(57)【要約】【課題】薄膜（マスク層）の下地に欠陥が発生するのを抑える。【解決手段】下地（ハーフトーン膜１２）をエッチングによりパターニングする場合のマスク層として用いられる薄膜が透光性基板１０上に形成されたマスクブランクの製造方法において、薄膜は複数層（遮光膜１４、１６）からなり、薄膜を層ごとに複数回に分けて形成し、薄膜のそれぞれの層を形成するごとに各層表面の洗浄を行う。【選択図】図１
2006071870.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下地をエッチングによりパターニングする場合のマスク層として用いられる薄膜が透光性基板上に形成されたマスクブランクの製造方法において、
前記薄膜は複数層からなり、
前記薄膜を層ごとに複数回に分けて形成し、
前記薄膜のそれぞれの層を形成するごとに前記各層の表面を洗浄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２】
下地をエッチングによりパターニングする場合のマスク層として用いられる薄膜が透光性基板上に形成されたマスクブランクの製造方法において、
前記薄膜は複数層からなり、
前記薄膜を層ごとに複数回に分けて形成し、
前記薄膜のそれぞれの層を形成するごとに表面の欠陥検査を行い、
後の製造工程で脱離する可能性がある凸形状の欠陥を予め除去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３】
前記薄膜は遮光膜を含み、前記遮光膜の下地に位相シフト機能を有する材料が形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載のマスクブランクの製造方法。
【請求項４】
前記位相シフト機能を有する材料は、ハーフトーン膜材料及び／又は透光性基板であることを特徴とする請求項３記載のマスクブランクの製造方法。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか一に記載のマスクブランクを用いてマスクを製造するマスクの製造方法であって、
前記薄膜の上にレジストパターンを形成し、
該レジストパターンをマスクとして第１のエッチングを施すことにより薄膜パターンを形成する第１工程と、
少なくとも前記薄膜パターンをマスクとして第２のエッチングを施すことにより前記薄膜の下に形成されている下地材料をパターニングする第２工程と、
前記薄膜パターンの一部又は全部を除去する第３工程と
を含むことを特徴とするマスクの製造方法。
【請求項６】
第１のエッチングはドライエッチングであることを特徴とする請求項５記載のマスクの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はマスクブランクの製造方法、及びマスクの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、透明基板と、透明基板上に積層されたハーフトーン材料膜と、ハーフトーン材料膜上に積層されていてハーフトーン材料膜に対して選択エッチングが可能な金属膜を有するハーフトーン型位相シフトマスクブランクが知られている（特許文献１）。
【０００３】
また、ハーフトーン膜上に金属膜及び反射防止膜を形成した後、スクラブ洗浄を行ってハーフトーン型位相シフトマスクブランクを製造する方法が知られている（特許文献２）。
【特許文献１】特開平８−１０１４９３号公報
【特許文献２】特開２００３−１９５４７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えばハーフトーン型位相シフトマスクブランクの製造において、ハーフトーン膜上に金属膜や反射防止膜を成膜する場合、成膜中や成膜前に異物が付着する場合がある。そして、異物が強固に付着している場合や、膜中に深くめり込んでいる場合、異物は除去されず、金属膜、反射防止膜上に残留する。そのため、金属膜や反射防止膜成膜後にスクラブ洗浄を行った場合、付着した異物が原因で、金属膜や反射防止膜にピンホールが発生する可能性がある。
【０００５】
また、例えばこの金属膜や反射防止膜をマスク層として用いて下地をエッチングする場合、マスク層である金属膜や反射防止膜のピンホールの影響により、下地に欠陥が発生する可能性がある。例えば、金属膜や反射防止膜にピンホールが発生したハーフトーン型位相シフトマスクブランクを用いてハーフトーン型位相シフトマスクを作製する場合、ハーフトーン膜にピンホールやくわれ、更には微小エッジ欠陥が発生する可能性がある。
【０００６】
ここで、金属膜や反射防止膜にピンホールが発生したハーフトーン型位相シフトマスクブランクを用いてハーフトーン型位相シフトマスクを作製する場合、必ず上述のような欠陥が発生するわけではなく、ピンホールが丁度、ハーフトーン膜の開口部に当たる場合は、ハーフトーン型位相シフトマスクを作製する上では問題とならない。
【０００７】
しかし、偶然に金属膜や反射防止膜のピンホールがハーフトーン膜パターンの開口部に当たらない場合や、ハーフトーン膜パターンの境界部に当たる場合は、パターン欠陥となる。そのため、従来、金属膜や反射防止膜に発生するピンホールの影響で、マスクを製造する上での製造歩留まりの低下や、製造コストが高くなるという問題が生じていた。
【０００８】
また、従来、欠陥が生じたパターンに対し、例えばレーザＣＶＤ法やレーザ蒸発加工法により欠陥修正を行う方法が知られている。しかし、複雑な光近接効果補正（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ  Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）付きのマスクにおいて、例えばハーフトーン膜パターンにピンホール、くわれ、又は微小エッジ欠陥等が生じた場合、欠陥修正を行う必要があるため、修正が困難になるという問題があった。そのため、複雑な光近接効果補正付きのマスクを製造する場合には、マスク層として用いる金属膜や反射防止膜にピンホールが発生していないことが、特に望まれる。
【０００９】
上述の問題は、透明基板上に遮光膜が形成された通常のフォトマスクブランクや、透明基板の表面を所定の深さ掘り込んで位相シフト機能を持たせた位相シフトマスクブランク等にも同様に発生する。また、例えばクロムレスマスク等に用いる各種の位相シフトマスクブランク等にも同様の問題が発生する。
【００１０】
そこで本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、マスクパターンとなる薄膜のピンホールによるマスク製造時のパターン欠陥による製造歩留まりの低下を抑制したマスクブランクの製造方法、及びマスクの製造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】
【００１１】
（構成１）下地をエッチングによりパターニングする場合のマスク層として用いられる薄膜が透光性基板上に形成されたマスクブランクの製造方法において、前記薄膜は複数層からなり、前記薄膜を層ごとに複数回に分けて形成し、前記薄膜のそれぞれの層を形成するごとに各層の表面を洗浄することを特徴とするマスクブランクの製造方法。
（構成２）下地をエッチングによりパターニングする場合のマスク層として用いられる薄膜が透光性基板上に形成されたマスクブランクの製造方法において、前記薄膜は複数層からなり、前記薄膜を層ごとに複数回に分けて形成し、前記薄膜のそれぞれの層を形成するごとに表面の欠陥検査を行い、後の製造工程で脱離する可能性がある凸形状の欠陥を予め除去することを特徴とするマスクブランクの製造方法。
【００１２】
本発明は、マスク層（薄膜）の下地におけるパターン欠陥につながる可能性のあるマスク層の欠陥を実質的になくすために、マスク層の成膜を複数回に分け、成膜間にピンホールを誘起する異物除去を目的とした洗浄を行うことを特徴とするものである。構成１のようにすれば、下地にピンホール、くわれ、微小エッジ欠陥等が発生するのを抑えることができる。
また、本発明は、マスク層（薄膜）の下地におけるパターン欠陥につながる可能性のあるマスク層の欠陥を実質的になくすために、マスク層の成膜を複数回に分け、成膜間に欠陥検査を行い、後の製造工程で脱離する可能性がある凸形状の欠陥を、後の製造工程に先だって予め除去することを特徴とするものである。構成２のようにすれば、下地にピンホール、くわれ、微小エッジ欠陥等が発生するのを抑えることができる。
尚、例えば下地層がハーフトーン型位相シフトマスクブランクにおけるハーフトーン膜である場合、薄膜のそれぞれの層の厚さは、例えば２００〜５００Å、より好ましくは２００〜３５０Åである。薄膜の膜厚（すべての層の厚さの合計）は、例えば４００〜１０００Åである。薄膜におけるそれぞれの層は、同じ材料で成膜されてもよく、異なる材料で成膜されてもよい。
マスク層（薄膜）の成膜の回数は、少なくともマスク層をマスクとして下地をエッチングするときに、マスク層が完全にマスクとしての機能するだけの膜厚が残るように設定する。この下地は、例えば、構成３における位相シフト機能を有する材料、具体的には、構成４におけるハーフトーン膜や透光性基板等である。つまり、ある一回のマスク層の成膜によって欠陥（ピンホール）が発生したとしても、その後のマスク層の成膜時に同一箇所に欠陥（ピンホール）が発生しない限り、ある一定以上のマスク層が下地（透光性基板やハーフトーン膜）上に形成されることとなる。これにより、マスク層をマスクとして下地をエッチングするときに、マスク層の欠陥（ピンホール）が起因となる下地（透光性基板やハーフトーン膜）のパターン欠陥発生が防止される。
尚、マスク層として用いる薄膜は、ハーフトーン膜や透光性基板等の位相シフト機能を有する材料をエッチングする場合のマスク層に限らない。本発明は、ハーフトーン膜上や透光性基板上に形成する遮光膜をエッチングする場合の無機材料からなるマスク層の薄膜にも適用できる。この無機材料からなる薄膜は、例えば、遮光膜がＣｒ系材料の場合、モリブデン、シリコン、タンタル、及びタングステンのうち何れか一つを少なくとも含む材料からなり、具体的には、Ｍｏ、ＭｏＳｉ、ＭｏＳｉＯ、ＭｏＳｉＮ、ＭｏＳｉＯＮ、Ｓｉ、ＳｉＯ、ＳｉＮ、ＳｉＯＮ、Ｔａ、ＴａＢ、Ｗ、ＷＳｉ、ＴａＳｉ等が挙げられる。
【００１３】
（構成３）前記薄膜は遮光膜を含み、前記遮光膜の下地に位相シフト機能を有する材料が形成されていることを特徴とする構成１又は２記載のマスクブランクの製造方法。
（構成４）前記位相シフト機能を有する材料は、ハーフトーン膜材料及び／又は透光性基板であることを特徴とする構成３記載のマスクブランクの製造方法。
遮光膜をマスク層として用いる場合、上述の問題がより顕著になる。そのため、マスク層をマスクとしてエッチングされる下地として位相シフト機能を有する材料、具体的には、ハーフトーン膜や透光性基板である場合に、特に本発明の効果を発揮する。
【００１４】
（構成５）構成１乃至４の何れか一に記載のマスクブランクを用いてマスクを製造するマスクの製造方法であって、前記薄膜の上にレジストパターンを形成し、該レジストパターンをマスクとして第１のエッチングを施すことにより薄膜パターンを形成する第１工程と、少なくとも前記薄膜パターンをマスクとして第２のエッチングを施すことにより前記薄膜の下に形成されている下地材料をパターニングする第２工程と、前記薄膜パターンの一部又は全部を除去する第３工程とを含むことを特徴とするマスクマスクの製造方法。
薄膜（マスク層）欠陥が起因となる下地材料のパターンの欠陥発生を防止し、マスクの製造歩留まりが向上する。マスクの修正工程の負荷が低減されるので、製造コストがあがらない。
下地材料をパターニングする第２工程は、レジスト膜及び薄膜（マスク層）をマスクとして下地材料をパターニングする場合と、下地材料をパターニングする前にレジスト膜を剥離し、薄膜（マスク層）をマスクとしてパターニングする場合とがある。薄膜（マスク層）欠陥による下地材料のパターン欠陥の発生をより抑制させるには、前者のレジスト膜と薄膜（マスク層）をマスクとして下地材料をパターニングする方が好ましい。
【００１５】
（構成６）第１のエッチングはドライエッチングであることを特徴とする構成５記載のマスクの製造方法。
上述のマスクブランクの製造方法における薄膜（マスク層）の成膜を複数回に分け、成膜間に洗浄工程を入れることにより、表面に酸化膜が形成される可能性があるが、その場合にエッチングによっては薄膜パターンの断面形状に影響を及ぼす可能性がある。エッチングをドライエッチングとすることで、成膜間に洗浄工程を入れることによって表面に形成された酸化膜による薄膜パターンの断面形状の変化を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、薄膜（マスク層）の下地に欠陥が発生するのを抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明のマスクブランクの製造方法、マスクの製造方法を説明する。
図１は、本発明の第一の実施形態であるハーフトーン型位相シフトマスクブランクの製造方法を説明するための図である。図２は、本発明の第一の実施形態であるハーフトーン型位相シフトマスクブランクを使ってハーフトーン型位相シフトマスクを製造する製造方法を説明するための図である。図３は、本発明の第二の実施形態である透光性基板の表面を所定深さ掘り込んで位相シフトマスクを形成するためのマスクブランクの製造方法を説明するための図である。図４は、本発明の第二の実施形態であるマスクブランクを使って位相シフトマスクを製造する製造方法を説明するための図である。
【００１８】
まず、図１、図２を用いて本発明における第一の実施形態のハーフトーン型位相シフトマスクブランクの製造方法、ハーフトーン型位相シフトマスクの製造方法を説明する。このハーフトーン型位相シフトマスクブランク及びハーフトーン型位相シフトマスクは、例えばＡｒＦエキシマレーザー露光、又はＦ２エキシマレーザー露光のマスクブランク及びマスクである。
【００１９】
ハーフトーン型位相シフトマスクブランクの製造方法
工程１−ａ
表面を精密研磨された所定の大きさを有する透光性基板１０を準備する。透光性基板１０の材料としては、露光波長に対して透光性を有すればよく、ＫｒＦエキシマレーザーやＡｒＦエキシマレーザーを露光光源とする場合は、例えば、合成石英ガラスが一般に用いられる。また、Ｆ２エキシマレーザーを露光光源とする場合は、例えば、弗素ドープ合成石英ガラス、弗化カルシウムなどが用いられる。
【００２０】
工程１−ｂ
透光性基板１０の一主表面上にハーフトーン膜１２を成膜する。成膜方法としては、スパッタリング法、ＣＶＤ法、真空蒸着法等が挙げられる。ハーフトーン成膜後、ハーフトーン膜１２中、又は膜上の異物除去を目的に、ハーフトーン膜１２表面を洗浄しても構わない。洗浄方法としては、ハーフトーン膜１２の光学特性に変化を与えない方法であればよく、例えば、化学的作用のない物理的洗浄が好ましい。物理的洗浄としては、ハーフトーン膜１２にダメージを与えない水溶液を用い、スクラブ洗浄、超音波を印加したメガソニック洗浄、ガス溶解水等を使用した機能水洗浄等が挙げられる。
ハーフトーン膜１２の材料は、単層であってもよいし、複数の層からなるものであってもよい。単層のハーフトーン膜１２の材料としては、金属、シリコン（珪素）に酸素と窒素の少なくとも一つを含む材料、又はこれらに炭素、弗素、水素の少なくとも一つを含む材料、酸化クロム、弗化クロム等が挙げられる。ここでいう金属は、チタン、バナジウム、ニオブ、モリブデン、タンタル、タングステンのうちから選ばれる一以上の金属である。また、ハーフトーン膜１２を、主として位相シフト機能を受け持つ高透過率膜と、主として遮光機能を受け持つ低透過率膜を含んで構成することもできる。低透過率膜としては、金属又はシリコンから選ばれる一種又は二種以上からなる膜、あるいはそれらの酸化物、窒化物等を用いることができ、具体的には、アルミニウム、チタン、バナジウム、クロム、ジルコニウム、ニオブ、モリブデン、ランタン、タンタル、タングステン、シリコン、ハフニウムから選ばれる一種又は二種以上の材料からなる膜あるいはこれらの窒化物などが挙げられる。高透過率膜としては、酸化珪素、窒化珪素、酸窒化珪素など珪素（シリコン）を母体とした薄膜が紫外領域での露光光に対して、比較的高い透過率が得やすいという点から好ましい。尚、これらの材料に微量の金属を含有させてもよい。
図１−ｂは、ハーフトーン膜１２表面を洗浄処理した後に、搬送等によりハーフトーン膜１２表面に異物２２が付着した状態を示している。
【００２１】
工程１−ｃ
ハーフトーン膜１２上に遮光膜１４を成膜する。成膜方法としては、スパッタリング法、ＣＶＤ法、真空蒸着法等が挙げられる。このときの遮光膜１４の膜厚は、該遮光膜１４をマスク層としてハーフトーン膜１２をエッチングする際、ハーフトーン膜１２のエッチング処理時間と、ハーフトーン膜１２のエッチャントに対する遮光膜１４のエッチング速度の積から得られる膜厚以上とすることが好ましい。例えば、ハーフトーン膜１２をパターニングするためのエッチング時間をＥＴ、遮光膜１４のエッチングレートをＥＲ１とした場合、遮光膜１４の膜厚ｄ１は、ｄ１＞ＥＲ１×ＥＴを満たすようにする。また、遮光膜１４の膜厚は、光学濃度ＯＤを考慮して、遮光膜としての機能を発揮する膜厚以上とする。遮光膜１４の材料は、ハーフトーン膜１２とエッチング特性が異なる材料であって、エッチング選択比が１０：１以上の材料が好ましい。ハーフトーン膜１２の材料として、珪素（シリコン）を含む場合、遮光膜１４の材料としては、クロムを含む材料が好ましい。
遮光膜１４を成膜した後、遮光膜１４表面の欠陥検査を行ってもよい。
【００２２】
工程１−ｄ
遮光膜１４表面上に付着している異物や遮光膜１４中に入り込んでいる異物を除去（洗浄）する。洗浄方法としては、遮光膜１４表面の光学特性に変化を与えない方法であればよく、例えば、化学的作用のない物理的洗浄が好ましい。物理的洗浄としては、遮光膜１４にダメージを与えない水溶液を用い、スクラブ洗浄、超音波を印加したメガソニック洗浄、ガス溶解水等を使用した機能水洗浄等が挙げられる。
図１−ｄは、遮光膜１４表面の洗浄処理した後、新たに遮光膜１４表面に異物２４が付着した状態を示している。
尚、スクラブ洗浄は、例えば、回転する洗浄ツールを遮光膜１４に接触させて行う洗浄である。スクラブ洗浄においては、例えば、洗浄液供給ノズルから遮光膜１４に洗浄液を供給しつつ、電動モータ等により透光性基板１０を回転させる。そして、この状態で洗浄ツールを透光性基板１０とは逆方向に回転させつつ、透光性基板１０上の遮光膜１４に押しつけて接触させることにより、遮光膜１４を洗浄する。洗浄ツールは、例えばカップ型又は円筒形のブラシ又はスポンジ等である。
メガソニック洗浄は、例えば、超音波が印加された溶媒を洗浄液として遮光膜１４に供給して行う洗浄である。この超音波の周波数は、約１ＭＨｚ以上が好ましい。メガソニック洗浄は、例えば、洗浄液を噴出する超音波洗浄ノズルを透光性基板１０に対して移動（スイング）させることにより、遮光膜１４を洗浄する。
機能水洗浄は、例えば、気体と溶媒とを混合した混合流体を洗浄液として遮光膜１４に噴射して行う洗浄である。機能水洗浄は、例えば、浄液を噴出する超音波洗浄ノズルを透光性基板１０に対して移動（スイング）させることにより、遮光膜１４を洗浄する。
【００２３】
工程１−ｅ
遮光膜１４上に遮光膜１６を成膜する。該遮光膜１６は反射防止機能を持たせても構わない。このときの遮光膜１６の膜厚も、上述と同様で、該遮光膜１６をマスク層としてハーフトーン膜１２をエッチングする際、ハーフトーン膜１２のエッチング処理時間と、ハーフトーン膜１２のエッチャントに対する遮光膜１６のエッチング速度の積から得られる膜厚以上とすることが好ましい。例えば、ハーフトーン膜１２をパターニングするためのエッチング時間をＥＴ、遮光膜１６のエッチングレートをＥＲ２とした場合、遮光膜１６の膜厚ｄ２は、ｄ２＞ＥＲ２×ＥＴを満たすようにする。また、遮光膜１６の膜厚は、光学濃度ＯＤを考慮して、遮光膜としての機能を発揮する膜厚以上とする。
複数層成膜する遮光膜１４、１６の材料は、エッチング特性が異なる材料でも構わないが、同じエッチャントで、パターニングできる材料が好ましい。
【００２４】
工程１−ｆ
遮光膜１６表面上に付着している異物や遮光膜１６中に入り込んでいる異物を洗浄して、ハーフトーン型位相シフトマスクブランクを得る。洗浄方法としては、工程１−ｄと同様の方法を採用することができる。尚、遮光膜１６上に更にレジスト膜を形成してハーフトーン型位相シフトマスクブランクとしても構わない。
尚、マスク層の薄膜は、更に多くの層（遮光膜）により形成されてもよい。そして、例えばマスク層の薄膜が、ｎ層（ｎは２以上の整数）からなる場合、それぞれの層の膜厚をｄｉ（ｉは、１≦ｉ≦ｎを満たす整数）、各層のうちの最もエッチング時間がかかる層の膜厚をｄｉ’、その層のエッチングレートをＥＲｉ’としたとき、各層の膜厚ｄｉを各層のエッチングレートＥＲｉで割った各層のエッチング時間の合計（数１）から、最もエッチング時間がかかる層の膜厚ｄｉ’をそのエッチングレートＥＲｉ’で割ったエッチング時間（ｄｉ’／ＥＲｉ’）を減じた差分が、ハーフトーン膜のエッチング時間ＥＴよりも大きくなるようにする。つまり、マスク層を構成する複数層の薄膜の中で、最もエッチング時間がかかる層のエッチング時間をＥＴｉ’（＝ｄｉ’／ＥＲｉ’）としたとき、前記エッチング時間が最もかかる層以外の合計エッチング時間が、ハーフトーン膜のエッチング時間ＥＴよりも長くなるようにする。このような膜厚にすれば、積層されるｎ層の何れか１層に欠陥が生じた場合であっても、その他の（ｎ−１）層により、マスク層の機能を発揮することができる。
【数１】
2006071870.tif 000003
【００２５】
ハーフトーン型位相シフトマスクの製造方法
図２に示すハーフトーン型位相シフトマスクの製造方法は、ハーフトーン膜１２上に形成した遮光膜１４、１６（のみ）をマスクとしてハーフトーン膜１２をパターニングする例である。上述で説明したとおり、ハーフトーン膜１２上に形成したレジスト膜１８と遮光膜１４、１６をマスクとしてハーフトーン膜１２をパターニングしても構わない。
【００２６】
工程２−ａ
上述の製造方法によって得られたハーフトーン型位相シフトマスクブランクにレジスト膜１８を形成した後、所望のパターンを形成するべく描画処理する。描画方法としては、電子線描画、レーザー描画どちらでも構わない。
【００２７】
工程２−ｂ
所望のパターンを描画した後、現像処理して遮光膜１４、１６上にレジストパターンを形成し、レジストパターンをマスクとして遮光膜１４、１６をエッチング処理し、遮光膜パターンを形成する。遮光膜１４、１６のエッチング方法としては、ドライエッチング、ウェットエッチングどちらでも構わないが、上述の理由などからドライエッチングが好ましい。遮光膜１４、１６をドライエッチングする際のエッチャントとしては、遮光膜１４、１６がクロムを含む材料の場合、塩素ガスと酸素ガスを含む混合ガス雰囲気で行う。ドライエッチングの際の圧力やパワーは適宜調整して行う。
【００２８】
工程２−ｃ
次に、遮光膜１４、１６パターン上に形成しているレジストパターンを剥離液で除去する。剥離液はレジスト種に応じて適宜選択される。例えば、アルカリ水溶液が用いられる。次に、遮光膜１４、１６パターンをマスクとして下地のハーフトーン膜１２をエッチング処理し、ハーフトーン膜パターンを形成する。ハーフトーン膜１２のエッチング方法としては、ドライエッチング、ウェットエッチングどちらでも構わないが、ドライエッチングが好ましい。ハーフトーン膜１２をドライエッチングする際のエッチャントとしては、ハーフトーン膜１２がシリコン（珪素）を含む場合、弗素を含む弗素系ガスと酸素ガスを含む混合ガス雰囲気で行う。ドライエッチングの際の圧力やパワーは適宜調整して行う。
【００２９】
工程２−ｄ
次に、遮光膜１４、１６パターン上に再度レジストを塗布・形成し、描画・現像処理を行ってレジストパターンを形成し、そのレジストパターンをマスクにして、上述と同様の方法により遮光膜パターンをさらにエッチング処理することにより、ハーフトーン膜パターン上に遮光膜パターンを形成したハーフトーン型位相シフトマスクを得る。尚、本発明におけるハーフトーン型位相シフトマスクは、ハーフトーン膜パターン上に遮光膜パターンを形成しなくてもよい。その場合は、遮光膜パターンをマスクとしてエッチング処理してハーフトーン膜パターンを形成した後に、遮光膜パターンを除去してもよい。
【００３０】
次に、図３、図４を用いて本発明における第二の実施形態の基板掘り込み型位相シフトマスクブランクの製造方法、位相シフトマスクの製造方法を説明する。
【００３１】
基板掘り込み型位相シフトマスクブランクの製造方法
工程３−ａ
表面を精密研磨された所定の大きさを有する透光性基板３０を準備する。透光性基板３０の材料としては、上述と同様のものを使用することができる。図３−ａは、透光性基板３０表面を洗浄処理した後に、搬送等により透光性基板３０表面に異物４２が付着した状態を示している。
【００３２】
工程３−ｂ
透光性基板３０上に遮光膜３２を成膜する。成膜方法としては、スパッタリング法、ＣＶＤ法、真空蒸着法等が挙げられる。このときの遮光膜３２の膜厚は、該遮光膜３２をマスクとして透光性基板３０をエッチングする際、前記基板のエッチング処理時間と、前記基板のエッチャントに対する遮光膜３２のエッチング速度の積から得られる膜厚以上とすることが好ましい。また、遮光膜３２の膜厚は、光学濃度ＯＤを考慮して、遮光膜としての機能を発揮する膜厚以上とする。遮光膜３２の材料は、透光性基板３０とエッチング特性が異なる材料であればよく、エッチング選択比が１０：１以上の材料が好ましい。例えば、遮光膜３２の材料としては、クロムを含む材料が好ましい。遮光膜３２を成膜した後、遮光膜３２表面の欠陥検査を行ってもよい。
【００３３】
工程３−ｃ
次に、遮光膜３２表面上に付着している異物や遮光膜３２中に入り込んでいる異物を除去（洗浄）する。洗浄方法としては、上述と同様の方法で行うことができる。図３−ｃは、遮光膜３２表面の洗浄処理した後、新たに遮光膜３２表面に異物４４が付着した状態を示している。
【００３４】
工程３−ｄ
前記遮光膜３２上に遮光膜３４を成膜する。該遮光膜３４は反射防止機能を持たせても構わない。このときの遮光膜３４の膜厚も、上述と同様で、該遮光膜３４をマスクとして透光性基板３０をエッチングする際、透光性基板３０のエッチング処理時間と、透光性基板３０のエッチャントに対する遮光膜３４のエッチング速度の積から得られる膜厚以上とすることが好ましい。また、遮光膜３４の膜厚は、光学濃度ＯＤを考慮して、遮光膜としての機能を発揮する膜厚以上とする。上述と同様に、複数層成膜する遮光膜３２、３４の材料は、エッチング特性が異なる材料でも構わないが、同じエッチャントで、パターニングできる材料が好ましい。
【００３５】
工程３−ｅ
遮光膜３４表面に付着している異物や遮光膜３４中に入り込んでいる異物を洗浄して、位相シフトマスクブランクを得る。洗浄方法としては上述と同様の方法を採用することができる。
【００３６】
位相シフトマスクの製造方法
図４に示す位相シフトマスクの製造方法は、遮光膜３２、３４（のみ）をマスクとして透光性基板３０をエッチング処理し掘り込む例である。透性基板上に形成したレジスト膜３６と遮光膜３２、３４をマスクとして透光性基板３０をエッチング処理し掘り込んでも構わない。
【００３７】
工程４−ａ
上述の製造方法によって得られた位相シフトマスクブランクにレジスト膜３６を形成した後、所望のパターンを形成すべく描画処理する。描画方法としては、電子線描画、レーザー描画どちらでも構わない。
【００３８】
工程４−ｂ
所望のパターンを描画した後、現像処理して遮光膜３２、３４上にレジストパターンを形成する。
【００３９】
工程４−ｃ
前記レジストパターンをマスクとして遮光膜３２、３４をエッチング処理し、遮光膜パターンを形成する。遮光膜３２、３４のエッチング方法、エッチング条件としては、上述と同様の方法を採用することができる。
【００４０】
工程４−ｄ
次に、遮光膜パターン上に形成しているレジストパターンを剥離液で除去する。剥離液はレジスト種に応じて適宜選択される。次に、遮光膜パターンをマスクとして下地の透光性基板を３０エッチング処理し、所定深さ基板表面を掘り込む。エッチング方法としては、ドライエッチング、ウェットエッチングどちらでも構わないが、ドライエッチングが好ましい。透光性基板３０をドライエッチングする際のエッチャントとしては、弗素を含む弗素系ガスと酸素ガスを含む混合ガス雰囲気で行う。ドライエッチングの際の圧力やパワーは適宜調整して行う。
【００４１】
工程４−ｅ
【００４２】
次に、遮光膜３２、３４上にレジスト膜３８を形成し、遮光膜３２、３４を除去すべき領域に対応するパターンを形成すべく描画処理する。描画方法としては、電子線描画、レーザー描画どちらでも構わない。
【００４３】
工程４−ｆ
上記のパターンを描画した後、現像処理して遮光膜３２、３４上にレジストパターンを形成する。
【００４４】
工程４−ｇ
前記レジストパターンをマスクとして遮光膜３２、３４をエッチング処理し、透光性基板３０表面に形成された遮光膜３２、３４パターンの一部を除去する。遮光膜３２、３４のエッチング方法、エッチング条件としては、上述と同様の方法を採用することができる。
【００４５】
工程４−ｈ
次に、レジストパターンを剥離液で除去して、位相シフトマスクを得る。剥離液はレジスト種に応じて適宜選択される。
【００４６】
尚、本発明は上記の実施形態以外にも、各種の位相シフトマスクブランク及び位相シフトマスク一般に適用することができる。例えば、本発明は、レベンソンマスク用のマスクブランク、及びレベンソンマスクに適用できる。また、各種の位相シフトマスクブランクの製造において、位相シフト機能を有する材料の層をパターニングする場合のマスク層として用いられる薄膜は、複数層からなり、層ごとに複数回に分けて形成される。
また、本発明は、位相シフト機能を有する材料の層に対するマスク層に限らず、ハーフトーン膜上や透光性基板上に形成する遮光膜をエッチングする場合の無機材料からなるマスク層の薄膜にも適用できる。この無機材料からなる薄膜は、例えば遮光膜がＣｒ系材料の場合、モリブデン、シリコン、タンタル、及びタングステンのうちの何れか一つを少なくとも含む材料とすることができる。また、この薄膜の膜厚は、例えば５０〜１０００Å程度である。また、この薄膜は、レジスト層と共にマスク層として用いられてもよく、レジスト層を除去した後に単独でマスク層として用いられてもよい。
【実施例１】
【００４７】
以下、本発明の実施例について更に詳細に説明する。ＤＣマグネトロンスパッタリング装置を用いて、ＡｒＦエキシマレーザー露光用ハーフトーン型位相シフトマスクブランクを作製した。具体的には、モリブデンとシリコンとの混合ターゲット（モリブデン：シリコン＝８ｍｏｌ：９２ｍｏｌ、圧力：０．１Ｐａ）を用い、アルゴンと窒素との混合ガス雰囲気（アルゴン：窒素＝１０％：９０％）で、反応性スパッタリングにより、合成石英ガラス基板上に窒化されたモリブデン及びシリコン（ＭｏＳｉＮ）のハーフトーン膜（膜厚６７ｎｍ）を形成した。
【００４８】
次いで、クロムターゲットを用いて、アルゴンと窒素の混合ガス雰囲気（アルゴン：窒素＝８０％：２０％、圧力０．３Ｐａ）で、反応性スパッタリングにより、窒化クロム（ＣｒＮ）の遮光膜（膜厚２５ｎｍ）を形成した。
次に、該遮光膜表面に対してスクラブ洗浄を行った。
次いで、クロムターゲットを用い、アルゴンとメタンからなる混合ガス雰囲気（アルゴン：メタン＝９５％：５％、圧力０．３Ｐａ）で、反応性スパッタリングにより、炭化クロム（ＣｒＣ）と、更に、アルゴンと一酸化窒素の混合ガス雰囲気（アルゴン：一酸化窒素＝８５．５％：１５．５％、圧力０．３Ｐａ）で、反応性スパッタリングにより、酸化窒化クロム（ＣｒＯＮ）の反射防止機能を有する遮光膜（膜厚２５ｎｍ）を形成した。
【００４９】
その後、遮光膜表面に対してスクラブ洗浄を行い、ハーフトーン型位相シフトマスクブランクを得た。上述の方法で、１０００枚のハーフトーン型位相シフトマスクブランクを作製した。
次いで、遮光膜上にレジスト膜を塗布・形成し、電子線描画及び現像処理を行ってレジストパターンを形成した。
次に、レジストパターンをマスクとして、塩素と酸素の混合ガスによるドライエッチングによって、遮光膜パターンを形成し、レジストパターンをレジスト剥離液を用いて剥離した後、遮光膜パターンをマスクとして四弗化炭素と酸素の混合ガスによるドライエッチングによって、ハーフトーン膜パターンを形成した。
次いで、遮光膜パターンに更にレジスト膜を塗布・形成し、電子線描画及び現像処理を行ってレジストパターンを形成し、レジストパターンをマスクとして所望の遮光膜パターンをハーフトーン膜上に形成し、レジスト膜を剥離してハーフトーン型位相シフトマスクを作製した。
【００５０】
得られた１０００枚のハーフトーン型位相シフトマスクについて検査装置によりパターン検査を行ったところ、ハーフトーン膜パターンにピンホールやクワレなどのパターン欠陥もなくすべて良好であった。
【００５１】
（比較例１）
上述の実施例１において、複数層からなる遮光膜の成膜間に洗浄工程を設けなかった以外は実施例１と同様にしてハーフトーン型位相シフトマスクを１０００枚作製した。
【００５２】
得られた１０００枚のハーフトーン型位相シフトマスクについて検査装置によりパターン検査を行ったところ、１３枚にハーフトーン膜パターンにピンホールやクワレなどのパターン欠陥が発生していた。
上述の実施例のように、複数層からなる遮光膜の成膜間に洗浄工程を設けることにより、遮光膜（マスク層）起因のハーフトーン膜のパターン欠陥を防止することができる。
【実施例２】
【００５３】
ＤＣマグネトロンスパッタリング装置を用いて、基板掘り込み型位相シフトマスクブランクを作製した。具体的には、クロムターゲットを用いて、アルゴンと窒素の混合ガス雰囲気（アルゴン：窒素＝８０％：２０％、圧力０．３Ｐａ）で、反応性スパッタリングにより、合成石英ガラス基板上に窒化クロム（ＣｒＮ）の遮光膜（膜厚４０ｎｍ）を形成した。
【００５４】
次に、該遮光膜表面に対してスクラブ洗浄を行った。
次いで、クロムターゲットを用い、アルゴンとメタンからなる混合ガス雰囲気（アルゴン：メタン＝９５％：５％、圧力０．３Ｐａ）で、反応性スパッタリングにより、炭化クロム（ＣｒＣ）と、更に、アルゴンと一酸化窒素の混合ガス雰囲気（アルゴン：一酸化窒素＝８５．５％：１５．５％、圧力０．３Ｐａ）で、反応性スパッタリングにより酸化窒化クロム（ＣｒＯＮ）の反射防止機能を有する遮光膜（膜厚３０ｎｍ）を形成した。
その後、遮光膜表面に対してスクラブ洗浄を行い、基板掘り込み型位相シフトマスクブランクを得た。上述の方法で、１０００枚の基板掘り込み型位相シフトマスクブランクを作製した。
【００５５】
次いで、遮光膜上にレジスト膜を塗布・形成し、電子線描画及び現像処理を行ってレジストパターンを形成した。
次に、レジストパターンをマスクとして、塩素と酸素の混合ガスによるドライエッチングによって、遮光膜パターンを形成し、レジストパターンを剥離した後、遮光膜パターンをマスクにして下地の合成英ガラ基板を四弗化炭素と酸素の混合ガスによるドライエッチングにより、深さ１９０ｎｍの凹部を基板表面に形成した。
次に、遮光膜上にレジスト膜を形成し、遮光膜を除去するべき領域に対応する領域に電子線描画、現像処理して遮光膜上にレジストパターンを形成した。
【００５６】
次に、レジストパターンをマスクとして、塩素ガスと酸素ガスの混合ガスによるドライエッチングによって、合成石英ガラス基板表面に形成された遮光膜パターンの一部を除去し、最後に、レジストパターンを剥離液で除去して基板掘り込み型の位相シフトマスクを作製した。
得られた１０００枚の基板掘り込み型位相シラトマスクについて検査装置によりパターン検査を行ったところ、位相欠陥もなくすぺて良好であった。
【００５７】
（比較例２）
上述の実施例２において、複数層からなる遮光膜の成膜間に洗浄工程を設けなかった以外は実施例２と同様にして基板掘り込み型位相シフトマスクを１０００枚作製した。
得られた１０００枚の基板掘り込み型位相シフトマスクについて検査装置によりパターン検査を行ったところ、１６枚に基板表面に形成されだ位相欠陥が発生していた。
上述の実施例のように、複数層からなる遮光膜の成膜間に洗浄工程を設けることにより、遮光膜（マスク層）起因の、基板がエッチングされることによる位相欠陥を防止することができる。
【実施例３】
【００５８】
ＤＣマグネトロンスパッタリング装置を用いて、ＡｒＦエキシマレーザ露光用ハーフトーン型位相シフトマスクブランクを作製した。具体的には、モリブデンとシリコンの混合ターゲット（モリブデン：シリコン＝８ｍｏｌ％：９２ｍｏｌ％、圧力：０．１Ｐａ）を用い、アルゴンと窒素との混合ガス雰囲気（アルゴン：窒素＝１０％：９０％）で、反応性スパッタリングにより、合成石英ガラス基板上に窒化されたモリブデン及びシリコン（ＭｏＳｉＮ）のハーフトーン膜（膜厚６７ｎｍ）を形成した。
【００５９】
次いで、クロムターゲットを用いて、アルゴンと窒素の混合ガス雰囲気（アルゴン：窒素＝８０％：２０％、圧力：０．３Ｐａ）で反応性スパッタリングにより、窒化クロム（ＣｒＮ）の遮光膜（膜厚２５ｎｍ）を形成した。
次に、遮光膜付き基板を欠陥検査装置に投入し、遮光膜の表面情報を取得した。尚、この表面情報には、凸部（パーティクル）と凹部（ピンホール）の表面形態情報と、前記凸部と前記凹部の位置情報と、前記凸部と前記凹部の大きさの情報が含まれている。上述の表面情報から、後の製造工程で脱離する可能性がある凸部を特定し、該凸部に対して針状部材を接触させ摺動させることによって、遮光膜表面に存在している凸部の欠陥を全て除去した。
【００６０】
次いで、クロムターゲットを用い、アルゴンとメタンからなる混合ガス雰囲気（アルゴン：メタン＝９５％：５％、圧力：０．３Ｐａ）で、反応性スパッタリングにより、炭化クロム（ＣｒＣ）と、更に、アルゴンと一酸化窒素の混合ガス雰開気（アルゴン：一酸化窒素＝８５．５％：１５．５％、圧力：０．３Ｐａ）で、反応性スパツタリングにより、酸化窒化クロム（ＣｒＯＮ）の反射防止機能を有する遮光膜（膜厚２５ｎｍ）を形成した。
次いで、上述と同様に、遮光膜付き基板を欠陥検査装置に投入し、遮光膜の表面情報を取得した後、後の製造工程で脱離する可能性がある凸部の欠陥に対し、針状部材を接触させることによって、遮光膜表面に存在している凸部の欠陥を全て除去し、ハーフトーン型位相シフトマスクブランクを得た。上述の方法で、１０００枚のハーフトーン型位相シフトマスクブランクを作製した。
【００６１】
上述の実施例１と同様にして得られたハーフトーン型位相シフトマスクについて検査装置によりパターン検査を行ったところ、ハーフトーン膜パターンにピンホールやクワレなどのパターン欠陥もなく全て良好であった。
【００６２】
以上、本発明を実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の第一の実施形態であるハーフトーン型位相シフトマスクブランクの製造方法を説明するための図である。
【図２】本発明の第一の実施形態であるハーフトーン型位相シフトマスクブランクを使ってハーフトーン型位相シフトマスクを製造する製造方法を説明するための図である。
【図３】本発明の第二の実施形態である透光性基板１０の表面を所定深さ掘り込んで位相シフトマスクを形成するためのマスクブランクの製造方法を説明するための図である。
【図４】本発明の第二の実施形態であるマスクブランクを使って位相シフトマスクを製造する製造方法を説明するための図である。
【符号の説明】
【００６４】
１０・・・透光性基板、１２・・・ハーフトーン膜、１４・・・遮光膜、１６・・・遮光膜、１８・・・レジスト膜、２２・・・異物、２４・・・異物、３０・・・透光性基板、３２・・・遮光膜、３４・・・遮光膜、３６・・・レジスト膜、３８・・・レジスト膜、４２・・・異物、４４・・・異物
【図１】
2006071870.tif 000004
【図２】
2006071870.tif 000005
【図３】
2006071870.tif 000006
【図４】
2006071870.tif 000007