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JP7130577B2 - Photomask blank, method for manufacturing photomask blank, method for manufacturing photomask, and method for manufacturing display device - Google Patents
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Photomask blank, method for manufacturing photomask blank, method for manufacturing photomask, and method for manufacturing display device Download PDF

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Description

本発明は、フォトマスクブランク、フォトマスクブランクの製造方法、フォトマスクの製造方法及び表示装置に関する。 The present invention relates to a photomask blank, a method for manufacturing a photomask blank, a method for manufacturing a photomask, and a display device.

近年、LCD(Liquid Crystal Display)を代表とするFPD(Flat Panel Display)等の表示装置では、大画面化、広視野角化とともに、高精細化、高速表示化が急速に進んでいる。この高精細化、高速表示化のために必要な要素の1つが、微細で寸法精度の高い素子や配線等の電子回路パターンの作製である。この表示装置用電子回路のパターニングにはフォトリソグラフィが用いられることが多い。このため、微細で高精度なパターンが形成された表示装置製造用の位相シフトマスクやバイナリマスクといったフォトマスクが必要になっている。 2. Description of the Related Art In recent years, display devices such as FPDs (Flat Panel Displays) typified by LCDs (Liquid Crystal Displays) are rapidly increasing in screen size and viewing angle, as well as high definition and high speed display. One of the factors required for achieving high-definition and high-speed display is the fabrication of electronic circuit patterns such as fine elements and wiring with high dimensional accuracy. Photolithography is often used for patterning electronic circuits for display devices. Therefore, there is a need for photomasks such as phase shift masks and binary masks for manufacturing display devices on which fine and highly accurate patterns are formed.

FPD用フォトマスクブランクの遮光膜としては、Cr系材料からなる材料が一般的に使用されているが、特許文献1には、Cr系材料以外にもMoSi系材料からなる材料を使用した遮光膜を示唆したフォトマスクブランクが提案されている。
また、特許文献2には、静電破壊を防止するためのフォトマスク用基板として、透明導電膜が形成されたフォトマスク用基板上に、Cr系材料からなる遮光膜パターンが形成されたフォトマスクが提案されている。
Materials made of Cr-based materials are generally used as light-shielding films for photomask blanks for FPDs. Patent Document 1 discloses a light-shielding film using materials made of MoSi-based materials in addition to Cr-based materials. A photomask blank has been proposed that suggests
Further, in Patent Document 2, as a photomask substrate for preventing electrostatic breakdown, a photomask in which a light shielding film pattern made of a Cr-based material is formed on a photomask substrate on which a transparent conductive film is formed. is proposed.

韓国登録特許第147163号Korea Registered Patent No. 147163 特許第6111672号Patent No. 6111672

近年の高精細(1000ppi以上)のパネル作製に使用されるフォトマスクとしては、高解像のパターン転写を可能にするために、ホール径で、6μm以下、ライン幅で4μm以下の微細なパターンが形成されたフォトマスクが要求されている。具体的には、ホール径で1.5μmの微細なパターンが形成されたフォトマスクが要求されている。
このようなパターンの微細化に伴い、パターン間の間隔も狭まっており、これに起因して、フォトマスク作製時、フォトマスク輸送時、フォトマスクを使用してのパターン転写時等での静電破壊が生じやすくなっている。
静電破壊を防止するために、特許文献3のフォトマスク用基板やフォトマスクが提案されているが、基板上に透明導電膜を形成する場合、パターン形成に関係の無い成膜処理が必要となり、また、これに伴い欠陥が生じやすくなる等の問題があることから、好ましくない。
Photomasks used in recent years to manufacture high-definition (1000 ppi or more) panels require fine patterns with a hole diameter of 6 µm or less and a line width of 4 µm or less, in order to enable high-resolution pattern transfer. Formed photomasks are required. Specifically, there is a demand for a photomask on which a fine pattern with a hole diameter of 1.5 μm is formed.
Along with such miniaturization of patterns, the spacing between patterns is also becoming narrower. Destruction is more likely to occur.
In order to prevent electrostatic damage, a photomask substrate and a photomask have been proposed in Patent Document 3. However, when forming a transparent conductive film on a substrate, a film formation process unrelated to pattern formation is required. In addition, there are problems such as defects tending to occur along with this, which is not preferable.

そこで本発明は、上述の問題を解決するためになされたもので、本発明の目的は、遮光膜に遮光膜パターンをウェットエッチングにより形成する際に、良好な断面形状を有する遮光膜パターンが形成でき、遮光膜パターンの静電破壊を抑制できるフォトマスクブランク、フォトマスクブランクの製造方法、フォトマスクの製造方法及び表示装置の製造方法を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a light shielding film pattern having a favorable cross-sectional shape when forming a light shielding film pattern on a light shielding film by wet etching. It is an object of the present invention to provide a photomask blank, a method for manufacturing a photomask blank, a method for manufacturing a photomask, and a method for manufacturing a display device, capable of suppressing electrostatic breakdown of a light shielding film pattern.

本発明者はこれらの問題点を解決するための方策を鋭意検討した。まず、静電破壊の発生を抑制するために、遮光膜を、Cr系材料に変えて、遷移金属と、ケイ素とを含有する金属シリサイド系材料で形成することとした。具体的には、遮光膜を遮光層と表面反射防止層の積層構造として、Cr系材料の場合、(CrN/CrC)の遮光層/CrON表面反射防止層とし、金属シリサイド系材料(MoSi系材料)の場合、MoSiの遮光層/MoSiON表面反射防止層として、それぞれ遮光膜パターンの間隔を2μmのフォトマスクを用意した。(Cr系材料は、Crターゲットで成膜時のガス圧力は、0.5Pa、MoSi系材料は、Mo:Si=1:4のMoSiターゲットで成膜時のガス圧力は0.5Paの成膜条件で成膜した。)なお、遮光膜はいずれも光学濃度を5.0、表面反射防止層の反射率特性を、h線(波長405nm)で10%以下、描画波長413nmで10%以下となるように、遮光層、表面反射防止層の膜厚、組成比を適宜調整した。そして、上記フォトマスクの遮光膜パターン間に加える電圧を変化させて、静電破壊によってパターンが消失する電圧で、静電破壊の抑制効果を確認した。その結果、Cr系材料の場合、0.5kVで遮光膜パターンが消失したのに対し、金属シリサイド系材料の場合、1.6kVで遮光膜パターンは消失した。Cr系材料、MoSi系材料の組成比を変化させて、静電破壊の抑制効果を確認したが、Cr系材料よりもMoSi系材料の方が、静電破壊抑制効果が大きかった。また、金属シリサイド系材料をTaSi系材料、ZrSi系材料に変えても、Cr系材料よりもTaSi系材料、ZrSi系材料の方が、静電破壊抑制効果が大きかった。
次に、上記Cr系材料とMoSi系材料の遮光膜パターンの断面形状を、断面SEM観察により確認した。その結果、Cr系材料からなる遮光膜パターンの断面形状はほぼ垂直に近いが、MoSi系材料からなる遮光膜パターンの断面形状は、表面反射防止層のエッチングレートは、遮光層のエッチングレートよりもかなり遅いために、遮光膜パターンはひさし状(オーバーハング形状)になってしまった。上記光学特性を逸脱しない範囲で、MoSi系材料の組成を変化させて、遮光膜パターンの断面形状の評価を行ったが、ひさし状(オーバーハング形状)は改善されなかった。
次に、MoSi系材料からなる遮光膜パターンの断面形状改善のため、表面反射防止層の成膜時のガス圧力を1.5Paに変化させて、遮光膜パターンの断面形状を、断面SEM観察により確認した。その結果、遮光膜パターンのひさし状(オーバーハング形状)は改善された。遮光膜パターンの断面形状が改善した要因を突き止めるため、基板上に単層のMoSi遮光層を0.5Paの成膜条件で成膜した試料と、MoSi遮光層を1.6Paの成膜条件で成膜した試料を準備し、それぞれ、MoSi遮光層の断面を走査型電子顕微鏡(SEM)で観察したところ、前者のMoSi遮光層を構成する結晶粒の平均粒径よりも、後者のMoSi遮光層を構成する結晶粒の平均粒径の方が小さいことが確認された。これらの結果から、本発明者は、遮光膜を構成するそれぞれの層の結晶粒の平均粒径を制御することで、さらに良好な断面形状を有する遮光膜パターンが形成でき、MoSi系材料のような金属シリサイド系材料を適用することで、遮光膜パターンの静電破壊を抑制することを見出した。
本発明は、以上のような鋭意検討の結果なされたものであり、以下の構成を有する。
The inventor of the present invention has earnestly studied measures for solving these problems. First, in order to suppress the occurrence of electrostatic breakdown, the light-shielding film is formed of a metal silicide-based material containing a transition metal and silicon instead of a Cr-based material. Specifically, the light-shielding film has a laminated structure of a light-shielding layer and a surface antireflection layer, and in the case of a Cr-based material, a (CrN/CrC) light-shielding layer/CrON surface antireflection layer, and a metal silicide-based material (MoSi-based material In the case of ), photomasks with a light shielding film pattern space of 2 μm were prepared as the MoSi light shielding layer/MoSiON surface antireflection layer. (The Cr-based material is a Cr target and the gas pressure is 0.5 Pa when the film is formed. The MoSi-based material is a MoSi target of Mo:Si=1:4 and the gas pressure is 0.5 Pa when the film is formed. The optical density of each light-shielding film was 5.0, and the reflectance characteristics of the front antireflection layer were 10% or less at h-line (wavelength 405 nm) and 10% or less at drawing wavelength 413 nm. The film thicknesses and composition ratios of the light-shielding layer and the front-surface antireflection layer were adjusted as appropriate. Then, by changing the voltage applied between the light-shielding film patterns of the photomask, the effect of suppressing electrostatic breakdown was confirmed with the voltage at which the pattern disappeared due to electrostatic breakdown. As a result, in the case of the Cr-based material, the light-shielding film pattern disappeared at 0.5 kV, whereas in the case of the metal silicide-based material, the light-shielding film pattern disappeared at 1.6 kV. The effect of suppressing electrostatic breakdown was confirmed by changing the composition ratio of the Cr-based material and the MoSi-based material, and the effect of suppressing electrostatic breakdown was greater for the MoSi-based material than for the Cr-based material. Also, even when the metal silicide-based materials were changed to TaSi-based materials and ZrSi-based materials, the TaSi-based materials and ZrSi-based materials were more effective in suppressing electrostatic breakdown than the Cr-based materials.
Next, the cross-sectional shapes of the light-shielding film patterns of the Cr-based material and the MoSi-based material were confirmed by cross-sectional SEM observation. As a result, although the cross-sectional shape of the light-shielding film pattern made of Cr-based material is nearly vertical, the cross-sectional shape of the light-shielding film pattern made of MoSi-based material is such that the etching rate of the front antireflection layer is higher than the etching rate of the light-shielding layer. Since it is quite slow, the light-shielding film pattern has an eaves shape (overhang shape). The cross-sectional shape of the light-shielding film pattern was evaluated by changing the composition of the MoSi-based material within a range that does not deviate from the above optical properties, but the eaves shape (overhang shape) was not improved.
Next, in order to improve the cross-sectional shape of the light-shielding film pattern made of MoSi-based material, the gas pressure during the formation of the front-surface antireflection layer was changed to 1.5 Pa, and the cross-sectional shape of the light-shielding film pattern was observed by cross-sectional SEM observation. confirmed. As a result, the eaves shape (overhang shape) of the light shielding film pattern was improved. In order to ascertain the cause of the improvement in the cross-sectional shape of the light-shielding film pattern, a sample obtained by forming a single-layer MoSi light-shielding layer on a substrate under a film-forming condition of 0.5 Pa and a MoSi light-shielding layer under a film-forming condition of 1.6 Pa were prepared. When the film-formed samples were prepared and the cross sections of the MoSi light-shielding layers were observed with a scanning electron microscope (SEM), it was found that the average grain size of the crystal grains constituting the former MoSi light-shielding layer was larger than that of the latter MoSi light-shielding layer. It was confirmed that the average grain size of the crystal grains constituting the From these results, the present inventors found that by controlling the average grain size of the crystal grains in each layer constituting the light shielding film, it is possible to form a light shielding film pattern having a better cross-sectional shape, which is similar to MoSi-based materials. It was found that the electrostatic breakdown of the light-shielding film pattern can be suppressed by applying a metal silicide-based material.
The present invention was made as a result of the above earnest studies, and has the following configurations.

(構成1)透明基板上に遮光膜を有するフォトマスクブランクであって、
前記フォトマスクブランクは、前記遮光膜をウェットエッチングすることによって前記透明基板上に遮光膜パターンを有するフォトマスクを形成するための原版であって、
前記遮光膜は、遷移金属と、ケイ素とを含有する遷移金属シリサイド系材料で形成され、
前記遮光膜は、前記透明基板側から、遮光層と、表面反射防止層とを積層した構造を備え、
前記表面反射防止層は、さらに、窒素または酸素を含有し、
前記表面反射防止層を構成する結晶粒の平均粒径は、前記遮光層を構成する結晶粒の平均粒径よりも大きいことを特徴とするフォトマスクブランク。
(Configuration 1) A photomask blank having a light shielding film on a transparent substrate,
The photomask blank is an original plate for forming a photomask having a light shielding film pattern on the transparent substrate by wet etching the light shielding film,
The light shielding film is made of a transition metal silicide material containing a transition metal and silicon,
The light shielding film has a structure in which a light shielding layer and a surface antireflection layer are laminated from the transparent substrate side,
The front antireflection layer further contains nitrogen or oxygen,
A photomask blank, wherein an average grain size of crystal grains forming the front-surface antireflection layer is larger than an average grain size of crystal grains forming the light-shielding layer.

(構成2)透明基板上に遮光膜を有するフォトマスクブランクであって、
前記フォトマスクブランクは、前記遮光膜をウェットエッチングすることによって前記透明基板上に遮光膜パターンを有するフォトマスクを形成するための原版であって、
前記遮光膜は、遷移金属と、ケイ素とを含有する遷移金属シリサイド系材料で形成され、
前記遮光膜は、前記透明基板側から、裏面反射防止層と、遮光層と、表面反射防止層とを積層した構造を備え、
前記裏面反射防止層と前記表面反射防止層は、さらに、窒素または酸素を含有し、
前記表面反射防止層と前記裏面反射防止層を構成する結晶粒の平均粒径は、前記遮光層を構成する結晶粒の平均粒径よりも大きいことを特徴とするフォトマスクブランク。
(Configuration 2) A photomask blank having a light shielding film on a transparent substrate,
The photomask blank is an original plate for forming a photomask having a light shielding film pattern on the transparent substrate by wet etching the light shielding film,
The light shielding film is made of a transition metal silicide material containing a transition metal and silicon,
The light-shielding film has a structure in which a back-surface antireflection layer, a light-shielding layer, and a front-surface antireflection layer are laminated from the transparent substrate side,
The back antireflection layer and the front antireflection layer further contain nitrogen or oxygen,
A photomask blank, wherein an average grain size of crystal grains forming the front antireflection layer and the back antireflection layer is larger than an average grain size of crystal grains forming the light shielding layer.

(構成3)前記遮光層は、窒素または酸素を少なくとも含有していることを特徴とする構成1または2記載のフォトマスクブランク。
(構成4)前記遷移金属は、モリブデンであることを特徴とする構成1から3のいずれかに記載のフォトマスクブランク。
(Structure 3) The photomask blank according to structure 1 or 2, wherein the light shielding layer contains at least nitrogen or oxygen.
(Structure 4) The photomask blank according to any one of Structures 1 to 3, wherein the transition metal is molybdenum.

(構成5)前記遮光膜上に、該遮光膜に対してエッチング選択性が異なるエッチングマスク膜を備えていることを特徴とする構成1から4のいずれかに記載のフォトマスクブランク。 (Structure 5) The photomask blank according to any one of Structures 1 to 4, further comprising an etching mask film having an etching selectivity different from that of the light shielding film on the light shielding film.

(構成6)構成1から4のいずれかに記載のフォトマスクブランクを準備する工程と、
前記遮光膜上にレジスト膜を形成し、前記レジスト膜から形成したレジスト膜パターンをマスクにして前記遮光膜をウェットエッチングして、前記透明基板上に遮光膜パターンを形成する工程と、を有することを特徴とするフォトマスクの製造方法。
(Structure 6) A step of preparing the photomask blank according to any one of Structures 1 to 4;
forming a resist film on the light-shielding film, and wet-etching the light-shielding film using a resist film pattern formed from the resist film as a mask to form a light-shielding film pattern on the transparent substrate. A method of manufacturing a photomask, characterized by:

(構成7)構成5に記載のフォトマスクブランクを準備する工程と、
前記エッチングマスク膜上にレジスト膜を形成し、前記レジスト膜から形成したレジスト膜パターンをマスクにして前記エッチングマスク膜をウェットエッチングして、前記遮光膜上にエッチングマスク膜パターンを形成する工程と、
前記エッチングマスク膜パターンをマスクにして、前記遮光膜をウェットエッチングして、前記透明基板上に遮光膜パターンを形成する工程と、を有することを特徴とするフォトマスクの製造方法。
(Configuration 7) A step of preparing the photomask blank according to Configuration 5;
forming a resist film on the etching mask film, wet-etching the etching mask film using a resist film pattern formed from the resist film as a mask, and forming an etching mask film pattern on the light shielding film;
and wet-etching the light-shielding film using the etching mask film pattern as a mask to form a light-shielding film pattern on the transparent substrate.

(構成8)構成6または7に記載のフォトマスクの製造方法により得られたフォトマスクを用い、表示装置基板上に形成されたレジスト膜に露光転写する露光工程を有することを特徴とする表示装置の製造方法。 (Structure 8) A display device comprising an exposure step of exposing and transferring a resist film formed on a display device substrate using a photomask obtained by the method of manufacturing a photomask according to structure 6 or 7. manufacturing method.

本発明に係るフォトマスクブランクによれば、要求される微細な転写パターンをウェットエッチングにより形成する際に、良好な断面形状を有する遮光膜パターンが形成でき、遮光膜パターンの静電破壊を抑制できるフォトマスクを製造できるフォトマスクブランクを得ることができる。 According to the photomask blank according to the present invention, a light-shielding film pattern having a favorable cross-sectional shape can be formed when forming a required fine transfer pattern by wet etching, and electrostatic breakdown of the light-shielding film pattern can be suppressed. A photomask blank can be obtained from which a photomask can be manufactured.

また、本発明に係るフォトマスクの製造方法によれば、上述したフォトマスクブランクを用いてフォトマスクを製造する。このため、良好な断面形状を有する遮光膜パターンが形成でき、遮光膜パターンの静電破壊を抑制できるフォトマスクを製造することができる。このフォトマスクは、ラインアンドスペースパターンやコンタクトホールの微細化に対応することができる。 Further, according to the photomask manufacturing method of the present invention, a photomask is manufactured using the photomask blank described above. Therefore, a light-shielding film pattern having a favorable cross-sectional shape can be formed, and a photomask capable of suppressing electrostatic breakdown of the light-shielding film pattern can be manufactured. This photomask can be applied to miniaturization of line-and-space patterns and contact holes.

また、本発明に係る表示装置の製造方法によれば、上述したフォトマスクの製造方法によって得られたフォトマスクを用いて表示装置を製造する。このため、微細なラインアンドスペースパターンやコンタクトホールを有する表示装置を製造することができる。 Further, according to the display device manufacturing method of the present invention, the display device is manufactured using the photomask obtained by the above-described photomask manufacturing method. Therefore, a display device having fine line-and-space patterns and contact holes can be manufactured.

実施の形態1にかかるバイナリマスクブランクの膜構成を示す模式図である。2 is a schematic diagram showing the film configuration of the binary mask blank according to the first embodiment; FIG. 実施の形態2にかかるバイナリマスクブランクの膜構成を示す模式図である。FIG. 10 is a schematic diagram showing a film configuration of a binary mask blank according to a second embodiment; 実施の形態3にかかるバイナリマスクの製造工程を示す模式図である。FIG. 11 is a schematic diagram showing a manufacturing process of a binary mask according to a third embodiment; 実施の形態4にかかるバイナリマスクの製造工程を示す模式図である。FIG. 14 is a schematic diagram showing a manufacturing process of a binary mask according to a fourth embodiment;

実施の形態1.2.
実施の形態1、2では、バイナリマスクブランクについて説明する。実施の形態1のバイナリマスクブランクは、エッチングマスク膜に所望のパターンが形成されたエッチングマスク膜パターンをマスクにして、遮光膜をウェットエッチングにより透明基板上に遮光膜パターンを有するバイナリマスクを形成するための原版である。また、実施の形態2のバイナリマスクブランクは、レジスト膜に所望のパターンが形成されたレジスト膜パターンをマスクにして、遮光膜をウェットエッチングにより透明基板上に遮光膜パターンを有する遮光膜を形成するための原版である。
Embodiment 1.2.
In Embodiments 1 and 2, binary mask blanks will be described. The binary mask blank of the first embodiment is formed by wet-etching the light-shielding film using an etching mask film pattern in which a desired pattern is formed on the etching mask film as a mask to form a binary mask having the light-shielding film pattern on the transparent substrate. It is the original version for In the binary mask blank of the second embodiment, a resist film pattern in which a desired pattern is formed on a resist film is used as a mask to wet-etch the light-shielding film to form a light-shielding film having a light-shielding film pattern on a transparent substrate. It is the original version for

図1は実施の形態1にかかるバイナリマスクブランク10の膜構成を示す模式図である。
図1に示すバイナリマスクブランク10は、透明基板20と、透明基板20上に形成された遮光膜30と、遮光膜30上に形成されたエッチングマスク膜40とを備える。
図2は実施の形態2にかかるバイナリマスクブランク10の膜構成を示す模式図である。
図2に示すバイナリマスクブランク10は、透明基板20と、透明基板20上に形成された遮光膜30とを備える。
以下、実施の形態1および実施の形態2のバイナリマスクブランク10を構成する透明基板20、遮光膜30およびエッチングマスク膜40について説明する。
FIG. 1 is a schematic diagram showing the film configuration of a binary mask blank 10 according to the first embodiment.
A binary mask blank 10 shown in FIG. 1 includes a transparent substrate 20 , a light shielding film 30 formed on the transparent substrate 20 , and an etching mask film 40 formed on the light shielding film 30 .
FIG. 2 is a schematic diagram showing the film configuration of the binary mask blank 10 according to the second embodiment.
A binary mask blank 10 shown in FIG. 2 includes a transparent substrate 20 and a light shielding film 30 formed on the transparent substrate 20 .
The transparent substrate 20, the light shielding film 30, and the etching mask film 40 that constitute the binary mask blank 10 of the first and second embodiments will be described below.

透明基板20は、露光光に対して透明である。透明基板20は、表面反射ロスが無いとしたときに、露光光に対して85%以上の透過率、好ましくは90%以上の透過率を有するものである。透明基板20は、ケイ素と酸素を含有する材料からなり、合成石英ガラス、石英ガラス、アルミノシリケートガラス、ソーダライムガラス、低熱膨張ガラス(SiO-TiOガラス等)などのガラス材料で構成することができる。透明基板20が低熱膨張ガラスから構成される場合、透明基板20の熱変形に起因する遮光膜パターンの位置変化を抑制することができる。また、表示装置用途で使用されるバイナリマスクブランク用透明基板20は、一般に矩形状の基板であって、該透明基板の短辺の長さは300mm以上であるものが使用される。本発明は、透明基板の短辺の長さが300mm以上の大きなサイズであっても、透明基板上に形成される例えば2.0μm未満の微細な遮光膜パターンを安定して転写することができるバイナリマスクを提供可能なバイナリマスクブランクである。 The transparent substrate 20 is transparent to exposure light. The transparent substrate 20 has a transmittance of 85% or more, preferably 90% or more, with respect to exposure light, assuming that there is no surface reflection loss. The transparent substrate 20 is made of a material containing silicon and oxygen, and may be made of a glass material such as synthetic quartz glass, quartz glass, aluminosilicate glass, soda lime glass, low thermal expansion glass (SiO 2 —TiO 2 glass, etc.). can be done. When the transparent substrate 20 is made of low thermal expansion glass, it is possible to suppress the positional change of the light shielding film pattern due to the thermal deformation of the transparent substrate 20 . The binary mask blank transparent substrate 20 used for the display device is generally a rectangular substrate having a short side length of 300 mm or more. INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, a fine light-shielding film pattern of, for example, less than 2.0 μm formed on a transparent substrate can be stably transferred even if the short side of the transparent substrate has a large size of 300 mm or more. A binary mask blank that can provide a binary mask.

遮光膜30は、遷移金属と、ケイ素とを含有する遷移金属シリサイド系材料で構成される。遷移金属として、モリブデン(Mo)、タンタル(Ta)、タングステン(W)、チタン(Ti)、ジルコニウム(Zr)などが好適であり、特に、モリブデン(Mo)であるとさらに好ましい。
遮光膜30は、透明基板20側から遮光層31と、表面反射防止層32とを積層した構造を備えているか、または、透明基板20側から裏面反射防止層33と、遮光層31と、表面反射防止層32とを積層した構造を備えている。そして、遮光膜30が、遮光層31と表面反射防止層32とを積層した構造の場合、表面反射防止層32を構成する結晶粒の平均粒径は、遮光層31を構成する結晶粒の平均粒径よりも大きい。また、遮光膜30が、裏面反射防止層33と遮光層31と表面反射防止層32とを積層した構造の場合、表面反射防止層32と裏面反射防止層33を構成する結晶粒の平均粒径は、遮光層31を構成する結晶粒の平均粒径よりも大きい。
遮光膜30が透明基板側から遮光層31と表面反射防止層32とを積層した構造である場合に、表面反射防止層32の結晶粒の平均粒径を、遮光層31の結晶粒の平均粒径よりも大きくすることにより、結晶粒間へのウェットエッチング液の浸み込みやすくなることにより、ウェットエッチングが進行する。従って、表面反射防止層32が遮光層31よりもウェットエッチングレートが遅いことにより生じる遮光膜パターンのひさし状(オーバーハング形状)を改善することができる。
また、遮光膜30が透明基板側から裏面反射防止層33と遮光層31と表面反射防止層32とを積層した構造である場合に、表面反射防止層32の結晶粒の平均粒径を、遮光層31の結晶粒の平均粒径よりも大きくすることにより、上述と同様に、遮光膜パターンのひさし状(オーバーハング形状)を改善することができる。さらに、裏面反射防止層33の結晶粒の平均粒径を、遮光層31の結晶粒の平均粒径よりも大きくすることにより、ウェットエッチングレートが遅いことにより生じる透明基板側のテーパー形状を改善することができる。
上記各層の結晶粒の平均粒径は、断面SEMで観察し、測定された各結晶粒のサイズから算出することができる。
そのうえで、表面反射防止層32と裏面反射防止層33を構成する結晶粒の平均粒径(平均サイズ)は、3~15nmであり、遮光層31を構成する結晶粒の平均粒径(平均サイズ)は、1~8nmであることが好ましい。
また、遮光膜30において、表面反射防止層32や裏面反射防止層33には、少なくとも窒素または酸素を含有していることが好ましい。上記遷移金属シリサイド系材料において、軽元素成分である窒素または酸素は、遮光膜30の表面および裏面の反射率を効果的に低減することができる。フォトマスクを使用したパターン転写時の転写精度の観点から、露光波長における遮光膜30の表面反射防止層32側の表面および裏面反射防止層33側の遮光膜30の裏面の反射率を15%以下とするために、表面反射防止層32、裏面反射防止層33に含まれる酸素と窒素を含む軽元素成分の合計含有率は、35原子%以上が好ましい。さらに好ましくは、40原子%以上70原子%以下、45原子%以上65原子%以下が望ましい。また、酸素の含有率は、0原子%超40原子%以下であることが、欠陥品質、耐薬品性に於いて望ましい。また、遮光層31にも、窒素または酸素を少なくとも含有することができる。遮光層31に含まれる酸素と窒素を含む軽元素成分の合計含有率は、20原子%以下が好ましい。20原子%を超えると遮光層31の遮光性能が低下するので、遮光膜30として必要な光学濃度を得るための膜厚が厚くなるので好ましくない。さらに好ましくは、15原子%以下、10原子%以下が望ましい。
遷移金属シリサイド系材料としては、例えば、遷移金属シリサイド、遷移金属シリサイドの窒化物、遷移金属シリサイドの酸化物、遷移金属シリサイドの酸化窒化物、遷移金属シリサイドの酸化炭化物、遷移金属シリサイドの酸化窒化炭化物が挙げられる。また、遷移金属シリサイド系材料は、モリブデンシリサイド系材料(MoSi系材料)、ジルコニウムシリサイド系材料(ZrSi系材料)、モリブデンジルコニウムシリサイド系材料(MoZrSi系材料)であると、ウェットエッチングによる優れたパターン断面形状が得られやすいという点で好ましく、特にモリブデンシリサイド系材料(MoSi系材料)であると好ましい。
また、遮光膜30には、上述した酸素、窒素の他に、膜応力の低減やウェットエッチングレートを制御する目的で、炭素やヘリウム等の他の軽元素成分を含有してもよい。
遮光膜30は、スパッタリング法により形成することができる。
The light shielding film 30 is composed of a transition metal silicide material containing a transition metal and silicon. Molybdenum (Mo), tantalum (Ta), tungsten (W), titanium (Ti), zirconium (Zr), and the like are suitable as transition metals, and molybdenum (Mo) is particularly preferred.
The light shielding film 30 has a structure in which a light shielding layer 31 and a front antireflection layer 32 are laminated from the transparent substrate 20 side, or a back antireflection layer 33, a light shielding layer 31 and a surface antireflection layer 33 are laminated from the transparent substrate 20 side. It has a structure in which an antireflection layer 32 is laminated. When the light-shielding film 30 has a structure in which the light-shielding layer 31 and the front-surface antireflection layer 32 are laminated, the average grain size of the crystal grains forming the front-surface anti-reflection layer 32 is the average grain size of the crystal grains forming the light-shielding layer 31. larger than the particle size. When the light shielding film 30 has a structure in which the back antireflection layer 33, the light shielding layer 31, and the front antireflection layer 32 are laminated, the average grain size of the crystal grains constituting the front antireflection layer 32 and the back antireflection layer 33 is is larger than the average grain size of the crystal grains forming the light shielding layer 31 .
When the light shielding film 30 has a structure in which the light shielding layer 31 and the front antireflection layer 32 are laminated from the transparent substrate side, the average grain size of the crystal grains of the front antireflection layer 32 is the average grain size of the crystal grains of the light shielding layer 31. By making the diameter larger than the diameter, wet etching progresses by making it easier for the wet etchant to permeate between the crystal grains. Therefore, the overhang shape of the light shielding film pattern caused by the wet etching rate of the front antireflection layer 32 being lower than that of the light shielding layer 31 can be improved.
Further, when the light shielding film 30 has a structure in which the back antireflection layer 33, the light shielding layer 31, and the front antireflection layer 32 are laminated from the transparent substrate side, the average grain size of the crystal grains of the front antireflection layer 32 is By making the grain size larger than the average grain size of the crystal grains of the layer 31, the overhang shape of the light shielding film pattern can be improved in the same manner as described above. Furthermore, by making the average grain size of the crystal grains of the back antireflection layer 33 larger than the average grain size of the crystal grains of the light shielding layer 31, the tapered shape on the transparent substrate side caused by the slow wet etching rate is improved. be able to.
The average grain size of the crystal grains in each layer can be calculated from the size of each crystal grain observed by cross-sectional SEM.
In addition, the average grain size (average size) of the crystal grains forming the front antireflection layer 32 and the back antireflection layer 33 is 3 to 15 nm, and the average grain size (average size) of the crystal grains forming the light shielding layer 31. is preferably 1 to 8 nm.
In the light shielding film 30, the front antireflection layer 32 and the back antireflection layer 33 preferably contain at least nitrogen or oxygen. In the transition metal silicide-based material, nitrogen or oxygen, which is a light element component, can effectively reduce the reflectance of the front and back surfaces of the light shielding film 30 . From the viewpoint of transfer accuracy during pattern transfer using a photomask, the reflectance of the surface of the light shielding film 30 on the front antireflection layer 32 side and the back surface of the light shielding film 30 on the back antireflection layer 33 side at the exposure wavelength should be 15% or less. Therefore, the total content of light element components including oxygen and nitrogen contained in the front antireflection layer 32 and the back antireflection layer 33 is preferably 35 atomic % or more. More preferably, it is 40 atomic % or more and 70 atomic % or less, and 45 atomic % or more and 65 atomic % or less. Also, the oxygen content is preferably more than 0 atomic % and 40 atomic % or less in terms of defect quality and chemical resistance. Also, the light shielding layer 31 can contain at least nitrogen or oxygen. The total content of light element components including oxygen and nitrogen contained in the light shielding layer 31 is preferably 20 atomic % or less. If it exceeds 20 atomic %, the light shielding performance of the light shielding layer 31 is lowered, and the film thickness for obtaining the optical density necessary for the light shielding film 30 is increased, which is not preferable. More preferably, it is 15 atomic % or less and 10 atomic % or less.
Examples of transition metal silicide-based materials include transition metal silicides, nitrides of transition metal silicides, oxides of transition metal silicides, oxynitrides of transition metal silicides, oxycarbides of transition metal silicides, and oxynitride carbides of transition metal silicides. is mentioned. In addition, when the transition metal silicide-based material is a molybdenum silicide-based material (MoSi-based material), a zirconium silicide-based material (ZrSi-based material), or a molybdenum zirconium silicide-based material (MoZrSi-based material), an excellent pattern cross section can be obtained by wet etching. A molybdenum silicide-based material (MoSi-based material) is particularly preferable because it is easy to obtain a shape.
In addition to oxygen and nitrogen described above, the light shielding film 30 may contain other light element components such as carbon and helium for the purpose of reducing film stress and controlling the wet etching rate.
The light shielding film 30 can be formed by a sputtering method.

遮光膜30の表面反射率(表面反射防止層32が形成されている側の表面反射率)は、365nm~436nmの波長域において15%以下であり、10%以下であると好ましい。また、遮光膜30の表面反射率は、露光光にj線が含まれる場合、313nmから436nmの波長域の光に対して20%以下であると好ましく、17%以下であるとより好ましい。さらに好ましくは15%以下であることが望ましい。特に、エッチングマスク膜40を有さないマスクブランク10の場合、遮光膜30の表面反射率は、レーザー描画波長である413nmの波長の光に対して10%以下であると好ましい。また、遮光膜30の表面反射率は、365nm~436nmの波長域において0.2%以上であり、313nmから436nmの波長域の光に対して0.2%以上であると好ましい。
表面反射率は、分光光度計などを用いて測定することができる。
The surface reflectance of the light shielding film 30 (the surface reflectance on the side where the surface antireflection layer 32 is formed) is 15% or less, preferably 10% or less, in the wavelength range of 365 nm to 436 nm. In addition, the surface reflectance of the light shielding film 30 is preferably 20% or less, more preferably 17% or less, with respect to light in the wavelength range from 313 nm to 436 nm when the j-line is included in the exposure light. More preferably, it should be 15% or less. In particular, in the case of the mask blank 10 without the etching mask film 40, the surface reflectance of the light shielding film 30 is preferably 10% or less with respect to light with a wavelength of 413 nm, which is the laser drawing wavelength. Further, the surface reflectance of the light shielding film 30 is preferably 0.2% or more in the wavelength range of 365 nm to 436 nm, and preferably 0.2% or more for light in the wavelength range of 313 nm to 436 nm.
Surface reflectance can be measured using a spectrophotometer or the like.

遮光膜30が、透明基板20側から裏面反射防止層33と、遮光層31と、表面反射防止層32とを積層した構造を備えた遮光膜30の場合、裏面反射防止層33が形成されている側の裏面反射率は、365nm~436nmの波長域において15%以下であり、10%以下であると好ましい。また、遮光膜30の裏面反射率は、露光光にj線が含まれる場合、313nmから436nmの波長域の光に対して20%以下であると好ましく、17%以下であるとより好ましい。さらに好ましくは15%以下であることが望ましい。また、遮光膜30の裏面反射率は、365nm~436nmの波長域において0.2%以上であり、313nmから436nmの波長域の光に対して0.2%以上であると好ましい。
裏面反射率は、分光光度計などを用いて測定することができる。
また、遮光膜30は、露光光に対する光学濃度は、好ましくは3以上であり、より好ましくは、3.5以上、さらに好ましくは4以上である。なお、光学濃度は、分光光度計またはODメーターなどを用いて測定することができる。
In the case where the light shielding film 30 has a structure in which the back antireflection layer 33, the light shielding layer 31, and the front antireflection layer 32 are laminated from the transparent substrate 20 side, the back antireflection layer 33 is formed. The back surface reflectance on the side with the substrate is 15% or less, preferably 10% or less, in the wavelength range of 365 nm to 436 nm. Further, when the j-line is included in the exposure light, the back surface reflectance of the light shielding film 30 is preferably 20% or less, more preferably 17% or less, for light in the wavelength range from 313 nm to 436 nm. More preferably, it should be 15% or less. Further, the back surface reflectance of the light shielding film 30 is preferably 0.2% or more in the wavelength range of 365 nm to 436 nm, and preferably 0.2% or more for light in the wavelength range of 313 nm to 436 nm.
The back surface reflectance can be measured using a spectrophotometer or the like.
The light shielding film 30 preferably has an optical density of 3 or more, more preferably 3.5 or more, and still more preferably 4 or more with respect to the exposure light. The optical density can be measured using a spectrophotometer, an OD meter, or the like.

エッチングマスク膜40は、遮光膜30の上側、つまり表面反射防止層32上に配置され、遮光膜30をエッチングするエッチング液に対してエッチング耐性を有する(遮光膜30とエッチング選択性が異なる)材料からなる。また、エッチングマスク膜40は、露光光の透過を遮る機能を有してもよいし、さらに、遮光膜30側、つまり表面反射防止層32側より入射される光に対する遮光膜30の表面反射率が350nm~436nmの波長域において15%以下となるように表面反射率を低減する機能を有してもよい。特に、エッチングマスク膜40の表面反射率は、レーザー描画波長である413nmの波長の光に対して10%以下であると好ましい。エッチングマスク膜40は、クロム(Cr)を含有し、実質的にケイ素を含まない材料から構成される。クロムを含有する材料として、より具体的には、クロム(Cr)、又は、クロム(Cr)と、酸素(O)、窒素(N)、炭素(C)のうちの少なくともいずれか1つを含有する材料が挙げられる。又は、クロム(Cr)と、酸素(O)、窒素(N)、炭素(C)のうちの少なくともいずれか1つとを含み、さらに、フッ素(F)を含む材料が挙げられる。例えば、エッチングマスク膜40を構成する材料として、Cr、CrO、CrN、CrF、CrCO、CrCN、CrON、CrCON、CrCONFが挙げられる。
エッチングマスク膜40は、スパッタリング法により形成することができる。
The etching mask film 40 is disposed above the light shielding film 30, that is, on the surface antireflection layer 32, and is made of a material that has etching resistance to an etchant that etches the light shielding film 30 (etching selectivity is different from that of the light shielding film 30). consists of The etching mask film 40 may have a function of blocking transmission of the exposure light, and furthermore, the surface reflectance of the light shielding film 30 with respect to the light incident from the light shielding film 30 side, that is, from the surface antireflection layer 32 side. of 15% or less in the wavelength range of 350 nm to 436 nm. In particular, the surface reflectance of the etching mask film 40 is preferably 10% or less with respect to light with a wavelength of 413 nm, which is the laser drawing wavelength. The etching mask film 40 is composed of a material containing chromium (Cr) and substantially free of silicon. More specifically, the chromium-containing material contains chromium (Cr) or at least one of chromium (Cr) and oxygen (O), nitrogen (N), and carbon (C). materials to be used. Alternatively, a material containing chromium (Cr) and at least one of oxygen (O), nitrogen (N), and carbon (C), and further containing fluorine (F) can be used. For example, materials forming the etching mask film 40 include Cr, CrO, CrN, CrF, CrCO, CrCN, CrON, CrCON, and CrCONF.
The etching mask film 40 can be formed by a sputtering method.

エッチングマスク膜40は、機能に応じて組成が均一な単一の膜からなる場合であってもよいし、組成が異なる複数の膜からなる場合であってもよいし、厚さ方向に組成が連続的に変化する単一の膜からなる場合であってもよい。 The etching mask film 40 may be composed of a single film having a uniform composition according to its function, may be composed of a plurality of films having different compositions, or may be composed of different compositions in the thickness direction. It may be composed of a single continuously changing film.

なお、図1に示すバイナリマスクブランク10は、遮光膜30上にエッチングマスク膜40を備えているが、遮光膜30上にエッチングマスク膜40を備え、エッチングマスク膜40上にレジスト膜を備えるバイナリマスクブランクについても、本発明を適用することができる。 Note that the binary mask blank 10 shown in FIG. The present invention can also be applied to mask blanks.

次に、この実施の形態1および2のバイナリマスクブランク10の製造方法について説明する。図1に示すバイナリマスクブランク10は、以下の遮光膜形成工程とエッチングマスク膜形成工程とを行うことによって製造される。図2に示すバイナリマスクブランク10は、遮光膜形成工程によって製造される。
以下、各工程を詳細に説明する。
Next, a method for manufacturing the binary mask blank 10 of the first and second embodiments will be described. The binary mask blank 10 shown in FIG. 1 is manufactured by performing the following light shielding film forming process and etching mask film forming process. The binary mask blank 10 shown in FIG. 2 is manufactured by a light shielding film forming process.
Each step will be described in detail below.

1.遮光膜形成工程
先ず、透明基板20を準備する。透明基板20は、露光光に対して透明であれば、合成石英ガラス、石英ガラス、アルミノシリケートガラス、ソーダライムガラス、低熱膨張ガラス(SiO-TiOガラス等)などのいずれのガラス材料で構成されるものであってもよい。
1. Light-Shielding Film Forming Step First, the transparent substrate 20 is prepared. The transparent substrate 20 is made of any glass material, such as synthetic quartz glass, quartz glass, aluminosilicate glass, soda lime glass, low thermal expansion glass (SiO 2 —TiO 2 glass, etc.), as long as it is transparent to exposure light. It may be

次に、透明基板20上に、スパッタリング法により、遮光層31と、表面反射防止層32とを備えた遮光膜30、または、裏面反射防止層33と、遮光層31と、表面反射防止層32とを備えた遮光膜30を形成する。
遮光膜30を構成する各層の遮光層31、表面反射防止層32、裏面反射防止層33の成膜は、それら各層を構成する材料の主成分となる遷移金属とケイ素を含む遷移金属シリサイドターゲット、又は遷移金属とケイ素と酸素及び/又は窒素を含む遷移金属シリサイドターゲットをスパッタターゲットに使用して、例えば、ヘリウムガス、ネオンガス、アルゴンガス、クリプトンガス及びキセノンガスからなる群より選ばれる少なくとも一種を含む不活性ガスからなるスパッタガス雰囲気、又は、上記不活性ガスと、酸素ガス、窒素ガス、二酸化炭素ガス、一酸化窒素ガス、二酸化窒素ガスからなる群より選ばれて酸素及び窒素を少なくとも含む活性ガスとの混合ガスからなるスパッタガス雰囲気で行われる。
Next, a light-shielding film 30 having a light-shielding layer 31 and a front-surface antireflection layer 32, or a back-surface anti-reflection layer 33, a light-shielding layer 31, and a front-surface antireflection layer 32 are formed on the transparent substrate 20 by a sputtering method. and a light shielding film 30 is formed.
The light shielding layer 31, the front antireflection layer 32, and the back antireflection layer 33 of the layers constituting the light shielding film 30 are formed by using a transition metal silicide target containing transition metal and silicon, which are the main components of the materials constituting these layers, Alternatively, a transition metal silicide target containing a transition metal, silicon, oxygen and/or nitrogen is used as a sputtering target, for example, containing at least one selected from the group consisting of helium gas, neon gas, argon gas, krypton gas and xenon gas A sputtering gas atmosphere composed of an inert gas, or an active gas containing at least oxygen and nitrogen selected from the group consisting of the above inert gas and oxygen gas, nitrogen gas, carbon dioxide gas, nitrogen monoxide gas, and nitrogen dioxide gas is performed in a sputtering gas atmosphere consisting of a mixed gas with

遮光膜30を構成する各層の遮光層31、表面反射防止層32、裏面反射防止層33の組成及び厚さは、遮光膜30が上記の光学特性(光学濃度、表面反射率、裏面反射率)を有するように調整される。遮光膜30を構成する各層の遮光層31、表面反射防止層32、裏面反射防止層33の組成は、スパッタターゲットを構成する元素の含有比率(例えば、遷移金属の含有率とケイ素の含有率との比)、スパッタガスの組成及び流量などにより制御することができる。遮光膜30を構成する各層の遮光層31、表面反射防止層32、裏面反射防止層33の厚さは、スパッタパワー、スパッタリング時間などにより制御することができる。また、遮光膜30を構成する各層の遮光層31、表面反射防止層32、裏面反射防止層33は、インライン型スパッタリング装置を使用して形成することが好ましい。スパッタリング装置がインライン型スパッタリング装置の場合、透明基板20の搬送速度によっても、遮光膜30の厚さを制御することができる。また、遮光膜30においては、表面反射防止層32や裏面反射防止層33には、少なくとも窒素または酸素を含有していることが好ましい。フォトマスクを使用したパターン転写時の転写精度の観点から、露光波長における遮光膜30の表面反射防止層32側の表面および裏面反射防止層側の遮光膜30の裏面の反射率を15%以下とするために、表面反射防止層32、裏面反射防止層33に含まれる酸素と窒素を含む軽元素成分の合計含有率が35原子%以上となるように制御を行う。好ましくは、反射防止層32、裏面反射防止層3に含まれる酸素と窒素を含む軽元素成分の合計含有率が40原子%以上70原子%以下となるように制御を行う。 The composition and thickness of the light shielding layer 31, the front antireflection layer 32, and the back antireflection layer 33 of each layer constituting the light shielding film 30 are determined so that the light shielding film 30 has the above optical properties (optical density, surface reflectance, back reflectance). is adjusted to have The composition of the light shielding layer 31, the front antireflection layer 32, and the back antireflection layer 33 of each layer constituting the light shielding film 30 depends on the content ratio of the elements constituting the sputtering target (for example, the transition metal content and the silicon content). ratio), the composition and flow rate of the sputtering gas, and the like. The thicknesses of the light shielding layer 31, the front antireflection layer 32, and the back antireflection layer 33 of each layer constituting the light shielding film 30 can be controlled by sputtering power, sputtering time, and the like. Moreover, the light shielding layer 31, the front antireflection layer 32, and the back antireflection layer 33 of each layer constituting the light shielding film 30 are preferably formed using an in-line sputtering apparatus. When the sputtering apparatus is an in-line sputtering apparatus, the thickness of the light shielding film 30 can be controlled also by the transport speed of the transparent substrate 20 . In the light shielding film 30, the front antireflection layer 32 and the back antireflection layer 33 preferably contain at least nitrogen or oxygen. From the viewpoint of transfer accuracy during pattern transfer using a photomask, the reflectance of the front surface of the light shielding film 30 on the front antireflection layer 32 side and the back surface of the light shielding film 30 on the back antireflection layer side at the exposure wavelength should be 15% or less. For this purpose, the total content of light element components including oxygen and nitrogen contained in the front antireflection layer 32 and the back antireflection layer 33 is controlled to 35 atomic % or more. Preferably, the total content of light element components including oxygen and nitrogen contained in the antireflection layer 32 and the back antireflection layer 3 is controlled to be 40 atomic % or more and 70 atomic % or less.

遮光膜30が、遮光層31と表面反射防止層32の2層構造である場合、上述した成膜プロセスを、表面反射防止層32を構成する結晶粒の平均粒径が、遮光層31を構成する結晶粒の平均粒径よりも大きくなるように、成膜プロセス毎にスパッタガスのガス圧力、組成及び流量を適宜調整して2回行う。また、遮光膜30が、裏面反射防止層33、遮光層31、表面反射防止層32の3層構造である場合、上述した成膜プロセスを、表面反射防止層32と裏面反射防止層33を構成する結晶粒の平均粒径が遮光層31を構成する結晶粒の平均粒径よりも大きくなるように、成膜プロセス毎にスパッタガスのガス圧力、組成及び流量を適宜調整して3回行う。スパッタターゲットを構成する元素の含有比率が異なるターゲットを使用して遮光膜30を構成する各層の遮光層31、表面反射防止層32、裏面反射防止層33を成膜してもよい。 When the light-shielding film 30 has a two-layer structure of the light-shielding layer 31 and the front-surface antireflection layer 32, the above-described film formation process is performed so that the average grain size of the crystal grains constituting the front-surface anti-reflection layer 32 constitutes the light-shielding layer 31. The gas pressure, composition and flow rate of the sputtering gas are appropriately adjusted for each film formation process so that the average grain size is larger than the average grain size of the crystal grains, and the sputtering is performed twice. Further, when the light-shielding film 30 has a three-layer structure of the back antireflection layer 33, the light shielding layer 31, and the front antireflection layer 32, the above-described film forming process is applied to form the front antireflection layer 32 and the back antireflection layer 33. The gas pressure, composition, and flow rate of the sputtering gas are appropriately adjusted for each film formation process, and the sputtering is performed three times so that the average grain size of the crystal grains formed is larger than the average grain size of the crystal grains forming the light shielding layer 31 . The light shielding layer 31, the front antireflection layer 32, and the back antireflection layer 33 of each layer constituting the light shielding film 30 may be formed using targets having different content ratios of the elements constituting the sputtering target.

2.表面処理工程
遷移金属と、ケイ素と、酸素を含有する遷移金属シリサイド酸化物や、遷移金属と、ケイ素と、酸素と、窒素を含有する遷移金属シリサイド酸化窒化物などの酸素を含有する遷移金属シリサイド材料からなる遮光膜30を形成した後の遮光膜30、つまり表面反射防止層32について、遷移金属の酸化物の存在によるエッチング液による浸み込みを抑制するため、遮光膜30(表面反射防止層32)の表面酸化の状態を調整する表面処理工程を行うようにしてもよい。
遮光膜30(表面反射防止層32)の表面酸化の状態を調整する表面処理工程としては、酸性の水溶液で表面処理する方法、アルカリ性の水溶液で表面処理する方法、アッシング等のドライ処理で表面処理する方法などが挙げられる。
このようにして、実施の形態2のバイナリマスクブランク10が得られる。実施の形態1のバイナリマスクブランク10の製造には、以下のエッチングマスク膜形成工程をさらに行う。
2. Surface treatment process Oxygen-containing transition metal silicides such as transition metal, silicon and oxygen containing transition metal silicide oxides or transition metal, silicon, oxygen and nitrogen containing transition metal silicide oxynitrides The light shielding film 30 (surface antireflection layer 32) after forming the light shielding film 30 made of a material is treated with the light shielding film 30 (surface antireflection layer 32) in order to suppress penetration of the etchant due to the presence of oxides of transition metals. A surface treatment step of 32) for adjusting the state of surface oxidation may be performed.
As the surface treatment process for adjusting the state of surface oxidation of the light shielding film 30 (surface antireflection layer 32), there are a method of surface treatment with an acidic aqueous solution, a method of surface treatment with an alkaline aqueous solution, and a dry treatment such as ashing. and methods to do so.
Thus, the binary mask blank 10 of Embodiment 2 is obtained. To manufacture the binary mask blank 10 of the first embodiment, the following etching mask film formation step is further performed.

3.エッチングマスク膜形成工程
遮光膜30(表面反射防止層32)の表面の表面酸化の状態を調整する表面処理を必要に応じて行った後、スパッタリング法により、遮光膜30上にエッチングマスク膜40を形成する。エッチングマスク膜40は、インライン型スパッタリング装置を使用して形成することが好ましい。スパッタリング装置がインライン型スパッタリング装置の場合、透明基板20の搬送速度によっても、エッチングマスク膜40の厚さを制御することができる。
エッチングマスク膜40の成膜は、クロム又はクロム化合物(酸化クロム、窒化クロム、炭化クロム、酸化窒化クロム、酸化窒化炭化クロム等)を含むスパッタターゲットを使用して、例えば、ヘリウムガス、ネオンガス、アルゴンガス、クリプトンガス及びキセノンガスからなる群より選ばれる少なくとも一種を含む不活性ガスからなるスパッタガス雰囲気、又は、ヘリウムガス、ネオンガス、アルゴンガス、クリプトンガス及びキセノンガスからなる群より選ばれる少なくとも一種を含む不活性ガスと、酸素ガス、窒素ガス、一酸化窒素ガス、二酸化窒素ガス、二酸化炭素ガス、炭化水素系ガス、フッ素系ガスからなる群より選ばれる少なくとも一種を含む活性ガスとの混合ガスからなるスパッタガス雰囲気で行われる。炭化水素系ガスとしては、例えば、メタンガス、ブタンガス、プロパンガス、スチレンガス等が挙げられる。
3. Etching Mask Film Forming Step After surface treatment for adjusting the state of surface oxidation of the surface of the light shielding film 30 (surface antireflection layer 32) is performed as necessary, an etching mask film 40 is formed on the light shielding film 30 by a sputtering method. Form. The etching mask film 40 is preferably formed using an in-line sputtering apparatus. When the sputtering apparatus is an in-line sputtering apparatus, the thickness of the etching mask film 40 can also be controlled by the transport speed of the transparent substrate 20 .
The etching mask film 40 is formed using a sputtering target containing chromium or a chromium compound (chromium oxide, chromium nitride, chromium carbide, chromium oxynitride, chromium carbide oxynitride, etc.), for example, helium gas, neon gas, argon. A sputtering gas atmosphere consisting of an inert gas containing at least one selected from the group consisting of gas, krypton gas and xenon gas, or at least one selected from the group consisting of helium gas, neon gas, argon gas, krypton gas and xenon gas. and an active gas containing at least one selected from the group consisting of oxygen gas, nitrogen gas, nitrogen monoxide gas, nitrogen dioxide gas, carbon dioxide gas, hydrocarbon-based gas, and fluorine-based gas It is carried out in a sputter gas atmosphere of Hydrocarbon gases include, for example, methane gas, butane gas, propane gas, and styrene gas.

エッチングマスク膜40が、組成の均一な単一の膜からなる場合、上述した成膜プロセスを、スパッタガスの組成及び流量を変えずに1回だけ行う。エッチングマスク膜40が、組成の異なる複数の膜からなる場合、上述した成膜プロセスを、成膜プロセス毎にスパッタガスの組成及び流量を変えて複数回行う。エッチングマスク膜40が、厚さ方向に組成が連続的に変化する単一の膜からなる場合、上述した成膜プロセスを、スパッタガスの組成及び流量を成膜プロセスの経過時間と共に変化させながら1回だけ行う。
このようにして、実施の形態1のバイナリマスクブランク10が得られる。
When the etching mask film 40 is composed of a single film with a uniform composition, the above-described film formation process is performed only once without changing the composition and flow rate of the sputtering gas. When the etching mask film 40 is composed of a plurality of films with different compositions, the film formation process described above is performed a plurality of times while changing the composition and flow rate of the sputtering gas for each film formation process. When the etching mask film 40 is composed of a single film whose composition changes continuously in the thickness direction, the film formation process described above is repeated while changing the composition and flow rate of the sputtering gas with the elapsed time of the film formation process. do it only once.
Thus, the binary mask blank 10 of Embodiment 1 is obtained.

なお、図1に示すバイナリマスクブランク10は、遮光膜30上にエッチングマスク膜40を備えているため、バイナリマスクブランク10を製造する際に、エッチングマスク膜形成工程を行う。また、遮光膜30上にエッチングマスク膜40を備え、エッチングマスク膜40上にレジスト膜を備えるバイナリマスクブランクを製造する際は、エッチングマスク膜形成工程後に、エッチングマスク膜40上にレジスト膜を形成する。また、図2に示すバイナリマスクブランク10において、遮光膜30上にレジスト膜を備えるバイナリマスクブランクを製造する際は、遮光膜形成工程後に、レジスト膜を形成する。 Since the binary mask blank 10 shown in FIG. 1 has the etching mask film 40 on the light shielding film 30, an etching mask film forming process is performed when manufacturing the binary mask blank 10. FIG. When manufacturing a binary mask blank having the etching mask film 40 on the light shielding film 30 and the resist film on the etching mask film 40, the resist film is formed on the etching mask film 40 after the etching mask film forming step. do. When manufacturing a binary mask blank having a resist film on the light shielding film 30 in the binary mask blank 10 shown in FIG. 2, the resist film is formed after the light shielding film forming step.

この実施の形態1および2のバイナリマスクブランク10は、断面形状が良好であり、静電破壊を抑制できる遮光膜パターンを、ウェットエッチングにより形成することができる。従って、高精細な遮光膜パターンを精度よく転写することができるバイナリマスクを製造することができるバイナリマスクブランクが得られる。 The binary mask blanks 10 of the first and second embodiments have a good cross-sectional shape, and a light-shielding film pattern capable of suppressing electrostatic breakdown can be formed by wet etching. Therefore, it is possible to obtain a binary mask blank capable of manufacturing a binary mask capable of accurately transferring a high-definition light-shielding film pattern.

実施の形態3.4.
実施の形態3、4では、バイナリマスクの製造方法について説明する。
Embodiment 3.4.
In Embodiments 3 and 4, a method for manufacturing a binary mask will be described.

図3は実施の形態3にかかるバイナリマスクの製造方法を示す模式図である。図4は実施の形態4にかかるバイナリマスクの製造方法を示す模式図である。
図3に示すバイナリマスクの製造方法は、図1に示すバイナリマスクブランク10を用いてバイナリマスク100を製造する方法であり、以下のバイナリマスクブランク10のエッチングマスク膜40上にレジスト膜を形成する工程と、レジスト膜に所望のパターンを描画・現像を行うことにより、レジスト膜パターン50を形成し(レジスト膜パターン形成工程)、該レジスト膜パターン50をマスクにしてエッチングマスク膜40をウェットエッチングして、遮光膜30上にエッチングマスク膜パターン40aを形成する工程(エッチングマスク膜パターン形成工程)と、記エッチングマスク膜パターン40aをマスクにして、遮光膜30をウェットエッチングして透明基板20上に遮光膜パターン30aを形成する工程(遮光膜パターン形成工程)と、を含む。
FIG. 3 is a schematic diagram showing a method of manufacturing a binary mask according to the third embodiment. FIG. 4 is a schematic diagram showing a method of manufacturing a binary mask according to the fourth embodiment.
The binary mask manufacturing method shown in FIG. 3 is a method of manufacturing the binary mask 100 using the binary mask blank 10 shown in FIG. A resist film pattern 50 is formed by drawing and developing a desired pattern on the resist film (resist film pattern forming step), and the etching mask film 40 is wet-etched using the resist film pattern 50 as a mask. a step of forming an etching mask film pattern 40a on the light shielding film 30 (etching mask film pattern forming step); and a step of forming the light shielding film pattern 30a (light shielding film pattern forming step).

図4に示すバイナリマスクの製造方法は、図2に示すバイナリマスクブランク10を用いてバイナリマスク100を製造する方法であり、以下のバイナリマスクブランク10の上にレジスト膜を形成する工程と、レジスト膜に所望のパターンを描画・現像を行うことにより、レジスト膜パターン50を形成し(レジスト膜パターン形成工程)、該レジスト膜パターン50をマスクにして遮光膜30をウェットエッチングして、透明基板20上に遮光膜パターン30aを形成する工程(遮光膜パターン形成工程)と、を含む。
以下、実施の形態3および4にかかるバイナリマスクの製造工程の各工程を詳細に説明する。
The binary mask manufacturing method shown in FIG. 4 is a method of manufacturing the binary mask 100 using the binary mask blank 10 shown in FIG. By drawing and developing a desired pattern on the film, a resist film pattern 50 is formed (resist film pattern forming step), and the light shielding film 30 is wet-etched using the resist film pattern 50 as a mask to form the transparent substrate 20. and a step of forming a light shielding film pattern 30a thereon (light shielding film pattern forming step).
Each step of the binary mask manufacturing process according to the third and fourth embodiments will be described in detail below.

実施の形態3にかかるバイナリマスクの製造工程
1.レジスト膜パターン形成工程
レジスト膜パターン形成工程では、先ず、実施の形態1のバイナリマスクブランク10のエッチングマスク膜40上に、レジスト膜を形成する。使用するレジスト膜材料は、特に制限されない。例えば、後述する350nm~436nmの波長域から選択されるいずれかの波長を有するレーザー光に対して感光するものであればよい。また、レジスト膜は、ポジ型、ネガ型のいずれであっても構わない。
その後、350nm~436nmの波長域から選択されるいずれかの波長を有するレーザー光を用いて、レジスト膜に所望のパターンを描画する。レジスト膜に描画するパターンは、遮光膜30に形成するパターンである。レジスト膜に描画するパターンとして、ラインアンドスペースパターンやホールパターンが挙げられる。
その後、レジスト膜を所定の現像液で現像して、図3(a)に示されるように、エッチングマスク膜40上にレジスト膜パターン50を形成する。
Binary mask manufacturing process according to the third embodiment 1. Resist Film Pattern Forming Step In the resist film pattern forming step, first, a resist film is formed on the etching mask film 40 of the binary mask blank 10 of the first embodiment. The resist film material to be used is not particularly limited. For example, any material may be used as long as it is sensitive to laser light having a wavelength selected from the wavelength range of 350 nm to 436 nm, which will be described later. Moreover, the resist film may be either positive type or negative type.
After that, a desired pattern is drawn on the resist film using a laser beam having a wavelength selected from a wavelength range of 350 nm to 436 nm. The pattern drawn on the resist film is the pattern formed on the light shielding film 30 . Patterns drawn on the resist film include line-and-space patterns and hole patterns.
Thereafter, the resist film is developed with a predetermined developer to form a resist film pattern 50 on the etching mask film 40 as shown in FIG. 3(a).

2.エッチングマスク膜パターン形成工程
エッチングマスク膜パターン形成工程では、先ず、レジスト膜パターン50をマスクにしてエッチングマスク膜40をエッチングして、エッチングマスク膜パターン40aを形成する。エッチングマスク膜40は、クロム(Cr)を含み、実質的にケイ素を含有しないクロム系材料から形成される。エッチングマスク膜40をエッチングするエッチング液は、エッチングマスク膜40を選択的にエッチングできるものであれば、特に制限されない。具体的には、硝酸第二セリウムアンモニウムと過塩素酸とを含むエッチング液が挙げられる。
その後、レジスト剥離液を用いて、又は、アッシングによって、図3(b)に示されるように、レジスト膜パターン50を剥離する。場合によっては、レジスト膜パターン50を剥離せずに、次の遮光膜パターン形成工程を行ってもよい。
2. Etching Mask Film Pattern Forming Step In the etching mask film pattern forming step, first, the etching mask film 40 is etched using the resist film pattern 50 as a mask to form an etching mask film pattern 40a. The etching mask film 40 is made of a chromium-based material containing chromium (Cr) and substantially free of silicon. The etchant for etching the etching mask film 40 is not particularly limited as long as it can selectively etch the etching mask film 40 . Specifically, an etchant containing ceric ammonium nitrate and perchloric acid is mentioned.
Thereafter, the resist film pattern 50 is removed using a resist remover or by ashing, as shown in FIG. 3(b). In some cases, the next light-shielding film pattern forming step may be performed without removing the resist film pattern 50 .

3.遮光膜パターン形成工程
遮光膜パターン形成工程では、エッチングマスク膜パターン40aをマスクにして遮光膜30をウェットエッチングして、図3(c)に示されるように、遮光膜パターン30aを形成する。遮光膜パターン30aとして、ラインアンドスペースパターンやホールパターンが挙げられる。遮光膜30をエッチングするエッチング液は、遮光膜30を選択的にエッチングできるものであれば、特に制限されない。例えば、フッ化アンモニウムとリン酸と過酸化水素とを含むエッチング液、フッ化水素アンモニウムと過酸化水素とを含むエッチング液が挙げられる。
ウェットエッチングは、遮光膜パターン30aの断面形状を良好にするために、遮光膜パターン30aにおいて透明基板20が露出するまでの時間(ジャストエッチングタイム)よりも長い時間(オーバーエッチングタイム)で行うことが好ましい。オーバーエッチングタイムの時間としては、透明基板20への影響等を考慮すると、ジャストエッチングタイムに、そのジャストエッチングタイムの10%の時間を加えた時間内とすることが好ましい。
3. Light-Shielding Film Pattern Forming Step In the light-shielding film pattern forming step, the light-shielding film 30 is wet-etched using the etching mask film pattern 40a as a mask to form a light-shielding film pattern 30a as shown in FIG. 3(c). As the light shielding film pattern 30a, a line-and-space pattern and a hole pattern can be used. The etchant for etching the light shielding film 30 is not particularly limited as long as it can selectively etch the light shielding film 30 . For example, an etchant containing ammonium fluoride, phosphoric acid and hydrogen peroxide, and an etchant containing ammonium hydrogen fluoride and hydrogen peroxide can be used.
In order to improve the cross-sectional shape of the light shielding film pattern 30a, the wet etching can be performed for a time (overetching time) longer than the time required for the transparent substrate 20 to be exposed in the light shielding film pattern 30a (just etching time). preferable. Considering the influence on the transparent substrate 20, etc., it is preferable that the over-etching time be within the time obtained by adding 10% of the just-etching time to the just-etching time.

そして、遮光膜パターン形成工程の後、エッチングマスク膜パターン40aを剥離して、バイナリマスク100が得られる。 After the light-shielding film pattern forming step, the etching mask film pattern 40a is peeled off, and the binary mask 100 is obtained.

この実施の形態3のバイナリマスクの製造方法によれば、実施の形態1のバイナリマスクブランク10を用いるため、断面形状が良好であり、静電破壊を抑制できる遮光膜パターン30aを形成することができる。従って、高精細な遮光膜パターン30aを備えたバイナリマスクを製造することができる。このように製造されたバイナリマスクは、ラインアンドスペースパターンやコンタクトホールの微細化に対応することができる。 According to the binary mask manufacturing method of the third embodiment, since the binary mask blank 10 of the first embodiment is used, it is possible to form the light shielding film pattern 30a which has a good cross-sectional shape and can suppress electrostatic breakdown. can. Therefore, it is possible to manufacture a binary mask having a high-definition light-shielding film pattern 30a. A binary mask manufactured in this way can correspond to miniaturization of line-and-space patterns and contact holes.

実施の形態4にかかるバイナリマスクの製造工程
1.レジスト膜パターン形成工程
レジスト膜パターン形成工程では、先ず、実施の形態2のバイナリマスクブランク10の遮光膜30上に、レジスト膜を形成する。使用するレジスト膜材料は、実施の形態3で説明したものと同様である。なお、必要に応じてレジスト膜を形成する前に、遮光膜30と密着性を良好にするため、遮光膜30に表面改質処理を行なうようにしても構わない。上述と同様に、レジスト膜を形成した後、350nm~436nmの波長域から選択されるいずれかの波長を有するレーザー光を用いて、レジスト膜に所望のパターンを描画する。その後、レジスト膜を所定の現像液で現像して、図4(a)に示されるように、遮光膜30上にレジスト膜パターン50を形成する。
2.遮光膜パターン形成工程
遮光膜パターン形成工程では、レジスト膜パターン50をマスクにして遮光膜30をエッチングして、図4(b)に示されるように、遮光膜パターン30aを形成する。遮光膜パターン30aや遮光膜30をエッチングするエッチング液は、実施の形態3で説明したものと同様である。
その後、レジスト剥離液を用いて、又は、アッシングによって、レジスト膜パターン50を剥離する(図4(c))。
このようにして、バイナリマスク100が得られる。
この実施の形態4のバイナリマスクの製造方法によれば、実施の形態2のバイナリマスクブランク10を用いるため、断面形状が良好であり、静電破壊を抑制できる遮光膜パターンを形成することができる。従って、高精細な遮光膜パターンを備えるバイナリマスクを製造することができる。このように製造されたバイナリマスクは、ラインアンドスペースパターンやコンタクトホールの微細化に対応することができる。
Binary mask manufacturing process according to the fourth embodiment 1. Resist Film Pattern Forming Step In the resist film pattern forming step, first, a resist film is formed on the light shielding film 30 of the binary mask blank 10 of the second embodiment. The resist film material used is the same as that described in the third embodiment. In addition, before forming the resist film, the light shielding film 30 may be subjected to a surface modification treatment in order to improve the adhesion to the light shielding film 30 as necessary. After forming a resist film in the same manner as described above, a desired pattern is drawn on the resist film using a laser beam having a wavelength selected from the wavelength range of 350 nm to 436 nm. Thereafter, the resist film is developed with a predetermined developer to form a resist film pattern 50 on the light shielding film 30 as shown in FIG. 4(a).
2. Light-Shielding Film Pattern Forming Step In the light-shielding film pattern forming step, the light-shielding film 30 is etched using the resist film pattern 50 as a mask to form a light-shielding film pattern 30a as shown in FIG. 4B. The etchant for etching the light shielding film pattern 30a and the light shielding film 30 is the same as that described in the third embodiment.
Thereafter, the resist film pattern 50 is removed using a resist remover or by ashing (FIG. 4(c)).
A binary mask 100 is thus obtained.
According to the binary mask manufacturing method of the fourth embodiment, since the binary mask blank 10 of the second embodiment is used, it is possible to form a light-shielding film pattern that has a good cross-sectional shape and can suppress electrostatic breakdown. . Therefore, it is possible to manufacture a binary mask having a high-definition light-shielding film pattern. A binary mask manufactured in this way can correspond to miniaturization of line-and-space patterns and contact holes.

実施の形態5.
実施の形態5では、表示装置の製造方法について説明する。表示装置は、上述したバイナリマスクブランク10を用いて製造されたバイナリマスク100を用い、または上述したバイナリマスクの製造方法によって製造されたバイナリマスク100を用いる工程(マスク載置工程)と、表示装置上のレジスト膜に遮光膜パターンを露光転写する工程(露光工程)とを行うことによって製造される。
以下、各工程を詳細に説明する。
Embodiment 5.
In Embodiment 5, a method for manufacturing a display device will be described. The display device uses the binary mask 100 manufactured using the binary mask blank 10 described above, or uses the binary mask 100 manufactured by the binary mask manufacturing method described above (mask placing step); A process (exposure process) of exposing and transferring a light shielding film pattern onto the upper resist film is performed.
Each step will be described in detail below.

1.載置工程
載置工程では、実施の形態3で製造されたバイナリマスク100を露光装置のマスクステージに載置する。ここで、バイナリマスク100は、露光装置の投影光学系を介して表示装置基板上に形成されたレジスト膜に対向するように配置される。
1. Mounting Step In the mounting step, the binary mask 100 manufactured in Embodiment 3 is mounted on the mask stage of the exposure apparatus. Here, the binary mask 100 is arranged so as to face the resist film formed on the display device substrate via the projection optical system of the exposure device.

2.パターン転写工程
パターン転写工程では、バイナリマスク100に露光光を照射して、表示装置基板上に形成されたレジスト膜にパターンを転写する。露光光は、365nm~436nmの波長域から選択される複数の波長の光を含む複合光や、365nm~436nmの波長域からある波長域をフィルターなどでカットし選択された単色光である。例えば、露光光は、i線、h線およびg線を含む複合光や、i線の単色光である。露光光として複合光を用いると、露光光強度を高くしてスループットを上げることができるため、表示装置の製造コストを下げることができる。
2. Pattern Transfer Process In the pattern transfer process, the binary mask 100 is irradiated with exposure light to transfer the pattern to the resist film formed on the display device substrate. The exposure light is compound light containing light of a plurality of wavelengths selected from a wavelength range of 365 nm to 436 nm, or monochromatic light selected by cutting a certain wavelength range from the wavelength range of 365 nm to 436 nm with a filter or the like. For example, the exposure light is compound light including i-line, h-line and g-line, or i-line monochromatic light. When compound light is used as the exposure light, the intensity of the exposure light can be increased and the throughput can be increased, so that the manufacturing cost of the display device can be reduced.

この実施の形態3の表示装置の製造方法によれば、高解像度、微細なラインアンドスペースパターンやコンタクトホールを有する、高精細の表示装置を製造することができる。
なお、以上の実施形態においては、フォトマスクブランクやフォトマスクとして、遮光膜を有するバイナリマスクブランクや遮光膜パターンを有するバイナリマスクを用いる場合を説明したが、これらに限定されるものではない。例えば、掘り込みレベンソン用のフォトマスクブランクやCPLマスク用のマスクブランク等においても、本発明を適用することが可能である。また、透明基板上に位相シフト膜を形成し、そしてその上に、実施の形態で述べた遮光膜を形成するようにしてもよい。
According to the manufacturing method of the display device of the third embodiment, it is possible to manufacture a high-definition display device having high resolution and fine line-and-space patterns and contact holes.
In the above embodiments, the case of using a binary mask blank having a light shielding film or a binary mask having a light shielding film pattern as a photomask blank or photomask has been described, but the present invention is not limited to these. For example, the present invention can be applied to photomask blanks for recessed Levenson, mask blanks for CPL masks, and the like. Alternatively, a phase shift film may be formed on a transparent substrate, and the light shielding film described in the embodiment may be formed thereon.

実施例1.
A.バイナリマスクブランクおよびその製造方法
実施例1のバイナリマスクブランクを製造するため、先ず、透明基板20として、1214サイズ(1220mm×1400mm)の合成石英ガラス基板を準備した。
Example 1.
A. Binary Mask Blank and Manufacturing Method Thereof To manufacture the binary mask blank of Example 1, first, a synthetic quartz glass substrate of 1214 size (1220 mm×1400 mm) was prepared as the transparent substrate 20 .

その後、合成石英ガラス基板を、主表面を下側に向けてトレイ(図示せず)に搭載し、インライン型スパッタリング装置のチャンバー内に搬入した。 After that, the synthetic quartz glass substrate was placed on a tray (not shown) with the main surface facing downward, and carried into the chamber of an in-line sputtering apparatus.

透明基板20の主表面上に遮光膜30の第1層を形成するため、まず、第1チャンバー内のスパッタリングガス圧力が0.5Paになるように、アルゴン(Ar)ガスとヘリウム(He)ガスで構成される混合ガスを導入した。そして、モリブデンとケイ素を含む第1スパッタターゲット(モリブデン:ケイ素=1:4)に所定のスパッタパワーを印加して、スパッタリングすることにより、透明基板20の主表面上にモリブデンとケイ素からなるモリブデンシリサイドの遮光層31を膜厚88nm成膜した。 In order to form the first layer of the light shielding film 30 on the main surface of the transparent substrate 20, first, argon (Ar) gas and helium (He) gas are supplied so that the sputtering gas pressure in the first chamber is 0.5 Pa. A mixed gas consisting of Then, by applying a predetermined sputtering power to a first sputtering target (molybdenum:silicon=1:4) containing molybdenum and silicon and sputtering, molybdenum silicide containing molybdenum and silicon is formed on the main surface of transparent substrate 20. A light shielding layer 31 having a thickness of 88 nm was formed.

次に、遮光層31が成膜された透明基板20を第2チャンバー内に搬入し、第2チャンバー内のスパッタリングガス圧力が1.7Paとなるように、アルゴン(Ar)ガスと、一酸化窒素(NO)ガスおよびヘリウム(He)ガスで構成される混合ガスを導入した。そして、モリブデンとケイ素を含む第2スパッタターゲット(モリブデン:ケイ素=1:4)に所定のスパッタパワーを印加して、反応性スパッタリングすることにより、遮光層31上にモリブデンとケイ素と酸素と窒素を含有するモリブデンシリサイドの酸化窒化物の表面反射防止層32を膜厚45nm成膜した。 Next, the transparent substrate 20 on which the light shielding layer 31 is formed is carried into the second chamber, and argon (Ar) gas and nitrogen monoxide are added so that the sputtering gas pressure in the second chamber is 1.7 Pa. A mixed gas composed of (NO) gas and helium (He) gas was introduced. Then, a predetermined sputtering power is applied to a second sputtering target (molybdenum:silicon=1:4) containing molybdenum and silicon, and reactive sputtering is performed to deposit molybdenum, silicon, oxygen, and nitrogen on the light shielding layer 31. A surface antireflection layer 32 of molybdenum silicide oxynitride was formed to a thickness of 45 nm.

そして、遮光層31、表面反射防止層32が成膜された透明基板20を第3チャンバー内に搬入し、第3チャンバー内のスパッタリングガス圧力が0.3Paとなるように、アルゴン(Ar)ガスと、窒素(N)ガスで構成される混合ガスを導入した。そして、クロムからなる第3スパッタターゲットに所定のスパッタパワーを印加して、反応性スパッタリングすることにより、表面反射防止層32上にクロムと窒素を含有するクロムの窒化物のエッチングマスク膜40を膜厚30nm成膜した。 Then, the transparent substrate 20 on which the light shielding layer 31 and the front antireflection layer 32 are formed is carried into the third chamber, and argon (Ar) gas is supplied so that the sputtering gas pressure in the third chamber becomes 0.3 Pa. and nitrogen (N 2 ) gas was introduced. Then, a predetermined sputtering power is applied to a third sputtering target made of chromium, and reactive sputtering is performed to form an etching mask film 40 of chromium nitride containing chromium and nitrogen on the surface antireflection layer 32 . A film having a thickness of 30 nm was formed.

このようにして、透明基板20上に、遮光層31と表面反射防止層32の積層構造の遮光膜30とエッチングマスク膜40が形成されたバイナリマスクブランク10を得た。 In this manner, a binary mask blank 10 was obtained in which a light shielding film 30 having a laminate structure of a light shielding layer 31 and a front antireflection layer 32 and an etching mask film 40 were formed on a transparent substrate 20 .

得られたバイナリマスクブランク10における遮光層31と表面反射防止層32の積層構造の遮光膜30や、エッチングマスク膜40の諸特性について以下のように測定した。
[光学濃度(OD)]
遮光層31と表面反射防止層32の積層構造からなる遮光膜30の光学濃度(OD)を分光光度計で測定した結果、3.6であった(波長405nm)。遮光膜30の光学濃度の測定には、同一のトレイにセットして作製された、合成石英ガラス基板の主表面上に遮光層31と表面反射防止層32の積層構造からなる遮光膜30が成膜された遮光膜付き基板(ダミー基板)を用いた。遮光膜30の光学濃度(OD)は、エッチングマスク膜40を形成する前に遮光膜付き基板(ダミー基板)をチャンバーから取り出し、測定した。
[表面反射率]
遮光層31と表面反射防止層32の積層構造からなる遮光膜30の表面反射率、及びエッチングマスク膜40の反射率を分光光度計で測定した結果、遮光膜30の表面反射率は8.3%(波長405nm)、エッチングマスク膜40の表面反射率は7.7%(波長413nm(レーザー描画波長に対応))であった。以上の結果から、遮光膜30の表面反射防止層32は、表面反射防止機能を主として有していると言える。なお、遮光膜30の表面反射率の測定は、上述と同様に、エッチングマスク膜40を形成する前に遮光膜付き基板をチャンバーから取り出し測定し、エッチングマスク膜40の表面反射率の測定は、合成石英ガラス基板上に遮光膜30とエッチングマスク膜40が形成されたダミー基板をチャンバーから取り出し、測定した。
Various characteristics of the light-shielding film 30 having a laminated structure of the light-shielding layer 31 and the front antireflection layer 32 and the etching mask film 40 in the obtained binary mask blank 10 were measured as follows.
[Optical Density (OD)]
The optical density (OD) of the light-shielding film 30 composed of the laminated structure of the light-shielding layer 31 and the front antireflection layer 32 was measured with a spectrophotometer and found to be 3.6 (wavelength: 405 nm). The optical density of the light-shielding film 30 was measured by setting the light-shielding film 30 on the main surface of the synthetic quartz glass substrate which was set on the same tray. A substrate (dummy substrate) with a light shielding film was used. The optical density (OD) of the light shielding film 30 was measured by taking out the substrate with the light shielding film (dummy substrate) from the chamber before forming the etching mask film 40 .
[Surface reflectance]
The surface reflectance of the light shielding film 30 composed of the laminated structure of the light shielding layer 31 and the surface antireflection layer 32 and the reflectance of the etching mask film 40 were measured with a spectrophotometer. As a result, the surface reflectance of the light shielding film 30 was 8.3. % (wavelength 405 nm), and the surface reflectance of the etching mask film 40 was 7.7% (wavelength 413 nm (corresponding to laser drawing wavelength)). From the above results, it can be said that the surface antireflection layer 32 of the light shielding film 30 mainly has the surface antireflection function. The surface reflectance of the light-shielding film 30 is measured by taking out the substrate with the light-shielding film from the chamber before forming the etching mask film 40 and measuring the surface reflectance of the etching mask film 40 in the same manner as described above. A dummy substrate having a light shielding film 30 and an etching mask film 40 formed on a synthetic quartz glass substrate was taken out from the chamber and measured.

[屈折率(n)、消衰係数(k)]
遮光層31、表面反射防止層32の屈折率(n)および消衰係数(k)をn&kアナライザーで測定した結果、遮光層31の屈折率(波長405nm)は4.52、消衰係数(波長405nm)は2.68、表面反射防止層32の屈折率(波長405nm)は2.56、消衰係数(波長405nm)は0.37であった。なお、遮光層31、表面反射防止層32の屈折率、消衰係数の測定は、合成石英ガラス基板上に、上記実施例1と同一の成膜条件で成膜された遮光層31付き基板、表面反射防止層32付き基板を準備して行った。
[結晶粒のサイズ、平均粒径]
遮光層31、表面反射防止層32の結晶粒のサイズを断面SEMで観察、測定した結果、遮光層31の結晶粒のサイズは、3~5nmで、結晶粒の平均サイズ(平均粒径、以下において同じ)は、4nmであった。また、表面反射防止層32の結晶粒のサイズは、6~10nmで、結晶粒の平均サイズは、8nmであった。
すなわち、上記実施例1のバイナリマスクブランク10における遮光膜30を構成する表面反射防止層32の結晶粒の平均粒径は、遮光層31の結晶粒の平均粒径よりも大きいものであった。
[refractive index (n), extinction coefficient (k)]
As a result of measuring the refractive index (n) and the extinction coefficient (k) of the light shielding layer 31 and the front antireflection layer 32 with an n & k analyzer, the refractive index (wavelength 405 nm) of the light shielding layer 31 is 4.52, the extinction coefficient (wavelength 405 nm) was 2.68, the refractive index (wavelength 405 nm) of the front antireflection layer 32 was 2.56, and the extinction coefficient (wavelength 405 nm) was 0.37. The refractive indices and extinction coefficients of the light shielding layer 31 and the front antireflection layer 32 were measured using a substrate with the light shielding layer 31 formed on a synthetic quartz glass substrate under the same film formation conditions as in Example 1, A substrate with a front-surface antireflection layer 32 was prepared.
[Crystal grain size, average grain size]
As a result of observing and measuring the size of the crystal grains of the light shielding layer 31 and the front antireflection layer 32 with a cross-sectional SEM, the size of the crystal grains of the light shielding layer 31 is 3 to 5 nm, and the average size of the crystal grains (average grain size, hereinafter ) was 4 nm. The grain size of the surface antireflection layer 32 was 6 to 10 nm, and the average grain size was 8 nm.
That is, the average grain size of the crystal grains of the front antireflection layer 32 constituting the light shielding film 30 in the binary mask blank 10 of Example 1 was larger than the average grain size of the crystal grains of the light shielding layer 31 .

B.バイナリマスクおよびその製造方法
上述のようにして製造されたバイナリマスクブランク10を用いてバイナリマスク100を製造するため、先ず、バイナリマスクブランク10のエッチングマスク膜40上に、レジスト塗布装置を用いてフォトレジスト膜を塗布した。
その後、加熱・冷却工程を経て、フォトレジスト膜を形成した。
その後、レーザー描画装置を用いてフォトレジスト膜を描画し、現像・リンス工程を経て、エッチングマスク膜上に、ホール径が1.5μmのホールパターンのレジスト膜パターン50を形成した。
B. Binary Mask and Its Manufacturing Method In order to manufacture the binary mask 100 using the binary mask blank 10 manufactured as described above, first, a photoresist is applied onto the etching mask film 40 of the binary mask blank 10 using a resist coater. A resist film was applied.
After that, a photoresist film was formed through heating and cooling processes.
After that, the photoresist film was drawn using a laser lithography device, and through developing and rinsing processes, a resist film pattern 50 having a hole pattern with a hole diameter of 1.5 μm was formed on the etching mask film.

その後、レジスト膜パターン50をマスクにして、硝酸第二セリウムアンモニウムと過塩素酸を含むCrエッチング液によりエッチングマスク膜40をウェットエッチングして、エッチングマスク膜パターン40aを形成した。次に、エッチングマスク膜パターン40aをマスクにして、フッ化水素アンモニウムと過酸化水素との混合溶液を純水で希釈したモリブデンシリサイドエッチング液により遮光膜30をウェットエッチングして、遮光膜パターン30aを形成した。このウェットエッチングは、断面形状を垂直化するためかつ要求される微細なパターンを形成するために、110%のオーバーエッチングタイムで行った。
その後、エッチングマスク膜40を上記Crエッチング液で剥離した後、レジスト膜パターン50を剥離した。
Thereafter, using the resist film pattern 50 as a mask, the etching mask film 40 was wet-etched with a Cr etchant containing ceric ammonium nitrate and perchloric acid to form an etching mask film pattern 40a. Next, using the etching mask film pattern 40a as a mask, the light shielding film 30 is wet-etched with a molybdenum silicide etchant obtained by diluting a mixed solution of ammonium hydrogen fluoride and hydrogen peroxide with pure water to remove the light shielding film pattern 30a. formed. This wet etching was performed with an over-etching time of 110% in order to make the cross-sectional shape vertical and to form a required fine pattern.
Thereafter, after removing the etching mask film 40 with the Cr etchant, the resist film pattern 50 was removed.

得られたバイナリマスク100の断面を走査型電子顕微鏡により観察した。実施例1のバイナリマスクに形成された遮光膜パターン30aの断面形状は、ひさし状(オーバーハング形状)が改善され、75°でほぼ垂直な良好な断面形状を有していた。なお、上記遮光膜パターン30aの断面形状の角度は、遮光膜パターンの断面において、上面と側面とが接する部位(上辺)と、側面と下面とが接する部位(下辺)とのなす角度で評価した(以下の実施例2、比較例1、2も同じ)。また、遮光膜パターン30aには、透明基板20との界面に浸み込みは見られなかった。そのため、300nm以上500nm以下の波長範囲の光を含む露光光、より具体的には、i線、h線およびg線を含む複合光の露光光において、優れた転写性能を有するバイナリマスクが得られた。 A cross section of the obtained binary mask 100 was observed with a scanning electron microscope. The cross-sectional shape of the light-shielding film pattern 30a formed on the binary mask of Example 1 had an improved canopy shape (overhang shape), and had a favorable cross-sectional shape that was substantially vertical at 75°. The angle of the cross-sectional shape of the light shielding film pattern 30a was evaluated by the angle formed by the portion (upper side) where the upper surface and the side surface are in contact with each other and the portion (lower side) where the side surface and the lower surface are in contact in the cross section of the light shielding film pattern. (The same applies to Example 2 and Comparative Examples 1 and 2 below). In addition, no seepage was observed at the interface with the transparent substrate 20 in the light shielding film pattern 30a. Therefore, a binary mask having excellent transfer performance can be obtained in exposure light including light in the wavelength range of 300 nm or more and 500 nm or less, more specifically exposure light of compound light including i-line, h-line and g-line. rice field.

また、得られたバイナリマスクについて、静電破壊試験を行った。まず、遮光膜に所定の間隔(1.5μm)で遮光膜パターンを形成したバイナリマスクを用意した。そして、このバイナリマスクへの印加電圧を一定間隔(0.1kV毎)で増加させ、印加電圧毎にパターンに破壊が生じたか否かを観察した。その結果、1.6kVの印加電圧までパターンの破壊は生じていなかった。よって、実施例1のバイナリマスクの遮光膜パターンは、静電破壊を抑制できるものであると言える。 Also, the obtained binary mask was subjected to an electrostatic breakdown test. First, a binary mask was prepared by forming a light shielding film pattern at a predetermined interval (1.5 μm) on the light shielding film. Then, the voltage applied to the binary mask was increased at regular intervals (every 0.1 kV), and it was observed whether or not the pattern was destroyed for each applied voltage. As a result, pattern destruction did not occur up to an applied voltage of 1.6 kV. Therefore, it can be said that the light-shielding film pattern of the binary mask of Example 1 can suppress electrostatic breakdown.

このため、実施例1のバイナリマスクを露光装置のマスクステージにセットし、表示装置上のレジスト膜に露光転写した場合、2.0μm未満の微細パターンを高精度に転写することができるといえる。 Therefore, when the binary mask of Example 1 is set on the mask stage of the exposure apparatus and is exposed and transferred to the resist film on the display device, it can be said that a fine pattern of less than 2.0 μm can be transferred with high accuracy.

実施例2.
A.バイナリマスクブランクおよびその製造方法
実施例2のバイナリマスクブランクを製造するため、実施例1と同様に、透明基板として、1214サイズ(1220mm×1400mm)の合成石英ガラス基板を準備した。
実施例1と同じ方法により、合成石英ガラス基板を、インライン型のスパッタリング装置のチャンバーに搬入した。そして、第1チャンバー内のスパッタリングガス圧力が1.7Paになるように、アルゴン(Ar)ガスと、一酸化窒素(NO)ガスおよびヘリウム(He)ガスで構成される混合ガスを導入した。そして、モリブデンとケイ素を含む第1スパッタターゲット(モリブデン:ケイ素=1:4)に所定のスパッタパワーを印加して、反応性スパッタリングすることにより、透明基板20の主表面上にモリブデンとケイ素と酸素と窒素を含有するモリブデンシリサイドの酸化窒化物の裏面反射防止層33を膜厚34nm成膜した。
Example 2.
A. Binary Mask Blank and Manufacturing Method Thereof To manufacture the binary mask blank of Example 2, as in Example 1, a synthetic quartz glass substrate of 1214 size (1220 mm×1400 mm) was prepared as a transparent substrate.
By the same method as in Example 1, the synthetic quartz glass substrate was carried into the chamber of the in-line type sputtering apparatus. Then, a mixed gas composed of argon (Ar) gas, nitric oxide (NO) gas, and helium (He) gas was introduced so that the sputtering gas pressure in the first chamber was 1.7 Pa. Then, a predetermined sputtering power is applied to a first sputtering target (molybdenum:silicon=1:4) containing molybdenum and silicon, and reactive sputtering is performed to deposit molybdenum, silicon, and oxygen on the main surface of transparent substrate 20. and nitrogen-containing molybdenum silicide oxynitride rear antireflection layer 33 having a thickness of 34 nm.

次に、裏面反射防止層33が成膜された透明基板20を第2チャンバー内に搬入した。第2チャンバー内のスパッタリングガス圧力が0.5Paになるように、アルゴン(Ar)ガスとヘリウム(He)ガスで構成される混合ガスを導入した。そして、モリブデンとケイ素を含む第2スパッタターゲット(モリブデン:ケイ素=1:4)に所定のスパッタパワーを印加して、スパッタリングすることにより、裏面反射防止膜33上にモリブデンとケイ素からなるモリブデンシリサイドの遮光層31を膜厚128nm成膜した。 Next, the transparent substrate 20 with the back antireflection layer 33 formed thereon was carried into the second chamber. A mixed gas composed of argon (Ar) gas and helium (He) gas was introduced so that the sputtering gas pressure in the second chamber was 0.5 Pa. Then, a predetermined sputtering power is applied to a second sputtering target (molybdenum:silicon=1:4) containing molybdenum and silicon, and sputtering is performed to form molybdenum silicide containing molybdenum and silicon on the back surface antireflection film 33 . A light shielding layer 31 was formed to a film thickness of 128 nm.

そして、裏面反射防止層33と遮光層31が成膜された透明基板20を第3チャンバー内に搬入した。第3チャンバー内のスパッタリングガス圧力が1.7Paとなるように、アルゴン(Ar)ガスと、一酸化窒素(NO)ガスおよびヘリウム(He)で構成される混合ガスを導入した。そして、モリブデンとケイ素を含む第3スパッタターゲット(モリブデン:ケイ素=1:4)に所定スパッタパワーを印加して、反応性スパッタリングにより、遮光層31上にモリブデンとケイ素と酸素と窒素を含有するモリブデンシリサイドの酸化窒化物の表面反射防止層32を膜厚34nm成膜した。 Then, the transparent substrate 20 on which the back antireflection layer 33 and the light shielding layer 31 were formed was carried into the third chamber. Argon (Ar) gas and a mixed gas composed of nitrogen monoxide (NO) gas and helium (He) were introduced so that the sputtering gas pressure in the third chamber was 1.7 Pa. Then, a predetermined sputtering power is applied to a third sputtering target (molybdenum:silicon=1:4) containing molybdenum and silicon, and molybdenum containing molybdenum, silicon, oxygen, and nitrogen is formed on the light shielding layer 31 by reactive sputtering. A surface antireflection layer 32 of silicide oxynitride was formed to a thickness of 34 nm.

このようにして、透明基板20上に、裏面反射防止層33と遮光層31と表面反射防止層32の積層構造の遮光膜30が形成されたバイナリマスクブランク10を得た。 In this manner, a binary mask blank 10 was obtained in which the light shielding film 30 having a laminated structure of the back antireflection layer 33 , the light shielding layer 31 and the front antireflection layer 32 was formed on the transparent substrate 20 .

得られたバイナリマスクブランク10における裏面反射防止層33、遮光層31、表面反射防止層32の積層構造の遮光膜の諸特性について測定した。
[光学濃度(OD)]
裏面反射防止層33、遮光層31、表面反射防止層32の積層構造からなる遮光膜30の光学濃度(OD)を分光光度計で測定した結果、4.9であった(波長405nm)。
[表面反射率・裏面反射率]
裏面反射防止層33、遮光層31、表面反射防止層32の積層構造からなる遮光膜30の表面反射率は3.3%(波長405nm)であった。また、遮光膜30の裏面反射率(裏面反射防止層33側の反射率)は、2.6%(波長405nm)であった。これらの結果から、遮光膜30の裏面反射防止層は裏面反射防止機能を主として有し、遮光膜30の反射防止層32は表面反射防止機能を主として有していると言える。
[屈折率(n)、消衰係数(k)]
裏面反射防止層33、遮光層31、表面反射防止層32の屈折率(n)および消衰係数(k)をn&kアナライザーで測定した結果、裏面反射防止層33の屈折率(波長405)は2.35、消衰係数(波長405nm)は0.30、遮光層31の屈折率(波長405nm)は4.45、消衰係数(波長405nm)は2.75、反射防止層32の屈折率(波長405nm)は2.35、消衰係数(波長405nm)は0.30であった。なお、裏面反射防止層33の屈折率、消衰係数の測定は、合成石英ガラス基板上に、上記実施例2と同一の成膜条件で成膜された裏面反射防止層33付き基板を準備しておこなった。
Various characteristics of the light-shielding film having a laminated structure of the rear anti-reflection layer 33, the light-shielding layer 31, and the front anti-reflection layer 32 in the obtained binary mask blank 10 were measured.
[Optical Density (OD)]
The optical density (OD) of the light shielding film 30 composed of the laminated structure of the back antireflection layer 33, the light shielding layer 31 and the front antireflection layer 32 was measured with a spectrophotometer and found to be 4.9 (wavelength 405 nm).
[Front Reflectance/Back Reflectance]
The surface reflectance of the light-shielding film 30 having a laminated structure of the back-surface antireflection layer 33, the light-shielding layer 31, and the front-surface antireflection layer 32 was 3.3% (wavelength: 405 nm). The back surface reflectance of the light shielding film 30 (reflectance on the back surface antireflection layer 33 side) was 2.6% (wavelength: 405 nm). From these results, it can be said that the back surface antireflection layer of the light shielding film 30 mainly has the back surface antireflection function, and the antireflection layer 32 of the light shielding film 30 mainly has the front surface antireflection function.
[refractive index (n), extinction coefficient (k)]
The refractive index (n) and extinction coefficient (k) of the back antireflection layer 33, the light shielding layer 31, and the front antireflection layer 32 were measured with an n&k analyzer. .35, the extinction coefficient (wavelength 405 nm) is 0.30, the refractive index of the light shielding layer 31 (wavelength 405 nm) is 4.45, the extinction coefficient (wavelength 405 nm) is 2.75, the refractive index of the antireflection layer 32 ( (wavelength 405 nm) was 2.35, and the extinction coefficient (wavelength 405 nm) was 0.30. The refractive index and extinction coefficient of the back antireflection layer 33 were measured by preparing a substrate with the back antireflection layer 33 formed on a synthetic quartz glass substrate under the same film formation conditions as in Example 2 above. I did it.

[結晶粒のサイズ、平均粒径]
裏面反射防止層33、遮光層31、表面反射防止層32の各結晶粒のサイズを断面SEMで観察、測定した結果、裏面反射防止層33の結晶粒のサイズは、6~10nm、結晶粒の平均サイズは、8nmであった。遮光層31の結晶粒のサイズは、3~5nm、結晶粒の平均サイズは、4nmであった。また、表面反射防止層32の結晶粒のサイズは、6~10nm、結晶粒の平均サイズは、8nmであった。
すなわち、上記実施例2のバイナリマスクブランク10における遮光膜30を構成する表面反射防止層32と裏面反射防止層33の結晶粒の平均粒径は、遮光層31の結晶粒の平均粒径よりも大きいものであった。
[Crystal grain size, average grain size]
As a result of observing and measuring the size of each crystal grain of the back antireflection layer 33, the light shielding layer 31, and the front antireflection layer 32 with a cross-sectional SEM, the size of the crystal grain of the back antireflection layer 33 is 6 to 10 nm. The average size was 8 nm. The crystal grain size of the light shielding layer 31 was 3 to 5 nm, and the average crystal grain size was 4 nm. The grain size of the surface antireflection layer 32 was 6 to 10 nm, and the average grain size was 8 nm.
That is, the average grain size of the crystal grains of the front antireflection layer 32 and the back antireflection layer 33 that constitute the light shielding film 30 in the binary mask blank 10 of Example 2 is larger than the average grain size of the crystal grains of the light shielding layer 31. It was big.

B.バイナリマスクおよびその製造方法
上述のようにして製造されたバイナリマスクブランク10を用いてバイナリマスク100を製造するため、先ず、遮光膜30の表面(表面反射防止層32の表面)をHMDS(ヘキサメチルジシラザン)処理を行った後、レジスト塗布装置を用いてフォトレジスト膜を塗布した。その後、加熱・冷却工程を経て、フォトレジスト膜を形成した。
その後、レーザー描画装置を用いてフォトレジスト膜を描画し、現像・リンス工程を経て、エッチングマスク膜上に、ホール径が1.5μmのホールパターンのレジスト膜パターン50を形成した。
その後、レジスト膜パターン50をマスクにして、フッ化水素アンモニウムと過酸化水素との混合溶液を純水で希釈したモリブデンシリサイドエッチング液により遮光膜30をウェットエッチングして、遮光膜パターン30aを形成した。このウェットエッチングは、断面形状を垂直化するためかつ要求される微細なパターンを形成するために、110%のオーバーエッチングタイムで行った。
その後、レジスト膜パターン50を剥離した。
B. Binary Mask and Its Manufacturing Method In order to manufacture the binary mask 100 using the binary mask blank 10 manufactured as described above, first, the surface of the light shielding film 30 (the surface of the front antireflection layer 32) is coated with HMDS (hexamethyl hexamethyl methacrylate). After the disilazane) treatment, a photoresist film was applied using a resist coating apparatus. After that, a photoresist film was formed through heating and cooling processes.
After that, the photoresist film was drawn using a laser lithography device, and through developing and rinsing processes, a resist film pattern 50 having a hole pattern with a hole diameter of 1.5 μm was formed on the etching mask film.
Then, using the resist film pattern 50 as a mask, the light shielding film 30 was wet-etched with a molybdenum silicide etchant obtained by diluting a mixed solution of ammonium hydrogen fluoride and hydrogen peroxide with pure water to form a light shielding film pattern 30a. . This wet etching was performed with an over-etching time of 110% in order to make the cross-sectional shape vertical and to form a required fine pattern.
After that, the resist film pattern 50 was removed.

得られたバイナリマスク100の断面を走査型電子顕微鏡により観察した。実施例2のバイナリマスクに形成された遮光膜パターン30aの断面形状は、遮光膜パターン表面のひさし状(オーバーハング形状)が改善され、さらに、遮光膜パターンの透明基板側のテーパー形状も改善され、72°でほぼ垂直な良好な断面形状を有していた。また、遮光膜パターン30aには、透明基板20との界面に浸み込みは見られなかった。そのため、300nm以上500nm以下の波長範囲の光を含む露光光、より具体的には、i線、h線およびg線を含む複合光の露光光において、優れた転写性能を有するバイナリマスクが得られた。 A cross section of the obtained binary mask 100 was observed with a scanning electron microscope. The cross-sectional shape of the light-shielding film pattern 30a formed in the binary mask of Example 2 is improved in the shape of an eaves (overhang shape) on the surface of the light-shielding film pattern, and the tapered shape of the light-shielding film pattern on the transparent substrate side is also improved. , and had a good cross-sectional shape that was almost vertical at 72°. In addition, no seepage was observed at the interface with the transparent substrate 20 in the light shielding film pattern 30a. Therefore, a binary mask having excellent transfer performance can be obtained in exposure light including light in the wavelength range of 300 nm or more and 500 nm or less, more specifically exposure light of compound light including i-line, h-line and g-line. rice field.

また、得られたバイナリマスクについて、実施例1と同様にして、静電破壊試験を行った。その結果、1.7kVの印加電圧までパターンの破壊は生じていなかった。よって、実施例2のバイナリマスクの遮光膜パターンは、静電破壊を抑制できるものであると言える。 Also, the obtained binary mask was subjected to an electrostatic breakdown test in the same manner as in Example 1. As a result, pattern destruction did not occur up to an applied voltage of 1.7 kV. Therefore, it can be said that the light-shielding film pattern of the binary mask of Example 2 can suppress electrostatic breakdown.

このため、実施例2のバイナリマスクを露光装置のマスクステージにセットし、表示装置上のレジスト膜に露光転写した場合、2.0μm未満の微細パターンを高精度に転写することができるといえる。 Therefore, when the binary mask of Example 2 is set on the mask stage of the exposure apparatus and is exposed and transferred to the resist film on the display device, it can be said that a fine pattern of less than 2.0 μm can be transferred with high accuracy.

なお、上述の実施例では、遷移金属としてモリブデンを用いた場合を説明したが、他の遷移金属の場合でも上述と同等の効果が得られる。
また、上述の実施例では、表示装置製造用のバイナリマスクブランクや、表示装置製造用のバイナリマスクの例を説明したが、これに限られない。本発明のバイナリマスクブランクやバイナリマスクは、半導体装置製造用、MEMS製造用、プリント基板用等にも適用できる。
また、上述の実施例では、透明基板のサイズが、1214サイズ(1220mm×1400mm×13mm)の例を説明したが、これに限られない。表示装置製造用のバイナリマスクブランクの場合、大型(Large Size)の透明基板が使用され、該透明基板のサイズは、一辺の長さが、300mm以上である。表示装置製造用のバイナリマスクブランクに使用する透明基板のサイズは、例えば、330mm×450mm以上2280mm×3130mm以下である。
また、半導体装置製造用、MEMS製造用、プリント基板用のバイナリマスクブランクの場合、小型(Small Size)の透明基板が使用され、該透明基板のサイズは、一辺の長さが9インチ以下である。上記用途のバイナリマスクブランクに使用する透明基板のサイズは、例えば、63.1mm×63.1mm以上228.6mm×228.6mm以下である。通常、半導体製造用、MEMS製造用は、6025サイズ(152mm×152mm)や5009サイズ(126.6mm×126.6mm)が使用され、プリント基板用は、7012サイズ(177.4mm×177.4mm)や、9012サイズ(228.6mm×228.6mm)が使用される。
Although molybdenum is used as the transition metal in the above-described embodiments, the same effects as those described above can be obtained with other transition metals.
Further, in the above-described embodiments, examples of binary mask blanks for manufacturing display devices and binary masks for manufacturing display devices have been described, but the present invention is not limited to these. The binary mask blank and binary mask of the present invention can also be applied to semiconductor device manufacturing, MEMS manufacturing, printed circuit boards, and the like.
Also, in the above embodiment, the size of the transparent substrate is 1214 size (1220 mm×1400 mm×13 mm), but it is not limited to this. In the case of binary mask blanks for manufacturing display devices, a large size transparent substrate is used, and the size of the transparent substrate has a side length of 300 mm or more. The size of the transparent substrate used for binary mask blanks for manufacturing display devices is, for example, 330 mm×450 mm or more and 2280 mm×3130 mm or less.
In the case of binary mask blanks for semiconductor device manufacturing, MEMS manufacturing, and printed circuit board, a small size transparent substrate is used, and the size of the transparent substrate is 9 inches or less on one side. . The size of the transparent substrate used for the binary mask blank for the above application is, for example, 63.1 mm×63.1 mm or more and 228.6 mm×228.6 mm or less. Normally, 6025 size (152 mm x 152 mm) and 5009 size (126.6 mm x 126.6 mm) are used for semiconductor manufacturing and MEMS manufacturing, and 7012 size (177.4 mm x 177.4 mm) is used for printed circuit boards. Alternatively, the 9012 size (228.6 mm×228.6 mm) is used.

比較例1.
A.バイナリマスクブランクおよびその製造方法
比較例1のバイナリマスクブランクを製造するため、実施例1と同様に、透明基板として、1214サイズ(1220mm×1400mm)の合成石英ガラス基板を準備した。
実施例1と同じ方法により、合成石英ガラス基板を、インライン型のスパッタリング装置のチャンバーに搬入した。そして、第1チャンバー内のスパッタリングガス圧力を0.5Paになるように、アルゴン(Ar)ガスとヘリウム(He)ガスで構成される混合ガスを導入した。そして、モリブデンとケイ素を含む第1スパッタターゲット(モリブデン:ケイ素=1:4)に所定のスパッタパワーを印加して、スパッタリングすることにより、透明基板20の主表面上にモリブデンとケイ素からなるモリブデンシリサイドの遮光層31を膜厚88nm成膜した。
次に、遮光層31が成膜された透明基板20を第2チャンバー内に搬入し、第2チャンバー内のスパッタリングガス圧力が0.5Paとなるように、アルゴン(Ar)ガスと、一酸化窒素(NO)ガスおよびヘリウム(He)ガスで構成される混合ガスを導入した。そして、モリブデンとケイ素を含む第2スパッタターゲット(モリブデン:ケイ素=1:4)に所定のスパッタパワーを印加して、反応性スパッタリングすることにより、遮光層31上にモリブデンとケイ素と酸素と窒素を含有するモリブデンシリサイドの酸化窒化物の表面反射防止層32を膜厚45nm成膜した。
そして、遮光層31、表面反射防止層32が成膜された透明基板20を第3チャンバー内に搬入し、第3チャンバー内のスパッタリングガス圧力が0.3Paとなるように、アルゴン(Ar)ガスと、窒素(N)ガスで構成される混合ガスを導入した。そして、クロムからなる第3スパッタターゲットに所定のスパッタパワーを印加して、反応性スパッタリングすることにより、表面反射防止層32上にクロムと窒素を含有するクロムの窒化物のエッチングマスク膜40を膜厚30nm成膜した。
このようにして、透明基板20上に、遮光層31と表面反射防止層32の積層構造の遮光膜30とエッチングマスク膜40が形成されたバイナリマスクブランク10を得た。
得られたバイナリマスクブランク10における裏面反射防止層33、遮光層31、表面反射防止層32の積層構造の遮光膜の諸特性について測定した。
得られたバイナリマスクブランク10における遮光層31と表面反射防止層32の積層構造の遮光膜30や、エッチングマスク膜40の諸特性について測定した。
その結果、光学濃度(OD)、表面反射率、屈折率(n)、消衰係数(k)は、実施例1と同等の光学特性を有していた。
[結晶粒のサイズ、平均粒径]
遮光層31、表面反射防止層32の結晶粒のサイズを断面SEMで観察、測定した結果、遮光層31の結晶粒のサイズは、3~5nmで、結晶粒の平均サイズは、4nmであった。また、表面反射防止層32の結晶粒のサイズは、1~3nmで、結晶粒の平均サイズは、2nmであった。
すなわち、上記比較例1のバイナリマスクブランクにおける遮光膜を構成する表面反射防止層の結晶粒の平均粒径は、遮光層の結晶粒の平均粒径よりも小さいものであった。
B.バイナリマスクおよびその製造方法
上述のようにして製造されたバイナリマスクブランクを用いて、実施例1と同様の方法によりバイナリマスクを製造した。
得られたバイナリマスクについて、静電破壊試験を行った。まず、遮光膜に所定の間隔(1.5μm)で遮光膜パターンを形成したバイナリマスクを用意した。そして、このバイナリマスクへの印加電圧を一定間隔(0.1kV毎)で増加させ、印加電圧毎にパターンに破壊が生じたか否かを観察した。その結果、1.6kVの印加電圧までパターンの破壊は生じていなかった。よって、比較例1のバイナリマスクの遮光膜パターンは、静電破壊を抑制できるものであると言える。
また、得られたバイナリマスクの断面を走査型電子顕微鏡により観察した。比較例1のバイナリマスクに形成された遮光膜パターンの断面形状は、表面反射防止層が突出するひさし状(オーバーハング形状)を有していた。従って、得られたバイナリマスクでは、300nm以上500nm以下の波長範囲の光を含む露光光、より具体的には、i線、h線およびg線を含む複合光の露光光において、十分な転写性能が得られない。
このため、比較例1のバイナリマスクを露光装置のマスクステージにセットし、表示装置上のレジスト膜に露光転写した場合、2.0μm未満の微細パターンを高精度に転写することはできないことが予想される。
比較例2.
A.バイナリマスクブランクおよびその製造方法
比較例2のバイナリマスクブランクを製造するため、実施例1と同様に、透明基板として、1214サイズ(1220mm×1400mm)の合成石英ガラス基板を準備した。
実施例1と同じ方法により、合成石英ガラス基板を、インライン型のスパッタリング装置のチャンバーに搬入した。そして、第1チャンバー内のスパッタリングガス圧力を0.3Paになるように、アルゴン(Ar)ガスと二酸化炭素(CO)ガスで構成される混合ガスを導入した。そして、クロムを含む第1スパッタターゲットに所定のスパッタパワーを印加して、反応性スパッタリングすることにより、透明基板の主表面上にクロムと酸素を含有するクロムの酸化物の裏面反射防止層を膜厚30nm成膜した。
Comparative example 1.
A. Binary Mask Blank and Manufacturing Method Thereof To manufacture the binary mask blank of Comparative Example 1, a synthetic quartz glass substrate of 1214 size (1220 mm×1400 mm) was prepared as a transparent substrate in the same manner as in Example 1.
By the same method as in Example 1, the synthetic quartz glass substrate was carried into the chamber of the in-line type sputtering apparatus. Then, a mixed gas composed of argon (Ar) gas and helium (He) gas was introduced so that the sputtering gas pressure in the first chamber was 0.5 Pa. Then, by applying a predetermined sputtering power to a first sputtering target (molybdenum:silicon=1:4) containing molybdenum and silicon and sputtering, molybdenum silicide containing molybdenum and silicon is formed on the main surface of transparent substrate 20. A light shielding layer 31 having a thickness of 88 nm was formed.
Next, the transparent substrate 20 on which the light shielding layer 31 is formed is carried into the second chamber, and argon (Ar) gas and nitrogen monoxide are added so that the sputtering gas pressure in the second chamber is 0.5 Pa. A mixed gas composed of (NO) gas and helium (He) gas was introduced. Then, a predetermined sputtering power is applied to a second sputtering target (molybdenum:silicon=1:4) containing molybdenum and silicon, and reactive sputtering is performed to deposit molybdenum, silicon, oxygen, and nitrogen on the light shielding layer 31. A surface antireflection layer 32 of molybdenum silicide oxynitride was formed to a thickness of 45 nm.
Then, the transparent substrate 20 on which the light shielding layer 31 and the front antireflection layer 32 are formed is carried into the third chamber, and argon (Ar) gas is supplied so that the sputtering gas pressure in the third chamber becomes 0.3 Pa. and nitrogen (N 2 ) gas was introduced. Then, a predetermined sputtering power is applied to a third sputtering target made of chromium, and reactive sputtering is performed to form an etching mask film 40 of chromium nitride containing chromium and nitrogen on the surface antireflection layer 32 . A film having a thickness of 30 nm was formed.
In this manner, a binary mask blank 10 was obtained in which a light shielding film 30 having a laminate structure of a light shielding layer 31 and a front antireflection layer 32 and an etching mask film 40 were formed on a transparent substrate 20 .
Various characteristics of the light-shielding film having a laminated structure of the rear anti-reflection layer 33, the light-shielding layer 31, and the front anti-reflection layer 32 in the obtained binary mask blank 10 were measured.
Various characteristics of the light shielding film 30 having a laminated structure of the light shielding layer 31 and the front antireflection layer 32 and the etching mask film 40 in the obtained binary mask blank 10 were measured.
As a result, optical density (OD), surface reflectance, refractive index (n), and extinction coefficient (k) were equivalent to those of Example 1.
[Crystal grain size, average grain size]
The crystal grain sizes of the light shielding layer 31 and the front antireflection layer 32 were observed and measured by a cross-sectional SEM. . The grain size of the surface antireflection layer 32 was 1 to 3 nm, and the average grain size was 2 nm.
That is, the average grain size of the crystal grains of the front antireflection layer forming the light shielding film in the binary mask blank of Comparative Example 1 was smaller than the average grain size of the crystal grains of the light shielding layer.
B. Binary Mask and its Manufacturing Method A binary mask was manufactured in the same manner as in Example 1 using the binary mask blank manufactured as described above.
The obtained binary mask was subjected to an electrostatic breakdown test. First, a binary mask was prepared by forming a light shielding film pattern at a predetermined interval (1.5 μm) on the light shielding film. Then, the voltage applied to the binary mask was increased at regular intervals (every 0.1 kV), and it was observed whether or not the pattern was destroyed for each applied voltage. As a result, pattern destruction did not occur up to an applied voltage of 1.6 kV. Therefore, it can be said that the light-shielding film pattern of the binary mask of Comparative Example 1 can suppress electrostatic breakdown.
Moreover, the cross section of the obtained binary mask was observed with a scanning electron microscope. The cross-sectional shape of the light-shielding film pattern formed on the binary mask of Comparative Example 1 had an eaves shape (overhang shape) in which the front-surface antireflection layer protruded. Therefore, the obtained binary mask has sufficient transfer performance in exposure light including light in the wavelength range of 300 nm or more and 500 nm or less, more specifically exposure light of compound light including i-line, h-line and g-line. is not obtained.
For this reason, when the binary mask of Comparative Example 1 is set on the mask stage of the exposure apparatus and is exposed and transferred to the resist film on the display device, it is expected that a fine pattern of less than 2.0 μm cannot be transferred with high accuracy. be done.
Comparative example 2.
A. Binary Mask Blank and Manufacturing Method Thereof In order to manufacture the binary mask blank of Comparative Example 2, as in Example 1, a 1214 size (1220 mm×1400 mm) synthetic quartz glass substrate was prepared as a transparent substrate.
By the same method as in Example 1, the synthetic quartz glass substrate was carried into the chamber of the in-line type sputtering apparatus. Then, a mixed gas composed of argon (Ar) gas and carbon dioxide (CO 2 ) gas was introduced so that the sputtering gas pressure in the first chamber was 0.3 Pa. Then, by applying a predetermined sputtering power to the first sputtering target containing chromium and performing reactive sputtering, a back antireflection layer of chromium oxide containing chromium and oxygen is formed on the main surface of the transparent substrate. A film having a thickness of 30 nm was formed.

次に、裏面反射防止層が成膜された透明基板を第2チャンバー内に搬入し、第2チャンバー内のスパッタリングガス圧力を0.3Paになるように、アルゴン(Ar)ガス混合ガスを導入した。そして、クロムを含む第2スパッタターゲットに所定のスパッタパワーを印加して、スパッタリングすることにより、裏面反射防止層上にクロムからなる遮光層31を膜厚95nm成膜した。 Next, the transparent substrate on which the back antireflection layer was formed was carried into the second chamber, and an argon (Ar) mixed gas was introduced so that the sputtering gas pressure in the second chamber was 0.3 Pa. . Then, a predetermined sputtering power was applied to a second sputtering target containing chromium, and sputtering was performed to form a light-shielding layer 31 made of chromium with a thickness of 95 nm on the back-surface antireflection layer.

そして、裏面反射防止層と遮光層が成膜された透明基板を第3チャンバー内に搬入し、第3チャンバー内のスパッタリングガス圧力が0.3Paになるように、アルゴン(Ar)ガスと二酸化炭素(CO)ガスで構成される混合ガスを導入した。そして、クロムを含む第3スパッタターゲットに所定のスパッタパワーを印加して、反応性スパッタリングすることにより、遮光層上にクロムと酸素とを含有するクロムの酸化物の表面反射防止層を膜厚30nm成膜した。 Then, the transparent substrate on which the back antireflection layer and the light shielding layer are formed is carried into the third chamber, and argon (Ar) gas and carbon dioxide are added so that the sputtering gas pressure in the third chamber becomes 0.3 Pa. A mixed gas consisting of (CO 2 ) gas was introduced. Then, a predetermined sputtering power is applied to a third sputtering target containing chromium, and reactive sputtering is performed to form a surface antireflection layer of chromium oxide containing chromium and oxygen on the light shielding layer with a thickness of 30 nm. A film was formed.

このようにして、透明基板上に、遮光膜が形成されたバイナリマスクブランクを得た。 Thus, a binary mask blank having a light shielding film formed on a transparent substrate was obtained.

得られたバイナリマスクブランクにおける裏面反射防止層、遮光層、表面反射防止層の積層構造の遮光膜の諸特性について測定した。
[光学濃度(OD)]
裏面反射防止層、遮光層、表面反射防止層の積層構造からなる遮光膜の光学濃度(OD)を分光光度計で測定した結果、4.0であった(波長405nm)。
[表面反射率・裏面反射率]
裏面反射防止層、遮光層、表面反射防止層の積層構造からなる遮光膜の表面反射率は11.8%(波長405nm)、11.5%(波長413nm(レーザー描画波長に対応))であった。また、遮光膜の裏面反射率(裏面反射防止層側の反射率)は、10.3%(波長405nm)であった。これらの結果から、遮光膜30の裏面反射防止層は裏面反射防止機能を主として有し、遮光膜30の表面反射防止層32は表面反射防止機能を主として有していると言える。
Various properties of the light-shielding film having a laminate structure of the rear antireflection layer, the light-shielding layer, and the front antireflection layer in the obtained binary mask blank were measured.
[Optical Density (OD)]
The optical density (OD) of the light-shielding film composed of a laminated structure of a back antireflection layer, a light-shielding layer and a front antireflection layer was measured with a spectrophotometer and found to be 4.0 (wavelength: 405 nm).
[Front Reflectance/Back Reflectance]
The surface reflectance of the light-shielding film composed of the laminated structure of the back-surface antireflection layer, the light-shielding layer, and the front-surface antireflection layer was 11.8% (wavelength: 405 nm) and 11.5% (wavelength: 413 nm (corresponding to laser drawing wavelength)). rice field. The back surface reflectance of the light shielding film (reflectance on the back surface antireflection layer side) was 10.3% (wavelength: 405 nm). From these results, it can be said that the back antireflection layer of the light shielding film 30 mainly has the back antireflection function, and the front antireflection layer 32 of the light shielding film 30 mainly has the front antireflection function.

B.バイナリマスクおよびその製造方法
上述のようにして製造されたバイナリマスクブランクを用いて、バイナリマスクを製造するため、先ず、遮光膜の表面(表面反射防止層の表面)に、レジスト塗布装置を用いてフォトレジスト膜を塗布した。その後、加熱・冷却工程を経て、フォトレジスト膜を形成した。
その後、レーザー描画装置を用いてフォトレジスト膜を描画し、現像・リンス工程を経て、遮光膜上に、ホール径が1.5μmのホールパターンのレジスト膜パターンを形成した。
その後、レジスト膜パターンをマスクにして、硝酸第二セリウムアンモニウムと過塩素酸を含むCrエッチング液により遮光膜をウェットエッチングして、遮光膜パターンを形成した。その後レジスト膜パターンを剥離した。
得られたバイナリマスクの断面を走査型電子顕微鏡により観察した。その結果、バイナリマスクに形成された遮光膜パターンの断面形状は、79°でほぼ垂直な良好な断面形状を有していた。
次に、得られたバイナリマスクについて、静電破壊試験を行った。まず、遮光膜に所定の間隔(1.5μm)で遮光膜パターンを形成したバイナリマスクを用意した。そして、このバイナリマスクへの印加電圧を一定間隔(0.1kV毎)で増加させ、印加電圧毎にパターンに破壊が生じたか否かを観察した。その結果、0.4kVの印加電圧までパターンの破壊は生じていなかったが、印加電圧が0.5kVでパターンの破壊が生じてしまっていた。よって、比較例2のバイナリマスクの遮光膜パターンは、静電破壊を抑制できていないものであった。
このため、比較例2のバイナリマスクを露光装置のマスクステージにセットし、表示装置上のレジスト膜に露光転写した場合、帯電などによりマスクパターンに静電破壊を起こし、2.0μm未満の微細パターンを転写することはできないことが予想される。
B. Binary Mask and its Manufacturing Method In order to manufacture a binary mask using the binary mask blank manufactured as described above, first, the surface of the light shielding film (the surface of the front antireflection layer) is coated with a resist coater. A photoresist film was applied. After that, a photoresist film was formed through heating and cooling processes.
After that, a photoresist film was drawn using a laser drawing device, and a resist film pattern of a hole pattern with a hole diameter of 1.5 μm was formed on the light-shielding film through development and rinsing steps.
Thereafter, using the resist film pattern as a mask, the light shielding film was wet-etched with a Cr etchant containing ceric ammonium nitrate and perchloric acid to form a light shielding film pattern. After that, the resist film pattern was peeled off.
A cross section of the obtained binary mask was observed with a scanning electron microscope. As a result, the cross-sectional shape of the light shielding film pattern formed on the binary mask had a favorable cross-sectional shape that was substantially vertical at 79°.
Next, the obtained binary mask was subjected to an electrostatic breakdown test. First, a binary mask was prepared by forming a light shielding film pattern at a predetermined interval (1.5 μm) on the light shielding film. Then, the voltage applied to the binary mask was increased at regular intervals (every 0.1 kV), and it was observed whether or not the pattern was destroyed for each applied voltage. As a result, the pattern was not destroyed up to an applied voltage of 0.4 kV, but the pattern was destroyed at an applied voltage of 0.5 kV. Therefore, the light-shielding film pattern of the binary mask of Comparative Example 2 could not suppress the electrostatic breakdown.
For this reason, when the binary mask of Comparative Example 2 is set on the mask stage of an exposure apparatus and is exposed and transferred to a resist film on a display device, electrostatic breakdown occurs in the mask pattern due to electrification or the like, resulting in a fine pattern of less than 2.0 μm. cannot be transcribed.

10…バイナリマスクブランク、20…透明基板、30…遮光膜、
30a…遮光膜パターン、40…エッチングマスク膜、
40a…エッチングマスク膜パターン、50…レジスト膜パターン、
100…バイナリマスク
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10... Binary mask blank, 20... Transparent substrate, 30... Light shielding film,
30a... Light shielding film pattern, 40... Etching mask film,
40a... Etching mask film pattern, 50... Resist film pattern,
100 Binary mask

Claims (8)

透明基板上に遮光膜を有するフォトマスクブランクであって、
前記フォトマスクブランクは、前記遮光膜をウェットエッチングすることによって前記透明基板上に遮光膜パターンを有するフォトマスクを形成するための原版であって、
前記遮光膜は、遷移金属と、ケイ素とを含有する遷移金属シリサイド系材料で形成され、
前記遮光膜は、前記透明基板側から、遮光層と、表面反射防止層とを積層した構造を備え、
前記表面反射防止層は、さらに、窒素または酸素を含有し、
前記表面反射防止層を構成する結晶粒の平均粒径は、前記遮光層を構成する結晶粒の平均粒径よりも大きいことを特徴とするフォトマスクブランク。
A photomask blank having a light shielding film on a transparent substrate,
The photomask blank is an original plate for forming a photomask having a light shielding film pattern on the transparent substrate by wet etching the light shielding film,
The light shielding film is made of a transition metal silicide material containing a transition metal and silicon,
The light shielding film has a structure in which a light shielding layer and a surface antireflection layer are laminated from the transparent substrate side,
The front antireflection layer further contains nitrogen or oxygen,
A photomask blank, wherein an average grain size of crystal grains forming the front-surface antireflection layer is larger than an average grain size of crystal grains forming the light-shielding layer.
透明基板上に遮光膜を有するフォトマスクブランクであって、
前記フォトマスクブランクは、前記遮光膜をウェットエッチングすることによって前記透明基板上に遮光膜パターンを有するフォトマスクを形成するための原版であって、
前記遮光膜は、遷移金属と、ケイ素とを含有する遷移金属シリサイド系材料で形成され、
前記遮光膜は、前記透明基板側から、裏面反射防止層と、遮光層と、表面反射防止層とを積層した構造を備え、
前記裏面反射防止層と前記表面反射防止層は、さらに、窒素または酸素を含有し、
前記表面反射防止層と裏面反射防止層を構成する結晶粒の平均粒径は、前記遮光層を構成する結晶粒の平均粒径よりも大きいことを特徴とするフォトマスクブランク。
A photomask blank having a light shielding film on a transparent substrate,
The photomask blank is an original plate for forming a photomask having a light shielding film pattern on the transparent substrate by wet etching the light shielding film,
The light shielding film is made of a transition metal silicide material containing a transition metal and silicon,
The light-shielding film has a structure in which a back-surface antireflection layer, a light-shielding layer, and a front-surface antireflection layer are laminated from the transparent substrate side,
The back antireflection layer and the front antireflection layer further contain nitrogen or oxygen,
A photomask blank, wherein an average grain size of crystal grains forming the front antireflection layer and the back antireflection layer is larger than an average grain size of crystal grains forming the light shielding layer.
前記遮光層は、窒素または酸素を少なくとも含有していることを特徴とする請求項1または2記載のフォトマスクブランク。 3. A photomask blank according to claim 1, wherein said light shielding layer contains at least nitrogen or oxygen. 前記遷移金属は、モリブデンであることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載のフォトマスクブランク。 4. The photomask blank according to claim 1, wherein said transition metal is molybdenum. 前記遮光膜上に、該遮光膜に対してエッチング選択性が異なるエッチングマスク膜を備えていることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載のフォトマスクブランク。 5. The photomask blank according to any one of claims 1 to 4, further comprising an etching mask film having an etching selectivity different from that of the light shielding film on the light shielding film. 請求項1から4のいずれかに記載のフォトマスクブランクを準備する工程と、
前記遮光膜上にレジスト膜を形成し、前記レジスト膜から形成したレジスト膜パターンをマスクにして前記遮光膜をウェットエッチングして、前記透明基板上に遮光膜パターンを形成する工程と、を有することを特徴とするフォトマスクの製造方法。
A step of preparing a photomask blank according to any one of claims 1 to 4;
forming a resist film on the light-shielding film, and wet-etching the light-shielding film using a resist film pattern formed from the resist film as a mask to form a light-shielding film pattern on the transparent substrate. A method of manufacturing a photomask, characterized by:
請求項5に記載のフォトマスクブランクを準備する工程と、
前記エッチングマスク膜上にレジスト膜を形成し、前記レジスト膜から形成したレジスト膜パターンをマスクにして前記エッチングマスク膜をウェットエッチングして、前記遮光膜上にエッチングマスク膜パターンを形成する工程と、
前記エッチングマスク膜パターンをマスクにして、前記遮光膜をウェットエッチングして、前記透明基板上に遮光膜パターンを形成する工程と、を有することを特徴とするフォトマスクの製造方法。
preparing a photomask blank according to claim 5;
forming a resist film on the etching mask film, wet-etching the etching mask film using a resist film pattern formed from the resist film as a mask, and forming an etching mask film pattern on the light shielding film;
and wet-etching the light-shielding film using the etching mask film pattern as a mask to form a light-shielding film pattern on the transparent substrate.
請求項6または7に記載のフォトマスクの製造方法により得られたフォトマスクを用い、表示装置基板上に形成されたレジスト膜に露光転写する露光工程を有することを特徴とする表示装置の製造方法。 8. A method of manufacturing a display device, comprising: using a photomask obtained by the method of manufacturing a photomask according to claim 6 or 7, an exposure step of exposing and transferring a resist film formed on a substrate of a display device. .
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