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JP2024106698A - Phase shift mask blanks, phase shift masks, and manufacturing methods - Google Patents

Phase shift mask blanks, phase shift masks, and manufacturing methods Download PDF

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JP2024106698A
JP2024106698A JP2023011100A JP2023011100A JP2024106698A JP 2024106698 A JP2024106698 A JP 2024106698A JP 2023011100 A JP2023011100 A JP 2023011100A JP 2023011100 A JP2023011100 A JP 2023011100A JP 2024106698 A JP2024106698 A JP 2024106698A
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JP
Japan
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layer
phase shift
etching
film
light
Prior art date
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Application number
JP2023011100A
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Japanese (ja)
Inventor
成浩 諸沢
Narihiro Morosawa
祐一 古山
Yuichi Furuyama
正弘 関根
Masahiro Sekine
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ulvac Seimaku KK
Original Assignee
Ulvac Seimaku KK
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Abstract

To maintain chemical resistance, shortening of etching time and verticality of a cross-sectional shape, and suppress formation of an eaves.SOLUTION: A phase shift mask blank has a mask layer becoming a phase shift mask, has a phase shift layer stacked on a transparent substrate and a light-shielding layer which is stacked on the phase shift layer and contains chromium. The phase shift layer contains carbon, oxygen, nitrogen, molybdenum and silicon. An average value in a film thickness direction of a concentration ratio Si/Mo of silicon to molybdenum is smaller than 2.5. The phase shift layer has a surface layer which is on a surface side separated from the transparent substrate in the film thickness direction and has nitrogen concentration of 45 atm% or more, an intermediate layer which is closer to the transparent substrate than the surface layer in the film thickness direction and has lower nitrogen concentration than that of the surface layer, and an etching time shortening layer which is closer to the transparent substrate than the intermediate layer in the film thickness direction and has lower nitrogen concentration than that of the surface layer, and an eaves is not formed at an interface between the light-shielding layer and the phase shift layer by etching.SELECTED DRAWING: Figure 8

Description

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、製造方法に関する。 The present invention relates to phase shift mask blanks, phase shift masks, and manufacturing methods.

液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイなどのFPD(flat panel display,フラットパネルディスプレイ)の製造、あるいは、半導体装置の製造では、フォトレジスト工程において、フォトマスクを用いている(特許文献1)。
この場合、フォトマスクとしては、石英基板にクロム化合物でマスク層を形成したマスクブランクスが用いられることがある。
2. Description of the Related Art In the manufacture of flat panel displays (FPDs) such as liquid crystal displays and organic EL displays, or in the manufacture of semiconductor devices, a photomask is used in a photoresist process (see Patent Document 1).
In this case, the photomask may be a mask blank having a quartz substrate and a mask layer made of a chromium compound.

近年、高精細化が大きく進行しており、それに伴いフォトマスクの微細化も進展している。そのため、従来から用いられている遮光膜を用いたマスクだけでなく、エッヂ強調型の位相シフトマスクの必要性が高まっている。
従来、位相シフトマスクとしては、石英基板にマスク層として、シリサイド膜で位相シフト層を形成し、その上部にクロム膜のような金属膜で遮光層(バイナリ層)を形成することがある(特許文献2)。
In recent years, the trend toward higher resolution has progressed significantly, and photomasks have also become finer. This has led to an increased need for edge-emphasizing phase shift masks in addition to conventional masks using light-shielding films.
Conventionally, a phase shift mask may be formed by forming a phase shift layer of a silicide film as a mask layer on a quartz substrate, and forming a light-shielding layer (binary layer) of a metal film such as a chromium film on top of that (Patent Document 2).

位相シフトマスクとして、クロムを用いた遮光層と金属シリサイドを用いた位相シフト層とを形成する場合には、所望のパターンを形成するために、所定のエッチング液(エッチャント)によるウエットエッチングが用いられる。また、洗浄のためにアルカリ等の洗浄液が用いられる。 When forming a phase shift mask with a light-shielding layer made of chromium and a phase shift layer made of metal silicide, wet etching with a specific etching solution (etchant) is used to form the desired pattern. In addition, a cleaning solution such as an alkali is used for cleaning.

特開2019-090911号公報JP 2019-090911 A 特開2021-148826号公報JP 2021-148826 A

ここで、フォトマスクにおける各層においては光学特性の許容範囲が極めて狭い。このため、各層の光学密度および膜厚の自由度が少なくなる。さらに、挟幅化に対応するために、断面垂直性がより厳しく求められる。
また、マスク層の各層においては僅かな膜厚変化も嫌うため、エッチング液あるいは洗浄液に対して、より高い耐薬性も求められる。しかし、高い耐薬性を有する層においては、エッチング時間が長くなり、処理対象以外で露出する領域における悪影響を及ぼす。例えば、ガラス基板表面における面荒れ、予期しない膜厚変化、エッチング不良による断面形状の悪化、等が生じる可能性がある。
このため、エッチング時間の短縮も求められている。
Here, the tolerance range of the optical characteristics of each layer in the photomask is extremely narrow. This reduces the degree of freedom in the optical density and film thickness of each layer. Furthermore, in order to accommodate narrower widths, stricter cross-sectional perpendicularity is required.
In addition, since even slight changes in thickness are undesirable in each layer of the mask layer, high chemical resistance against etching solutions or cleaning solutions is also required. However, layers with high chemical resistance take longer to etch, which can have adverse effects on exposed areas other than the target to be processed. For example, surface roughness on the glass substrate surface, unexpected changes in thickness, and deterioration of the cross-sectional shape due to poor etching can occur.
For this reason, there is also a demand for shortening the etching time.

FPD向けの位相シフトマスクブランクスにおいては、モリブデンとシリコンとを含有するシリサイド膜を位相シフト膜として用いた場合に、位相シフト膜のWETエッチング時間が長いという課題を有している。通常、シリサイド膜には、WETエッチング液としてフッ酸を含む溶液が用いられる。このため、シリサイド膜のWETエッチングの際に、石英基板がエッチングされ、シリサイド膜の位相シフト特性を変化させてしまうという問題を有する。そのため、WETエッチング時間はできるだけ短くすることが望ましい。 In phase shift mask blanks for FPDs, when a silicide film containing molybdenum and silicon is used as the phase shift film, there is an issue that the wet etching time of the phase shift film is long. Normally, a solution containing hydrofluoric acid is used as the wet etching solution for the silicide film. This causes a problem that the quartz substrate is etched during the wet etching of the silicide film, changing the phase shift characteristics of the silicide film. Therefore, it is desirable to keep the wet etching time as short as possible.

さらに、WETエッチング時間短縮と耐薬特性は互いにトレードオフの関係にあり、WETエッチング時間が短い位相シフト膜を用いると、アルカリ溶液に対する耐薬特性が悪化するという関係を有する。アルカリ溶液はマスク作製の際の洗浄工程で用いられるために、耐薬特性が悪い場合には洗浄工程の際に位相シフトマスク特性が変化するという課題を有する。 Furthermore, there is a trade-off between shortening the wet etching time and chemical resistance, and using a phase shift film with a short wet etching time means that the chemical resistance to alkaline solutions will deteriorate. Since alkaline solutions are used in the cleaning process when making masks, there is an issue that poor chemical resistance will cause the phase shift mask characteristics to change during the cleaning process.

特に、耐薬性とエッチング時間短縮とを両立するために、位相シフト層における表面で耐薬性を向上し、ガラス基板に近接する部分ではエッチング時間を短縮するためにエッチングレートを高くすると、ガラス基板から離間する位置、つまり、クロムを含有する遮光層との境界付近でシリサイド層が残り、庇を形成してしまう。これにより断面形状の垂直性が阻害される。 In particular, if the etching rate is increased to improve chemical resistance on the surface of the phase shift layer and to shorten the etching time in the area close to the glass substrate in order to achieve both chemical resistance and a shorter etching time, the silicide layer remains in the area away from the glass substrate, that is, near the boundary with the chromium-containing light-shielding layer, forming an overhang. This hinders the perpendicularity of the cross-sectional shape.

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、耐薬性とエッチング時間短縮とを両立可能とすること、かつ、断面形状の垂直性を維持して庇の形成を抑制すること、を可能な位相シフト層を有する位相シフトマスクブランクス、位相シフトマスクを提供可能とするという目的を達成しようとするものである。 The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and aims to provide phase shift mask blanks and phase shift masks having a phase shift layer that can achieve both chemical resistance and shortened etching time, while maintaining the verticality of the cross-sectional shape and suppressing the formation of eaves.

(1) 本発明の一態様にかかる位相シフトマスクブランクスは、
位相シフトマスクとなるマスク層を有する位相シフトマスクブランクスであって、
透明基板に積層されて金属シリサイドからなる位相シフト層と、
前記位相シフト層に積層されたクロムを含有する遮光層と、
を有し、
前記位相シフト層は、炭素、酸素、窒素、モリブデン、シリコンを含み、モリブデンに対するシリコンの濃度比Si/Moの膜厚方向の平均値が、2.5より小さいとともに、
膜厚方向において前記透明基板から離間する表面側にあるとともに、45atm%以上の窒素濃度の表面層と、
膜厚方向において前記表面層よりも前記透明基板に近接するとともに、前記表面層よりも窒素濃度が低い中間層と、
膜厚方向において前記中間層よりも前記透明基板に近接するとともに、前記表面層よりも窒素濃度が低いエッチング時間短縮層と、
を有して、
エッチングによって前記遮光層との界面における庇が形成されない、
ことにより上記課題を解決した。
(2) 本発明の位相シフトマスクブランクスは、上記(1)において
前記中間層は、前記表面層よりもエッチングレートが大きい、
前記エッチング時間短縮層は、前記中間層よりもエッチングレートが大きい、
ことができる。
(3) 本発明の位相シフトマスクブランクスは、上記(2)において
前記中間層のエッチングレートは、前記表面層のエッチングレートの1.4倍よりも大きい、
ことができる。
(4) 本発明の位相シフトマスクブランクスは、上記(2)において
前記エッチング時間短縮層のエッチングレートは、前記表面層のエッチングレートの2.5倍よりも大きい、
ことができる。
(5) 本発明の位相シフトマスクブランクスは、上記(1)において
前記表面層は、膜厚20nm以下である、
ことができる。
(6) 本発明の位相シフトマスクブランクスは、上記(1)において
前記中間層は、7atm%以下の酸素濃度で4atm%以下の炭素濃度で膜厚30nm以上である、
ことができる。
(7) 本発明の位相シフトマスクブランクスは、上記(1)において
前記エッチング時間短縮層は、7atm%以上の酸素濃度で4atm%以上の炭素濃度で膜厚30nm以上である、
ことができる。
(8) 本発明の位相シフトマスクブランクスは、上記(1)において
前記位相シフト層の膜厚は、135nm~145nmである、
ことができる。
(9) 本発明の位相シフトマスクブランクスの製造方法は、上記(1)から(8)8のいずれか記載の位相シフトマスクブランクスの製造方法であって、
前記位相シフト層を形成する際に、モリブデンとシリコンとの比が、
2.2 ≦ Si/Mo < 2.5
に設定された組成を有するターゲットを用いてスパッタリングをおこなう、
ことができる。
(10) 本発明の位相シフトマスクは、上記(1)から(8)8のいずれか記載の位相シフトマスクブランクスから製造される、
ことができる。
(1) A phase shift mask blank according to one aspect of the present invention,
A phase shift mask blank having a mask layer that serves as a phase shift mask,
a phase shift layer made of a metal silicide laminated on a transparent substrate;
a light-shielding layer containing chromium laminated on the phase shift layer;
having
the phase shift layer contains carbon, oxygen, nitrogen, molybdenum, and silicon, and the average concentration ratio of silicon to molybdenum, Si/Mo, in the thickness direction is smaller than 2.5;
a surface layer located on a surface side away from the transparent substrate in a film thickness direction and having a nitrogen concentration of 45 atm % or more;
an intermediate layer that is closer to the transparent substrate than the surface layer in a thickness direction and has a lower nitrogen concentration than the surface layer;
an etching time shortening layer that is closer to the transparent substrate than the intermediate layer in a thickness direction and has a lower nitrogen concentration than the surface layer;
With
Etching does not form an overhang at the interface with the light-shielding layer.
This has solved the above problem.
(2) The phase shift mask blank of the present invention, in the above (1), wherein the intermediate layer has a higher etching rate than the surface layer.
The etching time reducing layer has an etching rate greater than that of the intermediate layer.
It is possible.
(3) The phase shift mask blank of the present invention, in the above (2), further comprises an etching rate of the intermediate layer that is 1.4 times higher than an etching rate of the surface layer.
It is possible.
(4) The phase shift mask blank of the present invention, in the above (2), wherein an etching rate of the etching time shortening layer is more than 2.5 times that of the surface layer.
It is possible.
(5) The phase shift mask blank of the present invention, in the above (1), wherein the surface layer has a film thickness of 20 nm or less.
It is possible.
(6) The phase shift mask blank of the present invention, in the above (1), wherein the intermediate layer has an oxygen concentration of 7 atm % or less, a carbon concentration of 4 atm % or less, and a thickness of 30 nm or more.
It is possible.
(7) The phase shift mask blank of the present invention, in the above (1), wherein the etching time shortening layer has an oxygen concentration of 7 atm % or more, a carbon concentration of 4 atm % or more, and a film thickness of 30 nm or more.
It is possible.
(8) The phase shift mask blank of the present invention, in the above (1), wherein the phase shift layer has a thickness of 135 nm to 145 nm.
It is possible.
(9) The method for producing a phase shift mask blank of the present invention is the method for producing a phase shift mask blank according to any one of (1) to (8) above,
In forming the phase shift layer, the ratio of molybdenum to silicon is
2.2≦Si/Mo<2.5
Sputtering is performed using a target having a composition set to
It is possible.
(10) A phase shift mask of the present invention is manufactured from the phase shift mask blank according to any one of (1) to (8) above.
It is possible.

(1) 本発明の一態様にかかる位相シフトマスクブランクスは、
位相シフトマスクとなるマスク層を有する位相シフトマスクブランクスであって、
透明基板に積層されて金属シリサイドからなる位相シフト層と、
前記位相シフト層に積層されたクロムを含有する遮光層と、
を有し、
前記位相シフト層は、炭素、酸素、窒素、モリブデン、シリコンを含み、モリブデンに対するシリコンの濃度比Si/Moの膜厚方向の平均値が、2.5より小さいとともに、
膜厚方向において前記透明基板から離間する表面側にあるとともに、45atm%以上の窒素濃度の表面層と、
膜厚方向において前記表面層よりも前記透明基板に近接するとともに、前記表面層よりも窒素濃度が低い中間層と、
膜厚方向において前記中間層よりも前記透明基板に近接するとともに、前記表面層よりも窒素濃度が低いエッチング時間短縮層と、
を有して、
エッチングによって前記遮光層との界面における庇が形成されない。
(1) A phase shift mask blank according to one aspect of the present invention,
A phase shift mask blank having a mask layer that serves as a phase shift mask,
a phase shift layer made of a metal silicide laminated on a transparent substrate;
a light-shielding layer containing chromium laminated on the phase shift layer;
having
the phase shift layer contains carbon, oxygen, nitrogen, molybdenum, and silicon, and the average concentration ratio of silicon to molybdenum, Si/Mo, in the thickness direction is smaller than 2.5;
a surface layer located on a surface side away from the transparent substrate in a film thickness direction and having a nitrogen concentration of 45 atm % or more;
an intermediate layer that is closer to the transparent substrate than the surface layer in a thickness direction and has a lower nitrogen concentration than the surface layer;
an etching time shortening layer that is closer to the transparent substrate than the intermediate layer in a thickness direction and has a lower nitrogen concentration than the surface layer;
With
Etching does not form an overhang at the interface with the light-shielding layer.

これにより、モリブデンシリサイド膜表面における耐薬性を維持することができる。位相シフト層に対するエッチング時間を短縮することができる。庇の形成を防止して、マスク層の断面形状の適正化を図ることができる。フッ酸による位相シフト層の膜厚変動を抑制することができる。位相シフト層における位相シフト特性を変化させることがない。これらを同時に実現することができる。
また、モリブデンシリサイド膜である位相シフト層におけるエッチングレートを増加することができる。位相シフトパターンを速いエッチングによって形成することが可能になる。これにより、マスクブランクスから位相シフトマスクを製造する際、つまり、位相シフト層から位相シフトパターンを形成する際に、フッ酸を含有するエッチング液によって位相シフト層をエッチングした場合でも、必要なエッチング時間を短縮することができる。フッ酸を含有するエッチング液によって位相シフト層をエッチングした場合でも、オーバーエッチングを抑制することができる。ガラス基板(石英基板)である透明基板に対するフッ酸でのエッチングによる影響を低減することができる。ガラス基板のエッチングによる位相シフト特性を変化させることがない。
さらに、位相シフト層の表面で高い耐薬性を維持する。洗浄工程において、アルカリ等の洗浄液による膜厚変動を防止することができる。位相シフト層における位相シフト特性を変化させることがない。
これらを同時に実現することができる。
As a result, the chemical resistance of the surface of the molybdenum silicide film can be maintained. The etching time for the phase shift layer can be shortened. The formation of overhangs can be prevented, and the cross-sectional shape of the mask layer can be optimized. The variation in film thickness of the phase shift layer caused by hydrofluoric acid can be suppressed. The phase shift characteristics of the phase shift layer are not changed. All of these can be achieved simultaneously.
Also, the etching rate of the phase shift layer, which is a molybdenum silicide film, can be increased. A phase shift pattern can be formed by fast etching. As a result, even when the phase shift layer is etched with an etching solution containing hydrofluoric acid when manufacturing a phase shift mask from a mask blank, that is, when forming a phase shift pattern from the phase shift layer, the required etching time can be shortened. Even when the phase shift layer is etched with an etching solution containing hydrofluoric acid, overetching can be suppressed. The effect of etching with hydrofluoric acid on a transparent substrate, which is a glass substrate (quartz substrate), can be reduced. The phase shift characteristic due to etching of the glass substrate is not changed.
Furthermore, the surface of the phase shift layer maintains high chemical resistance, the film thickness can be prevented from fluctuating due to a cleaning solution such as an alkali in a cleaning process, and the phase shift characteristics of the phase shift layer are not changed.
These can be achieved simultaneously.

(2) 本発明の位相シフトマスクブランクスは、上記(1)において
前記中間層は、前記表面層よりもエッチングレートが大きい、
前記エッチング時間短縮層は、前記中間層よりもエッチングレートが大きい、
ことができる。
(2) The phase shift mask blank of the present invention, in the above (1), wherein the intermediate layer has a higher etching rate than the surface layer.
The etching time reducing layer has an etching rate greater than that of the intermediate layer.
It is possible.

これにより、位相シフト層に対するエッチング時間を短縮することができる。モリブデンシリサイド膜表面における耐薬性を維持することができる。庇の形成を防止して、マスク層の断面形状の適正化を図ることができる。フッ酸による位相シフト層の膜厚変動を抑制することができる。位相シフト層における位相シフト特性を変化させることがない。これらを同時に実現することができる。
また、モリブデンシリサイド膜である位相シフト層におけるエッチングレートを増加することができる。位相シフトパターンを速いエッチングによって形成することが可能になる。これにより、マスクブランクスから位相シフトマスクを製造する際、つまり、位相シフト層から位相シフトパターンを形成する際に、フッ酸を含有するエッチング液によって位相シフト層をエッチングした場合でも、必要なエッチング時間を短縮することができる。フッ酸を含有するエッチング液によって位相シフト層をエッチングした場合でも、オーバーエッチングを抑制することができる。ガラス基板である透明基板に対するフッ酸でのエッチングによる影響を低減することができる。ガラス基板のエッチングによる位相シフト特性を変化させることがない。
さらに、位相シフト層の表面で高い耐薬性を維持する。洗浄工程において、アルカリ等の洗浄液による膜厚変動を防止することができる。位相シフト層における位相シフト特性を変化させることがない。
これらを同時に実現することができる。
As a result, the etching time for the phase shift layer can be shortened. The chemical resistance of the surface of the molybdenum silicide film can be maintained. The formation of overhangs can be prevented, and the cross-sectional shape of the mask layer can be optimized. Fluctuations in the film thickness of the phase shift layer caused by hydrofluoric acid can be suppressed. The phase shift characteristics of the phase shift layer are not changed. All of these can be achieved simultaneously.
Also, the etching rate of the phase shift layer, which is a molybdenum silicide film, can be increased. A phase shift pattern can be formed by fast etching. As a result, even when the phase shift layer is etched with an etching solution containing hydrofluoric acid when manufacturing a phase shift mask from a mask blank, that is, when forming a phase shift pattern from the phase shift layer, the required etching time can be shortened. Even when the phase shift layer is etched with an etching solution containing hydrofluoric acid, overetching can be suppressed. The effect of etching with hydrofluoric acid on a transparent substrate, which is a glass substrate, can be reduced. The phase shift characteristics due to etching of the glass substrate are not changed.
Furthermore, the surface of the phase shift layer maintains high chemical resistance, the film thickness can be prevented from fluctuating due to a cleaning solution such as an alkali in a cleaning process, and the phase shift characteristics of the phase shift layer are not changed.
These can be achieved simultaneously.

(3) 本発明の位相シフトマスクブランクスは、上記(2)において
前記中間層のエッチングレートは、前記表面層のエッチングレートの1.4倍よりも大きい、
ことができる。
(3) The phase shift mask blank of the present invention, in the above (2), further comprises an etching rate of the intermediate layer that is 1.4 times higher than an etching rate of the surface layer.
It is possible.

これにより、モリブデンシリサイド膜表面における耐薬性を維持することができる。位相シフト層に対するエッチング時間を短縮することができる。庇の形成を防止して、マスク層の断面形状の適正化を図ることができる。フッ酸による位相シフト層の膜厚変動を抑制することができる。位相シフト層における位相シフト特性を変化させることがない。これらを同時に実現することができる。
また、モリブデンシリサイド膜である位相シフト層におけるエッチングレートを増加することができる。位相シフトパターンを速いエッチングによって形成することが可能になる。これにより、マスクブランクスから位相シフトマスクを製造する際、つまり、位相シフト層から位相シフトパターンを形成する際に、フッ酸を含有するエッチング液によって位相シフト層をエッチングした場合でも、必要なエッチング時間を短縮することができる。フッ酸を含有するエッチング液によって位相シフト層をエッチングした場合でも、オーバーエッチングを抑制することができる。ガラス基板である透明基板に対するフッ酸でのエッチングによる影響を低減することができる。ガラス基板のエッチングによる位相シフト特性を変化させることがない。
さらに、位相シフト層の表面で高い耐薬性を維持する。洗浄工程において、アルカリ等の洗浄液による膜厚変動を防止することができる。位相シフト層における位相シフト特性を変化させることがない。
これらを同時に実現することができる。
As a result, the chemical resistance of the surface of the molybdenum silicide film can be maintained. The etching time for the phase shift layer can be shortened. The formation of overhangs can be prevented, and the cross-sectional shape of the mask layer can be optimized. The variation in film thickness of the phase shift layer caused by hydrofluoric acid can be suppressed. The phase shift characteristics of the phase shift layer are not changed. All of these can be achieved simultaneously.
Also, the etching rate of the phase shift layer, which is a molybdenum silicide film, can be increased. A phase shift pattern can be formed by fast etching. As a result, even when the phase shift layer is etched with an etching solution containing hydrofluoric acid when manufacturing a phase shift mask from a mask blank, that is, when forming a phase shift pattern from the phase shift layer, the required etching time can be shortened. Even when the phase shift layer is etched with an etching solution containing hydrofluoric acid, overetching can be suppressed. The effect of etching with hydrofluoric acid on a transparent substrate, which is a glass substrate, can be reduced. The phase shift characteristics due to etching of the glass substrate are not changed.
Furthermore, the surface of the phase shift layer maintains high chemical resistance, the film thickness can be prevented from fluctuating due to a cleaning solution such as an alkali in a cleaning process, and the phase shift characteristics of the phase shift layer are not changed.
These can be achieved simultaneously.

(4) 本発明の位相シフトマスクブランクスは、上記(2)において
前記エッチング時間短縮層のエッチングレートは、前記表面層のエッチングレートの2.5倍よりも大きい、
ことができる。
(4) The phase shift mask blank of the present invention, in the above (2), wherein an etching rate of the etching time shortening layer is more than 2.5 times that of the surface layer.
It is possible.

これにより、モリブデンシリサイド膜表面における耐薬性を維持することができる。位相シフト層に対するエッチング時間を短縮することができる。庇の形成を防止して、マスク層の断面形状の適正化を図ることができる。フッ酸による位相シフト層の膜厚変動を抑制することができる。位相シフト層における位相シフト特性を変化させることがない。これらを同時に実現することができる。
また、モリブデンシリサイド膜である位相シフト層におけるエッチングレートを増加することができる。位相シフトパターンを速いエッチングによって形成することが可能になる。これにより、マスクブランクスから位相シフトマスクを製造する際、つまり、位相シフト層から位相シフトパターンを形成する際に、フッ酸を含有するエッチング液によって位相シフト層をエッチングした場合でも、必要なエッチング時間を短縮することができる。フッ酸を含有するエッチング液によって位相シフト層をエッチングした場合でも、オーバーエッチングを抑制することができる。ガラス基板である透明基板に対するフッ酸でのエッチングによる影響を低減することができる。ガラス基板のエッチングによる位相シフト特性を変化させることがない。
さらに、位相シフト層の表面で高い耐薬性を維持する。洗浄工程において、アルカリ等の洗浄液による膜厚変動を防止することができる。位相シフト層における位相シフト特性を変化させることがない。
これらを同時に実現することができる。
As a result, the chemical resistance of the surface of the molybdenum silicide film can be maintained. The etching time for the phase shift layer can be shortened. The formation of overhangs can be prevented, and the cross-sectional shape of the mask layer can be optimized. The variation in film thickness of the phase shift layer caused by hydrofluoric acid can be suppressed. The phase shift characteristics of the phase shift layer are not changed. All of these can be achieved simultaneously.
Also, the etching rate of the phase shift layer, which is a molybdenum silicide film, can be increased. A phase shift pattern can be formed by fast etching. As a result, even when the phase shift layer is etched with an etching solution containing hydrofluoric acid when manufacturing a phase shift mask from a mask blank, that is, when forming a phase shift pattern from the phase shift layer, the required etching time can be shortened. Even when the phase shift layer is etched with an etching solution containing hydrofluoric acid, overetching can be suppressed. The effect of etching with hydrofluoric acid on a transparent substrate, which is a glass substrate, can be reduced. The phase shift characteristics due to etching of the glass substrate are not changed.
Furthermore, the surface of the phase shift layer maintains high chemical resistance, the film thickness can be prevented from fluctuating due to a cleaning solution such as an alkali in a cleaning process, and the phase shift characteristics of the phase shift layer are not changed.
These can be achieved simultaneously.

(5) 本発明の位相シフトマスクブランクスは、上記(1)において
前記表面層は、膜厚20nm以下である、
ことができる。
(5) The phase shift mask blank of the present invention, in the above (1), wherein the surface layer has a film thickness of 20 nm or less.
It is possible.

これにより、モリブデンシリサイド膜表面における耐薬性を維持することができる。位相シフト層に対するエッチング時間を短縮することができる。庇の形成を防止して、マスク層の断面形状の適正化を図ることができる。フッ酸による位相シフト層の膜厚変動を抑制することができる。位相シフト層における位相シフト特性を変化させることがない。これらを同時に実現することができる。
また、モリブデンシリサイド膜である位相シフト層におけるエッチングレートを増加することができる。位相シフトパターンを速いエッチングによって形成することが可能になる。これにより、マスクブランクスから位相シフトマスクを製造する際、つまり、位相シフト層から位相シフトパターンを形成する際に、フッ酸を含有するエッチング液によって位相シフト層をエッチングした場合でも、必要なエッチング時間を短縮することができる。フッ酸を含有するエッチング液によって位相シフト層をエッチングした場合でも、オーバーエッチングを抑制することができる。ガラス基板である透明基板に対するフッ酸でのエッチングによる影響を低減することができる。ガラス基板のエッチングによる位相シフト特性を変化させることがない。
さらに、位相シフト層の表面で高い耐薬性を維持する。洗浄工程において、アルカリ等の洗浄液による膜厚変動を防止することができる。位相シフト層における位相シフト特性を変化させることがない。
これらを同時に実現することができる。
As a result, the chemical resistance of the surface of the molybdenum silicide film can be maintained. The etching time for the phase shift layer can be shortened. The formation of overhangs can be prevented, and the cross-sectional shape of the mask layer can be optimized. The variation in film thickness of the phase shift layer caused by hydrofluoric acid can be suppressed. The phase shift characteristics of the phase shift layer are not changed. All of these can be achieved simultaneously.
Also, the etching rate of the phase shift layer, which is a molybdenum silicide film, can be increased. A phase shift pattern can be formed by fast etching. As a result, even when the phase shift layer is etched with an etching solution containing hydrofluoric acid when manufacturing a phase shift mask from a mask blank, that is, when forming a phase shift pattern from the phase shift layer, the required etching time can be shortened. Even when the phase shift layer is etched with an etching solution containing hydrofluoric acid, overetching can be suppressed. The effect of etching with hydrofluoric acid on a transparent substrate, which is a glass substrate, can be reduced. The phase shift characteristics due to etching of the glass substrate are not changed.
Furthermore, the surface of the phase shift layer maintains high chemical resistance, the film thickness can be prevented from fluctuating due to a cleaning solution such as an alkali in a cleaning process, and the phase shift characteristics of the phase shift layer are not changed.
These can be achieved simultaneously.

(6) 本発明の位相シフトマスクブランクスは、上記(1)において
前記中間層は、7atm%以下の酸素濃度で4atm%以下の炭素濃度で膜厚30nm以上である、
ことができる。
(6) The phase shift mask blank of the present invention, in the above (1), wherein the intermediate layer has an oxygen concentration of 7 atm % or less, a carbon concentration of 4 atm % or less, and a thickness of 30 nm or more.
It is possible.

これにより、モリブデンシリサイド膜表面における耐薬性を維持することができる。位相シフト層に対するエッチング時間を短縮することができる。庇の形成を防止して、マスク層の断面形状の適正化を図ることができる。フッ酸による位相シフト層の膜厚変動を抑制することができる。位相シフト層における位相シフト特性を変化させることがない。これらを同時に実現することができる。
また、モリブデンシリサイド膜である位相シフト層におけるエッチングレートを増加することができる。位相シフトパターンを速いエッチングによって形成することが可能になる。これにより、マスクブランクスから位相シフトマスクを製造する際、つまり、位相シフト層から位相シフトパターンを形成する際に、フッ酸を含有するエッチング液によって位相シフト層をエッチングした場合でも、必要なエッチング時間を短縮することができる。フッ酸を含有するエッチング液によって位相シフト層をエッチングした場合でも、オーバーエッチングを抑制することができる。ガラス基板である透明基板に対するフッ酸でのエッチングによる影響を低減することができる。ガラス基板のエッチングによる位相シフト特性を変化させることがない。
さらに、位相シフト層の表面で高い耐薬性を維持する。洗浄工程において、アルカリ等の洗浄液による膜厚変動を防止することができる。位相シフト層における位相シフト特性を変化させることがない。
これらを同時に実現することができる。
As a result, the chemical resistance of the surface of the molybdenum silicide film can be maintained. The etching time for the phase shift layer can be shortened. The formation of overhangs can be prevented, and the cross-sectional shape of the mask layer can be optimized. The variation in film thickness of the phase shift layer caused by hydrofluoric acid can be suppressed. The phase shift characteristics of the phase shift layer are not changed. All of these can be achieved simultaneously.
Also, the etching rate of the phase shift layer, which is a molybdenum silicide film, can be increased. A phase shift pattern can be formed by fast etching. As a result, even when the phase shift layer is etched with an etching solution containing hydrofluoric acid when manufacturing a phase shift mask from a mask blank, that is, when forming a phase shift pattern from the phase shift layer, the required etching time can be shortened. Even when the phase shift layer is etched with an etching solution containing hydrofluoric acid, overetching can be suppressed. The effect of etching with hydrofluoric acid on a transparent substrate, which is a glass substrate, can be reduced. The phase shift characteristics due to etching of the glass substrate are not changed.
Furthermore, the surface of the phase shift layer maintains high chemical resistance, the film thickness can be prevented from fluctuating due to a cleaning solution such as an alkali in a cleaning process, and the phase shift characteristics of the phase shift layer are not changed.
These can be achieved simultaneously.

(7) 本発明の位相シフトマスクブランクスは、上記(1)において
前記エッチング時間短縮層は、7atm%以上の酸素濃度で4atm%以上の炭素濃度で膜厚30nm以上である、
ことができる。
(7) The phase shift mask blank of the present invention, in the above (1), wherein the etching time shortening layer has an oxygen concentration of 7 atm % or more, a carbon concentration of 4 atm % or more, and a film thickness of 30 nm or more.
It is possible.

これにより、モリブデンシリサイド膜表面における耐薬性を維持することができる。位相シフト層に対するエッチング時間を短縮することができる。庇の形成を防止して、マスク層の断面形状の適正化を図ることができる。フッ酸による位相シフト層の膜厚変動を抑制することができる。位相シフト層における位相シフト特性を変化させることがない。これらを同時に実現することができる。
また、モリブデンシリサイド膜である位相シフト層におけるエッチングレートを増加することができる。位相シフトパターンを速いエッチングによって形成することが可能になる。これにより、マスクブランクスから位相シフトマスクを製造する際、つまり、位相シフト層から位相シフトパターンを形成する際に、フッ酸を含有するエッチング液によって位相シフト層をエッチングした場合でも、必要なエッチング時間を短縮することができる。フッ酸を含有するエッチング液によって位相シフト層をエッチングした場合でも、オーバーエッチングを抑制することができる。ガラス基板である透明基板に対するフッ酸でのエッチングによる影響を低減することができる。ガラス基板のエッチングによる位相シフト特性を変化させることがない。
さらに、位相シフト層の表面で高い耐薬性を維持する。洗浄工程において、アルカリ等の洗浄液による膜厚変動を防止することができる。位相シフト層における位相シフト特性を変化させることがない。
これらを同時に実現することができる。
As a result, the chemical resistance of the surface of the molybdenum silicide film can be maintained. The etching time for the phase shift layer can be shortened. The formation of overhangs can be prevented, and the cross-sectional shape of the mask layer can be optimized. The variation in film thickness of the phase shift layer caused by hydrofluoric acid can be suppressed. The phase shift characteristics of the phase shift layer are not changed. All of these can be achieved simultaneously.
Also, the etching rate of the phase shift layer, which is a molybdenum silicide film, can be increased. A phase shift pattern can be formed by fast etching. As a result, even when the phase shift layer is etched with an etching solution containing hydrofluoric acid when manufacturing a phase shift mask from a mask blank, that is, when forming a phase shift pattern from the phase shift layer, the required etching time can be shortened. Even when the phase shift layer is etched with an etching solution containing hydrofluoric acid, overetching can be suppressed. The effect of etching with hydrofluoric acid on a transparent substrate, which is a glass substrate, can be reduced. The phase shift characteristics due to etching of the glass substrate are not changed.
Furthermore, the surface of the phase shift layer maintains high chemical resistance, the film thickness can be prevented from fluctuating due to a cleaning solution such as an alkali in a cleaning process, and the phase shift characteristics of the phase shift layer are not changed.
These can be achieved simultaneously.

(8) 本発明の位相シフトマスクブランクスは、上記(1)において
前記位相シフト層の膜厚は、135nm~145nmである、
ことができる。
(8) The phase shift mask blank of the present invention, in the above (1), wherein the phase shift layer has a thickness of 135 nm to 145 nm.
It is possible.

これにより、モリブデンシリサイド膜表面における耐薬性を維持することができる。位相シフト層に対するエッチング時間を短縮することができる。庇の形成を防止して、マスク層の断面形状の適正化を図ることができる。フッ酸による位相シフト層の膜厚変動を抑制することができる。位相シフト層における位相シフト特性を変化させることがない。これらを同時に実現することができる。
また、モリブデンシリサイド膜である位相シフト層におけるエッチングレートを増加することができる。位相シフトパターンを速いエッチングによって形成することが可能になる。これにより、マスクブランクスから位相シフトマスクを製造する際、つまり、位相シフト層から位相シフトパターンを形成する際に、フッ酸を含有するエッチング液によって位相シフト層をエッチングした場合でも、必要なエッチング時間を短縮することができる。フッ酸を含有するエッチング液によって位相シフト層をエッチングした場合でも、オーバーエッチングを抑制することができる。ガラス基板である透明基板に対するフッ酸でのエッチングによる影響を低減することができる。ガラス基板のエッチングによる位相シフト特性を変化させることがない。
さらに、位相シフト層の表面で高い耐薬性を維持する。洗浄工程において、アルカリ等の洗浄液による膜厚変動を防止することができる。位相シフト層における位相シフト特性を変化させることがない。
これらを同時に実現することができる。
As a result, the chemical resistance of the surface of the molybdenum silicide film can be maintained. The etching time for the phase shift layer can be shortened. The formation of overhangs can be prevented, and the cross-sectional shape of the mask layer can be optimized. The variation in film thickness of the phase shift layer caused by hydrofluoric acid can be suppressed. The phase shift characteristics of the phase shift layer are not changed. All of these can be achieved simultaneously.
Also, the etching rate of the phase shift layer, which is a molybdenum silicide film, can be increased. A phase shift pattern can be formed by fast etching. As a result, even when the phase shift layer is etched with an etching solution containing hydrofluoric acid when manufacturing a phase shift mask from a mask blank, that is, when forming a phase shift pattern from the phase shift layer, the required etching time can be shortened. Even when the phase shift layer is etched with an etching solution containing hydrofluoric acid, overetching can be suppressed. The effect of etching with hydrofluoric acid on a transparent substrate, which is a glass substrate, can be reduced. The phase shift characteristics due to etching of the glass substrate are not changed.
Furthermore, the surface of the phase shift layer maintains high chemical resistance, the film thickness can be prevented from fluctuating due to a cleaning solution such as an alkali in a cleaning process, and the phase shift characteristics of the phase shift layer are not changed.
These can be achieved simultaneously.

(9) 本発明の位相シフトマスクブランクスの製造方法は、上記(1)から(8)8のいずれか記載の位相シフトマスクブランクスの製造方法であって、
前記位相シフト層を形成する際に、モリブデンとシリコンとの比が、
2.2 ≦ Si/Mo < 2.5
に設定された組成を有するターゲットを用いてスパッタリングをおこなう、
ことができる。
(9) The method for producing a phase shift mask blank of the present invention is a method for producing a phase shift mask blank according to any one of (1) to (8) above,
In forming the phase shift layer, the ratio of molybdenum to silicon is
2.2≦Si/Mo<2.5
Sputtering is performed using a target having a composition set to
It is possible.

これにより、上記の位相シフトマスクブランクスを製造することが可能となる。特に、シリコンがモリブデンに対して少ないターゲットを用いることで、ウエットエッチング時間を短くすることが可能になるので、エッチング工程でのガラス基板におけるエッチングの影響を小さくして、位相シフト層の位相を高精度に制御できるので、微細パターンにおいても線幅変化の小さい位相シフトマスクを製造することが可能となる。 This makes it possible to manufacture the above-mentioned phase shift mask blanks. In particular, by using a target with less silicon relative to molybdenum, it is possible to shorten the wet etching time, thereby reducing the effect of etching on the glass substrate during the etching process and allowing the phase of the phase shift layer to be controlled with high precision, making it possible to manufacture phase shift masks with little line width change even in fine patterns.

(10) 本発明の位相シフトマスクは、上記(1)から(8)8のいずれか記載の位相シフトマスクブランクスから製造される、
ことができる。
(10) A phase shift mask of the present invention is manufactured from the phase shift mask blank according to any one of (1) to (8) above.
It is possible.

これにより、庇が形成されることがない位相シフトマスクを提供することが可能となる。
さらに、ウエットエッチング時間が短いために高価なエッチング液の消費量を抑制することが可能となる。
This makes it possible to provide a phase shift mask that does not have overhangs.
Furthermore, since the wet etching time is short, it is possible to reduce the consumption of expensive etching liquid.

本発明の位相シフトマスクブランクスによれば、位相シフト層の最表面に高い窒素濃度層を有する薄膜部分(表面層)を有するために、エッチング時間を短くしたままで、シリサイド膜で形成した位相シフト膜の耐薬特性を高くすることができる。
位相シフト層の最下層(エッチング時間短縮層)の酸素濃度と炭素濃度が中間層と比較して高いために、最下層のエッチングタイムが中間層よりも短く、中間層の耐薬特性を最下層と比較して改善することができる。
中間層と最下層の間にエッチングレート差を形成し、最下層のエッチングレートを中間層のエッチングレートと比較して大きくすることが可能になるので、フォトマスク形成後における位相シフトマスクの断面形状が垂直形状に近づき、庇を形成しない。
位相シフト層のエッチング時間を短くするためには、シリサイド膜におけるシリコンとモリブデンとの比率であるSi/Moの値を小さくすることが好ましい。位相シフト層におけるシリコンとモリブデンとの濃度の比率であるSi/Moを2.5以下にすることが好ましい。このシリサイド膜を形成するにはSi/Moを2.5より小さいスパッタリングターゲットを用いることができる。
According to the phase shift mask blank of the present invention, since the phase shift layer has a thin film portion (surface layer) having a high nitrogen concentration layer on the outermost surface thereof, it is possible to improve the chemical resistance of the phase shift film formed of a silicide film while keeping the etching time short.
Since the oxygen concentration and carbon concentration of the bottom layer (etching time reducing layer) of the phase shift layer are higher than those of the intermediate layer, the etching time of the bottom layer is shorter than that of the intermediate layer, and the chemical resistance of the intermediate layer can be improved compared to that of the bottom layer.
Since it is possible to create an etching rate difference between the middle layer and the bottom layer and make the etching rate of the bottom layer larger than that of the middle layer, the cross-sectional shape of the phase shift mask after the photomask is formed approaches a vertical shape and no overhang is formed.
In order to shorten the etching time of the phase shift layer, it is preferable to reduce the value of Si/Mo, which is the ratio of silicon to molybdenum in the silicide film. It is preferable to set the Si/Mo, which is the concentration ratio of silicon to molybdenum in the phase shift layer, to 2.5 or less. To form this silicide film, a sputtering target with Si/Mo less than 2.5 can be used.

本発明によれば、位相シフト層のエッチング時間を短くすることができる。本発明によれば、フッ酸による透明基板のエッチングによって位相シフト特性を変化させることがない。本発明によれば、アルカリ液に対する耐薬性を維持ことができる。本発明によれば、位相シフト層の膜厚変動を抑制ことができる。本発明によれば、位相シフト特性の変動を防止することができる。本発明によれば、このような位相シフトマスクブランクス、位相シフトマスク、製造方法を提供することができるという効果を奏することが可能となる。 According to the present invention, the etching time of the phase shift layer can be shortened. According to the present invention, the phase shift characteristics are not changed by etching the transparent substrate with hydrofluoric acid. According to the present invention, chemical resistance to alkaline solutions can be maintained. According to the present invention, the film thickness fluctuation of the phase shift layer can be suppressed. According to the present invention, the fluctuation of the phase shift characteristics can be prevented. According to the present invention, it is possible to provide such phase shift mask blanks, phase shift masks, and manufacturing methods.

本発明に係る位相シフトマスクブランクスの第1実施形態を示す断面図である。1 is a cross-sectional view showing a first embodiment of a phase shift mask blank according to the present invention. 本発明に係る位相シフトマスクブランクスの第1実施形態を示す断面図であって、図1における符号12pで示された箇所を示す拡大断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a first embodiment of a phase shift mask blank according to the present invention, and is an enlarged cross-sectional view showing a portion indicated by reference symbol 12p in FIG. 本発明に係る位相シフトマスクブランクスの製造方法の第1実施形態における成膜装置を示す模式図である。1 is a schematic diagram showing a film formation apparatus in a first embodiment of a method for producing a phase shift mask blank according to the present invention. 本発明に係る位相シフトマスクの第1実施形態における製造方法を示す工程断面図である。1A to 1C are cross-sectional views showing process steps of a manufacturing method of a first embodiment of a phase shift mask according to the present invention. 本発明に係る位相シフトマスクの第1実施形態における製造方法を示す工程断面図である。1A to 1C are cross-sectional views showing process steps of a manufacturing method of a first embodiment of a phase shift mask according to the 本発明に係る位相シフトマスクの第1実施形態における製造方法を示す工程断面図である。1A to 1C are cross-sectional views showing process steps of a manufacturing method of a first embodiment of a phase shift mask according to the present invention. 本発明に係る位相シフトマスクの第1実施形態における製造方法を示す工程断面図である。1A to 1C are cross-sectional views showing process steps of a manufacturing method of a first embodiment of a phase shift mask according to the present invention. 本発明に係る位相シフトマスクの第1実施形態における製造方法を示す工程断面図である。1A to 1C are cross-sectional views showing process steps of a manufacturing method of a first embodiment of a phase shift mask according to the present invention. 本発明に係る位相シフトマスクの第1実施形態における製造方法を示す工程断面図である。1A to 1C are cross-sectional views showing process steps of a manufacturing method of a first embodiment of a phase shift mask according to the present invention. 本発明に係る位相シフトマスクの第1実施形態における製造方法を示す工程断面図である。1A to 1C are cross-sectional views showing process steps of a manufacturing method of a first embodiment of a phase shift mask according to the present invention. 本発明に係る位相シフトマスクの第1実施形態を示す断面図である。1 is a cross-sectional view showing a first embodiment of a phase shift mask according to the present invention. 本発明に係る位相シフトマスクブランクスの実施形態において、モリブデンとシリコンとの比率、および、窒素濃度とエッチングレートとの関係を示すグラフである。4 is a graph showing the relationship between the molybdenum to silicon ratio and the nitrogen concentration and the etching rate in an embodiment of a phase shift mask blank according to the present invention. 本発明に係る位相シフトマスクブランクスの実施形態において、モリブデンシリサイド膜の膜厚と透過率との関係を示すグラフである。4 is a graph showing the relationship between the film thickness and the transmittance of a molybdenum silicide film in an embodiment of a phase shift mask blank according to the present invention. 本発明に係る位相シフトマスクブランクスの実施形態において、酸素濃度/窒素濃度とエッチングレート比との関係を示すグラフである。4 is a graph showing the relationship between oxygen concentration/nitrogen concentration and etching rate ratio in an embodiment of a phase shift mask blank according to the present invention. 本発明に係る位相シフトマスクブランクスの実施形態において、炭素濃度/窒素濃度とエッチングレート比との関係を示すグラフである。4 is a graph showing the relationship between the carbon concentration/nitrogen concentration and the etching rate ratio in an embodiment of a phase shift mask blank according to the present invention. 本発明に係る位相シフトマスクブランクスの実施形態において、位相シフト層の成膜条件、膜厚、酸素濃度、炭素濃度、窒素濃度、エッチングレート、エッチングレート比を示すものである。In an embodiment of the phase shift mask blank according to the present invention, the film formation conditions, film thickness, oxygen concentration, carbon concentration, nitrogen concentration, etching rate, and etching rate ratio of the phase shift layer are shown. 本発明に係る実験例における位相シフト層におけるオージェ分析結果を示すグラフである。1 is a graph showing the results of Auger analysis of a phase shift layer in an experimental example according to the present invention. 実施例におけるSEMによりマスク層の断面を観察した画像である。1 is an image of a cross section of a mask layer observed by SEM in an example. 実施例におけるSEMによりマスク層の断面を観察した画像である。1 is an image of a cross section of a mask layer observed by SEM in an example.

以下、本発明に係る位相シフトマスクブランクス、位相シフトマスク、製造方法の第1実施形態を、図面に基づいて説明する。
図1は、本実施形態における位相シフトマスクブランクスを示す断面図である。図2は、図1における符号12pで示された箇所を示す拡大断面図である。図において、符号10Bは、位相シフトマスクブランクスである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of a phase shift mask blank, a phase shift mask, and a manufacturing method thereof according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
Fig. 1 is a cross-sectional view showing a phase shift mask blank in this embodiment. Fig. 2 is an enlarged cross-sectional view showing a portion indicated by reference numeral 12p in Fig. 1. In the figure, reference numeral 10B denotes a phase shift mask blank.

本実施形態に係る位相シフトマスクブランクス10Bは、露光光の波長が365nm~436nm程度の範囲、あるいは、露光光の波長が290~380nm程度の範囲で使用される位相シフトマスク(フォトマスク)に供されるものとされる。
本実施形態に係る位相シフトマスクブランクス10Bは、図1に示すように、ガラス基板(透明基板)11と、このガラス基板11上に形成された位相シフト層12と、位相シフト層12上に形成された遮光層13と、で構成される。
Phase shift mask blank 10B according to this embodiment is intended to be used as a phase shift mask (photomask) for use with exposure light having a wavelength in the range of approximately 365 nm to 436 nm, or exposure light having a wavelength in the range of approximately 290 to 380 nm.
As shown in FIG. 1, the phase shift mask blank 10B according to this embodiment is composed of a glass substrate (transparent substrate) 11, a phase shift layer 12 formed on this glass substrate 11, and a light-shielding layer 13 formed on the phase shift layer 12.

位相シフト層12は、ガラス基板11の表面に直に形成される。遮光層13は、位相シフト層12よりもガラス基板11から離間する位置に設けられる。遮光層13は、位相シフト層12の表面上に直に形成される。位相シフト層12は、ガラス基板11と遮光層13とに挟まれる。
位相シフト層12と遮光層13とは、フォトマスクとして必要な光学特性を有している。位相シフト層12と遮光層13とは、露光光の位相をほぼ180°変化可能な位相シフト膜であるマスク層を構成している。
The phase shift layer 12 is formed directly on the surface of the glass substrate 11. The light-shielding layer 13 is provided at a position farther away from the glass substrate 11 than the phase shift layer 12. The light-shielding layer 13 is formed directly on the surface of the phase shift layer 12. The phase shift layer 12 is sandwiched between the glass substrate 11 and the light-shielding layer 13.
The phase shift layer 12 and the light-shielding layer 13 have optical properties required for a photomask. The phase shift layer 12 and the light-shielding layer 13 constitute a mask layer that is a phase shift film that can shift the phase of exposure light by approximately 180°.

本実施形態に係る位相シフトマスクブランクス10Bは、フォトレジスト層15が、あらかじめマスク層に対して成膜された構成としてもよい(後述の図4参照)。 The phase shift mask blank 10B according to this embodiment may have a configuration in which the photoresist layer 15 is pre-formed on the mask layer (see FIG. 4 described below).

なお、本実施形態に係る位相シフトマスクブランクス10Bは、位相シフト層12と遮光層13とに加えて、マスク層が、反射防止層、密着層、耐薬層、保護層、エッチングストッパー層、等を積層した構成とされてもよい。さらに、本実施形態に係る位相シフトマスクブランクス10Bは、これらの積層膜の上に、フォトレジスト層15が形成されていてもよい(後述の図4参照)。 In addition, in the phase shift mask blank 10B according to this embodiment, in addition to the phase shift layer 12 and the light-shielding layer 13, the mask layer may be configured by laminating an anti-reflection layer, an adhesion layer, a chemical-resistant layer, a protective layer, an etching stopper layer, etc. Furthermore, in the phase shift mask blank 10B according to this embodiment, a photoresist layer 15 may be formed on these laminated films (see FIG. 4 described later).

ガラス基板(透明基板)11は、透明性及び光学的等方性に優れた材料が用いられる。ガラス基板11は、例えば、石英ガラス基板が用いられる。ガラス基板11は、その大きさが特に制限されない。ガラス基板11は、当該位相シフトマスクを用いて露光する基板に応じたサイズが適宜選定される。当該位相シフトマスクを用いて露光する基板は、例えばLCD(液晶ディスプレイ)、プラズマディスプレイ、有機EL(エレクトロルミネッセンス)ディスプレイなどのFPD用基板等である。 The glass substrate (transparent substrate) 11 is made of a material having excellent transparency and optical isotropy. For example, a quartz glass substrate is used as the glass substrate 11. The size of the glass substrate 11 is not particularly limited. The size of the glass substrate 11 is appropriately selected according to the substrate to be exposed using the phase shift mask. The substrate to be exposed using the phase shift mask is, for example, a substrate for an FPD such as an LCD (liquid crystal display), a plasma display, or an organic EL (electroluminescence) display.

ガラス基板11は、一辺100mm程度の矩形基板を適用可能である。ガラス基板11は、一辺が100mmより大きくてもよい。ガラス基板11は、一辺2000mm以上の矩形基板を適用可能である。ガラス基板11は、厚み1mm以下の基板としてもよい。ガラス基板11は、厚みが1mmより大きくてもよい。ガラス基板11は、厚み数mmの基板としてもよい。ガラス基板11は、厚み10mm以上の基板も用いることができる。 The glass substrate 11 may be a rectangular substrate with each side being approximately 100 mm. The glass substrate 11 may be a rectangular substrate with each side being greater than 100 mm. The glass substrate 11 may be a rectangular substrate with each side being 2000 mm or more. The glass substrate 11 may be a substrate with a thickness of 1 mm or less. The glass substrate 11 may be a substrate with a thickness of more than 1 mm. The glass substrate 11 may be a substrate with a thickness of several mm. The glass substrate 11 may also be a substrate with a thickness of 10 mm or more.

また、ガラス基板11は、表面のフラットネスを低減するようにしてもよい。ガラス基板11は、その表面を研磨することで、フラットネスを低減する。ガラス基板11は、例えば、フラットネスを20μm以下とすることができる。ガラス基板11の表面のフラットネスを低減することにより、マスクの焦点深度が深くなる。ガラス基板11の表面のフラットネスを低減することにより、微細かつ高精度なパターン形成に大きく貢献することが可能となる。さらに、ガラス基板11は、その表面のフラットネスを10μm以下とすることができる。ガラス基板11は、その表面のフラットネスを小さくする方が好ましい。 The glass substrate 11 may also have its surface flatness reduced. The flatness of the glass substrate 11 is reduced by polishing its surface. The glass substrate 11 may have a flatness of, for example, 20 μm or less. Reducing the flatness of the surface of the glass substrate 11 increases the focal depth of the mask. Reducing the flatness of the surface of the glass substrate 11 can greatly contribute to the formation of fine and highly accurate patterns. Furthermore, the glass substrate 11 may have a surface flatness of 10 μm or less. It is preferable that the surface flatness of the glass substrate 11 is reduced.

位相シフト層12は、金属シリサイド膜である。位相シフト層12は、シリコンと、Ta、Ti、W、Mo、Zrなどの金属や、これらの金属どうしの合金と、を含む膜である。
位相シフト層12は、モリブデンシリサイド膜である。位相シフト層12は、O(酸素)を含有する。位相シフト層12は、N(窒素)を含有する。位相シフト層12は、C(炭素)を含有する。位相シフト層12は、MoSi(X≧2)膜である。位相シフト層12は、MoSi膜である。位相シフト層12は、MoSi膜である。位相シフト層12は、MoSi膜である。
The phase shift layer 12 is a metal silicide film that contains silicon and a metal such as Ta, Ti, W, Mo, or Zr, or an alloy of these metals.
The phase shift layer 12 is a molybdenum silicide film. The phase shift layer 12 contains O (oxygen). The phase shift layer 12 contains N (nitrogen). The phase shift layer 12 contains C (carbon). The phase shift layer 12 is a MoSi x (X≧2) film. The phase shift layer 12 is a MoSi 2 film. The phase shift layer 12 is a MoSi 3 film. The phase shift layer 12 is a MoSi 4 film.

位相シフト層12は、含有するモリブデンとシリコンとの比率が、1 ≦ Si/Mo ≦ 2.5の範囲に設定される。位相シフト層12は、モリブデンに対するシリコンの濃度比Si/Moの膜厚方向の平均値が、2.5より小さい。
ここで、モリブデンに対するシリコンの濃度比Si/Moの膜厚方向の平均値とは、膜厚方向の組成を測定し、SiとMoの組成比の平均値として算出される。
濃度比Si/Moの膜厚方向の平均値が2.5より小さいとは、後述する表面層12cを除く位相シフト層12で、1 ≦ Si/Mo ≦ 2.5の範囲に設定されることを意味する。
The ratio of molybdenum to silicon contained in the phase shift layer 12 is set to a range of 1≦Si/Mo≦2.5. The phase shift layer 12 has an average concentration ratio of silicon to molybdenum, Si/Mo, in the thickness direction of the layer less than 2.5.
Here, the average value of the concentration ratio of silicon to molybdenum, Si/Mo, in the film thickness direction is calculated as the average value of the composition ratio of Si and Mo by measuring the composition in the film thickness direction.
The average value of the concentration ratio Si/Mo in the thickness direction is smaller than 2.5 means that the concentration ratio is set within the range of 1≦Si/Mo≦2.5 in the phase shift layer 12 excluding the surface layer 12 c described later.

位相シフト層12は、膜厚方向において、モリブデンに対するシリコンの濃度比Si/Moが異なる領域を有する。位相シフト層12は、膜厚方向において、O(酸素)の濃度が異なる領域を有する。位相シフト層12は、膜厚方向において、N(窒素)の濃度が異なる領域を有する。位相シフト層12は、膜厚方向において、C(炭素)の濃度が異なる領域を有する。 The phase shift layer 12 has regions in the film thickness direction where the concentration ratio of silicon to molybdenum, Si/Mo, varies. The phase shift layer 12 has regions in the film thickness direction where the concentration of O (oxygen) varies. The phase shift layer 12 has regions in the film thickness direction where the concentration of N (nitrogen) varies. The phase shift layer 12 has regions in the film thickness direction where the concentration of C (carbon) varies.

位相シフト層12は、位相シフトマスクとして用いる際の光学特性が所定範囲に設定される。位相シフト層12は、その光学特性として、波長365nm~436nm程度の範囲において、屈折率が2.4~3.1程度、消衰係数0.3~2.1、位相シフトの変化180°等に設定される。位相シフト層12は、光学特性を所定範囲に設定するため、組成および膜厚が所定の範囲に設定される。
位相シフト層12における組成比・膜厚は、製造する位相シフトマスク10に要求される光学特性に対応して設定される。
The optical characteristics of phase shift layer 12 when used as a phase shift mask are set within a predetermined range. The optical characteristics of phase shift layer 12 are set to a refractive index of about 2.4 to 3.1, an extinction coefficient of 0.3 to 2.1, a phase shift change of 180°, etc., in a wavelength range of about 365 nm to 436 nm. In order to set the optical characteristics within the predetermined range, the composition and film thickness of phase shift layer 12 are set within predetermined ranges.
The composition ratio and film thickness of phase shift layer 12 are set in accordance with the optical characteristics required for phase shift mask 10 to be manufactured.

位相シフト層12は、膜厚が100nm~200nmの範囲に設定される。位相シフト層12は、膜厚が120nm~150nmの範囲に設定される。位相シフト層12は、膜厚が135nm~145nmの範囲に設定される。
位相シフト層12は、膜厚方向に異なる組成を有する部分からなる。位相シフト層12は、膜厚方向に三層からなる。
The phase shift layer 12 has a thickness set in the range of 100 nm to 200 nm. The phase shift layer 12 has a thickness set in the range of 120 nm to 150 nm. The phase shift layer 12 has a thickness set in the range of 135 nm to 145 nm.
The phase shift layer 12 is made up of portions having different compositions in the thickness direction. The phase shift layer 12 is made up of three layers in the thickness direction.

位相シフト層12は、図2に示すように、膜厚方向にエッチング時間短縮層12aと、中間層12bと、表面層12cと、を有する。
エッチング時間短縮層12aと、中間層12bと、表面層12cとは、互いに積層される。エッチング時間短縮層12aと、中間層12bと、表面層12cとは、位相シフト層12の膜厚方向で互いに異なる位置にある。
エッチング時間短縮層12aは、ガラス基板11に接する。エッチング時間短縮層12aは、ガラス基板11に積層される。中間層12bは、エッチング時間短縮層12aに積層される。表面層12cは、中間層12bに積層される。遮光層13は、表面層12cに積層される。
As shown in FIG. 2, the phase shift layer 12 has, in the thickness direction, an etching time reducing layer 12a, an intermediate layer 12b, and a surface layer 12c.
The etching time reducing layer 12a, the intermediate layer 12b, and the surface layer 12c are stacked one on top of the other, and are located at different positions in the thickness direction of the phase shift layer 12.
The etching time reducing layer 12a is in contact with the glass substrate 11. The etching time reducing layer 12a is laminated on the glass substrate 11. The intermediate layer 12b is laminated on the etching time reducing layer 12a. The surface layer 12c is laminated on the intermediate layer 12b. The light blocking layer 13 is laminated on the surface layer 12c.

表面層12cは、位相シフト層12の厚さ方向のうち、ガラス基板11から最も離間する位相シフト層12の表面側にある。表面層12cは、位相シフト層12のなかで窒素濃度(窒素含有率)が最も高い。表面層12cは、窒素濃度が45atm%以上である。 The surface layer 12c is located on the surface side of the phase shift layer 12 that is farthest from the glass substrate 11 in the thickness direction of the phase shift layer 12. The surface layer 12c has the highest nitrogen concentration (nitrogen content) of all the layers in the phase shift layer 12. The surface layer 12c has a nitrogen concentration of 45 atm% or more.

表面層12cは、炭素濃度(炭素含有率)が0.1atm%~1.5atm%の範囲を有する。表面層12cは、窒素濃度が40atm%~60atm%の範囲を有する。表面層12cは、酸素濃度(酸素含有率)が0.1atm%~4.0atm%の範囲を有する。表面層12cは、シリコン濃度(シリコン含有率)が30.0atm%~40.0atm%の範囲を有する。表面層12cは、モリブデン濃度(モリブデン含有率)が10.0atm%~20.0atm%の範囲を有する。
表面層12cは、モリブデンに対するシリコンの濃度比Si/Moが2.5 ≦ Si/Mo ≦ 2.6の範囲を有する。
The surface layer 12c has a carbon concentration (carbon content) in the range of 0.1 atm% to 1.5 atm%. The surface layer 12c has a nitrogen concentration in the range of 40 atm% to 60 atm%. The surface layer 12c has an oxygen concentration (oxygen content) in the range of 0.1 atm% to 4.0 atm%. The surface layer 12c has a silicon concentration (silicon content) in the range of 30.0 atm% to 40.0 atm%. The surface layer 12c has a molybdenum concentration (molybdenum content) in the range of 10.0 atm% to 20.0 atm%.
The surface layer 12c has a concentration ratio of silicon to molybdenum, Si/Mo, in the range of 2.5≦Si/Mo≦2.6.

表面層12cは、膜厚方向で組成の比率が変化しないように形成される。表面層12cは、膜厚方向で組成の比率が一定に形成される。
ここで、膜厚方向で組成の比率を一定に形成するとは、成膜中の成膜条件を変動せずに、所定の膜厚まで成膜することを意味する。膜厚方向で組成の比率を一定に形成するとは、成膜中の成膜条件を一定に維持したまま、所定の膜厚まで成膜することを意味する。
The surface layer 12c is formed so that the composition ratio does not change in the film thickness direction. The surface layer 12c is formed so that the composition ratio is constant in the film thickness direction.
Here, forming a film with a constant composition ratio in the thickness direction means forming a film to a predetermined thickness without changing the film formation conditions during film formation. Forming a film with a constant composition ratio in the thickness direction means forming a film to a predetermined thickness while maintaining constant film formation conditions during film formation.

表面層12cは、膜厚が20nm以下である。表面層12cは、膜厚が位相シフト層12の膜厚に対して、1/6以下の範囲に設定される。表面層12cは、膜厚が、10.0nm%~20.0nm%の範囲を有する。
表面層12cは、位相シフト層12のなかでエッチングレートが最も低い。表面層12cは、エッチングレートが、1.0nm/min~6.0nm/minの範囲を有する。
The surface layer 12c has a thickness of 20 nm or less. The thickness of the surface layer 12c is set in the range of ⅙ or less of the thickness of the phase shift layer 12. The surface layer 12c has a thickness in the range of 10.0 nm% to 20.0 nm%.
The surface layer 12c has the lowest etching rate among all layers of the phase shift layer 12. The surface layer 12c has an etching rate in the range of 1.0 nm/min to 6.0 nm/min.

中間層12bは、位相シフト層12の厚さ方向において、表面層12cよりもガラス基板11に近接する。中間層12bは、表面層12cに接する。中間層12bは、表面層12cよりも窒素濃度が低い。
中間層12bは、表面層12cよりもシリコン濃度が高い。中間層12bは、表面層12cよりもモリブデン濃度が高い。中間層12bは、表面層12cよりも炭素濃度が高い。中間層12bは、表面層12cよりも酸素濃度が高い。
中間層12bは、酸素濃度が7atm%以下である。中間層12bは、炭素濃度が4atm%以下である。中間層12bは、膜厚が30nm以上である。
The intermediate layer 12b is closer to the glass substrate 11 than the surface layer 12c is in the thickness direction of the phase shift layer 12. The intermediate layer 12b is in contact with the surface layer 12c. The intermediate layer 12b has a lower nitrogen concentration than the surface layer 12c.
The intermediate layer 12b has a higher silicon concentration than the surface layer 12c. The intermediate layer 12b has a higher molybdenum concentration than the surface layer 12c. The intermediate layer 12b has a higher carbon concentration than the surface layer 12c. The intermediate layer 12b has a higher oxygen concentration than the surface layer 12c.
The intermediate layer 12b has an oxygen concentration of 7 atm % or less, a carbon concentration of 4 atm % or less, and a thickness of 30 nm or more.

中間層12bは、炭素濃度が1.5atm%~5.0atm%の範囲を有する。中間層12bは、窒素濃度が30.0atm%~40.0atm%の範囲を有する。中間層12bは、酸素濃度が4.0atm%~8.0atm%の範囲を有する。中間層12bは、シリコン濃度が30.0atm%~40.0atm%の範囲を有する。中間層12bは、モリブデン濃度が15.0atm%~21.0atm%の範囲を有する。
中間層12bは、モリブデンに対するシリコンの濃度比Si/Moが1 ≦ Si/Mo ≦ 2.5の範囲に設定される。
The intermediate layer 12b has a carbon concentration in the range of 1.5 atm% to 5.0 atm%. The intermediate layer 12b has a nitrogen concentration in the range of 30.0 atm% to 40.0 atm%. The intermediate layer 12b has an oxygen concentration in the range of 4.0 atm% to 8.0 atm%. The intermediate layer 12b has a silicon concentration in the range of 30.0 atm% to 40.0 atm%. The intermediate layer 12b has a molybdenum concentration in the range of 15.0 atm% to 21.0 atm%.
In the intermediate layer 12b, the concentration ratio of silicon to molybdenum, Si/Mo, is set in the range of 1≦Si/Mo≦2.5.

中間層12bは、膜厚方向で組成の比率が変化しないように形成される。中間層12bは、膜厚方向で組成の比率が一定に形成される。
ここで、膜厚方向で組成の比率を一定に形成するとは、成膜中の成膜条件を変動せずに、所定の膜厚まで成膜することを意味する。膜厚方向で組成の比率を一定に形成するとは、成膜中の成膜条件を一定に維持したまま、所定の膜厚まで成膜することを意味する。
The intermediate layer 12b is formed so that the composition ratio does not change in the film thickness direction. The intermediate layer 12b is formed so that the composition ratio is constant in the film thickness direction.
Here, forming a film with a constant composition ratio in the thickness direction means forming a film to a predetermined thickness without changing the film formation conditions during film formation. Forming a film with a constant composition ratio in the thickness direction means forming a film to a predetermined thickness while maintaining constant film formation conditions during film formation.

中間層12bは、膜厚が表面層12cよりも大きい。中間層12bは、膜厚が、30.0nm%~60.0nm%の範囲を有する。
中間層12bは、表面層12cよりもエッチングレートが大きい。中間層12bのエッチングレートは、表面層12cのエッチングレートの1.4倍よりも大きい。中間層12bのエッチングレートは、表面層12cのエッチングレートの2.0倍よりも小さい。中間層12bは、エッチングレートが、6.0nm/min~9.0nm/minの範囲を有する。
The intermediate layer 12b has a thickness greater than that of the surface layer 12c. The intermediate layer 12b has a thickness in the range of 30.0 nm% to 60.0 nm%.
The intermediate layer 12b has a higher etching rate than the surface layer 12c. The etching rate of the intermediate layer 12b is more than 1.4 times the etching rate of the surface layer 12c. The etching rate of the intermediate layer 12b is less than 2.0 times the etching rate of the surface layer 12c. The etching rate of the intermediate layer 12b is in the range of 6.0 nm/min to 9.0 nm/min.

エッチング時間短縮層12aは、位相シフト層12の厚さ方向において、中間層12bよりもガラス基板11に近接する。エッチング時間短縮層12aは、中間層12bに接する。エッチング時間短縮層12aは、表面層12cよりも窒素濃度が低い。 The etching time shortening layer 12a is closer to the glass substrate 11 than the intermediate layer 12b in the thickness direction of the phase shift layer 12. The etching time shortening layer 12a is in contact with the intermediate layer 12b. The etching time shortening layer 12a has a lower nitrogen concentration than the surface layer 12c.

エッチング時間短縮層12aは、表面層12cよりもシリコン濃度が低い。エッチング時間短縮層12aは、表面層12cよりもモリブデン濃度が高い。エッチング時間短縮層12aは、表面層12cよりも炭素濃度が高い。エッチング時間短縮層12aは、表面層12cよりも酸素濃度が高い。 The etching time shortening layer 12a has a lower silicon concentration than the surface layer 12c. The etching time shortening layer 12a has a higher molybdenum concentration than the surface layer 12c. The etching time shortening layer 12a has a higher carbon concentration than the surface layer 12c. The etching time shortening layer 12a has a higher oxygen concentration than the surface layer 12c.

エッチング時間短縮層12aは、中間層12bよりもシリコン濃度が低い。エッチング時間短縮層12aは、中間層12bよりもモリブデン濃度が高い。エッチング時間短縮層12aは、中間層12bよりも炭素濃度が高い。エッチング時間短縮層12aは、中間層12bよりも酸素濃度が高い。
エッチング時間短縮層12aは、酸素濃度が7atm%以上である。エッチング時間短縮層12aは、炭素濃度が4atm%以上である。エッチング時間短縮層12aは、膜厚が30nm以上である。
The etching time reducing layer 12a has a lower silicon concentration than the intermediate layer 12b. The etching time reducing layer 12a has a higher molybdenum concentration than the intermediate layer 12b. The etching time reducing layer 12a has a higher carbon concentration than the intermediate layer 12b. The etching time reducing layer 12a has a higher oxygen concentration than the intermediate layer 12b.
The etching time reducing layer 12a has an oxygen concentration of 7 atm % or more, a carbon concentration of 4 atm % or more, and a thickness of 30 nm or more.

エッチング時間短縮層12aは、炭素濃度が5.0atm%~20.0atm%の範囲を有する。エッチング時間短縮層12aは、窒素濃度が30.0atm%~40.0atm%の範囲を有する。エッチング時間短縮層12aは、酸素濃度が8.0atm%~20.0atm%の範囲を有する。エッチング時間短縮層12aは、シリコン濃度が15.0atm%~25.5atm%の範囲を有する。エッチング時間短縮層12aは、モリブデン濃度が21.0atm%~25.0atm%の範囲を有する。
エッチング時間短縮層12aは、モリブデンに対するシリコンの濃度比Si/Moが1 ≦ Si/Mo ≦ 2.5の範囲に設定される。
The etching time reducing layer 12a has a carbon concentration in the range of 5.0 atm% to 20.0 atm%. The etching time reducing layer 12a has a nitrogen concentration in the range of 30.0 atm% to 40.0 atm%. The etching time reducing layer 12a has an oxygen concentration in the range of 8.0 atm% to 20.0 atm%. The etching time reducing layer 12a has a silicon concentration in the range of 15.0 atm% to 25.5 atm%. The etching time reducing layer 12a has a molybdenum concentration in the range of 21.0 atm% to 25.0 atm%.
The etching time reducing layer 12a has a concentration ratio of silicon to molybdenum, Si/Mo, set in the range of 1≦Si/Mo≦2.5.

エッチング時間短縮層12aは、膜厚方向で組成の比率が変化しないように形成される。エッチング時間短縮層12aは、膜厚方向で組成の比率が一定に形成される。
ここで、膜厚方向で組成の比率を一定に形成するとは、成膜中の成膜条件を変動せずに、所定の膜厚まで成膜することを意味する。膜厚方向で組成の比率を一定に形成するとは、成膜中の成膜条件を一定に維持したまま、所定の膜厚まで成膜することを意味する。
The etching time shortening layer 12a is formed so that the composition ratio does not change in the film thickness direction. The etching time shortening layer 12a is formed so that the composition ratio is constant in the film thickness direction.
Here, forming a film with a constant composition ratio in the thickness direction means forming a film to a predetermined thickness without changing the film formation conditions during film formation. Forming a film with a constant composition ratio in the thickness direction means forming a film to a predetermined thickness while maintaining constant film formation conditions during film formation.

エッチング時間短縮層12aは、膜厚が、表面層12cよりも大きい。エッチング時間短縮層12aは、膜厚が、中間層12bよりも大きい。エッチング時間短縮層12aは、膜厚が、30.0nm%~100.0nm%の範囲を有する。 The etching time shortening layer 12a has a thickness greater than that of the surface layer 12c. The etching time shortening layer 12a has a thickness greater than that of the intermediate layer 12b. The etching time shortening layer 12a has a thickness in the range of 30.0 nm% to 100.0 nm%.

エッチング時間短縮層12aは、中間層12bよりも窒素濃度が低い。エッチング時間短縮層12aは、中間層12bよりもエッチングレートが大きい。エッチング時間短縮層12aのエッチングレートは、中間層12bのエッチングレートの1.5倍よりも大きい。エッチング時間短縮層12aのエッチングレートは、中間層12bのエッチングレートの2.0倍よりも小さい。
エッチング時間短縮層12aは、表面層12cよりもエッチングレートが大きい。エッチング時間短縮層12aのエッチングレートは、表面層12cのエッチングレートの2.5倍よりも大きい。エッチング時間短縮層12aのエッチングレートは、表面層12cのエッチングレートの5.0倍よりも小さい。エッチング時間短縮層12aは、エッチングレートが、10.0nm/min~20.0nm/minの範囲を有する。
The etching time reducing layer 12a has a lower nitrogen concentration than the intermediate layer 12b. The etching time reducing layer 12a has a higher etching rate than the intermediate layer 12b. The etching rate of the etching time reducing layer 12a is more than 1.5 times the etching rate of the intermediate layer 12b. The etching rate of the etching time reducing layer 12a is less than 2.0 times the etching rate of the intermediate layer 12b.
The etching time reducing layer 12a has an etching rate greater than that of the surface layer 12c. The etching rate of the etching time reducing layer 12a is greater than 2.5 times that of the surface layer 12c. The etching rate of the etching time reducing layer 12a is less than 5.0 times that of the surface layer 12c. The etching rate of the etching time reducing layer 12a is in the range of 10.0 nm/min to 20.0 nm/min.

遮光層13は、表面層12cに積層される。遮光層13は、位相シフト層12よりもガラス基板11から離間する。遮光層13は、表面層12cに接している。
遮光層13は、Cr(クロム)を主成分とする。遮光層13は、O(酸素)を主成分とする。遮光層13は、C(炭素)を含む。遮光層13は、N(窒素)を含む。
遮光層13は、クロムの酸化物、クロムの窒化物、クロムの炭化物、クロムの酸化窒化物、クロムの炭化窒化物およびクロムの酸化炭化窒化物から選択される1つ、または、2種以上を積層して形成することもできる。
The light-shielding layer 13 is laminated on the surface layer 12c. The light-shielding layer 13 is farther away from the glass substrate 11 than the phase shift layer 12. The light-shielding layer 13 is in contact with the surface layer 12c.
The light-shielding layer 13 is mainly composed of Cr (chromium). The light-shielding layer 13 is mainly composed of O (oxygen). The light-shielding layer 13 contains C (carbon). The light-shielding layer 13 contains N (nitrogen).
The light-shielding layer 13 can also be formed by laminating one or more types selected from chromium oxide, chromium nitride, chromium carbide, chromium oxynitride, chromium carbonitride, and chromium oxycarbonitride.

さらに、遮光層13が厚み方向に異なる組成を有することもできる。例えば、遮光層13は、窒素濃度が、膜厚方向に傾斜した構成としてもよい。遮光層13は、酸素濃度、膜厚方向に傾斜した構成としてもよい。遮光層13は、炭素濃度が、膜厚方向に傾斜した構成としてもよい。 Furthermore, the light-shielding layer 13 may have a composition that varies in the thickness direction. For example, the light-shielding layer 13 may have a nitrogen concentration that is graded in the thickness direction. The light-shielding layer 13 may have an oxygen concentration that is graded in the thickness direction. The light-shielding layer 13 may have a carbon concentration that is graded in the thickness direction.

遮光層13は、後述するように、所定の光学特性が得られるように、クロム、窒素、炭素、酸素等の濃度(組成比;atm%)が設定される。遮光層13は、所定の光学特性が得られるように、膜厚が設定される。遮光層13における膜特性は、クロム、窒素、炭素、酸素等の組成比によって変化する。遮光層13の膜厚は、特に、位相シフトマスク10として必要な光学特性によって設定することができる。 As described below, the concentrations (composition ratio; atm %) of chromium, nitrogen, carbon, oxygen, etc. of the light-shielding layer 13 are set so as to obtain predetermined optical characteristics. The thickness of the light-shielding layer 13 is set so as to obtain predetermined optical characteristics. The film characteristics of the light-shielding layer 13 vary depending on the composition ratio of chromium, nitrogen, carbon, oxygen, etc. The thickness of the light-shielding layer 13 can be set depending on the optical characteristics required for the phase shift mask 10 in particular.

遮光層13が上記の条件のように設定されていない場合、マスクパターン形成のエッチングによって位相シフト層12と遮光層13との界面における庇が形成されるため好ましくない。遮光層13が上記の条件のように設定されていない場合、断面形状が垂直ではないマスクパターンとなるため好ましくない。また、遮光層13が上記の条件のように設定されていない場合には、フォトマスクとしての光学特性を所望の条件に設定することが難しくなるため、好ましくない。 If the light-shielding layer 13 is not set according to the above conditions, it is not preferable because overhangs are formed at the interface between the phase shift layer 12 and the light-shielding layer 13 by etching in forming the mask pattern. If the light-shielding layer 13 is not set according to the above conditions, it is not preferable because the mask pattern has a non-vertical cross-sectional shape. In addition, if the light-shielding layer 13 is not set according to the above conditions, it is difficult to set the optical characteristics as a photomask to the desired conditions, which is also not preferable.

遮光層13は、クロム化合物中の酸素濃度を高くすることで屈折率の値を低くすることが可能である。遮光層13は、クロム化合物中の酸素濃度を高くすることで消衰係数の値を低くすることが可能である。遮光層13は、クロム化合物中の窒素濃度を高くすることで屈折率の値を低くすることが可能である。遮光層13は、クロム化合物中の窒素濃度を高くすることで消衰係数の値を低くすることが可能である。
遮光層13は、クロム化合物中の酸素濃度を低くすることで屈折率の値を高くすることが可能である。遮光層13は、クロム化合物中の酸素濃度を低くすることで消衰係数の値を高くすることが可能である。遮光層13は、クロム化合物中の窒素濃度を低くすることで屈折率の値を高くすることが可能である。遮光層13は、クロム化合物中の窒素濃度を低くすることで消衰係数の値を高くすることが可能である。
The light-shielding layer 13 can have a lower refractive index by increasing the oxygen concentration in the chromium compound. The light-shielding layer 13 can have a lower extinction coefficient by increasing the oxygen concentration in the chromium compound. The light-shielding layer 13 can have a lower refractive index by increasing the nitrogen concentration in the chromium compound. The light-shielding layer 13 can have a lower extinction coefficient by increasing the nitrogen concentration in the chromium compound.
The light-shielding layer 13 can have a high refractive index by lowering the oxygen concentration in the chromium compound. The light-shielding layer 13 can have a high extinction coefficient by lowering the oxygen concentration in the chromium compound. The light-shielding layer 13 can have a high refractive index by lowering the nitrogen concentration in the chromium compound. The light-shielding layer 13 can have a high extinction coefficient by lowering the nitrogen concentration in the chromium compound.

本実施形態における位相シフトマスクブランクス10Bは、パターニングにおけるエッチングによって、位相シフト層12と遮光層13との界面における庇が形成されない。位相シフトマスクブランクス10Bは、パターニングにおけるエッチングによって、位相シフト層12の膜厚変動がおきない。位相シフトマスクブランクス10Bは、パターニングにおけるエッチングによって、設定した位相シフト層12における位相の変動がおきない。位相シフトマスクブランクス10Bは、パターニングにおけるエッチングによって、ガラス基板11の表面状態変化がおきない。 In the phase shift mask blank 10B of this embodiment, the etching during patterning does not form an eaves at the interface between the phase shift layer 12 and the light-shielding layer 13. In the phase shift mask blank 10B, the etching during patterning does not cause a change in the film thickness of the phase shift layer 12. In the phase shift mask blank 10B, the etching during patterning does not cause a change in the phase of the set phase shift layer 12. In the phase shift mask blank 10B, the etching during patterning does not cause a change in the surface state of the glass substrate 11.

以下、本実施形態における位相シフトマスクブランクスの製造方法について、図面に基づいて説明する。 The manufacturing method of the phase shift mask blank in this embodiment will be described below with reference to the drawings.

図3は、本実施形態における位相シフトマスクブランクスの製造装置を示す模式図である。
本実施形態における位相シフトマスクブランクス10Bは、図3に示す製造装置により製造される。
FIG. 3 is a schematic diagram showing a manufacturing apparatus for producing a phase shift mask blank in this embodiment.
The phase shift mask blank 10B in this embodiment is manufactured by a manufacturing apparatus shown in FIG.

製造装置S10は、図3に示すように、インターバック式のスパッタリング装置とされる。製造装置S10は、ロード室S11と、アンロード室S16と、成膜室(真空処理室)S12と、を有する。 As shown in FIG. 3, the manufacturing apparatus S10 is an inter-back sputtering apparatus. The manufacturing apparatus S10 has a load chamber S11, an unload chamber S16, and a film forming chamber (vacuum processing chamber) S12.

ロード室S11は、搬送機構S11aと、排気機構S11fとを有する。搬送機構S11aは、外部から搬入されたガラス基板11を成膜室S12へと搬送する。排気機構S11fは、ロード室S11の内部を粗真空引きする。排気機構S11fは、ロータリーポンプ等である。ロード室S11は、密閉機構S17を介して成膜室S12に接続される。 The load chamber S11 has a transport mechanism S11a and an exhaust mechanism S11f. The transport mechanism S11a transports the glass substrate 11 brought in from the outside to the film formation chamber S12. The exhaust mechanism S11f roughly evacuates the inside of the load chamber S11. The exhaust mechanism S11f is a rotary pump or the like. The load chamber S11 is connected to the film formation chamber S12 via a sealing mechanism S17.

アンロード室S16は、搬送機構S16aと、排気機構S16fと、を有する。搬送機構S16aは、成膜室S12から搬送された成膜の完了したガラス基板11を外部へと搬出する。排気機構S16fは、アンロード室S16の内部を粗真空引きする。排気機構S16fは、ロータリーポンプ等である。アンロード室S16は、密閉機構S18を介して成膜室S12に接続される。 The unloading chamber S16 has a transport mechanism S16a and an exhaust mechanism S16f. The transport mechanism S16a transports the glass substrate 11, which has been transported from the deposition chamber S12 and on which deposition has been completed, to the outside. The exhaust mechanism S16f roughly evacuates the inside of the unloading chamber S16. The exhaust mechanism S16f is a rotary pump or the like. The unloading chamber S16 is connected to the deposition chamber S12 via a sealing mechanism S18.

成膜室S12は、基板保持機構S12aと、成膜機構S13と、成膜機構S14と、ガス防壁S12gと、を有する。成膜室S12は、2つの成膜機構S13と成膜機構S14とにより、二段の成膜処理に対応した機構である。 The deposition chamber S12 has a substrate holding mechanism S12a, a deposition mechanism S13, a deposition mechanism S14, and a gas barrier S12g. The deposition chamber S12 is a mechanism capable of performing two-stage deposition processing with the two deposition mechanisms S13 and S14.

基板保持機構S12aは、搬送機構S11aによって搬送されてきたガラス基板11を受け取る。基板保持機構S12aは、成膜室S12の内部でガラス基板11を保持する。基板保持機構S12aは、成膜中にターゲットS13bおよびターゲットS14bと対向するようにガラス基板11を保持する。基板保持機構S12aは、成膜室S12の内部でガラス基板11を搬送する。基板保持機構S12aは、ガラス基板11を搬送機構S16aに受け渡す。
基板保持機構S12aは、成膜中に、ガラス基板11にバイアス電力を印加可能である。
The substrate holding mechanism S12a receives the glass substrate 11 transported by the transport mechanism S11a. The substrate holding mechanism S12a holds the glass substrate 11 inside the film formation chamber S12. The substrate holding mechanism S12a holds the glass substrate 11 so as to face the targets S13b and S14b during film formation. The substrate holding mechanism S12a transports the glass substrate 11 inside the film formation chamber S12. The substrate holding mechanism S12a passes the glass substrate 11 to the transport mechanism S16a.
The substrate holding mechanism S12a is capable of applying bias power to the glass substrate 11 during film formation.

成膜機構S13は、成膜室S12の内部で、ロード室S11に近接した位置に配置される。成膜機構S13は、二段の成膜処理のうち、一段目の成膜処理をおこなう。成膜機構S13は、一段目の成膜処理の成膜材料を供給する。
成膜機構S13は、ターゲットS13bと、カソード電極(バッキングプレート)S13cと、電源S13dと、ガス導入機構S13eと、高真空排気機構S13fと、を有する。
The film formation mechanism S13 is disposed in the film formation chamber S12 at a position adjacent to the load chamber S11. The film formation mechanism S13 performs a first stage of a two-stage film formation process. The film formation mechanism S13 supplies a film formation material for the first stage of the film formation process.
The film forming mechanism S13 has a target S13b, a cathode electrode (backing plate) S13c, a power source S13d, a gas introduction mechanism S13e, and a high vacuum exhaust mechanism S13f.

ターゲットS13bは、一段目の成膜材料を供給する。ターゲットS13bは、カソード電極S13cに取り付けられる。電源S13dは、バッキングプレートS13cに負電位のスパッタ電圧を印加する。
ガス導入機構S13eは、一段目の成膜ガスを成膜室S12の内部に導入する。ガス導入機構S13eは、一段目の成膜ガスを成膜機構S13に導入する。ガス導入機構S13eは、カソード電極S13c付近に重点的に成膜ガスを導入する。高真空排気機構S13fは、成膜室S12の内部を排気する。高真空排気機構S13fは、カソード電極S13c付近を重点的に高真空引きする。高真空排気機構S13fは、ターボ分子ポンプ等である。
成膜機構S13は、マグネトロン磁気回路を有してもよい。マグネトロン磁気回路は、ターゲットS13b上に所定の磁場を形成する。
The target S13b supplies a film forming material for the first step. The target S13b is attached to a cathode electrode S13c. The power source S13d applies a negative sputtering voltage to the backing plate S13c.
The gas introduction mechanism S13e introduces the first-stage film formation gas into the film formation chamber S12. The gas introduction mechanism S13e introduces the first-stage film formation gas into the film formation mechanism S13. The gas introduction mechanism S13e introduces the film formation gas mainly to the vicinity of the cathode electrode S13c. The high vacuum exhaust mechanism S13f exhausts the inside of the film formation chamber S12. The high vacuum exhaust mechanism S13f draws a high vacuum mainly to the vicinity of the cathode electrode S13c. The high vacuum exhaust mechanism S13f is a turbo molecular pump or the like.
The deposition mechanism S13 may include a magnetron magnetic circuit that forms a predetermined magnetic field on the target S13b.

成膜機構S14は、成膜室S12の内部で、アンロード室S16に近接した位置に配置される。成膜機構S14は、二段の成膜処理のうち、二段目の成膜処理をおこなう。成膜機構S14は、二段目の成膜処理の成膜材料を供給する。
成膜機構S14は、ターゲットS14bと、カソード電極(バッキングプレート)S14cと、電源S14dと、ガス導入機構S14eと、高真空排気機構S14fと、を有する。
The film formation mechanism S14 is disposed in the film formation chamber S12 at a position adjacent to the unload chamber S16. The film formation mechanism S14 performs a second-stage film formation process of the two-stage film formation process. The film formation mechanism S14 supplies a film formation material for the second-stage film formation process.
The film forming mechanism S14 has a target S14b, a cathode electrode (backing plate) S14c, a power source S14d, a gas introduction mechanism S14e, and a high vacuum exhaust mechanism S14f.

ターゲットS14bは、二段目の成膜材料を供給する。ターゲットS14bは、カソード電極S14cに取り付けられる。電源S14dは、バッキングプレートS14cに負電位のスパッタ電圧を印加する。
ガス導入機構S14eは、二段目の成膜ガスを成膜室S12の内部に導入する。ガス導入機構S14eは、二段目の成膜ガスを成膜機構S14に導入する。ガス導入機構S14eは、カソード電極S14c付近に重点的に成膜ガスを導入する。高真空排気機構S14fは、成膜室S12の内部を排気する。高真空排気機構S14fは、カソード電極S14c付近を重点的に高真空引きする。高真空排気機構S14fは、ターボ分子ポンプ等である。
成膜機構S14は、マグネトロン磁気回路を有してもよい。マグネトロン磁気回路は、ターゲットS14b上に所定の磁場を形成する。
The target S14b supplies a film forming material for the second step. The target S14b is attached to a cathode electrode S14c. The power source S14d applies a negative sputtering voltage to the backing plate S14c.
The gas introduction mechanism S14e introduces the second-stage film formation gas into the film formation chamber S12. The gas introduction mechanism S14e introduces the second-stage film formation gas into the film formation mechanism S14. The gas introduction mechanism S14e introduces the film formation gas mainly to the vicinity of the cathode electrode S14c. The high vacuum exhaust mechanism S14f exhausts the inside of the film formation chamber S12. The high vacuum exhaust mechanism S14f draws a high vacuum mainly to the vicinity of the cathode electrode S14c. The high vacuum exhaust mechanism S14f is a turbo molecular pump or the like.
The film forming mechanism S14 may include a magnetron magnetic circuit that forms a predetermined magnetic field on the target S14b.

成膜機構S13と成膜機構S14とは、成膜室S12の内部で隣接する。
ガス防壁S12gは、成膜室S12の内部に配置される。ガス防壁S12gは、成膜機構S13と成膜機構S14との間に配置される。ガス防壁S12gは、成膜機構S13と成膜機構S14とにおいて成膜ガスを分離する。ガス防壁S12gは、成膜機構S13と成膜機構S14とにおいて、成膜ガスが混在しないように配置される。ガス防壁S12gは、成膜機構S13と成膜機構S14との間で成膜ガスの流れを抑制する。ガス防壁S12gは、基板保持機構S12aが成膜機構S13と成膜機構S14との間を移動可能なように構成されている。
The film formation mechanism S13 and the film formation mechanism S14 are adjacent to each other inside the film formation chamber S12.
The gas barrier S12g is disposed inside the film formation chamber S12. The gas barrier S12g is disposed between the film formation mechanism S13 and the film formation mechanism S14. The gas barrier S12g separates the film formation gas in the film formation mechanism S13 and the film formation mechanism S14. The gas barrier S12g is disposed so that the film formation gas is not mixed in the film formation mechanism S13 and the film formation mechanism S14. The gas barrier S12g suppresses the flow of the film formation gas between the film formation mechanism S13 and the film formation mechanism S14. The gas barrier S12g is configured so that the substrate holding mechanism S12a can move between the film formation mechanism S13 and the film formation mechanism S14.

成膜機構S13と成膜機構S14とは、二段の成膜処理をそれぞれおこなうために必要な構成を有する。成膜機構S13と成膜機構S14とは、二段の成膜処理をそれぞれおこなうために必要な条件を実施可能である。成膜機構S13は、位相シフト層12の成膜に対応している。成膜機構S14は、遮光層13の成膜に対応している。 The film-forming mechanism S13 and the film-forming mechanism S14 each have the necessary configurations to perform a two-stage film-forming process. The film-forming mechanism S13 and the film-forming mechanism S14 can implement the necessary conditions to perform a two-stage film-forming process. The film-forming mechanism S13 corresponds to the film-forming of the phase shift layer 12. The film-forming mechanism S14 corresponds to the film-forming of the light-shielding layer 13.

成膜機構S13は、ターゲットS13bが、位相シフト層12を成膜するために必要な組成を有する。ターゲットS13bは、材料がモリブデンシリサイドである。
成膜機構S13は、ガス導入機構S13eが、位相シフト層12を成膜するために必要なガスを供給する。ガス導入機構S13eは、炭素、窒素、酸素などを含有するプロセスガスを供給可能である。ガス導入機構S13eは、アルゴン、窒素ガス等のスパッタガスを供給可能である。
In the film forming mechanism S13, the target S13b has a composition necessary for forming the phase shift layer 12. The material of the target S13b is molybdenum silicide.
In the film formation mechanism S13, a gas introduction mechanism S13e supplies gases necessary for forming the phase shift layer 12. The gas introduction mechanism S13e can supply process gases containing carbon, nitrogen, oxygen, etc. The gas introduction mechanism S13e can supply sputtering gases such as argon gas, nitrogen gas, etc.

ガス導入機構S13eおよび高真空排気機構S13fは、位相シフト層12を成膜するために必要なガス分圧を設定する。ガス導入機構S13eおよび高真空排気機構S13fは、位相シフト層12の膜厚方向で供給ガス条件を変更可能である。ガス導入機構S13eおよび高真空排気機構S13fは、エッチング時間短縮層12aと、中間層12bと、表面層12cと、をそれぞれ成膜するために必要な条件を設定する。 The gas introduction mechanism S13e and the high vacuum exhaust mechanism S13f set the gas partial pressure required to form the phase shift layer 12. The gas introduction mechanism S13e and the high vacuum exhaust mechanism S13f can change the supply gas conditions in the film thickness direction of the phase shift layer 12. The gas introduction mechanism S13e and the high vacuum exhaust mechanism S13f set the conditions required to form the etching time reduction layer 12a, the intermediate layer 12b, and the surface layer 12c, respectively.

成膜機構S13は、電源S13dが、位相シフト層12の成膜に対応してスパッタ電圧を設定する。電源S13dが、エッチング時間短縮層12aと、中間層12bと、表面層12cと、をそれぞれ成膜するために必要な条件を設定する。 In the deposition mechanism S13, the power source S13d sets a sputtering voltage corresponding to the deposition of the phase shift layer 12. The power source S13d sets the conditions required for depositing the etching time shortening layer 12a, the intermediate layer 12b, and the surface layer 12c.

成膜機構S14は、ターゲットS14bが、遮光層13を成膜するために必要な組成を有する。ターゲットS14bは、材料がクロムを含有する。
成膜機構S14は、ガス導入機構S14eが、遮光層13を成膜するために必要なガスを供給する。ガス導入機構S14eは、炭素、窒素、酸素などを含有するプロセスガスを供給可能である。ガス導入機構S14eは、アルゴン、窒素ガス等のスパッタガスを供給可能である。
In the film forming mechanism S14, the target S14b has a composition necessary for forming the light blocking layer 13. The target S14b is made of a material containing chromium.
In the film formation mechanism S14, the gas introduction mechanism S14e supplies gases necessary for forming the light-shielding layer 13. The gas introduction mechanism S14e is capable of supplying a process gas containing carbon, nitrogen, oxygen, etc. The gas introduction mechanism S14e is capable of supplying a sputtering gas such as argon gas or nitrogen gas.

ガス導入機構S14eおよび高真空排気機構S14fは、遮光層13を成膜するために必要なガス分圧を設定する。ガス導入機構S14eおよび高真空排気機構S14fは、遮光層13の膜厚方向で供給ガス条件を変更可能である。
成膜機構S14は、電源S14dが、遮光層13の成膜に対応してスパッタ電圧を設定する。
The gas introduction mechanism S14e and the high vacuum exhaust mechanism S14f set gas partial pressures necessary for forming the light-shielding layer 13. The gas introduction mechanism S14e and the high vacuum exhaust mechanism S14f can change the supply gas conditions in the thickness direction of the light-shielding layer 13.
In the film forming mechanism S14, the power source S14d sets a sputtering voltage corresponding to the formation of the light blocking layer 13.

製造装置S10において位相シフトマスクブランクス10Bを製造する際、準備工程として、ガラス基板11をロード室S11に搬入する。
ガラス基板11は、搬送機構S11aによってロード室S11から成膜室S12に搬送される。ガラス基板11は、成膜室S12の内部を基板保持機構S12aによって搬送される。ガラス基板11は、成膜室S12の内部で、成膜工程として二段のスパッタリング成膜がおこなわれる。成膜の終了したガラス基板11は、基板保持機構S12aによって成膜室S12からアンロード室S16に搬送される。ガラス基板11は、搬送機構S16aによって外部に搬出される。
When manufacturing phase shift mask blank 10B in manufacturing apparatus S10, glass substrate 11 is carried into load chamber S11 as a preparation step.
The glass substrate 11 is transported from the load chamber S11 to the film formation chamber S12 by the transport mechanism S11a. The glass substrate 11 is transported inside the film formation chamber S12 by the substrate holding mechanism S12a. Inside the film formation chamber S12, the glass substrate 11 undergoes two-stage sputtering film formation as a film formation process. After film formation is completed, the glass substrate 11 is transported from the film formation chamber S12 to the unload chamber S16 by the substrate holding mechanism S12a. The glass substrate 11 is taken out to the outside by the transport mechanism S16a.

本実施形態における位相シフトマスクブランクスの製造方法は、ガラス基板11にマスク層を形成する成膜工程を有する。成膜工程は、ガラス基板11に位相シフト層12を成膜した後に、遮光層13を成膜する。 The method for manufacturing phase shift mask blanks in this embodiment includes a deposition process for forming a mask layer on a glass substrate 11. In the deposition process, a phase shift layer 12 is deposited on the glass substrate 11, and then a light-shielding layer 13 is deposited.

成膜工程は、位相シフト層形成工程と、遮光層形成工程と、を有する。 The film formation process includes a phase shift layer formation process and a light-shielding layer formation process.

位相シフト層形成工程は、ガラス基板11に位相シフト層12を形成する。位相シフト層形成工程は、成膜機構S13においておこなわれる。
位相シフト層形成工程は、成膜機構S13が、ガス導入機構S13eからプロセスガスとスパッタガスとを供給する。位相シフト層形成工程は、成膜機構S13が、電源S13dからスパッタ電圧を印加する。位相シフト層形成工程は、マグネトロン磁気回路が、ターゲットS13b上に所定の磁場を形成してもよい。
In the phase shift layer forming step, a phase shift layer 12 is formed on a glass substrate 11. The phase shift layer forming step is performed in a film forming mechanism S13.
In the phase shift layer forming step, the film forming mechanism S13 supplies a process gas and a sputtering gas from the gas introduction mechanism S13e. In the phase shift layer forming step, the film forming mechanism S13 applies a sputtering voltage from the power source S13d. In the phase shift layer forming step, the magnetron magnetic circuit may form a predetermined magnetic field on the target S13b.

位相シフト層形成工程は、成膜機構S13が、ターゲットS13b付近にプラズマを生成する。プラズマは、スパッタガスのイオンを励起する。スパッタガスのイオンは、ターゲットS13bに衝突して成膜材料の粒子を飛び出させる。ターゲットS13bから飛び出した成膜材料の粒子は、反応ガスと結合した後、ガラス基板11に付着する。これにより、ガラス基板11の表面に位相シフト層12が形成される。 In the phase shift layer formation process, the film formation mechanism S13 generates plasma near the target S13b. The plasma excites ions of the sputtering gas. The ions of the sputtering gas collide with the target S13b, ejecting particles of the film formation material. The particles of the film formation material ejected from the target S13b combine with the reactive gas and then adhere to the glass substrate 11. This forms a phase shift layer 12 on the surface of the glass substrate 11.

位相シフト層形成工程は、ガス導入機構S13eからガスを供給する。供給ガスは、スパッタガス、炭素含有ガス、窒素含有ガス、酸素含有ガス等である。ガス導入機構S13eは、膜厚の増加に従って、それぞれのガスを所定の分圧で供給する。また、ガス導入機構S13eは、膜厚の増加に従って、それぞれのガス分圧を制御するように切り替える。これにより、位相シフト層形成工程は、ガス分圧の制御によって、位相シフト層12の組成を、膜厚方向に設定した濃度範囲にする。 In the phase shift layer formation process, gas is supplied from the gas introduction mechanism S13e. The supplied gases are sputtering gas, carbon-containing gas, nitrogen-containing gas, oxygen-containing gas, etc. The gas introduction mechanism S13e supplies each gas at a predetermined partial pressure as the film thickness increases. The gas introduction mechanism S13e also switches to control each gas partial pressure as the film thickness increases. In this way, the phase shift layer formation process controls the gas partial pressure to set the composition of the phase shift layer 12 to a set concentration range in the film thickness direction.

位相シフト層形成工程は、膜厚方向に位相シフト層12の組成を変化させる。位相シフト層形成工程は、成膜された膜厚に応じて雰囲気ガスにおける個々のガス分圧を変動させる。位相シフト層形成工程は、エッチング時間短縮層12aと、中間層12bと、表面層12cとを形成する。位相シフト層形成工程は、エッチング時間短縮層形成工程と、中間層形成工程と、表面層形成工程とを有する。 The phase shift layer formation process changes the composition of the phase shift layer 12 in the film thickness direction. The phase shift layer formation process varies the partial pressure of each gas in the atmospheric gas according to the film thickness of the formed film. The phase shift layer formation process forms an etching time shortening layer 12a, an intermediate layer 12b, and a surface layer 12c. The phase shift layer formation process includes an etching time shortening layer formation process, an intermediate layer formation process, and a surface layer formation process.

位相シフト層形成工程は、モリブデンとシリコンとの比率が所定範囲のターゲットS13bを用いる。位相シフト層形成工程は、モリブデンとシリコンとの比率が所定範囲のターゲットS13bを用いる。位相シフト層形成工程は、モリブデンおよびシリコン以外の含有物の組成を所定の状態に設定したターゲットS13bを用いてもよい。また、異なる組成を有するターゲットS13bを適切に選択することが好ましい。 The phase shift layer forming process uses a target S13b with a molybdenum to silicon ratio in a predetermined range. The phase shift layer forming process uses a target S13b with a molybdenum to silicon ratio in a predetermined range. The phase shift layer forming process may use a target S13b with the composition of inclusions other than molybdenum and silicon set to a predetermined state. It is also preferable to appropriately select targets S13b with different compositions.

位相シフト層形成工程は、モリブデンとシリコンとの比が、
2.2 ≦ Si/Mo < 2.5
に設定された組成を有するターゲットを用いてスパッタリングをおこなう。
The phase shift layer forming step comprises a step of forming a phase shift layer having a molybdenum to silicon ratio of:
2.2≦Si/Mo<2.5
Sputtering is performed using a target having a composition set at

位相シフト層形成工程は、電源S13dが、カソード電極S13cに印加するプラズマ形成電力を所定の範囲とする。位相シフト層形成工程は、電源S13dが、カソード電極S13cに印加するプラズマ形成電力を所定の範囲とする。
位相シフト層形成工程は、基板保持機構S12aが、ガラス基板11にバイアス電力を印加してもよい。
位相シフト層形成工程は、電源S13dから印加するスパッタ電力、および、基板保持機構S12aから印加するバイアス電力を、エッチング時間短縮層形成工程と、中間層形成工程と、表面層形成工程とで切り替える。
In the phase shift layer forming step, the power source S13d applies a plasma forming power to the cathode electrode S13c within a predetermined range.In the phase shift layer forming step, the power source S13d applies a plasma forming power to the cathode electrode S13c within a predetermined range.
In the phase shift layer forming step, the substrate holding mechanism S12 a may apply bias power to the glass substrate 11 .
In the phase shift layer forming step, the sputtering power applied from the power source S13d and the bias power applied from the substrate holding mechanism S12a are switched between the etching time reducing layer forming step, the intermediate layer forming step, and the surface layer forming step.

エッチング時間短縮層形成工程は、その間、ガス分圧を一定の状態で維持する。エッチング時間短縮層形成工程は、エッチング時間短縮層12aが所定の膜厚になったら、エッチング時間短縮層形成工程を終了する。エッチング時間短縮層形成工程を終了したら、中間層形成工程を開始する。中間層形成工程は、中間層12bの成膜に対応するガス分圧の状態に切り替える。 The etching time reducing layer forming process maintains a constant gas partial pressure during this time. When the etching time reducing layer 12a reaches a predetermined thickness, the etching time reducing layer forming process ends. When the etching time reducing layer forming process ends, the intermediate layer forming process begins. The intermediate layer forming process switches to a gas partial pressure state corresponding to the formation of the intermediate layer 12b.

中間層形成工程は、その間、ガス分圧を一定の状態で維持する。中間層形成工程は、中間層12bが所定の膜厚になったら終了する。中間層形成工程を終了したら、表面層形成工程を開始する。表面層形成工程は、表面層12cの成膜に対応するガス分圧の状態に切り替える。 During the intermediate layer formation process, the gas partial pressure is maintained at a constant level. The intermediate layer formation process ends when the intermediate layer 12b has reached a predetermined film thickness. When the intermediate layer formation process ends, the surface layer formation process begins. The surface layer formation process switches to a gas partial pressure state corresponding to the formation of the surface layer 12c.

表面層形成工程は、その間、ガス分圧が一定の状態で維持する。表面層形成工程の間は、表面層12cが所定の膜厚になったら終了する。表面層形成工程が終了したら、位相シフト層形成工程を終了する。
エッチング時間短縮層形成工程と、中間層形成工程と、表面層形成工程とは、同じターゲットS13bを用いる。エッチング時間短縮層形成工程と、中間層形成工程と、表面層形成工程とは、ターゲットS13bを取り替えて、異なるターゲットを用いてもよい。位相シフト層12の成膜で、必要であればターゲットS13bを適宜交換することもできる。
During the surface layer forming process, the gas partial pressure is maintained constant. The surface layer forming process ends when the surface layer 12c reaches a predetermined thickness. When the surface layer forming process ends, the phase shift layer forming process ends.
The etching time reducing layer forming step, the intermediate layer forming step, and the surface layer forming step use the same target S13b. The etching time reducing layer forming step, the intermediate layer forming step, and the surface layer forming step may use different targets by replacing the target S13b. In forming the phase shift layer 12, the target S13b may be appropriately replaced if necessary.

酸素含有ガスとしては、CO(二酸化炭素)、O(酸素)、NO(一酸化二窒素)、NO(一酸化窒素)、CO(一酸化炭素)等を挙げることができる。炭素含有ガスとしては、CO(二酸化炭素)、CH4(メタン)、C(エタン)、CO(一酸化炭素)等を挙げることができる。窒素含有ガスとしては、N(窒素ガス)、NO(一酸化二窒素)、NO(一酸化窒素)、NO(一酸化二窒素)、NH(アンモニア)等を挙げることができる。 Examples of oxygen-containing gases include CO2 (carbon dioxide), O2 (oxygen), N2O (dinitrogen monoxide), NO (nitric oxide), and CO (carbon monoxide). Examples of carbon-containing gases include CO2 (carbon dioxide), CH4 (methane), C2H6 (ethane), and CO (carbon monoxide). Examples of nitrogen-containing gases include N2 (nitrogen gas), N2O (dinitrogen monoxide), NO (nitric oxide), N2O (dinitrogen monoxide), and NH3 (ammonia).

遮光層形成工程は、ガラス基板11に遮光層13を形成する。遮光層形成工程は、位相シフト層12に遮光層13を積層する。遮光層形成工程は、成膜機構S14においておこなわれる。
遮光層形成工程は、成膜機構S14が、ガス導入機構S14eからプロセスガスとスパッタガスとを供給する。遮光層形成工程は、成膜機構S14が、電源14dからスパッタ電圧を印加する。遮光層形成工程は、マグネトロン磁気回路が、ターゲットS14b上に所定の磁場を形成してもよい。
In the light-shielding layer forming step, the light-shielding layer 13 is formed on the glass substrate 11. In the light-shielding layer forming step, the light-shielding layer 13 is laminated on the phase shift layer 12. The light-shielding layer forming step is performed in a film forming mechanism S14.
In the light shielding layer forming process, the film forming mechanism S14 supplies a process gas and a sputtering gas from the gas introduction mechanism S14e. In the light shielding layer forming process, the film forming mechanism S14 applies a sputtering voltage from the power source 14d. In the light shielding layer forming process, the magnetron magnetic circuit may form a predetermined magnetic field on the target S14b.

遮光層形成工程は、成膜機構S14が、ターゲットS14b付近にプラズマを生成する。プラズマは、スパッタガスのイオンを励起する。スパッタガスのイオンは、ターゲットS14bに衝突して成膜材料の粒子を飛び出させる。ターゲットS14bから飛び出した成膜材料の粒子は、反応ガスと結合した後、位相シフト層12の表面に付着する。これにより、遮光層13が位相シフト層12の表面に積層される。 In the light-shielding layer formation process, the film-forming mechanism S14 generates plasma near the target S14b. The plasma excites ions of the sputtering gas. The ions of the sputtering gas collide with the target S14b, ejecting particles of the film-forming material. The particles of the film-forming material ejected from the target S14b combine with the reactive gas and then adhere to the surface of the phase shift layer 12. This causes the light-shielding layer 13 to be laminated on the surface of the phase shift layer 12.

遮光層形成工程は、クロムを含有するターゲットS14bを用いる。遮光層形成工程は、クロムから構成されるターゲットS14bを用いる。遮光層13の成膜で、必要であればターゲットS14bを適宜交換することもできる。
遮光層形成工程は、電源S14dが、カソード電極S14cに印加するプラズマ形成電力を所定の範囲とする。遮光層形成工程は、電源S14dが、カソード電極S14cに印加するプラズマ形成電力を所定の範囲とする。
遮光層形成工程は、基板保持機構S12aが、ガラス基板11にバイアス電力を印加してもよい。
遮光層形成工程は、電源S14dから印加するスパッタ電力、および、基板保持機構S12aから印加するバイアス電力を、遮光層13の膜厚にしたがって変化させてもよい。
In the light-shielding layer forming step, a target S14b containing chromium is used. In the light-shielding layer forming step, a target S14b made of chromium is used. In the formation of the light-shielding layer 13, the target S14b can be appropriately replaced if necessary.
In the light-shielding layer forming step, the power source S14d sets the plasma-forming power applied to the cathode electrode S14c within a predetermined range.In the light-shielding layer forming step, the power source S14d sets the plasma-forming power applied to the cathode electrode S14c within a predetermined range.
In the light-shielding layer forming step, the substrate holding mechanism S12 a may apply bias power to the glass substrate 11 .
In the light-shielding layer forming step, the sputtering power applied from the power source S14d and the bias power applied from the substrate holding mechanism S12a may be changed according to the film thickness of the light-shielding layer 13.

遮光層形成工程は、ガス導入機構S14eからガスを供給する。供給ガスは、スパッタガス、炭素含有ガス、窒素含有ガス、酸素含有ガス等である。ガス導入機構S14eは、膜厚の増加に従って、それぞれのガスを所定の分圧で供給する。また、ガス導入機構S14eは、膜厚の増加に従って、それぞれのガス分圧を制御するように切り替える。これにより、遮光層形成工程は、ガス分圧の制御によって、遮光層13の組成を、膜厚方向に設定した濃度範囲にする。 In the light-shielding layer formation process, gas is supplied from the gas introduction mechanism S14e. The supplied gases are sputtering gas, carbon-containing gas, nitrogen-containing gas, oxygen-containing gas, etc. The gas introduction mechanism S14e supplies each gas at a predetermined partial pressure as the film thickness increases. The gas introduction mechanism S14e also switches to control the partial pressure of each gas as the film thickness increases. In this way, the light-shielding layer formation process controls the gas partial pressure to set the composition of the light-shielding layer 13 to a set concentration range in the film thickness direction.

遮光層形成工程は、膜厚方向に遮光層13の組成を変化させてもよい。この場合、遮光層形成工程は、成膜された膜厚に応じて雰囲気ガスにおける個々のガス分圧を変動させる。遮光層形成工程は、膜厚方向に遮光層13の組成を一定にしてもよい。この場合、遮光層形成工程は、成膜された膜厚に応じて雰囲気ガスにおける個々のガス分圧を一定に維持する。 The light-shielding layer forming process may vary the composition of the light-shielding layer 13 in the film thickness direction. In this case, the light-shielding layer forming process varies the partial pressure of each gas in the atmospheric gas according to the thickness of the film formed. The light-shielding layer forming process may keep the composition of the light-shielding layer 13 constant in the film thickness direction. In this case, the light-shielding layer forming process keeps the partial pressure of each gas in the atmospheric gas constant according to the thickness of the film formed.

位相シフトマスクブランクスの製造方法は、位相シフトマスクブランクス10Bが、位相シフト層形成工程と、遮光層形成工程と以外に、エッチングストップ層、保護層、密着層、耐薬層、反射防止層、等を積層する場合、これらの積層工程を有してもよい。
この場合、対応するターゲット、ガス等のスパッタ条件としてスパッタリングにより成膜するか、他の成膜方法によって該当膜を積層して、本実施形態の位相シフトマスクブランクス10Bとすることもできる。
The manufacturing method of the phase shift mask blank may include, in addition to the phase shift layer forming step and the light-shielding layer forming step, a lamination step of an etching stop layer, a protective layer, an adhesion layer, a chemical-resistant layer, an anti-reflection layer, etc., when the phase shift mask blank 10B is laminated with these layers.
In this case, the film can be formed by sputtering under sputtering conditions such as corresponding targets and gases, or the film can be laminated by other film forming methods to form phase shift mask blank 10B of this embodiment.

以下、本実施形態の位相シフトマスクブランクス10Bから位相シフトマスク10を製造する製造方法について説明する。 The following describes a manufacturing method for producing a phase shift mask 10 from the phase shift mask blank 10B of this embodiment.

図4は、本実施形態における位相シフトマスクの製造方法を示す工程断面図である。図5は、本実施形態における位相シフトマスクの製造方法を示す工程断面図である。図6は、本実施形態における位相シフトマスクの製造方法を示す工程断面図である。図7は、本実施形態における位相シフトマスクの製造方法を示す工程断面図である。図8は、本実施形態における位相シフトマスクの製造方法を示す工程断面図である。図9は、本実施形態における位相シフトマスクの製造方法を示す工程断面図である。図10は、本実施形態における位相シフトマスクの製造方法を示す工程断面図である。図11は、本実施形態における位相シフトマスクを示す断面図である。
本実施形態における位相シフトマスク(フォトマスク)10は、位相シフトマスクブランクス10Bから製造される。位相シフトマスク10は、図11に示すように、位相シフト層12と遮光層13とに、パターンを形成したものである。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing the steps of a method for manufacturing a phase shift mask according to the present embodiment. FIG. 5 is a cross-sectional view showing the steps of a method for manufacturing a phase shift mask according to the present embodiment. FIG. 6 is a cross-sectional view showing the steps of a method for manufacturing a phase shift mask according to the present embodiment. FIG. 7 is a cross-sectional view showing the steps of a method for manufacturing a phase shift mask according to the present embodiment. FIG. 8 is a cross-sectional view showing the steps of a method for manufacturing a phase shift mask according to the present embodiment. FIG. 9 is a cross-sectional view showing the steps of a method for manufacturing a phase shift mask according to the present embodiment. FIG. 10 is a cross-sectional view showing the steps of a method for manufacturing a phase shift mask according to the present embodiment. FIG. 11 is a cross-sectional view showing a phase shift mask according to the present embodiment.
Phase shift mask (photomask) 10 in this embodiment is manufactured from phase shift mask blank 10 B. Phase shift mask 10 has a pattern formed in phase shift layer 12 and light-shielding layer 13, as shown in FIG.

位相シフトマスク10の製造方法は、第1レジストパターン形成工程と、第1遮光パターン形成工程と、第1洗浄工程と、位相シフトパターン形成工程と、第2洗浄工程と、第2レジストパターン形成工程と、第2遮光パターン形成工程と、第3洗浄工程と、を有する。 The method for manufacturing the phase shift mask 10 includes a first resist pattern forming process, a first light-shielding pattern forming process, a first cleaning process, a phase shift pattern forming process, a second cleaning process, a second resist pattern forming process, a second light-shielding pattern forming process, and a third cleaning process.

第1レジストパターン形成工程は、図4に示すように、まず、位相シフトマスクブランクス10Bの最外面上に第1フォトレジスト層15を形成する。第1レジストパターン形成工程は、あらかじめ第1フォトレジスト層15が最外面上に形成された位相シフトマスクブランクス10Bを準備してもよい。
第1フォトレジスト層15は、ポジ型でもよいしネガ型でもよい。第1フォトレジスト層15は、いわゆるクロム系材料へのエッチングおよびモリブデンシリサイド系材料へのエッチングに対応可能なものである。第1フォトレジスト層15は、液状レジストである。第1フォトレジスト層15は、塗布工程により塗布される。
In the first resist pattern forming step, first, a first photoresist layer 15 is formed on the outermost surface of phase shift mask blank 10B, as shown in Fig. 4. In the first resist pattern forming step, phase shift mask blank 10B having first photoresist layer 15 formed on its outermost surface in advance may be prepared.
The first photoresist layer 15 may be a positive type or a negative type. The first photoresist layer 15 is compatible with etching of so-called chromium-based materials and molybdenum silicide-based materials. The first photoresist layer 15 is a liquid resist. The first photoresist layer 15 is applied by a coating process.

第1レジストパターン形成工程は、第1フォトレジスト層15を露光及び現像する。これにより、第1レジストパターン形成工程は、図5に示すように、位相シフト層12よりもガラス基板11から離間する遮光層13の表面に第1レジストパターン15P1を形成する。第1レジストパターン15P1は、遮光層13と位相シフト層12とのエッチングマスクとして機能する。 The first resist pattern formation process exposes and develops the first photoresist layer 15. As a result, the first resist pattern formation process forms a first resist pattern 15P1 on the surface of the light-shielding layer 13 that is farther away from the glass substrate 11 than the phase shift layer 12, as shown in FIG. 5. The first resist pattern 15P1 functions as an etching mask for the light-shielding layer 13 and the phase shift layer 12.

第1レジストパターン形成工程は、遮光層13と位相シフト層12とのエッチングパターンに応じて、第1レジストパターン15P1の形状を適宜定める。第1レジストパターン形成工程は、透光領域10Lの開口幅寸法に対応した開口幅を有する形状に設定される(図7~図11参照)。 In the first resist pattern formation process, the shape of the first resist pattern 15P1 is appropriately determined according to the etching pattern of the light-shielding layer 13 and the phase shift layer 12. In the first resist pattern formation process, a shape having an opening width corresponding to the opening width dimension of the light-transmitting region 10L is set (see Figures 7 to 11).

第1レジストパターン形成工程が終了したら、次いで、第1遮光パターン形成工程をおこなう。第1遮光パターン形成工程は、第1レジストパターン15P1越しに遮光層13をエッチングする。第1遮光パターン形成工程は、エッチング液を用いて遮光層13をウエットエッチングする。第1遮光パターン形成工程は、図6に示すように、第1遮光パターン13P1を形成する。 After the first resist pattern forming process is completed, the first light-shielding pattern forming process is performed. In the first light-shielding pattern forming process, the light-shielding layer 13 is etched through the first resist pattern 15P1. In the first light-shielding pattern forming process, the light-shielding layer 13 is wet-etched using an etching solution. In the first light-shielding pattern forming process, the first light-shielding pattern 13P1 is formed as shown in FIG. 6.

第1遮光パターン形成工程は、エッチング液としてクロム系材料のエッチング液を用いる。クロム系材料のエッチング液は、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る。クロム系材料のエッチング液は、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。
遮光パターン形成工程は、位相シフト層12がモリブデンシリサイドからなるため、位相シフト層12はクロム系のエッチング液にほとんどエッチングされない。
In the first light-shielding pattern forming step, an etching solution for a chromium-based material is used as an etching solution. The etching solution for the chromium-based material may be an etching solution containing diammonium cerium nitrate. The etching solution for the chromium-based material is preferably, for example, diammonium cerium nitrate containing an acid such as nitric acid or perchloric acid.
In the light-shielding pattern forming step, since the phase shift layer 12 is made of molybdenum silicide, the phase shift layer 12 is hardly etched by a chromium-based etching solution.

第1遮光パターン形成工程が終了したら、必要に応じて、第1洗浄工程をおこなう。
第1洗浄工程は、洗浄液として、アルカリ液を用いる。アルカリ液としては、水酸化ナトリウム溶液、あるいはアンモニアと過酸化水素水の混合液などを用いる。位相シフト層12が表面層12cを有するため、第1洗浄工程は、アルカリ液による洗浄によって、位相シフト層12の膜厚は変化しない。また、ガラス基板11の表面は、露出していないため、アルカリ液による洗浄によって、ガラス基板11の表面が荒れることもない。
After the first light-shielding pattern forming step is completed, a first cleaning step is carried out as necessary.
In the first cleaning step, an alkaline liquid is used as a cleaning liquid. The alkaline liquid may be a sodium hydroxide solution or a mixture of ammonia and hydrogen peroxide. Since the phase shift layer 12 has a surface layer 12c, the thickness of the phase shift layer 12 is not changed by cleaning with an alkaline liquid in the first cleaning step. In addition, since the surface of the glass substrate 11 is not exposed, the surface of the glass substrate 11 is not roughened by cleaning with an alkaline liquid.

次いで、位相シフトパターン形成工程をおこなう。位相シフトパターン形成工程は、位相シフト層12をエッチングする。位相シフトパターン形成工程は、第1遮光パターン13P1と第1レジストパターン15P1越しに位相シフト層12をエッチングする。位相シフトパターン形成工程は、エッチング液を用いてウエットエッチングする。位相シフトパターン形成工程は、図7に示すように、位相シフトパターン12P1を形成する。位相シフトパターン12P1は、第1遮光パターン13P1よりも抉れた形状を有する。 Next, a phase shift pattern forming process is performed. In the phase shift pattern forming process, the phase shift layer 12 is etched. In the phase shift pattern forming process, the phase shift layer 12 is etched through the first light-shielding pattern 13P1 and the first resist pattern 15P1. In the phase shift pattern forming process, wet etching is performed using an etching solution. In the phase shift pattern forming process, as shown in FIG. 7, a phase shift pattern 12P1 is formed. The phase shift pattern 12P1 has a shape that is hollowed out more than the first light-shielding pattern 13P1.

位相シフトパターン形成工程は、エッチング液としてモリブデンシリサイドからなる位相シフト層12をエッチング可能なものを用いる。位相シフトパターン形成工程は、フッ素化合物と酸化剤とを含むものをエッチング液として用いる。位相シフトパターン形成工程は、フッ化水素酸、珪フッ化水素酸、フッ化水素アンモニウムから選ばれる少なくとも一つのフッ素化合物を含むエッチング液が用いられる。位相シフトパターン形成工程は、過酸化水素、硝酸、硫酸から選ばれる少なくとも一つの酸化剤を含むエッチング液が用いられる。 The phase shift pattern formation process uses an etching solution capable of etching the phase shift layer 12 made of molybdenum silicide. The phase shift pattern formation process uses an etching solution containing a fluorine compound and an oxidizing agent. The phase shift pattern formation process uses an etching solution containing at least one fluorine compound selected from hydrofluoric acid, hydrosilicic acid, and ammonium hydrogen fluoride. The phase shift pattern formation process uses an etching solution containing at least one oxidizing agent selected from hydrogen peroxide, nitric acid, and sulfuric acid.

位相シフト層12は、モリブデンシリサイド化合物から構成される。モリブデンシリサイド化合物は、例えばフッ化水素アンモニウムと過酸化水素の混合液によりエッチングすることが可能である。これに対し、遮光層13を形成するクロム化合物は、例えば硝酸第2セリウムアンモニウムと過塩素酸の混合液によりエッチングすることが可能である。 The phase shift layer 12 is composed of a molybdenum silicide compound. The molybdenum silicide compound can be etched, for example, with a mixture of ammonium hydrogen fluoride and hydrogen peroxide. In contrast, the chromium compound forming the light-shielding layer 13 can be etched, for example, with a mixture of ammonium cerium nitrate and perchloric acid.

それぞれのウエットエッチングの際において、遮光層13と位相シフト層12との選択比が非常に大きくなる。このため、エッチングによる第1遮光パターン13P1と、位相シフトパターン12P1との形成後においては、位相シフトマスク10の断面形状として、垂直に近い良好な断面形状を得ることが可能である。 During each wet etching, the selection ratio between the light-shielding layer 13 and the phase shift layer 12 becomes very large. Therefore, after the first light-shielding pattern 13P1 and the phase shift pattern 12P1 are formed by etching, it is possible to obtain a good cross-sectional shape of the phase shift mask 10 that is close to vertical.

ここで、位相シフト層12は表面層12cを有する。表面層12cは窒素濃度が高い。このため、表面層12cはモリブデンシリサイド系エッチング液に対するエッチングレート(E.R.)が低い。表面層12cはアルカリ液に対する耐薬性が高い。 Here, the phase shift layer 12 has a surface layer 12c. The surface layer 12c has a high nitrogen concentration. Therefore, the surface layer 12c has a low etching rate (ER) with respect to a molybdenum silicide-based etching solution. The surface layer 12c has high chemical resistance to alkaline solutions.

位相シフト層12は中間層12bとエッチング時間短縮層12aとを有する。
中間層12bとエッチング時間短縮層12aとは、表面層12cよりも窒素濃度が低い。中間層12bとエッチング時間短縮層12aとは、表面層12cとは異なり、酸素濃度および炭素濃度が上述した範囲に設定される。このため、中間層12bとエッチング時間短縮層12aとは、表面層12cよりもモリブデンシリサイド系エッチング液に対するエッチングレート(E.R.)が高い。
The phase shift layer 12 includes an intermediate layer 12b and an etching time shortening layer 12a.
The intermediate layer 12b and the etching time reducing layer 12a have a lower nitrogen concentration than the surface layer 12c. The intermediate layer 12b and the etching time reducing layer 12a have oxygen and carbon concentrations set within the above-mentioned ranges, unlike the surface layer 12c. Therefore, the intermediate layer 12b and the etching time reducing layer 12a have a higher etching rate (ER) with respect to a molybdenum silicide-based etching solution than the surface layer 12c.

中間層12bとエッチング時間短縮層12aとは、表面層12cとは異なり、窒素濃度、酸素濃度および炭素濃度が上述した範囲に設定される。このため、中間層12bは、表面層12cよりもモリブデンシリサイド系エッチング液に対するエッチングレート(E.R.)が高い。エッチング時間短縮層12aは、中間層12bよりもモリブデンシリサイド系エッチング液に対するエッチングレート(E.R.)が高い。 The intermediate layer 12b and the etching time shortening layer 12a are different from the surface layer 12c in that the nitrogen concentration, oxygen concentration, and carbon concentration are set within the above-mentioned ranges. Therefore, the intermediate layer 12b has a higher etching rate (ER) for a molybdenum silicide-based etching solution than the surface layer 12c. The etching time shortening layer 12a has a higher etching rate (ER) for a molybdenum silicide-based etching solution than the intermediate layer 12b.

従って、位相シフト層12全体のエッチング時間は、全膜厚が表面層12cである場合よりも短い。
これにより、エッチング時間を短くして、上記のエッチング液により影響を受けるガラス基板11に対する影響を抑制することが可能となる。
Therefore, the etching time for the entire phase shift layer 12 is shorter than when the total thickness is the surface layer 12c.
This makes it possible to shorten the etching time and suppress the influence of the etching solution on the glass substrate 11 .

表面層12cと中間層12bとエッチング時間短縮層12aとは、上述した組成で、かつ、それぞれの膜厚が上述したように設定されている。 The surface layer 12c, intermediate layer 12b, and etching time-reducing layer 12a have the above-mentioned compositions, and their respective film thicknesses are set as described above.

遮光層13に近い表面層12cの窒素濃度、炭素濃度および酸素濃度が、上述した範囲設定される。これにより、位相シフトパターン形成工程においては、遮光層13に近い位相シフト層12において、表面層12cでのエッチングレートが低くなる。したがって、位相シフト層12においては、中間層12bとエッチング時間短縮層12aとのエッチングに比べて、表面層12cのエッチングの進行を遅延させる。 The nitrogen concentration, carbon concentration, and oxygen concentration of the surface layer 12c close to the light-shielding layer 13 are set within the above-mentioned ranges. As a result, in the phase shift pattern formation process, the etching rate of the surface layer 12c in the phase shift layer 12 close to the light-shielding layer 13 is lower. Therefore, in the phase shift layer 12, the progress of etching of the surface layer 12c is delayed compared to the etching of the intermediate layer 12b and the etching time shortening layer 12a.

ガラス基板11に近い位相シフト層12の窒素濃度、炭素濃度および酸素濃度が、表面層12cとは異なり、上述した範囲設定される。位相シフトパターン形成工程においては、ガラス基板11に近い位相シフト層12において、表面層12cに比べてエッチングレートが大きくなる。 The nitrogen concentration, carbon concentration, and oxygen concentration of the phase shift layer 12 close to the glass substrate 11 are set in the above-mentioned ranges, unlike those of the surface layer 12c. In the phase shift pattern formation process, the etching rate of the phase shift layer 12 close to the glass substrate 11 is higher than that of the surface layer 12c.

しかも、中間層12bとエッチング時間短縮層12aとにおいては、エッチングが進行するにつれて、エッチングレートが次第に大きくなるように形成されている。
これにより、位相シフトパターン12P1は、第1遮光パターン13P1よりも抉れた形状となる。
Moreover, the intermediate layer 12b and the etching time reducing layer 12a are formed so that the etching rate gradually increases as the etching proceeds.
As a result, the phase shift pattern 12P1 has a shape hollowed out more than the first light blocking pattern 13P1.

表面層12cは、エッチング液に曝される時間が長い。しかし、表面層12cは、エッチングレートが小さい。これに対して、中間層12bとエッチング時間短縮層12aとは、表面層12cよりもエッチング液に曝される時間が短い。中間層12bとエッチング時間短縮層12aとは、表面層12cよりもエッチングレートが大きい。位相シフト層12は、中間層12bとエッチング時間短縮層12aとのエッチングに比べて、表面層12cのエッチングの進行が遅延する。 The surface layer 12c is exposed to the etching solution for a long time. However, the surface layer 12c has a small etching rate. In contrast, the intermediate layer 12b and the etching time reducing layer 12a are exposed to the etching solution for a shorter time than the surface layer 12c. The intermediate layer 12b and the etching time reducing layer 12a have a larger etching rate than the surface layer 12c. The etching of the surface layer 12c of the phase shift layer 12 progresses more slowly than the etching of the intermediate layer 12b and the etching time reducing layer 12a.

しかも、中間層12bは、表面層12cよりもエッチング液に曝される時間が短い。中間層12bは、表面層12cよりもエッチングレートが大きい。
さらに、エッチング時間短縮層12aは、中間層12bよりもエッチング液に曝される時間が短い。エッチング時間短縮層12aは、中間層12bよりもエッチングレートが大きい。位相シフト層12は、エッチング時間短縮層12aのエッチングに比べて、中間層12bのエッチングの進行が遅延する。
Moreover, the intermediate layer 12b is exposed to the etching solution for a shorter period of time than the surface layer 12c, and the intermediate layer 12b has a higher etching rate than the surface layer 12c.
Furthermore, the etching time reducing layer 12a is exposed to the etching solution for a shorter period of time than the intermediate layer 12b. The etching time reducing layer 12a has a higher etching rate than the intermediate layer 12b. In the phase shift layer 12, the etching of the intermediate layer 12b proceeds more slowly than the etching of the etching time reducing layer 12a.

これらにより、表面層12cと中間層12bとエッチング時間短縮層12aとのエッチングが、それぞれ好適におこなわれる。位相シフトパターン12P1は、第1遮光パターン13P1との界面に庇を作ることがない。また、位相シフト層12の断面形状が、ガラス基板11の表面に垂直となる。 As a result, the surface layer 12c, the intermediate layer 12b, and the etching time-reducing layer 12a are each etched appropriately. The phase shift pattern 12P1 does not create an overhang at the interface with the first light-shielding pattern 13P1. In addition, the cross-sectional shape of the phase shift layer 12 is perpendicular to the surface of the glass substrate 11.

位相シフトパターン12P1は、第1遮光パターン13P1を用いてエッチングで形成された壁面が、直角に近いガラス基板11表面と為す角(テーパ角)θを有する。位相シフトパターン12P1は、壁面とガラス基板11表面との為す角が、90°程度にすることができる。位相シフトパターン12P1は、壁面とガラス基板11表面との為す角が、厚さ方向で一定にすることができる。 The phase shift pattern 12P1 has a wall surface formed by etching using the first light-shielding pattern 13P1, which has an angle (taper angle) θ that is close to a right angle with the surface of the glass substrate 11. The angle between the wall surface of the phase shift pattern 12P1 and the surface of the glass substrate 11 can be approximately 90°. The angle between the wall surface of the phase shift pattern 12P1 and the surface of the glass substrate 11 can be constant in the thickness direction.

位相シフトパターン12P1は、第1遮光パターン13P1に接した表面層12cを有する。表面層12cは窒素濃度が高い。しかし、中間層12bとエッチング時間短縮層12aとのエッチングにおいて、表面層12cを同時におこなう。これにより、位相シフトパターン形成工程においては、位相シフトパターン12P1は、第1遮光パターン13P1との界面におけるエッチングを確実におこなうことができる。第1遮光パターン13P1は、位相シフトパターン12P1との界面でエッチングされずに残る部分がない。したがって、確実なパターン形成をおこなうことができる。 The phase shift pattern 12P1 has a surface layer 12c in contact with the first light-shielding pattern 13P1. The surface layer 12c has a high nitrogen concentration. However, the surface layer 12c is etched simultaneously with the etching of the intermediate layer 12b and the etching time-reducing layer 12a. This ensures that the phase shift pattern 12P1 can be etched reliably at the interface with the first light-shielding pattern 13P1 in the phase shift pattern formation process. No portion of the first light-shielding pattern 13P1 remains unetched at the interface with the phase shift pattern 12P1. This ensures reliable pattern formation.

位相シフト層12は、位相シフト層形成工程において、モリブデンとシリコンとの比が、
2.2 ≦ Si/Mo < 2.5
に設定された組成を有するターゲットを用いたスパッタリングによって形成されている。これにより、膜特性として、ウエットエッチングの際のエッチングレートを大きくしてエッチングを早くすることが可能となる。これにより、位相シフトマスク作製の際のパターンニングプロセスにおいて、ガラスエッチングの影響を低減することが可能となる。したがって、位相シフト層における位相を高精度に制御した位相シフトマスクを作製することが可能となる。さらに、高価なウエットエッチング液の消費量を削減することが可能となるので、コスト削減が可能となるという作用効果を奏することができる。
The phase shift layer 12 is formed by a process in which the ratio of molybdenum to silicon is:
2.2≦Si/Mo<2.5
The phase shift mask is formed by sputtering using a target having a composition set to 0.01% by weight. This allows the etching rate during wet etching to be increased as a film characteristic, thereby making it possible to speed up etching. This allows the effect of glass etching to be reduced in the patterning process used to fabricate the phase shift mask to be reduced. This makes it possible to fabricate a phase shift mask in which the phase in the phase shift layer is controlled with high precision. Furthermore, it is possible to reduce the consumption of expensive wet etching liquid, thereby achieving the effect of reducing costs.

位相シフトパターン形成工程が終了したら、必要に応じて、第2洗浄工程をおこなう。第2洗浄工程は、レジスト除去工程である。第2洗浄工程は、図8に示すように、第1レジストパターン15P1を除去する。
第2洗浄工程は、洗浄液として、水酸化ナトリウム溶液、水酸化カリウム溶液およびテトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)溶液を用いる。位相シフトパターン12P1が表面層12cを有するため、第2洗浄工程は、アルカリ液による洗浄によって、位相シフトパターン12P1の膜厚は変化しない。
After the phase shift pattern forming process is completed, a second cleaning process is performed as necessary. The second cleaning process is a resist removing process. In the second cleaning process, the first resist pattern 15P1 is removed as shown in FIG.
In the second cleaning step, a sodium hydroxide solution, a potassium hydroxide solution, and a tetramethylammonium hydroxide (TMAH) solution are used as cleaning liquids. Since the phase shift pattern 12P1 has the surface layer 12c, the film thickness of the phase shift pattern 12P1 does not change due to cleaning with an alkaline liquid in the second cleaning step.

第2洗浄工程が終了したら、必要に応じて、第2レジストパターン形成工程をおこなう。
第2レジストパターン形成工程は、まず、第1遮光パターン13P1の表面上に第2フォトレジスト層を形成する。第2レジストパターン形成工程は、第1フォトレジスト層15と同様の第2フォトレジスト層を形成する。
第2フォトレジスト層は、ポジ型でもよいしネガ型でもよい。第2フォトレジスト層は、いわゆるクロム系材料へのエッチングおよびモリブデンシリサイド系材料へのエッチングに対応可能なものである。第2フォトレジスト層は、液状レジストである。第2フォトレジスト層は、塗布工程により塗布される。
After the second cleaning step is completed, a second resist pattern forming step is carried out, if necessary.
In the second resist pattern forming step, first, a second photoresist layer is formed on the surface of the first light-shielding pattern 13P1. In the second resist pattern forming step, a second photoresist layer similar to the first photoresist layer 15 is formed.
The second photoresist layer may be a positive type or a negative type. The second photoresist layer is compatible with etching of so-called chromium-based materials and molybdenum silicide-based materials. The second photoresist layer is a liquid resist. The second photoresist layer is applied by a coating process.

第2レジストパターン形成工程は、第2フォトレジスト層を露光及び現像する。これにより、第2レジストパターン形成工程は、図9に示すように、位相シフトパターン12P1よりもガラス基板11から離間する第1遮光パターン13P1の表面に第2レジストパターン15P2を形成する。第2レジストパターン15P2は、第1遮光パターン13P1のエッチングマスクとして機能する。 The second resist pattern formation process exposes and develops the second photoresist layer. As a result, the second resist pattern formation process forms a second resist pattern 15P2 on the surface of the first light-shielding pattern 13P1 that is farther away from the glass substrate 11 than the phase shift pattern 12P1, as shown in FIG. 9. The second resist pattern 15P2 functions as an etching mask for the first light-shielding pattern 13P1.

第2レジストパターン形成工程は、第1遮光パターン13P1のエッチングパターンに応じて、第2レジストパターン15P2の形状を適宜定める。第2レジストパターン形成工程は、位相シフト領域10Pの開口幅寸法に対応した開口幅を有する形状に設定される(図11参照)。 In the second resist pattern formation process, the shape of the second resist pattern 15P2 is appropriately determined according to the etching pattern of the first light-shielding pattern 13P1. In the second resist pattern formation process, the shape is set to have an opening width corresponding to the opening width dimension of the phase shift region 10P (see FIG. 11).

第2レジストパターン形成工程が終了したら、次いで、第2遮光パターン形成工程をおこなう。第2遮光パターン形成工程は、第2レジストパターン15P2越しに第1遮光パターン13P1をエッチングする。第2遮光パターン形成工程は、エッチング液を用いて第1遮光パターン13P1をウエットエッチングする。第2遮光パターン形成工程は、図10に示すように、第2遮光パターン13P2を形成する。
第2遮光パターン形成工程は、位相シフト領域10Pを形成する。位相シフト領域10Pは、位相シフトパターン12P1の表面が露出する。第2遮光パターン形成工程は、第2遮光パターン13P2を位相シフト領域10Pに対応して形成する。
After the second resist pattern forming process is completed, the second light-shielding pattern forming process is performed. In the second light-shielding pattern forming process, the first light-shielding pattern 13P1 is etched through the second resist pattern 15P2. In the second light-shielding pattern forming process, the first light-shielding pattern 13P1 is wet-etched using an etching solution. In the second light-shielding pattern forming process, as shown in FIG. 10, the second light-shielding pattern 13P2 is formed.
In the second light-shielding pattern forming step, a phase shift region 10P is formed. In the phase shift region 10P, the surface of the phase shift pattern 12P1 is exposed. In the second light-shielding pattern forming step, a second light-shielding pattern 13P2 is formed in correspondence with the phase shift region 10P.

第2遮光パターン形成工程は、エッチング液として、第1遮光パターン形成工程と同様に、クロム系材料のエッチング液を用いる。第2遮光パターン形成工程は、エッチング液として、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。第2遮光パターン形成工程は、エッチング液として、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。 In the second light-shielding pattern formation process, an etching solution made of a chromium-based material is used as the etching solution, as in the first light-shielding pattern formation process. In the second light-shielding pattern formation process, an etching solution containing diammonium cerium nitrate is used as the etching solution. In the second light-shielding pattern formation process, diammonium cerium nitrate containing an acid such as nitric acid or perchloric acid is used as the etching solution.

位相シフトパターン12P1は、表面層12cを有する。このため、位相シフトパターン12P1は、クロム系エッチング液に対する耐エッチング性が向上する。同時に、位相シフト層12が表面層12cを有するため、位相シフトパターン12P1の膜厚が変動することを防止できる。位相シフト層12が表面層12cを有するため、遮光層13との密着性を高め、エッチングされた形状が崩れてしまうことを防止できる。位相シフトパターン12P1は、膜厚変動防止されることで、位相シフト特性が変動してしまうことを防止できる。 The phase shift pattern 12P1 has a surface layer 12c. This improves the etching resistance of the phase shift pattern 12P1 to chromium-based etching solutions. At the same time, because the phase shift layer 12 has the surface layer 12c, the film thickness of the phase shift pattern 12P1 can be prevented from fluctuating. Because the phase shift layer 12 has the surface layer 12c, the adhesion with the light-shielding layer 13 is improved, and the etched shape can be prevented from collapsing. By preventing film thickness fluctuations, the phase shift pattern 12P1 can be prevented from fluctuating in phase shift characteristics.

第2遮光パターン形成工程が終了したら、必要に応じて、第3洗浄工程をおこなう。
第3洗浄工程は、レジスト除去工程である。第3洗浄工程は、第2レジストパターン15P2を除去する。
第3洗浄工程は、洗浄液として、アルカリ液を用いる。アルカリ液としては、第1洗浄工程または第2洗浄工程と同じものを用いる。位相シフト層12が表面層12cを有するため、第3洗浄工程は、アルカリ液による洗浄によって、位相シフト層12の膜厚は変化しない。位相シフト領域10Pにおいて、位相シフトパターン12P1の膜厚が変化しないため、位相シフト特性が変動してしまうことを防止できる。
また、処理時間が短いため、ガラス基板11は、透光領域10Lにおいて、アルカリ液による洗浄によって表面が荒れることもない。透光領域10Lにおいて、ガラス基板11表面が荒れないため、位相シフト特性が変動してしまうことを防止できる。
After the second light-shielding pattern forming step is completed, a third cleaning step is carried out as necessary.
The third cleaning step is a resist removal step for removing the second resist pattern 15P2.
In the third cleaning step, an alkaline liquid is used as a cleaning liquid. The alkaline liquid used is the same as that used in the first or second cleaning step. Since the phase shift layer 12 has a surface layer 12c, the thickness of the phase shift layer 12 does not change due to cleaning with an alkaline liquid in the third cleaning step. Since the thickness of the phase shift pattern 12P1 does not change in the phase shift region 10P, it is possible to prevent the phase shift characteristics from fluctuating.
In addition, since the processing time is short, the surface of the glass substrate 11 is not roughened by cleaning with an alkaline solution in the light-transmitting region 10L. Since the surface of the glass substrate 11 is not roughened in the light-transmitting region 10L, it is possible to prevent the phase shift characteristics from fluctuating.

第3洗浄工程は、処理時間を短くする。第3洗浄工程は、上記の洗浄液に対して露出する透光領域10Lおよび位相シフト領域10Pにおいて、洗浄液によって位相シフトパターン12P1およびガラス基板11が受ける影響を抑制することが可能となる。 The third cleaning process shortens the processing time. The third cleaning process makes it possible to suppress the effect of the cleaning solution on the phase shift pattern 12P1 and the glass substrate 11 in the light-transmitting region 10L and the phase shift region 10P that are exposed to the cleaning solution.

ガラス基板11の表面が露出した透光領域10Lと、位相シフトパターン12P1が残存して露出している位相シフト領域10Pと、を形成する。これにより、図11に示すように、位相シフトマスク10を製造する。 A light-transmitting region 10L is formed where the surface of the glass substrate 11 is exposed, and a phase shift region 10P is formed where the phase shift pattern 12P1 remains and is exposed. This produces a phase shift mask 10, as shown in FIG. 11.

以下、本実施形態における位相シフト層12、遮光層13の膜特性、特に、位相シフト層12の膜特性について説明する。 The film characteristics of the phase shift layer 12 and the light-shielding layer 13 in this embodiment, particularly the film characteristics of the phase shift layer 12, are described below.

位相シフトマスクブランクス10Bは、マスク層をガラス基板11上に形成する。マスク層は、スパッタリング法等を用いて形成する。マスク層は、まず、位相シフト層12を形成する。位相シフト層12は、モリブデンシリサイド化合物により形成する。ここで形成するモリブデンシリサイド化合物は、モリブデン、シリコン、酸素、窒素、炭素等を含有する膜である。この際、膜中に含有するモリブデン、シリコン、酸素、窒素、炭素の組成と、組成に対応する膜厚を制御する。これにより、位相シフト層12は、所望の透過率と位相とを有することが可能である。 In the phase shift mask blanks 10B, a mask layer is formed on a glass substrate 11. The mask layer is formed by using a sputtering method or the like. The mask layer is first formed as a phase shift layer 12. The phase shift layer 12 is formed of a molybdenum silicide compound. The molybdenum silicide compound formed here is a film containing molybdenum, silicon, oxygen, nitrogen, carbon, and the like. At this time, the composition of molybdenum, silicon, oxygen, nitrogen, and carbon contained in the film and the film thickness corresponding to the composition are controlled. This allows the phase shift layer 12 to have the desired transmittance and phase.

マスク層は、次に、遮光層13を形成する。遮光層13は、クロム化合物膜を形成する。遮光層13は、スパッタリング法等を用いて形成する。ここで形成するクロム化合物はクロム、酸素、窒素、炭素等を含有する膜である。
位相シフト層12にモリブデンシリサイドを用いる場合は、位相シフト層12の上部にクロム化合物で形成された遮光層13を積層する。
The mask layer is then used to form the light-shielding layer 13. The light-shielding layer 13 is a chromium compound film. The light-shielding layer 13 is formed by using a sputtering method or the like. The chromium compound formed here is a film containing chromium, oxygen, nitrogen, carbon, and the like.
When molybdenum silicide is used for the phase shift layer 12 , a light shielding layer 13 made of a chromium compound is laminated on the phase shift layer 12 .

位相シフト層12の形成後に、遮光層13となるクロムニウム化合物を形成することで、位相シフトマスク10を形成するための位相シフトマスクブランクス10Bを構成することが可能になる。
この位相シフトマスクブランクス10Bにより、位相シフトマスク10を形成する。
形成した位相シフトマスクブランクス10Bにレジストパターンの形成と位相シフトマスクブランクス10Bのエッチングとを行うことで、位相シフトマスク10を形成することができる。
After the formation of phase shift layer 12, a chromium compound that will become light-shielding layer 13 is formed, whereby phase shift mask blank 10B for forming phase shift mask 10 can be constructed.
A phase shift mask 10 is formed from this phase shift mask blank 10B.
A resist pattern is formed on the formed phase shift mask blank 10B, and then the phase shift mask blank 10B is etched, whereby the phase shift mask 10 can be formed.

本発明者らが鋭意検討した結果、位相シフト層12において、耐薬性とエッチングレートとを高くして、庇の形成を防止するためには、位相シフト層12をモリブデンシリサイド膜で形成するとともに、モリブデンシリサイド膜の組成(濃度)および膜厚方向の組成分布を適切に制御することが重要であることがわかった。 As a result of intensive research by the inventors, it was found that in order to increase the chemical resistance and etching rate of the phase shift layer 12 and prevent the formation of eaves, it is important to form the phase shift layer 12 from a molybdenum silicide film and to appropriately control the composition (concentration) of the molybdenum silicide film and the composition distribution in the film thickness direction.

モリブデンシリサイド膜によって位相シフト層12を形成した場合には、位相シフトマスク10を形成する場合に、フッ酸を含有するエッチング液でエッチングすることが必要である。このため、ガラス基板11のエッチングの影響を低減するためにできる限りエッチングレートの速いモリブデンシリサイド膜を用いることが望ましい。 When the phase shift layer 12 is formed from a molybdenum silicide film, it is necessary to etch it with an etching solution containing hydrofluoric acid when forming the phase shift mask 10. For this reason, it is desirable to use a molybdenum silicide film with as fast an etching rate as possible in order to reduce the effects of etching the glass substrate 11.

図12に、ターゲット組成の異なるモリブデンシリサイドターゲットを用いて、モリブデンシリサイド膜を形成した場合の膜中の窒素濃度とエッチングレートの関係を示す。図12に示した結果から、ターゲット組成として、シリコンの少ないモリブデンシリサイドを用いることで、エッチングレートの速いモリブデンシリサイド膜を形成することができることがわかる。 Figure 12 shows the relationship between the nitrogen concentration in the film and the etching rate when a molybdenum silicide film is formed using molybdenum silicide targets with different target compositions. The results shown in Figure 12 show that by using molybdenum silicide with a low silicon content as the target composition, a molybdenum silicide film with a fast etching rate can be formed.

さらに、モリブデンシリサイドのターゲットについてはモリブデンシリコンの結晶であるMoSiとSiとの材料を混合することで、所望の組成比のターゲットを形成することが可能となる。そのためには、一定以上のシリコンがMoSiよりも過剰に存在しないと組成の安定したターゲットが形成することは困難である。このため、モリブデンとシリコンとの組成比がMo:Si=1:2.3までシリコン組成を増加すると、相対密度が高いターゲットを安定して形成できることがわかった。 Furthermore, for the molybdenum silicide target, it is possible to form a target with a desired composition ratio by mixing the material MoSi 2 , which is a crystal of molybdenum silicon, and Si. For this purpose, it is difficult to form a target with a stable composition unless a certain amount of silicon is present in excess of MoSi 2. For this reason, it was found that a target with a high relative density can be stably formed by increasing the silicon composition to a molybdenum to silicon composition ratio of Mo:Si = 1:2.3.

このため、モリブデンシリサイドの組成比として、モリブデンとシリコンとの組成比が1:2.3から1:2.5までの高密度のターゲットを用いることで、モリブデンシリサイド膜中のシリコン濃度を低くする。これにより、モリブデンシリサイド膜は、エッチングレート(E.R.)が早くなることがわかった。ガラス基板11のエッチングを抑制した状態を維持するエッチングレートを有するモリブデンシリサイド膜を成膜することが可能である。これにより、欠陥の影響を低減した生産に適した位相シフトマスクブランクス10Bを製造することが可能になった。 For this reason, a high-density target with a molybdenum to silicon composition ratio of 1:2.3 to 1:2.5 is used as the molybdenum silicide composition ratio, thereby lowering the silicon concentration in the molybdenum silicide film. It has been found that this increases the etching rate (ER) of the molybdenum silicide film. It is possible to form a molybdenum silicide film with an etching rate that keeps the etching of the glass substrate 11 in a suppressed state. This makes it possible to manufacture phase shift mask blanks 10B that are suitable for production and have reduced effects of defects.

位相シフト層12としてモリブデンシリサイド膜を形成する際に、モリブデンとシリコンの組成比が1:2.3のターゲットを用いる。同時に、位相シフト層12としてモリブデンシリサイド膜を形成する際に、成膜時のアルゴン、窒素流量を変化させた。
位相シフトマスク10の製造プロセスとして、パターン形成においては、通常、酸やアルカリ等の薬液が用いられる。これらのプロセス中において位相シフト角変化、膜厚変化および透過率変化を抑制することが必要である。
A target having a molybdenum to silicon composition ratio of 1:2.3 is used when forming the molybdenum silicide film as the phase shift layer 12. At the same time, when forming the molybdenum silicide film as the phase shift layer 12, the flow rates of argon and nitrogen during film formation are changed.
Chemicals such as acids and alkalis are usually used in forming patterns as part of the manufacturing process for phase shift mask 10. During these processes, it is necessary to suppress changes in phase shift angle, film thickness, and transmittance.

モリブデンシリサイド膜の窒素濃度を上げることで、酸やアルカリに対する薬液耐性が向上することがわかった。このことから、薬液耐性を高めるために、モリブデンシリサイド膜の窒素濃度を高めることが重要であることがわかる。 It was found that increasing the nitrogen concentration in the molybdenum silicide film improved its resistance to acids and alkalis. This shows that it is important to increase the nitrogen concentration in the molybdenum silicide film in order to improve its resistance to chemicals.

モリブデンとシリコンとの組成比が1:2.3のターゲットを用いて、モリブデンシリサイド膜を成膜する際に窒素を添加した。モリブデンシリサイド膜の膜厚を変化させて波長365nmでの透過率との関係を調べた。モリブデンシリサイド膜の窒素濃度は、48.1%(45atm%以上)である。その結果を図13に示す。
ここで、透過率(%)は、膜厚が10nmのときを1として規格化した。
Nitrogen was added when forming a molybdenum silicide film using a target with a molybdenum to silicon composition ratio of 1:2.3. The relationship between the thickness of the molybdenum silicide film and the transmittance at a wavelength of 365 nm was examined by changing the thickness of the molybdenum silicide film. The nitrogen concentration of the molybdenum silicide film was 48.1% (45 atm% or more). The results are shown in FIG.
Here, the transmittance (%) was normalized to 1 when the film thickness was 10 nm.

これらの結果から、高窒素濃度のモリブデンシリサイド膜において、膜厚を10nmよりも大きくすることで、膜厚が変化しても透過率が変化しないことがわかる。したがって、エッチング工程、洗浄工程等において、高窒素濃度のモリブデンシリサイド膜の膜厚は、10nmよりも大きくすることが好ましい。充分な耐薬性を有するためには、表面層12cの膜厚は、10nmよりも大きくすることが好ましい。 These results show that in a high nitrogen concentration molybdenum silicide film, by making the film thickness greater than 10 nm, the transmittance does not change even if the film thickness changes. Therefore, in the etching process, cleaning process, etc., it is preferable to make the film thickness of the high nitrogen concentration molybdenum silicide film greater than 10 nm. In order to have sufficient chemical resistance, it is preferable to make the film thickness of the surface layer 12c greater than 10 nm.

さらに、モリブデンシリサイド膜を成膜する際のガス条件を変化させて、モリブデンシリサイド膜中の窒素濃度、酸素濃度を変化させた。このモリブデンシリサイド膜において、エッチングレート比(Etch Rate Ratio)に対する窒素濃度(N濃度)と酸素濃度(O濃度)との比の関係を調べた。その結果を図14に示す。 Furthermore, the gas conditions used when forming the molybdenum silicide film were changed to change the nitrogen concentration and oxygen concentration in the molybdenum silicide film. For this molybdenum silicide film, the relationship between the etch rate ratio and the ratio of the nitrogen concentration (N concentration) and the oxygen concentration (O concentration) was investigated. The results are shown in Figure 14.

この結果から、窒素濃度に対する酸素濃度の比を変化させることで、モリブデンシリサイド膜におけるエッチングレートが変化することがわかる。モリブデンシリサイド膜の窒素濃度を低めることで、エッチングレートが高くなることがわかる。モリブデンシリサイド膜の酸素濃度を高めることで、エッチングレートが高くなることがわかる。 From these results, it can be seen that the etching rate of the molybdenum silicide film changes by changing the ratio of the oxygen concentration to the nitrogen concentration. It can be seen that the etching rate increases by lowering the nitrogen concentration of the molybdenum silicide film. It can be seen that the etching rate increases by increasing the oxygen concentration of the molybdenum silicide film.

さらに、モリブデンシリサイド膜を成膜する際のガス条件を変化させて、モリブデンシリサイド膜中の窒素濃度、炭素濃度を変化させた。このモリブデンシリサイド膜において、エッチングレートに対する窒素濃度と炭素濃度(C濃度)との比の関係を調べた。その結果を図15に示す。 Furthermore, the nitrogen concentration and carbon concentration in the molybdenum silicide film were changed by changing the gas conditions when forming the molybdenum silicide film. The relationship between the etching rate and the ratio of the nitrogen concentration and the carbon concentration (C concentration) for this molybdenum silicide film was investigated. The results are shown in Figure 15.

この結果から、窒素濃度に対する炭素濃度の比を変化させることで、モリブデンシリサイド膜におけるエッチングレートが変化することがわかる。モリブデンシリサイド膜の窒素濃度を低めることで、エッチングレートが高くなることがわかる。モリブデンシリサイド膜の炭素濃度を高めることで、エッチングレートが高くなることがわかる。 From these results, it can be seen that the etching rate of the molybdenum silicide film changes by changing the ratio of the carbon concentration to the nitrogen concentration. It can be seen that the etching rate increases by lowering the nitrogen concentration of the molybdenum silicide film. It can be seen that the etching rate increases by increasing the carbon concentration of the molybdenum silicide film.

これらの結果を踏まえて、位相シフト層12における膜厚方向の濃度分布を設定する。つまり、表面層12cと中間層12bとエッチング時間短縮層12aとのそれぞれの組成、および、それぞれの膜厚、それぞれのエッチングレート(Etch Rate)を設定する。 Based on these results, the concentration distribution in the film thickness direction of the phase shift layer 12 is set. In other words, the composition of each of the surface layer 12c, the intermediate layer 12b, and the etching time shortening layer 12a, as well as their respective film thicknesses and etching rates (Etch Rates) are set.

ディスプレイ用に用いられる位相シフトマスクとしては、波長365nmにおいて、位相が180°で5%以上の透過率を有する位相シフトマスク10が用いられる。
この位相シフトマスク10は、位相シフト層12を100~150nm程度の比較的厚い膜厚にする必要がある。また、フラットディスプレイ向けである大面積のフォトマスクは、パターン形成時に、ウエットエッチングを用いて加工する。このため、位相シフトマスク10に形成したパターンが、テーパ形状にならないようにすることが必要である。
As a phase shift mask used for a display, a phase shift mask 10 having a transmittance of 5% or more at a phase of 180° at a wavelength of 365 nm is used.
Phase shift mask 10 requires phase shift layer 12 to be relatively thick, about 100 to 150 nm. In addition, large-area photomasks for flat displays are processed using wet etching when forming patterns. For this reason, it is necessary to prevent the pattern formed in phase shift mask 10 from becoming tapered.

このために、モリブデンシリサイド膜の成膜条件を膜厚方向で制御することにより、膜厚方向でのウエットエッチングレートを変化させる。これにより、位相シフトマスクの断面形状を垂直に近づけるとともに、庇の形成を防止できることがわかった。
具体的には、位相シフト層12を成膜する際に、図16に示すように、ガス分圧を設定した。図16において、Aが表面層12c、Bが中間層12b、Cがエッチング時間短縮層12aである。
For this purpose, the wet etching rate in the thickness direction is changed by controlling the deposition conditions of the molybdenum silicide film in the thickness direction, which makes it possible to make the cross-sectional shape of the phase shift mask closer to vertical and to prevent the formation of eaves.
Specifically, when the phase shift layer 12 was formed, the gas partial pressure was set as shown in Fig. 16. In Fig. 16, A is the surface layer 12c, B is the intermediate layer 12b, and C is the etching time reducing layer 12a.

位相シフト層12を3層以上の積層構造を有するシリサイド膜を、モリブデンとシリコンとの組成比がMo:Si=1:2.3までのターゲットを用いて成膜する。
表面層12cを45%以上の窒素濃度で膜厚20nm以下として成膜する。
中間層12bに酸素濃度が7atm%以下、炭素濃度4%以下、で膜厚30nm以上として成膜する。
エッチング時間短縮層12aに酸素濃度が7atm%以上、炭素濃度が4atm%以上、膜厚30nm以上として成膜する。
中間層12bとエッチング時間短縮層12aとして、シリコンとモリブデンの濃度比Si/Moが2以下として成膜する。
The phase shift layer 12 is a silicide film having a laminated structure of three or more layers, which is formed by using a target having a molybdenum to silicon composition ratio of Mo:Si=1:2.3 or less.
The surface layer 12c is formed to have a nitrogen concentration of 45% or more and a thickness of 20 nm or less.
The intermediate layer 12b is formed to have an oxygen concentration of 7 atm % or less, a carbon concentration of 4% or less, and a thickness of 30 nm or more.
The etching time shortening layer 12a is formed to have an oxygen concentration of 7 atm % or more, a carbon concentration of 4 atm % or more, and a thickness of 30 nm or more.
The intermediate layer 12b and the etching time reducing layer 12a are formed with a silicon to molybdenum concentration ratio Si/Mo of 2 or less.

位相シフト層12は、その最表面に高い窒素濃度層を有する薄膜を有する。このために、エッチング時間を短くしたままで、シリサイド膜で形成した位相シフト層12の耐薬特性を高くすることができる。 The phase shift layer 12 has a thin film with a high nitrogen concentration layer on its outermost surface. This makes it possible to improve the chemical resistance of the phase shift layer 12 formed from a silicide film while keeping the etching time short.

エッチング時間短縮層12aの酸素濃度と炭素濃度とが中間層12bの酸素濃度と炭素濃度と比較して高い。このために、エッチング時間短縮層12aのエッチングタイムが中間層12bよりも短い。かつ、中間層12bにおける耐薬特性をエッチング時間短縮層12aと比較して改善することができる。 The oxygen concentration and carbon concentration of the etching time shortening layer 12a are higher than those of the intermediate layer 12b. Therefore, the etching time of the etching time shortening layer 12a is shorter than that of the intermediate layer 12b. Furthermore, the chemical resistance characteristics of the intermediate layer 12b can be improved compared to that of the etching time shortening layer 12a.

中間層12bとエッチング時間短縮層12aとを、中間層12bのエッチングレートと、エッチング時間短縮層12aのエッチングレートとで差が出るように形成する。これにより、エッチング時間短縮層12aのエッチングレートが中間層12bのエッチングレートと比較して小さくすることが可能になる。したがって、位相シフトマスク10を形成した後に、位相シフト層12の断面形状を垂直形状に近づけることができる。 The intermediate layer 12b and the etching time reducing layer 12a are formed so that there is a difference between the etching rate of the intermediate layer 12b and the etching rate of the etching time reducing layer 12a. This makes it possible to make the etching rate of the etching time reducing layer 12a smaller than the etching rate of the intermediate layer 12b. Therefore, after the phase shift mask 10 is formed, the cross-sectional shape of the phase shift layer 12 can be made closer to a vertical shape.

シリサイド膜である位相シフト層12のエッチング時間をトータルで短くするためには、Si/Moを小さくすることが望まし。Si/Moを2.5以下にする。位相シフト層12におけるシリコンとモリブデンとの比率は、Si/Moが2.5以下のスパッタリングターゲットを用いることで可能である。 To shorten the total etching time of the phase shift layer 12, which is a silicide film, it is desirable to reduce the Si/Mo ratio. The Si/Mo ratio should be 2.5 or less. The ratio of silicon to molybdenum in the phase shift layer 12 can be achieved by using a sputtering target with a Si/Mo ratio of 2.5 or less.

以下、本発明にかかる実施例を説明する。 The following describes an embodiment of the present invention.

<実験例1>
実験例1として、ガラス基板上に、位相シフト層12として、スパッタリング法等を用いて3層のモリブデンシリサイド化合物の膜を形成した。ここで形成するモリブデンシリサイド化合物膜は、モリブデン、シリコン、酸素、窒素、炭素等を含有する膜である。3層のモリブデンシリサイド化合物の膜は、表面層12cと中間層12bとエッチング時間短縮層12aとである。3層のモリブデンシリサイド化合物の膜は、膜厚方向に窒素濃度分布を有する。
<Experimental Example 1>
In Experimental Example 1, a three-layered film of a molybdenum silicide compound was formed as a phase shift layer 12 on a glass substrate by using a sputtering method or the like. The molybdenum silicide compound film formed here is a film containing molybdenum, silicon, oxygen, nitrogen, carbon, etc. The three-layered film of the molybdenum silicide compound is a surface layer 12c, an intermediate layer 12b, and an etching time shortening layer 12a. The three-layered film of the molybdenum silicide compound has a nitrogen concentration distribution in the film thickness direction.

ここで、モリブデンシリサイド化合物の膜を形成するスパッタリングにおいて、モリブデンとシリコンとの比率が1:2.3であるターゲットを用いた。
スパッタリングにおける雰囲気ガスとしては、窒素ガスに加えて、二酸化炭素、アルゴン、とした。また、二酸化炭素ガス分圧を0~100%、窒素ガス分圧を0~100%で変化させて成膜した。
In the sputtering for forming the film of the molybdenum silicide compound, a target having a molybdenum to silicon ratio of 1:2.3 was used.
The atmospheric gas in the sputtering was nitrogen gas, carbon dioxide, and argon. The partial pressure of the carbon dioxide gas was changed from 0 to 100%, and the partial pressure of the nitrogen gas was changed from 0 to 100%.

位相シフト層となる表面層12cと中間層12bとエッチング時間短縮層12aとにおける成膜条件を図16に示す。図16において、Aが表面層12c、Bが中間層12b、Cがエッチング時間短縮層12aである。これらの結果は、あらかじめ設定した一定の成膜条件によってそれぞれの単層膜をガラス基板上に成膜して、別々のガラス基板上のサンプルとして、オージェ電子分光法を用いて組成評価をおこなった。
さらに、実際のマスクブランクスのマスク層については、対応する層ごとにサンプル成膜と同等の条件で連続した成膜をおこなって積層膜を形成するとともに、この積層膜においてオージェ電子分光法を用いて組成評価を行った。その結果を図17に示す。
The deposition conditions for the surface layer 12c, intermediate layer 12b, and etching time shortening layer 12a, which are phase shift layers, are shown in Fig. 16. In Fig. 16, A is the surface layer 12c, B is the intermediate layer 12b, and C is the etching time shortening layer 12a. These results were obtained by depositing each single layer film on a glass substrate under preset deposition conditions, and using Auger electron spectroscopy to evaluate the composition of each sample on the separate glass substrate.
Furthermore, for the mask layers of the actual mask blanks, successive film formation was performed for each corresponding layer under the same conditions as the sample film formation to form a laminated film, and the composition of this laminated film was evaluated using Auger electron spectroscopy. The results are shown in FIG.

図17において、表面層12cに対応する部分は、表面酸化の影響で酸素濃度が上昇している。図16に示したAの数値は、表面酸化の影響を排除するために、表面層12cと同じ条件で、かつ、より大きな膜厚として成膜したモリブデンシリサイド化合物膜を分析したものである。 In FIG. 17, the oxygen concentration in the portion corresponding to surface layer 12c has increased due to the effects of surface oxidation. The value A shown in FIG. 16 was obtained by analyzing a molybdenum silicide compound film that was formed under the same conditions as surface layer 12c, but with a larger thickness, in order to eliminate the effects of surface oxidation.

さらに、位相シフト層12にクロムからなる遮光層13を成膜した。このマスク層に、遮光層13に第1レジスト層15を成膜した。第1フォトレジスト層15から第1フォトレジストパターン15P1を形成した。ウエットエッチングにより、第1遮光パターン13P1を形成した。ウエットエッチングにより、位相シフトパターン12P1を形成した。この位相シフトパターン12P1を形成した。パターン形成したマスク層の断面をSEMにより観察した。その結果を図18に示す。 Furthermore, a light-shielding layer 13 made of chromium was formed on the phase shift layer 12. A first resist layer 15 was formed on this mask layer and on the light-shielding layer 13. A first photoresist pattern 15P1 was formed from the first photoresist layer 15. A first light-shielding pattern 13P1 was formed by wet etching. A phase shift pattern 12P1 was formed by wet etching. This phase shift pattern 12P1 was formed. A cross section of the patterned mask layer was observed by SEM. The results are shown in Figure 18.

<実験例2>
実験例2として、実験例1と同様に、ガラス基板上に窒素濃度分布を持たないモリブデンシリサイド化合物の膜を形成した。同様に、クロムを含有する遮光層を成膜し、マスク層を形成した。このマスク層に、同様にウエットエッチングをおこなって、同様のパターンを形成した。パターン形成したマスク層の断面をSEMにより観察した。その結果を図19に示す。
<Experimental Example 2>
In Experimental Example 2, a molybdenum silicide compound film having no nitrogen concentration distribution was formed on a glass substrate in the same manner as in Experimental Example 1. Similarly, a light-shielding layer containing chromium was formed to form a mask layer. This mask layer was similarly subjected to wet etching to form a similar pattern. A cross section of the patterned mask layer was observed by SEM. The results are shown in FIG. 19.

図18と図19とを比べると、実験例2では、モリブデンシリサイド膜のテーパが、実験例1に比べて傾いていることがわかる。
図18と図19とを比べると、実験例2では、モリブデンシリサイド膜とクロム膜との境界付近に矢印NHで示すように庇が形成されていない。これに対して、実験例1では、矢印Hで示すように庇が形成されていることがわかる。
18 and 19, it can be seen that the taper of the molybdenum silicide film in Experimental Example 2 is more inclined than that in Experimental Example 1.
18 and 19, it can be seen that no overhangs are formed near the boundary between the molybdenum silicide film and the chromium film as indicated by the arrow NH in Experimental Example 2. In contrast, overhangs are formed as indicated by the arrow H in Experimental Example 1.

さらに、本マスクブランクスを用いてマスク作製を行った場合にはマスク線幅のばらつきを小さくすることが可能になるという効果を奏することができる。 Furthermore, when masks are produced using these mask blanks, it is possible to achieve the effect of reducing the variation in mask line width.

10…位相シフトマスク
10B…位相シフトマスクブランクス
10L…透光領域
10P…位相シフト領域
11…ガラス基板(透明基板)
12…位相シフト層
12P1…位相シフトパターン
12a…エッチング時間短縮層
12b…中間層
12c…表面層
13…遮光層
13P1…第1遮光パターン
13P2…第2遮光パターン
15…フォトレジスト層
15P1…第1レジストパターン
15P2…第2レジストパターン
10... Phase shift mask 10B... Phase shift mask blank 10L... Light transmitting region 10P... Phase shift region 11... Glass substrate (transparent substrate)
12...phase shift layer 12P1...phase shift pattern 12a...etching time shortening layer 12b...intermediate layer 12c...surface layer 13...light shielding layer 13P1...first light shielding pattern 13P2...second light shielding pattern 15...photoresist layer 15P1...first resist pattern 15P2...second resist pattern

Claims (10)

位相シフトマスクとなるマスク層を有する位相シフトマスクブランクスであって、
透明基板に積層されて金属シリサイドからなる位相シフト層と、
前記位相シフト層に積層されたクロムを含有する遮光層と、
を有し、
前記位相シフト層は、炭素、酸素、窒素、モリブデン、シリコンを含み、モリブデンに対するシリコンの濃度比Si/Moの膜厚方向の平均値が、2.5より小さいとともに、
膜厚方向において前記透明基板から離間する表面側にあるとともに、45atm%以上の窒素濃度の表面層と、
膜厚方向において前記表面層よりも前記透明基板に近接するとともに、前記表面層よりも窒素濃度が低い中間層と、
膜厚方向において前記中間層よりも前記透明基板に近接するとともに、前記表面層よりも窒素濃度が低いエッチング時間短縮層と、
を有して、
エッチングによって前記遮光層との界面における庇が形成されない、
ことを特徴とする位相シフトマスクブランクス。
A phase shift mask blank having a mask layer that serves as a phase shift mask,
a phase shift layer made of a metal silicide laminated on a transparent substrate;
a light-shielding layer containing chromium laminated on the phase shift layer;
having
the phase shift layer contains carbon, oxygen, nitrogen, molybdenum, and silicon, and the average concentration ratio of silicon to molybdenum, Si/Mo, in the thickness direction is smaller than 2.5;
a surface layer located on a surface side away from the transparent substrate in a film thickness direction and having a nitrogen concentration of 45 atm % or more;
an intermediate layer that is closer to the transparent substrate than the surface layer in a thickness direction and has a lower nitrogen concentration than the surface layer;
an etching time shortening layer that is closer to the transparent substrate than the intermediate layer in a thickness direction and has a lower nitrogen concentration than the surface layer;
With
Etching does not form an overhang at the interface with the light-shielding layer.
A phase shift mask blank comprising:
前記中間層は、前記表面層よりもエッチングレートが大きい、
前記エッチング時間短縮層は、前記中間層よりもエッチングレートが大きい、
ことを特徴とする請求項1記載の位相シフトマスクブランクス。
The intermediate layer has an etching rate greater than that of the surface layer.
The etching time reducing layer has an etching rate greater than that of the intermediate layer.
2. The phase shift mask blank according to claim 1.
前記中間層のエッチングレートは、前記表面層のエッチングレートの1.4倍よりも大きい、
ことを特徴とする請求項2記載の位相シフトマスクブランクス。
The etching rate of the intermediate layer is greater than 1.4 times the etching rate of the surface layer.
3. The phase shift mask blank according to claim 2.
前記エッチング時間短縮層のエッチングレートは、前記表面層のエッチングレートの2.5倍よりも大きい、
ことを特徴とする請求項2記載の位相シフトマスクブランクス。
The etching rate of the etching time reducing layer is more than 2.5 times the etching rate of the surface layer.
3. The phase shift mask blank according to claim 2.
前記表面層は、膜厚20nm以下である、
ことを特徴とする請求項1記載の位相シフトマスクブランクス。
The surface layer has a thickness of 20 nm or less.
2. The phase shift mask blank according to claim 1.
前記中間層は、7atm%以下の酸素濃度で4atm%以下の炭素濃度で膜厚30nm以上である、
ことを特徴とする請求項1記載の位相シフトマスクブランクス。
The intermediate layer has an oxygen concentration of 7 atm % or less, a carbon concentration of 4 atm % or less, and a thickness of 30 nm or more.
2. The phase shift mask blank according to claim 1.
前記エッチング時間短縮層は、7atm%以上の酸素濃度で4atm%以上の炭素濃度で膜厚30nm以上である、
ことを特徴とする請求項1記載の位相シフトマスクブランクス。
The etching time shortening layer has an oxygen concentration of 7 atm% or more, a carbon concentration of 4 atm% or more, and a thickness of 30 nm or more.
2. The phase shift mask blank according to claim 1.
前記位相シフト層の膜厚は、135nm~145nmである、
ことを特徴とする請求項1記載の位相シフトマスクブランクス。
The thickness of the phase shift layer is 135 nm to 145 nm.
2. The phase shift mask blank according to claim 1.
請求項1から8のいずれか記載の位相シフトマスクブランクスの製造方法であって、
前記位相シフト層を形成する際に、モリブデンとシリコンとの比が、
2.2 ≦ Si/Mo < 2.5
に設定された組成を有するターゲットを用いてスパッタリングをおこなう、
ことを特徴とする位相シフトマスクブランクスの製造方法。
A method for producing a phase shift mask blank according to any one of claims 1 to 8, comprising the steps of:
In forming the phase shift layer, the ratio of molybdenum to silicon is
2.2≦Si/Mo<2.5
Sputtering is performed using a target having a composition set to
2. A method for producing a phase shift mask blank comprising the steps of:
請求項1から8のいずれか記載の位相シフトマスクブランクスから製造される、
ことを特徴とする位相シフトマスク。
Manufactured from the phase shift mask blank according to any one of claims 1 to 8.
1. A phase shift mask comprising:
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