(57)【要約】【課題】１枚の基板に様々なパターン側壁角度を有するフォトマスク及びその製造方法、並びにそのフォトマスクを用いた側壁角度測定装置及びその校正方法を提供する。【解決手段】本実施形態に係るフォトマスクの製造方法は、透光性基板１００上に遮光性膜２００を形成する工程と、遮光性膜２００上に電子線レジスト３００を塗布する工程と、電子線露光装置の露光時におけるデフォーカス値及びフォーカス値を決める工程と、電子線レジスト３００をデフォーカス値及びフォーカス値に設定した電子線露光装置で露光し、現像して、遮光性膜２００上にレジストパターン１１〜１３を形成する工程と、レジストパターン１１、１２、１３から露出する遮光性膜２００をドライエッチングして、透光性基板１００の遮光性膜２００を形成した面に対して垂直あるいは所定の角度に傾斜した側壁を有する凹部を備えた遮光性膜パターン２１〜２３を形成する工程とを有する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光性基板上に遮光性膜を形成する工程と、
前記遮光性膜上に電子線レジストを塗布する工程と、
電子線露光装置の露光時におけるデフォーカス値及びフォーカス値を決める工程と、
前記電子線レジストを前記デフォーカス値及び前記フォーカス値に設定した前記電子線露光装置で露光し、現像して、前記遮光性膜上にレジストパターンを形成する工程と、
前記レジストパターンから露出する前記遮光性膜をドライエッチングして、前記透光性基板の前記遮光性膜を形成した面に対して垂直あるいは所定の角度に傾斜した側壁を有する凹部を備えた遮光性膜パターンを形成する工程と、
を具備することを特徴とするフォトマスクの製造方法。
【請求項２】
透光性基板上に金属膜を形成する工程と、
前記金属膜上に遮光性膜を形成する工程と、
前記遮光性膜上に電子線レジストを塗布する工程と、
電子線露光装置の露光時におけるデフォーカス値及びフォーカス値を決める工程と、
前記電子線レジストを前記デフォーカス値及び前記フォーカス値に設定した前記電子線露光装置で露光し、現像して、前記遮光性膜上にレジストパターンを形成する工程と、
前記レジストパターンから露出する前記遮光性膜をドライエッチングして、前記金属膜の前記遮光性膜を形成した面に対して垂直あるいは所定の角度に傾斜した側壁を有する凹部を備えた遮光性膜パターンを形成する工程と、
を具備することを特徴とするフォトマスクの製造方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のフォトマスクの製造方法において、
前記遮光性膜上に電子線レジストを塗布する工程では、非化学増幅型電子線ポジレジストを用いることを特徴とするフォトマスクの製造方法。
【請求項４】
請求項１から請求項３の何れか１項に記載のフォトマスクの製造方法において、
前記電子線露光装置の露光時におけるデフォーカス値を決める工程では、前記電子線露光装置のフォーカスレンズオフセット値を変化させることで、前記レジストパターンの側壁が前記遮光性膜の前記電子線レジストを形成した面に対して所定の角度に傾斜するように前記デフォーカス値を決めることを特徴とするフォトマスクの製造方法。
【請求項５】
請求項１から請求項４の何れか１項に記載のフォトマスクの製造方法において、
前記遮光性膜パターンを形成する工程では、前記遮光性膜パターンの前記側壁を、垂直あるいは順テーパ状に傾斜させることを特徴とするフォトマスクの製造方法。
【請求項６】
請求項１から請求項５の何れか１項に記載のフォトマスクの製造方法において、
前記遮光性膜パターンを形成する工程では、傾斜角度の異なる前記側壁を備えた前記遮光性膜パターンを複数形成することを特徴とするフォトマスクの製造方法。
【請求項７】
透光性基板と、
前記透光性基板上に形成された遮光性膜と、を少なくとも備え、
前記遮光性膜には、前記遮光性膜をその深さ方向に貫通し、前記透光性基板の表面の一部を露出させる遮光性膜パターンが形成されており、
前記遮光性膜パターンの側壁は、前記透光性基板の前記遮光性膜が形成された面に対して垂直あるいは所定の角度に傾斜していることを特徴とするフォトマスク。
【請求項８】
透光性基板と、
前記透光性基板上に形成された金属膜と、
前記金属膜上に形成された遮光性膜と、を少なくとも備え、
前記遮光性膜には、前記遮光性膜をその深さ方向に貫通し、前記透光性基板の表面の一部を露出させる遮光性膜パターンが形成されており、
前記遮光性膜パターンの側壁は、前記金属膜の前記遮光性膜が形成された面に対して垂直あるいは所定の角度に傾斜していることを特徴とするフォトマスク。
【請求項９】
請求項７または請求項８に記載のフォトマスクであって、
前記遮光性膜パターンの前記側壁は、垂直あるいは順テーパ状に傾斜していることを特徴とするフォトマスク。
【請求項１０】
請求項７から請求項９の何れか１項に記載のフォトマスクであって、
前記遮光性膜には、傾斜角度の異なる前記側壁を備えた前記遮光性膜パターンが複数形成されていることを特徴とするフォトマスク。
【請求項１１】
請求項７から請求項１０の何れか１項に記載のフォトマスクを側壁角度校正用のフォトマスクとし、
前記遮光性膜パターンの側壁角度を測定して得た測定結果と、予め測定しておいた校正用の前記遮光性膜パターンの側壁角度との差を計算して校正する校正部を備えたことを特徴とする側壁角度測定装置。
【請求項１２】
請求項７から請求項１０の何れか１項に記載のフォトマスクを側壁角度校正用のフォトマスクとし、
前記遮光性膜パターンの側壁角度を測定して得た測定結果と、予め測定しておいた校正用の前記遮光性膜パターンの側壁角度との差を計算して校正することを特徴とする側壁角度測定装置の校正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、１枚の基板に様々なパターン側壁角を有するフォトマスクの製造方法、フォトマスク、並びにそれを用いた側壁角度測定装置及びその校正方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の半導体素子における高集積化に伴い、フォトリソグラフィにより転写されるパターンの微細化が加速している。パターンの解像限界は露光波長に対してほぼ比例関係にあることから、これまでに水銀ランプ（波長３６５ｎｍ）、エキシマレーザ（波長２４８ｎｍ、１９３ｎｍ）といった短波長源を使用した露光装置が開発されてきた。
しかしながら、波長よりも小さい１００ｎｍ以下のパターンを形成するためには位相シフト法や近接効果補正等の技術を駆使する必要がある。このためにパターンデータ量が膨大となり、パターンの集積度向上のための課題となってきている。
【０００３】
この課題の対策として、露光装置内でパターンを転写するウェハと縮小レンズとの間に液体を満たして露光を行う液浸露光技術が開発され、現在の先端リソグラフィにおいて広く利用されている。
そして、半導体素子の更なる微細化及び高集積化のために、ＥＵＶ（Ｅｘｔｒｅｍｅ  Ｕｌｔｒａ  Ｖｉｏｌｅｔ、極端紫外線）光源を用いる露光技術や、ナノインプリントといった新たなリソグラフィ技術の開発も進められている。これらのリソグラフィ技術では、高いパターン転写精度が要求されることから、精度に影響を及ぼすマスクパターンの側壁角の管理が重要となっている。そのため、マスクパターンの製造に際しては、パターンの側壁角を正確に測定することが求められる。
パターンの側壁角度を非破壊で測定する装置としてはＡＦＭ（Ａｔｏｍｉｃ  Ｆｏｒｃｅ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ、原子間力顕微鏡）やＣＤ−ＳＥＭ（Ｃｒｉｔｉｃａｌ  Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ、測長用走査型電子顕微鏡）などがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−５５６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＡＦＭやＣＤ−ＳＥＭには測定値の精度を保証するために校正用のサンプルが用意されている。例えば、ＣＤ−ＳＥＭではパターンピッチサイズが保証されたサンプルを用いて測定画像のスケール（ｎｍ／ｐｉｘｅｌ）を決定し、測定値に適用している。ＡＦＭにもピッチ、高さ、平坦度を保証するための校正用サンプルが存在し、適宜校正がなされている。
【０００６】
一方、側壁角に対して、測定角度の値を保証するための校正用サンプルは存在していない。近年、ＣＤ−ＳＥＭでは測定ステージもしくは電子ビームを傾斜させて側壁角度を測定する装置や複数の検出器を使ってパターンの側壁角度を測定する装置が発表され、測定精度も年々向上しているため、側壁角用の校正用サンプルの需要が高まってきている。
エッジの側壁幅は、パターンエッジの側壁角は９０°に近いほど狭くなる。そのため、上方から観察するＣＤ−ＳＥＭや、深針形状に測定精度が左右されやすいＡＦＭなどでは、測定の困難さが増す、あるいは測定精度が悪化する。また、装置によっては、ある側壁角度以上を測定する場合に何らかの補正が必要になる可能性もある。したがって、寸法校正用サンプルに様々なパターン寸法が備わっていることと同様に、側壁角校正用サンプルにも様々なパターン側壁角を有していることが望まれる。
【０００７】
パターンの側壁角度を意図的に変化させる手法としては、シリコンの異方性エッチングを利用するものが広く知られている。シリコンの異方性エッチングは結晶面のエッチング速度の違いを利用して作成するものである。シリコンには、結晶面によってエッチングされやすい面や、エッチングされにくい面があり、これらを組み合わせることで溝加工の種類を選択することができる。ただし、結晶の性質により溝加工の角度が５５°や７０°などとなる制約があるため、任意の側壁角度を有するパターンを作成することはできない。したがって、この手法では、一般的なマスクパターンの側壁角度である８０°以上よりも順テーパであることや材質がシリコンに限定されるなどの問題がある。
【０００８】
その他にも、パターンの側壁角度はドライエッチングの条件を工夫することにより、変化可能であることが従来技術などから明らかである（特許文献１参照）。ただし、順テーパ形状の側壁角を得るためには、エッチング条件を大きく変更する必要がある。また、必ずしも所望の側壁角が得られるとは限らない。また、ドライエッチング装置でエッチングするとマスク基板全体が同一条件でエッチングされてしまうため、１枚のマスク上で様々な側壁角度を有するパターンを作製することはできず、側壁角度毎にマスクを作製しなければならない。当然この方法では、コスト、作製時間、評価時間などを考えると、非常に効率が良くない。
本発明は、上記事情に鑑みて成されたものであり、１枚の基板に様々なパターン側壁角度を有するフォトマスク及びその製造方法、並びにそのフォトマスクを用いた側壁角度測定装置及びその校正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】
【０００９】
本発明の一態様によれば、透光性基板上に遮光性膜を形成する工程と、前記遮光性膜上に電子線レジストを塗布する工程と、電子線露光装置の露光時におけるデフォーカス値及びフォーカス値を決める工程と、前記電子線レジストを前記デフォーカス値及び前記フォーカス値に設定した前記電子線露光装置で露光し、現像して、前記遮光性膜上にレジストパターンを形成する工程と、前記レジストパターンから露出する前記遮光性膜をドライエッチングして、前記透光性基板の前記遮光性膜を形成した面に対して垂直あるいは所定の角度に傾斜した側壁を有する凹部を備えた遮光性膜パターンを形成する工程と、を具備することを特徴とするフォトマスクの製造方法が提供される。
また、本発明の一態様によれば、上記に記載のフォトマスクの製造方法により製造されたことを特徴とするフォトマスクが提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の一態様によれば、１枚の基板に垂直から順テーパ形状まで様々な側壁角パターンを有するフォトマスクを製造することができる。また、このフォトマスクを装置の校正用に使用することで、高精度な側壁角測定を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態に係るレジストパターンの断面形状を示す模式図である。
【図２】本発明の実施形態に係るエッチング過程の断面形状を示す模式図である。
【図３】本発明の実施形態に係るフォトマスクの製造方法における製造工程を示す模式図である。
【図４】本発明の実施例に係るフォトマスクパターンの断面形状を示すＳＥＭ写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に係るフォトマスクの製造方法及びフォトマスクについて、図示の実施の形態により詳細に説明する。なお、本実施形態は、以下に記載する実施の形態に限定されるものではなく、当業者の知識に基づく設計の変更等の変形を加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施形態も本実施形態の範囲に含まれるものである。
また、以下の詳細な説明では、本発明の実施形態について、完全な理解を提供するように、特定の細部について記載する。しかしながら、その細部が無くとも、一つ以上の実施形態が実施可能であることは明確である。また、図面を簡潔なものとするために、周知の構造及び装置を、略図で示す場合がある。また、各図において、重複する説明は省略する。
【００１３】
（フォトマスクの製造方法）
本実施形態に係るフォトマスクの製造方法について、図面を参照して説明する。
本実施形態に係るフォトマスクの製造方法では、マスクパターンの側壁角度を変化させるため、電子線レジストのパターン側壁形状を変化させる必要がある。電子線レジストとしては、例えば、非化学増幅型を用いる。非化学増幅型レジストは、電子線露光によって共重合体のポリマー鎖が切断され分子量が変化することで、現像液に対する溶解性が向上する反応系を構成する。それにより、露光部分および未露光部分それぞれでの溶解性の差がパターンのコントラストとなり、レジストパターンが形成される。非化学増幅型レジストは化学増幅型に比べて、露光コントラストが低く、レジストパターンの側壁形状を滑らかな形状で形成することに適している。非化学増幅型レジストは、特に限定されないが、主鎖切断型レジストであることが好ましく、α−クロロアクリル酸エステル系化合物とα−メチルスチレン系化合物との共重合体を主成分とするレジストであることがより好ましい。また、レジストは露光された部分が現像液に対して溶解するポジ型レジストや、非露光部分が現像液に対して溶解するネガ型レジストを選択することができる。その中でも、高い解像度を実現する上でポジ型レジスト、即ち非化学増幅型電子線ポジレジストを選択することが好ましい。つまり、後述する遮光性膜上に電子線レジストを塗布する工程では、非化学増幅型電子線ポジレジストを用いることが好ましい。
【００１４】
本発明者らは、これら材料を適用して、電子線露光時のフォーカスをずらす（デフォーカス）ことで、レジストパターン側壁形状を任意に傾斜変化させることが可能であることを見出した。
以下、図１において、描画時（露光時）のフォーカスレンズオフセット値を変化させた場合のレジストパターン断面形状の変化について説明する。
【００１５】
図１は、フォトマスクの製造工程において、電子線レジスト３に形成されたレジストパターン３ａ、３ｂ、３ｃの断面形状を示す図である。電子線レジスト３は、例えば石英ガラス基板からなる透光性基板１上に遮光性膜２を介して設けられている。
図１（ａ）はフォーカスレンズオフセット値を０μｍ（＝ジャストフォーカス）で描画（露光）した場合で、レジストパターン３ａの側壁形状は垂直になる。図１（ｂ）はフォーカスレンズオフセット値を大きくした場合で、レジストパターン３ｂの側壁形状は傾斜する。図１（ｃ）はフォーカスレンズオフセット値をさらに大きくした場合で、レジストパターン３ｃの側壁の傾斜角はさらに大きくなる。このように、描画時（露光時）にデフォーカスさせるとレジストパターンの側壁は滑らかに傾斜する。これはデフォーカス量を大きくしていくと、よりビームプロファイルが鈍り、照射電流密度が実質的に下がることによってこのような形状変化の傾向が現れたものと考えられる。
【００１６】
次に、レジストパターンの下地の遮光性膜をエッチングした場合の断面について、図２で説明する。図２（ａ）は電子線レジスト３０に形成されたレジストパターン３０ａの側壁形状が垂直である場合で、下地の遮光性膜２０は、そのままレジストパターン３０ａの上面に対して垂直にエッチングされる。すなわち、レジストパターン３０ａの上面に対して側壁が垂直となる凹状の遮光性膜パターン２０ａが遮光性膜２０に形成される。ここで、遮光性膜パターン２０ａは、例えば、遮光性膜２０を貫通する孔である。
一方、図２（ｂ）はレジストパターン３０ｂの側壁形状が順テーパである場合で、エッチングを進行させていくと徐々に電子線レジスト３０が横方向に後退していき、後退した電子線レジスト３０に隠れていた遮光性膜２０も徐々に表面に露出してくる。新たに表面に露出した遮光性膜２０も順次エッチングされ、レジストパターン３０ｂの順テーパ形状を受けた形となって、遮光性膜２０の側壁も順テーパ形状となる。すなわち、レジストパターン３０ｂの上面に対して側壁が傾斜する凹状の遮光性膜パターン２０ｂが遮光性膜２０に形成される。なお、遮光性膜２０は、例えば石英ガラス基板からなる透光性基板１０上に設けられている。ここで、上記「順テーパ」とは、レジストパターン３０ｂや遮光性膜パターン２０ｂの開口径が透光性基板１０に向かって次第に小さくなるように、レジストパターン３０ｂや遮光性膜パターン２０ｂの側壁が傾斜していること（傾斜している状態）をいう。
【００１７】
本実施形態に係るフォトマスクの製造方法は、透光性基板上に遮光性膜を形成する工程と、遮光性膜上に電子線レジストを塗布する工程と、電子線露光装置の露光時におけるデフォーカス値及びフォーカス値を決める工程と、電子線レジストをデフォーカス値及びフォーカス値に設定した電子線露光装置で露光し、現像して、遮光性膜上にレジストパターンを形成する工程と、レジストパターンから露出する遮光性膜をドライエッチングして、透光性基板の遮光性膜を形成した面に対して垂直あるいは所定の角度に傾斜した側壁を有する凹部を備えた遮光性膜パターンを形成する工程とを備えているものである。
【００１８】
以下、各工程について詳述する。
透光性基板上に遮光性膜を形成する工程では、ガラス基板などの透光性基板１００に、例えば、クロム、モリブデンシリサイド、タンタルなどの遮光性膜２００を成膜する。
遮光性膜に電子線レジストを塗布する工程では、露光コントラストが低くプロセス条件の調整によりレジストパターンの側壁形状を、垂直から傾斜させた状態にまで変化させやすい非化学増幅型及びポジ型の電子線レジスト（即ち、非化学増幅型電子線ポジレジスト）３００を遮光性膜２００に塗布する（図３（ａ））。
【００１９】
電子線露光装置の露光時におけるデフォーカス値及びフォーカス値を決める工程では、別途、デフォーカス値とレジストパターン断面形状の関係性を示す実験データをあらかじめ取得しておく。レジストパターン断面形状の傾斜はデフォーカス値と開口寸法に応じて変化する。デフォーカス値が大きいほど傾斜角度が大きくなり、開口寸法が小さいほど傾斜角度が大きくなる傾向にあることが分かっている。そのためパターン寸法が同じで傾斜角度を変化させる場合には、デフォーカス値を変化させる必要がある。同じデフォーカス値で傾斜角度を変化させるには開口寸法を変化させれば良い。例えば、デフォーカス値を変化させる範囲としては、開口寸法に対して、−１００μｍ〜＋１００μｍの範囲で変化させることが良い。
【００２０】
次に、電子線レジストをデフォーカス値及びフォーカス値に設定した電子線露光装置で露光し、現像して、遮光性膜上にレジストパターンを形成する工程では、図示しない電子線露光装置によって、電子線レジスト３００に対して例えば配線パターンを描画（露光）する。ある領域毎にデフォーカス値を変化させた状態で描画（露光）を行う（図３（ｂ））。描画Ａはデフォーカス値が０μｍ（ジャストフォーカス）、描画Ｂ、描画Ｃはデフォーカス値を大きくした場合で、それぞれデフォーカス値は、Ａ＜Ｂ＜Ｃの関係である。側壁角度を小刻みに変化させたい場合は、描画時（露光時）のデフォーカス値または開口寸法を小刻みに変化させればよい。次に、現像を行い、図３（ｃ）に示すようにレジストパターン１１，１２，１３を形成する。
つまり、電子線露光装置の露光時におけるデフォーカス値及びフォーカス値を決める工程、及び、電子線レジスト３００をデフォーカス値及びフォーカス値に設定した電子線露光装置で露光し、現像して、遮光性膜２００上にレジストパターン１１，１２，１３を形成する工程では、電子線露光装置のフォーカスレンズオフセット値を変化させることで、レジストパターン１２，１３の側壁を、遮光性膜２００の電子線レジスト３００を形成した面に対して所定の角度に傾斜させる。
【００２１】
レジストパターンから露出する遮光性膜をドライエッチングして、透光性基板の遮光性膜を形成した面に対して垂直あるいは所定の角度に傾斜した側壁を有する凹部を備えた遮光性膜パターンを形成する工程では、ラジカル主体のエッチング性ガスと側壁保護の役割をするデポジット（堆積）性の混合ガスを用いてエッチングを行う。このとき、ドライエッチングは被エッチング膜が９０°の断面角度になるような条件で行う。このような条件で行えば、側壁形状が垂直であるレジストパターン１１は被エッチング膜の断面角度も垂直に（図３（ｄ）の遮光性膜パターン２１）、側壁形状が順テーパであるレジストパターン１２及び１３は電子線レジスト３００の後退が作用して被エッチング膜も順テーパ形状となる（図３（ｄ）の遮光性膜パターン２２及び２３）。つまり、遮光性膜パターンを形成する工程では、レジストパターン１１，１２，１３の側壁を、垂直あるいは順テーパ状に傾斜させる。
また、図３（ｄ）に示すように、遮光性膜パターンを形成する工程では、透光性基板１００上に、傾斜角度の異なる側壁を備えた遮光性膜パターン２１，２２，２３を複数形成してもよい。
【００２２】
以上のように、本実施形態に係るフォトマスクの製造方法によれば、１枚の基板に垂直から順テーパ形状まで様々なパターン側壁角を有するフォトマスクを製造することができる。
一般的にドライエッチング条件の調整によって、側壁形状を傾斜させるときは、側壁保護性の高いエッチング条件を設定する必要があるが、保護性を高くし過ぎると、ドライエッチング自体の進行が妨げられる。このため、パターン底面付近の角に残膜が発生する場合がある。また所望の側壁角を得ることは困難である。これに対し、本実施形態に係るフォトマスクの製造方法では、ドライエッチング条件は通常使用している条件で問題ないため、特段変化させる必要が無いところも有効なポイントである。
【００２３】
（側壁角度測定装置）
以下、本実施形態に係る側壁角度測定装置について説明する。
上述のように、本実施形態に係るフォトマスクの製造方法によれば、１枚の基板に垂直から順テーパ形状まで様々なパターン側壁角を有するフォトマスクを製造することができる。このため、このフォトマスクを装置の校正用に使用することで、高精度な側壁角測定を実現することができる。
ここで、側壁角測定は、本実施形態に係る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を側壁角度校正用のフォトマスクとして用いた側壁角度測定装置で行う。つまり、本実施形態に係る側壁角度測定装置は、遮光性膜パターンの側壁角度を測定して得た測定結果と、予め測定しておいた校正用の遮光性膜パターンの側壁角度との差を計算して校正する校正部を備えている。
【００２４】
（側壁角度測定装置の校正方法）
以下、本実施形態に係る側壁角度測定装置の校正方法について説明する。
また、本実施形態に係る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を側壁角度校正用のフォトマスクとして用いた側壁角度測定装置の校正方法は、遮光性膜パターンの側壁角度を測定して得た測定結果と、予め測定しておいた校正用の遮光性膜パターンの側壁角度との差を計算して校正する。
【００２５】
なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。例えば、遮光性膜のドライエッチングに使用するドライエッチング装置は、ＩＣＰ型ドライエッチング装置に限らず、ＲＩＥ型ドライエッチング装置、ＥＣＲ型ドライエッチング装置、マイクロ波型ドライエッチング装置、並行平板型ドライエッチング装置、ヘリコン派型ドライエッチング装置等、プラズマ発生方法に依存せず、任意のドライエッチング装置を使用しても構わない。
【００２６】
（上記製造方法の変形例）
以下、本実施形態に係るフォトマスクの製造方法の変形例について説明する。
本実施形態の変形例に係るフォトマスクの製造方法では、透光性基板上に遮光性膜を形成する工程の前に、透光性基板に金属膜（図示せず）を形成する工程と、その金属膜上に遮光性膜を形成する工程と、を含んでもよい。
透光性基板上に金属膜を形成する工程では、ガラス基板などの透光性基板１００にクロム、モリブデンシリサイド、タンタルなどの金属膜を成膜する。レジストパターン形成後、非パターン部に当たる遮光性膜２００はドライエッチングで除去される。一方、その下層に設けられた金属膜は残るため、金属膜が非パターン部の最表面となる。そのため、走査型電子顕微鏡などでの測定時に、金属膜が走査型電子顕微鏡から放出される電子がこの金属膜上を移動できる。これによりパターン上の局所的な帯電を抑制する働きを持つため、精度の高い測定が可能になる。
なお、金属膜上に遮光性膜を形成する工程では、クロム、モリブデンシリサイド、タンタルなどで形成された遮光性膜２００のうち、上記金属膜とは異なる種類の膜を遮光性膜２００として成膜する。フォトマスクパターン形成後、その遮光性膜２００がパターン部となる。
また、その他の工程については、上述したフォトマスクの製造方法と同じであるため、ここでは、その説明を省略する。
【００２７】
（フォトマスク）
以下、本実施形態に係る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の構成について簡単に説明する。
上述した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は、図３（ｄ）に示すように、透光性基板１００と、透光性基板１００上に形成された遮光性膜２００と、を少なくとも備えている。そして、遮光性膜２００には、遮光性膜２００をその深さ方向に貫通し、透光性基板１００表面の一部を露出させる遮光性膜パターン２１、２２、２３が形成されている。さらに、遮光性膜パターン２１、２２、２３の側壁は、透光性基板１００の遮光性膜２００が形成された面に対して垂直あるいは所定の角度に傾斜している。より詳しくは、遮光性膜パターン２１、２２、２３の側壁は、透光性基板１００の遮光性膜２００が形成された面に対して垂直あるいは順テーパ状に傾斜している。また、遮光性膜２００には、図３（ｄ）に示すように、傾斜角度の異なる側壁を備えた遮光性膜パターン２１、２２、２３が複数形成されている。
なお、透光性基板１００と遮光性膜２００との間には、金属膜（図示せず）が形成されていてもよい。
【００２８】
（本実施形態の効果）
（１）本実施形態の一態様に係るフォトマスクの製造方法は、透光性基板１００上に遮光性膜２００を形成する工程と、遮光性膜２００上に電子線レジスト３００を塗布する工程と、電子線露光装置の描画時（露光時）におけるデフォーカス値及びフォーカス値を決める工程と、電子線レジスト３００をデフォーカス値及び前記フォーカス値に設定した電子線露光装置で露光し、現像して、遮光性膜２００上にレジストパターン１１、１２、１３を形成する工程と、レジストパターン１１、１２、１３から露出する遮光性膜２００をドライエッチングして、透光性基板１００の遮光性膜２００を形成した面に対して垂直あるいは所定の角度に傾斜した側壁を有する凹部を備えた遮光性膜パターン２１、２２、２３を形成する工程と、を具備する。
このような構成であれば、１枚の透光性基板１００に垂直から順テーパ形状まで様々なパターン側壁角を有するフォトマスクを製造することができる。
【００２９】
（２）また、本実施形態の別の態様に係るフォトマスクの製造方法は、透光性基板１００上に金属膜を形成する工程と、金属膜上に遮光性膜２００を形成する工程と、遮光性膜２００上に電子線レジスト３００を塗布する工程と、電子線露光装置の描画時（露光時）におけるデフォーカス値及びフォーカス値を決める工程と、電子線レジスト３００をデフォーカス値及びフォーカス値に設定した電子線露光装置で露光し、現像して、遮光性膜２００上にレジストパターン１１、１２、１３を形成する工程と、レジストパターン１１、１２、１３から露出する遮光性膜２００をドライエッチングして、金属膜の遮光性膜２００を形成した面に対して垂直あるいは所定の角度に傾斜した側壁を有する凹部を含む遮光性膜パターン２１、２２、２３を形成する工程と、を具備する。
このような構成であれば、１枚の透光性基板１００に垂直から順テーパ形状まで様々なパターン側壁角を有するフォトマスクを製造することができるとともに、金属膜が非パターン部の最表面となる。そのため、走査型電子顕微鏡などでの測定時に、金属膜が走査型電子顕微鏡から放出される電子がこの金属膜上を移動できる。これによりパターン上の局所的な帯電を抑制する働きを持つため、精度の高い測定が可能になる。
【００３０】
（３）また、本実施形態に係る遮光性膜２００上に電子線レジスト３００を塗布する工程では、非化学増幅型電子線ポジレジストを用いてもよい。
このような構成であれば、高い解像度を実現することができる。
【００３１】
（４）また、本実施形態に係る電子線露光装置の露光時におけるデフォーカス値を決める工程では、電子線露光装置のフォーカスレンズオフセット値を変化させることで、レジストパターン１１、１２、１３の側壁が遮光性膜２００の電子線レジスト３００を形成した面に対して所定の角度に傾斜するようにデフォーカス値を決めてもよい。
このような構成であれば、レジストパターン１１、１２、１３の側壁を遮光性膜２００の電子線レジスト３００が形成された面に対して様々な角度で傾斜させることができる。より詳しくは、レジストパターン１１、１２、１３の側壁を、連続的な角度で傾斜させることができる。
【００３２】
（５）また、本実施形態に係る遮光性膜パターン２１、２２、２３を形成する工程では、遮光性膜パターン２１、２２、２３の側壁を、垂直あるいは順テーパ状に傾斜させてもよい。
このような構成であれば、製造したフォトマスクを、側壁角度校正用のフォトマスクとして使用することができる。
【００３３】
（６）また、本実施形態に係る遮光性膜パターン２１、２２、２３を形成する工程では、傾斜角度の異なる側壁を備えた遮光性膜パターン２１、２２、２３を複数形成してもよい。
このような構成であれば、製造したフォトマスクを、汎用性を高めた側壁角度校正用のフォトマスクとして使用することができる。
【００３４】
（７）また、本実施形態の一態様に係る側壁角度測定装置は、上述した本実施形態に係るフォトマスクを側壁角度校正用のフォトマスクとして用いた側壁角度測定装置であって、遮光性膜パターン２１、２２、２３の側壁角度を測定して得た測定結果と、予め測定しておいた校正用の遮光性膜パターン２１、２２、２３の側壁角度との差を計算して校正する校正部を備えている。
このような構成であれば、１枚の側壁角校正用サンプルを用いて様々な側壁角を校正することができる。
【００３５】
（８）また、本実施形態の一態様に係る側壁角度測定装置の校正方法は、上述した本実施形態に係るフォトマスクを側壁角度校正用のフォトマスクとして用いた側壁角度測定装置の校正方法であって、遮光性膜パターン２１、２２、２３の側壁角度を測定して得た測定結果と、予め測定しておいた校正用の遮光性膜パターン２１、２２、２３の側壁角度との差を計算して校正する。
このような構成であれば、１枚の側壁角校正用サンプルを用いて様々な側壁角を校正することができる。
【００３６】
［実施例］
以下に、本発明の具体的な実施例を詳しく説明する。
まず、６インチ角の石英ガラス基板上に遮光性膜が成膜されたフォトマスク基板に、電子線ポジ型レジスト膜（ＺＥＰ５２０Ａ：日本ゼオン社製）が２０００Åの膜厚で塗布されたフォトマスクブランクを準備した。次に、そのフォトマスクブランクに電子線露光装置を使ってパターンサイズ５０〜２０００ｎｍのパターンを描画（露光）した。このときの条件は、描画時（露光時）のドーズを１００μＣ／ｃｍ２、フォーカスを０〜−１００μｍまで、１０μｍステップで変化させた。
【００３７】
次に、フォトマスク基板の現像を行い、レジストパターンを形成した。このときの条件は、現像液はＺＥＤ−Ｎ５０（日本ゼオン社製）を使用し、現像時間を１分、温度を２３．０度とした。
次に、ＩＣＰドライエッチング装置を用いて、遮光性膜をエッチングしてパターンを形成した。このときの条件は、ＣＦ４の流量を３５ｃｍ３／ｓ（３５ｓｃｃｍ）、Ｏ２の流量を３０ｃｍ３／ｓ（３０ｓｃｃｍ）、Ａｒの流量を４０ｃｍ３／ｓ（４０ｓｃｃｍ）、圧力を２Ｐａ、ＩＣＰパワーを４００Ｗ、ＲＩＥパワーを４００Ｗとした。このとき、ドライエッチング条件は、垂直であるレジストパターン部の被エッチング膜の側壁角が垂直になるように制御されたドライエッチング条件とした。
【００３８】
次に、電子線レジストを剥離、洗浄して、様々な側壁角を持つパターンを有するフォトマスクを作製した。
実際に様々な側壁角を有するパターンが形成されているかを確認するため、断面ＳＥＭを用いて断面の観察を行った。図４に断面ＳＥＭ写真像を示す。図４（ａ）の側壁角度は約９０°、図４（ｂ）は約８５°、図４（ｃ）は約８０°となっていることが分かった。全てのパターン側壁角を確認したところ、約７５°から９０°までの広範囲で側壁角度を連続的に変化させたパターンが形成できていることが分かった。
以上より、１枚の基板に７５°〜９０°までの様々な側壁角パターンを有するフォトマスクを製造することができた。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明のフォトマスクの製造方法及びフォトマスクは、１枚の基板に様々な側壁角度を持つパターンを有する高品質なフォトマスクを製造し、これを側壁角測定用装置の校正用サンプルとして利用することができる。このため、本発明のフォトマスクの製造方法及びフォトマスクであれば、高精度なパターン側壁角測定が求められる分野に利用することが期待される。
【符号の説明】
【００４０】
１，１０，１００・・・透光性基板
２，２０，２００・・・遮光性膜
３，３０，３００・・・電子線レジスト
３ａ，３ｂ，３ｃ，１１，１２，１３，３０ａ，３０ｂ・・・レジストパターン
２０ａ，２０ｂ，２１，２２，２３・・・遮光性膜パターン
Ａ，Ｂ，Ｃ・・・描画
【図１】
2016212393.tif 000003
【図２】
2016212393.tif 000004
【図３】
2016212393.tif 000005
【図４】
2016212393.tif 000006