JP5510947B2 - フォトマスクの製造方法およびフォトマスク - Google Patents

Description

本発明は、基板または位相シフト膜をパターニングして得られる位相シフト部（位相シフトパターン）を有する位相シフトマスクを作製するためのフォトマスクブランク等に関する。

半導体デバイス等の微細化は、性能、機能の向上（高速動作や低消費電力化等）や低コスト化をもたらす利点があり、微細化はますます加速されている。この微細化を支えているのがリソグラフィ技術であり、転写用マスクは、露光装置、レジスト材料とともにキー技術となっている。
近年、半導体デバイスの設計仕様でいうハーフピッチ（ｈｐ）４５ｎｍ〜３２ｎｍ世代の開発が進められている。これはＡｒＦエキシマレーザー露光光の波長１９３ｎｍの１/４〜１/６に相当している。特にｈｐ４５ｎｍ以降の世代では従来の位相シフト法、斜入射照明法や瞳フィルター法などの超解像技術（Resolution Enhancement Technology：RET）と光近接効果補正（Optical Proximity Correction : OPC）技術の適用だけでは不十分となってきており、超高ＮＡ技術（液浸リソグラフィ）や二重露光法（ダブルパターニング）が必要となってきている。

位相シフト法は、位相シフト部を透過する露光光に対して所定の位相差を生じさせ、光の干渉作用を利用して転写パターンの解像度を向上させる手法である。
位相シフト法により解像性を向上させたフォトマスクとしては、石英基板をエッチング等により掘り込んで位相シフト部を設ける基板掘り込みタイプと、基板上に形成した位相シフト膜をパターニングして位相シフト部を設けるタイプとがある。
基板掘り込み（彫り込み）タイプのフォトマスクとして、レベンソン型位相シフトマスク、エンハンサー型位相シフトマスク、クロムレス位相シフトマスクなどがある。クロムレス位相シフトマスクには、ライン上の遮光層を完全に除去したタイプと、ライン上の遮光層をパターニングしたタイプ（いわゆるゼブラタイプ）とがある。レベンソン型位相シフトマスクやクロムレス位相シフトマスクの転写領域の遮光層を完全に除去したタイプは、Alternative phase shifter とも称され、位相シフト部を通過する露光光は１００％透過されるタイプの位相シフトマスクブランクである。エンハンサー型位相シフトマスクは遮光部と、透過率制御部（位相３６０°反転＝０°）、ガラスを掘り込んだ１８０°反転部が設けられる。いずれのタイプにおいても、フォトマスク（レチクル）における四つの辺に沿った周縁の領域（外周領域）には遮光部（遮光帯）を形成する必要がある。
基板上に形成した位相シフト膜をパターニングして位相シフト部を設けるタイプのフォトマスクとしては、ハーフトーン位相シフトマスク等がある。

上記のようなクロムレス位相シフトマスクマスクを製造するためのフォトマスクブランクとしては、例えば、基板の上面に、Ｃｒを含む第１の層（エッチングマスク膜に相当する）、及び、ＭｏＳｉを主体とする第２の層、が順次積層されてなる遮光膜（遮光帯を形成するための十分な遮光性能（光学濃度３．０〜４．０）を有する）を形成した構造のクロムレス位相シフトマスク用のマスクブランクが知られている（特許文献１、請求項１４〜１７等参照）。

また、上記のようなハーフトーン位相シフトマスクマスクを製造するためのフォトマスクブランクとしては、例えば、位相シフト膜（ＭｏＳｉ系膜等）の上面に、これらをエッチングする際のエッチングガス（フッ素系ガス等）に対してエッチング選択性を有する材料で形成されたエッチングマスク膜（Ｃｒ系膜等）が形成され、エッチングマスク膜の上面に、エッチングマスク膜に対してエッチング選択性を有し、単独であるいはエッチングマスク膜との積層構造で、遮光帯を形成するための十分な遮光性能を有する遮光膜（ＭｏＳｉ系膜等）が形成され、さらに遮光膜の上面に反射防止膜（Ｃｒ系膜等）が形成された積層構造のハーフトーンマスク用のマスクブランクが知られている（特許文献２、請求項１、２、４、１４、２１等参照）。
特開２００７−２４１１３６号公報 特開２００７−２４１０６５号公報

微細な位相シフト部（位相シフトパターン）を高いＣＤ精度（ｈｐ４５ｎｍ以降の世代に必要なＣＤ精度）で基板上（クロムレス位相シフトマスクの場合）あるいは位相シフト膜上（ハーフトーン位相シフトマスクの場合）に形成するためには、レジスト膜にＥＢ描画等によって形成したレジストパターンを、エッチングマスク膜に忠実に転写できることが最も好ましい。
しかし、上記特許文献１、２に記載のいずれの技術（マスクブランク）を用いた場合においても、エッチングマスク膜の上層に遮光膜が存在する。遮光膜は、位相シフトマスクにおいて、ブラインドエリア（転写パターン領域の外周領域）に遮光部（遮光帯）を形成するのに必要とされている。遮光膜には、所定の遮光性能（例えば、ＯＤ≧３）が要求されるため、所定以上の膜厚が必要となる。
上記特許文献１、２に記載のいずれの技術（マスクブランク）を用いた場合においても、レジスト膜に形成されたマスクパターンをドライエッチングによって遮光膜に転写し、さらに、遮光膜に転写されたマスクパターンをマスクとしたドライエッチングでエッチングマスク膜にマスクパターンを転写し、エッチングマスク膜に形成されたマスクパターンをマスクに、基板や位相シフト膜をドライエッチングしてパターンを転写することになってしまう。
上記特許文献１、２に記載の技術では、いずれも、膜厚の厚い遮光膜を介してエッチングマスク膜にマスクパターンが転写されるため、ＣＤ精度を向上させることが難しく、より高い精度が要求される世代に対応することが難しい。

本発明は、微細な位相シフト部（位相シフトパターン）を高いＣＤ精度（ｈｐ４５ｎｍ以降の世代に必要なＣＤ精度）で基板上（クロムレス位相シフトマスクの場合）あるいは位相シフト膜上（ハーフトーン位相シフトマスクの場合）に形成することができるフォトマスクブランクの提供を目的とする。

本発明は、以下の構成を有する。
（構成１）透光性基板に、透過する露光光に対して所定の位相差を生じさせる位相シフト部を設けた位相シフトマスクを作製するためのフォトマスクブランクであって、
前記位相シフト部は、位相シフト部を設けていない部分の透光性基板を透過する露光光に対し、所定の位相差を生じさせる掘込深さで前記透光性基板の表面から前記基板を掘り込んだ掘込部であり、
前記透光性基板表面の転写パターン領域の外周領域に形成され、露光光を遮光する遮光部と、
前記透光性基板表面の転写パターン領域に、塩素系ガスで実質的にドライエッチングされ、フッ素系ガスで実質的にドライエッチングされない材料で形成され、前記掘込部を形成するときに少なくとも前記掘込深さに到達するまでエッチングマスクとして機能するエッチングマスク膜と、
を備えることを特徴とするフォトマスクブランク。
（構成２）透光性基板に、透過する露光光に対して所定の位相差を生じさせる位相シフト部を設けた位相シフトマスクを作製するためのフォトマスクブランクであって、
前記位相シフト部は、透光性基板の上面に形成された透過する露光光に対して所定量の位相変化を与える位相シフト膜であり、
前記位相シフト膜表面の転写パターン領域の外周領域に形成され、露光光を遮光する遮光部と、
前記位相シフト膜表面の転写パターン領域に、塩素系ガスで実質的にドライエッチングされ、フッ素系ガスで実質的にドライエッチングされない材料で形成され、少なくともフッ素系ガスによるドライエッチングによって位相シフト膜に転写パターンが形成されるまでエッチングマスクとして機能するエッチングマスク膜と、
を備えることを特徴とするフォトマスクブランク。
（構成３）前記遮光部は、
クロム、窒化クロム、酸化クロム、窒化酸化クロム、酸化炭化窒化クロムのいずれがを主成分とする材料で形成されている
ことを特徴とする構成１または２のいずれかに記載のフォトマスクブランク。
（構成４）前記遮光部は、
タンタルを主成分とする材料で形成されている
ことを特徴とする構成１から３のいずれかに記載のフォトマスクブランク。
（構成５）前記遮光部は、
厚さが５０ｎｍから１００ｎｍである
ことを特徴とする構成１から４のいずれかに記載のフォトマスクブランク。
（構成６）前記エッチングマスク膜は、
クロム、窒化クロム、酸化クロム、窒化酸化クロム、酸化炭化窒化クロムのいずれかを主成分とする材料で形成されている
ことを特徴とする構成１から５のいずれかに記載のフォトマスクブランク。
（構成７）前記エッチングマスク膜は、
膜厚が５ｎｍから４０ｎｍである
ことを特徴とする構成１から６のいずれかに記載のフォトマスクブランク。
（構成８）前記エッチングマスク膜は、
前記外周領域の遮光部上面にも形成されている
ことを特徴とする構成１から７のいずれかに記載のフォトマスクブランク。
（構成９）前記位相シフト膜は、
モリブデンシリサイド、モリブデンシリサイドの窒化物、モリブデンシリサイドの酸化物、モリブデンシリサイドの窒化酸化物のいずれかを主成分とする材料で形成されていることを特徴とする構成２から８のいずれかに記載のフォトマスクブランク。
（構成１０）前記位相シフト膜は、
シリコン酸化物またはシリコン酸化窒化物を主成分とする材料で形成される位相調整層と、タンタルまたはタンタル−ハフニウム合金を主成分とする透過率調整層と
からなることを特徴とする構成２から８のいずれかに記載のフォトマスクブランク。
（構成１１）構成１から１０のいずれかに記載のフォトマスクブランクを用いて作製されるフォトマスク。
（構成１２）透光性基板に、透過する露光光に対して所定の位相差を生じさせる位相シフト部を設けた位相シフトマスクの製造方法であって、
透光性基板上面に露光光を遮光する遮光膜を形成する工程と、
レジスト膜パターンをマスクとして、前記遮光膜をドライエッチングして転写パターン領域の外周領域に遮光部を形成する工程と、
上記工程の後、透光性基板上面にエッチングマスク膜を成膜する工程と、
レジスト膜パターンをマスクとして前記エッチングマスク膜のドライエッチングを行い、エッチングマスク膜パターンを形成する工程と、
エッチングマスク膜パターンをマスクとして前記透光性基板のドライエッチングを行い、所定の位相差を生じさせる掘込深さで前記透光性基板の表面から前記基板を掘り込んで位相シフト部を形成する工程と、
を有することを特徴とするフォトマスクの製造方法。
（構成１３）透光性基板に、透過する露光光に対して所定の位相差を生じさせる位相シフト部を設けた位相シフトマスクの製造方法であって、
透光性基板上面に透過する露光光に対して所定量の位相変化を与える位相シフト膜を形成する工程と、
位相シフト膜上面に露光光を遮光する遮光膜を形成する工程と、
レジスト膜パターンをマスクとして、前記遮光膜をドライエッチングして転写パターン領域の外周領域に遮光部を形成する工程と、
上記工程の後、位相シフト膜上面にエッチングマスク膜を成膜する工程と、
レジスト膜パターンをマスクとして前記エッチングマスク膜のドライエッチングを行い、エッチングマスク膜パターンを形成する工程と、
エッチングマスク膜パターンをマスクとして前記位相シフト膜のドライエッチングを行って位相シフト部を形成する工程と、
を有することを特徴とするフォトマスクの製造方法。

本発明によれば、基板の位相シフト部を形成する表面、あるいは位相シフト部を形成する位相シフト膜の表面の転写パターン領域の外周領域に露光光を遮光する遮光部を形成し、転写パターン領域に、基板あるいは位相シフト膜にドライエッチングによって位相シフト部が形成されるまでエッチングマスクとして機能するエッチングマスク膜を形成した構成とすることにより、以下に示す効果がある。
転写パターンを形成する領域であり、位相シフト部を形成する領域である転写パターン領域における基板の上面には、遮光膜に比べて大幅に膜厚の薄いエッチングマスク膜が設けられ、そのエッチングマスク膜のすぐ上面にレジスト膜を設けることが可能となることから、レジスト膜の膜厚は、ドライエッチングでエッチングマスク膜に転写パターンを転写することができるだけの厚さでよくなる。また、レジスト膜からエッチングマスク膜に転写された転写パターンをドライエッチングで直接基板や位相シフト膜に転写することが可能となり、他の膜を介して転写する必要がなくなる。これらのことにより、パターンのＣＤ精度を向上させる（ｈｐ４５ｎｍ以降の世代に必要なＣＤ精度を満たす）ことができ、同時に遮光部を所望の遮光性能（従来水準あるいは従来水準以上の遮光性能）を維持することができる。

以下、本発明を詳細に説明する。
本発明のフォトマスクブランクは、透光性基板に、透過する露光光に対して所定の位相差を生じさせる位相シフト部を設けた位相シフトマスクを作製するためのフォトマスクブランクであって、
前記位相シフト部は、位相シフト部を設けていない部分の透光性基板を透過する露光光に対し、所定の位相差を生じさせる掘込深さで前記透光性基板の表面から前記基板を掘り込んだ掘込部であり、
前記透光性基板表面の転写パターン領域の外周領域に形成され、露光光を遮光する遮光部と、
前記透光性基板表面の転写パターン領域に、塩素系ガスで実質的にドライエッチングされ、フッ素系ガスで実質的にドライエッチングされない材料で形成され、前記掘込部を形成するときに少なくとも前記掘込深さに到達するまでエッチングマスクとして機能するエッチングマスク膜と、
を備えることを特徴とする（構成１）。
上記構成１に係る発明によれば、あらかじめ、転写パターン領域の外周領域（ブラインドエリア）に遮光部（遮光帯）が形成された状態（従って転写パターン領域に膜厚の厚い遮光膜が既にない状態）で、転写パターン領域の基板上面に直接（基板と接して）エッチングマスク膜が成膜される。このため、レジスト膜に形成された転写パターンを直接（従来例のように遮光膜を介さずに）エッチングマスク膜に転写できる。従って、この転写パターンが形成されたエッチングマスク膜をマスクとして基板に位相シフトパターン（位相シフト部）を直接（従来例のように遮光膜を介さずに）形成できる。このため、微細な位相シフトパターン（位相シフト部）を高いＣＤ精度（ｈｐ４５ｎｍ以降の世代に必要なＣＤ精度）で基板上に形成することができるクロムレス位相シフトマスクブランク及びフォトマスクを提供できる。

図１（５）は、本発明の第１の実施形態に係るフォトマスクブランクの一例を示す。
図１（５）に示すフォトマスクブランクは、基板堀り込みタイプの位相シフトマスクの作製に用いられるブランクである。
このフォトマスクブランクは、透光性基板１の上に、転写パターン領域の外周領域（ブラインドエリア）に基板１と接して遮光部（遮光帯）１３ａを有し、転写パターン領域に基板１と接してエッチングマスク膜２０を有する。
基板堀り込みタイプの位相シフトマスクの一例を、図５（１２）に示す。
このフォトマスは、透光性基板１に掘込部１ｂを有し、転写パターン領域の外周領域に基板１と接して遮光部（遮光帯）１１０を有する。

本発明のフォトマスクブランクは、透光性基板に、透過する露光光に対して所定の位相差を生じさせる位相シフト部を設けた位相シフトマスクを作製するためのフォトマスクブランクであって、
前記位相シフト部は、透光性基板の上面に形成された透過する露光光に対して所定量の位相変化を与える位相シフト膜であり、
前記位相シフト膜表面の転写パターン領域の外周領域に形成され、露光光を遮光する遮光部と、
前記位相シフト膜表面の転写パターン領域に、塩素系ガスで実質的にドライエッチングされ、フッ素系ガスで実質的にドライエッチングされない材料で形成され、少なくともフッ素系ガスによるドライエッチングによって位相シフト膜に転写パターンが形成されるまでエッチングマスクとして機能するエッチングマスク膜と、
を備えることを特徴とする（構成２）。
上記構成２に係る発明によれば、あらかじめ、転写パターン領域の外周領域（ブラインドエリア）に遮光部（遮光帯）が形成された状態（従って転写パターン領域に膜厚の厚い遮光膜が既にない状態）で、転写パターン領域の基板上面に直接（基板と接して）エッチングマスク膜が成膜される。このため、レジスト膜に形成された転写パターンを直接（従来例のように遮光膜を介さずに）エッチングマスク膜に転写できる。従って、この転写パターンが形成されたエッチングマスク膜をマスクとして基板に位相シフトパターン（位相シフト部）を直接（従来例のように遮光膜を介さずに）形成できる。このため、微細な位相シフトパターン（位相シフト部）を高いＣＤ精度（ｈｐ４５ｎｍ以降の世代に必要なＣＤ精度）で位相シフト膜上に形成することができるハーフトーン位相シフトマスクブランク及びフォトマスクを提供できる。

図２（５）は、本発明の第２の実施形態に係るフォトマスクブランクの一例を示す。
図２（５）に示すフォトマスクブランクは、基本的に基板を堀り込まずハーフトーン型位相シフト膜によって位相シフト部を形成するタイプの位相シフトマスクの作製に用いられる。
このフォトマスクブランクは、透光性基板１の表面側に、ハーフトーン型位相シフト膜３０を有し、その上に、転写パターン領域の外周領域（ブラインドエリア）に基板１と接して遮光部（遮光帯）１３ａを有し、転写パターン領域に位相シフト膜３０と接してエッチングマスク膜２０を有する。
このタイプの位相シフトマスクの一例を、図２（１２）に示す。
このフォトマスクは、透光性基板１の上に、位相シフト膜パターン３０ａを有し、転写パターン領域の外周領域に基板１と接して遮光部（遮光帯）１１０を有する。

図５（５）は、本発明の第３の実施形態に係るフォトマスクブランクの一例を示す。
図５（５）に示すフォトマスクブランクは、ハーフトーン型位相シフト膜を備え、さらに基板を堀り込むことで高透過率の位相シフト部を形成するタイプの位相シフトマスクの作製に用いられる。
このフォトマスクブランクは、透光性基板１の表面側に、高透過率タイプのハーフトーン型位相シフト膜３１を有し、その上に、転写パターン領域の外周領域（ブラインドエリア）に基板１と接して遮光部（遮光帯）１３ａを有し、転写パターン領域に位相シフト膜３１と接してエッチングマスク膜２０を有する。
このタイプの位相シフトマスクの一例を、図５（１２）に示す。このタイプの位相シフトマスクでは、図５（１２）に示すように、基板の堀込部１ａ上に、厚さを薄く構成したハーフトーン位相シフト膜パターン３１ａを形成してなる位相シフト部を有する。第２の実施形態で示したような単層の位相シフト膜では、露光光に対して所定量の位相差（位相シフト量）を生じさせることと、露光光に対して所定の透過率に制御することを両立するには、所定以上の膜厚が必要となる。そこで、この第３の実施形態に係るフォトマスクブランクでは、単層の位相シフト膜の膜厚を薄くすることで、露光光に対する高透過率を実現し、さらに、膜厚を薄くすることで不足する分の位相シフト量を、ハーフトーン位相シフト膜パターン３１ａが形成されない基板露出部分にその不足する位相シフト量に見合う深さで掘込部１ａを設けることで、露光光に対して所定の位相差を与えることを実現している。

図６（５）は、本発明の第４の実施形態に係るフォトマスクブランクの一例を示す。
図６（５）に示すフォトマスクブランクは、基板堀り込み無しタイプであり、かつ、高透過率のハーフトーン型位相シフト膜を備えることで高透過率の位相シフト部を形成するタイプの位相シフトマスクの作製に用いられる。高透過率を得るためハーフトーン型位相シフト部を位相制御層と透過率制御層の２層で構成する。
このフォトマスクブランクは、透光性基板１の表面側に、位相制御層３３と透過率制御層３２とからなるハーフトーン型位相シフト膜３４を有し、その上に、転写パターン領域の外周領域（ブラインドエリア）に基板１と接して遮光部（遮光帯）１３ａを有し、転写パターン領域に位相シフト膜３４と接してエッチングマスク膜２０を有する。
このタイプの位相シフトマスクの一例を、図６（１２）に示す。
このフォトマスクブランクは、透光性基板１の上に、位相シフト膜パターン３４ａを有し、転写パターン領域の外周領域に基板１と接して遮光部（遮光帯）１１０を有する。

上記のように、本発明では、先に、転写パターン領域の外周領域（ブラインドエリア）に遮光部（遮光帯）を形成し、その後、エッチングマスク膜及びレジスト膜を順次成膜し、レジスト膜に形成されたレジストパターンをドライエッチングによってエッチングマスク膜に直接転写（従来例のように遮光膜を介さずに転写）することを特徴とする。
本発明は、以下の工程を有することを特徴とする。
（工程１）所定の遮光性能（光学濃度）を有する遮光膜を成膜する。この場合、遮光膜の膜厚は、遮光膜とエッチングマスク膜との積層構造で所定の遮光性能を満たす膜厚とすることも可能である。
（工程２）転写パターン領域の遮光膜をエッチング除去し、転写パターン領域の外周領域に遮光部（遮光帯）を形成する。
（工程３）転写パターン領域の基板上面、および、必要に応じ前記外周領域の遮光部（遮光帯）上面、に基板（クロムレス位相シフトマスクの場合）あるいは位相シフト膜（ハーフトーン位相シフトマスクの場合）をエッチングする際のエッチングガスに対してエッチング選択性（エッチング耐性）を有するエッチングマスク膜を成膜する。本発明においては、この段階のものをマスクブランクと称する。
（工程４）マスク作製プロセスは、エッチングマスク膜上面に形成されたレジスト膜に、転写パターン（マスク上に形成すべき転写パターンと同じパターンを意味）が形成されたレジストパターンを形成し、レジストパターンをマスクに、エッチングマスク膜をドライエッチングして前記転写パターンを転写し、さらに、エッチングマスク膜に転写された転写パターンをマスクに、基板（クロムレス位相シフトマスクの場合）あるいは位相シフト膜（ハーフトーン位相シフトマスクの場合）をドライエッチングして、位相シフトパターン（位相シフト部）を形成する。

本発明において、遮光部を構成する膜材料としては、金属を含む金属膜を用いることができる。金属を含む金属膜としては、クロム、タンタル、モリブデン、チタン、ハフニウム、タングステンや、これらの元素を含む合金、又は上記元素や上記合金を含む材料（例えば、上記元素や上記合金を含む材料に加え、酸素、窒素、珪素、炭素の少なくとも一つを含む膜）からなる膜が挙げられ、異なる組成で段階的に形成した複数層構造や、連続的に組成が変化した複数層構造とすることができる。

本発明において、エッチングマスク膜を構成する膜材料としては、金属を含む金属膜を用いることができる。金属を含む金属膜としては、クロム、タンタル、モリブデン、チタン、ハフニウム、タングステンや、これらの元素を含む合金、又は上記元素や上記合金を含む材料（例えば、上記元素や上記合金を含む材料に加え、酸素、窒素、珪素、炭素の少なくとも一つを含む膜）からなる膜が挙げられ、単層構造の他、異なる組成で段階的に形成した複数層構造や、連続的に組成が変化した複数層構造とすることができる。

本発明において、エッチングマスク層は、基板や他の層ダメージを与えずに、ドライエッチング又はウエットエッチングにより、剥離できることが好ましい。
本発明において、エッチングマスク膜の基板や他の層に対するエッチング選択比（エッチングマスク膜のエッチング速度／基板や他の層のエッチング速度）は１／５以下であることが好ましい。
本発明において、エッチングマスク膜を形成した基板のシート抵抗は５００Ω／□以下であることが好ましい。エッチングマスク膜に接して形成されるレジスト膜を電子線描画する際にチャージアップしない程度に導電性を有するフォトマスクブランクとするためである。

本発明において、位相シフト膜は、フッ素系ガスで実質的にドライエッチングされ、塩素系ガスで実質的にドライエッチングされない材料で形成されていることが好ましい。
本発明において、位相シフト膜としては、例えば、珪素を含む珪素含有膜を用いることができる。珪素含有膜としては、珪素膜や、珪素とクロム、タンタル、モリブデン、チタン、ハフニウム、タングステンの金属を含む金属シリサイド膜、さらに、珪素膜や金属シリサイド膜に、酸素、窒素、炭素の少なくとも一つを含む膜が挙げられる。
本発明において、位相シフト膜としては、例えば、遷移金属シリサイド酸化物、遷移金属シリサイド窒化物、遷移金属シリサイド酸窒化物、遷移金属シリサイド酸化炭化物、遷移金属シリサイド窒化炭化物又は遷移金属シリサイド酸窒化炭化物を主成分とする膜を用いることができる。位相シフト膜としては、例えば、モリブデン系（ＭｏＳｉＯＮ、ＭｏＳｉＮ、ＭｏＳｉＯ等）、タングステン系（ＷＳｉＯＮ、ＷＳｉＮ、ＷＳｉＯ等）、シリコン系（ＳｉＮ、ＳｉＯＮ等）などのハーフトーン膜を用いることができる。
本発明において、位相シフト膜としては、例えば、主に露光光の位相を制御する位相調整層と、主に露光光の透過率を制御する機能を有すると透過率調整層との２層からなるハーフトーン膜を用いることができる。ここで、透過率調整層の材料としては、金属及びシリコンのうちから選ばれる一種又は二種以上からなる膜、あるいはそれらの酸化物、窒化物、酸窒化物、炭化物等を用いることができ、具体的には、アルミニウム、チタン、バナジウム、クロム、ジルコニウム、ニオブ、モリブデン、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窒化物、酸化物、酸窒化物、炭化物なとが挙げられる。また、位相調整層としては、酸化珪素、窒化珪素、酸窒化珪素など珪素を母体とした薄膜が紫外領域での露光光に対して、比較的高い透過率を得やすいという点から好ましい。

本発明の一態様において、前記遮光部は、クロム、窒化クロム、酸化クロム、窒化酸化クロム、酸化炭化窒化クロムのいずれがを主成分とする材料で形成されていることが好ましい（構成３）。
遮光膜の材料として諸特性に優れるためである。また、遮光部の材料と、エッチングマスク膜の材料を、共にＣｒ系材料とすることにより、同じ成膜装置や、成膜室が１つの成膜装置を用いて遮光部形成用の膜とエッチングマスク膜を成膜できる。さらに、Ｃｒ系材料からなる遮光部（遮光帯）形成（構成３）後に、成膜するＣｒ系材料からなるエッチングマスク膜（後述する構成５）を、外周領域の遮光部上面にも形成する（後述する構成６）ことにより、エッチングマスク膜をＣｒ系材料からなる遮光部（遮光帯）の反射防止膜として利用可能となるため好ましい。
本発明において、前記遮光部を構成する膜材料としては、例えば、クロム単体や、クロムに酸素、窒素、炭素、水素からなる元素を少なくとも１種を含むもの（Ｃｒを含む材料）、などの材料を用いることができる。前記遮光部の膜構造としては、上記膜材料からなる単層、複数層構造とすることができる。複数層構造では、異なる組成で段階的に形成した複数層構造や、連続的に組成が変化した膜構造とすることができる。
複数層構造の場合の具体的としては、例えば、酸化炭化窒化クロム（ＣｒＯＣＮ膜）からなる裏面反射防止層（例えば１０〜２０ｎｍの膜厚を有する）と、酸化窒化クロム（ＣｒＯＮ膜）からなる遮光層（例えば２５〜６０ｎｍの膜厚を有する）と、酸化炭化窒化クロム（ＣｒＯＣＮ膜）からなる反射防止膜（例えば１５〜３０ｎｍの膜厚を有する）と、の積層膜である。
本発明において、前記遮光部を構成する膜の合計膜厚は、５０ｎｍから１００ｎｍであることが好ましい(構成５)。このような構成によれば、遮光部（遮光帯）に光学濃度を十二分に付与できる。

本発明の他の態様において、前記遮光部は、タンタルを主成分とする材料で形成されていることが好ましい（構成４）。
不要となったＣｒ系材料からなるエッチングマスク膜（後述する構成５）を塩素系ガスでドライエッチングして除去する際に、Ｔａ系材料からなる遮光部（遮光帯）を保護する必要がないからである。
本発明において、前記遮光部を構成する膜材料としては、例えば、タンタル単体や、タンタルに酸素、窒素、炭素、水素からなる元素を少なくとも１種を含むもの（Ｔａを含む材料）、などの材料を用いることができる。前記遮光部の膜構造としては、上記膜材料からなる単層、複数層構造とすることができる。複数層構造では、異なる組成で段階的に形成した複数層構造や、連続的に組成が変化した膜構造とすることができる。
複数層構造の場合の具体的としては、例えば、窒化タンタル（ＴａＮ膜）からなる遮光層（例えば４０〜８０ｎｍの膜厚を有する）と、酸化タンタル（ＴａＯ膜）からなる反射防止膜（例えば１０〜３０ｎｍの膜厚を有する）と、の積層膜である。
本発明において、前記遮光部を構成する膜の合計膜厚は、５０ｎｍから１００ｎｍであることが好ましい（構成５）。このような構成によれば、遮光部（遮光帯）に光学濃度を十二分に付与できる。

本発明において、前記エッチングマスク膜は、クロム、窒化クロム、酸化クロム、窒化酸化クロム、酸化炭化窒化クロムのいずれかを主成分とする材料で形成されていることが好ましい（構成６）。
上記構成６に係るエッチングマスク膜は、塩素系ガスで実質的にドライエッチングされ、フッ素系ガスで実質的にドライエッチングされない材料で形成され、これらの特性に優れる。
また、上記構成６に係るエッチングマスク膜は、フッ素系ガスでドライエッチングされる基板あるいは位相シフト膜に対してエッチング選択性を有し、薄い膜厚であっても、少なくともフッ素系ガスによるドライエッチングによって基板（クロムレス位相シフトマスクの場合）あるいは位相シフト膜（ハーフトーン位相シフトマスクの場合）に転写パターンが形成されるまでエッチングマスクとして機能する。エッチングマスク膜の膜厚を上記の薄い膜厚とすることで、微細な位相シフトパターン（位相シフト部）を高いＣＤ精度（ｈｐ４５ｎｍ以降の世代に必要なＣＤ精度）で基板上（クロムレス位相シフトマスクの場合）あるいは位相シフト膜上（ハーフトーン位相シフトマスクの場合）に形成することができる。
また、上記構成６によれば、エッチングマスク層を薄膜化できる。また、加工精度に優れる。さらに、エッチングマスク膜の下に接して形成される層や基板に対するエッチング選択性が高く、不要となったエッチングマスク膜を基板や他の層にダメージを与えず除去可能である。
本発明において、前記エッチングマスク膜は、例えば、クロム単体や、クロムに酸素、窒素、炭素、水素からなる元素を少なくとも１種を含むもの（Ｃｒを含む材料）、などの材料を用いることができる。エッチングマスク層の膜構造としては、上記膜材料からなる単層とすることが多いが、複数層構造とすることもできる。また、複数層構造では、異なる組成で段階的に形成した複数層構造や、連続的に組成が変化した膜構造とすることができる。
エッチングマスク層の材料としては、上記のうちでも、酸化炭化窒化クロム（ＣｒＯＣＮ）が、応力の制御性（低応力膜を形成可能）の観点から、好ましい。
本発明において、前記エッチングマスク膜は、膜厚が、５ｎｍから４０ｎｍであることが好ましい（構成７）。また、さらに好ましくは、５ｎｍから１５ｎｍであることが好ましい。このような構成によれば、エッチングマスク層のＣＤ（Critical Dimension）に対する被エッチング層のＣＤのシフト量（エッチングマスク層のパターン寸法に対する被エッチング層のパターン寸法の寸法変化量）が、５ｎｍ未満であるフォトマスクを得ることが可能となる。

本発明において、前記エッチングマスク膜は、前記外周領域の遮光部上面にも形成されていることが好ましい（構成８）。
前述したように、Ｃｒ系材料からなる遮光部（遮光帯）形成（前述の構成３）後に、成膜するＣｒ系材料からなるエッチングマスク膜（前述の構成６）を、外周領域の遮光部上面にも形成する（構成８）ことにより、エッチングマスク膜をＣｒ系材料からなる遮光部（遮光帯）の反射防止膜として利用可能となるため好ましいからである。

本発明の一態様において、前記位相シフト膜は、モリブデンシリサイド、モリブデンシリサイドの窒化物、モリブデンシリサイドの酸化物、モリブデンシリサイドの窒化酸化物のいずれかを主成分とする材料で形成されていることが好ましい（構成９）。
このような構成によれば、例えば、ＡｒＦ露光光に対する透過率が３％〜２０％程度のハーフトーン位相シフトマスクが得られる。

本発明の他の態様において、前記位相シフト膜は、シリコン酸化物またはシリコン酸化窒化物を主成分とする材料で形成される位相調整層と、タンタルまたはタンタル−ハフニウム合金を主成分とする透過率調整層とからなることが好ましい（構成１０）。
このような構成によれば、例えば、基板堀り込み無しで、ＡｒＦ露光光に対する透過率が２０％以上の高透過率タイプのハーフトーン位相シフトマスクを得ることが可能となる。

本発明のフォトマスクは、上記本発明に係るフォトマスクブランクを用いて作製される（構成１１）。
このような構成によれば、上記構成１〜８と同様の作用効果を有するフォトマスクが得られる。

本発明のフォトマスクの製造方法は、
透光性基板に、透過する露光光に対して所定の位相差を生じさせる位相シフト部を設けた位相シフトマスクの製造方法であって、
透光性基板上面に露光光を遮光する遮光膜を形成する工程と、
レジスト膜パターンをマスクとして、前記遮光膜をドライエッチングして転写パターン領域の外周領域に遮光部を形成する工程と、
上記工程の後、透光性基板上面にエッチングマスク膜を成膜する工程と、
レジスト膜パターンをマスクとして前記エッチングマスク膜のドライエッチングを行い、エッチングマスク膜パターンを形成する工程と、
エッチングマスク膜パターンをマスクとして前記透光性基板のドライエッチングを行い、所定の位相差を生じさせる掘込深さで前記透光性基板の表面から前記基板を掘り込んで位相シフト部を形成する工程と、
を有することを特徴とする（構成１２）。
このような構成によれば、上記構成１等と同様の作用効果を有するフォトマスクが、製造工程の効率良く、得られる。

本発明の他のフォトマスクの製造方法は、
透光性基板に、透過する露光光に対して所定の位相差を生じさせる位相シフト部を設けた位相シフトマスクの製造方法であって、
透光性基板上面に透過する露光光に対して所定量の位相変化を与える位相シフト膜を形成する工程と、
位相シフト膜上面に露光光を遮光する遮光膜を形成する工程と、
レジスト膜パターンをマスクとして、前記遮光膜をドライエッチングして転写パターン領域の外周領域に遮光部を形成する工程と、
位相シフト膜上面にエッチングマスク膜を成膜する工程と、
レジスト膜パターンをマスクとして前記エッチングマスク膜のドライエッチングを行い、エッチングマスク膜パターンを形成する工程と、
エッチングマスク膜パターンをマスクとして前記位相シフト膜のドライエッチングを行って位相シフト部を形成する工程と、
を有することを特徴とする（構成１３）。
このような構成によれば、上記構成２等と同様の作用効果を有するフォトマスクが、製造工程の効率良く、得られる。

本発明において、クロム系薄膜のドライエッチングには、塩素系ガスと酸素ガスとを含む混合ガスからなるドライエッチングガスを用いることが好ましい。この理由は、クロムと酸素、窒素等の元素とを含む材料からなるクロム系薄膜に対しては、上記のドライエッチングガスを用いてドライエッチングを行うことにより、ドライエッチング速度を高めることができ、ドライエッチング時間の短縮化を図ることができ、断面形状の良好な遮光性膜パターンを形成することができるからである。ドライエッチングガスに用いる塩素系ガスとしては、例えば、Ｃｌ_２、ＳｉＣｌ_４、ＨＣｌ、ＣＣｌ_４、ＣＨＣｌ_３等が挙げられる。

本発明において、基板の堀り込みや、珪素を含む珪素含有膜や、金属シリサイド系薄膜、のドライエッチングには、例えば、ＳＦ_６、ＣＦ_４、Ｃ_２Ｆ_６、ＣＨＦ_３等の弗素系ガス、これらとＨｅ、Ｈ_２、Ｎ_２、Ａｒ、Ｃ_２Ｈ_４、Ｏ_２等の混合ガス、或いはＣｌ_２、ＣＨ_２Ｃｌ_２等の塩素系のガス又は、これらとＨｅ、Ｈ_２、Ｎ_２、Ａｒ、Ｃ_２Ｈ_４等の混合ガスを用いることができる。

本発明において、レジストは化学増幅型レジストであること好ましい。高精度の加工に適するためである。
本発明は、レジスト膜厚２００ｎｍ以下、更にはレジスト膜厚１５０ｎｍをねらった世代のフォトマスクブランクに適用する。
本発明において、特にエッチングマスク膜に転写パターンを転写するために使用するレジストは電子線描画用のレジストであること好ましい。高精度の加工に適するためである。
本発明は、電子線描画によりレジストパターンを形成する電子線描画用のフォトマスクブランクに適用する。

本発明において、基板としては、合成石英基板、ＣａＦ_２基板、ソーダライムガラス基板、無アルカリガラス基板、低熱膨張ガラス基板、アルミノシリケートガラス基板などが挙げられる。

本発明において、フォトマスクブランクには、前記の各種位相シフトマスクブランク、レジスト膜付きマスクブランクが含まれる。
本発明において、フォトマスクには、前記の各種位相シフトマスクが含まれる。フォトマスクにはレチクルが含まれる。位相シフトマスクには、位相シフト部が基板の堀り込みによって形成される場合を含む。

以下、本発明の実施例及び比較例を示す。なお、各実施例中の遮光膜やエッチングマスク膜、位相シフト膜等の各膜は、成膜法としてスパッタリング法を用い、スパッタ装置としてＤＣマグネトロンスパッタ装置を用いて成膜された。ただし、本発明を実施するにあたっては、特にこの成膜法や成膜装置に限定されるわけではなく、ＲＦマグネトロンスパッタ装置等、他の方式のスパッタ装置を使用してもよい。

（実施例１）実施例１は、基板堀り込みタイプの位相シフター部を備えるタイプの位相シフトマスクの作製に用いられるフォトマスクブランク及びフォトマスクの製造方法に関する。
［フォトマスクブランクの作製］
図１を参照して、本発明の第１実施例によるフォトマスクブランク及びフォトマスクの製造方法について説明する。
まず、合成石英からなる基板を鏡面研磨し所定の洗浄を施すことにより、６インチ×６インチ×０．２５インチの透光性基板１を得た（図１（１））。
次に、透光性基板１の表面上に、ＣｒＯＣＮ膜（裏面反射防止層１１）、及びＣｒＯＮ膜（遮光層１２）からなる遮光部（遮光帯）形成用の遮光膜１３を成膜した（図１（１））。具体的には、まず、アルゴン（Ａｒ）と二酸化炭素（ＣＯ_２）と窒素（Ｎ_２）とヘリウム（Ｈｅ）の混合ガス雰囲気（Ａｒ：ＣＯ_２：Ｎ_２：Ｈｅ＝２０：２５：１０：３０［体積％］、圧力０．２［Ｐａ］）中で、反応性スパッタリングを行うことにより、膜厚３９［ｎｍ］のＣｒＯＣＮ膜を成膜した。続けて、アルゴン（Ａｒ）と一酸化窒素（ＮＯ）とヘリウム（Ｈｅ）の混合ガス雰囲気（Ａｒ：ＮＯ：Ｈｅ＝１５：１０：３０［体積％］、圧力０．１［Ｐａ］）中で、反応性スパッタリングを行うことにより、ＣｒＯＣＮ膜の上に、膜厚が１７［ｎｍ］のＣｒＯＮ膜を成膜した。以上のＣｒＯＣＮ膜、及びＣｒＯＮ膜は、枚葉式スパッタ装置を用いて成膜されたものである。
次に、遮光膜１３の上に、レーザー描画（露光）用ポジレジスト（例えば、ＴＨＭＲ−ＩＰ３５００：東京応化工業社製）のレジスト膜５０をスピンコート法により膜厚が４６５ｎｍとなるように塗布した（図１（１））。
次に、レジスト膜５０に対し、レーザー描画装置を用いて所望のパターンの描画を行った後、所定の現像液で現像してレジストパターン５０ａを形成した（図１（２））。
次に、レジストパターン５０ａをマスクとして、遮光膜１３のドライエッチングを行い、裏面反射防止層パターン１１ａと遮光層パターン１２ａの積層からなる遮光膜パターン１３ａで構成される遮光部（遮光帯）１３ａを作製した（図１（３））。ドライエッチングガスとして、Ｃｌ_２とＯ_２の混合ガス（Ｃｌ_２：Ｏ_２＝４：１）を用いた。
次に、残留したレジストパターン５０ａを剥離除去した（図１（４））。
次に、遮光部（遮光帯）１３ａを作製した透光性基板１の表面に、ＤＣマグネトロンスパッタ装置を用いて、エッチングマスク膜（兼反射防止膜）２０を形成し、マスクブランクを作製した（図１（５））。具体的には、クロムターゲットを使用し、アルゴン（Ａｒ）と二酸化炭素（ＣＯ_２）と窒素（Ｎ_２）とヘリウム（Ｈｅ）の混合ガス雰囲気（Ａｒ：ＣＯ_２：Ｎ_２：Ｈｅ＝２０：３５：１０：３０［体積％］、圧力０．２［Ｐａ］）の中で、反応性スパッタリングを行うことにより、膜厚１４ｎｍのＣｒＯＣＮ膜を成膜した。
なお、本発明において、図１（５）に示す段階のものは、マスクブランクに相当する。

次に、再度、電子線描画（露光）用化学増幅型ポジレジスト（ＰＲＬ００９：富士フィルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）のレジスト膜５１をスピンコート法により膜厚が１２０ｎｍとなるように塗布した（図１（６））。
なお、本発明において、図１（６）に示す段階のものは、レジスト付きマスクブランクに相当する。

［フォトマスクの作製］
次に、レジスト膜５１に対し、電子線描画装置を用いて所望のパターンの描画を行った後、所定の現像液で現像してレジストパターン５１ａを形成した（図１（７））。
次に、レジストパターン５１ａをマスクとして、エッチングマスク膜（兼反射防止膜）２０のドライエッチングを行い、エッチングマスク膜（兼反射防止膜）のパターン２０ａを作製した（図１（８））。ドライエッチングガスとして、Ｃｌ_２とＯ_２の混合ガス（Ｃｌ_２：Ｏ_２＝４：１）を用いた。
次に、レジストパターン５１ａを剥離した後（図１（９））、エッチングマスク膜パターン２０ａをマスクにして、透光性基板１を、ＣＨＦ_３とＨｅの混合ガスを用い、ドライエッチングを行い、透光性基板１に堀込部１ａを形成して、基板堀込タイプの位相シフトパターン（位相シフト部）を形成した（図１（９））。このとき、１８０°の位相差が得られる深さ（約１７０ｎｍ）に基板を堀込んだ。
次に、再度、レーザー描画（露光）用ポジレジスト（例えば、ＴＨＭＲ−ＩＰ３５００：東京応化工業社製）のレジスト膜５２をスピンコート法により膜厚が４６５ｎｍとなるように塗布し、レーザー描画装置を用いて所望のパターンの描画を行った後、所定の現像液で現像してレジストパターン５２ａを形成した（図１（１０））。ここで、レジストパターン５２ａは、遮光部（遮光帯）の部分を保護する目的で形成される。
次に、レジストパターン５２ａをマスクとして、エッチングマスク膜パターン２０ａをドライエッチングによって剥離した（図１（１１））。ドライエッチングガスとして、Ｃｌ_２とＯ_２の混合ガス（Ｃｌ_２：Ｏ_２＝４：１）を用いた。
次に、レジストパターン５２ａの剥離し、所定の洗浄を施してフォトマスク１００を得た（図１（１２））。
このフォトマスク１００は、ＣｒＯＣＮ膜（裏面反射防止層パターン１１ａ）とＣｒＯＮ膜（遮光層パターン１２ａ）からなる遮光膜パターン１３ａと、ＣｒＯＣＮ膜（反射防止膜パターン２０ａ）との積層で構成される遮光部（遮光帯）１１０を有する。
［評価］
上記で得られたフォトマスクを評価した。
その結果、実施例１に係るフォトマスクでは、エッチングマスクパターン２０ａのＣＤ（Critical Dimension）に対する基板堀り込みタイプの位相シフトパターン（位相シフト部）のＣＤのシフト量は、３．５ｎｍであった。
また、遮光部（遮光帯）１１０の光学濃度は、ＡｒＦ露光光（波長１９３ｎｍ）においてＯＤ＝３．１であり、ＯＤ≧３を十分確保できた。
さらに、フォトマスク上に形成される基板堀り込みタイプの位相シフトパターン（位相シフト部）の解像性に関しては、４０ｎｍの位相シフト膜パターンの解像が可能であった。
以上のことから、ＤＲＡＭ ｈｐ４５ｎｍ世代、更にはｈｐ３２ｎｍ世代に適用可能なフォトマスクが得られた。

なお、上記実施例１のフォトマスクの製造プロセスでは、レーザー描画（露光）用ポジレジストを用い、レーザー描画装置を用いて、遮光部（遮光帯）１３ａを形成するためのレジストパターン５０ａ及び形成された遮光部（遮光帯）を保護するためのレジストパターン５２ａを作製したが、電子線描画（露光）用化学増幅型ポジレジストを用い、電子線描画装置を用いて、これらのレジストパターン５０ａ、５２ａを作製してもよい。
また、上記実施例１のフォトマスクの製造プロセスでは、遮光膜１３をドライエッチングで加工して遮光部（遮光帯）１３ａを作製したが、Ｃｒ系材料のエッチング液を用いたウェットエッチングで加工してもよい。
また、上記実施例１のフォトマスクの製造プロセスでは、エッチングマスク膜パターン２０ａを形成後、レジストパターン５０ａを剥離除去したが（図１（８）、（９）参照）、これは、透光性基板１に堀込部１ａを形成する際、エッチングマスク膜パターン２０ａの側壁高さが低い方が、ＣＤ精度をより高く、マイクロローディングをより小さくすることができ、より加工精度に優れるためである。なお、そこまでの加工精度が要求されないフォトマスクを作製する場合においては、レジストパターン５０ａを堀込部１ａが形成された後に剥離除去するようにしてもよい。

なお、実施例１の図１（７）、（１０）に示す工程においては、レジストパターン５１ａ、５２ａは、基板の外周領域の遮光部（遮光帯）を保護する目的に加え、必要に応じて大面積の遮光部パッチ、透過率制御を行うためのゼブラパターンを形成し、保護する目的で形成することができる。

（実施例２）実施例２は、基本的に基板を堀り込まず、ハーフトーン型位相シフト膜によって位相シフト部を形成するタイプの位相シフトマスクの作製に用いられるフォトマスクブランク及びフォトマスクの製造方法に関する。
［フォトマスクブランクの作製］
図２を参照して、本発明の第２実施例によるフォトマスクブランク及びフォトマスクの製造方法について説明する。
まず、合成石英からなる基板を鏡面研磨し所定の洗浄を施すことにより、６インチ×６インチ×０．２５インチの透光性基板１を得た（図２（１））。
次に、透光性基板１の表面上に、モリブデン（Ｍｏ）とシリコン（Ｓｉ）の混合ターゲット（Ｍｏ：Ｓｉ＝１：９［原子％］）を用いて、アルゴン（Ａｒ）と窒素（Ｎ_２）の混合ガス雰囲気（Ａｒ：Ｎ_２＝１０：９０［体積％］、圧力０．３［Ｐａ］）中で、反応性スパッタリングを行うことにより、膜厚６９［ｎｍ］のＭｏＳｉＮ系の半透光性の位相シフト膜３０を成膜した（図２（１））。このとき、位相シフト膜３０の膜厚は、１８０°の位相差が得られるように調整した。ＡｒＦ露光光（波長１９３ｎｍ）に対する透過率は、６％であった。
次に、位相シフト膜３０の上に、ＣｒＯＣＮ膜（裏面反射防止層１１）、及びＣｒＮ膜（遮光層１２）からなる遮光部（遮光帯）形成用の遮光膜１３を成膜した（図２（１））。具体的には、まず、アルゴン（Ａｒ）と二酸化炭素（ＣＯ_２）と窒素（Ｎ_２）とヘリウム（Ｈｅ）の混合ガス雰囲気（Ａｒ：ＣＯ_２：Ｎ_２：Ｈｅ＝２０：３５：５：３０［体積％］、圧力０．２［Ｐａ］）中で、反応性スパッタリングを行うことにより、膜厚３０［ｎｍ］のＣｒＯＣＮ膜を成膜した。続けて、アルゴン（Ａｒ）と窒素（Ｎ_２）の混合ガス雰囲気（Ａｒ：Ｎ_２＝２５：５［体積％］、圧力０．１［Ｐａ］）中で、反応性スパッタリングを行うことにより、ＣｒＯＣＮ膜の上に、膜厚が４［ｎｍ］のＣｒＮ膜を成膜した。以上のＣｒＯＣＮ膜、及びＣｒＮ膜は、枚葉スパッタ装置を用いて成膜されたものである。
次に、遮光膜１３の上に、レーザー描画（露光）用ポジレジスト（例えば、ＴＨＭＲ−ＩＰ３５００：東京応化工業社製）のレジスト膜５０をスピンコート法により膜厚が４６５ｎｍとなるように塗布した（図２（１））。
次に、レジスト膜５０に対し、レーザー描画装置を用いて所望のパターンの描画を行った後、所定の現像液で現像してレジストパターン５０ａを形成した（図２（２））。
次に、レジストパターン５０ａをマスクとして、遮光膜１３のドライエッチングを行い、裏面反射防止層パターン１１ａと遮光層パターン１２ａの積層からなる遮光膜パターン１３ａで構成される遮光部（遮光帯）１３ａを作製した（図２（３））。ドライエッチングガスとして、Ｃｌ_２とＯ_２の混合ガス（Ｃｌ_２：Ｏ_２＝４：１）を用いた。
次に、残留したレジストパターン５０ａを剥離除去した（図２（４））。
次に、透光性基板１上の位相シフト膜３０の上面の外周領域に位相シフト膜３０と接して遮光部（遮光帯）１３ａを作製した基板の表面に、ＤＣマグネトロンスパッタ装置を用いて、エッチングマスク膜（兼反射防止膜）２０を形成し、マスクブランクを作製した（図２（５））。具体的には、クロムターゲットを使用し、アルゴン（Ａｒ）と二酸化炭素（ＣＯ_２）と窒素（Ｎ_２）とヘリウム（Ｈｅ）の混合ガス雰囲気（Ａｒ：ＣＯ_２：Ｎ_２：Ｈｅ＝２０：３５：１０：３０［体積％］、圧力０．２［Ｐａ］）の中で、反応性スパッタリングを行うことにより、膜厚１４ｎｍのＣｒＯＣＮ膜を成膜した。
なお、本発明において、図２（５）に示す段階のものは、マスクブランクに相当する。

次に、再度、電子線描画（露光）用化学増幅型ポジレジスト（ＰＲＬ００９：富士フィルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）のレジスト膜５１をスピンコート法により膜厚が１２０ｎｍとなるように塗布した（図２（６））。
なお、本発明において、図２（６）に示す段階のものは、レジスト付きマスクブランクに相当する。

［フォトマスクの作製］
次に、レジスト膜５１に対し、電子線描画装置を用いて所望のパターンの描画を行った後、所定の現像液で現像してレジストパターン５１ａを形成した（図２（７））。
次に、レジストパターン５１ａをマスクとして、エッチングマスク膜（兼反射防止膜）２０のドライエッチングを行い、エッチングマスク膜（兼反射防止膜）のパターン２０ａを作製した（図２（８））。ドライエッチングガスとして、Ｃｌ_２とＯ_２の混合ガス（Ｃｌ_２：Ｏ_２＝４：１）を用いた。
次に、レジストパターン５１ａを剥離した後（図２（９））、エッチングマスク膜パターン２０ａをマスクにして、位相シフト膜３０を、ＳＦ_６とＨｅの混合ガスを用い、ドライエッチングを行い、位相シフト膜パターン３０ａを形成した（図２（９））。
次に、再度、レーザー描画（露光）用ポジレジスト（例えば、ＴＨＭＲ−ＩＰ３５００：東京応化工業社製）のレジスト膜５２をスピンコート法により膜厚が４６５ｎｍとなるように塗布し、レーザー描画装置を用いて所望のパターンの描画を行った後、所定の現像液で現像してレジストパターン５２ａを形成した（図２（１０））。ここで、レジストパターン５２ａは、遮光部（遮光帯）の部分を保護する目的で形成される。
次に、レジストパターン５２ａをマスクとして、エッチングマスク膜パターン２０ａをドライエッチングによって剥離した（図２（１１））。ドライエッチングガスとして、Ｃｌ_２とＯ_２の混合ガス（Ｃｌ_２：Ｏ_２＝４：１）を用いた。
次に、レジストパターン５２ａの剥離し、所定の洗浄を施してフォトマスク１００を得た（図２（１２））。
このフォトマスク１００は、ＣｒＯＣＮ膜（裏面反射防止層パターン１１ａ）とＣｒＯＮ膜（遮光層パターン１２ａ）からなる遮光膜パターン１３ａと、ＣｒＯＣＮ膜（反射防止膜パターン２０ａ）との積層で構成される遮光部（遮光帯）１１０を有する。

［評価］
上記で得られたフォトマスクを評価した。
その結果、実施例２に係るフォトマスクでは、エッチングマスクパターン２０ａのＣＤ（Critical Dimension）に対するＭｏＳｉＮ系ハーフトーン位相シフト膜パターン（位相シフト部）３０ａのＣＤのシフト量は、３ｎｍであった。
また、遮光部（遮光帯）１１０の光学濃度ＯＤ＝３．１であり、ＯＤ≧３を十分確保できた。
さらに、フォトマスク上に形成される転写パターンの解像性に関しては、４０ｎｍのＭｏＳｉＮ系ハーフトーン位相シフト膜パターン３０ａの解像が可能であった。
以上のことから、ＤＲＡＭ ｈｐ４５ｎｍ世代、更にはｈｐ３２ｎｍ世代に適したフォトマスクが得られた。

なお、上記実施例２のフォトマスクの製造プロセスでは、レーザー描画（露光）用ポジレジストを用い、レーザー描画装置を用いて、遮光部（遮光帯）１３ａを形成するためのレジストパターン５０ａ及び形成された遮光部（遮光帯）を保護するためのレジストパターン５２ａを作製したが、電子線描画（露光）用化学増幅型ポジレジストを用い、電子線描画装置を用いて、これらのレジストパターン５０ａ、５２ａを作製してもよい。
また、上記実施例２のフォトマスクの製造プロセスでは、遮光膜１３をドライエッチングで加工して遮光部（遮光帯）１３ａを作製したが、Ｃｒ系材料のエッチング液を用いたウェットエッチングで加工してもよい。
また、上記実施例２のフォトマスクの製造プロセスでは、エッチングマスク膜パターン２０ａを形成後、レジストパターン５０ａを剥離除去したが（図２（８）、（９）参照）、これは、位相シフト膜パターン３０ａを形成する際、エッチングマスク膜パターン２０ａの側壁高さが低い方が、ＣＤ精度をより高く、マイクロローディングをより小さくすることができ、より加工精度に優れるためである。なお、そこまでの加工精度が要求されないフォトマスクを作製する場合においては、レジストパターン５０ａを位相シフト膜パターン３０ａが形成された後に剥離除去するようにしてもよい。

（実施例３）実施例３は、基板堀り込みタイプの位相シフター部を備えるタイプの位相シフトマスクの作製に用いられるフォトマスクブランク及びフォトマスクの製造方法であって、遮光膜にタンタル（Ｔａ）を主成分とする材料を使用したフォトマスクブランク及びフォトマスクの製造方法に関する。
［フォトマスクブランクの作製］
図３を参照して、本発明の第３実施例によるフォトマスクブランク及びフォトマスクの製造方法について説明する。
まず、合成石英からなる基板を鏡面研磨し所定の洗浄を施すことにより、６インチ×６インチ×０．２５インチの透光性基板１を得た（図３（１））。
次に、透光性基板１の表面上に、窒化タンタル（ＴａＮ）層１４と酸化タンタル（ＴａＯ）層１５が積層した２層構造の遮光膜１６をＤＣマグネトロンスパッタ装置を用いて成膜した（図３（１））。具体的には、Ｔａターゲットを使用し、導入ガス及びその流量：Ｘｅ＝１１ｓｃｃｍ、Ｎ_２＝１５ｓｃｃｍ、スパッタ電力：１．５ｋＷの条件で、膜厚４５［ｎｍ］の窒化タンタル（ＴａＮ）からなる層を形成した。次に、同じＴａターゲットを使用し、導入ガス及びその流量：Ａｒ＝５８ｓｃｃｍ、Ｏ_２＝３２．５ｓｃｃｍ、スパッタ電力：０．７ｋＷの条件で、膜厚１０［ｎｍ］の酸化タンタル（ＴａＯ）からなる層を形成した。
次に、遮光膜１６の上に、レーザー描画（露光）用ポジレジスト（例えば、ＴＨＭＲ−ＩＰ３５００：東京応化工業社製）のレジスト膜５０をスピンコート法により膜厚が４６５ｎｍとなるように塗布した（図３（１））。
次に、レジスト膜５０に対し、レーザー描画装置を用いて所望のパターンの描画を行った後、所定の現像液で現像してレジストパターン５０ａを形成した（図３（２））。
次に、レジストパターン５０ａをマスクとして、遮光膜１６のドライエッチングを行い、窒化タンタル（ＴａＮ）層パターン１４ａと酸化タンタル（ＴａＯ）層パターン１５ａの積層からなる遮光膜パターン１６ａで構成される遮光部（遮光帯）１６ａを作製した（図３（３））。このとき、酸化タンタル（ＴａＯ）層１５のドライエッチングガスとして、ＣＨＦ_３とＨｅの混合ガスを用いた。窒化タンタル（ＴａＮ）層１４のドライエッチングガスとして、Ｃｌ_２ガスを用いた。
次に、残留したレジストパターン５０ａを薬液により剥離除去した（図３（４））。
次に、遮光部（遮光帯）１６ａを作製した透光性基板１の表面に、ＤＣマグネトロンスパッタ装置を用いて、エッチングマスク膜（兼反射防止膜）２０を形成し、マスクブランクを作製した（図３（５））。具体的には、クロムターゲットを使用し、アルゴン（Ａｒ）と二酸化炭素（ＣＯ_２）と窒素（Ｎ_２）とヘリウム（Ｈｅ）の混合ガス雰囲気（Ａｒ：ＣＯ_２：Ｎ_２：Ｈｅ＝２０：３５：１０：３０［体積％］、圧力０．２［Ｐａ］）の中で、反応性スパッタリングを行うことにより、膜厚１２ｎｍのＣｒＯＣＮ膜を成膜した。
なお、本発明において、図３（５）に示す段階のものは、マスクブランクに相当する。

次に、再度、電子線描画（露光）用化学増幅型ポジレジスト（ＰＲＬ００９：富士フィルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）のレジスト膜５１をスピンコート法により膜厚が１２０ｎｍとなるように塗布した（図３（６））。
なお、本発明において、図３（６）に示す段階のものは、レジスト付きマスクブランクに相当する。

［フォトマスクの作製］
次に、レジスト膜５１に対し、電子線描画装置を用いて所望のパターンの描画を行った後、所定の現像液で現像してレジストパターン５１ａを形成した（図３（７））。
次に、レジストパターン５１ａをマスクとして、エッチングマスク膜（兼反射防止膜）２０のドライエッチングを行い、エッチングマスク膜（兼反射防止膜）のパターン２０ａを作製した（図３（８））。ドライエッチングガスとして、Ｃｌ_２とＯ_２の混合ガス（Ｃｌ_２：Ｏ_２＝４：１）を用いた。
次に、レジストパターン５１ａを剥離した後（図３（９））、エッチングマスク膜パターン２０ａをマスクにして、透光性基板１を、ＣＨＦ_３とＨｅの混合ガスを用い、ドライエッチングを行い、透光性基板１に堀込部１ａを形成して、基板堀込タイプの位相シフトパターン（位相シフト部）を形成した（図３（９））。このとき、１８０°の位相差が得られる深さ（約１７０ｎｍ）に基板を堀込んだ。
次に、転写領域内及び転写領域外のエッチングマスク膜パターン２０ａをドライエッチングによって剥離した（図３（１０））。ドライエッチングガスとして、Ｃｌ_２とＯ_２の混合ガス（Ｃｌ_２：Ｏ_２＝４：１）を用いた。
次に、所定の洗浄を施してフォトマスク１００を得た（図１（１０））。
このフォトマスク１００は、窒化タンタル（ＴａＮ）層パターン１４ａと酸化タンタル（ＴａＯ）層パターン１５ａの積層からなる遮光膜パターン１６ａで構成される遮光部（遮光帯）１６ａを有する。

［評価］
上記で得られたフォトマスクを評価した。
その結果、実施例３に係るフォトマスクでは、エッチングマスクパターン２０ａのＣＤ（Critical Dimension）に対する基板堀り込みタイプの位相シフトパターン（位相シフト部）のＣＤのシフト量は、３．２ｎｍであった。
また、遮光部（遮光帯）１６ａの光学濃度は、ＯＤ＝３以上であり、ＯＤ≧３を十分確保できた。
さらに、フォトマスク上に形成される基板堀り込みタイプの位相シフトパターン（位相シフト部）の解像性に関しては、４０ｎｍの位相シフト膜パターンの解像が可能であった。
以上のことから、ＤＲＡＭ ｈｐ４５ｎｍ世代、更にはｈｐ３２ｎｍ世代に適用可能なフォトマスクが得られた。

なお、上記実施例３のフォトマスクの製造プロセスでは、レーザー描画（露光）用ポジレジストを用い、レーザー描画装置を用いて、遮光部（遮光帯）１６ａを形成するためのレジストパターン５０ａを作製したが、電子線描画（露光）用化学増幅型ポジレジストを用い、電子線描画装置を用いて、レジストパターン５０ａを作製してもよい。
また、上記実施例３のフォトマスクの製造プロセスでは、遮光膜１６をドライエッチングで加工して遮光部（遮光帯）１６ａを作製したが、Ｃｒ系材料のエッチング液を用いたウェットエッチングで加工してもよい。
また、上記実施例３のフォトマスクの製造プロセスでは、エッチングマスク膜パターン２０ａを形成後、レジストパターン５０ａを剥離除去したが（図３（８）、（９）参照）、これは、透光性基板１に堀込部１ａを形成する際、エッチングマスク膜パターン２０ａの側壁高さが低い方が、ＣＤ精度をより高く、マイクロローディングをより小さくすることができ、より加工精度に優れるためである。なお、そこまでの加工精度が要求されないフォトマスクを作製する場合においては、レジストパターン５０ａを堀込部１ａが形成された後に剥離除去するようにしてもよい。

なお、実施例３の図３（７）に示す工程においては、レジストパターン５１ａは、基板の外周領域の遮光部（遮光帯）を保護する目的に加え、必要に応じて大面積の遮光部パッチ、透過率制御を行うためのゼブラパターンを形成し、保護する目的で形成することができる。

（実施例４）実施例４は、基本的に基板を堀り込まず、ハーフトーン型位相シフト膜によって位相シフト部を形成するタイプの位相シフトマスクの作製に用いられるフォトマスクブランク及びフォトマスクの製造方法であって、遮光膜にタンタル（Ｔａ）を主成分とする材料を使用したフォトマスクブランク及びフォトマスクの製造方法に関する。
［フォトマスクブランクの作製］
図４を参照して、本発明の第４実施例によるフォトマスクブランク及びフォトマスクの製造方法について説明する。
まず、合成石英からなる基板を鏡面研磨し所定の洗浄を施すことにより、６インチ×６インチ×０．２５インチの透光性基板１を得た（図４（１））。
次に、透光性基板１の表面上に、モリブデン（Ｍｏ）とシリコン（Ｓｉ）の混合ターゲット（Ｍｏ：Ｓｉ＝１：９［原子％］）を用いて、アルゴン（Ａｒ）と窒素（Ｎ_２）の混合ガス雰囲気（Ａｒ：Ｎ_２＝１０：９０［体積％］、圧力０．３［Ｐａ］）中で、反応性スパッタリングを行うことにより、膜厚６９［ｎｍ］のＭｏＳｉＮ系の半透光性の位相シフト膜３０を成膜した（図４（１））。このとき、位相シフト膜３０の膜厚は、１８０°の位相差が得られるように調整した。ＡｒＦ露光光（波長１９３ｎｍ）に対する透過率は、６％であった。
次に、位相シフト膜３０の上に、窒化タンタル（ＴａＮ）層１４と酸化タンタル（ＴａＯ）層１５が積層した２層構造の遮光膜１６をＤＣマグネトロンスパッタ装置を用いて成膜した（図４（１））。具体的には、Ｔａターゲットを使用し、導入ガス及びその流量：Ｘｅ＝１１ｓｃｃｍ、Ｎ_２＝１５ｓｃｃｍ、スパッタ電力：１．５ｋＷの条件で、膜厚３１［ｎｍ］の窒化タンタル（ＴａＮ）からなる層を形成した。次に、同じＴａターゲットを使用し、導入ガス及びその流量：Ａｒ＝５８ｓｃｃｍ、Ｏ_２＝３２．５ｓｃｃｍ、スパッタ電力：０．７ｋＷの条件で、膜厚１０［ｎｍ］の酸化タンタル（ＴａＯ）からなる層を形成した。
次に、遮光膜１６の上に、レーザー描画（露光）用ポジレジスト（例えば、ＴＨＭＲ−ＩＰ３５００：東京応化工業社製）のレジスト膜５０をスピンコート法により膜厚が４６５ｎｍとなるように塗布した（図４（１））。
次に、レジスト膜５０に対し、レーザー描画装置を用いて所望のパターンの描画を行った後、所定の現像液で現像してレジストパターン５０ａを形成した（図４（２））。
次に、レジストパターン５０ａをマスクとして、遮光膜１６のドライエッチングを行い、窒化タンタル（ＴａＮ）層パターン１４ａ（図４（３））と酸化タンタル（ＴａＯ）層パターン１５ａの積層からなる遮光膜パターン１６ａで構成される遮光部（遮光帯）１６ａを作製した（図４（４））。このとき、酸化タンタル（ＴａＯ）層１５のドライエッチングガスとして、ＣＨＦ_３とＨｅの混合ガスを用いた。窒化タンタル（ＴａＮ）層１４のドライエッチングガスとして、Ｃｌ_２ガスを用いた。
次に、残留したレジストパターン５０ａを薬液により剥離除去した（図４（５））。
次に、透光性基板１上の位相シフト膜３０の上面の外周領域に位相シフト膜３０と接して遮光部（遮光帯）１６ａを作製した基板の表面に、ＤＣマグネトロンスパッタ装置を用いて、エッチングマスク膜（兼反射防止膜）２０を形成し、マスクブランクを作製した（図４（５））。具体的には、クロムターゲットを使用し、アルゴン（Ａｒ）と二酸化炭素（ＣＯ_２）と窒素（Ｎ_２）とヘリウム（Ｈｅ）の混合ガス雰囲気（Ａｒ：ＣＯ_２：Ｎ_２：Ｈｅ＝２０：３５：１０：３０［体積％］、圧力０．２［Ｐａ］）の中で、反応性スパッタリングを行うことにより、膜厚１０ｎｍのＣｒＯＣＮ膜を成膜した。
なお、本発明において、図４（５）に示す段階のものは、マスクブランクに相当する。

次に、再度、電子線描画（露光）用化学増幅型ポジレジスト（ＰＲＬ００９：富士フィルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）のレジスト膜５１をスピンコート法により膜厚が１２０ｎｍとなるように塗布した（図４（６））。
なお、本発明において、図４（６）に示す段階のものは、レジスト付きマスクブランクに相当する。

［フォトマスクの作製］
次に、レジスト膜５１に対し、電子線描画装置を用いて所望のパターンの描画を行った後、所定の現像液で現像してレジストパターン５１ａを形成した（図４（７））。
次に、レジストパターン５１ａをマスクとして、エッチングマスク膜（兼反射防止膜）２０のドライエッチングを行い、エッチングマスク膜（兼反射防止膜）のパターン２０ａを作製した（図４（８））。ドライエッチングガスとして、Ｃｌ_２とＯ_２の混合ガス（Ｃｌ_２：Ｏ_２＝４：１）を用いた。
次に、レジストパターン５１ａを剥離した後（図４（９））、エッチングマスク膜パターン２０ａをマスクにして、位相シフト膜３０を、ＳＦ_６とＨｅの混合ガスを用い、ドライエッチングを行い、位相シフト膜パターン３０ａを形成した（図４（９））。
次に、転写領域内及び転写領域外のエッチングマスク膜パターン２０ａをドライエッチングによって剥離した（図４（１０））。ドライエッチングガスとして、Ｃｌ_２とＯ_２の混合ガス（Ｃｌ_２：Ｏ_２＝４：１）を用いた。
次に、所定の洗浄を施してフォトマスク１００を得た（図４（１０））。
このフォトマスク１００は、窒化タンタル（ＴａＮ）層パターン１４ａと酸化タンタル（ＴａＯ）層パターン１５ａの積層からなる遮光膜パターン１６ａで構成される遮光部（遮光帯）１６ａを有する。

［評価］
上記で得られたフォトマスクを評価した。
その結果、実施例４に係るフォトマスクでは、エッチングマスクパターン２０ａのＣＤ（Critical Dimension）に対するＭｏＳｉＮ系ハーフトーン位相シフト膜パターン（位相シフト部）３０ａのＣＤのシフト量は、３ｎｍであった。
また、遮光部（遮光帯）１６ａの光学濃度ＯＤ＝３．１であり、ＯＤ≧３を十分確保できた。
さらに、フォトマスク上に形成される転写パターンの解像性に関しては、４０ｎｍのＭｏＳｉＮ系ハーフトーン位相シフト膜パターン３０ａの解像が可能であった。
以上のことから、ＤＲＡＭ ｈｐ４５ｎｍ世代、更にはｈｐ３２ｎｍ世代に適したフォトマスクが得られた。

なお、上記実施例４のフォトマスクの製造プロセスでは、レーザー描画（露光）用ポジレジストを用い、レーザー描画装置を用いて、遮光部（遮光帯）１６ａを形成するためのレジストパターン５０ａを作製したが、電子線描画（露光）用化学増幅型ポジレジストを用い、電子線描画装置を用いて、レジストパターン５０ａを作製してもよい。
また、上記実施例４のフォトマスクの製造プロセスでは、遮光膜１６をドライエッチングで加工して遮光部（遮光帯）１６ａを作製したが、Ｃｒ系材料のエッチング液を用いたウェットエッチングで加工してもよい。
また、上記実施例４のフォトマスクの製造プロセスでは、エッチングマスク膜パターン２０ａを形成後、レジストパターン５０ａを剥離除去したが（図４（８）、（９）参照）、これは、位相シフト膜パターン３０ａを形成する際、エッチングマスク膜パターン２０ａの側壁高さが低い方が、ＣＤ精度をより高く、マイクロローディングをより小さくすることができ、より加工精度に優れるためである。なお、そこまでの加工精度が要求されないフォトマスクを作製する場合においては、レジストパターン５０ａを位相シフト膜パターン３０ａが形成された後に剥離除去するようにしてもよい。

（実施例５）実施例５は、ハーフトーン型位相シフト膜を備え、さらに基板を堀り込むことで高透過率の位相シフト部を形成するタイプの位相シフトマスクの作製に用いられるフォトマスクブランク及びフォトマスクの製造方法に関する。
［フォトマスクブランクの作製］
図５を参照して、本発明の第５実施例によるフォトマスクブランク及びフォトマスクの製造方法について説明する。
まず、合成石英からなる基板を鏡面研磨し所定の洗浄を施すことにより、６インチ×６インチ×０．２５インチの透光性基板１を得た（図５（１））。
次に、透光性基板１の表面上に、モリブデン（Ｍｏ）とシリコン（Ｓｉ）の混合ターゲット（Ｍｏ：Ｓｉ＝１：９［原子％］）を用いて、アルゴン（Ａｒ）と窒素（Ｎ_２）の混合ガス雰囲気（Ａｒ：Ｎ_２＝１０：９０［体積％］、圧力０．３［Ｐａ］）中で、反応性スパッタリングを行うことにより、膜厚３８［ｎｍ］のＭｏＳｉＮ系の半透光性の位相シフト膜３１を成膜した（図５（１））。このとき、位相シフト膜３１の膜厚は、ＡｒＦ露光光（波長１９３ｎｍ）に対する透過率が、２０％となるように調整した。
次に、位相シフト膜３１上に、ＣｒＯＣＮ膜（裏面反射防止層１１）、及びＣｒＮ膜（遮光層１２）からなる遮光部（遮光帯）形成用の遮光膜１３を成膜した（図５（１））。具体的には、まず、アルゴン（Ａｒ）と二酸化炭素（ＣＯ_２）と窒素（Ｎ_２）とヘリウム（Ｈｅ）の混合ガス雰囲気（Ａｒ：ＣＯ_２：Ｎ_２：Ｈｅ＝２０：３５：５：３０［体積％］、圧力０．２［Ｐａ］）中で、反応性スパッタリングを行うことにより、膜厚３０［ｎｍ］のＣｒＯＣＮ膜を成膜した。続けて、アルゴン（Ａｒ）と窒素（Ｎ_２）の混合ガス雰囲気（Ａｒ：Ｎ_２＝２５：５［体積％］、圧力０．１［Ｐａ］）中で、反応性スパッタリングを行うことにより、ＣｒＯＣＮ膜の上に、膜厚が４［ｎｍ］のＣｒＮ膜を成膜した。以上のＣｒＯＣＮ膜、及びＣｒＮ膜は、枚葉スパッタ装置を用いて成膜されたものである。
次に、遮光膜１３の上に、レーザー描画（露光）用ポジレジスト（例えば、ＴＨＭＲ−ＩＰ３５００：東京応化工業社製）のレジスト膜５０をスピンコート法により膜厚が４６５ｎｍとなるように塗布した（図５（１））。
次に、レジスト膜５０に対し、レーザー描画装置を用いて所望のパターンの描画を行った後、所定の現像液で現像してレジストパターン５０ａを形成した（図５（２））。
次に、レジストパターン５０ａをマスクとして、遮光膜１３のドライエッチングを行い、裏面反射防止層パターン１１ａと遮光層パターン１２ａの積層からなる遮光膜パターン１３ａで構成される遮光部（遮光帯）１３ａを作製した（図５（３））。ドライエッチングガスとして、Ｃｌ_２とＯ_２の混合ガス（Ｃｌ_２：Ｏ_２＝４：１）を用いた。
次に、残留したレジストパターン５０ａを薬液により剥離除去した（図５（４））。
次に、透光性基板１上の位相シフト膜３１の上面の外周領域に位相シフト膜３１と接して遮光部（遮光帯）１３ａを作製した基板の表面に、ＤＣマグネトロンスパッタ装置を用いて、エッチングマスク膜（兼反射防止膜）２０を形成し、マスクブランクを作製した（図５（５））。具体的には、クロムターゲットを使用し、アルゴン（Ａｒ）と二酸化炭素（ＣＯ_２）と窒素（Ｎ_２）とヘリウム（Ｈｅ）の混合ガス雰囲気（Ａｒ：ＣＯ_２：Ｎ_２：Ｈｅ＝２０：３５：１０：３０［体積％］、圧力０．２［Ｐａ］）の中で、反応性スパッタリングを行うことにより、膜厚１４ｎｍのＣｒＯＣＮ膜を成膜した。
なお、本発明において、図５（５）に示す段階のものは、マスクブランクに相当する。

次に、再度、電子線描画（露光）用化学増幅型ポジレジスト（ＰＲＬ００９：富士フィルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）のレジスト膜５１をスピンコート法により膜厚が１２０ｎｍとなるように塗布した（図５（６））。
なお、本発明において、図５（６）に示す段階のものは、レジスト付きマスクブランクに相当する。

［フォトマスクの作製］
次に、レジスト膜５１に対し、電子線描画装置を用いて所望のパターンの描画を行った後、所定の現像液で現像してレジストパターン５１ａを形成した（図５（７））。
次に、レジストパターン５１ａをマスクとして、エッチングマスク膜（兼反射防止膜）２０のドライエッチングを行い、エッチングマスク膜（兼反射防止膜）のパターン２０ａを作製した（図５（８））。ドライエッチングガスとして、Ｃｌ_２とＯ_２の混合ガス（Ｃｌ_２：Ｏ_２＝４：１）を用いた。
次に、レジストパターン５１ａを剥離した後（図５（９））、エッチングマスク膜パターン２０ａをマスクにして、位相シフト膜３１、並びに、透光性基板１を、ＣＨＦ_３とＨｅの混合ガスを用いて、ドライエッチングを順次行い、位相シフト膜パターン３１ａ、並びに、透光性基板１に堀込部１ａをそれぞれ形成し、位相シフトパターン（位相シフト部）を形成した（図５（９））。このとき、位相シフト膜パターン３１ａと透光性基板１の堀込部１ａとを合わせて１８０°の位相差が得られる深さ（具体的には７６ｎｍの深さ）に基板を堀込んだ。
次に、再度、レーザー描画（露光）用ポジレジスト（例えば、ＴＨＭＲ−ＩＰ３５００：東京応化工業社製）のレジスト膜５０をスピンコート法により膜厚が４６５ｎｍとなるように塗布し、レーザー描画装置を用いて所望のパターンの描画を行った後、所定の現像液で現像してレジストパターン５２ａを形成した（図５（１０））。ここで、レジストパターン５２ａは、遮光部（遮光帯）の部分を保護する目的で形成される。
次に、レジストパターン５２ａをマスクとして、エッチングマスク膜パターン２０ａをドライエッチングによって剥離した（図５（１１））。ドライエッチングガスとして、Ｃｌ_２とＯ_２の混合ガス（Ｃｌ_２：Ｏ_２＝４：１）を用いた。
次に、レジストパターン５２ａの剥離し、所定の洗浄を施してフォトマスク１００を得た（図５（１２））。
このフォトマスク１００は、ＣｒＯＣＮ膜（裏面反射防止層パターン１１ａ）とＣｒＯＮ膜（遮光層パターン１２ａ）からなる遮光膜パターン１３ａと、ＣｒＯＣＮ膜（反射防止膜パターン２０ａ）との積層で構成される遮光部（遮光帯）１１０を有する。

［評価］
上記で得られたフォトマスクを評価した。
その結果、実施例５に係るフォトマスクでは、エッチングマスクパターン２０ａのＣＤ（Critical Dimension）に対する位相シフト膜パターン３１ａ並びに基板堀り込みタイプの位相シフトパターン（位相シフト部）のＣＤのシフト量は、３．５ｎｍであった。
また、遮光部（遮光帯）１１０の光学濃度は、ＯＤ＝３．５以上であり、ＯＤ≧３を十分確保できた。
さらに、フォトマスク上に形成される基板堀り込みタイプの位相シフトパターン（位相シフト部）の解像性に関しては、４０ｎｍの位相シフトパターン（位相シフト部）の解像が可能であった。
以上のことから、ＤＲＡＭ ｈｐ４５ｎｍ世代、更にはｈｐ３２ｎｍ世代に適用可能なフォトマスクが得られた。

なお、上記実施例５のフォトマスクの製造プロセスでは、レーザー描画（露光）用ポジレジストを用い、レーザー描画装置を用いて、遮光部（遮光帯）１３ａを形成するためのレジストパターン５０ａ及び形成された遮光部（遮光帯）を保護するためのレジストパターン５２ａを作製したが、電子線描画（露光）用化学増幅型ポジレジストを用い、電子線描画装置を用いて、これらのレジストパターン５０ａ、５２ａを作製してもよい。
また、上記実施例５のフォトマスクの製造プロセスでは、遮光膜１３をドライエッチングで加工して遮光部（遮光帯）１３ａを作製したが、Ｃｒ系材料のエッチング液を用いたウェットエッチングで加工してもよい。
また、上記実施例５のフォトマスクの製造プロセスでは、エッチングマスク膜パターン２０ａを形成後、レジストパターン５１ａを剥離除去したが（図５（８）、（９）参照）、これは、透光性基板１に堀込部１ａを形成する際、エッチングマスク膜パターン２０ａの側壁高さが低い方が、ＣＤ精度をより高く、マイクロローディングをより小さくすることができ、より加工精度に優れるためである。なお、そこまでの加工精度が要求されないフォトマスクを作製する場合においては、レジストパターン５０ａを堀込部１ａが形成された後に剥離除去するようにしてもよい。

なお、実施例５の図５（７）、（１０）に示す工程においては、レジストパターン５１ａ、５２ａは、基板の外周領域の遮光部（遮光帯）を保護する目的に加え、必要に応じて大面積の遮光部パッチ、透過率制御を行うためのゼブラパターンを形成し、保護する目的で形成することができる。

（実施例６）実施例６は、基板堀り込みなしタイプであり、かつ、高透過率のハーフトーン型位相シフト膜を備えることで高透過率の位相シフト部を形成する位相シフトマスクの作製に用いられるフォトマスクブランク及びフォトマスクの製造方法に関する。
［フォトマスクブランクの作製］
図６を参照して、本発明の第６実施例によるフォトマスクブランク及びフォトマスクの製造方法について説明する。
まず、合成石英からなる基板を鏡面研磨し所定の洗浄を施すことにより、６インチ×６インチ×０．２５インチの透光性基板１を得た（図６（１））。
次に、透光性基板１の表面上に、ＤＣマグネトロンスパッタ装置を用いて、ＴａＨｆからなる透過率調整層３２とＳｉＯＮからなる位相調整層３３の積層膜からなる高透過率タイプのハーフトーン位相シフト膜３４を形成した。具体的には、Ｔａ：Ｈｆ＝８０：２０（原子％比）のターゲットを用い、Ａｒをスパッタリングガスとして、タンタル及びハフニウムからなる膜（ＴａＨｆ膜：膜中のＴａとＨｆの原子％比は約８０：２０）３２を１２ｎｍの膜厚で形成し、次に、Ｓｉターゲットを用い、アルゴン（Ａｒ）、窒素（Ｎ_２）および酸素（Ｎ_２）の混合ガス雰囲気（Ａｒ：Ｎ_２：Ｏ_２＝２０：５７：２３［体積％］）中で、反応性スパッタリングを行うことにより、膜厚１１２［ｎｍ］のＳｉＯＮ３３を成膜した（図６（１））。このとき、位相シフト膜３４は、ＡｒＦ露光光（波長１９３ｎｍ）に対して１８０°の位相差が得られるように、各層の厚さを調整した。位相シフト膜３４の透過率は、ＡｒＦ露光光（波長１９３ｎｍ）に対して２０％で高透過率であった。
次に、位相シフト膜３４上に、ＣｒＯＣＮ膜（裏面反射防止層１１）、及びＣｒＮ膜（遮光層１２）からなる遮光部（遮光帯）形成用の遮光膜１３を成膜した（図６（１））。具体的には、まず、アルゴン（Ａｒ）と二酸化炭素（ＣＯ_２）と窒素（Ｎ_２）とヘリウム（Ｈｅ）の混合ガス雰囲気（Ａｒ：ＣＯ_２：Ｎ_２：Ｈｅ＝２０：３５：５：３０［体積％］、圧力０．２［Ｐａ］）中で、反応性スパッタリングを行うことにより、膜厚３０［ｎｍ］のＣｒＯＣＮ膜を成膜した。続けて、アルゴン（Ａｒ）と窒素（Ｎ_２）の混合ガス雰囲気（Ａｒ：Ｎ_２＝２５：５［体積％］、圧力０．１［Ｐａ］）中で、反応性スパッタリングを行うことにより、ＣｒＯＣＮ膜の上に、膜厚が４［ｎｍ］のＣｒＮ膜を成膜した。以上のＣｒＯＣＮ膜、及びＣｒＮ膜は、枚葉スパッタ装置を用いて成膜されたものである。
次に、遮光膜１３の上に、レーザー描画（露光）用ポジレジスト（例えば、ＴＨＭＲ−ＩＰ３５００：東京応化工業社製）のレジスト膜５０をスピンコート法により膜厚が４６５ｎｍとなるように塗布した（図６（１））。
次に、レジスト膜５０に対し、レーザー描画装置を用いて所望のパターンの描画を行った後、所定の現像液で現像してレジストパターン５０ａを形成した（図６（２））。
次に、レジストパターン５０ａをマスクとして、遮光膜１３のドライエッチングを行い、裏面反射防止層パターン１１ａと遮光層パターン１２ａの積層からなる遮光膜パターン１３ａで構成される遮光部（遮光帯）１３ａを作製した（図６（３））。ドライエッチングガスとして、Ｃｌ_２とＯ_２の混合ガス（Ｃｌ_２：Ｏ_２＝４：１）を用いた。
次に、残留したレジストパターン５０ａを薬液により剥離除去した（図６（４））。
次に、透光性基板１上の位相シフト膜３４の上面の外周領域に位相シフト膜３４と接して遮光部（遮光帯）１３ａを作製した基板の表面に、ＤＣマグネトロンスパッタ装置を用いて、エッチングマスク膜（兼反射防止膜）２０を形成し、マスクブランクを作製した（図６（５））。具体的には、クロムターゲットを使用し、アルゴン（Ａｒ）と二酸化炭素（ＣＯ_２）と窒素（Ｎ_２）とヘリウム（Ｈｅ）の混合ガス雰囲気（Ａｒ：ＣＯ_２：Ｎ_２：Ｈｅ＝２０：３５：１０：３０［体積％］、圧力０．２［Ｐａ］）の中で、反応性スパッタリングを行うことにより、膜厚１４ｎｍのＣｒＯＣＮ膜を成膜した。
なお、本発明において、図６（５）に示す段階のものは、マスクブランクに相当する。

次に、再度、電子線描画（露光）用化学増幅型ポジレジスト（ＰＲＬ００９：富士フィルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）のレジスト膜５１をスピンコート法により膜厚が１２０ｎｍとなるように塗布した（図６（６））。
なお、本発明において、図６（６）に示す段階のものは、レジスト付きマスクブランクに相当する。

［フォトマスクの作製］
次に、レジスト膜５１に対し、電子線描画装置を用いて所望のパターンの描画を行った後、所定の現像液で現像してレジストパターン５１ａを形成した（図６（７））。
次に、レジストパターン５１ａをマスクとして、エッチングマスク膜（兼反射防止膜）２０のドライエッチングを行い、エッチングマスク膜（兼反射防止膜）のパターン２０ａを作製した（図６（８））。ドライエッチングガスとして、Ｃｌ_２とＯ_２の混合ガス（Ｃｌ_２：Ｏ_２＝４：１）を用いた。
次に、レジストパターン５１ａを剥離した後（図６（９））、エッチングマスク膜パターン２０ａをマスクにして、ＳｉＯＮからなる位相調整層３３をＳＦ_６とＨｅの混合ガスを用いてドライエッチングを行い、位相調整層パターン３３ａを形成した（図６（９））。さらに、ＴａＨｆからなる透過率調整層３２をエッチングマスクパターン２０ａ等をマスクにして、Ｃｌ_２ガスを用いてドライエッチングを行い、位相調整層パターン３３ａを形成し、位相シフト膜パターン３４ａを形成した（図６（９））。
次に、再度、レーザー描画（露光）用ポジレジスト（例えば、ＴＨＭＲ−ＩＰ３５００：東京応化工業社製）のレジスト膜５２をスピンコート法により膜厚が４６５ｎｍとなるように塗布し、レーザー描画装置を用いて所望のパターンの描画を行った後、所定の現像液で現像してレジストパターン５２ａを形成した（図６（１０））。ここで、レジストパターン５２ａは、遮光部（遮光帯）の部分を保護する目的で形成される。
次に、レジストパターン５２ａをマスクとして、エッチングマスク膜パターン２０ａをドライエッチングによって剥離した（図６（１１））。ドライエッチングガスとして、Ｃｌ_２とＯ_２の混合ガス（Ｃｌ_２：Ｏ_２＝４：１）を用いた。
次に、レジストパターン５２ａを剥離し、所定の洗浄を施してフォトマスク１００を得た（図６（１２））。
このフォトマスク１００は、ＣｒＯＣＮ膜（裏面反射防止層パターン１１ａ）とＣｒＯＮ膜（遮光層パターン１２ａ）からなる遮光膜パターン１３ａと、ＣｒＯＣＮ膜（反射防止膜パターン２０ａ）との積層で構成される遮光部（遮光帯）１１０を有する。

［評価］
上記で得られたフォトマスクを評価した。
その結果、実施例６に係るフォトマスクでは、エッチングマスクパターン２０ａのＣＤ（Critical Dimension）に対するハーフトーン位相シフト膜パターン（位相シフト部）３４ａのＣＤのシフト量は、３ｎｍであった。
また、遮光部（遮光帯）１１０の光学濃度ＯＤ＝３．１であり、ＯＤ≧３を十分確保できた。
さらに、フォトマスク上に形成される転写パターンの解像性に関しては、４０ｎｍのハーフトーン位相シフト膜パターン３４ａの解像が可能であった。
以上のことから、ＤＲＡＭ ｈｐ４５ｎｍ世代、更にはｈｐ３２ｎｍ世代に適したフォトマスクが得られた。

なお、上記実施例６のフォトマスクの製造プロセスでは、レーザー描画（露光）用ポジレジストを用い、レーザー描画装置を用いて、遮光部（遮光帯）１３ａを形成するためのレジストパターン５０ａ及び形成された遮光部（遮光帯）を保護するためのレジストパターン５２ａを作製したが、電子線描画（露光）用化学増幅型ポジレジストを用い、電子線描画装置を用いて、これらのレジストパターン５０ａ、５２ａを作製してもよい。
また、上記実施例６のフォトマスクの製造プロセスでは、遮光膜１３をドライエッチングで加工して遮光部（遮光帯）１３ａを作製したが、Ｃｒ系材料のエッチング液を用いたウェットエッチングで加工してもよい。
また、上記実施例６のフォトマスクの製造プロセスでは、エッチングマスク膜パターン２０ａを形成後、レジストパターン５０ａを剥離除去したが（図６（８）、（９）参照）、これは、位相シフト膜パターン３４ａを形成する際、エッチングマスク膜パターン２０ａの側壁高さが低い方が、ＣＤ精度をより高く、マイクロローディングをより小さくすることができ、より加工精度に優れるためである。なお、そこまでの加工精度が要求されないフォトマスクを作製する場合においては、レジストパターン５０ａを位相シフト膜パターン３４ａが形成された後に剥離除去するようにしてもよい。

（比較例１）比較例１は、基板堀込タイプの位相シフト部を備えるタイプの位相シフトマスクの作製に用いられるフォトマスクブランク及びフォトマスクの製造方法に関する。
図７（１）は、比較例１に係るフォトマスクブランクの一例を示す。このフォトマスクブランクは、透光性基板１上に、エッチングマスク兼遮光部（遮光帯）形成用の層である遮光膜８０を備える。
［フォトマスクブランクの作製］
図７を参照して、比較例１によるフォトマスクブランク及びフォトマスクの製造方法について説明する。
透光性基板１上に、同一のチャンバ内に複数のクロム（Ｃｒ）ターゲットが配置されたインライン型スパッタ装置を用いて、ＣｒＮ層、ＣｒＣ層、ＣｒＯＮ層からなるエッチングマスク膜（兼遮光帯）形成用）の遮光膜８０を成膜した（図７（１））。
具体的には、まず、アルゴン（Ａｒ）と窒素（Ｎ_２）の混合ガス雰囲気（Ａｒ：Ｎ_２＝３７２：２８［体積％］、圧力０．３［Ｐａ］）中で、反応性スパッタリングを行うことにより、ＣｒＮ層を成膜した。続けて、アルゴン（Ａｒ）とメタン（ＣＨ_４）の混合ガス雰囲気（Ａｒ：ＣＨ_４＝９６．５：３．５［体積％］、圧力０．３［Ｐａ］）中で、反応性スパッタリングを行うことにより、ＣｒＣ層を成膜した。続けて、アルゴン（Ａｒ）と一酸化窒素（ＮＯ）の混合ガス雰囲気（Ａｒ：ＮＯ＝８７．５：１２．５［体積％］、圧力０．３［Ｐａ］）中で、反応性スパッタリングを行うことにより、ＣｒＣ膜の上にＣｒＯＮ層を成膜した。以上の３層積層膜である遮光膜８０は、インラインスパッタ装置を用いて連続的に成膜されたものであり、全体の膜厚が７３ｎｍで厚み方向に向かって当該成分が連続的に変化して構成されている。このとき、遮光膜８０は、ＡｒＦ露光光（波長１９３ｎｍ）においてＯＤ３．５以上であった。
［フォトマスクの作製］
次に、図７（１）に示すように、遮光膜８０の上に、電子線描画（露光）用化学増幅型ポジレジスト５０（ＰＲＬ００９：富士フィルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）をスピンコート法により膜厚が３００［ｎｍ］となるように塗布した。
次に、レジスト膜５０に対し、電子線描画装置を用いて所望のパターンの描画（ｈｐ４５世代に対応する解像性５０ｎｍのパターン）を行った後、所定の現像液で現像してレジストパターン５０ａを形成した（図７（２））。
次に、レジストパターン５０ａをマスクとして、遮光膜８０のドライエッチングを行い、遮光膜パターン８０ａを形成した（図７（３））。ドライエッチングガスとして、Ｃｌ_２とＯ_２の混合ガス（Ｃｌ_２：Ｏ_２＝４：１）を用いた。
次に、レジストパターン５０ａ及び遮光膜パターン８０ａをマスクにして、透光性基板１を、ＣＨＦ_３とＨｅの混合ガスを用いてドライエッチングを行い、基板堀り込みタイプの位相シフトパターン（位相シフト部）を得た（図７（４））。このとき、ＡｒＦ露光光（１９３ｎｍ）において１８０°の位相差が得られる深さ（具体的には１７０ｎｍの深さ）、透光性基板１をエッチングして、透光性基板１に堀込部１ａを形成し、位相シフトパターン（位相シフト部）を設ける。
次に、レジストパターン５０ａを剥離し、遮光膜パターン８０ａ上に、レーザー描画（露光）用ポジレジスト（ＴＨＭＲ−ＩＰ３５００：東京応化工業社製）のレジスト膜５１をスピンコート法により膜厚が４６５［ｎｍ］となるように塗布した（図７（５））。
次に、レジスト膜５１に対し、レーザー描画装置を用いて遮光部（遮光帯）のパターンを描画露光し、所定の現像液で現像して、レジストパターン５１ａを形成し（図７（６））、このレジストパターン５１ａをマスクとして、遮光膜８０ａをＣｌ_２とＯ_２の混合ガス（Ｃｌ_２：Ｏ_２＝４：１）でドライエッチングによってエッチングし、遮光部（遮光帯）８０ｃを作製した（図７（７））。
次に、レジストパターン５１ａを剥離し、所定の洗浄を施して基板の表面側に遮光部（遮光帯）８０ｃを有するフォトマスク１００を得た（図７（８））。

［評価］
上記で得られたマスクを評価した。
その結果、比較例１に係るマスクでは、基板堀り込みタイプの位相シフトパターン（位相シフト部）の一部にパターンエラー部１ｂが生じていた。これは、細線パターン部分でのレジストパターン５０ａのアスペクト比（レジスト幅と高さとの比）が高いことに起因して現像時にレジスト倒れおよびレジスト剥がれが起こり、剥がれ部５０ｂが発生してしまったことに起因する。これによって、遮光膜パターン８０ａにパターン欠陥部８０ｂが生じ、遮光膜パターン８０ａをエッチングマスクパターンとして基板１にドライエッチングを行った結果、パターンエラー部が掘り込まれてしまった。また、エッチングマスクパターンと兼用する遮光膜パターン８０ａの膜厚が７３ｎｍと厚いことに起因して、位相シフトパターン１ａの掘り込み深さが位相シフト効果を起こすには不十分な深さまでしかない部分が一部で一部発生した。以上のことから、フォトマスク上に形成される基板堀り込みタイプの位相シフトパターン（位相シフト部）の解像性に関しては、位相シフト膜パターンの解像は困難であることがわかった。
なお、遮光部（遮光帯）８０ｃの光学濃度については、ＯＤ＝３．５以上であり、ＯＤ≧３を十分確保できた。
以上のことから、この比較例１のフォトマスクブランクでは、ｈｐ４５ｎｍ世代、更にはｈｐ３２ｎｍ世代に適したフォトマスクは得られ難いことがわかった。

（比較例２）比較例２は、基本的に基板を堀り込まず、ハーフトーン型位相シフト膜によって位相シフト部を形成するタイプの位相シフトマスクの作製に用いられるフォトマスクブランク及びフォトマスクの製造方法に関する。
図８（１）は、比較例２に係るフォトマスクブランクの一例を示す。このフォトマスクブランクは、透光性基板１上に、ハーフトーン型位相シフト膜３０、エッチングマスク兼遮光部（遮光帯）形成用の層である遮光膜４０、遮光膜４０のエッチングマスク膜４１、レジスト膜５０をこの順で備える。
［フォトマスクブランクの作製］
図８を参照して、比較例２によるフォトマスクブランクの製造方法について説明する。
まず、透光性基板１の表面側に、モリブデン（Ｍｏ）とシリコン（Ｓｉ）の混合ターゲット（Ｍｏ：Ｓｉ＝１：９［原子％］）を用いて、アルゴン（Ａｒ）と窒素（Ｎ_２）の混合ガス雰囲気（Ａｒ：Ｎ_２＝１０：９０［体積％］、圧力０．３［Ｐａ］）中で、反応性スパッタリングを行うことにより、膜厚６９［ｎｍ］のＭｏＳｉＮ系の半透光性の位相シフト膜３０を成膜した（図８（１））。このとき、位相シフト膜３１の膜厚は、１８０°の位相差が得られるように調整した。ＡｒＦ露光光（波長１９３ｎｍ）に対する透過率は、６％であった。また、ＡｒＦ露光光（波長１９３ｎｍ）においてＯＤ １．２であった。
次に、位相シフト膜３０上に、同一のチャンバ内に複数のクロム（Ｃｒ）ターゲットが配置されたインライン型スパッタ装置を用いて、ＣｒＮ層、ＣｒＣ層、ＣｒＯＮ層からなるエッチングマスク兼遮光部（遮光帯）形成用の遮光膜４０を成膜した（図８（１））。
具体的には、まず、アルゴン（Ａｒ）と窒素（Ｎ_２）とヘリウム（Ｈｅ）の混合ガス雰囲気（Ａｒ：Ｎ_２：Ｈｅ＝３０：３０：４０［体積％］、圧力０．１７［Ｐａ］）中で、反応性スパッタリングを行うことにより、ＣｒＮ層を成膜した。続けて、アルゴン（Ａｒ）とメタン（ＣＨ_４）とヘリウム（Ｈｅ）の混合ガス雰囲気（Ａｒ：ＣＨ_４：Ｈｅ＝４９：１１：４０［体積％］、圧力０．５２［Ｐａ］）中で、反応性スパッタリングを行うことにより、ＣｒＣ層を成膜した。続けて、アルゴン（Ａｒ）と一酸化窒素（ＮＯ）の混合ガス雰囲気（Ａｒ：ＮＯ＝９０：１０［体積％］、圧力０．５２［Ｐａ］）中で、反応性スパッタリングを行うことにより、ＣｒＣ膜の上にＣｒＯＮ層を成膜した。以上の3層積層膜である遮光膜４０は、インラインスパッタ装置を用いて連続的に成膜されたものであり、全体の膜厚が４８ｎｍで厚み方向に向かって当該成分が連続的に変化して構成されている。このとき、遮光膜４０は、ＡｒＦ露光光（波長１９３ｎｍ）においてＯＤ１．９であった。
次に、遮光膜４０上に、枚葉式スパッタ装置を用いて、エッチングマスク４１を形成した（図８（１））。具体的には、Ｓｉターゲットを使用し、アルゴン（Ａｒ）と窒素（Ｎ_２）と酸素（Ｏ_２）との混合ガス雰囲気中で、反応性スパッタリングを行うことにより、ＳｉＯＮを１５ｎｍの膜厚で形成した。
なお、エッチングマスク膜４１を形成した段階における試料についてシート抵抗を測定したところ、１００Ω／□であった。
次に、図８（１）に示すように、エッチングマスク膜４０の上に、電子線描画（露光）用化学増幅型ポジレジスト５０（ＰＲＬ００９：富士フィルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）をスピンコート法により膜厚が２５０［ｎｍ］となるように塗布した。
［フォトマスクの作製］
図８（１）に示すように、上記で作製したマスクブランクを用い、まず、レジスト膜５０に対し、電子線描画装置を用いて所望のパターンの描画を行った後、所定の現像液で現像してレジストパターン５０ａを形成した（図８（２））。
次に、レジストパターン５０ａをマスクとして、エッチングマスク膜４１のドライエッチングを行い、エッチングマスク膜パターン４１ａを形成した（図８（３））。ドライエッチングガスとして、ＳＦ_６とＨｅの混合ガスを用いた。
次に、レジストパターン５０ａ及びエッチングマスク膜パターン４１ａをマスクとして、遮光膜４０のドライエッチングを行い、遮光膜パターン４０ａを形成した（図８（４））。ドライエッチングガスとして、Ｃｌ_２とＯ_２の混合ガス（Ｃｌ_２：Ｏ_２＝４：１）を用いた。
次に、レジストパターン５０ａを剥離し、遮光膜パターン４０ａをマスクにして、位相シフト膜３０を、ＳＦ_６とＨｅの混合ガスを用い、ドライエッチングを行い、位相シフト膜パターン３０ａを形成した（図８（５））。なお、このときのドライエッチングによって、エッチングマスク膜パターン４１ａも同時に剥離された。
次に、遮光膜パターン４０ａ上に、レーザー描画（露光）用ポジレジスト（ＴＨＭＲ−ＩＰ３５００：東京応化工業社製）のレジスト膜５１をスピンコート法により膜厚が４６５［ｎｍ］となるように塗布した（図８（６））。
次に、レジスト膜５１に対し、レーザー描画装置を用いて遮光部（遮光帯）のパターンの描画露光を行った後、所定の現像液で現像して、レジストパターン５１ａを形成し（図８（７））、このレジストパターン５１ａをマスクとして、遮光膜４０ａをＣｌ_２とＯ_２の混合ガス（Ｃｌ_２：Ｏ_２＝４：１）でドライエッチングし、遮光部（遮光帯）４０ｂを作製した（図８（８））。
次に、レジストパターン５１ａを剥離し、所定の洗浄を施して基板の表面側に遮光部（遮光帯）を有するフォトマスク１００を得た（図８（８））。

［評価］
上記で得られたマスクを評価した。
その結果、比較例２に係るマスクでは、遮光膜パターン４０ａのＣＤ（Critical Dimension）に対するＭｏＳｉＮ系ハーフトーン位相シフト膜パターン３０ａのＣＤのシフト量は、６．８ｎｍであった。
また、遮光部（遮光帯）の光学濃度は、遮光部（遮光帯）４０ｂと位相シフト膜パターン３０ａの合計でＯＤ＝３．１であった。
さらに、マスク上に形成される転写パターンの解像性に関しては、４０ｎｍのＭｏＳｉＮ系ハーフトーン位相シフト膜パターン３０ａの解像は困難であった。
以上のことから、ＤＲＡＭ ｈｐ４５ｎｍ世代、更にはｈｐ３２ｎｍ世代に適したフォトマスクは得られ難かった。
なお、上記比較例２に記載の方法によって、ｈｐ４５ｎｍより前の世代では、メインパターンはＣＤ精度に問題なく形成でき、遮光部（遮光帯）のＯＤ≧３も確保できる。したがって、ｈｐ４５ｎｍ以前の世代までは、金属エッチングマスク層で遮光部（遮光帯）を形成するのが合理的である（金属エッチングマスク層兼遮光帯形成層とすることが合理的である）。

以上、本発明を実施例を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は、上記実施例に記載の範囲には限定されない。上記実施例に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることは、当業者に明らかである。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

本発明の実施例１に係るフォトマスクの製造工程を説明するための模式的断面である。 本発明の実施例２に係るフォトマスクの製造工程を説明するための模式的断面である。 本発明の実施例３に係るフォトマスクの製造工程を説明するための模式的断面である。 本発明の実施例４に係るフォトマスクの製造工程を説明するための模式的断面である。 本発明の実施例５に係るフォトマスクの製造工程を説明するための模式的断面である。 本発明の実施例６に係るフォトマスクの製造工程を説明するための模式的断面である。 比較例１に係るフォトマスクの製造工程を説明するための模式的断面である。 比較例２に係るフォトマスクの製造工程を説明するための模式的断面である。

符号の説明

１ 透光性基板
１３，１６ 遮光膜
１３ａ，１６ａ 遮光部（遮光帯）
２０ エッチングマスク膜
３０，３１，３４ 位相シフト膜
５０，５１，５２ レジスト膜
１００ フォトマスク
１１０ 遮光部（遮光帯）

Claims (10)

1. 透光性基板に、透過する露光光に対して所定の位相差を生じさせる位相シフト部を設け
   た位相シフトマスクの製造方法であって、
   透光性基板上面に透過する露光光に対して所定量の位相変化を与える位相シフト膜を形
   成する工程と、
   位相シフト膜上面に露光光を遮光する遮光膜を形成する工程と、
   レジスト膜パターンをマスクとして、前記遮光膜をドライエッチングして転写パターン
   領域の外周領域に前記露光光の裏面反射を防止する裏面反射防止層を含む遮光部を形成す
   る工程と、
   上記工程の後、位相シフト膜上面にクロム、酸化クロム、窒化酸化クロム、酸化炭化窒
   化クロムのいずれかを主成分とするエッチングマスク膜兼反射防止膜を成膜する工程と、
   レジスト膜パターンをマスクとして前記エッチングマスク膜兼反射防止膜のドライエッ
   チングを行い、前記転写パターン領域にエッチングマスク膜パターンを形成すると共に、
   前記遮光部上に前記反射防止膜のパターンを形成することにより前記露光光の反射を防止
   する反射防止層を含む遮光部を形成する工程と、
   前記エッチングマスク膜パターンをマスクとして前記位相シフト膜のドライエッチング
   を行って位相シフト部を形成する工程と、
   レジスト膜パターンをマスクとして、前記パターン形成領域をドライエッチングしてパ
   ターン形成領域にあるエッチングマスク膜を除去する工程と、
   を有することを特徴とするフォトマスクの製造方法。
2. 前記遮光部は、
   クロム、窒化クロム、酸化クロム、窒化酸化クロム、酸化炭化窒化クロムのいずれかを
   主成分とする材料で形成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載のフォトマスクの製造方法。
3. 前記遮光部は、
   タンタルを主成分とする材料で形成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載のフォトマスクの製造方法。
4. 前記遮光部は、厚さが５０ｎｍから１００ｎｍである
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のフォトマスクの製造方法。
5. 前記エッチングマスク膜は、膜厚が５ｎｍから４０ｎｍである
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のフォトマスクの製造方法。
6. 前記エッチングマスク膜は、
   酸化炭化窒化クロムを主成分とする材料で形成され、膜厚が５ｎｍから１５ｎｍであり、
   前記遮光部において、酸化炭化窒化クロムからなる裏面反射防止層と、酸化窒化クロム
   からなる遮光層と、酸化炭化窒化クロムからなる反射防止膜と、の積層膜の一部として構
   成され、
   エッチングマスク層のＣＤ（Critical Dimension）に対する被エッチング層のＣＤのシ
   フト量（エッチングマスク層のパターン寸法に対する被エッチング層のパターン寸法の寸
   法変化量）が、５ｎｍ未満であることを特徴とする請求項１、２、４のいずれか１項に記載のフォトマスクの製造方法。
7. 前記エッチングマスク膜は、
   前記外周領域の遮光部上面にも形成されている
   ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のフォトマスクの製造方法。
8. 前記位相シフト膜は、
   モリブデンシリサイド、モリブデンシリサイドの窒化物、モリブデンシリサイドの酸化
   物、モリブデンシリサイドの窒化酸化物のいずれかを主成分とする材料で形成されている
   ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載のフォトマスクの製造方法。
9. 前記位相シフト膜は、
   シリコン酸化物またはシリコン酸化窒化物を主成分とする材料で形成される位相調整層
   と、
   タンタルまたはタンタル−ハフニウム合金を主成分とする透過率調整層と
   からなることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載のフォトマスクの製造方法。
10. 請求項１から９のいずれか１項に記載のフォトマスクの製造方法を使用して作製されるｈｐ４５ｎｍ以降の世代に必要なＣＤ精度を有するフォトマスク。

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