(57)【要約】【課題】近年の先端フォトマスクではパターンの面内の寸法均一性の制御が重要なファクターの一つであるため、ドライエッチング工程で発生する面内寸法の同心円傾向を抑えるフォトマスクブランク、及びフォトマスクの製造方法が必要となっている。【解決手段】フォトマスクブランクに存在するエッチングマスク層及び／又は遮光層及び／又は位相シフト層において、ドライエッチング速度の面内傾向差を抑えるように、化学組成にマスク面内分布を付与されたフォトマスクブランクを提供する。これによってフォトマスク作製におけるドライエッチング工程において、マスク面内でのエッチング速度の制御が可能になり、寸法均一性の向上が可能となる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板に遮光層とドライエッチングのためのエッチングマスク層とを積層したフォトマスクブランクにおいて、エッチングマスク層が、ドライエッチング速度の面内傾向差を抑えるように化学組成の分布を付与されたことを特徴とするフォトマスクブランク。
【請求項２】
透明基板に位相シフト層とドライエッチングのためのエッチングマスク層とを積層したフォトマスクブランクにおいて、エッチングマスク層が、ドライエッチング速度の面内傾向差を抑えるように化学組成の分布を付与されたことを特徴とするフォトマスクブランク。
【請求項３】
エッチングマスク層が、クロムと酸素、窒素及び炭素から選ばれる１種類以上とを含有するクロム化合物からなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のフォトマスクブランク。
【請求項４】
クロム化合物のクロム含有率が５０原子％以上であることを特徴とする請求項３に記載のフォトマスクブランク。
【請求項５】
ブランク中心に対しブランク外周部が、エッチングマスク層のクロム含有率が高いことを特徴とする請求項３または請求項４に記載のフォトマスクブランク。
【請求項６】
ブランク中心からブランク外周部に向かってエッチングマスク層のクロム含有率が徐々に高くなっていることを特徴とする請求項５に記載のフォトマスクブランク。
【請求項７】
ブランク中心よりもブランク外周部のほうがエッチングマスク層のクロム含有率が低いことを特徴とする請求項３または請求項４に記載のフォトマスクブランク。
【請求項８】
ブランク中心からブランク外周部に向かってエッチングマスク層のクロム含有率が徐々に低くなっていることを特徴とする請求項７に記載のフォトマスクブランク。
【請求項９】
透明基板に遮光層とドライエッチングのためのエッチングマスク層とを積層したフォトマスクブランクにおいて、遮光層が、ドライエッチング速度の面内傾向差を抑えるように化学組成の分布を付与されたことを特徴とするフォトマスクブランク。
【請求項１０】
遮光層が遷移金属シリサイド酸化物、遷移金属シリサイド窒化物、遷移金属シリサイド酸化窒化物、遷移金属シリサイド酸化炭化物、遷移金属シリサイド窒化炭化物、遷移金属シリサイド酸化窒化炭化物からなる群より選択される１種であることを特徴とする請求項９に記載のフォトマスクブランク。
【請求項１１】
遮光層の光学濃度が２．８以上であることを特徴とする請求項１０に記載のフォトマスクブランク。
【請求項１２】
透明基板に位相シフト層とドライエッチングのためのエッチングマスク層とを積層したフォトマスクブランクにおいて、位相シフト層が、ドライエッチング速度の面内傾向差を抑えるように化学組成の分布を付与されたことを特徴とするフォトマスクブランク。
【請求項１３】
位相シフト層が遷移金属シリサイド酸化物、遷移金属シリサイド窒化物、遷移金属シリサイド酸化窒化物、遷移金属シリサイド酸化炭化物、遷移金属シリサイド窒化炭化物、遷移金属シリサイド酸化窒化炭化物からなる群より選択される１種であることを特徴とする請求項１２に記載のフォトマスクブランク。
【請求項１４】
ブランク中心に対しブランク外周部が、遷移金属に対するシリコンの組成比が大きいことを特徴とする請求項１０、１１、１３のいずれかに記載のフォトマスクブランク。
【請求項１５】
ブランク中心からブランク外周部に向かって遷移金属に対するシリコンの組成比が徐々に大きくなっていることを特徴とする請求項１４に記載のフォトマスクブランク。
【請求項１６】
ブランク中心に対しブランク外周部が、遷移金属に対するシリコンの組成比が小さいことを特徴とする請求項１０、１１、１３のいずれかに記載のフォトマスクブランク。
【請求項１７】
ブランク中心からブランク外周部に向かって遷移金属に対するシリコンの組成比が徐々に小さくなっていることを特徴とする請求項１６に記載のフォトマスクブランク。
【請求項１８】
請求項１〜１７のいずれか１項に記載のフォトマスクブランクを使用して製造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、半導体素子の製造に使用するフォトマスクを製造するための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】
半導体加工の分野では、大規模集積回路の高集積化により、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への要求が高まってきている。そのため、これらの配線パターン等を形成する光リソグラフィで用いられる、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、より微細かつ正確に回路パターンを作製する技術が求められている。
【０００３】
先端フォトマスクを用いた光リソグラフィによる半導体製造において、主流となっているのはＡｒＦエキシマレーザの液浸技術によりウェハ上のレジストに回路パターンを露光する手法である。この手法では、レーザーの波長１９３ｎｍから、いわゆるレイリーの式により、ウェハ上の解像理論限界はハーフピッチで３５．７ｎｍと算出される。しかし最近では、上記微細化により、この数値を超えた解像限界が求められている。そのため、光リソグラフィに極端紫外光（ＥＵＶ）を用いる手法など、新たな製造方法が数多く研究されているが、量産化には至っていない。
【０００４】
一方、既存の液浸のＡｒＦエキシマレーザを用いた技術をそのまま利用して解像限界を向上させる手法としてマルチパターニング技術が挙げられる。マルチパターニング技術とは、一つのウェハに複数枚のフォトマスクを用いることで、露光パターンの重ね合わせによって理論限界よりも細いパターンを作製する技術である。これによって、理論限界の３５．７ｎｍ以細のパターンの形成を達成しており、現在の半導体製造の先端技術の主流となっている。
【０００５】
それに伴い、用いられるフォトマスクに対する要求も変化してきている。具体的には、多重露光する複数枚のフォトマスク同士の寸法ズレも転写に影響するため、フォトマスクの解像力のみならず、長寸法と短寸法のマスク面内の均一性も重要となっている。特に最近では、フォトマスク製造に用いられる装置の精度のみならず、最適なブランク材料を用いることで厳しい要求を満たすことが必要となっている。
【０００６】
前記のための有力なブランク材料として、モリブデンシリサイド系の遮光層、クロム系のエッチングマスク層（＝遮光層をエッチングするためのハードマスク層）の開発が進められている。尚、モリブデンシリサイド系薄膜は、バイナリー型フォトマスク用の遮光層となるだけではなく、酸化度を上げ半透明性を付与することによって、ハーフトーン位相シフト型フォトマスク用の位相シフト層となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−３０２０７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
フォトマスク面内の寸法均一性（Ｃｒｉｔｉｃａｌ  Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ  Ｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙ：ＣＤＵ）については、現在フォトマスクの製造方法で主流になっているドライエッチングに関して、装置の構造及びエッチングプラズマの特性から、同心円傾向がつきやすいことが知られている。これは、エッチングマスク層や遮光層、位相シフト層をエ
ッチングする際に、装置チャンバー内の内側と外側でプラズマの特性が均一ではなく、それに伴ってマスク面内でのエッチング速度が異なるために生じる現象である。通常ならばエッチング条件の最適化によってこの課題を解決するが、装置機能上の限界、あるいは短寸法特性、解像性などの他の観点から、同心円傾向が生じるエッチング条件で運用せざるを得ない状況も多く存在する。その場合、描画装置の補正機能によってＣＤＵを制御する方法もあるが、細かい補正条件が必要であり、補正条件最適化のための時間増加、及び描画時間の長大化によってスループットの低下を招く。
【０００９】
本発明の目的は、ドライエッチングにおけるマスクのＣＤＵを改善す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にある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、透明基板に遮光層とドライエッチングのためのエッチングマスク層とを積層したフォトマスクブランクにおいて、エッチングマスク層が、ドライエッチング速度の面内傾向差を抑えるように化学組成の分布を付与されたことを特徴とするフォトマスクブランクとしたものである。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、透明基板に位相シフト層とドライエッチングのためのエッチングマスク層とを積層したフォトマスクブランクにおいて、エッチングマスク層が、ドライエッチング速度の面内傾向差を抑えるように化学組成の分布を付与されたことを特徴とするフォトマスクブランクとしたものである。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、エッチングマスク層が、クロムと酸素、窒素及び炭素から選ばれる１種類以上とを含有するクロム化合物からなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のフォトマスクブランクとしたものである。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、クロム化合物のクロム含有率が５０原子％以上であることを特徴とする請求項３に記載のフォトマスクブランクとしたものである。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、ブランク中心に対しブランク外周部が、エッチングマスク層のクロム含有率が高いことを特徴とする請求項３または請求項４に記載のフォトマスクブランクとしたものである。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、ブランク中心からブランク外周部に向かってエッチングマスク層のクロム含有率が徐々に高くなっていることを特徴とする請求項５に記載のフォトマスクブランクとしたものである。
【００１６】
請求項７に記載の発明は、ブランク中心よりもブランク外周部のほうがエッチングマスク層のクロム含有率が低いことを特徴とする請求項３または請求項４に記載のフォトマスクブランクとしたものである。
【００１７】
請求項８に記載の発明は、ブランク中心からブランク外周部に向かってエッチングマスク層のクロム含有率が徐々に低くなっていることを特徴とする請求項７に記載のフォトマスクブランクとしたものである。
【００１８】
請求項９に記載の発明は、透明基板に遮光層とドライエッチングのためのエッチングマスク層とを積層したフォトマスクブランクにおいて、遮光層が、ドライエッチング速度の面内傾向差を抑えるように化学組成の分布を付与されたことを特徴とするフォトマスクブランクとしたものである。
【００１９】
請求項１０に記載の発明は、遮光層が遷移金属シリサイド酸化物、遷移金属シリサイド窒化物、遷移金属シリサイド酸化窒化物、遷移金属シリサイド酸化炭化物、遷移金属シリサイド窒化炭化物、遷移金属シリサイド酸化窒化炭化物からなる群より選択される１種であることを特徴とする請求項９に記載のフォトマスクブランクとしたものである。
【００２０】
請求項１１に記載の発明は、遮光層の光学濃度が２．８以上であることを特徴とする請求項１０に記載のフォトマスクブランクとしたものである。
【００２１】
請求項１２に記載の発明は、透明基板に位相シフト層とドライエッチングのためのエッチングマスク層とを積層したフォトマスクブランクにおいて、位相シフト層が、ドライエッチング速度の面内傾向差を抑えるように化学組成の分布を付与されたことを特徴とするフォトマスクブランクとしたものである。
【００２２】
請求項１３に記載の発明は、位相シフト層が遷移金属シリサイド酸化物、遷移金属シリサイド窒化物、遷移金属シリサイド酸化窒化物、遷移金属シリサイド酸化炭化物、遷移金属シリサイド窒化炭化物、遷移金属シリサイド酸化窒化炭化物からなる群より選択される１種であることを特徴とする請求項１２に記載のフォトマスクブランクとしたものである。
【００２３】
請求項１４に記載の発明は、ブランク中心に対しブランク外周部が、遷移金属に対するシリコンの組成比が大きいことを特徴とする請求項１０、１１、１３のいずれかに記載のフォトマスクブランクとしたものである。
【００２４】
請求項１５に記載の発明は、ブランク中心からブランク外周部に向かって遷移金属に対するシリコンの組成比が徐々に大きくなっていることを特徴とする請求項１４に記載のフォトマスクブランクとしたものである。
【００２５】
請求項１６に記載の発明は、ブランク中心に対しブランク外周部が、遷移金属に対するシリコンの組成比が小さいことを特徴とする請求項１０、１１、１３のいずれかに記載のフォトマスクブランクとしたものである。
【００２６】
請求項１７に記載の発明は、ブランク中心からブランク外周部に向かって遷移金属に対するシリコンの組成比が徐々に小さくなっていることを特徴とする請求項１６に記載のフォトマスクブランクとしたものである。
【００２７】
請求項１８に記載の発明は、請求項１〜１７のいずれか１項に記載のフォトマスクブランクを使用して製造することを特徴とするフォトマスクの製造方法としたものである。
【発明の効果】
【００２８】
本発明のフォトマスクブランク及びその製造方法は上記のような構成であって、エッチングマスク層、及び／又は遮光層、及び／又は位相シフト層がドライエッチング速度の面内傾向差を抑えるように化学組成の分布を付与されている。これにより、エッチング装置とエッチング条件に付随したエッチング速度と、化学組成の分布に伴うエッチング速度を平衡させることにより、エッチング速度分布を一様に出来るので、ドライエッチングにおけるＣＤＵが改善されたフォトマスクを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係るフォトマスクブランクの断面概略図。
【図２】本発明に係るフォトマスクの断面概略図。
【図３】本発明に係る、化学組成の分布を付与された層を有するフォトマスクブランクを作製するためのスパッタチャンバー内の（ａ）平面視、（ｂ）正面視の概略図。
【図４】本発明に係る実施例１の結果を示すエッチングマスク層のクロム含有率の分布を示すバブル図。
【図５】本発明に係る実施例２の結果を示すフォトマスクのＣＤＵの傾向を示すバブル図。
【図６】比較例の結果を示すフォトマスクのＣＤＵの傾向を示すバブル図。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明に係る実施形態について図１、図２、図３を用いて説明する。
【００３１】
図１は本発明に係る実施形態について説明するためのフォトマスクブランクの断面概略図である。図１（ａ）の実施形態では、透明基板１の上に遮光層もしくは位相シフト層２が存在し、その上にエッチングマスク層３が存在する。図１（ｂ）の別の実施形態では、透明基板１の上に位相シフト層２−１）、さらにその上に遮光層２−２）が存在し、最上層にエッチングマスク層３が存在する。
【００３２】
図２は本発明に係る実施形態について説明するためのフォトマスクの断面概略図であり、図１のフォトマスクブランクをパターニングし、フォトマスクを作製した形態を示すものである。図２（ａ）の実施形態では、透明基板１の上に遮光層もしくは位相シフト層のパターン２ａが存在する。図２（ｂ）の別の実施形態では、透明基板１の上に位相シフト層のパターン２−１）ａ、さらにその上に遮光層のパターン２−２）ａが存在する。
【００３３】
本発明のフォトマスクブランクの共通した特徴は、エッチングマスク層、及び／又は遮光層、及び／又は位相シフト層が、ドライエッチング速度の面内傾向差を抑えるように化学組成の分布を付与されていることである。
【００３４】
このようなフォトマスクブランクは、通常のスパッタリング（以下、スパッタと略記）法に工夫を加えることで成膜できる。すなわち、アルゴンや窒素などの不活性ガスと、酸素などクロムの組成を変えるための添加ガスの流入口を別々に設置する。その上でそれぞれのガス流量等の制御によって、スパッタチャンバー内のガス組成分布に偏りを持たせ、被スパッタ基板を回転させながら成膜すれば、化学組成の分布が同心円傾向をもつ本発明のフォトマスクブランクが得られる。
【００３５】
あるいは、図３に示すように、スパッタチャンバー内で、基板とスパッタターゲットの位置関係に工夫を加えることによっても本発明のフォトマスクブランクが得られる。ここで、第１のターゲット１４の中心と基板１１の中心は一致しているが、第２のターゲット１５の中心は基板１１の端部に位置している。それぞれのスパッタ粒子は１４ａ、１５ａのように放射状に広がり、基板に成膜される膜厚分布はいわゆるＣｏｓ則（余弦則）に従うため、それぞれ１４ｂ、１５ｂのようになる。基板１１は、自転（例えばＡ方向）しているので、基板１１の中心部ほどターゲット１４による膜の成分が多くなり、基板１１の端へ近づくほどターゲット１５による膜の成分が多くなり、化学組成の分布が同心円傾向をもつようになる。
【００３６】
図３では、簡単のためにスパッタタ−ゲットが２個の場合を示したが、３個以上であってもよい。そのうち、１個のターゲットはその中心が基板１１の中心と一致しているようにし、２個目からは基板中心から離れるに従い、段階的に材料の組成比が変化するターゲットを用いる。あるいは、３個目は２個目と同じ組成比で、基板中心に対して２個目と対称の位置に置いてもよい。このように３個以上のターゲットを配置することによっても、化学組成の分布が同心円傾向をもつ本発明のフォトマスクブランクが得られる。
【００３７】
前記で例えば、ターゲット１４、１５を、クロム単体、クロムと酸素、窒素及び炭素から選ばれる１種類以上とを含有するクロム化合物から選ぶ２種のターゲットの組み合わせとし、スパッタ時のガス流量、圧力、各々のターゲットへの印加電力を調整することにより、ブランク中心からブランク外周部に向かってクロム含有率がねらいとする組成分布となるようなエッチングマスク層をもつ本発明のフォトマスクブランクを得ることができる。
【００３８】
クロム化合物の塩素と酸素によるドライエッチングにおいては、クロム含有率が高いほどエッチング速度が遅くなる特性を持っている。従って、遮光層もしくは位相シフト層のドライエッチングにおいてマスク中心よりも外周部の方がエッチング過剰になり、パターンが細くなる同心円傾向が生じる場合には、ブランク中心に対しブランク外周部のクロム含有率が高いエッチングマスク層を用いるようにする。これにより、ＣＤＵの同心円傾向が抑えられたフォトマスクが得られる。（逆の場合の説明は省略する。）
【００３９】
この場合、エッチングマスク層のクロム含有率は５０原子％以上とすることが好ましい。クロム含有率が５０原子％未満になると、たとえば特開２０１２−０３２８２３号公報に記載されているように、塩素と酸素によるドライエッチングにおいてエッチング速度が大幅に上昇してしまい、エッチングマスク層としての本来の機能を十分に果たさなくなるおそれがあるからである。
【００４０】
ターゲット１４、１５を、遷移金属単体、シリコン単体、遷移金属シリサイド酸化物、遷移金属シリサイド窒化物、遷移金属シリサイド酸化窒化物、遷移金属シリサイド酸化炭化物、遷移金属シリサイド窒化炭化物、遷移金属シリサイド酸化窒化炭化物から選ぶ２種のターゲットの組み合わせとし、スパッタ時のガス流量、圧力、各々のターゲットへの印加電力を調整することにより、ブランク中心からブランク外周部に向かって遷移金属に対するシリコンの組成比がねらいとする組成分布となるような遮光層、もしくは位相シフト層をもつ本発明のフォトマスクブランクを得ることができる。
【００４１】
遷移金属とシリコンを含む化合物のフッ素系ガスによるドライエッチングにおいては、シリコン含有率が高いほどエッチング速度が遅くなる特性を持っている。従って、遮光層もしくは位相シフト層のドライエッチングにおいてマスク中心よりも外周部の方がエッチング過剰になり、パターンが細くなる同心円傾向が生じる場合には、ブランク中心に対しブランク外周部が遷移金属に対するシリコンの組成比が高い遮光層もしくは位相シフト層を用いるようにする。これにより、ＣＤＵの同心円傾向が抑えられたフォトマスクが得られる。（逆の場合の説明は省略する。）
【００４２】
遷移金属に対するシリコンの組成比が変化することにより光学濃度（遮光性）が変化するが、遮光層として使用するためには、ブランク面内で光学濃度が２．８以上であるように組成比分布を付与することが望ましい。
【実施例】
【００４３】
本発明のフォトマスクブランク、及びフォトマスクの製造方法について実施例を以下に示す。説明の都合上、比較例を先に説明する。
【００４４】
＜比較例＞
本発明の効果と比較するために、エッチングマスク層の化学組成分布が均一なフォトマスクブランクを用いてフォトマスクのテスト品を作製し、ＣＤＵ特性を評価した。
【００４５】
まず、一般的なバイナリー型フォトマスクブランクを用意した。外形は本発明に係るフ
ォトマスクブランクと同じであり、図１に例示するように、透明基板１の上に遮光層２、その上にエッチングマスク層３を有する。但し、エッチングマスク層の化学組成に分布は有しないようにした。
【００４６】
遮光層、エッチングマスク層は一般的なスパッタ装置によって作製した。遮光層の場合、ターゲットとしては、遷移金属源としてＭｏターゲット、シリコン源としてＳｉ（単結晶）ターゲットの２種を用いた。但し、図３に示すような、基板との距離が２種のターゲットで異なる構成ではなく、基板との距離が２種のターゲットで等しいスパッタ装置を用いた。スパッタガスとしてはＡｒと窒素を用い、チャンバー内のガス圧が０．０５Ｐａになるように調整し、窒化モリブデンシリサイドを成膜した。
【００４７】
一方、エッチングマスク層は、ターゲットにはＣｒターゲット、スパッタガスとしてはＡｒと窒素を用い、チャンバー内のガス圧が０．０５Ｐａになるように調整し、窒化クロムを成膜した。このように、透明基板上に遮光層、エッチングマスク層の順でスパッタすることで、窒化クロム／窒化モリブデンシリサイド／透明基板からなる従来のブランクを得た。
【００４８】
上記のブランクにポジ型電子線レジストをコート後、電子線描画、ＰＥＢ（露光後ベーク）、現像、窒化クロムエッチング、窒化モリブデンシリサイドエッチング、窒化クロム剥離、レジスト剥離の各処理を順次施し（洗浄の説明は略する）、フォトマスクを作製した。パターンのレイアウトは、線幅１μｍのラインとスペースが１：１からなる５μｍ四方のパターンをマスク全面に１１×１１の１２１箇所均一に配置した。尚、窒化クロムのエッチングと剥離は塩素と酸素、窒化モリブデンシリサイドのエッチングと剥離はフッ素系のドライエッチングによりそれぞれ行った。
【００４９】
次に、前記フォトマスクに１２１箇所存在する線幅１μｍの遮光膜（窒化モリブデンシリサイド）パターンを走査型電子顕微鏡で撮影し、画像から各箇所のラインパターンの線幅を測定した。図６はその結果をまとめたものである。図６のｘ軸、ｙ軸はマスク面内の座標を示しており、バブルのサイズは１２１箇所のラインパターンの線幅の平均値で規格化したときの各箇所のラインパターンの太さを示している。平均値より線幅が小さいほど白地のバブルが大きくなり、平均値より線幅が大きいほど黒地のバブルが大きくなる。図６にはリファレンスとして、平均値に対し、＋１０ｎｍと−１０ｎｍの場合のバブルを示した。図６において、マスク中心で白地のバブルが大きく、マスクの外周部で黒地のバブルが大きいことから、マスク外側の方ほど相対的にエッチング速度が小さく、ラインパターンが太く仕上がっていることを示している。具体的な数値としては、レンジ７．４ｎｍ、３σは４．５ｎｍであった。
【００５０】
＜実施例１＞
実施例１では、エッチングマスク層の化学組成の分布を有するように本発明のフォトマスクブランクを作製し、クロム含有率の分布を評価した。
【００５１】
エッチングマスク層を、Ｃｒターゲットを用いたスパッタ法により作製した。スパッタガスとしてはＡｒと窒素だけでなく、組成を変えるために酸素を用いた。チャンバー内のガス圧は０．０５Ｐａになるように調整した。酸素ガスの流入口は、他のガス流入口とは別に排気口近傍に設置した。これによって、酸素ガスがチャンバー中心まで到達しないため、基板を回転しながらスパッタすることで、酸素と反応したクロム化合物が基板の外周部に多く積層し、外周部のクロム含有率が小さいエッチングマスク層を作製した。
【００５２】
図４は、実施例１に係るフォトマスクブランクのエッチングマスク層におけるクロム含有率の分布を示すバブル図である。ｘ軸、ｙ軸はマスク面内の座標を示しており、バブル
のサイズは５０原子％で規格化したときのクロム含有率を示している。５０原子％よりクロム含有率が小さいほど白地のバブルが大きくなり、５０原子％よりクロム含有率が大きいほど黒地のバブルが大きくなる。図にはリファレンスとして、含有率１００％の場合のバブルを示した。マスク中心のバブルが一番大きく、マスク外側になるに従って、バブルが小さくなっていることから、徐々にクロム含有率が小さくなっていることがわかる。プロットはマスク評価と同様の、面内で１１×１１の１２１箇所である。
【００５３】
＜実施例２＞
実施例２では、エッチングマスク層が化学組成の分布を有する本発明のフォトマスクブランクを用いてフォトマスクを作製し、ＣＤＵ特性を評価した。
【００５４】
図１に示すように、透明基板１の上に遮光層２、その上にエッチングマスク層３を形成した。透明基板と遮光層については比較例に示したフォトマスクブランクと同じ材料、構成であり、遮光膜の形成方法も比較例と同じ条件のスパッタである。
【００５５】
エッチングマスク層の作製については、実施例１と同じスパッタ条件とした。従って、エッチングマスクは、酸素と反応したクロム化合物が透明基板の外周部に多く積層し、外周部のクロム含有率が小さいエッチングマスク層とした。このようにして、透明基板上に遮光層、エッチングマスク層の順でスパッタすることで、酸化窒化クロム／窒化モリブデンシリサイド／透明基板からなる本発明のブランクを得た。
【００５６】
前記のフォトマスクブランクにおいて、ＣＤＵ特性を評価するために、比較例と同様の条件でレジストコート、描画、ＰＥＢ、現像、酸化窒化クロムエッチング、窒化モリブデンシリサイドエッチング、酸化窒化クロム剥離、レジスト剥離の処理を施し、本発明の方法によるフォトマスクを作製した。パターンのレイアウトも比較例と同じである。
【００５７】
比較例と同じ方法で、線幅１μｍの遮光膜（窒化モリブデンシリサイド）ラインパターンの線幅を測定した結果を図５に示す。図５には、リファレンスとして、平均値に対し、＋１０ｎｍと−１０ｎｍの場合のバブルを示した。エッチングマスク層以外は比較例と同じ条件で作製したフォトマスクにもかかわらず、バブルの分布から同心円傾向が排除されていることが分かる。具体的な数値においても、レンジ４．２ｎｍ、３σは２．６ｎｍと比較例よりも改善していることが確認できた。これは、マスク中心から外側に向かうほどエッチングマスク層の酸素成分が多くなり、クロム含有率が小さくなっているために外側の方ほど相対的にエッチング速度が上がる要因が生まれ、比較例で見られたマスク外側でエッチング速度が小さくラインパターンが太く仕上がる傾向が抑えられた結果である。
【００５８】
以上より、実施例２と比較例は本発明の効果を実証する結果となった。なお、上記実施例１、２は本発明を説明するための例にすぎず、本発明はこれらの例に限定されるものではない。これらの実施例を種々変形することは本発明の範囲内であり、本発明の範囲内において他の様々な態様が可能であることは上記記載から明らかである。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明は、半導体集積回路を製造するフォトマスクを得るための製造工程で好適に利用できる。
【符号の説明】
【００６０】
１、１１・・・透明基板
２・・・・・・遮光層もしくは位相シフト層
２ａ・・・・・遮光層もしくは位相シフト層のパターン
２−１）・・・位相シフト層
２−１）ａ・・位相シフト層のパターン
２−２）・・・遮光層
２−２）ａ・・遮光層のパターン
３・・・・・・エッチングマスク層
１４・・・・・第１のスパッタターゲット
１４ａ・・・・第１のスパッタ粒子
１４ｂ・・・・第１のスパッタ膜膜厚分布
１５・・・・・第２のスパッタターゲット
１５ａ・・・・第２のスパッタ粒子
１５ｂ・・・・第２のスパッタ膜膜厚分布
【図１】
2016164643.tif 000002
【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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