(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板と；
該透明基板の表面に形成された、Ｃｒを主成分とする位相シフト層と；
前記透明基板から離間する側の前記位相シフト層表面に形成された、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｗ及びＨｆから選択された少なくとも１種の金属を主成分とするエッチングストッパー層と；
前記位相シフト層から離間する側の前記エッチングストッパー層上に形成された、Ｃｒを主成分とする遮光層と、を備え、
前記位相シフト層に形成された位相シフトパターンの開口幅よりも前記遮光層に形成された遮光パターンの開口幅が広く設定された位相シフト領域と、
前記位相シフト層に形成された前記位相シフトパターンの前記開口幅と前記遮光層に形成された前記遮光パターンの前記開口幅とが等しく設定された遮光領域とを有することを特徴とする位相シフトマスク。
【請求項２】
透明基板と；
該透明基板の表面に形成された、Ｃｒを主成分とする位相シフト層と；
前記透明基板から離間する側の前記位相シフト層表面に形成された、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｗ及びＨｆから選択された少なくとも１種の金属を主成分とするエッチングストッパー層と；
前記位相シフト層から離間する側の前記エッチングストッパー層上に形成された、Ｃｒを主成分とする遮光層と、を備え、
前記位相シフト層に形成された位相シフトパターンの開口幅よりも前記遮光層に形成された遮光パターンの開口幅が広く設定された位相シフト領域と、前記位相シフト層に形成された前記位相シフトパターンの前記開口幅と前記遮光層に形成された先記遮光パターンの前記開口幅とが等しく設定された遮光領域とを有する位相シフトマスクを製造する方法であって、
前記透明基板に、前記位相シフト層と前記エッチングストッパー層と前記遮光層とを形成する工程と；
前記遮光層上に所定の開口パターンを有する第１のマスクを形成する工程と；
この形成した第１のマスク越しに前記遮光層と前記エッチングストッパー層とを順次エッチングして遮光パターンとエッチングストッパーパターンとを形成する工程と；
前記第１のマスク越しに前記位相シフト層をエッチングし位相シフトパターンを形成する工程と；
前記遮光パターン表面およびパターン開口に露出した遮光パターンが覆われるとともに、前記パターン開口に露出した前記エッチングストッパーパターンと前記位相シフトパターンとが、前記遮光領域では覆われず前記位相シフト領域では覆われるように、所定の開口パターンを有する第２のマスクを形成する工程と；
この形成した第２のマスク越しに前記位相シフトパターンをエッチングする工程と；
前記第２のマスクを除去した後、前記エッチングストッパーパターンを更にエッチングする工程と、を有することを特徴とする位相シフトマスクの製造方法。
【請求項３】
前記エッチングストッパー層のエッチングに硝酸を含むエッチング液を用いることを特徴とする請求項２記載の位相シフトマスクの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微細かつ高精度な露光パターンを形成することが可能な位相シフトマスクおよびその製造方法に関し、特にフラットパネルディスプレイの製造に用いて好適な技術に関する。
本願は、２０１２年１２月２７日に、日本に出願された日本国特願２０１２−２８５８４６号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスやＦＰＤの製造工程では、シリコンやガラス等からなる基板に形成されたレジスト膜に微細パターンを露光、転写するために位相シフトマスクが用いられている。ＦＰＤ用のガラス基板は半導体用のシリコン基板に比べて大面積であることから、ＦＰＤ用の基板に対して十分な露光光量で露光するために、ｇ線、ｈ線及びｉ線の複合波長の露光光が用いられている。このような露光光を用いる場合、従来より、エッジ強調型の位相シフトマスクが用いられている（例えば、特許文献１参照）。【０００３】
一方、より微細化を達成するための手法としてハーフトーン型位相シフトマスクが用いられている（例えば特許文献２参照）。この方法によれば、１９３ｎｍにて位相が１８０°となることで、光強度がゼロとなる箇所を設定してパターニング精度を向上させることが可能となる。また、光強度がゼロになる箇所があることで、焦点深度を大きく設定することが可能となり、露光条件の緩和もしくはパターニングの歩留まり向上が図れる。【０００４】
然し、上記従来例のものでは、透明基板上に遮光層を成膜し、この遮光層をエッチングしパターニングし、パターニングした遮光層を覆うように位相シフト層を成膜し、この位相シフト層をエッチングしてパターニングすることにより位相シフトマスクが製造される。このように成膜とパターニングとを交互に行うと、装置間の搬送時間や処理待ち時間が長くなり生産効率が著しく低下する。しかも、所定の開口パターンを持つ単一のマスク越しに、位相シフト層と遮光層とを連続してエッチングすることができず、マスク（レジストパターン）を２回形成する必要があり、製造工程数が多くなる。従って、高い量産性で位相シフトマスクを製造できないという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】日本国特開２０１１−１３２８３号公報
【特許文献２】日本国特開２００６−７８９５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の点に鑑み、透明基板表面に位相シフト層とエッチングストッパー層と遮光層とをこの順に設けた位相シフトマスクが考えられる。このような構成であると、位相シフトマスクをフォトリソ法で製造した場合、遮光層に形成されたパターンの開口幅が位相シフトパターンの開口幅よりも広いエッジ強調型の位相シフトマスク、つまり、位相シフトマスクを平面視した際、遮光パターンから位相シフトパターンがはみ出したエッジ強調型の位相シフトマスクが得られる。【０００７】
ところが、エッジ強調型の位相シフトマスクとしてのパターン領域では、このように、位相シフトパターンが遮光パターンからはみ出した幅広の形状が好ましいが、本来、平面視した形状が同等でなければならないアライメントマークなどの部分でも階層によって開口形状（幅寸法）が異なってしまうため好ましくないという問題があった。【０００８】
本発明に係る態様は上記課題を解決するためになされたものであり、エッジ強調型の位相シフトマスクを高い量産性で製造するのに適した位相シフトマスクにおいて、パターン領域における位相シフトパターンが遮光パターンからはみ出した幅広の形状と、遮光領域における位相シフト層とエッチングストッパー層と遮光層との平面視形状が等しい構造とを同時に形成し、高精細な処理が可能な位相シフトマスクを製造可能とする手段を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）本発明に係る一態様の位相シフトマスクは、透明基板と；該透明基板の表面に形成された、Ｃｒを主成分とする位相シフト層と；前記透明基板から離間する側の前記位相シフト層表面に形成された、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｗ及びＨｆから選択された少なくとも１種の金属を主成分とするエッチングストッパー層と；前記位相シフト層から離間する側の前記エッチングストッパー層上に形成された、Ｃｒを主成分とする遮光層と、を備え、前記位相シフト層に形成された位相シフトパターンの開口幅よりも前記遮光層に形成された遮光パターンの開口幅が広く設定された位相シフト領域と、前記位相シフト層に形成された前記位相シフトパターンの前記開口幅と前記遮光層に形成された前記遮光パターンの前記開口幅とが等しく設定された遮光領域とを有することを特徴とする。
（２）本発明に係る一態様の位相シフトマスクの製造方法は、透明基板と；該透明基板の表面に形成された、Ｃｒを主成分とする位相シフト層と；前記透明基板から離間する側の前記位相シフト層表面に形成された、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｗ及びＨｆから選択された少なくとも１種の金属を主成分とするエッチングストッパー層と；前記位相シフト層から離間する側の前記エッチングストッパー層上に形成された、Ｃｒを主成分とする遮光層と、を備え、前記位相シフト層に形成された位相シフトパターンの開口幅よりも前記遮光層に形成された遮光パターンの開口幅が広く設定された位相シフト領域と、前記位相シフト層に形成された前記位相シフトパターンの前記開口幅と前記遮光層に形成された先記遮光パターンの前記開口幅とが等しく設定された遮光領域とを有する位相シフトマスクを製造する方法であって、前記透明基板に、前記位相シフト層と前記エッチングストッパー層と前記遮光層とを形成する工程と；前記遮光層上に所定の開口パターンを有する第１のマスクを形成する工程と；この形成した第１のマスク越しに前記遮光層と前記エッチングストッパー層とを順次エッチングして遮光パターンとエッチングストッパーパターンとを形成する工程と；前記第１のマスク越しに前記位相シフト層をエッチングし位相シフトパターンを形成する工程と；前記遮光パターン表面およびパターン開口に露出した遮光パターンが覆われるとともに、前記パターン開口に露出した前記エッチングストッパーパターンと前記位相シフトパターンとが、前記遮光領域では覆われず前記位相シフト領域では覆われるように、所定の開口パターンを有する第２のマスクを形成する工程と；この形成した第２のマスク越しに前記位相シフトパターンをエッチングする工程と；前記第２のマスクを除去した後、前記エッチングストッパーパターンを更にエッチングする工程と、を有することを特徴とする。
（３）上記（２）の態様において、前記エッチングストッパー層のエッチングに硝酸を含むエッチング液を用いることができる。
【００１０】
上記（１）の態様によれば、透明基板と；該透明基板の表面に形成された、Ｃｒを主成分とする位相シフト層と；前記透明基板から離間する側の前記位相シフト層表面に形成された、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｗ及びＨｆから選択された少なくとも１種の金属を主成分とするエッチングストッパー層と；前記位相シフト層から離間する側の前記エッチングストッパー層上に形成された、Ｃｒを主成分とする遮光層と、を備え、前記位相シフト層に形成された位相シフトパターンの開口幅よりも前記遮光層に形成された遮光パターンの開口幅が広く設定された位相シフト領域と、前記位相シフト層に形成された前記位相シフトパターンの前記開口幅と前記遮光層に形成された前記遮光パターンの前記開口幅とが等しく設定された遮光領域とを有することにより、エッジ強調型の位相シフトマスクにおいて、遮光領域において、位相シフトパターンとエッチングストッパーパターンと遮光パターンとの開口幅を等しくして、アライメントマークの正確性を維持しながら、高精細化に対応可能なエッジ強調型の位相シフトマスクを高い量産性で製造することが可能となる。
尚、本発明において、Ｃｒを主成分とするとは、Ｃｒ並びにＣｒの酸化物、窒化物、炭化物、酸化窒化物、炭化窒化物及び酸化炭化窒化物から選択される何れか１種で構成されることをいう。【００１１】
上記（２）の態様によれば、透明基板と；該透明基板の表面に形成された、Ｃｒを主成分とする位相シフト層と；前記透明基板から離間する側の前記位相シフト層表面に形成された、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｗ及びＨｆから選択された少なくとも１種の金属を主成分とするエッチングストッパー層と；前記位相シフト層から離間する側の前記エッチングストッパー層上に形成された、Ｃｒを主成分とする遮光層と、を備え、前記位相シフト層に形成された位相シフトパターンの開口幅よりも前記遮光層に形成された遮光パターンの開口幅が広く設定された位相シフト領域と、前記位相シフト層に形成された前記位相シフトパターンの前記開口幅と前記遮光層に形成された先記遮光パターンの前記開口幅とが等しく設定された遮光領域とを有する位相シフトマスクを製造する方法であって、前記透明基板に、前記位相シフト層と前記エッチングストッパー層と前記遮光層とを形成する工程と；前記遮光層上に所定の開口パターンを有する第１のマスクを形成する工程と；この形成した第１のマスク越しに前記遮光層と前記エッチングストッパー層とを順次エッチングして遮光パターンとエッチングストッパーパターンとを形成する工程と；前記第１のマスク越しに前記位相シフト層をエッチングし位相シフトパターンを形成する工程と；前記遮光パターン表面およびパターン開口に露出した遮光パターンが覆われるとともに、前記パターン開口に露出した前記エッチングストッパーパターンと前記位相シフトパターンとが、前記遮光領域では覆われず前記位相シフト領域では覆われるように、所定の開口パターンを有する第２のマスクを形成する工程と；この形成した第２のマスク越しに前記位相シフトパターンをエッチングする工程と；前記第２のマスクを除去した後、前記エッチングストッパーパターンを更にエッチングする工程と、を有することにより、エッジ強調型の位相シフトマスクにおいて、遮光領域では位相シフトパターンとエッチングストッパーパターンと遮光パターンとの開口幅を等しくして、アライメントマークの正確性を維持しながら、高精細化に対応可能なエッジ強調型の位相シフトマスクを高い量産性で製造することが可能となる。
【００１２】
上記（３）の場合、前記エッチングストッパー層（エッチングストッパーパターン）のエッチングに硝酸を含むエッチング液を用いることができる。【００１３】
位相シフト領域においては、位相シフトマスクブランクスの遮光層上に所定の開口パターンを持つ単一のマスクとしてレジストパターン（第１のマスク）を形成し、このレジストパターン越しに遮光層をエッチングすることで、所定幅の遮光パターンが形成される。
さらに、上記レジストパターン越しにエッチングストッパー層をエッチングすることで、エッチングストッパーパターンが形成される。このとき、遮光パターンの側面は露出しているが、遮光パターンはエッチングストッパーパターンとは異なる材料で構成されるためエッチングされず、遮光パターンとエッチングストッパーパターンとが同一幅となる。【００１４】
次いで、上記レジストパターン越しに位相シフト層をエッチングすることで、エッチングストッパーパターンと同一幅の位相シフトパターンが形成される。このとき、位相シフトパターンと同じＣｒ系の材料で構成される遮光パターンもエッチングされるため、位相シフトパターンの幅よりも遮光パターンの開口幅が広くなる。以上の工程を経ることにより、遮光パターンの開口幅が位相シフトパターンおよびエッチングストッパーパターンの開口幅よりも広くなる。【００１５】
遮光領域においても、同様に第１のマスクを用いることにより、遮光パターンの開口幅が位相シフトパターンの開口幅よりも広くなっている。次いで、遮光層表面およびパターン開口に露出した遮光層（側面）が覆われるとともに、パターン開口に露出したエッチングストッパー層と位相シフト層（位相シフトパターン）とが覆われないように所定の開口パターンを有する第２のマスクを形成する。
このとき、位相シフト領域では遮光領域と異なり、遮光パターン表面およびパターン開口に露出した遮光パターンとエッチングストッパーパターンと位相シフトパターンとの側面がすべて第２のマスクにより覆われる。つまり、遮光パターンとエッチングストッパーパターンと位相シフトパターンとの開口幅よりも狭い所定幅を有する第２のマスクを形成する。【００１６】
次いで、このレジストパターン越しにパターン開口に露出した位相シフトパターンの側面をエッチングすることで、遮光パターンの開口幅と同じ開口幅を有する位相シフトパターンを形成する。このとき、パターン開口に露出した遮光パターンは第２のマスクにより保護されエッチングされない。この後、第２のマスクを除去した後、最後に、エッチングストッパーパターンを更にエッチングする。このとき、エッチングストッパーパターンの側面のみをエッチングすることで、遮光パターンとエッチングストッパーパターンとが面一である側面を有するように設定する。このとき、位相シフトパターンおよび遮光パターンの側面は露出しているが、位相シフトパターンおよび遮光パターンはエッチングストッパーパターンとは異なる材料で構成されるためエッチングされず、位相シフトパターンと遮光パターンとエッチングストッパーパターンとが面一となる。
同時に、位相シフト領域においても、エッチングストッパーパターンはエッチングされる。以上の工程を経ることにより、遮光パターンおよびエッチングストッパーパターンの開口幅が位相シフトパターンの開口幅よりも広いエッジ強調型の位相シフトマスクが得られる。【００１７】
このように、予め形成した位相シフトマスクブランクスをパターニングするだけで遮光領域において位相シフトマスクを製造できる。このため、従来例のごとく成膜とパターニングを交互に行う場合に比べて効率よく製造でき、しかも、従来例に比べて製造工程数を減らすことができることから、高い量産性で位相シフトマスクを製造できる。【００１８】
本発明において、Ｃｒを主成分とした位相シフト層は、上記Ｃｒの酸化物、窒化物、炭化物、酸化窒化物、炭化窒化物及び酸化炭化窒化物から選択される何れか１種で構成され、位相シフト効果が十分に発揮される膜厚に設定される。このような位相シフト効果が十分に発揮される膜厚を有するためには、エッチング時間が遮光層のエッチング時間に対して１倍を越えるように長くなってしまうが、各層間の付着強度が十分高いことから、ラインラフネスが概直線状であり、かつ、パターン断面が概垂直となる、フォトマスクとして良好なパターンの形成を行うことが可能となる。【００１９】
また、エッチングストッパー層としてＮｉを含む膜を使用することで、Ｃｒを含む遮光膜およびＣｒを含む位相シフト層との付着強度を十分高めることができる。このため、ウェットエッチング液にて遮光層、エッチングストッパー層及び位相シフト層をエッチングするときに、遮光層とエッチングストッパー層との界面や、エッチングストッパー層と位相シフト層との界面からエッチング液がしみ込まないので、形成される遮光パターン、位相シフトパターンのＣＤ精度を高めることができ、かつ、膜の断面形状をフォトマスクにとって良好な垂直に近い形状とすることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る態様によれば、エッジ強調型の位相シフトマスクを高い量産性で製造するのに適した位相シフトマスクにおいて、パターン領域における位相シフトパターンが遮光パターンからはみ出した幅広の形状と、遮光領域における位相シフトパターンとエッチングストッパーパターンと遮光パターンとの平面視形状が等しい構造とを形成し、高精細なマスクを製造可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る位相シフトマスクの製造方法を説明する工程図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る位相シフトマスクの製造方法を説明する工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
＜第１の実施形態＞
以下では、本発明に係る位相シフトマスクの製造方法の一実施形態について、図面に基づいて説明する。
図１、図２は、本実施形態に係る位相シフトマスクの製造方法を模式的に示す工程図であり、図において、ＭＢは位相シフトマスクブランクスである。
【００２３】
本発明の位相シフトマスクブランクスＭＢは、図１（ａ）に示すように、透明基板Ｓと、この透明基板Ｓ上に形成された位相シフト層１１と、位相シフト層１１上に形成されたエッチングストッパー層１２と、このエッチングストッパー層１２上に形成された遮光層１３とで構成される。
【００２４】
透明基板Ｓとしては、透明性及び光学的等方性に優れた材料が用いられ、例えば、石英ガラス基板や、ガラス基板を用いることができる。透明基板Ｓの大きさは特に制限されず、当該マスクを用いて露光する基板（例えばＦＰＤ用基板、半導体基板）に応じて適宜選定される。本実施形態では、径寸法１００ｍｍ程度の基板や、一辺５０〜１００ｍｍ程度から、一辺３００ｍｍ以上の矩形基板に適用可能であり、更に、縦４５０ｍｍ、横５５０ｍｍ、厚み８ｍｍの石英基板や、最大辺寸法１０００ｍｍ以上で、厚み１０ｍｍ以上の基板も用いることができる。
【００２５】
また、透明基板Ｓの表面を研磨することで、透明基板Ｓのフラットネスを低減するようにしてもよい。透明基板Ｓのフラットネスは、例えば、２０μｍ以下とすることができる。これにより、マスクの焦点深度が深くなり、微細かつ高精度なパターン形成に大きく貢献することが可能となる。さらにフラットネスは１０μｍ以下と、小さい方が良好である。
【００２６】
位相シフト層１１及び遮光層１３は、Ｃｒを主成分とするものであり、具体的には、Ｃｒ単体、並びにＣｒの酸化物、窒化物、炭化物、酸化窒化物、炭化窒化物及び酸化炭化窒化物から選択される１つで構成することができ、また、これらの中から選択される２種以上を積層して構成することもできる。
【００２７】
位相シフト層１１は、３００ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長領域の何れかの光（例えば、波長３６５ｎｍのｉ線）に対して略１８０°の位相差をもたせることが可能な厚さ（例えば、９０〜１７０ｎｍ）で形成される。遮光層１３は、所定の光学特性が得られる厚み（例えば、８０ｎｍ〜２００ｎｍ）で形成される。エッチングストッパー層１２としては、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｗ及びＨｆから選択された少なくとも１種の金属を主成分とするものを用いることができ、例えば、Ｎｉ−Ｔｉ−Ｎｂ−Ｍｏ膜を用いることができる。これら位相シフト層１１、エッチングストッパー層１２及び遮光層１３は、例えば、スパッタリング法、電子ビーム蒸着法、レーザ蒸着法、ＡＬＤ法等により成膜できる。
【００２８】
本実施形態の位相シフトマスクＭは、１８０°の位相差をもたせることが可能な位相シフト層（位相シフトパターン）１１を有し、この位相シフト層１１に形成された位相シフトパターン１１ａの開口幅ｄ１よりも遮光層１３に形成された遮光パターン１３ｂの開口幅ｄ２が広く設定された位相シフト領域ＰＳＡと、位相シフト層１１に形成された位相シフトパターン１１ｂの開口幅ｄ５と遮光層１３に形成された遮光パターン１３ｂの開口幅ｄ５とが等しく設定された遮光領域ＭＳＡとを有する。
遮光領域ＭＳＡには、例えば、アライメントマークＡＭを設けることができ、遮光領域ＭＳＡは、平面視して位相シフト領域ＰＳＡの周囲を囲むように透明基板Ｓの周縁部に周設されることができる。
【００２９】
当該位相シフトマスクＭによれば、上記波長領域の光、特にｇ線（４３６ｎｍ）、ｈ線（４０５ｎｍ）、ｉ線（３６５ｎｍ）を含む複合波長を露光光として用いることで、位相の反転作用により光強度が最小となる領域を形成して、露光パターンをより鮮明にすることができる。このような位相シフト効果により、パターン精度が大幅に向上し、微細かつ高精度なパターン形成が可能となる。位相シフト層は酸化窒化クロム系材料で形成することができ、上記位相シフト層の厚みは、ｉ線に対して略１８０°の位相差をもたせる厚みとすることができる。さらに、ｈ線またはｇ線に対して略１８０°の位相差をもたせることが可能な厚みで上記位相シフト層を形成してもよい。ここで「略１８０°」とは、１８０°又は１８０°近傍を意味し、例えば、１８０°±１０°以下である。この位相シフトマスクによれば、上記波長領域の光を用いることで位相シフト効果に基づくパターン精度の向上を図ることができ、微細かつ高精度なパターン形成が可能となる。これにより、高画質のフラットパネルディスプレイを製造することができる。
【００３０】
本実施形態の位相シフトマスクは、例えばＦＰＤ用ガラス基板に対するパターニング用マスクとして構成することができる。後述するように、当該マスクを用いたガラス基板のパターニングには、露光光にｉ線、ｈ線及びｇ線の複合波長が用いられる。
【００３１】
本実施形態の位相シフトマスクブランクスＭＢは、図１（ａ）に示すように、ガラス基板Ｓ上に、ＤＣスパッタリング法を用いて、Ｃｒを主成分とする位相シフト層１１、Ｎｉを主成分とするエッチングストッパー層１２及びＣｒを主成分とする遮光層１３を順に成膜することで製造される。以下、上記位相シフトマスクブランクスＭＢから位相シフトマスクＭを製造する位相シフトマスクの製造方法について説明する。
【００３２】
次に、図１（ｂ）に示すように、位相シフトマスクブランクスＭＢの最上層である遮光層１３の上にフォトレジスト層ＰＲ１ａが形成される。フォトレジスト層ＰＲ１ａは、ポジ型でもよいしネガ型でもよい。フォトレジスト層ＰＲ１ａとしては、液状レジストが用いられるが、ドライフィルムレジストが用いられてもよい。
【００３３】
続いて、図１（ｃ）（ｄ）に示すように、フォトレジスト層ＰＲ１ａを露光及び現像することで、領域ＰＲ１ｂを除去して遮光層１３の上にレジストパターンＲＰ１が形成される。レジストパターンＲＰ１は、遮光層１３のエッチングマスクとして機能し、遮光層１３のエッチングパターンに応じて適宜形状が定められる。一例として、位相シフト領域ＰＳＡにおいては、形成する位相シフトパターンの開口幅寸法ｄ１と等しい開口幅ｄ１を有する形状に設定される。
【００３４】
次いで、図１（ｅ）に示すように、このレジストパターンＲＰ１越しに第１エッチング液を用いて遮光層１３をウェットエッチングする。第１エッチング液としては、硝酸セリウム第２アンモニウムを含むエッチング液を用いることができ、例えば、硝酸や過塩素酸等の酸を含有する硝酸セリウム第２アンモニウムを用いることが好ましい。ここで、エッチングストッパー層１２は第１エッチング液に対して高い耐性を有するため、遮光層１３のみがパターニングされて遮光パターン１３ａが形成される。遮光パターン１３ａは、レジストパターンＲＰ１と等しい開口幅ｄ１を有する形状とされる。
【００３５】
次いで、図１（ｆ）に示すように、上記レジストパターンＲＰ越しに第２エッチング液を用いてエッチングストッパー層１２をウェットエッチングする。第２エッチング液としては、硝酸に酢酸、過塩素酸、過酸化水素水及び塩酸から選択した少なくとも１種を添加したものを好適に用いることができる。ここで、遮光層１３及び位相シフト層１１は第２エッチング液に対して高い耐性を有するため、エッチングストッパー層１２のみがパターニングされてエッチングストッパーパターン１２ａが形成される。エッチングストッパーパターン１２ａは、遮光パターン１３ａおよびレジストパターンＲＰ１の開口幅寸法ｄ１と等しい開口幅ｄ１を有する形状とされる。
【００３６】
次いで、図１（ｇ）に示すように、レジストパターンＲＰ１越しに、つまり、レジストパターンＲＰ１を除去しない状態で、第１エッチング液を用いて位相シフト層１１をウェットエッチングする。ここで、遮光パターン１３ａは位相シフト層１１と同じＣｒ系材料で構成され、遮光パターン１３ａの側面は露出しているため、位相シフト層１１がパターニングされて位相シフトパターン１１ａが形成される。位相シフトパターン１１ａは開口幅寸法ｄ１を有する形状とされる。同時に、遮光パターン１３ａもさらにサイドエッチングされて、位相シフトパターン１１ａの開口幅寸法ｄ１よりも大きな開口幅ｄ２を有する形状の遮光パターン１３ｂが形成される。このとき、エッチングストッパーパターン１２ａおよび位相シフトパターン１１ａはレジストパターンＲＰ１と等しい開口幅ｄ１を有する形状となっている。
【００３７】
次いで、図２（ｈ）に示すように、レジストパターンＲＰ１を除去する。レジストパターンＲＰ１の除去には、公知のレジスト剥離液を用いることができるため、ここでは詳細な説明を省略する。
ここまで、位相シフト領域ＰＳＡにおける寸法について説明してきたが、遮光領域ＭＳＡにおいては、例えば、エッチングストッパーパターン１２ａおよび位相シフトパターン１１ａは、レジストパターンＲＰ１と等しい開口幅ｄ３を有する形状とされ、遮光パターン１３ｂは位相シフトパターン１１ａの開口幅寸法ｄ３よりも大きな開口幅ｄ５を有する形状とされている。
【００３８】
また、位相シフト領域ＰＳＡと遮光領域ＭＳＡとの境界付近に位置する開口においては、例えば、エッチングストッパーパターン１２ａおよび位相シフトパターン１１ａは、レジストパターンＲＰ１と等しい開口幅ｄ６を有する形状とされ、遮光パターン１３ｂは位相シフトパターン１１ａの開口幅寸法ｄ６よりも大きな開口幅ｄ４を有する形状とされている。
【００３９】
次いで、図２（ｊ）に示すように、ガラス基板Ｓ上の全面に、フォトレジスト層ＰＲ２ａを形成する。このとき、フォトレジスト層ＰＲ２ａは、遮光パターン１３ｂ、位相シフトパターン１１ａ、エッチングストッパーパターン１２ａによって形成された開口の内部も含めて、ガラス基板Ｓ上の全面を覆って設けられる。
【００４０】
続いて、図２（ｋ）（ｍ）に示すように、フォトレジスト層ＰＲ２ａを露光及び現像することで、領域ＰＲ２ｂを除去してレジストパターンＲＰ２を形成する。このとき、レジストパターンＲＰ２は、遮光パターン１３ｂ、位相シフトパターン１１ａ、エッチングストッパーパターン１２ａによって形成された開口の内部も含めて、ガラス基板Ｓ上の開口パターン全面を覆って設けられる。レジストパターンＲＰ２は、ガラス基板Ｓ上の開口パターンに類似したパターン形状、つまり、レジストパターンＲＰ１と類似した平面形状とされ、その開口幅寸法が異なるものとなるように形成されている。
【００４１】
具体的には、位相シフト領域ＰＳＡおよび、位相シフト領域ＰＳＡと遮光領域ＭＳＡとの境界付近に位置する開口においては、レジストパターンＲＰ２は、レジストパターンＲＰ１の開口幅寸法ｄ１，ｄ６よりも小さな開口幅ｄ１０，ｄ７を有する形状とされている。つまり、レジストパターンＲＰ２は、これら、光強度がゼロとなる箇所を設定してパターニング精度を向上させることを主眼とするパターン部分においては、これらの遮光パターン１３ｂ、位相シフトパターン１１ａ、エッチングストッパーパターン１２ａが積層された開口パターン内部の側面を覆うようにその幅寸法が設定される。
また、遮光領域ＭＳＡにおいては、レジストパターンＲＰ２は、レジストパターンＲＰ１の開口幅寸法ｄ３と等しい開口幅を有する形状とされて、開口内部の積層された側面のうち、遮光パターン１３ｂの側面のみを覆うとともに、位相シフトパターン１１ａ、エッチングストッパーパターン１２ａの側面を露出させるようにその幅寸法が設定される。
【００４２】
次いで、図２（ｎ）に示すように、レジストパターンＲＰ２越しに、つまり、レジストパターンＲＰ２で覆われた状態で、第１エッチング液を用いて位相シフトパターン１１ａをウェットエッチングする。ここで、遮光パターン１３ｂは、位相シフト領域ＰＳＡおよび遮光領域ＭＳＡのいずれにおいても、レジストパターンＲＰ２で覆われているのでエッチングされない。
同時に、位相シフト領域ＰＳＡにおいて、位相シフトパターン１１ａは、レジストパターンＲＰ２で覆われているのでエッチングされない。
【００４３】
また、遮光領域ＭＳＡにおいては、Ｃｒ系材料で構成された位相シフトパターン１１ａがサイドエッチングされて位相シフトパターン１１ｂが形成される。位相シフトパターン１１ｂは開口幅寸法ｄ５，ｄ９を有する形状とされる。同時に、遮光パターン１３ｂはエッチングされない。その結果、位相シフトパターン１１ｂの開口幅寸法を、遮光パターン１３ｂと同じ開口幅ｄ５とするように設定することができる。なお、エッチングストッパーパターン１２ａは、この工程の前と等しい開口幅ｄ３，ｄ６を有する形状のままとなっている。
【００４４】
次いで、図２（ｐ）に示すように、レジストパターンＲＰ２を除去する。レジストパターンＲＰ２は、レジストパターンＲＰ１と同様に除去することができる。
そして、図２（ｑ）に示すように、上記第２エッチング液を用いてエッチングストッパーパターン１２ａを更にウェットエッチングする。これにより、エッチングストッパーパターン１２ｂの開口幅が遮光パターン１３ｂの開口幅ｄ２，ｄ４，ｄ５と同一にされる。
【００４５】
以上により、図２（ｑ）に示すように、位相シフト領域ＰＳＡにおいて、位相シフトパターン１１ｂの開口幅ｄ１よりも遮光パターン１３ｂ（及びエッチングストッパーパターン１２ｂ）の開口幅ｄ２が広いエッジ強調型の位相シフトマスクＭが得られる。
【００４６】
この位相シフトマスクＭにおいては、遮光領域ＭＳＡにおいては、位相シフトパターン１１ｂ、遮光パターン１３ｂ、エッチングストッパーパターン１２ｂの開口幅ｄ５が等しい、つまり、アライメントマークＡＭとなる開口パターン内の位相シフトパターン１１ｂ、遮光パターン１３ｂ、エッチングストッパーパターン１２ｂの側面が面一となって、露光処理の露光方向とほぼ等しい形状となっている。
【００４７】
また、位相シフト領域ＰＳＡと遮光領域ＭＳＡとの境界付近に位置する開口においては、例えば、位相シフトパターン１１ｂの開口幅ｄ９よりも遮光パターン１３ｂ（及びエッチングストッパーパターン１２ｂ）の開口幅ｄ４が広いエッジ強調型の位相シフトマスクＭが得られる。同時に、遮光領域ＭＳＡ側の開口パターン内の位相シフトパターン１１ｂ、遮光パターン１３ｂ、エッチングストッパーパターン１２ｂの側面が面一となって、露光処理の露光方向とほぼ等しい形状となっている。
【００４８】
尚、位相シフト領域ＰＳＡにおいて、遮光パターン１３ｂの外側に露出する位相シフトパターン１１ａの幅（ｄ２−ｄ１）は、位相シフト層１１をウェットエッチングするときの遮光パターン１３ｂのエッチング速度によって決まる。ここで、この遮光パターン１３ａのエッチング速度は、遮光層１３の組成やエッチングストッパー層１２と遮光層１３との界面状態の影響を受ける。例えば遮光層１３を、クロムを主成分とした層と酸化クロムを主成分とした層との２層の膜で構成した場合に、クロムを主成分とした層のクロム成分の比率を高くすればエッチング速度を高くできる一方で、クロム成分の比率を低くすればエッチング速度を低くできる。遮光パターン１３ａのエッチング量としては、例えば、２００ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲内で設定できる。
【００４９】
上記実施形態によれば、透明基板Ｓ上に、位相シフト層１１、エッチングストッパー層１２及び遮光層１３をこの順で積層して位相シフトマスクブランクスＭＢを構成した。この位相シフトマスクブランクスＭＢの遮光層１３上にレジストパターンＲＰ１，ＲＰ２を形成し、このレジストパターンＲＰ１，ＲＰ２を用いて各層をウェットエッチングすることで、アライメントマークＡＭの位置正確度の高いエッジ強調型の位相シフトマスクＭを製造できる。従って、成膜とエッチングを繰り返す従来例に比べて製造工程数を減らすことができると共に生産効率を高めることができるため、高い量産性で高精細な視認性の高い位相シフトマスクＭを製造できる。
【００５０】
また、位相シフト層１１は、Ｃｒの酸化物、窒化物、炭化物、酸化窒化物、炭化窒化物及び酸化炭化窒化物から選択される何れか１種で構成され、位相シフト効果が十分に発揮される膜厚を有する。このような位相シフト効果が十分に発揮される膜厚を有するためには、エッチング時間が遮光層１３のエッチング時間に対して１倍を越えるように長くなってしまうが、各層間の付着強度が十分高いことから、ラインラフネスが概直線状であり、かつ、パターン断面が概垂直となる、フォトマスクとして良好なパターンの形成を行うことが可能となる。
【００５１】
また、エッチングストッパー層１２としてＮｉを含む膜を使用することで、Ｃｒを含む遮光層１３およびＣｒを含む位相シフト層１１との付着強度を十分高めることができる。
このため、ウェットエッチング液にて遮光層１３、エッチングストッパー層１２及び位相シフト層１１をエッチングするときに、遮光層１３とエッチングストッパー層１２の界面や、エッチングストッパー層１２と位相シフト層１１の界面からエッチング液がしみ込まないので、形成される遮光パターン１３ｂ、位相シフトパターン１１ａのＣＤ精度を高めることができ、かつ、膜の断面形状をフォトマスクにとって良好な垂直に近い形状とすることができる。
【００５２】
上記効果を確認するため、次の実験を行った。即ち、ガラス基板Ｓ上に、スパッタリング法により、位相シフト層１１たるクロムの酸化窒化炭化膜を１２０ｎｍの厚さで成膜し、エッチングストッパー層１２たるＮｉ−Ｔｉ−Ｎｂ−Ｍｏ膜を３０ｎｍの厚さで成膜し、遮光層１３たるクロム主成分の層と酸化クロム主成分の層との２層で構成される膜を１００ｎｍの合計厚さで成膜して、位相シフトマスクブランクスＭＢを得た。
【００５３】
この位相シフトマスクブランクスＭＢ上にレジストパターンＲＰ１を形成し、このレジストパターンＲＰ１越しに硝酸セリウム第２アンモニウムと過塩素酸との混合エッチング液を用いて遮光層１３をエッチングして遮光パターン１３ａを形成し、さらに硝酸と過塩素酸との混合エッチング液を用いてエッチングストッパー層１２をエッチングしてエッチングストッパーパターン１２ａを形成した。次いで、硝酸セリウム第２アンモニウムと過塩素酸との混合エッチング液を用いて位相シフト層１１をエッチングして位相シフトパターン１１ａを形成した。
【００５４】
次いで、レジストパターンＲＰ２を形成し、このレジストパターンＲＰ２越しに硝酸セリウム第２アンモニウムと過塩素酸との混合エッチング液を用いて位相シフトパターン１１ａをサイドエッチングして位相シフトパターン１１ｂを形成した。次いで、レジストパターンＲＰ２を除去し、次いで、硝酸と過塩素酸との混合エッチング液を用いてエッチングストッパーパターン１２ａをエッチングしてエッチングストッパーパターン１２ｂを形成することで、エッジ強調型の位相シフトマスクＭを得た。
【００５５】
このようにして得た位相シフトマスクＭを用い、ｇ線、ｈ線及びｉ線の複合波長の露光光を用いて露光し、露光されたパターンの線幅を測定し、目標線幅（２．５μｍ）に対するずれを求めた結果、１０％程度に抑えられることができることが確認された。同時に、アライメントマークＡＭの輪郭視認性が良好であることを確認した。これにより、高い量産性で製造可能な位相シフトマスクＭをＦＰＤ用に使用可能であることが判った。
【００５６】
以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明はこれに限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変更が可能である。
【符号の説明】
【００５７】
ＭＢ…位相シフトマスクブランクス、Ｓ…ガラス基板（透明基板）、１１…位相シフト層、１１ａ…位相シフトパターン、１２…エッチングストッパー層、１２ａ，１２ｂ…エッチングストッパーパターン、１３…遮光層、１３ａ，１３ｂ…遮光パターン。
【図１】
0005865520.tif 000002
【図２】
0005865520.tif 000003