KR102548886B1 - Phase shift mask blank and method for manufacturing phase shift mask using the same, and method for manufacturing display device - Google Patents

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Abstract

우수한 패턴 단면 형상 및 우수한 CD 균일성을 갖고, 미세한 패턴이 형성되어 있어 전사 정밀도가 양호해지는 표시 장치용의 위상 시프트 마스크의 형성에 사용하는 위상 시프트 마스크 블랭크를 제공한다. 투명 기판 상에 위상 시프트막을 구비하고, 위상 시프트막은, 금속계 재료 또는 금속 실리사이드계 재료를 포함하고, 위상 시프트막은, 위상 시프트층과, 해당 위상 시프트층의 상측에 배치된 반사율 저감층 사이에 배치되는 중간층을 갖고, 중간층은, 반사율 저감층의 금속 함유율보다도 높은 금속 함유율을 갖는 금속계 재료이거나 반사율 저감층의 금속과 규소의 합계 함유율보다도 높은 합계 함유율을 갖는 금속 실리사이드계 재료이고, 위상 시프트막의 막면 반사율이 350㎚∼436㎚의 파장 영역에 있어서 15% 이하이고 투명 기판측으로부터 입사되는 광에 대한 위상 시프트막의 이면 반사율이 365㎚∼436㎚의 파장 영역에 있어서 20% 이하이다.A phase shift mask blank used for formation of a phase shift mask for a display device having an excellent pattern cross-sectional shape and excellent CD uniformity and having a fine pattern formed thereon and having good transfer accuracy is provided. A phase shift film is provided on a transparent substrate, the phase shift film contains a metal-based material or a metal silicide-based material, and the phase shift film is disposed between the phase shift layer and the reflectance reduction layer disposed above the phase shift layer. An intermediate layer is provided, and the intermediate layer is a metal-based material having a higher metal content than the metal content of the reflectance-reducing layer or a metal silicide-based material having a higher total content of metal and silicon than the reflectance-reducing layer, and the film surface reflectance of the phase shift film is It is 15% or less in the wavelength range of 350 nm - 436 nm, and the back surface reflectance of the phase shift film with respect to light incident from the transparent substrate side is 20% or less in the wavelength range of 365 nm - 436 nm.

Description

위상 시프트 마스크 블랭크 및 이것을 사용한 위상 시프트 마스크의 제조 방법, 및 표시 장치의 제조 방법{PHASE SHIFT MASK BLANK AND METHOD FOR MANUFACTURING PHASE SHIFT MASK USING THE SAME, AND METHOD FOR MANUFACTURING DISPLAY DEVICE}A phase shift mask blank, a method for manufacturing a phase shift mask using the same, and a method for manufacturing a display device

본 발명은 위상 시프트 마스크 블랭크 및 이것을 사용한 위상 시프트 마스크의 제조 방법, 및 표시 장치의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a phase shift mask blank, a method for manufacturing a phase shift mask using the same, and a method for manufacturing a display device.

근년, FPD(Flat Panel Display) 등의 표시 장치의 고해상도화, 고정밀화에 수반하여, 우수한 패턴 단면 형상 및 우수한 CD 균일성을 갖고, 미세한 패턴이 형성되어 있는 표시 장치용의 위상 시프트 마스크가 요구되고 있다.In recent years, with the high resolution and high precision of display devices such as FPD (Flat Panel Display), a phase shift mask for display devices having an excellent pattern cross-sectional shape and excellent CD uniformity and having a fine pattern formed thereon is required. there is.

또한, FPD 등의 표시 장치의 저가격화의 영향을 받아, 위상 시프트 마스크의 제조 비용의 삭감이 필요로 되고 있다. 위상 시프트막 상에 차광성막이 형성되어 있는 종래의 위상 시프트 마스크 블랭크의 경우, 레지스트막 패턴을 마스크로 하여 차광성막을 에칭하여 차광성막 패턴을 형성하고, 그 후, 차광성막 패턴을 마스크로 하여 위상 시프트막을 에칭하여 위상 시프트막 패턴을 형성하고, 그 후, 레지스트막 패턴을 박리하고, 또한, 차광성막 패턴을 박리하여 위상 시프트막 패턴을 갖는 위상 시프트 마스크를 제조한다. 한편, 위상 시프트막 상에 차광성막이 형성되어 있지 않은 위상 시프트 마스크 블랭크의 경우, 위상 시프트막 상의 차광성막 패턴의 형성 공정 및 박리 공정이 불필요하게 되어, 제조 비용을 삭감할 수 있다.Moreover, under the influence of price reduction of display devices, such as FPD, reduction of the manufacturing cost of a phase shift mask is required. In the case of a conventional phase shift mask blank in which a light-shielding film is formed on the phase shift film, the light-shielding film is etched using the resist film pattern as a mask to form a light-shielding film pattern, and then phase The shift film is etched to form a phase shift film pattern, then the resist film pattern is peeled off, and the light-shielding film pattern is further peeled off to manufacture a phase shift mask having a phase shift film pattern. On the other hand, in the case of a phase shift mask blank in which a light-shielding film is not formed on the phase shift film, the formation process and the peeling process of the light-shielding film pattern on the phase shift film become unnecessary, and manufacturing cost can be reduced.

이와 같은 근년의 상황에 대응하여, 위상 시프트막 상에 차광성막이 형성되어 있지 않은 위상 시프트 마스크 블랭크를 사용하여 제조되는, 우수한 패턴 단면 형상 및 우수한 CD 균일성을 갖고, 미세한 패턴이 형성되어 있는 표시 장치용의 위상 시프트 마스크가 요구되고 있다.In response to such a recent situation, a display in which a fine pattern is formed with an excellent pattern cross-sectional shape and excellent CD uniformity, produced using a phase shift mask blank on which a light-shielding film is not formed on the phase shift film. Phase shift masks for devices are in demand.

예를 들어, 특허문헌 1에서는, 투명 기판 상에, 2층 이상의 박막이 적층된 구성의 위상 시프트막을 구비한 표시 장치용의 위상 시프트 마스크 블랭크가 제안되어 있다. 이 위상 시프트막을 구성하는 각 박막은, 서로 다른 조성을 갖지만, 모두 동일한 에칭액에 의해 에칭 가능한 물질을 포함하고, 조성이 상이함으로써 상이한 에칭 속도를 갖는다. 특허문헌 1에서는, 위상 시프트막의 패터닝 시에 위상 시프트막 패턴의 에지 부분의 단면 경사가 험하게 형성되도록, 위상 시프트막을 구성하는 각 박막의 에칭 속도가 조정되어 있다.For example, in patent document 1, the phase shift mask blank for display apparatuses provided with the phase shift film of the structure in which the thin film of two or more layers was laminated|stacked on the transparent substrate is proposed. Although each thin film which comprises this phase shift film has a mutually different composition, all contain the substance which can be etched by the same etchant, and have a different etching rate when a composition differs. In patent document 1, the etching rate of each thin film which comprises a phase shift film is adjusted so that the cross-sectional inclination of the edge part of a phase shift film pattern may be formed steeply at the time of patterning of a phase shift film.

또한, 특허문헌 1에서는, 위상 반전막의 상부 또는 하부에, 차광성막, 반투과막, 에칭 저지막 및 하드 마스크막을 비롯하여 전사용 패턴에 필요한 막 중 1개 이상의 막을 포함하는 기능성막이 배치된 표시 장치용의 위상 시프트 마스크 블랭크도 제안되어 있다.Further, in Patent Document 1, a functional film including one or more of the films required for a transfer pattern, including a light blocking film, a semi-transmissive film, an etch stop film, and a hard mask film, is disposed above or below the phase shift film for a display device. A phase shift mask blank of , has also been proposed.

일본 특허 공개 제2014-26281호 공보Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-26281

종래 제안되어 있는 표시 장치용의 위상 시프트 마스크에 사용되는 위상 시프트막은, 위상 시프트막 패턴을 형성하기 위해 사용하는 레지스트막의 패터닝 시에 사용하는 레이저 묘화광의 반사에 의한 레지스트막에의 영향을 고려하여 설계되어 있지 않다. 이 때문에, 레이저 묘화광에 대한 위상 시프트막의 막면 반사율이 20%를 초과해 버린다. 그 결과, 레지스트막 중에 정재파가 발생하고, 이것에 수반하여 레지스트막 패턴의 CD 균일성이 악화되고, 나아가서는, 레지스트막 패턴을 마스크로 하여 패터닝하여 형성되는 위상 시프트막 패턴의 CD 균일성이, 근년 요구되는 값을 만족시킬 수 없는 경우가 있다.A phase shift film used in a conventionally proposed phase shift mask for a display device is designed in consideration of the effect on the resist film due to the reflection of laser drawing light used in patterning the resist film used to form the phase shift film pattern. It is not done. For this reason, the film surface reflectance of the phase shift film with respect to laser drawing light will exceed 20 %. As a result, a standing wave is generated in the resist film, and as a result, the CD uniformity of the resist film pattern deteriorates, and by extension, the CD uniformity of the phase shift film pattern formed by patterning using the resist film pattern as a mask, In recent years, there are cases where the required value cannot be satisfied.

게다가, 종래 제안되어 있는 표시 장치용의 위상 시프트 마스크에 사용되는 위상 시프트막은, 노광기의 광학계와의 반사나, 위상 시프트 마스크에 접착되는 펠리클이나 표시 장치 기판과의 반사의 영향을 고려하여 설계되어 있지 않다. 이 때문에, 표시 장치용의 위상 시프트 마스크를 사용하여, 위상 시프트 마스크에 형성되어 있는 패턴을 전사할 때에, 표시 장치 기판으로부터의 반사광에 기인하는 전사 패턴의 희미해짐(플레어)이 발생하여, 전사 정밀도가 악화되어 버리거나, 표시 장치 기판에 전사되는 전사 패턴의 CD 에러가 발생할 위험성이 있다는 과제가 있다.In addition, phase shift films used in conventionally proposed phase shift masks for display devices are not designed in consideration of the influence of reflection with the optical system of the exposure machine and reflection with the pellicle or display substrate adhered to the phase shift mask. not. For this reason, when the pattern formed on the phase shift mask is transferred using the phase shift mask for the display device, blurring (flare) of the transferred pattern due to reflected light from the display device substrate occurs, resulting in transfer accuracy. There is a problem of deterioration or a risk of generating a CD error of a transferred pattern transferred to a display device substrate.

이 때문에, 본 발명은 상술한 문제점을 감안하여 이루어진 것이며, 레이저 묘화광으로서 사용되는 350㎚∼436㎚의 파장 영역의 광에 대한 막면 반사율 및 노광광으로서 사용되는 365㎚∼436㎚의 파장 영역의 광에 대한 이면 반사율을 저감시킨 위상 시프트막을 구비함으로써, 우수한 패턴 단면 형상 및 우수한 CD 균일성을 갖고, 미세한 패턴이 형성되어 있어 전사 정밀도가 양호해지는 표시 장치용의 위상 시프트 마스크의 형성에 사용하는 위상 시프트 마스크 블랭크 및 이것을 사용한 위상 시프트 마스크의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 우수한 패턴 단면 형상 및 우수한 CD 균일성을 갖고, 미세한 패턴이 형성되어 있어 전사 정밀도가 양호해지는 표시 장치용의 위상 시프트 마스크를 사용함으로써, CD 에러가 발생하지 않는, 고해상도, 고정밀의 표시 장치의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.For this reason, the present invention was made in view of the above-mentioned problems, and the film surface reflectance for light in the wavelength range of 350 nm to 436 nm used as laser drawing light and the wavelength range of 365 nm to 436 nm used as exposure light A phase used for forming a phase shift mask for a display device having an excellent pattern cross-sectional shape and excellent CD uniformity, and having a fine pattern formed and having good transfer accuracy by providing a phase shift film in which the back surface reflectance for light is reduced. It is an object to provide a shift mask blank and a manufacturing method of a phase shift mask using the same. In addition, by using a phase shift mask for a display device having an excellent pattern cross-sectional shape and excellent CD uniformity, a fine pattern is formed and the transfer accuracy is good, a high-resolution, high-precision display device without CD errors can be obtained. It aims at providing a manufacturing method.

본 발명자는, 상술한 목적을 달성하기 위해 예의 검토하고, 위상 시프트막을 적어도 3층으로 구성하고, 위상 시프트막을 구성하는 각 층의 조성이나 막 두께를 궁리함으로써, 노광광에 대한 위상 시프트막의 투과율과 위상차가 위상 시프트막으로서 필요한 소정의 광학 특성을 만족시키면서, 350㎚∼436㎚의 파장 영역의 광에 대한 위상 시프트막의 막면 반사율 및 365㎚∼436㎚의 파장 영역의 광에 대한 이면 반사율을 저감시킬 수 있다는 지견을 얻기에 이르렀다.In order to achieve the above-mentioned object, the present inventors intensively examine, configure the phase shift film with at least three layers, and devise the composition and film thickness of each layer constituting the phase shift film, thereby determining the transmittance of the phase shift film to exposure light and While the phase difference satisfies the prescribed optical characteristics required as a phase shift film, the film surface reflectance of the phase shift film to light in the wavelength range of 350 nm to 436 nm and the back surface reflectance to light in the wavelength range of 365 nm to 436 nm can be reduced. I have come to the knowledge that it is possible.

본 발명은 이 지견에 기초하여 이루어진 것이며, 이하의 구성을 갖는다.This invention was made based on this knowledge, and has the following structures.

(구성 1)(Configuration 1)

투명 기판 상에 위상 시프트막을 구비하는 위상 시프트 마스크 블랭크로서, As a phase shift mask blank provided with a phase shift film on a transparent substrate,

상기 위상 시프트막은, 1종 이상의 금속과, 산소, 질소, 탄소로부터 선택되는 적어도 하나를 함유하는 금속계 재료, 또는, 1종 이상의 금속과, 규소와, 산소, 질소, 탄소로부터 선택되는 적어도 하나를 함유하는 금속 실리사이드계 재료 중 적어도 어느 하나를 포함하고,The phase shift film contains a metallic material containing one or more types of metal and at least one selected from oxygen, nitrogen and carbon, or one or more types of metal and silicon and at least one selected from oxygen, nitrogen and carbon. It includes at least one of metal silicide-based materials that

상기 위상 시프트막은, 노광광에 대한 투과율과 위상차를 조정하는 기능을 주로 갖는 위상 시프트층과, 해당 위상 시프트층의 상측에 배치되며, 상기 위상 시프트막측으로부터 입사되는 광에 대한 반사율을 저감시키는 기능을 주로 갖는 반사율 저감층과, 상기 위상 시프트층과 상기 반사율 저감층 사이에 배치되는 중간층을 갖고,The phase shift film includes a phase shift layer mainly having a function of adjusting the transmittance of exposure light and a phase difference, and a function of reducing the reflectance of light incident from the phase shift film side disposed above the phase shift layer. It has a reflectance reduction layer mainly having and an intermediate layer disposed between the phase shift layer and the reflectance reduction layer,

상기 중간층은, 상기 반사율 저감층의 금속 함유율보다도 높은 금속 함유율을 갖는 금속계 재료이거나, 또는, 상기 반사율 저감층의 상기 금속 함유율 혹은 상기 반사율 저감층의 금속과 규소의 합계 함유율보다도 높은 합계 함유율을 갖는 금속 실리사이드계 재료이고,The intermediate layer is a metal-based material having a metal content higher than that of the reflectance reducing layer, or a metal having a total content higher than the metal content of the reflectance reducing layer or the total content of metal and silicon of the reflectance reducing layer. It is a silicide-based material,

상기 위상 시프트층, 상기 중간층 및 상기 반사율 저감층의 적층 구조에 의해, 노광광에 대한 상기 위상 시프트막의 투과율과 위상차가 소정의 광학 특성을 갖고,The phase shift layer, the intermediate layer, and the reflectance reduction layer have a laminated structure in which transmittance and phase difference of the phase shift film to exposure light have predetermined optical characteristics,

상기 위상 시프트막측으로부터 입사되는 광에 대한 상기 위상 시프트막의 막면 반사율이, 350㎚∼436㎚의 파장 영역에 있어서 15% 이하이고, 또한 상기 투명 기판측으로부터 입사되는 광에 대한 상기 위상 시프트막의 이면 반사율이, 365㎚∼436㎚의 파장 영역에 있어서 20% 이하인 것을 특징으로 하는 위상 시프트 마스크 블랭크.The film surface reflectance of the phase shift film to light incident from the phase shift film side is 15% or less in a wavelength range of 350 nm to 436 nm, and the back surface reflectance of the phase shift film to light incident from the transparent substrate side A phase shift mask blank characterized in that this is 20% or less in the wavelength range of 365 nm to 436 nm.

(구성 2)(Configuration 2)

상기 위상 시프트막은, 동일한 에천트로 에칭 가능한 재료를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 구성 1에 기재된 위상 시프트 마스크 블랭크.The phase shift mask blank according to configuration 1, wherein the phase shift film contains a material that can be etched with the same etchant.

(구성 3)(Configuration 3)

상기 금속은 크롬인 것을 특징으로 하는 구성 1 또는 2에 기재된 위상 시프트 마스크 블랭크.The phase shift mask blank according to configuration 1 or 2, wherein the metal is chromium.

(구성 4)(Configuration 4)

상기 위상 시프트층 및 상기 반사율 저감층은, 크롬과 산소와 질소를 함유하는 크롬계 재료를 포함하고, 크롬이 30∼70원자%, 산소가 20∼60원자%, 질소가 0.4∼30원자%이며, 상기 위상 시프트층에 포함되는 질소의 함유율은, 상기 반사율 저감층에 포함되는 질소의 함유율과 동일하거나 또는 그것보다도 많고, 상기 반사율 저감층에 포함되는 산소의 함유율은, 상기 위상 시프트층에 포함되는 산소의 함유율보다도 많고,The phase shift layer and the reflectance reduction layer contain a chromium-based material containing chromium, oxygen, and nitrogen, and chromium is 30 to 70 atomic%, oxygen is 20 to 60 atomic%, and nitrogen is 0.4 to 30 atomic%. , The content of nitrogen contained in the phase shift layer is equal to or greater than the content of nitrogen contained in the reflectance reduction layer, and the content of oxygen contained in the reflectance reduction layer is included in the phase shift layer higher than the oxygen content.

상기 중간층은, 크롬과 탄소를 함유하고 크롬의 함유율이 55∼90원자%, 탄소의 함유율이 10∼45원자%이며, 상기 중간층에 포함되는 크롬의 함유율은, 상기 위상 시프트층, 상기 반사율 저감층에 포함되는 크롬 함유율보다도 많은 것을 특징으로 하는 구성 3에 기재된 위상 시프트 마스크 블랭크.The middle layer contains chromium and carbon, and the chromium content is 55 to 90 atomic %, and the carbon content is 10 to 45 atomic %, and the chromium content contained in the middle layer is the phase shift layer and the reflectance reducing layer. The phase shift mask blank according to configuration 3, characterized in that the chromium content is higher than the chromium content included in .

(구성 5)(Configuration 5)

상기 위상 시프트층은 1질화크롬 또는 질화2크롬을 포함하고,The phase shift layer includes chromium mononitride or dichromium nitride,

상기 반사율 저감층은, 크롬과 산소가 결합한 산화크롬(III)을 포함하는 것을 특징으로 하는 구성 3 또는 4에 기재된 위상 시프트 마스크 블랭크.The phase shift mask blank according to configuration 3 or 4, wherein the reflectance reduction layer contains chromium (III) oxide in which chromium and oxygen are bonded.

(구성 6)(Configuration 6)

상기 중간층은 산소를 더 함유하는 크롬계 재료를 포함하고,The intermediate layer includes a chromium-based material further containing oxygen,

상기 위상 시프트층, 상기 중간층 및 상기 반사율 저감층은, 크롬과 산소가 결합한 산화크롬(III)을 포함하는 것을 특징으로 하는 구성 3 내지 5 중 어느 한 항에 기재된 위상 시프트 마스크 블랭크.The phase shift mask blank according to any one of configurations 3 to 5, wherein the phase shift layer, the intermediate layer, and the reflectance reduction layer contain chromium (III) oxide in which chromium and oxygen are bonded.

(구성 7)(Configuration 7)

상기 위상 시프트층은, 산소 또는 질소 중 적어도 하나를 함유하는 금속 실리사이드계 재료를 포함하고, 상기 반사율 저감층은, 산소 또는 질소 중 적어도 하나를 함유하는 금속계 재료를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 구성 1 또는 2에 기재된 위상 시프트 마스크 블랭크.Configuration 1, wherein the phase shift layer contains a metal silicide-based material containing at least one of oxygen and nitrogen, and the reflectance reducing layer contains a metal-based material containing at least one of oxygen and nitrogen. Or the phase shift mask blank described in 2.

(구성 8)(Configuration 8)

상기 금속 실리사이드계 재료는, 몰리브덴실리사이드계 재료, 지르코늄실리사이드계 재료, 티타늄실리사이드계 재료, 몰리브덴지르코늄실리사이드계 재료인 것을 특징으로 하는 구성 7에 기재된 위상 시프트 마스크 블랭크.The phase shift mask blank according to configuration 7, wherein the metal silicide-based material is a molybdenum silicide-based material, a zirconium silicide-based material, a titanium silicide-based material, or a molybdenum zirconium silicide-based material.

(구성 9)(Configuration 9)

상기 위상 시프트층, 상기 중간층, 상기 반사율 저감층 중 1 또는 2개의 층이, 다른 층과 에칭 선택성을 갖는 재료를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 구성 1에 기재된 위상 시프트 마스크 블랭크.The phase shift mask blank according to Configuration 1, wherein one or two of the phase shift layer, the intermediate layer, and the reflectance reducing layer contain a material having etching selectivity with other layers.

(구성 10)(Configuration 10)

상기 위상 시프트층 및 상기 중간층은, 크롬계 재료를 포함하는 재료를 포함하고, 상기 반사율 저감층은, 상기 위상 시프트층, 상기 중간층과 에칭 선택성을 갖는 금속계 재료를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 구성 9에 기재된 위상 시프트 마스크 블랭크.Configuration 9, wherein the phase shift layer and the intermediate layer contain a material containing a chromium-based material, and the reflectance reducing layer contains a metal-based material having etching selectivity with the phase shift layer and the intermediate layer. The phase shift mask blank described in.

(구성 11)(Configuration 11)

상기 반사율 저감층은, 티타늄과, 산소, 질소 중 어느 1개를 포함하는 티타늄계 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 구성 10에 기재된 위상 시프트 마스크 블랭크.The phase shift mask blank according to configuration 10, characterized in that the reflectance reduction layer contains titanium and a titanium-based material containing any one of oxygen and nitrogen.

(구성 12)(Configuration 12)

상기 투명 기판과 상기 위상 시프트막 사이에, 차광성막 패턴을 구비하는 것을 특징으로 하는 구성 1 내지 11 중 어느 한 항에 기재된 위상 시프트 마스크 블랭크.The phase shift mask blank according to any one of configurations 1 to 11, comprising a light-shielding film pattern between the transparent substrate and the phase shift film.

(구성 13)(Configuration 13)

상기 투명 기판측으로부터 입사되는 광에 대한 상기 차광성막 패턴의 이면 반사율이, 365㎚∼436㎚의 파장 영역에 있어서 20% 이하인 것을 특징으로 하는 구성 12에 기재된 위상 시프트 마스크 블랭크.The phase shift mask blank according to configuration 12, wherein the back surface reflectance of the light-shielding film pattern to light incident from the transparent substrate side is 20% or less in a wavelength range of 365 nm to 436 nm.

(구성 14)(Configuration 14)

상기 위상 시프트막 상에 차광성막을 구비하고, 상기 차광성막의 막면 반사율이, 350㎚∼436㎚의 파장 영역에 있어서 15% 이하인 것을 특징으로 하는 구성 1 내지 11 중 어느 한 항에 기재된 위상 시프트 마스크 블랭크.The phase shift mask according to any one of Configurations 1 to 11, wherein a light-shielding film is provided on the phase shift film, and the film surface reflectance of the light-shielding film is 15% or less in a wavelength range of 350 nm to 436 nm. blank.

(구성 15)(composition 15)

구성 1 내지 8, 12, 13 중 어느 한 항에 기재된 위상 시프트 마스크 블랭크의 상기 위상 시프트막 상에 레지스트막을 형성하고, 해당 레지스트막에 묘화 처리 및 현상 처리에 의해, 레지스트막 패턴을 형성하는 공정과,Forming a resist film on the phase shift film of the phase shift mask blank according to any one of configurations 1 to 8, 12, and 13, and forming a resist film pattern on the resist film by a drawing process and a development process; ,

해당 레지스트막 패턴을 마스크로 하여 상기 위상 시프트막을 에칭하여, 상기 투명 기판 상에 위상 시프트막 패턴을 형성하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 위상 시프트 마스크의 제조 방법.A method for manufacturing a phase shift mask comprising a step of etching the phase shift film using the resist film pattern as a mask to form a phase shift film pattern on the transparent substrate.

(구성 16)(Configuration 16)

구성 9 내지 13 중 어느 한 항에 기재된 위상 시프트 마스크 블랭크의 상기 위상 시프트막 상에 레지스트막을 형성하고, 해당 레지스트막에 레이저광을 사용한 묘화 처리 및 현상 처리에 의해, 레지스트막 패턴을 형성하는 공정과,Forming a resist film on the phase shift film of the phase shift mask blank according to any one of configurations 9 to 13, and forming a resist film pattern on the resist film by a drawing process using a laser beam and a development process; ,

해당 레지스트막 패턴을 마스크로 하여 상기 반사율 저감층을 에칭하여, 반사율 저감층 패턴을 형성하는 공정과,etching the reflectance reducing layer using the resist film pattern as a mask to form a reflectance reducing layer pattern;

상기 반사율 저감층 패턴을 마스크로 하여 상기 중간층 및 상기 위상 시프트층을 에칭하여, 상기 투명 기판 상에 위상 시프트막 패턴을 형성하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 위상 시프트 마스크의 제조 방법.A method for manufacturing a phase shift mask comprising a step of forming a phase shift film pattern on the transparent substrate by etching the intermediate layer and the phase shift layer using the reflectance reducing layer pattern as a mask.

(구성 17)(Configuration 17)

구성 14에 기재된 위상 시프트 마스크 블랭크의 상기 차광성막 상에, 레지스트막을 형성하고, 해당 레지스트막에 묘화 처리 및 현상 처리에 의해, 레지스트막 패턴을 형성하는 공정과,A step of forming a resist film on the light-shielding film of the phase shift mask blank according to configuration 14, and forming a resist film pattern on the resist film by a drawing process and a development process;

해당 레지스트막 패턴을 마스크로 하여 상기 차광성막을 에칭하여, 상기 위상 시프트막 상에 차광성막 패턴을 형성하는 공정과,etching the light-shielding film using the resist film pattern as a mask to form a light-shielding film pattern on the phase shift film;

상기 차광성막 패턴을 마스크로 하여 상기 위상 시프트막을 에칭하여, 상기 투명 기판 상에 위상 시프트막 패턴을 형성하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 위상 시프트 마스크의 제조 방법.A method for manufacturing a phase shift mask comprising a step of forming a phase shift film pattern on the transparent substrate by etching the phase shift film using the light-shielding film pattern as a mask.

(구성 18)(composition 18)

구성 15 내지 17 중 어느 한 항에 기재된 위상 시프트 마스크의 제조 방법에 의해 얻어진 위상 시프트 마스크를 노광 장치의 마스크 스테이지에 적재하는 공정과,A step of loading the phase shift mask obtained by the method for manufacturing a phase shift mask according to any one of configurations 15 to 17 on a mask stage of an exposure apparatus;

상기 위상 시프트 마스크에 노광광을 조사하여, 표시 장치 기판 상에 형성된 레지스트막에 상기 위상 시프트막 패턴을 전사하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 제조 방법.A method for manufacturing a display device comprising a step of irradiating the phase shift mask with exposure light and transferring the phase shift film pattern to a resist film formed on a display device substrate.

(구성 19)(composition 19)

상기 노광광은, 313㎚∼436㎚의 파장 영역으로부터 선택되는 복수의 파장의 광을 포함하는 복합광인 것을 특징으로 하는 구성 18에 기재된 표시 장치의 제조 방법.The method for manufacturing a display device according to Configuration 18, wherein the exposure light is composite light containing light of a plurality of wavelengths selected from a wavelength range of 313 nm to 436 nm.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 위상 시프트 마스크 블랭크는, 투명 기판 상에 위상 시프트막을 구비하는 위상 시프트 마스크 블랭크이며, 상기 위상 시프트막은, 1종 이상의 금속과, 산소, 질소, 탄소로부터 선택되는 적어도 하나를 함유하는 금속계 재료, 또는, 1종 이상의 금속과, 규소와, 산소, 질소, 탄소로부터 선택되는 적어도 하나를 함유하는 금속 실리사이드계 재료 중 적어도 어느 하나를 포함하고, 상기 위상 시프트막은, 노광광에 대한 투과율과 위상차를 조정하는 기능을 주로 갖는 위상 시프트층과, 해당 위상 시프트층의 상측에 배치되며, 상기 위상 시프트막측으로부터 입사되는 광에 대한 반사율을 저감시키는 기능을 주로 갖는 반사율 저감층과, 상기 위상 시프트층과 상기 반사율 저감층 사이에 배치되는 중간층을 갖고, 상기 중간층은, 상기 반사율 저감층의 금속 함유율보다도 높은 금속 함유율을 갖는 금속계 재료이거나, 또는, 상기 반사율 저감층의 상기 금속 함유율 혹은 상기 반사율 저감층의 금속과 규소의 합계 함유율보다도 높은 합계 함유율을 갖는 금속 실리사이드계 재료이고, 상기 위상 시프트층, 상기 중간층 및 상기 반사율 저감층의 적층 구조에 의해, 노광광에 대한 상기 위상 시프트막의 투과율과 위상차가 소정의 광학 특성을 갖고, 상기 위상 시프트막측으로부터 입사되는 광에 대한 상기 위상 시프트막의 막면 반사율이, 350㎚∼436㎚의 파장 영역에 있어서 15% 이하이고, 또한 상기 투명 기판측으로부터 입사되는 광에 대한 상기 위상 시프트막의 이면 반사율이, 365㎚∼436㎚의 파장 영역에 있어서 20% 이하이다. 이 때문에, 이 위상 시프트 마스크 블랭크를 사용하여, 우수한 패턴 단면 형상 및 우수한 CD 균일성을 갖고, 미세한 패턴이 형성되어 있어 전사 정밀도가 양호해지는 위상 시프트 마스크를 제조할 수 있다. 또한, 이 위상 시프트 마스크를 사용하여, CD 에러가 발생하지 않는, 고해상도, 고정밀의 표시 장치를 제조할 수 있다.As described above, the phase shift mask blank according to the present invention is a phase shift mask blank provided with a phase shift film on a transparent substrate, and the phase shift film is at least one selected from one or more types of metal, oxygen, nitrogen, and carbon. At least one of a metal-based material containing one or a metal silicide-based material containing at least one metal, silicon, and at least one selected from oxygen, nitrogen, and carbon, wherein the phase shift film is exposed to exposure light. A phase shift layer mainly having a function of adjusting the transmittance and phase difference to the phase shift layer, and a reflectance reducing layer disposed above the phase shift layer and mainly having a function of reducing the reflectance of light incident from the phase shift film side; An intermediate layer disposed between the phase shift layer and the reflectance reducing layer, wherein the intermediate layer is a metal-based material having a higher metal content than the metal content of the reflectance reducing layer, or the metal content of the reflectance reducing layer or the metal content of the reflectance reducing layer. It is a metal silicide-based material having a higher total content rate than the total content rate of metal and silicon in the reflectance reducing layer, and the phase shift layer, the intermediate layer, and the reflectance reducing layer have a laminated structure, so that the transmittance of the phase shift film to exposure light The phase difference has a predetermined optical characteristic, the film surface reflectance of the phase shift film with respect to light incident from the phase shift film side is 15% or less in the wavelength range of 350 nm to 436 nm, and is incident from the transparent substrate side. The back surface reflectance of the said phase shift film with respect to light is 20 % or less in the wavelength range of 365 nm - 436 nm. For this reason, using this phase shift mask blank, it is possible to manufacture a phase shift mask having an excellent pattern cross-sectional shape and excellent CD uniformity, having a fine pattern formed thereon, and having good transfer accuracy. Further, using this phase shift mask, it is possible to manufacture a high-resolution, high-precision display device that does not generate a CD error.

도 1은 위상 시프트 마스크 블랭크의 막 구성을 도시하는 모식도.
도 2는 위상 시프트 마스크 블랭크의 다른 막 구성을 도시하는 모식도.
도 3은 위상 시프트 마스크 블랭크의 다른 막 구성을 도시하는 모식도.
도 4는 실시예 1, 2, 비교예 1에 있어서의 위상 시프트 마스크 블랭크의 위상 시프트막의 막면 반사율 스펙트럼.
도 5는 실시예 1, 2, 비교예 1에 있어서의 위상 시프트 마스크 블랭크의 위상 시프트막의 이면 반사율 스펙트럼.
도 6은 실시예 1에 있어서의 위상 시프트 마스크 블랭크의 위상 시프트막에 대한 깊이 방향의 조성 분석 결과를 나타내는 그래프.
1 is a schematic diagram showing the film configuration of a phase shift mask blank.
Fig. 2 is a schematic diagram showing another film configuration of a phase shift mask blank.
Fig. 3 is a schematic diagram showing another film configuration of a phase shift mask blank.
4 is a film surface reflectance spectrum of a phase shift film of a phase shift mask blank in Examples 1 and 2 and Comparative Example 1;
Fig. 5 is a back surface reflectance spectrum of a phase shift film of a phase shift mask blank in Examples 1 and 2 and Comparative Example 1;
Fig. 6 is a graph showing results of compositional analysis in the depth direction of the phase shift film of the phase shift mask blank in Example 1;

이하, 본 발명의 실시 형태에 대하여, 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 또한, 이하의 실시 형태는, 본 발명을 구체화할 때의 일 형태로서, 본 발명을 그 범위 내에 한정하는 것은 아니다. 또한, 도면 중, 동일 또는 동등한 부분에는 동일한 부호를 붙이고 그 설명을 간략화 내지 생략하는 경우가 있다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention is described in detail, referring drawings. In addition, the following embodiment is one form at the time of actualizing this invention, and it does not limit this invention within the scope. Note that, in the drawings, the same or equivalent parts are given the same reference numerals, and the description thereof may be simplified or omitted.

실시 형태 1(실시 형태 1-1, 1-2, 1-3).Embodiment 1 (Embodiment 1-1, 1-2, 1-3).

실시 형태 1에서는, 위상 시프트 마스크 블랭크에 대하여 설명한다.In Embodiment 1, a phase shift mask blank is described.

도 1은 실시 형태 1-1에 있어서의 위상 시프트 마스크 블랭크(10)의 막 구성을 도시하는 모식도이다. 위상 시프트 마스크 블랭크(10)는 노광광에 대하여 투명한 투명 기판(20)과, 투명 기판(20) 상에 배치된 위상 시프트막(30)을 구비한다. 투명 기판(20)은 표면 반사 손실이 없는 것으로 하였을 때에, 노광광에 대하여 85% 이상의 투과율, 바람직하게는 90% 이상의 투과율을 갖는 것이다.1 is a schematic diagram showing a film configuration of a phase shift mask blank 10 in Embodiment 1-1. The phase shift mask blank 10 includes a transparent substrate 20 that is transparent to exposure light, and a phase shift film 30 disposed on the transparent substrate 20 . The transparent substrate 20 has a transmittance of 85% or more, preferably 90% or more, to exposure light when it is assumed that there is no surface reflection loss.

위상 시프트막(30)은 1종 이상의 금속과, 산소, 질소, 탄소로부터 선택되는 적어도 하나를 함유하는 금속계 재료, 또는, 1종 이상의 금속과, 규소와, 산소, 질소, 탄소로부터 선택되는 적어도 하나를 함유하는 금속 실리사이드계 재료를 포함한다.The phase shift film 30 is a metal-based material containing at least one metal and at least one selected from oxygen, nitrogen, and carbon, or at least one selected from one or more metals, silicon, and oxygen, nitrogen, and carbon. A metal silicide-based material containing

금속계 재료에 함유되는 금속으로서는, 크롬(Cr), Zr(지르코늄), 몰리브덴(Mo), 탄탈륨(Ta), 텅스텐(W), 티타늄(Ti) 등의 전이 금속, 알루미늄(Al) 등의 전형 금속을 들 수 있다.Examples of the metal contained in the metallic material include transition metals such as chromium (Cr), Zr (zirconium), molybdenum (Mo), tantalum (Ta), tungsten (W), and titanium (Ti), typical metals such as aluminum (Al) can be heard

금속 실리사이드계 재료로서는, 예를 들어 금속 실리사이드의 질화물, 금속 실리사이드의 산화물, 금속 실리사이드의 산화질화물, 금속 실리사이드의 탄화질화물, 금속 실리사이드의 산화탄화물, 및, 금속 실리사이드의 산화탄화질화물을 들 수 있다. 금속 실리사이드계 재료에 함유되는 금속으로서는, 상술한 전이 금속 및 전형 금속을 들 수 있다.Examples of the metal silicide-based material include nitrides of metal silicides, oxides of metal silicides, oxynitrides of metal silicides, carbonized nitrides of metal silicides, oxidized carbides of metal silicides, and oxidized carbonized nitrides of metal silicides. Examples of the metal contained in the metal silicide-based material include the above-described transition metals and typical metals.

위상 시프트막(30)은 투명 기판(20)측으로부터, 위상 시프트층(31)과, 중간층인 메탈층(33)과, 반사율 저감층(32)을 갖고 있다.The phase shift film 30 has the phase shift layer 31, the metal layer 33 which is an intermediate|middle layer, and the reflectance reduction layer 32 from the transparent substrate 20 side.

위상 시프트막(30)은 실시예에 있어서 상세하게 설명하는 바와 같이, 위상 시프트층(31)과, 반사율 저감층(32)과, 메탈층(33) 모두를 금속계 재료로 구성해도 되고(실시예 1, 2), 또한, 위상 시프트층(31)과, 반사율 저감층(32)과, 메탈층(33) 중 어느 1층 혹은 2층을 금속계 재료로 구성하고 다른 층을 금속 실리사이드계 재료로 구성해도 된다(실시예 3).The phase shift film 30 may constitute all of the phase shift layer 31, the reflectance reduction layer 32, and the metal layer 33 with a metal-based material, as described in detail in Examples (Examples 1, 2), any one or two layers of the phase shift layer 31, the reflectance reduction layer 32, and the metal layer 33 are composed of a metal-based material, and the other layer is composed of a metal silicide-based material It may be (Example 3).

위상 시프트층(31)은 투명 기판(20)의 주표면 상에 배치된다. 위상 시프트층(31)은 노광광에 대한 투과율과 위상차를 주로 조정하는 기능을 갖는다. 위상 시프트층(31)은 위상 시프트막(30)에 있어서, 반사율 저감층(32), 메탈층(33)의 막 두께와 비교하여 가장 막 두께가 두꺼운 층이다. 또한, 후술하는 위상 시프트층(31), 메탈층(33), 반사율 저감층(32)을 구성하는 각 원소의 함유율은, X선 광전자 분광법(XPS, ESCA)에 의해 측정된 값으로 한다.The phase shift layer 31 is disposed on the main surface of the transparent substrate 20 . The phase shift layer 31 has a function of mainly adjusting the transmittance and phase difference with respect to exposure light. The phase shift layer 31 is a layer having the thickest film thickness compared to the film thicknesses of the reflectance reduction layer 32 and the metal layer 33 in the phase shift film 30 . In addition, the content rate of each element which comprises the phase shift layer 31, the metal layer 33, and the reflectance reduction layer 32 mentioned later is set as the value measured by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS, ESCA).

위상 시프트층(31)은 금속계 재료 또는 금속 실리사이드계 재료를 포함한다.The phase shift layer 31 includes a metal-based material or a metal-silicide-based material.

위상 시프트막(30) 전체가 크롬(Cr)계 재료를 포함하는 경우, 위상 시프트층(31)은 크롬(Cr)과 산소(O)와 질소(N)를 함유하는 크롬계 재료를 포함하고, 각 원소의 평균 함유율은, 크롬이 30∼70원자%, 산소가 20∼60원자%, 질소가 0.4∼30원자%인 것이 바람직하다. 또한, 위상 시프트층(31)은 해당 위상 시프트층(31)을 구성하는 성분의 결합 상태(화학 상태)로서, 크롬과 질소가 결합한 크롬질화물을 포함하고, 특히 1질화크롬(CrN) 또는 질화2크롬(Cr2N)을 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 위상 시프트층(31)은 탄소(C) 및 불소(F) 중 적어도 1종을 포함하는 크롬계 재료를 가져도 된다. 예를 들어, 위상 시프트층(31)을 형성하는 재료로서, CrON, CrOCN, CrFCON을 들 수 있다.When the entire phase shift film 30 includes a chromium (Cr)-based material, the phase shift layer 31 includes a chromium-based material containing chromium (Cr), oxygen (O), and nitrogen (N), The average content of each element is preferably 30 to 70 atomic% for chromium, 20 to 60 atomic% for oxygen, and 0.4 to 30 atomic% for nitrogen. In addition, the phase shift layer 31 contains a chromium nitride in which chromium and nitrogen are bonded as a bonding state (chemical state) of components constituting the phase shift layer 31, and in particular, chromium mononitride (CrN) or 2 nitride It is preferable to include chromium (Cr 2 N). In addition, the phase shift layer 31 may have a chromium-type material containing at least 1 sort(s) of carbon (C) and fluorine (F). For example, as a material which forms the phase shift layer 31, CrON, CrOCN, and CrFCON are mentioned.

또한, 위상 시프트막(30)을 구성하는 금속 실리사이드계 재료의 금속에 몰리브덴(Mo)이나 지르코늄(Zr)이나 티타늄(Ti)이 포함되는 경우, 위상 시프트층(31)은 몰리브덴(Mo)과, 규소(Si)와, 질소(N) 및/또는 산소(O)를 함유하는 몰리브덴실리사이드계 재료나, 지르코늄(Zr)과 규소(Si)와 질소(N) 및/또는 산소(O)를 함유하는 지르코늄실리사이드계 재료나, 티타늄(Ti)과 규소(Si)와 질소(N) 및/또는 산소(O)를 함유하는 티타늄실리사이드계 재료를 포함한다. 몰리브덴실리사이드계 재료의 경우, 각 원소의 평균 함유율은, 몰리브덴(Mo)이 5∼20원자%, 규소(Si)가 15∼45원자%, 질소(N)가 0∼75원자%, 산소(O)가 0∼45원자%인 것이 바람직하다. 또한, 지르코늄실리사이드계 재료의 경우, 각 원소의 평균 함유율은, 지르코늄(Zr)이 5∼35원자%, 규소(Si)가 5∼45원자%, 질소(N)가 0∼70원자%, 산소(O)가 0∼70원자%인 것이 바람직하다. 또한, 티타늄실리사이드계 재료의 경우, 각 원소의 평균 함유율은, 티타늄(Ti)이 5∼30원자%, 규소(Si)가 10∼45원자%, 질소(N)가 0∼70원자%, 산소(O)가 0∼60원자%인 것이 바람직하다. 또한, 위상 시프트층(31)은 탄소(C)를 포함하는 몰리브덴실리사이드계 재료나 탄소(C)를 포함하는 지르코늄실리사이드계 재료를 가져도 된다.In addition, when molybdenum (Mo), zirconium (Zr), or titanium (Ti) is contained in the metal of the metal silicide-based material constituting the phase shift film 30, the phase shift layer 31 is molybdenum (Mo), A molybdenum silicide-based material containing silicon (Si), nitrogen (N) and/or oxygen (O), or a material containing zirconium (Zr), silicon (Si), nitrogen (N) and/or oxygen (O) It includes a zirconium silicide-based material or a titanium silicide-based material containing titanium (Ti), silicon (Si), nitrogen (N) and/or oxygen (O). In the case of molybdenum silicide-based materials, the average content of each element is 5 to 20 atomic% for molybdenum (Mo), 15 to 45 atomic% for silicon (Si), 0 to 75 atomic% for nitrogen (N), and 0 to 75 atomic% for oxygen (O ) is preferably 0 to 45 atomic%. In the case of the zirconium silicide-based material, the average content of each element is 5 to 35 atomic% for zirconium (Zr), 5 to 45 atomic% for silicon (Si), 0 to 70 atomic% for nitrogen (N), and 0 to 70 atomic% for oxygen. It is preferable that (O) is 0-70 atomic%. In the case of the titanium silicide-based material, the average content of each element is titanium (Ti) 5 to 30 atomic%, silicon (Si) 10 to 45 atomic%, nitrogen (N) 0 to 70 atomic%, oxygen It is preferable that (O) is 0-60 atomic%. Moreover, the phase shift layer 31 may have a molybdenum silicide-type material containing carbon (C), or a zirconium silicide-type material containing carbon (C).

위상 시프트층(31)은 스퍼터링법에 의해 형성할 수 있다.The phase shift layer 31 can be formed by sputtering.

반사율 저감층(32)은 위상 시프트층(31)의 상측에 배치된다. 반사율 저감층(32)은 위상 시프트막(30)측[즉, 반사율 저감층(32)의 투명 기판(20)측과는 반대측]으로부터 입사되는 광에 대한 반사율을 저감시키는 기능을 주로 갖는다. 반사율 저감층(32)은 메탈층(33)과 반사율 저감층(32)의 계면에 의한 반사와 반사율 저감층(32) 표면에 의한 반사에 의한 간섭 효과에 의해 위상 시프트막(30)의 반사율을 저감하기 위해 막 두께 조정되어 있는 층이다.The reflectance reduction layer 32 is disposed above the phase shift layer 31 . The reflectance reduction layer 32 mainly has a function of reducing the reflectance of light incident from the phase shift film 30 side (ie, the side opposite to the transparent substrate 20 side of the reflectance reduction layer 32). The reflectance reduction layer 32 reduces the reflectance of the phase shift film 30 by the interference effect of the reflection by the interface between the metal layer 33 and the reflectance reduction layer 32 and the reflection by the surface of the reflectance reduction layer 32 . It is a layer whose film thickness is adjusted in order to reduce it.

반사율 저감층(32)은 금속계 재료 또는 금속 실리사이드계 재료를 포함한다.The reflectivity reducing layer 32 includes a metal-based material or a metal silicide-based material.

위상 시프트막(30) 전체가 크롬(Cr)계 재료를 포함하는 경우, 반사율 저감층(32)은 크롬(Cr)과 산소(O)와 질소(N)를 함유하는 크롬계 재료를 포함하고, 각 원소의 평균 함유율은, 크롬이 30∼70원자%, 산소가 20∼60원자%, 질소가 0.4∼30원자%이다. 또한, 반사율 저감층(32)은 해당 반사율 저감층(32)을 구성하는 성분의 결합 상태(화학 상태)로서, 크롬과 산소가 결합한 크롬산화물을 포함하고, 특히 산화크롬(III)(Cr2O3)을 주로 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 반사율 저감층(32)은 탄소(C) 및 불소(F) 중 적어도 1종을 포함하는 크롬계 재료를 가져도 된다. 예를 들어, 반사율 저감층(32)을 형성하는 재료로서, CrON, CrOCN, CrFON을 들 수 있다. 이 경우, 위상 시프트막측[반사율 저감층(32)의 표면측]으로부터 입사되는 광에 대한 반사율의 저감 효과와, 위상 시프트막(30) 전체로서, 웨트 에칭에 의해 우수한 패턴 단면 형상을 형성하는 관점에서, 위상 시프트층(31)에 포함되는 질소(N)의 평균 함유율은, 반사율 저감층(32)에 포함되는 질소(N)의 평균 함유율과 동일하거나, 또는 그것보다도 많고, 반사율 저감층(32)에 포함되는 산소(O)의 평균 함유율은, 위상 시프트층(31)에 포함되는 산소(O)의 평균 함유율보다도 많은 상태로 한다. 또한, 반사율 저감층(32)에 포함되는 산소(O)의 평균 함유율은, 위상 시프트층(31)에 포함되는 산소(O)의 평균 함유율보다도 적어도 1원자% 이상, 바람직하게는 5원자% 이상 많게 하는 것이, 막면 반사율의 저감 효과의 점에서 바람직하다.When the entire phase shift film 30 includes a chromium (Cr)-based material, the reflectance reduction layer 32 includes a chromium-based material containing chromium (Cr), oxygen (O), and nitrogen (N), The average content of each element is 30 to 70 atomic% for chromium, 20 to 60 atomic% for oxygen, and 0.4 to 30 atomic% for nitrogen. In addition, the reflectance reducing layer 32 is a combined state (chemical state) of components constituting the reflectance reducing layer 32, and includes chromium oxide in which chromium and oxygen are combined, and in particular, chromium (III) oxide (Cr 2 O 3 ) is preferred. In addition, the reflectance reduction layer 32 may include a chromium-based material containing at least one of carbon (C) and fluorine (F). For example, as a material forming the reflectance reduction layer 32, CrON, CrOCN, and CrFON are mentioned. In this case, the effect of reducing the reflectance with respect to light incident from the phase shift film side (the surface side of the reflectance reducing layer 32) and the viewpoint of forming an excellent pattern cross-sectional shape by wet etching as a whole of the phase shift film 30 , the average content of nitrogen (N) contained in the phase shift layer 31 is equal to or greater than the average content of nitrogen (N) contained in the reflectance reduction layer 32, and the reflectance reduction layer 32 ) The average content rate of oxygen (O) contained in the phase shift layer 31 is set as more than the average content rate of oxygen (O) contained in the state. In addition, the average content of oxygen (O) contained in the reflectance reduction layer 32 is at least 1 at% or more, preferably 5 at% or more, than the average content of oxygen (O) contained in the phase shift layer 31. It is preferable to increase it from the point of the effect of reducing the film surface reflectance.

또한, 위상 시프트막(30)을 구성하는 금속 실리사이드계 재료의 금속에 몰리브덴(Mo)이나 지르코늄(Zr)이나 티타늄(Ti)이 포함되는 경우, 반사율 저감층(32)은 티타늄(Ti)과 질소(N)와 산소(O)를 함유하는 티타늄계 재료나, 티타늄(Ti)과 산소(O)를 함유하는 티타늄계 재료를 포함하고, 각 원소의 평균 함유율은, 티타늄(Ti)이 15∼45원자%, 질소(N)가 20∼50원자%, 산소(O)가 15∼65원자%인 것이 바람직하다. 또한, 위상 시프트막(30)을 구성하는 금속 실리사이드계 재료의 경우, 반사율 저감층(32)은 몰리브덴(Mo)과 규소(Si)와 질소(N)와 산소(O)를 함유하는 몰리브덴실리사이드계 재료, 몰리브덴(Mo)과 규소(Si)와 산소(O)를 함유하는 몰리브덴실리사이드계 재료, 지르코늄(Zr)과 규소(Si)와 질소(N)와 산소(O)를 함유하는 지르코늄실리사이드계 재료, 지르코늄(Zr)과 규소(Si)와 산소(O)를 함유하는 지르코늄실리사이드계 재료, 티타늄(Ti)과 규소(Si)와 질소(N)와 산소(O)를 함유하는 티타늄실리사이드계 재료, 티타늄(Ti)과 규소(Si)와 산소(O)를 함유하는 티타늄실리사이드계 재료를 포함하도록 해도 되지만, 표면에 형성되는 레지스트막(도시하지 않음)과의 밀착성을 확보하기 위해, HMDS(hexamethyldisilazane) 등의 표면 처리를 행하는 것이 바람직하다.In addition, when molybdenum (Mo), zirconium (Zr), or titanium (Ti) is contained in the metal of the metal silicide-based material constituting the phase shift film 30, the reflectance reduction layer 32 is composed of titanium (Ti) and nitrogen. It includes a titanium-based material containing (N) and oxygen (O) or a titanium-based material containing titanium (Ti) and oxygen (O), and the average content of each element is 15 to 45 for titanium (Ti). It is preferable that atomic %, nitrogen (N) is 20-50 atomic %, and oxygen (O) is 15-65 atomic %. In addition, in the case of a metal silicide-based material constituting the phase shift film 30, the reflectance reduction layer 32 is a molybdenum silicide-based material containing molybdenum (Mo), silicon (Si), nitrogen (N), and oxygen (O). Material, molybdenum silicide-based material containing molybdenum (Mo), silicon (Si), and oxygen (O), zirconium silicide-based material containing zirconium (Zr), silicon (Si), nitrogen (N), and oxygen (O) A zirconium silicide-based material containing zirconium (Zr), silicon (Si), and oxygen (O), a titanium silicide-based material containing titanium (Ti), silicon (Si), nitrogen (N), and oxygen (O), A titanium silicide-based material containing titanium (Ti), silicon (Si), and oxygen (O) may be included, but in order to ensure adhesion to a resist film (not shown) formed on the surface, HMDS (hexamethyldisilazane) It is preferable to perform surface treatment, such as.

반사율 저감층(32)은 스퍼터링법에 의해 형성할 수 있다.The reflectance reduction layer 32 can be formed by sputtering.

메탈층(33)은 위상 시프트층(31)과 반사율 저감층(32) 사이에 배치된다. 메탈층(33)은 노광광에 대한 투과율을 조정하는 기능을 가짐과 함께, 반사율 저감층(32)과 조합되어, 위상 시프트막(30)측으로부터 입사되는 광에 대한 반사율을 저감시키는 기능을 갖는다. 또한, 위상 시프트층과 조합되어, 투명 기판(20)측으로부터 입사되는 광에 대한 반사율을 저감시키는 기능을 갖는다.The metal layer 33 is disposed between the phase shift layer 31 and the reflectance reduction layer 32 . The metal layer 33 has a function of adjusting the transmittance of exposure light and, in combination with the reflectance reduction layer 32, has a function of reducing the reflectance of light incident from the phase shift film 30 side. . Moreover, it has the function of reducing the reflectance with respect to the light incident from the transparent substrate 20 side, combining with a phase shift layer.

메탈층(33)은 반사율 저감층(32)의 금속 평균 함유율보다도 높은, 금속의 평균 함유율을 갖는 금속계 재료이거나, 또는, 반사율 저감층(32)의 금속과 규소의 합계 평균 함유율보다도, 높은 합계의 평균 함유율을 갖는 금속 실리사이드계 재료를 포함한다.The metal layer 33 is a metal-based material having an average metal content higher than the average metal content of the reflectance reducing layer 32, or a total amount higher than the total average content of metal and silicon in the reflectance reducing layer 32. and a metal silicide-based material having an average content rate.

위상 시프트막(30) 전체가 크롬(Cr)계 재료를 포함하는 경우, 또는, 위상 시프트막(30)을 구성하는 금속 실리사이드계 재료의 금속에 몰리브덴(Mo), 지르코늄(Zr), 티타늄(Ti)이 포함되는 경우, 메탈층(33)은 크롬(Cr)과 탄소(C)를 함유하고, 각 원소의 평균 함유율은, 크롬(Cr)의 함유율이 55∼90원자%, 탄소(C)의 함유율이 10∼45원자%이고, 메탈층(33)에 포함되는 크롬의 평균 함유율은, 위상 시프트층(31), 반사율 저감층(32)에 포함되는 크롬의 평균 함유율보다도 많다. 위상 시프트막(30) 전체를 동일한 에천트로 에칭하는 경우, 탄소(C)의 평균 함유율을 10원자% 이상으로 함으로써, 메탈층(33)의 단면 형상이 테이퍼 형상으로 되는 것을 억제할 수 있다. 또한, 메탈층(33)에 포함되는 탄소(C)의 평균 함유율을 45원자% 이하로 함으로써, 메탈층(33)의 단면 형상이 테이퍼 형상으로 되는 것을 억제할 수 있다. 메탈층(33)에 포함되는 탄소(C)의 평균 함유율을 상기 적절한 범위로 함으로써, 적절한 마스크 프로세스에 의해 메탈층(33)에 패턴을 형성할 수 있다. 또한, 메탈층(33)은 질소(N), 산소(O) 및 불소(F) 중 적어도 1종을 포함하는 크롬계 재료를 더 가져도 된다. 예를 들어, 메탈층(33)을 형성하는 재료로서, CrC, CrCN, CrCO, CrCF, CrCON을 들 수 있다. 그 중에서도, 메탈층(33)은 크롬(Cr)과 탄소(C)와 산소(O)를 함유한 크롬계 재료로 하는 것이 바람직하다. 그리고, 위상 시프트층(31), 반사율 저감층(32) 및 메탈층(33)을 구성하는 성분의 결합 상태(화학 상태)로서, 웨트 에칭에 의한 우수한 패턴 단면 형상을 얻는다는 관점에서, 이들 모든 층에 산화크롬(III)(Cr2O3)을 포함하는 것이 더욱 바람직하다.When the entire phase shift film 30 contains a chromium (Cr)-based material, or the metal of the metal silicide-based material constituting the phase shift film 30 contains molybdenum (Mo), zirconium (Zr), or titanium (Ti) ) is included, the metal layer 33 contains chromium (Cr) and carbon (C), and the average content of each element is 55 to 90 atomic % of chromium (Cr) and carbon (C). The content rate is 10 to 45 atomic%, and the average content rate of chromium contained in the metal layer 33 is larger than the average content rate of chromium contained in the phase shift layer 31 and the reflectance reduction layer 32 . When the entire phase shift film 30 is etched with the same etchant, it is possible to suppress the cross-sectional shape of the metal layer 33 from becoming tapered by setting the average content of carbon (C) to 10 atomic% or more. Further, by setting the average content of carbon (C) in the metal layer 33 to 45 atomic% or less, it is possible to suppress the cross-sectional shape of the metal layer 33 from becoming tapered. By setting the average content of carbon (C) in the metal layer 33 within the above appropriate range, a pattern can be formed in the metal layer 33 by an appropriate mask process. In addition, the metal layer 33 may further contain a chromium-based material containing at least one of nitrogen (N), oxygen (O), and fluorine (F). For example, as a material forming the metal layer 33, CrC, CrCN, CrCO, CrCF, and CrCON are mentioned. Among them, it is preferable that the metal layer 33 is made of a chromium-based material containing chromium (Cr), carbon (C), and oxygen (O). And, as a bonding state (chemical state) of components constituting the phase shift layer 31, the reflectance reduction layer 32, and the metal layer 33, from the viewpoint of obtaining an excellent pattern cross-sectional shape by wet etching, all of these It is more preferred to include chromium(III) oxide (Cr 2 O 3 ) in the layer.

또한, 위상 시프트막(30)을 구성하는 금속계 재료의 금속에 티타늄(Ti)이 포함되고 금속 실리사이드계 재료의 금속에 몰리브덴(Mo)이나, 지르코늄(Zr)이나, 티타늄(Ti)이 포함되는 경우, 메탈층(33)은 몰리브덴(Mo)과, 규소(Si)와, 탄소(C) 및/또는 질소(N)를 함유하는 몰리브덴실리사이드계 재료나, 지르코늄(Zr)과, 규소(Si)와, 탄소(C) 및/또는 질소(N)를 함유하는 지르코늄실리사이드계 재료나, 티타늄(Ti)과 규소(Si)와, 탄소(C) 및/또는 질소(N)를 함유하는 티타늄실리사이드계 재료를 포함한다. 몰리브덴실리사이드계 재료의 경우, 각 원소의 평균 함유율은, 몰리브덴(Mo)이 5∼20원자%, 규소(Si)가 15∼70원자%, 탄소(C)가 0∼20원자%, 질소(N)가 0∼30원자%인 것이 바람직하다. 또한, 지르코늄실리사이드계 재료의 경우, 각 원소의 평균 함유율은, 지르코늄(Zr)이 5∼35원자%, 규소(Si)가 5∼70원자%, 탄소(C)가 0∼20원자%, 질소(N)가 0∼20원자%인 것이 바람직하다. 또한, 티타늄실리사이드계 재료의 경우, 각 원소의 평균 함유율은, 티타늄(Ti)이 5∼35원자%, 규소(Si)가 5∼70원자%, 탄소(C)가 0∼20원자%, 질소(N)가 0∼20원자%인 것이 바람직하다. 메탈층(33)에 포함되는 몰리브덴실리사이드의 평균 함유율, 지르코늄실리사이드의 평균 함유율, 티타늄실리사이드의 평균 함유율은, 위상 시프트층(31), 반사율 저감층(32)에 포함되는 몰리브덴실리사이드의 평균 함유율, 지르코늄실리사이드의 평균 함유율, 티타늄실리사이드의 평균 함유율보다도 많다. 또한, 메탈층(33)은 탄소(C), 질소(N)와 산소(O) 중 적어도 1종을 포함하는 몰리브덴실리사이드계 재료나 지르코늄실리사이드계 재료나 티타늄실리사이드계 재료여도 된다. 예를 들어, 메탈층(33)을 형성하는 재료로서, MoSiC, MoSiN, MoSiCN, MoSiCO, MoSiCON, ZrSiC, ZrSiN, ZrSiCN, ZrSiCO, ZrSiCON, TiSiC, TiSiN, TiSiCN, TiSiCO, TiSiCON을 들 수 있다.In addition, when titanium (Ti) is included in the metal of the metal-based material constituting the phase shift film 30 and molybdenum (Mo), zirconium (Zr), or titanium (Ti) is included in the metal of the metal silicide-based material. , The metal layer 33 is a molybdenum silicide-based material containing molybdenum (Mo), silicon (Si), carbon (C) and / or nitrogen (N), zirconium (Zr), and silicon (Si) , a zirconium silicide-based material containing carbon (C) and / or nitrogen (N), or a titanium silicide-based material containing titanium (Ti) and silicon (Si), carbon (C) and / or nitrogen (N) includes In the case of the molybdenum silicide-based material, the average content of each element is 5 to 20 at% for molybdenum (Mo), 15 to 70 at% for silicon (Si), 0 to 20 at% for carbon (C), and 0 to 20 at% for nitrogen (N ) is preferably 0 to 30 atomic%. In addition, in the case of zirconium silicide-based materials, the average content of each element is 5 to 35 atomic% for zirconium (Zr), 5 to 70 atomic% for silicon (Si), 0 to 20 atomic% for carbon (C), and nitrogen. It is preferable that (N) is 0-20 atom%. In the case of the titanium silicide-based material, the average content of each element is 5 to 35 atomic% for titanium (Ti), 5 to 70 atomic% for silicon (Si), 0 to 20 atomic% for carbon (C), and nitrogen. It is preferable that (N) is 0-20 atom%. The average content rate of molybdenum silicide contained in the metal layer 33, the average content rate of zirconium silicide, and the average content rate of titanium silicide are the average content rate of molybdenum silicide contained in the phase shift layer 31 and the reflectance reduction layer 32, zirconium The average content rate of silicide is greater than the average content rate of titanium silicide. Further, the metal layer 33 may be a molybdenum silicide-based material, a zirconium silicide-based material, or a titanium silicide-based material containing at least one of carbon (C), nitrogen (N) and oxygen (O). For example, examples of the material forming the metal layer 33 include MoSiC, MoSiN, MoSiCN, MoSiCO, MoSiCON, ZrSiC, ZrSiN, ZrSiCN, ZrSiCO, ZrSiCON, TiSiC, TiSiN, TiSiCN, TiSiCO, and TiSiCON.

메탈층(33)을 구비함으로써, 위상 시프트막(30)의 시트 저항이 내려가기 때문에, 위상 시프트 마스크 블랭크 및 위상 시프트 마스크의 차지 업을 방지할 수 있다. 메탈층(33)을 구비하고 있지 않은 경우, 위상 시프트 마스크 블랭크 및 위상 시프트 마스크를 케이스로부터 출납할 때 발생하는 전기가 빠져나가지 않고 위상 시프트 마스크 블랭크 및 위상 시프트 마스크에 전기가 축적되기 때문에, 이물을 부착시키기 쉽다. 또한, 위상 시프트 마스크에 작은 패턴이 형성되어 있을 때, 패턴으로부터 패턴에 전기가 튀어, 정전기 파괴가 일어나기 쉽다.Since the sheet resistance of the phase shift film 30 decreases by providing the metal layer 33, charge-up of a phase shift mask blank and a phase shift mask can be prevented. When the metal layer 33 is not provided, electricity generated when the phase shift mask blank and the phase shift mask are taken out of the case does not escape and the electricity accumulates in the phase shift mask blank and the phase shift mask. easy to attach In addition, when a small pattern is formed on the phase shift mask, electricity bounces from the pattern to the pattern, and electrostatic destruction is likely to occur.

메탈층(33)은 스퍼터링법에 의해 형성할 수 있다.The metal layer 33 can be formed by sputtering.

메탈층(33)은 350㎚∼436㎚의 파장 영역에 있어서, 반사율 저감층(32)의 소쇠 계수보다도 높은 소쇠 계수를 갖는 것이 바람직하다. 또한, 313㎚∼436㎚의 파장 영역에 있어서, 반사율 저감층(32)의 소쇠 계수보다도 높은 소쇠 계수를 갖는 것이 바람직하다.The metal layer 33 preferably has a higher extinction coefficient than that of the reflectance reducing layer 32 in the wavelength range of 350 nm to 436 nm. In the wavelength range of 313 nm to 436 nm, it is preferable to have a higher extinction coefficient than the extinction coefficient of the reflectance reducing layer 32 .

메탈층(33)의 소쇠 계수와 반사율 저감층(32)의 소쇠 계수의 차는, 바람직하게는 1.5∼3.5이고, 보다 바람직하게는 1.8∼3.5이다. 소쇠 계수의 차가 1.5∼3.5이면, 메탈층(33)과 반사율 저감층(32)의 계면의 상기 파장 영역(350㎚∼436㎚의 파장 영역, 또는, 313㎚∼436㎚의 파장 영역)에 있어서의 반사율을 높일 수 있으므로, 반사율 저감 효과가 보다 발휘되므로 바람직하다.The difference between the extinction coefficient of the metal layer 33 and the extinction coefficient of the reflectance reducing layer 32 is preferably 1.5 to 3.5, more preferably 1.8 to 3.5. If the difference in extinction coefficient is 1.5 to 3.5, in the above wavelength range (wavelength range of 350 nm to 436 nm or wavelength range of 313 nm to 436 nm) at the interface between the metal layer 33 and the reflectance reduction layer 32 Since the reflectance of can be increased, since the effect of reducing the reflectance is more exhibited, it is preferable.

또한, 메탈층(33)은, 350㎚∼436㎚의 파장 영역에 있어서, 위상 시프트층(31)의 소쇠 계수보다도 높은 소쇠 계수를 갖는 것이 바람직하다. 또한, 313㎚∼436㎚의 파장 영역에 있어서, 위상 시프트층(31)의 소쇠 계수보다도 높은 소쇠 계수를 갖는 것이 바람직하다.Moreover, it is preferable that the metal layer 33 has a higher extinction coefficient than the extinction coefficient of the phase shift layer 31 in the wavelength range of 350 nm - 436 nm. Moreover, it is preferable to have a higher extinction coefficient than the extinction coefficient of the phase shift layer 31 in the wavelength range of 313 nm - 436 nm.

소쇠 계수는, n&k 애널라이저나 엘립소미터 등을 사용하여 측정할 수 있다.An extinction coefficient can be measured using an n&k analyzer, an ellipsometer, or the like.

메탈층(33) 및 반사율 저감층(32)이 크롬계 재료를 포함하는 경우, 메탈층(33)은 반사율 저감층(32)의 크롬(Cr) 평균 함유율(원자%)보다도 높은 크롬(Cr) 평균 함유율(원자%)을 갖는다.When the metal layer 33 and the reflectance reducing layer 32 contain a chromium-based material, the metal layer 33 contains chromium (Cr) higher than the average content (atomic %) of chromium (Cr) in the reflectance reducing layer 32. It has an average content rate (atomic %).

메탈층(33)의 Cr 평균 함유율과 반사율 저감층(32)의 Cr 평균 함유율의 차는, 바람직하게는 10∼80원자%이고, 보다 바람직하게는 15∼80원자%이다. Cr 평균 함유율의 차가 10∼80원자%이면, 메탈층(33)과 반사율 저감층(32)의 계면의 상기 파장 영역(350㎚∼436㎚의 파장 영역 또는, 313㎚∼436㎚의 파장 영역)에 있어서의 반사율을 높일 수 있으므로, 반사율 저감 효과가 보다 발휘되므로 바람직하다. 또한, 메탈층(33)의 에칭 속도는, 크롬(Cr)에 질소(N), 산소(O), 탄소(C), 불소(F)를 함유시켜 크롬계 재료로 함으로써 조정할 수 있다. 예를 들어, 크롬(Cr)에 탄소(C)나 불소(F)를 함유시킴으로써, 웨트 에칭 속도를 느리게 할 수 있고, 크롬(Cr)에 질소(N)나 산소(O)를 함유시킴으로써, 웨트 에칭 속도를 빠르게 할 수 있다. 메탈층(33)의 상하에 형성되어 있는 위상 시프트층(31), 반사율 저감층(32)과의 웨트 에칭 속도를 고려하여, 크롬에 상술한 원소를 첨가한 크롬계 재료로 함으로써, 에칭 후의 위상 시프트막(30)의 단면 형상을 양호하게 할 수 있다.The difference between the average Cr content of the metal layer 33 and the average Cr content of the reflectance reducing layer 32 is preferably 10 to 80 atomic%, more preferably 15 to 80 atomic%. When the difference in average content of Cr is 10 to 80 atomic percent, the above wavelength range (wavelength range of 350 nm to 436 nm or wavelength range of 313 nm to 436 nm) at the interface between the metal layer 33 and the reflectance reducing layer 32 Since the reflectance in can be increased, since the reflectance reduction effect is exhibited more, it is preferable. The etching rate of the metal layer 33 can be adjusted by making chromium (Cr) contain nitrogen (N), oxygen (O), carbon (C), and fluorine (F) to form a chromium-based material. For example, by containing carbon (C) or fluorine (F) in chromium (Cr), the wet etching rate can be reduced, and by containing nitrogen (N) or oxygen (O) in chromium (Cr), the wet etching rate can be reduced. Etch speed can be increased. Considering the wet etching rate of the phase shift layer 31 and the reflectance reduction layer 32 formed above and below the metal layer 33, the phase after etching is made of a chromium-based material in which the above-mentioned elements are added to chromium. The cross-sectional shape of the shift film 30 can be improved.

또한, 메탈층(33)은 위상 시프트층(31)의 크롬(Cr) 평균 함유율보다도 높은 크롬(Cr) 평균 함유율을 갖고 있다.In addition, the metal layer 33 has an average content of chromium (Cr) higher than the average content of chromium (Cr) of the phase shift layer 31 .

위상 시프트층(31), 메탈층(33) 및 반사율 저감층(32)의 각각은, 350㎚∼436㎚의 파장 영역에 있어서, 2.0 이상의 굴절률을 갖는 것이 바람직하다. 2.0 이상의 굴절률을 가지면, 원하는 광학 특성(투과율 및 위상차)을 얻기 위해 필요한 위상 시프트막(30)의 막 두께를 박막화할 수 있다. 따라서, 해당 위상 시프트막(30)을 구비한 위상 시프트 마스크 블랭크(10)를 사용하여 제작되는 위상 시프트 마스크는, 우수한 패턴 단면 형상 및 우수한 CD 균일성을 갖는 위상 시프트막 패턴을 구비할 수 있다.It is preferable that each of the phase shift layer 31, the metal layer 33, and the reflectance reduction layer 32 has a refractive index of 2.0 or more in a wavelength range of 350 nm to 436 nm. When it has a refractive index of 2.0 or more, the film thickness of the phase shift film 30 required to obtain desired optical characteristics (transmittance and phase difference) can be reduced. Therefore, a phase shift mask produced using the phase shift mask blank 10 provided with the phase shift film 30 can have a phase shift film pattern having an excellent pattern cross-sectional shape and excellent CD uniformity.

굴절률은, n&k 애널라이저나 엘립소미터 등을 사용하여 측정할 수 있다.A refractive index can be measured using an n&k analyzer, an ellipsometer, or the like.

위상 시프트층(31), 메탈층(33) 및 반사율 저감층(32)의 적층 구조에 의해, 노광광에 대한 위상 시프트막(30)의 투과율 및 위상차는 소정의 광학 특성을 갖는다.Due to the laminated structure of the phase shift layer 31, the metal layer 33, and the reflectance reduction layer 32, the transmittance of the phase shift film 30 to exposure light and the phase difference have predetermined optical characteristics.

위상 시프트막(30)은 위상 시프트층(31), 메탈층(33) 및 반사율 저감층(32) 중 어느 층도 동일한 에천트로 에칭 가능한 재료를 포함하고 있어도 되고, 위상 시프트층(31), 메탈층(33) 및 반사율 저감층(32) 중 1 또는 2개의 층이, 다른 층과 에칭 선택성을 갖는 재료를 포함하고 있어도 된다.In the phase shift film 30, any of the phase shift layer 31, the metal layer 33, and the reflectance reduction layer 32 may contain a material that can be etched with the same etchant, and the phase shift layer 31, the metal One or two of the layer 33 and the reflectance reduction layer 32 may contain a material having etching selectivity with the other layers.

노광광에 대한 위상 시프트막(30)의 투과율은, 위상 시프트막(30)으로서 필요한 값을 만족시킨다. 위상 시프트막(30)의 투과율은, 노광광에 포함되는 소정 파장의 광(이하, 대표 파장이라 함)에 대하여, 바람직하게는 1%∼70%이고, 보다 바람직하게는 2%∼60%이며, 더욱 바람직하게는 3%∼50%이다. 즉, 노광광이 313㎚ 이상 436㎚ 이하의 파장 범위의 광을 포함하는 복합광인 경우, 위상 시프트막(30)은 그 파장 범위에 포함되는 대표 파장의 광에 대하여 상술한 투과율을 갖는다. 예를 들어, 노광광이 j선(파장 : 313㎚), i선(파장 : 365㎚), h선(파장 : 405㎚) 및 g선(파장 : 436㎚)을 포함하는 복합광인 경우, 위상 시프트막(30)은 j선, i선, h선 및 g선 중 어느 하나에 대하여 상술한 투과율을 갖는다.The transmittance of the phase shift film 30 with respect to exposure light satisfies a value required as the phase shift film 30 . The transmittance of the phase shift film 30 is preferably 1% to 70%, more preferably 2% to 60% with respect to light of a predetermined wavelength included in exposure light (hereinafter referred to as representative wavelength). , more preferably 3% to 50%. That is, when the exposure light is composite light containing light in a wavelength range of 313 nm or more and 436 nm or less, the phase shift film 30 has the above-described transmittance with respect to light of a representative wavelength included in the wavelength range. For example, when the exposure light is composite light including j-line (wavelength: 313 nm), i-line (wavelength: 365 nm), h-line (wavelength: 405 nm), and g-line (wavelength: 436 nm), the phase The shift film 30 has the above-described transmittance with respect to any one of j-line, i-line, h-line and g-line.

노광광에 대한 위상 시프트막(30)의 위상차는, 위상 시프트막(30)으로서 필요한 값을 만족시킨다. 위상 시프트막(30)의 위상차는, 노광광에 포함되는 대표 파장의 광에 대하여, 바람직하게는 160°∼200°이고, 보다 바람직하게는 170°∼190°이다. 이 성질에 의해, 노광광에 포함되는 대표 파장의 광의 위상을 160°∼200°로 변화시킬 수 있다. 이 때문에, 위상 시프트막(30)을 투과한 대표 파장의 광과 투명 기판(20)만을 투과한 대표 파장의 광 사이에 160∼200°의 위상차가 발생한다. 즉, 노광광이 313㎚ 이상 436㎚ 이하의 파장 범위의 광을 포함하는 복합광인 경우, 위상 시프트막(30)은 그 파장 범위에 포함되는 대표 파장의 광에 대하여 상술한 위상차를 갖는다. 예를 들어, 노광광이 j선, i선, h선 및 g선을 포함하는 복합광인 경우, 위상 시프트막(30)은 j선, i선, h선 및 g선 중 어느 하나에 대하여 상술한 위상차를 갖는다.The phase difference of the phase shift film 30 with respect to exposure light satisfies the value required as the phase shift film 30 . The phase difference of the phase shift film 30 is preferably 160° to 200°, and more preferably 170° to 190° with respect to light of a representative wavelength included in the exposure light. Due to this property, the phase of the light of the representative wavelength included in the exposure light can be changed by 160° to 200°. For this reason, a phase difference of 160 to 200° occurs between light of a representative wavelength transmitted through the phase shift film 30 and light of a representative wavelength transmitted only through the transparent substrate 20 . That is, when the exposure light is composite light containing light in a wavelength range of 313 nm or more and 436 nm or less, the phase shift film 30 has the above-described phase difference with respect to light of a representative wavelength included in the wavelength range. For example, when the exposure light is composite light including j-line, i-line, h-line, and g-line, the phase shift film 30 is the above-mentioned one of the j-line, i-line, h-line, and g-line. have a phase difference.

위상 시프트막(30)의 투과율 및 위상차는, 위상 시프트막(30)을 구성하는 위상 시프트층(31), 메탈층(33) 및 반사율 저감층(32)의 각각의 조성 및 두께를 조정함으로써 제어할 수 있다. 이 때문에, 이 실시 형태에서는, 위상 시프트막(30)의 투과율 및 위상차가 상술한 소정의 광학 특성을 갖도록, 위상 시프트층(31), 메탈층(33) 및 반사율 저감층(32)의 각각의 조성 및 두께가 조정되어 있다. 또한, 위상 시프트막(30)의 투과율은, 주로, 위상 시프트층(31) 및 메탈층(33)의 조성 및 두께에 영향을 받는다. 위상 시프트막(30)의 굴절률은, 주로, 위상 시프트층(31)의 조성 및 두께에 영향을 받는다.The transmittance and phase difference of the phase shift film 30 are controlled by adjusting the respective composition and thickness of the phase shift layer 31, the metal layer 33, and the reflectance reduction layer 32 constituting the phase shift film 30. can do. For this reason, in this embodiment, each of the phase shift layer 31, the metal layer 33, and the reflectance reduction layer 32 so that the transmittance and phase difference of the phase shift film 30 may have the above-mentioned predetermined optical characteristics. Composition and thickness are adjusted. In addition, the transmittance of the phase shift film 30 is mainly affected by the composition and thickness of the phase shift layer 31 and the metal layer 33 . The refractive index of the phase shift film 30 is mainly affected by the composition and thickness of the phase shift layer 31 .

투과율 및 위상차는, 위상 시프트량 측정 장치 등을 사용하여 측정할 수 있다.Transmittance and phase difference can be measured using a phase shift amount measuring device or the like.

위상 시프트막(30)측으로부터 입사되는 광에 대한 위상 시프트막(30)의 막면 반사율은, 350㎚∼436㎚의 파장 영역에 있어서 15% 이하이다. 또한, 313㎚∼436㎚의 파장 영역에 있어서 22.5% 이하인 것이 바람직하다. 즉, 위상 시프트막(30)측으로부터 입사되는 광에 대한 위상 시프트막(30)의 막면 반사율은, 350㎚∼436㎚의 파장 영역에 있어서 15% 이하이고, 파장 영역을 313㎚∼436㎚로 확대해도, 22% 이하인 것이 바람직하다. 위상 시프트막(30)의 막면 반사율이 350㎚∼436㎚의 파장 영역에 있어서 15% 이하이면, 레이저 묘화광에 대한 막면 반사율이 저감되기 때문에, 우수한 CD 균일성을 갖는 위상 시프트 마스크를 형성할 수 있다. 또한, 위상 시프트막(30)의 막면 반사율이 313㎚∼436㎚의 파장 영역에 있어서 22.5% 이하이면, 노광광에 대한 막면 반사율이 저감되기 때문에, 위상 시프트 마스크에 형성되어 있는 패턴을 전사할 때에, 표시 장치 기판으로부터의 반사광에 기인하는 전사 패턴의 희미해짐(플레어)을 방지할 수 있다. 위상 시프트막(30)의 막면 반사율은, 313㎚∼436㎚에 있어서, 바람직하게는 20% 이하, 더욱 바람직하게는 15% 이하가 바람직하다.The film surface reflectance of the phase shift film 30 with respect to the light incident from the phase shift film 30 side is 15% or less in the wavelength range of 350 nm - 436 nm. Moreover, it is preferable that it is 22.5 % or less in the wavelength range of 313 nm - 436 nm. That is, the film surface reflectance of the phase shift film 30 to light incident from the phase shift film 30 side is 15% or less in the wavelength range of 350 nm to 436 nm, and the wavelength range is 313 nm to 436 nm. Even if it is enlarged, it is preferable that it is 22% or less. When the film surface reflectance of the phase shift film 30 is 15% or less in the wavelength range of 350 nm to 436 nm, the film surface reflectance with respect to laser writing light is reduced, so that a phase shift mask having excellent CD uniformity can be formed. there is. In addition, when the film surface reflectance of the phase shift film 30 is 22.5% or less in the wavelength range of 313 nm to 436 nm, the film surface reflectance with respect to exposure light is reduced, so when transferring the pattern formed on the phase shift mask , Fading (flare) of the transfer pattern caused by reflected light from the display device substrate can be prevented. The film surface reflectance of the phase shift film 30 is preferably 20% or less, more preferably 15% or less in 313 nm to 436 nm.

위상 시프트막(30)의 막면 반사율의 변동폭은, 바람직하게는 350㎚∼436㎚의 파장 영역에 있어서 9% 이하, 더욱 바람직하게는 8.5% 이하이다. 또한, 313㎚∼436㎚의 파장 영역에 있어서 12.5% 이하인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 12% 이하이다. 즉, 위상 시프트막(30)의 막면 반사율의 변동폭은, 350㎚∼436㎚의 파장 영역에 있어서 9% 이하, 나아가 8.5% 이하인 것이 바람직하고, 파장 영역을 313㎚∼436㎚으로 확대해도, 12.5% 이하, 나아가 12% 이하인 것이 바람직하다.The fluctuation range of the film surface reflectance of the phase shift film 30 is preferably 9% or less in the wavelength range of 350 nm to 436 nm, more preferably 8.5% or less. In the wavelength range of 313 nm to 436 nm, it is preferably 12.5% or less, more preferably 12% or less. That is, the fluctuation range of the film surface reflectance of the phase shift film 30 is 9% or less in the wavelength range of 350 nm to 436 nm, and preferably 8.5% or less, and even if the wavelength range is expanded to 313 nm to 436 nm, it is 12.5 % or less, preferably 12% or less.

투명 기판(20)측으로부터 입사되는 광에 대한 위상 시프트막(30)의 이면 반사율은, 365㎚∼436㎚의 파장 영역에 있어서 20% 이하이다. 또한, 313㎚∼436㎚의 파장 영역에 있어서도 20% 이하인 것이 바람직하다. 위상 시프트막(30)의 이면 반사율을 상기 범위로 함으로써, 위상 시프트막(30)의 노광광에 대한 이면 반사율이 저감되기 때문에, 위상 시프트 마스크에 형성되어 있는 패턴을 전사할 때에, 노광기의 광학계와의 반사광에 기인하는 전사 정밀도의 악화를 억제할 수 있다. 위상 시프트막(30)의 이면 반사율의 요건에 더하여, 위상 시프트막(30)의 막면 반사율이 350㎚∼436㎚의 파장 영역에 있어서 20% 이하이면, 노광기의 광학계와의 반사나, 위상 시프트 마스크에 접착되는 펠리클이나 표시 장치 기판과의 반사의 영향을 저감할 수 있기 때문에, 전사 정밀도가 양호해지고, 또한 표시 장치 기판에 전사되는 전사 패턴의 CD 에러를 방지하는 위상 시프트 마스크를 형성할 수 있다.The back surface reflectance of the phase shift film 30 with respect to the light incident from the transparent substrate 20 side is 20% or less in the wavelength range of 365 nm - 436 nm. Moreover, it is preferable that it is 20 % or less also in the wavelength range of 313 nm - 436 nm. Since the back surface reflectance of the phase shift film 30 to exposure light is reduced by making the back surface reflectance of the phase shift film 30 into the said range, when transferring the pattern formed on the phase shift mask, the optical system of an exposure machine and Deterioration in transfer accuracy due to reflected light can be suppressed. In addition to the requirements for the back surface reflectance of the phase shift film 30, if the film surface reflectance of the phase shift film 30 is 20% or less in the wavelength range of 350 nm to 436 nm, reflection with the optical system of the exposure machine and phase shift mask Since the influence of the reflection of the pellicle adhered to the display device substrate can be reduced, the transfer accuracy is improved, and a phase shift mask that prevents CD errors in the transferred pattern transferred to the display device substrate can be formed.

위상 시프트막(30)의 이면 반사율의 변동폭은, 바람직하게는 365㎚∼436㎚의 파장 영역에 있어서 18% 이하, 더욱 바람직하게는 16% 이하이다. 또한, 313㎚∼436㎚의 파장 영역에 있어서 18% 이하인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 16% 이하이다. 즉, 위상 시프트막(30)의 막면 반사율의 변동폭은, 350㎚∼436㎚의 파장 영역에 있어서 9% 이하, 나아가 8.5% 이하인 것이 바람직하고, 또한 파장 영역을 313㎚∼436㎚에 있어서, 12.5% 이하, 나아가 12% 이하인 것이 바람직하다.The fluctuation width of the back surface reflectance of the phase shift film 30 is preferably 18% or less in the wavelength range of 365 nm to 436 nm, more preferably 16% or less. In the wavelength range of 313 nm to 436 nm, it is preferably 18% or less, more preferably 16% or less. That is, the fluctuation range of the film surface reflectance of the phase shift film 30 is 9% or less in the wavelength range of 350 nm to 436 nm, and preferably 8.5% or less, and the wavelength range is 12.5% in the 313 nm to 436 nm range. % or less, preferably 12% or less.

위상 시프트막(30)의 막면 반사율, 이면 반사율 및 그들의 변동폭은, 위상 시프트막(30)을 구성하는 위상 시프트층(31), 메탈층(33) 및 반사율 저감층(32)의 각각의 굴절률, 소쇠 계수 및 두께를 조정함으로써 제어할 수 있다. 소쇠 계수 및 굴절률은, 조성을 조정함으로써 제어할 수 있기 때문에, 이 실시 형태에서는, 위상 시프트막(30)의 막면 반사율, 이면 반사율 및 그들의 변동폭이 상술한 소정의 물성을 갖도록, 위상 시프트층(31), 메탈층(33) 및 반사율 저감층(32)의 각각의 조성 및 두께가 조정되어 있다. 또한, 위상 시프트막(30)의 막면 반사율, 이면 반사율 및 그들의 변동폭은, 주로, 메탈층(33) 및 반사율 저감층(32)의 각각의 조성 및 두께에 영향을 받는다.The film surface reflectance of the phase shift film 30, the back surface reflectance, and their variation width are the respective refractive indices of the phase shift layer 31, the metal layer 33, and the reflectance reduction layer 32 constituting the phase shift film 30, It can be controlled by adjusting the extinction coefficient and thickness. Since the extinction coefficient and the refractive index can be controlled by adjusting the composition, in this embodiment, the phase shift layer 31 is such that the film surface reflectance and the back surface reflectance of the phase shift film 30 and their fluctuation width have the above-described predetermined physical properties. , The composition and thickness of each of the metal layer 33 and the reflectance reduction layer 32 are adjusted. In addition, the film surface reflectance of the phase shift film 30, the back surface reflectance, and their fluctuation range are mainly influenced by the respective composition and thickness of the metal layer 33 and the reflectance reduction layer 32.

막면 반사율 및 이면 반사율은, 분광 광도계 등을 사용하여 측정할 수 있다. 막면 반사율의 변동폭은, 350㎚∼436㎚ 또는 313㎚∼436㎚의 파장 영역에 있어서의 최대의 반사율과 최소의 반사율의 차로부터 구해진다.The film surface reflectance and the back surface reflectance can be measured using a spectrophotometer or the like. The fluctuation range of the film surface reflectance is obtained from the difference between the maximum reflectance and the minimum reflectance in the wavelength range of 350 nm to 436 nm or 313 nm to 436 nm.

위상 시프트층(31)은 조성이 균일한 단일의 막을 포함하는 경우여도 되고, 조성이 상이한 복수의 막을 포함하는 경우여도 되고, 두께 방향으로 조성이 연속적으로 변화되는 단일의 막을 포함하는 경우여도 된다. 메탈층(33) 및 반사율 저감층(32)에 대해서도 마찬가지이다.The phase shift layer 31 may include a single film having a uniform composition, may include a plurality of films having different compositions, or may include a single film whose composition continuously changes in the thickness direction. The same applies to the metal layer 33 and the reflectance reduction layer 32 .

또한, 위상 시프트층(31)과 메탈층(33)의 계면, 메탈층(33)과 반사율 저감층(32)의 계면에, 각 위상 시프트층(31), 메탈층(33), 반사율 저감층(32)을 구성하는 각 원소가 연속적으로 조성 경사한 조성 경사 영역을 갖고 있어도 상관없다.In addition, at the interface between the phase shift layer 31 and the metal layer 33 and the interface between the metal layer 33 and the reflectance reduction layer 32, each phase shift layer 31, the metal layer 33, the reflectance reduction layer Each element constituting (32) may have a composition gradient region where the composition gradient is continuous.

도 2는 실시 형태 1-2에 있어서의 위상 시프트 마스크 블랭크(10)의 다른 막 구성을 도시하는 모식도이다. 도 2에 도시한 바와 같이, 위상 시프트 마스크 블랭크(10)는 투명 기판(20)과 위상 시프트막(30) 사이에 차광성막 패턴(40)을 구비하는 것이어도 된다. 실시 형태 1-2에 있어서의 위상 시프트막(30)은 실시 형태 1-1과 동일하여 설명은 생략한다.2 is a schematic diagram showing another film configuration of the phase shift mask blank 10 in Embodiment 1-2. As shown in FIG. 2 , the phase shift mask blank 10 may be equipped with a light-shielding film pattern 40 between the transparent substrate 20 and the phase shift film 30 . The phase shift film 30 in Embodiment 1-2 is the same as Embodiment 1-1, and description is abbreviate|omitted.

위상 시프트 마스크 블랭크(10)가 차광성막 패턴(40)을 구비하는 경우, 차광성막 패턴(40)은 투명 기판(20)의 주표면 상에 배치된다. 차광성막 패턴(40)은 노광광의 투과를 차단하는 기능을 갖는다.When the phase shift mask blank 10 has the light-blocking film pattern 40, the light-blocking film pattern 40 is disposed on the main surface of the transparent substrate 20. The light blocking film pattern 40 has a function of blocking transmission of exposure light.

차광성막 패턴(40)을 형성하는 재료는, 노광광의 투과를 차단하는 기능을 갖는 재료이면, 특별히 제한되지 않는다. 필요에 따라서, 차광성막 패턴(40)의 투명 기판(20)측에, 투명 기판(20)측으로부터 입사되는 광에 대한 차광성막 패턴(40)의 이면 반사율을 저감하기 위한 이면 반사율 저감층(41)을 형성해도 상관없다. 이 경우, 차광성막 패턴(40)은 투명 기판(20)측으로부터 이면 반사율 저감층(41)과, 노광광의 투과를 차단하는 기능을 갖는 차광층(42)을 구비한 구성으로 된다. 예를 들어, 차광성막 패턴의 재료로서는, 크롬계 재료 등의 금속계 재료나, 금속 실리사이드계 재료를 들 수 있다. 크롬계 재료로서, 크롬(Cr) 또는, 크롬(Cr)과, 탄소(C) 및 질소(N) 중 적어도 1종을 포함하는 크롬계 재료를 들 수 있다. 그 밖에, 크롬(Cr)과, 산소(O) 및 불소(F) 중 적어도 1종을 포함하는 크롬계 재료, 또는, 크롬(Cr)과, 탄소(C) 및 질소(N) 중 적어도 1종을 포함하고, 또한, 산소(O) 및 불소(F) 중 적어도 1종을 포함하는 크롬계 재료를 들 수 있다. 예를 들어, 차광성막 패턴(40)을 형성하는 재료로서, Cr, CrC, CrN, CrCN, CrO, CrON, CrCO, CrCON을 들 수 있다.The material forming the light-shielding film pattern 40 is not particularly limited as long as it has a function of blocking transmission of exposure light. If necessary, a back surface reflectance reducing layer 41 for reducing the back surface reflectance of the light blocking film pattern 40 to the light incident from the transparent substrate 20 side of the light blocking film pattern 40 on the transparent substrate 20 side. ) may be formed. In this case, the light-blocking film pattern 40 has a configuration including a back surface reflectance reducing layer 41 from the side of the transparent substrate 20 and a light-blocking layer 42 having a function of blocking transmission of exposure light. For example, as a material of the light-blocking film pattern, metal-based materials such as chromium-based materials and metal silicide-based materials are exemplified. Examples of the chromium-based material include chromium (Cr) or a chromium-based material containing chromium (Cr) and at least one of carbon (C) and nitrogen (N). In addition, a chromium-based material containing at least one of chromium (Cr), oxygen (O) and fluorine (F), or at least one of chromium (Cr), carbon (C) and nitrogen (N) and a chromium-based material further containing at least one of oxygen (O) and fluorine (F). For example, as a material forming the light-blocking film pattern 40, Cr, CrC, CrN, CrCN, CrO, CrON, CrCO, and CrCON can be cited.

금속 실리사이드계 재료로서는, 금속 실리사이드, 금속 실리사이드의 질화물, 금속 실리사이드의 산화물, 금속 실리사이드의 산화질화물, 금속 실리사이드의 탄화질화물, 금속 실리사이드의 산화탄화물 및 금속 실리사이드의 산화탄화질화물을 들 수 있다. 금속 실리사이드계 재료에 함유되는 금속으로서는, 상술한 전이 금속 및 전형 금속을 들 수 있다.Examples of the metal silicide-based material include metal silicides, nitrides of metal silicides, oxides of metal silicides, oxynitrides of metal silicides, carbonized nitrides of metal silicides, oxidized carbides of metal silicides, and oxidized carbonized nitrides of metal silicides. Examples of the metal contained in the metal silicide-based material include the above-described transition metals and typical metals.

또한, 차광성막 패턴(40)이 이면 반사율 저감층(41)을 구비하는 경우, 이면 반사율 저감층(41)은 365㎚∼436㎚의 파장 영역에 있어서 20% 이하로 되는 특성을 갖는 것이 바람직하다. 또한, 이면 반사율 저감층(41)은 313㎚∼436㎚의 파장 영역에 있어서 20% 이하로 되는 특성을 갖는 것이 바람직하다.In addition, when the light-shielding film pattern 40 includes the back reflectance reducing layer 41, the back reflectance reducing layer 41 preferably has a characteristic of being 20% or less in the wavelength range of 365 nm to 436 nm. . Further, the back surface reflectance reducing layer 41 preferably has a characteristic of being 20% or less in the wavelength range of 313 nm to 436 nm.

차광성막 패턴(40)은 스퍼터링법에 의해 성막한 차광성막을, 에칭에 의해 패터닝함으로써 형성할 수 있다.The light-shielding film pattern 40 can be formed by patterning a light-shielding film formed by a sputtering method by etching.

위상 시프트막(30)과 차광성막 패턴(40)이 적층되는 부분에 있어서, 노광광에 대한 광학 농도는, 바람직하게는 3 이상이며, 보다 바람직하게는 3.5 이상이다.In the portion where the phase shift film 30 and the light-shielding film pattern 40 are laminated, the optical density with respect to exposure light is preferably 3 or more, more preferably 3.5 or more.

광학 농도는, 분광 광도계 혹은 OD 미터 등을 사용하여 측정할 수 있다.Optical density can be measured using a spectrophotometer or an OD meter.

차광성막 패턴(40)은 조성이 균일한 단일의 막을 포함하는 경우여도 되고, 조성이 상이한 복수의 막을 포함하는 경우여도 되고, 두께 방향으로 조성이 연속적으로 변화하는 단일의 막을 포함하는 경우여도 된다.The light-blocking film pattern 40 may include a single film with a uniform composition, a plurality of films with different compositions, or a single film whose composition continuously changes in the thickness direction.

차광성막 패턴(40)의 재료는, 위상 시프트막(30)[위상 시프트층(31), 메탈층(33), 반사율 저감층(32)]에 대하여 에칭 선택성을 갖는 재료로 해도 되고, 에칭 선택성을 갖지 않는 재료로 해도 된다.The material of the light-shielding film pattern 40 may be a material having etching selectivity with respect to the phase shift film 30 (the phase shift layer 31, the metal layer 33, and the reflectance reducing layer 32), and the etching selectivity It may be made of a material that does not have

다음에, 도 3은 실시 형태 1-3에 있어서의 위상 시프트 마스크 블랭크(10)의 다른 막 구성을 도시하는 모식도이다. 도 3에 도시한 바와 같이, 위상 시프트 마스크 블랭크(10)는 투명 기판(20)과 위상 시프트막(30)과 차광성막(45)을 구비하는 것이어도 된다. 차광성막(45)은 조성이 균일한 단일의 막을 포함하는 경우여도 되고, 조성이 상이한 복수의 막을 포함하는 경우여도 되고, 두께 방향으로 조성이 연속적으로 변화하는 단일의 막을 포함하는 경우여도 된다. 실시 형태 1-3에 있어서의 위상 시프트막(30)은 실시 형태 1-1과 동일하여 설명은 생략한다. 또한, 차광성막(45)을 형성하는 재료는, 노광광의 투과를 차단하는 기능을 갖는 재료이면, 특별히 제한되지 않는다. 필요에 따라서, 차광성막(45)의 표면측에 입사되는 광에 대한 차광성막(45)의 막면 반사율을 저감하기 위한 표면 반사율 저감층(47)을 형성해도 상관없다. 이 경우, 차광성막(45)은 위상 시프트막(30)측으로부터 노광광의 투과를 차단하는 기능을 갖는 차광층(46)과, 표면 반사율 저감층(47)을 구비한 구성으로 된다. 예를 들어, 차광성막(45)의 재료로서는, 상술한 차광성막 패턴(40)과 마찬가지의 재료를 사용할 수 있다. 또한, 차광성막(45)이 표면 반사율 저감층(47)을 구비하는 경우, 표면 반사율 저감층(47)은 365㎚∼436㎚의 파장 영역에 있어서 20% 이하로 되는 특성을 갖는 것이 바람직하다. 또한, 표면 반사율 저감층(47)은 313㎚∼436㎚의 파장 영역에 있어서 22.5% 이하로 되는 특성을 갖는 것이 더 바람직하다. 또한, 차광층(46) 및 표면 반사율 저감층(47)은 각각 단일의 층이어도 되고, 또는 적어도 어느 한쪽이 복수의 적층 구조여도 된다.Next, FIG. 3 is a schematic diagram showing another film configuration of the phase shift mask blank 10 in Embodiment 1-3. As shown in FIG. 3 , the phase shift mask blank 10 may include a transparent substrate 20 , a phase shift film 30 , and a light-shielding film 45 . The light-blocking film 45 may include a single film with a uniform composition, a plurality of films with different compositions, or a single film whose composition continuously changes in the thickness direction. The phase shift film 30 in Embodiment 1-3 is the same as Embodiment 1-1, and description is abbreviate|omitted. In addition, the material forming the light-blocking film 45 is not particularly limited as long as it is a material having a function of blocking transmission of exposure light. If necessary, a surface reflectance reducing layer 47 for reducing the film surface reflectance of the light blocking film 45 with respect to light incident on the surface side of the light blocking film 45 may be formed. In this case, the light-blocking film 45 has a structure including a light-blocking layer 46 having a function of blocking transmission of exposure light from the phase shift film 30 side and a surface reflectance reducing layer 47 . For example, as the material of the light-blocking film 45, the same material as that of the above-described light-blocking film pattern 40 can be used. In addition, when the light-shielding film 45 includes the surface reflectance reducing layer 47, it is preferable that the surface reflectance reducing layer 47 has a characteristic of being 20% or less in the wavelength range of 365 nm to 436 nm. Further, the surface reflectance reducing layer 47 preferably has a characteristic of being 22.5% or less in the wavelength range of 313 nm to 436 nm. In addition, the light shielding layer 46 and the surface reflectance reduction layer 47 may each be a single layer, or at least one of them may have a plurality of laminated structures.

차광성막(45)은 스퍼터링법에 의해 형성할 수 있다.The light blocking film 45 can be formed by sputtering.

실시 형태 1-3에 있어서, 차광성막(45)의 재료는, 위상 시프트막(30)[위상 시프트층(31), 메탈층(33), 반사율 저감층(32)]에 대하여 에칭 선택성을 갖는 재료로 해도 되고, 에칭 선택성을 갖지 않는 재료로 해도 된다. 위상 시프트 마스크의 제조 프로세스를 고려하면, 차광성막(45)의 재료는, 위상 시프트막(30)에 대하여 에칭 선택성을 갖는 재료로 하는 것이 바람직하다.In Embodiment 1-3, the material of the light-shielding film 45 has etching selectivity with respect to the phase shift film 30 (the phase shift layer 31, the metal layer 33, and the reflectance reduction layer 32). It may be a material or a material having no etching selectivity. Considering the manufacturing process of the phase shift mask, the material of the light-shielding film 45 is preferably a material having etching selectivity with respect to the phase shift film 30 .

또한, 실시 형태 1-2나 실시 형태 1-3의 위상 시프트 마스크 블랭크(10)에 있어서, 필요에 따라서, 위상 시프트막(30)과 차광성막 패턴(40) 사이, 위상 시프트막(30)과 차광성막(45) 사이, 차광성막(45) 상에 다른 기능막을 형성할 수도 있다. 상기 기능막으로서는, 에칭 저지막이나 에칭 마스크막 등을 들 수 있다.Further, in the phase shift mask blank 10 of Embodiment 1-2 or Embodiment 1-3, between the phase shift film 30 and the light-shielding film pattern 40, the phase shift film 30 and Between the light-blocking films 45, another functional film may be formed on the light-blocking film 45. Examples of the functional film include an etching stop film and an etching mask film.

또한, 실시 형태 1-1이나 실시 형태 1-2의 위상 시프트 마스크 블랭크(10)는 위상 시프트막(30) 상에 레지스트막을 구비하는 것이어도 되고, 실시 형태 1-3의 위상 시프트 마스크 블랭크(10)는 차광성막(45) 상에 레지스트막을 구비하는 것이어도 된다.The phase shift mask blank 10 of Embodiment 1-1 or Embodiment 1-2 may have a resist film on the phase shift film 30, and the phase shift mask blank 10 of Embodiment 1-3 ) may be provided with a resist film on the light blocking film 45 .

다음에, 상술한 실시 형태 1-1, 1-2의 위상 시프트 마스크 블랭크(10)의 제조 방법에 대하여 설명한다. 위상 시프트 마스크 블랭크(10)는 이하의 준비 공정과 위상 시프트막 형성 공정을 행함으로써 제조된다.Next, the manufacturing method of the phase shift mask blank 10 of Embodiment 1-1 mentioned above and 1-2 is demonstrated. The phase shift mask blank 10 is manufactured by performing the following preparation process and phase shift film formation process.

이하, 각 공정을 상세하게 설명한다.Hereinafter, each process is demonstrated in detail.

1. 준비 공정1. Preparation process

준비 공정에서는, 우선, 투명 기판(20)을 준비한다. 투명 기판(20)의 재료는, 사용하는 노광광에 대하여 투광성을 갖는 재료이면, 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 합성 석영 유리, 소다 석회 유리, 무알칼리 유리를 들 수 있다.In the preparation process, first, the transparent substrate 20 is prepared. The material of the transparent substrate 20 is not particularly limited as long as it is a material that transmits exposure light to be used. For example, synthetic quartz glass, soda-lime glass, and non-alkali glass are mentioned.

실시 형태 1-2의 차광성막 패턴(40)을 구비하는 위상 시프트 마스크 블랭크(10)를 제조하는 경우, 그 후, 투명 기판(20) 상에 스퍼터링법에 의해, 예를 들어 크롬계 재료를 포함하는 차광성막을 형성한다. 그 후, 차광성막 상에 레지스트막 패턴을 형성하고, 레지스트막 패턴을 마스크로 하여 차광성막을 에칭하여, 차광성막 패턴(40)을 형성한다. 그 후, 레지스트막 패턴을 박리한다. 또한, 차광성막 패턴(40)이 투명 기판(20)측으로부터 입사되는 광에 대한 이면 반사율을 저감하는 기능을 갖는 경우, 투명 기판(20) 상에 스퍼터링법에 의해, 예를 들어 크롬과 산소를 함유하는 산화크롬을 포함하는 이면 반사율 저감층(41)과, 이면 반사율 저감층(41) 상에 크롬을 함유하는 크롬계 재료의 차광층(42)을 형성하여 차광성막을 형성한다. 그 후, 차광성막 상에 레지스트막 패턴을 형성하고, 레지스트막 패턴을 마스크로 하여 차광성막을 에칭하여, 차광성막 패턴(40)을 형성한다. 그 후, 레지스트막 패턴을 박리하여, 투명 기판(20) 상에 차광성막 패턴(40)을 얻는다.When manufacturing the phase shift mask blank 10 provided with the light-shielding film pattern 40 of Embodiment 1-2, after that, by the sputtering method on the transparent substrate 20, for example, a chromium-type material is included. to form a light-shielding film that Thereafter, a resist film pattern is formed on the light-blocking film, and the light-blocking film is etched using the resist film pattern as a mask to form the light-blocking film pattern 40 . After that, the resist film pattern is peeled off. In the case where the light-shielding film pattern 40 has a function of reducing the back surface reflectance for light incident from the transparent substrate 20 side, chromium and oxygen, for example, are added onto the transparent substrate 20 by a sputtering method. A back surface reflectance reducing layer 41 containing chromium oxide and a light blocking layer 42 of a chromium-based material containing chromium are formed on the back surface reflectance reducing layer 41 to form a light blocking film. Thereafter, a resist film pattern is formed on the light-blocking film, and the light-blocking film is etched using the resist film pattern as a mask to form the light-blocking film pattern 40 . Thereafter, the resist film pattern is peeled off to obtain a light-shielding film pattern 40 on the transparent substrate 20 .

2. 위상 시프트막 형성 공정2. Phase shift film formation process

위상 시프트막 형성 공정에서는, 투명 기판(20) 상에 스퍼터링법에 의해, 금속계 재료 또는 금속 실리사이드계 재료를 포함하는 위상 시프트막(30)을 형성한다. 여기서, 투명 기판(20) 상에 차광성막 패턴(40)이 형성되어 있는 경우, 차광성막 패턴(40)을 덮도록, 위상 시프트막(30)을 형성한다.In the phase shift film formation step, the phase shift film 30 containing a metal-based material or a metal silicide-based material is formed on the transparent substrate 20 by a sputtering method. Here, when the light-shielding film pattern 40 is formed on the transparent substrate 20, the phase shift film 30 is formed so that the light-shielding film pattern 40 may be covered.

위상 시프트막(30)은 투명 기판(20)의 주표면 상에 위상 시프트층(31)을 성막하고, 위상 시프트층(31) 상에 메탈층(33)을 성막하고, 메탈층(33) 상에 반사율 저감층(32)을 성막함으로써 형성된다. 이하에 있어서는, 위상 시프트막(30)을 크롬계 재료로 형성하는 경우에 대하여 설명한다. 또한, 위상 시프트막(30)을 다른 금속계 재료 또는 금속 실리사이드계 재료로 형성하는 경우도, 스퍼터 타깃의 재료와 스퍼터링 분위기를 조정함으로써, 마찬가지로 스퍼터링법에 의해 형성할 수 있다.The phase shift film 30 forms a film of the phase shift layer 31 on the main surface of the transparent substrate 20, forms a film of the metal layer 33 on the phase shift layer 31, and on the metal layer 33 It is formed by forming the reflectance reduction layer 32 into a film. Below, the case where the phase shift film 30 is formed from a chromium-type material is demonstrated. In addition, also when forming the phase shift film 30 with another metal type material or metal silicide type material, it can form by the sputtering method similarly by adjusting the sputtering target material and sputtering atmosphere.

위상 시프트층(31)의 성막은, 크롬 또는 크롬계 재료를 포함하는 스퍼터 타깃을 사용하여, 예를 들어 헬륨 가스, 네온 가스, 아르곤 가스, 크립톤 가스 및 크세논 가스로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함하는 불활성 가스와, 산소 가스, 질소 가스, 일산화질소 가스, 이산화질소 가스, 이산화탄소 가스, 탄화수소계 가스, 불소계 가스로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함하는 활성 가스의 혼합 가스를 포함하는 스퍼터 가스 분위기에서 행해진다. 탄화수소계 가스로서는, 예를 들어 메탄 가스, 부탄 가스, 프로판 가스, 스티렌 가스 등을 들 수 있다. 스퍼터 타깃으로서는, 크롬 금속 외에, 산화크롬, 질화크롬, 산화질화 크롬, 산화질화탄화크롬 등의 크롬계 재료를 사용할 수 있다.Film formation of the phase shift layer 31 uses a sputtering target containing chromium or a chromium-based material, for example, at least one selected from the group consisting of helium gas, neon gas, argon gas, krypton gas, and xenon gas. A sputter comprising a mixed gas of an inert gas containing and an active gas containing at least one selected from the group consisting of oxygen gas, nitrogen gas, nitrogen monoxide gas, nitrogen dioxide gas, carbon dioxide gas, hydrocarbon gas, and fluorine gas. carried out in a gas atmosphere. As hydrocarbon-type gas, methane gas, butane gas, propane gas, styrene gas etc. are mentioned, for example. As the sputtering target, other than chromium metal, chromium-based materials such as chromium oxide, chromium nitride, chromium oxynitride, and chromium oxynitride carbide can be used.

마찬가지로, 메탈층(33)의 성막은, 크롬 또는 크롬계 재료를 포함하는 스퍼터 타깃을 사용하여, 예를 들어 헬륨 가스, 네온 가스, 아르곤 가스, 크립톤 가스 및 크세논 가스로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함하는 불활성 가스를 포함하는 스퍼터 가스 분위기, 또는, 헬륨 가스, 네온 가스, 아르곤 가스, 크립톤 가스 및 크세논 가스로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함하는 불활성 가스와, 산소 가스, 질소 가스, 일산화질소 가스, 이산화질소 가스, 이산화탄소 가스, 탄화수소계 가스, 불소계 가스로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함하는 활성 가스의 혼합 가스를 포함하는 스퍼터 가스 분위기에서 행해진다. 탄화수소계 가스로서는, 예를 들어 메탄 가스, 부탄 가스, 프로판 가스, 스티렌 가스 등을 들 수 있다. 스퍼터 타깃으로서는, 크롬 금속 외에, 산화크롬, 질화크롬, 산화질화크롬, 산화질화탄화크롬 등의 크롬계 재료를 사용할 수 있다.Similarly, the film formation of the metal layer 33 uses a sputter target containing chromium or a chromium-based material, for example, at least one selected from the group consisting of helium gas, neon gas, argon gas, krypton gas, and xenon gas. A sputter gas atmosphere containing an inert gas containing species, or an inert gas containing at least one selected from the group consisting of helium gas, neon gas, argon gas, krypton gas, and xenon gas, oxygen gas, nitrogen gas , nitrogen monoxide gas, nitrogen dioxide gas, carbon dioxide gas, hydrocarbon-based gas, and a sputtering gas atmosphere containing a mixed gas of an active gas containing at least one selected from the group consisting of fluorine-based gas. As hydrocarbon-type gas, methane gas, butane gas, propane gas, styrene gas etc. are mentioned, for example. As the sputter target, other than chromium metal, chromium-based materials such as chromium oxide, chromium nitride, chromium oxynitride, and chromium oxynitride carbide can be used.

마찬가지로, 반사율 저감층(32)의 성막은, 크롬 또는 크롬계 재료를 포함하는 스퍼터 타깃을 사용하여, 예를 들어 헬륨 가스, 네온 가스, 아르곤 가스, 크립톤 가스 및 크세논 가스로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함하는 불활성 가스와, 산소 가스, 질소 가스, 일산화질소 가스, 이산화질소 가스, 이산화탄소 가스, 탄화수소계 가스, 불소계 가스로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함하는 활성 가스의 혼합 가스를 포함하는 스퍼터 가스 분위기에서 행해진다. 탄화수소계 가스로서는, 예를 들어 메탄 가스, 부탄 가스, 프로판 가스, 스티렌 가스 등을 들 수 있다. 스퍼터 타깃으로서는, 크롬 금속 외에, 산화크롬, 질화크롬, 산화질화크롬, 산화질화탄화크롬 등의 크롬계 재료를 사용할 수 있다.Similarly, at least one selected from the group consisting of helium gas, neon gas, argon gas, krypton gas, and xenon gas is used to form the reflectance reducing layer 32 using a sputter target containing chromium or a chromium-based material. A mixed gas of an inert gas containing at least one gas and an active gas containing at least one selected from the group consisting of oxygen gas, nitrogen gas, nitrogen monoxide gas, nitrogen dioxide gas, carbon dioxide gas, hydrocarbon gas, and fluorine gas. is performed in a sputter gas atmosphere. As hydrocarbon-type gas, methane gas, butane gas, propane gas, styrene gas etc. are mentioned, for example. As the sputter target, other than chromium metal, chromium-based materials such as chromium oxide, chromium nitride, chromium oxynitride, and chromium oxynitride carbide can be used.

위상 시프트층(31), 메탈층(33) 및 반사율 저감층(32)을 성막할 때, 위상 시프트층(31), 메탈층(33) 및 반사율 저감층(32)의 각각의 조성 및 두께는, 위상 시프트막(30)의 투과율 및 위상차가 상술한 소정의 광학 특성을 갖고, 또한, 위상 시프트막(30)의 막면 반사율, 이면 반사율 및 그들의 변동폭이 상술한 소정의 물성ㆍ광학 특성을 갖도록 조정된다. 위상 시프트층(31), 메탈층(33) 및 반사율 저감층(32)의 각각의 조성은, 스퍼터 가스의 조성 및 유량 등에 의해 제어할 수 있다. 위상 시프트층(31), 메탈층(33) 및 반사율 저감층(32)의 각각의 두께는, 스퍼터 파워, 스퍼터링 시간 등에 의해 제어할 수 있다. 또한, 스퍼터링 장치가 인라인형 스퍼터링 장치인 경우, 기판의 반송 속도에 의해서도, 위상 시프트층(31), 메탈층(33) 및 반사율 저감층(32)의 각각의 두께를 제어할 수 있다.When the phase shift layer 31, the metal layer 33, and the reflectance reduction layer 32 are formed, the respective composition and thickness of the phase shift layer 31, the metal layer 33, and the reflectance reduction layer 32 are Adjust the transmittance and phase difference of the phase shift film 30 to have the above-described predetermined optical characteristics, and the film surface reflectance and back surface reflectance of the phase shift film 30 and their fluctuation range to have the above-described predetermined physical properties and optical characteristics do. Each composition of the phase shift layer 31, the metal layer 33, and the reflectance reduction layer 32 can be controlled by the composition and flow rate of the sputtering gas. Each thickness of the phase shift layer 31, the metal layer 33, and the reflectance reduction layer 32 can be controlled by sputtering power, sputtering time, and the like. Moreover, when a sputtering apparatus is an in-line sputtering apparatus, each thickness of the phase shift layer 31, the metal layer 33, and the reflectance reduction layer 32 can be controlled also by the conveyance speed of a board|substrate.

위상 시프트층(31)이 조성이 균일한 단일의 막을 포함하는 경우, 또는 복수의 막을 포함하는 경우, 상술한 성막 프로세스를, 스퍼터 가스의 조성 및 유량을 변화시키지 않고 1회만, 또는 복수회 행한다.When the phase shift layer 31 includes a single film with a uniform composition or a plurality of films, the film formation process described above is performed only once or a plurality of times without changing the composition and flow rate of the sputtering gas.

위상 시프트층(31)이, 조성이 상이한 복수의 막을 포함하는 경우, 상술한 성막 프로세스를, 성막 프로세스마다 스퍼터 가스의 조성 및 유량을 변화시켜 복수회 행하거나, 스퍼터 타깃의 재료나 조성을 변화시켜 복수회 행하거나, 또는 그들의 조합을 복수회 행한다.When the phase shift layer 31 includes a plurality of films having different compositions, the above-described film formation process is performed multiple times by changing the composition and flow rate of the sputtering gas for each film formation process, or multiple times by changing the material and composition of the sputtering target. , or a combination thereof is performed plural times.

예를 들어, 위상 시프트층(31)이 두께 방향으로 조성이 연속적으로 변화하는 단일의 막을 포함하는 경우, 상술한 성막 프로세스를, 스퍼터 가스의 조성 및 유량을 변화시키면서 1회만 행한다. 메탈층(33)의 성막 및 반사율 저감층(32)의 성막에 대해서도 마찬가지이다. 성막 프로세스를 복수회 행하는 경우, 스퍼터 타깃에 인가하는 스퍼터 파워를 작게 할 수 있다. 메탈층(33) 및 반사율 저감층(32) 중 적어도 어느 하나의 조성이 위상 시프트층(31)과 상이한 경우에도, 상이한 조성이 C, N, O 등의 비금속의 조성이면, 상술한 성막 프로세스를, 성막 프로세스마다 스퍼터 가스의 조성 및 유량을 변화시켜 행함으로써, 성막할 수 있다. 또한, 상이한 조성이 금속(Cr, Si, Zr)인 경우에는, 타깃의 변경이 필요로 된다. 이 경우에는, 미리 복수의 조성이 상이한 타깃을 설치해 두고, 목적의 조성에 따라 방전시키는 타깃의 위치를 변경한다.For example, when the phase shift layer 31 includes a single film whose composition continuously changes in the thickness direction, the film formation process described above is performed only once while changing the composition and flow rate of the sputtering gas. The same applies to the film formation of the metal layer 33 and the film formation of the reflectance reduction layer 32 . When the film formation process is performed a plurality of times, the sputtering power applied to the sputtering target can be reduced. Even when the composition of at least one of the metal layer 33 and the reflectance reduction layer 32 is different from that of the phase shift layer 31, if the different composition is a composition of a non-metal such as C, N, O, the film forming process described above , It is possible to form a film by changing the composition and flow rate of the sputtering gas for each film formation process. In addition, when a different composition is a metal (Cr, Si, Zr), a change of a target is required. In this case, a plurality of targets having different compositions are installed in advance, and the position of the target to be discharged is changed according to the target composition.

위상 시프트층(31), 메탈층(33) 및 반사율 저감층(32)은 인라인형 스퍼터링 장치를 사용하여, 투명 기판(20)을 장치 외부로 취출함으로써 대기에 노출시키지 않고, 연속하여 성막하는 것이 바람직하다. 장치 외부로 취출하지 않고, 연속하여 성막함으로써, 의도하지 않은 각 층의 표면 산화나 표면 탄화를 방지할 수 있다. 각 층의 의도하지 않은 표면 산화나 표면 탄화는, 위상 시프트막(30) 상에 형성된 레지스트막을 묘화할 때에 사용하는 레이저광이나 표시 장치 기판 상에 형성된 레지스트막에 위상 시프트막 패턴을 전사할 때에 사용하는 노광광에 대한 반사율을 변화시키거나, 또한, 산화 부분이나 탄화 부분의 에칭 레이트를 변화시킬 우려가 있다.The phase shift layer 31, the metal layer 33, and the reflectance reduction layer 32 are continuously formed using an in-line sputtering device, without exposing the transparent substrate 20 to the outside of the device and exposing it to the atmosphere. desirable. By continuously forming a film without taking it out of the apparatus, it is possible to prevent unintentional surface oxidation and surface carbonization of each layer. Unintended surface oxidation or surface carbonization of each layer is used when transferring a phase shift film pattern to a resist film formed on a laser beam or display device substrate used when drawing a resist film formed on the phase shift film 30 There is a possibility of changing the reflectance of the exposure light to be applied, and also changing the etching rate of the oxidized portion or the carbonized portion.

또한, 레지스트막을 구비하는 위상 시프트 마스크 블랭크(10)를 제조하는 경우, 다음에 위상 시프트막 상에 레지스트막을 형성한다. Moreover, when manufacturing the phase shift mask blank 10 provided with a resist film, a resist film is formed next on a phase shift film.

이 실시 형태 1-1의 위상 시프트 마스크 블랭크(10)는 투명 기판(20) 상에 형성된 금속계 재료 또는 금속 실리사이드계 재료를 포함하는 위상 시프트막(30)이, 위상 시프트층(31)과, 반사율 저감층(32)과, 위상 시프트층(31)과 반사율 저감층(32) 사이에 형성된, 반사율 저감층(32)의 크롬 평균 함유율보다도 높은 평균 크롬 함유율을 갖는 메탈층(33)을 갖고 있고, 노광광에 대한 위상 시프트막(30)의 투과율과 위상차가 위상 시프트막(30)으로서 필요한 소정의 광학 특성을 만족시키면서, 위상 시프트막(30)의 막면 반사율이, 350㎚∼436㎚의 파장 영역에 있어서 15% 이하이고, 위상 시프트막(30)의 이면 반사율이, 365㎚∼436㎚의 파장 영역에 있어서 20% 이하이다. 이 때문에, 이 위상 시프트 마스크 블랭크(10)를 사용하여, 우수한 패턴 단면 형상 및 우수한 CD 균일성을 갖고, 미세한 패턴이 형성되어 있어 전사 정밀도가 양호해지는 위상 시프트 마스크를 제조할 수 있다.In the phase shift mask blank 10 of this Embodiment 1-1, the phase shift film 30 containing a metal-based material or metal silicide-based material formed on a transparent substrate 20 comprises a phase shift layer 31 and a reflectance It has a metal layer 33 having an average chromium content higher than the average chromium content of the reduction layer 32, and the average chromium content of the reduction layer 32 formed between the phase shift layer 31 and the reflectance reduction layer 32, While the transmittance and phase difference of the phase shift film 30 to exposure light satisfy the prescribed optical characteristics required as the phase shift film 30, the film surface reflectance of the phase shift film 30 is in the wavelength range of 350 nm to 436 nm. is 15% or less, and the back surface reflectance of the phase shift film 30 is 20% or less in the wavelength range of 365 nm to 436 nm. For this reason, using this phase shift mask blank 10, it is possible to manufacture a phase shift mask having an excellent pattern cross-section shape and excellent CD uniformity, a fine pattern is formed, and the transfer accuracy becomes good.

다음에, 실시 형태 1-3에 있어서의 위상 시프트 마스크 블랭크(10)의 제조 방법에 대하여 설명한다. 상술에서 설명한 실시 형태 1-3의 위상 시프트 마스크 블랭크(10)의 제조 방법은, 상술한 「1. 준비 공정」, 「2. 위상 시프트막 형성 공정」은 동일하므로 설명은 생략하고, 이하, 차광성막 형성 공정에 대하여 설명한다.Next, the manufacturing method of the phase shift mask blank 10 in Embodiment 1-3 is demonstrated. The manufacturing method of the phase shift mask blank 10 of Embodiment 1-3 explained above is the above-mentioned "1. Preparation process”, “2. Phase shift film formation process" is the same, so description is abbreviate|omitted, and the light-shielding film formation process is demonstrated below.

3. 차광성막 형성 공정3. Light-shielding film formation process

차광성막 형성 공정에서는, 위상 시프트막(30) 상에 스퍼터링법에 의해, 금속계 또는 금속 실리사이드계 재료를 포함하는 차광성막(45)을 형성한다.In the light-shielding film formation step, the light-shielding film 45 made of a metal or metal silicide-based material is formed on the phase shift film 30 by a sputtering method.

차광성막(45)은 위상 시프트막(30) 상에 차광층(46), 필요에 따라서 차광층(46) 상에 표면 반사율 저감층(47)을 성막함으로써 형성된다. 이하에 있어서는, 위상 시프트막(30)이 금속 실리사이드계 재료로 되고, 차광성막(45)을 크롬계 재료로 형성하는 경우에 대하여 설명한다. 또한, 위상 시프트막(30)이 금속계 재료(예를 들어, 크롬계 재료)인 경우에, 차광성막(45)을 금속 실리사이드계 재료로 형성하는 경우나, 위상 시프트막(30)과 차광성막(45)이 금속계 재료(예를 들어, 크롬계 재료)인 경우에, 위상 시프트막(30)과 차광성막(45) 사이에 에칭 선택성을 갖는 재료(예를 들어, 금속 실리사이드계 재료)로 형성하는 경우도, 스퍼터링 타깃의 재료와 스퍼터링 분위기를 조정함으로써, 마찬가지로 스퍼터링법에 의해 형성할 수 있다.The light-blocking film 45 is formed by forming a light-blocking layer 46 on the phase shift film 30 and, if necessary, a surface reflectance reducing layer 47 on the light-blocking layer 46 . In the following, a case where the phase shift film 30 is made of a metal silicide-based material and the light-shielding film 45 is made of a chromium-based material will be described. In addition, when the phase shift film 30 is a metal-based material (for example, a chromium-based material), when the light-shielding film 45 is formed of a metal silicide-based material, the phase shift film 30 and the light-shielding film ( When 45) is a metal-based material (eg, a chromium-based material), between the phase shift film 30 and the light-shielding film 45 is formed of a material having etching selectivity (eg, a metal silicide-based material). Even in the case, it can form by the sputtering method similarly by adjusting the sputtering target material and sputtering atmosphere.

차광층(46)의 성막은, 크롬 또는 크롬계 재료를 포함하는 스퍼터 타깃을 사용하여, 예를 들어 헬륨 가스, 네온 가스, 아르곤 가스, 크립톤 가스 및 크세논 가스로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함하는 불활성 가스와, 산소 가스, 질소 가스, 일산화질소 가스, 이산화질소 가스, 이산화탄소 가스, 탄화수소계 가스, 불소계 가스로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함하는 활성 가스의 혼합 가스를 포함하는 스퍼터 가스 분위기에서 행해진다. 탄화수소계 가스로서는, 예를 들어 메탄 가스, 부탄 가스, 프로판 가스, 스티렌 가스 등을 들 수 있다. 스퍼터 타깃으로서는, 크롬 금속 외에, 산화크롬, 질화크롬, 탄화크롬, 산화질화크롬, 산화탄화크롬, 질화탄화크롬, 산화질화탄화크롬 등의 크롬계 재료를 사용할 수 있다.The film formation of the light shielding layer 46 is carried out by using a sputter target containing chromium or a chromium-based material, for example, at least one selected from the group consisting of helium gas, neon gas, argon gas, krypton gas, and xenon gas. A sputter gas containing a mixed gas of an active gas containing at least one selected from the group consisting of oxygen gas, nitrogen gas, nitrogen monoxide gas, nitrogen dioxide gas, carbon dioxide gas, hydrocarbon-based gas, and fluorine-based gas. done in the atmosphere As hydrocarbon-type gas, methane gas, butane gas, propane gas, styrene gas etc. are mentioned, for example. As the sputtering target, in addition to chromium metal, chromium-based materials such as chromium oxide, chromium nitride, chromium carbide, chromium oxynitride, chromium oxide carbide, chromium nitride carbide, and chromium oxynitride carbide can be used.

마찬가지로, 표면 반사율 저감층(47)의 성막은, 크롬 또는 크롬계 재료를 포함하는 스퍼터 타깃을 사용하여, 예를 들어 헬륨 가스, 네온 가스, 아르곤 가스, 크립톤 가스 및 크세논 가스로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함하는 불활성 가스와, 산소 가스, 질소 가스, 일산화질소 가스, 이산화질소 가스, 이산화탄소 가스, 탄화수소계 가스, 불소계 가스로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함하는 활성 가스의 혼합 가스를 포함하는 스퍼터 가스 분위기에서 행해진다. 탄화수소계 가스로서는, 예를 들어 메탄 가스, 부탄 가스, 프로판 가스, 스티렌 가스 등을 들 수 있다. 스퍼터 타깃으로서는, 크롬 금속 외에, 산화크롬, 질화크롬, 탄화크롬, 산화질화크롬, 산화탄화크롬, 질화탄화크롬, 산화질화탄화크롬 등의 크롬계 재료를 사용할 수 있다.Similarly, the film formation of the surface reflectance reducing layer 47 is performed using a sputter target containing chromium or a chromium-based material, for example, selected from the group consisting of helium gas, neon gas, argon gas, krypton gas, and xenon gas. A mixed gas of an inert gas containing at least one gas and an active gas containing at least one selected from the group consisting of oxygen gas, nitrogen gas, nitrogen monoxide gas, nitrogen dioxide gas, carbon dioxide gas, hydrocarbon gas, and fluorine gas It is performed in a sputter gas atmosphere containing As hydrocarbon-type gas, methane gas, butane gas, propane gas, styrene gas etc. are mentioned, for example. As the sputtering target, in addition to chromium metal, chromium-based materials such as chromium oxide, chromium nitride, chromium carbide, chromium oxynitride, chromium oxide carbide, chromium nitride carbide, and chromium oxynitride carbide can be used.

차광층(46), 표면 반사율 저감층(47)을 성막할 때, 차광층(46) 및 표면 반사율 저감층(47)의 각각의 조성 및 두께는, 차광성막(45)의 광학 농도, 막면 반사율이, 상술한 소정의 물성ㆍ광학 특성[위상 시프트막(30)과 차광성막(45)의 조합에 있어서, 광학 농도가 3.0 이상이며, 차광성막(45)의 막면 반사율이, 350㎚∼436㎚의 파장 영역에 있어서 15% 이하]을 갖도록 조정된다. 차광성막(45)의 차광층(46), 표면 반사율 저감층(47)의 각각의 조성은, 스퍼터 가스의 조성 및 유량 등에 의해 제어할 수 있다. 차광층(46), 표면 반사율 저감층(47)의 각각의 두께는, 스퍼터 파워, 스퍼터링 시간 등에 의해 제어할 수 있다. 또한, 스퍼터링 장치는 인라인형 스퍼터링 장치인 경우, 기판의 반송 속도에 의해서도, 차광층(46), 표면 반사율 저감층(47)의 각각의 두께를 제어할 수 있다.When forming the light-blocking layer 46 and the surface reflectance-reducing layer 47, the respective composition and thickness of the light-blocking layer 46 and the surface reflectance-reducing layer 47 depend on the optical density and surface reflectance of the light-blocking film 45. In addition, the above-mentioned predetermined physical properties and optical characteristics (in the combination of the phase shift film 30 and the light-shielding film 45, the optical density is 3.0 or more, and the film surface reflectance of the light-shielding film 45 is 350 nm to 436 nm 15% or less in the wavelength region of . The respective compositions of the light blocking layer 46 and the surface reflectance reducing layer 47 of the light blocking film 45 can be controlled by the composition and flow rate of the sputtering gas. The respective thicknesses of the light shielding layer 46 and the surface reflectance reducing layer 47 can be controlled by sputtering power, sputtering time, and the like. In the case where the sputtering device is an inline type sputtering device, the respective thicknesses of the light shielding layer 46 and the surface reflectance reducing layer 47 can be controlled also by the transport speed of the substrate.

실시 형태 2(실시 형태 2-1, 2-2).Embodiment 2 (Embodiment 2-1, 2-2).

실시 형태 2에서는, 위상 시프트 마스크의 제조 방법에 대하여 설명한다. 실시 형태 2-1은, 실시 형태 1-1, 1-2의 위상 시프트 마스크 블랭크를 사용한 위상 시프트 마스크의 제조 방법이다. 실시 형태 2-2는, 실시 형태 1-3의 위상 시프트 마스크 블랭크를 사용한 위상 시프트 마스크의 제조 방법이다. 실시 형태 2-1의 위상 시프트 마스크의 제조 방법은, 실시 형태 1-1, 1-2의 위상 시프트 마스크 블랭크를 사용하여, 이하의 레지스트막 패턴을 형성하는 공정(레지스트막 패턴 형성 공정)과 위상 시프트막 패턴을 형성하는 공정(위상 시프트막 패턴 형성 공정)을 갖고, 실시 형태 2-2의 위상 시프트 마스크의 제조 방법은, 실시 형태 1-3의 위상 시프트 마스크 블랭크를 사용하여, 이하의 레지스트막 패턴 형성 공정과, 차광성막 패턴을 형성하는 공정(차광성막 패턴 형성 공정)과, 위상 시프트막 패턴 형성 공정을 갖는다.Embodiment 2 demonstrates the manufacturing method of a phase shift mask. Embodiment 2-1 is a manufacturing method of a phase shift mask using the phase shift mask blank of Embodiments 1-1 and 1-2. Embodiment 2-2 is a manufacturing method of a phase shift mask using the phase shift mask blank of Embodiment 1-3. The manufacturing method of the phase shift mask of Embodiment 2-1 uses the phase shift mask blanks of Embodiments 1-1 and 1-2, and the process of forming the following resist film pattern (resist film pattern formation process) and phase It has the process of forming a shift film pattern (phase shift film pattern formation process), and the manufacturing method of the phase shift mask of Embodiment 2-2 uses the phase shift mask blank of Embodiment 1-3, the following resist film It has a pattern formation process, a process of forming a light-shielding film pattern (light-shielding film pattern formation process), and a phase shift film pattern formation process.

이하, 각 공정을 상세하게 설명한다.Hereinafter, each process is demonstrated in detail.

실시 형태 2-1의 위상 시프트 마스크의 제조 방법Manufacturing method of the phase shift mask of Embodiment 2-1

1. 레지스트막 패턴 형성 공정1. Resist film pattern formation process

레지스트막 패턴 형성 공정에서는, 우선, 실시 형태 1-1, 1-2의 위상 시프트 마스크 블랭크(10)의 위상 시프트막(30) 상에 레지스트막을 형성한다. 단, 위상 시프트 마스크 블랭크(10)가 위상 시프트막(30) 상에 레지스트막을 구비하는 것인 경우, 레지스트막의 형성은 행하지 않는다. 사용하는 레지스트막 재료는, 특별히 제한되지 않는다. 후술하는 350㎚∼436㎚의 파장 영역으로부터 선택되는 어느 파장을 갖는 레이저광에 대하여 감광하는 것이면 된다. 또한, 레지스트막은 포지티브형, 네가티브형 중 어느 것이어도 상관없다.In the resist film pattern formation step, first, a resist film is formed on the phase shift film 30 of the phase shift mask blank 10 of Embodiments 1-1 and 1-2. However, when the phase shift mask blank 10 is a thing equipped with a resist film on the phase shift film 30, formation of a resist film is not performed. The resist film material to be used is not particularly limited. What is necessary is just to be sensitive to the laser beam which has a certain wavelength selected from the wavelength range of 350 nm - 436 nm mentioned later. In addition, the resist film may be of either a positive type or a negative type.

그 후, 350㎚∼436㎚의 파장 영역으로부터 선택되는 어느 파장을 갖는 레이저광을 사용하여, 레지스트막에 소정의 패턴을 묘화한다. 레지스트막에 묘화하는 패턴으로서, 라인 앤드 스페이스 패턴이나 홀 패턴을 들 수 있다.After that, a predetermined pattern is drawn on the resist film using a laser beam having a certain wavelength selected from a wavelength range of 350 nm to 436 nm. As a pattern to be drawn on the resist film, a line and space pattern and a hole pattern are exemplified.

그 후, 레지스트막을 소정의 현상액으로 현상하여, 위상 시프트막(30) 상에 레지스트막 패턴을 형성한다.Thereafter, the resist film is developed with a predetermined developing solution to form a resist film pattern on the phase shift film 30 .

2. 위상 시프트막 패턴 형성 공정2. Phase shift film pattern formation process

위상 시프트막 패턴 형성 공정에서는, 우선, 레지스트막 패턴을 마스크로 하여 위상 시프트막(30)을 에칭하여, 위상 시프트막 패턴을 형성한다. 위상 시프트막(30)을 에칭하는 에칭 매질(에칭 용액, 에칭 가스)은 위상 시프트막(30)을 구성하는 위상 시프트층(31), 메탈층(33) 및 반사율 저감층(32)의 각각을 에칭할 수 있는 것이면, 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 위상 시프트막(30)을 구성하는 위상 시프트층(31), 메탈층(33) 및 반사율 저감층(32)의 각각이, 크롬(Cr)을 포함하는 크롬계 재료를 포함하는 경우, 질산제2세륨암모늄과 과염소산을 포함하는 에칭 용액이나, 염소 가스와 산소 가스의 혼합 가스를 포함하는 에칭 가스를 들 수 있다. 또한, 위상 시프트막(30)을 구성하는 위상 시프트층(31), 메탈층(33) 및 반사율 저감층(32)의 각각이, 금속 실리사이드계 재료를 포함하는 경우, 불화수소산, 규불화수소산 및 불화수소암모늄으로부터 선택된 적어도 하나의 불소 화합물과, 과산화수소, 질산 및 황산으로부터 선택된 적어도 하나의 산화제를 포함하는 에칭 용액이나, 과산화수소와 불화암모늄과, 인산, 황산, 질산으로부터 선택된 적어도 하나의 산화제를 포함하는 에칭 용액이나, CF4 가스, CHF3 가스, SF6 가스 등의 불소계 가스나, 이들 가스에 O2 가스를 혼합한 에칭 가스를 들 수 있다.In the phase shift film pattern formation step, first, the phase shift film 30 is etched using the resist film pattern as a mask to form a phase shift film pattern. Each of the phase shift layer 31, the metal layer 33, and the reflectance reduction layer 32 constituting the phase shift film 30 is etched with an etching medium (etching solution, etching gas) for etching the phase shift film 30. It is not particularly limited as long as it can be etched. For example, when each of the phase shift layer 31, the metal layer 33, and the reflectance reduction layer 32 constituting the phase shift film 30 contains a chromium-based material containing chromium (Cr). , an etching solution containing ceric ammonium nitrate and perchloric acid, or an etching gas containing a mixed gas of chlorine gas and oxygen gas. In addition, when each of the phase shift layer 31 constituting the phase shift film 30, the metal layer 33, and the reflectance reduction layer 32 contains a metal silicide-based material, hydrofluoric acid, hydrofluoric acid and An etching solution comprising at least one fluorine compound selected from ammonium hydrogen fluoride and at least one oxidizing agent selected from hydrogen peroxide, nitric acid and sulfuric acid, or containing hydrogen peroxide and ammonium fluoride and at least one oxidizing agent selected from phosphoric acid, sulfuric acid and nitric acid Etching solutions, fluorine-containing gases such as CF 4 gas, CHF 3 gas, and SF 6 gas, and etching gases obtained by mixing these gases with O 2 gas are exemplified.

그 후, 레지스트 박리액을 사용하여, 또는, 애싱에 의해, 레지스트막 패턴을 박리한다.After that, the resist film pattern is stripped using a resist stripper or by ashing.

또한, 위상 시프트층(31), 메탈층(33) 및 반사율 저감층(32) 중 1 또는 2개의 층이 다른 층과 에칭 선택성을 갖는 재료를 포함하고 있는 경우, 에칭 매질을 층에 따라서 변경함으로써, 원하는 에칭을 행할 수 있다.In addition, when one or two layers of the phase shift layer 31, the metal layer 33, and the reflectance reduction layer 32 contain a material having etching selectivity with other layers, the etching medium is changed depending on the layer. , the desired etching can be performed.

이 실시 형태 2-1의 위상 시프트 마스크의 제조 방법에 의하면, 우수한 패턴 단면 형상 및 우수한 CD 균일성을 갖고, 미세한 패턴이 형성되어 있어 전사 정밀도가 양호해지는 위상 시프트 마스크를 제조할 수 있다.According to the manufacturing method of the phase shift mask of this Embodiment 2-1, the phase shift mask which has an excellent pattern cross-section shape and excellent CD uniformity, the fine pattern is formed, and the transfer precision becomes favorable can be manufactured.

실시 형태 2-2의 위상 시프트 마스크의 제조 방법Manufacturing method of the phase shift mask of Embodiment 2-2

1. 제1 레지스트막 패턴 형성 공정1. First resist film pattern formation process

제1 레지스트막 패턴 형성 공정에서는, 우선, 실시 형태 1-3의 위상 시프트 마스크 블랭크(10)의 차광성막(45) 상에 레지스트막을 형성한다. 단, 위상 시프트 마스크 블랭크(10)가 차광성막(45) 상에 레지스트막을 구비하는 것인 경우, 레지스트막의 형성은 행하지 않는다. 사용하는 레지스트막 재료는, 특별히 제한되지 않는다. 후술하는 350㎚∼436㎚의 파장 영역으로부터 선택되는 어느 파장을 갖는 레이저광에 대하여 감광하는 것이면 된다. 또한, 레지스트막은 포지티브형, 네가티브형 중 어느 것이어도 상관없다.In the 1st resist film pattern formation process, first, a resist film is formed on the light-shielding film 45 of the phase shift mask blank 10 of Embodiment 1-3. However, when the phase shift mask blank 10 is a thing equipped with a resist film on the light-shielding film 45, formation of a resist film is not performed. The resist film material to be used is not particularly limited. What is necessary is just to be sensitive to the laser beam which has a certain wavelength selected from the wavelength range of 350 nm - 436 nm mentioned later. In addition, the resist film may be of either a positive type or a negative type.

그 후, 350㎚∼436㎚의 파장 영역으로부터 선택되는 어느 파장을 갖는 레이저광을 사용하여, 레지스트막에 소정의 패턴을 묘화한다. 레지스트막에 묘화하는 패턴으로서, 라인 앤드 스페이스 패턴이나 홀 패턴을 들 수 있다.After that, a predetermined pattern is drawn on the resist film using a laser beam having a certain wavelength selected from a wavelength range of 350 nm to 436 nm. As a pattern to be drawn on the resist film, a line and space pattern and a hole pattern are exemplified.

그 후, 레지스트막을 소정의 현상액으로 현상하여, 차광성막(45) 상에 제1 레지스트막 패턴을 형성한다.After that, the resist film is developed with a predetermined developer, and a first resist film pattern is formed on the light blocking film 45 .

2. 위상 시프트막 패턴 형성용의 마스크 패턴 형성 공정(제1 차광성막 패턴 형성 공정)2. Mask pattern formation process for phase shift film pattern formation (first light-shielding film pattern formation process)

마스크 패턴 형성 공정은, 제1 레지스트막 패턴을 마스크로 하여 차광성막(45)을 에칭하여, 위상 시프트막 패턴 형성용의 마스크 패턴을 형성한다. 차광성막(45)을 에칭하는 에칭 매질(에칭 용액, 에칭 가스)은 차광성막(45)을 구성하는 차광층(46), 표면 반사율 저감층(47)의 각각을 에칭할 수 있는 것이면, 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 차광성막(45)을 구성하는 차광층(46), 표면 반사율 저감층(47)의 각각이, 크롬(Cr)을 포함하는 크롬계 재료를 포함하는 경우, 질산제2세륨암모늄과 과염소산을 포함하는 에칭 용액이나, 염소 가스와 산소 가스의 혼합 가스를 포함하는 에칭 가스를 들 수 있다. 또한, 차광성막(45)을 구성하는 차광층(46), 표면 반사율 저감층(47)의 각각이, 금속 실리사이드계 재료를 포함하는 경우, 불화수소산, 규불화수소산 및 불화수소암모늄으로부터 선택된 적어도 하나의 불소 화합물과, 과산화수소, 질산 및 황산으로부터 선택된 적어도 하나의 산화제를 포함하는 에칭 용액이나, 과산화수소와 불화암모늄과, 인산, 황산, 질산으로부터 선택된 적어도 하나의 산화제를 포함하는 에칭 용액이나, CF4 가스, CHF3 가스, SF6 가스 등의 불소계 가스나, 이들 가스에 O2 가스를 혼합한 에칭 가스를 들 수 있다.In the mask pattern forming step, the light-shielding film 45 is etched using the first resist film pattern as a mask to form a mask pattern for phase shift film pattern formation. The etching medium (etching solution, etching gas) for etching the light-blocking film 45 is particularly limited as long as it can etch each of the light-blocking layer 46 and the surface reflectance reducing layer 47 constituting the light-blocking film 45. It doesn't work. For example, when each of the light blocking layer 46 and the surface reflectance reducing layer 47 constituting the light blocking film 45 includes a chromium-based material containing chromium (Cr), ceric ammonium nitrate and An etching solution containing perchloric acid and an etching gas containing a mixed gas of chlorine gas and oxygen gas are exemplified. Further, when each of the light blocking layer 46 and the surface reflectance reducing layer 47 constituting the light blocking film 45 includes a metal silicide-based material, at least one selected from hydrofluoric acid, hydrosilicic acid and ammonium bifluoride. An etching solution containing a fluorine compound of and at least one oxidizing agent selected from hydrogen peroxide, nitric acid, and sulfuric acid, or an etching solution containing hydrogen peroxide, ammonium fluoride, and at least one oxidizing agent selected from phosphoric acid, sulfuric acid, and nitric acid, or CF 4 gas , fluorine-based gases such as CHF 3 gas and SF 6 gas, and etching gases obtained by mixing these gases with O 2 gas.

그 후, 레지스트 박리액을 사용하여, 또는, 애싱에 의해, 레지스트막 패턴을 박리한다.After that, the resist film pattern is stripped using a resist stripper or by ashing.

3. 위상 시프트막 패턴 형성 공정3. Phase shift film pattern formation process

위상 시프트막 패턴 형성 공정은, 상술한 마스크 패턴(제1 차광성막 패턴)을 마스크로 하여 위상 시프트막(30)을 에칭하여, 위상 시프트막 패턴을 형성한다. 위상 시프트막(30)을 에칭하는 에칭 매질(에칭 용액, 에칭 가스)은 위상 시프트막(30)을 구성하는 위상 시프트층(31), 메탈층(33) 및 반사율 저감층(32)의 각각을 에칭할 수 있는 것이면, 특별히 제한되지 않는다. 에칭 매질에 대해서는, 실시 형태 2-1과 동일하므로, 설명은 생략한다.In the phase shift film pattern forming step, the phase shift film 30 is etched using the above-described mask pattern (first light-shielding film pattern) as a mask to form a phase shift film pattern. Each of the phase shift layer 31, the metal layer 33, and the reflectance reduction layer 32 constituting the phase shift film 30 is etched with an etching medium (etching solution, etching gas) for etching the phase shift film 30. It is not particularly limited as long as it can be etched. About the etching medium, it is the same as that of Embodiment 2-1, and description is abbreviate|omitted.

4. 제2 레지스트막 패턴 형성 공정4. Second resist film pattern formation process

제2 레지스트막 패턴 형성 공정은, 위상 시프트막 패턴 상에 소정의 차광성막 패턴을 형성하기 위한 것이며, 제1 차광성막 패턴(상술한 마스크 패턴) 상에 제2 레지스트막 패턴을 형성하는 공정이다. 상술한 공정에서 얻어진 위상 시프트막 패턴, 제1 차광성막 패턴을 덮도록 레지스트막을 형성한다.The second resist film pattern forming step is for forming a predetermined light-shielding film pattern on the phase shift film pattern, and is a step of forming the second resist film pattern on the first light-shielding film pattern (mask pattern described above). A resist film is formed so as to cover the phase shift film pattern and the first light-shielding film pattern obtained in the above process.

그 후, 350㎚∼436㎚의 파장 영역으로부터 선택되는 어느 파장을 갖는 레이저광을 사용하여, 레지스트막에 소정의 패턴을 묘화한다. 레지스트막에 묘화하는 패턴으로서, 라인 앤드 스페이스 패턴이나 홀 패턴을 들 수 있다.After that, a predetermined pattern is drawn on the resist film using a laser beam having a certain wavelength selected from a wavelength range of 350 nm to 436 nm. As a pattern to be drawn on the resist film, a line and space pattern and a hole pattern are exemplified.

그 후, 레지스트막을 소정의 현상액으로 현상하여, 제1 차광성막 패턴 상에 제2 레지스트막 패턴을 형성한다.Thereafter, the resist film is developed with a predetermined developing solution to form a second resist film pattern on the first light-shielding film pattern.

5. 차광성막 패턴 형성 공정5. Light-shielding film pattern formation process

제2 레지스트막 패턴을 마스크로 하여 제1 차광성막 패턴을 에칭하여, 위상 시프트막 패턴 상에 차광성막 패턴을 형성한다. 제1 차광성막 패턴을 에칭하는 에칭 매질(에칭 용액, 에칭 가스)은 상술에서 설명한 차광성막(45)을 에칭하는 에칭 매질과 동일하므로 설명은 생략한다.Using the second resist film pattern as a mask, the first light-shielding film pattern is etched to form a light-shielding film pattern on the phase shift film pattern. Since the etching medium (etching solution, etching gas) for etching the first light-blocking film pattern is the same as the etching medium for etching the light-blocking film 45 described above, a description thereof is omitted.

그 후, 레지스트 박리액을 사용하여, 또는, 애싱에 의해, 제2 레지스트막 패턴을 박리한다.After that, the second resist film pattern is stripped using a resist stripping solution or by ashing.

이 실시 형태 2-2의 위상 시프트 마스크의 제조 방법에 의하면, 위상 시프트막 패턴 상에 차광성막 패턴이 형성된 위상 시프트 마스크로서, 우수한 패턴 단면 형상 및 우수한 CD 균일성을 갖고, 미세한 패턴이 형성되어 있어 전사 정밀도가 양호해지는 위상 시프트 마스크를 제조할 수 있다.According to the manufacturing method of the phase shift mask of this Embodiment 2-2, it is a phase shift mask in which a light-shielding film pattern is formed on the phase shift film pattern, and has an excellent pattern cross-sectional shape and excellent CD uniformity, and a fine pattern is formed. A phase shift mask with good transfer accuracy can be manufactured.

실시 형태 3.Embodiment 3.

실시 형태 3에서는, 표시 장치의 제조 방법에 대하여 설명한다. 표시 장치는, 이하의 마스크 적재 공정과 패턴 전사 공정을 행함으로써 제조된다.In Embodiment 3, a manufacturing method of a display device is described. The display device is manufactured by performing the following mask loading process and pattern transfer process.

이하, 각 공정을 상세하게 설명한다.Hereinafter, each process is demonstrated in detail.

1. 적재 공정1. Loading process

적재 공정에서는, 실시 형태 2-1, 2-2에서 제조된 위상 시프트 마스크를 노광 장치의 마스크 스테이지에 적재한다. 여기서, 위상 시프트 마스크는, 노광 장치의 투영 광학계를 통해 표시 장치 기판 상에 형성된 레지스트막에 대향하도록 배치된다.In the loading step, the phase shift mask manufactured in Embodiments 2-1 and 2-2 is loaded on the mask stage of the exposure apparatus. Here, the phase shift mask is disposed so as to face the resist film formed on the display device substrate through the projection optical system of the exposure device.

2. 패턴 전사 공정2. Pattern transfer process

패턴 전사 공정에서는, 위상 시프트 마스크에 노광광을 조사하여, 표시 장치 기판 상에 형성된 레지스트막에 위상 시프트막 패턴을 전사한다. 노광광은, 313㎚∼436㎚의 파장 영역으로부터 선택되는 복수의 파장의 광을 포함하는 복합광이나, 313㎚∼436㎚의 파장 영역으로부터 어떤 파장 영역을 필터 등에 의해 커트하여 선택된 단색광이다. 예를 들어, 노광광은, i선, h선 및 g선을 포함하는 복합광이나, j선, i선, h선 및 g선을 포함하는 혼합광이나, i선의 단색광이다. 노광광으로서 복합광을 사용하면, 노광광 강도를 높게 하여 스루풋을 향상시킬 수 있기 때문에, 표시 장치의 제조 비용을 내릴 수 있다.In the pattern transfer step, exposure light is applied to the phase shift mask to transfer the phase shift film pattern to the resist film formed on the display device substrate. Exposure light is composite light containing light of a plurality of wavelengths selected from a wavelength range of 313 nm to 436 nm, or monochromatic light selected by cutting a certain wavelength range from a wavelength range of 313 nm to 436 nm with a filter or the like. For example, the exposure light is composite light including i-line, h-line, and g-line, mixed light including j-line, i-line, h-line, and g-line, or i-line monochromatic light. If the composite light is used as the exposure light, the exposure light intensity can be increased to improve the throughput, so that the manufacturing cost of the display device can be reduced.

또한, 위상 시프트막의 이면 반사율이 365∼436㎚의 파장 영역에 있어서 20% 이하로 되는 위상 시프트 마스크이기 때문에, 노광 장치측에의 반사의 영향을 억제할 수 있어, 표시 장치 기판 상에 형성된 레지스트막에 대하여 고정밀도의 패턴 전사를 행할 수 있다. 또한, 위상 시프트막의 막면 반사율이 313㎚∼436㎚의 파장 영역에 있어서 22.5% 이하로 되는 위상 시프트 마스크에 있어서는, 표시 장치 기판측으로부터의 반사광에 기인하는 전사 패턴의 희미해짐(플레어)을 방지할 수 있고, 또한, 표시 장치 기판 상에 형성된 레지스트막에 대하여 고정밀도의 패턴 전사를 행할 수 있다.In addition, since it is a phase shift mask in which the back surface reflectance of the phase shift film is 20% or less in the wavelength range of 365 to 436 nm, the influence of reflection on the exposure device side can be suppressed, and the resist film formed on the display device substrate It is possible to perform high-precision pattern transfer. Further, in a phase shift mask in which the film surface reflectance of the phase shift film is 22.5% or less in the wavelength range of 313 nm to 436 nm, blurring (flare) of the transfer pattern caused by reflected light from the display device substrate side can be prevented. Moreover, high-precision pattern transfer can be performed with respect to the resist film formed on the display device substrate.

상술한 실시 형태 1의 위상 시프트 마스크 블랭크 및 실시 형태 2의 위상 시프트 마스크의 제조 방법에 의해 제조된 위상 시프트 마스크는, 등배 노광의 프로젝션 노광용의 위상 시프트 마스크 블랭크 및 위상 시프트 마스크로 사용되는 것이 바람직하다. 특히, 개구수(NA)가 0.06∼0.15인 등배 노광의 프로젝션 노광의 노광 환경에서 사용되는 것이 좋다.The phase shift mask manufactured by the phase shift mask blank of Embodiment 1 and the phase shift mask manufacturing method of Embodiment 2 described above is preferably used as a phase shift mask blank and a phase shift mask for projection exposure of equal magnification exposure. . In particular, it is preferable to use it in an exposure environment of projection exposure of equal exposure exposure having a numerical aperture (NA) of 0.06 to 0.15.

이 실시 형태 3의 표시 장치의 제조 방법에 의하면, CD 에러가 발생하지 않는, 고해상도, 고정밀의 표시 장치를 제조할 수 있다.According to the manufacturing method of the display device of Embodiment 3, it is possible to manufacture a high-resolution, high-precision display device that does not generate a CD error.

[실시예][Example]

이하, 실시예 및 비교예에 기초하여, 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 또한, 이하의 실시예는 본 발명의 일례이며, 본 발명을 한정하는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on Examples and Comparative Examples. In addition, the following Example is an example of this invention, and it does not limit this invention.

실시예 1∼5 및 비교예 1의 위상 시프트 마스크 블랭크는, 투명 기판과, 투명 기판 상에 배치된 위상 시프트막을 구비한다. 투명 기판으로서, 크기가 800㎜×920㎜이고, 두께가 10㎜인 합성 석영 유리 기판을 사용하였다.The phase shift mask blanks of Examples 1 to 5 and Comparative Example 1 include a transparent substrate and a phase shift film disposed on the transparent substrate. As a transparent substrate, a synthetic quartz glass substrate having a size of 800 mm x 920 mm and a thickness of 10 mm was used.

이하, 실시예 1∼5 및 비교예 1에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, Examples 1 to 5 and Comparative Example 1 will be described in detail.

실시예 1.Example 1.

실시예 1의 위상 시프트 마스크 블랭크에 있어서의 위상 시프트막은, 투명 기판측으로부터 순서대로 배치된, 위상 시프트층과 메탈층과 반사율 저감층을 포함하고, 또한 위상 시프트층과 메탈층의 계면, 메탈층과 반사율 저감층의 계면에, 조성 경사 영역이 형성되어 있다(도 6 참조).The phase shift film in the phase shift mask blank of Example 1 includes a phase shift layer, a metal layer, and a reflectance reduction layer arranged sequentially from the transparent substrate side, and the interface between the phase shift layer and the metal layer, the metal layer A composition gradient region is formed at the interface between the reflectance reduction layer and the reflectance reduction layer (see Fig. 6).

실시예 1의 위상 시프트 마스크 블랭크는, 이하의 방법에 의해 제조하였다.The phase shift mask blank of Example 1 was manufactured by the following method.

우선, 투명 기판인 합성 석영 유리 기판을 준비하였다. 투명 기판의 양쪽 주표면은 경면 연마되어 있다. 실시예 2∼5 및 비교예 1에 있어서 준비한 투명 기판의 양쪽 주표면도 마찬가지로 경면 연마되어 있다.First, a synthetic quartz glass substrate as a transparent substrate was prepared. Both principal surfaces of the transparent substrate are mirror-polished. Both principal surfaces of the transparent substrates prepared in Examples 2 to 5 and Comparative Example 1 were similarly mirror-polished.

다음에, 투명 기판을 인라인형 스퍼터링 장치에 반입하였다. 인라인형 스퍼터링 장치에는 스퍼터실이 설치되어 있다.Next, the transparent substrate was loaded into an in-line sputtering device. A sputter room is installed in the in-line type sputtering device.

다음에, 스퍼터실에 배치된 크롬 타깃에 2.7㎾의 스퍼터 파워를 인가하고, Ar 가스와 N2 가스와 CO2 가스와 O2 가스의 혼합 가스를 스퍼터실 내에 도입하면서, 200㎜/분의 속도로 투명 기판을 반송시켰다. 여기서, 혼합 가스는, Ar이 35sccm, N2가 35sccm, CO2가 13sccm, O2가 10sccm의 유량으로 되도록 스퍼터실 내에 도입하였다. 투명 기판이 크롬 타깃 부근을 통과할 때에, 투명 기판 상에 Cr과 C와 O와 N을 포함하는 크롬계 재료(CrCON)를 포함하는 위상 시프트층을 성막하였다.Next, sputtering power of 2.7 kW was applied to the chrome target arranged in the sputter chamber, and a mixed gas of Ar gas, N 2 gas, CO 2 gas, and O 2 gas was introduced into the sputter chamber at a speed of 200 mm/min. The transparent substrate was conveyed. Here, the mixed gas was introduced into the sputter chamber at flow rates of 35 sccm for Ar, 35 sccm for N 2 , 13 sccm for CO 2 , and 10 sccm for O 2 . When the transparent substrate passed near the chromium target, a phase shift layer containing a chromium-based material (CrCON) containing Cr, C, O, and N was formed on the transparent substrate.

다음에, 크롬 타깃에 0.6㎾의 스퍼터 파워를 인가하고, Ar 가스와 CH4 가스의 혼합 가스(Ar 가스 중에 4%의 농도로 CH4 가스가 포함되어 있는 혼합 가스)를 스퍼터실 내에 도입하면서, 400㎜/분의 속도로 투명 기판을 반송시켰다. 투명 기판이 크롬 타깃 부근을 통과할 때에, 위상 시프트층 상에 Cr과 C를 포함하는 크롬계 재료(CrC)를 포함하는 메탈층을 성막하였다.Next, a sputtering power of 0.6 kW was applied to the chrome target, and a mixed gas of Ar gas and CH 4 gas (a mixed gas in which the Ar gas contained CH 4 gas at a concentration of 4%) was introduced into the sputter chamber, The transparent substrate was transported at a speed of 400 mm/min. When the transparent substrate passed near the chromium target, a metal layer containing a chromium-based material (CrC) containing Cr and C was formed on the phase shift layer.

다음에, 크롬 타깃에 3.3㎾의 스퍼터 파워를 인가하고, Ar 가스와 N2 가스와 CO2 가스와 O2 가스의 혼합 가스를 스퍼터실 내에 도입하면서, 400㎜/분의 속도로 투명 기판을 반송시켰다. 투명 기판이 크롬 타깃 부근을 통과할 때에, 메탈층 상에 Cr과 C와 O와 N을 포함하는 크롬계 재료(CrCON)를 포함하는 반사율 저감층을 성막하였다. 여기서, 혼합 가스는, Ar이 35sccm, N2가 35sccm, CO2가 13sccm, O2가 9sccm의 유량으로 되도록 스퍼터실 내에 도입하였다.Next, a sputtering power of 3.3 kW was applied to the chrome target, and the transparent substrate was transported at a rate of 400 mm/min while introducing a mixed gas of Ar gas, N 2 gas, CO 2 gas, and O 2 gas into the sputter chamber. made it When the transparent substrate passed near the chromium target, a reflectance reducing layer containing chromium-based material (CrCON) containing Cr, C, O, and N was formed on the metal layer. Here, the mixed gas was introduced into the sputter chamber at flow rates of 35 sccm for Ar, 35 sccm for N 2 , 13 sccm for CO 2 , and 9 sccm for O 2 .

다음에, 위상 시프트층과 메탈층과 반사율 저감층을 포함하는 위상 시프트막이 형성된 투명 기판을 인라인형 스퍼터링 장치로부터 취출하여, 세정을 행하였다.Next, the transparent substrate on which the phase shift film containing the phase shift layer, the metal layer, and the reflectance reduction layer was formed was taken out from the inline type sputtering apparatus, and cleaning was performed.

또한, 위상 시프트층의 성막, 메탈층의 성막 및 반사율 저감층의 성막은, 투명 기판을 인라인형 스퍼터링 장치 외부로 취출함으로써 대기에 노출시키지 않고, 인라인형 스퍼터링 장치 내에서 연속하여 행하였다.In addition, film formation of a phase shift layer, film formation of a metal layer, and film formation of a reflectance reduction layer were performed continuously in an inline sputtering apparatus without exposing to the air by taking out a transparent substrate to the outside of an inline sputtering apparatus.

실시예 1의 위상 시프트층, 메탈층, 반사율 저감층을 포함하는 위상 시프트막은, 인라인형 스퍼터링 장치로 성막하고 있으므로, 위상 시프트층과 메탈층의 계면, 메탈층과 반사율 저감층의 계면에, 각 층을 구성하는 원소가 연속적으로 조성 경사져 있는 조성 경사 영역이 형성되어 있다.Since the phase shift film including the phase shift layer, the metal layer, and the reflectance reduction layer of Example 1 was formed with an in-line sputtering apparatus, the interface between the phase shift layer and the metal layer and the interface between the metal layer and the reflectance reduction layer were respectively A composition gradient region in which elements constituting the layer are continuously compositionally inclined is formed.

실시예 1의 위상 시프트막에 대하여, 깊이 방향의 조성을 X선 광전자 분광법(ESCA)에 의해 측정한 결과를, 도 6에 도시한다.About the phase shift film of Example 1, the result of measuring the composition in the depth direction by X-ray photoelectron spectroscopy (ESCA) is shown in FIG.

위상 시프트층은, 크롬(Cr)과 산소(O)와 질소(N)와 탄소(C)를 포함하는 크롬계 재료를 포함하고 있고, 각 원소의 평균 함유율은, Cr : 49.8원자%, O : 40.0원자%, N : 8.2원자%, C : 2.0원자%이었다. 또한, 메탈층은, 크롬(Cr)과 탄소(C)와 산소(O)를 포함하는 크롬계 재료를 포함하고 있고, 각 원소의 평균 함유율은, Cr : 69.9원자%, C : 22.7원자%, O : 7.4원자%이었다. 또한, 반사율 저감층은, 크롬(Cr)과 산소(O)와 질소(N)와 탄소(C)를 포함하는 크롬계 재료를 포함하고 있고, 각 원소의 평균 함유율은, Cr : 48.5원자%, O : 47.4원자%, N : 3.7원자%, C : 0.4원자%이었다. 또한, 위상 시프트층과 메탈층 사이, 메탈층과 반사율 저감층 사이에는, 연속적으로 각 원소가 감소 또는 증가한 조성 경사 영역을 갖고 있었다.The phase shift layer contains a chromium-based material containing chromium (Cr), oxygen (O), nitrogen (N), and carbon (C), and the average content of each element is Cr: 49.8 atomic%, O: They were 40.0 atomic%, N: 8.2 atomic%, and C: 2.0 atomic%. In addition, the metal layer contains a chromium-based material containing chromium (Cr), carbon (C), and oxygen (O), and the average content of each element is Cr: 69.9 atomic%, C: 22.7 atomic%, It was O: 7.4 atomic %. In addition, the reflectance reduction layer contains a chromium-based material containing chromium (Cr), oxygen (O), nitrogen (N), and carbon (C), and the average content of each element is Cr: 48.5 atomic%; They were O: 47.4 atomic%, N: 3.7 atomic%, and C: 0.4 atomic%. Further, between the phase shift layer and the metal layer and between the metal layer and the reflectance reduction layer, there was a composition gradient region in which each element continuously decreased or increased.

또한, 각 층의 Cr, O, N의 스펙트럼으로부터, 원소의 결합 상태(화학 상태)를 평가하였다. 그 결과, 위상 시프트층은, 주로 1질화크롬(CrN)을 포함하고, 또한 산화크롬(III)(Cr2O3)이 존재하고 있는 것을 확인할 수 있었다.In addition, the bonding state (chemical state) of the elements was evaluated from the spectrum of Cr, O, and N in each layer. As a result, it was confirmed that the phase shift layer mainly contained chromium mononitride (CrN) and that chromium (III) oxide (Cr 2 O 3 ) was present.

또한, 메탈층을 구성하는 원소의 결합 상태(화학 상태)는 주로 크롬(Cr)을 포함하고, 또한 산화크롬(III)(Cr2O3)이 존재하고 있는 것을 확인할 수 있었다.In addition, it was confirmed that the bonding state (chemical state) of the elements constituting the metal layer mainly contained chromium (Cr), and that chromium (III) oxide (Cr 2 O 3 ) was present.

또한, 반사율 저감층을 구성하는 원소의 결합 상태(화학 상태)는 주로 산화크롬(III)(Cr2O3)을 포함하고, 1질화크롬(CrN)과 질화2크롬(Cr2N)이 존재하고 있는 것을 확인할 수 있었다.In addition, the bonding state (chemical state) of the elements constituting the reflectance reducing layer mainly includes chromium (III) oxide (Cr 2 O 3 ), and chromium mononitride (CrN) and chromium nitride (Cr 2 N) exist. I could confirm what I was doing.

위상 시프트막은, 상술한 3층 구조에 의해, 365㎚의 광에 대한 투과율은 4.9% 및 위상차는 187°를 갖고 있었다.The phase shift film had the transmittance|permeability with respect to 365 nm light of 4.9% and phase difference of 187 degrees by the above-mentioned 3-layer structure.

또한, 투과율 및 위상차는, 레이저텍크사제의 MPM-100(상품명)을 사용하여 측정하였다. 실시예 2∼5 및 비교예 1에 있어서도 마찬가지로 측정하였다.In addition, transmittance and retardation were measured using MPM-100 (trade name) manufactured by Lasertech Co., Ltd. Measurements were made in the same manner in Examples 2 to 5 and Comparative Example 1.

도 4 중의 곡선 a는, 실시예 1의 위상 시프트 마스크 블랭크의 위상 시프트막의 막면 반사율 스펙트럼을 나타낸다. 도 5 중의 곡선 a는, 실시예 1의 위상 시프트 마스크 블랭크의 위상 시프트막의 이면 반사율 스펙트럼을 나타낸다.Curve a in FIG. 4 shows the film surface reflectance spectrum of the phase shift film of the phase shift mask blank of Example 1. Curve a in FIG. 5 shows the back surface reflectance spectrum of the phase shift film of the phase shift mask blank of Example 1.

도 4에 보이는 바와 같이, 위상 시프트막은, 막면 반사율이, 313㎚의 파장에 있어서 13.3%이고, 350㎚에 있어서 9.6%이며, 365㎚의 파장에 있어서 8.3%이고, 405㎚의 파장에 있어서 7.1%이며, 413㎚ 파장에 있어서 7.3%이고, 436㎚의 파장에 있어서 8.1%이었다. 또한, 위상 시프트막은, 막면 반사율의 변동폭이, 350㎚∼436㎚의 파장 영역에 있어서, 2.5%이고, 365㎚∼436㎚의 파장 영역에 있어서, 1.2%이며, 313㎚∼436㎚의 파장 영역에 있어서, 6.2%이었다.4, the phase shift film has a film surface reflectance of 13.3% at a wavelength of 313 nm, 9.6% at a wavelength of 350 nm, 8.3% at a wavelength of 365 nm, and 7.1% at a wavelength of 405 nm. %, 7.3% at a wavelength of 413 nm, and 8.1% at a wavelength of 436 nm. Further, the phase shift film has a fluctuation range of film surface reflectance of 2.5% in the wavelength range of 350 nm to 436 nm, 1.2% in the wavelength range of 365 nm to 436 nm, and a wavelength range of 313 nm to 436 nm. , it was 6.2%.

도 5에 보이는 바와 같이, 위상 시프트막은, 이면 반사율이, 313㎚의 파장에 있어서 9.7%이고, 350㎚에 있어서 8.8%이며, 365㎚의 파장에 있어서 9.0%이고, 405㎚의 파장에 있어서 12.3%이며, 413㎚ 파장에 있어서 13.2%이고, 436㎚의 파장에 있어서 16.1%이었다. 또한, 위상 시프트막은, 막면 반사율의 변동폭이, 350㎚∼436㎚의 파장 영역에 있어서, 7.3%이고, 365㎚∼436㎚의 파장 영역에 있어서, 7.1%이며, 313㎚∼436㎚의 파장 영역에 있어서, 7.3%이었다.As shown in FIG. 5 , the phase shift film has a back surface reflectance of 9.7% at a wavelength of 313 nm, 8.8% at a wavelength of 350 nm, 9.0% at a wavelength of 365 nm, and 12.3% at a wavelength of 405 nm. %, 13.2% at a wavelength of 413 nm, and 16.1% at a wavelength of 436 nm. In addition, the phase shift film has a fluctuation range of film surface reflectance of 7.3% in the wavelength range of 350 nm to 436 nm, 7.1% in the wavelength range of 365 nm to 436 nm, and a wavelength range of 313 nm to 436 nm. , it was 7.3%.

이와 같이, 위상 시프트막의 막면 반사율이 350㎚∼436㎚의 파장 영역에 있어서 15% 이하로 되어 있고, 또한, 위상 시프트막의 이면 반사율이, 365㎚∼436㎚의 파장 영역에 있어서 20% 이하로 되어 있으므로, 이 위상 시프트 마스크 블랭크를 사용하여, 우수한 패턴 단면 형상 및 우수한 CD 균일성을 갖고, 미세한 패턴이 형성되어 있어 전사 정밀도가 양호해지는 위상 시프트 마스크를 제조할 수 있다.Thus, the film surface reflectance of the phase shift film is 15% or less in the wavelength range of 350 nm to 436 nm, and the back surface reflectance of the phase shift film is 20% or less in the wavelength range of 365 nm to 436 nm. Therefore, using this phase shift mask blank, it is possible to manufacture a phase shift mask having an excellent pattern cross-section shape and excellent CD uniformity, a fine pattern is formed, and the transfer accuracy is good.

또한, 막면 반사율 및 이면 반사율은, 시마즈 세이사쿠쇼사제의 SolidSpec-3700(상품명)을 사용하여 측정하였다. 실시예 2∼5 및 비교예 1에 있어서도 마찬가지로 측정하였다.In addition, the film surface reflectance and the back surface reflectance were measured using SolidSpec-3700 (trade name) manufactured by Shimadzu Corporation. Measurements were made in the same manner in Examples 2 to 5 and Comparative Example 1.

상술한 위상 시프트 마스크 블랭크를 사용하여, 이하의 방법에 의해 위상 시프트 마스크를 제조하였다.A phase shift mask was manufactured by the following method using the phase shift mask blank described above.

우선, 상술한 위상 시프트 마스크 블랭크의 위상 시프트막 상에, 노볼락계의 포지티브형의 포토레지스트를 포함하는 레지스트막을 형성하였다.First, on the phase shift film of the phase shift mask blank described above, a resist film containing a novolac-type positive photoresist was formed.

그 후, 레이저 묘화기에 의해, 파장 413㎚의 레이저광을 사용하여, 레지스트막에 소정의 패턴을 묘화하였다.Thereafter, a predetermined pattern was drawn on the resist film using a laser beam having a wavelength of 413 nm by a laser drawing machine.

그 후, 레지스트막을 소정의 현상액으로 현상하여, 위상 시프트막 상에 레지스트막 패턴을 형성하였다.Thereafter, the resist film was developed with a predetermined developing solution to form a resist film pattern on the phase shift film.

그 후, 레지스트막 패턴을 마스크로 하여 위상 시프트막을 에칭하여, 위상 시프트막 패턴을 형성하였다. 위상 시프트막을 구성하는 위상 시프트층, 메탈층 및 반사율 저감층의 각각은, 크롬(Cr)을 포함하는 크롬계 재료로 형성된다. 이 때문에, 위상 시프트층, 메탈층 및 반사율 저감층은, 동일한 에칭 용액에 의해 에칭할 수 있다. 여기에서는, 위상 시프트막을 에칭하는 에칭 용액으로서, 질산제2세륨암모늄과 과염소산을 포함하는 에칭 용액을 사용하였다.After that, the phase shift film was etched using the resist film pattern as a mask to form a phase shift film pattern. Each of the phase shift layer, metal layer, and reflectance reduction layer constituting the phase shift film is formed from a chromium-based material containing chromium (Cr). For this reason, a phase shift layer, a metal layer, and a reflectance reduction layer can be etched with the same etching solution. Here, as an etching solution for etching the phase shift film, an etching solution containing ceric ammonium nitrate and perchloric acid was used.

그 후, 레지스트 박리액을 사용하여, 레지스트막 패턴을 박리하였다.After that, the resist film pattern was stripped using a resist stripper.

상술한 위상 시프트 마스크 블랭크를 사용하여 제조된 위상 시프트 마스크의 위상 시프트막 패턴 단면은, 위상 시프트막 패턴의 막 두께 방향의 중앙부에 위치하는 메탈층에 있어서 약간의 침식이 발생하였지만, 마스크 특성에 영향을 주지 않을 정도의 것이었다.In the cross section of the phase shift film pattern of the phase shift mask manufactured using the phase shift mask blank described above, slight erosion occurred in the metal layer located in the central portion of the phase shift film pattern in the film thickness direction, but the mask characteristics were not affected. It was to the extent that it would not give.

또한, 위상 시프트 마스크의 위상 시프트막 패턴 단면은, 전자 현미경(니혼덴시 가부시끼가이샤제의 JSM7401F(상품명))을 사용하여 관찰하였다. 실시예 2∼3 및 비교예 1에 있어서도 마찬가지로 측정하였다.In addition, the phase shift film pattern cross section of the phase shift mask was observed using the electron microscope (JSM7401F (brand name) by Nippon Electronics Co., Ltd.). Measurements were made in the same manner in Examples 2 to 3 and Comparative Example 1.

상술한 위상 시프트 마스크 블랭크를 사용하여 제조된 위상 시프트 마스크의 위상 시프트막 패턴의 CD 변동(CD 균일성)은 70㎚이며, 양호하였다. CD 변동(CD 균일성)은 목표로 하는 라인 앤드 스페이스 패턴(라인 패턴의 폭 : 2.0㎛, 스페이스 패턴의 폭 : 2.0㎛)으로부터의 어긋남폭이다.The CD variation (CD uniformity) of the phase shift film pattern of the phase shift mask manufactured using the phase shift mask blank described above was 70 nm, which was good. The CD variation (CD uniformity) is the deviation width from the target line and space pattern (line pattern width: 2.0 µm, space pattern width: 2.0 µm).

또한, 위상 시프트 마스크의 위상 시프트막 패턴의 CD 변동은, 세이코 인스트루먼츠 나노테크놀로지사제 SIR8000을 사용하여 측정하였다. 실시예 2∼5 및 비교예 1에 있어서도 마찬가지로 측정하였다.In addition, CD fluctuation of the phase shift film pattern of a phase shift mask was measured using SIR8000 by the Seiko Instruments Nanotechnology company. Measurements were made in the same manner in Examples 2 to 5 and Comparative Example 1.

상술한 위상 시프트 마스크는, 우수한 패턴 단면 형상 및 우수한 CD 균일성, 양호한 전사 정밀도를 갖고, 또한, 노광광에 대한 위상 시프트막 패턴의 막면 반사율 및 이면 반사율이 낮고, 위상 시프트막 패턴의 이면 반사율도 낮기 때문에, 상술한 위상 시프트 마스크를 사용하여, 표시 장치를 제조한바, CD 에러가 발생하지 않는, 고해상도, 고정밀의 표시 장치를 제조할 수 있었다. 또한, 표시 장치의 제조 공정에 있어서의 위상 시프트 마스크를 사용한 패턴 전사 공정은, 개구수(NA)가 0.1인 등배 노광의 프로젝션 노광이며, 노광광은 j선, i선, h선 및 g선을 포함하는 복합광으로 하였다.The phase shift mask described above has an excellent pattern cross-sectional shape, excellent CD uniformity, and good transfer accuracy, and has low reflectance and back surface reflectance of the phase shift film pattern with respect to exposure light, and the back surface reflectance of the phase shift film pattern is also Since it is low, when a display device was manufactured using the phase shift mask described above, it was possible to manufacture a high-resolution and high-precision display device in which CD errors did not occur. In addition, the pattern transfer process using the phase shift mask in the manufacturing process of the display device is projection exposure of equal exposure with a numerical aperture (NA) of 0.1, and exposure light is j-line, i-line, h-line, and g-line. It was set as the composite light containing.

실시예 2.Example 2.

실시예 2의 위상 시프트 마스크 블랭크에 있어서의 위상 시프트막은, 투명 기판측으로부터 순서대로 배치된, 위상 시프트층과 메탈층과 반사율 저감층을 포함한다.The phase shift film in the phase shift mask blank of Example 2 contains the phase shift layer, the metal layer, and the reflectance reduction layer arrange|positioned sequentially from the transparent substrate side.

실시예 2의 위상 시프트 마스크 블랭크에 있어서의 위상 시프트층, 메탈층, 반사율 저감층의 각 층은 이하의 성막 조건에 의해 성막하였다.Each layer of the phase shift layer in the phase shift mask blank of Example 2, the metal layer, and the reflectance reduction layer was formed into a film according to the following film-forming conditions.

위상 시프트층은, 혼합 가스로서, Ar이 35sccm, N2가 35sccm, CO2가 100sccm, O2가 35sccm의 유량으로 되도록 스퍼터실 내에 도입한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 투명 기판 상에 Cr과 O와 N을 포함하는 크롬계 재료(CrON)를 포함하는 위상 시프트층을 성막하였다.The phase shift layer is a mixed gas, Ar is 35 sccm, N 2 is 35 sccm, CO 2 is 100 sccm, and O 2 is introduced into the sputter chamber at a flow rate of 35 sccm, in the same manner as in Example 1, on a transparent substrate A phase shift layer containing a chromium-based material (CrON) containing Cr, O, and N was formed into a film.

다음에, 메탈층은, 스퍼터실에 배치된 크롬 타깃에 0.5㎾의 스퍼터 파워를 인가한 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여 위상 시프트층 상에 Cr과 C를 포함하는 크롬계 재료(CrC)를 포함하는 메탈층을 성막하였다.Next, the metal layer is the same as in Example 1 except that the sputtering power of 0.5 kW was applied to the chrome target arranged in the sputter chamber, and a chromium-based material (CrC) containing Cr and C was applied on the phase shift layer. A metal layer was formed.

다음에, 반사율 저감층은, 혼합 가스로서, Ar이 35sccm, N2가 35sccm, CO2가 100sccm, O2가 35sccm의 유량으로 되도록 스퍼터실 내에 도입한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 메탈층 상에 Cr과 O와 N을 포함하는 크롬계 재료(CrON)를 포함하는 반사율 저감층을 성막하였다.Next, the reflectance reducing layer was a metal mixture in the same manner as in Example 1, except that the gas mixture was introduced into the sputter chamber so that Ar was 35 sccm, N 2 was 35 sccm, CO 2 was 100 sccm, and O 2 was 35 sccm. On the layer, a reflectance reducing layer containing a chromium-based material (CrON) containing Cr, O, and N was formed.

실시예 2의 위상 시프트막에 대하여, 깊이 방향의 조성을 X선 광전자 분광법(ESCA)에 의해 측정한 결과, 위상 시프트층은, 주로 크롬(Cr)과 산소(O)와 질소(N)를 포함하는 크롬계 재료를 포함하고 있고, 각 원소의 평균 함유율은, Cr : 45.5원자%, O : 53.8원자%, N : 0.6원자%, C : 0.1원자%이었다. 또한, 메탈층은, 크롬(Cr)과 탄소(C)와 산소(O)를 포함하는 크롬계 재료를 포함하고 있고, 각 원소의 평균 함유율은, Cr : 74.7원자%, C : 15.8원자%, O : 8.8원자%, N : 0.7원자%이었다. 또한, 반사율 저감층은, 주로 크롬(Cr)과 산소(O)와 질소(N)를 포함하는 크롬계 재료를 포함하고 있고, 각 원소의 평균 함유율은, Cr : 44.4원자%, O : 55.0원자%, N : 0.5원자%, C : 0.1원자%이었다. 또한, 위상 시프트층과 메탈층 사이, 메탈층과 반사율 저감층 사이에는, 연속적으로 각 원소가 감소 또는 증가한 조성 경사 영역을 갖고 있었다.Regarding the phase shift film of Example 2, as a result of measuring the composition in the depth direction by X-ray photoelectron spectroscopy (ESCA), the phase shift layer mainly contains chromium (Cr), oxygen (O), and nitrogen (N). A chromium-based material was included, and the average content of each element was Cr: 45.5 atomic%, O: 53.8 atomic%, N: 0.6 atomic%, and C: 0.1 atomic%. In addition, the metal layer contains a chromium-based material containing chromium (Cr), carbon (C), and oxygen (O), and the average content of each element is Cr: 74.7 atomic%, C: 15.8 atomic%, O: 8.8 atomic%, N: 0.7 atomic%. In addition, the reflectance reduction layer mainly contains a chromium-based material containing chromium (Cr), oxygen (O), and nitrogen (N), and the average content of each element is Cr: 44.4 atomic %, O: 55.0 atomic %. %, N: 0.5 atomic%, C: 0.1 atomic%. Further, between the phase shift layer and the metal layer and between the metal layer and the reflectance reduction layer, there was a composition gradient region in which each element continuously decreased or increased.

또한, 각 층의 Cr, O, N의 스펙트럼으로부터, 원소의 결합 상태(화학 상태)를 평가하였다. 그 결과, 위상 시프트층은, 주로 질화2크롬(Cr2N)을 포함하고, 또한 산화크롬(III)(Cr2O3)과 산화크롬(VI)(CrO3)이 존재하고 있는 것을 확인할 수 있었다.In addition, the bonding state (chemical state) of the elements was evaluated from the spectrum of Cr, O, and N in each layer. As a result, it can be confirmed that the phase shift layer mainly contains dichromium nitride (Cr 2 N), and also contains chromium (III) oxide (Cr 2 O 3 ) and chromium (VI) oxide (CrO 3 ). there was.

또한, 메탈층을 구성하는 원소의 결합 상태(화학 상태)는 주로 크롬(Cr)을 포함하고, 또한 산화크롬(III)(Cr2O3)이 존재하고 있는 것을 확인할 수 있었다.In addition, it was confirmed that the bonding state (chemical state) of the elements constituting the metal layer mainly contained chromium (Cr), and that chromium (III) oxide (Cr 2 O 3 ) was present.

또한, 반사율 저감층을 구성하는 원소의 결합 상태(화학 상태)는 주로 산화크롬(III)(Cr2O3)을 포함하고 있는 것을 확인할 수 있었다.In addition, it was confirmed that the bonding state (chemical state) of elements constituting the reflectance reducing layer mainly contained chromium (III) oxide (Cr 2 O 3 ).

위상 시프트막은, 상술한 3층 구조에 의해, 365㎚의 광에 대한 투과율 4.9% 및 위상차 187°를 갖고 있었다.The phase shift film had the transmittance|permeability with respect to 365 nm light of 4.9%, and phase difference 187 degrees with the above-mentioned 3-layer structure.

도 4 중의 곡선 b는, 실시예 2의 위상 시프트 마스크 블랭크의 위상 시프트막의 막면 반사율 스펙트럼을 나타낸다. 도 5 중의 곡선 b는, 실시예 2의 위상 시프트 마스크 블랭크의 위상 시프트막의 이면 반사율 스펙트럼을 나타낸다.Curve b in FIG. 4 shows the film surface reflectance spectrum of the phase shift film of the phase shift mask blank of Example 2. Curve b in FIG. 5 shows the back surface reflectance spectrum of the phase shift film of the phase shift mask blank of Example 2.

도 4에 보이는 바와 같이, 위상 시프트막은, 막면 반사율이, 313㎚의 파장에 있어서 21%이고, 350㎚에 있어서 14.7%이며, 365㎚의 파장에 있어서 12.8%이고, 405㎚의 파장에 있어서 10.2%이며, 413㎚ 파장에 있어서 9.8%이고, 436㎚의 파장에 있어서 9.0%이었다. 또한, 위상 시프트막은, 막면 반사율의 변동폭이, 350㎚∼436㎚의 파장 영역에 있어서, 5.7%이고, 365㎚∼436㎚의 파장 영역에 있어서, 3.8%이며, 313㎚∼436㎚의 파장 영역에 있어서, 12.0%이었다.4, the phase shift film has a film surface reflectance of 21% at a wavelength of 313 nm, 14.7% at a wavelength of 350 nm, 12.8% at a wavelength of 365 nm, and 10.2% at a wavelength of 405 nm. %, 9.8% at a wavelength of 413 nm, and 9.0% at a wavelength of 436 nm. In addition, the phase shift film has a fluctuation range of film surface reflectance of 5.7% in the wavelength range of 350 nm to 436 nm, 3.8% in the wavelength range of 365 nm to 436 nm, and a wavelength range of 313 nm to 436 nm. , it was 12.0%.

도 5에 보이는 바와 같이, 위상 시프트막은, 이면 반사율이, 313㎚의 파장에 있어서 7.5%이고, 350㎚에 있어서 8.3%이며, 365㎚의 파장에 있어서 9.8%이고, 405㎚의 파장에 있어서 14.9%이며, 413㎚ 파장에 있어서 15.9%이고, 436㎚의 파장에 있어서 18.2%이었다. 또한, 위상 시프트막은, 막면 반사율의 변동폭이, 350㎚∼436㎚의 파장 영역에 있어서, 9.9%이고, 365㎚∼436㎚의 파장 영역에 있어서, 8.3%이며, 313㎚∼436㎚의 파장 영역에 있어서, 11.0%이었다.As shown in FIG. 5 , the phase shift film has a back surface reflectance of 7.5% at a wavelength of 313 nm, 8.3% at a wavelength of 350 nm, 9.8% at a wavelength of 365 nm, and 14.9% at a wavelength of 405 nm. %, 15.9% at a wavelength of 413 nm, and 18.2% at a wavelength of 436 nm. Further, the phase shift film has a variation range of film surface reflectance of 9.9% in the wavelength range of 350 nm to 436 nm, 8.3% in the wavelength range of 365 nm to 436 nm, and a wavelength range of 313 nm to 436 nm. , it was 11.0%.

이와 같이, 위상 시프트막의 막면 반사율이 350㎚∼436㎚의 파장 영역에 있어서 15% 이하로 되어 있고, 또한, 위상 시프트막의 이면 반사율이, 365㎚∼436㎚의 파장 영역에 있어서 20% 이하로 되어 있으므로, 이 위상 시프트 마스크 블랭크를 사용하여, 우수한 패턴 단면 형상 및 우수한 CD 균일성을 갖고, 미세한 패턴이 형성되어 있어 전사 정밀도가 양호해지는 위상 시프트 마스크를 제조할 수 있다.Thus, the film surface reflectance of the phase shift film is 15% or less in the wavelength range of 350 nm to 436 nm, and the back surface reflectance of the phase shift film is 20% or less in the wavelength range of 365 nm to 436 nm. Therefore, using this phase shift mask blank, it is possible to manufacture a phase shift mask having an excellent pattern cross-section shape and excellent CD uniformity, a fine pattern is formed, and the transfer accuracy is good.

또한, 막면 반사율 및 이면 반사율은, 시마즈 세이사쿠쇼사제의 SolidSpec-3700(상품명)을 사용하여 측정하였다.In addition, the film surface reflectance and the back surface reflectance were measured using SolidSpec-3700 (trade name) manufactured by Shimadzu Corporation.

상술한 실시예와 마찬가지로 실시예 2의 위상 시프트 마스크 블랭크를 사용하여, 위상 시프트 마스크를 제조하였다. 얻어진 위상 시프트 마스크의 위상 시프트막 패턴의 CD 변동(CD 균일성)은 65㎚이며, 양호하였다. CD 변동(CD 균일성)은 목표로 하는 라인 앤드 스페이스 패턴(라인 패턴의 폭 : 2.0㎛, 스페이스 패턴의 폭 : 2.0㎛)으로부터의 어긋남폭이다.A phase shift mask was manufactured using the phase shift mask blank of Example 2 similarly to the above-mentioned example. The CD variation (CD uniformity) of the phase shift film pattern of the obtained phase shift mask was 65 nm, which was good. The CD variation (CD uniformity) is the deviation width from the target line and space pattern (line pattern width: 2.0 µm, space pattern width: 2.0 µm).

상술한 위상 시프트 마스크는, 우수한 패턴 단면 형상 및 우수한 CD 균일성, 양호한 전사 정밀도를 갖고, 또한, 노광광에 대한 위상 시프트막 패턴의 막면 반사율이 낮고, 위상 시프트막 패턴의 이면 반사율도 낮기 때문에, 상술한 위상 시프트 마스크를 사용하여, 표시 장치를 제조한바, CD 에러가 발생하지 않는, 고해상도, 고정밀의 표시 장치를 제조할 수 있었다. 또한, 표시 장치의 제조 공정에 있어서의 위상 시프트 마스크를 사용한 패턴 전사 공정은, 개구수(NA)가 0.1인 등배 노광의 프로젝션 노광이며, 노광광은 j선, i선, h선 및 g선을 포함하는 복합광으로 하였다.Since the phase shift mask described above has an excellent pattern cross-sectional shape, excellent CD uniformity, and good transfer accuracy, and the film surface reflectance of the phase shift film pattern with respect to exposure light is low, and the back surface reflectance of the phase shift film pattern is also low, When a display device was manufactured using the phase shift mask described above, it was possible to manufacture a high-resolution and high-precision display device free of CD errors. In addition, the pattern transfer process using the phase shift mask in the manufacturing process of the display device is projection exposure of equal exposure with a numerical aperture (NA) of 0.1, and exposure light is j-line, i-line, h-line, and g-line. It was set as the composite light containing.

실시예 3.Example 3.

실시예 3의 위상 시프트 마스크 블랭크에 있어서의 위상 시프트막은, 투명 기판측으로부터 순서대로 배치된, 위상 시프트층과 메탈층과 반사율 저감층을 포함한다. 실시예 3의 위상 시프트 마스크 블랭크에 있어서, 위상 시프트층 및 메탈층(중간층)이 몰리브덴실리사이드계 재료를 포함하고, 반사율 저감층이 위상 시프트층 및 메탈층과 에칭 선택성을 갖는 티타늄계 재료를 포함하였다.The phase shift film in the phase shift mask blank of Example 3 contains a phase shift layer, a metal layer, and a reflectance reduction layer arranged sequentially from the transparent substrate side. In the phase shift mask blank of Example 3, the phase shift layer and the metal layer (intermediate layer) contained a molybdenum silicide-based material, and the reflectance reducing layer contained a titanium-based material having etching selectivity with the phase shift layer and the metal layer. .

실시예 3의 위상 시프트 마스크 블랭크에 있어서의 위상 시프트층, 메탈층 및 반사율 저감층은, 이하의 성막 조건에 의해 성막하였다.The phase shift layer in the phase shift mask blank of Example 3, the metal layer, and the reflectance reduction layer were formed into a film according to the following film-forming conditions.

위상 시프트층은, 몰리브덴실리사이드 타깃(Mo : Si=1 : 4)에 6.0㎾의 스퍼터 파워를 인가하고, Ar 가스와 O2 가스와 N2 가스를 스퍼터실 내에 도입하면서, 투명 기판 상에 Mo와 Si와 O와 N을 포함하는 몰리브덴실리사이드계 재료(MoSiON)를 포함하는 위상 시프트층(막 두께 : 100㎚)을 성막하였다. 여기서, Ar 가스가 50sccm, O2 가스가 40sccm, N2 가스가 50sccm의 유량으로 되도록 스퍼터실 내에 도입하였다.The phase shift layer is formed by applying a sputtering power of 6.0 kW to a molybdenum silicide target (Mo:Si=1:4), introducing Ar gas, O 2 gas, and N 2 gas into the sputter chamber, and Mo and Mo on the transparent substrate. A phase shift layer (film thickness: 100 nm) containing a molybdenum silicide-based material (MoSiON) containing Si, O, and N was formed into a film. Here, Ar gas was introduced into the sputter chamber at a flow rate of 50 sccm, O 2 gas at 40 sccm, and N 2 gas at a flow rate of 50 sccm.

메탈층(중간층)은 (Mo : Si=1: 4)에 1.5㎾의 스퍼터 파워를 인가하고, Ar 가스와 N2 가스를 스퍼터실 내에 도입하면서, 투명 기판 상에 Mo와 Si와 N을 포함하는 몰리브덴실리사이드계 재료(MoSiN)를 포함하는 메탈층(중간층)(막 두께 : 30㎚)을 성막하였다. 여기서, Ar 가스가 60sccm, N2 가스가 40sccm의 유량으로 되도록 스퍼터실 내에 도입하였다.The metal layer (intermediate layer) is composed of Mo, Si and N on a transparent substrate while applying a sputtering power of 1.5 kW to (Mo:Si=1:4) and introducing Ar gas and N 2 gas into the sputter chamber. A metal layer (intermediate layer) (film thickness: 30 nm) containing a molybdenum silicide-based material (MoSiN) was formed into a film. Here, Ar gas was introduced into the sputter chamber at a flow rate of 60 sccm and N 2 gas at a flow rate of 40 sccm.

반사율 저감층은, 티타늄 타깃에 2.0㎾의 스퍼터 파워를 인가하고, Ar 가스와 O2 가스와 N2 가스를 스퍼터실 내에 도입하면서, 메탈층 상에 Ti와 O와 N을 포함하는 티타늄계 재료(TiON)를 포함하는 반사율 저감층(막 두께 : 60㎚)을 성막하였다. 여기서, Ar 가스가 100sccm, O2 가스가 60sccm, N2 가스가 60sccm의 유량으로 되도록 스퍼터실 내에 도입하였다.The reflectance reduction layer is a titanium-based material containing Ti, O, and N on the metal layer while applying sputtering power of 2.0 kW to the titanium target and introducing Ar gas, O 2 gas, and N 2 gas into the sputter chamber ( A reflectance reducing layer (film thickness: 60 nm) containing TiON) was formed. Here, Ar gas was introduced into the sputter chamber at a flow rate of 100 sccm, O 2 gas at 60 sccm, and N 2 gas at a flow rate of 60 sccm.

실시예 3의 위상 시프트막에 대하여, 깊이 방향의 조성을 X선 광전자 분광법(ESCA)에 의해 측정한 결과, 위상 시프트층은, Mo : 10원자%, Si : 40원자%, O : 25원자%, N : 25원자%, 메탈층(중간층)은 Mo : 15원자%, Si : 60원자%, N : 25원자%, 반사율 저감층은 Ti : 50.5원자%, O : 40.5원자%, N : 9.0원자%이었다. 또한, 위상 시프트층과 메탈층 사이, 메탈층과 반사율 저감층 사이에는, 연속적으로 각 원소가 감소 또는 증가한 조성 경사 영역을 갖고 있었다.Regarding the phase shift film of Example 3, as a result of measuring the composition in the depth direction by X-ray photoelectron spectroscopy (ESCA), the phase shift layer was Mo: 10 atomic%, Si: 40 atomic%, O: 25 atomic%, N: 25 at%, metal layer (intermediate layer) Mo: 15 at%, Si: 60 at%, N: 25 at%, reflectance reducing layer Ti: 50.5 at%, O: 40.5 at%, N: 9.0 at% was %. Further, between the phase shift layer and the metal layer and between the metal layer and the reflectance reduction layer, there was a composition gradient region in which each element continuously decreased or increased.

위상 시프트막은, 상술한 3층 구조에 의해, 365㎚의 광에 대한 투과율 6.60% 및 위상차 183.3°를 갖고 있었다.The phase shift film had a transmittance of 6.60% for light of 365 nm and a phase difference of 183.3° due to the three-layer structure described above.

위상 시프트막은, 막면 반사율이, 313㎚의 파장에 있어서 7.60%이고, 350㎚에 있어서 0.79%이며, 365㎚의 파장에 있어서 0.05%이고, 405㎚의 파장에 있어서 4.34%이며, 413㎚의 파장에 있어서 5.53%이고, 436㎚의 파장에 있어서 8.74%이었다. 또한, 위상 시프트막은, 막면 반사율의 변동폭이, 350㎚∼436㎚의 파장 영역에 있어서, 8.69%이고, 365㎚∼436㎚의 파장 영역에 있어서, 8.69%이며, 313㎚∼436㎚의 파장 영역에 있어서, 8.69%이었다.The phase shift film has a film surface reflectance of 7.60% at a wavelength of 313 nm, 0.79% at a wavelength of 350 nm, 0.05% at a wavelength of 365 nm, 4.34% at a wavelength of 405 nm, and 4.34% at a wavelength of 413 nm. 5.53%, and 8.74% at a wavelength of 436 nm. Further, the phase shift film has a variation range of the film surface reflectance of 8.69% in the wavelength range of 350 nm to 436 nm, 8.69% in the wavelength range of 365 nm to 436 nm, and a wavelength range of 313 nm to 436 nm. , it was 8.69%.

위상 시프트막은, 이면 반사율이, 313㎚의 파장에 있어서 12.52%이고, 350㎚에 있어서 15.87%이며, 365㎚의 파장에 있어서 17.36%이고, 405㎚의 파장에 있어서 19.17%이며, 413㎚의 파장에 있어서 19.07%이고, 436㎚의 파장에 있어서 18.10%이었다. 또한, 위상 시프트막은, 막면 반사율의 변동폭이, 350㎚∼436㎚의 파장 영역에 있어서, 3.30%이고, 365㎚∼436㎚의 파장 영역에 있어서, 1.81%이며, 313㎚∼436㎚의 파장 영역에 있어서, 6.65%이었다.The phase shift film has a back surface reflectance of 12.52% at a wavelength of 313 nm, 15.87% at 350 nm, 17.36% at a wavelength of 365 nm, 19.17% at a wavelength of 405 nm, and 19.17% at a wavelength of 413 nm. 19.07%, and 18.10% at a wavelength of 436 nm. In addition, the phase shift film has a fluctuation range of film surface reflectance of 3.30% in the wavelength range of 350 nm to 436 nm, 1.81% in the wavelength range of 365 nm to 436 nm, and a wavelength range of 313 nm to 436 nm. , it was 6.65%.

이와 같이, 위상 시프트막의 막면 반사율이 350㎚∼436㎚의 파장 영역에 있어서 15% 이하로 되어 있고, 또한, 위상 시프트막의 이면 반사율이, 365㎚∼436㎚의 파장 영역에 있어서 20% 이하로 되어 있으므로, 이 위상 시프트 마스크 블랭크를 사용하여, 우수한 패턴 단면 형상 및 우수한 CD 균일성을 갖고, 미세한 패턴이 형성되어 있어 전사 정밀도가 양호해지는 위상 시프트 마스크를 제조할 수 있다.Thus, the film surface reflectance of the phase shift film is 15% or less in the wavelength range of 350 nm to 436 nm, and the back surface reflectance of the phase shift film is 20% or less in the wavelength range of 365 nm to 436 nm. Therefore, using this phase shift mask blank, it is possible to manufacture a phase shift mask having an excellent pattern cross-section shape and excellent CD uniformity, a fine pattern is formed, and the transfer accuracy is good.

또한, 막면 반사율 및 이면 반사율은, 시마즈 세이사쿠쇼사제의 SolidSpec-3700(상품명)을 사용하여 측정하였다.In addition, the film surface reflectance and the back surface reflectance were measured using SolidSpec-3700 (trade name) manufactured by Shimadzu Corporation.

상술한 위상 시프트 마스크 블랭크를 사용하여, 실시예 1과 마찬가지의 방법에 의해 위상 시프트막 상에 레지스트막 패턴을 형성하였다. 그리고, 레지스트막 패턴을 마스크로 하여, 티타늄계 재료를 포함하는 반사율 저감층을, 불화수소암모늄과 과산화수소의 혼합 용액을 순수로 희석한 에칭액으로 웨트 에칭하여, 반사율 저감층에 패턴을 형성하였다. 또한, 몰리브덴실리사이드계 재료를 포함하는 위상 시프트층 및 메탈층을, 불화수소암모늄과 과산화수소의 혼합 용액을 순수로 희석한 에칭액으로 웨트 에칭하여, 위상 시프트층 및 메탈층에 패턴을 형성하였다. 또한, 이 웨트 에칭에 의해, 반사율 저감층 상에 잔존하고 있던 레지스트막 패턴도 제거되었다. 이와 같이 하여, 위상 시프트층, 메탈층, 반사율 저감층에 위상 시프트막 패턴을 형성함으로써, 위상 시프트 마스크를 제조하였다.A resist film pattern was formed on the phase shift film by the same method as in Example 1 using the phase shift mask blank described above. Then, using the resist film pattern as a mask, the reflectance reducing layer containing a titanium-based material was wet etched with an etchant obtained by diluting a mixed solution of ammonium bifluoride and hydrogen peroxide with pure water to form a pattern on the reflectance reducing layer. Furthermore, the phase shift layer and metal layer containing a molybdenum silicide type material were wet-etched with the etchant which diluted the mixed solution of ammonium hydrogen fluoride and hydrogen peroxide with pure water, and the phase shift layer and the metal layer were patterned. In addition, the resist film pattern remaining on the reflectance reducing layer was also removed by this wet etching. In this way, a phase shift mask was manufactured by forming a phase shift film pattern in the phase shift layer, the metal layer, and the reflectance reduction layer.

얻어진 위상 시프트 마스크의 위상 시프트막 패턴의 CD 변동(CD 균일성)은 58.0㎚이며, 양호하였다. CD 변동(CD 균일성)은 목표로 하는 라인 앤드 스페이스 패턴(라인 패턴의 폭 : 2.0㎛, 스페이스 패턴의 폭 : 2.0㎛)으로부터의 어긋남폭이다.The CD variation (CD uniformity) of the phase shift film pattern of the obtained phase shift mask was 58.0 nm, which was good. The CD variation (CD uniformity) is the deviation width from the target line and space pattern (line pattern width: 2.0 µm, space pattern width: 2.0 µm).

상술한 위상 시프트 마스크는, 우수한 패턴 단면 형상 및 우수한 CD 균일성, 양호한 전사 정밀도를 갖고, 또한, 노광광에 대한 위상 시프트막 패턴의 막면 반사율이 낮기 때문에, 표시 장치를 제조한바, 상술한 위상 시프트 마스크를 사용하여, CD 에러가 발생하지 않는, 고해상도, 고정밀의 표시 장치를 제조할 수 있었다. 또한, 표시 장치의 제조 공정에 있어서의 위상 시프트 마스크를 사용한 패턴 전사 공정은, 개구수(NA)가 0.1인 등배 노광의 프로젝션 노광이며, 노광광은 j선, i선, h선 및 g선을 포함하는 복합광으로 하였다.Since the phase shift mask described above has an excellent pattern cross-sectional shape, excellent CD uniformity, and good transfer accuracy, and also has a low film surface reflectance of the phase shift film pattern to exposure light, a display device was manufactured, and the phase shift mask described above was manufactured. Using the mask, it was possible to manufacture a high-resolution, high-precision display device free of CD errors. In addition, the pattern transfer process using the phase shift mask in the manufacturing process of the display device is projection exposure of equal exposure with a numerical aperture (NA) of 0.1, and exposure light is j-line, i-line, h-line, and g-line. It was set as the composite light containing.

게다가, 이 위상 시프트 마스크는, 위상 시프트층 및 메탈층(중간층)이 몰리브덴실리사이드계 재료를 포함함과 함께 반사율 저감층을 티타늄계 재료를 포함하고 있기 때문에, 레지스트막과의 밀착성을 향상시킬 수 있어, 미세한 패턴 형성에 유리하다.In addition, in this phase shift mask, since the phase shift layer and the metal layer (intermediate layer) contain a molybdenum silicide-based material and the reflectance reduction layer contains a titanium-based material, adhesion to the resist film can be improved. , which is advantageous for fine pattern formation.

비교예 1.Comparative Example 1.

비교예 1의 위상 시프트 마스크 블랭크에 있어서의 위상 시프트막은, 위상 시프트층(CrOCN, 막 두께 122㎚)만을 포함한다. 비교예 1의 위상 시프트 마스크 블랭크는, 위상 시프트막이 메탈층과 반사율 저감층을 구비하고 있지 않은 점에서 상술한 실시예의 위상 시프트 마스크 블랭크와 상이하다.The phase shift film in the phase shift mask blank of Comparative Example 1 contains only the phase shift layer (CrOCN, film thickness 122 nm). The phase shift mask blank of Comparative Example 1 differs from the phase shift mask blank of the above-mentioned example in that the phase shift film does not include a metal layer and a reflectance reduction layer.

비교예 1의 위상 시프트 마스크 블랭크에 있어서의 위상 시프트층은, 이하의 성막 조건에 의해 성막하였다.The phase shift layer in the phase shift mask blank of the comparative example 1 was formed into a film according to the following film-forming conditions.

위상 시프트층은, 스퍼터실에 배치된 크롬 타깃에 3.5㎾의 스퍼터 파워를 인가하고, Ar 가스와 N2 가스와 CO2 가스의 혼합 가스를 스퍼터실 내에 도입하면서, 200㎜/분의 속도로 투명 기판을 반송시켰다. 투명 기판이 크롬 타깃 부근을 통과할 때에, 투명 기판의 주표면 상에 CrOCN을 포함하는 막 두께 122㎚의 위상 시프트층을 성막하였다. 여기서, 혼합 가스는, Ar이 46sccm, N2가 32sccm, CO2가 18.5sccm의 유량으로 되도록 스퍼터실 내에 도입하였다.The phase shift layer is transparent at a rate of 200 mm/min while applying sputtering power of 3.5 kW to a chrome target disposed in the sputter chamber and introducing a mixed gas of Ar gas, N 2 gas, and CO 2 gas into the sputter chamber. The substrate was conveyed. When the transparent substrate passed near the chromium target, a 122 nm-thick phase shift layer containing CrOCN was formed on the main surface of the transparent substrate. Here, the mixed gas was introduced into the sputter chamber at flow rates of 46 sccm for Ar, 32 sccm for N 2 , and 18.5 sccm for CO 2 .

비교예 1의 위상 시프트막에 대해서는, 깊이 방향의 조성을 X선 광전자 분광법(ESCA)에 의해 측정하였다. 위상 시프트막은 깊이 방향으로 균일하고, Cr : 44원자%, C : 8원자%, O : 30원자%, N : 18원자%이었다.For the phase shift film of Comparative Example 1, the composition in the depth direction was measured by X-ray photoelectron spectroscopy (ESCA). The phase shift film was uniform in the depth direction, and was Cr: 44 atomic%, C: 8 atomic%, O: 30 atomic%, and N: 18 atomic%.

위상 시프트막은, 상술한 1층 구조에 의해, 365㎚의 광에 대한 투과율 4.5% 및 위상차 181°를 갖고 있었다.The phase shift film had a transmittance of 4.5% with respect to light of 365 nm and a phase difference of 181° by the one-layer structure described above.

도 4 중의 곡선 c는, 비교예 1의 위상 시프트 마스크 블랭크의 위상 시프트막의 막면 반사율 스펙트럼을 나타낸다. 도 5 중의 곡선 c는, 비교예 1의 위상 시프트 마스크 블랭크의 위상 시프트막의 이면 반사율 스펙트럼을 나타낸다.Curve c in FIG. 4 shows the film surface reflectance spectrum of the phase shift film of the phase shift mask blank of Comparative Example 1. Curve c in FIG. 5 shows the back surface reflectance spectrum of the phase shift film of the phase shift mask blank of Comparative Example 1.

도 4에 보이는 바와 같이, 위상 시프트막은, 막면 반사율이, 313㎚의 파장에 있어서 21.0%이고, 350㎚에 있어서 23.9%이며, 365㎚의 파장에 있어서 24.0%이고, 405㎚의 파장에 있어서 25.1%이며, 413㎚ 파장에 있어서 25.3%이고, 436㎚의 파장에 있어서 26.0%이었다. 또한, 위상 시프트막은, 막면 반사율의 변동폭이, 350㎚∼436㎚의 파장 영역에 있어서, 2.1%이고, 365㎚∼436㎚의 파장 영역에 있어서, 2.0%이며, 313㎚∼436㎚의 파장 영역에 있어서, 12.0%이었다.4, the phase shift film has a film surface reflectance of 21.0% at a wavelength of 313 nm, 23.9% at a wavelength of 350 nm, 24.0% at a wavelength of 365 nm, and 25.1% at a wavelength of 405 nm. %, 25.3% at a wavelength of 413 nm, and 26.0% at a wavelength of 436 nm. Further, the phase shift film has a variation range of film surface reflectance of 2.1% in the wavelength range of 350 nm to 436 nm, 2.0% in the wavelength range of 365 nm to 436 nm, and a wavelength range of 313 nm to 436 nm. , it was 12.0%.

도 5에 보이는 바와 같이, 위상 시프트막은, 이면 반사율이, 313㎚의 파장에 있어서 7.5%이고, 350㎚에 있어서 17.1%이며, 365㎚의 파장에 있어서 17.9%이고, 405㎚의 파장에 있어서 19.9%이며, 413㎚ 파장에 있어서 20.2%이고, 436㎚의 파장에 있어서 20.3%이었다. 또한, 위상 시프트막은, 막면 반사율의 변동폭이, 350㎚∼436㎚의 파장 영역에 있어서, 3.2%이고, 365㎚∼436㎚의 파장 영역에 있어서, 2.4%이며, 313㎚∼436㎚의 파장 영역에 있어서, 11.0%이었다.As shown in FIG. 5 , the back surface reflectance of the phase shift film is 7.5% at a wavelength of 313 nm, 17.1% at a wavelength of 350 nm, 17.9% at a wavelength of 365 nm, and 19.9% at a wavelength of 405 nm. %, 20.2% at a wavelength of 413 nm, and 20.3% at a wavelength of 436 nm. In addition, the phase shift film has a fluctuation range of film surface reflectance of 3.2% in the wavelength range of 350 nm to 436 nm, 2.4% in the wavelength range of 365 nm to 436 nm, and a wavelength range of 313 nm to 436 nm. , it was 11.0%.

상술한 위상 시프트 마스크 블랭크를 사용하여, 실시예 1과 마찬가지의 방법에 의해 위상 시프트 마스크를 제조하였다.A phase shift mask was manufactured by the method similar to Example 1 using the phase shift mask blank mentioned above.

상술한 위상 시프트 마스크 블랭크를 사용하여 제조된 위상 시프트 마스크의 위상 시프트막 패턴 단면은 수직이었다.The cross section of the phase shift film pattern of the phase shift mask manufactured using the phase shift mask blank described above was vertical.

상술한 위상 시프트 마스크 블랭크를 사용하여 제조된 위상 시프트 마스크의 위상 시프트막 패턴의 CD 변동은 90㎚이며, 고해상도, 고정밀의 표시 장치의 제조에 사용되는 위상 시프트 마스크에 요구되는 레벨을 도달하지 못했다.The CD variation of the phase shift film pattern of the phase shift mask produced using the phase shift mask blank described above is 90 nm, and has not reached a level required for a phase shift mask used for manufacturing a high-resolution, high-precision display device.

상술한 위상 시프트 마스크는, 우수한 패턴 단면 형상을 갖고 있지만, 위상 시프트막의 막면 반사율이 350㎚∼436㎚의 파장 영역에 있어서, 15%를 초과하고 있기 때문에, CD 변동이 크고(CD 균일성이 나쁘고), 또한 노광광에 대한 위상 시프트막 패턴의 막면 반사율이 높고, 위상 시프트막 패턴의 이면 반사율도 실시예와 비교하여 높기 때문에, 상술한 위상 시프트 마스크를 사용하여, CD 에러가 발생하지 않는, 고해상도, 고정밀의 표시 장치를 제조할 수 없었다. 또한, 표시 장치의 제조 공정에 있어서의 위상 시프트 마스크를 사용한 패턴 전사 공정은, 개구수(NA)가 0.1인 등배 노광의 프로젝션 노광이며, 노광광은 j선, i선, h선 및 g선을 포함하는 복합광으로 하였다.Although the phase shift mask described above has an excellent pattern cross-sectional shape, since the film surface reflectance of the phase shift film exceeds 15% in the wavelength range of 350 nm to 436 nm, CD fluctuation is large (CD uniformity is poor, ), and since the film surface reflectance of the phase shift film pattern with respect to exposure light is high and the back surface reflectance of the phase shift film pattern is also higher than that of the examples, using the above-described phase shift mask, CD errors do not occur, high resolution , it was not possible to manufacture a high-precision display device. In addition, the pattern transfer process using the phase shift mask in the manufacturing process of the display device is projection exposure of equal exposure with a numerical aperture (NA) of 0.1, and exposure light is j-line, i-line, h-line, and g-line. It was set as the composite light containing.

실시예 4.Example 4.

실시예 4의 위상 시프트 마스크 블랭크는, 실시예 3의 위상 시프트막 상에 차광성막이 형성된 위상 시프트 마스크 블랭크이다.The phase shift mask blank of Example 4 is a phase shift mask blank in which a light-shielding film was formed on the phase shift film of Example 3.

상술한 실시예 3과 마찬가지로 투명 기판 상에 위상 시프트막을 성막한 후, 이하의 성막 조건에 의해 차광성막을 성막하였다. 차광성막은, 위상 시프트막측으로부터, 차광층과 표면 반사율 저감층을 구비하는 구성으로 하고 있고, 차광층은 하층 차광층과 상층 차광층의 적층 구조로 하고, 표면 반사율 저감층은 제1 표면 반사율 저감층과 제2 표면 반사율 저감층의 적층 구조로 하였다.After forming a phase shift film on a transparent substrate similarly to Example 3 mentioned above, the light-shielding film was formed into a film according to the following film-forming conditions. The light-shielding film has a structure including a light-shielding layer and a surface reflectance reduction layer from the phase shift film side, the light-shielding layer is a laminated structure of a lower light-shielding layer and an upper light-shielding layer, and the surface reflectance reduction layer is a first surface reflectance reduction layer. layer and the second surface reflectance reducing layer.

하층 차광층은, 스퍼터실에 배치된 크롬 타깃에 1.5㎾의 스퍼터 파워를 인가하고, Ar 가스와 N2 가스의 혼합 가스를 스퍼터실 내에 도입하면서, 400㎜/분의 반송 속도로 투명 기판을 반송시켜, Cr과 N을 포함하는 CrN을 포함하는 하층 차광층을 성막하였다. 또한, 혼합 가스는, Ar이 65sccm, N2가 15sccm의 유량으로 되도록 스퍼터실 내에 도입하였다.In the lower light shielding layer, sputtering power of 1.5 kW is applied to a chrome target placed in the sputtering chamber, and the transparent substrate is conveyed at a conveyance speed of 400 mm/min while a mixed gas of Ar gas and N 2 gas is introduced into the sputtering chamber. Thus, a lower light shielding layer containing CrN containing Cr and N was formed. Further, the mixed gas was introduced into the sputtering chamber so that the flow rate of Ar was 65 sccm and N 2 was 15 sccm.

다음에, 하층 차광층 상에, 스퍼터실 내에 배치된 크롬 타깃에 8.5㎾의 스퍼터 파워를 인가하고, Ar 가스와 CH4 가스의 혼합 가스인 Ar/CH4(4.9%) 가스를 스퍼터실 내에 도입하면서, 400㎜/분의 반송 속도로 투명 기판을 반송시켜, Cr과 C를 포함하는 CrC를 포함하는 상층 차광층을 성막하였다. 또한, 혼합 가스인 Ar/CH4(4.9%)는 31sccm의 유량으로 되도록 스퍼터실 내에 도입하였다.Next, a sputtering power of 8.5 kW was applied to a chrome target disposed in the sputtering chamber on the lower light shielding layer, and Ar/CH 4 (4.9%) gas, which is a mixed gas of Ar gas and CH 4 gas, was introduced into the sputtering chamber. While doing so, the transparent substrate was conveyed at a conveyance speed of 400 mm/min, and an upper light shielding layer containing CrC containing Cr and C was formed. Further, Ar/CH 4 (4.9%) as a mixed gas was introduced into the sputter chamber at a flow rate of 31 sccm.

다음에, 상층 차광층 상에, 스퍼터실 내에 배치된 크롬 타깃에 1.5㎾의 스퍼터 파워를 인가하고, Ar 가스와 CH4 가스의 혼합 가스인 Ar/CH4(5.5%) 가스와 N2 가스와 O2 가스의 혼합 가스를 스퍼터실 내에 도입하면서, 400㎜/분의 반송 속도로 투명 기판을 반송시켜, Cr과 C와 O와 N을 포함하는 CrCON을 포함하는 제1 표면 반사율 저감층을 성막하였다. 또한, 혼합 가스는, Ar/CH4(5.5%)는 31sccm, N2는 8sccm, O2는 3sccm의 유량으로 되도록 스퍼터실 내에 도입하였다.Next, a sputtering power of 1.5 kW was applied to the chrome target disposed in the sputter chamber on the upper light-shielding layer, and Ar/CH 4 (5.5%) gas, which is a mixed gas of Ar gas and CH 4 gas, and N 2 gas and While a mixed gas of O 2 gas was introduced into the sputter chamber, the transparent substrate was conveyed at a conveyance speed of 400 mm/min, and a first surface reflectance reducing layer containing CrCON containing Cr, C, O, and N was formed. . In addition, the mixed gas was introduced into the sputter chamber at a flow rate of 31 sccm for Ar/CH 4 (5.5%), 8 sccm for N 2 , and 3 sccm for O 2 .

마지막으로, 제1 표면 반사율 저감층 상에, 스퍼터실 내에 배치된 크롬 타깃에 1.95㎾의 스퍼터 파워를 인가하고, Ar 가스와 CH4 가스의 혼합 가스인 Ar/CH4(5.5%) 가스와 N2 가스와 O2 가스의 혼합 가스를 스퍼터실 내에 도입하면서, 400㎜/분의 반송 속도로 투명 기판을 반송시켜, Cr과 C와 O와 N을 포함하는 CrCON을 포함하는 제2 표면 반사율 저감층을 성막하여, 위상 시프트 마스크 블랭크를 얻었다. 또한, 혼합 가스는, Ar/CH4(5.5%)는 31sccm, N2는 8sccm, O2는 3sccm의 유량으로 되도록 스퍼터실 내에 도입하였다.Finally, a sputtering power of 1.95 kW was applied to the chrome target placed in the sputter chamber on the first surface reflectance reducing layer, and Ar/CH 4 (5.5%) gas, which is a mixed gas of Ar gas and CH 4 gas, and N The second surface reflectance reducing layer containing CrCON containing Cr, C, O, and N by conveying a transparent substrate at a conveyance speed of 400 mm/min while introducing a mixed gas of 2 gas and O 2 gas into the sputter chamber. was formed into a film to obtain a phase shift mask blank. In addition, the mixed gas was introduced into the sputter chamber at a flow rate of 31 sccm for Ar/CH 4 (5.5%), 8 sccm for N 2 , and 3 sccm for O 2 .

투명 기판 상에 위상 시프트막과 차광성막이 형성된 위상 시프트 마스크 블랭크의 차광성막의 막면 반사율은, 313㎚의 파장에 있어서 17.2%, 350㎚의 파장에 있어서 12.1%, 365㎚에 있어서 11.0%, 405㎚의 파장에 있어서 8.2%, 413㎚의 파장에 있어서 7.5%, 436㎚의 파장에 있어서 8.4%이었다. 또한, 위상 시프트막과 차광성막의 적층막에 있어서의 365㎚의 광학 농도는 4.0 이상이었다. 또한, 이 위상 시프트 마스크 블랭크에 있어서의 위상 시프트막의 이면 반사율은, 313㎚의 파장에 있어서 12.5%, 365㎚의 파장에 있어서, 17.4%, 405㎚의 파장에 있어서 19.2%, 436㎚의 파장에 있어서 18.1%이었다.The film surface reflectance of the light-shielding film of the phase shift mask blank in which the phase shift film and the light-shielding film were formed on the transparent substrate was 17.2% at a wavelength of 313 nm, 12.1% at a wavelength of 350 nm, and 11.0% at a wavelength of 365 nm, 405 It was 8.2% at the wavelength of nm, 7.5% at the wavelength of 413 nm, and 8.4% at the wavelength of 436 nm. Moreover, the optical density of 365 nm in the laminated film of a phase shift film and a light-shielding film was 4.0 or more. In addition, the back surface reflectance of the phase shift film in this phase shift mask blank is 12.5% at a wavelength of 313 nm, 17.4% at a wavelength of 365 nm, and 19.2% at a wavelength of 405 nm, at a wavelength of 436 nm. was 18.1%.

이와 같이, 위상 시프트막의 막면 반사율이 350㎚∼436㎚의 파장 영역에 있어서 15% 이하로 되어 있고, 차광성막의 막면 반사율이 350㎚∼436㎚의 파장 영역에 있어서 15% 이하로 되어 있고, 또한, 위상 시프트막의 이면 반사율이, 365㎚∼436㎚의 파장 영역에 있어서 20% 이하로 되어 있으므로, 이 위상 시프트 마스크 블랭크를 사용하여, 우수한 패턴 단면 형상 및 우수한 CD 균일성을 갖고, 미세한 패턴이 형성되어 있어 전사 정밀도가 양호해지는 위상 시프트 마스크를 제조할 수 있다.Thus, the film surface reflectance of the phase shift film is 15% or less in the wavelength range of 350 nm to 436 nm, and the film surface reflectance of the light-shielding film is 15% or less in the wavelength range of 350 nm to 436 nm. , Since the back surface reflectance of the phase shift film is 20% or less in the wavelength range of 365 nm to 436 nm, a fine pattern is formed with an excellent pattern cross-sectional shape and excellent CD uniformity using this phase shift mask blank. Thus, a phase shift mask having good transfer accuracy can be manufactured.

상술한 위상 시프트 마스크 블랭크를 사용하여, 이하의 방법에 의해 위상 시프트 마스크를 제조하였다. 우선, 차광성막 상에 제1 레지스트막 패턴을 형성하였다. 그리고, 제1 레지스트막 패턴을 마스크로 하여, 차광성막을 질산제2세륨암모늄과 과염소산을 포함하는 에칭액으로 웨트 에칭하여, 위상 시프트막 상에 차광성막 패턴을 포함하는 마스크 패턴을 형성하였다.A phase shift mask was manufactured by the following method using the phase shift mask blank described above. First, a first resist film pattern was formed on the light blocking film. Then, using the first resist film pattern as a mask, the light-shielding film was wet-etched with an etchant containing ceric ammonium nitrate and perchloric acid to form a mask pattern including the light-shielding film pattern on the phase shift film.

다음에, 상기 마스크 패턴을 마스크로 하여, 위상 시프트막을 불화수소암모늄과 과산화수소의 혼합 용액을 순수로 희석한 에칭액으로 웨트 에칭하여, 위상 시프트막 패턴을 형성하였다. 또한, 이 웨트 에칭액에 의해, 마스크 패턴 상에 잔존하고 있던 레지스트막 패턴도 제거되었다.Next, using the mask pattern as a mask, the phase shift film was wet-etched with an etchant obtained by diluting a mixed solution of ammonium bifluoride and hydrogen peroxide with pure water to form a phase shift film pattern. In addition, the resist film pattern remaining on the mask pattern was also removed by this wet etching solution.

다음에, 상술한 위상 시프트막 패턴의 중심부에 차광성막 패턴을 형성하기 위해, 상술한 마스크 패턴 및 위상 시프트막 패턴 상에 레지스트막을 형성하고, 상술과 마찬가지로 마스크 패턴 상에 제2 레지스트막 패턴을 형성하였다. 그리고, 제2 레지스트막 패턴을 마스크로 하여, 차광성막을 질산제2세륨암모늄과 과염소산을 포함하는 에칭액으로 웨트 에칭하여, 위상 시프트막 상의 중앙부에 차광성막 패턴을 형성하고, 마지막으로 레지스트 박리액을 사용하여, 레지스트막 패턴을 박리하여 위상 시프트 마스크를 제조하였다.Next, in order to form a light-shielding film pattern at the center of the above-described phase shift film pattern, a resist film is formed on the above-described mask pattern and the phase shift film pattern, and a second resist film pattern is formed on the mask pattern in the same manner as above did Then, using the second resist film pattern as a mask, the light-shielding film is wet-etched with an etchant containing ceric ammonium nitrate and perchloric acid to form a light-shielding film pattern in the central portion on the phase shift film, and finally, a resist stripper is applied. was used to peel off the resist film pattern to prepare a phase shift mask.

이 얻어진 위상 시프트 마스크의 위상 시프트막 패턴의 CD 변동(CD 균일성)은 57.0㎚이며, 양호하였다. CD 변동(CD 균일성)은 목표로 하는 라인 앤드 스페이스 패턴(라인 패턴의 폭 : 2.0㎛, 스페이스 패턴의 폭 : 2.0㎛)으로부터의 어긋남폭이다.The CD variation (CD uniformity) of the phase shift film pattern of this obtained phase shift mask was 57.0 nm, which was good. The CD variation (CD uniformity) is the deviation width from the target line and space pattern (line pattern width: 2.0 µm, space pattern width: 2.0 µm).

상술한 위상 시프트 마스크는, 우수한 패턴 단면 형상 및 우수한 CD 균일성, 양호한 전사 정밀도를 갖고, 또한, 노광광에 대한 위상 시프트막 패턴 및 차광성막 패턴의 막면 반사율이 낮고, 위상 시프트막 패턴의 이면 반사율도 낮기 때문에, 상술한 위상 시프트 마스크를 사용하여, 표시 장치를 제조한바, CD 에러가 발생하지 않는, 고해상도, 고정밀의 표시 장치를 제조할 수 있었다. 또한, 표시 장치의 제조 공정에 있어서의 위상 시프트 마스크를 사용한 패턴 전사 공정은, 개구수(NA)가 0.1인 등배 노광의 프로젝션 노광이며, 노광광은 j선, i선, h선 및 g선을 포함하는 복합광으로 하였다.The phase shift mask described above has an excellent pattern cross-sectional shape, excellent CD uniformity, and good transfer accuracy, and has low film surface reflectance of the phase shift film pattern and light-shielding film pattern with respect to exposure light, and the back surface reflectance of the phase shift film pattern Since the phase shift mask was also low, when a display device was manufactured using the phase shift mask described above, it was possible to manufacture a high-resolution and high-precision display device free of CD errors. In addition, the pattern transfer process using the phase shift mask in the manufacturing process of the display device is projection exposure of equal exposure with a numerical aperture (NA) of 0.1, and exposure light is j-line, i-line, h-line, and g-line. It was set as the composite light containing.

실시예 5.Example 5.

실시예 5의 위상 시프트 마스크 블랭크는, 투명 기판 상에, 이면 반사율 저감층과 차광층의 적층막을 포함하는 차광성막 패턴 상에 위상 시프트막이 형성된 위상 시프트 마스크 블랭크이다.The phase shift mask blank of Example 5 is a phase shift mask blank in which a phase shift film was formed on a light-shielding film pattern including a laminated film of a back surface reflectance reduction layer and a light-shielding layer on a transparent substrate.

상술한 차광성막 패턴에 있어서의 이면 반사율 저감층과 차광층은, 이하의 성막 조건에 의해 차광성막을 성막하고, 패터닝한 것이다.The rear surface reflectance reduction layer and the light shielding layer in the light-shielding film pattern described above are formed by forming a light-shielding film and patterning according to the following film formation conditions.

이면 반사율 저감층은, 스퍼터실에 배치된 크롬 타깃에 4.0㎾의 스퍼터 파워를 인가하고, Ar 가스와 N2 가스와 O2 가스의 혼합 가스를 스퍼터실 내에 도입하면서, 350㎜/분의 반송 속도로 투명 기판을 반송시켜, Cr과 O와 N을 포함하는 CrON을 포함하는 이면 반사율 저감층을 성막하였다. 또한, Ar은 100sccm, N2는 45sccm, O2는 25sccm의 유량으로 되도록 스퍼터실 내에 도입하였다.The back surface reflectance reduction layer is formed by applying a sputtering power of 4.0 kW to a chrome target disposed in the sputter chamber, and introducing a mixed gas of Ar gas, N 2 gas, and O 2 gas into the sputter chamber at a transport speed of 350 mm/min. The transparent substrate was transported in the , and a back surface reflectance reducing layer containing CrON containing Cr, O, and N was formed. Further, Ar was introduced into the sputter chamber at a flow rate of 100 sccm, N 2 at 45 sccm, and O 2 at a flow rate of 25 sccm.

다음에, 이면 반사율 저감층 상에, 스퍼터실 내에 배치된 크롬 타깃에 5.0㎾의 스퍼터 파워를 인가하고, Ar 가스와 N2 가스의 혼합 가스를 스퍼터실 내에 도입하면서, 200㎜/분의 반송 속도로 투명 기판을 반송시켜, Cr과 N을 포함하는 CrN을 포함하는 차광층을 성막하였다. 또한, Ar은 130sccm, N2는 30sccm의 유량으로 되도록 스퍼터실 내에 도입하였다.Next, a sputtering power of 5.0 kW was applied to the chrome target disposed in the sputtering chamber on the back surface reflectance reducing layer, and a mixed gas of Ar gas and N 2 gas was introduced into the sputtering chamber at a transport speed of 200 mm/min. The transparent substrate was transported in , and a light shielding layer containing CrN containing Cr and N was formed into a film. Further, Ar was introduced into the sputter chamber at a flow rate of 130 sccm and N 2 at a flow rate of 30 sccm.

상술한 바와 같이 투명 기판 상에 형성한 이면 반사율 저감층과 차광층의 적층막을 포함하는 차광성막의 이면 반사율은, 313㎚의 파장에 있어서 10.4%, 365㎚의 파장에 있어서 6.2%, 405㎚의 파장에 있어서 4.7%, 436㎚의 파장에 있어서 4.8%이었다.As described above, the back surface reflectance of the light-shielding film comprising the laminated film of the back surface reflectance reduction layer and the light-blocking layer formed on the transparent substrate was 10.4% at a wavelength of 313 nm, 6.2% at a wavelength of 365 nm, and 405 nm. It was 4.7% in the wavelength and 4.8% in the wavelength of 436 nm.

그리고, 상술한 차광성막을 에칭에 의해 패터닝함으로써, 투명 기판 상에 차광성막 패턴을 형성하였다.And, by patterning the above-described light-shielding film by etching, a light-shielding film pattern was formed on the transparent substrate.

다음에, 차광성막 패턴 상에 실시예 1의 위상 시프트막을 형성하여 위상 시프트 마스크 블랭크를 제조하였다. 이 위상 시프트 마스크 블랭크의 위상 시프트막의 막면 반사율은, 실시예 1과 마찬가지의 광학 특성을 갖고 있고, 막면 반사율은, 313㎚의 파장에 있어서 13.3%이고, 350㎚에 있어서 9.6%이며, 365㎚의 파장에 있어서 8.3%이고, 405㎚의 파장에 있어서 7.1%이며, 413㎚ 파장에 있어서 7.3%이고, 436㎚의 파장에 있어서 8.1%이었다. 또한, 위상 시프트막은, 막면 반사율의 변동폭이, 350㎚∼436㎚의 파장 영역에 있어서, 2.5%이고, 365㎚∼436㎚의 파장 영역에 있어서, 1.2%이며, 313㎚∼436㎚의 파장 영역에 있어서, 6.2%이었다. 또한, 차광성막 패턴이 형성되어 있지 않은 위상 시프트막의 이면 반사율도 실시예 1과 마찬가지의 광학 특성을 갖고 있고, 이면 반사율은, 313㎚의 파장에 있어서 9.7%이고, 350㎚에 있어서 8.8%이며, 365㎚의 파장에 있어서 9.0%이고, 405㎚의 파장에 있어서 12.3%이며, 413㎚ 파장에 있어서 13.2%이고, 436㎚의 파장에 있어서 16.1%이었다. 또한, 위상 시프트막은, 막면 반사율의 변동폭이, 350㎚∼436㎚의 파장 영역에 있어서, 7.3%이고, 365㎚∼436㎚의 파장 영역에 있어서, 7.1%이며, 313㎚∼436㎚의 파장 영역에 있어서, 7.3%이었다.Next, the phase shift film of Example 1 was formed on the light-shielding film pattern to prepare a phase shift mask blank. The film surface reflectance of the phase shift film of this phase shift mask blank has the same optical properties as in Example 1, and the film surface reflectance is 13.3% at a wavelength of 313 nm, 9.6% at 350 nm, and 365 nm. It was 8.3% at a wavelength, 7.1% at a wavelength of 405 nm, 7.3% at a wavelength of 413 nm, and 8.1% at a wavelength of 436 nm. Further, the phase shift film has a fluctuation range of film surface reflectance of 2.5% in the wavelength range of 350 nm to 436 nm, 1.2% in the wavelength range of 365 nm to 436 nm, and a wavelength range of 313 nm to 436 nm. , it was 6.2%. In addition, the back surface reflectance of the phase shift film in which the light-shielding film pattern is not formed has the same optical characteristics as in Example 1, and the back surface reflectance is 9.7% at a wavelength of 313 nm and 8.8% at 350 nm, It was 9.0% at a wavelength of 365 nm, 12.3% at a wavelength of 405 nm, 13.2% at a wavelength of 413 nm, and 16.1% at a wavelength of 436 nm. In addition, the phase shift film has a fluctuation range of film surface reflectance of 7.3% in the wavelength range of 350 nm to 436 nm, 7.1% in the wavelength range of 365 nm to 436 nm, and a wavelength range of 313 nm to 436 nm. , it was 7.3%.

이와 같이, 위상 시프트막의 막면 반사율이 350㎚∼436㎚의 파장 영역에 있어서 15% 이하로 되어 있고, 또한, 차광성막 패턴의 이면 반사율이 350㎚∼436㎚의 파장 영역에 있어서 15% 이하, 위상 시프트막의 이면 반사율이 365㎚∼436㎚의 파장 영역에 있어서 20% 이하로 되어 있으므로, 이 위상 시프트 마스크 블랭크를 사용하여, 우수한 패턴 단면 형상 및 우수한 CD 균일성을 갖고, 미세한 패턴이 형성되어 있어 전사 정밀도가 양호해지는 위상 시프트 마스크를 제조할 수 있다.Thus, the film surface reflectance of the phase shift film is 15% or less in the wavelength range of 350 nm to 436 nm, and the back surface reflectance of the light-shielding film pattern is 15% or less in the wavelength range of 350 nm to 436 nm. Since the back surface reflectance of the shift film is 20% or less in the wavelength range of 365 nm to 436 nm, using this phase shift mask blank, a fine pattern is formed with excellent pattern cross-section shape and excellent CD uniformity, and transfer A phase shift mask with good accuracy can be manufactured.

또한, 상술한 실시예 1과 마찬가지로, 이 위상 시프트 마스크 블랭크를 사용하여 위상 시프트 마스크를 제조하였다. 그 결과, 위상 시프트막 패턴의 CD 변동(CD 균일성)은 70㎚로 양호하였다.Further, similarly to Example 1 described above, a phase shift mask was manufactured using this phase shift mask blank. As a result, the CD variation (CD uniformity) of the phase shift film pattern was as good as 70 nm.

상술한 위상 시프트 마스크는, 우수한 패턴 단면 형상 및 우수한 CD 균일성, 양호한 전사 정밀도를 갖고, 또한, 노광광에 대한 위상 시프트막 패턴의 막면 반사율 및 이면 반사율이 낮고, 위상 시프트막 패턴의 이면 반사율도 낮기 때문에, 상술한 위상 시프트 마스크를 사용하여, 표시 장치를 제조한바, CD 에러가 발생하지 않는, 고해상도, 고정밀의 표시 장치를 제조할 수 있었다. 또한, 표시 장치의 제조 공정에 있어서의 위상 시프트 마스크를 사용한 패턴 전사 공정은, 개구수(NA)가 0.1인 등배 노광의 프로젝션 노광이며, 노광광은 j선, i선, h선 및 g선을 포함하는 복합광으로 하였다.The phase shift mask described above has an excellent pattern cross-sectional shape, excellent CD uniformity, and good transfer accuracy, and has low reflectance and back surface reflectance of the phase shift film pattern with respect to exposure light, and the back surface reflectance of the phase shift film pattern is also Since it is low, when a display device was manufactured using the phase shift mask described above, it was possible to manufacture a high-resolution and high-precision display device in which CD errors did not occur. In addition, the pattern transfer process using the phase shift mask in the manufacturing process of the display device is projection exposure of equal exposure with a numerical aperture (NA) of 0.1, and exposure light is j-line, i-line, h-line, and g-line. It was set as the composite light containing.

이상과 같이, 본 발명을 실시 형태 및 실시예에 기초하여 상세하게 설명하였지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 해당 분야에 있어서의 통상의 지식을 갖는 자이면, 본 발명의 기술적 사상 내에서의 변형이나 개량이 가능한 것은 명백하다.As mentioned above, although this invention was demonstrated in detail based on embodiment and Example, this invention is not limited to this. It is clear that modifications and improvements within the technical spirit of the present invention are possible for those skilled in the art.

10 : 위상 시프트 마스크 블랭크
20 : 투명 기판
30 : 위상 시프트막
31 : 위상 시프트층
32 : 반사율 저감층
33 : 메탈층
40 : 차광성막 패턴
41 : 이면 반사율 저감층
42 : 차광층
45 : 차광성막
46 : 차광층
47 : 표면 반사율 저감층
10: phase shift mask blank
20: transparent substrate
30: phase shift film
31: phase shift layer
32: reflectance reduction layer
33: metal layer
40: light blocking film pattern
41: back surface reflectance reduction layer
42: light blocking layer
45: light blocking film
46: light blocking layer
47: surface reflectance reducing layer

Claims (15)

투명 기판 상에 위상 시프트막을 구비하는 위상 시프트 마스크 블랭크로서,
상기 위상 시프트막은, 1종 이상의 금속과, 산소, 질소, 탄소로부터 선택되는 적어도 하나를 함유하는 금속계 재료, 또는, 1종 이상의 금속과, 규소와, 산소, 질소, 탄소로부터 선택되는 적어도 하나를 함유하는 금속 실리사이드계 재료 중 적어도 어느 하나를 포함하고,
상기 위상 시프트막은, 노광광에 대한 투과율과 위상차를 조정하는 기능을 주로 갖는 위상 시프트층과, 해당 위상 시프트층의 상측에 배치되며, 상기 위상 시프트막측으로부터 입사되는 광에 대한 반사율을 저감시키는 기능을 주로 갖는 반사율 저감층과, 상기 위상 시프트층과 상기 반사율 저감층 사이에 배치되는 중간층을 갖고,
상기 중간층은, 상기 반사율 저감층의 금속 함유율보다도 높은 금속 함유율을 갖는 금속계 재료이거나, 또는, 상기 반사율 저감층의 상기 금속 함유율 혹은 상기 반사율 저감층의 금속과 규소의 합계 함유율보다도 높은 합계 함유율을 갖는 금속 실리사이드계 재료이고,
상기 위상 시프트층, 상기 중간층 및 상기 반사율 저감층의 적층 구조에 의해, 노광광에 대한 상기 위상 시프트막의 투과율과 위상차가 소정의 광학 특성을 갖고,
상기 위상 시프트막측으로부터 입사되는 광에 대한 상기 위상 시프트막의 막면 반사율이, 313㎚∼436㎚의 파장 영역에 있어서 22.5% 이하이고, 또한 상기 투명 기판측으로부터 입사되는 광에 대한 상기 위상 시프트막의 이면 반사율이, 313㎚∼436㎚의 파장 영역에 있어서 20% 이하인 것을 특징으로 하는 위상 시프트 마스크 블랭크.
As a phase shift mask blank provided with a phase shift film on a transparent substrate,
The phase shift film contains a metallic material containing one or more types of metal and at least one selected from oxygen, nitrogen and carbon, or one or more types of metal and silicon and at least one selected from oxygen, nitrogen and carbon. It includes at least one of metal silicide-based materials that
The phase shift film includes a phase shift layer mainly having a function of adjusting the transmittance of exposure light and a phase difference, and a function of reducing the reflectance of light incident from the phase shift film side disposed above the phase shift layer. It has a reflectance reduction layer mainly having and an intermediate layer disposed between the phase shift layer and the reflectance reduction layer,
The intermediate layer is a metal-based material having a metal content higher than that of the reflectance reducing layer, or a metal having a total content higher than the metal content of the reflectance reducing layer or the total content of metal and silicon of the reflectance reducing layer. It is a silicide-based material,
The phase shift layer, the intermediate layer, and the reflectance reduction layer have a laminated structure in which transmittance and phase difference of the phase shift film to exposure light have predetermined optical characteristics,
The film surface reflectance of the phase shift film to light incident from the phase shift film side is 22.5% or less in the wavelength range of 313 nm to 436 nm, and the back surface reflectance of the phase shift film to light incident from the transparent substrate side. A phase shift mask blank characterized in that this is 20% or less in the wavelength range of 313 nm to 436 nm.
투명 기판 상에 위상 시프트막을 구비하는 위상 시프트 마스크 블랭크로서,
상기 위상 시프트막은, 1종 이상의 금속과, 산소, 질소, 탄소로부터 선택되는 적어도 하나를 함유하는 금속계 재료, 또는, 1종 이상의 금속과, 규소와, 산소, 질소, 탄소로부터 선택되는 적어도 하나를 함유하는 금속 실리사이드계 재료 중 적어도 어느 하나를 포함하고,
상기 위상 시프트막은, 노광광에 대한 투과율과 위상차를 조정하는 기능을 주로 갖는 위상 시프트층과, 해당 위상 시프트층의 상측에 배치되며, 상기 위상 시프트막측으로부터 입사되는 광에 대한 반사율을 저감시키는 기능을 주로 갖는 반사율 저감층과, 상기 위상 시프트층과 상기 반사율 저감층 사이에 배치되는 중간층을 갖고,
상기 중간층은, 상기 반사율 저감층의 금속 함유율보다도 높은 금속 함유율을 갖는 금속계 재료이거나, 또는, 상기 반사율 저감층의 상기 금속 함유율 혹은 상기 반사율 저감층의 금속과 규소의 합계 함유율보다도 높은 합계 함유율을 갖는 금속 실리사이드계 재료이고,
상기 위상 시프트층, 상기 중간층 및 상기 반사율 저감층의 적층 구조에 의해, 노광광에 대한 상기 위상 시프트막의 투과율과 위상차가 소정의 광학 특성을 갖고,
상기 위상 시프트막측으로부터 입사되는 광에 대한 상기 위상 시프트막의 막면 반사율이, 313㎚∼436㎚의 파장 영역에 있어서 22.5% 이하이고, 또한 상기 투명 기판측으로부터 입사되는 광에 대한 상기 위상 시프트막의 이면 반사율이, 365㎚∼436㎚의 파장 영역에 있어서 20% 이하인 것을 특징으로 하는 위상 시프트 마스크 블랭크.
As a phase shift mask blank provided with a phase shift film on a transparent substrate,
The phase shift film contains a metallic material containing one or more types of metal and at least one selected from oxygen, nitrogen and carbon, or one or more types of metal and silicon and at least one selected from oxygen, nitrogen and carbon. It includes at least one of metal silicide-based materials that
The phase shift film includes a phase shift layer mainly having a function of adjusting the transmittance of exposure light and a phase difference, and a function of reducing the reflectance of light incident from the phase shift film side disposed above the phase shift layer. It has a reflectance reduction layer mainly having and an intermediate layer disposed between the phase shift layer and the reflectance reduction layer,
The intermediate layer is a metal-based material having a metal content higher than that of the reflectance reducing layer, or a metal having a total content higher than the metal content of the reflectance reducing layer or the total content of metal and silicon of the reflectance reducing layer. It is a silicide-based material,
The phase shift layer, the intermediate layer, and the reflectance reduction layer have a laminated structure in which transmittance and phase difference of the phase shift film to exposure light have predetermined optical characteristics,
The film surface reflectance of the phase shift film to light incident from the phase shift film side is 22.5% or less in the wavelength range of 313 nm to 436 nm, and the back surface reflectance of the phase shift film to light incident from the transparent substrate side. A phase shift mask blank characterized in that this is 20% or less in the wavelength range of 365 nm to 436 nm.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 위상 시프트막의 막면 반사율의 변동폭이, 313㎚∼436㎚의 파장 영역에 있어서 12.5% 이하인 것을 특징으로 하는 위상 시프트 마스크 블랭크.
According to claim 1 or 2,
A phase shift mask blank characterized in that the fluctuation range of the film surface reflectance of the phase shift film is 12.5% or less in a wavelength range of 313 nm to 436 nm.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 위상 시프트막의 이면 반사율의 변동폭이, 313㎚∼436㎚의 파장 영역에 있어서 18% 이하인 것을 특징으로 하는 위상 시프트 마스크 블랭크.
According to claim 1 or 2,
A phase shift mask blank characterized in that the fluctuation width of the back surface reflectance of the phase shift film is 18% or less in a wavelength range of 313 nm to 436 nm.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 위상 시프트막은, 동일한 에천트로 에칭 가능한 재료를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 위상 시프트 마스크 블랭크.
According to claim 1 or 2,
The phase shift mask blank, characterized in that the phase shift film contains a material that can be etched with the same etchant.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 위상 시프트막을 구성하는 금속 실리사이드계 재료는, 금속 실리사이드의 질화물, 금속 실리사이드의 산화물, 금속 실리사이드의 산화질화물, 금속 실리사이드의 탄화 질화물, 금속 실리사이드의 산화탄화물, 금속 실리사이드의 산화탄화질화물 중 어느 것인 것을 특징으로 하는 위상 시프트 마스크 블랭크.
According to claim 1 or 2,
The metal silicide-based material constituting the phase shift film is any of a nitride of a metal silicide, an oxide of a metal silicide, an oxynitride of a metal silicide, a carbonized nitride of a metal silicide, an oxidized carbide of a metal silicide, and an oxidized carbonized nitride of a metal silicide Phase shift mask blank, characterized in that.
제6항에 있어서,
상기 금속 실리사이드계 재료는, 몰리브덴실리사이드계 재료, 지르코늄실리사이드계 재료, 티타늄실리사이드계 재료, 몰리브덴지르코늄실리사이드계 재료인 것을 특징으로 하는 위상 시프트 마스크 블랭크.
According to claim 6,
The phase shift mask blank, characterized in that the metal silicide-based material is a molybdenum silicide-based material, a zirconium silicide-based material, a titanium silicide-based material, or a molybdenum zirconium silicide-based material.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 위상 시프트막을 구성하는 금속계 재료에 함유되는 금속은, 크롬(Cr), 지르코늄(Zr), 몰리브덴(Mo), 탄탈륨(Ta), 텅스텐(W), 티타늄(Ti), 알루미늄(Al) 중 어느 것인 것을 특징으로 하는 위상 시프트 마스크 블랭크.
According to claim 1 or 2,
The metal contained in the metal-based material constituting the phase shift film is any one of chromium (Cr), zirconium (Zr), molybdenum (Mo), tantalum (Ta), tungsten (W), titanium (Ti), and aluminum (Al). Phase shift mask blank, characterized in that the.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 위상 시프트막 상에 차광성막을 구비하고, 상기 차광성막의 막면 반사율이, 350㎚∼436㎚의 파장 영역에 있어서 15% 이하인 것을 특징으로 하는 위상 시프트 마스크 블랭크.
According to claim 1 or 2,
A phase shift mask blank comprising a light-shielding film on the phase shift film, wherein the light-shielding film has a film surface reflectance of 15% or less in a wavelength range of 350 nm to 436 nm.
제1항 또는 제2항에 기재된 위상 시프트 마스크 블랭크의 상기 위상 시프트막 상에 레지스트막을 형성하고, 해당 레지스트막에 묘화 처리 및 현상 처리에 의해, 레지스트막 패턴을 형성하는 공정과,
해당 레지스트막 패턴을 마스크로 하여 상기 위상 시프트막을 에칭하여, 상기 투명 기판 상에 위상 시프트막 패턴을 형성하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 위상 시프트 마스크의 제조 방법.
A step of forming a resist film on the phase shift film of the phase shift mask blank according to claim 1 or 2, and forming a resist film pattern on the resist film by a drawing process and a development process;
A method for manufacturing a phase shift mask comprising a step of etching the phase shift film using the resist film pattern as a mask to form a phase shift film pattern on the transparent substrate.
제9항에 기재된 위상 시프트 마스크 블랭크의 상기 차광성막 상에, 레지스트막을 형성하고, 해당 레지스트막에 묘화 처리 및 현상 처리에 의해, 레지스트막 패턴을 형성하는 공정과,
해당 레지스트막 패턴을 마스크로 하여 상기 차광성막을 에칭하여, 상기 위상 시프트막 상에 차광성막 패턴을 형성하는 공정과,
상기 차광성막 패턴을 마스크로 하여 상기 위상 시프트막을 에칭하여, 상기 투명 기판 상에 위상 시프트막 패턴을 형성하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 위상 시프트 마스크의 제조 방법.
A step of forming a resist film on the light-shielding film of the phase shift mask blank according to claim 9, and forming a resist film pattern on the resist film by a drawing process and a development process;
etching the light-shielding film using the resist film pattern as a mask to form a light-shielding film pattern on the phase shift film;
A method for manufacturing a phase shift mask comprising a step of forming a phase shift film pattern on the transparent substrate by etching the phase shift film using the light-shielding film pattern as a mask.
제10항에 기재된 위상 시프트 마스크의 제조 방법에 의해 얻어진 위상 시프트 마스크를 노광 장치의 마스크 스테이지에 적재하는 공정과,
상기 위상 시프트 마스크에 노광광을 조사하여, 표시 장치 기판 상에 형성된 레지스트막에 상기 위상 시프트막 패턴을 전사하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 제조 방법.
A step of loading the phase shift mask obtained by the method for manufacturing a phase shift mask according to claim 10 on a mask stage of an exposure apparatus;
A method for manufacturing a display device comprising a step of irradiating the phase shift mask with exposure light and transferring the phase shift film pattern to a resist film formed on a display device substrate.
제11항에 기재된 위상 시프트 마스크의 제조 방법에 의해 얻어진 위상 시프트 마스크를 노광 장치의 마스크 스테이지에 적재하는 공정과,
상기 위상 시프트 마스크에 노광광을 조사하여, 표시 장치 기판 상에 형성된 레지스트막에 상기 위상 시프트막 패턴을 전사하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 제조 방법.
A step of loading the phase shift mask obtained by the method for manufacturing a phase shift mask according to claim 11 on a mask stage of an exposure apparatus;
A method for manufacturing a display device comprising a step of irradiating the phase shift mask with exposure light and transferring the phase shift film pattern to a resist film formed on a display device substrate.
제12항에 있어서,
상기 노광광은, 313㎚∼436㎚의 파장 영역으로부터 선택되는 복수의 파장의 광을 포함하는 복합광인 것을 특징으로 하는 표시 장치의 제조 방법.
According to claim 12,
The method for manufacturing a display device according to claim 1 , wherein the exposure light is composite light including light of a plurality of wavelengths selected from a wavelength range of 313 nm to 436 nm.
제13항에 있어서,
상기 노광광은, 313㎚∼436㎚의 파장 영역으로부터 선택되는 복수의 파장의 광을 포함하는 복합광인 것을 특징으로 하는 표시 장치의 제조 방법.
According to claim 13,
The method for manufacturing a display device according to claim 1 , wherein the exposure light is composite light including light of a plurality of wavelengths selected from a wavelength range of 313 nm to 436 nm.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7420065B2 (en) * 2018-03-15 2024-01-23 大日本印刷株式会社 large photomask
JP7151774B2 (en) * 2018-09-14 2022-10-12 株式会社ニコン Phase shift mask blanks, phase shift mask, exposure method, device manufacturing method, phase shift mask blank manufacturing method, phase shift mask manufacturing method, exposure method, and device manufacturing method
KR20240003435A (en) * 2021-04-30 2024-01-09 가부시키가이샤 니콘 Phase shift mask blank, phase shift mask, exposure method, and device manufacturing method

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000181049A (en) 1998-12-18 2000-06-30 Hoya Corp Halftone type phase shift mask blank and halftone type phase shift mask

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6342205A (en) * 1986-08-07 1988-02-23 Nec Corp Oscillation circuit
JP3262302B2 (en) * 1993-04-09 2002-03-04 大日本印刷株式会社 Phase shift photomask, blank for phase shift photomask, and method of manufacturing the same
JPH10186632A (en) * 1996-10-24 1998-07-14 Toppan Printing Co Ltd Blank for halftone type phase shift mask and halftone type phase shift mask
JP2001083687A (en) * 1999-09-09 2001-03-30 Dainippon Printing Co Ltd Halftone phase shift photomask and blank for halftone phase shift photomask for producing same
US6500587B1 (en) * 2001-02-02 2002-12-31 Advanced Micro Devices, Inc. Binary and attenuating phase-shifting masks for multiple wavelengths
JP2005092241A (en) * 2002-03-01 2005-04-07 Hoya Corp Method for producing halftone phase shift mask blank
JP2003322947A (en) * 2002-04-26 2003-11-14 Hoya Corp Halftone phase shifting mask blank and halftone phase shifting mask
JP4525893B2 (en) * 2003-10-24 2010-08-18 信越化学工業株式会社 Phase shift mask blank, phase shift mask and pattern transfer method
JP4784983B2 (en) * 2006-01-10 2011-10-05 Hoya株式会社 Halftone phase shift mask blank and halftone phase shift mask
JP5121020B2 (en) * 2008-09-26 2013-01-16 Hoya株式会社 Multi-tone photomask, photomask blank, and pattern transfer method
KR101282040B1 (en) 2012-07-26 2013-07-04 주식회사 에스앤에스텍 Phase shift blankmask and photomask using the flat pannel display
JP6138676B2 (en) * 2013-12-27 2017-05-31 Hoya株式会社 Phase shift mask blank, method for manufacturing the same, and method for manufacturing the phase shift mask
JP5743008B2 (en) * 2014-06-06 2015-07-01 信越化学工業株式会社 Photomask blank and manufacturing method thereof, photomask, optical pattern irradiation method, and halftone phase shift film design method
KR101810805B1 (en) * 2014-12-26 2017-12-19 호야 가부시키가이샤 Mask blank, phase-shift mask, method for manufacturing phase-shift mask and method for manufacturing semiconductor device
JP6322250B2 (en) * 2016-10-05 2018-05-09 Hoya株式会社 Photomask blank

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000181049A (en) 1998-12-18 2000-06-30 Hoya Corp Halftone type phase shift mask blank and halftone type phase shift mask

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