DE102009010855B4 - Fotomaskenrohling, Fotomaske und Verfahren zum Herstellen einer Fotomaske - Google Patents

Fotomaskenrohling, Fotomaske und Verfahren zum Herstellen einer Fotomaske Download PDF

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Abstract

Fotomaskenrohling zum Ausbilden einer für ArF-Excimerlaser-Belichtungslicht geeigneten Fotomaske, wobei der Fotomaskenrohling eine auf einem transparenten Substrat (1) ausgebildete lichtabschirmende Schicht (30) aufweist, die mindestens zwei Lagen aufweist; wobei die lichtabschirmende Schicht (30) aufweist:eine lichtabschirmende Lage (2; 26), die aus einem Material hergestellt ist, das Tantalnitrid enthält und 7 Atom-% oder mehr und 32 Atom-% oder weniger Stickstoff enthält, wobei das Material durch ein Gas auf Chlorbasis, das keinen Sauerstoff enthält, trockenätzbar ist; undeine auf der lichtabschirmenden Lage (2; 26) ausgebildete vorderseitige Antireflexionslage (3; 36), wobei die vorderseitige Antireflexionslage aus einem Material hergestellt ist, das Tantaloxid enthält und 50 Atom-% oder mehr Sauerstoff enthält, wobei das Material durch ein Gas auf Chlorbasis nicht trockenätzbar ist und durch ein Gas auf Fluorbasis trockenätzbar ist,wobei die lichtabschirmende Lage (2; 26) keinen Sauerstoff enthält,wobei die vorderseitige Antireflexionslage (3; 36) keinen Stickstoff enthält,wobei die lichtabschirmende Lage (2; 26) aus einem Material hergestellt ist, das einen ersten Brechungsindex n1 von nicht weniger als 1,80 und nicht mehr als 2,20 aufweist und einen ersten Extinktionskoeffizienten k1 von nicht weniger als 2,05 und nicht mehr als 2,37, undwobei die vorderseitige Antireflexionslage (3; 36) aus einem Material hergestellt ist, das einen zweiten Brechungsindex n2 von nicht weniger als 2,23 aufweist und einen zweiten Extinktionskoeffizienten k2 von nicht mehr als 1,09.

Description

  • Die vorliegende Erfindung basiert auf und beansprucht die Prioritätsvorteile von der am 27. Februar 2008 eingereichten japanischen Patentanmeldung Nr. 2008-046889 und der am 27. Januar 2009 eingereichten japanischen Patentanmeldung Nr. 2009-015733 , auf deren Offenbarungen hierin in ihrer Gesamtheit durch Verweis Bezug genommen wird.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fotomaske beispielsweise zur Verwendung als eine Maske zum Übertragen eines Feinmusters bei der Herstellung von Halbleiterbauelementen und einen Fotomaskenrohling als ein Zwischenprodukt, das durch Anwenden bestimmter Behandlungen darauf zu einer Fotomaske ausgebildet werden kann, und ferner ein Verfahren zum Herstellen einer Fotomaske.
  • Im Allgemeinen wird bei der Herstellung von Halbleiterbauelementen oder ähnlichen Komponenten ein Feinmuster durch Fotolithografie ausgebildet, wobei in einem Feinmusterübertragungsprozess, in dem die Fotolithografie ausgeführt wird, eine Fotomaske als Maske verwendet wird. Die Fotomaske wird allgemein durch Ausbilden eines gewünschten Feinmusters in einer lichtabschirmenden Schicht oder einer ähnlichen Schicht eines als Zwischenprodukt dienenden Fotomaskenrohlings erhalten. Daher bestimmen die Eigenschaften der lichtabschirmenden Schicht oder einer ähnlichen Schicht des als Zwischenprodukt dienenden Fotomaskenrohlings nahezu exakt die Eigenschaften der erhaltenen Fotomaske. Herkömmlich ist im Allgemeinen Cr (Chrom) als Material für die lichtabschirmende Schicht des Fotomaskenrohlings verwendet worden.
  • Mittlerweile ist einhergehend mit der fortschreitenden Musterminiaturisierung in den letzten Jahren beispielsweise ein Problem dahingehend aufgetreten, dass bei der Dicke einer herkömmlichen Resistschicht ein Kollabieren der Resistschicht auftritt. Dies wird nachstehend erläutert. Im Fall einer lichtabschirmenden Schicht, die hauptsächlich Cr enthält, kann nach der Ausbildung eines Übertragungsmusters in einer Resistschicht durch einen Elektronenstrahl(EB)schreibprozess oder einen ähnlichen Prozess entweder Nassätzen oder Trockenätzen als Ätzverfahren ausgeführt werden. Beim Trockenätzen schreitet der Ätzvorgang jedoch tendenziell isotropisch voran, so dass es schwierig geworden ist, die seit kurzem gewünschte Musterminiaturisierung zu erzielen, und der tendenziell anisotropische Trockenätzprozess dominant geworden ist.
  • Beim Trockenätzen werden eine lichtabschirmende Schicht, die hauptsächlich Cr enthält, und ein Mischgas aus einem Gas auf Chlorbasis und einem Sauerstoffgas als Ätzgas verwendet. Eine herkömmliche organische Resistschicht hat jedoch die Eigenschaft, dass sie durch das Sauerstoffgas leicht geätzt wird und ihre Ätzrate wesentlich höher ist als diejenige der lichtabschirmenden Schicht, die hauptsächlich Cr enthält. Weil die Resistschicht bis zum Abschluss des Strukturierungsprozesses der lichtabschirmenden Schicht, die hauptsächlich Cr enthält, durch Trockenätzen erhalten bleiben sollte, muss die Dicke der Resistschicht im Fall der lichtabschirmenden Schicht, die hauptsächlich Cr enthält, sehr groß sein (z.B. die dreifache Dicke der lichtabschirmenden Schicht haben, die hauptsächlich Cr enthält).
  • In den vergangenen Jahren ist die Musterminiaturisierung bedeutsam geworden, wobei Fälle aufgetreten sind, in denen in einer Resistschicht mit einem durch Elektronenstrahlschreiben oder ein ähnliches Verfahren ausgebildeten Übertragungsmuster die Höhe oder Dicke der Resistschicht in einem Abschnitt davon, in dem das Muster dicht ist, wesentlich größer ist als seine Breite, so dass die Resistschicht aufgrund ihrer Instabilität während eines Entwicklungsprozesses oder eines ähnlichen Prozesses kollabiert oder abgestreift wird. Wenn dies auftritt, wird das Übertragungsmuster in einer lichtabschirmenden Schicht, die hauptsächlich Cr enthält, nicht korrekt ausgebildet, wodurch eine fehlerhafte Fotomaske erhalten wird. Daher stellte die Verminderung der Dicke der Resistschicht das Hauptproblem dar, das es zu lösen galt. Zum Vermindern der Dicke der Resistschicht im Fall einer lichtabschirmenden Schicht, die hauptsächlich Cr enthält, ist es erforderlich gewesen, die Dicke der lichtabschirmenden Schicht zu vermindern. Die Dicke der lichtabschirmenden Schicht, die hauptsächlich Cr enthält, hat jedoch einen Grenzwert erreicht, bei dem die lichtabschirmende Eigenschaft unzureichend wird.
  • Im Patentdokument JP S57 - 161 857 A (Patentdokument 1) wird eine Metallschicht, die hauptsächlich Ta (Tantal) enthält, als eine lichtabschirmende Schicht vorgeschlagen, die an Stelle einer Cr enthaltenden lichtabschirmenden Schicht verwendet werden soll. Patentdokument 1 beschreibt einen Maskenrohling mit einer Struktur, gemäß der eine Ta-Metallschicht und eine Mischschicht aus Ta-Nitrid (Tantalnitrid) und Ta-Oxid (Tantaloxid) nacheinander stapelförmig auf einem lichtdurchlässigen Substrat angeordnet sind. Im Patentdokument JP 2006 - 78 825 A (Patentdokument 2) wird beschrieben, dass eine Ta-Metallschicht bezüglich Licht mit einer Wellenlänge von 193 nm, das in einem ArF-Excimerlaser-Belichtungsprozess verwendet wird, einen Extinktionskoeffizient (Absorptionsvermögen) aufweist, der größer oder gleich demjenigen einer Cr-Metallschicht ist. Patentdokument 2 beschreibt, dass, wenn die Ta-Metallschicht als lichtabschirmende Schicht einer Fotomaske für eine ArF-Belichtung verwendet wird, der N- (Stickstoff) Anteil hinsichtlich einer Verminderung des Lichtabschirmungsvermögens vorzugsweise auf 30 Atom-% oder weniger festgelegt ist.
  • Es hat sich jedoch gezeigt, dass, wenn beispielsweise eine Fotomaske hergestellt wird, die zum Belichten eines Feinmusters mit einer Linienbreite von 70 nm oder weniger unter Verwendung von ArF-Belichtungslicht geeignet ist, ein gewünschtes Feinmuster ausschließlich unter Verwendung eines Fotomaskenrohlings mit einer bekannten lichtabschirmenden Schicht, die unter Verwendung eines Materials hergestellt wird, das hauptsächlich Ta enthält, wie vorstehend beschrieben wurde, nicht zufriedenstellend ausgebildet werden kann.
  • Daher hat der vorliegende Erfinder zunächst die Bedingungen untersucht, die eine lichtabschirmende Schicht und andere Schichten eines Fotomaskenrohlings erfüllen müssen, der zu einer Fotomaske ausgebildet werden kann, die dazu geeignet ist, durch die Verwendung von ArF-Belichtungslicht ein Feinmuster mit einer Linienbreite von 70 nm oder weniger auszubilden, wobei die folgenden Ergebnisse erhalten wurden:
    1. (a) Wenn die Breite eines Resistmusters 1/3 oder weniger der Dicke einer Resistschicht beträgt, tritt ein Problem beispielsweise dahingehend auf, dass das Resistmuster kollabiert oder abgestreift wird, so dass die Beziehung zwischen der Breite des Resistmusters und der Dicke der Resistschicht derart festgelegt werden muss, dass diese Erscheinungen verhindert werden.
    2. (b) Das Resistmaterial sollte erhalten bleiben, bis der Ätzvorgang einer lichtabschirmenden Schicht abgeschlossen ist und außerdem bis ein zusätzlicher Ätzvorgang zum Anpassen der Form eines Musters abgeschlossen ist, wobei in der Praxis außerdem die aufgrund der unterschiedlichen Musterbreiten verursachte Ungleichmäßigkeit der Ätzrate berücksichtigt wird, so dass die Restdicke der Resistschicht vorzugsweise etwa der halben Dicke der Resistschicht vor dem Ätzvorgang gleicht. Wenn eine herkömmliche lichtabschirmende Schicht, die hauptsächlich Cr enthält, verwendet wird, muss, weil ihre Ätzrate unter den allgemeinen Ätzbedingungen nur etwa dem 0,5- bis 0,6-fachen derjenigen der Resistschicht entspricht, die Dicke der Resistschicht auf nicht weniger als etwa 200 nm festgelegt werden. Daher ist es, wenn die minimale Breite des Musters kleiner wird als etwa 70 nm, schwierig, ein Kollabieren des Resistmusters zu verhindern.
    3. (c) Eine lichtabschirmende Schicht, die hauptsächlich Ta enthält, hat dagegen eine Ätzrate, die größer oder gleich derjenigen der Resistschicht ist, und hat außerdem ein Lichtabschirmungsvermögen, das größer oder gleich demjenigen eines Materials ist, das hauptsächlich Cr enthält, so dass der Ätzvorgang im Vergleich zu dem Fall, in dem die lichtabschirmende Schicht verwendet wird, die hauptsächlich Cr enthält, mit einer kleineren Dicke der Resistschicht möglich wird und ein feineres lichtabschirmendes Schichtmuster ausgebildet werden kann.
    4. (d) Hierbei sind die für eine ArF-Belichtungsmaske erforderlichen optischen Eigenschaften die Folgenden: erstens beträgt der Lichtdurchlassgrad bei der Belichtungswellenlänge 0,2% oder weniger; zweitens ist das Reflexionsvermögen (vorderseitige Reflexionsvermögen) einer Oberfläche einer lichtabschirmenden Schicht kleiner als 30%; drittens ist, wenn die lichtabschirmende Schicht auf einem transparenten Substrat ausgebildet ist, das Reflexionsvermögen (rückseitige Reflexionsvermögen), das bezüglich einer Oberfläche gemessen wird, wo die lichtabschirmende Schicht nicht ausgebildet ist, des Substrats kleiner als 40%, usw. Dies ist der Fall, weil, wenn das vorderseitige Reflexionsvermögen oder das rückseitige Reflexionsvermögen groß ist, während des Belichtungsprozesses unerwünschtes reflektiertes Licht (Lichtreflexe, Streulicht, usw.) auftreten kann. Dann hat der vorliegende Erfinder untersucht, ob es möglich ist oder nicht, die vorstehenden Bedingungen durch eine lichtabschirmende Schicht zu erfüllen, die hauptsächlich Ta enthält, und hat die folgenden Ergebnisse erhalten:
    5. (e) Zunächst kann der Lichtdurchlassgrad, der die erste optische Eigenschaft darstellt, durch Einstellen der Dicke der lichtabschirmenden Schicht gesteuert werden. Wenn ihre Dicke zunimmt, sollte jedoch auch die Dicke der Resistschicht entsprechend erhöht werden.
    6. (f) Das vorderseitige Reflexionsvermögen, das die zweite optische Eigenschaft darstellt, kann durch Ausbilden der lichtabschirmenden Schicht in einer mehrlagigen Struktur mit zwei oder mehr Lagen gesteuert werden, wobei eine Antireflexionslage, die bei der Belichtungslichtwellenlänge lichtdurchlässig ist, auf einer lichtabschirmenden Lage ausgebildet ist, die hauptsächlich Ta enthält.
  • Dann wurde die folgende Untersuchung hinsichtlich einer Steuerung des rückseitigen Reflexionsvermögens ausgeführt:
    • Zum Steuern des rückseitigen Reflexionsvermögens wird ein Verfahren in Betracht gezogen, gemäß dem, ähnlich wie bei der Steuerung des vorderseitigen Reflexionsvermögens, die lichtabschirmende Schicht als mehrlagige Struktur mit drei oder mehr Lagen ausgebildet wird, wobei eine Antireflexionslage auf dem transparenten Substrat ausgebildet ist. Es hat sich jedoch gezeigt, dass hinsichtlich eines Trockenätzprozesses zum Ausbilden eines Maskenmusters einige Einschränkungen auftreten. D.h., als ein Material mit den für die vorderseitige Antireflexionslage geeigneten optischen Eigenschaften kommen ein Oxid oder Nitrid auf Ta-Basis, ein Oxid oder Nitrid auf Siliziumbasis, ein Oxid oder Nitrid auf Cr-Basis, die im Patentdokument 2 beschrieben sind, oder ein ähnliches Material in Betracht.
  • Unter diesen Materialien kann, wenn ein Nitrid auf Ta-Basis als Material der vorderseitigen Antireflexionslage verwendet wird, für ArF-Belichtungslicht keine ausreichende Antireflexionswirkung erzielt werden. Eine ausreichende Antireflexionswirkung kann mit einer Verbindung auf Ta-Basis, die Sauerstoff enthält, oder einem Oxid oder Nitrid auf Siliziumbasis erhalten werden, so dass als Material der vorderseitigen Antireflexionslage, falls eine Verbindung auf Ta-Basis oder ein Oxid oder Nitrid auf Siliziumbasis verwendet wird, ein Oxid auf Ta-Basis verwendet werden muss.
  • Wenn die lichtabschirmende Lage, die hauptsächlich Ta enthält, durch ein Chlorgas trockengeätzt wird, das keinen Sauerstoff enthält, kann eine hohe Ätzrate erzielt werden. Sie hat jedoch beispielsweise derartige Eigenschaften, dass, wenn ihre Oberfläche oxidiert ist, die Ätzrate wesentlich abnimmt. Beispielsweise wird, wenn ein Material auf Cr-Basis für die vorderseitige Antireflexionslage verwendet wird, ein sauerstoffhaltiges Chlorgas zum Ätzen dieser vorderseitigen Antireflexionslage verwendet. Daher wird während dieses Ätzvorgangs die Oberfläche eines zu ätzenden Abschnitts zum Ausbilden eines Musters der lichtabschirmenden Lage, die hauptsächlich Ta enthält, durch im Ätzgas enthaltenen Sauerstoff oxidiert, wodurch die Ätzrate beim Ätzen der lichtabschirmenden Lage abnimmt. Daher ist es unerwünscht, das Material auf Cr-Basis für die vorderseitige Antireflexionslage zu verwenden.
  • Wie vorstehend beschrieben wurde, muss für die vorderseitige Antireflexionslage ein Material verwendet werden, das durch ein Gas geätzt werden kann, das keinen Sauerstoff enthält, wobei das vorstehend erwähnte Oxid auf Ta-Basis diese Bedingung ebenfalls erfüllt. Im Fall des Oxids auf Ta-Basis kann jedoch durch Trockenätzen unter Verwendung eines Chlorgases, das keinen Sauerstoff enthält, keine hohe Ätzrate erhalten werden, diese kann jedoch durch Trockenätzen unter Verwendung eines Gases auf Fluorbasis erhalten werden, das keinen Sauerstoff enthält. Daher wird es notwendig, das Gas auf Fluorbasis als Ätzgas zu verwenden. Daher werden bei einer kleinen Resistschichtdicke zum Trockenätzen der lichtabschirmenden Schicht auf Ta-Basis mit einem gesteuerten vorderseitigen Reflexionsvermögen, die durch stapelförmiges Anordnen einer Ta-Oxidlage als vorderseitige Antireflexionslage auf der lichtabschirmenden Lage auf Ta-Basis gebildet wird, ein Ätzprozess unter Verwendung des Gases auf Fluorbasis und ein Ätzprozess unter Verwendung des Chlorgases in Kombination ausgeführt.
  • Daher wird, wenn das gleiche Material wie dasjenige der vorderseitigen Antireflexionslage als Mittel zum Steuern des rückseitigen Reflexionsvermögens verwendet wird, ein weiterer Ätzprozess hinzugefügt. Dadurch nimmt die Unsicherheit der Prozesse zu, wird die Struktur einer zu verwendenden Apparatur kompliziert und steigen die Herstellungskosten nicht unerheblich. Außerdem kann, weil im Allgemeinen ein synthetisches Quarzglas, das als transparentes Substrat einer Ultraviolettlichtmaske verwendet wird, durch ein Gas auf Fluorbasis geätzt werden kann, wenn die auf dem transparenten Substrat ausgebildete rückseitige Antireflexionslage durch das Gas auf Fluorbasis geätzt wird, das Glas beschädigt werden, wodurch der Belichtungsvorgang nachteilig beeinflusst wird.
  • Angesichts dieser Sachverhalte hat sich als Ergebnis der Suche nach einem Material, für dessen Ätzvorgang kein derartiges Ätzgas erforderlich ist, und das dennoch die rückseitige Antireflexionswirkung zeigt, herausgestellt, dass Ta-Nitrid optimal ist. Es hat sich gezeigt, dass, obwohl Ta-Nitrid als Material für die vorderseitige Antireflexionslage keine ausreichenden optischen Eigenschaften für ArF-Belichtungslicht aufweist, dieses Material eine ausreichende Antireflexionswirkung als die rückseitige Antireflexionslage zeigt, die auf dem aus einem synthetischen Quarz oder einem ähnlichen Material ausgebildeten transparenten Substrat ausgebildet ist, wobei durch Einstellen des N-Anteils der Ta-Nitridschicht das rückseitige Reflexionsvermögen auf weniger als 40% eingestellt werden kann. Außerdem hat sich gezeigt, dass durch Einstellen der Zusammensetzung eines Ta-Nitrids ein ausreichendes Lichtabschirmungsvermögen der lichtabschirmenden Lage erhalten werden kann, und gleichzeitig kann ein ausreichendes Antireflexionsvermögen der rückseitigen Antireflexionslage erhalten werden, so dass, weil die Funktionen der lichtabschirmenden Lage und der rückseitigen Antireflexionslage durch eine einzelne Lage erhalten werden können, eine lichtabschirmende Schicht mit einer zweilagigen Struktur realisierbar ist, in der die rückseitige Antireflexionslage weggelassen ist.
  • Daher wurden verschiedenartige Experimente bezüglich Ta-Nitridschichten ausgeführt, wobei festgestellt wurde, dass das rückseitige Reflexionsvermögen abnimmt, wenn der N-Anteil der Ta-Nitridschicht zunimmt, während die Ta-Nitridschicht, wenn sie übermäßig nitriert ist, zu einer polykristallinen Schicht mit einer extrem großen Oberflächenrauigkeit Rms wird. Es hat sich gezeigt, dass, wenn die Oberflächenrauigkeit groß ist, Musterrand(Seitenwand)abschnitte nach der Strukturierung grob werden, wodurch die Genauigkeit der Musterübertragung insbesondere im Fall einer schmalen Musterbreite nachteilig beeinflusst wird. Andererseits hat sich gezeigt, dass, wenn die Nitrierung unzureichend ist, das rückseitige Antireflexionsvermögen unzureichend wird, und außerdem wird eine Oxidation der Musterseitenwände in einem Strukturierungsprozess und während eines Langzeitgebrauchs einer Maske erwartet. Die Oxidation der Musterseitenwände verursacht eine Änderung der Mustergröße und eine Verformung eines Substrats aufgrund des Auftretens von Spannungen.
  • KR 10 2007 0 114 025 A betrifft eine Rohmaske und ein Herstellungsverfahren hierfür, um eine binäre Rohmaske und eine Phasenverschiebungs-Rohmaske herzustellen, die aus einer Antireflexionsbarriere und einer Lichtabschirmungsschicht mit einem hohen Ätzverhältnis und einer ausreichenden Lichtabschirmungswirkung bei einer dünnen Dicke bestehen. Eine Blindmaske enthält ein transparentes Substrat. Eine lichtabschirmende Schicht oder eine Antireflexionsbarriere ist auf das transparente Substrat laminiert. Auf die lichtabschirmende Schicht oder die Antireflexionsbarriere wird ein Fotolack aufgetragen. Die Lichtabschirmschicht oder die Antireflexionsbarriere umfasst ein Element aus einer Gruppe bestehend aus Ru, Ta, Co, W, V, Pd, Ti, Nb, Hf, Pt, Rh, Ni, Zr, Si, Se und Y und umfasst ein weiteres Element aus einer Gruppe bestehend aus N, O, C, F und Cl.
  • US 2005/0208 389 A1 betrifft einen Reflexionsmaskenrohling mit einem Substrat, auf dem nacheinander eine Reflexionsschicht zur Reflexion von Belichtungslicht in einem kurzwelligen Bereich einschließlich eines extrem ultravioletten Bereichs und eine Absorberschicht zur Absorption des Belichtungslichts ausgebildet sind. Die Absorberschicht hat eine mindestens zweischichtige Struktur, die als untere Schicht eine Belichtungslicht-Absorptionsschicht, die durch einen Absorber für das Belichtungslicht in dem kurzwelligen Bereich einschließlich des extrem ultravioletten Bereichs gebildet wird, und als obere Schicht eine Schicht mit niedrigem Reflexionsvermögen, die durch einen Absorber für Inspektionslicht gebildet wird, das bei der Inspektion eines Maskenmusters verwendet wird, enthält. Die obere Schicht besteht aus einem Material, das Tantal (Ta), Bor (B) und Stickstoff (N) enthält. Der Gehalt an B beträgt 5 Atom% bis 30 Atom%. Das Verhältnis von Ta und N (Ta:N) liegt in einem Bereich von 8:1 bis 2:7. Alternativ hat der Reflexionsmaskenrohling ein Substrat, auf dem nacheinander eine mehrschichtige Reflexionsfolie und eine Absorberschicht gebildet werden. In diesem Fall wird die Absorberschicht aus einem Material hergestellt, das Tantal (Ta), Bor (B) und Stickstoff (N) enthält. Der Gehalt an B beträgt 5 Atom % bis 25 Atom%. Das Verhältnis von Ta und N (Ta:N) liegt in einem Bereich von 8:1 bis 2:7.
  • Die vorliegende Erfindung ist auf der Basis der vorstehend erwähnten Analyseergebnisse entwickelt worden, und es ist Aufgabe der Erfindung, einen Fotomaskenrohling, durch den ein extrem feines Muster ausgebildet werden kann, und eine Fotomaske bereitzustellen, die durch Ausbilden des feinen Musters im Fotomaskenrohling erhalten wird.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Patentansprüche gelöst.
  • Erfindungsgemäß enthält die lichtabschirmende Lage hauptsächlich Ta-Nitrid (Tantalnitrid) und enthält weniger als 32 Atom-% N (Stickstoff). Dadurch kann das rückseitige Reflexionsvermögen der lichtabschirmenden Schicht auf weniger als 40% unterdrückt werden. Erfindungsgemäß enthält die lichtabschirmende Lage 7 Atom-% oder mehr N.
    • - In der vorliegenden Erfindung basiert der N-Anteil in einem Material, das hauptsächlich Ta-Nitrid enthält, auf einem Analysewert gemäß einer XPS- (Röntgenfotoelektronenspektroskopie) Analyse. Daher besteht die Möglichkeit, dass er geringfügig von dem N-Anteil abweicht, der auf einem Analysewert gemäß einem anderen Analyseverfahren basiert, z.B. auf einer RBS- (Rutherford-Rückstreuspektrometrie) Analyse.
  • Gemäß dem vorstehenden Aspekt nimmt, wenn ein Material, das hauptsächlich Ta-Oxid (Tantaloxid) enthält, als Material der vorderseitigen Antireflexionslage ausgewählt wird, die vorderseitige Antireflexionswirkung zu, wenn der O- (Sauerstoff) Anteil zunimmt, wobei der O-Anteil 50 Atom-% oder mehr beträgt. Die Dicke der vorderseitigen Antireflexionslage, bei der eine ausreichende Antireflexionswirkung erzielt werden kann, ist vom N-Anteil der darunter liegenden lichtabschirmenden Lage (Lage, die hauptsächlich Ta-Nitrid enthält) abhängig, wobei, wenn ein ArF-Excimerlaser (Wellenlänge 193 nm) für den Belichtungsprozess verwendet wird, die Dicke auf 5 bis 20 nm eingestellt wird. Wenn ein Material, das hauptsächlich Si- (Silizium) Oxid oder Nitrid enthält, als Material der vorderseitigen Antireflexionslage verwendet wird, wird der Extinktionskoeffizient k durch Erhöhen des O- oder N-Anteils auf 1,4 oder weniger und vorzugsweise 1,2 oder weniger eingestellt. Wenn die vorderseitige Antireflexionslage durch DC-Sputtern ausgebildet wird, das ein allgemeines Schichtausbildungsverfahren darstellt, kann zum Gewährleisten der Leitfähigkeit eines Sputtertargets ein Metall hinzugefügt werden, um die Schichtausbildungsstabilität und die Entladungsstabilität zu verbessern. Als ein zusätzliches Metall, das für die vorderseitige Antireflexionslage auf Si-Basis geeignet ist, kommt Mo (Molybdän) in Betracht, wobei seine Beimischungsmenge vorzugsweise kleiner ist als 20 Atom- %. Wenn der N-Anteil zunimmt, wird durch das in der lichtabschirmenden Lage verwendete Ta-Nitrid die rückseitige Antireflexionswirkung erhöht, das Lichtabschirmungsvermögen jedoch vermindert, so dass die Dicke der lichtabschirmenden Schicht zunimmt, was eine größere Resistschichtdicke erforderlich macht, was nicht bevorzugt ist. Daher wird die Dicke der gesamten lichtabschirmenden Schicht auf weniger als 65 nm festgelegt. Um die Dicke der gesamten lichtabschirmenden Schicht auf weniger als 65 nm einzustellen, wird die Dicke der lichtabschirmenden Lage, die aus einem Material mit einem hohen Extinktionskoeffizient k hergestellt ist, vorzugsweise auf 40 nm oder mehr festgelegt.
  • Die Dicke der lichtabschirmenden Lage wird derart eingestellt, dass der Lichtdurchlassgrad der lichtabschirmenden Schicht einen Sollwert annimmt. Normalerweise erfolgt diese Einstellung derart, dass der Lichtdurchlassgrad bei einer Wellenlänge von ArF-Belichtungslicht 0,1% oder weniger wird. In Abhängigkeit von Belichtungsbedingungen, z.B. von der Spezifikation einer Belichtungsvorrichtung und der Empfindlichkeit einer Resistschicht eines Übertragungstargets, kann ein Fall auftreten, gemäß dem der Lichtdurchlassgrad höher sein kann als 0,1%, wobei die Dicke der lichtabschirmenden Lage in diesem Fall derart eingestellt werden kann, dass der Lichtdurchlassgrad der lichtabschirmenden Schicht für ArF-Belichtungslicht etwa 0,2% beträgt.
  • Um das rückseitige Reflexionsvermögen ausreichend zu vermindern und dennoch ein ausreichendes Lichtabschirmungsvermögen bei einer kleinen Schichtdicke zu erhalten, kann die Konfiguration derart sein, dass auf einem transparenten Substrat zunächst eine Lage ausgebildet wird, die hauptsächlich Ta-Nitrid mit einem relativ hohen N-Anteil enthält und eine Dicke im Bereich von 5 bis 15 nm aufweist, dann eine Lage ausgebildet wird, die hauptsächlich Ta-Nitrid mit einem relativ geringen N-Anteil enthält und eine Dicke hat, die dazu geeignet ist, den Lichtdurchlassgrad der lichtabschirmenden Schicht ausreichend zu vermindern, und außerdem eine Antireflexionslage ausgebildet wird, die hauptsächlich Ta-Oxid enthält. Auch in diesem Fall wird der N-Anteil jeder der Lagen, die hauptsächlich Ta-Nitrid enthalten, auf weniger als 62 Atom-% eingestellt. Außerdem werden die Dicken der beiden Lagen, die hauptsächlich Ta-Nitrid enthalten, derart eingestellt, dass der Lichtdurchlassgrad der gesamten lichtabschirmenden Schicht den Wert 0,1% annimmt. In der vorstehend erwähnten dreilagigen Struktur tritt ein Problem dahingehend auf, dass, wenn die lichtabschirmende Zwischenlage in der Form einer Ta-Metalllage vorliegt, die überhaupt kein N enthält, das Lichtabschirmungsvermögen hoch wird, weil das Ta-Metall in der Atmosphäre leicht oxidiert, wenn die Seitenwände nach der Ausbildung des Maskenmusters freiliegen, ändert sich jedoch die Linienbreite mit der Zeit. Daher ist, wenn Ta in der lichtabschirmenden Lage verwendet wird, unabhängig von der Lagenstruktur vorzugsweise N enthalten.
  • B (Bor), C (Kohlenstoff), Si (Silizium) oder ähnliche Elemente können der Lage, die hauptsächlich Ta-Nitrid enthält, zum Verbessern der Weichheit der lichtabschirmenden Schicht hinzugefügt werden. Weil diese Elemente jeweils das Lichtabschirmungsvermögen vermindern oder die Ätzeigenschaft des Ta-Metalls verschlechtern, wird die Beimischungsmenge dieser Elemente vorzugsweise auf 20 Atom-% oder weniger festgelegt. Insbesondere nimmt, wenn B oder C hinzugefügt wird, das Lichtabschirmungsvermögen der Lage, die hauptsächlich Ta-Nitrid enthält, ab, während, wenn C oder Si hinzugefügt wird, die Ätzrate der Lage abnimmt. B kann auch der Ta-Oxid-Antireflexionslage beigefügt werden, um die Weichheit der lichtabschirmenden Schicht zu verbessern. B hat nur einen geringen Einfluss auf das Antireflexionsvermögen und die Ätzeigenschaften, die Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind. Es wird darauf hingewiesen, dass die Weichheit der lichtabschirmenden Schicht die Randrauigkeit bei der Musterausbildung beeinflusst. Außerdem werden, wenn die Oberflächenrauigkeit der lichtabschirmenden Schicht groß ist, die Oberflächenrauigkeitsformen als Defekte erfasst, so dass ein Problem dahingehend auftritt, dass die Erfassungsempfindlichkeit für Fremdstoffe nicht erhöht werden kann, wodurch die Qualitätskontrolle von Fotomaskenrohlingen schwierig wird. In den Experimenten, die zur vorliegenden Erfindung führten, wurde eine Defektprüfvorrichtung des Typs M1350 (Handelsbezeichnung), hergestellt von Lasertec Corporation, verwendet, wobei bezüglich einer lichtabschirmenden Schicht mit einer großen Oberflächenrauigkeit Rms von 0,84 nm Oberflächenrauigkeitsformen auch in einem Abschnitt, in dem sich keine Fremdstoffe befanden, fehlerhaft als Defekte erfasst wurden. Daher muss, wenn diese Defektprüfvorrichtung verwendet wird, der Rms-Wert der Oberfläche der lichtabschirmenden Schicht kleiner sein als 0,84 nm, um zu verhindern, dass die Prüfempfindlichkeit aufgrund der Oberflächenrauigkeit abnimmt. Auch wenn eine andere Defektprüfvorrichtung verwendet wird, muss die Oberflächenrauigkeit der lichtabschirmenden Schicht durch Einstellen des N-Anteils oder Hinzufügen von B, C, Si oder ähnlichen Elementen eingestellt werden, um einen Rms-Wert zu erhalten, der ausreichend klein ist, um zu vermeiden, dass die Defektprüfvorrichtung Oberflächenrauigkeitsformen fehlerhaft als Defekte beurteilt. Als ein im Sputterprozess für die Lage, die hauptsächlich Ta-Oxid enthält, beigemischtes Gas kann an Stelle von O2 ein Gas verwendet werden, das Sauerstoff enthält, wie beispielsweise CO2, NO2 oder NO. In diesem Fall wird zwar C oder N in der Schicht enthalten sein, C und N haben jedoch nur einen geringen Einfluss auf das Antireflexionsvermögen und die Ätzrate der Ta-Oxidlage.
  • Außerdem können durch Ausbilden der lichtabschirmenden Schicht als eine stapelförmige Struktur, die die lichtabschirmende Lage, die aus einem Material mit einem Brechungsindex n von mehr als 1,65 und weniger als 2,44 und einem Extinktionskoeffizient k von mehr als 1,70 und weniger als 2,50 hergestellt ist, und die vorderseitige Antireflexionslage aufweist, die aus einem Material mit einem Brechungsindex n von 2,23 oder mehr und 2,42 oder weniger und einem Extinktionskoeffizient k von 0,63 oder mehr und 1,09 oder weniger hergestellt ist, auch wenn die Dicke der gesamten lichtabschirmenden Schicht kleiner ist als 0,65 nm, alle Bedingungen, d.h. ein Lichtdurchlassgrad von 0,2% oder weniger, ein vorderseitiges Reflexionsvermögen von weniger als 30% und ein rückseitiges Reflexionsvermögen von weniger als 40% bezüglich ArF-Excimerlaser-Belichtungslicht erfüllt werden. Es ist bevorzugter, wenn ein Material mit einem Brechungsindex n von 1,80 oder mehr und 2,35 oder weniger und einem Extinktionskoeffizient k von 1,85 oder mehr und 2,37 oder weniger als Material der lichtabschirmenden Lage ausgewählt wird.
  • Gemäß dem vorstehenden Aspekt kann die Oberflächenrauigkeit der gesamten lichtabschirmenden Schicht durch Einstellen des N-Anteils in der lichtabschirmenden Lage, die hauptsächlich Ta-Nitrid enthält, der lichtabschirmenden Schicht auf weniger als 62 Atom-% und Bereitstellen der vorderseitigen Antireflexionslage als eine obere Lage auf der lichtabschirmenden Lage innerhalb des optimalen Bereichs eingestellt und die Oxidation von Ta in der lichtabschirmenden Lage unterdrückt werden, so dass sie durch ein Gas auf Chlorbasis ätzbar ist. Außerdem kann, weil die Oberflächenrauigkeit der lichtabschirmenden Schicht klein ist, eine geringe Linienrandrauigkeit der lichtabschirmenden Schicht nach der Strukturierung erhalten werden. Gleichzeitig kann das Lichtabschirmungsvermögen der lichtabschirmenden Schicht auf einen Bereich eingestellt werden, gemäß dem die Übertragungsgenauigkeit nicht nachteilig beeinflusst wird. Außerdem kann aufgrund dieser Wirkungen, auch im Fall eines Übertragungsmusters mit feinen Linien, das Muster mit einer hohen Genauigkeit auf einen Wafer übertragen werden. Außerdem kann durch die gesamte lichtabschirmende Schicht ein Lichtdurchlassgrad von 0,2% oder weniger, ein vorderseitiges Reflexionsvermögen von weniger als 30% und ein rückseitiges Reflexionsvermögen von weniger als 40% bezüglich ArF-Belichtungslicht (Wellenlänge 193 nm) erzielt werden. Außerdem kann, indem ermöglicht wird, dass die lichtabschirmende Lage durch ein Gas auf Chlorbasis (ein Gas auf Chlorbasis, das im Wesentlichen keinen Sauerstoff enthält, d.h. ein Gas auf Chlorbasis, das Sauerstoff in einer Menge enthält, gemäß der eine Resistschicht und andere Schichten während eines Trockenätzprozesses nicht beeinflusst werden) trockenätzbar ist und ermöglicht wird, dass die vorderseitige Antireflexionslage durch ein Gas auf Fluorbasis trockenätzbar ist, aber nicht durch das Gas auf Chlorbasis (einschließlich eines Falls, in dem die vorderseitige Antireflexionslage durch physikalisches Ätzen durch das Gas auf Chlorbasis in einem Maß geringfügig geätzt wird, gemäß dem die Funktion der vorderseitigen Antireflexionslage nicht beeinflusst wird), die lichtabschirmende Lage durch das Gas auf Chlorbasis (Cl2, SiCl4, CHCl3, CCl4, usw.), das im Wesentlichen keinen Sauerstoff enthält, unter Verwendung der vorderseitigen Antireflexionslage als eine harte Maske trockengeätzt werden. Daher ist es ausreichend, wenn die Resistschicht bis zum Abschluss eines Prozesses zum Ausbilden eines Übertragungsmusters in der vorderseitigen Antireflexionslage durch Trockenätzen durch das Gas auf Fluorbasis (CH4, CHF3, SF6, C4F8, usw.) erhalten bleibt, wodurch eine weitere Verminderung der Dicke der Resistschicht erzielt werden kann. Insbesondere im Fall eines Fotomaskenrohlings gemäß dem vierten Aspekt besteht die vorderseitige Antireflexionslage aus einem Material, das hauptsächlich Ta-Oxid enthält, so dass die lichtabschirmende Lage und die vorderseitige Antireflexionslage unter Verwendung des gleichen Sputtertargets und unter Verwendung der gleichen Sputtervorrichtung mit einer einzigen Sputterkammer aufgesputtert werden können, indem lediglich die während des Sputterprozesses in die Sputterkammer eingeleitete Gasart gewechselt wird. Dadurch können die Herstellungskosten erheblich gesenkt werden. Außerdem kann insbesondere im Fall eines Fotomaskenrohlings gemäß dem neunten Aspekt die Oberflächenrauigkeit der gesamten lichtabschirmenden Schicht durch Hinzufügen von B zur lichtabschirmenden Lage und/oder zur vorderseitigen Antireflexionslage vermindert werden, wodurch eine fehlerhafte Erkennung von Defekten auf einer Oberfläche des Fotomaskenrohlings durch eine Defektprüfvorrichtung vermieden und damit eine Verminderung der Prüfzeit erzielt wird.
  • Die Erfindung wird nachstehend unter Bezug auf die Zeichnungen näher beschrieben; es zeigen:
    • 1 eine Querschnittansicht der Struktur einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fotomaskenrohlings;
    • 2 eine Querschnittansicht der Struktur einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Fotomaske;
    • 3A bis 3G Querschnittansichten zum Darstellen von Prozessen zum Herstellen der Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fotomaskenrohlings und der erfindungsgemäßen Fotomaske;
    • 4 eine Querschnittansicht der Struktur eines Fotomaskenrohlings gemäß Beispiel 6;
    • 5 eine Querschnittansicht der Struktur eines Fotomaskenrohlings gemäß Beispiel 7;
    • 6 eine Querschnittansicht der Struktur eines Fotomaskenrohlings gemäß Beispiel 9;
    • 7 einen Graph zum Darstellen der Messergebnisse für die Beziehung zwischen dem N-Anteil einer Ta-Nitridlage und ihrer Oberflächenrauigkeit;
    • 8A bis 8D Diagramme zum Darstellen vergrößerter Fotos von Oberflächen von Ta-Nitridlagen, wobei die Oberflächen jeweils Oberflächenrauigkeiten aufweisen, die den N-Anteilen der Ta-Nitridlagen entsprechen;
    • 9 ein Diagramm zum Darstellen von Spektren, die durch Ausführen einer XRD- (Röntgenbeugungs) Analyse der jeweiligen Ta-Nitridlagen erhalten wurden; und
    • 10 einen Graph zum Darstellen der Messergebnisse für die Beziehung zwischen dem N-Anteil der Ta-Nitridlage und dem Grad ihrer natürlichen Oxidation.
  • 1 zeigt eine Querschnittansicht der Struktur einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fotomaskenrohlings, 2 zeigt eine Querschnittansicht der Struktur einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Fotomaske, und die 3A bis 3G zeigen Querschnittansichten zum Darstellen von Prozessen zum Herstellen der Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fotomaskenrohlings und der erfindungsgemäßen Fotomaske. Nachstehend werden die Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fotomaskenrohlings und der erfindungsgemäßen Fotomaske unter Bezug auf diese Figuren beschrieben.
  • Wie in 1 dargestellt ist, ist diese Ausführungsform des Fotomaskenrohlings derart konfiguriert, dass eine Ta-Nitridlage (lichtabschirmende Lage) 2, die hauptsächlich Ta-Nitrid enthält und eine Dicke von 42,4 nm aufweist, auf einem aus synthetischem Quarz hergestellten Glassubstrat 1 ausgebildet ist, und eine Ta-Oxidlage (vorderseitige Antireflexionslage) 3, die hauptsächlich Ta-Oxid enthält und eine Dicke von 11 nm hat, auf der Ta-Nitridlage 2 ausgebildet ist. Die Ta-Nitridlage 2 und die Ta-Oxidlage 3 bilden eine lichtabschirmende Schicht 30. Der N-Anteil der Ta-Nitridlage 2 beträgt 16 Atom-%, und der O-Anteil der Ta-Oxidlage 3 beträgt 58 Atom-%. Wie in 2 dargestellt ist, ist diese Ausführungsform der Fotomaske derart konfiguriert, dass in der lichtabschirmenden Schicht 30 des in 1 dargestellten Fotomaskenrohlings ein Feinmuster mit Abschnitten 30a, in denen die lichtabschirmende Schicht 30 erhalten bleibt, und Abschnitten 30b ausgebildet ist, in denen die lichtabschirmende Schicht 30 entfernt ist.
  • Nachstehend wird unter Bezug auf die 3A bis 3G ein Beispiel zum Herstellen dieser Ausführungsform des Fotomaskenrohlings und der Fotomaske beschrieben.
  • Beispiel 1
  • Ein Substrat 1 aus synthetischem Quarz mit einer quadratischen Größe von etwa 152 mm × 152 mm und mit einer Dicke von 6,35 mm wurde in eine DC-Magnetron-Sputtervorrichtung eingebracht. Nachdem der Innenraum der Sputtervorrichtung auf einen Druck von 2 × 10-5 Pa oder weniger evakuiert war, wurde ein Mischgas (Sputtergas) aus Ar und N2 in die Sputtervorrichtung eingeleitet. In diesem Fall wurden die Durchflussrate von Ar und die Durchflussrate von N2 auf 38,5 sccm bzw. 9 sccm eingestellt. Als Sputtertarget wurde Ta verwendet. Nachdem sich die Gasdurchflussraten stabilisiert hatten, wurde die Leistung einer DC-Leistungsversorgung auf 1,5 kW eingestellt, wodurch eine Ta-Nitridschicht 2 mit einer Dicke von 42,4 nm auf dem Substrat 1 ausgebildet wurde (vergl. 3A).
  • Dann wurde, während das Substrat 1, auf dem die Ta-Nitridschicht 2 ausgebildet war, in der Sputtervorrichtung verblieb, ein Mischgas (Sputtergas), das ein Ar-Gas mit einer Durchflussrate von 58 sccm und ein O2-Gas mit einer Durchflussrate von 32,5 sccm enthielt, in die Sputtervorrichtung eingeleitet, woraufhin die Leistung der DC-Leistungsversorgung auf 0,7 kW eingestellt wurde, um eine Ta-Oxidlage 3 mit einer Dicke von 11 nm auf die Ta-Nitridlage 2 aufzubringen (vergl. 3B). Wenn die Ta-Oxidlage 3 durch DC-Magnetron-Sputtern ausgebildet wird, kann es vorkommen, dass sich eine Oxidschicht auf dem Sputtertarget anlagert, wodurch die Schichtausbildungsrate abnimmt. Zum Unterdrücken der Abnahme der Schichtausbildungsrate ist eine DC-Pulseinheit zweckdienlich. Im vorliegenden Beispiel wurde eine Vorrichtung des Typs Sparc-LE V (Handelsbezeichnung), hergestellt von Advanced Energy Industries, Inc., verwendet.
  • Das Reflexionsvermögen (vorderseitige Reflexionsvermögen) einer vom Substrat 1 abgewandten Oberfläche einer derart ausgebildeten lichtabschirmenden Schicht 30 betrug für ArF-Belichtungslicht (Wellenlänge 192 nm) 19,6%. Das Reflexionsvermögen (rückseitige Reflexionsvermögen) einer Oberfläche, auf der die lichtabschirmende Schicht 30 nicht ausgebildet war, des Substrats 1 betrug für ArF-Belichtungslicht 35,0%. Außerdem betrug der Lichtdurchlassgrad für ArF-Belichtungslicht 0,1%. Die Werte für den Brechungsindex n und den Extinktionskoeffizient k wurden unter Verwendung einer Vorrichtung des Typs n&k 1280 (Handelsbezeichnung) zum Messen optischer Eigenschaften dünner Schichten, hergestellt von n&k Technology, Inc., berechnet, wobei der Brechungsindex n und der Extinktionskoeffizient k der Ta-Nitridlage 2 2,00 bzw. 2,22 betrugen, und der Brechungsindex n und der Extinktionskoeffizient der Ta-Oxidlage 3 betrugen 2,23 bzw. 1,09. Außerdem wurde eine XPS- (Röntgenfotoelektronenspektroskopie) Analyse für eine auf die gleiche Weise hergestellte lichtabschirmende Analyseschicht ausgeführt, wobei ermittelt wurde, dass der N-Anteil der Ta-Nitridlage 2 16 Atom-% und der O-Anteil der Ta-Oxidlage 3 58 Atom-% betrugen. Außerdem wurde die Oberflächenrauigkeit der lichtabschirmenden Analyseschicht in einem Bereich von 1µm2 unter Verwendung eines Rasterkraftmikroskops (AFM) gemessen, wobei festgestellt wurde, dass der Rms-Wert 0,29 nm betrug. Außerdem wurde eine Defektprüfung unter Verwendung einer Defektprüfvorrichtung des Typs M1350 (Handelsbezeichnung), hergestellt von Lasertec Corporation, ausgeführt und bestätigt, dass Defekte normal identifizierbar sind.
  • Dann wurde eine Elektronenstrahlresistschicht 4 in einer Dicke von 150 nm auf der Ta-Oxidlage 3 der auf dem Substrat 1 ausgebildeten lichtabschirmenden Schicht 30 aufgebracht (vergl. 3C), und dann wurden ein Elektronenstrahl (EB) schreibprozess und ein Entwicklungsprozess ausgeführt, wodurch ein Resistmuster ausgebildet wurde (vergl. 3D). In 3D bezeichnen die Bezugszeichen 4a und 4b Abschnitte, in denen das Resistmaterial nach dem Entwicklungsprozess erhalten bleibt, bzw. Abschnitte, in denen das Resistmaterial nach dem Entwicklungsprozess entfernt ist, wobei das Resistmuster durch die Abschnitte 4a, in denen das Resistmaterial erhalten bleibt, und die Abschnitte 4b gebildet wird, in denen das Resistmaterial entfernt ist.
  • Dann wurde ein Trockenätzprozess unter Verwendung eines Gases auf Fluorbasis (CHF3) ausgeführt, wodurch ein Muster der Ta-Oxidlage 3 ausgebildet wurde (vergl. 3E). In 3E bezeichnet Bezugszeichen 3a Abschnitte, in denen die Ta-Oxidlage erhalten bleibt, im Muster der Ta-Oxidlage 3. Anschließend wurde ein Trockenätzprozess unter Verwendung eines Gases auf Chlorbasis (Cl2) ausgeführt, wodurch ein Muster der Ta-Nitridlage 2 ausgebildet wurde. Außerdem wurde ein zusätzlicher 30%-Ätzvorgang ausgeführt, um ein lichtabschirmendes Schichtmuster auf dem Substrat 1 auszubilden (vergl. 3F). In 3F bezeichnet Bezugszeichen 2a Abschnitte, in denen die Ta-Nitridlage erhalten bleibt, im Muster der Ta-Nitridlage 2. Für das derart ausgebildete lichtabschirmende Schichtmuster wurde eine SEM-Querschnittbeobachtung ausgeführt, wobei festgestellt wurde, dass das Elektronenstrahlresistmaterial mit einer Dicke von 80 nm erhalten blieb. Dann wurde das Resistmaterial auf dem lichtabschirmenden Schichtmuster entfernt, wodurch ein lichtabschirmendes Schichtmuster als Fotomaskenmuster erhalten wurde (vergl. 3G).
  • Die Schichtstruktur, die Herstellungsbedingungen, usw. des Fotomaskenrohlings gemäß Beispiel 1 sind in Tabelle 1 zusammengefasst dargestellt. Tabelle 1
    Konfiguration von Beispiel 1 Material Dicke (nm) Während des Sputterns eingeleitetes Gas
    Ar (sccm) N2 (sccm) O2 (sccm)
    Vorderseitige Antitreflexionslage Ta-O 11 58 0 32,5
    Lichtabschirmende Lage Ta-N 42,4 38,5 9 0
  • Außerdem sind die optischen und andere Eigenschaften des Fotomaskenrohlings von Beispiel 1 zusammengefasst in Tabelle 2 dargestellt. Tabelle 2
    Eigenschaften von Beispiel 1 Optische Eigenschaften Zusammensetzung Oberflächenrauigkeit
    Vorderseitiges Reflexionsvermögen Rückseitiges Reflexionsvermögen n k Lichtdurchlassgrad N-Anteil (Atom-%) O-Anteil (Atom-%) Rms (nm)
    Vorderseitige Anti reflexionslage 19,6% 35,0% 2,23 1,09 0,1% 0 58 0,29
    Lichtabschirmende Lage 2,00 2,22 16 0
  • Beispiel 2
  • Ein Fotomaskenrohling und eine Fotomaske gemäß Beispiel 2 unterscheiden sich lediglich hinsichtlich spezifischer Herstellungsbedingungen von Beispiel 1, sind jedoch hinsichtlich der Fertigungsfolge und anderer Parameter gleich. Daher sind spezifische Herstellungsbedingungen und andere Parameter in Tabelle 3 dargestellt, um einen Vergleich mit Beispiel 1 zu ermöglichen, wobei eine ausführliche Erläuterung ausbleibt. Tabelle 3
    Konfiguration von Beispiel 2 Material Dicke (nm) Während des Sputterns eingeleitetes Gas
    Ar (sccm) N2 (sccm) O2 (sccm)
    Vorderseitige Antitreflexionslaqe Ta-O 13 58 0 32,5
    Lichtabschirmende Lage Ta-N 44,2 30 20 0
  • Außerdem sind die optischen und andere Eigenschaften des Fotomaskenrohlings von Beispiel 2 zusammengefasst in Tabelle 4 dargestellt. Eine Defektprüfung wurde unter Verwendung einer Vorrichtung des Typs M1350 (Handelsbezeichnung), hergestellt von Lasertec Corporation, ausgeführt, wobei bestätigt wurde, dass Defekte normal identifizierbar waren. Tabelle 4
    Eigenschaften von Beispiel 2 Optische Eigenschaften Zusammensetzung Oberflächenrauigkeit
    Vorderseitiges Reflexionsvermögen Rückseitiges Reflexionsvermögen n k Lichtdurchlassgrad N-Anteil (Atom-%) O-Anteil (Atom-%) Rms (nm)
    Vorderseitige Antireflexionslage 19,6% 30,4% 2,23 1,09 0,1% 0 58 0,28
    Lichtabschirmende Lage 2,20 2,05 32 0
  • Beispiel 3
  • Ein Fotomaskenrohling und eine Fotomaske gemäß Beispiel 3 unterscheiden sich lediglich hinsichtlich spezifischer Herstellungsbedingungen von den Beispielen 1 und 2, sind jedoch hinsichtlich der Fertigungsfolge und anderer Parameter gleich. Daher sind spezifische Herstellungsbedingungen und andere Parameter in Tabelle 5 dargestellt, um einen Vergleich mit den Beispielen 1 und 2 zu ermöglichen, wobei eine ausführliche Erläuterung ausbleibt. Tabelle 5
    Konfiguration von Beispiel 3 Material Dicke (nm) Während des Sputterns eingeleitetes Gas
    Ar (sccm) N2 (sccm) O2 (sccm)
    Vorderseitige Antitreflexionslaqe Ta-O 17 58 0 32,5
    Lichtabschirmende Lage Ta-N 46,2 20 35 0
  • Außerdem sind die optischen und andere Eigenschaften des Fotomaskenrohlings von Beispiel 3 zusammengefasst in Tabelle 6 dargestellt. Eine Defektprüfung wurde unter Verwendung einer Vorrichtung des Typs M1350 (Handelsbezeichnung), hergestellt von Lasertec Corporation, ausgeführt, wobei bestätigt wurde, dass Defekte normal identifizierbar waren. Tabelle 6
    Eigenschaften von Beispiel 3 Optische Eigenschaften Zusammensetzung Oberflächenrauigkeit
    Vorderseitiges Reflexionsvermögen Rückseitiges Reflexionsvermögen n k Lichtdurchlassgrad N-Anteil (Atom-%) O-Anteil (Atom-%) Rms (nm)
    Vorderseitige Antireflexionslage 20,1% 26,4% 2,23 1,09 0,1% 0 58 0,31
    Lichtabschirmende Lage 2,35 1,85 51 0
  • Beispiel 4
  • Ein Fotomaskenrohling und eine Fotomaske gemäß Beispiel 4 unterscheiden sich lediglich hinsichtlich spezifischer Herstellungsbedingungen von den Beispielen 1, 2 und 3, sind jedoch hinsichtlich der Fertigungsfolge und anderer Parameter gleich. Daher sind spezifische Herstellungsbedingungen und andere Parameter in Tabelle 7 dargestellt, um einen Vergleich mit den Beispielen 1, 2 und 3 zu ermöglichen, wobei eine ausführliche Erläuterung ausbleibt. Tabelle 7
    Konfiguration von Beispiel 4 Material Dicke (nm) Während des Sputterns eingeleitetes Gas
    Ar (sccm) N2 (sccm) O2 (sccm)
    Vorderseitige Antitreflexionslage Ta-O 10,5 58 0 32,5
    Lichtabschirmende Lage Ta-N 40,5 39,5 3 0
  • Außerdem sind die optischen und andere Eigenschaften des Fotomaskenrohlings von Beispiel 4 zusammengefasst in Tabelle 8 dargestellt. Eine Defektprüfung wurde unter Verwendung einer Vorrichtung des Typs M1350 (Handelsbezeichnung), hergestellt von Lasertec Corporation, ausgeführt, wobei bestätigt wurde, dass Defekte normal identifizierbar waren. Tabelle 8
    Eigenschaften von Beispiel 4 Optische Eigenschaften Zusammensetzung Oberflächenrauiqkeit
    Vorderseitiges Reflexionsvermögen Rückseitiges Reflexionsvermögen n k Lichtdurchlassgrad N-Anteil (Atom-%) O-Anteil (Atom-%) Rms (nm)
    Vorderseitige Antireflexionslage 18,9% 39,9% 2,23 1,09 0,1% 0 58 0,48
    Lichtabschirmende Lage 1,80 2,37 7 0
  • Vergleichsbeispiel 1
  • Eine lichtabschirmende Schicht wurde auf die gleiche Weise hergestellt wie in Beispiel 1, außer dass zum Bestätigen der Wirkung der Beimischung von N zum Ausbilden der Ta-Nitridlage (lichtabschirmende Lage) 2 in Beispiel 1 durch Sputtern ohne Verwendung eines N2-Gases eine lichtabschirmende Ta-Metalllage, die kein N enthält, auf einem Substrat ausgebildet wurde. Bezüglich eines Fotomaskenrohlings von Vergleichsbeispiel 1 wurde das Reflexionsvermögen (rückseitige Reflexionsvermögen) einer Oberfläche, auf der die lichtabschirmende Schicht nicht ausgebildet war, des Substrats gemessen, wobei das rückseitige Reflexionsvermögen für ArF-Belichtungslicht 44,3% betrug, ein Wert, der für eine Verwendung als Fotomaske ungeeignet ist. Außerdem wurde von dem Fotomaskenrohling von Vergleichsbeispiel 1 in der gleichen Fertigungsfolge wie in Beispiel 1 eine Fotomaske mit einem Übertragungsmuster hergestellt und dann in der Atmosphäre belassen. Dadurch begann die lichtabschirmende Ta-Metalllage an Musterrandabschnitten mit der Zeit zu oxidieren. Dabei änderte sich die Musterbreite aufgrund der Oxidation der Musterrandabschnitte, so dass die Mustergenauigkeit erheblich abnahm. Es hat sich gezeigt, dass der Fotomaskenrohling von Vergleichsbeispiel 1 zum Herstellen einer Fotomaske ungeeignet ist. Die Herstellungsbedingungen und andere Parameter von Vergleichsbeispiel 1 sind zusammengefasst in Tabelle 9 dargestellt. Tabelle 9
    Konfiguration von Vergleichsbeispiel 1 Material Dicke (nm) Während des Sputterns eingeleitetes Gas
    Ar (sccm) N2 (sccm) O2 (sccm)
    Vorderseitige Antitreflexionslage Ta-O 10 58 0 32,5
    Lichtabschirmende Lage Ta 39 40 0 0
  • Außerdem sind die optischen und andere Eigenschaften des Fotomaskenrohlings von Vergleichsbeispiel 1 zusammengefasst in Tabelle 10 dargestellt. Tabelle 10
    Eigenschaften von Vergleichsbeispiel 1 Optische Eigenschaften Zusammensetzung Oberflächenrauigkeit
    Vorderseitiges Reflexionsvermögen Rückseitiges Reflexionsvermögen n k Lichtdurchlassgrad N-Anteil (Atom-%) O-Anteil (Atom-%) Rms (nm)
    Vorderseitige Antireflexionslage 18,8% 44,3% 2,23 1,09 0,1% 0 58 0,55
    Lichtabschirmende Lage 1,65 2,50 0 0
  • Vergleichsbeispiel 2
  • Eine lichtabschirmende Schicht wurde auf die gleiche Weise hergestellt wie in Beispiel 1, außer dass zum Bestätigen des Einflusses einer übermäßigen Beimischung von N zum Ausbilden der Ta-Nitrid-Lage 2 die Durchflussrate eines N2-Gases beim Aufsputtern der Ta-Nitridlage 2 auf das Substrat 1 wesentlich erhöht wurde. Die Oberflächenrauigkeit in einem 1µm2-Bereich der lichtabschirmenden Schicht von Vergleichsbeispiel 2 wurde unter Verwendung eines Rasterkraftmikroskops (AFM) gemessen, wobei festgestellt wurde, dass der Rms-Wert 0,84 nm betrug, d.h., dass die Oberflächenrauigkeit im Vergleich zu Beispiel 1 wesentlich zunahm. Für die lichtabschirmende Schicht des Vergleichsbeispiels 2 wurde eine Defektprüfung unter Verwendung einer Vorrichtung des Typs M1350 (Handelsbezeichnung), hergestellt von Lasertec Corporation, ausgeführt, wobei auf der gesamten Oberfläche des Substrats Defekte mit kleiner Größe beobachtet wurden. Für die beobachteten Defekte wurde ein Prüfbild angefertigt, wobei sich zeigte, dass keine Fremdstoffe oder Pinholes vorhanden waren, sondern die beobachteten Defekte waren durch die erhöhte Oberflächenrauigkeit verursachte fehlerhaft erkannte Defekte. Außerdem wurde in der lichtabschirmenden Schicht eines Fotomaskenrohlings von Vergleichsbeispiel 2 ein Muster ausgebildet, wobei die Randrauigkeit an Musterseitenwandabschnitten zunahm, wodurch eine Fotomaske mit einer geringen Mustergenauigkeit erhalten wurde.
  • Die Herstellungsbedingungen und andere Parameter von Vergleichsbeispiel 2 sind zusammengefasst in Tabelle 11 dargestellt. Tabelle 11
    Konfiguration von Vergleichsbeispiel 2 Material Dicke (nm) Während des Sputterns eingeleitetes Gas
    Ar (sccm) N2 (sccm) O2 (sccm)
    Vorderseitige Antitreflexionslage Ta-0 18 58 0 32,5
    Lichtabschirmende Lage Ta-N 49,3 0 60 0
  • Außerdem sind die optischen und andere Eigenschaften des Fotomaskenrohlings von Vergleichsbeispiel 2 zusammengefasst in Tabelle 12 dargestellt. Tabelle 12
    Eigenschaften von Vergleichsbeispiel 2 Optische Eigenschaften Zusammensetzung Oberflächenrauigkeit
    Vorderseitiges Reflexionsvermögen Rückseitiges Reflexionsvermögen n k Lichtdurchlassgrad N-Anteil (Atom-%) O-Anteil (Atom-%) Rms (nm)
    Vorderseitige Antireflexionslage 20,8% 18,9% 2,23 1,09 0,1% 0 58 0,84
    Lichtabschirmende Lage 2,44 1,70 62 0
  • Vergleichsbeispiel 3
  • Zum Bestätigen der Antireflexionswirkung der auf der Oberfläche der Ta-Nitridlage (lichtabschirmenden Lage) 2 in Beispiel 1 ausgebildeten Ta-Oxidlage (vorderseitigen Antireflexionslage) 3 wurde eine lichtabschirmende Schicht ausgebildet, die nur eine Ta-Nitridlage, aber keine Ta-Oxidlage enthielt. Das Reflexionsvermögen (vorderseitige Reflexionsvermögen) einer vom Substrat abgewandten Oberfläche der lichtabschirmenden Schicht von Vergleichsbeispiel 3 wurde gemessen, wobei das vorderseitige Reflexionsvermögen für ArF-Belichtungslicht 42,5% betrug, ein Wert, der für eine Verwendung als Fotomaske ungeeignet ist. Die Schichtstruktur, die Herstellungsbedingungen und andere Parameter von Vergleichsbeispiel 3 sind in Tabelle 13 dargestellt, um einen Vergleich mit den Beispielen zu ermöglichen. Tabelle 13
    Konfiguration von Vergleichsbeispiel 3 Material Dicke (nm) Während des Sputterns eingeleitetes Gas
    Ar (sccm) N2 (sccm) O2 (sccm)
    Lichtabschirmende Lage Ta-N 47 38,5 9 0
  • Außerdem sind die optischen und andere Eigenschaften des Fotomaskenrohlings von Vergleichsbeispiel 3 zusammengefasst in Tabelle 14 dargestellt. Tabelle 14
    Eigenschaften von Vergleichsbeispiel 3 Optische Eigenschaften Zusammensetzung Oberflächenrauigkeit
    Vorderseitiges Reflexionsvermögen Rückseitiges Reflexionsvermögen n k Lichtdurchlassgrad N-Anteil (Atom-%) O-Anteil (Atom-%) Rms (nm)
    Lichtabschirmende Lage 42,5% 35,0% 2,00 2,22 0,1% 16 0 0,26
  • Vergleichsbeispiel 4
  • In Vergleichsbeispiel 4 wurde für die vorderseitige Antireflexionslage 3 ein Material verwendet, das hauptsächlich Ta-Nitrid enthält, wobei, auch wenn der N-Anteil im Material auf einen ausreichend hohen Wert eingestellt wurde, das vorderseitige Reflexionsvermögen nicht kleiner wurde als 30%. Die Herstellungsbedingungen und andere Parameter von Vergleichsbeispiel 4 sind zusammengefasst in Tabelle 15 dargestellt. Tabelle 15
    Konfiguration von Vergleichsbeispiel 4 Material Dicke (nm) Während des Sputterns eingeleitetes Gas
    Ar (sccm) N2 (sccm) O2 (sccm)
    Vorderseitige Antitreflexionslage Ta-N 11 0 60 0
    Lichtabschirmende Lage Ta-N 36,4 39,5 3 0
  • Außerdem sind die optischen und andere Eigenschaften des Fotomaskenrohlings von Vergleichsbeispiel 4 zusammengefasst in Tabelle 16 dargestellt. Tabelle 16
    Eigenschaften von Vergleichsbeispiel 4 Optische Eigenschaften Zusammensetzung Oberflächenrauigkeit
    Vorderseitiges Reflexionsvermögen Rückseitiges Reflexionsvermögen n k Lichtdurchlassgrad N-Anteil (Atom-%) O-Anteil (Atom-%) Rms (nm)
    Vorderseitige Antireflexionslage 30,0% 39,9% 2,44 1,70 0,1% 62 0 0,53
    Lichtabschirmende Lage 1,80 2,37 7 0
  • Beispiel 5
  • Ein Substrat 1 aus synthetischem Quarz mit einer quadratischen Größe von etwa 152 mm × 152 mm und mit einer Dicke von 6,35 mm wurde in eine DC-Magnetron-Sputtervorrichtung eingebracht. Nachdem der Innenraum der Sputtervorrichtung auf einen Druck von 2×10-5 Pa oder weniger evakuiert war, wurde ein Mischgas (Sputtergas) aus Xe (Xenon) und N2 in die Sputtervorrichtung eingeleitet. In diesem Fall wurden die Durchflussrate von Xe und die Durchflussrate von N2 auf 11 sccm bzw. 15 sccm eingestellt. Als Sputtertarget wurde Ta verwendet. Nachdem sich die Gasdurchflussraten stabilisiert hatten, wurde die Leistung einer DC-Leistungsversorgung auf 1,5 kW eingestellt, wodurch eine Ta-Nitridlage (lichtabschirmende Lage) 2 mit einer Dicke von 44,9 nm auf dem Substrat 1 ausgebildet wurde.
  • Dann wurde, während das Substrat 1, auf dem die Ta-Nitridlage 2 ausgebildet war, in der Sputtervorrichtung verblieb, ein Mischgas (Sputtergas), das ein Ar-Gas mit einer Durchflussrate von 58 sccm und ein O2-Gas mit einer Durchflussrate von 32,5 sccm enthielt, in die Sputtervorrichtung eingeleitet, woraufhin die Leistung der DC-Leistungsversorgung auf 0,7 kW eingestellt wurde, um eine Ta-Oxidlage (vorderseitige Antireflexionslage) 3 mit einer Dicke von 13 nm auf die Ta-Nitridlage 2 aufzubringen. Wenn die Ta-Oxidlage 3 durch DC-Magnetron-Sputtern ausgebildet wird, kann es vorkommen, dass sich eine Oxidschicht auf dem Sputtertarget anlagert, wodurch die Schichtausbildungsrate abnimmt. Zum Unterdrücken der Abnahme der Schichtausbildungsrate ist eine DC-Pulseinheit zweckdienlich. Im vorliegenden Beispiel wurde eine Vorrichtung des Typs Sparc-LE V (Handelsbezeichnung), hergestellt von Advanced Energy Industries, Inc., verwendet.
  • Das Reflexionsvermögen (vorderseitige Reflexionsvermögen) einer vom Substrat 1 abgewandten Oberfläche einer derart ausgebildeten lichtabschirmenden Schicht 30 betrug für ArF-Belichtungslicht 19,5%. Das Reflexionsvermögen (rückseitige Reflexionsvermögen) einer Oberfläche, auf der die lichtabschirmende Schicht 30 nicht ausgebildet war, des Substrats 1 betrug für ArF-Belichtungslicht 30,3%. Außerdem betrug der Lichtdurchlassgrad für ArF-Belichtungslicht 0,1%. Die Werte für den Brechungsindex n und den Extinktionskoeffizient k wurden unter Verwendung einer Vorrichtung des Typs n&k 1280 (Handelsbezeichnung), hergestellt von n&k Technology, Inc., berechnet, wobei der Brechungsindex n und der Extinktionskoeffizient k der Ta-Nitridlage 2 2,16 bzw. 2,02 betrugen, und der Brechungsindex n und der Extinktionskoeffizient k der Ta-Oxidlage 3 betrugen 2,23 bzw. 1,09. Außerdem wurde eine XPS-Analyse für eine auf die gleiche Weise hergestellte lichtabschirmende Analyseschicht ausgeführt, wobei ermittelt wurde, dass der N-Anteil der Ta-Nitridschicht 2 31 Atom-% und der O-Anteil der Ta-Oxidlage 3 58 Atom-% betrugen. Außerdem wurde die Oberflächenrauigkeit der lichtabschirmenden Analyseschicht in einem Bereich von 1µm2 unter Verwendung eines Rasterkraftmikroskops (AFM) gemessen, wobei festgestellt wurde, dass der Rms-Wert 0,49 nm betrug. Außerdem wurde eine Defektprüfung unter Verwendung einer Defektprüfvorrichtung des Typs M1350 (Handelsbezeichnung), hergestellt von Lasertec Corporation, ausgeführt und bestätigt, dass Defekte normal identifizierbar sind.
  • Die Schichtstruktur, die Herstellungsbedingungen, usw. des Fotomaskenrohlings gemäß Beispiel 5 sind in Tabelle 17 zusammengefasst dargestellt. Tabelle 17
    Konfiguration von Beispiel 5 Material Dicke (nm) Während des Sputterns eingeleitetes Gas
    Xe (sccm) Ar (sccm) N2 (sccm) O2 (sccm)
    Vorderseitige Antitreflexionslage Ta-O 13 0 58 0 32,5
    Lichtabschirmende Lage Ta-N 44,9 11 0 15 0
  • Außerdem sind die optischen und andere Eigenschaften des Fotomaskenrohlings von Beispiel 5 zusammengefasst in Tabelle 18 dargestellt. Tabelle 18
    Eigenschaften von Beispiel 5 Optische Eigenschaften Zusammensetzung Oberflächenrauigkeit
    Vorderseitiges Reflexionsvermögen Rückseitiges Reflexionsvermögen n k Lichtdurchlassgrad N-Anteil (Atom-%) O-Anteil (Atom-%) Rms (nm)
    Vorderseitige Antireflexionslage 19,5% 30,3% 2,23 1,09 0,1% 0 58 0,49
    Lichtabschirmende Lage 2,16 2,02 31 0
  • Beispiel 6
  • 4 zeigt eine Querschnittansicht der Struktur eines Fotomaskenrohlings gemäß Beispiel 6. Nachstehend wird der Fotomaskenrohling gemäß Beispiel 6 unter Bezug auf 4 beschrieben. Der Fotomaskenrohling gemäß Beispiel 6 ist derart konfiguriert, dass eine erste Ta-Nitridlage 21 mit einer Dicke von 13 nm auf einem aus synthetischem Quarz hergestellten Glassubstrat 1 ausgebildet ist, eine zweite Ta-Nitridlage 22 mit einer Dicke von 32 nm auf der ersten Ta-Nitridlage 21 ausgebildet ist und eine Ta-Oxidlage (vorderseitige Antireflexionslage) 3 mit einer Dicke von 10 nm auf der zweiten Ta-Nitridlage 22 ausgebildet ist. Die erste Ta-Nitridlage 21 und die zweite Ta-Nitridlage 22 bilden eine lichtabschirmende Lage 2, und die lichtabschirmende Lage 2 und die Ta-Oxidlage 3 bilden eine lichtabschirmende Schicht 30. Der N-Anteil der ersten Ta-Nitridlage 21 beträgt 51 Atom-%, der N-Anteil der zweiten Ta-Nitridlage 22 beträgt 16 Atom-% und der O-Anteil der Ta-Oxidlage 3 beträgt 58 Atom-%.
  • Der Fotomaskenrohling gemäß Beispiel 6 wird folgendermaßen hergestellt. Wie in Beispiel 1 wurde ein Substrat 1 aus synthetischen Quarz mit einer quadratischen Größe von etwa 152 mm × 152 mm und mit einer Dicke von 6,35 mm in eine DC-Magnetron-Sputtervorrichtung eingebracht. Nachdem der Innenraum der Sputtervorrichtung auf einen Druck von 2×10-5 Pa oder weniger evakuiert war, wurde ein Mischgas (Sputtergas) aus Ar und N2 in die Sputtervorrichtung eingeleitet. In diesem Fall wurden die Durchflussrate von Ar und die Durchflussrate von N2 auf 20 sccm bzw. 35 sccm eingestellt. Als Sputtertarget wurde Ta verwendet. Nachdem sich die Gasdurchflussraten stabilisiert hatten, wurde die Leistung einer DC-Leistungsversorgung auf 1,5 kW eingestellt, wodurch eine erste Ta-Nitridlage 21 mit einer Dicke von 13 nm auf dem Substrat 1 ausgebildet wurde. Dann wurde, während das Substrat 1, auf dem die erste Ta-Nitridlage 21 ausgebildet war, in der Sputtervorrichtung verblieb, ein Mischgas (Sputtergas), das Ar mit einer Durchflussrate von 38,5 sccm und N2 mit einer Durchflussrate von 9 sccm enthielt, in die Sputtervorrichtung eingeleitet, woraufhin die Leistung der DC-Leistungsversorgung auf 1,5 kW eingestellt wurde, wodurch eine zweite Ta-Nitridlage 22 mit einer Dicke von 32 nm auf der ersten Ta-Nitridlage 21 ausgebildet wurde.
  • Dann wurde, während das Substrat 1, auf dem die erste Ta-Nitridlage 21 und die zweite Ta-Nitridlage 22 ausgebildet waren, in der Sputtervorrichtung verblieb, ein Mischgas (Sputtergas), das Ar mit einer Durchflussrate von 58 sccm und O2 mit einer Durchflussrate von 32,5 sccm enthielt, in die Sputtervorrichtung eingeleitet, woraufhin die Leistung der DC-Leistungsversorgung auf 0,7 kW eingestellt wurde, um eine Ta-Oxidlage 3 mit einer Dicke von 10 nm auf die zweite Ta-Nitridlage 22 aufzubringen. Das Reflexionsvermögen (vorderseitige Reflexionsvermögen) einer vom Substrat 1 abgewandten Oberfläche einer derart ausgebildeten lichtabschirmenden Schicht 30 mit einer dreilagigen Struktur betrug für ArF-Belichtungslicht 20,6%. Das Reflexionsvermögen (rückseitige Reflexionsvermögen) einer Oberfläche, auf der die lichtabschirmende Schicht 30 nicht ausgebildet war, des Substrats 1 betrug für ArF-Belichtungslicht 25,2%. Außerdem betrug der Lichtdurchlassgrad für ArF-Belichtungslicht 0,1%.
  • Außerdem wurde eine XPS-Analyse für eine auf die gleiche Weise hergestellte lichtabschirmende Analyseschicht ausgeführt, wobei ermittelt wurde, dass der N-Anteil der ersten Ta-Nitridlage 21 51 Atom-%, der N-Anteil der zweiten Ta-Nitridlage 22 16 Atom-% und der O-Anteil der Ta-Oxidlage 3 58 Atom-% betrugen. Außerdem wurde die Oberflächenrauigkeit der lichtabschirmenden Analyseschicht in einem Bereich von 1µm2 unter Verwendung eines Rasterkraftmikroskops (AFM) gemessen, wobei festgestellt wurde, dass der Rms-Wert 0,26 nm betrug. Außerdem wurde eine Defektprüfung unter Verwendung einer Defektprüfvorrichtung des Typs M1350 (Handelsbezeichnung), hergestellt von Lasertec Corporation, ausgeführt und bestätigt, dass Defekte normal identifizierbar sind.
  • Die Herstellungsbedingungen und andere Parameter des Fotomaskenrohlings gemäß Beispiel 6 sind in Tabelle 19 zusammengefasst dargestellt. Tabelle 19
    Konfiguration von Beispiel 6 Material Dicke (nm) Während des Sputterns eingeleitetes Gas
    Ar (sccm) N2 (sccm) O2 (sccm)
    Vorderseitige Antitreflexionslage (Ta-Oxidlage 8) Ta-0 10 58 0 32,5
    Lichtabschirmende Lage (Ta-Nitridlaqe 7) Ta-N 32 38,5 9 0
    Lichtabschirmende Lage (Ta-Nitridlage 6) Ta-N 13 20 35 0
  • Außerdem sind die optischen und andere Eigenschaften des Fotomaskenrohlings von Beispiel 6 zusammengefasst in Tabelle 20 dargestellt. Tabelle 20
    Eigenschaften von Beispiel 6 Optische Eigenschaften Zusammensetzung Oberflächenrauiqkeit
    Vorderseitiges Reflexionsvermögen Rückseitiges Reflexionsvermögen n k Lichtdurchlassgrad N-Anteil (Atom-%) O-Anteil (Atom-%) Rms (nm)
    Antireflexionslage (Ta-Oxidlage 8) 20,6% 25,2% 2,23 1,09 0,1% 0 58 0,26
    Lichtabschirmende Lage (Ta-Nitridlage 7) 2,00 2,22 16 0
    Lichtabschirmende Lage (Ta-Nitridlage 6) 2,35 1,85 51 0
  • Beispiel 7
  • 5 zeigt eine Querschnittansicht der Struktur eines Fotomaskenrohlings gemäß Beispiel 7. Nachstehend wird der Fotomaskenrohling gemäß Beispiel 7 unter Bezug auf 5 beschrieben. Der Fotomaskenrohling gemäß Beispiel 7 ist derart konfiguriert, dass eine Ta-B-N-Lage (lichtabschirmende Lage) 26 mit einer Dicke von 45 nm auf einem aus synthetischem Quarz hergestellten Glassubstrat 1 ausgebildet ist, und eine Ta-B-O-Lage (vorderseitige Antireflexionslage) 36 mit einer Dicke von 10 nm auf der Ta-B-N-Lage 26 ausgebildet ist. Der N-Anteil der Ta-B-N-Lage 26 beträgt 15 Atom-% und der O-Anteil der Ta-B-O-Lage 36 beträgt 56 Atom-%.
  • Der Maskenrohling gemäß Beispiel 7 wird folgendermaßen hergestellt. Wie in Beispiel 1 wurde ein Substrat 1 aus synthetischem Quarz mit einer quadratischen Größe von etwa 152 mm × 152 mm und mit einer Dicke von 6,35 mm in eine DC-Magnetron-Sputtervorrichtung eingebracht. Nachdem der Innenraum der Sputtervorrichtung auf einen Druck von 2×10-5 Pa oder weniger evakuiert war, wurde ein Mischgas (Sputtergas) aus Ar und N2 in die Sputtervorrichtung eingeleitet. In diesem Fall wurden die Durchflussrate von Ar und die Durchflussrate von N2 auf 38,5 sccm bzw. 9 sccm eingestellt. Als Sputtertarget wurde eine Ta-B-Legierung (Atomverhältnis Ta:B = 80:20) verwendet. Nachdem sich die Gasdurchflussraten stabilisiert hatten, wurde die Leistung einer DC-Leistungsversorgung auf 1,5 kW eingestellt, wodurch eine Ta-B-N-Lage 26 mit einer Dicke von 45 nm auf dem Substrat 1 ausgebildet wurde.
  • Dann wurde, während das Substrat 1, auf dem die Ta-B-N-Lage 26 ausgebildet war, in der Sputtervorrichtung verblieb, ein Mischgas (Sputtergas), das Ar mit einer Durchflussrate von 58 sccm und O2 mit einer Durchflussrate von 32,5 sccm enthielt, in die Sputtervorrichtung eingeleitet, woraufhin die DC-Leistungsversorgung auf 0,7 kW eingestellt wurde, um eine Ta-B-O-Lage 36 mit einer Dicke von 10 nm auf die Ta-B-N-Lage 26 aufzubringen. Wenn die Ta-B-O-Lage 36 durch DC-Magnetron-Sputtern ausgebildet wird, kann es wie im Fall der Ta-Oxidschicht 3 vorkommen, dass sich eine Oxidschicht auf dem Sputtertarget anlagert, wodurch die Schichtausbildungsrate abnimmt. Zum Unterdrücken der Abnahme der Schichtausbildungsrate ist eine DC-Pulseinheit zweckdienlich. Im vorliegenden Beispiel wurde eine Vorrichtung des Typs Sparc-LE V (Handelsbezeichnung), hergestellt von Advanced Energy Industries, Inc., verwendet.
  • Das Reflexionsvermögen (vorderseitige Reflexionsvermögen) einer vom Substrat 1 abgewandten Oberfläche einer derart ausgebildeten lichtabschirmenden Schicht 30 betrug für ArF-Belichtungslicht 18,8%. Das Reflexionsvermögen (rückseitige Reflexionsvermögen) einer Oberfläche, auf der die lichtabschirmende Schicht 30 nicht ausgebildet war, des Substrats 1 betrug für ArF-Belichtungslicht 33,8%. Außerdem betrug der Lichtdurchlassgrad für ArF-Belichtungslicht 0,1%. Außerdem wurde eine XPS-Analyse für eine auf die gleiche Weise hergestellte lichtabschirmende Analyseschicht ausgeführt, wobei ermittelt wurde, dass der N-Anteil der Ta-B-N-Lage 26 15 Atom-% und der O-Anteil der Ta-B-O-Lage 36 56 Atom-% betrugen. Außerdem wurde die Oberflächenrauigkeit der lichtabschirmenden Analyseschicht in einem Bereich von 1µm2 unter Verwendung eines Rasterkraftmikroskops (AFM) gemessen, wobei festgestellt wurde, dass der Rms-Wert 0,26 nm betrug. Außerdem wurde eine Defektprüfung unter Verwendung einer Defektprüfvorrichtung des Typs M1350 (Handelsbezeichnung), hergestellt von Lasertec Corporation, ausgeführt und bestätigt, dass Defekte normal identifizierbar sind.
  • Die Herstellungsbedingungen und andere Parameter von Beispiel 7 sind in Tabelle 21 zusammengefasst dargestellt. Tabelle 21
    Konfiguration von Beispiel 7 Material Dicke (nm) Während des Sputterns eingeleitetes Gas
    Ar (sccm) N2 (sccm) O2 (sccm)
    Vorderseitige Antitreflexionslage Ta-B-O 10 58 0 32,5
    Lichtabschirmende Lage Ta-B-N 45 38,5 9 0
  • Außerdem sind die optischen und andere Eigenschaften des Fotomaskenrohlings von Beispiel 7 zusammengefasst in Tabelle 22 dargestellt. Tabelle 22
    Eigenschaften von Beispiel 7 Optische Eigenschaften Zusammensetzung Oberflächenrauigkeit
    Vorderseitiges Reflexionsvermögen Rückseitiges Reflexionsvermögen n k Lichtdurchlassgrad N-Anteil (Atom-%) O-Anteil (Atom-%) Rms (nm)
    Vorderseitige Antireflexionslage 18,8% 33,8% 2,35 1,05 0,1% 0 56 0,26
    Lichtabschirmende Lage 1,98 2,13 15 0
  • Beispiel 8
  • Ein Substrat 1 aus synthetischem Quarz mit einer quadratischen Größe von etwa 152 mm × 152 mm und mit einer Dicke von 6,35 mm wurde in eine DC-Magnetron-Sputtervorrichtung eingebracht. Nachdem der Innenraum der Sputtervorrichtung auf einen Druck von 2×10-5 Pa oder weniger evakuiert war, wurde ein Mischgas (Sputtergas) aus Xe und N2 in die Sputtervorrichtung eingeleitet. In diesem Fall wurden die Durchflussrate von Xe und die Durchflussrate von N2 auf 12,9 sccm bzw. 6 sccm eingestellt. Als Sputtertarget wurde eine Ta-B-Legierung (Atomverhältnis Ta:B = 80:20) verwendet. Nachdem sich die Gasdurchflussraten stabilisiert hatten, wurde die Leistung einer DC-Leistungsversorgung auf 1,5 kW eingestellt, wodurch eine Ta-B-N-Lage 26 mit einer Dicke von 46,7 nm auf dem Substrat 1 ausgebildet wurde.
  • Dann wurde, während das Substrat 1, auf dem die Ta-B-N-Lage 26 ausgebildet war, in der Sputtervorrichtung verblieb, ein Mischgas (Sputtergas), das Ar mit einer Durchflussrate von 58 sccm und O2 mit einer Durchflussrate von 32,5 sccm enthielt, in die Sputtervorrichtung eingeleitet, woraufhin die DC-Leistungsversorgung auf 0,7 kW eingestellt wurde, um eine Ta-B-O-Lage 36 mit einer Dicke von 10 nm auf die Ta-B-N-Lage 26 aufzubringen. Wenn die Ta-B-O-Lage 36 durch DC-Magnetron-Sputtern ausgebildet wird, kann es wie im Fall der Ta-Oxidschicht 3 vorkommen, dass sich eine Oxidschicht auf dem Sputtertarget anlagert, wodurch die Schichtausbildungsrate abnimmt. Zum Unterdrücken der Abnahme der Schichtausbildungsrate ist eine DC-Pulseinheit zweckdienlich. Im vorliegenden Beispiel wurde eine Vorrichtung des Typs Sparc-LE V (Handelsbezeichnung), hergestellt von Advanced Energy Industries, Inc., verwendet.
  • Das Reflexionsvermögen (vorderseitige Reflexionsvermögen) einer vom Substrat 1 abgewandten Oberfläche einer derart ausgebildeten lichtabschirmenden Schicht 30. betrug für ArF-Belichtungslicht 18,1%. Das Reflexionsvermögen (rückseitige Reflexionsvermögen) einer Oberfläche, auf der die lichtabschirmende Schicht 30 nicht ausgebildet war, des Substrats 1 betrug für ArF-Belichtungslicht 33,7%. Außerdem betrug der Lichtdurchlassgrad für ArF-Belichtungslicht 0,1%. Außerdem wurde eine XPS-Analyse für eine auf die gleiche Weise hergestellte lichtabschirmende Analyseschicht ausgeführt, wobei ermittelt wurde, dass der N-Anteil der Ta-B-N-Lage 26 15 Atom-% und der O-Anteil der Ta-B-O-Lage 36 56 Atom-% betrugen. Außerdem wurde die Oberflächenrauigkeit der lichtabschirmenden Analyseschicht in einem Bereich von 1µm2 unter Verwendung eines Rasterkraftmikroskops (AFM) gemessen, wobei festgestellt wurde, dass der Rms-Wert 0,42 nm betrug. Außerdem wurde eine Defektprüfung unter Verwendung einer Defektprüfvorrichtung des Typs M1350 (Handelsbezeichnung), hergestellt von Lasertec Corporation, ausgeführt und bestätigt, dass Defekte normal identifizierbar sind.
  • Die Herstellungsbedingungen und andere Parameter von Beispiel 8 sind in Tabelle 23 zusammengefasst dargestellt. Tabelle 23
    Konfiguration von Beispiel 8 Material Dicke (nm) Während des Sputterns eingeleitetes Gas
    Xe (sccm) Ar (sccm) N2 (sccm) O2 (sccm)
    Vorderseitige Antitreflexionslage Ta-B-O 10 0 58 0 32,5
    Lichtabschirmende Lage Ta-B-N 46,7 12,9 0 6 0
  • Außerdem sind die optischen und andere Eigenschaften des Fotomaskenrohlings von Beispiel 8 zusammengefasst in Tabelle 24 dargestellt. Tabelle 24
    Eigenschaften von Beispiel 8 Optische Eigenschaften Zusammensetzung Oberflächenrauigkeit
    Vorderseitiges Reflexionsvermögen Rückseitiges Reflexionsvermögen n k Lichtdurchlassgrad N-Anteil (Atom-%) O-Anteil (Atom-%) Rms (nm)
    Vorderseitige Antireflexionslage 18,1% 33,7% 2,35 1,05 0,1% 0 56 0,42
    Lichtabschirmende Lage 1,88 2,05 15 0
  • Beispiel 9
  • 6 zeigt eine Querschnittansicht der Struktur eines Fotomaskenrohlings gemäß Beispiel 9. Nachstehend wird der Fotomaskenrohling gemäß Beispiel 9 unter Bezug auf 6 beschrieben. Der Fotomaskenrohling gemäß Beispiel 9 ist derart konfiguriert, dass eine Ta-Nitridlage (lichtabschirmende Lage) 27 mit einer Dicke von 45,7 nm auf einem aus synthetischem Quarz hergestellten Glassubstrat 1 ausgebildet ist, und eine Mo-Si-N-Lage (vorderseitige Antireflexionslage) 37 mit einer Dicke von 10 nm auf der Ta-Nitridlage 27 ausgebildet ist. Der N-Anteil der Ta-Nitridlage 27 beträgt 16 Atom-% und der N-Anteil der Mo-Si-N-Lage 37 beträgt 57 Atom-%.
  • Der Maskenrohling gemäß Beispiel 9 wird folgendermaßen hergestellt. Wie in Beispiel 1 wurde ein Substrat 1 aus synthetischem Quarz mit einer quadratischen Größe von etwa 152 mm × 152 mm und mit einer Dicke von 6,35 mm in eine DC-Magnetron-Sputtervorrichtung eingebracht. Die zum Ausbilden einer lichtabschirmenden Schicht in Beispiel 9 verwendete DC-Magnetron-Sputtervorrichtung hat zwei Sputterkammern und ist dazu geeignet, durch einen Übertragungsroboter eine Schicht unter Verwendung zweier verschiedener Sputtertargets in Vakuum auszubilden. Nachdem der Innenraum der ersten Sputterkammer auf einen Druck von 2×10-5 Pa oder weniger evakuiert war, wurde ein Mischgas (Sputtergas) aus Ar und N2 in die erste Sputterkammer eingeleitet. In diesem Fall wurden die Durchflussrate von Ar und die Durchflussrate von N2 auf 38,5 sccm bzw. 9 sccm eingestellt. Als das erste Sputtertarget wurde Ta verwendet.
  • Nachdem sich die Gasdurchflussraten stabilisiert hatten, wurde die Leistung einer DC-Leistungsversorgung auf 1,5 kW eingestellt, wodurch eine Ta-Nitridlage 27 mit einer Dicke von 42,4 nm auf dem Substrat 1 ausgebildet wurde. Dann wurde das Substrat 1, auf dem die Ta-Nitridlage 27 ausgebildet war, während es unter Vakuum gehalten wurde, durch den Übertragungsroboter in die zweite Sputterkammer transportiert. Nachdem der Innenraum der zweiten Sputterkammer auf einen Druck von 2×10-5 Pa oder weniger evakuiert war, wurde ein Mischgas (Sputtergas) aus Ar und N2 in die zweite Sputterkammer eingeleitet. In diesem Fall wurden die Durchflussrate von Ar und die Durchflussrate von N2 auf 9 sccm bzw. 36 sccm eingestellt. Als das zweite Sputtertarget wurde eine Mo-Si-Legierung verwendet (Atomverhältnis Mo:Si = 10:90). Nachdem sich die Gasdurchflussraten stabilisiert hatten, wurde die Leistung einer DC-Leistungsversorgung auf 1,8kW eingestellt, wodurch eine Mo-Si-N-Lage 37 mit einer Dicke von 10 nm auf der Ta-Nitridlage 27 ausgebildet wurde.
  • Das Reflexionsvermögen (vorderseitige Reflexionsvermögen) einer vom Substrat 1 abgewandten Oberfläche einer derart ausgebildeten lichtabschirmenden Schicht 30 betrug für ArF-Belichtungslicht 10,2%. Das Reflexionsvermögen (rückseitige Reflexionsvermögen) einer Oberfläche, auf der die lichtabschirmende Schicht 30 nicht ausgebildet war, des Substrats 1 betrug für ArF-Belichtungslicht 35,0%. Außerdem betrug der Lichtdurchlassgrad für ArF-Belichtungslicht 0,1%. Außerdem wurde eine XPS-Analyse für eine auf die gleiche Weise hergestellte lichtabschirmende Analyseschicht ausgeführt, wobei ermittelt wurde, dass der N-Anteil der Ta-Nitridlage 27 16 Atom-% und der N-Anteil der Mo-Si-N-Lage 37 57 Atom-% betrugen. Außerdem wurde die Oberflächenrauigkeit der lichtabschirmenden Analyseschicht in einem Bereich von 1µm2 unter Verwendung eines Rasterkraftmikroskops (AFM) gemessen, wobei festgestellt wurde, dass der Rms-Wert 0,28 nm betrug. Außerdem wurde eine Defektprüfung unter Verwendung einer Defektprüfvorrichtung des Typs M1350 (Handelsbezeichnung), hergestellt von Lasertec Corporation, ausgeführt und bestätigt, dass Defekte normal identifizierbar sind.
  • Die Herstellungsbedingungen und andere Parameter von Beispiel 9 sind in Tabelle 25 zusammengefasst dargestellt. Tabelle 25
    Konfiguration von Beispiel 9 Material Dicke (nm) Während des Sputterns eingeleitetes Gas
    Xe (sccm) Ar (sccm) N2 (sccm) O2 (sccm)
    Vorderseitige Antitreflexionslaqe Mo-Si-N 10 0 90 36 0
    Lichtabschirmende Lage Ta-N 45,7 0 38,5 9 0
  • Außerdem sind die optischen und andere Eigenschaften des Fotomaskenrohlings von Beispiel 9 zusammengefasst in Tabelle 26 dargestellt. Tabelle 26
    Eigenschaften von Beispiel 9 Optische Eigenschaften Zusammensetzung Oberflächenrauigkeit
    Vorderseitiges Reflexionsvermögen Rückseitiges Reflexionsvermögen n k Lichtdurchlassgrad N-Anteil (Atom-%) O-Anteil (Atom-%) Rms (nm)
    Vorderseitige Antireflexionslage 10,2% 35,0% 2,42 0,63 0,1% 57 0 0,28
    Lichtabschirmende Lage 2,00 2,22 16 0
  • Hierin werden, wenn die Oberflächenrauigkeit der lichtabschirmenden Schicht 30 groß ist, Musterrand(Seitenwand) abschnitte der Schicht nach der Strukturierung grob, wodurch die Genauigkeit der Musterübertragung insbesondere im Fall einer schmalen Musterbreite nachteilig beeinflusst wird. Es hat sich gezeigt, dass diese Oberflächenrauigkeit im Fall einer Ta-Nitridlage vom N-Anteil abhängt. Nachstehend werden Ergebnisse der Ausbildung verschiedener Ta-Nitridlagen mit verschiedenen N-Anteilen und der Messung der Oberflächenrauigkeit Rms dieser Ta-Nitridlagen dargestellt. Die Messbedingungen sind folgende:
    Dicke der Ta-Nitridlage: 100 nm
    Messgerät: NonoScope III (Handelsbezeichnung), hergestellt von Digital Instrument Corporation
    Messbereich: 1 µm2
    Anzahl der Messdaten: 256 Punkte × 256 Punkte
  • Die Messergebnisse sind in Tabelle 27 dargestellt. Tabelle 27
    N-Anteil in der Ta-Nitridlage (Atom-%) 0 7 16 32 51 62
    Rms (nm) 0,59 0,50 0,27 0,25 0,29 1,46
  • 7 zeigt einen Graph zum Darstellen der Messergebnisse der Beziehung zwischen dem N-Anteil einer Ta-Nitridlage und ihrer Oberflächenrauigkeit. Die 8A bis 8D zeigen Diagramme zum Darstellen vergrößerter Fotos von Oberflächen von Ta-Nitridlagen, wobei die Oberflächen Oberflächenrauigkeiten aufweisen, die den jeweiligen N-Anteilen der Ta-Nitridlagen entsprechen, und 9 zeigt ein Diagramm zum Darstellen von Spektren, die durch Ausführen einer XRD-(Röntgenstreu) Analyse der jeweiligen Ta-Nitridlagen erhalten wurden.
  • Außerdem wird erwartet, dass, wenn die Ta-Nitridlage durch Ätzen an den Musterseitenwänden freigelegt ist, die Musterbreite sich aufgrund natürlicher Oxidation ändert. Es hat sich gezeigt, dass in diesem Fall der Grad der natürlichen Oxidation vom N-Anteil abhängt. Nachstehend werden Messergebnisse der Beziehung zwischen dem N-Anteil einer Ta-Nitridlage und dem Grad ihrer natürlichen Oxidation dargestellt. Die Messbedingungen sind folgende:
    • Messverfahren: Röntgenreflexionsmessung
    • Messgerät: GXR-300 (Handelsbezeichnung), hergestellt von Rigaku Corporation
  • Die Messergebnisse sind in Tabelle 28 dargestellt. 10 zeigt einen Graph zum Darstellen der Messergebnisse der Beziehung zwischen dem N-Anteil einer Ta-Nitridlage und dem Grad ihrer natürlichen Oxidation. Anhand der Ergebnisse ist ersichtlich, dass der Oxidationsgrad mit zunehmendem N-Anteil abnimmt. Tabelle 28
    Standzeit N: 0 (Atom-%) N: 7 (Atom-%) N: 32 (Atom-%)
    3 0 0 0
    48 0,24 0,19 0,12
    2880 0,52 0,39 0,24
  • Eine erfindungsgemäße Fotomaske kann beispielsweise als Maske zum Ausbilden eines Feinmusters durch Fotolithografie bei der Herstellung von Halbleiterbauelementen verwendet werden, und ein erfindungsgemäßer Fotomaskenrohling kann als Fotomaskenrohling verwendet werden, der als Zwischenprodukt dient, das durch Anwenden bestimmter Behandlungen darauf zu einer Fotomaske ausgebildet werden kann.

Claims (9)

  1. Fotomaskenrohling zum Ausbilden einer für ArF-Excimerlaser-Belichtungslicht geeigneten Fotomaske, wobei der Fotomaskenrohling eine auf einem transparenten Substrat (1) ausgebildete lichtabschirmende Schicht (30) aufweist, die mindestens zwei Lagen aufweist; wobei die lichtabschirmende Schicht (30) aufweist: eine lichtabschirmende Lage (2; 26), die aus einem Material hergestellt ist, das Tantalnitrid enthält und 7 Atom-% oder mehr und 32 Atom-% oder weniger Stickstoff enthält, wobei das Material durch ein Gas auf Chlorbasis, das keinen Sauerstoff enthält, trockenätzbar ist; und eine auf der lichtabschirmenden Lage (2; 26) ausgebildete vorderseitige Antireflexionslage (3; 36), wobei die vorderseitige Antireflexionslage aus einem Material hergestellt ist, das Tantaloxid enthält und 50 Atom-% oder mehr Sauerstoff enthält, wobei das Material durch ein Gas auf Chlorbasis nicht trockenätzbar ist und durch ein Gas auf Fluorbasis trockenätzbar ist, wobei die lichtabschirmende Lage (2; 26) keinen Sauerstoff enthält, wobei die vorderseitige Antireflexionslage (3; 36) keinen Stickstoff enthält, wobei die lichtabschirmende Lage (2; 26) aus einem Material hergestellt ist, das einen ersten Brechungsindex n1 von nicht weniger als 1,80 und nicht mehr als 2,20 aufweist und einen ersten Extinktionskoeffizienten k1 von nicht weniger als 2,05 und nicht mehr als 2,37, und wobei die vorderseitige Antireflexionslage (3; 36) aus einem Material hergestellt ist, das einen zweiten Brechungsindex n2 von nicht weniger als 2,23 aufweist und einen zweiten Extinktionskoeffizienten k2 von nicht mehr als 1,09.
  2. Fotomaskenrohling nach Anspruch 1, wobei die lichtabschirmende Lage (2; 26) aus einem Material hergestellt ist, das hauptsächlich Tantalnitrid enthält und 7 Atom-% oder mehr Stickstoff enthält.
  3. Fotomaskenrohling nach Anspruch 1 oder 2, wobei die lichtabschirmende Schicht (2; 26) eine Dicke von weniger als 65 nm hat.
  4. Fotomaskenrohling nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei die vorderseitige Antireflexionslage (3; 36) aus einem Material hergestellt ist, das hauptsächlich Tantaloxid enthält.
  5. Fotomaskenrohling nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die vorderseitige Antireflexionslage (3; 36) eine Dicke von 5 nm oder mehr und 20 nm oder weniger hat.
  6. Fotomaskenrohling nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die lichtabschirmende Schicht (30) einen Lichtdurchlassgrad von 0,2% oder weniger und ein rückseitiges Reflexionsvermögen von weniger als 40% bezüglich ArF-Excimerlaser-Belichtungslicht aufweist.
  7. Fotomaskenrohling nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die lichtabschirmende Lage (2; 26) und/oder die vorderseitige Antireflexionslage (3; 36) aus einem Material hergestellt ist, das Bor enthält.
  8. Fotomaske, bei der in der lichtabschirmenden Schicht (30) des Fotomaskenrohlings nach einem der Ansprüche 1 bis 7 ein Übertragungsmuster ausgebildet ist.
  9. Verfahren zum Herstellen einer Fotomaske, bei der in der lichtabschirmenden Schicht (2; 26) des Fotomaskenrohlings nach einem der Ansprüche 1 bis 7 ein Übertragungsmuster ausgebildet ist, mit den Schritten: Trockenätzen der vorderseitigen Antireflexionslage (3; 36) durch ein Gas auf Fluorbasis, das keinen Sauerstoff enthält, wobei als eine Ätzmaske eine Resistschicht verwendet wird, die das Übertragungsmuster aufweist; und Trockenätzen der lichtabschirmenden Lage (2; 26) durch ein Gas auf Chlorbasis, das keinen Sauerstoff enthält, nach dem Trockenätzen der vorderseitigen Antireflexionslage (3; 36), wobei als Ätzmaske die Resistschicht und/oder die vorderseitige Antireflexionslage (3; 36) verwendet wird.
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