JP3194881B2 - 位相シフトマスクブランクおよび位相シフトマスク - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、位相シフトマスク
ブランク、位相シフトマスクおよびそれを用いたリソグ
ラフィー方法に関する。さらに詳しくは、本発明は、簡
単な膜構成により、マスクパターンを形成する際のレジ
ストへの電子線描画時における電荷蓄積や静電気による
帯電を防止しうるハーフトーン型位相シフトマスクブラ
ンク、該位相シフトマスクブランクを素材とするハーフ
トーン型位相シフトマスク、およびこの位相シフトマス
クを用いてパターン転写を行うリソグラフィー方法に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体ＬＳＩ製造などにおいては、微細
パターンの転写を行うためのマスクであるフォトマスク
の１つとして位相シフトマスクが用いられる。この位相
シフトマスクのうち、特に単一のホール、ドット、又は
ライン、スペース等の孤立したパターン転写に適したも
のとして、ハーフトーン型位相シフトマスクが知られて
いる。

【０００３】このハーフトーン型位相シフトマスクは、
透明基板の表面上に形成するマスクパターンを、実質的
に露光に寄与する強度の光を透過させる光透過部と、実
質的に露光に寄与しない強度の光を透過させる光半透過
部とで構成し、かつ、光透過部を通過してきた光の位相
と、光半透過部を通過してきた光の位相を異ならしめる
ことにより光透過部と光半透過部の境界部近傍で通過し
てきた光が互いに打ち消し合うようにして境界部のコン
トラストを良好に保持できるようにしたものであり、例
えば特開平５−１２７３６１号公報には、位相差を１８
０°としたハーフトーン型位相シフトマスクが開示され
ている。

【０００４】この公報記載のハーフトーン型位相シフト
マスクにおいては、透明基板上に光半透過部を構成する
光半透過膜は、ＣｒＯ_x、ＣｒＮ_x、ＣｒＯ_xＮ_y、ＣｒＯ
_xＮ_yＣ_z等の膜などの、均一な組成の材料からなる一層
の膜で構成されている。

【０００５】このように一層の膜からなる光半透過膜を
素材として形成した光半透過部を有するハーフトーン型
位相シフトマスクは、光半透過部を、主に位相角を制御
する透過率の高い層（例えばＳＯＧ）と主に光半透過性
を制御する透過率の低い層（例えばクロム）との複数種
類からなる積層構造としたハーフトーン型位相シフトマ
スクと比較すると、製造工程の減少、簡略化、欠陥発生
率の低減といった利点を有する。

【０００６】このＣｒＯ_x、ＣｒＮ_x、ＣｒＯ_xＮ_y又はＣ
ｒＯ_xＮ_yＣ_z等からなる光半透過膜の形成法に関して、
上記公報には、クロムをスパッタリングターゲットとし
て、蒸着雰囲気中に酸素、窒素などのガスを入れること
で透明基板上にクロムの酸化物、窒化物、酸窒化物、酸
窒炭化物を堆積する方法、すなわち、いわゆる反応性ス
パッタによる方法が開示されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来の方法（反応性スパッタ法）によって形成されるＣ
ｒＯ_x、ＣｒＮ_x、ＣｒＯ_xＮ_y又はＣｒＯ_xＮ_yＣ_z等から
なる光半透過膜については、露光に寄与しない程度の光
を透過する性質、すなわち露光光に対する透過率が４〜
２０％という要件と、所定の位相差を与えるという光半
透過部の要件を同時に満たしたものは導電性が乏しい。
そのため、光半透過膜をパターニングするために行うレ
ジストへの電子線描画において、打ち込まれた電子がレ
ジスト中で帯電してしまい、正確なパターン形成ができ
ないという問題があった。

【０００８】また、導電性の欠如は静電気の帯電へとつ
ながり、マスクの製造工程や使用時においてゴミが吸着
しやすいという問題があった。したがって、帯電現象を
防止するためには電気を伝導し、拡散させる導電層を例
えば透明基板上に設ける必要があり、そのためには製造
工程が増加するといった欠点があった。

【０００９】さらに、透明基板と光半透過膜との間に導
電層を形成する場合には、短波長の露光光に対して透明
である必要があり、特に、近年における高解像度のパタ
ーンが要求されることに伴う露光光の短波長化に対して
は、そのような露光光に対して透明である導電層材料を
新たに開発しなければならないという問題もあった。

【００１０】本発明は、上述のような背景のもとでなさ
れたものであり、簡単な膜構成により電子線描画時の電
荷蓄積や静電気による帯電を防止できるハーフトーン型
位相シフトマスクブランク、上記位相シフトマスクブラ
ンクを素材としたハーフトーン型位相シフトマスク、お
よびこの位相シフトマスクを用いてパターン転写を行う
リソグラフィー方法を提供することを目的としたもので
ある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、簡単な膜
構成により、電子線描画時の電荷蓄積や静電気による帯
電を防止しうるハーフトーン型位相シフトマスクブラン
クについて鋭意研究を重ねた結果、透明基板上に、露光
光に対する透過率および可視光に対する透過率が、それ
ぞれ特定の範囲にある光半透過膜を有するハーフトーン
型位相シフトマスクブランクが、上記の好ましい性質を
有すること、そしてこの位相シフトマスクブランクに、
常法に従ってパターニング処理を施すことにより、所望
のマスクパターンを有するハーフトーン型位相シフトマ
スクが得られることを見出し、この知見に基づいて本発
明を完成するに至った。

【００１２】 すなわち、本発明は、 （１）透明基板上に光半透過膜を有し、該光半透過膜は
遷移金属とケイ素、又は遷移金属とケイ素と窒素を構成
要素とし、遷移金属：ケイ素：窒素は、原子比で１０〜
５５％：１５〜８０％：７０％以下の範囲で選定され、
前記光半透過膜の、波長が２４８ｎｍの露光光に対する
透過率が４〜２０％であり、かつ可視光に対する透過率
が３０〜７０％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、 （２）上記位相シフトマスクブランクにおける光半透過
膜に、所定のパターンに従ってその一部を除去するパタ
ーニング処理を施すことにより、光透過部と光半透過部
とからなるマスクパターニングを形成してなることを特
徴とするハーフトーン型位相シフトマスク、および （３）上記ハーフトーン型位相シフトマスクブランクを
用いてパターン転写を行うことを特徴とするリソグラフ
ィー方法、を提供するものである。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明のハーフトーン型位相シフ
トマスクブランクは、透明基板上に光半透過膜を有する
ものであって、該透明基板の材料については特に制限は
なく、従来、位相シフトマスクブランクに慣用されてい
るもの、例えばソーダ石灰ガラスやホワイトクラウンの
ようなソーダライムガラス；ホウケイ酸ガラス、無アル
カリガラス、アルミノケイ酸ガラスのような低膨張ガラ
ス；合成石英のような石英ガラス、あるいはポリエステ
ルフィルムのようなプラスチックフィルムなどが用いら
れるが、ＬＳＩやＬＣＤ用マスクの基板材料としては、
ソーダ石灰ガラスおよび石英ガラスが好適である。

【００１４】一方、上記透明基板上に設けられる光半透
過膜は、実質的に露光に寄与しない強度の光を透過する
性質と、露光光の位相を所定量シフトさせる性質とを有
するとともに、マスクパターンを形成する際のレジスト
への電子線描画時に電荷が帯電しない程度以上の導電性
を有するものである。本発明においては、このような特
性を有する光半透過膜としては、露光光に対する透過率
および可視光に対する透過率が、後で説明するように、
それぞれ特定の範囲にあればよく、その材料については
特に制限はない。このような性状を有する光半透過膜と
しては、例えば遷移金属とケイ素とを主な構成要素とす
るもの、あるいは遷移金属とケイ素と酸素および／また
は窒素とを主な構成要素とするものなどを好ましく挙げ
ることができる。

【００１５】上記遷移金属としては、特に制限はなく、
周期律表IVＢ族、ＶＢ族、VIＢ族に属する金属元素の中
から適宜選ぶのがよい。このような遷移金属の例として
は、チタニウム、ジルコニウム、バナジウム、ニオビウ
ム、タンタル、クロム、モリブデン、タングステンなど
を挙げることができるが、これらの中で、チタニウム、
タンタル、クロム、モリブデン、タングステンが性能の
面などから好適である。これらの遷移金属は単独で用い
てもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

【００１６】本発明のハーフトーン型位相シフトマスク
ブランクにおける光半透過膜の成膜方法としては特に制
限はなく、従来公知の方法、例えばスパッタリング法、
遷移金属とケイ素の組成を調整したタブレットを用いる
ＥＢ蒸着法、イオンプレーティング法などの中から、状
況に応じて適宜選ぶことができるが、これらの中で、特
にスパッタリング法が好適である。例えばスパッタガス
中において、前記遷移金属とケイ素とを含有するターゲ
ットをスパッタリングすることにより、透明基板上に光
半透過膜を形成することができる。ここで、スパッタガ
スとしては、アルゴンなどの不活性ガスのみを用いても
よいし、酸素、窒素および窒素酸化物の中から選ばれる
少なくとも１種のガスとアルゴンその他の不活性ガスと
の混合ガスを用いてもよい。酸素ガスおよび窒素ガス
は、膜中にそれぞれ酸素（Ｏ）、窒素（Ｎ）を導入する
ためのものであり、一方、窒素酸化物ガスは、膜中に酸
素（Ｏ）と窒素（Ｎ）とを導入するためのものである。
この窒素酸化物ガスとしては特に制限はないが、一酸化
窒素（ＮＯ）ガスや二酸化窒素（ＮＯ₂）ガスが好まし
い。

【００１７】また、膜の透過率と導電率を制御するため
には、反応ガスとして酸素ガスのみを用いる場合には、
スパッタガス総流量の１５〜６０％程度の酸素ガスを導
入するのが望ましく、また反応ガスとして窒素ガスのみ
を用いる場合には、スパッタガス総流量の１５〜１００
％程度の窒素ガスを導入するのが望ましい。さらに、反
応ガスとして酸素ガスと窒素ガスを用いる場合には、ス
パッタガス総流量の１５〜５５％程度の酸素ガスおよび
１５〜８０％程度の窒素ガスを導入するのが望ましい。
なお、ＮやＯの膜中への導入方法は、上記の酸素ガスや
窒素ガスや窒素酸化物ガスの使用に限られるものではな
く、上述のような効果が期待できる場合、他の酸素化合
物や窒素化合物（例えばＮＨ₃ガス）を使用してもよ
い。また、スパッタリング法としては特に制限はなく、
従来公知の方法、例えばＤＣスパッタリング法、ＲＦマ
グネトロンスパッタリング法などが好ましく用いられ
る。なお、スパッタリング時の基板加熱や、成膜後のア
ニーリングなどを適宜行ってもよい。さらに、ターゲッ
ト組成としては、遷移金属とケイ素を用いる場合は、そ
れらの原子比が３０：１〜１：２０の範囲にあるのが好
ましい。

【００１８】このようにして形成された光半透過膜の膜
厚ｄは、位相シフト量をφ、屈折率をｎ、露光光の波長
をλとすると、次の（Ｉ）式で決定される。

【００１９】 ｄ＝（φ／３６０）×｛λ／（ｎ−１）｝ …（１） （１）式において、位相シフト量φは１８０°であるこ
とが理想的であるが、実用的な位相シフト量は１６０°
≦φ≦２００°であればよい。

【００２０】本発明のハーフトーン型位相シフトマスク
は、前記のようにして得られたハーフトーン型位相シフ
トマスクブランクにおける光半透過膜に、所定のパター
ンに従ってその一部を除去するパターニング処理を施
し、光透過部と光半透過部とからなるマスクパターンを
形成することにより得られる。

【００２１】図１は本発明のハーフトーン型位相シフト
マスクブランクおよびハーフトーン型位相シフトマスク
を示す図であり、更に具体的には図１（ａ）がハーフト
ーン型位相シフトマスクブランクの１例の断面図であ
り、図１（ｂ）がハーフトーン型位相シフトマスクの１
例の断面図である。

【００２２】ハーフトーン型位相シフトマスクブランク
は図１（ａ）に示されるように、透明基板１の上に光半
透過膜２ａが形成されたものである。また、ハーフトー
ン型位相シフトマスクは図１（ｂ）に示されるように、
図１（ａ）に示されるハーフトーン型位相シフトマスク
ブランクの光半透過膜２ａに所定のパターンにしたがっ
てその一部を除去するパターニング処理を施して、光半
透過部２と光透過部３とで構成されるマスクパターンを
形成したものである。

【００２３】本発明の位相シフトマスクブランクにおけ
る光半透過膜としては、該膜が遷移金属とケイ素と酸素
および／または窒素とから構成されている場合、膜中の
遷移金属とケイ素が、酸化ケイ素および／または窒化ケ
イ素中に含有されているものが好ましい。また、該光半
透過膜の露光光に対する透過率は４〜２０％の範囲にあ
ることが必要であり、特に５〜１５％の範囲が好まし
い。これは、光透過率が４％未満の場合は、図１（ｂ）
において、光半透過部２と光透過部３との境界部を通過
する光同士の位相ずれによる相殺効果が充分得られず、
また、２０％を超える場合は、光半透過部２を通過して
きた光によってもレジストが感光してしまう恐れがある
ためである。この光半透過膜２ａ、光半透過部２の単位
膜厚当たりの光透過率は、遷移金属とケイ素、あるいは
遷移金属とケイ素と酸素および／または窒素の含有率な
どを選定することにより、選ぶことができる。

【００２４】また、本発明のハーフトーン型位相シフト
マスクブランクにおいては、光半透過膜の可視域におけ
る透過率が３０〜７０％の範囲にあることが必要であ
る。このような可視域における透過率を有することによ
り、マスクの位置合わせ（アライメント）のために、新
たにアライメントマークを形成するための膜を形成する
必要がなくなる。

【００２５】さらに、本発明のハーフトーン型位相シフ
トマスクブランクにおいては、光半透過膜のシート抵抗
が５×１０⁷Ω／□以下が好ましい。その理由は、シー
ト抵抗が５×１０⁷Ω／□を超えると、電子線照射によ
り打ち込まれた電子を充分に導電しがたいためである。
この導電性を得るためには、酸素（Ｏ）や窒素（Ｎ）の
含有率を選定することによって選ぶことができる。この
場合、先に述べたように酸素（Ｏ）や窒素（Ｎ）の含有
率を増せば光透過率は増加するが、反面、導電率は低下
する傾向にある。また屈折率、反射率、吸収係数等の特
性を遷移金属、Ｓｉ、Ｏ、Ｎの組成により好適に選ぶこ
とができる。

【００２６】本発明のハーフトーン型位相シフトマスク
ブランクにおいて、光半透過膜における各構成元素の比
率については、該光半透過膜が前記した特性を有するよ
うに適宜選べばよく、特に制限はないが、構成元素が遷
移金属、ケイ素、酸素および／または窒素である場合、
一般的には、遷移金属：ケイ素：酸素および／または窒
素との割合が、原子比で１０〜５５％：１５〜８０％：
７０％以下の範囲で選定される。

【００２７】次に、本発明のハーフトーン型位相シフト
マスクの製造方法の好適な例について、図２を参照しな
がら説明する。

【００２８】図２は、本発明のハーフトーン型位相シフ
トマスクの製造工程の１例の説明図であって、まず、透
明基板１の表面に上記のように光半透過膜２ａを形成し
て得られた位相シフトマスクブランクを用意する［図２
（ａ）参照］。次いで、この位相シフトマスクブランク
の光半透過膜２ａ上に、４０００〜６０００オングスト
ローム程度の厚さの電子線レジスト膜を形成し［（図２
（ｂ）参照］、所定のパターンに従って電子線を照射し
たのち、レジストの現像処理を行ってレジストパターン
４を形成する［（図２（ｃ）参照］。次に、レジストパ
ターン４をマスクとして、光半透過膜２ａをドライエッ
チング処理したのち［（図２（ｄ）参照］、残存レジス
トパターン４を剥離することにより、光半透過部２ａお
よび光透過部３を有する本発明のハーフトーン型位相シ
フトマスクが得られる［（図２（ｅ）参照］。

【００２９】このようにして得られた本発明のハーフト
ーン型位相シフトマスクは、図３の説明図で示されるよ
うに、露光光Ｌ₀が照射された場合、この露光光Ｌ₀が、
光半透過部２を通過して図示していない被転写体に達す
る光Ｌ₁と光透過部３を通過して同じく被転写体に達す
る光Ｌ₂とに別れる。この場合、光半透過部２を通過し
た光Ｌ₁の強度は、実質的にレジストの露光に寄与しな
い程度の弱い光である。一方、光透過部３を通過した光
Ｌ₂は実質的に露光に寄与する強い光である。したがっ
て、これによりパターン露光が可能となる。この際、回
折現象によって光半透過部２と光透過部３との境界を通
過する光が互いに相手の領域に回り込みをおこすが、両
者の光の位相はほぼ反転した関係になるため、境界部近
傍では互いの光が相殺し合うことで実質的な光強度が減
衰する。これによって、境界が極めて明確となり解像度
が向上する。

【００３０】本発明はまた、前記ハーフトーン型位相シ
フトマスクを用いてパターン転写を行うリソグラフィー
方法をも提供するものである。

【００３１】このリソグラフィー方法については、マス
クとして本発明のハーフトーン型位相シフトマスクを用
いる方法であれば、特に制限されず、従来ＬＳＩなどの
製造において慣用されている方法を用いることができ
る。

【００３２】例えば、被加工層を表面に形成した基板上
にレジスト層を設けたのち、本発明のハーフトーン型位
相シフトマスクを介して、該レジスト層に紫外線、ｇ
線、ｉ線、Ｄｅｅｐ ＵＶ、エキシマレーザー光、エッ
クス線などを選択的に照射する。次いで現像工程におい
て不必要な部分のレジスト層を除去し、基板上にレジス
トパターンを形成させたのち、このレジストパターンを
マスクとして被加工層をエッチング処理し、次いで該レ
ジストパターンを除去することにより、マスクパターン
に忠実なパターンを基板上に形成することができる。

【００３３】

【作用】上述の本発明のハーフトーン型位相シフトマス
クブランクは、光半透過部を形成するための光半透過膜
を有し、この光半透過膜は、露光光および可視光に対す
る透過率が、それぞれ特定の範囲にあって、実質的に露
光に寄与しない強度の光を透過する性質と、露光光の位
相を所定量シフトさせる性質とを有するとともに、電子
線描画の際に電荷が帯電しない程度以上の導電性を有
し、かつ導電性の幅広い制御性をも兼ね備えたものであ
ることから、単純な膜構成により電子線描画時の電荷蓄
積や静電気の帯電による影響を防止しつつ再現性の高い
パターニングが可能となった。

【００３４】また、本発明のハーフトーン型位相シフト
マスクブランクを用いることにより、好適な位相シフト
マスクを得ることができる。

【００３５】

【実施例】次に、本発明を実施例により、さらに詳細に
説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定
されるものではない。

【００３６】（実施例１） （１）ハーフトーン型位相シフトマスクブランクの製造 図１（ａ）に示すハーフトーン型位相シフトマスクブラ
ンクを次のようにして製造した。

【００３７】透明基板１として、主表面を鏡面研磨した
石英ガラス基板を用い、この基板上に、ターゲット組成
比がタングステン（Ｗ）とケイ素（Ｓｉ）との原子比で
１：１、スパッタガスの組成がアルゴンと酸素との容量
比で１：１である条件にて、ＲＦマグネトロンスパッタ
リング法により、膜厚１２４０オングストロームの光半
透過膜を形成し、ハーフトーン型位相シフトマスクブラ
ンクを製造した。形成された光半透過膜の屈折率ｎは
２．０、λ＝２４８ｎｍのときの透過率は８．０％、
Ｗ：Ｓｉ：Ｏの原子比は２６：２９：４５、シート抵抗
は３．０×１０⁶Ω／□未満であった。

【００３８】図４は、このようにして得られたハーフト
ーン型位相シフトマスクブランクの光半透過膜の波長に
対する光透過率の依存関係を示す図である。

【００３９】また、この光半透過膜について、その膜表
面からの深さ方向への原子の分布を、ＥＳＣＡ（Ｅlect
ron Ｓpectroscopy for Ｃhemical Ａnalysis）により
分析した。その結果を図５に示す。図５において、Ｘ軸
が結合エネルギー（ＢＩＮＤＩＮＧ ＥＮＥＲＧＹ）
（ｅＶ）、Ｙ軸が原子数に対応する量、Ｚ軸がサイクル
数（ＣＹＣＬＥＳ）（膜表面からの深さに対応し、数字
が小さいほど初期の膜表面に近い）を示す。この図よ
り、膜中にＳｉＯ₂が含まれていることが分かる。

【００４０】（２）ハーフトーン型位相シフトマスクの
製造 上記（１）で得られたハーフトーン型位相シフトマスク
ブランクを用い、図２の工程図に従って、ハーフトーン
型位相シフトマスクを製造した。

【００４１】まず、位相シフトマスクブランクの光半透
過膜２ａ上に電子線レジスト膜４ａ（東ソー社製：ＣＭ
Ｓ−Ｍ８）を６０００オングストロームの厚さに形成し
（図２（ｂ）参照）、所定のパターンにしたがって電子
線を照射した後、レジストの現像処理を行なってレジス
トパターン４を形成した（図２（ｃ）参照）。

【００４２】次に、レジストパターン４をマスクとして
光半透過膜２ａを反応性ドライエッチング方式（ＲＩ
Ｅ）平行平板型ドライエッチング装置を用いて、ドライ
エッチング処理した（図２（ｄ）参照）。

【００４３】ドライエッチング処理後、残存レジストパ
ターン４を剥離することにより、光半透過部２および光
透過部３を有する位相シフトマスクを得た（図２（ｅ）
参照）。

【００４４】本実施例によれば、位相シフトマスクブラ
ンクにおける光半透過膜２ａが、前述のように３．０×
１０⁶Ω／□未満のシート抵抗を有するため、位相シフ
トマスクブランクの作成においてレジストパターンの形
成のために行なう電子線照射によって打ち込まれた電子
が帯電することを充分に防止できるものであった。

【００４５】また、本実施例の位相シフトマスクブラン
クにおける光半透過膜２ａは、透明基板１とのエッチン
グ選択比（光半透過膜のエッチング速度／透明基板のエ
ッチング速度）が３以上であるため、適宜な条件でのエ
ッチングを行なうことにより、透明基板１をほとんど傷
つけずに光半透過膜２ａのエッチングを行なうことがで
きた。

【００４６】また、本実施例において、光半透過膜２ａ
（光半透過部２）は、透明基板１との充分な付着性を有
しており、通常のフォトマスク作成の洗浄工程で行なわ
れる超音波洗浄やスクラブ洗浄にも耐えることができ、
さらに耐酸性に優れているため、上記洗浄工程で行なわ
れる熱濃硫酸洗浄あるいは過酸化水素と濃硫酸との混合
液による洗浄に充分耐え得るものであった。

【００４７】また、図４に示すように、可視域における
透過率が４２％程度であり、実施例１と同様にマスクの
位置合わせ（アライメント）のために新たにアライメン
トマークを形成するための膜を形成する必要がない。

【００４８】本実施例の位相シフトマスクを使用したと
ころ、従来の位相シフトマスクと同様の焦点深度が得ら
れた。

【００４９】（実施例２） （１）ハーフトーン型位相シフトマスクブランクの製造 実施例１（１）において、ターゲット組成比をＷ：Ｓｉ
原子比＝１：２とした以外は、実施例１（１）と同様に
して、ＲＦマグネトロンスパッタリング法により、透明
基板上に、膜厚１０７８オングストロームの光半透過膜
２ａを形成し、ハーフトーン型位相シフトマスクブラン
クを製造した。形成された光半透過膜の屈折率ｎは２．
１５、λ＝２４８ｎｍのときの透過率は７．０％、Ｗ：
Ｓｉ：Ｏの原子比は１３：３３：５４、シート抵抗は
４．０×１０⁶Ω／□未満であった。

【００５０】（２）ハーフトーン型位相シフトマスクの
製造 上記（１）で得られたハーフトーン型位相シフトマスク
ブランクを用い、実施例１（２）と同様にして、ハーフ
トーン型位相シフトマスクを製造した。

【００５１】本実施例によれば、位相シフトマスクブラ
ンクにおける光半透過膜２ａが、前述のように４．０×
１０⁶Ω／□未満のシート抵抗を有するので、位相シフ
トマスクの作成においてレジストパターンの形成のため
に行なう電子線照射によって打ち込まれた電子が帯電す
ることを充分に防止できるものであった。

【００５２】また、本実施例の位相シフトマスクブラン
クにおける光半透過膜２ａは、透明基板１とのエッチン
グ選択比（光半透過膜のエッチング速度／透明基板のエ
ッチング速度）が３以上であり、適宜な条件でのエッチ
ングを行なうことにより、透明基板１をほとんど傷つけ
ずに光半透過膜２ａのエッチングを行なうことができ
た。

【００５３】また、本実施例において、光半透過膜２ａ
（光半透過部２）は、透明基板１との充分な付着性を有
しており、通常のフォトマスク作成の洗浄工程で行なわ
れる超音波洗浄やスクラブ洗浄にも耐えることができ、
さらに耐酸性に優れているため、上記洗浄工程で行なわ
れる熱濃硫酸洗浄あるいは過酸化水素と濃硫酸との混合
液による洗浄に充分耐え得るものであった。

【００５４】また、可視域における透過率が４１％程度
であり、実施例１と同様にマスクの位置合わせ（アライ
メント）のために新たにアライメントマークを形成する
ための膜を形成する必要がない。

【００５５】本実施例の位相シフトマスクを使用したと
ころ、従来の位相シフトマスクと同様の焦点深度が得ら
れた。

【００５６】（実施例３） （１）ハーフトーン型位相シフトマスクブランクの製造 図１（ａ）に示すハーフトーン型位相シフトマスクブラ
ンクを次のようにして製造した。

【００５７】透明基板１として、主表面を鏡面研磨した
石英ガラス基板を用い、この基板上に、ターゲット組成
比がタングステン（Ｗ）とケイ素（Ｓｉ）との原子比で
１：１、スパッタガスの組成がアルゴンと窒素との容量
比で１：３である条件にて、ＲＦマグネトロンスパッタ
リング法により、膜厚１０３３オングストロームの光半
透過膜を形成し、ハーフトーン型位相シフトマスクブラ
ンクを製造した。形成された光半透過膜の屈折率ｎは
２．２、λ＝２４８ｎｍのときの透過率は７．５％、
Ｗ：Ｓｉ：Ｎの原子比は２９：３０：４１、シート抵抗
は３．８×１０⁴Ω／□未満であった。

【００５８】（２）ハーフトーン型位相シフトマスクの
製造 上記（１）で得られたハーフトーン型位相シフトマスク
ブランクを用い、実施例１（２）と同様にして、ハーフ
トーン型位相シフトマスクを製造した。

【００５９】本実施例によれば、位相シフトマスクブラ
ンクにおける光半透過膜２ａが、前述のように３．８×
１０⁴Ω／□未満のシート抵抗を有するため、位相シフ
トマスクブランクの作成においてレジストパターンの形
成のために行なう電子線照射によって打ち込まれた電子
が帯電することを充分に防止できるものであった。

【００６０】また、本実施例の位相シフトマスクブラン
クにおける光半透過膜２ａは、透明基板１とのエッチン
グ選択比（光半透過膜のエッチング速度／透明基板のエ
ッチング速度）が３以上であるため、適宜な条件でのエ
ッチングを行なうことにより、透明基板１をほとんど傷
つけずに光半透過膜２ａのエッチングを行なうことがで
きた。

【００６１】また、本実施例において、光半透過膜２ａ
（光半透過部２）は、透明基板１との充分な付着性を有
しており、通常のフォトマスク作成の洗浄工程で行なわ
れる超音波洗浄やスクラブ洗浄にも耐えることができ、
さらに耐酸性に優れているため、上記洗浄工程で行なわ
れる熱濃硫酸洗浄あるいは過酸化水素と濃硫酸との混合
液による洗浄に充分耐え得るものであった。

【００６２】また、可視域における透過率が５２％程度
であり、実施例１と同様にマスクの位置合わせ（アライ
メント）のために新たにアライメントマークを形成する
ための膜を形成する必要がない。

【００６３】本実施例の位相シフトマスクを使用したと
ころ、従来の位相シフトマスクと同様の焦点深度が得ら
れた。

【００６４】（実施例４） （１）ハーフトーン型位相シフトマスクブランクの製造 実施例３（１）において、ターゲット組成比をＷ：Ｓｉ
原子比＝１：２とした以外は、実施例３（１）と同様に
して、ＲＦマグネトロンスパッタリング法により、透明
基板上に、膜厚９５４オングストロームの光半透過膜２
ａを形成し、ハーフトーン型位相シフトマスクブランク
を製造した。形成された光半透過膜の屈折率ｎは２．
５、λ＝２４８ｎｍのときの透過率は６．５％、Ｗ：Ｓ
ｉ：Ｎの原子比は１４：３０：５６、シート抵抗は５．
０×１０⁴Ω／□未満であった。

【００６５】（２）ハーフトーン型位相シフトマスクの
製造 上記（１）で得られたハーフトーン型位相シフトマスク
ブランクを用い、実施例１（２）と同様にして、ハーフ
トーン型位相シフトマスクを製造した。

【００６６】本実施例によれば、位相シフトマスクブラ
ンクにおける光半透過膜２ａが、前述のように５．０×
１０⁴Ω／□未満のシート抵抗を有するので、位相シフ
トマスクの作成においてレジストパターンの形成のため
に行なう電子線照射によって打ち込まれた電子が帯電す
ることを充分に防止できるものであった。

【００６７】また、本実施例の位相シフトマスクブラン
クにおける光半透過膜２ａは、透明基板１とのエッチン
グ選択比（光半透過膜のエッチング速度／透明基板のエ
ッチング速度）が３以上であり、適宜な条件でのエッチ
ングを行なうことにより、透明基板１をほとんど傷つけ
ずに光半透過膜２ａのエッチングを行なうことができ
た。

【００６８】また、本実施例において、光半透過膜２ａ
（光半透過部２）は、透明基板１との充分な付着性を有
しており、通常のフォトマスク作成の洗浄工程で行なわ
れる超音波洗浄やスクラブ洗浄にも耐えることができ、
さらに耐酸性に優れているため、上記洗浄工程で行なわ
れる熱濃硫酸洗浄あるいは過酸化水素と濃硫酸との混合
液による洗浄に充分耐え得るものであった。

【００６９】また、可視域における透過率が４０％程度
であり、実施例１と同様にマスクの位置合わせ（アライ
メント）のために新たにアライメントマークを形成する
ための膜を形成する必要がない。

【００７０】本実施例の位相シフトマスクを使用したと
ころ、従来の位相シフトマスクと同様の焦点深度が得ら
れた。

【００７１】（実施例５） （１）ハーフトーン型位相シフトマスクブランクの製造 図１（ａ）に示すハーフトーン型位相シフトマスクブラ
ンクを次のようにして製造した。

【００７２】透明基板１として、主表面を鏡面研磨した
石英ガラス基板を用い、この基板上に、ターゲット組成
比がタングステン（Ｗ）とケイ素（Ｓｉ）との原子比で
１：１、スパッタガスの組成がアルゴンと酸素と窒素と
の容量比で１：１：２である条件にて、ＲＦマグネトロ
ンスパッタリング法により、膜厚１０９７オングストロ
ームの光半透過膜を形成し、ハーフトーン型位相シフト
マスクブランクを製造した。形成された光半透過膜の屈
折率ｎは２．１３、λ＝２４８ｎｍのときの透過率は
７．８％、Ｗ：Ｓｉ：Ｏ：Ｎ＝１９：２２：３７：２
２、シート抵抗は５．２×１０⁵Ω／□未満であった。

【００７３】（２）ハーフトーン型位相シフトマスクの
製造 上記（１）で得られたハーフトーン型位相シフトマスク
ブランクを用い、実施例１（２）と同様にして、ハーフ
トーン型位相シフトマスクを製造した。

【００７４】本実施例によれば、光半透過膜２ａが、前
述のようにシート抵抗５．２×１０⁵Ω／□未満である
ため、レジストパターンの形成のために行なう電子線照
射によって打ち込まれた電子が帯電することを充分に防
止できるものであった。

【００７５】また、本実施例において、光半透過膜２ａ
は、透明基板１とのエッチング選択比（光半透過膜のエ
ッチング速度／透明基板のエッチング速度）が３以上で
あり、適宜な条件でのエッチングを行なうことにより、
透明基板１をほとんど傷つけずに光半透過膜２ａのエッ
チングを行なうことができた。

【００７６】また、本実施例において、光半透過膜２ａ
（光半透過部２）は、透明基板１との充分な付着性を有
しており、通常のフォトマスク作成の洗浄工程で行なわ
れる超音波洗浄やスクラブ洗浄にも耐えることができ、
さらに耐酸性に優れているため、上記洗浄工程で行なわ
れる熱濃硫酸洗浄あるいは過酸化水素と濃硫酸との混合
液による洗浄に充分耐え得るものであった。

【００７７】また、可視域における透過率が４５％程度
であり、実施例１と同様にマスクの位置合わせ（アライ
メント）のために新たにアライメントマークを形成する
ための膜を形成する必要がない。

【００７８】本実施例の位相シフトマスクを使用したと
ころ、従来の位相シフトマスクと同様の焦点深度が得ら
れた。

【００７９】（実施例６） （１）ハーフトーン型位相シフトマスクブランクの製造 実施例５（１）において、ターゲット組成比をＷ：Ｓｉ
原子比＝１：２とした以外は、実施例５（１）と同様に
して、ＲＦマグネトロンスパッタリング法により、透明
基板上に、膜厚９９２オングストロームの光半透過膜２
ａを形成し、ハーフトーン型位相シフトマスクブランク
を製造した。形成された光半透過膜の屈折率ｎは２．２
５、λ＝２４８ｎｍのときの透過率は６．８％、Ｗ：Ｓ
ｉ：Ｏ：Ｎ＝１３：２６：４０：２１、シート抵抗１．
３×１０⁶Ω／□未満であった。

【００８０】（２）ハーフトーン型位相シフトマスクの
製造 上記（１）で得られたハーフトーン型位相シフトマスク
ブランクを用い、実施例１（２）と同様にして、ハーフ
トーン型位相シフトマスクを製造した。

【００８１】本実施例によれば、位相シフトマスクブラ
ンクにおける光半透過膜２ａが、前述のように１．３×
１０⁶Ω／□未満のシート抵抗を有するので、位相シフ
トマスクの作成においてレジストパターンの形成のため
に行なう電子線照射によって打ち込まれた電子が帯電す
ることを充分に防止できるものであった。

【００８２】また、本実施例の位相シフトマスクブラン
クにおける光半透過膜２ａは、透明基板１とのエッチン
グ選択比（光半透過膜のエッチング速度／透明基板のエ
ッチング速度）が３以上であり、適宜な条件でのエッチ
ングを行なうことにより、透明基板１をほとんど傷つけ
ずに光半透過膜２ａのエッチングを行なうことができ
た。

【００８３】また、本実施例において、光半透過膜２ａ
（光半透過部２）は、透明基板１との充分な付着性を有
しており、通常のフォトマスク作成の洗浄工程で行なわ
れる超音波洗浄やスクラブ洗浄にも耐えることができ、
さらに耐酸性に優れているため、上記洗浄工程で行なわ
れる熱濃硫酸洗浄あるいは過酸化水素と濃硫酸との混合
液による洗浄に充分耐え得るものであった。

【００８４】また、可視域における透過率が４３％程度
であり、実施例１と同様にマスクの位置合わせ（アライ
メント）のために新たにアライメントマークを形成する
ための膜を形成する必要がない。

【００８５】本実施例の位相シフトマスクを使用したと
ころ、従来の位相シフトマスクと同様の焦点深度が得ら
れた。

【００８６】（実施例７） （１）ハーフトーン型位相シフトマスクブランクの製造 実施例１（１）において、遷移金属としてタングステン
の代わりにタンタル（Ｔａ）を用い、ターゲット組成比
をＴａ：Ｓｉ原子比＝１：１とした以外は、実施例１
（１）と同様にして、ＲＦマグネトロンスパッタリング
法により、透明基板上に、膜厚１１２７オングストロー
ムの光半透過膜２ａを形成し、ハーフトーン型位相シフ
トマスクブランクを製造した。形成された光半透過膜の
屈折率ｎは２．１、λ＝２４８ｎｍのときの透過率は
９．５％、Ｔａ：Ｓｉ：Ｏの原子比は２５：３０：４
５、シート抵抗は２．５×１０⁶Ω／□未満であった。

【００８７】（２）ハーフトーン型位相シフトマスクの
製造 上記（１）で得られたハーフトーン型位相シフトマスク
ブランクを用い、実施例１（２）と同様にして、ハーフ
トーン型位相シフトマスクを製造した。

【００８８】本実施例によれば、光半透過膜２ａが、前
述のようにシート抵抗２．５×１０⁶Ω／□未満である
ため、レジストパターンの形成のために行なう電子線照
射によって打ち込まれた電子が帯電することを充分に防
止できるものであった。

【００８９】また、本実施例において、光半透過膜２ａ
は、透明基板１とのエッチング選択比（光半透過膜のエ
ッチング速度／透明基板のエッチング速度）が３以上で
あり、適宜な条件でのエッチングを行なうことにより、
透明基板１をほとんど傷つけずに光半透過膜２ａのエッ
チングを行なうことができた。

【００９０】また、本実施例において、光半透過膜２ａ
（光半透過部２）は、透明基板１との充分な付着性を有
しており、通常のフォトマスク作成の洗浄工程で行なわ
れる超音波洗浄やスクラブ洗浄にも耐えることができ、
さらに耐酸性に優れているため、上記洗浄工程で行なわ
れる熱濃硫酸洗浄あるいは過酸化水素と濃硫酸との混合
液による洗浄に充分耐え得るものであった。

【００９１】また、可視域における透過率が５５％程度
であり、実施例１と同様にマスクの位置合わせ（アライ
メント）のために新たにアライメントマークを形成する
ための膜を形成する必要がない。

【００９２】本実施例の位相シフトマスクを使用したと
ころ、従来の位相シフトマスクと同様の焦点深度が得ら
れた。

【００９３】（実施例８） （１）ハーフトーン型位相シフトマスクブランクの製造 実施例１（１）において、遷移金属としてタングステン
の代わりにタンタル（Ｔａ）を用い、ターゲット組成比
をＴａ：Ｓｉ原子比＝１：２とした以外は、実施例１
（１）と同様にして、ＲＦマグネトロンスパッタリング
法により、透明基板上に、膜厚１０９７オングストロー
ムの光半透過膜２ａを形成し、ハーフトーン型位相シフ
トマスクブランクを製造した。形成された光半透過膜の
屈折率ｎは２．１３、λ＝２４８ｎｍのときの透過率は
７．７％、Ｔａ：Ｓｉ：Ｏの原子比は１２：３５：５
３、シート抵抗は３．２×１０⁶Ω／□未満であった。

【００９４】（２）ハーフトーン型位相シフトマスクの
製造 上記（１）で得られたハーフトーン型位相シフトマスク
ブランクを用い、実施例１（２）と同様にして、ハーフ
トーン型位相シフトマスクを製造した。

【００９５】本実施例によれば、光半透過膜２ａが、前
述のように、シート抵抗３．２×１０⁶Ω／□未満であ
るため、レジストパターンの形成のために行なう電子線
照射によって打ち込まれた電子が帯電することを充分に
防止できるものであった。

【００９６】また、本実施例において、光半透過膜２ａ
は、透明基板１とのエッチング選択比（光半透過膜のエ
ッチング速度／透明基板のエッチング速度）が３以上で
あり、適宜な条件でのエッチングを行なうことにより、
透明基板１をほとんど傷つけずに光半透過膜２ａのエッ
チングを行なうことができた。

【００９７】また、本実施例において、光半透過膜２ａ
（光半透過部２）は、透明基板１との充分な付着性を有
しており、通常のフォトマスク作成の洗浄工程で行なわ
れる超音波洗浄やスクラブ洗浄にも耐えることができ、
さらに耐酸性に優れているため、上記洗浄工程で行なわ
れる熱濃硫酸洗浄あるいは過酸化水素と濃硫酸との混合
液による洗浄に充分耐え得るものであった。

【００９８】また、可視域における透過率が４５％程度
であり、実施例１と同様にマスクの位置合わせ（アライ
メント）のために新たにアライメントマークを形成する
ための膜を形成する必要がない。

【００９９】本実施例の位相シフトマスクを使用したと
ころ、従来の位相シフトマスクと同様の焦点深度が得ら
れた。

【０１００】（実施例９） （１）ハーフトーン型位相シフトマスクブランクの製造 実施例３（１）において、遷移金属としてタングステン
の代わりにタンタル（Ｔａ）を用い、ターゲット組成比
をＴａ：Ｓｉ原子比＝１：１とした以外は、実施例１
（１）と同様にして、ＲＦマグネトロンスパッタリング
法により、透明基板上に、膜厚９９２オングストローム
の光半透過膜２ａを形成し、ハーフトーン型位相シフト
マスクブランクを製造した。形成された光半透過膜の屈
折率ｎは２．２５、λ＝２４８ｎｍのときの透過率は
６．８％、Ｔａ：Ｓｉ：Ｎの原子比は２７：３１：４
２、シート抵抗は３．８×１０⁴Ω／□未満であった。

【０１０１】（２）ハーフトーン型位相シフトマスクの
製造 上記（１）で得られたハーフトーン型位相シフトマスク
ブランクを用い、実施例１（２）と同様にして、ハーフ
トーン型位相シフトマスクを製造した。

【０１０２】本実施例によれば、光半透過膜２ａが、前
述のようにシート抵抗３．８×１０⁴Ω／□未満である
ため、レジストパターンの形成のために行なう電子線照
射によって打ち込まれた電子が帯電することを充分に防
止できるものであった。

【０１０３】また、本実施例において、光半透過膜２ａ
は、透明基板１とのエッチング選択比（光半透過膜のエ
ッチング速度／透明基板のエッチング速度）が３以上で
あり、適宜な条件でのエッチングを行なうことにより、
透明基板１をほとんど傷つけずに光半透過膜２ａのエッ
チングを行なうことができた。

【０１０４】また、本実施例において、光半透過膜２ａ
（光半透過部２）は、透明基板１との充分な付着性を有
しており、通常のフォトマスク作成の洗浄工程で行なわ
れる超音波洗浄やスクラブ洗浄にも耐えることができ、
さらに耐酸性に優れているため、上記洗浄工程で行なわ
れる熱濃硫酸洗浄あるいは過酸化水素と濃硫酸との混合
液による洗浄に充分耐え得るものであった。

【０１０５】また、可視域における透過率が４３％程度
であり、実施例１と同様にマスクの位置合わせ（アライ
メント）のために新たにアライメントマークを形成する
ための膜を形成する必要がない。

【０１０６】本実施例の位相シフトマスクを使用したと
ころ、従来の位相シフトマスクと同様の焦点深度が得ら
れた。

【０１０７】（実施例１０） （１）ハーフトーン型位相シフトマスクブランクの製造 実施例３（１）において、遷移金属としてタングステン
の代わりにタンタル（Ｔａ）を用い、ターゲット組成比
をＴａ：Ｓｉ原子比＝１：２とした以外は、実施例３
（１）と同様にして、ＲＦマグネトロンスパッタリング
法により、透明基板上に、膜厚１１８１オングストロー
ムの光半透過膜２ａを形成し、ハーフトーン型位相シフ
トマスクブランクを製造した。形成された光半透過膜の
屈折率ｎは２．０５、λ＝２４８ｎｍのときの透過率は
６．０％、Ｔａ：Ｓｉ：Ｎの原子比は１３：３０：５
７、シート抵抗は５．０×１０⁴Ω／□未満であった。

【０１０８】（２）ハーフトーン型位相シフトマスクの
製造 上記（１）で得られたハーフトーン型位相シフトマスク
ブランクを用い、実施例１（２）と同様にして、ハーフ
トーン型位相シフトマスクを製造した。

【０１０９】本実施例によれば、光半透過膜２ａが、前
述のように、シート抵抗５．０×１０⁴Ω／□未満であ
るため、レジストパターンの形成のために行なう電子線
照射によって打ち込まれた電子が帯電することを充分に
防止できるものであった。

【０１１０】また、本実施例において、光半透過膜２ａ
は、透明基板１とのエッチング選択比（光半透過膜のエ
ッチング速度／透明基板のエッチング速度）が３以上で
あり、適宜な条件でのエッチングを行なうことにより、
透明基板１をほとんど傷つけずに光半透過膜２ａのエッ
チングを行なうことができた。

【０１１１】また、本実施例において、光半透過膜２ａ
（光半透過部２）は、透明基板１との充分な付着性を有
しており、通常のフォトマスク作成の洗浄工程で行なわ
れる超音波洗浄やスクラブ洗浄にも耐えることができ、
さらに耐酸性に優れているため、上記洗浄工程で行なわ
れる熱濃硫酸洗浄あるいは過酸化水素と濃硫酸との混合
液による洗浄に充分耐え得るものであった。

【０１１２】また、可視域における透過率が４０％程度
であり、実施例１と同様にマスクの位置合わせ（アライ
メント）のために新たにアライメントマークを形成する
ための膜を形成する必要がない。

【０１１３】本実施例の位相シフトマスクを使用したと
ころ、従来の位相シフトマスクと同様の焦点深度が得ら
れた。

【０１１４】（実施例１１） （１）ハーフトーン型位相シフトマスクブランクの製造 実施例５（１）において、遷移金属としてタングステン
の代わりにタンタル（Ｔａ）を用い、ターゲット組成比
をＴａ：Ｓｉ原子比＝１：１とした以外は、実施例５
（１）と同様にして、ＲＦマグネトロンスパッタリング
法により、透明基板上に、膜厚１０５１オングストロー
ムの光半透過膜２ａを形成し、ハーフトーン型位相シフ
トマスクブランクを製造した。形成された光半透過膜の
屈折率ｎは２．１８、λ＝２４８ｎｍのときの透過率は
７．２％、Ｔａ：Ｓｉ：Ｏ：Ｎの原子比は１７：２３：
３７：２３、シート抵抗は４．８×１０⁵Ω／□未満で
あった。

【０１１５】（２）ハーフトーン型位相シフトマスクの
製造 上記（１）で得られたハーフトーン型位相シフトマスク
ブランクを用い、実施例１（２）と同様にして、ハーフ
トーン型位相シフトマスクを製造した。

【０１１６】本実施例によれば、光半透過膜２ａが、前
述のようにシート抵抗４．８×１０⁵Ω／□未満である
ため、レジストパターンの形成のために行なう電子線照
射によって打ち込まれた電子が帯電することを充分に防
止できるものであった。

【０１１７】また、本実施例において、光半透過膜２ａ
は、透明基板１とのエッチング選択比（光半透過膜のエ
ッチング速度／透明基板のエッチング速度）が３以上で
あり、適宜な条件でのエッチングを行なうことにより、
透明基板１をほとんど傷つけずに光半透過膜２ａのエッ
チングを行なうことができた。

【０１１８】また、本実施例において、光半透過膜２ａ
（光半透過部２）は、透明基板１との充分な付着性を有
しており、通常のフォトマスク作成の洗浄工程で行なわ
れる超音波洗浄やスクラブ洗浄にも耐えることができ、
さらに耐酸性に優れているため、上記洗浄工程で行なわ
れる熱濃硫酸洗浄あるいは過酸化水素と濃硫酸との混合
液による洗浄に充分耐え得るものであった。

【０１１９】また、可視域における透過率が４４％程度
であり、実施例１と同様にマスクの位置合わせ（アライ
メント）のために新たにアライメントマークを形成する
ための膜を形成する必要がない。

【０１２０】本実施例の位相シフトマスクを使用したと
ころ、従来の位相シフトマスクと同様の焦点深度が得ら
れた。

【０１２１】（実施例１２） （１）ハーフトーン型位相シフトマスクブランクの製造 実施例５（１）において、遷移金属としてタングステン
の代わりにタンタル（Ｔａ）を用い、ターゲット組成比
をＴａ：Ｓｉ原子比＝１：２とした以外は、実施例５
（１）と同様にして、ＲＦマグネトロンスパッタリング
法により、透明基板上に、膜厚１１１７オングストロー
ムの光半透過膜２ａを形成し、ハーフトーン型位相シフ
トマスクブランクを製造した。形成された光半透過膜の
屈折率ｎは２．２１、λ＝２４８ｎｍのときの透過率は
６．５％、Ｔａ：Ｓｉ：Ｏ：Ｎの原子比は１３：２７：
３９：２１、シート抵抗は９．２×１０⁵Ω／□未満で
あった。

【０１２２】（２）ハーフトーン型位相シフトマスクの
製造 上記（１）で得られたハーフトーン型位相シフトマスク
ブランクを用い、実施例１（２）と同様にして、ハーフ
トーン型位相シフトマスクを製造した。

【０１２３】本実施例によれば、光半透過膜２ａが、前
述のように、シート抵抗９．２×１０⁵Ω／□未満であ
るため、レジストパターンの形成のために行なう電子線
照射によって打ち込まれた電子が帯電することを充分に
防止できるものであった。

【０１２４】また、本実施例において、光半透過膜２ａ
は、透明基板１とのエッチング選択比（光半透過膜のエ
ッチング速度／透明基板のエッチング速度）が３以上で
あり、適宜な条件でのエッチングを行なうことにより、
透明基板１をほとんど傷つけずに光半透過膜２ａのエッ
チングを行なうことができた。

【０１２５】また、本実施例において、光半透過膜２ａ
（光半透過部２）は、透明基板１との充分な付着性を有
しており、通常のフォトマスク作成の洗浄工程で行なわ
れる超音波洗浄やスクラブ洗浄にも耐えることができ、
さらに耐酸性に優れているため、上記洗浄工程で行なわ
れる熱濃硫酸洗浄あるいは過酸化水素と濃硫酸との混合
液による洗浄に充分耐え得るものであった。

【０１２６】また、可視域における透過率が４０％程度
であり、実施例１と同様にマスクの位置合わせ（アライ
メント）のために新たにアライメントマークを形成する
ための膜を形成する必要がない。

【０１２７】本実施例の位相シフトマスクを使用したと
ころ、従来の位相シフトマスクと同様の焦点深度が得ら
れた。

【０１２８】（実施例１３） （１）ハーフトーン型位相シフトマスクブランクの製造 図１（ａ）に示すハーフトーン型位相シフトマスクブラ
ンクを次のようにして製造した。

【０１２９】透明基板１として、主表面を鏡面研磨した
石英ガラス基板を用い、この基板上に、ターゲット組成
比がタングステン（Ｗ）とケイ素（Ｓｉ）との原子比で
１：１、スパッタガスとしてアルゴンのみを用いる条件
にて、ＲＦマグネトロンスパッタリング法により、膜厚
８１０オングストロームの光半透過膜を形成し、ハーフ
トーン型位相シフトマスクブランクを製造した。形成さ
れた光半透過膜の屈折率ｎは２．５３、λ＝２４８ｎｍ
のときの透過率は５．１％、Ｗ：Ｓｉの原子比は４７：
５３、シート抵抗は１．５×１０^-3Ω／□未満であっ
た。

【０１３０】（２）ハーフトーン型位相シフトマスクの
製造 上記（１）で得られたハーフトーン型位相シフトマスク
ブランクを用い、実施例１（２）と同様にして、ハーフ
トーン型位相シフトマスクを製造した。

【０１３１】本実施例によれば、位相シフトマスクブラ
ンクにおける光半透過膜２ａが、前述のように１．５×
１０^-3Ω／□未満のシート抵抗を有するため、位相シフ
トマスクブランクの作成においてレジストパターンの形
成のために行なう電子線照射によって打ち込まれた電子
が帯電することを充分に防止できるものであった。

【０１３２】また、本実施例の位相シフトマスクブラン
クにおける光半透過膜２ａは、透明基板１とのエッチン
グ選択比（光半透過膜のエッチング速度／透明基板のエ
ッチング速度）が３以上であるため、適宜な条件でのエ
ッチングを行なうことにより、透明基板１をほとんど傷
つけずに光半透過膜２ａのエッチングを行なうことがで
きた。

【０１３３】また、本実施例において、光半透過膜２ａ
（光半透過部２）は、透明基板１との充分な付着性を有
しており、通常のフォトマスク作成の洗浄工程で行なわ
れる超音波洗浄やスクラブ洗浄にも耐えることができ、
さらに耐酸性に優れているため、上記洗浄工程で行なわ
れる熱濃硫酸洗浄あるいは過酸化水素と濃硫酸との混合
液による洗浄に充分耐え得るものであった。

【０１３４】また、可視域における透過率が３５〜４０
％であり、実施例１と同様にマスクの位置合わせ（アラ
イメント）のために新たにアライメントマークを形成す
るための膜を形成する必要がない。

【０１３５】本実施例の位相シフトマスクを使用したと
ころ、従来の位相シフトマスクと同様の焦点深度が得ら
れた。

【０１３６】（実施例１４） （１）ハーフトーン型位相シフトマスクブランクの製造 実施例１３（１）において、ターゲット組成比をＷ：Ｓ
ｉ原子比＝１：２とした以外は、実施例１３（１）と同
様にして、ＲＦマグネトロンスパッタリング法により、
透明基板上に、膜厚７７５オングストロームの光半透過
膜２ａを形成し、ハーフトーン型位相シフトマスクブラ
ンクを製造した。形成された光半透過膜の屈折率ｎは
２．６０、λ＝２４８ｎｍのときの透過率は５．５％、
Ｗ：Ｓｉの原子比は２８：７２、シート抵抗は２．０×
１０^-3Ω／□未満であった。

【０１３７】（２）ハーフトーン型位相シフトマスクの
製造 上記（１）で得られたハーフトーン型位相シフトマスク
ブランクを用い、実施例１（２）と同様にして、ハーフ
トーン型位相シフトマスクを製造した。

【０１３８】本実施例によれば、位相シフトマスクブラ
ンクにおける光半透過膜２ａが、前述のように２．０×
１０^-3Ω／□未満のシート抵抗を有するので、位相シフ
トマスクの作成においてレジストパターンの形成のため
に行なう電子線照射によって打ち込まれた電子が帯電す
ることを充分に防止できるものであった。

【０１３９】また、本実施例の位相シフトマスクブラン
クにおける光半透過膜２ａは、透明基板１とのエッチン
グ選択比（光半透過膜のエッチング速度／透明基板のエ
ッチング速度）が３以上であり、適宜な条件でのエッチ
ングを行なうことにより、透明基板１をほとんど傷つけ
ずに光半透過膜２ａのエッチングを行なうことができ
た。

【０１４０】また、本実施例において、光半透過膜２ａ
（光半透過部２）は、透明基板１との充分な付着性を有
しており、通常のフォトマスク作成の洗浄工程で行なわ
れる超音波洗浄やスクラブ洗浄にも耐えることができ、
さらに耐酸性に優れているため、上記洗浄工程で行なわ
れる熱濃硫酸洗浄あるいは過酸化水素と濃硫酸との混合
液による洗浄に充分耐え得るものであった。

【０１４１】また、可視域における透過率が３５〜４０
％であり、実施例１と同様にマスクの位置合わせ（アラ
イメント）のために新たにアライメントマークを形成す
るための膜を形成する必要がない。

【０１４２】本実施例の位相シフトマスクを使用したと
ころ、従来の位相シフトマスクと同様の焦点深度が得ら
れた。

【０１４３】（実施例１５） （１）ハーフトーン型位相シフトマスクブランクの製造 実施例１３（１）において、遷移金属としてタングステ
ンの代わりにタンタル（Ｔａ）を用い、ターゲット組成
比をＴａ：Ｓｉ原子比＝１：１とした以外は、実施例１
３（１）と同様にして、ＲＦマグネトロンスパッタリン
グ法により、透明基板上に、膜厚８００オングストロー
ムの光半透過膜２ａを形成し、ハーフトーン型位相シフ
トマスクブランクを製造した。形成された光半透過膜の
屈折率ｎは２．５５、λ＝２４８ｎｍのときの透過率は
５．１％、Ｔａ：Ｓｉの原子比は４９：５１、シート抵
抗は１．６×１０^-3Ω／□未満であった。

【０１４４】（２）ハーフトーン型位相シフトマスクの
製造 上記（１）で得られたハーフトーン型位相シフトマスク
ブランクを用い、実施例１（２）と同様にして、ハーフ
トーン型位相シフトマスクを製造した。

【０１４５】本実施例によれば、光半透過膜２ａが、前
述のようにシート抵抗１．６×１０^-3Ω／□未満である
ため、レジストパターンの形成のために行なう電子線照
射によって打ち込まれた電子が帯電することを充分に防
止できるものであった。

【０１４６】また、本実施例において、光半透過膜２ａ
は、透明基板１とのエッチング選択比（光半透過膜のエ
ッチング速度／透明基板のエッチング速度）が３以上で
あり、適宜な条件でのエッチングを行なうことにより、
透明基板１をほとんど傷つけずに光半透過膜２ａのエッ
チングを行なうことができた。

【０１４７】また、本実施例において、光半透過膜２ａ
（光半透過部２）は、透明基板１との充分な付着性を有
しており、通常のフォトマスク作成の洗浄工程で行なわ
れる超音波洗浄やスクラブ洗浄にも耐えることができ、
さらに耐酸性に優れているため、上記洗浄工程で行なわ
れる熱濃硫酸洗浄あるいは過酸化水素と濃硫酸との混合
液による洗浄に充分耐え得るものであった。

【０１４８】また、可視域における透過率が３５〜４０
％であり、実施例１と同様にマスクの位置合わせ（アラ
イメント）のために新たにアライメントマークを形成す
るための膜を形成する必要がない。

【０１４９】本実施例の位相シフトマスクを使用したと
ころ、従来の位相シフトマスクと同様の焦点深度が得ら
れた。

【０１５０】（実施例１６） （１）ハーフトーン型位相シフトマスクブランクの製造 実施例１３（１）において、遷移金属としてタングステ
ンの代わりにタンタル（Ｔａ）を用い、ターゲット組成
比をＴａ：Ｓｉ原子比＝１：２とした以外は、実施例１
３（１）と同様にして、ＲＦマグネトロンスパッタリン
グ法により、透明基板上に、膜厚７６５オングストロー
ムの光半透過膜２ａを形成し、ハーフトーン型位相シフ
トマスクブランクを製造した。形成された光半透過膜の
屈折率ｎは２．６２、λ＝２４８ｎｍのときの透過率は
５．７％、Ｔａ：Ｓｉの原子比は３３：６７、シート抵
抗は２．３×１０^-3Ω／□未満であった。

【０１５１】（２）ハーフトーン型位相シフトマスクの
製造 上記（１）で得られたハーフトーン型位相シフトマスク
ブランクを用い、実施例１（２）と同様にして、ハーフ
トーン型位相シフトマスクを製造した。

【０１５２】本実施例によれば、光半透過膜２ａが、前
述のように、シート抵抗２．３×１０^-3Ω／□未満であ
るため、レジストパターンの形成のために行なう電子線
照射によって打ち込まれた電子が帯電することを充分に
防止できるものであった。

【０１５３】また、本実施例において、光半透過膜２ａ
は、透明基板１とのエッチング選択比（光半透過膜のエ
ッチング速度／透明基板のエッチング速度）が３以上で
あり、適宜な条件でのエッチングを行なうことにより、
透明基板１をほとんど傷つけずに光半透過膜２ａのエッ
チングを行なうことができた。

【０１５４】また、本実施例において、光半透過膜２ａ
（光半透過部２）は、透明基板１との充分な付着性を有
しており、通常のフォトマスク作成の洗浄工程で行なわ
れる超音波洗浄やスクラブ洗浄にも耐えることができ、
さらに耐酸性に優れているため、上記洗浄工程で行なわ
れる熱濃硫酸洗浄あるいは過酸化水素と濃硫酸との混合
液による洗浄に充分耐え得るものであった。

【０１５５】また、可視域における透過率が３５〜４０
％であり、実施例１と同様にマスクの位置合わせ（アラ
イメント）のために新たにアライメントマークを形成す
るための膜を形成する必要がない。

【０１５６】本実施例の位相シフトマスクを使用したと
ころ、従来の位相シフトマスクと同様の焦点深度が得ら
れた。

【０１５７】上述した実施例１〜１６における位相シフ
トマスクブランクの製造条件および物性を表１〜表４に
まとめて示す。

【０１５８】

【表１】

【０１５９】

【表２】

【０１６０】

【表３】

【０１６１】

【表４】

【０１６２】（実施例１７）上記実施例の試料について
３６５ｎｍでの屈折率を測定し、ハーフトーン型位相シ
フトマスクブランクとしての条件を満たす膜厚において
光半透過膜を作成しその透過率を測定したところ、いず
れも５〜１５％の範囲であり、３６５ｎｍ波長において
もハーフトーン型シフトマスクブランクおよびハーフト
ーン型位相シフトマスクとして使用できることを確認し
た。

【０１６３】（実施例１８）上記実施例においてガス導
入条件の内、酸素ガスおよび／または窒素ガスの導入量
を総量に対し各々５〜１０％程度減少させ光半透過膜を
作成し、４３６ｎｍにおける屈折率よりハーフトーン型
位相シフトマスクブランクとしての条件を満たす膜厚に
おいて透過率を測定したところ、いずれも５〜１５％の
範囲であり、導電率を含む他の特性についてもすべて充
分な特性値を満たした状態で４３６ｎｍ波長においても
ハーフトーン型シフトマスクおよびハーフトーン型位相
シフトマスクブランクとして使用できることを確認し
た。

【０１６４】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明のハーフト
ーン型位相シフトマスクブランク及びハーフトーン型位
相シフトマスクは、透明基板上に光透過部を形成するた
めの光半透過膜を有し、この光半透過膜が、実質的に露
光に寄与しない強度の光を透過する性質と露光光の位相
を所定量シフトさせる性質とを有すると同時に、電子線
描画の際に電荷が帯電しない程度以上の導電性をも兼ね
備え、自由に制御できるものであることから、単純な膜
構成により電子線描画時の電荷蓄積や静電気による帯電
を防止することが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のハーフトーン型位相シフトマスクブラ
ンクおよび本発明のハーフトーン型位相シフトマスクを
示す図であり、図１（ａ）がハーフトーン型位相シフト
マスクブランクの１例の断面図、図１（ｂ）がハーフト
ーン型位相シフトマスクの１例の断面図である。

【図２】本発明のハーフトーン型位相シフトマスクの製
造工程の１例を示す説明図である。

【図３】ハーフトーン型位相シフトマスクの作用説明図
である。

【図４】実施例１で得られたハーフトーン型位相シフト
マスクブランクの光半透過膜の波長に対する光透過率の
依存関係を示す図である。

【図５】実施例１で得られたハーフトーン型位相シフト
マスクブランクにおける光半透過膜の膜表面から深さ方
向への原子の分布をＥＳＣＡによって分析した結果を示
す図である。

【符号の説明】

１ 透明基板 ２ 光半透過部 ２ａ 光半透過膜 ３ 光透過部 ４ レジストパターン ４ａ レジスト膜

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−140635（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−104457（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−20624（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03F 1/00 - 1/16

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透明基板上に光半透過膜を有し、該光半
   透過膜は遷移金属とケイ素、又は遷移金属とケイ素と窒
   素を構成要素とし、遷移金属：ケイ素：窒素は、原子比
   で１０〜５５％：１５〜８０％：７０％以下の範囲で選
   定され、 前記 光半透過膜の、波長が２４８ｎｍの露光光に対する
   透過率が４〜２０％であり、かつ可視光に対する透過率
   が３０〜７０％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。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の位相シフトマスクブラ
   ンクにおける光半透過膜に、所定のパターンに従ってそ
   の一部を除去するパターニング処理を施すことにより、
   光透過部と光半透過部とからなるマスクパターンを形成
   してなることを特徴とするハーフトーン型位相シフトマ
   スク。
3. 【請求項３】 請求項２に記載のハーフトーン型位相シ
   フトマスクを用いてパターン転写を行うことを特徴とす
   るリソグラフィー方法。