(57)【要約】【課題】フォトマスクブランクの無機膜の表面が高度に平坦化されたものであるフォトマスクブランクを製造することができるフォトマスクブランクの製造方法およびこれを用いたフォトマスクの製造方法を提供する。【解決手段】少なくとも、基板上に無機膜を成膜する無機膜成膜工程を含むフォトマスクブランクの製造方法において、前記無機膜成膜工程後に少なくとも前記無機膜の表面を平滑化処理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。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、基板上に無機膜を成膜する無機膜成膜工程を含むフォトマスクブランクの製造方法において、前記無機膜成膜工程後に少なくとも前記無機膜の表面を平滑化処理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。
【請求項２】
前記平滑化処理を研磨により行うことを特徴とする請求項１に記載のフォトマスクブランクの製造方法。
【請求項３】
前記平滑化処理により、前記無機膜の表面粗さ（Ｒａ）を０．２ｎｍ以下とすることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のフォトマスクブランクの製造方法。
【請求項４】
前記平滑化処理により、前記無機膜の表面粗さ（Ｒａ）を０．１５ｎｍ以下とすることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のフォトマスクブランクの製造方法。
【請求項５】
前記研磨をケミカルメカニカルポリッシュにより行うことを特徴とする請求項２乃至請求項４のいずれか１項に記載のフォトマスクブランクの製造方法。
【請求項６】
前記研磨を研磨量を２０ｎｍ以下として行うことを特徴とする請求項２乃至請求項５のいずれか１項に記載のフォトマスクブランクの製造方法。
【請求項７】
前記無機膜をスパッタ法により成膜することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載のフォトマスクブランクの製造方法。
【請求項８】
前記無機膜が位相シフターであることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載のフォトマスクブランクの製造方法。
【請求項９】
前記無機膜をシリコンを含む材料を用いて成膜することを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載のフォトマスクブランクの製造方法。
【請求項１０】
前記無機膜の主成分をＭｏＳｉの酸化物、窒化物、酸窒化物のいずれかとすることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載のフォトマスクブランクの製造方法。
【請求項１１】
請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載のフォトマスクブランクの製造方法により製造された前記無機膜の表面が平滑化されたものであるフォトマスクブランク。
【請求項１２】
請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載の方法で製造したフォトマスクブランクにリソグラフィーによりパターンを形成し、フォトマスクを製造することを特徴とするフォトマスクの製造方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載のフォトマスクの製造方法により製造されたものであるフォトマスク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体集積回路、ＣＣＤ（電荷結合素子）、ＬＣＤ（液晶表示素子）用カラーフィルター、磁気ヘッド等の微細加工に用いられるフォトマスクブランク及びフォトマスクおよびこれらの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体加工においては、特に大規模集積回路の高集積化により、回路パターンの微細化がますます必要になってきており、回路を構成する配線パターンの細線化や、セルを構成する層間の配線のためのコンタクトホールパターンの微細化技術への要求がますます高まってきている。そのため、これら配線パターンやコンタクトホールパターンを形成する光リソグラフィーで用いられる、回路パターンが書き込まれたフォトマスクの製造においても、上記微細化に伴い、より微細かつ正確に回路パターンを書き込むことができる技術が求められている。
【０００３】
より精度の高いフォトマスクパターンをフォトマスク基板上に形成するためには、まず、フォトマスクブランク上に高精度のレジストパターンを形成することが必要になる。実際の半導体基板を加工する際の光リソグラフィーは縮小投影を行うため、フォトマスクパターンは実際に必要なパターンサイズの４倍程度の大きさであるが、それだけ精度が緩くなるというわけではなく、むしろ、原版であるフォトマスクには露光後のパターン精度に求められるものよりも高い精度が求められる。
【０００４】
更に、既に現在行われているリソグラフィーでは、描画しようとしている回路パターンは使用する光の波長をかなり下回るサイズになっており、回路の形状をそのまま４倍にしたフォトマスクパターンを使用すると、実際の光リソグラフィーを行う際に生じる光の干渉等の影響で、レジスト膜にフォトマスクパターン通りの形状は転写されない。そこでこれらの影響を減じるため、フォトマスクパターンは実際の回路パターンより複雑な形状（いわゆるＯＰＣ：Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ  Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ（光学近接効果補正）などを適用した形状）に加工する必要も生じる場合がある。そのため、フォトマスクパターンを得るためのリソグラフィー技術においても、現在、更に高精度な加工方法が求められている。リソグラフィー性能については限界解像度で表現されることがあるが、この解像限界としては、フォトマスクを使用した半導体加工工程で使用される光リソグラフィーに必要な解像限界と同等程度、あるいはそれ以上の限界解像精度がフォトマスク加工工程のリソグラフィー技術に求められている。
【０００５】
ところで、解像性能の評価量としてのＲａｙｌｅｉｇｈの式によれば、解像線幅ＲＰと焦点深度ＤＯＦはそれぞれ、ｋ１およびｋ２を比例定数として次式で与えられる。
ＲＰ＝ｋ１λ／ＮＡ  ・・・・・（１）
ＤＯＦ＝ｋ２λ／ＮＡ２  ・・・（２）
従って、上式（１）から分かるように、リソグラフィー技術における微細化のためには、上述した短波長化に加え、開口数（ＮＡ）を高くする必要がある。
【０００６】
一方、上式（２）から分かるように、露光波長の短波長化は解像線幅ＲＰの低減には有効である反面、焦点深度ＤＯＦの低下を招く結果となり、製造歩留まりに悪影響を及ぼすという問題を生じる。つまり、露光波長の短波長化は、ｋファクタを小さくして微細な構造を転写することには有利である反面、焦点深度ＤＯＦが低下するため、フォトマスクの平坦度が充分ではない場合には、フォーカスエラーを起こして製品歩留まりを低下させてしまうという問題がある。
【０００７】
これを改善する方法のひとつとして位相シフト法がある。位相シフト法では、位相シフトマスクを用い、相互に隣接するパターンの位相が概ね１８０°異なる様にパターン形成が行われる。すなわち、位相シフトマスクに設けられた位相シフト膜により露光光の位相が１８０°変換されるため、位相シフト膜パターンが形成された領域を通過した光と位相シフト膜が存在しない領域を通過した光とは、領域の境界部分で光強度０となり、当該領域において急峻な変化を示す光強度分布が得られる。その結果、高いＤＯＦを得ることができ、像コントラストが向上することとなる。なお、位相シフトマスクにはレベンソン型やハーフトーン型などがあり、特に、ハーフトーン型位相シフトマスクを用いることにより大幅なＤＯＦの改善が可能となる。
【０００８】
ハーフトーン型位相シフトマスクとしては、その構造が比較的単純な単層型マスクが提案されており、このような単層型位相シフトマスクとしては、モリブデンシリサイド酸化物（ＭｏＳｉＯ）、モリブデンシリサイド酸化窒化物（ＭｏＳｉＯＮ）からなる位相シフト膜を有するものなどが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００９】
このような位相シフトマスクの製造方法としては、位相シフトマスクブランクにリソグラフィ法によりパターン形成する方法が用いられる。このリソグラフィー法は、位相シフトマスクブランク上にレジスト材料を塗布し、電子線又は紫外線により所望の部分を感光させた後、これを現像して、感光部分の位相シフト膜表面を露出させる。そして、パターニングされたレジスト膜をマスクとして用い、露出している位相シフト膜をエッチングにより除去して基板面を露出させ、その後、レジスト膜を剥離することで、位相シフトマスクを得るというものである。
【００１０】
これらフォトマスクはフォトマスクブランクから製造されるが、フォトマスクブランクの製造方法は石英などの透明な基板の上にスパッタ等で遮光膜や位相シフト膜を形成したあとに必要に応じて洗浄や熱処理を行ったあと、フォトレジストを塗布することで、完成する。
【００１１】
これらより高品質のフォトマスクおよびフォトマスクブランクを製造するためには、パターンサイズの微細化にともなって、より小さなサイズの欠陥を測定する必要が生じる。欠陥の測定は光の反射や透過を用いて行なわれる。光の反射を用いるときは欠陥からの乱反射や反射率の差、高さの差に起因する微分干渉による反射強度の差などを用いて測定され、また、光の透過を用いる時は透過率の変化や、ピンホールによる透過率の増加、透過散乱光を用いる。パターンが形成されているときはパターンによる透過率、反射率の関係などから求められる。このような欠陥の測定において微細な欠陥を検出しようとすると、実際には欠陥でない擬似欠陥を検出して正確な測定を行うことができないという問題が知られている。
【００１２】
また、位相シフターである場合、例えば、ハーフトーンにおいては位相シフター膜のある第１透過部と位相シフター膜がなく光のほとんどが透過する第２透過部の界面における位相変化量が重要で、期待の位相干渉効果を得るためには、この界面の位相差を一様にする必要がある。しかし、より微細なパターンを形成する場合には、従来の成膜方法ではこの界面の位相差を一様にすることができなかった。
【００１３】
このように、より微細なパターンを形成して高品質なフォトマスクを製造するために好適なフォトマスクブランクの製造方法が求められていた。
【００１４】
【特許文献１】特開平７−１４０６３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、無機膜表面を高平坦にして、より高精度なフォトマスクブランクを製造することができるフォトマスクブランクの製造方法およびこれを用いたフォトマスクの製造方法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】
【００１６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、少なくとも、基板上に無機膜を成膜する無機膜成膜工程を含むフォトマスクブランクの製造方法において、前記無機膜成膜工程後に少なくとも前記無機膜の表面を平滑化処理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を提供する（請求項１）。
【００１７】
このように無機膜成膜工程後に少なくとも無機膜の表面を平滑化処理すれば、無機膜表面の微細な凹凸が低減されて高平坦となり、膜厚均一性も高い高精度なフォトマスクブランクを製造することができる。
【００１８】
この場合、前記平滑化処理を研磨により行うことができる（請求項２）。
【００１９】
研磨であれば、研磨量の制御性、面内均一性がよく、異常な凹欠陥を発生させないため、無機膜の表面を高度に平滑化することができる。
【００２０】
また、前記平滑化処理により、前記無機膜の表面粗さ（Ｒａ）を０．２ｎｍ以下とすることが好ましい（請求項３）。
【００２１】
前記無機膜の表面粗さ（Ｒａ）を０．２ｎｍ以下とすることで、膜表面の欠陥検査において大きなＳ／Ｎ比が得られより正確な欠陥検査を行うことができるので、より高精度なフォトマスクブランクを製造することができる。
【００２２】
さらに、前記平滑化処理により、前記無機膜の表面粗さ（Ｒａ）を０．１５ｎｍ以下とすることが好ましい（請求項４）。
【００２３】
前記無機膜の表面粗さ（Ｒａ）を０．１５ｎｍ以下とすることで、膜表面の欠陥検査においてより大きなＳ／Ｎ比が得られ一層正確な欠陥検査を行うことができるので、さらに高精度なフォトマスクブランクを製造することができる。
【００２４】
また、前記研磨をケミカルメカニカルポリッシュにより行うことが好ましい（請求項５）。
【００２５】
ケミカルメカニカルポリッシュは、無機膜の表面を平滑化しやすく、また高い制御性を持つため、無機膜の表面を容易かつ高度に平滑化することができる。
【００２６】
また、前記研磨を研磨量を２０ｎｍ以下として行うことが好ましい（請求項６）。
【００２７】
研磨量が２０ｎｍ以下であれば制御性が良く、さらに、生産性が低下したり、面内の研磨量のばらつきによる膜厚分布が大きくなったりする恐れが小さい。
【００２８】
また、前記無機膜をスパッタ法により成膜することが好ましい（請求項７）。
【００２９】
スパッタ法は多層膜等を効率的に成膜できるため好ましいが、一方、成膜中に粒成長が大きく表面が荒れやすいため、本発明の平滑化処理により前記無機膜の表面粗さを大きく改善することができる。
【００３０】
また、前記無機膜が位相シフターであることが好ましい（請求項８）。
【００３１】
前記無機膜が位相シフターである場合は、特に重要な干渉効果を担う位相シフトパターンの境界部周辺の部位の膜厚のばらつきを低減して、期待の位相干渉効果を得ることができるようになるため、より微細なパターンを形成することが可能となる。従って、より微細な加工が可能なフォトマスクを作製するために好適なフォトマスクブランクを製造することができる。
【００３２】
また、前記無機膜をシリコンを含む材料を用いて成膜することが好ましい（請求項９）。
【００３３】
シリコンを含む材料を用いて成膜された無機膜は、耐薬品性にすぐれ、かつ、膜の透明度が高いため、位相シフターとして好適に用いることができる。
【００３４】
また、前記無機膜の主成分をＭｏＳｉの酸化物、窒化物、酸窒化物のいずれかとすることが好ましい（請求項１０）。
【００３５】
前記無機膜の主成分をＭｏＳｉの酸化物、窒化物、酸窒化物のいずれかとすれば、位相差だけでなく、透過率の調整も容易でかつ、耐薬品性等がよく、位相シフターとして好適に用いることができる。
【００３６】
さらに、本発明は、上記フォトマスクブランクの製造方法により製造された前記無機膜の表面が平滑化されたものであるフォトマスクブランクを提供する（請求項１１）。
【００３７】
このようなフォトマスクブランクであれば、無機膜表面が高平坦であり、高品質なものとすることができる。
【００３８】
また、本発明は、上記フォトマスクブランクの製造方法により製造したフォトマスクブランクにリソグラフィーによりパターンを形成し、フォトマスクを製造することを特徴とするフォトマスクの製造方法を提供し（請求項１２）、さらにこのフォトマスクの製造方法により製造されたものであるフォトマスクを提供する（請求項１３）。
【００３９】
このようなフォトマスクの製造方法により製造されたフォトマスクであれば、より微細なパターンが高精度に形成されたものとすることができる。
【発明の効果】
【００４０】
以上説明したように、本発明のフォトマスクブランクの製造方法によれば、無機膜を成膜後に表面を平滑化処理することで、膜厚均一性が高く、真に高平坦な無機膜表面を有するフォトマスクブランクを得ることができる。従って、高精度のパターン形成が可能であるとともに、無機膜表面を光学的に欠陥検査する際のノイズを低減して、正確な欠陥検査を行うことができ、従って、このように製造されたフォトマスクブランクを用いて低欠陥で高品質のフォトマスクを製造することができる。
特に前記無機膜が位相シフターである場合は、特に重要な干渉効果を担う位相シフトパターンの境界部周辺の部位の膜厚のばらつきを低減して、期待の位相干渉効果を得ることができるようになるため、より微細なパターンを形成することが可能となる。従って、より微細な加工が可能なフォトマスクおよび該フォトマスクを製造するためのフォトマスクブランクを製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
上述したように、フォトマスクおよび、フォトマスクブランクは、パターンサイズの微細化にともなって、より小さなサイズの欠陥を測定する必要が生じてきているが、欠陥の測定は光の反射や透過を用いて行なわれる。光の反射を用いるときは欠陥からの乱反射や反射率の差、高さの差に起因する微分干渉による反射強度の差などを用いて測定され、また、光の透過を用いる時は透過率の変化や、ピンホールによる透過率の増加、透過散乱光を用いる。更に、パターンが形成されているときはパターンによる透過率、反射率の関係などから求められる。
このように微細な欠陥を検出する場合、表面の反射に対しノイズを与える因子の存在は、実際には欠陥ではない擬似欠陥を欠陥として検出する原因となる。
【００４２】
また、位相シフターでは、その機能より次のような理由から高度な平坦性が求められるのは自明である。即ち位相シフターによる位相の変化量は位相シフターの膜厚に依存するが、特に重要な干渉効果を担う部位は位相シフトパターンの境界部周辺であり、その部位の膜厚が厳密にコントロールされなければならない。このためフォトマスクブランクにおいては位相シフト膜の膜厚の平均値がコントロールされていても、ばらつきが大きくなった場合には期待する干渉効果が得られなくなる恐れがある。特に露光光が短波長化し、マスクパターンがＯＰＣ等により微細化してきた場合には、表面あれも、ばらつきの問題の領域に入ってくる。
【００４３】
フォトマスクおよびフォトマスクブランクを構成する無機膜の表面荒れは、上記の問題に対する重大な原因の一つであり、遮光膜や位相シフト膜などの無機膜の成膜時に生じることが知られている。すなわち、スパッタなどの成膜工程において、たとえ基板が平滑であっても、また成膜された無機膜の表面は特開平１１−２３７７２７号公報に開示されているような異常放電がなくても、成膜プロセスや膜成長に起因する微細な表面あれが発生する。即ち、表面あれは成膜中のグレインの成長やターゲットのアーク放電によるモジュールの放出等により生じてしまうものであるため、従来より表面を平滑にするために、ガス圧を低くするなどの成膜条件の最適化が一般的に行われてきた。しかし、このようなやりかたでは成膜条件に制約が生じたり、成膜が厳しくなったりしたり、また、得られる表面粗さにも限界が生じたりすることがわかった。
【００４４】
一方、一般的に成膜した後の基板を研磨すると研磨痕が残ったり、また、成膜した膜には粒界等が存在することがあり、研磨すると膜表面がむしろあれると思われていた。しかし、本発明者は無機膜を成膜後に表面をケミカルメカニカルポリッシュしたところ、簡単にフォトマスクブランクの表面を平滑化できることを見出し、本発明をなすに至った。
【００４５】
すなわち、本発明のフォトマスクブランクの製造方法は、少なくとも、基板上に無機膜を成膜する無機膜成膜工程を含むフォトマスクブランクの製造方法において、前記無機膜成膜工程後に少なくとも前記無機膜の表面を平滑化処理することを特徴とする。
これによって、無機膜の表面が高度に平坦化された膜厚均一性もよい高品質なフォトマスクブランクを製造することができる。
【００４６】
以下、本発明の実施形態を説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
まず、フォトマスクブランク製造に用いる基板を用意する。
フォトマスクブランクの基板は、石英硝子、フッ化カルシウム等公知のものが使用されるが、一般的には長方形の石英硝子が用いられる。
【００４７】
次に、用意した基板上に無機膜を成膜する無機膜成膜工程を行う。
無機膜の成膜方法は特に限定されないが、たとえばスパッタ法、特に反応性スパッタリング法を用いることができる。反応性スパッタリング法は、多層膜等を効率的に成膜できる方法であるものの、成膜中に粒成長が大きく表面が荒れやすい。従って、後述する平滑化処理を行うことで無機膜の表面粗さを大きく改善することができる。
【００４８】
スパッタリング法による上記無機膜の成膜方法は多数が知られている（例えば、前記特開平７−１４０６３５号公報、特開平１１−２３７７２７号公報参照）。本発明においては、成膜後に表面を平坦化処理するので、成膜するときの成膜条件、例えば、スパッタ法においては成膜温度、スパッタガス、ガス圧、投入電力、ＲＦ、ＤＣなどの電源等には特に制約はなく、欠陥が生じない任意の条件を設定できるとの利点がある。
【００４９】
前記無機膜としては、特に限定されないが、たとえば、位相シフターや遮光膜、エッチングストッパ等を成膜することができる。
位相シフターは、特に微細なパターンの形成に用いられる。前記無機膜が位相シフターであれば、本発明の平滑化処理により特に重要な干渉効果を担う位相シフトパターンの境界部周辺の部位の膜厚のばらつきを低減して、期待の位相干渉効果を得ることができるようになるため、面内の微少な領域における急激な位相変化がなくなり、転写パターンを良好にすることができる。
【００５０】
位相シフターとしては、たとえば、珪素に酸素、窒素、炭素の少なくとも１種を含むものや、クロムに酸素、窒素、炭素、フッ素の少なくとも１種を含むもの、遷移金属(モリブデン、タングステン、タンタル、ジルコニアなど)とシリコンと酸素、窒素の少なくとも１種を含むもの等がある。
【００５１】
このうち、シリコンを含む材料を用いて成膜した位相シフターは耐薬品性にすぐれ、かつ、膜の透明度が高い。さらに、無機膜の主成分をＭｏＳｉの酸化物、窒化物、酸窒化物のいずれかとすれば、位相差だけでなく、透過率の調整も容易でかつ、耐薬品性等がよく、好ましい。
【００５２】
遮光膜としては、たとえば、クロム、酸化クロム、窒化クロム、酸窒化クロム、炭化クロム、酸化炭化クロム、窒化炭化クロム、酸窒化炭化クロムなどのクロムを主としたものや、金属シリサイドを主として、これに酸素、窒素、炭素の少なくとも１種を含むものなどが挙げられる。
【００５３】
次に、上記で成膜した無機膜の表面を平滑化処理して、膜表面の微細な凹凸を低減する。
平滑化処理の手段としては、たとえば研磨やエッチングなどが挙げられる。
【００５４】
研磨は、研磨量の制御性、面内均一性がよく、膜表面に異常な凹欠陥を発生させないため、好ましい方法である。特に、ケミカルメカニカルポリッシュは表面を化学的にエッチングしながら、機械的に研磨していく方法で、膜表面を平滑化しやすく、また高い制御性を持つため好ましい。ここで用いられる研磨スラリーとしては酸化セリウムやコロイダルシリカを含むアルカリ溶液が好ましい例として例示される。また、研磨剤の粒径としては、たとえば０．０３〜１μｍの範囲のものが挙げられる。
【００５５】
また、前記研磨を研磨量を２０ｎｍ以下として行うことが好ましい。研磨を工程に入れる場合には、無機膜を研磨量分厚く成膜する必要がある。従って、研磨量を２０ｎｍ以下とすれば、無機膜を過度に分厚く成膜する必要がなく、研磨時間も短縮でき、生産性が向上する。さらに、研磨量を２０ｎｍ以下とすれば、制御性が良く、面内の研磨量のばらつきによる膜厚分布が悪化して大きくなる恐れが小さい。
【００５６】
上記研磨に用いる研磨装置としては、通常使用される、例えば基板側を保持し、無機膜を定盤上に張設された研磨布に押圧しながら摺接させる片面研磨装置を使用することができ、押圧力や定盤の回転速度等の運転条件も適宜選択できる。
【００５７】
また、上記平滑化処理をエッチングにより行うこともでき、弱い条件、例えばケイ素を含有する無機膜の場合、希フッ酸でエッチングすることにより、比表面積が突出して大きい部分を優先的に溶解することで平滑化することができる。
【００５８】
この場合、前記平滑化処理により、前記無機膜の表面粗さ（Ｒａ）を０．２ｎｍ以下、さらに０．１５ｎｍ以下とすることが好ましい。
膜表面を微細かつ効率的に検査しようとした場合、通常光学的な方法が用いられるが、光学的な方法でより微細な欠陥を検査しようとすると、表面の微細な凹凸が欠陥検査するために照射される検査光を反射してノイズとなり、欠陥検出の感度を下げたり、擬似欠陥として検出されるようになる。特により小さなパターンを露光するためのマスクを作製するためのフォトマスク用ブランクでは、より微細な欠陥がないことが求められ、そのため検査波長も短波長のものを使う必要がある。一方、検査波長が短波長化すると、より小さな表面の変化によって反射光変化が影響を受けるようになる。例えば４００ｎｍ以下の光を用いた場合には、十分なＳ／Ｎ比を持って検査を行うためには表面粗さ（Ｒａ）が０．２ｎｍ以下であることが好ましく、０．１５ｎｍ以下であることが、より好ましい。
【００５９】
また、位相シフトマスク用フォトマスクブランクの位相シフターにおいては、露光波長が２４８ｎｍである場合、位相シフターの膜厚が１００ｎｍ程度でシフターがない部分に対する位相差が１８０度となるが、許容される誤差である位相差を±２度以内に抑えるためには、局所的な膜厚差を２ｎｍ程度以下にする必要がある。また、同様に露光波長が１９３ｎｍである場合には、位相シフターの膜厚が７０ｎｍ以下になることがあるが、このような場合には、局所的な膜厚差はさらに厳しく１．５ｎｍ程度以下であることが要求されることになる。一般的にはスパッタリングにより得られた無機膜のＲｍａｘはＲａに対して約１０倍の関係にあるので、マスク上の微細な位相シフトパターンが全ての領域で期待通りの干渉効果を与えるためには、製造に用いるフォトマスクブランクの表面粗さ（Ｒａ）は０．２ｎｍ以下、さらに好ましくは０．１５ｎｍとすることが望ましい。
【００６０】
なお、本発明のフォトマスクブランクの製造方法は、上記無機膜成膜工程および平滑化処理以外の工程を含んでもよいことは言うまでもない。たとえば、平滑化処理は通常無機膜の成膜直後に行うことが好ましいが、洗浄や熱処理等の中間工程が入っても良い。さらに、必要に応じて平滑化処理後に洗浄工程や熱処理工程等を行ってもよい。
【００６１】
また、平滑化処理はフォトマスクブランクの最表面の膜について行う場合に限定されず、基板上に位相シフト膜および遮光膜を成膜する場合、場合によっては位相シフト膜のみを平滑化処理しても良い。特に位相シフターの上に遮光膜を形成するときは位相シフターを形成した後に平滑化処理し、必要に応じて洗浄、熱処理等を行った後に遮光膜を形成してもよい。
【００６２】
以上のようにして、無機膜の表面が平滑化されたものであるフォトマスクブランクを得ることができる。このようなフォトマスクブランクは、無機膜の表面が高平坦であり、光学的な方法で微細な欠陥を検査する場合、擬似欠陥の原因となる膜表面の微細な凹凸が低減されているので、高い精度で欠陥を検出することができ、真に高品質なもののみをフォトマスクの製造に用いることができる。
【００６３】
このようにして製造されたフォトマスクブランクにリソグラフィーによりパターンを形成し、フォトマスクを製造することができる。この場合、パターンの形成に用いられるリソグラフィー技術は特に限定されず、公知のものを用いることができる。
【００６４】
たとえば、このフォトマスクブランクを洗浄後、フォトマスクブランク上に、更にレジスト膜材料をスピン塗布、スキャン塗布等公知の何れかの方法により塗布し、加熱によりレジスト膜材料中の溶剤を揮発除去してレジスト膜を成膜する。
ここで使用されるレジスト膜材料としては、例えば、化学増幅型が挙げられ、ネガ型でもポジ型でも良い。
【００６５】
このようにレジスト膜材料を塗布してレジスト膜を成膜したフォトマスクブランクの、所望の部分に電子線又は紫外線等を照射して感光させた後、これを現像して、感光部分の無機膜表面を露出させる。そして、パターニングされたレジスト膜をマスクとして用い、露出している無機膜をエッチングにより除去して基板面を露出させ、その後、レジスト膜を剥離することで、フォトマスクを製造することができる。
【００６６】
このようにして製造されたフォトマスクは、表面が平坦化されており、膜厚均一性が高いのでパターン精度も向上しており、さらに、光学的な方法で微細な欠陥や形成されたパターンを検査する場合、擬似欠陥と成り得る無機膜表面の微細な凹凸が低減されているので、高い精度で欠陥を検出することができ、不良品を排除して高品質なフォトマスクのみを用いることができる。
さらに、前記無機膜が位相シフターである場合は、上記平滑化処理により無機膜の膜厚のばらつきを低減して、期待する干渉効果を得ることができるので、転写パターンを良好にすることができる。従って、より微細な加工が可能なフォトマスクとすることができる。
【実施例】
【００６７】
以下、実施例を示して本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
基板上に無機膜を成膜する無機膜成膜工程として、スパッタ法でＭｏＳｉターゲットを用いて、石英ガラス基板上にＭｏＳｉＯＮハーフトーン膜を１１０ｎｍ成膜した。このときの膜の表面粗さをＡＦＭで測定したところＲｍｓ：０．４２ｎｍ、Ｒａ：０．３４ｎｍであった。このときのＡＦＭによる測定結果を図１（ａ）に示す。
【００６８】
次に、前記ハーフトーン膜をＣＭＰ（ケミカルメカニカルポリッシュ）により研磨して膜の表面を平滑化処理した。研磨量は１０ｎｍとした。その他の研磨条件は下記に示す。
【００６９】
研磨条件
回転数［ｒｐｍ（ＴＰ／ＴＴ）］：５０／５０
研磨圧［ｈＰａ］：１００（１００ｇ／ｃｍ２）
研磨剤：コロイダルシリカ
研磨布：スウェード系クロス
【００７０】
上記研磨後に、前記ハーフトーン膜の表面粗さをＡＦＭで測定したところＲｍｓ：０．１０ｎｍ、Ｒａ：０．０８ｎｍであった。このときのＡＦＭによる測定結果を図１（ｂ）に示す。
【００７１】
上記ＡＦＭの測定値および図１（ａ）、図１（ｂ）から、上記研磨により前記ハーフトーン膜の表面粗さが大きく改善されていることが確認された。
このような無機膜の表面粗さが改善されたフォトマスクブランクであれば、微細なパターンが形成可能な高品質なフォトマスクを作製することができる。
【００７２】
尚、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の実施例における（ａ）研磨前、（ｂ）研磨後の無機膜の表面粗さをＡＦＭで測定したデータである。
【図１】
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