TWI819878B - 光罩基底、轉印用光罩之製造方法、反射型光罩之製造方法、壓印模具之製造方法、及半導體裝置之製造方法 - Google Patents

光罩基底、轉印用光罩之製造方法、反射型光罩之製造方法、壓印模具之製造方法、及半導體裝置之製造方法 Download PDF

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Abstract

本發明係於透光性基板1上積層有遮光膜2及硬遮罩膜3，上述遮光膜2包含含有選自矽及鉭中之1種以上之元素之材料，上述硬遮罩膜3包含含有鉻、氧及碳之材料。硬遮罩膜3係於其表面及其附近區域中具有氧含量增加之組成梯度部的單層膜，藉由X射線光電子光譜法進行分析而獲得之N1s之窄譜之最大峰值為檢測下限值以下，硬遮罩膜3之除組成梯度部以外之部分的鉻含量為50原子%以上，且藉由X射線光電子光譜法進行分析而獲得之Cr2p之窄譜於574 eV以下之鍵能下具有最大峰值。

Description

光罩基底、轉印用光罩之製造方法、反射型光罩之製造方法、壓印模具之製造方法、及半導體裝置之製造方法
本發明係關於一種光罩基底、使用該光罩基底之轉印用光罩之製造方法、及使用藉由該方法所製造之轉印用光罩的半導體裝置之製造方法。本發明尤其係關於一種可適宜地用於將波長200 nm以下之短波長之曝光用光作為曝光光源的曝光裝置之光罩基底、轉印用光罩之製造方法、及半導體裝置之製造方法。
通常，於半導體裝置之製造步驟中，使用光微影法進行微細圖案之形成。又，於微細圖案之形成中通常使用幾片被稱為轉印用光罩(photomask)之基板。該轉印用光罩通常係於透光性之玻璃基板上設置有包含金屬薄膜等之微細圖案者，且於該轉印用光罩之製造中亦使用光微影法。 由於該轉印用光罩成為用以大量地轉印相同之微細圖案之原版，故而形成於轉印用光罩上之圖案之尺寸精度直接影響使用該轉印用光罩製作之微細圖案的尺寸精度。近年來，半導體裝置之圖案之微細化顯著地不斷發展，與此相應，除了要求形成於轉印用光罩之光罩圖案之微細化以外，亦要求其圖案精度更高。另一方面，除了轉印用光罩之圖案之微細化以外，光微影中所使用之曝光光源波長之短波長化亦不斷發展。具體而言，作為半導體裝置製造時之曝光光源，近年來，自KrF準分子雷射(波長248 nm)向200 nm以下例如ArF準分子雷射(波長193 nm)而不斷推進短波長化。 又，作為轉印用光罩之種類，除了先前之於透光性基板上具有包含鉻系材料之遮光膜圖案的二元光罩以外，已知半色調式相位偏移光罩。又，近年來，亦出現於透光性基板上具有包含矽系材料或鉭系材料之遮光膜圖案的二元光罩等。 又，以形成於光罩基底之表面的抗蝕膜之薄膜化為目的，自以前起業界提出有如下構成之光罩基底，其於遮光膜上設置有包含於與該遮光膜之間具有蝕刻選擇性之材料的硬遮罩膜(有時亦稱為「蝕刻遮罩膜」)。例如，於專利文獻1中提出有於鉻系材料之遮光膜上具有矽系材料之蝕刻遮罩膜的構成之光罩基底。 [先前技術文獻] [專利文獻] 專利文獻1：日本專利特開2014-137388號公報
[發明所欲解決之問題] 上述於透光性基板上具有包含矽系材料或鉭系材料之遮光膜圖案的二元光罩係使用在透光性基板上具有包含矽系材料或鉭系材料之遮光膜的光罩基底而製作。於在該光罩基底中設為將上述硬遮罩膜設置於遮光膜上之構成之情形時，由於硬遮罩膜係作為藉由乾式蝕刻於遮光膜上形成圖案時之蝕刻遮罩而發揮功能，故而硬遮罩膜之材料必須以對於遮光膜之乾式蝕刻環境具有充分之耐性的材料形成。於包含矽系材料或鉭系材料之遮光膜之乾式蝕刻中，通常使用氟系氣體作為蝕刻氣體，故而作為硬遮罩膜之材料，較適宜為使用對於該氟系氣體之乾式蝕刻而於與遮光膜之間具有充分之蝕刻選擇性之材料、例如鉻系材料。 為了使用在透光性基板上依序積層有包含矽系材料或鉭系材料之遮光膜及包含鉻系材料之硬遮罩膜之構造的光罩基底而製作轉印用光罩(二元光罩)，需要以下之步驟。首先，將形成於光罩基底之表面的具有轉印圖案(所謂該轉印圖案，係應形成於遮光膜之圖案)之抗蝕膜作為遮罩，藉由使用氯系氣體與氧氣之混合氣體之乾式蝕刻，於上述硬遮罩膜上形成轉印圖案(硬遮罩膜圖案)。繼而，將形成有上述轉印圖案之硬遮罩膜作為遮罩，藉由使用氟系氣體之乾式蝕刻，於上述遮光膜上形成轉印圖案，最後將殘留之上述硬遮罩膜圖案去除。如此，製造出於透光性基板上具有包含矽系材料或鉭系材料之遮光膜圖案的轉印用光罩。 為了於如此製作之轉印用光罩上以較高之精度形成微細圖案，至少需要將形成於抗蝕膜上之轉印圖案精度良好地轉印至硬遮罩膜。 如上所述，將具有轉印圖案之抗蝕膜(抗蝕圖案)作為遮罩，藉由使用氯系氣體與氧氣之混合氣體之乾式蝕刻，於上述鉻系材料之硬遮罩膜上形成轉印圖案，但該將氯系氣體與氧氣之混合氣體用於蝕刻氣體之乾式蝕刻係各向異性蝕刻之傾向較小，各向同性蝕刻之傾向較大。通常，於藉由乾式蝕刻於薄膜上形成圖案之情形時，不僅進行薄膜之厚度方向之蝕刻，而且進行形成於薄膜上之圖案之側壁方向上之蝕刻、所謂側蝕刻。為了抑制該側蝕刻之進行，迄今為止亦進行如下操作：於乾式蝕刻時，自形成有薄膜之透光性基板之主表面之相反側施加偏壓電壓，以蝕刻氣體更多地接觸膜之厚度方向之方式加以控制。於使用如氟系氣體般成為離子性電漿之傾向較大之蝕刻氣體的離子主體之乾式蝕刻之情形時，由施加偏壓電壓所得的蝕刻方向之控制性較高，可提高蝕刻之各向異性，故而可使所蝕刻之薄膜之側蝕刻量變得微小。另一方面，於利用氯系氣體與氧氣之混合氣體的乾式蝕刻之情形時，氧氣成為自由基性之電漿之傾向較高，故而由施加偏壓電壓所得的蝕刻方向之控制之效果較小，難以提高蝕刻之各向異性。因此，於藉由使用氯系氣體與氧氣之混合氣體之乾式蝕刻於包含鉻系材料之薄膜上形成圖案之情形時，側蝕刻量容易增大。 又，如上所述，於將包含有機系材料之抗蝕圖案作為遮罩，藉由使用氯系氣體與氧氣之混合氣體之乾式蝕刻對鉻系材料之硬遮罩膜進行圖案化之情形時，抗蝕圖案自上方被蝕刻而逐漸減少，但此時有抗蝕圖案之側壁方向亦被蝕刻而減少，其側蝕刻量容易增大之問題。 作為解決該鉻系材料之薄膜之乾式蝕刻中的側蝕刻之問題的方法，業界正研究於使用氯系氣體與氧氣之混合氣體之乾式蝕刻中，大幅提高混合氣體中之氯系氣體之混合比率。其原因在於：氯系氣體成為離子性電漿之傾向較大。但是，於使用提高了氯系氣體之混合比率的氯系氣體與氧氣之混合氣體之乾式蝕刻中，無法避免鉻系材料之薄膜之蝕刻速率降低。為了彌補該鉻系材料之薄膜之蝕刻速率之降低，業界亦正研究大幅提高於乾式蝕刻時所施加之偏壓電壓。再者，以下之說明中，將此種使用提高了氯系氣體之混合比率的氯系氣體與氧氣之混合氣體，且於施加較高偏壓電壓之狀態下進行之乾式蝕刻簡稱為「高偏壓條件之乾式蝕刻」。 藉由使用上述高偏壓條件之乾式蝕刻，可於某程度上減小於鉻系材料之薄膜上形成轉印圖案時產生之側蝕刻量。而且，可於薄膜上形成較先前微細之轉印圖案。然而，利用CD-SEM(Critical Dimension-Scanning Electron Microscope，臨界尺寸掃描式電子顯微鏡)對該形成有微細之轉印圖案之薄膜進行觀察，結果新發現，該薄膜之圖案寬度成為成問題之LWR(Line Width Roughness，線寬粗糙度)之值。此處，該所謂LWR係因線圖案中之左右之線之邊緣的偏差(波動)而產生的圖案寬度之偏差。 若將抗蝕圖案作為遮罩，形成於鉻系材料之硬遮罩膜上的轉印圖案之LWR之值較大，則於將形成有該轉印圖案之硬遮罩膜作為遮罩而於遮光膜上形成轉印圖案之情形時，遮光膜之圖案精度降低。而且，該情況亦有對使用轉印用光罩所製造之半導體裝置中之裝置圖案之精度造成影響，導致重大缺陷之虞。然而，若可進一步減少於硬遮罩膜上形成微細之轉印圖案時的因高偏壓條件之乾式蝕刻而產生之側蝕刻量，則亦可降低藉由該乾式蝕刻而形成於硬遮罩膜上的微細之轉印圖案之LWR。 本發明係為了解決上述先前之課題而成者，其第1目的在於提供一種光罩基底，其係於透光性基板上依序積層有包含矽系材料或鉭系材料之遮光膜及包含鉻系材料之硬遮罩膜的構造者，且於將具有應形成於遮光膜上之圖案之抗蝕膜作為遮罩，使用氯系氣體與氧氣之混合氣體，藉由高偏壓條件之乾式蝕刻對硬遮罩膜進行圖案化之情形時，亦可減少於硬遮罩膜之圖案側壁所產生之側蝕刻量，且亦可降低LWR，藉此可於硬遮罩膜上精度良好地形成微細之轉印圖案。進而，本發明之第1目的在於提供一種光罩基底，其藉由將形成有該轉印圖案之硬遮罩膜作為遮罩而對遮光膜進行圖案化，可於遮光膜上亦精度良好地形成微細圖案。 本發明之第2目的在於提供一種轉印用光罩之製造方法，其藉由使用該光罩基底，而形成高精度之微細之轉印圖案。 本發明之第3目的在於提供一種半導體裝置之製造方法，其可使用該轉印用光罩，於半導體基板上之抗蝕膜上進行高精度之圖案轉印。 [解決問題之技術手段] 本發明者為了解決以上之課題，尤其著眼於分析薄膜之深度方向之化學鍵結狀態，進而持續進行努力研究，結果完成了本發明。即，為了解決上述課題，本發明具有以下之構成。 (構成1) 一種光罩基底，其特徵在於：其係具備於透光性基板上依序積層有遮光膜及硬遮罩膜之構造者，且上述遮光膜包含含有選自矽及鉭中之1種以上之元素之材料，上述硬遮罩膜係於與上述遮光膜側相反之側之表面及其附近之區域中具有氧含量增加之組成梯度部的單層膜，上述硬遮罩膜包含含有鉻、氧及碳之材料，上述硬遮罩膜之除組成梯度部以外之部分的鉻含量為50原子%以上，上述硬遮罩膜之藉由X射線光電子光譜法進行分析而獲得之N1s之窄譜(narrow spectrum)之最大峰值為檢測下限值以下，上述硬遮罩膜之除組成梯度部以外之部分的藉由X射線光電子光譜法進行分析而獲得之Cr2p之窄譜於574 eV以下之鍵能下具有最大峰值。 (構成2) 如構成1中所記載之光罩基底，其中將上述硬遮罩膜之除組成梯度部以外之部分中之碳的含量[原子%]除以鉻、碳及氧之合計含量[原子%]而得之比率為0.1以上。 (構成3) 如構成1或2中所記載之光罩基底，其中上述硬遮罩膜之組成梯度部的藉由X射線光電子光譜法進行分析而獲得之Cr2p之窄譜於576 eV以上之鍵能下具有最大峰值。 (構成4) 如構成1至3中任一項所記載之光罩基底，其中上述硬遮罩膜之藉由X射線光電子光譜法進行分析而獲得之Si2p之窄譜之最大峰值為檢測下限值以下。 (構成5) 如構成1至4中任一項所記載之光罩基底，其中上述硬遮罩膜之除組成梯度部以外之部分的鉻含量為80原子%以下。 (構成6) 如構成1至5中任一項所記載之光罩基底，其中上述硬遮罩膜之除組成梯度部以外之部分的碳含量為10原子%以上且20原子%以下。 (構成7) 如構成1至6中任一項所記載之光罩基底，其中上述硬遮罩膜之除組成梯度部以外之部分的氧含量為10原子%以上且35原子%以下。 (構成8) 如構成1至7中任一項所記載之光罩基底，其中上述硬遮罩膜之除組成梯度部以外之部分的厚度方向之各構成元素之含量的差均未達10原子%。 (構成9) 如構成1至8中任一項所記載之光罩基底，其中上述遮光膜對於ArF準分子雷射(波長193 nm)之曝光用光之光學密度為2.8以上。 (構成10) 如構成1至9中任一項所記載之光罩基底，其中上述遮光膜之厚度為60 nm以下。 (構成11) 如構成1至10中任一項所記載之光罩基底，其中上述硬遮罩膜之厚度為15 nm以下。 (構成12) 一種轉印用光罩之製造方法，其特徵在於：其係使用如構成1至11中任一項所記載之光罩基底者，且包括如下步驟：將具有轉印圖案之抗蝕膜作為遮罩，藉由使用氯系氣體與氧氣之混合氣體之乾式蝕刻，於上述硬遮罩膜上形成轉印圖案之步驟；及將形成有上述轉印圖案之硬遮罩膜作為遮罩，藉由使用氟系氣體之乾式蝕刻，於上述遮光膜上形成轉印圖案之步驟。 (構成13) 一種半導體裝置之製造方法，其特徵在於包括如下步驟：使用藉由如構成12中所記載之轉印用光罩之製造方法而製造之轉印用光罩，將轉印圖案曝光轉印至半導體基板上之抗蝕膜上。 [發明之效果] 根據具有上述構成之本發明之光罩基底，其係於透光性基板上依序積層有包含矽系材料或鉭系材料之遮光膜及包含鉻系材料之硬遮罩膜之構造之光罩基底，且於將具有應形成於遮光膜上之圖案之抗蝕膜作為遮罩，使用氯系氣體與氧氣之混合氣體，藉由高偏壓條件之乾式蝕刻對硬遮罩膜進行圖案化之情形時，亦可減少於硬遮罩膜之圖案側壁所產生之側蝕刻量，且亦可降低LWR。藉此，可於硬遮罩膜上精度良好地形成微細之轉印圖案。進而，藉由將形成有該轉印圖案之硬遮罩膜作為遮罩對遮光膜進行圖案化，可於遮光膜上亦精度良好地形成微細圖案。又，藉由使用該光罩基底，可製造形成有高精度之微細之轉印圖案的轉印用光罩。進而，藉由使用該轉印用光罩於半導體基板上之抗蝕膜上進行圖案轉印，可製造形成有圖案精度優異之裝置圖案的高品質之半導體裝置。
以下，一面參照圖式一面對用以實施本發明之形態詳細地進行說明。 首先，對達成本發明之經過進行說明。 於針對鉻系材料膜之高偏壓條件之乾式蝕刻中，與使用相同之蝕刻氣體之條件以通常之偏壓電壓進行之乾式蝕刻(以下，亦稱為「通常條件之乾式蝕刻」)相比，可大幅加快膜厚方向之蝕刻之蝕刻速率。通常，於對薄膜進行乾式蝕刻時，進行由化學反應所致之乾式蝕刻與由物理作用所致之乾式蝕刻兩者。由化學反應所致之乾式蝕刻係以如下製程進行：電漿狀態之蝕刻氣體與薄膜之表面接觸，與薄膜中之金屬元素鍵結生成低沸點之化合物而昇華。相對於此，由物理作用所致之乾式蝕刻係以如下製程進行：因偏壓電壓而加速之蝕刻氣體中之離子性之電漿與薄膜之表面碰撞，藉此將包含薄膜表面之金屬元素之各元素物理性地彈出，並與該金屬元素生成低沸點之化合物而昇華。 高偏壓條件之乾式蝕刻與通常條件之乾式蝕刻相比，提高了由物理作用所致之乾式蝕刻。由物理作用所致之乾式蝕刻大大有助於膜厚方向上之蝕刻，但不太有助於圖案之側壁方向上之蝕刻。相對於此，由化學反應所致之乾式蝕刻有助於膜厚方向上之蝕刻及圖案之側壁方向上之蝕刻中之任一者。因此，為了使側蝕刻量小於先前，必須使鉻系材料膜之由化學反應所致之乾式蝕刻之容易性較先前降低，並且將由物理作用所致之乾式蝕刻之容易性維持於與先前同等程度。 為了減小鉻系材料膜之由化學反應所致之乾式蝕刻之蝕刻量，例如可列舉增加鉻系材料膜中之鉻含量。然而，若鉻系材料膜中之鉻含量過多，則由物理作用所致之蝕刻量大幅減少，鉻系材料膜之蝕刻速率大幅降低。若鉻系材料膜之蝕刻速率大幅降低，則於對鉻系材料膜進行圖案化時之蝕刻時間大幅延長，圖案之側壁暴露於蝕刻氣體中之時間延長，故而導致側蝕刻量增加。因此，僅增加鉻系材料膜中之鉻含量之方法係膜之蝕刻速率大幅降低，與側蝕刻量之抑制無關。 因此，本發明者對鉻系材料膜中之鉻以外之構成元素進行了研究。為了抑制側蝕刻量，有效的是含有輕元素，該輕元素消耗促進由化學反應所致之乾式蝕刻之氧自由基。由於對形成本發明之硬遮罩膜之材料至少要求洗淨時之耐藥液性等，故而可於形成硬遮罩膜之鉻系材料中含有一定量以上之輕元素受限。作為可於鉻系材料中含有一定量以上之輕元素，可列舉氧、氮、碳等。 例如，藉由在形成本發明之硬遮罩膜之鉻系材料中含有氧，於高偏壓條件之乾式蝕刻及通常條件之乾式蝕刻之任一情形時，蝕刻速率均大幅變快。雖然同時亦容易進行側蝕刻，但硬遮罩膜之厚度通常為15 nm以下，膜厚方向之蝕刻時間大幅縮短，若考慮到這一情況，則於高偏壓條件之乾式蝕刻之情形時，必須於形成硬遮罩膜之鉻系材料中含有氧。 又，若於形成硬遮罩膜之鉻系材料中含有氮，則雖然並不如上述含有氧之情形般顯著，但於高偏壓條件之乾式蝕刻及通常條件之乾式蝕刻之任一情形時蝕刻速率均變快。然而，同時亦容易進行側蝕刻。於在鉻系材料中含有氮之情形時，與縮短膜厚方向之蝕刻時間之程度相比，側蝕刻之進行容易性變大，若考慮到這一情況，則可認為於高偏壓條件之乾式蝕刻之情形時，較理想為於形成硬遮罩膜之鉻系材料中不含氮。 又，於通常條件之乾式蝕刻之情形時，若於鉻系材料中含有碳，則與僅包含鉻之硬遮罩膜之情形相比，蝕刻速率變得略慢。然而，若於鉻系材料中含有碳，則與僅包含鉻之硬遮罩膜之情形相比，對於由物理作用所致之乾式蝕刻之耐性降低。因此，於由物理作用所致之乾式蝕刻之傾向較大的高偏壓條件之乾式蝕刻之情形時，若於鉻系材料中含有碳，則與僅包含鉻之硬遮罩膜之情形相比，蝕刻速率變快。又，若於鉻系材料中含有碳，則消耗促進側蝕刻之氧自由基，故而與含有氧或氮之情形相比，不易進行側蝕刻。若考慮該等情況，則於高偏壓條件之乾式蝕刻之情形時，必須於形成硬遮罩膜之鉻系材料中含有碳。 於鉻系材料中含有氮之情形時與含有碳之情形時產生如上所述之較大不同係由Cr-N鍵與Cr-C鍵之間的不同所引起。Cr-N鍵係鍵能較低而有容易進行鍵之解離之傾向，故而若電漿狀態之氯與氧接觸，則Cr-N鍵容易解離而形成低沸點之氯氧化鉻。另一方面，Cr-C鍵係鍵能較高而有不易進行鍵之解離之傾向，故而即便電漿狀態之氯與氧接觸，Cr-C鍵亦不易解離而形成低沸點之氯氧化鉻。 高偏壓條件之蝕刻如上所述，由物理作用所致之乾式蝕刻之傾向較大，於該由物理作用所致之乾式蝕刻中，因離子衝擊而薄膜中之各元素被彈出，此時成為各元素間之鍵被切斷之狀態。因此，因元素間之鍵能之高低不同而產生之氯氧化鉻之形成容易性的差小於由化學反應所致之乾式蝕刻之情形。如上所述，由物理作用所致之乾式蝕刻大大有助於膜厚方向之蝕刻，但另一方面不太有助於圖案之側壁方向上之蝕刻。因此，於以鉻系材料形成之硬遮罩膜的膜厚方向上之高偏壓條件之乾式蝕刻中，Cr-N鍵與Cr-C鍵之間之蝕刻之進行程度的差較小。 相對於此，於在圖案之側壁方向上進行之側蝕刻中，由化學反應所致之乾式蝕刻之傾向較高，故而若形成硬遮罩膜之鉻系材料中之Cr-N鍵之存在比率較高，則容易進行側蝕刻。另一方面，若形成硬遮罩膜之鉻系材料中之Cr-C鍵之存在比率較高，則不易進行側蝕刻。 本發明者綜合地考慮該等情況，進而亦著眼於分析薄膜之深度方向之化學鍵結狀態而進行了研究，結果得出以下結論，從而完成了本發明：為了解決上述課題，較佳為，將具有應形成於遮光膜之圖案之抗蝕膜作為遮罩藉由高偏壓條件之乾式蝕刻進行圖案化之硬遮罩膜係於與遮光膜側相反之側之表面及其附近之區域中具有氧含量增加之組成梯度部的單層膜，該硬遮罩膜包含含有鉻、氧及碳之材料，該硬遮罩膜之除組成梯度部以外之部分的鉻含量為50原子%以上，該硬遮罩膜之藉由X射線光電子光譜法進行分析而獲得之N1s之窄譜之最大峰值為檢測下限值以下，硬遮罩膜之除組成梯度部以外之部分的藉由X射線光電子光譜法進行分析而獲得之Cr2p之窄譜於574 eV以下之鍵能下具有最大峰值。 以下，根據實施形態詳細地說明本發明。 圖1係表示本發明之光罩基底之一實施形態之剖面概略圖。 如圖1所示，本發明之一實施形態之光罩基底10具備於透光性基板1上依序積層有遮光膜2及硬遮罩膜3之構造。 此處，作為光罩基底10中之透光性基板1，只要為半導體裝置製造用之轉印用光罩中所使用之基板，則並無特別限定。透光性基板只要為對半導體裝置製造時向半導體基板上之圖案曝光轉印中所使用之曝光波長具有透明性，則並無特別限制，可使用合成石英基板、或其他各種玻璃基板(例如鈉鈣玻璃、鋁矽酸鹽玻璃等)。該等之中，合成石英基板由於在對形成微細圖案有效之ArF準分子雷射(波長193 nm)或較其更短之波長之區域中透明性較高，故而可尤佳地使用。 硬遮罩膜3必須為於與正下方之遮光膜2之間蝕刻選擇性較高之素材。於本發明中，藉由硬遮罩膜3之素材選擇鉻系材料，可確保於與包含矽系材料或鉭系材料之遮光膜2之間的較高蝕刻選擇性。因此，不僅可實現形成於光罩基底10之表面上之抗蝕膜之薄膜化，而且亦可使硬遮罩膜3之膜厚變薄。又，於本發明中，藉由硬遮罩膜3具有上述構成，可將形成於光罩基底10表面上之抗蝕膜之微細之轉印圖案精度良好地轉印至硬遮罩膜3。 其次，更詳細地說明本發明中之硬遮罩膜3之構成。硬遮罩膜3包含含有鉻(Cr)、氧(O)及碳(C)之材料。並且，硬遮罩膜3係於與遮光膜2側相反之側之表面及其附近之區域中具有氧含量增加之組成梯度部的單層膜。 所完成之光罩基底10若置於例如大氣中等包含氧之氣氛中，則於作為光罩基底10之表面的硬遮罩膜3之表面及其附近形成氧含量較其他部分增加之區域。該氧含量於直接暴露於含氧氣氛中之硬遮罩膜3之表面最高，越遠離表面朝向內部越緩慢地降低。而且，若以某程度遠離表面，則硬遮罩膜3之組成變為大致一定。於本發明中，將此種形成於硬遮罩膜3之表面及其附近區域，且氧含量多於其他部分但隨著遠離表面而緩慢地降低之區域設為組成梯度部。又，於該硬遮罩膜3之除上述組成梯度部以外之部分(即組成梯度部以外之區域)中，組成為大致一定，具體而言，厚度方向之各構成元素之含量的差較佳為任一種構成元素均未達10原子%，更佳為8原子%以下，進而較佳為5原子%以下。 又，於本發明中，上述硬遮罩膜3之除組成梯度部以外之部分的鉻含量為50原子%以上。若該鉻含量為50原子%以上，則可抑制將形成於光罩基底10之表面之具有轉印圖案之抗蝕膜作為遮罩，藉由高偏壓條件之乾式蝕刻對該硬遮罩膜3進行圖案化時所產生之側蝕刻。進而，可降低藉由乾式蝕刻形成於硬遮罩膜3上之轉印圖案之LWR。 又，上述硬遮罩膜3之除組成梯度部以外之部分較佳為鉻含量為80原子%以下。若該鉻含量多於80原子%，則藉由高偏壓條件之乾式蝕刻對硬遮罩膜3進行圖案化時之蝕刻速率大幅降低。因此，為了充分地確保藉由高偏壓條件之乾式蝕刻對硬遮罩膜3進行圖案化時之蝕刻速率，如上所述，硬遮罩膜3之除組成梯度部以外之部分較佳為鉻含量為80原子%以下。 又，於本發明中，硬遮罩膜3之藉由X射線光電子光譜法(XPS：X-ray Photoelectron Spectroscopy)進行分析而獲得之N1s之窄譜之最大峰值為檢測下限值以下。 若存在該N1s之窄譜之峰值，則於形成硬遮罩膜3之鉻系材料中Cr-N鍵存在特定比率以上。若於形成硬遮罩膜3之材料中Cr-N鍵存在特定比率以上，則難以抑制藉由高偏壓條件之乾式蝕刻對硬遮罩膜3進行圖案化時之側蝕刻之進行。於本發明中，硬遮罩膜3中之氮(N)之含量較理想為檢測極限值以下。 又，於本發明中，上述硬遮罩膜3之除組成梯度部以外之部分的藉由X射線光電子光譜法進行分析而獲得之Cr2p之窄譜於574 eV以下之鍵能下具有最大峰值。 於鉻系材料中，於為Cr2p之窄譜於高於574 eV之鍵能下具有最大峰值之狀態、即進行化學位移之狀態之情形時，表示為與其他原子(尤其是氮)鍵結之鉻原子之存在比率較高之狀態。此種鉻系材料有對於有助於圖案之側壁方向上之蝕刻的由化學反應所致之乾式蝕刻的耐性較低之傾向，故而難以抑制側蝕刻之進行。相對於此，於如本發明般上述硬遮罩膜3之除組成梯度部以外之部分係以藉由X射線光電子光譜法進行分析而獲得之Cr2p之窄譜於574 eV以下之鍵能下具有最大峰值的鉻系材料所形成之情形時，可抑制此種藉由高偏壓條件之乾式蝕刻對硬遮罩膜3進行圖案化時之側蝕刻之進行。進而，可降低藉由乾式蝕刻形成於硬遮罩膜3上之轉印圖案之LWR。 又，於本發明中，將上述硬遮罩膜3之除組成梯度部以外之部分中之碳的含量[原子%]除以鉻、碳及氧之合計含量[原子%]而得之比率較佳為0.1以上，更佳為0.14以上。於本發明中，上述硬遮罩膜3包含含有鉻、氧及碳之材料，硬遮罩膜3中之鉻大多以Cr-O鍵之形態、Cr-C鍵之形態、不與氧及碳中之任一者鍵結之形態中之任一形態存在。因此，將碳之含量[原子%]除以鉻、碳及氧之合計含量[原子%]而得之比率較高之鉻系材料係材料中之Cr-C鍵之存在比率較高，可抑制藉由高偏壓條件之乾式蝕刻對此種鉻系材料進行圖案化時之側蝕刻之進行。進而，可降低藉由乾式蝕刻形成於硬遮罩膜3上之轉印圖案之LWR。再者，將硬遮罩膜3之除組成梯度部以外之部分中之碳的含量[原子%]除以鉻及碳之合計含量[原子%]而得之比率較佳為0.14以上，更佳為0.16以上。 如上所述，硬遮罩膜3包含含有鉻、氧及碳之材料，但該等鉻、氧及碳之合計含量較佳為95原子%以上，更佳為98原子%以上。硬遮罩膜3例如尤佳為除於成膜時不可避免地混入之雜質以外，以上述鉻、氧及碳所構成。所謂此處所指之不可避免地混入之雜質，係藉由濺鍍法成膜硬遮罩膜3時之濺鍍氣體中所含之元素，例如氬、氦、氖、氪、氙、氫等。 於本發明中，上述硬遮罩膜3之除組成梯度部以外之部分的氧含量較佳為10原子%以上且35原子%以下。藉由在形成硬遮罩膜3之鉻系材料中以此種範圍之含量含有氧，高偏壓條件之乾式蝕刻之情形之蝕刻速率大幅變快，可大幅縮短膜厚方向之蝕刻時間。 又，上述硬遮罩膜3之除組成梯度部以外之部分較佳為碳含量為10原子%以上且20原子%以下。藉由在形成硬遮罩膜3之鉻系材料中以此種範圍之含量含有碳，可加快高偏壓條件之乾式蝕刻之情形之蝕刻速率，並且抑制側蝕刻之進行。進而，可降低藉由乾式蝕刻形成於硬遮罩膜3上之轉印圖案之LWR。 又，上述硬遮罩膜3之組成梯度部較佳為藉由X射線光電子光譜法進行分析而獲得之Cr2p之窄譜於576 eV以上之鍵能下具有最大峰值。 又，硬遮罩膜3較佳為藉由X射線光電子光譜法進行分析而獲得之Si2p之窄譜之最大峰值為檢測下限值以下。若存在Si2p之窄譜之峰值，則於形成硬遮罩膜3之材料中，未鍵結之矽、或與其他原子鍵結之矽存在特定比率以上。此種材料有對於利用氯系氣體與氧氣之混合氣體進行之乾式蝕刻的蝕刻速率降低之傾向，故而不理想。因此，硬遮罩膜3中，矽之含量較佳為1原子%以下，較理想為檢測極限值以下。 關於形成硬遮罩膜3之方法，無需特別限制，其中可較佳地列舉濺鍍成膜法。根據濺鍍成膜法，可形成均一且膜厚一定之膜，故而較適宜。由於硬遮罩膜3之形成使用導電性較高之靶材，故而更佳為使用成膜速度相對較快之DC(Direct Current，直流)濺鍍。 硬遮罩膜3之膜厚無需特別限制，通常較佳為15 nm以下。由於該硬遮罩膜3係作為藉由使用氟系氣體之乾式蝕刻對正下方之遮光膜2進行圖案化時之蝕刻遮罩而發揮功能，故而需要至少正下方之遮光膜2之蝕刻結束前不會消失之程度之膜厚。另一方面，若硬遮罩膜3之膜厚較厚，則難以使正上方之抗蝕圖案薄膜化。就此種觀點而言，本發明中之硬遮罩膜3之膜厚例如更佳為3 nm以上且15 nm以下之範圍，進而較佳為3.5 nm以上且10 nm以下。 其次，對遮光膜2進行說明。 於本發明中，遮光膜2包含含有選自矽及鉭中之1種以上之元素之材料。 於本發明中，藉由硬遮罩膜3之素材選擇鉻系材料，可確保相對於包含矽系材料或鉭系材料之遮光膜2的較高之蝕刻選擇性。 作為形成遮光膜2之含有選自矽及鉭中之1種以上之元素之材料，於本發明中可列舉以下之材料。 作為含有矽之材料，可較佳地列舉：包含矽及氮之材料、或於該材料中含有選自半金屬元素及非金屬元素中之1種以上之元素之材料。該情形時之半金屬元素較佳為選自硼、鍺、銻及碲中之1種以上之元素。又，該情形時之非金屬元素中包含狹義之非金屬元素(氮、碳、氧、磷、硫、硒)、鹵素、及惰性氣體。 又，作為此外之適合遮光膜2之含有矽之材料，可列舉於矽及過渡金屬中含有選自氧、氮、碳、硼及氫中之1種以上之元素之材料。作為該情形時之過渡金屬，例如可列舉：鉬(Mo)、鎢(W)、鈦(Ti)、鉭(Ta)、鋯(Zr)、鉿(Hf)、鈮(Nb)、釩(V)、鈷(Co)、鎳(Ni)、釕(Ru)、錫(Sn)、鉻(Cr)等。此種含有矽與過渡金屬之材料之遮光性能較高，可使遮光膜2之厚度變薄。 又，作為含有鉭之材料，除鉭金屬以外，可使用於鉭中含有選自氮、氧、硼及碳中之1種以上之元素之材料，具體而言，例如可較佳地列舉：Ta、TaN、TaO、TaON、TaBN、TaBO、TaBON、TaCN、TaCO、TaCON、TaBCN、TaBOCN等。 關於形成遮光膜2之方法，亦無需特別限制，其中可較佳地列舉濺鍍成膜法。根據濺鍍成膜法，可形成均一且膜厚一定之膜，故而較適宜。於遮光膜2係以包含矽及氮之材料、或於該材料中含有選自半金屬元素及非金屬元素中之1種以上之元素之材料所形成之情形時，靶材之導電性較低，故而較佳為使用RF(Radio Frequency，射頻)濺鍍或離子束濺鍍進行成膜。另一方面，於遮光膜2係以於矽及過渡金屬中含有選自氧、氮、碳、硼及氫中之1種以上之元素之材料或含有鉭之材料所形成之情形時，靶材之導電性相對較高，故而較佳為使用成膜速度相對較快之DC濺鍍進行成膜。 遮光膜2可為單層構造，亦可為積層構造。例如，可設為遮光層與表面抗反射層之2層構造、或進而添加有背面抗反射層之3層構造。 遮光膜2要求確保特定之遮光性，例如要求對於對形成微細圖案有效之ArF準分子雷射(波長193 nm)之曝光用光的光學密度(OD)為2.8以上，更佳為3.0以上。 又，遮光膜2之膜厚無需特別限制，為了精度良好地形成微細圖案，較佳為80 nm以下，更佳為70 nm以下。另一方面，由於遮光膜2如上所述般要求確保特定之遮光性(光學密度)，故而上述遮光膜2之膜厚較佳為30 nm以上，更佳為40 nm以上。 關於上述光罩基底10，對在透光性基板1與遮光膜2之間未設置其他膜之構成進行了說明，但本發明之光罩基底並不限定於此。於上述透光性基板1與遮光膜2之間具備蝕刻終止膜之積層構造之光罩基底亦包含於本發明之光罩基底中。作為該情形時之蝕刻終止膜之材料，例如可列舉：含有鉻之材料、含有鋁與氧之材料、含有鋁及矽及氧之材料等。又，於上述透光性基板1與遮光膜2之間具備光半透過膜(半色調相位偏移膜等)之積層構造之光罩基底亦包含於本發明之光罩基底中。再者，於光半透過膜與遮光膜2同係以利用氟系氣體進行乾式蝕刻之材料所形成之情形時，可於光半透過膜與遮光膜2之間設置蝕刻終止膜。該情形時之形成蝕刻終止膜之適宜材料係與上述相同。 又，於以上之光罩基底10之表面具有抗蝕膜之形態者亦包含於本發明之光罩基底中。 圖2係本發明之光罩基底之另一實施形態之剖面概略圖。對與圖1同等之部位標註相同符號。 如圖2所示，本發明之另一實施形態之光罩基底12具備於透光性基板1上依序積層有遮光膜2及硬遮罩膜3，進而於硬遮罩膜3上形成有抗蝕膜4之構造。關於該光罩基底12之透光性基板1、遮光膜2及硬遮罩膜3，與上述圖1之光罩基底10相同，故而此處省略說明。又，抗蝕膜4係包含有機材料者，較佳為電子束繪圖用之抗蝕材料，可尤佳地使用化學增幅型之抗蝕材料。 抗蝕膜4通常係藉由旋轉塗佈法等塗佈法而形成於光罩基底之表面。又，就形成微細圖案之觀點而言，抗蝕膜4例如較佳為設為100 nm以下之膜厚。於本發明中，可進一步使抗蝕膜4薄膜化，可設為80 nm以下之膜厚。 根據具有以上所說明之構成之本發明之實施形態之光罩基底10、12，該等係於透光性基板上依序積層有包含矽系材料或鉭系材料之遮光膜及本發明之構成之包含鉻系材料之硬遮罩膜的構造，且於將具有應形成於遮光膜上之圖案之抗蝕膜作為遮罩，使用氯系氣體與氧氣之混合氣體，藉由高偏壓條件之乾式蝕刻對硬遮罩膜進行圖案化之情形時，亦可減少於硬遮罩膜之圖案側壁所產生之側蝕刻量，且亦可降低LWR(Line Width Roughness)。藉此可於硬遮罩膜上精度良好地形成微細之轉印圖案，進而藉由將形成有該轉印圖案之硬遮罩膜作為遮罩對遮光膜進行圖案化，可於遮光膜上亦精度良好地形成微細圖案。 根據本發明，亦提供一種由上述本發明之光罩基底製作之轉印用光罩之製造方法。 圖3係表示使用本發明之光罩基底的轉印用光罩之製造步驟的剖面概略圖。再者，此處使用上述圖2所示之具有抗蝕膜之實施形態之光罩基底12加以說明。 於光罩基底12之表面，以特定之膜厚形成有電子束繪圖用之抗蝕膜4(參照圖3(a))。 首先，針對該抗蝕膜4進行特定圖案之電子束繪圖，繪圖後進行顯影，藉此形成特定之抗蝕圖案4a(參照圖3(b))。該抗蝕圖案4a具有成為最終之轉印圖案的應形成於遮光膜2之所需之裝置圖案。 其次，將形成於光罩基底之硬遮罩膜3上之上述抗蝕圖案4a作為遮罩，藉由使用氯系氣體與氧氣之混合氣體之乾式蝕刻，於硬遮罩膜3上形成硬遮罩膜之圖案3a(參照圖3(c))。於本發明中，於該情形時較佳為應用上述高偏壓條件之乾式蝕刻。 藉由使用本發明之光罩基底，可減少於藉由乾式蝕刻對上述硬遮罩膜3進行圖案化時之硬遮罩膜3之圖案側壁中所產生之側蝕刻量，且亦可降低LWR，故而可於硬遮罩膜3上精度良好地形成微細之圖案。藉此，抗蝕圖案4a所具有之微細之轉印圖案被精度良好地轉印至硬遮罩膜3。 其次，於將殘留之上述抗蝕圖案4a去除後，將形成於上述硬遮罩膜3上之圖案3a作為遮罩，藉由使用氟系氣體之乾式蝕刻，於遮光膜2上形成遮光膜之圖案2a(參照圖3(d))。 藉由將精度良好地形成有微細之圖案3a之硬遮罩膜作為遮罩對遮光膜2進行圖案化，可於遮光膜2上亦精度良好地形成微細圖案。 最後，使用氯系氣體與氧氣之混合氣體藉由乾式蝕刻(於該情形時，較佳為應用通常條件之乾式蝕刻)將於表面露出之硬遮罩膜圖案3a去除，藉此製造出於透光性基板1上具備成為轉印圖案之遮光膜之微細圖案2a的轉印用光罩(二元光罩)20(參照圖3(e))。 如上所述，藉由使用本發明之光罩基底，可製造形成有高精度之微細之轉印圖案的轉印用光罩20。 又，根據包括如下步驟的半導體裝置之製造方法，可製造形成有圖案精度優異之裝置圖案的高品質之半導體裝置，上述步驟使用此種使用本發明之光罩基底而製造之轉印用光罩20，藉由微影法將該轉印用光罩之轉印圖案曝光轉印至半導體基板上之抗蝕膜上。 再者，上文中關於由光罩基底12製造二元光罩之方法進行了說明，但亦可由該光罩基底12而製造刻蝕利文森(Levenson)型之相位偏移光罩。 另一方面，本發明之光罩基底之硬遮罩膜3亦可應用於另一形態之光罩基底，其係用於製造將極紫外(Extreme Ultra Violet，以下稱為EUV)光作為曝光光源之EUV微影用之反射型光罩。即，另一形態之光罩基底之特徵在於：其係具備於基板上依序積層有多層反射膜、吸收體膜及硬遮罩膜之構造者，且吸收體膜包含含有鉭之材料，硬遮罩膜係於與吸收體膜側相反之側之表面及其附近之區域中具有氧含量增加之組成梯度部的單層膜，硬遮罩膜包含含有鉻、氧及碳之材料，硬遮罩膜之除組成梯度部以外之部分的鉻含量為50原子%以上，硬遮罩膜之藉由X射線光電子光譜法進行分析而獲得之N1s之窄譜之最大峰值為檢測下限值以下，硬遮罩膜之除組成梯度部以外之部分的藉由X射線光電子光譜法進行分析而獲得之Cr2p之窄譜於574 eV以下之鍵能下具有最大峰值。再者，所謂EUV光係指軟X射線區域或真空紫外區域之波段之光，具體而言，係指波長為0.2～100 nm左右之光。 關於該另一形態之光罩基底中之硬遮罩膜之構成，與上述本發明之硬遮罩膜3之情形相同。吸收體膜係以含有鉭之材料所形成，但與上述本發明之遮光膜2中之含有鉭之材料之情形相同。基板可應用合成石英玻璃、石英玻璃、鋁矽酸鹽玻璃、鈉鈣玻璃、低熱膨脹玻璃(SiO 2-TiO 2玻璃等)、析出了β-石英固溶體之結晶玻璃、單晶矽及SiC等材料。 多層反射膜係將包含對於EUV光之折射率較低之低折射率材料的低折射率層、與包含對於EUV光之折射率較高之高折射率材料的高折射率層之積層作為1個週期，將其積層複數個週期而成之多層膜。通常，低折射率層係以輕元素或其化合物所形成，高折射率層係以重元素或其化合物所形成。多層反射膜之週期數較佳為20～60個週期，更佳為30～50個週期。於應用波長13～14 nm之EUV光作為曝光用光之情形時，作為多層反射膜，可適宜地使用使Mo層與Si層交替地積層20～60個週期而成之多層膜。又，此外，作為可應用於EUV光之多層反射膜，可列舉：Si/Ru週期多層膜、Be/Mo週期多層膜、Si化合物/Mo化合物週期多層膜、Si/Nb週期多層膜、Si/Mo/Ru週期多層膜、Si/Mo/Ru/Mo週期多層膜及Si/Ru/Mo/Ru週期多層膜等。可根據所應用之EUV光之波段，適當選定材質及各層之膜厚。多層反射膜較理想為藉由濺鍍法(DC濺鍍法、RF濺鍍法及離子束濺鍍法等)成膜。尤其理想為應用容易進行膜厚控制之離子束濺鍍法。 關於由該另一形態之光罩基底製造反射型光罩之方法，亦可應用本發明之轉印用光罩之製造方法。即，使用該另一形態之光罩基底之反射型光罩之製造方法之特徵在於包括如下步驟：將具有轉印圖案之抗蝕膜作為遮罩，藉由使用氯系氣體與氧氣之混合氣體之乾式蝕刻，於硬遮罩膜上形成轉印圖案之步驟；及將形成有轉印圖案之硬遮罩膜作為遮罩，藉由使用氟系氣體之乾式蝕刻，於上述吸收體膜上形成轉印圖案之步驟。 進而，本發明之光罩基底之硬遮罩膜3亦可應用於用以製造壓印模具之光罩基底。即，該壓印模具用之光罩基底之特徵在於：其係於基板之主表面上設置有硬遮罩膜者，且硬遮罩膜係於與基板側相反之側之表面及其附近之區域中具有氧含量增加之組成梯度部的單層膜，硬遮罩膜包含含有鉻、氧及碳之材料，硬遮罩膜之除組成梯度部以外之部分的鉻含量為50原子%以上，硬遮罩膜之藉由X射線光電子光譜法進行分析而獲得之N1s之窄譜之最大峰值為檢測下限值以下，硬遮罩膜之除組成梯度部以外之部分的藉由X射線光電子光譜法進行分析而獲得之Cr2p之窄譜於574 eV以下之鍵能下具有最大峰值。 關於該壓印模具用之光罩基底中之硬遮罩膜之構成，與上述本發明之硬遮罩膜3之情形相同。該硬遮罩膜係對於在基板之主表面上形成模具圖案(刻蝕基板)時進行之利用氟系氣體之乾式蝕刻，作為硬遮罩而發揮功能。該情形時之基板可應用合成石英玻璃、石英玻璃、鋁矽酸鹽玻璃、鈉鈣玻璃、低熱膨脹玻璃(SiO 2-TiO 2玻璃等)、析出了β-石英固溶體之結晶玻璃、單晶矽及SiC等材料。又，基板之主表面之形狀並無特別限定，較佳為矩形。 該基板可於具備硬遮罩膜之側之主表面設置台座構造。於該情形時，於主表面之台座構造上形成模具圖案。台座構造較佳為配置於主表面之中央。又，台座構造例如於俯視(自主表面側觀察時)下為矩形。又，該基板亦可於與具備硬遮罩膜之側之主表面相反之側的主表面設置凹部。該凹部之俯視大小較佳為包含形成模具圖案之區域之大小。進而，於在基板之具備硬遮罩膜之側之主表面形成台座構造之情形時，凹部之俯視大小較佳為包含設置有該台座構造之區域之大小。凹部例如於俯視下為圓形。再者，俯視下之基板之形狀、台座構造之形狀、凹部之形狀係根據由該基板製造之壓印模具之用途等而適當決定，並不限定於上述構成。 關於利用該壓印模具用之光罩基底製造壓印模具之方法，亦可應用本發明之轉印用光罩之製造方法。即，使用該壓印模具用之光罩基底的壓印模具之製造方法之特徵在於包括如下步驟：將具有模具圖案之抗蝕膜作為遮罩，藉由使用氯系氣體與氧氣之混合氣體之乾式蝕刻，於硬遮罩膜上形成模具圖案之步驟；及將形成有模具圖案之硬遮罩膜作為遮罩，藉由使用氟系氣體之乾式蝕刻，於基板之表面形成模具圖案之步驟。 再者，由該光罩基底製造之壓印模具可為主模、複製模具(copy mold)中之任一者。於製造主模之情形時，例如，於硬遮罩膜上塗佈形成電子束繪圖曝光用之抗蝕膜，對該抗蝕膜利用電子束進行模具圖案之繪圖曝光，經由顯影處理等而形成具有模具圖案之抗蝕膜。又，於製造複製模具之情形時，例如，於硬遮罩膜上滴加液體之光硬化性樹脂或熱硬化性樹脂，於將主模之模具圖案按壓於該液體樹脂之狀態下進行紫外線照射處理或加熱處理而使液體樹脂硬化後，剝離主模，藉此形成具有模具圖案之抗蝕膜。 [實施例] 以下，藉由實施例更具體地說明本發明之實施形態。 (實施例1) 本實施例1係關於使用波長193 nm之ArF準分子雷射作為曝光用光之轉印用光罩(二元光罩)之製造中所使用之光罩基底及轉印用光罩之製造。 本實施例1中所使用之光罩基底10係如圖1所示之於透光性基板1上依序積層有遮光膜2及硬遮罩膜3之構造者。該光罩基底10係以如下方式製作。 準備包含合成石英玻璃之透光性基板1(大小為約152 mm×152 mm×厚度約6.35 mm)。該透光性基板1係主表面及端面經研磨為特定之表面粗糙度(例如主表面以方均根粗糙度Rq計為0.2 nm以下)。 其次，於單片式RF濺鍍裝置內設置透光性基板1，使用矽(Si)靶材，將氪(Kr)、氦(He)及氮(N 2)之混合氣體(流量比Kr：He：N 2＝10：100：1、壓力＝0.1 Pa)作為濺鍍氣體，將RF電源之電力設為1.5 kW，藉由反應性濺鍍(RF濺鍍)於透光性基板1上以57 nm之厚度形成包含矽及氮之遮光膜2(Si：N＝50原子%：50原子%)。此處，遮光膜2之組成係對在另一透光性基板上於與上述相同之條件下形成之遮光膜藉由利用X射線光電子光譜法(XPS)之測定而獲得之結果。 其次，為了調整膜之應力，針對形成有該遮光膜2之透光性基板1，於大氣中於加熱溫度500℃、處理時間1小時之條件下進行加熱處理。使用分光光度計(Agilent Technologies公司製造之 Cary4000)測定加熱處理後之遮光膜2之分光透過率。其結果為，遮光膜2對於波長800 nm以上且900 nm以下之長波長之光的透過率隨著波長變長而單調地增加，波長800 nm、850 nm、890 nm及900 nm之透過率分別為42.8%、44.9%、46.7%及47.0%。又，遮光膜2對於ArF準分子雷射光(波長193 nm)之光學密度(OD值)為2.96。 又，使用分光橢圓偏光計(J. A. Woollam公司製造之 M-2000D)測定遮光膜2之折射率n與消光係數k。其結果為，遮光膜2於波長193 nm下之折射率n為1.830，消光係數k為1.785，於波長800 nm下之折射率n為3.172，消光係數k為0.093，於波長850 nm下之折射率n為3.137，消光係數k為0.066，於波長890 nm下之折射率n為3.112，消光係數k為0.050，於波長900 nm下之折射率n為3.106，消光係數k為0.047。進而，使用分光光度計(HitachiHigh-Technologies製造 U-4100)測定波長193 nm下之遮光膜2之表面反射率及背面反射率，結果其值分別為37.1%、30.0%。 其次，於單片式DC濺鍍裝置內設置形成有上述遮光膜2之透光性基板1，使用包含鉻之靶材，於氬(Ar)、二氧化碳(CO 2)及氦(He)之混合氣體氣氛中進行反應性濺鍍，藉此於上述遮光膜2上以厚度9 nm形成硬遮罩膜3，其包含含有鉻、氧及碳之CrOC膜。 如上所述，製造本實施例1之光罩基底10。 於另一透光性基板1上僅形成該實施例1之硬遮罩膜3，對該硬遮罩膜3藉由X射線光電子光譜法(具有RBS(Rutherford backscattering Spectroscopy，拉塞福背向散射光譜)修正)進行分析。其結果為，可確認到上述硬遮罩膜3於與遮光膜2側相反之側之表面附近之區域(自表面至2 nm左右之深度之區域)中，具有氧含量多於此外之區域之組成梯度部(氧含量為40原子%以上)。又，可確認到，上述硬遮罩膜3之除組成梯度部以外之區域中的各構成元素之含量以平均值計為Cr：71原子%、O：15原子%、C：14原子%。進而，可確認到，上述硬遮罩膜3之除組成梯度部以外之區域的厚度方向之各構成元素之含量的差均為3原子%以下，實質上無厚度方向之組成梯度。 對形成於另一透光性基板1上之該實施例1之硬遮罩膜3藉由X射線光電子光譜法進行分析，將藉此獲得之Cr2p窄譜之深度方向化學鍵結狀態分析之結果示於圖4，將O1s窄譜之深度方向化學鍵結狀態分析之結果示於圖5，將N1s窄譜之深度方向化學鍵結狀態分析之結果示於圖6，將C1s窄譜之深度方向化學鍵結狀態分析之結果示於圖7，將Si2p窄譜之深度方向化學鍵結狀態分析之結果示於圖8。 於針對上述硬遮罩膜3之利用X射線光電子光譜法之分析中，首先朝向硬遮罩膜3之表面照射X射線並測定自硬遮罩膜3釋出之光電子之能量分佈，繼而藉由Ar氣體濺鍍將硬遮罩膜3僅刻蝕特定時間，對刻蝕區域之硬遮罩膜3之表面照射X射線並測定自硬遮罩膜3釋出之光電子之能量分佈，重複該步驟，藉此進行硬遮罩膜3之膜厚方向之分析。再者，於本實施例1中，利用該X射線光電子光譜法之分析係於以下條件下進行：X射線源使用單色化Al(1486.6 eV)，光電子之檢測區域為100 μmϕ，檢測深度為約4～5 nm(掠出角45 deg)(於以下之實施例及比較例中亦相同)。 又，於圖4～圖8中之各深度方向化學鍵結狀態分析中，進行Ar氣體濺鍍前(濺鍍時間：0分鐘)之硬遮罩膜3之最表面的分析結果係表示為各圖中之「0.00分鐘」之曲線，於自硬遮罩膜3之最表面藉由Ar氣體濺鍍僅刻蝕1.60分鐘後之硬遮罩膜3之膜厚方向的位置之分析結果係表示為各圖中之「1.60分鐘」之曲線。 再者，自硬遮罩膜3之最表面藉由Ar氣體濺鍍僅刻蝕1.60分鐘後之硬遮罩膜3之膜厚方向的位置為較上述組成梯度部深之位置。即，「1.60分鐘」之曲線為硬遮罩膜3之除組成梯度部以外之部分的測定結果。 又，圖4～圖8之各窄譜中之縱軸之標度並不相同。圖6之N1s窄譜及圖8之Si2p窄譜與圖4、圖5及圖7之各窄譜相比，將縱軸之標度放大得較大。因此，圖6之N1s窄譜與圖8之Si2p窄譜中之振動之波並不表示峰值之存在，僅表示雜訊。 根據圖4之Cr2p窄譜之分析結果可知，上述實施例1之硬遮罩膜3於除組成梯度部以外之區域中，於鍵能為574 eV下具有最大峰值。該結果意味著於上述硬遮罩膜3中，未與氧等原子鍵結之鉻原子存在一定比率以上。 根據圖5之O1s窄譜之分析結果可知，上述實施例1之硬遮罩膜3於除組成梯度部以外之區域中，於鍵能為約530 eV下具有最大峰值。該結果意味著於上述硬遮罩膜3中，Cr-O鍵存在一定比率以上。 根據圖6之N1s窄譜之分析結果可知，上述實施例1之硬遮罩膜3於所有厚度方向之區域中，鍵能之最大峰值為檢測下限值以下。該結果意味著於上述硬遮罩膜3中，包含Cr-N鍵在內而未檢測到與氮鍵結之原子。 根據圖7之C1s窄譜之分析結果可知，上述實施例1之硬遮罩膜3於除組成梯度部以外之區域中，於鍵能為282 eV～283 eV下具有最大峰值。該結果意味著於上述硬遮罩膜3中，Cr-C鍵存在一定比率以上。 根據圖8之Si2p窄譜之分析結果可知，上述實施例1之硬遮罩膜3於所有厚度方向之區域中，鍵能之最大峰值為檢測下限值以下。該結果意味著於上述硬遮罩膜3中，包含Cr-Si鍵在內而未檢測到與矽鍵結之原子。 其次，使用該光罩基底10，依據上述圖3所表示之製造步驟，製造轉印用光罩(二元光罩)。再者，以下之符號係與圖3中之符號相對應。 首先，藉由旋轉塗佈法於上述光罩基底10之上表面塗佈電子束繪圖用之化學增幅型抗蝕劑(FUJIFILM Electronic Materials公司製造 PRL009)，進行特定之烘烤處理，而形成膜厚80 nm之抗蝕膜4(參照圖3(a))。 其次，於使用電子束繪圖機對上述抗蝕膜4繪製特定之裝置圖案(與應形成於遮光膜2之轉印圖案相對應之圖案)後，使抗蝕膜顯影而形成抗蝕圖案4a(參照圖3(b))。再者，該抗蝕圖案4a係設為包含線寬100 nm之線與間隙圖案者。 其次，將上述抗蝕圖案4a作為遮罩，藉由上述高偏壓條件之乾式蝕刻進行硬遮罩膜3之乾式蝕刻，而於硬遮罩膜3上形成圖案3a(參照圖3(c))。使用氯氣(Cl 2)與氧氣(O 2)之混合氣體(Cl 2：O 2＝13：1(流量比))作為乾式蝕刻氣體，並以施加偏壓電壓時之電力為50 W之高偏壓進行乾式蝕刻。 其次，於去除上述抗蝕圖案4a後，將上述硬遮罩膜之圖案3a作為遮罩，進行包含SiN膜之遮光膜2之乾式蝕刻，於遮光膜2上形成圖案2a(參照圖3(d))。使用氟系氣體(CF 4)作為乾式蝕刻氣體。 最後，藉由上述通常條件之乾式蝕刻去除上述硬遮罩膜之圖案3a，完成於透光性基板1上具備遮光膜之圖案2a之二元型之轉印用光罩20(參照圖3(e))。再者，此處，使用氯氣(Cl 2)與氧氣(O 2)之混合氣體(Cl 2：O 2＝4：1(流量比))作為乾式蝕刻氣體，並以施加偏壓電壓時之電力為5 W之低偏壓進行乾式蝕刻。 於上述轉印用光罩之製造過程中，針對上述抗蝕圖案4a、上述硬遮罩膜之圖案3a、及上述遮光膜之圖案2a各者，於形成有上述線與間隙圖案之區域中，利用測長SEM(CD-SEM：Critical Dimension-Scanning Electron Microscope)進行線寬之測長。 然後，於形成有相同之線與間隙圖案之區域內之複數個部位，分別算出作為上述抗蝕圖案4a之線寬與上述硬遮罩膜之圖案3a之線寬之間之變化量的蝕刻偏向，進而算出蝕刻偏向之平均值。其結果為，蝕刻偏向之平均值為6 nm左右，為大幅地小於先前之針對鉻系材料膜之乾式蝕刻之情形的值。又，硬遮罩膜之圖案3a之LWR(Line Width Roughness)為6 nm左右，為大幅變小之值。 該情況於將上述抗蝕圖案4a作為遮罩，使用氯系氣體與氧氣之混合氣體，藉由高偏壓條件之乾式蝕刻對硬遮罩膜3進行圖案化之情形時，亦可減少於硬遮罩膜3之圖案側壁中所產生之側蝕刻量，且亦可降低LWR，故而可於硬遮罩膜3上精度良好地形成微細之圖案。由此顯示，抗蝕圖案4a所具有之微細之轉印圖案被精度良好地轉印至硬遮罩膜3。 又，於形成有相同之線與間隙圖案之區域內之複數個部位，亦算出上述硬遮罩膜之圖案3a之線寬與上述遮光膜之圖案2a之線寬之間的蝕刻偏向之平均值，結果為5 nm左右，為非常小之值。即，於將精度良好地形成有微細之圖案3a之硬遮罩膜作為遮罩，藉由使用氟系氣體之乾式蝕刻對遮光膜2進行圖案化之情形時，可於遮光膜2上亦精度良好地形成微細圖案。 利用光罩檢査裝置對所獲得之上述轉印用光罩20進行光罩圖案之檢査，結果可確認到，於相較於設計值之容許範圍內形成有微細圖案。 如上所述，藉由使用本實施例1之光罩基底，可製造形成有高精度之微細之轉印圖案的轉印用光罩20。 進而，對該轉印用光罩20使用AIMS193(Carl Zeiss公司製造)，進行以波長193 nm之曝光用光對半導體裝置上之抗蝕膜進行曝光轉印時之曝光轉印像的模擬。驗證由該模擬所獲得之曝光轉印像，結果充分地滿足設計規格。根據以上內容，可謂由本實施例1之光罩基底所製造之轉印用光罩20若設置於曝光裝置並利用ArF準分子雷射之曝光用光進行曝光轉印，則可對半導體裝置上之抗蝕膜以高精度進行曝光轉印。 (實施例2) 實施例2之光罩基底10中，關於硬遮罩膜3以外，以與實施例1相同之方式製作。關於實施例2中之硬遮罩膜3，如下所述般與實施例1之硬遮罩膜3相比變更成膜條件而形成。 具體而言，於單片式DC濺鍍裝置內設置上述實施例1之形成有包含SiN膜之遮光膜2的合成石英基板，使用包含鉻之靶材，於氬(Ar)、二氧化碳(CO 2)及氦(He)之混合氣體氣氛中進行反應性濺鍍，藉此於上述遮光膜2上以厚度9 nm形成硬遮罩膜3，其包含含有鉻、氧及碳之CrOC膜。 如上所述，製作實施例2之光罩基底10。 於另一透光性基板1上僅形成該實施例2之硬遮罩膜3，對該硬遮罩膜3藉由X射線光電子光譜法(具有RBS修正)進行分析。其結果為，可確認到上述硬遮罩膜3於與遮光膜2側相反之側之表面附近之區域(自表面至2 nm左右之深度之區域)中，具有氧含量多於此外之區域之組成梯度部(氧含量為40原子%以上)。又，可確認到上述硬遮罩膜3之除組成梯度部以外之區域中的各構成元素之含量以平均值計為Cr：55原子%、O：30原子%、C：15原子%。進而，可確認到上述硬遮罩膜3之除組成梯度部以外之區域的厚度方向之各構成元素之含量的差均為3原子%以下，實質上無厚度方向之組成梯度。 與實施例1之情形同樣地，對形成於另一透光性基板1上之該實施例2之硬遮罩膜3藉由X射線光電子光譜法進行分析，將藉此獲得之Cr2p窄譜之深度方向化學鍵結狀態分析之結果示於圖9，將O1s窄譜之深度方向化學鍵結狀態分析之結果示於圖10，將N1s窄譜之深度方向化學鍵結狀態分析之結果示於圖11，將C1s窄譜之深度方向化學鍵結狀態分析之結果示於圖12，將Si2p窄譜之深度方向化學鍵結狀態分析之結果示於圖13。 再者，於圖9～圖13中之各深度方向化學鍵結狀態分析中，進行Ar氣體濺鍍前(濺鍍時間：0分鐘)之硬遮罩膜3之最表面的分析結果係表示為各圖中之「0.00分鐘」之曲線，於自硬遮罩膜3之最表面藉由Ar氣體濺鍍僅刻蝕1.60分鐘後之硬遮罩膜3之膜厚方向之位置的分析結果係表示為各圖中之「1.60分鐘」之曲線。 又，自硬遮罩膜3之最表面藉由Ar氣體濺鍍僅刻蝕1.60分鐘後之硬遮罩膜3之膜厚方向之位置係較上述組成梯度部深之位置。即，「1.60分鐘」之曲線為硬遮罩膜3之除組成梯度部以外之部分中的測定結果。 又，圖9～圖13之各窄譜中之縱軸之標度並不相同。圖11之N1s窄譜及圖13之Si2p窄譜與圖9、圖10及圖12之各窄譜相比，將縱軸之標度放大得較大。因此，圖11之N1s窄譜與圖13之Si2p窄譜中之振動之波並不表示峰值之存在，僅表示雜訊。 根據圖9之Cr2p窄譜之分析結果可知，上述實施例2之硬遮罩膜3於除組成梯度部以外之區域中，於鍵能為574 eV下具有最大峰值。該結果意味著於上述硬遮罩膜3中，未與氧等原子鍵結之鉻原子存在一定比率以上。 根據圖10之O1s窄譜之分析結果可知，上述實施例2之硬遮罩膜3於除組成梯度部以外之區域中，於鍵能為約530 eV下具有最大峰值。該結果意味著於上述硬遮罩膜3中，Cr-O鍵存在一定比率以上。 根據圖11之N1s窄譜之分析結果可知，上述實施例2之硬遮罩膜3於所有厚度方向之區域中，鍵能之最大峰值為檢測下限值以下。該結果意味著於上述硬遮罩膜3中，包含Cr-N鍵在內而未檢測到與氮鍵結之原子。 根據圖12之C1s窄譜之分析結果可知，上述實施例2之硬遮罩膜3於除組成梯度部以外之區域中，於鍵能為282 eV～283 eV下具有最大峰值。該結果意味著於上述硬遮罩膜3中，Cr-C鍵存在一定比率以上。 根據圖13之Si2p窄譜之分析結果可知，上述實施例2之硬遮罩膜3於所有厚度方向之區域中，鍵能之最大峰值為檢測下限值以下。該結果意味著於上述硬遮罩膜3中，包含Cr-Si鍵在內而未檢測到與矽鍵結之原子。 其次，使用該實施例2之光罩基底10，依據與上述實施例1相同之製造步驟，製造於透光性基板1上具備遮光膜之圖案2a之轉印用光罩(二元光罩)20。 與實施例1同樣地，於上述實施例2之轉印用光罩之製造過程中，針對上述抗蝕圖案4a、上述硬遮罩膜之圖案3a、及上述遮光膜之圖案2a各者，於形成有上述線與間隙圖案之區域中，利用上述測長SEM進行線寬之測長。 然後，於形成有相同之線與間隙圖案之區域內之複數個部位，分別算出作為上述抗蝕圖案4a之線寬與上述硬遮罩膜之圖案3a之線寬之間之變化量的蝕刻偏向，進而算出蝕刻偏向之平均值，結果蝕刻偏向之平均值為10 nm左右，為大幅地小於先前之針對鉻系材料膜之乾式蝕刻之情形的值。又，硬遮罩膜之圖案3a之LWR為6.5 nm左右，為大幅變小之值。 該情況於將上述抗蝕圖案4a作為遮罩，使用氯系氣體與氧氣之混合氣體，藉由高偏壓條件之乾式蝕刻對硬遮罩膜3進行圖案化之情形時，亦可減少於硬遮罩膜3之圖案側壁中所產生之側蝕刻量，且亦可降低LWR，故而可於硬遮罩膜3上精度良好地形成微細之圖案。由此顯示，抗蝕圖案4a所具有之微細之轉印圖案被精度良好地轉印至硬遮罩膜3。 又，於形成有相同之線與間隙圖案之區域內之複數個部位，亦算出上述硬遮罩膜之圖案3a之線寬與上述遮光膜之圖案2a之線寬之間的蝕刻偏向之平均值，結果為5 nm左右，為非常小之值。即，於將精度良好地形成有微細之圖案3a之硬遮罩膜作為遮罩，藉由使用氟系氣體之乾式蝕刻對遮光膜2進行圖案化之情形時，可於遮光膜2上亦精度良好地形成微細圖案。 利用光罩檢査裝置對所獲得之上述實施例2之轉印用光罩20進行光罩圖案之檢査，結果可確認到，於相較於設計值之容許範圍內形成有微細圖案。 如上所述，藉由使用本實施例2之光罩基底，可製造形成有高精度之微細之轉印圖案的轉印用光罩20。 進而，針對該實施例2之轉印用光罩20，與實施例1同樣地使用AIMS193(Carl Zeiss公司製造)，進行以波長193 nm之曝光用光對半導體裝置上之抗蝕膜進行曝光轉印時之曝光轉印像的模擬。驗證由該模擬所獲得之曝光轉印像，結果充分地滿足設計規格。根據以上內容，可謂由實施例2之光罩基底所製造之轉印用光罩20若設置於曝光裝置並利用ArF準分子雷射之曝光用光進行曝光轉印，則可對半導體裝置上之抗蝕膜以高精度進行曝光轉印。 (比較例1) 比較例1之光罩基底中，關於硬遮罩膜以外，以與實施例1相同之方式製作。關於比較例1中之硬遮罩膜，如下所述般與實施例1之硬遮罩膜3相比變更成膜條件而形成。 具體而言，於單片式DC濺鍍裝置內設置上述實施例1之形成有包含SiN膜之遮光膜2的合成石英基板，使用包含鉻之靶材，於氬(Ar)、二氧化碳(CO 2)、氮(N 2)及氦(He)之混合氣體氣氛中進行反應性濺鍍，藉此於上述遮光膜2上以厚度9 nm形成硬遮罩膜，其包含含有鉻、氧、碳及氮之CrOCN膜。 如上所述，製作比較例1之光罩基底。 其次，於另一透光性基板1上僅形成該比較例1之硬遮罩膜，對該硬遮罩膜藉由X射線光電子光譜法(具有RBS修正)進行分析。其結果為，可確認到上述比較例1之硬遮罩膜於與遮光膜側相反之側之表面附近之區域(自表面至2 nm左右之深度之區域)中，具有氧含量多於此外之區域之組成梯度部(氧含量為40原子%以上)。又，可確認到上述比較例1之硬遮罩膜之除組成梯度部以外之區域中的各構成元素之含量以平均值計為Cr：55原子%、O：22原子%、C：12原子%、N：11原子%。進而，可確認到上述硬遮罩膜之除組成梯度部以外的區域之厚度方向之各構成元素之含量的差均為3原子%以下，實質上無厚度方向之組成梯度。 與實施例1之情形同樣地，對形成於另一透光性基板1上之該比較例1之硬遮罩膜藉由X射線光電子光譜法進行分析，將結果所得之Cr2p窄譜之深度方向化學鍵結狀態分析之結果示於圖14，將O1s窄譜之深度方向化學鍵結狀態分析之結果示於圖15，將N1s窄譜之深度方向化學鍵結狀態分析之結果示於圖16，將C1s窄譜之深度方向化學鍵結狀態分析之結果示於圖17，將Si2p窄譜之深度方向化學鍵結狀態分析之結果示於圖18。 再者，於圖14～圖18中之各深度方向化學鍵結狀態分析中，於自硬遮罩膜之最表面藉由Ar氣體濺鍍僅刻蝕1.60分鐘後之硬遮罩膜之膜厚方向之位置的分析結果係分別表示為各圖中之「1.60分鐘」之曲線。 又，自硬遮罩膜之最表面藉由Ar氣體濺鍍僅刻蝕1.60分鐘後之硬遮罩膜之膜厚方向之位置係較上述組成梯度部深之位置。即，「1.60分鐘」之曲線為硬遮罩膜之除組成梯度部以外之部分中的測定結果。 根據圖14之Cr2p窄譜之分析結果可知，上述比較例1之硬遮罩膜於除組成梯度部以外之區域中，於大於574 eV之鍵能下具有最大峰值。該結果意味著為進行所謂化學位移之狀態，且未與氮、氧等原子鍵結之鉻原子之存在比率相當少之狀態。因此，對於化學反應為主體之蝕刻之耐性較低，難以抑制側蝕刻。 根據圖15之O1s窄譜之分析結果可知，上述比較例1之硬遮罩膜於除組成梯度部以外之區域中，於鍵能為約530 eV下具有最大峰值。該結果意味著Cr-O鍵存在一定比率以上。 根據圖16之N1s窄譜之分析結果可知，上述比較例1之硬遮罩膜於除組成梯度部以外之區域中，於鍵能為約397 eV下具有最大峰值。該結果意味著於比較例1之硬遮罩膜中，Cr-N鍵存在一定比率以上。因此可謂容易進行側蝕刻。 根據圖17之C1s窄譜之分析結果可知，上述比較例1之硬遮罩膜於除組成梯度部以外之區域中，於鍵能為283 eV下具有最大峰值。該結果意味著Cr-C鍵存在一定比率以上。 根據圖18之Si2p窄譜之分析結果可知，上述比較例1之硬遮罩膜於除組成梯度部以外之區域中，鍵能之最大峰值為檢測下限值以下。該結果意味著於比較例1之硬遮罩膜中，包含Cr-Si鍵在內而未檢測到與矽鍵結之原子。 其次，使用該比較例1之光罩基底，依據與上述實施例1相同之製造步驟，製造比較例1之轉印用光罩(二元光罩)。 與實施例1同樣地，於該比較例1之轉印用光罩之製造過程中，針對上述抗蝕圖案4a、及上述硬遮罩膜之圖案3a各者，於形成有上述線與間隙圖案之區域中，利用上述測長SEM進行線寬之測長。 然後，於形成有相同之線與間隙圖案之區域內之複數個部位，分別算出作為上述抗蝕圖案4a之線寬與上述硬遮罩膜之圖案3a之線寬之間之變化量的蝕刻偏向，進而算出蝕刻偏向之平均值，結果蝕刻偏向之平均值為27 nm，與先前之針對鉻系材料膜之乾式蝕刻之情形同樣地為相對較大之值。又，硬遮罩膜之圖案3a之LWR為7.5 nm左右，為相對較大之值。 該情況顯示，於將上述抗蝕圖案4a作為遮罩，使用氯系氣體與氧氣之混合氣體，藉由高偏壓條件之乾式蝕刻對硬遮罩膜3進行圖案化之情形時，亦難以抑制於硬遮罩膜3之圖案側壁中所產生之側蝕刻量，因此無法於硬遮罩膜3上精度良好地形成微細之圖案，而難以將抗蝕圖案4a所具有之微細之轉印圖案精度良好地轉印至硬遮罩膜3。 進而，針對該比較例1之轉印用光罩，與實施例1同樣地使用AIMS193(Carl Zeiss公司製造)，進行以波長193 nm之曝光用光對半導體裝置上之抗蝕膜進行曝光轉印時之曝光轉印像的模擬。驗證由該模擬所獲得之曝光轉印像，結果確認到轉印不良。推測其主要原因為最終之遮光膜圖案中之圖案精度不良，其係由上述硬遮罩膜之圖案之側蝕刻量較大，且LWR(Line Width Roughness)較大所引起。 (比較例2) 比較例2之光罩基底中，關於硬遮罩膜以外，以與實施例1相同之方式製作。關於比較例2中之硬遮罩膜，如下所述般與實施例1之硬遮罩膜3相比變更成膜條件而形成。 具體而言，於單片式DC濺鍍裝置內設置上述實施例1之形成有包含SiN膜之遮光膜2的合成石英基板，使用包含鉻之靶材，於氬(Ar)、一氧化氮(NO)及氦(He)之混合氣體氣氛中進行反應性濺鍍，藉此於上述遮光膜2上以厚度9 nm形成硬遮罩膜，其包含含有鉻、氧及氮之CrON膜。 如上所述，製作比較例2之光罩基底。 其次，於另一透光性基板1上僅形成該比較例2之硬遮罩膜，對該硬遮罩膜藉由X射線光電子光譜法(具有RBS修正)進行分析。其結果為，可確認到上述比較例2之硬遮罩膜於與遮光膜側相反之側之表面附近之區域(自表面至2 nm左右之深度之區域)中，具有氧含量多於此外之區域之組成梯度部(氧含量為40原子%以上)。又，可確認到上述比較例2之硬遮罩膜之除組成梯度部以外之區域中的各構成元素之含量以平均值計為Cr：58原子%、O：17原子%、N：25原子%。進而，可確認到上述硬遮罩膜之除組成梯度部以外之區域的厚度方向之各構成元素之含量的差均為3原子%以下，實質上無厚度方向之組成梯度。 與實施例1之情形同樣地，對形成於另一透光性基板1上之該比較例2之硬遮罩膜藉由X射線光電子光譜法進行分析，分別取得Cr2p窄譜之深度方向化學鍵結狀態分析之結果、O1s窄譜之深度方向化學鍵結狀態分析之結果、N1s窄譜之深度方向化學鍵結狀態分析之結果、C1s窄譜之深度方向化學鍵結狀態分析之結果、Si2p窄譜之深度方向化學鍵結狀態分析之結果。 根據Cr2p窄譜之分析結果可知，上述比較例2之硬遮罩膜於除組成梯度部以外之區域中，於大於574 eV之鍵能下具有最大峰值。該結果意味著為進行所謂化學位移之狀態，且未與氮、氧等原子鍵結之鉻原子之存在比率相當少之狀態。因此，對於化學反應為主體之蝕刻之耐性較低，難以抑制側蝕刻。 根據O1s窄譜之分析結果可知，上述比較例2之硬遮罩膜於除組成梯度部以外之區域中，於鍵能為約530 eV下具有最大峰值。該結果意味著Cr-O鍵存在一定比率以上。 根據N1s窄譜之分析結果可知，上述比較例2之硬遮罩膜於除組成梯度部以外之區域中，於鍵能為約397 eV下具有最大峰值。該結果意味著於比較例2之硬遮罩膜中，Cr-N鍵存在一定比率以上。因此可認為容易進行側蝕刻。 根據C1s窄譜之分析結果可知，上述比較例2之硬遮罩膜於所有厚度方向之區域中，鍵能之最大峰值為檢測下限值以下。該結果意味著於比較例2之硬遮罩膜中，包含Cr-C鍵在內而未檢測到與碳鍵結之原子。 又，根據Si2p窄譜之分析結果可知，上述比較例2之硬遮罩膜於所有厚度方向之區域中，鍵能之最大峰值為檢測下限值以下。該結果意味著於比較例2之硬遮罩膜中，包含Cr-Si鍵在內而未檢測到與矽鍵結之原子。 其次，使用該比較例2之光罩基底，依據與上述實施例1相同之製造步驟，製造比較例2之轉印用光罩(二元光罩)。 於該比較例2之轉印用光罩之製造過程中，針對上述抗蝕圖案4a、及上述硬遮罩膜之圖案3a各者，於形成有上述線與間隙圖案之區域中，利用上述測長SEM進行線寬之測長。 然後，於形成有相同之線與間隙圖案之區域內之複數個部位，分別算出作為上述抗蝕圖案4a之線寬與上述硬遮罩膜之圖案3a之線寬之間之變化量的蝕刻偏向，進而算出蝕刻偏向之平均值，結果蝕刻偏向之平均值為30 nm，與先前之針對鉻系材料膜之乾式蝕刻之情形相比亦為相當大之值。又，硬遮罩膜之圖案3a之LWR為8 nm左右，為相對較大之值。 該情況顯示，對於比較例2之光罩基底而言，於將上述抗蝕圖案4a作為遮罩，使用氯系氣體與氧氣之混合氣體，藉由高偏壓條件之乾式蝕刻對硬遮罩膜3進行圖案化之情形時，難以抑制於硬遮罩膜3之圖案側壁中所產生之側蝕刻量，因此無法於硬遮罩膜3上精度良好地形成微細之圖案，而難以將抗蝕圖案4a所具有之微細之轉印圖案精度良好地轉印至硬遮罩膜3。 進而，針對該比較例2之轉印用光罩，與實施例1同樣地使用AIMS193(Carl Zeiss公司製造)，進行以波長193 nm之曝光用光對半導體裝置上之抗蝕膜進行曝光轉印時之曝光轉印像的模擬。驗證由該模擬所獲得之曝光轉印像，結果確認到轉印不良。推測其主要原因為最終之遮光膜圖案中之圖案精度不良，其係由上述硬遮罩膜之圖案之側蝕刻量較大，且LWR較大所引起。 以上對本發明之實施形態及實施例進行了說明，但該等僅為例示，並不限定申請專利範圍。於申請專利範圍所記載之技術中包含對以上所例示之具體例進行變化、變更而成者。
1:透光性基板 2:遮光膜 2a:遮光膜之圖案 3:硬遮罩膜 3a:硬遮罩膜之圖案 4:抗蝕膜 4a:抗蝕圖案 10:光罩基底 12:光罩基底 20:轉印用光罩(二元光罩)
圖1係本發明之光罩基底之一實施形態之剖面概略圖。 圖2係本發明之光罩基底之另一實施形態之剖面概略圖。 圖3(a)～(e)係表示使用本發明之光罩基底的轉印用光罩之製造步驟的剖面概略圖。 圖4係表示對本發明之實施例1之光罩基底之硬遮罩膜藉由X射線光電子分析法(XPS)進行分析而獲得之Cr2p之窄譜的圖。 圖5係表示對本發明之實施例1之光罩基底之硬遮罩膜藉由X射線光電子分析法(XPS)進行分析而獲得之O1s之窄譜的圖。 圖6係表示對本發明之實施例1之光罩基底之硬遮罩膜藉由X射線光電子分析法(XPS)進行分析而獲得之N1s之窄譜的圖。 圖7係表示對本發明之實施例1之光罩基底之硬遮罩膜藉由X射線光電子分析法(XPS)進行分析而獲得之C1s之窄譜的圖。 圖8係表示對本發明之實施例1之光罩基底之硬遮罩膜藉由X射線光電子分析法(XPS)進行分析而獲得之Si2p之窄譜的圖。 圖9係表示對本發明之實施例2之光罩基底之硬遮罩膜藉由X射線光電子分析法(XPS)進行分析而獲得之Cr2p之窄譜的圖。 圖10係表示對本發明之實施例2之光罩基底之硬遮罩膜藉由X射線光電子分析法(XPS)進行分析而獲得之O1s之窄譜的圖。 圖11係表示對本發明之實施例2之光罩基底之硬遮罩膜藉由X射線光電子分析法(XPS)進行分析而獲得之N1s之窄譜的圖。 圖12係表示對本發明之實施例2之光罩基底之硬遮罩膜藉由X射線光電子分析法(XPS)進行分析而獲得之C1s之窄譜的圖。 圖13係表示對本發明之實施例2之光罩基底之硬遮罩膜藉由X射線光電子分析法(XPS)進行分析而獲得之Si2p之窄譜的圖。 圖14係表示對比較例1之光罩基底之硬遮罩膜藉由X射線光電子分析法(XPS)進行分析而獲得之Cr2p之窄譜的圖。 圖15係表示對比較例1之光罩基底之硬遮罩膜藉由X射線光電子分析法(XPS)進行分析而獲得之O1s之窄譜的圖。 圖16係表示對比較例1之光罩基底之硬遮罩膜藉由X射線光電子分析法(XPS)進行分析而獲得之N1s之窄譜的圖。 圖17係表示對比較例1之光罩基底之硬遮罩膜藉由X射線光電子分析法(XPS)進行分析而獲得之C1s之窄譜的圖。 圖18係表示對比較例1之光罩基底之硬遮罩膜藉由X射線光電子分析法(XPS)進行分析而獲得之Si2p之窄譜的圖。
1:透光性基板
2:遮光膜
3:硬遮罩膜
10:光罩基底

Claims (18)

  1. 一種光罩基底，其特徵在於：其係具備於基板上依序積層有遮光膜及硬遮罩膜之構造者，且上述遮光膜包含含有選自矽及鉭中之1種以上元素之材料，上述硬遮罩膜係於與上述遮光膜側相反之側之表面及其附近之區域中具有氧含量增加之組成梯度部的單層膜，上述硬遮罩膜包含含有鉻、氧及碳且該等鉻、氧及碳之合計含量為95原子%以上之材料，上述硬遮罩膜之除組成梯度部以外之部分的該鉻含量為50原子%以上，將上述硬遮罩膜之除組成梯度部以外之部分中之該碳的含量[原子%]除以該等鉻、碳及氧之合計含量[原子%]而得之比率為0.1以上，將上述硬遮罩膜之除組成梯度部以外之部分中之該碳的含量[原子%]除以該等鉻及碳之合計含量[原子%]而得之比率為0.14以上，上述硬遮罩膜中之氮含量於藉由X射線光電子光譜法進行之組成分析中為檢測極限值以下。
  2. 如請求項1之光罩基底，其中上述遮光膜對於ArF準分子雷射(波長193nm)之曝光用光之光學密度為2.8以上。
  3. 如請求項1之光罩基底，其中上述遮光膜之膜厚為80nm以下。
  4. 一種光罩基底，其特徵在於：其係具備於基板上依序積層有多層反射膜、吸收體膜及硬遮罩膜之構造者，且上述吸收體膜包含含有鉭之材料，上述硬遮罩膜係於與上述吸收體膜側相反之側之表面及其附近之區域中具有氧含量增加之組成梯度部的單層膜，上述硬遮罩膜包含含有鉻、氧及碳且該等鉻、氧及碳之合計含量為95原子%以上之材料，上述硬遮罩膜之除組成梯度部以外之部分的該鉻含量為50原子%以上，將上述硬遮罩膜之除組成梯度部以外之部分中之該碳的含量[原子%]除以該等鉻、碳及氧之合計含量[原子%]而得之比率為0.1以上，將上述硬遮罩膜之除組成梯度部以外之部分中之該碳的含量[原子%]除以該等鉻及碳之合計含量[原子%]而得之比率為0.14以上，上述硬遮罩膜中之氮含量於藉由X射線光電子光譜法進行之組成分析中為檢測極限值以下。
  5. 如請求項4之光罩基底，其中上述吸收體膜包含於鉭中含有選自氮、氧、硼及碳之一種以上元素之材料。
  6. 一種光罩基底，其特徵在於：其係於基板之主表面上具備硬遮罩膜者，且上述硬遮罩膜係於與上述基板側相反之側之表面及其附近之區域中具有氧含量增加之組成梯度部的單層膜， 上述硬遮罩膜包含含有鉻、氧及碳且該等鉻、氧及碳之合計含量為95原子%以上之材料，上述硬遮罩膜之除組成梯度部以外之部分的該鉻含量為50原子%以上，將上述硬遮罩膜之除組成梯度部以外之部分中之該碳的含量[原子%]除以該等鉻、碳及氧之合計含量[原子%]而得之比率為0.1以上，將上述硬遮罩膜之除組成梯度部以外之部分中之該碳的含量[原子%]除以該等鉻及碳之合計含量[原子%]而得之比率為0.14以上，上述硬遮罩膜中之氮含量於藉由X射線光電子光譜法進行組成分析中為檢測極限值以下。
  7. 如請求項1、4、6中任一項之光罩基底，其中上述硬遮罩膜之除組成梯度部以外之部分的該鉻含量為80原子%以下。
  8. 如請求項1、4、6中任一項之光罩基底，其中上述硬遮罩膜之除組成梯度部以外之部分的該碳含量為10原子%以上且20原子%以下。
  9. 如請求項1、4、6中任一項之光罩基底，其中上述硬遮罩膜之除組成梯度部以外之部分的該氧含量為10原子%以上且35原子%以下。
  10. 如請求項1、4、6中任一項之光罩基底，其中上述硬遮罩膜之該矽含量為1原子%以下。
  11. 如請求項1、4、6中任一項之光罩基底，其中上述硬遮罩膜之除組成梯度部以外之部分的厚度方向之各構成元素之含量的差均未達10原子%。
  12. 如請求項1、4、6中任一項之光罩基底，其中上述硬遮罩膜之厚度為15nm以下。
  13. 如請求項6之光罩基底，其中上述基板於具備上述硬遮罩膜之側之主表面上具有台座構造。
  14. 一種轉印用光罩之製造方法，其特徵在於：其係使用如請求項1之光罩基底者，且包括如下步驟：將具有轉印圖案之抗蝕膜作為遮罩，藉由使用氯系氣體與氧氣之混合氣體之乾式蝕刻，於上述硬遮罩膜形成轉印圖案；及將形成有上述轉印圖案之硬遮罩膜作為遮罩，藉由使用氟系氣體之乾式蝕刻，於上述遮光膜形成轉印圖案。
  15. 一種反射型光罩之製造方法，其特徵在於：其係使用如請求項4之光罩基底者，且包括如下步驟：將具有轉印圖案之抗蝕膜作為遮罩，藉由使用氯系氣體與氧氣之混合氣體之乾式蝕刻，於上述硬遮罩膜形成轉印圖案；及將形成有上述轉印圖案之硬遮罩膜作為遮罩，藉由使用氟系氣體之乾式蝕刻，於上述吸收體膜形成轉印圖案。
  16. 一種壓印模具之製造方法，其特徵在於：其係使用如請求項6之光罩基底者，且包括如下步驟：將具有模具圖案之抗蝕膜作為遮罩，藉由使用氯系氣體與氧氣之混合氣體之乾式蝕刻，於上述硬遮罩膜形成模具圖案；及將形成有上述模具圖案之硬遮罩膜作為遮罩，藉由使用氟系氣體之乾式蝕刻，於上述基板之表面形成模具圖案。
  17. 一種半導體裝置之製造方法，其特徵在於包括如下步驟：使用藉由如請求項14之轉印用光罩之製造方法而製造之轉印用光罩，將轉印圖案曝光轉印至半導體基板上之抗蝕膜。
  18. 一種半導體裝置之製造方法，其特徵在於包括如下步驟：使用藉由如請求項15之反射型光罩之製造方法而製造之反射型光罩，將轉印圖案曝光轉印至半導體基板上之抗蝕膜。
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