JP2011164200A - Mask blank and halftone mask - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a mask blank in which a halftone mask with high patterning accuracy can be formed by suppressing side etching of a light-shielding layer, and to provide a halftone mask having high patterning accuracy formed from the mask blank. <P>SOLUTION: The mask blank comprises a transparent substrate, a translucent layer, an etching stopper layer and a light-shielding layer, layered in this order. The translucent layer has a first optical density, and the etching stopper layer has a second optical density. The light-shielding layer has a thickness of 20 nm or more and 95.2 nm or less and has a third optical density that gives a sum of the first optical density and the second optical density of 3.0 or more. By controlling the thickness of the light-shielding layer in the above range, an amount of side etching in the light-shielding layer when the translucent layer is etched can be decreased, and thereby, a light-shielding portion of a halftone mask produced from the mask blank can sufficiently block incident light. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、マスクブランクス及び当該マスクブランクスをパターニングすることにより形成されるハーフトーンマスクに関する。   The present invention relates to a mask blank and a halftone mask formed by patterning the mask blank.

半導体ウェハ、フラットパネルディスプレイ等の素子、配線等のパターニング等に利用されるフォトリソグラフィにおいて、フォトマスクとしてハーフトーンマスクの使用が進んでいる。ハーフトーンマスクとは、露光を遮る遮光領域と露光を透過させる透光領域に加え、露光を減衰させる半透光領域を備えるマスクである。ハーフトーンマスクを用いてパターニングを行うことにより、被処理物上に塗布されたフォトレジストを多段階の照射強度で露光させることが可能となる。   In photolithography used for patterning elements such as semiconductor wafers, flat panel displays, wiring, etc., the use of a halftone mask is advancing as a photomask. The halftone mask is a mask having a light-transmitting region that blocks exposure and a light-transmitting region that transmits exposure, and a semi-transparent region that attenuates exposure. By patterning using a halftone mask, it is possible to expose the photoresist applied on the object to be processed with multi-step irradiation intensity.

ハーフトーンマスクには、透光層上にパターニングされた半透光層及び遮光層が積層されて形成されているものがある。このハーフトーンマスクは、透光層からなる透光領域、透光層上に半透光層が積層されてなる半透光領域、透光層上に半透光層及び遮光層が積層されてなる遮光領域を有する。透光領域に入射した光は透光層を透過し、減衰されない。半透光領域に入射した光は、半透光層及び透光層を透過し、半透光層によって減衰される。遮光領域に入射した光は、遮光層により(又は、他の層にもより)遮蔽される。半透光領域を透過した光と透過光領域を透過した光は強度が異なり、即ちハーフトーンマスクが得られる。   Some halftone masks are formed by laminating a patterned light-transmitting layer and a light-shielding layer on the light-transmitting layer. This halftone mask has a light-transmitting region composed of a light-transmitting layer, a semi-light-transmitting region in which a semi-light-transmitting layer is stacked on the light-transmitting layer, and a semi-light-transmitting layer and a light-shielding layer are stacked on the light-transmitting layer. A light shielding area. The light incident on the light transmitting region is transmitted through the light transmitting layer and is not attenuated. The light that has entered the semi-transparent region passes through the semi-transparent layer and the translucent layer, and is attenuated by the semi-transparent layer. The light incident on the light shielding region is shielded by the light shielding layer (or by other layers). The light transmitted through the semi-transparent region and the light transmitted through the transmitted light region have different intensities, that is, a halftone mask is obtained.

このようなハーフトーンマスクは、透光層、半透光層及び遮光層が積層されたマスクブランクス(原版)をフォトリソグラフィを用いてパターニングすることで製造することが可能である。この場合、マスクブランクス上に塗布されたフォトレジストを所定のパターンに露光し、露光されたフォトレジストをエッチングマスクとしてエッチングすることで、半透光層及び遮光層が所定のパターンにパターニングされる。ここで、半透光層と遮光層がエッチング選択性の低い材料で形成されている場合、遮光層がエッチングされる際に半透光層もエッチングされてしまうため、半透光層と遮光層の間に。これらの材料に対してエッチング選択性が高い材料からなるエッチングストッパ層が積層される。   Such a halftone mask can be manufactured by patterning a mask blank (original plate) in which a light-transmitting layer, a semi-light-transmitting layer, and a light-shielding layer are laminated using photolithography. In this case, the semi-transparent layer and the light shielding layer are patterned into a predetermined pattern by exposing the photoresist applied on the mask blank to a predetermined pattern and etching the exposed photoresist as an etching mask. Here, when the semi-transparent layer and the light shielding layer are formed of a material having low etching selectivity, the semi-transparent layer and the light shielding layer are also etched when the light shielding layer is etched. Between. An etching stopper layer made of a material having high etching selectivity with respect to these materials is laminated.

例えば、特許文献1には、透明基板上に、半透光膜、エッチングストッパー膜、遮光膜が積層されたグレートーンマスク(ハーフトーンマスク)及びその製造方法が開示されている。遮光膜をエッチングする際に、エッチングストッパー膜によって半透光膜の減膜が回避され、膜厚の均一性が高いグレートーンマスクを製造することが可能とされている。   For example, Patent Document 1 discloses a gray-tone mask (half-tone mask) in which a semi-transparent film, an etching stopper film, and a light-shielding film are stacked on a transparent substrate, and a manufacturing method thereof. When etching the light shielding film, the etching stopper film avoids the reduction of the semi-translucent film, and it is possible to manufacture a gray-tone mask with high film thickness uniformity.

特開2002−189281号公報(段落[0014]、図3)JP 2002-189281 (paragraph [0014], FIG. 3)

しかしながら、特許文献1に記載のグレートーンマスクの製造方法では、半透光膜をエッチングする際、その上層に位置する遮光膜がサイドエッチングされてしまうおそれがある。サイドエッチングにより遮光膜が除去された領域は、透光層、半透光層及びエッチングストッパ層のみが積層されることになる。このため、当該領域に入射した光は、遮光膜により遮蔽されず、エッチングストッパ層及び半透光層により減衰されるものの透過してしまう。即ち、入射光が、本来遮蔽されるべき領域を透過してしまうため、当該グレートーンマスクを用いてフォトリソグラフィのフォトマスクとする場合、パターニング精度が低下するおそれがある。   However, in the gray tone mask manufacturing method described in Patent Document 1, when the semi-transparent film is etched, the light-shielding film located on the upper layer may be side-etched. In the region where the light shielding film is removed by the side etching, only the light transmissive layer, the semi-light transmissive layer, and the etching stopper layer are stacked. For this reason, the light incident on the region is not shielded by the light shielding film, but is attenuated by the etching stopper layer and the semi-translucent layer, but is transmitted. That is, since incident light is transmitted through a region that should be originally shielded, patterning accuracy may be reduced when a photolithography photomask is used using the gray tone mask.

以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、遮光層のサイドエッチングを抑制することでパターニング精度の高いハーフトーンマスクを作成することが可能なマスクブランクス及び当該マスクブランクスから形成されるパターニング精度の高いハーフトーンマスクを提供することにある。   In view of the circumstances as described above, an object of the present invention is to provide a mask blank capable of creating a halftone mask with high patterning accuracy by suppressing side etching of the light shielding layer, and a patterning accuracy formed from the mask blank. It is to provide a high halftone mask.

上記目的を達成するため、本発明の一形態に係るマスクブランクスは、透明基板と、半透光層と、エッチングストッパ層と、遮光層とを具備する。
上記半透光層は、上記透光層上に積層され、第1の光学濃度を有する。
上記エッチングストッパ層は、上記半透光層上に積層され、第2の光学濃度を有する。
上記遮光層は、上記エッチングストッパ層上に積層され、20nm以上95.2nm以下の厚さを有し、上記第1の光学濃度及び上記第2の光学濃度との和が3.0以上である第3の光学濃度を有する。
In order to achieve the above object, a mask blank according to one embodiment of the present invention includes a transparent substrate, a semi-transparent layer, an etching stopper layer, and a light shielding layer.
The semi-translucent layer is laminated on the translucent layer and has a first optical density.
The etching stopper layer is laminated on the semi-translucent layer and has a second optical density.
The light shielding layer is stacked on the etching stopper layer, has a thickness of 20 nm or more and 95.2 nm or less, and a sum of the first optical density and the second optical density is 3.0 or more. It has a third optical density.

上記目的を達成するため、本発明の一形態に係るハーフトーンマスクは、透明基板と、半透光層と、エッチングストッパ層と、遮光層とを具備する。
上記半透光層は、上記透明基板上に第1のパターンで形成され、第1の光学濃度を有する。
上記エッチングストッパ層は、上記半透光層上に第2のパターンで形成され、第2の光学濃度を有する。
上記遮光層は、上記エッチングストッパ層上に上記第2のパターンに形成され、20nm以上95.2nm以下の厚さを有し、上記第1の光学濃度及び上記第2の光学濃度との和が3.0以上である第3の光学濃度を有する。
In order to achieve the above object, a halftone mask according to an embodiment of the present invention includes a transparent substrate, a semi-transparent layer, an etching stopper layer, and a light shielding layer.
The semi-transparent layer is formed in a first pattern on the transparent substrate and has a first optical density.
The etching stopper layer is formed in a second pattern on the semi-transparent layer and has a second optical density.
The light shielding layer is formed in the second pattern on the etching stopper layer, has a thickness of 20 nm to 95.2 nm, and the sum of the first optical density and the second optical density is The third optical density is 3.0 or more.

本発明の実施形態に係るハーフトーンマスクを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the halftone mask which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るマスクブランクスを示す模式図である。It is a mimetic diagram showing mask blanks concerning an embodiment of the present invention. ハーフトーンマスクの製造プロセスを説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing process of a halftone mask. ハーフトーンマスクの製造プロセスを説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing process of a halftone mask. ハーフトーンマスクの製造プロセスを説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing process of a halftone mask. ハーフトーンマスクの別の製造プロセスを説明する図である。It is a figure explaining another manufacturing process of a halftone mask. ハーフトーンマスクの別の製造プロセスを説明する図である。It is a figure explaining another manufacturing process of a halftone mask. ハーフトーンマスクの各層の膜厚と光学濃度を示す表である。It is a table | surface which shows the film thickness and optical density of each layer of a halftone mask. ハーフトーンマスクの各層の膜厚と光学濃度を示す表である。It is a table | surface which shows the film thickness and optical density of each layer of a halftone mask. ハーフトーンマスクの各層の膜厚と光学濃度を示す表である。It is a table | surface which shows the film thickness and optical density of each layer of a halftone mask. ハーフトーンマスクの各層の膜厚と光学濃度を示す表である。It is a table | surface which shows the film thickness and optical density of each layer of a halftone mask. 本発明の実施例の条件及び測定結果を示す表である。It is a table | surface which shows the conditions and measurement result of the Example of this invention. 比較例の条件及び測定結果を示す表である。It is a table | surface which shows the conditions and measurement result of a comparative example.

本発明の一実施形態に係るマスクブランクスは、透明基板と、半透光層と、エッチングストッパ層と、遮光層とを具備する。
上記半透光層は、上記透光層上に積層され、第1の光学濃度を有する。
上記エッチングストッパ層は、上記半透光層上に積層され、第2の光学濃度を有する。
上記遮光層は、上記エッチングストッパ層上に積層され、20nm以上95.2nm以下の厚さを有し、上記第1の光学濃度及び上記第2の光学濃度との和が3.0以上である第3の光学濃度を有する。
A mask blank according to an embodiment of the present invention includes a transparent substrate, a semi-transparent layer, an etching stopper layer, and a light shielding layer.
The semi-translucent layer is laminated on the translucent layer and has a first optical density.
The etching stopper layer is laminated on the semi-translucent layer and has a second optical density.
The light shielding layer is stacked on the etching stopper layer, has a thickness of 20 nm or more and 95.2 nm or less, and a sum of the first optical density and the second optical density is 3.0 or more. It has a third optical density.

このマスクブランクスは、その半透光層、エッチングストッパ層及び遮光層がパターニングされることにより、透光領域、半透光領域及び遮光領域を有するハーフトーンマスクとなる。遮光層、エッチングストッパ層(以下、ES層)及び半透光層が除去されると透光領域が形成され、遮光層及びES層が除去されると半透光領域が形成される。いずれの層も除去されない領域が遮光領域となる。半透光層がエッチングにより除去される際、遮光層のエッチングマスクに被覆されていない部分がサイドエッチングを受け得る。   The mask blank is a halftone mask having a light-transmitting region, a semi-light-transmitting region, and a light-blocking region by patterning the semi-light-transmitting layer, the etching stopper layer, and the light-blocking layer. When the light shielding layer, the etching stopper layer (hereinafter referred to as ES layer) and the semi-transparent layer are removed, a light transmissive region is formed, and when the light shielding layer and ES layer are removed, a semi-translucent region is formed. A region where none of the layers is removed becomes a light shielding region. When the semi-transparent layer is removed by etching, the portion of the light shielding layer that is not covered with the etching mask can undergo side etching.

ここで、本発明者らは、遮光層の厚さが薄い場合、サイドエッチングの速度(エッチングレート)が、厚い場合に比較して小さいことを見出した。一方、遮光層の厚さが薄い場合、遮光層の光学濃度(透過率の逆数の常用対数)が入射光を遮蔽するのに十分ではないおそれがある。そこで、遮光層は、半透光層の光学濃度である第1の光学濃度と、ES層の光学濃度である第2の光学濃度との和が3.0(透過率0.001)以上となる第3の光学濃度を有するものとすることができる。   Here, the present inventors have found that when the light shielding layer is thin, the side etching rate (etching rate) is smaller than that when the light shielding layer is thick. On the other hand, when the thickness of the light shielding layer is thin, the optical density (the common logarithm of the reciprocal of the transmittance) of the light shielding layer may not be sufficient to shield the incident light. Therefore, in the light shielding layer, the sum of the first optical density which is the optical density of the semi-transparent layer and the second optical density which is the optical density of the ES layer is 3.0 (transmittance 0.001) or more. And a third optical density.

半透光層の光学濃度(第2の光学濃度)は半透光領域の光学濃度となるため、半透光層は所望の光学濃度を得るために必要な厚さとされる。一方、ES層は、単層の光学濃度がいずれの領域の光学濃度にもならないため、その厚さは任意に設定することが可能であるが、厚さが大きすぎる場合はES層のエッチングに時間を要する。半透光層の第1の光学濃度とES層の第2の光学濃度に応じて、遮光層の第3の光学濃度を求めることができ、その光学濃度を達成するために必要な厚さを遮光層の最低限の厚さとする。これにより、遮光領域に入射した光を、遮光層、ES層及び半透光層により遮蔽することが可能となる。   Since the optical density (second optical density) of the semi-transparent layer is the optical density of the semi-transparent region, the semi-transparent layer has a thickness necessary for obtaining a desired optical density. On the other hand, the thickness of the ES layer can be arbitrarily set because the optical density of the single layer does not become the optical density of any region. However, when the thickness is too large, the ES layer is etched. It takes time. According to the first optical density of the semi-transparent layer and the second optical density of the ES layer, the third optical density of the light-shielding layer can be obtained, and the thickness necessary to achieve the optical density can be determined. The minimum thickness of the light shielding layer is set. Thereby, the light incident on the light shielding region can be shielded by the light shielding layer, the ES layer, and the semi-transparent layer.

遮光層の厚さは20nm以上95.2nm以下とすることができる。半透光層の第1の光学濃度とES層の第2の光学濃度が十分に大きい場合、遮光層の厚さは、均一に成膜することが可能な最低限の厚さである20nmとすることができる。一方、遮光層が最も大きい厚さを要する場合、即ち、半透光層の第1の光学濃度が0であり、ES層の厚さが、均一に成膜することが可能な最低限の厚さである10nmである場合に、遮光層の厚さは、95.2nmとすることができる。   The thickness of the light shielding layer can be 20 nm or more and 95.2 nm or less. When the first optical density of the semi-transparent layer and the second optical density of the ES layer are sufficiently large, the thickness of the light shielding layer is 20 nm, which is the minimum thickness capable of forming a uniform film. can do. On the other hand, when the light shielding layer requires the largest thickness, that is, the first optical density of the semi-transparent layer is 0, and the ES layer has a minimum thickness that allows uniform deposition. When the thickness is 10 nm, the thickness of the light shielding layer can be 95.2 nm.

サイドエッチングの大きさ(サイドエッチング量)は、サイドエッチングレートと、半透光層のエッチングに要する時間の積で決定される。このため、半透光層のエッチングに要する時間が同一である場合であっても、サイドエッチングレートを低減することによって、サイドエッチング量を低減することが可能である。   The size of the side etching (side etching amount) is determined by the product of the side etching rate and the time required for etching the semi-transparent layer. For this reason, even when the time required for etching the semi-translucent layer is the same, the side etching amount can be reduced by reducing the side etching rate.

上記マスクブランクスは、上記第2の光学濃度が0.58であるときを基準として、
上記第1の光学濃度は0.10以上1.0以下であり、上記遮光層は、46.6nm以上76.1nm以下の厚さを有していてもよい。
The mask blank is based on when the second optical density is 0.58.
The first optical density may be 0.10 or more and 1.0 or less, and the light shielding layer may have a thickness of 46.6 nm or more and 76.1 nm or less.

ES層の厚さが10nmであり、第2の光学濃度が0.58である場合について、半透光層の透過率を80%、即ち第1の光学濃度を0.10とすると、遮光層に必要な第3の光学濃度は2.32となる。この光学濃度を満たすために必要な遮光層の厚さは76.1nmとなる。また、半透光層の透過率を10%、即ち第1の光学濃度を1.0とすると、遮光層に必要な第3の光学濃度は1.42となる。この光学濃度を満たすために必要な遮光層の厚さは46.6nmとなる。即ち、第1の光学濃度が0.10以上1.0以下である場合に、遮光層の厚さを、第1の光学濃度に応じて46.6nm以上76.1nm以下とすることにより、半透光層、ES層及び遮光層の3層の光学濃度の和を3.0以上とすることが可能である。   When the thickness of the ES layer is 10 nm and the second optical density is 0.58, when the transmittance of the semi-transparent layer is 80%, that is, the first optical density is 0.10, the light shielding layer The third optical density required for this is 2.32. The thickness of the light shielding layer necessary to satisfy this optical density is 76.1 nm. Further, when the transmittance of the semi-transparent layer is 10%, that is, the first optical density is 1.0, the third optical density required for the light shielding layer is 1.42. The thickness of the light shielding layer necessary to satisfy this optical density is 46.6 nm. That is, when the first optical density is 0.10 or more and 1.0 or less, the thickness of the light-shielding layer is set to 46.6 nm or more and 76.1 nm or less according to the first optical density. The sum of the optical densities of the three layers of the light transmitting layer, the ES layer, and the light shielding layer can be 3.0 or more.

上記第1の光学濃度が0.10以上0.22未満のときは、上記遮光層は72.2nmより大きく76.1nm以下の厚さを有していてもよい。   When the first optical density is 0.10 or more and less than 0.22, the light shielding layer may have a thickness greater than 72.2 nm and less than or equal to 76.1 nm.

ES層の厚さが10nmであり、第2の光学濃度が0.58である場合について、半透光層の透過率を80%、即ち第1の光学濃度を0.10とすると、遮光層に必要な第3の光学濃度は2.32となり、必要な遮光層の厚さは76.1nmとなる。また、半透光層の透過率を60%、即ち第1の光学濃度を0.22とすると、遮光層に必要な第3の光学濃度は2.20となり、必要な遮光層の厚さは72.2nmとなる。即ち、第1の光学の濃度を0.1以上0.22未満とし、遮光層の厚さを、第1の光学濃度に応じて72.2nmより大きく76.1nm以下とすることにより、半透光層、ES層及び遮光層の3層の光学濃度の和を3.0以上とすることが可能である。   When the thickness of the ES layer is 10 nm and the second optical density is 0.58, when the transmittance of the semi-transparent layer is 80%, that is, the first optical density is 0.10, the light shielding layer The required third optical density is 2.32, and the required light shielding layer thickness is 76.1 nm. If the transmittance of the semi-transparent layer is 60%, that is, the first optical density is 0.22, the third optical density necessary for the light shielding layer is 2.20, and the necessary thickness of the light shielding layer is 72.2 nm. That is, the first optical density is set to 0.1 or more and less than 0.22, and the thickness of the light shielding layer is set to be larger than 72.2 nm and 76.1 nm or less according to the first optical density. The sum of the optical densities of the three layers of the optical layer, the ES layer, and the light shielding layer can be 3.0 or more.

上記第1の光学濃度が0.22以上0.40未満のときは、上記遮光層は66.3nmより大きく72.2nm以下の厚さを有していてもよい。   When the first optical density is not less than 0.22 and less than 0.40, the light shielding layer may have a thickness greater than 66.3 nm and not greater than 72.2 nm.

ES層の厚さが10nmであり、第2の光学濃度が0.58である場合について、半透光層の透過率を60%、即ち第1の光学濃度を0.22とすると、遮光層に必要な第3の光学濃度は2.20となり、必要な遮光層の厚さは72.2nmとなる。また、半透光層の透過率を40%、即ち第1の光学濃度を0.40とすると、遮光層に必要な第3の光学濃度は2.02となり、必要な遮光層の厚さは66.3nmとなる。即ち、第1の光学の濃度が0.22以上0.40未満とし、遮光層の厚さを、第1の光学濃度に応じて66.3nmより大きく72.2nm以下とすることにより、半透光層、ES層及び遮光層の3層の光学濃度の和を3.0以上とすることが可能である。   In the case where the thickness of the ES layer is 10 nm and the second optical density is 0.58, when the transmittance of the semi-transparent layer is 60%, that is, the first optical density is 0.22, the light shielding layer The required third optical density is 2.20, and the required light shielding layer thickness is 72.2 nm. If the transmissivity of the semi-transparent layer is 40%, that is, the first optical density is 0.40, the third optical density required for the light shielding layer is 2.02, and the necessary thickness of the light shielding layer is It becomes 66.3 nm. That is, the first optical density is set to 0.22 or more and less than 0.40, and the thickness of the light shielding layer is set to be greater than 66.3 nm and less than 72.2 nm according to the first optical density. The sum of the optical densities of the three layers of the optical layer, the ES layer, and the light shielding layer can be 3.0 or more.

上記遮光層は0.40以上1.0以下のときは、上記遮光層は46.6nm以上66.3nm以下の厚さを有していてもよい。   When the light shielding layer is 0.40 or more and 1.0 or less, the light shielding layer may have a thickness of 46.6 nm or more and 66.3 nm or less.

ES層の厚さが10nmであり、第2の光学濃度が0.58である場合について、半透光層の透過率を40%、即ち第1の光学濃度を0.40とすると、遮光層に必要な第3の光学濃度は2.02となり、必要な遮光層の厚さは66.3nmとなる。また、半透光層の透過率を10%、即ち第1の光学濃度を1.0とすると、遮光層に必要な第3の光学濃度は1.42となり、必要な遮光層の厚さは46.6nmとなる。即ち、第1の光学の濃度が0.40以上1.0以下とし、遮光層の厚さを、第1の光学濃度に応じて46.6nmより大きく66.3nm以下とすることにより、半透光層、ES層及び遮光層の3層の光学濃度の和を3.0以上とすることが可能である。   When the thickness of the ES layer is 10 nm and the second optical density is 0.58, if the transmissivity of the semi-transparent layer is 40%, that is, the first optical density is 0.40, the light shielding layer The required third optical density is 2.02, and the required thickness of the light shielding layer is 66.3 nm. If the transmissivity of the semi-transparent layer is 10%, that is, the first optical density is 1.0, the third optical density required for the light shielding layer is 1.42, and the necessary thickness of the light shielding layer is It becomes 46.6 nm. That is, the first optical density is set to 0.40 or more and 1.0 or less, and the thickness of the light shielding layer is set to be larger than 46.6 nm and 66.3 nm or less according to the first optical density. The sum of the optical densities of the three layers of the optical layer, the ES layer, and the light shielding layer can be 3.0 or more.

上記半透光層と上記遮光層は、Cr系材料からなるものであってもよい。   The semitranslucent layer and the light shielding layer may be made of a Cr-based material.

Cr系材料(Cr、CrO、CrN、CrC、CrON、CrOC、CrNC、CrONC等)は、成膜性(膜均一性、密着性等)、エッチング特性(耐酸性、溶解速度等)に優れるため、半透光層及び遮光層をCr系材料で形成することにより、パターニング精度の高いハーフトーンマスクを製造することが可能となる。   Cr-based materials (Cr, CrO, CrN, CrC, CrON, CrOC, CrNC, CrONC, etc.) are excellent in film formability (film uniformity, adhesion, etc.) and etching characteristics (acid resistance, dissolution rate, etc.) By forming the semi-transparent layer and the light-shielding layer with a Cr-based material, a half-tone mask with high patterning accuracy can be manufactured.

上記エッチングストッパ層は、Ni、Fe、Co、Cu、Mo、W、V、Ti、Al、Nb、Ta、Zr及びHfのうち少なくともいずれか一つを含有する材料からなるものであってもよい。   The etching stopper layer may be made of a material containing at least one of Ni, Fe, Co, Cu, Mo, W, V, Ti, Al, Nb, Ta, Zr, and Hf. .

Ni、Fe、Co、Cu、Mo、W、V、Ti、Al、Nb、Ta、Zr及びHfのうち少なくともいずれか一つを含有する材料は、半透光層及び遮光層の材料であるCr系材料に対して、ウェットエッチングにおいてもエッチング選択性を有する。即ち、ES層を、当該材料で形成することにより、半透光層、ES層及び遮光層のエッチングを、ドライエッチングよりコストの低いウェットエッチングにより行うことが可能となる。ウェットエッチングは、ドライエッチングよりエッチングの等方性が大きくサイドエッチングが進行し易いが、上述のように、サイドエッチングを抑制することが可能であり、高いパターニング精度を得ることが可能である。   The material containing at least one of Ni, Fe, Co, Cu, Mo, W, V, Ti, Al, Nb, Ta, Zr, and Hf is Cr that is a material for the semi-transparent layer and the light shielding layer. With respect to the system material, it has etching selectivity even in wet etching. That is, by forming the ES layer with the material, the semi-transparent layer, the ES layer, and the light shielding layer can be etched by wet etching, which is less expensive than dry etching. Wet etching is more isotropic than dry etching and facilitates side etching. However, as described above, side etching can be suppressed and high patterning accuracy can be obtained.

本発明の一実施形態に係るハーフトーンマスクは、透明基板と、半透光層と、エッチングストッパ層と、遮光層とを具備する。
上記半透光層は、上記透明基板上に第1のパターンで形成され、第1の光学濃度を有する。
上記エッチングストッパ層は、上記半透光層上に第2のパターンで形成され、第2の光学濃度を有する。
上記遮光層は、上記エッチングストッパ層上に上記第3のパターンに形成され、20nm以上95.2nm以下の厚さを有し、上記第1の光学濃度及び上記第2の光学濃度との和が3.0以上である第3の光学濃度を有する。
A halftone mask according to an embodiment of the present invention includes a transparent substrate, a semi-transparent layer, an etching stopper layer, and a light shielding layer.
The semi-transparent layer is formed in a first pattern on the transparent substrate and has a first optical density.
The etching stopper layer is formed in a second pattern on the semi-transparent layer and has a second optical density.
The light shielding layer is formed in the third pattern on the etching stopper layer, has a thickness of 20 nm to 95.2 nm, and the sum of the first optical density and the second optical density is The third optical density is 3.0 or more.

当該ハーフトーンマスクは、上層の半透光層、ES層及び遮光層が除去され、透明基板を有する透光領域と、上層のES層及び遮光層が除去され、透明基板及び半透光層を有する半透光領域と、いずれの層も除去されていない遮光領域とに区分される。透光領域に入射した光は、透明基板を減衰されることなく透過する。半透光領域に入射した光は、透明基板と第1の光学濃度を有する半透光層を透過し、半透光層によって減衰される。遮光領域に入射した光は、透明基板、第1の光学濃度を有する半透光層、第2の光学濃度を有するES層及び第3の光学濃度を有する遮光層を透過し、半透光層、ES層及び遮光層により遮蔽される。第1、第2及び第3の光学濃度の和が3.0以上であるので、遮光領域に入射した光を十分に遮蔽することが可能である。当該ハーフトーンマスクは、上述のように、遮光層の厚さが20nm以上95.2nm以下とされているため、パターニングの際に遮光層のサイドエッチングが抑制され、高いパターニング性を有するものとすることが可能である。   In the halftone mask, the upper translucent layer, the ES layer, and the light shielding layer are removed, and the translucent region having the transparent substrate, the upper ES layer, and the light shielding layer are removed, and the transparent substrate and the semitransparent layer are removed. It is divided into a semi-transparent region having a light-shielding region from which no layer is removed. The light incident on the light transmitting region passes through the transparent substrate without being attenuated. The light incident on the semi-transparent region transmits through the transparent substrate and the semi-transparent layer having the first optical density, and is attenuated by the semi-transparent layer. The light incident on the light-shielding region is transmitted through the transparent substrate, the semi-transparent layer having the first optical density, the ES layer having the second optical density, and the light-shielding layer having the third optical density. , Shielded by the ES layer and the light shielding layer. Since the sum of the first, second, and third optical densities is 3.0 or more, it is possible to sufficiently shield the light incident on the light shielding region. As described above, since the thickness of the light shielding layer is 20 nm or more and 95.2 nm or less, the halftone mask has high patternability because side etching of the light shielding layer is suppressed during patterning. It is possible.

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。
図1は、本実施形態に係るハーフトーンマスク1を示す模式図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram showing a halftone mask 1 according to the present embodiment.

図1に示すように、ハーフトーンマスク1は、透光部1A、半透光部1B及び遮光部1Cを有する。これらの大きさ、配置は所望の露光パターンにより異なる。ハーフトーンマスク1は、透明基板2、半透光層3、エッチングストッパ層(ES層)4及び遮光層5がこの順に積層されて形成されている。   As shown in FIG. 1, the halftone mask 1 includes a translucent portion 1A, a semi-transparent portion 1B, and a light shielding portion 1C. These sizes and arrangements differ depending on the desired exposure pattern. The halftone mask 1 is formed by laminating a transparent substrate 2, a semi-transparent layer 3, an etching stopper layer (ES layer) 4, and a light shielding layer 5 in this order.

透光部1Aは、半透光層3、ES層4及び遮光層5が除去され、透明基板2が露出している部分である。ハーフトーンマスク1に照射された光のうち、透光部1Aに到達した光は、透光部1Aを減衰されることなく透過する。   The translucent part 1A is a part where the translucent layer 3, the ES layer 4, and the light shielding layer 5 are removed, and the transparent substrate 2 is exposed. Of the light irradiated to the halftone mask 1, the light that reaches the light transmitting portion 1A is transmitted through the light transmitting portion 1A without being attenuated.

半透光部1Bは、ES層4及び遮光層5が除去され、透明基板2上に半透光層3が積層されている部分である。ハーフトーンマスク1に照射された光のうち、半透光部1Bに到達した光は、半透光部1Bを減衰されて透過する。   The semi-transparent portion 1B is a portion where the ES layer 4 and the light shielding layer 5 are removed and the semi-transparent layer 3 is laminated on the transparent substrate 2. Of the light irradiated to the halftone mask 1, the light that reaches the semi-transparent portion 1B is attenuated and transmitted through the semi-transparent portion 1B.

遮光部1Cは、いずれの層も除去されず、透明基板2上に、半透光層3、ES層4及び遮光層5が積層されている部分である。ハーフトーンマスク1に照射された光のうち、遮光部1Cに到達した光は、遮光部1Cを透過することなく遮蔽される。   The light shielding part 1 </ b> C is a part where the semi-transparent layer 3, the ES layer 4, and the light shielding layer 5 are laminated on the transparent substrate 2 without removing any layers. Of the light irradiated to the halftone mask 1, the light reaching the light shielding part 1C is shielded without passing through the light shielding part 1C.

このように、ハーフトーンマスク1は、照射された光を、透光部1A、半透光部1B及び遮光部1Cのパターンに応じて造影する。このようなハーフトーンマスク1を用いてフォトリソグラフィを実施することにより、被処理物上に塗布されたフォトレジストを多段階の照射強度で露光させることが可能となる。   As described above, the halftone mask 1 contrasts the irradiated light according to the patterns of the translucent portion 1A, the semitransparent portion 1B, and the light shielding portion 1C. By performing photolithography using such a halftone mask 1, it is possible to expose the photoresist applied on the object to be processed with multi-step irradiation intensity.

図2は、ハーフトーンマスク1の原版であるマスクブランクス1’を示す模式図である。
マスクブランクス1’は、透明基板2上に、半透光層3、ES層4及び遮光層5が積層されて形成されている。後述する製造方法により、遮光層5、ES層4及び半透光層3をパターニングすることでハーフトーンマスク1が製造される。マスクブランクス1’は、例えば被処理物(Flat Panel Display等)と同等の大きさを有する。
FIG. 2 is a schematic diagram showing a mask blank 1 ′ that is an original plate of the halftone mask 1.
The mask blank 1 ′ is formed by laminating a semi-transparent layer 3, an ES layer 4, and a light shielding layer 5 on a transparent substrate 2. The halftone mask 1 is manufactured by patterning the light shielding layer 5, the ES layer 4, and the semi-transparent layer 3 by a manufacturing method described later. The mask blank 1 ′ has a size equivalent to, for example, an object to be processed (Flat Panel Display or the like).

マスクブランクス1’は、例えば、透明基板2上に、半透光層3、ES層4及び遮光層5
となる材料をそれぞれ成膜することによって形成することができる。これらの材料の成膜には、電子ビーム蒸着法、イオンアシストスパッタ法等の種々の成膜方法を用いることができる。
For example, the mask blanks 1 ′ are formed on a transparent substrate 2 with a semi-transparent layer 3, an ES layer 4, and a light shielding layer 5.
Can be formed by depositing each material. For film formation of these materials, various film formation methods such as an electron beam vapor deposition method and an ion assist sputtering method can be used.

ハーフトーンマスク1を構成する、透明基板2、半透光層3、ES層4及び遮光層5の各層について説明する。   The transparent substrate 2, the semi-transparent layer 3, the ES layer 4, and the light shielding layer 5 that constitute the halftone mask 1 will be described.

透明基板2は、入射した光を、(ほぼ)減衰させることなく透過させる。透明基板2は相当の強度を有し、その上に積層される各層を支持する。透明基板2は、ガラス、石英等の光透過率の高い材料からなる基板とすることができる。   The transparent substrate 2 transmits the incident light without (substantially) being attenuated. The transparent substrate 2 has a considerable strength and supports each layer laminated thereon. The transparent substrate 2 can be a substrate made of a material having a high light transmittance such as glass or quartz.

半透光層3は、入射した光を所定(例えば50%)の光量に減衰させる。半透光層3は、光透過率が低く、その膜厚に応じて所定の光透過率となることが可能な材料、例えばCr系材料(Cr、CrO、CrN、CrC、CrON、CrOC、CrNC、CrONC等)からなるものとすることができる。Cr系材料は、成膜性(膜均一性、密着性等)、エッチング特性(耐酸性、溶解速度等)に優れるため、半透光層3のパターニング精度を良好なものとすることが可能である。半透光層3の膜厚と光透過率の関係については後述する。   The semi-transparent layer 3 attenuates incident light to a predetermined amount (for example, 50%). The semi-transparent layer 3 has a low light transmittance, and a material capable of achieving a predetermined light transmittance according to the film thickness, for example, a Cr-based material (Cr, CrO, CrN, CrC, CrON, CrOC, CrNC , CrONC, etc.). Since the Cr-based material is excellent in film formability (film uniformity, adhesion, etc.) and etching characteristics (acid resistance, dissolution rate, etc.), the patterning accuracy of the semi-transparent layer 3 can be improved. is there. The relationship between the film thickness of the semi-transparent layer 3 and the light transmittance will be described later.

ES(エッチングストッパ)層4は、遮光層5がエッチングされる際に下層の半透光層3がエッチングされることを防止し、かつ、入射した光を減衰し、あるいは遮蔽する。ES層4は半透光層3及び遮光層5に対してエッチング選択性を有する材料、例えばNi、Fe、Co、Cu、Mo、W、V、Ti、Al、Nb、Ta、Zr及びHfのうち少なくともいずれか一つを含有する材料からなるものとすることができる。この材料は、上記のCr系材料に対してウェットエッチングにおいてもエッチング選択性を有するため、各層のエッチングをウェットプロセスにより行うことが可能となる。ES層4の膜厚と光透過率の関係については後述する。   The ES (etching stopper) layer 4 prevents the lower semi-transparent layer 3 from being etched when the light shielding layer 5 is etched, and attenuates or blocks incident light. The ES layer 4 is made of a material having etching selectivity with respect to the semi-transparent layer 3 and the light shielding layer 5, such as Ni, Fe, Co, Cu, Mo, W, V, Ti, Al, Nb, Ta, Zr, and Hf. It can be made of a material containing at least one of them. Since this material has etching selectivity even in wet etching with respect to the Cr-based material, etching of each layer can be performed by a wet process. The relationship between the thickness of the ES layer 4 and the light transmittance will be described later.

遮光層5は、入射した光を減衰し、あるいは遮蔽する。遮光層5は、光透過率が低く、その膜厚に応じて所定の光透過率となることが可能な材料、例えばCr系材料からなるものとすることができる。ここで、ES層4が存在するため、遮光層5と半透光層3はエッチング選択性のない材料の組み合わせとすることができる。Cr系材料は、成膜性、エッチング特性に優れるため、遮光層5のパターニング精度を良好なものとすることが可能である。後述するが、遮光層5は、単独で入射光を遮蔽するものでなくてもよく、ES層4及び半透光層3と協働して入射光を遮蔽するものとすることができる。遮光層5の膜厚と光透過率の関係については後述する。   The light shielding layer 5 attenuates or blocks incident light. The light shielding layer 5 may be made of a material that has a low light transmittance and can have a predetermined light transmittance according to its film thickness, for example, a Cr-based material. Here, since the ES layer 4 exists, the light shielding layer 5 and the semi-transparent layer 3 can be a combination of materials having no etching selectivity. Since the Cr-based material is excellent in film formability and etching characteristics, the patterning accuracy of the light shielding layer 5 can be improved. As will be described later, the light shielding layer 5 does not have to block incident light alone, but can block incident light in cooperation with the ES layer 4 and the semi-transmissive layer 3. The relationship between the film thickness of the light shielding layer 5 and the light transmittance will be described later.

次に、ハーフトーンマスク1の製造方法について説明する。
図3、図4及び図5は、ハーフトーンマスク1の製造プロセスを説明する図である。
Next, a method for manufacturing the halftone mask 1 will be described.
3, 4, and 5 are diagrams for explaining a manufacturing process of the halftone mask 1.

図3(a)に示すように、マスクブランクス1’の遮光層5側に、フォトレジストR1を塗布する。フォトレジストには露光することで現像液に対する溶解性が上昇するポジティブ型のものと、露光することで現像液に対する溶解性が低下するネガティブ型のものがあり、いずれも使用することが可能である。しかし、ポジティブ型のフォトレジストの方が現像による膨潤が小さく、パターンの精度を高いものとすることが可能である。以下、本実施形態に係るフォトレジストR1及びフォトレジストR2(後述)はポジティブ型のものとして説明する。フォトレジストR1の塗布は、レジストコーター等を用いてすることができる。フォトレジストR1は例えばAZ1500(AZエレクトロニックマテリアルズ社製)、厚さ1μmとすることができる。   As shown in FIG. 3A, a photoresist R1 is applied to the light shielding layer 5 side of the mask blank 1 '. There are two types of photoresists: a positive type that increases the solubility in the developer upon exposure, and a negative type that decreases the solubility in the developer upon exposure. . However, the positive type photoresist is less swelled by development, and the pattern accuracy can be increased. Hereinafter, the photoresist R1 and the photoresist R2 (described later) according to the present embodiment will be described as a positive type. Photoresist R1 can be applied using a resist coater or the like. The photoresist R1 can be, for example, AZ1500 (manufactured by AZ Electronic Materials) and a thickness of 1 μm.

次に、フォトレジストR1を露光する。この際、ハーフトーンマスク1の透光部1Aに相当する、フォトレジストR1の領域上に光が当たるように露光する。露光は、このようなパターンを有する別のフォトマスクを用いてもよく、電子ビームの走査等の方法によってもすることができる。   Next, the photoresist R1 is exposed. At this time, exposure is performed so that light strikes the region of the photoresist R1 corresponding to the light transmitting portion 1A of the halftone mask 1. The exposure may be performed using another photomask having such a pattern, or may be performed by a method such as scanning with an electron beam.

次に、図3(b)に示すように、フォトレジストR1を現像する。現像は、フォトレジストR1を現像液に浸漬させることによってすることができる。現像により、フォトレジストR1の、半透光部1Bに相当する領域が除去される。現像液は、例えばAZデベロッパー(AZエレクトロニックマテリアルズ社製)を用いることができる。   Next, as shown in FIG. 3B, the photoresist R1 is developed. Development can be performed by immersing the photoresist R1 in a developer. By the development, a region corresponding to the semi-translucent portion 1B of the photoresist R1 is removed. As the developer, for example, an AZ developer (manufactured by AZ Electronic Materials) can be used.

次に、図3(c)に示すように、上記フォトレジストR1をエッチングマスクとして遮光層5をエッチングする。エッチングは、遮光層5をエッチング液に浸漬させるウェットエッチングであってもよく、エッチングガスのプラズマ等の暴露によるドライエッチングであってもよい。ただし、本実施形態に係るハーフトーンマスク1の製造方法では他の製造工程もウェットプロセスとすることが可能であるため、当該エッチングをウェットエッチングとすることにより、製造工程の全てをウェットプロセスとすることが可能である。エッチング液は、遮光層5を溶解させ、かつ、下層であるES層4を溶解させないエッチング液を用いることができる。遮光層5がCr系材料からなる場合、エッチング液は硝酸セリウム第二アンモニウムと過塩素酸の混合溶液を用いることが可能である。   Next, as shown in FIG. 3C, the light shielding layer 5 is etched using the photoresist R1 as an etching mask. The etching may be wet etching in which the light shielding layer 5 is immersed in an etching solution, or may be dry etching by exposure to plasma of an etching gas. However, in the method of manufacturing the halftone mask 1 according to the present embodiment, other manufacturing processes can be wet processes, so that all the manufacturing processes are wet processes. It is possible. As the etchant, an etchant that dissolves the light shielding layer 5 and does not dissolve the lower ES layer 4 can be used. When the light shielding layer 5 is made of a Cr-based material, a mixed solution of ceric ammonium nitrate and perchloric acid can be used as the etching solution.

次に、図3(d)に示すように、上記フォトレジストR1をエッチングマスクとしてES層4をエッチングする。エッチングは、ES層4をエッチング液に浸漬させるウェットエッチングとすることが可能である。エッチング液は、ES層4を溶解させ、遮光層5及び半透光層3を溶解させないエッチング液を用いることができる。ES層4が、Ni、Fe、Co、Cu、Mo、W、V、Ti、Al、Nb、Ta、Zr及びHfのうち少なくともいずれか一つを含有する材料からなる場合、エッチング液は、硝酸を含む溶液を用いることが可能である。   Next, as shown in FIG. 3D, the ES layer 4 is etched using the photoresist R1 as an etching mask. The etching can be wet etching in which the ES layer 4 is immersed in an etching solution. As the etchant, an etchant that dissolves the ES layer 4 and does not dissolve the light shielding layer 5 and the semi-transparent layer 3 can be used. When the ES layer 4 is made of a material containing at least one of Ni, Fe, Co, Cu, Mo, W, V, Ti, Al, Nb, Ta, Zr, and Hf, the etching solution is nitric acid. It is possible to use a solution containing

次に、図4(a)に示すように、上記フォトレジストR1をエッチングマスクとして半透光層3をエッチングする。エッチングは、半透光層3をエッチング液に浸漬させるウェットエッチングとすることが可能である。エッチング液は、半透光層3を溶解させるエッチング液を用いることができる。半透光層3がCr系材料からなる場合、エッチング液は硝酸セリウム第二アンモニウムと過塩素酸の混合溶液を用いることが可能である。   Next, as shown in FIG. 4A, the semi-transparent layer 3 is etched using the photoresist R1 as an etching mask. The etching can be wet etching in which the semi-transparent layer 3 is immersed in an etching solution. As the etchant, an etchant that dissolves the semi-transparent layer 3 can be used. When the semi-transparent layer 3 is made of a Cr-based material, it is possible to use a mixed solution of ceric ammonium nitrate and perchloric acid as the etching solution.

この際、遮光層5の端面(遮光層5がエッチングされた際に新たに形成された面)に、半透光層3をエッチングするためのエッチング液が付着して、当該端面がエッチング(サイドエッチング)される。この、サイドエッチングを受けて後退した、遮光層5の端面をサイドエッチング面5aとして図に示す。ここで、遮光層5の厚さが薄い方が、サイドエッチングの速度(エッチングレート)が小さいことが判明している。これは、遮光層5の厚さが小さい方が、エッチング液に含まれるエッチング種(遮光層5の材料と化学反応して溶解させる化学種)が遮光層5の端面に供給される速度が小さいためと考えられる。   At this time, an etching solution for etching the semi-transparent layer 3 adheres to the end face of the light shielding layer 5 (the surface newly formed when the light shielding layer 5 is etched), and the end face is etched (side Etching). The end surface of the light shielding layer 5 that has receded by this side etching is shown as a side etching surface 5a in the drawing. Here, it has been found that the side etching rate (etching rate) is smaller when the light shielding layer 5 is thinner. This is because when the thickness of the light shielding layer 5 is smaller, the rate at which the etching species contained in the etching solution (chemical species that are chemically reacted with the material of the light shielding layer 5 to be dissolved) is supplied to the end face of the light shielding layer 5 is smaller. This is probably because of this.

次に、図4(b)に示すように、フォトレジストR1を剥離させる。フォトレジストR1の剥離は、レジスト剥離液(AZリムーバー:AZエレクトロニックマテリアルズ社製)を用いてすることができる。   Next, as shown in FIG. 4B, the photoresist R1 is peeled off. The photoresist R1 can be stripped using a resist stripper (AZ remover: manufactured by AZ Electronic Materials).

次に、図4(c)に示すように、上記マスクブランクス1’の遮光層5側にフォトレジストR2を塗布する。フォトレジストR2は、フォトレジストR1と同一の組成を有する物質からなるものとすることができる。フォトレジストR2の塗布は、レジストコーター等を用いてすることができる。フォトレジストR2は例えばAZ1500(AZエレクトロニックマテリアルズ社製)、厚さ1μmとすることができる。   Next, as shown in FIG. 4C, a photoresist R2 is applied to the light shielding layer 5 side of the mask blank 1 '. The photoresist R2 can be made of a material having the same composition as the photoresist R1. The photoresist R2 can be applied using a resist coater or the like. The photoresist R2 can be, for example, AZ1500 (manufactured by AZ Electronic Materials) and a thickness of 1 μm.

次に、フォトレジストR2を露光する。この際、ハーフトーンマスク1の透光部1A及び半透光部1Bに相当する、フォトレジストR2の領域上に光が当たるように露光する。露光は、このようなパターンを有する別のフォトマスクを用いてもよく、電子ビームの走査等の方法によってもすることができる。   Next, the photoresist R2 is exposed. At this time, the exposure is performed so that light strikes on the region of the photoresist R2 corresponding to the light transmitting portion 1A and the semi-light transmitting portion 1B of the halftone mask 1. The exposure may be performed using another photomask having such a pattern, or may be performed by a method such as scanning with an electron beam.

次に、図4(d)に示すように、フォトレジストR2を現像する。現像は、フォトレジストR2を現像液に浸漬させることによってすることができる。現像により、フォトレジストR2の、透光部1A及び半透光部1Bに相当する領域が除去される。現像液は、例えばAZデベロッパー(AZエレクトロニックマテリアルズ社製)を用いることができる。   Next, as shown in FIG. 4D, the photoresist R2 is developed. Development can be performed by immersing the photoresist R2 in a developer. By the development, regions corresponding to the light transmitting portion 1A and the semi-light transmitting portion 1B of the photoresist R2 are removed. As the developer, for example, an AZ developer (manufactured by AZ Electronic Materials) can be used.

次に、図5(a)に示すように、上記フォトレジストR2をエッチングマスクとして遮光層5をエッチングする。エッチングは、遮光層5をエッチング液に浸漬させるウェットエッチングとすることが可能である。エッチング液は、エッチング液は硝酸セリウム第二アンモニウムと過塩素酸の混合溶液を用いることが可能である。   Next, as shown in FIG. 5A, the light shielding layer 5 is etched using the photoresist R2 as an etching mask. The etching can be wet etching in which the light shielding layer 5 is immersed in an etching solution. As the etchant, a mixed solution of ceric ammonium nitrate and perchloric acid can be used.

次に、図5(b)に示すように、上記フォトレジストR2をエッチングマスクとしてES層4をエッチングする。エッチングは、ES層4をエッチング液に浸漬させるウェットエッチングとすることが可能である。エッチング液は、硝酸を含む容器を用いることが可能である。   Next, as shown in FIG. 5B, the ES layer 4 is etched using the photoresist R2 as an etching mask. The etching can be wet etching in which the ES layer 4 is immersed in an etching solution. As the etchant, a container containing nitric acid can be used.

次に、フォトレジストR2を剥離させる。フォトレジストR2の剥離は、レジスト剥離液(AZリムーバー:AZエレクトロニックマテリアルズ社製)を用いてすることができる。   Next, the photoresist R2 is peeled off. The photoresist R2 can be stripped using a resist stripper (AZ remover: manufactured by AZ Electronic Materials).

以上のようにして図1に示すハーフトーンマスク1が製造される。
なお、ハーフトーンマスク1は、以下のようにしても製造することが可能である。
The halftone mask 1 shown in FIG. 1 is manufactured as described above.
The halftone mask 1 can also be manufactured as follows.

図6及び図7は、ハーフトーンマスク1の他の製造プロセスを説明する図である。
図6(a)に示すように、マスクブランクス1’の遮光層5側に、フォトレジストRを塗布する。フォトレジストRはポジティブ型のものとして説明する。フォトレジストRの塗布は、レジストコーター等を用いてすることができる。フォトレジストRは例えばAZ1500(AZエレクトロニックマテリアルズ社製)、厚さ1μmとすることができる。
6 and 7 are diagrams for explaining another manufacturing process of the halftone mask 1.
As shown in FIG. 6A, a photoresist R is applied to the light shielding layer 5 side of the mask blank 1 '. The photoresist R will be described as a positive type. Photoresist R can be applied using a resist coater or the like. The photoresist R can be, for example, AZ1500 (manufactured by AZ Electronic Materials) and a thickness of 1 μm.

次に、フォトレジストRを露光する。この際、ハーフトーンマスク1の透光部1Aに相当するフォトレジストRの領域上に高強度の露光量で、半透光部1Bに相当する領域に低強度の露光量で光が当たるように露光する。露光は、このようなパターンを有する別のフォトマスクを用いてもよく、電子ビームの走査等の方法によってもすることができる。   Next, the photoresist R is exposed. At this time, light is applied to the region of the photoresist R corresponding to the translucent portion 1A of the halftone mask 1 with a high intensity exposure amount and to the region corresponding to the semi-transparent portion 1B with a low intensity exposure amount. Exposure. The exposure may be performed using another photomask having such a pattern, or may be performed by a method such as scanning with an electron beam.

次に、図6(b)に示すように、フォトレジストRを現像する。現像は、フォトレジストRを現像液に浸漬させることによってすることができる。現像時間を調節することで、高強度の露光量で露光された、透光部1Aに相当するフォトレジストRの領域を完全に除去し、低強度の露光量で露光された、半透光部1Bに相当するフォトレジストRの領域を部分的に除去しつつ残存させる。   Next, as shown in FIG. 6B, the photoresist R is developed. Development can be performed by immersing the photoresist R in a developer. By adjusting the development time, the region of the photoresist R corresponding to the transparent portion 1A exposed at a high intensity exposure amount is completely removed, and the semi-transparent portion exposed at a low intensity exposure amount The region of the photoresist R corresponding to 1B is left partially removed.

次に、図6(c)に示すように、上記フォトレジストRをエッチングマスクとして遮光層5をエッチングする。エッチングは、遮光層5をエッチング液に浸漬させるウェットエッチングとすることができる。エッチング液は、遮光層5を溶解させ、かつ、下層であるES層4を溶解させないエッチング液を用いることができる。遮光層5がCr系材料からなる場合、エッチング液は硝酸セリウム第二アンモニウムを用いることが可能である。   Next, as shown in FIG. 6C, the light shielding layer 5 is etched using the photoresist R as an etching mask. The etching can be wet etching in which the light shielding layer 5 is immersed in an etching solution. As the etchant, an etchant that dissolves the light shielding layer 5 and does not dissolve the lower ES layer 4 can be used. When the light shielding layer 5 is made of a Cr-based material, cerium diammonium nitrate can be used as the etching solution.

次に、図6(d)に示すように、上記フォトレジストRをエッチングマスクとしてES層4をエッチングする。エッチングは、ES層4をエッチング液に浸漬させるウェットエッチングとすることが可能である。エッチング液は、ES層4を溶解させ、遮光層5及び半透光層3を溶解させないエッチング液を用いることができる。ES層4が、Ni、Fe、Co、Cu、Mo、W、V、Ti、Al、Nb、Ta、Zr及びHfのうち少なくともいずれか一つを含有する材料からなる場合、エッチング液は、硝酸を含む溶液を用いることが可能である。   Next, as shown in FIG. 6D, the ES layer 4 is etched using the photoresist R as an etching mask. The etching can be wet etching in which the ES layer 4 is immersed in an etching solution. As the etchant, an etchant that dissolves the ES layer 4 and does not dissolve the light shielding layer 5 and the semi-transparent layer 3 can be used. When the ES layer 4 is made of a material containing at least one of Ni, Fe, Co, Cu, Mo, W, V, Ti, Al, Nb, Ta, Zr, and Hf, the etching solution is nitric acid. It is possible to use a solution containing

次に、図7(a)に示すように、フォトレジストRを再度現像する。この現像により、低強度の露光量で露光されたフォトレジストRの領域を完全に除去する。現像液は、前回の現像液と同一のものを用いることができる。   Next, as shown in FIG. 7A, the photoresist R is developed again. By this development, the region of the photoresist R exposed with a low intensity exposure is completely removed. The same developer as the previous developer can be used.

次に、図7(b)に示すように、上記フォトレジストRをエッチングマスクとして、半透光層3及び遮光層5をエッチングする。エッチングは、半透光層3及び遮光層5をエッチング液に浸漬させるウェットエッチングとすることが可能である。遮光層5及び半透光層3がCr系材料からなる場合、エッチング液は硝酸セリウム第二アンモニウムを用いることが可能である。   Next, as shown in FIG. 7B, the semi-transparent layer 3 and the light shielding layer 5 are etched using the photoresist R as an etching mask. The etching can be wet etching in which the semi-transparent layer 3 and the light shielding layer 5 are immersed in an etching solution. When the light shielding layer 5 and the semi-transparent layer 3 are made of a Cr-based material, cerium diammonium nitrate can be used as the etching solution.

この製造方法によっても、半透光層3及び遮光層5をエッチングする際に、既にエッチングされて形成されていた、遮光層5の端面に、エッチング液が付着して、当該端面がエッチング(サイドエッチング)される。この、サイドエッチングを受けて後退した、遮光層5の端面をサイドエッチング面5aとして図に示す。同様に、遮光層5の厚さが薄い方が、サイドエッチングの速度(エッチングレート)が小さいことが判明している。   Also in this manufacturing method, when the semi-transparent layer 3 and the light shielding layer 5 are etched, the etching liquid adheres to the end surface of the light shielding layer 5 that has already been etched, and the end surface is etched (side Etching). The end surface of the light shielding layer 5 that has receded by this side etching is shown as a side etching surface 5a in the drawing. Similarly, it has been found that the side etching rate (etching rate) is smaller when the light shielding layer 5 is thinner.

次に、図7(c)に示すように、上記フォトレジストRをエッチングマスクとして、ES層4をエッチングする。エッチングは、硝酸を含む溶液をエッチング液とするウェットエッチングとすることが可能である。   Next, as shown in FIG. 7C, the ES layer 4 is etched using the photoresist R as an etching mask. The etching can be wet etching using a solution containing nitric acid as an etchant.

次に、フォトレジストRを剥離させる。フォトレジストRの剥離は、レジスト剥離液(AZリムーバー:AZエレクトロニックマテリアルズ社製)を用いてすることができる。   Next, the photoresist R is peeled off. The photoresist R can be stripped using a resist stripper (AZ remover: manufactured by AZ Electronic Materials).

以上のようにしてハーフトーンマスク1が製造される。   The halftone mask 1 is manufactured as described above.

いずれの製造方法によっても、遮光層5をエッチングした後、半透光層3がエッチングされる際に、遮光層5の端面がサイドエッチングされる。このサイドエッチングされた部分に入射した光は、遮光層5により遮蔽あるいは減衰されず、ES層4(ES層4の光透過率が低い場合を除く)及び半透光層3を透過して被処理物に到達してしまう。このため、遮光層5のサイドエッチング量が大きい場合、パターニング精度が低下するおそれがある。   In any of the manufacturing methods, after the light shielding layer 5 is etched, the end surface of the light shielding layer 5 is side-etched when the semi-transparent layer 3 is etched. The light incident on the side-etched portion is not shielded or attenuated by the light shielding layer 5 and passes through the ES layer 4 (except when the light transmittance of the ES layer 4 is low) and the semi-transparent layer 3 to be covered. It reaches the processed material. For this reason, when the amount of side etching of the light shielding layer 5 is large, the patterning accuracy may be lowered.

上述のように、遮光層5の厚さを薄くすることで、サイドエッチングレートを小さくすることが可能である。一方、遮光層5の厚さが薄い場合、遮光層5単独では、入射光を完全に遮蔽できないおそれがある。そこで、以下のようにして、遮光層5の厚さを薄くし、かつ、ハーフトーンマスク1の遮光部1Cにおいて入射光が遮蔽されるように検討した。   As described above, the side etching rate can be reduced by reducing the thickness of the light shielding layer 5. On the other hand, when the thickness of the light shielding layer 5 is thin, the light shielding layer 5 alone may not be able to completely shield incident light. Therefore, as described below, the light shielding layer 5 is made thin and the light shielding portion 1C of the halftone mask 1 is examined so that incident light is shielded.

以下、各層の厚さと光学濃度について説明する。   Hereinafter, the thickness and optical density of each layer will be described.

半透光層3は、ハーフトーンマスク1の半透光部1Bにおいて、入射光を所定の透過率で減衰させる。なお、光学濃度は、透過率の逆数の常用対数である。このため、半透光層3の厚さは、その材料が半透光部1Bの所定の光学濃度となるために必要な厚さで規定される。半透光層3は、透光部1Aにおいては除去されるが、その他の部分、即ち、半透光部1B及び遮光部1Cにおいては存在する。このため、遮光層5の下層には必ず半透光層3が存在するため、半透光層3の光学濃度(第1の光学濃度)を遮光部1Cに必要な光学濃度の一部として利用することが可能である。また、半透光層3のエッチングの間、遮光層5のサイドエッチングが進行することから、半透光層3の厚さが薄く、エッチングに要する時間が短い方が遮光層5のサイドエッチング量が小さい   The semi-transparent layer 3 attenuates incident light at a predetermined transmittance in the semi-transparent portion 1B of the halftone mask 1. The optical density is a common logarithm of the reciprocal of the transmittance. For this reason, the thickness of the semi-transmissive layer 3 is defined by a thickness necessary for the material to have a predetermined optical density of the semi-transmissive portion 1B. The semi-transparent layer 3 is removed in the translucent part 1A, but is present in other parts, that is, the semi-translucent part 1B and the light-shielding part 1C. For this reason, since the semi-transparent layer 3 always exists below the light-shielding layer 5, the optical density (first optical density) of the semi-transparent layer 3 is used as a part of the optical density necessary for the light-shielding part 1C. Is possible. Further, since the side etching of the light shielding layer 5 proceeds during the etching of the semi-transparent layer 3, the side etching amount of the light shielding layer 5 is shorter when the thickness of the semi-transparent layer 3 is smaller and the time required for the etching is shorter. Is small

ES層4は、本来的には遮光層5がエッチングされる際に、下層に位置し、遮光層5に対してエッチング選択性がない半透光層3がエッチングされるのを防止するための層である。しかし、ES層4もその材料及び厚さに応じた光学濃度(第2の光学濃度)を有し、ES層4は遮光層5と同一の領域(遮光部1C)に存在するため、ES層4の光学濃度を遮光部1Cに必要な光学濃度の一部として利用することが可能である。ここで、ES層4の厚さは、10nm以上80nm以下の内から選択することができる。ES層4の厚さが10nm以下であると、膜の均一性、密着性が低下するおそれがある。一方、ES層4の厚さが800nm以上であると、ES層4のエッチングに多大な時間を要し、ハーフトーンマスク1の製造効率が低下する。   The ES layer 4 is essentially located in the lower layer when the light shielding layer 5 is etched, and prevents the semi-transparent layer 3 having no etching selectivity with respect to the light shielding layer 5 from being etched. Is a layer. However, the ES layer 4 also has an optical density (second optical density) according to its material and thickness, and the ES layer 4 exists in the same region (the light shielding portion 1C) as the light shielding layer 5, so that the ES layer 4 can be used as part of the optical density necessary for the light-shielding portion 1C. Here, the thickness of the ES layer 4 can be selected from 10 nm or more and 80 nm or less. If the thickness of the ES layer 4 is 10 nm or less, the uniformity and adhesion of the film may be reduced. On the other hand, if the thickness of the ES layer 4 is 800 nm or more, it takes a long time to etch the ES layer 4, and the manufacturing efficiency of the halftone mask 1 is reduced.

遮光層5は、ハーフトーンマスク1の遮光部1Cにおいて、入射光を減衰させ、あるいは遮蔽する。一般的なハーフトーンマスクの場合、入射光は遮光層5によって遮蔽されるが、本実施形態に係る遮光層5は半透光層3及び遮光層5と協働して入射光を遮蔽する。このようにすることで、遮光層単独で入射光を遮蔽する場合に比べ、膜厚を薄くすることが可能である。具体的には、入射光を遮蔽するのに必要な光学濃度(透過率の逆数の常用対数)が3.0以上(透過率0.001以下)であるとすると、遮光層5の膜厚は、遮光層5の光学濃度(第3の光学濃度)と第1の光学濃度及び第2の光学濃度との和が3.0以上となる厚さとすることが可能である。ここで、遮光層5の厚さは、20nm以上95.2nm以下の内から選択することができる。遮光層5の厚さが20nm以下であると、膜の均一性、密着性が低下するおそれがある。一方、遮光層5が95.2nm以上の厚さである場合、遮光層5単層で3.0以上の光学濃度を有するため、これ以上の膜厚は必要ではない。   The light shielding layer 5 attenuates or shields incident light in the light shielding portion 1C of the halftone mask 1. In the case of a general halftone mask, incident light is shielded by the light shielding layer 5, but the light shielding layer 5 according to this embodiment shields incident light in cooperation with the semi-transparent layer 3 and the light shielding layer 5. By doing in this way, compared with the case where incident light is shielded by the light shielding layer alone, the film thickness can be reduced. Specifically, assuming that the optical density (common logarithm of the reciprocal of transmittance) necessary for shielding incident light is 3.0 or more (transmittance 0.001 or less), the thickness of the light shielding layer 5 is The thickness of the optical density (third optical density) of the light shielding layer 5 and the sum of the first optical density and the second optical density can be 3.0 or more. Here, the thickness of the light shielding layer 5 can be selected from 20 nm or more and 95.2 nm or less. If the thickness of the light shielding layer 5 is 20 nm or less, the uniformity and adhesion of the film may be reduced. On the other hand, when the light shielding layer 5 has a thickness of 95.2 nm or more, the single layer of the light shielding layer 5 has an optical density of 3.0 or more.

以下、より具体的に検討する。
半透光層3の材料がCr系材料であって、波長436nm以下365nm以上の光に対する透過率の差が5%以上10%以下の材料である場合について説明する。
More specific discussion will be given below.
The case where the material of the semi-transparent layer 3 is a Cr-based material and the difference in transmittance with respect to light having a wavelength of 436 nm or less and 365 nm or more is 5% or more and 10% or less will be described.

上述のように、ES層4の厚さは10nm以上80nm以下とすることができる。まず、ES層4の厚さが10nmであり、光学濃度が0.58であるとする。図8は、この条件における各層の厚さ及び光学濃度と、サイドエッチング量の関係を示す表である。サイドエッチング量は、半透過層3のエッチングジャストタイム+20秒を浸漬させた時の値である。   As described above, the thickness of the ES layer 4 can be 10 nm or more and 80 nm or less. First, it is assumed that the ES layer 4 has a thickness of 10 nm and an optical density of 0.58. FIG. 8 is a table showing the relationship between the thickness and optical density of each layer and the amount of side etching under these conditions. The side etching amount is a value when the etching just time +20 seconds of the semi-transmissive layer 3 is immersed.

図8に示すように、上記条件においてハーフトーンマスク1の半透光部1Bの光透過率を80%以下、60%より大きい範囲とする場合、即ち、半透光層3の光学濃度を0.10以上0.22未満とする場合(表の右欄)について説明する。この場合、当該光学濃度となるために必要な、上記材料からなる半透光層3の膜厚は17nm以上8nm以下である。   As shown in FIG. 8, when the light transmittance of the semi-transparent portion 1B of the half-tone mask 1 is in the range of 80% or less and greater than 60% under the above conditions, that is, the optical density of the semi-transparent layer 3 is 0. The case where it is 10 or more and less than 0.22 (right column of the table) will be described. In this case, the film thickness of the semi-transparent layer 3 made of the above material necessary for achieving the optical density is 17 nm or more and 8 nm or less.

半透光層3の光学濃度(第1の光学濃度)に、ES層4の光学濃度(第2の光学濃度)(0.58)を足して得られた光学濃度、0.68以上0.80未満が半透光層3及びES層4の2層によって達成される光学濃度である。半透光層3、ES層4及び遮光層5の3層の光学濃度は3.0以上である必要があるので、遮光層5が有するべき光学濃度は2.20より大きく2.32未満となる。遮光層5がCr系材料である場合、この光学濃度となるために必要な膜厚は72.2nmより大きく76.1nm以下である。即ち、遮光層5の膜厚を、半透光部1Bの光学濃度に応じて決定される、72.2nmより大きく76.1nm以下の範囲に含まれる膜厚より大きくすることで、半透光層3、ES層4及び遮光層5の光学濃度の和を3.0以上とすることが可能である。   An optical density obtained by adding the optical density (second optical density) (0.58) of the ES layer 4 to the optical density (first optical density) of the semi-translucent layer 3, 0.68 or more and 0.0. Less than 80 is the optical density achieved by the two layers of the translucent layer 3 and the ES layer 4. Since the optical density of the three layers of the semi-transparent layer 3, the ES layer 4, and the light shielding layer 5 needs to be 3.0 or more, the optical density that the light shielding layer 5 should have is greater than 2.20 and less than 2.32. Become. When the light shielding layer 5 is made of a Cr-based material, the film thickness necessary for achieving this optical density is greater than 72.2 nm and less than or equal to 76.1 nm. That is, by making the film thickness of the light shielding layer 5 larger than the film thickness included in the range of 72.2 nm or more and 76.1 nm or less, which is determined according to the optical density of the semi-translucent portion 1B. The sum of the optical densities of the layer 3, the ES layer 4, and the light shielding layer 5 can be 3.0 or more.

このときの遮光層5と半透光層3の膜厚比(遮光層/半透光層)は4.25より大きく9.51以下となる。この場合、遮光層5のサイドエッチングレートは、0.22(μm/10sec)より大きく0.23(μm/10sec)以下である。半透光層3の膜厚に応じて半透光層3をエッチングするのに要する時間が決まるので、このサイドエッチングレートにおいて、半透光層3の膜厚に応じて、遮光層5のサイドエッチング量が0.48μmより大きく、0.62μm以下となる。   At this time, the film thickness ratio between the light shielding layer 5 and the semi-translucent layer 3 (light shielding layer / semi-transmissive layer) is larger than 4.25 and not more than 9.51. In this case, the side etching rate of the light shielding layer 5 is greater than 0.22 (μm / 10 sec) and equal to or less than 0.23 (μm / 10 sec). Since the time required for etching the semi-transparent layer 3 is determined according to the film thickness of the semi-transparent layer 3, the side of the light shielding layer 5 is determined according to the film thickness of the semi-transparent layer 3 at this side etching rate. The etching amount is larger than 0.48 μm and equal to or smaller than 0.62 μm.

図8に示すように、上記条件においてハーフトーンマスク1の半透光部1Bの光透過率を60%以下、40%より大きい範囲とする場合、即ち、半透光層3の光学濃度を0.22以上0.40未満とする場合(表の中欄)について説明する。この場合、当該光学濃度となるために必要な、上記材料からなる半透光層3の膜厚は17nm以上30nm以下である。   As shown in FIG. 8, when the light transmittance of the semi-transparent portion 1B of the halftone mask 1 is in the range of 60% or less and greater than 40% under the above conditions, that is, the optical density of the semi-transparent layer 3 is 0. .22 or more and less than 0.40 (the middle column of the table) will be described. In this case, the film thickness of the semi-transparent layer 3 made of the above material necessary for achieving the optical density is 17 nm or more and 30 nm or less.

半透光層3の光学濃度(第1の光学濃度)に、ES層4の光学濃度(第2の光学濃度)(0.58)を足して得られた光学濃度、0.80以上0.98未満が半透光層3及びES層4の2層によって達成される光学濃度である。よって、遮光層5が有するべき光学濃度は2.02より大きく2.20未満となる。遮光層5がCr系材料である場合、この光学濃度となるために必要な膜厚は63.3nmより大きく72.2nm以下である。即ち、遮光層5の膜厚を、半透光部1Bの光学濃度に応じて決定される、63.3nmより大きく72.2nm以下の範囲に含まれる膜厚より大きくすることで、半透光層3、ES層4及び遮光層5の光学濃度の和を3.0以上とすることが可能である。   An optical density obtained by adding the optical density (second optical density) (0.58) of the ES layer 4 to the optical density (first optical density) of the semi-translucent layer 3, 0.80 or more and 0.0. Less than 98 is the optical density achieved by the two layers of the translucent layer 3 and the ES layer 4. Therefore, the optical density that the light shielding layer 5 should have is greater than 2.02 and less than 2.20. When the light shielding layer 5 is made of a Cr-based material, the film thickness necessary for achieving this optical density is greater than 63.3 nm and not greater than 72.2 nm. That is, by making the film thickness of the light shielding layer 5 larger than the film thickness that is determined according to the optical density of the semi-translucent portion 1B and is included in the range of 63.3 nm to 72.2 nm or less, The sum of the optical densities of the layer 3, the ES layer 4, and the light shielding layer 5 can be 3.0 or more.

このときの遮光層と半透光層の膜厚比(遮光層/半透光層)は2.21より大きく4.25以下となる。この場合、遮光層5のサイドエッチングレートは、0.18(μm/10sec)より大きく0.22(μm/10sec)以下である。半透光層3の膜厚に応じて半透光層3をエッチングするのに要する時間が決まるので、このサイドエッチングレートにおいて、半透光層3の膜厚に応じて、遮光層5のサイドエッチング量が0.49μmより大きく、0.81μm以下となる。   At this time, the film thickness ratio between the light-shielding layer and the semi-translucent layer (light-shielding layer / semi-translucent layer) is greater than 2.21 and not greater than 4.25. In this case, the side etching rate of the light shielding layer 5 is greater than 0.18 (μm / 10 sec) and equal to or less than 0.22 (μm / 10 sec). Since the time required for etching the semi-transparent layer 3 is determined according to the film thickness of the semi-transparent layer 3, the side of the light shielding layer 5 is determined according to the film thickness of the semi-transparent layer 3 at this side etching rate. The etching amount is larger than 0.49 μm and 0.81 μm or less.

図8に示すように、上記条件においてハーフトーンマスク1の半透光部1Bの光透過率を40%以下、10%以上の範囲とする場合、即ち、半透光層3の光学濃度を0.40以上1.00以下とする場合(表の左欄)について説明する。この場合、当該光学濃度となるために必要な、上記材料からなる半透光層3の膜厚は30nm以上76nm以下である。   As shown in FIG. 8, when the light transmittance of the semi-transparent portion 1B of the halftone mask 1 is in the range of 40% or less and 10% or more under the above conditions, that is, the optical density of the semi-transparent layer 3 is 0. The case of 40 to 1.00 (left column of the table) will be described. In this case, the film thickness of the semi-transparent layer 3 made of the above-described material necessary for achieving the optical density is 30 nm or more and 76 nm or less.

半透光層3の光学濃度(第1の光学濃度)に、ES層4の光学濃度(第2の光学濃度)(0.58)を足して得られた光学濃度、0.98以上1.58以下が半透光層3及びES層4の2層によって達成される光学濃度である。よって、遮光層5が有するべき光学濃度は1.42以上2.02未満となる。遮光層5がCr系材料である場合、この光学濃度となるために必要な膜厚は46.6nm以上66.3nm以下である。即ち、遮光層5の膜厚を、半透光部1Bの光学濃度に応じて決定される、46.6nm以上66.3nm以下の範囲に含まれる膜厚より大きくすることで、半透光層3、ES層4及び遮光層5の光学濃度の和を3.0以上とすることが可能である。   An optical density obtained by adding the optical density (second optical density) (0.58) of the ES layer 4 to the optical density (first optical density) of the semi-transparent layer 3, 0.98 or more; The optical density achieved by the two layers of the translucent layer 3 and the ES layer 4 is 58 or less. Therefore, the optical density that the light shielding layer 5 should have is 1.42 or more and less than 2.02. When the light shielding layer 5 is made of a Cr-based material, the film thickness necessary for achieving this optical density is 46.6 nm or more and 66.3 nm or less. That is, by making the film thickness of the light shielding layer 5 larger than the film thickness included in the range of 46.6 nm or more and 66.3 nm or less, which is determined according to the optical density of the semi-translucent portion 1B, the semi-transparent layer 3. The sum of the optical densities of the ES layer 4 and the light shielding layer 5 can be 3.0 or more.

このときの遮光層5と半透光層3の膜厚比(遮光層/半透光層)は0.61以上2.21以下となる。この場合、遮光層5のサイドエッチングレートは、0.12(μm/10sec)以上0.18(μm/10sec)以下である。半透光層3の膜厚に応じて半透光層3をエッチングするのに要する時間が決まるので、このサイドエッチングレートにおいて、半透光層3の膜厚に応じて、遮光層5のサイドエッチング量が0.44μm以上0.86μm以下となる。   At this time, the film thickness ratio between the light shielding layer 5 and the semi-translucent layer 3 (light shielding layer / semi-transmissive layer) is 0.61 or more and 2.21 or less. In this case, the side etching rate of the light shielding layer 5 is 0.12 (μm / 10 sec) or more and 0.18 (μm / 10 sec) or less. Since the time required for etching the semi-transparent layer 3 is determined according to the film thickness of the semi-transparent layer 3, the side of the light shielding layer 5 is determined according to the film thickness of the semi-transparent layer 3 at this side etching rate. The etching amount is 0.44 μm or more and 0.86 μm or less.

次に、ES層4の厚さが60nmであり、光学濃度が3.0以上である場合について説明する。図9は、この条件における各層の厚さ及び光学濃度と、サイドエッチング量の関係を示す表である。サイドエッチング量は、半透過層3のエッチングジャストタイム+20秒を浸漬させた時の値である。   Next, the case where the thickness of the ES layer 4 is 60 nm and the optical density is 3.0 or more will be described. FIG. 9 is a table showing the relationship between the thickness and optical density of each layer and the amount of side etching under these conditions. The side etching amount is a value when the etching just time +20 seconds of the semi-transmissive layer 3 is immersed.

図9に示すように、上記条件においてハーフトーンマスク1の半透光部1Bの光透過率を80%以下、60%より大きい範囲とする場合、即ち、半透光層3の光学濃度を0.10以上0.22未満とする場合(表の右欄)について説明する。この場合、当該光学濃度となるために必要な、上記材料からなる半透光層3の膜厚は17nmより大きく8nm以下である。   As shown in FIG. 9, when the light transmittance of the semi-transparent portion 1B of the halftone mask 1 is in the range of 80% or less and greater than 60% under the above conditions, that is, the optical density of the semi-transparent layer 3 is 0. The case where it is 10 or more and less than 0.22 (right column of the table) will be described. In this case, the film thickness of the semi-transparent layer 3 made of the above material necessary for achieving the optical density is greater than 17 nm and not greater than 8 nm.

半透光層3の光学濃度(第1の光学濃度)は3.0以上であるので、遮光層5が有するべき光学濃度の下限はない。しかし、遮光層5を形成しない場合、入射光に対する反射率が大きくなり、入射光が反射されてしまうため、遮光層5は形成する必要がある。遮光層5の厚さは、膜の均一性、密着性を維持するために必要な20nmとすることができる。   Since the optical density (first optical density) of the semi-transparent layer 3 is 3.0 or more, there is no lower limit of the optical density that the light shielding layer 5 should have. However, when the light shielding layer 5 is not formed, the reflectance with respect to the incident light is increased, and the incident light is reflected. Therefore, it is necessary to form the light shielding layer 5. The thickness of the light shielding layer 5 can be set to 20 nm necessary for maintaining the uniformity and adhesion of the film.

このときの遮光層5と半透光層3の膜厚比(遮光層/半透光層)は1.18より大きく2.50以下となる。この場合、遮光層5のサイドエッチングレートは、0.10(μm/10sec)である。半透光層3の膜厚に応じて半透光層3をエッチングするのに要する時間が決まるので、このサイドエッチングレートにおいて、半透光層3の膜厚に応じて、遮光層5のサイドエッチング量が0.22μmより大きく、0.27μm以下となる。   At this time, the film thickness ratio between the light-shielding layer 5 and the semi-transparent layer 3 (light-shielding layer / semi-transmissive layer) is greater than 1.18 and less than or equal to 2.50. In this case, the side etching rate of the light shielding layer 5 is 0.10 (μm / 10 sec). Since the time required for etching the semi-transparent layer 3 is determined according to the film thickness of the semi-transparent layer 3, the side of the light shielding layer 5 is determined according to the film thickness of the semi-transparent layer 3 at this side etching rate. The etching amount is larger than 0.22 μm and equal to or smaller than 0.27 μm.

図9に示すように、上記条件においてハーフトーンマスク1の半透光部1Bの光透過率を60%以下、40%より大きい範囲とする場合、即ち、半透光層3の光学濃度を0.22以上0.40未満とする場合(表の中欄)について説明する。この場合、当該光学濃度となるために必要な、上記材料からなる半透光層3の膜厚は17nmより大きく30nm以下である。   As shown in FIG. 9, when the light transmittance of the semi-transparent portion 1B of the halftone mask 1 is set to 60% or less and larger than 40% under the above conditions, that is, the optical density of the semi-transparent layer 3 is 0. .22 or more and less than 0.40 (the middle column of the table) will be described. In this case, the film thickness of the semi-transparent layer 3 made of the above material necessary for achieving the optical density is greater than 17 nm and not greater than 30 nm.

半透光層3の光学濃度(第1の光学濃度)は3.0以上であるので、遮光層5が有するべき光学濃度の下限はない。しかし、遮光層5を形成しない場合、入射光に対する反射率が大きくなり、入射光が反射されてしまうため、遮光層5は形成する必要がある。遮光層5の厚さは、膜の均一性、密着性を維持するために必要な20nmとすることができる。   Since the optical density (first optical density) of the semi-transparent layer 3 is 3.0 or more, there is no lower limit of the optical density that the light shielding layer 5 should have. However, when the light shielding layer 5 is not formed, the reflectance with respect to the incident light is increased, and the incident light is reflected. Therefore, it is necessary to form the light shielding layer 5. The thickness of the light shielding layer 5 can be set to 20 nm necessary for maintaining the uniformity and adhesion of the film.

このときの遮光層と半透光層の膜厚比(遮光層/半透光層)は0.67より大きく1.18以下となる。この場合、遮光層5のサイドエッチングレートは、0.10(μm/10sec)である。半透光層3の膜厚に応じて半透光層3をエッチングするのに要する時間が決まるので、このサイドエッチングレートにおいて、半透光層3の膜厚に応じて、遮光層5のサイドエッチング量が0.27μmより大きく、0.18μm以下となる。   At this time, the film thickness ratio between the light-shielding layer and the semi-translucent layer (light-shielding layer / semi-translucent layer) is greater than 0.67 and not greater than 1.18. In this case, the side etching rate of the light shielding layer 5 is 0.10 (μm / 10 sec). Since the time required for etching the semi-transparent layer 3 is determined according to the film thickness of the semi-transparent layer 3, the side of the light shielding layer 5 is determined according to the film thickness of the semi-transparent layer 3 at this side etching rate. The etching amount is larger than 0.27 μm and equal to or smaller than 0.18 μm.

図9に示すように、上記条件においてハーフトーンマスク1の半透光部1Bの光透過率を40%以下、10%以上の範囲とする場合、即ち、半透光層3の光学濃度を0.40以上1.00以下とする場合(表の左欄)について説明する。この場合、当該光学濃度となるために必要な、上記材料からなる半透光層3の膜厚は30nm以上76nm以下である。   As shown in FIG. 9, when the light transmittance of the semi-transparent portion 1B of the halftone mask 1 is in the range of 40% or less and 10% or more under the above conditions, that is, the optical density of the semi-transparent layer 3 is 0. The case of 40 to 1.00 (left column of the table) will be described. In this case, the film thickness of the semi-transparent layer 3 made of the above-described material necessary for achieving the optical density is 30 nm or more and 76 nm or less.

半透光層3の光学濃度(第1の光学濃度)は3.0以上であるので、遮光層5が有するべき光学濃度の下限はない。しかし、遮光層5を形成しない場合、入射光に対する反射率が大きくなり、入射光が反射されてしまうため、遮光層5は形成する必要がある。遮光層5の厚さは、膜の均一性、密着性を維持するために必要な20nmとすることができる。   Since the optical density (first optical density) of the semi-transparent layer 3 is 3.0 or more, there is no lower limit of the optical density that the light shielding layer 5 should have. However, when the light shielding layer 5 is not formed, the reflectance with respect to the incident light is increased, and the incident light is reflected. Therefore, it is necessary to form the light shielding layer 5. The thickness of the light shielding layer 5 can be set to 20 nm necessary for maintaining the uniformity and adhesion of the film.

このときの遮光層と半透光層の膜厚比(遮光層/半透光層)は0.26以上0.67以下となる。この場合、遮光層5のサイドエッチングレートは、0.10(μm/10sec)である。半透光層3の膜厚に応じて半透光層3をエッチングするのに要する時間が決まるので、このサイドエッチングレートにおいて、半透光層3の膜厚に応じて、遮光層5のサイドエッチング量が0.37μm以上0.48μm以下となる。   At this time, the film thickness ratio between the light-shielding layer and the semi-translucent layer (light-shielding layer / semi-transmissive layer) is 0.26 or more and 0.67 or less. In this case, the side etching rate of the light shielding layer 5 is 0.10 (μm / 10 sec). Since the time required for etching the semi-transparent layer 3 is determined according to the film thickness of the semi-transparent layer 3, the side of the light shielding layer 5 is determined according to the film thickness of the semi-transparent layer 3 at this side etching rate. The etching amount is 0.37 μm or more and 0.48 μm or less.

次に、半透光層3の材料がCr系材料であって、波長436nm以下365nm以上の光に対する透過率の差が1%未満の材料である場合について説明する。   Next, the case where the material of the semi-transparent layer 3 is a Cr-based material and the difference in transmittance with respect to light with a wavelength of 436 nm or less and 365 nm or more is a material with less than 1% is described.

ES層4の厚さが10nmであり、光学濃度が0.58であるとする。図10は、この条件における各層の厚さ及び光学濃度と、サイドエッチング量の関係を示す表である。サイドエッチング量は、半透過層のエッチングジャストタイム+20秒を浸漬させた時の値である。   It is assumed that the thickness of the ES layer 4 is 10 nm and the optical density is 0.58. FIG. 10 is a table showing the relationship between the thickness and optical density of each layer and the amount of side etching under these conditions. The side etching amount is a value when the etching just time +20 seconds of the semi-transmissive layer is immersed.

図10に示すように、上記条件においてハーフトーンマスク1の半透光部1Bの光透過率を80%以下、60%より大きい範囲とする場合、即ち、半透光層3の光学濃度を0.10以上0.22未満とする場合(表の右欄)について説明する。この場合、当該光学濃度となるために必要な、上記材料からなる半透光層3の膜厚は2nm以上6nm以下である。   As shown in FIG. 10, when the light transmittance of the semi-transparent portion 1B of the halftone mask 1 is in the range of 80% or less and greater than 60% under the above conditions, that is, the optical density of the semi-transparent layer 3 is 0. The case where it is 10 or more and less than 0.22 (right column of the table) will be described. In this case, the film thickness of the semi-transparent layer 3 made of the above material necessary for achieving the optical density is 2 nm or more and 6 nm or less.

半透光層3の光学濃度(第1の光学濃度)に、ES層4の光学濃度(第2の光学濃度)(0.58)を足して得られた光学濃度、0.68以上0.80未満が半透光層3及びES層4の2層によって達成される光学濃度である。半透光層3、ES層4及び遮光層5の3層の光学濃度は3.0以上である必要があるので、遮光層5が有するべき光学濃度は2.20より大きく2.32未満となる。遮光層5がCr系材料である場合、この光学濃度となるために必要な膜厚は72.2nmより大きく76.1nm以下である。即ち、遮光層5の膜厚を、半透光部1Bの光学濃度に応じて決定される、72.2nmより大きく76.1nm以下の範囲に含まれる膜厚より大きくすることで、半透光層3、ES層4及び遮光層5の光学濃度の和を3.0以上とすることが可能である。   An optical density obtained by adding the optical density (second optical density) (0.58) of the ES layer 4 to the optical density (first optical density) of the semi-translucent layer 3, 0.68 or more and 0.0. Less than 80 is the optical density achieved by the two layers of the translucent layer 3 and the ES layer 4. Since the optical density of the three layers of the semi-transparent layer 3, the ES layer 4, and the light shielding layer 5 needs to be 3.0 or more, the optical density that the light shielding layer 5 should have is greater than 2.20 and less than 2.32. Become. When the light shielding layer 5 is made of a Cr-based material, the film thickness necessary for achieving this optical density is greater than 72.2 nm and less than or equal to 76.1 nm. That is, by making the film thickness of the light shielding layer 5 larger than the film thickness included in the range of 72.2 nm or more and 76.1 nm or less, which is determined according to the optical density of the semi-translucent portion 1B. The sum of the optical densities of the layer 3, the ES layer 4, and the light shielding layer 5 can be 3.0 or more.

このときの遮光層と半透光層の膜厚比(遮光層/半透光層)は12.03より大きく38.05以下となる。この場合、遮光層5のサイドエッチングレートは、0.22(μm/10sec)より大きく0.23(μm/10sec)以下である。半透光層3の膜厚に応じて半透光層3をエッチングするのに要する時間が決まるので、このサイドエッチングレートにおいて、半透光層3の膜厚に応じて、遮光層5のサイドエッチング量が0.46μmより大きく、0.51μm以下となる。   At this time, the thickness ratio of the light-shielding layer to the semi-translucent layer (light-shielding layer / semi-transmissive layer) is larger than 12.03 and not more than 38.05. In this case, the side etching rate of the light shielding layer 5 is greater than 0.22 (μm / 10 sec) and equal to or less than 0.23 (μm / 10 sec). Since the time required for etching the semi-transparent layer 3 is determined according to the film thickness of the semi-transparent layer 3, the side of the light shielding layer 5 is determined according to the film thickness of the semi-transparent layer 3 at this side etching rate. The etching amount is larger than 0.46 μm and 0.51 μm or less.

図10に示すように、上記条件においてハーフトーンマスク1の半透光部1Bの光透過率を60%以下、40%より大きい範囲とする場合、即ち、半透光層3の光学濃度を0.22以上0.40未満とする場合(表の中欄)について説明する。この場合、当該光学濃度となるために必要な、上記材料からなる半透光層3の膜厚は6nm以上10nm以下である。   As shown in FIG. 10, when the light transmittance of the semi-transparent portion 1B of the halftone mask 1 is set to 60% or less and larger than 40% under the above conditions, that is, the optical density of the semi-transparent layer 3 is 0. .22 or more and less than 0.40 (the middle column of the table) will be described. In this case, the film thickness of the semi-transparent layer 3 made of the above material necessary for achieving the optical density is 6 nm or more and 10 nm or less.

半透光層3の光学濃度(第1の光学濃度)に、ES層4の光学濃度(第2の光学濃度)(0.58)を足して得られた光学濃度、0.80以上0.98未満が半透光層3及びES層4の2層によって達成される光学濃度である。よって、遮光層5が有するべき光学濃度は2.02より大きく2.20未満となる。遮光層5がCr系材料である場合、この光学濃度となるために必要な膜厚は63.3nmより大きく72.2nm以下である。即ち、遮光層5の膜厚を、半透光部1Bの光学濃度に応じて決定される、63.3nmより大きく72.2nm以下の範囲に含まれる膜厚より大きくすることで、半透光層3、ES層4及び遮光層5の光学濃度の和を3.0以上とすることが可能である。   An optical density obtained by adding the optical density (second optical density) (0.58) of the ES layer 4 to the optical density (first optical density) of the semi-translucent layer 3, 0.80 or more and 0.0. Less than 98 is the optical density achieved by the two layers of the translucent layer 3 and the ES layer 4. Therefore, the optical density that the light shielding layer 5 should have is greater than 2.02 and less than 2.20. When the light shielding layer 5 is made of a Cr-based material, the film thickness necessary for achieving this optical density is greater than 63.3 nm and not greater than 72.2 nm. That is, by making the film thickness of the light shielding layer 5 larger than the film thickness that is determined according to the optical density of the semi-translucent portion 1B and is included in the range of 63.3 nm to 72.2 nm or less, The sum of the optical densities of the layer 3, the ES layer 4, and the light shielding layer 5 can be 3.0 or more.

このときの遮光層と半透光層の膜厚比(遮光層/半透光層)は6.63より大きく12.03以下となる。この場合、遮光層5のサイドエッチングレートは、0.18(μm/10sec)より大きく0.22(μm/10sec)以下である。半透光層3の膜厚に応じて半透光層3をエッチングするのに要する時間が決まるので、このサイドエッチングレートにおいて、半透光層3の膜厚に応じて、遮光層5のサイドエッチング量が0.40μmより大きく、0.53μm以下となる。   At this time, the film thickness ratio between the light shielding layer and the semi-translucent layer (light shielding layer / semi-transmissive layer) is larger than 6.63 and equal to or less than 12.03. In this case, the side etching rate of the light shielding layer 5 is greater than 0.18 (μm / 10 sec) and equal to or less than 0.22 (μm / 10 sec). Since the time required for etching the semi-transparent layer 3 is determined according to the film thickness of the semi-transparent layer 3, the side of the light shielding layer 5 is determined according to the film thickness of the semi-transparent layer 3 at this side etching rate. The etching amount is larger than 0.40 μm and equal to or smaller than 0.53 μm.

図10に示すように、上記条件においてハーフトーンマスク1の半透光部1Bの光透過率を40%以下、10%以上の範囲とする場合、即ち、半透光層3の光学濃度を0.40以上1.00以下とする場合(表の左欄)について説明する。この場合、当該光学濃度となるために必要な、上記材料からなる半透光層3の膜厚は10nm以上30nm以下である。   As shown in FIG. 10, when the light transmittance of the semi-transparent portion 1B of the halftone mask 1 is in the range of 40% or less and 10% or more under the above conditions, that is, the optical density of the semi-transparent layer 3 is 0. The case of 40 to 1.00 (left column of the table) will be described. In this case, the film thickness of the semi-transparent layer 3 made of the above material necessary for achieving the optical density is 10 nm or more and 30 nm or less.

半透光層3の光学濃度(第1の光学濃度)に、ES層4の光学濃度(第2の光学濃度)(0.58)を足して得られた光学濃度、0.98以上1.58以下が半透光層3及びES層4の2層によって達成される光学濃度である。よって、遮光層5が有するべき光学濃度は1.42以上2.02未満となる。遮光層5がCr系材料である場合、この光学濃度となるために必要な膜厚は46.6nm以上66.3nm以下である。即ち、遮光層5の膜厚を、半透光部1Bの光学濃度に応じて決定される、46.6nm以上66.3nm以下の範囲に含まれる膜厚より大きくすることで、半透光層3、ES層4及び遮光層5の光学濃度の和を3.0以上とすることが可能である。   An optical density obtained by adding the optical density (second optical density) (0.58) of the ES layer 4 to the optical density (first optical density) of the semi-transparent layer 3, 0.98 or more; The optical density achieved by the two layers of the translucent layer 3 and the ES layer 4 is 58 or less. Therefore, the optical density that the light shielding layer 5 should have is 1.42 or more and less than 2.02. When the light shielding layer 5 is made of a Cr-based material, the film thickness necessary for achieving this optical density is 46.6 nm or more and 66.3 nm or less. That is, by making the film thickness of the light shielding layer 5 larger than the film thickness included in the range of 46.6 nm or more and 66.3 nm or less, which is determined according to the optical density of the semi-translucent portion 1B, the semi-transparent layer 3. The sum of the optical densities of the ES layer 4 and the light shielding layer 5 can be 3.0 or more.

このときの遮光層5と半透光層3の膜厚比(遮光層/半透光層)は1.55以上6.63以下となる。この場合、遮光層5のサイドエッチングレートは、0.12(μm/10sec)以上0.18(μm/10sec)以下である。半透光層3の膜厚に応じて半透光層3をエッチングするのに要する時間が決まるので、このサイドエッチングレートにおいて、半透光層3の膜厚に応じて、遮光層5のサイドエッチング量が0.29μm以上0.56μm以下となる。   At this time, the film thickness ratio between the light shielding layer 5 and the semi-translucent layer 3 (light shielding layer / semi-transmissive layer) is 1.55 or more and 6.63 or less. In this case, the side etching rate of the light shielding layer 5 is 0.12 (μm / 10 sec) or more and 0.18 (μm / 10 sec) or less. Since the time required for etching the semi-transparent layer 3 is determined according to the film thickness of the semi-transparent layer 3, the side of the light shielding layer 5 is determined according to the film thickness of the semi-transparent layer 3 at this side etching rate. The etching amount is 0.29 μm or more and 0.56 μm or less.

次に、ES層4の厚さが60nmであり、光学濃度が3.0以上である場合について説明する。図11は、この条件における各層の厚さ及び光学濃度と、サイドエッチング量の関係を示す表である。サイドエッチング量は、半透過層3のエッチングジャストタイム+20秒を浸漬させた時の値である。   Next, the case where the thickness of the ES layer 4 is 60 nm and the optical density is 3.0 or more will be described. FIG. 11 is a table showing the relationship between the thickness and optical density of each layer and the amount of side etching under these conditions. The side etching amount is a value when the etching just time +20 seconds of the semi-transmissive layer 3 is immersed.

図11に示すように、上記条件においてハーフトーンマスク1の半透光部1Bの光透過率を80%以下、60%より大きい範囲とする場合、即ち、半透光層3の光学濃度を0.10以上0.22未満とする場合(表の右欄)について説明する。この場合、当該光学濃度となるために必要な、上記材料からなる半透光層3の膜厚は2nm以上6nm以下である。   As shown in FIG. 11, when the light transmittance of the semi-transparent portion 1B of the half-tone mask 1 is in the range of 80% or less and greater than 60% under the above conditions, that is, the optical density of the semi-transparent layer 3 is 0. The case where it is 10 or more and less than 0.22 (right column of the table) will be described. In this case, the film thickness of the semi-transparent layer 3 made of the above material necessary for achieving the optical density is 2 nm or more and 6 nm or less.

半透光層3の光学濃度(第1の光学濃度)は3.0以上であるので、遮光層5が有するべき光学濃度の下限はない。しかし、遮光層5を形成しない場合、入射光に対する反射率が大きくなり、入射光が反射されてしまうため、遮光層5は形成する必要がある。遮光層5の厚さは、膜の均一性、密着性を維持するために必要な20nmとすることができる。   Since the optical density (first optical density) of the semi-transparent layer 3 is 3.0 or more, there is no lower limit of the optical density that the light shielding layer 5 should have. However, when the light shielding layer 5 is not formed, the reflectance with respect to the incident light is increased, and the incident light is reflected. Therefore, it is necessary to form the light shielding layer 5. The thickness of the light shielding layer 5 can be set to 20 nm necessary for maintaining the uniformity and adhesion of the film.

このときの遮光層と半透光層の膜厚比(遮光層/半透光層)は10.00より大きく3.33以下となる。この場合、遮光層5のサイドエッチングレートは、0.10(μm/10sec)である。半透光層3の膜厚に応じて半透光層3をエッチングするのに要する時間が決まるので、このサイドエッチングレートにおいて、半透光層3の膜厚に応じて、遮光層5のサイドエッチング量が0.21μmより大きく、0.22μm以下となる。   At this time, the film thickness ratio between the light-shielding layer and the semi-translucent layer (light-shielding layer / semi-translucent layer) is greater than 10.00 and 3.33 or less. In this case, the side etching rate of the light shielding layer 5 is 0.10 (μm / 10 sec). Since the time required for etching the semi-transparent layer 3 is determined according to the film thickness of the semi-transparent layer 3, the side of the light shielding layer 5 is determined according to the film thickness of the semi-transparent layer 3 at this side etching rate. The etching amount is larger than 0.21 μm and equal to or smaller than 0.22 μm.

図11に示すように、上記条件においてハーフトーンマスク1の半透光部1Bの光透過率を60%以下、40%より大きい範囲とする場合、即ち、半透光層3の光学濃度を0.22以上0.40未満とする場合(表の中欄)について説明する。この場合、当該光学濃度となるために必要な、上記材料からなる半透光層3の膜厚は6nmより大きく10nm以下である。   As shown in FIG. 11, when the light transmittance of the semi-transparent portion 1B of the halftone mask 1 is in the range of 60% or less and greater than 40% under the above conditions, that is, the optical density of the semi-transparent layer 3 is 0. .22 or more and less than 0.40 (the middle column of the table) will be described. In this case, the film thickness of the semi-transparent layer 3 made of the above material necessary for achieving the optical density is greater than 6 nm and less than or equal to 10 nm.

半透光層3の光学濃度(第1の光学濃度)は3.0以上であるので、遮光層5が有するべき光学濃度の下限はない。しかし、遮光層5を形成しない場合、入射光に対する反射率が大きくなり、入射光が反射されてしまうため、遮光層5は形成する必要がある。遮光層5の厚さは、膜の均一性、密着性を維持するために必要な20nmとすることができる。   Since the optical density (first optical density) of the semi-transparent layer 3 is 3.0 or more, there is no lower limit of the optical density that the light shielding layer 5 should have. However, when the light shielding layer 5 is not formed, the reflectance with respect to the incident light is increased, and the incident light is reflected. Therefore, it is necessary to form the light shielding layer 5. The thickness of the light shielding layer 5 can be set to 20 nm necessary for maintaining the uniformity and adhesion of the film.

このときの遮光層と半透光層の膜厚比(遮光層/半透光層)は2.00より大きく3.33以下となる。この場合、遮光層5のサイドエッチングレートは、0.10(μm/10sec)である。半透光層3の膜厚に応じて半透光層3をエッチングするのに要する時間が決まるので、このサイドエッチングレートにおいて、半透光層3の膜厚に応じて、遮光層5のサイドエッチング量が0.22μmより大きく、0.24μm以下となる。   At this time, the film thickness ratio of the light shielding layer to the semi-translucent layer (light shielding layer / semi-transmissive layer) is greater than 2.00 and 3.33 or less. In this case, the side etching rate of the light shielding layer 5 is 0.10 (μm / 10 sec). Since the time required for etching the semi-transparent layer 3 is determined according to the film thickness of the semi-transparent layer 3, the side of the light shielding layer 5 is determined according to the film thickness of the semi-transparent layer 3 at this side etching rate. The etching amount is larger than 0.22 μm and equal to or smaller than 0.24 μm.

図11に示すように、上記条件においてハーフトーンマスク1の半透光部1Bの光透過率を40%以下、10%以上の範囲とする場合、即ち、半透光層3の光学濃度を0.40以上1.00以下とする場合(表の左欄)について説明する。この場合、当該光学濃度となるために必要な、上記材料からなる半透光層3の膜厚は10nm以上30nm以下である。   As shown in FIG. 11, when the light transmittance of the semi-transparent portion 1B of the halftone mask 1 is in the range of 40% or less and 10% or more under the above conditions, that is, the optical density of the semi-transparent layer 3 is 0. The case of 40 to 1.00 (left column of the table) will be described. In this case, the film thickness of the semi-transparent layer 3 made of the above material necessary for achieving the optical density is 10 nm or more and 30 nm or less.

半透光層3の光学濃度(第1の光学濃度)は3.0以上であるので、遮光層5が有するべき光学濃度の下限はない。しかし、遮光層5を形成しない場合、入射光に対する反射率が大きくなり、入射光が反射されてしまうため、遮光層5は形成する必要がある。遮光層5の厚さは、膜の均一性、密着性を維持するために必要な20nmとすることができる。   Since the optical density (first optical density) of the semi-transparent layer 3 is 3.0 or more, there is no lower limit of the optical density that the light shielding layer 5 should have. However, when the light shielding layer 5 is not formed, the reflectance with respect to the incident light is increased, and the incident light is reflected. Therefore, it is necessary to form the light shielding layer 5. The thickness of the light shielding layer 5 can be set to 20 nm necessary for maintaining the uniformity and adhesion of the film.

このときの遮光層と半透光層の膜厚比(遮光層/半透光層)は0.67以上2.00以下となる。この場合、遮光層5のサイドエッチングレートは、0.10(μm/10sec)である。半透光層3の膜厚に応じて半透光層3をエッチングするのに要する時間が決まるので、このサイドエッチングレートにおいて、半透光層3の膜厚に応じて、遮光層5のサイドエッチング量が0.24μm以上0.31μm以下となる。   At this time, the film thickness ratio between the light-shielding layer and the semi-translucent layer (light-shielding layer / semi-transmissive layer) is 0.67 or more and 2.00 or less. In this case, the side etching rate of the light shielding layer 5 is 0.10 (μm / 10 sec). Since the time required for etching the semi-transparent layer 3 is determined according to the film thickness of the semi-transparent layer 3, the side of the light shielding layer 5 is determined according to the film thickness of the semi-transparent layer 3 at this side etching rate. The etching amount is 0.24 μm or more and 0.31 μm or less.

以上のように、本実施形態に係るハーフトーンマスク1及びマスクブランクス1’は、半透光層3の光学濃度(第1の光学濃度)及びES層の光学濃度(第2の光学濃度)との和が3.0以上となる第3の光学濃度を有する遮光層5を備える。即ち、半透光層3、ES層4及び遮光層5が積層された部分である遮光部1Cの光学濃度が3.0以上であるため、入射光を遮光部1Cにおいて十分に遮蔽することが可能である。また、遮光層5の厚さは、半透光層3及びES層4の光学濃度に応じて規定されるため、サイドエッチングレートを低減することが可能であり、半透光層3の膜厚によって決まるサイドエッチング量を低減することが可能である。加えて、上述のように、ハーフトーンマスク1の半透光部1Bの光透過率及びES層4の光学濃度に応じて、遮光層3の最低限必要な膜厚を求めることが可能であるため、マスクブランクス1’の設計を容易になすことができる。   As described above, the halftone mask 1 and the mask blank 1 ′ according to the present embodiment include the optical density (first optical density) of the semi-transparent layer 3 and the optical density (second optical density) of the ES layer. A light-shielding layer 5 having a third optical density that is 3.0 or more. That is, since the optical density of the light shielding part 1C, which is a portion where the semi-transparent layer 3, the ES layer 4 and the light shielding layer 5 are laminated, is 3.0 or more, the incident light can be sufficiently shielded by the light shielding part 1C. Is possible. Moreover, since the thickness of the light shielding layer 5 is defined according to the optical densities of the semi-transparent layer 3 and the ES layer 4, the side etching rate can be reduced. It is possible to reduce the amount of side etching determined by. In addition, as described above, the minimum required film thickness of the light-shielding layer 3 can be obtained according to the light transmittance of the semi-transparent portion 1B of the half-tone mask 1 and the optical density of the ES layer 4. Therefore, the mask blank 1 'can be easily designed.

以下、実施例及び比較例について説明する。
図12は実施例の条件及び測定結果を示す表であり、図13は比較例の条件及び測定結果を示す表である。
Hereinafter, examples and comparative examples will be described.
FIG. 12 is a table showing the conditions and measurement results of Examples, and FIG. 13 is a table showing the conditions and measurement results of Comparative Examples.

各実施例及び比較例に共通する点は以下の通りである。
各層は、DC(Direct Current)スパッタ法により成膜した。
半透光層3の光透過率は、波長436nmの入射光に対する透過率である。
半透光層3の材料として、上述した、Cr系材料であって波長436nm以下365nm以上の光に対する透過率の差が5%以上10%以下の材料を材料(1)とする。また、Cr系材料であって波長436nm以下365nm以上の光に対する透過率の差が1%未満の材料を材料(2)とする。
サイドエッチングレートは、間隔が20μmのL&S(line and space)状に形成された遮光層5を10秒間エッチングした場合の、サイドエッチング量とした。
The points common to each example and comparative example are as follows.
Each layer was formed by DC (Direct Current) sputtering.
The light transmittance of the semi-transmissive layer 3 is a transmittance for incident light having a wavelength of 436 nm.
As the material of the semi-transparent layer 3, the material (1) described above is a Cr-based material having a transmittance difference of 5% to 10% with respect to light having a wavelength of 436 nm or less and 365 nm or more. Further, the material (2) is a Cr-based material having a transmittance difference of less than 1% with respect to light having a wavelength of 436 nm or less and 365 nm or more.
The side etching rate was the side etching amount when the light shielding layer 5 formed in an L & S (line and space) shape with an interval of 20 μm was etched for 10 seconds.

(実施例1)
ガラス基板(透明基板2)上に材料(1)を成膜して半透光層3を形成した。半透光層3の膜厚は、光透過率が52%となる21.8nmとした。半透光層3上にNi−Tiを成膜して膜厚31.1nmのES層4を形成した。ES層4上にCr系材料を成膜して膜厚62.4nmの遮光層5を形成した。遮光層5と半透光層3の膜厚比(遮光層/半透光層)は2.86である。このようにして形成されたマスクブランクス1’を上述の製造方法によりパターニングし、ハーフトーンマスク1を製造した。製造されたハーフトーンマスク1についてサイドエッチングレート及びサイドエッチング量を測定したところ、サイドエッチングレート(SEレート)は0.17μm/10sec、サイドエッチング量(SE量)は0.53μmであった。
Example 1
A material (1) was formed on a glass substrate (transparent substrate 2) to form a semi-transparent layer 3. The film thickness of the semi-transparent layer 3 was 21.8 nm at which the light transmittance was 52%. An Ni-Ti film was formed on the semi-transparent layer 3 to form an ES layer 4 having a thickness of 31.1 nm. A Cr-based material was formed on the ES layer 4 to form the light-shielding layer 5 having a thickness of 62.4 nm. The film thickness ratio between the light shielding layer 5 and the semi-translucent layer 3 (light shielding layer / semi-transmissive layer) is 2.86. The mask blanks 1 ′ thus formed were patterned by the above-described manufacturing method, and the halftone mask 1 was manufactured. When the side etching rate and the side etching amount were measured for the manufactured halftone mask 1, the side etching rate (SE rate) was 0.17 μm / 10 sec, and the side etching amount (SE amount) was 0.53 μm.

(実施例2)
ガラス基板(透明基板2)上に材料(1)を成膜して半透光層3を形成した。半透光層3の膜厚は、光透過率が71%となる11.6nmとした。半透光層3上にNi−Mo−Cu−Tiを成膜して膜厚15.0nmのES層4を形成した。ES層4上にCr系材料を成膜して膜厚95.2nmの遮光層5を形成した。遮光層5と半透光層3の膜厚比(遮光層/半透光層)は8.21である。このようにして形成されたマスクブランクス1’を上述の製造方法によりパターニングし、ハーフトーンマスク1を製造した。製造されたハーフトーンマスク1についてサイドエッチングレート及びサイドエッチング量を測定したところ、サイドエッチングレート(SEレート)は0.25μm/10sec、サイドエッチング量(SE量)は0.63μmであった。
(Example 2)
A material (1) was formed on a glass substrate (transparent substrate 2) to form a semi-transparent layer 3. The film thickness of the translucent layer 3 was 11.6 nm at which the light transmittance was 71%. A Ni—Mo—Cu—Ti film was formed on the semi-transparent layer 3 to form an ES layer 4 having a thickness of 15.0 nm. A Cr-based material was formed on the ES layer 4 to form the light shielding layer 5 having a thickness of 95.2 nm. The film thickness ratio (light shielding layer / semi-transmissive layer) of the light shielding layer 5 and the semi-transmissive layer 3 is 8.21. The mask blanks 1 ′ thus formed were patterned by the above-described manufacturing method, and the halftone mask 1 was manufactured. When the side etching rate and the side etching amount of the manufactured halftone mask 1 were measured, the side etching rate (SE rate) was 0.25 μm / 10 sec, and the side etching amount (SE amount) was 0.63 μm.

(実施例3)
ガラス基板(透明基板2)上に材料(2)を成膜して半透光層3を形成した。半透光層3の膜厚は、光透過率が71%となる5.0nmとした。半透光層3上にNi−Nb−Ta−Tiを成膜して膜厚15.0nmのES層4を形成した。ES層4上にCr系材料を成膜して膜厚74.8nmの遮光層5を形成した。遮光層5と半透光層3の膜厚比(遮光層/半透光層)は14.96である。このようにして形成されたマスクブランクス1’を上述の製造方法によりパターニングし、ハーフトーンマスク1を製造した。製造されたハーフトーンマスク1についてサイドエッチングレート及びサイドエッチング量を測定したところ、サイドエッチングレート(SEレート)は0.22μm/10sec、サイドエッチング量(SE量)は0.48μmであった。
(Example 3)
A material (2) was formed on a glass substrate (transparent substrate 2) to form a semi-transparent layer 3. The film thickness of the semi-translucent layer 3 was 5.0 nm at which the light transmittance was 71%. A Ni—Nb—Ta—Ti film was formed on the semi-transparent layer 3 to form an ES layer 4 having a thickness of 15.0 nm. A Cr-based material was formed on the ES layer 4 to form a light shielding layer 5 having a thickness of 74.8 nm. The film thickness ratio between the light shielding layer 5 and the semi-translucent layer 3 (light shielding layer / semi-transmissive layer) is 14.96. The mask blanks 1 ′ thus formed were patterned by the above-described manufacturing method, and the halftone mask 1 was manufactured. When the side etching rate and the side etching amount of the manufactured halftone mask 1 were measured, the side etching rate (SE rate) was 0.22 μm / 10 sec, and the side etching amount (SE amount) was 0.48 μm.

(実施例4)
ガラス基板(透明基板2)上に材料(1)を成膜して半透光層3を形成した。半透光層3の膜厚は、光透過率が37%となる36.9nmとした。半透光層3上にNi−Co−W−Tiを成膜して膜厚68.0nmのES層4を形成した。ES層4上にCr系材料を成膜して膜厚23.0nmの遮光層5を形成した。遮光層5と半透光層3の膜厚比(遮光層/半透光層)は0.62である。このようにして形成されたマスクブランクス1’を上述の製造方法によりパターニングし、ハーフトーンマスク1を製造した。製造されたハーフトーンマスク1についてサイドエッチングレート及びサイドエッチング量を測定したところ、サイドエッチングレート(SEレート)は0.10μm/10sec、サイドエッチング量(SE量)は0.40μmであった。
Example 4
A material (1) was formed on a glass substrate (transparent substrate 2) to form a semi-transparent layer 3. The film thickness of the semi-transparent layer 3 was set to 36.9 nm so that the light transmittance was 37%. A Ni—Co—W—Ti film was formed on the semi-transparent layer 3 to form an ES layer 4 having a thickness of 68.0 nm. A Cr-based material was formed on the ES layer 4 to form a light shielding layer 5 having a thickness of 23.0 nm. The film thickness ratio between the light shielding layer 5 and the semi-translucent layer 3 (light shielding layer / semi-transmissive layer) is 0.62. The mask blanks 1 ′ thus formed were patterned by the above-described manufacturing method, and the halftone mask 1 was manufactured. When the side etching rate and the side etching amount of the manufactured halftone mask 1 were measured, the side etching rate (SE rate) was 0.10 μm / 10 sec, and the side etching amount (SE amount) was 0.40 μm.

(実施例5)
ガラス基板(透明基板2)上に材料(2)を成膜して半透光層3を形成した。半透光層3の膜厚は、光透過率が37%となる12.1nmとした。半透光層3上にNi−Zr−V−Tiを成膜して膜厚55.0nmのES層4を形成した。ES層4上にCr系材料を成膜して膜厚32.8nmの遮光層5を形成した。遮光層5と半透光層3の膜厚比(遮光層/半透光層)は2.71である。このようにして形成されたマスクブランクス1’を上述の製造方法によりパターニングし、ハーフトーンマスク1を製造した。製造されたハーフトーンマスク1についてサイドエッチングレート及びサイドエッチング量を測定したところ、サイドエッチングレート(SEレート)は0.11μm/10sec、サイドエッチング量(SE量)は0.26μmであった。
(Example 5)
A material (2) was formed on a glass substrate (transparent substrate 2) to form a semi-transparent layer 3. The film thickness of the semi-transparent layer 3 was 12.1 nm at which the light transmittance was 37%. A Ni—Zr—V—Ti film was formed on the semi-transparent layer 3 to form an ES layer 4 having a thickness of 55.0 nm. A Cr-based material was formed on the ES layer 4 to form a light-shielding layer 5 having a thickness of 32.8 nm. The film thickness ratio (light shielding layer / semi-transmissive layer) of the light shielding layer 5 and the semi-transmissive layer 3 is 2.71. The mask blanks 1 ′ thus formed were patterned by the above-described manufacturing method, and the halftone mask 1 was manufactured. When the side etching rate and the side etching amount of the manufactured halftone mask 1 were measured, the side etching rate (SE rate) was 0.11 μm / 10 sec, and the side etching amount (SE amount) was 0.26 μm.

(実施例6)
ガラス基板(透明基板2)上に材料(1)を成膜して半透光層3を形成した。半透光層3の膜厚は、光透過率が71%となる11.6nmとした。半透光層3上にNi−Ta−Fe−Tiを成膜して膜厚51.0nmのES層4を形成した。ES層4上にCr系材料を成膜して膜厚49.2nmの遮光層5を形成した。遮光層5と半透光層3の膜厚比(遮光層/半透光層)は4.24である。このようにして形成されたマスクブランクス1’を上述の製造方法によりパターニングし、ハーフトーンマスク1を製造した。製造されたハーフトーンマスク1についてサイドエッチングレート及びサイドエッチング量を測定したところ、サイドエッチングレート(SEレート)は0.14μm/10sec、サイドエッチング量(SE量)は0.35μmであった。
(Example 6)
A material (1) was formed on a glass substrate (transparent substrate 2) to form a semi-transparent layer 3. The film thickness of the translucent layer 3 was 11.6 nm at which the light transmittance was 71%. A Ni—Ta—Fe—Ti film was formed on the semi-transparent layer 3 to form an ES layer 4 having a thickness of 51.0 nm. A Cr-based material was formed on the ES layer 4 to form a light shielding layer 5 having a film thickness of 49.2 nm. The film thickness ratio between the light shielding layer 5 and the semi-translucent layer 3 (light shielding layer / semi-transmissive layer) is 4.24. The mask blanks 1 ′ thus formed were patterned by the above-described manufacturing method, and the halftone mask 1 was manufactured. When the side etching rate and the side etching amount of the manufactured halftone mask 1 were measured, the side etching rate (SE rate) was 0.14 μm / 10 sec, and the side etching amount (SE amount) was 0.35 μm.

(比較例1)
ガラス基板上に材料(1)を成膜して半透光層を形成した。半透光層の膜厚は、光透過率が51%となる11.6nmとした。半透光層上にNi−Tiを成膜して膜厚12.1nmのES層を形成した。ES層上にCr系材料を成膜して膜厚105.0nmの遮光層を形成した。遮光層と半透光層の膜厚比(遮光層/半透光層)は9.05である。このようにして形成されたマスクブランクスを上述の製造方法によりパターニングし、ハーフトーンマスクを製造した。製造されたハーフトーンマスクについてサイドエッチングレート及びサイドエッチング量を測定したところ、サイドエッチングレート(SEレート)は0.32μm/10sec、サイドエッチング量(SE量)は0.80μmであった。
(Comparative Example 1)
A material (1) was formed on a glass substrate to form a semi-translucent layer. The film thickness of the semi-transparent layer was 11.6 nm at which the light transmittance was 51%. A Ni—Ti film was formed on the semi-transparent layer to form an ES layer having a thickness of 12.1 nm. A Cr-based material was deposited on the ES layer to form a light-shielding layer having a thickness of 105.0 nm. The film thickness ratio of the light shielding layer to the semi-translucent layer (light shielding layer / semi-transmissive layer) is 9.05. The mask blanks thus formed were patterned by the above-described manufacturing method to manufacture a halftone mask. When the side etching rate and side etching amount of the manufactured halftone mask were measured, the side etching rate (SE rate) was 0.32 μm / 10 sec, and the side etching amount (SE amount) was 0.80 μm.

(比較例2)
ガラス基板上に材料(2)を成膜して半透光層を形成した。半透光層の膜厚は、光透過率が51%となる8.4nmとした。半透光層上にNi−Nb−Al−Tiを成膜して膜厚28.0nmのES層を形成した。ES層上にCr系材料を成膜して膜厚98.5nmの遮光層を形成した。遮光層と半透光層の膜厚比(遮光層/半透光層)は11.73である。このようにして形成されたマスクブランクスを上述の製造方法によりパターニングし、ハーフトーンマスクを製造した。製造されたハーフトーンマスクについてサイドエッチングレート及びサイドエッチング量を測定したところ、サイドエッチングレート(SEレート)は0.30μm/10sec、サイドエッチング量(SE量)は0.69μmであった。
(Comparative Example 2)
A material (2) was formed on a glass substrate to form a semi-transparent layer. The film thickness of the semi-translucent layer was 8.4 nm at which the light transmittance was 51%. An Ni-Nb-Al-Ti film was formed over the semi-transparent layer to form an ES layer with a thickness of 28.0 nm. A Cr-based material was formed on the ES layer to form a light-shielding layer having a thickness of 98.5 nm. The thickness ratio of the light shielding layer to the semi-translucent layer (light shielding layer / semi-transmissive layer) is 11.73. The mask blanks thus formed were patterned by the above-described manufacturing method to manufacture a halftone mask. When the side etching rate and the side etching amount of the manufactured halftone mask were measured, the side etching rate (SE rate) was 0.30 μm / 10 sec, and the side etching amount (SE amount) was 0.69 μm.

実施例と比較例を比較すると、遮光層5の膜厚が95.2nmより大きい場合、サイドエッチングレートが大きいことがわかる。即ち、遮光層5の膜厚を95.2nmより小さくすることでサイドエッチングレートを低減させ、半透光層3の材料及び膜厚が同じ場合、遮光層5のサイドエッチング量を低減することが可能である。   Comparing the example and the comparative example, it can be seen that the side etching rate is large when the thickness of the light shielding layer 5 is larger than 95.2 nm. That is, the side etching rate is reduced by making the thickness of the light shielding layer 5 smaller than 95.2 nm, and the side etching amount of the light shielding layer 5 can be reduced when the material and the thickness of the semi-transparent layer 3 are the same. Is possible.

本発明は上述の実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において変更され得る。   The present invention is not limited only to the above-described embodiment, and can be changed within a range not departing from the gist of the present invention.

1 ハーフトーンマスク
1’ マスクブランクス
2 透明基板
3 半透光層
4 エッチングストッパ層
5 遮光層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Halftone mask 1 'Mask blanks 2 Transparent substrate 3 Semi-translucent layer 4 Etching stopper layer 5 Light-shielding layer

Claims (8)

透明基板と、
前記透明基板上に積層された、第1の光学濃度を有する半透光層と、
前記半透光層上に積層された、第2の光学濃度を有するエッチングストッパ層と、
前記エッチングストッパ層上に積層された、20nm以上95.2nm以下の厚さを有し、前記第1の光学濃度及び前記第2の光学濃度との和が3.0以上である第3の光学濃度を有する遮光層と
を具備するマスクブランクス。
A transparent substrate;
A semi-transparent layer having a first optical density, laminated on the transparent substrate;
An etching stopper layer having a second optical density, laminated on the semi-transparent layer;
A third optical element laminated on the etching stopper layer and having a thickness of 20 nm or more and 95.2 nm or less and a sum of the first optical density and the second optical density is 3.0 or more. A mask blank comprising: a light shielding layer having a concentration.
請求項1に記載のマスクブランクスであって、
前記第2の光学濃度が0.58であるときを基準として、
前記第1の光学濃度は0.10以上1.0以下であり、
前記遮光層は、46.6nm以上76.1nm以下の厚さを有する
マスクブランクス。
The mask blank according to claim 1,
Based on the case where the second optical density is 0.58,
The first optical density is 0.10 or more and 1.0 or less,
The said light shielding layer has a thickness of 46.6 nm or more and 76.1 nm or less.
請求項2に記載のマスクブランクスであって、
前記第1の光学濃度が0.10以上0.22未満のときは、
前記遮光層は72.2nmより大きく76.1nm以下の厚さを有する
マスクブランクス。
The mask blank according to claim 2,
When the first optical density is 0.10 or more and less than 0.22,
The light shielding layer has a thickness greater than 72.2 nm and less than or equal to 76.1 nm.
請求項2に記載のマスクブランクスであって、
前記第1の光学濃度が0.22以上0.40未満のときは、
前記遮光層は66.3nmより大きく72.2nm以下の厚さを有する
マスクブランクス。
The mask blank according to claim 2,
When the first optical density is 0.22 or more and less than 0.40,
The light-shielding layer has a thickness greater than 66.3 nm and less than or equal to 72.2 nm.
請求項2に記載のマスクブランクスであって、
前記遮光層は0.40以上1.0以下のときは、
前記遮光層は46.6nm以上66.3nm以下の厚さを有する
マスクブランクス。
The mask blank according to claim 2,
When the light shielding layer is 0.40 or more and 1.0 or less,
The light shielding layer has a thickness of 46.6 nm or more and 66.3 nm or less.
請求項3、4又は5に記載のマスクブランクスであって、
前記半透光層と前記遮光層は、Cr系材料からなる
マスクブランクス。
The mask blank according to claim 3, 4 or 5,
The semi-transparent layer and the light shielding layer are made of a Cr-based material.
請求項6に記載のマスクブランクスであって、
前記エッチングストッパ層は、Ni、Fe、Co、Cu、Mo、W、V、Ti、Al、Nb、Ta、Zr及びHfのうち少なくともいずれか一つを含有する材料からなる
マスクブランクス。
The mask blank according to claim 6,
The etching stopper layer is made of a material containing at least one of Ni, Fe, Co, Cu, Mo, W, V, Ti, Al, Nb, Ta, Zr and Hf.
透明基板と、
前記透明基板上に第1のパターンに形成された、第1の光学濃度を有する半透光層と、
前記半透光層上に第2のパターンに形成された、第2の光学濃度を有するエッチングストッパ層と、
前記エッチングストッパ層上に前記第2のパターンに形成された、20nm以上95.2nm以下の厚さを有し、前記第1の光学濃度及び前記第2の光学濃度との和が3.0以上である第3の光学濃度を有する遮光層と
を具備するハーフトーンマスク。
A transparent substrate;
A semi-transparent layer having a first optical density formed in a first pattern on the transparent substrate;
An etching stopper layer having a second optical density formed in a second pattern on the semi-transparent layer;
A thickness of 20 nm to 95.2 nm formed in the second pattern on the etching stopper layer, and a sum of the first optical density and the second optical density is 3.0 or more A halftone mask comprising: a light shielding layer having a third optical density.
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