(57)【要約】【課題】遮光性膜のパターニングの解像性を高める。【解決手段】化学増幅型レジスト膜２０が形成されるマスクブランク１０であって、基板１２と、基板１２上に形成された遮光性膜１３と、化学増幅型レジスト膜２０の失活を抑制するために遮光性膜１３上に形成されたレジスト下地膜１８とを備え、パターニングされた化学増幅型レジスト膜２０をマスクといて遮光性膜１３をエッチングする場合に、失活抑制膜１８のエッチングレートが化学増幅型レジスト膜２０のエッチングレートよりも速い。【選択図】図１
2007171520.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
化学増幅型レジスト膜が形成されるマスクブランクであって、
基板と、
前記基板上に形成された、転写パターンとなる薄膜、又は転写パターンを形成するための薄膜と、
前記化学増幅型レジスト膜と前記薄膜との間に形成されたレジスト下地膜と
を備え、
前記薄膜には、金属、及び酸素と窒素の少なくとも一方の元素が含まれており、
パターニングされた前記化学増幅型レジスト膜をマスクとして前記薄膜をエッチングする場合に、前記レジスト下地膜のエッチングレートが前記レジスト膜のエッチングレートよりも速いことを特徴とするマスクブランク。
【請求項２】
前記薄膜と前記レジスト下地膜との間に珪素を含む材料からなる珪素含有膜と、を備え、前記レジスト下地膜は、有機材料からなることを特徴とする請求項１記載のマスクブランク。
【請求項３】
前記レジスト下地膜の膜厚は、２５ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２記載のマスクブランク。
【請求項４】
前記レジスト膜の膜厚は、３００ｎｍ以下であ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マスクブランク。
【請求項５】
前記薄膜は、クロム及び、酸素と窒素の少なくとも一方の元素が含まれていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一に記載のマスクブランク。
【請求項６】
前記マスクブランクは、前記化学増幅型レジスト膜によるレジストパターンをマスクにして塩素を含む塩素系ガスのドライエッチングガスによるドライエッチング処理により、前記薄膜をパターニングする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とを特徴とする請求項１乃至５の何れか一に記載のマスクブランク。
【請求項７】
前記化学増幅型レジスト膜を更に備えることを特徴とする請求項１乃至６の何れか一に記載のマスクブランク。
【請求項８】
請求項１乃至７の何れか一に記載のマスクブランクにおける前記薄膜をパターニングして形成された転写パターンを備えることを特徴とするマスク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体デバイスや液晶表示デバイス等の製造において使用されるマスクブランク及びマスクに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、半導体デバイスの微細加工技術に用いられるフォトマスク（レチクル）は、透明基板上に形成された転写パターンとなる薄膜である遮光性膜をパターニングすることにより製造される。遮光性膜のパターニングは、例えば、レジストパターンをマスクとしたドライエッチングにより行われる。レジストパターンは、例えば、電子線リソグラフィー法等により形成される。
【０００３】
近年、マスク製造分野において、電子線リソグラフィー法で用いる電子線の加速電圧を５０ｋｅＶ以上にすることが検討されている。これは、電子線レジスト中を通過する電子線の前方散乱を少なくするとともに、電子ビームの集束性を上げることによって、より微細なレジストパターンが解像されるようにする必要があるからである。電子線の加速電圧が低いとレジスト表面やレジスト中で前方散乱が生じ、前方散乱があるとレジストの解像性が悪化する。しかし、電子線の加速電圧を５０ｋｅＶ以上とした場合、加速電圧に反比例して前方散乱が減少し前方散乱によってレジストに付与されるエネルギーが減少するため、例えば、１０〜２０ｋｅＶ等の加速電圧の時に使用していた電子線レジストではレジストの感度が不足し、スループットが落ちてしまう。そこで、マスク製造分野においても、半導体ウエハの微細加工技術に用いられているような科学増幅型レジスト膜を使用する必要がでてきた。化学増幅型レジスト膜は、高加速電圧に対して感度が高くしかも高い解像性を有する。
【０００４】
ここで、マスク製造分野において化学増幅型レジスト膜を使用した場合、例えば下地膜である遮光性膜の表面近傍の膜密度が比較的疎な状態や荒れた状態であると、化学増幅型レジスト膜の失活の問題が生じうることが知られている。具体的には、下地膜となる遮光性膜とレジスト膜の界面において、パターニング中の酸触媒反応が阻害され、レジストパターンの裾部分において解像性が悪化する場合がある。この場合、例えば、ポジ型の化学増幅型レジスト膜においては裾引き、ネガ型では食われといった形状不良が生じる。
【０００５】
この原因は、例えば、露光によりレジスト膜中に生成される酸が酸化クロム表面の塩基成分により抑制（クエンチ）されることや、酸が遮光性膜側に拡散してしまうこと等により、遮光性膜との界面における化学増幅型レジスト膜の感度が見かけ上低下するためであると考えられる。従来、この問題を解決するために、マスクブランクに失活抑制膜を設けた構成が知られている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１には、シリサイド系材料の無機膜や、有機バーク等を中間層（失活抑制膜）として導入する構成が開示されている。
【特許文献１】特開２００３−１０７６７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本願発明者は、失活抑制膜を形成することによって生じる問題点について鋭意研究を行った。そして、失活抑制膜の影響により、遮光性膜のパターニングの解像性が低下してしまう問題があることを見出した。例えば、化学増幅型レジスト膜のレジストパターンをマスクとして失活抑制膜及び遮光性膜をドライエッチングする場合に、失活抑制膜をエッチングしている間にレジスト膜もエッチングされてしまい、レジストパターンの解像性が低下してしまう場合があった。このような場合、形成直後のレジストパターンの解像性が高かったとしても、遮光性膜がエッチングされる時点ではレジストパターンの解像性が低下してしまう。また、このレジストパターンをマスクとしてエッチングされる遮光性膜のパターニングの解像性も低下してしまう。そのため、従来、マスク製造分野において、化学増幅型レジスト膜を使用したとしても、半導体デザインルールで６５ｎｍ、更には４５ｎｍといったパターンの線幅が狭ピッチ化されると、遮光性膜のパターニングの解像性を十分に高められない場合があった。
【０００７】
また、本願発明者は、マスク製造分野において化学増幅型レジスト膜を使用すること自体によって生じる問題点についても更に鋭意研究を行った。そして、レジスト膜に接する下地の組成によっては、レジスト膜と下地膜の密着性が充分に得られない場合があることを見出した。例えば、下地が珪素を含む珪素含有膜である場合、レジスト膜と珪素含有膜の密着性が不足して、現像中にレジストパターンが消失してしまう場合があった。また、塗布性が十分でなく、均一なレジスト膜を形成するのが難しい場合があった。
【０００８】
そこで、本発明は、上記の課題を解決できる、マスクブランク及びマスク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】
上記の課題を解決するために、本発明は、以下の構成を有する。
（構成１）化学増幅型レジスト膜が形成されるマスクブランクであって、基板と、前記基板上に形成された、転写パターンとなる薄膜、又は転写パターンを形成するための薄膜と、前記化学増幅型レジスト膜と前記薄膜との間に形成されたレジスト下地膜とを備え、前記薄膜には、金属、及び酸素と窒素の少なくとも一方の元素が含まれており、パターニングされた前記化学増幅型レジスト膜をマスクとして前記薄膜をエッチングする場合に、前記レジスト下地膜のエッチングレートが前記レジスト膜のエッチングレートよりも速い。
【００１０】
転写パターンとなる薄膜や、転写パターンを形成するための薄膜と化学増幅型レジスト膜との間に、化学増幅型レジスト膜のエッチングレートよりも遅いレジスト下地膜を形成した場合、レジスト下地膜をエッチングしている間にレジスト膜もエッチングされてしまうことから、転写パターンとなる薄膜や転写パターンを形成するための薄膜（例えば、遮光性膜）の解像性向上に対してレジスト下地膜が阻害要因となる場合がある。そのため、このような場合には、レジスト下地膜（例えば、失活抑制機能をもったレジスト下地膜）によりレジストパターンの解像性を高めたとしても、実質上マスク解像性の向上にはつながらない恐れがある。また、レジストパターンをマスクにしてエッチングにより上記薄膜をパターニングする際に、薄膜のエッチングレートが遅いと、薄膜のパターニングが終わる前にレジストパターンが消失することにつながり、薄膜のパターン精度が悪化することになる。しかし、構成１のようにした場合、レジスト膜のエッチングレートに対してエッチングレートが速いため、レジスト下地膜をエッチングしている間にレジスト膜のエッチングを抑制させ、かつ、薄膜に、金属、及び酸素と窒素の少なくとも一方の元素を含むことにより、薄膜のエッチングレートを速めることができる。そのため、レジストパターン形成直後の解像性を保ったまま、転写パターンとなる薄膜や転写パターンを形成するための薄膜をエッチングできる。これにより、転写パターンとなる薄膜や転写パターンを形成するための薄膜のパターニングの解像性を高め、薄膜パターンの線幅精度を高めることができる。
【００１１】
尚、化学増幅型レジスト膜とは、例えば、露光によりレジスト膜中に生成される触媒物質の酸が、引き続き行われる熱処理工程においてポリマーの溶解性を制御する官能基或いは官能物質と反応することによりレジスト機能を発現するレジスト膜である。レジスト機能を発現するとは、例えば、官能基等を外すことによってアルカリに溶解するようになることである。化学増幅型レジスト膜は、５０ｋｅＶ以上の加速電圧で加速された電子線によってレジスト描画（露光）されるのが好ましい。
【００１２】
（構成２）前記薄膜と前記レジスト下地膜との間に珪素を含む材料からなる珪素含有膜と、を備え、前記レジスト下地膜は、有機材料からなる。このように構成すれば、珪素含有膜と化学増幅型レジスト膜との密着性を改善できる。そのため、珪素含有膜上に化学増幅方レジスト膜を適切に形成できる。尚、この珪素含有膜は、例えば、転写パターンとなる薄膜をパターニングする際に使用するハードマスクとして用いられる膜である。このように構成すれば、ハードマスクブランクスにおいて化学増幅型レジスト膜を適切に使用できる。
【００１３】
（構成３）レジスト下地膜の膜厚は２５ｎｍ以下である。このようにすれば、レジスト下地膜をエッチングしている間にレジスト膜が殆どエッチングされないので、レジストパターン形成直後の解像性を保ったまま、転写パターンとなる薄膜や転写パターンを形成するための薄膜の、パターニングの解像性を更に高めることができる。
【００１４】
（構成４）レジスト膜の膜厚は３００ｎｍ以下である。このように構成すれば、半導体デザインルール６５ｎｍ以下で要求される薄膜パターンの解像性が得られる。
【００１５】
（構成５）薄膜は、クロム及び、酸素と窒素の少なくとも一方の元素が含まれている。尚、薄膜の上層部に反射防止機能を持たせても良い。反射防止機能を持たせるには、上層部の材料として、酸化クロムや窒化クロム、酸化窒化クロムを用いるのが好ましい。また、薄膜の基板側には、薄膜の下地との密着性を良好にするために、薄膜の下層部として、窒素を含有する窒化クロムを有しても良い。クロム及び、酸素と窒素の少なくとも一方の元素が含まれた薄膜を用いた場合、薄膜は、例えば、レジストパターンをマスクにして塩素系ガスを用いてドライエッチングされる。この場合に、レジスト下地膜のエッチングレートがレジスト膜のエッチングレートよりも速い場合であっても、レジストパターンをマスクとしてパターニングする薄膜のエッチングレートが遅いとすれば、薄膜パターンの解像性の向上が図れない。しかし、構成５のようにすれば、薄膜のエッチングレート（ドライエッチングレート）を速くすることができるので、薄膜パターンの解像性、位置精度が良好になる。
【００１６】
（構成６）マスクブランクは、化学増幅型レジストによるレジストパターンをマスクにして塩素を含む塩素系ガスのドライエッチングガスによるドライエッチング処理により、転写パターンとなる薄膜や転写パターンを形成するための薄膜をパターニングする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が好適である。
【００１７】
（構成７）マスクブランクは、化学増幅型レジスト膜を更に備える。このように構成すれば、転写パターンとなる薄膜や転写パターンを形成するための薄膜の解像性を適切に高めることができる。また、化学増幅型レジスト膜の失活を適切に抑制できる。
【００１８】
（構成８）構成１乃至７の何れか一に記載のマスクブランクにおける薄膜をパターニングして形成された転写パターンを備えることを特徴とするマスク。このように構成すれば、構成１から７と同様の効果を得ることができる。
【００１９】
尚、上記において、マスクブランクには、フォトマスクブランク、位相シフトマスクブランク、反射型マスクブランク、インプリント用転写プレート基板も含まれる。また、マスクブランクには、レジスト膜付きマスクブランク、レジスト膜形成前のマスクブランクが含まれる。レジスト膜形成前のマスクブランクには、転写パターンとなる薄膜、又は転写パターンを形成するための薄膜上にレジスト下地膜が形成されたマスクブランクも含まれる。位相シフトマスクブランクには、ハーフトーン膜上にクロム系材料等の遮光性膜が形成される場合を含む。尚、この場合、転写パターンとなる薄膜は、ハーフトーン膜や遮光性膜を指す。また、反射型マスクブランクの場合は、多層反射膜上、又は多層反射膜上に設けられたバッファ層上に、転写パターンとなるタンタル系材料やクロム系材料の吸収体膜が形成される構成、インプリント用転写プレートの場合には、転写プレートとなる基材上にクロム系材料等の転写パターン形成用薄膜が形成される構成を含む。マスクには、フォトマスク、位相シフトマスク、反射型マスク、インプリント用転写プレートが含まれる。マスクにはレチクルが含まれる。
【００２０】
また、上記において遮光性膜には、露光光を遮断する遮光性膜、遮光機能と位相シフト機能を有するハーフトーン膜が含まれる。この遮光性膜の膜材料、膜組成、膜構造、膜厚等は特に限定されない。遮光性膜の材料としては、クロム単体や、クロムに酸素、窒素、炭素からなる元素を少なくとも１種を含むもの（Ｃｒを含む材料）、又は、ＬＥＡＲ（Ｌｏｗ  Ｅｎｅｒｇｙ  Ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ  Ｒｅｓｉｓｔ）用としてアセタール系レジストやＨＥＡＲ（Ｈｉｇｈ  Ｅｎｅｒｇｙ  Ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ  Ｒｅｓｉｓｔ）用としてＳＣＡＰ系レジスト等の化学増幅型レジスト膜を遮光性膜上に直接形成した場合に、レジストパターンの底部に裾引きや食われが生じる膜材料などが挙げられる。
【００２１】
遮光性膜の膜組成は、光学特性（フォトマスクブランクにおいては、光学濃度、反射率など、位相シフトマスクブランクにおいては、透過率、位相シフト量など）やパターン形状が良好となるエッチング特性（深さ方向におけるエッチングレート）等に応じて適宜調整される。遮光性膜の膜構造としては、上記膜材料からなる単層、複数層構造とすることができる。また、異なる組成においては、段階的に形成した複数層構造や、連続的に組成が変化した膜構造とすることもできる。遮光性膜の膜厚は、光学特性（フォトマスクブランクにおいては、光学濃度など、位相シフトマスクブランクにおいては、透過率、位相シフト量など）に応じて適宜調整される。フォトマスクブランクの場合、遮光性膜の膜厚は、例えば、３０〜１５０ｎｍである。位相シフトマスクブランクの場合、遮光機能と位相シフト機能を有するハーフトーン膜の膜厚は、例えば、５０〜１５０ｎｍである。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、化学増幅型レジスト膜を用いた場合に、転写パターンとなる薄膜や、転写パターンを形成するための薄膜のパターニングの解像性を高め、薄膜パターンの線幅精度を高めることができる。また、化学増幅型レジスト膜の下地に珪素を含む珪素含有膜を用いた場合に、珪素含有膜と化学増幅型レジスト膜との密着性を改善できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明に係る実施形態を、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態に係るマスクブランク１０の一例を示す。図１（ａ）は、マスクブランク１０の構成の一例を示す。本例において、マスクブランク１０は、バイナリマスク用のマスクブランクであり、透明基板１２、遮光性膜１３（遮光層１４と、反射防止層１６との積層膜）、レジスト下地膜１８、及び化学増幅型レジスト膜２０を備える。
【００２４】
透明基板１２は、例えば、合成石英基板又はソーダライムガラス等の材料からなる。遮光性膜１３は、遮光層１４と反射防止層１６との積層膜である。遮光層１４は、透明基板１２上に、窒化クロム膜２２及び炭化窒化クロム膜２４をこの順で有する。窒化クロム膜２２は、窒化クロム（ＣｒＮ）を主成分とする層であり、例えば１０〜２０ｎｍの膜厚を有する。炭化窒化クロム膜２４は、炭化窒化クロム（ＣｒＣＮ）を主成分とする層であり、例えば２５〜６０ｎｍの膜厚を有する。
【００２５】
反射防止層１６は、クロムに酸素及び窒素が含有されている膜（ＣｒＯＮ膜）であり、炭化窒化クロム膜２４上に形成される。反射防止層１６の膜厚は、例えば、１５〜３０ｎｍである。反射防止層１６は、酸化クロム（ＣｒＯ）を主成分とする膜であっても良い。
遮光性膜１３は、上記のように、透明基板１２側から窒化クロム膜２２、炭化窒化クロム膜２４、酸化窒化クロム膜の材料で構成され、遮光性膜全体にクロム及び、酸素及び窒素の少なくとも一方の元素が含まれているので、レジストパターンをマスクにして塩素系ガスを用いたドライエッチング時のドライエッチングレートを速めることができるので、ドライエッチング時における化学増幅型レジスト膜のダメージも抑えられ、狭ピッチの微細な薄膜パターン（転写パターン）を形成することができる。
【００２６】
レジスト下地膜１８は、化学増幅型レジスト膜２０の失活を抑制するための層であり、反射防止層１６を挟んで遮光性膜１３上に形成される。レジスト下地膜１８の膜厚は、化学増幅型レジスト膜２０の膜厚、レジストパターンをマスクにし遮光性膜１３をパターニングする際のレジスト膜及びレジスト下地膜のエッチングレートに応じて適宜調整される。例えば、化学増幅型レジスト膜２０の膜厚が３００ｎｍ以下の場合、レジスト下地膜１８の膜厚は２５ｎｍ以下が好ましく、ＣＤバイアスの観点から２０ｎｍ以下が好ましい。また、失活抑制機能の観点からは、レジスト下地膜１８の膜厚は１ｎｍ以上が好ましい。上記観点を鑑み、レジスト下地膜１８の膜厚は１〜２５ｎｍ、３〜２０ｎｍ、５〜１５ｎｍが好適である。
【００２７】
本例において、レジスト下地膜１８は、化学増幅型レジスト膜２０に対してレジストパターンを形成する際に使用する現像液に対して耐性を有し、且つ、レジストパターンをマスクにして遮光性膜１３をエッチングする際に使用するエッチャントに対して、エッチングレートを速める元素、即ち、レジスト下地膜のエッチングの際に、レジスト下地膜に含有されている元素（活性種）を放出することで、エッチャントに作用する元素を含有した有機膜や無機膜で構成される。レジスト下地膜１８に含む上記元素は、レジストパターンをマスクにして遮光性膜１３をエッチングする際に、化学増幅型レジスト膜２０のエッチングレートよりもレジスト下地膜１８のエッチングレートが速くなるように適宜その量が調整される。また、レジスト下地膜１８として、有機膜を用いれば、極めて薄い膜厚で十分な失活抑制機能を発揮させることができ、エッチングレートを適切に高めることができ、さらに、化学増幅型レジスト膜２０との密着性も良好になるので好ましい。レジスト下地膜にエッチングレートを速める元素（活性種）を含有させる方法としては、レジスト下地膜表面に対して、前記元素をイオン注入する方法や、有機膜である場合においては、前記方法以外に前記元素を含有する有機化合物を選択してレジスト下地膜１８とすることで得られる。尚、通常マスクブランクとしては、レジスト下地膜１８上には、化学増幅型レジスト膜２０が形成される。
【００２８】
尚、本実施形態の変形例において、マスクブランク１０は、位相シフトマスク用のマスクブランクであっても良い。この場合、マスクブランク１０は、例えば、透明基板１２と遮光性膜１３との間に、位相シフト膜を更に備える。位相シフト膜としては、例えば、クロム系（ＣｒＯ、ＣｒＦ等）、モリブデン系（ＭｏＳｉＯＮ、ＭｏＳｉＮ、ＭｏＳｉＯ等）、タングステン系（ＷＳｉＯＮ、ＷＳｉＮ、ＷＳｉＯ等）、シリコン系（ＳｉＮ等）の各種公知のハーフトーン膜を用いることができる。位相シフトマスク用のマスクブランク１０は、位相シフト膜を、遮光性膜１３上に備えても良い。また、マスクブランク１０は、遮光性膜１３として、ハーフトーン膜を備えても良い。
【００２９】
図１（ｂ）は、露光・現像処理により化学増幅型レジスト膜２０がパターニングされた状態を示す。このようにパターニングされた化学増幅型レジスト膜２０をマスクとして、レジスト下地膜１８及び遮光性膜１３をエッチングすることにより、遮光性膜１３をパターニングし、最後に化学増幅型レジスト膜２０及びレジスト下地膜１８を除去して、転写パターンとなる遮光性膜パターンが透明基板１２上に形成したフォトマスクが製造できる。
【００３０】
ここで、遮光性膜１３等をエッチングする条件において、レジスト下地膜１８のエッチングレートは、例えば、０．３ｎｍ／秒以上、より好ましくは、１．０ｎｍ／秒以上、更に好ましくは、２．０ｎｍ／秒以上である。遮光性膜１３をエッチングする条件とは、パターニングされた化学増幅型レジスト膜２０をマスクとして遮光性膜１３をエッチングする工程におけるエッチング条件である。
【００３１】
この場合、このエッチング条件において、マスクとして用いられる化学増幅型レジスト膜２０がエッチングされるエッチングレートよりも、レジスト下地膜のエッチングレートを速くする。そのため、本例によれば、化学増幅型レジスト膜２０の解像性を低下させることなく、遮光性膜１３をエッチングできる。また、これにより、遮光性膜１３のパターニングの解像性を高めることができる。レジスト下地膜１８のエッチングレートは、例えば、化学増幅型レジスト膜２０のエッチングレートの１．２〜１０倍である。より好ましくは、１．５〜５倍である。
【００３２】
以下、本発明の第１の実施形態の実施例及び比較例を示す。
（実施例１）
透明基板１２としてサイズ６インチ角、厚さ０．２５インチの合成石英基板を用い、透明基板１２上に、遮光層１４として、窒化クロム膜２２及び炭化窒化クロム膜２４をそれぞれスパッタリング法で形成した。続いて、反射防止層１６として、酸化窒化クロム膜を形成した。遮光性膜１３は、膜厚方向の略全域に窒素を含むものであった。遮光性膜１３の膜厚は６８ｎｍとした。
【００３３】
更に、有機膜（富士フィルムエレクトロニクスマテリアルズ社製：ＦＫＢ−１５Ｂ）を回転塗布法で３０ｎｍ塗布して、レジスト下地膜１８を形成した。その後、ホットプレートで２００℃で１０分熱処理して、レジスト下地膜１８を乾燥させた。次に、化学増幅型レジスト膜２０として、電子線露光用化学増幅型ポジレジスト（ＦＥＰ１７１：富士フィルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）を回転塗布法で厚さ３００ｎｍ塗布し、その後、ホットプレートで１３０℃で１０分熱処理して、化学増幅型レジスト膜２０を乾燥させ、ＡｒＦエキシマレーザー露光用のレジスト膜付きフォトマスクブランクスであるマスクブランク１０を得た。
【００３４】
（比較例１）
レジスト下地膜１８を形成しなかった以外は実施例１と同様にして、比較例１に係るマスクブランクを得た。
【００３５】
（比較例２）
レジスト下地膜として有機膜（東京応化工業社製：ＯＳＣＡＬ９３０）を用いた以外は実施例１と同様にして、比較例２に係るマスクブランクを得た。
【００３６】
実施例１、及び比較例１、２に係るマスクブランクについて、解像性の違いを比較するために、遮光性膜のパターニングを行った。最初に、各マスクブランクを電子線露光装置で露光し、その後、露光後のベーク処理及び現像処理をして、レジストパターンを形成した。この露光は、５０ｋｅＶ以上の加速電圧で加速された電子線によって行った。
【００３７】
続いて、レジストパターンをマスクとし、塩素ガスと酸素ガスとを含むエッチングガスを用いたドライエッチングにより、レジスト下地膜１８及び遮光性膜１３をパターニングした。尚、このドライエッチングの条件において、実施例１のレジスト下地膜１８のエッチングレートは、２ｎｍ／秒である。また、比較例２のレジスト下地膜のエッチングレートは、０．２ｎｍ／秒であり、実施例１と比べて低い。尚、化学増幅型レジスト膜２０のドライエッチングレートは０．６ｎｍ／秒であった。従って、実施例１のレジスト下地膜１８のドライエッチングレートは、化学増幅型レジスト膜２０のドライエッチングレートの３．３倍、比較例２のレジスト下地膜１８のドライエッチングレートは、化学増幅型レジスト膜２０のドライエッチングレートの０．３倍であった。
【００３８】
実施例１においては、レジストパターンの裾部分に裾引き状の突起部が形成されていないことが確認された。また、レジストパターンの解像性の低下が生じることなく、遮光性膜１３がパターニングされていることが確認された。
【００３９】
化学増幅型レジスト膜２０及びレジスト下地膜１８を除去してフォトマスクとして、遮光性膜１３の突起部分（パターンエッジのギザつき）をＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）で調べたところ、約１０ｎｍ程度以下のギザつきであった。また、１００ｎｍのライン＆スペースパターンが解像されていることが確認された。また、半導体デザインルール６５ｎｍにおいてフォトマスクで要求されるパターン線幅精度を満足するものであった。尚、化学増幅型レジスト膜２０及びレジスト下地膜１８の除去は、濃硫酸に過酸化水素水を加えたレジスト剥離液に浸すことにより行った。
【００４０】
比較例１においては、レジストパターンの裾部分に裾引き状の突起部が形成されていることが確認された。また、化学増幅型レジスト膜を除去してフォトマスクとして、遮光性膜の突起部分（パターンエッジのギザつき）をＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）で調べたところ、約３０ｎｍ程度以下のギザつきであった。また、２００ｎｍのライン＆スペースパターンが解像しているにとどまっていた。
【００４１】
比較例２においては、ドライエッチングの影響により、レジストパターンの解像性の低下が生じていた。そのため、化学増幅型レジスト膜及びレジスト下地膜を除去してフォトマスクとして、遮光性膜の突起部分（パターンエッジのギザつき）をＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）で調べたところ、約３０ｎｍ程度以下のギザつきであった。また、２００ｎｍのライン＆スペースパターンが解像しているにとどまっていた。
【００４２】
（比較例３）
レジスト下地膜として、エッチングレートを速める元素を含有しない有機膜を用いた以外は実施例１と同様にして、比較例３に係るマスクブランクを得た。更に、上記と同様にしてパターニングの評価を行った。尚、比較例３におけるレジスト下地膜１８のエッチングレートは、０．５ｎｍ／秒であり、化学増幅型レジスト膜のエッチングレートの０．８倍であった。
【００４３】
その結果、１００ｎｍのライン＆スペースパターンが解像していることは確認されたが、レジストパターンをマスクとして、塩素ガスと酸素ガスとを含むエッチングガスを用いたドライエッチングで露出しているレジスト下地膜と、遮光性膜とを連続して除去した場合、遮光性膜パターンの解像悪化を引き起こす結果となった。そして、半導体デザインルール６５ｎｍで要求されているフォトマスクのパターン線幅精度を満足するものではなかった。
【００４４】
（実施例２）
レジスト下地膜の分子量と、ドライエッチングレートを速める元素が含有された有機化合物を適宜選択することで、レジスト下地膜１８の膜厚が１０ｎｍ、化学増幅型レジスト膜のエッチングレートに対して１．３倍となるようにした以外は実施例１と同様にマスクブランクを作製し、さらに、このマスクブランクスを使ってフォトマスクを作製した。その結果、遮光性膜１３の突起部分のギザつきは、約１０ｎｍ以下に納まり、１００ｎｍのライン＆スペースパターンが解像されていることが確認された。また、半導体デザインルール６５ｎｍにおいてフォトマスクで要求されるパターン線幅精度を満足するものであった。
【００４５】
図２は、本発明の第２の実施形態に係るマスクブランク１０の一例を示す。図２（ａ）は、マスクブランク１０の構成の一例を示す。尚、以下に説明する点を除き、図２において、図１と同一又は同様の構成については、図１と同じ符号を付して説明を省略する。本例において、マスクブランク１０は、透明基板１２、遮光性膜１３（遮光層１４と、反射防止層１６との積層膜）、珪素含有膜３２（珪素を含む膜）、有機材料からなるレジスト下地膜３４、及び化学増幅型レジスト膜２０を備える。
【００４６】
珪素含有膜３２は、遮光性膜１３をパターニングする際に使用するハードマスク用の珪素を含む膜であり、遮光性膜１３上に形成される。珪素含有膜３２の膜厚は、例えば３０ｎｍ（例えば２５〜３５ｎｍ）である。珪素含有膜３２は、例えば、ＭｏＳｉＯ、ＭｏＳｉＮ、又はＭｏＳｉＯＮ等の、ＭｏＳｉを含む膜であってよい。珪素含有膜３２は、ＴａＳｉＯ、ＴａＳｉＮ、ＴａＳｉＯＮ、ＷＳｉＯ、ＷＳｉＮ、ＷＳｉＯＮ、ＳｉＯ、ＳｉＮ、又はＳｉＯＮ等の膜であってもよい。尚、ハードマスクとして用いられる珪素含有膜３２は、転写パターンを形成するための薄膜の一例である。
【００４７】
有機材料からなるレジスト下地膜３４は、珪素含有膜３２と化学増幅型レジスト膜２０との密着性を改善するための有機膜であり、珪素含有膜３２上に形成される。珪素含有膜３２に対する有機材料からなるレジスト下地膜３４の密着性は、珪素含有膜３２上に化学増幅型レジスト膜２０を形成した場合の珪素含有膜３２に対する化学増幅型レジスト膜２０の密着性よりも高い。
【００４８】
また、本例において、レジスト下地膜３４は、第１の実施形態におけるレジスト下地膜１８（図１参照）と同一又は同様のものである。そのため、レジスト下地膜３４は、失活抑制効果を有するレジスト下地膜１８としての機能も更に有している。レジスト下地膜３４の膜厚は、例えば、２５ｎｍ以下（例えば、１〜２５ｎｍ）である。より好ましくは、１〜１５ｎｍ、更に好ましくは、５〜１０ｎｍである。尚、通常マスクブランクとしては、レジスト下地膜３４上には、化学増幅型レジスト膜２０が形成される。
【００４９】
図２（ｂ）は、電子線リソグラフィー法により化学増幅型レジスト膜２０がパターニングされた状態を示す。このようにパターニングされた化学増幅型レジスト膜２０をマスクとして、レジスト下地膜３４及び珪素含有膜３２がエッチングされる。また、珪素含有膜３２をマスク（ハードマスク）として、遮光性膜１３がエッチングされる。これにより、遮光性膜１３をパターニングしたフォトマスクが製造できる。
【００５０】
ここで、珪素含有膜３２をエッチングする条件において、レジスト下地膜３４のエッチングレートは、例えば、０．３ｎｍ／秒以上、より好ましくは１．０ｎｍ／秒以上、更に好ましくは、２．０ｎｍ／秒以上である。珪素含有膜３２をエッチングする条件とは、パターニングされた化学増幅型レジスト膜２０をマスクとして珪素含有膜３２をエッチングする工程におけるエッチング条件である。
【００５１】
この場合、このエッチング条件において、マスクとして用いられている化学増幅型レジスト膜２０がエッチングされるエッチングレートに対して、レジスト下地膜３４のエッチングレートを速くすることが好ましい。そのため、本例によれば、化学増幅型レジスト膜２０の解像性を低下させることなく、珪素含有膜３２をエッチングできる。また、これにより、珪素含有膜３２のパターニングの解像性を高めることができる。更には、ハードマスクとして用いられる珪素含有膜３２のパターニングの解像性が高まることにより、遮光性膜１３の解像性を高めることができる。レジスト下地膜３４のエッチングレートは、例えば、化学増幅型レジスト膜２０のエッチングレートの１．２〜１０倍である。より好ましくは、１．５〜５倍である。尚、レジスト下地膜３４のエッチングレートは、化学増幅型レジスト膜との密着性を改善する目的だけであれば、化学増幅型レジスト膜２０がエッチングされるエッチングレートに対して、レジスト下地膜３４のエッチングレートが遅くてもかまわない。
【００５２】
以下、本発明の第２の実施形態の実施例及び比較例を示す。
（実施例３）
実施例１と同様の透明基板１２を用い、実施例１と同様に遮光性膜１３を形成した。更に、珪素含有膜３２として、ＭｏＳｉＯＮ膜を形成した。珪素含有膜３２の膜厚は３０ｎｍとした。
【００５３】
次に、実施例１と同じ材料の有機膜（富士フィルムエレクトロニクスマテリアルズ社製：ＦＫＢ−１５Ｂ）を回転塗布法で３０ｎｍ塗布して、レジスト下地膜３４を形成した。その後、ホットプレートで２００℃で１０分熱処理して、レジスト下地膜３４を乾燥させた。次に、実施例１と同様に化学増幅型レジスト膜２０を形成し、レジスト膜付きフォトマスクブランクスであるマスクブランク１０を得た。
【００５４】
（比較例４）
レジスト下地膜３４を形成しなかった以外は実施例３と同様にして、比較例４に係るマスクブランクを得た。
【００５５】
実施例３、及び比較例４に係るマスクブランクについて、化学増幅型レジスト膜と珪素含有膜との密着性の違いを比較するために、化学増幅型レジスト膜のパターニングを行った。最初に、各マスクブランクを電子線露光装置で露光し、その後、露光後のベーク処理及び現像処理して、レジストパターンを形成した。この露光は、５０ｋｅＶ以上の加速電圧で加速された電子線によって行った。
【００５６】
実施例３においては、レジスト下地膜３４によって化学増幅型レジスト膜２０と珪素含有幕３２との密着性が良好であり、そのため、所望のライン＆スペースパターンがしっかりと形成されていることが確認された。
【００５７】
比較例４においては、化学増幅型レジスト膜と珪素含有膜との密着性が不十分であり、現像処理中にレジストパターンの消失が生じた。
【００５８】
以上、本発明を実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は、上記実施形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることは、当業者に明らかである。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明は、半導体デバイスや液晶表示デバイス等の製造において使用されるマスクブランク及びマスクに好適に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るマスクブランク１０の一例を示す図である。  図１（ａ）は、マスクブランク１０の構成の一例を示す。  図１（ｂ）は、露光・現像処理により化学増幅型レジスト膜２０がパターニングされた状態を示す。
【図２】本発明の第２の実施形態に係るマスクブランク１０一例を示す図である。  図２（ａ）は、マスクブランク１０の構成の一例を示す。  図２（ｂ）は、電子線リソグラフィー法により化学増幅型レジスト膜２０がパターニングされた状態を示す。
【符号の説明】
【００６１】
１０・・マスクブランク、１２・・透明基板、１３・・遮光性膜、１４・・遮光層、１６・・反射防止層、１８・・レジスト下地膜、２０・・化学増幅型レジスト膜、２２・・窒化クロム膜、２４・・炭化窒化クロム膜、３２・・珪素含有膜、３４・・レジスト下地膜
【図１】
2007171520.tif 000003
【図２】
2007171520.tif 000004