KR101541982B1

KR101541982B1 - 포토마스크 블랭크 및 그 제조 방법, 포토마스크의 제조 방법과 반도체 장치의 제조 방법

Info

Publication number: KR101541982B1
Application number: KR1020137013560A
Authority: KR
Inventors: 다께유끼 야마다; 야스시 오꾸보; 마사오 우시다; 히로유끼 이와시따
Original assignee: 호야 가부시키가이샤
Priority date: 2005-09-30
Filing date: 2006-09-29
Publication date: 2015-08-04
Also published as: JP2012185505A; KR20130079614A; US20090233182A1; TW201428417A; US7901842B2; KR20080059614A; JP5455147B2; KR101503932B1; TWI541589B; WO2007037383A1; JP5086086B2; TWI424264B; TW200720837A; JPWO2007037383A1

Abstract

차광막의 패터닝 시에 양호한 평탄도를 가짐으로써, 양호한 마스크 패턴 정밀도 및 패턴 전사 정밀도가 얻어지는 포토마스크 블랭크 및 포토마스크의 제조 방법을 제공한다. 본 발명에서는, 투광성 기판 위에 적어도 크롬을 함유하는 차광막을 갖는 포토마스크 블랭크로서, 상기 차광막 위에 형성되는 레지스트막에 따른 가열 처리에 의한 차광막의 막 응력 변화를 예상하고, 이 막 응력 변화와는 반대 방향의 원하는 막 응력이 생기는 차광막을 형성한다. 이 포토마스크 블랭크에서의 상기 차광막을 드라이 에칭 처리에 의해 패터닝함으로써, 포토 마스크를 제조한다.

Description

포토마스크 블랭크 및 그 제조 방법, 포토마스크의 제조 방법과 반도체 장치의 제조 방법{PHOTOMASK BLANK AND PROCESS FOR PRODUCING THE SAME, PROCESS FOR PRODUCING PHOTOMASK, AND PROCESS FOR PRODUCING SEMICONDUCTOR DEVICE}

본 발명은, 차광막 패턴 형성을 위한 드라이 에칭 처리용에 차광막의 드라이 에칭 속도를 최적화시킨 포토마크스 블랭크 및 포토마스크의 제조 방법과 반도체 장치의 제조 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 반도체 장치의 제조 공정에서는, 포토리소그래피법을 이용하여 미세 패턴의 형성이 행해지고 있다. 또한, 이 미세 패턴의 형성에는 통상 몇 매의 포토마스크라고 불리고 있는 기판이 사용된다. 이 포토마스크는, 일반적으로 투광성의 글래스 기판 위에, 금속 박막 등으로 이루어지는 차광성의 미세 패턴을 형성한 것이며, 이 포토마스크의 제조에서도 포토리소그래피법이 이용되고 있다.

포토리소그래피법에 의한 포토마스크의 제조에는, 글래스 기판 등의 투광성 기판 위에 차광막을 갖는 포토마스크 블랭크가 이용된다. 이 포토마스크 블랭크를 이용한 포토마스크의 제조는 포토마스크 블랭크 위에 형성된 레지스트막에 대해, 원하는 패턴 노광을 실시하는 노광 공정과, 원하는 패턴 노광에 따라서 상기 레지스트막을 현상하여 레지스트 패턴을 형성하는 현상 공정과, 레지스트 패턴을 따라서 상기 차광막을 에칭하는 에칭 공정과, 잔존한 레지스트 패턴을 박리 제거하는 공정을 갖고 행해지고 있다. 상기 현상 공정에서는, 포토마스크 블랭크 위에 형성된 레지스트막에 대해 원하는 패턴 노광을 실시한 후에 현상액을 공급하여, 현상액에 가용한 레지스트막의 부위를 용해하고, 레지스트 패턴을 형성한다. 또한, 상기 에칭 공정에서는, 이 레지스트 패턴을 마스크로 하여, 예를 들면 웨트 에칭에 의해, 레지스트 패턴이 형성되어 있지 않은 차광막이 노출된 부위를 용해하고, 이에 의해 원하는 마스크 패턴을 투광성 기판 위에 형성한다. 이렇게 하여, 포토마스크가 완성된다.

특허 문헌 1에는, 웨트 에칭에 적합한 마스터 블랭크로서, 투명 기판 위에, 크롬 탄화물을 함유하는 크롬막을 차광막으로서 구비한 포토마스크 블랭크가 기재되어 있다. 또한, 특허 문헌 2에는, 동일하게 웨트 에칭에 적합한 마스크 블랭크로서, 투명 기판 위에, 하프톤 재료막과 금속막의 적층막을 갖고, 이 금속막은 표면측으로부터 투명 기판측을 향하여 에칭 레이트가 상이한 재료로 구성되는 영역이 존재하고 있고, 예를 들면 CrN/CrC의 금속막과 CrON의 반사 방지막으로 이루어지는 하프톤형 위상 시프트 마스크 블랭크가 기재되어 있다.

그런데, 특허 문헌 1, 2에 기재되어 있는 바와 같은 크롬계 차광막의 경우, 성막 시에 결정립끼리가 서로 인장되므로, 인장 방향의 막 응력이 발생하는 것이 알려져 있다. 특히, 크롬에 탄소를 함유하는 탄화 크롬막이나, 크롬에 산소를 함유하는 산화 크롬막의 경우에, 막 응력의 발생의 문제가 현저하게 되는 것도 알려져 있다. 이와 같이 막 응력을 가진 차광막을 갖는 포토마스크 블랭크는, 기판의 휘어짐이 발생하고 있다. 이 기판의 휘어짐 때문에 평탄도가 나쁜 포토마스크 블랭크를 이용하여 포토마스크를 제작하면, 패터닝 정밀도가 설계 대로로 되지 않고, 이와 같은 포토마스크를 사용하여 반도체 기판(실리콘 웨이퍼) 위에 패턴 전사를 행하면, 설계 대로의 패턴이 반도체 기판 위에 형성되지 않아, 동작 불량이 원인으로 된다. 이 문제는, 최근의 패턴의 미세화에 수반하여 심각화되고 있다.

따라서, 크롬계 차광막의 막 응력은 한없이 영(0)에 가까운 것이 이상적이다. 크롬계 차광막의 막 응력의 저감에 대해서는, 예를 들면 특허 문헌 3에 제안되어 있다.

즉, 특허 문헌 3에는, 성막 시의 분위기 가스 속에 헬륨을 도입함으로써, 저막 응력의 차광막을 형성한 포토마스크 블랭크의 제조 방법이 개시되어 있다.

특허 문헌 1 : 일본 특허 공고 소62-32782호 공보

특허 문헌 2 : 일본 특허 제2983020호 공보

특허 문헌 3 : 일본 특허 제3276954호 공보

그러나, 본 발명자의 검토에 따르면, 크롬계 차광막에 대해 가열 처리를 행하면, 인장 방향으로 응력이 생기는 것이 판명되었다. 기판 위에 차광막을 형성한 포토마스크 블랭크를 이용하여 포토마스크를 제조하는 경우, 차광막 위에 형성하는 레지스트막에 대해, 레지스트막의 부착력 향상 등을 목적으로 베이크 처리(가열 처리)가 행해진다. 따라서, 예를 들면 상술한 특허 문헌 3에 개시된 방법에 의해, 기판 위에 인장 방향의 막 응력을 가능한 한 저감시킨 크롬계 차광막을 형성할 수 있었다고 하여도, 그 후 베이크 처리에 의해, 크롬계 차광막에는 인장 방향의 응력이 더 생기게 되고, 결국 포토마스크 블랭크로서 평탄도가 양호한 것이 얻어지지 않는다고 하는 문제가 있었다.

그래서 본 발명은, 종래의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는, 차광막의 패터닝 시에 양호한 평탄도를 가짐으로써, 양호한 마스크 패턴 정밀도 및 패턴 전사 정밀도가 얻어지는 포토마스크 블랭크 및 그 제조 방법, 포토마스크의 제조 방법과 반도체 장치의 제조 방법을 제공하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 이하의 구성을 갖는다.

<구성 1>

투광성 기판 위에 적어도 크롬을 함유하는 차광막을 갖는 포토마스크 블랭크로서, 상기 차광막 위에 형성되는 레지스트막에 따른 가열 처리에 의한 상기 차광막의 막 응력 변화를 예상하고, 이 막 응력 변화와는 반대 방향의 원하는 막 응력이 생기는 차광막을 형성하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 포토마스크 블랭크.

<구성 2>

상기 차광막 내에 함유되는 질소의 함유량을 제어하여 원하는 막 응력으로 되도록 한 것을 특징으로 하는 구성 1에 기재된 포토마스크 블랭크.

<구성 3>

투광성 기판 위에, 질소를 함유하는 분위기 속에서, 크롬으로 이루어지는 타겟을 이용한 스퍼터링 성막에 의해, 크롬과 질소를 함유하는 차광막을 형성하는 공정을 갖는 포토마스크 블랭크의 제조 방법으로서, 상기 차광막에 가해지는 열 처리에 의해 생기는 막 응력 변화에 대해 상쇄하도록, 상기 차광막 내에 함유되는 질소의 함유량을 조정하는 것을 특징으로 하는 포토마스크 블랭크의 제조 방법.

<구성 4>

투광성 기판 위에, 질소를 함유하는 분위기 속에서, 크롬으로 이루어지는 타겟을 이용한 스퍼터링 성막에 의해, 크롬과 질소를 함유하는 차광막을 형성하는 공정을 갖는 포토마스크 블랭크의 제조 방법으로서, 상기 차광막을 형성한 후, 그 차광막에 가해지는 열 처리에 의해 생기는 막 응력 변화에 의해 얻어지는 포토마스크 블랭크의 평탄도가 소정값 이하로 되도록, 상기 막 응력 변화와는 역방향의 원하는 막 응력을 갖는 차광막으로 되도록, 상기 차광막 내에 함유되는 질소의 함유량을 조정하는 것을 특징으로 하는 포토마스크 블랭크의 제조 방법.

<구성 5>

상기 열 처리는, 상기 차광막 위에 형성하는 레지스트막 형성 전, 또는 레지스트막 형성 후의 가열 처리인 것을 특징으로 하는 구성 3 또는 4에 기재된 포토마스크 블랭크의 제조 방법.

<구성 6>

상기 차광막을 형성하기 전의 기판의 평탄도와, 상기 차광막을 형성한 후, 상기 열 처리를 실시한 차광막 부착 기판의 평탄도의 차가 0.10㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 구성 3 내지 5 중 어느 하나에 기재된 포토마스크 블랭크의 제조 방법.

<구성 7>

상기 차광막은 압축 응력을 갖도록 질소의 함유량을 조정하는 것을 특징으로 하는 구성 3 내지 6 중 어느 하나에 기재된 포토마스크 블랭크의 제조 방법.

<구성 8>

상기 투광성 기판과 상기 차광막 사이에, 하프톤형 위상 시프터막을 형성하는 것을 특징으로 하는 구성 3 내지 7 중 어느 하나에 기재된 포토마스크 블랭크의 제조 방법.

<구성 9>

상기 하프톤형 위상 시프터막의 노광 파장에서의 투과율이 10％ 이상 40％ 이하인 것을 특징으로 하는 구성 3 내지 8 중 어느 하나에 기재된 포토마스크 블랭크의 제조 방법.

<구성 10>

상기 차광막은, 상기 하프톤형 위상 시프터막과의 조합으로, 광학 농도에서 2.5 이상으로 되는 막 두께인 것을 특징으로 하는 구성 8 또는 9에 기재된 포토마스크 블랭크의 제조 방법.

<구성 11>

상기 포토마스크 블랭크는, 상기 차광막 위에 형성되는 레지스트 패턴을 마스크로 하여 드라이 에칭 처리에 의해, 상기 차광막을 패터닝하는 포토 마스크의 제작 방법에 대응하는 드라이 에칭 처리용의 포토마스크 블랭크인 것을 특징으로 하는 구성 3 내지 10 중 어느 하나에 기재된 포토마스크 블랭크의 제조 방법.

<구성 12>

구성 3 내지 11 중 어느 하나에 기재된 제조 방법에 의해 얻어지는 포토마스크 블랭크에서의 상기 차광막을, 드라이 에칭 처리에 의해 패터닝하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.

<구성 13>

구성 8 내지 10 중 어느 하나에 기재된 제조 방법에 의해 얻어지는 포토마스크 블랭크에서의 상기 차광막을, 드라이 에칭 처리에 의해 패터닝하고, 상기 하프톤형 위상 시프터막 위에 차광막 패턴을 형성한 후, 그 차광막 패턴을 마스크로 하여, 상기 하프톤형 위상 시프터막을 드라이 에칭 처리에 의해 패터닝하고, 상기 투광성 기판 위에 하프톤형 위상 시프터막 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.

<구성 14>

투광성 기판 위에, 질소 가스, 질소 화합물 가스 중 적어도 하나의 가스 및 헬륨 가스를 함유하는 분위기 속에서, 크롬 또는 크롬을 주성분으로 하는 타겟을 이용한 스퍼터링 성막에 의해, 크롬과 질소를 함유하는 차광막을 형성하는 공정을 갖는 포토마스크 블랭크의 제조 방법으로서, 상기 차광막을 형성한 후, 그 차광막에 가해지는 열 처리에 의해 생기는 막 응력 변화에 의해 얻어지는 포토마스크 블랭크의 평탄도가 소정값 이하로 되도록, 상기 막 응력 변화와는 역방향의 원하는 막 응력을 갖는 차광막으로 되도록, 상기 스퍼터링 성막 내에 함유되는 상기 질소 가스, 질소 화합물 가스, 헬륨 가스 중 적어도 하나의 가스의 유량을 조정하는 것을 특징으로 하는 포토마스크 블랭크의 제조 방법.

<구성 15>

상기 열 처리는, 상기 차광막 위에 형성하는 레지스트막 형성 전, 또는 레지스트막 형성 후의 가열 처리인 것을 특징으로 하는 구성 14에 기재된 포토마스크 블랭크의 제조 방법.

<구성 16>

상기 차광막은 압축 응력을 갖도록 상기 질소 가스, 질소 화합물 가스, 헬륨 가스 중 적어도 하나의 가스의 유량을 조정하는 것을 특징으로 하는 구성 14 또는 15에 기재된 포토마스크 블랭크의 제조 방법.

<구성 17>

상기 차광막은, 그 차광막 위에 형성하는 레지스트와의 선택비가 1을 초과하도록, 상기 질소 가스, 질소 화합물 가스, 헬륨 가스 중 적어도 하나의 가스의 유량을 조정하는 것을 특징으로 하는 구성 14 내지 16 중 어느 하나에 기재된 포토마스크 블랭크의 제조 방법.

<구성 18>

상기 투광성 기판과 상기 차광막 사이에, 하프톤형 위상 시프터막을 형성하는 것을 특징으로 하는 구성 14 내지 17 중 어느 하나에 기재된 포토마스크 블랭크의 제조 방법.

<구성 19>

상기 하프톤형 위상 시프터막의 노광 파장에서의 투과율이 10％ 이상 40％ 이하인 것을 특징으로 하는 구성 14 내지 18 중 어느 하나에 기재된 포토마스크 블랭크의 제조 방법.

<구성 20>

상기 차광막은, 상기 하프톤형 위상 시프터막과의 조합으로, 광학 농도에서 2.5 이상으로 되는 막 두께인 것을 특징으로 하는 구성 18 또는 19에 기재된 포토마스크 블랭크의 제조 방법.

<구성 21>

상기 포토마스크 블랭크는, 상기 차광막 위에 형성되는 레지스트 패턴을 마스크로 하여 드라이 에칭 처리에 의해, 상기 차광막을 패터닝하는 포토마스크의 제작 방법에 대응하는 드라이 에칭 처리용의 포토마스크 블랭크인 것을 특징으로 하는 구성 14 내지 20 중 어느 하나에 기재된 포토마스크 블랭크의 제조 방법.

<구성 22>

구성 14 내지 21 중 어느 하나에 기재된 제조 방법에 의해 얻어지는 포토마스크 블랭크에서의 상기 차광막을, 드라이 에칭 처리에 의해 패터닝하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.

<구성 23>

구성 18 내지 20 중 어느 하나에 기재된 제조 방법에 의해 얻어지는 포토마스크 블랭크에서의 상기 차광막을, 드라이 에칭 처리에 의해 패터닝하고, 상기 하프톤형 위상 시프터막 위에 차광막 패턴을 형성한 후, 그 차광막 패턴을 마스크로 하여, 상기 하프톤형 위상 시프터막을 드라이 에칭 처리에 의해 패터닝하고, 상기 투광성 기판 위에 하프톤형 위상 시프터막 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.

<구성 24>

구성 12, 13, 22, 23 중 어느 하나에 기재된 포토마스크에서의 상기 차광막 패턴 또는 상기 하프톤형 위상 시프터막 패턴을 포토리소그래피법에 의해, 반도체 기판 위에 패턴을 전사하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.

구성 1에 있는 바와 같이, 본 발명의 포토마스크 블랭크는, 투광성 기판 위에 적어도 크롬을 함유하는 차광막을 갖는 포토마스크 블랭크로서, 상기 차광막 위에 형성되는 레지스트막에 따른 가열 처리에 의한 차광막의 막 응력 변화를 예상하고, 이 막 응력 변화와는 반대 방향의 원하는 막 응력이 생기는 차광막을 형성한 것이다.

이와 같이, 미리 가열 처리에 의한 차광막의 막 응력 변화를 예상하고, 이 막 응력 변화와는 반대 방향의 원하는 막 응력이 생기는 크롬계 차광막을 형성함으로써, 그 후의 가열 처리에 의해 생기는 차광막의 막 응력 변화에 의해 차광막의 막 응력을 실질적으로 상쇄할 수 있다. 그 결과, 크롬계 차광막을 형성하여도 차광막 위에 형성되는 레지스트막에 따른 가열 처리에 의해, 차광막의 패터닝 시에 평탄도가 양호한 포토마스크 블랭크가 얻어진다. 요컨대, 본 발명에 따른 포토마스크 블랭크는 차광막 위에 레지스트막을 형성하고, 필요한 가열 처리를 실시한 시점에서 차광막에는 실질적으로 막 응력이 없어, 평탄도가 양호한 상태로 되기 때문에, 계속해서 차광막의 패터닝을 행하므로, 양호한 마스크 패턴 정밀도가 얻어진다.

상기 레지스트막에 따른 가열 처리는, 차광막 위에 형성되는 레지스트막의 베이크 처리이다. 포토마스크 블랭크를 이용하여 포토마스크를 제작하는 경우, 통상적으로 차광막 위에 레지스트막을 형성하기 전과 후, 혹은 레지스트막을 형성한 후에, 각각 베이크 처리를 행하고 있다. 베이크 처리의 가열 조건은 레지스트의 종류에 의해 결정되지만, 대략 120℃ 이상의 고온에서 처리된다. 이와 같은 고온도에서의 가열 처리에 의해, 크롬계 차광막은 응력 변화가 생기어, 차광막을 구비한 기판의 평탄도가 악화되는 방향으로 크게 변화되므로, 본 발명은 바람직하다.

구성 2에 있는 바와 같이, 차광막 내에 함유되는 질소의 함유량을 제어함으로써 차광막의 막 응력을 조정하여, 원하는 막 응력을 갖게 할 수 있다. 즉, 크롬을 함유하는 차광막의 경우, 통상은 가열 처리에 의한 인장 방향의 막 응력 변화가 생기기 때문에, 미리 차광막에 이와는 반대의 압축 방향으로 원하는 막 응력을 갖게 하기 위해, 차광막 내에 함유되는 질소의 함유량을 제어함으로써 성막 시의 차광막의 막 응력을 조정한다. 통상적으로, 차광막 형성 후의 가열 처리(베이크 처리) 조건에서 가장 높은 온도에서의 가열 처리에 의한 막 응력 변화를 고려하여, 질소의 함유량을 제어하는 것이 바람직하다.

구성 3에 있는 바와 같이, 본 발명의 포토마스크 블랭크의 제조 방법은 투광성 기판 위에, 질소를 함유하는 분위기 속에서, 크롬으로 이루어지는 타겟을 이용한 스퍼터링 성막에 의해, 크롬과 질소를 함유하는 차광막을 형성하는 공정을 갖는 포토마스크 블랭크의 제조 방법으로서, 상기 차광막에 가해지는 열 처리에 의해 생기는 막 응력 변화에 대해 상쇄하도록, 상기 차광막 내에 함유되는 질소의 함유량을 조정하는 것을 특징으로 한다.

또한, 구성 4에 있는 바와 같이, 본 발명의 포토마스크 블랭크의 제조 방법은, 투광성 기판 위에, 질소를 함유하는 분위기 속에서, 크롬으로 이루어지는 타겟을 이용한 스퍼터링 성막에 의해, 크롬과 질소를 함유하는 차광막을 형성하는 공정을 갖는 포토마스크 블랭크의 제조 방법으로서, 상기 차광막을 형성한 후, 그 차광막에 가해지는 열 처리에 의해 생기는 막 응력 변화에 의해 얻어지는 포토마스크 블랭크의 평탄도가 소정값 이하로 되도록, 상기 막 응력 변화와는 역방향의 원하는 막 응력을 갖는 차광막으로 되도록, 상기 차광막 내에 함유되는 질소의 함유량을 조정하는 것을 특징으로 한다.

이에 의해, 차광막 위에 레지스트막을 형성하고, 필요한 가열 처리를 실시한 시점에서 차광막에는 실질적으로 막 응력이 없어, 평탄도가 양호한 포토마스크 블랭크가 얻어진다.

또한, 구성 5에 있는 바와 같이, 차광막에 대한 열 처리는, 차광막 위에 형성하는 레지스트막 형성 전, 또는 레지스트막 형성 후에 행해지는 가열 처리로 한다. 일반적으로, 포토마스크 블랭크의 제조 공정에서, 차광막 형성 후에 행해지는 고온도에서의 가열 처리는 레지스트막 형성 전에 행해지는 부착력 향상을 목적으로 한 베이크 처리, 또는 레지스트막 형성 후의 프리베이크 처리이며, 그들 가열 처리에 의해 차광막의 막 응력 변화가 크므로, 그 가열 처리에 맞춰서 차광막에 함유되는 질소의 함유량을 조정하는 것이 바람직하다.

구체적으로는, 구성 6에 있는 바와 같이, 본 발명의 포토마스크 블랭크는, 상기 차광막을 형성하기 전의 기판의 평탄도와, 상기 차광막을 형성한 후, 상기 열 처리(베이크 처리)를 실시한 차광막 부착 기판의 평탄도의 차가 0.10㎛ 이하인 것이 바람직하다. 이에 의해, 차광막을 형성하기 전의 기판의 평탄도에 대해 차광막을 형성하고, 상기 가열 처리(베이크 처리)를 실시한 후에, 기판(차광막 부착 기판)의 평탄도의 변화량이, 0.10㎛ 이하로 매우 작아지므로, 차광막의 패터닝 시에 양호한 평탄도가 얻어지는 포토마스크 블랭크, 포토 마스크로 할 수 있다. 양호한 평탄도를 갖는 포토마스크는, 반도체 기판 위에 형성된 레지스트막에 패턴을 전사하는 노광 장치의 마스크를 유지하는 마스크 홀더에 진공 척 등의 방법으로 세트하였을 때, 포토마스크의 평탄도의 변화가 억제되므로, 패턴 전사의 위치 정밀도가 양호하게 되므로 바람직하다.

또한, 구성 7에 있는 바와 같이, 크롬을 함유하는 차광막은 가열 처리에 의해 인장 응력의 방향으로 응력이 생기므로, 미리 압축 응력을 갖도록 질소의 함유량을 조정하는 것이 바람직하다.

또한, 구성 8에 있는 바와 같이, 투광성 기판과 차광막 사이에, 하프톤형 위상 시프터막을 형성하여도 되고, 이와 같은 하프톤형 위상 시프터막을 구비한 하프톤형 위상 시프트 마스터는, 특히 해상도를 향상시킬 수 있으므로, 마스터 패턴의 미세화에 있어서도 바람직하다. 그 경우, 구성 9에 있는 바와 같이, 상기 하프톤형 위상 시프터막의 노광광에 대한 투과율이 10％ 이상 40％ 이하인 경우, 본 발명은 특히 바람직하다. 즉, 노광광에 대한 고투과율의 위상 시프터막을 구비하는 하프톤형 위상 시프트 마스크에서는, 위상 시프터막의 마스크 패턴이 형성되어 있는 영역에 있어서, 마스크 패턴에서의 광 투과부(마스크 패턴이 형성되어 있지 않고 투광성 기판이 노출되어 있는 부분)와의 경계부를 제외하는 부분에 차광막을 형성시켜 둠으로써, 본래는 완전히 차광되는 것이 바람직한 부분의 차광을 보다 완전히 하도록 한 구조로 하고 있으므로, 포토마스크 블랭크의 평탄도의 우열이 패턴 정밀도 등에 미치는 영향이 크기 때문이다. 그리고, 이 경우의 차광막의 막 두께는, 구성 10에 있는 바와 같이, 하프톤형 위상 시프터막과의 조합으로, 광학 농도에서 2.5 이상으로 되는 막 두께로 한다.

또한, 구성 11에 있는 바와 같이, 본 발명의 포토마스크 블랭크는 차광막 위에 형성되는 레지스트 패턴을 마스크로 하여 드라이 에칭 처리에 의해, 차광막을 패터닝하는 포토마스크의 제작 방법에 대응하는 드라이 에칭 처리용의 포토마스크 블랭크로 한다.

또한, 구성 12에 있는 바와 같이, 구성 3 내지 11 중 어느 하나의 포토마스크 블랭크에서의 차광막을 드라이 에칭 처리를 이용하여 패터닝하는 공정을 갖는 포토마스크의 제조 방법에 따르면, 차광막이 실질적으로 막 응력이 없어, 평탄도가 양호한 포토마스크 블랭크를 이용함으로써, 양호한 마스크 패턴이 정밀도 좋게 형성되고, 이에 의해 양호한 패턴 전사 정밀도가 얻어지는 포토마스크를 얻을 수 있다.

또한, 구성 13에 있는 바와 같이, 구성 8 내지 10 중 어느 하나의 포토마스크 블랭크에서의 차광막을 드라이 에칭 처리에 의해 패터닝하고, 하프톤형 위상 시프터막 위에 차광막 패턴을 형성한 후, 차광막 패턴을 마스크로 하여, 하프톤형 위상 시프터막을 드라이 에칭 처리에 의해 패터닝하고, 투광성 기판 위에 하프톤형 위상 시프터막 패턴을 형성하는 포토마스크의 제조 방법에 따르면, 패턴의 미세화에 대응한, 양호한 패턴 전사 정밀도가 얻어지는 포토마스크를 얻을 수 있다.

또한, 구성 14에 있는 바와 같이, 본 발명의 포토마스크 블랭크의 제조 방법은, 투광성 기판 위에, 질소 가스, 질소 화합물 가스 중 적어도 하나의 가스 및 헬륨 가스를 함유하는 분위기 속에서, 크롬 또는 크롬을 주성분으로 하는 타겟을 이용한 스퍼터링 성막에 의해, 크롬과 질소를 함유하는 차광막을 형성하는 공정을 갖는 포토마스크 블랭크의 제조 방법으로서, 상기 차광막을 형성한 후, 그 차광막에 가해지는 열 처리에 의해 생기는 막 응력 변화에 의해 얻어지는 포토마스크 블랭크의 평탄도가 소정값 이하로 되도록, 상기 막 응력 변화와는 역방향의 원하는 막 응력을 갖는 차광막으로 되도록, 상기 스퍼터링 성막 내에 함유되는 상기 질소 가스, 질소 화합물 가스, 헬륨 가스 중 적어도 하나의 가스의 유량을 조정하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 질소 화합물 가스란, 일산화 질소 가스(NO 가스)나 일산화 이질소 가스(N₂O 가스) 등을 말한다.

또한, 구성 15에 있는 바와 같이, 차광막에 대한 열 처리는 차광막 위에 형성하는 레지스트막 형성 전, 또는 레지스트막 형성 후에 행해지는 가열 처리로 한다. 일반적으로, 포토마스크 블랭크의 제조 공정에서, 차광막 형성 후에 행해지는 고온도에서의 가열 처리는, 레지스트막 형성 전에 행해지는 부착력 향상을 목적으로 한 베이크 처리, 또는 레지스트막 형성 후의 프리베이크 처리이며, 그들 가열 처리에 의해 차광막의 막 응력 변화가 크므로, 그 가열 처리에 맞춰서 스퍼터링 성막 내에 함유되는 질소 가스, 질소 화합물 가스, 헬륨 가스 내 하나의 가스의 유량을 조정하는 것이 바람직하다.

또한, 구성 16에 있는 바와 같이, 크롬을 함유하는 차광막은 가열 처리에 의해 인장 응력의 방향에 응력이 생기므로, 미리 압축 응력을 갖도록 질소의 함유량을 조정하는 것이 바람직하다.

또한, 구성 17에 있는 바와 같이, 차광막은, 그 차광막 위에 형성하는 레지스트와의 선택비가 1을 초과하도록, 상기 질소 가스, 질소 화합물 가스, 헬륨 가스 중 적어도 하나의 가스의 유량을 조정함으로써, 차광막 패턴의 단면 형상의 악화 방지나, 글로벌 로딩 현상을 억제할 수 있다.

또한, 구성 18에 있는 바와 같이, 투광성 기판과 차광막 사이에, 하프톤형 위상 시프터막을 형성하여도 되고, 이와 같은 하프톤형 위상 시프터막을 구비한 하프톤형 위상 시프트 마스크는, 특히 해상도를 향상시킬 수 있으므로, 마스크 패턴의 미세화에서도 바람직하다. 그 경우, 구성 19에 있는 바와 같이, 상기 하프톤형 위상 시프터막의 노광광에 대한 투과율이 10％ 이상 40％ 이하인 경우, 본 발명은 특히 바람직하다. 즉, 노광광에 대한 고투과율의 위상 시프터막을 구비하는 하프톤형 위상 시프트 마스크에서는, 위상 시프터막의 마스터 패턴이 형성되어 있는 영역에 있어서, 마스터 패턴에서의 광 투과부(마스크 패턴이 형성되어 있지 않고 투광성 기판이 노출되어 있는 부분)와의 경계부를 제외하는 부분에 차광막을 형성시켜 둠으로써, 본래는 완전히 차광되는 것이 바람직한 부분의 차광을 보다 완전히 하도록 한 구조로 하고 있으므로, 포토마스크 블랭크의 평탄도의 우열이 패턴 정밀도 등에 미치는 영향이 크기 때문이다. 그리고, 이 경우의 차광막의 막 두께는, 구성 20에 있는 바와 같이, 하프톤형 위상 시프터막과의 조합으로, 광학 농도에서 2.5 이상으로 되는 막 두께로 한다.

또한, 구성 21에 있는 바와 같이, 본 발명의 포토마스크 블랭크는, 차광막 위에 형성되는 레지스트 패턴을 마스크로 하여 드라이 에칭 처리에 의해, 차광막을 패터닝하는 포토마스크의 제작 방법에 대응하는 드라이 에칭 처리용의 포토마스크 블랭크로 한다.

또한, 구성 22에 있는 바와 같이, 구성 14 내지 21 중 어느 하나의 포토마스크 블랭크에서의 차광막을 드라이 에칭 처리를 이용하여 패터닝하는 공정을 갖는 포토 마스크의 제조 방법에 따르면, 차광막이 실질적으로 막 응력이 없어, 평탄도가 양호한 포토마스크 블랭크를 이용함으로써, 양호한 마스크 패턴이 정밀도 좋게 형성되고, 이에 의해 양호한 패턴 전사 정밀도가 얻어지는 포토마스크를 얻을 수 있다.

또한, 구성 23에 있는 바와 같이, 구성 18 내지 20 중 어느 하나의 포토마스크 블랭크에서의 차광막을, 드라이 에칭 처리에 의해 패터닝하고, 하프톤형 위상 시프터막 위에 차광막 패턴을 형성한 후, 차광막 패턴을 마스크로 하여, 하프톤형 위상 시프터막을 드라이 에칭 처리에 의해 패터닝하고, 투광성 기판 위에 하프톤형 위상 시프터막 패턴을 형성하는 포토마스크의 제조 방법에 따르면, 패턴의 미세화에 대응한, 양호한 패턴 전사 정밀도가 얻어지는 포토마스크를 얻을 수 있다.

또한, 구성 24에 있는 바와 같이, 구성 12, 13, 22, 23 중 어느 하나에 기재된 포토마스크에서의 상기 차광막 패턴 또는 상기 하프톤형 위상 시프터막 패턴을 포토리소그래피법에 의해, 반도체 기판 위에 전사하므로, 반도체 기판 위에 형성되는 회로 패턴에 결함이 없는 반도체 장치를 제조할 수 있다.

본 발명에 따르면, 차광막의 패터닝 시에 양호한 평탄도가 얻어지는 포토마스크 블랭크를 제공할 수 있다. 또한, 이와 같은 평탄도가 양호한 포토마스크 블랭크를 이용하여 포토마스크를 제조함으로써, 양호한 마스크 패턴 정밀도가 얻어지고, 또한 패턴 전사 시에는 양호한 패턴 전사 정밀도가 얻어지는 포토마스크를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 포토마스크를 사용하여 반도체 기판 위에의 패턴 전사를 행함으로써, 회로 패턴의 결함도 없이, 양호한 반도체 장치를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명에 의해 얻어지는 포토마스크 블랭크의 일 실시 형태를 도시하는 단면도.
도 2는 포토마스크 블랭크를 이용한 포토마스크의 제조 공정을 도시하는 단면도.
도 3은 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 포토마스크 블랭크 및 이 포토마스크 블랭크를 이용한 포토마스크의 제조 공정을 도시하는 단면도.
도 4는 본 발명에 의해 얻어지는 하프톤형 위상 시프트 마스크의 단면도.
도 5는 실시예 1의 차광막의 오제 분광 분석에 의한 결과를 도시하는 도면.
도 6은 베이크 온도와 차광막 부착 기판의 평탄도 변화량의 관계를 도시하는 도면.
도 7은 차광막의 성막 분위기에서의 질소 유량비와 막 응력의 관계를 도시하는 도면.
도 8은 포토마스크 블랭크 제조 프로세스에서의 기판 평탄도의 변화를 도시하는 도면.
도 9는 차광층의 성막 분위기에서의 헬륨 가스 유량과 기판의 평탄도 변화량의 관계를 도시하는 도면.

이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 실시 형태를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따라 얻어지는 포토마스크 블랭크의 제1 실시 형태를 도시하는 단면도이다.

도 1의 포토마스크 블랭크(10)는, 투광성 기판(1) 위에 차광막(2)을 갖는 바이너리 마스크용 포토마스크 블랭크의 형태의 것이다.

본 실시 형태의 상기 포토마스크 블랭크(10)는, 상기 차광막(2) 위에 형성되는 레지스트 패턴을 마스크로 하여 드라이 에칭 처리에 의해, 상기 차광막(2)을 패터닝하는 포토마스크의 제작 방법에 대응하는 드라이 에칭 처리용의 마스크 블랭크이다. 여기서, 투광성 기판(1)으로서는 글래스 기판이 일반적이다. 글래스 기판은 평탄도 및 평활도에 우수하기 때문에, 포토마스크를 사용하여 반도체 기판 위에의 패턴 전사를 행하는 경우, 전사 패턴의 왜곡 등이 생기지 않고 고정밀도의 패턴 전사를 행할 수 있다.

상기 포토마스크 블랭크(10)에서, 상기 차광막(2)은, 그 위에 형성되는 레지스트막에 따른 가열 처리에 의한 차광막의 막 응력 변화를 예상하고, 이 막 응력 변화와는 반대 방향의 원하는 막 응력이 생기도록 형성한 것이다.

이와 같이, 미리 가열 처리에 의한 차광막의 막 응력 변화를 예상하고, 이 막 응력 변화와는 반대 방향의 원하는 막 응력이 생기는 차광막을 형성함으로써, 그 후의 가열 처리에 의해 생기는 차광막의 막 응력 변화에 의해 차광막의 막 응력을 실질적으로 상쇄할 수 있고, 그 결과 차광막의 패터닝 시에는 포토마스크 블랭크의 평탄도를 양호한 것으로 할 수 있다. 즉, 본 실시 형태에 따른 포토마스크 블랭크(10)는 차광막(2) 위에 레지스트막을 형성하고, 필요한 가열 처리를 실시한 시점에서 차광막(2)에 실질적으로 막 응력이 없어, 평탄도가 양호한 상태로 되기 때문에, 계속해서 차광막의 패터닝을 행함으로써, 양호한 마스크 패턴 정밀도가 얻어진다.

상기 레지스트막에 따른 가열 처리란, 차광막 위에 형성되는 레지스트막의 베이크 처리인 것이다. 포토마스크 블랭크를 이용하여 포토마스크를 제작하는 경우, 통상적으로 차광막 위에 레지스트막을 형성하기 전과 후(통상 프리베이크라고 불리고 있음), 혹은 레지스트막을 형성한 후에, 각각 베이크 처리를 행하고 있다. 베이크 처리의 가열 조건은 레지스트의 종류에 의해 결정되지만, 대략 120℃ 이상의 고온에서 처리된다. 이와 같은 고온도에서의 가열 처리에 의해, 크롬계 차광막은 응력 변화가 생기어, 차광막을 구비한 기판의 평탄도가 악화되는 방향으로 크게 변화된다. 예를 들면 후술하는 실시예에 따른 도 6을 참조하면 알 수 있는 바와 같이, 크롬계 차광막 위에 형성되는 레지스트막의 베이크 온도가 고온으로 됨에 따라서, 그 차광막의 막 응력이 커지게 되어, 그 차광막을 구비한 기판의 평탄도 변화량은 커진다. 또한, 여기서 평탄도 변화량은 베이크 처리 전의 기판(차광막을 구비한 기판이며, 이하 마찬가지임)의 평탄도를 초기값으로 하고, 베이크 처리 후의 기판의 평탄도와의 차로 하였다. 또한, 평탄도 변화량의 부호는, -(마이너스)의 경우에 인장 방향의 응력 변화를, +(플러스)의 경우에 압축 방향의 응력 변화를 나타내는 것으로 한다. 이와 같은 베이크 온도와 평탄도 변화량의 상관 관계로부터, 미리 레지스트막에 따른 가열 처리(베이크 처리)에 의한 차광막의 막 응력 변화를 예상해 둔다. 여기서, 차광막의 막 응력이 가장 크게 변화되는 시점의 막 응력 변화, 즉 차광막 형성 후의 가열 처리(베이크 처리) 조건에서 가장 높은 온도에서의 가열 처리에 의한 막 응력 변화를 고려하는 것이 바람직하다.

차광막(2)은, 그 위에 형성되는 레지스트막에 따른 가열 처리에 의한 차광막의 막 응력 변화를 예상하고, 이 막 응력 변화와는 반대 방향의 원하는 막 응력이 생기도록 형성되지만, 그를 위해서는 예를 들면 차광막 내에 함유되는 질소의 함유량을 제어함으로써 차광막의 막 응력을 조정하여, 원하는 막 응력을 갖게 할 수 있다. 즉, 크롬을 함유하는 차광막의 경우, 통상은 가열 처리에 의한 인장 방향의 막 응력 변화가 생기기 때문에, 미리 차광막에 이와는 반대의 압축 방향으로 원하는 막 응력을 갖게 하기 위해, 차광막 내에 함유되는 질소의 함유량을 제어함으로써 성막 시의 차광막의 막 응력을 조정한다. 예를 들면 후술하는 실시예에 따른 도 7에 도시한 바와 같이, 크롬계 차광막의 스퍼터링 성막 시에서의 분위기 속의 아르곤 가스에 대한 질소 가스 유량비를 증가시키면, 성막 시의 차광막의 막 응력(압축 응력)을 조정할 수 있다. 여기서 막 응력의 부호는, -(마이너스)의 경우에 압축 방향의 막 응력을, +(플러스)의 경우에 인장 방향의 막 응력을 나타내는 것으로 한다.

이와 같이, 차광막에 가해지는 열 처리에 의해 생기는 막 응력 변화에 대해 상쇄하도록, 차광막 내에 함유되는 질소의 함유량을 조정한다. 보다 구체적으로는, 차광막에 가해지는 열 처리에 의해 생기는 막 응력 변화에 의해 얻어지는 포토마스크 블랭크의 평탄도가 소정값 이하로 되도록, 막 응력 변화와는 역방향의 원하는 막 응력을 갖는 차광막으로 되도록, 차광막에 함유되는 질소의 함유량을 조정하는 것이 바람직하다. 질소의 함유량이 조정된 차광막과, 그 차광막에 가해지는 열 처리에 의해 얻어지는 포토마스크 블랭크의 평탄도는 0.5㎛ 이하로 되도록, 질소의 함유량을 조정하는 것이 바람직하다. 더 바람직하게는, 포토마스크 블랭크의 평탄도가 0.25㎛ 이하로 하는 것이 바람직하다.

또한, 차광막 성막 시의 분위기 속에서의 질소 함유량(질소 가스 유량비)과, 성막된 차광막의 막 응력의 상관 관계를 구해 두고, 차광막 위에 형성되는 레지스트막에 따른 가열 처리에 의한 차광막의 막 응력 변화를 예상하고, 이 막 응력 변화와는 반대 방향의 원하는 막 응력으로 되는 질소의 함유량을 상기 상관 관계로부터 구하고, 이 질소의 함유량을 함유하는 분위기 속에서, 차광막을 스퍼터링 성막에 의해 형성한다. 또한, 차광막 형성 후의 가열 처리(베이크 처리) 조건에서 가장 높은 온도에서의 가열 처리에 의한 막 응력 변화를 고려하여, 질소의 함유량을 제어하는 것이 바람직하다.

상기 포토마스크 블랭크는 차광막을 형성하기 전의 기판의 평탄도와, 차광막을 형성한 후, 상기 가열 처리(베이크 처리)를 실시한 기판의 평탄도의 차가 0.10㎛ 이하인 것이 바람직하다. 이에 의해, 차광막을 형성하기 전의 기판의 평탄도에 대해, 차광막을 형성하고, 상기 가열 처리(베이크 처리)를 실시한 후에, 기판의 평탄도의 변화량이 0.10㎛ 이하로 매우 작아지기 때문에, 차광막의 패터닝 시에 양호한 평탄도가 얻어지는 포토마스크 블랭크로 할 수 있다.

또한, 차광막(2)은, 그 위에 형성되는 레지스트막에 따른 가열 처리에 의한 차광막의 막 응력 변화를 예상하고, 이 막 응력 변화와는 반대 방향의 원하는 막 응력이 생기도록 형성되지만, 그를 위해서는 예를 들면 차광막을 형성할 때의 분위기 가스를 질소 가스, 질소 화합물 가스 중 적어도 하나의 가스 및 헬륨 가스를 함유하는 혼합 가스로 하고, 스퍼터링 성막 내에 함유되는 상기 질소 가스, 질소 화합물 가스, 헬륨 가스 중 적어도 하나의 가스의 유량을 제어함으로써 차광막의 막 응력을 조정하여, 원하는 막 응력을 갖게 할 수 있다. 즉, 크롬을 함유하는 차광막의 경우, 통상은 가열 처리에 의한 인장 방향의 막 응력 변화가 생기기 때문에, 미리 차광막에 이와는 반대의 압축 방향으로 원하는 막 응력을 갖게 하기 위해, 스퍼터링 성막 내에 함유되는 질소 가스, 질소 화합물 가스, 헬륨 가스 중 적어도 하나의 가스의 유량을 제어함으로써 성막 시의 차광막의 막 응력을 조정한다. 예를 들면 후술하는 실시예에 따른 도 9에 도시한 바와 같이, 크롬계 차광막의 스퍼터링 성막 시에서의 분위기 속의 헬륨 가스 유량비를 증가시키면, 성막 시의 차광막의 막 응력(압축 응력)을 조정할 수 있다.

이와 같이, 차광막에 가해지는 열 처리에 의해 생기는 막 응력 변화에 대해 상쇄하도록, 스퍼터링 성막 내에 함유되는 질소 가스, 질소 화합물 가스, 헬륨 가스 중 적어도 하나의 가스의 유량을 조정한다. 보다 구체적으로는, 차광막에 가해지는 열 처리에 의해 생기는 막 응력 변화에 의해 얻어지는 포토마스크 블랭크의 평탄도가 소정값 이하로 되도록, 막 응력 변화와는 역방향의 원하는 막 응력을 갖는 차광막으로 되도록, 스퍼터링 성막 내에 함유되는 질소 가스, 질소 화합물 가스, 헬륨 가스 중 적어도 하나의 가스의 유량을 조정하는 것이 바람직하다. 스퍼터링 내에 함유되는 질소 가스, 질소 화합물 가스, 헬륨 가스 중 적어도 하나의 가스의 유량을 조정하여 스퍼터링 성막된 차광막과, 그 차광막에 가해지는 열 처리에 의해 얻어지는 포토마스크 블랭크의 평탄도는 0.5㎛ 이하로 되도록, 가스의 유량을 조정하는 것이 바람직하다. 더 바람직하게는, 포토마스크 블랭크의 평탄도가 0.25㎛ 이하로 하는 것이 바람직하다.

또한, 차광막 스퍼터링 성막 시의 분위기 속에서의 질소 가스 유량비나 질소 화합물 가스 유량비나 헬륨 가스 유량비와, 성막된 차광막의 막 응력의 상관 관계를 구해 두고, 차광막 위에 형성되는 레지스트막에 따른 가열 처리에 의한 차광막의 막 응력 변화를 예상하고, 이 막 응력 변화와는 반대 방향의 원하는 막 응력으로 되도록 하는, 질소 가스 유량이나 질소 화합물 가스 유량이나 헬륨 가스 유량을 상기 상관 관계로부터 구하고, 이들 가스 유량을 함유하는 분위기 속에서, 차광막을 스퍼터링 성막에 의해 형성한다. 또한, 차광막 형성 후의 가열 처리(베이크 처리) 조건에서 가장 높은 온도에서의 가열 처리에 의한 막 응력 변화를 고려하여, 질소 가스 유량비나 질소 화합물 가스 유량비나 헬륨 가스 유량비를 제어하는 것이 바람직하다.

상기 차광막(2)은, 그 위에 형성되는 레지스트 패턴을 마스크로 하여 드라이 에칭에 의해 패터닝할 때에 레지스트막의 막 감소가 일어나도, 차광막의 패터닝 종료 시점에서 레지스트막이 잔존하도록, 드라이 에칭 처리에서, 레지스트와의 선택비가 1을 초과하는 재료로 하는 것이 바람직하다. 선택비는, 드라이 에칭 처리에 대한 레지스트의 막 감소량과 차광막의 막 감소량의 비(=차광막의 막 감소량/레지스트의 막 감소량)로 나타낸다. 바람직하게는, 차광막 패턴의 단면 형상의 악화 방지나, 글로버 로딩 현상을 억제하는 점으로부터, 차광막은 레지스트와의 선택비가 1을 초과하고 10 이하, 더 바람직하게는 1을 초과하고 5 이하로 하는 것이 바람직하다.

구체적인 차광막(2)의 재료로서는 크롬과, 크롬 단체보다도 드라이 에칭 속도가 빨라지는 첨가 원소를 함유하는 재료를 들 수 있고, 이와 같은 크롬 단체보다도 드라이 에칭 속도가 빨라지는 첨가 원소로서는, 산소와 질소 중 적어도 한쪽의 원소를 함유하는 것이 바람직하다. 이 중 질소는 전술한 바와 같이 차광막의 막 응력을 조정하는 것에도 기여하고 있다.

차광막(2) 내에 산소를 함유하는 경우의 산소의 함유량은, 5∼80원자％의 범위가 바람직하다. 산소의 함유량이 5원자％ 미만이면, 크롬 단체보다도 드라이 에칭 속도가 빨라지는 효과가 얻어지기 어렵다. 한편, 산소의 함유량이 80원자％를 초과하면, 파장 200㎚ 이하의 예를 들면 ArF 엑시머 레이저(파장 193㎚)에서의 흡수 계수가 작아지기 때문에, 원하는 광학 농도(예를 들면 2.5 이상)를 얻기 위해서는 막 두께를 두껍게 할 필요가 생기게 된다. 또한, 드라이 에칭 가스 내의 산소의 양을 저감한다고 하는 관점으로부터는, 차광막(2) 내의 산소의 함유량은 특히 60∼80원자％의 범위로 하는 것이 바람직하다.

또한, 차광막(2) 내에, 크롬 단체보다도 드라이 에칭 속도가 빨라지는 첨가 원소로서, 질소를 함유하는 것도 바람직하다. 차광막(2) 내에 질소를 함유하는 경우의 질소의 함유량은 20∼80원자％의 범위가 바람직하다. 질소의 함유량이 20원자％미만이면, 크롬 단체보다도 드라이 에칭 속도가 빨라지는 효과가 얻어지기 어렵다. 또한, 질소의 함유량이 80원자％를 초과하면, 파장 200㎚ 이하의 예를 들면 ArF 엑시머 레이저(파장 193㎚)에서의 흡수 계수가 작아지기 때문에, 원하는 광학 농도(예를 들면 2.5 이상)를 얻기 위해서는 막 두께를 두껍게 할 필요가 생기게 된다.

상기 차광막(2)의 막 응력 조정과, 드라이 에칭 속도의 점을 고려하면, 차광막(2) 내에 함유되는 질소의 함유량은 30∼60원자％가 바람직하고, 더 바람직하게는 35∼50원자％가 바람직하다.

또한, 차광막(2) 내에 산소와 질소의 양방을 함유하여도 된다. 그 경우의 함유량은 산소와 질소의 합계가 10∼80원자％의 범위로 하는 것이 바람직하다. 또한, 차광막(2) 내에 산소와 질소의 양방을 함유하는 경우의 산소와 질소의 함유비는, 특히 제약은 되지 않고, 흡수 계수 등의 균형으로 적절하게 결정된다.

상기 차광막(2)의 형성 방법은, 특히 제약할 필요는 없지만, 그 중에서도 특히 스퍼터링 성막법이 바람직하게 들 수 있다. 스퍼터링 성막법에 따르면, 균일적으로 막 두께의 일정한 막을 형성할 수 있으므로, 본 발명에는 바람직하다. 투광성 기판(1) 위에, 스퍼터링 성막법에 의해 상기 차광막(2)을 성막하는 경우, 스퍼터 타겟으로서 크롬(Cr) 타겟을 이용하고, 쳄버 내에 도입하는 스퍼터 가스는 아르곤 가스나 헬륨 가스 등의 불활성 가스에 산소, 질소 혹은 이산화탄소, 일산화 질소 등의 가스를 혼합한 것을 이용한다. 아르곤 가스 등의 불활성 가스에 산소 가스 혹은 이산화탄소 가스를 혼합한 스퍼터 가스를 이용하면, 크롬에 산소를 함유하는 차광막을 형성할 수 있고, 아르곤 가스 등의 불활성 가스에 질소 가스를 혼합한 스퍼터 가스를 이용하면, 크롬에 질소를 함유하는 차광막을 형성할 수 있고, 또한 아르곤 가스 등의 불활성 가스에 일산화 질소 가스를 혼합한 스퍼터 가스를 이용하면, 크롬에 질소와 산소를 함유하는 차광막을 형성할 수 있다. 또한, 아르곤 가스 등의 불활성 가스에 메탄 가스를 혼합한 스퍼터 가스를 이용하면, 크롬에 탄소를 함유하는 차광막을 형성할 수 있다.

상기 차광막(2)의 막 두께는 노광광에 대해 광학 농도가 2.5 이상으로 되도록 설정된다. 구체적으로는, 상기 차광막(2)의 막 두께는 90㎚ 이하인 것이 바람직하다. 그 이유는, 근년에서의 서브미크론 레벨의 패턴 사이즈에의 패턴의 미세화에 대응하기 위해서는, 막 두께가 90㎚를 초과하면, 드라이 에칭 시의 패턴의 마이크로 로딩 현상 등에 의해, 미세 패턴의 형성이 곤란해지는 경우가 생각되기 때문이다. 막 두께를 어느 정도 얇게 함으로써, 패턴의 어스펙트비(패턴 폭에 대한 패턴 깊이의 비)의 저감을 도모할 수 있어, 글로벌 로딩 현상 및 마이크로 로딩 현상에 의한 선 폭 에러를 저감할 수 있다. 또한, 막 두께를 어느 정도 얇게 함으로써, 특히 서브미크론 레벨의 패턴 사이즈의 패턴에 대해, 패턴에의 데미지(도괴 등)를 방지하는 것이 가능하게 된다. 본 발명에서의 차광막(2)은 200㎚ 이하의 노광 파장에서는, 막 두께를 90㎚ 이하의 박막으로 하여도 원하는 광학 농도(예를 들면 2.5 이상)를 얻을 수 있다. 차광막(2)의 막 두께의 하한에 대해서는, 원하는 광학 농도가 얻어지는 한에서는 얇게 할 수 있다.

또한, 상기 차광막(2)은 단층인 것에 한정되지 않고, 다층이어도 되지만, 어느 막에도 산소 및/또는 질소를 함유하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 차광막(2)은 표층부(상층부)에 반사 방지층을 함유하는 것이어도 된다. 그 경우, 반사 방지층으로서는, 예를 들면 CrO, CrCO, CrNO, CrCON 등의 재질이 바람직하게 들 수 있다. 반사 방지층을 형성함으로써, 노광 파장에서의 반사율을 예를 들면 20％ 이하, 바람직하게는 15％ 이하로 억제할 수 있으므로, 마스크 패턴을 피전사체에 전사할 때에, 투영 노광면과의 사이에서의 다중 반사를 억제하여, 결상 특성의 저하를 억제할 수 있다. 또한, 포토마스크 블랭크나 포토마스크의 결함 검사에 이용하는 파장(예를 들면 257㎚, 364㎚, 488㎚ 등)에 대한 반사율을 예를 들면 30％ 이하로 하는 것이 결함을 고정밀도로 검출할 때에 바람직하다. 특히, 반사 방지층으로서 탄소를 함유하는 막으로 함으로써, 노광 파장에 대한 반사율을 저감시키고, 또한 상기 검사 파장(특히 257㎚)에 대한 반사율이 20％ 이하로 할 수 있으므로 바람직하다. 구체적으로는, 탄소의 함유량은 5∼20원자％로 하는 것이 바람직하다. 탄소의 함유량이 5원자％ 미만인 경우, 반사율을 저멸시키는 효과가 작아지고, 또한 탄소의 함유량이 20원자％ 초과인 경우, 드라이 에칭 속도가 저하되고, 차광막을 드라이 에칭에 의해 패터닝할 때에 요하는 드라이 에칭 시간이 길어져, 레지스트막을 박막화하는 것이 곤란해지므로 바람직하지 않다.

또한, 반사 방지층은 필요에 따라서 투광성 기판측에도 형성하여도 된다.

또한, 상기 차광막(2)은, 크롬과, 산소, 질소, 탄소 등의 원소의 함유량이 깊이 방향에서 서로 다르고, 표층부의 반사 방지층과, 그 이외의 층(차광층)에서 단계적, 또는 연속적으로 조성 경사진 조성 경사막으로 하여도 된다. 이와 같은 차광막을 조성 경사막으로 하기 위해서는, 예를 들면 전술한 스퍼터링 성막 시의 스퍼터 가스의 종류(조성)를 성막 내에 적절하게 절환하는 방법이 바람직하다.

또한, 포토마스크 블랭크로서는, 후술하는 도 2(a)에 있는 바와 같이, 상기 차광막(2) 위에, 레지스트막(3)을 형성한 형태이어도 무방하다. 레지스트막(3)의 막 두께는, 차광막의 패턴 정밀도(CD 정밀도)를 양호하게 하기 위해서는, 가능한 한 얇은 쪽이 바람직하다. 본 실시 형태와 같은 소위 바이너리 마스크용 포토마스크 블랭크의 경우, 구체적으로는 레지스트막(3)의 막 두께는 300㎚ 이하가 바람직하다. 더 바람직하게는, 200㎚ 이하, 더 바람직하게는 150㎚ 이하로 하는 것이 바람직하다. 레지스트막의 막 두께의 하한은 레지스트 패턴을 마스크로 하여 차광막을 드라이 에칭하였을 때에, 레지스트막이 잔존하도록 설정된다. 또한, 높은 해상도를 얻기 위해, 레지스트막(3)의 재료는 레지스트 감도가 높은 화학 증폭형 레지스트가 바람직하다.

다음으로, 도 1에 도시한 포토마스크 블랭크(10)를 이용한 포토마스크의 제조 방법을 설명한다.

이 포토마스크 블랭크(10)를 이용한 포토마스크의 제조 방법은 포토마스크 블랭크(10)의 차광막(2)을, 드라이 에칭을 이용하여 패터닝하는 공정을 갖고, 구체적으로는 포토마스크 블랭크(10) 위에 형성된 레지스트막에 대해, 원하는 패턴 노광(패턴 묘화)을 실시하는 공정과, 원하는 패턴 노광에 따라서 상기 레지스트막을 현상하여 레지스트 패턴을 형성하는 공정과, 레지스트 패턴을 따라서 상기 차광막을 에칭하는 공정과, 잔존한 레지스트 패턴을 박리 제거하는 공정을 갖는다.

도 2는, 포토마스크 블랭크(10)를 이용한 포토마스크의 제조 공정을 순서대로 도시하는 단면도이다.

도 2(a)는, 도 1의 포토마스크 블랭크(10)의 차광막(2) 위에 레지스트막(3)을 형성한 상태를 도시하고 있다. 또한, 레지스트 재료로서는 포지티브형 레지스트 재료이어도, 네가티브형 레지스트 재료이어도 이용할 수 있다.

다음으로, 도 2(b)는 포토마스크 블랭크(10) 위에 형성된 레지스트막(3)에 대해, 원하는 패턴 노광(패턴 묘화)을 실시하는 공정을 도시한다. 패턴 노광은 전자선 묘화 장치 등을 이용하여 행해진다. 전술한 레지스트 재료는 전자선 또는 레이저에 대응하는 감광성을 갖는 것이 사용된다.

다음으로, 도 2(c)는, 원하는 패턴 노광에 따라서 레지스트막(3)을 현상하여 레지스트 패턴(3a)을 형성하는 공정을 도시한다. 그 공정에서는, 포토마스크 블랭크(10) 위에 형성한 레지스트막(3)에 대해 원하는 패턴 노광을 실시한 후에 현상액을 공급하여, 현상액에 가용한 레지스트막의 부위를 용해하여, 레지스트 패턴(3a)을 형성한다.

다음으로, 도 2(d)는, 상기 레지스트 패턴(3a)을 따라서 차광막(2)을 에칭하는 공정을 도시한다. 본 발명의 포토마스크 블랭크는 드라이 에칭에 적합하기 때문에, 에칭은 드라이 에칭을 이용하는 것이 바람직하다. 그 에칭 공정에서는, 상기 레지스트 패턴(3a)을 마스크로 하여 드라이 에칭에 의해, 레지스트 패턴(3a)의 형성되어 있지 않은 차광막(2)이 노출된 부위를 제거하고, 이에 의해 원하는 차광막 패턴(2a)(마스크 패턴)을 투광성 기판(1) 위에 형성한다.

이 드라이 에칭에는 염소계 가스, 또는 염소계 가스와 산소 가스를 함유하는 혼합 가스로 이루어지는 드라이 에칭 가스를 이용하는 것이 본 발명에 있어서 바람직하다. 본 발명에서의 크롬과 산소, 질소 등의 원소를 함유하는 재료로 이루어지는 차광막(2)에 대해서는, 상기의 드라이 에칭 가스를 이용하여 드라이 에칭을 행함으로써, 드라이 에칭 속도를 높일 수 있어, 드라이 에칭 시간의 단축화를 도모할 수 있으므로, 단면 형상이 양호한 차광막 패턴을 형성할 수 있다. 드라이 에칭 가스에 이용하는 염소계 가스로서는, 예를 들면 Cl₂, SiCl₄, HCl, CCl₄, CHCl₃ 등을 들 수 있다.

또한, 크롬에 산소를 함유하는 재료로 이루어지는 차광막의 경우, 차광막 내의 산소와 크롬과 염소계 가스의 반응에 의해 염화 크로밀이 생성되기 때문에, 드라이 에칭에 염소계 가스와 산소 가스의 혼합 가스로 이루어지는 드라이 에칭 가스를 이용하는 경우, 차광막에 함유되는 산소의 함유량에 따라, 드라이 에칭 가스 내의 산소의 함유량을 저감시킬 수 있다. 이와 같이 산소의 양을 저감시킨 드라이 에칭 가스를 이용하여 드라이 에칭을 행함으로써, 레지스트 패턴에 악영향을 미치는 산소의 양을 저감할 수 있어, 드라이 에칭 시의 레지스트 패턴에의 데미지를 방지할 수 있기 때문에, 차광막의 패턴 정밀도가 향상된 포토마스크가 얻어진다. 또한, 차광막에 함유되는 산소의 함유량에 따라서는, 드라이 에칭 가스 내의 산소의 양을 제로로 한 산소를 함유하지 않는 드라이 에칭 가스를 이용하는 것도 가능하다.

도 2(e)는, 잔존한 레지스트 패턴(3a)을 박리 제거함으로써 얻어진 포토마스크(20)를 도시한다. 이렇게 하여, 단면 형상이 양호한 차광막 패턴이 정밀도 좋게 형성된 포토 마스크가 완성된다.

또한, 본 발명은 이상 설명한 실시 형태에는 한정되지 않는다. 즉, 투광성 기판 위에 차광막을 형성한, 소위 바이너리 마스크용 포토마스크 블랭크에 한하지 않고, 예를 들면 하프톤형 위상 시프트 마스크의 제조에 이용하기 위한 포토마스크 블랭크이어도 된다. 이 경우, 후술하는 제2 실시 형태에 나타낸 바와 같이, 투광성 기판 위의 하프톤 위상 시프터막 위에 차광막이 형성되는 구조로 되고, 하프톤 위상 시프터막과 차광막을 합하여 원하는 광학 농도(예를 들면 2.5 이상)가 얻어지면 되므로, 차광막 자체의 광학 농도는 예를 들면 2.5보다도 작은 값으로 할 수도 있다.

다음으로, 도 3(a)를 이용하여 본 발명의 포토마스크 블랭크의 제2 실시 형태를 설명한다.

도 3(a)의 포토마스크 블랭크(30)는 투광성 기판(1) 위에, 하프톤형 위상 시프터막(4)과 그 위의 차광층(5)과 반사 방지층(6)으로 이루어지는 차광막(2)을 갖는 형태의 것이다. 투광성 기판(1), 차광막(2)에 대해서는, 상기 제1 실시 형태에서 설명하였으므로 생략한다.

상기 하프톤형 위상 시프터막(4)은, 실질적으로 노광에 기여하지 않는 강도의 광(예를 들면, 노광 파장에 대해 1％∼30％)을 투과시키는 것으로서, 소정의 위상차를 갖는 것이다. 이 하프톤형 위상 시프터막(4)은, 그 하프톤형 위상 시프터막(4)을 패터닝한 광 반투과부와, 하프톤형 위상 시프터막(4)이 형성되어 있지 않은 실질적으로 노광에 기여하는 강도의 광을 투과시키는 광 투과부에 의해, 광 반투과부를 투과하여 광의 위상이 광 투과부를 투과한 광의 위상에 대해 실질적으로 반전한 관계로 되도록 함으로써, 광 반투과부와 광 투과부의 경계부 근방을 통과하여 회절 현상에 의해 서로 상대의 영역으로 돌아 들어간 광이 서로 상쇄하도록 하고, 경계부에서의 광 강도를 거의 제로로 하여 경계부의 콘트라스트 즉 해상도를 향상시키는 것이다.

이 하프톤형 위상 시프터막(4)은, 그 위에 형성되는 차광막(2)과 에칭 특성이 상이한 재료로 하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 하프톤형 위상 시프터막(4)으로서는 몰리브덴, 텅스텐, 탄탈, 하프늄 등의 금속, 실리콘, 산소 및/또는 질소를 주된 구성 요소로 하는 재료를 들 수 있다. 또한, 하프톤형 위상 시프터막(4)은, 단층이어도 복수층이어도 무방하다.

이 제2 실시 형태에서의 상기 차광막(2)은 하프톤형 위상 시프트막과 차광막을 합한 적층 구조에 있어서, 노광광에 대해 광학 농도가 2.5 이상으로 되도록 설정한다. 그와 같이 설정되는 차광막(2)의 막 두께는, 50㎚ 이하인 것이 바람직하다. 그 이유는, 상기 제1 실시 형태와 마찬가지이며, 드라이 에칭 시의 패턴의 마이크로 로딩 현상 등에 의해, 미세 패턴의 형성이 곤란해지는 경우가 생각되기 때문이다. 또한, 본 실시 형태에서, 상기 반사 방지층(6) 위에 형성하는 레지스트막의 막 두께는 250㎚ 이하가 바람직하다. 더 바람직하게는, 200㎚ 이하, 더 바람직하게는 150㎚ 이하로 하는 것이 바람직하다. 레지스트막의 막 두께의 하한은 레지스트 패턴을 마스크로 하여 차광막을 드라이 에칭하였을 때에, 레지스트막이 잔존하도록 설정된다. 또한, 전술한 실시 형태의 경우와 마찬가지로, 높은 해상도를 얻기 위해, 레지스트막의 재료는 레지스트 감도가 높은 화학 증폭형 레지스트가 바람직하다.

<실시예>

이하, 실시예에 의해, 본 발명의 실시 형태를 더 구체적으로 설명한다. 아울러, 실시예에 대한 비교예에 대해서도 설명한다.

<실시예 1>

도 3은, 본 실시예에 따른 포토마스크 블랭크 및 이 포토마스크 블랭크를 이용한 포토마스크의 제조 공정을 도시하는 단면도이다. 본 실시예의 포토마스크 블랭크(30)는, 도 3(a)에 도시한 바와 같이 투광성 기판(1) 위에, 하프톤형 위상 시프터막(4)과 그 위의 차광층(5)과 반사 방지층(6)으로 이루어지는 차광막(2)으로 이루어진다.

이 포토마스크 블랭크(30)는, 다음과 같은 방법으로 제조할 수 있다.

주표면 및 단면이 정밀 연마되고, 평탄도 0.29㎛, 기판 주표면의 형상이 볼록 형상으로 마무리된 합성 석영 글래스로 이루어지는 투광성 기판(크기 152㎜×152㎜) 위에, 매엽식 스퍼터 장치를 이용하여, 스퍼터 타겟에 몰리브덴(Mo)과 실리콘(Si)의 혼합 타겟(Mo:Si=8:92㏖％)을 이용하고, 아르곤(Ar)과 헬륨(He)과 질소(N₂)의 혼합 가스 분위기(Ar:He:N₂=10체적％:40체적％:50체적％)에서, 반응성 스퍼터링(DC 스퍼터링)에 의해, 몰리브덴, 실리콘 및 질소를 주된 구성 요소로 하는 단층으로 구성된 ArF 엑시머 레이저(파장 193㎚)용 하프톤형 위상 시프터막을 막 두께 69㎚로 형성하였다. 그 후, 400℃에서 가열 처리를 행하였다. 또한, 이 하프톤형 위상 시프터막은 ArF 엑시머 레이저(파장 193㎚)에서, 투과율은 5.5％, 위상 시프트량이 대략 180°로 되어 있다. 이 위상 시프터막을 형성한 기판의 평탄도는 0.29㎛, 기판 주표면의 형상이 볼록 형상이었다. 또한, 여기서 평탄도란, 투광성 기판 주표면의 표면측에 임의로 형성한 기준면으로부터 주표면 면내에서의 표면 형상의 최대 높이와 최소 높이의 차(측정면으로부터 최소 제곱법으로 산출되는 가상 절대 평면(초평면)에 대한 측정면의 최대값과 최소값의 차)를 말한다. 평탄도의 측정은, 142㎜×142㎜의 사각형 영역을, 평탄도 측정기(토로펠사제)에 의해 행하였다(이하 마찬가지임).

다음으로, 인라인형 스퍼터 장치를 이용하여, 스퍼터 타겟에 크롬 타겟을 사용하고, 아르곤과 질소와 헬륨의 혼합 가스(Ar:30체적％, N₂:30체적％, He:40체적％) 분위기 속에서 반응성 스퍼터링을 행함으로써, 차광층을 형성하였다. 또한, 이 차광층 성막 시, 스퍼터 장치의 파워는 0.80㎾, 전체 가스압은 0.17파스칼(pa)로 조정하였다. 다음으로, 스퍼터 장치의 파워를 0.33㎾, 전체 가스압을 0.28파스칼(Pa)로 조정하여, 아르곤과 메탄과 헬륨의 혼합 가스(Ar:54체적％, CH₄:6체적％, He:40체적％) 분위기 속에서 반응성 스퍼터링을 행하고, 계속해서 아르곤과 일산화 질소의 혼합 가스(Ar:90체적％, NO:10체적％) 분위기 속에서 반응성 스퍼터링을 행함으로써, 반사 방지층을 형성하였다. 이와 같이 하여, 총 막 두께가 48㎚인 차광층 및 반사 방지층으로 이루어지는 차광막이 형성되었다. 또한, 도 6에 도시한 바와 같은, 베이크 온도에 대한 기판(글래스 기판 위에 상기 차광막을 형성)의 베이크 처리 전후의 평탄도 변화량의 관계, 및 도 7에 도시한 바와 같은, 상기 차광막 성막 시의 혼합 가스 분위기 속에서의 질소 가스 유량비에 대한 차광막의 막 응력의 관계를 미리 구해 두었다. 그리고, 도 6으로부터, 차광막에 가해지는 가장 높은 가열 온도인 차광막 위에 형성되는 레지스트막 형성 전의 베이크 온도(160℃)에서의 기판 평탄도 변화량에 기인하여 차광막의 막 응력 변화를 예상하고, 이 막 응력 변화와는 반대 방향의 원하는 막 응력으로 되도록 하는, 질소 함유량(질소 가스 유량비)을 도 7의 관계로부터 구하고, 이 질소의 함유량을 함유하는 분위기 속에서, 상기 차광막을 스퍼터링 성막에 의해 형성하였다. 차광막까지를 형성한 기판의 평탄도는 0.42㎛, 기판 주표면의 형상은 볼록 형상으로 되었다.

도 5는 본 실시예의 차광막의 오제 분광 분석에 의한 결과를 도시하는 도면이다. 이 결과에 따르면, 차광막 내 차광층은 크롬, 질소 및 반사 방지층의 형성에 이용한 산소, 탄소가 약간 혼입한 조성 경사막으로 되었다. 또한 반사 방지층은 크롬, 질소, 산소 및 탄소가 약간 혼입한 조성 경사막으로 되었다. 또한, 도 5는 글래스 기판 위에 직접 형성한 본 실시예의 차광막의 분석 결과를 도시하고 있다.

본 실시예의 차광막의 총 막 두께를 차지하는 반사 방지층의 막 두께의 비율은 0.38이었다. 또한, 이 차광막은 하프톤형 위상 시프터막의 적층 구조에 있어서 광학 농도가 3.0이었다. 또한, 이 차광막의 노광 파장 193㎚에서의 반사율은 14.8％로 낮게 억제할 수 있었다. 또한, 포토마스크의 결함 검사 파장인 257㎚ 또는 364㎚에 대해서는, 각각 19.9％, 19.7％로 되고, 검사할 때에도 문제로 되지 않는 반사율로 되었다.

다음으로, 상기 포토마스크 블랭크(30)에 대해, 차광막 위에 형성하는 레지스트막의 부착력 향상을 위해, 레지스트의 종류를 고려하여 160℃에서의 베이크 처리를 행하였다. 이 베이크를 행한 시점에서, 기판의 평탄도는 0.33㎛, 기판 주표면의 형상은 볼록 형상으로 되고, 최초의 글래스 기판의 평탄도에 대략 가까운 양호한 평탄도가 얻어졌다. 다음으로, 상기 포토마스크 블랭크(30) 위에, 화학 증폭형 레지스트인 전자선 레지스트막(후지 필름 일렉트로닉스 마테리알즈사제 CAR-FEP171)을 형성하였다. 레지스트막의 형성은 스피너(회전 도포 장치)를 이용하여, 회전 도포하였다. 또한, 상기 레지스트막을 도포 후, 130℃에서의 프리베이크 처리를 행하였다. 이 시점에서, 기판의 평탄도는 0.33㎛, 기판 주표면의 형상은 볼록 형상으로 변하지 않았다.

또한, 이상의 포토마스크 블랭크 제조 프로세스에서의 기판 평탄도의 변화를 도 8에 도시하였다. A는 최초의 글래스 기판, B는 위상 시프터막 형성 후, C는 차광막 형성 후, D는 레지스트막 형성 전의 베이크 처리 후, E는 프리베이크 처리 후를 각각 나타낸다.

다음에 포토마스크 블랭크(30) 위에 형성된 레지스트막에 대해, 전자선 묘화 장치를 이용하여 원하는 패턴 묘화를 행한 후, 소정의 현상액으로 현상하여 레지스트 패턴(7)을 형성하였다(도 3(b) 참조).

다음으로, 상기 레지스트 패턴(7)을 따라서, 차광층(5)과 반사 방지층(6)으로 이루어지는 차광막(2)의 드라이 에칭을 행하여 차광막 패턴(2a)을 형성하였다(도 3(c) 참조). 드라이 에칭 가스로서, Cl₂와 O₂의 혼합 가스(Cl₂:O₂=4:1)를 이용하였다. 이 때의 에칭 속도는, 차광막의 총 막 두께/에칭 시간에서 3.6Å/초이며, 매우 빠른 것이었다. 또한, 레지스트의 막 감소 속도는 2.1Å/초이며, 차광막의 레지스트와의 선택비는 1.7이었다.

이와 같이, 차광막(2)은 막 두께가 얇은 데다가 에칭 속도가 빠르고, 에칭 시간도 빠르므로, 차광막 패턴(2a)의 단면 형상도 수직 형상으로 되어 양호하게 되었다. 또한, 포토마스크 블랭크의 평탄도가 양호하므로, 차광막(2)의 패턴 정밀도도 양호하였다.

다음으로, 전술한 차광막 패턴(2a) 및 레지스트 패턴(7)을 마스크로 하여, 하프톤형 위상 시프터막(4)의 에칭을 행하여 하프톤형 위상 시프터막 패턴(4a)을 형성하였다(도 3(d) 참조). 이 하프톤형 위상 시프터막(4)의 에칭에서는, 상기 차광막 패턴(2a)의 단면 형상이 영향을 미치므로, 차광막 패턴(2a)의 단면 형상이 양호하기 때문에, 하프톤형 위상 시프터막 패턴(4a)의 단면 형상도 양호하게 되었다.

다음으로, 잔존하는 레지스트 패턴(7)을 박리 후, 다시 레지스트막(8)을 도포하고, 전사 영역 내의 불필요한 차광막 패턴을 제거하기 위한 패턴 노광을 행한 후, 그 레지스트막(8)을 현상하여 레지스트 패턴(8a)을 형성하였다(도 3 (e), (f) 참조). 다음으로, 웨트 에칭을 이용하여 불필요한 차광막 패턴을 제거하고, 잔존하는 레지스트 패턴을 박리하여, 포토마스크(40)를 얻었다(도 3(g) 참조).

또한, 도 3(g)에 도시하는 예는, 전사 영역(마스크 패턴 형성 영역) 이외의 영역인 주변 영역에서, 위상 시프터막 위에 차광막을 형성한 것이다. 이 차광막은, 이 주변 영역을 노광광이 통과할 수 없게 하는 것이다. 즉, 위상 시프트 마스크는 축소 투영 노광 장치(스텝퍼)의 마스크로 하여 이용되지만, 이 축소 투영 노광 장치를 이용하여 패턴 전사를 행할 때에는, 그 노광 장치에 구비된 피복 부재(어퍼쳐)에 의해 위상 시프트 마스크의 전사 영역만을 노출시키도록 주연 영역을 피복하여 노광을 행한다. 그러나, 이 피복 부재를, 정밀도 좋게 전사 영역만을 노출시키도록 형성하는 것은 어렵고, 대부분의 경우, 노출부가 전사 영역의 외주 주변의 비전사 영역에 비어져 나오게 된다. 통상적으로, 마스크의 비전사 영역에는 이 비어져 나온 노광광을 차단하기 위해 차광막이 형성된다. 하프톤형 위상 시프트 마스크의 경우에는, 위상 시프터막이 차광 기능을 갖고 있지만, 이 위상 시프터막은 노광광을 완전히 차단하는 것이 아니라, 1회의 노광에 의해서는 실질적으로 노광에 기여할 수 없는 정도의 약간의 양이지만 노광광을 통과시킨다. 그 때문에, 반복 스텝 시에 이 비어져 나온 것에 의해 위상 시프터막을 통과한 노광광이 이미 패턴 노광이 이루어진 영역에 도달하여 중복 노광이 이루어지거나, 혹은 다른 쇼트 시에 마찬가지로 비어져 나오는 것에 의한 약간의 노광이 이루어진 부분에 겹쳐서 노광하는 경우가 생긴다. 이 중복 노광에 의해, 그들이 가산되어 노광에 기여하는 양에 도달하여, 결함이 발생하는 경우가 있었다. 마스크 패턴 형성 영역 이외의 영역인 주변 영역에서 위상 시프터막 위에 형성된 상기 차광막은 이 문제를 해소하는 것이다. 또한, 마스크의 주변 영역에 식별용의 부호 등을 붙이는 경우에, 차광막이 있으면, 붙여진 부호 등을 인식하기 쉬워진다.

<실시예 2>

실시예 1과 동일한 평탄도 0.29㎛, 기판 주표면의 형상이 볼록 형상으로 마무리된 합성 석영 글래스로 이루어지는 투광성 기판 위에, 매엽식 스퍼터 장치를 이용하여, 스퍼터 타겟에 탄탈(Ta)과 하프늄(Hf)의 혼합 타겟(Ta:Hf=90:10at％)을 이용하고, 아르곤(Ar) 가스 분위기 속에서, DC 마그네트론 스퍼터링에 의해, 막 두께 75Å의 TaHf막을 형성하고, 다음으로 Si 타겟을 이용하고, 아르곤과 산소와 질소의 혼합 가스 분위기 속에서 반응성 스퍼터링에 의해, 막 두께 740Å의 SiON막(Si:O:N=40:27:33at％)을 형성하였다. 즉, TaHf막을 하층으로 하고, SiON막을 상층으로 하는 2층으로 구성된 ArF 엑시머 레이저(파장 193㎚)용 하프톤형 위상 시프터막을 형성하였다. 그 후, 420℃에서 가열 처리를 행하였다. 또한, 이 하프톤형 위상 시프터막은 ArF 엑시머 레이저(파장 193㎚)에서, 투과율은 15.0％로 고투과율을 갖고, 위상 시프트량이 대략 180°로 되어 있다.

다음으로, 상기 하프톤형 위상 시프터막 위에, 실시예 1과 완전히 마찬가지로 하여 총 막 두께가 48㎚인 차광층 및 반사 방지층으로 이루어지는 차광막을 형성하였다. 차광막 형성 후, 기판 평탄도는 0.38㎛, 기판 주표면의 형상이 볼록 형상으로 되었다.

이와 같이 하여 얻어진 하프톤형 위상 시프트 마스크용의 포토마스크 블랭크를 이용하여, 실시예 1과 마찬가지로, 하프톤형 위상 시프트 마스크를 제작하였다. 또한, 프리베이크 처리 후의 기판 평탄도는 0.35㎛, 기판 주표면의 형상이 볼록 형상으로 되어, 양호한 평탄도가 얻어졌다. 또한, 본 실시예에서는, 도 4에 도시한 바와 같이 전사 영역 내의 차광막 패턴을 제거하지 않고, 마스크 패턴에서의 광 투과부(마스크 패턴이 형성되어 있지 않고 투명 기판이 노출되어 있는 부분)와의 경계부를 제외하는 부분에 차광막을 형성시켜 두었다.

도 4에 도시한 하프톤형 위상 시프트 마스크는, 위상 시프터막의 마스크 패턴이 형성되어 있는 영역에 있어서, 마스크 패턴에서의 광 투과부(마스크 패턴이 형성되어 있지 않고 투명 기판이 노출되어 있는 부분)와의 경계부를 제외하는 부분에 차광막을 형성시켜 둠으로써, 본래는 완전히 차광되는 것이 바람직한 부분의 차광을 보다 완전히 하도록 한 것이다. 즉, 마스크 패턴이 형성되어 있는 영역 내에서는, 마스크 패턴인 위상 시프터막에 본래 요구되는 기능은, 광 투과부와의 경계부만에서 위상을 시프트시킨 광을 통과시키면 되고, 다른 대부분(상기 경계부를 제외하는 부분)은, 오히려 완전히 차광하는 것이 바람직하기 때문이다. 본 실시예의 포토 마스터의 형태는, 포토마스크 블랭크의 평탄도의 우열이 패턴 정밀도 등에 미치는 영향이 크므로, 본 발명은 특히 바람직하다.

<실시예 3>

실시예 1과 동일한 평탄도 0.29㎛, 기판 주표면의 형상이 볼록 형상으로 마무리된 합성 석영 글래스로 이루어지는 투광성 기판 위에, 실시예 1과 마찬가지로 하여 차광막을 형성하고, 바이너리 마스크용의 포토마스크 블랭크를 제작하였다. 단, 본 실시예의 차광막의 총 막 두께는 68㎚이었다. 또한, 이 차광막은 광학 농도가 3.0이었다. 또한, 이 차광막의 노광 파장 193㎚에서의 반사율은 13.5％로 낮게 억제할 수 있었다. 또한, 포토마스크의 결함 검사 파장인 257㎚ 또는 364㎚에 대해서는, 각각 19.9％, 19.7％로 되고, 검사할 때에도 문제로 되지 않는 반사율로 되었다. 또한, 차광막 형성 후의 기판 평탄도는 0.32㎛, 기판 주표면의 형상이 볼록 형상이었다.

다음으로, 얻어진 포토마스크 블랭크를 이용하여 전술한 도 2의 공정에 따라서, 포토마스크를 제작하였다. 우선, 160℃에서 차광막이 형성된 포토마스크 블랭크(10)에 대해 베이크를 행한 후, 포토마스크 블랭크(10) 위에, 화학 증폭형 레지스트인 전자선 레지스트(후지 필름 일렉트로닉스 마테리알즈사제 CAR-FEP171)를 회전 도포하였다. 그 후, 130℃에서 프리베이크를 행하였다. 프리베이크 후의 기판 평탄도는 0.29㎛, 기판 주표면의 형상이 볼록 형상으로 되어, 양호한 평탄도가 얻어졌다.

다음에 포토마스크 블랭크(10) 위에 형성된 레지스트막에 대해, 전자선 묘화 장치를 이용하여 원하는 패턴 묘화를 행한 후, 소정의 현상액으로 현상하여 레지스트 패턴(3a)을 형성하였다.

다음으로, 상기 레지스트 패턴(3a)을 따라서, 차광막(2)의 드라이 에칭을 행하여 차광막 패턴(2a)을 형성하였다. 드라이 에칭 가스로서, Cl₂와 O₂의 혼합 가스(Cl₂:O₂=4:1)를 이용하였다. 이 때의 에칭 속도는 차광막의 총 막 두께/에칭 시간에서 3.6Å/초이며, 매우 빠른 것이었다. 이와 같이, 차광막(2)은 막 두께가 얇은 데다가 에칭 속도가 빠르고, 에칭 시간도 빠르므로, 차광막 패턴(2a)의 단면 형상도 수직 형상으로 되어 양호하게 되었다. 또한, 차광막의 패터닝 시에 포토마스크 블랭크의 평탄도가 양호하였으므로, 형성한 차광막의 패턴의 CD 로스(CD 에러)(설계 선 폭에 대한 실측 선 폭의 어긋남)는 20㎚로 작고, 차광막 패턴(2a)의 패턴 정밀도도 양호하였다.

<비교예>

실시예 1과 동일한 평탄도 0.29㎛, 기판 주표면의 형상이 볼록 형상으로 마무리된 합성 석영 글래스로 이루어지는 투광성 기판 위에, 인라인형 스퍼터 장치를 이용하여, 스퍼터 타겟에 크롬 타겟을 사용하고, 아르곤과 질소의 혼합 가스(Ar:50체적％, N₂:50체적％) 분위기 속에서 반응성 스퍼터링을 행하고, 다음에 아르곤과 메탄과 헬륨의 혼합 가스(Ar:54체적％, CH₄:6체적％, He:40체적％) 분위기 속에서 반응성 스퍼터링을 행함으로써, 차광층을 형성하였다. 계속해서, 아르곤과 일산화 질소의 혼합 가스(Ar:90체적％, NO:10체적％) 분위기 속에서 반응성 스퍼터링을 행함으로써, 반사 방지층을 형성하였다. 이와 같이 하여, 총 막 두께가 68㎚인 차광층 및 반사 방지층으로 이루어지는 차광막이 형성되었다.

본 비교예의 차광막의 총 막 두께에 차지하는 반사 방지층의 막 두께의 비율은 0.15이었다. 또한, 이 차광막은 광학 농도가 3.0이었다. 또한, 이 차광막의 노광 파장 193㎚에서의 반사율은 13.8％로 낮게 억제할 수 있었다.

또한, 상기 차광막 성막 시에 분위기 속에 헬륨 가스를 도입함으로써, 차광막의 막 응력을 저감시키도록 하였다. 그 결과, 차광막 형성 후의 마스크 블랭크의 평탄도는 0.08㎛, 기판 주표면의 형상은 볼록 형상으로 할 수 있었다.

다음으로, 얻어진 포토마스크 블랭크를 이용하여, 전술한 실시예 3과 마찬가지로 하여, 포토마스크를 제작하였다. 또한, 프리베이크 후의 마스크 블랭크의 평탄도는 0.15㎛, 기판 주표면의 형상은 오목 형상으로 악화되었다. 또한, 차광막의 드라이 에칭 속도는, 차광막의 총 막 두께/에칭 시간에서 1.8Å/초이며, 매우 느린 것이었다. 이와 같이, 본 비교예의 차광막은 에칭 속도가 느리고, 에칭 시간도 길어지므로, 형성된 차광막 패턴의 단면 형상도 악화되었다. 또한, 레지스트막의 데미지도 컸다. 또한, 차광막의 패터닝 시에 포토마스크 블랭크의 평탄도가 양호하지 않았으므로, 형성한 차광막의 패턴의 CD 로스(CD 에러)(설계 선 폭에 대한 실측 선 폭의 어긋남)는 50㎚m로 크고, 차광막 패턴(2a)의 패턴 정밀도는 실시예에 비교하면 악화되었다.

<실시예 4>

평탄도 0.25㎛, 기판 주표면의 형상이 오목 형상으로 마무리된 합성 석영 글래스로 이루어지는 투광성 기판 위에 차광막을 형성하고, 바이너리 마스크용의 포토마스크 블랭크를 제작하였다. 또한, 차광막의 형성은, 이하와 같이 하여 행하였다.

인라인형 스퍼터 장치를 이용하여, 스퍼터 타겟에 크롬 타겟을 사용하고, 아르곤과 질소와 헬륨의 혼합 가스(Ar:30sccm, N₂:30sccm, He:80sccm) 분위기 속에서 반응성 스퍼터링을 행함으로써, 차광층을 형성하였다. 또한, 이 차광층 성막 시, 스퍼터 장치의 파워는 1.5㎾, 전체 가스압은 0.17파스칼(Pa)로 조정하였다. 다음으로, 스퍼터 장치의 파워를 0.33㎾, 전체 가스압을 0.28파스칼(Pa)로 조정하여, 아르곤과 메탄과 헬륨의 혼합 가스(Ar:54sccm, CH₄:6sccm, He:40sccm) 분위기 속에서 반응성 스퍼터링을 행하고, 계속해서 아르곤과 일산화 질소의 혼합 가스(Ar:90sccm, NO:10sccm) 분위기 속에서 반응성 스퍼터링을 행함으로써, 반사 방지층을 형성하였다. 이와 같이 하여, 총 막 두께가 68㎚인 차광층 및 반사 방지층으로 이루어지는 차광막이 형성되었다. 또한, 도 6에 도시한 바와 같은 베이크 온도에 대한 기판(글래스 기판 위에 상기 차광막을 형성)의 베이크 처리 전후의 평탄도 변화량의 관계 및 도 9에 도시한 바와 같은, 상기 차광층 성막 시의 혼합 가스 분위기 속에서의 헬륨 가스 유량에 대한 기판의 평탄도 변화량의 관계를 미리 구해 두었다. 그리고, 도 6으로부터, 차광막에 가해지는 가장 높은 가열 온도인 차광막 위에 형성되는 레지스트막 형성 전의 베이크 온도(160℃)에서의 기판 평탄도 변화량에 기초하여 차광막의 막 응력 변화를 예상하고, 이 막 응력 변화와는 반대 방향의 원하는 막 응력으로 되도록 하는, 헬륨 가스 유량을 도 9의 관계로부터 구하고, 이 헬륨 가스 유량을 함유하는 분위기 속에서, 상기 차광층 및 반사 방지층으로 이루어지는 차광막을 스퍼터링 성막에 의해 형성하였다. 차광막까지를 형성한 기판의 평탄도는 0.25㎛, 기판 주표면의 형상은 볼록 형상으로 되었다.

다음으로, 상기 포토마스크 블랭크(30)에 대해, 차광막 위에 형성하는 레지스트막의 부착력 향상을 위해, 레지스트의 종류를 고려하여 160℃에서의 베이크 처리를 행하였다. 이 베이크를 행한 시점에서, 기판의 평탄도는 0.2㎛, 기판 주표면의 표면 형상은 볼록 형상이었다.

다음으로, 얻어진 포토마스크 블랭크를 이용하여 전술한 도 2의 공정에 따라, 포토마스크를 제작하였다. 우선, 160℃에서 차광막이 형성된 포토마스크 블랭크(10)에 대해 베이크를 행한 후, 포토마스크 블랭크(10) 위에, 화학 증폭형 레지스트인 전자선 레지스트(후지 필름 일렉트로닉스 마테리알즈사제 CAR-FEP171)를 형성하였다. 레지스트막의 형성은 스피너(회전 도포 장치)를 이용하여 회전 도포하였다. 또한, 상기 레지스트막을 도포 후, 130℃에서의 프리베이크 처리를 행하였다. 이 시점에서, 기판의 평탄도는 0.2㎛, 기판 주표면의 표면 형상은 볼록 형상으로 변하지 않았다.

다음으로, 상기 레지스트 패턴(3a)을 따라서, 차광막(2)의 드라이 에칭을 행하여 차광막 패턴(2a)을 형성하였다. 드라이 에칭 가스로서, Cl₂와 O₂의 혼합 가스(Cl₂:O₂=4:1)를 이용하였다. 이 때의 에칭 속도는, 차광막의 총 막 두께/에칭 시간에서 4.0Å/초이며, 매우 빠른 것이었다. 이와 같이, 차광막(2)은 막 두께가 얇은 데다가 에칭 속도가 빠르고, 에칭 시간도 빠르므로, 차광막 패턴(2a)의 단면 형상도 수직 형상으로 되어 양호하게 되었다. 또한, 차광막의 패터닝 시에 포토마스크 블랭크의 평탄도가 양호하였으므로, 형성한 차광막의 패턴의 CD 로스(CD 에러)(설계 선 폭에 대한 실측 선 폭의 어긋남)는 20㎚로 작고, 차광막 패턴(2a)의 패턴 정밀도도 양호하였다.

<반도체 장치의 제조 방법>

실시예 1∼4에 의해 얻어진 포토마스크를 노광 장치에 세트하고, 반도체 장치의 레지스트막에 패턴 전사를 행하여, 반도체 장치를 제작한 바, 반도체 기판 위에 형성된 회로 패턴의 결함도 없이, 양호한 반도체 장치를 얻을 수 있었다.

1 : 투광성 기판
2 : 차광막
3 : 레지스트막
4 : 하프톤형 위상 시프터막
5 : 차광층
6 : 반사 방지층
2a : 차광막의 패턴
3a : 레지스트 패턴
10, 30 : 포토마스크 블랭크
20, 40 : 포토마스크

Claims

투광성 기판 위에, 하프톤형 위상 시프터막 및 차광막이 이 순서로 형성된 포토마스크 블랭크로서,
상기 위상 시프터막을 형성한 기판의 주표면의 형상은 볼록 형상이고,
상기 위상 시프터막 및 상기 차광막을 형성한 기판의 주표면의 형상은 볼록 형상이고,
상기 차광막은 크롬 및 질소를 포함하고, 상기 질소의 함유량은 30∼60원자％이고,
상기 차광막은, 상기 차광막 위에 형성되는 레지스트막에 따른 가열 처리에 의한 상기 차광막의 막 응력 변화를 예상하여, 이 막 응력 변화와는 반대의 압축 방향의 원하는 막 응력을 갖도록 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 포토마스크 블랭크.
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제1항에 있어서,
상기 포토마스크 블랭크의 평탄도는, 0.5㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 포토마스크 블랭크.
제1항에 있어서,
상기 위상 시프터막은, 몰리브덴, 텅스텐, 탄탈 및 하프늄 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토마스크 블랭크.
제1항에 있어서,
상기 위상 시프터막은, 금속 및 실리콘과, 산소 및 질소 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토마스크 블랭크.
제1항에 있어서,
상기 위상 시프터막의 노광 파장에서의 투과율은, 10％ 이상 40％ 이하인 것을 특징으로 하는 포토마스크 블랭크.
제1항에 있어서,
상기 차광막은, 상기 하프톤형 위상 시프터막과의 조합으로, 광학 농도에서 2.5 이상으로 되는 막 두께인 것을 특징으로 하는 포토마스크 블랭크.
제1항에 있어서,
상기 투광성 기판의 주표면의 형상은 볼록 형상인 것을 특징으로 하는 포토마스크 블랭크.
투광성 기판 위에, 하프톤형 위상 시프터막 및 차광막을 이 순서로 형성하는 포토마스크 블랭크의 제조 방법으로서,
상기 투광성 기판 위에, 상기 위상 시프터막을 형성한 기판의 주표면의 형상이 볼록 형상이 되도록 위상 시프터막을 형성하고,
상기 위상 시프터막 위에, 상기 차광막을 형성한 기판의 주표면의 형상이 볼록 형상이 되도록 차광막을 형성하고,
상기 차광막은 크롬 및 질소를 포함하고, 상기 질소의 함유량은 30∼60원자％이고,
상기 차광막은, 상기 차광막 위에 형성되는 레지스트막에 따른 가열 처리에 의한 상기 차광막의 막 응력 변화를 예상하여, 이 막 응력 변화와는 반대의 압축 방향의 원하는 막 응력을 갖도록 상기 질소의 함유량을 조정함으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 포토마스크 블랭크의 제조 방법.
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제10항에 있어서,
상기 차광막은, 질소 가스, 질소 화합물 가스 중 적어도 하나의 가스 및 헬륨 가스를 함유하는 분위기 속에서, 크롬으로 이루어지는 타겟 또는 크롬을 포함하는 타겟을 이용한 스퍼터링 성막에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 포토마스크 블랭크의 제조 방법.
제14항에 있어서,
상기 차광막은, 상기 압축 방향의 원하는 막 응력을 갖도록, 상기 질소 가스, 질소 화합물 가스, 헬륨 가스 중 적어도 하나의 가스의 유량을 조정함으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 포토마스크 블랭크의 제조 방법.
제10항에 있어서,
상기 차광막을 형성하기 전의 기판의 평탄도와, 상기 차광막을 형성한 후, 상기 열 처리를 실시한 차광막 부착 기판의 평탄도의 차가 0.10㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 포토마스크 블랭크의 제조 방법.
제10항에 있어서,
상기 위상 시프터막은 몰리브덴, 텅스텐, 탄탈 및 하프늄 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토마스크 블랭크의 제조 방법.
제10항에 있어서,
상기 위상 시프터막은 금속 및 실리콘과, 산소 및 질소 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토마스크 블랭크의 제조 방법.
제10항에 있어서,
상기 투광성 기판의 주표면의 형상은 볼록 형상인 것을 특징으로 하는 포토마스크 블랭크의 제조 방법.
포토마스크의 제조 방법으로서,
제10항의 제조 방법에 의해 얻어지는 포토마스크 블랭크에서의 상기 차광막을, 드라이 에칭 처리에 의해 패터닝하고, 상기 하프톤형 위상 시프터막 위에 차광막 패턴을 형성한 후, 그 차광막 패턴을 마스크로 하여, 상기 하프톤형 위상 시프터막을 드라이 에칭 처리에 의해 패터닝하고, 상기 투광성 기판 위에 하프톤형 위상 시프터막 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.
반도체 장치의 제조 방법으로서,
제20항의 포토마스크의 제조 방법으로 제조된 포토마스크에서의 상기 차광막 패턴 또는 상기 하프톤형 위상 시프터막 패턴을 포토리소그래피법에 의해, 반도체 기판 위에 패턴을 전사하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
제1항에 있어서,
상기 투광성 기판 및 상기 위상 시프터막은 가열 처리된 것을 특징으로 하는 포토마스크 블랭크.
제10항에 있어서,
상기 위상 시프터막을 형성한 후에 있어서, 상기 차광막을 형성하기 전에, 가열 처리를 실시하는 것을 특징으로 하는 포토마스크 블랭크의 제조 방법.