(57)【要約】【課題】  ブランクマスク及びこれを用いるフォトマスクを提供する。【解決手段】  フォトマスクの製造工程のうち洗浄工程及びハードフィルムパターンの除去工程時において、下部の遮光性膜または遮光性膜パターンの除去工程時に、下部の位相反転膜の損失を防止するように、遮光性膜または位相反転膜上にハードフィルムパターンまたは遮光性膜パターンとエッチング選択比を持つ保護膜を形成することで、フォトマスク製造後に遮光性膜パターンまたは位相反転膜パターンの側面及び上下厚さの損失を防止して厚さ均一性を確保できる。【選択図】      図１
2015184672.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板上に備えられた遮光性膜と、
前記遮光性膜の上部に備えられたハードフィルムと、
前記遮光性膜と前記ハードフィルムとの間に配され、前記ハードフィルムを除去するエッチング物質による前記遮光性膜の損傷を防止する保護膜と、を備えることを特徴とするブランクマスク。
【請求項２】
透明基板上に備えられた遮光性膜と、
前記遮光性膜の上部に備えられたハードフィルムと、を備え、
前記ハードフィルムを除去するエッチング物質による前記遮光性膜の損傷が防止されるように、前記遮光性膜の上部が下部より酸素（Ｏ）の含有量が高いことを特徴とするブランクマスク。
【請求項３】
透明基板上に備えられた位相反転膜と、
前記位相反転膜の上部に備えられた遮光性膜と、を備え、
前記位相反転膜と前記遮光性膜との間に配され、前記遮光性膜のエッチング物質による前記位相反転膜の損傷を防止する保護膜と、を備えることを特徴とするブランクマスク。
【請求項４】
透明基板上に備えられた位相反転膜と、
前記位相反転膜の上部に備えられた遮光性膜と、を備え、
前記遮光性膜を除去するエッチング物質による前記位相反転膜の損傷が防止されるように、前記位相反転膜の上部が下部より酸素（Ｏ）の含有量が高いことを特徴とするブランクマスク。
【請求項５】
前記遮光性膜は、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、スズ（Ｓｎ）、ハフニウム（Ｈｆ）から選択される１種以上の金属物質からなるか、または、前記金属物質にシリコン（Ｓｉ）、酸素（Ｏ）、炭素（Ｃ）、窒素（Ｎ）のうち少なくとも１種以上の物質をさらに含んでなり、前記遮光性膜は、シリコン（Ｓｉ）を含む化合物からなり、前記シリコン（Ｓｉ）の含有量に対する金属の含有量は０．０１〜０．３の割合を持つことを特徴とする請求項１ないし４のうちいずれか一項に記載のブランクマスク。
【請求項６】
前記保護膜は、モリブデン（Ｍｏ）、タンタル（Ｔａ）、アルミニウム（Ａｌ）、シリコン（Ｓｉ）から選択される１種以上の物質からなるか、または、前記物質に酸素（Ｏ）、炭素（Ｃ）、窒素（Ｎ）のうち少なくとも１種以上の軽元素物質をさらに含んでなり、前記物質のうち金属の含有量は０ａｔ％〜１０ａｔ％、酸素（Ｏ）の含有量は１０ａｔ％〜８０ａｔ％、シリコン（Ｓｉ）の含有量は１０ａｔ％〜８０ａｔ％、軽元素の含有量は０ａｔ％〜６０ａｔ％であることを特徴とする請求項１または３に記載のブランクマスク。
【請求項７】
前記保護膜は、前記ハードフィルムと１０以上のエッチング選択比を持ち、前記遮光性膜と同じエッチング物質によってエッチングされることを特徴とする請求項１に記載のブランクマスク。
【請求項８】
前記保護膜は、反射防止層としての役割を行うことを特徴とする請求項１に記載のブランクマスク。
【請求項９】
前記保護膜は、前記遮光性膜と１０以上のエッチング選択比を持ち、前記位相反転膜と同じエッチング物質によってエッチングされることを特徴とする請求項３に記載のブランクマスク。
【請求項１０】
前記保護膜は、位相反転層としての役割を行うことを特徴とする請求項３に記載のブランクマスク。
【請求項１１】
前記保護膜は０．５ｎｍ〜２０ｎｍの厚さを持ち、単層膜、多層膜、単一膜または連続膜構造のうち一つの構造を持つことを特徴とする請求項１または３に記載のブランクマスク。
【請求項１２】
前記ハードフィルムは、２ｎｍ〜１０ｎｍの厚さを持つことを特徴とする請求項１または２に記載のブランクマスク。
【請求項１３】
前記ハードフィルムは、クロム（Ｃｒ）、シリコン（Ｓｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、タンタル（Ｔａ）から選択される１種以上の物質からなるか、または前記物質に酸素（Ｏ）、炭素（Ｃ）、窒素（Ｎ）のうち少なくとも１種以上の軽元素物質をさらに含んでなることを特徴とする請求項１または２に記載のブランクマスク。
【請求項１４】
前記遮光性膜上に備えられたハードフィルムをさらに含むことを特徴とする請求項３または４に記載のブランクマスク。
【請求項１５】
前記位相反転膜は、酸素（Ｏ）、窒素（Ｎ）、炭素（Ｃ）、ホウ素（Ｂ）のうち少なくとも一つ以上の軽元素物質を含むモリブデンシリサイド（ＭｏＳｉ）化合物からなり、モリブデン（Ｍｏ）が０．３ａｔ％〜１０ａｔ％、シリコン（Ｓｉ）が１０ａｔ％〜８０ａｔ％、軽元素が２０ａｔ％〜６０ａｔ％である組成比を持つことを特徴とする請求項３または４に記載のブランクマスク。
【請求項１６】
請求項１ないし４のうちいずれか一項に記載のブランクマスクから製造されることを特徴とするフォトマスク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブランクマスク及びこれを用いるフォトマスクに係り、さらに詳細には、３２ｎｍ級以下、特に２０ｎｍ級以下のパターンを具現するためにハードフィルムが備えられたブランクマスク及びこれを用いるフォトマスクに関する。
【背景技術】
【０００２】
最近の大規模の集積回路の高集積化に伴う回路パターンの微細化要求に応じて、高度の半導体微細工程技術が非常に重要な要素となっている。高集積回路の場合に低電力、高速動作のために回路配線が微細化しつつあり、層間連結のためのコンタクトホールパターン及び集積化による回路構成の配置などへの技術的要求が益々高まりつつある。よって、これらの要求を満たすためには、回路パターンの原本が記録されるフォトマスクの製造においても、前記微細化を満たしてさらに精密な回路パターンを記録できるリソグラフィ技術が要求されている。
【０００３】
前記リソグラフィ技術を用いて製造されるフォトマスクの原材料としては、遮光性膜を用いるバイナリーブランクマスク、位相反転膜及び遮光性膜を用いる位相反転ブランクマスクが商用化されており、しかも現在には、ハードフィルムをさらに備えるブランクマスクが開発されつつある。
【０００４】
前述したブランクマスクのうちハードフィルムを持つブランクマスクの場合、一般的に、モリブデンシリサイド（ＭｏＳｉ）化合物を遮光膜として使うバイナリーブランクマスク構造と、モリブデンシリサイド（ＭｏＳｉ）化合物を位相反転膜として使ってクロム（Ｃｒ）化合物を遮光膜として使う位相反転ブランクマスクなどの構造で開発されつつある。
【０００５】
一方、前記ハードフィルムが備えられたブランクマスクを用いるフォトマスクの製造工程は、上部に配されるレジスト膜をエッチングマスクとしてハードフィルムをパターニングした後、前記ハードフィルムパターンをエッチングマスクとして下部の金属膜をエッチングし、かつ前記ハードフィルムパターンを除去する方法で行われる。
【０００６】
しかし、前記フォトマスクの製造工程のうち、ハードフィルムを用いる下部金属膜のパターニング工程及びハードフィルム除去工程で下記のような問題が発生する。
【０００７】
さらに詳細には、フォトマスクの製造工程では、化学薬品、例えば、ＳＣ−１（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｃｌｅａｎｉｎｇ−１）、硫酸（Ｈ２ＳＯ４）、オゾン水（Ｏ３）などを用いた洗浄工程が進められる。前記洗浄工程は、中心部と外周領域、またはメインパターン領域と非メインパターン領域との間のパターン密度によるローディング効果のため洗浄物質に曝される時間が互いに異なって、前記領域間の光学密度（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｄｅｎｓｉｔｙ：ＯＤ）及び限界寸法（Ｃｒｉｔｉｃａｌ Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ：ＣＤ）の均一性において違いを発生させる。このようなフォトマスク上の光学密度及び限界寸法の違いは、フォトマスクを用いるウェーハ転写（プリント）工程時に、イメージコントラスト問題によってウェーハに転写されたパターンの限界寸法の均一性に影響を及ぼす。
【０００８】
また、前記ローディング効果の問題は、フォトマスクの製造工程のうちハードフィルムパターンの除去工程でも発生する。詳細には、ハードフィルムパターンを用いる下部金属膜パターンの形成を完了した後、ハードフィルムパターンの除去工程時、中心部と外周部、メインパターン領域と非メインパターン領域などとのハードフィルムパターンの密度の違いによって、ハードフィルムの除去時間が変わるローディング効果が発生する。これによって、ハードフィルム下部の金属膜パターンのパターン密度の違いによってエッチング物質に曝される時間が異なり、前記領域間の光学密度及び限界寸法の違いが発生する。このようなフォトマスク上の光学密度及び限界寸法の違いは、フォトマスクを用いるウェーハ転写工程時に、最終的にウェーハレベルでの限界寸法のバラつき及び工程マージン問題を引き起こす。
【０００９】
前記問題は、ハードフィルムを用いて形成されるバイナリーフォトマスクだけではなく、位相反転フォトマスクでも同じく発生し、特に、パターンサイズの微細化につれて前記問題はさらに大きくなっている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、３２ｎｍ級以下、特に、２０ｎｍ級以下の微細パターンを具現するためのフォトマスクの製造工程のうち、洗浄工程と共にハードフィルムパターンの除去工程時の下部の遮光性膜パターン損失、または遮光性膜パターンの除去工程時の下部の位相反転膜パターン損失を回避できるブランクマスク及びこれを用いるフォトマスクを提供する。
【００１１】
また本発明は、洗浄工程と共に上部のハードフィルムまたは遮光性膜パターンの除去時に、下部遮光性膜パターン及び位相反転膜パターンの損失を回避することで、パターン密度による光学密度及び限界寸法の均一性の違いを最小化できるブランクマスク及びこれを用いるフォトマスクを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明によるブランクマスクは、透明基板上に備えられた遮光性膜と、前記遮光性膜の上部に備えられたハードフィルムと、前記遮光性膜と前記ハードフィルムとの間に配され、前記ハードフィルムを除去するエッチング物質による前記遮光性膜の損傷を防止する保護膜と、を備える。
【００１３】
また、本発明によるブランクマスクは、透明基板上に備えられた遮光性膜と、前記遮光性膜の上部に備えられたハードフィルムと、を備え、前記ハードフィルムを除去するエッチング物質による前記遮光性膜の損傷が防止されるように、前記遮光性膜の上部が下部より酸素（Ｏ）の含有量が高い。
【００１４】
さらに、本発明によるブランクマスクは、透明基板上に備えられた位相反転膜と、前記位相反転膜の上部に備えられた遮光性膜と、を備え、前記位相反転膜と前記遮光性膜との間に配され、前記遮光性膜のエッチング物質による前記位相反転膜の損傷を防止する保護膜と、を備える。
【００１５】
さらに、本発明によるブランクマスクは、透明基板上に備えられた位相反転膜と、前記位相反転膜の上部に備えられた遮光性膜と、を備え、前記遮光性膜を除去するエッチング物質による前記位相反転膜の損傷が防止されるように、前記位相反転膜の上部が下部より酸素（Ｏ）の含有量が高い。
【００１６】
前記遮光性膜は、遮光膜及び反射防止膜が積層された多層膜構造、単層膜構造または組成比が連続して変化する連続膜の構造を持つ。
【００１７】
前記遮光性膜は、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、スズ（Ｓｎ）、ハフニウム（Ｈｆ）から選択される１種以上の金属物質からなるか、または、前記金属物質にシリコン（Ｓｉ）、酸素（Ｏ）、炭素（Ｃ）、窒素（Ｎ）のうち少なくとも１種以上の物質をさらに含んでなり、前記遮光性膜は、シリコン（Ｓｉ）を含む化合物からなり、前記シリコン（Ｓｉ）の含有量に対する金属の含有量は０．０１〜０．３の割合を持つ。
【００１８】
前記遮光性膜は、１０ｎｍ〜６５ｎｍの厚さを持つ。
【００１９】
前記保護膜は、モリブデン（Ｍｏ）、タンタル（Ｔａ）、アルミニウム（Ａｌ）、シリコン（Ｓｉ）から選択される１種以上の物質からなるか、または、前記物質に酸素（Ｏ）、炭素（Ｃ）、窒素（Ｎ）のうち少なくとも１種以上の軽元素物質をさらに含んでなり、前記物質のうち金属の含有量は０ａｔ％〜１０ａｔ％、酸素（Ｏ）の含有量は１０ａｔ％〜８０ａｔ％、シリコン（Ｓｉ）の含有量は１０ａｔ％〜８０ａｔ％、軽元素の含有量は０ａｔ％〜６０ａｔ％である。
【００２０】
前記保護膜は、前記ハードフィルムと１０以上のエッチング選択比を持ち、前記遮光性膜と同じエッチング物質によってエッチングされる。
【００２１】
前記保護膜は、反射防止層としての役割を行う。
【００２２】
前記保護膜は、前記遮光性膜と１０以上のエッチング選択比を持ち、前記位相反転膜と同じエッチング物質によってエッチングされる。
【００２３】
前記保護膜は、位相反転層としての役割を行う。
【００２４】
前記保護膜は０．５ｎｍ〜２０ｎｍの厚さを持ち、単層膜、多層膜、単一膜または連続膜構造のうち一つの構造を持つ。
【００２５】
前記ハードフィルムは、２ｎｍ〜１０ｎｍの厚さを持つ。
【００２６】
前記ハードフィルムは、クロム（Ｃｒ）、シリコン（Ｓｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、タンタル（Ｔａ）から選択される１種以上の物質からなるか、または前記物質に酸素（Ｏ）、炭素（Ｃ）、窒素（Ｎ）のうち少なくとも１種以上の軽元素物質をさらに含んでなる。
【００２７】
前記遮光性膜上に備えられたハードフィルムをさらに含む。
【００２８】
前記位相反転膜は、酸素（Ｏ）、窒素（Ｎ）、炭素（Ｃ）、ホウ素（Ｂ）のうち少なくとも一つ以上の軽元素物質を含むモリブデンシリサイド（ＭｏＳｉ）化合物からなり、モリブデン（Ｍｏ）が０．３ａｔ％〜１０ａｔ％、シリコン（Ｓｉ）が１０ａｔ％〜８０ａｔ％、軽元素が２０ａｔ％〜６０ａｔ％である組成比を持つ。
【００２９】
前記位相反転膜は、３０ｎｍ〜６５ｎｍの厚さを持つ。
【発明の効果】
【００３０】
本発明は、フォトマスクの製造工程のうち洗浄工程及びハードフィルムパターンの除去工程時において、下部の遮光性膜または遮光性膜パターンの除去工程時に、下部の位相反転膜の損失を防止するように、遮光性膜または位相反転膜上にハードフィルムパターンまたは遮光性膜パターンとエッチング選択比を持つ保護膜を形成することで、フォトマスク製造後に遮光性膜パターンまたは位相反転膜パターンの側面及び上下厚さの損失を防止して厚さ均一性を確保できる。
これによって、遮光性膜パターンまたは位相反転膜パターンの光学密度（ＯＤ）、限界寸法（ＣＤ）の均一性及び位相反転量などの光学的特性の劣化を回避でき、高精度の３２ｎｍ級以下、特に２０ｎｍ級以下のパターンを形成できる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の第１実施例によるブランクマスクを示す断面図である。
【図２】本発明の第２実施例によるブランクマスクを示す断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、図面を参照して本発明の実施例を通じて本発明を具体的に説明するものの、実施例は単に本発明の例示及び説明を行うための目的で使われたものであり、意味限定や特許請求の範囲に記載の本発明の範囲を制限するために使われたものではない。したがって、本発明の当業者ならば、実施例から多様な変形及び均等な他の実施例が可能であるという点を理解できるであろう。よって、本発明の真の技術力保護範囲は特許請求の範囲の技術的事項によって定められねばならない。
【００３３】
図１は、本発明の第１実施例によるブランクマスクを示す断面図である。図１を参照すれば、本発明によるブランクマスク１００は、透明基板１０２、透明基板１０２の上部に順次に配された遮光性膜１０４、保護膜１０６、ハードフィルム１０８及びレジスト膜１１０を備える。
【００３４】
透明基板１０２は、横×縦×厚さが６ｉｎｃｈ×６ｉｎｃｈ×０．２５ｉｎｃｈであるサイズの石英ガラス、合成石英ガラス、フッ素ドーピング石英ガラスからなり、２ｎｍ／０．２５ｉｎｃｈ以下、望ましくは、１ｎｍ／０．２５ｉｎｃｈ以下の複屈折率を持つ。本発明によるブランクマスク１００を用いて形成されるフォトマスクのパターン目標限界寸法（ＣＤ）は、最終ウェーハプリント時にハーフピッチ３２ｎｍ級以下、さらに望ましくは２０ｎｍ級以下である。しかし、前記のような高微細化されたパターンサイズは、ウェーハ露光時にフォーカスマージンを小さくし、最終的に工程ウィンドウを困難にする。よって、物理的に工程ウィンドウマージンを確保するために基板の平坦度が０であることが望ましいが、実質的に前記平坦度で基板を加工することは不可能である。これによって、最小限の範囲で優れた工程ウィンドウマージンを確保するために平坦度をＴＩＲ（Ｔｏｔａｌ Ｉｎｄｉｃａｔｅｄ Ｒｅａｄｉｎｇ）値と定義する時、平坦度は１４２ｍｍ２領域で５００ｎｍ以下、望ましくは、３００ｎｍ以下、さらに望ましくは２００ｎｍ以下のＴＩＲ値を持つ。
【００３５】
遮光性膜１０４、保護膜１０６及びハードフィルム１０８は、物理的または化学的蒸着方法を用いる多様な方法で形成でき、例えば、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、ＤＣスパッタリング、ＤＣマグネトロンスパッタリング、ＲＦスパッタリング、イオンビームスパッタリングのうち１種以上の方法を通じて成膜される。また、スパッタリング方式として、単一ターゲットを用いる方法、または複数のターゲットを同時に装着して成膜する共スパッタリング（Ｃｏ−Ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）法を適用して薄膜を成膜できる。
【００３６】
遮光性膜１０４は、遮光層及び反射防止層からなる多層膜構造を持つことが望ましく、単層膜または組成比が連続して変化する連続膜の形態を持つか、または、連続膜形態の薄膜が積層された多層膜構造を持つ。
【００３７】
遮光性膜１０４は、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、スズ（Ｓｎ）、ハフニウム（Ｈｆ）から選択される１種以上の金属物質で形成されるか、または、前記金属物質にシリコン（Ｓｉ）、酸素（Ｏ）、炭素（Ｃ）、窒素（Ｎ）のうち少なくとも１種以上の物質をさらに含んで形成される。遮光性膜１０４は、上部に配されるハードフィルム１０８とエッチング選択比を持たねばならず、例えば、モリブデン（Ｍｏ）、シリコン（Ｓｉ）及び窒素（Ｎ）を含むモリブデンシリサイド（ＭｏＳｉ）化合物で形成される。この時、遮光性膜１０４が遮光層及び反射防止層の２層構造を持つことが望ましく、前記遮光層はＭｏＳｉＮで構成され、反射防止層はＭｏＳｉＮまたはＭｏＳｉＯＮで構成される。遮光性膜１０４は、モリブデンシルリコン（ＭｏＳｉ）合金ターゲットまたはモリブデン（Ｍｏ）、シリコン（Ｓｉ）の単独ターゲットを用いて形成でき、モリブデンシルリコン（ＭｏＳｉ）合金ターゲットの場合、前記ターゲットの組成比において、モリブデン（Ｍｏ）：シリコン（Ｓｉ）は０．０１〜０．３：１の組成比を持つ。
【００３８】
遮光性膜１０４は、その厚さが厚い場合、遮光性膜パターンの正確度が劣化し、最終的に光学近接効果補正が複雑になる。このような問題は、パターンサイズが微細化するほどさらに複雑になり、工程上多くのエラーを引き起こし、最終的に歩留まりの減少をもたらす。前記問題を解決するためには、遮光性膜１０４の厚さを薄膜化することが望ましいが、遮光性膜１０４は所定の光学密度（ＯＤ）を満たさねばならないため、厚さを一定レベルに薄膜化することは実質的に困難である。よって、遮光性膜１０４は６５ｎｍ以下の厚さを持ち、望ましくは５５ｎｍ以下、さらに望ましくは５０ｎｍ以下の厚さを持つ。
【００３９】
遮光性膜１０４は、１９３ｎｍの露光光に対して２．５〜３．５の光学密度を持ち、光学密度の均一度は、面内１４２ｍｍ２領域で０．１以内である。遮光性膜１０４は非晶質構造で形成され、シリコン（Ｓｉ）含有量に対する金属含有量の組成比の割合が０．０１〜０．３である。
【００４０】
遮光性膜１０４のＴＩＲ絶対値は５００ｎｍ以下であり、透明基板１０２に対する平坦度変化量（遮光膜ＴＩＲ−透明基板ＴＩＲ）は２００ｎｍ以下、望ましくは１００ｎｍ以下であり、遮光性膜１０４の表面粗さは０．３ｎｍＲＭＳ以下である。
【００４１】
遮光性膜１０４は、成膜された後で選択的に表面処理が施され、この時、表面処理は、真空急速熱処理装置、ホットプレート熱処理またはクーリングシステムを含む装備を用いて行われる。
保護膜１０６は、ブランクマスク１００を用いるフォトマスクの製造工程のうち洗浄工程及びハードフィルム１０８の除去工程時に、洗浄薬品及びハードフィルム１０８を除去するエッチング物質による遮光性膜１０４パターンの損失を防止する役割を行う。すなわち、保護膜１０６は、ハードフィルム１０８を除去するエッチング物質による遮光性膜１０４パターンの損傷を防止して、遮光性膜１０４のパターン密度によるローディング効果によって遮光性膜１０４パターンの側面及び上下厚さが損傷し、遮光性膜１０４パターンの光学密度（ＯＤ）及び限界寸法（ＣＤ）の均一性が劣化することを防止する。
【００４２】
保護膜１０６は、ブランクマスク１００を用いるフォトマスクの製造工程時に、下部に配される遮光性膜１０４と共に、一回の工程で共にエッチングされる特性の物質で形成される。
【００４３】
保護膜１０６は、モリブデン（Ｍｏ）、タンタル（Ｔａ）、アルミニウム（Ａｌ）、シリコン（Ｓｉ）から選択される１種以上を物質で形成されるか、または、前記物質に酸素（Ｏ）、炭素（Ｃ）、窒素（Ｎ）のうち少なくとも１種以上の軽元素物質をさらに含んで形成される。保護膜１０６が前記物質のうち金属物質を含んで形成される場合、保護膜１０６は、酸素（Ｏ）を必須に含む化合物で形成される。この時、保護膜１０６は、モリブデン（Ｍｏ）、タンタル（Ｔａ）、アルミニウム（Ａｌ）のうち少なくとも１種以上の金属物質含有量は０ａｔ％〜１０ａｔ％、酸素（Ｏ）の含有量は１０ａｔ％〜８０ａｔ％、シリコン（Ｓｉ）の含有量は１０ａｔ％〜８０ａｔ％であり、残りの軽元素の含有量は０ａｔ％〜６０ａｔ％である。また、保護膜１０６は、ＳｉＯ、ＳｉＯＮ、ＳｉＣＯ、ＳｉＣＯＮのような、シリコン（Ｓｉ）及び酸素（Ｏ）を必須に含む化合物で形成され、この時にシリコン（Ｓｉ）の含有量は２０ａｔ％〜８０ａｔ％であり、酸素（Ｏ）の含有量は２０ａｔ％〜８０ａｔ％であり、残りの軽元素の含有量は０ａｔ％〜６０ａｔ％である。
【００４４】
保護膜１０６は、遮光性膜１０４上に備えられて遮光性膜１０４の反射防止層としての役割を行う。ここで、遮光性膜１０４が単層構造、連続膜構造または多層構造の、例えば、ＭｏＳｉＮで構成される場合、保護膜１０６は、ハードフィルム１０８とエッチング選択比を持つと共に、反射防止層としての役割を行うためにＭｏＳｉＯＮ、ＭｏＳｉＯ、ＳｉＯ、ＳｉＯＮのうち一つで構成される。この時、保護膜１０６は、モリブデンシリサイド（ＭｏＳｉ）合金ターゲットまたはモリブデン（Ｍｏ）及びシリコン（Ｓｉ）の単独ターゲットを用いて形成できる。
【００４５】
保護膜１０６は、０．５ｎｍ〜２０ｎｍ、望ましくは１ｎｍ〜５ｎｍの厚さを持ち、単層膜、多層膜、単一膜、連続膜の形態を持つ。保護膜１０６と遮光性膜１０４との積層構造では２．５〜３．５の光学密度を持ち、１９３ｎｍの露光波長に対して３５％以下の表面反射率を持つ。
【００４６】
あわせて、保護膜１０６は、ブランクマスク１００を用いて最終的にパターン形成が完了する場合、選択的に除去される。
【００４７】
ハードフィルム１０８は、ブランクマスク１００を用いるフォトマスクの製造工程時に下部に配される遮光性膜１０４に対するエッチングマスクとしての役割を行う。このために、ハードフィルム１０８は、遮光性膜１０４及び保護膜１０６に対して１０以上、望ましくは２０以上、さらに望ましくは５０以上のエッチング選択比を持つ。ハードフィルム１０８は、２ｎｍ〜１０ｎｍの厚さを持ち、望ましくは３ｎｍ〜５ｎｍの厚さを持つ。
【００４８】
ハードフィルム１０８は、遮光性膜１０４及び保護膜１０６に対してエッチング選択比を持つように、クロム（Ｃｒ）、シリコン（Ｓｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、タンタル（Ｔａ）から選択される１種以上の物質で形成されるか、または前記物質に酸素（Ｏ）、炭素（Ｃ）、窒素（Ｎ）のうち少なくとも１種以上の軽元素物質をさらに含んで形成される。ハードフィルム１０８は、例えば、クロム（Ｃｒ）単独またはＣｒＮ、ＣｒＣ、ＣｒＯ、ＣｒＣＯ、ＣｒＯＮ、ＣｒＣＮ、ＣｒＣＯＮのようなクロム（Ｃｒ）化合物で形成される。また、ハードフィルム１０８は、下部保護膜１０６とエッチング選択比を持つならば、例えば、シリコン（Ｓｉ）単独、または、ＳｉＮ、ＳｉＣ、ＳｉＯ、ＳｉＣＯ、ＳｉＯＮ、ＳｉＣＮ、ＳｉＣＯＮのようなシリコン（Ｓｉ）化合物で形成される。あわせて、ハードフィルム１０８は、１種以上の前記金属物質、シリコン（Ｓｉ）及び軽元素を含む金属シリサイド化合物で形成される。
【００４９】
ハードフィルム１０８は、フォトマスクの製造工程時に、遮光膜パターンの形成が完了した後で選択的に除去される。
【００５０】
レジスト膜１１０は、下部に配されるハードフィルム１０８に対するエッチングマスクとして使われ、望ましくは化学増幅型レジストである。レジスト膜１１０は、４０ｎｍ〜１２０ｎｍの厚さを持ち、レジスト膜１１０の厚さに対するフォトマスクの製造で形成される下部遮光性膜１０４のパターン幅の縦横比は、２以下である。
【００５１】
図２は、本発明の第２実施例によるブランクマスクを示す断面図である。図２を参照すれば、本発明によるブランクマスク２００は、透明基板２０２、透明基板２０２の上部に順次に配された位相反転膜２１２、遮光性膜２０４、保護膜２０６、ハードフィルム２０８及びレジスト膜２１０を備える。ここで、透明基板２０２、ハードフィルム２０８及びレジスト膜２１０の構成は、前述した実施例１と同一である。
【００５２】
位相反転膜２１２は、フォトマスクの製造過程で、上部に配される遮光性膜２０４パターンをエッチングマスクとしてエッチングされ、上面に配される保護膜２０６と共に同じエッチング物質によって一回の工程でエッチングされる。このために、位相反転膜２１２は、保護膜２０６とエッチング特性に類似しているように、酸素（Ｏ）、窒素（Ｎ）、炭素（Ｃ）、ホウ素（Ｂ）のうち少なくとも一つ以上の軽元素物質を含む、例えば、ＭｏＳｉ、ＭｏＳｉＯ、ＭｏＳｉＮ、ＭｏＳｉＣ。ＭｏＳｉＯＮ、ＭｏＳｉＣＮ、ＭｏＳｉＯＣ、ＭｏＳｉＣＯＮ、ＭｏＳｉＢ、ＭｏＳｉＢＯ、ＭｏＳｉＢＮ、ＭｏＳｉＢＣ、ＭｏＳｉＢＯＮ、ＭｏＳｉＢＣＮ、ＭｏＳｉＢＯＣ、ＭｏＳｉＢＣＯＮのうち一つのモリブデンシリサイド（ＭｏＳｉ）化合物からなる。
【００５３】
位相反転膜２１２は、要求される透過率及び位相反転量を満たすために、モリブデン（Ｍｏ）とシリコン（Ｓｉ）、及びこれに含まれる前記軽元素の組成比を調整して形成し、モリブデン（Ｍｏ）が０．３ａｔ％〜１０ａｔ％、シリコン（Ｓｉ）が１０ａｔ％〜８０ａｔ％、軽元素が２０ａｔ％〜６０ａｔ％である組成比を持つ。
【００５４】
位相反転膜２１２は３０ｎｍ〜６５ｎｍの厚さを持ち、望ましくは４０ｎｍ〜５０ｎｍの厚さを持つ。位相反転膜２１２は、１９３ｎｍの露光光に対して３％〜１５％の透過率を持ち、望ましくは３％〜１５％の透過率を持ち、１５０゜〜１９０゜の位相反転量を持つ。
【００５５】
遮光性膜２０４は、フォトマスクの製造過程で上部に配されるハードフィルム２０８パターンがエッチングマスクでパターニングされて遮光性膜２０４パターンになり、よって、下部に配される保護膜２０６及び位相反転膜２１２のエッチングマスクとして使われるため、ハードフィルム２０８、保護膜２０６及び位相反転膜２０６と少なくとも１０以上のエッチング選択比を持つ物質で構成される。このために、遮光性膜２０４は、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、スズ（Ｓｎ）、ハフニウム（Ｈｆ）から選択される１種以上の金属物質で形成されるか、または、前記金属物質にシリコン（Ｓｉ）、酸素（Ｏ）、炭素（Ｃ）、窒素（Ｎ）のうち少なくとも１種以上の軽元素物質をさらに含んで形成される。
【００５６】
詳細には、遮光性膜２０４は、遮光性を維持しつつエッチング速度を速くするために、クロム（Ｃｒ）、スズ（Ｓｎ）、タンタル（Ｔａ）、クロム（Ｃｒ）及びスズ（Ｓｎ）、クロム（Ｃｒ）及びタンタル（Ｔａ）、スズ（Ｓｎ）及びタンタル（Ｔａ）のうち一つに軽元素を含む化合物からなり、前記物質にシリコン（Ｓｉ）をさらに含んで形成される。遮光性膜１０６は、例えば、Ｃｒ、ＣｒＮ、ＣｒＯ、ＣｒＣ、ＣｒＯＮＣｒＣＮ、ＣｒＣＯ、ＣｒＣＯＮ、Ｓｎ、ＳｎＮ、ＳｎＯ、ＳｎＣ、ＳｎＯＮＳｎＣＮ、ＳｎＣＯ、ＳｎＣＯＮ、Ｔａ、ＴａＮ、ＴａＯ、ＴａＣ、ＴａＯＮＴａＣＮ、ＴａＣＯ、ＴａＣＯＮ、ＣｒＳｎ、ＣｒＳｎＣ、ＣｒＳｎＯ、ＣｒＳｎＮ、ＣｒＳｎＣＯ、ＣｒＳｎＣＮ、ＣｒＳｎＯＮ、ＣｒＳｎＣＯＮ、ＣｒＴａ、ＣｒＴａＣ、ＣｒＴａＯ、ＣｒＴａＮ、ＣｒＴａＣＯ、ＣｒＴａＣＮ、ＣｒＴａＯＮ、ＣｒＴａＣＯＮ、ＳｎＴａ、ＳｎＴａＣ、ＳｎＴａＯ、ＳｎＴａＮ、ＳｎＴａＣＯ、ＳｎＴａＣＮ、ＳｎＴａＯＮ、ＳｎＴａＣＯＮのうち一つからなる。また、位相反転膜２１２とエッチング選択比を持つように軽元素の比が調節されたＭｏＳｉ化合物またはＭｏＴａＳｉ化合物からなる。
【００５７】
遮光性膜２０４は、遮光膜及び反射防止膜で形成された多層膜構造を持つことが望ましく、遮光性膜２０４が反射防止機能を持つ場合、単層膜または組成比が連続して変化する連続膜の形態を持ち、連続膜形態の薄膜が積層された多層膜構造を持つ。
【００５８】
遮光性膜２０４は、下部に配される位相反転膜２１２と共に積層された構造で２．５〜３．５の光学密度を持ち、これによって、遮光性膜２０４は、１０ｎｍ〜４５ｎｍの厚さを持ち、望ましくは１５ｎｍ〜３０ｎｍの厚さを持ち、残りの光学的、物理的特性は実施例１と同一である。
【００５９】
保護膜２０６は、ブランクマスク２００を用いるフォトマスクの製造工程で、洗浄工程及び上部の遮光性膜２０４パターンの除去時に、洗浄薬品及び遮光性膜２０４を除去するエッチング物質による位相反転膜２１２の損失を回避する役割を行う。すなわち、保護膜２０６は、遮光性膜２０４を除去する物質による位相反転膜２１２パターンの損傷を防止して、位相反転膜２１２のパターン密度によるローディング効果によって位相反転膜２１２の側面及び上下厚さが損傷し、位相反転膜２１２パターンの光学的特性の劣化を回避できる。
【００６０】
さらに、保護膜２０６は、位相反転機能のある膜で形成され、下部の位相反転膜２１２と共に位相反転層としての役割を行う。
【００６１】
詳細には、保護膜２０６が位相反転層としての役割を行う場合、保護膜２０６は、モリブデン（Ｍｏ）、タンタル（Ｔａ）、アルミニウム（Ａｌ）、シリコン（Ｓｉ）から選択される１種以上を物質からなるか、または、前記物質に酸素（Ｏ）を必須に含み、炭素（Ｃ）、窒素（Ｎ）のうち少なくとも１種以上の軽元素物質をさらに含んでなる。この時、保護膜２０６は、金属物質含有量が０ａｔ％〜１０ａｔ％、酸素（Ｏ）の含有量が１０ａｔ％〜８０ａｔ％、シリコン（Ｓｉ）の含有量が１０ａｔ％〜８０ａｔ％、残りの軽元素の含有量が０ａｔ％〜６０ａｔ％の組成を持つ。また、保護膜２０６は、０．５ｎｍ〜２０ｎｍの厚さを持ち、単層膜、多層膜、単一膜または連続膜の形態を持ち、位相反転膜２０６と同じエッチング物質によりエッチングされる特性を持つ。
【００６２】
さらに、保護膜２０６は、ブランクマスク２００を用いて最終的にパターン形成が完了する場合、選択的に除去される。
【００６３】
以下、本発明の実施例による位相反転ブランクマスクを詳細に説明する。
【実施例】
【００６４】
保護膜を持つバイナリーブランクマスク及びフォトマスクの製造I
本発明の実施例によるバイナリーブランクマスクを製造するために、６ｉｎｃｈ×６ｉｎｃｈ×０．２５ｉｎｃｈサイズを持ち、平坦度（ＴＩＲ）が３００ｎｍ以下に制御され、複屈折が２ｎｍ／０．２５ｉｎｃｈに制御された透明基板を用意した。
【００６５】
前記透明基板をＭｏ：Ｓｉ＝１０ａｔ％：９０ａｔ％組成のターゲットが備えられたＤＣマグネトロンスパッタリング装置に投入した後、工程ガスとしてＡｒ：Ｎ２＝７ｓｃｃｍ：３ｓｃｃｍで注入し、０．７０ｋＷで工程パワーを印加して前記透明基板上にＭｏＳｉＮからなる遮光膜を成膜した。
【００６６】
次いで、工程ガスとしてＡｒ：Ｎ２＝７ｓｃｃｍ：６．５ｓｃｃｍで注入し、０．６ｋＷの工程パワーを印加してＭｏＳｉＮからなる反射防止膜を成膜し、最終的に遮光性膜を形成した。
【００６７】
前記遮光性膜においてｎ＆ｋ社製のｎ＆ｋ Ａｎａｌｙｚｅｒ ３７００ＲＴ装備を用いて光学密度及び反射率を測定した結果、１９３ｎｍの露光波長に対して前記遮光性膜は２．９５の光学密度を示し、３３．２％の反射率を示した。そして、ＸＲＲ装備を通じて厚さを測定した結果、前記遮光性膜は４７．５ｎｍの厚さを持っている。
【００６８】
次いで、ボロン（Ｂ）のドーピングされているＳｉターゲットが備えられたＤＣマグネトロンスパッタリング装置に、工程ガスとしてＡｒ：Ｏ２＝５ｓｃｃｍ：１０ｓｃｃｍで注入し、０．６０ｋＷで工程パワーを印加して、前記遮光性膜上にＳｉＯの保護膜を２ｎｍの厚さで成膜した。
【００６９】
次いで、クロム（Ｃｒ）ターゲットが備えられたＤＣマグネトロンスパッタリング装置に、工程ガスとしてＡｒを８ｓｃｃｍで注入し、０．７０ｋＷで工程パワーを印加して、前記保護膜上に４ｎｍの厚さのハードフィルムを成膜した。
【００７０】
次いで、前記ハードフィルム上に化学増幅型レジスト膜を８０ｎｍの厚さにコーティングして、ハードフィルム及び保護膜を備える位相反転ブランクマスクの製造を完了した。
【００７１】
前記ブランクマスクのレジスト膜にリソグラフィ工程を行ってレジストパターンを形成し、前記レジストパターンをエッチングマスクとして下部ハードフィルムパターンを形成した。次いで、レジストパターンを除去し、ハードフィルムパターンをエッチングマスクとして下部保護膜及び遮光性膜パターンを形成した後、ハードフィルムパターンを除去してフォトマスクの製造を完了した。
【００７２】
また、前記保護膜の効果を確認するために、比較例として、保護膜が成膜されず、残りの遮光性膜、ハードフィルム及びレジスト膜を前述した実施例と同じく形成したブランクマスクを製造し、パターニング工程を行ってフォトマスクを製造した。
【００７３】
次いで、前記実施例及び比較例によって形成された保護膜及び遮光膜パターンのうち０％、５０％、１００％のパターン密度を持つパターンにおいて限界寸法（ＣＤ）の均一性を測定し、１９３ｎｍ波長の光に対する光学密度を測定した。
【００７４】
【表１】
2015184672.tif 000003
表１を参照すれば、実施例１のように保護膜が備えられたブランクマスクの場合、フォトマスクの製造工程のうち洗浄工程及びハードフィルム除去工程による遮光性膜のパターン密度別限界寸法（ＣＤ）の差は０．８ｎｍ範囲を持ち、光学密度（ＯＤ）は０．０５の差を持っている。
【００７５】
これに対し、比較例１の場合、遮光性膜のパターン密度別限界寸法（ＣＤ）の差は３．８ｎｍ範囲を持ち、光学密度（ＯＤ）は０．１６の差を持っていて、洗浄工程及びハードフィルム除去工程による遮光性膜の損失が大きいということが分かった。
【００７６】
したがって、保護膜によってフォトマスクの製造工程のうち洗浄工程及びハードフィルム除去工程による遮光性膜パターンの損失が防止され、遮光性膜パターンが優れた限界寸法（ＣＤ）及び光学密度（ＯＤ）を持つということが分かった。
【００７７】
保護膜を持つバイナリーブランクマスク及びフォトマスクの製造II
本発明の実施例によるバイナリーブランクマスクを製造するために、透明基板をＭｏ：Ｓｉ＝１０ａｔ％：９０ａｔ％組成のターゲットが備えられたＤＣマグネトロンスパッタリング装置に投入した後、工程ガスとしてＡｒ：Ｎ２＝７ｓｃｃｍ：３ｓｃｃｍで注入し、０．７０ｋＷで工程パワーを印加して、前記透明基板上にＭｏＳｉＮからなる遮光膜を成膜した。
【００７８】
次いで、遮光膜が成膜された透明基板をＭｏ：Ｓｉ＝５ａｔ％：９５ａｔ％組成のターゲットが備えられたＤＣマグネトロンスパッタリング装置に投入した後、工程ガスとしてＡｒ：Ｎ２：ＮＯ＝３ｓｃｃｍ：３ｓｃｃｍ：１０ｓｃｃｍで注入し、０．６０ｋＷで工程パワーを印加して、遮光膜上にＭｏＳｉＯＮからなる保護膜を成膜して最終的に遮光性膜を形成した。この時、前記保護膜は、反射防止の機能を共に持つ。
【００７９】
前記遮光性膜の光学密度及び反射率を測定した結果、１９３ｎｍの露光波長に対して前記遮光性膜は２．９７の光学密度を示し、３３．５％の反射率を示し、４７．５ｎｍの厚さを持っている。
【００８０】
次いで、前記遮光性膜上に工程ガスとしてＡｒを８ｓｃｃｍで注入し、クロム（Ｃｒ）ターゲットが備えられたＤＣマグネトロンスパッタリング装置に０．７０ｋＷで工程パワーを印加して、４ｎｍの厚さのハードフィルムを成膜した。
【００８１】
次いで、前記ハードフィルム上に化学増幅型レジスト膜を８０ｎｍの厚さにコーティングして、ハードフィルム及び保護膜を備えるブランクマスクの製造を完了した。
【００８２】
そして、前記ブランクマスクのレジスト膜にリソグラフィ工程を行ってレジストパターンを形成し、前記レジストパターンをエッチングマスクとして下部ハードフィルムパターンを形成した。次いで、レジストパターンを除去し、ハードフィルムパターンをエッチングマスクとして下部遮光性膜パターンを形成した後、ハードフィルムパターンを除去してフォトマスクの製造を完了した。
【００８３】
また、前述したものと同じ方法で透明基板上にＭｏＳｉＮからなる遮光膜を形成した後、遮光膜が成膜された透明基板をＳｉターゲットが備えられたＤＣマグネトロンスパッタリング装置に投入した後、工程ガスとしてＡｒ：Ｎ２：ＮＯ＝５ｓｃｃｍ：２ｓｃｃｍ：７ｓｃｃｍで注入し、０．７０ｋＷで工程パワーを印加して、遮光膜上にＳｉＯＮからなる保護膜を成膜して最終的に遮光性膜を形成した。
【００８４】
前記遮光性膜の光学密度及び反射率を測定した結果、１９３ｎｍの露光波長に対して前記遮光性膜は２．９７の光学密度を示し、３３．７％の反射率を示し、４８．９ｎｍの厚さを持っている。
【００８５】
次いで、前記遮光性膜上に、前述したものと同じ方法でハードフィルム及びレジスト膜を形成し、パターニング工程を進めてフォトマスクの製造を完了した。
【００８６】
次いで、前記実施例によってそれぞれＭｏＳｉＯＮ及びＳｉＯＮからなる保護膜を持つ遮光性膜パターンのうち０％、５０％、１００％のパターン密度を持つパターンにおいて限界寸法（ＣＤ）の均一性を測定し、１９３ｎｍ波長の光に対する光学密度を測定した。
【００８７】
【表２】
2015184672.tif 000004
表２を参照すれば、実施例２、３のように保護膜が備えられたブランクマスクの場合、フォトマスクの製造工程のうち洗浄工程及びハードフィルム除去工程による遮光性膜のパターン密度別限界寸法（ＣＤ）の差は、ＭｏＳｉＯＮ及びＳｉＯＮ保護膜が形成された場合にそれぞれ０．７ｎｍの範囲を持ち、光学密度（ＯＤ）は０．０３及び０．０４の差を持っている。
【００８８】
これによって、洗浄工程及びハードフィルム除去工程による遮光性膜の損失が大きくないということが分かった。
【００８９】
保護膜を持つバイナリーブランクマスク及びフォトマスクの製造III
本発明の実施例によるバイナリーブランクマスクを製造するために、透明基板をＭｏ：Ｓｉ＝１０ａｔ％：９０ａｔ％組成のターゲットが備えられたＤＣマグネトロンスパッタリング装置に投入した後、工程ガスとしてＡｒ：Ｎ２：ＮＯ＝５ｓｃｃｍ：５ｓｃｃｍ：０〜１０ｓｃｃｍの範囲で注入し、０．７０ｋＷで工程パワーを印加して、前記透明基板上にＭｏＳｉ系列の遮光性膜を成膜した。この時、前記遮光性膜は上部へ行くほどＯの含有量が増加するように形成し、これによって、前記遮光性膜の下部はＭｏＳｉＮに近い組成を持ち、上部はＭｏＳｉＯＮの組成を持つように形成した。
【００９０】
前記遮光性膜の光学密度及び反射率を測定した結果、１９３ｎｍの露光波長に対して前記遮光性膜は２．９５の光学密度を示し、３２．１％の反射率を示し、４６．５ｎｍの厚さを持っている。これによって、前記連続膜形態の遮光性膜は、遮光、反射防止及び保護膜の機能をいずれも持っているということが分かった。
【００９１】
次いで、前記遮光性膜上に工程ガスとしてＡｒを８ｓｃｃｍで注入し、クロム（Ｃｒ）ターゲットが備えられたＤＣマグネトロンスパッタリング装置に０．７０ｋＷで工程パワーを印加して、４ｎｍの厚さのハードフィルムを成膜した。
【００９２】
次いで、前記ハードフィルム上に化学増幅型レジスト膜を８０ｎｍの厚さにコーティングして、ハードフィルム膜を備える位相反転ブランクマスクの製造を完了した。
【００９３】
そして、前記ブランクマスクのレジスト膜にリソグラフィ工程を行ってレジストパターンを形成し、前記レジストパターンをエッチングマスクとして下部ハードフィルムパターンを形成した。次いで、レジストパターンを除去し、ハードフィルムパターンをエッチングマスクとして下部遮光性膜パターンを形成した後、ハードフィルムパターンを除去してフォトマスクの製造を完了した。
【００９４】
次いで、前記実施例によって形成された遮光性膜パターンのうち０％、５０％、１００％のパターン密度を持つパターンにおいて限界寸法（ＣＤ）の均一性を測定し、１９３ｎｍ波長の光に対する光学密度を測定した。
【００９５】
【表３】
2015184672.tif 000005
表３を参照すれば、実施例４のように遮光性膜の上部が保護膜の機能を持つ場合、遮光性膜のパターン密度別限界寸法（ＣＤ）の差は０．８ｎｍ範囲を持ち、光学密度（ＯＤ）は０．０２の差を持っていて、実施例１で保護膜が形成されたブランクマスクに類似した結果を示した。
これによって、洗浄工程及びハードフィルム除去工程による遮光性膜の損失が大きくないということが分かった。
【００９６】
保護膜を持つ位相反転ブランクマスク及びフォトマスクの製造I
本発明の実施例による位相反転ブランクマスクを製造するために、透明基板をＭｏ：Ｓｉ＝１０ａｔ％：９０ａｔ％組成のターゲットが備えられたＤＣマグネトロンスパッタリング装置に投入した後、工程ガスとしてＡｒ：Ｎ２＝５ｓｃｃｍ：７ｓｃｃｍで注入し、０．７０ｋＷで工程パワーを印加して、前記透明基板上にＭｏＳｉＮからなる位相反転膜を形成する。
【００９７】
次いで、工程ガスとしてＡｒ：Ｎ２：ＮＯ＝３ｓｃｃｍ：３ｓｃｃｍ：１０ｓｃｃｍで注入し、０．６ｋＷの工程パワーを印加して、ＭｏＳｉＯＮからなる保護膜を形成した。この時、保護膜は、エッチングによる保護膜及び位相反転層としての役割を行う。
【００９８】
前記位相反転膜及び保護膜において透過率及び位相差を測定した結果、１９３ｎｍの露光波長に対して５．８％透過率、１８１゜の位相差を示し、５９．５ｎｍの厚さを持っている。
【００９９】
次いで、前記位相反転膜が形成された透明基板を、クロム（Ｃｒ）ターゲットが備えられたＤＣマグネトロンスパッタリング装置に投入した後、Ａｒ：Ｎ２＝３ｓｃｃｍ：５ｓｃｃｍで注入し、０．６ｋＷで工程パワーを印加してＣｒＮからなる遮光膜を形成し、Ａｒ：Ｎ２：ＮＯ＝５ｓｃｃｍ：５ｓｃｃｍ：５ｓｃｃｍを注入し、０．７ｋＷで工程パワーを印加してＣｒＯＮからなる反射防止膜を形成した。この時、遮光膜及び反射防止膜で形成された最終の遮光性膜は４９ｎｍの厚さを持っている。
【０１００】
次いで、前記遮光性膜が形成された透明基板を、Ｍｏ：Ｓｉ＝１０ａｔ％：９０ａｔ％組成のターゲットが備えられたＤＣマグネトロンスパッタリング装置に投入した後、工程ガスとしてＡｒを８ｓｃｃｍで注入し、０．７０ｋＷで工程パワーを印加して４ｎｍの厚さのハードフィルムを成膜した。
【０１０１】
次いで、前記ハードフィルム上に化学増幅型レジスト膜を８０ｎｍの厚さにコーティングし、ハードフィルム膜を備える位相反転ブランクマスクの製造を完了した。
【０１０２】
そして、前記ブランクマスクのレジスト膜にリソグラフィ工程を行ってレジストパターンを形成し、前記レジストパターンをエッチングマスクとして下部ハードフィルムパターンを形成した。次いで、レジストパターンを除去し、ハードフィルムパターンをエッチングマスクとして下部遮光性膜パターンを形成した。次いで、前記保護膜及び位相反転膜を共にエッチングして位相反転膜パターンを形成した。この時、ハードフィルムは、前記位相反転膜パターンのエッチング時に除去される。次いで、遮光膜パターンを除去してフォトマスクの製造を完了した。
【０１０３】
また、比較例２として、保護膜は形成せず、残りは前述した実施例４と同じく形成してブランクマスクを製造し、パターニング工程を行ってフォトマスクを製造した。
【０１０４】
次いで、前記実施例及び比較例によって形成された位相反転膜パターンのうち０％、５０％、１００％のパターン密度を持つパターンにおいて限界寸法（ＣＤ）の均一性を測定し、１９３ｎｍ波長の光に対する位相値を測定した。
【０１０５】
【表４】
2015184672.tif 000006
表４を参照すれば、実施例５のように位相反転膜ブランクマスクの場合、フォトマスクの製造工程のうち洗浄工程及びハードフィルム除去工程による位相反転膜のパターン密度別限界寸法（ＣＤ）の差は０．６ｎｍ範囲を持ち、位相値は２゜差を持っている。
【０１０６】
これに対し、比較例２の場合、位相反転膜のパターン密度別限界寸法（ＣＤ）の差は３．９ｎｍ範囲を持ち、位相値は８゜差を持っていて、洗浄工程及び遮光性膜の除去工程による位相反転膜の損失が大きいということが分かった。
【０１０７】
したがって、保護膜によってフォトマスクの製造工程のうち洗浄工程及び遮光性膜の除去工程による位相反転膜パターンの損失が防止され、位相反転膜パターンが優れた限界寸法（ＣＤ）及び位相値を持つということが分かった。
【０１０８】
保護膜を持つ位相反転ブランクマスク及びフォトマスクの製造II
本発明の実施例による位相反転ブランクマスクを製造するために、透明基板をＭｏ：Ｓｉ＝１０ａｔ％：９０ａｔ％組成のターゲットが備えられたＤＣマグネトロンスパッタリング装置に投入した後、工程ガスとしてＡｒ：Ｎ２：ＮＯ＝５ｓｃｃｍ：２ｓｃｃｍ：０〜１０ｓｃｃｍの範囲で注入し、０．７０ｋＷで工程パワーを印加して、前記透明基板上にＭｏＳｉ系列の位相反転膜を成膜した。この時、前記位相反転膜は上部へ行くほどＯの含有量が増加するように形成し、これによって、前記位相反転膜の下部はＭｏＳｉＮに近い組成を持ち、上部はＭｏＳｉＯＮの組成を持つように形成した。
【０１０９】
前記位相反転膜の透過率及び位相差を測定した結果、１９３ｎｍの露光波長に対して前記位相反転膜は５．９％の透過率を示し、１８１゜の位相差を示し、５８．５ｎｍの厚さを持っている。これによって、前記連続膜形態の位相反転膜は位相反転及び保護膜の機能をいずれも持っているということが分かった。
【０１１０】
次いで、前記位相反転膜上に前記実施例４と同じ工程で、ＣｒＮからなる遮光膜及びＣｒＯＮからなる反射防止膜を形成した。この時、遮光膜及び反射防止膜で形成された最終の遮光性膜は４９ｎｍの厚さを持っている。
【０１１１】
次いで、前記遮光性膜上に工程ガスとしてＡｒを８ｓｃｃｍで注入し、クロム（Ｃｒ）ターゲットが備えられたＤＣマグネトロンスパッタリング装置に０．７０ｋＷで工程パワーを印加して、４ｎｍの厚さのハードフィルムを成膜した。
【０１１２】
次いで、前記ハードフィルム上に化学増幅型レジスト膜を８０ｎｍの厚さにコーティングして、ハードフィルム膜を備える位相反転ブランクマスクの製造を完了した。
【０１１３】
そして、前記ブランクマスクのレジスト膜にリソグラフィ工程を行ってレジストパターンを形成し、前記レジストパターンをエッチングマスクとして下部ハードフィルムパターンを形成した。次いで、レジストパターンを除去し、ハードフィルムパターンをエッチングマスクとして下部遮光性膜パターンを形成した。次いで、前記保護膜ミッ位相反転膜を共にエッチングして位相反転膜パターンを形成した。この時、ハードフィルムは、前記位相反転膜パターンのエッチング時に除去される。次いで、遮光膜パターンを除去してフォトマスクの製造を完了した。
【０１１４】
次いで、前記実施例によって形成された位相反転膜パターンのうち、０％、５０％、１００％のパターン密度を持つパターンにおいて限界寸法（ＣＤ）の均一性を測定し、１９３ｎｍ波長の光に対する位相値を測定した。
【０１１５】
【表５】
2015184672.tif 000007
表５を参照すれば、実施例６のように位相反転膜の上部が保護膜の機能を持つ場合、フォトマスクの製造工程のうち洗浄工程及び遮光性膜パターンの除去工程による位相反転膜のパターン密度別限界寸法（ＣＤ）の差は０．４ｎｍ範囲を持ち、位相値は２°差を持っている。
【０１１６】
これによって、洗浄工程及び遮光性膜パターンの除去工程による位相反転膜パターンの損失が大きくないということが分かった。
【０１１７】
以上、本発明の望ましい実施例について図示して説明したが、本発明は前述した特定の望ましい実施例に限定されず、特許請求の範囲で請求する本発明の趣旨を逸脱せずに当業者ならば誰でも多様な変形実施が可能であるということはもとより、それらの変更は特許請求の範囲に記載の範囲内にある。
【産業上の利用可能性】
【０１１８】
本発明は、ブランクマスク及びこれを用いるフォトマスク関連の技術分野に好適に用いられる。
【符号の説明】
【０１１９】
１００、２００  ブランクマスク
１０２、２０２  透明基板
１０４、２０４  遮光性膜
１０６、２０６  保護膜
１０８、２０８  ハードフィルム
１１０、２１０  レジスト膜
２１２  位相反転膜
【図１】
2015184672.tif 000008
【図２】
2015184672.tif 000009