[go: up one dir, main page]

JP2024089845A - Mask blank, transfer mask, method for manufacturing a transfer mask, and method for manufacturing a display device - Google Patents

Mask blank, transfer mask, method for manufacturing a transfer mask, and method for manufacturing a display device Download PDF

Info

Publication number
JP2024089845A
JP2024089845A JP2022205316A JP2022205316A JP2024089845A JP 2024089845 A JP2024089845 A JP 2024089845A JP 2022205316 A JP2022205316 A JP 2022205316A JP 2022205316 A JP2022205316 A JP 2022205316A JP 2024089845 A JP2024089845 A JP 2024089845A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
thin film
mask
pattern
film
light
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2022205316A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
勝 田辺
Masaru Tanabe
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hoya Corp
Original Assignee
Hoya Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hoya Corp filed Critical Hoya Corp
Priority to JP2022205316A priority Critical patent/JP2024089845A/en
Priority to TW112146285A priority patent/TW202435275A/en
Priority to KR1020230184159A priority patent/KR20240100256A/en
Priority to CN202311757171.4A priority patent/CN118244571A/en
Publication of JP2024089845A publication Critical patent/JP2024089845A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/50Mask blanks not covered by G03F1/20 - G03F1/34; Preparation thereof
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/22Masks or mask blanks for imaging by radiation of 100nm or shorter wavelength, e.g. X-ray masks, extreme ultraviolet [EUV] masks; Preparation thereof
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/54Absorbers, e.g. of opaque materials
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/62Pellicles, e.g. pellicle assemblies, e.g. having membrane on support frame; Preparation thereof
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/68Preparation processes not covered by groups G03F1/20 - G03F1/50
    • G03F1/80Etching

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)

Abstract

【課題】紫外線領域の波長を含む露光光に対する高い耐光性の要求を満たすマスクブランクを提供する。【解決手段】透光性基板上に、パターン形成用の薄膜を備えるマスクブランクであって、薄膜は、遷移金属とケイ素を含有し、全電子収量法によって取得される薄膜の表層のX線吸収スペクトルは、入射X線エネルギーELが3180eVにおけるX線吸収係数をIL、入射X線エネルギーEHが3210eVにおけるX線吸収係数をIHとしたとき、(IH-IL)/(EH-EL)が-6.0×10-4以上である。【選択図】図6[Problem] To provide a mask blank that satisfies the requirement of high light resistance against exposure light including wavelengths in the ultraviolet region. [Solution] A mask blank comprising a thin film for pattern formation on a light-transmitting substrate, the thin film containing a transition metal and silicon, and an X-ray absorption spectrum of the surface layer of the thin film obtained by a total electron yield method, where IL is the X-ray absorption coefficient at an incident X-ray energy EL of 3180 eV, and IH is the X-ray absorption coefficient at an incident X-ray energy EH of 3210 eV, is such that (IH-IL)/(EH-EL) is -6.0×10-4 or more. [Selected Figure] Figure 6

Description

本発明は、マスクブランク、転写用マスク、転写用マスクの製造方法、及び表示装置の製造方法に関する。 The present invention relates to a mask blank, a transfer mask, a method for manufacturing a transfer mask, and a method for manufacturing a display device.

近年、OLED(Organic Light Emitting Diode)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、折りたたみなどのフレキシブル化とともに、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および配線等の電子回路パターンを作製することである。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およびバイナリマスクといった転写用マスク(フォトマスク)が必要である。 In recent years, display devices such as FPDs (Flat Panel Displays) typified by OLEDs (Organic Light Emitting Diodes) have been rapidly increasing in size, viewing angle, flexibility (folding, etc.), high definition, and display speed. One of the elements required for this high definition and high speed display is the creation of electronic circuit patterns such as fine elements and wiring with high dimensional accuracy. Photolithography is often used for patterning the electronic circuits for these display devices. For this reason, transfer masks (photomasks) such as phase shift masks and binary masks, which have fine and high-precision patterns, are required for the manufacture of display devices.

例えば、特許文献1には、微細パターンを露光するためのフォトマスクが記載されている。特許文献1には、フォトマスクの透明基板上に形成するマスクパターンを、実質的に露光に寄与する強度の光を透過させる光透過部と、実質的に露光に寄与しない強度の光を透過させる光半透過部とで構成することが記載されている。また、特許文献1には、位相シフト効果を用いて、前記光半透過部と光透過部との境界部近傍を通過した光が互いに打ち消しあうようにして境界部のコントラストを向上させることが記載されている。また、特許文献1には、フォトマスクが、前記光半透過部を、窒素、金属およびシリコンを主たる構成要素とする物質からなる薄膜で構成するとともに、該薄膜を構成する物質の構成要素たるシリコンを34~60原子%含むことが記載されている。 For example, Patent Document 1 describes a photomask for exposing a fine pattern. Patent Document 1 describes that the mask pattern formed on the transparent substrate of the photomask is composed of a light-transmitting portion that transmits light of an intensity that substantially contributes to exposure, and a light-semi-transmitting portion that transmits light of an intensity that does not substantially contribute to exposure. Patent Document 1 also describes that the phase shift effect is used to improve the contrast of the boundary portion by making the light that passes near the boundary portion between the light-semi-transmitting portion and the light-transmitting portion cancel each other out. Patent Document 1 also describes that the photomask comprises a light-semi-transmitting portion made of a thin film made of a material whose main components are nitrogen, metal, and silicon, and that the thin film contains 34 to 60 atomic % silicon, which is a component of the material that makes up the thin film.

特許文献2には、リソグラフィに使用するハーフ・トーン型位相シフト・マスク・ブランクが記載されている。特許文献2には、マスク・ブランクが、基板と、前記基板に堆積させたエッチ・ストップ層と、前記エッチ・ストップ層に堆積させた位相シフト層とを備えることが記載されている。さらに特許文献2には、このマスク・ブランクを用いて、500nm未満の選択された波長でほぼ180度の位相シフト、および少なくとも0.001%の光透過率を有するフォトマスクを製造可能であることが記載されている。 Patent Document 2 describes a half-tone phase-shift mask blank for use in lithography. Patent Document 2 describes that the mask blank comprises a substrate, an etch stop layer deposited on the substrate, and a phase-shift layer deposited on the etch stop layer. Patent Document 2 further describes that the mask blank can be used to manufacture a photomask having a phase shift of approximately 180 degrees at a selected wavelength less than 500 nm and an optical transmittance of at least 0.001%.

特許第2966369号公報Japanese Patent No. 2966369 特開2005-522740号公報JP 2005-522740 A

近年の高精細(1000ppi以上)のパネル作製に使用される転写用マスクとしては、高解像のパターン転写を可能にするために、転写用マスクであって、かつホール径で、6μm以下、ライン幅で4μm以下の微細なパターン形成用の薄膜パターンを含む転写パターンが形成された転写用マスクが要求されている。具体的には、径または幅寸法が1.5μmの微細なパターンを含む転写パターンが形成された転写用マスクが要求されている。 In recent years, the transfer masks used in the production of high-definition (1000 ppi or more) panels require a transfer mask on which a transfer pattern is formed that includes a thin film pattern for forming a fine pattern 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. Specifically, there is a demand for a transfer mask on which a transfer pattern is formed that includes a fine pattern with a diameter or width dimension of 1.5 μm.

一方、マスクブランクのパターン形成用の薄膜をパターニングすることにより得られる転写用マスクは、繰り返し、被転写体へのパターン転写に用いられるため、実際のパターン転写を想定した紫外線に対する耐光性(紫外耐光性)も高いことが望まれる。 On the other hand, the transfer mask obtained by patterning the thin film for pattern formation of the mask blank is used repeatedly to transfer patterns to the transfer target, so it is desirable that the transfer mask also has high resistance to ultraviolet light (ultraviolet light resistance) in anticipation of actual pattern transfer.

しかしながら、紫外線領域の波長を含む露光光に対する紫外耐光性(以下、単に耐光性)の要求を満たすパターン形成用の薄膜を備えたマスクブランクを製造することは、従来においては困難であった。 However, it has been difficult to manufacture mask blanks equipped with a thin film for pattern formation that meets the requirements for ultraviolet resistance (hereinafter simply referred to as light resistance) against exposure light that includes wavelengths in the ultraviolet region.

本発明は、上述の問題を解決するためになされたものである。すなわち、本発明は、紫外線領域の波長を含む露光光に対する高い耐光性の要求を満たすマスクブランクを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems. That is, the object of the present invention is to provide a mask blank that meets the requirement of high light resistance against exposure light including wavelengths in the ultraviolet region.

また、本発明は、紫外線領域の波長を含む露光光に対する高い耐光性の要求を満たす、良好な転写パターンを備える転写用マスク、転写用マスクの製造方法、および表示装置の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention also aims to provide a transfer mask having a good transfer pattern that meets the requirement of high light resistance to exposure light including wavelengths in the ultraviolet region, a method for manufacturing the transfer mask, and a method for manufacturing a display device.

本発明は上記の課題を解決する手段として、以下の構成を有する。 The present invention has the following configuration as a means for solving the above problems.

(構成1)透光性基板上に、パターン形成用の薄膜を備えるマスクブランクであって、
前記薄膜は、遷移金属とケイ素を含有し、
全電子収量法によって取得される前記薄膜の表層のX線吸収スペクトルは、
入射X線エネルギーELが3180eVにおけるX線吸収係数をIL、
入射X線エネルギーEHが3210eVにおけるX線吸収係数をIHとしたとき、
(IH-IL)/(EH-EL)が-6.0×10-4以上である
ことを特徴とするマスクブランク。
(Configuration 1) A mask blank comprising a thin film for pattern formation on a light-transmitting substrate,
the thin film contains a transition metal and silicon;
The X-ray absorption spectrum of the surface layer of the thin film obtained by the total electron yield method is
IL is the X-ray absorption coefficient when the incident X-ray energy EL is 3180 eV,
When the X-ray absorption coefficient at the incident X-ray energy EH of 3210 eV is IH,
A mask blank, characterized in that (IH-IL)/(EH-EL) is -6.0×10 -4 or more.

(構成2)蛍光収量法によって取得される前記薄膜のX線吸収スペクトルは、入射X線エネルギーELが3180eVにおけるX線吸収係数よりも、入射X線エネルギーEHが3210eVにおけるX線吸収係数の方が大きいことを特徴とする構成1記載のマスクブランク。 (Configuration 2) A mask blank according to configuration 1, characterized in that the X-ray absorption spectrum of the thin film obtained by a fluorescence yield method has a larger X-ray absorption coefficient at an incident X-ray energy EH of 3210 eV than at an incident X-ray energy EL of 3180 eV.

(構成3)前記薄膜は、前記遷移金属として少なくともチタンを含有することを特徴とする構成1記載のマスクブランク。 (Configuration 3) The mask blank according to configuration 1, characterized in that the thin film contains at least titanium as the transition metal.

(構成4)前記薄膜は、さらに窒素を含有することを特徴とする構成1記載のマスクブランク。 (Configuration 4) The mask blank according to configuration 1, characterized in that the thin film further contains nitrogen.

(構成5)前記薄膜における遷移金属およびケイ素の合計含有量に対する遷移金属の含有量の比率は、0.05以上であることを特徴とする構成1記載のマスクブランク。 (Configuration 5) A mask blank according to configuration 1, characterized in that the ratio of the transition metal content to the total content of the transition metal and silicon in the thin film is 0.05 or more.

(構成6)前記薄膜上に、前記薄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記載のマスクブランク。 (Configuration 6) A mask blank according to configuration 1, characterized in that an etching mask film having a different etching selectivity with respect to the thin film is provided on the thin film.

(構成7)前記エッチングマスク膜は、クロムを含有していることを特徴とする構成6記載のマスクブランク。 (Configuration 7) The mask blank according to configuration 6, characterized in that the etching mask film contains chromium.

(構成8)透光性基板上に、転写パターンを有する薄膜を備える転写用マスクであって、
前記薄膜は、遷移金属とケイ素を含有し、
全電子収量法によって取得される前記薄膜の表層のX線吸収スペクトルは、
入射X線エネルギーELが3180eVにおけるX線吸収係数をIL、
入射X線エネルギーEHが3210eVにおけるX線吸収係数をIHとしたとき、
(IH-IL)/(EH-EL)が-6.0×10-4以上である
ことを特徴とする転写用マスク。
(Configuration 8) A transfer mask comprising a thin film having a transfer pattern on a light-transmitting substrate,
the thin film contains a transition metal and silicon;
The X-ray absorption spectrum of the surface layer of the thin film obtained by the total electron yield method is
IL is the X-ray absorption coefficient when the incident X-ray energy EL is 3180 eV,
When the X-ray absorption coefficient at the incident X-ray energy EH of 3210 eV is IH,
A transfer mask, wherein (IH-IL)/(EH-EL) is -6.0×10 -4 or more.

(構成9)蛍光収量法によって取得される前記薄膜のX線吸収スペクトルは、入射X線エネルギーELが3180eVにおけるX線吸収係数よりも、入射X線エネルギーEHが3210eVにおけるX線吸収係数の方が大きいことを特徴とする構成8記載の転写用マスク。 (Configuration 9) A transfer mask according to configuration 8, characterized in that the X-ray absorption spectrum of the thin film obtained by the fluorescence yield method has a larger X-ray absorption coefficient at an incident X-ray energy EH of 3210 eV than at an incident X-ray energy EL of 3180 eV.

(構成10)前記薄膜は、前記遷移金属として少なくともチタンを含有することを特徴とする構成8記載の転写用マスク。 (Configuration 10) The transfer mask according to configuration 8, characterized in that the thin film contains at least titanium as the transition metal.

(構成11)前記薄膜は、さらに窒素を含有することを特徴とする構成8記載の転写用マスク。 (Configuration 11) The transfer mask according to configuration 8, characterized in that the thin film further contains nitrogen.

(構成12)前記薄膜における遷移金属およびケイ素の合計含有量に対する遷移金属の含有量の比率は、0.05以上であることを特徴とする構成8記載の転写用マスク。 (Configuration 12) A transfer mask according to configuration 8, characterized in that the ratio of the transition metal content to the total content of the transition metal and silicon in the thin film is 0.05 or more.

(構成13)構成6または7に記載の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転写パターンを有するレジスト膜を形成する工程と、
前記レジスト膜をマスクとするウェットエッチングを行い、前記エッチングマスク膜に転写パターンを形成する工程と、
前記転写パターンが形成されたるエッチングマスク膜をマスクとするウェットエッチングを行い、前記薄膜に転写パターンを形成する工程と、
を有することを特徴とする転写用マスクの製造方法。
(Configuration 13) A process for preparing a mask blank according to configuration 6 or 7;
forming a resist film having a transfer pattern on the etching mask film;
performing wet etching using the resist film as a mask to form a transfer pattern on the etching mask film;
performing wet etching using the etching mask film on which the transfer pattern is formed as a mask to form a transfer pattern on the thin film;
2. A method for producing a transfer mask comprising the steps of:

(構成14)構成8から12のいずれかに記載の転写用マスクを露光装置のマスクステージに載置する工程と、
前記転写用マスクに露光光を照射して、表示装置用の基板上に設けられたレジスト膜に転写パターンを転写する工程と、
を有することを特徴とする表示装置の製造方法。
(Configuration 14) A step of placing the transfer mask according to any one of configurations 8 to 12 on a mask stage of an exposure tool;
a step of irradiating the transfer mask with exposure light to transfer a transfer pattern onto a resist film provided on a substrate for a display device;
A method for manufacturing a display device comprising the steps of:

本発明によれば、紫外線領域の波長を含む露光光に対する高い耐光性の要求を満たすマスクブランクを提供することができる。 The present invention can provide a mask blank that meets the requirement of high light resistance to exposure light including wavelengths in the ultraviolet region.

また、本発明によれば、紫外線領域の波長を含む露光光に対する高い耐光性の要求を満たす、良好な転写パターンを備える転写用マスク、転写用マスクの製造方法、および表示装置の製造方法を提供することができる。 The present invention also provides a transfer mask having a good transfer pattern that meets the requirement of high light resistance to exposure light including wavelengths in the ultraviolet region, a method for manufacturing the transfer mask, and a method for manufacturing a display device.

本発明の実施形態のマスクブランクの膜構成を示す断面模式図である。FIG. 2 is a cross-sectional schematic diagram showing a film configuration of a mask blank according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態のマスクブランクの別の膜構成を示す断面模式図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing another film configuration of a mask blank according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態の転写用マスクの製造工程を示す断面模式図である。3A to 3C are schematic cross-sectional views showing a manufacturing process of a transfer mask according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態の転写用マスクの別の製造工程を示す断面模式図である。10A to 10C are schematic cross-sectional views showing another manufacturing process of the transfer mask according to the embodiment of the present invention. 本発明の実施例1~3および比較例1、2に係るマスクブランクのパターン形成用の薄膜に対して、蛍光収量法によって取得されたArに由来するX線吸収スペクトル(横軸:薄膜に入射させたX線エネルギー、縦軸:そのX線エネルギーに対する薄膜のX線吸収係数)を示す図である。FIG. 1 shows X-ray absorption spectra (horizontal axis: X-ray energy incident on the thin film, vertical axis: X-ray absorption coefficient of the thin film for that X-ray energy) derived from Ar obtained by a fluorescence yield method for the thin films for pattern formation of the mask blanks according to Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2 of the present invention. 本発明の実施例1~3および比較例1、2に係るマスクブランクのパターン形成用の薄膜の表層に対して、全電子収量法によって取得されたArに由来するX線吸収スペクトル(横軸:薄膜の表層に入射させたX線エネルギー、縦軸:そのエネルギーのX線に対する薄膜の表層のX線吸収係数)を示す図である。FIG. 1 shows X-ray absorption spectra (horizontal axis: X-ray energy incident on the surface layer of the thin film, vertical axis: X-ray absorption coefficient of the surface layer of the thin film for X-rays of that energy) derived from Ar obtained by a total electron yield method for the surface layer of the thin film for pattern formation of the mask blanks according to Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2 of the present invention. 本発明の実施例1~3および比較例1、2に係るマスクブランクのパターン形成用の薄膜における、(IH-IL)/(EH-EL)と透過率の変化との関係を示す図である。ここで、ILは、入射X線エネルギーELが3180eVにおけるX線吸収係数であり、IHは、入射X線エネルギーEHが3210eVにおけるX線吸収係数である。1 is a diagram showing the relationship between (IH-IL)/(EH-EL) and the change in transmittance in a thin film for pattern formation of a mask blank according to Examples 1 to 3 of the present invention and Comparative Examples 1 and 2. Here, IL is the X-ray absorption coefficient when the incident X-ray energy EL is 3180 eV, and IH is the X-ray absorption coefficient when the incident X-ray energy EH is 3210 eV.

まず、本発明の完成に至る経緯を述べる。本発明者は、紫外線領域の波長を含む露光光(以下、単に「露光光」という場合がある)に対する高い耐光性の要求を満たすマスクブランクの構成について、鋭意検討を行った。
本発明者は、FPD(Flat Panel Display)等の表示装置を製造するために用いられる転写用マスクの薄膜パターンの材料に、遷移金属とケイ素を含有する遷移金属シリサイド系材料を用いることを検討していた。遷移金属シリサイド系材料を用いて形成された薄膜において、組成がほぼ同じであるにもかかわらず、露光光に対する耐光性に大きな差が生じる場合があることが判明した。このため、本発明者は、露光光に対する耐光性の高い遷移金属シリサイド系材料の薄膜と、露光光に対する耐光性の低い遷移金属シリサイド系材料の薄膜との相違について、多角的に検証を行った。まず、本発明者は、薄膜の組成と露光光に対する耐光性との関係性について検討したが、薄膜の組成と耐光性との間には、明確な相関関係は得られなかった。また、断面SEM像、平面STEM像の観察や電子回折像の観察を行ったが、いずれも耐光性との間で明確な相関が得られなかった。
First, the background to the completion of the present invention will be described. The present inventors have conducted extensive research into the configuration of a mask blank that satisfies the requirement for high light resistance to exposure light having a wavelength in the ultraviolet region (hereinafter, may be simply referred to as "exposure light").
The present inventor has been considering using a transition metal silicide-based material containing a transition metal and silicon as a material for a thin film pattern of a transfer mask used for manufacturing a display device such as an FPD (Flat Panel Display). It has been found that in a thin film formed using a transition metal silicide-based material, although the composition is almost the same, a large difference in light resistance to exposure light may occur. For this reason, the present inventor has conducted a multifaceted verification of the difference between a thin film of a transition metal silicide-based material having high light resistance to exposure light and a thin film of a transition metal silicide-based material having low light resistance to exposure light. First, the present inventor has examined the relationship between the composition of the thin film and the light resistance to exposure light, but no clear correlation has been obtained between the composition of the thin film and the light resistance. In addition, cross-sectional SEM images, planar STEM images, and electron diffraction images have been observed, but no clear correlation has been obtained between any of them and light resistance.

そこで、本発明者は、薄膜を形成時に使用するガス成分に着目した。透光性基板上に遷移金属シリサイド系材料の薄膜を形成する場合、スパッタリング法を用いるのが一般的である。遷移金属シリサイド系材料の薄膜をスパッタリング法で形成する場合、成膜室内には、反応性ガスのほかに貴ガスを流入させることが一般的である。貴ガスをプラズマ化させてターゲットに衝突させた方がスパッタ効率を高くすることができるためである。また、その貴ガスにはアルゴンが広く用いられている。このようにして形成された薄膜においては、極めて微量ではあるが貴ガスの成分が含有されているものと考えられる。 The inventors therefore focused on the gas components used when forming the thin film. When forming a thin film of a transition metal silicide material on a light-transmitting substrate, the sputtering method is generally used. When forming a thin film of a transition metal silicide material by sputtering, a noble gas is generally flowed into the film formation chamber in addition to a reactive gas. This is because the sputtering efficiency can be increased by turning the noble gas into plasma and colliding it with the target. In addition, argon is widely used as the noble gas. It is believed that the thin film formed in this way contains noble gas components, although in very small amounts.

このような観点に基づき、露光光に対する耐光性が大きく異なる遷移金属シリサイド系材料の薄膜に対して、蛍光収量法によってArに由来するX線吸収スペクトルを取得して分析を行った(図5参照)。その結果、いずれの薄膜にもスパッタガス由来のアルゴンが取り込まれていることを確認できたが、耐光性との間で明確な相関が得られなかった。 Based on this perspective, we used the fluorescence yield method to obtain and analyze X-ray absorption spectra derived from Ar for thin films of transition metal silicide materials that differ greatly in light resistance to exposure light (see Figure 5). As a result, we were able to confirm that argon derived from the sputtering gas was incorporated into each thin film, but no clear correlation was found with light resistance.

本発明者はさらに鋭意研究を行った結果、紫外線領域の波長を含む露光光に対する耐光性が大きく異なる遷移金属シリサイド系材料の薄膜の表層に対して、全電子収量法によってArに由来するX線吸収スペクトル(横軸:薄膜の表層に入射させたX線エネルギー、縦軸:そのエネルギーのX線に対する薄膜の表層のX線吸収係数)を取得して分析を行った(図6、図7参照)。蛍光収量法で取得された薄膜のX線吸収スペクトルは、取得される膜厚方向の範囲が十分に深く、薄膜の膜厚方向の全体の状態(表層+それ以外の領域)が反映されたスペクトルが得られる。薄膜の表層とそれ以外の領域の状態に係る情報が混在するスペクトルであり、薄膜の表層とそれ以外の領域の状態を切り分けることは困難である。これに対し、全電子収量法で取得された薄膜のX線吸収スペクトルは、取得される膜厚方向の範囲が非常に浅く、薄膜の表層の状態が大きく反映されたスペクトルになる。耐光性が大きく異なる薄膜において、全電子収量法で取得されたX線吸収スペクトルを分析したところ、X線吸収係数の傾向が両者の間で明確な差があることを突き止めた。 As a result of further intensive research, the inventors obtained and analyzed X-ray absorption spectra (horizontal axis: X-ray energy incident on the surface layer of the thin film, vertical axis: X-ray absorption coefficient of the surface layer of the thin film for X-rays of that energy) derived from Ar by the total electron yield method for the surface layer of a transition metal silicide-based material, which has a significantly different light resistance to exposure light including wavelengths in the ultraviolet region (see Figures 6 and 7). The X-ray absorption spectrum of a thin film obtained by the fluorescence yield method has a sufficiently deep range in the film thickness direction, and a spectrum reflecting the entire state of the thin film in the film thickness direction (surface layer + other regions) is obtained. The spectrum contains information related to the state of the surface layer of the thin film and other regions, and it is difficult to separate the state of the surface layer of the thin film from the state of the other regions. In contrast, the X-ray absorption spectrum of a thin film obtained by the total electron yield method has a very shallow range in the film thickness direction, and the spectrum reflects the state of the surface layer of the thin film to a large extent. When the X-ray absorption spectra obtained by the total electron yield method were analyzed for thin films with significantly different light resistance, it was found that there was a clear difference in the trends of the X-ray absorption coefficients between the two.

本発明のマスクブランクは、以上の鋭意研究の結果、導き出されたものである。すなわち、透光性基板上に、パターン形成用の薄膜を備えるマスクブランクであって、薄膜は、遷移金属とケイ素を含有し、全電子収量法によって取得される薄膜の表層のX線吸収スペクトルは、入射X線エネルギーELが3180eVにおけるX線吸収係数をIL、入射X線エネルギーEHが3210eVにおけるX線吸収係数をIHとしたとき、
(IH-IL)/(EH-EL)が-6.0×10-4以上であることを特徴とするものである。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。なお、以下の実施形態は、本発明を具体化する際の形態であって、本発明をその範囲内に限定するものではない。
The mask blank of the present invention has been arrived at as a result of the above-mentioned intensive research. That is, the mask blank comprises a thin film for pattern formation on a light-transmitting substrate, the thin film containing a transition metal and silicon, and the X-ray absorption spectrum of the surface layer of the thin film obtained by a total electron yield method is expressed as follows, where IL is the X-ray absorption coefficient at an incident X-ray energy EL of 3180 eV and IH is the X-ray absorption coefficient at an incident X-ray energy EH of 3210 eV:
It is characterized in that (IH-IL)/(EH-EL) is -6.0×10 -4 or more.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the following embodiments are forms for embodying the present invention, and are not intended to limit the scope of the present invention.

図1は、本実施形態のマスクブランク10の膜構成を示す模式図である。図1に示すマスクブランク10は、透光性基板20と、透光性基板20上に形成されたパターン形成用の薄膜30(例えば位相シフト膜)と、パターン形成用の薄膜30上に形成されたエッチングマスク膜(例えば遮光膜)40とを備える。 Figure 1 is a schematic diagram showing the film configuration of a mask blank 10 of this embodiment. The mask blank 10 shown in Figure 1 includes a light-transmitting substrate 20, a thin film 30 for pattern formation (e.g., a phase shift film) formed on the light-transmitting substrate 20, and an etching mask film (e.g., a light-shielding film) 40 formed on the thin film 30 for pattern formation.

図2は、別の実施形態のマスクブランク10の膜構成を示す模式図である。図2に示すマスクブランク10は、透光性基板20と、透光性基板20上に形成されたパターン形成用の薄膜30(例えば位相シフト膜)とを備える。 Figure 2 is a schematic diagram showing the film configuration of a mask blank 10 of another embodiment. The mask blank 10 shown in Figure 2 comprises a light-transmitting substrate 20 and a thin film 30 for pattern formation (e.g., a phase shift film) formed on the light-transmitting substrate 20.

本明細書において、「パターン形成用の薄膜30」とは、遮光膜および位相シフト膜などの、転写用マスク100において所定の微細パターンが形成される薄膜のことをいう(以降、単に「薄膜30」という場合がある)。なお、本実施形態の説明では、パターン形成用の薄膜30の具体例として位相シフト膜を例に、パターン形成用の薄膜パターン30a(以降、単に「薄膜パターン30a」という場合がある)の具体例として位相シフト膜パターンを例に説明する場合がある。遮光膜および遮光膜パターン、透過率調整膜および透過率調整膜パターンなど、他のパターン形成用の薄膜30およびパターン形成用の薄膜パターン30aにおいても、位相シフト膜および位相シフト膜パターンと同様である。 In this specification, the term "thin film 30 for pattern formation" refers to a thin film on which a predetermined fine pattern is formed in the transfer mask 100, such as a light-shielding film and a phase-shifting film (hereinafter, sometimes simply referred to as "thin film 30"). In the description of this embodiment, a phase-shifting film may be used as an example of a specific example of the thin film 30 for pattern formation, and a phase-shifting film pattern may be used as an example of a specific example of the thin film pattern 30a for pattern formation (hereinafter, sometimes simply referred to as "thin film pattern 30a"). The same applies to the phase-shifting film and phase-shifting film pattern in other thin films 30 for pattern formation and thin film patterns 30a for pattern formation, such as light-shielding films and light-shielding film patterns, transmittance adjustment films and transmittance adjustment film patterns.

以下、本実施形態の表示装置製造用マスクブランク10を構成する透光性基板20、パターン形成用の薄膜30(例えば位相シフト膜)およびエッチングマスク膜40について、具体的に説明する。 The following is a detailed description of the light-transmitting substrate 20, the thin film 30 for pattern formation (e.g., a phase shift film), and the etching mask film 40 that constitute the mask blank 10 for manufacturing a display device according to this embodiment.

<透光性基板20>
透光性基板20は、露光光に対して透明である。透光性基板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。透光性基板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、および低熱膨張ガラス(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。透光性基板20が低熱膨張ガラスから構成される場合、透光性基板20の熱変形に起因する薄膜パターン30a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透光性基板20は、一般に矩形状の基板である。具体的には、透光性基板20の主表面(パターン形成用の薄膜30が形成される面)の短辺の長さが300mm以上であるものを使用することができる。本実施形態のマスクブランク10では、主表面の短辺の長さが300mm以上の大きなサイズの透光性基板20を用いることができる。本実施形態のマスクブランク10を用いて、透光性基板20上に例えば幅寸法および/または径寸法が2.0μm未満の微細なパターン形成用の薄膜パターン30aを含む転写パターンを有する転写用マスク100を製造することができる。このような本実施形態の転写用マスク100を用いることにより、被転写体に所定の微細パターンを含む転写パターンを安定して転写することが可能である。
<Light-transmitting substrate 20>
The light-transmitting substrate 20 is transparent to the exposure light. The light-transmitting substrate 20 has a transmittance of 85% or more, preferably 90% or more, to the exposure light when there is no surface reflection loss. The light-transmitting substrate 20 is made of a material containing silicon and oxygen, and can be made of glass materials such as synthetic quartz glass, quartz glass, aluminosilicate glass, soda lime glass, and low thermal expansion glass (SiO 2 -TiO 2 glass, etc.). When the light-transmitting substrate 20 is made of low thermal expansion glass, the position change of the thin film pattern 30a caused by thermal deformation of the light-transmitting substrate 20 can be suppressed. In addition, the light-transmitting substrate 20 used for display device applications is generally a rectangular substrate. Specifically, a light-transmitting substrate 20 having a short side length of 300 mm or more on the main surface (the surface on which the thin film 30 for pattern formation is formed) can be used. In the mask blank 10 of this embodiment, a large-sized light-transmitting substrate 20 having a short side length of 300 mm or more on the main surface can be used. Using the mask blank 10 of this embodiment, a transfer mask 100 can be manufactured having a transfer pattern including a thin film pattern 30a for forming a fine pattern having a width dimension and/or diameter dimension of, for example, less than 2.0 μm on a light-transmitting substrate 20. By using such a transfer mask 100 of this embodiment, it is possible to stably transfer a transfer pattern including a predetermined fine pattern to a transfer target object.

<パターン形成用の薄膜30>
本実施形態の表示装置製造用マスクブランク10(以下、単に「本実施形態のマスクブランク10」という場合がある。)の、パターン形成用の薄膜30は、遷移金属とケイ素を含有し、全電子収量法によって取得される薄膜30の表層のX線吸収スペクトルは、入射X線エネルギーELが3180eVにおけるX線吸収係数をIL、入射X線エネルギーEHが3210eVにおけるX線吸収係数をIHとしたとき、
(IH-IL)/(EH-EL)が-6.0×10-4以上である、ものである。
ここで、表層とは、例えば、透光性基板20とは反対側の表面から、透光性基板20側に向かって10nmの深さまでの範囲にわたる領域である。
なお、X線吸収スペクトルの傾きである(IH-IL)/(EH-EL)は、-2.0×10-4以上であると好ましく、-1.5×10-4以上であるとより好ましい。
<Thin film 30 for pattern formation>
The thin film 30 for pattern formation of the mask blank 10 for manufacturing a display device according to this embodiment (hereinafter, may be simply referred to as "the mask blank 10 of this embodiment") contains a transition metal and silicon, and the X-ray absorption spectrum of the surface layer of the thin film 30 obtained by a total electron yield method is given by:
(IH-IL)/(EH-EL) is -6.0× 10-4 or more.
Here, the surface layer refers to a region ranging from the surface opposite the light-transmitting substrate 20 to a depth of 10 nm toward the light-transmitting substrate 20 side, for example.
The slope of the X-ray absorption spectrum, (IH-IL)/(EH-EL), is preferably −2.0×10 −4 or more, and more preferably −1.5×10 −4 or more.

一般に、X線はX線エネルギーが大きくなるほど、媒質中を伝播するときのX線の減衰度合いが小さくなる(媒質内で吸収されにくくなる。)。すなわち、X線吸収スペクトルは、所定範囲のX線エネルギーのX線を大きく吸収する元素が測定対象物中に存在しない場合、X線エネルギーが大きくなるに従って、X線吸収係数が小さくなる、右肩下がり(傾きが負の値)のスペクトルになる。そして、そのX線を大きく吸収する元素の含有量が大きくなっていくに従い、X線吸収スペクトルの傾きの負の値は小さくなっていき、やがて正の値に転じる。このため、X線吸収スペクトルの傾きである(IH-IL)/(EH-EL)が負の値(右肩下がりの傾き)であることと、測定対象物の薄膜の表層にアルゴンが含まれていることは矛盾しない。 In general, the greater the X-ray energy, the less the X-rays are attenuated when propagating through a medium (the less easily they are absorbed within the medium). In other words, if the object being measured does not contain any elements that significantly absorb X-rays of a certain range of X-ray energies, the X-ray absorption spectrum will have a downward sloping (negative slope) spectrum with a smaller X-ray absorption coefficient as the X-ray energy increases. As the content of the element that significantly absorbs X-rays increases, the negative value of the slope of the X-ray absorption spectrum will become smaller and eventually turn positive. For this reason, there is no contradiction between the slope of the X-ray absorption spectrum (IH-IL)/(EH-EL) being a negative value (downward sloping) and the surface layer of the thin film of the object being measured containing argon.

本発明者は、このX線吸収係数の傾向と耐光性との関係について、以下のように推察している。
成膜室内でアルゴンを含むスパッタガスによるスパッタリングによって、透光性基板20上に遷移金属とケイ素を含有するパターン形成用の薄膜30を形成した段階では、薄膜30の厚さ方向の全体にわたってアルゴンが取り込まれた状態になっていると考えられる。一方、図6の全電子収量法によって取得されたArに由来するX線吸収スペクトルの形状を踏まえれば、成膜室から薄膜30が形成された透光性基板20が取り出された後、紫外線領域の波長を含む露光光に対する耐光性の低い薄膜30は、大気に触れる側の表層において、耐光性の高い薄膜30に比して、相対的に多くのアルゴンが脱離して隙間が生じているものと考えられる。その隙間に大気中の水分が吸着し、露光光の照射によって表層中のケイ素および遷移金属の酸化が進み、薄膜30の透過率の上昇や膜面反射率スペクトルの短波長側へのシフトが発生していると推測される。ただし、この推察は、現段階での知見に基づくものであり、本発明の権利範囲を何ら制限するものではない。
The present inventors speculate as follows regarding the relationship between the tendency of the X-ray absorption coefficient and the light resistance.
At the stage where a pattern-forming thin film 30 containing transition metals and silicon is formed on a light-transmitting substrate 20 by sputtering with a sputtering gas containing argon in a film-forming chamber, it is considered that argon is taken in throughout the entire thickness direction of the thin film 30. On the other hand, considering the shape of the X-ray absorption spectrum derived from Ar obtained by the total electron yield method in FIG. 6, it is considered that after the light-transmitting substrate 20 on which the thin film 30 is formed is taken out of the film-forming chamber, the thin film 30 with low light resistance to exposure light including wavelengths in the ultraviolet region has relatively more argon desorbed and gaps are generated in the surface layer on the side exposed to the atmosphere than the thin film 30 with high light resistance. It is presumed that moisture in the atmosphere is adsorbed in the gaps, and the oxidation of silicon and transition metals in the surface layer progresses due to irradiation with exposure light, causing an increase in the transmittance of the thin film 30 and a shift in the film surface reflectance spectrum to the short wavelength side. However, this presumption is based on knowledge at the current stage and does not limit the scope of the rights of the present invention in any way.

パターン形成用の薄膜30(以下、単に「薄膜30」という場合がある。)の蛍光収量法によって取得されるX線吸収スペクトルは、入射X線エネルギーELが3180eVにおけるX線吸収係数よりも、入射X線エネルギーEHが3210eVにおけるX線吸収係数の方が大きいことが、好ましい。 The X-ray absorption spectrum obtained by the fluorescence yield method of the thin film 30 for pattern formation (hereinafter sometimes simply referred to as "thin film 30") is preferably such that the X-ray absorption coefficient at an incident X-ray energy EH of 3210 eV is greater than the X-ray absorption coefficient at an incident X-ray energy EL of 3180 eV.

図5の蛍光収量法によって取得されたX線吸収スペクトルでは、入射X線エネルギーが3180~3210eVの範囲(より好ましくは3200~3210eVの範囲)でX線吸収係数が急に大きくなっている傾向、いわゆる吸収端(K吸収端)が出現している。この入射X線エネルギーの領域での吸収端はアルゴンに由来するものである。すなわち、この傾向を有する薄膜はアルゴンを含有している。一方、図6の全電子収量法によって取得されたX線吸収スペクトルにおいて明確な差がある複数の薄膜間において、図5の蛍光収量法によって取得されたX線吸収スペクトルでは、アルゴンに係る吸収端に明確な差がない。これらのことから、蛍光収量法によって取得されたX線吸収スペクトルにおいて、入射X線エネルギーELが3180eVにおけるX線吸収係数よりも入射X線エネルギーELが3210eVにおけるX線吸収係数の方が大きくなっている薄膜は、その薄膜の表層以外の領域にもアルゴンを含有しているといえる。 In the X-ray absorption spectrum obtained by the fluorescence yield method in FIG. 5, the X-ray absorption coefficient tends to suddenly increase in the range of incident X-ray energy of 3180 to 3210 eV (more preferably in the range of 3200 to 3210 eV), so-called absorption edge (K absorption edge) appears. The absorption edge in this incident X-ray energy region is due to argon. In other words, a thin film with this tendency contains argon. On the other hand, among the thin films with clear differences in the X-ray absorption spectrum obtained by the total electron yield method in FIG. 6, there is no clear difference in the absorption edge related to argon in the X-ray absorption spectrum obtained by the fluorescence yield method in FIG. 5. From these facts, it can be said that a thin film in which the X-ray absorption coefficient at an incident X-ray energy EL of 3210 eV is larger than the X-ray absorption coefficient at an incident X-ray energy EL of 3180 eV in the X-ray absorption spectrum obtained by the fluorescence yield method contains argon in regions other than the surface layer of the thin film.

パターン形成用の薄膜30は、遷移金属と、ケイ素(Si)を含有する材料からなることができる。遷移金属としては、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、チタン、モリブデンがより好ましい。また、パターン形成用の薄膜30は、遷移金属として少なくともチタンを含有することが特に好ましい。
このパターン形成用の薄膜30は、位相シフト機能を有する位相シフト膜であることができる。
The pattern-forming thin film 30 may be made of a material containing a transition metal and silicon (Si). As the transition metal, molybdenum (Mo), tantalum (Ta), tungsten (W), titanium (Ti), zirconium (Zr), etc. are suitable, and titanium and molybdenum are more preferable. In addition, it is particularly preferable that the pattern-forming thin film 30 contains at least titanium as a transition metal.
This thin film 30 for pattern formation can be a phase shift film having a phase shift function.

パターン形成用の薄膜30における遷移金属およびケイ素の合計含有量に対する遷移金属の含有量の比率は、0.05以上であることが好ましく、0.10以上であることがより好ましい。これらの比率を満たすことで、光学特性、耐薬性をともに優れたものとすることができる。また、パターン形成用の薄膜30における遷移金属およびケイ素の合計含有量に対する遷移金属の含有量の比率は、0.50以下であることが好ましく、0.40以下であることがより好ましい。これらの比率を満たすことで、パターン形成用の薄膜30のパターン形成時におけるウェットエッチングレートの過剰な上昇を、抑制することができる。 The ratio of the transition metal content to the total content of the transition metal and silicon in the pattern-forming thin film 30 is preferably 0.05 or more, and more preferably 0.10 or more. By satisfying these ratios, it is possible to obtain excellent optical properties and chemical resistance. Furthermore, the ratio of the transition metal content to the total content of the transition metal and silicon in the pattern-forming thin film 30 is preferably 0.50 or less, and more preferably 0.40 or less. By satisfying these ratios, it is possible to suppress an excessive increase in the wet etching rate during pattern formation of the pattern-forming thin film 30.

パターン形成用の薄膜30は、窒素を含有することが好ましい。上記遷移金属シリサイドにおいて、軽元素成分である窒素は、同じく軽元素成分である酸素と比べて、屈折率を下げない効果がある。そのため、パターン形成用の薄膜30が窒素を含有することにより、所望の位相差(位相シフト量とも言う)を得るための膜厚を薄くできる。また、パターン形成用の薄膜30に含まれる窒素の含有量は、10原子%以上であることが好ましく、20原子%以上であることがより好ましい。一方、窒素の含有量は、60原子%以下であることが好ましく、55原子%以下であることがよりに好ましい。薄膜30中の窒素含有量が多いことで露光光に対する透過率が過剰に高くなることを抑制できる。 The thin film 30 for pattern formation preferably contains nitrogen. In the above transition metal silicide, nitrogen, which is a light element component, has the effect of not lowering the refractive index compared to oxygen, which is also a light element component. Therefore, by containing nitrogen in the thin film 30 for pattern formation, the film thickness for obtaining the desired phase difference (also called the phase shift amount) can be made thin. In addition, the nitrogen content contained in the thin film 30 for pattern formation is preferably 10 atomic % or more, and more preferably 20 atomic % or more. On the other hand, the nitrogen content is preferably 60 atomic % or less, and more preferably 55 atomic % or less. A high nitrogen content in the thin film 30 can suppress excessively high transmittance for exposure light.

パターン形成用の薄膜30は、膜厚方向の全ての領域でアルゴンを含有することが好ましい。紫外線領域の波長を含む露光光に対するより高い耐光性を有する薄膜30が得られる。一方、パターン形成用の薄膜30は、膜厚方向の全ての領域で、アルゴン、クリプトン、キセノンから選ばれる少なくとも1以上の元素を含有するようにしてもよい。この場合、パターン形成用の薄膜30をスパッタ法で形成するときに用いられるスパッタガス中に該当の貴ガスを含有させる。また、クリプトンを含むスパッタガス中でパターン形成用の薄膜30を形成した場合においては、蛍光収量法によって取得される薄膜30のX線吸収スペクトルが、入射X線エネルギーELが14300eVにおけるX線吸収係数よりも、入射X線エネルギーEHが14330eVにおけるX線吸収係数の方が大きい(K吸収端の場合)、あるいは、入射X線エネルギーELが1650eVにおけるX線吸収係数よりも、入射X線エネルギーEHが1680eVにおけるX線吸収係数の方が大きい(L3吸収端の場合)ことが好ましい。さらに、キセノンを含むスパッタガス中でパターン形成用の薄膜30を形成した場合においては、蛍光収量法によって取得される薄膜30のX線吸収スペクトルが、入射X線エネルギーELが34540eVにおけるX線吸収係数よりも、入射X線エネルギーEHが34570eVにおけるX線吸収係数の方が大きい(K吸収端の場合)、あるいは、入射X線エネルギーELが4760eVにおけるX線吸収係数よりも、入射X線エネルギーEHが4790eVにおけるX線吸収係数の方が大きいこと(L3吸収端の場合)が好ましい。 It is preferable that the thin film 30 for pattern formation contains argon in all regions in the thickness direction. A thin film 30 having higher light resistance against exposure light including wavelengths in the ultraviolet region is obtained. On the other hand, the thin film 30 for pattern formation may contain at least one element selected from argon, krypton, and xenon in all regions in the thickness direction. In this case, the relevant noble gas is contained in the sputtering gas used when forming the thin film 30 for pattern formation by sputtering. In addition, when the thin film 30 for pattern formation is formed in a sputtering gas containing krypton, it is preferable that the X-ray absorption spectrum of the thin film 30 obtained by the fluorescence yield method has a larger X-ray absorption coefficient at an incident X-ray energy EH of 14330 eV than the X-ray absorption coefficient at an incident X-ray energy EL of 14300 eV (in the case of the K absorption edge), or the X-ray absorption coefficient at an incident X-ray energy EH of 1680 eV is larger than the X-ray absorption coefficient at an incident X-ray energy EL of 1650 eV (in the case of the L3 absorption edge). Furthermore, when the thin film 30 for pattern formation is formed in a sputtering gas containing xenon, it is preferable that the X-ray absorption spectrum of the thin film 30 obtained by the fluorescence yield method has a larger X-ray absorption coefficient at an incident X-ray energy EH of 34570 eV than at an incident X-ray energy EL of 34540 eV (in the case of the K absorption edge), or the X-ray absorption coefficient at an incident X-ray energy EH of 4790 eV is larger than at an incident X-ray energy EL of 4760 eV (in the case of the L3 absorption edge).

一方、クリプトンを含むスパッタガス中でパターン形成用の薄膜30を形成した場合においては、全電子収量法によって取得される薄膜30の表層のX線吸収スペクトルが、入射X線エネルギーELが14300eVにおけるX線吸収係数よりも、入射X線エネルギーEHが14330eVにおけるX線吸収係数の方が大きい(K吸収端の場合)、あるいは、入射X線エネルギーELが1650eVにおけるX線吸収係数よりも、入射X線エネルギーEHが1680eVにおけるX線吸収係数の方が大きい(L3吸収端の場合)ことが好ましい。また、キセノンを含むスパッタガス中でパターン形成用の薄膜30を形成した場合においては、全電子収量法によって取得される薄膜30の表層のX線吸収スペクトルが、入射X線エネルギーELが34540eVにおけるX線吸収係数よりも、入射X線エネルギーEHが34570eVにおけるX線吸収係数の方が大きい(K吸収端の場合)、あるいは、入射X線エネルギーELが4760eVにおけるX線吸収係数よりも、入射X線エネルギーEHが4790eVにおけるX線吸収係数の方が大きいこと(L3吸収端の場合)が好ましい。 On the other hand, when a thin film 30 for pattern formation is formed in a sputtering gas containing krypton, it is preferable that the X-ray absorption spectrum of the surface layer of the thin film 30 obtained by the total electron yield method has a larger X-ray absorption coefficient at an incident X-ray energy EH of 14,330 eV than at an incident X-ray energy EL of 14,300 eV (in the case of the K absorption edge), or that the X-ray absorption coefficient at an incident X-ray energy EH of 1,680 eV is larger than at an incident X-ray energy EL of 1,650 eV (in the case of the L3 absorption edge). In addition, when a thin film 30 for pattern formation is formed in a sputtering gas containing xenon, it is preferable that the X-ray absorption spectrum of the surface layer of the thin film 30 obtained by the total electron yield method has a larger X-ray absorption coefficient at an incident X-ray energy EH of 34570 eV than at an incident X-ray energy EL of 34540 eV (in the case of the K absorption edge), or that the X-ray absorption coefficient at an incident X-ray energy EH of 4790 eV is larger than at an incident X-ray energy EL of 4760 eV (in the case of the L3 absorption edge).

また、パターン形成用の薄膜30には、上述した酸素、窒素の他に、膜応力の低減および/またはウェットエッチングレートを制御する目的で、炭素およびヘリウム等の他の軽元素成分を含有してもよい。 In addition to the oxygen and nitrogen described above, the thin film 30 for pattern formation may contain other light element components such as carbon and helium for the purpose of reducing film stress and/or controlling the wet etching rate.

このパターン形成用の薄膜30は複数の層で構成されていてもよく、単一の層で構成されていてもよい。単一の層で構成されたパターン形成用の薄膜30は、パターン形成用の薄膜30中に界面が形成され難く、断面形状を制御しやすい点で好ましい。一方、複数の層で構成されたパターン形成用の薄膜30は、成膜のしやすさ等の点で好ましい。
パターン形成用の薄膜30の膜厚は、光学的な性能を確保するために、200nm以下であることが好ましく、180nm以下であるとより好ましく、150nm以下であるとさらに好ましい。また、パターン形成用の薄膜30の膜厚は、所望の透過率を確保するために、50nm以上であることが好ましく、60nm以上であるとより好ましい。
The pattern-forming thin film 30 may be composed of multiple layers or may be composed of a single layer. A pattern-forming thin film 30 composed of a single layer is preferable in that an interface is unlikely to be formed in the pattern-forming thin film 30 and the cross-sectional shape is easy to control. On the other hand, a pattern-forming thin film 30 composed of multiple layers is preferable in that it is easy to form a film.
The thickness of the thin film 30 for pattern formation is preferably 200 nm or less, more preferably 180 nm or less, and even more preferably 150 nm or less in order to ensure optical performance. Also, the thickness of the thin film 30 for pattern formation is preferably 50 nm or more, and more preferably 60 nm or more in order to ensure a desired transmittance.

<<パターン形成用の薄膜30の透過率および位相差>>
本実施形態の表示装置製造用マスクブランク10において、パターン形成用の薄膜30は、露光光の代表波長(波長405nmの光:h線)に対して透過率が1%以上80%以下、および位相差が140度以上210度以下の光学特性を備えた位相シフト膜であることが好ましい。本明細書における透過率は、特記しない限り、透光性基板の透過率を基準(100%)として換算したものを指す。
<<Transmittance and phase difference of thin film 30 for pattern formation>>
In the mask blank 10 for manufacturing a display device according to this embodiment, the thin film 30 for pattern formation is preferably a phase shift film having optical properties of a transmittance of 1% to 80% for the representative wavelength of exposure light (light with a wavelength of 405 nm: h-line) and a phase difference of 140 degrees to 210 degrees. Unless otherwise specified, the transmittance in this specification refers to a value calculated by taking the transmittance of the light-transmitting substrate as the standard (100%).

パターン形成用の薄膜30が位相シフト膜の場合には、パターン形成用の薄膜30は、透光性基板20側から入射する光に対する反射率(以下、裏面反射率と記載する場合がある)を調整する機能と、露光光に対する透過率と位相差とを調整する機能とを有する。 When the thin film 30 for pattern formation is a phase shift film, the thin film 30 for pattern formation has the function of adjusting the reflectance of light incident from the light-transmitting substrate 20 side (hereinafter, sometimes referred to as back surface reflectance) and the function of adjusting the transmittance and phase difference of the exposure light.

露光光に対するパターン形成用の薄膜30の透過率は、パターン形成用の薄膜30として必要な値を満たす。パターン形成用の薄膜30の透過率は、露光光に含まれる所定の波長の光(以下、代表波長という)に対して、好ましくは、1%以上80%以下であり、より好ましくは、3%以上65%以下であり、さらに好ましくは5%以上60%以下である。すなわち、露光光が313nm以上436nm以下の波長範囲の光を含む複合光である場合、パターン形成用の薄膜30は、その波長範囲に含まれる代表波長の光に対して、上述した透過率を有する。例えば、露光光がi線、h線およびg線を含む複合光である場合、パターン形成用の薄膜30は、i線、h線およびg線のいずれかに対して、上述した透過率を有することができる。代表波長は、例えば、波長405nmのh線にすることができる。h線に対してこのような特性を有することで、i線、h線およびg線を含む複合光を露光光として用いた場合に、i線およびg線の波長での透過率に対しても類似の効果が期待できる。 The transmittance of the thin film 30 for pattern formation with respect to the exposure light satisfies the value required for the thin film 30 for pattern formation. The transmittance of the thin film 30 for pattern formation with respect to light of a predetermined wavelength contained in the exposure light (hereinafter referred to as the representative wavelength) is preferably 1% to 80%, more preferably 3% to 65%, and even more preferably 5% to 60%. That is, when the exposure light is a composite light containing light in the wavelength range of 313 nm to 436 nm, the thin film 30 for pattern formation has the above-mentioned transmittance with respect to light of the representative wavelength contained in that wavelength range. For example, when the exposure light is a composite light containing i-line, h-line, and g-line, the thin film 30 for pattern formation can have the above-mentioned transmittance with respect to any of the i-line, h-line, and g-line. The representative wavelength can be, for example, the h-line with a wavelength of 405 nm. By having such characteristics with respect to the h-line, when a composite light containing i-line, h-line, and g-line is used as the exposure light, a similar effect can be expected with respect to the transmittance at the wavelengths of the i-line and g-line.

また、露光光が313nm以上436nm以下の波長範囲からある波長域をフィルターなどでカットした選択された単色光、および313nm以上436nm以下の波長範囲から選択された単色光の場合、パターン形成用の薄膜30は、その単一波長の単色光に対して、上述した透過率を有する。 In addition, when the exposure light is a monochromatic light selected by cutting a certain wavelength range from the wavelength range of 313 nm to 436 nm using a filter or the like, and when the exposure light is a monochromatic light selected from the wavelength range of 313 nm to 436 nm, the thin film 30 for pattern formation has the above-mentioned transmittance for the monochromatic light of that single wavelength.

透過率は、位相シフト量測定装置などを用いて測定することができる。 The transmittance can be measured using a phase shift measurement device.

露光光に対するパターン形成用の薄膜30の位相差は、パターン形成用の薄膜30として必要な値を満たす。パターン形成用の薄膜30の位相差は、露光光に含まれる代表波長の光に対して、好ましくは、140度以上210度以下であり、より好ましくは、160度以上200度以下であり、さらに好ましくは、170度以上190度以下である。この性質により、露光光に含まれる代表波長の光の位相を140度以上210度以下に変えることができる。このため、パターン形成用の薄膜30を透過した代表波長の光と透光性基板20のみを透過した代表波長の光との間に140度以上210度以下の位相差が生じる。すなわち、露光光が313nm以上436nm以下の波長範囲の光を含む複合光である場合、パターン形成用の薄膜30は、その波長範囲に含まれる代表波長の光に対して、上述した位相差を有する。例えば、露光光がi線、h線およびg線を含む複合光である場合、パターン形成用の薄膜30は、i線、h線およびg線のいずれかに対して、上述した位相差を有することができる。代表波長は、例えば、波長405nmのh線にすることができる。h線に対してこのような特性を有することで、i線、h線およびg線を含む複合光を露光光として用いた場合に、i線およびg線の波長での位相差に対しても類似の効果が期待できる。 The phase difference of the thin film 30 for pattern formation with respect to the exposure light satisfies the value required for the thin film 30 for pattern formation. The phase difference of the thin film 30 for pattern formation is preferably 140 degrees or more and 210 degrees or less, more preferably 160 degrees or more and 200 degrees or less, and even more preferably 170 degrees or more and 190 degrees or less, with respect to the light of the representative wavelength contained in the exposure light. This property allows the phase of the light of the representative wavelength contained in the exposure light to be changed to 140 degrees or more and 210 degrees or less. Therefore, a phase difference of 140 degrees or more and 210 degrees or less occurs between the light of the representative wavelength transmitted through the thin film 30 for pattern formation and the light of the representative wavelength transmitted only through the translucent substrate 20. In other words, when the exposure light is a composite light including light in the wavelength range of 313 nm or more and 436 nm or less, the thin film 30 for pattern formation has the above-mentioned phase difference with respect to the light of the representative wavelength included in that wavelength range. For example, when the exposure light is a composite light including i-line, h-line, and g-line, the thin film 30 for pattern formation can have the above-mentioned phase difference with respect to any of the i-line, h-line, and g-line. The representative wavelength can be, for example, the h-line with a wavelength of 405 nm. By having such characteristics with respect to the h-line, a similar effect can be expected with respect to the phase difference at the wavelengths of the i-line and g-line when composite light including i-line, h-line, and g-line is used as the exposure light.

位相差は、位相シフト量測定装置などを用いて測定することができる。 The phase difference can be measured using a phase shift measurement device.

パターン形成用の薄膜30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、パターン形成用の薄膜30の裏面反射率は、露光光にj線(波長313nm)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、パターン形成用の薄膜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。 The back surface reflectance of the thin film 30 for pattern formation is 15% or less in the wavelength range of 365 nm to 436 nm, and preferably 10% or less. When the exposure light includes the j-line (wavelength 313 nm), the back surface reflectance of the thin film 30 for pattern formation is preferably 20% or less for light in the wavelength range of 313 nm to 436 nm, and more preferably 17% or less. It is even more preferable that it is 15% or less. The back surface reflectance of the thin film 30 for pattern formation is 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.

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。 The back surface reflectance can be measured using a spectrophotometer, etc.

パターン形成用の薄膜30は、スパッタリング法などの公知の成膜方法により形成することができる。 The thin film 30 for pattern formation can be formed by a known film formation method such as sputtering.

<エッチングマスク膜40>
本実施形態の表示装置製造用マスクブランク10は、パターン形成用の薄膜30の上に、パターン形成用の薄膜30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40を備えていることが好ましい。
<Etching Mask Film 40>
The mask blank 10 for manufacturing a display device according to this embodiment preferably includes, on the thin film 30 for pattern formation, an etching mask film 40 having an etching selectivity different from that of the thin film 30 for pattern formation.

エッチングマスク膜40は、パターン形成用の薄膜30の上側に配置され、パターン形成用の薄膜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(パターン形成用の薄膜30とは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することができる。さらにエッチングマスク膜40は、パターン形成用の薄膜30側より入射される光に対するパターン形成用の薄膜30の膜面反射率が350nm~436nmの波長域において15%以下となるように、膜面反射率を低減する機能を有してもよい。 The etching mask film 40 is disposed on the upper side of the thin film 30 for pattern formation, and is made of a material that has etching resistance to the etching solution that etches the thin film 30 for pattern formation (has etching selectivity different from that of the thin film 30 for pattern formation). The etching mask film 40 can also have a function of blocking the transmission of exposure light. Furthermore, the etching mask film 40 may have a function of reducing the film surface reflectance of the thin film 30 for pattern formation to light incident from the side of the thin film 30 for pattern formation so that the film surface reflectance is 15% or less in the wavelength range of 350 nm to 436 nm.

エッチングマスク膜40は、クロム(Cr)を含有するクロム系材料から構成されることが好ましい。エッチングマスク膜40は、クロムを含有し、実質的にケイ素を含まない材料から構成されることがより好ましい。実質的にケイ素を含まないとは、ケイ素の含有量が2%未満であることを意味する(ただし、パターン形成用の薄膜30とエッチングマスク膜40との界面の組成傾斜領域を除く)。クロム系材料として、より具体的には、クロム(Cr)、または、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。また、クロム系材料として、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、およびCrCONFが挙げられる。 The etching mask film 40 is preferably made of a chromium-based material containing chromium (Cr). More preferably, the etching mask film 40 is made of a material containing chromium and substantially free of silicon. Substantially free of silicon means that the silicon content is less than 2% (excluding the composition gradient region at the interface between the thin film 30 for pattern formation and the etching mask film 40). More specifically, the chromium-based material may be chromium (Cr) or a material containing chromium (Cr) and at least one of oxygen (O), nitrogen (N), and carbon (C). In addition, the chromium-based material may be a material containing chromium (Cr) and at least one of oxygen (O), nitrogen (N), and carbon (C), and further containing fluorine (F). For example, the material constituting the etching mask film 40 may be Cr, CrO, CrN, CrF, CrCO, CrCN, CrON, CrCON, and CrCONF.

エッチングマスク膜40は、スパッタリング法などの公知の成膜方法により形成することができる。 The etching mask film 40 can be formed by a known film formation method such as sputtering.

エッチングマスク膜40が露光光の透過を遮る機能を有する場合、パターン形成用の薄膜30とエッチングマスク膜40とが積層する部分において、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。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。 When the etching mask film 40 has the function of blocking the transmission of exposure light, the optical density with respect to the exposure light in the portion where the thin film 30 for pattern formation and the etching mask film 40 are laminated is preferably 3 or more, more preferably 3.5 or more, and even more preferably 4 or more. The optical density can be measured using a spectrophotometer or an OD meter, etc.

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とすることができる。また、エッチングマスク膜40は、組成が異なる複数の膜とすることができる。また、エッチングマスク膜40は、厚さ方向に組成が連続的に変化する単一の膜とすることができる。 The etching mask film 40 can be a single film with a uniform composition depending on the function. The etching mask film 40 can also be a plurality of films with different compositions. The etching mask film 40 can also be a single film whose composition changes continuously in the thickness direction.

なお、図1に示す本実施形態のマスクブランク10は、パターン形成用の薄膜30上にエッチングマスク膜40を備えている。本実施形態のマスクブランク10は、パターン形成用の薄膜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構造のマスクブランク10を含む。 The mask blank 10 of this embodiment shown in FIG. 1 includes an etching mask film 40 on a thin film 30 for pattern formation. The mask blank 10 of this embodiment includes a mask blank 10 having a structure in which an etching mask film 40 is provided on a thin film 30 for pattern formation, and a resist film is provided on the etching mask film 40.

<マスクブランク10の製造方法>
次に、図1に示す実施形態のマスクブランク10の製造方法について説明する。図1に示すマスクブランク10は、以下のパターン形成用の薄膜形成工程と、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に示すマスクブランク10は、パターン形成用の薄膜形成工程によって製造される。
<Method of Manufacturing Mask Blank 10>
Next, a method for manufacturing the mask blank 10 of the embodiment shown in Fig. 1 will be described. The mask blank 10 shown in Fig. 1 is manufactured by carrying out the following thin film formation process for pattern formation and etching mask film formation process. The mask blank 10 shown in Fig. 2 is manufactured by the thin film formation process for pattern formation.

以下、各工程を詳細に説明する。 Each step is explained in detail below.

<<パターン形成用の薄膜形成工程>>
まず、透光性基板20を準備する。透光性基板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、および低熱膨張ガラス(SiO-TiOガラス等)などから選択されるガラス材料で構成されることができる。
<<Process for forming thin film for pattern formation>>
First, prepare the light-transmitting substrate 20. The light-transmitting substrate 20 can be made of a glass material selected from synthetic quartz glass, quartz glass, aluminosilicate glass, soda-lime glass, low-thermal expansion glass (SiO 2 —TiO 2 glass, etc.), etc., so long as it is transparent to the exposure light.

次に、透光性基板20上に、スパッタリング法により、パターン形成用の薄膜30を形成する。 Next, a thin film 30 for pattern formation is formed on the light-transmitting substrate 20 by sputtering.

パターン形成用の薄膜30の成膜は、所定のスパッタターゲットを用いて、所定のスパッタガス雰囲気で行うことができる。所定のスパッタターゲットとは、例えば、パターン形成用の薄膜30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、または遷移金属とケイ素と窒素を含む遷移金属シリコンナイトライドターゲットである。所定のスパッタガス雰囲気とは、例えば、アルゴンガスを含む不活性ガスからなるスパッタガス雰囲気、または、上記不活性ガスと、窒素ガスと、場合により、酸素ガス、二酸化炭素ガス、一酸化窒素ガスおよび二酸化窒素ガスからなる群より選ばれるガスとを含む混合ガスからなるスパッタガス雰囲気である。パターン形成用の薄膜30の形成は、スパッタリングを行う際における成膜室内のガス圧力が、0.3Pa以上2.0Pa以下、好ましくは0.43Pa以上0.9Pa以下になる状態で行うことができる。パターン形成時におけるサイドエッチングを抑制できるとともに、高エッチングレートを達成することができる。遷移金属シリサイドターゲットの遷移金属とケイ素の原子比率は、耐光性向上の観点や透過率調整の観点等から、遷移金属:ケイ素=1:1から1:19までの範囲であることが好ましい。 The thin film 30 for pattern formation can be formed in a predetermined sputtering gas atmosphere using a predetermined sputtering target. The predetermined sputtering target is, for example, a transition metal silicide target containing a transition metal and silicon, which are the main components of the material constituting the thin film 30 for pattern formation, or a transition metal silicon nitride target containing a transition metal, silicon, and nitrogen. The predetermined sputtering gas atmosphere is, for example, a sputtering gas atmosphere consisting of an inert gas containing argon gas, or a sputtering gas atmosphere consisting of a mixed gas containing the above-mentioned inert gas, nitrogen gas, and, in some cases, a gas selected from the group consisting of oxygen gas, carbon dioxide gas, nitric oxide gas, and nitrogen dioxide gas. The thin film 30 for pattern formation can be formed in a state in which the gas pressure in the film formation chamber during sputtering is 0.3 Pa or more and 2.0 Pa or less, preferably 0.43 Pa or more and 0.9 Pa or less. Side etching during pattern formation can be suppressed and a high etching rate can be achieved. From the standpoint of improving light resistance and adjusting transmittance, the atomic ratio of transition metal to silicon in the transition metal silicide target is preferably in the range of transition metal:silicon = 1:1 to 1:19.

パターン形成用の薄膜30の組成および厚さは、パターン形成用の薄膜30が上述の位相差および透過率となるように調整される。パターン形成用の薄膜30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、遷移金属の含有量とケイ素の含有量との比)、スパッタガスの組成および流量などにより制御することができる。パターン形成用の薄膜30の厚さは、スパッタパワー、および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、パターン形成用の薄膜30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、基板の搬送速度によっても、パターン形成用の薄膜30の厚さを制御することができる。このように、パターン形成用の薄膜30においてX線吸収スペクトルが所望の関係((IH-IL)/(EH-EL)が-6.0×10-4以上の関係等)を満たすように制御を行う。 The composition and thickness of the pattern-forming thin film 30 are adjusted so that the pattern-forming thin film 30 has the above-mentioned phase difference and transmittance. The composition of the pattern-forming thin film 30 can be controlled by the content ratio of the elements constituting the sputtering target (for example, the ratio of the transition metal content to the silicon content), the composition and flow rate of the sputtering gas, and the like. The thickness of the pattern-forming thin film 30 can be controlled by the sputtering power, the sputtering time, and the like. In addition, the pattern-forming thin film 30 is preferably formed using an in-line sputtering device. When the sputtering device is an in-line sputtering device, the thickness of the pattern-forming thin film 30 can also be controlled by the conveying speed of the substrate. In this way, the X-ray absorption spectrum of the pattern-forming thin film 30 is controlled so as to satisfy a desired relationship (such as a relationship in which (IH-IL)/(EH-EL) is -6.0×10 -4 or more).

パターン形成用の薄膜30が、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および流量を適宜調整して1回だけ行う。パターン形成用の薄膜30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、スパッタガスの組成および流量を適宜調整して複数回行う。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パターン形成用の薄膜30を成膜してもよい。成膜プロセスを複数回行う場合、スパッタターゲットに印加するスパッタパワーを成膜プロセス毎に変更してもよい。 When the thin film 30 for pattern formation consists of a single film, the above-mentioned film formation process is performed only once by appropriately adjusting the composition and flow rate of the sputtering gas. When the thin film 30 for pattern formation consists of multiple films with different compositions, the above-mentioned film formation process is performed multiple times by appropriately adjusting the composition and flow rate of the sputtering gas. The thin film 30 for pattern formation may be formed using targets with different content ratios of the elements that make up the sputtering target. When the film formation process is performed multiple times, the sputtering power applied to the sputtering target may be changed for each film formation process.

このようにして、本実施形態のマスクブランク10を得ることができる。 In this manner, the mask blank 10 of this embodiment can be obtained.

<<エッチングマスク膜形成工程>>
本実施形態のマスクブランク10は、さらに、エッチングマスク膜40を有することができる。以下のエッチングマスク膜形成工程をさらに行う。なお、エッチングマスク膜40は、クロムを含有する材料から構成されることが好ましい。
<<Etching mask film forming process>>
The mask blank 10 of this embodiment may further include an etching mask film 40. The following etching mask film forming step is further performed. The etching mask film 40 is preferably made of a material containing chromium.

パターン形成用の薄膜形成工程の後、パターン形成用の薄膜30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い、その後、スパッタリング法により、パターン形成用の薄膜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、透光性基板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。 After the pattern-forming thin film formation process, a surface treatment is performed as necessary to adjust the surface oxidation state of the surface of the pattern-forming thin film 30, and then an etching mask film 40 is formed on the pattern-forming thin film 30 by a sputtering method. The etching mask film 40 is preferably formed using an in-line sputtering device. When the sputtering device is an in-line sputtering device, the thickness of the etching mask film 40 can also be controlled by the transport speed of the light-transmitting substrate 20.

エッチングマスク膜40の成膜は、クロムまたはクロム化合物(酸化クロム、窒化クロム、炭化クロム、酸化窒化クロム、窒化炭化クロム、および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、不活性ガスからなるスパッタガス雰囲気、または不活性ガスと、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うことができる。不活性ガスは、例えば、ヘリウムガス、ネオンガス、アルゴンガス、クリプトンガスおよ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ことができる。活性ガスは、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、炭化水素系ガスおよび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ことができる。炭化水素系ガスとしては、例えば、メタンガス、ブタンガス、プロパンガスおよびスチレンガス等が挙げられる。スパッタリングを行う際における成膜室内のガス圧力を調整することにより、パターン形成用の薄膜30と同様にエッチングマスク膜40を柱状構造にすることができる。これにより、後述するパターン形成時におけるサイドエッチングを抑制できるとともに、高エッチングレートを達成することができる。 The etching mask film 40 can be formed in a sputtering gas atmosphere consisting of an inert gas or a mixture of an inert gas and an active gas, using a sputtering target containing chromium or a chromium compound (chromium oxide, chromium nitride, chromium carbide, chromium oxynitride, chromium nitride carbonitride, chromium oxynitride carbonitride, etc.). The inert gas can include at least one selected from the group consisting of helium gas, neon gas, argon gas, krypton gas, and xenon gas. The active gas can include at least one selected from the group consisting of oxygen gas, nitrogen gas, nitric oxide gas, nitrogen dioxide gas, hydrocarbon gas, and fluorine gas. Examples of the hydrocarbon gas include methane gas, butane gas, propane gas, and styrene gas. By adjusting the gas pressure in the film formation chamber during sputtering, the etching mask film 40 can be made to have a columnar structure similar to the thin film 30 for pattern formation. This makes it possible to suppress side etching during pattern formation, which will be described later, and to achieve a high etching rate.

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および流量を変えずに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およ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および流量を成膜プロセスの経過時間とともに変化させながら1回だけ行う。 When the etching mask film 40 is made of a single film with a uniform composition, the above-mentioned 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 made of multiple films with different compositions, the above-mentioned film formation process is performed multiple times by changing the composition and flow rate of the sputtering gas for each film formation process. When the etching mask film 40 is made of a single film whose composition changes continuously in the thickness direction, the above-mentioned film formation process is performed only once while changing the composition and flow rate of the sputtering gas with the elapsed time of the film formation process.

このようにして、エッチングマスク膜40を有する本実施形態のマスクブランク10を得ることができる。 In this manner, the mask blank 10 of this embodiment having an etching mask film 40 can be obtained.

なお、図1に示すマスクブランク10は、パターン形成用の薄膜30上にエッチングマスク膜40を備えているため、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、パターン形成用の薄膜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マスクブランク10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に示すマスクブランク10において、パターン形成用の薄膜30上にレジスト膜を備えるマスクブランク10を製造する際は、パターン形成用の薄膜形成工程後に、レジスト膜を形成する。 The mask blank 10 shown in FIG. 1 has an etching mask film 40 on the thin film 30 for pattern formation, so an etching mask film forming process is performed when manufacturing the mask blank 10. When manufacturing a mask blank 10 having an etching mask film 40 on the thin film 30 for pattern formation and a resist film on the etching mask film 40, a resist film is formed on the etching mask film 40 after the etching mask film forming process. When manufacturing a mask blank 10 having a resist film on the thin film 30 for pattern formation in the mask blank 10 shown in FIG. 2, a resist film is formed after the thin film forming process for pattern formation.

図1に示す実施形態のマスクブランク10は、パターン形成用の薄膜30上にエッチングマスク膜40が形成されている。また、図2に示す実施形態のマスクブランク10は、パターン形成用の薄膜30が形成されている。いずれにおいても、パターン形成用の薄膜30は、その表層において、X線吸収スペクトルが所望の関係((IH-IL)/(EH-EL)が-6.0×10-4以上の関係等)を満たすものとなっている。 In the mask blank 10 of the embodiment shown in Fig. 1, an etching mask film 40 is formed on a thin film 30 for pattern formation. In the mask blank 10 of the embodiment shown in Fig. 2, a thin film 30 for pattern formation is formed. In either case, the thin film 30 for pattern formation has an X-ray absorption spectrum that satisfies a desired relationship (e.g., (IH-IL)/(EH-EL) is -6.0 x 10-4 or more) in its surface layer.

図1および図2に示す実施形態のマスクブランク10は、紫外線領域の波長を含む露光光に対する高い耐光性を有する。
したがって、本実施形態のマスクブランク10を用いることにより、紫外線領域の波長を含む露光光に対する高い耐光性を有するとともに、高精細なパターン形成用の薄膜パターン30aを精度よく転写することができる転写用マスク100を製造することができる。
The mask blank 10 of the embodiment shown in FIGS. 1 and 2 has high light resistance to exposure light including wavelengths in the ultraviolet region.
Therefore, by using the mask blank 10 of this embodiment, it is possible to manufacture a transfer mask 100 that has high light resistance to exposure light including wavelengths in the ultraviolet region and is capable of accurately transferring a thin film pattern 30a for forming a highly precise pattern.

<転写用マスク100の製造方法>
次に、本実施形態の転写用マスク100の製造方法について説明する。この転写用マスク100は、マスクブランク10と同様の技術的特徴を有している。転写用マスク100における透光性基板20、パターン形成用の薄膜30、エッチングマスク膜40に関する事項については、マスクブランク10と同様である。
<Method of Manufacturing Transfer Mask 100>
Next, a method for manufacturing the transfer mask 100 of this embodiment will be described. This transfer mask 100 has the same technical features as the mask blank 10. The matters relating to the light-transmitting substrate 20, the thin film for pattern formation 30, and the etching mask film 40 in the transfer mask 100 are the same as those in the mask blank 10.

図3は、本実施形態の転写用マスク100の製造方法を示す模式図である。図4は、本実施形態の転写用マスク100の別の製造方法を示す模式図である。 Figure 3 is a schematic diagram showing a method for manufacturing the transfer mask 100 of this embodiment. Figure 4 is a schematic diagram showing another method for manufacturing the transfer mask 100 of this embodiment.

<<図3に示す転写用マスク100の製造方法>
図3に示す転写用マスク100の製造方法は、図1に示すマスクブランク10を用いて転写用マスク100を製造する方法である。図3に示す転写用マスク100の製造方法は、図1に示すマスクブランクを準備する工程と、エッチングマスク膜40の上に転写パターンを有するレジスト膜を形成する工程と、このレジスト膜をマスクするウェットエッチングを行い、エッチングマスク膜40に転写パターンを形成する工程と、この転写パターンが形成されたエッチングマスク膜(第1のエッチングマスク膜パターン40a)をマスクとするウェットエッチングを行い、パターン形成用の薄膜30に転写パターンを形成する工程と、を有する。なお、本明細書における転写パターンとは、透光性基板20上に形成された少なくとも1つの光学膜をパターニングすることによって、得られるものである。上記の光学膜は、パターン形成用の薄膜30および/またはエッチングマスク膜40とすることができ、その他の膜(遮光性の膜、反射抑制のための膜、導電性の膜など)がさらに含まれてもよい。すなわち、転写パターンは、パターニングされたパターン形成用の薄膜および/またはエッチングマスク膜を含むことができ、パターニングされたその他の膜がさらに含まれてもよい。
<<Method of Manufacturing the Transfer Mask 100 Shown in FIG. 3>>
The method for manufacturing the transfer mask 100 shown in FIG. 3 is a method for manufacturing the transfer mask 100 using the mask blank 10 shown in FIG. 1. The method for manufacturing the transfer mask 100 shown in FIG. 3 includes the steps of preparing the mask blank shown in FIG. 1, forming a resist film having a transfer pattern on the etching mask film 40, performing wet etching to mask the resist film and form a transfer pattern on the etching mask film 40, and performing wet etching using the etching mask film (first etching mask film pattern 40a) on which the transfer pattern is formed as a mask to form a transfer pattern on the thin film 30 for pattern formation. Note that the transfer pattern in this specification is obtained by patterning at least one optical film formed on the light-transmitting substrate 20. The optical film may be the thin film 30 for pattern formation and/or the etching mask film 40, and may further include other films (such as a light-shielding film, a film for suppressing reflection, and a conductive film). That is, the transfer pattern may include a patterned thin film for pattern formation and/or an etching mask film, and may further include other patterned films.

図3に示す転写用マスク100の製造方法は、具体的には、図1に示すマスクブランク10のエッチングマスク膜40上にレジスト膜を形成する。次に、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を形成する(図3(a)参照、第1のレジスト膜パターン50の形成工程)。次に、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、パターン形成用の薄膜30上にエッチングマスク膜パターン40aを形成する(図3(b)参照、第1のエッチングマスク膜パターン40aの形成工程)。次に、上記エッチングマスク膜パターン40aをマスクにして、パターン形成用の薄膜30をウェットエッチングして透光性基板20上にパターン形成用の薄膜パターン30aを形成する(図3(c)参照、パターン形成用の薄膜パターン30aの形成工程)。その後、第2のレジスト膜パターン60の形成工程と、第2のエッチングマスク膜パターン40bの形成工程とをさらに含むことができる(図3(d)および(e)参照)。 The manufacturing method of the transfer mask 100 shown in FIG. 3 specifically includes forming a resist film on the etching mask film 40 of the mask blank 10 shown in FIG. 1. Next, a desired pattern is drawn and developed on the resist film to form a resist film pattern 50 (see FIG. 3(a) , forming a first resist film pattern 50). Next, the etching mask film 40 is wet-etched using the resist film pattern 50 as a mask to form an etching mask film pattern 40a on the thin film 30 for pattern formation (see FIG. 3(b) , forming a first etching mask film pattern 40a). Next, the thin film 30 for pattern formation is wet-etched using the etching mask film pattern 40a as a mask to form a thin film pattern 30a for pattern formation on the light-transmitting substrate 20 (see FIG. 3(c) , forming a thin film pattern 30a for pattern formation). After that, the method may further include forming a second resist film pattern 60 and forming a second etching mask film pattern 40b (see FIG. 3(d) and (e)).

さらに具体的には、第1のレジスト膜パターン50の形成工程では、まず、図1に示す本実施形態のマスクブランク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。レジスト膜は、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。 More specifically, in the process of forming the first resist film pattern 50, a resist film is first formed on the etching mask film 40 of the mask blank 10 of this embodiment shown in FIG. 1. There are no particular limitations on the resist film material used. The resist film may be any material that is sensitive to laser light having a wavelength selected from the wavelength range of 350 nm to 436 nm described below. The resist film may be either positive or negative.

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、パターン形成用の薄膜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およびホールパターンが挙げられる。 Then, a desired pattern is drawn on the resist film using laser light having a wavelength selected from the wavelength range of 350 nm to 436 nm. The pattern drawn on the resist film is the pattern to be formed on the thin film 30 for pattern formation. Examples of patterns drawn on the resist film include a line and space pattern and a hole pattern.

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上に第1のレジスト膜パターン50を形成する。 The resist film is then developed with a predetermined developer to form a first resist film pattern 50 on the etching mask film 40, as shown in FIG. 3(a).

<<<第1のエッチングマスク膜パターン40aの形成工程>>>
第1のエッチングマスク膜パターン40aの形成工程では、まず、第1の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、第1の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)を含むクロム系材料から形成することができる。
<<<<Step of Forming First Etching Mask Film Pattern 40a>>>
In the step of forming the first etching mask film pattern 40a, first, the etching mask film 40 is etched using the first resist film pattern 50 as a mask to form the first etching mask film pattern 40a. The etching mask film 40 can be formed from a chromium-based material containing chromium (Cr).

その後、レジスト剥離液を用いて、または、アッシングによって、図3(b)に示されるように、第1のレジスト膜パターン50を剥離する。場合によっては、第1のレジスト膜パターン50を剥離せずに、次のパターン形成用の薄膜パターン30aの形成工程を行ってもよい。 Then, as shown in FIG. 3(b), the first resist film pattern 50 is stripped using a resist stripper or by ashing. In some cases, the process of forming the thin film pattern 30a for the next pattern formation may be performed without stripping the first resist film pattern 50.

<<<パターン形成用の薄膜パターン30aの形成工程>>>
第1のパターン形成用の薄膜パターン30aの形成工程では、第1のエッチングマスク膜パターン40aをマスクにしてパターン形成用の薄膜30をウェットエッチングして、図3(c)に示されるように、パターン形成用の薄膜パターン30aを形成する。パターン形成用の薄膜パターン30aとして、ラインアンドスペースパターンおよびホールパターンが挙げられる。パターン形成用の薄膜30をエッチングするエッチング液は、パターン形成用の薄膜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、フッ化水素アンモニウムと過酸化水素とを含むエッチング液や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などが挙げられる。
<<<<Process for forming thin film pattern 30a for pattern formation>>>
In the step of forming the first pattern-forming thin film pattern 30a, the pattern-forming thin film 30 is wet-etched using the first etching mask film pattern 40a as a mask to form the pattern-forming thin film pattern 30a as shown in FIG. 3(c). Examples of the pattern-forming thin film pattern 30a include a line-and-space pattern and a hole pattern. The etching solution for etching the pattern-forming thin film 30 is not particularly limited as long as it can selectively etch the pattern-forming thin film 30. For example, an etching solution containing ammonium hydrogen fluoride and hydrogen peroxide, or an etching solution containing ammonium fluoride, phosphoric acid, and hydrogen peroxide may be used.

パターン形成用の薄膜パターン30aの断面形状を良好にするために、ウェットエッチングは、パターン形成用の薄膜パターン30aにおいて透光性基板20が露出するまでの時間(ジャストエッチング時間)よりも長い時間(オーバーエッチング時間)で行うことが好ましい。オーバーエッチング時間としては、透光性基板20への影響等を考慮すると、ジャストエッチング時間に、そのジャストエッチング時間の20%の時間を加えた時間内とすることが好ましく、ジャストエッチング時間の10%の時間を加えた時間内とすることがより好ましい。 In order to improve the cross-sectional shape of the thin film pattern 30a for pattern formation, it is preferable to perform wet etching for a time (over-etching time) longer than the time until the light-transmitting substrate 20 is exposed in the thin film pattern 30a for pattern formation (just-etching time). Considering the effect on the light-transmitting substrate 20, the over-etching time is preferably within the just-etching time plus 20% of the just-etching time, and more preferably within 10% of the just-etching time.

<<<第2のレジスト膜パターン60の形成工程>>>
第2のレジスト膜パターン60の形成工程では、まず、第1のエッチングマスク膜パターン40aを覆う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。
<<<<Step of Forming Second Resist Film Pattern 60>>>
In the process of forming the second resist film pattern 60, first, a resist film is formed to cover the first etching mask film pattern 40a. There are no particular limitations on the resist film material used. For example, any material that is sensitive to laser light having a wavelength selected from the wavelength range of 350 nm to 436 nm described below may be used. The resist film may be either positive or negative.

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、パターン形成用の薄膜パターン30aが形成されている領域の外周領域を遮光する遮光帯パターン、およびパターン形成用の薄膜パターン30aの中央部を遮光する遮光帯パターンなどである。なお、レジスト膜に描画するパターンは、露光光に対するパターン形成用の薄膜30の透過率によっては、パターン形成用の薄膜パターン30aの中央部を遮光する遮光帯パターンがないパターンの場合もある。 Then, 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. The pattern drawn on the resist film may be a light-shielding band pattern that blocks the outer peripheral region of the region in which the thin film pattern 30a for pattern formation is formed, and a light-shielding band pattern that blocks the center of the thin film pattern 30a for pattern formation. Note that, depending on the transmittance of the thin film 30 for pattern formation to the exposure light, the pattern drawn on the resist film may not have a light-shielding band pattern that blocks the center of the thin film pattern 30a for pattern formation.

その後、レジスト膜を所定の現像液で現像して、図3(d)に示されるように、第1のエッチングマスク膜パターン40a上に第2のレジスト膜パターン60を形成する。 The resist film is then developed with a predetermined developer to form a second resist film pattern 60 on the first etching mask film pattern 40a, as shown in FIG. 3(d).

<<<第2のエッチングマスク膜パターン40bの形成工程>>>
第2のエッチングマスク膜パターン40bの形成工程では、第2のレジスト膜パターン60をマスクにして第1のエッチングマスク膜パターン40aをエッチングして、図3(e)に示されるように、第2のエッチングマスク膜パターン40bを形成する。第1のエッチングマスク膜パターン40aは、クロム(Cr)を含むクロム系材料から形成されることができる。第1のエッチングマスク膜パターン40aをエッチングするエッチング液は、第1のエッチングマスク膜パターン40a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、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。
<<<<Step of Forming Second Etching Mask Film Pattern 40b>>>
In the process of forming the second etching mask film pattern 40b, the first etching mask film pattern 40a is etched using the second resist film pattern 60 as a mask to form the second etching mask film pattern 40b as shown in FIG. 3(e). The first etching mask film pattern 40a can be made of a chromium-based material containing chromium (Cr). The etching solution for etching the first etching mask film pattern 40a is not particularly limited as long as it can selectively etch the first etching mask film pattern 40a. For example, an etching solution containing ceric ammonium nitrate and perchloric acid can be used.

その後、レジスト剥離液を用いて、または、アッシングによって、第2のレジスト膜パターン60を剥離する。 Then, the second resist film pattern 60 is stripped using a resist stripper or by ashing.

このようにして、転写用マスク100を得ることができる。すなわち、本実施形態にかかる転写用マスク100が有する転写パターンは、パターン形成用の薄膜パターン30aおよび第2のエッチングマスク膜パターン40bを含むことができる。 In this manner, the transfer mask 100 can be obtained. That is, the transfer pattern of the transfer mask 100 according to this embodiment can include a thin film pattern 30a for pattern formation and a second etching mask film pattern 40b.

なお、上記説明ではエッチングマスク膜40が、露光光の透過を遮る機能を有する場合について説明した。エッチングマスク膜40が単に、パターン形成用の薄膜30をエッチングする際のハードマスクの機能のみを有する場合においては、上記説明において、第2のレジスト膜パターン60の形成工程と、第2のエッチングマスク膜パターン40bの形成工程は行われない。この場合、パターン形成用の薄膜パターン30aの形成工程の後、第1のエッチングマスク膜パターン40aを剥離して、転写用マスク100を作製する。すなわち、転写用マスク100が有する転写パターンは、パターン形成用の薄膜パターン30aのみで構成されてもよい。 In the above description, the etching mask film 40 has the function of blocking the transmission of exposure light. In the case where the etching mask film 40 only functions as a hard mask when etching the thin film 30 for pattern formation, the process of forming the second resist film pattern 60 and the process of forming the second etching mask film pattern 40b are not performed in the above description. In this case, after the process of forming the thin film pattern 30a for pattern formation, the first etching mask film pattern 40a is peeled off to produce the transfer mask 100. In other words, the transfer pattern of the transfer mask 100 may be composed only of the thin film pattern 30a for pattern formation.

本実施形態の転写用マスク100の製造方法によれば、図1に示すマスクブランク10を用いるため、紫外線領域の波長を含む露光光に対する高い耐光性を有するとともに、高精細なパターン形成用の薄膜パターン30aを精度よく転写することができる転写用マスク100を製造することができる。このように製造された転写用マスク100は、ラインアンドスペースパターンおよび/またはコンタクトホールの微細化に対応することができる。 The method for manufacturing the transfer mask 100 of this embodiment uses the mask blank 10 shown in FIG. 1, so that it is possible to manufacture a transfer mask 100 that has high light resistance to exposure light including wavelengths in the ultraviolet region and can accurately transfer a thin film pattern 30a for forming a highly precise pattern. The transfer mask 100 manufactured in this manner can accommodate miniaturization of line and space patterns and/or contact holes.

<<図4に示す転写用マスク100の製造方法>>
図4に示す転写用マスク100の製造方法は、図2に示すマスクブランク10を用いて転写用マスク100を製造する方法である。図4に示す転写用マスク100の製造方法は、図2に示すマスクブランク10を準備する工程と、パターン形成用の薄膜30の上にレジスト膜を形成し、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パターン形成用の薄膜30をウェットエッチングして、透光性基板20上に転写パターンを形成する工程とを有する。
<<Method of Manufacturing the Transfer Mask 100 Shown in FIG. 4>>
The method for manufacturing the transfer mask 100 shown in Fig. 4 is a method for manufacturing the transfer mask 100 using the mask blank 10 shown in Fig. 2. The method for manufacturing the transfer mask 100 shown in Fig. 4 includes the steps of preparing the mask blank 10 shown in Fig. 2, forming a resist film on the thin film 30 for pattern formation, and wet-etching the thin film 30 for pattern formation using the resist film pattern as a mask, thereby forming a transfer pattern on the light-transmitting substrate 20.

具体的には、図4に示す転写用マスク100の製造方法では、マスクブランク10の上にレジスト膜を形成する。次に、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を形成する(図4(a)、第1のレジスト膜パターン50の形成工程)。次に、該レジスト膜パターン50をマスクにしてパターン形成用の薄膜30をウェットエッチングして、透光性基板20上にパターン形成用の薄膜パターン30aを形成する(図4(b)および(c)、パターン形成用の薄膜パターン30aの形成工程)。 Specifically, in the method for manufacturing the transfer mask 100 shown in FIG. 4, a resist film is formed on the mask blank 10. Next, a desired pattern is drawn and developed on the resist film to form a resist film pattern 50 (FIG. 4(a), the step of forming a first resist film pattern 50). Next, the resist film pattern 50 is used as a mask to wet etch the thin film 30 for pattern formation, forming a thin film pattern 30a for pattern formation on the light-transmitting substrate 20 (FIGS. 4(b) and (c), the step of forming a thin film pattern 30a for pattern formation).

さらに具体的には、レジスト膜パターンの形成工程では、まず、図2に示す本実施形態のマスクブランク10のパターン形成用の薄膜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、上記で説明したのと同様である。なお、必要に応じてレジスト膜を形成する前に、パターン形成用の薄膜30とレジスト膜との密着性を良好にするため、パターン形成用の薄膜30に表面改質処理を行うことができる。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、パターン形成用の薄膜30上にレジスト膜パターン50を形成する。 More specifically, in the resist film pattern forming process, a resist film is first formed on the thin film 30 for pattern formation of the mask blank 10 of this embodiment shown in FIG. 2. The resist film material used is the same as that described above. If necessary, before forming the resist film, a surface modification treatment can be performed on the thin film 30 for pattern formation in order to improve the adhesion between the thin film 30 for pattern formation and the resist film. As described above, after forming the resist film, 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. The resist film is then developed with a specified developer to form a resist film pattern 50 on the thin film 30 for pattern formation, as shown in FIG. 4(a).

<<<パターン形成用の薄膜パターン30aの形成工程>>>
パターン形成用の薄膜パターン30aの形成工程では、レジスト膜パターンをマスクにしてパターン形成用の薄膜30をエッチングして、図4(b)に示されるように、パターン形成用の薄膜パターン30aを形成する。パターン形成用の薄膜パターン30aおよびパターン形成用の薄膜30をエッチングするエッチング液およびオーバーエッチング時間は、上述の図3に示す実施形態での説明と同様である。
<<<<Process for forming thin film pattern 30a for pattern formation>>>
In the process of forming the thin film pattern 30a for pattern formation, the thin film 30 for pattern formation is etched using the resist film pattern as a mask to form the thin film pattern 30a for pattern formation as shown in Fig. 4(b). The etching solution and overetching time for etching the thin film pattern 30a for pattern formation and the thin film 30 for pattern formation are the same as those described in the embodiment shown in Fig. 3 above.

その後、レジスト剥離液を用いて、または、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))。 Then, the resist film pattern 50 is stripped using a resist stripper or by ashing (Figure 4(c)).

このようにして、転写用マスク100を得ることができる。なお、本実施形態にかかる転写用マスク100が有する転写パターンは、パターン形成用の薄膜パターン30aのみで構成されているが、他の膜パターンをさらに含むこともできる。他の膜としては、例えば、反射を抑制する膜、導電性の膜などが挙げられる。 In this manner, the transfer mask 100 can be obtained. Note that the transfer pattern of the transfer mask 100 in this embodiment is composed only of the thin film pattern 30a for pattern formation, but it can also include other film patterns. Examples of other films include a film that suppresses reflection, a conductive film, etc.

この実施形態の転写用マスク100の製造方法によれば、図2に示すマスクブランク10を用いるため、紫外線領域の波長を含む露光光に対する高い耐光性を有するとともに、高精細なパターン形成用の薄膜パターン30aを精度よく転写することができる転写用マスク100を製造することができる。このように製造された転写用マスク100は、ラインアンドスペースパターンおよび/または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 method for manufacturing the transfer mask 100 of this embodiment, the mask blank 10 shown in FIG. 2 is used, so that the transfer mask 100 can be manufactured that has high light resistance to exposure light including wavelengths in the ultraviolet region and can accurately transfer the thin film pattern 30a for forming a highly precise pattern. The transfer mask 100 manufactured in this manner can accommodate miniaturization of line and space patterns and/or contact holes.

<表示装置の製造方法>
本実施形態の表示装置の製造方法について説明する。本実施形態の表示装置の製造方法は、上述の本実施形態の転写用マスク100を露光装置のマスクステージに載置し、表示装置製造用転写用マスク100上に形成された転写パターンを、表示装置用の基板上に形成されたレジストに露光転写する露光工程を有する。
<Display Device Manufacturing Method>
A method for manufacturing the display device of this embodiment will be described. The method for manufacturing the display device of this embodiment includes an exposure process in which the above-mentioned transfer mask 100 of this embodiment is placed on a mask stage of an exposure device, and a transfer pattern formed on the transfer mask 100 for manufacturing the display device is exposed and transferred to a resist formed on a substrate for the display device.

具体的には、本実施形態の表示装置の製造方法は、上述したマスクブランク10を用いて製造された転写用マスク100を露光装置のマスクステージに載置する工程(マスク載置工程)と、表示装置用の基板上のレジスト膜に転写パターンを転写する工程(露光工程)とを含む。以下、各工程を詳細に説明する。 Specifically, the manufacturing method of the display device of this embodiment includes a process of placing the transfer mask 100 manufactured using the above-mentioned mask blank 10 on a mask stage of an exposure device (mask placing process), and a process of transferring a transfer pattern to a resist film on a substrate for the display device (exposure process). Each process will be described in detail below.

<<載置工程>>
載置工程では、本実施形態の転写用マスク100を露光装置のマスクステージに載置する。ここで、転写用マスク100は、露光装置の投影光学系を介して表示装置用の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。
<<Placement process>>
In the placing step, the transfer mask 100 of this embodiment is placed on a mask stage of an exposure tool. Here, the transfer mask 100 is disposed so as to face a resist film formed on a substrate for a display device via a projection optical system of the exposure tool.

<<パターン転写工程>>
パターン転写工程では、転写用マスク100に露光光を照射して、表示装置用の基板上に形成されたレジスト膜にパターン形成用の薄膜パターン30aを含む転写パターンを転写する。露光光は、313nm~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、または313nm~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、または313nm~436nmの波長域を有する光源から発した単色光である。例えば、露光光は、i線、h線およびg線のうち少なくとも1つを含む複合光、またはi線の単色光である。露光光として複合光を用いることにより、露光光強度を高くしてスループットを向上することができる。そのため、表示装置の製造コストを下げることができる。
<<Pattern transfer process>>
In the pattern transfer process, the transfer mask 100 is irradiated with exposure light, and a transfer pattern including a thin film pattern 30a for pattern formation is transferred to a resist film formed on a substrate for a display device. The exposure light is a composite light including a plurality of wavelengths selected from a wavelength range of 313 nm to 436 nm, or a monochromatic light selected by cutting a certain wavelength range from the wavelength range of 313 nm to 436 nm using a filter or the like, or a monochromatic light emitted from a light source having a wavelength range of 313 nm to 436 nm. For example, the exposure light is a composite light including at least one of i-line, h-line, and g-line, or a monochromatic light of i-line. By using a composite light as the exposure light, the exposure light intensity can be increased to improve the throughput. Therefore, the manufacturing cost of the display device can be reduced.

本実施形態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および/または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。 According to the manufacturing method of the display device of this embodiment, it is possible to manufacture a high-definition display device having high resolution, fine line and space patterns and/or contact holes.

なお、以上の実施形態においては、パターン形成用の薄膜30を有するマスクブランク10およびパターン形成用の薄膜パターン30aを有する転写用マスク100を用いる場合を説明した。パターン形成用の薄膜30は、例えば、位相シフト効果を有する位相シフト膜、または遮光膜であることができる。したがって、本実施形態の転写用マスク100は、位相シフト膜パターンを有する位相シフトマスクおよび遮光膜パターンを有するバイナリマスクを含む。また、本実施形態のマスクブランク10は、位相シフトマスクおよびバイナリマスクの原料となる位相シフトマスクブランクおよびバイナリマスクブランクを含む。 In the above embodiment, the mask blank 10 having the thin film 30 for pattern formation and the transfer mask 100 having the thin film pattern 30a for pattern formation are described. The thin film 30 for pattern formation can be, for example, a phase shift film having a phase shift effect, or a light-shielding film. Therefore, the transfer mask 100 of this embodiment includes a phase shift mask having a phase shift film pattern and a binary mask having a light-shielding film pattern. Furthermore, the mask blank 10 of this embodiment includes a phase shift mask blank and a binary mask blank that are the raw materials for the phase shift mask and the binary mask.

以下、実施例により、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 The present invention will be described in detail below with reference to examples, but the present invention is not limited to these.

(実施例1)
実施例1のマスクブランク10を製造するため、まず、透光性基板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
To manufacture the mask blank 10 of Example 1, first, a synthetic quartz glass substrate having a size of 1214 (1220 mm×1400 mm) was prepared as the light-transmitting 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。 The synthetic quartz glass substrate was then placed on a tray (not shown) with its main surface facing downwards and was then transported into the chamber of an in-line sputtering device.

透光性基板20の主表面上にパターン形成用の薄膜30を形成するため、まず、第1チャンバー内にアルゴン(Ar)ガスと、窒素(N)ガスとで構成される混合ガスを導入した。そして、チタンとケイ素を含む第1スパッタターゲットを用いて、反応性スパッタリングにより、透光性基板20の主表面上にチタンとケイ素と窒素を含有するチタンシリサイドの窒化物を堆積させた。このようにして、チタンシリサイドの窒化物を材料とする膜厚113nmのパターン形成用の薄膜30(Ti:Si:N:O=10.7:34.9:50.3:4.1 原子%比)を成膜した。ここで、パターン形成用の薄膜30の組成は、実施例1と同一の成膜条件で成膜した薄膜について、X線光電子分光法(XPS)による測定によって得られた結果である。以下、他の膜に関しても膜組成の測定方法は同様である(実施例2、3、比較例1、2においても同様)。このパターン形成用の薄膜30におけるチタンおよびケイ素の合計含有量に対するチタンの含有量の比率は、0.235であり、0.05以上であった。
なお、このパターン形成用の薄膜30は、位相シフト効果を有する位相シフト膜である。
In order to form a pattern-forming thin film 30 on the main surface of the light-transmitting substrate 20, a mixed gas consisting of argon (Ar) gas and nitrogen (N 2 ) gas was first introduced into the first chamber. Then, a titanium silicide nitride containing titanium, silicon, and nitrogen was deposited on the main surface of the light-transmitting substrate 20 by reactive sputtering using a first sputtering target containing titanium and silicon. In this manner, a pattern-forming thin film 30 (Ti:Si:N:O=10.7:34.9:50.3:4.1 atomic % ratio) having a thickness of 113 nm and made of titanium silicide nitride was formed. Here, the composition of the pattern-forming thin film 30 is the result obtained by measuring a thin film formed under the same film-forming conditions as in Example 1 using X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The same method of measuring the film composition was used for other films (similar to Examples 2 and 3, and Comparative Examples 1 and 2). The ratio of the titanium content to the total content of titanium and silicon in this pattern-forming thin film 30 was 0.235, which was greater than or equal to 0.05.
The thin film 30 for pattern formation is a phase shift film having a phase shift effect.

次に、パターン形成用の薄膜30付きの透光性基板20を第2チャンバー内に搬入し、第2チャンバー内にアルゴン(Ar)ガスと窒素(N)ガスとの混合ガスを導入した。そして、クロムからなる第2スパッタターゲットを用いて、反応性スパッタリングにより、パターン形成用の薄膜30上にクロムと窒素を含有するクロム窒化物(CrN)を形成した。次に、第3チャンバー内を所定の真空度にした状態で、アルゴン(Ar)ガスとメタン(CH)ガスの混合ガスを導入し、クロムからなる第3スパッタターゲットを用いて、反応性スパッタリングによりCrN上にクロムと炭素を含有するクロム炭化物(CrC)を形成した。最後に、第4チャンバー内を所定の真空度にした状態で、アルゴン(Ar)ガスとメタン(CH)ガスの混合ガスと窒素(N)ガスと酸素(O)ガスとの混合ガスを導入し、クロムからなる第4スパッタターゲットを用いて、反応性スパッタリングによりCrC上にクロムと炭素と酸素と窒素を含有するクロム炭化酸化窒化物(CrCON)を形成した。以上のように、パターン形成用の薄膜30上に、CrN層とCrC層とCrCON層の積層構造のエッチングマスク膜40を形成した。 Next, the light-transmitting substrate 20 with the thin film 30 for pattern formation was carried into the second chamber, and a mixed gas of argon (Ar) gas and nitrogen (N 2 ) gas was introduced into the second chamber. Then, using a second sputtering target made of chromium, chromium nitride (CrN) containing chromium and nitrogen was formed on the thin film 30 for pattern formation by reactive sputtering. Next, with the third chamber in a predetermined vacuum state, a mixed gas of argon (Ar) gas and methane (CH 4 ) gas was introduced, and using a third sputtering target made of chromium, chromium carbide (CrC) containing chromium and carbon was formed on the CrN by reactive sputtering. Finally, in a state where the inside of the fourth chamber was kept at a predetermined vacuum level, a mixed gas of argon (Ar) gas and methane ( CH4 ) gas, nitrogen ( N2 ) gas and oxygen ( O2 ) gas was introduced, and chromium carbide-oxynitride (CrCON) containing chromium, carbon, oxygen and nitrogen was formed on CrC by reactive sputtering using a fourth sputtering target made of chromium. As described above, an etching mask film 40 having a laminated structure of a CrN layer, a CrC layer and a CrCON layer was formed on the thin film 30 for pattern formation.

このようにして、透光性基板20上に、パターン形成用の薄膜30とエッチングマスク膜40とが形成されたマスクブランク10を得た。 In this way, a mask blank 10 was obtained in which a thin film 30 for pattern formation and an etching mask film 40 were formed on a light-transmitting substrate 20.

別の合成石英基板(約152mm×約152mm)の主表面上に実施例1のパターン形成用の薄膜を成膜し、上記の実施例1と同じ成膜条件で別のパターン形成用の薄膜を形成した。次に、その別の合成石英基板上のパターン形成用の薄膜を所定のサイズに切り出した試料に対して、X線吸収分光法(全電子収量法、蛍光収量法)によるX線吸収微細構造解析を行い、X線吸収スペクトルを取得した。具体的には、あいちシンクロトロン光センターBL6N1で行った(以降の実施例2、3、比較例1、2も同様。)。 The thin film for pattern formation of Example 1 was formed on the main surface of another synthetic quartz substrate (approximately 152 mm x approximately 152 mm), and another thin film for pattern formation was formed under the same film formation conditions as in Example 1 above. Next, X-ray absorption fine structure analysis was performed by X-ray absorption spectroscopy (total electron yield method, fluorescence yield method) on a sample cut to a predetermined size from the thin film for pattern formation on that other synthetic quartz substrate, and an X-ray absorption spectrum was obtained. Specifically, this was performed at the Aichi Synchrotron Light Center BL6N1 (the same applies to the following Examples 2 and 3, and Comparative Examples 1 and 2).

図5は、本発明の実施例1~3および比較例1、2に係るマスクブランクのパターン形成用の薄膜に対して、蛍光収量法によって取得されたArに由来するX線吸収スペクトル(横軸:薄膜に入射させたX線エネルギー、縦軸:そのX線エネルギーに対する薄膜のX線吸収係数)を示す図である。図5に示されるように、実施例1の蛍光収量法によって取得されたArに由来するX線吸収スペクトルには、入射X線エネルギーELが3180eVにおけるX線吸収係数よりも、入射X線エネルギーEHが3210eVにおけるX線吸収係数の方が大きいものとなっており、薄膜30の膜厚方向の少なくともいずれかの領域にはArが存在していることが確認された。 Figure 5 shows the Ar-derived X-ray absorption spectrum (horizontal axis: X-ray energy incident on the thin film, vertical axis: X-ray absorption coefficient of the thin film for that X-ray energy) obtained by the fluorescence yield method for the thin film for pattern formation of the mask blanks according to Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2 of the present invention. As shown in Figure 5, in the Ar-derived X-ray absorption spectrum obtained by the fluorescence yield method of Example 1, the X-ray absorption coefficient at an incident X-ray energy EH of 3210 eV is larger than the X-ray absorption coefficient at an incident X-ray energy EL of 3180 eV, confirming that Ar is present in at least some region in the thickness direction of the thin film 30.

図6は、本発明の実施例1~3および比較例1、2に係るマスクブランクのパターン形成用の薄膜の表層に対して、全電子収量法によって取得されたArに由来するX線吸収スペクトル(横軸:薄膜の表層に入射させたX線エネルギー、縦軸:そのエネルギーのX線に対する薄膜の表層のX線吸収係数)を示す図である。
図6に示される値から求められるように、実施例1の薄膜30の表層のX線吸収スペクトルは、(IH-IL)/(EH-EL)が7.933×10-4であり、-6.0×10-4以上の関係を満たすものであった。ここで、ILは、入射X線エネルギーELが3180eVにおけるX線吸収係数であり、IHは、入射X線エネルギーEHが3210eVにおけるX線吸収係数である(以降の実施例2、3、比較例1、2も同様。)。
また、図6に示されるように、実施例1の薄膜30の表層のX線吸収スペクトルは、入射X線エネルギーELが3180eVにおけるX線吸収係数ILよりも、入射X線エネルギーEHが3210eVにおけるX線吸収係数IHの方が大きいものであった。
FIG. 6 is a diagram showing X-ray absorption spectra derived from Ar obtained by a total electron yield method for the surface layers of the thin films for pattern formation of the mask blanks according to Examples 1 to 3 of the present invention and Comparative Examples 1 and 2 (horizontal axis: X-ray energy incident on the surface layer of the thin film, vertical axis: X-ray absorption coefficient of the surface layer of the thin film for X-rays of that energy).
6, the X-ray absorption spectrum of the surface layer of the thin film 30 in Example 1 had a (IH-IL)/(EH-EL) of 7.933× 10-4 , which satisfied the relationship of -6.0× 10-4 or more. Here, IL is the X-ray absorption coefficient when the incident X-ray energy EL is 3180 eV, and IH is the X-ray absorption coefficient when the incident X-ray energy EH is 3210 eV (the same applies to the following Examples 2 and 3 and Comparative Examples 1 and 2).
Furthermore, as shown in FIG. 6, in the X-ray absorption spectrum of the surface layer of the thin film 30 in Example 1, the X-ray absorption coefficient IH at the incident X-ray energy EH of 3210 eV was larger than the X-ray absorption coefficient IL at the incident X-ray energy EL of 3180 eV.

<透過率および位相差の測定>
実施例1のマスクブランク10のパターン形成用の薄膜30の表面について、透過率(波長:405nm)、位相差(波長:405nm)を測定した。パターン形成用の薄膜30の透過率、位相差の測定には、上述の別の合成石英ガラス基板の主表面上に別のパターン形成用の薄膜が成膜された薄膜付き基板を用いた(以降の実施例2、3、比較例1、2においても同様)。その結果、実施例1における別のパターン形成用の薄膜(パターン形成用の薄膜30)の透過率は35.2%であり、位相差は140度であった。
<Measurement of transmittance and phase difference>
The transmittance (wavelength: 405 nm) and phase difference (wavelength: 405 nm) were measured for the surface of the pattern-forming thin film 30 of the mask blank 10 of Example 1. To measure the transmittance and phase difference of the pattern-forming thin film 30, a thin-film-attached substrate in which another thin film for pattern formation was formed on the main surface of the above-mentioned other synthetic quartz glass substrate was used (the same applies to the following Examples 2 and 3 and Comparative Examples 1 and 2). As a result, the transmittance of the other thin film for pattern formation (thin film for pattern formation 30) in Example 1 was 35.2%, and the phase difference was 140 degrees.

<転写用マスク100およびその製造方法>
上述のようにして製造された実施例1のマスクブランク10を用いて転写用マスク100を製造した。まず、このマスクブランク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。
<Transfer Mask 100 and Its Manufacturing Method>
A transfer mask 100 was manufactured using the mask blank 10 of Example 1 manufactured as described above. First, a photoresist film was applied onto the etching mask film 40 of this mask blank 10 using a resist application device.

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。 After that, a heating and cooling process was performed to form a photoresist film.

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40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。 After that, a photoresist film was drawn using a laser drawing device, and after a development and rinsing process, a resist film pattern with a hole pattern having a hole diameter of 1.5 μm was formed on the etching mask film 40.

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とを含むクロム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、第1のエッチングマスク膜パターン40aを形成した。 Then, using the resist film pattern as a mask, the etching mask film 40 was wet-etched with a chrome etching solution containing ceric ammonium nitrate and perchloric acid to form a first etching mask film pattern 40a.

その後、第1の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液を純水で希釈したチタンシリサイドエッチング液によりパターン形成用の薄膜30をウェットエッチングして、パターン形成用の薄膜パターン30aを形成した。 Then, using the first etching mask film pattern 40a as a mask, the thin film 30 for pattern formation was wet-etched with a titanium silicide etching solution made of a mixture of ammonium hydrogen fluoride and hydrogen peroxide diluted with pure water to form a thin film pattern 30a for pattern formation.

その後、レジスト膜パターンを剥離した。 The resist film pattern was then peeled off.

その後、レジスト塗布装置を用いて、第1のエッチングマスク膜パターン40aを覆うように、フォトレジスト膜を塗布した。 Then, a photoresist film was applied using a resist coating device to cover the first etching mask film pattern 40a.

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。 After that, a heating and cooling process was performed to form a photoresist film.

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、第1のエッチングマスク膜パターン40a上に、遮光帯を形成するための第2のレジスト膜パターン60を形成した。 After that, a photoresist film was drawn using a laser drawing device, and after a development and rinsing process, a second resist film pattern 60 for forming a light-shielding zone was formed on the first etching mask film pattern 40a.

その後、第2のレジスト膜パターン60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とを含むクロムエッチング液により、転写パターン形成領域に形成された第1のエッチングマスク膜パターン40aをウェットエッチングした。 Then, using the second resist film pattern 60 as a mask, the first etching mask film pattern 40a formed in the transfer pattern formation region was wet etched with a chrome etching solution containing ceric ammonium nitrate and perchloric acid.

その後、第2のレジスト膜パターン60を剥離した。 Then, the second resist film pattern 60 was peeled off.

このようにして、透光性基板20上に、転写パターン形成領域にホール径が1.5μmのパターン形成用の薄膜パターン30aと、パターン形成用の薄膜パターン30aとエッチングマスク膜パターン40bの積層構造からなる遮光帯が形成された実施例1の転写用マスク100を得た。 In this way, the transfer mask 100 of Example 1 was obtained, in which a thin film pattern 30a for pattern formation with a hole diameter of 1.5 μm was formed in the transfer pattern formation region on the light-transmitting substrate 20, and a light-shielding band consisting of a laminated structure of the thin film pattern 30a for pattern formation and the etching mask film pattern 40b was formed.

<転写用マスク100の断面形状>
得られた転写用マスク100の断面を走査型電子顕微鏡により観察した。
実施例1の転写用マスク100のパターン形成用の薄膜パターン30aは、垂直に近い断面形状を有していた。したがって、実施例1の転写用マスク100に形成されたパターン形成用の薄膜パターン30aは、位相シフト効果を十分に発揮できる断面形状を有していた。
<Cross-sectional shape of transfer mask 100>
The cross section of the resulting transfer mask 100 was observed with a scanning electron microscope.
The pattern-forming thin film pattern 30a of the transfer mask 100 of Example 1 had a cross-sectional shape that was nearly vertical. Therefore, the pattern-forming thin film pattern 30a formed on the transfer mask 100 of Example 1 had a cross-sectional shape that could fully exhibit the phase shift effect.

以上のことから、実施例1の転写用マスク100を露光装置のマスクステージにセットし、表示装置用の基板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含む転写パターンを高精度に転写することができるといえる。 From the above, it can be said that when the transfer mask 100 of Example 1 is set on the mask stage of an exposure device and exposed and transferred onto a resist film on a substrate for a display device, a transfer pattern including a fine pattern of less than 2.0 μm can be transferred with high precision.

<耐光性>
透光性基板20上に、実施例1のマスクブランク10で用いたパターン形成用の薄膜30を形成した試料を用意した。この実施例1の試料のパターン形成用の薄膜30に対して、波長405nmの紫外線を含むメタルハライド光源の光を合計照射量10kJ/cmになるように照射した。所定の紫外線の照射の前後で透過率を測定し、透過率の変化[(紫外線照射後の透過率)-(紫外線照射前の透過率)]を算出することにより、パターン形成用の薄膜30の耐光性を評価した。透過率は、分光光度計を用いて測定した。
<Light resistance>
A sample was prepared by forming the thin film 30 for pattern formation used in the mask blank 10 of Example 1 on a light-transmitting substrate 20. The thin film 30 for pattern formation of the sample of Example 1 was irradiated with light from a metal halide light source containing ultraviolet light with a wavelength of 405 nm to a total irradiation dose of 10 kJ/ cm2 . The transmittance was measured before and after irradiation with a predetermined amount of ultraviolet light, and the change in transmittance [(transmittance after ultraviolet light irradiation) - (transmittance before ultraviolet light irradiation)] was calculated to evaluate the light resistance of the thin film 30 for pattern formation. The transmittance was measured using a spectrophotometer.

図7は、本発明の実施例1~3および比較例1、2に係るマスクブランクのパターン形成用の薄膜における、(IH-IL)/(EH-EL)と透過率の変化との関係を示す図である。図7に示されるように、実施例1においては、紫外線照射前後の透過率の変化は、0.34%と良好であった。以上から、実施例1のパターン形成用の薄膜は、実用上十分に耐光性の高い膜であることがわかった。 Figure 7 shows the relationship between (IH-IL)/(EH-EL) and the change in transmittance in the thin film for pattern formation of the mask blanks according to Examples 1 to 3 of the present invention and Comparative Examples 1 and 2. As shown in Figure 7, in Example 1, the change in transmittance before and after UV irradiation was a favorable 0.34%. From the above, it was found that the thin film for pattern formation in Example 1 is a film with sufficient light resistance for practical use.

以上により、実施例1のパターン形成用の薄膜は、所望の光学特性(透過率、位相差)を満たしつつ、紫外線領域の波長を含む露光光に対する高い耐光性の要求を満たす、これまでにはない優れたものであることが明らかとなった。 From the above, it has become clear that the thin film for pattern formation of Example 1 is an unprecedentedly excellent product that satisfies the requirements for high light resistance to exposure light including wavelengths in the ultraviolet region while also satisfying the desired optical properties (transmittance, phase difference).

(実施例2)
実施例2のマスクブランク10は、パターン形成用の薄膜30を下記のようにした以外は、実施例1のマスクブランク10と同様の手順で製造された。
実施例2のパターン形成用の薄膜30の形成方法は以下の通りである。
透光性基板20の主表面上にパターン形成用の薄膜30を形成するため、まず、第1チャンバー内にアルゴン(Ar)ガスと、窒素(N)ガスとで構成される混合ガスを導入した。そして、チタンとケイ素を含む第1スパッタターゲットを用いて、反応性スパッタリングにより、透光性基板20の主表面上にチタンとケイ素と窒素を含有するチタンシリサイドの窒化物を堆積させた。このようにして、チタンシリサイドの窒化物を材料とする膜厚126nmのパターン形成用の薄膜30(Ti:Si:N:O=10.2:36.2:52.7:0.9 原子%比)を成膜した。このパターン形成用の薄膜30におけるチタンおよびケイ素の合計含有量に対するチタンの含有量の比率は、0.220であり、0.05以上であった。
その後、実施例1と同様に、エッチングマスク膜40を成膜した。
Example 2
The mask blank 10 of Example 2 was produced in the same manner as the mask blank 10 of Example 1, except that the thin film 30 for pattern formation was prepared as follows.
The method for forming the thin film 30 for pattern formation in the second embodiment is as follows.
In order to form a pattern-forming thin film 30 on the main surface of the light-transmitting substrate 20, a mixed gas consisting of argon (Ar) gas and nitrogen (N 2 ) gas was first introduced into the first chamber. Then, a titanium silicide nitride containing titanium, silicon, and nitrogen was deposited on the main surface of the light-transmitting substrate 20 by reactive sputtering using a first sputtering target containing titanium and silicon. In this way, a pattern-forming thin film 30 (Ti:Si:N:O=10.2:36.2:52.7:0.9 atomic % ratio) having a thickness of 126 nm and made of titanium silicide nitride was formed. The ratio of the titanium content to the total content of titanium and silicon in this pattern-forming thin film 30 was 0.220, which was 0.05 or more.
Thereafter, in the same manner as in the first embodiment, an etching mask film 40 was formed.

そして、別の合成石英基板の主表面上に、上記の実施例2と同じ成膜条件で別のパターン形成用の薄膜を形成した。次に、この別の合成石英基板上のパターン形成用の薄膜を所定のサイズに切り出した試料に対して、実施例1と同様に、X線吸収分光法(全電子収量法、蛍光収量法)によるX線吸収微細構造解析を行い、X線吸収スペクトルを取得した。
図5に示されるように、実施例2の蛍光収量法によって取得されたArに由来するX線吸収スペクトルには、入射X線エネルギーELが3180eVにおけるX線吸収係数よりも、入射X線エネルギーEHが3210eVにおけるX線吸収係数の方が大きいものとなっており、薄膜30の膜厚方向の少なくともいずれかの領域にはArが存在していることが確認された。
また、図6に示される値から求められるように、実施例2の薄膜30の表層のX線吸収スペクトルは、(IH-IL)/(EH-EL)が1.500×10-4であり、-6.0×10-4以上の関係を満たすものであった。
また、図6に示されるように、実施例2の薄膜30の表層のX線吸収スペクトルは、入射X線エネルギーELが3180eVにおけるX線吸収係数ILよりも、入射X線エネルギーEHが3210eVにおけるX線吸収係数IHの方が大きいものであった。
Then, on the main surface of another synthetic quartz substrate, another thin film for pattern formation was formed under the same film formation conditions as in Example 2. Next, for a sample cut to a predetermined size from the thin film for pattern formation on this other synthetic quartz substrate, X-ray absorption fine structure analysis was performed by X-ray absorption spectroscopy (total electron yield method, fluorescence yield method) in the same manner as in Example 1, and an X-ray absorption spectrum was obtained.
As shown in FIG. 5 , in the X-ray absorption spectrum derived from Ar obtained by the fluorescence yield method of Example 2, the X-ray absorption coefficient at the incident X-ray energy EH of 3210 eV is larger than the X-ray absorption coefficient at the incident X-ray energy EL of 3180 eV, and it was confirmed that Ar is present in at least some region of the thin film 30 in the thickness direction.
As can be determined from the values shown in FIG. 6, the X-ray absorption spectrum of the surface layer of the thin film 30 in Example 2 had a (IH-IL)/(EH-EL) ratio of 1.500×10 −4 , which satisfied the relationship of −6.0×10 −4 or more.
As shown in FIG. 6, in the X-ray absorption spectrum of the surface layer of the thin film 30 in Example 2, the X-ray absorption coefficient IH at the incident X-ray energy EH of 3210 eV was larger than the X-ray absorption coefficient IL at the incident X-ray energy EL of 3180 eV.

<透過率および位相差の測定>
実施例2のマスクブランク10のパターン形成用の薄膜30の表面について、透過率(波長:405nm)、位相差(波長:405nm)を測定した。その結果、実施例2におけるパターン形成用の薄膜30の透過率は30.9%であり、位相差は151度であった。
<Measurement of transmittance and phase difference>
The transmittance (wavelength: 405 nm) and phase difference (wavelength: 405 nm) were measured for the surface of the pattern-forming thin film 30 of the mask blank 10 of Example 2. As a result, the transmittance of the pattern-forming thin film 30 in Example 2 was 30.9%, and the phase difference was 151 degrees.

<転写用マスク100およびその製造方法>
上述のようにして製造された実施例2のマスクブランク10を用いて、実施例1と同様の手順で転写用マスク100を製造して、透光性基板20上に、転写パターン形成領域にホール径が1.5μmのパターン形成用の薄膜パターン30aと、パターン形成用の薄膜パターン30aとエッチングマスク膜パターン40bの積層構造からなる遮光帯が形成された実施例2の転写用マスク100を得た。
<Transfer Mask 100 and Its Manufacturing Method>
Using the mask blank 10 of Example 2 manufactured as described above, a transfer mask 100 was manufactured in the same manner as in Example 1, to obtain a transfer mask 100 of Example 2 in which a thin film pattern 30a for pattern formation having a hole diameter of 1.5 μm in the transfer pattern formation region and a light-shielding band consisting of a laminated structure of the thin film pattern 30a for pattern formation and the etching mask film pattern 40b were formed on the light-transmitting substrate 20.

<転写用マスク100の断面形状>
得られた転写用マスク100の断面を走査型電子顕微鏡により観察した。
実施例2の転写用マスク100のパターン形成用の薄膜パターン30aは、垂直に近い断面形状を有していた。したがって、実施例2の転写用マスク100に形成されたパターン形成用の薄膜パターン30aは、位相シフト効果を十分に発揮できる断面形状を有していた。
<Cross-sectional shape of transfer mask 100>
The cross section of the resulting transfer mask 100 was observed with a scanning electron microscope.
The pattern-forming thin film pattern 30a of the transfer mask 100 of Example 2 had a cross-sectional shape that was nearly vertical. Therefore, the pattern-forming thin film pattern 30a formed on the transfer mask 100 of Example 2 had a cross-sectional shape that could fully exert the phase shift effect.

以上のことから、実施例2の転写用マスク100を露光装置のマスクステージにセットし、表示装置用の基板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含む転写パターンを高精度に転写することができるといえる。 From the above, it can be said that when the transfer mask 100 of Example 2 is set on the mask stage of an exposure device and exposed and transferred onto a resist film on a substrate for a display device, a transfer pattern including a fine pattern of less than 2.0 μm can be transferred with high precision.

<耐光性>
透光性基板20上に、実施例2のマスクブランク10で用いたパターン形成用の薄膜30を形成した試料を用意した。この実施例2の試料のパターン形成用の薄膜30に対して、波長405nmの紫外線を含むメタルハライド光源の光を合計照射量10kJ/cmになるように照射した。所定の紫外線の照射の前後で透過率を測定し、透過率の変化[(紫外線照射後の透過率)-(紫外線照射前の透過率)]を算出することにより、パターン形成用の薄膜30の耐光性を評価した。透過率は、分光光度計を用いて測定した。
<Light resistance>
A sample was prepared by forming the thin film 30 for pattern formation used in the mask blank 10 of Example 2 on a light-transmitting substrate 20. The thin film 30 for pattern formation of the sample of Example 2 was irradiated with light from a metal halide light source containing ultraviolet light with a wavelength of 405 nm to a total irradiation dose of 10 kJ/ cm2 . The transmittance was measured before and after irradiation with a predetermined amount of ultraviolet light, and the change in transmittance [(transmittance after ultraviolet light irradiation) - (transmittance before ultraviolet light irradiation)] was calculated to evaluate the light resistance of the thin film 30 for pattern formation. The transmittance was measured using a spectrophotometer.

図7に示されるように、実施例2においては、紫外線照射前後の透過率の変化は、0.37%と良好であった。以上から、実施例2のパターン形成用の薄膜は、実用上十分に耐光性の高い膜であることがわかった。 As shown in FIG. 7, in Example 2, the change in transmittance before and after UV irradiation was a favorable 0.37%. From the above, it was found that the thin film for pattern formation in Example 2 was a film with sufficient light resistance for practical use.

以上により、実施例2のパターン形成用の薄膜は、所望の光学特性(透過率、位相差)を満たしつつ、紫外線領域の波長を含む露光光に対する高い耐光性の要求を満たす、これまでにはない優れたものであることが明らかとなった。 From the above, it has become clear that the thin film for pattern formation of Example 2 is an unprecedentedly excellent product that satisfies the requirements for high light resistance to exposure light including wavelengths in the ultraviolet region while also satisfying the desired optical properties (transmittance, phase difference).

(実施例3)
実施例3のマスクブランク10は、パターン形成用の薄膜30を下記のようにした以外は、実施例1のマスクブランク10と同様の手順で製造された。
実施例3のパターン形成用の薄膜30の形成方法は以下の通りである。
透光性基板20の主表面上にパターン形成用の薄膜30を形成するため、まず、第1チャンバー内にアルゴン(Ar)ガスと、窒素(N)ガスとで構成される混合ガスを導入した。そして、チタンとケイ素を含む第1スパッタターゲットを用いて、反応性スパッタリングにより、透光性基板20の主表面上にチタンとケイ素と窒素を含有するチタンシリサイドの窒化物を堆積させた。このようにして、チタンシリサイドの窒化物を材料とする膜厚109nmのパターン形成用の薄膜30(Ti:Si:N:O=11.4:35.4:52.4:0.8 原子%比)を成膜した。このパターン形成用の薄膜30におけるチタンおよびケイ素の合計含有量に対するチタンの含有量の比率は、0.244であり、0.05以上であった。
その後、実施例1と同様に、エッチングマスク膜40を成膜した。
Example 3
The mask blank 10 of Example 3 was produced in the same manner as the mask blank 10 of Example 1, except that the thin film 30 for pattern formation was prepared as follows.
The method for forming the thin film 30 for pattern formation in the third embodiment is as follows.
In order to form a pattern-forming thin film 30 on the main surface of the light-transmitting substrate 20, a mixed gas consisting of argon (Ar) gas and nitrogen (N 2 ) gas was first introduced into the first chamber. Then, a titanium silicide nitride containing titanium, silicon, and nitrogen was deposited on the main surface of the light-transmitting substrate 20 by reactive sputtering using a first sputtering target containing titanium and silicon. In this way, a pattern-forming thin film 30 (Ti:Si:N:O=11.4:35.4:52.4:0.8 atomic % ratio) having a thickness of 109 nm and made of titanium silicide nitride was formed. The ratio of the titanium content to the total content of titanium and silicon in this pattern-forming thin film 30 was 0.244, which was 0.05 or more.
Thereafter, in the same manner as in the first embodiment, an etching mask film 40 was formed.

そして、別の合成石英基板の主表面上に、上記の実施例3と同じ成膜条件で別のパターン形成用の薄膜を形成した。次に、この別の合成石英基板上のパターン形成用の薄膜を所定のサイズに切り出した試料に対して、実施例1と同様に、X線吸収分光法(全電子収量法、蛍光収量法)によるX線吸収微細構造解析を行い、X線吸収スペクトルを取得した。
図5に示されるように、実施例3の蛍光収量法によって取得されたArに由来するX線吸収スペクトルには、入射X線エネルギーELが3180eVにおけるX線吸収係数よりも、入射X線エネルギーEHが3210eVにおけるX線吸収係数の方が大きいものとなっており、薄膜30の膜厚方向の少なくともいずれかの領域にはArが存在していることが確認された。
また、図6に示される値から求められるように、実施例3の薄膜30の表層のX線吸収スペクトルは、(IH-IL)/(EH-EL)が-1.467×10-4であり、-6.0×10-4以上の関係を満たすものであった。
Then, on the main surface of another synthetic quartz substrate, another thin film for pattern formation was formed under the same film formation conditions as in Example 3. Next, for a sample cut to a predetermined size from the thin film for pattern formation on this other synthetic quartz substrate, X-ray absorption fine structure analysis was performed by X-ray absorption spectroscopy (total electron yield method, fluorescence yield method) in the same manner as in Example 1, and an X-ray absorption spectrum was obtained.
As shown in FIG. 5 , in the X-ray absorption spectrum originating from Ar obtained by the fluorescence yield method of Example 3, the X-ray absorption coefficient at the incident X-ray energy EH of 3210 eV is larger than the X-ray absorption coefficient at the incident X-ray energy EL of 3180 eV, and it was confirmed that Ar is present in at least some region of the thin film 30 in the thickness direction.
As can be determined from the values shown in FIG. 6, the X-ray absorption spectrum of the surface layer of the thin film 30 in Example 3 had an (IH-IL)/(EH-EL) ratio of −1.467×10 −4 , which satisfied the relationship of −6.0×10 −4 or more.

<透過率および位相差の測定>
実施例3のマスクブランク10のパターン形成用の薄膜30の表面について、透過率(波長:405nm)、位相差(波長:405nm)を測定した。その結果、実施例3におけるパターン形成用の薄膜30の透過率は30.9%であり、位相差は143度であった。
<Measurement of transmittance and phase difference>
The transmittance (wavelength: 405 nm) and phase difference (wavelength: 405 nm) were measured for the surface of the pattern-forming thin film 30 of the mask blank 10 of Example 3. As a result, the transmittance of the pattern-forming thin film 30 in Example 3 was 30.9%, and the phase difference was 143 degrees.

<転写用マスク100およびその製造方法>
上述のようにして製造された実施例3のマスクブランク10を用いて、実施例1と同様の手順で転写用マスク100を製造して、透光性基板20上に、転写パターン形成領域にホール径が1.5μmのパターン形成用の薄膜パターン30aと、パターン形成用の薄膜パターン30aとエッチングマスク膜パターン40bの積層構造からなる遮光帯が形成された実施例3の転写用マスク100を得た。
<Transfer Mask 100 and Its Manufacturing Method>
Using the mask blank 10 of Example 3 manufactured as described above, a transfer mask 100 was manufactured in the same manner as in Example 1, to obtain a transfer mask 100 of Example 3 in which a thin film pattern 30a for pattern formation having a hole diameter of 1.5 μm in the transfer pattern formation region and a light-shielding band consisting of a laminated structure of the thin film pattern 30a for pattern formation and an etching mask film pattern 40b were formed on the light-transmitting substrate 20.

<転写用マスク100の断面形状>
得られた転写用マスク100の断面を走査型電子顕微鏡により観察した。
実施例3の転写用マスク100のパターン形成用の薄膜パターン30aは、垂直に近い断面形状を有していた。したがって、実施例3の転写用マスク100に形成されたパターン形成用の薄膜パターン30aは、位相シフト効果を十分に発揮できる断面形状を有していた。
<Cross-sectional shape of transfer mask 100>
The cross section of the resulting transfer mask 100 was observed with a scanning electron microscope.
The pattern-forming thin film pattern 30a of the transfer mask 100 of Example 3 had a cross-sectional shape that was nearly vertical. Therefore, the pattern-forming thin film pattern 30a formed on the transfer mask 100 of Example 3 had a cross-sectional shape that could fully exhibit the phase shift effect.

以上のことから、実施例3の転写用マスク100を露光装置のマスクステージにセットし、表示装置用の基板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含む転写パターンを高精度に転写することができるといえる。 From the above, it can be said that when the transfer mask 100 of Example 3 is set on the mask stage of an exposure device and exposed and transferred to a resist film on a substrate for a display device, a transfer pattern including a fine pattern of less than 2.0 μm can be transferred with high precision.

<耐光性>
透光性基板20上に、実施例3のマスクブランク10で用いたパターン形成用の薄膜30を形成した試料を用意した。この実施例3の試料のパターン形成用の薄膜30に対して、波長405nmの紫外線を含むメタルハライド光源の光を合計照射量10kJ/cmになるように照射した。所定の紫外線の照射の前後で透過率を測定し、透過率の変化[(紫外線照射後の透過率)-(紫外線照射前の透過率)]を算出することにより、パターン形成用の薄膜30の耐光性を評価した。透過率は、分光光度計を用いて測定した。
<Light resistance>
A sample was prepared by forming the thin film 30 for pattern formation used in the mask blank 10 of Example 3 on a light-transmitting substrate 20. The thin film 30 for pattern formation of the sample of Example 3 was irradiated with light from a metal halide light source containing ultraviolet light with a wavelength of 405 nm to a total irradiation dose of 10 kJ/ cm2 . The transmittance was measured before and after irradiation with a predetermined amount of ultraviolet light, and the change in transmittance [(transmittance after ultraviolet light irradiation) - (transmittance before ultraviolet light irradiation)] was calculated to evaluate the light resistance of the thin film 30 for pattern formation. The transmittance was measured using a spectrophotometer.

図7に示されるように、実施例3においては、紫外線照射前後の透過率の変化は、0.74%と良好であった。以上から、実施例3のパターン形成用の薄膜は、実用上十分に耐光性の高い膜であることがわかった。 As shown in FIG. 7, in Example 3, the change in transmittance before and after UV irradiation was a favorable 0.74%. From the above, it was found that the thin film for pattern formation in Example 3 is a film with sufficient light resistance for practical use.

以上により、実施例3のパターン形成用の薄膜は、所望の光学特性(透過率、位相差)を満たしつつ、紫外線領域の波長を含む露光光に対する高い耐光性の要求を満たす、これまでにはない優れたものであることが明らかとなった。 From the above, it has become clear that the thin film for pattern formation of Example 3 is an unprecedentedly excellent product that satisfies the requirements for high light resistance to exposure light including wavelengths in the ultraviolet region while also satisfying the desired optical properties (transmittance, phase difference).

(比較例1)
比較例1のマスクブランク10は、パターン形成用の薄膜30を下記のようにした以外は、実施例1のマスクブランク10と同様の手順で製造された。
比較例1のパターン形成用の薄膜30の形成方法は以下の通りである。
透光性基板20の主表面上にパターン形成用の薄膜30を形成するため、まず、第1チャンバー内にアルゴン(Ar)ガスと、窒素(N)ガスとで構成される混合ガスを導入した。そして、チタンとケイ素を含む第1スパッタターゲットを用いて、反応性スパッタリングにより、透光性基板20の主表面上にチタンとケイ素と窒素を含有するチタンシリサイドの窒化物を堆積させた。このようにして、チタンシリサイドの窒化物を材料とする膜厚118nmのパターン形成用の薄膜30(Ti:Si:N:O=11.1:34.0:50.7:4.2 原子%比)を成膜した。
その後、実施例1と同様に、エッチングマスク膜40を成膜した。
(Comparative Example 1)
The mask blank 10 of Comparative Example 1 was produced in the same manner as the mask blank 10 of Example 1, except that the thin film 30 for pattern formation was prepared as follows.
The method for forming the thin film 30 for pattern formation in Comparative Example 1 is as follows.
In order to form a pattern-forming thin film 30 on the main surface of the light-transmitting substrate 20, a mixed gas consisting of argon (Ar) gas and nitrogen (N 2 ) gas was first introduced into the first chamber. Then, a titanium silicide nitride containing titanium, silicon, and nitrogen was deposited on the main surface of the light-transmitting substrate 20 by reactive sputtering using a first sputtering target containing titanium and silicon. In this manner, a pattern-forming thin film 30 (Ti:Si:N:O=11.1:34.0:50.7:4.2 atomic % ratio) having a thickness of 118 nm and made of titanium silicide nitride was formed.
Thereafter, in the same manner as in the first embodiment, an etching mask film 40 was formed.

そして、別の合成石英基板の主表面上に、上記の比較例1と同じ成膜条件で別のパターン形成用の薄膜を形成した。次に、この別の合成石英基板上のパターン形成用の薄膜を所定のサイズに切り出した試料に対して、実施例1と同様に、X線吸収分光法(全電子収量法、蛍光収量法)によるX線吸収微細構造解析を行い、X線吸収スペクトルを取得した。
図5に示されるように、比較例1の蛍光収量法によって取得されたArに由来するX線吸収スペクトルには、入射X線エネルギーELが3180eVにおけるX線吸収係数よりも、入射X線エネルギーEHが3210eVにおけるX線吸収係数の方が大きいものとなっており、薄膜30の膜厚方向の少なくともいずれかの領域にはArが存在していることが確認された。
また、図6に示される値から求められるように、比較例1の薄膜30の表層のX線吸収スペクトルは、(IH-IL)/(EH-EL)が-1.233×10-3であり、-6.0×10-4以上の関係を満たすものではなかった。
Then, on the main surface of another synthetic quartz substrate, another thin film for pattern formation was formed under the same film formation conditions as those of Comparative Example 1. Next, for a sample cut to a predetermined size from the thin film for pattern formation on this other synthetic quartz substrate, X-ray absorption fine structure analysis was performed by X-ray absorption spectroscopy (total electron yield method, fluorescence yield method) in the same manner as in Example 1, and an X-ray absorption spectrum was obtained.
As shown in FIG. 5 , in the X-ray absorption spectrum originating from Ar obtained by the fluorescence yield method of Comparative Example 1, the X-ray absorption coefficient at the incident X-ray energy EH of 3210 eV is larger than the X-ray absorption coefficient at the incident X-ray energy EL of 3180 eV, and it was confirmed that Ar is present in at least some region of the thin film 30 in the thickness direction.
As can be seen from the values shown in FIG. 6, the X-ray absorption spectrum of the surface layer of the thin film 30 in Comparative Example 1 had an (IH-IL)/(EH-EL) ratio of −1.233×10 −3 , which did not satisfy the relationship of −6.0×10 −4 or more.

<透過率および位相差の測定>
比較例1のマスクブランク10のパターン形成用の薄膜30の表面について、透過率(波長:405nm)、位相差(波長:405nm)を測定した。その結果、比較例1におけるパターン形成用の薄膜30の透過率は31.7%であり、位相差は154度であった。
<Measurement of transmittance and phase difference>
The transmittance (wavelength: 405 nm) and phase difference (wavelength: 405 nm) were measured for the surface of the thin film for pattern formation 30 of the mask blank 10 of Comparative Example 1. As a result, the transmittance of the thin film for pattern formation 30 in Comparative Example 1 was 31.7%, and the phase difference was 154 degrees.

<転写用マスク100およびその製造方法>
上述のようにして製造された比較例1のマスクブランク10を用いて、実施例1と同様の手順で転写用マスク100を製造して、透光性基板20上に、転写パターン形成領域にホール径が1.5μmのパターン形成用の薄膜パターン30aと、パターン形成用の薄膜パターン30aとエッチングマスク膜パターン40bの積層構造からなる遮光帯が形成された比較例1の転写用マスク100を得た。
<Transfer Mask 100 and Its Manufacturing Method>
Using the mask blank 10 of Comparative Example 1 manufactured as described above, a transfer mask 100 was manufactured in the same manner as in Example 1, and a transfer mask 100 of Comparative Example 1 was obtained, in which a thin film pattern 30a for pattern formation having a hole diameter of 1.5 μm in the transfer pattern formation region and a light-shielding band consisting of a laminated structure of the thin film pattern 30a for pattern formation and the etching mask film pattern 40b were formed on the light-transmitting substrate 20.

<転写用マスク100の断面形状>
得られた転写用マスク100の断面を走査型電子顕微鏡により観察した。
比較例1の転写用マスク100のパターン形成用の薄膜パターン30aは、垂直に近い断面形状を有していた。したがって、比較例1の転写用マスク100に形成されたパターン形成用の薄膜パターン30aは、位相シフト効果を十分に発揮できる断面形状を有していた。
<Cross-sectional shape of transfer mask 100>
The cross section of the resulting transfer mask 100 was observed with a scanning electron microscope.
The pattern-forming thin film pattern 30a of the transfer mask 100 of Comparative Example 1 had a cross-sectional shape that was nearly vertical. Therefore, the pattern-forming thin film pattern 30a formed on the transfer mask 100 of Comparative Example 1 had a cross-sectional shape that could fully exert the phase shift effect.

以上のことから、比較例1の転写用マスク100を露光装置のマスクステージにセットし、表示装置用の基板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含む転写パターンを高精度に転写することができるといえる。 From the above, it can be said that when the transfer mask 100 of Comparative Example 1 is set on the mask stage of an exposure device and exposed and transferred to a resist film on a substrate for a display device, a transfer pattern including a fine pattern of less than 2.0 μm can be transferred with high precision.

<耐光性>
透光性基板20上に、比較例1のマスクブランク10で用いたパターン形成用の薄膜30を形成した試料を用意した。この比較例1の試料のパターン形成用の薄膜30に対して、波長405nmの紫外線を含むメタルハライド光源の光を合計照射量10kJ/cmになるように照射した。所定の紫外線の照射の前後で透過率を測定し、透過率の変化[(紫外線照射後の透過率)-(紫外線照射前の透過率)]を算出することにより、パターン形成用の薄膜30の耐光性を評価した。透過率は、分光光度計を用いて測定した。
<Light resistance>
A sample was prepared by forming the thin film 30 for pattern formation used in the mask blank 10 of Comparative Example 1 on a light-transmitting substrate 20. The thin film 30 for pattern formation of the sample of Comparative Example 1 was irradiated with light from a metal halide light source containing ultraviolet light with a wavelength of 405 nm to a total irradiation dose of 10 kJ/ cm2 . The transmittance was measured before and after irradiation with a predetermined amount of ultraviolet light, and the change in transmittance [(transmittance after ultraviolet light irradiation) - (transmittance before ultraviolet light irradiation)] was calculated to evaluate the light resistance of the thin film 30 for pattern formation. The transmittance was measured using a spectrophotometer.

図7に示されるように、比較例1においては、紫外線照射前後の透過率の変化は、2.32%となり、許容範囲外であった。以上から、比較例1のパターン形成用の薄膜は、実用上十分な耐光性を有していないことがわかった。 As shown in Figure 7, in Comparative Example 1, the change in transmittance before and after UV irradiation was 2.32%, which was outside the allowable range. From the above, it was found that the thin film for pattern formation in Comparative Example 1 does not have sufficient light resistance for practical use.

(比較例2)
比較例2のマスクブランク10は、パターン形成用の薄膜30を下記のようにした以外は、実施例1のマスクブランク10と同様の手順で製造された。
比較例2のパターン形成用の薄膜30の形成方法は以下の通りである。
透光性基板20の主表面上にパターン形成用の薄膜30を形成するため、まず、第1チャンバー内にアルゴン(Ar)ガスと、窒素(N)ガスとで構成される混合ガスを導入した。そして、チタンとケイ素を含む第1スパッタターゲットを用いて、反応性スパッタリングにより、透光性基板20の主表面上にチタンとケイ素と窒素を含有するチタンシリサイドの窒化物を堆積させた。このようにして、チタンシリサイドの窒化物を材料とする膜厚117nmのパターン形成用の薄膜30(Ti:Si:N:O=11.7:35.0:52.0:1.3 原子%比)を成膜した。
その後、実施例1と同様に、エッチングマスク膜40を成膜した。
(Comparative Example 2)
The mask blank 10 of Comparative Example 2 was produced in the same manner as the mask blank 10 of Example 1, except that the thin film 30 for pattern formation was prepared as follows.
The method for forming the thin film 30 for pattern formation in Comparative Example 2 is as follows.
In order to form a pattern-forming thin film 30 on the main surface of the light-transmitting substrate 20, a mixed gas consisting of argon (Ar) gas and nitrogen (N 2 ) gas was first introduced into the first chamber. Then, a titanium silicide nitride containing titanium, silicon, and nitrogen was deposited on the main surface of the light-transmitting substrate 20 by reactive sputtering using a first sputtering target containing titanium and silicon. In this manner, a pattern-forming thin film 30 (Ti:Si:N:O=11.7:35.0:52.0:1.3 atomic % ratio) having a thickness of 117 nm and made of titanium silicide nitride was formed.
Thereafter, in the same manner as in the first embodiment, an etching mask film 40 was formed.

そして、別の合成石英基板の主表面上に、上記の比較例2と同じ成膜条件で別のパターン形成用の薄膜を形成した。次に、この別の合成石英基板上のパターン形成用の薄膜を所定のサイズに切り出した試料に対して、実施例1と同様に、X線吸収分光法(全電子収量法、蛍光収量法)によるX線吸収微細構造解析を行い、X線吸収スペクトルを取得した。
図5に示されるように、比較例2の蛍光収量法によって取得されたArに由来するX線吸収スペクトルには、入射X線エネルギーELが3180eVにおけるX線吸収係数よりも、入射X線エネルギーEHが3210eVにおけるX線吸収係数の方が大きいものとなっており、薄膜30の膜厚方向の少なくともいずれかの領域にはArが存在していることが確認された。
また、図6に示される値から求められるように、比較例2の薄膜30の表層のX線吸収スペクトルは、(IH-IL)/(EH-EL)が-6.133×10-4であり、-6.0×10-4以上の関係を満たすものではなかった。
Then, on the main surface of another synthetic quartz substrate, another thin film for pattern formation was formed under the same film formation conditions as those of Comparative Example 2. Next, for a sample cut to a predetermined size from the thin film for pattern formation on this other synthetic quartz substrate, X-ray absorption fine structure analysis was performed by X-ray absorption spectroscopy (total electron yield method, fluorescence yield method) in the same manner as in Example 1, and an X-ray absorption spectrum was obtained.
As shown in FIG. 5 , in the X-ray absorption spectrum derived from Ar obtained by the fluorescence yield method of Comparative Example 2, the X-ray absorption coefficient at the incident X-ray energy EH of 3210 eV is larger than the X-ray absorption coefficient at the incident X-ray energy EL of 3180 eV, and it was confirmed that Ar is present in at least some region of the thin film 30 in the thickness direction.
As can be seen from the values shown in FIG. 6, the X-ray absorption spectrum of the surface layer of the thin film 30 in Comparative Example 2 had an (IH-IL)/(EH-EL) ratio of −6.133×10 −4 , which did not satisfy the relationship of −6.0×10 −4 or more.

<透過率および位相差の測定>
比較例2のマスクブランク10のパターン形成用の薄膜30の表面について、透過率(波長:405nm)、位相差(波長:405nm)を測定した。その結果、比較例2におけるパターン形成用の薄膜30の透過率は33.5%であり、位相差は144度であった。
<Measurement of transmittance and phase difference>
The transmittance (wavelength: 405 nm) and phase difference (wavelength: 405 nm) were measured for the surface of the thin film for pattern formation 30 of the mask blank 10 of Comparative Example 2. As a result, the transmittance of the thin film for pattern formation 30 in Comparative Example 2 was 33.5%, and the phase difference was 144 degrees.

<転写用マスク100およびその製造方法>
上述のようにして製造された比較例2のマスクブランク10を用いて、実施例1と同様の手順で転写用マスク100を製造して、透光性基板20上に、転写パターン形成領域にホール径が1.5μmのパターン形成用の薄膜パターン30aと、パターン形成用の薄膜パターン30aとエッチングマスク膜パターン40bの積層構造からなる遮光帯が形成された比較例2の転写用マスク100を得た。
<Transfer Mask 100 and Its Manufacturing Method>
Using the mask blank 10 of Comparative Example 2 manufactured as described above, a transfer mask 100 was manufactured in the same manner as in Example 1, and a transfer mask 100 of Comparative Example 2 was obtained in which a thin film pattern 30a for pattern formation having a hole diameter of 1.5 μm in the transfer pattern formation region and a light-shielding band consisting of a laminated structure of the thin film pattern 30a for pattern formation and the etching mask film pattern 40b were formed on the light-transmitting substrate 20.

<転写用マスク100の断面形状>
得られた転写用マスク100の断面を走査型電子顕微鏡により観察した。
比較例2の転写用マスク100のパターン形成用の薄膜パターン30aは、垂直に近い断面形状を有していた。したがって、比較例2の転写用マスク100に形成されたパターン形成用の薄膜パターン30aは、位相シフト効果を十分に発揮できる断面形状を有していた。
<Cross-sectional shape of transfer mask 100>
The cross section of the resulting transfer mask 100 was observed with a scanning electron microscope.
The pattern-forming thin film pattern 30a of the transfer mask 100 of Comparative Example 2 had a cross-sectional shape that was nearly vertical. Therefore, the pattern-forming thin film pattern 30a formed on the transfer mask 100 of Comparative Example 2 had a cross-sectional shape that could fully exhibit the phase shift effect.

以上のことから、比較例2の転写用マスク100を露光装置のマスクステージにセットし、表示装置用の基板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含む転写パターンを高精度に転写することができるといえる。 From the above, it can be said that when the transfer mask 100 of Comparative Example 2 is set on the mask stage of an exposure device and exposed and transferred to a resist film on a substrate for a display device, a transfer pattern including a fine pattern of less than 2.0 μm can be transferred with high precision.

<耐光性>
透光性基板20上に、比較例2のマスクブランク10で用いたパターン形成用の薄膜30を形成した試料を用意した。この比較例1の試料のパターン形成用の薄膜30に対して、波長405nmの紫外線を含むメタルハライド光源の光を合計照射量10kJ/cmになるように照射した。所定の紫外線の照射の前後で透過率を測定し、透過率の変化[(紫外線照射後の透過率)-(紫外線照射前の透過率)]を算出することにより、パターン形成用の薄膜30の耐光性を評価した。透過率は、分光光度計を用いて測定した。
<Light resistance>
A sample was prepared by forming the thin film 30 for pattern formation used in the mask blank 10 of Comparative Example 2 on a light-transmitting substrate 20. The thin film 30 for pattern formation of the sample of Comparative Example 1 was irradiated with light from a metal halide light source containing ultraviolet light with a wavelength of 405 nm to a total irradiation dose of 10 kJ/ cm2 . The transmittance was measured before and after irradiation with a predetermined amount of ultraviolet light, and the change in transmittance [(transmittance after ultraviolet light irradiation) - (transmittance before ultraviolet light irradiation)] was calculated to evaluate the light resistance of the thin film 30 for pattern formation. The transmittance was measured using a spectrophotometer.

図7に示されるように、比較例2においては、紫外線照射前後の透過率の変化は、2.06%となり、許容範囲外であった。以上から、比較例2のパターン形成用の薄膜は、実用上十分な耐光性を有していないことがわかった。 As shown in Figure 7, in Comparative Example 2, the change in transmittance before and after UV irradiation was 2.06%, which was outside the allowable range. From the above, it was found that the thin film for pattern formation in Comparative Example 2 does not have sufficient light resistance for practical use.

上述の実施例では、表示装置製造用の転写用マスク100、および表示装置製造用の転写用マスク100を製造するためのマスクブランク10の例を説明したが、これに限られない。本発明のマスクブランク10および/または転写用マスク100は、半導体装置製造用、MEMS製造用、およびプリント基板製造用等にも適用できる。また、パターン形成用の薄膜30として遮光膜を有するバイナリマスクブランク、および遮光膜パターンを有するバイナリマスクにおいても、本発明を適用することが可能である。 In the above-mentioned embodiment, examples of a transfer mask 100 for manufacturing a display device and a mask blank 10 for manufacturing a transfer mask 100 for manufacturing a display device have been described, but the present invention is not limited to this. The mask blank 10 and/or transfer mask 100 of the present invention can also be applied to semiconductor device manufacturing, MEMS manufacturing, printed circuit board manufacturing, and the like. The present invention can also be applied to a binary mask blank having a light-shielding film as a thin film 30 for pattern formation, and a binary mask having a light-shielding film pattern.

また、上述の実施例では、透光性基板20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。表示装置製造用のマスクブランク10の場合、大型(Large Size)の透光性基板20が使用され、該透光性基板20のサイズは、主表面の一辺の長さが、300mm以上である。表示装置製造用のマスクブランク10に使用する透光性基板20のサイズは、例えば、330mm×450mm以上2280mm×3130mm以下である。 In the above embodiment, the size of the light-transmitting substrate 20 is 1214 size (1220 mm x 1400 mm x 13 mm), but this is not limited to this. In the case of a mask blank 10 for manufacturing a display device, a large size light-transmitting substrate 20 is used, and the size of the light-transmitting substrate 20 is such that the length of one side of the main surface is 300 mm or more. The size of the light-transmitting substrate 20 used in the mask blank 10 for manufacturing a display device is, for example, 330 mm x 450 mm or more and 2280 mm x 3130 mm or less.

また、半導体装置製造用、MEMS製造用、プリント基板製造用のマスクブランク10の場合、小型(Small Size)の透光性基板20が使用され、該透光性基板20のサイズは、一辺の長さが9インチ以下である。上記用途のマスクブランク10に使用する透光性基板20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、半導体装置製造用およびMEMS製造用の転写用マスク100のための透光性基板20としては、6025サイズ(152mm×152mm)または5009サイズ(126.6mm×126.6mm)が使用される。また、通常、プリント基板製造用の転写用マスク100のための透光性基板20としては、7012サイズ(177.4mm×177.4mm)または9012サイズ(228.6mm×228.6mm)が使用される。 In addition, in the case of a mask blank 10 for manufacturing semiconductor devices, MEMS, or printed circuit boards, a small size light-transmitting substrate 20 is used, and the size of the light-transmitting substrate 20 is 9 inches or less on one side. The size of the light-transmitting substrate 20 used in the mask blank 10 for the above-mentioned applications is, for example, 63.1 mm x 63.1 mm or more and 228.6 mm x 228.6 mm or less. Usually, a 6025 size (152 mm x 152 mm) or a 5009 size (126.6 mm x 126.6 mm) is used as a light-transmitting substrate 20 for a transfer mask 100 for manufacturing semiconductor devices and MEMS. Also, usually, a 7012 size (177.4 mm x 177.4 mm) or a 9012 size (228.6 mm x 228.6 mm) is used as a light-transmitting substrate 20 for a transfer mask 100 for manufacturing printed circuit boards.

10 マスクブランク
20 透光性基板
30 パターン形成用の薄膜
30a 薄膜パターン
40 エッチングマスク膜
40a 第1のエッチングマスク膜パターン
40b 第2のエッチングマスク膜パターン
50 第1のレジスト膜パターン
60 第2のレジスト膜パターン
100 転写用マスク
REFERENCE SIGNS LIST 10 mask blank 20 light-transmitting substrate 30 thin film for pattern formation 30a thin film pattern 40 etching mask film 40a first etching mask film pattern 40b second etching mask film pattern 50 first resist film pattern 60 second resist film pattern 100 transfer mask

Claims (14)

透光性基板上に、パターン形成用の薄膜を備えるマスクブランクであって、
前記薄膜は、遷移金属とケイ素を含有し、
全電子収量法によって取得される前記薄膜の表層のX線吸収スペクトルは、
入射X線エネルギーELが3180eVにおけるX線吸収係数をIL、
入射X線エネルギーEHが3210eVにおけるX線吸収係数をIHとしたとき、
(IH-IL)/(EH-EL)が-6.0×10-4以上である
ことを特徴とするマスクブランク。
A mask blank comprising a thin film for pattern formation on a light-transmitting substrate,
the thin film contains a transition metal and silicon;
The X-ray absorption spectrum of the surface layer of the thin film obtained by the total electron yield method is
IL is the X-ray absorption coefficient when the incident X-ray energy EL is 3180 eV,
When the X-ray absorption coefficient at the incident X-ray energy EH of 3210 eV is IH,
A mask blank, characterized in that (IH-IL)/(EH-EL) is -6.0×10 -4 or more.
蛍光収量法によって取得される前記薄膜のX線吸収スペクトルは、入射X線エネルギーELが3180eVにおけるX線吸収係数よりも、入射X線エネルギーEHが3210eVにおけるX線吸収係数の方が大きいことを特徴とする請求項1記載のマスクブランク。 The mask blank according to claim 1, characterized in that the X-ray absorption spectrum of the thin film obtained by the fluorescence yield method has a larger X-ray absorption coefficient at an incident X-ray energy EH of 3210 eV than at an incident X-ray energy EL of 3180 eV. 前記薄膜は、前記遷移金属として少なくともチタンを含有することを特徴とする請求項1記載のマスクブランク。 The mask blank according to claim 1, characterized in that the thin film contains at least titanium as the transition metal. 前記薄膜は、さらに窒素を含有することを特徴とする請求項1記載のマスクブランク。 The mask blank according to claim 1, characterized in that the thin film further contains nitrogen. 前記薄膜における遷移金属およびケイ素の合計含有量に対する遷移金属の含有量の比率は、0.05以上であることを特徴とする請求項1記載のマスクブランク。 The mask blank according to claim 1, characterized in that the ratio of the transition metal content to the total content of the transition metal and silicon in the thin film is 0.05 or more. 前記薄膜上に、前記薄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記載のマスクブランク。 The mask blank according to claim 1, characterized in that an etching mask film having a different etching selectivity with respect to the thin film is provided on the thin film. 前記エッチングマスク膜は、クロムを含有していることを特徴とする請求項6記載のマスクブランク。 The mask blank according to claim 6, characterized in that the etching mask film contains chromium. 透光性基板上に、転写パターンを有する薄膜を備える転写用マスクであって、
前記薄膜は、遷移金属とケイ素を含有し、
全電子収量法によって取得される前記薄膜の表層のX線吸収スペクトルは、
入射X線エネルギーELが3180eVにおけるX線吸収係数をIL、
入射X線エネルギーEHが3210eVにおけるX線吸収係数をIHとしたとき、
(IH-IL)/(EH-EL)が-6.0×10-4以上である
ことを特徴とする転写用マスク。
A transfer mask comprising a thin film having a transfer pattern on a light-transmitting substrate,
the thin film contains a transition metal and silicon;
The X-ray absorption spectrum of the surface layer of the thin film obtained by the total electron yield method is
IL is the X-ray absorption coefficient when the incident X-ray energy EL is 3180 eV,
When the X-ray absorption coefficient at the incident X-ray energy EH of 3210 eV is IH,
A transfer mask, wherein (IH-IL)/(EH-EL) is -6.0×10 -4 or more.
蛍光収量法によって取得される前記薄膜のX線吸収スペクトルは、入射X線エネルギーELが3180eVにおけるX線吸収係数よりも、入射X線エネルギーEHが3210eVにおけるX線吸収係数の方が大きいことを特徴とする請求項8記載の転写用マスク。 The transfer mask according to claim 8, characterized in that the X-ray absorption spectrum of the thin film obtained by the fluorescence yield method has a larger X-ray absorption coefficient at an incident X-ray energy EH of 3210 eV than at an incident X-ray energy EL of 3180 eV. 前記薄膜は、前記遷移金属として少なくともチタンを含有することを特徴とする請求項8記載の転写用マスク。 The transfer mask according to claim 8, characterized in that the thin film contains at least titanium as the transition metal. 前記薄膜は、さらに窒素を含有することを特徴とする請求項8記載の転写用マスク。 The transfer mask according to claim 8, characterized in that the thin film further contains nitrogen. 前記薄膜における遷移金属およびケイ素の合計含有量に対する遷移金属の含有量の比率は、0.05以上であることを特徴とする請求項8記載の転写用マスク。 The transfer mask according to claim 8, characterized in that the ratio of the transition metal content to the total content of the transition metal and silicon in the thin film is 0.05 or more. 請求項6または7に記載の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転写パターンを有するレジスト膜を形成する工程と、
前記レジスト膜をマスクとするウェットエッチングを行い、前記エッチングマスク膜に転写パターンを形成する工程と、
前記転写パターンが形成されたるエッチングマスク膜をマスクとするウェットエッチングを行い、前記薄膜に転写パターンを形成する工程と、
を有することを特徴とする転写用マスクの製造方法。
A step of preparing a mask blank according to claim 6 or 7;
forming a resist film having a transfer pattern on the etching mask film;
performing wet etching using the resist film as a mask to form a transfer pattern on the etching mask film;
performing wet etching using the etching mask film on which the transfer pattern is formed as a mask to form a transfer pattern on the thin film;
2. A method for producing a transfer mask comprising the steps of:
請求項8から12のいずれかに記載の転写用マスクを露光装置のマスクステージに載置する工程と、
前記転写用マスクに露光光を照射して、表示装置用の基板上に設けられたレジスト膜に転写パターンを転写する工程と、
を有することを特徴とする表示装置の製造方法。
A step of placing the transfer mask according to any one of claims 8 to 12 on a mask stage of an exposure tool;
a step of irradiating the transfer mask with exposure light to transfer a transfer pattern onto a resist film provided on a substrate for a display device;
A method for manufacturing a display device comprising the steps of:
JP2022205316A 2022-12-22 2022-12-22 Mask blank, transfer mask, method for manufacturing a transfer mask, and method for manufacturing a display device Pending JP2024089845A (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022205316A JP2024089845A (en) 2022-12-22 2022-12-22 Mask blank, transfer mask, method for manufacturing a transfer mask, and method for manufacturing a display device
TW112146285A TW202435275A (en) 2022-12-22 2023-11-29 Mask blank, transfer mask, method for manufacturing transfer mask, and method for manufacturing display device
KR1020230184159A KR20240100256A (en) 2022-12-22 2023-12-18 Mask blank, transfer mask, method for manufactuaring transfer mask, and method for manufacturing display device
CN202311757171.4A CN118244571A (en) 2022-12-22 2023-12-19 Mask blank, transfer mask, method for manufacturing transfer mask, and method for manufacturing display device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022205316A JP2024089845A (en) 2022-12-22 2022-12-22 Mask blank, transfer mask, method for manufacturing a transfer mask, and method for manufacturing a display device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2024089845A true JP2024089845A (en) 2024-07-04

Family

ID=91561541

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022205316A Pending JP2024089845A (en) 2022-12-22 2022-12-22 Mask blank, transfer mask, method for manufacturing a transfer mask, and method for manufacturing a display device

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP2024089845A (en)
KR (1) KR20240100256A (en)
CN (1) CN118244571A (en)
TW (1) TW202435275A (en)

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6730445B2 (en) 2002-04-12 2004-05-04 International Business Machines Corporation Attenuated embedded phase shift photomask blanks

Also Published As

Publication number Publication date
KR20240100256A (en) 2024-07-01
CN118244571A (en) 2024-06-25
TW202435275A (en) 2024-09-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7204496B2 (en) Phase shift mask blank, phase shift mask manufacturing method, and display device manufacturing method
JP7371198B2 (en) Photomask blank, photomask manufacturing method, and display device manufacturing method
JP7413092B2 (en) Photomask blank, method for manufacturing a photomask blank, method for manufacturing a photomask, and method for manufacturing a display device
TWI758382B (en) Phase shift mask blanke, method of manufacturing a phase shift mask, and method of manufacturing a display device
TWI828864B (en) Photomask blank, method for manufacturing photomask, and method for manufacturing display device
JP7073246B2 (en) Phase shift mask blank, manufacturing method of phase shift mask, and manufacturing method of display device
CN112740105A (en) Mask blank, mask for transfer, and manufacturing method of semiconductor device
JP7527992B2 (en) Photomask blank, photomask manufacturing method, and display device manufacturing method
KR20180109697A (en) Phase shift mask blank and method for manufacturing phase shift mask using the same, and pattern transfer method
JP7490485B2 (en) Photomask blank, photomask manufacturing method, and display device manufacturing method
TW202344917A (en) Mask blank, transfer mask, method for manufacturing transfer mask, and method for manufacturing display device
JP2024089845A (en) Mask blank, transfer mask, method for manufacturing a transfer mask, and method for manufacturing a display device
JP2024082468A (en) Mask blank, transfer mask, method for manufacturing a transfer mask, and method for manufacturing a display device
JP2024127025A (en) Mask blank, transfer mask, method for manufacturing a transfer mask, and method for manufacturing a display device
CN108319104B (en) Phase shift mask blank for manufacturing display device, method for manufacturing phase shift mask for manufacturing display device, and method for manufacturing display device
JP7258717B2 (en) Photomask blank, method for manufacturing photomask blank, method for manufacturing photomask, and method for manufacturing display device
JP7254470B2 (en) Phase shift mask blank, phase shift mask manufacturing method, and display device manufacturing method
JP2022083394A (en) Phase shift mask blank, manufacturing method of phase shift mask and manufacturing method of display device
JP2023108598A (en) Mask blank, mask for transfer, method for producing mask for transfer and method for producing display device
JP2023108276A (en) Mask blank, transfer mask, transfer mask manufacturing method, and display device manufacturing method
JP2022153264A (en) Photomask blank, manufacturing method of photomask, and manufacturing method of display device
CN116500853A (en) Mask blank, transfer mask, method for manufacturing transfer mask, and method for manufacturing display device
JP2023051759A (en) Photomask blank, photomask, manufacturing method of photomask, and manufacturing method of display device
TW202235996A (en) Phase shift mask blank, method for manufacturing phase shift mask, and method for manufacturing display device
WO2023037731A1 (en) Mask blank, phase shift mask, and method for producing semiconductor device