JP2002189284A - Phase shift mask blank, phase shift mask and method for producing these - Google Patents

Phase shift mask blank, phase shift mask and method for producing these

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JP2002189284A
JP2002189284A JP2001000436A JP2001000436A JP2002189284A JP 2002189284 A JP2002189284 A JP 2002189284A JP 2001000436 A JP2001000436 A JP 2001000436A JP 2001000436 A JP2001000436 A JP 2001000436A JP 2002189284 A JP2002189284 A JP 2002189284A
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JP
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phase shift
film
shift mask
mask blank
chromium
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Application number
JP2001000436A
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Japanese (ja)
Inventor
Sadaomi Inazuki
判臣 稲月
Hideo Kaneko
英雄 金子
Tamotsu Maruyama
保 丸山
Satoshi Okazaki
智 岡崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shin Etsu Chemical Co Ltd
Original Assignee
Shin Etsu Chemical Co Ltd
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  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a phase shift mask blank having a phase shifter formed with molybdenum silicide oxycarbide or molybdenum silicide oxycarbonitride as a phase shift mask blank obtained by forming at least one phase shifter on a transparent substrate and to provide a phase shift mask and a method for producing the phase shift mask blank and phase shift mask. SOLUTION: When an MoSi phase shift film is formed by reactive sputtering, a CO2-containing gas is used as a sputtering gas to obtain the objective phase shift mask blank and phase shift mask having high intrasurface uniformity, good controllability in production and high quality.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路等
の製造などに用いられる位相シフトマスクブランク及び
位相シフトマスク並びに位相シフトマスクブランク及び
位相シフトマスクの製造方法に関し、特に、位相シフト
膜によって露光波長の光を減衰させるハーフトーン型の
位相シフトマスクブランク及び位相シフトマスク並びに
位相シフトマスクブランク及び位相シフトマスクの製造
方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a phase shift mask blank and a phase shift mask used for manufacturing a semiconductor integrated circuit and the like, and a method of manufacturing the phase shift mask blank and the phase shift mask. The present invention relates to a halftone type phase shift mask blank and a phase shift mask for attenuating light having a wavelength, and a method for manufacturing the phase shift mask blank and a phase shift mask.

【0002】[0002]

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】IC、
LSI、及びVLSI等の半導体集積回路の製造をはじ
めとして、広範囲な用途に用いられているフォトマスク
は、基本的には透光性基板上にクロムを主成分とした遮
光膜を有するフォトマスクブランクの該遮光膜に、フォ
トリソグラフィ法を応用して紫外線や電子線等を使用す
ることにより、所定のパターンを形成したものである。
近年では半導体集積回路の高集積化等の市場要求に伴っ
てパターンの微細化が急速に進み、これに対して露光波
長の短波長化を図ることにより対応してきた。
2. Description of the Related Art ICs,
Photomasks used for a wide range of applications, including the manufacture of semiconductor integrated circuits such as LSI and VLSI, are basically photomask blanks having a light-shielding film containing chromium as a main component on a light-transmitting substrate. A predetermined pattern is formed on the light-shielding film by applying a photolithography method and using an ultraviolet ray, an electron beam, or the like.
In recent years, pattern miniaturization has rapidly progressed with market demands for higher integration of semiconductor integrated circuits and the like, and this has been responded to by shortening the exposure wavelength.

【0003】しかしながら、露光波長の短波長化は解像
度を改善する反面、焦点深度の減少を招き、プロセスの
安定性が低下し、製品の歩留まりに悪影響を及ぼすとい
う問題があった。
[0003] However, while shortening the exposure wavelength improves the resolution, it causes a decrease in the depth of focus, lowers the stability of the process, and adversely affects the product yield.

【0004】このような問題に対して有効なパターン転
写法の一つとして位相シフト法があり、微細パターンを
転写するためのマスクとして位相シフトマスクが使用さ
れている。
A phase shift method is one of the effective pattern transfer methods for solving such a problem, and a phase shift mask is used as a mask for transferring a fine pattern.

【0005】この位相シフトマスク(ハーフトーン型位
相シフトマスク)は、例えば、図9(A),(B)に示
したように、マスク上のパターン部分を形成している位
相シフター部bと、位相シフターの存在しない基板が露
出している部分aからなり、両者を透過してくる光の位
相差を約180°とすることで、パターン境界部分の光
の干渉により、干渉した部分で光強度はゼロとなり、転
写像のコントラストを向上させることができるものであ
る。また、位相シフト法を用いることにより、必要な解
像度を得るための焦点深度を増大させることが可能とな
り、クロム膜等からなる一般的な遮光パターンを持つ通
常のマスクを用いた場合に比べて、解像度の改善と露光
プロセスのマージンを向上させることが可能なものであ
る。
The phase shift mask (halftone type phase shift mask) includes, for example, a phase shifter portion b forming a pattern portion on the mask as shown in FIGS. 9A and 9B. It consists of a part a where the substrate where the phase shifter does not exist is exposed, and the phase difference between the light passing through both parts is set to about 180 °. Is zero, and the contrast of the transferred image can be improved. In addition, by using the phase shift method, it is possible to increase the depth of focus for obtaining the required resolution, compared to a case where a normal mask having a general light shielding pattern made of a chrome film or the like is used. It is possible to improve the resolution and the margin of the exposure process.

【0006】上記位相シフトマスクは、位相シフター部
の光透過特性によって、完全透過型位相シフトマスクと
ハーフトーン型位相シフトマスクとに実用的には大別す
ることができる。完全透過型位相シフトマスクは、位相
シフター部の光透過率が基板露出部と同等であり、露光
波長に対して透明なマスクである。ハーフトーン型位相
シフトマスクは、位相シフター部の光透過率が基板露出
部の数%〜数十%程度のものである。
The above-mentioned phase shift masks can be practically classified into a complete transmission type phase shift mask and a halftone type phase shift mask depending on the light transmission characteristics of the phase shifter. The complete transmission type phase shift mask is a mask in which the light transmittance of the phase shifter portion is equal to that of the substrate exposed portion, and is transparent to the exposure wavelength. The halftone type phase shift mask has a phase shifter portion having a light transmittance of several% to several tens% of the exposed portion of the substrate.

【0007】図1にハーフトーン型位相シフトマスクブ
ランク、図2にハーフトーン型位相シフトマスクの基本
的な構造をそれぞれ示す。図1のハーフトーン型位相シ
フトマスクブランクは透明基板1のほぼ全面にハーフト
ーン位相シフト膜2を形成したものである。また、図2
のハーフトーン型位相シフトマスクは、上記位相シフト
膜2をパターン化したもので、基板1上のパターン部分
を形成する位相シフター部2a、位相シフターの存在し
ない基板露出部1aからなる。ここで、位相シフター部
2aを透過した光は基板露出部1aを通過した光に対
し、位相シフトされ、位相シフター部2aの透過率は被
転写基板上のレジストに対しては感光しない光強度に設
定される。従って、露光光を実質的に遮断する遮光機能
を有する。
FIG. 1 shows a basic structure of a halftone type phase shift mask blank, and FIG. 2 shows a basic structure of a halftone type phase shift mask. The halftone phase shift mask blank of FIG. 1 has a halftone phase shift film 2 formed on almost the entire surface of a transparent substrate 1. FIG.
The halftone type phase shift mask is obtained by patterning the phase shift film 2 and includes a phase shifter portion 2a for forming a pattern portion on the substrate 1, and a substrate exposed portion 1a having no phase shifter. Here, the light transmitted through the phase shifter 2a is phase-shifted with respect to the light transmitted through the substrate exposed portion 1a, and the transmittance of the phase shifter 2a is set to a light intensity that is not sensitive to the resist on the substrate to be transferred. Is set. Therefore, it has a light shielding function of substantially blocking exposure light.

【0008】上記ハーフトーン型位相シフトマスクとし
ては、構造が簡単で製造が容易な単層型のハーフトーン
型位相シフトマスクがある。この単層型のハーフトーン
型位相シフトマスクとしては、特開平7−140635
号公報記載のMoSiO、MoSiON等のMoSi系
の材料からなる位相シフターを有するものなどが提案さ
れている。
As the halftone type phase shift mask, there is a single layer type halftone type phase shift mask which has a simple structure and is easy to manufacture. The single-layer halftone phase shift mask is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H7-140635.
A device having a phase shifter made of a MoSi-based material such as MoSiO and MoSiON described in Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-15064 has been proposed.

【0009】このような位相シフトマスク及び位相シフ
トマスクブランクにおいて重要なことは、使用する露光
波長における透過率、反射率、屈折率などの光学特性の
制御であり、中でも、光学的特性は膜の組成に大きく影
響される。
What is important in such a phase shift mask and a phase shift mask blank is control of optical characteristics such as transmittance, reflectance and refractive index at the exposure wavelength to be used. Significantly influenced by composition.

【0010】この場合、位相シフトマスクブランク及び
位相シフトマスクに用いられるモリブデンシリサイド
(MoSi)系位相シフターを有する位相シフトマスク
ブランク及び位相シフトマスクは、通常反応性スパッタ
法により作製される。製造時に用いられる反応性ガス
は、酸素源として通常酸素ガスや一酸化窒素ガスなどが
用いられるが、このようなガスを用いてMoSi系の位
相シフト膜としてMoSiOやMoSiONを成膜する
と、透過率、反射率、屈折率などの光学的特性が基板面
内で不均一になり易いという問題がある。この現象は酸
素ガスや一酸化窒素ガスなどの酸化性ガスの反応性が高
いために、ガスの供給口付近では反応量が多く、ガス供
給口から離れるに従って実質的に流れ込むガスの量が減
少するために生じる。また、反応性が高いが故に、却っ
てガス流量の変動にも光学特性が敏感になり、安定的に
量産を行うためには好ましくない、という問題があっ
た。
In this case, the phase shift mask blank and the phase shift mask having a molybdenum silicide (MoSi) phase shifter used for the phase shift mask are usually produced by a reactive sputtering method. As a reactive gas used during the production, an oxygen gas or a nitrogen monoxide gas is usually used as an oxygen source. When such a gas is used to form MoSiO or MoSiON as a MoSi-based phase shift film, the transmittance becomes higher. There is a problem that optical characteristics such as reflectance, refractive index, and the like are likely to be non-uniform in the substrate surface. This phenomenon is due to the high reactivity of oxidizing gas such as oxygen gas and nitric oxide gas, so the reaction amount is large near the gas supply port, and the amount of gas flowing substantially decreases as the distance from the gas supply port increases Arises. In addition, since the reactivity is high, the optical characteristics are rather sensitive to fluctuations in the gas flow rate, which is not preferable for stable mass production.

【0011】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたもので、基板面内の光学的特性の均一性が高く、
また、位相シフト膜の成膜時にも制御し易く安定的に製
造できる、高品質な位相シフトマスクブランク及び位相
シフトマスク並びに位相シフトマスクブランク及び位相
シフトマスクの製造方法を提供することを目的とする。
The present invention has been made to solve the above problems, and has high uniformity of optical characteristics in a substrate surface.
It is another object of the present invention to provide a high-quality phase shift mask blank, a phase shift mask, and a method of manufacturing a phase shift mask blank and a phase shift mask that can be easily controlled and stably manufactured even when a phase shift film is formed. .

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題を
解決するため鋭意検討を重ねた結果、露光波長に対し透
明な基板上に位相シフト膜が少なくとも一層形成されて
なる位相シフトマスクブランクにおいて、モリブデンシ
リサイドのターゲットを用い、酸素源ガスとして二酸化
炭素及び必要により窒素源ガスとして窒素ガスを含むス
パッタガスを用いてスパッタリングを行うことにより、
基板面内の光学的特性の均一性が高く、また位相シフト
膜の成膜時にも制御し易く安定的に量産できる、モリブ
デンシリサイド酸化炭化物又はモリブデンシリサイド酸
化窒化炭化物で形成した位相シフト膜を有する高品質な
位相シフトマスクブランク及び位相シフトマスクが得ら
れることを見出し、本発明をなすに至った。
The inventor of the present invention has made intensive studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, has found that a phase shift mask blank having at least one phase shift film formed on a substrate transparent to an exposure wavelength. In, using a target of molybdenum silicide, by performing sputtering using a sputtering gas containing carbon dioxide as an oxygen source gas and optionally a nitrogen gas as a nitrogen source gas,
High uniformity of the optical characteristics in the substrate plane, easy to control even when forming the phase shift film, and stably mass-produced, having a phase shift film formed of molybdenum silicide oxycarbide or molybdenum silicide oxynitride carbide The inventors have found that a high quality phase shift mask blank and phase shift mask can be obtained, and have accomplished the present invention.

【0013】即ち、本発明は、下記の位相シフトマスク
ブランク及び位相シフトマスク並びに位相シフトマスク
ブランク及び位相シフトマスクの製造方法を提供する。
請求項1:透明基板上に位相シフト膜を少なくとも一層
設けてなる位相シフトマスクブランクにおいて、上記位
相シフト膜をモリブデンシリサイド酸化炭化物又はモリ
ブデンシリサイド酸化窒化炭化物で形成したことを特徴
とする位相シフトマスクブランク。 請求項2:透明基板上に位相シフト膜を少なくとも一層
設けてなる位相シフトマスクブランクにおいて、上記位
相シフト膜をモリブデンシリサイド酸化炭化物又はモリ
ブデンシリサイド酸化窒化炭化物で形成すると共に、こ
の位相シフト膜上にクロム系遮光膜若しくはクロム系反
射防止膜、又はこれらクロム系遮光膜及びクロム系反射
防止膜を各々1層以上積層した複数層膜を形成したこと
を特徴とする位相シフトマスクブランク。 請求項3:上記クロム系遮光膜又はクロム系反射防止膜
が、クロム酸化炭化物又はクロム酸化窒化炭化物である
請求項2記載の位相シフトマスクブランク。 請求項4:上記位相シフト膜が、透過する露光光の位相
を180±5度変換し、かつ透過率が3〜40%である
請求項1乃至3のいずれか1項記載の位相シフトマスク
ブランク。 請求項5:請求項1乃至4のいずれか1項記載の位相シ
フトマスクブランクの位相シフト膜がパターン形成され
てなることを特徴とする位相シフトマスク。 請求項6:透明基板上に位相シフト膜を少なくとも一層
設けてなる位相シフトマスクブランクの製造方法におい
て、位相シフト膜をモリブデンシリサイドのターゲット
を用い、酸素源ガスとして二酸化炭素を含むスパッタガ
スを用いてスパッタリングを行って形成したことを特徴
とする位相シフトマスクブランクの製造方法。 請求項7:透明基板上に位相シフト膜を少なくとも一層
設けてなる位相シフトマスクブランクの製造方法におい
て、位相シフト膜をモリブデンシリサイドのターゲット
を用い、酸素源ガスとして二酸化炭素及び窒素源ガスと
して窒素ガスを含むスパッタガスを用いてスパッタリン
グを行って形成したことを特徴とする位相シフトマスク
ブランクの製造方法。 請求項8:請求項6又は7記載の方法で位相シフト膜を
形成した後、クロム単体又はクロムに酸素,窒素,炭素
の1種若しくは2種以上を添加したターゲットを用いて
スパッタリング法にてクロム系遮光膜若しくはクロム系
反射防止膜、又はこれらを各々1種以上積層した複数層
膜を形成することを特徴とする位相シフトマスクブラン
クの製造方法。 請求項9:上記位相シフト膜が、透過する露光光の位相
を180±5度変換し、かつ透過率が3〜40%である
請求項6,7又は8記載の位相シフトマスクブランクの
製造方法。 請求項10:請求項6又は7記載の方法によって得られ
た位相シフトマスクブランクの位相シフト膜上にフォト
リソグラフィー法にてレジストパターンを形成した後、
エッチング法にて位相シフト膜のレジスト膜非被覆部分
を除去し、次いでレジスト膜を除去することを特徴とす
る位相シフトマスクの製造方法。 請求項11:請求項8記載の方法によって得られた位相
シフトマスクブランクのクロム系遮光膜若しくはクロム
系反射防止膜又は複数層膜の露光に必要な部分をエッチ
ングにより除去して該部分の位相シフト膜を表面に露呈
し、この位相シフト膜上にフォトリソグラフィー法にて
レジストパターンを形成した後、エッチング法にて位相
シフト膜のレジスト膜非被覆部分を除去し、次いでレジ
スト膜を除去することを特徴とする位相シフトマスクの
製造方法。
That is, the present invention provides the following phase shift mask blank, phase shift mask, and a method of manufacturing the phase shift mask blank and phase shift mask.
Claim 1: A phase shift mask blank comprising at least one phase shift film provided on a transparent substrate, wherein the phase shift film is formed of molybdenum silicide oxycarbide or molybdenum silicide oxynitride carbide. . Claim 2: A phase shift mask blank comprising at least one phase shift film provided on a transparent substrate, wherein the phase shift film is formed of molybdenum silicide oxycarbide or molybdenum silicide oxynitride carbide, and chromium is formed on the phase shift film. A phase shift mask blank comprising a light-shielding film or a chromium-based antireflection film, or a multilayer film in which at least one chromium-based light-shielding film and one or more chromium-based antireflection films are stacked. In a preferred embodiment, the chromium-based light-shielding film or the chromium-based antireflection film is made of chromium oxycarbide or chromium oxynitride carbide. In a preferred embodiment, the phase shift film converts the phase of the transmitted exposure light by 180 ± 5 degrees and has a transmittance of 3 to 40%. . [5] A phase shift mask, wherein the phase shift film of the phase shift mask blank according to any one of [1] to [4] is patterned. In a sixth aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a phase shift mask blank comprising at least one phase shift film provided on a transparent substrate, wherein the phase shift film uses a molybdenum silicide target and uses a sputtering gas containing carbon dioxide as an oxygen source gas. A method for manufacturing a phase shift mask blank, which is formed by performing sputtering. Claim 7: In a method of manufacturing a phase shift mask blank comprising at least one layer of a phase shift film provided on a transparent substrate, using a target of molybdenum silicide for the phase shift film, carbon dioxide as an oxygen source gas and nitrogen gas as a nitrogen source gas. A method for manufacturing a phase shift mask blank, characterized in that the phase shift mask blank is formed by sputtering using a sputtering gas containing: Claim 8: After forming the phase shift film by the method of claim 6 or 7, chromium is formed by sputtering using chromium alone or a target obtained by adding one or more of oxygen, nitrogen and carbon to chromium. A method for manufacturing a phase shift mask blank, comprising forming a system light-shielding film, a chromium system antireflection film, or a multilayer film in which at least one of them is laminated. In a preferred embodiment, the phase shift film converts the phase of the transmitted exposure light by 180 ± 5 degrees and has a transmittance of 3 to 40%. . Claim 10: After forming a resist pattern by a photolithography method on the phase shift film of the phase shift mask blank obtained by the method of claim 6 or 7,
A method for manufacturing a phase shift mask, comprising removing an uncovered portion of the phase shift film by a resist film by an etching method, and then removing the resist film. Claim 11: The phase shift of the phase shift mask blank obtained by the method according to claim 8 by removing a portion necessary for exposure of the chrome-based light-shielding film or the chrome-based antireflection film or the multilayer film by etching. After exposing the film on the surface, forming a resist pattern on the phase shift film by photolithography, removing the resist film non-coated portion of the phase shift film by etching, and then removing the resist film. A method for manufacturing a phase shift mask.

【0014】この場合、本発明によれば、反応性スパッ
タ法でモリブデンシリサイドの酸化膜を成膜する際に、
酸素及び一酸化窒素ガス等より反応性が低い二酸化炭素
ガスを酸化性のガスとして用いることにより、反応性が
低いが故に、却って広範囲に均一にガスが回り込むこと
ができ、成膜されるMoSi系の位相シフト膜の光学的
特性が面内で均一になるものである。
In this case, according to the present invention, when a molybdenum silicide oxide film is formed by a reactive sputtering method,
By using carbon dioxide gas, which has lower reactivity than oxygen and nitric oxide gas, as the oxidizing gas, the gas can be uniformly circulated over a wide area because of low reactivity, and the MoSi-based film is formed. The optical characteristics of the phase shift film are uniform in the plane.

【0015】また、二酸化炭素ガスは反応性が低いが故
に、却って成膜プロセスの各種パラメータの予期せぬ変
動に対するマージンが大きくなり、安定的に制御性良く
MoSi系位相シフト膜を成膜することができるもので
ある。
In addition, since the reactivity of carbon dioxide gas is low, the margin for unexpected fluctuations of various parameters of the film forming process is rather increased, and the MoSi-based phase shift film can be stably formed with good controllability. Can be done.

【0016】更に、位相シフト膜をモリブデンシリサイ
ド酸化炭化物又はモリブデンシリサイド酸化窒化炭化物
で形成すると共に、この位相シフト膜上にクロム系遮光
膜若しくはクロム系反射防止膜、又はこれらを各々1層
以上積層した複数層膜を形成することにより、これらが
相俟って、より精密なパターンニングが可能となり、更
なる半導体集積回路の微細化、高集積化に十分対応する
ことができるものである。
Further, the phase shift film is formed of molybdenum silicide oxycarbide or molybdenum silicide oxynitride carbide, and a chromium-based light-shielding film or a chromium-based antireflection film, or at least one layer of each of these is laminated on the phase shift film. By forming a multi-layered film, these can be combined to perform more precise patterning, and sufficiently cope with further miniaturization and high integration of a semiconductor integrated circuit.

【0017】以下、本発明について更に詳しく説明す
る。本発明の位相シフトマスクブランクは、図1に示し
たように、石英、CaF2等の露光光が透過する基板1
上に、モリブデンシリサイド酸化炭化物(MoSiO
C)又はモリブデンシリサイド酸化窒化炭化物(MoS
iONC)からなる位相シフト膜2を成膜してなるもの
である。また、本発明の位相シフトマスクは、位相シフ
トマスクブランクの位相シフト膜をパターン形成してな
り、図2に示したように、パターン化された位相シフタ
ー部間が第1光透過部1a(基板露出部)、パターン化
された位相シフター部2が第2光透過部2aとなるもの
である。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail. As shown in FIG. 1, a phase shift mask blank according to the present invention includes a substrate 1 made of quartz, CaF 2 or the like, through which exposure light is transmitted.
On top, molybdenum silicide oxycarbide (MoSiO
C) or molybdenum silicide oxynitride carbide (MoS
It is formed by forming a phase shift film 2 made of iONC). The phase shift mask of the present invention is formed by patterning a phase shift film of a phase shift mask blank, and as shown in FIG. 2, a first light transmitting portion 1a (substrate) is formed between the patterned phase shifter portions. The exposed phase shifter 2 is the second light transmitting portion 2a.

【0018】本発明の位相シフトマスクブランクは、透
明基板上に、酸素源ガスとして二酸化炭素を含むスパッ
タガスを用いた反応性スパッタ法により成膜され、露光
光における透過率が数%〜数十%(特に3〜40%であ
ることが好ましい)を有し、位相シフター部を透過した
光の位相が透明基板のみを透過した光に対し180度±
5度の位相差を有するMoSi系のモリブデンシリサイ
ド酸化炭化物(MoSiOC)又はモリブデンシリサイ
ド酸化窒化炭化物(MoSiONC)から形成された位
相シフト膜が少なくとも一層設けてあるものである。
The phase shift mask blank of the present invention is formed on a transparent substrate by a reactive sputtering method using a sputtering gas containing carbon dioxide as an oxygen source gas, and has a transmittance of several percent to several tens of exposure light. % (Especially preferably 3 to 40%), and the phase of the light transmitted through the phase shifter portion is 180 degrees ± with respect to the light transmitted only through the transparent substrate.
At least one phase shift film made of MoSi-based molybdenum silicide oxycarbide (MoSiOC) or molybdenum silicide oxynitride carbide (MoSiONC) having a phase difference of 5 degrees is provided.

【0019】本発明の位相シフト膜の成膜方法として
は、反応性スパッタ法が好ましく、この際のスパッタリ
ングターゲットにはモリブデンシリサイドを用いる。膜
の組成を一定に保つために酸素、窒素、炭素のいずれ
か、又はこれらを組み合わせて添加したモリブデンシリ
サイドを用いても良い。
As a method of forming the phase shift film of the present invention, a reactive sputtering method is preferable. In this case, molybdenum silicide is used as a sputtering target. In order to keep the composition of the film constant, molybdenum silicide added with any of oxygen, nitrogen, and carbon, or a combination thereof may be used.

【0020】本発明において、スパッタリング方法は、
直流電源を用いたものでも高周波電源を用いたものでも
よく、また、マグネトロンスパッタリング方式であって
も、コンベンショナル方式であってもよい。なお、成膜
装置は通過型でも枚葉型でも構わない。
In the present invention, the sputtering method comprises:
A device using a DC power source or a device using a high-frequency power source may be used, and a magnetron sputtering method or a conventional method may be used. Note that the film forming apparatus may be a passing type or a single wafer type.

【0021】スパッタリングガスの組成は、アルゴン、
キセノン等の不活性ガスと二酸化炭素ガスからなるが、
これら以外に窒素ガスや酸素ガス、各種酸化窒素ガス、
酸化炭素ガス等を、成膜される位相シフト膜が所望の組
成を持つように、適宜に添加することで成膜される。
The composition of the sputtering gas is argon,
It consists of an inert gas such as xenon and carbon dioxide gas,
In addition to these, nitrogen gas, oxygen gas, various nitric oxide gases,
The film is formed by appropriately adding a carbon oxide gas or the like so that the phase shift film to be formed has a desired composition.

【0022】この場合、成膜される位相シフト膜の透過
率を上げたい時には、膜中に酸素及び窒素が多く取込ま
れるようにスパッタリングガスに添加する酸素や窒素を
含むガスの量を増やす方法、スパッタリングターゲット
に予め酸素や窒素を多く添加したモリブデンシリサイド
を用いる方法などにより調製することができる。
In this case, when it is desired to increase the transmittance of the formed phase shift film, a method of increasing the amount of a gas containing oxygen or nitrogen to be added to the sputtering gas so that a large amount of oxygen and nitrogen is taken into the film. Alternatively, it can be prepared by a method using molybdenum silicide to which a large amount of oxygen or nitrogen is added in advance to a sputtering target.

【0023】具体的には、MoSiOCを成膜する場合
には、ターゲットとしてモリブデンシリサイドを用い、
スパッタガスとしてアルゴンガスと二酸化炭素ガスとを
含むスパッタガスで反応性スパッタリングすることが好
ましい。また、MoSiONC膜を成膜する場合には、
ターゲットとしてモリブデンシリサイドを用い、アルゴ
ンガスと二酸化炭素ガスと窒素ガスとを含むスパッタガ
スで反応性スパッタリングを行うことが好ましい。
More specifically, when forming MoSiOC, molybdenum silicide is used as a target.
It is preferable to perform reactive sputtering with a sputtering gas containing an argon gas and a carbon dioxide gas as the sputtering gas. When forming a MoSiONC film,
It is preferable to use molybdenum silicide as a target and perform reactive sputtering with a sputtering gas containing an argon gas, a carbon dioxide gas, and a nitrogen gas.

【0024】このようにして成膜されるMoSiOC膜
の組成は、Mo:5〜25原子%、Si:10〜35原
子%、O:30〜60原子%、C:3〜20原子%であ
ることが好ましい。モリブデンシリサイド酸化窒化炭化
物(MoSiONC)膜の組成はMo:5〜25原子
%、Si:10〜35原子%、O:30〜60原子%、
N:5〜30原子%、C:3〜20原子%であることが
好ましい。
The composition of the MoSiOC film thus formed is Mo: 5 to 25 atomic%, Si: 10 to 35 atomic%, O: 30 to 60 atomic%, and C: 3 to 20 atomic%. Is preferred. The composition of the molybdenum silicide oxynitride carbide (MoSiONC) film is Mo: 5 to 25 atomic%, Si: 10 to 35 atomic%, O: 30 to 60 atomic%,
It is preferable that N: 5 to 30 atomic% and C: 3 to 20 atomic%.

【0025】本発明の位相シフトマスクブランクは、酸
素源ガスとして二酸化炭素ガスを用いることにより、例
えば450nmの波長での反射率を測定した場合、基板
面内の反射率の標準偏差が0.5%以下、好ましくは
0.1%以下となり、均一な光学特性を備えたものであ
る。
The phase shift mask blank of the present invention uses a carbon dioxide gas as an oxygen source gas, and when the reflectance at a wavelength of, for example, 450 nm is measured, the standard deviation of the reflectance in the substrate surface is 0.5. % Or less, preferably 0.1% or less, and has uniform optical characteristics.

【0026】本発明の位相シフトマスクブランクは、位
相シフト膜を2層以上の複数層に形成することもでき
る。
In the phase shift mask blank of the present invention, the phase shift film may be formed in two or more layers.

【0027】また、図3に示したように、モリブデンシ
リサイド酸化炭化膜又はモリブデンシリサイド酸化窒化
炭化膜からなる位相シフト膜2上に、Cr系遮光膜3を
設けるか、又は図4に示したように、Cr系遮光膜3か
らの反射を低減させるCr系反射防止膜4をCr系遮光
膜3上に形成することもできる。更に、図5に示したよ
うに、基板1側から位相シフト膜2、第1のCr系反射
防止膜4、Cr系遮光膜3、第2のCr系反射防止膜
4’の順に形成することもできる。
As shown in FIG. 3, a Cr-based light-shielding film 3 is provided on a phase shift film 2 made of a molybdenum silicide oxycarbide film or a molybdenum silicide oxynitride carbide film, or as shown in FIG. In addition, a Cr-based antireflection film 4 for reducing reflection from the Cr-based light-shielding film 3 may be formed on the Cr-based light-shielding film 3. Further, as shown in FIG. 5, a phase shift film 2, a first Cr-based antireflection film 4, a Cr-based light-shielding film 3, and a second Cr-based antireflection film 4 'are formed in this order from the substrate 1. Can also.

【0028】この場合、Cr系遮光膜又はCr系反射防
止膜としてはクロム酸化炭化物(CrOC)又はクロム
酸化窒化炭化物(CrONC)若しくはこれらを積層し
たものを用いることが好ましい。
In this case, it is preferable to use chromium oxycarbide (CrOC), chromium oxynitride carbide (CrONC), or a laminate thereof as the Cr-based light-shielding film or Cr-based antireflection film.

【0029】このようなCr系遮光膜又はCr系反射防
止膜は、クロム単体又はクロムに酸素、窒素、炭素のい
ずれか、又はこれらを組み合わせたものを添加したター
ゲットを用い、アルゴン、クリプトン等の不活性ガスに
炭素源として二酸化炭素ガスを添加したスパッタガスを
用いた反応性スパッタリングにより成膜することができ
る。
Such a Cr-based light-shielding film or Cr-based antireflection film is formed by using a target obtained by adding any one of oxygen, nitrogen, and carbon to chromium alone or a combination thereof, such as argon or krypton. A film can be formed by reactive sputtering using a sputtering gas obtained by adding carbon dioxide gas as a carbon source to an inert gas.

【0030】具体的には、CrONC膜を成膜する場合
にはスパッタガスとしてはCH4,CO2,CO等の炭素
を含むガスと、NO,NO2,N2等の窒素を含むガス
と、CO2,NO,O2等の酸素を含むガスをそれぞれ1
種以上を導入するか、これらにAr,Ne,Kr等の不
活性ガスを混合したガスを用いることもできる。特に、
炭素源及び酸素源ガスとしてCO2ガスを用いることが
基板面内均一性、製造時の制御性の点から好ましい。導
入方法としては各種スパッタガスを別々にチャンバー内
に導入してもよいし、いくつかのガスをまとめて又は全
てのガスを混合して導入してもよい。
Specifically, when a CrONC film is formed, a gas containing carbon such as CH 4 , CO 2 and CO and a gas containing nitrogen such as NO, NO 2 and N 2 are used as sputtering gases. , CO 2 , NO, O 2 and other gases containing oxygen
It is also possible to introduce more than one species, or to use a gas in which an inert gas such as Ar, Ne, or Kr is mixed with these. In particular,
It is preferable to use a CO 2 gas as a carbon source gas and an oxygen source gas from the viewpoint of uniformity within the substrate surface and controllability during production. As an introduction method, various sputtering gases may be separately introduced into the chamber, or some gases may be introduced together or all gases may be mixed and introduced.

【0031】なお、CrOC膜は、Crが20〜95原
子%、特に30〜85原子%、Cが1〜30原子%、特
に5〜20原子%、Oが1〜60原子%、特に5〜50
原子%であることが好ましく、また、CrONC膜は、
Crが20〜95原子%、特に30〜80原子%、Cが
1〜20原子%、特に2〜15原子%、Oが1〜60原
子%、特に5〜50原子%、Nが1〜30原子%、特に
3〜20原子%であることが好ましい。
In the CrOC film, Cr is 20 to 95 atomic%, particularly 30 to 85 atomic%, C is 1 to 30 atomic%, particularly 5 to 20 atomic%, O is 1 to 60 atomic%, particularly 5 to 60 atomic%. 50
Atomic%, and the CrONC film is
Cr is 20 to 95 at%, especially 30 to 80 at%, C is 1 to 20 at%, especially 2 to 15 at%, O is 1 to 60 at%, especially 5 to 50 at%, and N is 1 to 30 at%. Atomic%, particularly preferably 3 to 20 atomic%.

【0032】本発明の位相シフトマスクは、上記のよう
にして得られる位相シフトマスクブランクの位相シフト
膜がパターン形成されてなるものである。
The phase shift mask of the present invention is obtained by patterning the phase shift film of the phase shift mask blank obtained as described above.

【0033】具体的には、図2に示したような位相シフ
トマスクを製造する場合は、図6(A)に示したよう
に、上記のようにして基板11上にモリブデンシリサイ
ド酸化炭化層(又はモリブデンシリサイド酸化窒化炭化
層)12を形成した後、レジスト膜13を形成し、図6
(B)に示したように、レジスト膜13をリソグラフィ
ー法によりパターンニングし、更に、図6(C)に示し
たように、モリブデンシリサイド酸化炭化層(又はモリ
ブデンシリサイド酸化窒化炭化層)12をエッチングし
た後、図6(D)に示したように、レジスト膜13を剥
離する方法が採用し得る。この場合、レジスト膜の塗
布、パターンニング(露光、現像)、エッチング、レジ
スト膜の除去は、公知の方法によって行うことができ
る。
Specifically, in the case of manufacturing the phase shift mask as shown in FIG. 2, as shown in FIG. 6A, the molybdenum silicide oxycarbide layer ( Or a molybdenum silicide oxynitride carbonized layer) 12, a resist film 13 is formed, and FIG.
As shown in FIG. 6B, the resist film 13 is patterned by a lithography method, and further, as shown in FIG. 6C, the molybdenum silicide oxycarbide layer (or molybdenum silicide oxynitride carbon layer) 12 is etched. After that, as shown in FIG. 6D, a method of removing the resist film 13 can be adopted. In this case, application, patterning (exposure, development), etching, and removal of the resist film can be performed by a known method.

【0034】なお、MoSi系位相シフト膜上にCr系
遮光膜及び/又はCr系反射防止膜(Cr系膜)を形成
した場合には、露光に必要な領域の遮光膜及び/又は反
射防止膜をエッチングにより除去し、位相シフト膜を表
面に露出させた後、上記同様に位相シフト膜をパターン
ニングすることにより、図7に示すような基板外周縁側
にCr系膜3が残った位相シフトマスクを得ることがで
きる。また、Cr系膜の上にレジストを塗布し、パター
ンニングを行い、Cr系膜と位相シフト膜をエッチング
でパターンニングし、更に露光に必要な領域のCr系膜
のみを選択エッチングにより除去し、位相シフトパター
ンを表面に露出させて、位相シフトマスクを得ることも
できる。
When a Cr-based light-shielding film and / or a Cr-based antireflection film (Cr-based film) are formed on the MoSi-based phase shift film, a light-shielding film and / or an antireflection film in a region required for exposure are provided. Is removed by etching to expose the phase shift film on the surface, and then the phase shift film is patterned in the same manner as described above, so that the Cr-based film 3 remains on the outer peripheral side of the substrate as shown in FIG. Can be obtained. In addition, a resist is applied on the Cr-based film, patterning is performed, the Cr-based film and the phase shift film are patterned by etching, and only the Cr-based film in a region necessary for exposure is removed by selective etching. The phase shift mask can be obtained by exposing the phase shift pattern to the surface.

【0035】[0035]

【実施例】以下、実施例及び比較例を示し、本発明を具
体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限される
ものではない。
EXAMPLES The present invention will be described below in detail with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to the following Examples.

【0036】〔実施例1〕図8に示す直流スパッタリン
グ装置を用いて、石英基板上にモリブデンシリサイド酸
化炭化膜(MoSiOC膜)を成膜した。なお、図8に
おいて、20は直流スパッタリング本体、21は石英基
板、22はターゲットであり、このターゲットとしては
モリブデンシリサイドを用い、スパッターガスとしてア
ルゴンガスと二酸化炭素ガスを約7対8の流量比の混合
ガスを用い、この混合ガスを図8に示すように側壁から
導入して、リアクティブスパッタリングを行った。な
お、スパッタ時のガス圧力は0.3Paになるように設
定した。
Example 1 A molybdenum silicide oxycarbide film (MoSiOC film) was formed on a quartz substrate using a DC sputtering apparatus shown in FIG. In FIG. 8, reference numeral 20 denotes a DC sputtering main body, reference numeral 21 denotes a quartz substrate, reference numeral 22 denotes a target. Molybdenum silicide is used as the target, and argon gas and carbon dioxide gas are used as sputtering gases at a flow ratio of about 7: 8. Using a mixed gas, this mixed gas was introduced from the side wall as shown in FIG. 8, and reactive sputtering was performed. The gas pressure during sputtering was set to 0.3 Pa.

【0037】このようにして作製したサンプルの光学的
特性として450nmの波長での反射率をNANOME
TRICS社製 NANOSPECで測定すると、基板
面内の平均値は9.4%で標準偏差は0.01%であっ
た。このサンプルの膜組成をX線光電子分光法(XP
S)により分析した結果、モリブデンが11.4原子
%、シリコンが25.3原子%、酸素が51.6原子
%、炭素が11.6原子%含まれていた。結果を表1に
まとめて示す。
As the optical characteristics of the sample thus manufactured, the reflectance at a wavelength of 450 nm was measured by NANOME.
The average value in the substrate surface was 9.4% and the standard deviation was 0.01% when measured by TRINOS NANOSPEC. X-ray photoelectron spectroscopy (XP)
As a result of analysis by S), molybdenum was contained at 11.4 at%, silicon was at 25.3 at%, oxygen was at 51.6 at%, and carbon was at 11.6 at%. The results are summarized in Table 1.

【0038】〔実施例2〕実施例1と同様のスパッタリ
ング装置を用いて、スパッタガスとしてアルゴンガスと
二酸化炭素ガスと窒素ガスを流量比で5:3:3の混合
ガスを用いた以外は実施例1と同じ条件で石英基板上に
モリブデンシリサイド酸化窒化炭化膜(MoSiONC
膜)を膜厚140nmに成膜した。
Example 2 The same sputtering apparatus as in Example 1 was used, except that a mixed gas of argon gas, carbon dioxide gas and nitrogen gas at a flow ratio of 5: 3: 3 was used as a sputtering gas. A molybdenum silicide oxynitride carbide film (MoSiONC) was formed on a quartz substrate under the same conditions as in Example 1.
Film) to a thickness of 140 nm.

【0039】このようにして作製したサンプルの光学的
特性として450nmの波長での反射率の平均値は7.
8%で標準偏差は0.02%であった。また、248n
mの波長での位相差は182度、透過率は8.3%であ
った。このサンプルの膜組成をX線光電子分光法(XP
S)により分析した結果、モリブデンが14.0原子
%、シリコンが23.0原子%、酸素が46.0原子
%、窒素が9.0原子%、炭素が8.0原子%含まれて
いた。結果を表1にまとめて示す。
The average value of the reflectance at a wavelength of 450 nm as an optical characteristic of the sample thus prepared was 7.
At 8%, the standard deviation was 0.02%. 248n
The phase difference at a wavelength of m was 182 degrees, and the transmittance was 8.3%. X-ray photoelectron spectroscopy (XP)
As a result of analysis by S), it was found that 14.0 atomic% of molybdenum, 23.0 atomic% of silicon, 46.0 atomic% of oxygen, 9.0 atomic% of nitrogen, and 8.0 atomic% of carbon were contained. . The results are summarized in Table 1.

【0040】〔実施例3〕実施例2で得られた位相シフ
ト膜上に、実施例1と同様のスパッタ装置を用いてCr
をターゲットに用い、スパッタガスとしてアルゴンガス
と二酸化炭素ガスと窒素ガスを7対4対3の流量比で用
いてCrOCN膜を膜厚100nm成膜した。
[Embodiment 3] On the phase shift film obtained in Embodiment 2, Cr was deposited by using the same sputtering apparatus as in Embodiment 1.
Was used as a target, and a CrOCN film having a thickness of 100 nm was formed using argon gas, carbon dioxide gas, and nitrogen gas as a sputtering gas at a flow ratio of 7: 4: 3.

【0041】得られたCrOCN膜の450nmでの反
射率は30%で、面内のばらつきDは0.019%であ
った。なお、ばらつきの算出式は以下の通りである。式
中のmaxは反射率の面内での最大値、minは反射率
の面内での最小値である。 D=(max−min)/(max+min)
The reflectance of the obtained CrOCN film at 450 nm was 30%, and the in-plane variation D was 0.019%. The formula for calculating the variation is as follows. In the equation, max is the maximum value of the reflectivity in the plane, and min is the minimum value of the reflectivity in the plane. D = (max-min) / (max + min)

【0042】また、CrOCN膜の膜組成は、クロムが
51原子%、炭素が6原子%、酸素が20原子%、窒素
が23原子%含まれていた。
The composition of the CrOCN film was such that chromium was 51 at%, carbon was 6 at%, oxygen was 20 at%, and nitrogen was 23 at%.

【0043】〔比較例1〕二酸化炭素ガスの代わりに酸
素ガスを用いた以外は実施例1と同様にMoSiO膜を
形成し、450nmの波長での反射率を同様に評価した
結果、反射率の基板面内の平均値は27.0%で標準偏
差は0.95%であった。このサンプルの膜組成を同様
に評価した結果、モリブデンが25.2原子%、シリコ
ンが38.0原子%、酸素が36.8原子%含まれてお
り、炭素は定量限界以下であった。結果を表1にまとめ
て示す。
Comparative Example 1 A MoSiO film was formed in the same manner as in Example 1 except that oxygen gas was used instead of carbon dioxide gas, and the reflectance at a wavelength of 450 nm was similarly evaluated. The average value in the substrate surface was 27.0%, and the standard deviation was 0.95%. The film composition of this sample was evaluated in the same manner. As a result, it was found that molybdenum was contained at 25.2 atomic%, silicon was at 38.0 atomic%, and oxygen was at 36.8 atomic%, and carbon was below the quantification limit. The results are summarized in Table 1.

【0044】[0044]

【表1】 [Table 1]

【0045】表1の結果から、実施例1,2と比較例1
とを比較すると、酸素源ガスとして二酸化炭素ガスを用
いた場合、モリブデンシリサイド酸化炭化膜及びモリブ
デンシリサイド酸化窒化炭化膜の基板面内での反射率の
標準偏差が二桁近く改善されていることが分かる。ま
た、酸素源ガスとして二酸化炭素ガスを用いた場合、反
射率が低下しているが、これは膜中に酸素が効率よく取
込まれることにより透過率が上がり、その結果として反
射率が減少したためである。
From the results in Table 1, it is found that Examples 1 and 2 and Comparative Example 1
When carbon dioxide gas is used as the oxygen source gas, the standard deviation of the in-plane reflectivity of the molybdenum silicide oxycarbide film and the molybdenum silicide oxynitride carbon film is improved by almost two orders of magnitude. I understand. In addition, when carbon dioxide gas is used as the oxygen source gas, the reflectance is reduced. This is because the oxygen is efficiently taken into the film to increase the transmittance, and as a result, the reflectance is reduced. It is.

【0046】膜組成に関しては、二酸化炭素ガスをスパ
ッタガスに含むために、モリブデン、シリコン、酸素、
窒素の他に、炭素が十数原子%含まれ、モリブデンシリ
サイド酸化炭化物又はモリブデンシリサイド酸化窒化炭
化物が成膜される。
With respect to the film composition, since molybdenum, silicon, oxygen,
In addition to nitrogen, carbon contains more than 10 atomic%, and molybdenum silicide oxycarbide or molybdenum silicide oxynitride carbide is formed.

【0047】また、成膜の安定性に関しても酸素ガスを
用いたときに比較して、二酸化炭素ガスを用いること
で、成膜プロセスでの各種パラメータの変動に対するマ
ージンが大きくなり、再現性良く成膜できることが確認
できた。
Further, with respect to the stability of the film formation, the use of carbon dioxide gas increases the margin for fluctuations of various parameters in the film formation process as compared with the case where oxygen gas is used, and achieves good reproducibility. It was confirmed that the film could be formed.

【0048】[0048]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
反応性スパッタ法でMoSi系位相シフト膜を成膜する
際に、スパッタガスとして二酸化炭素を含むガスを用い
ることにより、モリブデンシリサイド酸化炭化物又はモ
リブデンシリサイド酸化窒化炭化物からなる位相シフト
膜を有する、面内均一性が高く、製造時の制御性の良
い、高品質な位相シフトマスクブランク及び位相シフト
マスクが得られる。
As described above, according to the present invention,
When a MoSi-based phase shift film is formed by a reactive sputtering method, by using a gas containing carbon dioxide as a sputtering gas, a phase shift film made of molybdenum silicide oxycarbide or molybdenum silicide oxynitride carbide is provided. A high-quality phase shift mask blank and phase shift mask having high uniformity and good controllability during manufacturing can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例に係る位相シフトマスクブラ
ンクの断面図である。
FIG. 1 is a sectional view of a phase shift mask blank according to one embodiment of the present invention.

【図2】同位相シフトマスクの断面図であるFIG. 2 is a sectional view of the phase shift mask.

【図3】本発明の一実施例に係るCr系遮光膜を設けた
位相シフトマスクブランクの断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view of a phase shift mask blank provided with a Cr-based light shielding film according to one embodiment of the present invention.

【図4】本発明の一実施例に係るCr系遮光膜及びCr
系反射防止膜を設けた位相シフトマスクブランクの断面
図である。
FIG. 4 shows a Cr-based light-shielding film and Cr according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a phase shift mask blank provided with a system anti-reflection film.

【図5】同別の位相シフトマスクブランクの断面図であ
る。
FIG. 5 is a sectional view of another phase shift mask blank.

【図6】位相シフトマスクの製造法を示した説明図であ
り、(A)はレジスト膜を形成した状態、(B)はレジ
スト膜をパターンニングした状態、(C)はエッチング
を行った状態、(D)はレジスト膜を除去した状態の概
略断面図である。
6A and 6B are explanatory diagrams showing a method of manufacturing a phase shift mask, wherein FIG. 6A shows a state in which a resist film is formed, FIG. 6B shows a state in which the resist film is patterned, and FIG. (D) is a schematic sectional view in a state where the resist film is removed.

【図7】位相シフトマスクの他の実施例を示す断面図で
ある。
FIG. 7 is a sectional view showing another embodiment of the phase shift mask.

【図8】実施例で用いた直流スパッタリング装置の概略
図である。
FIG. 8 is a schematic diagram of a DC sputtering apparatus used in an example.

【図9】(A),(B)はハーフトーン型位相シフトマ
スクの原理を説明する図であり、(B)は(A)のX部
の部分拡大図である。
9A and 9B are diagrams for explaining the principle of a halftone type phase shift mask, and FIG. 9B is a partially enlarged view of a portion X in FIG. 9A.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 11 21 基板 2 12 モリブデンシリサイド酸化炭化膜(又は酸化
窒化炭化膜) 3 クロム系遮光膜 4 4’ クロム系反射防止膜 1a 基板露出部 2a 位相シフター部 13 レジスト膜 22 ターゲット
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 11 21 Substrate 2 12 Molybdenum silicide oxycarbide film (or oxynitride carbon film) 3 Chromium-based light-shielding film 4 4 'Chrome-based antireflection film 1a Substrate exposed portion 2a Phase shifter portion 13 Resist film 22 Target

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 丸山 保 新潟県中頸城郡頸城村大字西福島28−1 信越化学工業株式会社精密機能材料研究所 内 (72)発明者 岡崎 智 新潟県中頸城郡頸城村大字西福島28−1 信越化学工業株式会社精密機能材料研究所 内 Fターム(参考) 2H095 BB03 BB25 BC05 BC14  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Tamotsu Maruyama 28-1 Nishifukushima, Nishifukushima, Nakakushijo-gun, Niigata Pref. Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.Precision Functional Materials Research Laboratories (72) Inventor Satoshi Okazaki Nakatsuku-gun, Niigata 28-1 Nishifukushima, Nishifukushima, Fukushima-mura Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Precision Functional Materials Laboratory F-term (reference) 2H095 BB03 BB25 BC05 BC14

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 透明基板上に位相シフト膜を少なくとも
一層設けてなる位相シフトマスクブランクにおいて、上
記位相シフト膜をモリブデンシリサイド酸化炭化物又は
モリブデンシリサイド酸化窒化炭化物で形成したことを
特徴とする位相シフトマスクブランク。
1. A phase shift mask blank comprising at least one phase shift film provided on a transparent substrate, wherein the phase shift film is formed of molybdenum silicide oxycarbide or molybdenum silicide oxynitride carbide. blank.
【請求項2】 透明基板上に位相シフト膜を少なくとも
一層設けてなる位相シフトマスクブランクにおいて、上
記位相シフト膜をモリブデンシリサイド酸化炭化物又は
モリブデンシリサイド酸化窒化炭化物で形成すると共
に、この位相シフト膜上にクロム系遮光膜若しくはクロ
ム系反射防止膜、又はこれらクロム系遮光膜及びクロム
系反射防止膜を各々1層以上積層した複数層膜を形成し
たことを特徴とする位相シフトマスクブランク。
2. A phase shift mask blank comprising at least one phase shift film provided on a transparent substrate, wherein said phase shift film is formed of molybdenum silicide oxycarbide or molybdenum silicide oxynitride carbide, and said phase shift film is formed on said phase shift film. A phase shift mask blank comprising a chromium-based light-shielding film or a chromium-based antireflection film, or a multilayer film in which at least one chromium-based light-shielding film and at least one chromium-based antireflection film are laminated.
【請求項3】 上記クロム系遮光膜又はクロム系反射防
止膜が、クロム酸化炭化物又はクロム酸化窒化炭化物で
ある請求項2記載の位相シフトマスクブランク。
3. The phase shift mask blank according to claim 2, wherein said chromium-based light-shielding film or chromium-based antireflection film is made of chromium oxycarbide or chromium oxynitride carbide.
【請求項4】 上記位相シフト膜が、透過する露光光の
位相を180±5度変換し、かつ透過率が3〜40%で
ある請求項1乃至3のいずれか1項記載の位相シフトマ
スクブランク。
4. The phase shift mask according to claim 1, wherein the phase shift film converts the phase of the transmitted exposure light by 180 ± 5 degrees and has a transmittance of 3 to 40%. blank.
【請求項5】 請求項1乃至4のいずれか1項記載の位
相シフトマスクブランクの位相シフト膜がパターン形成
されてなることを特徴とする位相シフトマスク。
5. A phase shift mask, wherein the phase shift film of the phase shift mask blank according to claim 1 is formed by patterning.
【請求項6】 透明基板上に位相シフト膜を少なくとも
一層設けてなる位相シフトマスクブランクの製造方法に
おいて、位相シフト膜をモリブデンシリサイドのターゲ
ットを用い、酸素源ガスとして二酸化炭素を含むスパッ
タガスを用いてスパッタリングを行って形成したことを
特徴とする位相シフトマスクブランクの製造方法。
6. A method of manufacturing a phase shift mask blank comprising at least one phase shift film provided on a transparent substrate, wherein a molybdenum silicide target is used for the phase shift film, and a sputtering gas containing carbon dioxide is used as an oxygen source gas. A method for manufacturing a phase shift mask blank, characterized by being formed by sputtering.
【請求項7】 透明基板上に位相シフト膜を少なくとも
一層設けてなる位相シフトマスクブランクの製造方法に
おいて、位相シフト膜をモリブデンシリサイドのターゲ
ットを用い、酸素源ガスとして二酸化炭素及び窒素源ガ
スとして窒素ガスを含むスパッタガスを用いてスパッタ
リングを行って形成したことを特徴とする位相シフトマ
スクブランクの製造方法。
7. A method for manufacturing a phase shift mask blank comprising at least one phase shift film provided on a transparent substrate, wherein the phase shift film uses a molybdenum silicide target, and uses carbon dioxide as an oxygen source gas and nitrogen as a nitrogen source gas. A method for producing a phase shift mask blank, characterized in that the phase shift mask blank is formed by sputtering using a sputtering gas containing a gas.
【請求項8】 請求項6又は7記載の方法で位相シフト
膜を形成した後、クロム単体又はクロムに酸素,窒素,
炭素の1種若しくは2種以上を添加したターゲットを用
いてスパッタリング法にてクロム系遮光膜若しくはクロ
ム系反射防止膜、又はこれらを各々1種以上積層した複
数層膜を形成することを特徴とする位相シフトマスクブ
ランクの製造方法。
8. After forming a phase shift film by the method according to claim 6, the chromium alone or chromium is added with oxygen, nitrogen,
A chromium-based light-shielding film or a chromium-based antireflection film, or a multilayer film obtained by laminating at least one of these, is formed by a sputtering method using a target to which one or more kinds of carbon are added. A method for manufacturing a phase shift mask blank.
【請求項9】 上記位相シフト膜が、透過する露光光の
位相を180±5度変換し、かつ透過率が3〜40%で
ある請求項6,7又は8記載の位相シフトマスクブラン
クの製造方法。
9. The production of a phase shift mask blank according to claim 6, wherein the phase shift film converts the phase of the transmitted exposure light by 180 ± 5 degrees and has a transmittance of 3 to 40%. Method.
【請求項10】 請求項6又は7記載の方法によって得
られた位相シフトマスクブランクの位相シフト膜上にフ
ォトリソグラフィー法にてレジストパターンを形成した
後、エッチング法にて位相シフト膜のレジスト膜非被覆
部分を除去し、次いでレジスト膜を除去することを特徴
とする位相シフトマスクの製造方法。
10. A resist pattern is formed on a phase shift film of a phase shift mask blank obtained by the method according to claim 6 by a photolithography method, and then the resist film of the phase shift film is removed by an etching method. A method for manufacturing a phase shift mask, comprising removing a covering portion and then removing a resist film.
【請求項11】 請求項8記載の方法によって得られた
位相シフトマスクブランクのクロム系遮光膜若しくはク
ロム系反射防止膜又は複数層膜の露光に必要な部分をエ
ッチングにより除去して該部分の位相シフト膜を表面に
露呈し、この位相シフト膜上にフォトリソグラフィー法
にてレジストパターンを形成した後、エッチング法にて
位相シフト膜のレジスト膜非被覆部分を除去し、次いで
レジスト膜を除去することを特徴とする位相シフトマス
クの製造方法。
11. A phase shift mask blank obtained by the method according to claim 8, wherein a portion necessary for exposure of the chrome-based light-shielding film, the chrome-based antireflection film, or the multilayer film is removed by etching. After exposing the shift film on the surface, forming a resist pattern on the phase shift film by photolithography, removing the resist film non-coated portion of the phase shift film by etching, and then removing the resist film. A method for manufacturing a phase shift mask, characterized in that:
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