JP2003315977A

JP2003315977A - リソグラフィーマスクブランクの製造方法及び製造装置

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Publication number: JP2003315977A
Application number: JP2002124942A
Authority: JP
Inventors: Jun Nozawa; 順野澤
Original assignee: Hoya Corp
Current assignee: Hoya Corp
Priority date: 2002-04-25
Filing date: 2002-04-25
Publication date: 2003-11-06

Abstract

(57)【要約】【課題】安定した膜厚と光学特性が得られるリソグラ
フィーマスクブランクの製造方法及び製造装置を提供す
る。【解決手段】透明基板上に、比抵抗値が比較的低い材
料からなる薄膜である低抵抗膜と比抵抗値が比較的高い
材料からなる薄膜である高抵抗膜とが交互に積層された
積層膜を有するリソグラフィーマスクブランクスの製造
方法であって、前記低抵抗膜と前記高抵抗膜とを交互に
成膜する成膜工程を有するリソグラフィーマスクブラン
クスの製造方法において、前記低抵抗膜と高抵抗膜が、
それぞれの膜の成膜を行うための別々のスパッタターゲ
ットを用いて、同一チャンバー内で交互に形成されたこ
とを特徴とするリソグラフィーマスクブランクスの製造
方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、リソグラフィーマ
スクブランクの製造方法及び製造装置等に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＬＳＩパターンの微細化にともない、リ
ソグラフィーに用いられる露光波長はＫｒＦエキシマレ
ーザー（波長２４８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザー
（波長１９３ｎｍ）、Ｆ₂（フッ素ダイマー）エキシマ
レーザー（波長１５７ｎｍ）と短波長化している。ま
た、１５７ｎｍ以上の解像度が得られる露光光として軟
Ｘ線（１３．４ｎｍ）を用いることも提案されている。
一方、リソグラフィーマスクのパターン検査や欠陥検査
に用いられる検査光も、分解能を上げるために短波長化
しており、３６４ｎｍ、２６６ｎｍ、２５７ｎｍ、１９
８ｎｍの波長が検討されている。

【０００３】上記のような露光波長や検査波長の短波長
化に対応するため、リソグラフィーマスクブランクの光
学特性を深紫外域（２００ｎｍ〜３５０ｎｍ）や真空紫
外域（５０ｎｍ〜２００ｎｍ）にわたり制御する必要性
が生じている。制御対象となる光学特性としては、ブラ
ンク上に形成された薄膜の透過率、反射率、位相角があ
げられ、これらの特性は、薄膜のｎ（屈折率）、ｋ（消
衰係数）に依存している。薄膜の反射率や透過率を制御
するためには、対象となる波長領域で、薄膜がある程度
の透過性を有している必要がある。

【０００４】ところが、深紫外域や真空紫外域で透過性
を有する材料は、ＳｉやＡｌの酸化物、窒化物、酸窒化
物、及びＣａＦ₂、ＭｇＦ₂、等のフッ化物に限られ、リ
ソグラフィーマスクブランクに用いられる薄膜材料も上
記の材料を主成分とする場合が多い。これら酸化物、窒
化物、酸窒化物、フッ化物は一般に電気伝導性が小さ
く、ブランク上の薄膜形成によく用いられているＤＣス
パッタ方式では、酸素、窒素、フッ素を含む反応性ガス
を添加して、導電性のあるＳｉや金属のターゲットをス
パッタリングする、反応性スパッタプロセスが必須であ
る。ＤＣスパッタ方式以外の方法として、電気伝導性の
小さい材料のスパッタリングも可能なＲＦスパッタ方式
やイオンビームスパッタ方式がある。しかし、ＲＦスパ
ッタ方式やインビームスパッタ方式は成膜速度が遅く、
酸化物やフッ化物のターゲットを用いた場合には、著し
く成膜速度が遅くなり、ＤＣスパッタ方式と比較して生
産性に劣る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ＤＣスパッタ方式を用
いて導電性の小さい薄膜（特に絶縁性の高抵抗膜）を形
成すると、ＤＣ放電のアノードとなる真空チャンバー内
壁の導電性が成膜と共に低下し、スパッタリングターゲ
ットを装着しているカソードの放電特性が変化する。こ
れにより、連続して形成された薄膜の膜厚や光学特性が
安定しないという問題が生じる。リソグラフィーマスク
ブランクの薄膜形成は、通過型スパッタ（インラインス
パッタ）や、複数チャンバーのスパッタ装置（図４参
照）を用いて行われているが、従来のスパッタ装置を用
いて、２種類以上の異なる材料から成る多層膜を形成す
る場合、個々の真空チャンバー内には１つのスパッタリ
ングターゲットしか装着されていないので、個々の真空
チャンバー内（内壁等）に付着する膜材料は同一であ
る。したがって、真空チャンバー内に導電性の小さい膜
（高抵抗膜）が付着した場合、真空チャンバー内壁の導
電性を回復させるには、真空チャンバーを大気開放し
て、堆積した導電性の小さい膜（高抵抗膜）を除去する
作業を行ったり、反応性ガスを添加しないプレスパッタ
を行う必要があった。このようなメンテナンス作業を行
うと、実際に製造できる時間が短くなり、製造上好まし
くない。さらに、シリコン、金属シリサイド、金属の酸
化物、窒化物、酸窒化物、フッ化物などの導電性の小さ
い膜（高抵抗膜）は、もろくて割れやすいため、連続し
て成膜を行うと、チャンバー内壁に堆積した薄膜の割
れ、剥がれといった現象が起こりやすくなり、基板上に
形成した薄膜上のパーティクルが増加する問題や、真空
チャンバー内のメンテナンスサイクルが短くなるといっ
たような問題が生じる。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は以下の構成を有
する。（構成１）基材上に、複数の薄膜が積層された積層膜
の製造方法であって、前記積層膜における少なくとも１
つの薄膜が真空チャンバー内壁の導電性を低下させる作
用のある薄膜である場合に、前記積層膜における他の少
なくとも１つの薄膜を真空チャンバー内壁の導電性を復
帰又は回復・向上させる機能のある薄膜としかつ同一の
真空チャンバー内で成膜することを特徴とする積層膜の
製造方法。（構成２）透明基板上に、比抵抗値が比較的低い材料
からなる薄膜である低抵抗膜と比抵抗値が比較的高い材
料からなる薄膜である高抵抗膜とが交互に積層された積
層膜を有するリソグラフィーマスクブランクスの製造方
法であって、前記低抵抗膜と前記高抵抗膜とを交互に成
膜する成膜工程を有するリソグラフィーマスクブランク
スの製造方法において、前記成膜工程において、前記低
抵抗膜と高抵抗膜が、それぞれの膜の成膜を行うための
別々のスパッタターゲットを用いて、同一チャンバー内
で交互に形成されることを特徴とするリソグラフィーマ
スクブランクスの製造方法。（構成３）前記成膜方法は、複数の基板に対し順次成
膜する工程を含み、一基板上に低抵抗膜と高抵抗膜とを
交互に積層した後、次の基板上に、低抵抗膜と高抵抗膜
とを交互に積層することによって、複数の基板間に亘っ
て低抵抗膜と高抵抗膜とが交互に積層されるようにした
ことを特徴とする構成２に記載のリソグラフィーマスク
ブランクスの製造方法。（構成４）前記高抵抗膜が絶縁性であり、前記低抵抗
膜が導電性であることを特徴とする構成２又は３に記載
のリソグラフィーマスクブランクスの製造方法。（構成５）リソグラフィーマスクブランクスが、ハー
フトーン型位相シフトマスクブランクスであり、積層膜
が所定の透過率及び位相角を有する光半透過膜であるこ
とを特徴とする構成２〜４のいずれかに記載のリソグラ
フィーマスクブランクスの製造方法。（構成６）構成２〜５のいずれかに記載のリソグラフ
ィーマスクブランクスの製造方法により製造されたこと
を特徴とするリソグラフィーマスクブランク。（構成７）構成６記載のリソグラフィーマスクブラン
クを用いて製造されたことを特徴とするリソグラフィー
マスク。（構成８）比抵抗値が比較的高い材料からなる薄膜で
ある高抵抗膜と比抵抗値が比較的低い材料からなる薄膜
である低抵抗膜とを交互に成膜するためのスパッタリン
グ装置において、それぞれの膜の成膜を行うための別々
のスパッタターゲットを同一チャンバー内に有すること
を特徴とするスパッタリング装置。（構成９）前記装置は、複数の基板に対し順次成膜す
る機構を有し、一基板上に低抵抗膜と高抵抗膜とを交互
に積層した後、次の基板上に、低抵抗膜と高抵抗膜とを
交互に積層する機構を有することを特徴とする構成８に
記載のスパッタリング装置。

【０００７】以下、本発明を詳細に説明する。本発明の
積層膜の製造方法は、基材上に、複数の薄膜が積層され
た積層膜の製造方法であって、前記積層膜における少な
くとも１つの薄膜が真空チャンバー内壁の導電性を低下
させる作用のある薄膜（以下高抵抗膜という）である場
合に、前記積層膜における他の少なくとも１つの薄膜を
真空チャンバー内壁の導電性を復帰又は回復・向上させ
る機能のある薄膜（以下低抵抗膜という）としかつ同一
の真空チャンバー内で成膜することによって（構成
１）、高抵抗膜の成膜によって真空チャンバー内壁の導
電性が低下しても、低抵抗膜の成膜によって前記真空チ
ャンバー内壁の導電性を復帰又は回復・向上させること
ができ、その結果、カソードの放電特性が安定し、安定
した膜厚と光学特性が連続して得られる。また、真空チ
ャンバー内壁の導電性を復帰又は回復・向上させること
ができるので、成膜速度が低下することがない。さら
に、真空チャンバー内壁の導電性を復帰又は回復・向上
させることができるので、プレスパッタなどのメンテナ
ンス作業が不要となるため、生産性が向上する。また、
高抵抗膜がもろくて割れやすい材料であっても、低抵抗
膜を間欠的に形成する事により、真空チャンバー内部に
付着した薄膜の割れや剥がれが起こりにくくなり、基板
上に形成した薄膜中のパーティクルが減少する、さらに
は真空チャンバー内のメンテナンスサイクルが長くな
る、といったような効果が得られる。以上のことから、
本発明の積層膜の製造方法は、基材上に、複数の薄膜が
積層された積層膜の製造方法であって、前記積層膜にお
ける少なくとも１つの薄膜が真空チャンバー内壁の導電
性を低下させる作用のある薄膜である場合に、前記積層
膜における他の少なくとも１つの薄膜を真空チャンバー
内壁の導電性を復帰又は回復・向上させる機能のある薄
膜としかつ同一チャンバー内で成膜することによって、
（１）安定した膜厚と光学特性を有する積層膜を連続し
て得ること、（２）成膜速度の低下を回避すること、
（３）プレスパッタなどのメンテナンス作業を不要と
し、生産性を向上させること、（４）真空チャンバー内
部に付着した薄膜の割れ・剥がれを低減し、基板上に形
成した薄膜中のパーティクルを減少させること、又は
（５）前記複数の効果のうちのいずれか１つの効果を達
成又は複数の効果を同時に達成すること、を特徴とする
ものでもある（構成１の変形１）。本発明の積層膜の製
造方法は、従来各種の理由から積層膜を構成する各膜を
別々の真空チャンバー内で成膜を行っていた場合に、品
質向上や生産性向上等の観点から、上記（１）〜（５）
記載の複数の効果のうちのいずれか１つの効果を達成又
は複数の効果を同時に達成することが必要となった場合
に有効である。特に、本発明の積層膜の製造方法は、従
来各種の理由から積層膜を構成する各膜を別々の真空チ
ャンバー内で成膜を行っていた場合に、製品開発に伴い
積層膜を構成する膜の材料変更の必要が生じ、積層膜に
おける少なくとも１つの薄膜を、真空チャンバー内壁の
導電性を低下させる作用のある薄膜とする必要が生じた
場合であって、上記（１）〜（５）記載の複数の効果の
うちのいずれか１つの効果を達成又は複数の効果を同時
に達成することが必要となった場合に特に有効である。
本発明では、上記（１）〜（５）記載の複数の効果のう
ちのいずれか１つ又は複数の効果を所望のレベルで達成
できればよく、さらには前記複数の効果の達成レベルを
より向上できればより望ましい。本発明では、このよう
な観点から、積層膜を構成する各膜の材料の選定、積層
数の選定、積層の順番の選定、ターゲットを単数にする
か複数にするかの選定（積層膜を構成する各膜の材料に
よって拘束される）、成膜条件の選定、膜厚（成膜時
間）の選定、等を行えばよい。例えば、高抵抗膜１、高
抵抗膜２、低抵抗膜と３層の積層膜を同一の真空チャン
バー内で成膜する場合に、高抵抗膜１、高抵抗膜２の成
膜によって真空チャンバー内壁の導電性が低下しても、
低抵抗膜の成膜によって前記真空チャンバー内壁の導電
性を復帰又は回復・向上させることができればよい。本
発明は、リソグラフィーマスクブランクの製造一般に適
用可能である。特にハーフトーン位相シフトマスク等の
薄膜の透過率、位相角を高精度に制御する必要がある場
合に有効である（構成５）。ここで、リソグラフィーマ
スクブランクスは、フォトマスク（バイナリマスク、位
相シフトマスク）、ＥＵＶ（ExtremeUltra Violet）リ
ソグラフィー用反射型マスク等のマスクブランクスが含
まれる。本発明は、反射防止膜の反射率制御を高精度に
行う場合にも有効である。本発明は、シリコンや金属の
酸化物、窒化物、酸窒化物等の薄膜形成時におけるパー
ティクルが問題となる場合にも有効である。

【０００８】本発明では、高抵抗膜の成膜によって真空
チャンバー内壁の導電性が低下しても、低抵抗膜の成膜
によって前記真空チャンバー内壁の導電性を復帰又は回
復・向上させている。つまり、高抵抗膜の形成の合間
に、真空チャンバー内の導電性を復帰又は回復・向上さ
せることができればよい。したがって、一基板上に高抵
抗膜を成膜し真空チャンバー外に搬出した後、真空チャ
ンバー内壁（必要に応じダミー基板上）に低抵抗膜を形
成し、次の基板上に高抵抗膜を成膜することも可能であ
る。同様の方法によって、一基板上に高抵抗膜を連続多
層で成膜することも可能である。このように、連続して
高抵抗膜を形成した場合にも、複数の基板又は連続多層
の高抵抗膜に亘って安定した膜厚と光学特性を有する薄
膜が連続して得られる。上述した各本発明は、積層膜を
構成する少なくとも１つの薄膜又は好ましくは複数の薄
膜をＤＣスパッタ方式で成膜する場合に特に適する。

【０００９】本発明のリソグラフィーマスクブランクス
の製造方法は、透明基板上に、比抵抗値が比較的低い材
料からなる薄膜である低抵抗膜と、比抵抗値が比較的高
い材料からなる薄膜である高抵抗膜とが交互に積層され
た積層膜を有するリソグラフィーマスクブランクスの製
造方法であって、前記低抵抗膜と前記高抵抗膜とを交互
に成膜する成膜工程を有するリソグラフィーマスクブラ
ンクスの製造方法において、前記低抵抗膜と高抵抗膜
が、それぞれの膜の成膜を行うための別々のスパッタタ
ーゲットを用いて、同一チャンバー内で交互に形成され
たことを特徴とする（構成２）。このように、前記低抵
抗膜と高抵抗膜を、それぞれの膜の成膜を行うための別
々のスパッタターゲットを用いて、同一チャンバー内で
交互に形成することによって、高抵抗膜の成膜によって
真空チャンバー内壁の導電性が低下しても、低抵抗膜の
成膜によって前記真空チャンバー内壁の導電性を復帰又
は回復・向上させることができるので、安定した膜厚と
光学特性が連続して得られる。また、成膜速度が低下す
ることがない。さらに、プレスパッタなどのメンテナン
ス作業が不要となるため、生産性が向上する。また、高
抵抗膜がもろくて割れやすい材料であっても、低抵抗膜
を間欠的に形成する事により、真空チャンバー内部に付
着した薄膜の割れや剥がれが起こりにくくなり、基板上
に形成した薄膜中のパーティクルが減少する、さらには
真空チャンバー内のメンテナンスサイクルが長くなる、
といったような効果が得られる。以上のことから、本発
明のリソグラフィーマスクブランクスの製造方法は、透
明基板上に、比抵抗値が比較的低い材料からなる薄膜で
ある低抵抗膜と、比抵抗値が比較的高い材料からなる薄
膜である高抵抗膜とが交互に積層された積層膜を有する
リソグラフィーマスクブランクスの製造方法であって、
（１）安定した膜厚と光学特性を連続して得る目的で、
（２）成膜速度の低下を回避する目的で、（３）プレス
パッタなどのメンテナンス作業を不要とし、生産性を向
上させる目的で、（４）真空チャンバー内部に付着した
薄膜の割れ・剥がれを低減し、基板上に形成した薄膜中
のパーティクルを減少させる目的で、又は（５）前記複
数の目的のうちのいずれか１つの目的を達成又は複数の
目的を同時に達成する目的で、前記低抵抗膜と高抵抗膜
を、同一チャンバー内で交互に形成することを特徴とす
るものでもある（構成２の変形１）。

【００１０】本発明において、リソグラフィーマスクブ
ランクスは、フォトマスク（バイナリマスク、位相シフ
トマスク）、ＥＵＶ（Extreme Ultra Violet）リソグラ
フィー用反射型マスク等のマスクブランクスが含まれ
る。本発明は、リソグラフィーマスクブランクの製造一
般に適用可能である。特にハーフトーン位相シフトマス
ク等の薄膜の透過率、位相角を高精度に制御する必要が
ある場合に有効である（構成５）。本発明は、反射防止
膜の反射率制御を高精度に行う場合にも有効である。本
発明は、シリコンや金属の酸化物、窒化物、酸窒化物等
の薄膜形成時におけるパーティクルが問題となる場合に
も有効である。本発明では、低抵抗膜と高抵抗膜との積
層順序や積層数（２層以上の多層）は適宜選択できる。

【００１１】本発明では、上記成膜方法が、複数の基板
に対し順次成膜する工程を含み、一基板上に低抵抗膜と
高抵抗膜とを交互に積層した後、次の基板上に、低抵抗
膜と高抵抗膜とを交互に積層することによって、複数の
基板間に亘って低抵抗膜と高抵抗膜とが交互に積層され
るようにできる（構成３）。これによって、複数の基板
間に亘って安定した膜厚と光学特性を有する積層膜を形
成したブランクスが連続して得られる。また、複数の基
板間に亘って成膜速度が低下することがない。さらに、
複数の基板間に亘ってプレスパッタなどのメンテナンス
作業が不要となるため、生産性が向上する。また、複数
の基板間に亘って、基板上に形成した薄膜中のパーティ
クルが減少する。

【００１２】本発明では、前記高抵抗膜が絶縁性であ
り、前記低抵抗膜が導電性である場合に特に有効である
（構成４）。ここで、導電性とは、材料の比抵抗が１０
Ω・ｃｍ以下であるのもを指し、このような材料として
は、例えば、材料の比抵抗が１０Ω・ｃｍ以下である、
金属、合金、シリコン等、或いは、前記比抵抗を損なわ
ない程度に、金属、合金、又はシリコンに、それぞれの
酸化物、窒化物、酸窒化物、炭化物、酸炭化物、酸炭窒
化物、フッ化物等を含むものが挙げられる。尚、好まし
くは、一種又は二種以上の金属からなる材料である。ま
た、絶縁性とは、材料の比抵抗が１０Ω・ｃｍを超える
のもを指し、このような材料としては、例えば、材料の
比抵抗が１０Ω・ｃｍを超える、金属、合金、シリコン
や、材料の比抵抗が１０Ω・ｃｍを超える、金属、合
金、シリコンの酸化物、窒化物、酸窒化物、炭化物、酸
炭化物、酸炭窒化物、フッ化物等や金属（合金）のシリ
サイドを含むものが挙げられる。

【００１３】前述したように本発明は、ハーフトーン位
相シフトマスクブランク等の薄膜の透過率、位相角を高
精度に制御する必要がある場合に有効である（構成
５）。これは、ハーフトーン位相シフトマスクブランク
においては、露光波長の短波長化に伴い、深紫外域や真
空紫外域で透過性を有する、ＳｉやＡｌの酸化物、窒化
物、酸窒化物、及びＣａＦ₂、ＭｇＦ₂、等のフッ化物な
どの材料を使用する必要が生じてくるが、これらの材料
は真空チャンバー内壁の導電性を低下させ上述した問題
を生じるからである。また、これらの材料はもろくて割
れやすいため、連続して成膜を行うと、チャンバー内壁
に堆積した薄膜の割れ、剥がれといった現象が起こりや
すくなり、基板上に形成した薄膜上のパーティクルが増
加する問題を生じるからである。ハーフトーン型位相シ
フトマスクブランクスにおける積層膜が所定の透過率及
び位相角を有する光半透過膜である場合としては、例え
ば、上層が、露光光に対して主に位相角を調整する機能
を有する位相調整層であり、下層が主に透過率を低下さ
せる機能を有する透過率調整層である場合（上下関係は
逆でも可）などが挙げられる。ここで、上層の膜材料と
しては、ＳｉＯ_x，ＳｉＯ_xＮ_y、又はこれらに例えばＭ
ｏ，Ｔａ，Ｗ，Ｚｒ，Ｃｒ，Ｈｆ等の金属を微量に含む
ものが挙げられる。また、下層の膜材料としては、マグ
ネシウム、アルミニウム、チタン、バナジウム、クロ
ム、イットリウム、ジルコニウム、ニオブ、モリブデ
ン、スズ、ランタン、タンタル、タングステン、シリコ
ン、ハフニウムから選ばれる一種又は二種以上の材料か
らなる膜あるいはこれらの化合物（酸化物、窒化物、酸
窒化物）などが挙げられる。本発明を適用するには、上
層及び下層のいずれか一方が高抵抗膜（絶縁性膜膜）と
なり、他方が低抵抗膜（導電性薄膜）となるように材料
の選定を行えばよい。上述した各本発明は、高抵抗膜及
び低抵抗膜の双方をＤＣスパッタ方式で成膜する場合に
特に適する。

【００１４】次に、本発明のスパッタリング装置につい
て説明する。本発明のスパッタリング装置は、比抵抗値
が比較的高い材料からなる薄膜である高抵抗膜と比抵抗
値が比較的低い材料からなる薄膜である低抵抗膜とを交
互に成膜するためのスパッタリング装置において、それ
ぞれの膜の成膜を行うための別々のスパッタターゲット
を同一チャンバー内に有することを特徴とする（構成
８）。すなわち、本発明では同一の真空チャンバー内
に、２つ以上のスパッタリングカソードを設置し、高抵
抗膜の薄膜を形成するためのスパッタリングターゲット
と、低抵抗膜の薄膜を形成するためのスパッタリングタ
ーゲットを、異なるスパッタリングカソードに装着して
いる。本装置では、高抵抗膜を形成するためのターゲッ
ト材に対し、例えば、酸素、窒素、フッ素を含むガスを
添加した反応性スパッタにより、基板上に高抵抗膜の薄
膜を形成する。この際、高抵抗膜の薄膜は真空チャンバ
ー内にも堆積し、連続して成膜を行うと、真空チャンバ
ー内の導電性が徐々に小さくなり、成膜速度が低下す
る。本装置では、高抵抗膜の形成の合間に、同一チャン
バー内にある異なるスパッタリングカソードを用いて、
導電性の大きい低抵抗膜を形成することにより、真空チ
ャンバー内の導電性を復帰させることができる。本発明
装置は、複数の基板に対し順次成膜する機構を有し、一
基板上に低抵抗膜と高抵抗膜とを交互に積層した後、次
の基板上に、低抵抗膜と高抵抗膜とを交互に積層する機
構を有することが好ましい（構成９）。本発明装置に
は、基材上に、複数の薄膜が積層された積層膜の製造装
置であって、前記積層膜における少なくとも１つの薄膜
が真空チャンバー内壁の導電性を低下させる作用のある
薄膜である場合に、該薄膜を成膜するためのスパッタタ
ーゲットと、前記積層膜における少なくとも１つの薄膜
が真空チャンバー内壁の導電性を復帰又は回復・向上さ
せる機能のある薄膜である場合に、該薄膜を成膜するた
めのスパッタターゲットとを、同一チャンバー内に有す
ることを特徴とするスパッタ装置が含まれる。上述した
各本発明装置は、ＤＣスパッタ方式のスパッタ装置であ
る場合に特に適する。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。（実施例１）図１の様に同一の真空チャンバー内に２つ
のスパッタリングカソードを有するＤＣスパッタリング
装置を用いた。スパッタリングカソードは２つ以上でも
かまわない。ＤＣスパッタとは１〜２５０ｋＨｚ程度の
ＤＣパルススパッタも含む。スパッタリングカソード１
にはＴａとＨｆから成る合金ターゲット（Ｔａ：Ｈｆ＝
８：２原子比）を装着し、スパッタリングカソード２に
はＳｉターゲットを装着した。Ｓｉターゲットには導電
性を持たすため、微量のボロンをドープした。ターゲッ
トの電気抵抗は１０^-3Ω・ｃｍ台であった。スパッタリ
ングカソードは、異なるターゲットからの不純物混入を
防止するため、シャッター機構を有している。スパッタ
リングカソード１、２は基板面の法線に対して対称な位
置に配置されており、成膜時に基板を回転させること
で、いずれのターゲットを用いた場合においても良好な
膜厚分布が得られる。本スパッタリング装置はロードロ
ック機構を有しており、スパッタリングを行う真空チャ
ンバーを大気開放することなく、複数枚の連続成膜が可
能となっている。

【００１６】実施例１のブランクス製造工程を説明す
る。真空チャンバー内を２×１０^-5Ｐａ以下まで排気し
た後、基板ホルダーに石英基板を装着する。真空チャン
バー内にＡｒガスを導入し、圧力を０．１１Ｐａとす
る。ガス導入後にＴａＨｆターゲット上のシャッターを
開け、ＴａＨｆターゲットに負電圧を印加し、電力０．
２ｋＷにて基板上に１分３０秒間、ＴａＨｆ薄膜を形成
した。このときのＴａＨｆ膜の厚みは７０オングストロ
ームである。ＴａＨｆ成膜終了後には、ＴａＨｆターゲ
ットをシャッターで隠した。続いて、真空チャンバー内
にＡｒとＮ₂とＯ₂の混合ガス（Ａｒ：Ｎ₂：Ｏ₂＝２０：
３０：１）を導入し、圧力を０．１３Ｐａとした。ガス
導入後にＳｉターゲット上のシャッターを開け、Ｓｉタ
ーゲットに負電圧を印加し、電力０．３５ｋＷにて基板
上に２６分間、ＳｉＯＮ膜を作製した。このとき、Ｓｉ
ターゲット上のＳｉＯＮ膜堆積を軽減するため、Ｓｉタ
ーゲットに印加する負電圧は周波数２０ｋＨｚのパルス
電圧とした。上記のようにな方法でＴａＨｆとＳｉＯＮ
から成る２層膜を形成した後、石英基板を真空チャンバ
ー内から取り出し、真空チャンバーを大気開放すること
なく、次の石英基板を基板ホルダーに装着した。引き続
き、１枚目の石英基板と同様にして、合計１０枚の石英
基板上にＴａＨｆとＳｉＯＮから成る２層膜を形成し
た。このようにして作製した１０枚の２層膜について、
波長１９３ｎｍにおける透過率と、膜厚を測定した結果
を図２に示す。測定結果について（最大値−最小値）／
（最大値＋最小値）×１００の値を求めたところ、透過
率は０．８％、膜厚は０．５％であり、良好な安定性が
得られた。

【００１７】（比較例１）図１の様なＤＣスパッタリン
グ装置を用い、真空チャンバー内を２×１０^-5Ｐａ以下
まで排気した後、基板ホルダーに石英基板を装着する。
真空チャンバー内にＡｒガスを導入し、圧力を０．１１
Ｐａとする。ガス導入後にＴａＨｆターゲット上のシャ
ッターを開け、ＴａＨｆターゲットに負電圧を印加し、
電力０．２ｋＷにて基板上に１分３０秒間、ＴａＨｆ薄
膜を形成した。ＴａＨｆ成膜終了後には、ＴａＨｆター
ゲットをシャッターで隠した。上記のようにな方法でＴ
ａＨｆ膜を形成した後、石英基板を真空チャンバー内か
ら取り出し、真空チャンバーを大気開放することなく、
次の石英基板を基板ホルダーに装着した。引き続き、１
枚目の石英基板と同様にして、合計１０枚の石英基板上
にＴａＨｆ膜を形成した。次に、真空チャンバー内を２
×１０^-5Ｐａ以下まで排気した後、基板ホルダーに上記
のＴａＨｆ膜形成した石英基板を装着する。続いて、真
空チャンバー内にＡｒとＮ₂とＯ₂の混合ガス（Ａｒ：Ｎ
₂：Ｏ₂＝２０：３０：１）を導入し、圧力を０．１３Ｐ
ａとした。ガス導入後にＳｉターゲット上のシャッター
を開け、Ｓｉターゲットに負電圧を印加し、電力０．３
５ｋＷにて基板上に２６分間、ＳｉＯＮ膜を作製した。
このとき、Ｓｉターゲット上のＳｉＯＮ膜堆積を軽減す
るため、Ｓｉターゲットに印加する負電圧は周波数２０
ｋＨｚのパルス電圧とした。上記のようにな方法でＴａ
ＨｆとＳｉＯＮから成る２層膜を形成した後、石英基板
を真空チャンバー内から取り出し、大気開放することな
く、次のＴａＨｆ膜付石英基板を基板ホルダーに装着し
た。引き続き、１枚目のＴａＨｆ膜付石英基板と同様に
して、合計１０枚のＴａＨｆ膜付石英基板上にＳｉＯＮ
膜を形成した。このようにして作製した１０枚の２層膜
について、波長１９３ｎｍにおける透過率と、膜厚を測
定した結果を図３に示す。測定結果について（最大値−
最小値）／（最大値＋最小値）×１００の値を求めたと
ころ、透過率は３．８％、膜厚は２．１％であり、実施
例１と比較して安定性が劣化した。なお、比較例１は図
４のようなＤＣスパッタリング装置を用いて成膜を行っ
た場合と等価である。図４の装置では真空チャンバー１
でＴａＨｆが連続的に成膜され、真空チャンバー２でＳ
ｉＯＮ膜が連続的に成膜される。

【００１８】比較例１では、絶縁性のＳｉＯＮを連続し
て成膜しているため、アノードとなるチャンバー内壁の
導電性が成膜と共に低下する。一方、実施例１ではＳｉ
ＯＮ成膜の合間に、導電性の金属であるＴａＨｆを成膜
しているため、ＳｉＯＮ成膜で低下したチャンバー内壁
の導電性が、ＴａＨｆの成膜により復帰する。図５は実
施例１及び比較例１のＳｉＯＮ成膜時における平均放電
電流を示す。実施例１ではプレート数が増加しても放電
電流が安定しているが、比較例２ではプレート数と共に
放電電流が減少する。放電電流の減少により成膜速度が
低下するため、比較例２ではプレート数（成膜枚数）と
共に、膜厚や透過率が変化する。実施例１及び比較例１
では、ＤＣ電源を定電力で駆動しているが、仮にＤＣ電
源を定電流で駆動した場合でも、比較例１ではプレート
数（成膜枚数）と共に放電電圧が上昇するため、膜厚や
透過率を安定させるのが困難である。

【００１９】図６に実施例１及び比較例１の連続成膜プ
レート数（成膜枚数）６〜１０番目におけるパーティク
ル数を示す。実施例１では比較例１と比較してブランク
上のパーティクル数が少ない。これは、真空チャンバー
内に付着したＳｉＯＮ膜がＴａＨｆ膜によって固定され
たためである。したがって、防着板のメンテナンスサイ
クルは実施例１の方が長いと予想される。

【００２０】本発明は、上記実施例に限定されない。例
えば、エッチングマスク層／Ｘ線吸収体層／エッチング
停止層／Ｘ線反射用多層膜層／基板材料の層構成からな
るＥＵＶ（Extreme Ultra Violet）リソグラフィー用反
射型マスクの製造にも本発明を好適に適用できる。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
積層膜における少なくとも１つの薄膜が真空チャンバー
内壁の導電性を低下させる作用のある薄膜（以下高抵抗
膜という）である場合に、前記積層膜における少なくと
も１つの薄膜を真空チャンバー内壁の導電性を復帰又は
回復・向上させる機能のある薄膜（低抵抗膜）としかつ
同一の真空チャンバー内で成膜することによって、高抵
抗膜の成膜によって真空チャンバー内壁の導電性が低下
しても、低抵抗膜の成膜によって前記真空チャンバー内
壁の導電性を復帰又は回復・向上させることができ、そ
の結果、カソードの放電特性が安定し、安定した膜厚と
光学特性が連続して得られる。また、真空チャンバー内
壁の導電性を復帰又は回復・向上させることができるの
で、成膜速度が低下することがない。さらに、真空チャ
ンバー内壁の導電性を復帰又は回復・向上させることが
できるので、プレスパッタなどのメンテナンス作業が不
要となるため、生産性が向上する。また、高抵抗膜がも
ろくて割れやすい材料であっても、低抵抗膜を間欠的に
形成する事により、真空チャンバー内部に付着した薄膜
の割れや剥がれが起こりにくくなり、基板上に形成した
薄膜中のパーティクルが減少する、さらには真空チャン
バー内のメンテナンスサイクルが長くなる、といったよ
うな効果が得られる。

【００２２】また、本発明リソグラフィーマスクブラン
クスの製造方法及び製造装置によれば、低抵抗膜と高抵
抗膜を、それぞれの膜の成膜を行うための別々のスパッ
タターゲットを用いて、同一チャンバー内で交互に形成
することによって、安定した膜厚と光学特性が連続して
得られる。また、成膜速度が低下することがない。さら
に、プレスパッタなどのメンテナンス作業が不要となる
ため、生産性が向上する。また、高抵抗膜がもろくて割
れやすい材料であっても、低抵抗膜を間欠的に形成する
事により、真空チャンバー内部に付着した薄膜の割れや
剥がれが起こりにくくなり、基板上に形成した薄膜中の
パーティクルが減少する、さらには真空チャンバー内の
メンテナンスサイクルが長くなる、といったような効果
が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のスパッタリング装置の一態様を示す模
式図である。

【図２】実施例１におけるプレート数（成膜枚数）と透
過率・膜厚との関係を示す図である。

【図３】比較例１におけるプレート数（成膜枚数）と透
過率・膜厚との関係を示す図である。

【図４】本発明の複数チャンバーのスパッタリング装置
の一態様を示す模式図である。

【図５】実施例１・比較例１におけるＳｉＯＮ成膜時の
平均放電電流を示す図である。

【図６】実施例１・比較例１におけるプレート数（成膜
枚数）とパーティクル数との関係を示す図である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基材上に、複数の薄膜が積層された積層
膜の製造方法であって、前記積層膜における少なくとも
１つの薄膜が真空チャンバー内壁の導電性を低下させる
作用のある薄膜である場合に、前記積層膜における他の
少なくとも１つの薄膜を真空チャンバー内壁の導電性を
復帰又は回復・向上させる機能のある薄膜としかつ同一
の真空チャンバー内で成膜することを特徴とする積層膜
の製造方法。
【請求項２】透明基板上に、比抵抗値が比較的低い材
料からなる薄膜である低抵抗膜と比抵抗値が比較的高い
材料からなる薄膜である高抵抗膜とが交互に積層された
積層膜を有するリソグラフィーマスクブランクスの製造
方法であって、前記低抵抗膜と前記高抵抗膜とを交互に
成膜する成膜工程を有するリソグラフィーマスクブラン
クスの製造方法において、前記成膜工程において、前記低抵抗膜と高抵抗膜が、そ
れぞれの膜の成膜を行うための別々のスパッタターゲッ
トを用いて、同一チャンバー内で交互に形成されること
を特徴とするリソグラフィーマスクブランクスの製造方
法。
【請求項３】前記成膜方法は、複数の基板に対し順次
成膜する工程を含み、一基板上に低抵抗膜と高抵抗膜と
を交互に積層した後、次の基板上に、低抵抗膜と高抵抗
膜とを交互に積層することによって、複数の基板間に亘
って低抵抗膜と高抵抗膜とが交互に積層されるようにし
たことを特徴とする請求項２に記載のリソグラフィーマ
スクブランクスの製造方法。
【請求項４】前記高抵抗膜が絶縁性であり、前記低抵
抗膜が導電性であることを特徴とする請求項２又は３に
記載のリソグラフィーマスクブランクスの製造方法。
【請求項５】リソグラフィーマスクブランクスが、ハ
ーフトーン型位相シフトマスクブランクスであり、積層
膜が所定の透過率及び位相角を有する光半透過膜である
ことを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載のリソ
グラフィーマスクブランクスの製造方法。
【請求項６】請求項２〜５のいずれかに記載のリソグ
ラフィーマスクブランクスの製造方法により製造された
ことを特徴とするリソグラフィーマスクブランク。
【請求項７】請求項６記載のリソグラフィーマスクブ
ランクを用いて製造されたことを特徴とするリソグラフ
ィーマスク。
【請求項８】比抵抗値が比較的高い材料からなる薄膜
である高抵抗膜と比抵抗値が比較的低い材料からなる薄
膜である低抵抗膜とを交互に成膜するためのスパッタリ
ング装置において、それぞれの膜の成膜を行うための別々のスパッタターゲ
ットを同一チャンバー内に有することを特徴とするスパ
ッタリング装置。
【請求項９】前記装置は、複数の基板に対し順次成膜
する機構を有し、一基板上に低抵抗膜と高抵抗膜とを交
互に積層した後、次の基板上に、低抵抗膜と高抵抗膜と
を交互に積層する機構を有することを特徴とする請求項
８に記載のスパッタリング装置。