(57)【要約】【課題】  透明基板や薄膜の光学特性に起因し、仕様を逸脱したマスクブランクが製造されるという問題を解消する。【解決手段】  所定の光学特性が要求されるマスクブランク用透明基板１であって、所定のコーナー部を斜断面状に切り落として形成され、その形状が前記光学特性に応じて定められた基板マークＭ１を有する。  また、マスクブランク用透明基板１の主表面上に、マスクパターンとなる薄膜３、４が形成されたマスクブランク２であって、透明基板１における所定のコーナー部を斜断面状に切り落として形成され、その形状が透明基板１の光学特性に応じて定められた基板マークＭ１と、薄膜３、４の周縁部に形成され、その形状が薄膜３、４の光学特性に応じて定められた膜マークＭ２、Ｍ３とを有する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の光学特性が要求されるマスクブランク用透明基板であって、
所定のコーナー部を斜断面状に切り落として形成され、その形状が前記光学特性に応じて定められた基板マークを有することを特徴とするマスクブランク用透明基板。
【請求項２】
前記基板マークが、複数の斜断面を組み合せて形成されることを特徴とする請求項１記載のマスクブランク用透明基板。
【請求項３】
前記光学特性が、露光波長に対する透過率及び／又は基板面内の透過率のばらつきであ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用透明基板。
【請求項４】
前記露光波長が、１４０ｎｍ〜２００ｎｍであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のマスクブランク用透明基板。
【請求項５】
前記透明基板の材料が、合成石英ガラスであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のマスクブランク用透明基板。
【請求項６】
マスクブランク用透明基板の主表面上に、マスクパターンとなる薄膜が形成されたマスクブランクであって、
前記透明基板における所定のコーナー部を斜断面状に切り落として形成され、その形状が前記透明基板の光学特性に応じて定められた基板マークと、
前記薄膜の周縁部に形成され、その形状が前記薄膜の光学特性に応じて定められた膜マークと
を有することを特徴とするマスクブランク。
【請求項７】
前記基板マークが、複数の斜断面を組み合せて形成されることを特徴とする請求項６記載のマスクブランク。
【請求項８】
前記薄膜が、光学特性が異なる複数層で構成され、前記膜マークの形状が、前記複数層の各層膜の光学特性に応じて定められることを特徴とする請求項６又は７記載のマスクブランク。
【請求項９】
前記薄膜が、ハーフトーン膜と遮光膜とを含み、前記膜マークが、前記ハーフトーン膜によって形成される第一の膜マークと、前記遮光膜によって形成される第二の膜マークとを含み、前記第一の膜マークの形状が、前記ハーフトーン膜の光学特性に応じて定められ、前記第二の膜マークの形状が、前記遮光膜の光学特性に応じて定められることを特徴とする請求項８記載のマスクブランク。
【請求項１０】
前記光学特性が、露光波長に対する透過率及び／又は薄膜面内の透過率のばらつきであることを特徴とする請求項６〜９のいずれかに記載のマスクブランク。
【請求項１１】
前記露光波長が、１４０ｎｍ〜２００ｎｍであることを特徴とする請求項６〜１０のいずれかに記載のマスクブランク。
【請求項１２】
前記透明基板の材料が、合成石英ガラスであることを特徴とする請求項６〜１１のいずれかに記載のマスクブランク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マスクブランク用透明基板及びマスクブランクに関し、詳しくは、透明基板や薄膜の光学特性を保証することにより、マスクブランクの光学特性に係る仕様の逸脱を防止できるマスクブランク用透明基板及びマスクブランクに関する。
【背景技術】
【０００２】
透明基板のコーナー部形状や、透明基板上に形成される薄膜の周縁部形状に工夫を加えたマスクブランク用透明基板やマスクブランクが知られている（例えば、特許文献１〜３参照。）。
特許文献１には、透明基板の材質を判別するために、コーナー部に基板マークを有する透明基板が記載されている。
特許文献２には、多種類の透明基板を識別するために、基板マークを対角線に対して非対称形状にすることが記載されている。
【０００３】
特許文献３には、周辺部や側面を除いて、透明基板に遮光膜を一様に形成することが記載されている。このようにすると、マスクブランクの使用中において、周辺部や側面から遮光膜が剥離することがないので、発塵によるパターン欠陥を防止することができる。
ただし、特許文献１、２に示される基板マークは、透明基板の材質を判別する機能しか持たず、また、特許文献３に示される遮光膜の非形成部は、マスクブランクからの発塵を防止する機能しか持たないものである。
【０００４】
一方、近年では、半導体デバイスの微細化に伴い、使用する露光光源の短波長化が進み、露光波長は２００ｎｍ以下に達している。例えば、そのような露光光源としては、ＡｒＦエキシマレーザー（波長１９３ｎｍ）、Ｆ２エキシマレーザー（波長１５７ｎｍ）などがある。これらの露光波長に対して光を遮断する遮光膜や、位相を変化させる位相シフト膜の開発が急速に行われ、様々な膜材料が提案されている（例えば、特許文献４、５参照。）。
また、それらの膜を形成する上で、問題が予想される光学特性のばらつき（例えば、透過率や位相差）を抑えた製造方法の提案も幾つかなされており（例えば、特許文献６参照。）、膜の光学特性のばらつきも抑えられてきているのが現状である。
【特許文献１】実公昭６３−８９００号公報
【特許文献２】特開２０００−３５６８４９号公報
【特許文献３】実開昭６０−３９０４７号公報
【特許文献４】特開２００２−１６２７２７号公報
【特許文献５】特開２００３−２８０１６８号公報
【特許文献６】特開２００２−９０９７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、製造されたマスクブランクの光学特性（透過率、反射率など）を測定したところ、光学特性のばらつきに係る仕様を満足しないマスクブランクが一定の割合で含まれるという問題が生じた。
本発明者が様々な点からその原因を突き止めたところ、従来は問題視されていなかった露光光に対する透明基板自体の吸収に起因する透過率のばらつきであることが判明した。
【０００６】
現在、開発が急速に行われているＡｒＦエキシマレーザーを露光光源とするマスクブランクの基板材料として、合成石英ガラスが使用されている。この合成石英ガラスは、現在実用化されているＫｒＦエキシマレーザーを露光光源とするマスクブランクの基板材料としても利用されている。ＫｒＦエキシマレーザーの露光波長は２４８ｎｍであり、合成石英ガラスの製造ばらつきがあっても、その透過率（板厚方向の透過率）は６０２５サイズ（板厚６．３５ｍｍ）で８８％以上（波長λ：２４０ｎｍ）であり、問題視されることはなかった。
しかしながら、露光光源の波長がＡｒＦエキシマレーザー（波長１９３ｎｍ）のように短波長化になると、合成石英ガラスの製造ばらつき等による露光光に対する基板自体の吸収により、その透過率（板厚方向の透過率）が６０２５サイズ（板厚６．３５ｍｍ）で８０％以下になるものも見られた。この透過率の低下現象は、露光光の波長が２００ｎｍ以下（特に、１４０ｎｍ〜２００ｎｍ）において顕著になる。
【０００７】
また、現状においては、薄膜形成時の製造ばらつきが完全になくなったわけではなく、上記のように光学特性のばらつきに係る仕様を満足しないマスクブランクは、基板材料の透過率のばらつきと、薄膜の光学特性のばらつきとが相乗的に作用して仕様を逸脱したものとも考えられる。
【０００８】
本発明は、上記の事情にかんがみなされたものであり、透明基板や薄膜の光学特性を保証することにより、マスクブランクの光学特性に係る仕様の逸脱を防止できるマスクブランク用透明基板及びマスクブランクの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため本発明のマスクブランク用透明基板は、所定の光学特性が要求されるマスクブランク用透明基板であって、所定のコーナー部を斜断面状に切り落として形成され、その形状が前記光学特性に応じて定められた基板マークを有する構成としてある。
このように構成すれば、基板マークによって透明基板の光学特性を保証することができる。これにより、透明基板の光学特性に起因し、仕様を逸脱したマスクブランクが製造されるという問題を解消することができる。
【００１０】
また、本発明のマスクブランク用透明基板は、前記基板マークが、複数の斜断面を組み合せて形成される構成としてある。
このように構成すれば、基板マークの種類を増やし、透明基板の光学特性を詳細に保証することができる。
【００１１】
また、本発明のマスクブランク用透明基板は、前記光学特性が、露光波長に対する透過率及び／又は基板面内の透過率のばらつきとしてある。
このように構成すれば、露光波長に対する透過率や基板面内の透過率のばらつきを保証し、透明基板自体の吸収に起因する仕様の逸脱を防止できる。
【００１２】
また、本発明のマスクブランク用透明基板は、前記露光波長を、１４０ｎｍ〜２００ｎｍとしてある。
このように構成すれば、透明基板の材料起因による透過率変化が大きい１４０ｎｍ〜２００ｎｍの短波長域において、マスクブランク用透明基板の光学特性を保証できる。
【００１３】
また、本発明のマスクブランク用透明基板は、材料を、合成石英ガラスとしてある。
このように構成によれば、製造ばらつき起因で光学特性のばらつきが発生する合成石英ガラスであっても、マスクブランク用透明基板の光学特性を保証することができる。
【００１４】
また、本発明のマスクブランクは、マスクブランク用透明基板の主表面上に、マスクパターンとなる薄膜が形成されたマスクブランクであって、前記透明基板における所定のコーナー部を斜断面状に切り落として形成され、その形状が前記透明基板の光学特性に応じて定められた基板マークと、前記薄膜の周縁部に形成され、その形状が前記薄膜の光学特性に応じて定められた膜マークとを有する構成としてある。
このように構成すれば、透明基板の光学特性を保証できるだけでなく、薄膜の光学特性を保証し、両者の相乗的な作用による仕様の逸脱を防止できる。
【００１５】
また、本発明のマスクブランクは、前記基板マークが、複数の斜断面を組み合せて形成される構成としてある。
このように構成すれば、基板マークの種類を増やし、透明基板の光学特性を詳細に保証することができる。
【００１６】
また、本発明のマスクブランクは、前記薄膜が、光学特性が異なる複数層で構成され、前記膜マークの形状が、前記複数層の各層膜の光学特性に応じて定められる構成としてある。
このように構成すれば、光学特性が異なる複数層の光学特性を保証し、これらの光学特性に起因する仕様の逸脱を防止できる。
【００１７】
また、本発明のマスクブランクは、前記薄膜が、ハーフトーン膜と遮光膜とを含み、前記膜マークが、前記ハーフトーン膜によって形成される第一の膜マークと、前記遮光膜によって形成される第二の膜マークとを含み、前記第一の膜マークの形状が、前記ハーフトーン膜の光学特性に応じて定められ、前記第二の膜マークの形状が、前記遮光膜の光学特性に応じて定められる構成としてある。
このように構成すれば、ハーフトーン膜の光学特性と遮光膜の光学特性を個別に保証することができ、より光学特性の面で信頼性の高いマスクブランクとなる。
【００１８】
また、本発明のマスクブランクは、前記光学特性が、露光波長に対する透過率及び／又は薄膜面内の透過率のばらつきとしてある。
このように構成すれば、露光波長に対する透過率や薄膜面内の透過率のばらつきを保証し、透明基板自体による露光光の吸収、薄膜の製造ばらつきなどに起因する仕様の逸脱を防止できる。
【００１９】
また、本発明のマスクブランクは、前記露光波長を、１４０ｎｍ〜２００ｎｍとしてある。
このように構成すれば、透明基板自体による露光光の吸収、薄膜の製造のばらつきなどに起因する透過率変化の大きい１４０ｎｍ〜２００ｎｍの短波長においてマスクブランクの光学特性を保証できる。
【００２０】
また、本発明のマスクブランクは、透明基板の材料を、合成石英ガラスとしてある。
このように構成すれば、製造ばらつき起因で光学特性のばらつきが発生する合成石英ガラスであっても、光学特性の面で信頼性の高いマスクブランクとなる。
【発明の効果】
【００２１】
以上のように、本発明によれば、透明基板のコーナー部に、透明基板の光学特性に応じて形状が定められた基板マークを形成し、この基板マークによって透明基板の光学特性を保証することにより、透明基板の光学特性に起因するマスクブランクの仕様逸脱を防止できる。
更に、薄膜の周縁部に、薄膜の光学特性に応じて形状が定められた膜マークを形成すれば、薄膜の光学特性も保証されるので、透明基板の光学特性と薄膜の光学特性の相乗的な作用による仕様の逸脱も防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００２３】
［マスクブランク用透明基板］
まず、本発明の実施形態に係るマスクブランク用透明基板について、図１及び図２を参照して説明する。
図１の（ａ）は、本発明の実施形態に係るマスクブランク用透明基板の斜視図、図１の（ｂ）は、本発明の実施形態に係る基板マークの斜視図、図１の（ｃ）は、従来例に係る基板マークの斜視図、図２は、本発明の実施形態に係る基板マークの形状を示す説明図である。
【００２４】
図１の（ａ）に示すように、マスクブランク用の透明基板１は、合成石英ガラスなどからなる矩形のガラス基板であり、両主表面を精密研磨して形成される。透明基板１の所定のコーナー部には、六面（二つの側面、一つの主表面、一つのＲ面及び二つの面取面）を斜断面状に切り落とした基板マークＭ１が形成される。
基板マークＭ１は、具体的には、ダイヤモンド砥石を用いて、形状加工した後、研磨布や研磨ブラシを用いて鏡面化させて形成する。
基板マークＭ１の形状は、透明基板１の光学特性（透過率、基板面内の透過率のばらつき等）に応じて定められており、例えば、図１の（ｂ）に示す基板マークＭ１の形状は、露光波長１９３ｎｍにおける基板面内の透過率のばらつきが、９０％±２％の場合に適用される。
これにより、基板マークＭ１の形状にもとづいて、透明基板１の光学特性を保証することが可能になる。
【００２５】
図１の（ｂ）に示すように、本実施形態の基板マークＭ１は、図１の（ｃ）に示す従来の基板マークとは異なり、複数（例えば３）の斜断面を組み合せて形成される。基板マークＭ１をこのように形成すると、光学特性を保証していない従来の透明基板との識別が容易になるだけでなく、斜断面の形状や組み合せにより、形状が異なる基板マークＭ１を形成することが可能となる。例えば、図２に示すように、基板マークＭ１に複数の形状を定めるとともに、各形状に光学特性を関連付けることにより、透明基板１の光学特性を詳細に保証することができる。
なお、露光波長が１４０ｎｍ〜２００ｎｍで所望の透過率を有する透明基板１の材料としては、合成石英ガラスに限らず、弗素ドープ合成石英ガラス、弗化カルシウムなどを用いることができる。
【００２６】
［マスクブランク］
つぎに、本発明の実施形態に係るマスクブランクについて、図３〜図７を参照して説明する。
図３の（ａ）〜（ｃ）は、マスクブランクに形成される薄膜の説明図、図４の（ａ）は、本発明の実施形態に係るハーフトーン膜を示す平面図、図４の（ｂ）は、本発明の実施形態に係る遮光膜を示す平面図、図５は、本発明の実施形態に係るマスクブランクの要部斜視図、図６は、本発明の実施形態に係る第一膜マークの形状を示す説明図、図７は、本発明の実施形態に係る第二膜マークの形状を示す説明図である。
【００２７】
図３に示すように、マスクブランク２は、前記透明基板１の一主表面（基板マークＭ１の形成面とは反対側の主表面）に、ハーフトーン膜３、遮光膜４などの任意の薄膜を成膜して形成される。したがって、本発明のマスクブランク２には、透明基板１にハーフトーン膜３が形成されたハーフトーン型位相シフトマスクブランク、透明基板１にハーフトーン膜３と遮光膜４が形成されたハーフトーン型位相シフトマスクブランク、透明基板１に遮光膜４が形成されたフォトマスクマスクブランク、基板掘り込み型位相シフトマスクブランクなどが含まれる。また、上記の薄膜上にレジスト膜を形成したレジスト膜付きマスクブランクであってもよい。
また、本発明は、ＡｒＦエキシマレーザー露光用マスクブランク、Ｆ２エキシマレーザー露光用マスクブランクなどのように、露光光源の波長領域が１４０ｎｍ〜２００ｎｍのマスクブランクに特に有効である。
【００２８】
図４の（ａ）は、透明基板１の主表面上に成膜されたハーフトーン膜３を示しており、ハーフトーン膜３の周縁部（コーナー部）には、ハーフトーン膜３を成膜しない部分によって、第一の膜マークＭ２が形成されている。膜マークＭ２の形状は、ハーフトーン膜３の光学特性（透過率、ハーフトーン膜面内の透過率のばらつき、ハーフトーン膜面内の位相差のばらつきなど）に応じて定められており、例えば、図４の（ａ）に示す膜マークＭ２の形状は、ハーフトーン膜３の露光波長１９３ｎｍにおけるハーフトーン膜面内の透過率のばらつきが６．０％±０．２％、ハーフトーン膜面内の位相差のばらつきが１８０°±３°の場合に適用される。これにより、膜マークＭ２の形状にもとづいて、ハーフトーン膜３の光学特性を保証することが可能になる。
なお、膜マークＭ２の形状や種類は、任意に設定することができる。例えば、図６に示すように、膜マークＭ２に複数の形状を定めるとともに、各形状に光学特性を関連付けることにより、ハーフトーン膜３の光学特性を詳細に保証することができる。
【００２９】
図４の（ｂ）は、ハーフトーン膜３上に成膜された反射防止機能付きの遮光膜４を示しており、主表面上に形成された遮光膜４の周縁部（コーナー部）には、遮光膜４を成膜しない部分によって、第二の膜マークＭ３が形成されている。膜マークＭ３の形状は、遮光膜４の光学特性（遮光膜面内の反射率のばらつき、遮光膜面内の透過率のばらつきなど）に応じて定められており、例えば、図４の（ｂ）に示す膜マークＭ３の形状は、遮光膜５の露光波長１９３ｎｍにおける遮光膜面内のばらつきがＯ．Ｄ．（光学濃度）で３．０±０．１の場合に適用される。これにより、膜マークＭ３の形状にもとづいて、遮光膜４の光学特性を保証することが可能になる。
なお、膜マークＭ３の形状や種類は、任意に設定することができる。例えば、図７に示すように、膜マークＭ３に複数の形状を定めるとともに、各形状に光学特性を関連付けることにより、遮光膜４の光学特性を詳細に保証することができる。
【００３０】
図５は、マスクブランク２（ハーフトーン型位相シフトマスクブランク）における各種の光学特性（ハーフトーン膜面内の透過率のばらつき、ハーフトーン膜面内の位相差のばらつき、遮光膜面内の透過率ばらつきなど）を保証している例を示している。すなわち、ハーフトーン膜３の周縁部に形成される膜マークＭ２の形状と、遮光膜４の周縁部に形成される膜マークＭ３の形状により、透明基板１上に成膜された薄膜の光学特性が保証され、また、透明基板１に形成される基板マークＭ１の形状により、透明基板１の光学特性が保証される。
なお、膜マークＭ２、Ｍ３の形成箇所は、透明基板１の４つのコーナー部のうち、いずれかの箇所に形成することができ、また、膜マークＭ２、Ｍ３の形成箇所や、膜マーク形状と膜マーク形成箇所の組み合わせにより、薄膜の光学特性を保証してもよい。
また、コーナー部における膜形状の確認は、膜マークＭ２については透明基板側（すなわち、膜が形成されている面とは反対側の面であり、基板マークが形成されている面）から確認することが可能であり、膜マークＭ３については、遮光膜表面側から確認することが可能である。
【００３１】
［マスクブランク用透明基板の製造方法］
つぎに、本発明の実施形態に係るマスクブランク用透明基板の製造方法（提供方法）について、図８を参照して説明する。なお、透明基板は、合成石英ガラスとして説明する。
図８は、本発明の実施形態に係るマスクブランク用透明基板の製造方法を示す説明図である。
【００３２】
（工程１−ａ）
公知の製造方法を用いて（例えば、特開平８−３１７２３号公報や特開２００３−８１６５４号公報に記載された製造方法）、合成石英ガラスインゴットを作製し、ここから所定の基板寸法（例えば、１５２ｍｍ×１５２ｍｍ×６．５ｍｍ）に切り出して、合成石英ガラス板を作製する。
【００３３】
（工程１−ｂ）
つぎに、合成石英ガラス板に面取り加工を施し、合成石英ガラス板の表面（両主表面を含む。）を精密研磨する。
【００３４】
（工程１−ｃ）
つぎに、研磨された一主表面の９箇所に重水素ランプ（波長１９３ｎｍ）を照射し、基板面内の透過率（透過率ばらつき）を測定する。なお、透過率の測定は、例えば、分光光度計（日立製作所社製Ｕ−４１００）を用いて行い、検査光の入射光量と出射光量との差から算出することができる。
このとき、ＡｒＦエキシマレーザー露光用のマスクブランクに求められる光学特性（透過率）の面内ばらつきと、薄膜面内の透過率ばらつきを考慮した透明基板に求められる透過率の面内ばらつきは（マスクブランク用透明基板の仕様）、９０％±２％と設定した。
【００３５】
（工程１−ｄ）
つぎに、透明基板面内の透過率のばらつきが９０％±２％の透明基板について、基板面内の透過率のばらつきを保証する基板マーク（図１の（ｂ）に示す基板マーク）を透明基板の一主表面上の対角１箇所に加工した。基板マークは、主表面と該コーナー部を形成する２つの端面、１つのＲ面、２つの面取面との六面を斜断面状に切り落としたものである。このように、透明基板の光学特性に応じた形状の基板マークを形成することにより、透明基板面内の透過率のばらつきを保証し、また、一主表面上の対角１箇所に基板マークを形成することで、合成石英ガラスであることを示すことができる。
【００３６】
（工程１−ｅ）
つぎに、再度、透明基板の表面（両主表面を含む。）を精密研磨して、光学特性（基板面内の透過率ばらつき）が保証されたマスクブランク用透明基板を得る。
この得られたマスクブランク用透明基板は、公知のガラス基板収納容器（例えば、特開２００３−２６４２２５号公報に記載のもの。）に複数枚収納して、マスクブランクを製造するマスクブランク製造部門に提供する。
【００３７】
なお、上記の説明では示さなかったが、適宜、洗浄工程を設けることもできる。
また、上記の説明では、透明基板面内の透過率を測定した後、再度透明基板の表面を精密研磨する工程１−ｅを設けているが、工程１−ｅを行うことなく、マスクブランク用透明基板をマスクブランク製造部門に提供しても良い。
【００３８】
［マスクブランクの製造方法］
つぎに、本発明の実施形態に係るマスクブランクの製造方法（提供方法）について、図９〜図１１を参照して説明する。
図９は、本発明の実施形態に係るマスクブランクの製造方法を示す説明図、図１０は、スパッタリング装置の概略図、図１１は、スパッタリング装置の要部説明図である。
【００３９】
（工程２−ａ）
上述の光学特性（基板面内の透過率ばらつき）が保証されたマスクブランク用透明基板を使い、基板マークが形成されている側と反対側の主表面上にマスクパターンとなる薄膜（ハーフトーン膜）をスパッタリング法により形成する。ハーフトーン膜の成膜は、ハーフトーン膜面内の透過率ばらつき、ハーフトーン膜面内の位相差ばらつきを抑えるために、以下の構成を有するスパッタリング装置で行うことが好ましい。
【００４０】
このスパッタリング装置は、図１０に示すように、真空槽１１を有しており、この真空槽１１の内部にマグネトロンカソード１２及び基板ホルダ１３が配置されている。マグネトロンカソード１２には、バッキングプレート１４に接着されたスパッタリングターゲット１５が装着されている。バッキングプレート１４は、水冷機構により直接又は間接的に冷却されており、マグネトロンカソード１２とバッキングプレート１４及びスパッタリングターゲット１５は、電気的に結合されている。また、基板ホルダ１３には、透明基板１が装着されている。
なお、スパッタリングターゲット１５と透明基板１は、図１１に示すように、対向する面が所定の角度をなすように配置されている。この場合、スパッタリングターゲット１５と透明基板１のオフセット距離（例えば、３４０ｍｍ）、ターゲット−基板間垂直距離（例えば、３８０ｍｍ）、ターゲット傾斜角（例えば、１５°）が適宜定められる。
【００４１】
真空槽１１は、排気口１６を介して真空ポンプにより排気されている。真空槽内の雰囲気が、形成する膜の特性に影響しない真空度まで達した後、ガス導入口１７から窒素を含む混合ガスを導入し、ＤＣ電源１８を用いてマグネトロンカソード１２に負電圧を加え、スパッタリングを行う。ＤＣ電源１８は、アーク検出機能を持ち、スパッタリング中の放電状態を監視できる。真空槽１１内部の圧力は、圧力計１９によって測定されている。透明基板上に形成するハーフトーン膜の透過率は、ガス導入口１７から導入するガスの種類及び混合比により調整する。混合ガスがアルゴンと窒素である場合には、窒素の比率を大きくすることで、透過率が上昇する。窒素の比率を調整するだけでは所望の透過率が得られない場合、窒素を含む混合ガスに酸素を添加することで、さらに透過率を上昇させることが可能である。ハーフトーン膜の位相角は、スパッタリング時間により調整し、露光波長における位相角を約１８０°に調整することができる。
【００４２】
したがって、ハーフトーン膜の光学特性（透過率のばらつき、位相差のばらつきなど）は、成膜方法で実質的に保証されているので、ハーフトーン膜のスパッタ成膜と同時にハーフトーン膜の光学特性を保証した第一の膜マークを形成する。具体的には、ハーフトーン膜を、基板の周辺部が成膜されないように遮蔽してスパッタ成膜することにより、透明基板の周辺部にハーフトーン膜が形成されない部分を形成し、これを第一の膜マークとする。
【００４３】
（工程２−ｂ）
つぎに、ハーフトーン膜付き透明基板におけるハーフトーン膜側の主表面の９箇所に重水素ランプ（波長１９３ｎｍ）を照射し、ハーフトーン膜面内の透過率（透過率のばらつき）及びハーフトーン膜面内の位相差（位相差のばらつき）を測定する。なお、透過率の測定は、分光光度計（日立製作所社製Ｕ−４１００）を用いて行い、位相差の測定は、位相差測定機（レーザーテック社製ＭＰＭ−１９３）を用いて行うことができる。
このとき、ＡｒＦエキシマレーザー露光用のマスクブランクに求められる光学特性（透過率、位相差）のハーフトーン膜面内ばらつきは、それぞれ、６．０％±０．２％、１８０°±３°であることから、これらの仕様に合っているか確認した。
【００４４】
（工程２−ｃ）
つぎに、ハーフトーン膜上に、遮光膜をスパッタリング法により形成する。遮光膜の成膜も光学特性（遮光膜面内の透過率ばらつき）を抑えるために、上述と同じスパッタリング装置を使用することが好ましい。
したがって、遮光膜の光学特性（遮光膜面内の透過率ばらつき）は、成膜方法で実質的に保証されるので、遮光膜のスパッタ成膜と同時に遮光膜の光学特性を保証する第二の膜マークを形成する。具体的には、遮光膜を、基板の四隅コーナー部が成膜されないように遮蔽してスパッタ成膜することにより、透明基板のコーナー部に遮光膜が形成されない部分を形成し、これを第二の膜マークとする。
【００４５】
（工程２−ｄ）
つぎに、遮光膜付き透明基板における遮光膜表面の９箇所に重水素ランプ（波長１９３ｎｍ）を照射し、遮光膜面内の透過率（透過率ばらつき）を測定する。なお、透過率の測定には、分光光度計（日立製作所社製Ｕ−４１００）を用いることができる。
このとき、ＡｒＦエキシマレーザー露光用のマスクブランクに求められる光学特性（透過率）の面内ばらつきは、Ｏ．Ｄ．（光学濃度）で３．０±０．１であることから、これらの仕様に合っているか確認した。
【００４６】
（工程２−ｅ）
つぎに、遮光膜表面にレジスト膜を塗布形成した後、加熱処理してレジスト膜を形成し、マスクブランク（ハーフトーン型位相シフトマスクブランク）を得る。この得られたマスクブランクは、上述の基板マーク形状と、ハーフトーン膜の膜マーク形状と、遮光膜の膜マーク形状により、マスクブランクの光学特性（ハーフトーン膜面内の透過率ばらつき６．０％±０．２％、ハーフトーン膜面内の位相差ばらつき１８０°±３°、遮光膜面内の透過率ばらつき２０％±２％）を保証している。
この得られたマスクブランクは、公知のブランクス収納容器（例えば、特公平１−３９６５３号公報に記載されているもの）に複数枚収納して、マスクを製造するマスク製造部門に提供する。
【００４７】
［実施例及び比較例］
以下、実施例及び比較例を示し、本発明のマスクブランク用透明基板及びマスクブランクを具体的に説明する。
【００４８】
（実施例１）
表面が精密研磨された１５２．４ｍｍ×１５２．４ｍｍ×６．３５ｍｍの合成石英ガラス基板について、基板面内の透過率を測定し、基板面内の透過率ばらつきが、９０％±２％以内の合成石英ガラス基板を用意した。なお、この合成石英ガラス基板には、図１の（ｂ）に示す形状の基板マークが、合成石英ガラス基板のコーナー部１箇所に設けられており、露光波長１９３ｎｍにおける基板面内の透過率のばらつきが保証されている。
【００４９】
つぎに、前記のスパッタリング装置を用い、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１００枚作製した。
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＝８：９２ｍｏｌ％）を用い、アルゴン（Ａｒ）と窒素（Ｎ２）との混合ガス雰囲気（Ａｒ：Ｎ２＝１０％：９０％、圧力：０．１Ｐａ）で、反応性スパッタリング（ＤＣ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（膜厚約６７ｎｍ）を形成した。なお、ハーフトーン膜の膜組成は、Ｍｏ：Ｓｉ：Ｎ＝７：４５：４８である。
【００５０】
また、スパッタリングによる成膜時に、合成石英ガラス基板におけるスパッタリングターゲットに向いた成膜面の端から約２ｍｍの範囲を遮蔽板で覆うことにより、ガラス基板の端面から約２ｍｍの範囲にハーフトーン膜が形成されない領域を設け、図４の（ａ）に示す第一の膜マークを形成した。
【００５１】
工程２−ｂの方法により、作製された１００枚のハーフトーン膜面内の透過率ばらつき、位相差ばらつきを測定したところ、１００枚すべてハーフトーン膜面内の透過率ばらつきは６．０％±０．２％、ハーフトーン膜面内の位相差ばらつきは１８０°±３°であり、仕様に合っていることを確認した。
【００５２】
つぎに、回転塗布装置によりレジスト膜を塗布・形成した後、加熱処理して、ハーフトーン膜上に膜厚４００ｎｍのレジスト膜を形成し、ハーフトーン型位相シフトマスクブランクを得た。
この得られた１００枚のハーフトーン型位相シフトマスクブランクは、上述の基板マーク形状、ハーフトーン膜の膜マーク形状により、仕様である薄膜面内の透過率ばらつき６．０％±０．２％、位相差ばらつき１８０°±３°を満足するものである。
【００５３】
（実施例２）
表面が精密研磨された１５２．４ｍｍ×１５２．４ｍｍ×６．３５ｍｍの合成石英ガラス基板について、基板面内の透過率を測定し、基板面内の透過率ばらつきが、９０％±２％以内の合成石英ガラス基板を用意した。なお、この合成石英ガラス基板には、図１の（ｂ）に示す形状の基板マークが、合成石英ガラス基板のコーナー部１箇所に設けられており、露光波長１９３ｎｍにおける基板面内の透過率ばらつきが保証されている。
【００５４】
つぎに、前記のスパッタリング装置を用い、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１００枚作製した。
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＝８：９２ｍｏｌ％）を用い、アルゴン（Ａｒ）と窒素（Ｎ２）との混合ガス雰囲気（Ａｒ：Ｎ２＝１０％：９０％、圧力：０．１Ｐａ）で、反応性スパッタリング（ＤＣ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（膜厚約６７ｎｍ）を形成した。なお、ハーフトーン膜の膜組成は、Ｍｏ：Ｓｉ：Ｎ＝７：４５：４８である。
【００５５】
また、スパッタリングによる成膜時に、合成石英ガラス基板におけるスパッタリングターゲットに向いた成膜面の端から約２ｍｍの範囲を遮蔽板で覆うことにより、ガラス基板の端面から約２ｍｍの範囲にハーフトーン膜が形成されない領域を設け、図４の（ａ）に示す第一の膜マークを形成した。
工程２−ｂの方法により、作製された１００枚のハーフトーン膜面内の透過率ばらつき、位相差ばらつきを測定したところ、ハーフトーン膜面内の透過率ばらつきは６．０％±２％、ハーフトーン膜面内の位相差ばらつきは１８０°±３°であり、仕様に合っていることを確認した。
【００５６】
つぎに、前記のスパッタリング装置を用い、ハーフトーン膜上に遮光膜を形成した。
具体的には、クロム（Ｃｒ）ターゲットを用い、アルゴン（Ａｒ）と窒素（Ｎ２）との混合ガス雰囲気（Ａｒ：８０％、Ｎ２：２０％、圧力：０．１Ｐａ）で、反応性スパッタリング（ＤＣ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膜（膜厚約１５ｎｍ）を形成した。なお、窒化クロム膜の膜組成は、Ｃｒ：Ｎ＝８０：２０である。
【００５７】
つぎに、クロムターゲットを用いて、アルゴン（Ａｒ）とメタン（ＣＨ４）からなる混合ガス雰囲気（Ａｒ：ＣＨ４＝９５％：５％、圧力：０．１Ｐａ）で、反応性スパッタリング（ＤＣスパッタリング）により、炭化クロム膜（膜厚約２０ｎｍ）を形成した。なお、炭化クロム膜の膜組成は、Ｃｒ：Ｃ＝９４：６である。
【００５８】
つぎに、クロムターゲットを用い、アルゴン（Ａｒ）と一酸化窒素（ＮＯ）からなる混合ガス雰囲気（Ａｒ：ＮＯ＝８５．５％：１４．５％、圧力：０．１Ｐａ）で、反応性スパッタリング（ＤＣスパッタリング）により、酸化窒化クロム膜（膜厚約２０ｎｍ）を形成した。なお、酸化窒化クロム膜の膜組成は、Ｃｒ：Ｏ：Ｎ＝４５：３０：２５である。
【００５９】
また、スパッタリングによる成膜時に、合成石英ガラス基板におけるスパッタリングターゲットに向いた成膜面のコーナー部４箇所に、直角三角形状（一辺が約６ｍｍｍ、直角に対向した辺の中央部一箇所に三角形状の切り込みを有する）の遮蔽板で覆うことにより、ガラス基板のコーナー部４箇所に直角を挟む辺の長さが約６ｍｍの範囲に遮光膜が形成されない領域を設け、図４の（ｂ）に示す第二の膜マークを形成した。
【００６０】
工程２−ｄの方法により、作製された１００枚の遮光膜面内の透過率ばらつきを測定したところ、透過率はＯ．Ｄ．（光学濃度）３．０±０．１であり、仕様に合っていることを確認した。
【００６１】
つぎに、回転塗布装置によりレジスト膜を塗布・形成した後、加熱処理して、ハーフトーン膜上に膜厚４００ｎｍのレジスト膜を形成し、ハーフトーン型位相シフトマスクブランクを得た。
この得られた１００枚のハーフトーン型位相シフトマスクブランクは、上述の基板マーク形状、ハーフトーン膜の膜マーク形状、遮光膜の膜マーク形状により、仕様であるハーフトーン膜面内の透過率ばらつき６．０％±０．２％、ハーフトーン膜面内の位相差ばらつき１８０°±３°、遮光膜面内の透過率ばらつきをＯ．Ｄ．で３．０±０．１を満足するものである。
【００６２】
（比較例）
透過率が所定以上に保証された従来の合成石英ガラス基板（ガラス基板の硝種を識別するために基板マークが形成されたガラス板）の表面を精密研磨し、１５２．４ｍｍ×１５２．４ｍｍ×６．３５ｍｍの合成石英ガラス基板を用意した。なお、この合成石英ガラス基板には、図１の（ｃ）に示す形状の基板マークが形成されている。
【００６３】
つぎに、実施例１と同様に、前記のスパッタリング装置を用い、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１００枚作製した。
工程２−ｂの方法により、作製された１００枚のハーフトーン膜面内の透過率ばらつき、位相差ばらつきを測定したところ、透過率ばらつきが６．０％±２％、位相差ばらつきが１８０°±３°の仕様に合ったものは、１００枚中９４枚で、６枚が仕様から外れる結果となった。
仕様から外れた６枚について、合成石英ガラス基板からハーフトーン膜を剥がした後、再研磨して合成石英ガラス基板の基板面内の透過率ばらつきを測定したところ、レンジで９０％±１０％と透過率がばらついていたことが確認された。
【００６４】
このように、露光波長に対する合成石英ガラス基板面内の透過率ばらつきが保証されていないガラス基板を使用して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場合、一定の割合で仕様に合わないものが発生するが、実施例のように、合成石英ガラス基板面内の透過率ばらつきが保証されたガラス基板を使用した場合、作製されたすべてのマスクブランクが仕様を満足する結果となった。
【００６５】
なお、９４枚のハーフトーン膜付きガラス基板については、マスクブランクとしての仕様に合っていることが確認されているので、基板のコーナー部４箇所にレーザー光を照射して、ガラス基板上に形成しているハーフトーン膜を除去して第一の膜マークを形成し、マスクブランクの光学特性（ハーフトーン膜面内の透過率ばらつき、ハーフトーン膜面内の位相差ばらつき）を保証することもできる。
【００６６】
すなわち、膜マークの形成方法は、上述の実施例のような成膜と同時に形成する以外に、成膜後に特定領域を除去して形成してもよい。例えば、レーザー光を使って除去する方法、エッチングを利用して除去する方法、微小の触針を接触させて除去する方法などが挙げられる。成膜後に除去する場合、透明基板上に形成した薄膜の光学特性を測定して、所定の仕様に合うことを確認した後、膜マークを形成することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明は、マスクブランク用透明基板及びマスクブランクに適用される。特に、露光光源としてＡｒＦエキシマレーザーやＦ２エキシマレーザーを用いるマスクブランクにおいて有用であり、光学特性のばらつきを原因とする仕様の逸脱を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】（ａ）は、本発明の実施形態に係るマスクブランク用透明基板の斜視図、（ｂ）は、本発明の実施形態に係る基板マークの斜視図、（ｃ）は、従来例に係る基板マークの斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係る基板マークの形状を示す説明図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は、マスクブランクに形成される薄膜の説明図である。
【図４】（ａ）は、本発明の実施形態に係るハーフトーン膜を示す平面図、（ｂ）は、本発明の実施形態に係る遮光膜を示す平面図である。
【図５】本発明の実施形態に係るマスクブランクの要部斜視図である。
【図６】本発明の実施形態に係る第一膜マークの形状を示す説明図である。
【図７】本発明の実施形態に係る第二膜マークの形状を示す説明図である。
【図８】本発明の実施形態に係るマスクブランク用透明基板の製造方法を示す説明図である。
【図９】本発明の実施形態に係るマスクブランクの製造方法を示す説明図である。
【図１０】スパッタリング装置の概略図である。
【図１１】スパッタリング装置の要部説明図である。
【符号の説明】
【００６９】
１  マスクブランク用透明基板
２  マスクブランク
３  ハーフトーン膜（薄膜）
４  遮光膜（薄膜）
Ｍ１  基板マーク
Ｍ２  第一の膜マーク
Ｍ３  第二の膜マーク
【図１】
2006078991.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2006078991.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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