JP2008076994A - フォトマスクブランクの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】低応力で且つ高い面内均一性の光学特性の光学膜を備えたフォトマスクブランクを提供すること。
【解決手段】サセプタ１２の側壁部を、閃光光に対して透明な材料１２ａと不透明な材料１２ｂを積層させて形成したり、不透明材料１２ｂの表面を透明材料１２ａでコートして、側壁部に不透明領域を設ける。サセプタ１２の側壁部の不透明領域の上面は基板１０の上面と所定の位置関係をもつように設計され、同一位置もしくは所定の値（Ｈ）だけ高くなるように設定される。このため、斜め方向から入射してきた閃光は、サセプタ１２の掘込部周囲の不透明石英部１２ｂによって光吸収や乱反射され、基板１０端部領域に直接入射した閃光が基板１０裏面側で反射される現象が抑制される。その結果、これらの裏面反射光が基板１０主面に設けられた光学膜に裏面入射して過剰な光エネルギを付与する程度が軽減されることとなる。
【選択図】図２

Description

本発明は、フォトマスクブランクの製造方法に関し、より詳細には、半導体集積回路、ＣＣＤ（電荷結合素子）、ＬＣＤ（液晶表示素子）用カラーフィルタ、及び磁気ヘッド等の微細加工に用いられるフォトマスクの素材としてのフォトマスクブランクの製造技術に関する。

高集積化が進む半導体集積回路製造等に使用されるリソグラフィ技術は、解像度の向上を目的として光露光装置で用いられる露光光の短波長化が進み、２００４年にアップデートされたＩＴＲＳ（国際半導体技術）のリソグラフィに関するロードマップによれば、紫外線光源であるｇ線（波長λ＝４３６ｎｍ）やｉ線（λ＝３６５ｎｍ）から遠紫外線光源であるＫｒＦ線（λ＝２４８ｎｍ）やＡｒＦ線（λ＝１９３ｎｍ）へと短波長化が進行し、さらに、２００７年にはハーフピッチが６５ｎｍのｈｐ６５でＡｒＦ液浸へ、そして２０１０年にはハーフピッチが４５ｎｍのｈｐ４５でＦ２あるいはＡｒＦ液浸と解像度向上技術（ＲＥＴ：resolution enhancement technology）の組み合わせへとシフトしようとしている。

このように、最先端技術分野でのフォトマスク（およびその素材としてのフォトマスクブランク）の需要は少なくとも２０１０年までは確実に保たれるものと考えており、２０１３年頃と予想されるハーフピッチ３２ｎｍのｈｐ３２および２０１６年頃と予想されるハーフピッチ２２ｎｍのｈｐ２２においても、フォトマスクを用いたリソグラフィが使用される可能性も指摘されている。

ところで、解像性能の評価量としてのRayleighの式によれば、解像線幅ＲＰと焦点深度ＤＯＦはそれぞれ、ｋ１およびｋ２を比例定数として次式で与えられる。

（数１）
ＲＰ＝ｋ１λ／ＮＡ ・・・ （１）

（数２）
ＤＯＦ＝ｋ２λ／ＮＡ２ ・・・ （２）

従って、リソグラフィ技術における微細化のためには、上述した短波長化に加え、開口数（ＮＡ）を高くする必要がある。

この高ＮＡ化の技術として最近注目されている「液浸技術」は、露光対象であるウエハとこのウエハに最も近く設けられるレンズとの間を、露光環境の雰囲気（気体）よりも高い屈折率（ｎ）の液体で満たし、これにより、ＮＡ値をその液体の屈折率倍（ｎ倍）にして、高い開口数を得ようとするものである。

すなわち、ＮＡは、露光対象であるウエハ上の１点に結像する光束の広がりを±θとした場合には、ｎ０をウエハ側の屈折率として、ＮＡ＝ｎ０・ｓｉｎθで与えられるが、通常はウエハ側は空気（ｎ０＝１）であるためにＮＡ＝ｓｉｎθとなる。したがって、露光対象ウエハとレンズとの間を屈折率ｎの液体で満たすと、ＮＡ＝ｎ・ｓｉｎθとなって、開口数ＮＡを大きくすることができ、解像線幅ＲＰを小さくすることが可能となるのである。

小さな解像線幅ＲＰを得るためには、上式（１）から分かるように、ｋ１ファクタを低くすることも有効な方法であり、このためのＲＥＴとしては、有効光源の形状を単純な円形から変形させる「変形照明」によるものや、同一マスクでウエハを投影光学系の光軸方向に動かして露光するＦＬＥＸなどの「多重露光」によるものなどがある。

一方、上式（２）から分かるように、露光波長の短波長化は解像線幅ＲＰの低減には有効である反面、焦点深度ＤＯＦの低下を招く結果となり、製造歩留まりに悪影響を及ぼすという問題を生じる。つまり、露光波長の短波長化は、ｋファクタを小さくして微細な構造を転写することには有利である反面、焦点深度ＤＯＦが低下するため、フォトマスクの平坦度が充分ではない場合には、フォーカスエラーを起こして製品歩留まりを低下させてしまうという問題がある。

これを改善する方法のひとつとして位相シフト法がある。位相シフト法では、位相シフトマスクを用い、相互に隣接するパターンの位相が概ね１８０°異なる用にパターン形成が行われる。すなわち、位相シフトマスクに設けられた位相シフト膜により露光光の位相が１８０°変換されるため、位相シフト膜パターンが形成された領域を通過した光と位相シフト膜が存在しない領域を通過した光とは、領域の境界部分で光強度０となり、当該領域において急峻な変化を示す光強度分布が得られる。その結果、高いＤＯＦを得ることができ、像コントラストが向上することとなる。なお、位相シフトマスクにはレベンソン型やハーフトーン型などがあり、特に、ハーフトーン型位相シフトマスクを用いることにより大幅なＤＯＦの改善が可能となる。

ハーフトーン型位相シフトマスクとしては、その構造が比較的単純な単層型マスクが提案されており、このような単層型位相シフトマスクとしては、モリブテンシリサイド酸化物（ＭｏＳｉＯ）、モリブテンシリサイド酸化窒化物（ＭｏＳｉＯＮ）からなる位相シフト膜を有するものなどが提案されている（例えば、特許文献１を参照）。

このような位相シフトマスクの製造方法としては、位相シフトマスクブランクをリソグラフィ法によりパターン形成する方法が用いられる。このリソグラフィ法は、位相シフトマスクブランク上にレジストを塗布し、電子線又は紫外線により所望の部分を感光させた後、これを現像して、感光部分の位相シフト膜表面を露出させる。そして、パターニングされたレジスト膜をマスクとして用い、露出している位相シフト膜をエッチングにより除去して基板面を露出させ、その後、レジスト膜を剥離することで、位相シフトマスクを得るというものである。

ところで、デバイスの複層構造を形成するために複数枚のフォトマスクを用いる場合には、高い重ね合わせ精度が必要になる。そして、その重ね合わせ精度は、パターンの微細化に伴ってより高いものとならざるを得ない。

しかし、フォトマスクブランクの状態で既に、基板上に形成された薄膜に応力が蓄えられている場合には、このブランクが、レジスト塗布、露光、現像、エッチィング、レジスト剥離の各工程を経てパターン描写を行う際に、膜中に蓄積されている応力が部分的に開放され、最終的に得られるフォトマスクに「歪み」（ディストーション）を生じさせる。このようなディストーションがあると、フォトマスクの重ね合わせ精度は低下して、描写される回路パターンの欠陥原因となる。

このような「歪み」のレベルは、描写されるべきパターンと膜中に蓄えられた応力の大きさとに依存し、これをフォトマスクの製造プロセス中に制御したり開放したりすることは極めて困難である。

尤も、各薄膜の応力が概ねゼロとなるような条件で薄膜形成すればこのような問題が生じることはないが、光学膜としての薄膜が備えるべき諸特性を確保するための成膜条件が、同時に、低応力の薄膜を形成するための条件でもあるという製造プロセス条件を見出すことは極めて難しく、事実上不可能である。このため、薄膜の諸特性が確保可能な条件で成膜する工程と、薄膜の低応力化を図る工程とを、独立した別個の工程とする必要がある。

一般に、フォトマスクブランクにおいては、位相シフト膜等の薄膜はスパッタリング法により成膜されるが、その成膜プロセスの過程で膜中に応力が生じ、この応力によって基板そのものが歪み、フォトマスクブランクには反りが発生するが、この問題の解決方法として、位相シフト膜等の光吸収性の薄膜に閃光ランプからの光を所定のエネルギ密度で照射して膜応力を制御し、これによりフォトマスクブランクの反りを低減するという技術が提唱されている（特許文献２）。
特開平７−１４０６３５号公報 特開２００４−０２２３号公報

薄膜の応力緩和のための外部からのエネルギ付与手段としては、ホットプレート、ヒータ、ハロゲンランプ、赤外ランプ、ファーネス、ＲＴＡ（Rapid Thermal Anneal）等も考えられるが、これらの手法によると、過剰なエネルギ付与による基板温度の上昇によって基板自体に損傷を与えたり、処理時間が長くなってしまうために生産性が低下したりという問題が生じるため、特許文献２にあるような閃光ランプによる光照射が優れている。

しかしながら、閃光ランプを用いて光照射を行うと、基板を保持しているサセプタからの基板裏面側からの反射によって、基板上に形成した光学膜の外周領域への照射量が中央領域の照射量に対して高くなり、膜の光学特性が面内でばらつくという問題があった。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、低応力で且つ高い面内均一性の光学特性の光学膜を備えたフォトマスクブランクを提供することにある。

本発明はこのような課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、フォトマスクブランクの製造方法であって、透明基板上に設けられた光学膜に閃光照射するステップを備え、前記閃光照射が前記透明基板を収容する掘込部と該掘込部を取り囲む側壁部とを有するサセプタを用いて実行され、前記側壁部は前記閃光に対する不透明領域を有し、該不透明領域の上面の高さ（Ｈ１）と前記掘込部に収容された状態の前記透明基板の上面の高さ（Ｈ２）の差（Ｈ＝Ｈ１−Ｈ２）が０．０〜２．５ｍｍの範囲であることを特徴とする。

請求項２に記載のフォトマスクブランクの製造方法では、前記Ｈの値が１．０〜２．０ｍｍの範囲である。

請求項３に記載のフォトマスクブランクの製造方法では、前記サセプタは前記不透明領域の層と透明層とを積層させた前記側壁部を備えている。

請求項４に記載のフォトマスクブランクの製造方法では、前記不透明領域は不透明石英ガラスからなる。

請求項５に記載のフォトマスクブランクの製造方法では、前記サセプタの掘込部は前記閃光に対する不透明領域を有し、該掘込部の前記閃光に対する不透明度は、３００〜６００ｎｍの波長領域での全波長領域において、積分球を用いて求まる透過率が８５％以下であることを特徴とする。

請求項６に記載のフォトマスクブランクの製造方法では、前記光学膜は位相シフト膜である。

本発明では、透明基板の主面上に形成された光学膜に閃光照射する工程において、透明基板を収容する掘込部とこの掘込部を取り囲む側壁部とを有するサセプタを用いることとし、この側壁部の少なくとも一部を不透明領域とするとともに、当該不透明領域の上面の高さと掘込部に収容された状態の透明基板の上面の高さの差を所定の値となるようにしたので、閃光照射時の基板端部近傍領域への過剰な光照射が抑制され、低応力で且つ光学特性の面内均一性が高い光学膜を備えたフォトマスクブランクを提供することが可能になる。

以下に図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態について説明する。本発明者らは、閃光照射によって生じる光学膜の面内分布を改善するために鋭意検討を重ねた結果、以下の知見を得た。すなわち、基板主面の端部近傍は光学膜で被覆されていない領域があるため、当該領域に入射した閃光が光学膜で吸収されないままに基板を透過してサセプタと基板裏面との間で反射を起こす現象が生じる。そして、このような基板裏面側での反射が生じると、光学膜の外周領域の温度上昇の様子（温度条件）はその他の領域とは異なる結果となり、この温度条件の面内不均一が閃光照射後の光学膜の光学特性の面内不均一を生じさせる。

図１は、上述した光学膜の面内での光学特性のばらつき原因となるサセプタからの反射の様子を説明するための図で、図１（Ａ）は閃光照射を受ける基板の端部近傍での閃光の振る舞いを説明するための断面図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）に図示した閃光の入射・反射が生じた場合に基板の主面に形成された光学膜の光学特性が異常となる領域を概念的に示す平面図である。

図１（Ａ）に示すように、一般的な基板１０の端部はフォトマスクブランクの製造工程（およびフォトマスクの使用時）においてクラック等が生じないように、テーパ状に面取りされている。また、基板１０の主面には、その全面に光学膜１１が形成されているわけではなく、基板端部領域１０ａは基板面が露出されている。なお、このような基板端部領域１０ａの幅は、一般的には１ｍｍ程度である。

閃光照射時には、サセプタ１２上に載置された基板１０に垂直に入射する閃光だけではなく、図中に示したような斜め方向から基板１０に入射する閃光も存在することとなるが、基板端部領域１０ａから斜め入射する閃光は光学膜１１によって吸収されることなく基板１０中を透過し、基板裏面側で反射してこの反射光が基板１０の主面に形成された光学膜１１に裏面から照射される。基板裏面側からの反射は光学膜１１の他の領域でも生じ得るが、その場合の入射光は予め光学膜１１による吸収を受け、強度の低下した透過光が基板裏面側で反射して光学膜１１に再入射する光である。

したがって、基板端部領域１０ａ近傍に位置する膜（光学膜１１の外周領域）は、光学膜１１によって吸収されない状態の入射光が裏面反射を起こす分だけ、その他の領域よりも多くの閃光照射を受けることとなる。

光照射エネルギを他領域に比較して多く付与された光学膜１１の外周領域は、その光学特性が異常となり易い。例えば、図１（Ｂ）に示すように、基板１０の端部近傍の光学膜１１の外周領域に、基板１０の辺と平行に延在するバンド状の光学特性異常領域１１ａが生じるなどの現象が確認されている。

そこで、本発明においては、閃光照射時に基板を載置するサセプタに「掘込部」を設け、この「掘込部」の中に基板を収容して閃光照射が行われる。そして、この「掘込部」の周囲となる側壁部の高さ（掘り込み深さ）を調整することにより、光学膜の外周領域への裏面反射を抑制し、光学膜の面内での閃光照射量の均一化を図ることとしている。

図２は、本発明で用いられるサセプタの基本的な構造例を説明するための図で、図２（Ａ）はサセプタ１２の側壁部を、閃光光に対して透明な材料（１２ａ）と不透明な材料（１２ｂ）を積層させた構造、図２（Ｂ）は不透明材料（１２ｂ）のみで側壁部を形成した構造、そして、図２（Ｃ）は不透明材料（１２ｂ）の表面を透明材料（１２ａ）で薄くコートした構造のものである。なお、ここに図示した何れのサセプタにおいても、側壁部の上面側は不透明材料（１２ｂ）で形成されている。

ここで、符号１２ａで図示した透明材料は例えば透明石英ガラスであり、符号１２ｂで示したものは（泡入り石英ガラス等からなる）不透明石英などである。不透明材料（１２ｂ）の閃光に対する不透明度は、基板１０上に設けられた光学膜の組成や膜厚、ならびに閃光処理する際の照射光エネルギなどの諸条件との関係を考慮して、適当な範囲の値となるようにその素材選択や厚み設定により決定される。

これらのサセプタ１２の側壁部の高さは基板１０の上面位置と所定の関係をもつように設計される。図２に示した例では、所定値（Ｈ）だけ高くなっており、しかも、当該側壁部分は（少なくとも部分的に）、閃光光に対して不透明な材料で構成されている。このため、図中に示したように、斜め方向から入射してきた閃光（ｈνで示す）は、サセプタ１２の掘込部の周囲の側壁部の不透明石英部１２ｂによって光吸収や乱反射され、基板１０端部領域に直接入射した閃光が基板１０の裏面で反射されたり、サセプタ１２の側壁部に斜め入射した閃光がサセプタ１２の掘込部表面に直接入射して基板表面へと反射したりする現象が抑制される。その結果、これらの裏面反射光が基板１０主面に設けられた光学薄膜に裏面入射して過剰な光エネルギを付与する程度が軽減されることとなる。

なお、図２（Ａ）乃至（Ｃ）では、側壁部の上面側を不透明材料（１２ｂ）で形成したサセプタの態様が図示され、サセプタ１２の側壁部上面と基板１０の上面の高さの差をＨとしているが、このような不透明材料（１２ｂ）の上にさらに透明材料の層を積層させた態様の側壁を設けた場合（図２（Ｄ）参照）には、上記Ｈの値は、不透明材料（１２ｂ）層の上面と基板上面との位置の差で与えられる。

このような構成のサセプタを用いて閃光ランプ光照射を行い光学膜中の応力緩和を実行すれば、閃光照射量の均一化が図られるため、光学膜の特性の面内均一性を維持した状態で光学膜の応力緩和が可能となる。例えば、合成石英ガラスやフッ化カルシウム等の透明基板上に、閃光ランプから照射される光を吸収可能な光学膜（例えば、位相シフト膜）を成膜した後、この基板を上述の構成のサセプタに載置し、光学膜に閃光照射して膜中の応力緩和を行った後に、必要に応じて、当該光学膜上に他の光学膜等が成膜されてフォトマスクブランクとされる。

なお、閃光照射を受ける光学膜としては、フォトマスクブランクに形成される位相シフト膜、遮光膜、反射防止膜などが例示されるが、一般的な閃光照射条件において、３００ｎｍ以上の波長の閃光を約１ミリ秒の間に約２０Ｊ／ｃｍ²ものエネルギで照射することを考慮すると、その波長の光吸収能が高すぎる場合には、特別な減光手段を用いないと膜が破壊される可能性がある。この点、位相シフト膜（特にハーフトーン位相シフト膜）は本来その膜自体がある程度の減光効果を有するものであるので、閃光照射による膜破壊は然程深刻・心配ではない。つまり、閃光照射は位相シフトマスクブランクの製造において好適であり、閃光照射を受ける光学膜がハーフトーン位相シフト膜である場合には、その閃光照射の後に、遮光膜や反射防止膜等が成膜されてハーフトーン型位相シフトマスクブランクが得られる。

閃光ランプは、発光時間が短く、高照度で連続した幅広の波長領域をもつ光源で、例えばキセノンフラッシュランプがこれにあたる。このため、レーザ光源を用いる場合とは異なり、光吸収膜が特定波長の光に対して大きな吸収を示す膜である必要はない。従って、閃光照射の手法による応力制御が可能な膜組成などの制約は極めて緩やかであり応用範囲は広い。また、基板上で照射光を走査させる必要もなく、基板全面に短時間で光照射（エネルギ付与）することができる。さらに、広い波長領域にわたるスペクトルをもつために、種々の波長の光の照射効果を同時に得ることもできる。

このような閃光がハーフトーン位相シフト膜などの光学膜（閃光吸収膜）に照射されると、その照射光の吸収や急激な温度変化等によって膜組成や原子の結合状態等が変化して応力緩和が生じると考えられる。

先ず、一辺６インチの角型石英基板上にＭｏＳｉＯＮからなるハーフトーン位相シフト膜を膜厚７００Åで反応性ＤＣスパッタリング成膜した。なお、この位相シフト膜は、ＡｒＦエキシマレーザ（１９３ｎｍ）の露光光に対する位相差が１８０°で、且つ、その透過率はベア基板の概ね６％である。そして、この基板（すなわち位相シフト膜付基板）を温度８０℃に加熱した後に、掘込部を有するサセプタに位相シフト膜を上にした状態で載置し、上方からキセノン閃光ランプ光を照射した。このとき、掘込深さ（すなわち、サセプタの側壁部の高さ）を種々に変えた図２（Ｃ）に図示したタイプのサセプタを用意し、それぞれのサセプタを用いて閃光照射を実行した。

図３は、用いたサセプタの側壁上面と基板上面の位置の差（Ｈ）を横軸として、閃光照射後のハーフトーン位相シフト膜の透過率の面内ばらつきを求めた結果を纏めた図である。

この図に示されているように、透過率の面内ばらつきはサセプタの掘り込み深さに依存する。側壁上面が基板上面の位置よりも低い場合（Ｈ値が負）には比較的ばらつきが大きく、Ｈ値が−６ｍｍのサセプタを用いて閃光照射した位相シフト膜の面内ばらつきは約０．３５％である。しかし、側壁上面を基板上面位置に近づけると面内均一性は高くなり、側壁上面と基板上面の位置を一致（Ｈ＝０ｍｍ）させたサセプタを用いた場合の面内ばらつきは約０．１２％となる。さらに、側壁上面を基板上面の位置よりも高い位置に設定したＨ＝＋１．５ｍｍの場合には約０．０９％の極小値を示し、その後、Ｈ値が大きくなると徐々に面内ばらつきが高くなる傾向（Ｈ＝＋２．０ｍｍで約０．１０％、Ｈ＝＋２．５ｍｍで約０．１４％）を示す。

ここで、側壁上面が基板上面の位置よりも低い場合に比較的ばらつきが大きい理由は、既に説明したように、基板主面の端部近傍は光学膜である位相シフト膜で被覆されていないことから、閃光が位相シフト膜で吸収されないままにサセプタと基板との間で反射を起こすこととなるために、閃光照射処理中の膜面内の温度が不均一になることによるものと考えられる。

一方、Ｈ＝＋１．５ｍｍの場合に極小値を示した後に徐々に面内ばらつきが高くなる傾向を示す理由は、側壁が高くなり過ぎると側壁が位相シフト膜の一部を閃光光から遮蔽することとなるために、この遮蔽効果によって閃光照射処理中の膜面内温度が不均一になることによるものと考えられる。

図３に示した結果によれば、上記Ｈの値が０．０〜＋２．５ｍｍの範囲であれば、透過率の面内ばらつきの値を０．１５％未満に抑えることが可能であり、Ｈの値を＋１．０〜＋２．０ｍｍの範囲とすると、面内ばらつき値を０．１０％以下に抑えることができる。

実施例では、サセプタの不透明材料として石英ガラスからなる「泡入りガラス」を用いたが、当該材料はこれに限定されるものではない。また、サセプタは、図２で例示したタイプのもの以外にも種々の態様のものが可能であり、全体を不透明材料で構成したり不透明層と透明層を複数積層する構成のものとしたりすることも可能である。

図２（Ｃ）に図示したサセプタのように、掘込部も不透明材料で形成されたサセプタの構成とした場合には、当該掘込部の閃光光に対する透過率が低く（反射率が高く）なる。その結果、基板に垂直に照射された閃光が基板中を透過してサセプタ表面で反射して再度基板へと閃光が入射し、基板主面に設けられた光学膜の応力制御に寄与する閃光成分が高められることとなり、光学膜の応力制御に寄与する光エネルギを有効に利用可能となって照射光エネルギを低く設定することが可能となる。そして、閃光照射のエネルギを低く抑えることは、光学膜が備える光学的特性の均一な面内分布を確保することにも有効に作用する。

この場合、掘込部の「不透明度」は、３００〜６００ｎｍの波長領域での全波長領域において、積分球（例えば、島津紫外可視分光光度計UV-2400PC）を用いて求まる透過率が８５％以下（より好ましくは８０％以下、更に好ましくは７５％以下）とする。このような「不透明度」の制御方法としては、不透明材料の表面をＨＦ処理により適当な粗さとしたり、或いは、泡入りガラスの「泡」の大きさや密度を調整したり、更には、透明ガラスと泡入りガラスを積層させた際の泡入りガラスの層厚を調整するなどが考えられる。

位相シフト膜などの光学膜中に蓄積された歪量（応力量）を制御し易くするために、閃光照射の量は所定量以下の光エネルギに制御される。これは、閃光照射量が高すぎると光学膜の膜質が損なわれることに加え、過剰照射による膜の破壊の恐れがあるためである。閃光照射光のエネルギの「所定量」は作製されるフォトマスクブランクが備える光学膜の光学特性に依存し、例えば、位相シフトマスクの場合には、位相シフト膜の膜厚、透過率に依存することとなる。

位相シフト膜としては、例えばアモルファスシリコン膜、酸素、窒素、炭素等を含有する金属化合物膜等があり、特に、ケイ素と、ケイ素以外の金属と、酸素、窒素及び炭素から選ばれる１種又は２種以上とを含有する層を単層又は多層で含む位相シフト膜はその光学特性制御性に優れる膜である。なお、位相シフト膜中に含有されるケイ素以外の金属としては、Ｗ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｖ、Ｃｏ、Ｃｒ又はＮｉ等が挙げられるが、閃光照射後の反りの低減や耐薬品性向上という観点からは、Ｍｏをベースにしたものが好ましい。そのような組成の位相シフト膜としては、モリブデンシリサイド酸化物（ＭｏＳｉＯ）、モリブデンシリサイド窒化物（ＭｏＳｉＮ）、モリブデンシリサイド炭化物（ＭｏＳｉＣ）、モリブデンシリサイド酸化窒化物（ＭｏＳｉＯＮ）、モリブデンシリサイド酸化炭化物（ＭｏＳｉＯＣ）又はモリブデンシリサイド酸化窒化炭化物（ＭｏＳｉＯＮＣ）などがあり、このようなモリブデンシリサイド系の位相シフト膜は、ターゲットとしてＭｏＳｉ等を用いた反応性スパッタリング法により成膜することができる。

閃光照射される位相シフト膜が上述のようなモリブデンシリサイド系の膜である場合には、膜仕様としてＫｒＦ、ＡｒＦ、Ｆ₂レーザ露光用があり得るが、その透過率は２００〜１１００ｎｍの波長範囲において、ＫｒＦ用、ＡｒＦ用、Ｆ₂用の順に高くなる。つまり、膜質により光の吸収効率が異なるため、閃光ランプによる照射エネルギーにも各々適正領域があり、ＫｒＦ、ＡｒＦ、Ｆ₂の順に大きくすることが必要となる。

具体的には、ＫｒＦレーザの波長（２４８ｎｍ）の光に対して５〜７％の透過率を有する位相シフト膜に対しては、閃光照射エネルギはカロリーメータの測定値で２１．５Ｊ／ｃｍ²以下の所定量とされる。また、ＡｒＦレーザの波長（１９３ｎｍ）の光に対して５〜７％の透過率を有する位相シフト膜に対しては、閃光照射エネルギは３２．５Ｊ／ｃｍ²以下の所定量とされる。さらに、Ｆ₂レーザの波長（１５７ｎｍ）の光に対して５〜７％の透過率を有する位相シフト膜に対しては、閃光照射エネルギは４１．５Ｊ／ｃｍ²以下の所定量とされる。ノマルスキー顕微鏡による観察によれば、位相シフト膜に上記の値よりも高い光エネルギで閃光照射すると、基板表面の位相シフト膜の一部が破壊されていることが確認されている。

なお、本発明において、閃光ランプの単位発光時間（一回の発光に要する時間）は一般的には１００μｓｅｃ〜１ｓｅｃの範囲で設定される。なお、閃光ランプの照射時間が短いと照射波長は短波長側へシフトする傾向があり、閃光ランプの照射時間が長いと照射波長は長波長側へシフトする傾向がある。このため、本実施例では、閃光ランプの単位発光時間を０．１ｍｓｅｃ〜１００ｍｓｅｃの範囲内で設定することとし、具体的には１ｍｓｅｃ程度の照射時間とした。

以上、実施例により本発明のフォトマスクブランクの製造に関する技術について説明したが、上記実施例は本発明を実施するための例にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではない。これらの実施例を種々変形することは本発明の範囲内にあり、更に本発明の範囲内において他の様々な実施例が可能であることは上記記載から自明である。

本発明は、低応力で且つ高い面内均一性の光学特性の光学膜を備えたフォトマスクブランクの製造方法を提供する。

光学膜面内での光学特性のばらつき原因となるサセプタからの反射の様子を説明するための図である。 本発明で用いられるサセプタの基本的な構造例を説明するための図である。 サセプタの側壁上面と基板上面の位置の差（Ｈ）を横軸として、閃光照射後のハーフトーン位相シフト膜の透過率の面内ばらつきを求めた結果を纏めた図である。

符号の説明

１０ 基板
１０ａ 基板端部領域
１１ 光学膜
１１ａ 光学特性異常領域
１２ サセプタ
１２ａ 透明材料
１２ｂ 不透明材料

Claims (6)

1. 透明基板上に設けられた光学膜に閃光照射するステップを備え、
   前記閃光照射が前記透明基板を収容する掘込部と該掘込部を取り囲む側壁部とを有するサセプタを用いて実行され、
   前記側壁部は前記閃光に対する不透明領域を有し、該不透明領域の上面の高さ（Ｈ１）と前記掘込部に収容された状態の前記透明基板の上面の高さ（Ｈ２）の差（Ｈ＝Ｈ１−Ｈ２）が０．０〜２．５ｍｍの範囲であることを特徴とするフォトマスクブランクの製造方法。
2. 前記Ｈの値が１．０〜２．０ｍｍの範囲である請求項１に記載のフォトマスクブランクの製造方法。
3. 前記サセプタは前記不透明領域の層と透明層とを積層させた前記側壁部を備えている請求項１又は２に記載のフォトマスクブランクの製造方法。
4. 前記不透明領域は不透明石英ガラスからなる請求項１乃至３の何れか１項に記載のフォトマスクブランクの製造方法。
5. 前記サセプタの掘込部は前記閃光に対する不透明領域を有し、該掘込部の前記閃光に対する不透明度は、３００〜６００ｎｍの波長領域での全波長領域において、積分球を用いて求まる透過率が８５％以下であることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載のフォトマスクブランクの製造方法。
6. 前記光学膜は位相シフト膜である請求項１乃至５の何れか１項に記載のフォトマスクブランクの製造方法。

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