JP2020064304A - フォトマスクブランクおよびその製造方法、フォトマスクの製造方法、並びに表示装置の製造方法 - Google Patents
フォトマスクブランクおよびその製造方法、フォトマスクの製造方法、並びに表示装置の製造方法 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】表示装置を作製するときに、表示ムラを抑制できる光学特性を満たすフォトマスクブランクを提供する。【解決手段】表示装置製造用のフォトマスクブランクであって、透明基板と遮光膜とを有し、遮光膜は、透明基板側から第１反射抑制層と遮光層と第２反射抑制層とを備え、第１反射抑制層は、クロムの含有率が２５〜７５原子％、酸素の含有率が１５〜４５原子％、窒素の含有率が１０〜３０原子％の組成を有し、遮光層は、クロムの含有率が７０〜９５原子％、窒素の含有率が５〜３０原子％の組成を有し、第２反射抑制層は、クロムの含有率が３０〜７５原子％、酸素の含有率が２０〜５０原子％、窒素の含有率が５〜２０原子％の組成を有し、露光波長に対する反射率がそれぞれ１０％以下、かつ光学濃度が３．０以上となるように、第１反射抑制層、遮光層、及び第２反射抑制層の膜厚が設定されている。【選択図】図１
Description
本発明は、フォトマスクブランクおよびその製造方法、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。
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。
表示装置製造用のフォトマスクは、フォトマスクブランクから作製される。フォトマスクブランクは、合成石英ガラスなどからなる透明基板上に露光光に対して不透明な材料からなる遮光膜を設けて構成される。フォトマスクブランクやフォトマスクでは、露光したときの光の反射を抑制するため、遮光膜の表裏両面側に反射抑制層が設けられており、フォトマスクブランクは、例えば、透明基板側から順に第１反射抑制層、遮光層および第２反射抑制層を積層させた膜構成となっている。フォトマスクは、フォトマスクブランクの遮光膜をウェットエッチング等によりパターニングして所定のマスクパターンを形成することで作製される。
このような表示装置製造用のフォトマスク、その原版となるフォトマスクブランク、並びに両者の製造方法に関連する技術は、特許文献１に開示されている。
表示装置（例えばＴＶ用の表示パネル）の製造では、例えば、フォトマスクを用いて、表示装置用基板に対して所定パターンを転写した後、表示装置用基板をスライドさせて、所定パターンを転写することで、パターン転写を繰り返し行う。この転写においては、露光装置の光源からフォトマスクに露光光が入射する際のフォトマスクの裏面側の反射光や、露光光がフォトマスクを通過して被転写体からの反射光がフォトマスク表面側に戻ってきた反射光の影響で、表示装置の重ね合わせ近傍において、想定以上の露光光が照射されることがある。この結果、隣り合うパターン同士が一部重なるように露光され、製造される表示装置において表示ムラが生じることがある。
そこで、フォトマスクブランクでは、表示ムラを抑制するために遮光膜の表裏面の反射率を１０％以下（例えば、波長３６５ｎｍ〜４３６ｎｍ）、さらに好ましくは５％以下（例えば、４００ｎｍ〜４３６ｎｍ）とすることが求められている。さらに、フォトマスクのＣＤ均一性を向上させる観点から、レーザー描画光における遮光膜の表面反射を考慮すると、遮光膜表面の反射率を、５％以下（例えば、波長４１３ｎｍ）、さらに好ましくは３％以下（例えば、波長４１３ｎｍ）とすることが求められている。
また、表示装置製造用のフォトマスクは、表示装置の高精細化、高速表示化の要求の他に、基板サイズの大型化が進んでおり、近年では、短辺の長さが８５０ｍｍ以上の矩形状基板を用いた超大型のフォトマスクが表示装置の製造に使用されている。なお、上述の短辺の長さが８５０ｍｍ以上の大型フォトマスクとしては、Ｇ７用の８５０ｍｍ×１２００ｍｍサイズ、Ｇ８用の１２２０ｍｍ×１４００ｍｍサイズ、Ｇ１０用の１６２０ｍｍ×１７８０ｍｍサイズがあり、特にこのような大型のフォトマスクにおけるマスクパターンのＣＤ均一性（ＣＤ Ｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙ）として１００ｎｍ以下の高精度のマスクパターンが要求されている。
従来提案されていた特許文献１のフォトマスクブランクでは、基板の短辺の長さを８５０ｍｍ以上とした場合、遮光膜の表裏面の反射率を露光波長に対して１０％以下とし、かつ、フォトマスクブランクを使用して作製されたフォトマスクにおけるマスクパターンのＣＤ均一性を１００ｎｍ以下とする要求を満たすことはできなかった。
本発明は、エッチングによりフォトマスクを作製したときに高精度なマスクパターンが得られ、かつ、フォトマスクを用いて表示装置を作製するときに表示ムラを抑制できるような光学特性を満たすフォトマスクブランクを提供することを目的とする。
（構成１）
表示装置製造用のフォトマスクを作製する際に用いられるフォトマスクブランクであって、
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、
前記透明基板上に設けられ、前記露光光に対して実質的に不透明な材料からなる遮光膜と、を有し、
前記遮光膜は、前記透明基板側から第１反射抑制層と遮光層と第２反射抑制層とを備え、
前記第１反射抑制層は、クロムと酸素と窒素とを含有するクロム系材料であって、クロムの含有率が２５〜７５原子％、酸素の含有率が１５〜４５原子％、窒素の含有率が１０〜３０原子％の組成を有し、
前記遮光層は、クロムと窒素とを含有するクロム系材料であって、クロムの含有率が７０〜９５原子％、窒素の含有率が５〜３０原子％の組成を有し、
前記第２反射抑制層は、クロムと酸素と窒素とを含有するクロム系材料であって、クロムの含有率が３０〜７５原子％、酸素の含有率が２０〜５０原子％、窒素の含有率が５〜２０原子％の組成を有し、
前記遮光膜の表面及び裏面の前記露光光の露光波長に対する反射率がそれぞれ１０％以下であって、かつ光学濃度が３．０以上となるように、前記第１反射抑制層、前記遮光層、及び前記第２反射抑制層の膜厚が設定されていることを特徴とするフォトマスクブランク。
表示装置製造用のフォトマスクを作製する際に用いられるフォトマスクブランクであって、
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、
前記透明基板上に設けられ、前記露光光に対して実質的に不透明な材料からなる遮光膜と、を有し、
前記遮光膜は、前記透明基板側から第１反射抑制層と遮光層と第２反射抑制層とを備え、
前記第１反射抑制層は、クロムと酸素と窒素とを含有するクロム系材料であって、クロムの含有率が２５〜７５原子％、酸素の含有率が１５〜４５原子％、窒素の含有率が１０〜３０原子％の組成を有し、
前記遮光層は、クロムと窒素とを含有するクロム系材料であって、クロムの含有率が７０〜９５原子％、窒素の含有率が５〜３０原子％の組成を有し、
前記第２反射抑制層は、クロムと酸素と窒素とを含有するクロム系材料であって、クロムの含有率が３０〜７５原子％、酸素の含有率が２０〜５０原子％、窒素の含有率が５〜２０原子％の組成を有し、
前記遮光膜の表面及び裏面の前記露光光の露光波長に対する反射率がそれぞれ１０％以下であって、かつ光学濃度が３．０以上となるように、前記第１反射抑制層、前記遮光層、及び前記第２反射抑制層の膜厚が設定されていることを特徴とするフォトマスクブランク。
（構成２）
前記第１反射抑制層は、クロムの含有率が５０〜７５原子％、酸素の含有率が１５〜３５原子％、窒素の含有率が１０〜２５原子％であって、
前記第２反射抑制層は、クロムの含有率が５０〜７５原子％、酸素の含有率が２０〜４０原子％、窒素の含有率が５〜２０原子％であることを特徴とする構成１に記載のフォトマスクブランク。
前記第１反射抑制層は、クロムの含有率が５０〜７５原子％、酸素の含有率が１５〜３５原子％、窒素の含有率が１０〜２５原子％であって、
前記第２反射抑制層は、クロムの含有率が５０〜７５原子％、酸素の含有率が２０〜４０原子％、窒素の含有率が５〜２０原子％であることを特徴とする構成１に記載のフォトマスクブランク。
（構成３）
前記第１反射抑制層および前記第２反射抑制層は、それぞれ、酸素および窒素のうち少なくともいずれか一方の元素の含有率が膜厚方向に沿って連続的あるいは段階的に組成変化する領域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。
前記第１反射抑制層および前記第２反射抑制層は、それぞれ、酸素および窒素のうち少なくともいずれか一方の元素の含有率が膜厚方向に沿って連続的あるいは段階的に組成変化する領域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。
（構成４）
前記第２反射抑制層は、膜厚方向の前記遮光層側に向かって酸素の含有率が増加する領域を有することを特徴とする構成１〜３のいずれか１つに記載のフォトマスクブランク。
前記第２反射抑制層は、膜厚方向の前記遮光層側に向かって酸素の含有率が増加する領域を有することを特徴とする構成１〜３のいずれか１つに記載のフォトマスクブランク。
（構成５）
前記第２反射抑制層は、膜厚方向の前記遮光層側に向かって窒素の含有率が低下する領域を有することを特徴とする構成１〜４のいずれか１つに記載のフォトマスクブランク。
前記第２反射抑制層は、膜厚方向の前記遮光層側に向かって窒素の含有率が低下する領域を有することを特徴とする構成１〜４のいずれか１つに記載のフォトマスクブランク。
（構成６）
前記第１反射抑制層は、膜厚方向の前記透明基板に向かって酸素の含有率が増加するとともに窒素の含有率が低下する領域を有することを特徴とする構成１〜５のいずれか１つに記載のフォトマスクブランク。
前記第１反射抑制層は、膜厚方向の前記透明基板に向かって酸素の含有率が増加するとともに窒素の含有率が低下する領域を有することを特徴とする構成１〜５のいずれか１つに記載のフォトマスクブランク。
（構成７）
前記第２反射抑制層は、前記第１反射抑制層よりも酸素の含有率が高くなるように構成されていることを特徴とする構成１〜６のいずれか１つに記載のフォトマスクブランク。
前記第２反射抑制層は、前記第１反射抑制層よりも酸素の含有率が高くなるように構成されていることを特徴とする構成１〜６のいずれか１つに記載のフォトマスクブランク。
（構成８）
前記第１反射抑制層は、前記第２反射抑制層よりも窒素の含有率が高くなるように構成されていることを特徴とする構成１〜７のいずれか１つに記載のフォトマスクブランク。
前記第１反射抑制層は、前記第２反射抑制層よりも窒素の含有率が高くなるように構成されていることを特徴とする構成１〜７のいずれか１つに記載のフォトマスクブランク。
（構成９）
前記遮光層は、クロム（Ｃｒ）と窒化二クロム（Ｃｒ２Ｎ）を含むことを特徴とする構成１〜８のいずれか１つに記載のフォトマスクブランク。
前記遮光層は、クロム（Ｃｒ）と窒化二クロム（Ｃｒ２Ｎ）を含むことを特徴とする構成１〜８のいずれか１つに記載のフォトマスクブランク。
（構成１０）
前記第１反射抑制層および前記第２反射抑制層は、一窒化クロム（ＣｒＮ）と酸化クロム（ＩＩＩ）（Ｃｒ２Ｏ３）と酸化クロム（ＶＩ）（ＣｒＯ３）を含むことを特徴とする構成１〜９のいずれか１つに記載のフォトマスクブランク。
前記第１反射抑制層および前記第２反射抑制層は、一窒化クロム（ＣｒＮ）と酸化クロム（ＩＩＩ）（Ｃｒ２Ｏ３）と酸化クロム（ＶＩ）（ＣｒＯ３）を含むことを特徴とする構成１〜９のいずれか１つに記載のフォトマスクブランク。
（構成１１）
前記透明基板は、矩形状の基板であって、該基板の短辺の長さが８５０ｍｍ以上１６２０ｍｍ以下であることを特徴とする構成１〜１０のいずれか１つに記載のフォトマスクブランク。
前記透明基板は、矩形状の基板であって、該基板の短辺の長さが８５０ｍｍ以上１６２０ｍｍ以下であることを特徴とする構成１〜１０のいずれか１つに記載のフォトマスクブランク。
（構成１２）
前記透明基板と前記遮光膜との間に、前記遮光膜の光学濃度よりも低い光学濃度を有する半透光膜をさらに備えることを特徴とする構成１〜１１のいずれか１つに記載のフォトマスクブランク。
前記透明基板と前記遮光膜との間に、前記遮光膜の光学濃度よりも低い光学濃度を有する半透光膜をさらに備えることを特徴とする構成１〜１１のいずれか１つに記載のフォトマスクブランク。
（構成１３）
前記透明基板と前記遮光膜との間に位相シフト膜をさらに備えることを特徴とする構成１〜１１のいずれか１つに記載のフォトマスクブランク。
前記透明基板と前記遮光膜との間に位相シフト膜をさらに備えることを特徴とする構成１〜１１のいずれか１つに記載のフォトマスクブランク。
（構成１４）
露光光に対して実質的に透明な材料からなる透明基板上に、露光光に対して実質的に不透明な材料からなる遮光膜をスパッタリング法により形成する、表示装置製造用のフォトマスクを作製する際に用いられるフォトマスクブランクの製造方法であって、
前記透明基板上に、クロムを含むスパッタターゲットと、酸素系ガス、窒素系ガスを含有する反応性ガスと希ガスを含むスパッタリングガスと、を用いた反応性スパッタリングにより、クロムと酸素と窒素とを含有するクロム系材料であって、クロムの含有率が２５〜７５原子％、酸素の含有率が１５〜４５原子％、窒素の含有率が１０〜３０原子％の組成を有する第１反射抑制層を形成する工程と、
前記第１反射抑制層上に、クロムを含むスパッタターゲットと、窒素系ガスを含有する反応性ガスと希ガスとを含むスパッタリングガスと、を用いた反応スパッタリングにより、クロムと窒素とを含有するクロム系材料であって、クロムの含有率が７０〜９５原子％、窒素の含有率が５〜３０原子％の組成を有する遮光層を形成する工程と、
前記遮光層上に、クロムを含むスパッタターゲットと、酸素系ガス、窒素系ガスを含有する反応性ガスと希ガスを含むスパッタリングガスと、を用いた反応性スパッタリングにより、クロムと酸素と窒素とを含有するクロム系材料であって、クロム含有率が３０〜７５原子％、酸素の含有率が２０〜５０原子％、窒素の含有率が５〜２０原子％の組成を有する第２反射抑制層を形成する工程と、を有し、
前記反応性スパッタリングは、スパッタリングガスに含まれる反応性ガスの流量がメタルモードとなる流量を選択し、前記遮光膜の表面及び裏面の前記露光光の露光波長に対する反射率がそれぞれ１０％以下であって、かつ光学濃度が３．０以上となるように、前記第１反射抑制層、前記遮光層、及び前記第２反射抑制層の膜厚を形成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。
露光光に対して実質的に透明な材料からなる透明基板上に、露光光に対して実質的に不透明な材料からなる遮光膜をスパッタリング法により形成する、表示装置製造用のフォトマスクを作製する際に用いられるフォトマスクブランクの製造方法であって、
前記透明基板上に、クロムを含むスパッタターゲットと、酸素系ガス、窒素系ガスを含有する反応性ガスと希ガスを含むスパッタリングガスと、を用いた反応性スパッタリングにより、クロムと酸素と窒素とを含有するクロム系材料であって、クロムの含有率が２５〜７５原子％、酸素の含有率が１５〜４５原子％、窒素の含有率が１０〜３０原子％の組成を有する第１反射抑制層を形成する工程と、
前記第１反射抑制層上に、クロムを含むスパッタターゲットと、窒素系ガスを含有する反応性ガスと希ガスとを含むスパッタリングガスと、を用いた反応スパッタリングにより、クロムと窒素とを含有するクロム系材料であって、クロムの含有率が７０〜９５原子％、窒素の含有率が５〜３０原子％の組成を有する遮光層を形成する工程と、
前記遮光層上に、クロムを含むスパッタターゲットと、酸素系ガス、窒素系ガスを含有する反応性ガスと希ガスを含むスパッタリングガスと、を用いた反応性スパッタリングにより、クロムと酸素と窒素とを含有するクロム系材料であって、クロム含有率が３０〜７５原子％、酸素の含有率が２０〜５０原子％、窒素の含有率が５〜２０原子％の組成を有する第２反射抑制層を形成する工程と、を有し、
前記反応性スパッタリングは、スパッタリングガスに含まれる反応性ガスの流量がメタルモードとなる流量を選択し、前記遮光膜の表面及び裏面の前記露光光の露光波長に対する反射率がそれぞれ１０％以下であって、かつ光学濃度が３．０以上となるように、前記第１反射抑制層、前記遮光層、及び前記第２反射抑制層の膜厚を形成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。
（構成１５）
前記酸素系ガスが酸素（Ｏ２）ガスであることを特徴とする構成１４に記載のフォトマスクブランクの製造方法。
前記酸素系ガスが酸素（Ｏ２）ガスであることを特徴とする構成１４に記載のフォトマスクブランクの製造方法。
（構成１６）
前記第１反射抑制層、前記遮光層及び前記第２反射抑制層は、前記スパッタターゲットに対して相対的に前記透明基板が移動しながら前記遮光膜を成膜するインライン型スパッタリング装置を用いて形成することを特徴とする構成１４又は１５に記載のフォトマスクブランクの製造方法。
前記第１反射抑制層、前記遮光層及び前記第２反射抑制層は、前記スパッタターゲットに対して相対的に前記透明基板が移動しながら前記遮光膜を成膜するインライン型スパッタリング装置を用いて形成することを特徴とする構成１４又は１５に記載のフォトマスクブランクの製造方法。
（構成１７）
前記透明基板と前記遮光膜との間に、前記遮光膜の光学濃度よりも低い光学濃度を有する半透光膜を形成することを特徴とする構成１４〜１６のいずれか１つに記載のフォトマスクブランクの製造方法。
前記透明基板と前記遮光膜との間に、前記遮光膜の光学濃度よりも低い光学濃度を有する半透光膜を形成することを特徴とする構成１４〜１６のいずれか１つに記載のフォトマスクブランクの製造方法。
（構成１８）
前記透明基板と前記遮光膜との間に位相シフト膜を形成することを特徴とする構成１４〜１６のいずれか１つに記載のフォトマスクブランクの製造方法。
前記透明基板と前記遮光膜との間に位相シフト膜を形成することを特徴とする構成１４〜１６のいずれか１つに記載のフォトマスクブランクの製造方法。
（構成１９）
構成１〜１１のいずれかに記載された前記フォトマスクブランクを準備する工程と、
前記遮光膜上にレジスト膜を形成し、前記レジスト膜から形成したレジストパターンをマスクにして前記遮光膜をエッチングして前記透明基板上に遮光膜パターンを形成する工程と、
を有することを特徴とするフォトマスクの製造方法。
構成１〜１１のいずれかに記載された前記フォトマスクブランクを準備する工程と、
前記遮光膜上にレジスト膜を形成し、前記レジスト膜から形成したレジストパターンをマスクにして前記遮光膜をエッチングして前記透明基板上に遮光膜パターンを形成する工程と、
を有することを特徴とするフォトマスクの製造方法。
（構成２０）
構成１２に記載された前記フォトマスクブランクを準備する工程と、
前記遮光膜上にレジスト膜を形成し、前記レジスト膜から形成したレジストパターンをマスクにして前記遮光膜をエッチングして前記透明基板上に遮光膜パターンを形成する工程と、
前記遮光膜パターンをマスクにして前記半透光膜をエッチングして前記透明基板上に半透光膜パターンを形成する工程と、
を有することを特徴とするフォトマスクの製造方法。
構成１２に記載された前記フォトマスクブランクを準備する工程と、
前記遮光膜上にレジスト膜を形成し、前記レジスト膜から形成したレジストパターンをマスクにして前記遮光膜をエッチングして前記透明基板上に遮光膜パターンを形成する工程と、
前記遮光膜パターンをマスクにして前記半透光膜をエッチングして前記透明基板上に半透光膜パターンを形成する工程と、
を有することを特徴とするフォトマスクの製造方法。
（構成２１）
構成１３に記載された前記フォトマスクブランクを準備する工程と、
前記遮光膜上にレジスト膜を形成し、前記レジスト膜から形成したレジストパターンをマスクにして前記遮光膜をエッチングして前記透明基板上に遮光膜パターンを形成する工程と、
前記遮光膜パターンをマスクにして前記位相シフト膜をエッチングして前記透明基板上に位相シフト膜パターンを形成する工程と、
を有することを特徴とするフォトマスクの製造方法。
構成１３に記載された前記フォトマスクブランクを準備する工程と、
前記遮光膜上にレジスト膜を形成し、前記レジスト膜から形成したレジストパターンをマスクにして前記遮光膜をエッチングして前記透明基板上に遮光膜パターンを形成する工程と、
前記遮光膜パターンをマスクにして前記位相シフト膜をエッチングして前記透明基板上に位相シフト膜パターンを形成する工程と、
を有することを特徴とするフォトマスクの製造方法。
（構成２２）
構成１９〜２１のいずれか１つに記載されたフォトマスクの製造方法により得ら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前記遮光膜パターン、前記半透光膜パターン、前記位相シフト膜パターンの少なくとも一つのマスク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する表示装置の製造方法。
構成１９〜２１のいずれか１つに記載されたフォトマスクの製造方法により得ら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前記遮光膜パターン、前記半透光膜パターン、前記位相シフト膜パターンの少なくとも一つのマスク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する表示装置の製造方法。
本発明によれば、パターン精度に優れており、表示装置の製造の際に表示ムラを抑制できるような光学特性を有するフォトマスクを製造することができるフォトマスクブランクが得られる。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。なお、以下の実施形態は、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。なお、図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付してその説明を簡略化ないし省略することがある。
＜フォトマスクブランク＞
本発明の一実施形態にかかるフォトマスクブランクについて説明する。本実施形態のフォトマスクブランクは、例えば３００ｎｍ〜５５０ｎｍの波長域から選択される単波長の光、又は複数の波長の光（例えば、ｊ線（波長３１３ｎｍ）、ｉ線（波長３６５ｎｍ）、ｈ線（４０５ｎｍ）、ｇ線（波長４３６ｎｍ））を含む複合光を露光する表示装置製造用フォトマスクを作製する際に用いられるものである。なお、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
本発明の一実施形態にかかるフォトマスクブランクについて説明する。本実施形態のフォトマスクブランクは、例えば３００ｎｍ〜５５０ｎｍの波長域から選択される単波長の光、又は複数の波長の光（例えば、ｊ線（波長３１３ｎｍ）、ｉ線（波長３６５ｎｍ）、ｈ線（４０５ｎｍ）、ｇ線（波長４３６ｎｍ））を含む複合光を露光する表示装置製造用フォトマスクを作製する際に用いられるものである。なお、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
図１は、本発明の一実施形態にかかるフォトマスクブランクの概略構成を示す断面図である。フォトマスクブランク１は、透明基板１１と、遮光膜１２を備えて構成される。以下、本発明の一実施形態にかかるフォトマスクブランクとして、フォトマスクのマスクパターン（転写パターン）が遮光膜パターンであるバイナリータイプのフォトマスクブランクについて説明する。
（透明基板）
透明基板１１は、露光光に対して実質的に透明な材料から形成され、透光性を有する基板であれば特に限定されない。露光波長に対する透過率としては８５％以上、好ましくは９０％以上の基板材料が使用される。透明基板１１を形成する材料としては、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、低熱膨張ガラスが挙げられる。
透明基板１１は、露光光に対して実質的に透明な材料から形成され、透光性を有する基板であれば特に限定されない。露光波長に対する透過率としては８５％以上、好ましくは９０％以上の基板材料が使用される。透明基板１１を形成する材料としては、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、低熱膨張ガラスが挙げられる。
透明基板１１の大きさは、表示装置製造用のフォトマスクに求められる大きさに応じて適宜変更するとよい。たとえば、透明基板１１としては、矩形状の基板であって、その短辺の長さが３３０ｍｍ以上１６２０ｍｍ以下の大きさの透明基板１１を使用することができる。透明基板１１としては、例えば、大きさが３３０ｍｍ×４５０ｍｍ、３９０ｍｍ×６１０ｍｍ、５００ｍｍ×７５０ｍｍ、５２０ｍｍ×６１０ｍｍ、５２０ｍｍ×８００ｍｍ、８００×９２０ｍｍ、８５０ｍｍ×１２００ｍｍ、８５０ｍｍ×１４００ｍｍ、１２２０ｍｍ×１４００ｍｍ、１６２０ｍｍ×１７８０ｍｍなどの基板を用いることができる。特に、基板の短辺の長さが８５０ｍｍ以上１６２０ｍｍ以下であることが好ましい。このような透明基板１１を用いることで、Ｇ７〜Ｇ１０の表示装置製造用のフォトマスクが得られる。
（遮光膜）
遮光膜１２は、透明基板１１側から順に第１反射抑制層１３、遮光層１４および第２反射抑制層１５が積層されて構成されている。なお、以下では、フォトマスクブランク１の透明基板１１側を裏面側、遮光膜１２側を表面側として説明する。
遮光膜１２は、透明基板１１側から順に第１反射抑制層１３、遮光層１４および第２反射抑制層１５が積層されて構成されている。なお、以下では、フォトマスクブランク１の透明基板１１側を裏面側、遮光膜１２側を表面側として説明する。
第１反射抑制層１３は、遮光膜１２において、遮光層１４の透明基板１１に近い側の面に設けられ、フォトマスクブランク１を用いて作製されたフォトマスクを使用してパターン転写を行う場合に、露光光源に近い側に配置される。フォトマスクを用いて露光処理を行う場合、フォトマスクの透明基板１１側（裏面側）から露光光を照射し、被転写体である表示装置用基板上に形成されたレジスト膜にパターン転写像を転写することになる。このとき、露光光が、遮光膜パターンの裏面側で反射されると、遮光膜パターンであるマスクパターンの迷光となり、ゴースト像の形成やフレア量の増加といった転写像の劣化が生じたり、表示装置用基板の重ね合わせ近傍において、想定以上の露光光が照射されることにより、表示ムラが発生したりすることがある。第１反射抑制層１３は、フォトマスクを使用してパターン転写を行うときに、遮光膜１２の裏面側での露光光の反射を抑制できるので、転写像の劣化を抑制して転写特性の向上に寄与するとともに、表示装置用基板の重ね合わせ近傍において、想定以上の露光光が照射されることによる表示ムラの発生を抑制することができる。
遮光層１４は、遮光膜１２において第１反射抑制層１３と第２反射抑制層１５との間に設けられる。遮光層１４は、遮光膜１２が露光光に対して実質的に不透明となるための光学濃度を有するように調整する機能を有している。ここで露光光に対して実質的に不透明とは、光学濃度で３．０以上の遮光性をいい、転写特性の観点から、好ましくは光学濃度は４．０以上、さらに好ましくは４．５以上が好ましい。
第２反射抑制層１５は、遮光膜１２において、遮光層１４の透明基板１１から遠い側の面に設けられる。第２反射抑制層１５は、その上にレジスト膜を形成してこのレジスト膜に描画装置（例えばレーザー描画装置）の描画光（レーザー光）により所定のパターンを描画するときに、遮光膜１２の表面側での反射を抑制できるので、レジストパターン、そして、それに基づいて形成されるマスクパターンのＣＤ均一性（ＣＤ Ｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙ）を高めることができる。また、第２反射抑制層１５は、フォトマスクとして用いた場合に、被転写体である表示装置用基板側に配置され、被転写体で反射された光がフォトマスクの遮光膜１２の表面側で再び反射されて被転写体に戻ることを抑制し、転写像の劣化を抑制して転写特性の向上に寄与するとともに、表示装置用基板の重ね合わせ近傍において、想定以上の露光光が照射されることによる表示ムラの発生を抑制することができる。
（遮光膜の材料）
続いて、遮光膜１２における各層の材料について説明する。
第１反射抑制層１３は、クロムと酸素と窒素とを含有するクロム系材料で構成されている。第１反射抑制層１３における酸素は、裏面側からの露光光の反射率を低減させる効果を奏する。また、第１反射抑制層１３における窒素は、裏面側からの露光光の反射率を低減させる効果の他に、フォトマスクブランクを用いてエッチング（特にウェットエッチング）により形成される遮光膜パターンの断面を垂直に近づけるとともに、ＣＤ均一性を高める効果を奏する。尚、エッチング特性を制御する視点から、炭素やフッ素をさらに含有させても構わない。
遮光層１４は、クロムと窒素とを含有するクロム系材料で構成されている。遮光層１４における窒素は、第１反射抑制層１３、第２反射抑制層１５とのエッチングレート差を小さくしてフォトマスクブランクを用いてエッチング（特にウェットエッチング）により形成される遮光膜パターンの断面を垂直に近づけるとともに、遮光膜１２（全体）におけるエッチング時間を短縮させて、ＣＤ均一性を高める効果を奏する。尚、エッチング特性を制御する視点から、酸素、炭素、フッ素をさらに含有させても構わない。
第２反射抑制層１５は、クロムと酸素と窒素とを含有するクロム系材料で構成されている。第２反射抑制層１５における酸素は、表面側からの描画装置の描画光の反射率や、表側からの露光光の反射率を低減させる効果を奏する。また、レジスト膜との密着性を向上させ、レジスト膜と遮光膜１２との界面からのエッチャントの浸透によるサイドエッチング抑制の効果を奏する。また、第２反射抑制層１５における窒素は、表面側からの描画光の反射率、表面側からの露光光の反射率を低減させる効果の他に、フォトマスクブランクを用いてエッチング（特にウェットエッチング）により形成される遮光膜パターンの断面を垂直に近づけるとともに、ＣＤ均一性を高める効果を奏する。尚、エッチング特性を制御する視点から、炭素やフッ素をさらに含有させても構わない。
続いて、遮光膜１２における各層の材料について説明する。
第１反射抑制層１３は、クロムと酸素と窒素とを含有するクロム系材料で構成されている。第１反射抑制層１３における酸素は、裏面側からの露光光の反射率を低減させる効果を奏する。また、第１反射抑制層１３における窒素は、裏面側からの露光光の反射率を低減させる効果の他に、フォトマスクブランクを用いてエッチング（特にウェットエッチング）により形成される遮光膜パターンの断面を垂直に近づけるとともに、ＣＤ均一性を高める効果を奏する。尚、エッチング特性を制御する視点から、炭素やフッ素をさらに含有させても構わない。
遮光層１４は、クロムと窒素とを含有するクロム系材料で構成されている。遮光層１４における窒素は、第１反射抑制層１３、第２反射抑制層１５とのエッチングレート差を小さくしてフォトマスクブランクを用いてエッチング（特にウェットエッチング）により形成される遮光膜パターンの断面を垂直に近づけるとともに、遮光膜１２（全体）におけるエッチング時間を短縮させて、ＣＤ均一性を高める効果を奏する。尚、エッチング特性を制御する視点から、酸素、炭素、フッ素をさらに含有させても構わない。
第２反射抑制層１５は、クロムと酸素と窒素とを含有するクロム系材料で構成されている。第２反射抑制層１５における酸素は、表面側からの描画装置の描画光の反射率や、表側からの露光光の反射率を低減させる効果を奏する。また、レジスト膜との密着性を向上させ、レジスト膜と遮光膜１２との界面からのエッチャントの浸透によるサイドエッチング抑制の効果を奏する。また、第２反射抑制層１５における窒素は、表面側からの描画光の反射率、表面側からの露光光の反射率を低減させる効果の他に、フォトマスクブランクを用いてエッチング（特にウェットエッチング）により形成される遮光膜パターンの断面を垂直に近づけるとともに、ＣＤ均一性を高める効果を奏する。尚、エッチング特性を制御する視点から、炭素やフッ素をさらに含有させても構わない。
（遮光膜の組成）
続いて、遮光膜１２における各層の組成について説明する。なお、後述する各元素の含有率は、Ｘ線光電分光法（ＸＰＳ）により測定された値とする。
続いて、遮光膜１２における各層の組成について説明する。なお、後述する各元素の含有率は、Ｘ線光電分光法（ＸＰＳ）により測定された値とする。
遮光膜１２は、第１反射抑制層１３がクロム（Ｃｒ）を２５〜７５原子％、酸素（Ｏ）を１５〜４５原子％、窒素（Ｎ）を１０〜３０原子％の含有率でそれぞれ含み、遮光層１４がクロム（Ｃｒ）を７０〜９５原子％、窒素（Ｎ）を５〜３０原子％の含有率でそれぞれ含み、第２反射抑制層１５がクロム（Ｃｒ）を３０〜７５原子％、酸素（Ｏ）を２０〜５０原子％、窒素（Ｎ）を５〜２０原子％の含有率でそれぞれ含むように構成される。好ましくは、第１反射抑制層１３がＣｒを５０〜７５原子％、Ｏを１５〜３５原子％、Ｎを１０〜２５原子％の含有率でそれぞれ含み、第２反射抑制層１５がＣｒを５０〜７５原子％、Ｏを２０〜４０原子％、Ｎを５〜２０原子％の含有率でそれぞれ含む。
第１反射抑制層１３および第２反射抑制層１５は、それぞれ、ＯおよびＮのうち少なくともいずれか一方の元素の含有率が膜厚方向に沿って連続的あるいは段階的に組成変化する領域を有することが好ましい。
第２反射抑制層１５は、膜厚方向の遮光層１４側に向かってＯ含有率（酸素の含有率）が増加する領域を有することが好ましい。
また、第２反射抑制層１５は、膜厚方向の遮光層１４側に向かってＮ含有率（窒素の含有率）が低下する領域を有することが好ましい。
また、第１反射抑制層１３は、膜厚方向の透明基板１１に向かってＯ含有率が増加するとともにＮ含有率が低下する領域を有することが好ましい。
また、フォトマスクブランク１およびそれから作製されるフォトマスクにおいて、遮光膜１２や遮光膜パターンの表裏面の反射率をより低減し、これらの反射率の差を小さくする観点からは、第２反射抑制層１５は、第１反射抑制層１３よりもＯ含有率が高くなるように構成されることが好ましく、第１反射抑制層１３は、第２反射抑制層１５よりもＮ含有率が高くなるように構成されることが好ましい。具体的には、第２反射抑制層１５のＯ含有率を第１反射抑制層１３よりも５原子％以上大きくすることが好ましく、さらに好ましくは１０原子％以上大きくすることが好ましい。さらに、第１反射抑制層１３のＮ含有率を第２反射抑制層１５よりも５原子％以上大きくすることが好ましく、さらに好ましくは１０原子％以上大きくすることが好ましい。なお、第１反射抑制層１３や第２反射抑制層１５が組成傾斜領域を有する場合であれば、そのＯ含有率やＮ含有率は、膜厚方向での平均的な濃度を示す。
また、第１反射抑制層１３、遮光層１４および第２反射抑制層１５において、各元素の含有率の変化は、連続的あるいは段階的のいずれでもよいが、連続的であることが好ましい。
（結合状態（化学状態）について）
遮光層１４は、クロム（Ｃｒ）と窒化二クロム（Ｃｒ２Ｎ）を含んでいることが好ましい。
第１反射抑制層１３、第２反射抑制層１５は、一窒化クロム（ＣｒＮ）と酸化クロム（ＩＩＩ）（Ｃｒ２Ｏ３）と酸化クロム（ＶＩ）（ＣｒＯ３）を含んでいることが好ましい。
遮光層１４は、クロム（Ｃｒ）と窒化二クロム（Ｃｒ２Ｎ）を含んでいることが好ましい。
第１反射抑制層１３、第２反射抑制層１５は、一窒化クロム（ＣｒＮ）と酸化クロム（ＩＩＩ）（Ｃｒ２Ｏ３）と酸化クロム（ＶＩ）（ＣｒＯ３）を含んでいることが好ましい。
（膜厚について）
遮光膜１２において、第１反射抑制層１３、遮光層１４および第２反射抑制層１５のそれぞれの厚さは特に限定されず、遮光膜１２に要求される光学濃度や反射率に応じて適宜調整するとよい。第１反射抑制層１３の厚さは、遮光膜１２の裏面側からの光に対し、第１反射抑制層１３の表面での反射と、第１反射抑制層１３および遮光層１４の界面での反射とによる光干渉効果が発揮されるような厚さであればよい。一方、第２反射抑制層１５の厚さは、遮光膜１２の表面側からの光に対し、第２反射抑制層１５の表面での反射と、第２反射抑制層１５および遮光層１４の界面での反射とによる光干渉効果が発揮されるような厚さであればよい。遮光層１４の厚さは、遮光膜１２の光学濃度が３以上となるような厚さであればよい。具体的には、遮光膜１２において表裏面の露光波長に対する反射率を１０％以下としつつ、光学濃度を３．０以上とする観点からは、例えば、第１反射抑制層１３の膜厚を１５ｎｍ〜６０ｎｍ、遮光層１４の膜厚を５０ｎｍ〜１２０ｎｍ、第２反射抑制層１５の膜厚を１０ｎｍ〜６０ｎｍとするとよい。
遮光膜１２において、第１反射抑制層１３、遮光層１４および第２反射抑制層１５のそれぞれの厚さは特に限定されず、遮光膜１２に要求される光学濃度や反射率に応じて適宜調整するとよい。第１反射抑制層１３の厚さは、遮光膜１２の裏面側からの光に対し、第１反射抑制層１３の表面での反射と、第１反射抑制層１３および遮光層１４の界面での反射とによる光干渉効果が発揮されるような厚さであればよい。一方、第２反射抑制層１５の厚さは、遮光膜１２の表面側からの光に対し、第２反射抑制層１５の表面での反射と、第２反射抑制層１５および遮光層１４の界面での反射とによる光干渉効果が発揮されるような厚さであればよい。遮光層１４の厚さは、遮光膜１２の光学濃度が３以上となるような厚さであればよい。具体的には、遮光膜１２において表裏面の露光波長に対する反射率を１０％以下としつつ、光学濃度を３．０以上とする観点からは、例えば、第１反射抑制層１３の膜厚を１５ｎｍ〜６０ｎｍ、遮光層１４の膜厚を５０ｎｍ〜１２０ｎｍ、第２反射抑制層１５の膜厚を１０ｎｍ〜６０ｎｍとするとよい。
＜フォトマスクブランクの製造方法＞
続いて、上述したフォトマスクブランク１の製造方法について説明する。
続いて、上述したフォトマスクブランク１の製造方法について説明する。
（準備工程）
露光光に対して実質的に透明な透明基板１１を準備する。なお、透明基板１１は、平坦でかつ平滑な主表面となるように、研削工程、研磨工程などの任意の加工工程を必要に応じて行うとよい。研磨後には、洗浄を行って透明基板１１の表面の異物や汚染を除去するとよい。洗浄としては、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、温水等を用いることができる。
露光光に対して実質的に透明な透明基板１１を準備する。なお、透明基板１１は、平坦でかつ平滑な主表面となるように、研削工程、研磨工程などの任意の加工工程を必要に応じて行うとよい。研磨後には、洗浄を行って透明基板１１の表面の異物や汚染を除去するとよい。洗浄としては、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、温水等を用いることができる。
（第１反射抑制層の形成工程）
続いて、透明基板１１上に第１反射抑制層１３を形成する。この形成は、Ｃｒを含むスパッタターゲットと、酸素系ガス、窒素系ガスを含有する反応性ガスと希ガスを含むスパッタリングガスと、を用いた反応性スパッタリングによる成膜を行う。この際、成膜条件として、スパッタリングガスに含まれる反応性ガスの流量がメタルモードとなる流量を選択する。
続いて、透明基板１１上に第１反射抑制層１３を形成する。この形成は、Ｃｒを含むスパッタターゲットと、酸素系ガス、窒素系ガスを含有する反応性ガスと希ガスを含むスパッタリングガスと、を用いた反応性スパッタリングによる成膜を行う。この際、成膜条件として、スパッタリングガスに含まれる反応性ガスの流量がメタルモードとなる流量を選択する。
ここで、メタルモードについて図５を用いて説明する。図５は、反応性スパッタリングで薄膜を形成する場合の成膜モードを説明するための模式図であり、横軸は、希ガスと反応性ガスの混合ガス中の反応性ガスの分圧（流量）比率を、縦軸は、ターゲットに印加する電圧を示す。反応性スパッタリングにおいては、酸素系ガスや窒素系ガスなどの反応性ガスを導入しながらターゲットを放電させたときに、反応性ガスの流量に応じて放電プラズマの状態が変化し、それに伴って成膜速度が変化する。この成膜速度の違いにより３つのモードがある。具体的には、図５に示すように、反応性ガスの供給量（比率）をある閾値よりも大きくする反応モード、反応性ガスの供給量（比率）を反応モードよりも少なくするメタルモード、そして、反応性ガスの供給量（比率）を反応モードとメタルモードの間に設定する遷移モードがある。メタルモードでは、反応性ガスの比率を少なくすることで、ターゲット表面への反応性ガスの付着を少なくし、成膜速度を速くすることができる。しかも、メタルモードでは、反応性ガスの供給量が少ないため、例えば、化学量論的な組成を有する膜よりもＯ濃度（酸素濃度）あるいはＮ濃度（窒素濃度）の少なくともいずれかの濃度が低くなる膜を形成することができる。つまり、Ｃｒの含有率が相対的に多く、Ｏ含有率やＮ含有率の低い膜を形成することができる。
第１反射抑制層１３を成膜するためのメタルモードの条件としては、例えば、酸素系ガスの流量を５〜４５ｓｃｃｍ、窒素系ガスの流量を３０〜６０ｓｃｃｍ、希ガスの流量を６０〜１５０ｓｃｃｍとするとよい。また、ターゲット印加電力は２．０〜６．０ｋＷ、ターゲットの印加電圧は４２０〜４３０Ｖとするとよい。
スパッタターゲットとしては、Ｃｒを含むものであればよく、例えば、クロム金属の他に、酸化クロム、窒化クロム、酸化窒化クロム等のクロム系材料を用いることができる。酸素系ガスとしては、例えば、酸素（Ｏ２）、二酸化炭素（ＣＯ２）、窒素酸化物ガス（Ｎ２Ｏ、ＮＯ、ＮＯ２）などを用いることができる。この中でも、酸化力が高いことから、酸素（Ｏ２）ガス使用することが好ましい。また、窒素系ガスとしては、窒素（Ｎ２）などを用いることができる。希ガスとしては、例えば、ヘリウムガス、ネオンガス、アルゴンガス、クリプトンガスおよびキセノンガスなどを用いることもできる。なお、上記反応性ガス以外に、炭化水素系ガスを供給してもよく、例えばメタンガスやブタンガス等を用いることができる。
本実施形態では、反応性ガスの流量およびスパッタターゲット印加電力をメタルモードとなるような条件に設定し、Ｃｒを含むスパッタターゲットを用いて、反応性スパッタリングによる成膜処理を行うことで、透明基板１１上に、Ｃｒを２５〜７５原子％、Ｏを１５〜４５原子％、Ｎを１０〜３０原子％の含有率でそれぞれ含む第１反射抑制層１３を形成する。
なお、第１反射抑制層１３を組成が膜厚方向で均一な単一膜として形成する場合は、反応性ガスの種類や流量を変えずに成膜すればよいが、膜厚方向でＯ含有率やＮ含有率が変化するように組成傾斜させる場合は、反応性ガスの種類や流量、反応性ガスにおける酸素系ガスや窒素系ガスの比率などを適宜変更するとよい。また、ガス供給口の配置やガス供給方法などを変更させてもよい。
（遮光層の形成工程）
続いて、第１反射抑制層１３上に遮光層１４を形成する。この形成は、Ｃｒを含むスパッタターゲットと、窒素系ガスと希ガスを含むスパッタリングガスを用いた反応性スパッタリングによる成膜を行う。この際、成膜条件として、スパッタリングガスに含まれる反応性ガスの流量がメタルモードとなる流量を選択する。
ターゲットとしては、Ｃｒを含むものであればよく、例えば、クロム金属の他に、酸化クロム、窒化クロム、酸化窒化クロム等のクロム系材料を用いることができる。窒素系ガスとしては、窒素（Ｎ２）などを用いることができる。希ガスとしては、例えば、ヘリウムガス、ネオンガス、アルゴンガス、クリプトンガスおよびキセノンガスなどを用いることもできる。なお、上記反応性ガス以外に、上述で説明した酸素系ガス、炭化水素系ガスを供給してもよい。
本実施形態では、反応性ガスの流量およびスパッタターゲット印加電力をメタルモードとなるような条件に設定し、Ｃｒを含むスパッタターゲットを用いて反応性スパッタリングを行うことにより、第１反射抑制層１３上に、Ｃｒを７０〜９５原子％、Ｎを５〜３０原子％の含有率でそれぞれ含む遮光層１４を形成する。
続いて、第１反射抑制層１３上に遮光層１４を形成する。この形成は、Ｃｒを含むスパッタターゲットと、窒素系ガスと希ガスを含むスパッタリングガスを用いた反応性スパッタリングによる成膜を行う。この際、成膜条件として、スパッタリングガスに含まれる反応性ガスの流量がメタルモードとなる流量を選択する。
ターゲットとしては、Ｃｒを含むものであればよく、例えば、クロム金属の他に、酸化クロム、窒化クロム、酸化窒化クロム等のクロム系材料を用いることができる。窒素系ガスとしては、窒素（Ｎ２）などを用いることができる。希ガスとしては、例えば、ヘリウムガス、ネオンガス、アルゴンガス、クリプトンガスおよびキセノンガスなどを用いることもできる。なお、上記反応性ガス以外に、上述で説明した酸素系ガス、炭化水素系ガスを供給してもよい。
本実施形態では、反応性ガスの流量およびスパッタターゲット印加電力をメタルモードとなるような条件に設定し、Ｃｒを含むスパッタターゲットを用いて反応性スパッタリングを行うことにより、第１反射抑制層１３上に、Ｃｒを７０〜９５原子％、Ｎを５〜３０原子％の含有率でそれぞれ含む遮光層１４を形成する。
なお、遮光層１４の成膜条件としては、例えば、窒素系ガスの流量を１〜６０ｓｃｃｍ、希ガスの流量を６０〜２００ｓｃｃｍとするとよい。また、ターゲット印加電力は３．０〜７．０ｋＷ、ターゲットの印加電圧は３７０〜３８０Ｖとするとよい。
（第２反射抑制層の形成工程）
続いて、遮光層１４上に第２反射抑制層１５を形成する。この形成は、第１反射抑制層１３と同様に、反応性ガスの流量およびターゲット印加電力をメタルモードとなるような条件に設定し、Ｃｒを含むスパッタターゲットを用いて、反応性スパッタリングによる成膜を行う。これにより、遮光層１４上に、Ｃｒを３０〜７５原子％、Ｏを２０〜５０原子％、Ｎを５〜２０原子％の含有率でそれぞれ含む第２反射抑制層１５を形成する。
続いて、遮光層１４上に第２反射抑制層１５を形成する。この形成は、第１反射抑制層１３と同様に、反応性ガスの流量およびターゲット印加電力をメタルモードとなるような条件に設定し、Ｃｒを含むスパッタターゲットを用いて、反応性スパッタリングによる成膜を行う。これにより、遮光層１４上に、Ｃｒを３０〜７５原子％、Ｏを２０〜５０原子％、Ｎを５〜２０原子％の含有率でそれぞれ含む第２反射抑制層１５を形成する。
第２反射抑制層１５を成膜するためのメタルモードの条件としては、例えば、酸素系ガスの流量を８〜４５ｓｃｃｍ、窒素系ガスの流量を３０〜６０ｓｃｃｍ、希ガスの流量を６０〜１５０ｓｃｃｍとするとよい。また、ターゲット印加電力は２．０〜６．０ｋＷ、ターゲットの印加電圧は４２０〜４３０Ｖとするとよい。
なお、第２反射抑制層を組成傾斜させる場合、上述したように、反応性ガスの種類や流量、反応性ガスにおける酸素系ガスや窒素系ガスの比率などを適宜変更するとよい。
以上により、本実施形態のフォトマスクブランク１を得る。
なお、遮光膜１２における各層の成膜は、インライン型スパッタリング装置を用いてｉｎ−ｓｉｔｕで行うとよい。インライン型スパッタリング装置でない場合、各層の成膜後、透明基板１１を装置外に取り出す必要があり、透明基板１１が大気に曝されて、各層が表面酸化や表面炭化されることがある。その結果、遮光膜１２の露光光に対する反射率やエッチングレートを変化させてしまうことがある。この点、インライン型スパッタリング装置であれば、透明基板１１を装置外に取り出して大気に曝すことなく、各層を連続して成膜できるので、遮光膜１２への意図しない元素の取り込みを抑制することができる。
また、インライン型スパッタリング装置を用いて遮光膜１２を成膜する場合、第１反射抑制層１３、遮光層１４、第２反射抑制層１５の各層の間が連続的に組成傾斜する組成傾斜領域（遷移層）を有するので、フォトマスクブランクを用いてエッチング（特にウェットエッチング）により形成される遮光膜パターンの断面がなめらか、かつ垂直に近づけることができるので好ましい。
＜フォトマスクの製造方法＞
続いて、上述したフォトマスクブランク１を用いて、フォトマスクを製造する方法について説明する。
続いて、上述したフォトマスクブランク１を用いて、フォトマスクを製造する方法について説明する。
（レジスト膜の形成工程）
まず、フォトマスクブランク１の遮光膜１２における第２反射抑制層１５上にレジストを塗布し、乾燥してレジスト膜を形成する。レジストとしては、使用する描画装置に応じて適切なものを選択する必要があるが、ポジ型またはネガ型のレジストを用いることができる。
まず、フォトマスクブランク１の遮光膜１２における第２反射抑制層１５上にレジストを塗布し、乾燥してレジスト膜を形成する。レジストとしては、使用する描画装置に応じて適切なものを選択する必要があるが、ポジ型またはネガ型のレジストを用いることができる。
（レジストパターンの形成工程）
続いて、描画装置を用いてレジスト膜に所定のパターンを描画する。通常、表示装置製造用のフォトマスクを作製する際、レーザー描画装置が使用される。描画後、レジスト膜に現像およびリンスを施すことにより、所定のレジストパターンを形成する。
続いて、描画装置を用いてレジスト膜に所定のパターンを描画する。通常、表示装置製造用のフォトマスクを作製する際、レーザー描画装置が使用される。描画後、レジスト膜に現像およびリンスを施すことにより、所定のレジストパターンを形成する。
本実施形態では、第２反射抑制層１５の反射率を低くなるように構成しているので、レジスト膜にパターンを描画するときに、描画光（レーザー光）の反射を少なくすることができる。これにより、パターン精度の高いレジストパターンを形成することができ、それに伴って寸法精度の高いマスクパターンを形成することができる。
（マスクパターンの形成工程）
続いて、レジストパターンをマスクとして遮光膜１２をエッチングすることにより、遮光膜パターンからなるマスクパターンを形成する。エッチングはウェットエッチングでもドライエッチングでも構わない。通常、表示装置製造用のフォトマスクでは、ウェットエッチングが行われ、ウェットエッチングで使用されるエッチング液（エッチャント）としては、例えば、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ることができる。
続いて、レジストパターンをマスクとして遮光膜１２をエッチングすることにより、遮光膜パターンからなるマスクパターンを形成する。エッチングはウェットエッチングでもドライエッチングでも構わない。通常、表示装置製造用のフォトマスクでは、ウェットエッチングが行われ、ウェットエッチングで使用されるエッチング液（エッチャント）としては、例えば、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ることができる。
本実施形態では、遮光膜１２の厚さ方向において、第１反射抑制層１３、遮光層１４および第２反射抑制層１５のエッチングレートが揃うように各層の組成を調整しているので、ウェットエッチングしたときの断面形状を、つまり、遮光膜パターン（マスクパターン）の断面形状を透明基板１１に対して垂直に近づけることができ、高いＣＤ均一性（ＣＤ Ｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙ）を得ることができる。
（剥離工程）
続いて、レジストパターンを剥離し、透明基板１１上に遮光膜パターン（マスクパターン）が形成されたフォトマスクを得る。
続いて、レジストパターンを剥離し、透明基板１１上に遮光膜パターン（マスクパターン）が形成されたフォトマスクを得る。
以上により、本実施形態にかかるフォトマスクが得られる。
＜表示装置の製造方法＞
続いて、上述したフォトマスクを用いて、表示装置を製造する方法について説明する。
続いて、上述したフォトマスクを用いて、表示装置を製造する方法について説明する。
（準備工程）
まず、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、上述したフォトマスクの製造方法によって得られたフォトマスクを、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。
まず、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、上述したフォトマスクの製造方法によって得られたフォトマスクを、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。
（露光工程（パターン転写工程））
次に、露光光をフォトマスクに照射して、表示装置の基板上に形成されたレジスト膜にパターンを転写するレジスト露光工程を行う。
露光光は、例えば、３００ｎｍ〜５５０ｎｍの波長域から選択される単波長の光（ｊ線（波長３１３ｎｍ）、ｉ線（波長３６５ｎｍ）、ｈ線（波長４０５ｎｍ）、ｇ線（波長４３６ｎｍ）等）、又は複数の波長の光（例えば、ｊ線（波長３１３ｎｍ）、ｉ線（波長３６５ｎｍ）、ｈ線（４０５ｎｍ）、ｇ線（波長４３６ｎｍ））を含む複合光を用いる。本実施形態では、遮光膜パターン（マスクパターン）の表裏面の反射率が低減されたフォトマスクを使用して表示装置（表示パネル）を製造するので、表示ムラのない表示装置（表示パネル）を得ることができる。
次に、露光光をフォトマスクに照射して、表示装置の基板上に形成されたレジスト膜にパターンを転写するレジスト露光工程を行う。
露光光は、例えば、３００ｎｍ〜５５０ｎｍの波長域から選択される単波長の光（ｊ線（波長３１３ｎｍ）、ｉ線（波長３６５ｎｍ）、ｈ線（波長４０５ｎｍ）、ｇ線（波長４３６ｎｍ）等）、又は複数の波長の光（例えば、ｊ線（波長３１３ｎｍ）、ｉ線（波長３６５ｎｍ）、ｈ線（４０５ｎｍ）、ｇ線（波長４３６ｎｍ））を含む複合光を用いる。本実施形態では、遮光膜パターン（マスクパターン）の表裏面の反射率が低減されたフォトマスクを使用して表示装置（表示パネル）を製造するので、表示ムラのない表示装置（表示パネル）を得ることができる。
＜本実施形態にかかる効果＞
本実施形態によれば、以下に示す１つ又は複数の効果を奏する。
本実施形態によれば、以下に示す１つ又は複数の効果を奏する。
（ａ）本実施形態のフォトマスクブランク１は、第１反射抑制層１３、遮光層１４および第２反射抑制層１５を積層させて遮光膜１２を形成しており、第１反射抑制層１３は、クロムと酸素と窒素とを含有するクロム系材料であって、Ｃｒ含有率が２５〜７５原子％、Ｏ含有率が１５〜４５原子％、Ｎ含有率が１０〜３０原子％の組成を有し、遮光層１４は、クロムと窒素とを含有するクロム系材料であって、Ｃｒ含有率が７０〜９５原子％、Ｎ含有率が５〜３０原子％の組成を有し、第２反射抑制層１５は、クロムと酸素と窒素とを含有するクロム系材料であって、Ｃｒ含有率が３０〜７５原子％、Ｏ含有率が２０〜５０原子％、Ｎ含有率が５〜２０原子％の組成を有するように構成している。そして、第１反射抑制層１３および第２反射抑制層１５の厚さを、光干渉効果が最大限もしくは最大限近く得られるような厚さとしている。これにより、フォトマスクブランク１の表裏面の露光波長に対する反射率を低減し、それぞれ１０％以下とすることができる。具体的には、表裏面の反射率スペクトルにおいて、反射率が極小となるボトムピークの波長を比較的高波長側の３８０ｎｍ〜４８０ｎｍとし、波長３８０ｎｍ〜４８０ｎｍの光の反射率を１０％以下、好ましくは７．５％以下にすることができる。一方、遮光層１４を所定の厚さとすることで、遮光膜１２における光学濃度を３．０以上とすることができる。
（ｂ）また本実施形態では、第１反射抑制層１３および第２反射抑制層１５の組成を上述の範囲内で適宜変更することにより、フォトマスクブランク１の裏面側（透明基板１１側）の反射率、および表面側（遮光膜１２側）の反射率をそれぞれ調整することができる。例えば、フォトマスクブランク１の反射率を、表面側が裏面側よりも高くなるように、表面側と裏面側が同じとなるように、もしくは裏面側が表面側よりも高くなるように、それぞれ調整することができる。なお、作製したフォトマスクを用いて被転写体に露光処理するときに、フォトマスクから光源側への露光光の反射による影響（ゴーストの発生等）を抑制する観点からは、裏面側の反射率を表面側よりも高くなるようにすることが好ましい。言い換えると、フォトマスクブランク１の表面側（遮光膜１２側）の反射率を裏面側（透明基板１１側）の反射率よりも低くなるようにすることが好ましい。具体的には、ＴＦＴアレイにおけるゲート電極やソース電極／ドレイン電極の配線パターンを、被転写体である表示装置の基板上に形成されたレジスト膜に転写する際に、フォトマスクの遮光膜パターンの開口率は５０％以上となるので、フォトマスクを通過する露光光量が高くなるので、被転写体側からの露光光の戻り光によるフレアが発生しやすい。したがって、フォトマスクブランク１の遮光膜１２の表面及び裏面の露光波長に対する反射率がそれぞれ１０％以下であって、かつ、遮光膜１２の表面側の反射率を裏面側の反射率よりも低くすることによって、フレアの影響を低減でき、フォトマスクを用いて表示装置を作製するときのＣＤエラーを防止することができる。
（ｃ）また本実施形態では、遮光膜１２を構成する第１反射抑制層１３、遮光層１４、第２反射抑制層１５の各層を上記組成範囲とすることで、エッチングレートを低下させるＯや、エッチングレートを増加させるＮの濃度を低減し、各層のエッチングレートの差を抑えてそろえることができる。これにより、フォトマスクブランク１の遮光膜１２をエッチングしたときの断面形状を、つまりマスクパターンの断面形状を透明基板１１に対して垂直に近づけることができる。具体的には、マスクパターンの断面形状において、エッチングにより形成された側面と透明基板１１とのなす角をθとしたとき、θを９０°±３０°の範囲内とすることができる。また、マスクパターンの断面形状を垂直に近づけるとともに、第１反射抑制層１３のエッチング残り、あるいは、第１反射抑制層１３および第２反射抑制層１５の食われ（いわゆるアンダーカット）・サイドエッチングなどを抑制することができる。この結果、マスクパターン（遮光膜パターン）におけるＣＤ均一性を向上させることができ、１００ｎｍ以下の高精度なマスクパターンを形成することができる。
（ｄ）また本実施形態では、遮光膜１２は、遮光膜１２を構成する第１反射抑制層１３、遮光層１４、第２反射抑制層１５の各層のエッチングレートを揃えることにより、エッチング時間の長短や、エッチング液の濃淡、エッチング液の温度によらず、断面形状の垂直性を安定して確保することができる。例えば、遮光膜１２のジャストエッチング時間をＴとしたとき、エッチング時間を１．５×Ｔとしてオーバーエッチングした場合であっても、エッチング時間をＴとした場合と同等の垂直性を得ることができる。具体的には、エッチング時間をＴとしたときの遮光膜パターンの断面のなす角度θ１と、エッチング時間を１．５×Ｔとしてオーバーエッチングしたときの断面のなす角度θ２との差を１０°以下にすることができる。また同様に、エッチング液の濃度を高くした場合と、エッチング液の濃度を低くした場合では、遮光膜パターンの断面のなす角の差を１０°以下にすることができる。また同様に、エッチング液の温度を高くした場合（例えば４２℃）と、エッチング液の温度を低くした場合（例えば室温である２３℃）では、エッチング液の温度が高くなるほどエッチングレートが高くなるが、遮光膜パターンの断面のなす角の差を１０°以下にすることができる。なお、ジャストエッチング時間とは、遮光膜１２を膜厚方向にエッチングして透明基板１１の表面が露出し始めるまでのエッチング時間を示す。
（ｅ）遮光膜１２において、第１反射抑制層１３および第２反射抑制層１５は、クロムと酸素と窒素とを含有するクロム系材料であって、第１反射抑制層１３は、Ｃｒを５０〜７５原子％、Ｏを１５〜３５原子％、Ｎを１０〜２５原子％の含有率でそれぞれ含み、第２反射抑制層１５は、Ｃｒを５０〜７５原子％、Ｏを２０〜４０原子％、Ｎを５〜２０原子％の含有率でそれぞれ含むことが好ましい。
第１反射抑制層１３および第２反射抑制層１５において、Ｏ含有率をより低減することで、これらの層におけるＯを含有することによるエッチングレートの過剰な増加を抑制することができる。そのため、遮光膜１２を構成する第１反射抑制層１３、遮光層１４、第２反射抑制層１５の各層のエッチングレートを揃える目的で遮光層１４に配合する炭素（Ｃ）の含有率を低減したり、遮光層１４にＣを含有せずに炭素非含有としたりすることができる。この結果、遮光層１４におけるＣｒの含有率を高めて、光学濃度（ＯＤ）を高く維持することができる。
一方、第１反射抑制層１３および第２反射抑制層１５において、Ｎ含有率をより低減することで、これらの層におけるＮが含有することによるエッチングレートの過剰な増加を抑制することができる。そのため、遮光膜１２を構成する第１反射抑制層１３、遮光層１４、第２反射抑制層１５の各層のエッチングレートを揃える目的で遮光層１４に含有するするＮの含有率を低減することができる。この結果、遮光層１４におけるＣｒの含有率を高めて、光学濃度（ＯＤ）を高く維持することができる。
（ｆ）第１反射抑制層１３および第２反射抑制層１５は、それぞれ、ＯおよびＮのうち少なくともいずれか一方の元素の含有率が膜厚方向に沿って連続的あるいは段階的に組成変化する領域を有することが好ましい。第１反射抑制層１３および第２反射抑制層１５の各層を組成変化させることにより、各層にＯもしくはＮが高い含有率となる領域を局所的に導入しながらも、各層におけるＯもしくはＮの平均的な含有率を低く維持することができる。これにより、フォトマスクブランク１の表面側および裏面側の反射率を低く維持することができる。
また、遮光膜１２を構成する第１反射抑制層１３、遮光層１４、第２反射抑制層１５の各層では、Ｏ含有率が高くなるとエッチングレートが過剰に増加したり、Ｎ含有率が高くなるとエッチングレートが過剰に増加したりすることになるが、ＯやＮの含有率を低くすることで、これらの元素を含有することによる各層のエッチングレートの差を抑制することができる。つまり、第１反射抑制層１３および第２反射抑制層１５と、遮光層１４との間でのエッチングレートの乖離を抑制することができる。この結果、遮光膜１２を構成する第１反射抑制層１３、遮光層１４、第２反射抑制層１５の各層のエッチングレートを揃える目的で遮光層１４に含有するＮや炭素を減らしたり、遮光層１４に炭素を含有せずに炭素非含有としたりすることができる。この結果、遮光層１４におけるＣｒの含有率を高めて、光学濃度（ＯＤ）を高く維持することができる。
（ｇ）第２反射抑制層１５は、膜厚方向の遮光層１４側に向かってＯ含有率が増加する領域を有することが好ましい。これにより、第２反射抑制層１５において、遮光層１４との界面部分のＯ含有率を局所的に高くし、膜厚方向での平均的なＯ含有率を低くしている。この結果、遮光膜１２の表面側（第２反射抑制層１５）で所望の反射率を得るとともに、界面での過度なエッチングによる食われを抑制することができる。
（ｈ）第２反射抑制層１５は、膜厚方向の遮光層１４側に向かってＮ含有率が低下する領域を有することが好ましい。これにより、第２反射抑制層１５において、膜厚方向での平均的なＮ含有率をある程度維持しつつ、遮光層１４との界面部分のＮ含有率を局所的に低くしている。この結果、第２反射抑制層１５と遮光層１４の界面での過度なエッチングによる食われを抑制することができる。
（ｉ）第１反射抑制層１３は、膜厚方向の透明基板１１に向かってＯ含有率が増加するとともにＮ含有率が低下する領域を有することが好ましい。第１反射抑制層１３において、膜厚方向の透明基板１１に向かってＯ含有率を増加させるとともにＮ含有率を低下させることにより、エッチングレートを透明基板１１に向かって徐々に低くすることができる。これにより、第１反射抑制層１３と透明基板１１との界面での食われを抑制し、マスクパターンのＣＤ均一性をより向上させることができる。
（ｊ）第２反射抑制層１５は、第１反射抑制層１３よりもＯ含有率が高くなるように構成されることが好ましい。具体的には、第２反射抑制層１５のＯ含有率が第１反射抑制層１３よりも５原子％％以上大きいことが好ましく、さらに好ましくは１０原子％以上大きくすることが好ましい。また、第１反射抑制層１３は、第２反射抑制層１５よりもＮ含有率が高くなるように構成されることが好ましい。具体的には、第１反射抑制層１３のＮ含有率が第２反射抑制層１５よりも５原子％以上大きいことが好ましく、さらに好ましくは１０原子％以上大きいことが好ましい。本発明者らの検討によると、第１反射抑制層１３および第２反射抑制層１５を同一材料で形成する場合、組成が同一であるにもかかわらず、表面側の反射率が裏面側よりも高くなる傾向があることが分かった。そこで第１反射抑制層１３、第２反射抑制層１５の各層の組成比（Ｏ含有率、Ｎ含有率）についてさらに検討したところ、第１反射抑制層１３および第２反射抑制層１５の組成比（Ｏ含有率、Ｎ含有率）を上記のようにすることで、裏面側の反射率を表面側と同程度、もしくは表面側よりも低減できることが見出された。このように各層の組成比（Ｏ含有率、Ｎ含有率）を変更させることにより、表裏面の反射率を制御することができる。
（ｋ）また本実施形態によれば、遮光層１４は、クロム（Ｃｒ）と窒化二クロム（Ｃｒ２Ｎ）を含む結合状態（化学状態）のクロム系材料とすることが好ましい。遮光層１４が、ＣｒとＣｒ２Ｎとを含む結合状態（化学状態）のクロム系材料とすることにより、遮光層１４にＮが所定量含有した場合のエッチングレートの過剰な進行を抑制でき、遮光膜パターンの断面形状を垂直に近づけることができる。
（ｌ）また本実施形態によれば、第１反射抑制層１３および第２反射抑制層１５は、一窒化クロム（ＣｒＮ）と酸化クロム（ＩＩＩ）（Ｃｒ２Ｏ３）と酸化クロム（ＶＩ）（ＣｒＯ３）を含む結合状態（化学状態）のクロム系材料とすることが好ましい。第１反射抑制層１３および第２反射抑制層１５が、Ｃｒ２Ｏ３、ＣｒＯ３の複数の酸化クロムを含有することにより、遮光膜１２の表裏面の反射率を効果的に低減することができる。また、第１反射抑制層１３および第２反射抑制層１５が、ＣｒＮの窒化クロムを含有することにより、上述の酸化クロムによるエッチングレートの過剰に低下することを抑制できるので、遮光膜パターンの断面形状を垂直に近づけることができる。
（ｍ）また本実施形態によれば、第１反射抑制層１３および第２反射抑制層１５を、Ｃｒを含むスパッタターゲットと、酸素系ガス、窒素系ガスおよび希ガスを含むスパッタリングガスと、を用いた反応性スパッタリングによる成膜を行い、遮光層１４を、Ｃｒを含むスパッタターゲットと、窒素系ガスおよび希ガスを含むスパッタリングガスを用いた反応性スパッタリングによる成膜を行う。そして、これらの反応性スパッタリングの成膜条件として、スパッタリングガスに含まれる反応性ガスの流量がメタルモードとなる流量を選択する。これにより、遮光膜１２を構成する第１反射抑制層１３、遮光層１４、第２反射抑制層１５の各層を上記組成範囲に調整しやすく、また、遮光膜１２の表裏面の反射率を効果的に低減しつつ、遮光膜１２をパターニングした時の遮光膜パターンの断面形状を垂直に近づけることができる。
（ｎ）第１反射抑制層１３および第２反射抑制層１５の各層を反応性スパッタリングにより成膜するときに、酸素系ガスとして酸素（Ｏ２ガス）を用いることが好ましい。Ｏ２ガスによれば、他の酸素系ガスと比べて酸化力が高いので、メタルモードを選択して成膜する場合であっても、各層を上記組成範囲により確実に調整することができる。これにより、遮光膜１２の表裏面の反射率を効果的に低減しつつ、遮光膜１２をパターニングした時の遮光膜パターンの断面形状を垂直に近づけることができる。
（ｏ）本実施形態のフォトマスクブランク１によれば、表面側の反射率が低いので、遮光膜１２上にレジスト膜を設け、描画・現像工程によりレジストパターンを形成するときに、描画光の遮光膜１２表面での反射を低減することができる。これにより、レジストパターンの寸法精度を高め、それから形成されるフォトマスクの遮光膜パターンの寸法精度を高めることができる。
（ｐ）本実施形態のフォトマスクブランク１から製造されるフォトマスクは、遮光膜パターンが高精度であり、かつ遮光膜パターンの表裏面の反射率が低減されているので、被転写体へのパターン転写の際に、高い転写特性を得ることができる。
（ｑ）また本実施形態では、透明基板１１として、矩形状であって短辺の長さが８５０ｍｍ以上１６２０ｍｍ以下の基板を用いて、フォトマスクブランク１を大型化させた場合であっても、遮光膜１２を膜厚方向でのエッチングレートを揃えるように構成しているので、遮光膜１２をエッチングして得られるマスクパターンのＣＤ均一性を高く維持することができる。
（ｒ）また、本実施形態のフォトマスクは、波長３００ｎｍ〜５５０ｎｍの波長域から選択される光に対する遮光膜パターンの表裏面の反射率がともに１０％以下、好ましくは７．５％以下、さらに好ましくは５％以下とすることができるので、例えばｉ線、ｈ線およびｇ線を含む複合光を露光するといったように露光光強度を高くした場合であっても、被転写体に対して高い精度の転写パターンを形成することができる。さらに、被転写体（例えば、表示パネル）の重ね合わせ近傍において、想定以上の露光光が照射されることにより発生する表示ムラを防止することができる。なお、露光光としては、３００ｎｍ〜５５０ｎｍの波長域から選択される複数の波長の光を含む複合光や、３００ｎｍ〜５５０ｎｍの波長域からある波長域をフィルターなどでカットし選択された単色光があり、例えば、波長３１３ｎｍのｊ線、波長３６５ｎｍのｉ線、波長４０５ｎｍのｈ線、および波長４３６ｎｍのｇ線を含む複合光や、ｉ線の単色光等がある。
＜他の実施形態＞
以上、本発明の一実施形態を具体的に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
以上、本発明の一実施形態を具体的に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
上述の実施形態では、透明基板１１の上に遮光膜１２を直接設ける場合について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、遮光膜１２よりも光学濃度の低い半透光膜を透明基板と遮光膜１２との間に設けたフォトマスクブランクでもよい。このフォトマスクブランクは、表示装置製造の際に使用するフォトマスクの枚数を削減する効果のあるグレートーンマスク又は階調マスクのフォトマスクブランクとして使用することができる。このグレートーンマスク又は階調マスクにおけるマスクパターンは、半透光膜パターン及び／又は遮光膜パターンとなる。
また、半透光膜の代わりに、透過光の位相をシフトさせる位相シフト膜を透明基板１１と遮光膜１２との間に設けたフォトマスクブランクでもよい。このフォトマスクブランクは、位相シフト効果による高いパターン解像性の効果を有する位相シフトマスクとして使用することができる。この位相シフトマスクにおけるマスクパターンは、位相シフト膜パターンや、位相シフト膜パターン及び遮光膜パターンとなる。
上述の半透光膜および位相シフト膜は、遮光膜１２を構成する材料であるクロム系材料に対してエッチング選択性のある材料が適している。このような材料としては、モリブデン（Ｍｏ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）とケイ素（Ｓｉ）を含有した金属シリサイド系材料を使用することができ、さらに酸素、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、ＺｒＳｉ、ＴｉＳｉ、ＴａＳｉ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が適している。尚、これらの半透光膜や位相シフト膜は、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。
上述の半透光膜および位相シフト膜は、露光光の露光波長に対する透過率は、１〜８０％の範囲内で適宜調整することができる。本発明の遮光膜との組み合わせにおいては、上述の半透光膜および位相シフト膜の露光光の露光波長に対する透過率は、２０〜８０％とすることが好ましい。露光光の露光波長に対する透過率が２０〜８０％である半透光膜および位相シフト膜を選択し、本発明の遮光膜を組み合わせることにより、半透光膜と遮光膜が形成された積層膜、または位相シフト膜と遮光膜が形成された積層膜における裏面の露光波長に対する反射率を４０％以下、さらに好ましくは３０％以下にすることができる。
また、半透光膜の代わりに、透過光の位相をシフトさせる位相シフト膜を透明基板１１と遮光膜１２との間に設けたフォトマスクブランクでもよい。このフォトマスクブランクは、位相シフト効果による高いパターン解像性の効果を有する位相シフトマスクとして使用することができる。この位相シフトマスクにおけるマスクパターンは、位相シフト膜パターンや、位相シフト膜パターン及び遮光膜パターンとなる。
上述の半透光膜および位相シフト膜は、遮光膜１２を構成する材料であるクロム系材料に対してエッチング選択性のある材料が適している。このような材料としては、モリブデン（Ｍｏ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）とケイ素（Ｓｉ）を含有した金属シリサイド系材料を使用することができ、さらに酸素、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、ＺｒＳｉ、ＴｉＳｉ、ＴａＳｉ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が適している。尚、これらの半透光膜や位相シフト膜は、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。
上述の半透光膜および位相シフト膜は、露光光の露光波長に対する透過率は、１〜８０％の範囲内で適宜調整することができる。本発明の遮光膜との組み合わせにおいては、上述の半透光膜および位相シフト膜の露光光の露光波長に対する透過率は、２０〜８０％とすることが好ましい。露光光の露光波長に対する透過率が２０〜８０％である半透光膜および位相シフト膜を選択し、本発明の遮光膜を組み合わせることにより、半透光膜と遮光膜が形成された積層膜、または位相シフト膜と遮光膜が形成された積層膜における裏面の露光波長に対する反射率を４０％以下、さらに好ましくは３０％以下にすることができる。
また、上述の実施形態では、第１反射抑制層１３および第２反射抑制層１５がともに１層ずつの場合について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、各層を２層以上の複数層としてもよい。
また、上述の実施形態において、遮光膜１２上に遮光膜１２とエッチング選択性のある材料から構成されたエッチングマスク膜を形成しても構わない。
また、上述の実施形態において、透明基板１１と遮光膜１２との間に、遮光膜とエッチング選択性のある材料から構成されたエッチングストッパー膜を形成しても構わない。上記エッチングマスク膜、エッチングストッパー膜は、遮光膜１２を構成する材料であるクロム系材料に対してエッチング選択性のある材料で構成される。このような材料としては、モリブデン（Ｍｏ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）とケイ素（Ｓｉ）を含有した金属シリサイド系材料や、Ｓｉ、ＳｉＯ、ＳｉＯ２、ＳｉＯＮ、Ｓｉ３Ｎ４等のケイ素系材料が挙げられる。
次に、本発明について実施例に基づき、さらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されない。
＜実施例１＞
（フォトマスクブランクの作製）
本実施例では、インライン型スパッタリング装置を用いて、上述した実施形態に示す手順により、図１に示すような、基板サイズが１２２０ｍｍ×１４００ｍｍの透明基板上に第１反射抑制層、遮光層および第２反射抑制層を積層させて遮光膜を備えるフォトマスクブランクを製造した。
（フォトマスクブランクの作製）
本実施例では、インライン型スパッタリング装置を用いて、上述した実施形態に示す手順により、図１に示すような、基板サイズが１２２０ｍｍ×１４００ｍｍの透明基板上に第１反射抑制層、遮光層および第２反射抑制層を積層させて遮光膜を備えるフォトマスクブランクを製造した。
第１反射抑制層の成膜条件は、スパッタターゲットをＣｒスパッタターゲットとし、反応性ガスの流量は、メタルモードとなるように、酸素（Ｏ２）ガスの流量を５〜４５ｓｃｃｍ、窒素（Ｎ２）ガスの流量を３０〜６０ｓｃｃｍ、アルゴン（Ａｒ）ガスの流量を６０〜１５０ｓｃｃｍの範囲からそれぞれ選択するとともに、ターゲット印加電力を２．０〜６．０ｋＷ、ターゲットの印加電圧を４２０〜４３０Ｖの範囲で設定した。なお、第１反射抑制層の成膜の際の基板搬送速度は、３５０ｍｍ／ｍｉｎにした。
遮光層の成膜条件は、スパッタターゲットをＣｒスパッタターゲットとし、反応性ガスの流量は、メタルモードとなるように、窒素（Ｎ２）ガスの流量を１〜６０ｓｃｃｍ、アルゴン（Ａｒ）ガスの流量を６０〜２００ｓｃｃｍの範囲からそれぞれ選択するとともに、ターゲット印加電力を３．０〜７．０ｋＷ、印加電圧を３７０〜３８０Ｖの範囲で設定した。なお、遮光層の成膜の際の基板搬送速度は、２００ｍｍ／ｍｉｎにした。
第２反射抑制層の成膜条件は、スパッタターゲットをＣｒスパッタターゲットとし、反応性ガスの流量は、メタルモードとなるように、酸素（Ｏ２）ガスの流量を８〜４５ｓｃｃｍ、窒素（Ｎ２）ガスの流量を３０〜６０ｓｃｃｍ、アルゴン（Ａｒ）ガスの流量を６０〜１５０ｓｃｃｍの範囲からそれぞれ選択するとともに、ターゲット印加電力を２．０〜６．０ｋＷ、ターゲット印加電圧を４２０〜４３０Ｖの範囲で設定した。なお、第２反射抑制層の成膜の際の基板搬送速度は、３００ｍｍ／ｍｉｎにした。
得られたフォトマスクブランクの遮光膜について、膜厚方向の組成をＸ線光電子分光法（ＸＰＳ）により測定したところ、遮光膜における各層は、図２に示す組成分布を有することが確認された。図２は、実施例１のフォトマスクブランクにおける膜厚方向の組成分析結果を示す図であり、横軸はスパッタ時間を、縦軸は元素の含有率［原子％］を示す。スパッタ時間は、遮光膜の表面からの深さを表す。
図２では、表面から深さ約５ｍｉｎ（分）までの領域は表面自然酸化層であり、深さ約５ｍｉｎ（分）から深さ約１６ｍｉｎ（分）までの領域は第２反射抑制層であり、深さ約１６ｍｉｎ（分）から深さ約４０ｍｉｎ（分）までの領域は遷移層であり、深さ約４０ｍｉｎ（分）から深さ約９７ｍｉｎ（分）までの領域は遮光層であり、深さ約９７ｍｉｎ（分）から深さ約１２４ｍｉｎ（分）までの領域は遷移層であり、深さ約１２４ｍｉｎ（分）から深さ約１３２ｍｉｎ（分）までの領域は第１反射抑制層であり、深さ約１３２ｍｉｎ（分）からの領域は透明基板である。
なお、膜厚計により測定した遮光膜の膜厚は１９８ｎｍであり、上記表面自然酸化層、第２反射抑制層、遷移層、遮光層、遷移層、第１反射抑制層の各膜厚は、表面自然酸化層が約４ｎｍ、第２反射抑制層が約２１ｎｍ、遷移層が約３５ｎｍ、遮光層が約８８ｎｍ、遷移層が約３９ｎｍ、第１反射抑制層が約１１ｎｍであった。
なお、膜厚計により測定した遮光膜の膜厚は１９８ｎｍであり、上記表面自然酸化層、第２反射抑制層、遷移層、遮光層、遷移層、第１反射抑制層の各膜厚は、表面自然酸化層が約４ｎｍ、第２反射抑制層が約２１ｎｍ、遷移層が約３５ｎｍ、遮光層が約８８ｎｍ、遷移層が約３９ｎｍ、第１反射抑制層が約１１ｎｍであった。
図２に示すように、第１反射抑制層は、ＣｒＯＮ膜であり、Ｃｒを５５．４原子％、Ｎを２０．８原子％、Ｏを２３．８原子％含む。これら元素の含有率は、第１反射抑制層においてＮがピークとなる部分（スパッタ時間が１２３ｍｉｎ（分）の領域）で測定されたものである。第１反射抑制層は、図２に示すような傾斜組成を有しており、膜厚方向の透明基板に向かってＯ含有率が増加するとともにＮ含有率が低下する部分を有する。なお、第１反射抑制層において、各元素の膜厚方向での平均した含有率は、Ｃｒが５７原子％、Ｎが１８原子％、Ｏが２５原子％であった。
遮光層は、ＣｒＮ膜であり、Ｃｒを９２．０原子％、Ｎを８．０原子％含む。これら元素の含有率は、遮光層の膜厚方向における中心部分（スパッタ時間が６９ｍｉｎ（分）の領域）で測定されたものである。なお、遮光層において、各元素の膜厚方向での平均した含有率は、Ｃｒが９１原子％、Ｎが９原子％であった。
第２反射抑制層は、ＣｒＯＮ膜であり、Ｃｒを５０．７原子％、Ｎを１２．２原子％、Ｏを３７．１原子％含む。これら元素の含有率は、第２反射抑制層において、Ｏが増加している領域の中心部分（スパッタ時間が１６ｍｉｎ（分）の領域）で測定されたものである。第２反射抑制層は、図２に示すような傾斜組成を有しており、膜厚方向の遮光層側に向かってＯ含有率が増加するとともにＮ含有率が低下する部分を有する。なお、第２反射抑制層において、各元素の膜厚方向での平均した含有率は、Ｃｒが５２原子％、Ｎが１７原子％、Ｏが３１原子％であった。また、第２反射抑制層の表面には、大気に曝されることにより表面自然酸化層が形成され、この層は酸化したり炭化したりしたためＯ含有率およびＣ含有率が高く検出されるものと考えられる。
また、遮光膜を構成する第１反射抑制層、遮光層、第２反射抑制層の各層の結合状態（化学状態）をＸＰＳ測定結果に基づいてスペクトル解析を行った。その結果、第１反射抑制層と第２反射抑制層は、一窒化クロム（ＣｒＮ）と酸化クロム（ＩＩＩ）（Ｃｒ２Ｏ３）と酸化クロム（ＶＩ）（ＣｒＯ３）を含み、クロムと酸素と窒素とを含有するクロム系材料（クロム化合物）であった。また、遮光層は、クロム（Ｃｒ）と窒化二クロム（Ｃｒ２Ｎ）を含み、クロムと窒素とを含有するクロム系材料（クロム化合物）であった。
（フォトマスクブランクの評価）
実施例１のフォトマスクブランクについて、遮光膜の光学濃度、遮光膜の表裏面の反射率を以下に示す方法により評価した。
実施例１のフォトマスクブランクについて、遮光膜の光学濃度、遮光膜の表裏面の反射率を以下に示す方法により評価した。
実施例１のフォトマスクブランクについて、遮光膜の光学濃度を分光光度計（株式会社島津製作所社製「ＳｏｌｉｄＳｐｅｃ−３７００」）により測定したところ、露光光の波長域であるｇ線（波長４３６ｎｍ）において５．０であった。また、遮光膜の表裏面の反射率を、分光光度計（株式会社島津製作所製「ＳｏｌｉｄＳｐｅｃ−３７００」）により測定した。具体的には、遮光膜の第２反射抑制層側の反射率（表面反射率）と、遮光膜の透明基板側の反射率（裏面反射率）をそれぞれ分光光度計により測定した。その結果、図３に示すような反射率スペクトルが得られた。図３は、実施例１のフォトマスクブランクについての表裏面の反射率スペクトルを示し、横軸は波長［ｎｍ］を、縦軸は反射率［％］をそれぞれ示す。図３に示すように、実施例１のフォトマスクブランクは、表裏面の反射率スペクトルのボトムピーク波長を４３６ｎｍ付近にすることができ、また幅広い波長の光に対して反射率を大きく低減できることが確認された。具体的には、波長３６５ｎｍ〜４３６ｎｍにおいて、遮光膜の表面反射率は、１０．０％以下（７．７％（波長３６５ｎｍ）、１．８％（波長４０５ｎｍ）、１．１％（波長４１３ｎｍ）、０．３％（波長４３６ｎｍ））、遮光膜の裏面反射率は、７．５％以下（６．２％（波長３６５ｎｍ）、４．７％（波長４０５ｎｍ）、４．８％（波長４３６ｎｍ））であった。波長３６５ｎｍ〜４３６ｎｍにおいて遮光膜の表裏面の反射率を１０％以下に低減でき、特に波長４３６ｎｍの光に対する反射率については、表面反射率を０．３％、裏面反射率を４．８％にできることが確認された。
（遮光膜パターンの評価）
実施例１のフォトマスクブランクを使用して、透明基板上に遮光膜パターンを形成した。具体的には、透明基板上の遮光膜上にノボラック系のポジ型レジスト膜を形成した後、レーザー描画（波長４１３ｎｍ）・現像処理してレジストパターンを形成した。その後、レジストパターンをマスクにしてクロムエッチング液によってウェットエッチングして、透明基板上に遮光膜パターンを形成した。遮光膜パターンの評価は、１．９μｍのラインアンドスペースパターンを形成して遮光膜パターンの断面形状を走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）により観察して行った。その結果、図４に示すように、断面形状を垂直に近づけることが確認された。図４は、実施例１のフォトマスクブランクについて、ウェットエッチングによる遮光膜パターンの断面形状の垂直性を説明するための図であり、ジャストエッチング時間（ＪＥＴ）を基準（１００％）に、エッチング時間を１１０％、１３０％、１５０％としてオーバーエッチングしたときの断面形状をそれぞれ示す。図４では、透明基板上に遮光膜パターンおよびレジスト膜パターンが積層されており、遮光膜パターンの側面は、ＪＥＴ１００％のときに、透明基板とのなす角が７０°であることが確認された。このなす角は、エッチング時間をＪＥＴの１１０％、１３０％および１５０％としたときであっても、６０°〜８０°の範囲内であり、エッチング時間によらず、遮光膜パターンの断面形状を安定して垂直に形成できることが確認された。
実施例１のフォトマスクブランクを使用して、透明基板上に遮光膜パターンを形成した。具体的には、透明基板上の遮光膜上にノボラック系のポジ型レジスト膜を形成した後、レーザー描画（波長４１３ｎｍ）・現像処理してレジストパターンを形成した。その後、レジストパターンをマスクにしてクロムエッチング液によってウェットエッチングして、透明基板上に遮光膜パターンを形成した。遮光膜パターンの評価は、１．９μｍのラインアンドスペースパターンを形成して遮光膜パターンの断面形状を走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）により観察して行った。その結果、図４に示すように、断面形状を垂直に近づけることが確認された。図４は、実施例１のフォトマスクブランクについて、ウェットエッチングによる遮光膜パターンの断面形状の垂直性を説明するための図であり、ジャストエッチング時間（ＪＥＴ）を基準（１００％）に、エッチング時間を１１０％、１３０％、１５０％としてオーバーエッチングしたときの断面形状をそれぞれ示す。図４では、透明基板上に遮光膜パターンおよびレジスト膜パターンが積層されており、遮光膜パターンの側面は、ＪＥＴ１００％のときに、透明基板とのなす角が７０°であることが確認された。このなす角は、エッチング時間をＪＥＴの１１０％、１３０％および１５０％としたときであっても、６０°〜８０°の範囲内であり、エッチング時間によらず、遮光膜パターンの断面形状を安定して垂直に形成できることが確認された。
以上の実施例１ように、フォトマスクブランクの遮光膜について、透明基板側から第１反射抑制層、遮光層および第２反射抑制層を積層させ、各層を所定の組成となるように構成することで、表裏面の反射率を幅広い波長範囲で低減するとともに、ウェットエッチングによりパターニングしたときの遮光膜パターンの断面形状を垂直に形成することができた。
（フォトマスクの作製）
次に、実施例１のフォトマスクブランクを用いて、フォトマスクを作製した。
まず、フォトマスクブランクの遮光膜上にノボラック系のポジ型レジストを形成した。そして、レーザー描画装置を用いて、このレジスト膜にＴＦＴパネル用の回路パターン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を形成した（上述の回路パターンの最小線幅は０．７５μｍ）。
その後、レジストパターンをマスクとして、クロムエッチング液を使用して、遮光膜をウェットエッチングでパターニングし、最後にレジスト剥離液によりレジストパターンを剥離して、透明基板上に遮光膜パターン（マスクパターン）が形成されたフォトマスクを得た。
このフォトマスクの遮光膜パターンの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株式会社製「ＳＩＲ８０００」により測定した。ＣＤ均一性の測定は、基板の周縁領域を除外した１１００ｍｍ×１３００ｍｍの領域について、１１×１１の地点で測定した。
その結果、ＣＤ均一性は、１００ｎｍであり、得られたフォトマスクのＣＤ均一性は良好であった。
次に、実施例１のフォトマスクブランクを用いて、フォトマスクを作製した。
まず、フォトマスクブランクの遮光膜上にノボラック系のポジ型レジストを形成した。そして、レーザー描画装置を用いて、このレジスト膜にＴＦＴパネル用の回路パターン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を形成した（上述の回路パターンの最小線幅は０．７５μｍ）。
その後、レジストパターンをマスクとして、クロムエッチング液を使用して、遮光膜をウェットエッチングでパターニングし、最後にレジスト剥離液によりレジストパターンを剥離して、透明基板上に遮光膜パターン（マスクパターン）が形成されたフォトマスクを得た。
このフォトマスクの遮光膜パターンの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株式会社製「ＳＩＲ８０００」により測定した。ＣＤ均一性の測定は、基板の周縁領域を除外した１１００ｍｍ×１３００ｍｍの領域について、１１×１１の地点で測定した。
その結果、ＣＤ均一性は、１００ｎｍであり、得られたフォトマスクのＣＤ均一性は良好であった。
（ＬＣＤパネルの作製）
この実施例１で作製したフォトマスクを露光装置のマスクステージにセットし、表示装置（ＴＦＴ）用の基板上にレジスト膜が形成された被転写体に対してパターン露光を行ってＴＦＴアレイを作製した。露光光としては、波長３６５ｎｍのｉ線、波長４０５ｎｍのｈ線、及び波長４３６ｎｍのｇ線を含む波長３００ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の複合光を用いた。
作製したＴＦＴアレイと、カラーフィルター、偏光板、バックライトを組み合わせてＴＦＴ−ＬＣＤパネルを作製した。その結果、表示ムラのないＴＦＴ−ＬＣＤパネルが得られた。
この実施例１で作製したフォトマスクを露光装置のマスクステージにセットし、表示装置（ＴＦＴ）用の基板上にレジスト膜が形成された被転写体に対してパターン露光を行ってＴＦＴアレイを作製した。露光光としては、波長３６５ｎｍのｉ線、波長４０５ｎｍのｈ線、及び波長４３６ｎｍのｇ線を含む波長３００ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の複合光を用いた。
作製したＴＦＴアレイと、カラーフィルター、偏光板、バックライトを組み合わせてＴＦＴ−ＬＣＤパネルを作製した。その結果、表示ムラのないＴＦＴ−ＬＣＤパネルが得られた。
＜実施例２＞
（フォトマスクブランクの作製）
本実施例では、透明基板と遮光膜との間に半透光膜を形成した以外は、実施例１と同様にフォトマスクブランクを製造した。具体的には、１２２０ｍｍ×１４００ｍｍの透明基板上に半透光膜を形成した後、実施例１と同様の条件で第１反射抑制層、遮光層および第２反射抑制層を積層させることで、実施例２のフォトマスクブランクを製造した。
半透光膜の成膜は、スパッタターゲットをＭｏＳｉスパッタターゲットとし、アルゴン（Ａｒ）ガスと窒素（Ｎ２）ガスとの混合ガスによる反応性スパッタリングにより、モリブデンシリサイド窒化膜（ＭｏＳｉＮ）を形成した。この半透光膜は、ｉ線（波長３６５ｎｍ）において、透過率が４０％となるように、組成比と膜厚を適宜調整した。
次に、実施例１と同様に、上述の半透光膜上に第１反射抑制層、遮光層および第２反射抑制層からなる遮光膜を形成して実施例２のフォトマスクブランクを製造した。
（フォトマスクブランクの作製）
本実施例では、透明基板と遮光膜との間に半透光膜を形成した以外は、実施例１と同様にフォトマスクブランクを製造した。具体的には、１２２０ｍｍ×１４００ｍｍの透明基板上に半透光膜を形成した後、実施例１と同様の条件で第１反射抑制層、遮光層および第２反射抑制層を積層させることで、実施例２のフォトマスクブランクを製造した。
半透光膜の成膜は、スパッタターゲットをＭｏＳｉスパッタターゲットとし、アルゴン（Ａｒ）ガスと窒素（Ｎ２）ガスとの混合ガスによる反応性スパッタリングにより、モリブデンシリサイド窒化膜（ＭｏＳｉＮ）を形成した。この半透光膜は、ｉ線（波長３６５ｎｍ）において、透過率が４０％となるように、組成比と膜厚を適宜調整した。
次に、実施例１と同様に、上述の半透光膜上に第１反射抑制層、遮光層および第２反射抑制層からなる遮光膜を形成して実施例２のフォトマスクブランクを製造した。
（フォトマスクブランクの評価）
実施例２のフォトマスクブランクについて、半透光膜と遮光膜とからなる積層膜の光学濃度と表裏面の反射率を上述の実施例１と同様の方法により評価した。その結果、露光光の波長域であるｇ線（波長４３６ｎｍ）における積層膜の光学濃度は、５．０以上であった。また、波長３６５ｎｍ〜４３６ｎｍにおいて、積層膜の遮光膜側の反射率（表面反射率）は、１０．０％以下（７．７％（波長３６５ｎｍ）、１．８％（波長４０５ｎｍ）、１．１％（波長４１３ｎｍ）、０．３％（波長４３６ｎｍ））であり、半透光膜側の反射率（裏面反射率）は、３０．０％以下（２７．４％（波長３６５ｎｍ）、２２．５％（波長４０５ｎｍ）、２０．１％（波長４３６ｎｍ））であった。
実施例２のフォトマスクブランクについて、半透光膜と遮光膜とからなる積層膜の光学濃度と表裏面の反射率を上述の実施例１と同様の方法により評価した。その結果、露光光の波長域であるｇ線（波長４３６ｎｍ）における積層膜の光学濃度は、５．０以上であった。また、波長３６５ｎｍ〜４３６ｎｍにおいて、積層膜の遮光膜側の反射率（表面反射率）は、１０．０％以下（７．７％（波長３６５ｎｍ）、１．８％（波長４０５ｎｍ）、１．１％（波長４１３ｎｍ）、０．３％（波長４３６ｎｍ））であり、半透光膜側の反射率（裏面反射率）は、３０．０％以下（２７．４％（波長３６５ｎｍ）、２２．５％（波長４０５ｎｍ）、２０．１％（波長４３６ｎｍ））であった。
（フォトマスクの作製）
次に、実施例２のフォトマスクブランクを用いて、フォトマスクを作製した。このフォトマスクは、透明基板上に半透光膜パターンと、該半透光膜パターン上に遮光膜パターンが形成されて、透光部、遮光部、半透光部を含む転写パターンを備える。実施例２のフォトマスクは、特許第４９３４２３６号に記載されたグレートーンマスクの製造方法により製造した。この得られたフォトマスクの半透光膜パターンおよび遮光膜パターンのＣＤ均一性は、良好であった。
次に、実施例２のフォトマスクブランクを用いて、フォトマスクを作製した。このフォトマスクは、透明基板上に半透光膜パターンと、該半透光膜パターン上に遮光膜パターンが形成されて、透光部、遮光部、半透光部を含む転写パターンを備える。実施例２のフォトマスクは、特許第４９３４２３６号に記載されたグレートーンマスクの製造方法により製造した。この得られたフォトマスクの半透光膜パターンおよび遮光膜パターンのＣＤ均一性は、良好であった。
（ＬＣＤパネルの作製）
この実施例２で作製したフォトマスクを用いて、実施例１と同様にしてＬＣＤパネルを作製した。その結果、表示ムラのないＴＦＴ−ＬＣＤパネルが得られた。なお、実施例２のフォトマスクの製造方法としては、特許第５６０５９１７号に記載されたフォトマスクの製造方法により作製することができ、この方法により得られたフォトマスクの半透光膜パターンおよび遮光膜パターンのＣＤ均一性も良好となる。そして、表示ムラの少ないＴＦＴ−ＬＣＤパネルが得られる。
この実施例２で作製したフォトマスクを用いて、実施例１と同様にしてＬＣＤパネルを作製した。その結果、表示ムラのないＴＦＴ−ＬＣＤパネルが得られた。なお、実施例２のフォトマスクの製造方法としては、特許第５６０５９１７号に記載されたフォトマスクの製造方法により作製することができ、この方法により得られたフォトマスクの半透光膜パターンおよび遮光膜パターンのＣＤ均一性も良好となる。そして、表示ムラの少ないＴＦＴ−ＬＣＤパネルが得られる。
＜比較例１＞
比較例としては、基板サイズが１２２０ｍｍ×１４００ｍｍの透明基板上に、第１反射抑制層、遮光層および第２反射抑制層を積層させて遮光膜を備えるフォトマスクブランクを製造した。
比較例としては、基板サイズが１２２０ｍｍ×１４００ｍｍの透明基板上に、第１反射抑制層、遮光層および第２反射抑制層を積層させて遮光膜を備えるフォトマスクブランクを製造した。
第１反射抑制層の成膜条件は、スパッタターゲットをＣｒスパッタターゲットとし、反応性ガスの流量は、反応モードとなるように、酸素（Ｏ２）ガスの流量を１５０〜３００ｓｃｃｍ、窒素（Ｎ２）ガスの流量を１５０〜３００ｓｃｃｍ、メタン（ＣＨ４）ガスの流量を５〜１５ｓｃｃｍ、アルゴン（Ａｒ）ガスの流量を１００〜１５０ｓｃｃｍの範囲からそれぞれ選択するとともに、ターゲット印加電力を２．０〜７．０ｋＷの範囲で設定した。なお、第１反射抑制層の成膜の際の基板搬送速度は、２００ｍｍ／ｍｉｎにし、３回成膜を行った。
遮光層の成膜条件は、スパッタターゲットをＣｒスパッタターゲットとし、反応性ガスの流量は、メタルモードとなるように、窒素（Ｎ２）ガスの流量を１〜６０ｓｃｃｍ、アルゴン（Ａｒ）ガスの流量を６０〜２００ｓｃｃｍの範囲からそれぞれ選択するとともに、ターゲット印加電力を５．０〜８．０ｋＷの範囲で設定した。なお、遮光層の成膜の際の基板搬送速度は、２００ｍｍ／ｍｉｎにした。
第２反射抑制層の成膜条件は、スパッタターゲットをＣｒスパッタターゲットとし、反応性ガスの流量は、反応モードとなるように、酸素（Ｏ２）ガスの流量を１５０〜３００、窒素（Ｎ２）ガスの流量を１５０〜３００ｓｃｃｍ、メタン（ＣＨ４）ガスの流量を５〜１５ｓｃｃｍ、アルゴン（Ａｒ）ガスの流量を１００〜１５０ｓｃｃｍの範囲からそれぞれ選択するとともに、ターゲット印加電力を２．０〜７．０ｋＷの範囲で設定した。なお、第２反射抑制層の成膜の際の基板搬送速度は、２００ｍｍ／ｍｉｎにし、３回成膜を行った。
膜厚計により測定した遮光膜の膜厚は２０６ｎｍであった。なお、表面自然酸化層、第２反射抑制層、遮光層、第１反射抑制層の各膜厚は、約３ｎｍ、第２反射抑制層が約５１ｎｍ、遮光層が約１０１ｎｍ、第１反射抑制層が約５１ｎｍであった。また、第２反射抑制層と遮光層の間、遮光層と第１反射抑制層の間には、各元素の組成が連続的に傾斜している遷移層が形成されていた。
膜厚計により測定した遮光膜の膜厚は２０６ｎｍであった。なお、表面自然酸化層、第２反射抑制層、遮光層、第１反射抑制層の各膜厚は、約３ｎｍ、第２反射抑制層が約５１ｎｍ、遮光層が約１０１ｎｍ、第１反射抑制層が約５１ｎｍであった。また、第２反射抑制層と遮光層の間、遮光層と第１反射抑制層の間には、各元素の組成が連続的に傾斜している遷移層が形成されていた。
比較例１のフォトマスクブランクの遮光膜について、各層に含まれる元素の含有率を測定したところ、以下のとおりであった。なお、以下に示す各層の含有率は、各元素の膜厚方向での平均した含有率を示す。
第１反射抑制層は、ＣｒＯＮ膜であり、Ｃｒを４５原子％、Ｎを３原子％、Ｏを５２原子％含む。
遮光層は、ＣｒＮ膜であり、Ｃｒを７８原子％、Ｎを２２原子％含む。
第２反射抑制層は、ＣｒＯＮ膜であり、Ｃｒを４５原子％、Ｎを３原子％、Ｏを５２原子％含む。
第１反射抑制層は、ＣｒＯＮ膜であり、Ｃｒを４５原子％、Ｎを３原子％、Ｏを５２原子％含む。
遮光層は、ＣｒＮ膜であり、Ｃｒを７８原子％、Ｎを２２原子％含む。
第２反射抑制層は、ＣｒＯＮ膜であり、Ｃｒを４５原子％、Ｎを３原子％、Ｏを５２原子％含む。
上述の実施例１と同様に、比較例１のフォトマスクブランクについて、遮光膜の光学濃度、遮光膜の表裏面の反射率を測定した。その結果、遮光膜の光学濃度は、露光光の波長域であるｇ線（波長４３６ｎｍ）において３．５％、ｉ線（波長３６５ｎｍ）において、４．５％であった。また、波長３６５ｎｍ〜４３６ｎｍにおいて、遮光膜の表面反射率は、５．０％以下（４．５％（波長３６５ｎｍ）、４．０％（波長４０５ｎｍ）、３．５％（波長４３６ｎｍ））、遮光膜の裏面反射率は、７．５％以下（５．５％（波長３６５ｎｍ）、６．５％（波長４０５ｎｍ）、７．５％（波長４３６ｎｍ））であった。
さらに、実施例１と同様に遮光膜パターンの評価を行った。その結果、遮光膜パターンの側面は、透明基板近傍ではテーパー形状、レジスト膜近傍では逆テーパー形状となり、断面形状は非常に悪い結果となった。尚、ＪＥＴ１００％のときの透明基板とのなす角が１５０°であることが確認された。
さらに、実施例１と同様に遮光膜パターンの評価を行った。その結果、遮光膜パターンの側面は、透明基板近傍ではテーパー形状、レジスト膜近傍では逆テーパー形状となり、断面形状は非常に悪い結果となった。尚、ＪＥＴ１００％のときの透明基板とのなす角が１５０°であることが確認された。
次に、比較例１のフォトマスクブランクを用いて、実施例１と同様にフォトマスクを作製した。得られたフォトマスクの遮光膜パターンのＣＤ均一性を測定した結果、２００ｎｍとなり悪い結果となった。このように、比較例１のマスクブランクでは、表裏面の反射率は低減できたが、高精度なマスクパターンを形成できなかった。
以上のように、フォトマスクブランクの遮光膜において、第１反射抑制層、遮光層および第２反射抑制層のそれぞれが所定の組成を有する材料で形成するとともに、各層の膜厚を、遮光膜の表裏面それぞれの反射率が１０％以下、かつ光学濃度が３．０以上となるように設定し、フォトマスクブランクを構成することにより、エッチングによりフォトマスクを作製したときに、ＣＤ均一性が良好で高精度なマスクパターンを得ることができる。このようなフォトマスクによれば、表示ムラの少ない表示装置を作製することができる。
１ フォトマスクブランク
１１ 透明基板
１２ 遮光膜
１３ 第１反射抑制層
１４ 遮光層
１５ 第２反射抑制層
１１ 透明基板
１２ 遮光膜
１３ 第１反射抑制層
１４ 遮光層
１５ 第２反射抑制層
Claims (16)
- 表示装置製造用のフォトマスクを作製する際に用いられるフォトマスクブランクであって、
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、
前記透明基板上に設けられ、前記露光光に対して実質的に不透明な材料からなる遮光膜と、を有し、
前記遮光膜は、前記透明基板側から第１反射抑制層と遮光層と第２反射抑制層とを備え、
前記第１反射抑制層は、クロムと酸素と窒素とを含有するクロム系材料であって、クロムの含有率が２５〜７５原子％、酸素の含有率が１５〜４５原子％、窒素の含有率が１０〜３０原子％の組成を有し、
前記第２反射抑制層は、クロムと酸素と窒素とを含有するクロム系材料であって、クロムの含有率が３０〜７５原子％、酸素の含有率が２０〜５０原子％、窒素の含有率が５〜２０原子％の組成を有し、
前記遮光膜の表面及び裏面の前記露光光の露光波長に対する反射率がそれぞれ１０％以下であって、表面側の反射率を裏面側の反射率よりも低く、かつ光学濃度が３．０以上となるように、前記第１反射抑制層、前記遮光層、及び前記第２反射抑制層の膜厚が設定されていることを特徴とするフォトマスクブランク。 - 前記第１反射抑制層および前記第２反射抑制層は、それぞれ、酸素および窒素のうち少なくとも一方の元素の含有率が膜厚方向に沿って連続的あるいは段階的に組成変化を有する領域を有することを特徴とする請求項１に記載のフォトマスクブランク。
- 前記第２反射抑制層は、膜厚方向の前記遮光層側に向かって酸素の含有率が増加する領域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。
- 前記第２反射抑制層は、膜厚方向の前記遮光層側に向かって窒素の含有率が低下する領域を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のフォトマスクブランク。
- 前記第１反射抑制層は、膜厚方向の前記透明基板に向かって酸素の含有率が増加するとともに窒素の含有率が低下する領域を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のフォトマスクブランク。
- 前記第２反射抑制層は、前記第１反射抑制層よりも酸素の含有率が高くなるように構成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のフォトマスクブランク。
- 前記遮光層は、クロム（Ｃｒ）と窒化二クロム（Ｃｒ２Ｎ）を含むことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のフォトマスクブランク。
- 前記第１反射抑制層および前記第２反射抑制層は、一窒化クロム（ＣｒＮ）と酸化クロム（ＩＩＩ）（Ｃｒ２Ｏ３）と酸化クロム（ＶＩ）（ＣｒＯ３）を含むことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のフォトマスクブランク。
- 前記透明基板と前記遮光膜との間に、前記遮光膜の光学濃度よりも低い光学濃度を有する半透光膜をさらに備えることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のフォトマスクブランク。
- 前記透明基板と前記遮光膜との間に位相シフト膜をさらに備えることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載のフォトマスクブランク。
- 請求項１〜１０のいずれかに記載された前記フォトマスクブランクを準備する工程と、
前記遮光膜上にレジスト膜を形成し、前記レジスト膜から形成したレジストパターンをマスクにして前記遮光膜をエッチングして前記透明基板上に遮光膜パターンを形成する工程と、
を有することを特徴とするフォトマスクの製造方法。 - 請求項９に記載された前記フォトマスクブランクを準備する工程と、
前記遮光膜上にレジスト膜を形成し、前記レジスト膜から形成したレジストパターンをマスクにして前記遮光膜をエッチングして前記半透光膜上に遮光膜パターンを形成する工程と、
前記遮光膜パターンをマスクにして前記半透光膜をエッチングして前記透明基板上に半透光膜パターンを形成する工程と、
を有することを特徴とするフォトマスクの製造方法。 - 請求項１０に記載された前記フォトマスクブランクを準備する工程と、
前記遮光膜上にレジスト膜を形成し、前記レジスト膜から形成したレジストパターンをマスクにして前記遮光膜をエッチングして前記位相シフト膜上に遮光膜パターンを形成する工程と、
前記遮光膜パターンをマスクにして前記位相シフト膜をエッチングして前記透明基板上に位相シフト膜パターンを形成する工程と、
を有することを特徴とするフォトマスクの製造方法。 - 前記フォトマスクは、前記遮光膜パターンは、ＴＦＴアレイにおけるゲート電極やソース電極／ドレイン電極の配線パターンであることを特徴とする請求項１１〜１３のいずれか１項に記載のフォトマスクの製造方法。
- 前記フォトマスクは、前記遮光膜パターンの開口率が５０％以上であることを特徴とする請求項１１〜１４のいずれか１項に記載のフォトマスクの製造方法。
- 請求項１１〜１５のいずれか１項に記載されたフォトマスクの製造方法により得ら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前記遮光膜パターンのマスク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する表示装置の製造方法。
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