JP2023071123A - Manufacturing method of photomask blank and manufacturing method of photomask - Google Patents

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Abstract

To provide a manufacturing method of a photomask blank and a manufacturing method of a photomask capable of improving dimensional accuracy of a pattern in a photomask, by making it easy to control a dimension of a pattern during manufacturing a photomask.SOLUTION: In a method for manufacturing a photomask blank, a surface of a transparent substrate 3 is divided into a first pattern area and a second pattern area, a first functional film 4 is formed in the first pattern area, and a second functional film 5 is formed in the region of the second pattern to manufacture a photomask blank 2.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、フォトマスクブランクスの製造方法及びフォトマスクの製造方法に関する。 The present invention relates to a photomask blank manufacturing method and a photomask manufacturing method.

フォトリソグラフィ技術として、位相シフトマスクやハーフトーンマスクが知られている。位相シフトマスクは、透明基板の一部に位相シフト膜を備え、この部分を通過する光の位相や強度を変えることにより、解像度を向上する機能や焦点深度(DOF)を改善する機能を有するフォトマスクである。ハーフトーンマスクは、透明基板の一部にハーフトーン膜を備え、この部分を通過する光の強度を変えることにより、3階調以上の多階調を実現する機能を有するフォトマスクである。 Phase shift masks and halftone masks are known as photolithography techniques. A phase shift mask has a phase shift film on a part of a transparent substrate, and by changing the phase and intensity of light passing through this part, the photomask has the function of improving the resolution and the depth of focus (DOF). is a mask. A halftone mask is a photomask having a halftone film on a part of a transparent substrate and having a function of realizing multi-gradation of three or more gradations by changing the intensity of light passing through this part.

この種のフォトマスクは、i)透明基板の上に遮光膜が形成されたフォトマスクブランクスを準備する工程、ii)遮光膜の上にレジスト膜を形成する工程、iii)レジスト膜に所定のレジストパターンを描画し、不要なレジスト膜を現像により除去し、所定のレジストパターンを形成する工程、iv)レジストパターンをマスクとして、遮光膜の露出部分をエッチングにより除去する工程、v)残存するレジスト膜を除去する工程、vi)遮光膜が除去された透明基板の露出部分及び遮光膜の上に位相シフト膜又はハーフトーン膜を形成する工程、vii)位相シフト膜又はハーフトーン膜の上にレジスト膜を形成する工程、viii)レジスト膜に所定のレジストパターンを描画し、不要なレジスト膜を現像により除去し、所定のレジストパターンを形成する工程、ix)レジストパターンをマスクとして、位相シフト膜又はハーフトーン膜の露出部分及び遮光膜の露出部分をエッチングにより除去する工程、x)残存するレジスト膜を除去する工程、を経て製造される。たとえば特許文献1には、工程vi)としてハーフトーン膜を形成するフォトマスクの製造方法が記載されている。 This type of photomask is produced by i) preparing a photomask blank in which a light-shielding film is formed on a transparent substrate, ii) forming a resist film on the light-shielding film, and iii) applying a predetermined resist to the resist film. iv) using the resist pattern as a mask to remove the exposed portion of the light-shielding film by etching; v) remaining resist film. vi) forming a phase shift film or halftone film on the exposed portion of the transparent substrate from which the light shielding film has been removed and the light shielding film; vii) a resist film on the phase shift film or halftone film viii) drawing a predetermined resist pattern on the resist film, removing the unnecessary resist film by development to form a predetermined resist pattern, ix) using the resist pattern as a mask, forming a phase shift film or half It is manufactured through a step of removing the exposed portion of the tone film and the exposed portion of the light shielding film by etching, and a step of x) removing the remaining resist film. For example, Patent Literature 1 describes a method of manufacturing a photomask in which a halftone film is formed as step vi).

特開2005-257712号公報JP 2005-257712 A

上記従来のフォトマスクの製造方法によれば、遮光部は、遮光膜と位相シフト膜又はハーフトーン膜との積層部で構成される。このため、遮光部をパターニングする際、位相シフト膜又はハーフトーン膜と遮光膜の両方をエッチングする必要がある。しかし、両者のエッチングレートが異なる場合、位相シフト膜又はハーフトーン膜と遮光膜とでサイドエッチング量に差が生じる。この結果、遮光部のエッジにエッジラフネスが生じ、遮光部の寸法精度(遮光部の透過部に対するエッジ位置精度)を所期のとおりに仕上げることが困難となる。また、積層部であることでエッチング時間が単層の場合に比べて長くなることもあり、遮光部の寸法制御(遮光部の透過部に対するエッジ位置制御(CD(Critical Dimension:限界寸法)制御)が困難となる。 According to the above-described conventional photomask manufacturing method, the light-shielding portion is composed of a laminated portion of the light-shielding film and the phase shift film or the halftone film. Therefore, when patterning the light shielding portion, it is necessary to etch both the phase shift film or the halftone film and the light shielding film. However, if the etching rates of the two are different, the amount of side etching differs between the phase shift film or halftone film and the light shielding film. As a result, edge roughness occurs at the edge of the light shielding portion, making it difficult to achieve the desired dimensional accuracy of the light shielding portion (edge position accuracy of the light shielding portion with respect to the transmission portion). In addition, since it is a laminated part, the etching time may be longer than in the case of a single layer. becomes difficult.

そこで、本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、フォトマスクの製造時にパターンの寸法制御を容易とし、フォトマスクにおいてパターンの寸法精度を向上することができるフォトマスクブランクスの製造方法及びフォトマスクの製造方法を提供することを課題とする。 Accordingly, the present invention has been made in view of such circumstances, and provides a method for manufacturing a photomask blank and a photomask blank, which facilitates pattern dimension control during photomask manufacturing and improves the pattern dimension accuracy of the photomask. An object of the present invention is to provide a mask manufacturing method.

本発明に係るフォトマスクブランクスの製造方法は、
透明基板の表面が第1のパターンの領域と第2のパターンの領域とに区画され、第1のパターンの領域に第1の機能性膜が形成され、第2のパターンの領域に第2の機能性膜が形成されるフォトマスクブランクスの製造方法であって、
透明基板の上に第1の機能性膜が形成された第1次フォトマスクブランクスを準備するフォトマスクブランクス準備工程と、
第1の機能性膜を第1のパターンの領域に対応するパターンでパターニングし、第2のパターンの領域における第1の機能性膜を除去する第1のパターニング工程と、
第1の機能性膜が除去された透明基板の露出部分及び第1の機能性膜の上に第2の機能性膜を形成する機能性膜形成工程と、
第2の機能性膜を第2のパターンの領域に対応するパターンでパターニングし、第1のパターンの領域における第2の機能性膜を除去する第2のパターニング工程とを備える
フォトマスクブランクスの製造方法である。
A method for manufacturing a photomask blank according to the present invention includes:
A surface of a transparent substrate is divided into a first pattern area and a second pattern area, a first functional film is formed in the first pattern area, and a second functional film is formed in the second pattern area. A method for manufacturing a photomask blank in which a functional film is formed,
a photomask blank preparation step of preparing a first photomask blank in which a first functional film is formed on a transparent substrate;
a first patterning step of patterning the first functional film with a pattern corresponding to the region of the first pattern and removing the first functional film in the region of the second pattern;
a functional film forming step of forming a second functional film on the exposed portion of the transparent substrate from which the first functional film has been removed and the first functional film;
and a second patterning step of patterning the second functional film with a pattern corresponding to the region of the second pattern and removing the second functional film in the region of the first pattern. The method.

ここで、本発明に係るフォトマスクブランクスの製造方法の一態様として、
第1次フォトマスクブランクスとして、透明基板の上に第1の機能性膜が形成され、第1の機能性膜の上に、第1の機能性膜と異なるエッチング特性を有する中間膜が形成されたフォトマスクブランクスを用い、
第2の機能性膜として、第1の機能性膜と同じエッチング特性を有する膜を用いる
との構成を採用することができる。
Here, as one aspect of the method for manufacturing a photomask blank according to the present invention,
As a first photomask blank, a first functional film is formed on a transparent substrate, and an intermediate film having an etching characteristic different from that of the first functional film is formed on the first functional film. Using photomask blanks with
A film having the same etching characteristics as the first functional film can be used as the second functional film.

この場合、
第1の機能性膜及び第2の機能性膜として、Cr系の材質の膜を用いる
との構成を採用することができる。
in this case,
As the first functional film and the second functional film, a film made of a Cr-based material can be used.

また、本発明に係るフォトマスクブランクスの製造方法の他態様として、
第1の機能性膜として、露光光の光学特性を調整する機能を有する膜を用い、
第2の機能性膜として、露光光の光学特性を調整する機能であって第1の機能性膜と異なる機能を有する膜を用いる
との構成を採用することができる。
Further, as another aspect of the method for manufacturing a photomask blank according to the present invention,
Using a film having a function of adjusting the optical characteristics of exposure light as the first functional film,
As the second functional film, a film having a function of adjusting the optical characteristics of exposure light and having a function different from that of the first functional film can be used.

この場合、
第1の機能性膜又は第2の機能性膜のいずれか一方として、位相シフト膜又はハーフトーン膜を用い、
第1の機能性膜又は第2の機能性膜のいずれか他方として、遮光膜を用いる
との構成を採用することができる。
in this case,
Using a phase shift film or a halftone film as either the first functional film or the second functional film,
A light shielding film may be used as the other of the first functional film and the second functional film.

また、本発明に係るフォトマスクの製造方法は、
上記いずれかのフォトマスクブランクスの製造方法により製造されたフォトマスクブランクスを準備するフォトマスクブランクス準備工程と、
第1の機能性膜及び第2の機能性膜を所定のパターンでパターニングするパターニング工程とを備える
フォトマスクの製造方法である。
Further, the method for manufacturing a photomask according to the present invention includes:
A photomask blank preparation step of preparing a photomask blank manufactured by any one of the above photomask blank manufacturing methods;
and a patterning step of patterning the first functional film and the second functional film in a predetermined pattern.

本発明によれば、透明基板の上に第1の機能性膜及び第2の機能性膜が互いにエッジを接して同一平面状に並ぶように形成される複合型のフォトマスクブランクスが製造される。このフォトマスクブランクスにおいて、第1の機能性膜及び第2の機能性膜の実質的な積層部は存在せず、フォトマスクのパターンのエッジは、それぞれ実質的に単層である第1の機能性膜及び第2の機能性膜の上に規定される。これは、フォトマスクのパターンのエッジにエッジラフネスが生じにくいこと、そして、エッチング時間が短くなることを意味する。このため、本発明によれば、フォトマスクの製造時にパターンの寸法制御を容易とし、フォトマスクにおいてパターンの寸法精度を向上することができる。 According to the present invention, a composite photomask blank is manufactured in which a first functional film and a second functional film are formed on a transparent substrate such that the first functional film and the second functional film are aligned on the same plane with their edges in contact with each other. . In this photomask blank, there is no substantial laminated portion of the first functional film and the second functional film, and the edge of the pattern of the photomask is each substantially a single layer. defined over the functional membrane and the second functional membrane. This means that edge roughness is less likely to occur at the edge of the photomask pattern and that the etching time is shortened. Therefore, according to the present invention, pattern dimension control can be facilitated during photomask manufacturing, and pattern dimension accuracy can be improved in the photomask.

図1(a)は、本発明の一実施形態に係るフォトマスクの要部拡大平面図である。図1(b)は、図1(a)のA-A線断面図である。FIG. 1(a) is an enlarged plan view of a photomask according to an embodiment of the present invention. FIG. 1(b) is a sectional view taken along line AA of FIG. 1(a). 図2(a)は、本発明の一実施形態に係るフォトマスクブランクスであって、図1のフォトマスクの元となるフォトマスクブランクスの要部拡大平面図である。図2(b)は、図2(a)のB-B線断面図である。FIG. 2(a) is a photomask blank according to one embodiment of the present invention, and is an enlarged plan view of a main part of the photomask blank which is the base of the photomask of FIG. FIG. 2(b) is a cross-sectional view taken along line BB of FIG. 2(a). 図3(a)~(d)は、本発明の実施形態1に係るフォトマスクブランクスの製造方法の説明図である。3(a) to 3(d) are explanatory diagrams of a method for manufacturing a photomask blank according to Embodiment 1 of the present invention. 図4(a)~(c)は、図3の続きの説明図である。FIGS. 4A to 4C are explanatory diagrams continued from FIG. 3. FIG. 図5(a)~(d)は、図4の続きの説明図である。FIGS. 5A to 5D are explanatory diagrams continued from FIG. 4. FIG. 図6(a)~(d)は、図5の続きの説明図である。FIGS. 6A to 6D are explanatory diagrams continued from FIG. 図7(a)~(d)は、本発明の実施形態2に係るフォトマスクブランクスの製造方法の説明図である。7A to 7D are explanatory diagrams of a method for manufacturing a photomask blank according to Embodiment 2 of the present invention. 図8(a)~(c)は、図7の続きの説明図である。FIGS. 8A to 8C are explanatory diagrams continued from FIG. 図9(a)~(d)は、図8の続きの説明図である。FIGS. 9A to 9D are explanatory diagrams continued from FIG. 8. FIG. 図10(a)~(d)は、図9の続きの説明図である。FIGS. 10A to 10D are explanatory diagrams continued from FIG. 図11(a)~(d)は、本発明の実施形態3に係るフォトマスクブランクスの製造方法の説明図である。11A to 11D are explanatory diagrams of a method for manufacturing a photomask blank according to Embodiment 3 of the present invention. 図12(a)~(b)は、図11の続きの説明図である。FIGS. 12(a) and 12(b) are explanatory diagrams continued from FIG. 11. FIG. 図13(a)~(d)は、図12の続きの説明図である。FIGS. 13A to 13D are explanatory diagrams continued from FIG. 12. FIG. 図14(a)~(c)は、図13の続きの説明図である。FIGS. 14A to 14C are explanatory diagrams continued from FIG. 13. FIG. 図15(a)~(d)は、本発明の一実施形態に係るフォトマスクの製造方法の説明図である。15A to 15D are explanatory diagrams of a method for manufacturing a photomask according to one embodiment of the present invention. 図16(a)~(d)は、図15の続きの説明図である。FIGS. 16A to 16D are explanatory diagrams continued from FIG. 15. FIG. 図17(a)~(d)は、図15(c)の工程3の補足説明図である。17(a) to (d) are supplementary explanatory diagrams of step 3 in FIG. 15(c). 図18は、図1(b)及び図16(d)の一部拡大断面図である。FIG. 18 is a partially enlarged sectional view of FIGS. 1(b) and 16(d). 図19(a)~(d)は、本発明の他実施形態に係るフォトマスクブランクスの製造方法の説明図である。19A to 19D are explanatory diagrams of a method of manufacturing a photomask blank according to another embodiment of the present invention.

<フォトマスクの構成>
まず、本発明の一実施形態に係るフォトマスクの構成について説明する。
<Structure of photomask>
First, the configuration of a photomask according to one embodiment of the present invention will be described.

図1に示すように、フォトマスク1は、透過部(白抜き部分)と、半透過部(ハッチング部分)と、遮光部(黒塗り部分)とを備える3階調の多階調フォトマスクである。透過部は、透明基板3で構成され、半透過部は、半透過膜4で構成され、遮光部は、遮光膜5で構成される。すなわち、半透過膜4及び遮光膜5が積層されていない透明基板3の露出部分が透過部となり、透明基板3の上に半透過膜4が積層される部分が半透過部となり、透明基板3の上に遮光膜5が積層される部分が遮光部となる。 As shown in FIG. 1, the photomask 1 is a three-gradation multi-gradation photomask having a transmissive portion (white portion), a semi-transmissive portion (hatched portion), and a light shielding portion (black portion). be. The transmissive portion is composed of the transparent substrate 3 , the semi-transmissive portion is composed of the semi-transmissive film 4 , and the light-shielding portion is composed of the light-shielding film 5 . That is, the exposed portion of the transparent substrate 3 where the semi-transmissive film 4 and the light shielding film 5 are not laminated becomes the transmissive portion, and the portion where the semi-transmissive film 4 is laminated on the transparent substrate 3 becomes the semi-transmissive portion. A portion where the light-shielding film 5 is laminated on is a light-shielding portion.

半透過部は、所定形状(本実施形態においては、矩形状)の単位要素(アイランド(島))が互いに所定間隔を有して2次元配列されるアイランドパターンの形態で形成される。遮光部は、半透過部の領域以外の領域を埋めるように形成される。透過部は、所定形状(本実施形態においては、矩形状)の単位要素(ホール(穴)7A,7B)が互いに所定間隔を有してかつ半透過部の領域及び遮光部の領域のそれぞれに内在するようにして2次元配列されるホールパターン7の形態で形成される。 The semi-transmissive portion is formed in the form of an island pattern in which unit elements (islands) of a predetermined shape (rectangular in this embodiment) are two-dimensionally arranged at predetermined intervals. The light shielding part is formed so as to fill the area other than the area of the semi-transmissive part. In the transmissive portion, unit elements (holes 7A and 7B) having a predetermined shape (rectangular shape in this embodiment) are spaced apart from each other by a predetermined distance, and are arranged in the semi-transmissive portion region and the light shielding portion region. It is formed in the form of hole patterns 7 that are two-dimensionally arranged in an inherent manner.

透明基板3は、合成石英ガラス等の基板である。透明基板3は、フォトマスク1を用いた露光工程で使用される露光光に含まれる代表波長(たとえば、i線、h線又はg線)に対して95%以上の透過率を有する。なお、露光光は、たとえば、i線、h線又はg線であってもよく、又はこれらの少なくとも2つの光を含む混合光であってもよい。あるいは、露光光は、これらの光に対して波長帯域が短波長側及び/又は長波長側へシフト又は拡張されたものであってもよい。一例として、露光光の波長帯域は、365nm~436nmのブロードバンドから300nm~450nmに拡張されたものが適用可能である。ただし、露光光は、これらに限定されるものではない。 The transparent substrate 3 is a substrate such as synthetic quartz glass. The transparent substrate 3 has a transmittance of 95% or more with respect to representative wavelengths (for example, i-line, h-line or g-line) contained in the exposure light used in the exposure process using the photomask 1 . The exposure light may be, for example, i-line, h-line, or g-line, or mixed light containing at least two of these lights. Alternatively, the exposure light may have a wavelength band shifted or extended to the short wavelength side and/or the long wavelength side with respect to these lights. As an example, the wavelength band of the exposure light can be extended from the broad band of 365 nm to 436 nm to 300 nm to 450 nm. However, the exposure light is not limited to these.

半透過膜4は、Cr又はCr系化合物、Ni又はNi系化合物、Ti又はTi系化合物、Si系化合物、金属シリサイド化合物等の公知の材質のうち、Cr系の材質が用いられる。本実施形態においては、半透過膜4は、Cr系化合物が用いられる。半透過膜4は、位相シフト膜である。あるいは、半透過膜4は、ハーフトーン膜であってもよい。半透過膜4は、露光光に含まれる代表波長に対し、透明基板3の透過率よりも低く、遮光膜5の透過率よりも高い透過率を有し、代表波長に対して5%ないし70%の透過率になるように設定される。なお、半透過膜4は、窒素含有量を調整することで、フォトマスク1の面内での透過率分布を改善した半透過型金属膜であってもよい。また、半透過膜4は、他の元素を含有させることで、半透過部における光学濃度(OD値)を変更することも可能である。半透過膜4は、スパッタ法、蒸着法等により、透明基板3の上に成膜される。 The semi-permeable film 4 is made of a Cr-based material among known materials such as Cr or Cr-based compounds, Ni or Ni-based compounds, Ti or Ti-based compounds, Si-based compounds, and metal silicide compounds. In this embodiment, a Cr-based compound is used for the semi-permeable film 4 . The semi-transmissive film 4 is a phase shift film. Alternatively, the semi-transmissive film 4 may be a halftone film. The semi-transmissive film 4 has a transmittance lower than the transmittance of the transparent substrate 3 and higher than the transmittance of the light shielding film 5 with respect to the representative wavelength contained in the exposure light, and has a transmittance of 5% to 70% with respect to the representative wavelength. % transmittance. The semi-transmissive film 4 may be a semi-transmissive metal film in which the in-plane transmittance distribution of the photomask 1 is improved by adjusting the nitrogen content. In addition, the semi-transmissive film 4 may contain other elements to change the optical density (OD value) in the semi-transmissive portion. The semi-transmissive film 4 is formed on the transparent substrate 3 by sputtering, vapor deposition, or the like.

遮光膜5は、半透過膜4と同じ材質が用いられる。本実施形態においては、遮光膜5は、Cr系化合物が用いられる。遮光膜5は、露光光に含まれる代表波長に対して1%以下の透過率を有する。あるいは、遮光部における光学濃度(OD値)が2.7以上を満たせばよい。一例として、遮光膜5は、第1成膜層と、第2成膜層とを備える積層構造である。第1成膜層は、Cr膜で構成され、遮光性を目的とする。第2成膜層は、酸化クロム膜で構成され、反射抑制を目的とする。この場合、第1成膜層の透過率が1%より高くても、第1成膜層及び第2成膜層の積層透過率が1%以下であればよい。遮光膜5は、スパッタ法、蒸着法等により、透明基板3の上に成膜される。 The same material as the semi-transmissive film 4 is used for the light shielding film 5 . In this embodiment, a Cr-based compound is used for the light shielding film 5 . The light shielding film 5 has a transmittance of 1% or less with respect to representative wavelengths contained in exposure light. Alternatively, the optical density (OD value) in the light shielding portion should be 2.7 or higher. As an example, the light shielding film 5 has a laminated structure including a first deposition layer and a second deposition layer. The first deposition layer is composed of a Cr film and is intended for light shielding. The second deposition layer is composed of a chromium oxide film and is intended to suppress reflection. In this case, even if the transmittance of the first film-forming layer is higher than 1%, it is sufficient that the laminate transmittance of the first film-forming layer and the second film-forming layer is 1% or less. The light shielding film 5 is formed on the transparent substrate 3 by a sputtering method, a vapor deposition method, or the like.

半透過膜4及び遮光膜5は、同じ材質が用いられることにより、エッチング特性が同じである。しかし、半透過膜4及び遮光膜5と、後述する中間膜6とは、材質が異なることにより、エッチング特性が異なる。すなわち、半透過膜4及び遮光膜5は、中間膜6に対してエッチング選択性を有し、中間膜6は、半透過膜4及び遮光膜5に対してエッチング選択性を有する。 Since the semi-transmissive film 4 and the light shielding film 5 are made of the same material, they have the same etching characteristics. However, the semi-transmissive film 4 and the light shielding film 5 are different from the intermediate film 6, which will be described later, in etching characteristics due to their different materials. That is, the semi-transmissive film 4 and the light-shielding film 5 have etching selectivity with respect to the intermediate film 6 , and the intermediate film 6 has etching selectivity with respect to the semi-transmissive film 4 and the light-shielding film 5 .

<フォトマスクブランクスの構成>
次に、本発明の一実施形態に係るフォトマスクブランクスであって、フォトマスク1の元となるフォトマスクブランクスの構成について説明する。
<Structure of photomask blanks>
Next, the configuration of a photomask blank according to one embodiment of the present invention, which is the base of the photomask 1, will be described.

図2に示すように、フォトマスクブランクス2は、フォトマスク1のホールパターン7が形成される前の状態のものである。すなわち、フォトマスクブランクス2は、透明基板3の表面(の有効領域)全面に透過部を有さずに半透過膜4及び遮光膜5が互いにエッジを接して同一平面状に並ぶように形成されたものである。なお、同一平面状ということではあるが、半透過膜4及び遮光膜5の各膜厚が必ずしも同じ厚みということではない。たとえば、半透過膜4の膜厚が遮光膜5の膜厚よりも小さい場合やこの逆の場合は当然にあり得る。 As shown in FIG. 2, the photomask blank 2 is in a state before the hole pattern 7 of the photomask 1 is formed. That is, the photomask blank 2 is formed so that the semi-transmissive film 4 and the light-shielding film 5 are aligned in the same plane with their edges in contact with each other without having a transparent portion on the entire surface (effective area) of the transparent substrate 3 . It is a thing. It should be noted that although they are said to be on the same plane, the thicknesses of the semi-transmissive film 4 and the light shielding film 5 are not necessarily the same. For example, it is naturally possible that the thickness of the semi-transmissive film 4 is smaller than the thickness of the light shielding film 5 or vice versa.

<フォトマスクブランクスの第1の製造方法>
次に、本発明の実施形態1に係るフォトマスクブランクス2の製造方法(フォトマスクブランクス2の第1の製造方法)について説明する。
<First Method for Manufacturing Photomask Blanks>
Next, a method for manufacturing the photomask blanks 2 (first method for manufacturing the photomask blanks 2) according to Embodiment 1 of the present invention will be described.

概略的には、当該製造方法は、透明基板3の表面が第1のパターンの領域と第2のパターンの領域とに区画され、第1のパターンの領域に第1の機能性膜が形成され、第2のパターンの領域に第2の機能性膜が形成されるフォトマスクブランクス2であって、第1のパターンの領域が半透過膜4の領域であり、第2のパターンの領域が遮光膜5の領域であり、第1の機能性膜が半透過膜4であり、第2の機能膜が遮光膜5であるフォトマスクブランクス2の製造方法である。なお、機能性膜とは、露光光の光学特性を調整する機能を有する膜をいう。機能性膜には、露光光の位相を変える機能を有する位相シフト膜、露光光の透過率を調整する機能を有する半透過膜、露光光を遮光する機能を有する遮光膜などがある。 Schematically, in the manufacturing method, the surface of the transparent substrate 3 is divided into a first pattern area and a second pattern area, and a first functional film is formed in the first pattern area. , a photomask blank 2 in which a second functional film is formed in a second pattern region, wherein the first pattern region is a semi-transmissive film 4 region, and the second pattern region is a light shielding film. This is the region of the film 5, the first functional film is the semi-transmissive film 4, and the second functional film is the light shielding film 5. A functional film is a film having a function of adjusting the optical characteristics of exposure light. Functional films include a phase shift film having a function of changing the phase of exposure light, a semi-transmissive film having a function of adjusting the transmittance of exposure light, and a light shielding film having a function of blocking exposure light.

具体的には、当該製造方法は、
i)フォトマスクブランクス準備工程(工程1)
ii)レジスト膜形成工程(工程2)
iii)描画工程(工程3)
iv)現像工程(工程4)
v)中間膜エッチング工程(工程5)
vi)半透過膜エッチング工程(工程6)
vii)レジスト膜除去工程(工程7)
viii)遮光膜形成工程(工程8)
ix)レジスト膜形成工程(工程9)
x)描画工程(工程10)
xi)現像工程(工程11)
xii)遮光膜エッチング工程(工程12)
xiii)中間膜エッチング工程(工程13)
xiv)レジスト膜除去工程(工程14)
xv)仕上げ工程(工程15)
を備える。
Specifically, the manufacturing method is
i) Photomask blank preparation step (step 1)
ii) resist film forming step (step 2)
iii) drawing step (step 3)
iv) development step (step 4)
v) Intermediate film etching step (step 5)
vi) semi-permeable membrane etching step (step 6)
vii) resist film removal step (step 7)
viii) Light shielding film forming step (step 8)
ix) resist film forming step (step 9)
x) drawing step (step 10)
xi) development step (step 11)
xii) light shielding film etching step (step 12)
xiii) intermediate film etching step (step 13)
xiv) resist film removal step (step 14)
xv) finishing step (step 15)
Prepare.

なお、レジスト膜形成工程(工程2)からレジスト膜除去工程(工程7)まで、レジスト膜形成工程(工程9)からレジスト膜除去工程(工程14)まで、をそれぞれパターニング工程という。前者のパターニング工程では、フォトマスクブランクス2の半透過膜4がパターニングされ、後者のパターニング工程では、フォトマスクブランクス2の遮光膜5がパターニングされる。 The steps from the resist film forming step (step 2) to the resist film removing step (step 7) and from the resist film forming step (step 9) to the resist film removing step (step 14) are respectively referred to as patterning steps. In the former patterning process, the semi-transmissive film 4 of the photomask blank 2 is patterned, and in the latter patterning process, the light shielding film 5 of the photomask blank 2 is patterned.

フォトマスクブランクス準備工程(工程1)では、図3(a)に示すように、透明基板3の上に半透過膜4が形成され、半透過膜4の上に中間膜(エッチングストッパ膜)6が形成され、これにより、透明基板3の上に半透過膜4及び中間膜6が積層形成されたフォトマスクブランクス(第1次フォトマスクブランクス)が準備される。中間膜6は、非Cr系の材質が用いられる。本実施形態においては、中間膜6は、Ni、Ti又はモリブデンシリサイド化合物が用いられる。半透過膜4及び中間膜6は、それぞれ、スパッタ法、蒸着法等により成膜される。 In the photomask blank preparation process (process 1), as shown in FIG. is formed, thereby preparing a photomask blank (first photomask blank) in which the semi-transmissive film 4 and the intermediate film 6 are laminated on the transparent substrate 3 . A non-Cr material is used for the intermediate film 6 . In this embodiment, the intermediate film 6 is made of Ni, Ti or a molybdenum silicide compound. The semi-transmissive film 4 and the intermediate film 6 are formed by a sputtering method, a vapor deposition method, or the like, respectively.

1回目のレジスト膜形成工程(工程2)では、図3(b)に示すように、中間膜6の上にレジストが均一に塗布されて、レジスト膜8が形成される。レジストは、塗布法やスプレイ法により塗布される。 In the first resist film forming process (process 2), as shown in FIG. 3B, a resist is uniformly applied onto the intermediate film 6 to form a resist film 8. Next, as shown in FIG. The resist is applied by a coating method or a spray method.

1回目の描画工程(工程3)では、図3(c)に示すように、描画装置の電子ビーム又はレーザを用いてレジスト膜8に露光光が照射され、フォトマスクブランクス2の半透過膜4の領域に対応するレジストパターンが描画される。なお、1回目の描画工程(工程3)では、レジストパターンの描画に加え、2回目の描画工程(工程10)における描画の位置を合わせるためのマーク(アライメントマーク)が描画される。図示しないが、アライメントマークは、たとえば、レジストパターンを囲う外囲領域の適宜の3箇所又は4箇所に形成される。 In the first drawing process (process 3), as shown in FIG. A resist pattern corresponding to the area of is drawn. In the first drawing step (step 3), in addition to drawing the resist pattern, a mark (alignment mark) for matching the drawing position in the second drawing step (step 10) is drawn. Alignment marks (not shown) are formed, for example, at appropriate three or four locations in the surrounding area surrounding the resist pattern.

1回目の現像工程(工程4)では、図3(d)に示すように、不要なレジスト膜8(部分8a)が現像により除去され、レジストパターンが形成される。現像は、現像液に浸漬することにより行われる。なお、描画工程(工程3)及び現像工程(工程4)を合わせて、レジストパターン形成工程という。 In the first development step (step 4), unnecessary resist film 8 (portion 8a) is removed by development to form a resist pattern, as shown in FIG. 3(d). Development is performed by immersion in a developer. The drawing process (process 3) and the developing process (process 4) are collectively referred to as a resist pattern forming process.

中間膜エッチング工程(工程5)では、図4(a)に示すように、レジストパターンをエッチング処理用マスクとして、中間膜6の露出部分がエッチングにより除去される。エッチングは、ドライエッチング、ウェットエッチングのいずれでも構わないが、大型サイズのフォトマスクであれば、ウェットエッチングが好ましい。エッチャントは、エッチング液やエッチングガスが用いられる。いずれのエッチャントであっても、中間膜6に対するエッチング選択性を有するエッチャント(半透過膜4をエッチングしないエッチャント)が用いられる。 In the intermediate film etching step (step 5), as shown in FIG. 4A, the exposed portion of the intermediate film 6 is removed by etching using the resist pattern as an etching mask. Etching may be either dry etching or wet etching, but wet etching is preferable for a large-sized photomask. Etching liquid or etching gas is used as the etchant. Whichever etchant is used, an etchant having etching selectivity with respect to the intermediate film 6 (an etchant that does not etch the semitransparent film 4) is used.

半透過膜エッチング工程(工程6)では、図4(b)に示すように、中間膜6をエッチング処理用マスクとして、半透過膜4の露出部分がエッチングにより除去される。エッチングは、ドライエッチング、ウェットエッチングのいずれでも構わないが、大型サイズのフォトマスクであれば、ウェットエッチングが好ましい。エッチャントは、エッチング液やエッチングガスが用いられる。いずれのエッチャントであっても、半透過膜4に対するエッチング選択性を有するエッチャント(中間膜6をエッチングしないエッチャント)が用いられる。 In the semi-transmissive film etching process (process 6), as shown in FIG. 4B, the exposed portion of the semi-transmissive film 4 is removed by etching using the intermediate film 6 as an etching mask. Etching may be either dry etching or wet etching, but wet etching is preferable for a large-sized photomask. Etching liquid or etching gas is used as the etchant. Whichever etchant is used, an etchant having etching selectivity with respect to the semitransparent film 4 (an etchant that does not etch the intermediate film 6) is used.

1回目のレジスト膜除去工程(工程7)では、図4(c)に示すように、レジスト膜8が除去される。レジスト膜8の除去は、アッシング法やレジスト剥離液に浸漬することにより行われる。 In the first resist film removing step (step 7), the resist film 8 is removed as shown in FIG. 4(c). The removal of the resist film 8 is performed by an ashing method or immersion in a resist stripper.

遮光膜形成工程(工程8)では、図5(a)に示すように、半透過膜4が除去された透明基板3の露出部分及び半透過膜4の上に遮光膜5が形成される。遮光膜5は、スパッタ法、蒸着法等により成膜される。 In the light-shielding film forming step (step 8), a light-shielding film 5 is formed on the semi-transmissive film 4 and the exposed portion of the transparent substrate 3 from which the semi-transmissive film 4 has been removed, as shown in FIG. 5(a). The light shielding film 5 is formed by a sputtering method, a vapor deposition method, or the like.

2回目のレジスト膜形成工程(工程9)では、1回目のレジスト膜形成工程(工程2)と同様、図5(b)に示すように、遮光膜5の上にレジストが塗布されて、レジスト膜8が形成される。レジストは、塗布法やスプレイ法により塗布される。 In the second resist film forming step (step 9), as in the first resist film forming step (step 2), as shown in FIG. A membrane 8 is formed. The resist is applied by a coating method or a spray method.

2回目の描画工程(工程10)では、1回目の描画工程(工程3)と同様、図5(c)に示すように、描画装置の電子ビーム又はレーザを用いてレジスト膜8に露光光が照射され、フォトマスクブランクス2の遮光膜5の領域に対応するレジストパターンが描画される。描画装置は、1回目の描画工程(工程3)で使用された描画装置と同じ装置である。2回目の描画工程(工程10)にあたり、描画装置は、1回目の描画工程(工程3)において形成されたアライメントマークを検出し、透明基板3の位置合わせを行う。 In the second drawing step (step 10), as in the first drawing step (step 3), as shown in FIG. A resist pattern corresponding to the region of the light shielding film 5 of the photomask blank 2 is drawn by irradiation. The drawing device is the same device as the drawing device used in the first drawing step (step 3). In the second drawing process (step 10), the drawing apparatus detects the alignment marks formed in the first drawing process (step 3) and aligns the transparent substrate 3. FIG.

ただし、アライメントの精度を上げても、アライメントずれを完全になくすことは非常に困難である。そこで、2回目の描画工程(工程10)では、アライメントずれを考慮したレジストパターンが設定される。具体的には、フォトマスクブランクス2の遮光膜5のエッジを外側にオフセット(+オフセット)することにより、半透過膜4、中間膜6及び遮光膜5の積層部のエッジ部にラップ量Lでラップする(重なる)ようなレジストパターンが設定される。ラップ量Lは、たとえば0.3μm以上0.5μm以下の値である。 However, even if the alignment accuracy is improved, it is very difficult to completely eliminate misalignment. Therefore, in the second drawing step (step 10), a resist pattern is set in consideration of misalignment. Specifically, by offsetting (+offsetting) the edge of the light-shielding film 5 of the photomask blank 2 to the outside, the edge portion of the laminated portion of the semi-transmissive film 4, the intermediate film 6, and the light-shielding film 5 is overlapped with the overlap amount L. A resist pattern that overlaps (overlaps) is set. The overlap amount L is, for example, a value of 0.3 μm or more and 0.5 μm or less.

2回目の現像工程(工程11)では、1回目の現像工程(工程4)と同様、図5(d)に示すように、不要なレジスト膜8(部分8a)が現像により除去され、レジストパターンが形成される。現像は、現像液に浸漬することにより行われる。なお、描画工程(工程10)及び現像工程(工程11)を合わせて、レジストパターン形成工程という。 In the second development process (process 11), as in the first development process (process 4), as shown in FIG. is formed. Development is performed by immersion in a developer. The drawing process (process 10) and the development process (process 11) are collectively referred to as a resist pattern forming process.

遮光膜エッチング工程(工程12)では、図6(a)に示すように、レジストパターンをエッチング処理用マスクとして、遮光膜5の露出部分がエッチングにより除去される。エッチングは、ドライエッチング、ウェットエッチングのいずれでも構わないが、大型サイズのフォトマスクであれば、ウェットエッチングが好ましい。エッチャントは、エッチング液やエッチングガスが用いられる。いずれのエッチャントであっても、遮光膜5に対するエッチング選択性を有するエッチャント(中間膜6をエッチングしないエッチャント)が用いられる。 In the light-shielding film etching step (step 12), as shown in FIG. 6A, the exposed portion of the light-shielding film 5 is removed by etching using the resist pattern as an etching mask. Etching may be either dry etching or wet etching, but wet etching is preferable for a large-sized photomask. Etching liquid or etching gas is used as the etchant. Whichever etchant is used, an etchant that has etching selectivity with respect to the light shielding film 5 (an etchant that does not etch the intermediate film 6) is used.

中間膜エッチング工程(工程13)では、図6(b)に示すように、遮光膜5(遮光膜5が残存しない場合は、レジストパターン)をエッチング処理用マスクとして、中間膜6の露出部分がエッチングにより除去される。エッチングは、ドライエッチング、ウェットエッチングのいずれでも構わないが、大型サイズのフォトマスクであれば、ウェットエッチングが好ましい。エッチャントは、エッチング液やエッチングガスが用いられる。いずれのエッチャントであっても、中間膜6に対するエッチング選択性を有するエッチャント(半透過膜4をエッチングしないエッチャント)が用いられる。 In the intermediate film etching step (step 13), as shown in FIG. 6B, the exposed portion of the intermediate film 6 is etched using the light shielding film 5 (or the resist pattern if the light shielding film 5 does not remain) as an etching mask. Etching removes. Etching may be either dry etching or wet etching, but wet etching is preferable for a large-sized photomask. Etching liquid or etching gas is used as the etchant. Whichever etchant is used, an etchant having etching selectivity with respect to the intermediate film 6 (an etchant that does not etch the semitransparent film 4) is used.

2回目のレジスト膜除去工程(工程14)では、1回目のレジスト膜除去工程(工程7)と同様、図6(c)に示すように、レジスト膜8が除去される。レジスト膜8の除去は、アッシング法やレジスト剥離液に浸漬することにより行われる。 In the second resist film removing step (step 14), as in the first resist film removing step (step 7), the resist film 8 is removed as shown in FIG. 6(c). The removal of the resist film 8 is performed by an ashing method or immersion in a resist stripper.

仕上げ工程(工程15)では、図6(d)に示すように、上記ラップによって残存する中間膜6及び遮光膜5の残渣9が除去される。残渣9は、幅が狭く、剛性が低いため、洗浄等により簡単に除去することができる。あるいは、遮光膜エッチング工程(工程12)において遮光膜5がサイドエッチングされ、中間膜エッチング工程(工程13)において中間膜6がサイドエッチングされることにより、残渣9が残存しないようであれば、仕上げ工程(工程15)は不要である。 In the finishing step (step 15), residues 9 of the intermediate film 6 and the light shielding film 5 remaining by the lapping are removed, as shown in FIG. 6(d). Since the residue 9 has a narrow width and low rigidity, it can be easily removed by washing or the like. Alternatively, if the light-shielding film 5 is side-etched in the light-shielding film etching step (step 12) and the intermediate film 6 is side-etched in the intermediate film etching step (step 13) so that the residue 9 does not remain, the finishing is performed. The step (step 15) is unnecessary.

以上の工程1ないし工程15を経て、第2次フォトマスクブランクスであるフォトマスクブランクス2が完成する。 Photomask blanks 2, which are secondary photomask blanks, are completed through steps 1 to 15 described above.

<フォトマスクブランクスの第2の製造方法>
次に、本発明の実施形態2に係るフォトマスクブランクス2の製造方法(フォトマスクブランクス2の第2の製造方法)について説明する。
<Second Manufacturing Method of Photomask Blanks>
Next, a method for manufacturing the photomask blanks 2 (second method for manufacturing the photomask blanks 2) according to Embodiment 2 of the present invention will be described.

概略的には、当該製造方法は、透明基板3の表面が第1のパターンの領域と第2のパターンの領域とに区画され、第1のパターンの領域に第1の機能性膜が形成され、第2のパターンの領域に第2の機能性膜が形成されるフォトマスクブランクス2であって、第1のパターンの領域が遮光膜5の領域であり、第2のパターンの領域が半透過膜4の領域であり、第1の機能性膜が遮光膜5であり、第2の機能膜が半透過膜4であるフォトマスクブランクス2の製造方法である。 Schematically, in the manufacturing method, the surface of the transparent substrate 3 is divided into a first pattern area and a second pattern area, and a first functional film is formed in the first pattern area. , a photomask blank 2 in which a second functional film is formed in a region of the second pattern, the region of the first pattern is the region of the light shielding film 5, and the region of the second pattern is translucent This is the region of the film 4, the first functional film is the light-shielding film 5, and the second functional film is the semi-transmissive film 4, which is the manufacturing method of the photomask blank 2.

具体的には、当該製造方法は、
i)フォトマスクブランクス準備工程(工程1)
ii)レジスト膜形成工程(工程2)
iii)描画工程(工程3)
iv)現像工程(工程4)
v)中間膜エッチング工程(工程5)
vi)遮光膜エッチング工程(工程6)
vii)レジスト膜除去工程(工程7)
viii)半透過膜形成工程(工程8)
ix)レジスト膜形成工程(工程9)
x)描画工程(工程10)
xi)現像工程(工程11)
xii)半透過膜エッチング工程(工程12)
xiii)中間膜エッチング工程(工程13)
xiv)レジスト膜除去工程(工程14)
xv)仕上げ工程(工程15)
を備える。
Specifically, the manufacturing method is
i) Photomask blank preparation step (step 1)
ii) resist film forming step (step 2)
iii) drawing step (step 3)
iv) development step (step 4)
v) Intermediate film etching step (step 5)
vi) Light-shielding film etching step (step 6)
vii) resist film removal step (step 7)
viii) semipermeable membrane forming step (step 8)
ix) resist film forming step (step 9)
x) drawing step (step 10)
xi) development step (step 11)
xii) semi-permeable membrane etching step (step 12)
xiii) intermediate film etching step (step 13)
xiv) resist film removal step (step 14)
xv) finishing step (step 15)
Prepare.

なお、レジスト膜形成工程(工程2)からレジスト膜除去工程(工程7)まで、レジスト膜形成工程(工程9)からレジスト膜除去工程(工程14)まで、をそれぞれパターニング工程という。前者のパターニング工程では、フォトマスクブランクス2の遮光膜5がパターニングされ、後者のパターニング工程では、フォトマスクブランクス2の半透過膜4がパターニングされる。 The steps from the resist film forming step (step 2) to the resist film removing step (step 7) and from the resist film forming step (step 9) to the resist film removing step (step 14) are respectively referred to as patterning steps. In the former patterning process, the light-shielding film 5 of the photomask blank 2 is patterned, and in the latter patterning process, the semi-transmissive film 4 of the photomask blank 2 is patterned.

第2の製造方法が第1の製造方法と異なる点は、第1の製造方法では、半透過膜4が先にパターニングされ、遮光膜5が後にパターニングされるのに対し、第2の製造方法では、遮光膜5が先にパターニングされ、半透過膜4が後にパターニングされる点である。これに関連する事項以外については、両者は、同じである。そこで、以下においては、異なる点について記載し、同じ点については、第1の製造方法についての記載と同様であるとして、記載を省略する。 The difference of the second manufacturing method from the first manufacturing method is that in the first manufacturing method, the semi-transmissive film 4 is patterned first and the light shielding film 5 is patterned later, whereas in the second manufacturing method. Then, the light-shielding film 5 is patterned first, and the semi-transmissive film 4 is patterned later. Other than that, they are the same. Therefore, in the following description, the different points will be described, and the description of the same points will be omitted as they are the same as the description of the first manufacturing method.

フォトマスクブランクス準備工程(工程1)では、図7(a)に示すように、透明基板3の上に遮光膜5が形成され、遮光膜5の上に中間膜(エッチングストッパ膜)6が形成され、これにより、透明基板3の上に遮光膜5及び中間膜6が積層形成されたフォトマスクブランクス(第1次フォトマスクブランクス)が準備される。 In the photomask blank preparation process (process 1), as shown in FIG. Thus, photomask blanks (primary photomask blanks) in which the light shielding film 5 and the intermediate film 6 are laminated on the transparent substrate 3 are prepared.

1回目の描画工程(工程3)では、図7(c)に示すように、フォトマスクブランクス2の遮光膜5の領域に対応するレジストパターンが描画される。 In the first drawing process (process 3), as shown in FIG. 7C, a resist pattern corresponding to the light shielding film 5 area of the photomask blank 2 is drawn.

中間膜エッチング工程(工程5)では、図8(a)に示すように、レジストパターンをエッチング処理用マスクとして、中間膜6の露出部分がエッチングにより除去される。エッチャントは、中間膜6に対するエッチング選択性を有するエッチャント(遮光膜5をエッチングしないエッチャント)が用いられる。 In the intermediate film etching step (step 5), as shown in FIG. 8A, the exposed portion of the intermediate film 6 is removed by etching using the resist pattern as an etching mask. As the etchant, an etchant having etching selectivity with respect to the intermediate film 6 (an etchant that does not etch the light shielding film 5) is used.

遮光膜エッチング工程(工程6)では、図8(b)に示すように、中間膜6をエッチング処理用マスクとして、遮光膜5の露出部分がエッチングにより除去される。エッチャントは、遮光膜5に対するエッチング選択性を有するエッチャント(中間膜6をエッチングしないエッチャント)が用いられる。 In the light-shielding film etching step (step 6), as shown in FIG. 8B, the exposed portion of the light-shielding film 5 is removed by etching using the intermediate film 6 as an etching mask. As the etchant, an etchant having etching selectivity with respect to the light shielding film 5 (an etchant that does not etch the intermediate film 6) is used.

半透過膜形成工程(工程8)では、図9(a)に示すように、遮光膜5が除去された透明基板3の露出部分及び遮光膜5の上に半透過膜4が形成される。 In the semi-transmissive film forming step (step 8), the semi-transmissive film 4 is formed on the exposed portion of the transparent substrate 3 from which the light shielding film 5 has been removed and on the light shielding film 5, as shown in FIG. 9A.

2回目の描画工程(工程10)では、図9(c)に示すように、フォトマスクブランクス2の半透過膜4の領域に対応するレジストパターンが描画される。ただし、レジストパターンは、フォトマスクブランクス2の半透過膜4のエッジを外側にオフセット(+オフセット)することにより、遮光膜5、中間膜6及び半透過膜4の積層部のエッジ部にラップ量Lでラップする(重なる)ようなレジストパターンである。 In the second drawing step (step 10), as shown in FIG. 9C, a resist pattern corresponding to the semi-transmissive film 4 region of the photomask blank 2 is drawn. However, by offsetting (+offsetting) the edge of the semi-transmissive film 4 of the photomask blank 2 to the outside, the resist pattern overlaps the edge portion of the laminated portion of the light-shielding film 5 , the intermediate film 6 and the semi-transmissive film 4 . It is a resist pattern that wraps (overlaps) with L.

半透過膜エッチング工程(工程12)では、図10(a)に示すように、レジストパターンをエッチング処理用マスクとして、半透過膜4の露出部分がエッチングにより除去される。エッチャントは、半透過膜4に対するエッチング選択性を有するエッチャント(中間膜6をエッチングしないエッチャント)が用いられる。 In the semi-transmissive film etching process (process 12), as shown in FIG. 10A, exposed portions of the semi-transmissive film 4 are removed by etching using the resist pattern as an etching mask. As the etchant, an etchant having etching selectivity with respect to the semitransparent film 4 (an etchant that does not etch the intermediate film 6) is used.

中間膜エッチング工程(工程13)では、図10(b)に示すように、半透過膜4(半透過膜4が残存しない場合は、レジストパターン)をエッチング処理用マスクとして、中間膜6の露出部分がエッチングにより除去される。エッチャントは、中間膜6に対するエッチング選択性を有するエッチャント(遮光膜5をエッチングしないエッチャント)が用いられる。 In the intermediate film etching step (step 13), as shown in FIG. 10B, the intermediate film 6 is exposed using the semi-transmissive film 4 (or resist pattern if the semi-transmissive film 4 does not remain) as an etching mask. A portion is removed by etching. As the etchant, an etchant having etching selectivity with respect to the intermediate film 6 (an etchant that does not etch the light shielding film 5) is used.

<フォトマスクブランクスの第3の製造方法>
次に、本発明の実施形態3に係るフォトマスクブランクス2の製造方法(フォトマスクブランクス2の第3の製造方法)について説明する。
<Third Manufacturing Method of Photomask Blanks>
Next, a method for manufacturing the photomask blanks 2 (third method for manufacturing the photomask blanks 2) according to Embodiment 3 of the present invention will be described.

概略的には、当該製造方法は、透明基板3の表面が第1のパターンの領域と第2のパターンの領域とに区画され、第1のパターンの領域に第1の機能性膜が形成され、第2のパターンの領域に第2の機能性膜が形成されるフォトマスクブランクス2であって、第1のパターンの領域が半透過膜4の領域であり、第2のパターンの領域が遮光膜5の領域であり、第1の機能性膜が半透過膜4であり、第2の機能膜が遮光膜5であるフォトマスクブランクス2の製造方法である。 Schematically, in the manufacturing method, the surface of the transparent substrate 3 is divided into a first pattern area and a second pattern area, and a first functional film is formed in the first pattern area. , a photomask blank 2 in which a second functional film is formed in a second pattern region, wherein the first pattern region is a semi-transmissive film 4 region, and the second pattern region is a light shielding film. This is the region of the film 5, the first functional film is the semi-transmissive film 4, and the second functional film is the light shielding film 5.

具体的には、当該製造方法は、
i)フォトマスクブランクス準備工程(工程1)
ii)レジスト膜形成工程(工程2)
iii)描画工程(工程3)
iv)現像工程(工程4)
v)半透過膜エッチング工程(工程5)
vi)レジスト膜除去工程(工程6)
vii)遮光膜形成工程(工程7)
viii)レジスト膜形成工程(工程8)
ix)描画工程(工程9)
x)現像工程(工程10)
xi)遮光膜エッチング工程(工程11)
xii)レジスト膜除去工程(工程12)
xiii)仕上げ工程(工程13)
を備える。
Specifically, the manufacturing method is
i) Photomask blank preparation step (step 1)
ii) resist film forming step (step 2)
iii) drawing step (step 3)
iv) development step (step 4)
v) Semi-permeable membrane etching step (step 5)
vi) resist film removal step (step 6)
vii) Light shielding film forming step (step 7)
viii) resist film forming step (step 8)
ix) drawing step (step 9)
x) development step (step 10)
xi) Light-shielding film etching step (step 11)
xii) resist film removal step (step 12)
xiii) finishing step (step 13)
Prepare.

なお、レジスト膜形成工程(工程2)からレジスト膜除去工程(工程6)まで、レジスト膜形成工程(工程8)からレジスト膜除去工程(工程12)まで、をそれぞれパターニング工程という。前者のパターニング工程では、フォトマスクブランクス2の半透過膜4がパターニングされ、後者のパターニング工程では、フォトマスクブランクス2の遮光膜5がパターニングされる。 The resist film formation process (process 2) to the resist film removal process (process 6) and the resist film formation process (process 8) to the resist film removal process (process 12) are respectively referred to as patterning processes. In the former patterning process, the semi-transmissive film 4 of the photomask blank 2 is patterned, and in the latter patterning process, the light shielding film 5 of the photomask blank 2 is patterned.

第3の製造方法が第1の製造方法と異なる点は、第3の製造方法では、i)中間膜6が積層されず、透明基板3の上に半透過膜4のみが形成されるフォトマスクブランクスを第1次フォトマスクブランクスとして使用する点、及び、これに伴い、第1の製造方法の中間膜エッチング工程(工程5)及び中間膜エッチング工程(工程13)が無い点、ii)半透過膜4又は遮光膜5のいずれか一方は、たとえばCr系の材質の膜が用いられ、いずれか他方は、非Cr系の材質の膜が用いられ、これにより、半透過膜4と遮光膜5とは、材質が異なることにより、エッチング特性が異なる点、及び、これに伴い、使用するエッチャントが異なる点である。これに関連する事項以外については、両者は、同じである。そこで、第3の製造方法については、第1の製造方法についての記載と同様であるとして、記載を省略する。 The third manufacturing method differs from the first manufacturing method in that i) a photomask in which the intermediate film 6 is not laminated and only the semi-transmissive film 4 is formed on the transparent substrate 3; The blanks are used as the first photomask blanks, and along with this, the intermediate film etching step (step 5) and the intermediate film etching step (step 13) of the first manufacturing method are not provided, ii) semi-transmissive One of the film 4 and the light shielding film 5 is made of, for example, a Cr-based material, and the other is made of a non-Cr-based material. The difference is that the etching characteristics are different due to the difference in the material, and the etchant to be used is accordingly different. Other than that, they are the same. Therefore, description of the third manufacturing method is omitted as it is the same as the description of the first manufacturing method.

<フォトマスクブランクスの第4の製造方法>
次に、本発明の実施形態4に係るフォトマスクブランクス2の製造方法(フォトマスクブランクス2の第4の製造方法)について説明する。
<Fourth Manufacturing Method of Photomask Blanks>
Next, a method for manufacturing the photomask blanks 2 (fourth method for manufacturing the photomask blanks 2) according to Embodiment 4 of the present invention will be described.

概略的には、当該製造方法は、透明基板3の表面が第1のパターンの領域と第2のパターンの領域とに区画され、第1のパターンの領域に第1の機能性膜が形成され、第2のパターンの領域に第2の機能性膜が形成されるフォトマスクブランクス2であって、第1のパターンの領域が遮光膜5の領域であり、第2のパターンの領域が半透過膜4の領域であり、第1の機能性膜が遮光膜5であり、第2の機能膜が半透過膜4であるフォトマスクブランクス2の製造方法である。 Schematically, in the manufacturing method, the surface of the transparent substrate 3 is divided into a first pattern area and a second pattern area, and a first functional film is formed in the first pattern area. , a photomask blank 2 in which a second functional film is formed in a region of the second pattern, the region of the first pattern is the region of the light shielding film 5, and the region of the second pattern is translucent This is the region of the film 4, the first functional film is the light-shielding film 5, and the second functional film is the semi-transmissive film 4, which is the manufacturing method of the photomask blank 2.

具体的には、当該製造方法は、
i)フォトマスクブランクス準備工程(工程1)
ii)レジスト膜形成工程(工程2)
iii)描画工程(工程3)
iv)現像工程(工程4)
v)遮光膜エッチング工程(工程5)
vi)レジスト膜除去工程(工程6)
vii)半透過膜形成工程(工程7)
viii)レジスト膜形成工程(工程8)
ix)描画工程(工程9)
x)現像工程(工程10)
xi)半透過膜エッチング工程(工程11)
xii)レジスト膜除去工程(工程12)
xiii)仕上げ工程(工程13)
を備える。
Specifically, the manufacturing method is
i) Photomask blank preparation step (step 1)
ii) resist film forming step (step 2)
iii) drawing step (step 3)
iv) development step (step 4)
v) Light-shielding film etching step (step 5)
vi) resist film removal step (step 6)
vii) semipermeable membrane forming step (step 7)
viii) resist film forming step (step 8)
ix) drawing step (step 9)
x) development step (step 10)
xi) semi-transparent film etching step (step 11)
xii) resist film removal step (step 12)
xiii) finishing step (step 13)
Prepare.

なお、レジスト膜形成工程(工程2)からレジスト膜除去工程(工程6)まで、レジスト膜形成工程(工程8)からレジスト膜除去工程(工程12)まで、をそれぞれパターニング工程という。前者のパターニング工程では、フォトマスクブランクス2の遮光膜5がパターニングされ、後者のパターニング工程では、フォトマスクブランクス2の半透過膜4がパターニングされる。 The resist film formation process (process 2) to the resist film removal process (process 6) and the resist film formation process (process 8) to the resist film removal process (process 12) are respectively referred to as patterning processes. In the former patterning process, the light-shielding film 5 of the photomask blank 2 is patterned, and in the latter patterning process, the semi-transmissive film 4 of the photomask blank 2 is patterned.

第4の製造方法が第3の製造方法と異なる点は、第3の製造方法では、半透過膜4が先にパターニングされ、遮光膜5が後にパターニングされるのに対し、第4の製造方法では、遮光膜5が先にパターニングされ、半透過膜4が後にパターニングされる点である。これに関連する事項以外については、両者は、同じである。そこで、第4の製造方法については、第1の製造方法及び第2の製造方法についての記載と同様であるとして、記載を省略する。 The fourth manufacturing method differs from the third manufacturing method in that, in the third manufacturing method, the semi-transmissive film 4 is patterned first and the light shielding film 5 is patterned later, whereas in the fourth manufacturing method Then, the light-shielding film 5 is patterned first, and the semi-transmissive film 4 is patterned later. Other than that, they are the same. Therefore, the description of the fourth manufacturing method is omitted as it is the same as the description of the first manufacturing method and the second manufacturing method.

<フォトマスクの製造方法>
次に、本発明の一実施形態に係るフォトマスク1の製造方法について説明する。
<Photomask manufacturing method>
Next, a method for manufacturing the photomask 1 according to one embodiment of the present invention will be described.

当該製造方法は、
i)フォトマスクブランクス準備工程(工程1)
ii)レジスト膜形成工程(工程2)
iii)描画工程(工程3)
iv)現像工程(工程4)
v)膜エッチング工程(工程5)
vi)レジスト膜除去工程(工程6)
を備える。
The manufacturing method is
i) Photomask blank preparation step (step 1)
ii) resist film forming step (step 2)
iii) drawing step (step 3)
iv) development step (step 4)
v) film etching step (step 5)
vi) resist film removal step (step 6)
Prepare.

なお、レジスト膜形成工程(工程2)からレジスト膜除去工程(工程7)までをパターニング工程という。パターニング工程では、フォトマスク1の透過部がパターニングされる。 The process from the resist film formation process (process 2) to the resist film removal process (process 7) is called a patterning process. In the patterning process, the transparent portion of the photomask 1 is patterned.

フォトマスクブランクス準備工程(工程1)では、図15(a)に示すように、上記フォトマスクブランクス2のいずれかの製造方法により製造されたフォトマスクブランクス2(第2次フォトマスクブランクス)が準備される。 In the photomask blanks preparation step (step 1), as shown in FIG. 15A, photomask blanks 2 (secondary photomask blanks) manufactured by any of the above photomask blanks 2 manufacturing methods are prepared. be done.

レジスト膜形成工程(工程2)では、図15(b)に示すように、半透過膜4及び遮光膜5の上にレジストが均一に塗布されて、レジスト膜8が形成される。レジストは、塗布法やスプレイ法により塗布される。 In the resist film forming step (step 2), as shown in FIG. 15B, a resist is uniformly applied on the semi-transmissive film 4 and the light shielding film 5 to form a resist film 8. Next, as shown in FIG. The resist is applied by a coating method or a spray method.

描画工程(工程3)では、図15(c)に示すように、描画装置の電子ビーム又はレーザを用いてレジスト膜8に露光光が照射され、フォトマスク1の透過部(ホールパターン7)の領域に対応するレジストパターンが描画される。 In the drawing step (step 3), as shown in FIG. 15C, the resist film 8 is irradiated with exposure light using an electron beam or a laser of a drawing device, and the transparent portion (hole pattern 7) of the photomask 1 is exposed. A resist pattern corresponding to the area is drawn.

ただし、半透過膜4及び遮光膜5はエッチング特性が同じであるものの、両者のエッチングレートが異なる場合、膜エッチング工程(工程5)において、半透過膜4と遮光膜5とでサイドエッチング量に差が生じる。この結果、フォトマスク1のホールパターン7のうち、半透過部の領域に内在するホール7A,…又は遮光部の領域に内在するホール7B,…の少なくとも一方の寸法精度(フォトマスク1の半透過部又は遮光部の少なくとも一方の透過部に対するエッジ位置精度)が悪くなる。そこで、描画工程(工程3)では、エッチングレートの差を考慮したレジストパターンが設定される。具体的には、たとえば半透過膜4が遮光膜5よりもエッチングレートが高いとした場合、図17(a)及び(b)に示すホール7A,7Bが本来的な寸法形状であるのに対し、図17(c)に示すように、半透過部の領域に内在するホール7A,…に対し、エッジを内側にオフセット(-オフセット)するか、図17(d)に示すように、遮光部の領域に内在するホール7B,…に対し、エッジを外側にオフセット(+オフセット)するようなレジストパターンが設定される。もちろん、半透過膜4及び遮光膜5のエッチングレートが同じ又は近似する場合は、オフセット処理は不要である。 However, if the semi-transmissive film 4 and the light-shielding film 5 have the same etching characteristics but different etching rates, the side etching amount of the semi-transmissive film 4 and the light-shielding film 5 in the film etching step (step 5) there is a difference. As a result, in the hole pattern 7 of the photomask 1, the dimensional accuracy of at least one of the holes 7A, . . . edge position accuracy with respect to at least one of the transmissive portion of the light blocking portion and the light shielding portion) is deteriorated. Therefore, in the drawing process (process 3), a resist pattern is set in consideration of the difference in etching rate. Specifically, for example, when the semi-transmissive film 4 has a higher etching rate than the light shielding film 5, the holes 7A and 7B shown in FIGS. , as shown in FIG. 17(c), with respect to the holes 7A, . A resist pattern is set to offset (+offset) the edges of the holes 7B, . . . Of course, if the etching rates of the semi-transmissive film 4 and the light shielding film 5 are the same or similar, the offset process is unnecessary.

なお、エッチングレートに関する別の手法としては、半透過膜4及び遮光膜5のエッチングレートが同じ又は近似するように半透過膜4及び遮光膜5を形成(成膜)するという方法が採用され得る。これは、フォトマスクブランクス2の製造段階において、半透過膜4の膜厚方向で含有化合物の組成比を変え、組成傾斜によりエッチングレートを調整するというものである。たとえば、膜厚方向でエッチングが進行する方向に向けてエッチング困難性を高くすることにより、エッチングレートを遅くするという方法が可能である。あるいは、その逆の調整方法も可能である。 As another technique for the etching rate, a method of forming (depositing) the semi-transmissive film 4 and the light-shielding film 5 so that the etching rates of the semi-transmissive film 4 and the light-shielding film 5 are the same or similar can be adopted. . This is to adjust the etching rate by changing the composition ratio of the contained compound in the film thickness direction of the semitransparent film 4 in the manufacturing stage of the photomask blank 2 and adjusting the composition gradient. For example, it is possible to reduce the etching rate by increasing the difficulty of etching in the direction in which etching progresses in the film thickness direction. Alternatively, a reverse adjustment method is also possible.

現像工程(工程4)では、図15(d)に示すように、不要なレジスト膜8(部分8a)が現像により除去され、レジストパターンが形成される。現像は、現像液に浸漬することにより行われる。なお、描画工程(工程3)及び現像工程(工程4)を合わせて、レジストパターン形成工程という。 In the development step (step 4), unnecessary resist film 8 (portion 8a) is removed by development to form a resist pattern, as shown in FIG. 15(d). Development is performed by immersion in a developer. The drawing process (process 3) and the developing process (process 4) are collectively referred to as a resist pattern forming process.

膜エッチング工程(工程5)では、図16(a)に示すように、レジストパターンをエッチング処理用マスクとして、半透過膜4及び遮光膜5の露出部分がエッチングにより除去される。エッチングは、ドライエッチング、ウェットエッチングのいずれでも構わないが、大型サイズのフォトマスクであれば、ウェットエッチングが好ましい。エッチャントは、エッチング液やエッチングガスが用いられる。 In the film etching process (process 5), as shown in FIG. 16A, exposed portions of the semi-transmissive film 4 and the light shielding film 5 are removed by etching using the resist pattern as an etching mask. Etching may be either dry etching or wet etching, but wet etching is preferable for a large-sized photomask. Etching liquid or etching gas is used as the etchant.

ただし、上記フォトマスクブランクス2の第3の製造方法及び第4の製造方法により製造されたフォトマスクブランクス2である場合、半透過膜4と遮光膜5とはエッチング特性が異なり、使用するエッチャントが異なるため、膜エッチング工程(工程5)は、図16(b)に示す、半透過膜エッチング工程(工程5-1)と、図16(c)に示す、遮光膜エッチング工程(工程5-2)とに分けられる。順序はどちらが先でも構わない。 However, in the case of the photomask blanks 2 manufactured by the third manufacturing method and the fourth manufacturing method of the photomask blanks 2, the semi-transmissive film 4 and the light shielding film 5 have different etching characteristics, and the etchant used is Therefore, the film etching step (step 5) is divided into the semitransparent film etching step (step 5-1) shown in FIG. 16(b) and the light shielding film etching step (step 5-2 ) and It doesn't matter which order comes first.

レジスト膜除去工程(工程6)では、図16(d)に示すように、レジスト膜8が除去される。レジスト膜8の除去は、アッシング法やレジスト剥離液に浸漬することにより行われる。 In the resist film removing step (step 6), the resist film 8 is removed as shown in FIG. 16(d). The removal of the resist film 8 is performed by an ashing method or immersion in a resist stripper.

以上の工程1ないし工程6を経て、フォトマスク1が完成する。 Through the steps 1 to 6 described above, the photomask 1 is completed.

<実施形態による効果>
上記フォトマスクブランクス2の各製造方法によれば、透明基板3の上に半透過膜4及び遮光膜5が互いにエッジを接して同一平面状に並ぶように形成される複合型のフォトマスクブランクス2、すなわち、光学特性が異なる2つの領域を有するフォトマスクブランクス2が製造される。このフォトマスクブランクス2において、半透過膜4及び遮光膜5の実質的な積層部は存在せず、フォトマスク1のパターンのエッジは、それぞれ実質的に単層である半透過膜4及び遮光膜5の上に規定される。すなわち、フォトマスク1のパターンは、全体的に膜厚が小さく、アスペクト比(パターンの寸法と高さの比)が小さいフォトマスクブランクス2にパターニングされる。これは、フォトマスク1のパターンのエッジにエッジラフネスが生じにくいこと、そして、エッチング時間が短くなることを意味する。このため、フォトマスク1の製造時にパターンの寸法制御を容易とし、フォトマスク1においてパターンの寸法精度を向上することができる。
<Effects of Embodiment>
According to each method of manufacturing the photomask blanks 2 described above, the composite photomask blanks 2 are formed on the transparent substrate 3 so that the semi-transmissive film 4 and the light shielding film 5 are arranged on the same plane with their edges in contact with each other. That is, a photomask blank 2 having two regions with different optical properties is manufactured. In this photomask blank 2, there is no substantial laminated portion of the semi-transmissive film 4 and the light-shielding film 5, and the edges of the pattern of the photomask 1 are substantially single layers of the semi-transmissive film 4 and the light-shielding film, respectively. 5 above. That is, the pattern of the photomask 1 is patterned into a photomask blank 2 having a small overall film thickness and a small aspect ratio (ratio of pattern dimension to height). This means that edge roughness is less likely to occur at the edge of the pattern of the photomask 1 and that the etching time is shortened. Therefore, it is possible to easily control the dimension of the pattern when manufacturing the photomask 1 and improve the dimension accuracy of the pattern in the photomask 1 .

具体的には、図18に示すように、半透過膜4及び遮光膜5は、それぞれ実質的に単層であり、フォトマスク1のホールパターン7のホール7A,…は、半透過膜4の領域に形成され、ホール7B,…は、遮光膜5の領域に形成される。このため、フォトマスク1において、各ホール7Aの寸法SA及び各ホール7Bの寸法SBは、設計に忠実な仕上がりとなる。これにより、積層部にホールパターンを形成する場合に比べ、各ホール7A,7Bの寸法精度を向上することができ、設計に忠実な高精度なホールパターン7をパターニングすることができる。 Specifically, as shown in FIG. 18, each of the semi-transmissive film 4 and the light-shielding film 5 is substantially a single layer, and the holes 7A, . . . The holes 7B, . . . are formed in the light shielding film 5 region. Therefore, in the photomask 1, the dimension SA of each hole 7A and the dimension SB of each hole 7B are finished faithfully to the design. As a result, the dimensional accuracy of the holes 7A and 7B can be improved compared to the case where the hole pattern is formed in the laminated portion, and the hole pattern 7 can be patterned with high precision that is faithful to the design.

また、上記フォトマスク1の製造方法によれば、半透過膜4に対するホール7A,…のパターニングと、遮光膜5に対するホール7B,…のパターニングは、別々のパターニング工程ではなく、1回のパターニング工程で行われる。このため、アライメントずれは当然に生じ得ず、フォトマスク1において、隣り合うホール7A,7Bの距離Dといった各ホール7A,7Bの相対位置関係は、設計に忠実な仕上がりとなる。これにより、各ホール7A,7Bの位置精度を向上することができ、この点においても、設計に忠実な高精度なホールパターン7をパターニングすることができる。 Further, according to the method of manufacturing the photomask 1, the patterning of the holes 7A, . . . in the semi-transmissive film 4 and the patterning of the holes 7B, . is done in Therefore, misalignment naturally cannot occur, and the relative positional relationship between the holes 7A and 7B, such as the distance D between the adjacent holes 7A and 7B, in the photomask 1 is finished faithfully to the design. As a result, the positional accuracy of each of the holes 7A and 7B can be improved, and in this respect as well, it is possible to pattern the hole pattern 7 with high precision that is faithful to the design.

また、上記フォトマスクブランクス2の第1の製造方法及び第2の製造方法によれば、半透過膜4及び遮光膜5として、Cr系の材質の膜が用いられる。Cr系は、高圧及び薬品に対する耐性があり、膜強度がある。このため、一般的なフォトマスクと同等の洗浄耐性を得ることができる。 Further, according to the first and second manufacturing methods of the photomask blanks 2, the semi-transmissive film 4 and the light shielding film 5 are made of a Cr-based material. The Cr system is resistant to high pressure and chemicals and has film strength. Therefore, it is possible to obtain washing resistance equivalent to that of a general photomask.

<その他の実施形態>
なお、本発明は、上記各実施形態に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で種々の変更が可能である。
<Other embodiments>
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible without departing from the gist of the present invention.

上記フォトマスクブランクス2の第1の製造方法及び第2の製造方法においては、第1の機能性膜及び第2の機能性膜として、エッチング特性が同じであるものが選択される(なお、本書全般において、エッチング特性が「同じ」、膜の材質が「同じ」という場合、これは「近似」の概念を含むものである。)。しかし、本発明は、これに限定されるものではない。たとえば、i)第1の機能性膜として、第2の機能性膜、中間膜のそれぞれとエッチング特性が異なるものが選択され、第2の機能性膜として、第1の機能性膜、中間膜のそれぞれとエッチング特性が異なるものが選択されるようにしてもよい。あるいは、ii)第1の機能性膜として、第2の機能性膜、中間膜のそれぞれとエッチング特性が異なるものが選択され、第2の機能性膜として、第1の機能性膜とエッチング特性が異なるが、中間膜とエッチング特性が同じであるものが選択されるようにしてもよい。 In the first and second manufacturing methods of the photomask blanks 2, the first functional film and the second functional film are selected to have the same etching characteristics (this document In general, when etching characteristics are "same" and film materials are "same", this includes the concept of "approximation"). However, the invention is not limited to this. For example, i) a first functional film having different etching characteristics from the second functional film and the intermediate film is selected as the first functional film, and the second functional film is selected from the first functional film and the intermediate film. may be selected to have different etching characteristics from each of the above. Alternatively, ii) the first functional film is selected to have etching characteristics different from those of the second functional film and the intermediate film, and the second functional film is selected to have the same etching characteristics as the first functional film. , but having the same etching characteristics as the intermediate film may be selected.

また、上記フォトマスクブランクス2の各製造方法においては、残渣9が除去され、積層部が完全に無くなるようにされる。しかし、本発明は、これに限定されるものではない。たとえば、フォトマスクにおいてパターンのエッジが掛からない(通らない)箇所であれば、図19に示すように、積層部10が残存するようにしてもよい。この場合、ラップ量Lは、大きめに設定され、たとえば1μm以上10μm以下の値である。なお、図19は、上記フォトマスクブランクス2の第1の製造方法に対応した図面である。 Further, in each method of manufacturing the photomask blanks 2, the residue 9 is removed so that the laminated portion is completely eliminated. However, the invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 19, the stacked portion 10 may remain at a portion where the edge of the pattern does not overlap (pass through) the photomask. In this case, the overlap amount L is set to a large value, for example, a value of 1 μm or more and 10 μm or less. 19A and 19B are drawings corresponding to the first manufacturing method of the photomask blanks 2 described above.

また、フォトマスクブランクスとしては、上記フォトマスクブランクス2の上に、さらに異なる透過率を有する半透過膜が形成されるものであってもよい。この場合、下層の半透過膜4(第1の半透過膜)は、上層の半透過膜(第2の半透過膜)によって透過率が再調整される。すなわち、第2の半透過膜は、透過率調整膜として機能する。 Moreover, as the photomask blanks, a semi-transmissive film having a different transmittance may be further formed on the photomask blanks 2 . In this case, the transmittance of the lower semi-permeable film 4 (first semi-permeable film) is readjusted by the upper semi-permeable film (second semi-permeable film). That is, the second semi-transmissive film functions as a transmittance adjusting film.

また、フォトマスクブランクスとしては、上記フォトマスクブランクス2の上に位相シフト膜が形成されるものであってもよい。この場合、下層の半透過膜4は、位相シフト効果に影響しない程度、すなわち、位相シフト量が0度以上20度以下に設定するようにしてもよい。 Moreover, as the photomask blanks, a phase shift film may be formed on the photomask blanks 2 . In this case, the semi-transmissive film 4 in the lower layer may be set to a degree that does not affect the phase shift effect, that is, the phase shift amount is set to 0 degrees or more and 20 degrees or less.

また、上記実施形態においては、フォトマスク1のパターンは、ホールパターン7である。しかし、ホールパターンは一例に過ぎず、本発明は、これに限定されるものではない。フォトマスクのパターンとしては、パターンのエッジが、第1の機能性膜の領域(第1のパターンの領域)と第2の機能性膜の領域(第2のパターンの領域)の境界を通過せず、第1の機能性膜の領域及び第2の機能性膜の領域の各領域内に設定されるパターン、及び、パターンのエッジが、第1の機能性膜の領域と第2の機能性膜の領域の境界を通過し、第1の機能性膜の領域と第2の機能性膜の領域とに跨って設定されるパターン、の両方を含み、各種のパターンを適宜採用することができる。 Moreover, in the above embodiment, the pattern of the photomask 1 is the hole pattern 7 . However, the hole pattern is only an example, and the present invention is not limited to this. As for the pattern of the photomask, the edge of the pattern does not pass through the boundary between the region of the first functional film (region of the first pattern) and the region of the second functional film (region of the second pattern). First, the pattern set in each region of the first functional film region and the second functional film region, and the edges of the pattern are the first functional film region and the second functional film region. Various patterns can be appropriately employed, including both patterns that pass through the boundaries of the film regions and are set across the regions of the first functional film and the regions of the second functional film. .

また、上記実施形態においては、第1の機能性膜又は第2の機能性膜のいずれか一方は、半透過膜4であり、いずれか他方は、遮光膜5である。しかし、本発明は、これに限定されるものではない。第1の機能性膜及び第2の機能性膜として、各種の機能性膜の中から適宜の機能性膜を選択することができる。たとえば、半透過膜としての用途でない位相シフト膜であってもよい。 Further, in the above embodiment, one of the first functional film and the second functional film is the semi-transmissive film 4 and the other is the light shielding film 5 . However, the invention is not limited to this. Appropriate functional films can be selected from various functional films as the first functional film and the second functional film. For example, it may be a phase shift film that is not used as a semi-transmissive film.

また、物理的に干渉するものでない限り、以上に記載した技術要素を他の実施形態ないし例に適用すること、以上に記載した技術要素を他の実施形態ないし例に係る技術要素と置換すること、以上に記載した技術要素同士を組み合わせること等は、当然に可能であり、これは、本発明が当然に意図するところである。 Also, as long as there is no physical interference, applying the technical elements described above to other embodiments or examples, replacing the technical elements described above with technical elements according to other embodiments or examples It is naturally possible to combine the technical elements described above, etc., and this is naturally intended by the present invention.

1…フォトマスク、2…フォトマスクブランクス、3…透明基板、4…半透過膜、5…遮光膜、6…中間膜(エッチングストッパ膜)、7…ホールパターン、7A…半透過部におけるホール、7B…遮光部におけるホール、8…レジスト膜、8a…部分、9…残渣、10…積層部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Photomask 2... Photomask blanks 3... Transparent substrate 4... Semi-transmissive film 5... Light-shielding film 6... Intermediate film (etching stopper film) 7... Hole pattern 7A... Hole in semi-transmissive part 7B... Hole in light shielding part, 8... Resist film, 8a... Part, 9... Residue, 10... Laminated part

Claims (6)

透明基板の表面が第1のパターンの領域と第2のパターンの領域とに区画され、第1のパターンの領域に第1の機能性膜が形成され、第2のパターンの領域に第2の機能性膜が形成されるフォトマスクブランクスの製造方法であって、
透明基板の上に第1の機能性膜が形成された第1次フォトマスクブランクスを準備するフォトマスクブランクス準備工程と、
第1の機能性膜を第1のパターンの領域に対応するパターンでパターニングし、第2のパターンの領域における第1の機能性膜を除去する第1のパターニング工程と、
第1の機能性膜が除去された透明基板の露出部分及び第1の機能性膜の上に第2の機能性膜を形成する機能性膜形成工程と、
第2の機能性膜を第2のパターンの領域に対応するパターンでパターニングし、第1のパターンの領域における第2の機能性膜を除去する第2のパターニング工程とを備える
フォトマスクブランクスの製造方法。
A surface of a transparent substrate is divided into a first pattern area and a second pattern area, a first functional film is formed in the first pattern area, and a second functional film is formed in the second pattern area. A method for manufacturing a photomask blank in which a functional film is formed,
a photomask blank preparation step of preparing a first photomask blank in which a first functional film is formed on a transparent substrate;
a first patterning step of patterning the first functional film with a pattern corresponding to the region of the first pattern and removing the first functional film in the region of the second pattern;
a functional film forming step of forming a second functional film on the exposed portion of the transparent substrate from which the first functional film has been removed and the first functional film;
a second patterning step of patterning the second functional film with a pattern corresponding to the region of the second pattern and removing the second functional film in the region of the first pattern. Method.
第1次フォトマスクブランクスとして、透明基板の上に第1の機能性膜が形成され、第1の機能性膜の上に、第1の機能性膜と異なるエッチング特性を有する中間膜が形成されたフォトマスクブランクスを用い、
第2の機能性膜として、第1の機能性膜と同じエッチング特性を有する膜を用いる
請求項1に記載のフォトマスクブランクスの製造方法。
As a first photomask blank, a first functional film is formed on a transparent substrate, and an intermediate film having an etching characteristic different from that of the first functional film is formed on the first functional film. Using photomask blanks with
2. The method of manufacturing a photomask blank according to claim 1, wherein a film having the same etching characteristics as the first functional film is used as the second functional film.
第1の機能性膜及び第2の機能性膜として、Cr系の材質の膜を用いる
請求項2に記載のフォトマスクブランクスの製造方法。
3. The method of manufacturing a photomask blank according to claim 2, wherein a film made of a Cr-based material is used as the first functional film and the second functional film.
第1の機能性膜として、露光光の光学特性を調整する機能を有する膜を用い、
第2の機能性膜として、露光光の光学特性を調整する機能であって第1の機能性膜と異なる機能を有する膜を用いる
請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載のフォトマスクブランクスの製造方法。
Using a film having a function of adjusting the optical characteristics of exposure light as the first functional film,
4. The photovoltaic device according to any one of claims 1 to 3, wherein a film having a function of adjusting optical characteristics of exposure light and having a function different from that of the first functional film is used as the second functional film. A method for manufacturing mask blanks.
第1の機能性膜又は第2の機能性膜のいずれか一方として、位相シフト膜又はハーフトーン膜を用い、
第1の機能性膜又は第2の機能性膜のいずれか他方として、遮光膜を用いる
請求項4に記載のフォトマスクブランクスの製造方法。
Using a phase shift film or a halftone film as either the first functional film or the second functional film,
5. The method of manufacturing a photomask blank according to claim 4, wherein a light shielding film is used as the other of the first functional film and the second functional film.
請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載のフォトマスクブランクスの製造方法により製造されたフォトマスクブランクスを準備するフォトマスクブランクス準備工程と、
第1の機能性膜及び第2の機能性膜を所定のパターンでパターニングするパターニング工程とを備える
フォトマスクの製造方法。
A photomask blank preparation step of preparing a photomask blank manufactured by the method for manufacturing a photomask blank according to any one of claims 1 to 5;
A method of manufacturing a photomask, comprising a patterning step of patterning the first functional film and the second functional film in a predetermined pattern.
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JP4521694B2 (en) 2004-03-09 2010-08-11 Hoya株式会社 Gray-tone mask and thin film transistor manufacturing method
TWI720752B (en) * 2015-09-30 2021-03-01 日商Hoya股份有限公司 Blank mask, phase shift conversion mask and manufacturing method of semiconductor element
JP6573591B2 (en) * 2016-09-13 2019-09-11 Hoya株式会社 Photomask manufacturing method, photomask, and display device manufacturing method
JP7080070B2 (en) * 2017-03-24 2022-06-03 Hoya株式会社 Manufacturing method of photomask and display device
CN113568270A (en) * 2020-04-28 2021-10-29 株式会社Sk电子 Method for manufacturing photomask

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