JP2018205441A - Manufacturing method of phase shift mask, and phase shift mask - Google Patents

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Abstract

To increase side etching amount.SOLUTION: There is provided a method for manufacturing a phase shift mask M having a phase shift layer 11 formed on a transparent substrate S and a light shading layer 13 mainly containing Cr, in which a light shading pattern 13a is positioned with retraction with respect to a line width of a phase shift pattern 11a by a plane view, having: a process for forming the phase shift layer and the light shading layer on a transparent substrate; a process for forming a mask PR1 having a prescribed opening pattern on the light shading layer on the light shading layer; a process for forming the light shading pattern by etching the light shading layer over the mask; and a process for forming the phase shift pattern by wet etching of the phase shift layer over the mask and sandwiching the light shading layer, and having a filming atmosphere containing nitrogen as a filming gas while the light shading layer is filmed.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、微細かつ高精度な露光パターンを形成することが可能な位相シフトマスクの製造方法および位相シフトマスクに関し、特にフラットパネルディスプレイの製造に用いて好適な技術に関する。   The present invention relates to a phase shift mask manufacturing method and a phase shift mask capable of forming a fine and highly accurate exposure pattern, and more particularly to a technique suitable for use in manufacturing a flat panel display.

半導体において、高密度実装を行うため、長い期間にかけてパターンの微細化が行われてきている。そのために、露光波長を短波長化するとともに、露光方法の改善など様々な手法が検討されてきた。
フォトマスクにおいてもパターン微細化を行うために、複合波長を用いる遮光膜パターン形成フォトマスクから、パターン縁において光干渉を用いて、単波長を用い、より微細なパターン形成可能な位相シフトマスクが使用されるに至っている。
上記に示す、半導体用位相シフトマスクでは、特許文献1に示すようにi線単波長を用いたエッジ強調型の位相シフトマスクが使用されていたが、更なる微細化のために、特許文献2に示すようにArF単波長まで露光波長を短くし、かつ、半透過型の位相シフトマスクが使用されてきている。
In semiconductors, pattern miniaturization has been performed over a long period of time in order to perform high-density mounting. For this purpose, various techniques such as shortening the exposure wavelength and improving the exposure method have been studied.
In order to achieve pattern miniaturization in photomasks, a phase shift mask that can form a finer pattern using a single wavelength using light interference at the pattern edge is used from a light shielding film patterning photomask that uses a composite wavelength. Has been done.
In the semiconductor phase shift mask described above, an edge-enhanced phase shift mask using an i-line single wavelength is used as shown in Patent Document 1, but for further miniaturization, Patent Document 2 As shown in FIG. 1, a semi-transmission type phase shift mask has been used in which the exposure wavelength is shortened to a single ArF wavelength.

一方、フラットパネルディスプレイでは、低価格化を実現するために、高いスループットにて生産を行う必要があり、露光波長もg線、h線、i線の複合波長での露光にてパターン形成が行われている。
最近、上記フラットパネルディスプレイでも高精細な画面を形成するためにパターンプロファイルがより微細化されてきており、従来より使用されてきている、遮光膜をパターン化したフォトマスクではなく、特許文献3に示すようにエッジ強調型の位相シフトマスクが使用されるに至っている。
Flat panel displays, on the other hand, need to be produced at high throughput in order to reduce costs, and patterning is performed by exposure with an exposure wavelength that is a composite wavelength of g-line, h-line, and i-line. It has been broken.
Recently, in order to form a high-definition screen even in the above flat panel display, the pattern profile has been further miniaturized, and instead of a photomask having a light shielding film patterned, which has been conventionally used, Patent Document 3 discloses. As shown, an edge-enhanced phase shift mask has been used.

然し、上記従来例のものでは、透明基板上に遮光層を成膜し、この遮光層をエッチングおよびパターニングし、パターニングした遮光層を覆うように位相シフト層を成膜し、この位相シフト層をエッチングしてパターニングすることにより位相シフトマスクが製造される。このように成膜とパターニングとを交互に行うと、装置間の搬送時間や処理待ち時間が長くなり生産効率が著しく低下する。しかも、所定の開口パターンを持つ単一のマスク越しに、位相シフト層と遮光層とを連続してエッチングすることができず、マスク(レジストパターン)を2回形成する必要があり、製造工程数が多くなる。従って、高い量産性で位相シフトマスクを製造できないという問題があった。   However, in the above conventional example, a light shielding layer is formed on a transparent substrate, this light shielding layer is etched and patterned, and a phase shift layer is formed so as to cover the patterned light shielding layer. A phase shift mask is manufactured by etching and patterning. When film formation and patterning are alternately performed in this way, the transfer time between the apparatuses and the processing waiting time become long, and the production efficiency is remarkably lowered. In addition, the phase shift layer and the light shielding layer cannot be continuously etched through a single mask having a predetermined opening pattern, and it is necessary to form a mask (resist pattern) twice. Will increase. Therefore, there is a problem that the phase shift mask cannot be manufactured with high mass productivity.

上記の点に鑑み、透明基板表面に位相シフト層とエッチングストッパー層と遮光層とをこの順に設けた位相シフトマスクが考えられる。このような構成であると、位相シフトマスクをフォトリソ法で製造した場合、位相シフトパターンの開口幅に対して遮光層に形成されたパターンの開口幅が広くなったエッジ強調型の位相シフトマスク、つまり、位相シフトマスクを平面視した際、遮光パターンが位相シフトパターンから後退したエッジ強調型の位相シフトマスクが得られる。   In view of the above points, a phase shift mask in which a phase shift layer, an etching stopper layer, and a light shielding layer are provided in this order on the transparent substrate surface can be considered. With such a configuration, when the phase shift mask is manufactured by a photolithography method, an edge-enhanced phase shift mask in which the opening width of the pattern formed in the light shielding layer is wider than the opening width of the phase shift pattern, That is, when the phase shift mask is viewed in plan, an edge-enhanced phase shift mask in which the light shielding pattern is retracted from the phase shift pattern is obtained.

特許文献4に、示すようにエッジ強調型の位相シフトマスク(ハーフトーンマスク)を製造する際には、位相シフト層と遮光層とを連続してエッチングすることで、遮光層をサイドエッチして、位相シフトパターンよりも遮光パターンが後退したエッジ強調型の位相シフトマスクを形成する必要がある。   As shown in Patent Document 4, when manufacturing an edge-enhanced phase shift mask (halftone mask), the phase shift layer and the light shielding layer are continuously etched so that the light shielding layer is side-etched. Therefore, it is necessary to form an edge-enhanced phase shift mask in which the light shielding pattern recedes from the phase shift pattern.

特開平8−272071号公報JP-A-8-272071 特開2006−78953号公報JP 2006-78953 A 特開2011−13283号公報JP 2011-13283 A 特開2013−134435号公報JP 2013-134435 A

しかし、特許文献4に記載された技術では、位相シフトマスクとなるハーフトーンマスクにおいて、遮光層のサイドエッチングの速度が不足する可能性があり、位相シフトパターンから遮光パターンが後退する寸法が所定の幅寸法に設定できない場合があるという問題があった。または、遮光層のサイドエッチングの速度が不足する状態のままエッチング量を増加した場合には、エッチング時間が長くなりすぎて、欠陥発生等、線幅の均一性が劣化する可能性があった。
このため、遮光層におけるサイドエッチング量を増大させることによって、フォトリソ工程数を削減して、製造時間を削減し、製造コストを低減したいという要求があった。
同時に、線幅均一性の劣化や遮光性などの膜特性悪化を防止することが望まれていた。
However, in the technique described in Patent Document 4, there is a possibility that the side etching speed of the light shielding layer is insufficient in the halftone mask serving as the phase shift mask, and the dimension that the light shielding pattern recedes from the phase shift pattern is predetermined. There was a problem that the width dimension could not be set. Alternatively, when the etching amount is increased while the side etching rate of the light shielding layer is insufficient, the etching time becomes too long, and there is a possibility that the uniformity of the line width such as the occurrence of a defect is deteriorated.
Therefore, there has been a demand to increase the side etching amount in the light shielding layer, thereby reducing the number of photolithography processes, reducing the manufacturing time, and reducing the manufacturing cost.
At the same time, it has been desired to prevent deterioration of film characteristics such as deterioration of line width uniformity and light shielding properties.

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、以下の目的を達成しようとするものである。
1.遮光層におけるサイドエッチングのエッチング速度の増大を可能とすること。
2.ハーフトーンマスとしての特性悪化を防止すること。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and intends to achieve the following object.
1. It is possible to increase the etching rate of side etching in the light shielding layer.
2. Prevent deterioration of characteristics as a halftone mass.

本発明において製造するハーフトーンマスクは、図8(a)(b)に示すように、透明基板110上に積層された位相シフトパターン120と遮光パターン130とから形成された転写用パターンとを有するが、この転写用パターンの形状、すなわち遮光パターンと位相シフトパターンの形状は、ハーフトーンマスクの用途に応じて設定される。例えば、図8(a)(b)に示すホールパターンや、ラインアンドスペースパターンを転写用パターンとして備えることができる。   As shown in FIGS. 8A and 8B, the halftone mask manufactured in the present invention has a transfer pattern formed of a phase shift pattern 120 and a light shielding pattern 130 stacked on a transparent substrate 110. However, the shape of the transfer pattern, that is, the shape of the light shielding pattern and the phase shift pattern is set according to the use of the halftone mask. For example, a hole pattern shown in FIGS. 8A and 8B or a line and space pattern can be provided as a transfer pattern.

ここで、図8(c)に示すハーフトーンマスク100の光強度分布は、図9(c)に示すように、単層の位相シフトパターン120における光強度分布によって設定される転写寸法に対して、この転写寸法をより正確に形成可能とするために、単独では図10(c)に示す光強度分布を有す得る遮光パターン130を、位相シフトパターン120のエッジから後退させた位置に積層している。このため、遮光パターン130のエッジが、位相シフトパターン120のエッジから後退する寸法、すなわち、露出した位相シフトパターン120の幅寸法の設定が極めて重要となる。   Here, the light intensity distribution of the halftone mask 100 shown in FIG. 8C corresponds to the transfer dimension set by the light intensity distribution in the single-layer phase shift pattern 120 as shown in FIG. 9C. In order to make it possible to form this transfer dimension more accurately, a light-shielding pattern 130 that can independently have a light intensity distribution shown in FIG. 10C is laminated at a position retracted from the edge of the phase shift pattern 120. ing. For this reason, it is extremely important to set the dimension in which the edge of the light shielding pattern 130 recedes from the edge of the phase shift pattern 120, that is, the width dimension of the exposed phase shift pattern 120.

遮光パターン130を、位相シフトパターン120のエッジから後退させるために、クロムからなる遮光層をサイドエッチングで処理をおこなう。   In order to retract the light shielding pattern 130 from the edge of the phase shift pattern 120, the light shielding layer made of chromium is processed by side etching.

一般的なクロム膜のサイドエッチングレートは、開口パターン幅方向の両側位置におけるパターン線幅として、0.05μm〜0.15μm/10sec程度であり、目的とする幅寸法を小さくする、つまりパターン開口片側で0.5〜2.0μm細くするには、短くても66sec〜200sec、長ければ、267sec〜800secのオーバーエッチング時間が必要ということになる。   The side etching rate of a general chromium film is about 0.05 μm to 0.15 μm / 10 sec as the pattern line width at both sides in the opening pattern width direction, and the target width dimension is reduced, that is, one side of the pattern opening In order to make 0.5 to 2.0 μm thinner, overetching time of 66 sec to 200 sec is required at the shortest, and 267 sec to 800 sec is required for the long time.

たとえば、細くしたい線幅(片側)が1.5μmの場合には、200sec〜600secのオーバーエッチング時間が必要となる。
このような長いオーバーエッチング時間は、欠陥発生が増加し、線幅の均一性(パターンエッジがギザつく)が劣ってくるために現実的ではない。そこで、本願発明者らは、サイドエッチングレートの極端に大きいクロム膜を実現することとした。
For example, when the line width (one side) to be thinned is 1.5 μm, an over-etching time of 200 sec to 600 sec is required.
Such a long over-etching time is not realistic because the occurrence of defects increases and the uniformity of the line width (pattern edges become gritty) is inferior. Therefore, the inventors of the present application decided to realize a chromium film having an extremely large side etching rate.

本発明の位相シフトマスクの製造方法は、透明基板と、
該透明基板の表面に形成された位相シフト層と、
前記位相シフト層に積層されたCrを主成分とする遮光層と、を備え、
前記位相シフト層に形成された位相シフトパターンのエッジよりも前記遮光層に形成された遮光パターンのエッジが平面視して後退した位置に配置される位相シフトマスクを製造する方法であって、
前記透明基板に、前記位相シフト層と前記遮光層とを形成する工程と、
前記遮光層上に所定の開口パターンを有するマスクを形成する工程と、
この形成したマスク越しに前記遮光層をエッチングして遮光パターンを形成する工程と、
前記マスク越しに前記位相シフト層をウェットエッチングして位相シフトパターンを形成するとともに、前記遮光層をサイドエッチする工程と、
を有し、
前記遮光層を成膜する際に、成膜ガスとして窒素を含有する成膜雰囲気を有することにより上記課題を解決した。
本発明において、前記遮光層を成膜する成膜ガスとして、メタンを含有しないことがより好ましい。
本発明は、前記遮光層を複数層として成膜することが可能である。
また、本発明において、前記遮光層をウェットエッチングする際に、硝酸セリウム第2アンモニウムを含むエッチング液を用いる手段を採用することもできる。
また、本発明の位相シフトマスクは、上記のいずれか記載の製造方法によって製造された位相シフトマスクであって、前記遮光層におけるウェットエッチングのサイドエッチング量が、メタンを含んだ成膜ガスによって成膜された遮光層に比べて大きく設定されることができる。
また、前記遮光層におけるウェットエッチングのサイドエッチング量が、メタンを含んだ成膜ガスによって成膜された遮光層に比べて1桁大きく設定されることが好ましい。
本発明においては、前記遮光層が、窒素を30%以上含むことができる。
本発明においては、前記遮光層が、窒素を40%以上含むことができる。
The method for producing a phase shift mask of the present invention includes a transparent substrate,
A phase shift layer formed on the surface of the transparent substrate;
A light-shielding layer mainly composed of Cr laminated on the phase shift layer,
A method of manufacturing a phase shift mask in which an edge of a light shielding pattern formed in the light shielding layer is disposed at a position retreated in plan view from an edge of a phase shift pattern formed in the phase shift layer,
Forming the phase shift layer and the light shielding layer on the transparent substrate;
Forming a mask having a predetermined opening pattern on the light shielding layer;
Etching the light shielding layer through the formed mask to form a light shielding pattern;
Wet etching the phase shift layer over the mask to form a phase shift pattern, and side etching the light shielding layer;
Have
When the light shielding layer is formed, the above problem is solved by having a film forming atmosphere containing nitrogen as a film forming gas.
In the present invention, it is more preferable not to contain methane as a film forming gas for forming the light shielding layer.
In the present invention, the light shielding layer can be formed as a plurality of layers.
In the present invention, when wet-etching the light shielding layer, means using an etching solution containing ceric ammonium nitrate can be employed.
The phase shift mask of the present invention is a phase shift mask manufactured by any one of the manufacturing methods described above, wherein the wet etching side etching amount in the light shielding layer is formed by a film forming gas containing methane. It can be set to be larger than the filmed light shielding layer.
Further, it is preferable that the side etching amount of the wet etching in the light shielding layer is set to an order of magnitude larger than that of the light shielding layer formed by a film forming gas containing methane.
In the present invention, the light shielding layer may contain 30% or more of nitrogen.
In the present invention, the light shielding layer may contain 40% or more of nitrogen.

本発明の位相シフトマスクの製造方法は、透明基板と、
該透明基板の表面に形成された位相シフト層と、
前記位相シフト層に積層されたCrを主成分とする遮光層と、を備え、
前記位相シフト層に形成された位相シフトパターンのエッジよりも前記遮光層に形成された遮光パターンのエッジが平面視して後退した位置に配置される位相シフトマスクを製造する方法であって、
前記透明基板に、前記位相シフト層と前記遮光層とを形成する工程と、
前記遮光層上に所定の開口パターンを有するマスクを形成する工程と、
この形成したマスク越しに前記遮光層をエッチングして遮光パターンを形成する工程と、
前記マスク越しに前記位相シフト層をウェットエッチングして位相シフトパターンを形成するとともに、前記遮光層をサイドエッチする工程と、
を有し、
前記遮光層を成膜する際に、成膜ガスとして窒素を含有する成膜雰囲気を有することにより、サイドエッチング量が従来よりも1桁大きな遮光層を成膜することができる。
これにより、位相シフト層と遮光層とをエッチングする時間を短縮して、膜特性が悪化してしまうことを防止しつつ、所定形状だけ位相シフトパターンから遮光パターンが後退したハーフトーンマスクを製造することが可能となる。
The method for producing a phase shift mask of the present invention includes a transparent substrate,
A phase shift layer formed on the surface of the transparent substrate;
A light-shielding layer mainly composed of Cr laminated on the phase shift layer,
A method of manufacturing a phase shift mask in which an edge of a light shielding pattern formed in the light shielding layer is disposed at a position retreated in plan view from an edge of a phase shift pattern formed in the phase shift layer,
Forming the phase shift layer and the light shielding layer on the transparent substrate;
Forming a mask having a predetermined opening pattern on the light shielding layer;
Etching the light shielding layer through the formed mask to form a light shielding pattern;
Wet etching the phase shift layer over the mask to form a phase shift pattern, and side etching the light shielding layer;
Have
When forming the light shielding layer, a light shielding layer having an amount of side etching one order of magnitude larger than that of the conventional film can be formed by having a film forming atmosphere containing nitrogen as a film forming gas.
As a result, the time for etching the phase shift layer and the light shielding layer is shortened, and the halftone mask in which the light shielding pattern is retracted from the phase shift pattern by a predetermined shape is manufactured while preventing the film characteristics from deteriorating. It becomes possible.

なお、本発明において、前記位相シフト層に形成された位相シフトパターンのエッジよりも前記遮光層に形成された遮光パターンのエッジが平面視して後退した位置に配置されるとは、位相シフトマスクにおいて、透明基板の露出したパターンの配置されていない透光領域と、透明基板に位相シフト層のみが積層された位相シフト領域と、透明基板に位相シフト層および遮光層が積層された遮光領域と、が順に隣接して配置された際に、透光領域と位相シフト領域との境界である位相シフトパターンのエッジから、位相シフト領域と遮光領域との境界である遮光パターンのエッジまでの距離、すなわち、位相シフト領域の幅寸法が、ハーフトーンマスクとして露光時に位相シフトパターンが被露光物に正確に転写可能な光強度となるように設定されていることを意味する。   In the present invention, the phase shift mask means that the edge of the light-shielding pattern formed on the light-shielding layer is retreated from the edge of the phase-shift pattern formed on the phase-shift layer in plan view. A transparent substrate on which the exposed pattern is not disposed, a phase shift region in which only the phase shift layer is laminated on the transparent substrate, and a light shielding region in which the phase shift layer and the light shielding layer are laminated on the transparent substrate; , Are arranged adjacent to each other in order, the distance from the edge of the phase shift pattern that is the boundary between the light transmission region and the phase shift region to the edge of the light shielding pattern that is the boundary between the phase shift region and the light shielding region, In other words, the width dimension of the phase shift area is set so that the halftone mask has a light intensity that allows the phase shift pattern to be accurately transferred to the exposure object during exposure. Which means that it is.

本発明において、前記遮光層を成膜する成膜ガスとして、メタンを含有しないことにより、サイドエッチング量が従来よりも1桁大きな遮光層を成膜することができる。   In the present invention, by not containing methane as a film forming gas for forming the light shielding layer, it is possible to form a light shielding layer whose side etching amount is one digit larger than the conventional one.

本発明は、前記遮光層を複数層として成膜することにより、従来と同程度の膜特性を有する位相シフトマスクとすることができる。具体的には、ガラス基板(透明基板)との密着性、光学特性として、十分な光学濃度(O.D.(Optical Density)2.4以上)、膜面反射率10±5%を有することが可能である。 また、エッチング時間を短くしたことにより、エッチングによってパターン幅を大きく細らせても、パターンエッジのギザつきを発生させないことが可能である。   In the present invention, by forming the light shielding layer as a plurality of layers, it is possible to obtain a phase shift mask having a film property comparable to that of the prior art. Specifically, it has sufficient optical density (OD (Optical Density) 2.4 or more) and film surface reflectance 10 ± 5% as adhesion and optical characteristics with a glass substrate (transparent substrate). Is possible. Further, since the etching time is shortened, it is possible to prevent the pattern edge from being jagged even if the pattern width is greatly reduced by etching.

また、本発明において、前記遮光層をウェットエッチングする際に、硝酸セリウム第2アンモニウムを含むエッチング液を用いることにより、遮光層として従来よりも1桁大きなサイドエッチング量を実現することができる。   In the present invention, when the light shielding layer is wet-etched, by using an etching solution containing ceric ammonium nitrate, a side etching amount that is an order of magnitude larger than that of the conventional light shielding layer can be realized.

また、本発明の位相シフトマスクは、上記のいずれか記載の製造方法によって製造された位相シフトマスクであって、前記遮光層におけるウェットエッチングのサイドエッチング量が、メタンを含んだ成膜ガスによって成膜された遮光層に比べて大きく設定されることにより、遮光層として従来よりも1桁大きなサイドエッチング量を実現することができる。   The phase shift mask of the present invention is a phase shift mask manufactured by any one of the manufacturing methods described above, wherein the wet etching side etching amount in the light shielding layer is formed by a film forming gas containing methane. By setting the thickness to be larger than that of the formed light shielding layer, a side etching amount that is an order of magnitude larger than that of the conventional light shielding layer can be realized.

また、前記遮光層におけるウェットエッチングのサイドエッチング量が、メタンを含んだ成膜ガスによって成膜された遮光層に比べて1桁大きく設定されることができる。   Further, the wet etching side etching amount in the light shielding layer can be set to an order of magnitude larger than that of the light shielding layer formed by the film forming gas containing methane.

本発明においては、前記遮光層が、窒素を30%以上含むことにより、上記のサイドエッチング量を実現することができる。   In the present invention, the above-described side etching amount can be realized when the light shielding layer contains 30% or more of nitrogen.

本発明においては、前記遮光層が、窒素を40%以上含むことにより、上記のサイドエッチング量を実現することができる。   In the present invention, when the light shielding layer contains 40% or more of nitrogen, the above side etching amount can be realized.

さらに、本発明においては、前記透明基板から離間する側の前記位相シフト層表面に、Ni、Co、Fe、Ti、Si、Al、Nb、Mo、WおよびHfから選択された少なくとも1種の金属を主成分とするエッチングストッパー層が形成され、前記エッチングストッパー層上に前記遮光層が形成される位相シフトマスクを製造する方法であって、前記エッチングストッパー層を形成する工程と、前記マスク越しに前記遮光層と前記エッチングストッパー層とを順次エッチングして遮光パターンとエッチングストッパーパターンとを形成する工程と、前記エッチングストッパー層を更にエッチングする工程と、を有することができる。   Further, in the present invention, at least one metal selected from Ni, Co, Fe, Ti, Si, Al, Nb, Mo, W and Hf is formed on the surface of the phase shift layer on the side away from the transparent substrate. Is a method of manufacturing a phase shift mask in which the light shielding layer is formed on the etching stopper layer, the step of forming the etching stopper layer, and over the mask The light shielding layer and the etching stopper layer may be sequentially etched to form a light shielding pattern and an etching stopper pattern, and the etching stopper layer may be further etched.

または、本発明において、前記位相シフト層が、Ni、Co、Fe、Ti、Si、Al、Nb、Mo、WおよびHfから選択された少なくとも1種の金属を主成分とすることができる。   Alternatively, in the present invention, the phase shift layer may contain at least one metal selected from Ni, Co, Fe, Ti, Si, Al, Nb, Mo, W, and Hf as a main component.

また、本発明においては、前記位相シフト層におけるエッチングレートの前記透明基板側と前記エッチングストッパー層側とにおける比を設定し、エッチング処理時間を制御することで、前記位相シフト層の厚さ寸法に対する平面視した側面の幅寸法の比を所定の範囲に設定することができる。   In the present invention, the ratio of the etching rate in the phase shift layer between the transparent substrate side and the etching stopper layer side is set, and the etching processing time is controlled to thereby adjust the thickness dimension of the phase shift layer. The ratio of the width dimensions of the side surfaces in plan view can be set within a predetermined range.

本発明によれば、従来と同程度の膜特性を維持しながら、従来よりも1桁大きなサイドエッチング量を有する遮光層を実現して、膜特性を低下させることなく所望のサイドエッチ量を確保しながら、エッチング工程に必要な時間を削減し、製造コストを削減することができるという効果を奏することが可能となる。   According to the present invention, a light-shielding layer having a side etching amount that is an order of magnitude larger than that of the conventional film is realized while maintaining the same film characteristics as the conventional film, and a desired side etch amount is ensured without deteriorating the film characteristics. However, the time required for the etching process can be reduced, and the manufacturing cost can be reduced.

本発明に係る位相シフトマスクの製造方法の第1実施形態を示す工程図である。It is process drawing which shows 1st Embodiment of the manufacturing method of the phase shift mask which concerns on this invention. 本発明に係る位相シフトマスクの製造方法の第1実施形態における工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the process in 1st Embodiment of the manufacturing method of the phase shift mask which concerns on this invention. 本発明に係る位相シフトマスクの製造方法の第1実施形態における遮光層のサイドエッチ量を示すグラフである。It is a graph which shows the amount of side etching of the light shielding layer in 1st Embodiment of the manufacturing method of the phase shift mask which concerns on this invention. 本発明に係る位相シフトマスクの製造方法の実験例を示すSEM写真である。It is a SEM photograph which shows the experimental example of the manufacturing method of the phase shift mask which concerns on this invention. 本発明に係る位相シフトマスクの製造方法の実験例を示すSEM写真である。It is a SEM photograph which shows the experimental example of the manufacturing method of the phase shift mask which concerns on this invention. 本発明に係る位相シフトマスクの製造方法の実験例を示すSEM写真である。It is a SEM photograph which shows the experimental example of the manufacturing method of the phase shift mask which concerns on this invention. 本発明に係る位相シフトマスクの製造方法の実験例を示すSEM写真である。It is a SEM photograph which shows the experimental example of the manufacturing method of the phase shift mask which concerns on this invention. 位相シフトマスクを説明するための模式平面図(a)、断面図(b)、光強度分布を示す図(c)である。It is a schematic plan view (a) for explaining a phase shift mask, a sectional view (b), and a figure (c) showing light intensity distribution. 位相シフトマスクを説明するための模式平面図(a)、断面図(b)、光強度分布を示す図(c)である。It is a schematic plan view (a) for explaining a phase shift mask, a sectional view (b), and a figure (c) showing light intensity distribution. 位相シフトマスクを説明するための模式平面図(a)、断面図(b)、光強度分布を示す図(c)である。It is a schematic plan view (a) for explaining a phase shift mask, a sectional view (b), and a figure (c) showing light intensity distribution.

以下、本発明に係る位相シフトマスクの製造方法の第1実施形態を、図面に基づいて説明する。
図1は、本実施形態における位相シフトマスクの製造方法を模式的に示す工程図であり、図において、符号MBは位相シフトマスクブランクスである。
Hereinafter, a first embodiment of a method of manufacturing a phase shift mask according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a process diagram schematically showing a method of manufacturing a phase shift mask in the present embodiment. In the figure, reference numeral MB denotes a phase shift mask blank.

本発明の位相シフトマスクブランクスMBは、図1(a)に示すように、透明基板Sと、この透明基板S上に形成された位相シフト層11と、位相シフト層11上に形成されたエッチングストッパー層12と、このエッチングストッパー層12上に形成された遮光層13とで構成される。   As shown in FIG. 1A, the phase shift mask blank MB of the present invention includes a transparent substrate S, a phase shift layer 11 formed on the transparent substrate S, and an etching formed on the phase shift layer 11. It comprises a stopper layer 12 and a light shielding layer 13 formed on the etching stopper layer 12.

透明基板Sとしては、透明性および光学的等方性に優れた材料が用いられ、例えば、石英ガラス基板を用いることができる。透明基板Sの大きさは特に制限されず、当該マスクを用いて露光する基板(例えばFPD用基板、半導体基板)に応じて適宜選定される。本実施形態では、径寸法100mm程度の基板や、一辺50〜100mm程度から、一辺300mm以上の矩形基板に適用可能であり、更に、縦450mm、横550mm、厚み8mmの石英基板や、最大辺寸法1000mm以上で、厚み10mm以上の基板も用いることができる。   As the transparent substrate S, a material excellent in transparency and optical isotropy is used. For example, a quartz glass substrate can be used. The magnitude | size in particular of the transparent substrate S is not restrict | limited, It selects suitably according to the board | substrate (for example, board | substrate for FPD, a semiconductor substrate) exposed using the said mask. In this embodiment, the present invention can be applied to a substrate having a diameter of about 100 mm, a rectangular substrate having a side of about 50 to 100 mm and a side of 300 mm or more, and a quartz substrate having a length of 450 mm, a width of 550 mm, and a thickness of 8 mm, and a maximum side dimension. A substrate having a thickness of 1000 mm or more and a thickness of 10 mm or more can also be used.

また、透明基板Sの表面を研磨することで、透明基板Sのフラットネスを低減するようにしてもよい。透明基板Sのフラットネスは、例えば、20μm以下とすることができる。これにより、マスクの焦点深度が深くなり、微細かつ高精度なパターン形成に大きく貢献することが可能となる。さらにフラットネスは10μm以下と、小さい方が良好である。   Further, the flatness of the transparent substrate S may be reduced by polishing the surface of the transparent substrate S. The flatness of the transparent substrate S can be set to 20 μm or less, for example. As a result, the depth of focus of the mask is increased, and it is possible to greatly contribute to the formation of a fine and highly accurate pattern. Further, the flatness is preferably as small as 10 μm or less.

位相シフト層11は、Crを主成分とするものであり、具体的には、Cr単体、並びにCrの酸化物、窒化物、炭化物、酸化窒化物、炭化窒化物および酸化炭化窒化物から選択される1つで構成することができ、また、これらの中から選択される2種以上を積層して構成することもできる。   The phase shift layer 11 is mainly composed of Cr, and is specifically selected from Cr alone, and oxides, nitrides, carbides, oxynitrides, carbonitrides, and oxycarbonitrides of Cr. In addition, two or more kinds selected from these can be stacked and configured.

位相シフト層11は、300nm以上500nm以下の波長領域の何れかの光(例えば、波長365nmのi線)に対して略180°の位相差をもたせることが可能な厚さ(例えば、90〜170nm)で形成される。   The phase shift layer 11 has a thickness (for example, 90 to 170 nm) that can give a phase difference of about 180 ° to any light in a wavelength region of 300 nm to 500 nm (for example, i-line having a wavelength of 365 nm). ).

エッチングストッパー層12としては、Ni、Co、Fe、Ti、Si、Al、Nb、Mo、WおよびHfから選択された少なくとも1種の金属を主成分とするものを用いることができ、例えば、Ni−Ti−Nb−Mo膜を用いることができる。   As the etching stopper layer 12, a material mainly composed of at least one metal selected from Ni, Co, Fe, Ti, Si, Al, Nb, Mo, W and Hf can be used. A -Ti-Nb-Mo film can be used.

これら位相シフト層11、エッチングストッパー層12は、例えば、スパッタリング法、電子ビーム蒸着法、レーザ蒸着法、ALD法等により成膜できる。   The phase shift layer 11 and the etching stopper layer 12 can be formed by, for example, a sputtering method, an electron beam evaporation method, a laser evaporation method, an ALD method, or the like.

遮光層13は、Crを主成分とするものであり、具体的には、Crおよび窒素を含むものとされる。さらに、遮光層13が厚み方向に異なる組成を有することもでき、この場合、遮光層13として、Cr単体、並びにCrの酸化物、窒化物、炭化物、酸化窒化物、炭化窒化物および酸化炭化窒化物から選択される1つ、または、2種以上を積層して構成することもできる。
遮光層13は、所定の光学特性が得られる厚み(例えば、80nm〜200nm)で形成される。
The light shielding layer 13 is mainly composed of Cr, and specifically includes Cr and nitrogen. Furthermore, the light shielding layer 13 may have a composition different in the thickness direction. In this case, as the light shielding layer 13, Cr alone, Cr oxide, nitride, carbide, oxynitride, carbonitride, and oxycarbonitride One or two or more selected from a product can be laminated.
The light shielding layer 13 is formed with a thickness (for example, 80 nm to 200 nm) that provides predetermined optical characteristics.

本実施形態の位相シフトマスクMは、たとえば、180°の位相差をもたせることが可能な位相シフト層(位相シフトパターン)11を有し、この位相シフト層11に形成された位相シフトパターン11aの開口幅よりも遮光層13に形成された遮光パターン13bの開口幅が広く設定される。   The phase shift mask M of the present embodiment includes, for example, a phase shift layer (phase shift pattern) 11 capable of giving a phase difference of 180 °, and the phase shift pattern 11a formed in the phase shift layer 11 The opening width of the light shielding pattern 13b formed in the light shielding layer 13 is set wider than the opening width.

当該位相シフトマスクMによれば、上記波長領域の光、特にg線(436nm)、h線(405nm)、i線(365nm)を含む複合波長を露光光として用いることで、位相の反転作用により光強度が最小となる領域を形成して、露光パターンをより鮮明にすることができる。このような位相シフト効果により、パターン精度が大幅に向上し、微細かつ高精度なパターン形成が可能となる。位相シフト層は酸化クロム、酸化窒化クロム、酸化窒化炭化クロムなどで形成することができ、さらにSiを含んだ酸化系膜でも窒化系膜でも酸窒化系膜でも形成することが可能である。また、上記位相シフト層の厚みは、i線に対して略180°の位相差をもたせる厚みとすることができる。さらに、h線またはg線に対して略180°の位相差をもたせることが可能な厚みで上記位相シフト層を形成してもよい。ここで「略180°」とは、180°又は180°近傍を意味し、例えば、180°±10°以下である。この位相シフトマスクによれば、上記波長領域の光を用いることで位相シフト効果に基づくパターン精度の向上を図ることができ、微細かつ高精度なパターン形成が可能となる。これにより、高画質のフラットパネルディスプレイを製造することができる。   According to the phase shift mask M, by using a composite wavelength including light in the above-described wavelength region, particularly g-line (436 nm), h-line (405 nm), and i-line (365 nm) as exposure light, the phase inversion action A region where the light intensity is minimized can be formed to make the exposure pattern clearer. By such a phase shift effect, the pattern accuracy is greatly improved, and a fine and highly accurate pattern can be formed. The phase shift layer can be formed of chromium oxide, chromium oxynitride, chromium oxynitride chromium carbide, or the like, and can be formed of an oxide film, a nitride film, or an oxynitride film containing Si. The thickness of the phase shift layer can be set to a thickness that gives a phase difference of about 180 ° with respect to the i-line. Furthermore, the above-described phase shift layer may be formed with a thickness capable of giving a phase difference of about 180 ° with respect to the h-line or the g-line. Here, “substantially 180 °” means 180 ° or near 180 °, and is, for example, 180 ° ± 10 ° or less. According to this phase shift mask, it is possible to improve the pattern accuracy based on the phase shift effect by using the light in the wavelength region, and it is possible to form a fine and highly accurate pattern. Thereby, a high-quality flat panel display can be manufactured.

本実施形態の位相シフトマスクは、例えばFPD用ガラス基板に対するパターニング用マスクとして構成することができる。後述するように、当該マスクを用いたガラス基板のパターニングには、露光光にi線、h線およびg線の複合波長が用いられる。   The phase shift mask of this embodiment can be configured, for example, as a patterning mask for an FPD glass substrate. As will be described later, for the patterning of the glass substrate using the mask, a composite wavelength of i-line, h-line and g-line is used for exposure light.

以下、本実施形態の位相シフトマスクブランクスMBから位相シフトマスクMを製造する位相シフトマスクの製造方法について説明する。   Hereinafter, the manufacturing method of the phase shift mask which manufactures the phase shift mask M from the phase shift mask blanks MB of this embodiment is demonstrated.

本実施形態の位相シフトマスクブランクスMBは、図1(a)に示すように、まず、ガラス基板S上に、DCスパッタリング法などを用いて、Crを主成分とする位相シフト層11、Niを主成分とするエッチングストッパー層12を順に成膜する。   As shown in FIG. 1A, the phase shift mask blanks MB of the present embodiment first has a phase shift layer 11 containing Ni as a main component and Ni on a glass substrate S using a DC sputtering method or the like. An etching stopper layer 12 having a main component is sequentially formed.

次に、Crを主成分とする遮光層13をエッチングストッパー層12上に成膜する。
このときき、成膜条件として、クロムをターゲットとしたDCスパッタリングにより、スパッタリングガスとして、アルゴン、窒素(N)を含む状態で、スパッタリングがおこなわれる。このとき、メタン等の炭素を含有するガスは極力低減することが好ましい。
Next, a light shielding layer 13 containing Cr as a main component is formed on the etching stopper layer 12.
At this time, sputtering is performed in a state containing argon and nitrogen (N 2 ) as a sputtering gas by DC sputtering using chromium as a target as a film forming condition. At this time, it is preferable to reduce the gas containing carbon such as methane as much as possible.

これにより、遮光層13は、窒素をリッチに含有する状態として成膜されて、後工程となるウェットエッチング時に、高いサイドエッチレートを有する。   Thereby, the light shielding layer 13 is formed into a film containing nitrogen in a rich state, and has a high side etch rate at the time of wet etching as a subsequent process.

次に、図1(b)に示すように、位相シフトマスクブランクスMBの最上層である遮光層13の上にフォトレジスト層PR1aが形成される。フォトレジスト層PR1aは、ポジ型でもよいしネガ型でもよい。フォトレジスト層PR1aとしては、液状レジストが用いられる。   Next, as shown in FIG. 1B, a photoresist layer PR1a is formed on the light shielding layer 13 which is the uppermost layer of the phase shift mask blank MB. The photoresist layer PR1a may be a positive type or a negative type. A liquid resist is used as the photoresist layer PR1a.

続いて、図1(c)に示すように、フォトレジスト層PR1aを露光するとともに、図1(d)に示すように、現像することで、遮光層13の上にレジストパターンPR1が形成される。レジストパターンPR1は、遮光層13のエッチングマスクとして機能し、遮光層13のエッチングパターンに応じて適宜形状が定められる。一例として、位相シフト領域PSにおいては、形成する位相シフトパターンの開口幅寸法に対応した開口幅を有する形状に設定される。   Subsequently, as shown in FIG. 1C, the photoresist layer PR1a is exposed and developed as shown in FIG. 1D, whereby a resist pattern PR1 is formed on the light shielding layer 13. . The resist pattern PR1 functions as an etching mask for the light shielding layer 13, and the shape is appropriately determined according to the etching pattern of the light shielding layer 13. As an example, in the phase shift region PS, a shape having an opening width corresponding to the opening width dimension of the phase shift pattern to be formed is set.

次いで、図1(e)に示すように、このレジストパターンPR1越しに第1エッチング液を用いて遮光層13をウェットエッチングする。第1エッチング液としては、硝酸セリウム第2アンモニウムを含むエッチング液を用いることができ、例えば、硝酸や過塩素酸等の酸を含有する硝酸セリウム第2アンモニウムを用いることが好ましい。ここで、エッチングストッパー層12は第1エッチング液に対して高い耐性を有するため、遮光層13のみがパターニングされて遮光パターン13aが形成される。遮光パターン13aは、レジストパターンPR1に対応した開口幅を有する形状とされる。さらに、図1(f)に示すように、デスカム処理をおこなう。なおデスカム処理とは、Oプラズマ照射処理をすることにより、現像時の残渣を除去することをいう。このデスカム処理をすることにより膜表面の濡れ性を親水性へと変え、その後のエッチング工程において均一にエッチングが可能となる。 Next, as shown in FIG. 1E, the light shielding layer 13 is wet etched using the first etching solution over the resist pattern PR1. As the first etching solution, an etching solution containing cerium diammonium nitrate can be used. For example, cerium diammonium nitrate containing an acid such as nitric acid or perchloric acid is preferably used. Here, since the etching stopper layer 12 has high resistance to the first etching solution, only the light shielding layer 13 is patterned to form the light shielding pattern 13a. The light shielding pattern 13a has a shape having an opening width corresponding to the resist pattern PR1. Furthermore, as shown in FIG. 1 (f), a descum process is performed. Note that the descum treatment means removal of residues during development by performing O 2 plasma irradiation treatment. By performing this descum treatment, the wettability of the film surface is changed to hydrophilic, and etching can be performed uniformly in the subsequent etching process.

次いで、図1(g)に示すように、上記レジストパターンPR1越しに第2エッチング液を用いてエッチングストッパー層12をウェットエッチングする。第2エッチング液としては、硝酸に酢酸、過塩素酸、過酸化水素水および塩酸から選択した少なくとも1種を添加したものを好適に用いることができる。ここで、遮光層13および位相シフト層11は第2エッチング液に対して高い耐性を有するため、エッチングストッパー層12のみがパターニングされてエッチングストッパーパターン12aが形成される。エッチングストッパーパターン12aは、遮光パターン13aおよびレジストパターンPR1の開口幅寸法に対応した開口幅を有する形状とされる。   Next, as shown in FIG. 1G, the etching stopper layer 12 is wet etched using the second etching solution over the resist pattern PR1. As the second etching solution, a solution obtained by adding at least one selected from acetic acid, perchloric acid, hydrogen peroxide solution and hydrochloric acid to nitric acid can be suitably used. Here, since the light shielding layer 13 and the phase shift layer 11 have high resistance to the second etching solution, only the etching stopper layer 12 is patterned to form an etching stopper pattern 12a. The etching stopper pattern 12a has a shape having an opening width corresponding to the opening width dimension of the light shielding pattern 13a and the resist pattern PR1.

次いで、図1(h)に示すように、レジストパターンPR1越しに、つまり、レジストパターンPR1を除去しない状態で、第1エッチング液を用いて位相シフト層11をウェットエッチングする。ここで、遮光パターン13aは位相シフト層11と同じCr系材料で構成され、遮光パターン13aの側面は露出しているため、位相シフト層11がパターニングされて位相シフトパターン11aが形成される。位相シフトパターン11aは所定の開口幅寸法を有する形状とされる。同時に、遮光パターン13aは高いサイドエッチ量を有するように形成されているために、位相シフトパターン11aよりもさらにサイドエッチングされて、位相シフトパターン11aの開口幅寸法よりも大きな開口幅を有する形状の遮光パターン13bが形成される。     Next, as shown in FIG. 1H, the phase shift layer 11 is wet etched using the first etchant over the resist pattern PR1, that is, without removing the resist pattern PR1. Here, since the light shielding pattern 13a is made of the same Cr-based material as the phase shift layer 11 and the side surfaces of the light shielding pattern 13a are exposed, the phase shift layer 11 is patterned to form the phase shift pattern 11a. The phase shift pattern 11a has a shape having a predetermined opening width dimension. At the same time, since the light shielding pattern 13a is formed to have a high side etch amount, it is side etched further than the phase shift pattern 11a, and has a shape having an opening width larger than the opening width dimension of the phase shift pattern 11a. A light shielding pattern 13b is formed.

このとき、遮光層13あるいは遮光パターン13aは、高いサイドエッチ量を有することにより、エッチング処理時間を短縮して、位相シフト層11あるいは位相シフトパターン11aに対するダメージを減少することができる。   At this time, since the light shielding layer 13 or the light shielding pattern 13a has a high side etch amount, the etching process time can be shortened and damage to the phase shift layer 11 or the phase shift pattern 11a can be reduced.

次いで、図1(j)に示すように、第2エッチング液を用いて遮光パターン13bの側面から露出しているエッチングストッパー層12aをウェットエッチングして、遮光パターン13bに対応した開口幅を有するエッチングストッパーパターン12bとして、レジストパターンPR1を除去する。レジストパターンPR1の除去には、公知のレジスト剥離液を用いることができるため、ここでは詳細な説明を省略する。尚、レジストパターンの除去は遮光パターン13b形成後でも良好である。   Next, as shown in FIG. 1 (j), the etching stopper layer 12a exposed from the side surface of the light shielding pattern 13b is wet-etched using a second etching solution, and etching having an opening width corresponding to the light shielding pattern 13b is performed. The resist pattern PR1 is removed as the stopper pattern 12b. Since a known resist stripping solution can be used for removing the resist pattern PR1, a detailed description thereof is omitted here. The removal of the resist pattern is satisfactory even after the light shielding pattern 13b is formed.

以上により、図1(k)に示すように、位相シフトパターン11aの開口幅よりも遮光パターン13b(およびエッチングストッパーパターン12b)の開口幅が広いエッジ強調型の位相シフトマスクMが得られる。   As described above, as shown in FIG. 1 (k), an edge-enhanced phase shift mask M in which the opening width of the light shielding pattern 13b (and the etching stopper pattern 12b) is wider than the opening width of the phase shift pattern 11a is obtained.

位相シフトパターン11aは、図2に示すように、均一厚さ領域B1aにおける厚さT11が、この境界部分B1以外における位相シフトパターン11aの厚さと等しくされるとともに、この厚さは、g線に対応した光強度がゼロになる厚さTg(例えば、145nm)に対応した値とされている。あるいは、h線、i線に対応した厚さTh(例えば、133nm)、Ti(例えば、120nm)とすることもできる。あるいは、位相シフト層11の厚さはTgよりも大きな値とすることができる。   As shown in FIG. 2, in the phase shift pattern 11a, the thickness T11 in the uniform thickness region B1a is equal to the thickness of the phase shift pattern 11a other than the boundary portion B1, and this thickness is The value corresponds to the thickness Tg (for example, 145 nm) at which the corresponding light intensity becomes zero. Alternatively, the thickness Th (for example, 133 nm) and Ti (for example, 120 nm) corresponding to the h line and i line can be used. Alternatively, the thickness of the phase shift layer 11 can be set to a value larger than Tg.

図1においては、位相シフトパターン11aおよび遮光パターン13bの側面が垂直に形成されているように示しているが、実際には、図2に示すように、エッチングレートの差を起因とする凹凸が生じている。
なお、図2は、位相シフト層11のエッチングが終了し、エッチングストッパーパターン12aの剥離を行っていない状態を示す。
In FIG. 1, the side surfaces of the phase shift pattern 11 a and the light shielding pattern 13 b are shown to be formed vertically, but actually, as shown in FIG. 2, the unevenness caused by the difference in etching rate is present. Has occurred.
FIG. 2 shows a state in which the etching of the phase shift layer 11 is finished and the etching stopper pattern 12a is not peeled off.

本実施形態によれば、遮光パターン13bの外側に露出する位相シフトパターン11aの幅は、位相シフト層11をウェットエッチングするときの位相シフト層11の厚さ方向におけるエッチングレートと、そのときの遮光パターン13bの横方向におけるエッチングレートとの差と、そのときの遮光パターン13bのエッチング状態によって設定できる。   According to the present embodiment, the width of the phase shift pattern 11a exposed to the outside of the light shielding pattern 13b is the etching rate in the thickness direction of the phase shift layer 11 when the phase shift layer 11 is wet etched, and the light shielding at that time. It can be set by the difference between the etching rate in the horizontal direction of the pattern 13b and the etching state of the light shielding pattern 13b at that time.

ここで、遮光パターン13bにおける横方向のエッチングレートは、エッチングストッパー層12表面に遮光層13を成膜する際に、雰囲気ガスとして窒素を含有させるとともに、成膜厚さの増大に従って成膜ガス組成を変化させる等の膜特性の調整により、サイドエッチング速度を設定できる。特に、遮光層13中の炭素を減少させて、ほとんど含有しない状態とするとともに、遮光層13中における含有する窒素量を増大することによって、サイドエッチング速度が増加するように設定することが可能である。   Here, the lateral etching rate of the light shielding pattern 13b is such that when the light shielding layer 13 is formed on the surface of the etching stopper layer 12, nitrogen is contained as an atmospheric gas, and the film forming gas composition increases as the film thickness increases. The side etching rate can be set by adjusting the film characteristics such as changing. In particular, it is possible to set the side etching rate to be increased by reducing the carbon in the light shielding layer 13 so as to hardly contain it and increasing the amount of nitrogen contained in the light shielding layer 13. is there.

特に、後述するように、遮光層13におけるサイドエッチング速度を増加させるためには、窒素を30%以上含有することが好ましく、より好ましくは、窒素を40%以上含有することができる。ここで、含有窒素の割合は、オージェ電子分光法(AES)による元素分析のパーセンテージとして表現することができる。   In particular, as will be described later, in order to increase the side etching rate in the light shielding layer 13, it is preferable to contain 30% or more of nitrogen, and more preferably 40% or more of nitrogen. Here, the ratio of nitrogen contained can be expressed as a percentage of elemental analysis by Auger electron spectroscopy (AES).

さらに、遮光パターン13bにおける厚さ方向およびこれに交差する方向のエッチングレートは、遮光層13の組成やエッチングストッパー層12と遮光層13との界面状態の影響を受けるのでこれも考慮することができる。   Further, the etching rate in the thickness direction of the light shielding pattern 13b and the direction intersecting with the thickness is affected by the composition of the light shielding layer 13 and the interface state between the etching stopper layer 12 and the light shielding layer 13, and this can be taken into consideration. .

ここで、図2に示すように、レジスト層PR1の幅寸法PR1に対して、遮光パターン13bにおける平面視してレジストPR1側とエッチングストッパー層12b側との間の幅寸法B2a(遮光パターン13b側目の傾斜状態)、位相シフトパターン11aの均一厚さ領域の幅寸法B1a、平面視したエッチングストッパー層12aと位相シフトパターン11aとが離間する幅寸法B12、位相シフトパターン11aの厚さが減少するダレ幅B1b(位相シフトパターン11a側面の傾斜状態)、とされる各寸法が所定の値となるように各層の成膜条件およびエッチング条件を所望の状態に設定する。   Here, as shown in FIG. 2, with respect to the width dimension PR1 of the resist layer PR1, the width dimension B2a (the light shielding pattern 13b side) between the resist PR1 side and the etching stopper layer 12b side in plan view in the light shielding pattern 13b. The inclination of the eye), the width dimension B1a of the uniform thickness region of the phase shift pattern 11a, the width dimension B12 in which the etching stopper layer 12a and the phase shift pattern 11a are separated in plan view, and the thickness of the phase shift pattern 11a are reduced. The film forming conditions and etching conditions of each layer are set to desired states so that the dimensions of the sagging width B1b (tilt state of the side surface of the phase shift pattern 11a) become predetermined values.

このとき、遮光パターン13bの幅寸法B2aが負の値となること、つまり、遮光パターン13bが、平面視してレジストPR1側よりもエッチングストッパー層12b側が基板露出領域C側に位置する傾斜状態と平面視してエッチングストッパー層12b側よりもレジストPR1側が基板露出領域C側に位置する傾斜状態とが選択可能である。   At this time, the width B2a of the light shielding pattern 13b becomes a negative value, that is, the light shielding pattern 13b is in an inclined state in which the etching stopper layer 12b side is located on the substrate exposed region C side rather than the resist PR1 side in plan view. In a plan view, it is possible to select an inclined state in which the resist PR1 side is positioned on the substrate exposed region C side rather than the etching stopper layer 12b side.

さらに、遮光パターン13aのエッチング速度は、遮光層13の厚さ方向の組成状態の影響を受ける。例えば遮光層13を、酸化窒化クロムを主成分とした層と酸化窒化炭化クロムを主成分とした層との2層の膜で構成した場合に、酸化窒化クロムを主成分とした層の窒素成分の比率を高くすればエッチング速度を高くできる一方で、酸化窒化炭化クロムを主成分とした層の炭素成分の比率を高くすればエッチング速度を低くできる。遮光パターン13aのエッチング量としては、例えば、200nm〜1000nmの範囲内で設定できる。   Further, the etching rate of the light shielding pattern 13 a is affected by the composition state in the thickness direction of the light shielding layer 13. For example, when the light shielding layer 13 is composed of two layers of a layer mainly composed of chromium oxynitride and a layer mainly composed of chromium oxynitride carbide, the nitrogen component of the layer mainly composed of chromium oxynitride If the ratio is increased, the etching rate can be increased. On the other hand, if the ratio of the carbon component of the layer mainly composed of chromium oxynitride carbide is increased, the etching rate can be decreased. The etching amount of the light shielding pattern 13a can be set within a range of 200 nm to 1000 nm, for example.

このとき、遮光層13において、酸化窒化クロムを主成分とした層を成膜する際、さらに、成膜条件を前半と後半で変化させ、膜構成の異なる2層とし、酸化窒化炭化クロムを主成分とした層との3層の膜で構成することもできる。   At this time, when forming a layer mainly composed of chromium oxynitride in the light shielding layer 13, the film formation conditions are further changed between the first half and the second half to form two layers having different film configurations, and chromium oxynitride carbide is mainly used. It can also be configured by a three-layer film with a component layer.

あるいは、酸化窒化クロムを主成分とし、膜構成の異なる2層の膜で構成することもできる。
さらに、酸化窒化炭化クロムを主成分とし、膜構成の異なる2層の膜で構成することもできる。
Alternatively, it can be formed of two layers of films having chromium oxynitride as a main component and different film configurations.
Furthermore, it can also be comprised by the film | membrane of 2 layers from which chromium oxynitride carbide carbide is a main component and from which a film | membrane structure differs.

このとき、成膜条件として、雰囲気ガス以外の条件として、ガス圧力、印加電圧、などを設定することが好ましい。特に、遮光層13とエッチストッパー層12との密着を向上させるため、成膜時の基板温度は120℃以上といった条件を設定することができる。   At this time, it is preferable to set the gas pressure, the applied voltage, and the like as conditions other than the atmospheric gas as the film forming conditions. In particular, in order to improve the adhesion between the light shielding layer 13 and the etch stopper layer 12, it is possible to set a condition that the substrate temperature during film formation is 120 ° C. or higher.

これに対し、位相シフトパターン11bにおける厚さ方向のエッチングレートは、位相シフト層11の組成やエッチングストッパー層12と位相シフト層11との界面状態の影響を受けるため、遮光層13のサイドエッチングレートに対して所定値となるように設定する。   On the other hand, the etching rate in the thickness direction of the phase shift pattern 11b is affected by the composition of the phase shift layer 11 and the interface state between the etching stopper layer 12 and the phase shift layer 11, so that the side etching rate of the light shielding layer 13 is increased. Is set to a predetermined value.

位相シフトパターン11bにおける厚さ方向のエッチングレートは、ガラス基板S表面に位相シフト層11を成膜する際に、成膜厚さの増大に従ってクロム粒のグレインサイズを大きくする等の膜特性の調整により、ガラス基板S表面よりエッチングストッパー層12側のエッチング速度を低くすることができる。グレインサイズをエッチングストッパー層と位相シフト層で異なり、エッチングストッパー層の方が10%以上小さいことによって設定することができる。さらに、20%以上で小さければ、さらなる効果を得ることができる。   The etching rate in the thickness direction of the phase shift pattern 11b is adjusted when the phase shift layer 11 is formed on the surface of the glass substrate S, such as increasing the grain size of the chromium grains as the film thickness increases. Thus, the etching rate on the etching stopper layer 12 side from the surface of the glass substrate S can be lowered. The grain size is different between the etching stopper layer and the phase shift layer, and the etching stopper layer can be set by being 10% or more smaller. Furthermore, if it is smaller than 20%, further effects can be obtained.

さらに、位相シフトパターン11bにおける厚さ方向のエッチングレートは、上述した位相シフト層11におけるサイドエッチングレートの比を、エッチングストッパー層12側のエッチング速度に対するガラス基板S側のエッチング速度の比の値が
(エッチングストッパー層12側のエッチング速度)/(ガラス基板S側のエッチング速度)=7.10〜21.78となるように設定してもよい。
このようにエッチングレートを設定した状態で、位相シフト層11におけるエッチング処理時間を制御することで、図2にB1bで示すように、位相シフトパターン11aに形成された斜面の傾斜状態である位相シフトパターン11aのダレ幅B1bを制御すること、つまり、位相シフトパターン11aのダレ幅(B1bに対応)が減少してエッジが立ってゆくこと、およびその逆の状態まで設定することが可能となる。
Furthermore, the etching rate in the thickness direction of the phase shift pattern 11b is the ratio of the side etching rate in the phase shift layer 11 described above, and the value of the ratio of the etching rate on the glass substrate S side to the etching rate on the etching stopper layer 12 side. (Etching rate on the etching stopper layer 12 side) / (Etching rate on the glass substrate S side) = 7.10 to 21.78 may be set.
By controlling the etching processing time in the phase shift layer 11 with the etching rate set in this manner, the phase shift which is the inclined state of the slope formed in the phase shift pattern 11a as shown by B1b in FIG. The sagging width B1b of the pattern 11a can be controlled, that is, the sagging width (corresponding to B1b) of the phase shift pattern 11a can be reduced and an edge can be set, and vice versa.

上記のように位相シフト層11におけるエッチング速度に対する遮光層13におけるサイドエッチングレートを設定することで、遮光層13のエッチング量が基板面内方向(横方向)に変化することになる。エッチング処理時間を増加させた場合、位相シフト層11のエッチング量が増加する割合に比べて、遮光層13のエッチング量が増加する割合が大きいため、これらのエッチング量の変化に付随して、位相シフトパターン11aに対して遮光パターン13bが交代する幅寸法、つまり、遮光パターン13bに対して位相シフトパターン11aの露出する幅寸法を変化させることができる。   By setting the side etching rate in the light shielding layer 13 with respect to the etching rate in the phase shift layer 11 as described above, the etching amount of the light shielding layer 13 changes in the substrate in-plane direction (lateral direction). When the etching process time is increased, the rate of increase in the etching amount of the light shielding layer 13 is larger than the rate of increase in the etching amount of the phase shift layer 11. The width dimension at which the light shielding pattern 13b alternates with respect to the shift pattern 11a, that is, the width dimension at which the phase shift pattern 11a is exposed with respect to the light shielding pattern 13b can be changed.

この際、エッチングストッパーパターン12aの端部に対する位相シフトパターン11aの上端の幅方向位置と位相シフトパターン11aの下端の幅方向位置も変化する。したがって、これらを勘案してエッチング処理時間を設定する。   At this time, the width direction position of the upper end of the phase shift pattern 11a with respect to the end portion of the etching stopper pattern 12a and the width direction position of the lower end of the phase shift pattern 11a also change. Therefore, the etching processing time is set in consideration of these.

これにより、図2にB1aで示す遮光パターン13bに対する平面視した位相シフトパターン11aの幅寸法を、所定の範囲に設定することができる。   Thereby, the width dimension of the phase shift pattern 11a in plan view with respect to the light shielding pattern 13b indicated by B1a in FIG. 2 can be set within a predetermined range.

本実施形態によれば、透明基板S上に、位相シフト層11、エッチングストッパー層12および遮光層13をこの順で積層して位相シフトマスクブランクスMBを構成した。この位相シフトマスクブランクスMBの遮光層13上にレジストパターンPR1を形成し、遮光層13のサイドエッチングレートと、他の層の厚さ方向エッチングレートと各層におけるウェットエッチング処理時間を制御することで、エッジ強調型の位相シフトマスクMを製造できる。従って、高精細な視認性の高い位相シフトマスクMを短時間で製造できる。   According to the present embodiment, the phase shift mask blank MB is configured by laminating the phase shift layer 11, the etching stopper layer 12, and the light shielding layer 13 in this order on the transparent substrate S. By forming a resist pattern PR1 on the light shielding layer 13 of this phase shift mask blank MB, and controlling the side etching rate of the light shielding layer 13, the thickness direction etching rate of the other layers, and the wet etching processing time in each layer, An edge-enhanced phase shift mask M can be manufactured. Therefore, the phase shift mask M with high definition and high visibility can be manufactured in a short time.

また、遮光層13は、Crの酸化物、窒化物、炭化物、酸化窒化物、炭化窒化物および酸化炭化窒化物から選択される何れか1種以上で構成され、遮光効果が十分に発揮される膜厚を有する。このような遮光効果が十分に発揮される膜厚を有することで、位相シフト層11のエッチング時間に対して遮光層13のエッチング時間が長くなってしまうが、遮光層13のサイドエッチング速度が十分大きいことから、遮光層13と位相シフト層11とのエッチングレートを好適な範囲に設定することでエッチング量を制御して、位相シフト層11および遮光層13のラインラフネスが概直線状であり、かつ、これらのパターン断面が概垂直となる、フォトマスクとして良好なパターンの形成を行い、形成される遮光パターン13b、位相シフトパターン11aのCD精度を高めることができ、かつ、膜の断面形状をフォトマスクにとって良好な垂直に近い形状とすることができる。   The light shielding layer 13 is composed of at least one selected from Cr oxide, nitride, carbide, oxynitride, carbonitride, and oxycarbonitride, and exhibits a sufficient light shielding effect. It has a film thickness. By having such a film thickness that sufficiently exhibits the light shielding effect, the etching time of the light shielding layer 13 becomes longer than the etching time of the phase shift layer 11, but the side etching rate of the light shielding layer 13 is sufficiently high. Since it is large, the etching amount is controlled by setting the etching rate of the light shielding layer 13 and the phase shift layer 11 within a suitable range, and the line roughness of the phase shift layer 11 and the light shielding layer 13 is approximately linear, In addition, it is possible to form a good pattern as a photomask in which the cross section of these patterns is substantially vertical, to improve the CD accuracy of the formed light shielding pattern 13b and phase shift pattern 11a, and to change the cross sectional shape of the film. A shape close to vertical which is favorable for a photomask can be obtained.

また、エッチングストッパー層12としてNiを含む膜を使用することで、Crを含む遮光層13およびCrを含む位相シフト層11との付着強度を十分高めることができる。 このため、ウェットエッチング液にて遮光層13、エッチングストッパー層12および位相シフト層11をエッチングするときに、遮光層13とエッチングストッパー層12の界面や、エッチングストッパー層12と位相シフト層11の界面からエッチング液がしみ込まないので、形成される遮光パターン13b、位相シフトパターン11aのCD精度を高めることができ、かつ、膜の断面形状をフォトマスクにとって良好な垂直に近い形状とすることができる。   Moreover, by using a film containing Ni as the etching stopper layer 12, the adhesion strength between the light shielding layer 13 containing Cr and the phase shift layer 11 containing Cr can be sufficiently increased. Therefore, when the light shielding layer 13, the etching stopper layer 12 and the phase shift layer 11 are etched with the wet etching liquid, the interface between the light shielding layer 13 and the etching stopper layer 12, or the interface between the etching stopper layer 12 and the phase shift layer 11 is used. Therefore, the CD accuracy of the formed light-shielding pattern 13b and phase shift pattern 11a can be increased, and the cross-sectional shape of the film can be made close to a good vertical shape for the photomask.

本実施形態によれば、位相シフトマスクMは、300nm以上500nm以下の波長領域の例えばg線、h線、i線とされるいずれかの光に対して180°の位相差をもたせることが可能な位相シフトパターン11aを有する。ここで、遮光パターン13bのエッジに隣接して形成された位相シフトパターン11aの幅寸法を0.5μm〜2.0μm程度として設定することができる。   According to the present embodiment, the phase shift mask M can have a phase difference of 180 ° with respect to any light that is, for example, g-line, h-line, or i-line in a wavelength region of 300 nm to 500 nm. A phase shift pattern 11a. Here, the width dimension of the phase shift pattern 11a formed adjacent to the edge of the light shielding pattern 13b can be set to about 0.5 μm to 2.0 μm.

なお、上記の実施形態においては、位相シフト層11のエッチングレート設定において、グレインサイズの制御により設定するとして説明したが、成膜条件、膜組成等、他の要因によって設定することも可能である。   In the above embodiment, the etching rate of the phase shift layer 11 is set by controlling the grain size. However, it may be set by other factors such as film forming conditions and film composition. .

さらに、上記の実施形態の位相シフトマスクMにおいては、位相シフト層11としてクロムを含む層としたが、MoSi系からなるもの、あるいは、クロムからなる層にMoSi層を積層したもの、といった膜構成とすることもできる。これに加えて、位相シフトマスクMとして、クロム系の位相シフト層に対して、MoSi系のエッチングストッパー層12とすることも可能である。
これらの層構成を採用した場合でも、窒素および炭素の含有量を制御することで、遮光層13のサイドエッチング量を制御して、短時間に位相シフトマスクを製造することが可能となる。
Furthermore, in the phase shift mask M of the above-described embodiment, the phase shift layer 11 is a layer containing chromium. However, the film configuration such as a layer made of MoSi, or a layer made of chromium laminated with a MoSi layer. It can also be. In addition to this, the phase shift mask M may be a MoSi-based etching stopper layer 12 with respect to the chromium-based phase shift layer.
Even when these layer structures are adopted, it is possible to manufacture the phase shift mask in a short time by controlling the nitrogen and carbon contents to control the side etching amount of the light shielding layer 13.

なお、本実施形態において、位相シフト層11が、Ni、Co、Fe、Ti、Si、Al、Nb、Mo、WおよびHfから選択された少なくとも1種の金属を主成分とすることができ、この場合、エッチングストッパー層12を設けないことも可能である。特に、位相シフト層11をモリブデンシリサイド(MoSi)とすることもできる。 In the present embodiment, the phase shift layer 11 can be mainly composed of at least one metal selected from Ni, Co, Fe, Ti, Si, Al, Nb, Mo, W, and Hf. In this case, the etching stopper layer 12 may not be provided. In particular, the phase shift layer 11 can be made of molybdenum silicide (MoSi x ).

以下、本発明にかかる実施例を説明する。   Examples according to the present invention will be described below.

<実験例>
上記効果を確認するため、次の実験を行った。即ち、ガラス基板S上に、スパッタリング法により、位相シフト層11たるクロムの酸化窒化炭化膜を120nmの厚さで成膜し、エッチングストッパー層12たるNi−Ti−Nb−Mo膜を30nmの厚さで成膜し、遮光層13たる酸化窒化クロム主成分の層と酸化窒化炭化クロム主成分の層とで構成される膜を100nm程度の合計厚さで成膜して、位相シフトマスクブランクスMBを得た。
この際、遮光層13が窒素を含むように、スパッタガスとして窒素ガス(N)を含有する条件とした。
<Experimental example>
In order to confirm the above effect, the following experiment was conducted. That is, on the glass substrate S, a chromium oxynitride carbide film as the phase shift layer 11 is formed with a thickness of 120 nm by sputtering, and a Ni—Ti—Nb—Mo film as the etching stopper layer 12 is formed with a thickness of 30 nm. Then, a film composed of a main component layer of chromium oxynitride and a main component layer of chromium oxynitride carbide serving as the light shielding layer 13 is formed with a total thickness of about 100 nm, and the phase shift mask blank MB Got.
At this time, the light blocking layer 13 is to contain nitrogen and a condition containing nitrogen gas (N 2) as a sputtering gas.

この位相シフトマスクブランクスMB上にレジストパターンPR1を形成し、このレジストパターンPR1越しに硝酸セリウム第2アンモニウムと過塩素酸との混合エッチング液を用いて遮光層13をエッチングして遮光パターン13aを形成し、さらに硝酸と過塩素酸との混合エッチング液を用いてエッチングストッパー層12をエッチングしてエッチングストッパーパターン12aを形成した。次いで、硝酸セリウム第2アンモニウムと過塩素酸との混合エッチング液を用いて位相シフト層11をエッチングして位相シフトパターン11aを形成することで、エッジ強調型の位相シフトマスクMを得た。   A resist pattern PR1 is formed on the phase shift mask blank MB, and a light shielding pattern 13a is formed by etching the light shielding layer 13 using a mixed etching solution of cerium diammonium nitrate and perchloric acid over the resist pattern PR1. Further, the etching stopper layer 12 was etched using a mixed etching solution of nitric acid and perchloric acid to form an etching stopper pattern 12a. Subsequently, the phase shift layer 11 was etched using a mixed etching solution of cerium diammonium nitrate and perchloric acid to form the phase shift pattern 11a, whereby an edge-enhanced phase shift mask M was obtained.

エッチング液の重量比は、
硝酸セリウム第2アンモニウム:過塩素酸:純水=13〜18:3〜5:77〜84
とした。
さらに、遮光層13を成膜する際のスパッタガスを変化させて、実験例1〜4を製造した。
これらの実験例において、遮光膜13の層構成、および、遮光層13の成膜にかかる条件として、スパッタガス、ガス圧力、印加電圧を表1に記載する。
The weight ratio of the etchant is
Cerium nitrate secondary ammonium: perchloric acid: pure water = 13-18: 3-5: 77-84
It was.
Further, Experimental Examples 1 to 4 were manufactured by changing the sputtering gas when forming the light shielding layer 13.
In these experimental examples, the sputtering gas, gas pressure, and applied voltage are listed in Table 1 as the layer configuration of the light shielding film 13 and the conditions for forming the light shielding layer 13.

上記の製造工程において、遮光層13のエッチング時間を変化させて複数の位相シフトマスクを製造した。
さらに、これらの実験例において遮光層13のエッチング時間に対するサイドエッチング速度、および、遮光層としての光学濃度を測定した。
In the above manufacturing process, a plurality of phase shift masks were manufactured by changing the etching time of the light shielding layer 13.
Further, in these experimental examples, the side etching rate with respect to the etching time of the light shielding layer 13 and the optical density as the light shielding layer were measured.

ここで、LRエッチング時とは、図1(e)で示すレジストパターンPR1越しに第1エッチング液を用いて遮光層13のウェットエッチングを行った際に形成される遮光層13aの横方向(基板面内方向)におけるサイドエッチングであり、
PSMエッチング時とは、図1(h)で示すレジストパターンPR1越しに第1エッチング液を用いて位相シフト層11のウェットエッチングを行った際に形成される遮光層13bの横方向(基板面内方向)におけるサイドエッチングである。
また、光学濃度は、O.D.(Optical Density)=2.4以上、膜面反射率10±5%として測定した。
Here, during LR etching, the light shielding layer 13a formed in the horizontal direction (substrate) when the light shielding layer 13 is wet etched using the first etching solution over the resist pattern PR1 shown in FIG. Side etching in the in-plane direction),
In the PSM etching, the light shielding layer 13b is formed in the horizontal direction (in-plane of the substrate) when the phase shift layer 11 is wet etched using the first etching solution over the resist pattern PR1 shown in FIG. Direction).
The optical density is O.D. D. (Optical Density) = 2.4 or more, and film surface reflectance was 10 ± 5%.

これらの結果を表1および図3に示す。
なお、図3において、オーバーエッチングタイムとは、基準のエッチング時間に対して、超過したエッチング時間を示している。
These results are shown in Table 1 and FIG.
In FIG. 3, the over-etching time indicates an etching time that exceeds the reference etching time.

さらに、これらの実験例において、アルバック・ファイ社製オージェ分析装置SAM680を用いて、遮光層13のオージェ電子分光法(AES)による元素分析のパーセンテージを分析した。
この結果を表2に示す。
In these experimental examples, the percentage of elemental analysis by Auger electron spectroscopy (AES) of the light shielding layer 13 was analyzed using an Auger analyzer SAM680 manufactured by ULVAC-PHI.
The results are shown in Table 2.

さらに、各実験例において、オーバーエッチング時間を120secとし、エッチストッパー層除去前のSEM写真として、実験例1を図4に、実験例4を図5に示す。図4では、エッチストッパー層を挟んで、位相シフトパターンエッジから0.385μmサイドエッチにより遮光膜パターンが細っている(後退している)ことがわかる。図5では、エッチストッパー層を挟んで、位相シフトパターンエッジから2.98μmサイドエッチにより遮光膜パターンが細っている(後退している)ことがわかる。
また、同様に、実験例2を図6に示す。また、エッチストッパー層除去後のSEM写真を図7に示す。図6では、エッチストッパー層を挟んで、位相シフトパターンエッジから0.679μmサイドエッチにより遮光膜パターンが細っている(後退している)ことがわかる。
Further, in each experimental example, the over-etching time is 120 sec, and the experimental example 1 is shown in FIG. 4 and the experimental example 4 is shown in FIG. 5 as SEM photographs before removing the etch stopper layer. In FIG. 4, it can be seen that the light-shielding film pattern is thinned (retreated) by 0.385 μm side etching from the edge of the phase shift pattern across the etch stopper layer. In FIG. 5, it can be seen that the light-shielding film pattern is narrowed (retreated) by the 2.98 μm side etch from the phase shift pattern edge with the etch stopper layer interposed therebetween.
Similarly, Experimental Example 2 is shown in FIG. Further, FIG. 7 shows an SEM photograph after removing the etch stopper layer. In FIG. 6, it can be seen that the light shielding film pattern is thinned (retreated) by the 0.679 μm side etching from the phase shift pattern edge with the etch stopper layer interposed therebetween.

これらの結果から、窒素を含むスパッタガスによって遮光層内の窒素含有量を増加させることで、サイドエッチング量を増大し、実験例4におけるエッチング速度を実験例1におけるエッチング速度の10倍程度にまで増大することが可能であることがわかる。   From these results, the side etching amount is increased by increasing the nitrogen content in the light shielding layer with the sputtering gas containing nitrogen, and the etching rate in Experimental Example 4 is increased to about 10 times the etching rate in Experimental Example 1. It can be seen that it is possible to increase.

これに対し、メタンを含むスパッタガスとして製造方法で形成された実験例1におけるクロム膜のサイドエッチレートは、0.01μm/10sec程度であり、1.0μmサイドエッチングでクロム膜をエッチングするには、1,000sec(17分弱)処理することになり、欠陥発生等予想され、実際的なプロセスではないことがわかる。   On the other hand, the side etch rate of the chromium film in Experimental Example 1 formed by the manufacturing method as a sputtering gas containing methane is about 0.01 μm / 10 sec, and the chromium film is etched by 1.0 μm side etching. 1,000 seconds (a little less than 17 minutes), the occurrence of defects is expected, and it is understood that this is not a practical process.

本発明の活用例として、特にTFTコンタクトホールパターン作製時に適応する位相シフト効果を持った下置き型ハーフトーンマスクで、サイドエッチレートの大きい遮光膜を成膜可能とし、製造プロセスを短縮可能とすることを挙げることができる。   As an application example of the present invention, it is possible to form a light-shielding film with a large side etch rate by using an underlay-type halftone mask having a phase shift effect particularly adapted for TFT contact hole pattern fabrication, and to shorten the manufacturing process. Can be mentioned.

MB…位相シフトマスクブランクス
M…位相シフトマスク
S…ガラス基板(透明基板)
PR1a…フォトレジスト層
PR1b…露光および現像領域
PR1…レジストパターン
11…位相シフト層
11a…位相シフトパターン
12…エッチングストッパー層
12a,12b…エッチングストッパーパターン
13…遮光層
13a,13b…遮光パターン
MB ... Phase shift mask blanks M ... Phase shift mask S ... Glass substrate (transparent substrate)
PR1a ... Photoresist layer PR1b ... Exposure and development region PR1 ... Resist pattern 11 ... Phase shift layer 11a ... Phase shift pattern 12 ... Etching stopper layer 12a, 12b ... Etching stopper pattern 13 ... Light shielding layer 13a, 13b ... Light shielding pattern

Claims (8)

透明基板と、
該透明基板の表面に形成された位相シフト層と、
前記位相シフト層に積層されたCrを主成分とする遮光層と、を備え、
前記位相シフト層に形成された位相シフトパターンのエッジよりも前記遮光層に形成された遮光パターンのエッジが平面視して後退した位置に配置される位相シフトマスクを製造する方法であって、
前記透明基板に、前記位相シフト層と前記遮光層とを形成する工程と、
前記遮光層上に所定の開口パターンを有するマスクを形成する工程と、
この形成したマスク越しに前記遮光層をエッチングして遮光パターンを形成する工程と、
前記マスク越しに前記位相シフト層をウェットエッチングして位相シフトパターンを形成するとともに、前記遮光層をサイドエッチする工程と、
を有し、
前記遮光層を成膜する際に、成膜ガスとして窒素を含有する成膜雰囲気を有することを特徴とする位相シフトマスクの製造方法。
A transparent substrate;
A phase shift layer formed on the surface of the transparent substrate;
A light-shielding layer mainly composed of Cr laminated on the phase shift layer,
A method of manufacturing a phase shift mask in which an edge of a light shielding pattern formed in the light shielding layer is disposed at a position retreated in plan view from an edge of a phase shift pattern formed in the phase shift layer,
Forming the phase shift layer and the light shielding layer on the transparent substrate;
Forming a mask having a predetermined opening pattern on the light shielding layer;
Etching the light shielding layer through the formed mask to form a light shielding pattern;
Wet etching the phase shift layer over the mask to form a phase shift pattern, and side etching the light shielding layer;
Have
A method of manufacturing a phase shift mask, comprising forming a film formation atmosphere containing nitrogen as a film formation gas when forming the light shielding layer.
前記遮光層を成膜する成膜ガスとして、メタンを含有しないことを特徴とする請求項1記載の位相シフトマスクの製造方法。   The method for producing a phase shift mask according to claim 1, wherein methane is not contained as a film forming gas for forming the light shielding layer. 前記遮光層を複数層として成膜することを特徴とする請求項1または2記載の位相シフトマスクの製造方法。   The method of manufacturing a phase shift mask according to claim 1, wherein the light shielding layer is formed as a plurality of layers. 前記遮光層をウェットエッチングする際に、硝酸セリウム第2アンモニウムを含むエッチング液を用いることを特徴とする請求項1から3のいずれか記載の位相シフトマスクの製造方法。   4. The method of manufacturing a phase shift mask according to claim 1, wherein an etchant containing ceric ammonium nitrate is used when the light shielding layer is wet-etched. 5. 請求項1から4のいずれか記載の製造方法によって製造された位相シフトマスクであって、前記遮光層におけるウェットエッチングのサイドエッチング量が、メタンを含んだ成膜ガスによって成膜された遮光層に比べて大きく設定されることを特徴とする位相シフトマスク。   5. The phase shift mask manufactured by the manufacturing method according to claim 1, wherein a side etching amount of wet etching in the light shielding layer is a light shielding layer formed by a film forming gas containing methane. A phase shift mask characterized by being set to be larger than that. 前記遮光層におけるウェットエッチングのサイドエッチング量が、メタンを含んだ成膜ガスによって成膜された遮光層に比べて1桁大きく設定されることを特徴とする請求項5記載の位相シフトマスク。   6. The phase shift mask according to claim 5, wherein a side etching amount of wet etching in the light shielding layer is set to be one digit larger than that of the light shielding layer formed by a film forming gas containing methane. 前記遮光層が、窒素を30%以上含むことを特徴とする請求項5または6記載の位相シフトマスク。   The phase shift mask according to claim 5 or 6, wherein the light shielding layer contains 30% or more of nitrogen. 前記遮光層が、窒素を40%以上含むことを特徴とする請求項7記載の位相シフトマスク。   The phase shift mask according to claim 7, wherein the light shielding layer contains 40% or more of nitrogen.
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