JP2001201842A - 位相シフトフォトマスクブランクス及び位相シフトフォトマスク並びに半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 短波長の露光波長に対しても十分な透過
率が得られ、使用可能であると共に、欠陥検査波長に対
しても適切な透過率を有し、満足すべき検査が可能とな
る位相シフトフォトマスク及び該マスクを製作するため
の位相シフトフォトマスクブランクス並びにこのマスク
を用いた半導体装置の製造方法の提供。 【解決手段】 ２層からなる減衰型位相シフト膜におい
て、上層の膜の屈折率を下層の膜の屈折率よりも小さく
して、露光波長における透過率を高くし、また、３層か
らなる減衰型位相シフト膜において、中間層の膜の屈折
率を上層及び下層の膜の屈折率よりも小さくして、欠陥
検査波長における透過率を低くし、さらにまた、３層以
上からなる減衰型位相シフト膜において、最上層の膜の
屈折率をその直下層の膜の屈折率よりも小さくして、露
光波長における透過率を高くする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、多層膜の位相シフ
ト膜からなる位相シフトフォトマスクブランクス及び位
相シフトフォトマスク、並びにこのマスクを用いた半導
体装置の製造方法に関し、特に減衰型（ハーフトーン）
位相シフトフォトマスク及びこのマスクを製作するため
の位相シフトフォトマスクブランクス、並びにこのマス
クを用いた半導体装置の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、減衰型の位相シフトフォトマスク
として、単層膜からなるもの（特開平７−１４０６３５
号公報）及び２層膜からなるもの（特開平８−７４０３
１号公報）が提案されている。単層膜からなるものにつ
いてはその膜構成を図１に、２層膜からなるものについ
てはその膜構成を図２に示す。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】近年の半導体集積回路
技術の発展に伴ってパターンの微細化が進むにつれ、露
光波長が短波長化し、露光波長の光を減衰させる減衰型
の位相シフトフォトマスクに対しては、次のような性能
が要求されている。 （１）位相差（ＰＳ）は、ＰＳ＝１７５〜１８０°であ
ること。 （２）露光波長（λ_exp）における透過率（Ｔ_exp）は、
Ｔ_exp＝２〜３０％であること。 （３）検査波長（λ_insp）における透過率（Ｔ_insp）
は、Ｔ_insp＜約４０〜５０％（例えば、λ_exp＝１９３
ｎｍのとき、λ_insp＝３６５ｎｍ）であること。 （４）露光波長における反射率（Ｒ_exp）は、好ましく
は、Ｒ_exp＜約２０％であること。 （５）膜厚ｄは薄い方が好ましいこと。

【０００４】上記従来技術の位相シフト膜の場合、露光
波長（λ_exp）を短波長化（例えば、ＡｒＦエキシマレ
ーザー露光の場合、λ_exp＝１９３ｎｍ）すると、露光
波長における透過率（Ｔ_exp）が上記要求透過率よりも
低くなってしまう。そのため、露光波長における要求透
過率を確保しようとして、この透過率（Ｔ_exp）を高く
すると、欠陥検査波長における透過率も高くなり過ぎる
という問題が生じる。例えば、図２に示す２層膜におい
ては、上記従来技術の場合、空気（屈折率：ｎ ₀）その
他の気体のような周囲環境に接する上層の膜の屈折率
（ｎ₁−ｉｋ₁）が下層の膜の屈折率（ｎ₂−ｉｋ₂）より
も大きいため、露光波長における透過率が小さくなり、
例えばＡｒＦエキシマレーザーの波長に対して満足すべ
き透過率が得られないという問題がある。これに対し
て、露光波長における透過率を上げると、通常用いられ
る位相シフトフォトマスクの欠陥検査波長（例えば、λ
_insp＝３６５ｎｍ）における透過率が大きくなり過ぎる
ため、欠陥検査が不可能となる。このように、上記従来
技術では、近年の半導体集積回路技術の発展に対応しき
れなくなっている。

【０００５】なお、欠陥検査装置メーカーの努力によ
り、検査波長が短波長化する傾向にある。従って、検査
波長（３６５ｎｍ）における透過率の多少の増大は問題
とならなくなる可能性があるが、大幅な透過率増大は大
分先にならないと解決されないと思われる。

【０００６】本発明は、上記従来技術のもつ問題点を解
決するものであり、短波長の露光波長に対しても十分な
透過率が得られ、使用可能であると共に、欠陥検査波長
に対しても適切な透過率を有し、満足すべき検査が可能
となる位相シフトフォトマスク及びこのマスクを製作す
るための位相シフトフォトマスクブランクス、並びにこ
のマスクを用いた半導体装置の製造方法を提供すること
を課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記従来
技術の問題点を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、膜の
屈折率に着目し、多層膜からなる位相シフト膜の構成を
最適化することによって、これらの問題の解決を図り、
本発明を完成するに至った。

【０００８】本発明の位相シフトフォトマスクブランク
スは、ハーフトーン位相シフト膜が２層からなり、上層
の膜の屈折率が下層の膜の屈折率よりも小さいことを特
徴とし、これにより、露光波長における透過率が高くか
つ反射率が低いものが得られる。

【０００９】また、本発明の位相シフトフォトマスクブ
ランクスは、ハーフトーン位相シフト膜が３層からな
り、中間層の膜の屈折率が上層及び下層の膜の屈折率よ
りも小さいことを特徴とし、これにより、欠陥検査波長
における透過率が低くなり、検査が可能となる。３層膜
からなる位相シフト膜の場合、基準となる膜構成とし
て、例えば、空気その他の気体／ｎ₁、ｋ₁、ｄ₁／ｎ₂、
ｋ₂、ｄ₂／ｎ₃、ｋ₃、ｄ₃／透明基板（ただし、ｎ₁、ｎ
₂、ｎ₃はそれぞれ上層、中間層、下層の膜の屈折率であ
り、ｋ₁、ｋ₂、ｋ₃はそれぞれ、上層、中間層、下層の
膜の消衰係数であり、ｄ₁、ｄ₂、ｄ₃はそれぞれ上層、
中間層、下層の膜厚である。）のような構成を考えるこ
とができる。

【００１０】さらに、本発明のハーフトーントーン位相
シフト膜が３層からなる場合、上層の膜の屈折率を中間
層の膜の屈折率よりも小さいものとしてもよく、これに
より、露光波長における透過率が高くかつ反射率が低い
ものが得られる。

【００１１】さらにまた、本発明のハーフトーン位相シ
フト膜が４層以上からなり、最上層の膜の屈折率がその
直下層の膜の屈折率よりも小さいことを特徴とし、これ
により、露光波長における透過率が高いものが得られ
る。

【００１２】前記ハーフトーン位相シフト膜はＭｏＳｉ
ＯＮ系の膜である。その他にＭＯＳｉＮ系の膜、ＭｏＳ
ｉＯ系の膜等であってもよい。

【００１３】本発明の位相シフトフォトマスクは、上記
位相シフトフォトマスクブランクスにウエハー基板に転
写すべきパターンが形成されたものであり、この位相シ
フトフォトマスクを用いて露光を行い、微細なパターン
を有する半導体装置を製造することができる。

【００１４】なお、露光波長として、上記したＡｒＦエ
キシマレーザー露光の場合（λ_exp＝１９３ｎｍ）の他
に、Ｆ₂レーザー露光の場合、λ_exp＝１５７ｎｍ、Ｋｒ
Ｆエキシマレーザー露光の場合、λ_exp＝２４８ｎｍ等
が用いられ得る。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例及び比較例を図面を参
照して説明する。雰囲気ガスは空気とした（ｎ₀＝
１）。 （実施例１）本実施例では、図１〜５に基づき、本発明
の２層膜及び３層膜の膜構成の最適化について従来技術
と比較して説明する。

【００１６】図１に示すような単層膜の場合、位相シフ
ト膜ｆを透過する光Ｆと位相シフト膜の開口部ｑを透過
する光Ｑとの位相差（ＰＳ）は次式で与えられる。

【００１７】 ＰＳ ＝ ２π(ｎ₁−ｎ₀)ｄ₁ ／λ （１） ＰＳ＝１８０°（π）になる膜厚ｄ₁ ⁰は次式で与えられ
る。

【００１８】 ｄ₁ ⁰ ＝ λ_exp／２(ｎ₁−ｎ₀) （２） 上式中、ｎ₁は位相シフト膜の屈折率であり、ｎ₀は空気
の屈折率（ｎ₀＝１）であり、ｄ₁は位相シフト膜の膜厚
であり、λ_expは露光波長である。

【００１９】図２に示すような２層膜の場合、位相シフ
ト膜を透過する光Ｆと位相シフト膜の開口部を透過する
光Ｑとの位相差（ＰＳ）は次式で与えられる。

【００２０】 ＰＳ ＝ ＰＳ₁＋ＰＳ₂ （３） ここに、ＰＳ₁及びＰＳ₂は次式で与えられる。

【００２１】 ＰＳ₁ ＝ ２π(ｎ₁−ｎ₀)ｄ₁ ／λ_exp （４） ＰＳ₂ ＝ ２π(ｎ₂−ｎ₀)ｄ₂ ／λ_exp （５） 上式（３）、（４）、（５）からＰＳ＝πとなる条件
は、次式である。

【００２２】 ｄ₁／ｄ₁ ⁰＋ｄ₂／ｄ₂ ⁰ ＝ １ （６） ここに、ｄ₁ ⁰ 及びｄ₂ ⁰ は次式で与えられる。

【００２３】 ｄ₁ ⁰ ＝ λ_exp ／２(ｎ₁−ｎ₀) （７） ｄ₂ ⁰ ＝ λ_exp ／２(ｎ₂−ｎ₀) （８） 上式中、ＰＳ₁及びＰＳ₂はそれぞれ上層及び下層の膜の
位相差であり、ｎ₁及びｎ₂はそれぞれ上層及び下層の膜
の屈折率であり、ｄ₁及びｄ₂はそれぞれ上層及び下層の
膜の膜厚であり、ｄ₁ ⁰ 及びｄ₂ ⁰ はそれぞれ上層及び下
層の膜の位相差が１８０°になる膜厚であり、λ_expは
露光波長である。

【００２４】図３に示すような３層膜の場合、位相シフ
ト膜を透過する光Ｆと位相シフト膜の開口部を透過する
光Ｑとの位相差（ＰＳ）は次式で与えられる。

【００２５】 ＰＳ ＝ ＰＳ₁＋ＰＳ₂＋ＰＳ₃ （９） ここに、ＰＳ₁、ＰＳ₂及びＰＳ₃は次式で与えられる。

【００２６】 ＰＳ₁ ＝ ２π(ｎ₁−ｎ₀)ｄ₁ ／λ_exp （１０） ＰＳ₂ ＝ ２π(ｎ₂−ｎ₀)ｄ₂ ／λ_exp （１１） ＰＳ₃ ＝ ２π(ｎ₃−ｎ₀)ｄ₃ ／λ_exp （１２） 上式（９）〜（１２）からＰＳ＝πとなる条件は、次式
である。

【００２７】 ｄ₁／ｄ₁ ⁰＋ｄ₂／ｄ₂ ⁰＋ｄ₃／ｄ₃ ⁰ ＝ １ （１３） ここに、ｄ₁ ⁰ 、ｄ₂ ⁰ 及びｄ₃ ⁰ は次式で与えられる。

【００２８】 ｄ₁ ⁰ ＝ λ_exp ／２(ｎ₁−ｎ₀) （１４） ｄ₂ ⁰ ＝ λ_exp ／２(ｎ₂−ｎ₀) （１５） ｄ₃ ⁰ ＝ λ_exp ／２(ｎ₃−ｎ₀) （１６） 上式中、ＰＳ₁、ＰＳ₂及びＰＳ₃はそれぞれ上層、中間
層及び下層の膜の位相差であり、ｎ₁、ｎ₂及びｎ₃はそ
れぞれ上層、中間層及び下層の膜の屈折率であり、ｎ₀
は空気の屈折率（ｎ₀＝１）であり、ｄ₁、ｄ₂及びｄ₃は
それぞれ上層、中間層及び下層の膜の膜厚であり、
ｄ₁ ⁰、ｄ₂ ⁰及びｄ₃ ⁰はそれぞれ上層、中間層及び下層の
膜の位相差が１８０°になる膜厚であり、λ_expは露光
波長である。

【００２９】図１、２及び３中のｎ_sは基板の屈折率で
あり、図１中のｋ₁は位相シフト膜の上層の膜の消衰係
数であり、図２中のｋ₁及びｋ₂はそれぞれ上層及び下層
の膜の消衰係数であり、また、図３中のｋ₁、ｋ₂及びｋ
₃はそれぞれ上層、中間層及び下層の膜の消衰係数であ
る。

【００３０】以下に示す表１、表２において、ＲＲはア
ルミニウム真空蒸着膜に対する反射率（相対反射率）、
ＴＳ０は膜の吸収を無視したときの位相差、ＰＳは膜の
吸収を考慮したときの位相差を表す。

【００３１】上記したように、単層膜、２層膜、３層膜
の場合について、位相差πを与える条件について説明し
たが、以下、２層膜及び３層膜の最適化について説明す
る。

【００３２】先ず、２層膜の最適化について説明する。
上式（６）から、位相差πを与える位相シフト膜の各層
の膜厚（オングストローム）ｄ₁とｄ₂との間には、図４
に示すような直線関係がある。この直線に沿った各点Ｆ
₁₁、Ｆ₁₂、Ｆ₂₁〜Ｆ₂₇について、光学特性を計算した結
果を表１に示した。その際、位相シフト膜の光学定数
は、表４に示すＭｏＳｉＯＮスパッター膜（３５０℃、
３時間焼鈍品）のＱ：１１、Ｑ：１３についての値を用
いた。表１において、ｆ₁は上層の膜の屈折率が下層の
膜の屈折率より高い構成のもの（従来膜）、ｆ₂はその
逆の構成のもの（本発明膜）を表す。表１より、露光波
長１９３ｎｍにおける透過率Ｔ₁₉₃については、ｆ₂の方
がｆ₁よりも高くなることがわかる。また、露光波長１
９３ｎｍにおける反射率ＲＲ₁₉₃については、ｆ₂の方が
ｆ₁よりも低くなって、好ましい方向へ行くことがわか
る。

【００３３】従って、ｆ₁（従来膜）のように、上層の
膜の屈折率が下層の膜の屈折率よりも高い位相シフト膜
よりも、上層の膜の屈折率が下層の膜の屈折率よりも低
い位相シフト膜の方が好ましい。

【００３４】次に、３層膜の最適化について説明する。
上式（１３）から、位相差πを与える位相シフト膜の各
層の膜厚（オングストローム）ｄ₁、ｄ₂及びｄ₃は、図
５に示すように、平面Ｆ₁₁−Ｆ₁₂−Ｆ₁₃を３辺とする平
面上の点で与えられる。この平面上の点Ｆ₃₁、Ｆ₃₂、Ｆ
₃₃、Ｆ₃₄についての光学特性の計算結果を表２に示し
た。表２には、単層膜Ｆ₁₁、Ｆ₁₂、Ｆ₁₃、及び２層膜Ｆ
₂₁、Ｆ₂₂、Ｆ₂₃についての計算結果を比較のために示し
た。表２における膜の基本構成Ｆ_3j（ｊ＝１〜４）及び
膜ｆ₁〜ｆ₆の詳細は表３に示す通りである。また、位相
シフト膜の光学定数は、表４に示すＭｏＳｉＯＮスパッ
ター膜のＱ：１１、Ｑ：２５、Ｑ：１３についての値を
用いた。

【００３５】表２から、次のことがわかる。膜ｆ₁〜ｆ₆
のうち、露光波長１９３ｎｍにおける透過率Ｔ₁₉₃は
ｆ₂、ｆ₄、ｆ₆の膜が高く、欠陥検査波長３６５ｎｍに
おける透過率Ｔ₃₆₅はｆ₃、ｆ₅の膜が低い。また、露光
波長１９３ｎｍにおける反射率ＲＲ₁₉₃はｆ₁、ｆ₃膜よ
りもｆ₂、ｆ₄、ｆ₅、ｆ₆膜の方が低い。

【００３６】従って、１９３ｎｍ露光用位相シフト膜と
しては、露光波長における透過率を高くするには、
ｆ₂、ｆ₄、ｆ₆の膜、すなわち上層の膜が中間層の膜よ
りも低い屈折率をもつことが好ましく、また、欠陥検査
波長における透過率を低くするには、ｆ₃、ｆ₅の膜、す
なわち中間層の膜の屈折率が上層及び下層の膜の両方よ
りも低いことが好ましい。

【００３７】以上の実施例においては、２層膜及び３層
膜の最適化について説明したが、４層以上のハーフトー
ン位相シフト膜の場合についても、最上層の膜の屈折率
がその直下層の膜の屈折率よりも小さいものからなる位
相シフト膜であれば、最適化され、上記で説明したのと
同じように露光波長における透過率が高いものが得られ
る。

【００３８】

【表１】

【００３９】

【表２】

【００４０】

【００４１】

【表３】

【００４２】

【表４】

【００４３】実施例２（位相シフトフォトマスクブラン
クスの製作） 平板型直流マグネトロン装置を用いて、特開平６−２２
０６２７号公報、特開平８−１２７８７０号公報、及び
N.Motegi, Y.Kashimoto, K.Nagatani et al.,J. Vacuum
Sci. Technol., Vol. B13(4),1995,pp.1906-1909 等に
記載され、示されたいわゆるＬＴＳ（ロングスロースパ
ッタリング）法に従って透明基板上にモリブデンシリサ
イド酸化窒化膜を形成した。すなわち、この装置内にＭ
ｏＳｉ ₂ターゲットを設置し、圧力０．０５３３〜０．
１０７Ｐａ（４〜８×１０^-4Ｔｏｒｒ）の下、Ａｒガス
とＮ₂Ｏガスとを表４に示す流量及び流量比で用いる反
応性スパッタリングによって、６インチ（１５２．４ｍ
ｍ）角の厚さ０．２５インチ（６０３５ｍｍ）の６０２
５石英基板の上にＭｏＳｉＯＮ膜を形成した。成膜後、
３５０℃で３時間の熱処理を施して２層膜及び３層膜の
ＭｏＳｉＯＮ膜を位相シフト膜とする位相シフトフォト
マスクブランクスを製作した。この膜構成は表１及び表
２に記載された本発明の膜構成とした。製作されたＭｏ
ＳｉＯＮ系スパッター膜に関し、反応ガス流量比（Ｎ₂
Ｏ／Ａｒ＋Ｎ₂Ｏ、ｖｏｌ％）と光学定数との間の関係
は図６及び表４に示す通りであった。図６及び表４から
明らかなように、反応ガス流量比が大きい程、屈折率ｎ
と消衰係数ｋは小さくなることがわかる。すなわち、Ｍ
ｏＳｉＯＮ膜の酸窒化度が高い程、屈折率ｎ及び消衰係
数ｋは小さくなる。

【００４４】また、位相シフト膜としてＭｏＳｉＯＮ系
スパッター膜の代わりに、ＭｏＳｉＮ系スパッター膜、
ＭｏＳｉＯ系スパッター膜を用いた場合も同じような傾
向が見られる。

【００４５】実施例３（位相シフトフォトマスクの製
作） 実施例２で得た位相シフトフォトマスクブランクス上に
電子ビーム用レジスト（例えば、日本ゼオン株式会社製
のＺＥＰ−８１０Ｓ等）を塗布し、約５０００オングス
トローム厚さのレジスト膜を形成した。次いで、パター
ン露光、現像、ドライエッチング、洗浄等の一連の周知
のパターン形成処理を施して、位相シフト膜の一部をエ
ッチング除去し、開口部と位相シフト膜とで、ホール或
いはドット等のパターンの形成された位相シフトフォト
マスクを製作した。この際のドライエッチングは、平行
平板型のＲＦイオンエッチング装置を用い、電極間距離
６０ｍｍ、作動圧力４０Ｐａ（０．３Ｔｏｒｒ）で、Ｃ
Ｆ₄＋Ｏ₂混合ガスを用いて、それぞれの流量比を約９５
容量％及び５容量％で実施した。このようにして微細な
パターンを有するフォトマスクの製作が可能であった。

【００４６】実施例４（半導体装置の製造） 実施例３で得られた位相シフトフォトマスクを用いて、
露光光としてＡｒＦエキシマレーザー光を使用した露光
を行い、感光材の塗布されたウェハー基板上にフォトマ
スクの所定のパターンを転写し、次いで現像してこの所
定のパターンをウェハー上に形成した。以下、公知の製
造工程に従って半導体装置を製造した。かくして得られ
た半導体装置は微細なパターンを有していた。

【００４７】

【発明の効果】本発明によれば、減衰型（ハーフトー
ン）の位相シフト膜を２層構成とし、上層の膜の屈折率
を下層の膜の屈折率よりも小さくしたので、露光波長に
おける透過率が高くかつ反射率が低いものが得られる。

【００４８】また、本発明によれば、減衰型の位相シフ
ト膜を３層構成とし、中間層の膜の屈折率を上層及び下
層の膜の屈折率よりも小さくしたので、欠陥検査波長に
おける透過率が低くなり、欠陥検査が可能になる。

【００４９】さらに、本発明によれば、減衰型の位相シ
フト膜を３層以上の構成とし、最上層の膜の屈折率をそ
の直ぐ下の層の膜の屈折率よりも小さくしたので、露光
波長における透過率が高くかつ反射率が低いものが得ら
れる。

【００５０】さらにまた、本発明の位相シフトフォトマ
スクブランクスは、ＡｒＦエキシマレーザー露光用位相
シフトフォトマスクを得るのに大変有効であり、このフ
ォトマスクを用いて微細なパターンを有する半導体装置
の製造が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 単層からなる位相シフト膜を有する従来の減
衰型の位相シフトフォトマスクの断面図。

【図２】 ２層からなる位相シフト膜を有する減衰型の
位相シフトフォトマスクの断面図。

【図３】 ３層からなる位相シフト膜有する減衰型の位
相シフトフォトマスクの断面図。

【図４】 ２層からなる位相シフト膜の各層の膜厚（ｄ
₁、ｄ₂）の間の関係を示すグラフ。

【図５】 ３層からなる位相シフト膜の各層の膜厚（ｄ
₁、ｄ₂、ｄ₃）の間の関係を示すグラフ。

【図６】 反応性スパッタリング工程で用いる反応ガス
流量比（Ｎ₂Ｏ／Ａｒ＋Ｎ₂Ｏ、ｖｏｌ％）と光学定数
（屈折率ｎ及び消衰係数ｋ）との関係を示すグラフ。

【符号の説明】 ｆ 位相シフト膜 Ｆ 位相シフト膜を通過する光 ｑ 位相シフト膜の開口部 Ｑ 位相シフト膜の開口部を透過する光 ｎ₀ 空気の屈折率 ｄ₁、ｄ₂、ｄ₃ 位相シフト膜の各層の膜厚 ｎ₁−ｉｋ₁、ｎ₂−ｉｋ₂、ｎ₃−ｉｋ₃ 位相シフト膜の
各層の膜の複素屈折率ｎ_s 基板の屈折率 ｋ₁、ｋ₂、ｋ₃ 位相シフト膜の各層の膜の消衰係数

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１２年１０月６日（２０００．１０．
６）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１０】さらに、本発明のハーフトーン位相シフト
膜が３層からなる場合、上層の膜の屈折率を中間層の膜
の屈折率よりも小さいものとしてもよく、これにより、
露光波長における透過率が高くかつ反射率が低いものが
得られる。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１２】前記ハーフトーン位相シフト膜はＭｏＳｉ
ＯＮ系の膜である。その他にＭｏＳｉＮ系の膜、ＭｏＳ
ｉＯ系の膜等であってもよい。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３０】以下に示す表１、表２において、ＲＲはア
ルミニウム真空蒸着膜に対する反射率（相対反射率）、
ＰＳ０は膜の吸収を無視したときの位相差、ＰＳは膜の
吸収を考慮したときの位相差を表す。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４３】実施例２（位相シフトフォトマスクブラン
クスの製作） 平板型直流マグネトロン装置を用いて、特開平６−２２
０６２７号公報、特開平８−１２７８７０号公報、及び
N.Motegi, Y.Kashimoto, K.Nagatani et al.,J. Vacuum
Sci. Technol., Vol. B13(4),1995,pp.1906-1909 等に
記載され、示されたいわゆるＬＴＳ（ロングスロースパ
ッタリング）法に従って透明基板上にモリブデンシリサ
イド酸化窒化膜を形成した。すなわち、この装置内にＭ
ｏＳｉ ₂ターゲットを設置し、圧力０．０５３３〜０．
１０７Ｐａ（４〜８×１０^-4Ｔｏｒｒ）の下、Ａｒガス
とＮ₂Ｏガスとを表４に示す流量及び流量比で用いる反
応性スパッタリングによって、６インチ（１５２．４ｍ
ｍ）角の厚さ０．２５インチ（６．３５ｍｍ）の６０２
５石英基板の上にＭｏＳｉＯＮ膜を形成した。成膜後、
３５０℃で３時間の熱処理を施して２層膜及び３層膜の
ＭｏＳｉＯＮ膜を位相シフト膜とする位相シフトフォト
マスクブランクスを製作した。この膜構成は表１及び表
２に記載された本発明の膜構成とした。製作されたＭｏ
ＳｉＯＮ系スパッター膜に関し、反応ガス流量比（Ｎ₂
Ｏ／Ａｒ＋Ｎ₂Ｏ、ｖｏｌ％）と光学定数との間の関係
は図６及び表４に示す通りであった。図６及び表４から
明らかなように、反応ガス流量比が大きい程、屈折率ｎ
と消衰係数ｋは小さくなることがわかる。すなわち、Ｍ
ｏＳｉＯＮ膜の酸窒化度が高い程、屈折率ｎ及び消衰係
数ｋは小さくなる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川田 前 埼玉県秩父市大字寺尾2804番地 アルバッ ク成膜株式会社内 (72)発明者 金井 修一郎 埼玉県秩父市大字寺尾2804番地 アルバッ ク成膜株式会社内 (72)発明者 吉岡 信行 東京都千代田区丸の内２丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 前床 和行 東京都千代田区丸の内２丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 2H095 BA01 BA07 BB03

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハーフトーン位相シフト膜が２層からな
   り、上層の膜の屈折率が下層の膜の屈折率よりも小さい
   ことを特徴とする位相シフトフォトマスクブランクス。
2. 【請求項２】 ハーフトーン位相シフト膜が３層からな
   り、中間層の膜の屈折率が上層及び下層の膜の屈折率よ
   りも小さいことを特徴とする位相シフトフォトマスクブ
   ランクス。
3. 【請求項３】 ハーフトーン位相シフト膜が３層からな
   り、上層の膜の屈折率が中間層の膜の屈折率よりも小さ
   いことを特徴とする位相シフトフォトマスクブランク
   ス。
4. 【請求項４】 ハーフトーン位相シフト膜が４層以上か
   らなり、最上層の膜の屈折率がその直下層の膜の屈折率
   よりも小さいことを特徴とする位相シフトフォトマスク
   ブランクス。
5. 【請求項５】 前記ハーフトーン位相シフト膜がＭｏＳ
   ｉＯＮ系の膜であることを特徴とする請求項１〜４のい
   ずれかに記載の位相シフトフォトマスクブランクス。
6. 【請求項６】 請求項１〜５のいずれかに記載の位相シ
   フトフォトマスクブランクスにウエハー基板に転写すべ
   きパターンが形成されてなることを特徴とする位相シフ
   トフォトマスク。
7. 【請求項７】 請求項６記載の位相シフトフォトマスク
   を用いて露光を行い、微細なパターンを有する半導体装
   置を製造することを特徴とする半導体装置の製造方法。
8. 【請求項８】 ２層であって、上層の膜の屈折率が下層
   の膜の屈折率よりも小さいハーフトーン位相シフト膜、
   ３層であって、中間層の膜の屈折率が上層及び下層の膜
   の屈折率よりも小さいかもしくは上層の膜の屈折率が中
   間層の膜の屈折率よりも小さいハーフトーン位相シフト
   膜、または、４層以上であって、最上層の膜の屈折率が
   その直下層の膜の屈折率よりも小さいハーフトーン位相
   シフト膜からなる位相シフトフォトマスクブランクスに
   ウェハー基板に転写すべきパターンが形成された位相シ
   フトフォトマスクを用いて露光を行い、微細なパターン
   を有する半導体装置を製造することを特徴とする半導体
   装置の製造方法。