(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともタンタルを含むターゲットを使用してスパッタリングによって形成されたタンタルと他の元素からなる膜組成の薄膜であって、膜組成におけるタンタルの割合が７０原子％以上の薄膜を有しているＡｒＦ露光光が適用されるマスクブランクであり、
前記薄膜の実密度をｄ１とし、前記薄膜の膜組成をタンタルと他の元素からなる安定な物質とタンタルの混合物であるとした場合に算出される理論密度をｄ２としたとき、
ｄ＝（ｄ１／ｄ２）×１００
で表される前記薄膜の相対密度ｄが、８３％よりも大きく、
前記薄膜の実密度ｄ１は、ＸＲＲ法により算出されるＸＲＲ算出密度である
ことを特徴とするマスクブランク。
【請求項２】
前記他の元素がホウ素であり、前記ターゲットはタンタルとホウ素の混合ターゲットであることを特徴とする、請求項１のマスクブランク。
【請求項３】
前記他の元素が窒素であり、前記薄膜は反応ガスに窒素を使用した反応性スパッタリング法によって形成された薄膜であることを特徴とする請求項１に記載のマスクブランク。
【請求項４】
前記薄膜は、露光光を遮光する遮光膜であり、
該遮光膜は、前記透明基板側から遮光層および表面反射防止層がこの順に積層された構造であり、
少なくとも前記遮光層の前記相対密度ｄが、８３％よりも大きい、
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のマスクブランク。
【請求項５】
前記表面反射防止層は、タンタル（Ｔａ）と酸素（Ｏ）を含有する材料からなることを特徴と請求項４に記載のマスクブランク。
【請求項６】
前記表面反射防止層は、ＴａｘＯｙＮｚ、ＴａｘＢｙＯｚ、ＴａｗＢｘＯｙＮｚ、ＴａｘＣｙＯｚおよびＴａｗＣｘＯｙＮｚから選ばれる材料からなることを特徴とする請求項５に記載のマスクブランク。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項に記載のマスクブランクの前記薄膜に転写パターンが形成されていることを特徴とする転写用マスク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体素子の製造過程における微細パターン転写の際にマスクとして用いら
れる転写用マスク及び一定の加工処理を施すことによって転写用マスクに形成できる中間
体としてのマスクブランク、並びにそれらに形成されている薄膜の緻密性を評価する膜緻
密性評価方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子の製造工程において、フォトリソグラフィ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て
い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が設けられたものであり、この転写用マスクの製造においてもフ
ォトリソグラフィ法が用いられている。
【０００３】
フォトリソグラフィ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（例えば遮光膜など）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
ブランク上に塗布されたレジスト膜に所望の微細パターンを形成し、該レジストパターン
に従って前記薄膜をエッチングして行われる。そのため、中間体としてのマスクブランク
に形成される薄膜の特性が、ほぼそのまま転写用マスクの性能を左右することになる。
【０００４】
近年、パターンの微細化がますます進んでおり、それに伴い、使用される露光光源波長
が、ＫｒＦエキシマレーザ（波長２４８ｎｍ）からＡｒＦエキシマレーザ（波長１９３ｎ
ｍ）へと短波長化が進んでいる。また、転写パターンの微細化も著しい。特許文献１では
、転写パターンの微細化に対応するには、レジスト膜の薄膜化が必要であることを指摘し
ている。そして、従来から転写パターン用薄膜として用いられているクロムを主成分とす
る材料は、酸素を含む塩素系ガスでドライエッチングすることから、レジストパターンも
エッチング時にダメージを受けやすいため、レジストの薄膜化が困難であるとしている。
その上で、レジストの薄膜化に対応可能な転写パターン用薄膜の材料として、フッ素系ガ
スでドライエッチング可能なタンタルやモリブデンシリサイドを適用し、さらに、フッ素
系ガスに対する高いエッチング選択性を有するクロム等の薄膜、いわゆるハードマスク膜
を設けた積層構造を提案している。この積層構造を用いることによって、転写パターン用
薄膜へのパターン転写は、ハードマスク膜をマスクにドライエッチングすることで行える
ため、レジスト膜の膜厚は、ハードマスク膜にパターンを転写できるだけの厚さがあれば
よくなる。このような転写パターン形成用の薄膜とハードマスク膜の積層構造を用いるこ
とで、クロムを主成分とする薄膜にレジスト膜をマスクとして直接転写する場合よりもレ
ジストの薄膜化を進めることができ、それなりの効果は得られていた。
【０００５】
一方、以前より、ハーフトーン型位相シフトマスクブランクにおいて、マスク作製時に
転写パターンを形成する膜である位相シフト膜では、特許文献２に記載されているような
ＭｏＳｉＯＣ膜のような、金属シリサイドを含む材料が広く使用されてきている。他方、
転写用マスクにおいては、ウェハ上で所望の転写結果を得るには、転写パターンの面内寸
法均一性が重要になる。国際半導体ロードマップ委員会が発行しているロードマップITRS
2008 updadeでは、ＤＲＡＭハーフピッチ４５ｎｍ未満のリソグラフィにおいては、マス
クパターンの寸法均一性は、マスク面内において、２．０ｎｍ以下が要求されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−７８８２５号公報
【特許文献２】特開２００２−１５６７４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
近年のパターンの微細化に伴い、転写用マスクの製造コストが著しく上昇してきている
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。
【０００８】
転写用マスクの寿命を決定する要因としては、フォトマスクの繰返し洗浄によるマスク
劣化の問題がある。従来においては、例えばヘイズ（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ため、洗浄に
よる膜減り（膜の溶出）は避けられず、いわば洗浄回数が転写用マスクの寿命を決定して
いた。
【０００９】
近年、ヘイズの改善によってマスクの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、転写パターンを有する薄膜への積算露光時間も延びた。しかし、薄膜
への積算露光時間が延びたことに起因し、今度はＡｒＦエキシマレーザなどの短波長光に
対する耐光性の問題が新たに顕在化してきた。特に、金属シリサイドを用いた位相シフト
膜では、他の材料よりも耐光性が低く問題となっていた。
【００１０】
本発明者らは、金属シリサイド系の薄膜を有する転写用マスクの場合、露光光源のＡｒ
Ｆエキシマレーザが、従前のマスクの繰り返し使用期間を超えて累積的に照射されること
により、線幅が変化する（太る）という現象が発生していることを解明した。また、本発
明者らは、繰返し使用によって線幅の変化（太り）が生じた転写用マスクにおける金属シ
リサイド系薄膜（金属とシリコンを主成分とする薄膜）のパターンを調べた。その結果、
図５に示すように、金属シリサイド系薄膜２（例えばＭｏＳｉ系膜）の表層側にＳｉとＯ
、若干の金属（例えばＭｏ）を含む変質層２’が出来ており、これが線幅の変化（太り）
Δｄや、透過率及び位相差の変化、の主な原因のひとつであることを解明した。転写用マ
スクの使用回数（露光装置でＡｒＦエキシマレーザを照射する回数）が増加するに従って
、線幅が変化していくということは、転写用マスクの面内寸法均一性が低下していくとい
うことになるので、転写用マスクの長寿命化の大きな阻害要因となる。
【００１１】
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金属シリサイド系薄膜（例えばＭｏＳｉ系膜）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金属シリサイド系薄膜（例えばＭｏＳｉ膜）の構
造の変化が小さいため、フォトマスクの使用過程においてこの隙間にたとえば大気中の酸
素（Ｏ２）や水（Ｈ２Ｏ）等が入り込み、さらには大気中の酸素（Ｏ２）がＡｒＦエキシ
マレーザと反応することによって発生するオゾン（Ｏ３）等が前記隙間に入り込んで、金
属シリサイド系薄膜（例えばＭｏＳｉ系膜）を構成するＳｉやＭｏと反応する。
【００１２】
つまり、このような環境で金属シリサイド系薄膜（例えばＭｏＳｉ系膜）を構成するＳ
ｉと金属Ｍ（例えば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が酸化し膨張する（ＳｉよりもＳｉＯ２の体積が大きいため
）と共に、金属Ｍ（例えばＭｏ）も酸化して金属シリサイド系薄膜（例えばＭｏＳｉ系膜
）の表層側に変質層が生成される。このとき、大気中の水分量（湿度）に応じて、生成さ
れるＳｉ酸化膜の品質は大きく異なり、湿度が高いほど密度の低いＳｉ酸化膜が形成され
る。低密度Ｓｉ酸化膜が形成される環境において、転写用マスクを繰返し使用する場合、
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、バルク
と変質層界面で酸化された金属Ｍ（例えばＭｏ）は変質層中を拡散し、表面に析出して、
例えば金属Ｍの酸化物（例えばＭｏＯ３）となって昇華し、変質層の密度は更に低くなり
、酸化しやすい状態になる。その結果、変質層の厚みが次第に大きくなる（金属シリサイ
ド系薄膜（例えば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。
【００１３】
一方、金属シリサイドの薄膜ほどではないが、タンタルを主成分とする薄膜においても
耐光性の問題は生じる場合があり、転写用マスクの長寿命化の障害となっていた。このタ
ンタル等の金属を主成分とする薄膜の場合でも、薄膜の表層側に金属の酸化膜が形成され
ており、ＡｒＦエキシマレーザとの反応で発生したオゾン（Ｏ３）等が薄膜の隙間に入り
込んだことに起因するものと推測される。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、ＡｒＦ露光光を照射し続けてもマス
クパターンの面内寸法変化が小さい、ＡｒＦ露光光に対する耐光性が高くマスク寿命が長
く、かつ生産性を向上させることが可能なマスクブランクを提供することを目的とする。
本発明はまた、上記のマスクブランクを用いて作製した転写用マスクを提供することを
目的とする。
本発明は更に、上記のマスクブランクや転写用マスクにおける薄膜の緻密性を評価する
のに適した膜緻密性評価方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するために、本願発明者らは鋭意検討を重ねた結果、金属シリサイドの
薄膜も、タンタルを主成分とする薄膜も、膜のわずかな構造的な隙間にオゾン（Ｏ３）等
が入り込むことで酸化が進行していくことや、構造的に隙間の比較的大きい金属シリサイ
ドの薄膜では変質層の形成が顕著であり、構造的に隙間の比較的小さいタンタルの薄膜で
は変質層の形成が少ないことに着目し、オゾン（Ｏ３）等が薄膜の内部に進行しないよう
に、緻密で空孔の少ない遮光膜でパターンを形成すれば、ＡｒＦエキシマレーザを用いた
露光時に転写パターンの面内寸法変化を小さくすることが可能となることを見出した。
【００１５】
薄膜の緻密さの指標としては、膜密度を使用することがまず考えられる。薄膜の密度は
、ＸＲＲ（X-Ray Reflectivity）法等によって求めることができる。しかし、ＡｒＦ露光
光に対する十分な耐光性が得られる膜密度の下限は、同じ金属シリサイド系の材料であっ
ても、膜組成によって変わってしまうため、膜組成毎に膜密度の下限を突き止めなければ
ならず、指標としては汎用性が非常に低いことが分かった。それを踏まえて、本発明者ら
は、種々の金属シリサイド材料で種々の組成で膜密度の下限を突き止めていった結果、あ
る膜組成の薄膜におけるＡｒＦ露光光に対する耐光性が得られる膜密度の下限値をその同
じ組成の材料における理論密度で除して算出した相対密度に変換すると、異なる膜組成の
薄膜であっても、それらの相対密度の下限値が所定値以上になる傾向があることを見出し
た。
【００１６】
また、金属シリサイド系の材料とは相対密度の下限値は異なるが、タンタルを主成分と
する薄膜においても、ＡｒＦ露光光に対する耐光性が得られる膜密度の下限値を相対密度
に変換してやると、膜組成が異なるタンタル系の薄膜であっても、それらの相対値の下限
値が所定値以上になる傾向があることを見出した。
【００１７】
すなわち、本発明は、以下の構成を有する。
（構成１）
ＡｒＦ露光光が適用される転写用マスクを作製するために用いられ、透明基板上に転写
パターンを形成するための薄膜を有するマスクブランクであって、
前記薄膜は、タンタル（Ｔａ）を主成分とする材料からなり、
かつ、
前記薄膜の実密度をｄ１とし、
前記薄膜の膜組成から算出される理論密度をｄ２としたとき、
ｄ（相対密度）＝（ｄ１／ｄ２）×１００
で表される前記薄膜の相対密度ｄが、８３％よりも大きいことを特徴とするマスクブラン
ク。
【００１８】
（構成２）
前記薄膜は、主成分であるタンタル（Ｔａ）と、
ホウ素（Ｂ）、炭素（Ｃ）、窒素（Ｎ）、および酸素（Ｏ）から選ばれる一以上の元素と
からなる材料で構成されることを特徴とする構成１記載のマスクブランク。
【００１９】
（構成３）
ＡｒＦ露光光が適用される転写用マスクを作製するために用いられ、透明基板上に転写
パターンを形成するための薄膜を有するマスクブランクであって、
前記薄膜は、ケイ素（Ｓｉ）と遷移金属を主成分とする材料からなり、
かつ、
前記薄膜の実密度をｄ１とし、
前記薄膜の膜組成から算出される理論密度をｄ２としたとき、
ｄ（相対密度）＝（ｄ１／ｄ２）×１００
で表される前記薄膜の相対密度ｄが、９４％よりも大きいことを特徴とするマスクブラン
ク。
【００２０】
（構成４）
前記薄膜は、ケイ素（Ｓｉ）と、
チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、ニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、ジルコニウ
ム（Ｚｒ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ
）、ハフニウム（Ｈｆ）、タンタル（Ｔａ）およびタングステン（Ｗ）から選ばれる一以
上の遷移金属とから構成されることを特徴とする構成３記載のマスクブランク。
【００２１】
（構成５）
前記薄膜の実密度ｄ１は、ＸＲＲ法により算出されるＸＲＲ算出密度であることを特徴
とする構成１から４のいずれか１つに記載のマスクブランク。
【００２２】
（構成６）
前記薄膜は、露光光を遮光する遮光膜であり、
該遮光膜は、前記透明基板側から遮光層および表面反射防止層がこの順に積層された構造
であることを特徴とする構成１から５のいずれか１つに記載のマスクブランク。
【００２３】
（構成７）
前記遮光膜は、前記透明基板と前記遮光層との間に裏面反射防止層を備えていることを
特徴とする構成６記載のマスクブランク。
【００２４】
（構成８）
構成１から７のいずれか１つに記載のマスクブランクの前記薄膜に転写パターンが形成
されていることを特徴とする転写用マスク。
【００２５】
（構成９）
透明基板上に薄膜を有するマスクブランクの、前記薄膜の緻密性を評価する方法であっ
て、
る前記薄膜の実密度をｄ１とし、
前記薄膜の材料組成から算出される理論密度をｄ２とし、
前記実密度ｄ１と前記理論密度ｄ２とから、
ｄ（相対密度）＝（ｄ１／ｄ２）×１００
を算出して、該相対密度ｄにより薄膜の緻密性を評価することを特徴とする膜緻密性評価
方法。
（構成１０）
前記薄膜の実密度ｄ１は、ＸＲＲ法により算出されるＸＲＲ算出密度であることを特徴
とする構成９に記載の膜緻密性評価方法。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の構成１によれば、Ｔａを主成分とする材料からなる転写パターンを形成するた
めの薄膜を備えたマスクブランクであって、薄膜の実密度ｄ１とし、薄膜の膜組成から算
出される理論密度をｄ２とし、ｄ（相対密度）＝（ｄ１／ｄ２）×１００で表される薄膜
の相対密度ｄが、８３％よりも大きくすることにより、緻密性の高い薄膜を得ることがで
きる。緻密性の高い薄膜を得ることにより、露光光照射による薄膜の変質を無くすことが
できるので、薄膜の実質的な厚さが変化しない。すなわち、ＡｒＦ露光光の照射によって
薄膜の表面が酸化されて起こるパターン寸法の変化が小さく、寿命の長いマスクブランク
を得ることができ、マスクブランクとして高い信頼性を得ることができる。
また、本発明は、相対密度という評価指標を設けることにより、異なる組成の薄膜であ
っても緻密性を定量的に評価することができ、該相対密度とマスクブランク寿命との関係
を明確にすることが可能となる。長寿命かつ信頼性の高いマスクブランクを得ることがで
きる。
【００２７】
構成２のように、薄膜が、主成分であるタンタル（Ｔａ）と、ホウ素（Ｂ）、炭素（Ｃ
）、窒素（Ｎ）、および酸素（Ｏ）から選ばれる一以上の元素とからなる材料で構成され
るマスクブランクにおいては、特に、相対密度ｄとマスクブランク寿命との関係が好適に
用いられる。
【００２８】
本発明の構成３によれば、ケイ素（Ｓｉ）と遷移金属を主成分とする材料からなる転写
パターンを形成するための薄膜を備えたマスクブランクであって、薄膜の実密度をｄ１と
し、薄膜の膜組成から算出される理論密度をｄ２とし、ｄ（相対密度）＝（ｄ１／ｄ２）
×１００で表される薄膜の相対密度ｄが、９４％よりも大きくすることにより、露光光照
射による薄膜の変質を無くすことができるので、薄膜の実質的な厚さが変化しない。すな
わち、ＡｒＦ露光光の照射によって薄膜の表面が酸化されて起こるパターン寸法の変化が
小さく、寿命の長いマスクブランクを得ることができ、マスクブランクとして高い信頼性
を得ることができる。
また、構成３の発明においても、相対密度という評価指標を設けることにより、異なる
組成の薄膜であっても緻密性を定量的に評価することができ、該相対密度とマスクブラン
ク寿命との関係を明確にすることが可能となる。長寿命かつ信頼性の高いマスクブランク
を得ることができる。
【００２９】
本発明の構成４によれば、薄膜が、ケイ素（Ｓｉ）と、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（
Ｖ）、ニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ルテニウム（Ｒｕ
）、ロジウム（Ｒｈ）、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、ハフニウム（Ｈｆ）、タン
タル（Ｔａ）およびタングステン（Ｗ）から選ばれる一以上の遷移金属とから構成される
マスクブランクにおいては、特に、相対密度ｄとマスクブランク寿命との関係が好適に用
いられる。
【００３０】
また、構成５のように、薄膜の実密度ｄ１は、ＸＲＲ法により算出されるＸＲＲ密度を
適用することにより、マスクブランクの薄膜のような膜厚が非常に薄いものであって、高
い精度で膜密度が算出できるため、好ましい。
【００３１】
本発明の構成８によれば、相対密度ｄにより薄膜の緻密性を定量的に評価することがで
き、相対密度とマスクブランク寿命との関係を明確にすることが可能となる。また、この
評価方法を用いることにより、信頼性評価の指標となり、生産性の向上を図ることが可能
である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明によるマスクブランクの実施例を示す断面図である。
【図２】表面反射防止層を備えた本発明によるマスクブランクの実施例を示す断面図    である。
【図３】表面反射防止層と裏面反射防止層とを備えた本発明によるマスクブランクの    実施例を示す断面図である。
【図４】本発明による転写用マスクの実施例を示す断面図である。
【図５】変質層による転写パターンの線幅太りを説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【００３３】
本発明によるマスクブランクについて説明する。図１は、本発明によるマスクブランク
の実施例を示す断面図である。
図１に示すように、本実施例によるマスクブランクは、透明基板１１上に転写パターン
を形成するための薄膜１２を有するものであり、転写用マスクを作製するために用いられ
る。このマスクブランクは、透明基板１１上に、例えば、ＴａｘＢｙ、ＴａｘＮｙ、Ｍｏ
ｘＳｉｙあるいはＴａｘＳｉｙからなる薄膜１２をスパッタ法等により成膜して得ること
ができる。この薄膜１２は、フォトリソグラフィ法により、パターン加工されることによ
り、転写用マスクの遮光膜として機能する。透明基板１１としては、縦および横の寸法が
、約１５２ｍｍ×１５２ｍｍで、厚さが６．３５ｍｍの合成石英ガラス基板を用いた。
【００３４】
以下に、薄膜が、ＴａｘＢｙ、ＴａｘＮｙ、ＭｏｘＳｉｙおよびＴａｘＳｉｙの場合に
ついて、相対密度と変質層の厚さとの関係について、比較例を用いて説明する。
【００３５】
（実施例１：ＴａｘＢｙ膜の場合）
まず、薄膜がＴａｘＢｙの場合について、実施例および比較例について説明する。
（実施例１−１）
透明基板上に、タンタル（Ｔａ）とホウ素（Ｂ）との混合ターゲット（混合比Ｔａ：Ｂ
＝８０原子％：２０原子％）を用い、アルゴン（Ａｒ）ガス雰囲気で、ガス圧を０．０６
２Ｐａ、ＤＣ電源の電力を１．５ｋＷとして、反応性スパッタリング（ＤＣスパッタリン
グ）により、タンタルおよびホウ素からなるＴａｘＢｙ膜を５０ｎｍの膜厚で形成した。
【００３６】
（実施例１−２）
上記実施例１−１と同様に、透明基板上にＴａｘＢｙ膜を形成する。上記実施例１−１
と異なるのは、成膜装置内のガス圧を変えて作製した点である。タンタル（Ｔａ）とホウ
素（Ｂ）との混合ターゲット（混合比Ｔａ：Ｂ＝８０原子％：２０原子％）を用い、アル
ゴン（Ａｒ）ガス雰囲気で、ガス圧を０．３０３Ｐａ、ＤＣ電源の電力を１．５ｋＷとし
て、反応性スパッタリング（ＤＣスパッタリング）により、タンタルおよびホウ素からな
るＴａｘＢｙ膜を５０ｎｍの膜厚で形成した。
【００３７】
（実施例１−３）
上記実施例１−１と同様に、透明基板上にＴａｘＢｙ膜を形成する。上記実施例１−１
と異なるのは、成膜装置内のガス圧を変えて作製した点である。タンタル（Ｔａ）とホウ
素（Ｂ）との混合ターゲット（混合比Ｔａ：Ｂ＝８０原子％：２０原子％）を用い、アル
ゴン（Ａｒ）ガス雰囲気で、ガス圧を０．５６２Ｐａ、ＤＣ電源の電力を１．５ｋＷとし
て、反応性スパッタリング（ＤＣスパッタリング）により、タンタルおよびホウ素からな
るＴａｘＢｙ膜を５０ｎｍの膜厚で形成した。
【００３８】
（比較例１）
上記実施例１−１と同様に、透明基板上にＴａｘＢｙ膜を形成する。上記実施例１−１
と異なるのは、成膜装置内のガス圧を変えて作製した点である。タンタル（Ｔａ）とホウ
素（Ｂ）との混合ターゲット（混合比Ｔａ：Ｂ＝８０原子％：２０原子％）を用い、アル
ゴン（Ａｒ）ガス雰囲気で、ガス圧を０．９１１Ｐａ、ＤＣ電源の電力を１．５ｋＷとし
て、反応性スパッタリング（ＤＣスパッタリング）により、タンタルおよびホウ素からな
るＴａｘＢｙ膜を５０ｎｍの膜厚で形成した。
【００３９】
（実施例１−４）
上記実施例１−１と同様に、透明基板上にＴａｘＢｙ膜を形成する。上記実施例１−１
と異なるのは、スパッタガスの種類を変えて作製した点である。タンタル（Ｔａ）とホウ
素（Ｂ）との混合ターゲット（混合比Ｔａ：Ｂ＝８０原子％：２０原子％）を用い、キセ
ノン（Ｘｅ）ガス雰囲気で、ガス圧を０．０６０Ｐａ、ＤＣ電源の電力を１．５ｋＷとし
て、反応性スパッタリング（ＤＣスパッタリング）により、タンタルおよびホウ素からな
るＴａｘＢｙ膜を５０ｎｍの膜厚で形成した。
【００４０】
（実施例１−５）
上記実施例１−４と同様に、透明基板上にＴａｘＢｙ膜を形成する。上記実施例１−１
と異なるのは、成膜装置内のスパッタガスの種類とガス圧を変えて作製した点である。タ
ンタル（Ｔａ）とホウ素（Ｂ）との混合ターゲット（混合比Ｔａ：Ｂ＝８０原子％：２０
原子％）を用い、キセノン（Ｘｅ）ガス雰囲気で、ガス圧を０．１９３Ｐａ、ＤＣ電源の
電力を１．５ｋＷとして、反応性スパッタリング（ＤＣスパッタリング）により、タンタ
ルおよびホウ素からなるＴａｘＢｙ膜を５０ｎｍの膜厚で形成した。
【００４１】
次に、実施例１−１〜実施例１−５および比較例１の相対密度ｄを求めた。
（１）ＸＲＲ（Ｘ線反射率）法を用いて、ＴａｘＢｙ膜の実密度（ｇ／ｃｍ３）を算出し
た。Ｘ線を試料表面に極浅い角度で入射させ、その入射角対鏡面方向に反射したＸ線強度
プロファイルを測定する。この測定で得られた結果をシミュレーション結果と比較し、シ
ミュレーションパラメータを最適化することによって、ＸＲＲ算出密度（実密度）ｄ１を
求めた。
（２）文献値より、理論密度ｄ２を算出する。ＴａｘＢｙ膜は、Ｔａを３３原子％よりも
多く含有している場合、ＴａＢ２（Ｔａ：Ｂ＝３３：６７）とＴａとの混合体であると仮
定する。また、逆にＴａｘＢｙ膜が、Ｔａを３３原子％未満含有している場合、ＴａＢ２
（Ｔａ：Ｂ＝３３：６７）とＢとの混合体であると仮定する。計算に用いた文献値を表１
に記載する。
ここで、ＴａｘＢｙ膜の実際の組成を求める分析方法は、ＸＰＳ（Ｘ線光電子分光法）
、ＡＥＳ（原子発光分析法）、ＲＢＳ（ラザフォード後方散乱分析法）を用いる。いずれ
も場合でも、ＸＲＦ（蛍光Ｘ線分析）やＩＣＰ−ＭＳ（誘導結合プラズマ質量分析法）の
分析値により補正する必要がある。ＸＲＦやＩＣＰ−ＭＳで補正する材料は、理論密度の
計算で用いた安定に存在する合金組成、ＴａＢ２（Ｔａ：Ｂ＝３３：６７）を用いる。以
下の実施例においても同様である。上記分析により得られたＴａｘＢｙ膜の組成から、Ｔ
ａとＴａＢ２の重量混合比および体積混合比を算出し、さらに表１の数値を用いてＴａｘ
Ｂｙ膜の理論密度を算出した。
（３）相対密度ｄ＝（ＸＲＲ算出密度ｄ１／理論密度ｄ２）×１００を求めた。表２に、
ＸＲＲ算出密度（実密度）ｄ１、理論密度ｄ２および相対密度ｄを示す。
【００４２】
【表１】
0005899558.tif 000002
【００４３】
【表２】
0005899558.tif 000003
【００４４】
（実施例２：ＴａｘＮｙ膜）
次に、薄膜がＴａｘＮｙの場合の実施例および比較例について説明する。
（実施例２−１）
透明基板上に、Ｔａターゲットを用い、キセノン（Ｘｅ）と窒素（Ｎ２）の混合ガス雰
囲気（ガス流量比  Ｘｅ：Ｎ２＝７１：２９）で、ガス圧を０．０７６Ｐａ、ＤＣ電源の
電力を１．５ｋＷとして、反応性スパッタリング（ＤＣスパッタリング）により、Ｔａｘ
Ｎｙ膜を５０ｎｍの膜厚で形成した。
【００４５】
（実施例２−２）
上記実施例２−１と同様に、透明基板上にＴａｘＮｙ膜を形成する。上記実施例２−１
と異なるのはキセノンガスと窒素ガスの流量比を変化させて作製した点である。Ｔａター
ゲットを用い、キセノン（Ｘｅ）と窒素（Ｎ２）の混合ガス雰囲気（ガス流量比  Ｘｅ：
Ｎ２＝５５：４５）で、ガス圧を０．０７６Ｐａ、ＤＣ電源の電力を１．５ｋＷとして、
反応性スパッタリング（ＤＣスパッタリング）により、ＴａｘＮｙ膜を５０ｎｍの膜厚で
形成した。
【００４６】
（実施例２−３）
上記実施例２−１と同様に、透明基板上にＴａｘＮｙ膜を形成する。上記実施例２−１
と異なるのはキセノンガスと窒素ガスの流量比を変化させて作製した点である。Ｔａター
ゲットを用い、キセノン（Ｘｅ）と窒素（Ｎ２）の混合ガス雰囲気（ガス流量比  Ｘｅ：
Ｎ２＝４４：５６）で、ガス圧を０．０７５Ｐａ、ＤＣ電源の電力を１．５ｋＷとして、
反応性スパッタリング（ＤＣスパッタリング）により、ＴａｘＮｙ膜を５０ｎｍの膜厚で
形成した。
【００４７】
（比較例２−１  ＴａｘＮｙ膜）
上記実施例２−１と同様に、透明基板上にＴａｘＮｙ膜を形成する。上記実施例２−１
と異なるのはキセノンガスと窒素ガスの流量比を変化させて作製した点である。Ｔａター
ゲットを用い、キセノン（Ｘｅ）と窒素（Ｎ２）の混合ガス雰囲気（ガス流量比  Ｘｅ：
Ｎ２＝３８：６２）で、ガス圧を０．０７５Ｐａ、ＤＣ電源の電力を１．５ｋＷとして、
反応性スパッタリング（ＤＣスパッタリング）により、ＴａｘＮｙ膜を５０ｎｍの膜厚で
形成した。
【００４８】
（比較例２−２  Ｔａ膜）
上記実施例２−１とは異なり、スパッタガスを希ガス（キセノンガス）のみとし、透明
基板上にＴａ膜を形成したものである。Ｔａターゲットを用い、キセノン（Ｘｅ）ガス雰
囲気で、ガス圧を０．０７５Ｐａ、ＤＣ電源の電力を１．５ｋＷとして、反応性スパッタ
リング（ＤＣスパッタリング）により、Ｔａ膜を５０ｎｍの膜厚で形成した。
【００４９】
上記実施例１と同様にして、上記実施例２−１〜実施例２−３および比較例２−１、比
較例２−２の相対密度ｄを求めた。
（１）ＸＲＲ（Ｘ線反射率）法を用いて、ＴａｘＮｙ膜のＸＲＲ算出密度（実密度）ｄ１
を求めた。
（２）文献値より理論密度ｄ２を算出した。ＴａｘＮｙ膜は、Ｔａが５０原子％未満含有
している場合、ＴａＮ（Ｔａ：Ｎ＝１：１）とＴａとの混合体であると仮定する。計算に
用いた文献値を表３に記載する。
実施例１の場合と同様にして分析により得られたＴａｘＮｙ膜の組成から、ＴａとＴａ
Ｎの重量混合比および体積混合比を算出し、さらに表３の数値を用いてＴａｘＮｙ膜の理
論密度を算出した。
（３）相対密度ｄ＝（ＸＲＲ算出密度ｄ１／理論密度ｄ２）×１００を求めた。表４にそ
の算出結果を示す。
【００５０】
【表３】
0005899558.tif 000004
【００５１】
【表４】
0005899558.tif 000005
【００５２】
（実施例３：ＭｏｘＳｉｙ膜）
次に、薄膜がＭｏｘＳｉｙ膜の場合の実施例および比較例についてそれぞれ説明する。
（実施例３−１）
透明基板上に、モリブデン（Ｍｏ）とケイ素（Ｓｉ）との混合ターゲット（混合比Ｍｏ
：Ｓｉ＝２１．３原子％：７８．７原子％）を用い、アルゴン（Ａｒ）ガス雰囲気で、ガ
ス圧を０．２０６Ｐａ、ＤＣ電源の電力を２．０ｋＷとして、反応性スパッタリング（Ｄ
Ｃスパッタリング）により、モリブデンおよびケイ素からなるＭｏｘＳｉｙ膜を５０ｎｍ
の膜厚で形成した。
【００５３】
（実施例３−２）
上記実施例３−１とは異なり、スパッタガスにアルゴン（Ａｒ）とメタン（ＣＨ４）の
混合ガスを使用し、透明基板上にＭｏｘＳｉｙ膜を形成したものである。アルゴン（Ａｒ
）とメタン（ＣＨ４）との混合ガス雰囲気（ガス流量比  Ａｒ：ＣＨ４＝９２：８）で、
ガス圧０．２０３Ｐａ、ＤＣ電源の電力を２．０ｋＷとして、反応性スパッタリング（Ｄ
Ｃスパッタリング）により、モリブデンおよびケイ素からなるＭｏｘＳｉｙ膜を５０ｎｍ
の膜厚で形成した。
【００５４】
（比較例３：ＭｏｘＳｉｙ膜）
上記実施例３−１と同様に、透明基板上にＭｏｘＳｉｙ膜を形成する。上記実施例３−
１と異なるのは、成膜装置内のガス圧を変えて作製した点である。アルゴン（Ａｒ）ガス
雰囲気で、ガス圧０．４８４Ｐａ、ＤＣ電源の電力を２．０ｋＷとして、反応性スパッタ
リング（ＤＣスパッタリング）により、モリブデンおよびケイ素からなるＭｏｘＳｉｙ膜
を５０ｎｍの膜厚で形成した。
【００５５】
（実施例３−３）
実施例３−１と同様に、透明基板上にＭｏｘＳｉｙ膜を形成する。実施例３−１と異な
るのは、使用するスパッタターゲットを変えて作製した点である。モリブデン（Ｍｏ）と
ケイ素（Ｓｉ）との混合ターゲット（混合比Ｍｏ：Ｓｉ＝３３原子％：６７原子％）を用
い、アルゴン（Ａｒ）ガス雰囲気で、ガス圧を０．２０６Ｐａ、ＤＣ電源の電力を２．０
ｋＷとして、反応性スパッタリング（ＤＣスパッタリング）により、モリブデンおよびケ
イ素からなるＭｏｘＳｉｙ膜を５０ｎｍの膜厚で形成した。
【００５６】
（実施例３−４）
実施例３−１と同様に、透明基板上にＭｏｘＳｉｙ膜を形成する。実施例３−１と異な
るのは、使用するスパッタターゲットを変えて作製した点である。モリブデン（Ｍｏ）と
ケイ素（Ｓｉ）との混合ターゲット（混合比Ｍｏ：Ｓｉ＝４原子％：９６原子％）を用い
、アルゴン（Ａｒ）ガス雰囲気で、ガス圧を０．２０６Ｐａ、ＤＣ電源の電力を２．０ｋ
Ｗとして、反応性スパッタリング（ＤＣスパッタリング）により、モリブデンおよびケイ
素からなるＭｏｘＳｉｙ膜を５０ｎｍの膜厚で形成した。
【００５７】
次に、上記実施例３−１〜実施例３−４および比較例３の相対密度ｄを求めた。
（１）ＸＲＲ法を用いて、ＭｏｘＳｉｙ膜のＸＲＲ算出密度（実密度）ｄ１を求めた。
（２）文献値より、理論密度ｄ２を求めた。ＭｏｘＳｉｙ膜は、Ｍｏが３３原子％以下の
場合、ＭｏＳｉ２（Ｍｏ：Ｓｉ＝３３：６７）とＳｉとの混合体であると仮定する。また
、逆にＭｏｘＳｉｙ膜が、Ｍｏを３３原子％よりも多く含有している場合、ＭｏＳｉ２と
Ｍｏとの混合体であると仮定する。計算に用いた文献値を表５に記載する。実施例１の場
合と同様にして分析により得られたＭｏｘＳｉｙ膜の組成から、ＭｏＳｉ２とＳｉの重量
混合比および体積混合比を算出し、さらに表５の数値を用いてＭｏｘＳｉｙ膜の理論密度
を算出した。
（３）相対密度ｄ＝（ＸＲＲ算出密度ｄ１／理論密度ｄ２）×１００を求めた。表６にそ
の算出結果を示す。
【００５８】
【表５】
0005899558.tif 000006
【００５９】
【表６】
0005899558.tif 000007
【００６０】
（実施例４：ＴａｘＳｉｙ膜）
次に、薄膜がＴａｘＳｉｙ膜の場合の実施例および比較例についてそれぞれ説明する。
（実施例４−１）
透明基板上に、タンタル（Ｔａ）とケイ素（Ｓｉ）との混合ターゲット（混合比Ｔａ：
Ｓｉ＝３３原子％：６７原子％）を用い、アルゴン（Ａｒ）ガス雰囲気で、ガス圧０．２
０６Ｐａ、ＤＣ電源の電力を１．５ｋＷとして、反応性スパッタリング（ＤＣスパッタリ
ング）により、タンタルおよびケイ素からなるＴａｘＳｉｙ膜を５０ｎｍの膜厚で形成し
た。
【００６１】
（比較例４）
実施例４−１と同様に、透明基板上にＴａｘＳｉｙ膜を形成する。上記実施例４−１と
異なるのは、成膜装置内のガス圧を変えて作製した点である。タンタル（Ｔａ）とケイ素
（Ｓｉ）との混合ターゲット（混合比Ｔａ：Ｓｉ＝３３原子％：６７原子％）を用い、ア
ルゴン（Ａｒ）ガス雰囲気で、ガス圧を０．４８４Ｐａ、ＤＣ電源の電力を１．５ｋＷと
して、反応性スパッタリング（ＤＣスパッタリング）により、タンタルおよびケイ素から
なるＴａＳｉ膜を５０ｎｍの膜厚で形成した。
【００６２】
次に、実施例４−１および比較例４の相対密度ｄを求めた。
（１）ＸＲＲ法を用いて、ＴａｘＳｉｙ膜のＸＲＲ算出密度（実密度）ｄ１を求めた。
（２）文献値より、理論密度ｄ２を求めた。ＴａｘＳｉｙ膜は、Ｔａが３３原子％以下の
場合、ＴａＳｉ（Ｔａ：Ｓｉ＝３３：６７）とＳｉとの混合体であると仮定する。また、
逆にＴａｘＳｉｙ膜が、Ｔａを３３原子％よりも多く含有している場合、ＴａＳｉ２とＴ
ａとの混合体であると仮定する。計算に用いた文献値を表７に記載する。
実施例１の場合と同様にして分析により得られたＴａｘＳｉｙ膜の組成から、ＴａＳｉ
２とＳｉの重量混合比および体積混合比を算出し、さらに表７の数値を用いてＴａｘＳｉ
ｙ膜の理論密度を算出した。
（３）相対密度ｄ＝（ＸＲＲ算出密度ｄ１／理論密度ｄ２）×１００を求めた。表８にそ
の算出結果を示す。
【００６３】
【表７】
0005899558.tif 000008
【００６４】
【表８】
0005899558.tif 000009
【００６５】
（遮光膜の緻密性評価）
上記実施例および比較例で作製したマスクブランクに対して、ＡｒＦエキシマレーザを
総照射量３０ｋＪ／ｃｍ２となるように連続照射し、照射後の薄膜表面の変質層の厚さを
、それぞれ測定した。照射量３０ｋＪ／ｃｍ２（エネルギー密度は約２５ｍＪ／ｃｍ２）
というのは、転写用マスクを用いてウェハ１００，０００枚分のレジストに対して露光を
行ったことに相当し、通常のフォトマスクの使用頻度でほぼ３か月使用したことに相当す
る。
ここで、ＡｒＦエキシマレーザ照射によるパターン寸法変化は、薄膜にＡｒＦエキシマ
レーザ照射を行い、断面をＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）により観察し、表面の変質層の厚
さをパターン寸法変化とみなした。以下にその根拠を述べる。表面の変質は、酸化が主な
原因であるため、膜厚の増加と変質層部分の遮光性低下を伴う。薄膜の膜厚増加は、パタ
ーン側壁のパターン寸法変化に対応し、遮光性低下は、露光における実質的なパターン寸
法の変化とみなす。従って、変質層の厚さは、露光に影響するパターン寸法の変化と等価
であると考える。
なお、変質層の厚さが２．０ｎｍ以下であるということは、ハーフピッチ４５ｎｍ未満
におけるフォトリソグラフィにおいて、マスクの寸法均一性が２．４ｎｍ以下の要求を満
足すると言える。表９に、各実施例および比較例における相対密度と変質層の厚さを示す
。
【００６６】
【表９】
0005899558.tif 000010
【００６７】
（評価：ＴａｘＢｙ膜）
タンタルを主成分とするＴａｘＢｙ膜においては、比較例１では、相対密度ｄが７９．
６％の時、変質層の厚さは３．０ｎｍであるのに対し、実施例１−１〜実施例１−５の結
果の中で相対密度ｄが最も低い８８．５％（実施例１−５）であっても、変質層の厚さは
、２．０ｎｍであった。
【００６８】
（評価：ＴａｘＮｙ膜）
ＴａｘＮｙ膜においては、比較例２−１では、相対密度ｄが８１．５％の時、変質層の
厚さは２．５ｎｍであるのに対し、実施例２−１〜実施例２−３の結果の中で、相対密度
ｄが最も低い８３．７％でも、変質層の厚さは、２．０ｎｍであった。また、窒化させな
いＴａ膜（比較例２−２）であっても、相対密度７１．６％と低ければ、変質層の厚さは
、２．５ｎｍとなってしまうことがわかる。
【００６９】
（評価：ＭｏｘＳｉｙ膜）
ＭｏｘＳｉｙ膜においては、比較例３では、相対密度ｄが９３．０％の時、変質層の厚
さは６．０ｎｍになってしまっている。これに対し、実施例３−１〜実施例３−４の中で
、相対密度ｄが最も低い９４．５％でも、変質層の厚さは、２．０ｎｍであった。また、
実施例３−１〜実施例３−４の結果をみると明らかなように、変質層ができる厚さは、膜
組成よりも相対密度ｄに大きく依存することがわかる。
【００７０】
（評価：ＴａｘＳｉｙ膜）
ＴａｘＳｉｙ膜においては、比較例４では、相対密度ｄが９２．０％の時、変質層の厚
さは３．５ｎｍであるのに対し、実施例４−１に示すように、相対密度９５．５％の時、
変質層の厚さは、１．５ｎｍであった。実施例３−１〜実施例３−４との対比でも明らか
なように、ケイ素を含有する薄膜の場合、変質層ができる厚さは、含有する遷移金属の種
類よりも相対密度ｄに大きく依存することがわかる。
【００７１】
上記の結果から、タンタル（Ｔａ）を主成分とするＴａＢあるいはＴａＮからなる薄膜
の場合、相対密度が８３％よりも大きくする（より好ましくは８４％以上）ことにより、
変質層の厚さを２．０ｎｍ以下にすることができる。すなわち、このような薄膜は、現在
広く使用されているＡｒＦエキシマレーザが適用される露光光の照射に対して、耐久性が
あることがわかる。これにより長い寿命を得ることができ、高い信頼性を得ることができ
る。
【００７２】
一方、ＭｏＳｉあるいはＴａＳｉからなる薄膜の場合、相対密度が９４％よりも大きく
する（より好ましくは９５％以上）ことにより、変質層の厚さを２．０ｎｍ以下にするこ
とができる。すなわち、このような薄膜もＡｒＦエキシマレーザが適用される露光光の照
射に対して、耐久性があることがわかる。
【００７３】
上記実施例では、タンタル（Ｔａ）を主成分とする薄膜として、ＴａＢとＴａＮの場合
について説明したが、これに限られず、薄膜は、主成分であるタンタル（Ｔａ）と、ホウ
素（Ｂ）、炭素（Ｃ）、窒素（Ｎ）、および酸素（Ｏ）から選ばれる一の元素とからなる
二元系材料で構成されていてもよく、同様に、相対密度８３％よりも大きい（より好まし
くは８４％以上）場合において高い膜緻密性が得られるので、露光光に対する耐光性を有
し、マスク寸法変化を小さくすることができる。例えば、薄膜がＴａｘＯｙ膜の場合にお
いては、ＴａとＴａ２Ｏ５、との混合体として仮定して、各文献値を基に実施例１と同様
の手法で理論密度を算出するとよい。例えば、薄膜がＴａｘＣｙ膜の場合においては、Ｔ
ａＣとＴａまたはＣとの混合体として仮定して、各文献値を基に実施例１と同様の手法で
理論密度を算出するとよい。
【００７４】
また、薄膜は、主成分であるタンタル（Ｔａ）と、ホウ素（Ｂ）、炭素（Ｃ）、窒素（
Ｎ）、および酸素（Ｏ）から選ばれる二以上の元素とからなる三元系以上の材料で構成さ
れていてもよく、同様の効果を得ることができる。このときの理論密度ｄ２の算出方法と
しては、例えば、薄膜がＴａｘＯｙＮｚ膜の場合においては、Ｔａ、ＴａＮ、およびＴａ
２Ｏ５から選ばれる２以上の混合体であると仮定して、各文献値を基に実施例１と同様の
手法で算出するとよい。例えば、薄膜がＴａｘＢｙＮｚ膜の場合においては、Ｔａ、Ｂ、
ＴａＢ２、およびＴａＮから選ばれる２以上の混合体であると仮定して、各文献値を基に
実施例１と同様の手法で理論密度を算出するとよい。
【００７５】
例えば、薄膜がＴａｘＣｙＮｚ膜の場合においては、Ｔａ、Ｃ、ＴａＣ、およびＴａＮ
から選ばれる２以上の混合体であると仮定して、各文献値を基に実施例１と同様の手法で
理論密度を算出するとよい。例えば、薄膜がＴａｘＢｙＯｚ膜の場合においては、Ｔａ、
Ｂ、ＴａＢ２、およびＴａ２Ｏ５から選ばれる２以上の混合体であると仮定して、各文献
値を基に実施例１と同様の手法で理論密度を算出するとよい。例えば、薄膜がＴａｘＣｙ
Ｏｚ膜の場合においては、Ｔａ、Ｃ、ＴａＣ、およびＴａ２Ｏ５から選ばれる２以上の混
合体であると仮定して、各文献値を基に実施例１と同様の手法で理論密度を算出するとよ
い。
【００７６】
例えば、薄膜がＴａｗＣｘＯｙＮｚ膜の場合においては、Ｔａ、Ｃ、ＴａＣ、Ｔａ２Ｏ
５、およびＴａＮから選ばれる３以上の混合体であると仮定して、各文献値を基に実施例
１と同様の手法で理論密度を算出するとよい。例えば、薄膜がＴａｗＢｘＯｙＮｚ膜の場
合においては、Ｔａ、Ｂ、ＴａＢ２、Ｔａ２Ｏ５、およびＴａＮから選ばれる３以上の混
合体であると仮定して、各文献値を基に実施例１と同様の手法で理論密度を算出するとよ
い。
【００７７】
遷移金属を含む材料からなる薄膜として、ＭｏＳｉおよびＴａＳｉについて説明したが
、これ以外にも、ケイ素（Ｓｉ）と、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、ニオブ（Ｎｂ
）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、クロム（Ｃｒ）、
ニッケル（Ｎｉ）、ハフニウム（Ｈｆ）およびタングステン（Ｗ）から選ばれる一つの遷
移金属の二元系材料で構成されていてもよく、同様に、相対密度９４％よりも大きい（よ
り好ましくは９５％以上）場合において高い膜緻密性が得られるので、露光光に対する耐
光性を有し、マスク寸法変化を小さくすることができる。このときの理論密度ｄ２の算出
方法としては、例えば、薄膜がＺｒｘＳｉｙ膜の場合においては、Ｚｒ、Ｓｉ、およびＺ
ｒＳｉ２から選ばれる２以上の混合体であると仮定して、各文献値を基に同様の手法で算
出するとよい。例えば、薄膜がＷｘＳｉｙ膜の場合においては、Ｗ、Ｓｉ、およびＷＳｉ
２から選ばれる２以上の混合体であると仮定して、各文献値を基に同様の手法で理論密度
を算出するとよい。例えば、薄膜がＴｉｘＳｉｙ膜の場合においては、Ｔｉ、Ｓｉ、およ
びＴｉＳｉ２から選ばれる２以上の混合体であると仮定して、各文献値を基に実施例１と
同様の手法で理論密度を算出するとよい。
【００７８】
例えば、薄膜がＣｒｘＳｉｙ膜の場合においては、Ｃｒ、Ｓｉ、およびＣｒＳｉ２から
選ばれる２以上の混合体であると仮定して、各文献値を基に同様の手法で理論密度を算出
するとよい。例えば、薄膜がＮｂｘＳｉｙ膜の場合においては、Ｎｂ、Ｓｉ、およびＮｂ
Ｓｉ２から選ばれる２以上の混合体であると仮定して、各文献値を基に同様の手法で理論
密度を算出するとよい。例えば、薄膜がＨｆｘＳｉｙ膜の場合においては、Ｈｆ、Ｓｉ、
およびＨｆＳｉ２から選ばれる２以上の混合体であると仮定して、各文献値を基に実施例
１と同様の手法で理論密度を算出するとよい。
【００７９】
例えば、薄膜がＶｘＳｉｙ膜の場合においては、Ｖ、Ｓｉ、およびＶＳｉ２から選ばれ
る２以上の混合体であると仮定して、各文献値を基に同様の手法で理論密度を算出すると
よい。例えば、薄膜がＲｕｘＳｉｙ膜の場合においては、Ｒｕ、Ｓｉ、およびＲｕＳｉ２
から選ばれる２以上の混合体であると仮定して、各文献値を基に同様の手法で理論密度を
算出するとよい。例えば、薄膜がＮｉｘＳｉｙ膜の場合においては、Ｎｉ、Ｓｉ、および
ＮｉＳｉ２から選ばれる２以上の混合体であると仮定して、各文献値を基に実施例１と同
様の手法で理論密度を算出するとよい。
【００８０】
また、薄膜は、ケイ素（Ｓｉ）と、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、ニオブ（Ｎｂ
）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、クロム（Ｃｒ）、
ニッケル（Ｎｉ）、ハフニウム（Ｈｆ）、モリブデン（Ｍｏ）、タンタル（Ｔａ）および
タングステン（Ｗ）から選ばれる二以上の遷移金属とから構成されていてもよく、同様の
効果を得ることができる。この場合、上記に列挙した遷移金属シリサイドから選択して仮
定し、各文献値を基に実施例１と同様の手法で理論密度を算出するとよい。
【００８１】
さらに、遷移金属を含む材料からなる薄膜として、ケイ素（Ｓｉ）と、チタン（Ｔｉ）
、バナジウム（Ｖ）、ニオブ（Ｎｂ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ロ
ジウム（Ｒｈ）、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、ハフニウム（Ｈｆ）およびタング
ステン（Ｗ）から選ばれる一以上の遷移金属に加え、さらに、炭素（Ｃ）、窒素（Ｎ）お
よび酸素（Ｏ）から選ばれる一以上の元素とからなる三元系以上の材料で構成されていて
もよく、同様の効果を得ることができる。このときの理論密度ｄ２の算出方法としては、
例えば、薄膜がＭｏｘＳｉｙＯｚ膜の場合においては、Ｍｏ、Ｓｉ、ＭｏＳｉ２、ＭｏＯ
３、およびＳｉＯ２から選ばれる混合体であると仮定して、各文献値を基に同様の手法で
算出するとよい。例えば、薄膜がＭｏｘＳｉｙＮｚ膜の場合においては、Ｍｏ、Ｓｉ、Ｍ
ｏＳｉ２、ＭｏＮ、およびＳｉ３Ｎ４から選ばれる混合体であると仮定して、各文献値を
基に同様の手法で理論密度を算出するとよい。例えば、薄膜がＭｏｗＳｉｘＯｙＮｚ膜の
場合においては、Ｍｏ、Ｓｉ、ＭｏＳｉ２、ＭｏＮ、Ｓｉ３Ｎ４、ＭｏＯ３、およびＳｉ
Ｏ２から選ばれる混合体であると仮定して、各文献値を基に同様の手法で理論密度を算出
するとよい。
【００８２】
例えば、薄膜がＭｏｘＳｉｙＣｚ膜の場合においては、Ｍｏ、Ｓｉ、Ｃ、ＭｏＳｉ２、
Ｍｏ２Ｃ、およびＳｉＣから選ばれる混合体であると仮定して、各文献値を基に同様の手
法で理論密度を算出するとよい。例えば、薄膜がＭｏｗＳｉｘＣｙＮｚ膜の場合において
は、Ｍｏ、Ｓｉ、Ｃ、ＭｏＳｉ２、ＭｏＮ、Ｓｉ３Ｎ４、Ｍｏ２Ｃ、およびＳｉＣから選
ばれる混合体であると仮定して、各文献値を基に同様の手法で理論密度を算出するとよい
。例えば、薄膜がＭｏｖＳｉｗＯｘＣｙＮｚ膜の場合においては、Ｍｏ、Ｓｉ、Ｃ、Ｍｏ
Ｓｉ２、ＭｏＯ３、ＳｉＯ２、ＭｏＮ、Ｓｉ３Ｎ４、Ｍｏ２Ｃ、およびＳｉＣから選ばれ
る混合体であると仮定して、各文献値を基に同様の手法で理論密度を算出するとよい。
【００８３】
さらに、例えば、薄膜がＺｒｘＳｉｙＯｚ膜の場合においては、Ｚｒ、Ｓｉ、ＺｒＳｉ
２、ＺｒＯ２、およびＳｉＯ２から選ばれる混合体であると仮定して、各文献値を基に同
様の手法で理論密度を算出するとよい。例えば、薄膜がＺｒｘＳｉｙＮｚ膜の場合におい
ては、Ｚｒ、Ｓｉ、ＺｒＳｉ２、ＺｒＮ、およびＳｉ３Ｎ４から選ばれる混合体であると
仮定して、各文献値を基に同様の手法で理論密度を算出するとよい。例えば、薄膜がＺｒ
ｗＳｉｘＯｙＮｚ膜の場合においては、Ｚｒ、Ｓｉ、ＺｒＳｉ２、ＺｒＮ、Ｓｉ３Ｎ４、
ＺｒＯ２、およびＳｉＯ２から選ばれる混合体であると仮定して、各文献値を基に同様の
手法で理論密度を算出するとよい。
【００８４】
例えば、薄膜がＺｒｘＳｉｙＣｚ膜の場合においては、Ｚｒ、Ｓｉ、Ｃ、ＺｒＳｉ２、
ＺｒＣ、およびＳｉＣから選ばれる混合体であると仮定して、各文献値を基に同様の手法
で理論密度を算出するとよい。例えば、薄膜がＺｒｗＳｉｘＣｙＮｚ膜の場合においては
、Ｚｒ、Ｓｉ、Ｃ、ＺｒＳｉ２、ＺｒＮ、Ｓｉ３Ｎ４、ＺｒＣ、およびＳｉＣから選ばれ
る混合体であると仮定して、各文献値を基に同様の手法で理論密度を算出するとよい。例
えば、薄膜がＺｒｖＳｉｗＯｘＣｙＮｚ膜の場合においては、Ｚｒ、Ｓｉ、Ｃ、ＺｒＳｉ
２、ＺｒＯ２、ＳｉＯ２、ＺｒＮ、Ｓｉ３Ｎ４、ＺｒＣ、およびＳｉＣから選ばれる混合
体であると仮定して、各文献値を基に同様の手法で理論密度を算出するとよい。
【００８５】
さらに、例えば、薄膜がＷｘＳｉｙＯｚ膜の場合においては、Ｗ、Ｓｉ、ＷＳｉ２、Ｗ
Ｏ３、およびＳｉＯ２から選ばれる混合体であると仮定して、各文献値を基に同様の手法
で理論密度を算出するとよい。例えば、薄膜がＷｘＳｉｙＮｚ膜の場合においては、Ｗ、
Ｓｉ、ＷＳｉ２、ＷＮ、およびＳｉ３Ｎ４から選ばれる混合体であると仮定して、各文献
値を基に同様の手法で理論密度を算出するとよい。例えば、薄膜がＷｗＳｉｘＯｙＮｚ膜
の場合においては、Ｗ、Ｓｉ、ＷＳｉ２、ＷＮ、Ｓｉ３Ｎ４、ＷＯ３、およびＳｉＯ２か
ら選ばれる混合体であると仮定して、各文献値を基に同様の手法で理論密度を算出すると
よい。
【００８６】
例えば、薄膜がＷｘＳｉｙＣｚ膜の場合においては、Ｗ、Ｓｉ、Ｃ、ＷＳｉ２、Ｗ２Ｃ
、およびＳｉＣから選ばれる混合体であると仮定して、各文献値を基に同様の手法で理論
密度を算出するとよい。例えば、薄膜がＷｗＳｉｘＣｙＮｚ膜の場合においては、Ｗ、Ｓ
ｉ、Ｃ、ＷＳｉ２、ＷＮ、Ｓｉ３Ｎ４、Ｗ２Ｃ、およびＳｉＣから選ばれる混合体である
と仮定して、各文献値を基に同様の手法で理論密度を算出するとよい。例えば、薄膜がＷ
ｖＳｉｗＯｘＣｙＮｚ膜の場合においては、Ｗ、Ｓｉ、Ｃ、ＷＳｉ２、ＷＯ３、ＳｉＯ２
、ＷＮ、Ｓｉ３Ｎ４、Ｗ２Ｃ、およびＳｉＣから選ばれる混合体であると仮定して、各文
献値を基に同様の手法で理論密度を算出するとよい。
【００８７】
さらに、例えば、薄膜がＴｉｘＳｉｙＯｚ膜の場合においては、Ｔｉ、Ｓｉ、ＴｉＳｉ
２、ＴｉＯ２、およびＳｉＯ２から選ばれる混合体であると仮定して、各文献値を基に同
様の手法で理論密度を算出するとよい。例えば、薄膜がＴｉｘＳｉｙＮｚ膜の場合におい
ては、Ｔｉ、Ｓｉ、ＴｉＳｉ２、ＴｉＮ、およびＳｉ３Ｎ４から選ばれる混合体であると
仮定して、各文献値を基に同様の手法で理論密度を算出するとよい。例えば、薄膜がＴｉ
ｗＳｉｘＯｙＮｚ膜の場合においては、Ｔｉ、Ｓｉ、ＴｉＳｉ２、ＴｉＮ、Ｓｉ３Ｎ４、
ＴｉＯ２、およびＳｉＯ２から選ばれる混合体であると仮定して、各文献値を基に同様の
手法で理論密度を算出するとよい。
【００８８】
例えば、薄膜がＴｉｘＳｉｙＣｚ膜の場合においては、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｃ、ＴｉＳｉ２、
ＴｉＣ、およびＳｉＣから選ばれる混合体であると仮定して、各文献値を基に同様の手法
で理論密度を算出するとよい。例えば、薄膜がＴｉｗＳｉｘＣｙＮｚ膜の場合においては
、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｃ、ＴｉＳｉ２、ＴｉＮ、Ｓｉ３Ｎ４、ＴｉＣ、およびＳｉＣから選ばれ
る混合体であると仮定して、各文献値を基に同様の手法で理論密度を算出するとよい。例
えば、薄膜がＴｉｖＳｉｗＯｘＣｙＮｚ膜の場合においては、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｃ、ＴｉＳｉ
２、ＴｉＯ２、ＳｉＯ２、ＴｉＮ、Ｓｉ３Ｎ４、ＴｉＣ、およびＳｉＣから選ばれる混合
体であると仮定して、各文献値を基に同様の手法で理論密度を算出するとよい。
【００８９】
さらに、例えば、薄膜がＨｆｘＳｉｙＯｚ膜の場合においては、Ｈｆ、Ｓｉ、ＨｆＳｉ
２、ＨｆＯ２、およびＳｉＯ２から選ばれる混合体であると仮定して、各文献値を基に同
様の手法で理論密度を算出するとよい。例えば、薄膜がＨｆｘＳｉｙＮｚ膜の場合におい
ては、Ｈｆ、Ｓｉ、ＨｆＳｉ２、ＨｆＮ、およびＳｉ３Ｎ４から選ばれる混合体であると
仮定して、各文献値を基に同様の手法で理論密度を算出するとよい。例えば、薄膜がＨｆ
ｗＳｉｘＯｙＮｚ膜の場合においては、Ｈｆ、Ｓｉ、ＨｆＳｉ２、ＨｆＮ、Ｓｉ３Ｎ４、
ＨｆＯ２、およびＳｉＯ２から選ばれる混合体であると仮定して、各文献値を基に同様の
手法で理論密度を算出するとよい。
【００９０】
例えば、薄膜がＨｆｘＳｉｙＣｚ膜の場合においては、Ｈｆ、Ｓｉ、Ｃ、ＨｆＳｉ２、
ＨｆＣ、およびＳｉＣから選ばれる混合体であると仮定して、各文献値を基に同様の手法
で理論密度を算出するとよい。例えば、薄膜がＨｆｗＳｉｘＣｙＮｚ膜の場合においては
、Ｈｆ、Ｓｉ、Ｃ、ＨｆＳｉ２、ＨｆＮ、Ｓｉ３Ｎ４、ＨｆＣ、およびＳｉＣから選ばれ
る混合体であると仮定して、各文献値を基に同様の手法で理論密度を算出するとよい。例
えば、薄膜がＨｆｖＳｉｗＯｘＣｙＮｚ膜の場合においては、Ｈｆ、Ｓｉ、Ｃ、ＨｆＳｉ
２、ＨｆＯ２、ＳｉＯ２、ＨｆＮ、Ｓｉ３Ｎ４、ＨｆＣ、およびＳｉＣから選ばれる混合
体であると仮定して、各文献値を基に同様の手法で理論密度を算出するとよい。
【００９１】
なお、薄膜をスパッタリング法で成膜する際に、水素（Ｈ）や、ヘリウム（Ｈｅ）、ア
ルゴン（Ａｒ）、Ｘｅ（キセノン）などの希ガスが薄膜中に混入する場合がある。これら
の元素は膜中に含有される量が基本的に少ないので、これらの元素を無視して相対密度を
算出しても、ＡｒＦエキシマレーザなどの短波長光に対する耐光性の指標として問題なく
使用できる。また、薄膜中に含まれるその他の金属成分以外の元素についても、その薄膜
中の含有量が微小（例えば、５原子％未満）であれば、これらの元素を無視して相対密度
を算出しても、ＡｒＦエキシマレーザなどの短波長光に対する耐光性の指標として問題な
く使用できる。
【００９２】
上記実施例では、透明基板上に、遮光膜のみを設けたマスクブランクについて記載した
が、図２に示すように、遮光膜１２を、透明基板側１１から遮光層１３および、表面反射
防止層１４がこの順に積層された構造としてもよい。
また、図３に示すように、さらに、遮光膜１２を、透明基板１１と遮光層１３の間に裏
面反射防止層１５を設けて３層の積層構造としてもよい。
【００９３】
上記実施例では、薄膜として、遮光性を有する、ＴａＢ、ＴａＮ、ＭｏＳｉ、ＴａＳｉ
を用いた場合について説明したが、薄膜として半透過性を有する材料（ＭｏＳｉやＴａＳ
ｉ等の金属シリサイドの酸化物、窒化物、酸窒化物、炭化酸化物、炭化窒化物、炭化酸化
窒化物等）を用いて、ハーフトーン型位相シフトマスクやエンハンサマスクあるいは、そ
れを作製するためのマスクブランクであってもよく、本発明が良好に適用される。
【００９４】
（Ｔａ系遮光膜マスクブランクの製造）
次に、Ｔａを主成分とする材料で遮光膜を形成するバイナリ型マスクブランクであって
、遮光膜を、ＡｒＦ露光光に対する表面反射率や裏面反射率を所定値以下である特性を備
える構成について説明する。
この遮光膜は、図２に示すように、透明基板１１側から遮光層１３と表面反射防止層１
４を順に積層した構造の遮光膜１２となっており、遮光層１３をＴａｘＮｙで形成し、表
面反射防止層１４をＴａａＯｂで形成している。以下に、遮光膜１２の製造方法について
示す。
【００９５】
透明基板１１上に、Ｔａターゲットを用い、キセノン（Ｘｅ）と窒素（Ｎ２）の混合ガ
ス雰囲気（ガス流量比  Ｘｅ：Ｎ２＝４４：５６）で、ガス圧を０．０７５Ｐａ、ＤＣ電
源の電力を１．５ｋＷとして、反応性スパッタリング（ＤＣスパッタリング）により、遮
光層（ＴａｘＮｙ膜  Ｔａ：Ｎ＝７１原子％：２９原子％）１３を４５ｎｍの膜厚で形成
した。この成膜条件は、実施例２−３と同じであり、膜組成も同じである。次に、遮光層
１３上に、Ｔａターゲットを用い、アルゴン（Ａｒ）と酸素（Ｏ２）の混合ガス雰囲気（
ガス流量比  Ａｒ：Ｏ２＝６４：３６）で、ＤＣ電源の電力を０．７ｋＷとして、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（ＴａａＯｂ膜  Ｔａ：
Ｏ＝４２原子％：５８原子％）１４を１３ｎｍの膜厚で形成し、遮光層１３と表面反射防
止層１４の積層構造の遮光膜１２を有するバイナリ型マスクブランクを製造した。
【００９６】
このマスクブランクは、ＡｒＦ露光光に対する光学濃度が３以上、表面反射率が１９．
５％、裏面反射率が３０．３％であり、バイナリ型マスクブランクとしては十分な光学特
性を有するものであった。なお、表面反射防止層１４のＴａａＯｂ膜は、もともと酸化し
ているため、ＡｒＦ露光光に起因する変質層は成長しにくく、相対密度を指標に成膜条件
を調整する必要性は低いものである。
【００９７】
（ＭｏＳｉ系遮光膜マスクブランクの製造）
次に、ＭｏとＳｉを主成分とする材料で遮光膜を形成するバイナリ型マスクブランクで
あって、遮光膜を、ＡｒＦ露光光に対する表面反射率や裏面反射率を所定値以下である特
性を備える構成に説明する。
この遮光膜は、図３に示すように、透明基板１１側から裏面反射防止層１５、遮光層１
３、表面反射防止層１４を順に積層した構造の遮光膜１２となっており、裏面反射防止層
１５をＭｏａＳｉｂＮｃで、遮光層１３をＭｏｘＳｉｙで、表面反射防止層１４をＭｏｅ
ＳｉｆＯｇＮｈで形成している。以下に、遮光膜１２の製造方法について示す。
【００９８】
透明基板１１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）と窒素（Ｎ２）とヘリウム（Ｈｅ
）の混合ガス雰囲気（ガス流量比  Ａｒ：Ｎ２：Ｈｅ＝６：１１：１６）で、ガス圧を０
．１Ｐａ、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、裏面反射防止層（ＭｏａＳｉｂＮｃ膜  Ｍｏ：Ｓｉ：Ｎ＝２．３原子％：
５６．５原子％：４１．２原子％）１５を１２ｎｍの膜厚で形成した。次に、裏面反射防
止層１５上に、モリブデン（Ｍｏ）とケイ素（Ｓｉ）の混合ターゲット（Ｍｏ：Ｓｉ＝２
１．３原子％：７８．７原子％）を用い、アルゴン（Ａｒ）とメタン（ＣＨ４）の混合ガ
ス雰囲気（ガス流量比  Ａｒ：ＣＨ４＝９２：８）で、ガス圧を０．２０３Ｐａ、ＤＣ電
源の電力を２．０ｋＷとして、反応性スパッタリング（ＤＣスパッタリング）により、遮
光層（ＭｏａＳｉｂ膜）１３を３１ｎｍの膜厚で形成した。この成膜条件は、実施例３−
２と同じである。次に、遮光層１３上に、モリブデン（Ｍｏ）とケイ素（Ｓｉ）の混合タ
ーゲット（Ｍｏ：Ｓｉ＝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（ガス流量比  Ａｒ：Ｏ２：Ｎ２
：Ｈｅ＝６：５：１１：１６）で、ガス圧を０．１Ｐａ、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、表面反射防止層（ＭｏｅＳ
ｉｆＯｇＮｈ膜  Ｍｏ：Ｓｉ：Ｏ：Ｎ＝２．６原子％：５７．１原子％：１５．９原子％
：２４．４原子％）１４を１５ｎｍの膜厚で形成し、裏面反射防止層１５と遮光層１３と
表面反射防止層１４の３層積層構造の遮光膜１２を有するバイナリ型マスクブランクを製
造した。
【００９９】
このマスクブランクは、ＡｒＦ露光光に対する光学濃度が３以上、表面反射率が１８．
８％、裏面反射率が９．６％であり、バイナリ型のマスクブランクとしては十分な光学特
性を有するものであった。なお、表面反射防止層１４のＭｏｅＳｉｆＯｇＮｈ膜や裏面反
射防止層１５のＭｏａＳｉｂＮｃ膜は、Ｍｏの含有比率が低く、高酸化や高窒化されてい
るため、ＡｒＦ露光光に起因する変質層は成長しにくい。よって、相対密度を指標に成膜
条件を調整する必要性は低いものである。
【０１００】
（Ｔａ系転写用マスクの作製）
次に、前記のＴａ系遮光膜マスクブランクを用いた転写用マスクの作製について説明す
る。
図４（ａ）に示すように、遮光膜１２の上にレジスト膜（電子線描画用化学増幅型レジ
スト  ＰＲＬ００９：富士フィルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）２３をスピンコ
ートにより塗布する。図２、図３で説明したように、遮光膜１２は遮光層１３、表面反射
防止層１４を含む。
次に、図４（ｂ）および（ｃ）に示すように、レジスト膜２３に対して、所望のパター
ンを露光した後、所定の現像液で現像してレジストパターン２３ａを形成する。
次に、図４（ｄ）に示すように、上記レジストパターン２３ａをマスクとして、遮光膜
１２を、表面反射防止層１４に対してはフッ素系ガス（ＣＨＦ３等）を用いたドライエッ
チングを行い、遮光層１３に対しては塩素ガス（Ｃｌ２等）を用いたドライエッチングを
行い、遮光膜パターン１２ａを形成する。
最後に、図４（ｅ）に示すように、残存するレジストパターンを剥離して転写用マスク
２０を得る。
本発明の転写マスクは、ＴａｘＮｙ膜からなる遮光層の相対密度が８３．７％であり、
緻密性が高いので、ＡｒＦエキシマレーザが適用される露光光に対して、耐久性がある。
従って、マスク寸法変化が小さく、寿命が長く高い信頼性を得ることができる。
【０１０１】
（ＭｏＳｉ系転写用マスクの作製）
次に、前記のＭｏＳｉ系遮光膜マスクブランクを用いた転写用マスクの作製について説
明する。
図４（ａ）に示すように、遮光膜１２の上にレジスト膜（電子線描画用化学増幅型レジ
スト  ＰＲＬ００９：富士フィルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）２３をスピンコ
ートにより塗布する。
次に、図４（ｂ）および（ｃ）に示すように、レジスト膜２３に対して、所望のパター
ンを露光した後、所定の現像液で現像してレジストパターン２３ａを形成する。
次に、図４（ｄ）に示すように、上記レジストパターン２３ａをマスクとして、遮光膜
１２を、フッ素系ガス（ＳＦ６等）を用いたドライエッチングを行い、遮光膜パターン１
２ａを形成する。
最後に、図４（ｅ）に示すように、残存するレジストパターンを剥離して転写用マスク
２０を得る。
本発明の転写マスクは、ＭｏａＳｉｂ膜からなる遮光層の相対密度が９７．６％であり
、緻密性の高いので、ＡｒＦエキシマレーザが適用される露光光に対して、耐久性がある
。従って、マスク寸法変化が小さく、寿命が長く高い信頼性を得ることができる。
【０１０２】
なお、Ｔａ系遮光膜マスクブランクやＴａ系転写用マスクにおいて、表面反射防止層１
４の材料としては、前記に示したもの以外でも、たとえば、ＴａｘＮｙ（ただし高窒化材
料）、ＴａｘＯｙＮｚ、ＴａｘＢｙＯｚ、ＴａｘＢｙＮｚ、ＴａｗＢｘＯｙＮｚ、Ｔａｘ
ＣｙＮｚ、ＴａｘＣｙＯｚ、ＴａｗＣｘＯｙＮｚなどが適用可能である。
Ｔａ系遮光膜マスクブランクやＴａ系転写用マスクにおいて、上記実施例では、透明基
板１１側から遮光層１３と表面反射防止層１４を順に積層した構造の遮光膜について示し
ている。しかし、この構成に限られるものではなく、例えば、図３に示すような、透明基
板１１と遮光層１３との間に裏面反射防止層１５をさらに設けた遮光膜の構造としてもよい。この場合の裏面反射防止層１５の材料は、前記の表面反射防止層１４に適用可能な材料から選べばよい。
【０１０３】
ＭｏＳｉ系遮光膜マスクブランクやＭｏＳｉ系転写用マスクにおいて、表面反射防止層
１４や裏面反射防止層１５の材料としては、前記に示したもの以外でも、たとえば、Ｍｏ
ｘＳｉｙＮｚ（ただし高窒化材料）、ＭｏｗＳｉｘＯｙＮｚ、ＭｏｗＳｉｘＢｙＯｚ、Ｍ
ｏｗＳｉｘＢｙＮｚ、ＭｏｖＳｉｗＢｘＯｙＮｚ、ＭｏｗＳｉｘＣｙＮｚ、ＭｏｗＳｉｘ
ＣｙＯｚ、ＭｏｖＳｉｗＣｘＯｙＮｚなどが適用可能である。
ＭｏＳｉ系遮光膜マスクブランクやＭｏＳｉ系転写用マスクにおいて、上記実施例では
、透明基板１１側から裏面反射防止層１５と遮光層１３と表面反射防止層１４を順に積層
した構造の遮光膜について示した。しかし、この構成に限られるものではなく、例えば、
図２に示すような、裏面反射防止層１５を設けない遮光膜の構造としてもよい。ただし、
この場合の遮光層１３の材料は、窒素を含有する材料、たとえば、ＭｏｘＳｉｙＮｚ、Ｍ
ｏｗＳｉｘＢｙＮｚ、ＭｏｗＳｉｘＣｙＮｚなどを適用することが好ましい。
【０１０４】
（薄膜の緻密性評価方法）
本発明の薄膜の緻密性評価方法は、透明基板上に薄膜を有するマスクブランクの、薄膜
の緻密性を評価する方法であって、薄膜の実密度をｄ１とし、薄膜の材料組成から算出さ
れる理論密度をｄ２とし、実密度ｄ１と理論密度ｄ２とから、ｄ（相対密度）＝（ｄ１／
ｄ２）×１００を算出して、該相対密度ｄにより薄膜の緻密性を評価することを特徴とす
るものである。
なお、薄膜の実密度は、ＸＲＲ法によって算出したＸＲＲ算出密度を適用することが望
ましい。
本発明の相対密度ｄを用いることにより、薄膜組成に左右されることなく、膜の緻密性
を定量的に評価することができ、生産管理や信頼性向上を図る上で非常に有効である。
【符号の説明】
【０１０５】
１１  透明基板
１２  薄膜（遮光膜）
１２ａ  遮光膜パターン
１３  遮光層
１４  表面反射防止層
１５  裏面反射防止層
２０  転写用マスク
２３  レジスト膜
２３ａ  レジストパターン
【図１】
0005899558.tif 000011
【図２】
0005899558.tif 000012
【図３】
0005899558.tif 000013
【図４】
0005899558.tif 000014
【図５】
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