JP2020074053A - Photo mask, photo mask blank, and method for manufacturing photo mask - Google Patents

Photo mask, photo mask blank, and method for manufacturing photo mask Download PDF

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Abstract

To provide a photo mask capable of suppressing occurrence of growable foreign substances on the surface of a light shielding film pattern.SOLUTION: A photo mask has a transparent substrate and a light shielding film pattern formed on the transparent substrate, the light shielding film pattern being made of a light shielding film having a desired optical density (OD value). The surface of the light shielding film pattern has an arithmetic average roughness (Ra) of 0.4 nm or less and a nitrogen content of 13 atm% or less.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、フォトマスク、フォトマスクブランクス、およびフォトマスクの製造方法に関する。   The present invention relates to a photomask, a photomask blank, and a photomask manufacturing method.

半導体LSI製造などにおいては、LSIパターンの転写を行うためのマスクであるフォトマスクとして、バイナリマスクや位相シフトマスクが用いられる。近年、LSIパターンの微細化・高集積化に伴い、パターン形成に用いるフォトリソグラフィ技術においては、露光装置の光源が、高圧水銀灯のg線(436nm)、i線(365nm)から、KrFエキシマレーザ(248nm)、ArFエキシマレーザ(193nm)へと短波長化が進んでいる。このような短波長の露光光源は短波長で高出力のために、光のエネルギーが高く、露光に用いられているフォトマスク上に時間の経過と共に成長する異物が発生しフォトマスクを汚染するという現象があり、この成長性異物(Haze、曇り、とも称する。)は露光光が短波長であるほど顕著となることが指摘されている。また、フォトマスク上に生じた成長性異物がウェハに転写されるほど大きくなると、半導体素子の回路の断線やショートを引き起こしてしまう。   In semiconductor LSI manufacturing and the like, a binary mask or a phase shift mask is used as a photomask that is a mask for transferring an LSI pattern. In recent years, with the miniaturization and high integration of LSI patterns, in the photolithography technology used for pattern formation, the light source of the exposure apparatus is changed from the g-line (436 nm) and i-line (365 nm) of the high-pressure mercury lamp to the KrF excimer laser ( 248 nm) and ArF excimer laser (193 nm) are becoming shorter wavelengths. Since such an exposure light source with a short wavelength has a high output at a short wavelength, the energy of light is high, and a foreign substance that grows over time is generated on the photomask used for exposure, which contaminates the photomask. It has been pointed out that there is a phenomenon, and this growing foreign substance (also called haze or cloudiness) becomes more remarkable as the exposure light has a shorter wavelength. In addition, if the growing foreign matter generated on the photomask becomes large enough to be transferred to the wafer, it may cause disconnection or short circuit of the circuit of the semiconductor element.

この短波長の露光光源を用いたときに露光用フォトマスクを汚染する成長性異物の発生は、その大きな要因の一つとして、フォトマスク製造後にフォトマスク表面に残存するフォトマスク洗浄などに用いた酸性物質である硫酸イオンと、フォトマスク使用環境に存在するアンモニアなどの塩基性物質とが、パターン転写の際のエキシマレーザ照射により反応を起こし、硫酸アンモニウム等を生じることにより成長性異物となると言われている。
また、ペリクルを構成する部材や露光または保管環境から発生したイオンや有機物がフォトマスク上に吸着し、成長性異物が発生すると言われている。さらに、エキシマレーザの直接の照射だけではなく、エキシマレーザの散乱光を受けることによっても、成長性異物が発生すると考えられる。このため、フォトマスクにおける遮光膜パターンの表面に吸着する硫酸イオンからも成長性異物は発生し得る。
The generation of growing foreign matter that contaminates the exposure photomask when using this short-wavelength exposure light source is one of the major factors used for cleaning the photomask that remains on the photomask surface after manufacturing the photomask. It is said that sulfuric acid ions, which are acidic substances, and basic substances such as ammonia, which exist in the environment where the photomask is used, react by excimer laser irradiation during pattern transfer to generate ammonium sulfate, etc., and become growth foreign substances. ing.
In addition, it is said that ions and organic substances generated from the members constituting the pellicle and the exposure or storage environment are adsorbed on the photomask to generate growing foreign substances. Further, it is considered that the growing foreign matter is generated not only by direct irradiation of the excimer laser but also by receiving scattered light of the excimer laser. Therefore, the growing foreign matter can be generated from the sulfate ions adsorbed on the surface of the light-shielding film pattern in the photomask.

この結果、例えば、バイナリマスクにおけるラインアンドスペースのパターンにおいて、遮光する部分を構成する遮光膜パターンの表面に成長性異物が発生して、光を透過する部分を覆うようになるまで成長するといった問題が生じている。特に、パターンの寸法が細く密になる先端品のフォトマスクにおいて、遮光膜パターンの表面に発生した異物が光を透過する部分までにおよび、問題が生じやすい。このようなことから、フォトマスク製造後の検査では無欠陥の良好な品質状態であっても、露光装置でエキシマレーザ照射を繰り返すうちに、フォトマスク上に成長性異物が発生してフォトマスクを汚染し、ウェハへの良好なパターン転写像が得られなくなるという問題がある。そして、成長性異物を除去するためには、フォトマスクを洗浄する必要があるが、フォトマスクを洗浄する必要があるために、製品製造のためのコストが増大したり、フォトマスクのパターンが磨耗したりするといった問題が生じている。   As a result, for example, in a line-and-space pattern in a binary mask, a growing foreign substance is generated on the surface of a light-shielding film pattern that constitutes a light-shielding portion, and grows until it covers the light-transmitting portion. Is occurring. In particular, in a photomask of an advanced product in which the dimensions of the pattern are thin and dense, a problem easily occurs up to the portion where the foreign matter generated on the surface of the light shielding film pattern transmits light. From this, even if the inspection after the photomask is manufactured is in a good quality state with no defects, a growing foreign substance is generated on the photomask during repeated excimer laser irradiation in the exposure apparatus and the photomask is not removed. There is a problem that it is contaminated and a good pattern transfer image cannot be obtained on the wafer. The photomask needs to be cleaned to remove the growing foreign matter, but the photomask needs to be cleaned, which increases the cost for manufacturing the product and causes the photomask pattern to wear. There are problems such as doing.

このような問題を回避する技術として、例えば、特許文献1に記載の露光用フォトマスクの管理方法が知られている(例えば、特許文献1)。特許文献1に記載の露光用フォトマスクの管理方法は、ArFエキシマレーザ露光光が適用されるフォトマスク表面に存在する硫酸イオンの吸着量が閾値を超えると、フォトマスク表面に成長性異物が発生すると特定した上で、成長性異物が発生しないフォトマスクの使用期限を設定するものである。   As a technique for avoiding such a problem, for example, a management method of an exposure photomask described in Patent Document 1 is known (for example, Patent Document 1). In the exposure photomask management method described in Patent Document 1, when the adsorption amount of sulfate ions existing on the surface of the photomask to which ArF excimer laser exposure light is applied exceeds a threshold value, growing foreign matter is generated on the photomask surface. Then, after the specification, the expiration date of the photomask in which the growing foreign matter is not generated is set.

しかしながら、特許文献1に記載の露光用フォトマスクの管理方法では、成長性異物が発生しないフォトマスクの使用期限を設定した上で、使用期限前にフォトマスクを洗浄するといった方法で行われるフォトマスクの管理が手間で煩わしい。また、フォトマスク表面に成長性異物が発生することを回避するためには、やはり、フォトマスクを洗浄する必要がある。   However, in the exposure photomask management method described in Patent Document 1, the photomask is performed by a method of setting the expiration date of the photomask in which growing foreign matter does not occur and then cleaning the photomask before the expiration date. Management is troublesome and troublesome. In addition, in order to avoid generation of growing foreign matter on the surface of the photomask, it is necessary to clean the photomask.

特許第4863064号公報Japanese Patent No. 4863064

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、フォトマスクにおける遮光膜パターンの表面粗さを制御して、遮光膜パターンの表面に吸着する硫酸イオンの吸着量を少なくすることによって、遮光膜パターンの表面に成長性異物が発生することを抑制することができるフォトマスクを提供することを主目的とする。
また、遮光膜パターンの表面にペリクルを貼付するために用いた粘着材や、露光環境中、保管環境中に存在する有機物等に由来する有機物の吸着量を少なくとすることによって、遮光膜パターンの表面に成長性異物が発生することを抑制することができるフォトマスクを提供することを主目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems, by controlling the surface roughness of the light-shielding film pattern in the photomask, by reducing the adsorption amount of sulfate ions adsorbed on the surface of the light-shielding film pattern, The main object of the present invention is to provide a photomask capable of suppressing the generation of growing foreign matter on the surface of the light shielding film pattern.
Further, by reducing the adsorption amount of the organic material derived from the adhesive material used for sticking the pellicle on the surface of the light-shielding film pattern and the organic matter existing in the exposure environment and the storage environment, the light-shielding film pattern can be formed. The main object of the present invention is to provide a photomask capable of suppressing the generation of growing foreign matter on the surface.

本発明者等は、上記課題を解決すべく研究を重ねた結果、遮光膜パターンの表面粗さを所定の範囲以下にすることで、硫酸イオンの吸着量を有意に低減できること、さらに、遮光膜パターンの表面組成により、有機物の吸着量を有意に低減できること、特に窒素の含有割合を少なくすることで有機物の吸着量を低減できることを新たに発見した。
すなわち、本発明者等は、遮光膜パターンの表面粗さおよび表面組成を同時に制御することで、遮光膜パターンの表面の成長性異物の発生を大きく低減できることを見い出し、本発明を完成させるに至ったのである。
As a result of repeated studies to solve the above problems, the present inventors have found that the surface roughness of the light-shielding film pattern can be reduced to a predetermined range or less to significantly reduce the amount of sulfate ion adsorption. It was newly discovered that the surface composition of the pattern can significantly reduce the amount of adsorbed organic matter, and in particular, can reduce the adsorbed amount of organic matter by reducing the nitrogen content.
That is, the present inventors have found that by simultaneously controlling the surface roughness and the surface composition of the light-shielding film pattern, the generation of growing foreign matter on the surface of the light-shielding film pattern can be greatly reduced, and the present invention has been completed. It was.

すなわち、本発明は、透明基板、および上記透明基板上に形成され、所望の光学濃度(OD値)を有する遮光膜からなる遮光膜パターンを有し、上記遮光膜パターンの表面の算術平均粗さ(Ra)が0.4nm以下であり、上記遮光膜パターンの表面の窒素の含有割合が、13atm%以下であることを特徴とするフォトマスクを提供する。   That is, the present invention has a light-shielding film pattern formed of a transparent substrate and a light-shielding film formed on the transparent substrate and having a desired optical density (OD value), and the arithmetic mean roughness of the surface of the light-shielding film pattern. (Ra) is 0.4 nm or less, and the content ratio of nitrogen on the surface of the light-shielding film pattern is 13 atm% or less.

本発明によれば、上記遮光膜パターンの表面に成長性異物が発生することを抑制することができる。したがって、ウェハへの良好なパターン転写像が得られなくなることを抑制することができる。   According to the present invention, it is possible to suppress the growth foreign matter from being generated on the surface of the light shielding film pattern. Therefore, it is possible to suppress the failure to obtain a good pattern transfer image on the wafer.

上記発明においては、上記透明基板上に形成された光半透過膜パターンをさらに有し、上記遮光膜パターンは上記光半透過膜パターン上に形成されたものであってもよい。   In the above invention, the light-transmitting film pattern may further be formed on the transparent substrate, and the light-shielding film pattern may be formed on the light-transmitting film pattern.

上記発明においては、上記透明基板上において、ウェハに転写されるパターンが形成されるパターン形成領域の外側である外枠領域に形成され、上記遮光膜からなる外枠遮光膜をさらに有し、上記外枠遮光膜の表面の算術平均粗さ(Ra)が0.4nm以下であることが好ましい。ペリクルの粘着材を上記外枠遮光膜の表面から除去することが容易になるからである。   In the above invention, the above-mentioned transparent substrate further has an outer frame light-shielding film formed of the light-shielding film, which is formed in an outer frame region outside a pattern forming region where a pattern transferred to a wafer is formed, The arithmetic mean roughness (Ra) of the surface of the outer frame light-shielding film is preferably 0.4 nm or less. This is because it becomes easy to remove the adhesive material of the pellicle from the surface of the outer frame light-shielding film.

本発明においては、上記遮光膜の材料がモリブデンシリサイド系材料であり、上記遮光膜パターンの表面の算術平均粗さ(Ra)が0.1nm以下であることが好ましい。上記遮光膜パターンの表面に成長性異物が発生することを抑制することができるからである。   In the present invention, it is preferable that the material of the light shielding film is a molybdenum silicide-based material, and the arithmetic average roughness (Ra) of the surface of the light shielding film pattern is 0.1 nm or less. This is because it is possible to suppress the growth foreign matter from being generated on the surface of the light shielding film pattern.

また、本発明は、透明基板、および上記透明基板上に形成され、所望の光学濃度(OD値)を有する遮光膜を有し、上記遮光膜の表面の算術平均粗さ(Ra)が0.4nm以下であり、上記遮光膜の表面の窒素の含有割合が、13atm%以下であることを特徴とするフォトマスクブランクスを提供する。   Further, the present invention includes a transparent substrate and a light-shielding film formed on the transparent substrate and having a desired optical density (OD value), and the arithmetic average roughness (Ra) of the surface of the light-shielding film is 0. Provided is a photomask blank having a thickness of 4 nm or less and having a nitrogen content of 13 atm% or less on the surface of the light shielding film.

本発明によれば、上記遮光膜の表面に成長性異物が発生することを抑制することができる。したがって、ウェハへの良好なパターン転写像が得られなくなることを抑制することができる。   According to the present invention, it is possible to suppress the growth foreign matter from being generated on the surface of the light shielding film. Therefore, it is possible to suppress the failure to obtain a good pattern transfer image on the wafer.

また、本発明は、透明基板および上記透明基板上に形成され、所望の光学濃度(OD値)を有する遮光膜を有するフォトマスクブランクスを準備するフォトマスクブランクス準備工程と、上記遮光膜をエッチングすることにより遮光膜パターンを形成する遮光膜パターン形成工程と、上記遮光膜パターンの表面を平滑化する平滑化処理工程と、を有することを特徴とするフォトマスクの製造方法を提供する。   Further, the present invention provides a photomask blanks preparing step of preparing a photomask blank having a transparent substrate and a light shielding film having a desired optical density (OD value) formed on the transparent substrate, and etching the light shielding film. Thus, there is provided a photomask manufacturing method characterized by comprising a light-shielding film pattern forming step of forming a light-shielding film pattern and a smoothing treatment step of smoothing the surface of the light-shielding film pattern.

本発明によれば、上記遮光膜パターンの表面に成長性異物が発生しにくいフォトマスクを得ることができる。したがって、ウェハへの良好なパターン転写像が得られなくなることを抑制することができる。   According to the present invention, it is possible to obtain a photomask in which growing foreign matter is unlikely to occur on the surface of the light shielding film pattern. Therefore, it is possible to suppress the failure to obtain a good pattern transfer image on the wafer.

本発明においては、上記遮光膜パターンの表面に成長性異物が発生することを抑制することができるという効果を奏する。   The present invention has an effect that it is possible to suppress the growth foreign matter from being generated on the surface of the light shielding film pattern.

本発明のフォトマスクの一例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows an example of the photomask of this invention. 遮光膜パターンの表面の算術平均粗さ(Ra)および遮光膜パターンの表面の硫酸イオンの吸着量の関係を表すグラフである。6 is a graph showing the relationship between the arithmetic average roughness (Ra) of the surface of the light shielding film pattern and the adsorption amount of sulfate ions on the surface of the light shielding film pattern. 遮光膜パターンの表面の硫酸イオンの吸着量および遮光膜パターンの表面に発生する成長性異物の個数の関係を表すグラフである。5 is a graph showing the relationship between the amount of sulfate ions adsorbed on the surface of the light-shielding film pattern and the number of growing foreign substances generated on the surface of the light-shielding film pattern. 遮光膜パターンの表面積および遮光膜パターンの表面の硫酸イオンの吸着量の関係を表すグラフである。6 is a graph showing the relationship between the surface area of the light shielding film pattern and the adsorption amount of sulfate ions on the surface of the light shielding film pattern. 本発明のフォトマスクの他の例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the other example of the photomask of this invention. 本発明のフォトマスクブランクスの一例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows an example of the photomask blank of this invention. 本発明のフォトマスクブランクスの他の例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the other example of the photomask blank of this invention. 本発明のフォトマスクの製造方法の一例を示す概略工程断面図である。FIG. 6 is a schematic process cross-sectional view showing an example of the method for manufacturing a photomask of the present invention. 本発明のフォトマスクの製造方法の一例を示す概略工程断面図である。FIG. 6 is a schematic process cross-sectional view showing an example of the method for manufacturing a photomask of the present invention. 本発明のフォトマスクの製造方法の他の例を示す概略工程断面図である。FIG. 6 is a schematic process sectional view showing another example of the method for manufacturing the photomask of the present invention. 本発明のフォトマスクの製造方法の他の例を示す概略工程断面図である。FIG. 6 is a schematic process sectional view showing another example of the method for manufacturing the photomask of the present invention. 光半透過膜パターンの表面のAFM画像である。It is an AFM image of the surface of a light semi-transmissive film pattern. 遮光膜パターンおよび遮光膜の表面のAFM画像である。3 is an AFM image of the light-shielding film pattern and the surface of the light-shielding film. 硫酸洗浄した後に光半透過膜パターンの表面に対してArFエキシマレーザを照射した結果を示す図である。It is a figure which shows the result of irradiating ArF excimer laser with respect to the surface of a light semi-transmissive film pattern after a sulfuric acid cleaning. ArFエキシマレーザ照射後の成長性異物(Haze)の発生を評価したSEM画像である。It is a SEM image which evaluated the generation | occurrence | production of the growth foreign material (Haze) after ArF excimer laser irradiation. 光半透過膜パターンの表面の異物除去力を評価した結果を示す図である。It is a figure which shows the result of having evaluated the foreign material removal force of the surface of a light semi-transmissive film pattern. フォトマスクにおける合成石英基板および遮光膜の表面に残存するペリクルの粘着材を示す図である。It is a figure which shows the adhesive material of the pellicle which remains on the surface of the synthetic quartz substrate and light-shielding film in a photomask.

以下、本発明のフォトマスク、フォトマスクブランクス、およびフォトマスクの製造方法について詳細に説明する。   Hereinafter, the photomask, the photomask blank, and the method for manufacturing the photomask of the present invention will be described in detail.

A.フォトマスク
本発明のフォトマスクは、透明基板および上記透明基板上に形成され、所望の光学濃度(OD値)を有する遮光膜からなる遮光膜パターンを有し、上記遮光膜パターンの表面の算術平均粗さ(Ra)が0.4nm以下であることを特徴とするものである。
ここで、本発明において、算術平均粗さ(Ra)とは、原子間力顕微鏡(AFM)<株式会社日立ハイテクサイエンス社製 L−trace>を用いて測定し、1μm角範囲の高さデータをもとに求められるRa(中心線表面粗さ)を指す。
A. Photomask The photomask of the present invention has a transparent substrate and a light-shielding film pattern formed on the transparent substrate, the light-shielding film having a desired optical density (OD value), and the arithmetic mean of the surfaces of the light-shielding film pattern. The roughness (Ra) is 0.4 nm or less.
Here, in the present invention, the arithmetic mean roughness (Ra) is measured by using an atomic force microscope (AFM) <L-trace manufactured by Hitachi High-Tech Science Co., Ltd.> to obtain height data in a 1 μm square range. It refers to Ra (center line surface roughness) originally obtained.

図1は、本発明のフォトマスクの一例を示す概略断面図である。図1に示されるフォトマスク100は、バイナリマスクである。図1に示されるフォトマスク100は、透明基板101および透明基板101上に形成された遮光膜パターン102を有する。遮光膜パターン102は、単独で光学濃度(OD値)が3.0以上となるよう調整されたものである。また、遮光膜パターン102は、透明基板101上において、ウェハに転写されるパターンが形成されるパターン形成領域に形成された遮光膜パターンである。ここで、本発明において、「バイナリマスク」とは、上記透明基板および上記透明基板上に形成された上記遮光膜パターンを有し、光を透過する部分と遮光する部分でパターンを構成するバイナリ型のフォトマスクを意味する。   FIG. 1 is a schematic sectional view showing an example of the photomask of the present invention. The photomask 100 shown in FIG. 1 is a binary mask. The photomask 100 shown in FIG. 1 has a transparent substrate 101 and a light shielding film pattern 102 formed on the transparent substrate 101. The light-shielding film pattern 102 is independently adjusted to have an optical density (OD value) of 3.0 or more. The light-shielding film pattern 102 is a light-shielding film pattern formed on the transparent substrate 101 in a pattern formation region where a pattern to be transferred to a wafer is formed. Here, in the present invention, the “binary mask” is a binary type having the transparent substrate and the light shielding film pattern formed on the transparent substrate, and forming a pattern with a light transmitting portion and a light shielding portion. Means photomask of.

そして、透明基板101の上面101aならびに遮光膜パターン102の上面102aおよび側面102bの全ての算術平均粗さ(Ra)は0.4nm以下である。   The arithmetic average roughness (Ra) of the upper surface 101a of the transparent substrate 101 and the upper surfaces 102a and the side surfaces 102b of the light shielding film pattern 102 is 0.4 nm or less.

ここで、本発明において、上記遮光膜パターンの表面は、図1および図5に示される遮光膜パターン102の上面102aのような上記遮光膜パターンの上面を意味する。そして、上記遮光膜パターンの上面は、上記遮光膜パターンにおける上記透明基板または後述する光半透過膜パターンに接する下面とは反対側の面である。また、上記透明基板の表面は、図1および図5に示される透明基板101の上面101aのような上記透明基板の上面を意味する。そして、上記透明基板の上面は、上記透明基板における上記遮光膜パターンまたは後述する光半透過膜パターンが形成される面である。   Here, in the present invention, the surface of the light-shielding film pattern means the upper surface of the light-shielding film pattern, such as the upper surface 102a of the light-shielding film pattern 102 shown in FIGS. The upper surface of the light-shielding film pattern is a surface opposite to the lower surface of the light-shielding film pattern, which is in contact with the transparent substrate or a light semi-transmissive film pattern described later. Further, the surface of the transparent substrate means the upper surface of the transparent substrate such as the upper surface 101a of the transparent substrate 101 shown in FIGS. 1 and 5. The upper surface of the transparent substrate is the surface of the transparent substrate on which the light shielding film pattern or the light semitransmissive film pattern described later is formed.

本発明によれば、上記遮光膜パターンの表面の算術平均粗さ(Ra)が0.4nm以下であることによって、上記遮光膜パターンの表面積が小さくなる。このため、上記遮光膜パターンの表面に吸着する硫酸イオンの吸着量を少なくすることができる。これにより、上記遮光膜パターンの表面に成長性異物が発生することを抑制することができる。この結果、上記遮光膜パターンの表面に発生する成長性異物が、フォトマスクの光を透過する部分を覆うようになるまで成長することを抑制することができる。これにより、ウェハへの良好なパターン転写像が得られなくなることを抑制することができる。   According to the present invention, the surface area of the light-shielding film pattern is reduced by the arithmetic average roughness (Ra) of the surface of the light-shielding film pattern being 0.4 nm or less. Therefore, the amount of sulfate ions adsorbed on the surface of the light shielding film pattern can be reduced. Accordingly, it is possible to suppress the growth foreign matter from being generated on the surface of the light shielding film pattern. As a result, it is possible to prevent the growing foreign matter generated on the surface of the light-shielding film pattern from growing until it covers the light-transmitting portion of the photomask. As a result, it is possible to prevent the failure to obtain a good pattern transfer image on the wafer.

また、本発明のフォトマスクは、上記遮光膜パターンの表面の算術平均粗さ(Ra)が0.4nm以下であり、上記遮光膜パターンの表面が滑らかである。このため、ウェハに転写されるパターンの微細化に伴い、上記フォトマスクを洗浄する時に、ダメージが上記ウェハに転写されるパターンに発生することを回避するために、メガソニックなどの物理洗浄ツール等の出力を弱めたとしても、上記遮光膜パターンの表面は滑らかであるから、上記遮光膜パターンの表面から異物を容易に除去することができる。以下、本発明のフォトマスクの構成について説明する。   Further, in the photomask of the present invention, the surface of the light shielding film pattern has an arithmetic average roughness (Ra) of 0.4 nm or less, and the surface of the light shielding film pattern is smooth. Therefore, when cleaning the photomask with the miniaturization of the pattern transferred to the wafer, a physical cleaning tool such as megasonic is used to prevent damage from occurring in the pattern transferred to the wafer. Even if the output is weakened, the surface of the light-shielding film pattern is smooth, so that the foreign matter can be easily removed from the surface of the light-shielding film pattern. The structure of the photomask of the present invention will be described below.

1.遮光膜パターン
本発明における遮光膜パターンは、上記透明基板上に形成され、所望の光学濃度(OD値)を有する遮光膜からなるものである。そして、本発明における遮光膜パターンは、上記遮光膜パターンの表面の算術平均粗さ(Ra)が0.4nm以下であるものである。
1. Light-shielding film pattern The light-shielding film pattern in the present invention is a light-shielding film formed on the transparent substrate and having a desired optical density (OD value). The light-shielding film pattern in the present invention has an arithmetic mean roughness (Ra) of the surface of the light-shielding film pattern of 0.4 nm or less.

(1)遮光膜パターンの表面
a.遮光膜パターンの表面の算術平均粗さ(Ra)
図2は、遮光膜パターンの表面の算術平均粗さ(Ra)および遮光膜パターンの表面の硫酸イオンの吸着量の関係を表すグラフである。そして、図2に示されるグラフに表される硫酸イオンの吸着量(SO吸着量)は、算術平均粗さ(Ra)に依存して変化するものであり、図2に示されるグラフに表される算術平均粗さ(Ra)および硫酸イオンの吸着量の関係は、遮光膜パターンの表面および側面、透明基板の表面、ならびに光半透過膜パターンの表面および側面において成立するものである。なお、図2に示されるグラフに表される関係は、下記評価条件によって、評価されたものである。
<洗浄条件>
・硫酸洗浄
<イオンクロマト条件>
・DIW 100ml 90℃ 2h抽出
(1) Surface of light-shielding film pattern a. Arithmetic mean roughness (Ra) of the surface of the light-shielding film pattern
FIG. 2 is a graph showing the relationship between the arithmetic mean roughness (Ra) of the surface of the light shielding film pattern and the adsorption amount of sulfate ions on the surface of the light shielding film pattern. The sulfate ion adsorption amount (SO 4 adsorption amount) shown in the graph shown in FIG. 2 changes depending on the arithmetic mean roughness (Ra), and is shown in the graph shown in FIG. The relationship between the arithmetic mean roughness (Ra) and the adsorption amount of sulfate ions is established on the surface and side surface of the light shielding film pattern, the surface of the transparent substrate, and the surface and side surface of the light semitransmissive film pattern. The relationship shown in the graph shown in FIG. 2 was evaluated under the following evaluation conditions.
<Cleaning conditions>
・ Sulfuric acid cleaning <Ion chromatography conditions>
・ DIW 100ml 90 ℃ 2h extraction

そして、表1は、図2に示されるグラフに表された遮光膜パターンの表面の算術平均粗さ(Ra)に対する遮光膜パターンの表面の硫酸イオンの吸着量を示すものである。   Then, Table 1 shows the adsorption amount of sulfate ions on the surface of the light shielding film pattern with respect to the arithmetic average roughness (Ra) of the surface of the light shielding film pattern shown in the graph shown in FIG.

また、図3は、遮光膜パターンの表面の硫酸イオンの吸着量および遮光膜パターンの表面に発生する成長性異物の個数の関係を表すグラフである。図3に示されるグラフは、フォトマスクへのArFエキシマレーザ露光光の積算露光量を800J/cm〜3000J/cmまで変えた場合において、遮光膜パターンの表面の硫酸イオンの吸着量と遮光膜パターンの表面に発生する成長性異物の個数との関係を示すものである。図3に示されるように、遮光膜パターンの表面の硫酸イオンの吸着量が0.9ng/cm以下の場合には、積算露光量が、800J/cm、1500J/cm、および3000J/cmのいずれの場合においても、成長性異物は発生しない。そして、図3に示されるグラフに表される発生する成長性異物の個数は、硫酸イオンの吸着量に依存して変化するものであり、図3に示されるグラフに表される硫酸イオンの吸着量および発生する成長性異物の個数の関係は、遮光膜パターンの表面および側面、透明基板の表面、ならびに光半透過膜パターンの表面および側面において成立するものである。 FIG. 3 is a graph showing the relationship between the adsorption amount of sulfate ions on the surface of the light shielding film pattern and the number of growing foreign substances generated on the surface of the light shielding film pattern. The graph shown in FIG. 3 shows that when the cumulative exposure amount of ArF excimer laser exposure light to the photomask is changed from 800 J / cm 2 to 3000 J / cm 2 , the adsorption amount of sulfate ions on the surface of the light shielding film pattern and the light shielding It shows the relationship with the number of growing foreign substances generated on the surface of the film pattern. As shown in FIG. 3, when the sulfate ion adsorption amount on the surface of the light-shielding film pattern is 0.9 ng / cm 2 or less, the integrated exposure amount is 800 J / cm 2 , 1500 J / cm 2 , and 3000 J / cm 2 . In any case of cm 2, no growing foreign matter is generated. Then, the number of the growing foreign matter that is shown in the graph shown in FIG. 3 changes depending on the adsorption amount of sulfate ions, and the adsorption of sulfate ions shown in the graph shown in FIG. The relationship between the amount and the number of growing foreign matter generated is established on the surface and side surface of the light shielding film pattern, the surface of the transparent substrate, and the surface and side surface of the light semitransmissive film pattern.

一方、図2および表1に示される通り、上記遮光膜パターンの表面の算術平均粗さ(Ra)が、0.4nm以下である場合には、上記遮光膜パターンの表面の硫酸イオンの吸着量が4.5ppb(0.9ng/cm)以下となる。したがって、図2および表1に示される通り、上記遮光膜パターンの表面の算術平均粗さ(Ra)が、0.4nm以下である場合には、上記遮光膜パターンの表面の硫酸イオンの吸着量が4.5ppb(0.9ng/cm)以下となるので、上記遮光膜パターンの表面に成長性異物が発生することを防止することができる。 On the other hand, as shown in FIG. 2 and Table 1, when the arithmetic mean roughness (Ra) of the surface of the light-shielding film pattern is 0.4 nm or less, the adsorption amount of sulfate ions on the surface of the light-shielding film pattern. Is 4.5 ppb (0.9 ng / cm 2 ) or less. Therefore, as shown in FIG. 2 and Table 1, when the arithmetic mean roughness (Ra) of the surface of the light-shielding film pattern is 0.4 nm or less, the adsorption amount of sulfate ions on the surface of the light-shielding film pattern. Is 4.5 ppb (0.9 ng / cm 2 ) or less, so that it is possible to prevent the growth foreign matter from being generated on the surface of the light shielding film pattern.

上記遮光膜パターンの表面の算術平均粗さ(Ra)は0.4nm以下であれば、特に限定されるものではないが、中でも、0.3nm以下が好ましく、特に、0.2nm以下が好ましい。より硫酸イオンの吸着量が少ないからである。
より具体的には、上記遮光膜パターンの表面の算術平均粗さ(Ra)は、例えば、上記遮光膜パターンを構成する遮光膜の材料がモリブデンシリサイド系材料である場合には、0.2nm以下であることが好ましく、なかでも0.1nm以下であることが好ましい。
より硫酸イオンの吸着量が少ないからである。
また、上記遮光膜パターンの表面の算術平均粗さ(Ra)は、例えば、上記遮光膜パターンを構成する遮光膜の材料がクロム系材料である場合には、0.3nm以下であることが好ましい。より硫酸イオンの吸着量が少ないからである。
The arithmetic average roughness (Ra) of the surface of the light-shielding film pattern is not particularly limited as long as it is 0.4 nm or less, but is preferably 0.3 nm or less, and particularly preferably 0.2 nm or less. This is because the adsorption amount of sulfate ions is smaller.
More specifically, the arithmetic mean roughness (Ra) of the surface of the light-shielding film pattern is 0.2 nm or less when the material of the light-shielding film forming the light-shielding film pattern is a molybdenum silicide-based material, for example. Is preferable, and 0.1 nm or less is particularly preferable.
This is because the adsorption amount of sulfate ions is smaller.
The arithmetic mean roughness (Ra) of the surface of the light shielding film pattern is preferably 0.3 nm or less when the material of the light shielding film forming the light shielding film pattern is a chromium-based material. .. This is because the adsorption amount of sulfate ions is smaller.

b.遮光膜パターンの表面積
上記遮光膜パターンの表面の算術平均粗さ(Ra)が、0.4nm以下である場合には、上記遮光膜パターンの表面積は、99800nm以下となる。なお、本発明において、上記遮光膜パターンの表面積は、上記遮光膜パターンの表面の算術平均粗さ(Ra)から、画像解析等の方法によって求められるものを意味し、例えば、以下の評価条件によって評価されたものを指す。具体的には、例えば、原子間力顕微鏡(AFM)<株式会社日立ハイテクサイエンス社製 L−trace>を用いて測定し、1μm角範囲の高さデータをもとに求められるRa(中心線表面粗さ)から、画像解析によって求められるものを意味する。
b. Surface Area of Light-Shielding Film Pattern When the arithmetic mean roughness (Ra) of the surface of the light-shielding film pattern is 0.4 nm or less, the surface area of the light-shielding film pattern is 99800 nm 2 or less. In the present invention, the surface area of the light-shielding film pattern means one obtained by a method such as image analysis from the arithmetic average roughness (Ra) of the surface of the light-shielding film pattern, and, for example, according to the following evaluation conditions. Refers to what has been evaluated. Specifically, for example, Ra (center line surface) obtained by measuring using an atomic force microscope (AFM) <L-trace manufactured by Hitachi High-Tech Science Co., Ltd.> based on height data in a 1 μm square range Roughness) means that determined by image analysis.

図4は、遮光膜パターンの表面積および遮光膜パターンの表面の硫酸イオンの吸着量の関係を表すグラフである。そして、図4に示されるグラフに表される硫酸イオンの吸着量(SO吸着量)は、表面積に依存して変化するものであり、図4に示されるグラフに表される表面積および硫酸イオンの吸着量の関係は、遮光膜パターンの表面および側面、透明基板の表面、ならびに光半透過膜パターンの表面および側面において成立するものである。なお、図4に示されるグラフに表される関係は、図2に示されるグラフに表される関係と同様に、上述した評価条件によって、評価されたものである。 FIG. 4 is a graph showing the relationship between the surface area of the light shielding film pattern and the adsorption amount of sulfate ions on the surface of the light shielding film pattern. The sulfate ion adsorption amount (SO 4 adsorption amount) shown in the graph shown in FIG. 4 changes depending on the surface area, and the surface area and sulfate ion shown in the graph shown in FIG. The relationship of the adsorption amount of is established on the surface and the side surface of the light shielding film pattern, the surface of the transparent substrate, and the surface and the side surface of the light semi-transmissive film pattern. Note that the relationship represented by the graph shown in FIG. 4 is evaluated under the above-described evaluation conditions, similarly to the relationship represented by the graph shown in FIG.

図4に示される通り、上記遮光膜パターンの表面積が、99800nm以下である場合には、上記遮光膜パターンの表面の硫酸イオンの吸着量が4.5ppb(0.9ng/cm)以下となるので、上記遮光膜パターンの表面に成長性異物が発生することを抑制することができる。このことは、上述したように、図2に示される通り、上記遮光膜パターンの表面の算術平均粗さ(Ra)が、0.4nm以下である場合には、上記遮光膜パターンの表面に成長性異物が発生することを抑制することができることに対応している。 As shown in FIG. 4, when the surface area of the light shielding film pattern is 99800 nm 2 or less, the adsorption amount of sulfate ions on the surface of the light shielding film pattern is 4.5 ppb (0.9 ng / cm 2 ) or less. Therefore, it is possible to suppress the growth foreign matter from being generated on the surface of the light shielding film pattern. This means that, as described above, when the arithmetic average roughness (Ra) of the surface of the light shielding film pattern is 0.4 nm or less, as shown in FIG. 2, the light shielding film pattern grows on the surface of the light shielding film pattern. It is possible to suppress the generation of foreign matter.

また、上記遮光膜パターンの表面積は、特に限定されるものではないが、中でも、99700nm以下、特に、99600nm以下が好ましい。より硫酸イオンの吸着量が少ないからである。 Further, the surface area of the light shielding film pattern is not particularly limited, among others, 99700Nm 2 or less, particularly, 99600Nm 2 or less. This is because the adsorption amount of sulfate ions is smaller.

c.遮光膜パターンの表面の成分組成
上記遮光膜パターンの表面の成分組成については、成長性異物の発生を抑制できるものであればよく、遮光膜パターンを構成する遮光膜の材料により異なるものである。
このような遮光膜パターンの表面の窒素の含有割合としては、成長性異物の発生原因となる有機物の付着を低減するとの観点からは、13atm%以下であることが好ましく、なかでも6atm%以下であることが好ましく、特に、5atm%以下であることが好ましい。
ここで、窒素の含有割合を低減することで、例えば、ペリクルの粘着材等に起因すると考えられる有機物や、露光環境中、保管環境中に存在する有機物の付着を低減できる理由については明確ではないが、表面に窒素原子が存在すると、窒素原子が核となり、有機物が凝集し易くなるためであると推察される。このため、有機物の凝集の原因となる窒素の含有割合を低減することで、遮光膜パターンの表面へのペリクルの粘着材等に起因すると考えられる有機物等の付着により生じる成長性異物の発生を抑制できると推察される。
また、遮光膜パターンの表面の酸素の含有割合としては、成長性異物の発生原因となる有機物の付着を低減するとの観点からは、50atm%以上であることが好ましく、なかでも55atm%以上であることが好ましく、特に、60atm%以上であることが好ましい。
ここで、酸素の含有割合を増加することで、例えば、ペリクルの粘着材等に起因すると考えられる有機物や、露光環境中、保管環境中に存在する有機物の付着を低減できる理由については明確ではないが、表面の酸素の含有割合が多いほど、表面の化学特性が安定し、有機物が吸着しにくくなるためと推察される。このため、酸素の含有割合を増加することで、遮光膜パターンの表面へのペリクルの粘着材等に起因すると考えられる有機物等の付着を抑制でき、結果として成長性異物の発生を抑制できると推察される。
さらに、遮光膜パターンを構成する遮光膜の材料がモリブデンシリサイド系材料である場合には、遮光膜パターンの表面のモリブデンの含有割合としては、成長性異物の発生原因となる有機物の付着を低減するとの観点からは、1.2atm%以下であることが好ましく、なかでも1.0atm%以下であることが好ましく、特に、0.5atm%以下であることが好ましい。
ここで、モリブデンの含有割合を低減することで、例えば、ペリクルの粘着材等に起因すると考えられる有機物や、露光環境中、保管環境中に存在する有機物の付着を低減できる理由については明確ではないが、モリブデンは有機物を起因とする成長性異物生成の触媒として作用するためであると推察される。このため、表面のモリブデンの含有割合を低減することで、表面に成長性異物の原因となる有機物が付着した場合でも、それが成長性異物として認識されるまで大きくなることを抑制でき、結果として成長性異物の発生を抑制できると推察される。
c. Component composition of the surface of the light-shielding film pattern The component composition of the surface of the light-shielding film pattern may be any as long as it can suppress the generation of growing foreign matter, and varies depending on the material of the light-shielding film forming the light-shielding film pattern.
The nitrogen content on the surface of such a light-shielding film pattern is preferably 13 atm% or less, and more preferably 6 atm% or less, from the viewpoint of reducing the adhesion of organic substances that cause the growth of foreign matter. It is preferable that the amount is 5 atm% or less.
Here, it is not clear why reducing the content ratio of nitrogen can reduce, for example, the adhesion of organic substances that are considered to be caused by the adhesive material of the pellicle or the organic substances existing in the exposure environment and the storage environment. However, if nitrogen atoms are present on the surface, it is presumed that the nitrogen atoms serve as nuclei and organic substances are likely to aggregate. Therefore, by reducing the content ratio of nitrogen that causes the aggregation of organic substances, it is possible to suppress the generation of growth foreign substances that are caused by the adhesion of organic substances that are considered to be due to the adhesive material of the pellicle on the surface of the light-shielding film pattern. It is speculated that it can be done.
Further, the oxygen content rate on the surface of the light-shielding film pattern is preferably 50 atm% or more, and more preferably 55 atm% or more, from the viewpoint of reducing the adhesion of organic substances that cause growth foreign matter. It is preferably at least 60 atm%.
Here, it is not clear why increasing the oxygen content ratio can reduce, for example, the adhesion of organic substances that are considered to be caused by the adhesive material of the pellicle or the like, and organic substances existing in the exposure environment and the storage environment. However, it is speculated that the higher the oxygen content on the surface, the more stable the chemical properties of the surface and the less likely it is that organic substances will be adsorbed. Therefore, by increasing the oxygen content ratio, it is possible to suppress the adhesion of organic substances and the like, which are considered to be caused by the adhesive material of the pellicle, etc., to the surface of the light-shielding film pattern, and as a result, it is possible to suppress the generation of growing foreign substances. To be done.
Furthermore, when the material of the light-shielding film forming the light-shielding film pattern is a molybdenum silicide-based material, the content ratio of molybdenum on the surface of the light-shielding film pattern is to reduce the adhesion of organic substances that cause growth foreign matter. From the viewpoint of the above, it is preferably 1.2 atm% or less, more preferably 1.0 atm% or less, and particularly preferably 0.5 atm% or less.
Here, it is not clear why reducing the content ratio of molybdenum can reduce, for example, the adhesion of organic substances that are considered to be caused by the adhesive material of the pellicle or the organic substances existing in the exposure environment and the storage environment. However, it is presumed that this is because molybdenum acts as a catalyst for the growth of foreign substances due to organic substances. Therefore, by reducing the content ratio of molybdenum on the surface, even if an organic substance that causes a growing foreign substance is attached to the surface, it can be suppressed from increasing until it is recognized as a growing foreign substance, and as a result, It is presumed that the generation of growing foreign substances can be suppressed.

なお、atm%は、遮光膜パターンの表面から検出された元素の合計を100%とした場合の各元素の割合をいうものである。
また、上述の遮光膜パターン表面の成分組成の測定方法については、表面成分組成を精度良く測定できる方法であればよく、例えば、遮光膜パターンの最表面から厚み方向に5nmの範囲内における平均の成分組成を測定する方法を用いることができる。
このような測定条件としては、例えば、以下のX線条件、X線取込角度および中和条件を用いることができる。
なお、このような表面組成の測定装置としては、例えば、ULVAC−PHI社製Quantum2000を用いることができる。
In addition, atm% refers to the ratio of each element when the total of the elements detected from the surface of the light-shielding film pattern is 100%.
Further, the above-described method for measuring the component composition of the light-shielding film pattern surface may be any method capable of accurately measuring the surface component composition, and for example, an average value within a range of 5 nm from the outermost surface of the light-shielding film pattern in the thickness direction A method of measuring the component composition can be used.
As such measurement conditions, the following X-ray conditions, X-ray uptake angles, and neutralization conditions can be used, for example.
In addition, as such a device for measuring the surface composition, for example, Quantum 2000 manufactured by ULVAC-PHI can be used.

(測定条件)
X線条件:Al mono 200μmφ×30W 15kV
X線取込角度:45°
中和条件:ION/Electron 20μA
(Measurement condition)
X-ray condition: Al mono 200 μmφ × 30 W 15 kV
X-ray acquisition angle: 45 °
Neutralization conditions: ION / Electron 20 μA

(2)遮光膜パターンの側面
上記遮光膜パターンは、特に限定されるものではないが、図1に示される遮光膜パターン102のように、上記遮光膜パターンの側面の算術平均粗さ(Ra)が0.4nm以下であるものが好ましい。上記遮光膜パターンの表面の算術平均粗さ(Ra)が0.4nm以下である場合と同様の効果が得られるからである。具体的には、上記遮光膜パターンの側面に成長性異物が発生することを抑制することができるからである。また、上記フォトマスクを洗浄する時に、物理洗浄ツール等の出力を弱めたとしても、上記遮光膜パターンの側面から異物を容易に除去することができるからである。さらに、上記遮光膜パターンの側面に成長性異物が発生した場合には、上記遮光膜パターンの表面に成長性異物が発生した場合とは異なり、上記成長性異物がそれほど大きく成長しなくても光を透過する部分を覆うようになる。このため、上記遮光膜パターンの側面の算術平均粗さ(Ra)が0.4nm以下であることによって、上記遮光膜パターンの表面の算術平均粗さ(Ra)が0.4nm以下である場合よりも、ウェハへの良好なパターン転写像が得られなくなることを顕著に抑制することができるからである。
(2) Side surface of light-shielding film pattern The light-shielding film pattern is not particularly limited, but as in the light-shielding film pattern 102 shown in FIG. 1, the arithmetic average roughness (Ra) of the side surface of the light-shielding film pattern. Is preferably 0.4 nm or less. This is because the same effect as when the arithmetic average roughness (Ra) of the surface of the light shielding film pattern is 0.4 nm or less can be obtained. Specifically, it is possible to suppress the growth foreign matter from being generated on the side surface of the light shielding film pattern. Further, even if the output of a physical cleaning tool or the like is weakened when cleaning the photomask, foreign matter can be easily removed from the side surface of the light shielding film pattern. Further, when the growing foreign matter is generated on the side surface of the light shielding film pattern, unlike the case where the growing foreign matter is generated on the surface of the light shielding film pattern, even if the growing foreign matter does not grow so much, To cover the part that penetrates. Therefore, since the arithmetic mean roughness (Ra) of the side surface of the light shielding film pattern is 0.4 nm or less, the arithmetic mean roughness (Ra) of the surface of the light shielding film pattern is 0.4 nm or less. This is also because it is possible to remarkably suppress the failure to obtain a good pattern transfer image on the wafer.

ここで、本発明において、上記遮光膜パターンの側面は、上記遮光膜パターンの表面および上記透明基板の表面または後述する光半透過膜パターンの表面の間の面を意味する。
より具体的には、上記遮光膜パターンの側面は、図1および図5に示される遮光膜パターン102の側面102bのような上記遮光膜パターンの上面および上記透明基板の上面または後述する光半透過膜パターンの上面の間の面を意味する。
Here, in the present invention, the side surface of the light-shielding film pattern means a surface between the surface of the light-shielding film pattern and the surface of the transparent substrate or the surface of the light-semitransmissive film pattern described later.
More specifically, the side surface of the light-shielding film pattern may be the upper surface of the light-shielding film pattern such as the side surface 102b of the light-shielding film pattern 102 shown in FIGS. The surface between the upper surfaces of the film pattern is meant.

上記遮光膜パターンの側面の算術平均粗さ(Ra)は、特に限定されるものではないが、中でも、0.3nm以下が好ましく、特に、0.2nm以下が好ましい。より硫酸イオンの吸着量が少ないからである。   The arithmetic mean roughness (Ra) of the side surface of the light-shielding film pattern is not particularly limited, but is preferably 0.3 nm or less, and particularly preferably 0.2 nm or less. This is because the adsorption amount of sulfate ions is smaller.

また、上記遮光膜パターンの側面の算術平均粗さ(Ra)が、0.4nm以下である場合には、上記遮光膜パターンの側面積は、99800nm以下となる。なお、本発明において、上記遮光膜パターンの側面積は、上記遮光膜パターンの表面積と同様の方法および評価条件によって、上記遮光膜パターンの側面の算術平均粗さ(Ra)から求められるものを意味する。
上記遮光膜パターンの側面の算術平均粗さ(Ra)および側面の成分組成については、より具体的には、上記「(1)遮光膜パターンの表面」の項に記載の内容と同様とすることができる。
When the arithmetic mean roughness (Ra) of the side surface of the light shielding film pattern is 0.4 nm or less, the side area of the light shielding film pattern is 99800 nm 2 or less. In the present invention, the side area of the light-shielding film pattern means that calculated from the arithmetic average roughness (Ra) of the side surface of the light-shielding film pattern by the same method and evaluation conditions as the surface area of the light-shielding film pattern. To do.
The arithmetic mean roughness (Ra) of the side surface of the light-shielding film pattern and the component composition of the side surface are more specifically the same as those described in the above section “(1) Surface of light-shielding film pattern”. You can

また、上記遮光膜パターンの側面積は、特に限定されるものではないが、中でも、99700nm以下、特に、99600nm以下が好ましい。より硫酸イオンの吸着量が少ないからである。 Further, the side area of the light-shielding film pattern is not particularly limited, among others, 99700Nm 2 or less, particularly, 99600Nm 2 or less. This is because the adsorption amount of sulfate ions is smaller.

(3)遮光膜パターン
本発明において、上記遮光膜パターンは、図1に示される遮光膜パターン102のように、上記透明基板上において、ウェハに転写されるパターンが形成されるパターン形成領域(以下、「パターン形成領域」と略す。)に形成された遮光膜パターンを意味する。
(3) Light-shielding film pattern In the present invention, the light-shielding film pattern has a pattern formation region (hereinafter referred to as a light-shielding film pattern 102 shown in FIG. 1) in which a pattern to be transferred to a wafer is formed on the transparent substrate. , Abbreviated as “pattern formation region”).

また、上記遮光膜パターンは、図1に示される遮光膜パターン102のようなバイナリマスクにおける遮光膜パターンに限定されるものではなく、例えば、後述する光半透過膜パターン上に形成された遮光膜パターンでもよい。   The light-shielding film pattern is not limited to the light-shielding film pattern in the binary mask such as the light-shielding film pattern 102 shown in FIG. 1, and for example, the light-shielding film formed on the light semi-transmissive film pattern described later. It may be a pattern.

2.外枠遮光膜
本発明のフォトマスクは、特に限定されるものではないが、上記透明基板上において、上記パターン形成領域の外側である外枠領域(以下、「外枠領域」と略す。)に形成され、上記遮光膜からなる外枠遮光膜をさらに有していてもよい。この場合、上記外枠遮光膜の表面の算術平均粗さ(Ra)が0.4nm以下であるものが好ましい。これは、以下の理由からである。
2. Outer Frame Light-Shielding Film The photomask of the present invention is not particularly limited, but is formed on an outer frame region (hereinafter, abbreviated as “outer frame region”) outside the pattern formation region on the transparent substrate. It may further have an outer frame light-shielding film formed and made of the above-mentioned light-shielding film. In this case, it is preferable that the arithmetic mean roughness (Ra) of the surface of the outer frame light-shielding film is 0.4 nm or less. This is for the following reason.

フォトマスクを使用し続けるとペリクルが劣化するために、フォトマスクから一度ペリクルを剥がし、フォトマスクを洗浄し、再度ペリクルをフォトマスクに装着する作業を行わなければならない。そして、ペリクルは、フォトマスクにおいて、上記外枠領域に粘着剤を介して接着されることによって、装着される。このため、フォトマスクが、上記外枠領域に形成され、遮光膜からなる外枠遮光膜をさらに有する場合には、ペリクルは、上記外枠領域に形成された外枠遮光膜の表面上に粘着剤を介して接着される。この結果、フォトマスクからペリクルを剥がす際には、ペリクルの粘着材が多量に外枠遮光膜の表面上に残存してしまう。また、外枠遮光膜の表面上に残存するペリクルの粘着材を除去することは困難である。このようなことから、ペリクルの粘着材を除去するためにフォトマスクを多数回洗浄しなければならなくなる。また、多量に外枠遮光膜の表面上に残存するペリクルの粘着材は、フォトマスクの洗浄等により、フォトマスクの上記パターン形成領域内に散らばり不良となってしまう。さらに、ペリクルの粘着材は有機物であるため、多量に外枠遮光膜の表面上に残存するペリクルの粘着材は、ガス等が発生し、成長性異物の発生原因になり得る。   Since the pellicle deteriorates when the photomask is continuously used, it is necessary to remove the pellicle from the photomask once, wash the photomask, and attach the pellicle to the photomask again. Then, the pellicle is attached to the outer frame region of the photomask by being bonded to the outer frame region with an adhesive. Therefore, when the photomask is formed in the outer frame region and further has an outer frame light-shielding film made of a light-shielding film, the pellicle adheres to the surface of the outer frame light-shielding film formed in the outer frame region. It is bonded through the agent. As a result, when the pellicle is peeled off from the photomask, a large amount of the adhesive material of the pellicle remains on the surface of the outer frame light-shielding film. Further, it is difficult to remove the adhesive material of the pellicle remaining on the surface of the outer frame light-shielding film. For this reason, the photomask must be washed many times in order to remove the adhesive material of the pellicle. Further, a large amount of the adhesive material of the pellicle remaining on the surface of the outer frame light-shielding film is scattered in the pattern formation region of the photomask due to cleaning of the photomask or the like, and becomes defective. Further, since the adhesive material of the pellicle is an organic substance, a large amount of the adhesive material of the pellicle remaining on the surface of the outer frame light-shielding film may generate gas or the like, which may cause growth foreign matter.

これに対して、本発明によれば、上記外枠遮光膜の表面の算術平均粗さ(Ra)が0.4nm以下であり、上記外枠遮光膜の表面が滑らかであるために、ペリクルの粘着材を外枠遮光膜の表面から除去することが容易になる。これにより、ペリクルの粘着材を外枠遮光膜の表面から除去するためにフォトマスクを洗浄する回数を削減することができる。また、多量に外枠遮光膜の表面上に残存するペリクルの粘着材が、フォトマスクの洗浄等により、フォトマスクの上記パターン形成領域内に散らばり不良となることを抑制することができる。さらに、多量に外枠遮光膜の表面上に残存するペリクルの粘着材が、成長性異物の発生原因になることを抑制することができる。これにより、成長性異物が成長し、ウェハへの良好なパターン転写像が得られなくなることを抑制することができる。したがって、上記フォトマスクは、上記外枠遮光膜を有することが好ましい。   On the other hand, according to the present invention, the arithmetic mean roughness (Ra) of the surface of the outer frame light-shielding film is 0.4 nm or less, and the surface of the outer frame light-shielding film is smooth. It becomes easy to remove the adhesive material from the surface of the outer frame light-shielding film. As a result, the number of times the photomask is washed to remove the adhesive material of the pellicle from the surface of the outer frame light-shielding film can be reduced. Further, it is possible to prevent a large amount of the adhesive material of the pellicle remaining on the surface of the outer frame light-shielding film from being scattered and defective in the pattern formation region of the photomask due to cleaning of the photomask or the like. Furthermore, it is possible to prevent the adhesive material of the pellicle that remains on the surface of the outer frame light-shielding film in a large amount from causing growth foreign matter. As a result, it is possible to prevent the growing foreign matter from growing and failing to obtain a good pattern transfer image on the wafer. Therefore, the photomask preferably has the outer frame light-shielding film.

3.遮光膜
上記遮光膜は、特に限定されるものではないが、本発明のフォトマスクが、図1に示されるフォトマスク100のようなバイナリマスクである場合には、単独で光学濃度(OD値)が、3.0以上となるように調整されたものが好ましい。露光時に所望の部分において必要な遮光性を得ることができるからである。また、上記遮光膜は、本発明のフォトマスクが、後述する位相シフトマスクである場合には、後述する光半透過膜パターンと合わせて光学濃度(OD値)が、3.0以上となるように調整されたものが好ましい。露光時に所望の部分において必要な遮光性を得ることができるからである。
3. Light-shielding film The light-shielding film is not particularly limited, but when the photomask of the present invention is a binary mask such as the photomask 100 shown in FIG. 1, the optical density (OD value) alone is used. However, it is preferably adjusted to be 3.0 or more. This is because it is possible to obtain the necessary light-shielding property in a desired portion during exposure. Further, when the photomask of the present invention is a phase shift mask described later, the light shielding film has an optical density (OD value) of 3.0 or more together with a light semitransmissive film pattern described later. It is preferably adjusted to. This is because it is possible to obtain the necessary light-shielding property in a desired portion during exposure.

また、上記遮光膜の材料は、特に限定されるものではないが、上記遮光膜の材料としては、例えば、モリブデンシリサイド(MoSi)系材料、クロム(Cr)系材料等を挙げることができる。そして、モリブデンシリサイド(MoSi)系材料としては、MoSiO、MoSiN、MoSiON等を挙げることができる。クロム(Cr)系材料としては、Cr、CrO、CrN、CrON等を挙げることができる。   The material of the light-shielding film is not particularly limited, but examples of the material of the light-shielding film include molybdenum silicide (MoSi) -based material and chromium (Cr) -based material. The molybdenum silicide (MoSi) -based material may be MoSiO, MoSiN, MoSiON, or the like. Examples of the chromium (Cr) -based material include Cr, CrO, CrN, CrON and the like.

さらに、上記遮光膜の厚さは、その材料の種類により異なるものであり、特に限定されるものではないが、10nm〜500nmの範囲内であることが好ましく、中でも、10nm〜300nmの範囲内であることが好ましく、特に、10nm〜200nmの範囲内であることが好ましい。上記厚さがあれば、単独で、または後述する光半透過膜パターンと合わせて、3.0以上の光学濃度(OD値)を確保できるからである。
本発明においては、上記遮光膜パターンの表面積を小さくできるとの観点からは、上記遮光膜の厚さが、65nm以下であることが好ましい。
Further, the thickness of the light-shielding film varies depending on the kind of the material and is not particularly limited, but is preferably within the range of 10 nm to 500 nm, and more preferably within the range of 10 nm to 300 nm. It is preferable that it exists, and it is particularly preferable that it is in the range of 10 nm to 200 nm. This is because if it has the above-mentioned thickness, an optical density (OD value) of 3.0 or more can be secured alone or in combination with a light semi-transmissive film pattern described later.
In the present invention, from the viewpoint that the surface area of the light shielding film pattern can be reduced, the thickness of the light shielding film is preferably 65 nm or less.

4.透明基板
本発明における透明基板は、特に限定されるものではないが、本発明における透明基板としては、例えば、露光光を高透過率で透過する光学研磨された合成石英ガラス、蛍石、フッ化カルシウム等を挙げることができる。中でも、合成石英ガラスが好ましい。多用されており品質が安定し、短波長の露光光の透過率の高いからである。
4. Transparent Substrate The transparent substrate in the present invention is not particularly limited, but examples of the transparent substrate in the present invention include optically polished synthetic quartz glass, fluorite, and fluorinated that transmit exposure light with high transmittance. Examples thereof include calcium. Of these, synthetic quartz glass is preferable. This is because it is widely used, the quality is stable, and the transmittance of short-wavelength exposure light is high.

上記透明基板は、特に限定されるものではないが、図1に示される透明基板101のように、上記透明基板の表面の算術平均粗さ(Ra)が0.4nm以下であるものが好ましい。上記遮光膜パターンの表面の算術平均粗さ(Ra)が0.4nm以下である場合と同様の効果が得られるからである。具体的には、上記透明基板の表面積が小さくなるため、上記透明基板の表面に成長性異物が発生することを抑制することができるからである。また、上記フォトマスクを洗浄する時に、物理洗浄ツール等の出力を弱めたとしても、上記透明基板から異物を容易に除去することができるからである。さらに、上記透明基板の表面に成長性異物が発生した場合には、上記遮光膜パターンの表面に成長性異物が発生した場合とは異なり、上記成長性異物がそれほど大きく成長しなくても光を透過する部分を覆うようになる。このため、上記透明基板の表面の算術平均粗さ(Ra)が0.4nm以下であることによって、上記遮光膜パターンの表面の算術平均粗さ(Ra)が0.4nm以下である場合よりも、ウェハへの良好なパターン転写像が得られなくなることを顕著に抑制することができるからである。   The transparent substrate is not particularly limited, but a transparent substrate having an arithmetic mean roughness (Ra) of 0.4 nm or less on the surface of the transparent substrate, such as the transparent substrate 101 shown in FIG. 1, is preferable. This is because the same effect as when the arithmetic average roughness (Ra) of the surface of the light shielding film pattern is 0.4 nm or less can be obtained. Specifically, since the surface area of the transparent substrate is small, it is possible to suppress the growth foreign matter from being generated on the surface of the transparent substrate. Further, even when the output of a physical cleaning tool or the like is weakened when cleaning the photomask, foreign matter can be easily removed from the transparent substrate. Furthermore, when a growing foreign substance is generated on the surface of the transparent substrate, unlike the case where the growing foreign substance is generated on the surface of the light-shielding film pattern, light is generated even if the growing foreign substance does not grow so much. It covers the transparent part. Therefore, since the surface of the transparent substrate has an arithmetic average roughness (Ra) of 0.4 nm or less, the surface of the light shielding film pattern has an arithmetic average roughness (Ra) of 0.4 nm or less. This is because it is possible to remarkably suppress the failure to obtain a good pattern transfer image on the wafer.

さらに、上記外枠領域に上記遮光膜パターンおよび後述する光半透過膜パターンが形成されておらず、上記外枠領域において上記透明基板が露出している場合には、上記外枠領域において上記透明基板の表面が滑らかであるために、ペリクルの粘着材を上記外枠領域において上記透明基板の表面から除去することが容易になる。これにより、ペリクルの粘着材を上記透明基板の表面から除去するためにフォトマスクを洗浄する回数を削減することができるからである。また、この場合には、多量に上記透明基板の表面上に残存するペリクルの粘着材が、フォトマスクの上記パターン形成領域内に散らばり不良となることを抑制することができるからである。さらに、この場合には、多量に上記透明基板の表面上に残存するペリクルの粘着材が、成長性異物の発生原因になることを抑制することができるからである。これにより、成長性異物が成長し、ウェハへの良好なパターン転写像が得られなくなることを抑制することができるからである。   Further, when the light-shielding film pattern and the light-semitransmissive film pattern described later are not formed in the outer frame region and the transparent substrate is exposed in the outer frame region, the transparent film in the outer frame region is transparent. The smooth surface of the substrate facilitates removal of the pellicle adhesive from the surface of the transparent substrate in the outer frame region. This makes it possible to reduce the number of times the photomask is washed to remove the adhesive material of the pellicle from the surface of the transparent substrate. Further, in this case, it is possible to prevent a large amount of the adhesive material of the pellicle remaining on the surface of the transparent substrate from being scattered and defective in the pattern formation region of the photomask. Further, in this case, it is possible to prevent the adhesive material of the pellicle that remains on the surface of the transparent substrate in a large amount from causing growth foreign matter. This is because it is possible to prevent the growing foreign matter from growing and preventing a good pattern transfer image from being obtained on the wafer.

上記透明基板の表面の算術平均粗さ(Ra)は、特に限定されるものではないが、中でも、0.3nm以下が好ましく、特に、0.2nm以下が好ましく、中でも特に、0.13nm以下が好ましい。より硫酸イオンの吸着量が少ないからである。   The arithmetic average roughness (Ra) of the surface of the transparent substrate is not particularly limited, but is preferably 0.3 nm or less, particularly preferably 0.2 nm or less, and particularly preferably 0.13 nm or less. preferable. This is because the adsorption amount of sulfate ions is smaller.

上記透明基板の表面の窒素の含有割合としては、成長性異物の発生原因となる有機物の付着を低減するとの観点からは、低いほど好ましく、例えば、5.0atm%以下であることが好ましい。
また、透明基板の表面の酸素の含有割合としては、成長性異物の発生原因となる有機物の付着を低減するとの観点からは、60.0atm%以上であることが好ましい。
The content ratio of nitrogen on the surface of the transparent substrate is preferably as low as possible from the viewpoint of reducing the adhesion of organic substances that cause the growth foreign matter, and is preferably 5.0 atm% or less.
In addition, the oxygen content rate on the surface of the transparent substrate is preferably 60.0 atm% or more from the viewpoint of reducing the adhesion of organic substances that cause the growth foreign matter.

5.位相シフトマスク
本発明のフォトマスクは、図1に示されるフォトマスク100のようなバイナリマスクに限定されるものではなく、例えば、トライトーン構造を有する位相シフトマスクでもよい。
5. Phase Shift Mask The photomask of the present invention is not limited to a binary mask like the photomask 100 shown in FIG. 1, but may be, for example, a phase shift mask having a tritone structure.

本発明のトライトーン構造を有する位相シフトマスクは、上記フォトマスクであって、上記透明基板上に形成された光半透過膜パターンをさらに有し、上記遮光膜パターンが上記光半透過膜パターン上に形成されたものである。ここで、本発明において、「トライトーン構造」とは、上記パターン形成領域に上記光半透過膜パターンが形成され、上記遮光膜パターンが上記光半透過膜パターン上に形成された構造を意味する。   The phase shift mask having a tritone structure of the present invention is the photomask, further comprising a light semi-transmissive film pattern formed on the transparent substrate, wherein the light shielding film pattern is on the light semi-transmissive film pattern. It was formed in. Here, in the present invention, the “tritone structure” means a structure in which the light-semitransmissive film pattern is formed in the pattern formation region and the light-shielding film pattern is formed on the light-semitransmissive film pattern. ..

図5は、本発明のフォトマスクの他の例を示す概略断面図である。図5に示されるフォトマスク100は、トライトーン構造を有する位相シフトマスクである。図5に示されるフォトマスク100は、透明基板101と、透明基板101上に形成された光半透過膜パターン103と、光半透過膜パターン103上に形成された遮光膜パターン102と、を有する。遮光膜パターン102は光半透過膜パターン103の上面103a上に部分的に形成されている。遮光膜パターン102は、光半透過膜パターン103と合わせて光学濃度(OD値)が3.0以上となるよう調整されたものである。また、光半透過膜パターン103は、上記パターン形成領域に形成された光半透過膜パターンである。そして、上記パターン形成領域に光半透過膜パターン103が形成され、遮光膜パターン102が光半透過膜パターン103上に形成された構造が、トライトーン構造である。   FIG. 5 is a schematic sectional view showing another example of the photomask of the present invention. The photomask 100 shown in FIG. 5 is a phase shift mask having a tritone structure. The photomask 100 shown in FIG. 5 includes a transparent substrate 101, a light-semitransmissive film pattern 103 formed on the transparent substrate 101, and a light-shielding film pattern 102 formed on the light-semitransmissive film pattern 103. .. The light shielding film pattern 102 is partially formed on the upper surface 103a of the light semi-transmissive film pattern 103. The light-shielding film pattern 102 is adjusted to have an optical density (OD value) of 3.0 or more together with the light-semitransmissive film pattern 103. The light semi-transmissive film pattern 103 is a light semi-transmissive film pattern formed in the pattern formation region. The structure in which the light-semitransmissive film pattern 103 is formed in the pattern formation region and the light-shielding film pattern 102 is formed on the light-semitransmissive film pattern 103 is a tritone structure.

そして、透明基板101の上面101a、光半透過膜パターン103の上面103aおよび側面103b、ならびに遮光膜パターン102の上面102aおよび側面102bの全ての算術平均粗さ(Ra)は0.4nm以下である。   The arithmetic mean roughness (Ra) of all of the upper surface 101a of the transparent substrate 101, the upper surface 103a and the side surface 103b of the light semi-transmissive film pattern 103, and the upper surface 102a and the side surface 102b of the light shielding film pattern 102 is 0.4 nm or less. ..

ここで、本発明において、上記光半透過膜パターンは、図5に示される光半透過膜パターン103のように、上記パターン形成領域に形成された光半透過膜パターンを意味する。また、本発明において、上記光半透過膜パターンの表面は、図5に示される光半透過膜パターン103の上面103aのような上記光半透過膜パターンの上面を意味する。なお、上記光半透過膜パターンの上面は、上記光半透過膜パターンにおける上記透明基板に接する下面とは反対側の面である。   Here, in the present invention, the light-semitransmissive film pattern means a light-semitransmissive film pattern formed in the pattern formation region, like the light-semitransmissive film pattern 103 shown in FIG. Further, in the present invention, the surface of the light semi-transmissive film pattern means the upper surface of the light semi-transmissive film pattern such as the upper surface 103a of the light semi-transmissive film pattern 103 shown in FIG. The upper surface of the light-semitransmissive film pattern is a surface opposite to the lower surface of the light-semitransmissive film pattern, which is in contact with the transparent substrate.

上記トライトーン構造を有する位相シフトマスクは、上記遮光膜パターンの表面の算術平均粗さ(Ra)が0.4nm以下であれば特に限定されるものではないが、上記光半透過膜パターンは、図5に示される光半透過膜パターン103のように、上記光半透過膜パターンの表面の算術平均粗さ(Ra)が0.4nm以下であるものが好ましい。上記遮光膜パターンの表面の算術平均粗さ(Ra)が0.4nm以下である場合と同様の効果が得られるからである。具体的には、上記光半透過膜パターンの表面に成長性異物が発生することを抑制することができるからである。また、上記フォトマスクを洗浄する時に、物理洗浄ツール等の出力を弱めたとしても、上記光半透過膜パターンの表面から異物を容易に除去することができるからである。   The phase shift mask having the tritone structure is not particularly limited as long as the arithmetic average roughness (Ra) of the surface of the light shielding film pattern is 0.4 nm or less, but the light semitransmissive film pattern is Like the light-semitransmissive film pattern 103 shown in FIG. 5, it is preferable that the surface of the light-semitransmissive film pattern has an arithmetic average roughness (Ra) of 0.4 nm or less. This is because the same effect as when the arithmetic average roughness (Ra) of the surface of the light shielding film pattern is 0.4 nm or less can be obtained. Specifically, it is possible to suppress the growth foreign matter from being generated on the surface of the light semi-transmissive film pattern. Further, even if the output of a physical cleaning tool or the like is weakened when cleaning the photomask, foreign matter can be easily removed from the surface of the light semitransmissive film pattern.

上記光半透過膜パターンの表面の算術平均粗さ(Ra)は、特に限定されるものではないが、中でも、0.3nm以下が好ましく、特に、0.2nm以下が好ましい。より硫酸イオンの吸着量が少ないからである。   The arithmetic average roughness (Ra) of the surface of the light-semitransmissive film pattern is not particularly limited, but is preferably 0.3 nm or less, and particularly preferably 0.2 nm or less. This is because the adsorption amount of sulfate ions is smaller.

また、上記光半透過膜パターンの表面の算術平均粗さ(Ra)が、0.4nm以下である場合には、上記光半透過膜パターンの表面積は、99800nm以下となる。なお、本発明において、上記光半透過膜パターンの表面積は、上記遮光膜パターンの表面積と同様の方法および評価条件によって、上記光半透過膜パターンの表面の算術平均粗さ(Ra)から求められるものを意味する。 When the arithmetic mean roughness (Ra) of the surface of the light semi-transmissive film pattern is 0.4 nm or less, the surface area of the light semi-transmissive film pattern is 99800 nm 2 or less. In the present invention, the surface area of the light-semitransmissive film pattern is obtained from the arithmetic mean roughness (Ra) of the surface of the light-semitransmissive film pattern by the same method and evaluation conditions as the surface area of the light-shielding film pattern. Means something.

また、上記光半透過膜パターンの表面積は、特に限定されるものではないが、中でも、99700nm以下、特に、99600nm以下が好ましい。より硫酸イオンの吸着量が少ないからである。 Further, the surface area of the light semi-transmitting film pattern is not particularly limited, among others, 99700Nm 2 or less, particularly, 99600Nm 2 or less. This is because the adsorption amount of sulfate ions is smaller.

さらに、上記光半透過膜パターンは、特に限定されるものではないが、図5に示される光半透過膜パターン103のように、上記光半透過膜パターンの側面の算術平均粗さ(Ra)が0.4nm以下であるものが好ましい。上記遮光膜パターンの表面の算術平均粗さ(Ra)が0.4nm以下である場合と同様の効果が得られるからである。具体的には、上記光半透過膜パターンの側面に成長性異物が発生することを抑制することができるからである。また、上記フォトマスクを洗浄する時に、物理洗浄ツール等の出力を弱めたとしても、上記光半透過膜パターンの側面から異物を容易に除去することができるからである。また、上記光半透過膜パターンの側面に成長性異物が発生した場合には、上記光半透過膜パターンの表面に成長性異物が発生した場合とは異なり、上記成長性異物がそれほど大きく成長しなくても光を透過する部分を覆うようになる。このため、上記光半透過膜パターンの側面の算術平均粗さ(Ra)が0.4nm以下であることによって、上記光半透過膜パターンの表面の算術平均粗さ(Ra)が0.4nm以下である場合よりも、ウェハへの良好なパターン転写像が得られなくなることを顕著に抑制することができる。   Further, the light-semitransmissive film pattern is not particularly limited, but like the light-semitransmissive film pattern 103 shown in FIG. 5, the arithmetic mean roughness (Ra) of the side surface of the light-semitransmissive film pattern is increased. Is preferably 0.4 nm or less. This is because the same effect as when the arithmetic average roughness (Ra) of the surface of the light shielding film pattern is 0.4 nm or less can be obtained. Specifically, it is possible to suppress the growth foreign matter from being generated on the side surface of the light semi-transmissive film pattern. Further, even if the output of a physical cleaning tool or the like is weakened when cleaning the photomask, foreign matter can be easily removed from the side surface of the light semitransmissive film pattern. Further, when a growing foreign substance occurs on the side surface of the light-semitransmissive film pattern, unlike the case where a growing foreign substance occurs on the surface of the light-semitransmissive film pattern, the growing foreign substance grows so much. Even if it does not exist, it will cover the part that transmits light. Therefore, the arithmetic mean roughness (Ra) of the side surface of the light-semitransmissive film pattern is 0.4 nm or less, so that the arithmetic mean roughness (Ra) of the surface of the light-semitransmissive film pattern is 0.4 nm or less. It is possible to remarkably suppress that a good pattern transfer image cannot be obtained on the wafer, as compared with the above case.

ここで、本発明において、上記光半透過膜パターンの側面は、上記光半透過膜パターンの表面および上記透明基板の表面の間の面を意味する。より具体的には、上記光半透過膜パターンの側面は、図5に示される光半透過膜パターン103の側面103bのような上記光半透過膜パターンの上面および上記透明基板の上面の間の面を意味する。   Here, in the present invention, the side surface of the light-semitransmissive film pattern means a surface between the surface of the light-semitransmissive film pattern and the surface of the transparent substrate. More specifically, the side surface of the light-semitransmissive film pattern is between the upper surface of the light-semitransmissive film pattern and the upper surface of the transparent substrate, such as the side surface 103b of the light-semitransmissive film pattern 103 shown in FIG. Means a face.

上記光半透過膜パターンの側面の算術平均粗さ(Ra)は、特に限定されるものではないが、中でも、0.3nm以下が好ましく、特に、0.2nm以下が好ましい。より硫酸イオンの吸着量が少ないからである。   The arithmetic average roughness (Ra) of the side surface of the light-semitransmissive film pattern is not particularly limited, but is preferably 0.3 nm or less, and particularly preferably 0.2 nm or less. This is because the adsorption amount of sulfate ions is smaller.

また、上記光半透過膜パターンの側面の算術平均粗さ(Ra)が、0.4nm以下である場合には、上記光半透過膜パターンの側面積は、99800nm以下となる。なお、本発明において、上記光半透過膜パターンの側面積は、上記遮光膜パターンの表面積と同様の方法および評価条件によって、上記光半透過膜パターンの側面の算術平均粗さ(Ra)から求められるものを意味する。 When the arithmetic mean roughness (Ra) of the side surface of the light semi-transmissive film pattern is 0.4 nm or less, the side area of the light semi-transmissive film pattern is 99800 nm 2 or less. In the present invention, the side area of the light-semitransmissive film pattern is determined from the arithmetic mean roughness (Ra) of the side surface of the light-semitransmissive film pattern by the same method and evaluation conditions as the surface area of the light-shielding film pattern. Means something that can be done.

また、上記光半透過膜パターンの側面積は、特に限定されるものではないが、中でも、99700nm以下、特に、99600nm以下が好ましい。より硫酸イオンの吸着量が少ないからである。 Further, the side area of the light semi-transmitting film pattern is not particularly limited, among others, 99700Nm 2 or less, particularly, 99600Nm 2 or less. This is because the adsorption amount of sulfate ions is smaller.

また、上記光半透過膜パターンの材料は、特に限定されるものではないが、上記光半透過膜パターンの材料としては、例えば、モリブデンシリサイド(MoSi)系材料および窒化珪素(SiN)系材料等が挙げられる。そして、モリブデンシリサイド(MoSi)系材料としては、例えば、MoSiO、MoSiN、およびMoSiON等を挙げることができる。窒化珪素(SiN)系材料としては、SiNおよびSiON等を挙げることができる。   The material of the light-semitransmissive film pattern is not particularly limited, but examples of the material of the light-semitransmissive film pattern include molybdenum silicide (MoSi) -based material and silicon nitride (SiN) -based material. Is mentioned. Then, examples of the molybdenum silicide (MoSi) -based material include MoSiO, MoSiN, and MoSiON. Examples of the silicon nitride (SiN) -based material include SiN and SiON.

さらに、上記光半透過膜パターンの厚さは、その材料の種類により異なるものであり、特に限定されるものではないが、10nm〜500nmの範囲内であることが好ましく、中でも、10nm〜300nmの範囲内であることが好ましく、特に、10nm〜200nmの範囲内であることが好ましい。半導体の微細パターンを形成するために用いられる上記光半透過膜の微細パターンをフォトマスクに形成するのに必要となる厚さ、上記光半透過膜パターンを所望の透過率とするのに必要となる厚さが、このような範囲であるからであり、さらには上記光半透過膜パターンの厚さがより薄い方が、上記光半透過膜の微細パターンをフォトマスクに形成する上で有利だからである。   Furthermore, the thickness of the light-semitransmissive film pattern varies depending on the type of the material, and is not particularly limited, but it is preferably in the range of 10 nm to 500 nm, and particularly 10 nm to 300 nm. It is preferably in the range, and particularly preferably in the range of 10 nm to 200 nm. The thickness required to form the fine pattern of the light-semitransmissive film used to form a fine pattern of a semiconductor on a photomask, and the thickness necessary to make the light-semitransmissive film pattern have a desired transmittance. This is because the thickness is in such a range, and further, it is advantageous that the thickness of the light semi-transmissive film pattern is thinner in forming the fine pattern of the light semi-transmissive film on the photomask. Is.

B.フォトマスクブランクス
本発明のフォトマスクブランクスは、透明基板、および上記透明基板上に形成され、所望の光学濃度(OD値)を有する遮光膜を有し、上記遮光膜の表面の算術平均粗さ(Ra)が0.4nm以下であることを特徴とするものである。
B. Photomask Blanks A photomask blank of the present invention has a transparent substrate and a light-shielding film having a desired optical density (OD value) formed on the transparent substrate, and the arithmetic mean roughness ( Ra) is 0.4 nm or less.

図6は、本発明のフォトマスクブランクスの一例を示す概略断面図である。図6に示されるフォトマスクブランクス200は、バイナリマスクの製造に用いられるフォトマスクブランクスである。図6に示されるフォトマスクブランクス200は、透明基板101と、透明基板101上に形成された遮光膜202と、遮光膜202上に形成されたハードマスク層204と、を有する。遮光膜202は、単独で光学濃度(OD値)が3.0以上となるよう調整されたものである。また、遮光膜202は、モリブデンシリサイド(MoSi)系材料から構成される。ハードマスク層204は、クロム(Cr)系材料から構成される。なお、本発明のフォトマスクブランクスは、透明基板、および上記透明基板上に形成され、所望の光学濃度(OD値)を有する遮光膜を有し、上記遮光膜の表面の算術平均粗さ(Ra)が0.4nm以下であれば、図6に示されるハードマスク層204のようなハードマスク層を有していなくてもよい。   FIG. 6 is a schematic sectional view showing an example of the photomask blank of the present invention. A photomask blank 200 shown in FIG. 6 is a photomask blank used for manufacturing a binary mask. The photomask blank 200 shown in FIG. 6 includes a transparent substrate 101, a light shielding film 202 formed on the transparent substrate 101, and a hard mask layer 204 formed on the light shielding film 202. The light-shielding film 202 is individually adjusted so that the optical density (OD value) is 3.0 or more. The light shielding film 202 is made of molybdenum silicide (MoSi) -based material. The hard mask layer 204 is made of a chromium (Cr) -based material. The photomask blank of the present invention has a transparent substrate and a light-shielding film having a desired optical density (OD value) formed on the transparent substrate, and has an arithmetic mean roughness (Ra) of the surface of the light-shielding film. Is 0.4 nm or less, the hard mask layer such as the hard mask layer 204 shown in FIG. 6 may not be provided.

そして、遮光膜202の上面202aの算術平均粗さ(Ra)は0.4nm以下である。   The arithmetic average roughness (Ra) of the upper surface 202a of the light shielding film 202 is 0.4 nm or less.

ここで、本発明において、上記遮光膜の表面は、図6および図7に示される遮光膜202の上面202aのような上記遮光膜の上面を意味する。そして、上記遮光膜の上面は、上記遮光膜における上記透明基板または後述する光半透過膜に接する下面とは反対側の面である。また、上記透明基板の表面は、図6および図7に示される透明基板101の上面101aのような上記透明基板の上面を意味する。そして、上記透明基板の上面は、上記透明基板における上記遮光膜または後述する光半透過膜が形成される面である。   Here, in the present invention, the surface of the light shielding film means the upper surface of the light shielding film such as the upper surface 202a of the light shielding film 202 shown in FIGS. 6 and 7. The upper surface of the light shielding film is a surface opposite to the lower surface of the light shielding film which is in contact with the transparent substrate or a light semi-transmissive film described later. Further, the surface of the transparent substrate means the upper surface of the transparent substrate such as the upper surface 101a of the transparent substrate 101 shown in FIGS. 6 and 7. The upper surface of the transparent substrate is the surface of the transparent substrate on which the light-shielding film or the light semi-transmissive film described later is formed.

本発明によれば、上記遮光膜の表面の算術平均粗さ(Ra)が0.4nm以下であり、上記遮光膜の表面が滑らかであることによって、本発明のフォトマスクと同様の効果が得られる。   According to the present invention, the arithmetic mean roughness (Ra) of the surface of the light-shielding film is 0.4 nm or less, and the surface of the light-shielding film is smooth, so that the same effect as that of the photomask of the present invention can be obtained. Be done.

本発明のフォトマスクブランクスは、図6に示されるフォトマスクブランクス200のようなバイナリマスクの製造に用いられるフォトマスクブランクスに限定されるものではなく、例えば、ハードマスク層がない構造としてもよく、また、トライトーン構造を有する位相シフトマスクの製造に用いられるフォトマスクブランクスでもよい。   The photomask blank of the present invention is not limited to the photomask blank used for manufacturing a binary mask such as the photomask blank 200 shown in FIG. 6, and may have a structure without a hard mask layer, for example. Further, it may be a photomask blank used for manufacturing a phase shift mask having a tritone structure.

本発明のトライトーン構造を有する位相シフトマスクの製造に用いられるフォトマスクブランクスは、上記フォトマスクブランクスであって、上記透明基板上に形成された光半透過膜をさらに有し、上記遮光膜が上記光半透過膜上に形成されたものである。   A photomask blank used for manufacturing a phase shift mask having a tritone structure of the present invention is the photomask blank, further comprising a light semi-transmissive film formed on the transparent substrate, and the light shielding film is It is formed on the above-mentioned light semi-transmissive film.

図7は、本発明のフォトマスクブランクスの他の例を示す概略断面図である。図7に示されるフォトマスクブランクス200は、トライトーン構造を有する位相シフトマスクの製造に用いられるフォトマスクブランクスである。図7に示されるフォトマスクブランクス200は、透明基板101と、透明基板101上に形成された光半透過膜203と、光半透過膜203上に形成された遮光膜202と、を有する。遮光膜202は、光半透過膜203と合わせて光学濃度(OD値)が3.0以上となるよう調整されたものである。   FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing another example of the photomask blank of the present invention. The photomask blank 200 shown in FIG. 7 is a photomask blank used for manufacturing a phase shift mask having a tritone structure. The photomask blank 200 shown in FIG. 7 includes a transparent substrate 101, a light semi-transmissive film 203 formed on the transparent substrate 101, and a light shielding film 202 formed on the light semi-transmissive film 203. The light-shielding film 202 is adjusted so that the optical density (OD value) is 3.0 or more together with the light-semitransmissive film 203.

そして、遮光膜202の上面202aの算術平均粗さ(Ra)は0.4nm以下である。   The arithmetic average roughness (Ra) of the upper surface 202a of the light shielding film 202 is 0.4 nm or less.

ここで、本発明において、上記光半透過膜の表面は、図7に示される光半透過膜203の上面203aのような上記光半透過膜の上面を意味する。なお、上記光半透過膜の上面は、上記光半透過膜における上記透明基板に接する下面とは反対側の面である。   Here, in the present invention, the surface of the light-semitransmissive film means the upper surface of the light-semitransmissive film, such as the upper surface 203a of the light-semitransmissive film 203 shown in FIG. The upper surface of the light semi-transmissive film is the surface of the light semi-transmissive film opposite to the lower surface in contact with the transparent substrate.

上記遮光膜の表面の算術平均粗さ(Ra)を0.4nm以下にする方法は、特に限定されるものではないが、後述する「C.フォトマスクの製造方法 3.平滑化処理工程」の項目に記載の遮光膜パターンの表面を平滑化する方法の他、上記遮光膜を質量の小さい元素から構成する方法等が挙げられる。また、上記遮光膜を質量の小さい元素から構成する方法は、特に限定されるものではないが、例えば、Si、SiON、SiN等から構成する方法が挙げられる。   The method of making the arithmetic average roughness (Ra) of the surface of the light-shielding film 0.4 nm or less is not particularly limited, but it will be described later in “C. Photomask manufacturing method 3. Smoothing treatment step”. In addition to the method of smoothing the surface of the light-shielding film pattern described in the item, a method of forming the light-shielding film from an element having a small mass and the like can be mentioned. The method of forming the light-shielding film from an element having a small mass is not particularly limited, and examples thereof include a method of forming from Si, SiON, SiN or the like.

本発明のフォトマスクブランクスの構成は、以上に挙げた点、ならびに上記遮光膜パターン、上記外枠遮光膜、および上記光半透過膜パターンの代わりに、それらを形成するために用いられる上記遮光膜および上記光半透過膜を有する点を除いて、「A.フォトマスク」の項目に記載の本発明のフォトマスクの構成と同様である。このため、ここでの説明は省略する。
また、上記フォトマスクブランクスを用いてフォトマスクを製造する場合、フォトマスクブランクスにおける遮光膜の表面の算術平均粗さ(Ra)を維持する方法としては、例えば、上記フォトマスクブランクスの遮光膜のうち、フォトマスクの遮光膜として用いる部分の表面をレジストで覆う方法を用いることができる。なお、遮光膜を覆うレジストおよびレジストの形成方法については、フォトマスクブランクスからフォトマスクを形成する際に一般的に用いられるレジストおよびレジストの形成方法を用いることができる。
The structure of the photomask blank of the present invention has the above-mentioned points, and the light-shielding film used for forming them instead of the light-shielding film pattern, the outer frame light-shielding film, and the light semi-transmissive film pattern. The photomask has the same configuration as that of the photomask of the present invention described in the item "A. Photomask" except that it has the above-mentioned light semi-transmissive film. Therefore, the description here is omitted.
Moreover, when manufacturing a photomask using the said photomask blanks, as a method of maintaining the arithmetic mean roughness (Ra) of the surface of the light shielding film in a photomask blank, for example, among the light shielding films of the said photomask blanks, A method of covering the surface of the portion used as the light shielding film of the photomask with a resist can be used. As the resist for covering the light-shielding film and the method for forming the resist, a resist and a method for forming the resist that are generally used when forming a photomask from a photomask blank can be used.

C.フォトマスクの製造方法
本発明のフォトマスクの製造方法は、透明基板および上記透明基板上に形成され、所望の光学濃度(OD値)を有する遮光膜を有するフォトマスクブランクスを準備するフォトマスクブランクス準備工程と、上記遮光膜をエッチングすることにより上記遮光膜パターンを形成する遮光膜パターン形成工程と、上記遮光膜パターンの表面を平滑化する平滑化処理工程と、を有することを特徴とするものである。
C. Method for producing photomask The method for producing a photomask according to the present invention is to prepare a photomask blank having a transparent substrate and a light-shielding film having a desired optical density (OD value) formed on the transparent substrate. A light-shielding film pattern forming step of forming the light-shielding film pattern by etching the light-shielding film, and a smoothing treatment step of smoothing the surface of the light-shielding film pattern. is there.

図8および図9は、本発明のフォトマスクの製造方法の一例を示す概略工程断面図である。図8および図9に示されるフォトマスクの製造方法は、バイナリマスクの製造方法である。以下、図8および図9に示されるフォトマスクの製造方法を説明する。   8 and 9 are schematic process sectional views showing an example of the method for manufacturing a photomask of the present invention. The photomask manufacturing method shown in FIGS. 8 and 9 is a binary mask manufacturing method. Hereinafter, a method for manufacturing the photomask shown in FIGS. 8 and 9 will be described.

まず、図8(a)に示すように、透明基板101と、透明基板101上に形成された遮光膜202と、遮光膜202上に形成されたハードマスク層204と、を有するフォトマスクブランクス200を準備する。遮光膜202は、単独で光学濃度(OD値)が3.0以上となるよう調整されたものである。また、遮光膜202は、モリブデンシリサイド(MoSi)系材料から構成される。ハードマスク層204は、クロム(Cr)系材料から構成される。   First, as shown in FIG. 8A, a photomask blank 200 having a transparent substrate 101, a light shielding film 202 formed on the transparent substrate 101, and a hard mask layer 204 formed on the light shielding film 202. To prepare. The light-shielding film 202 is individually adjusted so that the optical density (OD value) is 3.0 or more. The light shielding film 202 is made of molybdenum silicide (MoSi) -based material. The hard mask layer 204 is made of a chromium (Cr) -based material.

次に、図8(b)に示すように、ハードマスク層204上に電子線レジストを塗布し、レジスト層205を形成する。次に、図8(c)に示すように、電子線描画装置によってレジスト層205をパターン露光し、レジスト専用の現像液により現像し、所望形状のレジストパターン105を形成する。   Next, as shown in FIG. 8B, an electron beam resist is applied on the hard mask layer 204 to form a resist layer 205. Next, as shown in FIG. 8C, the resist layer 205 is pattern-exposed by an electron beam drawing apparatus and developed with a resist-dedicated developing solution to form a resist pattern 105 having a desired shape.

次に、図8(d)に示すように、所望形状のレジストパターン105をエッチングマスクとして、ドライエッチング装置によって、反応性エッチングガスを用い、ハードマスク層204をドライエッチングして、ハードマスク層204を後述する遮光膜パターン102の形状にエッチング加工する。これにより、ハードマスク層パターン104を形成する。   Next, as shown in FIG. 8D, the hard mask layer 204 is dry-etched using a reactive etching gas by a dry etching apparatus using the resist pattern 105 having a desired shape as an etching mask. Is etched into the shape of the light shielding film pattern 102 described later. Thereby, the hard mask layer pattern 104 is formed.

次に、図8(e)に示すように、所望形状のレジストパターン105を除去する。次に、図9(a)に示すように、ハードマスク層パターン104をエッチングマスクとして、ドライエッチング装置によって、反応性エッチングガスを用い、遮光膜202をドライエッチングする。これにより、上記パターン形成領域に遮光膜パターン102を形成する。
次に、図9(b)に示すように、ドライエッチング装置によって、反応性エッチングガスを用い、ハードマスク層パターン104をドライエッチングして、エッチング除去する。
Next, as shown in FIG. 8E, the resist pattern 105 having a desired shape is removed. Next, as shown in FIG. 9A, the light shielding film 202 is dry-etched using a reactive etching gas by a dry etching apparatus using the hard mask layer pattern 104 as an etching mask. Thereby, the light shielding film pattern 102 is formed in the pattern formation region.
Next, as shown in FIG. 9B, the hard mask layer pattern 104 is dry-etched and removed by a dry etching apparatus using a reactive etching gas.

次に、図9(c)に示すように、透明基板101の上面101aおよび遮光膜パターン102の上面102aの算術平均粗さ(Ra)を0.4nm以下にする平滑化処理を行う。これにより、透明基板101の上面101aおよび遮光膜パターン102の上面102aの算術平均粗さ(Ra)が0.4nm以下であるフォトマスク100が得られる。フォトマスク100はバイナリマスクである。ここで、本発明において、上記遮光膜パターンの表面および上記透明基板の表面は、「A.フォトマスク」の項目に記載した内容と同一の内容を意味する。   Next, as shown in FIG. 9C, a smoothing process is performed to reduce the arithmetic average roughness (Ra) of the upper surface 101a of the transparent substrate 101 and the upper surface 102a of the light shielding film pattern 102 to 0.4 nm or less. Thereby, the photomask 100 in which the arithmetic average roughness (Ra) of the upper surface 101a of the transparent substrate 101 and the upper surface 102a of the light shielding film pattern 102 is 0.4 nm or less is obtained. The photomask 100 is a binary mask. Here, in the present invention, the surface of the light shielding film pattern and the surface of the transparent substrate have the same contents as those described in the item “A. Photomask”.

本発明によれば、上記遮光膜パターンの表面が平滑化されたフォトマスクが得られる。
これにより、上記遮光膜パターンの表面に吸着する硫酸イオンの吸着量を少なくすることができるので、上記遮光膜パターンの表面に成長性異物が発生しにくいフォトマスクを得ることができる。また、上記遮光膜パターンの表面を滑らかにすることができるので、上記フォトマスクを洗浄する時に、物理洗浄ツール等の出力を弱めたとしても、上記遮光膜パターンの表面から異物を容易に除去することができるフォトマスクを得ることができる。これらの結果、ウェハへの良好なパターン転写像が得られなくなることを抑制することができる。以下、本発明のフォトマスクの製造方法の構成について説明する。
According to the present invention, a photomask in which the surface of the light shielding film pattern is smoothed can be obtained.
As a result, the amount of sulfate ions adsorbed on the surface of the light-shielding film pattern can be reduced, so that it is possible to obtain a photomask in which growing foreign matter is unlikely to occur on the surface of the light-shielding film pattern. Further, since the surface of the light-shielding film pattern can be made smooth, foreign matter can be easily removed from the surface of the light-shielding film pattern even when the output of a physical cleaning tool or the like is weakened when cleaning the photomask. A photomask that can be obtained can be obtained. As a result of these, it is possible to suppress the failure to obtain a good pattern transfer image on the wafer. The configuration of the photomask manufacturing method of the present invention will be described below.

1.フォトマスクブランクス準備工程
本発明におけるフォトマスクブランクス準備工程は、透明基板および上記透明基板上に形成され、所望の光学濃度(OD値)を有する遮光膜を有するフォトマスクブランクスを準備する工程である。
1. Photomask blanks preparation step The photomask blanks preparation step in the present invention is a step of preparing a photomask blank having a transparent substrate and a light-shielding film having a desired optical density (OD value) formed on the transparent substrate.

上記透明基板の構成は、「A.フォトマスク 4.透明基板」の項目に記載の透明基板の構成と同様である。このため、ここでの説明は省略する。   The configuration of the transparent substrate is the same as the configuration of the transparent substrate described in the item “A. Photomask 4. Transparent substrate”. Therefore, the description here is omitted.

上記遮光膜の構成は、「A.フォトマスク 3.遮光膜」の項目に記載の遮光膜の構成と同様である。このため、ここでの説明は省略する。   The configuration of the light shielding film is the same as the configuration of the light shielding film described in the item “A. Photomask 3. Light shielding film”. Therefore, the description here is omitted.

上記フォトマスクブランクス準備工程は、特に限定されるものではないが、上記フォトマスクブランクスとして、上記透明基板と、上記透明基板および上記遮光膜の間に形成された光半透過膜と、上記光半透過膜上に形成された上記遮光膜と、を有するフォトマスクブランクスを準備する工程が好ましい。上記平滑化処理工程において、上記遮光膜パターンおよび後述する光半透過膜パターンの両方の表面を平滑化することができるからである。   The photomask blanks preparation step is not particularly limited, but as the photomask blanks, the transparent substrate, a light semi-transmissive film formed between the transparent substrate and the light-shielding film, the optical half A step of preparing a photomask blank having the above-mentioned light-shielding film formed on the transparent film is preferable. This is because the surfaces of both the light-shielding film pattern and the light-semitransmissive film pattern described later can be smoothed in the smoothing process step.

上記光半透過膜の材料および厚さは、「A.フォトマスク 5.位相シフトマスク」の項目に記載の光半透過膜パターンの材料および厚さと同様である。このため、ここでの説明は省略する。   The material and the thickness of the light semi-transmissive film are the same as the material and the thickness of the light semi-transmissive film pattern described in the item of “A. Photomask 5. Phase shift mask”. Therefore, the description here is omitted.

2.遮光膜パターン形成工程
本発明における遮光膜パターン形成工程は、上記遮光膜をエッチングすることにより上記遮光膜パターンを形成する工程である。本発明において、上記遮光膜パターンは、図9に示されるように、上記パターン形成領域に形成される。
2. Light-Shielding Film Pattern Forming Step The light-shielding film pattern forming step in the present invention is a step of forming the light-shielding film pattern by etching the light-shielding film. In the present invention, the light shielding film pattern is formed in the pattern forming region as shown in FIG.

上記遮光膜パターン形成工程は、特に限定されるものではないが、上記遮光膜をエッチングする方法としては、上記遮光膜がモリブデンシリサイド(MoSi)系材料から構成されている場合は、例えば、フッ素系ガス、例えば、SF、CF、CHF、Cや、これらの混合ガス、あるいはこれらのガスに酸素を混合したガス等をエッチングガスとして用いてドライエッチングする方法等が挙げられる。また、上記遮光膜がクロム(Cr)系材料から構成されている場合は、例えば、塩素系ガスと酸素ガスの混合ガス等をエッチングガスとして用いてドライエッチングする方法等が挙げられる。 The light-shielding film pattern forming step is not particularly limited, but as a method of etching the light-shielding film, when the light-shielding film is made of a molybdenum silicide (MoSi) -based material, for example, a fluorine-based material is used. Examples of the method include dry etching using a gas, for example, SF 6 , CF 4 , CHF 3 , C 2 F 6 , a mixed gas thereof, or a gas obtained by mixing oxygen in these gases as an etching gas. When the light-shielding film is made of a chromium (Cr) -based material, for example, a dry etching method using a mixed gas of chlorine-based gas and oxygen gas as an etching gas can be used.

3.平滑化処理工程
本発明における平滑化処理工程は、上記遮光膜パターンの表面を平滑化する工程である。
3. Smoothing Treatment Step The smoothing treatment step in the present invention is a step of smoothing the surface of the light shielding film pattern.

上記平滑化処理工程は、特に限定されるものではないが、上記遮光膜パターンの表面および側面の両方を平滑化する工程が好ましい。上記遮光膜パターンの表面および側面の両方に成長性異物が発生しにくいフォトマスクを得ることができるからである。また、上記フォトマスクを洗浄する時に、物理洗浄ツール等の出力を弱めたとしても、上記遮光膜パターンの表面および側面の両方から異物を容易に除去することができるフォトマスクを得ることができるからである。さらに、上記遮光膜パターンの側面に成長性異物が発生した場合には、上記遮光膜パターンの表面に成長性異物が発生した場合とは異なり、上記成長性異物がそれほど大きく成長しなくても光を透過する部分を覆うようになる。このため、上記遮光膜パターンの表面および側面の両方を平滑化することによって、上記遮光膜パターンの表面のみを平滑化する場合よりも、ウェハへの良好なパターン転写像が得られなくなることを顕著に抑制することができるからである。   The smoothing treatment step is not particularly limited, but a step of smoothing both the surface and the side surface of the light shielding film pattern is preferable. This is because it is possible to obtain a photomask in which growing foreign matter is unlikely to occur on both the surface and the side surface of the light shielding film pattern. Further, when cleaning the photomask, even if the output of a physical cleaning tool or the like is weakened, it is possible to obtain a photomask that can easily remove foreign matter from both the front surface and the side surface of the light-shielding film pattern. Is. Further, when the growing foreign matter is generated on the side surface of the light shielding film pattern, unlike the case where the growing foreign matter is generated on the surface of the light shielding film pattern, even if the growing foreign matter does not grow so much, To cover the part that penetrates. Therefore, by smoothing both the surface and the side surface of the light-shielding film pattern, it is remarkable that a good pattern transfer image to the wafer cannot be obtained, as compared with the case where only the surface of the light-shielding film pattern is smoothed. It is because it can be suppressed to.

上記平滑化処理工程は、特に限定されるものではないが、上記遮光膜パターンの表面とともに、上記透明基板の表面を平滑化する工程が好ましい。上記透明基板の表面に成長性異物が発生しにくいフォトマスクを得ることができるからである。また、上記フォトマスクを洗浄する時に、物理洗浄ツール等の出力を弱めたとしても、上記透明基板の表面から異物を容易に除去することができるフォトマスクを得ることができるからである。さらに、上記透明基板の表面に成長性異物が発生した場合には、上記遮光膜パターンの表面に成長性異物が発生した場合とは異なり、上記成長性異物がそれほど大きく成長しなくても光を透過する部分を覆うようになる。このため、上記透明基板の表面を平滑化することによって、上記遮光膜パターンの表面のみを平滑化する場合よりも、ウェハへの良好なパターン転写像が得られなくなることを顕著に抑制することができるからである。さらに、上記外枠領域において上記透明基板の表面が滑らかであるために、ペリクルの粘着材を上記外枠領域において上記透明基板の表面から除去することが容易になるフォトマスクを得ることができる。これにより、ペリクルの粘着材を上記外枠領域において上記透明基板の表面から除去するためにフォトマスクを洗浄する回数を削減し易いフォトマスクを得ることができる。また、多量に上記外枠領域において上記透明基板の表面上に残存するペリクルの粘着材が、フォトマスクの洗浄等により、フォトマスクの上記パターン形成領域内に散らばり不良となりにくいフォトマスクを得ることができる。さらに、多量に上記外枠領域において上記透明基板の表面上に残存するペリクルの粘着材が、成長性異物の発生原因になりにくいフォトマスクを得ることができる。   The smoothing treatment step is not particularly limited, but a step of smoothing the surface of the light shielding film pattern and the surface of the transparent substrate is preferable. This is because it is possible to obtain a photomask in which growing foreign matter is unlikely to occur on the surface of the transparent substrate. Further, it is possible to obtain a photomask which can easily remove foreign matters from the surface of the transparent substrate even when the output of a physical cleaning tool or the like is weakened when the photomask is cleaned. Furthermore, when a growing foreign substance is generated on the surface of the transparent substrate, unlike the case where the growing foreign substance is generated on the surface of the light-shielding film pattern, light is generated even if the growing foreign substance does not grow so much. It covers the transparent part. Therefore, by smoothing the surface of the transparent substrate, it is possible to remarkably suppress the situation where a good pattern transfer image on the wafer cannot be obtained, as compared with the case where only the surface of the light shielding film pattern is smoothed. Because you can. Further, since the surface of the transparent substrate is smooth in the outer frame region, it is possible to obtain a photomask in which the adhesive material of the pellicle can be easily removed from the surface of the transparent substrate in the outer frame region. Accordingly, it is possible to obtain a photomask in which it is easy to reduce the number of times of cleaning the photomask in order to remove the adhesive material of the pellicle from the surface of the transparent substrate in the outer frame region. Further, a large amount of the adhesive material of the pellicle remaining on the surface of the transparent substrate in the outer frame region can be scattered in the pattern forming region of the photomask by cleaning the photomask or the like to obtain a photomask that is less likely to become defective. it can. Further, it is possible to obtain a photomask in which a large amount of the adhesive material of the pellicle remaining on the surface of the transparent substrate in the outer frame region is unlikely to cause growth foreign matter.

上記平滑化処理工程は、特に限定されるものではないが、上記遮光膜パターンの表面もしくは側面、または上記透明基板の表面の算術平均粗さ(Ra)を0.4nm以下にする工程が好ましい。上記遮光膜パターンの表面もしくは側面、または上記透明基板の表面に成長性異物が発生しないフォトマスクを得ることができるからである。上記平滑化処理工程としては、中でも、上記遮光膜パターンの表面もしくは側面、または上記透明基板の表面の算術平均粗さ(Ra)を0.3nm以下にする工程が好ましく、特に、上記遮光膜パターンの表面もしくは側面、または上記透明基板の表面の算術平均粗さ(Ra)を0.2nm以下にする工程が好ましい。より硫酸イオンの吸着量が少ないからである。   The smoothing treatment step is not particularly limited, but a step of making the arithmetic average roughness (Ra) of the surface or the side surface of the light shielding film pattern or the surface of the transparent substrate 0.4 nm or less is preferable. This is because it is possible to obtain a photomask in which no growing foreign matter is generated on the surface or the side surface of the light shielding film pattern or the surface of the transparent substrate. The smoothing treatment step is preferably a step of making the arithmetic average roughness (Ra) of the surface or the side surface of the light-shielding film pattern or the surface of the transparent substrate 0.3 nm or less, and particularly, the light-shielding film pattern. The step of making the arithmetic average roughness (Ra) of the surface or side surface of the above or the surface of the transparent substrate 0.2 nm or less is preferable. This is because the adsorption amount of sulfate ions is smaller.

上記遮光膜パターンの表面を平滑化する方法は、特に限定されるものではないが、例えば、ドライエッチングによって平滑化する方法、ウエットエッチングによって平滑化する方法、UVなどの光を照射することによって平滑化する方法、加熱することによって平滑化する方法等が挙げられる。   The method of smoothing the surface of the light-shielding film pattern is not particularly limited, and examples thereof include a method of smoothing by dry etching, a method of smoothing by wet etching, and a method of irradiating light such as UV. And a method of smoothing by heating.

上記ドライエッチングによって平滑化する方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、塩素系のガス、フッ素系のガス、酸素系のガス等を用いてプラズマ処理を行う方法等が挙げられる。中でも、上記遮光膜パターンがクロム(Cr)系材料から構成される場合には、フッ素系のガスまたは酸素系のガスを用いてプラズマ処理を行う方法等が好ましく、上記遮光膜パターンがモリブデンシリサイド(MoSi)系材料から構成される場合には、塩素系のガスまたは酸素系ガスを用いてプラズマ処理を行う方法等が好ましい。
そして、上記ドライエッチングによって平滑化する方法では、等方的なプラズマ処理を行うことによって、上記遮光膜パターンの表面および側面の両方を同等に平滑化することができる。
The method of smoothing by the dry etching is not particularly limited, and examples thereof include a method of performing plasma treatment using a chlorine-based gas, a fluorine-based gas, an oxygen-based gas, or the like. Above all, when the light-shielding film pattern is made of a chromium (Cr) -based material, a method of performing plasma treatment using a fluorine-based gas or an oxygen-based gas is preferable. When it is composed of a MoSi) -based material, a method of performing plasma treatment using a chlorine-based gas or an oxygen-based gas is preferable.
In the method of smoothing by dry etching, it is possible to equally smooth both the surface and the side surface of the light shielding film pattern by performing isotropic plasma treatment.

また、上記ウエットエッチングによって平滑化する方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、アルカリ洗浄液や酸性洗浄液等の濃度を調整した溶液を用いたウエットエッチングを行う方法等が挙げられる。中でも、モリブデンシリサイド(MoSi)系材料のようなSi系材料から構成される遮光膜パターンに対しては、アルカリ洗浄液や、フッ酸水溶液(HF、NHF等)、リン酸溶液(HPO:HNO)等のような酸性洗浄液等を用いたウエットエッチングを行う方法等が好ましく、クロム(Cr)系材料から構成される遮光膜パターンに対しては、アルカリ洗浄液や、硝酸第二セリウムアンモニウム、過塩素酸等のような酸性洗浄液等を用いたウエットエッチングを行う方法等が好ましい。
そして、上記ウエットエッチングによって平滑化する方法では、ウエットエッチングは一般に等法的な処理であるために、上記遮光膜パターンの表面および側面の両方を同等に平滑化することができる。
The method of smoothing by wet etching is not particularly limited, and examples thereof include a method of performing wet etching using a solution having an adjusted concentration such as an alkali cleaning solution or an acidic cleaning solution. Above all, for a light-shielding film pattern made of a Si-based material such as molybdenum silicide (MoSi) -based material, an alkaline cleaning solution, a hydrofluoric acid aqueous solution (HF, NH 4 F, etc.), or a phosphoric acid solution (H 3 PO) is used. 4 : HNO 3 ) and the like, wet etching using an acidic cleaning solution or the like is preferable. For a light-shielding film pattern made of a chromium (Cr) -based material, an alkaline cleaning solution or ceric nitrate is used. A method of performing wet etching using an acidic cleaning liquid such as ammonium or perchloric acid is preferable.
In the method of smoothing by the wet etching, the wet etching is generally an isotropic process, and therefore both the surface and the side surface of the light shielding film pattern can be equally smoothed.

以上に挙げた表面を平滑化する方法によれば、上記遮光膜パターンの表面および側面だけではなく、上記平滑化処理工程において、上記透明基板の表面を平滑化することもできる。また、以上に挙げた表面を平滑化する方法によれば、「A.フォトマスク 2.外枠遮光膜」の項目に記載の外枠遮光膜の表面を、算術平均粗さ(Ra)が0.4nm以下となるように平滑化することもできる。   According to the above-described method of smoothing the surface, not only the surface and the side surface of the light shielding film pattern but also the surface of the transparent substrate can be smoothed in the smoothing step. In addition, according to the above-described method for smoothing the surface, the surface of the outer frame light-shielding film described in “A. Photomask 2. Outer frame light-shielding film” has an arithmetic average roughness (Ra) of 0. It can also be smoothed so as to be 0.4 nm or less.

本工程においては、表面を平滑化する方法が、表面を平滑するとともに、遮光膜パターンの表面の成分組成を調整する方法であることが好ましい。
本工程においては、上記平滑化方法が、例えば、遮光膜パターン表面の窒素の含有割合を減少させる方法とすることができ、なかでも窒素の含有割合を5atm%以上減少させる方法であることが好ましく、特に7atm%以上減少させる方法であることが好ましく、なかでも特に15atm%以上減少させる方法であることが好ましい。上記平滑化方法であることで、本工程により形成される遮光膜パターンは、成長性異物の発生原因となる有機物の付着を低減可能となるからである。
本工程においては、上記平滑化方法が、遮光膜パターン表面の酸素の含有割合を増加させる方法とすることができ、なかでも酸素の含有割合を5atm%以上増加させる方法であることが好ましく、特に13atm%以上増加させる方法であることが好ましく、なかでも特に14atm%以上増加させる方法であることが好ましい。上記平滑化方法であることで、本工程により形成される遮光膜パターンは、成長性異物の発生原因となる有機物の付着を低減可能となるからである。
本工程においては、遮光膜パターンを構成する遮光膜の材料がモリブデンシリサイド系材料である場合には、遮光膜パターンの表面のモリブデンの含有割合を減少させる方法とすることができ、なかでもモリブデンの含有割合を0.4atm%以上減少させる方法であることが好ましく、特に1atm%以上減少させる方法であることが好ましい。上記平滑化方法であることで、本工程により形成される遮光膜パターンは、成長性異物の発生原因となる有機物の付着を低減可能となるからである。
In this step, the method of smoothing the surface is preferably a method of smoothing the surface and adjusting the component composition of the surface of the light-shielding film pattern.
In this step, the smoothing method may be, for example, a method of reducing the nitrogen content rate on the surface of the light-shielding film pattern, and is preferably a method of reducing the nitrogen content rate by 5 atm% or more. Particularly, a method of reducing by 7 atm% or more is preferable, and a method of reducing by 15 atm% or more is particularly preferable. This is because the light-shielding film pattern formed in this step can reduce the adhesion of organic substances that cause the growth of foreign matter by using the above smoothing method.
In this step, the smoothing method may be a method of increasing the oxygen content rate of the light-shielding film pattern surface, and is preferably a method of increasing the oxygen content rate of 5 atm% or more, and particularly preferably It is preferably a method of increasing by 13 atm% or more, and particularly preferably a method of increasing by 14 atm% or more. This is because the light-shielding film pattern formed in this step can reduce the adhesion of organic substances that cause the growth of foreign matter by using the above smoothing method.
In this step, when the material of the light-shielding film forming the light-shielding film pattern is a molybdenum silicide-based material, it is possible to reduce the content ratio of molybdenum on the surface of the light-shielding film pattern. A method of decreasing the content ratio by 0.4 atm% or more is preferable, and a method of decreasing by 1 atm% or more is particularly preferable. This is because the light-shielding film pattern formed in this step can reduce the adhesion of organic substances that cause the growth of foreign matter by using the above smoothing method.

このような表面を平滑化するとともに、遮光膜パターンの表面の成分組成を調整することもできる平滑化方法としては、具体的には、ドライエッチングによって平滑化する方法であることが好ましい。上記平滑化方法は、プラズマ処理に用いるガスの種類、プラズマ処理の回数を調整することで、表面成分組成の調整を容易に行うことができるからである。
ガスの種類およびプラズマ処理の回数の組み合わせとしては、例えば、遮光膜パターンを構成する遮光膜の材料がモリブデンシリサイド系材料であり、窒素の含有割合を低減し、酸素の含有割合を増加し、モリブデンシリサイドの含有割合を低減する観点からは、塩素系のガスを用いた塩素プラズマ処理を行った後に、酸素系のガスを用いた酸素プラズマ処理を行う組み合わせ等を挙げることができる。
As a smoothing method capable of smoothing such a surface and adjusting the component composition of the surface of the light-shielding film pattern, specifically, a method of smoothing by dry etching is preferable. This is because the above-described smoothing method can easily adjust the surface component composition by adjusting the type of gas used for plasma treatment and the number of plasma treatments.
As a combination of the type of gas and the number of times of plasma treatment, for example, the material of the light-shielding film forming the light-shielding film pattern is a molybdenum silicide-based material, the content ratio of nitrogen is reduced, the content ratio of oxygen is increased, and the molybdenum content is increased. From the viewpoint of reducing the content ratio of silicide, a combination of performing chlorine plasma treatment using a chlorine-based gas, and then performing oxygen plasma treatment using an oxygen-based gas, and the like can be mentioned.

4.位相シフトマスクの製造方法
本発明のフォトマスクの製造方法は、図8および図9に示されるようなバイナリマスクの製造方法に限定されるものではなく、例えば、トライトーン構造を有する位相シフトマスクの製造方法でもよい。
4. Method of Manufacturing Phase Shift Mask The method of manufacturing the photomask of the present invention is not limited to the method of manufacturing a binary mask as shown in FIGS. 8 and 9. For example, a method of manufacturing a phase shift mask having a tritone structure can be used. A manufacturing method may be used.

本発明のトライトーン構造を有する位相シフトマスクの製造方法は、上記フォトマスクの製造方法であって、上記フォトマスクブランクス準備工程において、上記フォトマスクブランクスとして、上記透明基板と、上記透明基板および上記遮光膜の間に形成された光半透過膜と、上記光半透過膜上に形成された上記遮光膜と、を有するフォトマスクブランクスを準備し、上記光半透過膜をエッチングすることにより上記光半透過膜パターンを形成する光半透過膜パターン形成工程を、さらに有するものである。   A method for manufacturing a phase shift mask having a tritone structure according to the present invention is the method for manufacturing a photomask described above, wherein in the photomask blank preparing step, the transparent substrate, the transparent substrate, and the transparent substrate are used as the photomask blanks. A photomask blank having a light-semitransmissive film formed between light-shielding films, and the light-shielding film formed on the light-semitransmissive film is prepared, and the light is obtained by etching the light-semitransmissive film. The method further comprises a light semi-transmissive film pattern forming step of forming a semi-transmissive film pattern.

図10および図11は、本発明のフォトマスクの製造方法の他の例を示す概略工程断面図である。図10および図11に示されるフォトマスクの製造方法は、トライトーン構造を有する位相シフトマスクの製造方法である。以下、図10および図11に示されるトライトーン構造を有する位相シフトマスクの製造方法を説明する。   10 and 11 are schematic process cross-sectional views showing another example of the method for manufacturing a photomask of the present invention. The photomask manufacturing method shown in FIGS. 10 and 11 is a method of manufacturing a phase shift mask having a tritone structure. Hereinafter, a method of manufacturing the phase shift mask having the tritone structure shown in FIGS. 10 and 11 will be described.

まず、図10(a)に示すように、透明基板101と、透明基板101および遮光膜202の間に形成された光半透過膜203と、光半透過膜203上に形成された遮光膜202と、を有するフォトマスクブランクス200を準備する。遮光膜202は、光半透過膜203と合わせて光学濃度(OD値)が3.0以上となるよう調整されたものである。また、遮光膜202は、クロム(Cr)系材料から構成される。また、光半透過膜203は、モリブデンシリサイド(MoSi)系材料から構成される。   First, as shown in FIG. 10A, the transparent substrate 101, the light semitransmissive film 203 formed between the transparent substrate 101 and the light shielding film 202, and the light shielding film 202 formed on the light semitransmissive film 203. A photomask blank 200 having the following is prepared. The light-shielding film 202 is adjusted so that the optical density (OD value) is 3.0 or more together with the light-semitransmissive film 203. The light shielding film 202 is made of a chromium (Cr) based material. The light semi-transmissive film 203 is made of molybdenum silicide (MoSi) -based material.

次に、図10(b)に示すように、遮光膜202上に電子線レジストを塗布し、レジスト層205を形成する。次に、図10(c)に示すように、電子線描画装置によってレジスト層205をパターン露光し、レジスト専用の現像液により現像し、所望形状のレジストパターン105を形成する。   Next, as shown in FIG. 10B, an electron beam resist is applied on the light shielding film 202 to form a resist layer 205. Next, as shown in FIG. 10C, the resist layer 205 is pattern-exposed by an electron beam drawing apparatus and developed with a resist-dedicated developing solution to form a resist pattern 105 having a desired shape.

次に、図10(d)に示すように、所望形状のレジストパターン105をエッチングマスクとして、ドライエッチング装置によって、反応性エッチングガスを用い、遮光膜202をドライエッチングして、遮光膜202を後述する光半透過膜パターン103の形状にエッチング加工する。   Next, as shown in FIG. 10D, the light-shielding film 202 is dry-etched by using a reactive etching gas with a resist pattern 105 having a desired shape as an etching mask and using a reactive etching gas. The shape of the light-semitransmissive film pattern 103 is etched.

次に、図10(e)に示すように、所望形状のレジストパターン105を除去する。次に、図10(f)に示すように、光半透過膜パターン103の形状にエッチング加工された遮光膜202をエッチングマスクとして、ドライエッチング装置によって、反応性エッチングガスを用い、光半透過膜203をドライエッチングする。これにより、上記パターン形成領域に光半透過膜パターン103を形成する。   Next, as shown in FIG. 10E, the resist pattern 105 having a desired shape is removed. Next, as shown in FIG. 10F, the light-semitransmissive film is formed by a dry etching apparatus using a reactive etching gas with the light-shielding film 202 etched into the shape of the light-semitransmissive film pattern 103 as an etching mask. 203 is dry-etched. As a result, the light semi-transmissive film pattern 103 is formed in the pattern formation region.

次に、図11(a)に示すように、遮光膜202上に電子線レジストを塗布し、レジスト層205を形成する。次に、図11(b)に示すように、電子線描画装置によってレジスト層205をパターン露光し、レジスト専用の現像液により現像し、所望形状のレジストパターン105を形成する。   Next, as shown in FIG. 11A, an electron beam resist is applied on the light shielding film 202 to form a resist layer 205. Next, as shown in FIG. 11B, the resist layer 205 is pattern-exposed by an electron beam drawing apparatus and developed with a resist-dedicated developing solution to form a resist pattern 105 having a desired shape.

次に、図11(c)に示すように、所望形状のレジストパターン105をエッチングマスクとして、ドライエッチング装置によって、反応性エッチングガスを用い、遮光膜202をドライエッチングする。これにより、上記パターン形成領域に遮光膜パターン102を形成する。   Next, as shown in FIG. 11C, the light shielding film 202 is dry-etched using a reactive etching gas by a dry etching apparatus using the resist pattern 105 having a desired shape as an etching mask. Thereby, the light shielding film pattern 102 is formed in the pattern formation region.

次に、図11(d)に示すように、所望形状のレジストパターン105を除去する。次に、図11(e)に示すように、透明基板101の上面101a、光半透過膜パターン103の上面103a、および遮光膜パターン102の上面102aの全ての算術平均粗さ(Ra)を0.4nm以下にする平滑化処理を行う。これにより、透明基板101の上面101a、光半透過膜パターン103の上面103a、および遮光膜パターン102の上面102aの全ての算術平均粗さ(Ra)が0.4nm以下であるフォトマスク100が得られる。フォトマスク100はトライトーン構造を有する位相シフトマスクである。ここで、本発明において、上記光半透過膜パターンの表面は、「A.フォトマスク 5.位相シフトマスク」の項目に記載した内容と同一の内容を意味する。   Next, as shown in FIG. 11D, the resist pattern 105 having a desired shape is removed. Next, as shown in FIG. 11E, all the arithmetic mean roughness (Ra) of the upper surface 101a of the transparent substrate 101, the upper surface 103a of the light semi-transmissive film pattern 103, and the upper surface 102a of the light shielding film pattern 102 are set to 0. A smoothing process is performed to reduce the thickness to 0.4 nm or less. As a result, the photomask 100 in which the arithmetic average roughness (Ra) of all of the upper surface 101a of the transparent substrate 101, the upper surface 103a of the light semi-transmissive film pattern 103, and the upper surface 102a of the light shielding film pattern 102 is 0.4 nm or less is obtained. Be done. The photomask 100 is a phase shift mask having a tritone structure. Here, in the present invention, the surface of the light-semitransmissive film pattern has the same content as that described in the item “A. Photomask 5. Phase shift mask”.

本発明における光半透過膜パターン形成工程は、上記光半透過膜をエッチングすることにより上記光半透過膜パターンを形成する工程である。本発明において、上記光半透過膜パターンは、図10に示されるように、上記パターン形成領域に形成される。   The light-semitransmissive film pattern forming step in the present invention is a step of forming the light-semitransmissive film pattern by etching the light-semitransmissive film. In the present invention, the light semi-transmissive film pattern is formed in the pattern formation region as shown in FIG.

上記光半透過膜パターン形成工程は、特に限定されるものではないが、上記光半透過膜をエッチングする方法としては、上記光半透過膜がモリブデンシリサイド(MoSi)系材料から構成されている場合は、例えば、フッ素系ガス、例えば、SF、CF、CHF、Cや、これらの混合ガス、あるいはこれらのガスに酸素を混合したガス等をエッチングガスとして用いてドライエッチングする方法等が挙げられる。また、上記光半透過膜が窒化珪素(SiN)系材料から構成されている場合は、例えば、フッ素系ガス、例えば、SF、CF、CHF、Cや、これらの混合ガス、あるいはこれらのガスに酸素を混合したガス等をエッチングガスとして用いてドライエッチングする方法等が挙げられる。 The light-semitransmissive film pattern forming step is not particularly limited, but as a method of etching the light-semitransmissive film, the light-semitransmissive film is formed of a molybdenum silicide (MoSi) -based material. Is dry-etched using, for example, a fluorine-based gas such as SF 6 , CF 4 , CHF 3 , C 2 F 6 , a mixed gas thereof, or a gas obtained by mixing these gases with oxygen as an etching gas. Methods and the like. When the light-semitransmissive film is made of a silicon nitride (SiN) -based material, for example, a fluorine-based gas such as SF 6 , CF 4 , CHF 3 , C 2 F 6, or a mixed gas thereof is used. Alternatively, a method of dry etching using a gas obtained by mixing these gases with oxygen as an etching gas can be used.

上記位相シフトマスクの製造方法は、特に限定されるものではないが、上記平滑化処理工程が、上記遮光膜パターンおよび上記光半透過膜パターンの両方の表面を平滑化する工程であるものが好ましい。上記遮光膜パターンおよび上記光半透過膜パターンの両方の表面に吸着する硫酸イオンの吸着量を少なくすることができるので、上記遮光膜パターンおよび上記光半透過膜パターンの両方の表面に成長性異物が発生しにくい位相シフトマスクを得ることができるからである。また、上記遮光膜パターンおよび上記光半透過膜パターンの両方の表面を滑らかにすることができるので、上記位相シフトマスクを洗浄する時に、物理洗浄ツール等の出力を弱めたとしても、上記遮光膜パターンおよび上記光半透過膜パターンの両方の表面から異物を容易に除去することができる位相シフトマスクを得ることができるからである。これらの結果、ウェハへの良好なパターン転写像が得られなくなることを抑制することができるからである。   The method for producing the phase shift mask is not particularly limited, but it is preferable that the smoothing treatment step is a step of smoothing the surfaces of both the light shielding film pattern and the light semi-transmissive film pattern. .. Since it is possible to reduce the adsorption amount of sulfate ions adsorbed on the surfaces of both the light-shielding film pattern and the light-semitransmissive film pattern, it is possible to grow foreign substances on the surfaces of both the light-shielding film pattern and the light-semitransmissive film pattern. This is because it is possible to obtain a phase shift mask that is less likely to occur. Further, since the surfaces of both the light-shielding film pattern and the light-semitransmissive film pattern can be made smooth, even when the output of a physical cleaning tool or the like is weakened when cleaning the phase shift mask, the light-shielding film This is because it is possible to obtain a phase shift mask that can easily remove foreign matter from both surfaces of the pattern and the light-semitransmissive film pattern. As a result, it is possible to suppress the failure to obtain a good pattern transfer image on the wafer.

上記位相シフトマスクの製造方法は、特に限定されるものではないが、上記平滑化処理工程が、上記光半透過膜パターンの表面および側面の両方を平滑化する工程が好ましい。
上記光半透過膜パターンの表面および側面の両方に成長性異物が発生しにくいフォトマスクを得ることができるからである。また、上記フォトマスクを洗浄する時に、物理洗浄ツール等の出力を弱めたとしても、上記光半透過膜パターンの表面および側面の両方から異物を容易に除去することができるフォトマスクを得ることができるからである。さらに、上記光半透過膜パターンの側面に成長性異物が発生した場合には、上記光半透過膜パターンの表面に成長性異物が発生した場合とは異なり、上記成長性異物がそれほど大きく成長しなくても光を透過する部分を覆うようになる。このため、上記光半透過膜パターンの表面および側面の両方を平滑化することによって、上記光半透過膜パターンの表面のみを平滑化する場合よりも、ウェハへの良好なパターン転写像が得られなくなることを顕著に抑制することができるからである。
The method for manufacturing the phase shift mask is not particularly limited, but the smoothing step is preferably a step of smoothing both the surface and the side surface of the light semitransmissive film pattern.
This is because it is possible to obtain a photomask in which growing foreign matter is unlikely to occur on both the surface and the side surface of the light semi-transmissive film pattern. Further, it is possible to obtain a photomask that can easily remove foreign matter from both the front surface and the side surface of the light semi-transmissive film pattern even when the output of a physical cleaning tool or the like is weakened when cleaning the photomask. Because you can. Furthermore, when a growing foreign substance occurs on the side surface of the light semi-transmissive film pattern, unlike the case where the growing foreign substance occurs on the surface of the light semi-transmissive film pattern, the growing foreign substance grows so much. Even if it does not exist, it will cover the part that transmits light. Therefore, by smoothing both the surface and the side surface of the light-semitransmissive film pattern, a better pattern transfer image to the wafer can be obtained as compared with the case where only the surface of the light-semitransmissive film pattern is smoothed. This is because it can be suppressed significantly.

上記平滑化処理工程は、特に限定されるものではないが、上記光半透過膜パターンの表面または側面の算術平均粗さ(Ra)を0.4nm以下にする工程が好ましい。上記光半透過膜パターンの表面または側面に成長性異物が発生しないフォトマスクを得ることができるからである。上記平滑化処理工程としては、中でも、上記光半透過膜パターンの表面または側面の算術平均粗さ(Ra)を0.3nm以下にする工程が好ましく、特に、上記光半透過膜パターンの表面または側面の算術平均粗さ(Ra)を0.2nm以下にする工程が好ましい。より硫酸イオンの吸着量が少ないからである。   The smoothing treatment step is not particularly limited, but a step of making the arithmetic average roughness (Ra) of the surface or the side surface of the light semitransmissive film pattern 0.4 nm or less is preferable. This is because it is possible to obtain a photomask in which growing foreign matter does not occur on the surface or the side surface of the light semi-transmissive film pattern. As the smoothing treatment step, among others, a step of making the arithmetic mean roughness (Ra) of the surface or side surface of the light semi-transmissive film pattern 0.3 nm or less is preferable, and particularly, the surface of the light semi-transmissive film pattern or A step of setting the arithmetic average roughness (Ra) of the side surface to 0.2 nm or less is preferable. This is because the adsorption amount of sulfate ions is smaller.

上記光半透過膜パターンの表面を平滑化する方法は、特に限定されるものではないが、例えば、「3.平滑化処理工程」の項目に記載の上記遮光膜パターンの表面を平滑化する方法と同様の方法が挙げられる。そして、上記ドライエッチングによって平滑化する方法としては、中でも、上記光半透過膜パターンがモリブデンシリサイド(MoSi)系材料および窒化珪素(SiN)系材料から構成される場合には、塩素系のガスまたは酸素系のガスを用いてプラズマ処理を行う方法等が好ましい。また、上記ウエットエッチングによって平滑化する方法としては、中でも、モリブデンシリサイド(MoSi)系材料および窒化珪素(SiN)系材料のようなSi系材料から構成される光半透過膜パターンに対しては、アルカリ洗浄液や、フッ酸水溶液(HF、NHF等)、リン酸溶液(HPO:HNO)等のような酸性洗浄液等を用いたウエットエッチングを行う方法等が好ましい。 The method for smoothing the surface of the light-semitransmissive film pattern is not particularly limited, but for example, the method for smoothing the surface of the light-shielding film pattern described in the item “3. Smoothing treatment step”. The method similar to is mentioned. As a method of smoothing by the dry etching, a chlorine-based gas or a gas of chlorine-based is used when the light-semitransmissive film pattern is composed of molybdenum silicide (MoSi) -based material and silicon nitride (SiN) -based material. A method of performing plasma treatment using an oxygen-based gas is preferable. In addition, as a method of smoothing by the above wet etching, among others, for a light semi-transmissive film pattern composed of a Si-based material such as a molybdenum silicide (MoSi) -based material and a silicon nitride (SiN) -based material, A wet etching method using an alkaline cleaning solution, an acidic cleaning solution such as an aqueous solution of hydrofluoric acid (HF, NH 4 F, etc.), a phosphoric acid solution (H 3 PO 4 : HNO 3 ) or the like is preferable.

さらに、上記光半透過膜パターンの側面を平滑化する方法は、特に限定されるものではないが、例えば、「3.平滑化処理工程」の項目に記載の上記遮光膜パターンの側面をドライエッチングによって平滑化する方法、上記遮光膜パターンの側面をウエットエッチングによって平滑化する方法と同様の方法が挙げられる。   Further, the method of smoothing the side surface of the light-semitransmissive film pattern is not particularly limited, but for example, the side surface of the light-shielding film pattern described in “3. Smoothing process step” is dry-etched. And a method similar to the method of smoothing the side surface of the light shielding film pattern by wet etching.

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。   The present invention is not limited to the above embodiment. The above-described embodiment is an exemplification, has substantially the same configuration as the technical idea described in the scope of the claims of the present invention, and has the same operational effect It is included in the technical scope of the invention.

以下、実施例および比較例を用いて、本発明をさらに具体的に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to Examples and Comparative Examples.

[実施例1]
まず、光学研磨した6インチ角、0.25インチ厚の合成石英基板(透明基板)と、合成石英基板上に形成されたモリブデンシリサイド(MoSi)系材料から構成される光半透過膜と、光半透過膜上に形成されたハードマスク層(遮光膜)とを有するフォトマスクブランクス(HOYA社製A61A−TFC)を準備した。
[Example 1]
First, an optically polished 6-inch square 0.25-inch thick synthetic quartz substrate (transparent substrate), a light-semitransmissive film made of a molybdenum silicide (MoSi) -based material formed on the synthetic quartz substrate, and A photomask blank (A61A-TFC manufactured by HOYA) having a hard mask layer (light-shielding film) formed on the semi-transmissive film was prepared.

次に、ハードマスク層上に所望形状のレジストパターンを形成し、レジストパターンをエッチングマスクとして、ハードマスク層を後述する光半透過膜パターンの形状にエッチング加工した。これにより、ハードマスク層パターンを形成した。   Next, a resist pattern having a desired shape was formed on the hard mask layer, and the hard mask layer was etched into the shape of a light semi-transmissive film pattern described later using the resist pattern as an etching mask. As a result, a hard mask layer pattern was formed.

次に、ハードマスク層パターンをエッチングマスクとして、光半透過膜をエッチングし、光半透過膜パターンを形成した。次に、ハードマスク層パターン上に所望形状のレジストパターンを形成し、レジストパターンをエッチングマスクとして、ドライエッチングにより、ハードマスク層パターンをさらにエッチング加工した。これにより、遮光膜パターンを形成して、平滑化処理前のフォトマスク(位相シフトマスク)を作製した。   Next, the light semi-transmissive film was etched using the hard mask layer pattern as an etching mask to form a light semi-transmissive film pattern. Next, a resist pattern having a desired shape was formed on the hard mask layer pattern, and the hard mask layer pattern was further etched by dry etching using the resist pattern as an etching mask. As a result, a light shielding film pattern was formed, and a photomask (phase shift mask) before the smoothing process was produced.

次に、光半透過膜パターンの表面の算術平均粗さ(Ra)を0.4nm以下にする平滑化処理を行った。具体的には、等方的なプラズマ処理を行うドライエッチングによって、平滑化処理を行った。これにより、フォトマスク(位相シフトマスク)を作製した。   Next, a smoothing process was performed to make the arithmetic average roughness (Ra) of the surface of the light semi-transmissive film pattern 0.4 nm or less. Specifically, the smoothing treatment was performed by dry etching which performed isotropic plasma treatment. Thus, a photomask (phase shift mask) was produced.

[実施例2]
まず、光学研磨した6インチ角、0.25インチ厚の合成石英基板(透明基板)と、合成石英基板上に形成された窒化珪素(SiN)系材料から構成される光半透過膜と、光半透過膜上に形成されたハードマスク層(遮光膜)とを有するフォトマスクブランクス(SiN)を準備した。
[Example 2]
First, a 6-inch square and 0.25-inch thick synthetic quartz substrate (transparent substrate) that has been optically polished, a light-semitransmissive film made of a silicon nitride (SiN) -based material formed on the synthetic quartz substrate, and A photomask blank (SiN) having a hard mask layer (light-shielding film) formed on the semi-transmissive film was prepared.

次に、ハードマスク層上に所望形状のレジストパターンを形成し、レジストパターンをエッチングマスクとして、ハードマスク層を後述する光半透過膜パターンの形状にエッチング加工した。これにより、ハードマスク層パターンを形成した。   Next, a resist pattern having a desired shape was formed on the hard mask layer, and the hard mask layer was etched into the shape of a light semi-transmissive film pattern described later using the resist pattern as an etching mask. As a result, a hard mask layer pattern was formed.

次に、ハードマスク層パターンをエッチングマスクとして、光半透過膜をエッチングし、光半透過膜パターンを形成した。次に、ハードマスク層パターン上に所望形状のレジストパターンを形成し、レジストパターンをエッチングマスクとして、ドライエッチングにより、ハードマスク層パターンをエッチング加工した。これにより、遮光膜パターンを形成して、平滑化処理前のフォトマスク(位相シフトマスク)を作製した。次に、光半透過膜パターンの表面の算術平均粗さ(Ra)を0.4nm以下にする平滑化処理を行った。
具体的には、等方的なプラズマ処理を行うドライエッチングによって、平滑化処理を行った。これにより、フォトマスク(位相シフトマスク)を作製した。
Next, the light semi-transmissive film was etched using the hard mask layer pattern as an etching mask to form a light semi-transmissive film pattern. Next, a resist pattern having a desired shape was formed on the hard mask layer pattern, and the hard mask layer pattern was etched by dry etching using the resist pattern as an etching mask. As a result, a light shielding film pattern was formed, and a photomask (phase shift mask) before the smoothing process was produced. Next, a smoothing process was performed to make the arithmetic average roughness (Ra) of the surface of the light semi-transmissive film pattern 0.4 nm or less.
Specifically, the smoothing treatment was performed by dry etching which performed isotropic plasma treatment. Thus, a photomask (phase shift mask) was produced.

[実施例3]
まず、光学研磨した6インチ角、0.25インチ厚の合成石英基板(透明基板)と、合成石英基板上に形成されたモリブデンシリサイド(MoSi)系材料から構成される遮光膜と、遮光膜上に形成されたハードマスク層とを有するフォトマスクブランクス(信越化学社製W0G)を準備した。
[Example 3]
First, an optically polished 6-inch square 0.25-inch thick synthetic quartz substrate (transparent substrate), a light-shielding film made of a molybdenum silicide (MoSi) -based material formed on the synthetic quartz substrate, and a light-shielding film A photomask blank (W0G manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) having a hard mask layer formed on the substrate was prepared.

次に、ハードマスク層上に所望形状のレジストパターンを形成し、レジストパターンをエッチングマスクとして、ハードマスク層を後述する遮光膜パターンの形状にエッチング加工した。これにより、ハードマスク層パターンを形成した。   Next, a resist pattern having a desired shape was formed on the hard mask layer, and the hard mask layer was etched into the shape of a light-shielding film pattern described later using the resist pattern as an etching mask. As a result, a hard mask layer pattern was formed.

次に、ハードマスク層パターンをエッチングマスクとして、遮光膜をエッチングし、遮光膜パターンを形成した。次に、ドライエッチングにより、ハードマスク層パターンを除去した。これにより、平滑化処理前のフォトマスク(バイナリマスク)を作製した。次に、遮光膜パターンの表面の算術平均粗さ(Ra)を0.4nm以下にする平滑化処理を行った。具体的には、等方的なプラズマ処理を行うドライエッチングによって、平滑化処理を行った。これにより、フォトマスク(バイナリマスク)を作製した。   Next, the light-shielding film was etched using the hard mask layer pattern as an etching mask to form a light-shielding film pattern. Next, the hard mask layer pattern was removed by dry etching. As a result, a photomask (binary mask) before the smoothing process was manufactured. Next, a smoothing process was performed to make the arithmetic average roughness (Ra) of the surface of the light shielding film pattern 0.4 nm or less. Specifically, the smoothing treatment was performed by dry etching which performed isotropic plasma treatment. Thereby, a photomask (binary mask) was produced.

[実施例4]
まず、光学研磨した6インチ角、0.25インチ厚の合成石英基板(透明基板)と、合成石英基板上に形成されたモリブデンシリサイド(MoSi)系材料から構成される遮光膜と、遮光膜上に形成されたハードマスク層とを有するフォトマスクブランクス(信越化学社製W0G)を準備した。
[Example 4]
First, an optically polished 6-inch square 0.25-inch thick synthetic quartz substrate (transparent substrate), a light-shielding film made of a molybdenum silicide (MoSi) -based material formed on the synthetic quartz substrate, and a light-shielding film A photomask blank (W0G manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) having a hard mask layer formed on the substrate was prepared.

次に、ハードマスク層上に所望形状のレジストパターンを形成し、レジストパターンをエッチングマスクとして、ハードマスク層を後述する遮光膜パターンの形状にエッチング加工した。これにより、ハードマスク層パターンを形成した。   Next, a resist pattern having a desired shape was formed on the hard mask layer, and the hard mask layer was etched into the shape of a light-shielding film pattern described later using the resist pattern as an etching mask. As a result, a hard mask layer pattern was formed.

次に、ハードマスク層パターンをエッチングマスクとして、遮光膜をエッチングし、遮光膜パターンを形成した。次に、ドライエッチングにより、ハードマスク層パターンを除去した。これにより、平滑化処理前のフォトマスク(バイナリマスク)を作製した。次に、遮光膜パターンの表面の算術平均粗さ(Ra)を0.4nm以下にする平滑化処理を行った。具体的には、等方的なプラズマ処理を行うドライエッチングによって、平滑化処理を行った。これにより、フォトマスク(バイナリマスク)を作製した。   Next, the light-shielding film was etched using the hard mask layer pattern as an etching mask to form a light-shielding film pattern. Next, the hard mask layer pattern was removed by dry etching. As a result, a photomask (binary mask) before the smoothing process was manufactured. Next, a smoothing treatment was performed to make the arithmetic average roughness (Ra) of the surface of the light shielding film pattern 0.4 nm or less. Specifically, the smoothing treatment was performed by dry etching which performed isotropic plasma treatment. Thereby, a photomask (binary mask) was produced.

[実施例5]
まず、光学研磨した6インチ角、0.25インチ厚の合成石英基板(透明基板)と、合成石英基板上に形成されたCr膜から構成される遮光膜と、遮光膜上に形成されたハードマスク層とを有するフォトマスクブランクス(HOYA社製AR8)を準備した。
[Example 5]
First, a 6-inch square and 0.25-inch thick synthetic quartz substrate (transparent substrate) that has been optically polished, a light-shielding film composed of a Cr film formed on the synthetic quartz substrate, and a hardware formed on the light-shielding film. A photomask blank (AR8 manufactured by HOYA) having a mask layer was prepared.

次に、ハードマスク層上に所望形状のレジストパターンを形成し、レジストパターンをエッチングマスクとして、ハードマスク層を後述する遮光膜パターンの形状にエッチング加工した。これにより、ハードマスク層パターンを形成した。   Next, a resist pattern having a desired shape was formed on the hard mask layer, and the hard mask layer was etched into the shape of a light-shielding film pattern described later using the resist pattern as an etching mask. As a result, a hard mask layer pattern was formed.

次に、ハードマスク層パターンをエッチングマスクとして、遮光膜をエッチングし、遮光膜パターンを形成した。次に、ドライエッチングにより、ハードマスク層パターンを除去した。これにより、平滑化処理前のフォトマスク(バイナリマスク)を作製した。   Next, the light-shielding film was etched using the hard mask layer pattern as an etching mask to form a light-shielding film pattern. Next, the hard mask layer pattern was removed by dry etching. As a result, a photomask (binary mask) before the smoothing process was manufactured.

次に、遮光膜パターンの表面の算術平均粗さ(Ra)を0.4nm以下にする平滑化処理を行った。具体的には、等方的なプラズマ処理を行うドライエッチングによって、平滑化処理を行った。これにより、フォトマスク(バイナリマスク)を作製した。   Next, a smoothing process was performed to make the arithmetic average roughness (Ra) of the surface of the light shielding film pattern 0.4 nm or less. Specifically, the smoothing treatment was performed by dry etching which performed isotropic plasma treatment. Thereby, a photomask (binary mask) was produced.

[比較例1]
実施例1と同様に、平滑化処理前のフォトマスク(位相シフトマスク)を作製した。
[Comparative Example 1]
In the same manner as in Example 1, a photomask (phase shift mask) before the smoothing process was manufactured.

[比較例2]
まず、光学研磨した6インチ角、0.25インチ厚の合成石英基板(透明基板)と、合成石英基板上に形成されたCr膜から構成される遮光膜と、遮光膜上に形成されたハードマスク層とを有するフォトマスクブランクス(HOYA社製AR8)を準備した。比較例2については、後述する評価において、フォトマスクではなく、このフォトマスクブランクスを評価対象とした。
[Comparative example 2]
First, a 6-inch square and 0.25-inch thick synthetic quartz substrate (transparent substrate) that has been optically polished, a light-shielding film composed of a Cr film formed on the synthetic quartz substrate, and a hardware formed on the light-shielding film. A photomask blank (AR8 manufactured by HOYA) having a mask layer was prepared. In Comparative Example 2, this photomask blank was evaluated instead of the photomask in the evaluation described below.

[評価1]
実施例1〜5(全実施例)のフォトマスクが共通して有する合成石英基板、実施例1および2のフォトマスク(位相シフトマスク)における光半透過膜パターン、実施例3〜5のフォトマスク(バイナリマスク)における遮光膜パターン、比較例1のフォトマスク(位相シフトマスク)における光半透過膜パターン、ならびに比較例2のフォトマスクブランクスにおける遮光膜ついて、表面の算術平均粗さ(Ra)[nm]、表面積[nm]、表面の二乗平均粗さ(RMS)[nm]、最大高低差(Rmax)[nm]、ならびに硫酸洗浄した後の表面への硫酸イオンの吸着量[ppb]およびアンモニアイオンの吸着量[ppb]を評価した。算術平均粗さ(Ra)としては、原子間力顕微鏡(AFM)<株式会社日立ハイテクサイエンス社製 L−trace>を用いて測定し、1μm角範囲の高さデータをもとに求められるRa(中心線表面粗さ)を求めた。具体的には、下記評価条件によって、評価した。
<表面積評価条件>
・AFMで1μm角をスキャン。
<洗浄条件>
・硫酸洗浄
<イオンクロマト条件>
・DIW 100ml 90℃ 2h抽出
<硫酸イオンの吸着量評価条件>
・上記で抽出した水をイオンクロマトグラフで定量分析。
<アンモニアイオンの吸着量評価条件>
・上記で抽出した水をイオンクロマトグラフで定量分析。
[Evaluation 1]
Synthetic quartz substrates that the photomasks of Examples 1 to 5 (all Examples) have in common, light semitransmissive film patterns in the photomasks (phase shift masks) of Examples 1 and 2, photomasks of Examples 3 to 5 The arithmetic average roughness (Ra) of the surface of the light-shielding film pattern in the (binary mask), the light-semitransmissive film pattern in the photomask (phase shift mask) of Comparative Example 1, and the light-shielding film in the photomask blank of Comparative Example 2 were measured. nm], surface area [nm 2 ], root mean square roughness (RMS) [nm], maximum height difference (Rmax) [nm], and adsorption amount of sulfate ion [ppb] on the surface after sulfuric acid cleaning and The adsorption amount [ppb] of ammonia ions was evaluated. The arithmetic average roughness (Ra) is measured using an atomic force microscope (AFM) <L-trace manufactured by Hitachi High-Tech Science Co., Ltd.> and is determined based on height data in a 1 μm square range (Ra ( The center line surface roughness) was determined. Specifically, it was evaluated under the following evaluation conditions.
<Surface area evaluation conditions>
-Scan 1 μm square with AFM.
<Cleaning conditions>
・ Sulfuric acid cleaning <Ion chromatography conditions>
・ DIW 100 ml 90 ° C 2h extraction <Sulfate ion adsorption amount evaluation conditions>
-Quantitative analysis of the water extracted above by ion chromatography.
<Ammonia ion adsorption amount evaluation conditions>
-Quantitative analysis of the water extracted above by ion chromatography.

その評価結果を下記の表2に示した。   The evaluation results are shown in Table 2 below.

また、図2は、表2に示した実施例1〜5ならびに比較例1および2に係る表面の算術平均粗さ(Ra)[nm]および硫酸イオンの吸着量[ppb]の関係を表すグラフを示したものである。そして、図2に示されるグラフに表される硫酸イオンの吸着量は、算術平均粗さ(Ra)に依存して変化するものであり、図2に示されるグラフに表される算術平均粗さ(Ra)および硫酸イオンの吸着量の関係は、遮光膜パターンの表面および側面、透明基板の表面、ならびに光半透過膜パターンの表面および側面において成立するものである。さらに、図4は、表2に示した実施例1〜5ならびに比較例1および2に係る表面積[nm2]および硫酸イオンの吸着量[ppb]の関係を表すグラフを示したものである。そして、図4に示されるグラフに表される硫酸イオンの吸着量は、表面積に依存して変化するものであり、図4に示されるグラフに表される表面積および硫酸イオンの吸着量の関係は、遮光膜パターンの表面および側面、透明基板の表面、ならびに光半透過膜パターンの表面および側面において成立するものである。 In addition, FIG. 2 is a graph showing the relationship between the arithmetic average roughness (Ra) [nm] of the surface and the adsorption amount [ppb] of sulfate ions according to Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 and 2 shown in Table 2. Is shown. The amount of sulfate ion adsorption shown in the graph shown in FIG. 2 changes depending on the arithmetic mean roughness (Ra), and the arithmetic mean roughness shown in the graph shown in FIG. The relationship between (Ra) and the adsorption amount of sulfate ions is established on the surface and side surface of the light shielding film pattern, the surface of the transparent substrate, and the surface and side surface of the light semi-transmissive film pattern. Further, FIG. 4 is a graph showing the relationship between the surface area [nm 2 ] and the sulfate ion adsorption amount [ppb] according to Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 and 2 shown in Table 2. The adsorbed amount of sulfate ions shown in the graph shown in FIG. 4 changes depending on the surface area, and the relationship between the surface area shown in the graph shown in FIG. 4 and the adsorbed amount of sulfate ions is , The surface and side surface of the light shielding film pattern, the surface of the transparent substrate, and the surface and side surface of the light semi-transmissive film pattern.

また、図12は、光半透過膜パターンの表面のAFM画像である。図12(a)および図12(b)には、それぞれ、実施例1のフォトマスク(位相シフトマスク)における光半透過膜パターンの表面(Ra=0.3875nm)および比較例1のフォトマスク(位相シフトマスク)における光半透過膜パターンの表面(Ra=0.5276nm)のAFM画像が示されている。また、図13は、遮光膜パターンおよび遮光膜の表面のAFM画像である。図13(a)および図13(b)には、それぞれ、実施例5のフォトマスク(バイナリマスク)における遮光膜パターンの表面(Ra=0.2887nm)および比較例2のフォトマスクブランクスにおける遮光膜の表面(Ra=0.8566nm)のAFM画像が示されている。   FIG. 12 is an AFM image of the surface of the light semi-transmissive film pattern. 12A and 12B, the surface (Ra = 0.3875 nm) of the light semitransmissive film pattern in the photomask (phase shift mask) of Example 1 and the photomask of Comparative Example 1 ( An AFM image of the surface (Ra = 0.5276 nm) of the light-semitransmissive film pattern in the phase shift mask is shown. 13 is an AFM image of the light-shielding film pattern and the surface of the light-shielding film. FIGS. 13A and 13B show the surface (Ra = 0.2887 nm) of the light-shielding film pattern in the photomask (binary mask) of Example 5 and the light-shielding film in the photomask blank of Comparative Example 2, respectively. The AFM image of the surface (Ra = 0.8566 nm) is shown.

図12(a)および図12(b)に示されるように、実施例1のフォトマスクにおける光半透過膜パターンの表面の方が、比較例1のフォトマスクにおける光半透過膜パターンの表面よりも高低差が小さく、滑らかな面である。また、図13(a)および図13(b)に示されるように、実施例5のフォトマスクにおける遮光膜パターンの表面の方が、比較例2のフォトマスクブランクスにおける遮光膜の表面よりも高低差が小さく、滑らかな面である。   As shown in FIGS. 12A and 12B, the surface of the light-semitransmissive film pattern in the photomask of Example 1 is more than the surface of the light-semitransmissive film pattern in the photomask of Comparative Example 1. The height difference is small and the surface is smooth. Further, as shown in FIGS. 13A and 13B, the surface of the light shielding film pattern in the photomask of Example 5 is higher and lower than the surface of the light shielding film in the photomask blank of Comparative Example 2. The difference is small and the surface is smooth.

[評価2]
同一条件で硫酸洗浄した後の実施例1のフォトマスク(位相シフトマスク)における光半透過膜パターンの表面(Ra=0.3875)および比較例1のフォトマスク(位相シフトマスク)における光半透過膜パターンの表面(Ra=0.5276)について、ArFエキシマレーザ照射後の変化を評価した。具体的には、下記評価条件によって、評価した。
<洗浄条件>
・硫酸洗浄
<照射条件>
・湿度:40%
・温度:25℃
・積算照射量:1500J
[Evaluation 2]
Surface of the light-semitransmissive film pattern (Ra = 0.3875) in the photomask (phase shift mask) of Example 1 after washing with sulfuric acid under the same conditions and light-semitransmission in the photomask (phase shift mask) of Comparative Example 1 With respect to the surface of the film pattern (Ra = 0.5276), the change after ArF excimer laser irradiation was evaluated. Specifically, it was evaluated under the following evaluation conditions.
<Cleaning conditions>
・ Sulfuric acid cleaning <irradiation conditions>
・ Humidity: 40%
・ Temperature: 25 ℃
・ Total irradiation dose: 1500J

図14は、硫酸洗浄した後に光半透過膜パターンの表面に対してArFエキシマレーザを照射した結果を示す図である。図14の右側には、実施例1の硫酸洗浄した後の光半透過膜パターンの表面について、ArFエキシマレーザ照射後の変化をSEM画像で確認した結果を示す。図14の左側には、比較例1の硫酸洗浄した後の光半透過膜パターンの表面について、ArFエキシマレーザ照射後の変化をSEM画像で確認した結果を示す。なお、実施例1および比較例1のそれぞれについて、図14の上側には、硫酸洗浄後ArFエキシマレーザ照射前の光半透過膜パターンの表面を表し、図14の下側には、ArFエキシマレーザ照射後の光半透過膜パターンの表面を表した。また、比較のため、ArFエキシマレーザを照射する表面とともに、ArFエキシマレーザを照射しない表面をあわせて表した。   FIG. 14 is a diagram showing a result of irradiating the surface of the light semitransmissive film pattern with ArF excimer laser after cleaning with sulfuric acid. On the right side of FIG. 14, the result of confirming the change after the ArF excimer laser irradiation on the surface of the light semitransmissive film pattern after the cleaning with sulfuric acid of Example 1 by the SEM image is shown. On the left side of FIG. 14, the result of confirming the change after the ArF excimer laser irradiation on the surface of the light semitransmissive film pattern after cleaning with sulfuric acid in Comparative Example 1 by SEM images is shown. For each of Example 1 and Comparative Example 1, the upper side of FIG. 14 shows the surface of the light semi-transmissive film pattern after cleaning with sulfuric acid and before irradiation of ArF excimer laser, and the lower side of FIG. 14 shows the ArF excimer laser. The surface of the light semi-transmissive film pattern after irradiation is shown. For comparison, the surface irradiated with ArF excimer laser and the surface not irradiated with ArF excimer laser are shown together.

図14に示されるように、比較例1の光半透過膜パターンの表面は、ArFエキシマレーザ照射後に成長性異物(Haze)が発生したのに対して、実施例1の光半透過膜パターンの表面は、ArFエキシマレーザ照射後にも成長性異物が発生しなかった。これは、実施例1の光半透過膜パターンの表面は、滑らかであるため、硫酸洗浄を実施しても硫酸イオンが吸着しにくいためであると考えられる。以上より、光半透過膜パターンの表面を滑らかにすることにより、光半透過膜パターンの表面に成長性異物が発生することを抑制することができることがわかった。   As shown in FIG. 14, on the surface of the light-semitransmissive film pattern of Comparative Example 1, growing foreign matter (Haze) was generated after ArF excimer laser irradiation, whereas in the light-semitransmissive film pattern of Example 1, No growing foreign matter was generated on the surface even after irradiation with ArF excimer laser. It is considered that this is because the surface of the light-semitransmissive film pattern of Example 1 was smooth, so that sulfate ions were hard to be adsorbed even if sulfuric acid washing was performed. From the above, it was found that by making the surface of the light-semitransmissive film pattern smooth, it is possible to suppress the growth foreign matter from being generated on the surface of the light-semitransmissive film pattern.

[評価3]
実施例1のフォトマスク(位相シフトマスク)および比較例1のフォトマスク(位相シフトマスク)において、同一条件で硫酸洗浄した後の光半透過膜パターンの表面および側面の両方について、ArFエキシマレーザ照射後の成長性異物(Haze)の発生をSEM画像で評価した。具体的には、下記評価条件によって、評価した。
<洗浄条件>
・硫酸洗浄
<照射条件>
・湿度:40%
・温度:25℃
・積算照射量:1500J
[Evaluation 3]
In the photomask of Example 1 (phase shift mask) and the photomask of Comparative Example 1 (phase shift mask), ArF excimer laser irradiation was performed on both the surface and the side surface of the light semitransmissive film pattern after cleaning with sulfuric acid under the same conditions. The subsequent generation of growing foreign matter (Haze) was evaluated by SEM images. Specifically, it was evaluated under the following evaluation conditions.
<Cleaning conditions>
・ Sulfuric acid cleaning <irradiation conditions>
・ Humidity: 40%
・ Temperature: 25 ℃
・ Total irradiation dose: 1500J

その評価結果を光半透過膜パターンの表面の算術平均粗さ(Ra)[nm]とともに下記の表3に示した。表3においては、実施例1および比較例1における光半透過膜パターンの表面および側面において、ArFエキシマレーザ照射後に成長性異物(Haze)が発生した場合を○、成長性異物(Haze)の発生しない場合を×で示した。   The evaluation results are shown in Table 3 below together with the arithmetic average roughness (Ra) [nm] of the surface of the light semi-transmissive film pattern. In Table 3, when the growing foreign matter (Haze) is generated after ArF excimer laser irradiation on the surface and the side surface of the light semi-transmissive film pattern in Example 1 and Comparative Example 1, the growing foreign matter (Haze) is generated. The case where it is not shown is indicated by x.

図15は、ArFエキシマレーザ照射後の成長性異物(Haze)の発生を評価したSEM画像である。図15(a)および図15(b)には、それぞれ、比較例1のフォトマスク(位相シフトマスク)におけるArFエキシマレーザ照射後の光半透過膜パターンの表面および側面に発生した成長性異物(Haze)のSEM画像を示した。   FIG. 15 is an SEM image that evaluates the generation of growing foreign matter (Haze) after ArF excimer laser irradiation. 15 (a) and 15 (b), a growing foreign matter (surface) and a side surface of the light semitransmissive film pattern after the ArF excimer laser irradiation in the photomask (phase shift mask) of Comparative Example 1 ( The SEM image of Haze) was shown.

表3に示されるように、実施例1のフォトマスク(位相シフトマスク)では、光半透過膜パターンの表面および側面の両方において、ArFエキシマレーザ照射後に成長性異物(Haze)が発生しなかった。また、比較例1のフォトマスク(位相シフトマスク)では、光半透過膜パターンの表面および側面の両方において、ArFエキシマレーザ照射後に成長性異物(Haze)が発生した。このことから、実施例1のフォトマスク(位相シフトマスク)を作製した時に、等方的なプラズマ処理を行うドライエッチングにより、光半透過膜パターンの表面の算術平均粗さ(Ra)を0.4nm以下にする平滑化処理を行ったことによって、光半透過膜パターンの表面と同様に、その側面も算術平均粗さ(Ra)が0.4nm以下になったものと考えられる。そして、比較例1のフォトマスク(位相シフトマスク)を作製した時には、光半透過膜パターンの側面の算術平均粗さ(Ra)は、光半透過膜パターンの表面と同様に、0.4nmより大きくになったものと考えられる。   As shown in Table 3, in the photomask (phase shift mask) of Example 1, no growable foreign matter (Haze) was generated after ArF excimer laser irradiation on both the surface and the side surface of the light semitransmissive film pattern. .. Further, in the photomask (phase shift mask) of Comparative Example 1, growing foreign matter (Haze) was generated on both the surface and the side surface of the light semi-transmissive film pattern after ArF excimer laser irradiation. From this, when the photomask (phase shift mask) of Example 1 was manufactured, the arithmetic mean roughness (Ra) of the surface of the light semi-transmissive film pattern was set to 0 by dry etching which performed isotropic plasma treatment. It is considered that by performing the smoothing treatment to 4 nm or less, the arithmetic mean roughness (Ra) of the side surface of the light semi-transmissive film pattern becomes 0.4 nm or less, like the surface. Then, when the photomask (phase shift mask) of Comparative Example 1 was manufactured, the arithmetic average roughness (Ra) of the side surface of the light semi-transmissive film pattern was 0.4 nm or less, like the surface of the light semi-transmissive film pattern. It is believed that it has grown.

また、図15(a)および図15(b)から、比較例1のフォトマスク(位相シフトマスク)において、光半透過膜パターンの表面(光半透過膜パターン103の上面103a)に発生した成長性異物(Haze)301が、透明基板101が露出した領域(光を透過する部分)を覆わないのに対して、光半透過膜パターン103の側面103bに発生した成長性異物(Haze)301は、透明基板101が露出した領域(光を透過する部分)を覆うことが分かった。   Further, from FIGS. 15A and 15B, in the photomask (phase shift mask) of Comparative Example 1, the growth occurred on the surface of the light semi-transmissive film pattern (the upper surface 103a of the light semi-transmissive film pattern 103). While the foreign substance (Haze) 301 does not cover the exposed region (the portion that transmits light) of the transparent substrate 101, the growing foreign substance (Haze) 301 generated on the side surface 103b of the light-semitransmissive film pattern 103 does not. It was found that the transparent substrate 101 covers the exposed region (the part that transmits light).

[評価4]
実施例2のフォトマスク(位相シフトマスク)における光半透過膜パターンの表面(Ra=0.2075)および比較例1の平滑化処理前のフォトマスク(位相シフトマスク)における光半透過膜パターンの表面(Ra=0.5276)の異物除去力を評価した。具体的には、下記評価条件によって、評価した。
<洗浄条件>
・硫酸フリー洗浄
[Evaluation 4]
The surface of the light semi-transmissive film pattern (Ra = 0.2075) in the photomask (phase shift mask) of Example 2 and the light semitransmissive film pattern of the photomask (phase shift mask) before the smoothing process of Comparative Example 1 The foreign matter removing power of the surface (Ra = 0.5276) was evaluated. Specifically, it was evaluated under the following evaluation conditions.
<Cleaning conditions>
・ Sulfuric acid free cleaning

図16は、光半透過膜パターンの表面の異物除去力を評価した結果を示す図である。図16の右側には、実施例2の洗浄前後の光半透過膜パターンの表面の異物の分布を示す。
図16の左側には、比較例1の洗浄前後の光半透過膜パターンの表面の異物の分布を示す。
FIG. 16 is a diagram showing the results of evaluation of the foreign matter removing force on the surface of the light semi-transmissive film pattern. On the right side of FIG. 16, the distribution of foreign matter on the surface of the light semi-transmissive film pattern before and after cleaning in Example 2 is shown.
The left side of FIG. 16 shows the distribution of foreign matter on the surface of the light semi-transmissive film pattern before and after cleaning in Comparative Example 1.

図16に示されるように、同一の洗浄条件で洗浄したにもかかわらず、実施例2の光半透過膜パターンの表面の方が、比較例1の光半透過膜パターンの表面よりも異物除去力が大きかった。具体的には、実施例2の光半透過膜パターンの表面は、99.5%の異物が除去され、ほとんどの異物が除去されたのに対して、比較例1の光半透過膜パターンの表面は、83.8%しか、異物が除去されなかった。これは、実施例2の光半透過膜パターンの表面の方が、比較例1よりも平滑であるため、異物が除去され易いからであると考えられる。   As shown in FIG. 16, despite cleaning under the same cleaning conditions, the surface of the light-semitransmissive film pattern of Example 2 has more foreign matter removed than the surface of the light-semitransmissive film pattern of Comparative Example 1. The power was great. Specifically, 99.5% of the foreign matter was removed and most of the foreign matter was removed from the surface of the light-semitransmissive film pattern of Example 2, whereas the light-semitransmissive film pattern of Comparative Example 1 was removed. On the surface, foreign matter was removed by only 83.8%. This is considered to be because the surface of the light-semitransmissive film pattern of Example 2 is smoother than that of Comparative Example 1, and thus foreign matter is more easily removed.

[評価5]
実施例1〜5(全実施例)のフォトマスクが共通して有する合成石英基板の表面(Ra=0.1285)および比較例2のフォトマスクブランクスにおける遮光膜の表面(Ra=0.8566)について、ペリクルの粘着材の残存量を評価した。具体的には、同一の剥離条件で、合成石英基板および遮光膜の表面からペリクルを剥離した時に、ペリクルの粘着材が合成石英基板および遮光膜の表面にどれくらい残存するかを評価した。
[Evaluation 5]
The surface of the synthetic quartz substrate (Ra = 0.1285) that the photomasks of Examples 1 to 5 (all Examples) have in common and the surface of the light-shielding film (Ra = 0.8566) in the photomask blank of Comparative Example 2 For, the remaining amount of the adhesive material of the pellicle was evaluated. Specifically, when the pellicle was peeled from the surfaces of the synthetic quartz substrate and the light shielding film under the same peeling conditions, it was evaluated how much the adhesive material of the pellicle remained on the surface of the synthetic quartz substrate and the light shielding film.

図17は、フォトマスクにおける合成石英基板および遮光膜の表面に残存するペリクルの粘着材を示す図である。図17(a)には、実施例1〜5(全実施例)のフォトマスクが共通して有する合成石英基板の表面に残存するペリクルの粘着材を示した。図17(b)には、比較例2の遮光膜の表面に残存するペリクルの粘着材を示した。   FIG. 17 is a diagram showing the adhesive material of the pellicle remaining on the surfaces of the synthetic quartz substrate and the light shielding film in the photomask. FIG. 17A shows the adhesive material of the pellicle remaining on the surface of the synthetic quartz substrate that the photomasks of Examples 1 to 5 (all Examples) have in common. FIG. 17B shows the adhesive material of the pellicle remaining on the surface of the light shielding film of Comparative Example 2.

図17に示されるように、実施例1〜5(全実施例)のフォトマスクが共通して有する合成石英基板の表面の方は、ペリクルの粘着材がほとんど残存していないのに対して、比較例2の遮光膜の表面の方は、ペリクルの多くの粘着材が残存している。これは、合成石英基板の表面の方が、比較例2の遮光膜の表面よりも平滑であるため、ペリクルの粘着材が剥離され易いからであると考えられる。   As shown in FIG. 17, on the surface of the synthetic quartz substrate which the photomasks of Examples 1 to 5 (all Examples) have in common, the adhesive material of the pellicle hardly remains, whereas On the surface of the light-shielding film of Comparative Example 2, much of the adhesive material of the pellicle remains. It is considered that this is because the surface of the synthetic quartz substrate is smoother than the surface of the light-shielding film of Comparative Example 2, and thus the adhesive material of the pellicle is easily peeled off.

[実施例6]
実施例4により得られた平滑化処理後のフォトマスクに対して、さらに平滑化処理として等方的なプラズマ処理を行うドライエッチングを行った。
得られたフォトマスクについて上記「評価1」に記載の方法と同一の方法により、遮光膜パターンの表面の算術平均粗さ(Ra)を求めたところ、0.10nmであった。
[Example 6]
The photomask after the smoothing treatment obtained in Example 4 was further dry-etched by performing an isotropic plasma treatment as the smoothing treatment.
The arithmetic mean roughness (Ra) of the surface of the light-shielding film pattern was 0.10 nm in the obtained photomask by the same method as described in "Evaluation 1" above.

[評価6]
実施例3〜実施例6および比較例2のフォトマスクの遮光膜について、ペリクル付きとした状態で、ペリクルにより覆われた遮光膜に対してArFエキシマレーザを照射し、積算照射量に対する、成長性異物(Haze)の発生の有無を外観検査装置(KLA社製)を用いて検査し、検出した箇所をSEM観察することにより確認した。結果を下記表4に示す。
なお、評価に用いたぺリクル付きフォトマスクは、ぺリクルのサイズが149×115mmであり、粘着材の材質はスチレン系ポリマーで厚さが0.65mmのものを使用し、粘着材であるスチレン系ポリマーを介してぺリクルを加圧することで貼り合わせる方法を用いて形成した。
また、レーザー照射は、ペリクル付きマスク中心部である1cm四方の領域に照射した。
さらに、下記表4中、成長性異物(Haze)の発生が観察された場合には「○」を記入し、観察されなかった場合には「×」を記入した。
また、照射条件は、下記表4に示すように積算照射量を100kJ/cm〜400kJ/cmの範囲内で変化させた以外は、上記「評価3」と同様の条件とした。
[Evaluation 6]
With respect to the light-shielding films of the photomasks of Examples 3 to 6 and Comparative Example 2, with the pellicle attached, the light-shielding film covered with the pellicle was irradiated with ArF excimer laser, and the growth property with respect to the accumulated irradiation amount was increased. The presence or absence of foreign matter (Haze) was inspected using an appearance inspection device (manufactured by KLA), and the detected portion was confirmed by SEM observation. The results are shown in Table 4 below.
The pellicle-equipped photomask used in the evaluation had a pellicle size of 149 × 115 mm, and the adhesive material used was a styrene-based polymer with a thickness of 0.65 mm. It was formed using a method in which a pellicle was pressed through a base polymer to bond them together.
Further, the laser irradiation was applied to a 1 cm square area which was the center of the mask with a pellicle.
Further, in Table 4 below, “O” was entered when the occurrence of growing foreign matter (Haze) was observed, and “X” was entered when it was not observed.
The irradiation conditions, except that was varied in the range of integrated irradiation dose of 100kJ / cm 2 ~400kJ / cm 2 as shown in Table 4 were the same conditions as above "Evaluation 3".

[評価7]
実施例3〜実施例6および比較例2のフォトマスクの遮光膜パターン表面の成分組成を測定した。
また、実施例5および比較例1の合成石英基板表面の成分組成を測定した。
測定方法は、ULVAC-PHI社製Quantum2000を用いて、下記測定条件で測定した。結果を下記表4に示す。
なお、表面の成分組成は、表面から厚み方向に5nmの範囲内における平均の成分組成を測定した。
[Evaluation 7]
The composition of the light-shielding film pattern surface of the photomasks of Examples 3 to 6 and Comparative Example 2 was measured.
Further, the component composition of the surface of the synthetic quartz substrate of Example 5 and Comparative Example 1 was measured.
As a measuring method, Quantum 2000 manufactured by ULVAC-PHI was used and measured under the following measuring conditions. The results are shown in Table 4 below.
In addition, as the component composition of the surface, an average component composition within a range of 5 nm from the surface in the thickness direction was measured.

(測定条件)
X線条件:Al mono 200μmφ×30W 15kV
X線取込角度:45°
中和条件:ION/Electron 20μA
(Measurement condition)
X-ray condition: Al mono 200 μmφ × 30 W 15 kV
X-ray acquisition angle: 45 °
Neutralization conditions: ION / Electron 20 μA

表4より、遮光膜パターンの表面の窒素の含有割合を低減することで、成長性異物(Haze)の発生を抑制できることが確認できた。
具体的には、実施例3〜実施例6のモリブデンシリサイド系材料を用いた遮光膜については、窒素の含有割合が、13atm%以下、5atm%以下となることで、積算照射量が多くなった場合でも成長性異物の発生を抑制できることが確認できた。
また、実施例5および比較例2のクロム系材料を用いた遮光膜については、窒素の含有割合が、11atm%以下、6atm%以下となることで、積算照射量が多くなった場合でも成長性異物の発生を抑制できることが確認できた。
また、評価6において実施例3のフォトマスクをペリクル付フォトマスクとし、積算照射量が200kJ/cmなるようにArFエキシマレーザ照射を行った際に発生した成長性異物(Haze)を飛行時間型二次イオン質量分析法(TOF−SIMS)により分析したところ、有機アミンが検出された。このことから、ペリクル付フォトマスクに対してエキシマレーザ照射を行うことで発生した成長性異物は、ペリクルを遮光膜パターンに貼付するために用いた粘着材に由来するものであると推察された。
さらに、実施例3を基準にして、実施例4および実施例6と比較すると、平滑化処理を行うことにより、窒素の含有割合を7.8atm%、15.3atm%減少させることができた。また、酸素の含有割合を5.3atm%、14.6atm%増加させることができた。さらに、モリブデンの含有割合を0.4atm%、1.1atm%減少させることができた。
一方、比較例2を基準にして、実施例5と比較すると、平滑化処理を行うことにより、窒素の含有割合を5.8atm%減少させることができた。また、酸素の含有割合を13.4atm%増加させることができた。
From Table 4, it was confirmed that the generation of growing foreign matter (Haze) can be suppressed by reducing the nitrogen content on the surface of the light-shielding film pattern.
Specifically, in the light-shielding films using the molybdenum silicide-based materials of Examples 3 to 6, the nitrogen content rate was 13 atm% or less and 5 atm% or less, so that the integrated irradiation amount increased. It was confirmed that the generation of growing foreign matter can be suppressed even in the case.
Further, with respect to the light-shielding film using the chromium-based material of Example 5 and Comparative Example 2, since the nitrogen content ratios are 11 atm% or less and 6 atm% or less, the growth property is increased even when the integrated irradiation amount is increased. It was confirmed that the generation of foreign matter can be suppressed.
Further, in Evaluation 6, the photomask of Example 3 was used as a photomask with a pellicle, and the growth foreign matter (Haze) generated when the ArF excimer laser irradiation was performed so that the integrated irradiation amount was 200 kJ / cm 2 was time-of-flight type. When analyzed by secondary ion mass spectrometry (TOF-SIMS), organic amine was detected. From this, it was speculated that the growing foreign matter generated by irradiating the photomask with the pellicle with the excimer laser was derived from the adhesive material used to attach the pellicle to the light-shielding film pattern.
Furthermore, compared with Example 4 and Example 6 based on Example 3, it was possible to reduce the nitrogen content by 7.8 atm% and 15.3 atm% by performing the smoothing treatment. In addition, the oxygen content could be increased by 5.3 atm% and 14.6 atm%. Further, the content ratio of molybdenum could be reduced by 0.4 atm% and 1.1 atm%.
On the other hand, compared with Example 5 based on Comparative Example 2, the nitrogen content could be reduced by 5.8 atm% by performing the smoothing treatment. Further, the oxygen content ratio could be increased by 13.4 atm%.

100…フォトマスク
101…透明基板
102…遮光膜パターン
100 ... Photomask 101 ... Transparent substrate 102 ... Shading film pattern

Claims (1)

透明基板、および前記透明基板上に形成され、所望の光学濃度(OD値)を有する遮光膜からなる遮光膜パターンを有し、
前記遮光膜パターンの表面の算術平均粗さ(Ra)が0.4nm以下であり、
前記遮光膜パターンの表面の窒素の含有割合が、13atm%以下であることを特徴とするフォトマスク。
A transparent substrate, and a light-shielding film pattern formed on the transparent substrate and comprising a light-shielding film having a desired optical density (OD value),
The arithmetic mean roughness (Ra) of the surface of the light-shielding film pattern is 0.4 nm or less,
The photomask, wherein the nitrogen content on the surface of the light-shielding film pattern is 13 atm% or less.
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