KR20210038354A - Mask blanks and photomask - Google Patents

Mask blanks and photomask Download PDF

Info

Publication number
KR20210038354A
KR20210038354A KR1020200125000A KR20200125000A KR20210038354A KR 20210038354 A KR20210038354 A KR 20210038354A KR 1020200125000 A KR1020200125000 A KR 1020200125000A KR 20200125000 A KR20200125000 A KR 20200125000A KR 20210038354 A KR20210038354 A KR 20210038354A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
layer
atm
reflection
light
mask
Prior art date
Application number
KR1020200125000A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102567493B1 (en
Inventor
유이치 에나리
사토루 모치즈키
사토시 아자미
Original Assignee
알박 세이마쿠 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 알박 세이마쿠 가부시키가이샤 filed Critical 알박 세이마쿠 가부시키가이샤
Publication of KR20210038354A publication Critical patent/KR20210038354A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102567493B1 publication Critical patent/KR102567493B1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/38Masks having auxiliary features, e.g. special coatings or marks for alignment or testing; Preparation thereof
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/38Masks having auxiliary features, e.g. special coatings or marks for alignment or testing; Preparation thereof
    • G03F1/46Antireflective coatings
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/50Mask blanks not covered by G03F1/20 - G03F1/34; Preparation thereof
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/54Absorbers, e.g. of opaque materials
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/54Absorbers, e.g. of opaque materials
    • G03F1/56Organic absorbers, e.g. of photo-resists
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34Sputtering

Abstract

The present invention relates to a mask blank having a mask layer which becomes a photo-mask with predetermined optical density at low reflectance. The mask layer comprises: a lower reflection prevention layer laminated on a transparent substrate; a light blocking layer provided at the position spaced apart from the transparent substrate rather than the lower reflection prevention layer; and an upper reflection prevention layer provided in the position spaced apart from the transparent substrate rather than the light blocking layer.

Description

마스크 블랭크스 및 포토마스크{MASK BLANKS AND PHOTOMASK}Mask blanks and photomask {MASK BLANKS AND PHOTOMASK}

본 발명은, 마스크 블랭크스 및 포토마스크에 관한 것으로, 특히 양면이 저반사인 바이너리 마스크 블랭크스나, 바이너리 마스크 블랭크스의 제조에 이용하는 적합한 기술에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to a mask blank and a photomask, and in particular, to a suitable technique for use in the manufacture of binary mask blanks having low reflection on both sides or binary mask blanks.

FPD(flat panel display, 플랫 패널 디스플레이)와 같은 대판용 포토마스크의 제조에서, 바이너리 마스크로서 차광층을 가지는 마스크 블랭크스가 이용되고 있다. 또한, FPD의 고정밀화에 따라 미세 패턴을 형성할 필요가 높아지고 있다.In the manufacture of a photomask for a large plate such as a flat panel display (FPD), a mask blank having a light-shielding layer is used as a binary mask. In addition, the need to form a fine pattern is increasing with the high precision of FPD.

이러한 마스크 블랭크스에서, 패턴 형성되는 차광층 등을 포함하는 마스크층으로는, 크롬 재료로 이루어지는 막을 유리 등의 투명 기판에 적층한 구조가 일반적으로 이용된다(특허문헌 1).In such mask blanks, a structure in which a film made of a chromium material is laminated on a transparent substrate such as glass is generally used as a mask layer including a patterned light-shielding layer or the like (Patent Document 1).

미세 패턴을 작성하려면, 패턴 형성 시에 미광대책으로서 마스크 블랭크스의 표면 및 이면에서의 저반사율화가 필요로 되고 있다(예를 들면, 파장 436 nm의 노광광에서의 반사율 5% 이하).In order to create a fine pattern, it is necessary to reduce the reflectance on the front and back surfaces of the mask blank as a countermeasure against stray light during pattern formation (e.g., 5% or less reflectance in exposure light having a wavelength of 436 nm).

표면 및 이면에서의 저반사율화를 실현하는 마스크 블랭크스의 막구조로는, 예를 들어, 유리 기판 상으로부터 반사방지층(이면), 차광층, 반사방지층(표면)으로 적층된, 적어도 3층 구조를 가지는 마스크층이 알려져 있다.As the film structure of the mask blanks that realizes low reflectance on the front and back surfaces, for example, at least a three-layer structure laminated with an antireflection layer (back side), a light shielding layer, and an antireflection layer (surface) from a glass substrate is used. The branch mask layer is known.

이러한 반사방지층을 설치되는 경우에는, 이 반사방지층으로서 굴절률이 낮은 막을 얻기 위해서, 산화된 크롬 산화막 등을 이용할 수 있다.When such an antireflection layer is provided, an oxidized chromium oxide film or the like can be used as the antireflection layer in order to obtain a film having a low refractive index.

특허문헌 1:일본 특허공개 2001-305716호 공보Patent Document 1: Japanese Patent Laid-Open No. 2001-305716

그러나, 산소 농도가 높은 크롬 산화막은, 에칭 레이트가 낮아진다. 그 결과, 반사방지층으로서 산소 농도가 높은 크롬 산화막을 채용한 경우, 이 반사방지층이 차광층보다도 에칭 레이트가 낮아지기 때문에, 반사방지층의 에칭이 진행되지 않는 경우가 발생한다.However, a chromium oxide film having a high oxygen concentration has a low etching rate. As a result, when a chromium oxide film having a high oxygen concentration is employed as the antireflection layer, the etching rate of the antireflection layer is lower than that of the light-shielding layer, and thus the etching of the antireflection layer sometimes does not proceed.

이 때문에, 마스크 패턴을 제작한 경우에, 반사방지층에 비해 차광층의 에칭이 진행해 버려, 마스크 블랭크스에서의 측면 에칭량, 즉, 사이드 에칭량이, 두께 방향으로 균일하지 않게 되어 버린다. 구체적으로는, 마스크층에서의 두께 방향의 중앙부분이 불필요하게 많이 에칭되어 버려, 처마 및 밑단의 형성된 단면 형상이 발생하는 등의 문제가 발생되는 문제가 있는 것을 알 수 있었다.For this reason, when the mask pattern is produced, the etching of the light-shielding layer proceeds compared to the antireflection layer, and the amount of side etching in the mask blank, that is, the amount of side etching, is not uniform in the thickness direction. Specifically, it has been found that there is a problem in that the central portion of the mask layer in the thickness direction is unnecessarily etched a lot, resulting in the occurrence of a cross-sectional shape formed of the eaves and hem.

패턴의 단면 형상을 유리 기판의 면에 대해서 수직으로 하려면, 각 층의 에칭 레이트를 맞출 필요가 있지만, 각 층의 광학 특성을 유지하기 위해서는 조성비가 크게 다르기 때문에 에칭 레이트의 차이가 큰 것을 피할 수 없다. 이 때문에 수직인 패턴 단면 형상을 형성할 수 있는 마스크 블랭크스가 실현되어 있지 않다.In order to make the cross-sectional shape of the pattern perpendicular to the surface of the glass substrate, it is necessary to match the etching rate of each layer, but in order to maintain the optical properties of each layer, the composition ratio is greatly different, so it is inevitable that the difference in the etching rate is large. . For this reason, a mask blank capable of forming a vertical pattern cross-sectional shape has not been realized.

또한 마스크 블랭크스에서의 패턴 형성에서는, 콘트래스트를 올리기 위해서, 종래의 광학 농도(OD3)보다도 높은 광학 농도(예를 들면, OD5)에 대응하고 싶다고 하는 요구가 있다.In addition, in pattern formation in mask blanks, in order to increase the contrast, there is a demand that it is desired to cope with an optical density higher than the conventional optical density OD3 (for example, OD5).

이 요구에 응하기 위해서는, 차광층의 산소 농도와 반사방지층의 산소 농도의 차이를 보다 크게 하는 것이 필요하다. 이 때문에, 차광층과 반사방지층의 에칭 레이트 차이가 더욱 커진다.In order to meet this demand, it is necessary to make the difference between the oxygen concentration of the light-shielding layer and the oxygen concentration of the antireflection layer larger. For this reason, the difference in the etching rate between the light shielding layer and the antireflection layer is further increased.

이 때문에, 종래의 광학 농도(OD3)에서는, 허용되고 있던 단면 형상의 수직으로부터의 어긋남이, 높은 광학 농도(예를 들면, OD5)에서는 허용되지 않게 되어 왔다.For this reason, in the conventional optical density (OD3), the deviation from the vertical of the cross-sectional shape which has been allowed has become unacceptable at a high optical density (for example, OD5).

본 발명은, 상기의 사정을 감안하여 이루어지는 것으로, 저반사율에서 소정의 광학 농도를 가져, 차광층과 반사방지층의 에칭 레이트가 접근할 수 있어 처마와 밑단이 저감된 적정한 단면 형상으로 할 수 있는 마스크 블랭크스를 제공하는 목적을 달성한다.The present invention has been made in view of the above circumstances, and has a predetermined optical density at a low reflectance, and a mask capable of having an appropriate cross-sectional shape with reduced eaves and hem because the etching rate of the light-shielding layer and the anti-reflection layer can be approached. To achieve the purpose of providing blanks.

본 발명의 일 형태와 관련되는 마스크 블랭크스는, 포토마스크가 되는 마스크층을 가지는 마스크 블랭크스로서, 상기 마스크층은, 투명 기판에 적층된 하반사방지층과, 상기 하반사방지층보다도 상기 투명 기판으로부터 이간된 위치에 설치된 차광층과, 상기 차광층보다도 상기 투명 기판으로부터 이간된 위치에 설치된 상반사방지층을 가진다. 상기 하반사방지층이 크롬, 산소, 질소, 탄소를 포함하는 산화 질화 탄화막이고, 상기 하반사방지층에 포함되는 크롬의 함유율이 25 atm% ~ 50 atm%이고, 상기 하반사방지층에 포함되는 산소의 함유율이 30 atm% ~ 50 atm%이고, 상기 하반사방지층에 포함되는 질소의 함유율이 10 atm% ~ 30 atm%이고, 상기 하반사방지층에 포함되는 탄소의 함유율이 2 atm% ~ 5 atm%이다. 상기 차광층이 크롬, 질소를 포함하는 질화막이고, 상기 차광층에 포함되는 크롬의 함유율이 70 atm% ~ 95 atm%이고, 질소의 함유율이 5 atm% ~ 20 atm%이다. 상기 상반사방지층이 크롬, 산소, 질소, 탄소를 포함하는 산화 질화 탄화막이고, 상기 상반사방지층에 포함되는 크롬의 함유율이 25 atm% ~ 50 atm%이고, 상기 상반사방지층에 포함되는 산소의 함유율이 55 atm% ~ 70 atm%이고, 상기 상반사방지층에 포함되는 질소의 함유율이 5 atm% ~ 20 atm%이고, 상기 상반사방지층에 포함되는 탄소의 함유율이 2 atm% ~ 5 atm%이다. 이로 인해, 상기 과제를 해결하였다.A mask blank according to one embodiment of the present invention is a mask blank having a mask layer serving as a photomask, wherein the mask layer is a lower antireflection layer laminated on a transparent substrate, and the lower antireflection layer is separated from the transparent substrate from the lower antireflection layer. It has a light-shielding layer provided at the position, and an anti-reflection layer provided at a position separated from the transparent substrate from the light-shielding layer. The lower antireflection layer is an oxynitride carbide film containing chromium, oxygen, nitrogen, and carbon, the content of chromium contained in the lower antireflection layer is 25 atm% to 50 atm%, and the oxygen contained in the lower antireflection layer The content rate is 30 atm% to 50 atm%, the nitrogen content in the lower reflection prevention layer is 10 atm% to 30 atm%, and the carbon content in the lower reflection prevention layer is 2 atm% to 5 atm% . The light-shielding layer is a nitride film containing chromium and nitrogen, the content of chromium in the light-shielding layer is 70 atm% to 95 atm%, and the content of nitrogen is 5 atm% to 20 atm%. The anti-reflection layer is an oxynitride carbide film containing chromium, oxygen, nitrogen, and carbon, the content of chromium in the anti-reflection layer is 25 atm% to 50 atm%, and the oxygen contained in the anti-reflection layer The content rate is 55 atm% to 70 atm%, the nitrogen content in the anti-reflection layer is 5 atm% to 20 atm%, and the carbon content in the anti-reflection layer is 2 atm% to 5 atm% . For this reason, the said subject was solved.

본 발명의 일 형태와 관련되는 마스크 블랭크스는, 포토마스크가 되는 마스크층을 가지는 마스크 블랭크스로서, 상기 마스크층은, 투명 기판에 적층된 하반사방지층과, 상기 하반사방지층보다도 상기 투명 기판으로부터 이간된 위치에 설치된 차광층과, 상기 차광층보다도 상기 투명 기판으로부터 이간된 위치에 설치된 상반사방지층을 가진다. 상기 하반사방지층이 크롬, 산소, 질소, 탄소를 포함하는 산화 질화 탄화막이고, 상기 하반사방지층에 포함되는 크롬의 함유율이 25 atm% ~ 50 atm%이고, 상기 하반사방지층에 포함되는 산소의 함유율이 30 atm% ~ 50 atm%이고, 상기 하반사방지층에 포함되는 질소의 함유율이 10 atm% ~ 30 atm%이고, 상기 하반사방지층에 포함되는 탄소의 함유율이 2 atm% ~ 5 atm%이다. 상기 차광층이 크롬, 질소, 탄소를 포함하는 질화 탄화막이고, 상기 차광층에 포함되는 크롬의 함유율이 70 atm% ~ 95 atm%이고, 상기 차광층에 포함되는 질소의 함유율이 5 atm% ~ 20 atm%이고, 상기 차광층에 포함되는 탄소의 함유율이 0 atm% ~ 15 atm%이다. 상기 상반사방지층이 크롬, 산소, 질소, 탄소를 포함하는 산화 질화 탄화막이고, 상기 상반사방지층에 포함되는 크롬의 함유율이 25 atm% ~ 50 atm%이고, 상기 상반사방지층에 포함되는 산소의 함유율이 55 atm% ~ 70 atm%이고, 상기 상반사방지층에 포함되는 질소의 함유율이 5 atm% ~ 20 atm%이고, 상기 상반사방지층에 포함되는 탄소의 함유율이 2 atm% ~ 5 atm%이다. 이로 인해, 상기 과제를 해결하였다.A mask blank according to one embodiment of the present invention is a mask blank having a mask layer serving as a photomask, wherein the mask layer is a lower antireflection layer laminated on a transparent substrate, and the lower antireflection layer is separated from the transparent substrate from the lower antireflection layer. It has a light-shielding layer provided at the position, and an anti-reflection layer provided at a position separated from the transparent substrate from the light-shielding layer. The lower antireflection layer is an oxynitride carbide film containing chromium, oxygen, nitrogen, and carbon, the content of chromium contained in the lower antireflection layer is 25 atm% to 50 atm%, and the oxygen contained in the lower antireflection layer The content rate is 30 atm% to 50 atm%, the nitrogen content in the lower reflection prevention layer is 10 atm% to 30 atm%, and the carbon content in the lower reflection prevention layer is 2 atm% to 5 atm% . The light-shielding layer is a nitride carbide film containing chromium, nitrogen, and carbon, the content of chromium in the light-shielding layer is 70 atm% ~ 95 atm%, and the content of nitrogen in the light-shielding layer is 5 atm% ~ It is 20 atm%, and the content of carbon contained in the light-shielding layer is 0 atm% to 15 atm%. The anti-reflection layer is an oxynitride carbide film containing chromium, oxygen, nitrogen, and carbon, the content of chromium in the anti-reflection layer is 25 atm% to 50 atm%, and the oxygen contained in the anti-reflection layer The content rate is 55 atm% to 70 atm%, the nitrogen content in the anti-reflection layer is 5 atm% to 20 atm%, and the carbon content in the anti-reflection layer is 2 atm% to 5 atm% . For this reason, the said subject was solved.

본 발명의 일 형태와 관련되는 마스크 블랭크스에서는, 상기 마스크층의 양면에서, 파장 365 nm ~ 436 nm의 노광광에서의 반사율이 모두 10% 이하이어도 좋다.In the mask blank according to one embodiment of the present invention, the reflectance of exposure light having a wavelength of 365 nm to 436 nm on both surfaces of the mask layer may be 10% or less.

본 발명의 일 형태와 관련되는 마스크 블랭크스에서는, 상기 마스크층의 양면에서, 파장 436 nm의 노광광에서의 반사율이 모두 5% 이하이어도 좋다.In the mask blank according to one embodiment of the present invention, both surfaces of the mask layer may have a reflectance of 5% or less in exposure light having a wavelength of 436 nm.

본 발명의 일 형태와 관련되는 마스크 블랭크스에서는, 상기 마스크층에서, 광학 농도가 3.0 이상이 되도록, 상기 하반사방지층의 막 두께, 상기 차광층의 막 두께, 및 상기 상반사방지층의 막 두께가 설정되어도 좋다.In the mask blank according to one embodiment of the present invention, in the mask layer, the film thickness of the lower reflection prevention layer, the film thickness of the light shielding layer, and the film thickness of the top reflection prevention layer are set so that the optical density is 3.0 or more. May be.

본 발명의 일 형태와 관련되는 마스크 블랭크스에서는, 상기 하반사방지층의 막 두께가 25.0 nm ~ 35.0 nm이고, 상기 차광층의 막 두께가 125.0 nm ~ 135.0 nm이고, 상기 상반사방지층의 막 두께가 25.0 nm ~ 35.0 nm이어도 좋다.In the mask blanks according to one embodiment of the present invention, the film thickness of the lower reflection prevention layer is 25.0 nm to 35.0 nm, the film thickness of the light shielding layer is 125.0 nm to 135.0 nm, and the film thickness of the top reflection prevention layer is 25.0 nm. nm to 35.0 nm may be used.

본 발명의 일 형태와 관련되는 마스크 블랭크스에서는, 상기 마스크층의 막 두께가 175.0 nm ~ 205.0 nm이어도 좋다.In the mask blank according to one embodiment of the present invention, the thickness of the mask layer may be 175.0 nm to 205.0 nm.

본 발명의 일 형태와 관련되는 마스크 블랭크스에서는, 상기 마스크층보다도 상기 투명 기판으로부터 이간된 위치에 설치된 포토레지스트층을 가져도 좋다.In the mask blank according to one embodiment of the present invention, a photoresist layer may be provided at a position separated from the transparent substrate rather than the mask layer.

본 발명의 일 형태와 관련되는 포토마스크는, 상기의 형태와 관련되는 마스크 블랭크스로부터 제조된다.The photomask according to one aspect of the present invention is manufactured from the mask blanks according to the above aspect.

본 발명의 일 형태와 관련되는 마스크 블랭크스는, 포토마스크가 되는 마스크층을 가지는 마스크 블랭크스로서, 상기 마스크층은, 투명 기판에 적층된 하반사방지층과, 상기 하반사방지층보다도 상기 투명 기판으로부터 이간된 위치에 설치된 차광층과, 상기 차광층보다도 상기 투명 기판으로부터 이간된 위치에 설치된 상반사방지층을 가진다. 상기 하반사방지층이 크롬, 산소, 질소, 탄소를 포함하는 산화 질화 탄화막이고, 상기 하반사방지층에 포함되는 크롬의 함유율이 25 atm% ~ 50 atm%이고, 상기 하반사방지층에 포함되는 산소의 함유율이 30 atm% ~ 50 atm%이고, 상기 하반사방지층에 포함되는 질소의 함유율이 10 atm% ~ 30 atm%이고, 상기 하반사방지층에 포함되는 탄소의 함유율이 2 atm% ~ 5 atm%이다. 상기 차광층이 크롬, 질소를 포함하는 질화막이고, 상기 차광층에 포함되는 크롬의 함유율이 70 atm% ~ 95 atm%이고, 질소의 함유율이 5 atm% ~ 20 atm%이다. 상기 상반사방지층이 크롬, 산소, 질소, 탄소를 포함하는 산화 질화 탄화막이고, 상기 상반사방지층에 포함되는 크롬의 함유율이 25 atm% ~ 50 atm%이고, 보다 바람직하게는 30 atm% ~ 50 atm%이고, 상기 상반사방지층에 포함되는 산소의 함유율이 55 atm% ~ 70 atm%이고, 상기 상반사방지층에 포함되는 질소의 함유율이 5 atm% ~ 20 atm%이고, 상기 상반사방지층에 포함되는 탄소의 함유율이 2 atm% ~ 5 atm%이다. 이로 인해, 상기 과제를 해결하였다.A mask blank according to one embodiment of the present invention is a mask blank having a mask layer serving as a photomask, wherein the mask layer is a lower antireflection layer laminated on a transparent substrate, and the lower antireflection layer is separated from the transparent substrate from the lower antireflection layer. It has a light-shielding layer provided at the position, and an anti-reflection layer provided at a position separated from the transparent substrate from the light-shielding layer. The lower antireflection layer is an oxynitride carbide film containing chromium, oxygen, nitrogen, and carbon, the content of chromium contained in the lower antireflection layer is 25 atm% to 50 atm%, and the oxygen contained in the lower antireflection layer The content rate is 30 atm% to 50 atm%, the nitrogen content in the lower reflection prevention layer is 10 atm% to 30 atm%, and the carbon content in the lower reflection prevention layer is 2 atm% to 5 atm% . The light-shielding layer is a nitride film containing chromium and nitrogen, the content of chromium in the light-shielding layer is 70 atm% to 95 atm%, and the content of nitrogen is 5 atm% to 20 atm%. The anti-reflection layer is an oxynitride carbide film containing chromium, oxygen, nitrogen, and carbon, and the content of chromium contained in the anti-reflection layer is 25 atm% to 50 atm%, more preferably 30 atm% to 50 atm%, the content of oxygen in the anti-reflection layer is 55 atm% to 70 atm%, the content of nitrogen in the anti-reflection layer is 5 atm% to 20 atm%, and included in the anti-reflection layer The content of carbon is 2 atm% to 5 atm%. For this reason, the said subject was solved.

이로 인해, 마스크층의 양면에서의 저반사율과, 필요한 광학 농도를 유지한 상태에서, 패터닝으로의 단면 형상을 적정한 범위에 넣을 수 있다. 구체적으로는, 상하의 반사방지층에 대해서, 차광층의 사이드 에칭이 소정의 범위가 되어, 차광층 부분이 패여 버리지 않도록 할 수 있다.For this reason, it is possible to put the cross-sectional shape for patterning into an appropriate range while maintaining the low reflectance on both sides of the mask layer and the required optical density. Specifically, with respect to the upper and lower antireflection layers, the side etching of the light-shielding layer is in a predetermined range, so that the portion of the light-shielding layer is not dent.

따라서, 포토마스크를 제조할 때에, 마스크 블랭크스의 패터닝(레지스트 도포, 노광, 현상, 에칭)을 행한 경우의 단면 형상을 가능한 한 수직으로 할 수 있게 된다. 이 패턴의 단면 형상에 의해서 영향을 받는 패턴의 치수를 소정의 범위가 되도록 하여, 고정밀 포토마스크를 실현할 수 있게 할 수 있다.Accordingly, when manufacturing a photomask, the cross-sectional shape of the mask blanks when patterning (resist coating, exposure, development, and etching) is performed can be made as vertical as possible. By setting the dimensions of the pattern affected by the cross-sectional shape of the pattern to a predetermined range, it is possible to realize a high-precision photomask.

본 발명의 일 형태와 관련되는 마스크 블랭크스는, 포토마스크가 되는 마스크층을 가지는 마스크 블랭크스로서, 상기 마스크층은, 투명 기판에 적층된 하반사방지층과, 상기 하반사방지층보다도 상기 투명 기판으로부터 이간된 위치에 설치된 차광층과, 상기 차광층보다도 상기 투명 기판으로부터 이간된 위치에 설치된 상반사방지층을 가진다. 상기 하반사방지층이 크롬, 산소, 질소, 탄소를 포함하는 산화 질화 탄화막이고, 상기 하반사방지층에 포함되는 크롬의 함유율이 25 atm% ~ 50 atm%이고, 상기 하반사방지층에 포함되는 산소의 함유율이 30 atm% ~ 50 atm%이고, 상기 하반사방지층에 포함되는 질소의 함유율이 10 atm% ~ 30 atm%이고, 상기 하반사방지층에 포함되는 탄소의 함유율이 2 atm% ~ 5 atm%이다. 상기 차광층이 크롬, 질소, 탄소를 포함하는 질화 탄화막이고, 상기 차광층에 포함되는 크롬의 함유율이 70 atm% ~ 95 atm%이고, 상기 차광층에 포함되는 질소의 함유율이 5 atm% ~ 20 atm%이고, 상기 차광층에 포함되는 탄소의 함유율이 0 atm% ~ 15 atm%이다. 상기 상반사방지층이 크롬, 산소, 질소, 탄소를 포함하는 산화 질화 탄화막이고, 상기 상반사방지층에 포함되는 크롬의 함유율이 25 atm% ~ 50 atm%이고, 보다 바람직하게는 30 atm% ~ 50 atm%이고, 상기 상반사방지층에 포함되는 산소의 함유율이 55 atm% ~ 70 atm%이고, 상기 상반사방지층에 포함되는 질소의 함유율이 5 atm% ~ 20 atm%이고, 상기 상반사방지층에 포함되는 탄소의 함유율이 2 atm% ~ 5 atm%이다. 이로 인해, 상기 과제를 해결하였다.A mask blank according to one embodiment of the present invention is a mask blank having a mask layer serving as a photomask, wherein the mask layer is a lower antireflection layer laminated on a transparent substrate, and the lower antireflection layer is separated from the transparent substrate from the lower antireflection layer. It has a light-shielding layer provided at the position, and an anti-reflection layer provided at a position separated from the transparent substrate from the light-shielding layer. The lower antireflection layer is an oxynitride carbide film containing chromium, oxygen, nitrogen, and carbon, the content of chromium contained in the lower antireflection layer is 25 atm% to 50 atm%, and the oxygen contained in the lower antireflection layer The content rate is 30 atm% to 50 atm%, the nitrogen content in the lower reflection prevention layer is 10 atm% to 30 atm%, and the carbon content in the lower reflection prevention layer is 2 atm% to 5 atm% . The light-shielding layer is a nitride carbide film containing chromium, nitrogen, and carbon, the content of chromium in the light-shielding layer is 70 atm% ~ 95 atm%, and the content of nitrogen in the light-shielding layer is 5 atm% ~ It is 20 atm%, and the content of carbon contained in the light-shielding layer is 0 atm% to 15 atm%. The anti-reflection layer is an oxynitride carbide film containing chromium, oxygen, nitrogen, and carbon, and the content of chromium contained in the anti-reflection layer is 25 atm% to 50 atm%, more preferably 30 atm% to 50 atm%, the content of oxygen in the anti-reflection layer is 55 atm% to 70 atm%, the content of nitrogen in the anti-reflection layer is 5 atm% to 20 atm%, and included in the anti-reflection layer The content of carbon is 2 atm% to 5 atm%. For this reason, the said subject was solved.

이로 인해, 마스크층의 양면에서의 저반사율과 필요한 광학 농도를 유지한 상태에서, 패터닝으로의 단면 형상을 적정한 범위에 넣을 수 있다. 구체적으로는, 상하의 반사방지층에 대해서, 차광층의 사이드 에칭이 소정의 범위가 되어, 차광층 부분이 패여 버리지 않도록 할 수 있다.For this reason, it is possible to put the cross-sectional shape for patterning into an appropriate range while maintaining the low reflectance on both sides of the mask layer and the required optical density. Specifically, with respect to the upper and lower antireflection layers, the side etching of the light-shielding layer is in a predetermined range, so that the portion of the light-shielding layer is not dent.

따라서, 포토마스크를 제조할 때에, 마스크 블랭크스의 패터닝(레지스트 도포, 노광, 현상, 에칭)을 행한 경우의 단면 형상을 가능한 한 수직으로 할 수 있게 된다. 이 패턴의 단면 형상에 의해서 영향을 받는 패턴의 치수를 소정의 범위가 되도록 하고, 고정밀 포토마스크를 실현할 수 있게 할 수 있다.Accordingly, when manufacturing a photomask, the cross-sectional shape of the mask blanks when patterning (resist coating, exposure, development, and etching) is performed can be made as vertical as possible. The dimensions of the pattern affected by the cross-sectional shape of this pattern can be set to a predetermined range, and a high-precision photomask can be realized.

본 발명의 일 형태와 관련되는 마스크 블랭크스에서는, 상기 마스크층의 양면에서, 파장 365 nm ~ 436 nm의 노광광에서의 반사율이 모두 10% 이하일 수 있고, 특히, 파장 436 nm의 노광광에서의 반사율이 모두 5% 이하이어도 좋다.In the mask blank according to one embodiment of the present invention, on both sides of the mask layer, reflectance in exposure light having a wavelength of 365 nm to 436 nm may be 10% or less, and in particular, reflectance in exposure light having a wavelength of 436 nm. All of these may be 5% or less.

이로 인해, 각 층의 조성비를 상술한 범위로 함으로써, 바람직한 단면 형상을 실현할 수 있게 하면서, 패터닝에 필요한 저반사율의 범위를 실현할 수 있다.For this reason, by setting the composition ratio of each layer to the above-described range, it is possible to realize a range of low reflectance required for patterning while enabling a desirable cross-sectional shape to be realized.

또한 상기의 반사율로서, 투명 기판측은, 이 투명 기판을 포함하는 반사율이다.Moreover, as said reflectance, the transparent substrate side is the reflectance containing this transparent substrate.

본 발명의 일 형태와 관련되는 마스크 블랭크스에서는, 상기 마스크층에서, 광학 농도가 3.0 이상이 되도록, 상기 하반사방지층의 막 두께, 상기 차광층의 막 두께, 및 상기 상반사방지층의 막 두께가 설정되어도 좋다.In the mask blank according to one embodiment of the present invention, in the mask layer, the film thickness of the lower reflection prevention layer, the film thickness of the light shielding layer, and the film thickness of the top reflection prevention layer are set so that the optical density is 3.0 or more. May be.

이로 인해, 각 층의 조성비를 상술한 범위로 함으로써, 바람직한 단면 형상을 실현할 수 있게 하면서, 패터닝에 필요한 광학 농도의 범위를 실현할 수 있다.For this reason, by setting the composition ratio of each layer to the above-described range, it is possible to realize a range of optical density required for patterning while enabling a desirable cross-sectional shape to be realized.

본 발명의 일 형태와 관련되는 마스크 블랭크스에서는, 상기 하반사방지층의 막 두께가 25.0 nm ~ 35.0 nm이고, 상기 차광층의 막 두께가 125.0 nm ~ 135.0 nm이고, 상기 상반사방지층의 막 두께가 25.0 nm ~ 35.0 nm일 수 있다.In the mask blanks according to one embodiment of the present invention, the film thickness of the lower reflection prevention layer is 25.0 nm to 35.0 nm, the film thickness of the light shielding layer is 125.0 nm to 135.0 nm, and the film thickness of the top reflection prevention layer is 25.0 nm. nm to 35.0 nm.

이로 인해, 각 층의 조성비를 상술한 범위로 함으로써, 바람직한 단면 형상을 실현할 수 있게 하면서, 패터닝에 필요한 광학 농도의 범위를 실현할 수 있다.For this reason, by setting the composition ratio of each layer to the above-described range, it is possible to realize a range of optical density required for patterning while enabling a desirable cross-sectional shape to be realized.

본 발명의 일 형태와 관련되는 마스크 블랭크스에서는, 상기 마스크층의 막 두께가 175.0 nm ~ 205.0 nm이어도 좋다.In the mask blank according to one embodiment of the present invention, the thickness of the mask layer may be 175.0 nm to 205.0 nm.

이로 인해, 각 층의 조성비를 상술한 범위로 함으로써, 바람직한 단면 형상을 실현할 수 있게 하면서, 패터닝에 필요한 광학 농도의 범위와 패터닝에 필요한 저반사율의 범위를 실현할 수 있다.For this reason, by making the composition ratio of each layer into the above-described range, it is possible to realize a desirable cross-sectional shape, while realizing a range of optical density required for patterning and a range of low reflectance required for patterning.

본 발명의 일 형태와 관련되는 마스크 블랭크스에서는, 상기 마스크층보다도 상기 투명 기판으로부터 이간된 위치에 설치된 포토레지스트층을 가질 수 있다.In the mask blank according to one embodiment of the present invention, it is possible to have a photoresist layer provided at a position separated from the transparent substrate rather than the mask layer.

본 발명의 일 형태와 관련되는 포토마스크는, 상기 어느 하나가 기재된 마스크 블랭크스로부터 제조될 수 있다.The photomask according to one embodiment of the present invention can be manufactured from the mask blanks described in any one of the above.

본 발명에 따르면, 저반사율에서 소정의 광학 농도를 가져, 차광층과 반사방지층의 에칭 레이트가 접근할 수 있어 처마와 밑단이 저감된 적정한 단면 형상으로 할 수 있는 마스크 블랭크스를 제공할 수 있는 효과를 내는 것이 가능해진다.According to the present invention, it is possible to provide a mask blank that has a predetermined optical density at a low reflectivity, so that the etching rate of the light-shielding layer and the anti-reflection layer can be approached, thereby reducing the eaves and hem. It becomes possible to pay.

도 1은 본 발명의 제1 실시형태와 관련되는 마스크 블랭크스를 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시형태와 관련되는 마스크 블랭크스를 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시형태와 관련되는 포토마스크를 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시형태와 관련되는 마스크 블랭크스, 포토마스크의 제조 방법에서의 성막 장치를 나타내는 모식도이다.
도 5는 본 발명에 따른 마스크 블랭크스의 실시예 및 비교예에서의 표면 분광 반사율을 나타내는 그래프이다.
도 6은 본 발명에 따른 마스크 블랭크스의 실시예 및 비교예에서의 이면 분광 반사율을 나타내는 그래프이다.
도 7은 본 발명에 따른 마스크 블랭크스의 실시예 1에서의 패터닝 후의 단면 형상을 나타내는 SEM 사진이다.
도 8은 본 발명에 따른 마스크 블랭크스의 실시예 2에서의 패터닝 후의 단면 형상을 나타내는 SEM 사진이다.
도 9는 본 발명에 따른 마스크 블랭크스의 비교예 1에서의 패터닝 후의 단면 형상을 나타내는 SEM 사진이다.
도 10은 본 발명에 따른 마스크 블랭크스의 비교예 2에서의 패터닝 후의 단면 형상을 나타내는 SEM 사진이다.
도 11은 본 발명에 따른 마스크 블랭크스의 비교예 3에서의 패터닝 후의 단면 형상을 나타내는 SEM 사진이다.
도 12는 본 발명에 따른 마스크 블랭크스의 실험예 1에서의 패터닝 후의 형상을 나타내는 조감 SEM 사진이다.
도 13은 본 발명에 따른 마스크 블랭크스의 실험예 2에서의 패터닝 후의 형상을 나타내는 조감 SEM 사진이다.
도 14는 본 발명에 따른 마스크 블랭크스의 비교예 1에서의 패터닝 후의 형상을 나타내는 조감 SEM 사진이다.
도 15는 본 발명에 따른 마스크 블랭크스의 비교예 2에서의 패터닝 후의 형상을 나타내는 조감 SEM 사진이다.
도 16은 본 발명에 따른 마스크 블랭크스의 비교예 3에서의 패터닝 후의 형상을 나타내는 조감 SEM 사진이다.
1 is a cross-sectional view showing a mask blank according to a first embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view showing a mask blank according to a first embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view showing a photomask according to the first embodiment of the present invention.
4 is a schematic diagram showing a film forming apparatus in a method for manufacturing a mask blank and a photomask according to the first embodiment of the present invention.
5 is a graph showing surface spectral reflectance in Examples and Comparative Examples of mask blanks according to the present invention.
6 is a graph showing the spectral reflectance of the back side in Examples and Comparative Examples of the mask blanks according to the present invention.
7 is a SEM photograph showing a cross-sectional shape after patterning in Example 1 of a mask blank according to the present invention.
8 is a SEM photograph showing a cross-sectional shape after patterning in Example 2 of a mask blank according to the present invention.
9 is a SEM photograph showing a cross-sectional shape after patterning in Comparative Example 1 of a mask blank according to the present invention.
10 is a SEM photograph showing a cross-sectional shape after patterning in Comparative Example 2 of a mask blank according to the present invention.
11 is an SEM photograph showing a cross-sectional shape after patterning in Comparative Example 3 of a mask blank according to the present invention.
12 is a bird's-eye SEM photograph showing the shape of the mask blanks according to the present invention after patterning in Experimental Example 1. FIG.
13 is a bird's-eye SEM photograph showing the shape of the mask blanks according to the present invention after patterning in Experimental Example 2;
14 is a bird's-eye SEM photograph showing a shape after patterning in Comparative Example 1 of a mask blank according to the present invention.
15 is a bird's-eye SEM photograph showing a shape after patterning in Comparative Example 2 of a mask blank according to the present invention.
16 is a bird's-eye SEM photograph showing a shape after patterning in Comparative Example 3 of a mask blank according to the present invention.

이하, 본 발명의 제1 실시형태와 관련되는 마스크 블랭크스, 포토마스크, 마스크 블랭크스의 제조 방법, 및 포토마스크의 제조 방법을, 도면에 기초해 설명한다.Hereinafter, a mask blank, a photomask, a method for manufacturing a mask blank, and a method for manufacturing a photomask according to the first embodiment of the present invention will be described based on the drawings.

도 1은, 본 실시형태에서의 마스크 블랭크스를 나타내는 단면도이고, 도 2는, 본 실시형태에서의 마스크 블랭크스를 나타내는 단면도이고, 도면에서, 부호 10B는, 마스크 블랭크스이다.Fig. 1 is a cross-sectional view showing a mask blank in this embodiment, Fig. 2 is a cross-sectional view showing the mask blank in this embodiment, and in the drawing, reference numeral 10B denotes a mask blank.

본 실시형태와 관련되는 마스크 블랭크스(10B)는, 노광광의 파장이 365 nm ~ 436 nm 정도의 범위에서 사용되는 바이너리 마스크(포토마스크)에 제공된다.The mask blank 10B according to the present embodiment is provided in a binary mask (photomask) used in a range of about 365 nm to 436 nm in wavelength of exposure light.

본 실시형태와 관련되는 마스크 블랭크스(10B)는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 유리 기판(투명 기판)(11)과, 이 유리 기판(11) 상에 형성된 하반사방지층(12)과, 하반사방지층(12) 상에 형성된 차광층(13)과, 차광층(13) 상에 형성된 상반사방지층(14)으로 구성된다.As shown in FIG. 1, the mask blank 10B according to this embodiment includes a glass substrate (transparent substrate) 11, a lower antireflection layer 12 formed on the glass substrate 11, and a lower reflection. It consists of a light blocking layer 13 formed on the blocking layer 12 and an anti-reflection layer 14 formed on the blocking layer 13.

즉, 차광층(13)은, 하반사방지층(12)보다도 유리 기판(11)으로부터 이간된 위치에 설치된다. 또한, 상반사방지층(14)은, 차광층(13)보다도 유리 기판(11)으로부터 이간된 위치에 설치된다.That is, the light-shielding layer 13 is provided at a position separated from the glass substrate 11 from the lower reflection prevention layer 12. Further, the anti-reflection layer 14 is provided at a position separated from the glass substrate 11 from the light shielding layer 13.

이들 하반사방지층(12)과 차광층(13)과 상반사방지층(14)은, 포토마스크로서 필요한 광학 특성을 가지고 저반사인 적층막인 마스크층을 구성하고 있다.These lower anti-reflection layer 12, light shielding layer 13, and upper anti-reflection layer 14 constitute a mask layer which is a low-reflective lamination film having optical properties required as a photomask.

또한 본 실시형태와 관련되는 마스크 블랭크스(10B)는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 하반사방지층(12), 차광층(13), 및 상반사방지층(14)의 적층된 마스크층에 대해서, 도 2에 나타낸 바와 같이, 미리, 포토레지스트층(15)이 성막된 구성으로 할 수도 있다.In addition, as shown in FIG. 1, the mask blank 10B according to the present embodiment is a layered mask layer of the lower anti-reflection layer 12, the light-shielding layer 13, and the upper anti-reflection layer 14, as shown in FIG. As shown in Fig. 2, the photoresist layer 15 may be formed in advance.

또한 본 실시형태와 관련되는 마스크 블랭크스(10B)는, 하반사방지층(12), 차광층(13), 및 상반사방지층(14) 이외에, 내약층, 보호층, 밀착층, 에칭 스톱퍼층, 등을 적층한 구성으로 되어도 좋다. 또한 이러한 적층막 상에, 도 2에 나타낸 바와 같이, 포토레지스트층(15)이 형성되어 있어도 좋다.In addition, the mask blank 10B according to the present embodiment is, in addition to the lower antireflection layer 12, the light shielding layer 13, and the top antireflection layer 14, a drug resistant layer, a protective layer, an adhesion layer, an etching stopper layer, etc. It may be of a laminated configuration. Further, on such a laminated film, as shown in Fig. 2, a photoresist layer 15 may be formed.

유리 기판(투명 기판)(11)으로는, 투명성 및 광학적 등방성이 우수한 재료가 이용되고, 예를 들면, 석영 유리 기판을 이용할 수 있다. 유리 기판(11)의 크기는 특별히 제한되지 않고, 상기 마스크를 이용하여 노광하는 기판(예를 들면 LCD(액정 디스플레이), 플라스마 디스플레이, 유기 EL(일렉트로루미네센스) 디스플레이 등의 FPD용 기판 등)에 따라 적절히 선정된다.As the glass substrate (transparent substrate) 11, a material excellent in transparency and optical isotropy is used, and for example, a quartz glass substrate can be used. The size of the glass substrate 11 is not particularly limited, and a substrate exposed using the mask (for example, a substrate for FPD such as an LCD (liquid crystal display), a plasma display, an organic EL (electroluminescent) display, etc.) It is appropriately selected according to.

본 실시형태에서는, 유리 기판(투명 기판)(11)으로서 한 변 100 mm 정도로부터, 한 변 2000 mm 이상의 직사각형 기판을 적용할 수 있고, 또한 두께 1 mm 이하의 기판, 두께 수 mm의 기판이나, 두께 10 mm 이상의 기판도 이용할 수 있다.In this embodiment, as the glass substrate (transparent substrate) 11, a rectangular substrate having a side of about 100 mm and a side of 2000 mm or more can be applied, and a substrate having a thickness of 1 mm or less, a substrate having a thickness of several mm, or A substrate with a thickness of 10 mm or more can also be used.

또한, 유리 기판(11)의 표면을 연마함으로써 유리 기판(11)의 평탄도를 저감하도록 해도 좋다. 유리 기판(11)의 평탄도는, 예를 들면, 20㎛ 이하로 할 수 있다. 이로 인해, 마스크의 초점심도가 깊어져, 미세하고 고정밀의 패턴 형성에 크게 공헌할 수 있게 된다. 또한 평탄도는, 10㎛ 이하로 작은 값인 것이 양호하다.Further, the flatness of the glass substrate 11 may be reduced by polishing the surface of the glass substrate 11. The flatness of the glass substrate 11 can be made 20 micrometers or less, for example. For this reason, the depth of focus of the mask becomes deep, and it becomes possible to greatly contribute to the formation of fine and high-precision patterns. Further, it is preferable that the flatness is a small value of 10 µm or less.

하반사방지층(12)은, Cr(크롬)을 주성분으로서 가진다. 하반사방지층(12)은, C(탄소), O(산소) 및 N(질소)를 포함한다.The lower reflection prevention layer 12 has Cr (chromium) as a main component. The anti-reflection layer 12 contains C (carbon), O (oxygen), and N (nitrogen).

또한 하반사방지층(12)이 두께 방향으로 다른 조성을 가질 수도 있다. 또한 이 경우, 하반사방지층(12)으로서 Cr 단체(單體), 및 Cr의 산화물, 질화물, 탄화물, 산화 질화물, 탄화 질화물 및 산화 탄화 질화물로부터 선택되는 1개의 재료, 또는, 2종 이상의 재료를 적층하여 구성할 수도 있다.In addition, the anti-reflection layer 12 may have a different composition in the thickness direction. Further, in this case, as the lower reflection prevention layer 12, a single material of Cr, and one material selected from oxides, nitrides, carbides, oxynitrides, carbonitrides and oxycarbide nitrides of Cr, or two or more materials are used. It can also be constructed by laminating.

하반사방지층(12)은, 후술한 바와 같이, 소정의 광학 특성 및 에칭 레이트가 얻어지도록, 하반사방지층(12)의 두께, 및 Cr, N, C, O 등의 조성비(atm%)가 설정된다.The lower anti-reflection layer 12, as described later, to obtain a predetermined optical properties and etching rate, the thickness of the lower anti-reflection layer 12, and the composition ratio (atm%) of Cr, N, C, O, etc. is set. do.

예를 들면, 하반사방지층(12)이 크롬, 산소, 질소, 탄소를 포함하는 산화 질화 탄화막이고, 하반사방지층(12)에서의 조성비는, 크롬 함유율(크롬 농도)이 25 atm% ~ 50 atm%, 산소 함유율(산소 농도)이 30 atm% ~ 50 atm%, 질소 함유율(질소 농도)이 10 atm% ~ 30 atm%, 탄소 함유율(탄소 농도)이 2 atm% ~ 5 atm%이도록 설정될 수 있다.For example, the lower antireflection layer 12 is an oxynitride carbide film containing chromium, oxygen, nitrogen, and carbon, and the composition ratio in the lower antireflection layer 12 is 25 atm% ~ 50 Atm%, oxygen content (oxygen concentration) is 30 atm% ~ 50 atm%, nitrogen content (nitrogen concentration) is 10 atm% ~ 30 atm%, carbon content (carbon concentration) is set to be 2 atm% ~ 5 atm%. I can.

하반사방지층(12)의 막 두께는, 하반사방지층(12)에 요구되는 광학 특성에 의해서 설정되어 Cr, N, C, O 등의 조성비에 의해서 변화한다. 하반사방지층(12)의 막 두께는, 25.0 nm ~ 35.0 nm로 할 수 있다.The film thickness of the lower anti-reflection layer 12 is set according to the optical properties required for the lower anti-reflection layer 12 and changes according to the composition ratio of Cr, N, C, O, and the like. The film thickness of the anti-reflection layer 12 may be 25.0 nm to 35.0 nm.

이로 인해, 하반사방지층(12)은, 파장 365 nm ~ 436 nm 정도의 범위, 특히, 파장 436 nm의 노광광에서, 유리 기판(11)을 포함하는 반사율이 5% 이하로 설정될 수 있다.For this reason, the reflectance including the glass substrate 11 may be set to 5% or less in the range of about 365 nm to 436 nm in wavelength, particularly in the exposure light of 436 nm in wavelength.

차광층(13)은, Cr(크롬)을 주성분으로서 가진다. 차광층(13)은, N(질소)를 포함한다.The light shielding layer 13 has Cr (chromium) as a main component. The light shielding layer 13 contains N (nitrogen).

또한 차광층(13)이 두께 방향으로 다른 조성을 가질 수도 있다. 또한 이 경우, 차광층(13)으로서 Cr 단체, 및 Cr의 산화물, 질화물, 탄화물, 산화 질화물, 탄화 질화물 및 산화 탄화 질화물로부터 선택되는 1개의 재료, 또는, 2종 이상의 재료를 적층하여 구성할 수도 있다.In addition, the light shielding layer 13 may have a different composition in the thickness direction. In this case, the light shielding layer 13 may be composed of a single material of Cr, and one material selected from oxides, nitrides, carbides, oxynitrides, nitride carbides, and oxide carbides of Cr, or by stacking two or more materials. have.

차광층(13)은, 후술한 바와 같이, 소정의 광학 특성 및 에칭 레이트가 얻어지도록, 차광층(13)의 두께, 및 Cr, N, C, O 등의 조성비(atm%)가 설정된다.As for the light-shielding layer 13, as described later, the thickness of the light-shielding layer 13 and the composition ratio (atm%) of Cr, N, C, O, etc. are set so that predetermined optical properties and etching rates can be obtained.

예를 들면, 차광층(13)이 크롬, 질소를 포함하는 질화막이고, 크롬의 함유율이 70 atm% ~ 95 atm%, 질소의 함유율이 5 atm% ~ 20 atm%이도록 설정될 수 있다.For example, the light shielding layer 13 may be a nitride film containing chromium and nitrogen, and may be set such that the content of chromium is 70 atm% to 95 atm%, and the content of nitrogen is 5 atm% to 20 atm%.

혹은 차광층(13)이 크롬, 질소, 탄소를 포함하는 질화 탄화막이고, 크롬의 함유율이 70 atm% ~ 95 atm%, 질소의 함유율이 5 atm% ~ 20 atm%, 탄소의 함유율이 0 atm% ~ 15 atm%이도록 설정될 수 있다.Alternatively, the light shielding layer 13 is a nitrided carbide film containing chromium, nitrogen, and carbon, the content of chromium is 70 atm% ~ 95 atm%, the content of nitrogen is 5 atm% ~ 20 atm%, the content of carbon is 0 atm It can be set to be between% and 15 atm%.

차광층(13)의 막 두께는, 차광층(13)에 요구되는 광학 특성에 의해서 설정되어 Cr, N, C, O 등의 조성비에 의해서 변화한다. 차광층(13)의 막 두께는, 125.0 nm ~ 135.0 nm로 할 수 있다.The film thickness of the light-shielding layer 13 is set in accordance with the optical characteristics required for the light-shielding layer 13 and changes according to the composition ratio of Cr, N, C, O, and the like. The film thickness of the light-shielding layer 13 can be 125.0 nm to 135.0 nm.

상반사방지층(14)은, Cr(크롬)을 주성분으로서 가진다. 상반사방지층(14)은, C(탄소), O(산소) 및 N(질소)를 포함한다.The anti-reflection layer 14 has Cr (chromium) as a main component. The anti-reflection layer 14 contains C (carbon), O (oxygen), and N (nitrogen).

또한 상반사방지층(14)이 두께 방향으로 다른 조성을 가질 수도 있다. 또한 이 경우, 상반사방지층(14)으로서 Cr 단체, 및 Cr의 산화물, 질화물, 탄화물, 산화 질화물, 탄화 질화물 및 산화 탄화 질화물로부터 선택되는 1개의 재료, 또는, 2종 이상의 재료를 적층하여 구성할 수도 있다.In addition, the anti-reflection layer 14 may have a different composition in the thickness direction. Further, in this case, as the anti-reflection layer 14, a single material of Cr, and one material selected from oxides, nitrides, carbides, oxynitrides, carbide nitrides, and oxide carbide nitrides of Cr, or two or more materials may be stacked. May be.

상반사방지층(14)은, 후술한 바와 같이, 소정의 광학 특성 및 에칭 레이트가 얻어지도록 그 두께, 및 Cr, N, C, O 등의 조성비(atm%)가 설정된다.As will be described later, the anti-reflection layer 14 has its thickness and a composition ratio (atm%) of Cr, N, C, O, etc. so as to obtain predetermined optical properties and etching rates.

예를 들면, 상반사방지층(14)이 크롬, 산소, 질소, 탄소를 포함하는 산화 질화 탄화막이고, 상반사방지층(14)에서의 조성비는, 크롬의 함유율이 25 atm% ~ 50 atm%, 보다 바람직하게는, 크롬의 함유율이 30 atm% ~ 50 atm%, 산소의 함유율이 55 atm% ~ 70 atm%, 질소의 함유율이 5 atm% ~ 20 atm%, 탄소의 함유율이 2 atm% ~ 5 atm%이도록 설정될 수 있다.For example, the anti-reflection layer 14 is an oxynitride carbide film containing chromium, oxygen, nitrogen, and carbon, and the composition ratio in the anti-reflection layer 14 is 25 atm% to 50 atm%, More preferably, the content of chromium is 30 atm% ~ 50 atm%, the content of oxygen is 55 atm% ~ 70 atm%, the content of nitrogen is 5 atm% ~ 20 atm%, the content of carbon is 2 atm% ~ 5 It can be set to be atm%.

상반사방지층(14)의 막 두께는, 상반사방지층(14)에 요구되는 광학 특성에 의해서 설정되어 Cr, N, C, O 등의 조성비에 의해서 변화한다. 상반사방지층(14)의 막 두께는, 25.0 nm ~ 35.0 nm로 할 수 있다.The film thickness of the anti-reflection layer 14 is set according to the optical properties required for the anti-reflection layer 14 and changes according to the composition ratio of Cr, N, C, O, and the like. The thickness of the anti-reflection layer 14 may be 25.0 nm to 35.0 nm.

이로 인해, 상반사방지층(14)은, 파장 365 nm ~ 436 nm 정도의 범위, 특히, 파장 436 nm의 노광광에서, 상반사방지층(14)의 반사율이 5% 이하로 설정될 수 있다.For this reason, the anti-reflection layer 14 may have a reflectance of 5% or less in the range of about 365 nm to 436 nm in wavelength, particularly in exposure light having a wavelength of 436 nm.

하반사방지층(12)과 차광층(13)과 상반사방지층(14)이 적층된 마스크층에 대해서, 마스크층의 막 두께가 175.0 nm ~ 205.0 nm로 할 수 있다.For the mask layer in which the lower anti-reflection layer 12, the light blocking layer 13, and the upper anti-reflection layer 14 are stacked, the thickness of the mask layer may be 175.0 nm to 205.0 nm.

본 실시형태에서의 마스크 블랭크스(10B)는, 하반사방지층(12)과 차광층(13)과 상반사방지층(14)이 적층된 마스크층의 양면에서, 파장 436 nm의 노광광에서의 반사율을 모두 5% 이하이도록 설정할 수 있다. 또한, 하반사방지층(12)과 차광층(13)과 상반사방지층(14)이 적층된 마스크층에서, 광학 농도가 3.0 이상이 되도록 설정할 수 있다.The mask blank 10B in this embodiment has the reflectance in exposure light having a wavelength of 436 nm on both sides of the mask layer in which the lower anti-reflection layer 12, the light-shielding layer 13 and the upper anti-reflection layer 14 are stacked. All can be set to 5% or less. In addition, in the mask layer in which the lower anti-reflection layer 12, the light blocking layer 13 and the upper anti-reflection layer 14 are stacked, the optical density may be set to be 3.0 or more.

또한 본 실시형태에서의 마스크 블랭크스(10B)는, 하반사방지층(12)과 차광층(13)과 상반사방지층(14)의 조성비를 상기의 범위로 함으로써, 하반사방지층(12)과 차광층(13)과 상반사방지층(14)의 에칭 레이트가 접근할 수 있어 후술한 바와 같이, 처마나 밑단의 발생이 저감된 단면 형상으로 할 수 있게 된다.In addition, in the mask blank 10B in this embodiment, the lower anti-reflection layer 12 and the light-shielding layer are formed by setting the composition ratio of the lower anti-reflection layer 12, the light-shielding layer 13, and the upper anti-reflection layer 14 to the above range. Since the etching rate of (13) and the anti-reflection layer 14 can be approached, it is possible to have a cross-sectional shape in which the occurrence of eaves and hem is reduced, as described later.

본 실시형태에서의 마스크 블랭크스의 제조 방법은, 유리 기판(투명 기판)(11)에 하반사방지층(12)을 성막한 후에, 차광층(13)을 성막하고, 그 후, 상반사방지층(14)을 성막한다.In the manufacturing method of the mask blank in this embodiment, after forming the lower reflection prevention layer 12 on the glass substrate (transparent substrate) 11, the light shielding layer 13 is formed, and thereafter, the upper reflection prevention layer 14 ) To the tabernacle.

하반사방지층(12)과 차광층(13)과 상반사방지층(14) 이외에, 보호층, 밀착층, 내약층, 에칭 스톱퍼층, 등을 적층하는 경우에는, 마스크 블랭크스의 제조 방법은, 이들 층을 적층하는 적층 공정을 가질 수 있다.In the case of laminating a protective layer, an adhesion layer, a chemical resistant layer, an etching stopper layer, etc., in addition to the lower anti-reflection layer 12, the light shielding layer 13 and the upper anti-reflection layer 14, the manufacturing method of the mask blank is these layers. It may have a lamination process of laminating.

일례로서 예를 들면, 금속 실리사이드를 포함하는 에칭 스톱퍼층을 들 수 있다.As an example, an etching stopper layer containing metal silicide is mentioned, for example.

도 3은, 본 실시형태에서의 포토마스크를 나타내는 단면도이다.3 is a cross-sectional view showing a photomask in this embodiment.

본 실시형태에서의 바이너리 마스크(포토마스크)(10)은, 도 3에 나타낸 바와 같이, 마스크 블랭크스(10B)로서 적층된 하반사방지층(12), 차광층(13), 및 상반사방지층(14)이 패터닝에 의해 형성된 구조를 가진다.The binary mask (photomask) 10 in this embodiment is, as shown in FIG. 3, a lower antireflection layer 12, a light shielding layer 13, and an upper antireflection layer 14 stacked as a mask blank 10B. ) Has a structure formed by patterning.

이하, 본 실시형태의 마스크 블랭크스(10B)로부터 포토마스크(10)를 제조하는 제조 방법에 대해 설명한다.Hereinafter, the manufacturing method of manufacturing the photomask 10 from the mask blank 10B of this embodiment is demonstrated.

레지스트 패턴 형성 공정으로서 도 2에 나타낸 바와 같이, 마스크 블랭크스(10B)의 최외면 상에 포토레지스트층(15)을 형성한다. 또는, 미리, 포토레지스트층(15)이 최외면 상에 형성된 마스크 블랭크스(10B)를 준비해도 좋다. 포토레지스트층(15)은, 포지티브형이어도 좋고, 네가티브형이어도 좋다. 포토레지스트층(15)의 재료로는, 이른바 크롬계 재료에의 에칭에 대응할 수 있는 재료가 이용된다. 포토레지스트층(15)으로는, 액상 레지스트가 이용된다.As a resist pattern forming step, as shown in Fig. 2, a photoresist layer 15 is formed on the outermost surface of the mask blank 10B. Alternatively, a mask blank 10B in which the photoresist layer 15 is formed on the outermost surface may be prepared in advance. The photoresist layer 15 may be of a positive type or a negative type. As the material of the photoresist layer 15, a material capable of responding to so-called etching to a chromium-based material is used. As the photoresist layer 15, a liquid resist is used.

계속해서, 포토레지스트층(15)을 노광 및 현상함으로써 상반사방지층(14)보다도 외측에 레지스트 패턴이 형성된다. 레지스트 패턴은, 하반사방지층(12)과 차광층(13)과 상반사방지층(14)을 에칭하기 위해서 이용되는 마스크로서 기능한다.Subsequently, by exposing and developing the photoresist layer 15, a resist pattern is formed outside the anti-reflection layer 14. The resist pattern functions as a mask used to etch the lower antireflection layer 12, the light shielding layer 13, and the upper antireflection layer 14.

레지스트 패턴은, 하반사방지층(12), 차광층(13), 및 상반사방지층(14)의 에칭 패턴에 따라 적절히 형상이 정해진다. 일례로서 투광영역에서는, 형성하는 차광 패턴의 개구폭 치수에 대응한 개구폭을 가지는 형상이 되도록, 레지스트 패턴이 설정된다.The resist pattern is suitably shaped according to the etching patterns of the lower antireflection layer 12, the light shielding layer 13, and the upper antireflection layer 14. As an example, in the light-transmitting region, the resist pattern is set so as to have a shape having an opening width corresponding to the opening width dimension of the light shielding pattern to be formed.

이어서, 상반사 방지 패턴 형성 공정으로서 이 레지스트 패턴 너머에 에칭액을 이용하여 상반사방지층(14)을 웨트 에칭해 상반사 방지 패턴(14p)을 형성한다.Subsequently, as an anti-reflection pattern forming step, the anti-reflection layer 14 is wet etched using an etching solution over the resist pattern to form the anti-reflection pattern 14p.

상반사 방지 패턴 형성 공정에서 이용되는 에칭액으로는, 질산 세륨 제2 암모늄을 포함하는 에칭액을 이용할 수 있고, 예를 들면, 질산이나 과염소산 등의 산을 함유하는 질산 세륨 제2 암모늄을 이용하는 것이 바람직하다.As the etchant used in the anti-reflection pattern formation process, an etchant containing cerium nitrate second ammonium may be used, and for example, it is preferable to use cerium nitrate second ammonium nitrate containing an acid such as nitric acid or perchloric acid. .

이어서, 차광 패턴 형성 공정으로서 이 상반사 방지 패턴(14p) 너머에 에칭액을 이용하여 차광층(13)을 웨트 에칭해 차광 패턴(13p)을 형성한다.Next, as a light-shielding pattern forming step, the light-shielding layer 13 is wet-etched using an etching solution over the top-reflection prevention pattern 14p to form the light-shielding pattern 13p.

차광 패턴 형성 공정에서 이용되는 에칭액으로는, 상반사 방지 패턴 형성 공정과 마찬가지로, 질산 세륨 제2 암모늄을 포함하는 에칭액을 이용할 수 있다. 예를 들면, 질산이나 과염소산 등의 산을 함유하는 질산 세륨 제2 암모늄을 이용하는 것이 바람직하다.As the etching solution used in the light-shielding pattern forming process, an etching solution containing cerium nitrate s2 ammonium can be used in the same manner as in the anti-reflection pattern forming process. For example, it is preferable to use cerium nitrate quaternary ammonium containing an acid such as nitric acid or perchloric acid.

이어서, 하반사 방지 패턴 형성 공정으로서, 패턴 형성된 차광 패턴(13p)과, 상반사 방지 패턴(14p)과, 레지스트 패턴 너머에 하반사방지층(12)을 웨트 에칭해 하반사 방지 패턴(12p)을 형성한다.Subsequently, as a lower reflection prevention pattern forming process, the patterned light shielding pattern 13p, the upper reflection prevention pattern 14p, and the lower reflection prevention layer 12 over the resist pattern are wet etched to form the lower reflection prevention pattern 12p. To form.

하반사 방지 패턴 형성 공정에 대해서 이용되는 에칭액으로는, 상반사 방지 패턴 형성 공정 및 차광 패턴 형성 공정과 마찬가지로, 질산 세륨 제2 암모늄을 포함하는 에칭액을 이용할 수 있다. 예를 들면, 질산이나 과염소산 등의 산을 함유하는 질산 세륨 제2 암모늄을 이용하는 것이 바람직하다.As an etchant used for the lower reflection prevention pattern formation step, an etchant containing cerium nitrate second ammonium can be used in the same manner as in the upper reflection prevention pattern formation step and the light-shielding pattern formation step. For example, it is preferable to use cerium nitrate quaternary ammonium containing an acid such as nitric acid or perchloric acid.

또한 본 실시형태에서의 마스크 블랭크스(10B)는, 하반사방지층(12)과 차광층(13)과 상반사방지층(14)의 조성비를 상기의 범위로 함으로써, 하반사방지층(12)과 차광층(13)과 상반사방지층(14)의 에칭 레이트가 접근할 수 있다. 이 때문에, 에칭에 의한 상반사 방지 패턴(14p)과 차광 패턴(13p)과 하반사 방지 패턴(12p)의 형성 후에는, 포토마스크(10)의 단면 형상으로서 수직에 가까운 양호한 단면 형상을 얻을 수 있다.In addition, in the mask blank 10B in this embodiment, the lower anti-reflection layer 12 and the light-shielding layer are formed by setting the composition ratio of the lower anti-reflection layer 12, the light-shielding layer 13, and the upper anti-reflection layer 14 to the above range. (13) and the etching rate of the anti-reflection layer 14 can be approached. For this reason, after the formation of the upper reflection prevention pattern 14p, the light blocking pattern 13p, and the lower reflection prevention pattern 12p by etching, a good cross-sectional shape close to the vertical can be obtained as the cross-sectional shape of the photomask 10. have.

또한, 차광 패턴 형성 공정에서는, 차광층(13)의 조성비가 상하의 반사방지층(12, 14)에 비해 상술한 범위로서 다르게 설정되어 있으므로, 특별한 설정을 행하지 않았던 경우에 비해, 에칭 레이트가 낮아진다. 따라서, 이러한 경우의 에칭에 비해, 차광 패턴(13p)의 에칭의 진행은 늦어진다. 이로 인해, 차광층(13)과, 하반사방지층(12) 및 상반사방지층(14)의 에칭 레이트가 접근할 수 있다.In addition, in the light-shielding pattern formation process, the composition ratio of the light-shielding layer 13 is set differently in the above-described range compared to the upper and lower antireflection layers 12 and 14, so that the etching rate is lowered compared to the case where no special setting is made. Therefore, compared with the etching in this case, the progress of the etching of the light-shielding pattern 13p is delayed. For this reason, the etching rate of the light shielding layer 13, the lower reflection prevention layer 12, and the top reflection prevention layer 14 can approach.

즉, 상반사 방지 패턴(14p)과 차광 패턴(13p)과 하반사 방지 패턴(12p)이 유리 기판(11) 표면이 이루는 각도(테이퍼각)θ는, 직각에 가까워진다. 예를 들면, 이 각도 θ를 90° 정도로 할 수 있다. 또한, 유리 기판(11)을 법선 방향에서 보고, 상반사 방지 패턴(14p), 차광 패턴(13p), 및 하반사 방지 패턴(12p)이 모두 같은 패턴 형상이 되도록 에칭할 수 있다.That is, the angle (taper angle) θ formed by the surface of the glass substrate 11 between the upper reflection prevention pattern 14p, the light blocking pattern 13p, and the lower reflection prevention pattern 12p approaches a right angle. For example, this angle θ can be set to about 90°. Further, the glass substrate 11 can be viewed from the normal direction, and the upper reflection prevention pattern 14p, the light blocking pattern 13p, and the lower reflection prevention pattern 12p can all be etched so that they have the same pattern shape.

또한 밀착층 등의 다른 막이 미리 성막되어 있는 마스크 블랭크스(10B)의 경우에는, 이 막을 대응하는 에칭액을 이용한 웨트 에칭 등에 의해, 상반사 방지 패턴(14p)과 차광 패턴(13p)과 하반사 방지 패턴(12p)에 대응한 소정의 형상으로 패터닝 한다. 밀착층 등의 다른 막의 패터닝은, 그 적층순서에 대응해 하반사방지층(12)과 차광층(13)과 상반사방지층(14)의 패터닝의 전후에 소정의 공정으로서 행해질 수 있다.Further, in the case of the mask blank 10B on which other films such as adhesion layers have been previously formed, the upper reflection prevention pattern 14p, the light blocking pattern 13p, and the lower reflection prevention pattern are performed by wet etching or the like using a corresponding etchant. Patterning is performed in a predetermined shape corresponding to (12p). Patterning of other films such as adhesion layers may be performed as a predetermined process before and after patterning of the lower anti-reflection layer 12, the light-shielding layer 13, and the upper anti-reflection layer 14 according to the stacking order.

또한 하반사방지층(12)과 차광층(13)과 상반사방지층(14)에 대해서는, 각각 막 두께 방향으로 산소 농도를 변화시킴으로써, 패터닝 후의 단면 형상을 개선할 수 있게 된다.In addition, for the lower antireflection layer 12, the light shielding layer 13, and the upper antireflection layer 14, by changing the oxygen concentration in the film thickness direction, respectively, it is possible to improve the cross-sectional shape after patterning.

구체적으로는, 하반사방지층(12)과 차광층(13)과 상반사방지층(14), 즉, Cr 막에서는, 막 중의 산소 농도가 높아질수록, 에칭 레이트가 낮아진다. 이 때문에, 하반사방지층(12)과 차광층(13)과 상반사방지층(14)에 대해서는, 상층 측의 산소 농도를 하층 측의 산소 농도보다 높임으로써, 상층 측의 에칭 레이트를 하층 측의 에칭 레이트보다도 낮출 수 있다.Specifically, in the lower antireflection layer 12, the light shielding layer 13, and the upper antireflection layer 14, that is, the Cr film, the higher the oxygen concentration in the film, the lower the etching rate. For this reason, for the lower antireflection layer 12, the light shielding layer 13, and the upper antireflection layer 14, by increasing the oxygen concentration on the upper layer side than the oxygen concentration on the lower layer, the etching rate on the upper layer side is increased by etching the lower layer side. It can be lower than the rate.

동시에, 막 두께 방향으로 산소 이외에도 탄소, 질소나, 그 이외의 조성비를 변화시킴으로써, 에칭 레이트 및 광학 특성을 소정 상태로 설정할 수 있게 된다.At the same time, it is possible to set the etching rate and optical properties to a predetermined state by changing carbon, nitrogen, and other composition ratios other than oxygen in the film thickness direction.

이상에 의해, 상반사 방지 패턴(14p)과 차광 패턴(13p)과 하반사 방지 패턴(12p)을 가지는 포토마스크(10)가, 도 3에 나타낸 바와 같이 얻어진다.As described above, the photomask 10 having the upper reflection prevention pattern 14p, the light blocking pattern 13p, and the lower reflection prevention pattern 12p is obtained as shown in FIG. 3.

이하, 본 실시형태에서의 마스크 블랭크스의 제조 방법에 대해서, 도면에 기초해 설명한다.Hereinafter, the manufacturing method of the mask blank in this embodiment is demonstrated based on drawings.

도 4는, 본 실시형태에서의 마스크 블랭크스의 제조 장치를 나타내는 모식도이다.4 is a schematic diagram showing an apparatus for manufacturing a mask blank according to the present embodiment.

본 실시형태에서의 마스크 블랭크스(10B)는, 도 4에 나타내는 제조 장치에 의해 제조된다.The mask blank 10B in this embodiment is manufactured by the manufacturing apparatus shown in FIG.

도 4에 나타내는 제조 장치(S10)는, 인터백식의 스퍼터링 장치이다. 제조 장치(S10)는, 로드실(S11), 언로드실(S16), 및 성막실(진공 처리실)(S12)를 가진다. 성막실(S12)은, 로드실(S11)에 밀폐 기구(S17)를 통하여 접속되고 언로드실(S16)에 밀폐 기구(S18)를 통하여 접속되어 있다.The manufacturing apparatus S10 shown in FIG. 4 is an interback type sputtering apparatus. The manufacturing apparatus S10 has a load chamber S11, an unload chamber S16, and a film forming chamber (vacuum processing chamber) S12. The film formation chamber S12 is connected to the load chamber S11 through a sealing mechanism S17, and is connected to the unload chamber S16 through a sealing mechanism S18.

로드실(S11)에는, 외부로부터 반입된 유리 기판(11)을 성막실(S12)로 반송하는 반송 기구(S11a)와 로드실(S11) 내를 조 진공으로 하는 로터리 펌프 등의 배기 기구(S11f)가 설치된다.In the load chamber S11, a conveyance mechanism S11a for conveying the glass substrate 11 carried in from the outside to the film formation chamber S12, and an exhaust mechanism such as a rotary pump for making a rough vacuum inside the load chamber S11 (S11f) ) Is installed.

언로드실(S16)에는, 성막실(S12)로부터 성막이 완료한 유리 기판(11)을 외부로 반송하는 반송 기구(S16a)와 언로드실(S16) 내를 조 진공으로 하는 로터리 펌프 등의 배기 기구(S16f)가 설치된다.In the unloading chamber S16, an evacuation mechanism such as a conveying mechanism S16a for conveying the glass substrate 11 on which film formation has been completed from the film forming chamber S12 to the outside, and a rotary pump for making the inside of the unloading chamber S16 a rough vacuum. (S16f) is installed.

성막실(S12)에는, 기판 유지 기구(S12a)와 3개의 성막 처리에 대응한 기구로서 3단의 성막 기구(S13, S14, S15)가 설치되어 있다.In the film forming chamber S12, a substrate holding mechanism S12a and a three-stage film forming mechanism S13, S14, S15 are provided as a mechanism corresponding to the three film forming processes.

기판 유지 기구(S12a)는, 반송 기구(S11a)에 의해서 반송되어 온 유리 기판(11)을, 성막 중에 타겟(S13b, S14b, S15b)와 대향하도록 유리 기판(11)을 유지한다. 기판 유지 기구(S12a)는, 유리 기판(11)을 로드실(S11)로부터의 반입 및 언로드실(S16)로 반출할 수 있도록 되어 있다.The substrate holding mechanism S12a holds the glass substrate 11 so as to face the targets S13b, S14b, and S15b during film formation of the glass substrate 11 conveyed by the transport mechanism S11a. The substrate holding mechanism S12a is capable of carrying in the glass substrate 11 from the load chamber S11 and carrying out the glass substrate 11 into the unload chamber S16.

성막실(S12)의 구조에서, 로드실(S11) 근처의 위치에는, 3단의 성막 기구(S13, S14, S15) 중 첫째 단의 성막 재료를 공급하는 성막 기구(S13)가 설치되어 있다.In the structure of the film-forming chamber S12, a film-forming mechanism S13 for supplying the first-stage film-forming material among the three-stage film-forming mechanisms S13, S14, and S15 is provided at a position near the rod chamber S11.

성막 기구(S13)는, 타겟(S13b)을 가지는 캐소드 전극(백킹 플레이트)(S13c)과 백킹 플레이트(S13c)에 음 전위의 스퍼터 전압을 인가하는 전원(S13d)를 가진다.The film forming mechanism S13 has a cathode electrode (backing plate) S13c having a target S13b and a power supply S13d for applying a sputter voltage of negative potential to the backing plate S13c.

성막 기구(S13)는, 성막실(S12) 내에서 캐소드 전극(백킹 플레이트)(S13c) 부근의 영역에 중점적으로 가스를 도입하는 가스 도입 기구(S13e)와 성막실(S12) 내에서 캐소드 전극(백킹 플레이트)(S13c) 부근의 영역을 중점적으로 고진공으로 하는 터보 분자 펌프 등의 고진공 배기 기구(S13f)를 가진다.The film formation mechanism S13 includes a gas introduction mechanism S13e that intensively introduces gas into a region in the vicinity of the cathode electrode (backing plate) S13c in the film formation chamber S12, and a cathode electrode in the film formation chamber S12. It has a high vacuum exhaust mechanism S13f such as a turbo molecular pump that focuses on a region near the backing plate) S13c to make high vacuum.

또한 성막실(S12)에서의 로드실(S11)과 언로드실(S16)의 중간 위치에는, 3단의 성막 기구(S13, S14, S15) 중 둘째 단의 성막 재료를 공급하는 성막 기구(S14)가 설치되어 있다.In addition, a film forming mechanism S14 that supplies a second-stage film-forming material among the three-stage film-forming mechanisms S13, S14, and S15 at a position between the load chamber S11 and the unload chamber S16 in the film-forming chamber S12. Is installed.

성막 기구(S14)는, 타겟(S14b)을 가지는 캐소드 전극(백킹 플레이트)(S14c)과 백킹 플레이트(S14c)에 음 전위의 스퍼터 전압을 인가하는 전원(S14d)를 가진다.The film forming mechanism S14 has a cathode electrode (backing plate) S14c having a target S14b and a power supply S14d for applying a sputtering voltage of negative potential to the backing plate S14c.

성막 기구(S14)는, 성막실(S12) 내에서 캐소드 전극(백킹 플레이트)(S14c) 부근의 영역에 중점적으로 가스를 도입하는 가스 도입 기구(S14e)와 성막실(S12) 내에서 캐소드 전극(백킹 플레이트)(S14c) 부근의 영역을 중점적으로 고진공으로 하는 터보 분자 펌프 등의 고진공 배기 기구(S14f)를 가진다.The film formation mechanism S14 includes a gas introduction mechanism S14e for intensively introducing gas into a region in the vicinity of the cathode electrode (backing plate) S14c in the film formation chamber S12, and the cathode electrode in the film formation chamber S12. It has a high vacuum exhaust mechanism S14f such as a turbomolecular pump that focuses on a region near the backing plate) S14c to make high vacuum.

또한 성막실(S12)의 구조에서, 언로드실(S16)의 근처의 위치에는, 3단의 성막 기구(S13, S14, S15) 중 셋째 단의 성막 재료를 공급하는 성막 기구(S15)가 설치되어 있다.In addition, in the structure of the film formation chamber S12, a film formation mechanism S15 that supplies the film formation material of the third stage among the three stage film formation mechanisms S13, S14, S15 is provided at a position near the unload chamber S16. have.

성막 기구(S15)는, 타겟(S15b)을 가지는 캐소드 전극(백킹 플레이트)(S15c)와 백킹 플레이트(S15c)에 음 전위의 스퍼터 전압을 인가하는 전원(S15d)를 가진다.The film forming mechanism S15 has a cathode electrode (backing plate) S15c having a target S15b and a power supply S15d for applying a sputter voltage of negative potential to the backing plate S15c.

성막 기구(S15)는, 성막실(S12) 내에서 캐소드 전극(백킹 플레이트)(S15c) 부근의 영역에 중점적으로 가스를 도입하는 가스 도입 기구(S15e)와 성막실(S12) 내에서 캐소드 전극(백킹 플레이트)(S15c) 부근의 영역을 중점적으로 고진공으로 하는 터보 분자 펌프 등의 고진공 배기 기구(S15f)를 가진다.The film formation mechanism S15 includes a gas introduction mechanism S15e for intensively introducing gas into a region in the vicinity of the cathode electrode (backing plate) S15c in the film formation chamber S12, and a cathode electrode in the film formation chamber S12. It has a high vacuum exhaust mechanism S15f such as a turbomolecular pump that focuses on a region near the backing plate) S15c to make high vacuum.

성막실(S12)에는, 캐소드 전극(백킹 플레이트)(S13c, S14c, S15c)의 부근의 영역에서, 각각 가스 도입 기구(S13e, S14e, S15e)로부터 공급된 가스가, 인접하는 성막 기구(S13, S14, S15)에 혼입하지 않도록, 가스 흐름을 억제하는 가스 방벽(S12g)이 설치된다. 이들 가스 방벽(S12g)은, 기판 유지 기구(S12a)가 각각 인접하는 성막 기구(S13, S14, S15)간을 이동할 수 있도록 구성되어 있다.In the film formation chamber S12, in regions near the cathode electrodes (backing plates) S13c, S14c, and S15c, gases supplied from the gas introduction mechanisms S13e, S14e, and S15e, respectively, are supplied with the adjacent film formation mechanism S13, A gas barrier (S12g) for suppressing gas flow is provided so as not to be mixed into S14 and S15. These gas barriers S12g are configured so that the substrate holding mechanism S12a can move between the adjacent film forming mechanisms S13, S14, and S15, respectively.

성막실(S12)에서, 각각의 3단의 성막 기구(S13, S14, S15)는, 유리 기판(11)에 순서대로 성막하기 위해서 필요한 조성·조건을 가진다.In the film formation chamber S12, each of the three-stage film formation mechanisms S13, S14, S15 has a composition and conditions necessary for sequentially forming a film on the glass substrate 11.

본 실시형태에서, 성막 기구(S13)는 하반사방지층(12)의 성막에 대응하고 있고, 성막 기구(S14)는 차광층(13)의 성막에 대응하고 있으며, 성막 기구(S15)는 상반사방지층(14)의 성막에 대응하고 있다.In this embodiment, the film formation mechanism S13 corresponds to the film formation of the lower antireflection layer 12, the film formation mechanism S14 corresponds to the film formation of the light shielding layer 13, and the film formation mechanism S15 corresponds to the upper reflection radiation. It corresponds to the formation of the stratum 14.

구체적으로는, 성막 기구(S13)에서는, 타겟(S13b)이, 유리 기판(11)에 하반사방지층(12)을 성막하기 위해서 필요한 조성으로서 크롬을 가지는 재료로 이루어진다.Specifically, in the film forming mechanism S13, the target S13b is made of a material having chromium as a composition necessary for forming the lower reflection preventing layer 12 on the glass substrate 11.

동시에, 성막 기구(S13)에서는, 가스 도입 기구(S13e)로부터 공급되는 가스로서 하반사방지층(12)의 성막에 대응하고, 프로세스 가스가 탄소, 질소, 산소 등을 함유하고, 아르곤, 질소 가스 등의 스퍼터 가스와 함께, 소정의 가스 분압으로서 조건이 설정된다.At the same time, in the film formation mechanism S13, the gas supplied from the gas introduction mechanism S13e corresponds to the film formation of the lower reflection prevention layer 12, and the process gas contains carbon, nitrogen, oxygen, etc., and argon, nitrogen gas, etc. Together with the sputtered gas of, the condition is set as a predetermined gas partial pressure.

또한, 성막 조건에 맞추어 고진공 배기 기구(S13f)로부터의 배기가 행해진다.In addition, exhaust from the high vacuum exhaust mechanism S13f is performed in accordance with the film forming conditions.

또한, 성막 기구(S13)에서는, 전원(S13d)으로부터 백킹 플레이트(S13c)에 인가되는 스퍼터 전압이, 하반사방지층(12)의 성막에 대응해 설정된다.Further, in the film forming mechanism S13, a sputtering voltage applied from the power source S13d to the backing plate S13c is set corresponding to the film formation of the lower reflection prevention layer 12.

또한, 성막 기구(S14)에서는, 타겟(S14b)이, 하반사방지층(12) 상에 차광층(13)을 성막하기 위해서 필요한 조성으로서 크롬을 가지는 재료로 이루어지는 것으로 된다.Further, in the film forming mechanism S14, the target S14b is made of a material having chromium as a composition necessary for forming the light shielding layer 13 on the lower antireflection layer 12.

동시에, 성막 기구(S14)에서는, 가스 도입 기구(S14e)로부터 공급되는 가스로서 차광층(13)의 성막에 대응하고, 프로세스 가스가 탄소, 질소, 산소 등을 함유하고, 아르곤, 질소 가스 등의 스퍼터 가스와 함께, 소정의 가스 분압으로서 설정된다.At the same time, in the film formation mechanism S14, the gas supplied from the gas introduction mechanism S14e corresponds to the film formation of the light shielding layer 13, and the process gas contains carbon, nitrogen, oxygen, etc. Together with the sputter gas, it is set as a predetermined gas partial pressure.

또한, 성막 조건에 맞추어 고진공 배기 기구(S14f)로부터의 배기가 행해진다.In addition, exhaust from the high vacuum exhaust mechanism S14f is performed in accordance with the film forming conditions.

또한, 성막 기구(S14)에서는, 전원(S14d)로부터 백킹 플레이트(S14c)에 인가되는 스퍼터 전압이, 차광층(13)의 성막에 대응해 설정된다.Further, in the film forming mechanism S14, a sputtering voltage applied from the power supply S14d to the backing plate S14c is set corresponding to the film formation of the light-shielding layer 13.

또한, 성막 기구(S15)에서는, 타겟(S15b)이, 차광층(13) 상에 상반사방지층(14)을 성막하기 위해서 필요한 조성으로서 크롬을 가지는 재료로 이루어지는 것으로 된다.Further, in the film forming mechanism S15, the target S15b is made of a material having chromium as a composition necessary for forming the anti-reflection layer 14 on the light-shielding layer 13.

동시에, 성막 기구(S15)에서는, 가스 도입 기구(S15e)로부터 공급되는 가스로서 상반사방지층(14)의 성막에 대응하고, 프로세스 가스가 탄소, 질소, 산소 등을 함유하고, 아르곤, 질소 가스 등의 스퍼터 가스와 함께, 소정의 가스 분압으로서 조건이 설정된다.At the same time, in the film formation mechanism S15, the gas supplied from the gas introduction mechanism S15e corresponds to the film formation of the anti-reflection layer 14, and the process gas contains carbon, nitrogen, oxygen, etc., and argon, nitrogen gas, etc. Together with the sputtered gas of, the condition is set as a predetermined gas partial pressure.

또한, 성막 조건에 맞추어 고진공 배기 기구(S15f)로부터의 배기가 행해진다.Further, exhaust from the high vacuum exhaust mechanism S15f is performed in accordance with the film forming conditions.

또한, 성막 기구(S15)에서는, 전원(S15d)로부터 백킹 플레이트(S15c)에 인가되는 스퍼터 전압이, 상반사방지층(14)의 성막에 대응해 설정된다.In addition, in the film forming mechanism S15, a sputtering voltage applied from the power source S15d to the backing plate S15c is set corresponding to the film formation of the upper reflection prevention layer 14.

도 4에 나타내는 제조 장치(S10)에서는, 로드실(S11)로부터 반송 기구(S11a)에 의해서 반입한 유리 기판(11)에 대해서, 성막실(진공 처리실)(S12)에서 기판 유지 기구(S12a)에 의해서 반송하면서 3단의 스퍼터링 성막을 행한다. 그 후, 언로드실(S16)로부터 성막이 종료한 유리 기판(11)을 반송 기구(S16a)에 의해서 외부로 반출한다.In the manufacturing apparatus S10 shown in FIG. 4, with respect to the glass substrate 11 carried in from the load chamber S11 by the conveyance mechanism S11a, the substrate holding mechanism S12a in the film formation chamber (vacuum processing chamber) S12 The sputtering film is formed in three stages while being conveyed by means of. After that, the glass substrate 11 on which film formation has been completed is carried out from the unloading chamber S16 to the outside by the transport mechanism S16a.

하반사방지층 형성 공정에서는, 성막 기구(S13)에서, 가스 도입 기구(S13e)로부터 성막실(S12)의 백킹 플레이트(S13c) 부근의 영역으로 공급 가스로서 스퍼터 가스와 반응 가스를 공급한다. 이 상태에서, 외부의 전원으로부터 백킹 플레이트(캐소드 전극)(S13c)에 스퍼터 전압을 인가한다. 또한, 마그네트론 자기회로에 의해 타겟(S13b) 상에 소정의 자장을 형성해도 좋다.In the lower reflection prevention layer forming step, the sputter gas and the reactive gas are supplied as supply gases from the gas introduction mechanism S13e to the region near the backing plate S13c of the film forming chamber S12 in the film forming mechanism S13. In this state, a sputtering voltage is applied to the backing plate (cathode electrode) S13c from an external power source. Further, a predetermined magnetic field may be formed on the target S13b by a magnetron magnetic circuit.

성막실(S12) 내의 백킹 플레이트(S13c) 부근의 영역에서 플라스마에 의해 여기된 스퍼터 가스의 이온이, 캐소드 전극(S13c)의 타겟(S13b)에 충돌해 성막 재료의 입자를 튀어나오게 한다. 그리고, 튀어나온 입자와 반응 가스가 결합한 후, 유리 기판(11)에 부착함으로써, 유리 기판(11)의 표면에 소정의 조성으로 하반사방지층(12)이 형성된다.Ions of the sputter gas excited by the plasma in the region near the backing plate S13c in the film formation chamber S12 collide with the target S13b of the cathode electrode S13c, causing particles of the film formation material to protrude. Then, after the protruding particles and the reactive gas are bonded, the lower reflection prevention layer 12 is formed on the surface of the glass substrate 11 with a predetermined composition by adhering to the glass substrate 11.

마찬가지로 차광층 형성 공정에서는, 성막 기구(S14)에서, 가스 도입 기구(S14e)로부터 성막실(S12)의 백킹 플레이트(S14c) 부근의 영역으로 공급 가스로서 스퍼터 가스와 반응 가스를 공급한다. 이 상태에서, 외부의 전원으로부터 백킹 플레이트(캐소드 전극)(S14c)에 스퍼터 전압을 인가한다. 또한, 마그네트론 자기회로에 의해 타겟(S14b) 상에 소정의 자장을 형성해도 좋다.Similarly, in the light-shielding layer forming step, the sputtering gas and the reactive gas are supplied as supply gases from the gas introduction mechanism S14e to the region near the backing plate S14c of the film forming chamber S12 in the film forming mechanism S14. In this state, a sputtering voltage is applied to the backing plate (cathode electrode) S14c from an external power source. Further, a predetermined magnetic field may be formed on the target S14b by a magnetron magnetic circuit.

성막실(S12) 내의 백킹 플레이트(S14c) 부근의 영역에서 플라스마에 의해 여기된 스퍼터 가스의 이온이, 캐소드 전극(S14c)의 타겟(S14b)에 충돌해 성막 재료의 입자를 튀어나오게 한다. 그리고, 튀어나온 입자와 반응 가스가 결합한 후, 하반사방지층(12)에 부착함으로써, 하반사방지층(12)의 표면에 소정의 조성으로 차광층(13)이 형성된다.Ions of the sputter gas excited by the plasma in the region near the backing plate S14c in the film formation chamber S12 collide with the target S14b of the cathode electrode S14c, causing particles of the film formation material to protrude. Then, after the protruding particles and the reactive gas are combined, the light-shielding layer 13 is formed on the surface of the lower anti-reflection layer 12 with a predetermined composition by adhering to the lower anti-reflection layer 12.

마찬가지로 상반사방지층 형성 공정에서는, 성막 기구(S15)에서, 가스 도입 기구(S15e)로부터 성막실(S12)의 백킹 플레이트(S15c) 부근의 영역으로 공급 가스로서 스퍼터 가스와 반응 가스를 공급한다. 이 상태에서, 외부의 전원으로부터 백킹 플레이트(캐소드 전극)(S15c)에 스퍼터 전압을 인가한다. 또한, 마그네트론 자기회로에 의해 타겟(S15b) 상에 소정의 자장을 형성해도 좋다.Similarly, in the anti-reflection layer forming step, sputter gas and reactive gas are supplied as supply gases from the gas introduction mechanism S15e to the region near the backing plate S15c of the film forming chamber S12 in the film forming mechanism S15. In this state, a sputter voltage is applied to the backing plate (cathode electrode) S15c from an external power source. Further, a predetermined magnetic field may be formed on the target S15b by a magnetron magnetic circuit.

성막실(S12) 내의 백킹 플레이트(S15c) 부근의 영역에서 플라스마에 의해 여기된 스퍼터 가스의 이온이, 캐소드 전극(S15c)의 타겟(S15b)에 충돌해 성막 재료의 입자를 튀어나오게 한다. 그리고, 튀어나온 입자와 반응 가스가 결합한 후, 차광층(13)에 부착함으로써, 차광층(13)의 표면에 소정의 조성으로 상반사방지층(14)이 형성된다.Ions of the sputter gas excited by the plasma in the region near the backing plate S15c in the film formation chamber S12 collide with the target S15b of the cathode electrode S15c, causing particles of the film formation material to protrude. Then, after the protruding particles and the reactive gas are combined, the anti-reflection layer 14 is formed on the surface of the light-shielding layer 13 with a predetermined composition by adhering to the light-shielding layer 13.

이 때, 하반사방지층(12)의 성막에서는, 가스 도입 기구(S13e)로부터 소정의 분압이 되는 질소 함유 가스, 산소 함유 가스, 탄소 함유 가스, 스퍼터 가스 등을 공급해 그 분압을 제어하도록 바꾸고, 하반사방지층(12)의 조성을, 설정된 범위 내로 한다.At this time, in the film formation of the lower antireflection layer 12, a nitrogen-containing gas, an oxygen-containing gas, a carbon-containing gas, a sputtering gas, etc. that have a predetermined partial pressure are supplied from the gas introduction mechanism S13e to control the partial pressure. The composition of the antireflection layer 12 is set within a set range.

또한, 차광층(13)의 성막에서는, 가스 도입 기구(S14e)로부터 소정의 분압이 되는 질소 함유 가스, 산소 함유 가스, 탄소 함유 가스, 스퍼터 가스 등을 공급해 그 분압을 제어하도록 바꾸고, 차광층(13)의 조성을 설정된 범위 내로 한다.In the film formation of the light shielding layer 13, a nitrogen-containing gas, an oxygen-containing gas, a carbon-containing gas, a sputtering gas, etc., which have a predetermined partial pressure are supplied from the gas introduction mechanism S14e to control the partial pressure, and the light-shielding layer ( The composition of 13) is within the set range.

이 때, 상반사방지층(14)의 성막에서는, 가스 도입 기구(S15e)로부터 소정의 분압이 되는 질소 함유 가스, 산소 함유 가스, 탄소 함유 가스, 스퍼터 가스 등을 공급해 그 분압을 제어하도록 바꾸고, 상반사방지층(14)의 조성을 설정된 범위 내로 한다.At this time, in the film formation of the anti-reflection layer 14, a nitrogen-containing gas, an oxygen-containing gas, a carbon-containing gas, a sputtering gas, etc. that have a predetermined partial pressure are supplied from the gas introduction mechanism S15e to control the partial pressure. The composition of the anti-glare layer 14 is within the set range.

여기서, 산소 함유 가스로는, CO2(이산화탄소), O2(산소), N2O(일산화이질소), NO(일산화질소), CO(일산화탄소) 등을 들 수 있다.Here, examples of the oxygen-containing gas include CO 2 (carbon dioxide), O 2 (oxygen), N 2 O (dinitrogen monoxide), NO (nitrogen monoxide), and CO (carbon monoxide).

또한, 탄소 함유 가스로는, CO2(이산화탄소), CH4(메탄), C2H6(에탄), CO(일산화탄소) 등을 들 수 있다.Further, examples of the carbon-containing gas include CO 2 (carbon dioxide), CH 4 (methane), C 2 H 6 (ethane), and CO (carbon monoxide).

또한 하반사방지층(12), 차광층(13), 상반사방지층(14)의 성막으로, 필요하면 타겟(S13b, S14b, S15b)을 교환할 수도 있다.In addition, the targets S13b, S14b, and S15b may be exchanged if necessary by forming the lower antireflection layer 12, the light shielding layer 13, and the upper antireflection layer 14.

또한 이들 하반사방지층(12), 차광층(13), 상반사방지층(14)의 성막에 더해 다른 막을 적층하는 경우가 있다. 이 경우에는, 다른 막의 재료에 대응하는 타겟, 가스 등의 스퍼터 조건으로서 스퍼터링에 의해 성막하거나, 다른 성막 방법에 따라 상기 막을 적층하여, 본 실시형태의 마스크 블랭크스(10B)를 제조한다.Further, in addition to the formation of the lower anti-reflection layer 12, the light shielding layer 13, and the upper anti-reflection layer 14, other films may be laminated. In this case, the film is formed by sputtering under sputtering conditions such as targets and gases corresponding to the material of the other film, or the film is laminated according to another film forming method to manufacture the mask blank 10B of the present embodiment.

이하, 본 실시형태에서의 하반사방지층(12), 차광층(13), 상반사방지층(14)의 막특성에 대해 설명한다.Hereinafter, the film characteristics of the lower anti-reflection layer 12, the light shielding layer 13, and the upper anti-reflection layer 14 in the present embodiment will be described.

우선, 마스크를 형성하기 위한 유리 기판(11) 상에, 하반사방지층(12)의 주성분막이 되는 크롬 화합물막을, 스퍼터링법 등을 이용하여 형성한다. 이 때에 형성하는 크롬 화합물막은, 크롬, 산소, 질소, 탄소 등을 함유하는 막인 것이 바람직하다. 하반사방지층(12)의 막 중에 함유하는 크롬, 산소, 질소, 탄소의 조성과 막 두께를 제어함으로써 소망한 광학 특성과 에칭 레이트를 가지는 하반사방지층(12)을 형성할 수 있다. 크롬 화합물은, 산이나 알칼리 용액에 대한 약액 내성이 강한 성질과 소수성의 성질을 가지기 때문에 포토레지스트와 접촉한 계면에 이용하는데 적합하다.First, on the glass substrate 11 for forming a mask, a chromium compound film serving as the main component film of the lower antireflection layer 12 is formed by using a sputtering method or the like. The chromium compound film formed at this time is preferably a film containing chromium, oxygen, nitrogen, carbon, or the like. By controlling the composition and film thickness of chromium, oxygen, nitrogen, and carbon contained in the film of the anti-reflection layer 12, it is possible to form the anti-reflection layer 12 having desired optical properties and etching rate. The chromium compound is suitable for use in an interface in contact with a photoresist because of its strong chemical resistance to acid or alkali solutions and hydrophobic properties.

그 다음에 차광층(13)이 되는 크롬 화합물막을, 스퍼터링법 등을 이용하여 형성한다.Then, a chromium compound film to be the light-shielding layer 13 is formed using a sputtering method or the like.

여기서, 크롬 화합물막만으로 차광층(13)을 형성하고, 그 이외의 막이 없는 경우, 반사율이 약 25%로 높아진다. 이 때문에, 차광층(13)의 표면 및 이면에 저반사층이 되는 상하의 반사방지층(12, 14)을 형성함으로써, 반사율을 저감하는 것이 바람직하다.Here, when the light-shielding layer 13 is formed only with the chromium compound film, and there is no other film, the reflectance is increased to about 25%. For this reason, it is preferable to reduce the reflectance by forming the upper and lower antireflection layers 12 and 14 serving as low reflection layers on the front and rear surfaces of the light shielding layer 13.

이와 같이 하반사방지층(12), 차광층(13), 상반사방지층(14)을 적층함으로써 약액 내성이 강한 크롬 화합물의 재료로, 포토마스크(10)에 필요한 높은 광학 농도(OD5)와 필요한 에칭 레이트 등을 가지는 마스크층을 형성할 수 있게 된다.By laminating the lower anti-reflection layer 12, the light shielding layer 13, and the upper anti-reflection layer 14 in this way, it is a material of a chromium compound with strong chemical resistance, and a high optical density (OD5) required for the photomask 10 and required etching A mask layer having a rate or the like can be formed.

구체적으로는, 하반사방지층(12)과 상반사방지층(14)의 성막에 사용하는 가스로는, Ar, NO, CO2를 선택할 수 있다. 여기서, NO:CO2 가스의 비율이 1:10 ~ 10:1로서 설정함으로써, 처마와 밑단이 적은 양호한 단면 형상이 얻어진다. 또한 파장 365 nm ~ 436 nm의 노광광에 대해서, 반사율 10% 이하, 특히, 파장 436 nm의 노광광에 대해서, 반사율 5% 이하로 할 수 있는 것을 알 수 있었다. Specifically, Ar, NO, and CO 2 can be selected as the gas used for the formation of the lower anti-reflection layer 12 and the upper anti-reflection layer 14. Here, by setting the ratio of NO:CO 2 gas as 1:10 to 10:1, a good cross-sectional shape with few eaves and hem can be obtained. Further, it was found that the reflectance of 10% or less for exposure light having a wavelength of 365 nm to 436 nm, and particularly, a reflectance of 5% or less for exposure light having a wavelength of 436 nm, can be achieved.

또한, 하반사방지층(12), 차광층(13), 상반사방지층(14)의 막 두께를, 각각, 25.0 nm ~ 35.0 nm, 125.0 nm ~ 135.0 nm, 25.0 nm ~ 35.0 nm의 범위로 설정함으로써 포토마스크(10)에 필요한 높은 광학 농도(OD5)를 가지는 것을 알 수 있었다.In addition, by setting the film thicknesses of the lower anti-reflection layer 12, the light shielding layer 13, and the upper anti-reflection layer 14 in the ranges of 25.0 nm to 35.0 nm, 125.0 nm to 135.0 nm, and 25.0 nm to 35.0 nm, respectively. It was found that the photomask 10 had a high optical density (OD5) required for the photomask 10.

실시예Example

이어서, 하반사방지층(12), 차광층(13), 상반사방지층(14)의 성막에서의 조성비에 대해 검증한다.Subsequently, the composition ratio in the film formation of the lower anti-reflection layer 12, the light-shielding layer 13, and the upper anti-reflection layer 14 is verified.

<실시예 1><Example 1>

유리 기판 상에 스퍼터링법을 이용하여 3층의 마스크층이 되는 크롬 화합물을 성막하였다.A chromium compound serving as a three-layer mask layer was formed on a glass substrate by a sputtering method.

차광층이 되는 크롬 화합물막을 형성할 때에, 질소 가스에 의해 스퍼터 하였다.When forming the chromium compound film serving as the light-shielding layer, it was sputtered with nitrogen gas.

상하의 반사방지층이 되는 크롬 화합물막을 형성할 때에, 질소 가스에 의해 스퍼터 하였다. 또한, 산화성 가스로서 CO2 가스와 NO 가스를 선택하고, 각각의 가스에서, 그 분압을 변화시켰다. 그 가스비를 표 1에 나타낸다.When forming the chromium compound film serving as the upper and lower antireflection layers, it was sputtered with nitrogen gas. Further, CO 2 gas and NO gas were selected as the oxidizing gas, and the partial pressures were changed in each gas. Table 1 shows the gas ratio.

Figure pat00001
Figure pat00001

또한, 하반사방지층(12)의 막 두께, 차광층(13)의 막 두께, 상반사방지층(14)의 막 두께, 및 마스크층의 토탈 막 두께를 표 2에 나타낸다.In addition, the film thickness of the lower anti-reflection layer 12, the film thickness of the light-shielding layer 13, the film thickness of the upper anti-reflection layer 14, and the total film thickness of the mask layer are shown in Table 2 below.

Figure pat00002
Figure pat00002

실시예 1의 각 층에서의 N, O, Cr, C의 조성비의 변화를 오제 전자 분광법에 따라 구하였다. 그 결과를 표 3에 나타낸다.Changes in the composition ratios of N, O, Cr, and C in each layer of Example 1 were determined by Auger electron spectroscopy. The results are shown in Table 3.

Figure pat00003
Figure pat00003

또한, 실시예 1에서의 파장에 따른 표면(상반사방지층 측)의 분광 반사율을 도 5, 표 4에 나타낸다.In addition, the spectral reflectance of the surface (top-reflective layer side) according to the wavelength in Example 1 is shown in FIGS. 5 and 4.

Figure pat00004
Figure pat00004

마찬가지로 실시예 1에서의 파장에 따른 이면(유리 기판측)의 분광 반사율을 도 6, 표 5에 나타낸다.Similarly, the spectral reflectance of the back surface (glass substrate side) according to the wavelength in Example 1 is shown in Figs. 6 and 5.

Figure pat00005
Figure pat00005

이들 결과에 의해, 실시예 1에서는, 표면 및 이면도, 파장 365 nm ~ 436 nm의 노광광에서의 반사율이 모두 10% 이하, 특히, 파장 436 nm의 노광광에 대해서, 반사율 5% 이하가 되고 있는 것을 알 수 있다.As a result of these results, in Example 1, the reflectance of both the surface and the back view and the exposure light having a wavelength of 365 nm to 436 nm is 10% or less, and in particular, for the exposure light having a wavelength of 436 nm, the reflectance is 5% or less. I can see that there is.

<실시예 2><Example 2>

유리 기판 상에 스퍼터링법을 이용하여 3층의 마스크층이 되는 크롬 화합물을 성막하였다.A chromium compound serving as a three-layer mask layer was formed on a glass substrate by a sputtering method.

차광층이 되는 크롬 화합물막을 형성할 때에, 질소 가스에 의해 스퍼터 하였다.When forming the chromium compound film serving as the light-shielding layer, it was sputtered with nitrogen gas.

상하의 반사방지층이 되는 크롬 화합물막을 형성할 때에, 질소 가스에 의해 스퍼터 하였다. 또한, 산화성 가스로서 CO2 가스와 NO 가스를 선택하고, 각각의 가스에서, 그 분압을 변화시켰다. 그 가스비를 표 1에 나타낸다.When forming the chromium compound film serving as the upper and lower antireflection layers, it was sputtered with nitrogen gas. Further, CO 2 gas and NO gas were selected as the oxidizing gas, and the partial pressures were changed in each gas. Table 1 shows the gas ratio.

또한, 하반사방지층(12)의 막 두께, 차광층(13)의 막 두께, 상반사방지층(14)의 막 두께, 및 마스크층의 토탈 막 두께를 표 2에 나타낸다.In addition, the film thickness of the lower anti-reflection layer 12, the film thickness of the light-shielding layer 13, the film thickness of the upper anti-reflection layer 14, and the total film thickness of the mask layer are shown in Table 2 below.

실시예 2의 각 층에서의 N, O, Cr, C의 조성비의 변화를 오제 전자 분광법에 따라 구하였다. 그 결과를 표 6에 나타낸다.Changes in the composition ratios of N, O, Cr, and C in each layer of Example 2 were determined by Auger electron spectroscopy. The results are shown in Table 6.

Figure pat00006
Figure pat00006

또한, 실시예 2에서의 파장에 따른 표면(상반사방지층 측)의 분광 반사율을 도 5, 표 4에 나타낸다.In addition, the spectral reflectance of the surface (top-reflective layer side) according to the wavelength in Example 2 is shown in FIGS. 5 and 4.

마찬가지로 실시예 2에서의 파장에 따른 이면(유리 기판측)의 분광 반사율을 도 6, 표 5에 나타낸다.Similarly, the spectral reflectance of the back surface (glass substrate side) according to the wavelength in Example 2 is shown in Figs. 6 and 5.

이들 결과에 의해, 실시예 2에서는, 표면 및 이면도, 파장 365 nm ~ 436 nm의 노광광에서의 반사율이 모두 10% 이하, 특히, 파장 436 nm의 노광광에 대해서, 반사율 5% 이하가 되고 있는 것을 알 수 있다.From these results, in Example 2, the reflectance of both the front and back views and the exposure light having a wavelength of 365 nm to 436 nm is 10% or less, and in particular, for the exposure light having a wavelength of 436 nm, the reflectance is 5% or less. I can see that there is.

<비교예 1 ~ 3><Comparative Examples 1 to 3>

상술의 실시예 1과 마찬가지로, 스퍼터링법을 이용하여 3층의 마스크층이 되는 크롬 화합물을 성막하였다.In the same manner as in Example 1 described above, a chromium compound serving as a three-layer mask layer was formed by using a sputtering method.

비교예 1, 3에서는, 차광층이 되는 크롬 화합물막을 형성할 때에, 아르곤 가스, 질소 가스에 의해 스퍼터 하였다. 비교예 2에서는, 차광층이 되는 크롬 화합물막을 형성할 때에, 질소 가스, 아르곤 가스, 메탄 가스에 의해 스퍼터 하였다.In Comparative Examples 1 and 3, when forming a chromium compound film serving as a light-shielding layer, sputtering was performed with argon gas and nitrogen gas. In Comparative Example 2, when forming a chromium compound film serving as a light-shielding layer, it was sputtered with nitrogen gas, argon gas, and methane gas.

상하의 반사방지층이 되는 크롬 화합물을 형성할 때에, 질소 가스에 의해 스퍼터 하였다. 또한, 산화성 가스로서 CO2 가스와 NO 가스를 선택하고, 각각의 가스에서, 그 분압을 변화시켰다. 그 가스비를 표 1에 나타낸다.When forming the chromium compound serving as the upper and lower antireflection layers, it was sputtered with nitrogen gas. Further, CO 2 gas and NO gas were selected as the oxidizing gas, and the partial pressures were changed in each gas. Table 1 shows the gas ratio.

또한, 하반사방지층(12), 차광층(13), 상반사방지층(14)의 막 두께, 및 마스크층으로서 토탈 막 두께를 표 2에 나타낸다.In addition, the film thicknesses of the lower anti-reflection layer 12, the light shielding layer 13, and the upper anti-reflection layer 14, and the total film thickness as a mask layer are shown in Table 2 below.

비교예 1 ~ 3의 각 층에서의 N, O, Cr, C의 조성비의 변화를 오제 전자 분광법에 따라 구하였다. 그 결과를 표 7 ~ 표 9에 나타낸다.Changes in the composition ratios of N, O, Cr, and C in each layer of Comparative Examples 1 to 3 were determined by Auger electron spectroscopy. The results are shown in Tables 7 to 9.

Figure pat00007
Figure pat00007

Figure pat00008
Figure pat00008

Figure pat00009
Figure pat00009

또한 비교예 1 ~ 3에서의 파장에 따른 표면(상반사방지층 측)의 분광 반사율을 도 5, 표 4에 나타낸다.In addition, the spectral reflectance of the surface (top-reflective layer side) according to the wavelength in Comparative Examples 1 to 3 is shown in FIGS. 5 and 4.

마찬가지로 비교예 1 ~ 3에서의 파장에 따른 이면(유리 기판측)의 분광 반사율을 도 6, 표 5에 나타낸다.Similarly, the spectral reflectance of the back surface (glass substrate side) according to the wavelength in Comparative Examples 1 to 3 is shown in Figs. 6 and 5.

이들 결과에 의해, 비교예 1 ~ 3에서는, 표면에서 파장 365 nm ~ 436 nm의 노광광에서의 반사율이 10% 이하가 되고, 비교예 2에서는, 이면에서 파장 365 nm ~ 436 nm의 노광광에서의 반사율이 10% 이하가 되는 것을 알 수 있다. 그러나, 비교예 1, 3에서는 이면에서의 반사율이 10% 이하가 되지 않는 것을 알 수 있다.From these results, in Comparative Examples 1 to 3, the reflectance in exposure light having a wavelength of 365 nm to 436 nm on the surface was 10% or less, and in Comparative Example 2, in exposure light having a wavelength of 365 nm to 436 nm on the back surface. It can be seen that the reflectance of is less than 10%. However, in Comparative Examples 1 and 3, it can be seen that the reflectance on the back surface is not less than 10%.

차광층과 반사방지층이 목적에 따라, 각 층의 막 중의 가스 조성비를 크게 바꿀 필요가 있다. 차광층은, 높은 광학 농도(예를 들면, OD5)를 취하기 위해, 산화성 가스를 줄일 필요가 있다. 또한, 반사방지층은, 저반사율화를 위해, 산화성의 가스를 많이 막 중에 포함할 필요가 있다. 이 때문에 차광층과 반사방지층에서 막 중의 가스 조성비가 크게 달라, 에칭 레이트 차이가 생겨 버린다.According to the purpose of the light shielding layer and the antireflection layer, it is necessary to greatly change the gas composition ratio in the film of each layer. The light shielding layer needs to reduce oxidizing gas in order to take a high optical concentration (eg, OD5). In addition, the antireflection layer needs to contain a large amount of oxidizing gas in the film in order to reduce the reflectance. For this reason, the gas composition ratio in the film is greatly different between the light shielding layer and the antireflection layer, resulting in a difference in etching rate.

이어서, 하반사방지층(12), 차광층(13), 상반사방지층(14)의 성막에서의 에칭 형상에 대해 검증한다.Next, the etching shape in the film formation of the lower reflection prevention layer 12, the light shielding layer 13, and the top reflection prevention layer 14 is verified.

<실시예 1><Example 1>

실시예 1에서 작성한 마스크 블랭크스에 대해서, 패터닝(레지스트 도포, 노광, 현상, 에칭)을 행해, 그 단면 형상을 SEM에 의해 관찰하였다. 그 결과를 도 7에 나타낸다. 또한, 패터닝 경계에서의 조감도를 도 12에 나타낸다.The mask blanks prepared in Example 1 were patterned (resist coating, exposure, development, and etching), and the cross-sectional shape of the mask blanks was observed by SEM. The results are shown in FIG. 7. Further, a bird's eye view at the patterning boundary is shown in FIG. 12.

또한 도 7에서의 배율은, 80000배이다. 도 12에서의 배율은, 30000배이다.In addition, the magnification in FIG. 7 is 80000 times. The magnification in Fig. 12 is 30000 times.

그 결과, 실험예 1에서는, 처마(차광층으로부터 상반사방지층이 튀어나온 길이):50 nm, 밑단(차광층으로부터 하반사방지층이 튀어나온 길이):59 nm이었다.As a result, in Experimental Example 1, the eaves (the length of the upper anti-reflection layer protruding from the light-shielding layer): 50 nm, and the hem (the length of the lower anti-reflection layer protruding from the light-shielding layer): 59 nm.

<실시예 2><Example 2>

실시예 2에서 작성한 마스크 블랭크스에 대해서, 패터닝(레지스트 도포, 노광, 현상, 에칭)을 행해, 그 단면 형상을 SEM에 의해 관찰하였다. 그 결과를 도 8에 나타낸다. 또한, 패터닝 경계에서의 조감도를 도 13에 나타낸다.The mask blanks prepared in Example 2 were patterned (resist coating, exposure, development, and etching), and the cross-sectional shape of the mask blanks was observed by SEM. The results are shown in FIG. 8. Further, a bird's eye view at the patterning boundary is shown in FIG. 13.

또한 도 8에서의 배율은, 80000배이다. 도 13에서의 배율은, 30000배이다.In addition, the magnification in FIG. 8 is 80000 times. The magnification in Fig. 13 is 30000 times.

그 결과, 실험예 2에서는, 처마(차광층으로부터 상반사방지층이 튀어나온 길이):57 nm, 밑단(차광층으로부터 하반사방지층이 튀어나온 길이):40 nm이었다.As a result, in Experimental Example 2, the eaves (the length of the upper anti-reflection layer protruding from the light-shielding layer): 57 nm, and the hem (the length of the lower anti-reflection layer protruding from the light-shielding layer): 40 nm.

<비교예 1><Comparative Example 1>

실시예 1과 마찬가지로, 작성한 마스크 블랭크스에 대해서, 패터닝(레지스트 도포, 노광, 현상, 에칭)을 행해, 그 단면 형상을 SEM에 의해 관찰하였다. 그 결과를 도 9에 나타낸다. 또한, 패터닝 경계에서의 조감도를 도 14에 나타낸다.In the same manner as in Example 1, patterning (resist coating, exposure, development, and etching) was performed on the created mask blank, and its cross-sectional shape was observed by SEM. The results are shown in FIG. 9. Further, a bird's eye view at the patterning boundary is shown in FIG. 14.

또한 도 9에서의 배율은, 80000배이다. 도 14에서의 배율은, 30000배이다.In addition, the magnification in FIG. 9 is 80000 times. The magnification in Fig. 14 is 30000 times.

그 결과, 비교예 1에서는, 처마(차광층으로부터 상반사방지층이 튀어나온 길이):79 nm, 밑단(차광층으로부터 하반사방지층이 튀어나온 길이):145 nm이었다.As a result, in Comparative Example 1, the eaves (the length of the upper anti-reflection layer protruding from the light-shielding layer): 79 nm, and the hem (the length of the lower anti-reflection layer protruding from the light-shielding layer): 145 nm.

<비교예 2><Comparative Example 2>

실시예 1과 마찬가지로, 작성한 마스크 블랭크스에 대해서, 패터닝(레지스트 도포, 노광, 현상, 에칭)을 행해, 그 단면 형상을 SEM에 의해 관찰하였다. 그 결과를 도 10에 나타낸다. 또한, 패터닝 경계에서의 조감도를 도 15에 나타낸다.In the same manner as in Example 1, patterning (resist coating, exposure, development, and etching) was performed on the created mask blank, and its cross-sectional shape was observed by SEM. The results are shown in FIG. 10. Further, a bird's eye view at the patterning boundary is shown in FIG. 15.

또한 도 10에서의 배율은, 80000배이다. 도 15에서의 배율은, 30000배이다.In addition, the magnification in FIG. 10 is 80000 times. The magnification in Fig. 15 is 30000 times.

그 결과, 비교예 2에서는, 처마(차광층으로부터 상반사방지층이 튀어나온 길이):140 nm, 밑단(차광층으로부터 하반사방지층이 튀어나온 길이):52 nm이었다.As a result, in Comparative Example 2, the eaves (the length of the upper anti-reflection layer protruding from the light-shielding layer): 140 nm, and the bottom end (the length of the lower anti-reflection layer protruding from the light-shielding layer): 52 nm.

<비교예 3><Comparative Example 3>

실시예 1과 마찬가지로, 작성한 마스크 블랭크스에 대해서, 패터닝(레지스트 도포, 노광, 현상, 에칭)을 행해, 그 단면 형상을 SEM에 의해 관찰하였다. 그 결과를 도 11에 나타낸다. 또한, 패터닝 경계에서의 조감도를 도 16에 나타낸다.In the same manner as in Example 1, patterning (resist coating, exposure, development, and etching) was performed on the created mask blank, and its cross-sectional shape was observed by SEM. The results are shown in Fig. 11. In addition, a bird's eye view at the patterning boundary is shown in Fig. 16.

또한 도 11에서의 배율은, 80000배이다. 도 16에서의 배율은, 30000배이다.In addition, the magnification in FIG. 11 is 80000 times. The magnification in Fig. 16 is 30000 times.

그 결과, 비교예 3에서는, 처마(차광층으로부터 상반사방지층이 튀어나온 길이):128 nm, 밑단(차광층으로부터 하반사방지층이 튀어나온 길이):154 nm이었다.As a result, in Comparative Example 3, the eaves (the length of the upper anti-reflection layer protruding from the light-shielding layer): 128 nm, and the hem (the length of the lower anti-reflection layer protruding from the light-shielding layer): 154 nm.

이러한 결과로부터, 비교예 1 ~ 3에서는, 유리층 측(이면)의 반사방지층 및 상측(표면)의 반사방지층이, 모두 차광층과 비교하여, 나와 있는 형상이 되고 있는 것을 확인할 수 있었다(상층은 처마 형상, 하층은 밑단 형상). 이것은 반사방지층과 차광층의 에칭 레이트 차이에 기인한다.From these results, in Comparative Examples 1 to 3, it was confirmed that the antireflection layer on the glass layer side (back) and the antireflection layer on the upper side (surface) were both in the shape of the light-shielding layer compared to the light-shielding layer (the upper layer was Eaves shape, lower layer hem shape). This is due to the difference in the etching rate between the antireflection layer and the light shielding layer.

본 발명의 마스크 블랭크스는, 양호한 단면 형상을 형성할 수 있어 고정밀 포토마스크를 제조할 수 있는 것을 알 수 있다.It is understood that the mask blank of the present invention can form a good cross-sectional shape, and thus a high-precision photomask can be manufactured.

10:포토마스크
10B:마스크 블랭크스
11:유리 기판(투명 기판)
12:하반사방지층
12p:하반사 방지 패턴
13:차광층
13p:차광 패턴
14:상반사방지층
14p:상반사 방지 패턴
10: photo mask
10B: Mask blanks
11: Glass substrate (transparent substrate)
12: anti-reflection layer
12p: Anti-reflective pattern
13: Light-shielding layer
13p: shading pattern
14: anti-reflection layer
14p: Anti-reflection pattern

Claims (9)

포토마스크가 되는 마스크층을 가지는 마스크 블랭크스로서,
상기 마스크층은,
투명 기판에 적층된 하반사방지층,
상기 하반사방지층보다도 상기 투명 기판으로부터 이간된 위치에 설치된 차광층, 및
상기 차광층보다도 상기 투명 기판으로부터 이간된 위치에 설치된 상반사방지층,
을 가지고,
상기 하반사방지층은 크롬, 산소, 질소, 탄소를 포함하는 산화 질화 탄화막이고, 상기 하반사방지층에 포함되는 크롬의 함유율은 25 atm% ~ 50 atm%이고, 상기 하반사방지층에 포함되는 산소의 함유율은 30 atm% ~ 50 atm%이고, 상기 하반사방지층에 포함되는 질소의 함유율은 10 atm% ~ 30 atm%이고, 상기 하반사방지층에 포함되는 탄소의 함유율은 2 atm% ~ 5 atm%이고,
상기 차광층은 크롬, 질소를 포함하는 질화막이고, 상기 차광층에 포함되는 크롬의 함유율은 70 atm% ~ 95 atm%이고, 질소의 함유율은 5 atm% ~ 20 atm%이고,
상기 상반사방지층은 크롬, 산소, 질소, 탄소를 포함하는 산화 질화 탄화막이고, 상기 상반사방지층에 포함되는 크롬의 함유율은 25 atm% ~ 50 atm%이고, 상기 상반사방지층에 포함되는 산소의 함유율은 55 atm% ~ 70 atm%이고, 상기 상반사방지층에 포함되는 질소의 함유율은 5 atm% ~ 20 atm%이고, 상기 상반사방지층에 포함되는 탄소의 함유율은 2 atm% ~ 5 atm%인, 마스크 블랭크스.
As a mask blank having a mask layer that becomes a photomask,
The mask layer,
An anti-reflection layer laminated on a transparent substrate,
A light-shielding layer provided at a position spaced apart from the transparent substrate than the lower anti-reflection layer, and
An anti-reflection layer provided at a position separated from the transparent substrate from the light blocking layer,
To have,
The anti-reflective layer is an oxynitride carbide film containing chromium, oxygen, nitrogen, and carbon, and the content of chromium in the lower anti-reflective layer is 25 atm% to 50 atm%, and the oxygen contained in the lower anti-reflective layer is The content rate is 30 atm% ~ 50 atm%, the content rate of nitrogen contained in the lower reflection prevention layer is 10 atm% ~ 30 atm%, the content rate of carbon contained in the lower reflection prevention layer is 2 atm% ~ 5 atm%. ,
The light-shielding layer is a nitride film containing chromium and nitrogen, the content of chromium in the light-shielding layer is 70 atm% to 95 atm%, and the content of nitrogen is 5 atm% to 20 atm%,
The anti-reflection layer is an oxynitride carbide film containing chromium, oxygen, nitrogen, and carbon, and the content of chromium in the anti-reflection layer is 25 atm% to 50 atm%, and the oxygen contained in the anti-reflection layer is The content rate is 55 atm% ~ 70 atm%, the content rate of nitrogen included in the anti-reflection layer is 5 atm% ~ 20 atm%, and the content rate of carbon included in the anti-reflection layer is 2 atm% ~ 5 atm%. , Mask Blanks.
포토마스크가 되는 마스크층을 가지는 마스크 블랭크스로서,
상기 마스크층은,
투명 기판에 적층된 하반사방지층,
상기 하반사방지층보다도 상기 투명 기판으로부터 이간된 위치에 설치된 차광층, 및
상기 차광층보다도 상기 투명 기판으로부터 이간된 위치에 설치된 상반사방지층,
을 가지고,
상기 하반사방지층은 크롬, 산소, 질소, 탄소를 포함하는 산화 질화 탄화막이고, 상기 하반사방지층에 포함되는 크롬의 함유율은 25 atm% ~ 50 atm%이고, 상기 하반사방지층에 포함되는 산소의 함유율은 30 atm% ~ 50 atm%이고, 상기 하반사방지층에 포함되는 질소의 함유율은 10 atm% ~ 30 atm%이고, 상기 하반사방지층에 포함되는 탄소의 함유율은 2 atm% ~ 5 atm%이고,
상기 차광층은 크롬, 질소, 탄소를 포함하는 질화 탄화막이고, 상기 차광층에 포함되는 크롬의 함유율은 70 atm% ~ 95 atm%이고, 상기 차광층에 포함되는 질소의 함유율은 5 atm% ~ 20 atm%이고, 상기 차광층에 포함되는 탄소의 함유율은 0 atm% ~ 15 atm%이고,
상기 상반사방지층은 크롬, 산소, 질소, 탄소를 포함하는 산화 질화 탄화막이고, 상기 상반사방지층에 포함되는 크롬의 함유율은 25 atm% ~ 50 atm%이고, 상기 상반사방지층에 포함되는 산소의 함유율은 55 atm% ~ 70 atm%이고, 상기 상반사방지층에 포함되는 질소의 함유율은 5 atm% ~ 20 atm%이고, 상기 상반사방지층에 포함되는 탄소의 함유율은 2 atm% ~ 5 atm%인, 마스크 블랭크스.
As a mask blank having a mask layer that becomes a photomask,
The mask layer,
An anti-reflection layer laminated on a transparent substrate,
A light-shielding layer provided at a position spaced apart from the transparent substrate than the lower anti-reflection layer, and
An anti-reflection layer provided at a position separated from the transparent substrate from the light blocking layer,
To have,
The anti-reflective layer is an oxynitride carbide film containing chromium, oxygen, nitrogen, and carbon, and the content of chromium in the lower anti-reflective layer is 25 atm% to 50 atm%, and the oxygen contained in the lower anti-reflective layer is The content rate is 30 atm% ~ 50 atm%, the content rate of nitrogen contained in the lower reflection prevention layer is 10 atm% ~ 30 atm%, the content rate of carbon contained in the lower reflection prevention layer is 2 atm% ~ 5 atm%. ,
The light-shielding layer is a nitride carbide film containing chromium, nitrogen, and carbon, the content of chromium in the light-shielding layer is 70 atm% ~ 95 atm%, and the content of nitrogen in the light-shielding layer is 5 atm% ~ 20 atm%, and the content of carbon included in the light blocking layer is 0 atm% to 15 atm%,
The anti-reflection layer is an oxynitride carbide film containing chromium, oxygen, nitrogen, and carbon, and the content of chromium in the anti-reflection layer is 25 atm% to 50 atm%, and the oxygen contained in the anti-reflection layer is The content rate is 55 atm% ~ 70 atm%, the content rate of nitrogen included in the anti-reflection layer is 5 atm% ~ 20 atm%, and the content rate of carbon included in the anti-reflection layer is 2 atm% ~ 5 atm%. , Mask Blanks.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 마스크층의 양면에서, 파장 365 nm ~ 436 nm의 노광광에서의 반사율은 모두 10% 이하인, 마스크 블랭크스.
The method according to claim 1 or 2,
On both sides of the mask layer, the reflectance in exposure light having a wavelength of 365 nm to 436 nm is 10% or less.
제3항에 있어서,
상기 마스크층의 양면에서, 파장 436 nm의 노광광에서의 반사율은 모두 5% 이하인, 마스크 블랭크스.
The method of claim 3,
On both sides of the mask layer, all of the reflectances in exposure light having a wavelength of 436 nm are 5% or less.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 마스크층에서, 광학 농도가 3.0 이상이 되도록, 상기 하반사방지층의 막 두께, 상기 차광층의 막 두께, 및 상기 상반사방지층의 막 두께가 설정되어 있는, 마스크 블랭크스.
The method according to claim 1 or 2,
In the mask layer, a film thickness of the lower reflection prevention layer, a film thickness of the light-shielding layer, and a film thickness of the top reflection prevention layer are set so that the optical density is 3.0 or more.
제5항에 있어서,
상기 하반사방지층의 막 두께는 25.0 nm ~ 35.0 nm이고,
상기 차광층의 막 두께는 125.0 nm ~ 135.0 nm이고,
상기 상반사방지층의 막 두께는 25.0 nm ~ 35.0 nm인, 마스크 블랭크스.
The method of claim 5,
The film thickness of the anti-reflection layer is 25.0 nm to 35.0 nm,
The thickness of the light blocking layer is 125.0 nm to 135.0 nm,
The anti-reflection layer has a thickness of 25.0 nm to 35.0 nm, mask blanks.
제6항에 있어서,
상기 마스크층의 막 두께는 175.0 nm ~ 205.0 nm인, 마스크 블랭크스.
The method of claim 6,
The mask blanks, wherein the mask layer has a thickness of 175.0 nm to 205.0 nm.
제1항에 있어서,
상기 마스크층보다도 상기 투명 기판으로부터 이간된 위치에 설치된 포토레지스트층을 가지는, 마스크 블랭크스.
The method of claim 1,
A mask blank having a photoresist layer provided at a position separated from the transparent substrate rather than the mask layer.
제1항에 기재된 마스크 블랭크스로부터 제조되는, 포토마스크.A photomask manufactured from the mask blanks according to claim 1.
KR1020200125000A 2019-09-30 2020-09-25 Mask blanks and photomask KR102567493B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019179952A JP7356857B2 (en) 2019-09-30 2019-09-30 Mask blanks and photomasks
JPJP-P-2019-179952 2019-09-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210038354A true KR20210038354A (en) 2021-04-07
KR102567493B1 KR102567493B1 (en) 2023-08-16

Family

ID=75119617

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200125000A KR102567493B1 (en) 2019-09-30 2020-09-25 Mask blanks and photomask

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP7356857B2 (en)
KR (1) KR102567493B1 (en)
CN (1) CN112578629A (en)
TW (1) TWI792058B (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001305716A (en) 2000-02-16 2001-11-02 Shin Etsu Chem Co Ltd Photomask blank, photomask and method for manufacturing the same
KR20010098810A (en) * 2000-04-25 2001-11-08 카나가와 치히로 Photomask Blank and Photomask
KR20130027435A (en) * 2011-09-07 2013-03-15 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 Photomask blank, photomask, and making method
KR20170028260A (en) * 2015-09-03 2017-03-13 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 Photomask Blank
JP2019020712A (en) * 2017-07-14 2019-02-07 Hoya株式会社 Photomask blank and method for manufacturing the same, method for manufacturing photomask, and method for manufacturing display device
JP2019117376A (en) * 2017-12-26 2019-07-18 Hoya株式会社 Photomask blank and manufacturing method of photomask, manufacturing method of display device

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100295385B1 (en) * 1993-04-09 2001-09-17 기타지마 요시토시 Halftone Phase Shift Photomask, Blanks for Halftone Phase Shift Photomask and Manufacturing Method thereof
JP3956103B2 (en) 2002-02-26 2007-08-08 信越化学工業株式会社 Photomask blank, photomask and photomask blank evaluation method
JP2002287330A (en) 2002-03-01 2002-10-03 Shin Etsu Chem Co Ltd Blank for photomask and photomask
JP2004053663A (en) * 2002-07-16 2004-02-19 Shin Etsu Chem Co Ltd Photomask blank, photomask, and method of selecting photomask blank
JP4206940B2 (en) 2003-03-31 2009-01-14 信越化学工業株式会社 Phase shift mask blank, phase shift mask, and method of manufacturing phase shift mask blank
DE602006021102D1 (en) * 2005-07-21 2011-05-19 Shinetsu Chemical Co Photomask blank, photomask and their manufacturing process
US8512916B2 (en) 2008-03-31 2013-08-20 Hoya Corporation Photomask blank, photomask, and method for manufacturing photomask blank
KR101473163B1 (en) 2013-07-26 2014-12-16 주식회사 에스앤에스텍 Blankmask and Photomask using the Flat Pannel Display
US9927697B2 (en) 2013-08-28 2018-03-27 Hoya Corporation Mask blank, method of manufacturing mask blank and method of manufacturing transfer mask
JP6544943B2 (en) * 2014-03-28 2019-07-17 Hoya株式会社 Mask blank, method of manufacturing phase shift mask, phase shift mask, and method of manufacturing semiconductor device
JP6301383B2 (en) 2015-03-27 2018-03-28 Hoya株式会社 Photomask blank, photomask manufacturing method using the same, and display device manufacturing method
US10678125B2 (en) * 2016-03-02 2020-06-09 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Photomask blank and method for preparing photomask
TWI755337B (en) * 2017-07-14 2022-02-11 日商Hoya股份有限公司 Photomask blank, method of manufacturing photomask, and method of manufacturing display device
CN109960105A (en) * 2017-12-26 2019-07-02 Hoya株式会社 The manufacturing method of photomask blank and photomask, the manufacturing method of display device

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001305716A (en) 2000-02-16 2001-11-02 Shin Etsu Chem Co Ltd Photomask blank, photomask and method for manufacturing the same
KR20010098810A (en) * 2000-04-25 2001-11-08 카나가와 치히로 Photomask Blank and Photomask
KR20130027435A (en) * 2011-09-07 2013-03-15 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 Photomask blank, photomask, and making method
KR20170028260A (en) * 2015-09-03 2017-03-13 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 Photomask Blank
JP2019020712A (en) * 2017-07-14 2019-02-07 Hoya株式会社 Photomask blank and method for manufacturing the same, method for manufacturing photomask, and method for manufacturing display device
JP2019117376A (en) * 2017-12-26 2019-07-18 Hoya株式会社 Photomask blank and manufacturing method of photomask, manufacturing method of display device

Also Published As

Publication number Publication date
CN112578629A (en) 2021-03-30
JP7356857B2 (en) 2023-10-05
TW202121047A (en) 2021-06-01
TWI792058B (en) 2023-02-11
KR102567493B1 (en) 2023-08-16
JP2021056401A (en) 2021-04-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6367401B2 (en) Phase shift mask blank and manufacturing method thereof, phase shift mask and manufacturing method thereof, and display device manufacturing method
KR102227996B1 (en) Mask blanks, photomask, and method of manufacturing mask blanks
KR102606709B1 (en) Mask blank, half-tone mask, method of manufacturing mask blank, and method of manufacturing half-tone mask
KR20190054905A (en) Mask blank, phase-shifting mask, method of manufacturing mask blank, and method of manufacturing phase-shifting mask
CN111025840B (en) Mask blank, halftone mask, method for manufacturing mask blank, and method for manufacturing halftone mask
KR102567493B1 (en) Mask blanks and photomask
KR102503133B1 (en) Mask blanks, method of manufacturing mask blanks, photomask, and method of manufacturing photomask
JP2020016845A (en) Photomask and method for producing the same
JP7254599B2 (en) Method for manufacturing mask blanks and method for manufacturing phase shift mask
KR102516604B1 (en) Mask blanks, phase-shifting mask, method of manufacturing mask blanks, and method of manufacturing phase-shifting mask
JP7217620B2 (en) mask blanks and masks
JP7381374B2 (en) Mask blanks, phase shift masks, manufacturing methods
JP7366810B2 (en) Mask blanks, halftone masks, manufacturing methods, manufacturing equipment
CN112015044A (en) Mask blank, halftone mask, manufacturing method, and manufacturing apparatus
CN117331276A (en) Mask blank manufacturing method, mask blank and photomask

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant