JP2018049111A - Photomask blank, method of manufacturing photomask blank, method of manufacturing photomask using these, and method of manufacturing display unit - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a photomask blank capable of verticalization of a mask pattern cross-sectional shape, a method of manufacturing the same, a method of manufacturing a photomask using these, and a method of manufacturing a display unit.SOLUTION: The photomask blank includes: a transparent substrate 1; a light shielding layer 2; and a reflex-reducing layer 3, where the light-shielding layer 2 comprises a chromium compound containing chromium, and nitrogen, the reflex-reducing layer 3 comprises a chromium compound containing chromium, nitrogen, and oxygen, the content of chromium contained in the reflex-reducing layer 3 is less than a content of chromium contained in the light-shielding layer 2, the reflex-reducing layer 3 is composed of a laminated membrane obtained by laminating a plurality of layers, the content of oxygen contained in an upper layer part 32 of a surface side of the reflex-reducing layer 3 is greater than a content of oxygen contained in a lower part 31 of a light-shielding layer side of the reflex-reducing layer 3, and the reflex-reducing layer has a region substantially not containing carbon on a surface side of the upper layer part 32, the region having an oxygen concentration continuously increasing toward a surface-most face, and a maximum value of a ratio (O/N) of oxygen to nitrogen of not less than 5.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、フォトマスクブランク、フォトマスクブランクの製造方法、及びこれらを用いたフォトマスク(転写用マスク)の製造方法、並びに係る製造方法によって製造されたフォトマスクを使用した表示装置の製造方法に関する。   The present invention relates to a photomask blank, a method for manufacturing a photomask blank, a method for manufacturing a photomask (transfer mask) using the photomask blank, and a method for manufacturing a display device using the photomask manufactured by the manufacturing method. .

例えば、LCD(Liquid Crystal Display)を代表とするFPD(Flat Panel Display)等の表示装置では、大画面化、広視野角化とともに、高精細化、高速表示化が急速に進んでいる。この高精細化、高速表示化のために必要な要素の1つが、微細で寸法精度の高い素子や配線等の電子回路パターンの作製である。この表示装置用電子回路のパターニングにはフォトリソグラフィが用いられることが多い。このため、微細で高精度なパターンが形成された表示装置製造用のフォトマスクが必要になっている。   For example, in a display device such as an FPD (Flat Panel Display) represented by an LCD (Liquid Crystal Display), a high-definition and a high-speed display are rapidly progressing along with an increase in screen size and a wide viewing angle. One of the elements necessary for high definition and high speed display is the production of electronic circuit patterns such as fine elements and wiring with high dimensional accuracy. Photolithography is often used for patterning the electronic circuit for the display device. For this reason, a photomask for manufacturing a display device in which a fine and highly accurate pattern is formed is necessary.

表示装置製造用のフォトマスクでは、使用されるパターンの微細度とマスクパターンの描画スループットを高める観点から、一般的に、マスクパターン描画には波長が413nm等のレーザー光が用いられる。そして、レーザー描画で高い寸法精度のマスクパターンを形成するために、合成石英などの透明基板上に形成されるマスクパターン(遮光膜パターン)は、一般的に、表示装置を製造する時の露光光(リソグラフィで使用する露光光)を遮光する遮光層と、上記レーザー描画光の反射を低減する反射低減層との積層構造を持つマスクパターン用遮光膜からなっている。遮光層上に形成された反射低減層により、レーザー描画光の反射が抑えられて、高い寸法精度のマスクパターンを形成することが可能になる。   In a photomask for manufacturing a display device, in general, laser light having a wavelength of 413 nm or the like is used for mask pattern drawing from the viewpoint of increasing the fineness of the pattern used and the mask pattern drawing throughput. In order to form a mask pattern with high dimensional accuracy by laser drawing, a mask pattern (light-shielding film pattern) formed on a transparent substrate such as synthetic quartz is generally an exposure light for manufacturing a display device. The mask pattern light-shielding film has a laminated structure of a light-shielding layer that shields (exposure light used in lithography) and a reflection-reducing layer that reduces reflection of the laser drawing light. The reflection reduction layer formed on the light shielding layer suppresses the reflection of the laser drawing light, and it becomes possible to form a mask pattern with high dimensional accuracy.

このようなフォトマスクブランク及びそれを用いたフォトマスクの製造方法、並びに表示装置の製造方法に関する技術が、特許文献1に開示されている。   Patent Document 1 discloses a technique relating to such a photomask blank, a method for manufacturing a photomask using the same, and a method for manufacturing a display device.

特開2016−105158JP2016-105158

前述したような表示装置を、画素欠陥や回路欠陥を低減して高い歩留まりで製造するために、パターンの精度が高いフォトマスクが求められている。従って、必要な光学性能を満たし、欠陥が少なく、高い精度のパターンを形成することができるフォトマスクブランクが求められている。
フォトマスクにおける光学性能やパターンの精度を左右する要因の一つに、パターンの断面形状の垂直化がある。
一般に、表示装置の製造における転写用パターンの寸法は、半導体装置製造に要求される転写用パターンの寸法よりも大きい。しかしながら、半導体装置製造用のフォトマスクとしては縮小投影用マスクが通常使用されるのに対し、表示装置製造用のフォトマスクとしては等倍露光用のマスク(等倍マスク)が通常使用される。このマスク倍率の違いのため表示装置製造用のフォトマスクにおいては、マスクパターンのアスペクト比(マスクパターンの幅Wに対する高さHの比:H/W)の関係で、マスクパターンの断面形状の傾き領域の幅は、縮小投影用マスクのそれに対して、転写されると大きくなる。又、表示装置製造用のフォトマスク(等倍マスク)においては、マスクパターンの断面形状の傾き自体も転写性能に影響を与える。そのため、その傾きをなるべく垂直に近づけることが、表示装置製造での微細パターン形成要求に応える上で重要となる。
In order to manufacture the display device as described above with high yield by reducing pixel defects and circuit defects, a photomask with high pattern accuracy is required. Therefore, there is a need for a photomask blank that satisfies the required optical performance, has few defects, and can form a highly accurate pattern.
One factor that affects the optical performance and pattern accuracy in a photomask is the vertical cross-sectional shape of the pattern.
In general, the size of a transfer pattern in manufacturing a display device is larger than the size of a transfer pattern required for manufacturing a semiconductor device. However, while a reduction projection mask is usually used as a photomask for manufacturing a semiconductor device, a mask for normal exposure (same size mask) is usually used as a photomask for manufacturing a display device. Due to the difference in mask magnification, in a photomask for manufacturing a display device, the inclination of the cross-sectional shape of the mask pattern is related to the aspect ratio of the mask pattern (ratio of the height H to the width W of the mask pattern: H / W). The width of the region becomes larger when transferred with respect to that of the reduced projection mask. In addition, in a photomask for manufacturing a display device (same size mask), the inclination of the cross-sectional shape of the mask pattern itself also affects the transfer performance. Therefore, it is important to make the inclination as close to vertical as possible in order to meet the demand for forming a fine pattern in display device manufacturing.

本発明は、上記の点に鑑み、垂直に近い断面形状を有するマスクパターンを形成可能であり、これにより微細パターンを高精度に形成することができるフォトマスクを製造可能なフォトマスクブランク及びその製造方法を提供することを目的とする。また、これらを用いたフォトマスクの製造方法、並びに表示装置の製造方法を提供することを目的とする。   In view of the above points, the present invention is capable of forming a mask pattern having a cross-sectional shape close to vertical, and thereby a photomask blank capable of manufacturing a photomask capable of forming a fine pattern with high accuracy, and its manufacture. It aims to provide a method. It is another object of the present invention to provide a photomask manufacturing method and a display device manufacturing method using these.

(構成1)
露光光に対して実質的に透明な材料からなる透明基板と、前記透明基板上に遮光層と、前記遮光層上に反射低減層と、を有するフォトマスクブランクであって、前記遮光層は、クロムと窒素を含有するクロム化合物からなり、前記反射低減層は、クロムと窒素と酸素を含有するクロム化合物からなり、前記反射低減層に含まれるクロムの含有量は、前記遮光層に含まれるクロムの含有量よりも少なく、前記反射低減層は複数層を積層した積層膜であって、前記反射低減層の表面側の上層部に含まれる酸素含有量は、前記反射低減層の遮光層側の下層部に含まれる酸素含有量よりも多く、前記上層部の表面側に実質的に炭素を含まない領域を有し、当該領域は、最表面に向かって酸素が連続的に増加し、かつ、窒素に対する酸素の割合(O/N)の最大値が5以上であることを特徴とするフォトマスクブランク。
(Configuration 1)
A photomask blank having a transparent substrate made of a material that is substantially transparent to exposure light, a light shielding layer on the transparent substrate, and a reflection reducing layer on the light shielding layer, wherein the light shielding layer comprises: The reflection reduction layer is made of a chromium compound containing chromium, nitrogen, and oxygen, and the content of chromium contained in the reflection reduction layer is chromium contained in the light shielding layer. The reflection reducing layer is a laminated film in which a plurality of layers are laminated, and the oxygen content contained in the upper layer portion on the surface side of the reflection reducing layer is the light shielding layer side of the reflection reducing layer. More than the oxygen content contained in the lower layer part, having a region substantially free of carbon on the surface side of the upper layer part, the region, the oxygen continuously increases toward the outermost surface, and Ratio of oxygen to nitrogen (O / N Photomask blank, wherein a maximum value of 5 or more.

(構成2)
前記窒素に対する酸素の割合(O/N)の最小値が2以上であることを特徴とする構成1記載のフォトマスクブランク。
(Configuration 2)
2. The photomask blank according to Configuration 1, wherein a minimum value of the ratio of oxygen to nitrogen (O / N) is 2 or more.

(構成3)
前記透明基板と遮光層との間に、透過率を調整する透過率調整層を有することを特徴とする構成1又は2に記載のフォトマスクブランク。
(Configuration 3)
The photomask blank according to Configuration 1 or 2, further comprising a transmittance adjusting layer for adjusting the transmittance between the transparent substrate and the light shielding layer.

(構成4)
前記透明基板と遮光層との間に、位相差を調整する位相調整層を有することを特徴とする構成1又は2に記載のフォトマスクブランク。
(Configuration 4)
The photomask blank according to Configuration 1 or 2, further comprising a phase adjusting layer for adjusting a phase difference between the transparent substrate and the light shielding layer.

(構成5)
前記透過率調整層と前記位相調整層は、前記遮光層とエッチング選択性を有する材料からなることを特徴とする構成3又は4に記載のフォトマスクブランク。
(Configuration 5)
The photomask blank according to Configuration 3 or 4, wherein the transmittance adjusting layer and the phase adjusting layer are made of a material having etching selectivity with respect to the light shielding layer.

(構成6)
前記反射低減層上にレジスト層が形成されていることを特徴とする構成1乃至5のいずれか一に記載のフォトマスクブランク。
(Configuration 6)
The photomask blank according to any one of Structures 1 to 5, wherein a resist layer is formed on the reflection reducing layer.

(構成7)
前記レジスト層は、界面活性剤が含まれていないレジストをコーティングしたものであることを特徴とする構成6に記載のフォトマスクブランク。
(Configuration 7)
7. The photomask blank according to Configuration 6, wherein the resist layer is coated with a resist that does not contain a surfactant.

(構成8)
請求項1から7のいずれか一つに記載のフォトマスクブランクの製造方法であって、前記透明基板を準備する工程と、前記透明基板の主表面上に前記遮光層を形成する工程と、前記遮光層上に前記反射低減層を形成する工程と、を有し、前記反射低減層の下層部を、二酸化炭素ガス、窒素系ガス、を含む混合ガス雰囲気にてクロムターゲットを用いたスパッタリングによって形成する工程と、前記反射低減層の上層部を、酸素系ガス、窒素系ガス、を含む混合ガス雰囲気にてクロムターゲットを用いたスパッタリングによって形成する工程と、を有することを特徴とするフォトマスクブランクの製造方法。
(Configuration 8)
It is a manufacturing method of the photomask blank as described in any one of Claim 1 to 7, Comprising: The process of preparing the said transparent substrate, The process of forming the said light shielding layer on the main surface of the said transparent substrate, Forming the reflection reduction layer on a light shielding layer, and forming a lower layer portion of the reflection reduction layer by sputtering using a chromium target in a mixed gas atmosphere containing carbon dioxide gas and nitrogen-based gas. And a step of forming the upper layer portion of the reflection reducing layer by sputtering using a chromium target in a mixed gas atmosphere containing an oxygen-based gas and a nitrogen-based gas. Manufacturing method.

(構成9)
構成1から5のいずれか一つに記載のフォトマスクブランク、又は、請求項8に記載の製造方法によって製造されたフォトマスクブランクを用い、該フォトマスクブランク上にレジスト層を形成する工程と、所望のパターンを、前記レジスト層に対して描画する工程と、現像を行って前記フォトマスクブランク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に基づき前記遮光層及び前記反射低減層をエッチングによりパターニングする工程と、を有してフォトマスクを製造することを特徴とするフォトマスクの製造方法。
(Configuration 9)
A step of forming a resist layer on the photomask blank using the photomask blank according to any one of configurations 1 to 5 or the photomask blank produced by the production method according to claim 8; A step of drawing a desired pattern on the resist layer, a step of performing development to form a resist pattern on the photomask blank, and etching the light shielding layer and the reflection reducing layer based on the resist pattern And a step of patterning to manufacture a photomask.

(構成10)
構成6又は7に記載のフォトマスクブランクを用い、所望のパターンを、前記レジスト層に対して描画する工程と、現像を行って前記フォトマスクブランク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に基づき前記遮光層及び前記反射低減層をエッチングによりパターニングする工程と、を有してフォトマスクを製造することを特徴とするフォトマスクの製造方法。
(Configuration 10)
A step of drawing a desired pattern on the resist layer using the photomask blank according to Configuration 6 or 7, a step of performing development to form a resist pattern on the photomask blank, and the resist pattern And a step of patterning the light shielding layer and the reflection reducing layer by etching based on the method, and manufacturing a photomask.

(構成11)
前記レジスト層は、界面活性剤が含まれていないレジストをコーティングしたものであることを特徴とする構成9又は10に記載のフォトマスクの製造方法。
(Configuration 11)
The method for producing a photomask according to Configuration 9 or 10, wherein the resist layer is coated with a resist not containing a surfactant.

(構成12)
構成9乃至11のいずれかに記載のフォトマスクの製造方法によって製造されたフォトマスクを露光装置のマスクステージに載置し、前記フォトマスク上に形成された転写用パターンを表示装置基板上に形成されたレジストに露光転写する露光工程を有することを特徴とした表示装置の製造方法。
(Configuration 12)
A photomask manufactured by the photomask manufacturing method according to any one of Structures 9 to 11 is placed on a mask stage of an exposure apparatus, and a transfer pattern formed on the photomask is formed on a display device substrate. A method for manufacturing a display device, comprising: an exposure step of exposing and transferring to a resist that has been exposed.

本発明のフォトマスクブランクを用いてフォトマスクを製造することにより、パターン断面の形状が垂直に近くて転写特性や微細化に適したフォトマスクを提供することが可能になる。さらに、そのフォトマスクを用いて表示装置を製造することにより、高精細な表示装置を高い歩留まりで製造することが可能になる。   By manufacturing a photomask using the photomask blank of the present invention, it is possible to provide a photomask suitable for transfer characteristics and miniaturization because the pattern cross-sectional shape is nearly vertical. Further, by manufacturing a display device using the photomask, a high-definition display device can be manufactured with a high yield.

本発明の実施形態1によるフォトマスクブランクの概略構成を示す要部断面構成図FIG. 1 is a cross-sectional view of a main part showing a schematic configuration of a photomask blank according to Embodiment 1 of the present invention 本発明に係るフォトマスクブランクの成膜に使用可能なインライン型スパッタリング装置の概要構成を示す模式図The schematic diagram which shows schematic structure of the in-line type | mold sputtering apparatus which can be used for film-forming of the photomask blank which concerns on this invention 本発明の実施形態2によるフォトマスク製造工程を示す要部断面構造図Cross-sectional structure diagram of main parts showing a photomask manufacturing process according to Embodiment 2 of the present invention 実施例1におけるフォトマスクブランクの膜の元素分布を示す特性図Characteristic diagram showing element distribution of film of photomask blank in Example 1 実施例1におけるフォトマスクブランクの、窒素と酸素の元素分布の割合を示した図The figure which showed the ratio of the element distribution of nitrogen and oxygen of the photomask blank in Example 1 実施例1の遮光膜パターンのエッジ部分の断面形状を示す断面写真Cross-sectional photograph showing the cross-sectional shape of the edge portion of the light-shielding film pattern of Example 1 比較例におけるフォトマスクブランクの膜の元素分布を示す特性図Characteristic diagram showing element distribution of photomask blank film in comparative example 比較例の遮光膜パターンのエッジ部分の断面形状を示す断面写真Cross-sectional photograph showing the cross-sectional shape of the edge portion of the light-shielding film pattern of the comparative example

以下、本発明の実施態様について、図面を参照しながら具体的に説明する。なお、以下の実施態様は、本発明を具体化する際の一形態であって、本発明をその範囲内に限定するものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings. In addition, the following embodiment is one form at the time of actualizing this invention, Comprising: This invention is not limited within the range.

<実施形態1>
実施形態1では、表示装置製造用のフォトマスクブランク、及びその製造方法について説明する。
<Embodiment 1>
In Embodiment 1, a photomask blank for manufacturing a display device and a manufacturing method thereof will be described.

図1は、表示装置製造用フォトマスクブランク100の膜構成を示す断面模式図である。このフォトマスクブランク100は、大きく分けて、露光光に対して透明な材料からなる透明基板1と、透明基板1上に形成された遮光層2と、その上に形成された反射低減層3からなる。   FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a film configuration of a photomask blank 100 for manufacturing a display device. The photomask blank 100 is roughly divided into a transparent substrate 1 made of a material transparent to exposure light, a light shielding layer 2 formed on the transparent substrate 1, and a reflection reducing layer 3 formed thereon. Become.

遮光層2は、クロムと窒素を少なくとも含有するクロム化合物から構成され、露光光を吸収して遮光する機能を有する。遮光層2を構成するクロム化合物としては、窒化クロム(CrN)や酸化窒化クロム(CrON)等を使用することができる。遮光層2に窒素を含有させることにより、クロムエッチング液に対するウェットエッチングレートを高めることができる。又、遮光層2に窒素を含有させることで、結晶粒が小さくなるようにコントロールされた膜を成膜することができる。遮光層2に窒素を含有させることは、膜応力を緩和する意味からも好ましい。上述の観点から酸素を含まない窒化クロム(CrN)が好ましいが、酸化窒化クロム(CrON)の場合、酸素の含有量は10原子%以下、好ましくは、8原子%以下、さらに好ましくは5原子%以下とすることが望ましい。
なお、遮光層2に含有されている各元素を、組成傾斜させるようにしてもよい。組成傾斜させる場合には、連続的に組成傾斜(分布)していても、段階的に組成分布していても構わない。連続的に組成が傾斜分布していると、マスクパターン膜厚方向のウェットエッチングレートも連続的に変化し、なめらかで垂直に近いマスクパターン形状を得やすくなるという特徴がある。一方、段階的に組成分布している場合は、遮光層の成膜工程が安定して製造品質を高めやすくなり、そのためPQC(Process Quality Control)に必要な工程を簡略化することが可能になるという特徴がある。
The light shielding layer 2 is composed of a chromium compound containing at least chromium and nitrogen, and has a function of absorbing exposure light and shielding it. As the chromium compound constituting the light shielding layer 2, chromium nitride (CrN), chromium oxynitride (CrON), or the like can be used. By containing nitrogen in the light shielding layer 2, the wet etching rate with respect to the chromium etching solution can be increased. In addition, when the light shielding layer 2 contains nitrogen, a film controlled so as to reduce the crystal grains can be formed. The inclusion of nitrogen in the light shielding layer 2 is also preferable from the viewpoint of relaxing the film stress. From the above viewpoint, chromium nitride (CrN) containing no oxygen is preferable, but in the case of chromium oxynitride (CrON), the oxygen content is 10 atomic% or less, preferably 8 atomic% or less, more preferably 5 atomic%. The following is desirable.
The elements contained in the light shielding layer 2 may be compositionally inclined. When the composition is inclined, the composition may be continuously inclined (distributed) or may be distributed stepwise. When the composition has a gradient distribution continuously, the wet etching rate in the mask pattern film thickness direction also changes continuously, and it is easy to obtain a smooth and nearly vertical mask pattern shape. On the other hand, when the composition distribution is stepwise, the process of forming the light shielding layer is stabilized and it is easy to improve the manufacturing quality. Therefore, the process necessary for PQC (Process Quality Control) can be simplified. There is a feature.

反射低減層3は、クロムと窒素と酸素を含有するクロム化合物から構成され、マスクパターン描画光(レーザー描画光)の反射を防止する機能を有する。また、反射低減層3は表示装置を製造する時の露光光に対する反射防止機能も合わせ持つ。反射低減層3のクロムの含有量は遮光層2のクロム含有量よりも少ない。もしくは、遮光層2は、クロムと窒素と酸素のうち少なくともクロムと窒素を含有するクロム化合物から構成され、反射低減層3の酸素の含有量は遮光層2の酸素の含有量よりも多い。これは、反射低減層3のクロム含有量が遮光層2のクロム含有量よりも多い、もしくは反射低減層3の酸素含有量が遮光層2の酸素含有量よりも少ないと、マスクパターン描画光(レーザー描画光)や露光光に対する反射率が高くなるためである。
反射低減層3は、表面側の上層部32と遮光層2側の下層部31が積層された積層膜によって構成される。積層膜とすることにより、必要な光学性能を得ることができる厚さの反射低減層3を、緻密な膜にて形成する(低パワーのスパッタパワーにて形成する)ことができる。これにより、膜欠陥の発生を抑制でき、且つ、高い耐薬性(硫酸又は硫酸過水のような硫酸を含む洗浄液や、オゾン洗浄液等の薬液によるレジスト塗布前洗浄に対する耐性)を備える反射低減層3とすることができる。
The reflection reducing layer 3 is made of a chromium compound containing chromium, nitrogen, and oxygen, and has a function of preventing reflection of mask pattern drawing light (laser drawing light). The reflection reducing layer 3 also has an antireflection function for exposure light when a display device is manufactured. The chromium content of the reflection reducing layer 3 is less than the chromium content of the light shielding layer 2. Alternatively, the light shielding layer 2 is made of a chromium compound containing at least chromium and nitrogen among chromium, nitrogen, and oxygen, and the oxygen content of the reflection reducing layer 3 is larger than the oxygen content of the light shielding layer 2. This is because if the chromium content of the reflection reducing layer 3 is larger than the chromium content of the light shielding layer 2 or the oxygen content of the reflection reducing layer 3 is smaller than the oxygen content of the light shielding layer 2, the mask pattern drawing light ( This is because the reflectance with respect to (laser drawing light) and exposure light is increased.
The reflection reduction layer 3 is configured by a laminated film in which an upper layer portion 32 on the surface side and a lower layer portion 31 on the light shielding layer 2 side are laminated. By using a laminated film, the reflection reducing layer 3 having a thickness capable of obtaining necessary optical performance can be formed with a dense film (formed with low power sputtering power). Thereby, the occurrence of film defects can be suppressed, and the reflection reducing layer 3 has high chemical resistance (resistance to cleaning before resist application by a cleaning liquid containing sulfuric acid such as sulfuric acid or sulfuric acid / sulfuric acid or ozone cleaning liquid). It can be.

反射低減層3の上層部32に含まれる酸素含有量は、下層部31に含まれる酸素含有量よりも多く、上層部32の表面側に実質的に炭素を含まない領域を有し、当該領域では、最表面に向かって酸素が連続的に増加し、かつ、窒素に対する酸素の割合(O/N)の最大値が5以上である。このような構成とすることにより、マスクパターンの断面形状を垂直化することができる。
マスクパターンの形成は、フォトマスクブランクの洗浄後、反射低減層3上にレジスト層を形成し、当該レジスト層に形成したレジストパターンに基づいて反射低減層3をエッチングすることによって行われる。
従来、このレジスト層の形成には、界面活性剤が含まれたレジストが使用されていた。レジストの塗布の際の濡れ性を向上させるためである。しかし、このレジストに含まれる界面活性剤が、転写パターンの微細化のためのレジスト層の薄膜化において、レジスト塗布性能(面内膜厚均一性や欠陥低減等)の向上の弊害になっていることをつきとめ、界面活性剤が含まれないレジストを用いてマスクパターンの形成を行ってみたところ、後に比較例(図8)として示すように、マスクパターンの断面形状が、非常に長い裾を引いたテーパー形状となった。これは、レジストとフォトマスクブランク表面(反射低減層)との密着性の問題等により、レジスト膜とフォトマスクブランク(反射低減層)との界面に、ウェットエッチング液が浸入し、大きな食われとなったことが原因と考えられる。
この問題に対する詳細な検討の結果、以下の実施例で示されるように、反射低減層3の上層部32の表面側に実質的に炭素を含まない領域を形成し、当該領域では、最表面に向かって酸素が連続的に増加し、かつ、窒素に対する酸素の割合(O/N)の最大値を5以上とすることにより、レジストとフォトマスクブランク表面(反射低減層)との密着性が向上し、マスクパターンの断面形状を劇的に改善(垂直化)するに至ったものである。また、窒素に対する酸素の比率を上げることにより緻密な膜を形成することができ、耐薬性にも優れる膜とすることができる。
尚、図1では、上層部32と下層部31が2つの膜に分かれたように描かれているが、連続して変化した層でも構わない。さらには、3層以上の積層膜でも構わない。反射低減層3が積層膜であって、その積層膜の上層部の表面側に、実質的に炭素を含まない領域であって、最表面に向かって酸素が連続的に増加し、かつ、窒素に対する酸素の割合(O/N)の最大値が5以上である領域が形成されるものであればよい。
マスクパターンの断面形状を垂直化する観点から、好ましくは、反射低減層3の上層部32の表面側における実質的に炭素を含まない領域において、窒素に対する酸素の割合(O/N)の最小値が2以上、さらに好ましくは、窒素に対する酸素の割合(O/N)の最小値が2.5以上であることが望ましい。
The oxygen content contained in the upper layer portion 32 of the reflection reducing layer 3 is larger than the oxygen content contained in the lower layer portion 31, and has a region substantially free of carbon on the surface side of the upper layer portion 32. Then, oxygen continuously increases toward the outermost surface, and the maximum value of the ratio of oxygen to nitrogen (O / N) is 5 or more. With such a configuration, the cross-sectional shape of the mask pattern can be made vertical.
The mask pattern is formed by cleaning the photomask blank, forming a resist layer on the reflection reducing layer 3, and etching the reflection reducing layer 3 based on the resist pattern formed on the resist layer.
Conventionally, a resist containing a surfactant has been used to form this resist layer. This is for improving the wettability at the time of applying the resist. However, the surfactant contained in this resist is a detrimental effect of improving resist coating performance (in-plane film thickness uniformity, defect reduction, etc.) in reducing the thickness of the resist layer for miniaturization of transfer patterns. As a result, when a mask pattern was formed using a resist containing no surfactant, the cross-sectional shape of the mask pattern had a very long skirt as shown in a comparative example (FIG. 8). Tapered shape. This is because wet etching liquid infiltrates into the interface between the resist film and the photomask blank (reflection reduction layer) due to the adhesion problem between the resist and the photomask blank surface (reflection reduction layer), and so on. This is considered to be the cause.
As a result of a detailed study on this problem, as shown in the following examples, a region substantially free of carbon is formed on the surface side of the upper layer portion 32 of the reflection reducing layer 3, and in this region, on the outermost surface. Oxygen continuously increases toward the surface, and the maximum value of the ratio of oxygen to nitrogen (O / N) is set to 5 or more, thereby improving the adhesion between the resist and the photomask blank surface (reflection reduction layer). As a result, the cross-sectional shape of the mask pattern has been dramatically improved (verticalized). Further, by increasing the ratio of oxygen to nitrogen, a dense film can be formed and a film having excellent chemical resistance can be obtained.
In FIG. 1, the upper layer portion 32 and the lower layer portion 31 are depicted as being separated into two films, but a layer that is continuously changed may be used. Furthermore, a laminated film having three or more layers may be used. The reflection reducing layer 3 is a laminated film, and is a region substantially not containing carbon on the surface side of the upper layer portion of the laminated film, in which oxygen continuously increases toward the outermost surface, and nitrogen Any region may be used as long as the region where the maximum value of the ratio of oxygen to oxygen (O / N) is 5 or more is formed.
From the viewpoint of verticalizing the cross-sectional shape of the mask pattern, preferably, the minimum value of the ratio of oxygen to nitrogen (O / N) in the substantially carbon-free region on the surface side of the upper layer portion 32 of the reflection reducing layer 3 Is 2 or more, and more preferably, the minimum value of the ratio of oxygen to nitrogen (O / N) is 2.5 or more.

尚、反射低減層3に含有される各元素についても、膜厚方向に連続的(または段階的)に組成分布(組成傾斜)していると、ウェットエッチング後の遮光膜パターンの断面がスムースになって好ましく、CD精度も向上する。   Note that each element contained in the reflection reduction layer 3 also has a smooth (or graded) composition distribution (composition gradient) in the film thickness direction, so that the cross section of the light-shielding film pattern after wet etching is smooth. This is preferable, and the CD accuracy is also improved.

遮光層2及び反射低減層3で構成される遮光膜は、バイナリーマスク用の遮光膜であっても良いし、位相シフトマスク(例えば、ハーフトーン型位相シフトマスク(Attenuated Phase Shift Mask)や、レベンソン型位相シフトマスク(Levenson Mask、Alternating Phase Shift Mask))用の位相シフト膜(位相差を調整する位相調整層)、若しくは、多階調マスク(Multi―level Gradation Mask)の透過率制御膜(透過率を調整する透過率調整層)の上または下に形成される遮光膜であっても良い。   The light shielding film composed of the light shielding layer 2 and the reflection reducing layer 3 may be a light shielding film for a binary mask, a phase shift mask (for example, a halftone phase shift mask), a Levenson, or the like. Type phase shift mask (Levenson Mask, Alternate Phase Shift Mask) phase shift film (phase adjustment layer for adjusting phase difference), or multi-tone mask (Multi-level Gradation Mask) transmittance control film (transmission) It may be a light shielding film formed on or below the transmittance adjusting layer for adjusting the rate.

位相シフトマスクの中でもハーフトーン型位相シフトマスクや、透明な基板と遮光膜パターンとの間に、透過率制御膜パターンが形成される多階調マスクの場合、マスクパターンとなる位相シフト膜や透過率制御膜が、透過光の透過率制御及び/又は位相制御を行うために、透明基板1と遮光層2との間に透過率又は位相の少なくともいずれか一つを調整する機能膜を設ける。この機能膜としては、遮光層2を構成する材料であるクロム材料に対してエッチング選択性のある材料であるケイ素(Si)に、金属、酸素、窒素、炭素、又はフッ素の少なくともいずれか一つを含んだ材料が適している。例えば、MoSi等の金属シリサイド、金属シリサイドの酸化物、金属シリサイドの窒化物、金属シリサイドの酸窒化物、金属シリサイドの炭化窒化物、金属シリサイドの酸化炭化物、金属シリサイドの炭化酸化窒化物、SiO、SiO、及びSiON等が適している。SiOやSiOは、透明基板1が合成石英の場合、透明基板1と同じ元素で構成されているが、原子間の結合状態の違いなどからエッチングレートが基板のエッチングレートと異なり、位相差制御に重要な光学距離(エッチング深さ)制御を高精度に行うことが可能になる。尚、この機能膜は、機能膜として挙げた上記の膜で構成された積層膜であっても良い。
この機能膜の加工は、クロムを含んだ遮光膜パターンをエッチングマスクにして行われる。このため、機能膜の加工には、遮光層2と反射低減層3からなる遮光膜よりも機能膜の方が、エッチングレートが速くなるようなウェットエッチング液が用いられる。この種のウェットエッチング液としては、例えば、フッ化水素酸、珪フッ化水素酸、及びフッ化水素アンモニウムから選ばれた少なくとも一つのフッ化化合物と、過酸化水素、硝酸、及び硫酸から選ばれた少なくとも一つの酸化剤、あるいは水を含む溶液が挙げられる。具体的には、フッ化水素アンモニウムと過酸化水素の混合溶液を純水で希釈したエッチング液や、フッ酸水溶液にフッ化アンモニウムを混合したエッチング液等が挙げられる。
以下、フォトマスクブランクの製造工程を詳細に説明する。
Among the phase shift masks, in the case of a half-tone type phase shift mask or a multi-tone mask in which a transmittance control film pattern is formed between a transparent substrate and a light shielding film pattern, the phase shift film serving as the mask pattern and the transmission In order for the rate control film to perform transmittance control and / or phase control of transmitted light, a functional film that adjusts at least one of transmittance and phase is provided between the transparent substrate 1 and the light shielding layer 2. As this functional film, at least one of metal, oxygen, nitrogen, carbon, and fluorine is added to silicon (Si) which is a material having etching selectivity with respect to a chromium material which is a material constituting the light shielding layer 2. Material containing is suitable. For example, metal silicide such as MoSi, metal silicide oxide, metal silicide nitride, metal silicide oxynitride, metal silicide oxynitride, metal silicide oxycarbide, metal silicide oxynitride, SiO, SiO 2 and SiON are suitable. When the transparent substrate 1 is made of synthetic quartz, SiO and SiO 2 are composed of the same elements as the transparent substrate 1, but the etching rate differs from the etching rate of the substrate due to the difference in bonding state between atoms, etc., and phase difference control is performed. It is possible to control the optical distance (etching depth), which is important for the control, with high accuracy. Note that this functional film may be a laminated film composed of the above-described films cited as the functional film.
The processing of the functional film is performed using a light shielding film pattern containing chromium as an etching mask. For this reason, a wet etching solution is used for processing the functional film such that the functional film has a higher etching rate than the light shielding film composed of the light shielding layer 2 and the reflection reducing layer 3. This type of wet etching solution is selected from, for example, at least one fluoride compound selected from hydrofluoric acid, hydrosilicofluoric acid, and ammonium hydrogen fluoride, and hydrogen peroxide, nitric acid, and sulfuric acid. And a solution containing at least one oxidizing agent or water. Specifically, an etching solution in which a mixed solution of ammonium hydrogen fluoride and hydrogen peroxide is diluted with pure water, an etching solution in which ammonium fluoride is mixed in a hydrofluoric acid aqueous solution, and the like can be given.
Hereinafter, the manufacturing process of the photomask blank will be described in detail.

1.準備工程
最初に、透明基板1を準備する。
透明基板1の材料は、使用する露光光に対して透光性を有し、又、剛性を有する材料であれば、特に制限されない。例えば、合成石英ガラス、ソーダライムガラス、無アルカリガラスが挙げられる。又、平坦で平滑な主表面となるように、粗研磨加工工程、精密研磨加工工程、局所加工工程、及びタッチ研磨加工工程よりなる研磨を適宜必要に応じて行う。その後、洗浄を行って透明基板1の表面の異物や汚染を除去する。洗浄としては、例えば、フッ酸、ケイフッ酸、硫酸、硫酸過水(SPM)、アンモニア、アンモニア過水(APM)、OHラジカル洗浄水、オゾン水等を用いることができる。
1. Preparation Step First, the transparent substrate 1 is prepared.
The material of the transparent substrate 1 is not particularly limited as long as the material has translucency with respect to the exposure light to be used and has a rigidity. Examples thereof include synthetic quartz glass, soda lime glass, and alkali-free glass. In addition, polishing including a rough polishing process, a precision polishing process, a local processing process, and a touch polishing process is appropriately performed as necessary so as to obtain a flat and smooth main surface. Thereafter, cleaning is performed to remove foreign matters and contamination on the surface of the transparent substrate 1. As the cleaning, for example, hydrofluoric acid, silicic hydrofluoric acid, sulfuric acid, sulfuric acid / hydrogen peroxide (SPM), ammonia, ammonia hydrogen peroxide (APM), OH radical cleaning water, ozone water, or the like can be used.

2.遮光膜形成工程
次に、透明基板1の主表面上に、スパッタリング法により、クロム系材料から構成されるマスクパターン形成用の遮光膜を形成する。遮光膜は、遮光層2と反射低減層3とを有する積層膜から構成され、さらに反射低減層3も積層膜となっている。なお、遮光層2も積層膜で形成してもよい。遮光層2と反射低減層3の積層数に特に限定はないが、ここでは、1層の遮光層2と、2層の反射低減層3の、合計3層からなる場合の形成工程を例にとって詳細に説明する。
2. Next, a light shielding film for forming a mask pattern made of a chromium-based material is formed on the main surface of the transparent substrate 1 by a sputtering method. The light shielding film is composed of a laminated film having the light shielding layer 2 and the reflection reducing layer 3, and the reflection reducing layer 3 is also a laminated film. The light shielding layer 2 may also be formed of a laminated film. The number of the light shielding layers 2 and the reflection reduction layers 3 is not particularly limited, but here, as an example, a formation process in the case where the light shielding layers 2 and the two reflection reduction layers 3 are composed of a total of three layers. This will be described in detail.

最初に、成膜装置について説明する。
図2は遮光層2、及び反射低減層3の形成に使用するスパッタリング装置の一例を示す模式図である。
図2に示すスパッタリング装置300はインライン型であり、搬入チャンバーLL、第1スパッタチャンバーSP1、バッファーチャンバーBU、第2スパッタチャンバーSP2、及び搬出チャンバーULの5つのチャンバーから構成されている。これら5つのチャンバーが順番に連続して配置されている。
First, the film forming apparatus will be described.
FIG. 2 is a schematic view showing an example of a sputtering apparatus used for forming the light shielding layer 2 and the reflection reducing layer 3.
The sputtering apparatus 300 shown in FIG. 2 is an in-line type, and includes five chambers: a carry-in chamber LL, a first sputter chamber SP1, a buffer chamber BU, a second sputter chamber SP2, and a carry-out chamber UL. These five chambers are arranged sequentially in sequence.

透明基板1が基板ホルダーに搭載されたトレイ301は、所定の移動速度(搬送速度)で、矢印の方向に、搬入チャンバーLL、第1スパッタチャンバーSP1、バッファーチャンバーBU、第2スパッタチャンバーSP2、搬出チャンバーULの順番に搬送されるようになっている。   The tray 301 on which the transparent substrate 1 is mounted on the substrate holder has a predetermined movement speed (conveyance speed) and a loading chamber LL, a first sputtering chamber SP1, a buffer chamber BU, a second sputtering chamber SP2, and an unloading in the direction of the arrow. It is conveyed in the order of the chambers UL.

搬入チャンバーLLと第1スパッタチャンバーSP1、第2スパッタチャンバーSP2と搬出チャンバーULは、各々シャッタ311及び312により仕切られるようになっている。又、搬入チャンバーLL、各スパッタチャンバーSP1・2、バッファーチャンバーBU、及び搬出チャンバーULは、排気を行う排気装置(図示せず)に接続されている。
第1スパッタチャンバーSP1にはスパッタターゲット331、332が設けられ、それぞれのターゲットに対応するガス導入口(図示せず)が、それぞれのターゲットの川上側(図面における左側)に配されている。また、第2スパッタチャンバーSP2にはスパッタターゲット333、334が設けられる。スパッタターゲット333に対応するガス導入口(図示せず)はターゲットに対して川上側(図面における左側)に配され、スパッタターゲット334に対応するガス導入口(図示せず)はターゲットに対して川下側(図面における右側)に配されている。
The carry-in chamber LL and the first sputter chamber SP1, the second sputter chamber SP2 and the carry-out chamber UL are partitioned by shutters 311 and 312, respectively. The carry-in chamber LL, the sputter chambers SP1 and SP2, the buffer chamber BU, and the carry-out chamber UL are connected to an exhaust device (not shown) that exhausts air.
Sputter targets 331 and 332 are provided in the first sputter chamber SP1, and gas inlets (not shown) corresponding to the respective targets are arranged on the upstream side (left side in the drawing) of each target. In addition, sputter targets 333 and 334 are provided in the second sputter chamber SP2. A gas inlet (not shown) corresponding to the sputter target 333 is arranged on the upstream side (left side in the drawing) with respect to the target, and a gas inlet (not shown) corresponding to the sputter target 334 is downstream with respect to the target. It is arranged on the side (right side in the drawing).

次に、このインライン型のスパッタリング装置300を用いて、遮光層2と反射低減層3(上層部32及び下層部31)を成膜する工程について説明する。   Next, a process of forming the light shielding layer 2 and the reflection reducing layer 3 (the upper layer portion 32 and the lower layer portion 31) using the in-line type sputtering apparatus 300 will be described.

まず、トレイ301を搬入チャンバーLLに搬入する。
スパッタリング装置300の内部を所定の真空度にした後、第1スパッタチャンバーSP1に配されたガス導入口から遮光層2を成膜する上で必要な成膜用のガスを所定の流量導入し、又、スパッタターゲットに所定のスパッタパワーを印加して、トレイ301を所定の速度S1で、スパッタターゲット331及び332上を通過させる。スパッタターゲット331及び332としては、クロムかクロムを主に含むターゲットを用いる。クロムを主に含むターゲットとしては、クロム、窒化クロム、酸化クロム等があるが、供給ガスによる反応性スパッタの方が組成分布を所望なように傾斜制御させやすいので、ここではクロムをターゲットに用いた。第1スパッタチャンバーSP1に配されたガス導入口から供給するガスは、遮光層2としてクロムと窒素を含有する窒化クロム(CrN)層や酸化窒化クロム(CrON)層を成膜するため、少なくとも窒素(N)を含むガスで、必要に応じてアルゴン(Ar)ガス等の不活性ガスを加える。不活性ガスとしては、アルゴンガスの他に、ヘリウム(He)ガス、ネオン(Ne)ガス、クリプトン(Kr)ガス、及びキセノン(Xe)ガス等があり、これらの中から1つ又は複数必要に応じて選択される。膜厚方向の組成分布の制御は、ガス導入口の配置やガス供給方法などによって行うことができる。
以上の工程によって、トレイ301が第1スパッタチャンバーSP1のスパッタターゲット付近を通過する際に、反応性スパッタリングにより、透明基板1の主表面上に、所定の膜厚のクロム系材料から構成される遮光層2が成膜される。この際、波長436nmの光に対するOD値が1.0以上になるようにするのが好ましい。高露光量(高ドーズ量)で転写を行っても転写欠陥の発生を防止することができるからである。組成によってこのOD値を確保してもよいし、膜厚の制御でこのOD値を確保してもよい。
First, the tray 301 is carried into the carry-in chamber LL.
After the inside of the sputtering apparatus 300 is set to a predetermined degree of vacuum, a film forming gas necessary for forming the light shielding layer 2 is introduced from the gas introduction port arranged in the first sputtering chamber SP1 at a predetermined flow rate, Further, a predetermined sputtering power is applied to the sputtering target, and the tray 301 is passed over the sputtering targets 331 and 332 at a predetermined speed S1. As the sputtering targets 331 and 332, chromium or a target mainly containing chromium is used. Targets mainly containing chromium include chromium, chromium nitride, and chromium oxide. However, reactive sputtering with a supply gas is easier to control the inclination of the composition distribution as desired. It was. The gas supplied from the gas inlet arranged in the first sputter chamber SP1 is at least nitrogen in order to form a chromium nitride (CrN) layer or chromium oxynitride (CrON) layer containing chromium and nitrogen as the light shielding layer 2. An inert gas such as argon (Ar) gas is added as necessary with a gas containing (N 2 ). In addition to argon gas, inert gas includes helium (He) gas, neon (Ne) gas, krypton (Kr) gas, xenon (Xe) gas, etc. One or more of these are necessary. Is selected accordingly. The composition distribution in the film thickness direction can be controlled by the arrangement of gas inlets, the gas supply method, and the like.
By the above process, when the tray 301 passes near the sputter target in the first sputter chamber SP1, the light shielding composed of a chromium-based material having a predetermined thickness is formed on the main surface of the transparent substrate 1 by reactive sputtering. Layer 2 is deposited. At this time, the OD value for light having a wavelength of 436 nm is preferably set to 1.0 or more. This is because the occurrence of transfer defects can be prevented even if transfer is performed with a high exposure amount (high dose amount). The OD value may be ensured depending on the composition, or the OD value may be ensured by controlling the film thickness.

その後、トレイ301は、バッファーチャンバーBUを通過して、第2スパッタチャンバーSP2に移動する。   Thereafter, the tray 301 passes through the buffer chamber BU and moves to the second sputtering chamber SP2.

スパッタターゲット333に対応するガス導入口から、下層部31を成膜する上で必要な成膜用のガスを所定の流量導入し、スパッタターゲット333に所定のスパッタパワーを印加する。
この状態の中で、トレイ301を所定の速度S2で、スパッタターゲット333上を通過させながら下層部31を成膜する。スパッタターゲット333としては、クロムターゲットを用いる。この他、クロムに窒素や酸素等の適当な添加物を含んだターゲットを用いることもできる。スパッタターゲット333に対応するガス導入口から供給するガスは、下層部31としてクロムと酸素と窒素を含有する酸化窒化クロム(CrON)層やクロムと酸素と窒素と炭素を含有する酸化窒化炭化クロム(CrCON)層を成膜するため、少なくとも酸素系ガスと窒素系ガスを含むガスで、必要に応じてアルゴン(Ar)ガス等の不活性ガスを加える。不活性ガスとしては、アルゴンガスの他に、ヘリウム(He)ガス、ネオン(Ne)ガス、クリプトン(Kr)ガス、及びキセノン(Xe)ガス等があり、これらの中から1つ又は複数必要に応じて選択される。酸素系ガスとは、酸素を構成元素として含むガスであり、窒素系ガスとは、窒素を構成元素として含むガスをいう。ここで、酸素系ガスは、例えば酸素(O)ガス、二酸化炭素(CO)ガス等があり、窒素系ガスとは、例えば、窒素(N)ガス、二酸化窒素(NO)ガス、及び一酸化窒素(NO)ガス等がある。膜厚方向の組成分布の制御は、ガス導入口の配置やガス供給方法などによって行うことができる。ここで、スパッタパワーが小さい条件で成膜すると、緻密な膜になり、膜欠陥が生じにくくなる。
下層部31を緻密な膜にし、膜欠陥が生じにくくするためのスパッタパワーの条件は、3.0kW以下とすることが好ましい。膜欠陥の低減と生産性を考慮すると、スパッタパワーを1.0kW以上3.0kW以下が好ましく、さらに好ましくは、1.0kW以上2.5kW以下とすることが望ましい。
以上の工程によって、トレイ301がスパッタターゲット333付近を通過する際に、反応性スパッタリングにより、遮光層2の上に、所定の膜厚のクロムと窒素と酸素を含有するクロム化合物から構成される下層部31(CrON層やCrCON層)が成膜される。断面形状の垂直化の観点から下層部31は、クロムと酸素と窒素と炭素を含有した酸化窒化炭化クロム(CrCON)が好ましい。下層部31を成膜する際のガスとしては、二酸化炭素(CO)ガスと窒素(N)ガスと不活性ガス(Ar等)を含有する混合ガスを使用することが好ましい。
A predetermined flow rate of a deposition gas necessary for forming the lower layer portion 31 is introduced from a gas inlet corresponding to the sputtering target 333, and a predetermined sputtering power is applied to the sputtering target 333.
In this state, the lower layer portion 31 is formed while the tray 301 is passed over the sputtering target 333 at a predetermined speed S2. As the sputtering target 333, a chromium target is used. In addition, a target containing appropriate additives such as nitrogen and oxygen in chromium can also be used. The gas supplied from the gas inlet corresponding to the sputter target 333 is a chromium oxynitride (CrON) layer containing chromium, oxygen, and nitrogen as the lower layer 31 or a chromium oxynitride carbide (CrON) containing chromium, oxygen, nitrogen, and carbon ( In order to form a (CrCON) layer, an inert gas such as an argon (Ar) gas is added as necessary with a gas containing at least an oxygen-based gas and a nitrogen-based gas. In addition to argon gas, inert gas includes helium (He) gas, neon (Ne) gas, krypton (Kr) gas, xenon (Xe) gas, etc. One or more of these are necessary. Is selected accordingly. The oxygen-based gas is a gas containing oxygen as a constituent element, and the nitrogen-based gas is a gas containing nitrogen as a constituent element. Here, examples of the oxygen-based gas include oxygen (O 2 ) gas and carbon dioxide (CO 2 ) gas, and examples of the nitrogen-based gas include nitrogen (N 2 ) gas, nitrogen dioxide (NO 2 ) gas, And nitric oxide (NO) gas. The composition distribution in the film thickness direction can be controlled by the arrangement of gas inlets, the gas supply method, and the like. Here, when the film is formed under a condition where the sputtering power is low, a dense film is formed and film defects are less likely to occur.
The sputtering power condition for making the lower layer portion 31 a dense film and preventing film defects is preferably 3.0 kW or less. Considering the reduction of film defects and productivity, the sputtering power is preferably 1.0 kW or more and 3.0 kW or less, more preferably 1.0 kW or more and 2.5 kW or less.
When the tray 301 passes through the vicinity of the sputter target 333 by the above steps, a lower layer composed of chromium, nitrogen, and oxygen containing a predetermined thickness on the light shielding layer 2 by reactive sputtering. A portion 31 (CrON layer or CrCON layer) is formed. From the viewpoint of verticalizing the cross-sectional shape, the lower layer portion 31 is preferably chromium oxynitride carbide (CrCON) containing chromium, oxygen, nitrogen, and carbon. As a gas for forming the lower layer portion 31, it is preferable to use a mixed gas containing carbon dioxide (CO 2 ) gas, nitrogen (N 2 ) gas, and inert gas (Ar or the like).

その後、トレイ301は、スパッタターゲット334に向かって移動していく。スパッタターゲット334に対応するガス導入口から上層部32を成膜する上で必要な成膜用のガスを所定の流量導入し、所定のスパッタパワーを印加する。この状態の中で、トレイ301を所定の速度S3で、スパッタターゲット334上を通過させながら上層部32を成膜する。スパッタターゲット334としては、クロムターゲットを用いる。この他、クロムに酸素や窒素等の適当な添加物を含んだターゲットを用いることもできる。スパッタターゲット334に対応するガス導入口から供給するガスは、上層部32としてクロムと酸素と窒素を含有し、かつ、上層部32の表面側に実質的に炭素を含まない領域を有する酸化窒化クロム(CrON)層や酸化窒化炭化クロム(CrCON)層を成膜するため、少なくとも、酸素系ガスと窒素系ガスを含むガスで、必要に応じてアルゴン(Ar)ガス等の不活性ガスを加える。不活性ガスとしては、アルゴンガスの他に、ヘリウム(He)ガス、ネオン(Ne)ガス、クリプトン(Kr)ガス、及びキセノン(Xe)ガス等があり、これらの中から1つ又は複数必要に応じて選択される。酸素系ガスとは、酸素を構成元素として含むガスであり、窒素系ガスとは、窒素を構成元素として含むガスをいう。酸素系ガスは、例えば酸素(O)ガス、二酸化炭素(CO)ガス等があり、窒素系ガスとは、例えば、窒素(N)ガス、二酸化窒素(NO)ガス、及び一酸化窒素(NO)ガス等がある。なお、上層部32の表面側に実質的に炭素を含まない領域を有するためには、酸素系ガスとしては、酸素(O)ガスを使用し、窒素を含むガスとしては、窒素(N)ガスを使用するのが好ましい。すなわち、上層部32を成膜する際のガスとしては、酸素(O)ガスと窒素(N)ガスと不活性ガスを含有する混合ガスを使用することが好ましい。下層部31が炭素を含む酸化窒化炭化クロム(CrCON)層の場合、断面形状を垂直化するために、表面側を除く上層部32に、微量の炭素を含む酸化窒化炭化クロム(CrCON)層とすることができる。この場合、不活性ガスに炭化水素系ガスを微量含有する。炭化水素系ガスとしては、メタン、ブタン、プロパンなどがあげられる。不活性ガスに微量の炭化水素系ガスを含有する場合の含有量は、15%以下とすることが好ましい。さらに好ましくは、12%以下とすることが望ましい。膜厚方向の組成分布の制御は、ガス導入口の配置やガス供給方法などによって行うことができる。ここで、スパッタパワーが小さい条件で成膜すると、緻密な膜になり、膜欠陥が生じにくくなる。
上層部32を緻密な膜にし、膜欠陥が生じにくくたるためのスパッタパワーの条件は、3.0kW以下とすることが好ましい。膜欠陥の低減と生産性を考慮すると、スパッタパワーを1.0kW以上3.0kW以下が好ましく、さらに好ましくは、1.0kW以上2.5kW以下とすることが望ましい。
以上の工程によって、トレイ301がスパッタターゲット334付近を通過する際に、反応性スパッタリングにより、下層部31の上に、所定の膜厚のクロムと窒素と酸素を含有するクロム化合物から構成される上層部32(CrON層やCrCON層)が成膜される。なお、上層部32がクロムと酸素と窒素と炭素を含有した酸化窒化炭化クロム(CrCON)の場合、上層部32の表面側には実質的に炭素を含まない領域を有するようにする。
Thereafter, the tray 301 moves toward the sputter target 334. A predetermined flow rate of a deposition gas necessary for forming the upper layer 32 is formed from a gas inlet corresponding to the sputtering target 334, and a predetermined sputtering power is applied. In this state, the upper layer portion 32 is formed while the tray 301 is passed over the sputter target 334 at a predetermined speed S3. A chrome target is used as the sputter target 334. In addition, a target containing appropriate additives such as oxygen and nitrogen in chromium can also be used. The gas supplied from the gas inlet corresponding to the sputter target 334 contains chromium, oxygen, and nitrogen as the upper layer portion 32, and has a region containing substantially no carbon on the surface side of the upper layer portion 32. In order to form a (CrON) layer or a chromium oxynitride carbide (CrCON) layer, an inert gas such as an argon (Ar) gas is added as necessary with a gas containing at least an oxygen-based gas and a nitrogen-based gas. In addition to argon gas, inert gas includes helium (He) gas, neon (Ne) gas, krypton (Kr) gas, xenon (Xe) gas, etc. One or more of these are necessary. Is selected accordingly. The oxygen-based gas is a gas containing oxygen as a constituent element, and the nitrogen-based gas is a gas containing nitrogen as a constituent element. Examples of the oxygen-based gas include oxygen (O 2 ) gas and carbon dioxide (CO 2 ) gas. Examples of the nitrogen-based gas include nitrogen (N 2 ) gas, nitrogen dioxide (NO 2 ) gas, and monoxide. There are nitrogen (NO) gas and the like. In order to have a substantially region not including the carbon on the surface side of the upper portion 32, as the oxygen-containing gas, using oxygen (O 2) gas, as the gas containing nitrogen, nitrogen (N 2 It is preferred to use a gas. That is, it is preferable to use a mixed gas containing oxygen (O 2 ) gas, nitrogen (N 2 ) gas, and inert gas as the gas for forming the upper layer portion 32. When the lower layer portion 31 is a carbon oxynitride chromium carbide (CrCON) layer containing carbon, in order to make the cross-sectional shape vertical, the upper layer portion 32 excluding the surface side includes a chromium oxynitride chromium carbide (CrCON) layer containing a small amount of carbon. can do. In this case, the inert gas contains a small amount of hydrocarbon gas. Examples of the hydrocarbon gas include methane, butane, and propane. When the inert gas contains a trace amount of hydrocarbon-based gas, the content is preferably 15% or less. More preferably, it is desirable to make it 12% or less. The composition distribution in the film thickness direction can be controlled by the arrangement of gas inlets, the gas supply method, and the like. Here, when the film is formed under a condition where the sputtering power is low, a dense film is formed and film defects are less likely to occur.
The sputtering power condition for making the upper layer portion 32 a dense film and preventing film defects is preferably 3.0 kW or less. Considering the reduction of film defects and productivity, the sputtering power is preferably 1.0 kW or more and 3.0 kW or less, more preferably 1.0 kW or more and 2.5 kW or less.
When the tray 301 passes through the vicinity of the sputter target 334 by the above steps, an upper layer composed of chromium, nitrogen, and oxygen containing a predetermined thickness is formed on the lower layer 31 by reactive sputtering. A portion 32 (CrON layer or CrCON layer) is formed. When the upper layer portion 32 is made of chromium oxynitride carbide (CrCON) containing chromium, oxygen, nitrogen, and carbon, the upper layer portion 32 has a region that does not substantially contain carbon.

その後、トレイ301は搬出チャンバーULに移動され、しかる後にシャッタ312を閉じてチャンバーULを真空排気後、大気に開放して基板ホルダーをスパッタリング装置300の外部に取り出す。
基板ホルダーから遮光膜が形成された透明基板を取り出し、必要に応じて欠陥検査や洗浄を適宜行って、フォトマスクブランク100が製造される。
実施の形態1で製造されたフォトマスクブランク100は、レジスト膜に対する密着性が高く、レジスト膜とフォトマスクブランク(反射低減層)との界面に、ウェットエッチング液が浸入することが抑止され、従って、フォトマスク形成時のマスクパターンの断面形状を垂直化することができる。また、反射低減層3が緻密な膜によって形成されるため、膜欠陥の発生を抑制でき、且つ、高い耐薬性を備えることができる。
Thereafter, the tray 301 is moved to the carry-out chamber UL, after which the shutter 312 is closed and the chamber UL is evacuated and then opened to the atmosphere, and the substrate holder is taken out of the sputtering apparatus 300.
The photomask blank 100 is manufactured by taking out the transparent substrate on which the light-shielding film is formed from the substrate holder, and appropriately performing defect inspection and cleaning as necessary.
The photomask blank 100 manufactured in the first embodiment has high adhesion to the resist film, and the wet etching solution is prevented from entering the interface between the resist film and the photomask blank (reflection reduction layer). The cross-sectional shape of the mask pattern when forming the photomask can be made vertical. Moreover, since the reflection reducing layer 3 is formed of a dense film, the occurrence of film defects can be suppressed and high chemical resistance can be provided.

<実施形態2>
実施形態2では、表示装置製造用のフォトマスクの製造方法について、製造工程を要部断面図で示した図3を用いながら説明する。
まず、準備されたフォトマスクブランク100に対して、レジストを塗布・形成する前に、硫酸を含む洗浄液や、オゾン洗浄液等の薬液によるレジスト塗布前洗浄(薬液洗浄:Chemical Cleaning)を行なう。特に、レジスト塗布前洗浄としては、オゾン洗浄液を用いてオゾン洗浄を行うとよい。オゾン洗浄は、レジスト塗布面の異物と汚染を除去する。このオゾン洗浄は、レジスト塗布面の異物と汚染を除去するのに有効であるが、本発明に至る出願人の検討過程において、界面活性剤が含まれていないレジストを用いる場合には、レジストの密着性が悪化し、レジスト塗布性能を悪化させる場合もあることが、知見として得られた。これにより、従来のフォトマスクブランクであると、レジスト(界面活性剤が含まれていないレジスト)との密着性が不足し、パターンの断面形状がテーパー化してしまうおそれがあるが、本実施形態のフォトマスクブランクによれば、このような問題が抑止されるものである。
以下、レジスト塗布前洗浄としてオゾン洗浄を挙げて説明するが、洗浄装置や洗浄方法としては、硫酸を含む洗浄液などの薬液による薬液洗浄(Chemical Cleaning)に置き換えることができる。
<Embodiment 2>
In the second embodiment, a manufacturing method of a photomask for manufacturing a display device will be described with reference to FIG.
First, before applying and forming a resist on the prepared photomask blank 100, pre-resist application cleaning (chemical cleaning) with a chemical solution such as a cleaning solution containing sulfuric acid or an ozone cleaning solution is performed. In particular, as cleaning before resist coating, ozone cleaning may be performed using an ozone cleaning liquid. Ozone cleaning removes foreign matter and contamination on the resist coating surface. This ozone cleaning is effective for removing foreign matters and contamination on the resist-coated surface. However, in the course of the applicant's examination leading to the present invention, when a resist containing no surfactant is used, It has been obtained as a finding that the adhesiveness is deteriorated and the resist coating performance may be deteriorated. Thereby, in the case of a conventional photomask blank, the adhesiveness with a resist (resist that does not contain a surfactant) is insufficient, and the cross-sectional shape of the pattern may be tapered. According to the photomask blank, such a problem is suppressed.
Hereinafter, ozone cleaning will be described as the pre-resist cleaning, but the cleaning apparatus and cleaning method can be replaced with chemical cleaning using a chemical solution such as a cleaning solution containing sulfuric acid.

代表的なオゾン洗浄は、オゾン水を用いたスピン洗浄であるが、オゾン洗浄液(オゾン水)の浴槽にフォトマスクブランク100を入れて洗浄を行う浴槽洗浄を行っても良い。スピン洗浄は枚葉処理に適し、洗浄液の消費量が少なくて、洗浄装置も比較的コンパクトという特徴があり、浴槽洗浄は複数枚のフォトマスクブランク100を同時に洗浄できるという特徴がある。大型表示装置製造用のフォトマスクブランクは、フォトマスクブランクも大型となるため、大型表示装置製造用のフォトマスクブランクに対しては、洗浄液の消費量と洗浄装置のコンパクトさから、枚葉処理の洗浄法、特にスピン洗浄法が好ましく用いられる。   Typical ozone cleaning is spin cleaning using ozone water, but bath cleaning may be performed in which the photomask blank 100 is placed in a bath of ozone cleaning liquid (ozone water) for cleaning. Spin cleaning is suitable for single-wafer processing, consumes less cleaning liquid, and has a relatively compact cleaning device, and bath cleaning has a feature that a plurality of photomask blanks 100 can be cleaned simultaneously. Photomask blanks for manufacturing large display devices are also large in size, so for photomask blanks for manufacturing large display devices, the amount of cleaning liquid consumed and the size of the cleaning device can be used for single wafer processing. A cleaning method, particularly a spin cleaning method is preferably used.

スピン洗浄法によるオゾン洗浄では、最初に、低速で回転させたフォトマスクブランク100の回転中心部近傍にオゾン洗浄液を滴下し、回転による塗り拡げでフォトマスクブランク100の上層部32の表面全面にオゾン洗浄液を盛る。その後も洗浄終了時間までオゾン洗浄液を供給し続けながらフォトマスクブランク100を低速で回転して洗浄を続け、洗浄時間終了後に純水を供給してオゾン洗浄液を純水に置換し、最後にスピン乾燥を行う。尚、オゾン洗浄液をフォトマスクブランク100の上層部32の表面全面に盛った後、オゾン洗浄液の滴下とフォトマスクブランクの回転を止める、パドル式のオゾン洗浄を用いることもできる。フォトマスクブランク100を低速回転しながら洗浄液を流し続ける流液式のスピン洗浄法は、オゾン濃度が変化しにくく、流液による機械的洗浄効果もあるという特徴があり、パドル式の洗浄法はオゾン洗浄液の消費量が少ないという特徴がある。スピン洗浄方法には上記の特徴があるが、フォトマスクブランク100の回転中心部に最初にオゾン洗浄液が滴下されることから、回転中心部を中心にした同心円状の洗浄インパクト(洗浄ダメージ)を受けやすい。したがって、洗浄ダメージ差が同心円状に生じやすい。表示装置製造用のフォトマスクブランクは、例えば1220mm×1400mmというような、フォトマスクブランクの寸法も大きいものが多用されており、この同心円状の洗浄ダメージ差(ダメージ面内分布差)は大きくなる傾向がある。このため、特に表示装置製造用のフォトマスクブランクに対しては、オゾン洗浄耐性を高める必要がある。尚、予めフォトマスクブランク100の表面に純水を供給してその表面を濡らしておくプレ処理を行ってからオゾン洗浄液を滴下すると、オゾン洗浄液滴下によるフォトマスクブランク表面材料への最初のダメージ(ファーストインパクト)は軽減される。   In the ozone cleaning by the spin cleaning method, first, an ozone cleaning liquid is dropped near the rotation center of the photomask blank 100 rotated at a low speed, and ozone is spread over the entire surface of the upper layer portion 32 of the photomask blank 100 by spreading by rotation. Add the cleaning solution. After that, the photomask blank 100 is rotated at a low speed while supplying the ozone cleaning liquid until the cleaning end time, and cleaning is continued. After the cleaning time ends, pure water is supplied to replace the ozone cleaning liquid with pure water, and finally spin drying. I do. It is also possible to use paddle type ozone cleaning in which the ozone cleaning liquid is deposited on the entire surface of the upper layer portion 32 of the photomask blank 100, and then dropping of the ozone cleaning liquid and rotation of the photomask blank are stopped. The flowing liquid spin cleaning method in which the cleaning liquid continues to flow while rotating the photomask blank 100 at a low speed is characterized by the fact that the ozone concentration hardly changes and has a mechanical cleaning effect by the flowing liquid. There is a feature that the consumption of the cleaning liquid is small. The spin cleaning method has the above-described characteristics. However, since the ozone cleaning liquid is first dropped on the rotation center of the photomask blank 100, a concentric cleaning impact (cleaning damage) centered on the rotation center is received. Cheap. Therefore, the cleaning damage difference tends to occur concentrically. Photomask blanks for manufacturing display devices, for example, those with large photomask blank dimensions such as 1220 mm × 1400 mm are often used, and this concentric cleaning damage difference (damage in-plane distribution difference) tends to increase. There is. For this reason, it is necessary to improve the ozone cleaning resistance particularly for a photomask blank for manufacturing a display device. In addition, if ozone cleaning liquid is dropped after performing pre-processing for supplying pure water to the surface of the photomask blank 100 in advance to wet the surface, first damage to the photomask blank surface material due to the ozone cleaning droplet (first) Impact) is reduced.

このオゾン洗浄によるレジスト塗布前洗浄に引き続いて、フォトマスクブランク100の上層部32上に、レジストパターン4aを形成するレジストパターン形成工程を行う。
詳細には、このレジストパターン形成工程では、先ず、フォトマスクブランク100の最表面層である上層部32上にレジスト膜4を形成する(図3(b))。その後、レジスト膜4に対して回路や画素パターン等の所望のパターンを、描画する。この描画光としては、波長が355nm、365nm、405nm、413nm、436nm、及び442nm等の光、特にレーザー光がよく用いられる。電子線を用いたEB(Electron Beam)描画でも構わない。しかる後、レジスト膜4を所定の現像液で現像して、レジストパターン4aを形成する(図3(c))。
Subsequent to the pre-resist cleaning by ozone cleaning, a resist pattern forming process for forming a resist pattern 4a on the upper layer portion 32 of the photomask blank 100 is performed.
Specifically, in this resist pattern forming step, first, the resist film 4 is formed on the upper layer portion 32 that is the outermost surface layer of the photomask blank 100 (FIG. 3B). Thereafter, a desired pattern such as a circuit or a pixel pattern is drawn on the resist film 4. As the drawing light, light having a wavelength of 355 nm, 365 nm, 405 nm, 413 nm, 436 nm, and 442 nm, particularly laser light is often used. EB (Electron Beam) drawing using an electron beam may be used. Thereafter, the resist film 4 is developed with a predetermined developer to form a resist pattern 4a (FIG. 3C).

次に、レジストパターン4aをマスクにしてマスクパターン用の遮光膜をウェットエッチングして、遮光膜パターン(遮光層パターン2a及び反射低減層パターン3a)を形成する(図3(d))。マスクパターン用の遮光膜は、遮光層2、下層部31、及び上層部32からなるが、工程数削減のため、一括でウェットエッチングすることが望ましい。工程数の削減は、スループット向上やエッチング装置の簡略化にとどまらず、欠陥品質の向上にも有利に働く。実施の形態1で製造したフォトマスクブランク100は、遮光層2から上層部32に至るまでのマスクパターン用の遮光膜を構成する全ての層がクロムを含んだ材料からなっており、又、表面側から透明基板1側に向かう膜厚方向に対して、クロムエッチング液に対してエッチング速度が速まるように構成材料の組成が調整されているため、一括ウェットエッチングでも、バルク部の断面が垂直で、パターン底部に裾引きが起こりにくく、又、クロムエッチング残渣が発生しにくい。ここで用いるクロムエッチング液としては、具体的には、硝酸第二セリウムアンモニウムと過塩素酸とを含むエッチング液や、セリウムを含まないアルカリ性溶液が挙げられる。   Next, the mask pattern light shielding film is wet-etched using the resist pattern 4a as a mask to form a light shielding film pattern (light shielding layer pattern 2a and reflection reduction layer pattern 3a) (FIG. 3D). The light shielding film for the mask pattern is composed of the light shielding layer 2, the lower layer part 31, and the upper layer part 32. In order to reduce the number of processes, it is desirable to perform wet etching all at once. The reduction in the number of processes not only improves the throughput and simplifies the etching apparatus, but also advantageously improves the defect quality. In the photomask blank 100 manufactured in the first embodiment, all layers constituting the light shielding film for the mask pattern from the light shielding layer 2 to the upper layer portion 32 are made of a material containing chromium, and the surface In the film thickness direction from the side toward the transparent substrate 1, the composition of the constituent material is adjusted so that the etching rate is increased with respect to the chromium etching solution. The bottom of the pattern is less likely to be skirted, and chrome etching residues are less likely to occur. Specific examples of the chromium etching solution used here include an etching solution containing ceric ammonium nitrate and perchloric acid, and an alkaline solution containing no cerium.

その後、レジストパターン4aをレジスト剥離液やアッシング等によって除去し、洗浄を行なう。洗浄液としては、例えば、硫酸、硫酸過水(SPM)、アンモニア、アンモニア過水(APM)、OHラジカル洗浄水、オゾン水等を用いることができる。しかる後、必要に応じてマスクパターン欠陥検査や欠陥修正等を適宜行う。このようにして、透明基板1上に遮光層パターン2a、下層部パターン31a、及び上層部パターン32aからなる遮光膜パターンを有するフォトマスク200を製造する。   Thereafter, the resist pattern 4a is removed by a resist stripping solution, ashing or the like, and cleaning is performed. As the cleaning liquid, for example, sulfuric acid, sulfuric acid / hydrogen peroxide (SPM), ammonia, ammonia hydrogen peroxide (APM), OH radical cleaning water, ozone water, or the like can be used. Thereafter, a mask pattern defect inspection, defect correction, and the like are appropriately performed as necessary. In this way, the photomask 200 having the light shielding film pattern including the light shielding layer pattern 2a, the lower layer pattern 31a, and the upper layer pattern 32a on the transparent substrate 1 is manufactured.

上記フォトマスク200の製造方法では、上層部32上に直接レジスト膜4を形成したが、上層部32上にエッチング用マスクを形成し、その上にレジスト膜4を形成するようにしてもよい。上述の方法でレジストパターン4aを形成後、一旦ウェットエッチングで該エッチング用マスクを加工し、この加工されたエッチング用マスクをマスクにして遮光層2、下層部31、及び上層部32からなる遮光膜をウェットエッチングする。その後、加工されたエッチング用マスクを除去する。レジストパターン4aは、エッチング用マスクを加工した直後に除去しても良いし、遮光膜のウェットエッチング後に除去しても良い。エッチング用マスクが、高いウェットエッチング耐性を有し、且つ、酸化クロムと密着性が高くてウェットエッチング液の浸入を防ぐ材料である場合、この方法で、上層部を含めて垂直な断面形状の遮光膜パターンを得ることが可能になる。エッチング用マスクの材料としては、ケイ素に金属、酸素、窒素、又は炭素の少なくともいずれか一つを含む材料、例えば、MoSi、SiO、SiON、SiC等が挙げられる。   In the manufacturing method of the photomask 200, the resist film 4 is directly formed on the upper layer portion 32. However, an etching mask may be formed on the upper layer portion 32, and the resist film 4 may be formed thereon. After the resist pattern 4a is formed by the above-described method, the etching mask is once processed by wet etching, and the light-shielding film including the light-shielding layer 2, the lower layer portion 31, and the upper layer portion 32 using the processed etching mask as a mask. Wet etching. Thereafter, the processed etching mask is removed. The resist pattern 4a may be removed immediately after the etching mask is processed, or may be removed after wet etching of the light shielding film. When the etching mask is a material that has high wet etching resistance and high adhesion to chromium oxide to prevent infiltration of the wet etching solution, this method is used to shield light in a vertical cross-sectional shape including the upper layer portion. A film pattern can be obtained. Examples of the material for the etching mask include materials containing at least one of metal, oxygen, nitrogen, and carbon in silicon, such as MoSi, SiO, SiON, and SiC.

又、フォトマスクブランクが、上述の位相シフトマスクブランクや多階調マスクブランクの場合は、透明基板1と遮光層2の間に形成された、実施の形態1に記載の、露光光の位相及び/又は透過率を制御する機能膜を、上述の方法で遮光膜パターンが形成された後に、エッチング加工する。さらに、位相の微調整が必要な場合は、透明基板1を希フッ酸水溶液か、フッ酸水溶液にフッ化アンモン等のバッファ液を混合したエッチング液を用いて所望の深さまでエッチングする。その後、レジストパターン4aを除去して、位相シフトマスクを製造する。   Further, when the photomask blank is the above-described phase shift mask blank or multi-tone mask blank, the phase of the exposure light described in the first embodiment formed between the transparent substrate 1 and the light shielding layer 2 and The functional film for controlling the transmittance is etched after the light shielding film pattern is formed by the above-described method. Further, when fine adjustment of the phase is necessary, the transparent substrate 1 is etched to a desired depth using a dilute hydrofluoric acid aqueous solution or an etching solution in which a buffer solution such as ammonium fluoride is mixed in the hydrofluoric acid aqueous solution. Thereafter, the resist pattern 4a is removed to manufacture a phase shift mask.

実施の形態2で製造されたフォトマスク200は、レジスト膜に対する密着性が高く、レジスト膜と反射低減層3との界面にウェットエッチング液が浸入することが抑止され、従って、遮光膜パターン(マスクパターン)の断面形状を垂直化することができる。
又、レジスト塗布前洗浄であるオゾン洗浄に対する耐性が高い。このため、マスクパターン描画光に対する反射率の変化は少なく、フォトマスクブランク面内でこの光に対する反射率は一様である。このことにより、形成されたマスクパターンのCDばらつきは小さい。加えて、マスクパターン用の遮光膜2の膜欠陥も少なく、マスク製造工程で発生する欠陥も少ないという特徴を持っている。
The photomask 200 manufactured in the second embodiment has high adhesion to the resist film, and the wet etching solution is prevented from entering the interface between the resist film and the reflection reducing layer 3. The cross-sectional shape of the (pattern) can be made vertical.
Moreover, the tolerance with respect to ozone cleaning which is cleaning before resist coating is high. For this reason, there is little change of the reflectance with respect to the mask pattern drawing light, and the reflectance with respect to this light is uniform within the photomask blank surface. As a result, the CD variation of the formed mask pattern is small. In addition, the light shielding film 2 for the mask pattern has few film defects and few defects generated in the mask manufacturing process.

<実施形態3>
実施形態3では、表示装置の製造方法について説明する。
<Embodiment 3>
In the third embodiment, a method for manufacturing a display device will be described.

実施の形態3の表示装置の製造方法では、先ず、表示装置の基板上にレジスト膜が形成されたレジスト膜付き基板に対して、実施の形態2で説明した製造方法によって得られたフォトマスク200を、露光装置の投影光学系を介して基板上に形成されたレジスト膜に対向するような配置で、露光装置のマスクステージ上に載置する。
次に、露光光をフォトマスク200に照射して、レジスト膜を露光するレジスト露光工程を行う。
In the method for manufacturing a display device according to the third embodiment, first, a photomask 200 obtained by the manufacturing method described in the second embodiment is applied to a substrate with a resist film in which a resist film is formed on the substrate of the display device. Is placed on the mask stage of the exposure apparatus in such an arrangement as to face the resist film formed on the substrate via the projection optical system of the exposure apparatus.
Next, a resist exposure process is performed in which the photomask 200 is irradiated with exposure light to expose the resist film.

露光光は、例えば、365nm以上550nm以下の波長範囲の光で、具体的には、波長365nmのi線、405nmのh線、及び436nmのg線等の単一波長の光、又は、これらを含む複合光がよく用いられる。   The exposure light is, for example, light having a wavelength range of 365 nm or more and 550 nm or less, and specifically, light having a single wavelength such as i-line having a wavelength of 365 nm, h-line having a wavelength of 405 nm, and g-line having a wavelength of 436 nm, or these. Including complex light is often used.

この実施の形態3の表示装置の製造方法によれば、実施の形態2で説明した製造方法により得られたフォトマスクを用いて表示装置を製造する。このため、微細なパターンを高精度且つ低欠陥に形成することができる。このリソグラフィ工程(露光、現像工程)に加え、被加工膜のエッチングや絶縁膜、導電膜の形成、ドーパントの導入、あるいはアニールなど種々の工程を経ることで、所望の電子回路が形成された高精細な表示装置を高い歩留まりで製造することができる。   According to the manufacturing method of the display device of the third embodiment, the display device is manufactured using the photomask obtained by the manufacturing method described in the second embodiment. For this reason, a fine pattern can be formed with high accuracy and low defects. In addition to this lithography process (exposure and development process), various processes such as etching of the film to be processed, formation of the insulating film and conductive film, introduction of dopants, and annealing have resulted in the formation of the desired electronic circuit. A fine display device can be manufactured with a high yield.

以下、各実施例について図面を参照しつつ本発明を更に詳細に説明する。なお、各実施例において同様の構成要素については同一の符号を使用し、説明を簡略化若しくは省略する。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings for each embodiment. In addition, the same code | symbol is used about the same component in each Example, and description is simplified or abbreviate | omitted.

(実施例1)
図3は、実施形態2においても説明に用いたものであるが、表示装置製造用フォトマスクブランク100から、表示装置製造用フォトマスクを作製する工程を示す要部断面模式図である。
Example 1
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of an essential part showing a process of manufacturing a photomask for manufacturing a display device from a photomask blank 100 for manufacturing a display device, which is also used in the description of the second embodiment.

実施例1のフォトマスクブランク100は、図3(a)に示すように、透明基板1と、主に表示装置製造に用いる露光光を遮光する機能を有する遮光層2と、マスクパターン描画光の反射を低減する反射低減層3とを有し、遮光層2と反射低減層3を合わせてマスクパターン用の遮光膜を形成する。遮光層2は、クロムと窒素を含有するクロム化合物(本実施例ではCrON)からなり、反射低減層3は、2層(上層部32、下層部31)のクロムと酸素と窒素を含有するクロム化合物(CrCON)からなる。
最初に、このフォトマスクブランク100の製造方法と膜構成の詳細について説明する。
As shown in FIG. 3A, the photomask blank 100 of Example 1 includes a transparent substrate 1, a light shielding layer 2 having a function of shielding exposure light mainly used for manufacturing a display device, and mask pattern drawing light. A reflection reduction layer 3 that reduces reflection is formed, and the light shielding layer 2 and the reflection reduction layer 3 are combined to form a light shielding film for a mask pattern. The light shielding layer 2 is made of a chromium compound containing chromium and nitrogen (CrON in this embodiment), and the reflection reducing layer 3 is made of two layers (upper layer portion 32 and lower layer portion 31) of chromium, oxygen and nitrogen. It consists of a compound (CrCON).
First, the manufacturing method of the photomask blank 100 and details of the film configuration will be described.

((フォトマスクブランクの製造))
(((透明基板)))
第1主面及び第2主面の両表面が研磨された8092サイズ(約800mm×920mm)の合成石英ガラス基板を準備し透明基板1とした。ここでは、膜厚は10mmのものを用いたが、8mmのものでも良い。平坦で平滑な主表面となるように、粗研磨加工工程、精密研磨加工工程、局所加工工程、及びタッチ研磨加工工程よりなる研磨を適宜行った。
((Manufacture of photomask blank))
(((Transparent substrate)))
An 8092 size (about 800 mm × 920 mm) synthetic quartz glass substrate in which both the first main surface and the second main surface were polished was prepared as a transparent substrate 1. Here, the film thickness is 10 mm, but it may be 8 mm. Polishing including a rough polishing process, a precision polishing process, a local processing process, and a touch polishing process was appropriately performed so as to obtain a flat and smooth main surface.

(((遮光膜)))
透明基板1上に、大型インライン型スパッタリング装置300(図2)を使用し、クロム化合物(本実施例1ではCrON)からなる遮光層2と、2層(上層部32、下層部31)のクロム化合物(本実施例1ではCrCON)からなるからなる反射低減層3で構成されるマスクパターン用の遮光膜の成膜を行った。
(((Shading film)))
Using a large in-line type sputtering apparatus 300 (FIG. 2) on the transparent substrate 1, a light shielding layer 2 made of a chromium compound (CrON in this embodiment 1) and two layers (upper layer 32, lower layer 31) of chromium. A light-shielding film for a mask pattern composed of the reflection reducing layer 3 made of a compound (CrCON in the present Example 1) was formed.

次に、これらの膜の成膜方法について説明する。
最初に、透明基板1を、該透明基板1の主表面(遮光膜を形成する表面)を下側に向けて基板ホルダー(図示せず)に搭載したトレイ301を図2に示すインライン型のスパッタリング装置300の搬入チャンバーLLに搬入した。ここで、第1スパッタチャンバーSP1、第2スパッタチャンバーSP2には、クロム(Cr)からなるスパッタターゲット331、332、333、及び334が配置されている。
Next, a method for forming these films will be described.
First, an in-line type sputtering shown in FIG. 2 is applied to a tray 301 on which a transparent substrate 1 is mounted on a substrate holder (not shown) with the main surface of the transparent substrate 1 (the surface on which a light shielding film is formed) facing downward. It was loaded into the loading chamber LL of the apparatus 300. Here, sputter targets 331, 332, 333, and 334 made of chromium (Cr) are arranged in the first sputter chamber SP1 and the second sputter chamber SP2.

シャッタ311を開いて、透明基板1が搭載されたトレイ301を搬入チャンバーLLから第1スパッタチャンバーSP1へ移動し、スパッタターゲット331に対応するガス導入口と、スパッタターゲット332に対応するガス導入口からアルゴン(Ar)ガスと窒素(N)ガスと酸素(O)ガスの混合ガスを導入し、スパッタターゲット332に9kWのスパッタパワーを印加して(スパッタターゲット331は0kW)、反応性スパッタリングを行った。なお、本実施例においては、スパッタターゲット331〜334に対応する各ガス導入口から、以下でそれぞれ説明しているガスを同時に導入している。
ガスの流量は、Arが70sccmで、Nが15sccmで、Oが3sccmである(スパッタターゲット331に対応するガス導入口、スパッタターゲット332に対応するガス導入口の何れも同条件)。この時、トレイ301を400mm/minの速度で第1スパッタチャンバーSP1内を移動させた。この工程により、透明基板1の主表面上に遮光層2であるCrON膜を約80nmの膜厚で成膜した。
The shutter 311 is opened, the tray 301 on which the transparent substrate 1 is mounted is moved from the carry-in chamber LL to the first sputter chamber SP1, and from the gas inlet corresponding to the sputter target 331 and the gas inlet corresponding to the sputter target 332 A mixed gas of argon (Ar) gas, nitrogen (N 2 ) gas, and oxygen (O 2 ) gas is introduced, a sputtering power of 9 kW is applied to the sputtering target 332 (the sputtering target 331 is 0 kW), and reactive sputtering is performed. went. In the present embodiment, the gases described below are introduced simultaneously from the gas inlets corresponding to the sputtering targets 331 to 334, respectively.
The gas flow rates are 70 sccm for Ar, 15 sccm for N 2 , and 3 sccm for O 2 (both the gas inlet corresponding to the sputter target 331 and the gas inlet corresponding to the sputter target 332 have the same conditions). At this time, the tray 301 was moved in the first sputter chamber SP1 at a speed of 400 mm / min. By this step, a CrON film as the light shielding layer 2 was formed on the main surface of the transparent substrate 1 with a thickness of about 80 nm.

次に、トレイ301は、バッファーチャンバーBUを通過して、第2スパッタチャンバーSP2に移動する。
スパッタターゲット333に対応するガス導入口からアルゴン(Ar)ガスと、窒素(N)ガスと、二酸化炭素(CO)ガスを導入し、スパッタターゲット333に2.2kWのスパッタパワーを印加し、反応性スパッタリングを行った。ガスの流量は、アルゴンガスが60sccm、窒素ガスが25sccm、そして二酸化炭素ガスが17sccmである。この時、トレイ301を400mm/minの速度で移動させた。この反応性イオンスパッタリング工程によって、遮光層2である膜厚約80nmのCrON膜上に膜厚が約20nmのCrCON膜(下層部31)を成膜した。
Next, the tray 301 passes through the buffer chamber BU and moves to the second sputtering chamber SP2.
Argon (Ar) gas, nitrogen (N 2 ) gas, and carbon dioxide (CO 2 ) gas are introduced from the gas inlet corresponding to the sputter target 333, and a sputtering power of 2.2 kW is applied to the sputter target 333, Reactive sputtering was performed. The gas flow rates are 60 sccm for argon gas, 25 sccm for nitrogen gas, and 17 sccm for carbon dioxide gas. At this time, the tray 301 was moved at a speed of 400 mm / min. By this reactive ion sputtering process, a CrCON film (lower layer 31) having a thickness of about 20 nm was formed on the CrON film having a thickness of about 80 nm as the light shielding layer 2.

次に、スパッタターゲット334に対応する導入口からアルゴン(Ar)ガスに12%のメタン(CH)が混合された混合ガスと、窒素(N)ガスと、酸素(O)ガスを導入し、スパッタターゲット334に2.4kWのスパッタパワーを印加し、反応性スパッタリングを行った。ガスの流量は、アルゴンとメタンの混合ガスが60sccm、窒素ガスが32sccm、そして酸素ガスが12sccmである。この時、トレイ301を400mm/minの速度で移動させた。この反応性イオンスパッタリング工程によって、膜厚が約20nmのCrCON膜(下層部31)上に膜厚が約20nmのCrCON膜(上層部32)を成膜した。 Next, a mixed gas in which 12% methane (CH 4 ) is mixed with argon (Ar) gas, nitrogen (N 2 ) gas, and oxygen (O 2 ) gas are introduced from the inlet corresponding to the sputtering target 334. Then, a sputtering power of 2.4 kW was applied to the sputtering target 334 to perform reactive sputtering. The gas flow rate is 60 sccm for a mixed gas of argon and methane, 32 sccm for nitrogen gas, and 12 sccm for oxygen gas. At this time, the tray 301 was moved at a speed of 400 mm / min. By this reactive ion sputtering process, a CrCON film (upper layer portion 32) having a thickness of about 20 nm was formed on a CrCON film (lower layer portion 31) having a thickness of about 20 nm.

その後、トレイ301を第2スパッタチャンバーSP2から搬出チャンバーULへ移動させた後にシャッタ312を閉じ、一旦真空排気した後、搬出チャンバーULを大気圧状態に戻して、基板ホルダーをスパッタリング装置300から取り出した。
このようにして、合成石英ガラス基板上に、CrON(遮光層)、CrCON(下層部)、CrCON(上層部)からなる遮光膜が形成されたフォトマスクブランク100を得た。
Thereafter, the tray 301 is moved from the second sputter chamber SP2 to the carry-out chamber UL, the shutter 312 is closed, and after evacuation, the carry-out chamber UL is returned to the atmospheric pressure state, and the substrate holder is taken out from the sputtering apparatus 300. .
In this way, a photomask blank 100 was obtained in which a light-shielding film made of CrON (light-shielding layer), CrCON (lower layer part), and CrCON (upper-layer part) was formed on a synthetic quartz glass substrate.

以上述べてきた各膜(各層)の成膜条件を一覧で記述すると下記のようになる。
スパッタ1:Ar=70sccm、N=15sccm、Power=0kW、トレイ搬送速度=400mm/min
スパッタ2:Ar=70sccm、N=15sccm、Power=9.0kW、トレイ搬送速度=400mm/min
スパッタ3:Ar=60sccm、N=25sccm、CO=17sccm、Power=2.2kW、トレイ搬送速度=400mm/min
スパッタ4:Ar/CH4(12%)=60sccm、N=32sccm、O=12sccm、Power=2.4kW、トレイ搬送速度=400mm/min
なお、スパッタ1〜3のガス供給は、ターゲットに対して川上側より供給。スパッタ4のガス供給は、ターゲットに対して川下側より供給した。
The film formation conditions of each film (each layer) described above are described as a list as follows.
Sputtering 1: Ar = 70 sccm, N 2 = 15 sccm, Power = 0 kW, tray conveyance speed = 400 mm / min
Sputtering 2: Ar = 70 sccm, N 2 = 15 sccm, Power = 9.0 kW, tray conveyance speed = 400 mm / min
Sputtering 3: Ar = 60 sccm, N 2 = 25 sccm, CO 2 = 17 sccm, Power = 2.2 kW, tray conveyance speed = 400 mm / min
Sputtering 4: Ar / CH4 (12%) = 60 sccm, N 2 = 32 sccm, O 2 = 12 sccm, Power = 2.4 kW, tray conveyance speed = 400 mm / min
In addition, the gas supply of sputter | spatters 1-3 is supplied from the river upper side with respect to the target. The gas supply of the sputter 4 was supplied from the downstream side to the target.

得られたフォトマスクブランクについて、X線光電子分光法(XPS)による深さ方向の組成分析を行った。その結果を図4に示す。
同図に示されるように、反射低減層に含まれるクロムの含有量は、遮光層に含まれるクロムの含有量よりも少なく、且つ、反射低減層における上層部に含まれる酸素含有量は、下層部に含まれる酸素含有量よりも多い。(反射低減層に含まれる酸素の含有量は、遮光層に含まれる酸素の含有量よりも多く、且つ、反射低減層における上層部に含まれる酸素含有量は、下層部に含まれる酸素含有量よりも多い。)
また、上層部の表面側(自然酸化その他のコンタミが生じる最表面層(表面から深さ約2nmまで)を除く)には、実質的に炭素を含まない領域Aが約6.5nmの厚さで形成され、この領域Aは、最表面に向かって酸素が連続的に増加し、逆に窒素は連続的に減少している。
図5には、XPS分析結果に基づき、窒素と酸素の比をグラフ化した図を示した。同図に示されるように、領域Aにおける窒素に対する酸素の割合(O/N)の最大値は5以上であり、最小値は2.8以上となっている。
なお、“実質的に炭素を含まない”とは、XPSでの炭素検出限界以下を示す。
透明基板1に対して遮光膜(遮光層2と反射低減層3)を成膜する前後の平坦度変化量を平坦度測定装置にて測定したところ5μmとなり、遮光膜の膜応力は低いことを確認した。これは、遮光層が微量な酸素が含まれた窒化クロムからなる材料のため引張応力であることと、反射低減層が遮光層よりも酸素の含有量が多いクロム化合物からなる材料のため圧縮応力であることによる応力相殺効果によるものと考える。
About the obtained photomask blank, the composition analysis of the depth direction by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) was performed. The result is shown in FIG.
As shown in the figure, the chromium content contained in the reflection reducing layer is less than the chromium content contained in the light shielding layer, and the oxygen content contained in the upper layer portion of the reflection reducing layer is lower layer. More than the oxygen content contained in the part. (The oxygen content contained in the reflection reducing layer is greater than the oxygen content contained in the light shielding layer, and the oxygen content contained in the upper layer portion of the reflection reducing layer is the oxygen content contained in the lower layer portion. More than.)
Further, on the surface side of the upper layer portion (excluding the outermost surface layer (from the surface to a depth of about 2 nm) where natural oxidation or other contamination occurs), a region A substantially free of carbon has a thickness of about 6.5 nm. In this region A, oxygen continuously increases toward the outermost surface, and conversely, nitrogen continuously decreases.
FIG. 5 is a graph showing the ratio of nitrogen and oxygen based on the XPS analysis results. As shown in the figure, the maximum value of the ratio of oxygen to nitrogen (O / N) in region A is 5 or more, and the minimum value is 2.8 or more.
“Substantially free of carbon” means below the carbon detection limit in XPS.
The amount of change in flatness before and after forming the light shielding film (light shielding layer 2 and reflection reducing layer 3) on the transparent substrate 1 was measured with a flatness measuring device to be 5 μm, and the film stress of the light shielding film was low. confirmed. This is because the light shielding layer is made of chromium nitride containing a small amount of oxygen and has tensile stress, and the reflection reducing layer is made of chromium compound having a higher oxygen content than the light shielding layer and compressive stress. This is considered to be due to the stress canceling effect.

((フォトマスクの製造))
次に、フォトマスクブランク100を用いて、フォトマスク200を製造した。
まず、準備されたフォトマスクブランク100に対して、オゾン洗浄液を用いてオゾン洗浄を行った。
このオゾン洗浄は下記のようにして行った。最初に、低速で回転させたフォトマスクブランク100の回転中心部付近にオゾン洗浄液を滴下し、回転による塗り拡げでフォトマスクブランク100の上層部32の表面全面にオゾン洗浄液を盛った。その後も洗浄終了時間まで洗浄液を供給し続けながらフォトマスクブランク100を低速で回転して洗浄を続け、洗浄時間終了後に純水を供給してオゾン洗浄液を純水に置換し、最後にスピン乾燥を行った。
この段階(図3(a))で、欠陥検査を行った。欠陥検査は、790mm×910mmの領域に対して行い、暗室で膜面に強度の強い光を当てる目視にて10μm以上の欠陥を検査した。その結果、このフォトマスクブランク100の検出欠陥数は0個であった。
オゾン洗浄前後の反射率(波長436nm)の変化を測定したところ0.06%であり、オゾン洗浄耐性は極めて高いことが確認された。
((Manufacture of photomask))
Next, a photomask 200 was manufactured using the photomask blank 100.
First, ozone cleaning was performed on the prepared photomask blank 100 using an ozone cleaning liquid.
This ozone cleaning was performed as follows. First, an ozone cleaning liquid was dropped near the rotation center of the photomask blank 100 rotated at a low speed, and the ozone cleaning liquid was applied to the entire surface of the upper layer portion 32 of the photomask blank 100 by spreading by rotation. After that, the photomask blank 100 is rotated at a low speed while supplying the cleaning liquid until the cleaning end time, and cleaning is continued. After the cleaning time is completed, pure water is supplied to replace the ozone cleaning liquid with pure water, and finally spin drying is performed. went.
At this stage (FIG. 3A), a defect inspection was performed. The defect inspection was performed on an area of 790 mm × 910 mm, and defects having a size of 10 μm or more were inspected visually by applying strong light to the film surface in a dark room. As a result, the number of detected defects of this photomask blank 100 was zero.
When the change in reflectance (wavelength 436 nm) before and after ozone cleaning was measured, it was 0.06%, and it was confirmed that the ozone cleaning resistance was extremely high.

次に、図3(b)に示されるように、フォトマスクブランク100の上層部32の上に、界面活性剤が含まれていないフォトレジストを使用して、膜厚525nmのレジスト膜4を形成した。そして、レーザー描画機を用いてこのレジスト膜4に回路パターン等の所望のパターンを描画し、さらに現像、リンスすることによって所定のレジストパターン4aを形成した(図3(c))。ここで、使用したレーザー描画機の描画光の波長は413nmである。その後、透明基板1上に順次形成されたCrON層(遮光層2)、CrCON層(下層部31)、CrCON層(上層部32)の合計3層からなる遮光膜を、レジストパターン4aをマスクとして、一体的にウェットエッチングでパターニングして、遮光膜パターンを形成した(図3(d))。したがって、遮光膜パターンは、CrONからなる遮光層パターン2a、CrCONからなる下層部パターン31a及びCrCONからなる上層部パターン32a(この2層が反射低減層パターン3a)からなる。ここで、ウェットエッチングとしては、硝酸第二セリウムアンモニウムと過塩素酸とを含むクロムエッチング液を用いた。   Next, as shown in FIG. 3B, a resist film 4 having a film thickness of 525 nm is formed on the upper layer portion 32 of the photomask blank 100 using a photoresist that does not contain a surfactant. did. A desired pattern such as a circuit pattern was drawn on the resist film 4 using a laser drawing machine, and further developed and rinsed to form a predetermined resist pattern 4a (FIG. 3C). Here, the wavelength of the drawing light of the used laser drawing machine is 413 nm. Thereafter, a light shielding film composed of a total of three layers of a CrON layer (light shielding layer 2), a CrCON layer (lower layer portion 31), and a CrCON layer (upper layer portion 32) sequentially formed on the transparent substrate 1 is used with the resist pattern 4a as a mask. Then, patterning was integrally performed by wet etching to form a light shielding film pattern (FIG. 3D). Therefore, the light shielding film pattern is composed of the light shielding layer pattern 2a made of CrON, the lower layer pattern 31a made of CrCON, and the upper layer pattern 32a made of CrCON (the two layers are the reflection reduction layer pattern 3a). Here, as the wet etching, a chromium etching solution containing ceric ammonium nitrate and perchloric acid was used.

以上の工程まで同様にして作製した試料を用いて、レジストパターン4aが残っている状態での遮光膜パターンの断面形状を、走査型電子顕微鏡を用いて撮影したものが図6である。
同図に示されるように、垂直に極めて近い断面形状の遮光膜パターンが得られていた。
FIG. 6 is a photograph of the cross-sectional shape of the light-shielding film pattern with the resist pattern 4a remaining, taken using a scanning electron microscope, using a sample prepared in the same manner up to the above steps.
As shown in the figure, a light-shielding film pattern having a cross-sectional shape very close to the vertical was obtained.

その後、レジストパターンを剥離し(図3(e))、透明基板1上に、ライン&スペースパターン(L/S)が2μmの遮光膜パターンが形成されたフォトマスク200を得た。   Thereafter, the resist pattern was peeled off (FIG. 3E), and a photomask 200 in which a light-shielding film pattern having a line & space pattern (L / S) of 2 μm was formed on the transparent substrate 1 was obtained.

このフォトマスクのマスクパターンの寸法ばらつき(CDばらつき・CD均一性)を、セイコーインスツルメンツナノテクノロジー社製SIR8000により測定した。CDばらつきの測定は、基板の周縁領域を除外した880mm×910mmの領域について、5×5の地点で測定した。以下の実施例、及び比較例において、CD均一性の測定には、同じ装置と同じ評価方法を用いた。
その結果、CD均一性は0.078μmであった。比較例のところでも後述するが、比較例のCD均一性は0.15μmであり、実施例1のCD均一性は良好であった。
The dimensional variation (CD variation / CD uniformity) of the mask pattern of this photomask was measured by SIR8000 manufactured by Seiko Instruments Nano Technology. The CD variation was measured at 5 × 5 points in an 880 mm × 910 mm region excluding the peripheral region of the substrate. In the following examples and comparative examples, the same apparatus and the same evaluation method were used to measure CD uniformity.
As a result, the CD uniformity was 0.078 μm. As will be described later in the comparative example, the CD uniformity of the comparative example was 0.15 μm, and the CD uniformity of Example 1 was good.

((表示装置の製造))
この実施例1で作成したフォトマスク200を露光装置のマスクステージにセットし、表示装置の基板上にレジスト膜が形成された試料に対してパターン露光を行った。そして、この露光済レジスト膜を現像することによって、表示装置基板上にレジストパターンを形成した。露光光としては、波長365nmのi線、405nmのh線、及び436nmのg線を含む波長300nm以上500nm以下の光を用いた。
実施例1で作成したフォトマスク200は、CD均一性で表して0.078μmとマスクパターン寸法精度が高く、上記露光光に対する反射率も低く、且つフォトマスクブランクの段階での欠陥数も0個と欠陥が少ないので、表示装置基板上のレジストパターンの転写パターンも精度が高く、且つ欠陥も少なかった。
((Manufacture of display devices))
The photomask 200 created in Example 1 was set on a mask stage of an exposure apparatus, and pattern exposure was performed on a sample in which a resist film was formed on a substrate of a display apparatus. The exposed resist film was developed to form a resist pattern on the display device substrate. As the exposure light, light having a wavelength of 300 nm or more and 500 nm or less including i-line with a wavelength of 365 nm, h-line with 405 nm, and g-line with 436 nm was used.
The photomask 200 produced in Example 1 has a high mask pattern dimensional accuracy of 0.078 μm in terms of CD uniformity, a low reflectivity for the exposure light, and zero defects at the photomask blank stage. Since there are few defects, the transfer pattern of the resist pattern on the display device substrate is also highly accurate and has few defects.

このレジストパターンをエッチングにより被加工膜に転写し、又、絶縁膜、導電膜の形成、ドーパントの導入、あるいはアニールなど種々の工程を経ることで、所望の特性を有する高精細な表示装置を高い歩留まりで製造することができた。   The resist pattern is transferred to a film to be processed by etching, and through various processes such as formation of an insulating film, a conductive film, introduction of a dopant, or annealing, a high-definition display device having desired characteristics is high. It was possible to manufacture with a yield.

(実施例2)
実施例2のフォトマスクブランクは、遮光層2を実質的に酸素が含まれない窒化クロム(CrN)としたこと、遮光層2及び反射低減層3(下層部31、上層部32)の膜厚を調整した以外は実施例1と同様にフォトマスクブランクを作製した。
実施例2の遮光層2の成膜は、実施例1のガス流量を、Arが70sccmで、Nが15sccmとし、遮光層2のCrN膜の膜厚が約80nmとなるスパッタパワーで成膜した。
また、反射低減層3の上層部及び下層部の成膜は、実施例1のガス流量と同じにし、下層部31のCrCON膜の膜厚が約20nmとなるスパッタパワーで、上層部32のCrCON膜の膜厚が約20nmとなるスパッタパワーで成膜した。
得られたフォトマスクブランクについて、XPS分析を行ったところ、遮光層2には酸素は検出されず、クロムと窒素からなる窒化クロムのクロム化合物で構成されていることを確認した。
次に、得られたフォトマスクブランクについて、実施例1と同様に膜応力、オゾン洗浄耐性を評価した。
透明基板1に対して遮光膜(遮光層2と反射低減層3)を成膜する前後の平坦度変化量を平坦度測定機にて測定したところ4μmとなり、遮光膜の膜応力は低いことを確認した。これは、遮光層が窒化クロムからなる材料のため引張応力であること、反射低減層が遮光層よりも酸素の含有量が多いクロム化合物からなる材料のため圧縮応力であることによる応力相殺効果によるものと考える。
オゾン洗浄前後の反射率(波長436nm)の変化を測定したところ、実施例1と同様に0.06%であり、オゾン洗浄耐性は極めて高いことが確認された。
(Example 2)
In the photomask blank of Example 2, the light shielding layer 2 was made of chromium nitride (CrN) substantially free of oxygen, and the film thickness of the light shielding layer 2 and the reflection reducing layer 3 (lower layer portion 31 and upper layer portion 32). A photomask blank was produced in the same manner as in Example 1 except that the above was adjusted.
The light shielding layer 2 of Example 2 is formed by sputtering power in which the gas flow rate of Example 1 is 70 sccm for Ar, 15 sccm for N 2 , and the CrN film thickness of the light shielding layer 2 is about 80 nm. did.
Further, the upper layer portion and the lower layer portion of the reflection reducing layer 3 are formed at the same gas flow rate as in Example 1, with the CrCON film thickness of the CrCON film in the lower layer portion 31 being about 20 nm and the CrCON of the upper layer portion 32. The film was formed with a sputtering power at which the film thickness was about 20 nm.
When XPS analysis was performed on the obtained photomask blank, oxygen was not detected in the light shielding layer 2 and it was confirmed that the light mask layer 2 was composed of a chromium nitride chromium compound composed of chromium and nitrogen.
Next, the obtained photomask blank was evaluated for film stress and ozone cleaning resistance in the same manner as in Example 1.
When the flatness change amount before and after forming the light shielding film (the light shielding layer 2 and the reflection reducing layer 3) on the transparent substrate 1 was measured with a flatness measuring machine, it was 4 μm, and the film stress of the light shielding film was low. confirmed. This is due to the stress canceling effect due to the fact that the light shielding layer is made of chromium nitride and is a tensile stress, and the reflection reducing layer is a material made of chromium compound having a higher oxygen content than the light shielding layer and is a compressive stress. Think of things.
When the change in reflectance (wavelength 436 nm) before and after ozone cleaning was measured, it was 0.06% as in Example 1, and it was confirmed that the ozone cleaning resistance was extremely high.

(実施例3)
実施例3のフォトマスクブランクは、透明基板1と、マスクパターン用の遮光膜の間に、露光光の透過率及び位相シフト量を調整する機能膜である位相シフト膜(位相調整層)を形成したフォトマスクブランクであって、所謂、位相シフトマスクブランクである。尚、位相シフト膜上に形成するマスクパターン用の遮光膜は、実施例1と同じ遮光膜であり説明は省略する。
実施例1と同じサイズの合成石英ガラス基板からなる透明基板1上に、大型インライン型スパッタリング装置を使用し、MoSiNからなる2層膜の位相シフト膜の成膜を行った。位相シフト膜の成膜の際には、第1スパッタチャンバーSP1、第2スパッタチャンバーSP2のスパッタターゲットを、それぞれモリブデンシリサイド(MoSi)からなるスパッタターゲット331、333に替えて、以下の成膜条件で位相シフト膜の成膜を行った。
スパッタ1:Ar=50sccm、N=90sccm、Power=8.0kW、トレイ搬送速度=400mm/min
スパッタ3:Ar=50sccm、N=90sccm、Power=8.0kW、トレイ搬送速度=400mm/min
前述の成膜条件により、スパッタ1では透明基板1上に、膜厚55nmのモリブデンシリサイド窒化膜(MoSiN)からなる1層目の位相シフト膜を成膜し、スパッタ3では、膜厚55nmのモリブデンシリサイド窒化膜(MoSiN)からなる2層目の位相シフト膜を成膜し、透明基板1上に、2層のモリブデンシリサイド窒化膜(MoSiN)からなる合計膜厚110nmの位相シフト膜を形成した。
この位相シフト膜が形成された基板について、レーザーテック社製のMPM−100により透過率、位相差を測定した。透過率、位相差の測定には、同時に作製した6025サイズのダミー基板を用いて測定した。その結果、透過率は5.5%(波長:365nm)、位相差は180°(波長:365nm)であった。
次に、位相シフト膜上に実施例1と同じマスクパターン用の遮光膜(遮光層2及び反射低減層3)の成膜を行い、位相シフトマスクブランクを製造した。
(Example 3)
In the photomask blank of Example 3, a phase shift film (phase adjustment layer), which is a functional film for adjusting the transmittance and phase shift amount of exposure light, is formed between the transparent substrate 1 and the light shielding film for the mask pattern. This is a so-called phase shift mask blank. Note that the light shielding film for the mask pattern formed on the phase shift film is the same light shielding film as in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
A two-layer phase shift film made of MoSiN was formed on a transparent substrate 1 made of a synthetic quartz glass substrate having the same size as in Example 1 by using a large in-line type sputtering apparatus. When forming the phase shift film, the sputter targets in the first sputter chamber SP1 and the second sputter chamber SP2 are changed to sputter targets 331 and 333 made of molybdenum silicide (MoSi), respectively, under the following film forming conditions. A phase shift film was formed.
Sputtering 1: Ar = 50 sccm, N 2 = 90 sccm, Power = 8.0 kW, tray conveyance speed = 400 mm / min
Sputtering 3: Ar = 50 sccm, N 2 = 90 sccm, Power = 8.0 kW, tray conveyance speed = 400 mm / min
Under the film forming conditions described above, in sputtering 1, a first phase shift film made of a molybdenum silicide nitride film (MoSiN) having a thickness of 55 nm is formed on the transparent substrate 1, and in sputtering 3, molybdenum having a thickness of 55 nm is formed. A second phase shift film made of a silicide nitride film (MoSiN) was formed, and a phase shift film having a total film thickness of 110 nm made of two layers of molybdenum silicide nitride films (MoSiN) was formed on the transparent substrate 1.
With respect to the substrate on which the phase shift film was formed, the transmittance and the phase difference were measured with MPM-100 manufactured by Lasertec Corporation. The transmittance and the phase difference were measured using a 6025 size dummy substrate produced at the same time. As a result, the transmittance was 5.5% (wavelength: 365 nm), and the phase difference was 180 ° (wavelength: 365 nm).
Next, the same mask pattern light-shielding film (the light-shielding layer 2 and the reflection reducing layer 3) as that in Example 1 was formed on the phase-shifting film to produce a phase-shifting mask blank.

この得られた位相シフトマスクブランクを実施例1と同じ評価方法と同じ条件で評価した。マスクパターン用の遮光膜5のクロム含有量、酸素含有分布、窒素含有分布は同じであった。   The obtained phase shift mask blank was evaluated under the same evaluation method and conditions as in Example 1. The chromium content, oxygen content distribution, and nitrogen content distribution of the light shielding film 5 for the mask pattern were the same.

次に、この位相シフトマスクブランクを用いて、位相シフトマスクを製造した。
まず、実施例1と同様に、準備された位相シフトマスクブランクに対して、オゾン洗浄液を用いてオゾン洗浄を行った。
次に、遮光膜上に、界面活性剤が含まれていないフォトレジストを使用して、膜厚525nmのレジスト膜4を形成した。そして、レーザー描画機を用いてこのレジスト膜4に回路パターン等の所望のパターンを描画し、さらに現像、リンスすることによって所定のレジストパターン4aを形成した。その後、この遮光膜を、レジストパターンをマスクとして、硝酸第二セリウムアンモニウムと過塩素酸とを含むクロムエッチング液によりウェットエッチングでパターニングして、予備遮光膜パターンを形成した。
その後、レジストパターンを除去せずに、レジストパターンと遮光膜パターンをマスクとして、位相シフト膜を、フッ化水素酸、珪フッ化水素酸、フッ化水素アンモニウムなどのフッ素化合物に、過酸化水素、硝酸、硫酸などの酸化剤を添加したエッチング液によりウェットエッチングでパターニングして、位相シフト膜パターンを形成した。
次に、レジストパターンを除去せずに、再度、予備遮光膜パターンを前述のクロムエッチング液により再度エッチングを行い、位相シフト膜パターン上の中央部に所望のパターン線幅を有する遮光膜パターンを形成した。
最後に、レジストパターンを剥離し、透明基板1上に、ライン&スペースパターンが2μmの位相シフト膜パターンと、位相シフト膜パターンの中央部上に遮光膜パターンが形成された位相シフトマスクを得た。
Next, a phase shift mask was manufactured using this phase shift mask blank.
First, similarly to Example 1, the prepared phase shift mask blank was subjected to ozone cleaning using an ozone cleaning liquid.
Next, a resist film 4 having a thickness of 525 nm was formed on the light-shielding film using a photoresist containing no surfactant. A desired pattern such as a circuit pattern was drawn on the resist film 4 using a laser drawing machine, and further developed and rinsed to form a predetermined resist pattern 4a. Thereafter, this light shielding film was patterned by wet etching with a chromium etching solution containing ceric ammonium nitrate and perchloric acid using the resist pattern as a mask to form a preliminary light shielding film pattern.
Then, without removing the resist pattern, using the resist pattern and the light-shielding film pattern as a mask, the phase shift film is changed to a fluorine compound such as hydrofluoric acid, hydrofluoric acid, ammonium hydrogen fluoride, hydrogen peroxide, Patterning was performed by wet etching using an etching solution to which an oxidizing agent such as nitric acid or sulfuric acid was added, thereby forming a phase shift film pattern.
Next, without removing the resist pattern, the preliminary light-shielding film pattern is again etched with the above-mentioned chromium etching solution to form a light-shielding film pattern having a desired pattern line width at the center of the phase shift film pattern. did.
Finally, the resist pattern was peeled off to obtain a phase shift mask having a phase shift film pattern with a line and space pattern of 2 μm on the transparent substrate 1 and a light shielding film pattern formed on the center of the phase shift film pattern. .

この位相シフトマスクの位相シフト膜パターンの寸法均一性(CD均一性)を、実施例1と同様に測定し、評価した結果、CD均一性は0.08μmであった。この位相シフトマスクは、CD均一性が十分小さい高精度の位相シフト膜パターンを有するものであった。このため、実施例1と同様に所望の特性を有する高精細な表示装置を高い歩留まりで製造することができた。   As a result of measuring and evaluating the dimensional uniformity (CD uniformity) of the phase shift film pattern of this phase shift mask in the same manner as in Example 1, the CD uniformity was 0.08 μm. This phase shift mask had a highly accurate phase shift film pattern with sufficiently small CD uniformity. Therefore, a high-definition display device having desired characteristics as in Example 1 could be manufactured with a high yield.

(比較例)
比較例の成膜条件を以下に示す。
スパッタ1:Ar=65sccm、N=15sccm、Power=1.5kW、トレイ搬送速度=400mm/min
スパッタ2:Ar/CH(4.9%)=31sccm、Power=8.5kW、トレイ搬送速度=400mm/min
スパッタ3:Ar=34.8sccm、N=32.2sccm、CO=4.5sccm、Power=1.74kW、トレイ搬送速度=400mm/min
スパッタ4:Ar=34.8sccm、N=32.2sccm、CO=4.5sccm、Power=1.74kW、トレイ搬送速度=400mm/min
なお、スパッタ1〜4のガス供給は、全てターゲットに対して川上側より供給。
これにより得られたフォトマスクブランクは、透明基板上に、CrNの遮光層と、何れもCrCONである上層部と下層部の2層構造の反射低減層を備える。
(Comparative example)
The film forming conditions of the comparative example are shown below.
Sputtering 1: Ar = 65 sccm, N 2 = 15 sccm, Power = 1.5 kW, tray conveyance speed = 400 mm / min
Sputtering 2: Ar / CH 4 (4.9%) = 31 sccm, Power = 8.5 kW, tray conveyance speed = 400 mm / min
Sputtering 3: Ar = 34.8 sccm, N 2 = 32.2 sccm, CO 2 = 4.5 sccm, Power = 1.74 kW, tray conveyance speed = 400 mm / min
Sputtering 4: Ar = 34.8 sccm, N 2 = 32.2 sccm, CO 2 = 4.5 sccm, Power = 1.74 kW, tray conveyance speed = 400 mm / min
In addition, all the gas supply of sputter | spatters 1-4 is supplied from the upper stream side with respect to the target.
The photomask blank thus obtained comprises a CrN light-shielding layer and a reflection reducing layer having a two-layer structure of an upper layer portion and a lower layer portion, both of which are CrCON, on a transparent substrate.

得られた比較例のフォトマスクブランクについて、X線光電子分光法(XPS)による深さ方向の組成分析を行った。その結果を図7に示す。
同図に示されるように、反射低減層に含まれる酸素の含有量は、遮光層に含まれる酸素の含有量よりも多いが、反射低減層における上層部に含まれる酸素含有量は下層部とほぼ同レベルである。
また、上層部の表面側に、実質的に炭素を含まない領域は存在せず、窒素及び酸素の含有率はほぼ横ばいである。
次に、得られたフォトマスクブランクについて、実施例1と同様に膜応力、オゾン洗浄耐性を評価した。
透明基板1に対して遮光膜(遮光層2と反射低減層3)を成膜する前後の平坦度変化量を平坦度測定機にて測定したところ、7.5μmであった。また、オゾン洗浄前後の反射率(波長436nm)の変化を測定したところ、2.11%であった。実施例1、2と比べて膜応力及びオゾン洗浄耐性は悪化した。
About the obtained photomask blank of the comparative example, the composition analysis of the depth direction by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) was performed. The result is shown in FIG.
As shown in the figure, the oxygen content contained in the reflection reducing layer is larger than the oxygen content contained in the light shielding layer, but the oxygen content contained in the upper layer portion in the reflection reducing layer is the same as that in the lower layer portion. It is almost the same level.
Moreover, the area | region which does not contain carbon substantially does not exist in the surface side of an upper layer part, and the content rate of nitrogen and oxygen is substantially flat.
Next, the obtained photomask blank was evaluated for film stress and ozone cleaning resistance in the same manner as in Example 1.
When the flatness change amount before and after forming the light shielding film (the light shielding layer 2 and the reflection reducing layer 3) on the transparent substrate 1 was measured with a flatness measuring machine, it was 7.5 μm. Moreover, it was 2.11% when the change of the reflectance (wavelength 436nm) before and behind ozone washing | cleaning was measured. Compared with Examples 1 and 2, film stress and ozone cleaning resistance deteriorated.

比較例1の方法で製造したフォトマスクブランクを使って、実施例1と同じ方法で遮光膜パターンを形成し、レジストパターン4aが残っている状態での遮光膜パターンの断面形状を、走査型電子顕微鏡を用いて撮影したものが図8である。
同図に示されるように、断面形状が非常に長い裾を引いたテーパー形状となった。これは、レジスト(界面活性剤を含まないレジスト)と反射低減層との密着性の問題により、レジスト膜と反射低減層の界面に、ウェットエッチング液が浸入し、大きな食われとなったことが原因と考えられる。
また、実施例1と同じ方法で製造したフォトマスクのCD均一性は、0.15μmであった。
Using the photomask blank manufactured by the method of Comparative Example 1, a light-shielding film pattern is formed by the same method as in Example 1, and the cross-sectional shape of the light-shielding film pattern in a state where the resist pattern 4a remains is obtained by scanning electron FIG. 8 shows a picture taken using a microscope.
As shown in the figure, the cross-sectional shape was a tapered shape with a very long hem. This is because the wet etching solution entered the interface between the resist film and the reflection reducing layer due to the problem of adhesion between the resist (resist that does not contain a surfactant) and the reflection reducing layer. Possible cause.
The CD uniformity of the photomask manufactured by the same method as in Example 1 was 0.15 μm.

以上から明らかなように、実施例と比較例では、基本的な膜構成が同様(透明基板上に、CrON又はCrNの遮光層と、何れもCrOCNである上層部と下層部の2層構造の反射低減層を備える)であるが、比較例のフォトマスクブランクでは、遮光膜パターンの形成の際に、その断面形状が大きなテーパー形状となってしまった。
これに対し、本発明に係る実施例のフォトマスクブランクは、上記説明した製造方法により、上記説明した構成を備えることで、遮光膜パターンの形成の際にその断面形状を垂直化することができる。
また、実施例のフォトマスクブランクによれば、反射低減層3が、上層部32と下層部31の2層構造で形成され、それぞれの酸素と窒素の含有量を相対的に比較すると、下層部31が窒素リッチで、上層部32が酸素リッチとなっている。これにより、膜応力として、下層部31で引張応力、上層部32で圧縮応力が生じ、膜応力が相互に相殺されるため、膜全体としての応力を低減することができる。
As is clear from the above, the basic film configuration is the same in the example and the comparative example (a light-shielding layer of CrON or CrN on the transparent substrate, and a two-layer structure of an upper layer portion and a lower layer portion, both of which are CrOCN). However, in the photomask blank of the comparative example, the cross-sectional shape of the photomask blank of the comparative example was a large tapered shape.
On the other hand, the photomask blank of the embodiment according to the present invention has the above-described configuration by the manufacturing method described above, so that the cross-sectional shape can be verticalized when the light-shielding film pattern is formed. .
Further, according to the photomask blank of the example, the reflection reducing layer 3 is formed in a two-layer structure of the upper layer portion 32 and the lower layer portion 31, and when the contents of oxygen and nitrogen are relatively compared, the lower layer portion 31 is rich in nitrogen and the upper layer 32 is rich in oxygen. As a result, tensile stress is generated in the lower layer portion 31 and compressive stress is generated in the upper layer portion 32 as the film stress, and the film stress is canceled out mutually. Therefore, the stress of the entire film can be reduced.

1...透明基板
2...遮光層
2a...遮光層パターン
3...反射低減層
31...下層部
32...上層部
3a...反射低減層パターン
4...レジスト膜
4a...レジストパターン
100...フォトマスクブランク
200...フォトマスク
300...インラインスパッタリング装置
1. . . Transparent substrate . . Light shielding layer 2a. . . 2. Light shielding layer pattern . . Antireflection layer 31. . . Lower layer 32. . . Upper layer 3a. . . 3. Reflection reduction layer pattern . . Resist film 4a. . . Resist pattern 100. . . Photomask blank 200. . . Photomask 300. . . In-line sputtering equipment

Claims (12)

露光光に対して実質的に透明な材料からなる透明基板と、前記透明基板上に遮光層と、前記遮光層上に反射低減層と、を有するフォトマスクブランクであって、
前記遮光層は、クロムと窒素を含有するクロム化合物からなり、
前記反射低減層は、クロムと窒素と酸素を含有するクロム化合物からなり、
前記反射低減層に含まれるクロムの含有量は、前記遮光層に含まれるクロムの含有量よりも少なく、
前記反射低減層は複数層を積層した積層膜であって、前記反射低減層の表面側の上層部に含まれる酸素含有量は、前記反射低減層の遮光層側の下層部に含まれる酸素含有量よりも多く、前記上層部の表面側に実質的に炭素を含まない領域を有し、当該領域は、最表面に向かって酸素が連続的に増加し、かつ、窒素に対する酸素の割合(O/N)の最大値が5以上であることを特徴とするフォトマスクブランク。
A photomask blank comprising a transparent substrate made of a material substantially transparent to exposure light, a light shielding layer on the transparent substrate, and a reflection reducing layer on the light shielding layer,
The light shielding layer is made of a chromium compound containing chromium and nitrogen,
The reflection reduction layer is made of a chromium compound containing chromium, nitrogen, and oxygen,
The content of chromium contained in the reflection reducing layer is less than the content of chromium contained in the light shielding layer,
The reflection reduction layer is a laminated film in which a plurality of layers are laminated, and the oxygen content contained in the upper layer portion on the surface side of the reflection reduction layer is the oxygen content contained in the lower layer portion on the light shielding layer side of the reflection reduction layer. A region which is larger than the amount and substantially does not contain carbon on the surface side of the upper layer portion, and in the region, oxygen continuously increases toward the outermost surface, and the ratio of oxygen to nitrogen (O The maximum value of / N) is 5 or more.
前記窒素に対する酸素の割合(O/N)の最小値が2以上であることを特徴とする請求項1記載のフォトマスクブランク。   2. The photomask blank according to claim 1, wherein the minimum value of the ratio of oxygen to nitrogen (O / N) is 2 or more. 前記透明基板と遮光層との間に、透過率を調整する透過率調整層を有することを特徴とする請求項1又は2に記載のフォトマスクブランク。   The photomask blank according to claim 1, further comprising a transmittance adjusting layer that adjusts the transmittance between the transparent substrate and the light shielding layer. 前記透明基板と遮光層との間に、位相差を調整する位相調整層を有することを特徴とする請求項1又は2に記載のフォトマスクブランク。   The photomask blank according to claim 1, further comprising a phase adjusting layer for adjusting a phase difference between the transparent substrate and the light shielding layer. 前記透過率調整層と前記位相調整層は、前記遮光層とエッチング選択性を有する材料からなることを特徴とする請求項3又は4に記載のフォトマスクブランク。   The photomask blank according to claim 3, wherein the transmittance adjusting layer and the phase adjusting layer are made of a material having etching selectivity with respect to the light shielding layer. 前記反射低減層上にレジスト層が形成されていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一に記載のフォトマスクブランク。   6. The photomask blank according to claim 1, wherein a resist layer is formed on the reflection reducing layer. 前記レジスト層は、界面活性剤が含まれていないレジストをコーティングしたものであることを特徴とする請求項6に記載のフォトマスクブランク。   The photomask blank according to claim 6, wherein the resist layer is coated with a resist containing no surfactant. 請求項1から7のいずれか一つに記載のフォトマスクブランクの製造方法であって、
前記透明基板を準備する工程と、前記透明基板の主表面上に前記遮光層を形成する工程と、前記遮光層上に前記反射低減層を形成する工程と、を有し、
前記反射低減層の下層部を、二酸化炭素ガス、窒素系ガス、を含む混合ガス雰囲気にてクロムターゲットを用いたスパッタリングによって形成する工程と、
前記反射低減層の上層部を、酸素系ガス、窒素系ガス、を含む混合ガス雰囲気にてクロムターゲットを用いたスパッタリングによって形成する工程と、
を有することを特徴とするフォトマスクブランクの製造方法。
It is a manufacturing method of the photomask blank according to any one of claims 1 to 7,
Preparing the transparent substrate, forming the light shielding layer on the main surface of the transparent substrate, and forming the reflection reducing layer on the light shielding layer,
Forming a lower layer portion of the reflection reducing layer by sputtering using a chromium target in a mixed gas atmosphere containing carbon dioxide gas and nitrogen-based gas;
Forming an upper layer portion of the reflection reducing layer by sputtering using a chromium target in a mixed gas atmosphere containing an oxygen-based gas and a nitrogen-based gas;
A method for producing a photomask blank, comprising:
請求項1から5のいずれか一つに記載のフォトマスクブランク、又は、請求項8に記載の製造方法によって製造されたフォトマスクブランクを用い、該フォトマスクブランク上にレジスト層を形成する工程と、
所望のパターンを、前記レジスト層に対して描画する工程と、
現像を行って前記フォトマスクブランク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に基づき前記遮光層及び前記反射低減層をエッチングによりパターニングする工程と、
を有してフォトマスクを製造することを特徴とするフォトマスクの製造方法。
Using the photomask blank according to any one of claims 1 to 5 or the photomask blank produced by the production method according to claim 8, and forming a resist layer on the photomask blank; ,
Drawing a desired pattern on the resist layer;
Performing development to form a resist pattern on the photomask blank; and
Patterning the light shielding layer and the reflection reducing layer by etching based on the resist pattern;
A photomask manufacturing method comprising manufacturing a photomask.
請求項6又は7に記載のフォトマスクブランクを用い、
所望のパターンを、前記レジスト層に対して描画する工程と、
現像を行って前記フォトマスクブランク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に基づき前記遮光層及び前記反射低減層をエッチングによりパターニングする工程と、
を有してフォトマスクを製造することを特徴とするフォトマスクの製造方法。
Using the photomask blank according to claim 6 or 7,
Drawing a desired pattern on the resist layer;
Performing development to form a resist pattern on the photomask blank; and
Patterning the light shielding layer and the reflection reducing layer by etching based on the resist pattern;
A photomask manufacturing method comprising manufacturing a photomask.
前記レジスト層は、界面活性剤が含まれていないレジストをコーティングしたものであることを特徴とする請求項9又は10に記載のフォトマスクの製造方法。   The method for producing a photomask according to claim 9 or 10, wherein the resist layer is coated with a resist not containing a surfactant. 請求項9乃至11のいずれかに記載のフォトマスクの製造方法によって製造されたフォトマスクを露光装置のマスクステージに載置し、前記フォトマスク上に形成された転写用パターンを表示装置基板上に形成されたレジストに露光転写する露光工程を有することを特徴とした表示装置の製造方法。   A photomask manufactured by the photomask manufacturing method according to claim 9 is placed on a mask stage of an exposure apparatus, and a transfer pattern formed on the photomask is placed on a display device substrate. A display device manufacturing method comprising an exposure step of exposing and transferring to a formed resist.
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