(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＡｒＦエキシマレーザー露光光が適用され、透光性基板上にパターンが形成された薄膜
を備えた転写用マスクのための薄膜の評価方法であって、
パルスレーザ光を前記薄膜に間欠的に照射することによって前記薄膜の耐光性の簡易評
価の結果を取得し、該簡易評価の結果とスキャナ露光によって半導体を製造した場合にお
ける転写用マスクの耐光性の評価結果との相関関係を求め、該相関関係が相対的に向上す
る前記簡易評価の条件を求め、該簡易評価の条件を用いて前記薄膜の耐光性を評価する工
程を備えることを特徴とする薄膜の評価方法。
【請求項２】
前記薄膜は、遷移金属及びケイ素を含有する材料からなることを特徴とする請求項１記
載の薄膜の評価方法。
【請求項３】
前記パルスレーザ光は、前記薄膜が発熱しない程度に間欠的に照射することを特徴とす
る請求項１又は２記載の薄膜の評価方法。
【請求項４】
前記パルスレーザ光は間欠発振であり、前記薄膜の一定位置に照射することを特徴とす
る請求項１から３のいずれかに記載の薄膜の評価方法。
【請求項５】
前記間欠発振の休止期間は、１００ｍｓｅｃ〜３０００ｍｓｅｃであることを特徴とす
る請求項４記載の薄膜の評価方法。
【請求項６】
前記パルスレーザ光は連続発振であり、該パルスレーザ光に対して前記薄膜を相対的に
移動させることにより間欠的に照射することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記
載の薄膜の評価方法。
【請求項７】
前記パルスレーザ光は、湿度を制御した雰囲気下で照射することを特徴とする請求項１
から６のいずれかに記載の薄膜の評価方法。
【請求項８】
前記パルスレーザ光は、雰囲気中の化学汚染物質の量を制御した環境下で照射すること
を特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の薄膜の評価方法。
【請求項９】
前記薄膜は、前記遷移金属とケイ素に、酸素及び窒素から選ばれる１以上の元素を含有
させた化合物を主成分とする材料からなる光半透過膜であることを特徴とする請求項１か
ら８のいずれかに記載の薄膜の評価方法。
【請求項１０】
前記薄膜は、遮光膜であることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の薄膜の
評価方法。
【請求項１１】
前記相関関係が相対的に向上する前記簡易評価の条件は、前記簡易評価の条件でレーザ
ー光を照射した前後におけるＣＤ変化量と、積算露光量が１０ｋＪ／ｃｍ２に相当するス
キャナ露光を行ったときのＣＤ変化量との差異が１ｎｍ以下となる条件であることを特徴
とする請求項１から１０のいずれかに記載の薄膜の評価方法。
【請求項１２】
ＡｒＦエキシマレーザー露光光が適用される転写用マスクを作製するためのマスクブラ
ンクの製造方法であって、
透光性基板上にパターンが形成された薄膜を備えた評価用の薄膜付基板に対して、パル
スレーザ光を間欠的に照射することによって前記薄膜の耐光性の簡易評価の結果を取得し
、該簡易評価の結果とスキャナ露光によって半導体を製造した場合における転写用マスク
の耐光性の評価結果との相関関係を求め、該相関関係が相対的に向上する前記簡易評価の
条件を求め、該簡易評価の条件を用いて前記薄膜の耐光性を評価する工程を備え、該耐光
性の評価基準を満たす条件を予め求めておき、該条件を用いてマスクブランクを作製する
ことを特徴とするマスクブランクの製造方法。
【請求項１３】
前記薄膜は、遷移金属及びケイ素を含有する材料からなることを特徴とする請求項１２
記載のマスクブランクの製造方法。
【請求項１４】
前記相関関係が相対的に向上する前記簡易評価の条件は、前記簡易評価の条件でレーザ
ー光を照射した前後におけるＣＤ変化量と、積算露光量が１０ｋＪ／ｃｍ２に相当するス
キャナ露光を行ったときのＣＤ変化量との差異が１ｎｍ以下となる条件であることを特徴
とする請求項１２又は１３記載のマスクブランクの製造方法。
【請求項１５】
前記耐光性の評価基準を満たす条件は、組成又は成膜条件であることを特徴とする請求
項１２から１４のいずれかに記載のマスクブランクの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄膜の耐光性の評価方法、マスクブランク及び転写用マスクに関する。特に
、波長２００ｎｍ以下の短波長の露光光を露光光源とする露光装置に好適に用いられる薄
膜の評価方法、マスクブランク及び転写用マスクに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、半導体装置の製造工程では、フォトリソグラフィー法を用いて微細パターンの
形成が行われている。また、この微細パターンの形成には通常何枚もの転写用マスクと呼
ばれる基板が使用される。この転写用マスクは、一般に透光性のガラス基板上に、金属薄
膜等からなる微細パターンを設けたものであり、この転写用マスクの製造においてもフォ
トリソグラフィー法が用いられている。
【０００３】
フォトリソグラフィー法による転写用マスクの製造には、ガラス基板等の透光性基板上
に転写パターン（マスクパターン）を形成するための薄膜（例えば遷移金属を含む材料か
らなる薄膜など）を有するマスクブランクが用いられる。このマスクブランクを用いた転
写用マスクの製造は、マスクブランク上に形成されたレジスト膜に対し、所望のパターン
描画を施す露光工程と、所望のパターン描画に従って前記レジスト膜を現像してレジスト
パターンを形成する現像工程と、レジストパターンに従って前記薄膜をエッチングするエ
ッチング工程と、残存したレジストパターンを剥離除去する工程と、を有して行われてい
る。上記現像工程では、マスクブランク上に形成されたレジスト膜に対し所望のパターン
描画を施した後に現像液を供給して、現像液に可溶なレジスト膜の部位を溶解し、レジス
トパターンを形成する。また、上記エッチング工程では、このレジストパターンをマスク
として、ドライエッチング又はウエットエッチングによって、レジストパターンの形成さ
れていない薄膜が露出した部位を溶解し、これにより所望のマスクパターンを透光性基板
上に形成する。こうして、転写用マスクが出来上がる。
【０００４】
半導体装置のパターンを微細化するに当たっては、転写用マスクに形成されるマスクパ
ターンの微細化に加え、フォトリソグラフィーで使用される露光光源波長の短波長化が必
要となる。半導体装置製造の際の露光光源としては、近年ではＫｒＦエキシマレーザー（
波長２４８ｎｍ）から、ＡｒＦエキシマレーザー（波長１９３ｎｍ）へと短波長化が進ん
でいる。
【０００５】
また、転写用マスクの種類としては、従来の透光性基板上にクロム系材料からなる遮光
膜パターンを有するバイナリマスクのほかに、ハーフトーン型位相シフトマスクが知られ
ている。このハーフトーン型位相シフトマスクは、透光性基板上に光半透過膜からなる位
相シフト膜を有する構造のもので、この光半透過膜からなる位相シフト膜は、実質的に露
光に寄与しない強度の光（例えば、露光波長に対して１％〜２０％）を透過させ、所定の
位相差を有する光半透過膜である。このハーフトーン型位相シフトマスクは、位相シフト
膜をパターニングした位相シフト部と、位相シフト膜が形成されておらず実質的に露光に
寄与する強度の光を透過させる光透過部とによって、位相シフト部を透過した光の位相が
光透過部を透過した光の位相に対して実質的に反転した関係になるようにすることによっ
て、位相シフト部と光透過部との境界部近傍を通過し回折現象によって互いに相手の領域
に回り込んだ光が互いに打ち消しあうようにし、境界部における光強度をほぼゼロとし境
界部のコントラスト即ち解像度を向上させるものである。この位相シフト膜の材料として
は、モリブデンとケイ素を含む材料であるモリブデンシリサイドの化合物が広く用いられ
ている。
【０００６】
また、主にエンハンサーマスクのパターン形成用の薄膜として用いられる特殊なタイプ
の光半透過膜がある。この光半透過膜で形成される光半透過部は、露光光を所定の透過率
で透過させるが、ハーフトーン型位相シフト膜とは異なり、光半透過部を透過した露光光
の位相が光透過部を透過する露光光との間でほぼ同じ位相となるものである。この光半透
膜の材料としても、モリブデンとケイ素を含む材料であるモリブデンシリサイドの化合物
が広く用いられている。
さらに、近年では、モリブデンシリサイドの化合物を遮光膜として用いたバイナリマス
クなども出現している。
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−１５６７４２号公報
【特許文献２】特開２００２−２５８４５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところが、近年の露光光源波長の短波長化に伴い、転写用マスクの繰返し使用によるマ
スク劣化が顕著になってきた。特に位相シフトマスクの場合、露光光源のＡｒＦエキシマ
レーザー（波長１９３ｎｍ）照射により、透過率や位相差の変化が起こり、さらにパターンの線幅が変化する（太る）という現象も発生している。位相シフトマスクの場合、このような透過率、位相差の変化はマスク性能に影響を与える重要な問題である。透過率の変化が大きくなると転写精度が悪化すると共に、位相差の変化が大きくなると、パターン境界部における位相シフト効果が得られにくくなり、パターン境界部のコントラストが低下し、解像度が大きく低下してしまう。また、線幅変化も位相シフトマスクのＣＤ（Critical Dimension）精度、最終的には転写されるウェハのＣＤ精度を悪化させることになる。
【０００９】
転写用マスクの繰返し使用によるマスク劣化の問題は、特に、遷移金属とケイ素を含む
材料（遷移金属シリサイド）の化合物が位相シフト膜の材料として用いられる位相シフト
マスクにおいて顕著であるが、遷移金属とケイ素を含む材料の化合物が光半透過膜の材料
として用いられるエンハンサーマスクにおいても、光半透過膜の透過率変化、位相差の変
化、線幅変化（太り）に係るＣＤ精度の悪化の問題が発生している。
遷移金属を含む材料が遮光膜の材料として用いられるバイナリマスクにおいても、遮光
膜パターンの線幅変化（太り）に係るＣＤ精度の悪化が、同様に問題となる。
【００１０】
本発明者の検討によれば、このような転写用マスクの繰返し使用によるマスク劣化の問
題の背景は次のように推察される。従来は、例えばヘイズ（例えば硫化アンモニウムを主
体としマスク上に発生する異物）が発生するとヘイズを除去するための洗浄を行っていた
が、洗浄による膜減り（溶出）は避けられず、いわば洗浄回数がマスク寿命を決定してい
た。しかし、近年のヘイズの改善によって洗浄回数が低減したため、マスクの繰返し使用
期間が延び、その分露光時間も延びたため、特にＡｒＦエキシマレーザーなどの短波長光
に対する耐光性の問題が新たに顕在化してきた。
さらに、パターンの微細化に伴い、転写用マスクの製造コストが上昇してきていること
から、転写用マスクの長寿命化のニーズが高まってきている。
【００１１】
従来においても、位相シフト膜の露光光照射による透過率や位相差の変化を抑制するた
めに、例えば、金属及びシリコンを主成分とする位相シフト膜を大気中又は酸素雰囲気中
で２５０〜３５０℃、９０〜１５０分加熱処理すること（例えば上記特許文献１）や、金
属及びシリコンを主成分とする位相シフト膜上に金属及びシリコンを主成分とするキャッ
プ層を形成すること（例えば上記特許文献２）は行われていたが、近年の露光光源の短波
長化が進む中で、露光光に対する膜の耐光性の更なる向上が求められている。
【００１２】
本発明は、上述した背景の下なされたものであり、その目的とするところは、波長２０
０ｎｍ以下の露光光に対する遷移金属を含む材料からなる薄膜の耐光性の評価及びその保
証を行うことができる転写用マスク及びマスクブランク、並びにその評価方法を提供する
ことである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明者は、露光光源波長の短波長化に伴い、転写用マスクの繰返し使用による劣化が
顕著になってきた要因を以下のように推測した。
【００１４】
本発明者は、繰返し使用によって透過率や位相差変化が生じたＭｏＳｉ系材料からなる
位相シフト膜のパターンを調べた結果、ＭｏＳｉ系膜の表層側にＳｉとＯ、若干のＭｏを
含む変質層ができており、これが透過率や位相差の変化、線幅の変化（太り）の主な原因
の一つであることが判明した。そして、このような変質層が生じる理由（メカニズム）は
次のように考えられる。すなわち、従来のスパッタ成膜されたＭｏＳｉ系膜（位相シフト
膜）は構造的には隙間があり、成膜後にアニールしたとしてもＭｏＳｉ系膜の構造の変化が小さいため、位相シフトマスクの使用過程においてこの隙間に、例えば大気中の酸素（Ｏ２）や水（Ｈ２Ｏ）、酸素（Ｏ２）がＡｒＦエキシマレーザーと反応することによって発生するオゾン（Ｏ３）等が入り込んで、位相シフト膜を構成するＳｉやＭｏと反応する。つまり、このような環境で位相シフト膜を構成するＳｉ及びＭｏは露光光（特にＡｒＦなどの短波長光）の照射を受けると励起され遷移状態となり、Ｓｉが酸化及び膨張する（ＳｉよりもＳｉＯ２の体積が大きいため）と共に、Ｍｏも酸化して位相シフト膜の表層側に変質層が生成される。そして位相シフトマスクの繰返し使用により、露光光の照射を累積して受けると、Ｓｉの酸化及び膨張がさらに進行すると共に、酸化されたＭｏは変質層中を拡散し、表面に析出して、例えばＭｏＯ３となって昇華し、その結果、変質層の厚みが次第に大きくなる（ＭｏＳｉ膜中での変質層の占める割合が大きくなる）ものと考えられる。このような変質層が発生し、さらに拡大していく現象は、位相シフト膜を構成するＳｉやＭｏの酸化反応のきっかけとなるこれらの構成原子が励起され遷移状態となるのに必要なエネルギーを有するＡｒＦエキシマレーザー等の短波長の露光光の場合に顕著に確認される。このような現象は、ＭｏＳｉ系材料に限られたものではなく、他の遷移金属とケイ素を含む材料からなる位相シフト膜でも同様のことがいえる。また、遷移金属とケイ素を含む材料からなる光半透過膜を備えるエンハンサーマスクの場合や遷移金属を含む材料からなる遮光膜を備えるバイナリマスクの場合も同様である。
【００１５】
本発明者は、以上の解明事実、考察に基づき、さらに鋭意研究を続けた。
ところで、半導体露光装置において特にスキャナと呼ばれる露光装置では、半導体ウェ
ハを載置するウェハステージと、回路パターンの原版であるレチクルを載置するレチクル
スキャンステージとを互いに逆方向に所定の速度比で同期スキャンし、スキャン中に半導
体ウェハの露光が行われる。
耐光性の評価は、上記スキャナ露光で用いられるエネルギー密度よりも高いエネルギー
密度を有する連続的なレーザ光を照射する加速実験による簡易評価によって行っている。
【００１６】
本発明者は、加速実験による耐光性の簡易評価に関し研究開発を進めた。その結果、加
速試験の条件としては、過酷な条件、例えばエネルギーが高い条件が良いと一般的には考
えられるが、本願発明者は、実際にスキャナ露光によって半導体を製造した場合におけるマスクの耐光性評価の結果（マスク寿命の結果）との相関性が相対的に向上する加速試験の条件があることを見出した。本願発明者は、加速実験による耐光性の簡易評価において、照射の仕方、照射の条件によって線幅の変化量（太る量）が変わることを見出した。具体的には、一定箇所に連続的にレーザ光を照射する加速実験における照射の仕方を、間欠的なパルスレーザ光を照射する照射の仕方に替えることによって、実際のスキャナ露光での耐光性評価結果とより相関の高い評価を行うことができることを見出した。この理由は、一定箇所に連続的に露光光が照射されない実際のスキャナ露光の照射状態と、似た照射の状況（作用）を再現することができるからではないかと考えられる。
本発明によれば、実際のスキャナ露光での耐光性評価結果と差異の小さい、高精度の耐
光性評価を行うことが可能となる。本発明によれば、スキャナ露光装置又はそれと同等の
装置を用いて耐光性の評価を行う場合に比べ、低コストであり、加速試験であるので効率
的である。
【００１７】
本発明は以下の構成を有する。
（構成１）
ＡｒＦエキシマレーザー露光光が適用され、透光性基板上にパターンが形成された薄膜
を備えた転写用マスクのための薄膜の評価方法であって、
パルスレーザ光を前記薄膜に間欠的に照射することによって薄膜の耐光性を評価する工
程を備えることを特徴とする薄膜の評価方法。
（構成２）
前記薄膜は、遷移金属及びケイ素を含有する材料からなることを特徴とする構成１記載
の薄膜の評価方法。
（構成３）
前記パルスレーザ光は、前記薄膜が発熱しない程度に間欠的に照射することを特徴とす
る構成１又は２記載の薄膜の評価方法。
（構成４）
前記パルスレーザ光は間欠発振であり、前記薄膜の一定位置に照射することを特徴とす
る構成１から３のいずれかに記載の薄膜の評価方法。
（構成５）
前記間欠発振の休止期間は、１００ｍｓｅｃ〜３０００ｍｓｅｃであることを特徴とす
る構成４記載の薄膜の評価方法。
（構成６）
前記パルスレーザ光は連続発振であり、該パルスレーザ光に対して前記薄膜を相対的に
移動させることにより間欠的に照射することを特徴とする構成１から３のいずれかに記載の薄膜の評価方法。
（構成７）
前記パルスレーザ光は、湿度を制御した雰囲気下で照射することを特徴とする構成１か
ら６のいずれかに記載の薄膜の評価方法。
（構成８）
前記パルスレーザ光は、雰囲気中の化学汚染物質の量を制御した環境下で照射すること
を特徴とする構成１から７のいずれかに記載の薄膜の評価方法。
（構成９）
前記薄膜は、前記遷移金属とケイ素に、酸素及び窒素から選ばれる１以上の元素を含有
させた化合物を主成分とする材料からなる光半透過膜であることを特徴とする構成１から
８のいずれかに記載の薄膜の評価方法。
（構成１０）
前記薄膜は、遮光膜であることを特徴とする構成１から８のいずれかに記載の薄膜の評
価方法。
（構成１１）
構成１から１０のいずれかに記載の薄膜の評価方法によって薄膜の耐光性が評価され、
薄膜の耐光性が保証されたマスクブランク。
（構成１２）
構成１１に記載のマスクブランクを用い、前記薄膜をパターニングして製造されたことを特徴とする転写用マスク。
（構成１３）
構成１２記載の転写用マスクを用い、半導体ウェハ上に回路パターンを形成することを特徴する半導体デバイスの製造方法。
（構成１４）
ＡｒＦエキシマレーザー露光光が適用され、透光性基板上にパターンが形成された薄膜を備えた転写用マスクの製造方法であって、
前記転写用マスクは、前記薄膜からなる評価用パターンを有し、
パルスレーザ光を前記評価用パターンに間欠的に照射することによって薄膜の耐光性を評価することを特徴とする転写用マスクの製造方法。
（構成１５）
構成１４記載の転写用マスクの製造方法によって作製された転写用マスクを用い、半導体ウェハ上に回路パターンを形成することを特徴する半導体デバイスの製造方法。
【００１８】
以下、本発明について詳細に説明する。
【００１９】
本発明の薄膜の評価方法は、
ＡｒＦエキシマレーザー露光光が適用され、透光性基板上にパターンが形成された薄膜
を備えた転写用マスクのための薄膜の評価方法であって、
パルスレーザ光を前記薄膜に間欠的に照射することによって薄膜の耐光性を評価する工
程を備えることを特徴とする（構成１）。
このように、パルスレーザ光を前記薄膜に間欠的に照射することによって、前記薄膜の
耐光性評価に関し、実際のスキャナ露光での耐光性評価結果とより相関の高い評価を行う
ことができる。
なお、パルスレーザ光を前記薄膜に連続的に照射することによって、実際のスキャナ露
光とは異なる現象が生じるため、目的とする耐光性を評価しているとは言い難い状況が生
じる。例えば、パルスレーザ光を前記薄膜に連続的に照射して耐光性の簡易評価を行う場
合、線幅の変化（太り）が加速され、実際のスキャナ露光での耐光性評価結果では線幅の
変化（太り）が小さく良好と評価された薄膜の耐光性を、簡易評価で過小評価（不良と評
価）する場合がある。
本発明において、間欠的に照射とは、マスク上の一定位置に対して、照射と非照射を繰
り返すことをいう。間欠的に照射とは、例えば、マスク上の一定位置（一定箇所）に対し
て、所定時間Sだけ照射した後、所定時間Ｔだけ照射を休止し、これを繰り返すことをい
う。
間欠的に照射する方法としては、間欠発振するパルスレーザ光を用いて薄膜の一定位置
（一定箇所）に照射する態様（後述する構成４）の他、連続発振するパルスレーザ光を用
いて、該パルスレーザ光と前記薄膜とを相対的に移動させる態様（後述する構成６）が含
まれる。
本発明において、遷移金属としては、モリブデン、タンタル、タングステン、チタン、
クロム、ハフニウム、ニッケル、バナジウム、ジルコニウム、ルテニウム、ロジウム等が
挙げられる。
本発明において、前記薄膜は、遷移金属の他に、窒素、酸素、炭素、水素、不活性ガス
（ヘリウム，アルゴン，キセノン等）等のうち少なくとも１つを含有する材料からなる場合が含まれる。
本発明において、前記薄膜は、バイナリマスクにおける遮光膜、又は、位相シフトマス
クにおける光半透過膜とすることができる。
【００２０】
本発明において、前記薄膜は、遷移金属及びケイ素を含有する材料からなる場合が含ま
れる（構成２）。
上述したように、前記薄膜が遷移金属及びケイ素を含有する材料からなる場合に、Ａｒ
Ｆエキシマレーザー（波長１９３ｎｍ）照射により、線幅が変化する（太る）という現象
が顕著に発生するからである。
本発明において、前記薄膜は、遷移金属とケイ素の他に、窒素、酸素、炭素、水素、不
活性ガス（ヘリウム，アルゴン，キセノン等）等のうち少なくとも１つを含有する材料からなる場合が含まれる。
本発明において、前記薄膜は、バイナリマスクにおける遮光膜、又は、位相シフトマス
クにおける光半透過膜とすることができる。
【００２１】
本発明において、前記パルスレーザ光は、前記薄膜が発熱しない程度に間欠的に照射す
ることが好ましい（構成３）。
本発明者は、薄膜が発熱すると、耐光性の評価も大きく変わってくることを見出した。
例えば、パルスレーザ光を前記薄膜に連続的に照射して耐光性の簡易評価を行う場合、
線幅の変化（太り）が抑制され、実際のスキャナ露光での耐光性評価結果では線幅の変化
（太り）が大きく不良と評価された薄膜の耐光性を、簡易評価で過大評価（良好と評価）する場合がある。この原因は、連続的にレーザーを照射した場合、薄膜が発熱する（熱を持つ）と発熱した箇所の薄膜で局所的に水が存在しない状態となるからであると考えられる。線幅の変化（例えばＳｉがＳｉＯ２になり太る現象）が生じるためには、水と酸素の存在下で酸化が進むと考えられるので、水と酸素の存在が必要であると考えられる。
スキャナ露光では、マスク上の一定位置（一定箇所）に連続的に露光光が照射されない
ため、スキャナ露光では薄膜はほとんど発熱しない。本発明では、「前記薄膜が発熱しな
い程度」は、スキャナ露光では薄膜はほとんど発熱しないのと同程度であることが好まし
い。また、「薄膜が発熱しない程度」とは、薄膜付基板全体の平均温度の上昇が２℃以下
であることが好ましい。
【００２２】
本発明において、前記パルスレーザ光は間欠発振であり、前記薄膜の一定位置に照射す
ることが好ましい（構成４）。
ここで、間欠発振とは、所定パルス数（ショット数）Ｎだけパルス発振した後、所定時
間Ｔだけ発振を休止し、また所定パルス数（ショット数）Ｎだけパルス発振を行うような
間欠的な発振を繰り返すものである。連続発振とは、休止期間がなく連続してパルス発振
する場合（連続発振モード）を指す。
【００２３】
本発明において、前記間欠発振の休止期間は、１００ｍｓｅｃ〜３０００ｍｓｅｃであ
ることが好ましい（構成５）。
本発明において、休止期間は、薄膜が発熱しない程度の長さ（時間）であればよい。レー
ザ光のエネルギー密度にもよるが、１００ｍｓｅｃ以上だと放熱が十分になされ蓄熱され
にくくなる。休止期間が長い分には蓄熱の問題はない。
また、レーザ光のエネルギー密度にもよるが、１００ｍｓｅｃ〜３０００ｍｓｅｃ、さ
らには５００ｍｓｅｃ〜１０００ｍｓｅｃとするとスキャナ露光の結果と相関性の高い評
価を行うことが可能となると考えられる。
【００２４】
本発明において、前記パルスレーザ光の発振周波数は、３００Ｈｚ以上が好ましく、５
００Ｈｚ以上がより好ましい。また、パルスレーザ光の発振周波数は、２０００Ｈｚ以下
が好ましく、１０００Ｈｚ以下がより好ましい。２０００Ｈｚ以上の場合だと、スキャナ
露光の条件に近くなるが、高コストとなってしまう。
スキャナにおけるパルスレーザ光の発振周波数は、４０００Ｈｚ〜６０００Ｈｚであり
、これに近づけた方が、スキャナ露光の結果と相関性の高い評価を行うことが可能となる
と考えられる。
【００２５】
本発明においては、薄膜が発熱しない（薄膜に熱を持たせない）程度に、レーザ光のエ
ネルギー密度を低くし、かつ、マスク上の一定位置（一定箇所）に対する間欠照射の周期
を調整することが好ましい。
１パルス当たりのエネルギー密度は、例えば、２．５〜１５ｍＪ／ｃｍ２／ｐｕｌｓｅ程度が好ましい。パルスレーザー光の発振周波数はスキャナ露光に比べて小さいため、同じ熱エネルギーを得るためには、スキャナ露光よりも高いエネルギー密度が必要であるが、エネルギー密度が高くなると薄膜が発熱するからである。
【００２６】
本願発明者は、スキャナ露光の結果と相関性が相対的に向上する加速試験の条件がある
ことを見出した。
本発明においては、エネルギー密度、発振周波数（ショット数）、パルス幅、休止期間
の各条件は、スキャナによる露光でマスク（レチクル）に生じる変化（太りなど）と、同
等、近似又は類似の変化（太りなど）を生じるように前記各条件を制御すること（特に前
記各条件のバランスを制御すること）が好ましい。
なお、例えば、エネルギー密度、発振周波数の双方が極端に低いと、エネルギーが低す
ぎて薄膜に何ら変化が起こらず、耐光性の試験にならない。したがって、ある程度反応に
必要なエネルギーを与えてやることが必要である。
例えば、エネルギーが高い方が線幅の変化（太り）の反応は促進されるのだが、薄膜が
発熱し線幅の変化（太り）の要素となる水が減ると線幅の変化（太り）の反応は抑制され
ると考えられる。このように、エネルギー増加による反応促進と、水の量の低減による反
応の抑制とは反比例する（クロスする）関係にあると考えられる。したがって、これらの
バランスをとることが重要であると考えられる。
【００２７】
本発明においては、前記パルスレーザ光は連続発振であり、該パルスレーザ光に対して
前記薄膜を相対的に移動させることにより間欠的に照射することができる（構成６）。
ここで、連続発振とは、連続発振モードで発振することを指し、一定時間（例えば１分
以上）休止期間無く連続発振することを指す。なお、装置が壊れないように一定時間連続
発振した後に発振を休止することは必要である。
構成６の場合、基板又はレーザ光のどちらか一方又は双方を移動させる態様が含まれる
。
構成６の場合、装置の構造が複雑になり、また、耐光性評価が不要の箇所まで照射する
ため無駄が多くなる一方、より実際のスキャナ露光の条件に近づけることも可能となる。
よりスキャナ露光での条件を再現する上では、相対的に薄膜を移動させた方が好ましいが
、より簡易的で短時間での評価を行うことを考えると、構成４の態様の方が適していると
考えられる。状況に応じてその方法を選択することがより好ましい。
【００２８】
本発明においては、前記パルスレーザ光は、湿度を制御した雰囲気下で照射することが
好ましい（構成７）。
スキャナ露光での使用条件としては、クリーンルームのような３５〜５０％ＲＨ（Relative Humidity）に湿度が制御された環境、又はヘイズ対策として１０〜０％ＲＨのような低湿度に制御された環境で行う場合がある。このようなスキャナ露光の使用条件に応じて評価することが好ましい。
【００２９】
本発明においては、前記パルスレーザ光は、雰囲気中の化学汚染物質の量を制御した環
境下で照射することが好ましい（構成８）。
ヘイズ発生を低減するためである。なお、パルスレーザ光の照射条件を変更した場合、
照射条件によって、ヘイズが発生したり、ヘイズが発生しなかったりすることがあること
がわかったためである。
【００３０】
本発明においては、前記薄膜は、前記遷移金属とケイ素に、酸素及び窒素からなる選ば
れる１以上の元素を含有させた化合物を主成分とする材料からなる光半透過膜である態様
が含まれる（構成９）。
上述したように、前記薄膜が遷移金属及びケイ素を含有する材料からなる光半透過膜（
例えば位相シフト膜）である場合に、ＡｒＦエキシマレーザー（波長１９３ｎｍ）照射に
より、透過率や位相差の変化が起こり、さらに線幅が変化する（太る）という現象が顕著に発生するからである。
ここで、遷移金属には、モリブデン、タンタル、タングステン、チタン、クロム、ハフ
ニウム、ニッケル、バナジウム、ジルコニウム、ルテニウム、ロジウム等が適用可能であ
る。
本発明において、前記光半透過膜は、遷移金属の他に、窒素、酸素、炭素、水素、不活性ガス（ヘリウム，アルゴン，キセノン等）等のうち少なくとも１つを含有する材料からなる場合が含まれる。
前記光半透過膜は、例えば、遷移金属シリサイド、遷移金属シリサイド窒化物、遷移金
属シリサイド窒化酸化物、遷移金属シリサイド酸化物、などが含まれる。
本発明において、光半透過膜は、単層構造、低透過率層と高透過率層とからなる２層構
造、多層構造を含む。
光半透過膜は、高透過率タイプを含む。高透過率タイプは、例えば、通常の透過率１〜
１０％未満に対し、相対的に高い透過率１０〜３０％を有するものをいう。
【００３１】
本発明においては、前記薄膜は、遮光膜である態様が含まれる（構成１０）。
遮光膜についても、耐光性が問題となる場合があるからである。
遮光膜は、単層構造、複数層構造、組成傾斜膜を含む。
遮光膜は、反射防止層を含む態様であってもよい。
遮光膜は、裏面反射防止層、遮光層、表面反射防止層からなる３層構造としてもよい。
遮光膜は、遮光層、表面反射防止層からなる２層構造としてもよい。
本発明において、前記遮光膜は、遷移金属とケイ素の他に、窒素、酸素、炭素、水素、
不活性ガス（ヘリウム，アルゴン，キセノン等）等のうち少なくとも１つを含有する材料からなる場合が含まれる。前記遮光膜には、例えば、遷移金属シリサイド、遷移金属シリサイド窒化物、遷移金属シリサイド窒化酸化物、遷移金属シリサイド酸化物が含まれる。
本発明において、前記遮光膜は、遷移金属の他に、窒素、酸素、炭素、水素、不活性ガス（ヘリウム，アルゴン，キセノン等）等のうち少なくとも１つを含有する材料からなる場合が含まれる。
【００３２】
本発明においては、遮光膜をモリブデンシリサイドの化合物で形成する場合にあっては
、例えば、遮光層（ＭｏＳｉ等）と表面反射防止層（ＭｏＳｉＯＮ等）の２層構造や、さ
らに遮光層と基板との間に裏面反射防止層（ＭｏＳｉＯＮ、ＭｏＳｉＮ等）を加えた３層
構造とした場合が含まれる。
【００３３】
本発明のマスクブランクは、構成１から１０のいずれかに記載の薄膜の評価方法によっ
て薄膜の耐光性が評価され、薄膜の耐光性が保証されている（構成１１）。
マスクブランクの保証は、評価用の薄膜付基板を作製し、薄膜の耐光性の評価を行い、耐光性の評価基準を満たす条件（組成、成膜条件等）を求め、該条件を用いてマスクブランクを作製することにより行うことができる。
また、マスクブランクの保証は、透光性基板上に薄膜を成膜する毎に、上記評価方法によって薄膜を評価することにより行うこともできる。
さらに、評価結果は、マスクブランクが収容されている収納容器に添付してマスク製造部門（マスクメーカー）に提供しても良い。この場合、評価結果は、紙媒体や記憶媒体（フレキシブルディスク、ＣＤ等）に記録され、収納容器に添付される。評価結果は、マスクブランク自体（例えば、基板の端面、側面や、転写用マスクの転写パターン形成領域（例えば、１３２ｍｍ×１３２ｍｍ）の外側領域等）に情報コード（ＱＲコード等）として付する態様とすることもできる。
このような耐光性が保証されたマスクブランクによれば、薄膜をパターニングして転写
用マスクを作製し、実際にスキャナ露光を行って、積算露光量が１０ｋＪ／ｃｍ２となっ
た場合においてもＣＤ変化量を５ｎｍ以下、さらには３ｎｍ以下とすることができる効果
が得られる。
【００３４】
一定箇所に連続的にレーザ光を照射する場合に比べ、一定箇所に間欠的なパルスレーザ
光を照射することによって、実際のスキャナ露光での耐光性評価結果とより相関の高い評
価を行うことができ、実際のスキャナ露光での耐光性評価結果と差異の小さい、高精度の
耐光性評価を行うことができる。
これに対し、パルスレーザ光を前記薄膜に連続的に照射することによって耐光性を評価
されたマスクブランクでは、実際のスキャナ露光での耐光性評価結果と差異の小さいこと
を保証できない。このため、例えば、実際のスキャナ露光での耐光性評価結果では線幅の
変化（太り）が大きく不良と評価された薄膜の耐光性を、簡易評価で過大評価（良好と評価）する不都合がある。また、例えば、実際のスキャナ露光での耐光性評価結果では線幅の変化（太り）が小さく良好と評価された薄膜の耐光性を、簡易評価で過小評価（不良と評価）する不都合がある。本発明のマスクブランクによれば、このような不都合がない。
【００３５】
本発明の転写用マスクは、上記構成１１記載のマスクブランクを用い、前記薄膜をパタ
ーニングして製造されたことを特徴とする（構成１２）。
このような耐光性が保証されたマスクブランクを用いて転写用マスクを製造すれば、実
際にスキャナ露光を行って、積算露光量が１０ｋＪ／ｃｍ２となった場合においてもＣＤ
変化量を５ｎｍ以下、さらには３ｎｍ以下とすることができる効果が得られる。
【００３６】
本発明の転写用マスクの製造方法は、ＡｒＦエキシマレーザー露光光が適用され、透光性基板上にパターンが形成された薄膜を備えた転写用マスクの製造方法であって、
前記転写用マスクは、前記薄膜からなる評価用パターンを有し、
パルスレーザ光を前記評価用パターンに間欠的に照射することによって薄膜の耐光性を評価することを特徴とする（構成１４）。
薄膜からなる評価用パターンは、転写用マスクの転写パターン形成領域（例えば、１３２ｍｍ×１３２ｍｍ）の外側領域に設けることができる。
このように転写用マスクを作製する毎に、薄膜の耐光性を評価することによって、個別に転写用マスクの耐光性を保証することができる。例えば、同じ仕様のマスクブランクを用いて転写用マスクを作製しても、転写用マスクの作製プロセスの違いによって、耐光性が異なることがあるが、上記の構成により、より高い精度で転写用マスクの耐光性を保証できる。
さらに、評価結果は、転写用マスクが収容されている収納容器に添付して半導体製造部門（デバイスメーカー）に提供しても良い。この場合、評価結果は、紙媒体や記憶媒体（フレキシブルディスク、ＣＤ等）に記録され、収納容器に添付される。評価結果は、転写用マスク自体（例えば、基板の端面、側面や、転写用マスクの転写パターン形成領域（例えば、１３２ｍｍ×１３２ｍｍ）の外側領域等）に情報コード（ＱＲコード等）として付する態様とすることもできる。
【００３７】
本発明の半導体デバイスの製造方法は、構成１２の転写用マスク、又は構成１４記載の転写用マスクの製造方法によって作製された転写用マスクを用い、半導体ウェハ上に回路パターンを形成することを特徴する（構成１３、１５）。
本発明の転写用マスクを用いて、転写対象物である半導体ウェハ上のレジスト膜に対して、転写パターンを露光転写する。露光装置には、ＡｒＦエキシマレーザーを光源とする輪帯照明（Annular Illumination）が用いられた液浸方式のものを用いることができる。具体的には、露光装置のマスクステージに、転写用マスクをセットし、半導体ウェハ上のＡｒＦ液浸露光用のレジスト膜に対して、露光転写を行う。露光後のレジスト膜に対して、所定の現像処理を行い、レジストパターンを形成する。さらに、レジストパターンを用いて、半導体ウェハ上に、回路パターンを形成する。
本発明の転写用マスクを用いることにより、ＤＲＡＭハーフピッチ（ｈｐ）３２ｎｍ世代以降の半導体ウェハの作製を保証することが可能となる。
【００３８】
本発明においては、パルスレーザ光を、透光性基板上に形成された遷移金属を含有する
材料からなる薄膜に間欠的に照射することによって薄膜の耐光性を評価する評価方法の発
明が含まれる。
本発明においては、パルスレーザ光を、透光性基板上に形成された遷移金属を含有する
材料からなる薄膜パターンに間欠的に照射したときの前記薄膜のＣＤ変化量が５ｎｍ以下
であることによって薄膜の耐光性を評価し、保証する方法の発明が含まれる。
【００３９】
本発明においては、前記パルスレーザーとしては、ＡｒＦエキシマレーザーが好ましい
。上述した線幅の変化（太り）の現象は、ＡｒＦエキシマレーザー等の短波長の露光光の
場合に顕著に確認されるためである。ＡｒＦエキシマレーザー等の波長（１９３ｎｍ）付
近でオゾンが発生することも関係すると考えられる。
【００４０】
本発明において、レジストは化学増幅型レジストであること好ましい。化学増幅型レジストは、高精度の加工に適するためである。
本発明において、レジストは電子線描画用のレジストであること好ましい。電子線描画用のレジストは、高精度の加工に適するためである。
本発明は、電子線描画によりレジストパターンを形成する電子線描画用のマスクブランクに適用する。
【００４１】
本発明において、透光性基板は、使用する露光波長に対して透明性を有するものであれ
ば特に制限されない。本発明では、石英基板、その他各種のガラス基板（例えば、ＣａＦ
２基板、ソーダライムガラス、無アルカリガラス基板、アルミノシリケートガラス等）を
用いることができるが、この中でも石英基板は、ＡｒＦエキシマレーザーの波長領域で透
明性が高いので、本発明には特に好適である。
【００４２】
本発明において、転写用マスクには、位相シフト効果を使用しないバイナリマスク、位
相シフトマスクが含まれる。転写用マスクには、レチクルが含まれる。
位相シフトマスクには、ハーフトーン型（トライトーン型）、レベンソン型、補助パタ
ーン型、自己整合型（エッジ強調型）等の位相シフトマスク、エンハンサーマスクが含ま
れる。
【００４３】
本発明においては、前記光半透過膜又は前記遮光膜とそれらのパターンの他に、他の薄
膜及びそのパターンを形成できる。
例えば、前記光半透過膜又は前記遮光膜の材料が遷移金属シリサイドの場合においては
、前記他の薄膜の材料は、前記光半透過膜又は前記遮光膜に対してエッチング選択性を有
する（エッチング耐性を有する）材料、例えば、クロムや、クロムに酸素、窒素、炭素な
どの元素を添加したクロム化合物や、他の遷移金属や他の遷移金属シリサイド等で構成す
ることができる。
また、例えば、前記光半透過膜又は前記遮光膜の材料が遷移金属（例えばクロムを含有
する材料）の場合においては、前記他の薄膜の材料は、前記光半透過膜又は前記遮光膜に
対してエッチング選択性を有する（エッチング耐性を有する）材料、例えば、遷移金属シ
リサイドや、他の遷移金属や他の遷移金属シリサイド等で構成することができる。
前記他の薄膜としては、光半透過膜（例えば位相シフト膜）の上層又は下層に形成され
る遮光膜や、エッチングマスク膜、エッチングストッパー膜などが挙げられる。前記他の
薄膜としては、例えば、クロムを含有する材料が用いられる。
本発明において、クロムを含有する材料としては、クロム単体（Ｃｒ）の他、クロム（
Ｃｒ）に窒素（Ｎ）、酸素（Ｏ）、炭素（Ｃ）、水素（Ｈ）、ヘリウム（Ｈｅ）などの元
素を一以上含有する材料が含まれる。例えば、Ｃｒ、ＣｒＮ、ＣｒＯ、ＣｒＮＯ、ＣｒＮ
Ｃ、ＣｒＣＯＮなどや、これらに加え水素（Ｈ）、ヘリウム（Ｈｅ）をそれぞれ含有する
材料が含まれる。
【００４４】
本発明において、遷移金属とケイ素を含む薄膜のドライエッチングには、例えば、ＳＦ
６、ＣＦ４、Ｃ２Ｆ６、ＣＨＦ３等の弗素系ガス、これらとＨｅ、Ｈ２、Ｎ２、Ａｒ、Ｃ
２Ｈ４、Ｏ２等の混合ガスを用いることができる。
【００４５】
本発明において、クロム系薄膜のドライエッチングには、塩素系ガスと酸素ガスとを含
む混合ガスからなるドライエッチングガスを用いることができる。
本発明において、ドライエッチングに用いる塩素系ガスとしては、例えば、Ｃｌ２、Ｓ
ｉＣｌ４、ＨＣｌ、ＣＣｌ４、ＣＨＣｌ３等が挙げられる。
【発明の効果】
【００４６】
本発明によれば、一定箇所に間欠的にパルスレーザ光を照射することによって、一定箇
所に連続的にパルスレーザ光を照射する場合に比べ、実際のスキャナ露光での結果と差異
の小さい、高精度の耐光性評価を行うことが可能となり、効率的かつ高精度の耐光性評価
が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】位相シフトマスクを製造する工程を示す模式的断面図である。
【図２】バイナリマスクを製造する工程を示す模式的断面図である。
【図３】耐光性評価装置（ＡｒＦエキシマレーザー照射装置）の概要を示す図である    。
【図４】間欠照射について説明するための模式図である。
【実施例】
【００４８】
以下、実施例に基づき、本発明をさらに具体的に説明する。
（実施例１及び比較例１）
（マスクブランクの作製）
図１（１）に示すように、透光性基板１としてサイズ６インチ角、厚さ０．２５インチ
の合成石英ガラス基板を用い、透光性基板１上に、モリブデン、シリコン及び窒素からな
る光半透過膜２を成膜した。
具体的には、モリブデン（Ｍｏ）とシリコン（Ｓｉ）との混合ターゲット（Ｍｏ：Ｓｉ
＝１０原子％：９０原子％）を用い、アルゴン（Ａｒ）と窒素（Ｎ２）とヘリウム（Ｈｅ
）との混合ガス雰囲気（ガス流量 Ａｒ：８ｓｃｃｍ、Ｎ２：７２ｓｃｃｍ、Ｈｅ：１０
０ｓｃｃｍ）、ガス圧０．３Ｐａ、ＤＣ電源の電力を３．０ｋＷとして、反応性スパッタ
リング（ＤＣスパッタリング）により、モリブデン、シリコン及び窒素からなるＭｏＳｉ
Ｎ膜を６９ｎｍの膜厚で透光性基板上に形成した。上記ＭｏＳｉＮ膜が形成された基板に
対して加熱処理を施した。具体的には、加熱炉を用いて、大気中で加熱温度を４５０℃、
加熱時間を１時間として、加熱処理を行った。
このＭｏＳｉＮ膜は、ＡｒＦエキシマレーザーの波長（１９３ｎｍ）において、透過率
は６．１％、位相差が１７８.２度となっていた。
このＭｏＳｉＮ膜について、ＸＰＳ分析したところ、このＭｏＳｉＮ膜の組成は、Ｍｏ
：４．１原子％，Ｓｉ：３５．６原子％，Ｎ：６０．３原子％であった。
以上のようにして、位相シフトマスクブランクを作製した。
【００４９】
（転写マスクの作製）
次に、上記で得られたマスクブランク上に、レジスト膜３として、電子線描画用化学増
幅型ポジレジスト膜（富士フィルムエレクトロニクスマテリアルズ社製  ＰＲＬ００９）
を形成した（図１（１）参照）。レジスト膜３の形成は、スピンナー（回転塗布装置）を
用いて、回転塗布した。
次に、レジスト膜３に対し、電子線描画装置を用いて所望のパターン描画を行った後、
所定の現像液で現像してレジストパターン３ａを形成した（図１（２）、（３）参照）。
次に、上記レジストパターン３ａをマスクとして、光半透過膜２（ＭｏＳｉＮ膜）のエ
ッチングを行って光半透過膜パターン２ａを形成した（図１（４）参照）。ドライエッチ
ングガスとして、ＳＦ６とＨｅの混合ガスを用いた。
次に、残存するレジストパターンを剥離して、位相シフトマスクを得た（図１（５）参
照）。
なお、光半透過膜の組成、透過率、位相差はマスクブランク製造時と殆ど変化はなかっ
た。
【００５０】
（評価）
上記で作製された位相シフトマスクの光半透過膜（ＭｏＳｉＮ膜）パターンについて、
ＡｒＦエキシマレーザー照射耐性を調べた。
【００５１】
実施例１におけるＡｒＦエキシマレーザーの照射条件は、ＡｒＦエキシマレーザー発振
（照射）装置（図３参照）を用い、発振周波数：５００Ｈｚ、１パルス当たりのエネルギ
ー密度：１０ｍＪ／ｃｍ２／ｐｕｌｓｅ、連続で発振するパルス数：１０、このときの時
間（連続で１０パルス発振するに要する時間）：２０ｍｓ、パルス幅：５ｎｓ、連続で発
振した後の休止期間（インターバル期間）：５００ｍｓ、の条件（図４参照）で、相対湿
度３５％ＲＨの環境（雰囲気）下、１５時間、間欠照射を行った。積算露光量は１０ｋＪ
／ｃｍ２である。
ＡｒＦエキシマレーザーは、図３に示すように、転写用マスク（位相シフトマスク）２
００の透光性基板側から照射する。このとき、転写用マスクは、チャンバー３００内に配
置され、上記雰囲気に制御されている。
【００５２】
比較例１におけるＡｒＦエキシマレーザーの照射条件は、ＡｒＦエキシマレーザー発振
（照射）装置（図３参照）を用い、発振周波数：２００Ｈｚ、１パルス当たりのエネルギ
ー密度：２０ｍＪ／ｃｍ２／ｐｕｌｓｅ、パルス幅：５ｎｓの連続発振モードの条件で、
相対湿度３５％ＲＨの環境（雰囲気）下、１時間の照射を行った。積算露光量は１０ｋＪ
／ｃｍ２である。
【００５３】
実施例１の条件でＡｒＦエキシマレーザーを照射した前後において、２００ｎｍのライ
ン＆スペースのＣＤ変化量は６ｎｍであり、スキャナで積算露光量１０ｋＪ／ｃｍ２に相
当する露光を行ったときのＣＤ変化量との差異は１ｎｍ以下であり、相関関係は良好であ
った。
比較例１の条件でＡｒＦエキシマレーザーを照射した前後において、２００ｎｍのライ
ン＆スペースのＣＤ変化量は１５ｎｍであり、スキャナで積算露光量１０ｋＪ／ｃｍ２に
相当する露光を行ったときのＣＤ変化量との差異は約１０ｎｍであり、相関関係は良好で
はなかった。
【００５４】
（実施例２、比較例２）
（マスクブランクの作製）
図２に示すように、透光性基板１としてサイズ６インチ角、厚さ０．２５インチの合成
石英ガラス基板を用い、透光性基板１上に、遮光膜１０として、ＭｏＳｉＮ膜（遮光層）
、ＭｏＳｉＯＮ膜（表面反射防止層）、をそれぞれ形成した（図２（１））。
具体的には、透光性基板１上に、モリブデン（Ｍｏ）とケイ素（Ｓｉ）の混合ターゲッ
ト（Ｍｏ：Ｓｉ＝２１原子％：７９原子％）を用い、アルゴン（Ａｒ）と窒素（Ｎ２）の
混合ガス雰囲気で、反応性スパッタリング（ＤＣスパッタリング）により、遮光層（Ｍｏ
ＳｉＮ膜，Ｍｏ：Ｓｉ：Ｎ＝１４．７原子％：５６．２原子％：２９．１原子％）を５０
ｎｍの膜厚で形成した。
次に、遮光層上に、モリブデン（Ｍｏ）とケイ素（Ｓｉ）の混合ターゲット（Ｍｏ：Ｓ
ｉ＝４原子％：９６原子％）を用い、アルゴン（Ａｒ）と酸素（Ｏ２）と窒素（Ｎ２）と
ヘリウム（Ｈｅ）の混合ガス雰囲気で、反応性スパッタリング（ＤＣスパッタリング）に
より、表面反射防止層（ＭｏＳｉＯＮ膜，Ｍｏ：Ｓｉ：Ｏ：Ｎ＝２．６原子％：５７．１
原子％：１５．９原子％：２４．４原子％）を１０ｎｍの膜厚で形成した。
なお、各層（遮光膜）の元素分析は、ラザフォード後方散乱分析法を用いた。
遮光膜１０の合計膜厚は６０ｎｍとした。遮光膜１０の光学濃度（ＯＤ）はＡｒＦエキ
シマレーザー露光光の波長１９３ｎｍにおいて３．０であった。
次に、上記基板を４５０℃で１時間加熱処理（アニール処理）した。
【００５５】
次に、遮光膜１０上に、クロム系薄膜であるエッチングマスク膜２０を形成した（図２
（１））。
具体的には、ＤＣマグネトロンスパッタ装置を用い、クロムターゲットを使用し、アル
ゴン（Ａｒ）と二酸化炭素（ＣＯ２）と窒素（Ｎ２）とヘリウム（Ｈｅ）の混合ガス雰囲
気で成膜を行い、エッチングマスク膜（ＣｒＯＣＮ膜，Ｃｒ：Ｏ：Ｃ：Ｎ＝３３．０原子
％：３８．９原子％：１１．１原子％：１７．０原子％）を１５ｎｍの膜厚で形成した。
なお、ＣｒＯＣＮ膜（エッチングマスク膜）の元素分析は、ラザフォード後方散乱分析
法を用いた。
上記により、ＡｒＦエキシマレーザー露光用の遮光膜を形成したバイナリマスクブラン
クを得た。
【００５６】
（転写用マスクの作製）
上記で得られたマスクブランク上に、電子線描画（露光）用化学増幅型ポジレジスト１
００（ＰＲＬ００９：富士フィルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）をスピンコート
法により膜厚が１００ｎｍとなるように塗布した（図２（１））。
次に、レジスト膜１００に対し、電子線描画装置を用いて所望のパターンの描画を行っ
た後、所定の現像液で現像してレジストパターン１００ａを形成した（図２（２））。
次に、レジストパターン１００ａをマスクとして、エッチングマスク膜２０のドライエ
ッチングを行い、エッチングマスク膜のパターン２０ａを形成した（図２（３））。ドラ
イエッチングガスとして、Ｃｌ２とＯ２の混合ガス（Ｃｌ２：Ｏ２＝４：１）を用いた。
次いで、残留したレジストパターン１００ａを除去した（図２（４））。
次いで、エッチングマスク膜のパターン２０ａをマスクにして、遮光膜１０を、ＳＦ６
とＨｅの混合ガスを用い、ドライエッチングを行い、遮光膜パターン１０ａを形成した（
図２（５））。
次いで、エッチングマスク膜のパターン２０ａを、Ｃｌ２とＯ２の混合ガス（Ｃｌ２：
Ｏ２＝４：１）を用い、ドライエッチングを行い、剥離除去してバイナリマスク得た（図
２（６））。
【００５７】
（評価）
上記で作製されたバイナリマスクの遮光膜パターンについて、ＡｒＦエキシマレーザー
照射耐性を調べた。
【００５８】
実施例２におけるＡｒＦエキシマレーザーの照射条件は、ＡｒＦエキシマレーザー発振
（照射）装置（図３参照）を用い、発振周波数：５００Ｈｚ、１パルス当たりのエネルギ
ー密度：１０ｍＪ／ｃｍ２／ｐｕｌｓｅ、連続で発振するパルス数：１０、このときの時
間（連続で１０パルス発振するに要する時間）：２０ｍｓ、パルス幅：５ｎｓ、連続で発
振した後の休止期間（インターバル期間）：５００ｍｓ、の条件（図４参照）で、相対湿
度３５％ＲＨの環境（雰囲気）下、１５時間、間欠照射を行った。積算露光量は１０ｋＪ
／ｃｍ２である。
【００５９】
比較例２におけるＡｒＦエキシマレーザーの照射条件は、ＡｒＦエキシマレーザー発振
（照射）装置（図３参照）を用い、発振周波数：２００Ｈｚ、１パルス当たりのエネルギ
ー密度：２０ｍＪ／ｃｍ２／ｐｕｌｓｅ、パルス間隔：５ｎｓの連続発振モードの条件で
、相対湿度３５％ＲＨの環境（雰囲気）下、１時間の照射を行った。積算露光量は１０ｋ
Ｊ／ｃｍ２である。
【００６０】
実施例２の条件でＡｒＦエキシマレーザーを照射した前後において、２００ｎｍのライ
ン＆スペースのＣＤ変化量は３ｎｍであり、スキャナで積算露光量１０ｋＪ／ｃｍ２に相
当する露光を行ったときのＣＤ変化量との差異は１ｎｍ以下であり、相関関係は良好であ
った。
比較例２の条件でＡｒＦエキシマレーザーを照射した前後において、２００ｎｍのライ
ン＆スペースのＣＤ変化量は５．５ｎｍであり、スキャナで積算露光量１０ｋＪ／ｃｍ２
に相当する露光を行ったときのＣＤ変化量との差異は約３ｎｍであり、相関関係は良好で
はなかった。
【符号の説明】
【００６１】
１    透光性基板
２    光半透過膜
１０  遮光膜
２０  エッチングマスク膜
３、１００  レジスト膜
２００  転写用マスク
３００  チャンバー
【図１】
0005917019.tif 000002
【図２】
0005917019.tif 000003
【図３】
0005917019.tif 000004
【図４】
0005917019.tif 000005