JP2021056401A - Mask blank and photomask - Google Patents

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Abstract

To provide a mask blank that has a predetermined optical density at a low reflectance and can have a proper cross-sectional shape.SOLUTION: In a mask blank 10B, an antireflection lower layer 12 has a chromium content of 25 atm%-50 atm%, an oxygen content of 30 atm%-50 atm%, a nitrogen content of 10 atm%-30 atm%, and a carbon content of 2 atm%-5 atm%, a light blocking layer 13 has a chromium content of 70 atm%-95 atm% and a nitrogen content of 5 atm%-20 atm%, and an antireflection upper layer 14 has a chromium content of 25 atm%-50 atm%, an oxygen content of 55 atm%-70 atm%, a nitrogen content of 5 atm%-20 atm%, and a carbon content of 2 atm%-5 atm%.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明はマスクブランクス及びフォトマスクに関し、特に両面が低反射なバイナリマスクブランクスや、その製造に用いて好適な技術に関する。 The present invention relates to mask blanks and photomasks, particularly to binary mask blanks having low reflection on both sides, and techniques suitable for use in the manufacture thereof.

ＦＰＤ（ｆｌａｔ ｐａｎｅｌ ｄｉｓｐｌａｙ， フラットパネルディスプレイ）のような大板用のフォトマスクの製造において、バイナリマスクとして遮光層を有するマスクブランクスが用いられている。また、ＦＰＤの高精細化に伴い微細パターンを形成する必要が高まっている。
このようなマスクブランクスにおいて、パターン形成される遮光層等を含むマスク層としては、クロム材料からなる膜をガラス等の透明基板に積層したものが一般的に用いられる（特許文献１）。 In the manufacture of photomasks for large plates such as FPDs (flat panel displays), mask blanks having a light-shielding layer are used as binary masks. In addition, there is an increasing need to form fine patterns as FPDs become higher in definition.
In such mask blanks, as a mask layer including a light-shielding layer or the like on which a pattern is formed, a film made of a chrome material laminated on a transparent substrate such as glass is generally used (Patent Document 1).

微細パターンを作成するには、パターン形成の際における迷光対策として、マスクブランクスの表面および裏面での低反射率化が必要となっている（例えば、波長４３６ｎｍの露光光における反射率５％以下）。
表面および裏面での低反射率化実現するマスクブランクスの膜構造としては、たとえば、ガラス基板上から反射防止層（裏面）、遮光層、反射防止層（表面）と積層された、少なくとも三層構造を有するマスク層が知られている。
このような反射防止層を設ける場合には、この反射防止層として屈折率の低い膜を得るために、酸化されたクロム酸化膜等を用いることが可能である。 In order to create a fine pattern, it is necessary to reduce the reflectance on the front and back surfaces of the mask blanks as a measure against stray light during pattern formation (for example, the reflectance in exposure light having a wavelength of 436 nm is 5% or less). ..
The film structure of the mask blanks that realizes low reflectance on the front surface and the back surface is, for example, a at least three-layer structure in which an antireflection layer (back surface), a light shielding layer, and an antireflection layer (front surface) are laminated on a glass substrate. A mask layer having the above is known.
When such an antireflection layer is provided, an oxidized chromium oxide film or the like can be used as the antireflection layer in order to obtain a film having a low refractive index.

特開２００１−３０５７１６号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2001-305716

しかしながら、酸素濃度の高いクロム酸化膜は、エッチングレートが低くなる。その結果、反射防止層として酸素濃度の高いクロム酸化膜を採用した場合、この反射防止層が遮光層よりもエッチングレートが低くなるため、反射防止層のエッチングが進まない場合が発生する。 However, a chromium oxide film having a high oxygen concentration has a low etching rate. As a result, when a chromium oxide film having a high oxygen concentration is used as the antireflection layer, the etching rate of the antireflection layer is lower than that of the light shielding layer, so that the etching of the antireflection layer may not proceed.

このため、マスクパターンを作製した場合に、反射防止層に比べて遮光層のエッチングが進行してしまい、マスクブランクスにおける横向きのエッチング量、つまり、サイドエッチング量が、厚さ方向に均一でなくなってしまう。具体的には、マスク層における厚さ方向の中央部分が不必要に多くエッチングされてしまい、庇および裾引きの形成された断面形状が発生する等の問題が発生してしまうという問題があることがわかった。 Therefore, when the mask pattern is produced, the etching of the light-shielding layer progresses as compared with the antireflection layer, and the lateral etching amount in the mask blanks, that is, the side etching amount is not uniform in the thickness direction. It ends up. Specifically, there is a problem that the central portion of the mask layer in the thickness direction is unnecessarily etched, causing problems such as the formation of a cross-sectional shape in which eaves and hem are formed. I understood.

パターンの断面形状をガラス基板の面に対して垂直にするには、各層のエッチングレートを合わせる必要があるが、各層の光学特性を維持するためには組成比が大きく異なるためエッチングレートの差が大きいことが避けられない。このため垂直なパターン断面形状を形成可能なマスクブランクスが実現されていない。 In order to make the cross-sectional shape of the pattern perpendicular to the surface of the glass substrate, it is necessary to match the etching rate of each layer, but in order to maintain the optical characteristics of each layer, the composition ratio is significantly different, so the difference in etching rate is different. It is inevitable that it is big. Therefore, mask blanks capable of forming a vertical pattern cross-sectional shape have not been realized.

さらに、マスクブランクスにおけるパターン形成では、コントラストを上げるために、従来の光学濃度（ＯＤ３）よりも、高い光学濃度（例えば、ＯＤ５）に対応したいという要求がある。
この要求に応えるためには、遮光層の酸素濃度と、反射防止層の酸素濃度との差を、より大きくすることが必要である。このため、遮光層と反射防止層とのエッチングレート差が、さらに大きくなってしまう。 Further, in pattern formation in mask blanks, there is a demand to cope with a higher optical density (for example, OD5) than the conventional optical density (OD3) in order to increase the contrast.
In order to meet this demand, it is necessary to increase the difference between the oxygen concentration of the light-shielding layer and the oxygen concentration of the antireflection layer. Therefore, the difference in etching rate between the light-shielding layer and the antireflection layer becomes even larger.

このため、従来の光学濃度（ＯＤ３）では、許容されていた断面形状の垂直からのズレが、高い光学濃度（例えば、ＯＤ５）では許容されなくなってきた。 For this reason, the deviation of the cross-sectional shape from the vertical, which was allowed in the conventional optical density (OD3), is no longer allowed in the high optical density (for example, OD5).

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、低反射率で所定の光学濃度を有し、遮光層と反射防止層のエッチングレートを近づけることができ、庇、裾引きが低減された適正な断面形状とすることが可能なマスクブランクスを提供するという目的を達成しようとするものである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, has a predetermined optical density with low reflectance, can bring the etching rates of the light-shielding layer and the antireflection layer close to each other, and reduces eaves and hemming. It is an object of the present invention to provide mask blanks capable of having an appropriate cross-sectional shape.

本発明のマスクブランクスは、フォトマスクとなるマスク層を有するマスクブランクスであって、
透明基板に積層された下反射防止層と、
前記下反射防止層よりも前記透明基板から離間する位置に設けられた遮光層と、
前記遮光層よりも前記透明基板から離間する位置に設けられた上反射防止層と、
を有するマスク層が積層され、
前記下反射防止層がクロム、酸素、窒素、炭素を含む酸化窒化炭化膜であり、クロムの含有率が２５ａｔｍ％〜５０ａｔｍ％、酸素の含有率が３０ａｔｍ％〜５０ａｔｍ％、窒素の含有率が１０ａｔｍ％〜３０ａｔｍ％、炭素の含有率が２ａｔｍ％〜５ａｔｍ％であり、
前記遮光層がクロム、窒素を含む窒化膜であり、クロムの含有率が７０ａｔｍ％〜９５ａｔｍ％、窒素の含有率が５ａｔｍ％〜２０ａｔｍ％であり、
前記上反射防止層がクロム、酸素、窒素、炭素を含む酸化窒化炭化膜であり、クロムの含有率が２５ａｔｍ％〜５０ａｔｍ％、酸素の含有率が５５ａｔｍ％〜７０ａｔｍ％、窒素の含有率が５ａｔｍ％〜２０ａｔｍ％、炭素の含有率が２ａｔｍ％〜５ａｔｍ％である
ことにより上記課題を解決した。
本発明のマスクブランクスは、フォトマスクとなるマスク層を有するマスクブランクスであって、
透明基板に積層された下反射防止層と、
前記下反射防止層よりも前記透明基板から離間する位置に設けられた遮光層と、
前記遮光層よりも前記透明基板から離間する位置に設けられた上反射防止層と、
を有するマスク層が積層され、
前記下反射防止層がクロム、酸素、窒素、炭素を含む酸化窒化炭化膜であり、クロムの含有率が２５ａｔｍ％〜５０ａｔｍ％、酸素の含有率が３０ａｔｍ％〜５０ａｔｍ％、窒素の含有率が１０ａｔｍ％〜３０ａｔｍ％、炭素の含有率が２ａｔｍ％〜５ａｔｍ％であり、
前記遮光層がクロム、窒素、炭素を含む窒化炭化膜であり、クロムの含有率が７０ａｔｍ％〜９５ａｔｍ％、窒素の含有率が５ａｔｍ％〜２０ａｔｍ％であり、炭素の含有率が０ａｔｍ％〜１５ａｔｍ％であり、
前記上反射防止層がクロム、酸素、窒素、炭素を含む酸化窒化炭化膜であり、クロムの含有率が２５ａｔｍ％〜５０ａｔｍ％、酸素の含有率が５５ａｔｍ％〜７０ａｔｍ％、窒素の含有率が５ａｔｍ％〜２０ａｔｍ％、炭素の含有率が２ａｔｍ％〜５ａｔｍ％である
ことにより上記課題を解決した。
本発明のマスクブランクスは、前記マスク層の両面において、波長３６５ｎｍ〜４３６ｎｍの露光光での反射率がいずれも１０％以下である
ことができる。
本発明のマスクブランクスは、前記マスク層の両面において、波長４３６ｎｍの露光光での反射率がいずれも５％以下である
ことができる。
本発明のマスクブランクスは、前記マスク層において、光学濃度が３．０以上となるように各膜厚が設定されている
ことが好ましい。
本発明のマスクブランクスは、前記下反射防止層の膜厚が２５．０ｎｍ〜３５．０ｎｍであり、
前記遮光層の膜厚が１２５．０ｎｍ〜１３５．０ｎｍであり、
前記上反射防止層の膜厚が２５．０ｎｍ〜３５．０ｎｍである
ことが可能である。
本発明のマスクブランクスは、前記マスク層の膜厚が１７５．０ｎｍ〜２０５．０ｎｍである
手段を採用することもできる。
本発明のマスクブランクスは、前記マスク層よりも前記透明基板から離間する位置に設けられたフォトレジスト層を有する
ことができる。
本発明のフォトマスクは、上記いずれか記載のマスクブランクスから製造されることができる。 The mask blanks of the present invention are mask blanks having a mask layer serving as a photomask.
The lower anti-reflection layer laminated on the transparent substrate and
A light-shielding layer provided at a position farther from the transparent substrate than the lower antireflection layer,
An upper antireflection layer provided at a position farther from the transparent substrate than the light shielding layer,
Mask layers with
The lower antireflection layer is an oxide nitride carbonized film containing chromium, oxygen, nitrogen, and carbon, and has a chromium content of 25 atm% to 50 atm%, an oxygen content of 30 atm% to 50 atm%, and a nitrogen content of 10 atm. % To 30 atm%, carbon content is 2 atm% to 5 atm%,
The light-shielding layer is a nitride film containing chromium and nitrogen, and the chromium content is 70 atm% to 95 atm%, and the nitrogen content is 5 atm% to 20 atm%.
The upper antireflection layer is an oxide nitride carbonized film containing chromium, oxygen, nitrogen, and carbon, and the chromium content is 25 atm% to 50 atm%, the oxygen content is 55 atm% to 70 atm%, and the nitrogen content is 5 atm. The above problems were solved by having% to 20 atm% and a carbon content of 2 atm% to 5 atm%.
The mask blanks of the present invention are mask blanks having a mask layer serving as a photomask.
The lower anti-reflection layer laminated on the transparent substrate and
A light-shielding layer provided at a position farther from the transparent substrate than the lower antireflection layer,
An upper antireflection layer provided at a position farther from the transparent substrate than the light shielding layer,
Mask layers with
The lower antireflection layer is an oxide nitride carbonized film containing chromium, oxygen, nitrogen, and carbon, and has a chromium content of 25 atm% to 50 atm%, an oxygen content of 30 atm% to 50 atm%, and a nitrogen content of 10 atm. % To 30 atm%, carbon content is 2 atm% to 5 atm%,
The light-shielding layer is a nitrided carbonized film containing chromium, nitrogen, and carbon, and the chromium content is 70 atm% to 95 atm%, the nitrogen content is 5 atm% to 20 atm%, and the carbon content is 0 atm% to 15 atm. % And
The upper antireflection layer is an oxide nitride carbonized film containing chromium, oxygen, nitrogen, and carbon, and the chromium content is 25 atm% to 50 atm%, the oxygen content is 55 atm% to 70 atm%, and the nitrogen content is 5 atm. The above problems were solved by having% to 20 atm% and a carbon content of 2 atm% to 5 atm%.
The mask blanks of the present invention can have a reflectance of 10% or less on both sides of the mask layer with exposure light having a wavelength of 365 nm to 436 nm.
The mask blanks of the present invention can have a reflectance of 5% or less on both sides of the mask layer with exposure light having a wavelength of 436 nm.
In the mask blanks of the present invention, it is preferable that each film thickness of the mask layer is set so that the optical density is 3.0 or more.
In the mask blanks of the present invention, the film thickness of the lower antireflection layer is 25.0 nm to 35.0 nm.
The film thickness of the light-shielding layer is 125.0 nm to 135.0 nm.
The film thickness of the upper antireflection layer can be 25.0 nm to 35.0 nm.
For the mask blanks of the present invention, means in which the film thickness of the mask layer is 175.0 nm to 205.0 nm can also be adopted.
The mask blanks of the present invention may have a photoresist layer provided at a position farther from the transparent substrate than the mask layer.
The photomask of the present invention can be produced from the mask blanks described in any of the above.

本発明のマスクブランクスは、フォトマスクとなるマスク層を有するマスクブランクスであって、
透明基板に積層された下反射防止層と、
前記下反射防止層よりも前記透明基板から離間する位置に設けられた遮光層と、
前記遮光層よりも前記透明基板から離間する位置に設けられた上反射防止層と、
を有するマスク層が積層され、
前記下反射防止層がクロム、酸素、窒素、炭素を含む酸化窒化炭化膜であり、クロムの含有率が２５ａｔｍ％〜５０ａｔｍ％、酸素の含有率が３０ａｔｍ％〜５０ａｔｍ％、窒素の含有率が１０ａｔｍ％〜３０ａｔｍ％、炭素の含有率が２ａｔｍ％〜５ａｔｍ％であり、
前記遮光層がクロム、窒素を含む窒化膜であり、クロムの含有率が７０ａｔｍ％〜９５ａｔｍ％、窒素の含有率が５ａｔｍ％〜２０ａｔｍ％であり、
前記上反射防止層がクロム、酸素、窒素、炭素を含む酸化窒化炭化膜であり、クロムの含有率が２５ａｔｍ％〜５０ａｔｍ％、より好ましくは３０ａｔｍ％〜５０ａｔｍ％、酸素の含有率が５５ａｔｍ％〜７０ａｔｍ％、窒素の含有率が５ａｔｍ％〜２０ａｔｍ％、炭素の含有率が２ａｔｍ％〜５ａｔｍ％である
ことにより上記課題を解決した。
これにより、マスク層の両面での低反射率と、必要な光学濃度とを維持した状態で、パターンニングでの断面形状を定期制な範囲に収めることができる。具体的には、上下の反射防止層に対して、遮光層のサイドエッチングが所定の範囲となり、遮光層部分が凹んでしまわないようにすることができる。
したがって、フォトマスクを製造する際に、マスクブランクスのパターニング（レジスト塗布、露光、現像、エッチング）をおこなった際の断面形状をなるべく垂直とすることが可能となり、このパターンの断面形状によって影響を受けるパターンの寸法を所定の範囲になるようにして、高精細なフォトマスクを実現可能とすることができる。 The mask blanks of the present invention are mask blanks having a mask layer serving as a photomask.
The lower anti-reflection layer laminated on the transparent substrate and
A light-shielding layer provided at a position farther from the transparent substrate than the lower antireflection layer,
An upper antireflection layer provided at a position farther from the transparent substrate than the light shielding layer,
Mask layers with
The lower antireflection layer is an oxide nitride carbonized film containing chromium, oxygen, nitrogen, and carbon, and has a chromium content of 25 atm% to 50 atm%, an oxygen content of 30 atm% to 50 atm%, and a nitrogen content of 10 atm. % To 30 atm%, carbon content is 2 atm% to 5 atm%,
The light-shielding layer is a nitride film containing chromium and nitrogen, and the chromium content is 70 atm% to 95 atm%, and the nitrogen content is 5 atm% to 20 atm%.
The upper antireflection layer is an oxide nitride carbonized film containing chromium, oxygen, nitrogen, and carbon, and the chromium content is 25 atm% to 50 atm%, more preferably 30 atm% to 50 atm%, and the oxygen content is 55 atm% to. The above problems were solved by 70 atm%, a nitrogen content of 5 atm% to 20 atm%, and a carbon content of 2 atm% to 5 atm%.
As a result, the cross-sectional shape in patterning can be kept within a regular range while maintaining the low reflectance on both sides of the mask layer and the required optical density. Specifically, the side etching of the light-shielding layer is within a predetermined range with respect to the upper and lower antireflection layers, and the light-shielding layer portion can be prevented from being dented.
Therefore, when manufacturing a photomask, it is possible to make the cross-sectional shape of the mask blanks when patterning (resist coating, exposure, development, etching) as vertical as possible, and it is affected by the cross-sectional shape of this pattern. A high-definition photomask can be realized by setting the size of the pattern within a predetermined range.

本発明のマスクブランクスは、フォトマスクとなるマスク層を有するマスクブランクスであって、
透明基板に積層された下反射防止層と、
前記下反射防止層よりも前記透明基板から離間する位置に設けられた遮光層と、
前記遮光層よりも前記透明基板から離間する位置に設けられた上反射防止層と、
を有するマスク層が積層され、
前記下反射防止層がクロム、酸素、窒素、炭素を含む酸化窒化炭化膜であり、クロムの含有率が２５ａｔｍ％〜５０ａｔｍ％、酸素の含有率が３０ａｔｍ％〜５０ａｔｍ％、窒素の含有率が１０ａｔｍ％〜３０ａｔｍ％、炭素の含有率が２ａｔｍ％〜５ａｔｍ％であり、
前記遮光層がクロム、窒素、炭素を含む窒化炭化膜であり、クロムの含有率が７０ａｔｍ％〜９５ａｔｍ％、窒素の含有率が５ａｔｍ％〜２０ａｔｍ％であり、炭素の含有率が０ａｔｍ％〜１５ａｔｍ％であり、
前記上反射防止層がクロム、酸素、窒素、炭素を含む酸化窒化炭化膜であり、クロムの含有率が２５ａｔｍ％〜５０ａｔｍ％、より好ましくは３０ａｔｍ％〜５０ａｔｍ％、酸素の含有率が５５ａｔｍ％〜７０ａｔｍ％、窒素の含有率が５ａｔｍ％〜２０ａｔｍ％、炭素の含有率が２ａｔｍ％〜５ａｔｍ％である
ことにより上記課題を解決した。
これにより、マスク層の両面での低反射率と、必要な光学濃度とを維持した状態で、パターンニングでの断面形状を定期制な範囲に収めることができる。具体的には、上下の反射防止層に対して、遮光層のサイドエッチングが所定の範囲となり、遮光層部分が凹んでしまわないようにすることができる。
したがって、フォトマスクを製造する際に、マスクブランクスのパターニング（レジスト塗布、露光、現像、エッチング）をおこなった際の断面形状をなるべく垂直とすることが可能となり、このパターンの断面形状によって影響を受けるパターンの寸法を所定の範囲になるようにして、高精細なフォトマスクを実現可能とすることができる。 The mask blanks of the present invention are mask blanks having a mask layer serving as a photomask.
The lower anti-reflection layer laminated on the transparent substrate and
A light-shielding layer provided at a position farther from the transparent substrate than the lower antireflection layer,
An upper antireflection layer provided at a position farther from the transparent substrate than the light shielding layer,
Mask layers with
The lower antireflection layer is an oxide nitride carbonized film containing chromium, oxygen, nitrogen, and carbon, and has a chromium content of 25 atm% to 50 atm%, an oxygen content of 30 atm% to 50 atm%, and a nitrogen content of 10 atm. % To 30 atm%, carbon content is 2 atm% to 5 atm%,
The light-shielding layer is a nitrided carbonized film containing chromium, nitrogen, and carbon, and the chromium content is 70 atm% to 95 atm%, the nitrogen content is 5 atm% to 20 atm%, and the carbon content is 0 atm% to 15 atm. % And
The upper antireflection layer is an oxide nitride carbonized film containing chromium, oxygen, nitrogen, and carbon, and the chromium content is 25 atm% to 50 atm%, more preferably 30 atm% to 50 atm%, and the oxygen content is 55 atm% to. The above problems were solved by 70 atm%, a nitrogen content of 5 atm% to 20 atm%, and a carbon content of 2 atm% to 5 atm%.
As a result, the cross-sectional shape in patterning can be kept within a regular range while maintaining the low reflectance on both sides of the mask layer and the required optical density. Specifically, the side etching of the light-shielding layer is within a predetermined range with respect to the upper and lower antireflection layers, and the light-shielding layer portion can be prevented from being dented.
Therefore, when manufacturing a photomask, it is possible to make the cross-sectional shape of the mask blanks when patterning (resist coating, exposure, development, etching) as vertical as possible, and it is affected by the cross-sectional shape of this pattern. A high-definition photomask can be realized by setting the size of the pattern within a predetermined range.

本発明のマスクブランクスは、前記マスク層の両面において、波長３６５ｎｍ〜４３６ｎｍの露光光での反射率がいずれも１０％以下であることができ、特に、波長４３６ｎｍの露光光での反射率がいずれも５％以下である
ことができる。
これにより、各層の組成比を上述した範囲とすることで、好ましい断面形状を実現可能としつつ、パターニングに必要な低反射率の範囲を実現することができる。
なお、上記の反射率としては、透明基板側は、この透明基板を含む反射率である。 The mask blanks of the present invention can have a reflectance of 10% or less in exposure light having a wavelength of 365 nm to 436 nm on both sides of the mask layer, and in particular, the reflectance in exposure light having a wavelength of 436 nm will eventually change. Can also be 5% or less.
Thereby, by setting the composition ratio of each layer to the above-mentioned range, it is possible to realize a range of low reflectance required for patterning while realizing a preferable cross-sectional shape.
As for the above-mentioned reflectance, the transparent substrate side is the reflectance including the transparent substrate.

本発明のマスクブランクスは、前記マスク層において、光学濃度が３．０以上となるように各膜厚が設定されている
ことが好ましい。
これにより、各層の組成比を上述した範囲とすることで、好ましい断面形状を実現可能としつつ、パターニングに必要な光学濃度の範囲を実現することができる。 In the mask blanks of the present invention, it is preferable that each film thickness of the mask layer is set so that the optical density is 3.0 or more.
As a result, by setting the composition ratio of each layer to the above-mentioned range, it is possible to realize a range of optical densities required for patterning while realizing a preferable cross-sectional shape.

本発明のマスクブランクスは、前記下反射防止層の膜厚が２５．０ｎｍ〜３５．０ｎｍであり、
前記遮光層の膜厚が１２５．０ｎｍ〜１３５．０ｎｍであり、
前記上反射防止層の膜厚が２５．０ｎｍ〜３５．０ｎｍである
ことが可能である。
これにより、各層の組成比を上述した範囲とすることで、好ましい断面形状を実現可能としつつ、パターニングに必要な光学濃度の範囲を実現することができる。 In the mask blanks of the present invention, the film thickness of the lower antireflection layer is 25.0 nm to 35.0 nm.
The film thickness of the light-shielding layer is 125.0 nm to 135.0 nm.
The film thickness of the upper antireflection layer can be 25.0 nm to 35.0 nm.
As a result, by setting the composition ratio of each layer to the above-mentioned range, it is possible to realize a range of optical densities required for patterning while realizing a preferable cross-sectional shape.

本発明のマスクブランクスは、前記マスク層の膜厚が１７５．０ｎｍ〜２０５．０ｎｍである
手段を採用することもできる。
これにより、各層の組成比を上述した範囲とすることで、好ましい断面形状を実現可能としつつ、パターニングに必要な光学濃度の範囲とパターニングに必要な低反射率の範囲とを実現することができる。 For the mask blanks of the present invention, means in which the film thickness of the mask layer is 175.0 nm to 205.0 nm can also be adopted.
As a result, by setting the composition ratio of each layer to the above-mentioned range, it is possible to realize a preferable cross-sectional shape, a range of optical densities required for patterning, and a range of low reflectance required for patterning. ..

本発明のマスクブランクスは、前記マスク層よりも前記透明基板から離間する位置に設けられたフォトレジスト層を有する
ことができる。 The mask blanks of the present invention may have a photoresist layer provided at a position farther from the transparent substrate than the mask layer.

本発明のフォトマスクは、上記いずれか記載のマスクブランクスから製造されることができる。 The photomask of the present invention can be produced from the mask blanks described in any of the above.

本発明によれば、低反射率で所定の光学濃度を有し、遮光層と反射防止層のエッチングレートを近づけることができ、庇、裾引きが低減された適正な断面形状とすることが可能なマスクブランクスを提供することができるという効果を奏することが可能となる。 According to the present invention, it has a predetermined optical density with low reflectance, the etching rates of the light-shielding layer and the antireflection layer can be brought close to each other, and it is possible to obtain an appropriate cross-sectional shape with reduced eaves and hem. It is possible to achieve the effect of being able to provide various mask blanks.

本発明に係るマスクブランクスの第１実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows 1st Embodiment of the mask blanks which concerns on this invention. 本発明に係るマスクブランクスの第１実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows 1st Embodiment of the mask blanks which concerns on this invention. 本発明に係るフォトマスクの第１実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows 1st Embodiment of the photomask which concerns on this invention. 本発明に係るマスクブランクス、フォトマスクの製造方法の第１実施形態における成膜装置を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the film forming apparatus in 1st Embodiment of the manufacturing method of a mask blanks and a photomask which concerns on this invention. 本発明に係るマスクブランクスの実施例および比較例における表面分光反射率を示すグラフである。It is a graph which shows the surface spectroscopic reflectance in the Example and the comparative example of the mask blanks which concerns on this invention. 本発明に係るマスクブランクスの実施例および比較例における裏面分光反射率を示すグラフである。It is a graph which shows the back surface spectral reflectance in the Example and the comparative example of the mask blanks which concerns on this invention. 本発明に係るマスクブランクスの実施例１におけるパターニング後の断面形状を示すＳＥＭ写真である。It is an SEM photograph which shows the cross-sectional shape after patterning in Example 1 of the mask blanks which concerns on this invention. 本発明に係るマスクブランクスの実施例２におけるパターニング後の断面形状を示すＳＥＭ写真である。It is an SEM photograph which shows the cross-sectional shape after patterning in Example 2 of the mask blanks which concerns on this invention. 本発明に係るマスクブランクスの比較例１におけるパターニング後の断面形状を示すＳＥＭ写真である。6 is an SEM photograph showing a cross-sectional shape after patterning in Comparative Example 1 of the mask blanks according to the present invention. 本発明に係るマスクブランクスの比較例２におけるパターニング後の断面形状を示すＳＥＭ写真である。It is an SEM photograph which shows the cross-sectional shape after patterning in the comparative example 2 of the mask blanks which concerns on this invention. 本発明に係るマスクブランクスの比較例３におけるパターニング後の断面形状を示すＳＥＭ写真である。It is an SEM photograph which shows the cross-sectional shape after patterning in the comparative example 3 of the mask blanks which concerns on this invention. 本発明に係るマスクブランクスの実験例１におけるパターニング後の形状を示す鳥瞰ＳＥＭ写真である。It is a bird's-eye view SEM photograph which shows the shape after patterning in Experimental Example 1 of the mask blanks which concerns on this invention. 本発明に係るマスクブランクスの実験例２におけるパターニング後の形状を示す鳥瞰ＳＥＭ写真である。It is a bird's-eye view SEM photograph which shows the shape after patterning in Experimental Example 2 of the mask blanks which concerns on this invention. 本発明に係るマスクブランクスの比較例１におけるパターニング後の形状を示す鳥瞰ＳＥＭ写真である。It is a bird's-eye view SEM photograph which shows the shape after patterning in the comparative example 1 of the mask blanks which concerns on this invention. 本発明に係るマスクブランクスの比較例２におけるパターニング後の形状を示す鳥瞰ＳＥＭ写真である。It is a bird's-eye view SEM photograph which shows the shape after patterning in the comparative example 2 of the mask blanks which concerns on this invention. 本発明に係るマスクブランクスの比較例３におけるパターニング後の形状を示す鳥瞰ＳＥＭ写真である。It is a bird's-eye view SEM photograph which shows the shape after patterning in the comparative example 3 of the mask blanks which concerns on this invention.

以下、本発明に係るマスクブランクス、フォトマスクおよびその製造方法の第１実施形態を、図面に基づいて説明する。
図１は、本実施形態におけるマスクブランクスを示す断面図であり、図２は、本実施形態におけるマスクブランクスを示す断面図であり、図において、符号１０Ｂは、マスクブランクスである。 Hereinafter, a first embodiment of a mask blank, a photomask, and a method for manufacturing the same according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a mask blank in the present embodiment, FIG. 2 is a cross-sectional view showing the mask blank in the present embodiment, and in the figure, reference numeral 10B is a mask blank.

本実施形態に係るマスクブランクス１０Ｂは、露光光の波長が３６５ｎｍ〜４３６ｎｍ程度の範囲で使用されるバイナリマスク（フォトマスク）に供されるものとされる。
本実施形態に係るマスクブランクス１０Ｂは、図１に示すように、ガラス基板（透明基板）１１と、このガラス基板１１上に形成された下反射防止層１２と、下反射防止層１２上に形成された遮光層１３と、遮光層１３上に形成された上反射防止層１４と、で構成される。 The mask blanks 10B according to the present embodiment are used for a binary mask (photomask) used in a wavelength range of the exposure light of about 365 nm to 436 nm.
As shown in FIG. 1, the mask blanks 10B according to the present embodiment are formed on a glass substrate (transparent substrate) 11, a lower antireflection layer 12 formed on the glass substrate 11, and an antireflection layer 12. It is composed of the light-shielding layer 13 formed above the light-shielding layer 13 and the upper antireflection layer 14 formed on the light-shielding layer 13.

つまり、遮光層１３は、下反射防止層１２よりもガラス基板１１から離間する位置に設けられる。また、上反射防止層１４は、遮光層１３よりもガラス基板１１から離間する位置に設けられる。
これら下反射防止層１２と遮光層１３と上反射防止層１４とは、フォトマスクとして必要な光学特性を有して低反射な積層膜であるマスク層を構成している。 That is, the light-shielding layer 13 is provided at a position farther from the glass substrate 11 than the lower antireflection layer 12. Further, the upper antireflection layer 14 is provided at a position farther from the glass substrate 11 than the light shielding layer 13.
The lower antireflection layer 12, the light shielding layer 13, and the upper antireflection layer 14 form a mask layer which is a low-reflection laminated film having optical characteristics necessary for a photomask.

さらに、本実施形態に係るマスクブランクス１０Ｂは、図１に示すように、下反射防止層１２と遮光層１３と上反射防止層１４との積層されたマスク層に対して、図２に示すように、あらかじめフォトレジスト層１５が成膜された構成とすることもできる。 Further, as shown in FIG. 1, the mask blanks 10B according to the present embodiment are as shown in FIG. 2 with respect to the mask layer in which the lower antireflection layer 12, the light shielding layer 13 and the upper antireflection layer 14 are laminated. In addition, the photoresist layer 15 may be formed in advance.

なお、本実施形態に係るマスクブランクス１０Ｂは、下反射防止層１２と遮光層１３と上反射防止層１４以外に、耐薬層、保護層、密着層、エッチングストッパー層、等を積層した構成とされてもよい。さらに、これらの積層膜の上に、図２に示すように、フォトレジスト層１５が形成されていてもよい。 The mask blank 10B according to the present embodiment has a structure in which a chemical resistant layer, a protective layer, an adhesion layer, an etching stopper layer, and the like are laminated in addition to the lower antireflection layer 12, the light shielding layer 13, and the upper antireflection layer 14. You may. Further, as shown in FIG. 2, a photoresist layer 15 may be formed on these laminated films.

ガラス基板（透明基板）１１としては、透明性及び光学的等方性に優れた材料が用いられ、例えば、石英ガラス基板を用いることができる。ガラス基板１１の大きさは特に制限されず、当該マスクを用いて露光する基板（例えばＬＣＤ（液晶ディスプレイ）、プラズマディスプレイ、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）ディスプレイなどのＦＰＤ用基板等）に応じて適宜選定される。 As the glass substrate (transparent substrate) 11, a material having excellent transparency and optical isotropic properties is used, and for example, a quartz glass substrate can be used. The size of the glass substrate 11 is not particularly limited, and is appropriately selected according to the substrate to be exposed using the mask (for example, an FPD substrate such as an LCD (liquid crystal display), a plasma display, or an organic EL (electroluminescence) display). Will be done.

本実施形態では、ガラス基板（透明基板）１１として、一辺１００ｍｍ程度から、一辺２０００ｍｍ以上の矩形基板を適用可能であり、さらに、厚み１ｍｍ以下の基板、厚み数ｍｍの基板や、厚み１０ｍｍ以上の基板も用いることができる。 In the present embodiment, as the glass substrate (transparent substrate) 11, a rectangular substrate having a side of about 100 mm to a side of 2000 mm or more can be applied, and further, a substrate having a thickness of 1 mm or less, a substrate having a thickness of several mm, and a thickness of 10 mm or more can be applied. A substrate can also be used.

また、ガラス基板１１の表面を研磨することで、ガラス基板１１のフラットネスを低減するようにしてもよい。ガラス基板１１のフラットネスは、例えば、２０μｍ以下とすることができる。これにより、マスクの焦点深度が深くなり、微細かつ高精度なパターン形成に大きく貢献することが可能となる。さらにフラットネスは１０μｍ以下と、小さい方が良好である。 Further, the flatness of the glass substrate 11 may be reduced by polishing the surface of the glass substrate 11. The flatness of the glass substrate 11 can be, for example, 20 μm or less. As a result, the depth of focus of the mask becomes deeper, and it becomes possible to greatly contribute to the formation of fine and highly accurate patterns. Further, the flatness is as small as 10 μm or less, which is better.

下反射防止層１２としては、Ｃｒ（クロム）を主成分とするものであり、さらに、Ｃ（炭素）、Ｏ（酸素）およびＮ（窒素）を含むものとされる。
さらに、下反射防止層１２が厚み方向に異なる組成を有することもでき、この場合、下反射防止層１２として、Ｃｒ単体、並びにＣｒの酸化物、窒化物、炭化物、酸化窒化物、炭化窒化物および酸化炭化窒化物から選択される１つ、または、２種以上を積層して構成することもできる。
下反射防止層１２は、後述するように、所定の光学特性およびエッチングレートが得られるようにその厚み、および、Ｃｒ，Ｎ，Ｃ，Ｏ等の組成比（ａｔｍ％）が設定される。 The lower antireflection layer 12 contains Cr (chromium) as a main component, and further contains C (carbon), O (oxygen), and N (nitrogen).
Further, the lower antireflection layer 12 may have different compositions in the thickness direction. In this case, as the lower reflection prevention layer 12, Cr alone and Cr oxides, nitrides, carbides, oxide nitrides, and carbonized nitrides are used. And one selected from oxidative carbides, or two or more of them may be laminated.
As will be described later, the thickness of the lower antireflection layer 12 and the composition ratio (atm%) of Cr, N, C, O and the like are set so as to obtain predetermined optical characteristics and etching rate.

例えば、下反射防止層１２がクロム、酸素、窒素、炭素を含む酸化窒化炭化膜であり、下反射防止層１２における組成比は、クロム含有率（クロム濃度）が２５ａｔｍ％〜５０ａｔｍ％、酸素含有率（酸素濃度）が３０ａｔｍ％〜５０ａｔｍ％、窒素含有率（窒素濃度）が１０ａｔｍ％〜３０ａｔｍ％、炭素含有率（炭素濃度）が２ａｔｍ％〜５ａｔｍ％であるように設定されることができる。 For example, the lower antireflection layer 12 is an oxide nitride carbide film containing chromium, oxygen, nitrogen, and carbon, and the composition ratio of the lower antireflection layer 12 is such that the chromium content (chromium concentration) is 25 atm% to 50 atm% and oxygen is contained. The rate (oxygen concentration) can be set to be 30 atm% to 50 atm%, the nitrogen content (nitrogen concentration) can be set to 10 atm% to 30 atm%, and the carbon content (carbon concentration) can be set to 2 atm% to 5 atm%.

下反射防止層１２の膜厚は、下反射防止層１２に要求される光学特性によって設定され、Ｃｒ，Ｎ，Ｃ，Ｏ等の組成比によって変化する。下反射防止層１２の膜厚は、２５．０ｎｍ〜３５．０ｎｍとすることができる。 The film thickness of the lower antireflection layer 12 is set by the optical characteristics required for the lower antireflection layer 12, and changes depending on the composition ratio of Cr, N, C, O and the like. The film thickness of the lower antireflection layer 12 can be 25.0 nm to 35.0 nm.

これにより、下反射防止層１２は、波長３６５ｎｍ〜４３６ｎｍ程度の範囲、特に、波長４３６ｎｍの露光光において、ガラス基板１１を含む反射率が５％以下に設定されることができる。 As a result, the lower antireflection layer 12 can be set to have a reflectance of 5% or less including the glass substrate 11 in the range of a wavelength of about 365 nm to 436 nm, particularly in the exposure light having a wavelength of 436 nm.

遮光層１３としては、Ｃｒ（クロム）を主成分とするものであり、さらに、Ｎ（窒素）を含むものとされる。
さらに、遮光層１３が厚み方向に異なる組成を有することもでき、この場合、遮光層１３として、Ｃｒ単体、並びにＣｒの酸化物、窒化物、炭化物、酸化窒化物、炭化窒化物および酸化炭化窒化物から選択される１つ、または、２種以上を積層して構成することもできる。
遮光層１３は、後述するように、所定の光学特性およびエッチングレートが得られるようにその厚み、および、Ｃｒ，Ｎ，Ｃ，Ｏ等の組成比（ａｔｍ％）が設定される。 The light-shielding layer 13 contains Cr (chromium) as a main component and further contains N (nitrogen).
Further, the light-shielding layer 13 may have different compositions in the thickness direction. In this case, as the light-shielding layer 13, Cr alone and Cr oxides, nitrides, carbides, oxide nitrides, carbides and oxide carbonitrides are used. It can also be configured by stacking one or two or more selected from the objects.
As will be described later, the thickness of the light-shielding layer 13 and the composition ratio (atm%) of Cr, N, C, O, etc. are set so as to obtain predetermined optical characteristics and etching rate.

例えば、遮光層１３がクロム、窒素を含む窒化膜であり、クロムの含有率が７０ａｔｍ％〜９５ａｔｍ％、窒素の含有率が５ａｔｍ％〜２０ａｔｍ％であるように設定されることができる。
あるいは、遮光層１３がクロム、窒素、炭素を含む窒化炭化膜であり、クロムの含有率が７０ａｔｍ％〜９５ａｔｍ％、窒素の含有率が５ａｔｍ％〜２０ａｔｍ％、炭素の含有率が０ａｔｍ％〜１５ａｔｍ％であるように設定されることができる。 For example, the light-shielding layer 13 is a nitride film containing chromium and nitrogen, and the chromium content can be set to 70 atm% to 95 atm%, and the nitrogen content can be set to 5 atm% to 20 atm%.
Alternatively, the light-shielding layer 13 is a nitrided carbonized film containing chromium, nitrogen, and carbon, and the chromium content is 70 atm% to 95 atm%, the nitrogen content is 5 atm% to 20 atm%, and the carbon content is 0 atm% to 15 atm. Can be set to%.

遮光層１３の膜厚は、遮光層１３に要求される光学特性によって設定され、Ｃｒ，Ｎ，Ｃ，Ｏ等の組成比によって変化する。遮光層１３の膜厚は、１２５．０ｎｍ〜１３５．０ｎｍとすることができる。 The film thickness of the light-shielding layer 13 is set by the optical characteristics required for the light-shielding layer 13 and changes depending on the composition ratio of Cr, N, C, O and the like. The film thickness of the light-shielding layer 13 can be 125.0 nm to 135.0 nm.

上反射防止層１４としては、Ｃｒ（クロム）を主成分とするものであり、さらに、Ｃ（炭素）、Ｏ（酸素）およびＮ（窒素）を含むものとされる。
さらに、上反射防止層１４が厚み方向に異なる組成を有することもでき、この場合、上反射防止層１４として、Ｃｒ単体、並びにＣｒの酸化物、窒化物、炭化物、酸化窒化物、炭化窒化物および酸化炭化窒化物から選択される１つ、または、２種以上を積層して構成することもできる。
上反射防止層１４は、後述するように、所定の光学特性およびエッチングレートが得られるようにその厚み、および、Ｃｒ，Ｎ，Ｃ，Ｏ等の組成比（ａｔｍ％）が設定される。 The upper antireflection layer 14 contains Cr (chromium) as a main component, and further contains C (carbon), O (oxygen), and N (nitrogen).
Further, the upper antireflection layer 14 may have a composition different in the thickness direction. In this case, as the upper antireflection layer 14, Cr alone and Cr oxides, nitrides, carbides, oxide nitrides, and carbides are used. And one selected from oxidative carbides, or two or more of them may be laminated.
As will be described later, the thickness of the upper antireflection layer 14 and the composition ratio (atm%) of Cr, N, C, O and the like are set so as to obtain predetermined optical characteristics and etching rate.

例えば、上反射防止層１４がクロム、酸素、窒素、炭素を含む酸化窒化炭化膜であり、上反射防止層１４における組成比は、クロムの含有率が２５ａｔｍ％〜５０ａｔｍ％、より好ましくは、クロムの含有率が３０ａｔｍ％〜５０ａｔｍ％、酸素の含有率が５５ａｔｍ％〜７０ａｔｍ％、窒素の含有率が５ａｔｍ％〜２０ａｔｍ％、炭素の含有率が２ａｔｍ％〜５ａｔｍ％であるように設定されることができる。 For example, the upper antireflection layer 14 is an oxide nitride carbide film containing chromium, oxygen, nitrogen, and carbon, and the composition ratio of the upper antireflection layer 14 is such that the content of chromium is 25 atm% to 50 atm%, more preferably chromium. The content of is set to be 30 atm% to 50 atm%, the oxygen content is set to 55 atm% to 70 atm%, the nitrogen content is set to 5 atm% to 20 atm%, and the carbon content is set to 2 atm% to 5 atm%. Can be done.

上反射防止層１４の膜厚は、上反射防止層１４に要求される光学特性によって設定され、Ｃｒ，Ｎ，Ｃ，Ｏ等の組成比によって変化する。上反射防止層１４の膜厚は、２５．０ｎｍ〜３５．０ｎｍとすることができる。 The film thickness of the upper antireflection layer 14 is set by the optical characteristics required for the upper antireflection layer 14 and changes depending on the composition ratio of Cr, N, C, O and the like. The film thickness of the upper antireflection layer 14 can be 25.0 nm to 35.0 nm.

これにより、上反射防止層１４は、波長３６５ｎｍ〜４３６ｎｍ程度の範囲、特に、波長４３６ｎｍの露光光において、上反射防止層１４の反射率が５％以下に設定されることができる。 Thereby, the upper antireflection layer 14 can set the reflectance of the upper antireflection layer 14 to 5% or less in the range of the wavelength of about 365 nm to 436 nm, particularly in the exposure light having the wavelength of 436 nm.

下反射防止層１２と遮光層１３と上反射防止層１４との積層されたマスク層に対して、マスク層の膜厚が１７５．０ｎｍ〜２０５．０ｎｍとすることができる。 The film thickness of the mask layer can be 175.0 nm to 205.0 nm with respect to the mask layer in which the lower antireflection layer 12, the light shielding layer 13, and the upper antireflection layer 14 are laminated.

本実施形態におけるマスクブランクス１０Ｂは、下反射防止層１２と遮光層１３と上反射防止層１４との積層されたマスク層両面において、波長４３６ｎｍの露光光での反射率をいずれも５％以下であるように設定できる。また、下反射防止層１２と遮光層１３と上反射防止層１４との積層されたマスク層において、光学濃度が３．０以上となるように設定することができる。 The mask blanks 10B in the present embodiment have a reflectance of 5% or less in exposure light having a wavelength of 436 nm on both sides of the mask layer in which the lower antireflection layer 12, the light shielding layer 13, and the upper antireflection layer 14 are laminated. Can be set as there is. Further, the optical density of the mask layer in which the lower antireflection layer 12, the light shielding layer 13 and the upper antireflection layer 14 are laminated can be set to be 3.0 or more.

さらに、本実施形態におけるマスクブランクス１０Ｂは、下反射防止層１２と遮光層１３と上反射防止層１４との組成比を上記の範囲とすることで、下反射防止層１２と遮光層１３と上反射防止層１４とのエッチングレートを近づけることができ、後述するように、庇や裾引きの発生が低減された断面形状とすることが可能となる。 Further, in the mask blanks 10B of the present embodiment, the composition ratio of the lower antireflection layer 12, the light shielding layer 13 and the upper antireflection layer 14 is within the above range, so that the lower reflection prevention layer 12, the light shielding layer 13 and the upper surface are set. The etching rate with the antireflection layer 14 can be made close to that of the antireflection layer 14, and as will be described later, it is possible to obtain a cross-sectional shape in which the occurrence of eaves and hemming is reduced.

本実施形態におけるマスクブランクスの製造方法は、ガラス基板（透明基板）１１に下反射防止層１２を成膜した後に、遮光層１３を成膜し、その後、上反射防止層１４を成膜するものとされる。 In the method for manufacturing mask blanks in the present embodiment, the lower antireflection layer 12 is formed on the glass substrate (transparent substrate) 11, the light shielding layer 13 is formed, and then the upper antireflection layer 14 is formed. It is said that.

マスクブランクスの製造方法は、下反射防止層１２と遮光層１３と上反射防止層１４以外に、保護層、密着層、耐薬層、エッチングストッパー層、等を積層する場合には、これらの積層工程を有することができる。
一例として、例えば、金属シリサイドを含むエッチングストッパー層を挙げることができる。 The mask blanks are manufactured by laminating a protective layer, an adhesive layer, a chemical resistant layer, an etching stopper layer, etc. in addition to the lower antireflection layer 12, the light shielding layer 13, and the upper antireflection layer 14. Can have.
As an example, an etching stopper layer containing a metal silicide can be mentioned.

図３は、本実施形態におけるフォトマスクを示す断面図である。
本実施形態におけるバイナリマスク（フォトマスク）１０は、図３に示すように、マスクブランクス１０Ｂとして積層された下反射防止層１２と遮光層１３と上反射防止層１４とに、パターンを形成したものとされる。 FIG. 3 is a cross-sectional view showing a photomask in the present embodiment.
As shown in FIG. 3, the binary mask (photomask) 10 in the present embodiment has a pattern formed on the lower antireflection layer 12, the light shielding layer 13, and the upper antireflection layer 14 laminated as mask blanks 10B. It is said that.

以下、本実施形態のマスクブランクス１０Ｂからフォトマスク１０を製造する製造方法について説明する。 Hereinafter, a manufacturing method for manufacturing the photomask 10 from the mask blanks 10B of the present embodiment will be described.

レジストパターン形成工程として、図２に示すように、マスクブランクス１０Ｂの最外面上にフォトレジスト層１５を形成する。または、あらかじめフォトレジスト層１５が最外面上に形成されたマスクブランクス１０Ｂを準備してもよい。フォトレジスト層１５は、ポジ型でもよいしネガ型でもよい。フォトレジスト層１５としては、いわゆるクロム系材料へのエッチングに対応可能なものとされる。フォトレジスト層１５としては、液状レジストが用いられる。 As a resist pattern forming step, as shown in FIG. 2, a photoresist layer 15 is formed on the outermost surface of the mask blanks 10B. Alternatively, the mask blanks 10B in which the photoresist layer 15 is formed on the outermost surface may be prepared in advance. The photoresist layer 15 may be a positive type or a negative type. The photoresist layer 15 is capable of being etched into a so-called chromium-based material. A liquid resist is used as the photoresist layer 15.

続いて、フォトレジスト層１５を露光及び現像することで、上反射防止層１４よりも外側にレジストパターンが形成される。レジストパターンは、下反射防止層１２と遮光層１３と上反射防止層１４とのエッチングマスクとして機能する。 Subsequently, by exposing and developing the photoresist layer 15, a resist pattern is formed on the outer side of the upper antireflection layer 14. The resist pattern functions as an etching mask between the lower antireflection layer 12, the light shielding layer 13, and the upper antireflection layer 14.

レジストパターンは、下反射防止層１２と遮光層１３と上反射防止層１４とのエッチングパターンに応じて適宜形状が定められる。一例として、透光領域においては、形成する遮光パターンの開口幅寸法に対応した開口幅を有する形状に設定される。 The shape of the resist pattern is appropriately determined according to the etching pattern of the lower antireflection layer 12, the light shielding layer 13, and the upper antireflection layer 14. As an example, in the translucent region, a shape having an opening width corresponding to the opening width dimension of the light-shielding pattern to be formed is set.

次いで、上反射防止パターン形成工程として、このレジストパターン越しにエッチング液を用いて上反射防止層１４をウエットエッチングして上反射防止パターン１４ｐを形成する。 Next, as an upper antireflection pattern forming step, the upper antireflection layer 14 is wet-etched through the resist pattern using an etching solution to form the upper antireflection pattern 14p.

上反射防止パターン形成工程におけるエッチング液としては、硝酸セリウム第２アンモニウムを含むエッチング液を用いることができ、例えば、硝酸や過塩素酸等の酸を含有する硝酸セリウム第２アンモニウムを用いることが好ましい。 As the etching solution in the upper antireflection pattern forming step, an etching solution containing diammonium cerium nitrate can be used, and for example, diammonium cerium nitrate containing an acid such as nitric acid or perchloric acid is preferably used. ..

次いで、遮光パターン形成工程として、この上反射防止パターン１４ｐ越しにエッチング液を用いて遮光層１３をウエットエッチングして遮光パターン１３ｐを形成する。 Next, as a light-shielding pattern forming step, the light-shielding layer 13 is wet-etched with an etching solution through the antireflection pattern 14p to form a light-shielding pattern 13p.

遮光パターン形成工程におけるエッチング液としては、上反射防止パターン形成工程と同様に、硝酸セリウム第２アンモニウムを含むエッチング液を用いることができ、例えば、硝酸や過塩素酸等の酸を含有する硝酸セリウム第２アンモニウムを用いることが好ましい。 As the etching solution in the light-shielding pattern forming step, an etching solution containing diammonium cerium nitrate can be used as in the upper reflection prevention pattern forming step, and for example, cerium nitrate containing an acid such as nitric acid or perchloric acid. It is preferable to use the second ammonium.

次いで、下反射防止パターン形成工程として、パターン形成された遮光パターン１３ｐと上反射防止パターン１４ｐとレジストパターン越しに、下反射防止層１２をウエットエッチングして下反射防止パターン１２ｐを形成する。 Next, as a step of forming the lower antireflection pattern, the lower antireflection layer 12 is wet-etched through the patterned light-shielding pattern 13p, the upper reflection prevention pattern 14p, and the resist pattern to form the lower reflection prevention pattern 12p.

下反射防止パターン形成工程におけるエッチング液としては、上反射防止パターン形成工程および遮光パターン形成工程と同様に、硝酸セリウム第２アンモニウムを含むエッチング液を用いることができ、例えば、硝酸や過塩素酸等の酸を含有する硝酸セリウム第２アンモニウムを用いることが好ましい。 As the etching solution in the lower antireflection pattern forming step, an etching solution containing cerium nitrate diammonium nitrate can be used as in the upper antireflection pattern forming step and the light shielding pattern forming step, and for example, nitric acid, perchloric acid and the like can be used. It is preferable to use diammonium cerium nitrate containing the acid of.

さらに、本実施形態におけるマスクブランクス１０Ｂは、下反射防止層１２と遮光層１３と上反射防止層１４との組成比を上記の範囲とすることで、下反射防止層１２と遮光層１３と上反射防止層１４とのエッチングレートを近づけることができる。このため、エッチングによる上反射防止パターン１４ｐと、遮光パターン１３ｐと、下反射防止パターン１２ｐとの形成後においては、フォトマスク１０の断面形状として、垂直に近い良好な断面形状を得ることが可能である。 Further, in the mask blanks 10B of the present embodiment, the composition ratio of the lower antireflection layer 12, the light shielding layer 13 and the upper antireflection layer 14 is within the above range, so that the lower reflection prevention layer 12, the light shielding layer 13 and the upper surface are set. The etching rate with the antireflection layer 14 can be made close to that of the antireflection layer 14. Therefore, after the upper reflection prevention pattern 14p, the light shielding pattern 13p, and the lower reflection prevention pattern 12p are formed by etching, it is possible to obtain a good cross-sectional shape close to vertical as the cross-sectional shape of the photomask 10. is there.

また、遮光パターン形成工程においては、遮光層１３の組成比が上下の反射防止層１２，１４に比べて上述した範囲として異なるように設定されているので、特段の設定をおこなわなかった場合に比べて、エッチングレートが低くなる。したがって、そのような場合のエッチングに比べて、遮光パターン１３ｐのエッチングの進行は遅くなる。これにより、遮光層１３と、下反射防止層１２および上反射防止層１４とのエッチングレートを近づけることができる。 Further, in the light-shielding pattern forming step, the composition ratio of the light-shielding layer 13 is set to be different from that of the upper and lower antireflection layers 12 and 14 as the above-mentioned range, so that the composition ratio is different from that in the case where no special setting is made. Therefore, the etching rate becomes low. Therefore, the progress of etching of the light-shielding pattern 13p is slower than that of etching in such a case. As a result, the etching rates of the light-shielding layer 13 and the lower antireflection layer 12 and the upper antireflection layer 14 can be brought close to each other.

つまり、上反射防止パターン１４ｐと遮光パターン１３ｐと下反射防止パターン１２ｐとがガラス基板１１表面と為す角（テーパ角）θは直角に近くなり、例えば、９０°程度にすることができる。また、ガラス基板１１を法線方向から見て、上反射防止パターン１４ｐと遮光パターン１３ｐと下反射防止パターン１２ｐとがいずれも同じパターン形状となるようにエッチングすることができる。 That is, the angle (taper angle) θ formed by the upper reflection prevention pattern 14p, the light shielding pattern 13p, and the lower reflection prevention pattern 12p with the surface of the glass substrate 11 is close to a right angle, and can be, for example, about 90 °. Further, the glass substrate 11 can be etched so that the upper reflection prevention pattern 14p, the light shielding pattern 13p, and the lower reflection prevention pattern 12p all have the same pattern shape when viewed from the normal direction.

さらに、密着層等他の膜を成膜してあるマスクブランクス１０Ｂの場合には、この膜を対応するエッチング液を用いたウエットエッチング等により、上反射防止パターン１４ｐと遮光パターン１３ｐと下反射防止パターン１２ｐとに対応した所定の形状にパターンニングする。密着層等他の膜のパターンニングは、その積層順に対応して下反射防止層１２と遮光層１３と上反射防止層１４とのパターンニングの前後で所定の工程としておこなわれることができる。 Further, in the case of the mask blanks 10B on which another film such as an adhesion layer is formed, the upper reflection prevention pattern 14p, the light shielding pattern 13p, and the lower reflection prevention are performed by wet etching or the like using the corresponding etching solution for this film. Patterning is performed in a predetermined shape corresponding to the pattern 12p. The patterning of other films such as the adhesion layer can be performed as a predetermined step before and after the patterning of the lower antireflection layer 12, the light shielding layer 13, and the upper antireflection layer 14 according to the stacking order.

さらに、下反射防止層１２と遮光層１３と上反射防止層１４とについては、それぞれ膜厚方向に酸素濃度を変化させることで、パターニング後の断面形状を改善することが可能となる。
具体的には、下反射防止層１２と遮光層１３と上反射防止層１４、つまり、Ｃｒ膜においては、膜中の酸素濃度が高くなるほど、エッチングレートが低くなる。そのため、下反射防止層１２と遮光層１３と上反射防止層１４とについては上層側の酸素濃度を下層側の酸素濃度よりも高くすることで、上層側のエッチングレートを下層側のエッチングレートよりも低くすることが可能である。
同時に、膜厚方向に酸素以外にも炭素、窒素や、それ以外の組成比を変化させることにより、エッチングレート及び光学特性を所定の状態に設定することが可能となる。 Further, the lower antireflection layer 12, the light shielding layer 13, and the upper antireflection layer 14 can be improved in cross-sectional shape after patterning by changing the oxygen concentration in the film thickness direction, respectively.
Specifically, in the lower antireflection layer 12, the light shielding layer 13, and the upper antireflection layer 14, that is, in the Cr film, the higher the oxygen concentration in the film, the lower the etching rate. Therefore, for the lower antireflection layer 12, the light shielding layer 13, and the upper antireflection layer 14, the oxygen concentration on the upper layer side is made higher than the oxygen concentration on the lower layer side, so that the etching rate on the upper layer side is higher than the etching rate on the lower layer side. Can also be lowered.
At the same time, by changing the composition ratios of carbon, nitrogen, and others in addition to oxygen in the film thickness direction, it is possible to set the etching rate and the optical characteristics to a predetermined state.

以上により、上反射防止パターン１４ｐと遮光パターン１３ｐと下反射防止パターン１２ｐとを有するフォトマスク１０が、図３に示すように得られる。 As described above, a photomask 10 having an upper reflection prevention pattern 14p, a light shielding pattern 13p, and a lower reflection prevention pattern 12p is obtained as shown in FIG.

以下、本実施形態におけるマスクブランクスの製造方法について、図面に基づいて説明する。 Hereinafter, the method for manufacturing the mask blanks in the present embodiment will be described with reference to the drawings.

図４は、本実施形態におけるマスクブランクスの製造装置を示す模式図である。
本実施形態におけるマスクブランクス１０Ｂは、図４に示す製造装置により製造される。 FIG. 4 is a schematic view showing a mask blank manufacturing apparatus according to the present embodiment.
The mask blanks 10B in this embodiment are manufactured by the manufacturing apparatus shown in FIG.

図４に示す製造装置Ｓ１０は、インターバック式のスパッタリング装置とされ、ロード室Ｓ１１と、アンロード室Ｓ１６と、ロード室Ｓ１１に密閉機構Ｓ１７を介して接続されるとともにアンロード室Ｓ１６に密閉機構Ｓ１８を介して接続された成膜室（真空処理室）Ｓ１２と、を有するものとされる。 The manufacturing apparatus S10 shown in FIG. 4 is an inter-vacuum type sputtering apparatus, and is connected to the load chamber S11, the unload chamber S16, and the load chamber S11 via a sealing mechanism S17, and is connected to the unload chamber S16 by a sealing mechanism. It is assumed to have a film forming chamber (vacuum processing chamber) S12 connected via S18.

ロード室Ｓ１１には、外部から搬入されたガラス基板１１を成膜室Ｓ１２へと搬送する搬送機構Ｓ１１ａと、この室内を粗真空引きするロータリーポンプ等の排気機構Ｓ１１ｆが設けられる。 The load chamber S11 is provided with a transport mechanism S11a for transporting the glass substrate 11 carried in from the outside to the film forming chamber S12, and an exhaust mechanism S11f such as a rotary pump that draws a rough vacuum in the chamber.

アンロード室Ｓ１６には、成膜室Ｓ１２から成膜の完了したガラス基板１１を外部へと搬送する搬送機構Ｓ１６ａと、この室内を粗真空引きするロータリーポンプ等の排気機構Ｓ１６ｆが設けられる。 The unload chamber S16 is provided with a transport mechanism S16a for transporting the glass substrate 11 having been film-formed from the film formation chamber S12 to the outside, and an exhaust mechanism S16f such as a rotary pump that draws a rough vacuum in the chamber.

成膜室Ｓ１２には、基板保持機構Ｓ１２ａと、３つの成膜処理に対応した機構として二段の成膜機構Ｓ１３，Ｓ１４，Ｓ１５が設けられている。 The film forming chamber S12 is provided with a substrate holding mechanism S12a and two-stage film forming mechanisms S13, S14, and S15 as mechanisms corresponding to the three film forming processes.

基板保持機構Ｓ１２ａは、搬送機構Ｓ１１ａによって搬送されてきたガラス基板１１を、成膜中にターゲットＳ１３ｂ，Ｓ１４ｂ，Ｓ１５ｂと対向するようにガラス基板１１を保持するとともに、ガラス基板１１をロード室Ｓ１１からの搬入およびアンロード室Ｓ１６へ搬出可能とされている。 The substrate holding mechanism S12a holds the glass substrate 11 conveyed by the conveying mechanism S11a so as to face the targets S13b, S14b, S15b during film formation, and transfers the glass substrate 11 from the load chamber S11. Can be carried in and out to the unloading room S16.

成膜室Ｓ１２のロード室Ｓ１１側位置には、三段の成膜機構Ｓ１３，Ｓ１４，Ｓ１５のうち一段目の成膜材料を供給する成膜機構Ｓ１３が設けられている。
成膜機構Ｓ１３は、ターゲットＳ１３ｂを有するカソード電極（バッキングプレート）Ｓ１３ｃと、バッキングプレートＳ１３ｃに負電位のスパッタ電圧を印加する電源Ｓ１３ｄと、を有する。 At the position on the load chamber S11 side of the film forming chamber S12, a film forming mechanism S13 for supplying the first-stage film forming material among the three-stage film forming mechanisms S13, S14, S15 is provided.
The film forming mechanism S13 includes a cathode electrode (backing plate) S13c having a target S13b, and a power supply S13d for applying a negative potential sputtering voltage to the backing plate S13c.

成膜機構Ｓ１３は、成膜室Ｓ１２内でカソード電極（バッキングプレート）Ｓ１３ｃ付近に重点的にガスを導入するガス導入機構Ｓ１３ｅと、成膜室Ｓ１２内でカソード電極（バッキングプレート）Ｓ１３ｃ付近を重点的に高真空引きするターボ分子ポンプ等の高真空排気機構Ｓ１３ｆと、を有する。 The film forming mechanism S13 focuses on the gas introduction mechanism S13e that mainly introduces gas into the vicinity of the cathode electrode (backing plate) S13c in the film forming chamber S12 and the vicinity of the cathode electrode (backing plate) S13c in the film forming chamber S12. It has a high vacuum exhaust mechanism S13f such as a turbo molecular pump that draws a high vacuum.

さらに、成膜室Ｓ１２におけるロード室Ｓ１１とアンロード室Ｓ１６との中間位置には、二段の成膜機構Ｓ１３，Ｓ１４，Ｓ１５のうち二段目の成膜材料を供給する成膜機構Ｓ１４が設けられている。
成膜機構Ｓ１４は、ターゲットＳ１４ｂを有するカソード電極（バッキングプレート）Ｓ１４ｃと、バッキングプレートＳ１４ｃに負電位のスパッタ電圧を印加する電源Ｓ１４ｄと、を有する。 Further, at an intermediate position between the load chamber S11 and the unload chamber S16 in the film formation chamber S12, a film formation mechanism S14 for supplying the second stage film formation material among the two-stage film formation mechanisms S13, S14, S15 is provided. It is provided.
The film forming mechanism S14 includes a cathode electrode (backing plate) S14c having a target S14b, and a power supply S14d for applying a negative potential sputtering voltage to the backing plate S14c.

成膜機構Ｓ１４は、成膜室Ｓ１２内でカソード電極（バッキングプレート）Ｓ１４ｃ付近に重点的にガスを導入するガス導入機構Ｓ１４ｅと、成膜室Ｓ１２内でカソード電極（バッキングプレート）Ｓ１４ｃ付近を重点的に高真空引きするターボ分子ポンプ等の高真空排気機構Ｓ１４ｆと、を有する。 The film forming mechanism S14 focuses on the gas introduction mechanism S14e that mainly introduces gas into the vicinity of the cathode electrode (backing plate) S14c in the film forming chamber S12 and the vicinity of the cathode electrode (backing plate) S14c in the film forming chamber S12. It has a high vacuum exhaust mechanism S14f such as a turbo molecular pump that draws a high vacuum.

さらに、成膜室Ｓ１２のアンロード室Ｓ１６側位置には、三段の成膜機構Ｓ１３，Ｓ１４，Ｓ１５のうち三段目の成膜材料を供給する成膜機構Ｓ１５が設けられている。
成膜機構Ｓ１５は、ターゲットＳ１５ｂを有するカソード電極（バッキングプレート）Ｓ１５ｃと、バッキングプレートＳ１５ｃに負電位のスパッタ電圧を印加する電源Ｓ１５ｄと、を有する。 Further, at the position on the unload chamber S16 side of the film forming chamber S12, a film forming mechanism S15 for supplying the third stage film forming material among the three step film forming mechanisms S13, S14, S15 is provided.
The film forming mechanism S15 includes a cathode electrode (backing plate) S15c having a target S15b, and a power supply S15d for applying a negative potential sputtering voltage to the backing plate S15c.

成膜機構Ｓ１５は、成膜室Ｓ１２内でカソード電極（バッキングプレート）Ｓ１５ｃ付近に重点的にガスを導入するガス導入機構Ｓ１５ｅと、成膜室Ｓ１２内でカソード電極（バッキングプレート）Ｓ１５ｃ付近を重点的に高真空引きするターボ分子ポンプ等の高真空排気機構Ｓ１５ｆと、を有する。 The film forming mechanism S15 focuses on the gas introduction mechanism S15e that mainly introduces gas into the vicinity of the cathode electrode (backing plate) S15c in the film forming chamber S12 and the vicinity of the cathode electrode (backing plate) S15c in the film forming chamber S12. It has a high vacuum exhaust mechanism S15f such as a turbo molecular pump that draws a high vacuum.

成膜室Ｓ１２には、カソード電極（バッキングプレート）Ｓ１３ｃ，Ｓ１４ｃ，Ｓ１５ｃの付近において、それぞれガス導入機構Ｓ１３ｅ，Ｓ１４ｅ，Ｓ１５ｅから供給されたガスが、隣接する成膜機構Ｓ１３，Ｓ１４，Ｓ１５に混入しないように、ガス流れを抑制するガス防壁Ｓ１２ｇが設けられる。これらガス防壁Ｓ１２ｇは、基板保持機構Ｓ１２ａがそれぞれ隣接する成膜機構Ｓ１３，Ｓ１４，Ｓ１５間を移動可能なように構成されている。 In the film forming chamber S12, the gas supplied from the gas introduction mechanisms S13e, S14e, and S15e in the vicinity of the cathode electrodes (backing plates) S13c, S14c, and S15c, respectively, is mixed into the adjacent film forming mechanisms S13, S14, and S15. A gas barrier S12g that suppresses the gas flow is provided so as not to prevent the gas flow. These gas barriers S12g are configured so that the substrate holding mechanism S12a can move between the film forming mechanisms S13, S14, and S15 adjacent to each other.

成膜室Ｓ１２において、それぞれの三段の成膜機構Ｓ１３，Ｓ１４，Ｓ１５は、ガラス基板１１に順に成膜するために必要な組成・条件を有するものとされる。
本実施形態において、成膜機構Ｓ１３は下反射防止層１２の成膜に対応しており、成膜機構Ｓ１４は遮光層１３の成膜に対応しており、成膜機構Ｓ１５は上反射防止層１４の成膜に対応している。 In the film forming chamber S12, each of the three-stage film forming mechanisms S13, S14, and S15 has a composition and conditions necessary for sequentially forming a film on the glass substrate 11.
In the present embodiment, the film forming mechanism S13 corresponds to the film formation of the lower antireflection layer 12, the film forming mechanism S14 corresponds to the film formation of the light shielding layer 13, and the film forming mechanism S15 corresponds to the upper antireflection layer. It corresponds to 14 film formations.

具体的には、成膜機構Ｓ１３においては、ターゲットＳ１３ｂが、ガラス基板１１に下反射防止層１２を成膜するために必要な組成として、クロムを有する材料からなるものとされる。 Specifically, in the film forming mechanism S13, the target S13b is made of a material having chromium as a composition necessary for forming the lower antireflection layer 12 on the glass substrate 11.

同時に、成膜機構Ｓ１３においては、ガス導入機構Ｓ１３ｅから供給されるガスとして、下反射防止層１２の成膜に対応して、プロセスガスが炭素、窒素、酸素などを含有し、アルゴン、窒素ガス等のスパッタガスとともに、所定のガス分圧として条件設定される。 At the same time, in the film forming mechanism S13, as the gas supplied from the gas introduction mechanism S13e, the process gas contains carbon, nitrogen, oxygen and the like corresponding to the film formation of the lower reflection prevention layer 12, and argon and nitrogen gas. The conditions are set as a predetermined gas partial pressure together with the sputter gas such as.

また、成膜条件にあわせて高真空排気機構Ｓ１３ｆからの排気がおこなわれる。
また、成膜機構Ｓ１３においては、電源Ｓ１３ｄからバッキングプレートＳ１３ｃに印加されるスパッタ電圧が、下反射防止層１２の成膜に対応して設定される。 Further, the exhaust from the high vacuum exhaust mechanism S13f is performed according to the film forming conditions.
Further, in the film forming mechanism S13, the sputtering voltage applied from the power supply S13d to the backing plate S13c is set corresponding to the film formation of the lower antireflection layer 12.

また、成膜機構Ｓ１４においては、ターゲットＳ１４ｂが、下反射防止層１２上に遮光層１３を成膜するために必要な組成として、クロムを有する材料からなるものとされる。 Further, in the film forming mechanism S14, the target S14b is made of a material having chromium as a composition necessary for forming the light-shielding layer 13 on the lower antireflection layer 12.

同時に、成膜機構Ｓ１４においては、ガス導入機構Ｓ１４ｅから供給されるガスとして、遮光層１３の成膜に対応して、プロセスガスが炭素、窒素、酸素などを含有し、アルゴン、窒素ガス等のスパッタガスとともに、所定のガス分圧として設定される。 At the same time, in the film forming mechanism S14, as the gas supplied from the gas introduction mechanism S14e, the process gas contains carbon, nitrogen, oxygen and the like corresponding to the film formation of the light shielding layer 13, and argon, nitrogen gas and the like are used. Along with the sputter gas, it is set as a predetermined gas partial pressure.

また、成膜条件にあわせて高真空排気機構Ｓ１４ｆからの排気がおこなわれる。
また、成膜機構Ｓ１４においては、電源Ｓ１４ｄからバッキングプレートＳ１４ｃに印加されるスパッタ電圧が、遮光層１３の成膜に対応して設定される。 Further, the exhaust from the high vacuum exhaust mechanism S14f is performed according to the film forming conditions.
Further, in the film forming mechanism S14, the sputtering voltage applied from the power supply S14d to the backing plate S14c is set corresponding to the film formation of the light-shielding layer 13.

また、成膜機構Ｓ１５においては、ターゲットＳ１５ｂが、遮光層１３上に上反射防止層１４を成膜するために必要な組成として、クロムを有する材料からなるものとされる。 Further, in the film forming mechanism S15, the target S15b is made of a material having chromium as a composition necessary for forming the upper antireflection layer 14 on the light shielding layer 13.

同時に、成膜機構Ｓ１５においては、ガス導入機構Ｓ１５ｅから供給されるガスとして、上反射防止層１４の成膜に対応して、プロセスガスが炭素、窒素、酸素などを含有し、アルゴン、窒素ガス等のスパッタガスとともに、所定のガス分圧として条件設定される。 At the same time, in the film forming mechanism S15, as the gas supplied from the gas introduction mechanism S15e, the process gas contains carbon, nitrogen, oxygen and the like corresponding to the film formation of the upper antireflection layer 14, and argon and nitrogen gas. The conditions are set as a predetermined gas partial pressure together with the sputter gas such as.

また、成膜条件にあわせて高真空排気機構Ｓ１５ｆからの排気がおこなわれる。
また、成膜機構Ｓ１５においては、電源Ｓ１５ｄからバッキングプレートＳ１５ｃに印加されるスパッタ電圧が、上反射防止層１４の成膜に対応して設定される。 Further, exhaust is performed from the high vacuum exhaust mechanism S15f according to the film forming conditions.
Further, in the film forming mechanism S15, the sputtering voltage applied from the power supply S15d to the backing plate S15c is set corresponding to the film formation of the upper antireflection layer 14.

図４に示す製造装置Ｓ１０においては、ロード室Ｓ１１から搬送機構Ｓ１１ａによって搬入したガラス基板１１に対して、成膜室（真空処理室）Ｓ１２において基板保持機構Ｓ１２ａによって搬送しながら三段のスパッタリング成膜をおこなった後、アンロード室Ｓ１６から成膜の終了したガラス基板１１を搬送機構Ｓ１６ａによって外部に搬出する。 In the manufacturing apparatus S10 shown in FIG. 4, the glass substrate 11 carried in from the load chamber S11 by the conveying mechanism S11a is subjected to three-stage sputtering while being conveyed by the substrate holding mechanism S12a in the film forming chamber (vacuum processing chamber) S12. After forming the film, the glass substrate 11 having been formed into a film is carried out from the unload chamber S16 by the transport mechanism S16a.

下反射防止層形成工程においては、成膜機構Ｓ１３において、ガス導入機構Ｓ１３ｅから成膜室Ｓ１２のバッキングプレートＳ１３ｃ付近に供給ガスとしてスパッタガスと反応ガスとを供給する。この状態で、外部の電源からバッキングプレート（カソード電極）Ｓ１３ｃにスパッタ電圧を印加する。また、マグネトロン磁気回路によりターゲットＳ１３ｂ上に所定の磁場を形成してもよい。 In the lower antireflection layer forming step, in the film forming mechanism S13, the sputter gas and the reaction gas are supplied as supply gas from the gas introduction mechanism S13e to the vicinity of the backing plate S13c of the film forming chamber S12. In this state, a sputtering voltage is applied to the backing plate (cathode electrode) S13c from an external power source. Further, a predetermined magnetic field may be formed on the target S13b by the magnetron magnetic circuit.

成膜室Ｓ１２内のバッキングプレートＳ１３ｃ付近でプラズマにより励起されたスパッタガスのイオンが、カソード電極Ｓ１３ｃのターゲットＳ１３ｂに衝突して成膜材料の粒子を飛び出させる。そして、飛び出した粒子と反応ガスとが結合した後、ガラス基板１１に付着することにより、ガラス基板１１の表面に所定の組成で下反射防止層１２が形成される。 Ions of the sputter gas excited by plasma near the backing plate S13c in the film forming chamber S12 collide with the target S13b of the cathode electrode S13c and eject the particles of the film forming material. Then, after the ejected particles and the reaction gas are combined and then adhered to the glass substrate 11, the lower antireflection layer 12 is formed on the surface of the glass substrate 11 with a predetermined composition.

同様に、遮光層形成工程においては、成膜機構Ｓ１４において、ガス導入機構Ｓ１４ｅから成膜室Ｓ１２のバッキングプレートＳ１４ｃ付近に供給ガスとしてスパッタガスと反応ガスとを供給する。この状態で、外部の電源からバッキングプレート（カソード電極）Ｓ１４ｃにスパッタ電圧を印加する。また、マグネトロン磁気回路によりターゲットＳ１４ｂ上に所定の磁場を形成してもよい。 Similarly, in the light-shielding layer forming step, in the film forming mechanism S14, the sputter gas and the reaction gas are supplied as supply gas from the gas introduction mechanism S14e to the vicinity of the backing plate S14c of the film forming chamber S12. In this state, a sputtering voltage is applied to the backing plate (cathode electrode) S14c from an external power source. Further, a predetermined magnetic field may be formed on the target S14b by the magnetron magnetic circuit.

成膜室Ｓ１２内のバッキングプレートＳ１４ｃ付近でプラズマにより励起されたスパッタガスのイオンが、カソード電極Ｓ１４ｃのターゲットＳ１４ｂに衝突して成膜材料の粒子を飛び出させる。そして、飛び出した粒子と反応ガスとが結合した後、ガラス基板１１に付着することにより、ガラス基板１１の表面に所定の組成で遮光層１３が形成される。 Ions of the sputter gas excited by plasma near the backing plate S14c in the film forming chamber S12 collide with the target S14b of the cathode electrode S14c and eject the particles of the film forming material. Then, after the ejected particles and the reaction gas are combined and then adhered to the glass substrate 11, the light-shielding layer 13 is formed on the surface of the glass substrate 11 with a predetermined composition.

同様に、上反射防止層形成工程においては、成膜機構Ｓ１５において、ガス導入機構Ｓ１５ｅから成膜室Ｓ１２のバッキングプレートＳ１５ｃ付近に供給ガスとしてスパッタガスと反応ガスとを供給する。この状態で、外部の電源からバッキングプレート（カソード電極）Ｓ１５ｃにスパッタ電圧を印加する。また、マグネトロン磁気回路によりターゲットＳ１５ｂ上に所定の磁場を形成してもよい。 Similarly, in the upper antireflection layer forming step, in the film forming mechanism S15, the sputter gas and the reaction gas are supplied as supply gas from the gas introduction mechanism S15e to the vicinity of the backing plate S15c of the film forming chamber S12. In this state, a sputtering voltage is applied to the backing plate (cathode electrode) S15c from an external power source. Further, a predetermined magnetic field may be formed on the target S15b by a magnetron magnetic circuit.

成膜室Ｓ１２内のバッキングプレートＳ１５ｃ付近でプラズマにより励起されたスパッタガスのイオンが、カソード電極Ｓ１５ｃのターゲットＳ１４ｂに衝突して成膜材料の粒子を飛び出させる。そして、飛び出した粒子と反応ガスとが結合した後、ガラス基板１１に付着することにより、ガラス基板１１の表面に所定の組成で上反射防止層１４が形成される。 Ions of the sputter gas excited by plasma near the backing plate S15c in the film forming chamber S12 collide with the target S14b of the cathode electrode S15c and eject the particles of the film forming material. Then, after the ejected particles and the reaction gas are combined and then adhered to the glass substrate 11, the upper antireflection layer 14 is formed on the surface of the glass substrate 11 with a predetermined composition.

この際、下反射防止層１２の成膜では、ガス導入機構Ｓ１３ｅから所定の分圧となる窒素含有ガス、酸素含有ガス、炭素含有ガス、スパッタガス等を供給してその分圧を制御するように切り替えて、その組成を設定した範囲内にする。 At this time, in the film formation of the lower reflection prevention layer 12, nitrogen-containing gas, oxygen-containing gas, carbon-containing gas, sputtering gas, etc., which have a predetermined partial pressure, are supplied from the gas introduction mechanism S13e to control the partial pressure. Switch to and keep the composition within the set range.

また、遮光層１３の成膜では、ガス導入機構Ｓ１４ｅから所定の分圧となる窒素含有ガス、酸素含有ガス、炭素含有ガス、スパッタガス等を供給してその分圧を制御するように切り替えて、その組成を設定した範囲内にする。 Further, in the film formation of the light-shielding layer 13, the gas introduction mechanism S14e supplies nitrogen-containing gas, oxygen-containing gas, carbon-containing gas, sputtering gas, etc., which have a predetermined partial pressure, and switches to control the partial pressure. , The composition is within the set range.

この際、上反射防止層１４の成膜では、ガス導入機構Ｓ１５ｅから所定の分圧となる窒素含有ガス、酸素含有ガス、炭素含有ガス、スパッタガス等を供給してその分圧を制御するように切り替えて、その組成を設定した範囲内にする。 At this time, in the film formation of the upper antireflection layer 14, the partial pressure is controlled by supplying a nitrogen-containing gas, an oxygen-containing gas, a carbon-containing gas, a sputtering gas, etc., which have a predetermined partial pressure, from the gas introduction mechanism S15e. Switch to and keep the composition within the set range.

ここで、酸素含有ガスとしては、ＣＯ２（二酸化炭素）、Ｏ２（酸素）、Ｎ２Ｏ（一酸化二窒素）、ＮＯ（一酸化窒素）、ＣＯ（一酸化炭素）等を挙げることができる。
また、炭素含有ガスとしては、ＣＯ２（二酸化炭素）、ＣＨ4（メタン）、Ｃ２Ｈ６（エタン）、ＣＯ（一酸化炭素）等を挙げることができる。
なお、下反射防止層１２、遮光層１３、上反射防止層１４の成膜で、必要であればターゲットＳ１３ｂ，Ｓ１４ｂ，Ｓ１５ｂを交換することもできる。 Here, examples of the oxygen-containing gas include CO 2 (carbon dioxide), O 2 (oxygen), N 2 O (nitric oxide), NO (nitric oxide), CO (carbon monoxide) and the like. it can.
Examples of the carbon-containing gas include CO 2 (carbon dioxide), CH 4 (methane), C 2 H 6 (ethane), and CO (carbon monoxide).
The targets S13b, S14b, and S15b can be replaced if necessary in the film formation of the lower antireflection layer 12, the light shielding layer 13, and the upper antireflection layer 14.

さらに、これら下反射防止層１２、遮光層１３、上反射防止層１４の成膜に加え、他の膜を積層する場合には、対応するターゲット、ガス等のスパッタ条件としてスパッタリングにより成膜するか、他の成膜方法によって該当膜を積層して、本実施形態のマスクブランクス１０Ｂとする。 Further, in addition to the film formation of the lower antireflection layer 12, the light shielding layer 13, and the upper antireflection layer 14, when another film is laminated, whether the film is formed by sputtering as the sputtering conditions of the corresponding target, gas, etc. , The corresponding film is laminated by another film forming method to obtain the mask blanks 10B of the present embodiment.

以下、本実施形態における下反射防止層１２、遮光層１３、上反射防止層１４の膜特性について説明する。 Hereinafter, the film characteristics of the lower antireflection layer 12, the light shielding layer 13, and the upper antireflection layer 14 in the present embodiment will be described.

まず、マスクを形成するためのガラス基板１１上に、下反射防止層１２の主成分膜となるクロム化合物膜を、スパッタリング法等を用いて形成する。この際に形成するクロム化合物はクロムニウム、酸素、窒素、炭素等を含有する膜であることが望ましい。下反射防止層１２の膜中に含有するクロムニウム、酸素、窒素、炭素の組成と膜厚を制御することで、所望の光学特性とエッチングレートとを有する下反射防止層１２を形成することが可能である。クロム化合物は酸やアルカリ溶液に対する薬液耐性が強いという性質と疎水性の性質を有するためにフォトレジストと接触する界面に用いるのに適している。 First, a chromium compound film to be the main component film of the lower antireflection layer 12 is formed on the glass substrate 11 for forming the mask by a sputtering method or the like. The chromium compound formed at this time is preferably a film containing chromium, oxygen, nitrogen, carbon and the like. By controlling the composition and film thickness of chromium, oxygen, nitrogen, and carbon contained in the film of the antireflection layer 12, it is possible to form the antireflection layer 12 having desired optical characteristics and an etching rate. It is possible. Chromium compounds are suitable for use at interfaces that come into contact with photoresists because they have strong chemical resistance to acid and alkaline solutions and hydrophobic properties.

次いで遮光層１３となるクロム化合物膜を、スパッタリング法等を用いて形成する。 Next, a chromium compound film to be the light-shielding layer 13 is formed by a sputtering method or the like.

ここで、クロム化合物のみで遮光層１３を形成し、それ以外の膜がない場合、反射率が約２５％と高くなってしまう。このため、遮光層１３の表面および裏面に低反射層となる反射防止層１２，１４を形成することにより、反射率を低減することが望ましい。 Here, if the light-shielding layer 13 is formed only with the chromium compound and there is no other film, the reflectance becomes as high as about 25%. Therefore, it is desirable to reduce the reflectance by forming antireflection layers 12 and 14 which are low reflection layers on the front surface and the back surface of the light shielding layer 13.

このように下反射防止層１２、遮光層１３、上反射防止層１４を積層することで、薬液耐性の強いクロム化合物の材料で、フォトマスク１０に必要な高い光学濃度（ＯＤ５）と、必要なエッチングレート等を有するマスク層を形成することが可能となる。 By laminating the lower antireflection layer 12, the light shielding layer 13, and the upper antireflection layer 14 in this way, it is a material of a chromium compound having strong chemical resistance, and the high optical density (OD5) required for the photomask 10 and the necessary It is possible to form a mask layer having an etching rate or the like.

具体的には、下反射防止層１２と上反射防止層１４の成膜に使用するガスはＡｒ、ＮＯ、ＣＯ２を選択することができる。ここで、ＮＯ：ＣＯ２ガスの比率が１：１０〜１０：１として設定することにより、ひさし、裾引きが少ない良好な断面形状が得られるとともに、波長３６５ｎｍ〜４３６ｎｍの露光光に対して、反射率１０％以下、特に、波長４３６ｎｍの露光光に対して、反射率５％以下にできることがわかった。 Specifically, Ar, NO, and CO 2 can be selected as the gas used for forming the lower antireflection layer 12 and the upper antireflection layer 14. Here, by setting the ratio of NO: CO 2 gas to 1:10 to 10: 1, a good cross-sectional shape with less length and tailing can be obtained, and with respect to exposure light having a wavelength of 365 nm to 436 nm. It was found that the reflectance can be 10% or less, particularly 5% or less with respect to the exposure light having a wavelength of 436 nm.

また、下反射防止層１２、遮光層１３、上反射防止層１４の膜厚を、それぞれ、２５．０ｎｍ〜３５．０ｎｍ、１２５．０ｎｍ〜１３５．０ｎｍ、２５．０ｎｍ〜３５．０ｎｍの範囲に設定することで、フォトマスク１０に必要な高い光学濃度（ＯＤ５）を有することがわかった。 Further, the film thicknesses of the lower antireflection layer 12, the light shielding layer 13, and the upper antireflection layer 14 are set in the ranges of 25.0 nm to 35.0 nm, 125.0 nm to 135.0 nm, and 25.0 nm to 35.0 nm, respectively. By setting, it was found that the photomask 10 had a high optical density (OD5) required for the photomask 10.

次に、下反射防止層１２、遮光層１３、上反射防止層１４の成膜における組成比について検証する。 Next, the composition ratios of the lower antireflection layer 12, the light shielding layer 13, and the upper antireflection layer 14 in the film formation are verified.

＜実施例１＞
ガラス基板上にスパッタリング法を用いて三層のマスク層となるクロム化合物を成膜した。
遮光層となるクロム化合物を形成する際に、窒素ガスによりスパッタした。
上下の反射防止層となるクロム化合物を形成する際に、窒素ガスによりスパッタした。また、酸化性ガスとして、ＣＯ２ガスとＮＯガスとを選択して、それぞれのガスにおいて、その分圧を変化させた。そのガス比を表１に示す。 <Example 1>
A chromium compound to be a three-layer mask layer was formed on a glass substrate by a sputtering method.
When forming the chromium compound to be the light-shielding layer, it was sputtered with nitrogen gas.
When forming the chromium compound to be the upper and lower antireflection layers, it was sputtered with nitrogen gas. Further, CO 2 gas and NO gas were selected as the oxidizing gas, and the partial pressure of each gas was changed. The gas ratio is shown in Table 1.

Figure 2021056401
Figure 2021056401

また、下反射防止層１２、遮光層１３、上反射防止層１４の膜厚、およびマスク層としてのトータル膜厚を表２に示す。 Table 2 shows the film thicknesses of the lower antireflection layer 12, the light shielding layer 13, the upper antireflection layer 14, and the total film thickness as the mask layer.

Figure 2021056401
Figure 2021056401

実施例１の各層におけるＮ、Ｏ、Ｃｒ、Ｃの組成比の変化をオージェ電子分光法により求めた。その結果を表３に示す。 Changes in the composition ratios of N, O, Cr, and C in each layer of Example 1 were determined by Auger electron spectroscopy. The results are shown in Table 3.

Figure 2021056401
Figure 2021056401

また、実施例１における波長に応じた表面（上反射防止層側）の分光反射率を図５、表４に示す。 Further, the spectral reflectances of the surface (upper antireflection layer side) according to the wavelength in Example 1 are shown in FIGS. 5 and 4.

Figure 2021056401
Figure 2021056401

同様に、実施例１における波長に応じた裏面（ガラス基板側）の分光反射率を図６、表５に示す。 Similarly, the spectral reflectances of the back surface (glass substrate side) according to the wavelength in Example 1 are shown in FIGS. 6 and 5.

Figure 2021056401
Figure 2021056401

これらの結果により、実施例１においては、表裏面とも、波長３６５ｎｍ〜４３６ｎｍの露光光での反射率がいずれも１０％以下、特に、波長４３６ｎｍの露光光に対して、反射率５％以下となっていることがわかる。 Based on these results, in Example 1, the reflectance of the exposure light having a wavelength of 365 nm to 436 nm was 10% or less, and in particular, the reflectance was 5% or less with respect to the exposure light having a wavelength of 436 nm on both the front and back surfaces. You can see that it is.

＜実施例２＞
ガラス基板上にスパッタリング法を用いて三層のマスク層となるクロム化合物を成膜した。
遮光層となるクロム化合物を形成する際に、窒素ガスによりスパッタした。
上下の反射防止層となるクロム化合物を形成する際に、窒素ガスによりスパッタした。また、酸化性ガスとして、ＣＯ２ガスとＮＯガスとを選択して、それぞれのガスにおいて、その分圧を変化させた。そのガス比を表１に示す。 <Example 2>
A chromium compound to be a three-layer mask layer was formed on a glass substrate by a sputtering method.
When forming the chromium compound to be the light-shielding layer, it was sputtered with nitrogen gas.
When forming the chromium compound to be the upper and lower antireflection layers, it was sputtered with nitrogen gas. Further, CO 2 gas and NO gas were selected as the oxidizing gas, and the partial pressure of each gas was changed. The gas ratio is shown in Table 1.

また、下反射防止層１２、遮光層１３、上反射防止層１４の膜厚、およびマスク層としてのトータル膜厚を表２に示す。 Table 2 shows the film thicknesses of the lower antireflection layer 12, the light shielding layer 13, the upper antireflection layer 14, and the total film thickness as the mask layer.

実施例２の各層におけるＮ、Ｏ、Ｃｒ、Ｃの組成比の変化をオージェ電子分光法により求めた。その結果を表６に示す。 Changes in the composition ratios of N, O, Cr, and C in each layer of Example 2 were determined by Auger electron spectroscopy. The results are shown in Table 6.

Figure 2021056401
Figure 2021056401

また、実施例２における波長に応じた表面（上反射防止層側）の分光反射率を図５、表４に示す。 Further, the spectral reflectances of the surface (upper antireflection layer side) according to the wavelength in Example 2 are shown in FIGS. 5 and 4.

同様に、実施例２における波長に応じた裏面（ガラス基板側）の分光反射率を図６、表５に示す。 Similarly, the spectral reflectances of the back surface (glass substrate side) according to the wavelength in Example 2 are shown in FIGS. 6 and 5.

これらの結果により、実施例２においては、表裏面とも、波長３６５ｎｍ〜４３６ｎｍの露光光での反射率がいずれも１０％以下、特に、波長４３６ｎｍの露光光に対して、反射率５％以下となっていることがわかる。 Based on these results, in Example 2, the reflectance of the exposure light having a wavelength of 365 nm to 436 nm was 10% or less, and in particular, the reflectance was 5% or less with respect to the exposure light having a wavelength of 436 nm on both the front and back surfaces. You can see that it is.

＜比較例１〜３＞
上述の実施例１と同様に、スパッタリング法を用いて三層のマスク層となるクロム化合物を成膜した。
比較例１，３においては、遮光層となるクロム化合物を形成する際に、アルゴンガス、窒素ガスによりスパッタした。比較例２においては、遮光層となるクロム化合物を形成する際に、窒素ガス、アルゴンガス、メタンガスによりスパッタした。
上下の反射防止層となるクロム化合物を形成する際に、窒素ガスによりスパッタした。また、酸化性ガスとして、ＣＯ２ガスとＮＯガスとを選択して、それぞれのガスにおいて、その分圧を変化させた。そのガス比を表１に示す。 <Comparative Examples 1 to 3>
In the same manner as in Example 1 described above, a chromium compound to be a three-layer mask layer was formed by using a sputtering method.
In Comparative Examples 1 and 3, when the chromium compound to be the light-shielding layer was formed, it was sputtered with argon gas and nitrogen gas. In Comparative Example 2, when the chromium compound to be the light-shielding layer was formed, it was sputtered with nitrogen gas, argon gas, or methane gas.
When forming the chromium compound to be the upper and lower antireflection layers, it was sputtered with nitrogen gas. Further, CO 2 gas and NO gas were selected as the oxidizing gas, and the partial pressure of each gas was changed. The gas ratio is shown in Table 1.

また、下反射防止層１２、遮光層１３、上反射防止層１４の膜厚、およびマスク層としてのトータル膜厚を表２に示す。
比較例１〜３の各層におけるＮ、Ｏ、Ｃｒ、Ｃの組成比の変化をオージェ電子分光法により求めた。その結果を表７〜表９に示す。 Table 2 shows the film thicknesses of the lower antireflection layer 12, the light shielding layer 13, the upper antireflection layer 14, and the total film thickness as the mask layer.
Changes in the composition ratios of N, O, Cr, and C in each of the layers of Comparative Examples 1 to 3 were determined by Auger electron spectroscopy. The results are shown in Tables 7-9.

Figure 2021056401
Figure 2021056401

Figure 2021056401
Figure 2021056401

Figure 2021056401
Figure 2021056401

さらに、比較例１〜３における波長に応じた表面（上反射防止層側）の分光反射率を図５、表４に示す。 Further, the spectral reflectances of the surface (upper antireflection layer side) according to the wavelengths in Comparative Examples 1 to 3 are shown in FIGS. 5 and 4.

同様に、比較例１〜３における波長に応じた裏面（ガラス基板側）の分光反射率を図６、表５に示す。 Similarly, the spectral reflectances of the back surface (glass substrate side) according to the wavelength in Comparative Examples 1 to 3 are shown in FIGS. 6 and 5.

これらの結果により、比較例１〜３においては、表面においてが波長３６５ｎｍ〜４３６ｎｍの露光光での反射率が１０％以下となり、比較例２においては、裏面においてが波長３６５ｎｍ〜４３６ｎｍの露光光での反射率が１０％以下となるが、比較例１，３では裏面における反射率が１０％以下とならないことがわかる。 Based on these results, in Comparative Examples 1 to 3, the reflectance of the exposed light having a wavelength of 365 nm to 436 nm was 10% or less on the front surface, and in Comparative Example 2, the reflectance was obtained by the exposure light having a wavelength of 365 nm to 436 nm on the back surface. However, in Comparative Examples 1 and 3, it can be seen that the reflectance on the back surface is not 10% or less.

遮光層と反射防止層はその目的により、各層の膜中のガス組成比を大きく変える必要がある。遮光層は高い光学濃度（例えば、ＯＤ５）を取るため、酸化性のガスを少なくする必要がある。また反射防止層は低反射率化のため、酸化性のガスを多く膜中に取り込ませる必要がある。このため遮光層と反射防止層で膜中のガス組成比が大きくことなり、エッチングレート差が生じてしまう。 Depending on the purpose of the light-shielding layer and the antireflection layer, it is necessary to significantly change the gas composition ratio in the film of each layer. Since the light-shielding layer has a high optical density (for example, OD5), it is necessary to reduce the amount of oxidizing gas. Further, in order to reduce the reflectance of the antireflection layer, it is necessary to incorporate a large amount of oxidizing gas into the film. Therefore, the gas composition ratio in the film differs between the light-shielding layer and the antireflection layer, resulting in a difference in etching rate.

次に、下反射防止層１２、遮光層１３、上反射防止層１４の成膜におけるエッチング形状について検証する。 Next, the etching shapes of the lower antireflection layer 12, the light shielding layer 13, and the upper antireflection layer 14 in the film formation will be verified.

＜実施例１＞
実施例１で作成したマスクブランクスに対して、パターニング（レジスト塗布、露光、現像、エッチング）をおこない、その断面形状をＳＥＭにより観察した。その結果を図７に示す。また、パターニング境界における鳥瞰図を図１２に示す。
なお、図７における倍率は８００００倍、図１２における倍率は３００００倍である。 <Example 1>
The mask blanks prepared in Example 1 were patterned (resist coating, exposure, development, etching), and the cross-sectional shape thereof was observed by SEM. The result is shown in FIG. A bird's-eye view of the patterning boundary is shown in FIG.
The magnification in FIG. 7 is 80,000 times, and the magnification in FIG. 12 is 30,000 times.

その結果、実験例１では、庇（遮光層から上反射防止層の飛び出した長さ）：５０ｎｍ、裾引き（遮光層から下反射防止層の飛び出した長さ）：５９ｎｍであった。 As a result, in Experimental Example 1, the eaves (the length of the upper antireflection layer protruding from the light shielding layer): 50 nm, and the hemming (the length of the lower antireflection layer protruding from the light shielding layer): 59 nm.

＜実施例２＞
実施例２で作成したマスクブランクスに対して、パターニング（レジスト塗布、露光、現像、エッチング）をおこない、その断面形状をＳＥＭにより観察した。その結果を図８に示す。また、パターニング境界における鳥瞰図を図１３に示す。
なお、図８における倍率は８００００倍、図１３における倍率は３００００倍である。 <Example 2>
The mask blanks prepared in Example 2 were patterned (resist coating, exposure, development, etching), and the cross-sectional shape thereof was observed by SEM. The result is shown in FIG. A bird's-eye view of the patterning boundary is shown in FIG.
The magnification in FIG. 8 is 80,000 times, and the magnification in FIG. 13 is 30,000 times.

その結果、実験例２では、庇（遮光層から上反射防止層の飛び出した長さ）：５７ｎｍ、裾引き（遮光層から下反射防止層の飛び出した長さ）：４０ｎｍであった。 As a result, in Experimental Example 2, the eaves (the length of the upper antireflection layer protruding from the light shielding layer): 57 nm, and the hemming (the length of the lower antireflection layer protruding from the light shielding layer): 40 nm.

＜比較例１＞
実施例１と同様に、作成したマスクブランクスに対して、パターニング（レジスト塗布、露光、現像、エッチング）をおこない、その断面形状をＳＥＭにより観察した。その結果を図９に示す。また、パターニング教会における鳥瞰図を図１４に示す。
なお、図９における倍率は８００００倍、図１４における倍率は３００００倍である。 <Comparative example 1>
In the same manner as in Example 1, the created mask blanks were patterned (resist coating, exposure, development, etching), and the cross-sectional shape thereof was observed by SEM. The result is shown in FIG. A bird's-eye view of the patterning church is shown in FIG.
The magnification in FIG. 9 is 80,000 times, and the magnification in FIG. 14 is 30,000 times.

その結果、比較例１では、庇（遮光層から上反射防止層の飛び出した長さ）：７９ｎｍ、裾引き（遮光層から下反射防止層の飛び出した長さ）：１４５ｎｍであった。 As a result, in Comparative Example 1, the eaves (the length of the upper antireflection layer protruding from the light shielding layer): 79 nm, and the hemming (the length of the lower antireflection layer protruding from the light shielding layer): 145 nm.

＜比較例２＞
実施例１と同様に、作成したマスクブランクスに対して、パターニング（レジスト塗布、露光、現像、エッチング）をおこない、その断面形状をＳＥＭにより観察した。その結果を図１０に示す。また、パターニング教会における鳥瞰図を図１５に示す。
なお、図１０における倍率は８００００倍、図１５における倍率は３００００倍である。 <Comparative example 2>
In the same manner as in Example 1, the created mask blanks were patterned (resist coating, exposure, development, etching), and the cross-sectional shape thereof was observed by SEM. The result is shown in FIG. A bird's-eye view of the patterning church is shown in FIG.
The magnification in FIG. 10 is 80,000 times, and the magnification in FIG. 15 is 30,000 times.

その結果、比較例２では、庇（遮光層から上反射防止層の飛び出した長さ）：１４０ｎｍ、裾引き（遮光層から下反射防止層の飛び出した長さ）：５２ｎｍであった。 As a result, in Comparative Example 2, the eaves (the length of the upper antireflection layer protruding from the light shielding layer): 140 nm, and the hemming (the length of the lower antireflection layer protruding from the light shielding layer): 52 nm.

＜比較例３＞
実施例１と同様に、作成したマスクブランクスに対して、パターニング（レジスト塗布、露光、現像、エッチング）をおこない、その断面形状をＳＥＭにより観察した。その結果を図１１に示す。また、パターニング教会における鳥瞰図を図１６に示す。
なお、図１１における倍率は８００００倍、図１６における倍率は３００００倍である。 <Comparative example 3>
In the same manner as in Example 1, the created mask blanks were patterned (resist coating, exposure, development, etching), and the cross-sectional shape thereof was observed by SEM. The result is shown in FIG. A bird's-eye view of the patterning church is shown in FIG.
The magnification in FIG. 11 is 80,000 times, and the magnification in FIG. 16 is 30,000 times.

その結果、比較例３では、庇（遮光層から上反射防止層の飛び出した長さ）：１２８ｎｍ、裾引き（遮光層から下反射防止層の飛び出した長さ）：１５４ｎｍであった。 As a result, in Comparative Example 3, the eaves (the length of the upper antireflection layer protruding from the light shielding layer): 128 nm, and the hemming (the length of the lower antireflection layer protruding from the light shielding layer): 154 nm.

これらの結果から、比較例１〜３においては、ガラス層側（裏面）の反射防止層および上側（表面）の反射防止層が、いずれも遮光層と比較して、出ている形状となっていることが確認できた（上層はひさし形状、下層は裾引き形状）。これは反射防止層と遮光層のエッチングレート差によるものである。
本発明のマスクブランクスは、良好な断面形状を形成することができ、高精細なフォトマスクを製造できることがわかる。 From these results, in Comparative Examples 1 to 3, the antireflection layer on the glass layer side (back surface) and the antireflection layer on the upper side (front surface) both have a shape that is exposed as compared with the light shielding layer. It was confirmed that there was (the upper layer has a eaves shape, and the lower layer has a hem shape). This is due to the difference in etching rate between the antireflection layer and the light shielding layer.
It can be seen that the mask blanks of the present invention can form a good cross-sectional shape and can produce a high-definition photomask.

１０…フォトマスク
１０Ｂ…マスクブランクス
１１…ガラス基板（透明基板）
１２…下反射防止層
１２ｐ…下反射防止パターン
１３…遮光層
１３ｐ…遮光パターン
１４…上反射防止層
１４ｐ…上反射防止パターン 10 ... Photomask 10B ... Mask blanks 11 ... Glass substrate (transparent substrate)
12 ... Lower anti-reflection layer 12p ... Lower anti-reflection pattern 13 ... Light-shielding layer 13p ... Light-shielding pattern 14 ... Upper anti-reflection layer 14p ... Upper anti-reflection pattern

Claims (9)

フォトマスクとなるマスク層を有するマスクブランクスであって、
透明基板に積層された下反射防止層と、
前記下反射防止層よりも前記透明基板から離間する位置に設けられた遮光層と、
前記遮光層よりも前記透明基板から離間する位置に設けられた上反射防止層と、
を有するマスク層が積層され、
前記下反射防止層がクロム、酸素、窒素、炭素を含む酸化窒化炭化膜であり、クロムの含有率が２５ａｔｍ％〜５０ａｔｍ％、酸素の含有率が３０ａｔｍ％〜５０ａｔｍ％、窒素の含有率が１０ａｔｍ％〜３０ａｔｍ％、炭素の含有率が２ａｔｍ％〜５ａｔｍ％であり、
前記遮光層がクロム、窒素を含む窒化膜であり、クロムの含有率が７０ａｔｍ％〜９５ａｔｍ％、窒素の含有率が５ａｔｍ％〜２０ａｔｍ％であり、
前記上反射防止層がクロム、酸素、窒素、炭素を含む酸化窒化炭化膜であり、クロムの含有率が２５ａｔｍ％〜５０ａｔｍ％、酸素の含有率が５５ａｔｍ％〜７０ａｔｍ％、窒素の含有率が５ａｔｍ％〜２０ａｔｍ％、炭素の含有率が２ａｔｍ％〜５ａｔｍ％である
ことを特徴とするマスクブランクス。 A mask blank having a mask layer to be a photomask.
The lower anti-reflection layer laminated on the transparent substrate and
A light-shielding layer provided at a position farther from the transparent substrate than the lower antireflection layer,
An upper antireflection layer provided at a position farther from the transparent substrate than the light shielding layer,
Mask layers with
The lower antireflection layer is an oxide nitride carbonized film containing chromium, oxygen, nitrogen, and carbon, and has a chromium content of 25 atm% to 50 atm%, an oxygen content of 30 atm% to 50 atm%, and a nitrogen content of 10 atm. % To 30 atm%, carbon content is 2 atm% to 5 atm%,
The light-shielding layer is a nitride film containing chromium and nitrogen, and the chromium content is 70 atm% to 95 atm%, and the nitrogen content is 5 atm% to 20 atm%.
The upper antireflection layer is an oxide nitride carbonized film containing chromium, oxygen, nitrogen, and carbon, and the chromium content is 25 atm% to 50 atm%, the oxygen content is 55 atm% to 70 atm%, and the nitrogen content is 5 atm. A mask blank having a carbon content of 2 atm% to 5 atm% and a carbon content of 2 atm% to 5 atm%. フォトマスクとなるマスク層を有するマスクブランクスであって、
透明基板に積層された下反射防止層と、
前記下反射防止層よりも前記透明基板から離間する位置に設けられた遮光層と、
前記遮光層よりも前記透明基板から離間する位置に設けられた上反射防止層と、
を有するマスク層が積層され、
前記下反射防止層がクロム、酸素、窒素、炭素を含む酸化窒化炭化膜であり、クロムの含有率が２５ａｔｍ％〜５０ａｔｍ％、酸素の含有率が３０ａｔｍ％〜５０ａｔｍ％、窒素の含有率が１０ａｔｍ％〜３０ａｔｍ％、炭素の含有率が２ａｔｍ％〜５ａｔｍ％であり、
前記遮光層がクロム、炭素を含む窒化炭化膜であり、クロムの含有率が７０ａｔｍ％〜９５ａｔｍ％、窒素の含有率が５ａｔｍ％〜２０ａｔｍ％であり、炭素の含有率が０ａｔｍ％〜１５ａｔｍ％であり、
前記上反射防止層がクロム、酸素、窒素、炭素を含む酸化窒化炭化膜であり、クロムの含有率が２５ａｔｍ％〜５０ａｔｍ％、酸素の含有率が５５ａｔｍ％〜７０ａｔｍ％、窒素の含有率が５ａｔｍ％〜２０ａｔｍ％、炭素の含有率が２ａｔｍ％〜５ａｔｍ％である
ことを特徴とするマスクブランクス。 A mask blank having a mask layer to be a photomask.
The lower anti-reflection layer laminated on the transparent substrate and
A light-shielding layer provided at a position farther from the transparent substrate than the lower antireflection layer,
An upper antireflection layer provided at a position farther from the transparent substrate than the light shielding layer,
Mask layers with
The lower antireflection layer is an oxide nitride carbonized film containing chromium, oxygen, nitrogen, and carbon, and has a chromium content of 25 atm% to 50 atm%, an oxygen content of 30 atm% to 50 atm%, and a nitrogen content of 10 atm. % To 30 atm%, carbon content is 2 atm% to 5 atm%,
The light-shielding layer is a carbonized nitriding film containing chromium and carbon, having a chromium content of 70 atm% to 95 atm%, a nitrogen content of 5 atm% to 20 atm%, and a carbon content of 0 atm% to 15 atm%. Yes,
The upper antireflection layer is an oxide nitride carbonized film containing chromium, oxygen, nitrogen, and carbon, and the chromium content is 25 atm% to 50 atm%, the oxygen content is 55 atm% to 70 atm%, and the nitrogen content is 5 atm. A mask blank having a carbon content of 2 atm% to 5 atm% and a carbon content of 2 atm% to 5 atm%. 前記マスク層の両面において、波長３６５ｎｍ〜４３６ｎｍの露光光での反射率がいずれも１０％以下である
ことを特徴とする請求項１または２記載のマスクブランクス。 The mask blank according to claim 1 or 2, wherein the reflectance of the exposed light having a wavelength of 365 nm to 436 nm is 10% or less on both sides of the mask layer. 前記マスク層の両面において、波長４３６ｎｍの露光光での反射率がいずれも５％以下である
ことを特徴とする請求項３記載のマスクブランクス。 The mask blank according to claim 3, wherein the reflectance of the exposed light having a wavelength of 436 nm is 5% or less on both sides of the mask layer. 前記マスク層において、光学濃度が３．０以上となるように各膜厚が設定されている
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか記載のマスクブランクス。 The mask blank according to any one of claims 1 to 4, wherein each film thickness is set so that the optical density of the mask layer is 3.0 or more. 前記下反射防止層の膜厚が２５．０ｎｍ〜３５．０ｎｍであり、
前記遮光層の膜厚が１２５．０ｎｍ〜１３５．０ｎｍであり、
前記上反射防止層の膜厚が２５．０ｎｍ〜３５．０ｎｍである
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか記載のマスクブランクス。 The film thickness of the lower antireflection layer is 25.0 nm to 35.0 nm.
The film thickness of the light-shielding layer is 125.0 nm to 135.0 nm.
The mask blank according to any one of claims 1 to 5, wherein the film thickness of the upper antireflection layer is 25.0 nm to 35.0 nm. 前記マスク層の膜厚が１７５．０ｎｍ〜２０５．０ｎｍである
ことを特徴とする請求項６記載のマスクブランクス。 The mask blank according to claim 6, wherein the mask layer has a film thickness of 175.0 nm to 205.0 nm. 前記マスク層よりも前記透明基板から離間する位置に設けられたフォトレジスト層を有する
ことを特徴とする請求項１から７のいずれか記載のマスクブランクス。 The mask blank according to any one of claims 1 to 7, wherein the mask blank has a photoresist layer provided at a position separated from the transparent substrate by the mask layer. 請求項１から８のいずれか記載のマスクブランクスから製造される
ことを特徴とするフォトマスク。 A photomask produced from the mask blanks according to any one of claims 1 to 8.
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