(57)【要約】【課題】異物欠陥が少なく品質に優れた薄膜を形成可能なマスクブランクの製造方法を提供すること。【解決手段】  本発明は、ターゲットを配置する室と基板を配置する室が両室の内壁に設けられた開口によってつながっている真空チャンバーを備えたスッタリング装置を用いて薄膜を形成するマスクブランクの製造方法である。本製造方法は、ターゲット側の室に希ガスを導入し、基板側の室に反応性ガスを導入する。チャンバー内の排気は、基板側の室に設けられた排気手段で行う。このような環境下で反応性スパッタリングを行うことにより、ターゲット側の室内で荷電粒子化された希ガス成分によりターゲットから飛翔したスパッタリング粒子が、基板側の室内で反応性ガスと反応しその生成物を基板上に堆積することを特徴とする。【選択図】図１
2015064531.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ターゲットを配置する室であり希ガス導入口が設けられたターゲット室と、基板を配置す
る室であり反応性ガス導入口と排気口が備えられた基板室と、二つの前記室を連結する孔
部を有する真空チャンバーを有する反応性スパッタリング装置を用いて薄膜を形成する工
程を有するマスクブランクの製造方法であり、
前記薄膜を形成する工程は、
ターゲットを設置する工程と、
基板を設置する工程と、
真空チャンバー内のガスを排気する工程と、
ターゲット室内に希ガスを導入する工程と、
基板室内に反応性ガスを導入する工程と、
ターゲットに荷電粒子を衝突させてスパッタリング粒子を飛翔させて基板上に前記ス
パッタリング粒子を堆積する工程と、が含まれており、
前記スパッタリング粒子を堆積する工程において、前記基板上に堆積するスパッタリン
グ粒子は前記孔部を通過して飛翔してきた粒子であり、
少なくとも一部の前記飛翔してきた粒子は、基板室に導入された反応性ガスとの反応生
成物として堆積する、マスクブランクの製造方法。
【請求項２】
希ガスは、ターゲット表面よりも後方から供給することを特徴とする請求項１または２
のいずれかに記載のマスクブランクの製造方法。
【請求項３】
被成膜面が上になるように基板を水平に設置し、
前記基板と上下方向で重ならない領域にターゲット表面が前記基板の被成膜面に向くよ
うにターゲットを傾斜させて設置することを特徴とする、請求項１または２に記載のマス
クブランクの製造方法。
【請求項４】
真空チャンバー内の水平方向の位置関係において、反応性ガスは、基板を挟んでターゲ
ットと対向する領域から反応性ガスを導入することを特徴とする請求項３に記載のマスク
ブランクの製造方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載のマスクブランクの製造方法により得られるマスクブラ
ンクの前記薄膜をパターニングして転写パターンを形成することを特徴とする、転写用マ
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転写用マスクの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
マスクブランクは、透光性ガラス基板表面にスパッタリング法で成膜した無機薄膜等を
有している。無機薄膜の多くは化合物層であり、その化合物層の多くは反応性スパッタリ
ングによって成膜される。
【０００３】
反応性スパッタリングは、希ガスに加えて酸素や窒素等の反応性ガスを添加したスパッ
タリングガスを用い、ターゲットから弾き出されて飛翔（飛来）した粒子と反応性ガスの
成分が結合することによって基板上に化合物からなる薄膜を形成する方法である。
スパッタリングガスの中に反応性ガスを加えるだけで化合物層を形成することができる
ので、マスクブランクの薄膜形成の方法として好ましく採用されている。
【０００４】
たとえば、特許文献１には、反応性スパッタリング法にて酸化金属シリサイド膜や窒化
金属シリサイド膜を成膜して製造したマスクブランクに関する技術が記載されている。
具体的には、金属とシリコンとを含むターゲットを用いて酸素や窒素を含む雰囲気中で
スパッタリングを行い、金属と、シリコンと、酸素及び／又は窒素とを含む光半透過膜を
透光性基板上に成膜する位相シフトマスクブランクの製造方法である。
【０００５】
また、特許文献２には、反応性スパッタリングの実施に適したスパッタリング装置に関
する技術が記載されている。引用文献２に記載の技術は、スパッタリング装置の真空チャ
ンバー内の反応性ガス導入口にスパッタリング粒子の堆積膜ができないように防着板を備
えたスパッタリング装置に関する技術である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−２０３３５号公報
【特許文献２】特開２０１２−１３２０６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
反応性スパッタリングで薄膜を形成する技術は、一つ目として真空チャンバー内で発生
する異物による欠陥を低減することと、二つ目として真空チャンバー内におけるガス環境
を調整し、安定した品質の薄膜を形成することの、二つの課題を有している。
【０００８】
一つ目の課題に対し、特許文献１ではターゲット由来の異物を低減する技術が開示され
ており、一定の効果が得られている。スパッタリングターゲット由来の異物発生が低減さ
れることは好ましいが、それだけでは不充分である。
成膜基板上と同様にスパッタリング粒子は、真空チャンバーの内部の壁面や部品にも堆
積する。これら堆積した膜の剥離も、異物の発生の重大な要因である。
特許文献２に記載のスパッタリング装置は、反応性ガス導入口にスパッタリング粒子の
堆積膜ができないように防着板を備えたスパッタリング装置が記載されている。
ガス導入口付近は気体の流れがあるために堆積膜が剥離しやすい。このため、特許文献
２に記載の反応性スパッタリング装置のように、ガス導入口付近に防着板を設けることは
異物発生を抑制する有効な手段である。
しかし、特許文献２に記載の技術は、反応性ガス導入口付近のみ有効であり、真空チャ
ンバーの内壁等に付着した堆積膜の剥離を抑制できない。
真空チャンバーの内壁等に形成された堆積膜は、スパッタリングターゲットからの距離
やスパッタリング粒子の入射角によって付着強度が異なる。付着が弱いところは剥離しや
すく、異物の要因となる。このため、特許文献２のように特定の場所に防着板を設けても
、それ以外の領域から発生した異物を抑制することはできない。
【０００９】
二つ目の課題である真空チャンバー内のガス環境安定化に対し、特許文献２のに記載の
技術では排気手段につながる排気経路と防着板の形状を最適化することで対策している。
真空チャンバーの排気経路を見直すことで、排気効率の向上は見込まれる。しかしなが
ら、防着板などを配置すると排気手段までの排気経路が複雑化するため、排気効率の改善
には限界がある。排気効率が悪いと真空チャンバー内にあるガスの分布や分圧が安定する
まで時間がかかり、安定する前に成膜すると形成された薄膜の品質にばらつきが生じる。
【００１０】
そこで、本発明は、異物による異物欠陥が少なく、薄膜の品質安定性に優れたマスクブ
ランクを製造可能なマスクブランクの製造方法と反応性スパッタリング装置を提供するこ
とを、主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決する主たる構成を以下に記載する。
（構成１）
ターゲットを配置する室であり希ガス導入口が設けられたターゲット室と、基板を配置
する室であり反応性ガス導入口と排気口が備えられた基板室と、二つの前記室を連結する
孔部を有する真空チャンバーを有する反応性スパッタリング装置を用いて、反応性スパッ
タリングで薄膜を形成する工程を有するマスクブランクの製造方法である。
本製造方法は、ターゲットを設置する工程と、基板を設置する工程と、真空チャンバー
内のガスを排気する工程と、ターゲット室内に希ガスを導入する工程と、基板室内に反応
性ガスを導入する工程と、反応性スパッタリングで薄膜を形成する工程を、前記薄膜を形
成する工程に含んでいる。この反応性スパッタリングで薄膜を形成する工程には、ターゲ
ットに荷電粒子（イオン）を衝突させてスパッタリング粒子を基板に向けて飛翔させて基
板上に前記スパッタリング粒子を含む物質を堆積する工程を含んでいる。
そして、本製造方法は、前記スパッタリング粒子を堆積する工程において、前記基板上
に堆積するスパッタリング粒子は前記孔部を通過して飛翔してきた粒子であり、少なくと
も一部の前記飛翔してきた粒子は反応性ガスとの反応生成物として堆積することを特徴と
する。なお、前記孔部を通過して飛翔してきた粒子の多くは反応性ガスとの反応生成物と
して基板上に堆積するが、一部の粒子は基板室の内壁等へ付着する。
【００１２】
本製造方法では、真空チャンバー内の二つの室のうち、基板が配置されている室に反応
性ガスを直接導入する。基板室内の反応性ガスの分圧は、真空チャンバーの全圧が均一に
なっても、高く保たれる。基板室内に入ったスパッタリング粒子と反応性ガスの反応は、
反応性ガスの分圧が高いので効率よく進行する。この結果、本製造方法によれば、高品質
なマスクブランクを製造することができる。
【００１３】
本製造方法では、真空チャンバーのターゲット室に希ガスを直接供給し、基板室に反応
性ガスを直接供給している。したがって、ターゲットの周囲は、反応性ガスの分圧が低く
保たれる。直接とは、他の室を介さないで（通さないで）の意味である。
ターゲット周辺における反応性ガスの分圧が低ければ、ターゲット表面が反応性ガスに
よって変質する現象が抑制される。したがって、本製造方法によれば、ターゲットの変質
から生じる異物による異物欠陥がきわめて少ない薄膜を有するマスクブランクを製造する
ことができる。
【００１４】
本構成の製造方法では、真空チャンバー内の排気を基板室に設けられた排気口で行って
いる。
この構成によると、反応性ガスの循環は基板室内で完結する。つまり、反応性ガスがタ
ーゲット室に流入しにくい状態を実現する。二つのガスの混合が効果的に抑制されるので
、形成される薄膜の組成安定性がより高くなる。また、反応性ガスがターゲット室に入り
にくいため、ターゲットの表面組成だけでなく、ターゲット室の壁面に堆積した堆積膜の
組成も変化しにくい。ターゲット室の壁面に形成された堆積膜の変質が抑制されることは
、堆積膜の剥離防止に効果的である。したがって、本構成の製造方法は、組成の安定性に
優れ、かつ、スパッタリング装置に由来する異物欠陥がより少ない薄膜を有するマスクブ
ランクを製造することができる。
【００１５】
本構成の製造方法によれば、基板上に堆積するスパッタリング粒子は、前記孔部を通過
して飛翔してきた粒子である。
孔部は、孔部を通過できる方向と領域にあるスパッタリング粒子のみを選択するという
役割を有している。選択されたスパッタリング粒子は、基板上に最適な角度で入射して、
基板上の最適な領域に堆積する。結果、基板上には、均質な膜厚で高い密着（付着）力を
有する薄膜が形成される。
また、孔部がターゲット室の中で狭くなっている（ターゲット室が孔部に向かって狭く
なっている）ことで、基板室側に余分なスパッタリング粒子が入り込まず基板室内の汚染
が緩和される。このことから、基板周辺で異物が発生しにくい。さらに、ターゲット室の
壁面に堆積した膜が脱落しても、狭い孔部から基板室側に移動しにくいため、ターゲット
室で発生した異物による異物欠陥も抑えられる。
以上のように、本構成の製造方法によれば、高品質でかつ異物欠陥の少ない薄膜を有す
るマスクブランクを製造することができる。
【００１６】
（構成２）
本製造方法は、ターゲット表面に対して基板の被成膜面がある側を前方とした場合、希
ガスをターゲット表面よりも後方から供給すると好ましい。
なお、「後方」とは、ターゲットの裏側に位置する領域のみを意味しているわけでなく
、ターゲット表面の斜め後方も意味している。
反応性ガスの導入口をターゲットから遠ざけても、ガスの拡散によりターゲット周辺に
は多少の反応性ガスが集まる。このような状態になると、ターゲット表面に反応性ガスと
の反応生成物が形成されやすくなり、それに由来する異物の発生が懸念される。本構成の
ようにターゲット表面よりも後方から希ガスを供給すると、ターゲット近傍の希ガスの分
圧を高く維持することができる。また、ターゲット近傍から希ガスが流れ続けているので
反応性ガスがターゲットまで到達しにくくなる。これらの結果、ターゲットの変質による
異物の発生を抑制する効果が高くなる。
【００１７】
また、本製造方法によると、使用するスパッタリング装置の希ガス導入口は、ターゲッ
トホルダーの後方に位置する構成となる。スパッタリング粒子は、ターゲット表面から放
射状に飛翔するが、ターゲットよりも後方にはほとんど飛翔しない。不可性ガスの導入口
をスパッタリング粒子が飛翔しにくい領域に配置することで、希ガス導入口にスパッタリ
ング粒子の堆積膜が形成されにくくなる。したがって、希ガスの流動による異物の吹き込
みが抑制される。
本構成の製造方法によれば、前述のような異物の発生が抑制されるので、異物欠陥がよ
り少ないマスクブランクを製造することができる。
【００１８】
（構成３）
本製造方法は、被成膜面が上になるように基板を水平に設置し、前記基板と上下方向で
重ならない領域にターゲット表面が前記基板の被成膜面に向くようにターゲットを傾斜さ
せて設置すると好ましい。
上下方向で重なり合う位置に基板とターゲットが位置していると、ターゲット表面上か
ら発生した異物が基板表面に落下して定着しやすくなる。本構成によれば、ターゲット表
面で発生した異物が基板上に落下しないため、より異物欠陥の少ないマスクブランクを製
造することができる。
【００１９】
（構成４）
構成３の製造方法は、真空チャンバー内の水平方向の位置関係において、基板を挟んで
ターゲットと対向する領域から反応性ガスを導入すると好ましい。
本構成では、反応性ガスはターゲット室から離れた位置から導入されることになるため
、反応性ガスがターゲット室側に流出しにくくなり、基板室内の反応性ガス分圧を高く保
つことができる。反応性ガスは、分圧が高く安定した状態でスパッタリング粒子と反応す
るため、安定した組成の薄膜を形成することができる。また、スパッタリング装置の反応
性ガス導入口は、スパッタリング粒子の飛翔領域と離れた領域に形成され、前記孔部によ
りスパッタリング粒子の飛翔が遮られる領域となため、反応性ガス導入口上にスパッタリ
ング粒子の堆積膜が形成されることが抑制される。本構成の製造方法によれば、反応性ガ
スを流通した時の異物の吹き込みが抑制される。
【００２０】
（構成５）
本明細書に記載する他の構成は、転写用マスクの製造方法である。
本構成は、構成１〜構成４のいずれかに記載のマスクブランクの製造方法により得られ
るマスクブランクの前記薄膜をパターニングして転写パターンを形成することを特徴とす
る
【発明の効果】
【００２１】
本発明の反応性スパッタリング装置を用いて薄膜を形成することにより、薄膜の組成の
基板（枚葉）ごとのばらつきや、異物の付着による異物欠陥が少ないマスクブランクを製
造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施例の製造に用いる反応性スパッタリング装置の説明図である。
【図２】比較例３の製造に用いる反応性スパッタリング装置の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明の実施例を説明する前に特徴的な技術的形態を以下に記す。
（形態１）スパッタリング成膜中、マスクブランク基板は被成膜面を上にした状態で回転
している。
基板を回転させながらスパッタリング成膜を行うことで、形成する薄膜の組成や膜厚の
面内分布を抑制し、基板上に均質な薄膜を形成することができる。
【００２４】
（形態２）基板の被成膜面と二つの室を連結する孔部の開口面が形成する角度は、ターゲ
ット表面と基板の被成膜面が形成する角度より大きい。
基板ホルダーの基板保持面とターゲットホルダーのターゲット保持面と孔部の開口面の
角度バランスが前述のようなバランスであると、孔部は、通過するスパッタリング粒子の
量と角度を選別する。したがって、基板表面に堆積するスパッタリング粒子の状態が最適
化されるので、基板上に成膜される薄膜の品質が安定する。
また、上記のような角度バランスであると、ターゲット室の底部１３が基板表面に直接
向かない状態になるので、ターゲット室内で発生した異物が基板室に移動することが抑制
される。
【００２５】
（形態３）ターゲット室は、ターゲットを囲む領域に形成されたシールドにより形成され
ており、基板室は基板の周囲を囲む領域に形成された着脱可能なシールドにより形成され
ている。
ターゲット室がシールドによって形成されることに加え、基板室もシールドにより形成
されることで、真空チャンバー内におけるガス環境の調整作用に優れ、ガスのミキシング
をより効果的に抑制することができる。
なお、真空チャンバー自体を、ターゲット室と基板室の２室構成とする態様や、この態
様でさらに各室に着脱可能なシールドを形成する態様、とすることも可能である。
【００２６】
（形態４）実施例において、ターゲット室の容積は基板室の容積よりも広い。
本形態によると、ターゲット室に導入された希ガスをターゲット室内に滞留させること
ができる。スパッタリング時に電力をかけると、ターゲット室内の希ガスが速やかに荷電
粒子化するので、スパッタリングを効率よく進行させることができる。なお、ターゲット
室の容積は、基板室の容積の０．５倍以上３倍以下であることが好ましい。ターゲット室
の容積が３倍を超えると、希ガスの供給量には限度があるので、ターゲット室内の希ガス
の分圧が低下し、反応性ガスの分圧が相対的に高くなる。ターゲット室の容積が基板室の
容積の０．５倍を下回ると、二つの室を接続する孔部の面積に対してターゲット室の容積
が少なくなり、基板室から入り込んだ反応性ガスがターゲット表面に到達しやすくなる。
したがって、ターゲット室と基板室の容積の関係が上記範囲から外れた場合、ターゲット
室内に入る反応性ガスの割合が増えてしまい、ターゲット表面が反応性ガスによって変質
するリスクが高くなる。
【００２７】
（形態５）本反応性スパッタリングに関する技術は、遷移金属シリサイド系化合物の薄膜
を有するマスクブランクの製造に適している。
例えば、ターゲットにモリブデンとケイ素を有する材料を使用し、反応性ガスとして窒
素を使用することで、マスクブランク用の薄膜を形成することができる。
反応性ガスとして、他のガスを使用することもできる。例えば、窒素のほか、酸素、Ｎ
Ｏ２、ＮＯ、Ｏ２、ＣＯ、ＣＯ２、ＣＨ４等が挙げられる。これらの反応性ガスとモリブ
デンシリサイド系ターゲットを用いることで、ＭｏＳｉＯ、ＭｏＳｉＮ、ＭｏＳｉＯＮ、
ＭｏＳｉＣＯ、ＭｏＳｉＣＮ、ＭｏＳｉＣＯＮの組成を有する薄膜を成膜することができ
る。
また、モリブデン以外の遷移金属として、タンタル（Ｔａ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、
タングステン（Ｗ）及びハフニウム（Ｈｆ）などが挙げられる。これら遷移金属の一種ま
たは二種以上と珪素（Ｓｉ）とを含むターゲットを用い、前述の反応性ガスを用いて成膜
することによって、遷移金属シリサイド系化合物からなる薄膜を成膜することもできる。
薄膜の組成に含まれる元素比を変更することで、薄膜の消衰係数や屈折率が変化する。
なお、薄膜の元素比はターゲットの組成比や反応性ガス導入量を調整する事によって変更
することができる。したがって、反応性スパッタリングを行うことで、用途に応じた消衰
係数と屈折率の薄膜を形成することができる。薄膜の具体的な用途としては、例えば、ハ
ーフトーン型位相シフトマスクの光半透過膜、バイナリーマスクの遮光膜、反射型マスク
における反射膜や吸収体膜他、種々の用途が挙げられる。
【実施例】
【００２８】
次に実施例を示し、本発明のマスクブランクの製造方法及び反応性スパッタリング装置
について具体的に説明する。
もちろん本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
【００２９】
＜実施例＞
本実施例のマスクブランクの製造方法で使用する反応性スパッタリング装置について図
１を参照して説明する。
反応性スパッタリング装置１の大まかな構成は、真空チャンバー２と真空チャンバー２
のターゲット２０を保持するターゲットホルダー２４と、基板４０を保持する基板ホルダ
ー３４と、チャンバー内の圧力を減圧する排気手段５４と、反応性ガスを真空チャンバー
２内に導入する反応性ガス供給源４６と、希ガスを真空チャンバー２に導入する希ガス供
給源１４で構成されている。真空チャンバー２は、上部に外側に向けて低くなる傾斜面５
が形成されており、傾斜面５にターゲットホルダー２４や希ガス導入口１８が設けられて
いる。真空チャンバー２の下部には、基板ホルダー３４と排気口５０と反応性ガス導入口
４２が設けられている。
真空チャンバー２は、斜め上方の領域にターゲットホルダー２４と希ガス導入口１８を
有するターゲット室１２と、斜め下方の領域に基板ホルダー３４と排気口５０と反応性ガ
ス導入口４２を有する基板室３２と、の２つの室が内部に形成されている。ターゲット室
１２の容積は、基板室３２の容積のおよそ１．２５倍の容積である。ターゲット室１２と
基板室３２は、真空チャンバー２内で互いに斜に向き合うような位置関係であり、この二
つの室１２、３２の間には連結孔部３０が設けられている。連結孔部３０の断面は円形で
あり、開口面は基板設置面に対して２０度から６０度の範囲内で傾斜するように設けられ
ている（図１の角β参照、実施例では３５度）。基板室３２の斜め上方にターゲット室１
２が隣接して配置され、双方の室の連結箇所は連結に適した形状とされ、連結孔部３０で
互いに隙間なく連結される。基板室３２およびターゲット室１２は室全体が壁面で囲われ
た状態（密室状態）になっている。
以下、順次詳述する。
【００３０】
ターゲット室１２は、真空チャンバー２の傾斜面の一部であり、ターゲットホルダー２
４と希ガス導入口１８が設置されている天面１５と、連結孔部３０の開口面と、ターゲッ
ト室を構成するシールド１１の内壁から形成された室である。ターゲット室１２は、天面
１５から連結孔部３０に向かって空間（断面積）が狭くなっている。
ターゲット室１２の天面１５は、基板ホルダー３４の基板設置面に対して０から４５度
の範囲内で傾斜するように設けられている（図１の角α参照、本実施例では１５度）。
天面１５の中央部にはターゲットホルダー２４が設けられている。ターゲットホルダー
２４の上面にはターゲット２０を保持するバッキングプレート２２が設けられている。バ
ッキングプレート２２のターゲット保持面は、天面１５からわずかに張り出すように設け
られている。ターゲット室１２の天面１５が傾斜しているので、前述したように、ターゲ
ット２０は、基板４０の斜め上方に位置することになる。
【００３１】
ターゲットホルダー２４は、放電用電力を印加する電源２６が接続している。なお、本
スパッタ装置１はＤＣ電源を備えているが、ＲＦ電源であってもよい。ＲＦ電源を備える
場合には、ターゲットホルダー２４と電源２６の間に整合器を設置することが必要である
。ターゲットホルダー２４は真空チャンバー２に備えられているが、真空チャンバー２と
は電気的に絶縁状態が維持されるように設置されている。電源２６からターゲットホルダ
ー２４を介してターゲット２０に電圧を印加することでプラズマが発生し、スパッタリン
グが実行される。
【００３２】
ターゲットホルダー２４の周囲でありターゲット室１２の天面１５には、希ガス供給源
１４に配管１６を通じて繋がる希ガス導入口１８が設けられている。ターゲット２０の間
近に希ガス導入口１８があることで、電圧印加によって発生するプラズマに占める希ガス
の割合を多くすることができる。また、ターゲット２０が天面１５に対してわずかに張り
出す形状であることから、スパッタリング粒子が希ガス導入口１８の方向に飛翔しない。
これにより、希ガス導入口１８がスパッタリング粒子によって汚染されないため、異物発
生のリスクも軽減されている。
なお、図示はしないが、希ガスの供給経路には、希ガスの流量を制御するフローコント
ローラーや、ガスの流通を切り替えるバルブ、その他、フィルターなども備えられている
。
【００３３】
基板室３２は基板室を構成するシールド３１によってドーム形状（断面が略かまぼこ形
状）に形成されている。前述したように、基板室３２の斜め上方にターゲット室１２と連
通する連結孔部３０があるため、基板シールド３１の斜め上方に開口が形成されている。
基板室３２の下側には、中央部に基板４０を配置するための基板ホルダー３４が設けら
れており、基板室３２の開口側に真空チャンバー２内を排気する排気口５０が設けられて
おり、開口から離れた領域に反応性ガス導入用の配管４４が設けられている。
【００３４】
基板ホルダー３４は基板保持面に基板４０を固定する部材が設けられており、基板４０
が基板ホルダー３４の保持面上から動かないようにしている。
また、基板ホルダー３４は、軸材３６を介して駆動機構３８に接続している。
駆動機構３８は、基板ホルダー３４の高さ調節と基板ホルダー３４の水平回転を制御す
る。駆動機構３８が高さ調節することで、スパッタリング中の基板４０とターゲット２０
までの間隔や角度を調整することができる。また、駆動機構３８が基板ホルダー３４を適
切な速さで水平回転させることで、基板４０上に成膜する薄膜の膜厚や組成が均一化する
。
【００３５】
排気口５０は、基板室３２内に直接設けられている。排気口５０の排気経路がシールド
等により遮られないので、基板室３２とターゲット室１２内の排気効率がよい。排気口５
０は、メインバルブ５２を介してターボ分子ポンプ（排気手段）５４に接続している。
なお、本実施例では、排気口５０を基板室３２内に一つ設けたものを例示したが、これ
に加えて又はこれに変えてターゲット室１２や真空チャンバー２の壁に他の排気手段を設
けてもよい。
【００３６】
反応性ガスを導入する配管４４は、先端の反応性ガス導入口４２が基板４０の表面付近
の高さになるように設けられている。反応性ガス導入口４２は、基板側シールド３１の壁
面が庇（ひさし）状に覆う位置（ドーム形状の天井と垂直壁との間の曲線（曲面）箇所に
向かって反応性ガス導入口４２が設けられる位置）に設けられている。反応性ガスを導入
したときにシールド３１が反応性ガスの流動を整流（制御）するので、スパッタリング粒
子と反応性ガスの反応を促すことができる。また、反応性ガス導入口４２から導入された
反応性ガスは、基板４０の上を流れて排気口５０に向かうため、ターゲット室１２側に流
れにくい。このため、ターゲット表面は、反応性ガスとほとんど接触することがないこと
から、変質しにくく、変質によるスパッタリング速度の変化や、表面組成の変化による異
物の発生も生じにくい。
【００３７】
配管４４は反応性ガス供給源４６に接続している。なお、図示はしないが、反応性ガス
の供給経路には、反応性ガスの流量を制御するフローコントローラーや、ガスの流通を切
り替えるバルブ、その他、フィルターなどが備えられている。
また、実施例では１つの反応性ガス導入の系を示しているが、複数の反応性ガスを導入
する系であってもよい。その場合、反応性ガス導入口、配管及び供給源を複数設け、それ
らに別々の反応性ガスを導入する仕組みであってもよい。それぞれのガス供給源にフロー
メータ等を備え、一つの配管で複数の反応性ガスを導入するような導入口から複数種の反
応性ガスを導入ような仕組みを採用することもできる。
【００３８】
（窒化モリブデンシリサイド膜の成膜）
前述のスパッタリング装置を用い、合成石英ガラスからなり透光性を有する基板上に位
相シフトマスクブランク用の窒化モリブデンシリサイド膜（膜厚：６９ｎｍ）を成膜した
。成膜条件を表１に示す。
【００３９】
【表１】
2015064531.tif 000003
【００４０】
＜比較例１＞
比較例１では、実施例で使用したの反応性スパッタリング装置を用い、希ガス導入口か
ら反応性ガスと希ガスを混合したガスを導入して行った。他については、実施例の製造方
法と同様の構成であるので、説明は省略する。
【００４１】
＜比較例２＞
比較例２では、実施例で使用したの反応性スパッタリング装置を用い、反応性ガス導入
口から反応性ガスと希ガスを混合したガスを導入して行った。他については、実施例のマ
スクブランクの製造方法と同様の構成であるので、説明は省略する。
【００４２】
＜比較例３＞
図２に比較例３のマスクブランクの製造方法で使用した反応性スパッタリング装置１０
１を示す。実施例と同様の箇所は同じ番号とした。
反応性スパッタリング装置１０１は、真空チャンバー１０２の内部にシールド１１１を
設けた装置で、シールド１１１は内部に一つの室１１２を形成している。
希ガス導入口１８は、実施例と同様にターゲットホルダー２２の両側であり、反応性ガ
ス導入口４２は、実施例と同様に基板ホルダー３４の脇に形成されている。
反応性スパッタリング装置１０１の排気口１５０は、メインバルブ１５２を介して排気
手段１５４に接続しており、真空チャンバー１０２の内壁に設けられており、シールド１
１１の外側に設けられた構造になっている。
【００４３】
＜評価１：異物欠陥＞
実施例、比較例１〜３の方法で、それぞれ１００枚の基板に薄膜を形成した。それぞれ
の基板を成膜する前には、ターゲットのコンディショニング放電を行った。異物評価は、
薄膜上の０．１μｍ以上の異物欠陥数を数え、その平均値で反応性スパッタリング装置の
合否を判断した。
表２は、実施例及び比較例の反応性スパッタリング装置の判定結果を示している。なお
、表２中の記号は、○が平均個数５未満、△が平均個数５以上１０未満、×が平均個数１
０以上を意味している。
【００４４】
【表２】
2015064531.tif 000004
【００４５】
実施例のスパッタリング装置で成膜した薄膜は、異物欠陥がきわめて少なかった。また
、１００回の成膜を行っても異物の個数は増加しなかったことから、シールドに堆積した
薄膜の剥離による異物の発生も防止されていたことが分かった。
一方、希ガスと反応性ガスを同じ導入口から注入した比較例１及び比較例２のサンプル
は、平均の異物個数が１０以上という結果であった。これは、ターゲット表面が反応性ガ
スによって変質した領域が広くなり、コンディショニング等でその変質部分が剥離して異
物が発生したことが要因であると考えられる。
また、比較例2は、基板側に希ガスと反応性ガスを導入するため、希ガスが基板表面に
局在（偏在）化しターゲット表面をスパッタしにくくなる為、成膜レートが落ちてしまう
。この為、所望の膜厚を得ようとした場合、成膜時間が長くなり、成膜時に欠陥が発生す
る頻度が増えた為に異物欠陥が増加したものと思われる。
比較例３のサンプルは、成膜の順番が遅くなるにつれて異物の個数が増える傾向であっ
た。このことから、シールドに堆積した薄膜がスパッタ回数とともに増加したものと考え
られる。
【００４６】
＜評価２：薄膜性能評価＞
実施例及び比較例３の装置を用いて薄膜を形成した１０枚の基板について４００℃で３
０分アニール処理を行った基板について透過率と波長１９３ｎｍの位相差の平均値と標準
偏差を調べ、薄膜の品質安定性を評価した。結果を表３に示す。
【００４７】
【表３】
2015064531.tif 000005
【００４８】
実施例のスパッタリング装置で成膜した薄膜は、平均の透過率６．１８％で透過率のば
らつきを示す標準偏差が０．０２７であった。反応性スパッタリングを行った場合、反応
性ガスと希ガスのガスの分布状況やガスの圧力安定性により、反応性ガスとスパッタリン
グ粒子の反応の飽和度が変動する。実施例の反応性スパッタリング装置は、反応性ガスや
希ガスの導入から排気までの安定性にすぐれるため、透過率にばらつきが生じなかったも
のと考えられる。
また、実施例の薄膜は、平均の位相差が１８１．２度であり、位相差の標準偏差が０．
１２４であった。このことから、実施例の光半透過膜は、位相差にばらつきが少ない結果
となった。位相差は膜厚の影響により変動するので、実施例の光半透過膜は、膜厚安定性
に優れることが分かった。
【００４９】
＜評価３：転写用マスクの製造評価＞
次に、実施例及び比較例１〜３で製造した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した。
【００５０】
まず、実施例及び比較例１〜３で製造した位相シフトマスクブランクをスクラブ洗浄し
た後、マスクブランク上に、レジスト膜として、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。レジス
ト膜の形成は、スピンナー（回転塗布装置）を用いて、回転塗布した。
【００５１】
次に上記マスクブランク上に形成されたレジスト膜に対し、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を形成した。
次に、上記レジストパターンをマスクとして、ハーフトーン型位相シフト膜のエッチン
グを行って位相シフトパターンを形成した。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。
その後にレジストを剥離し、１００℃９８％硫酸に１５分間浸漬して硫酸洗浄した後、
純水等でリンスし、位相シフトマスクを製造した。
【００５２】
その結果、実施例１で製造したマスクブランクをパターニングした位相シフトマスクに
はパターン欠陥が見られなかったが、比較例１〜３で製造したマスクブランクをパターニ
ングした位相シフトマスクには、モリブデンシリサイド膜が過剰に剥離してしまったパタ
ーン欠陥が確認された。これは、成膜中に付着した異物が、洗浄工程でそのパーティクル
が抜け落ちたことによる欠陥であると推察される。
【００５３】
以上、本発明の実施形態および実施例について詳細に説明したが、これらは例示に過ぎ
ず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に
例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
【００５４】
たとえば、ターゲット室の形状は実施例の例に限定されない。例えば、矩形型、回転楕
円体のような立体を切断した形状、開口に向けて細くなる円錐型等、種々の形状を適用す
ることができる。
【００５５】
また、上記実施例では、反応性スパッタリングで成膜した薄膜の例として窒化モリブデ
ンシリサイドからなる光半透過膜を例示したが、この種の薄膜に限定されない。
例えば、本反応性スパッタリングに関する技術は、クロム化合物の薄膜を有するマスク
ブランクの製造にも適している。
クロム系化合物膜を形成する場合、ターゲットには金属クロムを用い、反応性ガスを適
切に選択することで所望の薄膜を形成することができる。
例えば、ターゲットとして金属クロムを用い、反応性ガスとして窒素を使用し、窒化ク
ロムからなる遮光膜を形成することができる。
クロム、炭素および酸素を含むＣｒＯＣの層を成膜する場合、スパッタガスとしてＣＯ
２、ＣＯ等のＣとＯとを含むガスや、ＣＨ４、Ｃ３Ｈ８等の炭化水素系のＣを含むガスと
ＣＯ2、Ｏ2等のＯを含むガスとをそれぞれ１種以上導入することで成膜することができる
。
クロム、酸素、炭素及び窒素を含むＣｒＯＣＮの層を成膜する場合、ターゲットとして
金属クロムを使用し、反応性ガスとしてＣＯ2、ＣＯ等のＣとＯを含むガスと、Ｎ２、Ｎ
Ｏ、ＮＯ２等のＮを含むガスとをそれぞれ１種以上導入するか、または、ＣＨ４、Ｃ３Ｈ
８等の炭化水素系のＣを含むガスと、ＣＯ2、Ｏ2等のＯを含むガスと、Ｎ2、ＮＯ、Ｎ2Ｏ
等のＮを含むガスとをそれぞれ１種以上導入することで成膜することができる
クロム、酸素及び窒素を含むＣｒＯＮの層を成膜する場合、ターゲットとして金属クロ
ムを使用し、スパッタガスとしてＮＯ、ＮＯ２等のＮとＯを含むガス、または、ＮＯ、Ｏ
２等のＯを含むガスとＮ2、ＮＯ、ＮＯ2等のＮを含むガスとをそれぞれ１種以上導入する
ことにより、成膜することができる。
また、クロムと酸素を含むＣｒＯの層を成膜する場合、ターゲットに金属クロムを使用
し、スパッタガスとしてＯ2等のＯを含むガスを導入することで成膜することができる。
なお、クロム系薄膜もまた、薄膜の組成に含まれる元素比により薄膜の消衰係数や屈折
率が変化する。反応ガスの分圧を調整すると、所望の元素比の薄膜を得ることができる。
したがって、反応性スパッタリングを行うことで、用途に応じた消衰係数と屈折率の薄膜
を形成することができる。薄膜の具体的な用途としては、例えば、バイナリーマスクの遮
光膜、エッチングストッパー層、ハードマスク、等、種々の用途が挙げられる。
【００５６】
また、本発明の反応性スパッタリングに関する技術は、遷移金属シリサイド系化合物の
薄膜とクロム化合物の薄膜のほか、ＳｉＯ２、ＳｉＯＮ、ＳｉＮ等のケイ素化合物の薄膜
やタンタル（Ｔａ）、ハフニウム（Ｈｆ）等を含む化合物の薄膜を有するマスクブランク
の製造にも適している。
【００５７】
本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術
的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。
また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そ
のうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
例えば、本願発明は、ターゲットを設置する室と基板を設置する室の２室構造のスパッ
タ装置を使用してマスクブランクを製造する方法である。
スパッタリングガスは、ターゲット側の室に希ガスを導入し、基板側の室に反応性ガス
を導入する。
ターゲット側の室には希ガスが充満するので、ターゲット表面が反応性ガスによって変
質しにくい。また、希ガスのプラズマがターゲットに効率よく衝突する。
基板側の室には反応性ガスが充満するので、ターゲットから飛翔（飛来）してきたス
パッタリング粒子は基板側の室内で反応性ガスとの反応生成物が生成する。そして、この
生成物を基板に堆積させることにより、基板上に薄膜を形成する技術である。
例えば、本願発明には、下記の構成が含まれる。
（構成Ａ）
反応性スパッタリング装置を用いて薄膜を形成する工程を有するマスクブランクの製造
方法であり、
前記反応性スパッタリング装置は、ターゲットを配置するターゲット室と基板を配置す
る基板室と、二つの前記室を連結する孔部を有する真空チャンバーを備え、
前記薄膜を形成する工程は、
ターゲット室内に希ガスを導入する工程と、
基板室内に反応性ガスを導入する工程と、
反応性スパッタリングによって基板上に薄膜を形成する工程と、  
を含むことを特徴とするマスクブランクの製造方法。
（構成B）
前記基板室および前記ターゲット室は、真空チャンバー内におけるガス環境の調整作用
に優れた形態を有することを特徴とするマスクブランクの製造方法。
（構成Ｃ）
前記ターゲット室に希ガス導入口が設けられ、前記基板室に反応性ガス導入口が設けら
れていることを特徴とするマスクブランクの製造方法。
（構成Ｄ）
前記真空チャンバー内の排気は、基板側の室に設けられた排気手段で行うことを特徴と
するマスクブランクの製造方法。
【符号の説明】
【００５８】
１、１０１・・反応性スパッタリング装置
２、１０２・・真空チャンバー  
１１・・ターゲット室を構成するシールド
１２・・ターゲット室
１４、１１４・・希ガス供給源
１６、１１６・・配管（希ガス）
１８、１１８・・希ガス導入口
２０・・ターゲット
２２・・バッキングプレート
２４・・ターゲットホルダー
２６・・ＤＣ電源
３１・・基板室を構成するシールド
３２・・基板室
３４・・ターゲットホルダー
３６・・回転軸
４０・・基板
４２・・反応性ガス導入口
４４・・配管（反応性ガス）
４６・・希ガス供給源
５０、１５０・・排気口
１１１・・シールド
【図１】
2015064531.tif 000006
【図２】
2015064531.tif 000007