JP2019095467A - フォトマスクの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な手法で、エッチングの面内均一性を向上させることができるフォトマスクの製造方法を提供することである。【解決手段】実施形態に係るフォトマスクの製造方法は、エッチング対象膜の上にエッチングマスクを形成する工程と、前記エッチングマスクを用いて前記膜をエッチングする工程と、を備えている。前記エッチングマスクは、複数のパターンと、前記複数のパターンを囲むエッチング制御部と、を有している。前記エッチングマスクを形成する工程において、前記エッチング制御部の材料、前記エッチング制御部の幅、および、前記エッチング制御部と最も外側に形成されるパターンとの間の距離、の少なくともいずれかを変化させる。前記膜をエッチングする工程において、前記エッチング制御部の上方の空間に存在するエッチャントの分圧を変化させる。【選択図】図３

Description

本発明の実施形態は、フォトマスクの製造方法に関する。

半導体装置などの微細構造体においては、更なる微細化が進んでいる。例えば、半導体装置においては、３２ｎｍノードから２０ｎｍノード、更には１０ｎｍノード以下へと微細化が進んでいる。一般的に、微細構造体は、フォトリソグラフィを用いて製造される。そのため、微細構造体の微細化が進むと、フォトリソグラフィに用いられるフォトマスクのパターンの微細化も進むことになる。
一般的に、フォトマスクのパターンは、ドライエッチングにより形成される。そのため、パターンの微細化に対応するために、エッチング量およびパターンの形状精度の面内均一性（以下、エッチングの面内均一性と称する）を向上させることが望まれている。

この場合、ガス分散板（整流板）を用いてフォトマスクブランクへのエッチャントの供給量の分布を制御すれば、エッチングの面内均一性を向上させることができる。ところが、フォトマスクに形成するパターンが変更になると、ガス分散板の孔の数や配置などを変更する必要がある。すなわち、フォトマスクのパターンに適合したガス分散板に取り替える必要がある。ガス分散板を取り替える際に、プラズマ処理装置のチャンバを大気開放すると、再稼働させるための条件出しに手間と時間が必要となる。チャンバを大気開放しないでガス分散板を取り替える装置をプラズマ処理装置に設ければ、プラズマ処理装置の複雑化、大型化、製造コストの増大を招くことになる。また、フォトマスクのパターンに適合したガス分散板を用いると、多数のガス分散板が必要となるので、生産管理の煩雑化、製造コストの増大を招くことになる。
そこで、簡易な手法で、エッチングの面内均一性を向上させることができる技術の開発が望まれていた。

特開２０１２−２０４４０９号公報

本発明が解決しようとする課題は、簡易な手法で、エッチングの面内均一性を向上させることができるフォトマスクの製造方法を提供することである。

実施形態に係るフォトマスクの製造方法は、エッチング対象膜の上にエッチングマスクを形成する工程と、前記エッチングマスクを用いて前記膜をエッチングする工程と、を備えている。前記エッチングマスクは、複数のパターンと、前記複数のパターンを囲むエッチング制御部と、を有している。前記エッチングマスクを形成する工程において、前記エッチング制御部の材料、前記エッチング制御部の幅、および、前記エッチング制御部と最も外側に形成されるパターンとの間の距離、の少なくともいずれかを変化させる。前記膜をエッチングする工程において、前記エッチング制御部の上方の空間に存在するエッチャントの分圧を変化させる。

本発明の実施形態によれば、簡易な手法で、エッチングの面内均一性を向上させることができるフォトマスクの製造方法が提供される。

（ａ）〜（ｃ）は、本実施の形態に係るフォトマスクの製造方法を例示するための模式工程断面図である。 （ａ）〜（ｄ）は、本実施の形態に係るフォトマスクの製造方法を例示するための模式工程断面図である。 第２のハードマスクの模式平面図である。 （ａ）、（ｂ）は、エッチング制御部の作用を例示するための模式図である。 （ａ）、（ｂ）は、エッチング制御部の作用を例示するための模式図である。 （ａ）、（ｂ）は、エッチング制御部の幅の変化を例示するための模式平面図である。 プラズマ処理装置を例示するための模式断面図である。

以下、図面を参照しつつ、実施の形態について例示をする。また、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
本実施の形態に係るフォトマスクの製造方法により製造されるフォトマスクは、例えば、透光部と遮光部とを有するバイナリ型フォトマスク、反射部を有する反射型マスク、光の干渉を利用した位相シフト型フォトマスクなどとすることができる。位相シフト型フォトマスクは、例えば、ハーフトーン型位相シフトマスク、レベンソン型位相シフトマスク、クロムレス型位相シフトマスクなどとすることができる。
以下においては、一例として、バイナリ型フォトマスクを製造する場合を例示する。

図１（ａ）〜（ｃ）は、本実施の形態に係るフォトマスクの製造方法を例示するための模式工程断面図である。
図２（ａ）〜（ｄ）は、本実施の形態に係るフォトマスクの製造方法を例示するための模式工程断面図である。
なお、図２（ａ）は、図１（ｃ）に続く工程を例示するための模式工程断面図である。

フォトマスクの製造に用いられるマスクブランク１は、基板２、遮光膜３、第１のハードマスク膜４、および第２のハードマスク膜５を有する。
基板２は、平板状を呈するものとすることができる。基板２の平面形状は、例えば、四角形とすることができる。基板２は、透光性材料から形成されている。基板２の材料は、例えば、石英、低熱膨張材料（ＬＴＥＭ；Low Thermal Expansion Material）、蛍石、フッ化カルシウムなどとすることができる。なお、品質の安定性などを考慮すると、基板２の材料は、石英または低熱膨張材料とすることが好ましい。なお、以下においては、基板２の材料が石英の場合を例示する。

遮光膜３は、基板２の一方の面に設けられている。遮光膜３は、例えば、クロム（Ｃｒ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ルテニウム（Ｒｕ）、シリコン（Ｓｉ）、または、これらの元素の窒化物、酸化物、または酸化窒化物、あるいは、モリブデンシリサイド（ＭｏＳｉ）などを含むものとすることができる。なお、以下においては、遮光膜３がモリブデンシリサイドを含む場合を例示する。遮光膜３の厚みは、例えば、４０ｎｍ〜１００ｎｍ程度とすることができる。

第１のハードマスク膜４は、遮光膜３の、基板２側とは反対側の面に設けられている。第１のハードマスク膜４は、例えば、クロムを含むものとすることができる。第１のハードマスク膜４の厚みは、例えば、４０ｎｍ〜１００ｎｍ程度とすることができる。

第２のハードマスク膜５は、第１のハードマスク膜４の、遮光膜３側とは反対側の面に設けられている。第２のハードマスク膜５は、例えば、第１のハードマスク膜４の材料よりもエッチングされにくい材料を含むものとすることができる。第１のハードマスク膜４は、例えば、酸化シリコン、窒化シリコン、酸窒化シリコンなどを含むものとすることができる。以下においては、第２のハードマスク膜５が酸窒化シリコンを含む場合を例示する。第２のハードマスク膜５の厚みは、例えば、２ｎｍ〜１０ｎｍ程度とすることができる。

なお、基板２の、遮光膜３が設けられる側とは反対側の面に図示しない導電膜を設けることもできる。導電膜は、例えば、窒化クロム（ＣｒＮ）などを含むものとすることができる。導電膜が設けられていれば、静電チャックによるフォトマスクブランク１、フォトマスク１１の保持が容易となる。
遮光膜３、第１のハードマスク膜４、第２のハードマスク膜５、および導電膜は、例えば、スパッタリングにより形成することができる。これらの膜の形成には既知の技術を適用することができるので、詳細な説明は省略する。

まず、図１（ａ）に示すように、マスクブランク１の、基板２側とは反対側の面（第２のハードマスク膜５の上面）にレジストマスク６を形成する。
例えば、第２のハードマスク膜５の上面にＥＢレジスト（電子線直接描画用のレジスト）を塗布する。
そして、電子線描画装置を用いて所望のパターンを描画し、ポスト・エクスポージャー・ベーク（ＰＥＢ；Post Exposure Bake）、現像などを行うことで複数のパターン６ａとエッチング制御部６ｂとを有するレジストマスク６を形成する。
複数のパターン６ａは、マスクブランク１の中央領域に設けられている。なお、複数のパターン６ａの数、形状、配置などは例示をしたものに限定されるわけではない。
エッチング制御部６ｂは、複数のパターン６ａが設けられた領域を囲んでいる。エッチング制御部６ｂの平面形状は、四角形の枠状とすることができる。

次に、図１（ｂ）に示すように、レジストマスク６をエッチングマスクとして第２のハードマスク膜５をエッチングして、第２のハードマスク１５を形成する。
酸窒化シリコンを含む第２のハードマスク膜５をエッチングする際には、例えば、フッ素を含むガスを用いたプラズマ処理を行うことができる。フッ素を含むガスは、単ガスでもよいし、混合ガスでもよい。例えば、フッ素を含むガスは、ＣＨＦ_３のみとすることができる。また、フッ素を含むガスは、例えば、ＣＨＦ_３とＣＦ_４の混合ガスとすることができる。この場合、混合ガス（ＣＨＦ_３＋ＣＦ_４）に占めるＣＨＦ_３の割合を５０重量パーセント以上とすることができる。
第２のハードマスク膜５にはレジストマスク６の形態が転写されるので、第２のハードマスク１５には、複数のパターン１５ａとエッチング制御部１５ｂとが形成される。

次に、図１（ｃ）に示すように、レジストマスク６を除去する。レジストマスク６の除去は、例えば、ドライアッシング処理やウェットアッシング処理などにより行うことができる。ドライアッシング処理は、例えば、酸素を含むガスを用いたドライアッシング処理（例えば、酸素プラズマを用いたプラズマアッシング処理）とすることができる。ウェットアッシング処理は、例えば、硫酸などの薬液を用いたウェット処理とすることができる。

次に、図２（ａ）に示すように、第２のハードマスク１５をエッチングマスクとして第１のハードマスク膜４をエッチングして、第１のハードマスク１４を形成する。
クロムを含む第１のハードマスク膜４をエッチングする際には、例えば、塩素を含むガスを用いたプラズマ処理を行うことができる。塩素を含むガスは、例えば、塩素ガスと酸素ガスの混合ガスとすることができる。この場合、混合ガス（Ｃｌ_２＋Ｏ_２）に占める酸素ガスの割合を１０重量パーセント以上、３０重量パーセント以下とすることができる。
第１のハードマスク膜４には第２のハードマスク１５の形態が転写されるので、第１のハードマスク１４には、複数のパターン１４ａとエッチング制御部１４ｂとが形成される。
なお、第１のハードマスク膜４をエッチングする際におけるエッチング制御部１５ｂの作用については後述する。

次に、図２（ｂ）に示すように、第２のハードマスク１５を除去する。第２のハードマスク１５の除去は、例えば、フッ素を含むガスを用いたプラズマ処理により行うことができる。フッ素を含むガスは、例えば、フッ素を含むガスとキャリアガスの混合ガスとすることができる。フッ素を含むガスは、例えば、ＳＦ_６とヘリウムガスの混合ガスとすることができる。この場合、混合ガス（ＳＦ_６＋Ｈｅ）に占めるＳＦ_６の割合を１重量パーセント以上、５０重量パーセント以下とすることができる。

次に、図２（ｃ）に示すように、第１のハードマスク１４をエッチングマスクとして遮光膜３をエッチングして、遮光部１３を形成する。
モリブデンシリサイドを含む遮光膜３をエッチングする際には、例えば、フッ素を含むガスを用いたプラズマ処理を行うことができる。フッ素を含むガスは、例えば、フッ素を含むガスとキャリアガスの混合ガスとすることができる。フッ素を含むガスは、例えば、ＳＦ_６とヘリウムガスの混合ガスとすることができる。この場合、混合ガス（ＳＦ_６＋Ｈｅ）に占めるＳＦ_６の割合を１重量パーセント以上、５０重量パーセント以下とすることができる。
遮光膜３には、第１のハードマスク１４の形態が転写されるので、遮光部１３には、複数のパターン１３ａと枠部１３ｂとが形成される。

次に、図２（ｄ）に示すように、第１のハードマスク１４を除去する。第１のハードマスク１４の除去は、例えば、塩素を含むガスを用いたプラズマ処理により行うことができる。塩素を含むガスは、例えば、塩素ガスと酸素ガスの混合ガスとすることができる。この場合、混合ガス（Ｃｌ_２＋Ｏ_２）に占める酸素ガスの割合を１０重量パーセント以上、３０重量パーセント以下とすることができる。
以上の様にして、フォトマスク１１が製造される。

次に、エッチング制御部１５ｂの作用について説明する。
図３は、第２のハードマスク１５の模式平面図である。
なお、図３は、図１（ｃ）における第２のハードマスク１５をＡ−Ａ線方向から見た図である。
前述したように、第２のハードマスク１５をエッチングマスクとして、クロムを含む第１のハードマスク膜４をエッチングする際には、塩素を含むガスを用いたプラズマ処理を行うことができる。

この場合、図３に示すように、マスクブランク１の中央領域には複数のパターン１５ａのみが形成されている。そのため、第１のハードマスク膜４をエッチングする工程において、中央領域における単位面積あたりに占める第１のハードマスク膜４の露出面積が、周縁領域における単位面積あたりに占める第１のハードマスク膜４の露出面積よりも大きくなる。なお、「露出面積」とは、第１のハードマスク膜４をエッチングする工程において露出しているハードマスク膜の面積である。その結果、マスクブランク１の中央領域においては、クロムのエッチングに用いられる塩素ラジカルの消費量が多くなり、中央領域の上方の空間に存在する塩素ラジカルの量が不足気味となる。塩素ラジカルの量が不足気味になると、エッチングレートが低下する。

一方、マスクブランク１の周縁領域には、枠状のエッチング制御部１５ｂが設けられている。そのため、第１のハードマスク膜４をエッチングする工程において、周縁領域における単位面積あたりに占める第１のハードマスク膜４の露出面積が、中央領域における単位面積あたりに占める第１のハードマスク膜４の露出面積よりも小さくなる。また、エッチング制御部１５ｂは酸窒化シリコンを含むため、塩素を含むガスを用いたプラズマ処理ではエッチングされない。その結果、エッチング制御部１５ｂの近傍においては、クロムのエッチングに用いられる塩素ラジカルの消費量が少なくなり、マスクブランク１の周縁領域、すなわちエッチング制御部１５ｂの近傍の上方の空間に存在する塩素ラジカルの量が、中央領域における塩素ラジカルの量よりも多くなる。塩素ラジカルの量が多ければ、エッチングレートは高くなる。
以上に説明したように、エッチング制御部１５ｂの近傍におけるエッチングレートは、中央領域におけるエッチングレートよりも高くなりやすくなる。

このことは、枠状のエッチング制御部を設ければ、エッチング制御部の近傍の上方の空間に存在するエッチャントの分圧を制御することができることを意味する。
また、エッチング制御部の材料、エッチング制御部の幅Ｗ、および、エッチング制御部と最も外側に形成されるパターンとの間の距離Ｌの少なくともいずれかを変化させることで、エッチング制御部の近傍におけるエッチング対象膜のエッチングレートの制御、ひいてはエッチングの面内均一性の向上を図ることができる。

例えば、エッチング対象のクロムよりもエッチングされにくい材料（例えば、酸化シリコン、窒化シリコン、酸窒化シリコンなど）を含むエッチング制御部とし、幅Ｗおよび距離Ｌの少なくともいずれかを変化させることで、エッチング制御部の近傍におけるエッチング対象膜の露出面積（エッチング面積）を変化させる。そして、露出面積を変化させることで、エッチングに消費される塩素ラジカルの量、ひいてはエッチャントの分圧を変化させることができる。エッチャントの分圧を変化させることができれば、エッチングレートを制御することができる。

図４（ａ）、（ｂ）は、エッチング制御部１５ｂの作用を例示するための模式図である。
図４（ａ）は、幅Ｗ１が幅Ｗよりも狭い場合を例示するための模式平面図である。
図４（ｂ）は、図４（ａ）のＢ−Ｂ線方向におけるエッチングレートを例示するためのグラフ図である。
図４（ａ）に示すように、エッチング制御部１５ｂの幅Ｗ１が狭くなれば、エッチング制御部１５ｂの周辺におけるエッチング対象膜の露出面積が大きくなるので、塩素ラジカルの消費量が増える。そのため、エッチング制御部１５ｂの近傍の上方の空間に存在する塩素ラジカルの量が少なくなる。その結果、図４（ｂ）に示すように、エッチング制御部１５ｂの近傍におけるエッチングレートが、中央領域におけるエッチングレートよりも低くなる。

図５（ａ）、（ｂ）は、エッチング制御部１５ｂの作用を例示するための模式図である。
図５（ａ）は、幅Ｗ２が幅Ｗよりも広い場合を例示するための模式平面図である。
図５（ｂ）は、図５（ａ）のＣ−Ｃ線方向におけるエッチングレートを例示するためのグラフ図である。
図５（ａ）に示すように、エッチング制御部１５ｂの幅Ｗ２が広くなれば、エッチング制御部１５ｂの周辺におけるエッチング対象膜の露出面積が小さくなるので、塩素ラジカルの消費量が少なくなる。そのため、エッチング制御部１５ｂの近傍の上方の空間に存在する塩素ラジカルの量が多くなる。その結果、図５（ｂ）に示すように、エッチング制御部１５ｂの近傍におけるエッチングレートが、中央領域におけるエッチングレートよりも高くなる。

また、エッチング制御部の材料を変化させることで、エッチャントの分圧を変化させることができる。例えば、エッチング制御部の材料を、酸素ラジカルと反応するレジストなどの樹脂とすれば、酸素ラジカルによりエッチング制御部がエッチングされる。そのため、酸素ラジカルを用いてエッチング処理を行う場合、例えば、処理ガスとして塩素ガスと酸素ガスの混合ガスを用いてエッチング処理を行う場合などにおいては、エッチング制御部の近傍の上方の空間に存在する酸素ラジカルの量が少なくなり、ひいてはエッチャントの分圧を変化させることができる。

以上のことは、エッチング対象がクロムを含む場合に生じ易くなるが、エッチング対象が他の材料の場合にも適用することができる。例えば、エッチング制御部６ｂ、エッチング制御部１４ｂにも適用することができる。
また、図４（ａ）、図５（ａ）においては、枠状のエッチング制御部の１つの辺における幅が一定の場合を例示したが、エッチング制御部の１つの辺における幅が変化するようにしてもよい。
すなわち、複数のパターンが存在するマスクブランク１の中央領域におけるエッチングレートの分布に応じてエッチング制御部の幅を部分的に変化させることもできる。例えば、装置構造によりエッチングレートの分布が偏っている場合、エッチング制御部の幅を変化させることで、エッチングレートを均一にすることができる。また、例えば、中央領域におけるパターンの粗密さに応じてエッチングレートの分布が偏っている場合、エッチング制御部の幅を変化させることで、エッチングレートを均一にすることができる。
また、一の辺の幅が、他の辺の幅とは異なるようにしてもよい。

図６（ａ）、（ｂ）は、エッチング制御部１５ｂの幅の変化を例示するための模式平面図である。
枠状を呈するエッチング制御部１５ｂの場合には、エッチング制御部１５ｂの角部において２つの辺が交差する。そのため、エッチング制御部１５ｂの角部の近傍においては、エッチングレートに対するエッチング制御部１５ｂの作用が大きくなる場合がある。
この場合、エッチング制御部１５ｂの角部の近傍における幅を、角部から離れた位置における幅と異なるものとすることでエッチングレートの調整を行うことができる。

例えば、図６（ａ）に示すように、エッチング制御部１５ｂの角部の近傍における幅Ｗ１を、角部から離れた位置における幅Ｗよりも狭くすることができる。
また、図６（ｂ）に示すように、エッチング制御部１５ｂの角部の近傍における幅Ｗ２を、角部から離れた位置における幅Ｗよりも広くすることができる。

以上に説明したように、本実施の形態に係るフォトマスクの製造方法は、エッチング対象膜の上にエッチングマスクを形成する工程と、エッチングマスクを用いて膜をエッチングする工程と、を備えている。
エッチングマスクは、複数のパターンと、複数のパターンを囲むエッチング制御部と、を有している。
そして、エッチングマスクを形成する工程において、エッチング制御部の材料、エッチング制御部の幅、および、エッチング制御部と最も外側に形成されるパターンとの間の距離、の少なくともいずれかを変化させる。
膜をエッチングする工程において、エッチング制御部の上方の空間に存在するエッチャントの分圧を変化させる。
この場合、エッチャントの分圧を変化させることでエッチング制御部の近傍におけるエッチングレートの制御を行う。

次に、前述したドライエッチング処理を行うのに好適なプラズマ処理装置５０について説明する。
図７は、プラズマ処理装置５０を例示するための模式断面図である。
図７に示すように、プラズマ処理装置５０には、処理容器５１、載置部５２、電源部５３、電源部５４、減圧部５５、ガス供給部５６、および制御部５７が設けられている。

処理容器５１は、大気圧よりも減圧された雰囲気を維持可能な気密構造となっている。 処理容器５１は、本体部５１ａおよび窓部５１ｂを有する。
本体部５１ａは、略円筒形状を呈している。本体部５１ａは、例えば、アルミニウム合金などの金属から形成することができる。また、本体部５１ａは、接地されている。
本体部５１ａの内部には、マスクブランク１をエッチング処理するための空間であるプラズマ処理空間５１ｃが設けられている。
本体部５１ａには、マスクブランク１を搬入搬出するための搬入搬出口５１ｄが設けられている。搬入搬出口５１ｄは、ゲートバルブ５１ｅにより気密に閉鎖できるようになっている。

窓部５１ｂは、板状を呈し、本体部５１ａの天板に設けられている。窓部５１ｂは、電磁場を透過させることができ、且つ、エッチング処理を行った際にエッチングされにくい材料から形成されている。窓部５１ｂは、例えば、石英などの誘電体材料から形成することができる。

載置部５２は、処理容器５１の内部であって、処理容器５１（本体部５１ａ）の底面の上に設けられている。
載置部５２は、電極５２ａ、台座５２ｂ、および絶縁リング５２ｃを有する。
電極５２ａは、プラズマ処理空間５１ｃの下方に設けられている。電極５２ａの上面はマスクブランク１を載置するための載置面となっている。電極５２ａは、金属などの導電性材料から形成することができる。

台座５２ｂは、電極５２ａと、本体部５１ａの底面の間に設けられている。台座５２ｂは、電極５２ａと、本体部５１ａの間を絶縁するために設けられている。台座５２ｂは、例えば、石英などの誘電体材料から形成することができる。

絶縁リング５２ｃは、リング状を呈し、電極５２ａの側面、および台座５２ｂの側面を覆うように設けられている。絶縁リング５２ｃは、例えば、石英などの誘電体材料から形成することができる。

電源部５３は、電源５３ａおよび整合器５３ｂを有する。
電源部５３は、いわゆるバイアス制御用の高周波電源である。すなわち、電源部５３は、載置部５２上の、マスクブランク１に引き込むイオンのエネルギーを制御するために設けられている。電極５２ａと電源５３ａは、整合器５３ｂを介して電気的に接続されている。

電源５３ａは、イオンを引き込むために適した比較的低い周波数（例えば、１３．５６ＭＨｚ以下の周波数）を有する高周波電力を電極５２ａに印加する。
整合器５３ｂは、電極５２ａと電源５３ａの間に設けられている。整合器５３ｂは、電源５３ａ側のインピーダンスと、プラズマＰ側のインピーダンスとの間で整合をとるための整合回路などを備えている。

電源部５４は、電極５４ａ、電源５４ｂ、および整合器５４ｃを有する。
電源部５４は、プラズマＰを発生させるための高周波電源である。すなわち、電源部５４は、プラズマ処理空間５１ｃにおいて高周波放電を生じさせてプラズマＰを発生させるために設けられている。
本実施の形態においては、電源部５４が、処理容器５１の内部にプラズマＰを発生させるプラズマ発生部となる。
電極５４ａ、電源５４ｂ、および整合器５４ｃは、配線により電気的に接続されている。

電極５４ａは、処理容器５１の外部であって、窓部５１ｂの上に設けられている。
電極５４ａは、電磁場を発生させる複数の導体部と複数の容量部（コンデンサ）とを有したものとすることができる。

電源５４ｂは、１００ＫＨｚ〜１００ＭＨｚ程度の周波数を有する高周波電力を電極５４ａに印加する。この場合、電源５４ｂは、プラズマＰの発生に適した比較的高い周波数（例えば、１３．５６ＭＨｚの周波数）を有する高周波電力を電極５４ａに印加する。
また、電源５４ｂは、出力する高周波電力の周波数を変化させるものとすることもできる。

整合器５４ｃは、電極５４ａと電源５４ｂの間に設けられている。整合器５４ｃは、電源５４ｂ側のインピーダンスと、プラズマＰ側のインピーダンスとの間で整合をとるための整合回路などを備えている。

プラズマ処理装置５０は、上部に誘導結合型電極を有し、下部に容量結合型電極を有する二周波プラズマエッチング装置である。
ただし、プラズマの発生方法は例示をしたものに限定されるわけではない。
プラズマ処理装置５０は、例えば、誘導結合型プラズマ（ＩＣＰ：Inductively Coupled Plasma）を用いたプラズマ処理装置や、容量結合プラズマ（ＣＣＰ：Capacitively Coupled Plasma）を用いたプラズマ処理装置などであってもよい。

減圧部５５は、ポンプ５５ａおよび圧力制御部５５ｂを有する。
減圧部５５は、処理容器５１の内部が所定の圧力となるように減圧する。ポンプ５５ａは、例えば、ターボ分子ポンプ（ＴＭＰ：Turbo Molecular Pump）などとすることができる。ポンプ５５ａと圧力制御部５５ｂは、配管を介して接続されている。

圧力制御部５５ｂは、処理容器５１の内圧を検出する図示しない真空計などの出力に基づいて、処理容器５１の内圧が所定の圧力となるように制御する。
圧力制御部５５ｂは、例えば、ＡＰＣ（Auto Pressure Controller）などとすることができる。圧力制御部５５ｂは、配管を介して、本体部５１ａに設けられた排気口５１ｆに接続されている。

ガス供給部５６は、処理容器５１の内部のプラズマ処理空間５１ｃにガスＧを供給する。
ガス供給部５６は、ガス収納部５６ａ、ガス制御部５６ｂ、および開閉弁５６ｃを有する。
ガス収納部５６ａは、ガスＧを収納し、収納したガスＧを処理容器５１の内部に供給する。ガス収納部５６ａは、例えば、ガスＧを収納した高圧ボンベなどとすることができる。ガス収納部５６ａとガス制御部５６ｂは、配管を介して接続されている。

ガス制御部５６ｂは、ガス収納部５６ａから処理容器５１の内部にガスＧを供給する際に流量や圧力などを制御する。ガス制御部５６ｂは、例えば、ＭＦＣ（Mass Flow Controller）などとすることができる。ガス制御部５６ｂと開閉弁５６ｃは、配管を介して接続されている。

開閉弁５６ｃは、配管を介して、処理容器５１に設けられたガス供給口５１ｇに接続されている。開閉弁５６ｃは、ガスＧの供給と停止を制御する。開閉弁５６ｃは、例えば、２ポート電磁弁などとすることができる。なお、開閉弁５６ｃの機能をガス制御部５６ｂに持たせることもできる。

ガスＧは、プラズマＰにより励起、活性化された際に、マスクブランク１の露出面をエッチングすることができるラジカルが生成されるものとすることができる。ガスＧは、例えば、塩素を含むガス、フッ素を含むガスなどとすることができる。ガスＧは、例えば、塩素ガスと酸素ガスの混合ガス、ＣＨＦ_３、ＣＨＦ_３とＣＦ_４の混合ガス、ＳＦ_６とヘリウムガスの混合ガスなどとすることができる。

制御部５７は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などの演算部と、メモリなどの記憶部とを備えている。
制御部５７は、記憶部に格納されている制御プログラムに基づいて、プラズマ処理装置５０に設けられた各要素の動作を制御する。なお、各要素の動作を制御する制御プログラムには既知の技術を適用することができるので、詳細な説明は省略する。

以上、実施の形態について例示をした。しかし、本発明はこれらの記述に限定されるものではない。
前述の実施の形態に関して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除若しくは設計変更を行ったもの、または、工程の追加、省略若しくは条件変更を行ったものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。
例えば、プラズマ処理装置５０が備える構成要素の形状、寸法、材料、配置などは、例示をしたものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
また、前述した各実施の形態が備える各要素は、可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。

１ マスクブランク、２ 基板、３ 遮光膜、４ 第１のハードマスク膜、５ 第２のハードマスク膜、６ レジストマスク、６ａ パターン、６ｂ エッチング制御部、１１ フォトマスク、１３ 遮光部、１３ａ パターン、１３ｂ 枠部、１４ 第１のハードマスク、１４ａ パターン、１４ｂ エッチング制御部、１５ 第２のハードマスク、１５ａ パターン、１５ｂ エッチング制御部、５０ プラズマ処理装置、５１ 処理容器、５２ 載置部、５３ 電源部、５４ 電源部、５５ 減圧部、５６ ガス供給部、５７ 制御部

Claims (5)

1. エッチング対象膜の上にエッチングマスクを形成する工程と、
   前記エッチングマスクを用いて前記膜をエッチングする工程と、
   を備え、
   前記エッチングマスクは、複数のパターンと、前記複数のパターンを囲むエッチング制御部と、を有し、
   前記エッチングマスクを形成する工程において、前記エッチング制御部の材料、前記エッチング制御部の幅、および、前記エッチング制御部と最も外側に形成されるパターンとの間の距離、の少なくともいずれかを変化させ、
   前記膜をエッチングする工程において、前記エッチング制御部の上方の空間に存在するエッチャントの分圧を変化させるフォトマスクの製造方法。
2. 前記膜をエッチングする工程において、前記エッチャントの分圧を変化させることで前記エッチング制御部の近傍におけるエッチングレートの制御を行う請求項１記載のフォトマスクの製造方法。
3. 前記エッチング制御部の平面形状は、四角形の枠状であり、
   前記エッチング制御部の角部の近傍における幅は、前記角部から離れた位置における幅とは異なる請求項１または２に記載のフォトマスクの製造方法。
4. 前記エッチング制御部の平面形状は、四角形の枠状であり、
   一の辺の幅が、他の辺の幅とは異なる請求項１または２に記載のフォトマスクの製造方法。
5. 前記膜は、クロムを含み、
   前記エッチング制御部は、酸化シリコン、窒化シリコン、および酸窒化シリコンの少なくともいずれかを含む請求項１〜４のいずれか１つに記載のフォトマスクの製造方法。

Images