(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光性基板上にクロムを含む材料からなる遮光膜を有するフォトマスクブランクの製造方法において、
前記遮光膜は、該遮光膜の上層部に少なくとも炭素を含む反射率調整部が形成されてなり、
前記反射率調整部は、クロムを含むターゲットを用い、少なくとも炭化水素ガスを含む雰囲気中で、１９０〜３００ｎｍの波長域における表面反射率が２０％未満となるように、スパッタリング成膜により形成し、
前記スパッタリング成膜は、予め前記雰囲気中における炭化水素ガスの含有量及び／又は成膜圧力と、前記遮光膜の１９０〜３００ｎｍの短波長域における表面反射率との相関関係を求め、該相関関係に基づいて前記表面反射率が２０％未満となる前記雰囲気中における炭化水素ガスの含有量及び／又は成膜圧力を求め、求められた炭化水素ガスの含有量及び／又は成膜圧力に基づいて行い、
前記相関関係は、炭化水素ガスの含有量の増加及び／又は成膜圧力の上昇により、２００ｎｍ近傍の表面反射率が低減する関係であることを特徴とするフォトマスクブランクの製造方法。
【請求項２】
前記相関関係は、炭化水素ガスの成膜圧力の上昇により、表面反射率が最も小さくなる極小点が短波長側にシフトする関係であることを特徴とする請求項１記載のフォトマスクブランクの製造方法。
【請求項３】
前記遮光膜は、更に酸素と窒素の少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載のフォトマスクブランクの製造方法。
【請求項４】
前記透光性基板と前記遮光膜との間に、ハーフトーン型位相シフター膜を形成することを特徴とする請求項１乃至３の何れか一に記載のフォトマスクブランクの製造方法。
【請求項５】
前記ハーフトーン型位相シフター膜の１５０〜２００ｎｍの短波長域における透過率が、１０％以上４０％以下であることを特徴とする請求項４記載のフォトマスクブランクの製造方法。
【請求項６】
前記フォトマスクブランクは、前記遮光膜上に形成されるレジストパターンをマスクにしてドライエッチング処理により、前記遮光膜をパターニングするフォトマスクの作製方法に対応するドライエッチング処理用のフォトマスクブランクであることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一に記載のフォトマスクブランクの製造方法。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れか一に記載の製造方法により得られるフォトマスクブランクにおける前記遮光膜を、ドライエッチング処理によりパターニングする工程を有することを特徴とするフォトマスクの製造方法。
【請求項８】
請求項４又は５に記載の製造方法により得られるフォトマスクブランクにおける前記遮光膜を、ドライエッチング処理によりパターニングし、前記ハーフトーン型位相シフター膜上に遮光膜パターンを形成した後、該遮光膜パターンをマスクにして、前記ハーフトーン型位相シフター膜をドライエッチング処理によりパターニングし、前記透光性基板上にハーフトーン型位相シフター膜パターンを形成することを特徴とするフォトマスクの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遮光膜パターン形成のためのドライエッチング処理用に好適で、しかも１９０〜３００ｎｍの短波長域（特に２００ｎｍ近傍）に対する遮光膜の表面反射率を低下させたフォトマスクブランク及びフォトマスクの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、半導体装置の製造工程では、フォトリソグラフィー法を用いて微細パターンの形成が行われている。また、この微細パターンの形成には通常何枚ものフォトマスクと呼ばれている基板が使用される。このフォトマスクは、一般に透光性のガラス基板上に、金属薄膜等からなる遮光性の微細パターンを設けたものであり、このフォトマスクの製造においてもフォトリソグラフィー法が用いられている。
【０００３】
フォトリソグラフィー法によるフォトマスクの製造には、ガラス基板等の透光性基板上に遮光膜を有するフォトマスクブランクが用いられる。このフォトマスクブランクを用いたフォトマスクの製造は、フォトマスクブランク上に形成されたレジスト膜に対し、所望のパターン露光を施す露光工程と、所望のパターン露光に従って前記レジスト膜を現像してレジストパターンを形成する現像工程と、レジストパターンに沿って前記遮光膜をエッチングするエッチング工程と、残存したレジストパターンを剥離除去する工程とを有して行われている。上記現像工程では、フォトマスクブランク上に形成されたレジスト膜に対し所望のパターン露光を施した後に現像液を供給して、現像液に可溶なレジスト膜の部位を溶解し、レジストパターンを形成する。また、上記エッチング工程では、このレジストパターンをマスクとして、たとえばウェットエッチングによって、レジストパターンの形成されていない遮光膜が露出した部位を溶解し、これにより所望のマスクパターンを透光性基板上に形成する。こうして、フォトマスクが出来上がる。
【０００４】
たとえば特許文献１には、ウェットエッチングに適したマスクブランクとして、透明基板上に、ハーフトーン材料膜と金属膜との積層膜を有し、この金属膜は、表面側から透明基板側に向かってエッチングレートが異なる材料で構成される領域が存在しており、例えばＣｒＮ／ＣｒＣの金属膜とＣｒＯＮの反射防止膜からなるハーフトーン型位相シフトマスクブランクが記載されている。
【０００５】
ところで、半導体装置のパターンを微細化するに当たっては、フォトマスクに形成されるマスクパターンの微細化に加え、フォトリソグラフィーで使用される露光光源波長の短波長化が必要となる。半導体装置製造の際の露光光源としては、近年ではＫｒＦエキシマレーザー（波長２４８ｎｍ）から、ＡｒＦエキシマレーザー（波長１９３ｎｍ）、更にはＦ２エキシマレーザー（波長１５７ｎｍ）へと短波長化が進んでいる。
その一方で、フォトマスクやフォトマスクブランクにおいては、フォトマスクに形成されるマスクパターンを微細化するに当たっては、フォトマスク製造の際のパターニング手法として、従来のウェットエッチングに替わってドライエッチング加工が必要になってきている。
【０００６】
また、マスクパターンを微細化しても、そのフォトマスクを用いてパターン転写を行なうとき、遮光膜パターン（マスクパターン）の表面で露光光の反射が起こると、迷光の発生によってパターンの転写精度が悪化してしまうので、このような迷光の発生を防止するため、フォトマスクブランクやフォトマスクにおいて遮光膜の表面に、例えばＣｒＯ、ＣｒＯＮといった材料からなる反射防止膜を設けることが行なわれている。
尚、特許文献２には、ハーフトーン型位相シフトマスクブランクにおける遮光膜の最上層部分を反射率調整部とし、この反射率調整部における窒素の含有量によって、遮光膜表面の露光光等の波長に対する反射率を調整することが記載されている。
【０００７】
【特許文献１】特許第２９８３０２０号公報
【特許文献２】特開２００３−３２２９５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、後述の図４に示すような、位相シフター膜のマスクパターンが形成されている領域にあって、マスクパターンにおける光透過部との境界部を除く部分に遮光膜を形成させたハーフトーン型位相シフトマスクは、半導体装置のパターンの微細化を実現する上で好適であるが、このようなハーフトーン型位相シフトマスクにあっては、露光波長に対する透過率の高い（１５％以上）位相シフター膜を備え、半導体装置のパターンの微細化に伴い半導体装置製造の際の露光光源として近年主流となりつつある例えばＡｒＦエキシマレーザーの波長１９３ｎｍにおける遮光膜の表面反射率は出来るだけ低く、特に２０％未満であることが望まれている。
しかしながら、上記特許文献２のように、遮光膜の最上層部分の反射率調整部における窒素の含有量によって、遮光膜表面の露光光波長に対する反射率を調整するといっても、露光波長１９３ｎｍにおける反射率を下げられてもせいぜい２０％が限度であり（たとえば特許文献の図３を参照）、十分な反射率低減効果が得られない。
【０００９】
そこで本発明は、従来の問題点を解決するべくなされたものであり、その目的とするところは、第一に、効果的に１９０〜３００ｎｍの短波長域（特に２００ｎｍ近傍）における遮光膜の表面反射率を十分に低減させ、短波長化の傾向にある露光光源に対しても良好なパターンの転写精度が得られるフォトマスクブランク及びフォトマスクの製造方法を提供することである。第二に、遮光膜のドライエッチング速度を高めることで、ドライエッチング時間が短縮でき、レジスト膜の膜減りを低減することができ、その結果、レジスト膜を薄膜化して解像性、パターン精度（ＣＤ精度）を向上でき、ドライエッチング時間の短縮化による断面形状の良好な遮光膜のパターンが形成することができるフォトマスクブランク及びフォトマスクの製造方法を提供することである。第三に、遮光膜に必要な遮光性能を有しつつ、遮光膜の薄膜化により、断面形状の良好な遮光膜のパターンが形成することができるフォトマスクブランク及びフォトマスクの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明は以下の構成を有する。
（構成１）透光性基板上にクロムを含む材料からなる遮光膜を有するフォトマスクブランクの製造方法において、前記遮光膜は、該遮光膜の上層部に少なくとも炭素を含む反射率調整部が形成されてなり、前記反射率調整部は、クロムを含むターゲットを用い、少なくとも炭化水素ガスを含む雰囲気中で、１９０〜３００ｎｍの波長域における表面反射率が２０％未満となるように、スパッタリング成膜により形成することを特徴とするフォトマスクブランクの製造方法。
（構成２）前記反射率調整部は、前記雰囲気中における前記炭化水素ガスの含有量、及び／又はスパッタリング成膜時の成膜圧力を調整して形成することを特徴とする構成１記載のフォトマスクブランクの製造方法。
（構成３）前記遮光膜は、更に酸素と窒素の少なくとも一方を含むことを特徴とする構成１又は２に記載のフォトマスクブランクの製造方法。
（構成４）前記透光性基板と前記遮光膜との間に、ハーフトーン型位相シフター膜を形成することを特徴とする構成１乃至３の何れか一に記載のフォトマスクブランクの製造方法。
【００１１】
（構成５）前記ハーフトーン型位相シフター膜の１５０〜２００ｎｍの短波長域における透過率が、１０％以上４０％以下であることを特徴とする構成４記載のフォトマスクブランクの製造方法。
（構成６）前記フォトマスクブランクは、前記遮光膜上に形成されるレジストパターンをマスクにしてドライエッチング処理により、前記遮光膜をパターニングするフォトマスクの作製方法に対応するドライエッチング処理用のフォトマスクブランクであることを特徴とする構成１乃至５の何れか一に記載のフォトマスクブランクの製造方法。
（構成７）構成１乃至６の何れか一に記載の製造方法により得られるフォトマスクブランクにおける前記遮光膜を、ドライエッチング処理によりパターニングする工程を有することを特徴とするフォトマスクの製造方法。
（構成８）構成４又は５に記載の製造方法により得られるフォトマスクブランクにおける前記遮光膜を、ドライエッチング処理によりパターニングし、前記ハーフトーン型位相シフター膜上に遮光膜パターンを形成した後、該遮光膜パターンをマスクにして、前記ハーフトーン型位相シフター膜をドライエッチング処理によりパターニングし、前記透光性基板上にハーフトーン型位相シフター膜パターンを形成することを特徴とするフォトマスクの製造方法。
【００１２】
構成１にあるように、本発明のフォトマスクブランクの製造方法は、透光性基板上にクロムを含む材料からなる遮光膜を有するフォトマスクブランクの製造方法において、前記遮光膜は、該遮光膜の上層部に少なくとも炭素を含む反射率調整部が形成されてなり、前記反射率調整部は、クロムを含むターゲットを用い、少なくとも炭化水素ガスを含む雰囲気中で、前記遮光膜の１９０〜３００ｎｍの波長域における表面反射率が２０％未満となるように、スパッタリング成膜により形成する。
このように、１９０〜３００ｎｍの波長域における遮光膜上層部の反射率調整部が、その表面反射率が２０％未満となるように、少なくとも炭化水素ガスを含む雰囲気中でスパッタリング成膜により形成することで、効果的に１９０〜３００ｎｍの波長域（特に、２００ｎｍ近傍）における表面反射率を充分に低減することができる。従って、半導体装置のパターンの微細化の要求に伴い短波長化の傾向にある露光光源に対しても、良好なパターンの転写精度が得られる。
【００１３】
従来のウェットエッチング処理に適した遮光膜を備えたフォトマスクブランクの場合、遮光膜に含まれる炭素の含有量によって遮光膜全体のウェットエッチング時間がコントロールされるため、反射率低減を目的として遮光膜の特に上層部に炭素を任意に含有させることには制約があった。そこで、遮光膜の上層部を例えば、ＣｒＯＮ等の材料で構成し、Ｏ、Ｎの含有量で露光光に対する遮光膜の表面反射率を調整していたが、前記特許文献２に関連して説明したように、短波長域、例えば露光波長１９３ｎｍでの充分な反射率低減効果は得られなかった。本発明のフォトマスクブランクにおいては、ドライエッチング処理に好適な遮光膜を備えることで、炭素含有の制約が緩くなり、遮光膜上層部の反射率調整部における炭素の含有量によって、遮光膜の表面反射率を十分に低減できるように調整することができる。これにより、１９０〜３００ｎｍの波長域（特に、２００ｎｍ近傍）における表面反射率が２０％未満とすることができる。
【００１４】
構成２にあるように、前記反射率調整部は、スパッタリング成膜時の雰囲気中における炭化水素ガスの含有量、及び／又はスパッタリング成膜時の成膜圧力を調整して形成することで、より効果的に１９０〜３００ｎｍの波長域（特に、２００ｎｍ近傍）における表面反射率を低減することができる。
【００１５】
構成３にあるように、クロムを含有する前記遮光膜は、更に酸素と窒素の少なくとも一方の元素を含むことが好ましい。クロムと、酸素と窒素の少なくとも一方の元素を含む材料からなる遮光膜は、クロム単体からなる遮光膜よりもドライエッチング速度が速くなり、ドライエッチング時間の短縮化を図ることができる。ドライエッチング時間の短縮により、遮光膜上に形成されるレジスト膜のドライエッチング時の膜減りを低減することが出来る。その結果、レジストの薄膜化が可能となり、パターンの解像性、パターン精度（ＣＤ精度）を向上することができる。また、このような酸素、窒素を含むクロム系材料の遮光膜は、パターンの微細化を達成する上で有効な２００ｎｍ以下の露光波長においては、膜厚を厚くしなくてもある程度の薄膜で所望の光学濃度（例えば２．５以上であることが好ましい）を得ることができ、遮光膜に必要な遮光性能を有しつつ、遮光膜の薄膜化を達成することが可能になる。
【００１６】
また、構成４にあるように、透光性基板と遮光膜との間に、ハーフトーン型位相シフター膜を形成しても良い。特に、位相シフター膜のマスクパターンが形成されている領域にあって、マスクパターンにおける光透過部との境界部を除く部分に遮光膜を形成させたハーフトーン型位相シフトマスクにあっては、１９０〜３００ｎｍの短波長域（特に２００ｎｍ近傍）での遮光膜の表面反射率を十分に（２０％未満に）低減できる本発明は好適である。
【００１７】
その場合、構成５にあるように、上記ハーフトーン型位相シフター膜の露光光に対する透過率が１０％以上４０％以下である場合、本発明は特に好適である。即ち、露光光に対する高透過率の位相シフター膜を備えるハーフトーン型位相シフトマスクにおいては、位相シフター膜のマスクパターンが形成されている領域にあって、マスクパターンにおける光透過部（マスクパターンが形成されておらず透光性基板が露出している部分）との境界部を除く部分に遮光膜を形成させておくことによって、本来は完全に遮光されることが望ましい部分の遮光をより完全にするようにした構造としているため、１９０〜３００ｎｍの短波長域（特に２００ｎｍ近傍）での遮光膜の表面反射率がパターン精度等に及ぼす影響が大きいからである。
また、構成６にあるように、前記フォトマスクブランクは、前記遮光膜上に形成されるレジストパターンをマスクにしてドライエッチング処理により、前記遮光膜をパターニングするフォトマスクの作製方法に対応するドライエッチング処理用のフォトマスクブランクであることが好適である。
【００１８】
また、構成７にあるように、構成１乃至６に記載のフォトマスクブランクにおける遮光膜をドライエッチング処理を用いてパターニングする工程を有するフォトマスクの製造方法によれば、ドライエッチング時間を短縮でき、断面形状の良好な遮光膜パターンが精度良く形成されたフォトマスクを得ることができる。
また、構成８にあるように、構成４又は５のフォトマスクブランクにおける遮光膜を、ドライエッチング処理によりパターニングし、ハーフトーン型位相シフター膜上に遮光膜パターンを形成した後、遮光膜パターンをマスクにして、ハーフトーン型位相シフター膜をドライエッチング処理によりパターニングし、透光性基板上にハーフトーン型位相シフター膜パターンを形成するフォトマスクの製造方法によれば、パターンの微細化に対応した、良好なパターン転写精度が得られるフォトマスクを得ることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、効果的に１９０〜３００ｎｍの短波長域（特に２００ｎｍ近傍）における遮光膜の表面反射率を十分に低減させ、微細パターンであっても良好なパターン精度が得られるフォトマスクブランク及びフォトマスクの製造方法を提供することができる。
また、本発明によれば、遮光膜のドライエッチング速度を高めることで、ドライエッチング時間が短縮でき、レジスト膜の膜減りを低減することができる。その結果、レジスト膜の薄膜化が可能となり、パターンの解像性、パターン精度（ＣＤ精度）を向上することができる。更に、ドライエッチング時間の短縮化により、断面形状の良好な遮光膜パターンが形成できるフォトマスクブランク及びフォトマスクの製造方法を提供することができる。
また、本発明によれば、遮光膜に必要な遮光性能を有しつつ、遮光膜の薄膜化により、断面形状の良好な遮光膜のパターンが形成することができるフォトマスクブランク及びフォトマスクの製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳述する。
図１は本発明により得られるフォトマスクブランクの第一の実施の形態を示す断面図である。
図１のフォトマスクブランク１０は、透光性基板１上に遮光膜２を有するバイナリマスク用フォトマスクブランクの形態のものである。
上記フォトマスクブランク１０は、前記遮光膜２上に形成されるレジストパターンをマスクにしてドライエッチング処理により、前記遮光膜２をパターニングするフォトマスクの作製方法に対応するドライエッチング処理用のマスクブランクである。
ここで、透光性基板１としては、ガラス基板が一般的である。ガラス基板は、平坦度及び平滑度に優れるため、フォトマスクを使用して半導体基板上へのパターン転写を行う場合、転写パターンの歪み等が生じないで高精度のパターン転写を行える。
【００２１】
本発明において、上記遮光膜２は、その上に形成されるレジストパターンをマスクにしてドライエッチングによってパターニングする際にレジスト膜の膜減りが起こっても、遮光膜のパターニング終了時点でレジスト膜が残存するように、ドライエッチング処理において、レジストとの選択比が１を超える材料とすることが好ましい。選択比は、ドライエッチング処理に対するレジストの膜減り量と遮光膜の膜減り量の比（＝遮光膜の膜減り量／レジストの膜減り量）で表される。好ましくは、遮光膜パターンの断面形状の悪化防止や、グローバルローディング現象を抑える点から、遮光膜は、レジストとの選択比が１を超え１０以下、更に好ましくは、１を超え５以下とすることが望ましい。
【００２２】
具体的な遮光膜２の材料としては、クロムと、クロム単体よりもドライエッチング速度が速くなる添加元素とを含む材料が挙げられる。このようなクロム単体よりもドライエッチング速度が速くなる添加元素としては、酸素と窒素の少なくとも一方の元素を含むことが好ましい。
遮光膜２中に酸素を含む場合の酸素の含有量は、５〜８０原子％の範囲が好適である。酸素の含有量が５原子％未満であると、クロム単体よりもドライエッチング速度が速くなる効果が得られ難い。一方、酸素の含有量が８０原子％を超えると、波長２００ｎｍ以下の例えばＡｒＦエキシマレーザー（波長１９３ｎｍ）においての吸収係数が小さくなるため、所望の光学濃度（例えば２．５以上）を得るためには膜厚を厚くする必要が生じてしまう。また、ドライエッチングガス中の酸素の量を低減するという観点からは、遮光膜２中の酸素の含有量は特に６０〜８０原子％の範囲とするのが好ましい。
【００２３】
また、遮光膜２中に窒素を含む場合の窒素の含有量は、２０〜８０原子％の範囲が好適である。窒素の含有量が２０原子％未満であると、クロム単体よりもドライエッチング速度が速くなる効果が得られ難い。また、窒素の含有量が８０原子％を超えると、波長２００ｎｍ以下の例えばＡｒＦエキシマレーザー（波長１９３ｎｍ）においての吸収係数が小さくなるため、所望の光学濃度（例えば２．５以上）を得るためには膜厚を厚くする必要が生じてしまう。
また、遮光膜２中に酸素と窒素の両方を含んでもよい。その場合の含有量は、酸素と窒素の合計が１０〜８０原子％の範囲とするのが好適である。また、遮光膜２中に酸素と窒素の両方を含む場合の酸素と窒素の含有比は、特に制約はされず、吸収係数等の兼ね合いで適宜決定される。
【００２４】
上記遮光膜２の形成方法は、特に制約する必要はないが、なかでもスパッタリング成膜法が好ましく挙げられる。スパッタリング成膜法によると、均一で膜厚の一定な膜を形成することが出来るので、本発明には好適である。透光性基板１上に、スパッタリング成膜法によって上記遮光膜２を成膜する場合、スパッタターゲットとしてクロム（Ｃｒ）ターゲットを用い、チャンバー内に導入するスパッタガスは、アルゴンガスやヘリウムガスなどの不活性ガスに酸素、窒素もしくは二酸化炭素、一酸化窒素等のガスを混合したものを用いる。アルゴンガス等の不活性ガスに酸素ガス或いは二酸化炭素ガスを混合したスパッタガスを用いると、クロムに酸素を含む遮光膜を形成することができ、アルゴンガス等の不活性ガスに窒素ガスを混合したスパッタガスを用いると、クロムに窒素を含む遮光膜を形成することができ、またアルゴンガス等の不活性ガスに一酸化窒素ガス、或いは窒素ガスと酸素ガスを混合したスパッタガスを用いると、クロムに窒素と酸素を含む遮光膜を形成することができる。また、アルゴンガス等の不活性ガスにメタンガスを混合したスパッタガスを用いると、クロムに炭素を含む遮光膜を形成することができる。
【００２５】
上記遮光膜２の膜厚は、露光光に対して光学濃度が２．５以上となるように設定される。具体的には、上記遮光膜２の膜厚は、９０ｎｍ以下であることが好ましい。その理由は、近年におけるサブミクロンレベルのパターンサイズへのパターンの微細化に対応するためには、膜厚が９０ｎｍを超えると、ドライエッチング時のパターンのマイクロローディング現象等によって、微細パターンの形成が困難となる場合が考えられるためである。膜厚をある程度薄くすることによって、パターンのアスペクト比（パターン幅に対するパターン深さの比）の低減を図ることができ、グローバルローディング現象及びマイクロローディング現象による線幅エラーを低減することができる。さらに、膜厚をある程度薄くすることによって、特にサブミクロンレベルのパターンサイズのパターンに対し、パターンへのダメージ（倒壊等）を防止することが可能になる。本発明における遮光膜２は、２００ｎｍ以下の露光波長においては、膜厚を９０ｎｍ以下の薄膜としても所望の光学濃度（例えば２．５以上）を得ることができる。遮光膜２の膜厚の下限については、所望の光学濃度が得られる限りにおいては薄くすることができる。
【００２６】
本発明において、上記遮光膜２は、露光光に対する反射率を低減するため、表層部（上層部）に反射率調整部を含む。その場合、反射率調整部としては、例えばＣｒＣＯ，ＣｒＣＮＯ等の材質が好ましく挙げられる。
本発明では、この反射率調整部に炭素を含有し、反射率調整部における炭素の含有量によって、前記遮光膜の１９０〜３００ｎｍの短波長域（特に２００ｎｍ近傍）における表面反射率が調整されている。この炭素を含む反射率調整部を設けることによって、１９０〜３００ｎｍの短波長域（特に２００ｎｍ近傍）における遮光膜の表面反射率を例えば２０％未満に低減することができる。好ましくは１５％以下に抑えることができるので、マスクパターンを被転写体に転写するときに、投影露光面との間での多重反射を抑制し、結像特性の低下を抑制することができる。さらに、フォトマスクブランクやフォトマスクの欠陥検査に用いる波長（例えば２５７ｎｍ、３６４ｎｍ、４８８ｎｍ等）に対する反射率を例えば３０％以下とすることが、欠陥を高精度で検出する上で望ましい。特に、反射率調整部として炭素を含む膜とすることにより、上述のように短波長域の露光波長に対する反射率を低減させ、且つ、上記検査波長（特に２５７ｎｍ）に対する反射率が２０％以下とすることができるので望ましい。
【００２７】
具体的には、反射率調整部における炭素の含有量は、１〜２０原子％の範囲内とすることが好ましい。反射率調整部に上記範囲内で炭素を含有することにより、１９０〜３００ｎｍの短波長域（特に２００ｎｍ近傍）における遮光膜の表面反射率を十分に低減できる効果が得られる。尚、炭素の含有量が１原子％未満の場合、短波長域での反射率を低減させる効果が小さくなる。一方、炭素の含有量が２０原子％超の場合、ドライエッチング速度が低下する傾向が著しくなるため好ましくない。より好ましい炭素の含有量は、２〜１５原子％が望ましい。
【００２８】
上記遮光膜は、前述したようにクロムからなるターゲットを用いたスパッタリング成膜により形成することができるが、その場合、少なくとも炭化水素系ガスを含む雰囲気中で、前記スパッタリング成膜により、遮光膜の上層部に少なくとも炭素を含む反射率調整部を形成することができる。この反射率調整部は、前記雰囲気中における炭化水素系ガスの含有量、及び／又は成膜圧力とを、遮光膜の１９０〜３００ｎｍの短波長域（特に２００ｎｍ近傍）における表面反射率が所望の反射率（例えば２０％未満）となるように調整して、スパッタリング成膜により形成する。上記炭化系水素ガスとしては、メタン、プロパン、ブタン、エタンなどが挙げられる。上記炭化水素系ガスを含む雰囲気としては、例えばアルゴンやヘリウムなどの不活性ガスとメタン（ＣＨ４）の混合ガス雰囲気が挙げられる。後述（実施例）の図６、図７にも示されるように、アルゴンとメタン（ＣＨ４）の混合ガス雰囲気において、メタンガスの含有量の増加、及び／又は、成膜圧力の上昇により、１９０〜３００ｎｍの短波長域（特に２００ｎｍ近傍）における表面反射率を低減することができる。
【００２９】
この場合、予め前記雰囲気中における炭化水素系ガスの含有量及び／又は成膜圧力と、遮光膜の１９０〜３００ｎｍの短波長域（特に２００ｎｍ近傍）における表面反射率との相関関係を求めておき、この表面反射率が所望の反射率（例えば２０％未満）となるような、前記雰囲気中における炭化水素系ガスの含有量及び／又は成膜圧力を前記相関関係から求め、この炭化水素系ガスの含有量及び／又は成膜圧力の雰囲気中で、反射率調整部をスパッタリング成膜により形成することが好適である。
また、上記遮光膜２は、表層部の反射率調整部以外の層（遮光層）中に炭素を含有してもよい。この場合、反射率調整部に含まれる炭素を含め、遮光膜全体の炭素の含有量は、２０原子％以下とすることが好ましい。炭素の含有量が２０原子％超の場合、ドライエッチング速度が低下し、遮光膜をドライエッチングによりパターニングする際に要するドライエッチング時間が長くなり、レジスト膜を薄膜化することが困難となるので好ましくない。また、反射率調整部として炭素を含む場合、炭素の含有量が多いとドライエッチング速度が低下する傾向にあるので、ドライエッチング時間を短縮できるためには、遮光膜全体に占める反射率調整部の割合を０．４５以下、さらに好ましくは０．３０以下、さらに好ましくは０．２０以下とすることが望ましい。
【００３０】
尚、反射率調整部は必要に応じて透光性基板側にも設けてもよい。
また、上記遮光膜２は、クロムと、酸素、窒素、炭素等の元素の含有量が深さ方向で異なり、表層部の反射率調整部と、それ以外の層（遮光層）で段階的、又は連続的に組成傾斜した組成傾斜膜としても良い。このような遮光膜を組成傾斜膜とするためには、例えば前述のスパッタリング成膜時のスパッタガスの種類（組成）を成膜中に適宜切替える方法が好適である。
【００３１】
また、フォトマスクブランクとしては、後述する図２（ａ）にあるように、上記遮光膜２の上に、レジスト膜３を形成した形態であっても構わない。レジスト膜３の膜厚は、遮光膜のパターン精度（ＣＤ精度）を良好にするためには、できるだけ薄い方が好ましい。本実施の形態のような所謂バイナリマスク用フォトマスクブランクの場合、具体的には、レジスト膜３の膜厚は、３００ｎｍ以下が好ましい。さらに好ましくは、２００ｎｍ以下、さらに好ましくは１５０ｎｍ以下とすることが望ましい。レジスト膜の膜厚の下限は、レジストパターンをマスクにして遮光膜をドライエッチングしたときに、レジスト膜が残存するように設定される。また、高い解像度を得るために、レジスト膜３の材料はレジスト感度の高い化学増幅型レジストが好ましい。
【００３２】
次に、図１に示すフォトマスクブランク１０を用いたフォトマスクの製造方法を説明する。
このフォトマスクブランク１０を用いたフォトマスクの製造方法は、フォトマスクブランク１０の遮光膜２を、ドライエッチングを用いてパターニングする工程を有し、具体的には、フォトマスクブランク１０上に形成されたレジスト膜に対し、所望のパターン露光（パターン描画）を施す工程と、所望のパターン露光に従って前記レジスト膜を現像してレジストパターンを形成する工程と、レジストパターンに沿って前記遮光膜をエッチングする工程と、残存したレジストパターンを剥離除去する工程とを有する。
【００３３】
図２は、フォトマスクブランク１０を用いたフォトマスクの製造工程を順に示す断面図である。
図２（ａ）は、図１のフォトマスクブランク１０の遮光膜２上にレジスト膜３を形成した状態を示している。尚、レジスト材料としては、ポジ型レジスト材料でも、ネガ型レジスト材料でも用いることができる。
次に、図２（ｂ）は、フォトマスクブランク１０上に形成されたレジスト膜３に対し、所望のパターン露光（パターン描画）を施す工程を示す。パターン露光は、電子線描画装置などを用いて行われる。上述のレジスト材料は、電子線又はレーザーに対応する感光性を有するものが使用される。
次に、図２（ｃ）は、所望のパターン露光に従ってレジスト膜３を現像してレジストパターン３ａを形成する工程を示す。該工程では、フォトマスクブランク１０上に形成したレジスト膜３に対し所望のパターン露光を施した後に現像液を供給して、現像液に可溶なレジスト膜の部位を溶解し、レジストパターン３ａを形成する。
【００３４】
次いで、図２（ｄ）は、上記レジストパターン３ａに沿って遮光膜２をエッチングする工程を示す。本発明のフォトマスクブランクはドライエッチングに好適であるため、エッチングはドライエッチングを用いることが好適である。該エッチング工程では、上記レジストパターン３ａをマスクとして、ドライエッチングによって、レジストパターン３ａの形成されていない遮光膜２が露出した部位を除去し、これにより所望の遮光膜パターン２ａ（マスクパターン）を透光性基板１上に形成する。
このドライエッチングには、塩素系ガス、又は、塩素系ガスと酸素ガスとを含む混合ガスからなるドライエッチングガスを用いることが本発明にとって好適である。本発明におけるクロムと酸素、窒素等の元素とを含む材料からなる遮光膜２に対しては、上記のドライエッチングガスを用いてドライエッチングを行うことにより、ドライエッチング速度を高めることができ、ドライエッチング時間の短縮化を図ることができるので、断面形状の良好な遮光膜パターンを形成することができる。ドライエッチングガスに用いる塩素系ガスとしては、例えば、Ｃｌ２，ＳｉＣｌ４，ＨＣｌ、ＣＣｌ４、ＣＨＣｌ３等が挙げられる。
【００３５】
尚、クロムに少なくとも酸素を含む材料からなる遮光膜の場合、遮光膜中の酸素とクロムと塩素系ガスとの反応により塩化クロミルが生成されるため、ドライエッチングに塩素系ガスと酸素ガスの混合ガスからなるドライエッチングガスを用いる場合、遮光膜に含まれる酸素の含有量に応じ、ドライエッチングガス中の酸素の含有量を低減させることができる。このように酸素の量を低減させたドライエッチングガスを用いてドライエッチングを行うことにより、レジストパターンに悪影響を与える酸素の量を低減することができ、ドライエッチング時のレジストパターンへのダメージを防止できるため、遮光膜のパターン精度の向上したフォトマスクが得られる。尚、遮光膜に含まれる酸素の含有量によっては、ドライエッチングガス中の酸素の量をゼロ（零）とした酸素を含まないドライエッチングガスを用いることも可能である。
【００３６】
図２（ｅ）は、残存したレジストパターン３ａを剥離除去することにより得られたフォトマスク２０を示す。こうして、断面形状の良好な遮光膜パターンが精度良く形成されたフォトマスクが出来上がる。
尚、本発明は以上説明した実施の形態には限定されない。即ち、透光性基板上に遮光膜を形成した、所謂バイナリマスク用フォトマスクブランクに限らず、例えば、ハーフトーン型位相シフトマスクの製造に用いるためのフォトマスクブランクであってもよい。この場合、後述する第二の実施の形態に示すように、透光性基板上のハーフトーン位相シフター膜上に遮光膜が形成される構造となり、ハーフトーン位相シフター膜と遮光膜とを合わせて所望の光学濃度（例えば２．５以上）が得られればよいため、遮光膜自体の光学濃度は例えば２．５よりも小さい値とすることもできる。
【００３７】
次に、図３（ａ）を用いて本発明のフォトマスクブランクの第二の実施の形態を説明する。
図３（ａ）のフォトマスクブランク３０は、透光性基板１上に、ハーフトーン型位相シフター膜４とその上の遮光層５と反射率調整部６とからなる遮光膜２を有する形態のものである。透光性基板１、遮光膜２については、上記第１の実施の形態で説明したので省略する。
上記ハーフトーン型位相シフター膜４は、実質的に露光に寄与しない強度の光（例えば、露光波長に対して１％〜３０％）を透過させるものであって、所定の位相差を有するものである。このハーフトーン型位相シフター膜４は、該ハーフトーン型位相シフター膜４をパターニングした光半透過部と、ハーフトーン型位相シフター膜４が形成されていない実質的に露光に寄与する強度の光を透過させる光透過部とによって、光半透過部を透過して光の位相が光透過部を透過した光の位相に対して実質的に反転した関係になるようにすることによって、光半透過部と光透過部との境界部近傍を通過し回折現象によって互いに相手の領域に回りこんだ光が互いに打ち消しあうようにし、境界部における光強度をほぼゼロとし境界部のコントラスト即ち解像度を向上させるものである。
【００３８】
このハーフトーン型位相シフター膜４は、その上に形成される遮光膜２とエッチング特性が異なる材料とすることが好ましい。例えば、ハーフトーン型位相シフター膜４としては、モリブデン、タングステン、タンタル、ハフニウムなどの金属、シリコン、酸素及び／又は窒素を主たる構成要素とする材料が挙げられる。また、ハーフトーン型位相シフター膜４は、単層でも複数層であっても構わない。
この第２の実施の形態における上記遮光膜２は、ハーフトーン型位相シフト膜と遮光膜とを合わせた積層構造において、露光光に対して光学濃度が２．５以上となるように設定する。そのように設定される遮光膜２の膜厚は、５０ｎｍ以下であることが好ましい。その理由は、上記第１の実施の形態と同様であって、ドライエッチング時のパターンのマイクロローディング現象等によって、微細パターンの形成が困難となる場合が考えられるからである。また、本実施の形態において、上記反射率調整部６上に形成するレジスト膜の膜厚は、２５０ｎｍ以下が好ましい。さらに好ましくは、２００ｎｍ以下、さらに好ましくは１５０ｎｍ以下とすることが望ましい。レジスト膜の膜厚の下限は、レジストパターンをマスクにして遮光膜をドライエッチングしたときに、レジスト膜が残存するように設定される。また、前述の実施の形態の場合と同様、高い解像度を得るために、レジスト膜の材料はレジスト感度の高い化学増幅型レジストが好ましい。
【実施例】
【００３９】
以下、実施例により、本発明の実施の形態を更に具体的に説明する。併せて、実施例に対する比較例についても説明する。
（実施例１）
主表面及び端面が精密研磨された合成石英ガラスからなる透光性基板上に、以下のようにして遮光膜を形成し、バイナリマスク用のフォトマスクブランクを作製した。
上記基板上に、インライン型スパッタ装置を用いて、スパッタターゲットにクロムターゲットを使用し、アルゴンと窒素とヘリウムの混合ガス（Ａｒ：３０体積％、Ｎ２：３０体積％、Ｈｅ：４０体積％）雰囲気中で反応性スパッタリングを行うことによって、遮光層を形成した。尚、この遮光層成膜時、スパッタ装置の全ガス圧は０．１７パスカル（Ｐａ）に調整した。次に、スパッタ装置の全ガス圧を０．５２パスカル（Ｐａ）に調整して、アルゴンとメタンとヘリウムの混合ガス（Ａｒ：４８．７５体積％、ＣＨ４：１１．２５体積％、Ｈｅ：４０体積％）雰囲気中で反応性スパッタリングを行い、引続き、アルゴンと一酸化窒素との混合ガス（Ａｒ：９０体積％、ＮＯ：１０体積％）雰囲気中で反応性スパッタリングを行うことによって、反射率調整部（反射防止層）を形成した。尚、上記反射率調整部形成時、雰囲気中のメタンガス添加量は１１．２５体積％とし、混合ガス中のアルゴンとメタンガスの分圧は０．５２パスカル（Ｐａ）に調整した。このようにして、総膜厚が６８ｎｍの遮光層及び反射率調整部からなる遮光膜が形成されたフォトマスクブランクを得た。
【００４０】
尚、上記反射率調整部の成膜時、雰囲気中のメタンガス添加量（含有量）を０％（図中のａで示す）、８体積％（図中のｂで示す）、１１．２５体積％（図中のｃで示す）と変えた場合の遮光膜の表面反射率スペクトル変化を図６に示す。また、雰囲気混合ガス中のメタンガス添加量を１１．２５体積％とし、アルゴンとメタンガスの流量を増加させることによりガス圧（成膜圧力）を０．２４Ｐａ（図中のａで示す）、０．３２Ｐａ（図中のｂで示す）、０．３８Ｐａ（図中のｃで示す）、０．４６Ｐａ（図中のｄで示す）、０．５２Ｐａ（図中のｅで示す）と変えた場合の遮光膜の表面反射率スペクトル変化を図７に示す。この結果から、メタンガスの添加量の増加、及び／又は、成膜圧力の上昇により、２００ｎｍ近傍の短波長域における遮光膜の表面反射率が低下する傾向にあることが分る。
【００４１】
形成された遮光膜をオージェ分光分析により分析した結果（図５参照）によると、遮光膜のうち遮光層は、クロム及び窒素、並びに反射率調整部の形成に用いた酸素、炭素が若干混入した組成傾斜膜となった。また反射率調整部は、クロム、窒素及び酸素、並びに炭素が混入した組成傾斜膜となった。反射率調整部中の炭素含有量は、８原子％であった。
本実施例の遮光膜は、光学濃度が３．０であった。また、この遮光膜のＡｒＦエキシマレーザー（波長１９３ｎｍ）に対する表面反射率は１６．２％と非常に低く抑えることができた。さらに、フォトマスクの欠陥検査波長である２５７ｎｍ又は３６４ｎｍに対しては、それぞれ１５．４％、２５．１％となり、検査する上でも問題とならない反射率となった。
【００４２】
次に、得られたフォトマスクブランクを用いて前述の図２の工程に従い、フォトマスクを作製した。即ち、フォトマスクブランク１０上に、化学増幅型レジストである電子線レジスト（富士フィルムエレクトロニクスマテリアルズ社製ＣＡＲ-ＦＥＰ１７１）を回転塗布し、所定の加熱乾燥処理を行った。
次にフォトマスクブランク１０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３ａを形成した。
【００４３】
次に、上記レジストパターン３ａに沿って、遮光膜２のドライエッチングを行って遮光膜パターン２ａを形成した。ドライエッチングガスとして、Ｃｌ２とＯ２の混合ガス（Ｃｌ２：Ｏ２＝４：１）を用いた。このときのエッチング速度は、遮光膜の総膜厚／エッチング時間で３．６Å／秒であり、非常に速いものであった。また、レジストの膜減り速度は２．１Å／秒であり、遮光膜のレジストとの選択比は１．７であった。このように、遮光膜２は膜厚が薄い上にエッチング速度が速く、エッチング時間も速いことから、遮光膜パターン２ａの断面形状も垂直形状となり良好となった。また、遮光膜パターン２ａ上にはレジスト膜が残存していた。
残存するレジストパターンを剥離して、フォトマスク２０を得た。得られたフォトマスク２０は、露光波長１９３ｎｍにおける遮光膜パターンの表面反射率が１６．２％と非常に低反射率を維持していた。
【００４４】
（実施例２）
図３は、本実施例に係るフォトマスクブランク及びこのフォトマスクブランクを用いたフォトマスクの製造工程を示す断面図である。本実施例のフォトマスクブランク３０は、同図（ａ）に示すように、透光性基板１上に、ハーフトーン型位相シフター膜４とその上の遮光層５と反射率調整部６とからなる遮光膜２からなる。
このフォトマスクブランク３０は、次のような方法で製造することができる。
実施例１と同じ合成石英ガラスからなる透光性基板上に、枚葉式スパッタ装置を用いて、スパッタターゲットにモリブデン（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体積％：９０体積％）で、反応性スパッタリング（ＤＣスパッタリング）により、モリブデン、シリコン、及び窒素を主たる構成要素とする単層で構成されたＡｒＦエキシマレーザー（波長１９３ｎｍ）用ハーフトーン型位相シフター膜を膜厚６９ｎｍに形成した。尚、このハーフトーン型位相シフター膜は、ＡｒＦエキシマレーザー（波長１９３ｎｍ）でおいて、透過率は５．５％、位相シフト量が略１８０°となっている。
【００４５】
次に、上記ハーフトーン型位相シフター膜上に、実施例１と全く同様にして総膜厚が４８ｎｍの遮光層及び反射率調整部からなる遮光膜を形成した。また、この遮光膜は、ハーフトーン型位相シフター膜との積層構造において光学濃度が３．０であった。また、この遮光膜の露光波長１９３ｎｍにおける表面反射率は１６．２％と非常に低く抑えることができた。さらに、フォトマスクの欠陥検査波長である２５７ｎｍ又は３６４ｎｍに対しては、それぞれ１５．４％、２５．１％となり、検査する上でも問題とならない反射率となった。
【００４６】
このようにして得られたハーフトーン型位相シフトマスク用のフォトマスクブランクを用いて、以下のようにハーフトーン型位相シフトマスクを作製した。
上記フォトマスクブランク３０上に、化学増幅型レジストである電子線レジスト膜（富士フィルムエレクトロニクスマテリアルズ社製ＣＡＲ-ＦＥＰ１７１）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。なお、上記レジスト膜を塗布後、加熱乾燥装置を用いて所定の加熱乾燥処理を行った。
次にフォトマスクブランク３０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７を形成した（図３（ｂ）参照）。
次に、上記レジストパターン７に沿って、遮光層５と反射防止層６とからなる遮光膜２のドライエッチングを行って遮光膜パターン２ａを形成した（同図（ｃ）参照）。ドライエッチングガスとして、Ｃｌ２とＯ２の混合ガス（Ｃｌ２：Ｏ２＝４：１）を用いた。このときのエッチング速度は、遮光膜の総膜厚／エッチング時間で３．６Å／秒であり、非常に速いものであった。このように、遮光膜２は膜厚が薄い上にエッチング速度が速く、エッチング時間も速いことから、遮光膜パターン２ａの断面形状も垂直形状となり良好となった。また、遮光膜２のパターン精度も良好であった。また、遮光膜パターン２ａ上にはレジスト膜が残存していた。
【００４７】
次に、上述の遮光膜パターン２ａ及びレジストパターン７をマスクに、ハーフトーン型位相シフター膜４のエッチングを行ってハーフトーン型位相シフター膜パターン４ａを形成した（同図（ｄ）参照）。このハーフトーン型位相シフター膜４のエッチングにおいては、前記遮光膜パターン２ａの断面形状が影響するため、遮光膜パターン２ａの断面形状が良好であるために、ハーフトーン型位相シフター膜パターン４ａの断面形状も良好となった。
次に、残存するレジストパターン７を剥離後、再度レジスト膜８を塗布し、転写領域内の不要な遮光膜パターンを除去するためのパターン露光を行った後、該レジスト膜８を現像してレジストパターン８ａを形成した（同図（ｅ）、（ｆ）参照）。次いで、ウェットエッチングを用いて不要な遮光膜パターンを除去し、残存するレジストパターンを剥離して、フォトマスク４０を得た（同図（ｇ）参照）。
【００４８】
尚、図３（ｇ）に示す例は、転写領域（マスクパターン形成領域）以外の領域である周辺領域において、位相シフター膜上に遮光膜を形成したものである。この遮光膜は、この周辺領域を露光光が通過できないようにするものであり、マスクを用いてパタ−ン転写を行う際に周辺領域における重複露光によって欠陥が発生する場合があるという問題を解消するためである。尚、図４に示すように、位相シフター膜のマスクパターンが形成されている領域にあって、マスクパターンにおける光透過部との境界部を除く部分に遮光膜を形成させておくこともできる（以下の実施例３を参照）。このような転写領域内においても位相シフター膜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において、本発明は特に好適である。
【００４９】
（実施例３）
実施例１と同じ合成石英ガラスからなる透光性基板上に、枚葉式スパッタ装置を用いて、スパッタターゲットにタンタル（Ｔａ）とハフニウム（Ｈｆ）との混合ターゲット（Ｔａ：Ｈｆ＝９０：１０ａｔ％）を用い、アルゴン（Ａｒ）ガス雰囲気中で、ＤＣマグネトロンスパッタリングにより、膜厚７５ÅのＴａＨｆ膜を形成し、次に、Ｓｉターゲットを用い、アルゴンと酸素と窒素の混合ガス雰囲気中で、反応性スパッタリングにより、膜厚７４０ÅのＳｉＯＮ膜（Ｓｉ：Ｏ：Ｎ＝４０：２７：３３ａｔ％）を形成した。つまり、ＴａＨｆ膜を下層とし、ＳｉＯＮ膜を上層とする二層で構成されたＡｒＦエキシマレーザー（波長１９３ｎｍ）用ハーフトーン型位相シフター膜を形成した。尚、このハーフトーン型位相シフター膜は、ＡｒＦエキシマレーザー（波長１９３ｎｍ）でおいて、透過率は１５．０％と高透過率を有し、位相シフト量が略１８０°となっている。
【００５０】
次に、上記ハーフトーン型位相シフター膜上に、実施例１と同様にして総膜厚が４８ｎｍの遮光層及び反射率調整部からなる遮光膜を形成した。この遮光膜は、ハーフトーン型位相シフター膜との積層構造において光学濃度が３．０であった。また、この遮光膜の露光波長１９３ｎｍにおける表面反射率は１６．２％と非常に低く抑えることができた。さらに、フォトマスクの欠陥検査波長である２５７ｎｍ又は３６４ｎｍに対しては、それぞれ１５．４％、２５．１％となり、検査する上でも問題とならない反射率となった。
このようにして得られたハーフトーン型位相シフトマスク用のフォトマスクブランクを用いて、実施例２の工程に倣い、図４に示すハーフトーン型位相シフトマスクを作製した。得られたフォトマスク２０は、露光波長１９３ｎｍにおける遮光膜パターンの表面反射率が１６．２％と非常に低反射率を維持していた。
【００５１】
本実施例では、図４に示すように、転写領域内の遮光膜パターンを除去せずに、マスクパターンにおける光透過部（マスクパターンが形成されておらず透明基板が露出している部分）との境界部を除く部分に遮光膜を形成させておいた。
図４に示すハーフトーン型位相シフトマスクは、位相シフター膜のマスクパターンが形成されている領域にあって、マスクパターンにおける光透過部（マスクパターンが形成されておらず透明基板が露出している部分）との境界部を除く部分に遮光膜を形成させておくことによって、本来は完全に遮光されることが望ましい部分の遮光をより完全にするようにしたものである。すなわち、マスクパターンが形成されている領域内にあっては、マスクパターンである位相シフター膜に本来要求される機能は、光透過部との境界部のみで位相をシフトさせた光を通過させればよく、他の大部分（上記境界部を除く部分）は、むしろ完全に遮光することが望ましいからである。本実施例のように、露光光に対する透過率が高い位相シフター膜を備える場合には、本実施例のフォトマスクの形態は特に好適である。
【００５２】
（比較例）
実施例１と同じ合成石英ガラスからなる透光性基板上に、インライン型スパッタ装置を用いて、スパッタターゲットにクロムターゲットを使用し、アルゴンと窒素の混合ガス（Ａｒ：８０体積％、Ｎ２：２０体積％、ガス圧：０．３パスカル）雰囲気中で反応性スパッタリングを行い、次にアルゴンとメタンとヘリウムの混合ガス（Ａｒ：３２体積％、ＣＨ４：８体積％、Ｈｅ：６０体積％、ガス圧：０．３パスカル）雰囲気中で反応性スパッタリングを行うことによって、遮光層を形成した。引続き、アルゴンと一酸化窒素の混合ガス（Ａｒ：９０体積％、ＮＯ：１０体積％、ガス圧：０．３パスカル）雰囲気中で反応性スパッタリングを行うことによって、反射率調整部を形成した。このようにして、総膜厚が６８ｎｍの遮光層及び反射率調整部からなる遮光膜が形成された。
本比較例の遮光膜は、光学濃度が３．０であった。また、この遮光膜の露光波長１９３ｎｍにおける表面反射率は２４．２％であった。尚、上記反射率調整部の成膜時、雰囲気中の一酸化窒素の割合を増加させたり、或いは一酸化窒素の流量を増加させたりしたが、表面反射率が最も小さくなる極小点を効果的に短波長側、低反射側に変化させても、遮光膜の露光波長１９３ｎｍにおける表面反射率は２０．０％より低下しなかった。
【００５３】
次に、得られたフォトマスクブランクを用いて、前述の実施例１と同様にして、フォトマスクを作製した。遮光膜のドライエッチング速度は、遮光膜の総膜厚／エッチング時間で１．９Å／秒であり、非常に遅いものであった。このように、本比較例の遮光膜はエッチング速度が速く、エッチング時間も長くなることから、形成された遮光膜パターンの断面形状も悪かった。また、レジスト膜のダメージも大きかった。また、本比較例の遮光膜の露光波長１９３ｎｍにおける表面反射率は２４．２％であり、前述の実施例と比べると高いため、フォトマスクを使用してマスクパターンを転写するときに、投影露光面との間で多重反射が発生し、所望なパターン転写が行えないという問題を生じることが考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明により得られるフォトマスクブランクの一実施の形態を示す断面図である。
【図２】フォトマスクブランクを用いたフォトマスクの製造工程を示す断面図である。
【図３】本発明の第二の実施の形態に係るフォトマスクブランク及びこのフォトマスクブランクを用いたフォトマスクの製造工程を示す断面図である。
【図４】本発明により得られるハーフトーン型位相シフトマスクの他の実施の形態を示す断面図である。
【図５】実施例の遮光膜のオージェ分光分析による結果を示す図である。
【図６】反射率調整部成膜時の雰囲気中におけるメタンガス添加量増加による表面反射率スペクトル変化を示す図である。
【図７】反射率調整部成膜時の成膜圧力上昇による表面反射率スペクトル変化を示す図である。
【符号の説明】
【００５５】
１  透光性基板
２  遮光膜
３  レジスト膜
４  ハーフトーン型位相シフター膜
５  遮光層
６  反射防止層
２ａ  遮光膜のパターン
３ａ  レジストパターン
１０、３０  フォトマスクブランク
２０、４０  フォトマスク
【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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