(57)【要約】【課題】本発明は、露光ビームに対する転写パターンのコントラストが高く、且つ、転写パターン形成過程において現像工程を省くことで製造コストの低減が図られた全く新規な構成のフォトマスク、及びその製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】本発明は、透明基板の一方の面に形成された無機レジスト層に転写パターンが形成されたフォトマスクの製造方法であって、希土類金属からなる第１の反応層と、第１の反応層と接する水素を含有する誘電体材料からなる第２の反応層とからなる無機レジスト層を形成する工程と、無機レジスト層にエネルギービームを照射する工程と、エネルギービームの照射された領域の第２の反応層から水素を脱離させる工程と、脱離した水素により第１の反応層を水素化物とする工程と、を有することを特徴とするフォトマスクの製造方法である。【選択図】図１
2009020333.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板の一方の面に、無機材料からなるレジスト層を有し、前記無機レジスト層に照射されるエネルギービームにより前記無機レジスト層を光学変化させ転写パターンが形成されたフォトマスクであって、
前記無機レジスト層が、第１の反応層と、前記第１の反応層と接して形成された第２の反応層とを有し、
前記第１の反応層が希土類金属からなり、前記第２の反応層が水素を含有する誘電体材料からなり、
前記エネルギービームが照射された領域の前記第１の反応層が、前記希土類金属の水素化物であることを特徴とするフォトマスク。
【請求項２】
前記希土類金属が、ＴｂまたはＬａであることを特徴とする請求項１に記載のフォトマスク。
【請求項３】
前記誘電体材料が、ＳｉＮ、ＳｉＣまたはＳｉＯ2であることを特徴とする請求項１または２に記載のフォトマスク。
【請求項４】
前記第１の反応層の膜厚が４０ｎｍ以上であることを特徴とする請求項１乃至３に記載のフォトマスク。
【請求項５】
透明基板の一方の面に形成された無機レジスト層に転写パターンが形成されたフォトマスクの製造方法であって、
希土類金属からなる第１の反応層と、前記第１の反応層と接する水素を含有する誘電体材料からなる第２の反応層とからなる前記無機レジスト層を形成する工程と、
前記無機レジスト層にエネルギービームを照射する工程と、
前記エネルギービームの照射された領域の前記第２の反応層から水素を脱離させる工程と、
前記脱離した水素により前記第１の反応層を水素化物とする工程と、を有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、フォトマスク及びフォトマスクを製造するための製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体集積回路は、素子及び配線の更なる微細化と半導体集積回路中に形成される素子数の増加に伴い、フォトマスクの製造コストの増大が半導体素子の製造コスト上昇の一因となっている。
【０００３】
現在、例えば半導体集積回路を製造するためのリソグラフィ工程で用いられるフォトマスクは、
１．ガラス基板上に金属膜を形成した後、
２．金属膜上にフォトレジスト膜を形成し、
３．転写すべき回路パターンに合わせてフォトレジスト膜を、電子線描画装置等を用いて露光することでパターニングし、
４．その後、フォトレジスト膜を現像し、
５．パターニングされたフォトレジスト膜をマスクとしてドライエッチングを行うことで、製造されている。
【０００４】
近年の半導体素子は、配線が微細化され、これに伴い、描画装置の露光波長が短波長化している。短波長化された露光光に対応する、フォトレジストの開発が行われているが、最適なフォトレジストが限られた材料でしか得られない、更に、ドライエッチング装置が高価である。
【０００５】
また、半導体素子は、ウエハ上に多層の回路パターンを積み重ねて形成されるため、各層の回路パターンを形成する工程毎に、異なる原版パターンが形成された別のフォトマスクを用いて露光が行われている。そのため、半導体素子の種類毎に、かつ露光工程毎に異なる多種類のフォトマスクが必要とされている。
【０００６】
そこで、フォトマスクの製造コスト低減を目的に、様々な検討が行われている。例えば、フォトマスクの種類を減少させるために、特許文献１に液晶を用いたフォトマスクが開示されている。特許文献１では、ガラス基板上に液晶で微細な多数のそれぞれ開閉自在の窓部を形成し、液晶で各窓部の開閉を制御することによって、そのガラス基板上に所望の回路パターンを表示させるようにした可変のフォトマスクが提案されている。
【０００７】
この可変のフォトマスクは、表示する回路パターンを種々に切り換えることができるため、１枚のフォトマスクで従来の複数枚のフォトマスクを兼用することができる。しかしながら、実際にそのようなフォトマスクを作製するためには、多数の微細な透明電極や透明配線を形成する必要があり、さらにその制御回路をそのフォトマスクに連結する必要があるため、その構成はかなり複雑で製造コストが高くなってしまう。
【０００８】
そこで、基板上に相変化材料によって形成された記録層の相変化状態を組み合わせることによって転写用のパターンを形成するフォトマスクが提案されている（特許文献２参照）。
【０００９】
相変化材料を用いた場合、フォトマスクは、記録層に用いられる相変化材料にレーザを照射することで、結晶状態と非結晶状態との組み合わせを用いるため、従来のフォトマスクの様に、フォトレジスト膜を用いる必要がない。この結果、フォトレジストの現像や、その後のドライエッチングの工程を必要としないので、高価なドライエッチングの設備を必要としない。更に、電気的な配線を用いることなく、原版パターンとしての転写用のパターンを変化させることができる。このパターンの変化を可逆的とすることで繰り返しの使用が出来、フォトマスクの枚数を大幅に減らすことが可能となり、フォトマスクコスト低減に繋がる。
【００１０】
しかしながら、相変化材料における結晶状態と非結晶状態とでは、露光ビームに対する透過率や反射率の差をあまり大きく取ることが出来ないため、転写パターンのコントラストが充分に得られないという問題があった。
【特許文献１】特開平４−１５７４６６号公報
【特許文献２】特開２００５−３２６５０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、露光ビームに対する転写パターンのコントラストが高く、且つ、転写パターン形成過程において現像工程を省くことで製造コストの低減が図られた全く新規な構成のフォトマスク、及びそ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】
【００１２】
上記課題を解決した本発明のフォトマスクは、透明基板の一方の面に、無機材料からなるレジスト層を有し、無機レジスト層に照射されるエネルギービームにより無機レジスト層を光学変化させ転写パターンの形成を行うフォトマスクにおいて、無機レジスト層が、第１の反応層と、第１の反応層と接して形成された第２の反応層とを有し、第１の反応層が希土類金属からなり、第２の反応層が水素を含有する誘電体材料からなり、エネルギービームが照射された領域の第１の反応層が、希土類金属の水素化物であることを特徴とするフォトマスクである。
【００１３】
更に、透明基板の一方の面に形成された無機レジスト層に転写パターンが形成されたフォトマスクの製造方法であって、希土類金属からなる第１の反応層と、第１の反応層と接する水素を含有する誘電体材料からなる第２の反応層とからなる無機レジスト層を形成する工程と、無機レジスト層にエネルギービームを照射する工程と、エネルギービームの照射された領域の第２の反応層から水素を脱離させる工程と、脱離した水素により第１の反応層を水素化物とする工程と、を有することを特徴とするフォトマスクの製造方法である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、希土類金属部位と希土類金属の水素化物部位との組み合わせを用いるため転写パターンのコントラストが高い。更に、転写パターン形成過程において現像を行う必要が無いために製造コストの低減が図られたフォトマスク、及びその製造方法を提供することが可能となる。
【発明の実施の形態】
【００１５】
そこで本発明者は鋭意検討の結果、露光ビームに対して透過率が低い希土類金属からなる膜と接して、水素を含有する誘電体材料からなる膜を配し、誘電体材料に含有される水素を熱により脱離させ、脱離した水素により希土類金属を水素化物とする。この様にすることで、希土類金属の水素化物の透過率が大幅に増大することを見出し本発明に至った。
【００１６】
本発明は、透明基板の一方の面に、無機材料からなるレジスト層を有し、無機レジスト層に照射されるエネルギービームにより無機レジスト層を光学変化させ転写パターンが形成されたフォトマスクであって、無機レジスト層が、第１の反応層と、第１の反応層と接して形成された第２の反応層とを有し、第１の反応層が希土類金属からなり、第２の反応層が水素を含有する誘電体材料からなり、エネルギービームが照射された領域の第１の反応層が、希土類金属の水素化物であることを特徴とするフォトマスクである。
【００１７】
希土類金属は、ＴｂまたはＬａであることが好ましく、誘電体材料が、ＳｉＮ、ＳｉＣまたはＳｉＯ2であることが好ましい。更に、第１の反応層の膜厚は、４０ｎｍ以上であることが好ましい。
【００１８】
上述のフォトマスクは、透明基板の一方の面に形成された無機レジスト層に転写パターンが形成されたフォトマスクの製造方法であって、
希土類金属からなる第１の反応層と、第１の反応層と接する水素を含有する誘電体材料からなる第２の反応層とからなる無機レジスト層を形成する工程と、
無機レジスト層にエネルギービームを照射する工程と、
エネルギービームの照射された領域の第２の反応層から水素を脱離させる工程と、
脱離した水素により第１の反応層を水素化物とする工程と、を有することを特徴とするフォトマスクの製造方法である。
【００１９】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明に適用可能なフォトマスクの製造方法を説明するための模式的工程断面図である。
【００２０】
フォトマスク１０は、透明基板１１の一方の面に、第１の反応層１４と第２の反応層１５とが接する様に積層された無機レジスト層１２が形成されている（図１（ａ）参照）。
【００２１】
図１（ａ）では、無機レジスト層１２は、第１の反応層１４が透明基板１１側に配置されているが、第１の反応層１４と第２の反応層１５の位置とが互いに逆であってもよい。また、無機レジスト層１２が２層構造の例を示したが、少なくとも１つの第１の反応層１４とこれに接する少なくとも１つの第２の反応層１５を有していれば、２層以上の層から構成されたレジスト１２を有するものであってもよい。例えば、２つの第２の反応層１５と、２つの第２の反応層１５間に配置された第１の反応層１４とからなる３層構造であってもよい。
【００２２】
尚、図示していないが、無機レジスト層１２露光光が入射される側に反射を防止する反射防止膜を設けても良い。
【００２３】
透明基板１１は、フォトマスク１０のパターンを露光転写する際に使用される露光光を透過する材料、例えば石英、または蛍石（ＣａＦ2）等の光学材料から形成されたガラス基板を用いることが好ましい。
【００２４】
第１の反応層１４は、希土類金属元素を主成分とする材料からなり、Ｔｂ、またはＬａのからなることが好ましく、第２の反応層１５は、ＳｉＮ、ＳｉＣ、またはＳｉＯ2を主成分とし、水素を含有する誘電体材料からなることが好ましい。更に、第１の反応層１４の主成分と、第２の反応層１５の主成分との組み合わせは、ＴｂとＳｉＮとすることがより好ましい。又、第１の反応層１４には、耐食性を向上させる観点から、上述の主成分となる元素の他に、Ｍｇ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｇａ、Ｇｅ等が添加されていることが好ましい。
【００２５】
無機レジスト層１２を構成するこれら第１の反応層１４と第２の反応層１５は、スパッタリング法、真空蒸着法、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法など、周知の方法を用いて形成が可能である。
【００２６】
次に、露光光となるエネルギービーム１３を無機レジスト層１２のパターン形成領域に照射する。無機レジスト層１２のエネルギービーム１３が照射された領域は、エネルギービーム１３により供与される熱により、光学変化する。ここで光学変化とは、エネルギービーム１３により供与される熱により第２の反応層１５から水素が脱離し、含有水素量の減少した誘電体１８となり、脱離した水素により、第１の反応層１４が希土類金属の水素化物１９となり透過率が増大する変化を示す。この結果、透過率が増大した希土類金属の水素化物１９と含有水素量の減少した誘電体１８とがこの順に積層された光学変化部位１６が形成される。（図１（ｂ）参照）。
【００２７】
つまり光学変化部位１６では、第２の反応層１５が含有水素量の減少した誘電体１８となり、第１の反応層１４が希土類金属の水素化物１９となる。これにより、光学変化部位１６と未照射部位１７とでフォトマスク１０使用時の露光波長に対する光透過率が、夫々高い部位と低い部位とが形成され異なる光透過率を示すため、無機レジスト層１２に所望の転写パターンを得ることが可能となる。
【００２８】
無機レジスト層１２の膜厚、即ち第１の反応層１４と第２の反応層１５との膜厚、およびその比率は、フォトマスク１０として使用可能な範囲であれば特に限定されない。しかしながら、転写パターンのコントラストを充分に大きく取れるよう第１の反応層１４の膜厚は好ましくは４０ｎｍ以上である。４０ｎｍ以上の膜厚であれば、フォトマスク１０使用時の露光波長において十分な遮光性が得られる。
【００２９】
またエネルギービーム１３としては、半導体レーザやアルゴンレーザー等の気体レーザ、またはＹＡＧレーザー（固体レーザー）の高調波等も使用できる。通常、集光スポットの直径ｄは光ビームの波長λと対物レンズの開口数ＮＡで決まり、ｄ＝０．６λ／ＮＡで与えられる。例えば、波長４０５ｎｍ、ＮＡ＝０．８５の光学系を用いても集光スポットは約３００ｎｍ程度となってしまう。しかし、エネルギービーム１３により供与される熱により無機レジスト層１２を、光学変化させるため、ビームの集光スポット内の、無機レジストが光学変化する温度に達した領域のみを選択的に光学変化させることができる。すなわち、本発明によれば長波長の光ビームを用いても、そのスポットサイズ以下の微細なパターニングが可能になる。
【００３０】
以上のように、本発明によれば無機レジスト材料の形成、エネルギービームを用いたパターニングという簡単、且つ安価な工程でフォトマスクを作製することができる。
【００３１】
以上、本発明についての好適な実施形態を例として挙げ説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
【００３２】
（実施例）
以下に、具体的な実施例をもって本発明を詳細に説明するが、本発明はその主旨を逸脱しない限り、以下の実施例に限定されるものではない。
【００３３】
（実施例１）
本発明の実施例１として、第１の反応層１４としてテルビウムＴｂを主成分とする希土類金属と、第２の反応層１５として窒化ケイ素ＳｉＮを主成分とし水素を含有する誘電体とで形成される無機レジスト層１２を用いる例を説明する。
【００３４】
直流、ＲＦ、及びマイクロ波電源を有するプラズマＣＶＤとマグネトロンスパッタの混合装置に、洗浄済み石英基板を基板ホルダーに固定した後、２×１０-5Ｐａ以下の高真空になるまでチャンバー内をターボ分子ポンプで真空排気した。その後、真空排気したままＡｒガスをチャンバー内に流しコンダクタンス調整により圧力を所望の値とし、基板を回転させながらテルビウムからなるターゲットをスパッタすることで、透明基板１１上に第１の反応層１４としてＴｂ層を４０ｎｍ成膜した。
【００３５】
その後、別のチャンバーにて、ＳｉＨ4ガスとＮ2ガスをチャンバー内に流しコンダクタンス調整により圧力を所望の値とし、プラズマＣＶＤを用いて第２の反応層１５として水素含有ＳｉＮ層を１２０ｎｍ成膜した。この層の水素含有量は２．１×１０22ａｔｏｍｓ／ｃｍ3、膜応力は−１．０ｋｇ／ｍｍ2（圧縮応力状態）であった。また、プラズマＣＶＤ装置の製膜条件は次の通りである。
【００３６】
（１）ガス種類    ＳｉＨ4、Ｎ2
（２）ガス圧力    ４Ｐａ
（３）流量        ＳｉＨ4  ２００ｓｃｃｍ
Ｎ2      ５００ｓｃｃｍ
（４）投入パワー  １．５ｋｗ
次に、形成すべき転写用のパターンに対応して、レジスト１２にエネルギービーム１３を照射する（パターニング）。
【００３７】
図２は、本発明に適用できるエネルギービーム照射パターニング装置の一例を示す模式図である。図２はフォトマスク１０を断面方向から見た模式図であり、紙面に垂直な方向をＹ軸、紙面に平行かつフォトマスク１０の表面に垂直な方向をＺ軸、紙面に平行なもう一方向をＸ軸とする。この、エネルギービーム照射パターニング装置は、例えば、フォトマスクの位置を制御するステージ装置２７及び、エネルギービーム照射を行うエネルギービーム照射部２８からなる。
【００３８】
ステージ装置２７について説明する。露光前フォトマスク１０を、例えば、マスクホルダー（不図示）を介して真空吸着によってテーブル２１に保持する。テーブル２１は、Ｚ方向の位置を制御するためのＺステージ２２上に固定する。Ｚステージ２２は、ＸＹ方向の位置を制御するためのＸＹステージ２３上に固定する。ＸＹステージ２３は、ＸＹ平面上を平滑にＸ方向、Ｙ方向に移動できるように例えばエアベアリングを介して、定盤２４上に搭載される。ＸＹステージ２３は、例えばリニアモーター等の駆動機構（不図示）を用いて駆動する。テーブル２１のＸ位置、Ｙ位置は、例えばレーザ干渉計（不図示）等によって１ｎｍ程度の分解能で計測する。これら、ステージの駆動系は、コンピューターを用により制御される。
【００３９】
エネルギービーム照射部２８について説明する。フォトマスク１０に対してステージ装置と逆側（上方）にエネルギービーム照射部２８を配置する。エネルギービーム照射部は、エネルギービーム照射装置２５と、このエネルギービーム照射装置２５から照射されたエネルギービームを、フォトマスク表面（レジスト１２）に集光させる凸レンズ等からなる集光光学系２６、によって構成される。
【００４０】
本実施例ではＮＡ＝０．８５の凸レンズを用い、エネルギービームの光源としては、波長が４０５ｎｍの半導体レーザを用いた。また、エネルギービーム照射部は、集光光学系の駆動系（不図示）、及び、集光光学系から照射される検出光をレジスト表面にフォーカスさせるためのフォーカス制御系（不図示）も含む。フォーカス制御系からの信号に基づいて、常にエネルギービームがフォトマスク表面（レジスト１２）に集光されるよう、駆動系を制御した。
【００４１】
以上のように構成されたエネルギービーム照射パターニング装置を用いて、形成すべき転写用のパターンに対応して、レジスト１２にエネルギービーム１３を照射する（パターニングを行う）。
【００４２】
まずフォトマスク１０をテーブル２１上に保持し、エネルギービームの集光スポットがフォトマスク上でパターンの始点に位置するように、Ｚステージ２２、ＸＹステージ２３を用いてテーブル２１を移動する。次にフォトマスク上にエネルギービームを集光させ、同時に転写用のパターンに対応してＸＹステージを移動させる。
【００４３】
ここで本実施例では、エネルギービームは、ＤＣ照射し、パワーは５ｍＷとした。スポット径は、４００ｎｍ程度であった。ステージ移動の速さは４．９１ｍ／ｓとした。パターンの終点に達した時点で、エネルギービームをｏｆｆする。この操作を繰り返し、パターニングが完成する。本実施例においては、ＤＣ照射を例に説明したが、パターン形状の最適化のために、パルス照射光を用いても良い。
【００４４】
無機レジストの、光学変化部位の透過率は、２００ｎｍから４００ｎｍの波長に対して９２％から９４％、他方未照射部位の透過率は０％であった。よって、半導体露光に用いられるＫｒＦエキシマ２４８ｎｍやｉ線３６５ｎｍの波長の光に対してマスクとして機能することが確認された。また、本実施例のフォトマスクをレチクルとして用いた半導体露光において、線幅が８０ｎｍの良好な転写パターンが得られた。
【００４５】
このように、本発明によれば、無機材料の形成、エネルギービームを用いたパターニングという簡単且つ安価な工程でフォトマスクを作製することができる。
【００４６】
（実施例２）
第２の反応層１５として、ＳｉＣを主成分とする水素含有誘電体を用いた以外は実施例１と同じ構成の無機レジストを作製した。本実施例における第２の反応層の水素含有量は３．０×１０22ａｔｏｍｓ／ｃｍ3、膜応力は−１．５ｋｇ／ｍｍ2（圧縮応力状態）であった。また、プラズマＣＶＤ装置の製膜条件は次の通りである。
【００４７】
（１）ガス種類    ＳｉＨ4、Ｃ2Ｈ2
（２）ガス圧力    ４Ｐａ
（３）流量        ＳｉＨ4  ２００ｓｃｃｍ
Ｃ2Ｈ2  ２００ｓｃｃｍ
（４）投入パワー  １．５ｋｗ
このようにして作製された、本実施例における無機レジストに対して、実施例１と同様にパターニングを行った。
【００４８】
無機レジストの、光学変化部位の透過率は、２００ｎｍから４００ｎｍの波長に対して９３％から９５％、他方未照射部位の透過率は０％であった。よって、半導体露光に用いられるＫｒＦエキシマ２４８ｎｍやｉ線３６５ｎｍの波長の光に対してマスクとして機能することが確認された。また、本実施例のフォトマスクをレチクルとして用いた半導体露光において、線幅が８０ｎｍの良好な転写パターンが得られた。
【００４９】
（実施例３）
第２の反応層１５として、ＳｉＯ2を主成分とする水素含有誘電体を用いた以外は実施例１と同じ構成の無機レジストを作製した。この層の水素含有量は２．６×１０22ａｔｏｍｓ／ｃｍ3、膜応力は−０．５ｋｇ／ｍｍ2（圧縮応力状態）であった。また、プラズマＣＶＤ装置の製膜条件は次の通りである。
【００５０】
（１）ガス種類    ＳｉＨ4、Ｏ2
（２）ガス圧力    ４Ｐａ
（３）流量        ＳｉＨ4  ２００ｓｃｃｍ
Ｏ2      ５００ｓｃｃｍ
（４）投入パワー  １．５ｋｗ
このようにして作製された、本実施例における無機レジストに対して、実施例１と同様にパターニングを行った。
【００５１】
無機レジストの、光学変化部位の透過率は、２００ｎｍから４００ｎｍの波長に対して９２％から９５％、他方未照射部位の透過率は０％であった。よって、半導体露光に用いられるＫｒＦエキシマ２４８ｎｍやｉ線３６５ｎｍの波長の光に対してマスクとして機能することが確認された。また、本実施例のフォトマスクをレチクルとして用いた半導体露光において、線幅が８０ｎｍの良好な転写パターンが得られた。
【００５２】
（実施例４）
第１の反応層１４としてＬａを４０ｎｍとした以外は実施例１と同じ構成の無機レジストを作製した。
【００５３】
このようにして作製された、本実施例における無機レジストに対して、実施例１と同様にパターニングを行った。
【００５４】
無機レジストの、光学変化部位の透過率は、２００ｎｍから４００ｎｍの波長に対して９１％から９３％、他方未照射部位の透過率は０％であった。よって、半導体露光に用いられるＫｒＦエキシマ２４８ｎｍやｉ線３６５ｎｍの波長の光に対してマスクとして機能することが確認された。また、本実施例のフォトマスクを用いた半導体露光において、線幅が８０ｎｍの良好な転写パターンが得られた。
【００５５】
（実施例５）
石英基板上に、第２の反応層を４０ｎｍ、第１の反応層を２０ｎｍ、第２の反応層を４０ｎｍ、第１の反応層を２０ｎｍ、および第２の反応層を４０ｎｍと積層構造とした以外は実施例１と同じ条件で無機レジストを作製した。
【００５６】
このようにして作製された、本実施例における無機レジストに対して、実施例１と同様にパターニングを行った。
【００５７】
無機レジストの、光学変化部位の透過率は、２００ｎｍから４００ｎｍの波長に対して９２％から９６％、他方未照射部位の透過率は０％であった。よって、半導体露光に用いられるＫｒＦエキシマ２４８ｎｍやｉ線３６５ｎｍの波長の光に対してマスクとして機能することが確認された。また、本実施例のフォトマスクをレチクルとして用いた半導体露光において、線幅が８０ｎｍの良好な転写パターンが得られた。
【００５８】
＜比較例１＞
比較例１として、無機レジスト層１２にＧｅＳｂＴｅから成る相変化材料を用いた例を説明する。
【００５９】
本比較例における無機レジスト層１２は図３に示すように、透明基板１１上に放熱層３１、第１保護層３２、相変化記録層３３、第２保護層３４が順次積層し設けられた構成である。
【００６０】
直流、およびＲＦ電源を有するマグネトロンスパッタ装置に、洗浄済み石英基板を基板ホルダーに固定した後、２×１０-5Ｐａ以下の高真空になるまでチャンバー内をターボ分子ポンプで真空排気した。その後、真空排気したままプロセスガスをチャンバー内に導入し、基板を回転させながら、ターゲットをスパッタすることで各層を成膜した。第１保護層３２、および第２保護層３４としてＺｎＳ−ＳｉＯ2混合体を成膜する時にはＡｒガスに加えてＯ2ガスを導入しスパッタ成膜した。
【００６１】
先ず初めに、透明基板１１上に放熱層３１の形成を行った。
【００６２】
Ａｒガスをチャンバー内に流しコンダクタンス調整により圧力を所望の値とし、放熱層３１としてＡｇ合金層（Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｎ、Ｎｄ、Ｙが１ｍｏｌ％未満含有されたＡｇ合金）を１０ｎｍ形成した。
【００６３】
その後、別のチャンバーに基板を搬送しＡｒガスとＯ2ガスをチャンバー内に流しコンダクタンス調整により圧力を所望の値とし、ＳｉＯ2混合率が２０ｍｏｌ％であるＺｎＳ−ＳｉＯ2からなる第１保護層３２を３０ｎｍ成膜した。
【００６４】
相変化記録膜３３の成膜時にＯ2ガスが混入していると酸化などを起こし結晶化特性に影響を与えるため、各保護層と相変化記録層３３は別のチャンバーにて成膜を行った。第１保護層３２成膜後に、別のチャンバーに基板を搬送しＡｒガスをチャンバー内に導入し、コンダクタンスの調整により圧力を所望の値とし、相変化記録層３３としてＧｅＳｂＴｅ層を３０ｎｍ成膜した。その後、別チャンバーにてＺｎＳ−ＳｉＯ2混合体からなる第２保護層３４を膜厚５０ｎｍ成膜した。
【００６５】
次いで、無機レジスト層１２に対して、第２保護層３４側からレーザ光を照射し、一般的な条件で相変化記録層３３の初期化処理（結晶化処理）を行った。ここで、照射レーザ光の波長λは８１０ｎｍ、スポット径は９６×１９２μｍ、線速度は３ｍ／ｓ、レーザ出力は１．５Ｗとした。
【００６６】
このようにして結晶化処理が施された本比較例における無機レジスト層１２に対して、実施例１と同様にパターニングを行った。
【００６７】
無機レジスト層１２において、未露光部（結晶状態）の透過率は２００ｎｍから４００ｎｍの波長に対して５％から１０％であった。他方、露光部（非結晶状態）の透過率も未露光部と同様に５％から１０％であり、結晶状態と非結晶状態とで透過率に殆ど差が見られなかった。よって、半導体露光に用いられるＫｒＦエキシマ２４８ｎｍやｉ線３６５ｎｍの波長の光に対してマスクとしての機能が不充分であったため、本比較例のフォトマスクを用いた半導体露光は行わなかった。
【００６８】
本発明のフォトマスクは、転写パターンのコントラストが高く、且つ、転写パターンの形成で、現像やドライエッチング等を行う必要が無い。ドライエッチング等の高価な製造装置を用意する必要もなく、更に、工程の削減が図れる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明によるフォトマスクの製造方法を説明するための、模式的断面図である。
【図２】本発明に適用できる光ビーム照射パターニング装置の一例を示す模式図である。
【図３】本発明の比較例におけるフォトマスクの模式的断面図である。
【符号の説明】
【００７０】
１０  フォトマスク
１１  透明基板
１２  無機レジスト
１３  エネルギービーム
１４  第１の反応層
１５  第２の反応層
１６  光学変化部位
１７  未照射部位
１８  含有水素量の減少した化学量論組成に近い誘電体
１９  希土類金属の水素化物
２１  テーブル
２２  Ｚステージ
２３  ＸＹステージ
２４  定盤
２５  エネルギービーム照射装置
２６  集光光学系
２７  ステージ装置
２８  エネルギービーム照射部
３１  放熱層
３２  第１保護層
３３  相変化記録層
３４  第２保護層
【図１】
2009020333.tif 000003
【図２】
2009020333.tif 000004
【図３】
2009020333.tif 000005