JP2018060233A

JP2018060233A - マスクブランク

Info

Publication number: JP2018060233A
Application number: JP2018006243A
Authority: JP
Inventors: 一樹青山; Kazuki Aoyama; 淳志小湊; Atsushi Kominato
Original assignee: Hoya Corp
Current assignee: Hoya Corp
Priority date: 2018-01-18
Filing date: 2018-01-18
Publication date: 2018-04-12
Anticipated expiration: 2033-09-03
Also published as: JP6561152B2

Abstract

【課題】欠陥検査において欠陥をより検出しやすくすることのできるマスクブランク、転写用マスク、及びマスクブランクの製造方法を提供する。【解決手段】本発明のマスクブランク１０は、透光性基板２０、第１の膜１２、及び第２の膜１４を有する。透光性基板２０の上に、第１の膜１２と第２の膜１４がこの順に積層している。第１の膜１２および第２の膜１４は、いずれも金属およびケイ素のうち１以上の元素を含有する材料で形成されている。第１の膜１２上に第２の膜１４が積層した状態における第２の膜１４の所定波長の光に対する表面反射率から、第１の膜１２上に他の膜が積層していない状態における第１の膜１２の所定波長の光に対する表面反射率を差し引いて算出した差が、１０％以下である。【選択図】図１

Description

本発明は、マスクブランク、転写用マスク、およびマスクブランクの製造方法に関する。

一般に、フォトリソグラフィに用いられる転写用マスクの原版となるマスクブランクは、合成石英ガラスなどの透光性基板上にスパッタ法によってパターン形成用の薄膜を形成することにより製造される。マスクブランクの薄膜には、黒欠陥や白欠陥が存在しないことが理想であるが、歩留まり等を考慮すると実用上ある程度の個数の欠陥は許容されている。薄膜に欠陥が存在するマスクブランクから転写用マスクを作製する場合、各欠陥が露光転写に影響しないように、平面上のパターンの配置を調整する。そのため、例えば、特許文献１に開示されているような欠陥検査装置を用いて、マスクブランクの薄膜に対して欠陥検査を行い、その薄膜で検出された全ての欠陥について、その種類およびその位置座標をそのマスクブランクと対応付けして記録することが行われている。
一方、ハーフトーン型位相シフトマスクの製造に用いられるマスクブランクの場合、特許文献２に開示されているように、透光性基板上に、ハーフトーン位相シフト膜と遮光膜が順に積層した構造とする場合が多い。

特許第３２１０６５４号特開２００５−２８４２１６号

特許文献２に開示されているようなマスクブランクを製造する場合、最初に透光性基板上にスパッタリング法を適用して位相シフト膜を形成し、位相シフト膜に対して欠陥検査を行ってから、位相シフト膜上にスパッタリング法を適用して遮光膜を形成し、遮光膜に対して欠陥検査を行う。一般に、位相シフト膜に存在する欠陥の上に遮光膜が形成されると、遮光膜自体には欠陥がなくても、その遮光膜の表面に位相シフト膜の欠陥の形状が反映されてしまうことが知られている。

また、位相シフト膜の欠陥検査で検出された欠陥のサイズと、遮光膜が形成された後の遮光膜の欠陥検査において位相シフト膜の欠陥と同じ位置で検出された欠陥のサイズは、必ずしも同じにはならない。位相シフト膜の欠陥検査で検出された欠陥サイズよりも、その欠陥と同じ位置において遮光膜の欠陥検査で検出された欠陥のサイズの方が大きくなる傾向にある場合、位相シフト膜の欠陥検査で検出できなかった欠陥を、遮光膜の欠陥検査で見つけ出すことができる可能性が高まるため、好ましいマスクブランクの構成といえる。

しかし、位相シフト膜と遮光膜の組合せによっては、好ましいマスクブランクの構成とは反対の構成、すなわち、位相シフト膜の欠陥検査で検出された欠陥サイズよりも、その欠陥と同じ位置において遮光膜の欠陥検査で検出された欠陥のサイズの方が小さくなる構成となる場合があり、問題となっていた。

そこで、本発明は、欠陥検査において欠陥をより検出しやすくすることのできるマスクブランク、転写用マスク、及びマスクブランクの製造方法を提供することを目的とする。

前記の課題を達成するため、本発明は以下の構成を有する。
（構成１）
透光性基板上に第１の膜と第２の膜がこの順に積層した構造を有するマスクブランクであって、
前記第１の膜および第２の膜は、いずれも金属およびケイ素のうち１以上の元素を含有する材料で形成され、
前記第１の膜上に前記第２の膜が積層した状態における前記第２の膜の所定波長の光に対する表面反射率から、前記第１の膜上に他の膜が積層していない状態における前記第１の膜の所定波長の光に対する表面反射率を差し引いて算出した差が１０％以下である
ことを特徴とするマスクブランク。

（構成２）
前記所定波長は、４８８ｎｍ〜５３２ｎｍであることを特徴とする構成１に記載のマスクブランク。
（構成３）
前記第１の膜上に前記第２の膜が積層した状態における前記第２の膜の所定波長の光に対する表面反射率は、２０％以上であることを特徴とする構成１または２に記載のマスクブランク。

（構成４）
前記第１の膜上に他の膜が積層していない状態における前記第１の膜の所定波長の光に対する表面反射率と、前記第１の膜上に前記第２の膜が積層した状態における前記第２の膜の所定波長の光に対する表面反射率は、いずれも３５％以下であることを特徴とする構成１から３のいずれかに記載のマスクブランク。

（構成５）
前記第１の膜は、露光光に対する透過率が１％以上である光半透過膜であることを特徴とする構成１から４のいずれかに記載のマスクブランク。
（構成６）
前記光半透過膜は、前記光半透過膜を透過した露光光に対し、前記光半透過膜の厚さと同じ距離の空気中を通過した露光光との間で所定の位相差を生じさせる機能を有することを特徴とする構成５記載のマスクブランク。

（構成７）
前記第２の膜は、遮光膜であり、前記光半透過膜および前記遮光膜の積層構造における露光光に対する光学濃度が２．５以上であることを特徴とする構成５または６に記載のマスクブランク。
（構成８）
前記露光光は、ＡｒＦエキシマレーザー光であることを特徴とする構成５から７のいずれかに記載のマスクブランク。

（構成９）
前記所定波長の光は、マスクブランクの欠陥検査で用いられる検査光であることを特徴とする構成１から８のいずれかに記載のマスクブランク。
（構成１０）
前記第１の膜は、ケイ素および窒素を含有する材料で形成されていることを特徴とする構成１から９のいずれかに記載のマスクブランク。

（構成１１）
前記第２の膜は、クロムを含有し、さらに酸素、窒素および炭素から選ばれる１以上の元素を含有する材料で形成されていることを特徴とする構成１から１０のいずれかに記載のマスクブランク。
（構成１２）
構成１から１１のいずれかに記載のマスクブランクにおける前記第１の膜に第１のパターンが形成され、前記第２の膜に第２のパターンが形成されていることを特徴とする転写用マスク。

（構成１３）
透光性基板上に第１の膜と第２の膜がこの順に積層した構造を有するマスクブランクの製造方法であって、
透光性基板上に、第１の膜をスパッタリング法によって形成する工程と、
前記透光性基板上に形成された前記第１の膜に対し、検査光を照射して欠陥検査を行う第１欠陥検査工程と、
前記第１の膜の上に第２の膜をスパッタリング法によって形成する工程と、
前記第１の膜の上に形成された前記第２の膜に対し、検査光を照射して欠陥検査を行う第２欠陥検査工程とを有し、
前記第１の膜および第２の膜は、前記第１の膜の上に前記第２の膜が積層した状態における前記第２の膜の所定波長の光に対する表面反射率から、前記第１の膜の上に他の膜が積層していない状態における前記第１の膜の所定波長の光に対する表面反射率を差し引いて算出した差が１０％以下となる条件で形成されることを特徴とするマスクブランクの製造方法。

（構成１４）
前記所定波長は、４８８ｎｍ〜５３２ｎｍであることを特徴とする構成１３に記載のマスクブランクの製造方法。
（構成１５）
前記第１の膜上に前記第２の膜が積層した状態における前記第２の膜の所定波長の光に対する表面反射率は、２０％以上であることを特徴とする構成１３または１４に記載のマスクブランクの製造方法。

（構成１６）
前記第１の膜および第２の膜は、前記第１の膜上に他の膜が積層していない状態における前記第１の膜の所定波長の光に対する表面反射率と、前記第１の膜上に前記第２の膜が積層した状態における前記第２の膜の所定波長の光に対する表面反射率がいずれも３５％以下となる条件で形成されることを特徴とする構成１３から１５のいずれかに記載のマスクブランクの製造方法。
（構成１７）
前記所定波長の光は、前記検査光であることを特徴とする構成１３から１６のいずれかに記載のマスクブランクの製造方法。

本発明によれば、欠陥検査において欠陥をより検出しやすくすることのできるマスクブランク、転写用マスク、及びマスクブランクの製造方法を提供することができる。

マスクブランクの一例を示す断面図である。実施例１で作製したマスクブランクの第１の膜及び第２の膜の反射率スペクトルを示している。実施例１で作製したマスクブランクの第１の膜の欠陥サイズ及び第２の膜の欠陥サイズを比較した結果を示すグラフである。実施例２で作製したマスクブランクの第１の膜及び第２の膜の反射率スペクトルを示している。実施例２で作製したマスクブランクの第１の膜の欠陥サイズ及び第２の膜の欠陥サイズを比較した結果を示すグラフである。実施例３で作製したマスクブランクの第１の膜及び第２の膜の反射率スペクトルを示している。実施例３で作製したマスクブランクの第１の膜の欠陥サイズ及び第２の膜の欠陥サイズを比較した結果を示すグラフである。実施例４で作製したマスクブランクの第１の膜及び第２の膜の反射率スペクトルを示している。実施例４で作製したマスクブランクの第１の膜の欠陥サイズ及び第２の膜の欠陥サイズを比較した結果を示すグラフである。実施例５で作製したマスクブランクの第１の膜及び第２の膜の反射率スペクトルを示している。実施例５で作製したマスクブランクの第１の膜の欠陥サイズ及び第２の膜の欠陥サイズを比較した結果を示すグラフである。実施例６で作製したマスクブランクの第１の膜及び第２の膜の反射率スペクトルを示している。実施例６で作製したマスクブランクの第１の膜の欠陥サイズ及び第２の膜の欠陥サイズを比較した結果を示すグラフである。実施例７で作製したマスクブランクの第１の膜及び第２の膜の反射率スペクトルを示している。実施例７で作製したマスクブランクの第１の膜の欠陥サイズ及び第２の膜の欠陥サイズを比較した結果を示すグラフである。比較例１で作製したマスクブランクの第１の膜及び第２の膜の反射率スペクトルを示している。比較例１で作製したマスクブランクの第１の膜の欠陥サイズ及び第２の膜の欠陥サイズを比較した結果を示すグラフである。

本発明者は、種々の位相シフト膜と遮光膜の組合せのマスクブランクに対して、欠陥検査を行い、鋭意検討を行った。その結果、本発明者は、所定波長の光（例えば、検査光）に対する膜の反射率が以下のような条件を満たす場合に、位相シフト膜の欠陥検査で検出された欠陥のサイズよりも、その欠陥と同じ位置において遮光膜の欠陥検査で検出された欠陥のサイズの方が大きくなる傾向があることを見出した。

具体的には、位相シフト膜の上に遮光膜が積層した状態における遮光膜の表面反射率から、遮光膜が積層していない状態（位相シフト膜の表面が露出した状態）における位相シフト膜の表面反射率を差し引いて算出した差が１０％以下である場合、位相シフト膜の欠陥検査で検出された欠陥サイズよりも、その欠陥と同じ位置において遮光膜の欠陥検査で検出された欠陥のサイズの方が大きくなる傾向があることを見出した。

また、位相シフト膜の上に遮光膜が積層した状態における遮光膜の表面反射率が２０％以上である場合、位相シフト膜の欠陥検査で検出された欠陥サイズよりも、その欠陥と同じ位置において遮光膜の欠陥検査で検出された欠陥のサイズの方が大きくなる傾向があることを見出した。

さらに、位相シフト膜の上に他の膜が積層していない状態における位相シフト膜の表面反射率と、位相シフト膜の上に遮光膜が積層した状態における遮光膜の表面反射率がいずれも３５％以下である場合、位相シフト膜の欠陥検査で検出された欠陥サイズよりも、その欠陥と同じ位置において遮光膜の欠陥検査で検出された欠陥のサイズの方が大きくなる傾向があることを見出した。

なお、一般に、位相シフト膜の上に遮光膜が積層した状態における遮光膜の表面反射率は、透光性基板の上に他の膜を介さずに積層した遮光膜、あるいは、位相シフト膜以外の他の膜の上に積層した遮光膜の表面反射率とは、異なっている。したがって、これらの遮光膜の表面反射率が公知文献等に記載されている場合であっても、当業者が本発明に想到するための動機付けとはなり得ない。

また、上記のような欠陥サイズの傾向は、位相シフト膜と遮光膜の積層構造を有するマスクブランクに限らず、他の２つ以上の膜の組み合わせの積層構造を有するマスクブランクにおいても、同様に見出された。例えば、透光性基板上に、第１の膜と第２の膜がこの順に積層した構造を有するマスクブランクにおいて、第１の膜上に第２の膜が積層した状態における第２の膜の所定波長の光に対する表面反射率から、第１の膜上に他の膜が積層していない状態における第１の膜の所定波長の光に対する表面反射率を差し引いて算出した差が１０％以下である場合、第１の膜の欠陥検査で検出された欠陥のサイズよりも、その欠陥と同じ位置において第２の膜の欠陥検査で検出された欠陥のサイズの方が大きくなる傾向があることが見出された。

さらに、透光性基板と第１の膜との間に他の膜が介在している場合においても、同様の傾向があることが見出された。例えば、透光性基板上に、第３の膜と第１の膜と第２の膜がこの順に積層した構造を有するマスクブランクにおいて、第１の膜上に第２の膜が積層した状態における第２の膜の所定波長の光に対する表面反射率から、第１の膜上に他の膜が積層していない状態における第１の膜の所定波長の光に対する表面反射率を差し引いて算出した差が１０％以下である場合、第１の膜の欠陥検査で検出された欠陥のサイズよりも、その欠陥と同じ位置において第２の膜の欠陥検査で検出された欠陥のサイズの方が大きくなる傾向があることが見出された。

以下、本発明の実施の形態に係るマスクブランク、転写用マスク、及びマスクブランクの製造方法について詳しく説明する。

（マスクブランク）
図１は、マスクブランクの一例を示す断面図である。図１に示すように、本実施形態のマスクブランク１０は、透光性基板２０上に、第１の膜１２と第２の膜１４がこの順に積層した構造を有する。第１の膜１２および第２の膜１４は、いずれも金属およびケイ素のうち１以上の元素を含有する材料で形成されている。

第１の膜１２上に第２の膜１４が積層した状態における第２の膜１４の所定波長の光に対する表面反射率から、第１の膜１２上に他の膜が積層していない状態（第１の膜１２が露出した状態）における第１の膜１２の所定波長の光に対する表面反射率を差し引いて算出した差は、１０％以下であることが好ましく、−１０％以上＋１０％以下（絶対値で１０％以下）であることがより好ましい。

本実施形態のマスクブランクは、例えば、以下の構成の場合において好ましく適用できる。
（１）光半透過膜を備えるマスクブランクの場合
光半透過膜には、露光光を所定の透過率で透過させ、かつ所定の位相差を生じさせるハーフトーン位相シフト膜のほか、露光光を所定の透過率で透過させるが、透過した光に位相差を生じさせない光学特性を有する主にエンハンサ型マスクで用いられる膜もある。いずれの光半透過膜を備えるマスクブランクの場合においても、遮光帯を形成するための遮光膜が必要となることが多い。このため、透光性基板上に光半透過膜と遮光膜が順に積層した構成を備える場合が多い。光半透過膜を第１の膜１２とし、遮光膜を第２の膜１４とし、前記に示した本発明の第１の膜と第２の膜との間の関係を満たし、かつ各膜が本来求められている機能（光学特性、エッチング特性等）を満たすよう、光半透過膜と遮光膜を形成する材料をそれぞれ選定するとよい。

遮光膜の上にハードマスク膜が積層された構成の場合は、遮光膜を第１の膜１２とし、ハードマスク膜を第２の膜１４とし、前記に示した本発明の第１の膜と第２の膜との間の関係を満たし、かつ各膜が本来求められている機能（光学特性、エッチング特性等）を満たすよう、遮光膜とハードマスク膜の材料をそれぞれ選定するとよい。

透光性基板と光半透過膜との間にエッチングストッパー膜を備えた構成の場合、エッチングストッパー膜（第１の膜１２）と光半透過膜（第２の膜１４）を、前記に示した本発明の第１の膜と第２の膜との間の関係を満たし、かつ各膜が本来求められている機能（光学特性、エッチング特性等）を満たすよう、エッチングストッパー膜と光半透過膜の材料をそれぞれ選定するとよい。

光半透過膜と遮光膜との間にエッチングストッパー膜を備えた構成の場合、光半透過膜（第１の膜１２）とエッチングストッパー膜（第２の膜１４）を、前記に示した本発明の第１の膜と第２の膜との間の関係を満たし、かつ各膜が本来求められている機能（光学特性、エッチング特性等）を満たすよう、光半透過膜とエッチングストッパー膜の材料をそれぞれ選定するとよい。また、エッチングストッパー膜（第１の膜１２）と遮光膜（第２の膜１４）を、前記に示した本発明の第１の膜と第２の膜との間の関係を満たし、かつ各膜が本来求められている機能（光学特性、エッチング特性等）を満たすよう、エッチングストッパー膜と遮光膜の材料をそれぞれ選定するとよい。

光半透過膜を形成する材料としては、例えば、遷移金属を含有せずケイ素を含有する材料や、遷移金属およびケイ素を含有する材料（以下、これらを総称してケイ素系材料という。）が挙げられる。これらの材料に含有させる遷移金属としては、例えば、モリブデン、タングステン、チタン、タンタル、ジルコニウム、ハフニウム、ニオブ、バナジウム、コバルト、クロムおよびニッケルから選ばれる１以上の元素が挙げられる。光半透過膜は、露光光を所定の透過率で透過させることが求められるため、酸素および窒素から選ばれる１以上の元素を含有することが好ましい。

光半透過膜に接して遮光膜が設けられたマスクブランクの構成である場合、遮光膜を形成する材料は、光半透過膜をパターニングするときに用いられるエッチングガスに対して、十分なエッチング選択性を有する材料を適用することが求められる。光半透過膜がケイ素系材料で形成される場合、遮光膜はフッ素系ガスによるドライエッチングに対して高い耐性を有する材料が好ましい。この場合、遮光膜は、クロムを含有する材料（以下、クロム系材料という。）で形成することが好ましい。このクロム系材料は、クロム単体、またはクロムに酸素、窒素、炭素、水素、フッ素およびホウ素から選ばれる１以上の元素を含有する材料であると好ましい。また、タンタルにハフニウムおよびジルコニウムから選ばれる１以上の元素を含有する材料（以下、ＴａＨｆ系材料という。）も好ましい。クロム系材料やＴａＨｆ系材料で形成された遮光膜上にハードマスク膜を設ける構成の場合、ハードマスク膜は、ケイ素系材料で形成することが好ましい。

一方、光半透過膜と遮光膜の間にエッチングストッパー膜を備える構成の場合、エッチングストッパー膜は、クロム系材料かＴａＨｆ系材料で形成することが好ましい。この場合、遮光膜は、ケイ素系材料で形成することが好ましく、タンタルを含有する材料（以下、タンタル系材料という。）で形成してもよい。このタンタル系材料は、タンタルに窒素、酸素、炭素、水素およびホウ素から選ばれる１以上の元素を含有する材料であると好ましい。また、遮光膜をケイ素系材料で形成し、その遮光膜上にハードマスク膜を設ける構成の場合、ハードマスク膜は、クロム系材料やＴａＨｆ系材料で形成することが好ましい。

他方、透光性基板と光半透過膜との間にエッチングストッパー膜を備える構成の場合、エッチングストッパー膜は、透光性基板および光半透過膜の両方との間でエッチング選択性を有することが求められる。この場合、エッチングストッパー膜は、クロム系材料やＴａＨｆ系材料で形成することが好ましい。

（２）バイナリ型マスクブランクの場合
バイナリ型マスクブランクは、透光性基板上に遮光膜とハードマスク膜が順に積層した構造を備える場合が多い。遮光膜（第１の膜１２）とハードマスク膜（第２の膜１４）を、前記に示した本発明の第１の膜と第２の膜との間の関係を満たし、かつ各膜が本来求められている機能（光学特性、エッチング特性等）を満たすよう、遮光膜とハードマスク膜の材料をそれぞれ選定するとよい。特に、基板掘込レベンソン型の位相シフトマスクに好適なバイナリ型マスクブランクとする場合、透光性基板と遮光膜の間に、エッチングストッパー膜を備える場合がある。この場合、エッチングストッパー膜（第１の膜１２）と遮光膜（第２の膜１４）を、前記に示した本発明の第１の膜と第２の膜との間の関係を満たし、かつ各膜が本来求められている機能（光学特性、エッチング特性等）を満たすよう、エッチングストッパー膜と遮光膜の材料をそれぞれ選定するとよい。

このバイナリ型マスクブランクの遮光膜を形成する材料としては、クロム系材料ほか、遷移金属及びケイ素を含有する材料（以下、遷移金属シリサイド系材料という。）やタンタル系材料が好ましく用いられる。クロム系材料で遮光膜を形成し、この遮光膜の上にハードマスク膜を設ける構成の場合、ハードマスク膜は、ケイ素系材料、タンタル系材料、ＴａＨｆ系材料が適用可能である。遷移金属シリサイド系材料で遮光膜を形成し、この遮光膜の上にハードマスク膜を設ける構成の場合、ハードマスク膜は、クロム系材料、タンタル系材料、ＴａＨｆ系材料が適用可能である。タンタル系材料で遮光膜を形成し、この遮光膜の上にハードマスク膜を設ける構成の場合、ハードマスク膜は、クロム系材料が適用可能である。

（３）反射型マスクブランクの場合
反射型マスクブランクは、基板上に露光光を反射する多層反射膜、多層反射膜を保護する保護膜、転写パターンを形成する吸収体膜がこの順に積層した構成を備えたものである。また、吸収体膜の上にハードマスク膜を備える構成や、保護膜と吸収体膜の間にバッファ膜を備える構成もある。例えば、保護膜（第１の膜１２）と吸収体膜（第２の膜１４）を、前記に示した本発明の第１の膜と第２の膜との間の関係を満たし、かつ各膜が本来求められている機能（光学特性、エッチング特性等）を満たすよう、保護膜と吸収体膜の材料をそれぞれ選定すると、本発明の効果を得ることができる。

バッファ膜（第１の膜１２）と吸収体膜（第２の膜１４）を、前記に示した本発明の第１の膜と第２の膜との間の関係を満たし、かつ各膜が本来求められている機能（光学特性、エッチング特性等）を満たすよう、バッファ膜と吸収体膜の材料をそれぞれ選定するとよい。
また、吸収体膜（第１の膜１２）とハードマスク膜（第２の膜１４）を、前記に示した本発明の第１の膜と第２の膜との間の関係を満たし、かつ各膜が本来求められている機能（光学特性、エッチング特性等）を満たすよう、吸収体膜とハードマスク膜の材料をそれぞれ選定するとよい。

露光光にＥＵＶ（Extreme Ultra Violet）光が適用される反射型マスクブランクの場合、保護膜にはルテニウムを含有する材料が好適であり、吸収体膜にはタンタル系材料やＴａＨｆ系材料が特に好ましく用いられる。タンタル系材料で吸収体膜を形成し、この吸収体膜の上にハードマスク膜を設ける構成の場合、ハードマスク膜は、クロム系材料が適用可能である。
タンタル系材料で吸収体膜を形成し、保護膜と吸収体膜の間にバッファ膜を備える構成の場合、バッファ膜はクロム系材料が適用可能である。

前記所定波長は、４８８ｎｍ〜５３２ｎｍであることが好ましい。
前記所定波長の光は、マスクブランクの欠陥検査装置において用いられる検査光であることが好ましい。

第１の膜１２上に第２の膜１４が積層した状態における第２の膜１４の所定波長の光に対する表面反射率は、２０％以上であることが好ましい。

第１の膜１２は、露光光に対する透過率が１％以上である光半透過膜であることが好ましい。
光半透過膜は、前記光半透過膜を透過した露光光に対し、前記光半透過膜の厚さと同じ距離の空気中を通過した露光光との間で所定の位相差を生じさせる機能を有することが好ましい。
すなわち、第１の膜１２は、ハーフトーン位相シフト膜であることが好ましい。

第１の膜１２は、ケイ素（Ｓｉ）および窒素（Ｎ）を含有する材料で形成されていることが好ましい。そのような材料の例としては、ＭｏＳｉＮ等が挙げられる。

第２の膜１４は、遮光膜であることが好ましい。
第２の膜１４は、クロム（Ｃｒ）を含有し、さらに酸素（Ｏ）、窒素（Ｎ）および炭素（Ｃ）から選ばれる１以上の元素を含有する材料で形成されていることが好ましい。そのような材料の例としては、ＣｒＯ、ＣｒＮ、ＣｒＯＮ、ＣｒＯＣＮ、ＣｒＢＯＮ、ＣｒＢＯＣＮ等が挙げられる。

前記光半透過膜および前記遮光膜の積層構造における露光光に対する光学濃度は、２．５以上であることが求められ、２．８以上であることが好ましい。このようなマスクブランクを用いて製造された転写用マスクであれば、露光装置を用いて半導体ウェハ上のレジスト膜にパターンを露光転写したときに、転写用マスクの転写用パターンが形成された領域以外の外周領域を透過した露光光によって、半導体ウェハ上のレジスト膜が影響を受けることを抑制できるからである。

本実施形態のマスクブランク１０において、第１の膜および第２の膜の各膜は、単層構造、２層以上の積層構造、膜の厚さ方向に組成傾斜した構造のいずれの膜構造を有していてもよい。

本実施形態のマスクブランク１０において、透光性基板２０の材料の例としては、合成石英ガラスのほか、石英ガラス、アルミノシリケートガラス、ソーダライムガラス、低熱膨張ガラス（ＳｉＯ_２−ＴｉＯ_２ガラス等）などが挙げられる。合成石英ガラスは、ＡｒＦエキシマレーザー光（波長１９３ｎｍ）に対する透過率が高く、マスクブランクの基板（透光性基板）を形成する材料として特に好ましい。

本発明のマスクブランクおよび転写用マスクに適用される露光光としては、ＡｒＦエキシマレーザー光、ＫｒＦエキシマレーザー光、ｉ線光等を用いることが可能であり、特に制限はないが、ＡｒＦエキシマレーザー光を用いることが好ましい。

（転写用マスク）
上記で説明したマスクブランク１０の第１の膜１２に第１のパターンを形成し、第２の膜１４に第２のパターンを形成することによって、転写用マスクを製造することができる。第１の膜１２への第１のパターンの形成、及び、第２の膜１４への第２のパターンの形成には、公知のパターン形成方法を用いることが可能である。

例えば、第２の膜１４の表面に第１のパターンを有するレジスト膜を形成し、塩素系ガスと酸素ガスとの混合ガスを用いるドライエッチングによって、第２の膜１４に第１のパターンを形成する。つぎに、第１のパターンを有するレジスト膜を剥離した後、第１のパターンを有する第２の膜１４をマスクとして、フッ素系ガスを用いるドライエッチングによって、第１の膜１２に第１のパターンを形成する。つぎに、第２の膜１４の表面に第２のパターンを有するレジスト膜を形成し、塩素系ガスと酸素ガスとの混合ガスを用いるドライエッチングによって、第２の膜１４に第２のパターンを形成する。これにより、第１の膜１２へ第１のパターンを形成し、第２の膜１４へ第２のパターンを形成することができる。

なお、本発明の転写用マスクは、本発明のマスクブランクを用いて作製されるものである。このため、本発明の転写用マスクにおける透光性基板、第１の膜、及び第２の膜に係る諸特性は、上記で説明したマスクブランク１０における透光性基板２０、第１の膜１２、及び第２の膜１４と同様である。

（マスクブランクの製造方法）
本実施形態のマスクブランクの製造方法は、以下の工程を備えている。
（１）透光性基板２０上に、第１の膜１２をスパッタリング法によって形成する工程。
（２）透光性基板２０上に形成された第１の膜１２に対し、検査光を照射して欠陥検査を行う第１欠陥検査工程。
（３）第１の膜１２の上に第２の膜１４をスパッタリング法によって形成する工程。
（４）第１の膜１２の上に形成された第２の膜１４に対し、検査光を照射して欠陥検査を行う第２欠陥検査工程。

本実施形態のマスクブランクの製造方法において、第１の膜１２および第２の膜１４は、第１の膜１２の上に第２の膜１４が積層した状態における第２の膜１４の所定波長の光に対する表面反射率から、第１の膜１２の上に他の膜が積層していない状態における第１の膜１２の所定波長の光に対する表面反射率を差し引いて算出した差が１０％以下となる条件で形成される。

第１の膜１２および第２の膜１４は、第１の膜１２上に他の膜が積層していない状態における第１の膜１２の所定波長の光に対する表面反射率と、第１の膜１２上に第２の膜１４が積層した状態における第２の膜１４の所定波長の光に対する表面反射率がいずれも３５％以下であることが好ましい。

前記所定波長の光は、第１欠陥検査工程あるいは第２欠陥検査工程において用いられる欠陥検査装置の検査光であることが好ましい。
前記所定波長は、４８８ｎｍ〜５３２ｎｍであることが好ましい。

第１の膜１２及び第２の膜１４の欠陥検査には、公知のマスクブランク用欠陥検査装置を用いることが可能である。例えば、特許第３２１０６５４号公報に開示された欠陥検査装置を用いることが可能である。

以下、実施例により、本発明について更に具体的に説明する。
（実施例１）
実施例１では、まず、合成石英ガラスからなる透光性基板上に、枚葉式スパッタ装置を用いて、モリブデン（Ｍｏ）とシリコン（Ｓｉ）との混合ターゲット（原子％比Ｍｏ：Ｓｉ＝１１：８９）を用い、アルゴンと窒素とヘリウムの混合ガス雰囲気で、反応性スパッタリング（ＤＣスパッタリング）により、ＭｏＳｉＮからなる第１の膜（ハーフトーン位相シフト膜）を膜厚６９ｎｍで成膜した。位相シフト量測定装置（レーザーテック社ＭＰＭ１９３）を用い、このハーフトーン位相シフト膜のＡｒＦ露光光の波長である波長１９３ｎｍの光に対する透過率と位相シフト量をそれぞれ測定したところ、透過率が６．１６％、位相シフト量が１７８．１度であった。

透光性基板の上に第１の膜を成膜した後、欠陥検査装置（レーザーテック社、Ｍ１３２０）を用いて、第１の膜の欠陥の位置及びそのサイズを測定した。なお、この欠陥検査装置で使用されている検査光の波長は４８８ｎｍである。次に、分光光度計（日立ハイテクノロジー社、Ｕ−４１００）を用いて、波長２００ｎｍから８００ｎｍまでの光に対する第１の膜の表面反射率を測定した。

次に、第１の膜の上に、下層、中間層、及び上層の３層からなる第２の膜（遮光膜）を成膜した。具体的には、枚葉式スパッタ装置で、クロム（Ｃｒ）ターゲットを用い、アルゴンと二酸化炭素と窒素とヘリウムの混合ガス雰囲気で、反応性スパッタリング（ＤＣスパッタリング）により、ＣｒＯＣＮ膜（下層）を膜厚３０ｎｍで成膜した。次に、下層の上に、枚葉式スパッタ装置で、クロム（Ｃｒ）ターゲットを用い、アルゴンと窒素の混合ガス雰囲気で、反応性スパッタリング（ＤＣスパッタリング）により、ＣｒＮ膜（中間層）を膜厚４ｎｍで成膜した。次に、中間層の上に、枚葉式スパッタ装置で、クロム（Ｃｒ）ターゲットを用い、アルゴンと二酸化炭素と窒素とヘリウムの混合ガス雰囲気で、反応性スパッタリング（ＤＣスパッタリング）により、ＣｒＯＣＮ膜（上層）を膜厚１４ｎｍで成膜した。なお、このハーフトーン位相シフト膜と遮光膜の積層構造におけるＡｒＦ露光光（波長１９３ｎｍ）に対する光学濃度は３以上であった。

第１の膜の上に第２の膜を成膜した後、欠陥検査装置（レーザーテック社、Ｍ１３２０）を用いて、第２の膜の欠陥の位置及びそのサイズを測定した。また、分光光度計を用いて、波長２００ｎｍから８００ｎｍまでの光に対する第１の膜の上に積層した状態における第２の膜の表面反射率を測定した。

以下の表１に、上記で作製した実施例１のマスクブランクの構成、膜材料、光学特性、及び成膜条件を示す。なお、第１の膜と第２の膜の波長４８８ｎｍ及び波長５３２ｎｍの光に対する各光学特性（屈折率ｎ及び消衰係数ｋ）については、光学式薄膜特性測定装置（ｎ＆ｋテクノロジー社、ｎ＆ｋ１２８０）を用いて算出した。ただし、透光性基板上に第１の膜のみ形成したものと、透光性基板上に第２の膜のみ形成したものを別に準備し、これらを用いて第１の膜と第２の膜の各光学特性を算出している。この光学特性の算出に関しては、以降の各実施例および比較例においても同様である。

図２は、実施例１で作製したマスクブランクの第１の膜の上に他の膜が積層していない状態における反射率スペクトルと、第１の膜の上に第２の膜が積層した状態における反射率スペクトルをそれぞれ示している。
図２に示すように、実施例１で作製したマスクブランクにおいて、第１の膜の上に第２の膜が積層した状態における第２の膜の所定波長の光に対する表面反射率から、第１の膜の上に他の膜が積層していない状態における第１の膜の所定波長の光に対する表面反射率を差し引いて算出した差は、概ね１０％以下であった。

特に、波長４８８ｎｍ〜５３２ｎｍの光に対して、表面反射率の差が小さい結果となった。例えば、波長４８８ｎｍの光に対して、第１の膜の上に第２の膜が積層した状態における第２の膜の表面反射率は、２８．４％であり、第１の膜の上に他の膜が積層していない状態における第１の膜の表面反射率は、２６．３％であり、その差は２．１％であった。波長５３２ｎｍの光に対して、第１の膜の上に第２の膜が積層した状態における第２の膜の表面反射率は、２９．７％であり、第１の膜の上に他の膜が積層していない状態における第１の膜の表面反射率は、２８．４％であり、その差は１．３％であった。

図３は、実施例１で作製したマスクブランクに対する欠陥検査により、同じ座標で検出された第１の膜の欠陥サイズ及び第２の膜の欠陥サイズを比較した結果を示すグラフである。なお、図３のグラフは、１枚のマスクブランクの欠陥サイズのデータではなく、複数枚のマスクブランクの欠陥サイズのデータを集積したものである。図３において、横軸は、第１の膜で検出された欠陥のサイズを示している。縦軸は、第２の膜で検出された欠陥のサイズを示している。四角形の点は、ピンホール（凹欠陥）を示している。丸形の点は、パーティクル（凸欠陥）を示している。それぞれの点は、第１の膜で検出された欠陥のサイズと、その欠陥と同じ位置（座標）において第２の膜で検出された欠陥のサイズを示している。横軸がＸ軸、縦軸がＹ軸であると仮定したとき、Ｙ＝Ｘの直線よりも上方に位置する点は、第１の膜で検出された欠陥のサイズよりも、第２の膜で検出された欠陥のサイズが大きいことを示している。反対に、Ｙ＝Ｘの直線よりも下方に位置する点は、第１の膜で検出された欠陥のサイズよりも、第２の膜で検出された欠陥のサイズが小さいことを示している。なお、以下の実施例でも、欠陥サイズのグラフ（散布図）の見方は同様である。

図２及び図３より、位相シフト膜の上に遮光膜が積層した状態における遮光膜の表面反射率から、遮光膜が積層していない状態（位相シフト膜の表面が露出した状態）における位相シフト膜の表面反射率を差し引いて算出した差が１０％以下である場合、位相シフト膜の欠陥検査で検出された欠陥サイズよりも、その欠陥と同じ位置において遮光膜の欠陥検査で検出された欠陥のサイズの方が大きくなる傾向があることが分かる。

また、位相シフト膜の上に遮光膜が積層した状態における遮光膜の表面反射率が２０％以上である場合、位相シフト膜の欠陥検査で検出された欠陥サイズよりも、その欠陥と同じ位置において遮光膜の欠陥検査で検出された欠陥のサイズの方が大きくなる傾向があることが分かる。

さらに、位相シフト膜の上に他の膜が積層していない状態における位相シフト膜の表面反射率と、位相シフト膜の上に遮光膜が積層した状態における遮光膜の表面反射率がいずれも３５％以下である場合、位相シフト膜の欠陥検査で検出された欠陥サイズよりも、その欠陥と同じ位置において遮光膜の欠陥検査で検出された欠陥のサイズの方が大きくなる傾向があることが分かる。

（実施例２）
実施例２では、まず、合成石英ガラスからなる透光性基板上に、枚葉式スパッタ装置を用いて、モリブデン（Ｍｏ）とシリコン（Ｓｉ）との混合ターゲット（原子％比Ｍｏ：Ｓｉ＝１１：８９）を用い、アルゴンと窒素とヘリウムの混合ガス雰囲気で、反応性スパッタリング（ＤＣスパッタリング）により、ＭｏＳｉＮからなる第１の膜（ハーフトーン位相シフト膜）を膜厚６９ｎｍで成膜した。位相シフト量測定装置（レーザーテック社ＭＰＭ１９３）を用い、このハーフトーン位相シフト膜のＡｒＦ露光光の波長である波長１９３ｎｍの光に対する透過率と位相シフト量をそれぞれ測定したところ、透過率が６．１６％、位相シフト量が１７８．１度であった。

透光性基板の上に第１の膜を成膜した後、欠陥検査装置（レーザーテック社、Ｍ１３２０）を用いて、第１の膜の欠陥の位置及びそのサイズを測定した。また、分光光度計（日立ハイテクノロジー社、Ｕ−４１００）を用いて、波長２００ｎｍから８００ｎｍまでの光に対する第１の膜の表面反射率を測定した。

次に、第１の膜の上に、下層、中間層、及び上層の３層からなる第２の膜（遮光膜）を成膜した。具体的には、インライン式スパッタ装置によるクロム（Ｃｒ）ターゲットを用いた反応性スパッタリング（ＤＣスパッタリング）により、ＣｒＮ膜（下層）、ＣｒＣ膜（中間層）およびＣｒＯＮ膜（上層）を連続成膜した。下層と中間層の合計の膜厚は２６ｎｍとなるように成膜し、上層は膜厚２２ｎｍになるように成膜した。なお、このハーフトーン位相シフト膜と遮光膜の積層構造におけるＡｒＦ露光光（波長１９３ｎｍ）に対する光学濃度は３以上であった。

第１の膜の上に第２の膜を成膜した後、欠陥検査装置（レーザーテック社、Ｍ１３２０）を用いて、第２の膜の欠陥の位置及びそのサイズを測定した。また、分光光度計（日立ハイテクノロジー社、Ｕ−４１００）を用いて、波長２００ｎｍから８００ｎｍまでの光に対する第１の膜の上に積層した状態における第２の膜の表面反射率を測定した。

以下の表２に、上記で作製した実施例２のマスクブランクの構成、膜材料、光学特性、及び成膜条件を示す。

図４は、実施例２で作製したマスクブランクの第１の膜の上に他の膜が積層していない状態における反射率スペクトルと、第１の膜の上に第２の膜が積層した状態における反射率スペクトルをそれぞれ示している。
図４に示すように、実施例２で作製したマスクブランクにおいて、第１の膜の上に第２の膜が積層した状態における第２の膜の所定波長の光に対する表面反射率から、第１の膜の上に他の膜が積層していない状態における第１の膜の所定波長の光に対する表面反射率を差し引いて算出した差は、概ね１０％以下であった。

特に、波長４８８ｎｍ〜５３２ｎｍの光に対して、表面反射率の差が小さい結果となった。例えば、波長４８８ｎｍの光に対して、第１の膜の上に第２の膜が積層した状態における第２の膜の表面反射率は、２４．７％であり、第１の膜の上に他の膜が積層していない状態における第１の膜の表面反射率は、２６．３％であり、その差は−１．６％であった。波長５３２ｎｍの光に対して、第１の膜の上に第２の膜が積層した状態における第２の膜の表面反射率は、２７．６％であり、第１の膜の上に他の膜が積層していない状態における第１の膜の表面反射率は、２８．４％であり、その差は−０．８％であった。

図５は、実施例２で作製したマスクブランクに対する欠陥検査により、同じ座標で検出された第１の膜の欠陥サイズ及び第２の膜の欠陥サイズを比較した結果を示すグラフである。

図４及び図５より、位相シフト膜の上に遮光膜が積層した状態における遮光膜の表面反射率から、遮光膜が積層していない状態（位相シフト膜の表面が露出した状態）における位相シフト膜の表面反射率を差し引いて算出した差が１０％以下である場合、位相シフト膜の欠陥検査で検出された欠陥サイズよりも、その欠陥と同じ位置において遮光膜の欠陥検査で検出された欠陥のサイズの方が大きくなる傾向があることが分かる。

（実施例３）
実施例３では、まず、合成石英ガラスからなる透光性基板上に、枚葉式スパッタ装置を用いて、モリブデン（Ｍｏ）とシリコン（Ｓｉ）との混合ターゲット（原子％比Ｍｏ：Ｓｉ＝１１：８９）を用い、アルゴンと窒素とヘリウムの混合ガス雰囲気で、反応性スパッタリング（ＤＣスパッタリング）により、ＭｏＳｉＮからなる第１の膜（ハーフトーン位相シフト膜）を膜厚６９ｎｍで成膜した。位相シフト量測定装置（レーザーテック社ＭＰＭ１９３）を用い、このハーフトーン位相シフト膜のＡｒＦ露光光の波長である波長１９３ｎｍの光に対する透過率と位相シフト量をそれぞれ測定したところ、透過率が６．１６％、位相シフト量が１７８．１度であった。

次に、第１の膜の上に、下層及び上層の２層からなる第２の膜（遮光膜）を成膜した。具体的には、枚葉式スパッタ装置で、クロム（Ｃｒ）ターゲットを用い、アルゴンと二酸化炭素と窒素とヘリウムの混合ガス雰囲気で、反応性スパッタリング（ＤＣスパッタリング）により、ＣｒＯＣＮ膜（下層）を膜厚４７ｎｍで成膜した。次に、下層の上に、枚葉式スパッタ装置で、クロム（Ｃｒ）ターゲットを用い、アルゴンと窒素の混合ガス雰囲気で、反応性スパッタリング（ＤＣスパッタリング）により、ＣｒＮ膜（上層）を膜厚５ｎｍで成膜した。なお、このハーフトーン位相シフト膜と遮光膜の積層構造におけるＡｒＦ露光光（波長１９３ｎｍ）に対する光学濃度は３以上であった。

以下の表３に、上記で作製した実施例３のマスクブランクの構成、膜材料、光学特性、及び成膜条件を示す。

図６は、実施例３で作製したマスクブランクの第１の膜の上に他の膜が積層していない状態における反射率スペクトルと、第１の膜の上に第２の膜が積層した状態における反射率スペクトルをそれぞれ示している。
図６に示すように、実施例３で作製したマスクブランクにおいて、第１の膜の上に第２の膜が積層した状態における第２の膜の所定波長の光に対する表面反射率から、第１の膜の上に他の膜が積層していない状態における第１の膜の所定波長の光に対する表面反射率を差し引いて算出した差は、概ね１０％以下であった。

特に、波長４８８ｎｍ〜５３２ｎｍの光に対して、表面反射率の差が小さい結果となった。例えば、波長４８８ｎｍの光に対して、第１の膜の上に第２の膜が積層した状態における第２の膜の表面反射率は、３２．６％であり、第１の膜の上に他の膜が積層していない状態における第１の膜の表面反射率は、２６．３％であり、その差は６．３％であった。波長５３２ｎｍの光に対して、第１の膜の上に第２の膜が積層した状態における第２の膜の表面反射率は、２９．６％であり、第１の膜の上に他の膜が積層していない状態における第１の膜の表面反射率は、２８．４％であり、その差は１．２％であった。

図７は、実施例３で作製したマスクブランクに対する欠陥検査により、同じ座標で検出された第１の膜の欠陥サイズ及び第２の膜の欠陥サイズを比較した結果を示すグラフである。

図６及び図７より、位相シフト膜の上に遮光膜が積層した状態における遮光膜の表面反射率から、遮光膜が積層していない状態（位相シフト膜の表面が露出した状態）における位相シフト膜の表面反射率を差し引いて算出した差が１０％以下である場合、位相シフト膜の欠陥検査で検出された欠陥サイズよりも、その欠陥と同じ位置において遮光膜の欠陥検査で検出された欠陥のサイズの方が大きくなる傾向があることが分かる。

（実施例４）
実施例４では、まず、合成石英ガラスからなる透光性基板上に、枚葉式スパッタ装置を用いて、モリブデン（Ｍｏ）とシリコン（Ｓｉ）との混合ターゲット（原子％比Ｍｏ：Ｓｉ＝１１：８９）を用い、アルゴンと窒素とヘリウムの混合ガス雰囲気で、反応性スパッタリング（ＤＣスパッタリング）により、ＭｏＳｉＮからなる第３の膜（ハーフトーン位相シフト膜）を膜厚６９ｎｍで成膜した。位相シフト量測定装置（レーザーテック社ＭＰＭ１９３）を用い、このハーフトーン位相シフト膜のＡｒＦ露光光の波長である波長１９３ｎｍの光に対する透過率と位相シフト量をそれぞれ測定したところ、透過率が６．１６％、位相シフト量が１７８．１度であった。

次に、第３の膜の上に、下層、中間層、及び上層の３層からなる第１の膜（遮光膜）を成膜した。具体的には、枚葉式スパッタ装置で、クロム（Ｃｒ）ターゲットを用い、アルゴンと二酸化炭素と窒素とヘリウムの混合ガス雰囲気で、反応性スパッタリング（ＤＣスパッタリング）により、ＣｒＯＣＮ膜（下層）を膜厚３０ｎｍで成膜した。次に、下層の上に、枚葉式スパッタ装置で、クロム（Ｃｒ）ターゲットを用い、アルゴンと窒素の混合ガス雰囲気で、反応性スパッタリング（ＤＣスパッタリング）により、ＣｒＮ膜（中間層）を膜厚４ｎｍで成膜した。次に、中間層の上に、枚葉式スパッタ装置で、クロム（Ｃｒ）ターゲットを用い、アルゴンと二酸化炭素と窒素とヘリウムの混合ガス雰囲気で、反応性スパッタリング（ＤＣスパッタリング）により、ＣｒＯＣＮ膜（上層）を膜厚１４ｎｍで成膜した。なお、このハーフトーン位相シフト膜と遮光膜の積層構造におけるＡｒＦ露光光（波長１９３ｎｍ）に対する光学濃度は３以上であった。

第３の膜の上に第１の膜を成膜した後、欠陥検査装置（レーザーテック社、Ｍ１３２０）を用いて、第１の膜の欠陥の位置及びそのサイズを測定した。また、分光光度計（日立ハイテクノロジー社、Ｕ−４１００）を用いて、波長２００ｎｍから８００ｎｍまでの光に対する第３の膜の上に積層した状態における第１の膜の表面反射率を測定した。

次に、第１の膜の上に、第２の膜（ハードマスク膜）を成膜した。具体的には、枚葉式スパッタ装置で、シリコン（Ｓｉ）ターゲットを用い、アルゴンと酸素と窒素の混合ガス雰囲気で、反応性スパッタリング（ＤＣスパッタリング）により、ＳｉＯＮ膜（第２の膜）を膜厚１５ｎｍで成膜した。

以下の表４に、上記で作製した実施例４のマスクブランクの構成、膜材料、光学特性、及び成膜条件を示す。

図８は、実施例４で作製したマスクブランクの第１の膜の上に他の膜が積層していない状態における反射率スペクトルと、第１の膜の上に第２の膜が積層した状態における反射率スペクトルをそれぞれ示している。
図８に示すように、実施例４で作製したマスクブランクにおいて、第１の膜の上に第２の膜が積層した状態における第２の膜の所定波長の光に対する表面反射率から、第１の膜の上に他の膜が積層していない状態における第１の膜の所定波長の光に対する表面反射率を差し引いて算出した差は、概ね１０％以下であった。

特に、波長４８８ｎｍ〜５３２ｎｍの光に対して、表面反射率の差が小さい結果となった。例えば、波長４８８ｎｍの光に対して、第１の膜の上に第２の膜が積層した状態における第２の膜の表面反射率は、２２．２％であり、第１の膜の上に他の膜が積層していない状態における第１の膜の表面反射率は、２８．４％であり、その差は−６．２％であった。波長５３２ｎｍの光に対して、第１の膜の上に第２の膜が積層した状態における第２の膜の表面反射率は、２４．０％であり、第１の膜の上に他の膜が積層していない状態における第１の膜の表面反射率は、２９．７％であり、その差は−５．７％であった。

図９は、実施例４で作製したマスクブランクに対する欠陥検査により、同じ座標で検出された第１の膜の欠陥サイズ及び第２の膜の欠陥サイズを比較した結果を示すグラフである。

図８及び図９より、透光性基板上に、第１の膜（遮光膜）と第２の膜（ハードマスク膜）がこの順に積層した構造を有するマスクブランクにおいて、第１の膜上に第２の膜が積層した状態における第２の膜の所定波長の光に対する表面反射率から、第１の膜上に他の膜が積層していない状態における第１の膜の所定波長の光に対する表面反射率を差し引いて算出した差が１０％以下である場合、第１の膜の欠陥検査で検出された欠陥サイズよりも、その欠陥と同じ位置において第２の膜の欠陥検査で検出された欠陥のサイズの方が大きくなる傾向があることが分かる。

また、第１の膜の上に第２の膜が積層した状態における第２の膜の表面反射率が２０％以上である場合、第１の膜の欠陥検査で検出された欠陥サイズよりも、その欠陥と同じ位置において第２の膜の欠陥検査で検出された欠陥のサイズの方が大きくなる傾向があることが分かる。

さらに、第１の膜の上に他の膜が積層していない状態における第１の膜の表面反射率と、第１の膜の上に第２の膜が積層した状態における第２の膜の表面反射率がいずれも３５％以下である場合、第１の膜の欠陥検査で検出された欠陥サイズよりも、その欠陥と同じ位置において第２の膜の欠陥検査で検出された欠陥のサイズの方が大きくなる傾向があることが分かる。

また、このような欠陥サイズの傾向は、透光性基板と第１の膜との間に第３の膜（ハーフトーン位相シフト膜）が介在している場合であっても、同様であることが分かる。

（実施例５）
実施例５では、まず、合成石英ガラスからなる透光性基板上に、枚葉式スパッタ装置を用いて、モリブデン（Ｍｏ）とシリコン（Ｓｉ）との混合ターゲット（原子％比Ｍｏ：Ｓｉ＝１１：８９）を用い、アルゴンと窒素とヘリウムの混合ガス雰囲気で、反応性スパッタリング（ＤＣスパッタリング）により、ＭｏＳｉＮからなる第３の膜（ハーフトーン位相シフト膜）を膜厚６９ｎｍで成膜した。位相シフト量測定装置（レーザーテック社ＭＰＭ１９３）を用い、このハーフトーン位相シフト膜のＡｒＦ露光光の波長である波長１９３ｎｍの光に対する透過率と位相シフト量をそれぞれ測定したところ、透過率が６．１６％、位相シフト量が１７８．１度であった。

次に、第３の膜の上に、下層、中間層、及び上層の３層からなる第１の膜（遮光膜）を成膜した。具体的には、インライン式スパッタ装置によるクロム（Ｃｒ）ターゲットを用いた反応性スパッタリング（ＤＣスパッタリング）により、ＣｒＮ膜（下層）、ＣｒＣ膜（中間層）およびＣｒＯＮ膜（上層）を連続成膜した。下層と中間層の合計の膜厚は２６ｎｍとなるように成膜し、上層は膜厚２２ｎｍになるように成膜した。なお、このハーフトーン位相シフト膜と遮光膜の積層構造におけるＡｒＦ露光光（波長１９３ｎｍ）に対する光学濃度は３以上であった。

以下の表５に、上記で作製した実施例５のマスクブランクの構成、膜材料、光学特性、及び成膜条件を示す。

図１０は、実施例５で作製したマスクブランクの第１の膜の上に他の膜が積層していない状態における反射率スペクトルと、第１の膜の上に第２の膜が積層した状態における反射率スペクトルをそれぞれ示している。
図１０に示すように、実施例５で作製したマスクブランクにおいて、第１の膜の上に第２の膜が積層した状態における第２の膜の所定波長の光に対する表面反射率から、第１の膜の上に他の膜が積層していない状態における第１の膜の所定波長の光に対する表面反射率を差し引いて算出した差は、概ね１０％以下であった。

特に、波長４８８ｎｍ〜５３２ｎｍの光に対して、表面反射率の差が小さい結果となった。例えば、波長４８８ｎｍの光に対して、第１の膜の上に第２の膜が積層した状態における第２の膜の表面反射率は、１６．９％であり、第１の膜の上に他の膜が積層していない状態における第１の膜の表面反射率は、２４．７％であり、その差は−７．８％であった。波長５３２ｎｍの光に対して、第１の膜の上に第２の膜が積層した状態における第２の膜の表面反射率は、２０．６％であり、第１の膜の上に他の膜が積層していない状態における第１の膜の表面反射率は、２７．６％であり、その差は−７．０％であった。

図１１は、実施例５で作製したマスクブランクに対する欠陥検査により、同じ座標で検出された第１の膜の欠陥サイズ及び第２の膜の欠陥サイズを比較した結果を示すグラフである。

図１０及び図１１より、透光性基板上に、第１の膜（遮光膜）と第２の膜（ハードマスク膜）がこの順に積層した構造を有するマスクブランクにおいて、第１の膜上に第２の膜が積層した状態における第２の膜の所定波長の光に対する表面反射率から、第１の膜上に他の膜が積層していない状態における第１の膜の所定波長の光に対する表面反射率を差し引いて算出した差が１０％以下である場合、第１の膜の欠陥検査で検出された欠陥サイズよりも、その欠陥と同じ位置において第２の膜の欠陥検査で検出された欠陥のサイズの方が大きくなる傾向があることが分かる。

（実施例６）
実施例６では、まず、合成石英ガラスからなる透光性基板上に、枚葉式スパッタ装置を用いて、モリブデン（Ｍｏ）とシリコン（Ｓｉ）との混合ターゲット（原子％比Ｍｏ：Ｓｉ＝１１：８９）を用い、アルゴンと窒素とヘリウムの混合ガス雰囲気で、反応性スパッタリング（ＤＣスパッタリング）により、ＭｏＳｉＮからなる第３の膜（ハーフトーン位相シフト膜）を膜厚６９ｎｍで成膜した。位相シフト量測定装置（レーザーテック社ＭＰＭ１９３）を用い、このハーフトーン位相シフト膜のＡｒＦ露光光の波長である波長１９３ｎｍの光に対する透過率と位相シフト量をそれぞれ測定したところ、透過率が６．１６％、位相シフト量が１７８．１度であった。

次に、第３の膜の上に、下層及び上層の２層からなる第１の膜（遮光膜）を成膜した。具体的には、枚葉式スパッタ装置で、クロム（Ｃｒ）ターゲットを用い、アルゴンと二酸化炭素と窒素とヘリウムの混合ガス雰囲気で、反応性スパッタリング（ＤＣスパッタリング）により、ＣｒＯＣＮ膜（下層）を膜厚４７ｎｍで成膜した。次に、下層の上に、枚葉式スパッタ装置で、クロム（Ｃｒ）ターゲットを用い、アルゴンと窒素の混合ガス雰囲気で、反応性スパッタリング（ＤＣスパッタリング）により、ＣｒＮ膜（上層）を膜厚５ｎｍで成膜した。なお、このハーフトーン位相シフト膜と遮光膜の積層構造におけるＡｒＦ露光光（波長１９３ｎｍ）に対する光学濃度は３以上であった。

次に、第１の膜の上に、第２の膜（ハードマスク膜）を成膜した。具体的には、枚葉式スパッタ装置で、ＳｉＯ_２ターゲットを用い、アルゴンと酸素の混合ガス雰囲気で、高周波スパッタリング（ＲＦスパッタリング）により、ＳｉＯ_２膜（第２の膜）を膜厚５ｎｍで成膜した。

以下の表６に、上記で作製した実施例６のマスクブランクの構成、膜材料、光学特性、及び成膜条件を示す。

図１２は、実施例６で作製したマスクブランクの第１の膜の上に他の膜が積層していない状態における反射率スペクトルと、第１の膜の上に第２の膜が積層した状態における反射率スペクトルをそれぞれ示している。
図１２に示すように、実施例６で作製したマスクブランクにおいて、第１の膜の上に第２の膜が積層した状態における第２の膜の所定波長の光に対する表面反射率から、第１の膜の上に他の膜が積層していない状態における第１の膜の所定波長の光に対する表面反射率を差し引いて算出した差は、概ね１０％以下であった。

特に、波長４８８ｎｍ〜５３２ｎｍの光に対して、表面反射率の差が小さい結果となった。例えば、波長４８８ｎｍの光に対して、第１の膜の上に第２の膜が積層した状態における第２の膜の表面反射率は、３２．０％であり、第１の膜の上に他の膜が積層していない状態における第１の膜の表面反射率は、３２．６％であり、その差は−０．６％であった。波長５３２ｎｍの光に対して、第１の膜の上に第２の膜が積層した状態における第２の膜の表面反射率は、２９．１％であり、第１の膜の上に他の膜が積層していない状態における第１の膜の表面反射率は、２９．６％であり、その差は−０．５％であった。

図１３は、実施例６で作製したマスクブランクに対する欠陥検査により、同じ座標で検出された第１の膜の欠陥サイズ及び第２の膜の欠陥サイズを比較した結果を示すグラフである。

図１２及び図１３より、透光性基板上に、第１の膜（遮光膜）と第２の膜（ハードマスク膜）がこの順に積層した構造を有するマスクブランクにおいて、第１の膜上に第２の膜が積層した状態における第２の膜の所定波長の光に対する表面反射率から、第１の膜上に他の膜が積層していない状態における第１の膜の所定波長の光に対する表面反射率を差し引いて算出した差が１０％以下である場合、第１の膜の欠陥検査で検出された欠陥サイズよりも、その欠陥と同じ位置において第２の膜の欠陥検査で検出された欠陥のサイズの方が大きくなる傾向があることが分かる。

（実施例７）
実施例７では、まず、合成石英ガラスからなる透光性基板上に、下層及び上層の２層からなる第１の膜（バイナリ遮光膜）を成膜した。具体的には、枚葉式スパッタ装置を用いて、モリブデン（Ｍｏ）とシリコン（Ｓｉ）との混合ターゲット（原子％比Ｍｏ：Ｓｉ＝１３：８７）を用い、アルゴンと窒素の混合ガス雰囲気で、反応性スパッタリング（ＤＣスパッタリング）により、ＭｏＳｉＮ膜（下層）を膜厚４７ｎｍで成膜した。次に、下層の上に、枚葉式スパッタ装置で、モリブデン（Ｍｏ）とシリコン（Ｓｉ）との混合ターゲット（原子％比Ｍｏ：Ｓｉ＝１３：８７）を用い、アルゴンと窒素とヘリウムの混合ガス雰囲気で、反応性スパッタリング（ＤＣスパッタリング）により、ＭｏＳｉＮ膜（上層）を膜厚１３ｎｍで成膜した。なお、この遮光膜におけるＡｒＦ露光光（波長１９３ｎｍ）に対する光学濃度は３以上であった。

次に、第１の膜の上に、第２の膜（ハードマスク膜）を成膜した。具体的には、枚葉式スパッタ装置で、Ｃｒターゲットを用い、アルゴンと窒素の混合ガス雰囲気で、反応性スパッタリング（ＤＣスパッタリング）により、ＣｒＮ膜（第２の膜）を膜厚５ｎｍで成膜した。

以下の表７に、上記で作製した実施例７のマスクブランクの構成、膜材料、光学特性、及び成膜条件を示す。

図１４は、実施例７で作製したマスクブランクの第１の膜の上に他の膜が積層していない状態における反射率スペクトルと、第１の膜の上に第２の膜が積層した状態における反射率スペクトルをそれぞれ示している。
図１４に示すように、実施例７で作製したマスクブランクにおいて、第１の膜の上に第２の膜が積層した状態における第２の膜の所定波長の光に対する表面反射率から、第１の膜の上に他の膜が積層していない状態における第１の膜の所定波長の光に対する表面反射率を差し引いて算出した差は、概ね１０％以下であった。

特に、波長４８８ｎｍ〜５３２ｎｍの光に対して、表面反射率の差が小さい結果となった。例えば、波長４８８ｎｍの光に対して、第１の膜の上に第２の膜が積層した状態における第２の膜の表面反射率は、３７．９％であり、第１の膜の上に他の膜が積層していない状態における第１の膜の表面反射率は、３１．０％であり、その差は６．９％であった。波長５３２ｎｍの光に対して、第１の膜の上に第２の膜が積層した状態における第２の膜の表面反射率は、４１．０％であり、第１の膜の上に他の膜が積層していない状態における第１の膜の表面反射率は、３６．０％であり、その差は５．０％であった。

図１５は、実施例７で作製したマスクブランクに対する欠陥検査により、同じ座標で検出された第１の膜の欠陥サイズ及び第２の膜の欠陥サイズを比較した結果を示すグラフである。

図１４及び図１５より、透光性基板上に、第１の膜（バイナリ遮光膜）と第２の膜（ハードマスク膜）がこの順に積層した構造を有するマスクブランクにおいて、第１の膜上に第２の膜が積層した状態における第２の膜の所定波長の光に対する表面反射率から、第１の膜上に他の膜が積層していない状態における第１の膜の所定波長の光に対する表面反射率を差し引いて算出した差が１０％以下である場合、第１の膜の欠陥検査で検出された欠陥サイズよりも、その欠陥と同じ位置において第２の膜の欠陥検査で検出された欠陥のサイズの方が大きくなる傾向があることが分かる。

（比較例１）
比較例１では、まず、合成石英ガラスからなる透光性基板上に、枚葉式スパッタ装置を用いて、モリブデン（Ｍｏ）とシリコン（Ｓｉ）との混合ターゲット（原子％比Ｍｏ：Ｓｉ＝２１：７９）を用い、アルゴンと窒素とヘリウムの混合ガス雰囲気で、反応性スパッタリング（ＤＣスパッタリング）により、ＭｏＳｉＮからなる第１の膜（ハーフトーン位相シフト膜）を膜厚９２ｎｍで成膜した。位相シフト量測定装置（レーザーテック社ＭＰＭ２４８）を用い、このハーフトーン位相シフト膜のＫｒＦ露光光の波長である波長２４８ｎｍの光に対する透過率と位相シフト量をそれぞれ測定したところ、透過率が５．５２％、位相シフト量が１７７．５度であった。

次に、第１の膜の上に、下層、中間層、及び上層の３層からなる第２の膜（遮光膜）を成膜した。具体的には、インライン式スパッタ装置によるクロム（Ｃｒ）ターゲットを用いた反応性スパッタリング（ＤＣスパッタリング）により、ＣｒＮ膜（下層）、ＣｒＣ膜（中間層）およびＣｒＯＮ膜（上層）を連続成膜した。下層と中間層の合計の膜厚は５５ｎｍとなるように成膜し、上層は膜厚１８ｎｍになるように成膜した。

以下の表８に、上記で作製した比較例１のマスクブランクの構成、膜材料、光学特性、及び成膜条件を示す。

図１６は、比較例１で作製したマスクブランクの第１の膜の上に他の膜が積層していない状態における反射率スペクトルと、第１の膜の上に第２の膜が積層した状態における反射率スペクトルをそれぞれ示している。
図１６に示すように、比較例１で作製したマスクブランクにおいて、第１の膜の上に第２の膜が積層した状態における第２の膜の所定波長の光に対する表面反射率から、第１の膜の上に他の膜が積層していない状態における第１の膜の所定波長の光に対する表面反射率を差し引いて算出した差は、概ね１０％よりも大きかった。

特に、波長４８８ｎｍ〜５３２ｎｍの光に対して、表面反射率の差が大きい結果となった。例えば、波長４８８ｎｍの光に対して、第１の膜の上に第２の膜が積層した状態における第２の膜の表面反射率は、３６．２％であり、第１の膜の上に他の膜が積層していない状態における第１の膜の表面反射率は、１１．２％であり、その差は２５．０％であった。波長５３２ｎｍの光に対して、第１の膜の上に第２の膜が積層した状態における第２の膜の表面反射率は、３９．１％であり、第１の膜の上に他の膜が積層していない状態における第１の膜の表面反射率は、１４．１％であり、その差は２５．０％であった。

図１７は、比較例１で作製したマスクブランクに対する欠陥検査により、同じ座標で検出された第１の膜の欠陥サイズ及び第２の膜の欠陥サイズを比較した結果を示すグラフである。

図１６及び図１７より、位相シフト膜（第１の膜）の上に遮光膜（第２の膜）が積層した状態における遮光膜の表面反射率から、遮光膜が積層していない状態（位相シフト膜の表面が露出した状態）における位相シフト膜の表面反射率を差し引いて算出した差が１０％よりも大きい場合、位相シフト膜の欠陥検査で検出された欠陥サイズよりも、その欠陥と同じ位置において遮光膜の欠陥検査で検出された欠陥のサイズの方が小さくなる傾向があることが分かる。

さらに、位相シフト膜の上に他の膜が積層していない状態における位相シフト膜の表面反射率と、位相シフト膜の上に遮光膜が積層した状態における遮光膜の表面反射率の少なくとも一方が３５％よりも大きい場合、位相シフト膜の欠陥検査で検出された欠陥サイズよりも、その欠陥と同じ位置において遮光膜の欠陥検査で検出された欠陥のサイズの方が小さくなる傾向があることが分かる。

１０マスクブランク
１２第１の膜
１４第２の膜
２０透光性基板

Claims

透光性基板上に第１の膜と第２の膜がこの順に積層した構造を有するマスクブランクであって、
前記第１の膜および第２の膜は、いずれも金属およびケイ素のうち１以上の元素を含有する材料で形成され、
前記第１の膜上に前記第２の膜が積層した状態における前記第２の膜の所定波長の光に対する表面反射率から、前記第１の膜上に他の膜が積層していない状態における前記第１の膜の所定波長の光に対する表面反射率を差し引いて算出した差が１０％以下である
ことを特徴とするマスクブランク。
前記所定波長は、４８８ｎｍ〜５３２ｎｍであることを特徴とする請求項１に記載のマスクブランク。
前記第１の膜上に前記第２の膜が積層した状態における前記第２の膜の所定波長の光に対する表面反射率は、２０％以上であることを特徴とする請求項１または２に記載のマスクブランク。
前記第１の膜上に他の膜が積層していない状態における前記第１の膜の所定波長の光に対する表面反射率と、前記第１の膜上に前記第２の膜が積層した状態における前記第２の膜の所定波長の光に対する表面反射率は、いずれも３５％以下であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のマスクブランク。
前記第１の膜は、露光光に対する透過率が１％以上である光半透過膜であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のマスクブランク。
前記光半透過膜は、前記光半透過膜を透過した露光光に対し、前記光半透過膜の厚さと同じ距離の空気中を通過した露光光との間で所定の位相差を生じさせる機能を有することを特徴とする請求項５記載のマスクブランク。
前記第２の膜は、遮光膜であり、前記光半透過膜および前記遮光膜の積層構造における露光光に対する光学濃度が２．５以上であることを特徴とする請求項５または６に記載のマスクブランク。
前記露光光は、ＡｒＦエキシマレーザー光であることを特徴とする請求項５から７のいずれかに記載のマスクブランク。
前記所定波長の光は、マスクブランクの欠陥検査で用いられる検査光であることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載のマスクブランク。
前記第１の膜は、ケイ素および窒素を含有する材料で形成されていることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載のマスクブランク。
前記第２の膜は、クロムを含有し、さらに酸素、窒素および炭素から選ばれる１以上の元素を含有する材料で形成されていることを特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載のマスクブランク。
請求項１から１１のいずれかに記載のマスクブランクにおける前記第１の膜に第１のパターンが形成され、前記第２の膜に第２のパターンが形成されていることを特徴とする転写用マスク。
透光性基板上に第１の膜と第２の膜がこの順に積層した構造を有するマスクブランクの製造方法であって、
透光性基板上に、第１の膜をスパッタリング法によって形成する工程と、
前記透光性基板上に形成された前記第１の膜に対し、検査光を照射して欠陥検査を行う第１欠陥検査工程と、
前記第１の膜の上に第２の膜をスパッタリング法によって形成する工程と、
前記第１の膜の上に形成された前記第２の膜に対し、検査光を照射して欠陥検査を行う第２欠陥検査工程とを有し、
前記第１の膜および第２の膜は、前記第１の膜の上に前記第２の膜が積層した状態における前記第２の膜の所定波長の光に対する表面反射率から、前記第１の膜の上に他の膜が積層していない状態における前記第１の膜の所定波長の光に対する表面反射率を差し引いて算出した差が１０％以下となる条件で形成されることを特徴とするマスクブランクの製造方法。
前記所定波長は、４８８ｎｍ〜５３２ｎｍであることを特徴とする請求項１３に記載のマスクブランクの製造方法。
前記第１の膜上に前記第２の膜が積層した状態における前記第２の膜の所定波長の光に対する表面反射率は、２０％以上であることを特徴とする請求項１３または１４に記載のマスクブランクの製造方法。
前記第１の膜および第２の膜は、前記第１の膜上に他の膜が積層していない状態における前記第１の膜の所定波長の光に対する表面反射率と、前記第１の膜上に前記第２の膜が積層した状態における前記第２の膜の所定波長の光に対する表面反射率がいずれも３５％以下となる条件で形成されることを特徴とする請求項１３から１５のいずれかに記載のマスクブランクの製造方法。
前記所定波長の光は、前記検査光であることを特徴とする請求項１３から１６のいずれかに記載のマスクブランクの製造方法。