(57)【要約】【課題】３００ｎｍ以下の波長を持つ光の露光用の位相シフト型のマスクブランク、その前処理方法、位相シフト型のマスクブランクを用いて製造される位相シフト型のマスク、および位相シフト型のマスクの製造方法を提供する。【解決手段】フォトマスクは、基板１および位相シフト系を有し、位相シフト系は、少なくとも位相シフト層２と、エッチング停止層３とを備え、１８０°の位相シフトを有するとともに露光波長で少なくとも４０％の光透過率を有する。【選択図】図１ｄ
2005208660.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板および位相シフト系を有する位相シフト型のマスクブランクであって、
前記位相シフト系は、少なくとも二つの層を備え、
前記位相シフト系における層のうちの少なくとも一層は、位相シフト機能を提供する位相シフト層であり、前記位相シフト系における層のうちの他の少なくとも一層は、エッチング停止機能を提供するエッチング停止層であり、
前記マスクブランクは、実質的に１８０°の位相シフトを有するとともに３００ｎｍ以下の波長を持つ光を露光に用いる場合において少なくとも４０％の光透過率を有する位相シフト型のフォトマスクを生成可能である、ことを特徴とするマスクブランク。
【請求項２】
前記エッチング停止層は、少なくとも０．５ｎｍの厚さを有することを特徴とする請求項１に記載のマスクブランク。
【請求項３】
前記エッチング停止層は、露光に用いる光の波長において、１．５以下の消衰係数ｋの値を有する１または複数の材料からなることを特徴とする請求項１に記載のマスクブランク。
【請求項４】
前記位相シフト膜は、露光に用いる光の波長において、０．３以下の消衰係数ｋの値を持つ１または複数の材料からなることを特徴とする請求項１に記載のマスクブランク。
【請求項５】
前記エッチング停止層は、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｙ、Ｌａ、およびＧｄからなる群から選ばれた一または複数の材料の酸化物またはフッ化物を含むことを特徴とする請求項１に記載のマスクブランク。
【請求項６】
前記位相シフト層は、Ｓｉ、Ａｌ、Ｂ、およびＧｅからなる群から選ばれた一または複数の材料の酸化物および／または窒化物を含むことを特徴とする請求項１に記載のマスクブランク。
【請求項７】
前記位相シフト系は、最大で３５０ｎｍの厚さを有することを特徴とする請求項１に記載のマスクブランク
【請求項８】
前記マスクブランクは、さらに、反射防止機能を提供する少なくとも一つの反射防止層を前記位相シフト系の上、下、および当該系内のうちの少なくとも一箇所に有することを特徴とする請求項１に記載のマスクブランク。
【請求項９】
前記反射防止膜は、露光に用いる光の波長において、前記反射防止膜が上に配置される層の屈折率よりも低い屈折率を有することを特徴とする請求項８に記載のマスクブランク。
【請求項１０】
前記マスクブランクは、さらに、バリヤー機能を提供するバリヤー層を備えており、前記バリヤー層は、位相シフト系の上に設けられ、前記バリヤー層は、最大で４ｎｍの厚さを有することを特徴とする請求項１に記載のマスクブランク。
【請求項１１】
前記バイヤー層は、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｙ、Ｌａ、Ｇｄ、またはそれらの混合物における、酸化物である金属酸化物を有することを特徴とする請求項１０に記載のマスクブランク。
【請求項１２】
さらに、前記位相シフト系の上に遮光層を有することを特徴とする請求項１に記載のマスクブランク。
【請求項１３】
位相シフト型のフォトマスクの前処理方法であって、マスクブランクは、基板および位相シフト系を有し、前記位相シフト系は、少なくとも二つの層を備え、前記位相シフト系における層のうちの少なくとも一層は、位相シフト機能を提供する位相シフト層であり、前記位相シフト系における層のうちの他の少なくとも一層は、エッチング停止機能を提供するエッチング停止層であり、前記マスクブランクは、実質的に１８０°の位相シフトを有するとともに３００ｎｍ以下の波長を持つ光を露光に用いる場合において少なくとも４０％の光透過率を有する位相シフト型のフォトマスクを生成可能であり、
前記前処理方法は、基板を提供する段階と、薄膜系を提供する段階と、を有し、
前記薄膜系を提供する段階は、前記基板上に少なくとも一つのエッチング停止層を形成する段階と、前記エッチング停止層の上に少なくとも一つの位相シフト層を形成する段階と、を有することを特徴とする位相シフト型のフォトマスクの前処理方法。
【請求項１４】
前記位相シフト層は、二重イオンビームスパッタ成膜法、イオンビームアシスト成膜法、イオンビームスパッタ成膜法、高周波マッチング回路を用いた成膜法、直流マグネトロンを用いた成膜法、直流マグネトロンを用いた成膜法、および高周波ダイオードを用いた成膜法からなる群から選択された方法を用いて形成されることを特徴とする請求項１３に記載の位相シフト型のフォトマスクの前処理方法。
【請求項１５】
リソグラフィ用の位相シフト型のフォトマスクであって、
基板および位相シフト系を有し、
前記位相シフト系は、少なくとも二つの層を備え、
前記位相シフト系における層のうちの少なくとも一層は、位相シフト機能を提供する位相シフト層であり、前記位相シフト系における層のうちの他の少なくとも一層は、エッチング停止機能を提供するエッチング停止層であり、
当該フォトマスクは、実質的に１８０°の位相シフトを有するとともに３００ｎｍ以下の波長を持つ光を露光に用いる場合において少なくとも４０％の光透過率を有することを特徴とするフォトマスク。
【請求項１６】
リソグラフィ用の位相シフト型のフォトマスクの製造方法であって、
前記フォトマスクは、基板および位相シフト系を有し、前記位相シフト系は、少なくとも二つの層を備え、前記位相シフト系における層のうちの少なくとも一層は、位相シフト機能を提供する位相シフト層であり、前記位相シフト系における層のうちの他の少なくとも一層は、エッチング停止機能を提供するエッチング停止層であり、当該フォトマスクは、実質的に１８０°の位相シフトを有するとともに３００ｎｍ以下の波長を持つ光を露光に用いる場合において少なくとも４０％の光透過率を有するものであり、
前記製造方法は、基板、位相シフト系、および遮光層を有するマスクブランクであって、前記位相シフト系が、少なくとも二つの層を備え、前記位相シフト系における層のうちの少なくとも一層は、位相シフト機能を提供する位相シフト層であり、前記位相シフト系における層のうちの他の少なくとも一層は、エッチング停止機能を提供するエッチング停止層であるものを提供する段階と、
第１エッチング液を用いて前記遮光層をエッチングする段階と、
第２エッチング液を用いて前記基板上の層をエッチングする段階とを有し、前記第２エッチング液が、実質的に基板をエッチングしない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、３００ｎｍより短い露光波長用の位相シフト型のマスクブランクおよびその位相シフト型のマスクブランクを用いた位相シフト型のフォトマスクの前処理方法、ならびに、その位相シフト型のマスクブランクを用いて製造される位相シフト型のフォトマスクおよび当該位相シフト型のフォトマスクの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
位相シフト型のフォトマスクは、一般のバイナリーマスク技術（図２ａ、図２ｂ、および図２ｃ）によって達成可能なレベルを超えて、解像度、コントラスト、および焦点深度を高めるツールとして、相当な関心を集めている。
【０００３】
いくつかの位相シフト方式のうちで、非特許文献１に示されるような、バーンＪ．リン氏によって提案された（組み込み型）減衰位相シフト型のマスク（ハーフトーン位相シフト型のマスクとも呼ばれる）は、この引用によって本明細書に組み入れられるものであり、その製造の容易さ、およびそれに伴う費用低減効果によって、より広く受け入れられている（図４ａ、図４ｂ、および図４ｃ）。
【０００４】
減衰位相シフト型のマスクによる技術的な解決策のほかに、交互位相シフト型のマスク（ハード型位相シフトマスクまたはレベンソン型位相シフトマスクとも呼ばれる）も提案されている（図３ａ、図３ｂ、および図３ｃ）。
【非特許文献１】バーン  ジェイ．  リン（Burn J. Lin）著、ソリッド  ステート  テクノロジー（Solid State Technology）、1992年１月号、p.４３
【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、上記のような交互位相シフト型のマスクにおいては、所望する位相シフトを生じさせるように石英基板にエッチングを施すとともに、僅かに透過的な層、例えば、非常に薄いクロム層を基板に設けたものが用いられる。したがって、この方法では、マスクブランクの位相シフトが石英基板に施されるエッチング深さにより決定されるため、成膜およびエッチングの双方に高度の制御が要求されるという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の態様によれば、本発明は、位相シフト型のマスクブランクに関し、このマスクブランクは、基板と位相シフト系とを有する。この位相シフト系は、少なくとも負二つの層を備える。位相シフト系におけるこれらの層のうちの少なくとも一層は、位相シフト層であり、位相シフト機能を提供する。一方、位相シフト系におけるこれらの層のうちの他の少なくとも一層は、エッチング停止層であり、エッチング停止機能を提供する。
【０００７】
位相シフト型のマスクブランクは、実質的に１８０°の位相シフトを有するとともに３００ｎｍ以下の波長を持つ光を露光に用いる場合において少なくとも４０％の光透過率を持つフォトマスクを生成可能である。
【０００８】
本発明の第２の態様によれば、本発明は、位相シフト型のマスクの前処理方法に関し、マスクブランクは、基板と位相シフト系とを備える。この位相シフト系は、少なくとも二つの層を有する。位相シフト系におけるこれらの層のうち少なくとも一層は、位相シフト層であり、位相シフト機能を提供する。一方、位相シフト系におけるこれらの層のうちの他の少なくとも一層は、エッチング停止層であり、エッチング停止機能を提供する。マスクブランクは、実質的に１８０°の位相シフトを有するとともに、３００ｎｍ以下の波長を持つ光を露光に用いる場合において少なくとも４０％の光透過率を持つフォトマスクを生成可能なものである。位相シフト型のマスクの前処理方法は、基板を提供する段階と、薄膜系を提供する段階とを有し、薄膜系を提供する段階は、前記基板上に少なくとも一層のエッチング停止層を形成する段階と、エッチング停止層上に少なくとも一層の位相シフト層を形成する段階と、を有する。
【０００９】
好ましくは、前記薄膜系の成膜のために、二重イオンビーム成膜法（デュアル・イオンビーム蒸着法）からなる群が選択される。
【００１０】
本発明の第３の態様によれば、本発明は、リソグラフィ用の位相シフト型のフォトマスクに関し、このリソグラフィ用の位相シフト型のフォトマスクは、基板および位相シフト系を有する。この位相シフト系は、少なくとも二つの層を備える。位相シフト系におけるこれらの層のうちの少なくとも一層は、位相シフト層であり、位相シフト機能を提供する。一方、位相シフト系におけるこれらの層のうちの他の少なくとも一層は、エッチング停止層であり、エッチング停止機能を提供する。このフォトマスクは、実質的に１８０°の位相シフトを有するとともに、３００ｎｍ以下の波長を持つ光を露光に用いる場合において少なくとも４０％の光透過率を有する。
【００１１】
本発明の第４の態様によれば、本発明は、リソグラフィ用の位相シフト型のフォトマスクの製造方法に関し、このフォトマスクは、基板と、位相シフト系とを有する。この位相シフト系は、少なくとも２つの層を備える。位相シフト系におけるこれらの層のうちの少なくとも一層は、位相シフト層であり、位相シフト機能を提供する。一方、位相シフト系におけるこれらの層のうちの他の少なくとも一層は、エッチング停止層であり、エッチング停止機能を提供する。このフォトマスクは、実質的に１８０°の位相シフトを有するとともに、３００ｎｍ以下の波長を持つ光を露光に用いる場合において少なくとも４０％の光透過率を持つ。フォトマスクの製造方法は、基板、位相シフト系、および遮光層を有するマスクブランクであって、前記位相シフト系が少なくとも二つの層を備え、前記位相シフト系におけるこれらの層のうち少なくとも一層は、位相シフト機能を提供する位相シフト層であり、位相シフト系におけるこれらの層のうちの他の少なくとも一層は、エッチング停止機能を提供するエッチング停止層であるマスクブランクを提供する段階と、第１エッチング液を用いて前記遮光層をエッチングする段階と、第２エッチング液を用いて前記基板上の前記層をエッチングする段階とを有し、前記第２エッチング液は、実質的に基板をエッチングしないものである。
【００１２】
これらおよび他の本発明の態様と、本発明の目的、性質、および効果は、以下の詳細な説明の考慮、および図面から読み取れる発明から、明確となる。上述した概要説明および後述する詳細な説明の双方は、本発明の典型例であり、特許請求される発明の性質および特徴を理解するための概略または大枠を提供することを意図するものであると理解すべきである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、交互位相シフト型のマスクと減衰位相シフト型のマスクのそれぞれの利点を結びつけて、従来の技術水準の両マスクシステムにおけるそれぞれの問題を同時に避けることができる新しいタイプの位相シフト型のマスクブランクを提供することができる。特に、位相シフト層と基板との間に、エッチング停止層が設けられているので、基板へのオーバーエッチングを避けることができるとともに、位相シフト型のマスクブランクの表面全体にわたって、たとえば１８０°（または、所望の他の角度）の一様の位相シフトを提供できる。さらに、減衰位相シフト型のマスクブランクに比べて、低い強度の均一光が発生することを防止でき、マスクブランクの解像度を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
一般的には、「フォトマスクブランク」または「マスクブランク」という用語と、「フォトマスク」または「マスク」という用語は、後者が、構造化、パターン化、またはイメージ化された後のフォトマスクブランクを表現するために用いられる用語である点で相違する。本明細書においても、この慣習にしたがって用語を使用するように試みてきたが、当業者によれば、このような用語の相違は、本発明の本質に関わるものではないと評価されうる。したがって、本明細書および特許請求の範囲においては、「フォトマスクブランク」または「マスクブランク」という用語は、イメージ化されているフォトマスクブランク、およびイメージ化されていないフォトマスクブランクの双方を含む広義の意味で用いるものとする。
【００１５】
本発明において、マスクブランクの層系における第１の層の第２の層に対する相対的な位置関係を記述するために用いられる「下」および「上」とういう表現は、以下のような意味で用いられる。第１の層が第２の層の「下に」という表現は、第２の層よりも、第１の層がマスクブランクの基板に近接して配置されることを意味する。一方、第１の層が第２の層の「上に」配置されるという表現は、第２の層よりも、第１の層がマスクブランクの基板から離れて配置されることを意味する。
【００１６】
また、明示的に限定されていない場合には、「下」という表現は、「直下」を意味するのみならず、「下方ではあるが、２つの層の間に少なくとも一層の別の層が形成されている」場合も意味し、「上」という表現は、「直上」を意味するのみならず、「上方ではなるが、２つの層の間に少なくとも一層の別の層が形成されている」場合も意味する。
【００１７】
「実質的に１８０°の位相シフトを有する」という表現は、位相シフト型のマスクブランクが、構造の境界部での光を相殺するのに十分である入射光の位相シフトを提供し、この結果、境界でのコントラストが増加することを意味する。本発明のいくつの実施形態によれば、実質的に１８０°の位相シフトとして、１６０°乃至１９０°、より好ましくは１７０°乃至１８５°の位相シフトが提供される。
【００１８】
本発明のマスクブランクの位相シフト系は、３００ｎｍ以下の波長を持つ光を露光に用いる場合において、少なくとも４０％程度、好ましくは、少なくとも５０％程度、さらに好ましくは、少なくとも６０％程度の透過率を有する。本発明のいくつかの実施形態によれば、本発明のマスクブランクの位相シフト系は、少なくとも８０％程度の透過率を有する。本発明によれば、位相シフト型のフォトマスクの透過率という表現またはこれに類する表現は、位相シフト型のマスクブランクにおける位相シフト系の透過率という表現を略記したものとして使用される。上記の基板の透過率は、たとえば、実質的に９０％以上となるように、できる限り高いものが選ばれるので、マスクブランクの全体の透過率に対する基板の寄与は低いものと考えることができる。
【００１９】
本発明の発明者等は、交互位相シフト型のマスクと減衰位相シフト型のマスクのそれぞれの利点を結びつけて、従来の技術水準の両システムにおけるそれぞれの問題を同時に避けることができる新しいタイプの位相シフト型のマスクブランクを見出した。特に、位相シフト層と基板との間に、エッチング停止層が設けられているので、基板へのオーバーエッチングを避けることができるとともに、位相シフト型のマスクブランクの表面全体にわたって、たとえば１８０°（または、所望の他の角度）の一様の位相シフトを提供できる。さらに、減衰位相シフト型のマスクブランクに比べて、低い強度の均一光が発生することを防止でき、マスクブランクの解像度を高めることができる。
【００２０】
第１の態様によれば、図１ａ〜図１ｈに示されるように、本発明は、位相シフト型のマスクブランクに関し、このマスクブランクは、基板１と位相シフト系とを有する。この位相シフト系は、少なくとも２つの層を備える。位相シフト系におけるこれらの層のうちの少なくとも一層は、位相シフト層２であり、位相シフト機能を提供する。一方、位相シフト系におけるこれらの層のうちの他の少なくとも一層は、エッチング停止層３であり、エッチング停止機能を提供する。
【００２１】
マスクブランクは、実質的に１８０°の位相シフトを有するとともに３００ｎｍ以下の波長を持つ光を露光に用いる場合において少なくとも４０％の光透過率を持つフォトマスク（図１ｄや図１ｈを参照）を製造することできるものである。
【００２２】
本発明によれば、エッチング停止層は、エッチング停止層の上の層に対するエッチングについての停止機能を提供するものである。すなわち、このエッチング停止機能は、エッチング停止層の上の層がエッチング液によってエッチングされる際に、当該エッチング液がエッチング停止層をエッチングしないか、または、このエッチング液が、前記エッチング停止層上の層よりも遅い速度でエッチング停止層をエッチングする機能である。
【００２３】
他の方法として、エッチング停止層が、エッチング停止層の下に配置される層に対してエッチング停止機能を提供する場合もありうる。すなわち、エッチング液によって、エッチング停止層自体がエッチングされる際に、このエッチング液が、エッチング停止層の下に配置される層を実質的にエッチングしないか、または、このエッチング液が、前記エッチング停止層よりもゆっくりとエッチング停止層の下に配置された層をエッチングする。この説明中、マスクブランクの基板も、エッチング停止層の下に配置される層に含まれるものとする。
【００２４】
位相シフト型のマスクブランクにおいて、エッチング停止機能は、少なくとも、遮蔽層と位相シフト層との間、および位相シフト層と基板との間において存在しているべきである。
【００２５】
たとえば、位相シフト層のような機能層が、エッチング停止機能自体を備えている場合には、このような機能層上に付加的なエッチング停止層を設ける必要は必ずしもない。しかしながら、このような機能層がエッチング停止機能を十分に提供できない場合には、機能層と、エッチング停止機能が必要となる層との間に、エッチング停止層を設けることができる。たとえば、エッチング停止層は、特に、位相シフト層の上および／または下に設けることができる。
【００２６】
エッチング停止機能を提供するエッチング停止層は、好ましくは、少なくとも０．５ｎｍの厚さを有する。いくつかの実施例では、エッチング停止層は、少なくとも８ｎｍの厚さを有し、場合によっては、少なくとも１０ｎｍの厚さを有する。
【００２７】
エッチング層の最小の厚さは、エッチング停止層のエッチング停止機能に依存する。エッチング停止層の上の層をエッチングするために用いられるエッチング液によって、エッチング停止層が実質的にエッチングされないものであれば、たとえば、０．５ｎｍ、０．８ｎｍ、または１ｎｍなどの薄い層であっても、そのエッチング停止層は、エッチング停止機能を与えられる。
【００２８】
エッチング停止層の最大の厚さは、限定されない。しかしながら、エッチング停止層を形成する物質の消衰係数ｋが、０．５以上、あるいは１．０以上の場合には、位相シフト型のマスクブランクの透過率を悪化させないようにするために、エッチング停止層を可能な限り薄くするべきである。たとえば、このような場合には、エッチング停止層は、好ましくは、最大で２０ｎｍの厚さを有し、より好ましくは、最大で１６ｎｍの厚さを有する。
【００２９】
一の実施形態によれば、エッチング停止層は、露光に用いる光の波長において、好ましくは１．５以下の消衰係数ｋの値、より好ましくは１．２以下の消衰係数ｋの値を有する１または複数の材料からなる。
【００３０】
さらに、他の実施形態によれば、エッチング停止層は、露光に用いる光の波長において、約０．３以下の消衰係数ｋの値、より好ましくは、約０．０５以下の消衰係数ｋの値を有する１または複数の材料からなる。
【００３１】
本発明のマスクブランクのエッチング停止層は、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｙ、ＬＡ、およびＧｄからなる群から選択された一または複数の物質の酸化物またはフッ化物を含む。エッチング停止層は、さらに、５原子％以下の含有量のＣおよび／またはＮを含んでいてもよい。本発明の一の実施形態によれば、エッチング停止層の材料は、Ｓｉ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｈｆ、およびＭｏを含む群から選択された１または複数の物質の酸化物を含む。エッチング停止層の材料は、好ましくは位相シフト層の材料と異なる。エッチング停止層の材料は、位相シフト層とは異なる、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｙ、ＬＡ、およびＧｄのような金属および／または半金属を含んでいてもよく、エッチング停止層の材料は、位相シフト層と同一の金属および／半金属が、Ｏ、Ｎ、およびＣのような異なる元素またはその混合体と結合した材料を含んでいてもよい。
【００３２】
位相シフト層は、露光に用いる光の波長において、好ましくは消衰係数が約０．３以下、より好ましくは、約０．０５以下の値を持つ１または複数の材料のみからなる。
【００３３】
本発明のマスクブランクの位相シフト層は、好ましくは、Ｓｉ、Ａｌ、Ｂ、およびＧｅからなる群から選ばれた一または複数の材料の酸化物および／または窒化物からなる。位相シフト層は、さらに、５原子％以下、いくつかの実施例では１原子％以下の量のＣ、および／または、他の前記金属材料を含む。本発明の位相シフト層用の材料は、たとえば、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉＯＮ、Ｂ２Ｏ３、およびこれらの混合物である。
【００３４】
本発明の位相シフト系は、１層、２層、またはそれ以上のエッチング停止層と組み合わされた１層、２層、またはそれ以上の位相シフト層を含む。
【００３５】
本発明の位相シフト系に、少なくとも２層の位相シフト層、または少なくとも２層のエッチング停止層が設けられる場合には、位相シフト層およびエッチング停止層は、交互の順番で設けられている。しかしながら、層が交互の順番でなく、すなわち、２以上の位相シフト層が1つの位相シフト層上に直接的に設けられていてもよく、２以上のエッチング停止層が、エッチング停止層上に直接的に設けられていてもよい。また、位相シフト層およびエッチング停止層が交互に形成されている系と、交互に形成されていない系とが混在していてもよい。
【００３６】
本発明の一の実施形態によれば、位相シフト系の上層は、位相シフト系にバリヤー機能、すなわち保護の機能を与えるものでである。この上層は、すなわち、マスクブランクおよびフォトマスクの処理過程および清浄過程の間における、位相シフト層の実質的な損傷を防止する。
【００３７】
本発明のいくつかの実施例によれば、マスクブランクは、バリヤー機能を提供するバリヤー層を付加的に備えており、このバリヤー層は、位相シフト系の上に設けられており、バリヤー層は、最大で４ｎｍの厚さを有し、より好ましくは最大で２ｎｍの厚さを有し、および／または、最小で０．２ｎｍの厚さを有するものである。また、バリヤー層は、好ましくは、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｙ、Ｌａ、Ｇｄ、またはそれらの混合物における、酸化物である金属酸化物を含む。
【００３８】
本発明のいくつかの実施例によれば、マスクブランクは、さらに、反射防止機能を提供する少なくとも一層の反射防止層を付加的に有する。反射防止層は、好ましくは、位相シフト系の上、位相シフト系の下、および位相シフト系内のうちの少なくとも一箇所に設けられる。反射防止層は、好ましくは、露光に用いられる光の波長において、当該反射防止層が上に配置される層の屈折率よりも低い屈折率を有する。
【００３９】
本発明のいくつかの実施形態においては、マスクブランクは、位相シフト系上に、クロム含有層またはＴａＮ層のような、遮光層４、すなわち吸収層を備える。
【００４０】
本発明の一の実施形態によれば、位相シフト型のマスクブランクの１またはそれ以上の層は、基板からの離間距離に応じて徐々に変化する組成を有する。
【００４１】
本発明の一の実施形態によれば、上記の位相シフト系は、最大で３５０ｎｍ、より好ましくは最大で３００ｎｍの厚さを有する。
【００４２】
本発明の一の実施形態によれば、位相シフト型のマスクブランクの位相シフト系は、１つの位相シフト層と、この位相シフト層の下に設けられた１つのエッチング停止層とを有する。さらに、上述したようなバリヤー層および／または１または複数の反射防止層が設けられていてもよい。この実施形態によれば、位相シフト層は、シリコンと、酸素および／または窒素と、からなる。５原子％以下の他の金属または他の要素が位相シフト層に含まれていてもよい。この実施形態による位相シフト層は、好ましくは、５０ｎｍ以上で３００ｎｍ以下の厚さを有する。
【００４３】
本発明の他の実施形態によれば、位相シフト型のマスクブランクの位相シフト系は、酸化アルミニウムを含む層、および／または酸化シリコンを含む層を有する。さらに、上述したようなバリヤー層および／または１または複数の反射防止層が設けられていてもよい。この実施形態によれば、位相シフト層は、実質的に、アルミニウム、シリコン、酸素、および／または窒素とからなる。５原子％以下の他の金属および／または要素が位相シフト層に含まれていてもよい。本実施の形態における位相シフト層は、好ましくは、５０ｎｍ以上で３００ｎｍ以下の厚さを有する。
【００４４】
本発明による位相シフト型のマスクの基板材料は、好ましくは、高純度石英ガラス、フッ素添加石英ガラス（Ｆ−ＳｉＯ２）、またはフッ化カルシウムなどである。
【００４５】
マスクブランクの薄膜系は、０．５μｍ以上の粒径を有する欠陥がないようにしうる。好ましくは、薄膜系、すなわち、位相シフト層およびエッチング防止層を含み、必要に応じて、さらに反射防止層、バリヤー層、および遮光層などを含む薄膜系は、０．３乃至０．５μｍの粒径を有する欠陥が、最大で５０個、さらに好ましくは、最大で２０個である。フォトマスク上の形状サイズが小さくなるのに伴って、５００ｎｍまたはそれ以上のサイズを有する欠陥は、問題を起こしうるので、存在しないようにしなければならない。０．３乃至０．５μｍの粒径を有する欠陥に関しては、１マスクブランクあたり５０個以下の欠陥に限られていれば、多くの応用分野で許容可能となる。
【００４６】
さらに、本発明の特定の実施形態によれば、マスクブランクは、最大で５Åの表面粗さ（ＲＭＳ）を有する。本発明によるアシスト・ソース（アシスト・ガス）の使用は、特に、ＳｉＯ２層の表面粗さを改善する。この点は、アシスト・ソースを使用しない比較例と、本発明の実施例とについて、ＡＦＭ（原子間力顕微鏡）により表面粗さを測定することで確認された。
【００４７】
本発明の第２の態様によれば、薄膜系をなす層および当該層をなす副層のうち、一層、いくつかの層、またはすべての層は、最大で２％、より好ましくは最大で１％の層厚の平均均一性を有しうる。特に、均一性の高い層の厚さを持つ位相シフト系を設けることは、マスクブランクのすべての部分上での位相シフトおよび透過率の観点において高い均一性を有する位相シフト型のマスクブランクをもたらす。特に、位相シフト型のマスクブランクの位相シフトは、位相シフト量の平均値からの偏差が最大で±２°、より好ましくは、最大で±１．５°とすることができ、位相シフト型のマスクブランクの透過率は、平均の透過率からの偏差が約±０．５％とすることができる。
【００４８】
第２の態様によれば、本発明は、位相シフト型のフォトマスクの前処理方法に関する。マスクブランクは、基板１および位相シフト系を有する。この位相シフト系は、少なくとも二つの層を備える。位相シフト系におけるこれらの層のうちの少なくとも一層は、位相シフト層２であり、位相シフト機能を提供する。一方、、位相シフト系におけるこれらの層のうち、前記位相シフト層２の下に配置された他の少なくとも一層は、エッチング停止層３であり、エッチング停止機能を提供する。マスクブランクは、実質的に１８０°の位相シフトを有するとともに３００ｎｍ以下の波長を持つ光を露光に用いる場合において少なくとも４０％の光透過率を持つフォトマスク（図１ｄを参照）を生成可能である。位相シフト型のマスクの前処理方法は、基板１を提供する段階と、薄膜系（２，３，４等）を提供する段階とを有し、薄膜系（２，３，４等）を提供する段階は、前記基板１上に少なくとも一層のエッチング停止層３を形成する段階と、エッチング停止層３上に少なくとも一つの位相シフト層２を形成する段階と、を含む。
【００４９】
好ましくは、前記薄膜系のうち、位相シフト系および／または他の一又は複数の膜は、二重イオンビームスパッタ成膜法、イオンビームアシスト成膜法、イオンビームスパッタ成膜法、ＲＦ（高周波）マッチング回路を用いた成膜法、ＤＣ（直流）マグネトロンを用いた成膜法、ＡＣ（直流）マグネトロンを用いた成膜法、およびＲＦ（高周波）ダイオードを用いた成膜法からなる群から選択された方法を用いたスパッタ成膜により形成される。
【００５０】
図１０は、本発明におけるイオンビームスパッタリング（ＩＢＳ）、すなわちイオンビーム成膜法（ＩＢＤ）によるフォトマスクブランクの製造用の成膜装置１０の典型的な構成を模式的に示している。成膜装置１０は、ポンプ系によって排気可能な真空チャンバ１２を備えている。
【００５１】
成膜粒子源、または、より具体的には、イオン成膜源２０は、第１の粒子、すなわち第１のイオンビーム２２を生成する。イオン成膜源２０は、高周波（ＨＦ）イオン源である。しかしながら、他のタイプのイオン源２０を用いることもできる。スパッタガス２４は、注入口２６から成膜イオン源２０内に導入され、誘導結合電磁界によって加速された電子との原子衝突によって、成膜イオン源２０の内側でイオン化される。それぞれが適切に湾曲した３つのグリッド型のイオン引き出し組立体２８が、第１のイオンを加速させて第１のイオンビーム２２を形成し、当該第１のイオンビーム２２をターゲット４０に向けて収束させるために用いられる。
【００５２】
第１のイオンは、成膜イオン源２０から引き出され、ターゲット、すなわちスパッタターゲット４０に衝突する。この結果、一連の原子衝突が引き起こされて、ターゲット原子が外へ飛び出される。このスパッタリング過程、すなわちターゲットの蒸発過程は、スパッタリング過程と呼ばれる。スパッタターゲット４０は、成膜すべき層に依拠して、たとえば、タンタル、チタン、シリコン、クロム、または、上述した他の金属や化合物のみからなるか、これらを含む。成膜装置は、スパッタリング過程において、真空を破る必要なく他のターゲットへ変更することができるように、互いに化学組成が異なる複数のスパッタターゲットを備えていてもよい。好ましくは、スパッタリング過程および層の成膜は、適切な真空内で実行される。
【００５３】
第１のイオンの質量が、ターゲット原子の質量に等しいとき、ターゲット原子に移る運動量が最大となる。希ガスは、取り扱いが容易であることから、好ましくは、スパッタガス２４として、ヘリウム、アルゴン、またはキセノンが用いられる。特に、スパッタリングの際にキセノンを使用することによって、成膜された層の厚みの均一性が高まるので、スパッタガスとしては、キセノンガスが望ましい。
【００５４】
スパッタガスによってスパッタされたイオン４２の少なくとも一部は、ターゲット４０から基板５０の方向に放出される。スパッタされたイオン４２は、一般的な気相成長の場合と比べて高いエネルギーを持って基板５０に衝突し、基板５０上に、非常に安定的で緻密な層すなわち膜が、成膜すなわち成長する。
【００５５】
特に、スパッタされた原子、たとえば金属原子の平均エネルギーは、第１のイオンビーム２２のエネルギーおよび／または入射角度によって調整または制御される。ターゲットの垂線４４に対する第１のイオンビーム２２の入射角度は、ターゲット４０を回動させることによって調整される。
【００５６】
基板５０は、３軸の回転装置上に回転可能に取り付けられる。スパッタされたイオンの基板５０の垂線５４に対する平均入射角度αは、第１の軸を中心にして基板５０を回動させることによって調整される。入射角を調整することによって、均一性、層内部の構造、および、特に膜応力などの機械的な特性が制御されて、改善される。
【００５７】
さらに、基板５０は、回転の第２の軸に対応する前記垂線５４に垂直に回転することができ、成膜の均一性がさらに改善される。
【００５８】
基板は、さらに、第３の軸を中心として回転または回動することによって、ビームの外に基板を移動することを可能とし、その結果、たとえば、成膜の直後に基板５０を洗浄することが可能となる。
【００５９】
さらに、成膜装置１０は、アシスト粒子源、すなわちアシストイオン源６０を含む。この動作原理は、上記の成膜源２０と同様である。第２の粒子、すななち第２のイオンビーム６２は、たとえば、基板５０や基板上に成膜された複数の膜に対する平坦化、調整、ドーピング、および／または他の処理のために、基板５０の方向に向かう。さらに、活性および／または不活性ガス６４が、ガス注入口６６を介して導入されてもよい。
【００６０】
第２のイオンビーム６２は、好ましくは、平坦な３つのグリッド型のイオン引き出し系６８によって、加速される。
【００６１】
好ましくは、アシストソース６０は、酸素および窒素などの活性ガス（反応ガス）を導入するために用いられる。
【００６２】
第２イオンビーム６２は、基板の領域全体にわたって均一なイオン分布や処理を受けることができるように、実質的に基板５０全体に及ぶ。図１０に示されるとおり、基板５０は、第２イオンビームの軸線６５に対して、角度ｂだけ傾いている。
【００６３】
現在の技術水準において、第２イオンビーム６２は、特に、以下のような用途に使用される。
【００６４】
層に、酸素、窒素、炭素、および／または他のイオンを添加（ドープ）するために使用される。また、成膜の前に、たとえば、酸素プラズマにより基板を清浄化するために使用される。さらに、各層を平坦化することによって、複数の層間の界面特性を改善するために使用される。また、成膜された層の厚さの均一性を高めるために使用される。
【００６５】
実施形態によれば、位相シフト系および／または他の付加的な層は、超高真空を破ることなく、成膜装置の１つのチャンバ内で成膜される。特に、真空を破ることなく、位相シフト系を成膜することが望ましい。この結果、マスクブランクの汚染除去に伴う表面欠陥の発生を防ぐことができ、実質的に欠陥がない位相シフト型のマスクブランクを実現することができる。このようなスパッタリング技術は、たとえば、複数種類のターゲットからのスパッタリングを可能とするスパッタ装置によって実現することができる。この結果、低い欠陥密度および／または層の厚さに関して高均一性の層が得られる。
【００６６】
スパッタリングターゲットとしての各ターゲットは、各要素、すなわちターゲット含有化合物を含む。成膜される層が、金属または半金属の酸化物、窒化物、または酸窒化物を含む場合には、このような金属または半金属の酸化物、窒化物、または酸窒化物をターゲット材料として使用することができる。しかしながら、金属または半金属のターゲットを使用して、活性スパッタリングガスとして酸素および／または窒素を導入することにより、金属または半金属の酸化物、窒化物、または酸窒化物を含む層を成膜することもできる。たとえば、ＳｉＯ２を成膜する場合には、Ｓｉのターゲットを用いて、活性ガスとして酸素を導入することが望ましい。成膜される層が窒素を含む場合には、活性スパッタリングガスとして、窒素を導入することが望ましい。元素金属または半金属、あるいはそれらの混合物をスパッタすべき場合、そのような元素金属または半金属のターゲットを用い、アシスト源としてアルゴンまたはキセノンなどの希ガス用いることができる。
【００６７】
スパッタリングガス用に、ヘリウム、アルゴン、またはキセノンなどの不活性ガスを用いることが望ましい。このような不活性ガスは、酸素、窒素、一酸化窒素、二酸化窒素、および酸化二窒素、またはそれらの混合物などの活性ガスと組み合わされて使用されてもよい。活性ガスは、スパッタされたイオンと反応し、その結果、成膜層の一部となりうるガスである。本発明の好ましい実施形態によれば、位相シフト制御層のスパッタリングの際に、不活性ガスと酸素との混合が付加的なスパッタリングガスとして使用される。各層の厚さの高い均一性、位相シフト量の高い均一性、および／または透過率の高い均一性を持った位相シフト型のマスクブランクを提供すべき場合、不活性ガスとしてキセノンを用いることが望ましい。スパッタリングガスとしてのＸｅは、スパッタされた層の高い均一性をもたらす。
【００６８】
本発明の第３の態様は、リソグラフィ用の位相シフト型のフォトマスクに関する。フォトマスクは、基板１および位相シフト系２，３を含む。この位相シフト系２，３は、少なくとも二つの層を有する。位相シフト系におけるこれらの層のうちの少なくとも一層は、位相シフト層２であり、位相シフト機能を提供する。一方、位相シフト系におけるこれらの層のうち、前記位相シフト層２の下に配置された他の少なくとも一層は、エッチング停止層３であり、エッチング停止機能を提供する。フォトマスクは、実質的に１８０°の位相シフトを有するとともに３００ｎｍ以下の波長を持つ光を露光に用いる場合において少なくとも４０％、好ましくは５０％、さらに好ましくは６０％の光透過率を持つ（図１ｄ参照）。
【００６９】
本発明の第４の態様は、リソグラフィ用の位相シフト型のフォトマスクの製造方法に関する。このフォトマスクは、基板１および位相シフト系２，３を有する。この位相シフト系２，３は、少なくとも二つの層を備える。位相シフト系におけるこれらの層のうちの少なくとも一層は、位相シフト層２であり、位相シフト機能を提供する。一方、位相シフト系におけるこれらの層のうち、位相シフト層２の下に配置された他の少なくとも一層は、エッチング停止層３であり、エッチング停止機能を提供する。このフォトマスクは、実質的に１８０°の位相シフトを有するとともに、３００ｎｍ以下の波長を持つ光を露光に用いる場合において少なくとも４０％の光透過率を持つ。フォトマスクの製造方法は、基板１、位相シフト系２，３、および遮光層４を含むマスクブランクであって、当該位相シフト系２，３が少なくとも２つの層を有し、位相シフト系におけるこれらの層のうち少なくとも一層は、位相シフト機能を提供する位相シフト層２であり、位相シフト系におけるこれらの層のうちの他の少なくとも一層は、エッチング停止機能を提供するエッチング停止層３であるマスクブランクを提供する段階と、第１エッチング液を用いて前記遮光層４をエッチングする段階と、第２エッチング液を用いて前記基板１上の前記層３をエッチングする段階とを有し、前記第２エッチング液は、実質的に基板１をエッチングしないものである。
【００７０】
エッチング過程として、塩素（Ｃｌ２）、塩素と酸素の混合ガス（Ｃｌ２＋Ｏ２）、テトラクロロメタン（ＣＣｌ４）、およびジクロロメタン（ＣＨ２Ｃｌ２）のような塩素系のガスドライエッチング法、または酸やアルカリなどを用いたウェットエッチング法が、使用されうるが、より好ましくは、ドライエッチング法が使用される。また、フッ素含有物質を用いたエッチングを用いてもよく、この場合、好ましくは、トリフルオロメタン（ＣＨＦ３）、テトラフルオロメタン（ＣＦ４）、六フッ化硫黄（ＳＦ６）、ヘキサフルオロエタン（Ｃ２Ｆ６）、およびその混合ガスのようなフッ素系ガスを用いる反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）が用いられる。
【００７１】
概して、本発明のマスクブランクをエッチングする際には、少なくとも２つの異なるエッチング法および／または少なくとも２つの異なるエッチング液が使用される。
実施例
以下に、本発明の好ましい実施形態によるマスクブランクの設計および製造を説明する。
【００７２】
典型的な層設計および透過率の調整
屈折率ｎおよび消衰係数ｋの値は、ウーラム社  モデル  ＶＡＳＥ  分光エリプソメータを用いたエリプソメータ測定によって、１５７、１９３、および２４８ｎｍにおいて得られた。主として、分光走査は、５５°および６５°で行われた。透過率データは、モデルフィッティングを改善するために取得された。
【００７３】
図５ａ、５ｂ、５ｃ、および５ｄは、Ｔａ２Ｏ５（酸化タンタル）、Ｃｒ２Ｏ３（酸化クロム）、ＳｉＯ２（酸化シリコン）、および石英基板の波長分散曲線を示す。
【００７４】
表１は、上記の物質およびＳｉＯ２基板についてのリソグラフィー波長１５７、１９３および２４８ｎｍにおける波長分散値を示す。
【００７５】
【表１】
2005208660.tif 000003
【００７６】
上記の表１の波長分散曲線のデータは、以下の計算を実行するために使用された。すべてのシミュレーションは、数値計算のためのＭａｔｌａｂ（登録商標）を用いて、薄膜用の、Ａ．マクラウド著「Ｔｈｉｎ−ｆｉｌｍ  ｏｐｔｉｃａｌ  ｆｉｌｔｅｒｓ」  ２ｎｄ  ｅｄｉｔｉｏｎ，１９８６，Ｂｒｉｓｔｏｌ，Ａｄａｍ  Ｈｉｌｇｅｒ（薄膜光学フィルタ  第２版、１９８６、ブリストル  アダム  ヒルガー）に記述されている既知の行列アルゴリズムに基づいてなされた。
【００７７】
図６ａ、図６ｂ、図６ｃ、図７ａ、図７ｂ、図７ｃ、および図７ｄは、位相シフト系のための透過率の調整可能性を説明する。Ｘ軸（横軸）には、ＳｉＯ２の層厚が与えられ、Ｙ軸（縦軸）には、エッチング停止層、すなわち、図６ａ、図６ｂ、および図６ｃではタンタル酸化層、図７ａ、図７ｂ、および図７ｃではクロム酸化層、および図７ｄではアルミニウム酸化層の層厚が与えられている。
【００７８】
ほぼ縦方向に延びた実線は、位相シフト量が１８０°となる、ＳｉＯ２層およびエッチング停止層の層厚の全ての組合せを示している。ほぼ横方向に伸びた複数のグラフは、それぞれ異なるエッチング停止層の層厚に対応した異なる透過率の値に対応する。線の振動は、干渉効果によって生じる。このような振動の効果は、透過率を実効量にわたって変化させうるが、これら振動の効果は、位相シフト層の透過率を実質的に低くするものではなく、実質的に、より高い透過率をもたらすものである。露光に用いられる光の波長は、３００ｎｍ以下であるので、多くの材料は、非常に低い透過率を有する。したがって、上述した振動のような効果は、高い透過率をもたらし、むしろ有利に作用する。
【００７９】
図６ａ、６ｂ、６ｃ、７ａ、７ｂ、７ｃ，および７ｄにおいて振動している横方向の複数の線は、それぞれの透過率を実現するために可能なエッチング停止層の層厚と、位相シフト層として機能するＳｉＯ２の層厚との組合せを示している。上記の横方向の線に交差する縦方向の線は、１８０°の位相シフトをもたらすエッチング停止層の層厚とＳｉＯ２との層厚の組合せを示している。上記の縦方向の線と横方向の線とが交差するエッチング停止層の特定の厚さとＳｉＯ２層の特定の厚さとを示す点において、１８０°の位相シフトを持ち、所望の透過率を有する位相シフト系を達成することができる。
【００８０】
酸化タンタルをエッチング停止層として用いて、酸化タンタルの最小厚さを９ｎｍと仮定すると、透過率は、波長１５７ｎｍ系用で４０％（図６ｃ）、波長１９３ｎｍ系用で５０％（図６ｂ）、および波長２４８ｎｍ系用で８０％（図６ａ）まで調整しうる。
【００８１】
酸化クロムをエッチング停止層として用いて、酸化クロムの厚さを９ｎｍと仮定すると、透過率は、波長１５７ｎｍ系用で７０％（図７ｃ）、波長１９３ｎｍ系用で８０％（図７ｂ）、波長２４８ｎｍ系用で８０％（図７ａ）まで調整しうる。
【００８２】
酸化アルミニウムを、位相シフト系の位相シフトにも寄与するエッチング停止層として用いると、透過率は、波長１９３ｎｍ系用で９０％以上まで調整しうる。以上のように、すべての波長の場合において、本発明の高透過率の位相シフト型のマスクブランクが作製できる。
【００８３】
成膜実験
（Ａ）成膜装置
すべての層は、図１０に模式的に示されるような二重イオンビームスパッタリング装置を用いて成膜された。特に、ビーコ社（Ｖｅｅｃｏ）  Ｎｅｘｕｓ  ＬＤＤ  イオンビーム成膜装置が、すべての成膜に使用された。
【００８４】
（Ｂ）成膜条件
正確な性膜条件は、ＳＡＳインスティチュート株式会社  ＳＡＳ  キャンパス  ドライブ、キャリー、ノースカリフォルニア  ２７５１３、米国によるソフトウェアＪＭＰ  リリース  ５．０．１ａを用いた実験計画法（ＤＯＥ）によって決定された。
【００８５】
（Ｃ）マスクブランクの実施例
表２ａ、２ｂに示されるような、露光に用いる光の波長１９３ｎｍ用の各実施例におけるマスクブランクが製造された。すべてのマスクブランクは、４０％以上の透過率を示すとともに、露光に用いる光の波長で略１８０°の位相シフトを示した。
【００８６】
【表２ａ】
2005208660.tif 000004
【００８７】
【表２ｂ】
2005208660.tif 000005
【００８８】
エッチング実験において、エッチング停止層上の層がエッチングされる際に、エッチング停止層は、十分なエッチング停止機能を提供した。たとえば、標準的なクロム遮光層が一般的な（Ｃｌ＋Ｏ）のドライエッチング過程を用いて、エッチングされる場合、遮光層の下に設けられた、上記の各実施例のすべての層は、十分なエッチング停止機能を提供する。さらに、基板が、十分なエッチング停止機能を果たしてもよい。すなわち、基板を本質的にエッチングしないエッチング液を用いて、基板上のエッチング停止層をエッチングすることができる。基板上の複数の層をエッチングするためには、実質的に基板をエッチングしないＣｌ（塩素）を用いたドライエッチング処理を使用することができる。
【００８９】
実施例１乃至１０は、位相シフト層の下にエッチング停止層が設けられたいる位相シフト型のマスクブランクに関する（図１ａ乃至図１ｄ）。実施例１１は、エッチング停止層が位相シフト層上に設けられている位相シフト型のマスクブランクに関する（図１ｅＥ乃至図１ｈ）。
【００９０】
実施例１１において、位相シフト層上のＴａ２Ｏ５エッチング停止層は、バリヤー機能を提供するバリヤー層としても機能し、クリーニング過程の際に損傷から位相シフト層を保護する。このＴａ２Ｏ５層の有する厚さは、１ｎｍにすぎないけれども、この層は、一般的な（Ｃｌ＋Ｏ）のドライエッチング過程により標準的なクロム遮光層をエッチングする際に除去されない。
【００９１】
図８ａおよび図８ｂは、実施例８におけるマスクブランクの光学特性を示す。図９ａに示される測定によって、実質的に１８０°の位相シフトが確認された。位相シフトのばらつき幅は、±２°（図８ａ）である。また、図８ｂに示されるとおり、透過率は、９３％を超えており、そのばらつき幅は、±１．４％であった。なお、それぞれ測定エリアは、１３２×１３２ｍｍとした。
【００９２】
図９は、実施例８によるマスクブランクのレーザに対する耐久性試験の結果を示す。パルスエネルギーは、２ｍＪ／ｃｍ２とし、パルス繰返し周波数は１ｋＨｚとした。累積した照射量が１０ｋＪ／ｃｍ２に至っても、透過率の変化は、許容範囲である０．０５内に留まった。このように、位相シフト型のマスクのレーザ安定性が良好であることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１ａ】本発明の実施形態におけるマスクブランクの一例の模式的な断面図である。
【図１ｂ】遮光層を部分的にエッチングした状態のマスクブランクの模式的な断面図である。
【図１ｃ】さらに、マスクブランクにおける位相シフト層を部分的にエッチングした状態の本発明の実施形態におけるフォトマスクの模式的な断面図である。
【図１ｄ】さらに、位相シフト層のエッチングに対するエッチング停止層を部分的にエッチングした状態の本発明の実施形態におけるフォトマスクの模式的な断面図である。
【図１ｅ】本発明の実施形態におけるマスクブランクの他の例の模式的な断面図である。
【図１ｆ】遮光層を部分的にエッチングした状態のマスクブランクの模式的な断面図である。
【図１ｇ】さらに、マスクブランクにおける遮光層のエッチングに対するエッチング防止層を部分的にエッチングした状態の本発明の実施形態におけるフォトマスクの模式的な断面図である。
【図１ｈ】さらに位相シフト層を部分的にエッチングした状態の本発明の実施形態におけるフォトマスクの模式的な断面図である。
【図２ａ】従来技術水準によるフォトマスクのうち、バイナリーマスクを示す図である。
【図２ｂ】図２ａのバイナリーマスクを用いた場合におけるマスクレベルでの電界の振幅を示す図である。
【図２ｃ】図２ａのバイナリーマスクを用いた場合におけるウェーハでの強度を示す図である。
【図３ａ】従来技術水準によるフォトマスクのうち、交互位相シフト型のマスクを示す図である。
【図３ｂ】図３ａの交互位相シフト型のマスクを用いた場合におけるマスクレベルでの電界の振幅を示す図である。
【図３ｃ】図３ａの交互位相シフト型のマスクを用いた場合におけるウェーハでの強度を示す図である。
【図４ａ】従来技術水準によるフォトマスクのうち、減衰位相シフト型のマスクを示す図である。
【図４ｂ】図４ａの減衰位相シフト型のマスクを用いた場合におけるマスクレベルでの電界の振幅を示す図である。
【図４ｃ】図４ａの減衰位相シフト型のマスクを用いた場合におけるウェーハでの強度を示す図である。
【図５ａ】Ｔａ２Ｏ５の波長分散曲線を示す図である。
【図５ｂ】Ｃｒ２Ｏ３の波長分散曲線を示す図である。
【図５ｃ】ＳｉＯ２の波長分散曲線を示す図である。
【図５ｄ】石英基板の波長分散曲線を示す図である。
【図６ａ】本発明の一実施の形態における位相シフト系の調整可能性を示す図である。
【図６ｂ】本発明の一実施の形態における位相シフト系の調整可能性を示す図である。
【図６ｃ】本発明の一実施の形態における位相シフト系の調整可能性を示す図である。
【図７ａ】本発明の他の実施の形態における位相シフト系の調整可能性を示す図である。
【図７ｂ】本発明の他の実施の形態における位相シフト系の調整可能性を示す図である。
【図７ｃ】本発明の他の実施の形態における位相シフト系の調整可能性を示す図である。
【図７ｄ】本発明の他の実施の形態における位相シフト系の調整可能性を示す図である。
【図８ａ】本発明の実施例におけるマスクブランクの光学性能を示す図である。
【図８ｂ】本発明の実施例におけるマスクブランクの光学性能を示す図である。
【図９】本発明のマスクブランクのレーザに対する耐久性試験の結果を示す図である。
【図１０】本発明の実施形態における位相シフト型のマスクの１またはそれ以上の膜の成膜用装置を示す図である。
【符号の説明】
【００９４】
１    基板、
２    位相シフト層、
３    エッチング停止層、
４    遮光層。
【図１ａ】
2005208660.tif 000006
【図１ｂ】
2005208660.tif 000007
【図１ｃ】
2005208660.tif 000008
【図１ｄ】
2005208660.tif 000009
【図１ｅ】
2005208660.tif 000010
【図１ｆ】
2005208660.tif 000011
【図１ｇ】
2005208660.tif 000012
【図１ｈ】
2005208660.tif 000013
【図２ａ】
2005208660.tif 000014
【図２ｂ】
2005208660.tif 000015
【図２ｃ】
2005208660.tif 000016
【図３ａ】
2005208660.tif 000017
【図３ｂ】
2005208660.tif 000018
【図３ｃ】
2005208660.tif 000019
【図４ａ】
2005208660.tif 000020
【図４ｂ】
2005208660.tif 000021
【図４ｃ】
2005208660.tif 000022
【図５ａ】
2005208660.tif 000023
【図５ｂ】
2005208660.tif 000024
【図５ｃ】
2005208660.tif 000025
【図５ｄ】
2005208660.tif 000026
【図６ａ】
2005208660.tif 000027
【図６ｂ】
2005208660.tif 000028
【図６ｃ】
2005208660.tif 000029
【図７ａ】
2005208660.tif 000030
【図７ｂ】
2005208660.tif 000031
【図７ｃ】
2005208660.tif 000032
【図７ｄ】
2005208660.tif 000033
【図１０】
2005208660.tif 000034
【図８ａ】
2005208660.tif 000035
【図８ｂ】
2005208660.tif 000036
【図９】
2005208660.tif 000037