(57)【要約】【課題】露光波長と略同等の大きさの径よりも大きい径のパーティクルやピンホールの数に加えて、露光波長よりも小さな径のパーティクルやピンホールの数についても削減することが可能な、成膜装置を提供する。【解決手段】本発明は、マスクブランク製造用のスパッタ法を用いた成膜装置であり、減圧可能な真空槽からなる成膜室を含む。前記成膜室は、ターゲット１０と、前記ターゲットを載置するバッキングプレート１２と、前記ターゲット及び前記バッキングプレートを装着するマグネトロンカソード１４と、被処理体である基板を保持しながら、前記ターゲットのスパッタ面に対向した所定の位置を通過する搬送手段（移動方向Ｙ）と、前記ターゲットのスパッタ面を構成する外周端と一定の離間距離Ｄを保つように配置されたアースシールド１６と、を少なくとも備えている。前記アースシールドが、前記離間距離Ｄと異なる部位１６Ｌ１、１６Ｌ２を、局所的に有する。【選択図】図２
2018204068.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マスクブランク製造用のスパッタ法を用いた成膜装置であって、
減圧可能な真空槽からなる成膜室を含み、
前記成膜室は、ターゲットと、前記ターゲットを載置するバッキングプレートと、前記ターゲット及び前記バッキングプレートを装着するマグネトロンカソードと、被処理体である基板を保持しながら、前記ターゲットのスパッタ面に対向した所定の位置を通過する搬送手段と、前記ターゲットのスパッタ面を構成する外周端と一定の離間距離Ｄを保つように配置されたアースシールドと、を少なくとも備えており、
前記アースシールドが、前記離間距離Ｄと異なる部位を、局所的に有することを特徴とする成膜装置。
【請求項２】
前記ターゲットのスパッタ面を構成する外周端が長円形状であることを特徴とする請求項１に記載の成膜装置。
【請求項３】
前記アースシールドが、前記離間距離Ｄと異なる部位において、前記ターゲットのスパッタ面を構成する外周端から離れる方向に凹部をなしていることを特徴とする請求項１又は２に記載の成膜装置。
【請求項４】
前記離間距離Ｄと異なる部位は、前記ターゲットのスパッタ面を構成する外周端が、ストレート部からコーナー部へ変化する領域に設けられることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の成膜装置。
【請求項５】
前記ターゲットのスパッタ面が重力方向に対して上向きに配置され、
前記搬送手段の開口部により露呈された前記基板の下面の所定領域に、前記ターゲットとプロセスガスに応じて、所望の被膜を形成することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の成膜装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の成膜装置を用い、前記ターゲットのスパッタ面を構成する外周端と一定の離間距離Ｄを保つように配置されたアースシールドに対して、前記離間距離Ｄと異なる部位を、局所的に有するように調整したアースシールドを用いることを特徴とするマスクブランク製造用の成膜方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ターゲットに発生する非エロージョン領域を制御して、低欠陥のマスクブランクスを製造することが可能な成膜装置及び成膜方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造工程では、フォトリソグラフィー法により微細パターンの形成が行われる。その際、微細パターンの形成にはフォトマスクが用いられる。このフォトマスクは、フォトマスクブランクを構成する遮光膜に所望の微細パターンを形成して得られる。
【０００３】
このような遮光膜は通常、スパッタリング法を用いて形成される［特許文献１］。スパッタリング法とは、成膜室内（真空中）に不活性ガス（たとえばＡｒガス）を導入しながら基板とターゲット（プレート状の成膜材料：たとえばＣｒ、Ｔｉ）間に直流高電圧を印加し、イオン化したＡｒ（プラズマ）をターゲットに衝突させて、はじき飛ばされたターゲット物質（スパッタ粒子とも呼ぶ）を基板に成膜させる方法である。このスパッタ粒子は、基板に付着する他に、成膜室の内壁や、ターゲット近傍に位置するシールド等にも付着する。
【０００４】
スパッタリング法においては、ターゲット表面に、スパッタされ易い領域（エロージョン領域）とスパッタされにくい領域（非エロージョン領域）が、多かれ少なかれ発生する。エロージョン領域では、ターゲット表面が逐次スパッタされるので、清浄な表面が生み出される。これに対して、非エロージョン領域では、プラズマがほとんど当たらず、ターゲット表面からターゲット物質が飛散しない。このため、非エロージョン領域のターゲット表面には、エロージョン領域から飛散したスパッタ粒子が再付着する現象が生じる。この再付着したスパッタ粒子を含む付着物（パーティクルとも呼ぶ）は脱落しやすい。この非エロージョン領域の付着物が、何らかの原因により基板へ到達し、成膜中の薄膜に取り込まれると、薄膜の欠陥数が増大するという課題があった。
【０００５】
上述した非エロージョン領域の付着物（パーティクル）と薄膜の欠陥数（ピンホール）との関係に着目し、ターゲットのスパッタされない領域及びシールド面への成膜を低減する機構を有する装置を用いて製造するフォトマスクブランクの製造方法が提案されている［特許文献２］。これにより、特許文献２の製法は、露光波長と略同等の大きさの径よりも大きい径のパーティクルやピンホールの数を極力低減した位相シフトマスクブランク等の提供を可能にするものである。
【０００６】
しかしながら、近年では、露光波長と略同等の大きさの径よりも大きい径のパーティクルやピンホールの数に加えて、露光波長よりも小さな径のパーティクルやピンホールの数についても、削減することが可能な成膜装置及び成膜方法の開発が期待されていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１５−１２５３５３号公報
【特許文献２】特開２００３−２３１９６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、（露光波長と略同等の大きさの径よりも大きい径のパーティクルやピンホールの数に加えて、）露光波長よりも小さな径のパーティクルやピンホールの数についても、削減することが可能な、成膜装置及び成膜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】
【０００９】
本発明の請求項１に記載の成膜装置は、マスクブランク製造用のスパッタ法を用いた成膜装置であって、減圧可能な真空槽からなる成膜室を含み、前記成膜室は、ターゲットと、前記ターゲットを載置するバッキングプレートと、前記ターゲット及び前記バッキングプレートを装着するマグネトロンカソードと、被処理体である基板を保持しながら、前記ターゲットのスパッタ面に対向した所定の位置を通過する搬送手段と、前記ターゲットのスパッタ面を構成する外周端と一定の離間距離Ｄを保つように配置されたアースシールドと、を少なくとも備えており、前記アースシールドが、前記離間距離Ｄと異なる部位を、局所的に有することを特徴とする。
【００１０】
本発明の請求項２に記載の成膜装置は、請求項１において、前記ターゲットのスパッタ面を構成する外周端が長円形状であることを特徴とする。
【００１１】
本発明の請求項３に記載の成膜装置は、請求項１又は２において、前記アースシールドが、前記離間距離Ｄと異なる部位において、前記ターゲットのスパッタ面を構成する外周端から離れる方向に凹部をなしていることを特徴とする。
【００１２】
本発明の請求項４に記載の成膜装置は、請求項１乃至３のいずれか一項において、前記離間距離Ｄと異なる部位は、前記ターゲットのスパッタ面を構成する外周端が、ストレート部からコーナー部へ変化する領域に設けられることを特徴とする。
【００１３】
本発明の請求項５に記載の成膜装置は、請求項１乃至４のいずれか一項において、前記ターゲットのスパッタ面が重力方向に対して上向きに配置され、前記搬送手段の開口部により露呈された前記基板の下面の所定領域に、前記ターゲットとプロセスガスに応じて、所望の被膜を形成することを特徴とする。
【００１４】
本発明の請求項６に記載の成膜方法は、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の成膜装置を用い、前記ターゲットのスパッタ面を構成する外周端と一定の離間距離Ｄを保つように配置されたアースシールドに対して、前記離間距離Ｄと異なる部位を、局所的に有するように調整したアースシールドを用いることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る成膜装置は、ターゲットのスパッタ面を構成する外周端と一定の離間距離Ｄを保つように配置されたアースシールドを備え、前記アースシールドが、前記離間距離Ｄと異なる部位を、局所的に有する。この構成を備えることにより、ターゲットとアースシールドの距離を調整することが可能となり、ターゲットに発生する非エロージョン領域のコントロールができることを見出した。その際、成膜条件毎にターゲット形状を変更したり、成膜条件（スパッタパワー、ガス流量、成膜圧力等）を変更する必要がない。
その結果、上記構成によれば、露光波長と略同等の大きさの径よりも大きい径のパーティクルやピンホールの数に加えて、露光波長よりも小さな径のパーティクルやピンホールの数についても、削減することが可能となる。
したがって、本発明は、フォトマスクブランクを構成する遮光膜に所望の微細パターンを形成した際に、損傷の少ない、高品質の微細パターンが安定して得られる、マスクブランク製造用の成膜装置の提供に貢献する。
【００１６】
本発明に係る成膜方法は、上述した成膜装置を用い、前記ターゲットのスパッタ面を構成する外周端と一定の離間距離Ｄを保つように配置されたアースシールドに対して、前記離間距離Ｄと異なる部位を、局所的に有するように調整したアースシールドを用いる。これにより、必要に応じて、離間距離Ｄを局所的に変更できる。ゆえに、本発明によれば、ターゲット形状は全く変更することなく、非エロージョン領域の中でもパーティクルを特に発生する箇所に対してのみ、離間距離Ｄを局所的に適宜調整することが可能となる。
したがって、本発明は、ターゲット形状に依存することなく、フォトマスクブランクを構成する遮光膜に所望の微細パターンを形成した際に、損傷の少ない、高品質の微細パターンが安定して得られる、マスクブランク製造用の成膜方法をもたらす。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係るマスクブランク製造用の成膜装置を示す模式図であり、（ａ）が成膜装置の全体を表わす断面図、（ｂ）がカソード近傍（領域Ｊ）を表わす拡大断面図。
【図２】図１の成膜装置においてターゲットとアースシールとの関係を示す模式図であり、（ａ）が断面図［（ｂ）のＡ−Ａ断面に相当］、（ｂ）が平面図。
【図３】実験例１の改善前後における欠陥数と歩留まりの結果を示すグラフ。
【図４】実験例２の改善前後における欠陥数と歩留まりの結果を示すグラフ。
【図５】実験例３の改善前後における欠陥数と歩留まりの結果を示すグラフ。
【図６】実験例４の改善前後における欠陥数と歩留まりの結果を示すグラフ。
【図７】実験例５の改善前後における欠陥数と歩留まりの結果を示すグラフ。
【図８】ターゲットの外周端より内側の領域にアースシールドの先端部が位置する場合を示す模式図。
【図９】ターゲットの外周端とアースシールドの先端部とが同じ位置にある場合を示す模式図。
【図１０】ターゲットの外周端より外側の領域にアースシールドの先端部が位置する場合を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明に係る成膜装置の一実施形態を、図面に基づいて説明する。
図１は、本発明に係るマスクブランク製造用の成膜装置を示す模式図であり、（ａ）が成膜装置の全体を表わす断面図、（ｂ）がカソード近傍（領域Ｊ）を表わす拡大断面図である。
【００１９】
図１の成膜装置２００は、ＤＣスパッタ法を用いてＣｒ系薄膜を形成できる成膜室を３つ備えた成膜装置である。図１の成膜装置２００は、各プロセス室が直列に接続して配置されており、被処理体である基板Ｓとこれを搭載したトレイＴからなるキャリア１０１が、各プロセス室を順に通過することにより、本発明に係るマスクブランクを構成する所望の薄膜を基板Ｓの一面Ｓ１上に作製する。
以下の説明では、後述する第一成膜室（Ｓ１）、第二成膜室（Ｓ２）、第三成膜室（Ｓ３）において各々形成されるＣｒ系薄膜を順に、第一膜、第二膜、第三膜とも呼ぶ。
【００２０】
図１（ａ）に示すように、成膜装置２００は、仕込室（Ｌ）２５１、加熱室（Ｈ）２５２、第一成膜室（Ｓ１）２５３、第二隔離室（ＥＸ２）２５４、第二成膜室（Ｓ２）２５５、第三隔離室（ＥＸ３）２５６、第三成膜室（Ｓ３）２５７、第三隔離室（ＥＸ４）２５８、取出室（ＵＬ）２５９を備えている。成膜装置２００においては、基板Ｓとこれを搭載したトレイＴからなるキャリア１０１は、仕込室２５１から取出室２５９へ向けて、順方向（矢印Ｙの方向）にのみ移動することができる。すなわち、符号Ｙはキャリア（基板Ｓ）の移動する方向である。
【００２１】
図１（ｂ）に示すように、成膜装置２００において、キャリア１０１は、基板Ｓが、その一面Ｓ１の周縁部と側面部がトレイＴに覆われて保持されたものである。これにより、基板Ｓの一面Ｓ１の中央部は、カソードに向かって露呈した状態となる。この状態で、基板Ｓは、たとえばカソードＣＡ３１の上空を通過する。その際に、基板Ｓの一面Ｓ１のうち、露呈した中央部に薄膜が形成される。成膜装置２００は、いわゆる、スパッタアップ型である。
図１（ａ）や図１（ｂ）において、矢印Ｘは紙面の奥行き方向を、矢印Ｙはキャリア１０１（すなわち基板Ｓ）の通過する方向を、矢印Ｚは紙面の上向き方向を、それぞれ表わしている。
【００２２】
図２（ａ）に示すように、カソードＣＡ３１は、所望のターゲット１０と、これを載置するバッキングプレート１２と、バッキングプレート１２に内在して配置されるマグネット１４と、から構成されている。カソードＣＡ５１およびカソードＣＡ７１も、カソードＣＡ３１と同様の構成である。
図２（ａ）において、ターゲット１０のスパッタ面（表面）を示す「実線」は、スパッタリングにより、エロージョンが発生した後の状態を表わしている。「二点鎖線」は、エロージョンが発生する前の状態（平坦な状態）を表わしている。
符号１４は磁石である。符号Ｄは、ターゲット１０のスパッタ面を構成する外周端１０Ｅと、アースシールド１６の先端部１６Ｅとの間に設けられる、一定の離間距離である。符号Ｙは、基板Ｓを搭載したキャリア１０１の搬送方向である。
【００２３】
図２（ｂ）に示すように、ターゲット１０は、そのスパッタ面を構成する外周端１０Ｅが長円形状である。ターゲット１０の外周端１０Ｅから見て外方にあって、所定の離間距離Ｄの位置に、アースシールド１６の先端部１６Ｅが配置されるように、アースシールド１６の腕部１６Ａが設けられている。
【００２４】
以下では、上述した成膜装置２００において、各室内を移動するキャリア１０１（すなわち基板Ｓ）の動きについて説明する。
仕込室２５１に搬入されたキャリア１０１は、所望の減圧雰囲気になった後、仕込室２５１から加熱室２５２へ移動され、地点Ａにおいて、不図示の加熱手段により加熱処理が施される。その際、基板Ｓを搭載したキャリア１０１が収容された加熱室２５２の雰囲気は、次の第一成膜室２５３において第一膜が形成される際の雰囲気条件に合わせて調整される。加熱室２５２は不図示の加熱手段を備え、基板Ｓの温度を、第一膜の作製に好ましい温度となるように温度調整する。
【００２５】
次に、温度調整された基板Ｓは第一成膜室２５３に移動され、地点Ｂ１から地点Ｂ２に向けて第一カソードＣＡ３１の上空を通過させる。その際に、第一カソードＣＡ３１が備えた第一ターゲットＴＧ３１を用いたＤＣスパッタ法により、基板Ｓの一面Ｓ１側に第一膜を形成した状態が得られる。
【００２６】
次に、第一膜が形成された基板Ｓを搭載したキャリア１０１は、第二隔離室２５４に移動され、地点Ｃに到達する。そして、基板Ｓを搭載したキャリア１０１が収容された第二隔離室２５４の雰囲気は、次の第二成膜室２５５において第二膜が形成される際の雰囲気条件に合わせて調整される。第二隔離室２５４は不図示の加熱手段を備え、基板Ｓの温度を、第二膜の作製に好ましい温度となるように温度調整してもよい。
【００２７】
次に、基板Ｓは第二隔離室２５４から第二成膜室２５５に移動され、地点Ｄ１から地点Ｄ２に向けて第二カソードＣＡ５１の上空を通過させる。その際に、第二カソードＣＡ５１が備えた第二ターゲットＴＧ５１を用いたＤＣスパッタ法により、基板Ｓの一面Ｓ１側ある第一膜の上に第二膜を形成した状態が得られる。
【００２８】
次に、第二膜が形成された基板Ｓを搭載したキャリア１０１は、第三隔離室２５６に移動され、地点Ｅに到達する。そして、基板Ｓを搭載したキャリア１０１が収容された第三隔離室２５６の雰囲気は、次の第三成膜室２５７において第三膜が形成される際の雰囲気条件に合わせて調整される。第三隔離室２５６は不図示の加熱手段を備え、基板Ｓの温度を、第三膜の作製に好ましい温度となるように温度調整してもよい。
【００２９】
次に、基板Ｓは第三隔離室２５６から第三成膜室２５７に移動され、地点Ｆ１から地点Ｆ２に向けて第三カソードＣＡ７１の上空を通過させる。その際に、第三カソードＣＡ７１が備えた第三ターゲットＴＧ７１を用いたＤＣスパッタ法により、基板Ｓの一面Ｓ１側ある第二膜の上に第三膜を形成した状態が得られる。
【００３０】
次に、第三膜が形成された基板Ｓを搭載したキャリア１０１は、第四隔離室２５８に移動され、地点Ｇに到達する。そして、基板Ｓを搭載したキャリア１０１が収容された第四隔離室２５６の雰囲気は、次の取出室２５９の雰囲気条件に合わせて調整される。第四隔離室２５８は不図示の冷却手段を備え、基板Ｓの温度を、取出室２５９にて大気開放した際に好ましい温度となるように温度調整してもよい。
【００３１】
次に、基板Ｓは第四隔離室２５８から取出室２５９に移動され、地点Ｈに到達する。その後、取出室２５９に内部を大気圧とすることにより、基板Ｓの一面Ｓ１側に第一膜、第二膜、第三膜が順に積層形成された試料は、成膜装置２００の外部へ搬出される。
【００３２】
第一成膜室２５３、第二成膜室２５５、及び第三成膜室２５７の間に各々配置された３つの隔離室（第二隔離室２５４、第三隔離室２５６、及び第四隔離室２５８）は、各成膜室の雰囲気を分離するとともに、各々の成膜室が独立した雰囲気を維持できるように機能する。同様の機能を持たせる手段を、各室の間に配置してよい。このような手段としては、たとえば、仕切りバルブ、ドアバルブ、差圧バルブが挙げられる。これにより、各成膜室において発生したパーティクルやガスが、互いの内部空間へ流出し、各成膜室で形成される膜中に取り込まれる問題が解消される。
【００３３】
特に、本発明においては、図２（ｂ）に示すように、ターゲット１０のスパッタ面を構成する外周端１０Ｅと一定の離間距離Ｄを保つように配置されたアースシールド１６を備える。このアースシールド１６の先端部１６Ｅが、前記離間距離Ｄと異なる部位１６Ｌ１（あるいは１６Ｌ２）を局所的に有する構成としている。この離間距離Ｄと異なる部位１６Ｌ１（あるいは１６Ｌ２）は、ターゲット１０の外周端１０Ｅから見て、ターゲット１０の外方へ離れる向きとされる。たとえば、部位１６Ｌ１における離間曲離は（Ｄ＋ｄ１）であり、部位１６Ｌ２における離間距離は（Ｄ＋ｄ２）である。
【００３４】
後述する通り、上記構成を備えることにより、ターゲットとアースシールドの距離を調整することが可能となり、ターゲットに発生する非エロージョン領域のコントロールができること（特に、ターゲット１０の外周端１０Ｅ付近に非エロージョン領域が殆ど発生しないように制御できること）を、本発明者らは見出した。その結果、成膜条件毎にターゲット形状を変更したり、成膜条件（スパッタパワー、ガス流量、成膜圧力等）を変更する必要がないことも判明した。
【００３５】
また、後述する通り、上記構成によれば、露光波長と略同等の大きさの径よりも大きい径のパーティクルやピンホールの数に加えて、露光波長よりも小さな径のパーティクルやピンホールの数（１．０μｍ以下の欠陥が発生する数）についても、削減できることも分かった。これは、アースシールド１６を局所的に、ターゲット１０の外周端１０Ｅから外方へ離間させる距離を増やす微調整を施した結果、ターゲット１０の外周端１０Ｅ付近に非エロージョン領域が殆ど発生しないことに起因していると考えられる。
【００３６】
したがって、本発明は、フォトマスクブランクを構成する遮光膜に所望の微細パターンを形成した際に、損傷の少ない、高品質の微細パターンが安定して得られる、マスクブランク製造用の成膜装置の提供に貢献するものである。
換言すると、本発明はターゲット非エロージョン領域から発生する異物を低減でき、クロム低欠陥ブランクスを製造するために有効である。また、本発明は複数ある膜質別に膜特性を優先した成膜条件を設定することができ、ターゲット形状も膜質別に設定する必要が無いため、生産性、経済性に優れる。
【００３７】
以下では、成膜条件を変えてＣｒ系薄膜を形成した各実施例について述べる。
各実施例では、３つの成膜室（第一成膜室２５３、第二成膜室２５５、及び第三成膜室２５７）における共通の成膜条件（ガス条件、成膜圧力、基板の搬送速度）は、次の表１に示すものとした。３つの成膜室において使用したターゲットは何れも純Ｃｒ（純度５Ｎ）であり、使用した基板はガラス基板（１５２．４ｍｍ×１５２．４ｍｍ×６．３５ｍｍｔ）である。
ガラス基板は、図１および図２に示す成膜装置において、ターゲット１０の直線部ＳＡの範囲内を、矢印Ｙの方向へ横断するように、ターゲット１０の上空を移動する。すなわち、コーナー部ＣＡの上空は通過しない。
【００３８】
【表１】
2018204068.tif 000003
【００３９】
（実施例１）
本例では、第二成膜室２５５と第三成膜室２５７を用い、ガラス基板上に第一層として窒化Ｃｒ膜（膜厚３０ｎｍ）を、第二層として酸化Ｃｒ膜（膜厚２５ｎｍ）を形成した。その際、第二成膜室２５５の成膜圧力は０．２３（Ｐａ）、第三成膜室２５７の成膜圧力は０．２５（Ｐａ）とした。成膜時の基板温度は、１００〜１２０（℃）の範囲とした。
【００４０】
ターゲット（Ｔ）とアースシールド（ＥＳ）間の離間距離Ｄを２．０（ｍｍ）とした場合、この設定に対して、局所的に外方へ向けて０．３（ｍｍ）離した場合［（Ｄ＋ｄ１）＝２．３ｍｍとした場合］、さらに０．３（ｍｍ）離した場合［（Ｄ＋ｄ１）＝２．６ｍｍとした場合］について、それぞれ８８〜８９回の成膜を行い、良品率、歩留り、形成された薄膜の欠陥数を評価した。
【００４１】
表２は、その結果を纏めた一覧表である。表２の各項目は、以下に示すものである。
「Ｔ−ＥＳ間の距離」は、ターゲット（Ｔ）とアースシールド（ＥＳ）との間の距離、すなわち離間距離である。
「表示」は、「−」が基準となる離間距離Ｄを、「改善後」が（Ｄ＋ｄ１）を、「＋」が（Ｄ＋２×ｄ１）を、それぞれ表わしている。
「良品」とは、「０．５μｍより大きいパーティクル、ピンホールが無いもの」として定義されるものであり、この良品に相当する成膜数が「良品数」である。
「歩留り」は、（良品数／成膜数）×１００にて算出したものであり、「相対歩留り」は、ターゲット（Ｔ）とアースシールド（ＥＳ）間の離間距離Ｄを２．０（ｍｍ）とした場合の歩留りと、離間距離Ｄを変更した場合の歩留りとの差分である。つまり、差分が「正」であれば、歩留りが改善したことを意味する。
「欠陥数」は、薄膜表面の微小欠陥（凹欠陥、凸欠陥）を欠陥検査装置（レーザーテック社製ＭＡＧＩＣＳ６６４０）で測定した結果である。「−０．１５」欄は、欠陥サイズが０．１５（μｍ）未満の欠陥数を表している。「−０．３０」欄は、欠陥サイズが０．１５（μｍ）以上０．３０（μｍ）以下の欠陥数を表している。「２．００−」欄は、欠陥サイズが２．００（μｍ）以上の欠陥数を表している。
【００４２】
図３は表２の結果を示すグラフである。図３（ａ）は「相対歩留り」を、図３（ｂ）は欠陥数を、それぞれ表わしている。
【００４３】
【表２】
2018204068.tif 000004
【００４４】
表２に対して、ターゲットの非エロ−ジョン面積比率を纏めたものが、次に示す表３である。ここで、ターゲットの非エロ−ジョン面積比率とは、「ターゲット表面に発生する非エロージョン面積／ターゲット表面積」もしくは「ターゲット端面部エロージョン面積／ターゲット表面積」として定義される。
【００４５】
【表３】
2018204068.tif 000005
【００４６】
表２、表３および図３より、以下の（Ａ１）〜（Ａ３）に示す点が明らかとなった。
（Ａ１）Ｔ−ＥＳ間の距離Ｄを局所的に０．３ｍｍ外方へ広げることにより、全ての評価項目（相対歩留り：１８．９％、欠陥数：１８．６個→９．７個、ターゲットの非エロージョン面積比率：０．３０→０．００）が改善した。
（Ａ２）Ｔ−ＥＳ間の距離Ｄを局所的にさらに０．３ｍｍ外方へ広げることにより、全ての評価項目（相対歩留り：３．０％、欠陥数：９．７個→１７．６個、ターゲットの非エロージョン面積比率：０．００→−０．２６）が劣化した。ここで、「−」とは、ターゲット表面以上にエロージョン部分が広がり、ターゲット端面部に発生したエロージョン面積を意味する。
（Ａ３）特に、改善後の場合、小さな欠陥サイズ（−０．１５μｍ：、−０．３０μｍ、−０．５０μｍ）の発生数が著しく低減している。
以上より、アースシールドに局所的な凹部を適正に設けることにより、膜中に発生する欠陥数を抑制できることが分かった。本例の成膜条件においては、離間距離Ｄ＝２．０ｍｍに対して、局所的な凹部ｄ１＝０．３ｍｍ前後が適正な数値であった。
【００４７】
（実施例２）
本例では、第二成膜室２５５と第三成膜室２５７を用い、ガラス基板上に第一層として窒化Ｃｒ膜（膜厚４５ｎｍ）を、第二層として酸化Ｃｒ膜（膜厚２５ｎｍ）を形成した。その際、第二成膜室２５５の成膜圧力は０．２３（Ｐａ）、第三成膜室２５７の成膜圧力は０．２５（Ｐａ）とした。成膜時の基板温度は、１００〜１２０（℃）の範囲とした。
【００４８】
ターゲット（Ｔ）とアースシールド（ＥＳ）間の離間距離Ｄを２．０（ｍｍ）とした場合、この設定に対して、局所的に外方へ向けて０．３（ｍｍ）離した場合［（Ｄ＋ｄ１）＝２．３ｍｍとした場合］、さらに０．３（ｍｍ）離した場合［（Ｄ＋ｄ１）＝２．６ｍｍとした場合］について、それぞれ１０２〜１４９回の成膜を行い、良品率、歩留り、形成された薄膜の欠陥数を評価した。
【００４９】
表４は、その結果を纏めた一覧表である。表４において、「Ｔ−ＥＳ間の距離」、「表示」、「良品数」、「歩留り」、「相対歩留り」、「欠陥数」の定義は、実施例１と同様である。
図４は表４の結果を示すグラフである。図４（ａ）は「相対歩留り」を、図４（ｂ）は欠陥数を、それぞれ表わしている。
【００５０】
【表４】
2018204068.tif 000006
【００５１】
表４に対して、ターゲットの非エロ−ジョン面積比率を纏めたものが、次に示す表５である。ターゲットの非エロ−ジョン面積比率の定義は、実施例１と同様である。
【００５２】
【表５】
2018204068.tif 000007
【００５３】
表４、表５および図４より、以下の（Ｂ１）〜（Ｂ３）に示す点が明らかとなった。
（Ｂ１）Ｔ−ＥＳ間の距離Ｄを局所的に０．３ｍｍ外方へ広げることにより、全ての評価項目（相対歩留り：２２．０％、欠陥数：１０．８個→６．９個、ターゲットの非エロージョン面積比率：０．３２→０．００）が改善した。
（Ｂ２）Ｔ−ＥＳ間の距離Ｄを局所的にさらに０．３ｍｍ外方へ広げることにより、全ての評価項目（相対歩留り：−１．５％、欠陥数：６．９個→１１．０個、ターゲットの非エロージョン面積比率：０．００→−０．２６）が劣化した。
（Ｂ３）特に、改善後の場合、小さな欠陥サイズ（−０．１５μｍ：、−０．３０μｍ、−０．５０μｍ）の発生数が著しく低減している。
以上より、アースシールドに局所的な凹部を適正に設けることにより、膜中に発生する欠陥数を抑制できることが分かった。本例の成膜条件においては、離間距離Ｄ＝２．０ｍｍに対して、局所的な凹部ｄ１＝０．３ｍｍ前後が適正な数値であった。
【００５４】
（実施例３）
本例では、第二成膜室２５５と第三成膜室２５７を用い、ガラス基板上に第一層として窒化Ｃｒ膜（膜厚４５ｎｍ）を、第二層として酸化Ｃｒ膜（膜厚２５ｎｍ）を形成した。その際、第二成膜室２５５の成膜圧力は０．２５（Ｐａ）、第三成膜室２５７の成膜圧力は０．２５（Ｐａ）とした。成膜時の基板温度は、１００〜１２０（℃）の範囲とした。
【００５５】
ターゲット（Ｔ）とアースシールド（ＥＳ）間の離間距離Ｄを２．０（ｍｍ）とした場合、この設定に対して、局所的に外方へ向けて０．４（ｍｍ）離した場合［（Ｄ＋ｄ１）＝２．４ｍｍとした場合］、さらに０．４（ｍｍ）離した場合［（Ｄ＋ｄ１）＝２．８ｍｍとした場合］について、それぞれ１００〜１５０回の成膜を行い、良品率、歩留り、形成された薄膜の欠陥数を評価した。
【００５６】
表６は、その結果を纏めた一覧表である。表６において、「Ｔ−ＥＳ間の距離」、「表示」、「良品数」、「歩留り」、「相対歩留り」、「欠陥数」の定義は、実施例１と同様である。
図５は表６の結果を示すグラフである。図５（ａ）は「相対歩留り」を、図５（ｂ）は欠陥数を、それぞれ表わしている。
【００５７】
【表６】
2018204068.tif 000008
【００５８】
表６に対して、ターゲットの非エロ−ジョン面積比率を纏めたものが、次に示す表７である。ターゲットの非エロ−ジョン面積比率の定義は、実施例１と同様である。
【００５９】
【表７】
2018204068.tif 000009
【００６０】
表６、表７および図５より、以下の（Ｃ１）〜（Ｃ３）に示す点が明らかとなった。
（Ｃ１）Ｔ−ＥＳ間の距離Ｄを局所的に０．４ｍｍ外方へ広げることにより、全ての評価項目（相対歩留り：２４．７％、欠陥数：１１．０個→７．５個、ターゲットの非エロージョン面積比率：０．４１→０．００）が改善した。
（Ｃ２）Ｔ−ＥＳ間の距離Ｄを局所的にさらに０．４ｍｍ外方へ広げることにより、全ての評価項目（相対歩留り：５．４％、欠陥数：７．５個→１０．６個、ターゲットの非エロージョン面積比率：０．００→−０．４２）が劣化した。
（Ｃ３）特に、改善後の場合、小さな欠陥サイズ（−０．１５μｍ：、−０．３０μｍ、−０．５０μｍ）の発生数が著しく低減している。
以上より、アースシールドに局所的な凹部を適正に設けることにより、膜中に発生する欠陥数を抑制できることが分かった。本例の成膜条件においては、離間距離Ｄ＝２．０ｍｍに対して、局所的な凹部ｄ１＝０．４ｍｍ前後が適正な数値であった。
【００６１】
（実施例４）
本例では、第二成膜室２５５と第三成膜室２５７を用い、ガラス基板上に第一層として窒化Ｃｒ膜（膜厚４５ｎｍ）を、第二層として酸化Ｃｒ膜（膜厚２５ｎｍ）を形成した。その際、第二成膜室２５５の成膜圧力は０．２６（Ｐａ）、第三成膜室２５７の成膜圧力は０．２５（Ｐａ）とした。成膜時の基板温度は、１００〜１２０（℃）の範囲とした。
【００６２】
ターゲット（Ｔ）とアースシールド（ＥＳ）間の離間距離Ｄを２．０（ｍｍ）とした場合、この設定に対して、局所的に外方へ向けて０．５（ｍｍ）離した場合［（Ｄ＋ｄ１）＝２．５ｍｍとした場合］、さらに０．５（ｍｍ）離した場合［（Ｄ＋ｄ１）＝３．０ｍｍとした場合］について、それぞれ８１〜８５回の成膜を行い、良品率、歩留り、形成された薄膜の欠陥数を評価した。
【００６３】
表８は、その結果を纏めた一覧表である。表８において、「Ｔ−ＥＳ間の距離」、「表示」、「良品数」、「歩留り」、「相対歩留り」、「欠陥数」の定義は、実施例１と同様である。
図６は表８の結果を示すグラフである。図６（ａ）は「相対歩留り」を、図６（ｂ）は欠陥数を、それぞれ表わしている。
【００６４】
【表８】
2018204068.tif 000010
【００６５】
表８に対して、ターゲットの非エロ−ジョン面積比率を纏めたものが、次に示す表９である。ターゲットの非エロ−ジョン面積比率の定義は、実施例１と同様である。
【００６６】
【表９】
2018204068.tif 000011
【００６７】
表８、表９および図６より、以下の（Ｄ１）〜（Ｄ３）に示す点が明らかとなった。
（Ｄ１）Ｔ−ＥＳ間の距離Ｄを局所的に０．５ｍｍ外方へ広げることにより、全ての評価項目（相対歩留り：３０．１％、欠陥数：１８．１個→９．４個、ターゲットの非エロージョン面積比率：０．４８→０．００）が改善した。
（Ｄ２）Ｔ−ＥＳ間の距離Ｄを局所的にさらに０．５ｍｍ外方へ広げることにより、全ての評価項目（相対歩留り：７．６％、欠陥数：９．４個→１３．９個、ターゲットの非エロージョン面積比率：０．００→−０．４８）が劣化した。
（Ｄ３）特に、改善後の場合、小さな欠陥サイズ（−０．１５μｍ：、−０．３０μｍ、−０．５０μｍ）の発生数が著しく低減している。
以上より、アースシールドに局所的な凹部を適正に設けることにより、膜中に発生する欠陥数を抑制できることが分かった。本例の成膜条件においては、離間距離Ｄ＝２．０ｍｍに対して、局所的な凹部ｄ１＝０．５ｍｍ前後が適正な数値であった。
【００６８】
（実施例５）
本例では、第一成膜室２５３と第二成膜室２５５と第三成膜室２５７を用い、ガラス基板上に第一層として窒化Ｃｒ膜（膜厚２５ｎｍ）を、第二層として窒化Ｃｒ膜（膜厚５０ｎｍ）を、第三層として酸化Ｃｒ膜（膜厚２５ｎｍ）を形成した。その際、第一成膜室２５３の成膜圧力は０．２３（Ｐａ）、第二成膜室２５５の成膜圧力は０．２６（Ｐａ）、第三成膜室２５７の成膜圧力は０．２５（Ｐａ）とした。成膜時の基板温度は、１００〜１２０（℃）の範囲とした。
【００６９】
ターゲット（Ｔ）とアースシールド（ＥＳ）間の離間距離Ｄを２．０（ｍｍ）とした場合、この設定に対して、局所的に外方へ向けて０．５（ｍｍ）離した場合［（Ｄ＋ｄ１）＝２．５ｍｍとした場合］、さらに０．５（ｍｍ）離した場合［（Ｄ＋ｄ１）＝３．０ｍｍとした場合］について、それぞれ１００〜１６８回の成膜を行い、良品率、歩留り、形成された薄膜の欠陥数を評価した。
【００７０】
表１０は、その結果を纏めた一覧表である。表１０において、「Ｔ−ＥＳ間の距離」、「表示」、「良品数」、「歩留り」、「相対歩留り」、「欠陥数」の定義は、実施例１と同様である。
図７は表１０の結果を示すグラフである。図７（ａ）は「相対歩留り」を、図７（ｂ）は欠陥数を、それぞれ表わしている。
【００７１】
【表１０】
2018204068.tif 000012
【００７２】
表１０に対して、ターゲットの非エロ−ジョン面積比率を纏めたものが、次に示す表１１である。ターゲットの非エロ−ジョン面積比率の定義は、実施例１と同様である。
【００７３】
【表１１】
2018204068.tif 000013
【００７４】
表１０、表１１および図７より、以下の（Ｅ１）〜（Ｅ３）に示す点が明らかとなった。
（Ｅ１）Ｔ−ＥＳ間の距離Ｄを局所的に０．５ｍｍ外方へ広げることにより、全ての評価項目（相対歩留り：１７．７％、欠陥数：１３．９個→７．６個、ターゲットの非エロージョン面積比率：０．４８→０．００）が改善した。
（Ｅ２）Ｔ−ＥＳ間の距離Ｄを局所的にさらに０．５ｍｍ外方へ広げることにより、全ての評価項目（相対歩留り：７．０％、欠陥数：７．６個→１２．５個、ターゲットの非エロージョン面積比率：０．００→−０．４１）が劣化した。
（Ｅ３）特に、改善後の場合、２つ欠陥サイズ（−０．１５μｍ：−０．５０μｍ）の発生数が著しく低減している反面、その中間の欠陥サイズ（−０．３０μｍ）の発生数が増加した。
以上より、アースシールドに局所的な凹部を適正に設けることにより、膜中に発生する欠陥数を抑制できることが分かった。本例の成膜条件においては、離間距離Ｄ＝２．０ｍｍに対して、局所的な凹部ｄ１＝０．５ｍｍ前後が適正な数値である。ただし、本例の成膜条件では、中間の欠陥サイズ（−０．３０μｍ）の発生数が増加したことから、未だ改善の余地があることが分かった。
【００７５】
上述した結果（実施例１〜５）により、本発明に係る成膜装置及び成膜方法によれば、露光波長と略同等の大きさの径よりも大きい径のパーティクルやピンホールの数に加えて、露光波長よりも小さな径のパーティクルやピンホールの数についても、削減できることが確認された。
【００７６】
上述した実施例では、Ｃｒ系薄膜を有するマスクブランク製造に適用した例について説明したが、本発明はＣｒ系薄膜に限定されるものではない。たとえば、Ｔａ系薄膜やＴｉ系薄膜などにも、本発明は有効である。
【００７７】
また、上述した実施例では、ターゲットの直線部ＳＡに対向する位置にあるアースシールドの端部１６Ｅに凹部１６Ｌ１を設けた構成について詳述したが、本発明はこれに限定されるものではない。たとえば、図２（ｂ）に示すように、ターゲットのコーナー部ＣＡに対向する位置にあるアースシールドの端部１６Ｅに凹部１６Ｌ２を設けた構成にも、本発明は適用可能である。
【００７８】
さらに、本発明の成膜装置は、スパッタアップ型（重力方向において、下方にターゲットが配置され、その上方に基板が静止またはその上方を通過するタイプ）を開示したが、本発明はこれに限定されるものではない。たとえば、スパッタダウン型（重力方向において、上方にターゲットが配置され、その下方に基板が静止またはその下方を通過するタイプ）や、サイドスパッタ型（重力方向と平行にターゲットが配置され、このターゲットと対向するように基板が静止または通過するタイプ）にも、本発明は適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
本発明は、マスクブランク製造用の成膜装置及び成膜方法に広く適用可能である。このような成膜装置及び成膜方法は、ターゲット非エロージョン領域から発生する異物を低減でき、クロム低欠陥ブランクスを製造するために有効である。また、本発明は複数ある膜質別に膜特性を優先した成膜条件を設定することができ、ターゲット形状も膜質別に設定する必要が無い為、生産性、経済性に優れるので、クロム低欠陥ブランクスの低コストに貢献する。
【符号の説明】
【００８０】
ＣＡ  ターゲットのコーナー部、ＣＡ３１、ＣＡ５１、ＣＡ７１  カソード、Ｄ  ターゲットのスパッタ面を構成する外周端とアースシールドとの離間距離、Ｓ  基板、ＳＡ  ターゲットの直線部、Ｓ１  基板の一面、Ｓ２  基板の他面、Ｔ  トレイ、Ｙ  キャリア（基板Ｓ）の移動方向、１０  ターゲット、１０Ｅ  ターゲットの外周端、１２  バッキングプレート、１４  マグネトロンカソード（マグネット）、１６  アースシールド、１６Ａ  アースシールドの腕部、１６Ｅ  アースシールドの先端部、１６Ｌ１、１６Ｌ２  アースシールドの先端部が離間距離Ｄと異なる部位、１０１  キャリア（搬送手段）、２００  成膜装置、２５１  仕込室、２５２  加熱室、２５３  第一成膜室、２５４  第二隔離室、２５５  第二成膜室、２５６  第三隔離室、２５７  第三成膜室、２５８  第三隔離室、２５９  取出室。
【図１】
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【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】
2018204068.tif 000021
【図９】
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【図１０】
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