JP2002082423A - ハーフトーン型位相シフトマスクブランクス及びその製造方法、ハーフトーン型位相シフトマスク及びその製造方法、ハーフトーン型位相シフトマスクを用いたレジストパターン形成方法、並びに半導体装置の製造方法。 - Google Patents
ハーフトーン型位相シフトマスクブランクス及びその製造方法、ハーフトーン型位相シフトマスク及びその製造方法、ハーフトーン型位相シフトマスクを用いたレジストパターン形成方法、並びに半導体装置の製造方法。Info
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- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 短波長の露光光に対する透明性及び耐照射性
の優れたハーフトーン型位相シフトマスクブランクス、
及びハーフトーン型位相シフトマスクを提供する。 【解決手段】 透明基板１０１上に、所定の濃度の水素
原子を含有するアモルファス誘電体膜１０２を形成する
ことによってハーフトーン型位相シフトマスクブランク
ス１１を製造する。透明基板１０１とアモルファス誘電
体膜１０２との間に金属膜１０３を介在させることによ
り、露光光の透過率を所望の値に調整する。アモルファ
ス誘電体膜１０２及び金属膜１０３をパターン化するこ
とにより、ハーフトーン型位相シフトマスクを製造す
る。
の優れたハーフトーン型位相シフトマスクブランクス、
及びハーフトーン型位相シフトマスクを提供する。 【解決手段】 透明基板１０１上に、所定の濃度の水素
原子を含有するアモルファス誘電体膜１０２を形成する
ことによってハーフトーン型位相シフトマスクブランク
ス１１を製造する。透明基板１０１とアモルファス誘電
体膜１０２との間に金属膜１０３を介在させることによ
り、露光光の透過率を所望の値に調整する。アモルファ
ス誘電体膜１０２及び金属膜１０３をパターン化するこ
とにより、ハーフトーン型位相シフトマスクを製造す
る。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、半導体装置の製造
に用いられるフォトマスクに係り、詳細には、ハーフト
ーン型位相シフトマスクブランクス及びその製造方法、
ハーフトーン型位相シフトマスク及びその製造方法、ハ
ーフトーン型位相シフトマスクを用いたレジストパター
ン形成方法、並びに半導体装置の製造方法に関する。
に用いられるフォトマスクに係り、詳細には、ハーフト
ーン型位相シフトマスクブランクス及びその製造方法、
ハーフトーン型位相シフトマスク及びその製造方法、ハ
ーフトーン型位相シフトマスクを用いたレジストパター
ン形成方法、並びに半導体装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体集積回路の高集積化及び微細化に
伴い、微細なパターンの投影露光が行われている。そし
て、微細パターンを露光する際、近接したパターンにお
いて、マスクの光透過部を透過した光が回折し、干渉し
合うことによって、末露光部へ光が回り込む。これによ
り、光学像のコントラストが低下し、転写されたレジス
トパターンが分離解像しないという問題が生じてくる。
この問題を解決するために、位相シフトマスクの採用が
検討されている。
伴い、微細なパターンの投影露光が行われている。そし
て、微細パターンを露光する際、近接したパターンにお
いて、マスクの光透過部を透過した光が回折し、干渉し
合うことによって、末露光部へ光が回り込む。これによ
り、光学像のコントラストが低下し、転写されたレジス
トパターンが分離解像しないという問題が生じてくる。
この問題を解決するために、位相シフトマスクの採用が
検討されている。
【０００３】位相シフトマスクには、Levenson型位相シ
フトマスク（Alternative型位相シフトマスクともい
う）と、ハーフトーン型位相シフトマスク（Attenuated
型位相シフトマスクともいう）の２種類がある。
フトマスク（Alternative型位相シフトマスクともい
う）と、ハーフトーン型位相シフトマスク（Attenuated
型位相シフトマスクともいう）の２種類がある。
【０００４】Levenson型位相シフトマスクは、隣接する
光透過部の片側に位相シフト部を設けること、例えばパ
ターンを遮光層で形成する場合には、遮光パターンに隣
接する２つの開口部のうち片側に位相シフト部を設ける
ことにより、隣接する２つの投影光（透過光）に１８０
度の位相差をもたせるものである。そして、上記隣接す
る２つの投影光（透過光）が干渉し合う際、この２つの
投影光は互いに位相が反転している（位相差が１８０度
である）ために、その境界部において光強度を弱め合
う。これにより、光学像コントラストが向上し、その結
果転写パターンは分離解像するようになる。この関係
は、焦点の前後で成り立っているため、焦点が多少ずれ
ていても解像度は従来の露光法よりも向上し、焦点深度
が改善される。このような位相シフト法は、IBMのLeven
sonらによって提唱され、特開昭58−173744号公報や、
広告昭62−50811に開示されている。
光透過部の片側に位相シフト部を設けること、例えばパ
ターンを遮光層で形成する場合には、遮光パターンに隣
接する２つの開口部のうち片側に位相シフト部を設ける
ことにより、隣接する２つの投影光（透過光）に１８０
度の位相差をもたせるものである。そして、上記隣接す
る２つの投影光（透過光）が干渉し合う際、この２つの
投影光は互いに位相が反転している（位相差が１８０度
である）ために、その境界部において光強度を弱め合
う。これにより、光学像コントラストが向上し、その結
果転写パターンは分離解像するようになる。この関係
は、焦点の前後で成り立っているため、焦点が多少ずれ
ていても解像度は従来の露光法よりも向上し、焦点深度
が改善される。このような位相シフト法は、IBMのLeven
sonらによって提唱され、特開昭58−173744号公報や、
広告昭62−50811に開示されている。
【０００５】一方、ハーフトーン型位相シフトマスク
（以下、ハーフトーンマスクと略称する）は、遮光層に
わずかな透過性を与え半透明層とし、この半透明層を透
過した透過光の位相を反転させるものである。そして、
半透明層を透過した透過光と、半透明層に隣接する開口
部を透過した透過光とは位相差が１８０度であるため、
その境界部では光強度を弱め合い、転写パターンの解像
度が向上する。
（以下、ハーフトーンマスクと略称する）は、遮光層に
わずかな透過性を与え半透明層とし、この半透明層を透
過した透過光の位相を反転させるものである。そして、
半透明層を透過した透過光と、半透明層に隣接する開口
部を透過した透過光とは位相差が１８０度であるため、
その境界部では光強度を弱め合い、転写パターンの解像
度が向上する。
【０００６】ハーフトーンマスクとしては、位相シフト
効果を持たせた半透明層をパターニングして作製される
単層型ハーフトーンマスクだけでなく、遮光性の小さい
薄膜と、遮光性の大きい薄膜とを積層して半透明層とす
る多層型ハーフトーンマスクが提案されている。
効果を持たせた半透明層をパターニングして作製される
単層型ハーフトーンマスクだけでなく、遮光性の小さい
薄膜と、遮光性の大きい薄膜とを積層して半透明層とす
る多層型ハーフトーンマスクが提案されている。
【０００７】上記ハーフトーンマスクによって転写パタ
ーンの解像度を向上させるためには、上記単層型や多層
型にかかわらず、ハーフトーン層（半透明層）の透過光
と、空気層（開口部）の透過光との位相差が重要である
とともに、半透明層の透過率が重要である。ここで、上
記位相差については、解像度の向上効果を最大にするた
めに、事実上１８０度にする必要がある。また、透過率
については、通常５〜１０％程度の透過率のときに、解
像度向上効果が最大となる。なお、実際の位相差並びに
透過率の仕様は、露光条件やレジストプロセス（レジス
トの種類、パターン形状等）によって異なる場合があ
る。
ーンの解像度を向上させるためには、上記単層型や多層
型にかかわらず、ハーフトーン層（半透明層）の透過光
と、空気層（開口部）の透過光との位相差が重要である
とともに、半透明層の透過率が重要である。ここで、上
記位相差については、解像度の向上効果を最大にするた
めに、事実上１８０度にする必要がある。また、透過率
については、通常５〜１０％程度の透過率のときに、解
像度向上効果が最大となる。なお、実際の位相差並びに
透過率の仕様は、露光条件やレジストプロセス（レジス
トの種類、パターン形状等）によって異なる場合があ
る。
【０００８】従来、ＫｒＦリソグラフィーにおいて、転
写パターンの解像度を向上させるために、ハーフトーン
マスク及びそのマスクブランクスの半透明層として、主
にＭｏＳｉ膜やＭｏＳｉＮ膜が用いられていた。
写パターンの解像度を向上させるために、ハーフトーン
マスク及びそのマスクブランクスの半透明層として、主
にＭｏＳｉ膜やＭｏＳｉＮ膜が用いられていた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかし、露光光の波長
が短波長化するに従って、上記半透明層としてＭｏＳｉ
膜が用いられたハーフトーンマスクにおいて、次のよう
な問題があった。
が短波長化するに従って、上記半透明層としてＭｏＳｉ
膜が用いられたハーフトーンマスクにおいて、次のよう
な問題があった。
【００１０】上記ＭｏＳｉ膜を用いたハーフトーンマス
クは、短波長の露光光に対して透明性が低下する問題が
あった。すなわち、露光光の波長が短くなると、ＭｏＳ
ｉ膜中において光の吸収が大きくなり、所望の透過率が
得られなくなってしまう。
クは、短波長の露光光に対して透明性が低下する問題が
あった。すなわち、露光光の波長が短くなると、ＭｏＳ
ｉ膜中において光の吸収が大きくなり、所望の透過率が
得られなくなってしまう。
【００１１】また、上記ハーフトーンマスクに短波長の
露光光を長時間照射するとＭｏＳｉ膜が劣化してしまう
問題、すなわち短波長の露光光に対する耐照射性が低い
という問題があった。この問題は、露光波長がより短波
長化すると、露光光のフォトンエネルギーが高くなるの
で、顕著に現れる。そして、露光光照射により半透明層
が劣化すると、ハーフトーンマスクの透過率と位相差が
変化してしまう。
露光光を長時間照射するとＭｏＳｉ膜が劣化してしまう
問題、すなわち短波長の露光光に対する耐照射性が低い
という問題があった。この問題は、露光波長がより短波
長化すると、露光光のフォトンエネルギーが高くなるの
で、顕著に現れる。そして、露光光照射により半透明層
が劣化すると、ハーフトーンマスクの透過率と位相差が
変化してしまう。
【００１２】さらに、上述のようにハーフトーンマスク
の透過率が変化すると、図３（ａ）に示すように、焦点
深度や、転写パターンの寸法が変化してしまう。また、
微細なパターンでは、透過率の変化に伴って、転写パタ
ーンの寸法が大きく変化してしまう。また、位相差が変
化すると、図３（ｂ）に示すように、焦点深度や、ベス
トフォーカス位置が変化してしまう。
の透過率が変化すると、図３（ａ）に示すように、焦点
深度や、転写パターンの寸法が変化してしまう。また、
微細なパターンでは、透過率の変化に伴って、転写パタ
ーンの寸法が大きく変化してしまう。また、位相差が変
化すると、図３（ｂ）に示すように、焦点深度や、ベス
トフォーカス位置が変化してしまう。
【００１３】以上のように、上記従来のハーフトーンマ
スクを用いて短波長の露光光でパターン露光すると、透
過率や位相差が変化してしまう問題があった。この変化
によって、露光量の変化、焦点深度の変化、及び寸法精
度の低下が起こってしまい、パターン形成余裕度が減少
し、パターン形状の劣化が生じていた、このことは、半
導体素子を高集積化並びに微細化するにあたっては、重
要な問題である。
スクを用いて短波長の露光光でパターン露光すると、透
過率や位相差が変化してしまう問題があった。この変化
によって、露光量の変化、焦点深度の変化、及び寸法精
度の低下が起こってしまい、パターン形成余裕度が減少
し、パターン形状の劣化が生じていた、このことは、半
導体素子を高集積化並びに微細化するにあたっては、重
要な問題である。
【００１４】本発明は、上記従来の課題を解決するため
になされたもので、短波長の露光光に対する透明性及び
耐照射性の優れたハーフトーン型位相シフトマスクブラ
ンクス、及びハーフトーン型位相シフトマスクを提供す
ることを目的とする。
になされたもので、短波長の露光光に対する透明性及び
耐照射性の優れたハーフトーン型位相シフトマスクブラ
ンクス、及びハーフトーン型位相シフトマスクを提供す
ることを目的とする。
【００１５】
【課題を解決する為の手段】請求項１の発明に係るハー
フトーン型位相シフトマスクブランクスは、透明基板
と、前記透明基板の一面上に形成され、所定の濃度の水
素原子を含有するアモルファス誘電体膜と、を備えるこ
とを特徴とするものである。
フトーン型位相シフトマスクブランクスは、透明基板
と、前記透明基板の一面上に形成され、所定の濃度の水
素原子を含有するアモルファス誘電体膜と、を備えるこ
とを特徴とするものである。
【００１６】請求項２の発明に係るハーフトーン型位相
シフトマスクブランクスは、透明基板と、前記透明基板
の一面上に形成され、熱処理されたアモルファス誘電体
膜と、を備えることを特徴とするものである。
シフトマスクブランクスは、透明基板と、前記透明基板
の一面上に形成され、熱処理されたアモルファス誘電体
膜と、を備えることを特徴とするものである。
【００１７】請求項３の発明に係るハーフトーン型位相
シフトマスクブランクスは、請求項１に記載のマスクブ
ランクスにおいて、前記アモルファス誘電体膜に含有さ
れた前記水素原子の濃度が、２ｍｏｌ％以下であること
を特徴とするものである。
シフトマスクブランクスは、請求項１に記載のマスクブ
ランクスにおいて、前記アモルファス誘電体膜に含有さ
れた前記水素原子の濃度が、２ｍｏｌ％以下であること
を特徴とするものである。
【００１８】請求項４の発明に係るハーフトーン型位相
シフトマスクブランクスは、請求項１または２に記載の
マスクブランクスにおいて、前記アモルファス誘電体膜
は、ＡｌＳｉxＯy、ＡｌＯxＮy、ＳｉＯx、ＡｌＯx、Ｚ
ｒＯx、ＷＯx、ＭｏＯx、ＴａＯx、ＭｇＯxの何れかを
含むことを特徴とするものである。
シフトマスクブランクスは、請求項１または２に記載の
マスクブランクスにおいて、前記アモルファス誘電体膜
は、ＡｌＳｉxＯy、ＡｌＯxＮy、ＳｉＯx、ＡｌＯx、Ｚ
ｒＯx、ＷＯx、ＭｏＯx、ＴａＯx、ＭｇＯxの何れかを
含むことを特徴とするものである。
【００１９】請求項５の発明に係るハーフトーン型位相
シフトマスクブランクスは、請求項１または２に記載の
マスクブランクスにおいて、前記透明基板と、前記アモ
ルファス誘電体膜との間に、金属膜を更に備えることを
特徴とするものである。
シフトマスクブランクスは、請求項１または２に記載の
マスクブランクスにおいて、前記透明基板と、前記アモ
ルファス誘電体膜との間に、金属膜を更に備えることを
特徴とするものである。
【００２０】請求項６の発明に係るハーフトーン型位相
シフトマスクブランクスは、請求項５に記載のマスクブ
ランクスにおいて、前記金属膜が、Ｃｒ、Ａｌ、Ｗ、Ｔ
ａの何れかであることを特徴とするものである。
シフトマスクブランクスは、請求項５に記載のマスクブ
ランクスにおいて、前記金属膜が、Ｃｒ、Ａｌ、Ｗ、Ｔ
ａの何れかであることを特徴とするものである。
【００２１】請求項７の発明に係るハーフトーン型位相
シフトマスクブランクスの製造方法は、透明基板の一面
上に、所定の濃度の水素原子を含有するアモルファス誘
電体膜を形成する工程を含むことを特徴とするものであ
る。
シフトマスクブランクスの製造方法は、透明基板の一面
上に、所定の濃度の水素原子を含有するアモルファス誘
電体膜を形成する工程を含むことを特徴とするものであ
る。
【００２２】請求項８の発明に係るハーフトーン型位相
シフトマスクブランクスの製造方法は、透明基板の一面
上にアモルファス誘電体膜を形成する工程と、前記アモ
ルファス誘電体膜を２００〜５００℃で熱処理する工程
と、を含むことを特徴とするものである。
シフトマスクブランクスの製造方法は、透明基板の一面
上にアモルファス誘電体膜を形成する工程と、前記アモ
ルファス誘電体膜を２００〜５００℃で熱処理する工程
と、を含むことを特徴とするものである。
【００２３】請求項９の発明に係るハーフトーン型位相
シフトマスクブランクスの製造方法は、透明基板の一面
上に金属膜を形成する工程と、前記金属膜上に、所定の
濃度の水素原子を含有するアモルファス誘電体膜を形成
する工程と、を含むことを特徴とするものである。
シフトマスクブランクスの製造方法は、透明基板の一面
上に金属膜を形成する工程と、前記金属膜上に、所定の
濃度の水素原子を含有するアモルファス誘電体膜を形成
する工程と、を含むことを特徴とするものである。
【００２４】請求項１０の発明に係るハーフトーン型位
相シフトマスクブランクスの製造方法は、透明基板の一
面上に金属膜を形成する工程と、前記金属膜上にアモル
ファス誘電体膜を形成する工程と、前記アモルファス誘
電体膜を２００〜５００℃で熱処理する工程と、を含む
ことを特徴とするものである。
相シフトマスクブランクスの製造方法は、透明基板の一
面上に金属膜を形成する工程と、前記金属膜上にアモル
ファス誘電体膜を形成する工程と、前記アモルファス誘
電体膜を２００〜５００℃で熱処理する工程と、を含む
ことを特徴とするものである。
【００２５】請求項１１の発明に係るハーフトーン型位
相シフトマスクは、請求項１から６に記載のハーフトー
ン型位相シフトマスクブランクスにおける前記アモルフ
ァス誘電体膜及び前記金属膜を、パターン化したことを
特徴とするものである。
相シフトマスクは、請求項１から６に記載のハーフトー
ン型位相シフトマスクブランクスにおける前記アモルフ
ァス誘電体膜及び前記金属膜を、パターン化したことを
特徴とするものである。
【００２６】請求項１２の発明に係るハーフトーン型位
相シフトマスクの製造方法は、透明基板の一面上に、所
定の濃度の水素原子を含有するアモルファス誘電体膜を
形成する工程と、前記アモルファス誘電体膜の上にレジ
スト膜を形成した後、電子ビームの露光によりレジスト
パターンを形成する工程と、前記レジストパターンをマ
スクとして、前記アモルファス誘電体膜をエッチングす
る工程と、を含むことを特徴とするものである。
相シフトマスクの製造方法は、透明基板の一面上に、所
定の濃度の水素原子を含有するアモルファス誘電体膜を
形成する工程と、前記アモルファス誘電体膜の上にレジ
スト膜を形成した後、電子ビームの露光によりレジスト
パターンを形成する工程と、前記レジストパターンをマ
スクとして、前記アモルファス誘電体膜をエッチングす
る工程と、を含むことを特徴とするものである。
【００２７】請求項１３の発明に係るハーフトーン型位
相シフトマスクの製造方法は、透明基板の一面上にアモ
ルファス誘電体膜を形成する工程と、前記アモルファス
誘電体膜を２００〜５００℃で熱処理する工程と、前記
アモルファス誘電体膜の上にレジスト膜を形成した後、
電子ビームの露光によりレジストパターンを形成する工
程と、前記レジストパターンをマスクとして、前記アモ
ルファス誘電体膜をエッチングする工程と、を含むこと
を特徴とするものである。
相シフトマスクの製造方法は、透明基板の一面上にアモ
ルファス誘電体膜を形成する工程と、前記アモルファス
誘電体膜を２００〜５００℃で熱処理する工程と、前記
アモルファス誘電体膜の上にレジスト膜を形成した後、
電子ビームの露光によりレジストパターンを形成する工
程と、前記レジストパターンをマスクとして、前記アモ
ルファス誘電体膜をエッチングする工程と、を含むこと
を特徴とするものである。
【００２８】請求項１４の発明に係るハーフトーン型位
相シフトマスクの製造方法は、透明基板の一面上に金属
膜を形成する工程と、前記金属膜上に、所定の濃度の水
素原子を含有するアモルファス誘電体膜を形成する工程
と、前記アモルファス誘電体膜の上にレジスト膜を形成
した後、電子ビームの露光によりレジストパターンを形
成する工程と、前記レジストパターンをマスクとして、
前記アモルファス誘電体膜をエッチングする工程と、を
含むことを特徴とするものである。
相シフトマスクの製造方法は、透明基板の一面上に金属
膜を形成する工程と、前記金属膜上に、所定の濃度の水
素原子を含有するアモルファス誘電体膜を形成する工程
と、前記アモルファス誘電体膜の上にレジスト膜を形成
した後、電子ビームの露光によりレジストパターンを形
成する工程と、前記レジストパターンをマスクとして、
前記アモルファス誘電体膜をエッチングする工程と、を
含むことを特徴とするものである。
【００２９】請求項１５の発明に係るハーフトーン型位
相シフトマスクの製造方法は、透明基板の一面上に金属
膜を形成する工程と、前記金属膜上にアモルファス誘電
体膜を形成する工程と、前記アモルファス誘電体膜を２
００〜５００℃で熱処理する工程と、前記アモルファス
誘電体膜の上にレジスト膜を形成した後、電子ビームの
露光によりレジストパターンを形成する工程と、前記レ
ジストパターンをマスクとして、前記アモルファス誘電
体膜をエッチングする工程と、を含むことを特徴とする
ものである。
相シフトマスクの製造方法は、透明基板の一面上に金属
膜を形成する工程と、前記金属膜上にアモルファス誘電
体膜を形成する工程と、前記アモルファス誘電体膜を２
００〜５００℃で熱処理する工程と、前記アモルファス
誘電体膜の上にレジスト膜を形成した後、電子ビームの
露光によりレジストパターンを形成する工程と、前記レ
ジストパターンをマスクとして、前記アモルファス誘電
体膜をエッチングする工程と、を含むことを特徴とする
ものである。
【００３０】請求項１６の発明に係るレジストパターン
形成方法は、基板上のレジスト膜に対して、請求項１１
に記載のハーフトーン型位相シフトマスクを用いて露光
する露光工程を含むことを特徴とするものである。
形成方法は、基板上のレジスト膜に対して、請求項１１
に記載のハーフトーン型位相シフトマスクを用いて露光
する露光工程を含むことを特徴とするものである。
【００３１】請求項１７の発明に係るレジストパターン
形成方法は、請求項１６に記載のレジストパターン形成
方法において、前記露光工程では、波長が２５０ｎｍ以
下の光源を用いて露光することを特徴とするものであ
る。
形成方法は、請求項１６に記載のレジストパターン形成
方法において、前記露光工程では、波長が２５０ｎｍ以
下の光源を用いて露光することを特徴とするものであ
る。
【００３２】請求項１８の発明に係るレジストパターン
形成方法は、請求項１７に記載のレジストパターン形成
方法において、前記露光工程では、前記光源として、Ｋ
ｒＦエキシマレーザ、ＡｒＦエキシマレーザ、Ｆ2レー
ザの何れかを用いることを特徴とするものである。
形成方法は、請求項１７に記載のレジストパターン形成
方法において、前記露光工程では、前記光源として、Ｋ
ｒＦエキシマレーザ、ＡｒＦエキシマレーザ、Ｆ2レー
ザの何れかを用いることを特徴とするものである。
【００３３】請求項１９の発明に係る半導体装置の製造
方法は、請求項１６から１８の何れかに記載のレジスト
パターン形成方法によりレジストパターンを形成する工
程を含むことを特徴とするものである。
方法は、請求項１６から１８の何れかに記載のレジスト
パターン形成方法によりレジストパターンを形成する工
程を含むことを特徴とするものである。
【００３４】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。図中、同一または相当する
部分には同一の符号を付してその説明を簡略化ないし省
略することがある。
施の形態について説明する。図中、同一または相当する
部分には同一の符号を付してその説明を簡略化ないし省
略することがある。
【００３５】実施の形態１．図１は、本発明の実施の形
態１によるハーフトーン型位相シフトマスクブランク
ス、及びその製造方法を説明するための図である。先
ず、図１（ａ）を参照して、ハーフトーン型位相シフト
マスクブランクス１１について説明する。図１（ａ）に
示すように、ハーフトーン型位相シフトマスクブランク
ス１１は、透明基板１０１と、アモルファス誘電体膜１
０２と、によって構成されている。
態１によるハーフトーン型位相シフトマスクブランク
ス、及びその製造方法を説明するための図である。先
ず、図１（ａ）を参照して、ハーフトーン型位相シフト
マスクブランクス１１について説明する。図１（ａ）に
示すように、ハーフトーン型位相シフトマスクブランク
ス１１は、透明基板１０１と、アモルファス誘電体膜１
０２と、によって構成されている。
【００３６】透明基板１０１は、例えば石英基板等であ
り、ＫｒＦエキシマレーザやＡｒＦエキシマレーザやＦ
２レーザ等の露光光を透過させるものである。
り、ＫｒＦエキシマレーザやＡｒＦエキシマレーザやＦ
２レーザ等の露光光を透過させるものである。
【００３７】アモルファス誘電体膜１０２は、透明基板
１０１の一面上に形成されたアモルファス状態の誘電体
膜である。ここで、アモルファス誘電体膜１０２は、露
光光の位相を反転させるための半透明層である。アモル
ファス誘電体膜１０２の膜厚は、５０〜１５０ｎｍ程度
である。また、アモルファス誘電体膜１０２の具体例と
しては、ＡｌＳｉxＯy、ＡｌＯ xＮy、ＳｉＯx、Ａｌ
Ｏx、ＺｒＯx、ＷＯx、ＭｏＯx、ＴａＯx、ＭｇＯx等の
酸化物が挙げられる。
１０１の一面上に形成されたアモルファス状態の誘電体
膜である。ここで、アモルファス誘電体膜１０２は、露
光光の位相を反転させるための半透明層である。アモル
ファス誘電体膜１０２の膜厚は、５０〜１５０ｎｍ程度
である。また、アモルファス誘電体膜１０２の具体例と
しては、ＡｌＳｉxＯy、ＡｌＯ xＮy、ＳｉＯx、Ａｌ
Ｏx、ＺｒＯx、ＷＯx、ＭｏＯx、ＴａＯx、ＭｇＯx等の
酸化物が挙げられる。
【００３８】ここで、アモルファス誘電体膜１０２は、
２ｍｏｌ％以下の濃度、好適には０．１ｍｏｌ％程度の
濃度の水素原子を含有している。これにより、アモルフ
ァス誘電体膜１０２中に存在する格子欠陥としての非結
合部分（以下、ダングリングボンドと称する）に水素原
子が結合する。例えば、アモルファス誘電体膜１０２が
ＳｉＯxの場合には、非結合のＳｉの割合が減少して、
Ｓｉ−Ｈ結合の割合が増加する。すなわち、誘電体膜中
のダングリングボンド（格子欠陥）が減少する。
２ｍｏｌ％以下の濃度、好適には０．１ｍｏｌ％程度の
濃度の水素原子を含有している。これにより、アモルフ
ァス誘電体膜１０２中に存在する格子欠陥としての非結
合部分（以下、ダングリングボンドと称する）に水素原
子が結合する。例えば、アモルファス誘電体膜１０２が
ＳｉＯxの場合には、非結合のＳｉの割合が減少して、
Ｓｉ−Ｈ結合の割合が増加する。すなわち、誘電体膜中
のダングリングボンド（格子欠陥）が減少する。
【００３９】また、上記水素原子を含有する代わりに、
アモルファス誘電体膜１０２に熱処理（アニール処理）
を施すことによっても、誘電膜１０２中のダングリンボ
ンド（格子欠陥）の数を低減できる。ここで、熱処理の
温度は、空気中で５００℃以下（一般的には、２００〜
５００℃）であり、処理時間は、２〜４時間程度であ
る。
アモルファス誘電体膜１０２に熱処理（アニール処理）
を施すことによっても、誘電膜１０２中のダングリンボ
ンド（格子欠陥）の数を低減できる。ここで、熱処理の
温度は、空気中で５００℃以下（一般的には、２００〜
５００℃）であり、処理時間は、２〜４時間程度であ
る。
【００４０】次に、図１（ｂ）を参照して、ハーフトー
ン型位相シフトマスクブランクス１２について説明す
る。上記マスクブランクス１１（図１（ａ）参照）と、
図１（ｂ）に示すハーフトーン型位相シフトマスクブラ
ンクス１２との相違点は、ハーフトーン型位相シフトマ
スクブランクス１２が金属膜１０３を備える点である。
詳細には、透明基板１０１と、アモルファス誘電体膜１
０２との間に、金属膜１０３を備えている。
ン型位相シフトマスクブランクス１２について説明す
る。上記マスクブランクス１１（図１（ａ）参照）と、
図１（ｂ）に示すハーフトーン型位相シフトマスクブラ
ンクス１２との相違点は、ハーフトーン型位相シフトマ
スクブランクス１２が金属膜１０３を備える点である。
詳細には、透明基板１０１と、アモルファス誘電体膜１
０２との間に、金属膜１０３を備えている。
【００４１】金属膜１０３は、ハーフトーン型位相シフ
トマスクブランクス１２の露光光の透過率を調整するた
めの薄膜である。すなわち、ハーフトーン型位相シフト
ブランクス１２における金属膜１０３と上記アモルファ
ス誘電体膜１０２との組み合わせによって、所望の透過
率が得られる。金属膜１０３の膜厚は、５〜２０ｎｍ程
度である。ここで、金属膜１０３の膜厚を調整し透過率
を調整することによって、Ｆ2レーザ以外の短波長の露
光光、例えばＡｒＦエキシマレーザやＫｒＦエキシマレ
ーザに対応させることができる。また、金属膜１０３の
具体例としては、Ｃｒ膜（クロム膜）、Ａｌ膜（アルミ
ニウム膜）、Ｗ膜（タングステン膜）、Ｔａ膜（タンタ
ル膜）等が挙げられる。
トマスクブランクス１２の露光光の透過率を調整するた
めの薄膜である。すなわち、ハーフトーン型位相シフト
ブランクス１２における金属膜１０３と上記アモルファ
ス誘電体膜１０２との組み合わせによって、所望の透過
率が得られる。金属膜１０３の膜厚は、５〜２０ｎｍ程
度である。ここで、金属膜１０３の膜厚を調整し透過率
を調整することによって、Ｆ2レーザ以外の短波長の露
光光、例えばＡｒＦエキシマレーザやＫｒＦエキシマレ
ーザに対応させることができる。また、金属膜１０３の
具体例としては、Ｃｒ膜（クロム膜）、Ａｌ膜（アルミ
ニウム膜）、Ｗ膜（タングステン膜）、Ｔａ膜（タンタ
ル膜）等が挙げられる。
【００４２】次に、ハーフトーン型位相シフトマスクブ
ランクスの製造方法について説明する。
ランクスの製造方法について説明する。
【００４３】先ず、図１（ａ）を参照して、ハーフトー
ン型位相シフトマスクブランクス１１の製造方法につい
て説明する。透明基板１０１の一面上に、所定濃度の水
素原子を含有するアモルファス誘電体膜１０２を、反応
性スパッタリング法（後述する実施の形態３参照）によ
り形成することによって、図１（ａ）に示すハーフトー
ン型位相シフトマスクブランクス１１を製造する。
ン型位相シフトマスクブランクス１１の製造方法につい
て説明する。透明基板１０１の一面上に、所定濃度の水
素原子を含有するアモルファス誘電体膜１０２を、反応
性スパッタリング法（後述する実施の形態３参照）によ
り形成することによって、図１（ａ）に示すハーフトー
ン型位相シフトマスクブランクス１１を製造する。
【００４４】次に、上記製造方法とは異なる製造方法に
ついて説明する。先ず、透明基板１０１の一面上に、水
素原子を含有しないアモルファス誘電体膜１０２を反応
性スパッタリング法により形成する。次いで、上記アモ
ルファス誘電体膜１０２を、温度２００〜５００℃（空
気中）で熱処理することによって、図１（ａ）に示すハ
ーフトーン型位相シフトマスクブランクス１１が得られ
る。
ついて説明する。先ず、透明基板１０１の一面上に、水
素原子を含有しないアモルファス誘電体膜１０２を反応
性スパッタリング法により形成する。次いで、上記アモ
ルファス誘電体膜１０２を、温度２００〜５００℃（空
気中）で熱処理することによって、図１（ａ）に示すハ
ーフトーン型位相シフトマスクブランクス１１が得られ
る。
【００４５】次に、図１（ｂ）を参照して、ハーフトー
ン型位相シフトマスクブランクス１２の製造方法につい
て説明する。先ず、透明基板１０１の一面上に、金属膜
１０３を反応性スパッタリング法により形成する。次い
で、金属膜１０３上に、所定濃度の水素原子を含有する
アモルファス誘電体膜１０２を、反応性スパッタリング
法により形成することによって、図１（ｂ）に示すハー
フトーン型位相シフトマスクブランクス１２を製造す
る。
ン型位相シフトマスクブランクス１２の製造方法につい
て説明する。先ず、透明基板１０１の一面上に、金属膜
１０３を反応性スパッタリング法により形成する。次い
で、金属膜１０３上に、所定濃度の水素原子を含有する
アモルファス誘電体膜１０２を、反応性スパッタリング
法により形成することによって、図１（ｂ）に示すハー
フトーン型位相シフトマスクブランクス１２を製造す
る。
【００４６】また、上述したように透明基板１０１の一
面上に金属膜１０３を反応性スパッタリング法により形
成した後、金属膜１０３上に水素原子を含有しないアモ
ルファス誘電体膜１０２を形成し、このアモルファス誘
電体膜１０２を、温度２００〜５００℃（空気中）で熱
処理することによっても、ハーフトーン型位相シフトマ
スクブランクス１２を製造できる。
面上に金属膜１０３を反応性スパッタリング法により形
成した後、金属膜１０３上に水素原子を含有しないアモ
ルファス誘電体膜１０２を形成し、このアモルファス誘
電体膜１０２を、温度２００〜５００℃（空気中）で熱
処理することによっても、ハーフトーン型位相シフトマ
スクブランクス１２を製造できる。
【００４７】以上説明したように、本実施の形態１によ
るハーフトーン型位相シフトマスクブランクス及びその
製造方法では、透明基板１０１上に、所定濃度の水素原
子を含有するアモルファス誘電体膜１０２を形成した。
ここで、水素原子を含有するアモルファス誘電体膜１０
２は、誘電膜１０２中に存在するダングリングボンドの
数が少ない、すなわち短波長光を吸収する格子欠陥が少
ない。従って、短波長の露光光に対して高い透明性を有
するハーフトーン型位相シフトマスクブランクスを提供
することができる。さらに、短波長の露光光を長時間照
射しても、アモルファス誘電体膜１０２中の格子欠陥が
励起されないため、照射耐性に優れたハーフトーン型位
相シフトマスクブランクスが容易に得られる。
るハーフトーン型位相シフトマスクブランクス及びその
製造方法では、透明基板１０１上に、所定濃度の水素原
子を含有するアモルファス誘電体膜１０２を形成した。
ここで、水素原子を含有するアモルファス誘電体膜１０
２は、誘電膜１０２中に存在するダングリングボンドの
数が少ない、すなわち短波長光を吸収する格子欠陥が少
ない。従って、短波長の露光光に対して高い透明性を有
するハーフトーン型位相シフトマスクブランクスを提供
することができる。さらに、短波長の露光光を長時間照
射しても、アモルファス誘電体膜１０２中の格子欠陥が
励起されないため、照射耐性に優れたハーフトーン型位
相シフトマスクブランクスが容易に得られる。
【００４８】そして、このハーフトーン型位相シフトマ
スクブランクスから、短波長の露光光に対して高い透明
性と高い耐照射性を有するハーフトーン型位相シフトマ
スクを製造できる。
スクブランクスから、短波長の露光光に対して高い透明
性と高い耐照射性を有するハーフトーン型位相シフトマ
スクを製造できる。
【００４９】また、アモルファス誘電体膜１０２に水素
原子を含有させるのではなく、水素原子を含有しないア
モルファス誘電体膜を熱処理することによっても、誘電
膜中に存在するダングリングボンドの数を低減できる。
従って、短波長の露光光に対して高い透明性を有し、且
つ高い耐照射性を有するハーフトーン型位相シフトマス
クブランクスを提供することができる。
原子を含有させるのではなく、水素原子を含有しないア
モルファス誘電体膜を熱処理することによっても、誘電
膜中に存在するダングリングボンドの数を低減できる。
従って、短波長の露光光に対して高い透明性を有し、且
つ高い耐照射性を有するハーフトーン型位相シフトマス
クブランクスを提供することができる。
【００５０】また、透明基板１０１と、アモルファス誘
電体膜１０２との間に、金属膜１０３を介在させること
によって、当該シフトマスクブランクスの透過率を所望
の透過率に調整できる。また、半透明層にアモルファス
誘電体膜１０２を用いることによって、マスクブランク
ス面内において、均一な透過率特性が得られる。
電体膜１０２との間に、金属膜１０３を介在させること
によって、当該シフトマスクブランクスの透過率を所望
の透過率に調整できる。また、半透明層にアモルファス
誘電体膜１０２を用いることによって、マスクブランク
ス面内において、均一な透過率特性が得られる。
【００５１】なお、本実施の形態１においては、アモル
ファス誘電体膜１０２及び金属膜１０３を反応性スパッ
タリング法により形成しているが、真空蒸着法やＣＶＤ
法に代表される他の成膜方法を用いて形成してもよい。
ファス誘電体膜１０２及び金属膜１０３を反応性スパッ
タリング法により形成しているが、真空蒸着法やＣＶＤ
法に代表される他の成膜方法を用いて形成してもよい。
【００５２】実施の形態２．図２は、本発明の実施の形
態２によるハーフトーン型位相シフトマスク、及びその
製造方法について説明するための図である。先ず、図２
（ａ）を参照して、ハーフトーン型位相シフトマスク２
１について説明する。図２（ａ）に示すように、ハーフ
トーン型位相シフトマスク２１は、透明基板１０１と、
パターン形状を有するアモルファス誘電体膜２０２と、
によって構成されている。ここで、上記ハーフトーン型
位相シフトマスク２１は、実施の形態１で説明したハー
フトーン型位相シフトマスクブランクス１１（図１
（ａ）参照）のうち、アモルファス誘電体膜１０２をパ
ターン化したものである。すなわち、アモルファス誘電
体膜２０２は、実施の形態１（図１（ａ）参照）のアモ
ルファス誘電体膜１０２に対応する。従って、図２
（ａ）に示された各構成部は、図１（ａ）に示されたも
のと同一であるから、その説明を省略する。
態２によるハーフトーン型位相シフトマスク、及びその
製造方法について説明するための図である。先ず、図２
（ａ）を参照して、ハーフトーン型位相シフトマスク２
１について説明する。図２（ａ）に示すように、ハーフ
トーン型位相シフトマスク２１は、透明基板１０１と、
パターン形状を有するアモルファス誘電体膜２０２と、
によって構成されている。ここで、上記ハーフトーン型
位相シフトマスク２１は、実施の形態１で説明したハー
フトーン型位相シフトマスクブランクス１１（図１
（ａ）参照）のうち、アモルファス誘電体膜１０２をパ
ターン化したものである。すなわち、アモルファス誘電
体膜２０２は、実施の形態１（図１（ａ）参照）のアモ
ルファス誘電体膜１０２に対応する。従って、図２
（ａ）に示された各構成部は、図１（ａ）に示されたも
のと同一であるから、その説明を省略する。
【００５３】次に、図２（ｂ）を参照して、ハーフトー
ン型位相シフトマスク２２について説明する。上記シフ
トマスク２１（図２（ａ）参照）と、図２（ｂ）に示す
ハーフトーン型位相シフトマスク２２との相違点は、ハ
ーフトーン型位相シフトマスク２２が金属膜２０３を備
える点である。詳細には、透明基板１０１と、アモルフ
ァス誘電体膜２０２との間に、金属膜２０３を備えてい
る。また、上記ハーフトーン型シフトマスク２２は、実
施の形態１で説明したハーフトーン型位相シフトマスク
ブランクス１２（図１（ｂ）参照）のうち、アモルファ
ス誘電体膜１０２及び金属膜１０３をパターン化したも
のである。すなわち、アモルファス誘電体膜２０２及び
金属膜２０３は、実施の形態１（図１（ｂ）参照）のア
モルファス誘電体膜１０２及び金属膜１０３にそれぞれ
対応する。ここで、図２（ｂ）に示された各構成部は、
図１（ｂ）に示されたものと同一であるから、その説明
を省略する。
ン型位相シフトマスク２２について説明する。上記シフ
トマスク２１（図２（ａ）参照）と、図２（ｂ）に示す
ハーフトーン型位相シフトマスク２２との相違点は、ハ
ーフトーン型位相シフトマスク２２が金属膜２０３を備
える点である。詳細には、透明基板１０１と、アモルフ
ァス誘電体膜２０２との間に、金属膜２０３を備えてい
る。また、上記ハーフトーン型シフトマスク２２は、実
施の形態１で説明したハーフトーン型位相シフトマスク
ブランクス１２（図１（ｂ）参照）のうち、アモルファ
ス誘電体膜１０２及び金属膜１０３をパターン化したも
のである。すなわち、アモルファス誘電体膜２０２及び
金属膜２０３は、実施の形態１（図１（ｂ）参照）のア
モルファス誘電体膜１０２及び金属膜１０３にそれぞれ
対応する。ここで、図２（ｂ）に示された各構成部は、
図１（ｂ）に示されたものと同一であるから、その説明
を省略する。
【００５４】次に、ハーフトーン型位相シフトマスクの
製造方法について説明する。先ず、図２（ａ）を参照し
て、ハーフトーン型位相シフトマスク２１の製造方法に
ついて説明する。透明基板１０１の一面上に、所定濃度
の水素原子を含有するアモルファス誘電体膜２０２を反
応性スパッタリング法により形成する。
製造方法について説明する。先ず、図２（ａ）を参照し
て、ハーフトーン型位相シフトマスク２１の製造方法に
ついて説明する。透明基板１０１の一面上に、所定濃度
の水素原子を含有するアモルファス誘電体膜２０２を反
応性スパッタリング法により形成する。
【００５５】次いで、アモルファス誘電体膜２０２の上
にレジスト膜（図示省略）を形成した後、このレジスト
膜に対して電子ビームを露光し、現像することによりレ
ジストパターンを形成する。ここで、電子ビームの露光
は、マスクを介して行う露光でもよく、マスクを用いな
い直接描画による露光でもよい。そして、このレジスト
パターンをマスクとして、アモルファス誘電体膜２０２
をエッチングした後、レジストパターンを除去すること
によって、図２（ａ）に示すハーフトーン型位相シフト
マスク２１を製造する。
にレジスト膜（図示省略）を形成した後、このレジスト
膜に対して電子ビームを露光し、現像することによりレ
ジストパターンを形成する。ここで、電子ビームの露光
は、マスクを介して行う露光でもよく、マスクを用いな
い直接描画による露光でもよい。そして、このレジスト
パターンをマスクとして、アモルファス誘電体膜２０２
をエッチングした後、レジストパターンを除去すること
によって、図２（ａ）に示すハーフトーン型位相シフト
マスク２１を製造する。
【００５６】また、上述のように水素原子を含有するア
モルファス誘電体２０２を形成するのではなく、透明基
板１０１上に水素原子を含有しないアモルファス誘電体
膜２０２を形成し、このアモルファス誘電体膜２０２を
温度２００〜５００℃（空気中）で熱処理した後、上述
のようにレジスト膜（図示省略）を形成するようにして
も、図２（ａ）に示すハーフトーン型位相シフトマスク
２１を製造することができる。
モルファス誘電体２０２を形成するのではなく、透明基
板１０１上に水素原子を含有しないアモルファス誘電体
膜２０２を形成し、このアモルファス誘電体膜２０２を
温度２００〜５００℃（空気中）で熱処理した後、上述
のようにレジスト膜（図示省略）を形成するようにして
も、図２（ａ）に示すハーフトーン型位相シフトマスク
２１を製造することができる。
【００５７】次に、図２（ｂ）を参照して、ハーフトー
ン型位相シフトマスク２２ｂの製造方法について説明す
る。先ず、透明基板１０１の一面上に金属膜２０３を反
応性スパッタリング法により形成する。次いで、金属膜
２０３の上に、水素を含有するアモルファス誘電体膜２
０２を反応性スパッタリング法により形成する。
ン型位相シフトマスク２２ｂの製造方法について説明す
る。先ず、透明基板１０１の一面上に金属膜２０３を反
応性スパッタリング法により形成する。次いで、金属膜
２０３の上に、水素を含有するアモルファス誘電体膜２
０２を反応性スパッタリング法により形成する。
【００５８】そして、アモルファス誘電体膜２０２の上
にレジスト膜（図示省略）を形成した後、このレジスト
膜に対して電子ビームを露光し、現像することによりレ
ジストパターンを形成する。ここで、電子ビームの露光
は、マスクを介して行う露光でもよく、マスクを用いな
い直接描画による露光でもよい。
にレジスト膜（図示省略）を形成した後、このレジスト
膜に対して電子ビームを露光し、現像することによりレ
ジストパターンを形成する。ここで、電子ビームの露光
は、マスクを介して行う露光でもよく、マスクを用いな
い直接描画による露光でもよい。
【００５９】続いて、このレジストパターンをマスクと
して、アモルファス誘電体膜２０２及び金属膜２０３を
エッチングした後、レジストパターンを除去することに
よって、図２（ｂ）に示すハーフトーン型位相シフトマ
スク２２を製造する。
して、アモルファス誘電体膜２０２及び金属膜２０３を
エッチングした後、レジストパターンを除去することに
よって、図２（ｂ）に示すハーフトーン型位相シフトマ
スク２２を製造する。
【００６０】また、上述の製造方法において、水素原子
を含有するアモルファス誘電体２０２を形成するのでは
なく、金属膜２０３上に水素原子を含有しないアモルフ
ァス誘電体膜２０２を形成し、このアモルファス誘電体
膜２０２を温度２００〜５００℃（空気中）で熱処理し
た後、上述のようにレジスト膜（図示省略）を形成する
ようにしても、図２（ｂ）に示すハーフトーン型位相シ
フトマスク２２を製造することができる。
を含有するアモルファス誘電体２０２を形成するのでは
なく、金属膜２０３上に水素原子を含有しないアモルフ
ァス誘電体膜２０２を形成し、このアモルファス誘電体
膜２０２を温度２００〜５００℃（空気中）で熱処理し
た後、上述のようにレジスト膜（図示省略）を形成する
ようにしても、図２（ｂ）に示すハーフトーン型位相シ
フトマスク２２を製造することができる。
【００６１】以上説明したように、本実施の形態２によ
るハーフトーン型位相シフトマスク及びその製造方法で
は、透明基板１０１上に、パターン形状を有し且つ水素
原子を含有するアモルファス誘電体膜２０２を形成し
た。実施の形態１で説明したように、アモルファス誘電
体膜２０２に水素原子を含有させることにより、誘電体
膜中のダングリングボンド（格子欠陥）が減少する。従
って、短波長の露光光に対して、高い透明性と高い耐照
射性を有するハーフトーン型位相シフトマスクを提供す
ることができる。
るハーフトーン型位相シフトマスク及びその製造方法で
は、透明基板１０１上に、パターン形状を有し且つ水素
原子を含有するアモルファス誘電体膜２０２を形成し
た。実施の形態１で説明したように、アモルファス誘電
体膜２０２に水素原子を含有させることにより、誘電体
膜中のダングリングボンド（格子欠陥）が減少する。従
って、短波長の露光光に対して、高い透明性と高い耐照
射性を有するハーフトーン型位相シフトマスクを提供す
ることができる。
【００６２】また、アモルファス誘電体膜２０２に水素
原子を含有させるのではなく、水素原子を含有しないア
モルファス誘電体膜２０２を熱処理することによって
も、誘電膜中に存在するダングリングボンドの数、すな
わち格子欠陥を低減できる。この場合も同様に、短波長
の露光光に対して高い透明性と高い耐照射性を有するハ
ーフトーン型位相シフトマスクが得られる。
原子を含有させるのではなく、水素原子を含有しないア
モルファス誘電体膜２０２を熱処理することによって
も、誘電膜中に存在するダングリングボンドの数、すな
わち格子欠陥を低減できる。この場合も同様に、短波長
の露光光に対して高い透明性と高い耐照射性を有するハ
ーフトーン型位相シフトマスクが得られる。
【００６３】また、透明基板１０１と、アモルファス誘
電体膜２０２との間に、金属膜２０３を介在させること
によって、当該シフトマスクの透過率を所望の透過率に
調整できる。また、半透明層にアモルファス誘電体膜２
０２を用いることによって、マスク面内において、均一
な透過率特性が得られる。
電体膜２０２との間に、金属膜２０３を介在させること
によって、当該シフトマスクの透過率を所望の透過率に
調整できる。また、半透明層にアモルファス誘電体膜２
０２を用いることによって、マスク面内において、均一
な透過率特性が得られる。
【００６４】また、本実施の形態２によるハーフトーン
型位相シフトマスクを用いて、基板上のレジスト膜に対
して、短波長（２５０ｎｍ以下）の露光光で露光するこ
とによって、解像力の優れたレジストパターンが得られ
る。
型位相シフトマスクを用いて、基板上のレジスト膜に対
して、短波長（２５０ｎｍ以下）の露光光で露光するこ
とによって、解像力の優れたレジストパターンが得られ
る。
【００６５】なお、本実施の形態２においては、アモル
ファス誘電体膜２０２及び金属膜２０３を反応性スパッ
タリング法により形成しているが、真空蒸着法やＣＶＤ
法に代表される他の成膜方法を用いて形成してもよい。
ファス誘電体膜２０２及び金属膜２０３を反応性スパッ
タリング法により形成しているが、真空蒸着法やＣＶＤ
法に代表される他の成膜方法を用いて形成してもよい。
【００６６】実施の形態３．本実施の形態３による製造
方法は、実施の形態１で説明したハーフトーン型位相シ
フトマスクブランクスの製造方法についての具体例であ
る。また、本実施の形態３における参照符号は、対応す
る実施の形態１（図１）での符号を用いている。
方法は、実施の形態１で説明したハーフトーン型位相シ
フトマスクブランクスの製造方法についての具体例であ
る。また、本実施の形態３における参照符号は、対応す
る実施の形態１（図１）での符号を用いている。
【００６７】先ず、第１の製造方法について説明する。
ＡｌとＳｉをターゲットとし、ＡｒにＯ2とＨ2を添加し
たガスを用いた反応性スパッタリング法により、透明基
板１０１としての石英基板の上に、水素原子を０．１ｍ
ｏｌ％含有し、アモルファス誘電体膜１０２としてのア
モルファス状態のＡｌＳｉxＯy膜を１００ｎｍ程度形成
することによって、ハーフトーン型位相シフトマスクブ
ランクスを製造した。
ＡｌとＳｉをターゲットとし、ＡｒにＯ2とＨ2を添加し
たガスを用いた反応性スパッタリング法により、透明基
板１０１としての石英基板の上に、水素原子を０．１ｍ
ｏｌ％含有し、アモルファス誘電体膜１０２としてのア
モルファス状態のＡｌＳｉxＯy膜を１００ｎｍ程度形成
することによって、ハーフトーン型位相シフトマスクブ
ランクスを製造した。
【００６８】次に、第２の製造方法について説明する。
先ず、ＡｌとＳｉをターゲットとし、ＡｒにＯ2を添加
したガスを用いた反応性スパッタリング法により、石英
基板１０１の上に、水素原子を含有しないアモルファス
状態のＡｌＳｉxＯy膜（１０２）を１００ｎｍ程度形成
する。
先ず、ＡｌとＳｉをターゲットとし、ＡｒにＯ2を添加
したガスを用いた反応性スパッタリング法により、石英
基板１０１の上に、水素原子を含有しないアモルファス
状態のＡｌＳｉxＯy膜（１０２）を１００ｎｍ程度形成
する。
【００６９】次いで、このＡｌＳｉxＯy膜（１０２）
を、空気中で温度が３００℃、処理時間が３時間の処理
条件で熱処理を行うことによって、ハーフトーン型位相
シフトマスクブランクスを製造した。
を、空気中で温度が３００℃、処理時間が３時間の処理
条件で熱処理を行うことによって、ハーフトーン型位相
シフトマスクブランクスを製造した。
【００７０】上記第１の製造方法で製造されたハーフト
ーン型位相シフトマスクブランクスは、Ｆ2レーザ（波
長１５７ｎｍ）に対しての透過率が４０％であり、優れ
た透明性を有していた。また、上記第２の製造方法で製
造されたハーフトーン型位相シフトマスクブランクスの
Ｆ2レーザ（波長１５７ｎｍ）に対する透過率は、３３
％であり、高い透明性を有していた。ここで、参考値と
して、水素を含有せず熱処理されていないアモルファス
誘電体膜を有するマスクブランクスの、Ｆ2レーザに対
する透過率は３０％であった。また、両方のマスクブラ
ンクスは、Ｆ2レーザ以外の短波長（１０ｎｍ〜２００
ｎｍ）の露光光に対しても、高い透明性が得られること
を確認した。
ーン型位相シフトマスクブランクスは、Ｆ2レーザ（波
長１５７ｎｍ）に対しての透過率が４０％であり、優れ
た透明性を有していた。また、上記第２の製造方法で製
造されたハーフトーン型位相シフトマスクブランクスの
Ｆ2レーザ（波長１５７ｎｍ）に対する透過率は、３３
％であり、高い透明性を有していた。ここで、参考値と
して、水素を含有せず熱処理されていないアモルファス
誘電体膜を有するマスクブランクスの、Ｆ2レーザに対
する透過率は３０％であった。また、両方のマスクブラ
ンクスは、Ｆ2レーザ以外の短波長（１０ｎｍ〜２００
ｎｍ）の露光光に対しても、高い透明性が得られること
を確認した。
【００７１】また、上述のようにアモルファス誘電体膜
（ＡｌＳｉxＯy膜）１０２に水素原子を含有させること
によって、非結合のＳｉの割合が減少し、Ｓｉ−Ｈ結合
の割合が増加したことを確認した。また、水素原子を含
有していないアモルファス誘電体膜１０２を熱処理する
場合も、同様の結果が得られた。
（ＡｌＳｉxＯy膜）１０２に水素原子を含有させること
によって、非結合のＳｉの割合が減少し、Ｓｉ−Ｈ結合
の割合が増加したことを確認した。また、水素原子を含
有していないアモルファス誘電体膜１０２を熱処理する
場合も、同様の結果が得られた。
【００７２】また、第１の製造方法及び第２の製造方法
によって製造されたハーフトーン型位相シフトマスクブ
ランクスに、Ｆ2レーザを長時間照射したが、透過率に
変化はなく、アモルファス誘電体膜（ＡｌＳｉxＯy膜）
１０２の劣化がないことを確認した。
によって製造されたハーフトーン型位相シフトマスクブ
ランクスに、Ｆ2レーザを長時間照射したが、透過率に
変化はなく、アモルファス誘電体膜（ＡｌＳｉxＯy膜）
１０２の劣化がないことを確認した。
【００７３】従って、短波長の露光光に対して、透明性
および耐照射性に優れたハーフトーン型位相シフトマス
クブランクスが得られた。
および耐照射性に優れたハーフトーン型位相シフトマス
クブランクスが得られた。
【００７４】また、石英基板１０１とＡｌＳｉxＯy（１
０２）との間に、透過率調整用の金属膜１０３としての
Ｃｒ膜を介在させることにより、所望の透過率を有する
ハーフトーン型位相シフトマスクブランクスを提供する
ことができる。
０２）との間に、透過率調整用の金属膜１０３としての
Ｃｒ膜を介在させることにより、所望の透過率を有する
ハーフトーン型位相シフトマスクブランクスを提供する
ことができる。
【００７５】なお、本実施の形態３においては、アモル
ファス誘電体膜１０２としてＡｌＳｉxＯyを用いたが、
ＡｌＯxＮy、ＳｉＯx、ＡｌＯx、ＺｒＯx、ＷＯx、Ｍｏ
Ｏx、ＴａＯx、ＭｇＯxを用いてもよい。また、金属膜
１０３として、Ｃｒ膜以外に、Ａｌ膜、Ｗ膜、Ｔａ膜を
用いてもよい。また、アモルファス誘電体膜の形成方法
として、上記反応性スパッタリング法以外に、真空蒸着
法やＣＶＤ法に代表される他の成膜方法を用いてもよ
い。
ファス誘電体膜１０２としてＡｌＳｉxＯyを用いたが、
ＡｌＯxＮy、ＳｉＯx、ＡｌＯx、ＺｒＯx、ＷＯx、Ｍｏ
Ｏx、ＴａＯx、ＭｇＯxを用いてもよい。また、金属膜
１０３として、Ｃｒ膜以外に、Ａｌ膜、Ｗ膜、Ｔａ膜を
用いてもよい。また、アモルファス誘電体膜の形成方法
として、上記反応性スパッタリング法以外に、真空蒸着
法やＣＶＤ法に代表される他の成膜方法を用いてもよ
い。
【００７６】実施の形態４．本実施の形態４は、実施の
形態２で説明したハーフトーン型位相シフトマスクブラ
ンクスの製造方法についての具体例である。また、本実
施の形態４における参照符号は、対応する実施の形態２
（図２（ｂ））での符号を用いている。
形態２で説明したハーフトーン型位相シフトマスクブラ
ンクスの製造方法についての具体例である。また、本実
施の形態４における参照符号は、対応する実施の形態２
（図２（ｂ））での符号を用いている。
【００７７】先ず、Ｃｒをターゲットとし、Ａｒガスを
用いた反応性スパッタリング法により、透明基板１０１
としての石英基板の上に、金属膜２０３としてのＣｒ膜
を１０ｎｍ程度形成する。
用いた反応性スパッタリング法により、透明基板１０１
としての石英基板の上に、金属膜２０３としてのＣｒ膜
を１０ｎｍ程度形成する。
【００７８】次に、Ｓｉをターゲットとし、ＡｒにＯ2
とＨ2を添加したガスを用いた反応性スパッタリング法
により、Ｃｒ膜２０３の上に、水素原子を０．１ｍｏｌ
％含有し、アモルファス誘電体膜２０２としてのアモル
ファス状態のＳｉＯx膜を９０ｎｍ程度形成することに
よって、ハーフトーン型位相シフトマスクブランクスが
得られた。
とＨ2を添加したガスを用いた反応性スパッタリング法
により、Ｃｒ膜２０３の上に、水素原子を０．１ｍｏｌ
％含有し、アモルファス誘電体膜２０２としてのアモル
ファス状態のＳｉＯx膜を９０ｎｍ程度形成することに
よって、ハーフトーン型位相シフトマスクブランクスが
得られた。
【００７９】そして、このマスクブランクス上（ＳｉＯ
x膜上）にレジスト膜を形成した後、このレジスト膜に
対して電子ビームを露光し、現像することによりレジス
トパターンを形成する。ここで、電子ビームの露光は、
マスクを介して行う露光でもよく、マスクを用いない直
接描画による露光でもよい。
x膜上）にレジスト膜を形成した後、このレジスト膜に
対して電子ビームを露光し、現像することによりレジス
トパターンを形成する。ここで、電子ビームの露光は、
マスクを介して行う露光でもよく、マスクを用いない直
接描画による露光でもよい。
【００８０】次に、このレジストパターンをマスクとし
て、ＳｉＯx膜（２０２）とＣｒ膜２０３をエッチング
することにより、ハーフトーン型位相シフトマスク（図
２（ｂ）参照）を製造した。
て、ＳｉＯx膜（２０２）とＣｒ膜２０３をエッチング
することにより、ハーフトーン型位相シフトマスク（図
２（ｂ）参照）を製造した。
【００８１】以上の製造方法で製造されたハーフトーン
型位相シフトマスクは、Ｆ2レーザ（波長１５７ｎｍ）
に対しての透過率が６％であり、優れた透明性を有して
いた。また、上記マスクの位相差は１８０度であった。
また、長時間Ｆ２レーザの露光を行ったが、ハーフトー
ン型位相シフトマスクの劣化、例えば透過率や位相差の
変化等がないことを確認した。従って、短波長の露光光
に対して、優れた透明性及び優れた耐照射性を有するハ
ーフトーン型位相シフトマスクが得られた。
型位相シフトマスクは、Ｆ2レーザ（波長１５７ｎｍ）
に対しての透過率が６％であり、優れた透明性を有して
いた。また、上記マスクの位相差は１８０度であった。
また、長時間Ｆ２レーザの露光を行ったが、ハーフトー
ン型位相シフトマスクの劣化、例えば透過率や位相差の
変化等がないことを確認した。従って、短波長の露光光
に対して、優れた透明性及び優れた耐照射性を有するハ
ーフトーン型位相シフトマスクが得られた。
【００８２】そして、このマスクを用いて、基板上のレ
ジスト膜に対して、口径０．１３μｍのホールのレジス
トパターンをＦ2レーザ露光装置によって転写した。詳
細には、上記マスクに１×１０8パルスのＦ2レーザ光を
照射した後、再度そのマスクを用いて、基板上のレジス
ト膜に対してＦ2レーザ光で露光した。ここで、パター
ン露光は、開口数（ＮＡ）が０．６０で、光源外径
（σ）が０．３の露光条件で行った。その結果、転写さ
れたレジストパターンの寸法変動は１ｎｍ以下であっ
た。従って、本実施の形態４で得られたハーフトーン型
位相シフトマスクを用いることにより、解像力の高いレ
ジストパターンを形成することができた。また、このレ
ジストパターンの形成方法を用いることにより、半導体
装置の歩留まりを向上させることができる。
ジスト膜に対して、口径０．１３μｍのホールのレジス
トパターンをＦ2レーザ露光装置によって転写した。詳
細には、上記マスクに１×１０8パルスのＦ2レーザ光を
照射した後、再度そのマスクを用いて、基板上のレジス
ト膜に対してＦ2レーザ光で露光した。ここで、パター
ン露光は、開口数（ＮＡ）が０．６０で、光源外径
（σ）が０．３の露光条件で行った。その結果、転写さ
れたレジストパターンの寸法変動は１ｎｍ以下であっ
た。従って、本実施の形態４で得られたハーフトーン型
位相シフトマスクを用いることにより、解像力の高いレ
ジストパターンを形成することができた。また、このレ
ジストパターンの形成方法を用いることにより、半導体
装置の歩留まりを向上させることができる。
【００８３】なお、本実施の形態４では、アモルファス
誘電体膜２０２としてＳｉＯx膜を用いたが、ＡｌＯxＮ
y、ＡｌＯx、ＺｒＯx、ＷＯx、ＭｏＯx、ＴａＯx、Ｍｇ
Ｏxを用いてもよい。また、水素原子の含有濃度は、２
ｍｏｌ％以下であればよい。
誘電体膜２０２としてＳｉＯx膜を用いたが、ＡｌＯxＮ
y、ＡｌＯx、ＺｒＯx、ＷＯx、ＭｏＯx、ＴａＯx、Ｍｇ
Ｏxを用いてもよい。また、水素原子の含有濃度は、２
ｍｏｌ％以下であればよい。
【００８４】また、金属膜２０３としてＣｒ膜を用いた
が、Ａｌ膜、Ｗ膜、Ｔａ膜を用いてもよい。また、金属
膜２０３の膜厚を調整することによって、上記Ｆ2レー
ザ以外の露光光、例えばＡｒＦエキシマレーザやＫｒＦ
エキシマレーザ等の露光光に対応することができる。
が、Ａｌ膜、Ｗ膜、Ｔａ膜を用いてもよい。また、金属
膜２０３の膜厚を調整することによって、上記Ｆ2レー
ザ以外の露光光、例えばＡｒＦエキシマレーザやＫｒＦ
エキシマレーザ等の露光光に対応することができる。
【００８５】また、アモルファス誘電体膜２０２及び金
属膜２０３の形成方法として、上記反応性スパッタリン
グ法以外に、真空蒸着法やＣＶＤ法に代表される他の成
膜方法を用いてもよい。
属膜２０３の形成方法として、上記反応性スパッタリン
グ法以外に、真空蒸着法やＣＶＤ法に代表される他の成
膜方法を用いてもよい。
【００８６】実施の形態５．本実施の形態５は、実施の
形態２で説明したハーフトーン型位相シフトマスクブラ
ンクスの製造方法についての具体例である。また、本実
施の形態５における参照符号は、対応する実施の形態２
（図２（ａ）参照）での符号を用いている。
形態２で説明したハーフトーン型位相シフトマスクブラ
ンクスの製造方法についての具体例である。また、本実
施の形態５における参照符号は、対応する実施の形態２
（図２（ａ）参照）での符号を用いている。
【００８７】先ず、Ａｌをターゲットとし、ＡｒにＯ2
とＮ2を添加したガスを用いた反応性スパッタリング法
により、石英基板１０１の上に、水素原子を含有しない
アモルファス状態のＡｌＯxＮy膜（２０２）を８０ｎｍ
程度形成する。
とＮ2を添加したガスを用いた反応性スパッタリング法
により、石英基板１０１の上に、水素原子を含有しない
アモルファス状態のＡｌＯxＮy膜（２０２）を８０ｎｍ
程度形成する。
【００８８】次いで、このＡｌＯxＮy膜（２０２）を、
空気中で温度が３５０℃、時間が２時間の処理条件で熱
処理を行うことによって、ハーフトーン型位相シフトマ
スクブランクスが得られた。
空気中で温度が３５０℃、時間が２時間の処理条件で熱
処理を行うことによって、ハーフトーン型位相シフトマ
スクブランクスが得られた。
【００８９】そして、このマスクブランクス上（ＡｌＯ
xＮy膜上）にレジスト膜を形成した後、このレジスト膜
に対して電子ビームを露光し、現像することによりレジ
ストパターンを形成する。ここで、電子ビームの露光
は、マスクを介して行う露光でもよく、マスクを用いな
い直接描画による露光でもよい。
xＮy膜上）にレジスト膜を形成した後、このレジスト膜
に対して電子ビームを露光し、現像することによりレジ
ストパターンを形成する。ここで、電子ビームの露光
は、マスクを介して行う露光でもよく、マスクを用いな
い直接描画による露光でもよい。
【００９０】次に、このレジストパターンをマスクとし
て、ＡｌＯxＮy膜（２０２）をエッチングすることによ
り、ハーフトーン型位相シフトマスク（図２（ａ）参
照）を製造した。
て、ＡｌＯxＮy膜（２０２）をエッチングすることによ
り、ハーフトーン型位相シフトマスク（図２（ａ）参
照）を製造した。
【００９１】以上の製造方法で製造されたハーフトーン
型位相シフトマスクは、Ｆ2レーザ（波長１５７ｎｍ）
に対しての透過率が５％であり、優れた透明性を有して
いた。また、上記マスクの位相差は１８０度であった。
また、長時間Ｆ２レーザの露光を行ったが、ハーフトー
ン型位相シフトマスクの劣化、例えば透過率や位相差の
変化等がないことを確認した。
型位相シフトマスクは、Ｆ2レーザ（波長１５７ｎｍ）
に対しての透過率が５％であり、優れた透明性を有して
いた。また、上記マスクの位相差は１８０度であった。
また、長時間Ｆ２レーザの露光を行ったが、ハーフトー
ン型位相シフトマスクの劣化、例えば透過率や位相差の
変化等がないことを確認した。
【００９２】そして、このマスクを用いて、基板上のレ
ジスト膜に対して、線幅０．１３μｍの孤立ラインのレ
ジストパターンをＦ2レーザ露光装置によって転写し
た。詳細には、上記マスクに１×１０8パルスのＦ2レー
ザ光を照射した後、そのマスクを用いて、基板上のレジ
スト膜に対してＦ2レーザ光で露光した。ここで、パタ
ーンの露光は、開口数（ＮＡ）が０．６０、２／３輪帯
照明の露光条件で行った。上記転写されたレジストパタ
ーンの寸法変動は１ｎｍ以下であった。従って、本実施
の形態５で製造されたハーフトーン型位相シフトマスク
を用いることにより、解像力の高いレジストパターンを
形成することができた。また、このレジストパターンの
形成方法を用いることにより、半導体装置の歩留まりを
向上させることができる。
ジスト膜に対して、線幅０．１３μｍの孤立ラインのレ
ジストパターンをＦ2レーザ露光装置によって転写し
た。詳細には、上記マスクに１×１０8パルスのＦ2レー
ザ光を照射した後、そのマスクを用いて、基板上のレジ
スト膜に対してＦ2レーザ光で露光した。ここで、パタ
ーンの露光は、開口数（ＮＡ）が０．６０、２／３輪帯
照明の露光条件で行った。上記転写されたレジストパタ
ーンの寸法変動は１ｎｍ以下であった。従って、本実施
の形態５で製造されたハーフトーン型位相シフトマスク
を用いることにより、解像力の高いレジストパターンを
形成することができた。また、このレジストパターンの
形成方法を用いることにより、半導体装置の歩留まりを
向上させることができる。
【００９３】なお、本実施の形態では、アモルファス誘
電体膜２０２としてＡｌＯxＮy膜を用いたが、Ｓｉ
Ｏx、ＡｌＯx、ＺｒＯx、ＷＯx、ＭｏＯx、ＴａＯx、Ｍ
ｇＯxを用いてもよい。また、水素原子の含有濃度は、
２ｍｏｌ％以下であればよい。
電体膜２０２としてＡｌＯxＮy膜を用いたが、Ｓｉ
Ｏx、ＡｌＯx、ＺｒＯx、ＷＯx、ＭｏＯx、ＴａＯx、Ｍ
ｇＯxを用いてもよい。また、水素原子の含有濃度は、
２ｍｏｌ％以下であればよい。
【００９４】また、石英基板１０１とＡｌＯxＮy膜（２
０２）との間に、例えばＣｒ膜等の金属膜を形成して透
過率を調整することによって、上記Ｆ2レーザ以外の露
光光、例えばＡｒＦエキシマレーザやＫｒＦエキシマレ
ーザ等の露光光に対応することができる。
０２）との間に、例えばＣｒ膜等の金属膜を形成して透
過率を調整することによって、上記Ｆ2レーザ以外の露
光光、例えばＡｒＦエキシマレーザやＫｒＦエキシマレ
ーザ等の露光光に対応することができる。
【００９５】また、アモルファス誘電体膜の形成方法と
して、上記反応性スパッタリング法以外に、真空蒸着法
やＣＶＤ法に代表される他の成膜方法を用いてもよい。
して、上記反応性スパッタリング法以外に、真空蒸着法
やＣＶＤ法に代表される他の成膜方法を用いてもよい。
【００９６】
【発明の効果】本発明によれば、透明基板上に、所定濃
度の水素原子を含有するアモルファス誘電体膜を形成す
ることによって製造されたハーフトーン型位相シフトマ
スクブランクス、及びこのハーフトーン型位相シフトマ
スクブランクスをパターン化して製造されたハーフトー
ン型位相シフトマスクは、波長が２５０ｎｍ以下の露光
光に対して高い透明性と高い耐照射性を有している。
度の水素原子を含有するアモルファス誘電体膜を形成す
ることによって製造されたハーフトーン型位相シフトマ
スクブランクス、及びこのハーフトーン型位相シフトマ
スクブランクスをパターン化して製造されたハーフトー
ン型位相シフトマスクは、波長が２５０ｎｍ以下の露光
光に対して高い透明性と高い耐照射性を有している。
【００９７】また、透明基板とアモルファス誘電体膜と
の間に金属膜を介在させることによって、ハーフトーン
型位相シフトマスクブランクスまたはハーフトーン型位
相シフトマスクブランクスの露光光の透過率を調整する
ことができる。
の間に金属膜を介在させることによって、ハーフトーン
型位相シフトマスクブランクスまたはハーフトーン型位
相シフトマスクブランクスの露光光の透過率を調整する
ことができる。
【図１】 本発明の実施の形態１によるハーフトーン型
位相シフトマスクブランクス及びその製造方法を説明す
るための断面図である。
位相シフトマスクブランクス及びその製造方法を説明す
るための断面図である。
【図２】 本発明の実施の形態２によるハーフトーン型
位相シフトマスク及びその製造方法を説明するための断
面図である。
位相シフトマスク及びその製造方法を説明するための断
面図である。
【図３】 従来のハーフトーン型位相シフトマスクの透
過率または位相角が変動した場合の、焦点深度、寸法、
ベストフォーカス位置の変化を説明するための図であ
る。
過率または位相角が変動した場合の、焦点深度、寸法、
ベストフォーカス位置の変化を説明するための図であ
る。
１１，１２ ハーフトーン型位相シフトマスクブランク
ス、２１，２２ ハーフトーン型位相シフトマスク、１
０１ 透明基板（石英基板）、１０２ アモルファス誘
電体膜、１０３ 金属膜、２０２ アモルファス誘電体
膜（ＳｉＯx膜、ＡｌＯxＮy膜）、２０３ 金属膜（Ｃ
ｒ膜）。
ス、２１，２２ ハーフトーン型位相シフトマスク、１
０１ 透明基板（石英基板）、１０２ アモルファス誘
電体膜、１０３ 金属膜、２０２ アモルファス誘電体
膜（ＳｉＯx膜、ＡｌＯxＮy膜）、２０３ 金属膜（Ｃ
ｒ膜）。
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 21/027 Ｈ０１Ｌ 21/30 ５０２Ｐ ５２８ Ｆターム(参考） 2H095 BA07 BB03 BB10 BB31 BC01 BC08 BC24 2H097 CA13 CA16 FA01 JA02 LA10 5F046 BA08 CA03 CA04 CB17 (54)【発明の名称】 ハーフトーン型位相シフトマスクブランクス及びその製造方法、ハーフトーン型位相シフトマス ク及びその製造方法、ハーフトーン型位相シフトマスクを用いたレジストパターン形成方法、並 びに半導体装置の製造方法。
Claims (19)
- 【請求項１】 透明基板と、 前記透明基板の一面上に形成され、所定の濃度の水素原
子を含有するアモルファス誘電体膜と、 を備えることを特徴とするハーフトーン型位相シフトマ
スクブランクス。 - 【請求項２】 透明基板と、 前記透明基板の一面上に形成され、熱処理されたアモル
ファス誘電体膜と、を備えることを特徴とするハーフト
ーン型位相シフトマスクブランクス。 - 【請求項３】 請求項１に記載のマスクブランクスにお
いて、 前記アモルファス誘電体膜に含有された前記水素原子の
濃度が、２ｍｏｌ％以下であることを特徴とするハーフ
トーン型位相シフトマスクブランクス。 - 【請求項４】 請求項１または２に記載のマスクブラン
クスにおいて、 前記アモルファス誘電体膜は、ＡｌＳｉxＯy、ＡｌＯx
Ｎy、ＳｉＯx、ＡｌＯx、ＺｒＯx、ＷＯx、ＭｏＯx、Ｔ
ａＯx、ＭｇＯxの何れかを含むことを特徴とするハーフ
トーン型位相シフトマスクブランクス。 - 【請求項５】 請求項１または２に記載のマスクブラン
クスにおいて、 前記透明基板と、前記アモルファス誘電体膜との間に、
金属膜を更に備えることを特徴とするハーフトーン型位
相シフトマスクブランクス。 - 【請求項６】 請求項５に記載のマスクブランクスにお
いて、 前記金属膜が、Ｃｒ、Ａｌ、Ｗ、Ｔａの何れかであるこ
とを特徴とするハーフトーン型位相シフトマスクブラン
クス。 - 【請求項７】 透明基板の一面上に、所定の濃度の水素
原子を含有するアモルファス誘電体膜を形成する工程を
含むことを特徴とするハーフトーン型位相シフトマスク
ブランクスの製造方法。 - 【請求項８】 透明基板の一面上にアモルファス誘電体
膜を形成する工程と、 前記アモルファス誘電体膜を２００〜５００℃で熱処理
する工程と、 を含むことを特徴とするハーフトーン型位相シフトマス
クブランクスの製造方法。 - 【請求項９】 透明基板の一面上に金属膜を形成する工
程と、 前記金属膜上に、所定の濃度の水素原子を含有するアモ
ルファス誘電体膜を形成する工程と、 を含むことを特徴とするハーフトーン型位相シフトマス
クブランクスの製造方法。 - 【請求項１０】 透明基板の一面上に金属膜を形成する
工程と、 前記金属膜上にアモルファス誘電体膜を形成する工程
と、 前記アモルファス誘電体膜を２００〜５００℃で熱処理
する工程と、 を含むことを特徴とするハーフトーン型位相シフトマス
クブランクスの製造方法。 - 【請求項１１】 請求項１から６に記載のハーフトーン
型位相シフトマスクブランクスにおける前記アモルファ
ス誘電体膜及び前記金属膜を、パターン化したことを特
徴とするハーフトーン型位相シフトマスク。 - 【請求項１２】 透明基板の一面上に、所定の濃度の水
素原子を含有するアモルファス誘電体膜を形成する工程
と、 前記アモルファス誘電体膜の上にレジスト膜を形成した
後、電子ビームの露光によりレジストパターンを形成す
る工程と、 前記レジストパターンをマスクとして、前記アモルファ
ス誘電体膜をエッチングする工程と、 を含むことを特徴とするハーフトーン型位相シフトマス
クの製造方法。 - 【請求項１３】 透明基板の一面上にアモルファス誘電
体膜を形成する工程と、 前記アモルファス誘電体膜を２００〜５００℃で熱処理
する工程と、 前記アモルファス誘電体膜の上にレジスト膜を形成した
後、電子ビームの露光によりレジストパターンを形成す
る工程と、 前記レジストパターンをマスクとして、前記アモルファ
ス誘電体膜をエッチングする工程と、 を含むことを特徴とするハーフトーン型位相シフトマス
クの製造方法。 - 【請求項１４】 透明基板の一面上に金属膜を形成する
工程と、 前記金属膜上に、所定の濃度の水素原子を含有するアモ
ルファス誘電体膜を形成する工程と、 前記アモルファス誘電体膜の上にレジスト膜を形成した
後、電子ビームの露光によりレジストパターンを形成す
る工程と、 前記レジストパターンをマスクとして、前記アモルファ
ス誘電体膜をエッチングする工程と、 を含むことを特徴とするハーフトーン型位相シフトマス
クの製造方法。 - 【請求項１５】 透明基板の一面上に金属膜を形成する
工程と、 前記金属膜上にアモルファス誘電体膜を形成する工程
と、 前記アモルファス誘電体膜を２００〜５００℃で熱処理
する工程と、 前記アモルファス誘電体膜の上にレジスト膜を形成した
後、電子ビームの露光によりレジストパターンを形成す
る工程と、 前記レジストパターンをマスクとして、前記アモルファ
ス誘電体膜をエッチングする工程と、 を含むことを特徴とするハーフトーン型位相シフトマス
クの製造方法。 - 【請求項１６】 基板上のレジスト膜に対して、請求項
１１に記載のハーフトーン型位相シフトマスクを用いて
露光する露光工程を含むことを特徴とするレジストパタ
ーン形成方法。 - 【請求項１７】 請求項１６に記載のレジストパターン
形成方法において、前記露光工程では、波長が２５０ｎ
ｍ以下の光源を用いて露光することを特徴とするレジス
トパターン形成方法。 - 【請求項１８】 請求項１７に記載のレジストパターン
形成方法において、前記露光工程では、前記光源とし
て、ＫｒＦエキシマレーザ、ＡｒＦエキシマレーザ、Ｆ
2レーザの何れかを用いることを特徴とするレジストパ
ターン形成方法。 - 【請求項１９】 請求項１６から１８の何れかに記載の
レジストパターン形成方法によりレジストパターンを形
成する工程を含むことを特徴とする半導体装置の製造方
法。
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| JP2000273999A JP2002082423A (ja) | 2000-09-08 | 2000-09-08 | ハーフトーン型位相シフトマスクブランクス及びその製造方法、ハーフトーン型位相シフトマスク及びその製造方法、ハーフトーン型位相シフトマスクを用いたレジストパターン形成方法、並びに半導体装置の製造方法。 |
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| JP2000273999A Pending JP2002082423A (ja) | 2000-09-08 | 2000-09-08 | ハーフトーン型位相シフトマスクブランクス及びその製造方法、ハーフトーン型位相シフトマスク及びその製造方法、ハーフトーン型位相シフトマスクを用いたレジストパターン形成方法、並びに半導体装置の製造方法。 |
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