JPH07181664A

JPH07181664A - 位相シフトマスクブランク及び位相シフトマスク

Info

Publication number: JPH07181664A
Application number: JP32384593A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Mitsui; 英明三ツ井; Kenji Matsumoto; 研二松本; Yoichi Yamaguchi; 洋一山口
Original assignee: Hoya Corp
Current assignee: Hoya Corp
Priority date: 1993-12-22
Filing date: 1993-12-22
Publication date: 1995-07-21
Anticipated expiration: 2013-02-25
Also published as: JP2719493B2

Abstract

(57)【要約】【目的】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及びこれを素材としたハーフトーン
型位相シフトマスクを提供する。【構成】透明基板上に光半透過膜を有し、この光半透
過膜が、遷移金属とケイ素とを少なくとも含む膜からな
ることを特徴とするハーフトーン型位相シフトマスクブ
ランクおよびこの位相シフトマスクブランクの光半透過
膜に、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たことを特徴と
するハーフトーン型位相シフトマスク。

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
トマスクブランクおよび該マスクブランクを用いて得ら
れるハーフトーン型位相シフトマスクに関する。

【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
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、Ｃ
ｒＯ_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、透過率の高い層
（例えばＳＯＧ）と透過率の低い層（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ＣｒＯ_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、光半透過膜をエッチングする際にレジ
スト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及びこれを素材としたハーフ
トーン型位相シフトマスク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】上述の課題を解決するた
めに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し、この光半透過膜
が、遷移金属とケイ素とを少なくとも含む膜からなるこ
とを特徴とするものである。

【００１２】そして上記本発明のハーフトーン型位相シ
フトマスクの好ましい態様を挙げると以下のとおりであ
る。

【００１３】(i) 光半透過膜の成分である遷移金属が
タングステン、タンタルおよびクロムから選ばれる少な
くとも１種である。

【００１４】(ii) 光半透過膜が酸素および窒素から選
ばれる元素の少なくとも１種を更に含む。

【００１５】(iii) 光半透過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。

【００１６】(iV) 光半透過膜のシート抵抗が５×１０
⁷Ω以下である。

【００１７】(v) 光半透過膜の露光光に対する透過率
が４〜２０％である。

【００１８】(vi) 光半透過膜の可視域における透過率
が３０〜７０％である。

【００１９】また本発明はハーフトーン型位相シフトマ
スクにも関するものであり、本発明のハーフトーン型位
相シフトマスクは、上記のハーフトーン型位相シフトマ
スクブランクの光透過膜に、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
形成したことを特徴とするものである。

【００２０】

【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、この光半透過膜が、遷移金属とケイ素を少なく
とも含む膜からなっており、この膜は、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、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。

【００２１】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。

【００２２】

【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに詳しく説
明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるもので
はない。

【００２３】（実施例１）図１は実施例１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
スクの断面図である。

【００２４】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。

【００２５】透明基板１は、主表面を鏡面研磨した石英
ガラス基板からなる。また光半透過膜２ａはＲＦマグネ
トロンスパッタ法によりタングステン（Ｗ）とケイ素
（Ｓｉ）を主成分としたターゲットを用いて形成した。
スパッタ時に用いるスパッタガスには、アルゴン（Ａ
ｒ）ガスと酸素（Ｏ₂）ガスを用いた。酸素ガスは、膜
中に酸素（Ｏ）を導入するために用いたものであり、膜
の透過率と導電率を制御するため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ことが望ま
しい。これは酸素ガスの導入量が多くなると、透過率は
向上するが導電率が低下するためであり、また、酸素ガ
スの導入量が少なくなると導電率は向上するが透過率が
低下するためである。ただし、酸素（Ｏ）の導入法とし
ては酸素ガスの導入に限るものではなく、上述のような
効果が期待できる場合、好適な他の方法で酸素（Ｏ）を
膜中に導入することができる。

【００２６】本実施例ではターゲットの組成比をＷ：Ｓ
ｉ＝１：１とし、スパッタガス導入条件をＡｒ：Ｏ₂＝
１：１にして、基板１上に光半透過膜２ａを形成した。
形成した光半透過膜２ａの屈折率は後掲の表１に示すよ
うに２．０であり、膜厚を１２４０オングストロームと
することによってλ＝２４８ｍｍのときの透過率８．０
％を得た。

【００２７】この場合、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、光半透過膜の膜厚ｄは
次の（１）式で決定される。

【００２８】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。

【００２９】また、光半透過膜２ａ、光半透過部２の露
光光に対する光透過率は、パターン形成の際に用いるレ
ジストの感度にもよるが、一般的には４〜２０％である
のが好ましく、５〜１５％が特に好ましい。これは、光
透過率が４％未満の場合は光半透過部２と光透過部３と
の境界部を通過する光どうし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の光透過率は、ＷとＳｉおよびＯの含有率を
選定することにより選ぶことができる。

【００３０】また、光半透過膜２ａ、光半透過部２の導
電性は、５×１０⁷Ω以下が好ましい。その理由は、５
×１０⁷Ω未満の場合では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）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）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Ｗ、Ｓｉ、Ｏの組成により好適
に選ぶことができる。

【００３１】本実施例で得られた位相シフトマスクブラ
ンクにおいて光半透過膜の組成は表１に示すようにＷ：
Ｓｉ：Ｏ＝２６：２９：４５であった。

【００３２】なお、本実施例では、光半透過膜２ａの成
膜方法として、ＲＦマグネトロンスパッタリング法を用
いたが、これに限られるものではなく、例えばＤＣスパ
ッタリング法や、ＷとＳｉの組成を調整したタブレット
を用いたＥＢ蒸着法や、イオンビームなどを用いて成膜
をアシストする方法などで行なってもよい。

【００３３】次に、上述の位相シフトマスクを製造する
手順を、図２を参照しながら説明する。

【００３４】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）。

【００３５】次に、この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：
ＣＭＳ−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、レジストの現像を行なってレジス
トパターン４を形成する（図２（ｃ）参照）。

【００３６】次に、レジストパターン４に沿って光半透
過膜２ａを反応性ドライエッチング方式（ＲＩＥ）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
グする（図２（ｄ）参照）。

【００３７】ドライエッチング後、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る（図２（ｅ）参
照）。

【００３８】この位相シフトマスクは、図３に示される
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。これによって、境
界が極めて明確となり解像度が向上する。

【００３９】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、３．０×１０⁶Ω以下
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。

【００４０】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。

【００４１】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。

【００４２】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、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。

【００４３】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。

【００４４】（実施例２）実施例２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
トマスクは実施例１における光半透過膜２ａおよび光半
透過部２を以下のように変更したものである。

【００４５】すなわち、本実施例では光半透過膜２ａを
ＲＦマグネトロンスパッタ法により作成する際、ターゲ
ットの組成比をＷ：Ｓｉ＝１：２とし、スパッタガス導
入条件をＡｒ：Ｏ₂＝１：１として、光半透過膜２ａを
形成した。形成した光半透過膜２ａの屈折率は表１に示
すように２．１５であり、膜厚を１０７８オングストロ
ームとすることによりλ＝２４８ｎｍのときの透過率
７．０％を得た。

【００４６】本実施例で得られた位相シフトマスクブラ
ンクにおいて光半透過膜の組成は表１に示すようにＷ：
Ｓｉ：Ｏ＝１３：３３：５４であった。

【００４７】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、４．０×１０⁶Ω以下
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。

【００４８】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。

【００４９】また、本実施例の光半透過膜２ａ（光半透
過部２）は、透明基板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。

【００５０】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。

【００５１】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。

【００５２】（実施例３）実施例３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
トマスクは実施例１における光半透過膜２ａおよび光半
透過部２を以下のように変更したものである。

【００５３】すなわち、本実施例では、光半透過膜２ａ
をＲＦマグネトロンスパッタ法により作成する際に、ス
パッタガスとして、Ａｒガスと窒素ガス（Ｎ₂ガス）を
用いた。窒素ガスは、膜中に窒素（Ｎ）を導入するため
に用いたものであり、膜の透過率と導電率を制御するた
めにはスパッタガス総流量の１５〜８５％程度の窒素ガ
スを導入することが望ましい。ただしＮの膜中への導入
法としては酸素（Ｏ）の場合と同様に窒素ガスの使用に
限るものではなく、上述のような効果が期待できる場
合、例えばアンモニアガス（ＮＨ₃ガス）を使用しても
よい。

【００５４】本実施例ではターゲットの組成比をＷ：Ｓ
ｉ＝１：１とし、スパッタガス導入条件をＡｒ：Ｎ₂＝
１：３として、光半透過膜を形成した。形成した光半透
過膜の屈折率は表１に示すように２．２であり、膜厚を
１０３３オングストロームとすることによりλ＝２４８
ｎｍのときの透過率７．５％を得た。

【００５５】光半透過膜２ａおよび光半透過部２の光透
過率はＷ、ＳｉおよびＮの含有率を選定することにより
選ぶことができる。また、光半透過膜２ａおよび光半透
過部２の導電性は、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、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Ｗ、Ｓ
ｉ、Ｎの組成により好適に選ぶことができる。

【００５６】本実施例で得られた位相シフトマスクブラ
ンクにおいて光半透過膜の組成は表１に示すようにＷ：
Ｓｉ：Ｎ＝２９：３０：４１であった。

【００５７】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、３．８×１０⁴Ω以下
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。

【００５８】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。

【００５９】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。

【００６０】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。

【００６１】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。

【００６２】（実施例４）実施例４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
トマスクは実施例１における光半透過膜２ａおよび光半
透過部２を以下のように変更したものである。

【００６３】すなわち、本実施例では光半透過膜２ａを
ＲＦマグネトロンスパッタ法により作成する際、ターゲ
ットの組成比をＷ：Ｓｉ＝１：２とし、スパッタガス導
入条件をＡｒ：Ｎ₂＝１：３として、光半透過膜２ａを
形成した。形成した光半透過膜２ａの屈折率は表１に示
すように２．５であり、膜厚を９５４オングストローム
とすることによりλ＝２４８ｎｍのときの透過率６．５
％を得た。

【００６４】本実施例で得られた位相シフトマスクブラ
ンクにおいて光半透過膜の組成は表１に示すようにＷ：
Ｓｉ：Ｎ＝１４：３０：５６であった。

【００６５】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、５．０×１０⁴Ω以下
のシート抵抗を有するため、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。

【００６６】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。

【００６７】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。

【００６８】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。

【００６９】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。

【００７０】（実施例５）実施例５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
トマスクは実施例１における光半透過膜２ａおよび光半
透過部２を以下のように変更したものである。

【００７１】すなわち、本実施例では光半透過膜２ａを
ＲＦマグネトロンスパッタ法により作成する際に、スパ
ッタガスとして、Ａｒガスと酸素ガス（Ｏ₂ガス）およ
び窒素ガス（Ｎ₂ガス）を用いた。酸素ガスおよび窒素
ガスは、膜中に酸素（Ｏ）、窒素（Ｎ）を導入するため
に用いたものであり、膜の透過率と導電率を制御するた
めにはスパッタガス総流量の１５〜５５％の酸素ガス、
１５〜８０％の窒素ガスを導入することが望ましい。た
だしこの場合も、ＮやＯの膜中への導入方法に関しては
酸素ガスや窒素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、例えば一酸化窒素ガ
ス（ＮＯ）や二酸化窒素ガス（ＮＯ₂）などを、単独あ
るいは上述のガスと組み合わせて使用することができ
る。

【００７２】本実施例ではターゲットの組成比をＷ：Ｓ
ｉ＝１：１とし、スパッタガス導入条件をＡｒ：Ｏ₂：
Ｎ₂＝１：１：２として、光半透過膜を形成した。形成
した光半透過膜の屈折率は表１に示すように２．１３で
あり、膜厚を１０９７オングストロームとすることによ
りλ＝２４８ｎｍのときの透過率７．８％を得た。

【００７３】光半透過膜２ａおよび光半透過部２の光透
過率はＷ、Ｓｉ、ＯおよびＮの含有率を選定することに
より選ぶことができる。また、光半透過膜２ａおよび光
半透過部２の導電性は、ＮとＯ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、Ｏと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。ただしこの傾向は、Ｎの導入量に対して
よりもＯの導入量に対しての方が大きな依存性を示す。
この点において本件では、屈折率、反射率、吸収係数等
の特性をＷ、Ｓｉ、Ｏ、Ｎの組成により好適に選ぶこと
ができる。

【００７４】本実施例で得られた位相シフトマスクブラ
ンクにおいて光半透過膜の組成は表１に示すようにＷ：
Ｓｉ：Ｏ：Ｎ＝１９：２２：３７：２２であった。

【００７５】本実施例によれば、光半透過膜２ａが、シ
ート抵抗５．２×１０⁵Ω以下であるため、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。

【００７６】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。

【００７７】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。

【００７８】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。

【００７９】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。

【００８０】（実施例６）実施例６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
トマスクは実施例１における光半透過膜２ａおよび光半
透過部２を以下のように変更したものである。

【００８１】すなわち、本実施例では光半透過膜２ａを
ＲＦマグネトロンスパッタ法により作成する際、ターゲ
ットの組成比をＷ：Ｓｉ＝１：２とし、スパッタガス導
入条件をＡｒ：Ｏ₂：Ｎ₂＝１：１：２として、光半透
過膜を形成した。形成した光半透過膜２ａの屈折率は表
１に示すように２．２５であり、膜厚を９９２オングス
トロームとすることによりλ＝２４８ｎｍのときの透過
率６．８％を得た。

【００８２】本実施例で得られた位相シフトマスクにお
いて光半透過膜の組成は表１に示すようにＷ：Ｓｉ：
Ｏ：Ｎ＝１３：２６：４０：２１であった。

【００８３】本実施例によれば、光半透過膜２ａが、シ
ート抵抗１．３×１０⁶Ω以下であるため、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。

【００８４】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。

【００８５】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。

【００８６】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。

【００８７】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。

【００８８】（実施例７）実施例７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
トマスクは実施例１における光半透過膜２ａおよび光半
透過部２を以下のように変更したものである。

【００８９】すなわち、本実施例では光半透過膜２ａを
ＲＦマグネトロンスパッタ法により作成する際、遷移金
属としてＴａを用い、ターゲットの組成比をＴａ：Ｓｉ
＝１：１とし、スパッタガス導入条件をＡｒ：Ｏ₂＝
１：１として、光半透過膜を形成した。形成した光半透
過膜２ａの屈折率は表１に示すように２．１であり、膜
厚を１１２７オングストロームとすることによりλ＝２
４８ｎｍのときの透過率９．５％を得た。

【００９０】光半透過膜２ａおよび光半透過部２の光透
過率はＴａとＳｉおよびＯの含有率を選定することによ
り選ぶことができる。また、光半透過膜２ａおよび光半
透過部２の導電性は、酸素（Ｏ）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Ｏ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。この点において本件では
屈折率、反射率、吸収係数等の特性をＴａ、Ｓｉ、Ｏの
組成により好適に選ぶことができる。

【００９１】本実施例で得られた位相シフトマスクにお
いて光半透過膜の組成は表１に示すようにＴａ：Ｓｉ：
Ｏ＝２５：３０：４５であった。

【００９２】本実施例によれば、光半透過膜２ａが、シ
ート抵抗２．５×１０⁶Ω以下であるため、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。

【００９３】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。

【００９４】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。

【００９５】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。

【００９６】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。

【００９７】（実施例８）実施例８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
トマスクは実施例１における光半透過膜２ａおよび光半
透過部２を以下のように変更したものである。

【００９８】すなわち、本実施例では光半透過膜２ａを
ＲＦマグネトロンスパッタ法により作成する際、遷移金
属としてＴａを用い、ターゲットの組成比をＴａ：Ｓｉ
＝１：２とし、スパッタガス導入条件をＡｒ：Ｏ₂＝
１：１として、光半透過膜２ａを形成した。形成した光
半透過膜の屈折率は表１に示すように２．１３であり、
膜厚を１０９７オングストロームとすることによりλ＝
２４８ｎｍのときの透過率７．７％を得た。

【００９９】本実施例で得られた位相シフトマスクにお
いて光半透過膜の組成は表１に示すようにＴａ：Ｓｉ：
Ｏ＝１２：３５：５３であった。

【０１００】本実施例によれば、光半透過膜２ａが、シ
ート抵抗３．２×１０⁶Ω以下であるため、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。

【０１０１】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。

【０１０２】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。

【０１０３】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。

【０１０４】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。

【０１０５】（実施例９）実施例９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
トマスクは実施例１における光半透過膜２ａおよび光半
透過部２を以下のように変更したものである。

【０１０６】すなわち、本実施例では光半透過膜２ａを
ＲＦマグネトロンスパッタ法により作成する際、遷移金
属としてＴａを用い、ターゲットの組成比をＴａ：Ｓｉ
＝１：１とし、スパッタガス導入条件をＡｒ：Ｎ₂＝
１：３として、光半透過膜２ａを形成した。形成した光
半透過膜２ａの屈折率は表１に示すように２．２５であ
り、膜厚を９９２オングストロームとすることによりλ
＝２４８ｎｍのときの透過率６．８％を得た。

【０１０７】光半透過膜２ａおよび光半透過部２の光透
過率はＴａ、ＳｉおよびＮの含有率を選定することによ
り選ぶことができる。また、光半透過膜２ａおよび光半
透過部２の導電性は、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。この点において本件では屈折率、
反射率、吸収係数等の特性をＷ、Ｓｉ、Ｎの組成により
好適に選ぶことができる。

【０１０８】本実施例で得られた位相シフトマスクにお
いて光半透過膜の組成は表１に示すようにＴａ：Ｓｉ：
Ｎ＝２７：３１：４２であった。

【０１０９】本実施例によれば、光半透過膜２ａが、シ
ート抵抗３．８×１０⁴Ω以下であるため、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。

【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１０）実施例１０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
シフトマスクは実施例１における光半透過膜２ａおよび
光半透過部２を以下のように変更したものである。

【０１１５】すなわち、本実施例では光半透過膜２ａを
ＲＦマグネトロンスパッタ法により作成する際、遷移金
属としてＴａを用い、ターゲットの組成比をＴａ：Ｓｉ
＝１：２とし、スパッタガス導入条件をＡｒ：Ｎ₂＝
１：３として、光半透過膜を形成した。形成した光半透
過膜２ａの屈折率は表１に示すように２．０５であり、
膜厚を１１８１オングストロームとすることによりλ＝
２４８ｎｍのときの透過率６．０％を得た。

【０１１６】本実施例で得られた位相シフトマスクにお
いて光半透過膜の組成は表１に示すようにＴａ：Ｓｉ：
Ｏ＝１３：３０：５７であった。

【０１１７】本実施例によれば、光半透過膜２ａが、シ
ート抵抗５．０×１０⁴Ω以下であるため、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。

【０１１８】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。

【０１１９】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。

【０１２０】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。

【０１２１】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。

【０１２２】（実施例１１）実施例１１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
シフトマスクは実施例１における光半透過膜２ａおよび
光半透過部２を以下のように変更したものである。

【０１２３】すなわち、本実施例では光半透過膜２ａを
ＲＦマグネトロンスパッタ法により作成する際、遷移金
属としてＴａを用い、ターゲットの組成比をＴａ：Ｓｉ
＝１：１とし、スパッタガス導入条件をＡｒ：Ｏ₂：Ｎ
₂＝１：１：２として、光半透過膜を形成した。形成し
た光半透過膜２ａの屈折率は表１に示すように２．１８
であり、膜厚を１０５１オングストロームとすることに
よりλ＝２４８ｎｍのときの透過率７．２％を得た。

【０１２４】光半透過膜２ａおよび光半透過部２の光透
過率はＴａ、ＳｉとＯおよびＮの含有率を選定すること
により選ぶことができる。また、光半透過膜２ａおよび
光半透過部２の導電性は、ＮとＯ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、ＮとＯ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。ただしこの傾向は、Ｎの導入量に対し
てよりもＯの導入量に対しての方が大きな依存性を示
す。この点において本件では屈折率、反射率、吸収係数
等の特性をＷ、Ｓｉ、Ｏ、Ｎの組成により好適に選ぶこ
とができる。

【０１２５】本実施例で得られた位相シフトマスクにお
いて光半透過膜の組成は表１に示すようにＴａ：Ｓｉ：
Ｏ：Ｎ＝１７：２３：３７：２５であった。

【０１２６】本実施例によれば、光半透過膜２ａが、シ
ート抵抗４．８×１０⁵Ω以下であるため、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。

【０１２７】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。

【０１２８】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。

【０１２９】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。

【０１３０】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。

【０１３１】（実施例１２）実施例１２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
シフトマスクは実施例１における光半透過膜２ａおよび
光半透過部２を以下のように変更したものである。

【０１３２】すなわち、本実施例では光半透過膜２ａを
ＲＦマグネトロンスパッタ法により作成する際、遷移金
属としてＴａを用い、ターゲットの組成比をＴａ：Ｓｉ
＝１：２とし、スパッタガス導入条件をＡｒ：Ｏ₂：Ｎ
₂＝１：１：２として、光半透過膜を形成した。形成し
た光半透過膜２ａの屈折率は表１に示すように２．２１
であり、膜厚を１１１７オングストロームとすることに
よりλ＝２４８ｎｍのときの透過率６．５％を得た。

【０１３３】本実施例で得られた位相シフトマスクにお
いて光半透過膜の組成は表１に示すようにＴａ：Ｓｉ：
Ｏ：Ｎ＝１３：２７：３９：２１であった。

【０１３４】本実施例によれば、光半透過膜２ａが、シ
ート抵抗９．２×１０⁵Ω以下であるため、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。

【０１３５】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。

【０１３６】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。

【０１３７】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。

【０１３８】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。

【０１３９】（実施例１３）実施例１３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
シフトマスクは実施例１における光半透過膜２ａおよび
光半透過部２を以下のように変更したものである。

【０１４０】すなわち、本実施例では光半透過膜２ａを
ＲＦマグネトロンスパッタ法により作成する際、ターゲ
ットの組成比をＷ：Ｓｉ＝１：１とし、スパッタガスと
して、Ａｒのみを用いて光半透過膜を形成した。形成し
た光半透過膜２ａの屈折率は表１に示すように２．５３
であり、膜厚を８１０オングストロームとすることによ
りλ＝２４８ｎｍのときの透過率５．１％を得た。

【０１４１】光半透過膜２ａおよび光半透過部２の光透
過率はＷおよびＳｉの含有率を選択することにより選ぶ
ことができる。

【０１４２】本実施例で得られた位相シフトマスクにお
いて光半透過膜の組成は表１に示すようにＷ：Ｓｉ＝４
７：５３であった。

【０１４３】本実施例によれば、光半透過膜２ａが、シ
ート抵抗１．５×１０^-3Ω以下であるため、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。

【０１４４】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。

【０１４５】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。

【０１４６】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。

【０１４７】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。

【０１４８】（実施例１４）実施例１４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
シフトマスクは実施例１における光半透過膜２ａおよび
光半透過部２を以下のように変更したものである。

【０１４９】すなわち、本実施例では光半透過膜２ａを
ＲＦマグネトロンスパッタ法により作成する際、ターゲ
ットの組成比をＷ：Ｓｉ＝１：２とし、スパッタガスと
してＡｒのみを用いて、光半透過膜を形成した。形成し
た光半透過膜２ａの屈折率は表１に示すように２．６０
であり、膜厚を７７５オングストロームとすることによ
りλ＝２４８ｎｍのときの透過率５．５％を得た。

【０１５０】本実施例で得られた位相シフトマスクにお
いて光半透過膜の組成は表１に示すようにＷ：Ｓｉ＝２
８：７２であった。

【０１５１】本実施例によれば、光半透過膜２ａが、シ
ート抵抗２．０×１０^-3Ω以下であるため、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。

【０１５２】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。

【０１５３】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。

【０１５４】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。

【０１５５】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。

【０１５６】（実施例１５）実施例１５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
シフトマスクは実施例１における光半透過膜２ａおよび
光半透過部２を以下のように変更したものである。

【０１５７】すなわち、本実施例では光半透過膜２ａを
ＲＦマグネトロンスパッタ法により作成する際、ターゲ
ットの組成比をＴａ：Ｓｉ＝１：１とし、スパッタガス
としてはＡｒのみを用いて光半透過膜を形成した。形成
した光半透過膜２ａの屈折率は表１に示すように２．５
５であり、膜厚を８００オングストロームとすることに
よりλ＝２４８ｎｍのときの透過率５．１％を得た。

【０１５８】光半透過膜２ａおよび光半透過部２の光透
過率はＴａおよびＳｉの含有率を選択することにより選
ぶことができる。

【０１５９】本実施例で得られた位相シフトマスクにお
いて光半透過膜の組成は表１に示すようにＴａ：Ｓｉ＝
４９：５１であった。

【０１６０】本実施例によれば、光半透過膜２ａが、シ
ート抵抗１．６×１０^-3Ω以下であるため、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。

【０１６１】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。

【０１６２】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。

【０１６３】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。

【０１６４】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。

【０１６５】（実施例１６）実施例１６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
シフトマスクは実施例１における光半透過膜２ａおよび
光半透過部２を以下のように変更したものである。

【０１６６】すなわち、本実施例では光半透過膜２ａを
ＲＦマグネトロンスパッタ法により作成する際、遷移金
属としてＴａを用い、ターゲットの組成比をＴａ：Ｓｉ
＝１：２とし、スパッタガスとしてはＡｒのみを用いて
光半透過膜を形成した。形成した光半透過膜２ａの屈折
率は表１に示すように２．６２であり、膜厚を７６５オ
ングストロームとすることによりλ＝２４８ｎｍのとき
の透過率５．７％を得た。

【０１６７】本実施例で得られた位相シフトマスクにお
いて光半透過膜の組成は表１に示すようにＴａ：Ｓｉ＝
３３：６７であった。

【０１６８】本実施例によれば、光半透過膜２ａが、シ
ート抵抗２．３×１０^-3Ω以下であるため、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。

【０１６９】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。

【０１７０】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。

【０１７１】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。

【０１７２】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。

【０１７３】上述した実施例１〜１６におけるフォトマ
スクブランクの製造条件および物性を表１にまとめて示
す。

【０１７４】

【表１】

【０１７５】（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。

【０１７６】（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。

【０１７７】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、例えば、ターゲット組成としては、遷移金
属：Ｓｉ＝３０：１〜１：２０の範囲で混合比を変える
ことができる。また、遷移金属：Ｓｉ：酸素及び／又は
窒素の原子比は１０〜５５ａｔ％：１５〜８０ａｔ％：
０〜７０ａｔ％の範囲で変えることができる。また、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
どを行なっても良い。スパッタリング時に用いるガスと
しては、例えばＡｒの代用としてはＡｒ以外の希ガスを
用いてもよい。また、スパッタリング時に添加する酸素
ガスや窒素ガスの代用としては、実施例において言及し
たように酸素を含むガスまたは窒素を含むガスあるいは
四フッ化炭素のようなフッ素を含むガスで、かつ作成し
た光半透過膜がハーフトーン型位相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の特性
を損わないガスを用いてもよい。

【０１７８】

【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】実施例１にかかる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、図１（ａ）がハーフトーン型位相シフト
マスクブランクを示す断面図、図１（ｂ）がハーフトー
ン型位相シフトマスクを示す断面図である。

【図２】実施例１にかかるハーフトーン型位相シフトマ
スクの製造工程の説明図である。

【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にかか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の波長に対する光透過率の依
存関係を示す図である。

【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

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透明基板上に光半透過膜を有し、この光
半透過膜が、遷移金属とケイ素とを少なくとも含む膜か
らなることを特徴とするハーフトーン型位相シフトマス
クブランク。
【請求項２】遷移金属がタングステン、タンタルおよ
びクロムから選ばれる少なくとも１種である、請求項１
に記載のハーフトーン型位相シフトマスクブランク。
【請求項３】光半透過膜が酸素および窒素から選ばれ
る元素の少なくとも１種を更に含む、請求項１に記載の
ハーフトーン型位相シフトマスクブランク。
【請求項４】光半透過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、請求項３に記載のハーフトーン型位相シフトマスク
ブランク。
【請求項５】光半透過膜のシート抵抗が５×１０⁷Ω
以下である、請求項１〜４のいずれか１項に記載のハー
フトーン型位相シフトマスクブランク。
【請求項６】光半透過膜の露光光に対する透過率が４
〜２０％である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の
ハーフトーン型位相シフトマスクブランク。
【請求項７】光半透過膜の可視域における透過率が３
０〜７０％である、請求項１〜６のいずれか１項に記載
のハーフトーン型位相シフトマスクブランク。
【請求項８】請求項１〜７のいずれか１項に記載の位
相シフトマスクブランクの光半透過膜に、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たことを特徴とするハーフトーン型
位相シフトマスク。