(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積層されたＣｒを主成分とする位相シフト層と、
前記位相シフト層に積層されたエッチングストッパー層と、
前記エッチングストッパー層に積層されたＣｒを主成分とする遮光層と、を備えるマスクブランクスであって、
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、同一のエッチャントによってエッチングすることで、前記位相シフト層に積層された位相シフトパターンのエッジよりも前記遮光層に形成された遮光パターンのエッジが平面視において後退した位置に配置される位相シフトマスクを製造可能とされ、
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において、前記同一のエッチャントに対して、
前記位相シフト層のエッチング開始時点の前における前記遮光層が、前記エッチングストッパー層に対して電気化学的に貴であるように設定され、
前記位相シフト層のエッチング開始時点より後における前記遮光層が、前記位相シフト層に対して電気化学的に卑であるように設定されることを特徴とするマスクブランクス。
【請求項２】
前記エッチングストッパー層が、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｗおよび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ことを特徴とする請求項１に記載のマスクブランクス。
【請求項３】
前記遮光層において、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における前記エッチングでのサイドエッチング量が、前記位相シフト層のエッチング開始時点の前に比べて該遮光層のエッチング開始時点から大きくなるように設定されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のマスクブランクス。
【請求項４】
前記遮光層のサイドエッチング量が、前記位相シフト層のエッチング開始時点の前に比べて該遮光層のエッチング開始時点から１０倍以上大きくなるように設定されていることを特徴とする請求項３に記載のマスクブランクス。
【請求項５】
前記エッチングストッパー層が、１０ｎｍ以上の膜厚とされることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のマスクブランクス。
【請求項６】
透明基板と、該透明基板の表面に積層されたＣｒを主成分とする位相シフト層と、前記位相シフト層に積層された炭素を含むエッチングストッパー層と、前記エッチングストッパー層に積層されたＣｒを主成分とする遮光層と、を備えるマスクブランクスの製造方法であって、
前記マスクブランクスは、
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、同一のエッチャントによってエッチングすることで、前記位相シフト層に積層された位相シフトパターンのエッジよりも前記遮光層に形成された遮光パターンのエッジが平面視において後退した位置に配置される位相シフトマスクを製造可能とされ、
前記マスクブランクスの製造方法は、
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順に積層する工程を有し、
前記エッチングストッパー層が、成膜雰囲気として二酸化炭素を含有し、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｎｂ、Ｍｏ、ＷおよびＨｆから選択された少なくとも１種の金属を主成分としてスパッタリングにより成膜されることを特徴とするマスクブランクスの製造方法。
【請求項７】
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のマスクブランクスを用いて位相シフトマスクを製造する方法であって、
前記遮光層上に所定の開口パターンを有するマスクを形成する工程と、
この形成したマスク越し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同一のエッチャントによって同時にウェットエッチングする工程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８】
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同時にウェットエッチングする工程において、
前記遮光層におけるサイドエッチング量が、前記位相シフト層におけるサイドエッチング量の４〜５倍程度に設定されてなることを特徴とする請求項７に記載の位相シフトマスクの製造方法。
【請求項９】
前記エッチャントとして、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を特徴とする請求項７又は請求項８に記載の位相シフトマスクの製造方法。
【請求項１０】
透明基板と、
該透明基板の表面に積層されたＣｒを主成分とする位相シフト層と、
前記位相シフト層に積層された炭素を含むエッチングストッパー層と、
前記エッチングストッパー層に積層されたＣｒを主成分とする遮光層と、を備える位相シフトマスクであって、
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、同一のエッチャントによってエッチングすることで、前記位相シフト層に積層された位相シフトパターンのエッジよりも前記遮光層に形成された遮光パターンのエッジが平面視において後退した位置に配置され、
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において、前記同一のエッチャントに対して、
前記位相シフト層のエッチング開始時点の前における前記遮光層が、前記エッチングストッパー層に対して電気化学的に貴であるように設定され、
前記位相シフト層のエッチング開始時点より後における前記遮光層が、前記位相シフト層に対して電気化学的に卑であるように設定されることを特徴とする位相シフトマスク。
【請求項１１】
透明基板と、
該透明基板の表面に積層されたＣｒを主成分とするハーフトーン層と、
前記ハーフトーン層に積層された炭素を含むエッチングストッパー層と、
前記エッチングストッパー層に積層されたＣｒを主成分とする遮光層と、を備えるマスクブランクスであって、
前記ハーフトーン層と前記エッチングストッパー層と前記遮光層とを、同一のエッチャントによってエッチングすることで、前記ハーフトーン層に積層されたハーフトーンパターンのエッジよりも前記遮光層に形成された遮光パターンのエッジが平面視において後退した位置に配置されるハーフトーンマスクを製造可能とされ、
前記ハーフトーン層と前記エッチングストッパー層と前記遮光層とにおいて、前記同一のエッチャントに対して、
前記ハーフトーン層のエッチング開始時点の前における前記遮光層が、前記エッチングストッパー層に対して電気化学的に貴であるように設定され、
前記ハーフトーン層のエッチング開始時点より後における前記遮光層が、前記ハーフトーン層に対して電気化学的に卑であるように設定されることを特徴とするマスクブランクス。
【請求項１２】
前記遮光層において、前記ハーフトーン層と前記エッチングストッパー層と前記遮光層とにおける前記エッチングでのサイドエッチング量が、前記ハーフトーン層のエッチング開始時点の前に比べて該遮光層のエッチング開始時点から大きくなるように設定されていることを特徴とする請求項１１に記載のマスクブランクス。
【請求項１３】
透明基板と、該透明基板の表面に積層されたＣｒを主成分とするハーフトーン層と、前記ハーフトーン層に積層された炭素を含むエッチングストッパー層と、前記エッチングストッパー層に積層されたＣｒを主成分とする遮光層と、を備えるマスクブランクスの製造方法であって、
前記マスクブランクスは、
前記ハーフトーン層と前記エッチングストッパー層と前記遮光層とを、同一のエッチャントによってエッチングすることで、前記ハーフトーン層に積層されたハーフトーンパターンのエッジよりも前記遮光層に形成された遮光パターンのエッジが平面視において後退した位置に配置されるハーフトーンマスクを製造可能とされ、
前記マスクブランクスの製造方法は、
前記透明基板に、前記ハーフトーン層と前記エッチングストッパー層と前記遮光層とを順に積層する工程を有し、
前記エッチングストッパー層が、成膜雰囲気として二酸化炭素を含有し、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｎｂ、Ｍｏ、ＷおよびＨｆから選択された少なくとも１種の金属を主成分としてスパッタリングにより成膜されることを特徴とするマスクブランクスの製造方法。
【請求項１４】
透明基板と、
該透明基板の表面に積層されたＣｒを主成分とするハーフトーン層と、
前記ハーフトーン層に積層された炭素を含むエッチングストッパー層と、
前記エッチングストッパー層に積層されたＣｒを主成分とする遮光層と、を備えるハーフトーンマスクであって、
前記ハーフトーン層のエッチング開始時点より後における前記遮光層が、前記ハーフトーン層に対して電気化学的に卑であるように設定され、
前記ハーフトーン層と前記エッチングストッパー層と前記遮光層とを、同一のエッチャントによってエッチングすることで、前記ハーフトーン層に積層されたハーフトーンパターンのエッジよりも前記遮光層に形成された遮光パターンのエッジが平面視において後退した位置に配置され、
前記ハーフトーン層と前記エッチングストッパー層と前記遮光層とにおいて、前記同一のエッチャントに対して、
前記ハーフトーン層のエッチング開始時点の前における前記遮光層が、前記エッチングストッパー層に対して電気化学的に貴であるように設定され、
前記ハーフトーン層のエッチング開始時点より後における前記遮光層が、前記ハーフトーン層に対して電気化学的に卑であるように設定されることを特徴とするハーフトーンマスク。
【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マスクブランクス、位相シフトマスク、ハーフトーンマスク、マスクブランクスの製造方法、及び位相シフトマスクの製造方法に関し、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、２０１７年６月２８日に日本に出願された特願２０１７−１２６２５８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】
ＦＰＤ（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位相シフトマスクが用いられている。位相シフトマスクは、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エッジ強調型マスクであり、パターンプロファイルをより微細化する際に用いることができる。【０００３】
また、ＦＰＤ用マスクにおいて、半透過性領域を有するハーフトーンマスクを用いてパネル形成に必要なマスク枚数を削減することが行われている。半透過性領域を透過する光の透過量が低下することで、フォトレジストの現像後の膜減りした膜厚を所望の値に制御することが可能になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】日本国特開２０１０−１２８００３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記従来例のものでは、透明基板上の位相シフト層を成膜し、この位相シフト層をエッチングおよびパターニングし、パターニングした位相シフト層を覆うように遮光層を成膜し、この遮光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、遮光層と位相シフト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。【０００６】
さらに、遮光層と位相シフト層とを同一のエッチャントでエッチング可能として同時にエッチングすることが考えられるが、このとき、遮光層におけるサイドエッチング量が充分でない。このため、平面視において、位相シフトパターンのエッジよりも遮光パターンのエッジが後退する寸法を所定の範囲に形成できないという問題があった。【０００７】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、以下の目的を達成しようとするものである。
１．位相シフト層に積層された位相シフトパターンのエッジよりも、前記遮光層に形成された遮光パターンのエッジが平面視において後退した位置に配置される位相シフトマスクの製造工程数を削減可能とすること。
２．位相シフトパターンのエッジよりも遮光パターンのエッジが平面視において後退する寸法を所定の範囲で形成可能とすること。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の態様に係るマスクブランクスは、透明基板と、該透明基板の表面に積層されたＣｒを主成分とする位相シフト層と、前記位相シフト層に積層されたエッチングストッパー層と、前記エッチングストッパー層に積層されたＣｒを主成分とする遮光層と、を備えるマスクブランクスであって、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、同一のエッチャントによってエッチングすることで、前記位相シフト層に積層された位相シフトパターンのエッジよりも前記遮光層に形成された遮光パターンのエッジが平面視において後退した位置に配置される位相シフトマスクを製造可能とされ、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において、前記同一のエッチャントに対して、前記位相シフト層のエッチング開始時点の前における前記遮光層が、前記エッチングストッパー層に対して電気化学的に貴であるように設定され、前記位相シフト層のエッチング開始時点より後における前記遮光層が、前記位相シフト層に対して電気化学的に卑であるように設定されることにより上記課題を解決した。
本発明の態様において、前記エッチングストッパー層が、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｗおよび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ことがより好ましい。
本発明の態様は、前記遮光層において、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における前記エッチングでのサイドエッチング量が、前記位相シフト層のエッチング開始時点の前に比べて該遮光層のエッチング開始時点から大きくなるように設定されていることが可能である。
また、本発明の態様において、前記遮光層のサイドエッチング量が、前記位相シフト層のエッチング開始時点の前に比べて該遮光層のエッチング開始時点から１０倍以上大きくなるように設定されている手段を採用することもできる。
また、前記エッチングストッパー層が、１０ｎｍ以上の膜厚とされることができる。
本発明の態様に係るマスクブランクスの製造方法は、透明基板と、該透明基板の表面に積層されたＣｒを主成分とする位相シフト層と、前記位相シフト層に積層された炭素を含むエッチングストッパー層と、前記エッチングストッパー層に積層されたＣｒを主成分とする遮光層と、を備えるマスクブランクスの製造方法であって、前記マスクブランクスは、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、同一のエッチャントによってエッチングすることで、前記位相シフト層に積層された位相シフトパターンのエッジよりも前記遮光層に形成された遮光パターンのエッジが平面視において後退した位置に配置される位相シフトマスクを製造可能とされ、前記マスクブランクスの製造方法は、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順に積層する工程を有し、前記エッチングストッパー層が、成膜雰囲気として二酸化炭素を含有し、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｎｂ、Ｍｏ、ＷおよびＨｆから選択された少なくとも１種の金属を主成分としてスパッタリングにより成膜されることができる。
本発明の態様に係る位相シフトマスクの製造方法は、上記の態様のいずれかに記載されたマスクブランクスを用いて位相シフトマスクを製造する方法であって、前記遮光層上に所定の開口パターンを有するマスクを形成する工程と、この形成したマスク越し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同一のエッチャントによって同時にウェットエッチングする工程を有することができる。
また、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同時にウェットエッチングする工程において、前記遮光層におけるサイドエッチング量が、前記位相シフト層におけるサイドエッチング量の４〜５倍程度に設定されてなることができる。
また、前記エッチャントとして、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好ましい。
本発明の態様に係る位相シフトマスクは、透明基板と、該透明基板の表面に積層されたＣｒを主成分とする位相シフト層と、前記位相シフト層に積層された炭素を含むエッチングストッパー層と、前記エッチングストッパー層に積層されたＣｒを主成分とする遮光層と、を備える位相シフトマスクであって、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、同一のエッチャントによってエッチングすることで、前記位相シフト層に積層された位相シフトパターンのエッジよりも前記遮光層に形成された遮光パターンのエッジが平面視において後退した位置に配置され、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において、前記同一のエッチャントに対して、前記位相シフト層のエッチング開始時点の前における前記遮光層が、前記エッチングストッパー層に対して電気化学的に貴であるように設定され、前記位相シフト層のエッチング開始時点より後における前記遮光層が、前記位相シフト層に対して電気化学的に卑であるように設定されることにより上記課題を解決した。
本発明の態様に係るマスクブランクスは、透明基板と、該透明基板の表面に積層されたＣｒを主成分とするハーフトーン層と、前記ハーフトーン層に積層された炭素を含むエッチングストッパー層と、前記エッチングストッパー層に積層されたＣｒを主成分とする遮光層と、を備えるマスクブランクスであって、前記ハーフトーン層と前記エッチングストッパー層と前記遮光層とを、同一のエッチャントによってエッチングすることで、前記ハーフトーン層に積層されたハーフトーンパターンのエッジよりも前記遮光層に形成された遮光パターンのエッジが平面視において後退した位置に配置されるハーフトーンマスクを製造可能とされ、前記ハーフトーン層と前記エッチングストッパー層と前記遮光層とにおいて、前記同一のエッチャントに対して、前記ハーフトーン層のエッチング開始時点の前における前記遮光層が、前記エッチングストッパー層に対して電気化学的に貴であるように設定され、前記ハーフトーン層のエッチング開始時点より後における前記遮光層が、前記ハーフトーン層に対して電気化学的に卑であるように設定されることにより上記課題を解決した。
本発明の態様のマスクブランクスは、前記遮光層において、前記ハーフトーン層と前記エッチングストッパー層と前記遮光層とにおける前記エッチングでのサイドエッチング量が、前記ハーフトーン層のエッチング開始時点の前に比べて該遮光層のエッチング開始時点から大きくなるように設定されていることができる。
本発明の態様に係るマスクブランクスの製造方法は、透明基板と、該透明基板の表面に積層されたＣｒを主成分とするハーフトーン層と、前記ハーフトーン層に積層された炭素を含むエッチングストッパー層と、前記エッチングストッパー層に積層されたＣｒを主成分とする遮光層と、を備えるマスクブランクスの製造方法であって、前記マスクブランクスは、前記ハーフトーン層と前記エッチングストッパー層と前記遮光層とを、同一のエッチャントによってエッチングすることで、前記ハーフトーン層に積層されたハーフトーンパターンのエッジよりも前記遮光層に形成された遮光パターンのエッジが平面視において後退した位置に配置されるハーフトーンマスクを製造可能とされ、前記マスクブランクスの製造方法は、前記透明基板に、前記ハーフトーン層と前記エッチングストッパー層と前記遮光層とを順に積層する工程を有し、前記エッチングストッパー層が、成膜雰囲気として二酸化炭素を含有し、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｎｂ、Ｍｏ、ＷおよびＨｆから選択された少なくとも１種の金属を主成分としてスパッタリングにより成膜されることができる。
本発明の態様に係るハーフトーンマスクは、透明基板と、該透明基板の表面に積層されたＣｒを主成分とするハーフトーン層と、前記ハーフトーン層に積層された炭素を含むエッチングストッパー層と、前記エッチングストッパー層に積層されたＣｒを主成分とする遮光層と、を備えるハーフトーンマスクであって、前記ハーフトーン層のエッチング開始時点より後における前記遮光層が、前記ハーフトーン層に対して電気化学的に卑であるように設定され、前記ハーフトーン層と前記エッチングストッパー層と前記遮光層とを、同一のエッチャントによってエッチングすることで、前記ハーフトーン層に積層されたハーフトーンパターンのエッジよりも前記遮光層に形成された遮光パターンのエッジが平面視において後退した位置に配置され、前記ハーフトーン層と前記エッチングストッパー層と前記遮光層とにおいて、前記同一のエッチャントに対して、前記ハーフトーン層のエッチング開始時点の前における前記遮光層が、前記エッチングストッパー層に対して電気化学的に貴であるように設定され、前記ハーフトーン層のエッチング開始時点より後における前記遮光層が、前記ハーフトーン層に対して電気化学的に卑であるように設定されることができる。
【０００９】
本発明の態様に係るマスクブランクスは、透明基板と、該透明基板の表面に積層されたＣｒを主成分とする位相シフト層と、前記位相シフト層に積層されたエッチングストッパー層と、前記エッチングストッパー層に積層されたＣｒを主成分とする遮光層と、を備えるマスクブランクスであって、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、同一のエッチャントによってエッチングすることで、前記位相シフト層に積層された位相シフトパターンのエッジよりも前記遮光層に形成された遮光パターンのエッジが平面視において後退した位置に配置される位相シフトマスクを製造可能とされる。これにより、まず、遮光層をエッチングし、次いで、エッチングストッパー層をエッチングし、そして位相シフト層をエッチングすることを可能とするとともに、遮光層をサイドエッチングして、一回の連続したエッチングによって遮光パターンと位相シフトパターンとを形成することが可能となる。これにより、２回以上のレジストパターン形成をすることなく、かつ、一回の連続したエッチングによって遮光パターンと位相シフトパターンとを形成するとともに、同時にエッチングストッパー層も該当部分を除去することが可能となる。このため、製造工程数を削減して、作業量を低減し、製造時間を短縮して、コストを低減可能なマスクブランクスおよびそのマスクブランクスから製造された位相シフトマスクを提供することが可能となる。【００１０】
本発明の態様において、前記エッチングストッパー層が、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｗおよび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。これにより、Ｃｒ（クロム）を主成分とする位相シフト層と遮光層と同じエッチャントによってエッチングストッパー層がエッチング可能で、かつ、まず、遮光層をエッチングし、次いで、エッチングストッパー層をエッチングし、そして位相シフト層をエッチングすることを可能とするとともに、遮光層をサイドエッチングする。これにより、一回の連続したエッチングによって遮光パターンと位相シフトパターンとを形成することが可能となる。【００１１】
本発明の態様は、前記遮光層において、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における前記エッチングでのサイドエッチング量が、前記位相シフト層のエッチング開始時点の前に比べて該遮光層のエッチング開始時点から大きくなるように設定されている。これにより、遮光層とエッチングストッパー層と位相シフト層とを一回の連続したエッチングによって処理し、遮光層をサイドエッチングして、所定の寸法を有するように、前記位相シフト層に積層された位相シフトパターンのエッジよりも前記遮光層に形成された遮光パターンのエッジが平面視において後退した位置に配置される位相シフトマスクを製造することが可能となる。【００１２】
また、本発明の態様において、前記遮光層のサイドエッチング量が、前記位相シフト層のエッチング開始時点の前に比べて該遮光層のエッチング開始時点から１０倍以上大きくなるように設定されている。これにより、遮光層とエッチングストッパー層と位相シフト層とを一回の連続したエッチングによって処理し、遮光層をサイドエッチングして、前記位相シフト層に積層された位相シフトパターンのエッジよりも前記遮光層に形成された遮光パターンのエッジが平面視において後退した位置に配置される寸法がエッジ強調型マスクに適した範囲となるように、位相シフトマスクを製造することが可能となる。【００１３】
また、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において、前記位相シフト層のエッチング開始時点の前における前記遮光層が、前記エッチングストッパー層に対して電気化学的に貴であるように設定され、前記位相シフト層のエッチング開始時点より後における前記遮光層が、前記位相シフト層に対して電気化学的に卑であるように設定される。これにより、遮光層とエッチングストッパー層と位相シフト層とを一回の連続したエッチングによって処理する際に、まず、遮光層をエッチングし、次いで、エッチングストッパー層をエッチングし、そして位相シフト層をエッチングすることを可能とするとともに、位相シフト層をエッチングする際に、位相シフト層のサイドエッチング量よりも大きなサイドエッチング量として遮光層をサイドエッチングすることが可能となる。【００１４】
また、前記エッチングストッパー層が、１０ｎｍ以上の膜厚とされる。これにより、遮光層とエッチングストッパー層と位相シフト層とを一回の連続したエッチングによって処理する際に、まず、遮光層をエッチングし、次いで、エッチングストッパー層をエッチングし、そして位相シフト層をエッチングすることを可能とするとともに、位相シフト層をエッチングする際に、位相シフト層のサイドエッチング量よりも大きなサイドエッチング量として遮光層をサイドエッチングすることが可能となる。【００１５】
本発明の態様に係るマスクブランクスの製造方法は、上記のいずれかに記載されたマスクブランクスの製造方法であって、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順に積層する工程を有し、前記エッチングストッパー層が、成膜雰囲気として二酸化炭素を含有し、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｎｂ、Ｍｏ、ＷおよびＨｆから選択された少なくとも１種の金属を主成分としてスパッタリングにより成膜される。これにより、位相シフト層のエッチング開始時点の前における遮光層が、エッチングストッパー層に対して電気化学的に貴であるように設定するとともに、位相シフト層のエッチング開始時点より後における遮光層が、位相シフト層に対して電気化学的に卑であるように設定することが可能となる。これにより、遮光層とエッチングストッパー層と位相シフト層とを一回の連続したエッチングによって処理する際に、まず、遮光層をエッチングし、次いで、エッチングストッパー層をエッチングし、そして位相シフト層をエッチングすることを可能とするとともに、位相シフト層をエッチングする際に、位相シフト層のサイドエッチング量よりも大きなサイドエッチング量として遮光層をサイドエッチングすることができる。【００１６】
本発明の態様に係る位相シフトマスクの製造方法は、上記のいずれかに記載されたマスクブランクスを用いて位相シフトマスクを製造する方法であって、前記遮光層上に所定の開口パターンを有するマスクを形成する工程と、この形成したマスク越し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同一のエッチャントによって同時にウェットエッチングする工程を有する。これにより、マスクパターンを１回形成して、まず、遮光層をエッチングし、次いで、エッチングストッパー層をエッチングし、そして位相シフト層をエッチングすることを可能とするとともに、位相シフト層をエッチングする際に、位相シフト層のサイドエッチング量よりも大きなサイドエッチング量として遮光層をサイドエッチングし、マスクパターンによって規定された像に基づいて所定の遮光パターンと位相シフトパターンとを形成することが容易に可能となる。【００１７】
また、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同時にウェットエッチングする工程において、前記遮光層におけるサイドエッチング量が、前記位相シフト層におけるサイドエッチング量の４〜５倍程度に設定されてなる。これにより、大きなサイドエッチング量として遮光層をサイドエッチングし、マスクパターンによって規定された像に基づいて所定の遮光パターンと位相シフトパターンとを形成することが容易に可能となる。【００１８】
また、前記エッチャントとして、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。これにより、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同一のエッチャントによって同時にウェットエッチングすることが可能となる。【００１９】
本発明の態様に係る位相シフトマスクは、上記のいずれかに記載の製造方法により製造されることができる。
【００２０】
本発明の態様に係るマスクブランクスは、透明基板と、該透明基板の表面に積層されたＣｒを主成分とするハーフトーン層と、前記ハーフトーン層に積層されたエッチングストッパー層と、前記エッチングストッパー層に積層されたＣｒを主成分とする遮光層と、を備えるマスクブランクスであって、前記ハーフトーン層と前記エッチングストッパー層と前記遮光層とを、同一のエッチャントによってエッチングすることで、前記ハーフトーン層に積層されたハーフトーンパターンのエッジよりも前記遮光層に形成された遮光パターンのエッジが平面視において後退した位置に配置されるハーフトーンマスクを製造可能とされる。これにより、まず、遮光層をエッチングし、次いで、エッチングストッパー層をエッチングし、そしてハーフトーン層をエッチングすることを可能とするとともに、遮光層をサイドエッチングして、一回の連続したエッチングによって遮光パターンとハーフトーンパターンとを形成することが可能となる。これにより、２回以上のレジストパターン形成をすることなく、かつ、一回の連続したエッチングによって遮光パターンとハーフトーンパターンとを形成するとともに、同時にエッチングストッパー層も該当部分を除去することが可能となるため、製造工程数を削減して、作業量を低減し、製造時間を短縮して、コストを低減可能なマスクブランクスおよびそのマスクブランクスから製造されたハーフトーンマスクを提供することが可能となる。
【００２１】
本発明の態様に係るマスクブランクスは、前記遮光層において、前記ハーフトーン層と前記エッチングストッパー層と前記遮光層とにおける前記エッチングでのサイドエッチング量が、前記ハーフトーン層のエッチング開始時点の前に比べて該遮光層のエッチング開始時点から大きくなるように設定されている。これにより、遮光層とエッチングストッパー層とハーフトーン層とを一回の連続したエッチングによって処理し、遮光層をサイドエッチングして、所定の寸法を有するように、前記ハーフトーン層に形成されたハーフトーンパターンのエッジよりも前記遮光層に形成された遮光パターンのエッジが平面視において後退した位置に配置されるハーフトーンマスクを製造することが可能となる。【００２２】
本発明の態様に係るマスクブランクスの製造方法は、上記のいずれかに記載されたマスクブランクスの製造方法であって、前記透明基板に、前記ハーフトーン層と前記エッチングストッパー層と前記遮光層とを順に積層する工程を有し、前記エッチングストッパー層が、成膜雰囲気として二酸化炭素を含有し、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｎｂ、Ｍｏ、ＷおよびＨｆから選択された少なくとも１種の金属を主成分としてスパッタリングにより成膜される。これにより、ハーフトーン層のエッチング開始時点の前における遮光層が、エッチングストッパー層に対して電気化学的に貴であるように設定するとともに、ハーフトーン層のエッチング開始時点より後における遮光層が、ハーフトーン層に対して電気化学的に卑であるように設定することが可能となり、これにより、遮光層とエッチングストッパー層とハーフトーン層とを一回の連続したエッチングによって処理する際に、まず、遮光層をエッチングし、次いで、エッチングストッパー層をエッチングし、そしてハーフトーン層をエッチングすることを可能とするとともに、ハーフトーン層をエッチングする際に、ハーフトーン層のサイドエッチング量よりも大きなサイドエッチング量として遮光層をサイドエッチングすることができる。【００２３】
本発明の態様に係るハーフトーンマスクは、上記の製造方法により製造されたことにより、本発明の態様に係るハーフトーンマスクは、先に説明した位相シフト層をハーフトーン層に変更することにより同様に製造することが可能となる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の態様によれば、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同一のエッチャントによって同時にウェットエッチングすることで、遮光層をサイドエッチングして、前記位相シフト層に積層された位相シフトパターンのエッジよりも前記遮光層に形成された遮光パターンのエッジが平面視において後退した位置に配置される寸法がエッジ強調型マスクに適した範囲となる位相シフトマスクを製造することが可能となるという効果を奏することができる。【００２５】
また、本発明の態様によれば、前記ハーフトーン層と前記エッチングストッパー層と前記遮光層とを同一のエッチャントにより同時にウェットエッチングすることで、遮光層をサイドエッチングして、前記ハーフトーン層に積層されたハーフトーンパターンのエッジよりも前記遮光層に形成された遮光パターンのエッジが平面視において後退した位置に配置される寸法が半透過性領域となるハーフトーンマスクを製造することが可能になるという効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の第１実施形態に係るマスクブランクスを示す模式断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るマスクブランクス、位相シフトマスク、製造方法を示す工程図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係るマスクブランクス、位相シフトマスク、製造方法の各層におけるサイドエッチングの時間による変化を示すグラフである。
【図４】本発明の第１実施形態に係るマスクブランクス、位相シフトマスク、製造方法における各層の電気化学的な関係の時間による変化を示すものである。
【図５】本発明の実施形態に係るマスクブランクス、位相シフトマスクの製造方法の実験例を示すＳＥＭ写真である。
【図６】本発明の実施形態に係るマスクブランクス、位相シフトマスクの製造方法の実験例を示すＳＥＭ写真である。
【図７】本発明の実施形態に係るマスクブランクス、位相シフトマスクの製造方法の実験例を示すＳＥＭ写真である。
【図８】本発明の実施形態に係るマスクブランクス、位相シフトマスクの製造方法の実験例を示すＳＥＭ写真である。
【図９】本発明の実施形態に係るマスクブランクス、位相シフトマスクの製造方法の実験例を示すＳＥＭ写真である。
【図１０】本発明の実施形態に係るマスクブランクスの第２実施形態を示す模式断面図である。
【図１１】本発明の第２実施形態に係るマスクブランクス、ハーフトーンマスク、製造方法を示す工程図である。
【図１２】本発明の第２実施形態に係るハーフトーンマスクにおける透過率の波長依存性を示すグラフである。
【図１３】本発明の第２実施形態に係るハーフトーンマスクにおける透過率の波長依存性を示すデータである。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の第１実施形態に係るマスクブランクス、位相シフトマスク、製造方法を、図面に基づいて説明する。
図１は、本実施形態におけるマスクブランクスを示す模式断面図であり、図において、符号ＭＢは、マスクブランクスである。
【００２８】
本実施形態に係るマスクブランクスＭＢは、図１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。
本実施形態に係るマスクブランクスＭＢにおいては、後述するように、位相シフト層１１とエッチングストッパー層１２と遮光層１３とが、同一のエッチャントによりエッチング可能とされている。
【００２９】
透明基板Ｓとしては、透明性およ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。
【００３０】
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以下といった、小さい値であることが好ましい。
【００３１】
位相シフト層１１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、炭化窒化物およ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、これらの材料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。
【００３２】
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。
【００３３】
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、Ｃｕ、Ｖ、Ｔａ、ＺｒおよびＨｆから選択された１種以上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。
【００３４】
このエッチングストッパー層１２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。
また、エッチングストッパー層１２の成膜条件として、成膜ガスに二酸化炭素を含有するかどうかを設定することができる。エッチングストッパー層１２の成膜ガスに二酸化炭素を含有した場合には、後述するクロムエッチャントによってエッチングストッパー層１２をエッチング・除去することが可能となる。また、成膜ガスに二酸化炭素を含有しない場合には、後述するクロムエッチャントによってエッチングストッパー層１２をエッチング・除去しないことを選択することが可能となる。
【００３５】
遮光層１３は、Ｃｒを主成分とするものであり、具体的には、Ｃｒおよび窒素を含むものとされる。さらに、遮光層１３が厚み方向に異なる組成を有することもできる。この場合、遮光層１３として、Ｃｒ単体、並びにＣｒの酸化物、窒化物、炭化物、酸化窒化物、炭化窒化物および酸化炭化窒化物から選択される１つ、または、２種以上を積層して構成することもできる。
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。
【００３６】
ここで、遮光層１３と位相シフト層１１とは、どちらもクロム系薄膜であり、かつ、酸化窒化されているが、比較すると、位相シフト層１１の方が遮光層１３よりも酸化度が大きく、酸化されにくい（電子を放出しにくい）ので貴になるように設定されている。
一方、遮光層１３とエッチングストッパー層１２とは、標準電極電位が、クロム三価（−０．１３ξ０／Ｖ）、ニッケル二価（−０．２４５ξ０／Ｖ）となり、遮光層１３（クロム）が貴、エッチングストッパー層１２（ニッケル）が卑になるように設定されている。
【００３７】
本実施形態に係るマスクブランクスＭＢ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である位相シフトマスクＭを製造する際に適用することができる。
この位相シフトマスクＭは、たとえば、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の開口幅よりも遮光層１３に形成された遮光パターン１３ｂの開口幅が広く設定される。
【００３８】
たとえば、位相シフトマスクＭによれば、露光処理において、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クロム、酸化窒化クロム、酸化窒化炭化クロムなどで形成することができ、さらにＳｉを含んだ酸化系膜でも窒化系膜でも酸窒化系膜でも形成することが可能である。また、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。
【００３９】
以下、本実施形態に係るマスクブランクスＭＢの製造方法について説明する。
図２は、本実施形態におけるマスクブランクスによる位相シフトマスク製造工程を示す断面図であり、図３は、本実施形態におけるマスクブランクスにおけるサイドエッチングの時間による変化を示すグラフであり、図４は、本実施形態におけるマスクブランクスにおける電気化学的な関係の時間による変化を示すグラフである。
【００４０】
本実施形態に係るマスクブランクスＭＢは、図１に示すように、まず、ガラス基板Ｓ上に、ＤＣスパッタリング法などを用いて、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を順に成膜する。エッチングストッパー層１２の成膜においては、二酸化炭素を含有するガス雰囲気とすることが好ましく、同時に、メタン等の炭素を含有することが好ましい。
【００４１】
次に、Ｃｒを主成分とする遮光層１３をエッチングストッパー層１２上に成膜する。
このとき、成膜条件として、クロムをターゲットとしたＤＣスパッタリングにより、スパッタリングガスとして、アルゴン、窒素（Ｎ２）などを含む状態で、スパッタリングをおこなうことができる。
さらにスパッタリングの進行に伴い、その条件を変化させることで、遮光層１３は、ガラス基板Ｓ側にクロム層を有し、その上に酸化クロム層を有する状態として成膜されることができる。
【００４２】
以下、このように製造された本実施形態に係るマスクブランクスＭＢから位相シフトマスクを製造する方法について説明する。
【００４３】
次に、図２（ａ）に示すように、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が、ポジ型とすることができる。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。
【００４４】
続いて、図２（ｂ）に示すように、フォトレジスト層ＰＲ１ａを露光するとともに、図２（ｃ）に示すように、現像することで、遮光層１３の上にレジストパターンＰＲ１が形成される。レジストパターンＰＲ１は、遮光層１３、エッチングストッパー層１２、位相シフト層１１のエッチングマスクとして機能し、これらの各層１１，１２，１３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、レジストパターンＰＲ１は、位相シフト領域ＰＳにおいては、形成する位相シフトパターン１１ａの開口幅寸法に対応した開口幅を有する形状に設定される。
【００４５】
次いで、図２（ｄ）に示すように、このレジストパターンＰＲ１越しに所定のエッチング液を用いて遮光層１３、エッチングストッパー層１２、位相シフト層１１をウェットエッチングする工程を開始する。
【００４６】
このエッチング工程としては、これら三層１１，１２，１３を連続して一回のエッチング処理によってパターン形成をおこなうが、ガラス基板Ｓへの積層順から、まず、遮光層１３のエッチングが開始される。
【００４７】
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。
【００４８】
ここで、エッチングストッパー層１２はこのエッチング液に対して遮光層１３に比べて高い耐性を有するため、まず、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ＰＲ１に対応した開口幅を有する形状とされる。
【００４９】
このとき、遮光層１３のレジストパターンＰＲ１に対応した領域において、厚さ方向の全域が除去された部分では、続いて、図２（ｅ）に示すように、引き続き同じエッチング液を用いてエッチングストッパー層１２がウェットエッチングされる。
【００５０】
ここで、遮光層１３がエッチングされてエッチングストッパー層１２が露出した時点から、レジストパターンＰＲ１越しに、つまり、レジストパターンＰＲ１を除去しない状態で、同一のエッチング液を用いてエッチングストッパー層１２のエッチングが開始される。
【００５１】
また、エッチングストッパー層１２のエッチングレートは遮光層１３のエッチングレートよりも小さいため、エッチングストッパー層１２の膜厚を適切に選択することにより、遮光パターン１３ａを形成することが可能となるとともに、エッチングストッパーパターン１２ａが形成される。
【００５２】
次いで、遮光パターン１３ａが形成された後、図２（ｅ）に示すように、エッチングストッパー層１２がエッチングされて位相シフト層１１が露出した時点から、レジストパターンＰＲ１越しに、つまり、レジストパターンＰＲ１を除去しない状態で、同一のエッチング液を用いて位相シフト層１１のエッチングが開始される。
【００５３】
これにより、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は所定の開口幅寸法を有する形状とされる。
【００５４】
ここで、図２（ｆ）に示すように、位相シフト層１１がエッチングされている間、遮光層１３のサイドエッチングレートが増加する。
つまり、位相シフト層１１が露出した時点である、位相シフト層１１のエッチング開始時点から、それまでのサイドエッチング量（位相シフト層１１が露出する前におけるサイドエッチング量）に対して、遮光層１３のサイドエッチング量が１０倍程度に増加する。
【００５５】
したがって、位相シフトパターン１１ａの形成と同時に、遮光パターン１３ａは、位相シフト層１１のエッチング開始時点から、高いサイドエッチ量が得られるように形成されているために、位相シフトパターン１１ａよりもさらにサイドエッチングが進行する。そして、図２（ｆ）に示すように、位相シフトパターン１１ａの開口幅寸法よりも大きな開口幅を有する形状の遮光パターン１３ｂが形成される。
【００５６】
このとき、遮光層１３あるいは遮光パターン１３ａは、位相シフト層１１のエッチング開始時点から、高いサイドエッチ量が得られることにより、エッチング処理時間を短縮して、位相シフト層１１あるいは位相シフトパターン１１ａに対するダメージを減少することができる。
【００５７】
次いで、図２（ｇ）に示すように、レジストパターンＰＲ１を除去する。レジストパターンＰＲ１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。
【００５８】
次いで、図２（ｈ）に示すように、第２エッチング液を用いて遮光パターン１３ｂの側面から露出しているエッチングストッパーパターン１２ａをウェットエッチングして、遮光パターン１３ｂに対応した開口幅を有するエッチングストッパーパターン１２ｂとする。第２エッチング液としては、硝酸に酢酸、過塩素酸、過酸化水素水およ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。
【００５９】
なお、レジストパターンＰＲ１除去後における、露出しているエッチングストッパーパターン１２ａの除去は、他の手法でも可能である。
【００６０】
以上により、図２（ｈ）に示すように、位相シフトパターン１１ａとして形成された位相シフト領域ＰＳの開口幅よりも遮光パターン１３ｂ（およびエッチングストッパーパターン１２ｂ）として形成された遮光領域ＬＲの開口幅が広いエッジ強調型の位相シフトマスクＭが得られる。
【００６１】
以下、本実施形態におけるサイドエッチング量（サイドエッチングレート）の変化について説明する。
【００６２】
本実施形態におけるエッチングは、遮光層１３とエッチングストッパー層１２と位相シフト層１１とを連続して同じエッチャントによってエッチングをおこなっている。
【００６３】
以下、エッチング開始時点から時間に沿って考察してゆく。
まず、マスクブランクスＭＢにエッチャントが供給されると、レジストパターンＰＲ１の開口から露出した最上側位置にある遮光層１３にエッチャントが接触して、この部分の遮光層１３がエッチングされる。この場合、エッチャントによる遮光層１３のサイドエッチングは、たとえば、０．００５μｍ／１０ｓｅｃ程度である。
【００６４】
次いで、エッチングが進行し、上側の遮光層１３のエッチングが膜厚方向最下部に到達して、膜厚方向中間位置のエッチングストッパー層１２がエッチャントに接触した状態となる。
この場合、上側の遮光層１３および下側のエッチングストッパー層１２が同時にウェットエッチングされる。ここで、下側のエッチングストッパー層１２と上側の遮光層１３との間で、組成に差があるため、電気化学的に卑と貴との関係が生ずることになる。
【００６５】
本実施形態のように、上側の遮光層１３が下側のエッチングストッパー層１２に対して電気化学的に貴である場合、つまり、下側のエッチングストッパー層１２が上側の遮光層１３に対して電気化学的に卑である場合には、貴である遮光層１３に対して卑であるエッチングストッパー層１２のエッチングが進行されることになる。
【００６６】
しかし、もともと、エッチングストッパー層１２はクロムエッチャントに対してエッチング耐性が大きい材質からなるため、遮光層１３に比べてエッチングストッパー層１２のエッチングはそれほど進行しない。したがって、たとえば、０．００５μｍ／１０ｓｅｃ程度である遮光層１３におけるサイドエッチング量に対して、エッチングストッパー層１２のサイドエッチング量はこれより小さい、０．００１μｍ／１０ｓｅｃ程度であり、エッチングストッパー層１２のエッチングはそれほど進行しないことになる。
【００６７】
ここで、エッチングによる金属等からなる膜の除去、すなわち、腐食のメカニズムについて説明する。
【００６８】
腐食の多くは電気化学反応（酸化反応・還元反応）によるものである。
酸化還元反応の起こりやすさは金属によって異なっており、標準電極電位として示される。標準電極電位は、その電位以上であれば還元反応が起こり、その電位以下であれば酸化反応が起こる。そのため、標準電極電位が低い金属ほど酸化されやすく（卑な金属）、標準電極電位が高い金属ほど酸化されにくい（貴な金属）。なお、本実施態様においては、標準水素電極を基準として測定した標準電極電位を比較して、高い金属を貴、低い金属を卑とする。
【００６９】
標準電極電位の異なる金属を接触させた場合、卑な金属は酸化反応が促進され、貴な金属は還元反応が促進される。このような腐食を異種金属接触腐食という。酸化反応では卑な金属が金属イオンとなり、腐食が促進される。すなわち、卑な金属は腐食されやすい。
また、異種金属接触腐食には、貴な金属および卑な金属の面積が関係する。貴な金属に比べて卑な金属の面積が大きいと、還元反応に必要な電子が少ないためゆっくりと酸化するが、貴な金属に比べて卑な金属の面積が小さいと、還元反応に必要な電子が多くなるため急速に酸化する。
【００７０】
この異種金属接触腐食は、金属単体だけでなく、金属化合物（例えば金属の酸化物、窒化物、炭化物、フッ化物）の場合も起こる。この場合、酸化が進んでいる金属化合物は、酸化が進んでいない同一金属の化合物に比較して、それ以上酸化が進みにくい。すなわち、電子を放出しにくくなり、陽イオンになりにくいので、イオン化傾向が小さくなり、貴になる。
【００７１】
このように、酸化還元反応を利用したウェットエッチングにより多層膜を精度よくエッチングするには、上側の層および下側の層に含有される金属の標準電極電位の差、ならびに上側の層および下側の層の腐食されやすさ（エッチャントを電解質、膜を電極としたときの、電流の流れやすさともいえる。）の差が重要となる。
【００７２】
ここで、上側の層および下側の層に含有される金属の標準電極電位が「上側の層＜下側の層（上側の層の標準電極電位よりも下側の層の標準電極電位が大きい）」となる場合、つまり「上側の層が卑、下側の層が貴」となる場合、ウェットエッチングにおいて、上側の層のエッチングレートに比べて下側の層のエッチングレートが小さくなる。
【００７３】
したがって、下側の層をエッチングしたい際に下側の層へのエッチングレートが小さくなりすぎて実質的にエッチングされないことや、上側の層をエッチングしたい際に上側の層へのエッチングレートが大きくなりすぎて所定形状を形成できない場合がある。
【００７４】
一方、上述した場合とは逆に、上側の層および下側の層に含有される金属の標準電極電位が「上側の層＞下側の層（上側の層の標準電極電位よりも下側の層の標準電極電位が小さい）」、つまり「上側の層が貴、下側の層が卑」となる場合となる場合、ウェットエッチングにおいて、上側の層のエッチングレートに比べて下側の層のエッチングレートが大きくなる。
【００７５】
したがって、下側の層をエッチングしたい際に下側の層へのエッチングレートが大きくなりすぎて所定形状を形成できない場合や、上側の層をエッチングしたい際に上側の層へのエッチングレートが小さくなりすぎて実質的にエッチングされないことがある。
【００７６】
したがって、上側の層および下側の層の標準電極電位が「上側の層＞下側の層」となる場合、すなわち、上側の層が下側の層に対して電気化学的に貴である場合には、下側の層におけるサイドエッチングが小さくなり過ぎることを防いで、ウェットエッチングにより下側の層をほどよくエッチングすることが可能となると考えられる。
【００７７】
本実施形態において、遮光層１３が、エッチングストッパー層１２に直接積層されることにより、エッチングストッパー層１２が犠牲電極（卑）となり、遮光層１３（貴）から電子を受取り、エッチングストッパー層１２のエッチングスピードを増大させた、と考えられる。
【００７８】
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、Ｃｕ、Ｖ、Ｔａ、ＺｒおよびＨｆから選択された１種以上の金属を主成分とするものを用いること、例えば、Ｎｉ−Ｔｉ−Ｎｂ−Ｍｏ膜を用いることによって、上述した電気化学的に貴と卑との関係を設定して、遮光層１３のエッチングにおいて上記のサイドエッチング量０．００５μｍ／１０ｓｅｃ程度となるように制御することができる。
【００７９】
さらにエッチングが進行し、膜厚方向中間のエッチングストッパー層１２のエッチングが膜厚方向最下部に到達して、下側の位相シフト層１１がエッチャントに接触した状態として、位相シフト層１１のエッチングが開始してからの場合を考える
【００８０】
ここでは、上側の遮光層１３と中間のエッチングストッパー層１２と下側の位相シフト層１１とが同時にウェットエッチングされることになる。
【００８１】
この場合には、三層のうち、中間のエッチングストッパー層１２は導体として作用し、上側の遮光層１３と下側の位相シフト層１１との間で、電気化学的に卑と貴との関係が生ずることになる。
【００８２】
ここで、本実施形態のように、上側の遮光層１３が下側の位相シフト層１１に対して電気化学的に卑である場合、つまり、下側の位相シフト層１１が上側の遮光層１３に対して電気化学的に貴である場合には、貴である位相シフト層１１に対して卑である遮光層１３のエッチングが大幅に進行される。さらに、遮光層１３における膜厚方向のエッチングが進むに連れて、対応する横方向のサイドエッチングにおける差が増大することになる。
【００８３】
すなわち、遮光層１３とエッチングストッパー層１２との関係で説明した場合とは逆に、上側の層および下側の層に含有される金属の標準電極電位が「上側の層＜下側の層」となる場合、つまり「上側の層が卑、下側の層が貴」となる場合、ウェットエッチングにより上側の層をエッチングしたい際に、上側の層へのエッチングレートを大きくすることができる。
【００８４】
ここで、上側の遮光層１３は、遮光パターン１３ａとして、遮光層１３の側壁部分のみがエッチャントと接しているため、結果的に、この側壁と鉛直な方向、つまり、横方向にエッチングされることになり、このサイドエッチング量が極めて大きくなる。
【００８５】
この遮光パターン１３ａにおけるサイドエッチング量の増大は、エッチングストッパー層１２が膜厚方向にエッチングされて位相シフト層１１が露出した時点、つまり、位相シフト層１１のエッチング開始時点と同時に開始されると考えられる。
【００８６】
上述した３層１１，１２，１３におけるサイドエッチング量、および、電気化学的な卑と貴の関係が、エッチングの進行にしたがって変化した様子を示したのが、図３および図４である。
図３は、本実施形態の各層１３，１２，１１におけるサイドエッチングの時間による変化を示すグラフであり、図４は、本実施形態の各層１３，１２，１１における電気化学的な関係の時間による変化を示すものである。
【００８７】
図３の左側に示すように、エッチング開始直後、遮光層１３のみがエッチングされている間は、図４の左側欄に示すように、遮光層１３は電気化学的に卑または貴となる比較対象がない。このため、遮光層１３のエッチングは、膜組成およびエッチャントの関係に基づいた所定のサイドエッチング量で進行する。
本実施形態における、この遮光層エッチングにおけるサイドエッチング量は０．００５μｍ／１０ｓｅｃである。
【００８８】
次いで、図３の中央に示すように、遮光層１３が膜厚方向全長にエッチングされて、エッチングストッパー層１２のエッチングが開始された後は、遮光層１３とエッチングストッパー層１２とが同時にエッチングされる。このようにエッチングが行われている場合には、図４の中央欄に示すように、遮光層１３はエッチングストッパー層１２に対して電気化学的に貴となる。このため、遮光層１３のエッチングは、遮光層１３のみのエッチングにおけるサイドエッチング量で進行するとともに、エッチングストッパー層１２のエッチングは、卑となって小さいサイドエッチング量で進行する。
【００８９】
本実施形態における、このエッチングストッパー層エッチングにおけるサイドエッチング量は０．００５μｍ／１０ｓｅｃよりも小さい値である。
【００９０】
次いで、図３の右側に示すように、遮光層１３が膜厚方向全長にエッチングされるとともに、エッチングストッパー層１２が膜厚方向全長にエッチングされて、位相シフト層１１のエッチングが開始された後は、エッチングストッパー層１２は遮光層１３と位相シフト層１１とを連結する導体とみなすことができ、遮光層１３と位相シフト層１１とが同時にエッチングされていると見なせることになる。
【００９１】
このようにエッチングが行われている場合には、図４の右側欄に示すように、遮光層１３は位相シフト層１１に対して電気化学的に卑となる。このため、遮光層１３のエッチングは、遮光層１３のみのエッチングにおけるサイドエッチング量に比べて、はるかに大きいサイドエッチング量で進行するとともに、位相シフト層１１のエッチングは、貴となって小さいサイドエッチング量で進行する。
【００９２】
本実施形態における、増大した遮光層エッチングにおけるサイドエッチング量は０．０６６μｍ／１０ｓｅｃである。
また、この位相シフト層エッチングにおけるサイドエッチング量は０．００５μｍ／１０ｓｅｃ程度である。
なお、図３および図４において、クロム遮光膜は遮光層１１を示しており、ニッケル薄膜（ＥＳ膜）はエッチングストッパー層１２を示しており、また、クロムＰＳＭ膜は位相シフト層１１を示している。
【００９３】
なお、本実施形態のように一回のエッチングで三層１１，１２，１３を処理して位相シフトマスクを形成するためには、エッチングストッパー層１２の膜厚が所定の範囲に設定されていることが必要である。
【００９４】
エッチングストッパー層１２の膜厚が所定の範囲に設定されていない場合、特に、エッチングストッパー層１２の膜厚が薄すぎる場合には、初めの遮光層１３のみのエッチングにおいて、遮光パターン１３ａがレジストパターンＰＲ１に対応した所定形状に形成される前に、エッチングストッパー層１２が膜厚方向に除去されて位相シフト層１１のエッチングが始まってしまう部分が発生して、所定形状のパターンが形成できない可能性がある。あるいは、位相シフト層１１のエッチングが開始された後に、位相シフト層１１のエッチングが所定量より大きくなりすぎて、所定形状のパターンが形成できない可能性がある。さらに、位相シフト層１１の膜厚は、パターンエッジに近づくに連れて薄くなり、所定の膜厚が取れないため、位相角が小さくなる。この場合、透過率が大きくなってしまうという不具合が発生する可能性があるため、好ましくない。
【００９５】
また、エッチングストッパー層１２が厚すぎる場合には、位相シフト層１１のエッチングが開始する時間が遅くなりすぎて、遮光パターン１３ａの開口幅が大きくなりすぎる、あるいは、位相シフト層１１のエッチングがアンダーで終了してしまい、位相シフト効果が発現しないという不具合が発生する可能性があるため好ましくない。
【００９６】
本実施形態によれば、平面視において遮光パターン１３ｂよりも露出している位相シフトパターン１１ａの幅は、位相シフト層１１のエッチングが開始された後の遮光層１３におけるサイドエッチング量、および、位相シフト層１１におけるサイドエッチング量、エッチングストッパー層１２の膜厚、遮光層１３と遮光パターン１３ａとにおけるサイドエッチング量の変化量、などによって設定できる。
【００９７】
ここで、遮光層１３、位相シフト層１１における横方向のエッチングレート（サイドエッチング量）は、電気化学的な卑と貴との関係を設定することにより実現することができる。電気化学的な卑と貴との関係を設定するための遮光層１３および位相シフト層１１における成膜条件としては、両層における具体的な材料の違い（酸化膜とクロム膜）、窒素の有無や窒素量の増減、二酸化炭素の有無や二酸化炭素量の増減、メタン（炭素）の有無やメタン量の増減、成膜圧力、成膜スピードといった関係に基づく成膜条件を挙げることができる。
【００９８】
上記のように、位相シフト層１１と遮光層１３との電気化学的な卑と貴の関係に加え、位相シフト層１１におけるエッチング量に対する遮光層１３におけるサイドエッチング量を設定することで、遮光層１３のエッチング量が基板面内方向（横方向）に変化することになる。
エッチング処理時間を増加させた場合、位相シフト層１１のエッチング量が増加する割合に比べて、遮光層１３のエッチング量が増加する割合が大きくなる。このため、これら層のエッチング量の変化に付随して、位相シフトパターン１１ａに対して遮光パターン１３ｂが後退する幅寸法、つまり、遮光パターン１３ｂに対して位相シフトパターン１１ａの露出する位相シフト領域ＳＰの幅寸法を変化させることができる。
【００９９】
この際、上述したエッチングストッパー層１２の膜厚設定に加え、エッチングストッパーパターン１２ａの端部に対する位相シフトパターン１１ａの上端の幅方向位置と位相シフトパターン１１ａの下端の幅方向位置も変化する。したがって、これらを勘案してエッチング処理時間を設定する。
【０１００】
これにより、図１に示すように、平面視において、遮光パターン１３ｂに対して後退した位相シフトパターン１１ａの幅寸法を、所定の範囲に設定することができる。
【０１０１】
本実施形態によれば、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および遮光層１３をこの順で積層してマスクブランクスＭＢを構成した。
このマスクブランクスＭＢの遮光層１３上にレジストパターンＰＲ１を形成し、連続ウェットエッチングするだけで、エッチングストッパー層１２の膜厚が設定され、位相シフト層１１と遮光層１３との電気化学的な卑と貴の関係が設定されていることで、各層１１，１３のサイドエッチングレートと各層におけるエッチング処理時間を制御してエッジ強調型の位相シフトマスクＭを製造できる。
【０１０２】
従って、１回のレジスト形成をおこなうだけで、３層からなるパターン幅寸法を精度よく設定し、高精細な視認性の高い位相シフトマスクＭを少ない工程数かつ短時間で製造できる。
【０１０３】
また、遮光層１３は、Ｃｒの酸化物、窒化物、炭化物、酸化窒化物、炭化窒化物および酸化炭化窒化物から選択される何れか１種以上で構成され、遮光効果が十分に発揮される膜厚を有する。
【０１０４】
このような遮光効果が十分に発揮される膜厚を有することで、位相シフト層１１のエッチング時間に対して遮光層１３のエッチング時間が長くなってしまう可能性があるが、エッチングストッパー層１２の膜厚および位相シフト層１１と遮光層１３との電気化学的な卑と貴の関係を上述したように設定することで、遮光層１３のサイドエッチング速度を充分大きくできる。
【０１０５】
これにより、遮光層１３と位相シフト層１１とのエッチングレートを好適な範囲に設定することができる。また、エッチング量を制御して、位相シフト層１１および遮光層１３のラインラフネスが概直線状であり、かつ、これらの層の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る。さらに、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。
【０１０６】
また、エッチングストッパー層１２として上述したＮｉを含む膜を使用することで、Ｃｒを含む遮光層１３および位相シフト層１１との付着強度を十分高めることができるとともに、遮光層１３および位相シフト層１１と共通のウェットエッチング液によってエッチングすることが可能となる。
【０１０７】
このため、連続した１回のエッチング処理においてすべてのパターン形成が可能となる。さらに、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および位相シフト層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。このため、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。
【０１０８】
本実施形態によれば、位相シフトマスクＭは、３００ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長領域の例えばｇ線、ｈ線、ｉ線とされるいずれかの光に対して１８０°の位相差をもたせることが可能な位相シフトパターン１１ａを有する。ここで、遮光パターン１３ｂのエッジに隣接して形成された位相シフトパターン１１ａの幅寸法を０．５μｍ〜２．０μｍ程度として設定することができる。
【０１０９】
なお、上記の実施形態においては、位相シフト層１１のエッチングレート設定において、グレインサイズの制御により設定するとして説明したが、成膜条件、膜組成等、他の要因によって設定することも可能である。
【０１１０】
さらに、上記の実施形態に係るマスクブランクスＭＢ，位相シフトマスクＭにおいては、位相シフト層１１としてクロムを含む層について説明したが、位相シフト層１１と遮光層１３との電気化学的な卑と貴の関係を上述したように設定することが可能で、かつ、共通のウェットエッチング液によってエッチングすることが可能あれば、本発明は上述した層に限られるものではない。
また、位相シフト層１１を複数層から形成することも可能である。
【０１１１】
以下、本発明の第２実施形態に係るマスクブランクス、ハーフトーンマスク、製造方法を、図面に基づいて説明する。
図１０は、本実施形態におけるマスクブランクスを示す模式断面図であり、図１１は、本実施形態におけるマスクブランクスによるハーフトーンマスク製造工程を示す断面図である。
本実施形態において、上述した第１実施形態と異なるのは、位相シフト層にかえてハーフトーン層を設けた点であり、これ以外の上述した第１実施形態と対応する構成には同一の符号を付してその説明を省略する。
【０１１２】
本実施形態に係るマスクブランクスＭＢは、図１０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、ハーフトーン層１５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。
本実施形態に係るマスクブランクスＭＢにおいては、ハーフトーン層１５とエッチングストッパー層１２と遮光層１３とが、同一のエッチャントによりエッチング可能として設定されている。
【０１１３】
ハーフトーン層１５としては、３００ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長領域の例えばｇ線、ｈ線、ｉ線とされるいずれかの光に対して１０％以上７０％以下の透過率の半透過層を用いることが可能である。また、ハーフトーン層１５および遮光層１３は、Ｃｒを主成分とするものが望ましく、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、炭化窒化物およ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、上記材料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。
【０１１４】
本実施形態のハーフトーンマスクＭ５の製造方法においては、図１１に示すように、第1実施形態における位相シフト層１１をハーフトーン層１５に変更することで、同様に製造することが可能である。
【０１１５】
ここで、ハーフトーン層１５は一般的にはＣｒターゲットを用いたＤＣスパッタリング法により形成することができる。この際に、不活性ガスであるＡｒ（アルゴン）ガスやＨｅ（ヘリウム）ガス等とともに、反応性ガスであるＯ２（酸素）ガス、Ｎ２Ｏ（一酸化二窒素）ガス、ＮＯ（一酸化窒素）ガス、Ｎ２（窒素）ガス、ＣＯ２（二酸化炭素）ガス、ＣＯ（一酸化炭素）ガス、ＣＨ４（メタン）ガス等を導入することにより、Ｃｒの酸化物、窒化物、炭化物、酸化窒化物、炭化窒化物、酸化炭化窒化物等を成膜することができる。
【０１１６】
本実施形態のハーフトーンマスクＭ５の透過率については、Ｃｒを主成分とするＣｒ単体、Ｃｒの酸化物、窒化物、炭化物、酸化窒化物、炭化窒化物、酸化炭化窒化物の各々の膜、あるいは、上記材料の中から選択される２種以上の積層膜の光学特性と各々の膜の膜厚により決定される。そのためにスパッタリングで成膜する際の成膜パラメータと膜厚を制御することで、透過率を制御することが可能となる。
【０１１７】
特にＣｒを主成分とする膜によりハーフトーン層１５を形成することにより、透過率の波長依存性の非常に小さくすることも可能である。具体的には波長３００ｎｍから５００ｎｍの領域におけるｇ線（４２６ｎｍ）、ｈ線（４０５ｎｍ）、ｉ線（３６５ｎｍ）での透過率差を概ね２％以下にまで小さくすることが可能である。このためにＦＰＤ用の露光機で用いられている多色波長露光に適したマスクブランクスＭＢおよびハーフトーンマスクＭ５を提供することが可能になる。
【０１１８】
本実施形態のＣｒを主成分とする膜によりハーフトーンマスクＭ５を形成した例として、図１２に、ｈ線（４０５ｎｍ）での透過率が４５．９％のマスクＡと透過率が２８．２％のマスクＢの分光透過率特性を示す。
また、本実施形態のＣｒを主成分とする膜によりハーフトーンマスクＭ５を形成した例として、図１３に、図１２に示したマスクＡとマスクＢのｇ線（４２６ｎｍ）、ｈ線（４０５ｎｍ）、ｉ線（３６５ｎｍ）での透過率を示す。
【０１１９】
上記の結果から、Ｃｒを主成分とする膜によりハーフトーンマスクＭ５を形成した場合には、ｇ線の透過率からｈ線の透過率を引いた透過率の差分ΔＴの値はそれぞれ０．４％と−１．４％であり、ΔＴの大きさはともに２％以下になっていることがわかる。このことから、Ｃｒを主成分とする膜により形成されたマスクＡ、マスクＢともに透過率の波長依存性は小さいために、ＦＰＤ用の露光機で用いられるｇ線（４２６ｎｍ）、ｈ線（４０５ｎｍ）、ｉ線（３６５ｎｍ）での多波長露光に適したマスクを形成できることがわかる。
【実施例】
【０１２０】
以下、本発明にかかる実施例を説明する。【０１２１】
＜実験例＞
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を構成するクロムの酸化窒化炭化膜を１２２．０ｎｍの厚さで成膜し、エッチングストッパー層１２を構成するＮｉ−Ｔｉ−Ｎｂ−Ｍｏ膜を１４．３ｎｍの厚さで成膜し、遮光層１３を構成する酸化窒化クロム主成分の層と酸化窒化炭化クロム主成分の層とで構成される膜を１０５．０ｎｍ程度の合計厚さで成膜して、マスクブランクスＭＢを得た。【０１２２】
この際、エッチングストッパー層１２が炭素を含むように、スパッタガスとしてメタンと二酸化炭素を含有する条件において、また、ＮｉＯｘＴｒを含むように成膜した。
また、遮光層１３が窒素を含むように、スパッタガスとして窒素ガス（Ｎ２）を含有する条件とした。【０１２３】
このマスクブランクスＭＢ上にレジストパターンＰＲ１を形成し、このレジストパターンＰＲ１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、エッチングストッパー層１２、位相シフト層１１を連続してエッチングし、遮光パターン１３ａを形成し、さらにエッチングストッパー層１２をエッチングし、位相シフトパターン１１ａを形成するとともに遮光パターン１３ｂ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。【０１２４】
エッチング液の重量比は、「硝酸セリウム第２アンモニウム：過塩素酸：純水＝１３〜１８：３〜５：７７〜８４」とした。即ち、エッチング液の重量を１００％とすると、硝酸セリウム第２アンモニウムの重量は１３〜１８％、過塩素酸の重量は３〜５％、純水の重量は７７〜８４％とした。
さらに、このようなエッチング液によるエッチング時間に関し、基準となるＪｕｓｔエッチング時間に対して超過したエッチング時間であるオーバーエッチングタイムが６０ｓｅｃ，１８０ｓｅｃ，３００ｓｅｃとなるように三段階に変化させた。この条件に基づいて実験例１〜３に示す膜を製造し、その膜の断面を撮影し、ＳＥＭ写真を得た。【０１２５】
この結果を図５〜図７に示す。
なお、図５〜図７において、ＰＳ段差部とは、位相シフトパターン１１ａの端部から遮光パターン１３ｂ側面端部までの距離を示している。また、ＥＳ膜厚は、エッチングストッパー層１２の膜厚を示している。【０１２６】
この結果から、オーバーエッチングタイム、つまり、トータルのエッチング時間を制御することによって、遮光層１３のサイドエッチ量が制御できていることがわかる。
つまり、図におけるＰＳ段差部長さ寸法、つまり、位相シフトパターン１１ａの端部から遮光パターン１３ｂ側面端部までの距離を、エッチング時間を制御することで、設定可能であることがわかる。
なお、この実験例で云うまでもないが、段差の形成された三層構造を一回のエッチング処理によって形成されていることが画像により示されている。【０１２７】
さらに、上記の実験例１において説明したエッチングストッパー層１２の膜厚を変化させ、即ち、膜厚を９．５ｎｍおよび６．７ｎｍとした条件において、実験例４〜５に示す膜を製造し、その膜の断面を撮影し、ＳＥＭ写真を得た。なお、オーバーエッチングタイムは、６０ｓｅｃとした。【０１２８】
これらの結果を図８〜図９に示す。
なお、図５〜図７と同様に、ＰＳ段差部は、位相シフトパターン１１ａの端部から遮光パターン１３ｂ側面端部までの距離を示しており、ＥＳ膜厚は、エッチングストッパー層１２の膜厚を示している。【０１２９】
これらの結果から、段差の形成された三層構造となる位相シフトマスクＭを一回のエッチング処理によって形成する場合には、エッチングストッパー層１２の膜厚設定が重要であり、所定範囲の膜厚に設定しないと、エッジの立った三層構造を一回のエッチング処理によって形成することは難しいことがわかる。
【符号の説明】
【０１３０】
ＭＢ…マスクブランクス
Ｍ…位相シフトマスク
Ｓ…ガラス基板（透明基板）
ＰＲ１ａ…フォトレジスト層
ＰＲ１…レジストパターン
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
Ｍ５…ハーフトーンマスク
１５…ハーフトーン層
１５ａ…ハーフトーンパターン
【図１】
0006659855.tif 000002
【図２】
0006659855.tif 000003
【図３】
0006659855.tif 000004
【図４】
0006659855.tif 000005
【図５】
0006659855.tif 000006
【図６】
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【図７】
0006659855.tif 000008
【図８】
0006659855.tif 000009
【図９】
0006659855.tif 000010
【図１０】
0006659855.tif 000011
【図１１】
0006659855.tif 000012
【図１２】
0006659855.tif 000013
【図１３】
0006659855.tif 000014