JP3409482B2

JP3409482B2 - ハーフトーン型位相シフトマスクとそのマスクブランク及びハーフトーン型位相シフトマスクの製造方法

Info

Publication number: JP3409482B2
Application number: JP33487994A
Authority: JP
Inventors: 欽司大久保; 幸弘木村
Original assignee: Toppan Inc
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 1994-12-19
Filing date: 1994-12-19
Publication date: 2003-05-26
Anticipated expiration: 2018-05-26
Also published as: JPH08171196A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ハーフトーン型位相シ
フトマスクとそのマスクブランク及びハーフトーン型位
相シフトマスクの製造方法に係り、特に、ウェハーに対
し従来より高解像度のパターン転写を可能にするハーフ
トーン型位相シフトマスクとそのマスクブランク及びハ
ーフトーン型位相シフトマスクの製造方法に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来のフォトマスクを用いて微細なパタ
ーンの投影露光を行う場合、マスクの光透過部を通過し
た光が回折し干渉し合うことによりパターン境界部での
光強度を強め合うため、マスクにおける近接した微細パ
ターンについてはウェハー上で分離解像されない問題を
有していた。この現象は露光波長に近い微細なパターン
程その傾向が強く、従来のフォトマスクと従来の露光光
学系では光の波長以下の微細パターンを解像することは
原理的に不可能であった。

【０００３】そこで、隣接するパターンを透過する投影
光の位相差を互いに１８０度だけシフトさせることによ
り微細パターンの解像度を高めた、いわゆる位相シフト
マスクが開発された。すなわち、隣接する開口部の片側
に位相シフト部を設けることにより、透過光が回折し干
渉し合う際にその位相が互いに反転しているため、境界
部の光強度は弱め合って強度ゼロとなり、その結果、微
細パターンにも拘らずその転写パターンをウェハー上で
分離させることが可能となる。この関係は、焦点の前後
でも成立するため、焦点が多少ずれていても解像度は従
来法より向上し、その焦点裕度が改善される。この位相
シフト法はＩＢＭの“Levenson”等によって提唱され、
特開昭58-173744号公報や特公昭62-50811号公報等に記
載されている。

【０００４】また、マスクのパターンが遮光層で形成さ
れている場合には遮光パターンの隣接する開口部の片側
に位相シフト部を設けて位相シフトさせるが、上記パタ
ーンが完全な遮光性を持たない場合でもこの半透明層に
よって位相をシフトさせることは可能であり同様な解像
度の向上効果が得られる。

【０００５】図３〜図５はこの原理に基づくマスクａを
用いてウェハー（図示せず）面上に露光した場合を示し
ている。すなわち、図３に示すようにマスクａ面に対し
て垂直に入射された露光光の内、露光光Ｉ及び露光光II
Iは半透明層パターンa1を通る際にその振幅が減衰する
のに対し、露光光IIは透明基板a2のみを通過する透過光
であるため減衰が起こらず、その結果、露光光Ｉ〜III
によるマスク透過光の振幅は図４のようになる。ここ
で、光の振幅の２乗が光強度に比例するという関係か
ら、ウェハー面上に投影される光の強度は回折と干渉が
作用して図５のようになり、半透明層パターンa1と透過
部との境界部の光強度は０になる。このことからパター
ンエッジのコントラストが向上し、その結果、パターン
の解像度が向上する。更に、焦点の前後においても同様
な効果が維持されるため、多少の焦点ずれがあっても解
像度が上がり、焦点裕度が向上する効果が得られる。

【０００６】この様な効果を与える位相シフトマスクを
便宜的にハーフトーン型と以下称する。尚、このマスク
には半透明層と透明層が積層されたシフター層を有する
タイプのハーフトーン型位相シフトマスクと、半透明層
単独で位相シフト効果を持たせるタイプのハーフトーン
型位相シフトマスクがあるが、製造方法の容易さでは後
者のタイプのハーフトーン型位相シフトマスクが有利で
ある。

【０００７】そして、このハーフトーン型位相シフトマ
スクについては、例えば第３８回春季応用物理学会予稿
集第２分冊のｐ５３５、２９ｐ−ｚｃ−３（１９９１）
に記載されている。また、位相シフト効果を最大にする
ためには上述したように位相シフト量を１８０度にすれ
ばよく、このためにはｄ＝λ／２（ｎ−１），但し、
ｄは位相シフト部（シフター層）の膜厚、λは露光波
長、ｎは位相シフト部を構成する材料の屈折率，の関係
が成立するように半透明層を形成すればよい。

【０００８】以下、図６により半透明層単独で位相シフ
ト効果を持たせるタイプのハーフトーン型位相シフトマ
スクの製造方法について説明する。

【０００９】まず、図６（Ａ）に示すように透明基板a2
上に物理的気相成長法や化学的気相成長法等の手段を用
いて適正膜厚の半透明層形成用被膜a1’を製膜し、か
つ、この半透明層形成用被膜a1’表面を洗浄して表面を
均一化した後、この表面上に電子線レジスト層ｂをコー
ティングする（図６Ｂ参照）。

【００１０】次に、上記電子線レジスト層ｂに対して電
子線描画を行い、かつ、現像処理してこの電子線レジス
ト層ｂをパターニングした後、パターン化された電子線
レジスト層ｂをマスクにしこのマスクから露出する半透
明層形成用被膜a1’をエッチングして半透明層（すなわ
ちシフター層）a1を形成する（図６Ｃ参照）。

【００１１】そして、図６（Ｄ）に示すように半透明層
（シフター層）a1上に残留する電子線レジスト層ｂを除
去し、かつ、露出した半透明層（シフター層）a1を洗浄
してハーフトーン型位相シフトマスクａを得る。尚、上
記半透明層形成用被膜a1’のエッチング処理について
は、これをウエットエッチングで行ってもあるいはドラ
イエッチングで行ってもよい。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところで、この種のハ
ーフトーン型位相シフトマスクにおいては上記半透明層
形成用被膜として、酸化ジルコニウムが適量添加されて
いる酸化インジウムスズ（以下、ＩＴＺＯと称する）が
用いられている。

【００１３】そして、このＩＴＺＯは導電性が良好なた
め電子線描画装置を用いて描画を行う際にチャージアッ
プの問題がない利点を有しており、かつ、その透過率、
反射率、更には位相シフト部として使用する膜厚等の制
御が製膜時におけるアルゴンガス等不活性ガスと酸素の
添加量の調整で行うことができるため製膜制御が簡便で
ある利点を有していた。

【００１４】しかし、その反面、ＩＴＺＯは酸に対する
耐性が弱く、上述したように半透明層形成用被膜を製膜
した後における洗浄工程や電子線レジスト層を除去した
後における半透明層の洗浄工程において酸性の洗浄液を
使用することができない問題点を有していた。

【００１５】すなわち、酸性の洗浄液を用いて上述の洗
浄工程を行った場合、上記半透明層形成用被膜並びに半
透明層が部分的に溶解されてその膜厚が適正値からずれ
てしまうため高精度のハーフトーン型位相シフトマスク
が得られない問題を有し、また、酸性の洗浄液を用いず
に上述の洗浄工程を行った場合には洗浄効果が不充分に
なって同様に高精度のハーフトーン型位相シフトマスク
が得られない問題を有していた。

【００１６】本発明はこの様な問題点に着目してなされ
たもので、その課題とするところは、ＩＴＺＯで構成さ
れた半透明層形成用被膜に対し酸性の洗浄液が使用でき
るようにし、もって高解像度のパターン転写を可能にす
るハーフトーン型位相シフトマスクとそのマスクブラン
ク及びハーフトーン型位相シフトマスクの製造方法を提
供することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】すなわち、請求項１に係
る発明は、透明基板と、この透明基板上にパターン状に
設けられるシフター層の全部若しくは一部を構成しかつ
酸化ジルコニウムが添加された酸化インジウムスズから
成る半透明層とを備えるハーフトーン型位相シフトマス
クを前提とし、上記半透明層が加熱処理されていること
を特徴とするものである。

【００１８】そして、請求項１記載の発明に係るハーフ
トーン型位相シフトマスクにおいては、酸化ジルコニウ
ムが添加された酸化インジウムスズで構成された半透明
層が加熱処理されているためその結晶性が改善され、こ
れに伴い酸に対する耐性を向上させることが可能とな
る。

【００１９】従って、このハーフトーン型位相シフトマ
スクの製造段階において透明基板に製膜された半透明層
形成用被膜若しくはパターニングされた後の半透明層に
対し酸性の洗浄液を用いて洗浄処理を行ってもその膜厚
が適正値からずれることがなく、かつ、洗浄効果も充分
になるためマスク精度の改善が図れる。

【００２０】尚、半透明層の酸化インジウムスズに対す
る酸化ジルコニウムの配合割合が０．０３重量％未満で
あると半透明層の導電率が低下し、他方３．０重量％を
越えると耐酸性が低下するため半透明層の酸化インジウ
ムスズに対する酸化ジルコニウムの配合割合は０．０３
重量％〜３．０重量％の範囲にすることが望ましい（請
求項２）。

【００２１】また、半透明層の抵抗値が１０ＭΩ／□を
越えると半透明層形成用被膜に対して電子線描画法にて
半透明層を形成する際にチャージアップの問題を生ず
る。従って、上記半透明層の抵抗値については１０ＭΩ
／□以下、より好ましくは数百ｋΩ／□以下であること
が望ましい（請求項３）。

【００２２】また、上記半透明層を構成要素の全部若し
くは一部とするシフター層と透明基板との合計の透過率
が波長３６５ｎｍで２〜２５％の範囲外であったり、半
透明層を構成要素の全部若しくは一部とするシフター層
と透明基板との合計の反射率が波長３６５ｎｍで２５％
以上である場合、半透明層を構成要素の全部若しくは一
部とするシフター層の膜厚精度が例え良好であってもマ
スク精度の改善が図れない。従って、ハーフトーン型位
相シフトマスクとしての特性を高めるためには上記半透
明層を構成要素の全部若しくは一部とするシフター層と
透明基板との合計の透過率が波長３６５ｎｍで２〜２５
％の範囲にあることが望ましく（請求項４）、また、ハ
ーフトーン型位相シフトマスクとウェハー間の多重反射
を防止するため上記半透明層を構成要素の全部若しくは
一部とするシフター層と透明基板との合計の反射率が波
長３６５ｎｍで２５％以下の範囲にあることが望ましい
（請求項５）。

【００２３】尚、本発明において上記透明基板は、フォ
トマスク用として一般に使用されている合成石英ガラス
等光学的に透明な材料で構成され、通常、１．５ｍｍ〜
７ｍｍ程度のものが用いられるが、その厚さについては
特に制限されない。

【００２４】次に、請求項６に係る発明は請求項１〜５
記載の発明に係るハーフトーン型位相シフトマスクの製
造に供されるマスクブランクに関する。

【００２５】すなわち、請求項６に係る発明は、透明基
板と、この透明基板上に設けられシフター層の全部若し
くは一部を構成すると共に酸化ジルコニウムが添加され
た酸化インジウムスズから成る半透明層形成用被膜とを
備え、ハーフトーン型位相シフトマスクの製造に使用さ
れるマスクブランクを前提とし、上記半透明層形成用被
膜が加熱処理されていることを特徴とする。

【００２６】そして、請求項６記載の発明に係るマスク
ブランクにおいては、酸化ジルコニウムが添加された酸
化インジウムスズで構成された半透明層形成用被膜が加
熱処理されているためその結晶性が改善され、これに伴
い酸に対する耐性を向上させることが可能となる。

【００２７】従って、このマスクブランクを用いてハー
フトーン型位相シフトマスクを製造する際、透明基板に
製膜された半透明層形成用被膜に対し酸性の洗浄液を用
いて洗浄処理を行ってもその膜厚が適正値からずれるこ
とがなく、かつ、洗浄効果も充分になるためマスク精度
の良好なハーフトーン型位相シフトマスクを簡便かつ確
実に得ることが可能となる。

【００２８】尚、半透明層形成用被膜の酸化インジウム
スズに対する酸化ジルコニウムの配合割合が０．０３重
量％未満であると半透明層形成用被膜の導電率が低下
し、他方３．０重量％を越えると耐酸性が低下するため
半透明層形成用被膜の酸化インジウムスズに対する酸化
ジルコニウムの配合割合は０．０３重量％〜３．０重量
％の範囲にすることが望ましい（請求項７）。

【００２９】また、半透明層形成用被膜の抵抗値が１０
ＭΩ／□を越えるとこの半透明層形成用被膜に対し電子
線描画法にて半透明層を形成する際にチャージアップの
問題を生ずる。従って、上記半透明層形成用被膜の抵抗
値については１０ＭΩ／□以下、より好ましくは数百ｋ
Ω／□以下であることが望ましい（請求項８）。

【００３０】また、上記半透明層形成用被膜を構成要素
の全部若しくは一部とするシフター層形成用被膜と透明
基板との合計の透過率が波長３６５ｎｍで２〜２５％の
範囲外であったり、半透明層形成用被膜を構成要素の全
部若しくは一部とするシフター層形成用被膜と透明基板
との合計の反射率が波長３６５ｎｍで２５％以上である
場合、半透明層形成用被膜を構成要素の全部若しくは一
部とするシフター層形成用被膜の膜厚精度が例え良好で
あっても得られるハーフトーン型位相シフトマスクのマ
スク精度の改善が図れない。従って、得られるハーフト
ーン型位相シフトマスクとしての特性を高めるためには
上記半透明層形成用被膜を構成要素の全部若しくは一部
とするシフター層形成用被膜と透明基板との合計の透過
率が波長３６５ｎｍで２〜２５％の範囲にあることが望
ましく（請求項９）、また、得られるハーフトーン型位
相シフトマスクとウェハー間の多重反射を防止するため
上記半透明層形成用被膜を構成要素の全部若しくは一部
とするシフター層形成用被膜と透明基板との合計の反射
率が波長３６５ｎｍで２５％以下の範囲にあることが望
ましい（請求項１０）。

【００３１】次に、請求項１１に係る発明は請求項１記
載の発明に係るハーフトーン型位相シフトマスクの製造
方法に関する。

【００３２】すなわち、請求項１１に係る発明は、透明
基板上に酸化ジルコニウムが添加された酸化インジウム
スズで構成された半透明層形成用被膜を製膜し、この上
にレジストパターンを形成すると共に、このレジストパ
ターンから露出する半透明層形成用被膜をエッチングし
てシフター層の全部若しくは一部を構成する半透明層を
形成し、かつ、この半透明層上に残留するレジストパタ
ーンを除去してハーフトーン型位相シフトマスクを得る
ハーフトーン型位相シフトマスクの製造方法を前提と
し、上記半透明層形成用被膜が製膜された後の工程にお
いて半透明層形成用被膜若しくはパターン化された半透
明層を加熱処理することを特徴とする。

【００３３】そして、請求項１１記載の発明に係るハー
フトーン型位相シフトマスクの製造方法においては、酸
化ジルコニウムが添加された酸化インジウムスズで構成
された半透明層形成用被膜が加熱処理されているためそ
の結晶性が改善され、これに伴い酸に対する耐性を向上
させることが可能となる。

【００３４】従って、ハーフトーン型位相シフトマスク
を製造する際、透明基板に製膜された半透明層形成用被
膜に対し酸性の洗浄液を用いて洗浄処理を行ってもその
膜厚が適正値からずれることがなく、かつ、洗浄効果も
充分になるためマスク精度の良好なハーフトーン型位相
シフトマスクを簡便かつ確実に製造することが可能とな
る。

【００３５】尚、上記半透明層形成用被膜に対する加熱
処理の時期については半透明層形成用被膜を製膜した直
後に行ってもよいし、あるいは、この半透明層形成用被
膜をパターン処理して半透明層を形成した後において行
ってもよく任意である。但し、半透明層を形成した後に
加熱処理を行う場合（加熱処理前の半透明層形成用被膜
は加熱処理後のそれに較べてエッチング性が若干良好な
ため、半透明層を形成した後に加熱処理を行うことがあ
る）には、半透明層形成用被膜を製膜した直後のこの半
透明層形成用被膜に対する洗浄は酸を含まない洗浄液で
これを行うことを要する。

【００３６】また、半透明層形成用被膜若しくはパター
ン化された半透明層の加熱処理はオーブン及び／又はホ
ットプレートを用いて行うことができる（請求項１
２）。また、半透明層形成用被膜の製膜手段としては、
スパッタリング、蒸着等の物理的気相成長法や、熱ＣＶ
Ｄ、プラズマＣＶＤ等の化学的気相成長法にて行うこと
ができる（請求項１３）。尚、反応性スパッタリングや
蒸着により上記半透明層形成用被膜を製膜する場合、そ
の膜厚制御により半透明層形成用被膜の透過率を調整で
きるだけでなく、例えば窒素等の不活性ガスや酸素を添
加ガスとして配合することによっても半透明層形成用被
膜の透過率を調整することが可能である。

【００３７】尚、この発明においてマスクとは、半導体
製造装置のひとつである投影露光装置若しくは縮小投影
露光装置（ステッパー）に装着して使用される露光用原
版を意味するが、フォトマスクあるいはレクチルと表現
する場合も当然のことながら本発明のマスクに含まれ
る。

【００３８】

【作用】請求項１〜請求項５記載の発明に係るハーフト
ーン型位相シフトマスクによれば、酸化ジルコニウムが
添加された酸化インジウムスズで構成された半透明層が
加熱処理されているためその結晶性が改善され、これに
伴い酸に対する耐性を向上させることが可能となる。

【００３９】従って、このハーフトーン型位相シフトマ
スクの製造段階において透明基板に製膜された半透明層
形成用被膜若しくはパターニングされた後の半透明層に
対し酸性の洗浄液を用いて洗浄処理を行ってもその膜厚
が適正値からずれることがなく、かつ、洗浄効果も充分
になるためマスク精度の改善が図れる。

【００４０】また、請求項６〜請求項１０記載の発明に
係るマスクブランクによれば、酸化ジルコニウムが添加
された酸化インジウムスズで構成された半透明層形成用
被膜が加熱処理されているためその結晶性が改善され、
これに伴い酸に対する耐性を向上させることが可能とな
る。

【００４１】従って、このマスクブランクを用いてハー
フトーン型位相シフトマスクを製造する際、透明基板に
製膜された半透明層形成用被膜に対し酸性の洗浄液を用
いて洗浄処理を行ってもその膜厚が適正値からずれるこ
とがなく、かつ、洗浄効果も充分になるためマスク精度
の良好なハーフトーン型位相シフトマスクを簡便かつ確
実に得ることが可能となる。

【００４２】一方、請求項１１〜請求項１３記載の発明
に係るハーフトーン型位相シフトマスクの製造方法によ
れば、酸化ジルコニウムが添加された酸化インジウムス
ズで構成された半透明層形成用被膜が加熱処理されてい
るためその結晶性が改善され、これに伴い酸に対する耐
性を向上させることが可能となる。

【００４３】従って、ハーフトーン型位相シフトマスク
を製造する際、透明基板に製膜された半透明層形成用被
膜に対し酸性の洗浄液を用いて洗浄処理を行ってもその
膜厚が適正値からずれることがなく、かつ、洗浄効果も
充分になるためマスク精度の良好なハーフトーン型位相
シフトマスクを簡便かつ確実に製造することが可能とな
る。

【００４４】

【実施例】以下、本発明の実施例について詳細に説明す
る。

【００４５】［実施例１］洗浄済みの合成石英ガラス基
板（厚さ２．３ｍｍ，大きさ５インチ角）１上の全面に
酸化ジルコニウムが添加された酸化インジウムスズで構
成された半透明層形成用被膜（この実施例を含み以下の
実施例においては半透明層単独で位相シフト効果を持た
せるタイプのハーフトーン型位相シフトマスクを前提と
しており、半透明層形成用被膜はシフター層形成用被膜
を構成する。従って、上記被膜を以下シフター層形成用
被膜と称する）をスパッタリング法にて製膜した。製膜
条件は、ＤＣ電源で、ＡｒとＯ₂の混合ガスを用い、ガ
スの比率はＡｒ：Ｏ₂＝７２：１とし、電流値０．８
Ａ、ガス圧０．４Ｐａとした。

【００４６】次に、上記シフター層形成用被膜が製膜さ
れたガラス基板１をオーブンに入れ、２５０℃、１時間
の加熱処理を行ってシフター層形成用被膜の結晶性を改
善させた。

【００４７】そして、加熱処理がなされたシフター層形
成用被膜を有するガラス基板１（実施例）と、加熱処理
が行われていないシフター層形成用被膜を有するガラス
基板（比較例）とを硫酸水溶液内に浸漬しその耐性を測
定したところ、この実施例に係るシフター層形成用被膜
のエッチング速度は比較例に係るそれの１５％以下であ
り酸に対する耐性が向上していることが確認された。

【００４８】尚、このシフター層形成用被膜の膜厚が１
８３ｎｍのときにこの被膜を通過した波長３６５ｎｍの
光とこの被膜を通過しない波長３６５ｎｍの光の位相差
が１８０度となるため（但し被膜の屈折率が２．０のと
き）、被膜の膜厚が酸性の洗浄液で処理されても適正値
からずれ難いということは得られるマスクの精度が良好
であることを意味する。

【００４９】次に、加熱処理を施したシフター層形成用
被膜を酸性の洗浄液で洗浄しかつ乾燥させた後、このシ
フター層形成用被膜上に電子線レジスト（東亜合成化学
製商品名ＴＴＣＲ）をスピンコート法にて５００ｎｍの
厚さに塗布し、所定のベーク処理を行った後、ベクター
スキャン型電子線描画装置を用いて加速電圧２０ｋＶ、
ドーズ量約１０μＣ／ｃｍ²にて所定のパターンを描画
した。そして、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）と
ｎ−プロパノール（ＩＰＡ）の５：５重量比の混合液か
ら成る現像液を用いて所定の条件にて現像処理を行い、
レジストパターンを得た。

【００５０】次いで、上記レジストパターンをマスクに
しこのレジストパターンから露出する上記シフター層形
成用被膜をドライエッチングしてシフター層（すなわち
半透明層）２を形成した。エッチングは平行平板型反応
性イオンエッチング装置を用いて行い、異方性及び直線
性の良いエッチング形状で寸法再現性も良好なパターン
が得られた。また、ドライエッチングの条件は、Ｃｌ₂
ガスを用い、パワー２００Ｗ、ガス圧９．３３Ｐａとし
た。

【００５１】最後に、上記シフター層２上に残留するレ
ジストを専用剥離液を用いて除去し、かつ、露出したシ
フター層を酸性の洗浄液で洗浄し、乾燥させてマスク精
度の良好なハーフトーン型位相シフトマスク１０を得た
（図１参照）。

【００５２】［実施例２］洗浄済みの合成石英ガラス基
板（厚さ２．３ｍｍ，大きさ５インチ角）上の全面に酸
化ジルコニウムが添加された酸化インジウムスズで構成
されたシフター層形成用被膜をスパッタリング法にて製
膜した。製膜条件は、ＤＣ電源で、ＡｒとＯ₂の混合ガ
スを用い、ガスの比率はＡｒ：Ｏ₂＝７２：１とし、電
流値０．８Ａ、ガス圧０．４Ｐａとした。尚、シフター
層形成用被膜の膜厚については、加熱処理後にその部位
を通過する光と通過しない光の位相差が１８０度となる
ように予めその適正値を設定して製膜している。

【００５３】次に、製膜されたシフター層形成用被膜に
ついて酸を含まない洗浄液で洗浄し、かつ、乾燥させた
後、その上に電子線レジスト（東亜合成化学製商品名
ＴＴＣＲ）をスピンコート法にて５００ｎｍの厚さに塗
布し、所定のベーク処理を行った後、ベクタースキャン
型電子線描画装置を用いて加速電圧２０ｋＶ、ドーズ量
約１０μＣ／ｃｍ²にて所定のパターンを描画した。そ
して、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）とｎ−プロ
パノール（ＩＰＡ）の５：５重量比の混合液から成る現
像液を用いて所定の条件にて現像処理を行い、レジスト
パターンを得た。

【００５４】次いで、上記レジストパターンをマスクに
しこのレジストパターンから露出する上記シフター層形
成用被膜をドライエッチングしてシフター層を形成し
た。エッチングは平行平板型反応性イオンエッチング装
置を用いて行い、異方性及び直線性の良いエッチング形
状で寸法再現性も良好なパターンが得られた。また、ド
ライエッチングの条件は、Ｃｌ₂ガスを用い、パワー２
００Ｗ、ガス圧９．３３Ｐａとした。

【００５５】次に、上記シフター層上に残留するレジス
トを専用剥離液を用いて除去した後、露出したシフター
層を有するガラス基板をオーブン内に搬入し、２５０
度、１時間の加熱処理を行って上記シフター層の結晶性
を改善させた。

【００５６】そして、加熱処理がなされたシフター層を
有するガラス基板（実施例）と、加熱処理が行われてい
ないシフター層を有するガラス基板（比較例）とを硫酸
水溶液内に浸漬しその耐性を測定したところ、この実施
例に係るシフター層のエッチング速度は比較例に係るそ
れの１５％以下であり酸に対する耐性が向上しているこ
とが確認された。

【００５７】最後に、上記シフター層を酸性の洗浄液で
洗浄し、乾燥させてマスク精度の良好なハーフトーン型
位相シフトマスクを得た。

【００５８】［実施例３］洗浄済みの合成石英ガラス基
板（厚さ２．３ｍｍ，大きさ５インチ角）１上の全面に
酸化ジルコニウムが添加された酸化インジウムスズで構
成されたシフター層形成用被膜２０をスパッタリング法
にて製膜した。製膜条件は、ＤＣ電源で、ＡｒとＯ₂の
混合ガスを用い、ガスの比率はＡｒ：Ｏ₂＝７２：１と
し、電流値０．８Ａ、ガス圧０．４Ｐａとした。尚、シ
フター層形成用被膜２０の膜厚については、加熱処理後
にその部位を通過する光と通過しない光の位相差が１８
０度となるように予めその適正値を設定して製膜してい
る。

【００５９】次に、上記シフター層形成用被膜２０が製
膜されたガラス基板１をオーブンに入れ、２５０℃、１
時間の加熱処理を行ってシフター層形成用被膜２０の結
晶性を改善させ、実施例に係るマスクブランク３０を得
た（図２参照）。

【００６０】そして、この実施例に係るマスクブランク
３０と加熱処理が行われていないシフター層形成用被膜
を有するマスクブランク（比較例）とを硫酸水溶液内に
浸漬しその耐性を測定したところ、この実施例に係るマ
スクブランク３０のシフター層形成用被膜２０のエッチ
ング速度は比較例に係るそれの１５％以下であり酸に対
する耐性が向上していることが確認された。

【００６１】

【発明の効果】請求項１〜請求項５に係る発明によれ
ば、酸化ジルコニウムが添加された酸化インジウムスズ
で構成された半透明層が加熱処理されているためその結
晶性が改善され、これに伴い酸に対する耐性を向上させ
ることが可能となる。

【００６２】従って、このハーフトーン型位相シフトマ
スクの製造段階において透明基板に製膜された半透明層
形成用被膜若しくはパターニングされた後の半透明層に
対し酸性の洗浄液を用いて洗浄処理を行ってもその膜厚
が適正値からずれることがなく、かつ、洗浄効果も充分
になるためマスク精度の改善が図れる効果を有してい
る。

【００６３】また、請求項６〜請求項１０に係る発明に
よれば、酸化ジルコニウムが添加された酸化インジウム
スズで構成された半透明層形成用被膜が加熱処理されて
いるためその結晶性が改善され、これに伴い酸に対する
耐性を向上させることが可能となる。

【００６４】従って、このマスクブランクを用いてハー
フトーン型位相シフトマスクを製造する際、透明基板に
製膜された半透明層形成用被膜に対し酸性の洗浄液を用
いて洗浄処理を行ってもその膜厚が適正値からずれるこ
とがなく、かつ、洗浄効果も充分になるためマスク精度
の良好なハーフトーン型位相シフトマスクを簡便かつ確
実に得られる効果を有している。

【００６５】一方、請求項１１〜請求項１３に係る発明
によれば、酸化ジルコニウムが添加された酸化インジウ
ムスズで構成された半透明層形成用被膜が加熱処理され
ているためその結晶性が改善され、これに伴い酸に対す
る耐性を向上させることが可能となる。

【００６６】従って、ハーフトーン型位相シフトマスク
を製造する際、透明基板に製膜された半透明層形成用被
膜に対し酸性の洗浄液を用いて洗浄処理を行ってもその
膜厚が適正値からずれることがなく、かつ、洗浄効果も
充分になるためマスク精度の良好なハーフトーン型位相
シフトマスクを簡便かつ確実に製造できる効果を有して
いる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１に係るハーフトーン型位相シフトマス
クの断面図。

【図２】実施例３に係るマスクブランクの断面図。

【図３】半透明層単独で位相シフト効果を持たせるタイ
プのハーフトーン型位相シフトマスクの断面図。

【図４】図３に示されたハーフトーン型位相シフトマス
クを通過した透過光の振幅を示すグラフ図。

【図５】図３に示されたハーフトーン型位相シフトマス
クを通過した透過光の光強度を示すグラフ図。

【図６】図６（Ａ）〜（Ｄ）は半透明層単独で位相シフ
ト効果を持たせるタイプのハーフトーン型位相シフトマ
スクの製造工程を示す説明図。

【符号の説明】

１ガラス基板２シフター層（半透明層）１０ハーフトーン型位相シフトマスク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03F 1/00 - 1/16

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】透明基板と、この透明基板上にパターン状
に設けられるシフター層の全部若しくは一部を構成しか
つ酸化ジルコニウムが添加された酸化インジウムスズか
ら成る半透明層とを備えるハーフトーン型位相シフトマ
スクにおいて、上記半透明層が加熱処理されていることを特徴とするハ
ーフトーン型位相シフトマスク。
【請求項２】上記半透明層の酸化インジウムスズに対す
る酸化ジルコニウムの配合割合が０．０３重量％〜３．
０重量％であることを特徴とする請求項１記載のハーフ
トーン型位相シフトマスク。
【請求項３】上記半透明層の抵抗値が１０ＭΩ／□以下
であることを特徴とする請求項１又は２記載のハーフト
ーン型位相シフトマスク。
【請求項４】上記半透明層を構成要素の全部若しくは一
部とするシフター層と透明基板との合計の透過率が波長
３６５ｎｍで２〜２５％の範囲にあることを特徴とする
請求項１、２又は３記載のハーフトーン型位相シフトマ
スク。
【請求項５】上記半透明層を構成要素の全部若しくは一
部とするシフター層と透明基板との合計の反射率が波長
３６５ｎｍで２５％以下の範囲にあることを特徴とする
請求項１、２、３又は４記載のハーフトーン型位相シフ
トマスク。
【請求項６】透明基板と、この透明基板上に設けられシ
フター層の全部若しくは一部を構成すると共に酸化ジル
コニウムが添加された酸化インジウムスズから成る半透
明層形成用被膜とを備え、ハーフトーン型位相シフトマ
スクの製造に使用されるマスクブランクにおいて、上記半透明層形成用被膜が加熱処理されていることを特
徴とするマスクブランク。
【請求項７】上記半透明層形成用被膜の酸化インジウム
スズに対する酸化ジルコニウムの配合割合が０．０３重
量％〜３．０重量％であることを特徴とする請求項６記
載のマスクブランク。
【請求項８】上記半透明層形成用被膜の抵抗値が１０Ｍ
Ω／□以下であることを特徴とする請求項６又は７記載
のマスクブランク。
【請求項９】上記半透明層形成用被膜を構成要素の全部
若しくは一部とするシフター層形成用被膜と透明基板と
の合計の透過率が波長３６５ｎｍで２〜２５％の範囲に
あることを特徴とする請求項６、７又は８記載のマスク
ブランク。
【請求項１０】上記半透明層形成用被膜を構成要素の全
部若しくは一部とするシフター層形成用被膜と透明基板
との合計の反射率が波長３６５ｎｍで２５％以下の範囲
にあることを特徴とする請求項６、７、８又は９記載の
マスクブランク。
【請求項１１】透明基板上に酸化ジルコニウムが添加さ
れた酸化インジウムスズで構成された半透明層形成用被
膜を製膜し、この上にレジストパターンを形成すると共
に、このレジストパターンから露出する半透明層形成用
被膜をエッチングしてシフター層の全部若しくは一部を
構成する半透明層を形成し、かつ、この半透明層上に残
留するレジストパターンを除去してハーフトーン型位相
シフトマスクを得るハーフトーン型位相シフトマスクの
製造方法において、上記半透明層形成用被膜が製膜された後の工程において
半透明層形成用被膜若しくはパターン化された半透明層
を加熱処理することを特徴とするハーフトーン型位相シ
フトマスクの製造方法。
【請求項１２】上記加熱処理をオーブン及び／又はホッ
トプレートを用いて行うことを特徴とする請求項１１記
載のハーフトーン型位相シフトマスクの製造方法。
【請求項１３】上記半透明層形成用被膜を物理的気相成
長法又は化学的気相成長法により製膜することを特徴と
する請求項１１記載のハーフトーン型位相シフトマスク
の製造方法。