JP2002169265A - フォトマスクブランクス及びフォトマスクブランクスの製造方法 - Google Patents
フォトマスクブランクス及びフォトマスクブランクスの製造方法Info
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- G03F1/50—Mask blanks not covered by G03F1/20 - G03F1/34; Preparation thereof
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
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- G03F1/32—Attenuating PSM [att-PSM], e.g. halftone PSM or PSM having semi-transparent phase shift portion; Preparation thereof
Abstract
(57)【要約】
【課題】 膜応力による基板の反りの低減（膜応力の緩
和）や膜の密度や緻密性の向上を図ることができるフォ
トマスクブランクスの製造方法等を提供する。 【解決手段】 透明基板上へ遮光膜あるいは光半透過膜
を形成するフォトマスクブランクスの製造方法におい
て、前記遮光膜あるいは光半透過膜をスパッタ法によっ
て基板６上へ成膜すると同時に、成膜室内に別途具備し
たイオン生成器（以下、イオン源１１）にて生成せしめ
たイオンを基板６上に堆積中の膜材料に照射することに
よって、遮光膜あるいは光半透過膜を形成することを特
徴とする。
和）や膜の密度や緻密性の向上を図ることができるフォ
トマスクブランクスの製造方法等を提供する。 【解決手段】 透明基板上へ遮光膜あるいは光半透過膜
を形成するフォトマスクブランクスの製造方法におい
て、前記遮光膜あるいは光半透過膜をスパッタ法によっ
て基板６上へ成膜すると同時に、成膜室内に別途具備し
たイオン生成器（以下、イオン源１１）にて生成せしめ
たイオンを基板６上に堆積中の膜材料に照射することに
よって、遮光膜あるいは光半透過膜を形成することを特
徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路等
の製造に際して使用されるフォトマスク、その素材とし
てのフォトマスクブランクス及びその製造方法等に関す
る。
の製造に際して使用されるフォトマスク、その素材とし
てのフォトマスクブランクス及びその製造方法等に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】半導体素子、ＩＣ、ＬＳＩ等の半導体製
造において、半導体ウェハに微細パターンを転写する際
に使用されるフォトマスクの製造工程としては、通常、
合成石英ガラス等を精密研磨して得られる透明基板上
へ、スパッタリング等によって遮光膜あるいは半透過膜
などの膜を成膜する成膜工程、遮光膜などの膜上にレジ
スト膜をスピンコーティング法等により塗布するレジス
ト塗布工程、レジスト表面に電子線あるいはレーザ等を
照射してレジスト膜を選択的に露光する露光工程（描画
工程）、露光されたレジスト膜を所定の現像液で現像し
てレジストパターンを形成する現像工程、レジストパタ
ーンをマスクとして遮光膜などの膜のエッチングを行
い、所定の遮光膜パターン等を得るエッチング工程等を
経て行われる。この場合、成膜工程で得られた基板を一
般にフォトマスクブランクスと呼んでいる。ここで、遮
光膜の成膜工程においては、通常生産性の観点から、Ｄ
Ｃマグネトロンスパッタリング装置により、クロムター
ゲット等を用いた通常のＤＣマグネトロンスパッタ法、
もしくは窒素、酸素などのガスのうち少なくとも一種類
もしくは数種類のガスを導入することによって薄膜を形
成する反応性スパッタ法により作製している。
造において、半導体ウェハに微細パターンを転写する際
に使用されるフォトマスクの製造工程としては、通常、
合成石英ガラス等を精密研磨して得られる透明基板上
へ、スパッタリング等によって遮光膜あるいは半透過膜
などの膜を成膜する成膜工程、遮光膜などの膜上にレジ
スト膜をスピンコーティング法等により塗布するレジス
ト塗布工程、レジスト表面に電子線あるいはレーザ等を
照射してレジスト膜を選択的に露光する露光工程（描画
工程）、露光されたレジスト膜を所定の現像液で現像し
てレジストパターンを形成する現像工程、レジストパタ
ーンをマスクとして遮光膜などの膜のエッチングを行
い、所定の遮光膜パターン等を得るエッチング工程等を
経て行われる。この場合、成膜工程で得られた基板を一
般にフォトマスクブランクスと呼んでいる。ここで、遮
光膜の成膜工程においては、通常生産性の観点から、Ｄ
Ｃマグネトロンスパッタリング装置により、クロムター
ゲット等を用いた通常のＤＣマグネトロンスパッタ法、
もしくは窒素、酸素などのガスのうち少なくとも一種類
もしくは数種類のガスを導入することによって薄膜を形
成する反応性スパッタ法により作製している。
【０００３】通常、光強度変調を利用することによって
パターン転写を行うフォトマスクの原板、すなわちバイ
ナリ型のフォトマスクブランクスには、遮光膜としてク
ロムもしくはクロム化合物が用いられており、遮光膜を
基板上へ成膜する方法としては、主にスパッタリング法
が適用されている。しかしながら、一般にスパッタリン
グ法によってクロム膜などの遮光膜を成膜した場合、遮
光膜は引っ張り応力を示し、これによって下地の透明基
板も含めたフォトマスクブランクス自体が反ってしま
い、露光時の焦点深度不足や設計不良を起こす可能性が
高くなるため、フォトマスクブランクスとしての品質の
低下につながってしまう。ここで、基板の反り量はＴＲ
ＯＰＥＬ社製ＦＭ２００などの光学干渉方式による平面
度測定器によって基板を測定し、このときの基板の平均
面からの最高点と最低点における高さの差（Ｐ−Ｖ値）
について成膜前後について測定を行い、成膜前後におけ
るＰ−Ｖ値の差分によって、成膜によって生じる基板の
反り量を定義する。つまり、（成膜後の基板の反り量）
−（成膜前の基板の反り量）＝（成膜によって生じる基
板の反り量）と定義する。遮光膜の応力低減方法として
は、スパッタ成膜中に基板側にバイアスを印加すること
によってプラズマ中に存在するイオンを与える方法があ
る。しかしながら、フォトマスクブランクスのように比
較的大きな成膜面積で、しかも基板がガラスのような誘
電体の場合、面内で均一な効果を得ることが難しい。
パターン転写を行うフォトマスクの原板、すなわちバイ
ナリ型のフォトマスクブランクスには、遮光膜としてク
ロムもしくはクロム化合物が用いられており、遮光膜を
基板上へ成膜する方法としては、主にスパッタリング法
が適用されている。しかしながら、一般にスパッタリン
グ法によってクロム膜などの遮光膜を成膜した場合、遮
光膜は引っ張り応力を示し、これによって下地の透明基
板も含めたフォトマスクブランクス自体が反ってしま
い、露光時の焦点深度不足や設計不良を起こす可能性が
高くなるため、フォトマスクブランクスとしての品質の
低下につながってしまう。ここで、基板の反り量はＴＲ
ＯＰＥＬ社製ＦＭ２００などの光学干渉方式による平面
度測定器によって基板を測定し、このときの基板の平均
面からの最高点と最低点における高さの差（Ｐ−Ｖ値）
について成膜前後について測定を行い、成膜前後におけ
るＰ−Ｖ値の差分によって、成膜によって生じる基板の
反り量を定義する。つまり、（成膜後の基板の反り量）
−（成膜前の基板の反り量）＝（成膜によって生じる基
板の反り量）と定義する。遮光膜の応力低減方法として
は、スパッタ成膜中に基板側にバイアスを印加すること
によってプラズマ中に存在するイオンを与える方法があ
る。しかしながら、フォトマスクブランクスのように比
較的大きな成膜面積で、しかも基板がガラスのような誘
電体の場合、面内で均一な効果を得ることが難しい。
【０００４】一方、遮光膜としてクロム化合物薄膜、あ
るいは光半透過膜（位相シフタ膜）としてＭｏＳｉＮ、
ＭｏＳｉＯＮ、ＳｉＯＮ、ＳｉＮなどの化合物薄膜を成
膜する場合、通常ＤＣマグネトロンスパッタリングなど
の反応性スパッタ法により作製するが、成膜時にターゲ
ット表面にも化合物が堆積してしまい放電が不安定にな
る（その結果異常放電によりがパーティクルが発生す
る）ため、フォトマスクブランクスに欠陥等が生じやす
いという問題がある。さらに、反応性スパッタ法は、通
常の非反応性ＤＣマグネトロンスパッタ法に比べ、成膜
速度が遅いため生産性が悪いといった問題も生じる。Ｄ
Ｃマグネトロンスパッタ法の代わりに、ＲＦマグネトロ
ンスパッタ法によって化合物ターゲットを用いて成膜し
た場合、成膜時のプラズマの広がりがＤＣマグネトロン
スパッタ法に比べ大きくなるため、チャンバ内部に膜が
堆積しやすく、結果としてパーティクルの発生源とな
り、フォトマスクブランクスに欠陥を生じさせやすいと
いった問題がある。
るいは光半透過膜（位相シフタ膜）としてＭｏＳｉＮ、
ＭｏＳｉＯＮ、ＳｉＯＮ、ＳｉＮなどの化合物薄膜を成
膜する場合、通常ＤＣマグネトロンスパッタリングなど
の反応性スパッタ法により作製するが、成膜時にターゲ
ット表面にも化合物が堆積してしまい放電が不安定にな
る（その結果異常放電によりがパーティクルが発生す
る）ため、フォトマスクブランクスに欠陥等が生じやす
いという問題がある。さらに、反応性スパッタ法は、通
常の非反応性ＤＣマグネトロンスパッタ法に比べ、成膜
速度が遅いため生産性が悪いといった問題も生じる。Ｄ
Ｃマグネトロンスパッタ法の代わりに、ＲＦマグネトロ
ンスパッタ法によって化合物ターゲットを用いて成膜し
た場合、成膜時のプラズマの広がりがＤＣマグネトロン
スパッタ法に比べ大きくなるため、チャンバ内部に膜が
堆積しやすく、結果としてパーティクルの発生源とな
り、フォトマスクブランクスに欠陥を生じさせやすいと
いった問題がある。
【０００５】また、近年のマスクパターンにおける寸法
精度の要求から、パターン形成時のレジストと遮光膜の
薄膜化が必要となってくる。しかしながら、従来のＤＣ
マグネトロンスパッタ法による薄膜形成方法では、クロ
ム膜の密度や緻密性がバルクの膜に比べて劣るため、結
果として光学濃度を十分とることができずに、薄膜化の
要求にこたえることができない。
精度の要求から、パターン形成時のレジストと遮光膜の
薄膜化が必要となってくる。しかしながら、従来のＤＣ
マグネトロンスパッタ法による薄膜形成方法では、クロ
ム膜の密度や緻密性がバルクの膜に比べて劣るため、結
果として光学濃度を十分とることができずに、薄膜化の
要求にこたえることができない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題点に
鑑みてなされたものであり、フォトマスクブランクスに
生じる膜応力による基板の反りの低減（膜応力の緩和、
制御）を第一の目的とする。また、密度や緻密性の向上
による膜の薄膜化、特に遮光性の向上による遮光膜の薄
膜化や、緻密性向上による耐薬品性、耐光性の向上等を
第二の目的とする。さらに、反応性スパッタ法による化
合物遮光膜又は化合物光半透過膜の作製時における反応
性ＤＣスパッタ法の場合の異常放電によるパーティクル
の低減や反応性ＲＦスパッタ法の場合のパーティクルの
低減による膜欠陥の低減、及び、反応性促進（反応性助
長）による成膜速度の向上（生産性の向上）を第三の目
的とする。さらに、上記目的を考慮して作製された高品
質のフォトマスクブランクス及びフォトマスクの提供を
第四の目的とする。
鑑みてなされたものであり、フォトマスクブランクスに
生じる膜応力による基板の反りの低減（膜応力の緩和、
制御）を第一の目的とする。また、密度や緻密性の向上
による膜の薄膜化、特に遮光性の向上による遮光膜の薄
膜化や、緻密性向上による耐薬品性、耐光性の向上等を
第二の目的とする。さらに、反応性スパッタ法による化
合物遮光膜又は化合物光半透過膜の作製時における反応
性ＤＣスパッタ法の場合の異常放電によるパーティクル
の低減や反応性ＲＦスパッタ法の場合のパーティクルの
低減による膜欠陥の低減、及び、反応性促進（反応性助
長）による成膜速度の向上（生産性の向上）を第三の目
的とする。さらに、上記目的を考慮して作製された高品
質のフォトマスクブランクス及びフォトマスクの提供を
第四の目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は以下の構成を有する。 （構成１） 透明基板上へ遮光膜あるいは光半透過膜を
形成するフォトマスクブランクスの製造方法において、
前記遮光膜あるいは光半透過膜をスパッタ法によって基
板上へ成膜すると同時に、成膜室内に別途具備したイオ
ン生成器にて生成せしめたイオンを基板に向けて照射す
ることによって、遮光膜あるいは光半透過膜を形成する
ことを特徴とするフォトマスクブランクスの製造方法。
め、本発明は以下の構成を有する。 （構成１） 透明基板上へ遮光膜あるいは光半透過膜を
形成するフォトマスクブランクスの製造方法において、
前記遮光膜あるいは光半透過膜をスパッタ法によって基
板上へ成膜すると同時に、成膜室内に別途具備したイオ
ン生成器にて生成せしめたイオンを基板に向けて照射す
ることによって、遮光膜あるいは光半透過膜を形成する
ことを特徴とするフォトマスクブランクスの製造方法。
【０００８】（構成２） 構成１記載の方法により、基
板上に形成する遮光膜の膜応力を制御を行い、（成膜後
の基板の反り量）−（成膜前の基板の反り量）＝（成膜
によって生じる基板の反り量）としたときの、成膜によ
って生じる基板の反り量を±０．１μｍ以下に抑えるこ
とを特徴とするフォトマスクブランクスの製造方法。
板上に形成する遮光膜の膜応力を制御を行い、（成膜後
の基板の反り量）−（成膜前の基板の反り量）＝（成膜
によって生じる基板の反り量）としたときの、成膜によ
って生じる基板の反り量を±０．１μｍ以下に抑えるこ
とを特徴とするフォトマスクブランクスの製造方法。
【０００９】（構成３） 構成１又は２記載のイオン生
成器に成膜室外から直接不活性ガスを導入し、イオン生
成器によって前記不活性ガスをイオン化して基板へ向け
てイオンを照射することを特徴とするフォトマスクブラ
ンクスの製造方法。
成器に成膜室外から直接不活性ガスを導入し、イオン生
成器によって前記不活性ガスをイオン化して基板へ向け
てイオンを照射することを特徴とするフォトマスクブラ
ンクスの製造方法。
【００１０】（構成４） 構成１又は２記載のイオン生
成器に成膜室外から直接反応性ガスを導入し、イオン生
成器によって前記反応性ガスをイオン化して基板へ向け
てイオンを照射することを特徴とするフォトマスクブラ
ンクスの製造方法。
成器に成膜室外から直接反応性ガスを導入し、イオン生
成器によって前記反応性ガスをイオン化して基板へ向け
てイオンを照射することを特徴とするフォトマスクブラ
ンクスの製造方法。
【００１１】（構成５） 構成１から構成４のいずれか
に記載の方法によって作製されたことを特徴とするフォ
トマスクブランクス。
に記載の方法によって作製されたことを特徴とするフォ
トマスクブランクス。
【００１２】（構成６） 構成５記載のフォトマスクブ
ランクスを用いて作製したことを特徴とするフォトマス
ク。
ランクスを用いて作製したことを特徴とするフォトマス
ク。
【００１３】
【作用】構成１によれば、遮光膜あるいは光半透過膜を
スパッタ法によって基板上へ成膜すると同時に、成膜室
内に別途具備したイオン生成器（以下、イオン源とい
う）にて生成せしめたイオンを基板へ向けて照射する
（基板上に堆積中の膜材料に照射する）ことによって、
薄膜の密度や緻密性を向上させることができる。これに
より、遮光膜では、密度や緻密性の向上による遮光性の
向上による遮光膜の薄膜化や、緻密性向上による耐薬品
性等の向上効果を得ることができる。また、光半透過膜
（位相シフタ膜）では、密度や緻密性の向上による光半
透過膜の薄膜化、緻密性向上による耐薬品性、耐光性等
の向上効果を得ることができる。これらの場合、イオン
源から照射するイオンの照射エネルギーを上げるに従い
密度や緻密性を大きくすることができる。また、構成１
によれば、スパッタ成膜中に基板に向けてイオン源より
イオンを直接照射することによって、膜の応力を制御す
ることが可能となる。これにより、遮光膜では、遮光膜
の応力を緩和又は制御することが可能となる。具体的に
は例えば、イオン照射なしにスパッタ成膜したＣｒ膜は
引っ張り応力を有しているが、本発明のようにスパッタ
成膜中に基板に向けてイオン源よりイオンを直接照射
し、かつ照射エネルギーを制御することによって、引っ
張り応力を低減させ、ゼロに制御することもでき、さら
に圧縮応力側へ制御することもできる。また、光半透過
膜（位相シフタ膜）では、光半透過膜の応力を制御する
ことが可能となる。照射エネルギーは、後述する熱処理
を行わない場合にあっては、応力の低減効果と密度の向
上効果との兼ね合いで制御することが好ましい。さら
に、構成１によれば、反応性スパッタ法による化合物遮
光膜又は化合物光半透過膜の成膜工程において、スパッ
タ成膜中に基板に向けてイオン源よりイオンを直接照射
することによって、基板近傍にて反応を促進（助長）し
反応を効率よく行うことができるので、従来のイオン源
からイオンを照射しない反応性スパッタ法に比べ、成膜
速度が大きく、生産性を向上できる。本発明において、
イオン源の種類としては、膜質改善を目的とした高電流
密度、低エネルギーのイオンを照射するタイプのもの
で、ＲＦ型、エンドホール型、カウフマン型、ＥＣＲ型
が好ましいが、特にこれらを限定するものではない。
スパッタ法によって基板上へ成膜すると同時に、成膜室
内に別途具備したイオン生成器（以下、イオン源とい
う）にて生成せしめたイオンを基板へ向けて照射する
（基板上に堆積中の膜材料に照射する）ことによって、
薄膜の密度や緻密性を向上させることができる。これに
より、遮光膜では、密度や緻密性の向上による遮光性の
向上による遮光膜の薄膜化や、緻密性向上による耐薬品
性等の向上効果を得ることができる。また、光半透過膜
（位相シフタ膜）では、密度や緻密性の向上による光半
透過膜の薄膜化、緻密性向上による耐薬品性、耐光性等
の向上効果を得ることができる。これらの場合、イオン
源から照射するイオンの照射エネルギーを上げるに従い
密度や緻密性を大きくすることができる。また、構成１
によれば、スパッタ成膜中に基板に向けてイオン源より
イオンを直接照射することによって、膜の応力を制御す
ることが可能となる。これにより、遮光膜では、遮光膜
の応力を緩和又は制御することが可能となる。具体的に
は例えば、イオン照射なしにスパッタ成膜したＣｒ膜は
引っ張り応力を有しているが、本発明のようにスパッタ
成膜中に基板に向けてイオン源よりイオンを直接照射
し、かつ照射エネルギーを制御することによって、引っ
張り応力を低減させ、ゼロに制御することもでき、さら
に圧縮応力側へ制御することもできる。また、光半透過
膜（位相シフタ膜）では、光半透過膜の応力を制御する
ことが可能となる。照射エネルギーは、後述する熱処理
を行わない場合にあっては、応力の低減効果と密度の向
上効果との兼ね合いで制御することが好ましい。さら
に、構成１によれば、反応性スパッタ法による化合物遮
光膜又は化合物光半透過膜の成膜工程において、スパッ
タ成膜中に基板に向けてイオン源よりイオンを直接照射
することによって、基板近傍にて反応を促進（助長）し
反応を効率よく行うことができるので、従来のイオン源
からイオンを照射しない反応性スパッタ法に比べ、成膜
速度が大きく、生産性を向上できる。本発明において、
イオン源の種類としては、膜質改善を目的とした高電流
密度、低エネルギーのイオンを照射するタイプのもの
で、ＲＦ型、エンドホール型、カウフマン型、ＥＣＲ型
が好ましいが、特にこれらを限定するものではない。
【００１４】構成２によれば、構成１の方法を用いるこ
とにより、基板上に形成する遮光膜の膜応力を制御を行
い、（成膜後の基板の反り量）−（成膜前の基板の反り
量）＝（成膜によって生じる基板の反り量）としたとき
の、成膜によって生じる基板の反り量を±０．１μｍ以
下に抑えることが実現できる。
とにより、基板上に形成する遮光膜の膜応力を制御を行
い、（成膜後の基板の反り量）−（成膜前の基板の反り
量）＝（成膜によって生じる基板の反り量）としたとき
の、成膜によって生じる基板の反り量を±０．１μｍ以
下に抑えることが実現できる。
【００１５】構成２では、構成１の方法を用いることに
より、基板上に形成する遮光膜あるいは光半透過膜の膜
応力を制御を行い、さらに熱処理又はレーザ照射処理を
施すことにより遮光膜あるいは光半透過膜の膜応力を制
御を行うことによって、（熱処理又はレーザ照射処理後
の基板の反り量）−（成膜前の基板の反り量）＝（成膜
前に測定した反り状態からの変化量）としたときの、成
膜前に測定した反り状態からの変化量を±０．１μｍ以
下に抑えることが実現できる。具体的には例えば、イオ
ン源の照射エネルギーを変化させることにより、遮光膜
の膜応力を圧縮応力側に制御し、この膜に熱処理又はレ
ーザ照射処理を施すことにより遮光膜の膜応力を低減
し、ゼロ付近に制御できる。なお、イオン照射エネルギ
ーの制御は、ビーム加速電圧及びアノード電流で制御す
ることができる。また、例えば、光半透過膜の膜応力が
圧縮応力である場合に、この膜に熱処理又はレーザ照射
処理を施すことにより光半透過膜の膜応力を低減し、ゼ
ロ付近に制御できる。これらの場合、上述したような応
力低減効果との兼ね合いでイオン源の照射エネルギーを
制御する必要がなく、密度の向上だけを目指してイオン
源の照射エネルギーを制御できるので、より密度の向上
を図ることができる。なお、熱処理温度は、１５０℃以
上、２００℃以上、２５０℃以上、３００℃以上、３５
０℃以上、３８０℃以上、５５０℃以上が好ましい。こ
の場合、熱処理温度が高ければ高い程内部応力は低減さ
れるが、透過率の変化量も増加する。なお、あまり温度
を高くすると、温度の上昇及び下降の時間が長くなるた
め、生産性が悪化するという問題がある。そのため、熱
処理温度は７００℃以下であることが好ましい。熱処理
時間は、光半透過膜全体に熱が到達する時間であればよ
く、例えば１分以上で充分である。熱処理する雰囲気
は、酸素等の反応性雰囲気を含まないことが好ましい。
反応性雰囲気を含むと、熱処理により膜厚方向の組成が
変化してしまうからである。従って、好ましい雰囲気と
しては、窒素、アルゴン等の不活性ガスである。なお、
この熱処理は、透明基板上に光半透過膜を形成した後
（ブランクの状態）で行ってもよく、また光透過膜をパ
ターニングした後（マスクの状態）で行ってもよい。但
し、微細パターンを高温で熱処理すると、パターン形状
が悪化してしまう恐れがある。なお、ブランクの状態で
行うことにより、その後のレジストのべーク工程（２０
０℃以下、例えば約１８０℃）における膜質変動を抑制
する効果もある。そのような効果を得ようとする場合
は、レジストのベーク温度よりも高い温度（例えば２０
０℃以上）で熱処理することが好ましい。
より、基板上に形成する遮光膜あるいは光半透過膜の膜
応力を制御を行い、さらに熱処理又はレーザ照射処理を
施すことにより遮光膜あるいは光半透過膜の膜応力を制
御を行うことによって、（熱処理又はレーザ照射処理後
の基板の反り量）−（成膜前の基板の反り量）＝（成膜
前に測定した反り状態からの変化量）としたときの、成
膜前に測定した反り状態からの変化量を±０．１μｍ以
下に抑えることが実現できる。具体的には例えば、イオ
ン源の照射エネルギーを変化させることにより、遮光膜
の膜応力を圧縮応力側に制御し、この膜に熱処理又はレ
ーザ照射処理を施すことにより遮光膜の膜応力を低減
し、ゼロ付近に制御できる。なお、イオン照射エネルギ
ーの制御は、ビーム加速電圧及びアノード電流で制御す
ることができる。また、例えば、光半透過膜の膜応力が
圧縮応力である場合に、この膜に熱処理又はレーザ照射
処理を施すことにより光半透過膜の膜応力を低減し、ゼ
ロ付近に制御できる。これらの場合、上述したような応
力低減効果との兼ね合いでイオン源の照射エネルギーを
制御する必要がなく、密度の向上だけを目指してイオン
源の照射エネルギーを制御できるので、より密度の向上
を図ることができる。なお、熱処理温度は、１５０℃以
上、２００℃以上、２５０℃以上、３００℃以上、３５
０℃以上、３８０℃以上、５５０℃以上が好ましい。こ
の場合、熱処理温度が高ければ高い程内部応力は低減さ
れるが、透過率の変化量も増加する。なお、あまり温度
を高くすると、温度の上昇及び下降の時間が長くなるた
め、生産性が悪化するという問題がある。そのため、熱
処理温度は７００℃以下であることが好ましい。熱処理
時間は、光半透過膜全体に熱が到達する時間であればよ
く、例えば１分以上で充分である。熱処理する雰囲気
は、酸素等の反応性雰囲気を含まないことが好ましい。
反応性雰囲気を含むと、熱処理により膜厚方向の組成が
変化してしまうからである。従って、好ましい雰囲気と
しては、窒素、アルゴン等の不活性ガスである。なお、
この熱処理は、透明基板上に光半透過膜を形成した後
（ブランクの状態）で行ってもよく、また光透過膜をパ
ターニングした後（マスクの状態）で行ってもよい。但
し、微細パターンを高温で熱処理すると、パターン形状
が悪化してしまう恐れがある。なお、ブランクの状態で
行うことにより、その後のレジストのべーク工程（２０
０℃以下、例えば約１８０℃）における膜質変動を抑制
する効果もある。そのような効果を得ようとする場合
は、レジストのベーク温度よりも高い温度（例えば２０
０℃以上）で熱処理することが好ましい。
【００１６】構成３によれば、イオン生成器に成膜室外
から直接不活性ガスを導入し、イオン生成器により不活
性ガスをイオン化して基板に向けてイオンを照射するこ
とによって、スパッタ用ガス導入口からのみ不活性ガス
を導入する場合に比べ、不活性ガスイオンを効率良く基
板に向けて供給できるので、上述した膜応力の低減効果
及び膜密度の向上効果をより高めることができる。
から直接不活性ガスを導入し、イオン生成器により不活
性ガスをイオン化して基板に向けてイオンを照射するこ
とによって、スパッタ用ガス導入口からのみ不活性ガス
を導入する場合に比べ、不活性ガスイオンを効率良く基
板に向けて供給できるので、上述した膜応力の低減効果
及び膜密度の向上効果をより高めることができる。
【００１７】構成４によれば、イオン生成器に成膜室外
から直接反応性ガスを導入し、イオン生成器により反応
性ガスをイオン化して基板に向けてイオンを照射するこ
とによって、スパッタ用ガス導入口からのみ反応性ガス
を導入する場合に比べ、反応性ガスイオンを効率良く基
板に向けて供給できるので、反応速度をより向上できる
と共に、上述した膜応力の低減効果及び膜密度の向上効
果をより高めることができ、膜の制御性も良い。また、
イオン源用ガス導入口からのみ反応性ガスを導入する場
合は、スパッタ用ガス導入口からのみ反応性ガスを導入
する場合に比べ、成膜室内に導入する反応性ガス導入量
の低減を図ることができ、この結果、ターゲット上の化
合物の生成を抑えることができるので、反応性ＤＣスパ
ッタ法における異常放電の低減を図ることができ、ま
た、チャンバ内部に膜が堆積するのを抑えることができ
るので、反応性ＲＦスパッタ法におけるパーティクルの
低減を図ることができ、これらによって膜欠陥の低減を
図ることができる。
から直接反応性ガスを導入し、イオン生成器により反応
性ガスをイオン化して基板に向けてイオンを照射するこ
とによって、スパッタ用ガス導入口からのみ反応性ガス
を導入する場合に比べ、反応性ガスイオンを効率良く基
板に向けて供給できるので、反応速度をより向上できる
と共に、上述した膜応力の低減効果及び膜密度の向上効
果をより高めることができ、膜の制御性も良い。また、
イオン源用ガス導入口からのみ反応性ガスを導入する場
合は、スパッタ用ガス導入口からのみ反応性ガスを導入
する場合に比べ、成膜室内に導入する反応性ガス導入量
の低減を図ることができ、この結果、ターゲット上の化
合物の生成を抑えることができるので、反応性ＤＣスパ
ッタ法における異常放電の低減を図ることができ、ま
た、チャンバ内部に膜が堆積するのを抑えることができ
るので、反応性ＲＦスパッタ法におけるパーティクルの
低減を図ることができ、これらによって膜欠陥の低減を
図ることができる。
【００１８】構成５、６によれば、基板の反りの低減、
密度や緻密性の向上による膜の薄膜化、緻密性向上によ
る耐薬品性、耐光性の向上、反応性スパッタ法による化
合物遮光膜又は化合物光半透過膜の作製時における膜欠
陥の低減、などを考慮して作製された高品質のフォトマ
スクブランクス及びフォトマスクを提供できる。
密度や緻密性の向上による膜の薄膜化、緻密性向上によ
る耐薬品性、耐光性の向上、反応性スパッタ法による化
合物遮光膜又は化合物光半透過膜の作製時における膜欠
陥の低減、などを考慮して作製された高品質のフォトマ
スクブランクス及びフォトマスクを提供できる。
【００１９】
【実施例】実施例１ 以下、本発明の実施例について図面を参照して詳細に説
明する。図１に示す装置は、一般的なＤＣマグネトロン
スパッタリング装置の真空チャンバ１内にイオン源１１
を配置したものである。チャンバ１内には、φ６イン
チ、厚さ５ｍｍのクロムターゲット５を配置したマグネ
トロンカソード３、大きさ６インチ角、厚さ０．２５イ
ンチの合成石英基板６、さらにエンドホール型イオン源
１１が配置されており、イオン源１１は基板６へ向けて
イオンを照射するために適切な角度で配置されており、
このときのターゲット中心と基板表面中心とを結ぶ直線
の距離は２３ｃｍであり、イオン源と基板表面中心とを
結ぶ直線の距離は１６ｃｍである。また、到達真空度
は、排気ポンプによりチャンバ内を１×１０-4Ｐａまで
排気した。次にスパッタ用ガス導入口７、イオン源用ガ
ス導入口１２よりアルゴンガスをそれぞれ導入し、チャ
ンバ１内を０．１１Ｐａにした。スパッタ用ＤＣ電源９
により３００Ｗの電力をカソード３に印加した。同時に
イオン源１１よりビーム加速電圧６０Ｖ、アノード電流
０．８Ａの条件（イオン源用アノード及びカソード電源
コントローラ１３によって制御）で基板６へ向けてアル
ゴンイオンを照射し、膜厚８０ｎｍとなるように遮光膜
を成膜した。光学干渉計により基板の反り状態を調べた
結果、成膜前に測定した反り状態からの変化量（（成膜
後の基板の反り量）−（成膜前の基板の反り量）＝（成
膜によって生じる基板の反り量））は０．１μｍであ
り、膜応力は引っ張り応力であった。さらに同様の条件
で、ビーム加速電圧８０Ｖ、アノード電流１Ａの照射条
件のみを変えて成膜した結果、成膜によって生じる基板
の反り量は０．１μｍであり、膜応力は圧縮応力であっ
た。つまり、イオン源の照射条件を制御することによっ
て膜応力を引っ張り応力側から圧縮応力側に調整するこ
とができ、膜応力をゼロ又はゼロ付近に調整できた。
明する。図１に示す装置は、一般的なＤＣマグネトロン
スパッタリング装置の真空チャンバ１内にイオン源１１
を配置したものである。チャンバ１内には、φ６イン
チ、厚さ５ｍｍのクロムターゲット５を配置したマグネ
トロンカソード３、大きさ６インチ角、厚さ０．２５イ
ンチの合成石英基板６、さらにエンドホール型イオン源
１１が配置されており、イオン源１１は基板６へ向けて
イオンを照射するために適切な角度で配置されており、
このときのターゲット中心と基板表面中心とを結ぶ直線
の距離は２３ｃｍであり、イオン源と基板表面中心とを
結ぶ直線の距離は１６ｃｍである。また、到達真空度
は、排気ポンプによりチャンバ内を１×１０-4Ｐａまで
排気した。次にスパッタ用ガス導入口７、イオン源用ガ
ス導入口１２よりアルゴンガスをそれぞれ導入し、チャ
ンバ１内を０．１１Ｐａにした。スパッタ用ＤＣ電源９
により３００Ｗの電力をカソード３に印加した。同時に
イオン源１１よりビーム加速電圧６０Ｖ、アノード電流
０．８Ａの条件（イオン源用アノード及びカソード電源
コントローラ１３によって制御）で基板６へ向けてアル
ゴンイオンを照射し、膜厚８０ｎｍとなるように遮光膜
を成膜した。光学干渉計により基板の反り状態を調べた
結果、成膜前に測定した反り状態からの変化量（（成膜
後の基板の反り量）−（成膜前の基板の反り量）＝（成
膜によって生じる基板の反り量））は０．１μｍであ
り、膜応力は引っ張り応力であった。さらに同様の条件
で、ビーム加速電圧８０Ｖ、アノード電流１Ａの照射条
件のみを変えて成膜した結果、成膜によって生じる基板
の反り量は０．１μｍであり、膜応力は圧縮応力であっ
た。つまり、イオン源の照射条件を制御することによっ
て膜応力を引っ張り応力側から圧縮応力側に調整するこ
とができ、膜応力をゼロ又はゼロ付近に調整できた。
【００２０】比較例１ 実施例１に対して、実施例１のイオン源を用いない装置
構成において、到達真空度１×１０-4Ｐａまで排気し、
アルゴンガス導入したときの圧力が０．１１Ｐａ、スパ
ッタ用ＤＣ電源９により３００Ｗの電力をカソード３に
印加し、膜厚８０ｎｍとなるように成膜を行った。成膜
によって生じる基板の反り量を実施例１と同様に測定し
たところ、０．５μｍであり、膜応力は引っ張り応力で
あった。実施例１及び比較例１から、本発明によれば従
来に比べマスクブランクスの平面度を改善することがで
きることがわかる。
構成において、到達真空度１×１０-4Ｐａまで排気し、
アルゴンガス導入したときの圧力が０．１１Ｐａ、スパ
ッタ用ＤＣ電源９により３００Ｗの電力をカソード３に
印加し、膜厚８０ｎｍとなるように成膜を行った。成膜
によって生じる基板の反り量を実施例１と同様に測定し
たところ、０．５μｍであり、膜応力は引っ張り応力で
あった。実施例１及び比較例１から、本発明によれば従
来に比べマスクブランクスの平面度を改善することがで
きることがわかる。
【００２１】実施例２ 実施例１と同様の装置構成にて、スパッタ用ＤＣ電源９
により６００Ｗの電力をカソード３に印加し、同時にイ
オン源１１によりビーム加速電圧８０Ｖ、アノード電流
１Ａの条件にて、基板６へ向けてイオンを照射して、光
学濃度（Ｏ．Ｄ．）が波長１９３ｎｍで３となるように
成膜を行った結果、膜厚は４１ｎｍであった。また、前
記成膜条件にて、膜厚が１μｍとなるように成膜を行
い、成膜前後における基板の重量を測定し、クロム膜の
密度を計算した結果、クロムの膜密度は７．１ｇ／ｃｍ
3であった。なお、クロム膜の場合、バルク密度（７．
２ｇ／ｃｍ3）の９５〜１００％が好ましく、特に９８
％以上であればさらによい。
により６００Ｗの電力をカソード３に印加し、同時にイ
オン源１１によりビーム加速電圧８０Ｖ、アノード電流
１Ａの条件にて、基板６へ向けてイオンを照射して、光
学濃度（Ｏ．Ｄ．）が波長１９３ｎｍで３となるように
成膜を行った結果、膜厚は４１ｎｍであった。また、前
記成膜条件にて、膜厚が１μｍとなるように成膜を行
い、成膜前後における基板の重量を測定し、クロム膜の
密度を計算した結果、クロムの膜密度は７．１ｇ／ｃｍ
3であった。なお、クロム膜の場合、バルク密度（７．
２ｇ／ｃｍ3）の９５〜１００％が好ましく、特に９８
％以上であればさらによい。
【００２２】比較例２ 実施例２に対して、実施例１のイオン源を用いない装置
構成において、到達真空度１×１０-4Ｐａとなるまで排
気を行い、アルゴンガス導入時のガス圧を０．１１Ｐ
ａ、スパッタ用ＤＣ電源９により６００Ｗの電力をカソ
ード３に印加し、光学濃度（Ｏ．Ｄ．）が波長１９３ｎ
ｍで３となるように成膜を行った結果、膜厚は４５ｎｍ
であった。また、前記成膜条件にて、膜厚が１μｍとな
るように成膜を行い、成膜前後における基板の重量から
膜の密度を計算した結果、６．７ｇ／ｃｍ3であった。
構成において、到達真空度１×１０-4Ｐａとなるまで排
気を行い、アルゴンガス導入時のガス圧を０．１１Ｐ
ａ、スパッタ用ＤＣ電源９により６００Ｗの電力をカソ
ード３に印加し、光学濃度（Ｏ．Ｄ．）が波長１９３ｎ
ｍで３となるように成膜を行った結果、膜厚は４５ｎｍ
であった。また、前記成膜条件にて、膜厚が１μｍとな
るように成膜を行い、成膜前後における基板の重量から
膜の密度を計算した結果、６．７ｇ／ｃｍ3であった。
【００２３】実施例３ 実施例１と同様の装置構成及び成膜条件にて、大きさ６
インチ、厚さ０．２５インチの合成石英基板６上にクロ
ム膜を膜厚６５ｎｍで作製した。続いて、クロム膜上
に、スパッタ用ガス導入口７よりアルゴンガスを５０ｓ
ｃｃｍを導入し、スパッタ用ＤＣ電源９により３００Ｗ
の電力をカソード３に印加してスパッタ放電を起こすと
共に、このスパッタ放電中に、イオン源用ガス導入口１
２より窒素ガス４ｓｃｃｍ、酸素ガス０．５ｓｃｃｍの
混合ガスを導入し、加速電圧１６０Ｖ、アノード電流１
Ａの条件でイオン源１１から基板６へ向けて窒素イオン
及び酸素イオンを照射して、反射防止膜を膜厚２８ｎｍ
で形成した。ＤＣマグネトロンスパッタ放電時を観察し
たところ、異常放電は観察されなかった。
インチ、厚さ０．２５インチの合成石英基板６上にクロ
ム膜を膜厚６５ｎｍで作製した。続いて、クロム膜上
に、スパッタ用ガス導入口７よりアルゴンガスを５０ｓ
ｃｃｍを導入し、スパッタ用ＤＣ電源９により３００Ｗ
の電力をカソード３に印加してスパッタ放電を起こすと
共に、このスパッタ放電中に、イオン源用ガス導入口１
２より窒素ガス４ｓｃｃｍ、酸素ガス０．５ｓｃｃｍの
混合ガスを導入し、加速電圧１６０Ｖ、アノード電流１
Ａの条件でイオン源１１から基板６へ向けて窒素イオン
及び酸素イオンを照射して、反射防止膜を膜厚２８ｎｍ
で形成した。ＤＣマグネトロンスパッタ放電時を観察し
たところ、異常放電は観察されなかった。
【００２４】比較例３ 実施例３に対して、実施例１のイオン源を用いない装置
構成において、クロム膜を膜厚６５ｎｍ作製し、さらに
反射防止層として実施例３と同等の反射防止効果を有す
る膜をイオン照射することなくＤＣマグネトロンスパッ
タ法により作製したところ、アルゴンガス３８．４ｓｃ
ｃｍ、窒素ガス １０ｓｃｃｍ、酸素ガス１．６ｓｃｃ
ｍのガス流量であった。さらに、放電中にターゲット近
傍にて異常放電が観察された。この結果、パーティクル
が膜の堆積した基板上へ付着し、品質の高いフォトマス
クブランクスを作製することができなかった。実施例３
及び比較例３から、イオン源用ガス導入口からのみ反応
性ガスを導入する場合は、スパッタ用ガス導入口からの
み反応性ガスを導入する場合に比べ、成膜室内に導入す
る反応性ガス導入量の低減を図ることができ、この結
果、ターゲット上の化合物の生成を抑えることができる
ので、反応性ＤＣスパッタ法における異常放電の低減を
図ることができ、これによって膜欠陥の低減を図ること
ができることがわかる。
構成において、クロム膜を膜厚６５ｎｍ作製し、さらに
反射防止層として実施例３と同等の反射防止効果を有す
る膜をイオン照射することなくＤＣマグネトロンスパッ
タ法により作製したところ、アルゴンガス３８．４ｓｃ
ｃｍ、窒素ガス １０ｓｃｃｍ、酸素ガス１．６ｓｃｃ
ｍのガス流量であった。さらに、放電中にターゲット近
傍にて異常放電が観察された。この結果、パーティクル
が膜の堆積した基板上へ付着し、品質の高いフォトマス
クブランクスを作製することができなかった。実施例３
及び比較例３から、イオン源用ガス導入口からのみ反応
性ガスを導入する場合は、スパッタ用ガス導入口からの
み反応性ガスを導入する場合に比べ、成膜室内に導入す
る反応性ガス導入量の低減を図ることができ、この結
果、ターゲット上の化合物の生成を抑えることができる
ので、反応性ＤＣスパッタ法における異常放電の低減を
図ることができ、これによって膜欠陥の低減を図ること
ができることがわかる。
【００２５】実施例４ 実施例１と同様の装置構成でターゲット５としてシリコ
ンターゲットが配置された構成にて、大きさ６インチ、
厚さ０．２５インチの合成石英基板６上に、スパッタ用
ガス導入口７よりアルゴンガス２０ｓｃｃｍを導入し、
イオン源用ガス導入口１２より窒素ガス５ｓｃｃｍを導
入することによってチャンバ１内のガス圧を０．１Ｐａ
とし、カソード３に２００Ｗの電力を印加してスパッタ
放電を起こすと共に、このスパッタ放電中に、窒素イオ
ンを加速電圧１００Ｖ、アノード電流１．１Ａの条件で
イオン源１１から基板６へ向けてイオンを照射して、Ｓ
ｉＮ膜を波長１９３ｎｍにおいて位相角１８０度となる
膜厚となるように成膜を行なった。成膜したＳｉＮ膜を
分光光度計を用いて測定を行なったところ、波長１９３
ｎｍにおいて透過率は４．９％であった。なお、光半透
過膜としての透過率としては、３％〜２０％が好適であ
る。
ンターゲットが配置された構成にて、大きさ６インチ、
厚さ０．２５インチの合成石英基板６上に、スパッタ用
ガス導入口７よりアルゴンガス２０ｓｃｃｍを導入し、
イオン源用ガス導入口１２より窒素ガス５ｓｃｃｍを導
入することによってチャンバ１内のガス圧を０．１Ｐａ
とし、カソード３に２００Ｗの電力を印加してスパッタ
放電を起こすと共に、このスパッタ放電中に、窒素イオ
ンを加速電圧１００Ｖ、アノード電流１．１Ａの条件で
イオン源１１から基板６へ向けてイオンを照射して、Ｓ
ｉＮ膜を波長１９３ｎｍにおいて位相角１８０度となる
膜厚となるように成膜を行なった。成膜したＳｉＮ膜を
分光光度計を用いて測定を行なったところ、波長１９３
ｎｍにおいて透過率は４．９％であった。なお、光半透
過膜としての透過率としては、３％〜２０％が好適であ
る。
【００２６】比較例４ 実施例４に対して、実施例１のイオン源を用いない装置
構成においてクロムターゲットの代わりにシリコンター
ゲットを配置した構成において、スパッタ用ガス導入口
７より、アルゴンガス２０ｓｃｃｍ、窒素ガス５ｓｃｃ
ｍを導入し、スパッタ用ＤＣ電源９よりカソード３に２
００Ｗの電力を印加し、実施例４と同様に位相角が１８
０度となるように膜厚を調節して成膜を行なった。分光
光度計により波長１９３ｎｍにおける透過率を測定した
ところ、０．１％であった。したがって、透過率３％〜
２０％の範囲外となるため不適であった。実施例４及び
比較例４から、イオン源用ガス導入口からのみ反応性ガ
スを導入する場合は、スパッタ用ガス導入口からのみ反
応性ガスを導入する場合に比べ、反応性ガスイオンを効
率良く基板に向けて供給でき、この結果、密度や緻密性
の向上による光半透過膜の透過率の改善を図ることがで
きることがわかる。
構成においてクロムターゲットの代わりにシリコンター
ゲットを配置した構成において、スパッタ用ガス導入口
７より、アルゴンガス２０ｓｃｃｍ、窒素ガス５ｓｃｃ
ｍを導入し、スパッタ用ＤＣ電源９よりカソード３に２
００Ｗの電力を印加し、実施例４と同様に位相角が１８
０度となるように膜厚を調節して成膜を行なった。分光
光度計により波長１９３ｎｍにおける透過率を測定した
ところ、０．１％であった。したがって、透過率３％〜
２０％の範囲外となるため不適であった。実施例４及び
比較例４から、イオン源用ガス導入口からのみ反応性ガ
スを導入する場合は、スパッタ用ガス導入口からのみ反
応性ガスを導入する場合に比べ、反応性ガスイオンを効
率良く基板に向けて供給でき、この結果、密度や緻密性
の向上による光半透過膜の透過率の改善を図ることがで
きることがわかる。
【００２７】実施例５ 実施例４と同様の装置構成において、大きさ６インチ、
厚さ０．２５インチの合成石英基板６上に、スパッタ用
ガス導入口７よりアルゴンガス１０ｓｃｃｍ、イオン源
用ガス導入口１２より窒素ガス５ｓｃｃｍをチャンバ１
内へそれぞれ導入し、チャンバ１内のガス圧を０．１１
Ｐａとした。ＤＣ電源９よりカソード３へ６００Ｗの電
力を印加してスパッタ放電を起こすと共に、このスパッ
タ放電中に、窒素イオンを加速電圧１５０Ｖ、アノード
電流１．１Ａの条件でイオン源１１から基板６へ向けて
イオンを照射して、ＳｉＮ膜を１９３ｎｍにおいて位相
角１８０度となる膜厚となるように成膜を行なった。成
膜したＳｉＮ膜を分光光度計を用いて透過率、反射率を
測定して、これらの実験結果より波長１９３ｎｍにおけ
る屈折率ｎ、消衰係数ｋを求めた結果、ｎ＝２．６、ｋ
＝０．４６であった。さらに、このときの成膜速度を調
べたところ、成膜速度は６０ｎｍ／ｍｉｎであった。
厚さ０．２５インチの合成石英基板６上に、スパッタ用
ガス導入口７よりアルゴンガス１０ｓｃｃｍ、イオン源
用ガス導入口１２より窒素ガス５ｓｃｃｍをチャンバ１
内へそれぞれ導入し、チャンバ１内のガス圧を０．１１
Ｐａとした。ＤＣ電源９よりカソード３へ６００Ｗの電
力を印加してスパッタ放電を起こすと共に、このスパッ
タ放電中に、窒素イオンを加速電圧１５０Ｖ、アノード
電流１．１Ａの条件でイオン源１１から基板６へ向けて
イオンを照射して、ＳｉＮ膜を１９３ｎｍにおいて位相
角１８０度となる膜厚となるように成膜を行なった。成
膜したＳｉＮ膜を分光光度計を用いて透過率、反射率を
測定して、これらの実験結果より波長１９３ｎｍにおけ
る屈折率ｎ、消衰係数ｋを求めた結果、ｎ＝２．６、ｋ
＝０．４６であった。さらに、このときの成膜速度を調
べたところ、成膜速度は６０ｎｍ／ｍｉｎであった。
【００２８】比較例５ 実施例５に対して、実施例４のイオン源を用いない装置
構成において、スパッタ用ガス導入口７より、アルゴン
ガス１０ｓｃｃｍ、窒素ガス１０ｓｃｃｍのように位相
角と透過率が実施例５と同一となるように窒素流量を調
整して、それぞれ導入し、ＤＣ電源９よりカソード３に
２００Ｗの電力を印加して実施例５と同じ位相角、透過
率を有するＳｉＮ膜を作製した。このときの成膜速度を
調べた結果、２０ｎｍ／ｍｉｎである。実施例５及び比
較例５から、イオン源用ガス導入口からのみ反応性ガス
を導入する場合は、スパッタ用ガス導入口からのみ反応
性ガスを導入する場合に比べ、反応性ガスイオンを効率
良く基板に向けて供給でき、この結果、成膜速度を高め
生産性を高めることができることがわかる。また、実施
例５で得られた半透過膜は、比較例２で得られた半透過
膜に比べ、緻密性が高く、耐薬品性、耐光性に優れるも
のであった。さらに、実施例５で得られた半透過膜を熱
処理した場合、比較例２で得られた半透過膜に比べ、膜
の圧縮応力を低減することができた。
構成において、スパッタ用ガス導入口７より、アルゴン
ガス１０ｓｃｃｍ、窒素ガス１０ｓｃｃｍのように位相
角と透過率が実施例５と同一となるように窒素流量を調
整して、それぞれ導入し、ＤＣ電源９よりカソード３に
２００Ｗの電力を印加して実施例５と同じ位相角、透過
率を有するＳｉＮ膜を作製した。このときの成膜速度を
調べた結果、２０ｎｍ／ｍｉｎである。実施例５及び比
較例５から、イオン源用ガス導入口からのみ反応性ガス
を導入する場合は、スパッタ用ガス導入口からのみ反応
性ガスを導入する場合に比べ、反応性ガスイオンを効率
良く基板に向けて供給でき、この結果、成膜速度を高め
生産性を高めることができることがわかる。また、実施
例５で得られた半透過膜は、比較例２で得られた半透過
膜に比べ、緻密性が高く、耐薬品性、耐光性に優れるも
のであった。さらに、実施例５で得られた半透過膜を熱
処理した場合、比較例２で得られた半透過膜に比べ、膜
の圧縮応力を低減することができた。
【００２９】以上好ましい実施例をあげて本発明を説明
したが、本発明は上記実施例に限定されるものではな
い。例えば、ターゲットは基板直下に対向させて配置で
きる。また、成膜室内に複数のターゲットを基板直下か
らオフセットさせて配置できる。さらに、基板は自転さ
せることができる。イオン源は基板に向けてイオンを照
射できる位置であればよい。ＤＣスパッタに替えてＲＦ
スパッタを行う装置を用いた場合であっても、イオン源
を配置し、同様の効果を得ることができる。
したが、本発明は上記実施例に限定されるものではな
い。例えば、ターゲットは基板直下に対向させて配置で
きる。また、成膜室内に複数のターゲットを基板直下か
らオフセットさせて配置できる。さらに、基板は自転さ
せることができる。イオン源は基板に向けてイオンを照
射できる位置であればよい。ＤＣスパッタに替えてＲＦ
スパッタを行う装置を用いた場合であっても、イオン源
を配置し、同様の効果を得ることができる。
【００３０】
【発明の効果】本発明によれば、フォトマスクブランク
スに生じる膜応力による基板の反りの低減（膜応力の緩
和、制御）を図ることができる。また、密度や緻密性の
向上による膜の薄膜化、特に遮光性の向上による遮光膜
の薄膜化や、緻密性向上による耐薬品性、耐光性の向上
等を図ることができる。さらに、反応性スパッタ法によ
る化合物遮光膜又は化合物光半透過膜の作製時における
異常放電の低減やパーティクルの低減による膜欠陥の低
減、及び、反応性促進（反応性助長）による成膜速度の
向上（生産性の向上）を図ることができる。したがっ
て、従来のものにくらべ、より品質の高いフォトマスク
ブランクスを提供することが可能となる。
スに生じる膜応力による基板の反りの低減（膜応力の緩
和、制御）を図ることができる。また、密度や緻密性の
向上による膜の薄膜化、特に遮光性の向上による遮光膜
の薄膜化や、緻密性向上による耐薬品性、耐光性の向上
等を図ることができる。さらに、反応性スパッタ法によ
る化合物遮光膜又は化合物光半透過膜の作製時における
異常放電の低減やパーティクルの低減による膜欠陥の低
減、及び、反応性促進（反応性助長）による成膜速度の
向上（生産性の向上）を図ることができる。したがっ
て、従来のものにくらべ、より品質の高いフォトマスク
ブランクスを提供することが可能となる。
【図１】図面は本発明の実施例を示すものであり、装置
内部の概略図を示す。
内部の概略図を示す。
１： 真空チャンバー ２： アノード ３： マグネトロンカソード ４： バッキングプレート ５： ターゲット ６： 基板 ７： スパッタ用ガス導入口 ８： 排気口 ９： スパッタ用ＤＣ電源 １１： イオン源 １２： イオン源用ガス導入口 １３： イオン源用アノード及びカソード電源コントロ
ーラ
ーラ
Claims (6)
- 【請求項１】 透明基板上へ遮光膜あるいは光半透過膜
を形成するフォトマスクブランクスの製造方法におい
て、 前記遮光膜あるいは光半透過膜をスパッタ法によって基
板上へ成膜すると同時に、成膜室内に別途具備したイオ
ン生成器にて生成せしめたイオンを基板に向けて照射す
ることによって、遮光膜あるいは光半透過膜を形成する
ことを特徴とするフォトマスクブランクスの製造方法。 - 【請求項２】 請求項１記載の方法により、基板上に形
成する遮光膜の膜応力を制御を行い、（成膜後の基板の
反り量）−（成膜前の基板の反り量）＝（成膜によって
生じる基板の反り量）としたときの、成膜によって生じ
る基板の反り量を±０．１μｍ以下に抑えることを特徴
とするフォトマスクブランクスの製造方法。 - 【請求項３】 請求項１又は２に記載のイオン生成器に
成膜室外から直接不活性ガスを導入し、イオン生成器に
よって前記不活性ガスをイオン化して基板へ向けてイオ
ンを照射することを特徴とするフォトマスクブランクス
の製造方法。 - 【請求項４】 請求項１又は２に記載のイオン生成器に
成膜室外から直接反応性ガスを導入し、イオン生成器に
よって前記反応性ガスをイオン化して基板へ向けてイオ
ンを照射することを特徴とするフォトマスクブランクス
の製造方法。 - 【請求項５】 請求項１から請求項４のいずれかに記載
の方法によって作製されたことを特徴とするフォトマス
クブランクス。 - 【請求項６】 請求項５記載のフォトマスクブランクス
を用いて作製したことを特徴とするフォトマスク。
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