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特開2024-145579バイナリーマスクブランク、バイナリーマスク、及びバイナリーマスクの製造方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024145579
(43)【公開日】2024-10-15
(54)【発明の名称】バイナリーマスクブランク、バイナリーマスク、及びバイナリーマスクの製造方法
(51)【国際特許分類】
G03F 1/74 20120101AFI20241004BHJP
G03F 1/54 20120101ALI20241004BHJP
G03F 1/46 20120101ALI20241004BHJP
【ＦＩ】
G03F1/74
G03F1/54
G03F1/46
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023057994
(22)【出願日】2023-03-31
(71)【出願人】
【識別番号】522212882
【氏名又は名称】株式会社トッパンフォトマスク
(71)【出願人】
【識別番号】000113263
【氏名又は名称】ＨＯＹＡ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100105854
【弁理士】
【氏名又は名称】廣瀬 一
(74)【代理人】
【識別番号】100116012
【弁理士】
【氏名又は名称】宮坂 徹
(72)【発明者】
【氏名】吉田 至
(72)【発明者】
【氏名】松井 一晃
(72)【発明者】
【氏名】小嶋 洋介
(72)【発明者】
【氏名】前田 仁
【テーマコード（参考）】
2H195
【Ｆターム（参考）】
2H195BB02
2H195BB16
2H195BB36
2H195BC05
2H195BC09
2H195BC14
2H195BD32
2H195BD36
(57)【要約】
【課題】電子線修正装置を用いてバイナリーマスクを修正加工した場合であっても遮光層にサイドエッチングが入りにくいバイナリーマスクブランク、バイナリーマスク、及びバイナリーマスクの製造方法を提供する。
【解決手段】本実施形態に係るバイナリーマスクブランク１００は、波長２００ｎｍ以下の露光光を光源とするフォトリソグラフィに適用されるバイナリーマスク１０の作製に用いられるバイナリーマスクブランクであって、基板１１と遮光膜１２とを備え、遮光膜１２は、露光光に対して遮光性を有する遮光層１３と、遮光層１３の上に形成され、露光光の反射を低減する低反射層１４と、を含み、遮光層１３の電子線修正エッチングレートをＲ１とし、低反射層１４の電子線修正エッチングレートをＲ２とし、遮光層１３と低反射層１４のエッチングレートの比率（Ｒ２／Ｒ１）をＲ１２としたとき、Ｒ１２が０．５以上である。
【選択図】図１
【解決手段】本実施形態に係るバイナリーマスクブランク１００は、波長２００ｎｍ以下の露光光を光源とするフォトリソグラフィに適用されるバイナリーマスク１０の作製に用いられるバイナリーマスクブランクであって、基板１１と遮光膜１２とを備え、遮光膜１２は、露光光に対して遮光性を有する遮光層１３と、遮光層１３の上に形成され、露光光の反射を低減する低反射層１４と、を含み、遮光層１３の電子線修正エッチングレートをＲ１とし、低反射層１４の電子線修正エッチングレートをＲ２とし、遮光層１３と低反射層１４のエッチングレートの比率（Ｒ２／Ｒ１）をＲ１２としたとき、Ｒ１２が０．５以上である。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
波長２００ｎｍ以下の露光光を光源とするフォトリソグラフィに適用されるバイナリーマスクの作製に用いられるバイナリーマスクブランクであって、
透明基板と、前記透明基板の上に形成された遮光膜と、を備え、
前記遮光膜は、前記露光光に対して遮光性を有する遮光層と、前記遮光層の上に形成され、前記露光光の反射を低減する低反射層と、を含み、
前記遮光層の電子線修正装置におけるエッチングレートをＲ１とし、前記低反射層の電子線修正装置におけるエッチングレートをＲ２とし、前記遮光層と前記低反射層のエッチングレートの比率（Ｒ２／Ｒ１）をＲ１２としたとき、Ｒ１２が０．５以上であることを特徴とするバイナリーマスクブランク。
透明基板と、前記透明基板の上に形成された遮光膜と、を備え、
前記遮光膜は、前記露光光に対して遮光性を有する遮光層と、前記遮光層の上に形成され、前記露光光の反射を低減する低反射層と、を含み、
前記遮光層の電子線修正装置におけるエッチングレートをＲ１とし、前記低反射層の電子線修正装置におけるエッチングレートをＲ２とし、前記遮光層と前記低反射層のエッチングレートの比率（Ｒ２／Ｒ１）をＲ１２としたとき、Ｒ１２が０．５以上であることを特徴とするバイナリーマスクブランク。
【請求項2】
前記低反射層は、タンタルと、窒素、酸素、及び炭素から選ばれる少なくとも１種と、を含有することを特徴とする請求項１に記載のバイナリーマスクブランク。
【請求項3】
前記遮光層は、ケイ素を含有することを特徴とする請求項２に記載のバイナリーマスクブランク。
【請求項4】
前記遮光層は、ケイ素と、遷移金属、窒素、酸素、及び炭素から選ばれる少なくとも１種と、を含有し、
前記遷移金属は、モリブデンであり、
前記低反射層は、タンタルを含有することを特徴とする請求項３に記載のバイナリーマスクブランク。
前記遷移金属は、モリブデンであり、
前記低反射層は、タンタルを含有することを特徴とする請求項３に記載のバイナリーマスクブランク。
【請求項5】
前記遮光膜は、波長２００ｎｍ以下の露光光に対する光学濃度（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｄｅｎｓｉｔｙ）が２．０以上であることを特徴とする請求項４に記載のバイナリーマスクブランク。
【請求項6】
前記遮光膜の膜厚が３０ｎｍ以上６０ｎｍ以下の範囲内であることを特徴とする請求項５に記載のバイナリーマスクブランク。
【請求項7】
前記低反射層の上にハードマスク膜をさらに備え、
前記ハードマスク膜は、クロムと、窒素、酸素、及び炭素から選ばれる少なくとも１種と、を含有することを特徴とする請求項６に記載のバイナリーマスクブランク。
前記ハードマスク膜は、クロムと、窒素、酸素、及び炭素から選ばれる少なくとも１種と、を含有することを特徴とする請求項６に記載のバイナリーマスクブランク。
【請求項8】
波長２００ｎｍ以下の露光光を光源とするフォトリソグラフィに適用され、転写パターンが形成されたバイナリーマスクであって、
透明基板と、前記透明基板の上にパターン形成された遮光膜と、を備え、
前記遮光膜は、前記露光光に対して遮光性を有する遮光層と、前記遮光層の上に形成され、前記露光光の反射を低減する低反射層と、を含み、
前記遮光層の電子線修正装置におけるエッチングレートをＲ１とし、前記低反射層の電子線修正装置におけるエッチングレートをＲ２とし、前記遮光層と前記低反射層のエッチングレートの比率（Ｒ２／Ｒ１）をＲ１２としたとき、Ｒ１２が０．５以上であることを特徴とするバイナリーマスク。
透明基板と、前記透明基板の上にパターン形成された遮光膜と、を備え、
前記遮光膜は、前記露光光に対して遮光性を有する遮光層と、前記遮光層の上に形成され、前記露光光の反射を低減する低反射層と、を含み、
前記遮光層の電子線修正装置におけるエッチングレートをＲ１とし、前記低反射層の電子線修正装置におけるエッチングレートをＲ２とし、前記遮光層と前記低反射層のエッチングレートの比率（Ｒ２／Ｒ１）をＲ１２としたとき、Ｒ１２が０．５以上であることを特徴とするバイナリーマスク。
【請求項9】
請求項８に記載のバイナリーマスクの製造方法であって、
前記透明基板の上に遮光膜を形成する工程と、
前記透明基板上に形成された前記遮光膜上にレジストパターンを形成する工程と、
前記レジストパターンを形成した後に、フッ素系エッチングにて前記遮光膜にパターンを形成する工程と、
前記遮光膜にパターンを形成した後に、前記レジストパターンを除去する工程と、
前記レジストパターンを除去した後に、電子線修正をする工程と、を含むことを特徴とするバイナリーマスクの製造方法。
前記透明基板の上に遮光膜を形成する工程と、
前記透明基板上に形成された前記遮光膜上にレジストパターンを形成する工程と、
前記レジストパターンを形成した後に、フッ素系エッチングにて前記遮光膜にパターンを形成する工程と、
前記遮光膜にパターンを形成した後に、前記レジストパターンを除去する工程と、
前記レジストパターンを除去した後に、電子線修正をする工程と、を含むことを特徴とするバイナリーマスクの製造方法。
【請求項10】
請求項８に記載のバイナリーマスクの製造方法であって、
前記透明基板の上に遮光膜を形成する工程と、
前記遮光膜の上にハードマスク膜を形成する工程と、
前記遮光膜上に形成された前記ハードマスク膜上にレジストパターンを形成する工程と、
前記レジストパターンを形成した後に、酸素含有塩素系エッチングにて前記ハードマスク膜にパターンを形成する工程と、
前記ハードマスク膜にパターンを形成した後に、フッ素系エッチングにて前記遮光膜にパターンを形成する工程と、
前記遮光膜にパターンを形成した後に、前記レジストパターンを除去し、前記ハードマスク膜を除去する工程と、
前記ハードマスク膜を除去した後に、電子線修正をする工程と、を含むことを特徴とするバイナリーマスクの製造方法。
前記透明基板の上に遮光膜を形成する工程と、
前記遮光膜の上にハードマスク膜を形成する工程と、
前記遮光膜上に形成された前記ハードマスク膜上にレジストパターンを形成する工程と、
前記レジストパターンを形成した後に、酸素含有塩素系エッチングにて前記ハードマスク膜にパターンを形成する工程と、
前記ハードマスク膜にパターンを形成した後に、フッ素系エッチングにて前記遮光膜にパターンを形成する工程と、
前記遮光膜にパターンを形成した後に、前記レジストパターンを除去し、前記ハードマスク膜を除去する工程と、
前記ハードマスク膜を除去した後に、電子線修正をする工程と、を含むことを特徴とするバイナリーマスクの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、バイナリーマスクブランク、バイナリーマスク、及びバイナリーマスクの製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
波長２００ｎｍ以下の露光光が適用されるバイナリーマスクでは、露光時の光の散乱を抑えるために遮光層の上に低反射層を設けた膜構造が一般的に採用されている。このような従来技術に係るバイナリーマスクに関する技術としては、例えば、特許文献１に記載されたものがある。
【0003】
先端技術に係るバイナリーマスクでは、遮光層を構成する材料として主にＭｏＳｉＮが用いられ、低反射層を構成する材料として主にＭｏＳｉＯＮが用いられている。この構成からなるバイナリーマスクは、フォトマスク製造工程の一つである修正工程において、電子線修正装置を用いた修正加工時（所謂、電子線修正時）にバイナリーマスクの下層に位置する遮光層にサイドエッチングが入りやすい。その結果、バイナリーマスクの寸法精度が低下することがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特許第４８８３２７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は、以上のような事情の元になされ、電子線修正装置を用いてバイナリーマスクを修正加工した場合であっても遮光層にサイドエッチングが入りにくいバイナリーマスクブランク、バイナリーマスク及びバイナリーマスクの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は上記課題を解決するために成されたものであって、本発明の一態様に係るバイナリーマスクブランクは、波長２００ｎｍ以下の露光光を光源とするフォトリソグラフィに適用されるバイナリーマスクの作製に用いられるバイナリーマスクブランクであって、透明基板と、前記透明基板の上に形成された遮光膜と、を備え、前記遮光膜は、前記露光光に対して遮光性を有する遮光層と、前記遮光層の上に形成され、前記露光光の反射を低減する低反射層と、を含み、前記遮光層の電子線修正装置におけるエッチングレートをＲ１とし、前記低反射層の電子線修正装置におけるエッチングレートをＲ２とし、前記遮光層と前記低反射層のエッチングレートの比率（Ｒ２／Ｒ１）をＲ１２としたとき、Ｒ１２が０．５以上であることを特徴とする。
【0007】
また、本発明の一態様に係るバイナリーマスクは、波長２００ｎｍ以下の露光光を光源とするフォトリソグラフィに適用され、転写パターンが形成されたバイナリーマスクであって、透明基板と、前記透明基板の上にパターン形成された遮光膜と、を備え、前記遮光膜は、前記露光光に対して遮光性を有する遮光層と、前記遮光層の上に形成され、前記露光光の反射を低減する低反射層と、を含み、前記遮光層の電子線修正装置におけるエッチングレートをＲ１とし、前記低反射層の電子線修正装置におけるエッチングレートをＲ２とし、前記遮光層と前記低反射層のエッチングレートの比率（Ｒ２／Ｒ１）をＲ１２としたとき、Ｒ１２が０．５以上であることを特徴とする。
【0008】
また、本発明の一態様に係るバイナリーマスクの製造方法は、上述したバイナリーマスクの製造方法であって、前記透明基板の上に遮光膜を形成する工程と、前記透明基板上に形成された前記遮光膜上にレジストパターンを形成する工程と、前記レジストパターンを形成した後に、フッ素系エッチングにて前記遮光膜にパターンを形成する工程と、前記遮光膜にパターンを形成した後に、前記レジストパターンを除去する工程と、前記レジストパターンを除去した後に、電子線修正をする工程と、を含むことを特徴とする。
【0009】
また、本発明の別の態様に係るバイナリーマスクの製造方法は、上述したバイナリーマスクの製造方法であって、前記透明基板の上に遮光膜を形成する工程と、前記遮光膜の上にハードマスク膜を形成する工程と、前記遮光膜上に形成された前記ハードマスク膜上にレジストパターンを形成する工程と、前記レジストパターンを形成した後に、酸素含有塩素系エッチングにて前記ハードマスク膜にパターンを形成する工程と、前記ハードマスク膜にパターンを形成した後に、フッ素系エッチングにて前記遮光膜にパターンを形成する工程と、前記遮光膜にパターンを形成した後に、前記レジストパターンを除去し、前記ハードマスク膜を除去する工程と、前記ハードマスク膜を除去した後に、電子線修正をする工程と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【0010】
本発明の一態様に係るバイナリーマスクブランク、またはバイナリーマスクを用いることで、電子線修正装置を用いてバイナリーマスクを修正加工した場合であっても遮光層にサイドエッチングが入りにくいバイナリーマスクブランク、バイナリーマスクを提供することができる。その結果、寸法精度の低下を低減したバイナリーマスクブランク、バイナリーマスクを提供することができる。より詳しくは、本発明の一態様に係るバイナリーマスクブランク、またはバイナリーマスクを用いることで、バイナリーマスクの修正加工形状が改善され、バイナリーマスクの修正成功率が向上することによって生産性を向上させることが可能なバイナリーマスクブランク、バイナリーマスクを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本発明の実施形態に係るバイナリーマスクブランクの構成を示す断面概略図である。
【図2】本発明の実施形態に係るバイナリーマスクの構成を示す断面概略図である。
【図3】本発明の実施形態に係るバイナリーマスクブランクを用いたバイナリーマスクの製造工程を示す断面概略図である。
【図4】本発明の実施形態に係るバイナリーマスクブランクを用いたバイナリーマスクの製造工程を示す断面概略図である。
【図5】本発明の実施形態の変形例に係るバイナリーマスクブランクの構成を示す断面概略図である。
【図6】本発明の実施形態の変形例に係るバイナリーマスクブランクの構成を示す断面概略図である。
【図7】本発明の実施例に係るバイナリーマスクの修正工程前の構造を示す概略平面図（ａ）及び概略断面図（ｂ）である。
【図8】本発明の実施例に係るバイナリーマスクの修正工程を示す概略断面図である。
【図9】本発明の実施例に係る遮光層のサイドエッチング量を説明するための概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
本願発明者らは、バイナリーマスクの上層に配置された低反射層と、バイナリーマスクの下層に配置された遮光層との電子線修正におけるエッチングレートの差がサイドエッチングを生じさせる原因であることを発見した。より詳しくは、本願発明者らは、電子線修正装置を用いた修正加工時に遮光層にサイドエッチングが入る原因を調査した結果、低反射層と遮光層とでエッチングレートが大幅に異なっていることを見出した。具体的には、従来技術に係るバイナリーマスクでは、低反射層は相対的にエッチングレートが小さく、遮光層は相対的にエッチングレートが大きいため、バイナリーマスクの上層に配置された低反射層のエッチングが終わると同時に、バイナリーマスクの下層に配置された遮光層のエッチングが急速に進んでしまい、遮光層が過剰にエッチングされていることを見出した。
そこで、本願発明者らは、各層のエッチングレートがなるべく等しくなるように膜構成を調整することで、遮光層に発生するサイドエッチングが改善されることを見出した。
そこで、本願発明者らは、各層のエッチングレートがなるべく等しくなるように膜構成を調整することで、遮光層に発生するサイドエッチングが改善されることを見出した。
【0013】
以上のように、本願発明者らは、低反射層のエッチングレートと遮光層のエッチングレートとの差を調整することで、遮光層に生ずる過剰なサイドエッチングは低減可能と考え、バイナリーマスクブランクまたはバイナリーマスクを下記構成とした。つまり、本実施形態に係るバイナリーマスクブランク及びバイナリーマスクは、遮光層の電子線修正装置におけるエッチングレートをＲ１とし、低反射層の電子線修正装置におけるエッチングレートをＲ２とし、遮光層と低反射層のエッチングレートの比率（Ｒ２／Ｒ１）をＲ１２としたとき、Ｒ１２を０．５以上に設定することで、遮光層に生ずる過剰なサイドエッチングを低減するという技術的思想に基づくものである。
【0014】
以下に図面を参照して、本発明を実施するための形態について説明する。なお、断面概略図は、実際の寸法比やパターン数を正確には反映しておらず、透明基板の掘り込み量や膜のダメージ量は省略してある。
本発明のバイナリーマスクブランク及びバイナリーマスクの好適な実施形態としては、以下に示す形態が挙げられる。
本発明のバイナリーマスクブランク及びバイナリーマスクの好適な実施形態としては、以下に示す形態が挙げられる。
【0015】
(バイナリーマスクブランクの全体構成)
図１は、本発明の実施形態に係るバイナリーマスクブランクの構成を示す断面概略図である。図１に示すバイナリーマスクブランク１００は、波長２００ｎｍ以下の露光光を光源とするフォトリソグラフィに適用されるバイナリーマスクを作製するために用いられるバイナリーマスクブランクであって、露光波長に対して透明な基板（以下、単に「基板」ともいう）１１と、基板１１の上に成膜された遮光膜１２とを備えている。また、遮光膜１２は、露光光に対して遮光性を有する遮光層１３と、遮光層１３の上に形成され、露光光の反射を低減する低反射層１４と、を備えている。また、遮光層１３の電子線修正装置におけるエッチングレートをＲ１とし、低反射層１４の電子線修正装置におけるエッチングレートをＲ２とし、遮光層１３と低反射層１４のエッチングレートの比率（Ｒ２／Ｒ１）をＲ１２としたとき、Ｒ１２は０．５以上である。
以下、本発明の実施形態に係るバイナリーマスクブランク１００の構成する各層について詳しく説明する。
図１は、本発明の実施形態に係るバイナリーマスクブランクの構成を示す断面概略図である。図１に示すバイナリーマスクブランク１００は、波長２００ｎｍ以下の露光光を光源とするフォトリソグラフィに適用されるバイナリーマスクを作製するために用いられるバイナリーマスクブランクであって、露光波長に対して透明な基板（以下、単に「基板」ともいう）１１と、基板１１の上に成膜された遮光膜１２とを備えている。また、遮光膜１２は、露光光に対して遮光性を有する遮光層１３と、遮光層１３の上に形成され、露光光の反射を低減する低反射層１４と、を備えている。また、遮光層１３の電子線修正装置におけるエッチングレートをＲ１とし、低反射層１４の電子線修正装置におけるエッチングレートをＲ２とし、遮光層１３と低反射層１４のエッチングレートの比率（Ｒ２／Ｒ１）をＲ１２としたとき、Ｒ１２は０．５以上である。
以下、本発明の実施形態に係るバイナリーマスクブランク１００の構成する各層について詳しく説明する。
【0016】
（基板）
基板１１に対する特別な制限はなく、基板１１としては、例えば、石英ガラスやＣａＦ２あるいはアルミノシリケートガラスなどが一般的に用いられる。
基板１１に対する特別な制限はなく、基板１１としては、例えば、石英ガラスやＣａＦ２あるいはアルミノシリケートガラスなどが一般的に用いられる。
【0017】
（遮光膜）
遮光層１３と低反射層１４とを少なくとも備える遮光膜１２は、露光光に対する遮光機能を主に担う膜であって、基板１１上に他の膜を介して又は介さずに形成されている。
遮光膜１２は、波長２００ｎｍ以下の露光光に対する光学濃度（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｄｅｎｓｉｔｙ）が２．０以上であれば好ましい。
また、遮光膜１２の膜厚は、３０ｎｍ以上６０ｎｍ以下の範囲内であれば好ましく、３０ｎｍ以上５０ｎｍ以下の範囲内であればより好ましく、３５ｎｍ以上４０ｎｍ以下の範囲内であればさらに好ましい。遮光膜１２の膜厚は、洗浄倒れ、パターン解像性などの観点から理想的にはより薄い方が好ましいが、少なくとも６０ｎｍ以下であれば、これらの特性において十分な性能が得られる。また、遮光性、低反射性の観点からは３０ｎｍ以上が望ましい。
遮光層１３と低反射層１４とを少なくとも備える遮光膜１２は、露光光に対する遮光機能を主に担う膜であって、基板１１上に他の膜を介して又は介さずに形成されている。
遮光膜１２は、波長２００ｎｍ以下の露光光に対する光学濃度（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｄｅｎｓｉｔｙ）が２．０以上であれば好ましい。
また、遮光膜１２の膜厚は、３０ｎｍ以上６０ｎｍ以下の範囲内であれば好ましく、３０ｎｍ以上５０ｎｍ以下の範囲内であればより好ましく、３５ｎｍ以上４０ｎｍ以下の範囲内であればさらに好ましい。遮光膜１２の膜厚は、洗浄倒れ、パターン解像性などの観点から理想的にはより薄い方が好ましいが、少なくとも６０ｎｍ以下であれば、これらの特性において十分な性能が得られる。また、遮光性、低反射性の観点からは３０ｎｍ以上が望ましい。
【0018】
遮光膜１２は、例えば、酸素含有塩素系ドライエッチング（Ｃｌ／Ｏ系）に対して耐性を有し、且つフッ素系ドライエッチング（Ｆ系）でエッチング可能な膜である。上記「酸素含有塩素系ドライエッチング（Ｃｌ／Ｏ系）に対して耐性を有する」とは、遮光膜１２に対する後述するハードマスク膜１５の酸素含有塩素系ドライエッチング選択比が２以上であることを意味する。
ここで、フッ素系ドライエッチングとは、フッ素を含むガスを用いたドライエッチングであり、フッ素を含むガスとは、フッ素元素を含むガスであればよく、フッ素ガス、ＣＦ4、Ｃ2Ｆ6のような炭素とフッ素を含むガス、ＳＦ6のような硫黄とフッ素を含むガス、更にはヘリウムなどのフッ素を含まないガスとフッ素を含むガスとの混合ガスでもよい。また、必要に応じて酸素などのガスを添加してもよい。
ここで、フッ素系ドライエッチングとは、フッ素を含むガスを用いたドライエッチングであり、フッ素を含むガスとは、フッ素元素を含むガスであればよく、フッ素ガス、ＣＦ4、Ｃ2Ｆ6のような炭素とフッ素を含むガス、ＳＦ6のような硫黄とフッ素を含むガス、更にはヘリウムなどのフッ素を含まないガスとフッ素を含むガスとの混合ガスでもよい。また、必要に応じて酸素などのガスを添加してもよい。
【0019】
<遮光層>
本実施形態において、遮光層１３は、フッ素系ドライエッチングでエッチング可能な材料からなり、例えば、ケイ素含有材料が挙げられる。ケイ素含有材料としては、ケイ素単体、ケイ素と、酸素、窒素及び炭素から選ばれる１種以上とを含有するケイ素化合物が挙げられる。このケイ素化合物としてより具体的には、ケイ素酸化物、ケイ素窒化物、ケイ素酸窒化物、ケイ素酸化炭化物、ケイ素窒化炭化物、ケイ素酸窒化炭化物などを挙げることができる。
本実施形態において、遮光層１３は、フッ素系ドライエッチングでエッチング可能な材料からなり、例えば、ケイ素含有材料が挙げられる。ケイ素含有材料としては、ケイ素単体、ケイ素と、酸素、窒素及び炭素から選ばれる１種以上とを含有するケイ素化合物が挙げられる。このケイ素化合物としてより具体的には、ケイ素酸化物、ケイ素窒化物、ケイ素酸窒化物、ケイ素酸化炭化物、ケイ素窒化炭化物、ケイ素酸窒化炭化物などを挙げることができる。
【0020】
また、遷移金属とケイ素との合金、遷移金属と、ケイ素と、酸素、窒素及び炭素から選ばれる１種以上とを含有する遷移金属ケイ素化合物も好適である。この遷移金属ケイ素化合物としてより具体的には、遷移金属ケイ素酸化物、遷移金属ケイ素窒化物、遷移金属ケイ素酸窒化物、遷移金属ケイ素酸化炭化物、遷移金属ケイ素窒化炭化物、遷移金属ケイ素酸窒化炭化物などを挙げることができる。
遷移金属としては、チタン、バナジウム、コバルト、ニッケル、ジルコニア、ニオブ、モリブデン、ハフニウム、タンタル及びタングステンから選ばれる１種以上が好適な材料であるが、特に、ドライエッチング加工性の点からモリブデンであることが好ましい。
遷移金属としては、チタン、バナジウム、コバルト、ニッケル、ジルコニア、ニオブ、モリブデン、ハフニウム、タンタル及びタングステンから選ばれる１種以上が好適な材料であるが、特に、ドライエッチング加工性の点からモリブデンであることが好ましい。
【0021】
この遮光層１３のケイ素含有材料は、フッ素系ドライエッチングでエッチング可能であるが、組成を選ぶことにより酸素を含まない塩素ガスによりエッチングすることも可能である。
遮光層１３の組成は、ケイ素が１０原子％以上９５原子％以下、特に３０原子％以上９５原子％以下、酸素が０原子％以上５０原子％以下、特に０原子％以上３０原子％以下、窒素が０原子％以上４０原子％以下、特に０原子％以上２０原子％以下、炭素が０原子％以上２０原子％以下、特に０原子％以上５原子％以下、遷移金属が０原子％以上３５原子％以下、特に１原子％以上２０原子％以下であることが好ましい。
遮光層１３の組成は、ケイ素が１０原子％以上９５原子％以下、特に３０原子％以上９５原子％以下、酸素が０原子％以上５０原子％以下、特に０原子％以上３０原子％以下、窒素が０原子％以上４０原子％以下、特に０原子％以上２０原子％以下、炭素が０原子％以上２０原子％以下、特に０原子％以上５原子％以下、遷移金属が０原子％以上３５原子％以下、特に１原子％以上２０原子％以下であることが好ましい。
【0022】
本実施形態の遮光層１３は単層構造とすることも多層構造とすることもできる。単層構造とすることで、膜構成やこれを反映したプロセスを単純化することができる。
遮光層１３と低反射層１４、基板１１等との間の密着性が低く、パターン欠陥等を起こしやすい場合などは、遮光層１３が低反射層１４、基板１１等と接している部分、即ち、単層構造の場合は、遮光層１３の厚さ方向両端面部の一方又は双方、多層構造の場合は、遮光層１３の厚さ方向両端に位置する層の一方又は双方を、例えば窒素及び／又は酸素を含有する材料とし、この窒素及び／又は酸素の含有率を調整することにより、密着性を改善することができる。また、遮光層１３をその厚さ方向において連続的又は段階的に組成が傾斜するように形成することでエッチングパターンの断面形状の垂直性を向上させることが可能である。これらの構造は、反応性スパッタリングのスパッタリング条件のコントロールにより容易に形成することができる。
遮光層１３と低反射層１４、基板１１等との間の密着性が低く、パターン欠陥等を起こしやすい場合などは、遮光層１３が低反射層１４、基板１１等と接している部分、即ち、単層構造の場合は、遮光層１３の厚さ方向両端面部の一方又は双方、多層構造の場合は、遮光層１３の厚さ方向両端に位置する層の一方又は双方を、例えば窒素及び／又は酸素を含有する材料とし、この窒素及び／又は酸素の含有率を調整することにより、密着性を改善することができる。また、遮光層１３をその厚さ方向において連続的又は段階的に組成が傾斜するように形成することでエッチングパターンの断面形状の垂直性を向上させることが可能である。これらの構造は、反応性スパッタリングのスパッタリング条件のコントロールにより容易に形成することができる。
【0023】
厚さ方向の組成を傾斜させた遮光層１３の組成は、ケイ素が１０原子％以上９５原子％以下、特に１５原子％以上９５原子％以下、酸素が０原子％以上６０原子％以下、特に０原子％以上３０原子％以下、窒素が０原子％以上５７原子％以下、特に０原子％以上４０原子％以下、炭素が０原子％以上３０原子％以下、特に０原子％以上２０原子％以下、遷移金属が０原子％以上３５原子％以下、特に１原子％以上２０原子％以下であることが好ましい。
【0024】
更に、ケイ素含有材料が、遷移金属とケイ素とを含むとき、種々の組成比を選択することができるが、例えば、遷移金属とケイ素との組成比を、遷移金属：ケイ素＝１：４～１：１５（原子比）とすることで、洗浄等に用いる化学薬品に対して安定性が増すため好適である。また、遷移金属とケイ素との組成比が上記範囲以外であっても、窒素を含ませることによって、特に、窒素含有率を５原子％以上４０原子％以下とすることによって必要な化学安定性を得ることができ、特に後述するハードマスク膜１５などに用いられるＣｒ膜をエッチングするときの酸素を含む塩素系ガスのドライエッチングのときのダメージを軽減するのに有効である。このとき、遷移金属とケイ素の比は、例えば、遷移金属：ケイ素＝１：１～１：１０（原子比）とすることができる。
【0025】
また、低反射層１４の膜厚をｄ１とし、遮光層１３の膜厚をｄ２とした場合、遮光性、低反射性の両立の観点から、ｄ１は３ｎｍ以上３０ｎｍ以下の範囲内であり、ｄ２は２０ｎｍ以上６０ｎｍ以下の範囲内が望ましい。遮光層１３の膜厚ｄ２は、２０ｎｍ以上５０ｎｍ以下がより望ましく、４０ｎｍ以上５０ｎｍ以下がさらに望ましい。遮光層１３の膜厚ｄ２が２０ｎｍ未満では十分な遮光効果が得られない場合があり、６０ｎｍを超えると厚さ２５０ｎｍ以下の薄いレジストで高精度の加工が困難になったり、膜応力により基板１１の反りの原因になったりするおそれがある。また、洗浄倒れ、パターン解像性などの観点からも６０ｎｍ以下の膜厚が好ましい。
また、遮光層１３の膜厚ｄ２は、低反射層１４の膜厚ｄ１に対して６倍以上２０倍以下の範囲内であれば好ましく、１０倍以上２０倍以下の範囲内であればより好ましく、１５倍以上２０倍以下の範囲内であればさらに好ましい。
また、遮光層１３の膜厚ｄ２は、低反射層１４の膜厚ｄ１に対して６倍以上２０倍以下の範囲内であれば好ましく、１０倍以上２０倍以下の範囲内であればより好ましく、１５倍以上２０倍以下の範囲内であればさらに好ましい。
【0026】
<低反射層>
低反射層１４は、フッ素系ドライエッチングでエッチング可能な金属又は金属化合物からなることが好ましく、例えば、遷移金属含有材料が挙げられる。遷移金属含有材料としては、金属として遷移金属のみを含有するものとして、遷移金属単体、遷移金属と、酸素、窒素及び炭素から選ばれる１種以上とを含有する遷移金属化合物が挙げられる。この遷移金属化合物としてより具体的には、遷移金属酸化物、遷移金属窒化物、遷移金属酸窒化物、遷移金属酸化炭化物、遷移金属窒化炭化物、遷移金属酸窒化炭化物などを挙げることができる。
低反射層１４は、フッ素系ドライエッチングでエッチング可能な金属又は金属化合物からなることが好ましく、例えば、遷移金属含有材料が挙げられる。遷移金属含有材料としては、金属として遷移金属のみを含有するものとして、遷移金属単体、遷移金属と、酸素、窒素及び炭素から選ばれる１種以上とを含有する遷移金属化合物が挙げられる。この遷移金属化合物としてより具体的には、遷移金属酸化物、遷移金属窒化物、遷移金属酸窒化物、遷移金属酸化炭化物、遷移金属窒化炭化物、遷移金属酸窒化炭化物などを挙げることができる。
【0027】
また、低反射層１４の構成材料は、ケイ素含有材料であってもよい。ケイ素含有材料としては、金属としてケイ素のみを含有するものとして、ケイ素単体、ケイ素と、酸素、窒素及び炭素から選ばれる１種以上とを含有するケイ素化合物が挙げられる。このケイ素化合物としてより具体的には、ケイ素酸化物、ケイ素窒化物、ケイ素酸窒化物、ケイ素酸化炭化物、ケイ素窒化炭化物、ケイ素酸窒化炭化物などを挙げることができる。
また、金属として、ケイ素とケイ素以外の金属とを含有するものとして、遷移金属とケイ素との合金、遷移金属と、ケイ素と、酸素、窒素及び炭素から選ばれる１種以上とを含有する遷移金属ケイ素化合物も好適である。この遷移金属ケイ素化合物としてより具体的には、遷移金属ケイ素酸化物、遷移金属ケイ素窒化物、遷移金属ケイ素酸窒化物、遷移金属ケイ素酸化炭化物、遷移金属ケイ素窒化炭化物、遷移金属ケイ素酸窒化炭化物などを挙げることができる。
また、金属として、ケイ素とケイ素以外の金属とを含有するものとして、遷移金属とケイ素との合金、遷移金属と、ケイ素と、酸素、窒素及び炭素から選ばれる１種以上とを含有する遷移金属ケイ素化合物も好適である。この遷移金属ケイ素化合物としてより具体的には、遷移金属ケイ素酸化物、遷移金属ケイ素窒化物、遷移金属ケイ素酸窒化物、遷移金属ケイ素酸化炭化物、遷移金属ケイ素窒化炭化物、遷移金属ケイ素酸窒化炭化物などを挙げることができる。
【0028】
遷移金属としては、チタン、バナジウム、コバルト、ニッケル、ジルコニウム、ニオブ、モリブデン、ハフニウム、タンタル及びタングステンから選ばれる１種以上が好適な材料であるが、特に、修正加工性の点からタンタルであることが好ましい。
タンタルの含有量は、低反射層１４全体に対して１０原子％以上７０原子％以下の範囲内が好ましい。低反射層１４の修正エッチングレートの観点からタンタルの含有量は１０原子％以上が好ましく、低反射層１４の反射率の観点からタンタルの含有量は７０原子％以下が好ましい。また、タンタルの含有量は、低反射層１４全体に対して２０原子％以上５０原子％以下の範囲内がより好ましい。
タンタルの含有量は、低反射層１４全体に対して１０原子％以上７０原子％以下の範囲内が好ましい。低反射層１４の修正エッチングレートの観点からタンタルの含有量は１０原子％以上が好ましく、低反射層１４の反射率の観点からタンタルの含有量は７０原子％以下が好ましい。また、タンタルの含有量は、低反射層１４全体に対して２０原子％以上５０原子％以下の範囲内がより好ましい。
【0029】
また、低反射層１４の遷移金属含有材料は、フッ素系ドライエッチングでエッチング可能であるが、組成を選ぶことにより酸素を含まない塩素ガスによりエッチングすることも可能である。
なお、上述したケイ素含有材料の組成は、ケイ素が１０原子％以上８０原子％以下、特に３０原子％以上５０原子％以下、酸素が０原子％以上６０原子％以下、特に０原子％以上４０原子％以下、窒素が０原子％以上５７原子％以下、特に２０原子％以上５０原子％以下、炭素が０原子％以上２０原子％以下、特に０原子％以上５原子％以下、遷移金属が０原子％以上３５原子％以下、特に１原子％以上２０原子％以下であることが好ましい。
なお、上述したケイ素含有材料の組成は、ケイ素が１０原子％以上８０原子％以下、特に３０原子％以上５０原子％以下、酸素が０原子％以上６０原子％以下、特に０原子％以上４０原子％以下、窒素が０原子％以上５７原子％以下、特に２０原子％以上５０原子％以下、炭素が０原子％以上２０原子％以下、特に０原子％以上５原子％以下、遷移金属が０原子％以上３５原子％以下、特に１原子％以上２０原子％以下であることが好ましい。
【0030】
本実施形態の低反射層１４は単層構造とすることも多層構造とすることもできる。単層構造とすることで、膜構成やこれを反映したプロセスを単純化することができる。
低反射層１４と遮光層１３やハードマスク膜１５との間の密着性が低く、パターン欠陥等を起こしやすい場合は、低反射層１４が遮光層１３と接している部分、又はハードマスク膜１５と接する部分、即ち、単層構造の場合は、低反射層１４の厚さ方向両端面部の一方又は双方、多層構造の場合は、低反射層１４の厚さ方向両端に位置する層の一方又は双方を、例えば窒素及び／又は酸素を含有する材料とし、この窒素及び／又は酸素の含有率を調整することにより、密着性を改善することができる。また、低反射層１４をその厚さ方向において連続的又は段階的に組成が傾斜するように形成することでエッチングパターンの断面形状の垂直性を向上させることが可能である。これらの構造は、反応性スパッタリングのスパッタリング条件のコントロールにより容易に形成することができる。
低反射層１４と遮光層１３やハードマスク膜１５との間の密着性が低く、パターン欠陥等を起こしやすい場合は、低反射層１４が遮光層１３と接している部分、又はハードマスク膜１５と接する部分、即ち、単層構造の場合は、低反射層１４の厚さ方向両端面部の一方又は双方、多層構造の場合は、低反射層１４の厚さ方向両端に位置する層の一方又は双方を、例えば窒素及び／又は酸素を含有する材料とし、この窒素及び／又は酸素の含有率を調整することにより、密着性を改善することができる。また、低反射層１４をその厚さ方向において連続的又は段階的に組成が傾斜するように形成することでエッチングパターンの断面形状の垂直性を向上させることが可能である。これらの構造は、反応性スパッタリングのスパッタリング条件のコントロールにより容易に形成することができる。
【0031】
厚さ方向の組成を傾斜させた低反射層１４の組成は、ケイ素が０原子％以上９０原子％以下、特に１０原子％以上９０原子％以下、酸素が０原子％以上６７原子％以下、特に５原子％以上６７原子％以下、窒素が０原子％以上５７原子％以下、特に５原子％以上５０原子％以下、炭素が０原子％以上２０原子％以下、特に０原子％以上５原子％以下、遷移金属が０原子％以上９５原子％以下、特に１原子％以上２０原子％以下であることが好ましい。
【0032】
本実施形態において、低反射層１４の膜厚は、フォトマスクを用いた露光における露光光の波長、フォトマスクの作製又は使用時に必要な検査に用いる光の波長、低反射層１４の組成によっても異なるが、３ｎｍ以上３０ｎｍ以下の範囲内の膜厚とすることにより反射防止効果が得られ、特にＡｒＦエキシマレーザ露光用としては８ｎｍ以上２５ｎｍ以下の範囲内であることが好ましい。
特に、低反射層１４の構成材料が遷移金属含有材料やケイ素含有材料の場合、その膜厚は３ｎｍ以上３０ｎｍ以下の範囲内が好適であり、さらに低反射性と修正加工性の両立を考慮した場合には４ｎｍ以上１０ｎｍ以下の範囲内がより好ましい。低反射層１４の膜厚が３ｎｍ未満では十分な反射効果が得られない場合があり、３０ｎｍを超えると厚さ２５０ｎｍ以下の薄いレジストで高精度の加工が困難になったり、膜応力により基板１１の反りの原因になったりするおそれがある。
特に、低反射層１４の構成材料が遷移金属含有材料やケイ素含有材料の場合、その膜厚は３ｎｍ以上３０ｎｍ以下の範囲内が好適であり、さらに低反射性と修正加工性の両立を考慮した場合には４ｎｍ以上１０ｎｍ以下の範囲内がより好ましい。低反射層１４の膜厚が３ｎｍ未満では十分な反射効果が得られない場合があり、３０ｎｍを超えると厚さ２５０ｎｍ以下の薄いレジストで高精度の加工が困難になったり、膜応力により基板１１の反りの原因になったりするおそれがある。
【0033】
(バイナリーマスクの全体構成)
以下、本発明の実施形態に係るバイナリーマスク１０の構成について説明する。
図２は、本発明の実施形態に係るバイナリーマスクの構成を示す断面概略図である。図２に示すバイナリーマスク１０は、波長２００ｎｍ以下の露光光を光源とするフォトリソグラフィに適用され、回路パターン（転写パターン）が形成されたバイナリーマスクであって、露光波長に対して透明な基板１１と、基板１１の上に成膜され、回路パターンを備えた遮光膜１２（１２ａ）と、を備えている。また、遮光膜１２（１２ａ）は、露光光に対して遮光性を有する遮光層１３と、遮光層１３の上に形成され、露光光の反射を低減する低反射層１４と、を備えている。
なお、本発明の実施形態に係るバイナリーマスク１０を構成する基板１１及び回路パターンを備えた遮光膜１２（１２ａ）の組成や構成等は、上述した本発明の実施形態に係るバイナリーマスクブランク１００の構成する基板１１及び遮光膜１２の組成や構成等と同じである。そのため、基板１１及び回路パターンを備えた遮光膜１２（１２ａ）の組成や構成等に関する詳細な説明については省略する。
以下、本発明の実施形態に係るバイナリーマスク１０の構成について説明する。
図２は、本発明の実施形態に係るバイナリーマスクの構成を示す断面概略図である。図２に示すバイナリーマスク１０は、波長２００ｎｍ以下の露光光を光源とするフォトリソグラフィに適用され、回路パターン（転写パターン）が形成されたバイナリーマスクであって、露光波長に対して透明な基板１１と、基板１１の上に成膜され、回路パターンを備えた遮光膜１２（１２ａ）と、を備えている。また、遮光膜１２（１２ａ）は、露光光に対して遮光性を有する遮光層１３と、遮光層１３の上に形成され、露光光の反射を低減する低反射層１４と、を備えている。
なお、本発明の実施形態に係るバイナリーマスク１０を構成する基板１１及び回路パターンを備えた遮光膜１２（１２ａ）の組成や構成等は、上述した本発明の実施形態に係るバイナリーマスクブランク１００の構成する基板１１及び遮光膜１２の組成や構成等と同じである。そのため、基板１１及び回路パターンを備えた遮光膜１２（１２ａ）の組成や構成等に関する詳細な説明については省略する。
【0034】
(遮光層１３と低反射層１４の各エッチングレート)
従来技術に係るバイナリーマスクブランク１００またはバイナリーマスク１０は、ＭｏＳｉＯＮからなる低反射層１４と、ＭｏＳｉＮからなる遮光層１３との組み合わせで構成されている。しかしながら、この材料構成は、遮光層１３に対し、低反射層１４の修正エッチングレートが非常に遅く、低反射層１４を加工できるエッチング条件で修正加工を行った際に、遮光層１３において過剰なサイドエッチングを引き起こしている。
従って、修正加工する際には、低反射層１４と遮光層１３のエッチングレートはなるべく等しくすることが好ましく、低反射層１４のエッチングレートを速くするか、遮光層１３のエッチングレートを遅くする必要がある。ここで、遮光層１３のエッチングレートを遅くする方向としては、従来のＭｏＳｉＮのＭｏ比率を落とし、Ｓｉ比率を上げることが有効であるが、十分な遮光性を得ようとした場合、比較的膜厚が厚くなってしまう。そこで、本願発明者らは、低反射層１４のエッチングレートを速くする方向で材料構成を検討した結果、Ｔａを用いた低反射層１４であればＭｏＳｉＮを用いた低反射層１４よりも速い修正エッチングレートを得ることが可能であることが明らかとなった。
従来技術に係るバイナリーマスクブランク１００またはバイナリーマスク１０は、ＭｏＳｉＯＮからなる低反射層１４と、ＭｏＳｉＮからなる遮光層１３との組み合わせで構成されている。しかしながら、この材料構成は、遮光層１３に対し、低反射層１４の修正エッチングレートが非常に遅く、低反射層１４を加工できるエッチング条件で修正加工を行った際に、遮光層１３において過剰なサイドエッチングを引き起こしている。
従って、修正加工する際には、低反射層１４と遮光層１３のエッチングレートはなるべく等しくすることが好ましく、低反射層１４のエッチングレートを速くするか、遮光層１３のエッチングレートを遅くする必要がある。ここで、遮光層１３のエッチングレートを遅くする方向としては、従来のＭｏＳｉＮのＭｏ比率を落とし、Ｓｉ比率を上げることが有効であるが、十分な遮光性を得ようとした場合、比較的膜厚が厚くなってしまう。そこで、本願発明者らは、低反射層１４のエッチングレートを速くする方向で材料構成を検討した結果、Ｔａを用いた低反射層１４であればＭｏＳｉＮを用いた低反射層１４よりも速い修正エッチングレートを得ることが可能であることが明らかとなった。
【0035】
このように、バイナリーマスクブランク１００またはバイナリーマスク１０の修正エッチング加工性の改善という課題において、本願発明者らは、低反射層１４と遮光層１３の修正エッチングレートをなるべく等しくすることが重要であることを見出した。そこで、本願では、「低反射層１４と遮光層１３の修正エッチングレート比」という新たなパラメータを導入することで、修正加工性が良好となる膜構成を限定する（選択する）という新たな技術的手法を開示する。
【0036】
本実施形態では、遮光層１３の電子線修正装置におけるエッチングレートをＲ１とし、低反射層１４の電子線修正装置におけるエッチングレートをＲ２とし、遮光層１３と低反射層１４のエッチングレートの比率（Ｒ２／Ｒ１）をＲ１２としたとき、Ｒ１２が０．５以上となるように、より好ましくはＲ１２が１に近くなるように、膜構成を調整する。Ｒ１２の調整は、遮光層１３及び低反射層１４の各構成材料の種類や含有量を変更することで行う。
Ｒ１２が０．５以上であれば、遮光層１３のサイドエッチング量を５ｎｍ以内にすることができる。遮光層１３のサイドエッチング量が５ｎｍ以内であれば、バイナリーマスクの寸法精度の低下を低減することができる。
また、Ｒ１２の上限値は、特に制限されるものではないが、より好ましくは６．０以下である。Ｒ１２を６．０以下にすることで低反射層サイドエッチングを抑えられるのでより好ましい。
Ｒ１２が０．５以上であれば、遮光層１３のサイドエッチング量を５ｎｍ以内にすることができる。遮光層１３のサイドエッチング量が５ｎｍ以内であれば、バイナリーマスクの寸法精度の低下を低減することができる。
また、Ｒ１２の上限値は、特に制限されるものではないが、より好ましくは６．０以下である。Ｒ１２を６．０以下にすることで低反射層サイドエッチングを抑えられるのでより好ましい。
【0037】
低反射層１４と遮光層１３の各エッチングレートの測定は、例えば、遮光膜１２（遮光膜パターン１２ａ）に対して電子線修正装置（ＭｅＲｉＴ ＭＧ４５：ＣａｒｌＺｅｉｓｓ社製）を用いて、フッ素系ガス、例えばフッ素とキセノンとからなるガス雰囲気（ＸｅＦ２）にて電子線を照射して行う。この時のフッ素系ガス流量は、例えば、温度にて制御されるコールドトラップ技術を用いて設定する。また、フッ素系ガスの温度は、０℃とする。また、ＥＢ電流は５０ｐＡ、ＥＢ加速電圧は１ｋＶに設定する。
【0038】
本実施形態では、上述した測定条件下で、下記測定方法を用いて低反射層１４と遮光層１３の各エッチングレートを決定した。
まず、四角形（５００ｎｍ×５００ｎｍ）のＨｏｌｅパターンを電子線修正にて形成し、加工箇所の掘り込み量をＡＦＭ（Ａｔｏｍｉｃ Ｆｏｒｃｅ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）を用いて測定する。
次に、その掘り込み量を加工に要した時間で割った「単位時間当たりの掘り込み量」を低反射層１４と遮光層１３の各修正エッチングレートと定義した。
また、各修正エッチングレートは、マスク面内５点平均の値とした。
まず、四角形（５００ｎｍ×５００ｎｍ）のＨｏｌｅパターンを電子線修正にて形成し、加工箇所の掘り込み量をＡＦＭ（Ａｔｏｍｉｃ Ｆｏｒｃｅ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）を用いて測定する。
次に、その掘り込み量を加工に要した時間で割った「単位時間当たりの掘り込み量」を低反射層１４と遮光層１３の各修正エッチングレートと定義した。
また、各修正エッチングレートは、マスク面内５点平均の値とした。
【0039】
こうして測定した、遮光層１３のみを電子線修正する際の修正エッチングレートＲ１は、例えば、２．５ｎｍ／ｍｉｎ以上であれば好ましく、３．０ｎｍ／ｍｉｎ以上であればより好ましく、３．５ｎｍ／ｍｉｎ以上であればさらに好ましい。
遮光層１３の修正エッチングレートＲ１が上記数値範囲内であれば、基板１１との選択比が適切となるため、不要な基板１１の掘り込みを抑えることができる。
また、こうして測定した、低反射層１４のみを電子線修正する際の修正エッチングレートＲ２は、遮光層１３のみを電子線修正する際の修正エッチングレートＲ１に対して、０．５倍以上であればよく、０．５倍以上６．０倍以下の範囲内であれば好ましく、０．５倍以上２．０倍以下の範囲内であればより好ましい。
遮光層１３の修正エッチングレートＲ１が上記数値範囲内であれば、基板１１との選択比が適切となるため、不要な基板１１の掘り込みを抑えることができる。
また、こうして測定した、低反射層１４のみを電子線修正する際の修正エッチングレートＲ２は、遮光層１３のみを電子線修正する際の修正エッチングレートＲ１に対して、０．５倍以上であればよく、０．５倍以上６．０倍以下の範囲内であれば好ましく、０．５倍以上２．０倍以下の範囲内であればより好ましい。
【0040】
(バイナリーマスクの製造方法)
本実施形態に係るバイナリーマスクブランク１００を用いるバイナリーマスク１０の製造方法は、基板１１上に遮光層１３と低反射層１４を少なくとも備えた遮光膜１２を形成する工程と、基板１１上に形成された遮光膜１２上にレジストパターン１６を形成する工程と、レジストパターン１６を形成した後に、フッ素系ドライエッチング（Ｆ系）にて遮光膜１２（遮光層１３と低反射層１４）にパターンを形成する工程と、遮光膜１２にパターンを形成した後に、レジストパターン１６を除去する工程と、レジストパターン１６を除去した後、欠陥検査をする工程と、を有している。さらに、本実施形態に係るバイナリーマスクブランク１００を用いるバイナリーマスク１０の製造方法は、上述した欠陥検査にて欠陥を検出した場合、欠陥部位の遮光膜１２（遮光層１３と低反射層１４）を、フッ素系ガスを用いた電子線修正エッチングする。
本実施形態に係るバイナリーマスクブランク１００を用いるバイナリーマスク１０の製造方法は、基板１１上に遮光層１３と低反射層１４を少なくとも備えた遮光膜１２を形成する工程と、基板１１上に形成された遮光膜１２上にレジストパターン１６を形成する工程と、レジストパターン１６を形成した後に、フッ素系ドライエッチング（Ｆ系）にて遮光膜１２（遮光層１３と低反射層１４）にパターンを形成する工程と、遮光膜１２にパターンを形成した後に、レジストパターン１６を除去する工程と、レジストパターン１６を除去した後、欠陥検査をする工程と、を有している。さらに、本実施形態に係るバイナリーマスクブランク１００を用いるバイナリーマスク１０の製造方法は、上述した欠陥検査にて欠陥を検出した場合、欠陥部位の遮光膜１２（遮光層１３と低反射層１４）を、フッ素系ガスを用いた電子線修正エッチングする。
【0041】
また、本実施形態に係るバイナリーマスクブランク１００を用いるバイナリーマスク１０の製造方法は、基板１１上に遮光層１３と低反射層１４を少なくとも備えた遮光膜１２を形成する工程と、基板１１上に形成された遮光膜１２上にハードマスク膜１５を形成する工程と、遮光膜１２上に形成されたハードマスク膜１５上にレジストパターン１６を形成する工程と、レジストパターン１６を形成した後に、酸素含有塩素系ドライエッチング（Ｃｌ／Ｏ系）にてハードマスク膜１５にパターンを形成する工程と、ハードマスク膜１５にパターンを形成した後に、フッ素系ドライエッチング（Ｆ系）にて遮光膜１２（遮光層１３と低反射層１４）にパターンを形成する工程と、遮光膜１２にパターンを形成した後に、レジストパターン１６を除去し、ハードマスク膜１５を除去する工程と、ハードマスク膜１５を除去した後に、欠陥検査をする工程と、を有していてもよい。さらに、本実施形態に係るバイナリーマスクブランク１００を用いるバイナリーマスク１０の製造方法は、上述した欠陥検査にて欠陥を検出した場合、欠陥部位の遮光膜１２（遮光層１３と低反射層１４）を、フッ素系ガスを用いた電子線修正エッチングする。
ここで、上述した、本発明の実施形態に係るハードマスク膜１５について説明する。
ここで、上述した、本発明の実施形態に係るハードマスク膜１５について説明する。
【0042】
（ハードマスク膜）
ハードマスク膜１５は、上述した本発明の実施形態に係るバイナリーマスクブランク１００（低反射層１４）の上に形成される層である。
本実施形態におけるハードマスク膜１５は、フッ素系ドライエッチングに耐性を有するものである必要がある。ここで、上記「フッ素系ドライエッチングに耐性を有する」とは、ハードマスク膜１５に対する遮光膜１２のフッ素系ドライエッチング選択比が２以上であることを意味する。
ハードマスク膜１５は、上述した本発明の実施形態に係るバイナリーマスクブランク１００（低反射層１４）の上に形成される層である。
本実施形態におけるハードマスク膜１５は、フッ素系ドライエッチングに耐性を有するものである必要がある。ここで、上記「フッ素系ドライエッチングに耐性を有する」とは、ハードマスク膜１５に対する遮光膜１２のフッ素系ドライエッチング選択比が２以上であることを意味する。
【0043】
ハードマスク膜１５はフッ素系ドライエッチングにおいて、遮光膜１２とのエッチング選択比（ハードマスク膜１５に対する遮光膜１２のフッ素系ドライエッチング選択比）が２以上であると、パターンのサイドエッチング量が抑えられ、より微細なパターン形成が可能なフォトマスクブランクとすることができるので好ましい。
また、ハードマスク膜１５と基板１１とのフッ素系ドライエッチングでのエッチング選択比（ハードマスク膜１５に対する基板１１のフッ素系ドライエッチング選択比）を１０以上とすることにより、基板１１をエッチングしてフォトマスクを形成するレベンソン型や、ＣＰＬ型のフォトマスクの製造により適したフォトマスクブランクとすることができる。
また、ハードマスク膜１５と基板１１とのフッ素系ドライエッチングでのエッチング選択比（ハードマスク膜１５に対する基板１１のフッ素系ドライエッチング選択比）を１０以上とすることにより、基板１１をエッチングしてフォトマスクを形成するレベンソン型や、ＣＰＬ型のフォトマスクの製造により適したフォトマスクブランクとすることができる。
【0044】
このようなハードマスク膜１５としては、クロム系材料や、タンタルを含み、ケイ素を含まない材料などを用いることができる。
クロム系材料としては、クロム単体、又はクロムと、酸素、窒素及び炭素から選ばれる１種以上とを含有するクロム化合物が挙げられ、ケイ素を含有しないものが好ましい。このクロム化合物としてより具体的には、クロム酸化物、クロム窒化物、クロム酸窒化物、クロム酸化炭化物、クロム窒化炭化物又はクロム酸窒化炭化物を挙げることができる。これらの材料は、フッ素系ドライエッチングに対し高い耐性を有する。
クロム系材料としては、クロム単体、又はクロムと、酸素、窒素及び炭素から選ばれる１種以上とを含有するクロム化合物が挙げられ、ケイ素を含有しないものが好ましい。このクロム化合物としてより具体的には、クロム酸化物、クロム窒化物、クロム酸窒化物、クロム酸化炭化物、クロム窒化炭化物又はクロム酸窒化炭化物を挙げることができる。これらの材料は、フッ素系ドライエッチングに対し高い耐性を有する。
【0045】
特に、クロム含有率が５０原子％以上、特に６０原子％以上であると、フッ素系ドライエッチング耐性がよく、遮光膜１２及び／又は基板１１に十分なエッチング選択性を与えることができると同時に、ハードマスク膜１５を、塩素と酸素とを含有するドライエッチング条件でドライエッチングして、パターンを形成することができるため好ましい。
クロム系材料としては、例えば、クロムが５０原子％以上１００原子％以下、特に６０原子％以上１００原子％以下、酸素が０原子％以上５０原子％以下、特に０原子％以上４０原子％以下、窒素が０原子％以上５０原子％以下、特に０原子％以上４０原子％以下、炭素が０原子％以上２０原子％以下、特に０原子％以上１０原子％以下とすることで、ハードマスク膜１５として、遮光膜１２及び／又は基板１１に十分なエッチング選択性を与える膜とすることができる。
クロム系材料としては、例えば、クロムが５０原子％以上１００原子％以下、特に６０原子％以上１００原子％以下、酸素が０原子％以上５０原子％以下、特に０原子％以上４０原子％以下、窒素が０原子％以上５０原子％以下、特に０原子％以上４０原子％以下、炭素が０原子％以上２０原子％以下、特に０原子％以上１０原子％以下とすることで、ハードマスク膜１５として、遮光膜１２及び／又は基板１１に十分なエッチング選択性を与える膜とすることができる。
【0046】
本実施形態のハードマスク膜１５は単層構造とすることも多層構造とすることもできる。単層構造とすれば、膜構成やこれを反映したプロセスを単純化することができる。
ハードマスク膜１５と遮光膜１２等との間の密着性が低く、パターン欠陥等を起こしやすい場合や、フォトマスク製造時において、ハードマスク膜１５の上に直接レジストパターン１６を形成したときに、レジストパターン１６のすそ引きやくびれが生じて断面形状が悪くなる場合などは、ハードマスク膜１５が遮光膜１２等と接している部分、又はレジストパターン１６が接する部分、即ち、単層構造の場合は、ハードマスク膜１５の厚さ方向両端面部の一方又は双方、多層構造の場合は、ハードマスク膜１５の厚さ方向両端に位置する層の一方又は双方を、例えば窒素及び／又は酸素を含有する材料とし、この窒素及び／又は酸素の含有率を調整することにより、密着性を改善することができる。また、ハードマスク膜１５をその厚さ方向において連続的又は段階的に組成が傾斜するように形成することでエッチングパターンの断面形状の垂直性を向上させることが可能である。これらの構造は、反応性スパッタリングのスパッタリング条件のコントロールにより容易に形成することができる。
ハードマスク膜１５と遮光膜１２等との間の密着性が低く、パターン欠陥等を起こしやすい場合や、フォトマスク製造時において、ハードマスク膜１５の上に直接レジストパターン１６を形成したときに、レジストパターン１６のすそ引きやくびれが生じて断面形状が悪くなる場合などは、ハードマスク膜１５が遮光膜１２等と接している部分、又はレジストパターン１６が接する部分、即ち、単層構造の場合は、ハードマスク膜１５の厚さ方向両端面部の一方又は双方、多層構造の場合は、ハードマスク膜１５の厚さ方向両端に位置する層の一方又は双方を、例えば窒素及び／又は酸素を含有する材料とし、この窒素及び／又は酸素の含有率を調整することにより、密着性を改善することができる。また、ハードマスク膜１５をその厚さ方向において連続的又は段階的に組成が傾斜するように形成することでエッチングパターンの断面形状の垂直性を向上させることが可能である。これらの構造は、反応性スパッタリングのスパッタリング条件のコントロールにより容易に形成することができる。
【0047】
厚さ方向の組成を傾斜させたハードマスク膜１５の組成は、クロムが５０原子％以上１００原子％以下、特に６０原子％以上１００原子％以下、酸素が０原子％以上６０原子％以下、特に０原子％以上５０原子％以下、窒素が０原子％以上５０原子％以下、特に０原子％以上４０原子％以下、炭素が０原子％以上２０原子％以下、特に０原子％以上１０原子％以下であることが好ましい。
なお、フッ素系ドライエッチングに対しエッチング耐性をもつハードマスク膜１５は、ドライエッチング時に転写パターンの粗密依存性の問題が生じないように、膜厚を十分に薄いものとし、これによりハードマスク膜１５の粗密依存性の問題が回避される。本実施形態は、遮光膜１２にフッ素系ドライエッチングでエッチング加工できない膜を用いた従来のフォトマスクブランクと比較して、転写パターンの粗密依存性は明らかに低いものとなる。
なお、フッ素系ドライエッチングに対しエッチング耐性をもつハードマスク膜１５は、ドライエッチング時に転写パターンの粗密依存性の問題が生じないように、膜厚を十分に薄いものとし、これによりハードマスク膜１５の粗密依存性の問題が回避される。本実施形態は、遮光膜１２にフッ素系ドライエッチングでエッチング加工できない膜を用いた従来のフォトマスクブランクと比較して、転写パターンの粗密依存性は明らかに低いものとなる。
【0048】
ハードマスク膜１５の膜厚は、膜構成に応じて適宜選ぶことができる。通常、遮光膜１２をエッチングするため、また、遮光膜１２と共に基板１１をエッチングするためには２～５５ｎｍとすることで十分なハードマスク機能（エッチングマスク機能）が得られるが、ハードマスク膜１５の粗密依存性がより低いものとするためには、特に２～３０ｎｍとすることが好ましい。
なお、本実施形態のバイナリーマスク１０がハードマスク膜１５を除去して使用されるものであるときには、遮光層１３と低反射層１４とを合わせた光学濃度ＯＤ（つまり、遮光膜１２の、波長２００ｎｍ以下の露光光に対する光学濃度ＯＤ）が２．０以上、特に２．７以上、とりわけ３．０以上であることが好ましい。光学濃度ＯＤが２．０以上であれば、遮光膜１２として機能しているといえる。
なお、本実施形態のバイナリーマスク１０がハードマスク膜１５を除去して使用されるものであるときには、遮光層１３と低反射層１４とを合わせた光学濃度ＯＤ（つまり、遮光膜１２の、波長２００ｎｍ以下の露光光に対する光学濃度ＯＤ）が２．０以上、特に２．７以上、とりわけ３．０以上であることが好ましい。光学濃度ＯＤが２．０以上であれば、遮光膜１２として機能しているといえる。
【0049】
また、本実施形態のバイナリーマスク１０がハードマスク膜１５を除去しないで使用されるものであるときには、ハードマスク膜１５と遮光層１３と低反射層１４とを合わせた光学濃度ＯＤ（つまり、遮光膜１２とハードマスク膜１５とが積層した状態における、波長２００ｎｍ以下の露光光に対する光学濃度ＯＤ）が２．０以上、特に２．７以上、とりわけ３．０以上であることが好ましい。光学濃度ＯＤが２．０以上であれば、遮光膜１２として機能しているといえる。
【0050】
ハードマスク膜１５は、公知の方法により成膜することができる。最も容易に均質性に優れた膜を得る方法としては、スパッタ成膜法が好ましく挙げられるが、本実施形態ではスパッタ成膜法に限定する必要はない。
ターゲットとスパッタガスは膜組成によって選択される。例えば、クロムを含有する膜の成膜方法としては、クロムを含有するターゲットを用い、アルゴンガス等の不活性ガスのみ、酸素等の反応性ガスのみ、又は不活性ガスと反応性ガスとの混合ガス中で反応性スパッタリングを行う方法を挙げることができる。スパッタガスの流量は膜特性に合わせて調整すればよく、成膜中一定としてもよいし、酸素量や窒素量を膜の厚み方向に変化させたいときは、目的とする組成に応じて変化させてもよい。また、ターゲットに対する印加電力、ターゲットと基板との距離、成膜チャンバー内の圧力を調整してもよい。
ターゲットとスパッタガスは膜組成によって選択される。例えば、クロムを含有する膜の成膜方法としては、クロムを含有するターゲットを用い、アルゴンガス等の不活性ガスのみ、酸素等の反応性ガスのみ、又は不活性ガスと反応性ガスとの混合ガス中で反応性スパッタリングを行う方法を挙げることができる。スパッタガスの流量は膜特性に合わせて調整すればよく、成膜中一定としてもよいし、酸素量や窒素量を膜の厚み方向に変化させたいときは、目的とする組成に応じて変化させてもよい。また、ターゲットに対する印加電力、ターゲットと基板との距離、成膜チャンバー内の圧力を調整してもよい。
【0051】
以下、本発明の実施形態に係るバイナリーマスク１０の製造方法が有する各工程について詳しく説明する。
【0052】
（第１の製造方法）
図３は、図１に示すバイナリーマスクブランク１００を用いたバイナリーマスク１０の製造工程を示す断面概略図である。図３（ａ）は、基板１１上に遮光層１３と低反射層１４とを備える遮光膜１２を形成する工程を示す。図３（ｂ）は、遮光膜１２上にレジスト膜を塗布し、描画を施し、その後に現像処理を行い、レジストパターン１６を形成する工程を示す。図３（ｃ）は、レジストパターン１６に沿ってフッ素系ドライエッチング（Ｆ系）により遮光膜１２をパターニングし、遮光膜パターン１２ａを形成する工程を示す。図３（ｄ）は、レジストパターン１６を剥離除去した後、洗浄する工程を示す。こうして、本実施形態に係るバイナリーマスク１０を製造する。
なお、本製造工程では、レジストパターン１６を剥離除去した後に欠陥検査をする工程を有している。この欠陥検査にて欠陥を検出した場合には、欠陥部位の遮光膜１２（遮光層１３と低反射層１４）を、フッ素系ガスを用いた電子線修正エッチングすることで、本実施形態に係るバイナリーマスク１０を製造する。
図３は、図１に示すバイナリーマスクブランク１００を用いたバイナリーマスク１０の製造工程を示す断面概略図である。図３（ａ）は、基板１１上に遮光層１３と低反射層１４とを備える遮光膜１２を形成する工程を示す。図３（ｂ）は、遮光膜１２上にレジスト膜を塗布し、描画を施し、その後に現像処理を行い、レジストパターン１６を形成する工程を示す。図３（ｃ）は、レジストパターン１６に沿ってフッ素系ドライエッチング（Ｆ系）により遮光膜１２をパターニングし、遮光膜パターン１２ａを形成する工程を示す。図３（ｄ）は、レジストパターン１６を剥離除去した後、洗浄する工程を示す。こうして、本実施形態に係るバイナリーマスク１０を製造する。
なお、本製造工程では、レジストパターン１６を剥離除去した後に欠陥検査をする工程を有している。この欠陥検査にて欠陥を検出した場合には、欠陥部位の遮光膜１２（遮光層１３と低反射層１４）を、フッ素系ガスを用いた電子線修正エッチングすることで、本実施形態に係るバイナリーマスク１０を製造する。
【0053】
こうして製造された本実施形態に係るバイナリーマスク１０は、波長２００ｎｍ以下の露光光が適用されるバイナリーマスクであって、基板１１と、基板１１上に他の膜を介して又は介さずに形成された遮光膜１２と、を備えている。また、回路パターンを備えた遮光膜１２（１２ａ）は、露光光に対して遮光性を有する遮光層１３と、遮光層１３の上に形成され、露光光の反射を低減する低反射層１４と、を含んでいる。さらに、遮光層１３の電子線修正装置におけるエッチングレートをＲ１とし、低反射層１４の電子線修正装置におけるエッチングレートをＲ２とし、遮光層１３と低反射層１４のエッチングレートの比率（Ｒ２／Ｒ１）をＲ１２としたとき、Ｒ１２が０．５以上となっている。
【0054】
図３（ｂ）の工程において、レジスト膜の材料としては、ポジ型レジストでもネガ型レジストでも用いることができるが、高精度パターンの形成を可能とする電子ビーム描画用の化学増幅型レジストを用いることが好ましい。レジスト膜の膜厚は、例えば５０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下の範囲内である。特に、微細なパターン形成が求められるバイナリーマスクを作製する場合、パターン倒れを防止する上で、レジストパターン１６のアスペクト比が大きくならないようにレジスト膜を薄膜化することが必要であり、２００ｎｍ以下の膜厚が好ましい。一方、レジスト膜の膜厚の下限は、用いるレジスト材料のエッチング耐性などの条件を総合的に考慮して決定され、６０ｎｍ以上が好ましい。レジスト膜として電子ビーム描画用の化学増幅型のものを使用する場合、描画の際の電子ビームのエネルギー密度は３５μＣ／ｃｍ２から１００μＣ／ｃｍ２の範囲内であり、この描画の後に加熱処理及び現像処理を施してレジストパターン１６を得る。
また、図３（ｄ）の工程において、レジストパターン１６の剥離除去は、剥離液によるウェット剥離であってもよく、また、ドライエッチングによるドライ剥離であってもよい。
また、図３（ｄ）の工程において、レジストパターン１６の剥離除去は、剥離液によるウェット剥離であってもよく、また、ドライエッチングによるドライ剥離であってもよい。
【0055】
また、図３（ｃ）の工程において、遮光膜１２をパターニングするフッ素系ドライエッチング（Ｆ系）の条件は、ケイ素系化合物膜、タンタル化合物膜、あるいはモリブデン化合物膜等をドライエッチングする際に用いられてきた公知のものであってもよく、フッ素系ガスとしては、ＣＦ４やＣ２Ｆ６やＳＦ６が一般的であり、必要に応じて酸素などの活性ガスや窒素ガスやヘリウムガスなどの不活性ガスを混合してもよい。図３（ｃ）の場合は、上層のレジストパターン１６は、フッ素系ドライエッチング（Ｆ系）に対して耐性を有しており、本工程では遮光膜１２をパターニングするためのマスクとして機能するため、完全には除去されずに残る。図３（ｃ）では、同時に基板１１を１ｎｍから３ｎｍ程度掘り込み、遮光膜１２の抜け不良を防止することが一般的である。
【0056】
（第２の製造方法）
図４は、図１に示すバイナリーマスクブランク１００を用いたバイナリーマスク１０の製造工程を示す断面概略図である。図４（ａ）は、基板１１上に遮光層１３と低反射層１４とを備える遮光膜１２を形成し、遮光膜１２上にハードマスク膜１５を形成する工程を示す。図４（ｂ）は、ハードマスク膜１５上にレジスト膜を塗布し、描画を施し、その後に現像処理を行い、レジストパターン１６を形成する工程を示す。図４（ｃ）は、レジストパターン１６に沿って酸素含有塩素系ドライエッチング（Ｃｌ／Ｏ系）によりハードマスク膜１５をパターニングする工程を示す。図４（ｄ）は、ハードマスク膜１５のパターンに沿ってフッ素系ドライエッチング（Ｆ系）により遮光膜１２をパターニングし、遮光膜パターン１２ａを形成する工程を示す。図４（ｅ）は、レジストパターン１６を剥離除去した後、洗浄する工程を示す。図４（ｆ）は、パターンが形成された遮光膜１２（低反射層１４）上から、酸素含有塩素系ドライエッチング（Ｃｌ／Ｏ系）にてハードマスク膜１５を除去する工程を示す。こうして、本実施形態に係るバイナリーマスク１０を製造する。
なお、本製造工程では、ハードマスク膜１５を除去した後に欠陥検査をする工程を有している。この欠陥検査にて欠陥を検出した場合には、欠陥部位の遮光膜１２（遮光層１３と低反射層１４）を、フッ素系ガスを用いた電子線修正エッチングすることで、本実施形態に係るバイナリーマスク１０を製造する。
図４は、図１に示すバイナリーマスクブランク１００を用いたバイナリーマスク１０の製造工程を示す断面概略図である。図４（ａ）は、基板１１上に遮光層１３と低反射層１４とを備える遮光膜１２を形成し、遮光膜１２上にハードマスク膜１５を形成する工程を示す。図４（ｂ）は、ハードマスク膜１５上にレジスト膜を塗布し、描画を施し、その後に現像処理を行い、レジストパターン１６を形成する工程を示す。図４（ｃ）は、レジストパターン１６に沿って酸素含有塩素系ドライエッチング（Ｃｌ／Ｏ系）によりハードマスク膜１５をパターニングする工程を示す。図４（ｄ）は、ハードマスク膜１５のパターンに沿ってフッ素系ドライエッチング（Ｆ系）により遮光膜１２をパターニングし、遮光膜パターン１２ａを形成する工程を示す。図４（ｅ）は、レジストパターン１６を剥離除去した後、洗浄する工程を示す。図４（ｆ）は、パターンが形成された遮光膜１２（低反射層１４）上から、酸素含有塩素系ドライエッチング（Ｃｌ／Ｏ系）にてハードマスク膜１５を除去する工程を示す。こうして、本実施形態に係るバイナリーマスク１０を製造する。
なお、本製造工程では、ハードマスク膜１５を除去した後に欠陥検査をする工程を有している。この欠陥検査にて欠陥を検出した場合には、欠陥部位の遮光膜１２（遮光層１３と低反射層１４）を、フッ素系ガスを用いた電子線修正エッチングすることで、本実施形態に係るバイナリーマスク１０を製造する。
【0057】
こうして製造された本実施形態に係るバイナリーマスク１０は、波長２００ｎｍ以下の露光光が適用されるバイナリーマスクであって、基板１１と、基板１１上に他の膜を介して又は介さずに形成された遮光膜１２と、を備えている。また、回路パターンを備えた遮光膜１２（１２ａ）は、露光光に対して遮光性を有する遮光層１３と、遮光層１３の上に形成され、露光光の反射を低減する低反射層１４と、を含んでいる。さらに、遮光層１３の電子線修正装置におけるエッチングレートをＲ１とし、低反射層１４の電子線修正装置におけるエッチングレートをＲ２とし、遮光層１３と低反射層１４のエッチングレートの比率（Ｒ２／Ｒ１）をＲ１２としたとき、Ｒ１２が０．５以上となっている。
【0058】
図４（ｂ）の工程において、レジスト膜の材料としては、ポジ型レジストでもネガ型レジストでも用いることができるが、高精度パターンの形成を可能とする電子ビーム描画用の化学増幅型レジストを用いることが好ましい。レジスト膜の膜厚は、例えば５０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下の範囲内である。特に、微細なパターン形成が求められるバイナリーマスクを作製する場合、パターン倒れを防止する上で、レジストパターン１６のアスペクト比が大きくならないようにレジスト膜を薄膜化することが必要であり、２００ｎｍ以下の膜厚が好ましい。一方、レジスト膜の膜厚の下限は、用いるレジスト材料のエッチング耐性などの条件を総合的に考慮して決定され、６０ｎｍ以上が好ましい。レジスト膜として電子ビーム描画用の化学増幅型のものを使用する場合、描画の際の電子ビームのエネルギー密度は３５μＣ／ｃｍ２から１００μＣ／ｃｍ２の範囲内であり、この描画の後に加熱処理及び現像処理を施してレジストパターン１６を得る。
また、図４（ｅ）の工程において、レジストパターン１６の剥離除去は、剥離液によるウェット剥離であってもよく、また、ドライエッチングによるドライ剥離であってもよい。
また、図４（ｅ）の工程において、レジストパターン１６の剥離除去は、剥離液によるウェット剥離であってもよく、また、ドライエッチングによるドライ剥離であってもよい。
【0059】
また、図４（ｃ）の工程において、クロム単体、又はクロム化合物からなるハードマスク膜１５をパターニングする酸素含有塩素系ドライエッチング（Ｃｌ／Ｏ系）の条件は、クロム化合物膜の除去に用いられてきた公知のものであってもよく、塩素ガスと酸素ガスとに加えて、必要に応じて窒素ガスやヘリウムガスなどの不活性ガスを混合してもよい。下層の遮光膜１２は、酸素含有塩素系ドライエッチング（Ｃｌ／Ｏ系）に対して耐性を有しているため、本工程では除去もしくはパターニングされずに残る。
【0060】
また、図４（ｄ）の工程において、遮光膜１２をパターニングするフッ素系ドライエッチング（Ｆ系）の条件は、ケイ素系化合物膜、タンタル化合物膜、あるいはモリブデン化合物膜等をドライエッチングする際に用いられてきた公知のものであってもよく、フッ素系ガスとしては、ＣＦ４やＣ２Ｆ６やＳＦ６が一般的であり、必要に応じて酸素などの活性ガスや窒素ガスやヘリウムガスなどの不活性ガスを混合してもよい。図４（ｄ）の場合は、上層のハードマスク膜１５又はレジストパターン１６は、フッ素系ドライエッチング（Ｆ系）に対して耐性を有しており、本工程では、主に上層のハードマスク膜１５が遮光膜１２をパターニングするためのマスクとして機能し、完全には除去されずに残る。レジストパターン１６については、必ずしもドライエッチング後に残っている必要はなく、上層のハードマスク膜１５がフッ素系ドライエッチング（Ｆ系）に対して十分な耐性を有している場合、ドライエッチング前に剥離してもよい。図４（ｄ）では、同時に基板１１を１ｎｍから３ｎｍ程度掘り込み、遮光膜１２の抜け不良を防止することが一般的である。
【0061】
また、図４（ｆ）の工程において、ハードマスク膜１５を除去する酸素含有塩素系ドライエッチング（Ｃｌ／Ｏ系）の条件は、クロム化合物膜の除去に用いられてきた公知のものであってもよく、塩素ガスと酸素ガスとに加えて、必要に応じて窒素ガスやヘリウムガスなどの不活性ガスを混合してもよい。下層の遮光膜１２及び基板１１は、いずれも酸素含有塩素系ドライエッチング（Ｃｌ／Ｏ系）に対して耐性を有しているため、本工程では除去もしくはパターニングされずに残る。
【0062】
（その他の実施形態）
本実施形態では、図１に示すように、基板１１と、遮光層１３及び低反射層１４を有する遮光膜１２とを備えたバイナリーマスクブランク１００の形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、バイナリーマスクブランク１００は、図５に示すように、遮光膜１２上に上述したハードマスク膜１５を備えた形態であってもよい。上記形態であれば、より微細なフォトマスクパターンを作成することができる。
ハードマスク膜１５の膜厚は、遮光膜エッチング時の遮光膜１３との選択比とハードマスク膜１５そのものの加工性の観点から決められ、十分にＦ系エッチング耐性を有するのであれば、加工性の観点から薄い方が好ましい。具体的には２０ｎｍ以下が好ましく、５ｎｍ以上１０ｎｍ以下であればより好ましい。
本実施形態では、図１に示すように、基板１１と、遮光層１３及び低反射層１４を有する遮光膜１２とを備えたバイナリーマスクブランク１００の形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、バイナリーマスクブランク１００は、図５に示すように、遮光膜１２上に上述したハードマスク膜１５を備えた形態であってもよい。上記形態であれば、より微細なフォトマスクパターンを作成することができる。
ハードマスク膜１５の膜厚は、遮光膜エッチング時の遮光膜１３との選択比とハードマスク膜１５そのものの加工性の観点から決められ、十分にＦ系エッチング耐性を有するのであれば、加工性の観点から薄い方が好ましい。具体的には２０ｎｍ以下が好ましく、５ｎｍ以上１０ｎｍ以下であればより好ましい。
【0063】
また、本実施形態では、図１に示すように、基板１１と、遮光膜１２を構成する遮光層１３とが接しているバイナリーマスクブランク１００の形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、バイナリーマスクブランク１００は、図６に示すように、基板１１と、遮光膜１２を構成する遮光層１３との間に、低反射層１４´を備えていてもよい。つまり、バイナリーマスクブランク１００は、基板１１、低反射層（第２の低反射層）１４´、遮光層１３、低反射層（第１の低反射層）１４をこの順に備えた形態であってもよい。上記形態であれば、より転写性能が高いフォトマスクを作成することができる。
【0064】
低反射層（第２の低反射層）１４´の膜厚は、裏面反射率と加工性の観点から決定される。裏面反射率を抑える場合、薄すぎると十分な低反射性能が得られず、また、その一方で、厚くしすぎると加工性が悪化し、良好なパターン形状を得られなくなる。これらの両立を考慮した場合、１ｎｍ以上１０ｎｍ以下の膜厚が好ましい。
また、低反射層（第２の低反射層）１４´の構成材料は、低反射層（第１の低反射層）１４の構成材料と同じであってもよいし、異なっていてもよい。例えば、低反射層１４´は、低反射層１４よりもタンタルの含有量が多くてもよいし、少なくてもよい。タンタルの含有量を多くした場合には、電子線修正エッチングレートが上がるため、修正加工性の観点では好ましい。しかし、その一方で低反射性能は低下するため、これらのバランスを考慮した含有量を選択することが求められる。
また、低反射層（第２の低反射層）１４´の構成材料は、低反射層（第１の低反射層）１４の構成材料と同じであってもよいし、異なっていてもよい。例えば、低反射層１４´は、低反射層１４よりもタンタルの含有量が多くてもよいし、少なくてもよい。タンタルの含有量を多くした場合には、電子線修正エッチングレートが上がるため、修正加工性の観点では好ましい。しかし、その一方で低反射性能は低下するため、これらのバランスを考慮した含有量を選択することが求められる。
【0065】
［実施例］
以下、実施例により、本発明の実施形態を更に具体的に説明するが、本発明は下記実施例に制限されるものではない。
以下、実施例により、本発明の実施形態を更に具体的に説明するが、本発明は下記実施例に制限されるものではない。
【0066】
（実施例１）
石英基板の上に１つのターゲットを用いたＤＣスパッタ装置を用いて、ケイ素と窒素とからなる遮光層を６０ｎｍの厚さで成膜した。ターゲットはケイ素を用い、スパッタガスはアルゴンと窒素とを用いた。この遮光層の組成をＥＳＣＡで分析したところ、Ｓｉ：Ｎ＝８０：２０（原子％比）であった。
次に、この遮光層の上にＤＣスパッタ装置を用いて、タンタルと酸素とからなる低反射層を５ｎｍの厚さで成膜した。ターゲットはタンタルを用い、スパッタガスはアルゴンと酸素とを用いた。この低反射層の組成をＥＳＣＡで分析したところ、Ｔａ：Ｏ＝３５：６５（原子％比）であった。
石英基板の上に１つのターゲットを用いたＤＣスパッタ装置を用いて、ケイ素と窒素とからなる遮光層を６０ｎｍの厚さで成膜した。ターゲットはケイ素を用い、スパッタガスはアルゴンと窒素とを用いた。この遮光層の組成をＥＳＣＡで分析したところ、Ｓｉ：Ｎ＝８０：２０（原子％比）であった。
次に、この遮光層の上にＤＣスパッタ装置を用いて、タンタルと酸素とからなる低反射層を５ｎｍの厚さで成膜した。ターゲットはタンタルを用い、スパッタガスはアルゴンと酸素とを用いた。この低反射層の組成をＥＳＣＡで分析したところ、Ｔａ：Ｏ＝３５：６５（原子％比）であった。
【0067】
次に、この低反射層の上にＤＣスパッタ装置を用いて、クロムと窒素とからなるハードマスク膜を５ｎｍの厚さで成膜した。ターゲットはクロムを用い、スパッタガスはアルゴンと窒素とを用いた。このハードマスク膜の組成をＥＳＣＡで分析したところ、Ｃｒ：Ｎ＝９０：１０（原子％比）であった。
こうして、実施例１に係るバイナリーマスクブランクを得た。
次に、このハードマスク膜上にネガ型化学増幅型電子線レジストを膜厚８０ｎｍでスピンコートし、パターンをドーズ量３５μＣ／ｃｍ２で電子ビーム描画し、１１０℃で１０分間熱処理し、パドル現像で９０秒間現像を行い、レジストパターンを形成した。
次に、ドライエッチング装置を用いて、ハードマスク膜をパターニングした。エッチングガスは塩素と酸素とヘリウムとを用い、ガス圧力は４ｍＴｏｒｒ、ＩＣＰ電力は４００Ｗ、バイアスパワーは１０Ｗに設定した。オーバーエッチングは２００％行った。
こうして、実施例１に係るバイナリーマスクブランクを得た。
次に、このハードマスク膜上にネガ型化学増幅型電子線レジストを膜厚８０ｎｍでスピンコートし、パターンをドーズ量３５μＣ／ｃｍ２で電子ビーム描画し、１１０℃で１０分間熱処理し、パドル現像で９０秒間現像を行い、レジストパターンを形成した。
次に、ドライエッチング装置を用いて、ハードマスク膜をパターニングした。エッチングガスは塩素と酸素とヘリウムとを用い、ガス圧力は４ｍＴｏｒｒ、ＩＣＰ電力は４００Ｗ、バイアスパワーは１０Ｗに設定した。オーバーエッチングは２００％行った。
【0068】
次に、ドライエッチング装置を用いて、遮光膜（遮光層と低反射層）をパターニングした。エッチングガスはＳＦ６とヘリウムとを用い、ガス圧力は４ｍＴｏｒｒ、ＩＣＰ電力は２００Ｗ、バイアスパワーは５０Ｗに設定した。オーバーエッチングは３０％行った。
次に、レジストパターンを硫酸加水洗浄によって剥膜洗浄した。
次に、ドライエッチング装置を用いて、ハードマスク膜を除去した。エッチングガスは塩素と酸素とヘリウムとを用い、ガス圧力は１０ｍＴｏｒｒ、ＩＣＰ電力は５００Ｗ、バイアスパワーは１０Ｗに設定した。オーバーエッチングは２００％行った。この際、下層の遮光膜（遮光層と低反射層）及び石英基板にはダメージは発生しなかった。
こうして、実施例１に係るバイナリーマスクを得た。
次に、レジストパターンを硫酸加水洗浄によって剥膜洗浄した。
次に、ドライエッチング装置を用いて、ハードマスク膜を除去した。エッチングガスは塩素と酸素とヘリウムとを用い、ガス圧力は１０ｍＴｏｒｒ、ＩＣＰ電力は５００Ｗ、バイアスパワーは１０Ｗに設定した。オーバーエッチングは２００％行った。この際、下層の遮光膜（遮光層と低反射層）及び石英基板にはダメージは発生しなかった。
こうして、実施例１に係るバイナリーマスクを得た。
【0069】
次に、このバイナリーマスクに対し、電子線修正を行った。以下、その方法について説明する。
（修正方法）
バイナリーマスク１０の電子線修正の方法について図７～図８を用いて説明する。なお、ここでは、ハードマスク膜１５を除去した後に欠陥検査を行い、修正を行う場合について説明するが、レジストパターン１６を除去した後であってハードマスク膜１５を除去する前に欠陥検査を行い、修正を行ってもよい。
（修正方法）
バイナリーマスク１０の電子線修正の方法について図７～図８を用いて説明する。なお、ここでは、ハードマスク膜１５を除去した後に欠陥検査を行い、修正を行う場合について説明するが、レジストパターン１６を除去した後であってハードマスク膜１５を除去する前に欠陥検査を行い、修正を行ってもよい。
【0070】
図７にバイナリーマスク１０における遮光膜１２（遮光膜パターン１２ａ）の一部を拡大した図を示す。より詳しくは、図７（ａ）は、本実施例に係るバイナリーマスク１０の修正工程前の構造を示す概略平面図であり、図７（ｂ）は、本実施例に係るバイナリーマスク１０の修正工程前の構造を示す概略断面図である。
以下、レジストパターン１６を用いたドライエッチング処理により、形成した遮光膜１２（遮光膜パターン１２ａ）に対して電子線修正エッチングを行う際の具体的な手法について説明する。なお、図７（ａ）において、「Ｌ」は遮光膜１２が形成された領域を示し、「Ｓ」は基板１１が露出した領域を示す。また、図７において、「１２ｂ」は、電子線修正エッチング箇所を示す。
以下、レジストパターン１６を用いたドライエッチング処理により、形成した遮光膜１２（遮光膜パターン１２ａ）に対して電子線修正エッチングを行う際の具体的な手法について説明する。なお、図７（ａ）において、「Ｌ」は遮光膜１２が形成された領域を示し、「Ｓ」は基板１１が露出した領域を示す。また、図７において、「１２ｂ」は、電子線修正エッチング箇所を示す。
【0071】
まず、図７に示すように、遮光膜１２（遮光膜パターン１２ａ）に対して電子線修正装置（ＭｅＲｉＴ ＭＧ４５：ＣａｒｌＺｅｉｓｓ社製）を用いて、フッ素系ガス、例えばフッ素とキセノンとからなるガス雰囲気（ＸｅＦ２）にて電子線を照射し、電子線修正エッチングを行った。この時のフッ素系ガス流量は、温度にて制御されるコールドトラップ技術を用いた。本実施例では、フッ素系ガスの温度を０℃とした。また、ＥＢ電流は５０ｐＡ、ＥＢ加速電圧は１ｋＶに設定した。
こうして、図８に示すように、遮光膜１２（遮光膜パターン１２ａ）を電子線修正エッチングしたバイナリーマスク１０を得た。
こうして、図８に示すように、遮光膜１２（遮光膜パターン１２ａ）を電子線修正エッチングしたバイナリーマスク１０を得た。
【0072】
以下、上述した修正加工性の各評価を表１に示す。
なお、表１に示す「低反射層／遮光層 Ｒ１２（Ｒ２／Ｒ１）」とは、低反射層修正エッチングレートＲ２と、遮光層修正エッチングレートＲ１との比を示す。
実施例１では、遮光膜１２（遮光膜パターン１２ａ）の電子線修正エッチングにおける「Ｒ１２（Ｒ２／Ｒ１）」は、１７．８０であることを確認した。
なお、表１に示す「低反射層／遮光層 Ｒ１２（Ｒ２／Ｒ１）」とは、低反射層修正エッチングレートＲ２と、遮光層修正エッチングレートＲ１との比を示す。
実施例１では、遮光膜１２（遮光膜パターン１２ａ）の電子線修正エッチングにおける「Ｒ１２（Ｒ２／Ｒ１）」は、１７．８０であることを確認した。
【0073】
上記「Ｒ１２（Ｒ２／Ｒ１）」は、その値が大きい程、低反射層の電子線修正エッチングと比べて遮光層の電子線修正エッチングが困難であり、電子線修正エッチングにおける過剰な遮光層のサイドエッチングが低減されることを意味する。「Ｒ１２（Ｒ２／Ｒ１）」が０．５以上であれば、遮光層における過剰なサイドエッチングは発生し難くなり、「Ｒ１２（Ｒ２／Ｒ１）」が１．０以上であれば、遮光層における過剰なサイドエッチングはさらに発生し難くなる。なお、「Ｒ１２（Ｒ２／Ｒ１）」が０．５未満であれば、電子線修正エッチングにおいて遮光層に過剰なサイドエッチングが発生する可能性があるといえる。
上記測定結果から、実施例１のバイナリーマスクであれば、「Ｒ１２（Ｒ２／Ｒ１）」が１７．８０であるため、遮光膜の電子線修正時に遮光層における過剰なサイドエッチングの発生は防止可能であることが確認された。
上記測定結果から、実施例１のバイナリーマスクであれば、「Ｒ１２（Ｒ２／Ｒ１）」が１７．８０であるため、遮光膜の電子線修正時に遮光層における過剰なサイドエッチングの発生は防止可能であることが確認された。
【0074】
また、表１に示すように、電子線修正エッチングにおける遮光層１３のサイドエッチング量は、０ｎｍであることを確認した。つまり、遮光層１３の側面は基板１１表面に対して垂直であった。なお、本実施例において測定した「遮光層１３のサイドエッチング量」とは、「サイドエッチングの幅」を意味し、図９に示すように、遮光膜１２の電子線修正エッチング箇所に接する側面において、遮光膜１２の面内方向において最も突出した部分を凸部とし、遮光膜１２の面内方向において最も後退した部分を凹部とした場合に、遮光膜１２の面内方向における凸部から凹部までの距離をいう。図９では、上述の凸部は低反射層１４の端部に該当し、上述の凹部は遮光層１３の表面部分に該当する。本発明の実施形態に係るサイドエッチング量は、５ｎｍ以下であることが好ましい。サイドエッチング量が５ｎｍ以下であれば、転写性能の悪化を低減することができる。
【0075】
（実施例２）
石英基板の上に１つのターゲットを用いたＤＣスパッタ装置を用いて、ケイ素と窒素とからなる遮光層を６０ｎｍの厚さで成膜した。ターゲットはケイ素を用い、スパッタガスはアルゴンと窒素とを用いた。この遮光層の組成をＥＳＣＡで分析したところ、Ｓｉ：Ｎ＝８０：２０（原子％比）であった。
次に、この遮光層の上にＤＣスパッタ装置を用いて、モリブデンとケイ素と窒素とからなる低反射層を５ｎｍの厚さで成膜した。ターゲットはモリブデンとケイ素とを用い、スパッタガスはアルゴンと窒素とを用いた。この低反射層の組成をＥＳＣＡで分析したところ、Ｍｏ：Ｓｉ：Ｎ＝１０：３５：５５（原子％比）であった。
石英基板の上に１つのターゲットを用いたＤＣスパッタ装置を用いて、ケイ素と窒素とからなる遮光層を６０ｎｍの厚さで成膜した。ターゲットはケイ素を用い、スパッタガスはアルゴンと窒素とを用いた。この遮光層の組成をＥＳＣＡで分析したところ、Ｓｉ：Ｎ＝８０：２０（原子％比）であった。
次に、この遮光層の上にＤＣスパッタ装置を用いて、モリブデンとケイ素と窒素とからなる低反射層を５ｎｍの厚さで成膜した。ターゲットはモリブデンとケイ素とを用い、スパッタガスはアルゴンと窒素とを用いた。この低反射層の組成をＥＳＣＡで分析したところ、Ｍｏ：Ｓｉ：Ｎ＝１０：３５：５５（原子％比）であった。
【0076】
次に、この低反射層の上にＤＣスパッタ装置を用いて、クロムと窒素とからなるハードマスク膜を５ｎｍの厚さで成膜した。ターゲットはクロムを用い、スパッタガスはアルゴンと窒素とを用いた。このハードマスク膜の組成をＥＳＣＡで分析したところ、Ｃｒ：Ｎ＝９０：１０（原子％比）であった。
こうして、実施例２に係るバイナリーマスクブランクを得た。
次に、このハードマスク膜上にネガ型化学増幅型電子線レジストを膜厚８０ｎｍでスピンコートし、パターンをドーズ量３５μＣ／ｃｍ２で電子ビーム描画し、１１０℃で１０分間熱処理し、パドル現像で９０秒間現像を行い、レジストパターンを形成した。
次に、ドライエッチング装置を用いて、ハードマスク膜をパターニングした。エッチングガスは塩素と酸素とヘリウムとを用い、ガス圧力は４ｍＴｏｒｒ、ＩＣＰ電力は４００Ｗ、バイアスパワーは１０Ｗに設定した。オーバーエッチングは２００％行った。
こうして、実施例２に係るバイナリーマスクブランクを得た。
次に、このハードマスク膜上にネガ型化学増幅型電子線レジストを膜厚８０ｎｍでスピンコートし、パターンをドーズ量３５μＣ／ｃｍ２で電子ビーム描画し、１１０℃で１０分間熱処理し、パドル現像で９０秒間現像を行い、レジストパターンを形成した。
次に、ドライエッチング装置を用いて、ハードマスク膜をパターニングした。エッチングガスは塩素と酸素とヘリウムとを用い、ガス圧力は４ｍＴｏｒｒ、ＩＣＰ電力は４００Ｗ、バイアスパワーは１０Ｗに設定した。オーバーエッチングは２００％行った。
【0077】
次に、ドライエッチング装置を用いて、遮光膜（遮光層と低反射層）をパターニングした。エッチングガスはＳＦ６とヘリウムとを用い、ガス圧力は４ｍＴｏｒｒ、ＩＣＰ電力は２００Ｗ、バイアスパワーは５０Ｗに設定した。オーバーエッチングは３０％行った。
次に、レジストパターンを硫酸加水洗浄によって剥膜洗浄した。
次に、ドライエッチング装置を用いて、ハードマスク膜を除去した。エッチングガスは塩素と酸素とヘリウムとを用い、ガス圧力は１０ｍＴｏｒｒ、ＩＣＰ電力は５００Ｗ、バイアスパワーは１０Ｗに設定した。オーバーエッチングは２００％行った。この際、下層の遮光膜（遮光層と低反射層）及び石英基板にはダメージは発生しなかった。
こうして、実施例２に係るバイナリーマスクを得た。
次に、レジストパターンを硫酸加水洗浄によって剥膜洗浄した。
次に、ドライエッチング装置を用いて、ハードマスク膜を除去した。エッチングガスは塩素と酸素とヘリウムとを用い、ガス圧力は１０ｍＴｏｒｒ、ＩＣＰ電力は５００Ｗ、バイアスパワーは１０Ｗに設定した。オーバーエッチングは２００％行った。この際、下層の遮光膜（遮光層と低反射層）及び石英基板にはダメージは発生しなかった。
こうして、実施例２に係るバイナリーマスクを得た。
【0078】
次に、このバイナリーマスクに対し、電子線修正を行い、電子線修正における各層のエッチングレート等を測定したところ、「Ｒ１２（Ｒ２／Ｒ１）」は３．３８であり、「遮光層のサイドエッチング量」は０ｎｍであった。
以上の結果から、実施例２のバイナリーマスクであれば、「Ｒ１２（Ｒ２／Ｒ１）」が３．３８であるため、遮光膜の電子線修正時に遮光層における過剰なサイドエッチングの発生は防止可能であることが確認された。
以上の結果から、実施例２のバイナリーマスクであれば、「Ｒ１２（Ｒ２／Ｒ１）」が３．３８であるため、遮光膜の電子線修正時に遮光層における過剰なサイドエッチングの発生は防止可能であることが確認された。
【0079】
（実施例３）
石英基板の上に１つのターゲットを用いたＤＣスパッタ装置を用いて、ケイ素と窒素とからなる遮光層を６０ｎｍの厚さで成膜した。ターゲットはケイ素を用い、スパッタガスはアルゴンと窒素とを用いた。この遮光層の組成をＥＳＣＡで分析したところ、Ｓｉ：Ｎ＝８０：２０（原子％比）であった。
次に、この遮光層の上にＤＣスパッタ装置を用いて、モリブデンとケイ素と窒素とからなる低反射層を５ｎｍの厚さで成膜した。ターゲットはモリブデンとケイ素とを用い、スパッタガスはアルゴンと酸素と窒素とを用いた。この低反射層の組成をＥＳＣＡで分析したところ、Ｍｏ：Ｓｉ：Ｏ：Ｎ＝５：４０：３５：２０（原子％比）であった。
石英基板の上に１つのターゲットを用いたＤＣスパッタ装置を用いて、ケイ素と窒素とからなる遮光層を６０ｎｍの厚さで成膜した。ターゲットはケイ素を用い、スパッタガスはアルゴンと窒素とを用いた。この遮光層の組成をＥＳＣＡで分析したところ、Ｓｉ：Ｎ＝８０：２０（原子％比）であった。
次に、この遮光層の上にＤＣスパッタ装置を用いて、モリブデンとケイ素と窒素とからなる低反射層を５ｎｍの厚さで成膜した。ターゲットはモリブデンとケイ素とを用い、スパッタガスはアルゴンと酸素と窒素とを用いた。この低反射層の組成をＥＳＣＡで分析したところ、Ｍｏ：Ｓｉ：Ｏ：Ｎ＝５：４０：３５：２０（原子％比）であった。
【0080】
次に、この低反射層の上にＤＣスパッタ装置を用いて、クロムと窒素とからなるハードマスク膜を５ｎｍの厚さで成膜した。ターゲットはクロムを用い、スパッタガスはアルゴンと窒素とを用いた。このハードマスク膜の組成をＥＳＣＡで分析したところ、Ｃｒ：Ｎ＝９０：１０（原子％比）であった。
こうして、実施例３に係るバイナリーマスクブランクを得た。
次に、このハードマスク膜上にネガ型化学増幅型電子線レジストを膜厚８０ｎｍでスピンコートし、パターンをドーズ量３５μＣ／ｃｍ２で電子ビーム描画し、１１０℃で１０分間熱処理し、パドル現像で９０秒間現像を行い、レジストパターンを形成した。
次に、ドライエッチング装置を用いて、ハードマスク膜をパターニングした。エッチングガスは塩素と酸素とヘリウムとを用い、ガス圧力は４ｍＴｏｒｒ、ＩＣＰ電力は４００Ｗ、バイアスパワーは１０Ｗに設定した。オーバーエッチングは２００％行った。
こうして、実施例３に係るバイナリーマスクブランクを得た。
次に、このハードマスク膜上にネガ型化学増幅型電子線レジストを膜厚８０ｎｍでスピンコートし、パターンをドーズ量３５μＣ／ｃｍ２で電子ビーム描画し、１１０℃で１０分間熱処理し、パドル現像で９０秒間現像を行い、レジストパターンを形成した。
次に、ドライエッチング装置を用いて、ハードマスク膜をパターニングした。エッチングガスは塩素と酸素とヘリウムとを用い、ガス圧力は４ｍＴｏｒｒ、ＩＣＰ電力は４００Ｗ、バイアスパワーは１０Ｗに設定した。オーバーエッチングは２００％行った。
【0081】
次に、ドライエッチング装置を用いて、遮光膜（遮光層と低反射層）をパターニングした。エッチングガスはＳＦ６とヘリウムとを用い、ガス圧力は４ｍＴｏｒｒ、ＩＣＰ電力は２００Ｗ、バイアスパワーは５０Ｗに設定した。オーバーエッチングは３０％行った。
次に、レジストパターンを硫酸加水洗浄によって剥膜洗浄した。
次に、ドライエッチング装置を用いて、ハードマスク膜を除去した。エッチングガスは塩素と酸素とヘリウムとを用い、ガス圧力は１０ｍＴｏｒｒ、ＩＣＰ電力は５００Ｗ、バイアスパワーは１０Ｗに設定した。オーバーエッチングは２００％行った。この際、下層の遮光膜（遮光層と低反射層）及び石英基板にはダメージは発生しなかった。
こうして、実施例３に係るバイナリーマスクを得た。
次に、レジストパターンを硫酸加水洗浄によって剥膜洗浄した。
次に、ドライエッチング装置を用いて、ハードマスク膜を除去した。エッチングガスは塩素と酸素とヘリウムとを用い、ガス圧力は１０ｍＴｏｒｒ、ＩＣＰ電力は５００Ｗ、バイアスパワーは１０Ｗに設定した。オーバーエッチングは２００％行った。この際、下層の遮光膜（遮光層と低反射層）及び石英基板にはダメージは発生しなかった。
こうして、実施例３に係るバイナリーマスクを得た。
【0082】
次に、このバイナリーマスクに対し、電子線修正を行い、電子線修正における各層のエッチングレート等を測定したところ、「Ｒ１２（Ｒ２／Ｒ１）」は１．５６であり、「遮光層のサイドエッチング量」は０ｎｍであった。
以上の結果から、実施例３のバイナリーマスクであれば、「Ｒ１２（Ｒ２／Ｒ１）」が１．５６であるため、遮光膜の電子線修正時に遮光層における過剰なサイドエッチングの発生は防止可能であることが確認された。
以上の結果から、実施例３のバイナリーマスクであれば、「Ｒ１２（Ｒ２／Ｒ１）」が１．５６であるため、遮光膜の電子線修正時に遮光層における過剰なサイドエッチングの発生は防止可能であることが確認された。
【0083】
（実施例４）
石英基板の上に１つのターゲットを用いたＤＣスパッタ装置を用いて、ケイ素とモリブデンと酸素と窒素とからなる遮光層を４５ｎｍの厚さで成膜した。ターゲットはモリブデンシリサイドを用い、スパッタガスはアルゴンと酸素と窒素とを用いた。この遮光層の組成をＥＳＣＡで分析したところ、Ｍｏ：Ｓｉ：Ｎ＝５５：２０：２５（原子％比）であった。
次に、この遮光層の上にＤＣスパッタ装置を用いて、タンタルと酸素とからなる低反射層を５ｎｍの厚さで成膜した。ターゲットはタンタルを用い、スパッタガスはアルゴンと酸素とを用いた。この低反射層の組成をＥＳＣＡで分析したところ、Ｔａ：Ｏ＝３５：６５（原子％比）であった。
石英基板の上に１つのターゲットを用いたＤＣスパッタ装置を用いて、ケイ素とモリブデンと酸素と窒素とからなる遮光層を４５ｎｍの厚さで成膜した。ターゲットはモリブデンシリサイドを用い、スパッタガスはアルゴンと酸素と窒素とを用いた。この遮光層の組成をＥＳＣＡで分析したところ、Ｍｏ：Ｓｉ：Ｎ＝５５：２０：２５（原子％比）であった。
次に、この遮光層の上にＤＣスパッタ装置を用いて、タンタルと酸素とからなる低反射層を５ｎｍの厚さで成膜した。ターゲットはタンタルを用い、スパッタガスはアルゴンと酸素とを用いた。この低反射層の組成をＥＳＣＡで分析したところ、Ｔａ：Ｏ＝３５：６５（原子％比）であった。
【0084】
次に、この低反射層の上にＤＣスパッタ装置を用いて、クロムと窒素とからなるハードマスク膜を５ｎｍの厚さで成膜した。ターゲットはクロムを用い、スパッタガスはアルゴンと窒素とを用いた。このハードマスク膜の組成をＥＳＣＡで分析したところ、Ｃｒ：Ｎ＝９０：１０（原子％比）であった。
こうして、実施例４に係るバイナリーマスクブランクを得た。
次に、このハードマスク膜上にネガ型化学増幅型電子線レジストを膜厚８０ｎｍでスピンコートし、パターンをドーズ量３５μＣ／ｃｍ２で電子ビーム描画し、１１０℃で１０分間熱処理し、パドル現像で９０秒間現像を行い、レジストパターンを形成した。
次に、ドライエッチング装置を用いて、ハードマスク膜をパターニングした。エッチングガスは塩素と酸素とヘリウムとを用い、ガス圧力は４ｍＴｏｒｒ、ＩＣＰ電力は４００Ｗ、バイアスパワーは１０Ｗに設定した。オーバーエッチングは２００％行った。
こうして、実施例４に係るバイナリーマスクブランクを得た。
次に、このハードマスク膜上にネガ型化学増幅型電子線レジストを膜厚８０ｎｍでスピンコートし、パターンをドーズ量３５μＣ／ｃｍ２で電子ビーム描画し、１１０℃で１０分間熱処理し、パドル現像で９０秒間現像を行い、レジストパターンを形成した。
次に、ドライエッチング装置を用いて、ハードマスク膜をパターニングした。エッチングガスは塩素と酸素とヘリウムとを用い、ガス圧力は４ｍＴｏｒｒ、ＩＣＰ電力は４００Ｗ、バイアスパワーは１０Ｗに設定した。オーバーエッチングは２００％行った。
【0085】
次に、ドライエッチング装置を用いて、遮光膜（遮光層と低反射層）をパターニングした。エッチングガスはＳＦ６とヘリウムとを用い、ガス圧力は４ｍＴｏｒｒ、ＩＣＰ電力は２００Ｗ、バイアスパワーは５０Ｗに設定した。オーバーエッチングは３０％行った。
次に、レジストパターンを硫酸加水洗浄によって剥膜洗浄した。
次に、ドライエッチング装置を用いて、ハードマスク膜を除去した。エッチングガスは塩素と酸素とヘリウムとを用い、ガス圧力は１０ｍＴｏｒｒ、ＩＣＰ電力は５００Ｗ、バイアスパワーは１０Ｗに設定した。オーバーエッチングは２００％行った。この際、下層の遮光膜（遮光層と低反射層）及び石英基板にはダメージは発生しなかった。
こうして、実施例４に係るバイナリーマスクを得た。
次に、レジストパターンを硫酸加水洗浄によって剥膜洗浄した。
次に、ドライエッチング装置を用いて、ハードマスク膜を除去した。エッチングガスは塩素と酸素とヘリウムとを用い、ガス圧力は１０ｍＴｏｒｒ、ＩＣＰ電力は５００Ｗ、バイアスパワーは１０Ｗに設定した。オーバーエッチングは２００％行った。この際、下層の遮光膜（遮光層と低反射層）及び石英基板にはダメージは発生しなかった。
こうして、実施例４に係るバイナリーマスクを得た。
【0086】
次に、このバイナリーマスクに対し、電子線修正を行い、電子線修正における各層の各エッチングレート等を測定したところ、「Ｒ１２（Ｒ２／Ｒ１）」は０．６６であり、「遮光層のサイドエッチング量」は２ｎｍであった。
以上の結果から、実施例４のバイナリーマスクであれば、「Ｒ１２（Ｒ２／Ｒ１）」が０．６６であるため、遮光膜の電子線修正時に遮光層における過剰なサイドエッチングの発生は防止可能であることが確認された。
以上の結果から、実施例４のバイナリーマスクであれば、「Ｒ１２（Ｒ２／Ｒ１）」が０．６６であるため、遮光膜の電子線修正時に遮光層における過剰なサイドエッチングの発生は防止可能であることが確認された。
【0087】
（比較例１）
石英基板の上に１つのターゲットを用いたＤＣスパッタ装置を用いて、ケイ素とモリブデンと酸素と窒素とからなる遮光層を４５ｎｍの厚さで成膜した。ターゲットはモリブデンシリサイドを用い、スパッタガスはアルゴンと酸素と窒素とを用いた。この遮光層の組成をＥＳＣＡで分析したところ、Ｍｏ：Ｓｉ：Ｎ＝５５：２０：２５（原子％比）であった。
次に、この遮光層の上にＤＣスパッタ装置を用いて、モリブデンとケイ素と酸素と窒素とからなる低反射層を５ｎｍの厚さで成膜した。ターゲットはモリブデンとケイ素とを用い、スパッタガスはアルゴンと酸素と窒素とを用いた。この低反射層の組成をＥＳＣＡで分析したところ、Ｍｏ：Ｓｉ：Ｏ：Ｎ＝５：４０：３５：２０（原子％比）であった。
石英基板の上に１つのターゲットを用いたＤＣスパッタ装置を用いて、ケイ素とモリブデンと酸素と窒素とからなる遮光層を４５ｎｍの厚さで成膜した。ターゲットはモリブデンシリサイドを用い、スパッタガスはアルゴンと酸素と窒素とを用いた。この遮光層の組成をＥＳＣＡで分析したところ、Ｍｏ：Ｓｉ：Ｎ＝５５：２０：２５（原子％比）であった。
次に、この遮光層の上にＤＣスパッタ装置を用いて、モリブデンとケイ素と酸素と窒素とからなる低反射層を５ｎｍの厚さで成膜した。ターゲットはモリブデンとケイ素とを用い、スパッタガスはアルゴンと酸素と窒素とを用いた。この低反射層の組成をＥＳＣＡで分析したところ、Ｍｏ：Ｓｉ：Ｏ：Ｎ＝５：４０：３５：２０（原子％比）であった。
【0088】
次に、この低反射層の上にＤＣスパッタ装置を用いて、クロムと窒素とからなるハードマスク膜を５ｎｍの厚さで成膜した。ターゲットはクロムを用い、スパッタガスはアルゴンと窒素とを用いた。このハードマスク膜の組成をＥＳＣＡで分析したところ、Ｃｒ：Ｎ＝９０：１０（原子％比）であった。
こうして、比較例１に係るバイナリーマスクブランクを得た。
次に、このハードマスク膜上にネガ型化学増幅型電子線レジストを膜厚８０ｎｍでスピンコートし、パターンをドーズ量３５μＣ／ｃｍ２で電子ビーム描画し、１１０℃で１０分間熱処理し、パドル現像で９０秒間現像を行い、レジストパターンを形成した。
次に、ドライエッチング装置を用いて、ハードマスク膜をパターニングした。エッチングガスは塩素と酸素とヘリウムとを用い、ガス圧力は４ｍＴｏｒｒ、ＩＣＰ電力は４００Ｗ、バイアスパワーは１０Ｗに設定した。オーバーエッチングは２００％行った。
こうして、比較例１に係るバイナリーマスクブランクを得た。
次に、このハードマスク膜上にネガ型化学増幅型電子線レジストを膜厚８０ｎｍでスピンコートし、パターンをドーズ量３５μＣ／ｃｍ２で電子ビーム描画し、１１０℃で１０分間熱処理し、パドル現像で９０秒間現像を行い、レジストパターンを形成した。
次に、ドライエッチング装置を用いて、ハードマスク膜をパターニングした。エッチングガスは塩素と酸素とヘリウムとを用い、ガス圧力は４ｍＴｏｒｒ、ＩＣＰ電力は４００Ｗ、バイアスパワーは１０Ｗに設定した。オーバーエッチングは２００％行った。
【0089】
次に、ドライエッチング装置を用いて、遮光膜（遮光層と低反射層）をパターニングした。エッチングガスはＳＦ６とヘリウムとを用い、ガス圧力は４ｍＴｏｒｒ、ＩＣＰ電力は２００Ｗ、バイアスパワーは５０Ｗに設定した。オーバーエッチングは３０％行った。
次に、レジストパターンを硫酸加水洗浄によって剥膜洗浄した。
次に、ドライエッチング装置を用いて、ハードマスク膜を除去した。エッチングガスは塩素と酸素とヘリウムとを用い、ガス圧力は１０ｍＴｏｒｒ、ＩＣＰ電力は５００Ｗ、バイアスパワーは１０Ｗに設定した。オーバーエッチングは２００％行った。この際、下層の遮光膜（遮光層と低反射層）及び石英基板にはダメージは発生しなかった。
こうして、比較例１に係るバイナリーマスクを得た。
次に、レジストパターンを硫酸加水洗浄によって剥膜洗浄した。
次に、ドライエッチング装置を用いて、ハードマスク膜を除去した。エッチングガスは塩素と酸素とヘリウムとを用い、ガス圧力は１０ｍＴｏｒｒ、ＩＣＰ電力は５００Ｗ、バイアスパワーは１０Ｗに設定した。オーバーエッチングは２００％行った。この際、下層の遮光膜（遮光層と低反射層）及び石英基板にはダメージは発生しなかった。
こうして、比較例１に係るバイナリーマスクを得た。
【0090】
次に、このバイナリーマスクに対し、電子線修正を行い、電子線修正における各層の各エッチングレート等を測定したところ、「Ｒ１２（Ｒ２／Ｒ１）」は０．０６であり、「遮光層のサイドエッチング量」は２２ｎｍであった。つまり、比較例１に係るバイナリーマスクは、「Ｒ１２（Ｒ２／Ｒ１）」が０．５未満のバイナリーマスクである。
以上の結果から、比較例１のバイナリーマスクであれば、「Ｒ１２（Ｒ２／Ｒ１）」が０．０６であるため、遮光膜の電子線修正時に、遮光層に過剰なサイドエッチングが発生することが確認された。
以上の結果から、比較例１のバイナリーマスクであれば、「Ｒ１２（Ｒ２／Ｒ１）」が０．０６であるため、遮光膜の電子線修正時に、遮光層に過剰なサイドエッチングが発生することが確認された。
【0091】
（比較例２）
石英基板の上に１つのターゲットを用いたＤＣスパッタ装置を用いて、タンタルと窒素とからなる遮光層を４５ｎｍの厚さで成膜した。ターゲットはタンタルを用い、スパッタガスはアルゴンと窒素とを用いた。この遮光層の組成をＥＳＣＡで分析したところ、Ｔａ：Ｎ＝７０：３０（原子％比）であった。
次に、この遮光層の上にＤＣスパッタ装置を用いて、タンタルと酸素とからなる低反射層を５ｎｍの厚さで成膜した。ターゲットはタンタルを用い、スパッタガスはアルゴンと酸素とを用いた。この低反射層の組成をＥＳＣＡで分析したところ、Ｔａ：Ｏ＝３５：６５（原子％比）であった。
石英基板の上に１つのターゲットを用いたＤＣスパッタ装置を用いて、タンタルと窒素とからなる遮光層を４５ｎｍの厚さで成膜した。ターゲットはタンタルを用い、スパッタガスはアルゴンと窒素とを用いた。この遮光層の組成をＥＳＣＡで分析したところ、Ｔａ：Ｎ＝７０：３０（原子％比）であった。
次に、この遮光層の上にＤＣスパッタ装置を用いて、タンタルと酸素とからなる低反射層を５ｎｍの厚さで成膜した。ターゲットはタンタルを用い、スパッタガスはアルゴンと酸素とを用いた。この低反射層の組成をＥＳＣＡで分析したところ、Ｔａ：Ｏ＝３５：６５（原子％比）であった。
【0092】
次に、この低反射層の上にＤＣスパッタ装置を用いて、クロムと窒素とからなるハードマスク膜を５ｎｍの厚さで成膜した。ターゲットはクロムを用い、スパッタガスはアルゴンと窒素とを用いた。このハードマスク膜の組成をＥＳＣＡで分析したところ、Ｃｒ：Ｎ＝９０：１０（原子％比）であった。
こうして、比較例２に係るバイナリーマスクブランクを得た。
次に、このハードマスク膜上にネガ型化学増幅型電子線レジストを膜厚８０ｎｍでスピンコートし、パターンをドーズ量３５μＣ／ｃｍ２で電子ビーム描画し、１１０℃で１０分間熱処理し、パドル現像で９０秒間現像を行い、レジストパターンを形成した。
次に、ドライエッチング装置を用いて、ハードマスク膜をパターニングした。エッチングガスは塩素と酸素とヘリウムとを用い、ガス圧力は４ｍＴｏｒｒ、ＩＣＰ電力は４００Ｗ、バイアスパワーは１０Ｗに設定した。オーバーエッチングは２００％行った。
こうして、比較例２に係るバイナリーマスクブランクを得た。
次に、このハードマスク膜上にネガ型化学増幅型電子線レジストを膜厚８０ｎｍでスピンコートし、パターンをドーズ量３５μＣ／ｃｍ２で電子ビーム描画し、１１０℃で１０分間熱処理し、パドル現像で９０秒間現像を行い、レジストパターンを形成した。
次に、ドライエッチング装置を用いて、ハードマスク膜をパターニングした。エッチングガスは塩素と酸素とヘリウムとを用い、ガス圧力は４ｍＴｏｒｒ、ＩＣＰ電力は４００Ｗ、バイアスパワーは１０Ｗに設定した。オーバーエッチングは２００％行った。
【0093】
次に、ドライエッチング装置を用いて、遮光膜（遮光層と低反射層）をパターニングした。エッチングガスはＳＦ６とヘリウムとを用い、ガス圧力は４ｍＴｏｒｒ、ＩＣＰ電力は２００Ｗ、バイアスパワーは５０Ｗに設定した。オーバーエッチングは３０％行った。
次に、レジストパターンを硫酸加水洗浄によって剥膜洗浄した。
次に、ドライエッチング装置を用いて、ハードマスク膜を除去した。エッチングガスは塩素と酸素とヘリウムとを用い、ガス圧力は１０ｍＴｏｒｒ、ＩＣＰ電力は５００Ｗ、バイアスパワーは１０Ｗに設定した。オーバーエッチングは２００％行った。この際、下層の遮光膜（遮光層と低反射層）及び石英基板にはダメージは発生しなかった。
こうして、比較例２に係るバイナリーマスクを得た。
次に、レジストパターンを硫酸加水洗浄によって剥膜洗浄した。
次に、ドライエッチング装置を用いて、ハードマスク膜を除去した。エッチングガスは塩素と酸素とヘリウムとを用い、ガス圧力は１０ｍＴｏｒｒ、ＩＣＰ電力は５００Ｗ、バイアスパワーは１０Ｗに設定した。オーバーエッチングは２００％行った。この際、下層の遮光膜（遮光層と低反射層）及び石英基板にはダメージは発生しなかった。
こうして、比較例２に係るバイナリーマスクを得た。
【0094】
次に、このバイナリーマスクに対し、電子線修正を行い、電子線修正における各層の各エッチングレート等を測定したところ、「Ｒ１２（Ｒ２／Ｒ１）」は０．３７であり、「遮光層のサイドエッチング量」は９ｎｍであった。つまり、比較例２に係るバイナリーマスクは、「Ｒ１２（Ｒ２／Ｒ１）」が０．５未満のバイナリーマスクである。
以上の結果から、比較例２のバイナリーマスクであれば、「Ｒ１２（Ｒ２／Ｒ１）」が０．３７であるため、遮光膜の電子線修正時に、遮光層に過剰なサイドエッチングが発生することが確認された。
以上の結果から、比較例２のバイナリーマスクであれば、「Ｒ１２（Ｒ２／Ｒ１）」が０．３７であるため、遮光膜の電子線修正時に、遮光層に過剰なサイドエッチングが発生することが確認された。
【0095】
【表1】
【0096】
以上、上記実施例により、本発明のバイナリーマスクブランクおよびこれを用いて作成されるバイナリーマスクについて説明したが、上記実施例は本発明を実施するための例にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではない。また、これらの実施例を変形することは本発明の範囲内であり、更に本発明の範囲内において他の様々な実施例が可能であることは上記の記載から自明である。
【0097】
また、例えば、本発明は以下のような構成を取ることができる。
（１）
波長２００ｎｍ以下の露光光を光源とするフォトリソグラフィに適用されるバイナリーマスクの作製に用いられるバイナリーマスクブランクであって、
透明基板と、前記透明基板の上に形成された遮光膜と、を備え、
前記遮光膜は、前記露光光に対して遮光性を有する遮光層と、前記遮光層の上に形成され、前記露光光の反射を低減する低反射層と、を含み、
前記遮光層の電子線修正装置におけるエッチングレートをＲ１とし、前記低反射層の電子線修正装置におけるエッチングレートをＲ２とし、前記遮光層と前記低反射層のエッチングレートの比率（Ｒ２／Ｒ１）をＲ１２としたとき、Ｒ１２が０．５以上であることを特徴とするバイナリーマスクブランク。
（２）
前記低反射層は、タンタルと、窒素、酸素、及び炭素から選ばれる少なくとも１種と、を含有することを特徴とする上記（１）に記載のバイナリーマスクブランク。
（３）
前記遮光層は、ケイ素を含有することを特徴とする上記（１）または（２）に記載のバイナリーマスクブランク。
（４）
前記遮光層は、ケイ素と、遷移金属、窒素、酸素、及び炭素から選ばれる少なくとも１種と、を含有し、
前記遷移金属は、モリブデンであり、
前記低反射層は、タンタルを含有することを特徴とする上記（１）から（３）のいずれか１項に記載のバイナリーマスクブランク。
（５）
前記遮光膜は、波長２００ｎｍ以下の露光光に対する光学濃度（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｄｅｎｓｉｔｙ）が２．０以上であることを特徴とする上記（１）から（４）のいずれか１項に記載のバイナリーマスクブランク。
（６）
前記遮光膜の膜厚が３０ｎｍ以上６０ｎｍ以下の範囲内であることを特徴とする上記（１）から（５）のいずれか１項に記載のバイナリーマスクブランク。
（７）
前記低反射層の上にハードマスク膜をさらに備え、
前記ハードマスク膜は、クロムと、窒素、酸素、及び炭素から選ばれる少なくとも１種と、を含有することを特徴とする上記（１）から（６）のいずれか１項に記載のバイナリーマスクブランク。
（８）
波長２００ｎｍ以下の露光光を光源とするフォトリソグラフィに適用され、転写パターンが形成されたバイナリーマスクであって、
透明基板と、前記透明基板の上にパターン形成された遮光膜と、を備え、
前記遮光膜は、前記露光光に対して遮光性を有する遮光層と、前記遮光層の上に形成され、前記露光光の反射を低減する低反射層と、を含み、
前記遮光層の電子線修正装置におけるエッチングレートをＲ１とし、前記低反射層の電子線修正装置におけるエッチングレートをＲ２とし、前記遮光層と前記低反射層のエッチングレートの比率（Ｒ２／Ｒ１）をＲ１２としたとき、Ｒ１２が０．５以上であることを特徴とするバイナリーマスク。
（９）
上記（８）に記載のバイナリーマスクの製造方法であって、
前記透明基板の上に遮光膜を形成する工程と、
前記透明基板上に形成された前記遮光膜上にレジストパターンを形成する工程と、
前記レジストパターンを形成した後に、フッ素系エッチングにて前記遮光膜にパターンを形成する工程と、
前記遮光膜にパターンを形成した後に、前記レジストパターンを除去する工程と、
前記レジストパターンを除去した後に、電子線修正をする工程と、を含むことを特徴とするバイナリーマスクの製造方法。
（１０）
上記（８）に記載のバイナリーマスクの製造方法であって、
前記透明基板の上に遮光膜を形成する工程と、
前記遮光膜の上にハードマスク膜を形成する工程と、
前記遮光膜上に形成された前記ハードマスク膜上にレジストパターンを形成する工程と、
前記レジストパターンを形成した後に、酸素含有塩素系エッチングにて前記ハードマスク膜にパターンを形成する工程と、
前記ハードマスク膜にパターンを形成した後に、フッ素系エッチングにて前記遮光膜にパターンを形成する工程と、
前記遮光膜にパターンを形成した後に、前記レジストパターンを除去し、前記ハードマスク膜を除去する工程と、
前記ハードマスク膜を除去した後に、電子線修正をする工程と、を含むことを特徴とするバイナリーマスクの製造方法。
（１）
波長２００ｎｍ以下の露光光を光源とするフォトリソグラフィに適用されるバイナリーマスクの作製に用いられるバイナリーマスクブランクであって、
透明基板と、前記透明基板の上に形成された遮光膜と、を備え、
前記遮光膜は、前記露光光に対して遮光性を有する遮光層と、前記遮光層の上に形成され、前記露光光の反射を低減する低反射層と、を含み、
前記遮光層の電子線修正装置におけるエッチングレートをＲ１とし、前記低反射層の電子線修正装置におけるエッチングレートをＲ２とし、前記遮光層と前記低反射層のエッチングレートの比率（Ｒ２／Ｒ１）をＲ１２としたとき、Ｒ１２が０．５以上であることを特徴とするバイナリーマスクブランク。
（２）
前記低反射層は、タンタルと、窒素、酸素、及び炭素から選ばれる少なくとも１種と、を含有することを特徴とする上記（１）に記載のバイナリーマスクブランク。
（３）
前記遮光層は、ケイ素を含有することを特徴とする上記（１）または（２）に記載のバイナリーマスクブランク。
（４）
前記遮光層は、ケイ素と、遷移金属、窒素、酸素、及び炭素から選ばれる少なくとも１種と、を含有し、
前記遷移金属は、モリブデンであり、
前記低反射層は、タンタルを含有することを特徴とする上記（１）から（３）のいずれか１項に記載のバイナリーマスクブランク。
（５）
前記遮光膜は、波長２００ｎｍ以下の露光光に対する光学濃度（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｄｅｎｓｉｔｙ）が２．０以上であることを特徴とする上記（１）から（４）のいずれか１項に記載のバイナリーマスクブランク。
（６）
前記遮光膜の膜厚が３０ｎｍ以上６０ｎｍ以下の範囲内であることを特徴とする上記（１）から（５）のいずれか１項に記載のバイナリーマスクブランク。
（７）
前記低反射層の上にハードマスク膜をさらに備え、
前記ハードマスク膜は、クロムと、窒素、酸素、及び炭素から選ばれる少なくとも１種と、を含有することを特徴とする上記（１）から（６）のいずれか１項に記載のバイナリーマスクブランク。
（８）
波長２００ｎｍ以下の露光光を光源とするフォトリソグラフィに適用され、転写パターンが形成されたバイナリーマスクであって、
透明基板と、前記透明基板の上にパターン形成された遮光膜と、を備え、
前記遮光膜は、前記露光光に対して遮光性を有する遮光層と、前記遮光層の上に形成され、前記露光光の反射を低減する低反射層と、を含み、
前記遮光層の電子線修正装置におけるエッチングレートをＲ１とし、前記低反射層の電子線修正装置におけるエッチングレートをＲ２とし、前記遮光層と前記低反射層のエッチングレートの比率（Ｒ２／Ｒ１）をＲ１２としたとき、Ｒ１２が０．５以上であることを特徴とするバイナリーマスク。
（９）
上記（８）に記載のバイナリーマスクの製造方法であって、
前記透明基板の上に遮光膜を形成する工程と、
前記透明基板上に形成された前記遮光膜上にレジストパターンを形成する工程と、
前記レジストパターンを形成した後に、フッ素系エッチングにて前記遮光膜にパターンを形成する工程と、
前記遮光膜にパターンを形成した後に、前記レジストパターンを除去する工程と、
前記レジストパターンを除去した後に、電子線修正をする工程と、を含むことを特徴とするバイナリーマスクの製造方法。
（１０）
上記（８）に記載のバイナリーマスクの製造方法であって、
前記透明基板の上に遮光膜を形成する工程と、
前記遮光膜の上にハードマスク膜を形成する工程と、
前記遮光膜上に形成された前記ハードマスク膜上にレジストパターンを形成する工程と、
前記レジストパターンを形成した後に、酸素含有塩素系エッチングにて前記ハードマスク膜にパターンを形成する工程と、
前記ハードマスク膜にパターンを形成した後に、フッ素系エッチングにて前記遮光膜にパターンを形成する工程と、
前記遮光膜にパターンを形成した後に、前記レジストパターンを除去し、前記ハードマスク膜を除去する工程と、
前記ハードマスク膜を除去した後に、電子線修正をする工程と、を含むことを特徴とするバイナリーマスクの製造方法。
【産業上の利用可能性】
【0098】
本発明では、バイナリーマスクブランクにおける遮光層の電子線修正エッチングレートＲ１と、低反射層の電子線修正エッチングレートＲ２とを適切な範囲で選択したので、２８ｎｍ以下のロジック系デバイス、又は３０ｎｍ以下のメモリ系デバイス製造に対応した、微細なパターンを高精度で形成したバイナリーマスクを提供することができる。
【符号の説明】
【0099】
１０・・・バイナリーマスク
１１・・・露光波長に対して透明な基板（基板）
１２・・・遮光膜
１２ａ・・遮光膜パターン
１３・・・遮光層
１４・・・低反射層
１５・・・ハードマスク膜
１６・・・レジストパターン
１００・・バイナリーマスクブランク
１１・・・露光波長に対して透明な基板（基板）
１２・・・遮光膜
１２ａ・・遮光膜パターン
１３・・・遮光層
１４・・・低反射層
１５・・・ハードマスク膜
１６・・・レジストパターン
１００・・バイナリーマスクブランク
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】