WO2013190786A1 - 位相シフトマスクブランクス、位相シフトマスク及びその製造方法 - Google Patents

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影山　景弘
中村　大介
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アルバック成膜株式会社
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    • G03F1/80—Etching

Definitions

  • the present invention relates to a phase shift mask blank, a phase shift mask, and a method for manufacturing the same, and more particularly to a device suitable for manufacturing a flat panel display (hereinafter referred to as “FPD”).
  • FPD flat panel display
  • a phase shift mask is used to expose and transfer a fine pattern onto a resist film formed on a substrate made of silicon, glass, or the like. Since the glass substrate for FPD has a larger area than the silicon substrate for semiconductor, in order to expose the FPD substrate with a sufficient amount of exposure light, the composite wavelength of g-line, h-line and i-line Exposure light is used. When such exposure light is used, an edge-enhanced phase shift mask has been conventionally used (see, for example, Patent Document 1).
  • a light shielding layer is formed on a transparent substrate, this light shielding layer is etched and patterned, and a phase shift layer is formed so as to cover the patterned light shielding layer.
  • the phase shift mask is manufactured by etching and patterning. When film formation and patterning are alternately performed in this way, the transfer time between the apparatuses and the processing waiting time become long, and the production efficiency is remarkably lowered.
  • the phase shift layer and the light shielding layer cannot be continuously etched through a single mask having a predetermined opening pattern, and it is necessary to form a mask (resist pattern) twice. Will increase. Therefore, there is a problem that the phase shift mask cannot be manufactured with high mass productivity.
  • the present invention provides a phase shift mask blank suitable for manufacturing an edge-enhanced phase shift mask with high mass productivity, a phase shift mask manufactured from the phase shift mask blank, and a manufacturing method thereof.
  • the issue is to provide.
  • a phase shift mask blank of the present invention has a transparent substrate, a phase shift layer mainly composed of Cr formed on the surface of the transparent substrate, and a direction from the transparent substrate toward the phase shift layer.
  • An etching stopper layer mainly composed of at least one metal selected from Ni, Co, Fe, Ti, Si, Al, Nb, Mo, W and Hf formed on the phase shift layer;
  • a light-shielding layer mainly composed of Cr formed on the etching stopper layer.
  • Cr as a main component is composed of any one selected from Cr and Cr oxides, nitrides, carbides, oxynitrides, carbonitrides, and oxycarbonitrides. That means.
  • phase shift mask of the present invention manufactured from the above phase shift mask blanks sequentially etches the light shielding layer and the etching stopper layer through a single mask having a predetermined opening pattern, thereby shielding the light shielding pattern and the etching stopper pattern.
  • the phase shift layer is etched through the mask to form a phase shift pattern, and the opening width of the light shielding pattern is made wider than the opening width of the phase shift pattern.
  • the method of manufacturing a phase shift mask of the present invention for manufacturing a phase shift mask from the above phase shift mask blanks includes a step of forming a single mask having a predetermined opening pattern on a light shielding layer, and a step through the formed mask. Sequentially etching the light shielding layer and the etching stopper layer to form a light shielding pattern and an etching stopper pattern, etching the phase shift layer over the mask to form a phase shift pattern, and the etching stopper pattern. And further etching. In this case, it is preferable to use an etching solution containing nitric acid for etching the etching stopper layer.
  • the resist pattern is formed as a single mask having a predetermined opening pattern on the light shielding layer of the phase shift mask blanks.
  • a light shielding pattern having a predetermined width is formed.
  • the etching stopper pattern is formed by etching the etching stopper layer through the resist pattern.
  • the light shielding pattern is made of a material different from that of the etching stopper pattern, so that the light shielding pattern and the etching stopper pattern have the same width.
  • the phase shift layer having the same width as the etching stopper pattern is formed by etching the phase shift layer through the resist pattern.
  • the opening width of the light shielding pattern becomes wider than the width of the phase shift pattern.
  • the light shielding pattern and the etching stopper pattern have the same width.
  • the phase shift mask can be manufactured simply by patterning the phase shift mask blanks through a single mask, it can be manufactured more efficiently than when the film formation and patterning are alternately performed as in the conventional example, Since the number of manufacturing steps can be reduced as compared with the conventional example, the phase shift mask can be manufactured with high mass productivity.
  • the phase shift layer containing Cr as a main component is composed of any one selected from the oxides, nitrides, carbides, oxynitrides, carbonitrides, and oxycarbonitrides of the Cr,
  • the film thickness is set so that the phase shift effect is sufficiently exhibited.
  • the etching time becomes longer than 1 time with respect to the etching time of the light shielding layer, but the adhesion strength between the layers is sufficient. Since it is high, it is possible to form a favorable pattern as a photomask having a substantially straight line roughness and a substantially vertical pattern cross section.
  • the adhesion strength between the light shielding film containing Cr and the phase shift layer containing Cr can be sufficiently increased.
  • the etching liquid penetrates from the interface between the light shielding layer and the etching stopper layer or the interface between the etching stopper layer and the phase shift layer. Therefore, the CD accuracy of the formed light-shielding pattern and phase shift pattern can be increased, and the cross-sectional shape of the film can be made to be a shape close to a favorable vertical for the photomask.
  • FIG. 1 The schematic sectional drawing which shows the phase shift mask blanks of embodiment of this invention.
  • 2A to 2E are process diagrams for explaining a method of manufacturing a phase shift mask for manufacturing a phase shift mask from the phase shift mask shown in FIG.
  • MB is a phase shift mask blank according to an embodiment of the present invention.
  • the phase shift mask blanks MB is formed on the transparent substrate S, the phase shift layer 11 formed on the transparent substrate S, the etching stopper layer 12 formed on the phase shift layer 11, and the etching stopper layer 12. And the light shielding layer 13 formed.
  • the phase shift layer 11 and the light shielding layer 13 are mainly composed of Cr, and specifically, Cr alone, oxides, nitrides, carbides, oxynitrides, carbonitrides, and oxycarbonitrides of Cr. It can be composed of one selected from a product, or two or more selected from these can be laminated.
  • the phase shift layer 11 has a thickness (for example, 90 to 170 nm) capable of providing a phase difference of 180 ° with respect to any light in the wavelength region of 300 to 500 nm (for example, i-line having a wavelength of 365 nm). Formed with.
  • the light shielding layer 13 is formed with a thickness (for example, 80 nm to 200 nm) that provides predetermined optical characteristics.
  • a material mainly composed of at least one metal selected from Ni, Co, Fe, Ti, Si, Al, Nb, Mo, W and Hf can be used.
  • a —Ti—Nb—Mo film can be used.
  • the phase shift layer 11, the etching stopper layer 12, and the light shielding layer 13 can be formed by sputtering, electron beam vapor deposition, laser vapor deposition, ALD, or the like, for example.
  • the phase shift mask blanks MB includes, for example, a phase shift layer 11 containing Cr as a main component, an etching stopper layer 12 containing Ni as a main component, and Cr as a main component on a glass substrate S using a DC sputtering method.
  • the light shielding layer 13 to be manufactured is manufactured in order.
  • a method of manufacturing a phase shift mask for manufacturing the phase shift mask M from the phase shift mask blanks MB will be described.
  • a resist pattern RP is formed as a single mask having a predetermined opening on the light shielding layer 13 which is the uppermost layer of the phase shift mask blank MB using a lithography technique.
  • the light shielding layer 13 is wet etched using the first etching solution over the resist pattern RP.
  • an etching solution containing cerium diammonium nitrate can be used.
  • cerium diammonium nitrate containing an acid such as nitric acid or perchloric acid is preferably used.
  • the etching stopper layer 12 since the etching stopper layer 12 has high resistance to the first etching solution, only the light shielding layer 13 is patterned to form the light shielding pattern 13a.
  • the etching stopper layer 12 is wet etched using the second etching solution over the resist pattern RP.
  • the second etching solution a solution obtained by adding at least one selected from acetic acid, perchloric acid, aqueous hydrogen peroxide and hydrochloric acid to nitric acid can be suitably used.
  • the light shielding layer 13 and the phase shift layer 11 have high resistance to the second etching solution, only the etching stopper layer 12 is patterned to form the etching stopper pattern 12a.
  • the phase shift layer 11 is wet-etched using the first etching solution over the resist pattern RP.
  • the light shielding pattern 13a is made of the same Cr-based material as the phase shift layer 11 and the side surfaces of the light shielding pattern 13a are exposed, the phase shift layer 11 is patterned to form the phase shift pattern 11a and light shielding.
  • the pattern 13a is also etched. As a result, the opening width d2 of the light shielding pattern 13a becomes wider than the opening width d1 of the phase shift pattern 11a.
  • the etching stopper pattern 12a is further wet etched using the second etching solution.
  • the opening width of the etching stopper pattern 12b is made equal to the opening width d2 of the light shielding pattern 13b.
  • the edge-enhanced type in which the opening width d2 of the light shielding pattern 13b (and the etching stopper pattern 12b) is wider than the opening width d1 of the phase shift pattern 11a.
  • a phase shift mask M is obtained. Since a known resist stripping solution can be used for removing the resist pattern RP, detailed description thereof is omitted here.
  • the width (d2-d1) of the phase shift pattern 11a exposed outside the light shielding pattern 13b is determined by the etching rate of the light shielding pattern 13a when the phase shift layer 11 is wet etched.
  • the etching rate of the light shielding pattern 13 a is affected by the composition of the light shielding layer 13 and the interface state between the etching stopper layer 12 and the light shielding layer 13.
  • the ratio of the chromium component of the layer mainly composed of chromium can be increased.
  • the etching amount of the light shielding pattern 13a can be set, for example, within a range of 200 nm to 1000 nm.
  • the phase shift mask blanks MB are configured by laminating the phase shift layer 11, the etching stopper layer 12, and the light shielding layer 13 in this order on the transparent substrate S.
  • An edge-enhanced phase shift mask M can be manufactured by forming a resist pattern RP on the light shielding layer 13 of the phase shift mask blank MB and wet-etching each layer through the resist pattern RP. Accordingly, the number of manufacturing steps can be reduced and the production efficiency can be increased as compared with the conventional example in which film formation and etching are repeated. Therefore, the phase shift mask M can be manufactured with high mass productivity.
  • the phase shift layer 11 is composed of any one selected from Cr oxide, nitride, carbide, oxynitride, carbonitride, and oxycarbonitride, and exhibits a phase shift effect sufficiently. It has a film thickness. In order to have such a film thickness that the phase shift effect is sufficiently exerted, the etching time becomes longer than 1 time with respect to the etching time of the light shielding layer 13, but the adhesion strength between the respective layers is increased. Since it is sufficiently high, it is possible to form a favorable pattern as a photomask having a line roughness that is approximately linear and a pattern cross section that is approximately vertical.
  • the adhesion strength between the light shielding layer 13 containing Cr and the phase shift layer 11 containing Cr can be sufficiently increased. Therefore, when the light shielding layer 13, the etching stopper layer 12 and the phase shift layer 11 are etched with a wet etching solution, the interface between the light shielding layer 13 and the etching stopper layer 12, or the interface between the etching stopper layer 12 and the phase shift layer 11 is used. Therefore, the CD accuracy of the formed light-shielding pattern 13b and phase shift pattern 11a can be increased, and the cross-sectional shape of the film can be made close to a good vertical shape for the photomask.
  • a chromium oxynitride carbide film as the phase shift layer 11 is formed to a thickness of 120 nm by sputtering, and a Ni—Ti—Nb—Mo film as the etching stopper layer 12 is formed to a thickness of 30 nm.
  • a film composed of two layers of a chromium main component layer and a chromium oxide main component layer as the light shielding layer 13 is formed with a total thickness of 100 nm to obtain a phase shift mask blank MB. It was.
  • a resist pattern RP is formed on the phase shift mask blanks MB, and the light shielding layer 13 is etched through the resist pattern RP using a mixed etching solution of ceric ammonium nitrate and perchloric acid to form a light shielding pattern 13a. Further, the etching stopper layer 12 was etched using a mixed etching solution of nitric acid and perchloric acid to form an etching stopper pattern 12a. Next, the phase shift layer 11 is etched using a mixed etching solution of cerium diammonium nitrate and perchloric acid through the resist pattern RP to form the phase shift pattern 11a, and the light shielding pattern 13a is side etched to shield the light. Pattern 13b was formed.
  • the etching stopper pattern 12a is etched by using a mixed etching solution of nitric acid and perchloric acid to form an etching stopper pattern 12b, and the resist pattern RP is removed to obtain an edge-enhanced phase shift mask M. It was. Using the thus obtained phase shift mask M, exposure is performed using exposure light having a composite wavelength of g-line, h-line, and i-line, the line width of the exposed pattern is measured, and the target line width (2. As a result of obtaining the deviation with respect to 5 ⁇ m), it was confirmed that it can be suppressed to about 10%. Thus, it was found that the phase shift mask M that can be manufactured with high mass productivity can be used for FPD.
  • the present invention is not limited to the above embodiment.
  • the case where the resist pattern RP is removed after the etching stopper pattern 12 is formed has been described.
  • the resist pattern RP may be removed at any timing as long as the phase shift layer 11 is etched.
  • MB phase shift mask blanks, S ... glass substrate (transparent substrate), 11 ... phase shift layer, 11a ... phase shift pattern, 12 ... etching stopper layer, 12a, 12b ... etching stopper pattern, 13 ... light shielding layer, 13a, 13b ... light-shielding pattern.

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Abstract

　エッジ強調型の位相シフトマスクを高い量産性で製造するのに適した位相シフトマスクブランクスを提供する。　本発明の位相シフトマスクブランクスＭＢは、ガラス基板Ｓと、ガラス基板の表面に形成された、Ｃｒを主成分とする位相シフト層１１と、ガラス基板から位相シフト層に向かう方向を上とし、位相シフト層上に形成された、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｗ及びＨｆから選択された少なくとも１種の金属を主成分とするエッチングストッパー層１２と、エッチングストッパー層上に形成された、Ｃｒを主成分とする遮光層１３とを備える。

Description

位相シフトマスクブランクス、位相シフトマスク及びその製造方法
　本発明は、位相シフトマスクブランクス、位相シフトマスク及びその製造方法に関し、より詳しくは、フラットパネルディスプレイ（以下「ＦＰＤ」という）の製造に適したものに関する。
　半導体デバイスやＦＰＤの製造工程では、シリコンやガラス等からなる基板に形成されたレジスト膜に微細パターンを露光、転写するために位相シフトマスクが用いられている。ＦＰＤ用のガラス基板は半導体用のシリコン基板に比べて大面積であることから、ＦＰＤ用の基板に対して十分な露光光量で露光するために、ｇ線、ｈ線及びｉ線の複合波長の露光光が用いられている。このような露光光を用いる場合、従来より、エッジ強調型の位相シフトマスクが用いられている（例えば、特許文献１参照）。
　然し、上記従来例のものでは、透明基板上に遮光層を成膜し、この遮光層をエッチングしてパターニングし、パターニングした遮光層を覆うように位相シフト層を成膜し、この位相シフト層をエッチングしてパターニングすることにより位相シフトマスクが製造される。このように成膜とパターニングとを交互に行うと、装置間の搬送時間や処理待ち時間が長くなり生産効率が著しく低下する。しかも、所定の開口パターンを持つ単一のマスク越しに、位相シフト層と遮光層とを連続してエッチングすることができず、マスク（レジストパターン）を２回形成する必要があり、製造工程数が多くなる。従って、高い量産性で位相シフトマスクを製造できないという問題があった。
特開２０１１－１３２８３号公報
　本発明は、以上の点に鑑み、エッジ強調型の位相シフトマスクを高い量産性で製造するのに適した位相シフトマスクブランクス、この位相シフトマスクブランクスから製造される位相シフトマスク及びその製造方法を提供することをその課題とする。
　上記課題を解決するために、本発明の位相シフトマスクブランクスは、透明基板と、透明基板表面に形成された、Ｃｒを主成分とする位相シフト層と、透明基板から位相シフト層に向かう方向を上とし、位相シフト層上に形成された、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｗ及びＨｆから選択された少なくとも１種の金属を主成分とするエッチングストッパ層と、エッチングストッパ層上に形成された、Ｃｒを主成分とする遮光層とを備えることを特徴とする。尚、本発明において、Ｃｒを主成分とするとは、Ｃｒ並びにＣｒの酸化物、窒化物、炭化物、酸化窒化物、炭化窒化物及び酸化炭化窒化物から選択される何れか１種で構成されることをいう。
　また、上記位相シフトマスクブランクスから製造された本発明の位相シフトマスクは、所定の開口パターンを持つ単一のマスク越しに前記遮光層と前記エッチングストッパー層とを順次エッチングし遮光パターンとエッチングストッパーパターンを形成し、前記マスク越しに前記位相シフト層をエッチングし位相シフトパターンを形成し、この位相シフトパターンの開口幅よりも遮光パターンの開口幅を広くしたことを特徴とする。
　また、上記位相シフトマスクブランクスから位相シフトマスクを製造する本発明の位相シフトマスクの製造方法は、遮光層上に所定の開口パターンを持つ単一のマスクを形成する工程と、この形成したマスク越しに前記遮光層と前記エッチングストッパー層とを順次エッチングし遮光パターンとエッチングストッパーパターンを形成する工程と、前記マスク越しに前記位相シフト層をエッチングし位相シフトパターンを形成する工程と、前記エッチングストッパーパターンを更にエッチングする工程とを含むことを特徴とする。この場合、前記エッチングストッパー層のエッチングに硝酸を含むエッチング液を用いることが好ましい。
　上記によれば、位相シフトマスクブランクスの遮光層上に所定の開口パターンを持つ単一のマスクとしてレジストパターンを形成する場合を例に説明すると、このレジストパターン越しに遮光層をエッチングすることで、所定幅の遮光パターンが形成される。さらに、上記レジストパターン越しにエッチングストッパ層をエッチングすることで、エッチングストッパーパターンが形成される。このとき、遮光パターンの側面は露出しているが、遮光パターンはエッチングストッパーパターンとは異なる材料で構成されるためエッチングされず、遮光パターンとエッチングストッパーパターンとが同一幅となる。次いで、上記レジストパターン越しに位相シフト層をエッチングすることで、エッチングストッパーパターンと同一幅の位相シフトパターンが形成される。このとき、位相シフトパターンと同じＣｒ系の材料で構成される遮光パターンもエッチングされるため、位相シフトパターンの幅よりも遮光パターンの開口幅が広くなる。最後に、エッチングストッパーパターンを更にエッチングすることで、遮光パターンとエッチングストッパーパターンとが同一幅となる。以上の工程を経ることにより、遮光パターンの開口幅が位相シフトパターンの開口幅よりも広いエッジ強調型の位相シフトマスクが得られる。尚、レジストパターンは、位相シフトパターンの形成後であれば任意のタイミングで除去できる。このように、単一のマスク越しに位相シフトマスクブランクスをパターニングするだけで位相シフトマスクを製造できるため、従来例のごとく成膜とパターニングを交互に行う場合に比べて効率よく製造でき、しかも、従来例に比べて製造工程数を減らすことができることから、高い量産性で位相シフトマスクを製造できる。
　本発明において、Ｃｒを主成分とした位相シフト層は、上記Ｃｒの酸化物、窒化物、炭化物、酸化窒化物、炭化窒化物及び酸化炭化窒化物から選択される何れか１種で構成され、位相シフト効果が十分に発揮される膜厚に設定される。このような位相シフト効果が十分に発揮される膜厚を有するためには、エッチング時間が遮光層のエッチング時間に対して１倍を越えるように長くなってしまうが、各層間の付着強度が十分高いことから、ラインラフネスが概直線状であり、かつ、パターン断面が概垂直となる、フォトマスクとして良好なパターンの形成を行うことが可能となる。
　また、エッチングストッパー層としてＮｉを含む膜を使用することで、Ｃｒを含む遮光膜およびＣｒを含む位相シフト層との付着強度を十分高めることができる。このため、ウェットエッチング液にて遮光層、エッチングストッパー層及び位相シフト層をエッチングするときに、遮光層とエッチングストッパー層との界面や、エッチングストッパー層と位相シフト層との界面からエッチング液がしみ込まないので、形成される遮光パターン、位相シフトパターンのＣＤ精度を高めることができ、かつ、膜の断面形状をフォトマスクにとって良好な垂直に近い形状とすることができる。
本発明の実施形態の位相シフトマスクブランクスを示す概略断面図。 図２（ａ）～（ｅ）は、図１に示す位相シフトマスクから位相シフトマスクを製造する位相シフトマスクの製造方法を説明するための工程図。
　図１を参照して、ＭＢは、本発明の実施形態の位相シフトマスクブランクスである。位相シフトマスクブランクスＭＢは、透明基板Ｓと、この透明基板Ｓ上に形成された位相シフト層１１と、位相シフト層１１上に形成されたエッチングストッパ層１２と、このエッチングストッパ層１２上に形成された遮光層１３とで構成される。
　透明基板Ｓとしてはガラス基板を用いることができる。位相シフト層１１及び遮光層１３は、Ｃｒを主成分とするものであり、具体的には、Ｃｒ単体、並びにＣｒの酸化物、窒化物、炭化物、酸化窒化物、炭化窒化物及び酸化炭化窒化物から選択される１つで構成することができ、また、これらの中から選択される２種以上を積層して構成することもできる。位相シフト層１１は、３００ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長領域の何れかの光（例えば、波長３６５ｎｍのｉ線）に対して１８０°の位相差をもたせることが可能な厚さ（例えば、９０～１７０ｎｍ）で形成される。遮光層１３は、所定の光学特性が得られる厚み（例えば、８０ｎｍ～２００ｎｍ）で形成される。エッチングストッパ層１２としては、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｗ及びＨｆから選択された少なくとも１種の金属を主成分とするものを用いることができ、例えば、Ｎｉ－Ｔｉ－Ｎｂ－Ｍｏ膜を用いることができる。これら位相シフト層１１、エッチングストッパ層１２及び遮光層１３は、例えば、スパッタリング法、電子ビーム蒸着法、レーザ蒸着法、ＡＬＤ法等により成膜できる。
　上記位相シフトマスクブランクスＭＢは、例えば、ガラス基板Ｓ上に、ＤＣスパッタリング法を用いて、Ｃｒを主成分とする位相シフト層１１、Ｎｉを主成分とするエッチングストッパ層１２及びＣｒを主成分とする遮光層１３を順に成膜することで製造される。以下、上記位相シフトマスクブランクスＭＢから位相シフトマスクＭを製造する位相シフトマスクの製造方法について説明する。
　図２（ａ）に示すように、上記位相シフトマスクブランクスＭＢの最上層である遮光層１３上に、リソグラフィ技術を用いて、所定の開口を持つ単一のマスクとして、レジストパターンＲＰを形成する。次いで、図２（ｂ）に示すように、このレジストパターンＲＰ越しに第１エッチング液を用いて遮光層１３をウェットエッチングする。第１エッチング液としては、硝酸セリウム第２アンモニウムを含むエッチング液を用いることができ、例えば、硝酸や過塩素酸等の酸を含有する硝酸セリウム第２アンモニウムを用いることが好ましい。ここで、エッチングストッパ層１２は第１エッチング液に対して高い耐性を有するため、遮光層１３のみがパターニングされて遮光パターン１３ａが形成される。次いで、上記レジストパターンＲＰ越しに第２エッチング液を用いてエッチングストッパ層１２をウェットエッチングする。第２エッチング液としては、硝酸に酢酸、過塩素酸、過酸化水素水及び塩酸から選択した少なくとも１種を添加したものを好適に用いることができる。ここで、遮光層１３及び位相シフト層１１は第２エッチング液に対して高い耐性を有するため、エッチングストッパ層１２のみがパターニングされてエッチングストッパーパターン１２ａが形成される。
　次いで、図２（ｃ）に示すように、上記レジストパターンＲＰ越しに上記第１エッチング液を用いて位相シフト層１１をウェットエッチングする。ここで、遮光パターン１３ａは位相シフト層１１と同じＣｒ系材料で構成され、遮光パターン１３ａの側面は露出しているため、位相シフト層１１がパターニングされて位相シフトパターン１１ａが形成されると共に遮光パターン１３ａもエッチングされる。その結果、位相シフトパターン１１ａの開口幅ｄ１よりも遮光パターン１３ａの開口幅ｄ２が広くなる。
　そして、図２（ｄ）に示すように、上記第２エッチング液を用いてエッチングストッパーパターン１２ａを更にウェットエッチングする。これにより、エッチングストッパーパターン１２ｂの開口幅が遮光パターン１３ｂの開口幅ｄ２と同一にされる。
　最後に、レジストパターンＲＰを除去すると、図２（ｅ）に示すように、位相シフトパターン１１ａの開口幅ｄ１よりも遮光パターン１３ｂ（及びエッチングストッパーパターン１２ｂ）の開口幅ｄ２が広いエッジ強調型の位相シフトマスクＭが得られる。レジストパターンＲＰの除去には、公知のレジスト剥離液を用いることができるため、ここでは詳細な説明を省略する。
　尚、遮光パターン１３ｂの外側に露出する位相シフトパターン１１ａの幅（ｄ２－ｄ１）は、位相シフト層１１をウェットエッチングするときの遮光パターン１３ａのエッチング速度によって決まる。ここで、この遮光パターン１３ａのエッチング速度は、遮光層１３の組成やエッチングストッパー層１２と遮光層１３との界面状態の影響を受ける。例えば、遮光層１３をクロムを主成分とした層と酸化クロムを主成分とした層との２層の膜で構成した場合に、クロムを主成分とした層のクロム成分の比率を高くすればエッチング速度を高くできる一方で、クロム成分の比率を低くすればエッチング速度を低くできる。遮光パターン１３ａのエッチング量としては、例えば、２００ｎｍ～１０００ｎｍの範囲内で設定できる。
　上記実施形態によれば、透明基板Ｓ上に、位相シフト層１１、エッチングストッパー層１２及び遮光層１３をこの順で積層して位相シフトマスクブランクスＭＢを構成した。この位相シフトマスクブランクスＭＢの遮光層１３上にレジストパターンＲＰを形成し、このレジストパターンＲＰ越しに各層をウェットエッチングすることで、エッジ強調型の位相シフトマスクＭを製造できる。従って、成膜とエッチングを繰り返す従来例に比べて製造工程数を減らすことができると共に生産効率を高めることができるため、高い量産性で位相シフトマスクＭを製造できる。
　また、位相シフト層１１は、Ｃｒの酸化物、窒化物、炭化物、酸化窒化物、炭化窒化物及び酸化炭化窒化物から選択される何れか１種で構成され、位相シフト効果が十分に発揮される膜厚を有する。このような位相シフト効果が十分に発揮される膜厚を有するためには、エッチング時間が遮光層１３のエッチング時間に対して１倍を越えるように長くなってしまうが、各層間の付着強度が十分高いことから、ラインラフネスが概直線状であり、かつ、パターン断面が概垂直となる、フォトマスクとして良好なパターンの形成を行うことが可能となる。
　また、エッチングストッパー層１２としてＮｉを含む膜を使用することで、Ｃｒを含む遮光層１３およびＣｒを含む位相シフト層１１との付着強度を十分高めることができる。このため、ウェットエッチング液にて遮光層１３、エッチングストッパー層１２及び位相シフト層１１をエッチングするときに、遮光層１３とエッチングストッパー層１２の界面や、エッチングストッパー層１２と位相シフト層１１の界面からエッチング液がしみ込まないので、形成される遮光パターン１３ｂ、位相シフトパターン１１ａのＣＤ精度を高めることができ、かつ、膜の断面形状をフォトマスクにとって良好な垂直に近い形状とすることができる。
　上記効果を確認するため、次の実験を行った。即ち、ガラス基板Ｓ上に、スパッタリング法により、位相シフト層１１たるクロムの酸化窒化炭化膜を１２０ｎｍの厚さで成膜し、エッチングストッパー層１２たるＮｉ－Ｔｉ－Ｎｂ－Ｍｏ膜を３０ｎｍの厚さで成膜し、遮光層１３たるクロム主成分の層と酸化クロム主成分の層との２層で構成される膜を１００ｎｍの合計厚さで成膜して、位相シフトマスクブランクスＭＢを得た。この位相シフトマスクブランクスＭＢ上にレジストパターンＲＰを形成し、このレジストパターンＲＰ越しに硝酸セリウム第２アンモニウムと過塩素酸との混合エッチング液を用いて遮光層１３をエッチングして遮光パターン１３ａを形成し、さらに硝酸と過塩素酸との混合エッチング液を用いてエッチングストッパー層１２をエッチングしてエッチングストッパーパターン１２ａを形成した。次いで、上記レジストパターンＲＰ越しに硝酸セリウム第２アンモニウムと過塩素酸との混合エッチング液を用いて位相シフト層１１をエッチングして位相シフトパターン１１ａを形成すると共に遮光パターン１３ａをサイドエッチングして遮光パターン１３ｂを形成した。次いで、硝酸と過塩素酸との混合エッチング液を用いてエッチングストッパーパターン１２ａをエッチングしてエッチングストッパーパターン１２ｂを形成し、レジストパターンＲＰを除去することで、エッジ強調型の位相シフトマスクＭを得た。このようにして得た位相シフトマスクＭを用い、ｇ線、ｈ線及びｉ線の複合波長の露光光を用いて露光し、露光されたパターンの線幅を測定し、目標線幅（２．５μｍ）に対するずれを求めた結果、１０％程度に抑えられることができることが確認された。これにより、高い量産性で製造可能な位相シフトマスクＭをＦＰＤ用に使用可能であることが判った。
　なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、エッチングストッパーパターン１２を形成した後にレジストパターンＲＰを除去する場合について説明したが、位相シフト層１１のエッチング後であればどのタイミングで除去してもよい。
　　ＭＢ…位相シフトマスクブランクス、Ｓ…ガラス基板（透明基板）、１１…位相シフト層、１１ａ…位相シフトパターン、１２…エッチングストッパー層、１２ａ，１２ｂ…エッチングストッパーパターン、１３…遮光層、１３ａ，１３ｂ…遮光パターン。

Claims (4)

  1. 　透明基板と、
    　透明基板の表面に形成された、Ｃｒを主成分とする位相シフト層と、
    　透明基板から位相シフト層に向かう方向を上とし、位相シフト層上に形成された、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｗ及びＨｆから選択された少なくとも１種の金属を主成分とするエッチングストッパー層と、
    　エッチングストッパー層上に形成された、Ｃｒを主成分とする遮光層とを備えることを特徴とする位相シフトマスクブランクス。
  2. 　請求項１記載の位相シフトマスクブランクスから製造される位相シフトマスクであって、
    　所定の開口パターンを持つ単一のマスク越しに前記遮光層と前記エッチングストッパー層とを順次エッチングし遮光パターンとエッチングストッパーパターンを形成し、前記マスク越しに前記位相シフト層をエッチングし位相シフトパターンを形成し、この位相シフトパターンの開口幅よりも遮光パターンの開口幅を広くしたことを特徴とする位相シフトマスク。
  3. 　請求項１記載の位相シフトマスクブランクスから位相シフトマスクを製造する方法であって、
    　遮光層上に所定の開口パターンを持つ単一のマスクを形成する工程と、
    　この形成したマスク越しに前記遮光層と前記エッチングストッパー層とを順次エッチングし遮光パターンとエッチングストッパーパターンを形成する工程と、
    　前記マスク越しに前記位相シフト層をエッチングし位相シフトパターンを形成する工程と、
    　前記エッチングストッパーパターンを更にエッチングする工程とを含むことを特徴とする位相シフトマスクの製造方法。
  4. 　前記エッチングストッパー層のエッチングに硝酸を含むエッチング液を用いることを特徴とする請求項３記載の位相シフトマスクの製造方法。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015049282A (ja) * 2013-08-30 2015-03-16 Hoya株式会社 表示装置製造用フォトマスク、該フォトマスクの製造方法、パターン転写方法及び表示装置の製造方法
JP2016188881A (ja) * 2015-03-28 2016-11-04 Hoya株式会社 フォトマスクの製造方法、フォトマスク及びフラットパネルディスプレイの製造方法
JP2017033004A (ja) * 2016-09-21 2017-02-09 Hoya株式会社 表示装置製造用フォトマスク、該フォトマスクの製造方法、パターン転写方法及び表示装置の製造方法
WO2019003486A1 (ja) * 2017-06-28 2019-01-03 アルバック成膜株式会社 マスクブランクス、位相シフトマスク、ハーフトーンマスク、マスクブランクスの製造方法、及び位相シフトマスクの製造方法
KR20210116267A (ko) 2020-03-16 2021-09-27 알박 세이마쿠 가부시키가이샤 마스크 블랭크스, 위상 시프트 마스크, 마스크 블랭크스의 제조 방법, 및 위상 시프트 마스크의 제조 방법

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6259508B1 (ja) * 2016-12-28 2018-01-10 株式会社エスケーエレクトロニクス ハーフトーンマスク、フォトマスクブランクス及びハーフトーンマスクの製造方法
JP6998181B2 (ja) * 2017-11-14 2022-02-04 アルバック成膜株式会社 マスクブランク、位相シフトマスクおよびその製造方法
JP6756796B2 (ja) * 2018-10-09 2020-09-16 アルバック成膜株式会社 マスクブランクス、ハーフトーンマスク、製造方法
KR102598440B1 (ko) * 2019-12-20 2023-11-07 주식회사 에스앤에스텍 플랫 패널 디스플레이용 위상반전 블랭크 마스크 및 포토 마스크

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008203374A (ja) * 2007-02-16 2008-09-04 Clean Surface Gijutsu:Kk ハーフトーンブランクス
JP2008304942A (ja) * 2002-03-01 2008-12-18 Hoya Corp ハーフトーン型位相シフトマスクブランクの製造方法
JP2010128003A (ja) * 2008-11-25 2010-06-10 Ulvac Seimaku Kk ハーフトーンマスク、ハーフトーンマスクブランクス、ハーフトーンマスクの製造方法、及びハーフトーンマスクブランクスの製造方法
JP2011013283A (ja) * 2009-06-30 2011-01-20 Ulvac Seimaku Kk 位相シフトマスクの製造方法、フラットパネルディスプレイの製造方法及び位相シフトマスク
JP2011075607A (ja) * 2009-09-29 2011-04-14 Ulvac Japan Ltd フォトマスクブランクス，フォトマスク，フォトマスク製造方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5682493B2 (ja) * 2010-08-04 2015-03-11 信越化学工業株式会社 バイナリーフォトマスクブランク及びバイナリーフォトマスクの製造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008304942A (ja) * 2002-03-01 2008-12-18 Hoya Corp ハーフトーン型位相シフトマスクブランクの製造方法
JP2008203374A (ja) * 2007-02-16 2008-09-04 Clean Surface Gijutsu:Kk ハーフトーンブランクス
JP2010128003A (ja) * 2008-11-25 2010-06-10 Ulvac Seimaku Kk ハーフトーンマスク、ハーフトーンマスクブランクス、ハーフトーンマスクの製造方法、及びハーフトーンマスクブランクスの製造方法
JP2011013283A (ja) * 2009-06-30 2011-01-20 Ulvac Seimaku Kk 位相シフトマスクの製造方法、フラットパネルディスプレイの製造方法及び位相シフトマスク
JP2011075607A (ja) * 2009-09-29 2011-04-14 Ulvac Japan Ltd フォトマスクブランクス，フォトマスク，フォトマスク製造方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015049282A (ja) * 2013-08-30 2015-03-16 Hoya株式会社 表示装置製造用フォトマスク、該フォトマスクの製造方法、パターン転写方法及び表示装置の製造方法
JP2016188881A (ja) * 2015-03-28 2016-11-04 Hoya株式会社 フォトマスクの製造方法、フォトマスク及びフラットパネルディスプレイの製造方法
JP2017033004A (ja) * 2016-09-21 2017-02-09 Hoya株式会社 表示装置製造用フォトマスク、該フォトマスクの製造方法、パターン転写方法及び表示装置の製造方法
WO2019003486A1 (ja) * 2017-06-28 2019-01-03 アルバック成膜株式会社 マスクブランクス、位相シフトマスク、ハーフトーンマスク、マスクブランクスの製造方法、及び位相シフトマスクの製造方法
JPWO2019003486A1 (ja) * 2017-06-28 2019-06-27 アルバック成膜株式会社 マスクブランクス、位相シフトマスク、ハーフトーンマスク、マスクブランクスの製造方法、及び位相シフトマスクの製造方法
KR20210116267A (ko) 2020-03-16 2021-09-27 알박 세이마쿠 가부시키가이샤 마스크 블랭크스, 위상 시프트 마스크, 마스크 블랭크스의 제조 방법, 및 위상 시프트 마스크의 제조 방법

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