JP2023070083A - ブランクマスク及びそれを用いたフォトマスク - Google Patents

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Abstract

【課題】長時間の洗浄工程を行う場合に、全体的に強い耐久性を有する多層遮光膜が適用されたブランクマスク及それを用いたフォトマスクを提供する。【解決手段】ブランクマスクは、光透過性基板、及び光透過性基板上に配置される多層遮光膜を含む。多層遮光膜は、遷移金属と、酸素及び窒素のうちの少なくともいずれか１つとを含む。多層遮光膜は、第１遮光膜、及び第１遮光膜上に配置される第２遮光膜を含む。多層遮光膜は、多層遮光膜の上面を基準として横３等分、縦３等分して形成される計９個の多層遮光膜パートを含む。多層遮光膜パートのそれぞれは、側面に位置する測定区間を含む。多層遮光膜は、計９個の多層遮光膜パートでそれぞれ測定した下記式１のｄＲ値を有し、平均値が３ｎｍ以下である。［式１］ｄＲ＝Ｒａｃ－ＲｂｃＲａｃは、多層遮光膜パートをＳＣ－１溶液に浸漬後、測定した表面粗さ。Ｒｂｃは、浸漬前に、測定した表面粗さ。【選択図】図１

Description

具現例は、ブランクマスク及びそれを用いたフォトマスクなどに関する。
半導体デバイスなどの高集積化により、半導体デバイスの回路パターンの微細化が求められている。これにより、ウエハの表面上にフォトマスクを用いて回路パターンを現像する技術であるリソグラフィー技術の重要性が益々高まっている。
微細化された回路パターンを現像するためには、露光工程で用いられる露光光源の短波長化が要求される。最近用いられている露光光源としてはＡｒＦエキシマレーザー（波長１９３ｎｍ）などがある。
一方、フォトマスクにはバイナリマスク（Ｂｉｎａｒｙ ｍａｓｋ）と位相反転マスク（Ｐｈａｓｅ ｓｈｉｆｔ ｍａｓｋ）などがある。
バイナリマスクは、光透過性基板上に遮光層パターンが形成された構成を有する。バイナリマスクは、パターンが形成された面において、遮光層を含まない透過部は露光光を透過させ、遮光層を含む遮光部は露光光を遮断することによって、ウエハ表面のレジスト膜上にパターンを露光させる。但し、バイナリマスクは、パターンが微細化されるほど、露光工程で透過部の縁部で発生する光の回折により微細パターンの現像に問題が発生することがある。
位相反転マスクとしては、レベンソン型（Ｌｅｖｅｎｓｏｎ ｔｙｐｅ）、アウトリガー型（Ｏｕｔｒｉｇｇｅｒ ｔｙｐｅ）、及びハーフトーン型（Ｈａｌｆ－ｔｏｎｅ ｔｙｐｅ）がある。その中でハーフトーン型位相反転マスクは、光透過性基板上に半透過膜で形成されたパターンが形成された構成を有する。ハーフトーン型位相反転マスクは、パターンが形成された面において、半透過層を含まない透過部は露光光を透過させ、半透過層を含む半透過部は減衰された露光光を透過させる。前記減衰された露光光は、透過部を通過した露光光と比較して位相差を有するようになる。これにより、透過部の縁部で発生する回折光は、半透過部を透過した露光光によって相殺され、位相反転マスクは、ウエハの表面にさらに精巧な微細パターンを形成することができる。
韓国登録特許第１０－１１９７２５０号 韓国登録特許第１０－１４７１３５４号
具現例の目的は、長時間の洗浄工程を行う場合に、全体的に強い耐久性を有する多層遮光膜が適用されたブランクマスク及それを用いたフォトマスクを提供することである。
本明細書の一実施例に係るブランクマスクは、光透過性基板、及び前記光透過性基板上に配置される多層遮光膜を含む。
前記多層遮光膜は、遷移金属と、酸素及び窒素のうちの少なくともいずれか１つとを含む。
前記多層遮光膜は、第１遮光膜、及び前記第１遮光膜上に配置される第２遮光膜を含む。
前記多層遮光膜は、前記多層遮光膜の上面を基準として横３等分、縦３等分して形成される計９個の多層遮光膜パートを含む。
前記多層遮光膜パートのそれぞれは、側面に位置する測定区間を含む。
前記測定区間は、前記多層遮光膜パートのそれぞれの側面において、前記第１遮光膜の上面から前記第１遮光膜の下面に向かって離隔した地点と、前記第２遮光膜の下面から前記第２遮光膜の上面に向かって離隔した地点との間の区間に対応する区間である。
前記多層遮光膜は、前記計９個の多層遮光膜パートでそれぞれ測定した下記式１のｄＲ（ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｖａｌｕｅ ｏｆ Ｒｏｕｇｈｎｅｓｓ）値を有し、前記式１のｄＲ値の平均値が３ｎｍ以下である。
［式１］
ｄＲ＝Ｒａｃ－Ｒｂｃ
前記Ｒａｃは、前記多層遮光膜パートをＳＣ－１（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｃｌｅａｎ－１）溶液に８００秒間浸漬し、オゾン水でリンスした後、前記多層遮光膜パートの前記測定区間で測定した表面粗さ［単位：ｎｍ］である。
前記Ｒｂｃは、前記多層遮光膜パートを前記ＳＣ－１溶液に浸漬する前に、前記多層遮光膜パートの前記測定区間で測定した表面粗さ［単位：ｎｍ］である。
前記ＳＣ－１溶液は、ＮＨ４ＯＨを１４．３重量％、Ｈ２Ｏ２を１４．３重量％、Ｈ２Ｏを７１．４重量％含む溶液である。
前記オゾン水は、超純水を溶媒としてオゾンを２０ｐｐｍ（重量基準）含む溶液である。
前記計９個の多層遮光膜パートでそれぞれ測定したｄＲ値の標準偏差値が０．５ｎｍ以下であってもよい。
前記第１遮光膜の上面と前記第２遮光膜の下面との間に界面が位置することができる。
前記測定区間は、前記界面から前記第１遮光膜の下面に向かって５ｎｍ離隔した地点と、前記第２遮光膜の上面に向かって５ｎｍ離隔した地点との間の区間に対応することができる。
前記第２遮光膜は、上部遮光層、及び前記上部遮光層と前記第１遮光膜との間に配置される付着強化層を含むことができる。
前記付着強化層の厚さは１２Å以上３０Å以下であってもよい。
前記上部遮光層の遷移金属含量から前記付着強化層の遷移金属含量を引いた値の絶対値は１０原子％以下であってもよい。
前記付着強化層の遷移金属含量から前記第１遮光膜の遷移金属含量を引いた値の絶対値は３５原子％以下であってもよい。
前記上部遮光層の窒素含量値から前記付着強化層の窒素含量値を引いた値の絶対値は１０原子％以下であってもよい。
前記付着強化層の窒素含量値から前記第１遮光膜の窒素含量値を引いた値の絶対値は２５原子％以下であってもよい。
前記付着強化層の成膜直後に前記付着強化層の上面は、前記付着強化層の上面を横３等分、縦３等分して形成される計９個の付着強化層セクタを含むことができる。
前記付着強化層は、前記計９個の付着強化層セクタでそれぞれ測定したＲｋｕ（尖度）値を有し、前記Ｒｋｕ（尖度）値の平均値が３．５以上であってもよい。
前記計９個の付着強化層セクタでそれぞれ測定したＲｋｕ（尖度）値の標準偏差値が２以下であってもよい。
前記遷移金属は、Ｃｒ、Ｔａ、Ｔｉ及びＨｆのうちの少なくともいずれか１つを含むことができる。
本明細書の他の実施例に係るフォトマスクは、光透過性基板、及び前記光透過性基板上に配置される多層遮光パターン膜を含む。
前記多層遮光パターン膜は、遷移金属と、酸素及び窒素のうちの少なくともいずれか１つとを含む。
前記多層遮光パターン膜は、第１遮光膜、及び前記第１遮光膜上に配置される第２遮光膜を含む。
前記多層遮光パターン膜は、前記光透過性基板の上面を基準として横３等分、縦３等分して形成される計９個の多層遮光パターン膜パートを含む。
前記多層遮光パターン膜パートのそれぞれは、側面に位置する測定区間を含む。
前記測定区間は、前記多層遮光パターン膜パートのそれぞれの側面において、前記第１遮光膜の上面から前記第１遮光膜の下面に向かって離隔した地点と、前記第２遮光膜の下面から前記第２遮光膜の上面に向かって離隔した地点との間の区間に対応する区間である。
前記多層遮光パターン膜は、前記計９個の多層遮光パターン膜パートでそれぞれ測定した下記式２のｐｄＲ（ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｖａｌｕｅ ｏｆ Ｒｏｕｇｈｎｅｓｓ ｆｏｒ ｐｈｏｔｏｍａｓｋ）値を有し、前記式２のｐｄＲ値の平均値が３ｎｍ以下である。
［式２］
ｐｄＲ＝ｐＲａｃ－ｐＲｂｃ
前記ｐＲａｃは、前記多層遮光パターン膜をＳＣ－１（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｃｌｅａｎ－１）溶液に８００秒間浸漬し、オゾン水でリンスした後、前記測定区間で測定した表面粗さ［単位：ｎｍ］である。
前記ｐＲｂｃは、前記多層遮光パターン膜を前記ＳＣ－１溶液に浸漬する前に、前記測定区間で測定した表面粗さ［単位：ｎｍ］である。
前記ＳＣ－１溶液は、ＮＨ４ＯＨを１４．３重量％、Ｈ２Ｏ２を１４．３重量％、Ｈ２Ｏを７１．４重量％含む溶液である。
前記オゾン水は、超純水を溶媒としてオゾンを２０ｐｐｍ（重量基準）含む溶液である。
本明細書の更に他の実施例に係る半導体素子の製造方法は、光源、フォトマスク、及びレジスト膜が塗布された半導体ウエハを配置する準備ステップと、前記フォトマスクを介して、前記光源から入射された光を前記半導体ウエハ上に選択的に透過させて出射する露光ステップと、前記半導体ウエハ上にパターンを現像する現像ステップとを含む。
前記フォトマスクは、光透過性基板、及び前記光透過性基板上に配置される多層遮光パターン膜を含む。
前記多層遮光パターン膜は、遷移金属と、酸素及び窒素のうちの少なくともいずれか１つとを含む。
前記多層遮光パターン膜は、第１遮光膜、及び前記第１遮光膜上に配置される第２遮光膜を含む。
前記多層遮光パターン膜は、前記光透過性基板の上面を基準として横３等分、縦３等分して形成される計９個の多層遮光パターン膜パートを含む。
前記多層遮光パターン膜パートのそれぞれは、側面に位置する測定区間を含む。
前記測定区間は、前記多層遮光パターン膜パートのそれぞれの側面において、前記第１遮光膜の上面から前記第１遮光膜の下面に向かって離隔した地点と、前記第２遮光膜の下面から前記第２遮光膜の上面に向かって離隔した地点との間の区間に対応する区間である。
前記多層遮光パターン膜は、前記計９個の多層遮光パターン膜パートでそれぞれ測定した下記式２のｐｄＲ（ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｖａｌｕｅ ｏｆ Ｒｏｕｇｈｎｅｓｓ ｆｏｒ ｐｈｏｔｏｍａｓｋ）値を有し、前記式２のｐｄＲ値の平均値が３ｎｍ以下である。
［式２］
ｐｄＲ＝ｐＲａｃ－ｐＲｂｃ
前記ｐＲａｃは、前記多層遮光パターン膜をＳＣ－１（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｃｌｅａｎ－１）溶液に８００秒間浸漬し、オゾン水でリンスした後、前記測定区間で測定した表面粗さ［単位：ｎｍ］である。
前記ｐＲｂｃは、前記多層遮光パターン膜を前記ＳＣ－１溶液に浸漬する前に、前記測定区間で測定した表面粗さ［単位：ｎｍ］である。
前記ＳＣ－１溶液は、ＮＨ４ＯＨを１４．３重量％、Ｈ２Ｏ２を１４．３重量％、Ｈ２Ｏを７１．４重量％含む溶液である。
前記オゾン水は、超純水を溶媒としてオゾンを２０ｐｐｍ（重量基準）含む溶液である。
具現例に係るブランクマスクなどは、長時間の洗浄工程を行う場合に、全領域で強い耐久性を有する多層遮光膜が適用され得る。
本明細書が開示する一実施例に係るブランクマスクを説明する概念図である。 多層遮光膜パートを説明する概念図である。 図２のＡで表示された部分の拡大図である。 本明細書の他の実施例に係るブランクマスクにおける測定区間を説明する概念図である。 本明細書の更に他の実施例に係るブランクマスクを説明する概念図である。 本明細書の更に他の実施例に係るブランクマスクを説明する概念図である。 本明細書の更に他の実施例に係るフォトマスクを説明する概念図である。
以下、具現例の属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施できるように、実施例について詳細に説明する。しかし、具現例は、様々な異なる形態で実現可能であり、ここで説明する実施例に限定されない。
本明細書で使用される程度の用語「約」、「実質的に」などは、言及された意味に固有の製造及び物質の許容誤差が提示されるとき、その数値で又はその数値に近接した意味で使用され、具現例の理解を助けるために正確又は絶対的な数値が言及された開示内容を非良心的な侵害者が不当に利用することを防止するために使用される。
本明細書全体において、マーカッシュ形式の表現に含まれた「これらの組み合わせ」という用語は、マーカッシュ形式の表現に記載された構成要素からなる群から選択される１つ以上の混合又は組み合わせを意味するものであって、前記構成要素からなる群から選択される１つ以上を含むことを意味する。
本明細書全体において、「Ａ及び／又はＢ」の記載は、「Ａ、Ｂ、または、Ａ及びＢ」を意味する。
本明細書全体において、「第１」、「第２」又は「Ａ」、「Ｂ」のような用語は、特に説明がない限り、同一の用語を互いに区別するために使用される。
本明細書において、Ａ上にＢが位置するという意味は、Ａ上にＢが位置したり、それらの間に別の層が位置しながらＡ上にＢが位置したりすることができることを意味し、Ａの表面に当接してＢが位置することに限定されて解釈されない。
本明細書において、単数の表現は、特に説明がなければ、文脈上解釈される単数又は複数を含む意味で解釈される。
本明細書において、表面プロファイル（ｓｕｒｆａｃｅ ｐｒｏｆｉｌｅ）は、表面で観察される輪郭形状を意味する。
ピーク（ｐｅａｋ）は、遮光膜の表面プロファイルにおいて基準線（表面プロファイルにおける高さの平均線を意味する）の上部に位置した部分である。
バレー（ｖａｌｌｅｙ）は、遮光膜の表面プロファイルにおいて基準線の下部に位置した部分である。
Ｒｋｕ値は、ＩＳＯ＿４２８７に準拠して評価される値である。Ｒｋｕ値は、測定対象の表面プロファイルの尖度（ｋｕｒｔｏｓｉｓ）を示す。Ｒｋｕ値は、無次元数であって、単位のない値である。
Ｒｙ値は、ＩＳＯ＿４２８７に準拠して評価される値である。Ｒｙ値は、測定対象の表面プロファイルのピークの最大高さ値とバレーの最大深さ値を合わせた値である。
本明細書において、室温は、２０℃以上２５℃以下を意味する。
本明細書において、標準偏差は標本標準偏差を意味する。
半導体の高集積化に伴い、半導体ウエハ上にさらに微細化された回路パターンを形成することが要求される。半導体ウエハ上に現像されるパターンの線幅がさらに減少するに伴い、前記パターンの線幅がさらに微細かつ精巧に制御される必要がある。
遮光膜、または前記遮光膜をパターニングして形成した遮光パターン膜に洗浄工程を行うことができる。洗浄工程としては、遮光膜の表面に吸着された有機物、その他の異物を除去するための目的で行われる一般の洗浄法、及びフォトマスク内の遮光パターン膜の線幅を微細に調節するために行われる強化洗浄法などがある。強化洗浄法は、一般の洗浄法に比べて相対的に酸化力が高い洗浄溶液を用いるか、または長い洗浄時間が適用され得る。
一方、エッチング特性、光学特性などを考慮して、遮光膜は２層以上の多層構造で形成され得る。多層構造の遮光膜は、強化洗浄法によって洗浄を行う場合に、洗浄溶液と接触する遮光膜の側面、特に、前記側面内に形成された層間の界面付近で損傷が発生することがある。そこで、具現例の発明者らは、強化洗浄を行う前後の各多層遮光膜パート別の側面の表面粗さの差が減少した多層構造の遮光膜を適用することによって、このような問題を解決できることを確認し、具現例を完成した。
以下、具現例について具体的に説明する。
図１は、本明細書が開示する一実施例に係るブランクマスクを説明する概念図である。前記図１を参照して具現例のブランクマスクを説明する。
ブランクマスク１００は、光透過性基板１０、及び前記光透過性基板１０上に配置される多層遮光膜２０を含む。
光透過性基板１０の素材は、露光光に対する光透過性を有し、ブランクマスク１００に適用できる素材であれば制限されない。具体的には、光透過性基板１０の波長１９３ｎｍの露光光に対する透過率は８５％以上であってもよい。前記透過率は８７％以上であってもよい。前記透過率は９９．９９％以下であってもよい。例示的に、光透過性基板１０は合成クォーツ基板が適用されてもよい。このような場合、光透過性基板１０は、前記光透過性基板１０を透過する光の減衰（ａｔｔｅｎｕａｔｅｄ）を抑制することができる。
また、光透過性基板１０は、平坦度及び粗さなどの表面特性を調節して光学歪みの発生を抑制することができる。
多層遮光膜２０は、光透過性基板１０の上面（ｔｏｐ ｓｉｄｅ）上に位置することができる。
多層遮光膜２０は、光透過性基板１０の下面（ｂｏｔｔｏｍ ｓｉｄｅ）側に入射する露光光を少なくとも一定部分遮断する特性を有することができる。また、光透過性基板１０と多層遮光膜２０との間に位相反転膜３０（図６参照）などが位置する場合、多層遮光膜２０は、前記位相反転膜３０などをパターンの形状通りにエッチングする工程でエッチングマスクとして使用され得る。
ブランクマスクは、互いに対向する下面と上面、及び側面を含む立体形状を有する。下面とは、ブランクマスクにおいて光透過性基板１０が位置した側の表面である。上面とは、ブランクマスクにおいて多層遮光膜をはじめとする薄膜が位置した側の表面である。ブランクマスクの側面は、光透過性基板１０及び多層遮光膜２０の側面を含む。
多層遮光膜２０は、遷移金属と、酸素及び窒素のうちの少なくともいずれか１つとを含む。
多層遮光膜２０は、第１遮光膜２１、及び前記第１遮光膜２１上に配置される第２遮光膜２２を含むことができる。
第１遮光膜２１と第２遮光膜２２は、互いに異なる遷移金属含量を有する。
洗浄溶液に対する遮光膜の耐久性
前記多層遮光膜２０は、前記多層遮光膜２０の上面を基準として横３等分、縦３等分して形成される計９個の多層遮光膜パートを含む。
前記多層遮光膜パートのそれぞれは、側面に位置する測定区間を含む。
前記測定区間は、前記多層遮光膜パートのそれぞれの側面において、前記第１遮光膜２１の上面から前記第１遮光膜２１の下面に向かって離隔した地点と、前記第２遮光膜２２の下面から前記第２遮光膜２２の上面に向かって離隔した地点との間の区間に対応する区間である。
前記多層遮光膜２０は、前記計９個の多層遮光膜パートでそれぞれ測定した下記式１のｄＲ（ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｖａｌｕｅ ｏｆ Ｒｏｕｇｈｎｅｓｓ）値を有し、前記式１のｄＲ値の平均値が３ｎｍ以下である。
［式１］
ｄＲ＝Ｒａｃ－Ｒｂｃ
前記Ｒａｃは、前記多層遮光膜パートをＳＣ－１（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｃｌｅａｎ－１）溶液に８００秒間浸漬し、オゾン水でリンスした後、前記多層遮光膜パートの前記測定区間で測定した表面粗さ［単位：ｎｍ］である。
前記Ｒｂｃは、前記多層遮光膜パートを前記ＳＣ－１溶液に浸漬する前に、前記多層遮光膜パートの前記測定区間で測定した表面粗さ［単位：ｎｍ］である。
前記ＳＣ－１溶液は、ＮＨ４ＯＨを１４．３重量％、Ｈ２Ｏ２を１４．３重量％、Ｈ２Ｏを７１．４重量％含む溶液である。
前記オゾン水は、超純水を溶媒としてオゾンを２０ｐｐｍ（重量基準）含む溶液である。
多層構造を有する遮光膜の場合、遮光膜内に含まれた各層は、隣接する層とかなりの大きさの物性差があり得る。これにより、層間界面で十分な強度の付着力が形成されないことがある。
強化洗浄を行う過程において、洗浄溶液と接触する遮光膜の表面内の相対的に機械的物性が弱い領域で、遮光膜を構成する一部が脱落するなどの損傷が発生することがある。特に、遮光膜が多層構造を有する場合に、遮光膜の側面における層間の界面付近で損傷が発生する可能性が相対的に高くなり得る。
具現例は、強化洗浄前後に各多層遮光膜パートの側面で測定した表面粗さの差、すなわちｄＲ値の平均値を減少させた多層遮光膜を適用することで、強化洗浄を行う場合にも遮光膜が全体的に安定した耐久性を有するようにすることができる。
図２は、多層遮光膜パートを説明する概念図である。前記図２を参照して具現例のブランクマスクを説明する。
多層遮光膜２０は、互いに対向する下面と上面、及び側面を含む立体形状を有する。前記下面は、多層遮光膜２０において光透過性基板１０が位置した側の表面である。前記上面は、多層遮光膜２０において前記下面と対向して位置する側の表面である。
多層遮光膜２０は、前記多層遮光膜２０を横３等分、縦３等分して形成される計９個の多層遮光膜パート２９を含む。多層遮光膜パート２９は、多層遮光膜２０を横３等分、縦３等分する仮想の区分線Ｌを通じて区分される。
多層遮光膜パート２９は、互いに対向する下面と上面、及び側面を含む立体形状を有する。前記下面は、多層遮光膜パート２９において光透過性基板１０が位置した側の表面である。前記上面は、多層遮光膜パート２９において前記下面と対向して位置する側の表面である。
多層遮光膜２０の側面は、多層遮光膜パート２９の側面を含むことができる。多層遮光膜２０の側面は、多層遮光膜パート２９の側面と同一であり得る。
図３は、図１のＡで表示された部分の拡大図である。前記図３を参照して具現例のブランクマスクを説明する。
測定区間ＭＲは、前記多層遮光膜パート２９の側面において、前記第１遮光膜２１の上面から前記第１遮光膜２１の下面に向かって離隔した地点と、前記第２遮光膜２２の下面から前記第２遮光膜２２の上面に向かって離隔した地点との間の区間に対応する区間である。
具現例の多層遮光膜パート２９において、第１遮光膜２１と第２遮光膜２２が互いに接して位置することができる。このような場合、測定区間ＭＲは、前記多層遮光膜パート２９の側面において、前記第１遮光膜２１と第２遮光膜２２との界面ｉ１から前記第１遮光膜２１の下面に向かって離隔した地点と、前記界面から前記第２遮光膜２２の上面に向かって離隔した地点との間の区間に対応する区間である。
前記測定区間ＭＲは、前記界面ｉ１から前記第１遮光膜２１の下面に向かって５ｎｍ離隔した地点と、前記第２遮光膜２２の上面に向かって５ｎｍ離隔した地点との間の区間に対応する区間であり得る。このとき、前記界面ｉ１から第１遮光膜２１の下面に向かって５ｎｍ離隔した地点が多層遮光膜パート２９の側面を外れる場合、多層遮光膜パート２９の側面の下限線までを測定区間ＭＲとして特定する。同様に、前記界面ｉ１から第２遮光膜２２の上面に向かって５ｎｍ離隔した地点が多層遮光膜パート２９の側面を外れる場合、多層遮光膜パート２９の側面の上限線までを測定区間ＭＲとして特定する。
図４は、本明細書の他の実施例に係るブランクマスクにおける測定区間ＭＲを説明する概念図である。前記図４を参照して具現例のブランクマスクを説明する。
具現例の多層遮光膜パート２９は、第１遮光膜２１と第２遮光膜２２との間に他の薄膜２３が位置することができる。
測定区間ＭＲは、前記多層遮光膜パート２９の側面において、前記第１遮光膜２１の上面ｉ２から前記第１遮光膜２１の下面に向かって５ｎｍ離隔した地点と、前記第２遮光膜２２の下面ｉ３から前記第２遮光膜２２の上面に向かって５ｎｍ離隔した地点との間の区間に対応する区間であり得る。このとき、多層遮光膜パート２９の側面内に位置した第１遮光膜２１の上面ｉ２から第１遮光膜２１の下面に向かって５ｎｍ離隔した地点が多層遮光膜パート２９の側面を外れる場合、多層遮光膜パート２９の側面の下限線までを測定区間ＭＲとして特定する。同様に、多層遮光膜パート２９の側面内の第２遮光膜２２の下面ｉ３から第２遮光膜２２の上面に向かって５ｎｍ離隔した地点が多層遮光膜パート２９の側面を外れる場合、多層遮光膜パート２９の側面の上限線までを測定区間ＭＲとして特定する。
前記多層遮光膜２０は、前記計９個の多層遮光膜パート２９でそれぞれ測定した前記式１のｄＲ（ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｖａｌｕｅ ｏｆ Ｒｏｕｇｈｎｅｓｓ）値を有する。前記式１のｄＲ値の平均値は３ｎｍ以下であってもよい。
多層構造を有する遮光膜の場合、遮光膜内に含まれた各層は、隣接する層とかなりの物性差があり得る。これにより、層間界面で十分な強度の付着力が形成されないことがある。
強化洗浄を行う過程において、洗浄溶液と接触する遮光膜の表面における相対的に機械的物性が弱い領域で、遮光膜を構成する一部が脱落するなどの損傷が発生することがある。特に、多層構造の遮光膜に強化洗浄を行う場合、遮光膜の側面における層間の界面付近で損傷が発生する可能性が相対的に高くなり得る。
具現例は、強化洗浄前後に多層遮光膜パート２９で測定した測定区間ＭＲ内の表面粗さの差値の平均値などを制御した多層遮光膜を適用することで、強化洗浄を行う場合にも遮光膜の全領域で安定した耐久性を有するようにすることができる。
多層遮光膜パート２９のｄＲ値を測定する方法は、以下の通りである。
ｄＲ値の測定の便宜のために、ブランクマスクを横３等分、縦３等分に分割して計９個のブランクマスクパートを形成する。各ブランクマスクパートは、１つの多層遮光膜パート２９を含む。その後、前記ブランクマスクパートを横１５ｍｍ、縦１５ｍｍのサイズに加工する。ブランクマスクパートの分割及び加工はＸ、Ｙ軸裁断機を用いて行う。具体的には、測定対象のブランクマスク試験片を裁断機のステージに配置した後、ストップバー（Ｓｔｏｐ ｂａｒ）で固定する。試験片の固定後、試験片の切断位置を考慮してカッティングホイール（Ｃｕｔｔｉｎｇ ｗｈｅｅｌ）を移動及び固定する。カッティングホイールの固定後、試験片の上端で０．１５ｍ／ｓの速度でカッティングホイールを往復運動して試験片を切断及び加工する。
例示的に、Ｘ、Ｙ軸切断機は、ＫＵＭ ＳＵＮＧ ＤＩＡＭＯＮＤ社のＳＰＣ－４５２モデルを適用できる。
加工されたブランクマスクパートをＦＩＢ（Ｆｏｃｕｓｅｄ Ｉｏｎ Ｂｅａｍ）処理した後、ブランクマスクパートの断面イメージをＴＥＭ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ）測定装備を通じて測定する。ＴＥＭ測定装備は、例示的にＪＥＯＬ ＬＴＤ社のＪＥＭ－２１００Ｆ ＨＲモデルを適用できる。
ブランクマスクパートの断面イメージの明暗比を高めるイメージ補正処理を行った後、前記補正処理したイメージから測定区間ＭＲを特定する。第１遮光膜２１の上面から第１遮光膜２１の下面に向かって５ｎｍ離隔した地点と、第２遮光膜２２の下面から第２遮光膜２２の上面に向かって５ｎｍ離隔した地点との間の区間を測定区間ＭＲとして特定することができる。
その後、ブランクマスクパートの断面のイメージから多層遮光膜パート２９の側面における測定区間ＭＲに該当する部分の表面プロファイルをトレースし、前記トレースした線からＩＳＯ ４２８７に規格されたＲｙ（最大高さの粗さ）の算出方法に準拠してＲｂｃ値を算出する。Ｒｂｃ値の単位はｎｍである。
Ｒｂｃ値の測定後に、加工されたブランクマスクパートをＳＣ－１溶液に８００秒間浸漬する。浸漬後、オゾン水を用いて前記加工されたブランクマスクパートにリンスを行う。ＳＣ－１溶液への浸漬及びオゾン水を用いたリンスは、室温で行う。
その後、Ｒｂｃ値を測定する方法と同じ方法を適用してＲａｃ（Ｒｏｕｇｈｎｅｓｓ ａｆｔｅｒ ｃｌｅａｎｉｎｇ）値を測定する。
ｄＲ値は、長時間の洗浄工程後に、多層遮光膜２０の側面部がブランクマスクの内側方向に侵食された程度を示す。すなわち、ブランクマスクの側面に沿って延びる仮想の線を基準線（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｌｉｎｅ）と定義すると、ｄＲ値は、長時間の洗浄工程後に多層遮光膜２０の側面部が基準線の内側に侵食された程度を示す。
前記のような方法により各多層遮光膜パート２９別にｄＲ値を測定する。１つの多層遮光膜２０は、計９個の多層遮光膜パート２９でそれぞれ測定した計９個のｄＲ値を有する。
多層遮光膜２０は、計９個の多層遮光膜パート２９でそれぞれ測定したｄＲ値を有し、前記ｄＲ値の平均値は３ｎｍ以下であってもよい。前記平均値は２ｎｍ以下であってもよい。前記平均値は１．５ｎｍ以下であってもよい。前記平均値は１ｎｍ以下であってもよい。前記平均値は０ｎｍ以上であってもよい。前記平均値は０．５ｎｍ以上であってもよい。このような場合、強化洗浄による遮光膜の損傷を効果的に減少させることができる。
前記計９個の多層遮光膜パートでそれぞれ測定したｄＲ値の標準偏差値は０．５ｎｍ以下であってもよい。
多層遮光膜２０内に含まれた層間の付着力は、面内方向に相対的に不均一な値を有し得る。これは、多層遮光膜２０の成膜時に適用されたスパッタリングターゲットと基板の角度、チャンバ内の雰囲気ガスの分布など、スパッタリング工程の条件に影響を受けるためであると考えられる。これは、多層遮光膜２０が全体的に優れた耐薬品性を有するのに問題を発生させることがある。
具現例は、多層遮光膜パート２９でそれぞれ測定したｄＲ値の標準偏差を一定の基準内に制御することによって、多層遮光膜２０の全領域で多層遮光膜２０内に含まれた層間の付着力をさらに均一にすることができる。
多層遮光膜２０は、前記計９個の多層遮光膜パート２９でそれぞれ測定した式１のｄＲ値を有し、前記ｄＲ値の標準偏差値が０．５ｎｍ以下であってもよい。前記標準偏差値が０．４ｎｍ以下であってもよい。前記標準偏差値が０．３５ｎｍ以下であってもよい。前記標準偏差値が０ｎｍ以上であってもよい。前記標準偏差値が０．１ｎｍ以上であってもよい。このような場合、多層遮光膜２０内の領域別に異なる層間付着力を有することを効果的に抑制することができる。
付着強化層の粗さ特性及び厚さ
図５は、本明細書の更に他の実施例に係るブランクマスクを説明する概念図である。前記図５を参照して具現例のブランクマスクを説明する。
第２遮光膜２２は、上部遮光層２２２、及び前記上部遮光層２２２と前記第１遮光膜２１との間に配置される付着強化層２２１を含むことができる。
具現例は、第２遮光膜２２に付着強化層２２１を適用することによって、第２遮光膜２２と、第２遮光膜２２の下に接して形成された他の薄膜、特に第１遮光膜２１との間の付着力を向上させることができる。具体的には、付着強化層２２１と、前記付着強化層２２１の下に接して形成された他の薄膜との組成差などを制御して、薄膜間の化学的付着力を向上させることができる。これと共に、粗さ特性が制御された付着強化層２２１を第１遮光膜２１上に適用することによって、付着強化層２２１と、前記付着強化層２２１上に接して積層された他の薄膜、特に上部遮光層２２２との接する面積を高めて物理的付着力を向上させることができる。
付着強化層２２１の厚さは、１２Å以上３０Å以下であってもよい。
付着強化層２２１を成膜する過程において、成膜対象の表面にスパッタリング粒子を散発的に蒸着して付着強化層２２１の表面が粗面（ｒｏｕｇｈ ｓｕｒｆａｃｅ）を形成するようにすることができる。但し、スパッタリングを一定時間以上持続すると、散発的に蒸着されたスパッタリング粒子間に他のスパッタリング粒子が蒸着するようになり、付着強化層２２１の表面の粗さは、具現例で目的とする粗さよりも低くなることがある。具現例は、付着強化層２２１の厚さを制御することで、付着強化層２２１の表面が多層遮光膜２０内の層間の付着力を向上させるのに適した粗さ特性を有するようにすることができる。
付着強化層２２１の厚さは、ＴＥＭイメージの測定を通じて測定することができる。ＴＥＭイメージの測定方法は、前述したｄＲ値の測定に適用された方法と同じ方法により測定することができる。
付着強化層２２１の厚さは１２Å以上３０Å以下であってもよい。前記厚さは１３Å以上であってもよい。前記厚さは２５Å以下であってもよい。前記厚さは２０Å以下であってもよい。このような場合、付着強化層２２１の上面に接した薄膜、特に上部遮光層２２２と付着強化層２２１との間の機械的付着力を向上させることを助けることができる。
前記付着強化層２２１の成膜直後に前記付着強化層２２１の上面は、前記付着強化層２２１の上面を横３等分、縦３等分して形成される計９個の付着強化層セクタを含むことができる。
前記付着強化層２２１は、前記計９個の付着強化層セクタでそれぞれ測定したＲｋｕ（尖度）値を有し、前記Ｒｋｕ値の平均値が３．５以上であってもよい。
Ｒｋｕ値は、ＩＳＯ＿４２８７に準拠して評価される値である。Ｒｋｕ値は、測定対象の表面プロファイルの尖度（ｋｕｒｔｏｓｉｓ）を示す。Ｒｋｕ値は、無次元数であって、単位のない値である。
付着強化層２２１の上面の面内方向への尖度特性の分布を制御して、付着強化層２２１と前記付着強化層２２１の上面に接して形成される他の薄膜、特に上部遮光層２２２との機械的付着力を向上させることができる。具体的には、付着強化層２２１の上面の尖度を制御して、付着強化層２２１の上面に接して成膜される他の薄膜、特に上部遮光層２２２の下面が付着強化層２２１の上面の表面にさらに強力に固着されるようにすることができる。
但し、付着強化層２２１の上面の尖度値が過度に高い値を有する場合、付着強化層２２１の上面に位置するピークは、相対的に外部衝撃によって容易に壊れ得ることが確認された。具現例は、このような特性を考慮して、付着強化層２２１の成膜直後に付着強化層２２１の上面の面内方向への尖度特性の分布を制御することができる。これを通じて、付着強化層２２１の上面と、前記付着強化層２２１の上面に成膜される薄膜との間の機械的付着力をさらに向上させ、前記付着強化層２２１の上面にスパッタリングする過程で発生し得るパーティクルの量を減少させることができる。
付着強化層セクタのＲｋｕ値を測定する方法は、以下の通りである。
Ｒｋｕ値は、付着強化層セクタの表面の中心部（中央部）に位置した横２０μｍ、縦２０μｍの領域で測定する。２次元粗さ測定器を用いて、前記領域で、スキャン速度を０．５Ｈｚに設定し、非接触モード（Ｎｏｎ－ｃｏｎｔａｃｔ ｍｏｄｅ）でＲｋｕ値を測定する。例示的に、探針としてＰａｒｋ Ｓｙｓｔｅｍ社のカンチレバー（Ｃａｎｔｉｌｅｖｅｒ）モデルであるＰＰＰ－ＮＣＨＲを適用したＰａｒｋ Ｓｙｓｔｅｍ社のＸＥ－１５０モデルを２次元粗さ測定器として適用して、Ｒｋｕ値を測定することができる。付着強化層セクタ別に測定したＲｋｕ値から、前記Ｒｋｕ値の平均値及び標準偏差値を算出することができる。
付着強化層２２１の成膜直後に前記付着強化層２２１の上面は、前記付着強化層２２１の上面を横３等分、縦３等分して形成される計９個の付着強化層セクタを含み、前記付着強化層２２１は、前記計９個の付着強化層セクタでそれぞれ測定したＲｋｕ値を有し、前記Ｒｋｕ値の平均値が３．５以上であってもよい。前記平均値は６以上であってもよい。前記平均値は６．５以上であってもよい。前記平均値は７以上であってもよい。前記平均値は２０以下であってもよい。前記平均値は１５以下であってもよい。前記平均値は１０以下であってもよい。前記平均値は９以下であってもよい。このような場合、付着強化層２２１と、前記付着強化層２２１の上面に接して形成される他の薄膜との間の機械的付着力をさらに向上させることができる。また、前記他の薄膜を成膜する過程でパーティクルにより発生し得る欠陥の発生頻度を低減することができる。
前記付着強化層２２１は、前記計９個の付着強化層セクタでそれぞれ測定したＲｋｕ値を有し、前記Ｒｋｕ値の標準偏差値が２以下であってもよい。前記標準偏差値が１．６以下であってもよい。前記標準偏差値が１以下であってもよい。前記標準偏差値が０以上であってもよい。前記標準偏差値が０．５以上であってもよい。このような場合、多層遮光膜２０の全領域で相対的に均一な耐久性を示すことができる。
付着強化層の組成
付着強化層２２１と上部遮光層２２２との組成差、及び付着強化層２２１と第１遮光膜２１との組成差を制御することで、洗浄溶液に対する多層遮光膜２０の耐久性をさらに向上させることができる。
具体的には、付着強化層２２１と上部遮光層２２２との組成、特に遷移金属の含量などの差を制御することで、付着強化層２２１と上部遮光層２２２との表面エネルギーなどの物性の差を調節することができる。これを通じて、付着強化層２２１の表面の原子と上部遮光層２２２の表面の原子との結合力を向上させ、付着強化層２２１と上部遮光層２２２との間にさらに優れた付着力が形成されるようにすることができる。同様に、付着強化層２２１と第１遮光膜２１との遷移金属の含量などの差を制御することで、付着強化層２２１と第１遮光膜２１との間に一定レベル以上の付着力が形成されるようにすることができる。結果的に、付着強化層２２１を適用していない多層遮光膜と比較して、洗浄溶液に対してさらに優れた耐久性を有する多層遮光膜を成膜することができる。
上部遮光層２２２、付着強化層２２１及び第１遮光膜２１の元素別の含量は、ＸＰＳ（Ｘ－ｒａｙ Ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）を用いたデプスプロファイル（ｄｅｐｔｈ ｐｒｏｆｉｌｅ）を測定して確認できる。具体的には、ブランクマスクを横１５ｍｍ、縦１５ｍｍのサイズに加工して試験片を準備する。その後、前記試験片をＸＰＳ測定装備内に配置し、前記サンプルの中心部に位置する横４ｍｍ、縦２ｍｍの領域をエッチングして各薄膜別の遷移金属の含量を測定する。
例示的に、各薄膜の元素別の含量は、サーモサイエンティフィック（Ｔｈｅｒｍｏ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ）社のＫ－ａｌｐｈａモデルを通じて測定できる。
上部遮光層２２２の遷移金属含量値から付着強化層２２１の遷移金属含量値を引いた値の絶対値は１０原子％以下であってもよい。前記絶対値は８原子％以下であってもよい。前記絶対値は５原子％以下であってもよい。前記絶対値は０原子％以上であってもよい。
上部遮光層２２２の窒素含量値から付着強化層２２１の窒素含量値を引いた値の絶対値は１０原子％以下であってもよい。前記絶対値は８原子％以下であってもよい。前記絶対値は５原子％以下であってもよい。前記絶対値は０原子％以上であってもよい。
上部遮光層２２２の酸素含量値から付着強化層２２１の酸素含量値を引いた値の絶対値は１０原子％以下であってもよい。前記絶対値は８原子％以下であってもよい。前記絶対値は５原子％以下であってもよい。前記絶対値は０原子％以上であってもよい。
このような場合、上部遮光層２２２と付着強化層２２１とが接した界面で強力な付着力が形成され得る。
付着強化層２２１の遷移金属含量から第１遮光膜２１の遷移金属含量を引いた値の絶対値は３５原子％以下であってもよい。前記絶対値は３０原子％以下であってもよい。前記絶対値は１５原子％以上であってもよい。前記絶対値は２０原子％以上であってもよい。
付着強化層２２１の窒素含量から第１遮光膜２１の窒素含量を引いた値の絶対値は２５原子％以下であってもよい。前記絶対値は２０原子％以下であってもよい。前記絶対値は１５原子％以下であってもよい。前記絶対値は５原子％以上であってもよい。
付着強化層２２１の酸素含量から第１遮光膜２１の酸素含量を引いた値の絶対値は３５原子％以下であってもよい。前記絶対値は３０原子％以下であってもよい。前記絶対値は１５原子％以上であってもよい。前記絶対値は２０原子％以上であってもよい。
このような場合、多層遮光膜２０は、一定レベル以上の遷移金属含量の差を有する２以上の遮光膜（又は遮光層）を含んでも、長時間の洗浄工程で安定した耐久性を示すことができる。
付着強化層２２１の遷移金属含量は、第１遮光膜２１の遷移金属含量よりも高くてもよい。付着強化層２２１の遷移金属含量は、上部遮光層２２２の遷移金属含量よりも低いかまたは同じであってもよい。
具現例は、付着強化層２２１の遷移金属含量は、付着強化層２２１の表面の尖度特性に影響を及ぼし得る。具体的には、付着強化層２２１の成膜時に、雰囲気ガスに含まれた活性ガスの含量が低いほど、成膜された付着強化層２２１の表面の粗さ値が高い傾向を有することを確認した。具現例は、付着強化層２２１の遷移金属含量を、具現例で予め設定した範囲内に制御することによって、付着強化層２２１と、前記付着強化層２２１上に接して形成された薄膜との間の機械的付着力を向上させることを助けることができる。これに加えて、付着強化層２２１と前記付着強化層２２１に隣接する薄膜との表面エネルギーの差を調節することで、多層遮光膜２０の耐久性をさらに向上させることができる。
付着強化層２２１は、遷移金属と、酸素及び窒素を含むことができる。付着強化層２２１は遷移金属を３５原子％以上含んでもよい。付着強化層２２１は遷移金属を４０原子％以上含んでもよい。付着強化層２２１は遷移金属を４５原子％以上含んでもよい。付着強化層２２１は遷移金属を５５原子％以上含んでもよい。付着強化層２２１は遷移金属を８２原子％以下含んでもよい。付着強化層２２１は遷移金属を７０原子％以下含んでもよい。
付着強化層２２１の酸素含量及び窒素含量を合わせた値は１５原子％以上であってもよい。前記値は２０原子％以上であってもよい。前記値は２５原子％以上であってもよい。前記値は５５原子％以下であってもよい。前記値は５０原子％以下であってもよい。前記値は４５原子％以下であってもよい。前記値は３５原子％以下であってもよい。
付着強化層２２１は酸素を５原子％以上含んでもよい。付着強化層２２１は酸素を７原子％以上含んでもよい。付着強化層２２１は酸素を２５原子％以下含んでもよい。付着強化層２２１は酸素を１５原子％以下含んでもよい。
付着強化層２２１は窒素を１０原子％以上含んでもよい。付着強化層２２１は窒素を１５原子％以上含んでもよい。付着強化層２２１は窒素を３０原子％以下含んでもよい。付着強化層２２１は窒素を２５原子％以下含んでもよい。
付着強化層２２１は炭素を１原子％以上含んでもよい。付着強化層２２１は炭素を１５原子％以下含んでもよい。付着強化層２２１は炭素を１０原子％以下含んでもよい。付着強化層２２１は炭素を５原子％以下含んでもよい。
このような場合、付着強化層２２１の尖度特性が調節され、多層遮光膜２０の耐久性が向上することを助けることができ、付着強化層２２１と前記付着強化層２２１に接して形成された薄膜（特に、上部遮光層２２２又は第１遮光膜）との表面エネルギーの差を減少させることができる。
多層遮光膜の組成及び厚さ
多層遮光膜２０は、ドライエッチング方法を通じてパターニングされ得る。ドライエッチング過程において、多層遮光膜２０の上部は、下部に比べてエッチングガスに相対的に長い時間露出され得る。これにより、多層遮光パターン膜が予め設計された形状を有するのに困難が発生することがある。
具現例は、多層遮光膜２０に求められる光学特性、パターニングを通じて形成された多層遮光パターン膜の形状などを考慮して、多層遮光膜２０内に含まれた薄膜の組成、厚さ、スパッタリング時の工程条件などを制御することができる。
第１遮光膜２１は、遷移金属と、酸素及び窒素を含むことができる。第１遮光膜２１は遷移金属を２５原子％以上含んでもよい。第１遮光膜２１は遷移金属を３０原子％以上含んでもよい。第１遮光膜２１は遷移金属を５５原子％以下含んでもよい。第１遮光膜２１は遷移金属を５０原子％以下含んでもよい。第１遮光膜２１は遷移金属を４５原子％以下含んでもよい。
第１遮光膜２１の酸素含量及び窒素含量を合わせた値は２２原子％以上であってもよい。第１遮光膜２１の酸素含量及び窒素含量を合わせた値は３０原子％以上であってもよい。第１遮光膜２１の酸素含量及び窒素含量を合わせた値は４０原子％以上であってもよい。第１遮光膜２１の酸素含量及び窒素含量を合わせた値は７０原子％以下であってもよい。第１遮光膜２１の酸素含量及び窒素含量を合わせた値は６０原子％以下であってもよい。第１遮光膜２１の酸素含量及び窒素含量を合わせた値は５０原子％以下であってもよい。
第１遮光膜２１は酸素を２０原子％以上含んでもよい。第１遮光膜２１は酸素を２５原子％以上含んでもよい。第１遮光膜２１は酸素を３０原子％以上含んでもよい。第１遮光膜２１は酸素を５０原子％以下含んでもよい。第１遮光膜２１は酸素を４５原子％以下含んでもよい。第１遮光膜２１は酸素を４０原子％以下含んでもよい。
第１遮光膜２１は窒素を２原子％以上含んでもよい。第１遮光膜２１は窒素を５原子％以上含んでもよい。第１遮光膜２１は窒素を２０原子％以下含んでもよい。第１遮光膜２１は窒素を１５原子％以下含んでもよい。
第１遮光膜２１は炭素を５原子％以上含んでもよい。第１遮光膜２１は炭素を１０原子％以上含んでもよい。第１遮光膜２１は炭素を２５原子％以下含んでもよい。第１遮光膜２１は炭素を２０原子％以下含んでもよい。
このような場合、第１遮光膜２１は、遮光膜２０が優れた消光特性を有するように助けることができる。
第２遮光膜２２は、遷移金属と、酸素及び／又は窒素とを含むことができる。第２遮光膜２２は遷移金属を３５原子％以上含んでもよい。第２遮光膜２２は遷移金属を４０原子％以上含んでもよい。第２遮光膜２２は遷移金属を４５原子％以上含んでもよい。第２遮光膜２２は遷移金属を５５原子％以上含んでもよい。第２遮光膜２２は遷移金属を８２原子％以下含んでもよい。第２遮光膜２２は遷移金属を７０原子％以下含んでもよい。
第２遮光膜２２の酸素含量及び窒素含量を合わせた値は１５原子％以上であってもよい。前記値は２０原子％以上であってもよい。前記値は２５原子％以上であってもよい。前記値は５５原子％以下であってもよい。前記値は５０原子％以下であってもよい。前記値は４５原子％以下であってもよい。前記値は３５原子％以下であってもよい。
第２遮光膜２２は酸素を５原子％以上含んでもよい。第２遮光膜２２は酸素を７原子％以上含んでもよい。第２遮光膜２２は酸素を２５原子％以下含んでもよい。第２遮光膜２２は酸素を１５原子％以下含んでもよい。
第２遮光膜２２は窒素を１０原子％以上含んでもよい。第２遮光膜２２は窒素を１５原子％以上含んでもよい。第２遮光膜２２は窒素を３０原子％以下含んでもよい。第２遮光膜２２は窒素を２５原子％以下含んでもよい。
第２遮光膜２２は炭素を１原子％以上含んでもよい。第２遮光膜２２は炭素を１５原子％以下含んでもよい。第２遮光膜２２は炭素を１０原子％以下含んでもよい。第２遮光膜２２は炭素を５原子％以下含んでもよい。
上部遮光層２２２は、遷移金属と、酸素及び／又は窒素とを含むことができる。上部遮光層２２２は遷移金属を３５原子％以上含んでもよい。上部遮光層２２２は遷移金属を４０原子％以上含んでもよい。上部遮光層２２２は遷移金属を４５原子％以上含んでもよい。上部遮光層２２２は遷移金属を５５原子％以上含んでもよい。上部遮光層２２２は遷移金属を８２原子％以下含んでもよい。上部遮光層２２２は遷移金属を７０原子％以下含んでもよい。
上部遮光層２２２の酸素含量及び窒素含量を合わせた値は１５原子％以上であってもよい。前記値は２０原子％以上であってもよい。前記値は２５原子％以上であってもよい。前記値は５５原子％以下であってもよい。前記値は５０原子％以下であってもよい。前記値は４５原子％以下であってもよい。前記値は３５原子％以下であってもよい。
上部遮光層２２２は酸素を５原子％以上含んでもよい。上部遮光層２２２は酸素を７原子％以上含んでもよい。上部遮光層２２２は酸素を２５原子％以下含んでもよい。上部遮光層２２２は酸素を２０原子％以下含んでもよい。上部遮光層２２２は酸素を１５原子％以下含んでもよい。
上部遮光層２２２は窒素を１０原子％以上含んでもよい。上部遮光層２２２は窒素を１５原子％以上含んでもよい。上部遮光層２２２は窒素を３０原子％以下含んでもよい。上部遮光層２２２は窒素を２５原子％以下含んでもよい。
上部遮光層２２２は炭素を１原子％以上含んでもよい。上部遮光層２２２は炭素を１５原子％以下含んでもよい。上部遮光層２２２は炭素を１０原子％以下含んでもよい。上部遮光層２２２は炭素を５原子％以下含んでもよい。
このような場合、多層遮光膜２０が優れた消光特性を有すると共に、欠陥の検査に適した光学特性を有するように助けることができる。また、多層遮光膜２０から形成される多層遮光パターン膜が予め設計された形状通りに形成され得るように助けることができる。
上部遮光層２２２の遷移金属含量から第１遮光膜２１の遷移金属含量を引いた値の絶対値は３５原子％以下であってもよい。前記絶対値は３０原子％以下であってもよい。前記絶対値は１５原子％以上であってもよい。前記絶対値は２０原子％以上であってもよい。
上部遮光層２２２の窒素含量から第１遮光膜２１の窒素含量を引いた値の絶対値は２５原子％以下であってもよい。前記絶対値は２０原子％以下であってもよい。前記絶対値は１５原子％以下であってもよい。前記絶対値は５原子％以上であってもよい。
上部遮光層２２２の酸素含量から第１遮光膜２１の酸素含量を引いた値の絶対値は３５原子％以下であってもよい。前記絶対値は３０原子％以下であってもよい。前記絶対値は１５原子％以上であってもよい。前記絶対値は２０原子％以上であってもよい。
このような場合、付着強化層２２１による付着力向上の効果をさらに高めることができる。
遷移金属は、Ｃｒ、Ｔａ、Ｔｉ及びＨｆのうちの少なくともいずれか１つを含むことができる。遷移金属はＣｒであってもよい。
第１遮光膜２１の厚さは２５０～６５０Åであってもよい。第１遮光膜２１の厚さは３５０～６００Åであってもよい。第１遮光膜２１の厚さは４００～５５０Åであってもよい。
このような場合、第１遮光膜２１が優れた消光特性を有するように助けることができる。
第２遮光膜２２の厚さは３０～２００Åであってもよい。第２遮光膜２２の厚さは３０～１００Åであってもよい。第２遮光膜２２の厚さは４０～８０Åであってもよい。
上部遮光層２２２の厚さは３０～２００Åであってもよい。上部遮光層２２２の厚さは３０～１００Åであってもよい。上部遮光層２２２の厚さは４０～８０Åであってもよい。
このような場合、多層遮光膜２０をさらに精巧にパターニングすることができるので、フォトマスクの解像度をさらに向上させることができる。
第１遮光膜２１の厚さに対する第２遮光膜２２の厚さの比率は０．０５～０．３であってもよい。前記厚さの比率は０．０７～０．２５であってもよい。前記厚さの比率は０．１～０．２であってもよい。このような場合、パターニングを通じて形成される多層遮光パターン膜の側面形状をさらに精巧に制御することができる。
第１遮光膜２１の厚さに対する付着強化層の厚さの比率は０．００５～０．０５であってもよい。前記厚さの比率は０．０１～０．０４であってもよい。前記厚さの比率は０．０１５～０．０３であってもよい。このような場合、多層遮光膜２０は、洗浄溶液に対して安定した耐久性を有することができる。
多層遮光膜の光学特性
波長１９３ｎｍの光に対する多層遮光膜２０の光学密度が１．８以上であってもよい。波長１９３ｎｍの光に対する多層遮光膜２０の光学密度が１．９以上であってもよい。
波長１９３ｎｍの光に対する多層遮光膜２０の透過率が１．５％以下であってもよい。波長１９３ｎｍの光に対する多層遮光膜２０の透過率が１．４％以下であってもよい。波長１９３ｎｍの光に対する多層遮光膜２０の透過率が１．２％以下であってもよい。
このような場合、多層遮光膜２０は、露光光の透過を効果的に遮断することを助けることができる。
多層遮光膜２０の光学密度及び透過率は、分光エリプソメータ（Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｉｃ Ｅｌｌｉｐｓｏｍｅｔｅｒ）を用いて測定できる。例示的に、多層遮光膜２０の光学密度及び透過率は、ナノビュー社のＭＧ－Ｐｒｏモデルを用いて測定できる。
その他の薄膜
図６は、本明細書の更に他の実施例に係るブランクマスクを説明する概念図である。前記図６を参照して、以下の内容を説明する。
光透過性基板１０と多層遮光膜２０との間に位相反転膜３０が配置され得る。位相反転膜３０は、前記位相反転膜３０を透過する露光光の光強度を減衰し、露光光の位相差を調節して、転写パターンの縁部に発生する回折光を実質的に抑制する薄膜である。
波長１９３ｎｍの光に対する位相反転膜３０の位相差が１７０～１９０°であってもよい。波長１９３ｎｍの光に対する位相反転膜３０の位相差が１７５～１８５°であってもよい。
波長１９３ｎｍの光に対する位相反転膜３０の透過率が３～１０％であってもよい。波長１９３ｎｍの光に対する位相反転膜３０の透過率が４～８％であってもよい。
このような場合、パターン膜の縁部で発生し得る回折光を効果的に抑制することができる。
波長１９３ｎｍの光に対する位相反転膜３０と多層遮光膜２０を含む薄膜の光学密度が３以上であってもよい。波長１９３ｎｍの光に対する位相反転膜３０と多層遮光膜２０を含む薄膜の光学密度が３．２以上であってもよい。このような場合、前記薄膜は、露光光の透過を効果的に抑制することができる。
位相反転膜３０の位相差、透過率、及び位相反転膜３０と多層遮光膜２０を含む薄膜の光学密度は、分光エリプソメータを用いて測定できる。例示的に、分光エリプソメータは、ナノビュー社のＭＧ－Ｐｒｏモデルを用いることができる。
位相反転膜３０は、遷移金属及び珪素を含むことができる。位相反転膜３０は、遷移金属、珪素、酸素及び窒素を含むことができる。前記遷移金属はモリブデンであってもよい。
多層遮光膜２０上にハードマスク（図示せず）が位置することができる。ハードマスクは、遮光膜２０のパターンエッチング時にエッチングマスク膜の機能を行うことができる。ハードマスクは、珪素、窒素及び酸素を含むことができる。
フォトマスク
図７は、本明細書の更に他の実施例に係るフォトマスクを説明する概念図である。前記図７を参照して具現例を説明する。
本明細書の更に他の実施例に係るフォトマスク２００は、光透過性基板１０、及び前記光透過性基板１０上に配置される多層遮光パターン膜２５を含む。
前記多層遮光パターン膜２５は、遷移金属と、酸素及び窒素のうちの少なくともいずれか１つとを含む。
前記多層遮光パターン膜２５は、第１遮光膜２１、及び前記第１遮光膜２１上に配置される第２遮光膜２２を含む。
前記多層遮光パターン膜２５は、前記光透過性基板１０の上面を基準として横３等分、縦３等分して形成される計９個の多層遮光パターン膜パート２９１を含む。
前記多層遮光パターン膜パート２９１のそれぞれは、側面に位置する測定区間を含む。
前記測定区間は、前記多層遮光パターン膜パート２９１のそれぞれの側面において、前記第１遮光膜２１の上面から前記第１遮光膜２１の下面に向かって離隔した地点と、前記第２遮光膜２２の下面から前記第２遮光膜２２の上面に向かって離隔した地点との間の区間に対応する区間である。
前記多層遮光パターン膜２５は、前記計９個の多層遮光パターン膜パート２９１でそれぞれ測定した下記式２のｐｄＲ（ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｖａｌｕｅ ｏｆ Ｒｏｕｇｈｎｅｓｓ ｆｏｒ ｐｈｏｔｏｍａｓｋ）値を有し、前記式２のｐｄＲ値の平均値が３ｎｍ以下である。
［式２］
ｐｄＲ＝ｐＲａｃ－ｐＲｂｃ
前記ｐＲａｃは、前記多層遮光パターン膜２５をＳＣ－１（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｃｌｅａｎ－１）溶液に８００秒間浸漬し、オゾン水でリンスした後、前記測定区間で測定した表面粗さ［単位：ｎｍ］である。
前記ｐＲｂｃは、前記多層遮光パターン膜２５を前記ＳＣ－１溶液に浸漬する前に、前記測定区間で測定した表面粗さ［単位：ｎｍ］である。
前記ＳＣ－１溶液は、ＮＨ４ＯＨを１４．３重量％、Ｈ２Ｏ２を１４．３重量％、Ｈ２Ｏを７１．４重量％含む溶液である。
前記オゾン水は、超純水を溶媒としてオゾンを２０ｐｐｍ（重量基準）含む溶液である。
多層遮光パターン膜パート２９１から式２のｐｄＲ値を測定する方法は、前述した多層遮光膜パート２９のｄＲ値を測定する方法と同一である。但し、測定のためにブランクマスクを分割してブランクマスクパートを形成する代わりに、フォトマスク２００を分割し、測定対象は、多層遮光膜パート２９の側面ではなく多層遮光パターン膜パートの側面を適用する。
多層遮光パターン膜２５は、前述した多層遮光膜２０をパターニングして形成することができる。
多層遮光パターン膜２５の層構造、物性、組成などについての説明は、先の遮光膜についての説明と重複するので省略する。
多層遮光膜の製造方法
本明細書の一実施例に係るブランクマスクの製造方法は、遷移金属を含むスパッタリングターゲット及び光透過性基板をスパッタリングチャンバ内に配置する準備ステップと；光透過性基板上に第１遮光膜を成膜する第１遮光膜成膜ステップと；第１遮光膜上に第２遮光膜を成膜する第２遮光膜成膜ステップと；を含む。
第２遮光膜成膜ステップは、第１遮光膜上に付着強化層を成膜する付着強化層成膜過程と；成膜された付着強化層上に上部遮光層を成膜する上部遮光層成膜過程と；を含む。
準備ステップにおいて、スパッタリングチャンバは、スパッタリングターゲット及び光透過性基板を設置できる内部空間を含むことができる。スパッタリングチャンバは、前記内部空間の底面に設置された雰囲気ガス注入口を含むことができる。このような注入口を介して前記内部空間に雰囲気ガスを注入する場合、成膜される薄膜の面内方向への物性、組成の変動を相対的に減少させることができる。
準備ステップにおいて、遮光膜の組成を考慮して、遮光膜を成膜する際のターゲットを選択することができる。スパッタリングターゲットは、遷移金属を含有する一つのターゲットを適用してもよい。スパッタリングターゲットは、遷移金属を含有する一つのターゲットを含めて２以上のターゲットを適用してもよい。遷移金属を含有するターゲットは、遷移金属を９０原子％以上含んでもよい。遷移金属を含有するターゲットは、遷移金属を９５原子％以上含んでもよい。遷移金属を含有するターゲットは、遷移金属を９９原子％含んでもよい。
遷移金属は、Ｃｒ、Ｔａ、Ｔｉ及びＨｆのうちの少なくともいずれか１つを含むことができる。遷移金属はＣｒを含むことができる。
スパッタリングチャンバ内に配置される光透過性基板については、前述した内容と重複するので省略する。
準備ステップにおいて、スパッタリングチャンバ内にマグネットを配置することができる。マグネットは、スパッタリングターゲットにおけるスパッタリングが発生する一面に対向する面に配置され得る。
多層遮光膜成膜ステップにおいて、多層遮光膜に含まれた各薄膜別にスパッタリング工程の条件を異なって適用することができる。具体的には、各薄膜別に要求される表面粗さ特性、耐薬品性、消光特性及びエッチング特性などを考慮して、雰囲気ガスの組成、チャンバ内の圧力、スパッタリングターゲットに加える電力、成膜時間、基板の回転速度などの各種工程条件を各薄膜別に異なって適用することができる。
雰囲気ガスは、不活性ガス、反応性ガス及びスパッタリングガスを含むことができる。不活性ガスは、成膜された薄膜を構成する元素を含まないガスである。反応性ガスは、成膜された薄膜を構成する元素を含むガスである。スパッタリングガスは、プラズマ雰囲気でイオン化してターゲットと衝突するガスである。
不活性ガスはヘリウムを含むことができる。
反応性ガスは、窒素元素を含むガスを含むことができる。前記窒素元素を含むガスは、例示的にＮ２、ＮＯ、ＮＯ２、Ｎ２Ｏ、Ｎ２Ｏ３、Ｎ２Ｏ４、Ｎ２Ｏ５などであってもよい。反応性ガスは、酸素元素を含むガスを含むことができる。前記酸素元素を含むガスは、例示的にＯ２、ＣＯ２などであってもよい。反応性ガスは、窒素元素を含むガス、及び酸素元素を含むガスを含むことができる。前記反応性ガスは、窒素元素と酸素元素の両方を含むガスを含むことができる。前記窒素元素と酸素元素の両方を含むガスは、例示的にＮＯ、ＮＯ２、Ｎ２Ｏ、Ｎ２Ｏ３、Ｎ２Ｏ４、Ｎ２Ｏ５などであってもよい。
スパッタリングガスは、アルゴン（Ａｒ）ガスであってもよい。
スパッタリングターゲットに電力を加える電源は、ＤＣ電源を使用してもよく、またはＲＦ電源を使用してもよい。
第１遮光膜成膜ステップにおいて、スパッタリングターゲットに加える電力を１．５ｋＷ以上２．５ｋＷ以下として適用してもよい。前記スパッタリングターゲットに加える電力を１．６ｋＷ以上２ｋＷ以下として適用してもよい。
第１遮光膜成膜ステップにおいて、雰囲気ガスの不活性気体の流量に対する反応性気体の流量の比率は１．５以上３以下であってもよい。前記流量の比率は１．８以上２．７以下であってもよい。前記流量の比率は２以上２．５以下であってもよい。
前記雰囲気ガスにおいて、反応性気体に含まれた窒素含量に対する酸素含量の比率は１．５以上４以下であってもよい。前記比率は２以上３以下であってもよい。前記比率は２．２以上２．７以下であってもよい。
このような場合、第１遮光膜は、多層遮光膜が十分な消光特性を有することを助けることができる。また、多層遮光膜のパターニング過程で多層遮光パターン膜の形状を精密に制御することを助けることができる。
第１遮光膜の成膜は、２００秒以上３００秒以下の時間行ってもよい。第１遮光膜の成膜は、２００秒以上２５０秒以下の時間行ってもよい。このような場合、多層遮光膜が十分な消光特性を有するように助けることができる。
第１遮光膜成膜ステップを終えた後、前記第１遮光膜上に第２遮光膜成膜ステップを行うことができる。
第２遮光膜成膜ステップにおいて、付着強化層成膜過程が先に行われ得る。第１遮光膜上に付着強化層を成膜することができる。付着強化層は、第１遮光膜の上面に成膜されてもよい。付着強化層は、第１遮光膜上に配置された他の薄膜の上面に成膜されてもよい。
付着強化層成膜過程において、スパッタリングターゲットに加える電力を１．５ｋＷ以上２．５ｋＷ以下として適用してもよい。前記スパッタリングターゲットに加える電力を１．６ｋＷ以上２ｋＷ以下として適用してもよい。
このような場合、付着強化層２２１の表面粗さ特性を具現例で予め設定された範囲内に制御することを助けることができる。
付着強化層成膜過程は、付着強化層の下面に接して配置された薄膜（一例として、第１遮光膜）の成膜を完了したときから１５秒以上経過した後に行ってもよい。付着強化層成膜過程は、付着強化層の下面に接して配置された薄膜の成膜を完了したときから２０秒以上経過した後に行ってもよい。付着強化層成膜過程は、付着強化層の下面に接して配置された薄膜の成膜を完了したときから３０秒以内に行ってもよい。
付着強化層成膜過程は、付着強化層の下面に接して配置された薄膜（一例として、第１遮光膜）の成膜に適用された雰囲気ガスをスパッタリングチャンバから完全に排気した後に行われ得る。付着強化層成膜過程は、付着強化層の下面に接して配置された薄膜の成膜に適用された雰囲気ガスを完全に排気した時点から１０秒内に行われてもよい。付着強化層成膜過程は、付着強化層の下面に接して配置された薄膜の成膜に適用された雰囲気ガスを完全に排気した時点から５秒内に行われてもよい。
このような場合、付着強化層の組成をさらに精密に制御することができる。
付着強化層成膜過程において、雰囲気ガスに含まれた不活性気体の流量に対する反応性気体の流量の比率は０．３以上０．７以下であってもよい。前記流量の比率は０．４以上０．６以下であってもよい。
前記反応性気体に含まれた窒素含量に対する酸素含量の比率は０．３以下であってもよい。前記比率は０．１以下であってもよい。前記比率は０以上であってもよい。
このような場合、第１遮光膜と付着強化層との表面エネルギーの差を一定の範囲内に制御することができ、付着強化層の表面が具現例で予め設定した範囲の尖度値を有するように制御することができる。
付着強化層の成膜は、１秒以上１５秒以下の時間行ってもよい。付着強化層の成膜は、２秒以上８秒以下の時間行ってもよい。
このような場合、付着強化層の厚さ及び表面粗さ特性を具現例で予め設定した範囲内に制御することを助けることができる。
付着強化層の成膜直後の付着強化層の表面粗さ特性についての説明は、前述した内容と重複するので省略する。
付着強化層成膜過程を終えた後、上部遮光層成膜過程を行うことができる。付着強化層上に上部遮光層を成膜することができる。上部遮光層は、付着強化層の上面に接して形成されてもよい。上部遮光層は、付着強化層上に配置された他の薄膜の表面に接して形成されてもよい。
上部遮光層成膜過程において、スパッタリングターゲットに加える電力を１～２ｋＷとして適用してもよい。前記電力を１．２～１．７ｋＷとして適用してもよい。このような場合、第２遮光膜が目的とする光学特性及びエッチング特性を有することを助けることができる。
上部遮光層成膜過程は、前記上部遮光層の下面と接して配置された薄膜（一例として付着強化層）の成膜直後から１５秒以上経過した後に行われてもよい。上部遮光層成膜過程は、前記上部遮光層の下面と接して配置された薄膜の成膜直後から２０秒以上経過した後に行われてもよい。上部遮光層成膜過程は、前記上部遮光層の下面と接して配置された薄膜の成膜直後から３０秒以内に行われてもよい。
上部遮光層成膜過程は、前記上部遮光層の下面に接して配置された薄膜（一例として、付着強化層）の成膜に適用された雰囲気ガスをスパッタリングチャンバから完全に排気した後に行われ得る。上部遮光層成膜過程は、前記上部遮光層の下面に接して配置された薄膜の成膜に適用された雰囲気ガスを完全に排気した時点から１０秒内に行われてもよい。上部遮光層成膜過程は、前記上部遮光層の下面に接して配置された薄膜の成膜に適用された雰囲気ガスを完全に排気した時点から５秒内に行われてもよい。
このような場合、上部遮光層の組成をさらに細密に制御することができる。
上部遮光層成膜過程において、雰囲気ガスに含まれた不活性気体の流量に対する反応性気体の流量の比率は０．３～０．７であってもよい。前記流量の比率は０．４～０．６であってもよい。
上部遮光層成膜過程において、反応性気体に含まれた窒素含量に対する酸素含量の比率は０．３以下であってもよい。前記比率は０．１以下であってもよい。前記比率は０以上であってもよい。
このような場合、多層遮光膜をパターニングして形成される多層遮光パターン膜の形状をさらに精巧に制御することができる。
上部遮光層の成膜は、５秒以上４０秒以下の時間行ってもよい。上部遮光層の成膜時間は、１０秒以上３０秒以下の時間行ってもよい。このような場合、ドライエッチングを通じた多層遮光パターン膜の形成時に、多層遮光パターン膜の形状をさらに精巧に制御することができる。
半導体素子の製造方法
本明細書の他の実施例に係る半導体素子の製造方法は、光源、フォトマスク、及びレジスト膜が塗布された半導体ウエハを配置する準備ステップと、前記フォトマスクを介して、前記光源から入射された光を前記半導体ウエハ上に選択的に透過させて出射する露光ステップと、前記半導体ウエハ上にパターンを現像する現像ステップとを含む。
フォトマスクは、光透過性基板、及び前記光透過性基板上に配置される多層遮光パターン膜を含む。
前記多層遮光パターン膜は、遷移金属と、酸素及び窒素のうちの少なくともいずれか１つとを含む。
前記多層遮光パターン膜は、第１遮光膜、及び前記第１遮光膜上に配置される第２遮光膜を含む。
前記多層遮光パターン膜は、前記光透過性基板の上面を基準として横３等分、縦３等分して形成される計９個の多層遮光パターン膜パートを含む。
前記多層遮光パターン膜パートのそれぞれは、側面に位置する測定区間を含む。
前記測定区間は、前記多層遮光パターン膜パートのそれぞれの側面において、前記第１遮光膜の上面から前記第１遮光膜の下面に向かって離隔した地点と、前記第２遮光膜の下面から前記第２遮光膜の上面に向かって離隔した地点との間の区間に対応する区間である。
前記多層遮光パターン膜は、前記計９個の前記多層遮光パターン膜パートでそれぞれ測定した下記式２のｐｄＲ（ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｖａｌｕｅ ｏｆ Ｒｏｕｇｈｎｅｓｓ ｆｏｒ ｐｈｏｔｏｍａｓｋ）値を有し、前記式２のｐｄＲ値の平均値が３ｎｍ以下である。
［式２］
ｐｄＲ＝ｐＲａｃ－ｐＲｂｃ
前記ｐＲａｃは、前記多層遮光パターン膜をＳＣ－１（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｃｌｅａｎ－１）溶液に８００秒間浸漬し、オゾン水でリンスした後、前記測定区間で測定した表面粗さ［単位：ｎｍ］であり、
前記ｐＲｂｃは、前記多層遮光パターン膜を前記ＳＣ－１溶液に浸漬する前に、前記測定区間で測定した表面粗さ［単位：ｎｍ］であり、
前記ＳＣ－１溶液は、ＮＨ４ＯＨを１４．３重量％、Ｈ２Ｏ２を１４．３重量％、Ｈ２Ｏを７１．４重量％含む溶液であり、
前記オゾン水は、超純水を溶媒としてオゾンを２０ｐｐｍ（重量基準）含む溶液である。
準備ステップにおいて、光源は、短波長の露光光を発生させることができる装置である。露光光は、波長２００ｎｍ以下の光であってもよい。露光光は、波長１９３ｎｍのＡｒＦ光であってもよい。
フォトマスクと半導体ウエハとの間にレンズがさらに配置されてもよい。レンズは、フォトマスク上の回路パターンの形状を縮小して半導体ウエハ上に転写する機能を有する。レンズは、ＡｒＦ半導体ウエハ露光工程に一般に適用できるものであれば限定されない。例示的に、前記レンズは、フッ化カルシウム（ＣａＦ２）で構成されたレンズを適用できる。
露光ステップにおいて、フォトマスクを介して、半導体ウエハ上に露光光を選択的に透過させることができる。このような場合、レジスト膜において露光光が入射した部分で化学的変性が発生することができる。
現像ステップにおいて、露光ステップを終えた半導体ウエハを現像溶液で処理して半導体ウエハ上にパターンを現像することができる。塗布されたレジスト膜がポジティブレジスト（ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｒｅｓｉｓｔ）である場合、レジスト膜において露光光が入射した部分が現像溶液によって溶解され得る。塗布されたレジスト膜がネガティブレジスト（ｎｅｇａｔｉｖｅ ｒｅｓｉｓｔ）である場合、レジスト膜において露光光が入射していない部分が現像溶液によって溶解され得る。現像溶液の処理によって、レジスト膜はレジストパターンとして形成される。前記レジストパターンをマスクとして半導体ウエハ上にパターンを形成することができる。
フォトマスクについての説明は、前述の内容と重複するので省略する。
以下、具体的な実施例についてより詳細に説明する。
製造例：多層遮光膜の成膜
実施例１：ＤＣスパッタリング装備のチャンバ内に、横６インチ、縦６インチ、厚さ０．２５インチのクォーツ素材の光透過性基板を配置した。クロムターゲットは、Ｔ／Ｓ距離が２５５ｍｍ、基板とターゲットとの間の角度が２５°を形成するようにチャンバ内に配置した。
光透過性基板上に第１遮光膜を成膜した。具体的に、Ａｒ：Ｎ２：ＣＯ２＝３：２：５の体積比で混合された雰囲気ガスをチャンバ内に導入し、スパッタリングターゲットに加える電力を１．８５ｋＷとして適用し、基板の回転速度を１０ＲＰＭとして適用して、スパッタリング工程を２００秒以上２５０秒以下の時間行って第１遮光膜を成膜した。
第１遮光膜の成膜を終えた後、第１遮光膜上に、付着強化層及び上部遮光層を含む第２遮光膜の成膜を行った。具体的に、Ａｒ：Ｎ２＝６．５：３．５の体積比で混合された雰囲気ガスをチャンバ内に導入し、スパッタリングターゲットに加える電力を１．８５ｋＷとして適用し、基板の回転速度を１０ＲＰＭとして適用し、スパッタリング工程を５秒間行って第１遮光膜上に付着強化層を成膜した。付着強化層を成膜する過程において、第１遮光膜の成膜を終えた後から２０秒後にスパッタリングターゲットに電力を供給し、雰囲気ガスは、第１遮光膜の成膜に適用された雰囲気ガスをチャンバから完全に排気した時点から５秒以内に注入した。
付着強化層の成膜を終えた後、Ａｒ：Ｎ２＝６．５：３．５の体積比で混合された雰囲気ガスをチャンバ内に導入し、スパッタリングターゲットに加える電力を１．５ｋＷとして適用し、基板の回転速度を１０ＲＰＭとして適用して、付着強化層の上面にスパッタリング工程を１０秒以上３０秒以下の時間行って上部遮光層を成膜した。
第１遮光膜及び第２遮光膜を成膜する過程において、雰囲気ガスは、スパッタリングチャンバの内部空間の底面に位置する注入口を介して供給した。
実施例２：実施例１と同じ条件で多層遮光膜を成膜した。但し、付着強化層成膜過程において、Ａｒ：Ｎ２＝７：３の体積比で混合された雰囲気ガスをチャンバ内に導入し、スパッタリングターゲットに加える電力を１．８３ｋＷとして適用した。
実施例３：実施例１と同じ条件で多層遮光膜を成膜した。但し、第１遮光膜を成膜する過程において、スパッタリングターゲットに加える電力は１．８６ｋＷとして適用した。付着強化層を成膜する過程において、Ａｒ：Ｎ２＝７：３の体積比で混合された雰囲気ガスをチャンバ内に導入し、スパッタリングターゲットに加える電力を１．８７ｋＷとして適用した。上部遮光層を成膜する過程において、Ａｒ：Ｎ２＝７：３の体積比で混合された雰囲気ガスをチャンバ内に導入し、スパッタリングターゲットに加える電力を１．５５ｋＷとして適用した。
比較例１：実施例１と同じ条件で多層遮光膜を成膜した。但し、付着強化層成膜過程において、Ａｒ：Ｎ２＝５．５：４．５の体積比で混合された雰囲気ガスをチャンバ内に導入し、スパッタリングターゲットに加える電力を１ｋＷとして適用し、基板の回転速度を５ＲＰＭとして適用し、付着強化層の成膜時間を８秒として適用した。
比較例２：実施例１と同じ条件で多層遮光膜を成膜した。但し、付着強化層の成膜過程において、Ａｒ：Ｎ２＝４．５：５．５の体積比で混合された雰囲気ガスをチャンバ内に導入した。
実施例及び比較例別の成膜条件について下記表１に記載した。
評価例：各薄膜別の厚さの測定
実施例及び比較例別の試験片のＴＥＭイメージを測定して、上部遮光層、付着強化層及び第１遮光膜の厚さを算出した。ＴＥＭイメージの測定方法は、先のｄＲ値の測定時に適用した方法と同じ方法を適用した。
実施例及び比較例別の測定結果は、下記表２に記載した。
評価例：ｄＲ値の測定
実施例及び比較例別の試験片の各多層遮光膜パートでｄＲ値を測定した。
具体的に、実施例及び比較例別の試験片を横３等分、縦３等分に分割及び加工して、横１５ｍｍ、縦１５ｍｍの大きさを有する計９個のブランクマスクパートを形成した。
具体的に、測定対象のブランクマスク試験片をＸ、Ｙ軸裁断機のステージに配置した後、ストップバー（Ｓｔｏｐ ｂａｒ）で固定した。試験片の固定後、試験片内の切断位置を考慮してカッティングホイール（Ｃｕｔｔｉｎｇ ｗｈｅｅｌ）を移動及び固定した。カッティングホイールの固定後、試験片の上端で０．１５ｍ／ｓの速度でカッティングホイールを往復運動して試験片を切断及び加工した。
Ｘ、Ｙ軸切断機は、ＫＵＭ ＳＵＮＧ ＤＩＡＭＯＮＤ社のＳＰＣ－４５２モデルを適用した。
加工されたブランクマスクパートをＦＩＢ（Ｆｏｃｕｓｅｄ Ｉｏｎ Ｂｅａｍ）処理した。その後、前記加工されたブランクマスクパートの断面イメージを、ＪＥＯＬ ＬＴＤ社のＪＥＭ－２１００Ｆ ＨＲモデルの装備を通じて測定した。
前記ブランクマスクパートの断面イメージの明暗比を向上させるイメージ補正処理を行った後、補正処理した断面イメージから測定区間を特定した。具体的に、第１遮光膜と第２遮光膜との界面から第１遮光膜の下面に向かって５ｎｍ離隔した地点と、前記界面から第２遮光膜の上面に向かって５ｎｍ離隔した地点との間の区間を測定区間として特定した。
その後、ブランクマスクパートの断面のイメージから多層遮光膜パートの側面内の測定区間に該当する部分の表面プロファイルをトレースし、前記トレースした線からＩＳＯ ４２８７に規格されたＲｙ（最大高さの粗さ）の算出方法に準拠してＲｂｃ値を算出した。
Ｒｂｃ値の測定後に、前記加工されたブランクマスクパートをＳＣ－１溶液に８００秒間浸漬し、オゾン水を用いてリンスを行った。ＳＣ－１溶液への浸漬及びオゾン水を用いたリンスは、室温で行った。
その後、Ｒｂｃ値を測定する方法と同じ方法を適用してＲａｃ値を測定した。
前記のような方法により実施例及び比較例別の計９個の多層遮光膜パートでｄＲ値を測定した。その後、前記ｄＲ値の平均値及び標準偏差値を算出した。
実施例及び比較例別のｄＲ値の平均値及び標準偏差値は、下記表２に記載し、ブランクマスクパート別に測定されたｄＲ値は、下記表３に記載した
評価例：成膜直後の付着強化層の表面のＲｋｕ値の測定
実施例及び比較例別の試験片の製造過程のうち、付着強化層を成膜した直後に、付着強化層セクタの表面別のＲｋｕ値を測定した。
具体的には、付着強化層を横３等分、縦３等分して形成される計９個の付着強化層セクタを特定した。前記付着強化層セクタの表面の中心部（中央部）に位置した横２０μｍ、縦２０μｍの領域で２次元粗さ測定器を用いてＲｋｕ値を測定した。スキャン速度は０．５Ｈｚに設定し、非接触モード（Ｎｏｎ－ｃｏｎｔａｃｔ ｍｏｄｅ）を適用した。２次元粗さ測定器として、探針としてＰａｒｋ Ｓｙｓｔｅｍ社のカンチレバー（Ｃａｎｔｉｌｅｖｅｒ）モデルであるＰＰＰ－ＮＣＨＲを適用したＰａｒｋ Ｓｙｓｔｅｍ社のＸＥ－１５０モデルを使用した。付着強化層セクタ別に測定したＲｋｕ値から、前記Ｒｋｕ値の平均値及び標準偏差値を算出した。
実施例及び比較例別のＲｋｕ値の平均値及び標準偏差の測定結果は下記表２に記載し、成膜直後の付着強化層セクタ別のＲｋｕ測定値は表４に記載した。
評価例：光学特性の測定
ナノビュー社のＭＧ－Ｐｒｏモデルの分光エリプソメータ（ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｉｃ ｅｌｌｉｐｓｏｍｅｔｅｒ）を用いて、実施例及び比較例別の試験片の波長１９３ｎｍの光に対する光学密度及び透過率を測定した。
具体的には、実施例及び比較例別の試験片の遮光膜の表面において、遮光膜の中心に位置する横１４６ｍｍ、縦１４６ｍｍの測定領域を特定した。前記測定領域を横６等分、縦６等分して形成される計３６個のセクタを特定した。前記各セクタの計４９個の頂点を測定点として特定し、前記測定点で分光エリプソメータを用いて透過率の値を測定した。前記測定点別の透過率の値の平均値を算出し、その値をそれぞれ実施例及び比較例別の試験片の透過率の値とした。算出された透過率の値から光学密度を算出した。
実施例及び比較例別の測定結果は、下記表５に記載した。
評価例：薄膜別の組成の測定
実施例及び比較例別に各層及び各膜の元素別の含量をＸＰＳ分析を用いて測定した。具体的には、実施例及び比較例別のブランクマスクを横１５ｍｍ、縦１５ｍｍのサイズに加工して試験片を準備した。前記試験片をサーモサイエンティフィック（Ｔｈｅｒｍｏ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ）社のＫ－Ａｌｐｈａモデルの測定装備内に配置した後、前記試験片の中央部に位置した横４ｍｍ、縦２ｍｍの領域をエッチングして、各層及び各膜の元素別の含量を測定した。
実施例及び比較例別の測定結果は、下記表６に記載した。
Figure 2023070083000002
Figure 2023070083000003
Figure 2023070083000004
Figure 2023070083000005
Figure 2023070083000006
Figure 2023070083000007
前記表２において、実施例１～３のｄＲ値の平均値は１ｎｍ以下と測定されたのに対し、比較例１及び２のｄＲ値の平均値は３．５ｎｍ以上と測定された。
ｄＲ値の標準偏差において、実施例１～３及び比較例２は、ｄＲ値の標準偏差が０．５ｎｍ以下と測定されたのに対し、比較例１は０．５ｎｍ超と測定された。
付着強化層セクタ別のＲｋｕ値の平均値において、実施例１～３は７以上と測定されたのに対し、比較例１及び２は３．５未満と測定された。
付着強化層セクタ別のＲｋｕ値の標準偏差において、全ての実施例及び比較例は２以下と測定された。
前記表５において、全ての実施例及び比較例は、透過率が１．５％以下と測定された。
光学密度において、全ての実施例及び比較例は１．７以上と測定された。
以上、好ましい実施例について詳細に説明したが、本発明の権利範囲は、これに限定されるものではなく、添付の特許請求の範囲で定義している具現例の基本概念を利用した当業者の様々な変形及び改良形態もまた本発明の権利範囲に属する。
１００ ブランクマスク
１０ 光透過性基板
２０ 多層遮光膜
２１ 第１遮光膜
２２ 第２遮光膜
２２１ 付着強化層
２２２ 上部遮光層
２３ 多層遮光膜内に含まれた他の薄膜
２５ 多層遮光パターン膜
２９ 多層遮光膜パート
２９１ 多層遮光パターン膜パート
３０ 位相反転膜
２００ フォトマスク
Ｌ 多層遮光膜パートの区分線
ｉ１ 多層遮光膜の側面において、第１遮光膜と第２遮光膜との界面の位置
ｉ２ 多層遮光膜の側面において、第１遮光膜の上面の位置
ｉ３ 多層遮光膜の側面において、第２遮光膜の下面の位置
Ｌ１ 第１遮光膜と第２遮光膜との界面
Ｌ２ 第１遮光膜と他の薄膜との界面
Ｌ３ 第２遮光膜と他の薄膜との界面
Ｌｐ 多層遮光パターン膜パートの区分線
ＭＲ 測定区間

Claims (10)

  1. 光透過性基板、及び前記光透過性基板上に配置される多層遮光膜を含み、
    前記多層遮光膜は、遷移金属と、酸素及び窒素のうちの少なくともいずれか１つとを含み、
    前記多層遮光膜は、第１遮光膜、及び前記第１遮光膜上に配置される第２遮光膜を含み、
    前記多層遮光膜は、前記多層遮光膜の上面を基準として横３等分、縦３等分して形成される計９個の多層遮光膜パートを含み、
    前記多層遮光膜パートのそれぞれは、側面に位置する測定区間を含み、
    前記測定区間は、前記多層遮光膜パートのそれぞれの側面において、前記第１遮光膜の上面から前記第１遮光膜の下面に向かって離隔した地点と、前記第２遮光膜の下面から前記第２遮光膜の上面に向かって離隔した地点との間の区間に対応する区間であり、
    前記多層遮光膜は、前記計９個の多層遮光膜パートでそれぞれ測定した下記式１のｄＲ（ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｖａｌｕｅ ｏｆ Ｒｏｕｇｈｎｅｓｓ）値を有し、前記式１のｄＲ値の平均値が３ｎｍ以下である、ブランクマスク。
    ［式１］
    ｄＲ＝Ｒａｃ－Ｒｂｃ
    前記Ｒａｃは、前記多層遮光膜パートをＳＣ－１（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｃｌｅａｎ－１）溶液に８００秒間浸漬し、オゾン水でリンスした後、前記多層遮光膜パートの前記測定区間で測定した表面粗さ［単位：ｎｍ］であり、
    前記Ｒｂｃは、前記多層遮光膜パートを前記ＳＣ－１溶液に浸漬する前に、前記多層遮光膜パートの前記測定区間で測定した表面粗さ［単位：ｎｍ］であり、
    前記ＳＣ－１溶液は、ＮＨ４ＯＨを１４．３重量％、Ｈ２Ｏ２を１４．３重量％、Ｈ２Ｏを７１．４重量％含む溶液であり、
    前記オゾン水は、超純水を溶媒としてオゾンを２０ｐｐｍ（重量基準）含む溶液である。
  2. 前記計９個の多層遮光膜パートでそれぞれ測定したｄＲ値の標準偏差値が０．５ｎｍ以下である、請求項１に記載のブランクマスク。
  3. 前記第１遮光膜の上面と前記第２遮光膜の下面との間に界面が位置し、
    前記測定区間は、前記界面から前記第１遮光膜の下面に向かって５ｎｍ離隔した地点と、前記第２遮光膜の上面に向かって５ｎｍ離隔した地点との間の区間に対応する、請求項１に記載のブランクマスク。
  4. 前記第２遮光膜は、上部遮光層、及び前記上部遮光層と前記第１遮光膜との間に配置される付着強化層を含み、
    前記付着強化層の厚さは１２Å以上３０Å以下である、請求項１に記載のブランクマスク。
  5. 前記上部遮光層の遷移金属含量から前記付着強化層の遷移金属含量を引いた値の絶対値は１０原子％以下である、請求項４に記載のブランクマスク。
  6. 前記付着強化層の遷移金属含量から前記第１遮光膜の遷移金属含量を引いた値の絶対値は３５原子％以下である、請求項４に記載のブランクマスク。
  7. 前記付着強化層の成膜直後に前記付着強化層の上面は、前記付着強化層の上面を横３等分、縦３等分して形成される計９個の付着強化層セクタを含み、
    前記付着強化層は、前記計９個の付着強化層セクタでそれぞれ測定したＲｋｕ（尖度）値を有し、前記Ｒｋｕ（尖度）値の平均値が３．５以上である、請求項４に記載のブランクマスク。
  8. 前記計９個の付着強化層セクタでそれぞれ測定したＲｋｕ（尖度）値の標準偏差値が２以下である、請求項７に記載のブランクマスク。
  9. フォトマスクであって、
    光透過性基板、及び前記光透過性基板上に配置される多層遮光パターン膜を含み、
    前記多層遮光パターン膜は、遷移金属と、酸素及び窒素のうちの少なくともいずれか１つとを含み、
    前記多層遮光パターン膜は、第１遮光膜、及び前記第１遮光膜上に配置される第２遮光膜を含み、
    前記多層遮光パターン膜は、前記光透過性基板の上面を基準として横３等分、縦３等分して形成される計９個の多層遮光パターン膜パートを含み、
    前記多層遮光パターン膜パートのそれぞれは、側面に位置する測定区間を含み、
    前記測定区間は、前記多層遮光パターン膜パートのそれぞれの側面において、前記第１遮光膜の上面から前記第１遮光膜の下面に向かって離隔した地点と、前記第２遮光膜の下面から前記第２遮光膜の上面に向かって離隔した地点との間の区間に対応する区間であり、
    前記多層遮光パターン膜は、前記計９個の多層遮光パターン膜パートでそれぞれ測定した下記式２のｐｄＲ（ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｖａｌｕｅ ｏｆ Ｒｏｕｇｈｎｅｓｓ ｆｏｒ ｐｈｏｔｏｍａｓｋ）値を有し、前記式２のｐｄＲ値の平均値が３ｎｍ以下である、フォトマスク。
    ［式２］
    ｐｄＲ＝ｐＲａｃ－ｐＲｂｃ
    前記ｐＲａｃは、前記多層遮光パターン膜をＳＣ－１（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｃｌｅａｎ－１）溶液に８００秒間浸漬し、オゾン水でリンスした後、前記測定区間で測定した表面粗さ［単位：ｎｍ］であり、
    前記ｐＲｂｃは、前記多層遮光パターン膜を前記ＳＣ－１溶液に浸漬する前に、前記測定区間で測定した表面粗さ［単位：ｎｍ］であり、
    前記ＳＣ－１溶液は、ＮＨ４ＯＨを１４．３重量％、Ｈ２Ｏ２を１４．３重量％、Ｈ２Ｏを７１．４重量％含む溶液であり、
    前記オゾン水は、超純水を溶媒としてオゾンを２０ｐｐｍ（重量基準）含む溶液である。
  10. 光源、フォトマスク、及びレジスト膜が塗布された半導体ウエハを配置する準備ステップと、前記フォトマスクを介して、前記光源から入射された光を前記半導体ウエハ上に選択的に透過させて出射する露光ステップと、前記半導体ウエハ上にパターンを現像する現像ステップとを含み、
    前記フォトマスクは、光透過性基板、及び前記光透過性基板上に配置される多層遮光パターン膜を含み、
    前記多層遮光パターン膜は、遷移金属と、酸素及び窒素のうちの少なくともいずれか１つとを含み、
    前記多層遮光パターン膜は、第１遮光膜、及び前記第１遮光膜上に配置される第２遮光膜を含み、
    前記多層遮光パターン膜は、前記光透過性基板の上面を基準として横３等分、縦３等分して形成される計９個の多層遮光パターン膜パートを含み、
    前記多層遮光パターン膜パートのそれぞれは、側面に位置する測定区間を含み、
    前記測定区間は、前記多層遮光パターン膜パートのそれぞれの側面において、前記第１遮光膜の上面から前記第１遮光膜の下面に向かって離隔した地点と、前記第２遮光膜の下面から前記第２遮光膜の上面に向かって離隔した地点との間の区間に対応する区間であり、
    前記多層遮光パターン膜は、前記計９個の多層遮光パターン膜パートでそれぞれ測定した下記式２のｐｄＲ（ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｖａｌｕｅ ｏｆ Ｒｏｕｇｈｎｅｓｓ ｆｏｒ ｐｈｏｔｏｍａｓｋ）値を有し、前記式２のｐｄＲ値の平均値が３ｎｍ以下である、半導体素子の製造方法。
    ［式２］
    ｐｄＲ＝ｐＲａｃ－ｐＲｂｃ
    前記ｐＲａｃは、前記多層遮光パターン膜をＳＣ－１（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｃｌｅａｎ－１）溶液に８００秒間浸漬し、オゾン水でリンスした後、前記測定区間で測定した表面粗さ［単位：ｎｍ］であり、
    前記ｐＲｂｃは、前記多層遮光パターン膜を前記ＳＣ－１溶液に浸漬する前に、前記測定区間で測定した表面粗さ［単位：ｎｍ］であり、
    前記ＳＣ－１溶液は、ＮＨ４ＯＨを１４．３重量％、Ｈ２Ｏ２を１４．３重量％、Ｈ２Ｏを７１．４重量％含む溶液であり、
    前記オゾン水は、超純水を溶媒としてオゾンを２０ｐｐｍ（重量基準）含む溶液である。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102444967B1 (ko) * 2021-04-29 2022-09-16 에스케이씨솔믹스 주식회사 블랭크 마스크 및 이를 이용한 포토마스크

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015191218A (ja) * 2014-03-30 2015-11-02 Hoya株式会社 マスクブランク、転写用マスクの製造方法及び半導体装置の製造方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090016210A (ko) * 2007-08-10 2009-02-13 주식회사 에스앤에스텍 그레이톤 블랭크 마스크 및 그레이톤 포토마스크의 세정방법
KR101471354B1 (ko) * 2007-11-07 2014-12-24 주식회사 에스앤에스텍 대면적 투과 제어 블랭마스크 및 이를 이용한 포토마스크의제조방법
US8512916B2 (en) * 2008-03-31 2013-08-20 Hoya Corporation Photomask blank, photomask, and method for manufacturing photomask blank
WO2009123167A1 (ja) * 2008-03-31 2009-10-08 Hoya株式会社 フォトマスクブランクおよびその製造方法
KR20110016739A (ko) * 2009-08-12 2011-02-18 주식회사 에스앤에스텍 블랭크 마스크, 포토마스크 및 그의 제조방법
KR101197250B1 (ko) 2010-04-23 2012-11-05 주식회사 에스앤에스텍 블랭크 마스크, 포토 마스크 및 그의 제조 방법
US9091934B2 (en) * 2010-12-24 2015-07-28 Hoya Corporation Mask blank, method of manufacturing the same, transfer mask, and method of manufacturing the same
JP5779290B1 (ja) * 2014-03-28 2015-09-16 Hoya株式会社 マスクブランク、位相シフトマスクの製造方法、位相シフトマスク、および半導体デバイスの製造方法
JP6665571B2 (ja) * 2015-02-16 2020-03-13 大日本印刷株式会社 フォトマスク、フォトマスクブランクス、およびフォトマスクの製造方法
JP6341166B2 (ja) 2015-09-03 2018-06-13 信越化学工業株式会社 フォトマスクブランク
US10241390B2 (en) * 2016-02-24 2019-03-26 AGC Inc. Reflective mask blank and process for producing the reflective mask blank
TWI816568B (zh) * 2018-11-30 2023-09-21 日商Ｈｏｙａ股份有限公司 光罩基底、光罩之製造方法及顯示裝置之製造方法
KR20200137938A (ko) * 2019-05-31 2020-12-09 주식회사 에스앤에스텍 블랭크마스크, 포토마스크 및 그의 제조 방법
KR102402742B1 (ko) 2021-04-30 2022-05-26 에스케이씨솔믹스 주식회사 포토마스크 블랭크 및 이를 이용한 포토마스크

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015191218A (ja) * 2014-03-30 2015-11-02 Hoya株式会社 マスクブランク、転写用マスクの製造方法及び半導体装置の製造方法

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