JP6557381B1 - Phase reversal blank mask and photomask - Google Patents
Phase reversal blank mask and photomask Download PDFInfo
- Publication number
- JP6557381B1 JP6557381B1 JP2018096307A JP2018096307A JP6557381B1 JP 6557381 B1 JP6557381 B1 JP 6557381B1 JP 2018096307 A JP2018096307 A JP 2018096307A JP 2018096307 A JP2018096307 A JP 2018096307A JP 6557381 B1 JP6557381 B1 JP 6557381B1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- phase inversion
- phase
- blank mask
- pattern
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
- G03F1/26—Phase shift masks [PSM]; PSM blanks; Preparation thereof
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
- G03F1/68—Preparation processes not covered by groups G03F1/20 - G03F1/50
- G03F1/80—Etching
Abstract
【課題】 位相反転ブランクマスク及びフォトマスクの提供【解決手段】 本発明に係る位相反転膜は、同じエッチング溶液にエッチング可能な互いに異なる組成の膜からなり、異なる組成の膜がそれぞれ1回以上積層された少なくとも2層の多層膜又は連続膜の形態で形成する。これによって、本発明は、位相反転膜の厚さを減らすとともに、位相反転膜のパターニング時に位相反転膜パターンの境界が明確となるように縁部の断面傾斜を急にさせることができ、位相反転膜パターンの透過率、位相反転量の均一性を確保することができ、よって、位相反転膜パターン及び被転写体のパターン精密度を向上させた位相反転ブランクマスク及びフォトマスクを提供することができる。【選択図】 図1PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a phase inversion blank mask and a photomask. A phase inversion film according to the present invention comprises films having different compositions that can be etched in the same etching solution, and films having different compositions are laminated at least once. It is formed in the form of a multilayer film or a continuous film of at least two layers. As a result, the present invention can reduce the thickness of the phase inversion film, and can sharpen the cross section of the edge so that the boundary of the phase inversion film pattern becomes clear when patterning the phase inversion film. Uniformity of the transmittance of the film pattern and the phase inversion amount can be ensured, and therefore a phase inversion blank mask and a photomask with improved pattern accuracy of the phase inversion film pattern and the transfer target can be provided. . [Selection] Figure 1
Description
本発明は、位相反転ブランクマスク及びフォトマスクに関し、特に、290nm〜450nm範囲の複合波長の露光光において位相反転現象を用いて被転写体のパターン精密度を向上させることができる位相反転ブランクマスク及びフォトマスクに関する。 The present invention relates to a phase inversion blank mask and a photomask, and more particularly, to a phase inversion blank mask capable of improving the pattern accuracy of a transfer object using a phase inversion phenomenon in exposure light having a composite wavelength in the range of 290 nm to 450 nm. It relates to a photomask.
TFT−LCD、OLED、PDPなどを含むフラットパネルディスプレイ(Flat Panel Display:以下、FPDという。)デバイスや半導体集積回路デバイスを製造するためのリソグラフィ工程では共通的にブランクマスクから製造されたフォトマスクを用いたパターンの転写が行なわれている。 In a lithography process for manufacturing a flat panel display (hereinafter referred to as FPD) device including a TFT-LCD, an OLED, a PDP, or the like or a semiconductor integrated circuit device, a photomask manufactured from a blank mask is commonly used. The used pattern is transferred.
ブランクマスクは、合成石英ガラスなどからなる透光性基板の主表面上に、金属材料を含む薄膜が形成され、薄膜上にレジスト膜が形成されたものであり、フォトマスクは、このようなブランクマスクから薄膜がパターニングされた形態を有する。ここで、上記薄膜は、光学的特徴によって遮光膜、反射防止膜、位相反転膜、半透光膜、ハードフィルムなどに区別することができ、このような薄膜のうち、2つ以上の特性を含む薄膜が混用されることもある。 A blank mask is obtained by forming a thin film containing a metal material on the main surface of a translucent substrate made of synthetic quartz glass or the like, and forming a resist film on the thin film. The thin film is patterned from the mask. Here, the thin film can be classified into a light shielding film, an antireflection film, a phase inversion film, a semi-transparent film, a hard film, and the like according to optical characteristics. Including thin films may be used.
最近でき、FPD製品に対する市場の要求が高級化、高機能化するにつれてその応用範囲も拡大しつつあり、優れた製造工程技術の開発が要求されている。すなわち、集積度の高い半導体デバイスと同様に、FPDデバイスにも高集積化のために高いパターン解像度及び高い精密化の技術が要求されている。 Recently, as the market demand for FPD products has become higher-grade and higher-functionality, its application range has been expanded, and development of excellent manufacturing process technology is required. That is, high pattern resolution and high precision technology are required for FPD devices as well as highly integrated semiconductor devices for high integration.
そこで、FPDデバイス製造用フォトマスクの精密度を向上させるための方法として等倍露光装置においても複合波長の露光光に対して位相が略180゜反転される位相反転膜を有するFPD用位相反転ブランクマスク及びフォトマスクが開発されている。上記位相反転膜は、モリブデンシリサイド(MoSi)化合物又はクロム(Cr)化合物で形成された薄膜であり、大面積の基板に形成された薄膜は湿式エッチングを用いてパターンの形態で製造される。 Therefore, as a method for improving the precision of a photomask for manufacturing an FPD device, an FPD phase inversion blank having a phase inversion film whose phase is inverted by about 180 ° with respect to exposure light of a composite wavelength even in a unity exposure apparatus. Masks and photomasks have been developed. The phase inversion film is a thin film formed of a molybdenum silicide (MoSi) compound or a chromium (Cr) compound, and the thin film formed on a large-area substrate is manufactured in a pattern form using wet etching.
上記モリブデンシリサイド(MoSi)化合物又はクロム(Cr)化合物で構成された位相反転膜は、大面積に適した湿式エッチング時に等方性エッチング特性を有し、これによって、位相反転膜パターンの縁部のエッチング断面が緩やかな傾斜を有する形態となる。このような、上記パターンの縁部の傾斜はパターンの縁部とその他の部分とにおいて透過率及び位相反転量の差を発生させ、位相反転膜パターン線幅の均一性に影響を及ぼす。その上、パターンの縁部において位相反転膜の傾斜によって位相反転膜の境界が不明となり、微細パターンを形成し難い。 The phase inversion film composed of the molybdenum silicide (MoSi) compound or the chromium (Cr) compound has an isotropic etching characteristic at the time of wet etching suitable for a large area. The etching cross section has a gentle slope. Such inclination of the edge of the pattern causes a difference in transmittance and phase inversion amount between the edge of the pattern and other portions, and affects the uniformity of the line width of the phase inversion film pattern. In addition, the boundary of the phase inversion film becomes unclear due to the inclination of the phase inversion film at the edge of the pattern, making it difficult to form a fine pattern.
一方、上記位相反転膜の反射率が高い場合、転写(Printing)工程時に薄膜の表面反射光と露光光との干渉効果によって微細パターンを形成し難く、露光光に対する低い反射率特性が要求されている。 On the other hand, when the reflectance of the phase inversion film is high, it is difficult to form a fine pattern due to the interference effect between the surface reflection light of the thin film and the exposure light during the printing process, and low reflectance characteristics with respect to the exposure light are required. Yes.
本発明の目的は、位相反転膜パターンの縁の断面傾斜に優れた位相反転ブランクマスク及びフォトマスクを提供することである。これによって、パターンの縁(Edge)領域における透過率及び位相量の均一性に優れたものにし、最終的に位相反転膜パターン及び被転写体のパターン線幅の精密度及び均一性を向上させることができる。 An object of the present invention is to provide a phase inversion blank mask and a photomask that are excellent in the cross-sectional inclination of the edge of the phase inversion film pattern. As a result, the uniformity of the transmittance and the phase amount in the edge region of the pattern is improved, and the accuracy and uniformity of the phase inversion film pattern and the pattern line width of the transferred object are finally improved. Can do.
本発明の他の目的は、位相反転膜の表面反射率を低減させて表面反射光による干渉波発生を防止することによって、被転写体の微細パターン精密度を向上させることができる位相反転ブランクマスク及びフォトマスクを提供することである。 Another object of the present invention is to provide a phase reversal blank mask capable of improving the fine pattern precision of a transferred object by reducing the surface reflectivity of the phase reversal film and preventing the generation of interference waves due to the surface reflected light. And providing a photomask.
本発明に係る位相反転ブランクマスクは、透明基板上に位相反転膜が設けられ、上記位相反転膜は、金属シリサイドで構成された少なくとも2層の多層膜からなり、上記多層膜のうちの最上層膜は、下部に設けられた少なくとも一つの膜に比べて窒素(N)の含有量が高い。 The phase inversion blank mask according to the present invention is provided with a phase inversion film on a transparent substrate, and the phase inversion film is composed of at least two multilayer films made of metal silicide, and is the uppermost layer of the multilayer films. The film has a higher content of nitrogen (N) than at least one film provided in the lower part.
上記位相反転膜を構成する膜はモリブデンシリサイド(MoSi)又はモリブデンシリサイド(MoSi)に酸素(O)、窒素(N)、炭素(C)のうち一つ以上を含む化合物のうち一つからなる。 The film constituting the phase inversion film is made of one of compounds including molybdenum silicide (MoSi) or molybdenum silicide (MoSi) containing one or more of oxygen (O), nitrogen (N), and carbon (C).
上記位相反転膜を構成する膜は、最上層膜から透明基板に行くほど窒素(N)の含有量が等しいか低い。 In the film constituting the phase inversion film, the content of nitrogen (N) is equal or lower as it goes from the uppermost layer film to the transparent substrate.
上記位相反転膜は、フッ化水素アンモニウム(Ammonium hydrogendifluoride);(NH4)HF2)、過酸化水素(Hydrogen peroxide;H2O2)及び純水(DI−water)を主成分とするエッチング溶液にエッチングされる。 The phase inversion film is etched into an etching solution mainly composed of ammonium hydrogen fluoride (NH4) HF2, hydrogen peroxide (H2O2), and pure water (DI-water).
上記フッ化水素アンモニウム((NH4)HF2)は、上記エッチング溶液全体に対して10vol%以下で含まれる。 The ammonium hydrogen fluoride ((NH 4) HF 2) is contained at 10 vol% or less with respect to the entire etching solution.
上記位相反転膜は、290nm〜450nm範囲の複合波長の露光光に対して35%以下の反射率、1%〜40%の透過率、140°〜220°の位相反転量、60°以下の位相量偏差を有する。 The phase inversion film has a reflectance of 35% or less, a transmittance of 1% to 40%, a phase inversion amount of 140 ° to 220 °, and a phase of 60 ° or less with respect to exposure light having a composite wavelength in the range of 290 nm to 450 nm. Has a quantity deviation.
本発明によれば、位相反転膜は、2層以上の多層膜構造にし、各膜は、単一膜又は連続膜の形態で構成することができる。また、位相反転膜の形成時に、各層に含まれる酸素、窒素、炭素の含有量を制御することによってパターンの縁の断面形状及び表面反射率を制御することができる。 According to the present invention, the phase inversion film has a multilayer film structure of two or more layers, and each film can be configured as a single film or a continuous film. Further, when the phase inversion film is formed, the cross-sectional shape of the edge of the pattern and the surface reflectance can be controlled by controlling the contents of oxygen, nitrogen, and carbon contained in each layer.
その結果、位相反転膜パターンの縁の断面形状に優れた位相反転ブランクマスク及びフォトマスクの製造が可能となる。これによって、パターンの縁の領域における透過率及び位相量の均一性に優れたものにし、最終的に位相反転膜パターン及び被転写体のパターン線幅の精密度及び均一性を向上させることができる。 As a result, it is possible to manufacture a phase inversion blank mask and a photomask that are excellent in the cross-sectional shape of the edge of the phase inversion film pattern. As a result, the uniformity of the transmittance and the phase amount in the edge region of the pattern can be improved, and the precision and uniformity of the phase inversion film pattern and the pattern line width of the transferred object can be improved finally. .
また、本発明によれば、位相反転膜の表面反射率を低減させて表面反射光による干渉波の発生を防止することによって被転写体の微細パターン精密度を向上させることができる位相反転ブランクマスク及びフォトマスクを製造することができる。 In addition, according to the present invention, the phase inversion blank mask can improve the fine pattern precision of the transfer target by reducing the surface reflectance of the phase inversion film and preventing the generation of interference waves due to the surface reflected light. And a photomask can be manufactured.
以下では、図面を参照しつつ、本発明の実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、実施例は単に本発明の例示及び説明をするためのものであり、意味の限定や特許請求の範囲に記載された本発明の範囲を制限するためのものではない。したがって、本発明の技術の分野における通常の知識を有する者であれば、実施例から様々な変形及び均等な他の実施例が可能であるという点が理解できるだろう。したがって、本発明の真の技術力保護範囲は特許請求の範囲の技術的事項によって定められるべきであろう。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings with reference to examples of the present invention. However, the examples are merely for illustrating and explaining the present invention, meaning limitations and patents. It is not intended to limit the scope of the invention as recited in the claims. Accordingly, those skilled in the art in the technical field of the present invention can understand that various modifications and other equivalent embodiments can be made from the embodiments. Therefore, the true technical capability protection scope of the present invention should be determined by the technical matters of the claims.
以下、本発明の実施の形態で具現される位相反転ブランクマスク及びフォトマスクは、液晶表示装置(LCD)、プラズマディスプレイパネル(PDP)、有機発光ダイオード(OLED)などを含むFPD用デバイス及び半導体用デバイスを製造するための位相反転ブランクマスク及びフォトマスクである。また、露光光は、290nm〜450nm範囲の複合波長を指す。 Hereinafter, a phase inversion blank mask and a photomask embodied in an embodiment of the present invention are for FPD devices and semiconductors including a liquid crystal display (LCD), a plasma display panel (PDP), an organic light emitting diode (OLED), etc. A phase inversion blank mask and a photomask for manufacturing a device. The exposure light indicates a composite wavelength in the range of 290 nm to 450 nm.
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る位相反転ブランクマスクを示す断面図であり、図2は、本発明の実施の形態に係る位相反転膜を示す断面図である。 FIG. 1 is a sectional view showing a phase inversion blank mask according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view showing a phase inversion film according to the embodiment of the present invention.
図1を参照すると、本発明に係る位相反転ブランクマスク100は、透明基板102上に位相反転膜104、遮光性膜110及びレジスト膜114が順次に積層された構造を有する。
Referring to FIG. 1, a phase inversion
透明基板102は、例えば、一辺が300mm以上である矩形の透明な基板であり、合成石英ガラス、ソーダライムガラス基板、無アルカリガラス基板、低熱膨脹ガラス基板などであってもよい。
The
位相反転膜104は、図2を参照すると、少なくとも2層の薄膜104a,...,104nが積層された構造を有し、好ましくは2層〜10層、より好ましくは2層〜8層の薄膜からなる。
Referring to FIG. 2, the
位相反転膜104を形成する各薄膜104a,...,104nは、金属シリサイド単独、又は金属シリサイドに酸素(O)、窒素(N)、炭素(C)、ホウ素(B)、水素(H)のうちの少なくとも一つの軽元素物質を含む化合物からなる。
Each
上記金属シリサイド及びその化合物中の金属成分は、アルミニウム(Al)、コバルト(Co)、タングステン(W)、モリブデン(Mo)、バナジウム(V)、パラジウム(Pd)、チタン(Ti)、プラチナ(Pt)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、ニッケル(Ni)、カドミウム(Cd)、ジルコニウム(Zr)、マグネシウム(Mg)、リチウム(Li)、セレン(Se)、銅(Cu)、イットリウム(Y)、硫黄(S)、インジウム(In)、スズ(Sn)、ボロン(B)、ベリリウム(Be)、ナトリウム(Na)、タンタル(Ta)、ハフニウム(Hf)、ニオビウム(Nb)の中から選ばれる1種以上を含んでなる。 The metal component in the metal silicide and the compound is aluminum (Al), cobalt (Co), tungsten (W), molybdenum (Mo), vanadium (V), palladium (Pd), titanium (Ti), platinum (Pt ), Manganese (Mn), iron (Fe), nickel (Ni), cadmium (Cd), zirconium (Zr), magnesium (Mg), lithium (Li), selenium (Se), copper (Cu), yttrium (Y ), Sulfur (S), indium (In), tin (Sn), boron (B), beryllium (Be), sodium (Na), tantalum (Ta), hafnium (Hf), niobium (Nb) Comprising one or more of the above.
特に、位相反転膜104を形成する各薄膜104a,...,104nは、モリブデン(Mo)を含むモリブデンシリサイド(MoSi)及びその化合物であるMoSiO、MoSiN、MoSiC、MoSiON、MoSiCN、MoSiCO、MoSiCONの中から選ばれる1種以上で構成することができる。
In particular, each
上記モリブデンシリサイド(MoSi)化合物膜は、モリブデン(Mo)が2at%〜30at%、シリコン(Si)が20at%〜70at%、窒素(N)が5at%〜50at%、酸素(O)が0at%〜30at%、炭素(C)が0%〜30at%の含有量を有することが好ましい。 In the molybdenum silicide (MoSi) compound film, molybdenum (Mo) is 2 at% to 30 at%, silicon (Si) is 20 at% to 70 at%, nitrogen (N) is 5 at% to 50 at%, and oxygen (O) is 0 at%. It is preferable that the content of ˜30 at% and carbon (C) is 0% to 30 at%.
位相反転膜104を形成する各薄膜104a,...,104nは、それぞれ同一の組成で構成されてもよく、軽元素が異なる組成を有してもよい。例えば、2層で構成される位相反転膜の場合、MoSiN、MoSiNのように同一の組成で構成してもよく、MoSiN、MoSiONのように異なる組成で構成してもよい。また、薄膜が同一の組成を有する場合、構成物質が互いに異なる組成比を有するように形成することができる。
Each
位相反転膜104を形成する各薄膜104a,...,104nは、組成及び組成比が同一である単一膜形態、組成又は組成比が変わる連続膜の形態にすることができる。ここで、上記連続膜は、プラズマがオンである状態でスパッタリング工程中に反応性ガス、パワー、圧力などのような工程変数を変更して形成する膜のことを指す。
Each
位相反転膜を構成する各薄膜104a,...,104nは、組成、組成比、厚さなどの変数によって同一エッチング溶液に対して異なるエッチング速度及び表面反射率を有するので、上記変数を考慮して、位相反転膜のパターン形成時に、パターン縁部の断面傾斜を急にさせるとともに反射率を調節するために適切に配置して構成する。
Each
まず、位相反転膜104のエッチング速度を調節して断面傾斜を急にさせる方法として、軽元素物質の含有量を調節することが好ましい。具体的には、軽元素のうち、窒素(N)又は炭素(C)の含有量を増加させるとエッチング速度を遅くすることができ、酸素(O)の含有量を増加させるとエッチング速度を速くさせることができる。
First, as a method of adjusting the etching rate of the
さらにいうと、窒素(N)、炭素(C)の含有量を変更してエッチング速度を調節する場合、位相反転膜薄膜104a,...,104nはそれらのうち最上層の膜が少なくとも下部のいずれかの膜に比べて高い窒素(N)又は炭素(C)の含有量を有したり、透明基板に隣接した膜が上部のいずれか一つの膜に比べて低い窒素(N)又は炭素(C)の含有量を有するように構成することができる。例えば、窒素(N)又は炭素(C)の含有量を最上部の薄膜から下部の薄膜に行くほど相対的に少なくし、パターンの縁の断面傾斜を垂直にして優れたものにすることができる。
Further, when the etching rate is adjusted by changing the contents of nitrogen (N) and carbon (C), the phase inversion film
一方、酸素(O)の場合、窒素(N)又は炭素(C)とは違い、位相反転膜薄膜のうちの最上層の膜は少なくとも下部のいずれかの膜に比べて低い酸素(O)の含有量を有したり、透明基板に隣接した膜が上部のいずれか一つの膜に比べて高い酸素(O)の含有量を有するように構成することができる。例えば、最上部から下部に行くほど薄膜に含まれる酸素(O)の含有量を増加させて、縁の断面傾斜を垂直にして優れたものにすることができる。一方、反射率においては、最上層の薄膜の酸素含有量が高いほど反射率低減効果を有することができる。一方、位相反転膜104の反射率は、特に、薄膜104a,...,104nに含まれた窒素(N)及び酸素(O)のそれぞれ又は両方の含有量を変化させて調節することができ、窒素(N)及び酸素(O)の含有量を高めて反射率を低くすることができる。しかし、酸素(O)は、エッチング速度を増加させる要因であって、反射率を低減させる作用に比べてエッチング速度を増加させる作用が大きいため、縁の断面傾斜が緩やかになって悪くなる要因となり得る。このため、位相反転膜に含まれる薄膜104a,...,104n中の酸素の含有量は30at%以下、好ましくは20at%以下に制御され、その厚さは30nm以下に制御されることが好ましい。
On the other hand, in the case of oxygen (O), unlike nitrogen (N) or carbon (C), the uppermost film of the phase inversion film thin film has lower oxygen (O) than at least one of the lower films. It can be configured such that a film having a content or a film adjacent to the transparent substrate has a higher oxygen (O) content than any one of the upper films. For example, the content of oxygen (O) contained in the thin film is increased from the uppermost part to the lower part, so that the cross-sectional inclination of the edge can be made vertical and excellent. On the other hand, in terms of reflectance, the higher the oxygen content of the uppermost thin film, the more the reflectance can be reduced. On the other hand, the reflectivity of the
したがって、本発明による薄膜104a,...,104nは、位相反転部140パターンのエッチング断面形状だけを考慮して上述の窒素(N)、炭素(C)、酸素(O)のエッチング特性に限定されるように薄膜104a,...,104nを配置するのではなく、反射率などの光学的特性も考慮して配置することが好ましい。すなわち、薄膜104a,...,104nを形成するための成膜ガスの種類、薄膜に含まれる窒素(N)、炭素(C)、酸素(O)の含有量の差によるエッチング速度及び反射率の変化などを考慮して、特定部分に配置される薄膜がその上部又は下部に配置される薄膜に比べてエッチング速度が遅いか速くなるように構成すること、反射率が高いか低くなるように配置されるように構成することなどのように薄膜104a,...,104nを様々な形態に積層し、エッチング断面及び反射率を最適化することができる。これは、薄膜104a,...,104nの形成時に、成膜ガスのうち、薄膜に互いに類似な又は異なるエッチング特性を具現させる窒素(N)、炭素(C)、酸素(O)を含有する成膜ガスの注入量を適切に調節することによって、薄膜104a,...,104nのエッチング速度及び反射率を最適の状態に調節することができる。
Therefore, the
上記位相反転膜は500Å〜1,500Åの全厚さを有し、好ましくは900Å〜1,400Åの厚さを有する。位相反転膜104を構成する薄膜104a,...,104nは、上下部に配置される膜との接着力及びエッチング特性などを考慮して50Å〜1,450Åの厚さを有する。
The phase inversion film has a total thickness of 500 to 1,500 mm, preferably 900 to 1,400 mm. The
上記位相反転膜を構成する膜は、同じエッチング溶液にエッチングすることができる。 The films constituting the phase inversion film can be etched into the same etching solution.
上記位相反転膜のエッチング溶液は、フッ化水素アンモニウム(Ammonium hydrogendifluoride;(NH4)HF2)、過酸化水素(Hydrogen peroxide;H2O2)及び純水(DI−water)を主成分とするエッチング溶液が好ましい。上記エッチング溶液の主成分のうちフッ化水素アンモニウム((NH4)HF2)は、全体の10vol%以下、好ましくは5vol%以下で含まれる。これは、位相反転膜のエッチング時に、フッ化水素アンモニウム([(NH4)HF2]の溶液含有量が10vol%以上であれば、基板表面にダメージが発生し得るためである。 The etching solution for the phase inversion film is preferably an etching solution mainly composed of ammonium hydrogen fluoride ((NH4) HF2), hydrogen peroxide (H2O2), and pure water (DI-water). Of the main components of the etching solution, ammonium hydrogen fluoride ((NH 4) HF 2) is contained in an amount of 10 vol% or less, preferably 5 vol% or less. This is because the substrate surface may be damaged if the solution content of ammonium hydrogen fluoride ([(NH 4) HF 2]) is 10 vol% or more during etching of the phase inversion film.
位相反転膜104は、290nm〜450nm範囲の複合波長の露光光に対して35%以下の反射率を有する。また、位相反転膜104は400nm〜900nmの波長領域のうちの一つの波長に最低反射率が位置しており、好ましくは、500nm〜800nmの波長領域に位置するように制御される必要がある。
The
位相反転膜104は290nm〜450nm範囲の複合波長の露光光に対して1%〜40%の透過率、好ましくは5%〜20%の透過率を有する。上記位相反転膜は、290nm〜450nm範囲の複合波長の露光光に対して140°〜220°の位相反転量を有し、60°以下の位相反転量偏差を有する。ここで、透過率偏差、位相反転量偏差とは、290nm〜450nm範囲の複合波長の露光光による値のうちの最大値と最小値との差をいう。
The
遮光性膜110は、位相反転膜104の上部に配置され、フォトマスクの製造時に、パターンの形態にして、位相反転膜104をパターニングするためのエッチングマスクとして活用することができる。
The light-shielding
上記遮光性膜110は、クロム(Cr)、アルミニウム(Al)、コバルト(Co)、タングステン(W)、モリブデン(Mo)、バナジウム(V)、パラジウム(Pd)、チタン(Ti)、プラチナ(Pt)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、ニッケル(Ni)、カドミウム(Cd)、ジルコニウム(Zr)、マグネシウム(Mg)、リチウム(Li)、セレン(Se)、銅(Cu)、イットリウム(Y)、硫黄(S)、インジウム(In)、スズ(Sn)、ボロン(B)、ベリリウム(Be)、ナトリウム(Na)、タンタル(Ta)、ハフニウム(Hf)、ニオビウム(Nb)、シリコン(Si)のいずれか一つ以上の金属物質を含んでなってもよく、又は上記金属物質に窒素(N)、酸素(O)、炭素(C)のうち一つ以上の物質をさらに含んでなってもよい。
The light-shielding
遮光性膜110は、好ましくは、クロム(Cr)単独、又はこれに酸素(O)、窒素(N)、炭素(C)のうち一つ以上を含む化合物、例えば、CrO、CrN、CrC、CrCN、CrCO、CrCON膜の中から選ばれる1種以上で構成される。
The light-shielding
遮光性膜110は、遮光膜106及び反射防止膜108を含む2層以上の多層膜又は連続膜の形態とすることが好ましく、遮光膜106が反射防止機能を有する場合、反射防止膜108は形成しなくてもよい。
The light-shielding
遮光性膜110は、同じエッチング溶液に共にエッチング可能な物質からなり、互いに異なる組成又は組成比を有し、1回以上積層して構成された2層以上の多層膜又は連続膜の形態とすることが好ましい。このとき、遮光性膜110を構成する薄膜は、組成、組成比、厚さなどの変数によって同一エッチング物質に対してエッチング速度が異なるため、これらの変数を考慮して適切に配置すればよい。
The light-shielding
遮光性膜110によって形成される遮光性膜パターンは、下部に配置される位相反転膜104のパターン形成後に除去されてもよく、基板の縁部にブラインド領域(Blind Area)を定義できるように、要求される上記位相反転膜パターンの一部分上に残留してもよい。
The light-shielding film pattern formed by the light-shielding
遮光性膜110は、単独又は位相反転膜104パターンとの積層構造において露光光に対して2〜6の光学密度(Optical density)を有し、500Å〜2,000Åの厚さを有する。また、遮光性膜110は露光光に対して30%の以下の反射率を有し、好ましくは20%以下、より好ましくは15%以下の反射率を有する。
The light-shielding
上記のように、本発明は位相反転膜をモリブデンシリサイド(MoSi)又はその化合物を用いてエッチング速度が互いに異なる多層膜にすることによって、位相反転膜パターンの縁の断面傾斜を改善することができる。また、最表面層の酸素、窒素の含有量を制御して反射率を低減させることもできる。 As described above, the present invention can improve the cross-sectional inclination of the edge of the phase inversion film pattern by making the phase inversion film a multilayer film having different etching rates using molybdenum silicide (MoSi) or a compound thereof. . In addition, the reflectance can be reduced by controlling the content of oxygen and nitrogen in the outermost surface layer.
これによって、位相反転膜パターンのCD(Critical Dimension)精密度及び均一性を向上させることができ、2μm以下、好ましくは1.8μm以下、より好ましくは、1.5μm以下の微細な位相反転膜パターンを具現することができる。 Thereby, the CD (Critical Dimension) precision and uniformity of the phase inversion film pattern can be improved, and a fine phase inversion film pattern of 2 μm or less, preferably 1.8 μm or less, more preferably 1.5 μm or less. Can be realized.
なお、図示してはいないが、本発明の位相反転ブランクマスクは、上記位相反転膜又は遮光性膜の上下部に選択的に1層以上の金属膜をさらに含むことができ、上記金属膜は、半透過膜、エッチング阻止膜、エッチングマスクのいずれか一つであってもよい。 Although not shown, the phase inversion blank mask of the present invention may further include one or more metal films selectively on the upper and lower portions of the phase inversion film or the light-shielding film. Any one of a semi-transmissive film, an etching stopper film, and an etching mask may be used.
図3A〜図3Fは、本発明の第1の実施の形態に係る位相反転フォトマスクの製造方法及び位相反転フォトマスクを説明するために示す断面図である。 3A to 3F are cross-sectional views for explaining the method of manufacturing a phase-inversion photomask and the phase-inversion photomask according to the first embodiment of the present invention.
図3Aを参照すると、本発明に係る位相反転フォトマスクは、透明基板102上に順次に位相反転膜104、遮光性膜110及びレジスト膜114を積層して位相反転ブランクマスク100を形成する。
Referring to FIG. 3A, in the phase inversion photomask according to the present invention, a phase inversion
位相反転膜104及び遮光性膜110は、反応性マグネトロンスパッタリング方法で成膜することができる。
The
このとき、位相反転膜104及び遮光性膜110は、NO、N2O、NO2、N2、O2、CO2、CO、CH4のうち少なくとも一つの反応性ガスを共に使用することが好ましく、上記反応性ガスの他にも酸素(O)、窒素(N)、炭素(C)を提供可能なガスを自由に使用して形成することができる。
At this time, it is preferable that the
位相反転膜104を構成する各薄膜がモリブデンシリサイド(MoSi)又はその化合物で構成される場合、位相反転膜104は、モリブデンシリサイド(MoSi)の単一ターゲット、又はモリブデン(Mo)とシリコン(Si)のそれぞれからなる複数のターゲットを用いたスパッタリング工程で形成することができる。このとき、上記モリブデンシリサイド(MoSi)の単一ターゲットはMo:Si=2at%〜30at%:70at%〜98at%の組成比を有し、例えば、Mo:Si=10at%:90at%、Mo:Si=15at%:85at%、Mo:Si=20at%:80at%、Mo:Si=30at%:70at%などの様々な組成比を有するターゲットを使用することができ、上記ターゲットの組成比は、要求される位相反転膜104の条件によって自由に調節することができる。
When each thin film constituting the
位相反転膜104を構成する各薄膜のエッチング速度を調節するためにスパッタリング工程時に各ガスの注入比率を別々にすることができ、上記反応性ガスと非活性ガスは0.5:9.5〜4:6の比率、好ましく、1:9〜3:7の比率で微細に調整して注入される。
In order to adjust the etching rate of each thin film constituting the
遮光性膜110は、遮光膜106及び反射防止膜108の積層形態とすることが好ましいが、これは一つの例示的な形態に過ぎず、遮光性膜110は湿式エッチング特性を考慮して2層以上の多層膜又は連続膜の積層形態にすることができる。
The light-shielding
遮光性膜110は位相反転膜104とのエッチング選択比を有する物質で形成し、例えば、Cr、又はCrO、CrN、CrC、CrCO、CrON、CrCN、CrCONのいずれか一つのクロム(Cr)化合物で形成することが好ましい。
The
図3Bを参照すると、上記レジスト膜に露光及び現像工程などを行ってレジスト膜パターン114aを形成した後、レジスト膜パターン114aをエッチングマスクとして下部の上記遮光性膜をエッチングして遮光性膜パターン110aを形成する。
Referring to FIG. 3B, the resist
図3Cを参照すると、上記レジスト膜パターン及び遮光性膜パターン110aをエッチングマスクとして下部の上記位相反転膜をエッチングして、多層膜からなる位相反転膜パターン104aを形成する。
Referring to FIG. 3C, the lower phase inversion film is etched using the resist film pattern and the light-shielding
図示してはいないが、上記工程中にレジスト膜パターンを除去した後、遮光性膜パターン110aをエッチングマスクとして下部の上記位相反転膜をエッチングし、多層膜からなる位相反転膜パターン104aを形成することもできる。
Although not shown, after the resist film pattern is removed during the above process, the lower phase inversion film is etched using the light-shielding
このとき、遮光性膜パターン110a及び位相反転膜パターン104aを形成するためのエッチング工程は湿式又は乾式エッチングのいずれかの工程で行い、湿式エッチング工程で行うことが好ましい。ここで、位相反転膜104を構成する各薄膜がモリブデンシリサイド(MoSi)又はその化合物で構成される場合、湿式エッチングは、フッ化水素アンモニウム((NH4)HF2)、過酸化水素(H2O2)及び純水(DI−water)を主成分とするエッチング溶液を使用することが好ましい。なお、上記湿式エッチング工程のエッチング物質及びエッチング方法は、従来に公知の種々の材料及び方法を用いることができる。
At this time, the etching process for forming the light-shielding
図3Dを参照すると、上記遮光性膜パターン上にレジスト膜パターン(図示せず)を形成した後、上記遮光性膜パターンにエッチング工程を行って位相反転膜パターン104a上に遮光性膜パターン110bを残留させることによって、コンタクト(Contact)又はラインパターンを形成するためのリムタイプ(Rim−Type)構造に位相反転フォトマスク200の製造することができる。これによって、位相反転に対するサイドローブ(Side−Lobe)現象を防止することができる。
Referring to FIG. 3D, after forming a resist film pattern (not shown) on the light shielding film pattern, an etching process is performed on the light shielding film pattern to form a light
また、図3Eを参照すると、ブラインド領域を定義するように縁部の位相反転膜パターン104a上に遮光性膜パターン110bが残留する位相反転フォトマスク200を製造することができる。
Further, referring to FIG. 3E, the phase-
なお、図3Fを参照すると、位相反転フォトマスク200は、上述した図3Eの段階後に、位相反転膜パターン104a上の上記遮光性膜パターンを完全に除去し、透明基板102上に位相反転膜パターン104aだけが残留する形態に製造することができる。
Referring to FIG. 3F, the
図4は、本発明の第2の実施の形態に係る位相反転フォトマスクを示す断面図である。図4を参照すると、本発明に係る位相反転フォトマスク300は、透明基板102のメイン領域に2層以上の多層膜からなる位相反転膜パターン104aが設けられ、ブラインド領域にアラインキーのような補助的なパターンを有するように少なくとも遮光性膜パターン110bが設けられている。
FIG. 4 is a sectional view showing a phase-inversion photomask according to the second embodiment of the present invention. Referring to FIG. 4, a
位相反転フォトマスク300は、透明基板102上に遮光性膜及びレジスト膜パターンを形成した後、レジスト膜パターンをエッチングマスクとして上記遮光性膜をエッチングして遮光性膜パターン110bを形成する。
In the phase-
続いて、遮光性膜パターン110bを含む透明基板102上に多層の位相反転膜を形成し、位相反転膜上にレジスト膜パターンを形成した後、位相反転膜をエッチングして位相反転膜パターン104aを形成する。
Subsequently, a multilayer phase inversion film is formed on the
ここで、図示してはいないが、上記遮光性膜パターン110bは、要求されるメイン領域の位相反転膜パターンの下部にも部分的に配置することができる。
Here, although not shown, the light-shielding
本発明の実施の形態に係る位相反転ブランクマスクは、多層の位相反転膜上に、該位相反転膜のエッチングマスクの役割を果たす薄い厚さの金属膜を含む構造を有することができる。 The phase inversion blank mask according to the embodiment of the present invention can have a structure including a thin metal film serving as an etching mask for the phase inversion film on a multilayer phase inversion film.
図5は、本発明の第3の実施の形態に係る位相反転ブランクマスクを示す断面図である。図5を参照すると、本発明に係る位相反転ブランクマスク400は、透明基板202上に順次に形成された位相反転膜204、金属膜212及びレジスト膜214を含む。
FIG. 5 is a sectional view showing a phase inversion blank mask according to the third embodiment of the present invention. Referring to FIG. 5, a phase inversion
ここで、位相反転膜204は、上述した実施の形態における位相反転膜と構造的、物理的、化学的及び光学的に同じ構成及び物性を有する。
Here, the
金属膜212はパターンの形態なって位相反転膜204のエッチングマスクの役割を担い、このため、金属膜212は位相反転膜204のエッチング物質に対して10以上のエッチング選択比を有する物質で構成されることが好ましい。
The
金属膜212は、クロム(Cr)、アルミニウム(Al)、コバルト(Co)、タングステン(W)、モリブデン(Mo)、バナジウム(V)、パラジウム(Pd)、チタン(Ti)、プラチナ(Pt)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、ニッケル(Ni)、カドミウム(Cd)、ジルコニウム(Zr)、マグネシウム(Mg)、リチウム(Li)、セレニウム(Se)、銅(Cu)、イットリウム(Y)、硫黄(S)、インジウム(In)、スズ(Sn)、ベリリウム(Be)、ナトリウム(Na)、タンタル(Ta)、ハフニウム(Hf)、ニオビウム(Nb)のうちの1種以上の金属物質を含んでなったり、又は上記物質に酸素(O)、窒素(N)、炭素(C)のうちの1種以上の軽元素物質をさらに含んでなる。
The
金属膜212は、位相反転膜204がモリブデンシリサイド(MoSi)化合物で構成される場合、例えば、クロム(Cr)単独、又はクロム(Cr)に酸素(O)、窒素(N)、炭素(C)のうちの1種以上の軽元素物質をさらに含むクロム(Cr)化合物で構成することが好ましい。このとき、金属膜212は、クロム(Cr)が30at%〜100at%、窒素(N)が20at%〜50at%、酸素(O)が0at%〜30at%、炭素(C)が0at%〜30at%である組成比を有する。
In the case where the
金属膜212は10Å〜700Å厚さを有し、好ましくは、50Å〜400Å厚さを有する。金属膜212は上部に配置されるレジスト膜214との接着力に優れており、金属膜212のエッチングマスクとして用いられるレジスト膜214は、金属膜212が非常に薄い厚さを有することによって薄膜化が可能であり、8,000Å以下、好ましくは6,000Å以下の厚さを有する。
The
本実施の形態に係る位相反転ブランクマスク400は、上述した実施の形態と同じ工程を用いて位相反転フォトマスクとすることができる。
The phase inversion
ここで、上記位相反転フォトマスクも、上述した実施の形態及び図3D、図3E、図3F及び図4と同一に、透明基板上に位相反転膜パターンだけが設けられる形態、要求される位相反転膜パターンの一部分上に金属膜パターンが残留する形態、メイン領域に位相反転膜パターンだけが残留する形態などの様々な形態で形成可能である。 Here, the phase inversion photomask is also provided with a phase inversion film pattern only on the transparent substrate, as in the above-described embodiment and FIGS. 3D, 3E, 3F, and 4. It can be formed in various forms such as a form in which the metal film pattern remains on a part of the film pattern and a form in which only the phase inversion film pattern remains in the main region.
このように、本発明は、位相反転膜のエッチングマスクとして薄い厚さの金属膜を使用することによってレジスト膜の厚さを従来に比べて非常に薄膜化できるため、ローディング効果が顕著に減少し、エッチング工程後に非常に高い精密度の金属膜パターンを形成することができ、上記金属膜パターンをエッチングマスクとしてエッチングされる位相反転膜パターンも高い精密度のCDを有するように形成することができる。 As described above, according to the present invention, since the thickness of the resist film can be made much thinner than the conventional one by using a thin metal film as an etching mask for the phase inversion film, the loading effect is remarkably reduced. A metal film pattern with very high precision can be formed after the etching process, and a phase inversion film pattern etched using the metal film pattern as an etching mask can also be formed to have a CD with high precision. .
また、金属膜はレジスト膜との接着力に優れているため、位相反転膜のパターニング時にエッチング物質が界面から侵入して位相反転膜パターンの断面が傾斜して形成されることを根本的に防止することができる。 In addition, since the metal film has excellent adhesive strength with the resist film, it is fundamentally prevented that the etching substance penetrates from the interface and the cross section of the phase inversion film pattern is inclined when the phase inversion film is patterned. can do.
なお、図示してはいないが、位相反転フォトマスクは、遮光機能などの所定の役割のために位相反転膜パターンの上部又は下部に設けられた遮光性膜パターンをさらに含むことができる。 Although not shown, the phase-inversion photomask may further include a light-shielding film pattern provided above or below the phase-inversion film pattern for a predetermined role such as a light-shielding function.
図6は、本発明の実施の形態に係る位相反転膜パターンにおいて特にその境界面を示す断面図である。図6を参照すると、本発明に係る多層の位相反転膜パターン104aは厚さ及びエッチング速度などの変数を考慮して下部膜のエッチング速度が上部膜に比べて速いように形成したり、一部分でエッチング速度を遅くする薄膜を採用するなど様々に構成することによって、優れたパタンの縁の断面傾斜にすることができる。
FIG. 6 is a cross-sectional view particularly showing a boundary surface in the phase inversion film pattern according to the embodiment of the present invention. Referring to FIG. 6, the multilayer phase
このとき、位相反転膜パターン104aの上部縁と下部縁との水平距離(Tail Size:d)は100nm以下であり、好ましくは60nm以下である。また、位相反転膜パターン104aの上面と下面の縁部を連結した直線が上記上面に対して70゜〜110゜の角度(θ)を有し、好ましくは、80゜〜100゜の角度(θ)を有する。
At this time, the horizontal distance (Tail Size: d) between the upper edge and the lower edge of the phase
なお、本発明に係る位相反転ブランクマスク及びフォトマスクは、位相反転膜又は遮光性膜の上部、下部の一つ以上の部分に設けられたエッチング阻止膜、半透過膜、ハードフィルムなどの薄膜をさらに含むことができる。 Note that the phase inversion blank mask and photomask according to the present invention are thin films such as an etching stopper film, a semi-transmission film, and a hard film provided on one or more portions above and below the phase inversion film or the light shielding film. Further can be included.
(実施例)
モリブデンシリサイド(MoSi)化合物多層位相反転膜の製造及び評価
本発明の実施例では、透明基板上に位相反転膜及び遮光膜が順次に積層される位相反転ブランクマスクの製造方法について説明する。
(Example)
Production and Evaluation of Molybdenum Silicide (MoSi) Compound Multilayer Phase Inversion Film In the embodiment of the present invention, a method for producing a phase inversion blank mask in which a phase inversion film and a light shielding film are sequentially laminated on a transparent substrate will be described.
まず、800mm×920mmの大きさを有する合成石英ガラス基板を準備した。上記基板にDCマグネトロンスパッタリング装置でMoSi[10:90at%]ターゲットを用いて3層構造の位相反転膜を形成した。具体的には、透明基板に隣接した第1層はAr:N2=90:18sccm、工程パワー1.6kWで成膜し、第2層はAr:N2=90:22sccm、工程パワー1.7kWで成膜し、第3層はAr:N2=90:24sccm、工程パワー1.75kWで成膜した。上記のように蒸着した位相反転膜の厚さを測定した結果、第1層膜は34.5nm、第2層膜は35.2nm、第3層膜は33.8nmを示し、全厚さは103.5nmだった。 First, a synthetic quartz glass substrate having a size of 800 mm × 920 mm was prepared. A three-layered phase inversion film was formed on the substrate using a MoSi [10:90 at%] target with a DC magnetron sputtering apparatus. Specifically, the first layer adjacent to the transparent substrate is formed with Ar: N2 = 90: 18 sccm and a process power of 1.6 kW, and the second layer is formed with Ar: N2 = 90: 22 sccm and a process power of 1.7 kW. The third layer was formed with Ar: N2 = 90: 24 sccm and a process power of 1.75 kW. As a result of measuring the thickness of the phase inversion film deposited as described above, the first layer film was 34.5 nm, the second layer film was 35.2 nm, the third layer film was 33.8 nm, and the total thickness was It was 103.5 nm.
このとき、本発明の実施例による反射率及び透過率を示す図7を参照すると、透過率はi線で4.65%、h線で7.52%、g線で10.10%を示し、i−h−g線の透過率偏差は5.45%だった。そして、反射率の場合、i線で21.45%、h線で22.01%、g線で21.39%を示し、最低点は604nmで観察された。 At this time, referring to FIG. 7 showing the reflectance and transmittance according to the embodiment of the present invention, the transmittance is 4.65% for i line, 7.52% for h line, and 10.10% for g line. The transmittance deviation of the i-h-g line was 5.45%. In the case of the reflectance, 21.45% for the i-line, 22.01% for the h-line, 21.39% for the g-line, and the lowest point was observed at 604 nm.
一方、位相量の場合、i線で182゜、h線で168゜、g線で153゜を示し、位相量偏差は29゜だった。 On the other hand, in the case of the phase amount, the i-line showed 182 °, the h-line showed 168 °, the g-line showed 153 °, and the phase amount deviation was 29 °.
その後、クロム(Cr)ターゲットを用いて2層構造の遮光膜を105nm厚に形成し、遮光膜を形成した後に光学密度を測定した結果、i線で3.5を示し、使用することに問題がなかった。 After that, a light shielding film having a two-layer structure was formed to a thickness of 105 nm using a chromium (Cr) target, and the optical density was measured after the light shielding film was formed. There was no.
その後、上記遮光膜上にレジスト膜を500nm厚にコーティングして最終位相反転ブランクマスクの製造を完了した。 Thereafter, a resist film was coated on the light-shielding film to a thickness of 500 nm to complete the production of the final phase inversion blank mask.
上記のように製造されたブランクマスクを用いてフォトマスクを製造した。 A photomask was manufactured using the blank mask manufactured as described above.
まず、上記ブランクマスクを用いて露光及び現像工程によってレジスト膜パターンを形成した後、該レジスト膜パターンをエッチングマスクとして下部遮光膜パターンを湿式エッチングした。 First, a resist film pattern was formed by an exposure and development process using the blank mask, and then the lower light-shielding film pattern was wet etched using the resist film pattern as an etching mask.
その後、レジスト膜を除去し、遮光膜パターンを用いて位相反転膜をさらに湿式エッチングした。位相反転膜エッチング溶液としてフッ化水素アンモニウム、過酸化水素及び純水からなるエッチング溶液を使用した。その後、レジスト膜をコーティングした後、外周部のブラインド領域を除くメイン領域に対して露光及び現像を実施したのちメイン領域の遮光膜を全て除去し、最終的にフォトマスクの製造を完了した。 Thereafter, the resist film was removed, and the phase inversion film was further wet etched using the light shielding film pattern. An etching solution composed of ammonium hydrogen fluoride, hydrogen peroxide, and pure water was used as the phase inversion film etching solution. Then, after coating a resist film, exposure and development were performed on the main area excluding the blind area on the outer periphery, and then all of the light-shielding film in the main area was removed to finally complete the production of the photomask.
上記のように製造されたフォトマスクのパターンの断面形状をFE−SEMで測定し、断面形状の角度(Sidewall angle)を測定した。本発明の実施例によるフォトマスクパターンの断面写真を示す図8を参照すると、フォトマスクの位相反転膜パターンの断面は約80゜以上の垂直形状を有することが確認できた。 The cross-sectional shape of the pattern of the photomask manufactured as described above was measured by FE-SEM, and the angle of the cross-sectional shape (Sidewall angle) was measured. Referring to FIG. 8 showing a cross-sectional photograph of a photomask pattern according to an embodiment of the present invention, it was confirmed that the cross section of the phase inversion film pattern of the photomask had a vertical shape of about 80 ° or more.
(比較例1)
モリブデンシリサイド(MoSi)化合物単層位相反転膜の製造及び評価
この比較例1は、上述した実施例との比較のために、単層構造の位相反転膜を製造して評価した。
(Comparative Example 1)
Production and Evaluation of Molybdenum Silicide (MoSi) Compound Single Layer Phase Inversion Film In Comparative Example 1, a phase inversion film having a single layer structure was produced and evaluated for comparison with the above-described Examples.
比較例1による位相反転膜は、上記実施例と同じ基板及び装備を利用し、MoSi[10:90at%]ターゲットを利用し、工程ガスとしてAr:N2=90sccm:24sccmを注入し、工程パワーは1.75kWである成膜条件で109nmの厚さに単層の位相反転膜を形成した。 The phase inversion film according to Comparative Example 1 uses the same substrate and equipment as in the above example, uses a MoSi [10:90 at%] target, injects Ar: N 2 = 90 sccm: 24 sccm as a process gas, and the process power is A single phase inversion film was formed to a thickness of 109 nm under the film forming condition of 1.75 kW.
このとき、本発明の比較例1による反射率及び透過率を示す図9を参照すると、透過率は、i線で3.55%、h線で6.43%、g線で8.38%を示し、それぞれの波長に対して位相量は190.6°、174.1°、162.7°を示し、複合波長に対して位相反転膜として使用することに問題がなかった。 At this time, referring to FIG. 9 showing the reflectance and transmittance according to Comparative Example 1 of the present invention, the transmittance is 3.55% for i-line, 6.43% for h-line, and 8.38% for g-line. The phase amounts were 190.6 °, 174.1 °, and 162.7 ° for each wavelength, and there was no problem in using it as a phase inversion film for the composite wavelength.
その後、上記実施例と同一にクロムターゲットを用いて遮光膜を形成した後、レジスト膜も上記実施例と同一に500nm厚さにコーティングして位相反転ブランクマスクの製造を完了した。そして、上記実施例と同一にフォトマスク製造工程を行った後、フォトマスクのパターンの断面形状をFE−SEMで測定し、断面形状の角度(Sidewall angle)を測定した。 Then, after forming a light shielding film using a chromium target in the same manner as in the above example, the resist film was also coated to a thickness of 500 nm in the same manner as in the above example to complete the manufacture of the phase inversion blank mask. And after performing the photomask manufacturing process similarly to the said Example, the cross-sectional shape of the pattern of a photomask was measured with FE-SEM, and the angle (Sidewall angle) of the cross-sectional shape was measured.
このとき、比較例1に係るフォトマスクパターンに対する断面写真を示す図10を参照すると、フォトマスクの単層位相反転膜パターンの断面は約60゜であり、相対的に悪いパターン断面形状を有することが確認できた。 At this time, referring to FIG. 10 showing a cross-sectional photograph of the photomask pattern according to Comparative Example 1, the cross-section of the single-layer phase inversion film pattern of the photomask is about 60 ° and has a relatively bad pattern cross-sectional shape. Was confirmed.
(比較例2)
モリブデンシリサイド(MoSi)化合物組成による多層位相反転膜の製造及び評価
この比較例2は、上部に行くほど窒素(N)の比率を減少させて多層構造の位相反転膜を製造し、フォトマスクを形成して、位相反転膜パターンの断面形状を評価した。
(Comparative Example 2)
Production and Evaluation of Multilayer Phase Inversion Film with Molybdenum Silicide (MoSi) Compound Composition In Comparative Example 2, a multilayered phase inversion film is produced by decreasing the ratio of nitrogen (N) toward the top, and a photomask is formed. Then, the cross-sectional shape of the phase inversion film pattern was evaluated.
そのために、位相反転膜は、上記実施例と同じ基板及び装備を利用し、MoSi[10:90at%]ターゲットを用いて3層構造の位相反転膜とした。 For this purpose, the phase inversion film is a three-layer phase inversion film using the same substrate and equipment as in the above example and using a MoSi [10:90 at%] target.
具体的には、透明基板に隣接した第1層はAr:N2=50sccm:50sccm、工程パワー1.2kW、第2層はAr:N2=90sccm:26sccm、工程パワー1.35kW、第3層はAr:N2=90sccm:18sccm、工程パワー1.45kWにして位相反転膜を製造した。 Specifically, the first layer adjacent to the transparent substrate is Ar: N2 = 50 sccm: 50 sccm, the process power is 1.2 kW, the second layer is Ar: N2 = 90 sccm: 26 sccm, the process power is 1.35 kW, and the third layer is A phase inversion film was manufactured with Ar: N2 = 90 sccm: 18 sccm and a process power of 1.45 kW.
このとき、比較例2による反射率及び透過率を示す図11を参照すると、透過率はi線で4.35%、h線で6.91%、g線で9.27%を示し、i−h−g線の透過率偏差は4.92%であり、位相量もi線で181°、h線で165°、g線で151°を示し、実施例に類似する結果を示した。 At this time, referring to FIG. 11 showing the reflectance and transmittance according to Comparative Example 2, the transmittance is 4.35% for the i line, 6.91% for the h line, and 9.27% for the g line. The transmittance deviation of the -hg line was 4.92%, and the phase amount was 181 ° for the i line, 165 ° for the h line, and 151 ° for the g line, showing similar results to the examples.
しかし、反射率では、表面の窒素含有量の減少により、i線で32.35%、h線で33.33%、g線で33.13%と、相対的に30%以上の高い反射率を示し、全波長において実施例に比べて高い結果を示した。 However, in terms of reflectivity, due to a decrease in the nitrogen content on the surface, the reflectivity is as high as 30.35% for i-line, 33.33% for h-line, and 33.13% for g-line, which are relatively higher than 30%. The results were higher than those of the examples at all wavelengths.
その後、上記実施例と同一にクロムターゲットを用いて遮光膜を形成した後、レジスト膜も上記実施例と同一に500nm厚さにコーティングして位相反転ブランクマスクの製造を完了した。 Then, after forming a light shielding film using a chromium target in the same manner as in the above example, the resist film was also coated to a thickness of 500 nm in the same manner as in the above example to complete the manufacture of the phase inversion blank mask.
そして、上記実施例と同一にフォトマスク製造工程を行った後、フォトマスクのパターンの断面形状をFE−SEMで測定し、断面形状の角度(Sidewall angle)を測定した。 And after performing the photomask manufacturing process similarly to the said Example, the cross-sectional shape of the pattern of a photomask was measured with FE-SEM, and the angle (Sidewall angle) of the cross-sectional shape was measured.
このとき、比較例2によるフォトマスクパターンの断面写真を示す図12を参照すると、フォトマスクの単層位相反転膜パターンの断面は約30゜未満であり、相対的に最悪のパターン断面形状を有することが確認できた。これは、最上層に含まれた窒素(N)の含有量が相対的に低く、最下部に含まれた窒素(N)の含有量が高いことに起因したものと判断される。 At this time, referring to FIG. 12 showing a cross-sectional photograph of the photomask pattern according to Comparative Example 2, the cross-section of the single-layer phase inversion film pattern of the photomask is less than about 30 ° and has a relatively worst pattern cross-sectional shape. I was able to confirm. This is considered to be due to the relatively low content of nitrogen (N) contained in the uppermost layer and the high content of nitrogen (N) contained in the lowermost layer.
以上、本発明を好適な実施例を挙げて説明してきたが、本発明の技術的範囲が上記実施例に記載された範囲に限定されるわけではない。上記実施例に様々な変更又は改良を加えることが可能であることは、当該技術の分野における一般的な技術者であれば容易に理解できるだろう。それらの変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが特許請求の範囲の記載から明らかである。 Although the present invention has been described with reference to the preferred embodiments, the technical scope of the present invention is not limited to the scope described in the above embodiments. It will be readily understood by those skilled in the art that various modifications or improvements can be made to the above embodiment. It is apparent from the scope of the claims that the embodiments added with such changes or improvements can also be included in the technical scope of the present invention.
Claims (17)
上記位相反転膜は、金属シリサイドで構成された少なくとも2層の多層膜を含み、
上記多層膜のうちの最上層膜は、下部に設けられた少なくとも一つの膜に比べて多くの窒素(N)を含有し、及び
上記位相反転膜は、290nm〜450nm範囲の複合波長の露光光に対して1%〜40%の透過率を有する、位相反転ブランクマスク。 A phase inversion blank mask in which a phase inversion film is provided on a transparent substrate,
The phase shift layer includes a multilayer film of at least two layers composed of a metal silicide,
The uppermost layer of the multilayer film contains a lot of nitrogen (N) as compared to at least one film provided on the lower part, and
The phase reversal film is a phase reversal blank mask having a transmittance of 1% to 40% with respect to exposure light having a composite wavelength in the range of 290 nm to 450 nm .
2. The phase according to claim 1, further comprising at least one of a light-shielding film, a semi-transmissive film, an etching stopper film, and an etching mask film provided above or below the phase inversion film. Inverted blank mask.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020180052387 | 2018-05-08 | ||
KR10-2018-0052387 | 2018-05-08 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP6557381B1 true JP6557381B1 (en) | 2019-08-07 |
JP2019197199A JP2019197199A (en) | 2019-11-14 |
Family
ID=67539850
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018096307A Active JP6557381B1 (en) | 2018-05-08 | 2018-05-18 | Phase reversal blank mask and photomask |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6557381B1 (en) |
CN (1) | CN110456608B (en) |
TW (1) | TWI686663B (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020046468A (en) * | 2018-09-14 | 2020-03-26 | Hoya株式会社 | Phase shift mask blank, method for manufacturing phase shift mask, and method for manufacturing display device |
Family Cites Families (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5393972B2 (en) * | 2007-11-05 | 2014-01-22 | Hoya株式会社 | Mask blank and transfer mask manufacturing method |
TWI453531B (en) * | 2008-06-25 | 2014-09-21 | Hoya Corp | Phase shift mask blank and phase shift mask |
KR101152618B1 (en) * | 2010-02-12 | 2012-06-05 | 주식회사 에스앤에스텍 | Half-tone phase shift blankmask, half-tone phase shift photomask and manutacturing methods of the same |
JP5635839B2 (en) * | 2010-08-31 | 2014-12-03 | Hoya株式会社 | Mask blank substrate manufacturing method and mask blank manufacturing method |
KR101760337B1 (en) * | 2013-04-17 | 2017-07-21 | 알박 세이마쿠 가부시키가이샤 | Phase shift mask production method and phase shift mask |
JP6264238B2 (en) * | 2013-11-06 | 2018-01-24 | 信越化学工業株式会社 | Halftone phase shift photomask blank, halftone phase shift photomask, and pattern exposure method |
JP6381921B2 (en) * | 2014-01-30 | 2018-08-29 | Hoya株式会社 | REFLECTIVE MASK BLANK, REFLECTIVE MASK MANUFACTURING METHOD, AND SEMICONDUCTOR DEVICE MANUFACTURING METHOD |
KR101504557B1 (en) * | 2014-03-23 | 2015-03-20 | 주식회사 에스앤에스텍 | Blankmask and Photomask using the same |
JP6440996B2 (en) * | 2014-08-22 | 2018-12-19 | Hoya株式会社 | REFLECTIVE MASK BLANK AND ITS MANUFACTURING METHOD, REFLECTIVE MASK MANUFACTURING METHOD, AND SEMICONDUCTOR DEVICE MANUFACTURING METHOD |
WO2016103843A1 (en) * | 2014-12-26 | 2016-06-30 | Hoya株式会社 | Mask blank, phase shift mask, method for manufacturing phase shift mask, and method for manufacturing semiconductor device |
JP6287932B2 (en) * | 2015-03-31 | 2018-03-07 | 信越化学工業株式会社 | Method for manufacturing halftone phase shift photomask blank |
JP6058757B1 (en) * | 2015-07-15 | 2017-01-11 | Hoya株式会社 | Mask blank, phase shift mask, method for manufacturing phase shift mask, and method for manufacturing semiconductor device |
KR101617727B1 (en) * | 2015-07-24 | 2016-05-03 | 주식회사 에스앤에스텍 | Blankmask and Photomask using the same |
TWI684822B (en) * | 2015-09-30 | 2020-02-11 | 日商Hoya股份有限公司 | Blank mask, phase shift mask and method for manufacturing semiconductor element |
KR101801101B1 (en) * | 2016-03-16 | 2017-11-27 | 주식회사 에스앤에스텍 | Phase Shift Blankmask and Photomask |
JP6626813B2 (en) * | 2016-03-16 | 2019-12-25 | エスアンドエス テック カンパニー リミテッド | Phase inversion blank mask and photomask |
WO2018037864A1 (en) * | 2016-08-26 | 2018-03-01 | Hoya株式会社 | Mask blank, phase shift mask, method for manufacturing phase shift mask, and method for manufacturing semiconductor device |
JP6430666B2 (en) * | 2016-09-26 | 2018-11-28 | Hoya株式会社 | Mask blank, phase shift mask, phase shift mask manufacturing method, and semiconductor device manufacturing method |
JP6271780B2 (en) * | 2017-02-01 | 2018-01-31 | Hoya株式会社 | Mask blank, phase shift mask, and semiconductor device manufacturing method |
-
2018
- 2018-05-18 JP JP2018096307A patent/JP6557381B1/en active Active
- 2018-05-21 TW TW107117194A patent/TWI686663B/en active
- 2018-05-25 CN CN201810513173.1A patent/CN110456608B/en active Active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020046468A (en) * | 2018-09-14 | 2020-03-26 | Hoya株式会社 | Phase shift mask blank, method for manufacturing phase shift mask, and method for manufacturing display device |
JP7254470B2 (en) | 2018-09-14 | 2023-04-10 | Hoya株式会社 | Phase shift mask blank, phase shift mask manufacturing method, and display device manufacturing method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TWI686663B (en) | 2020-03-01 |
JP2019197199A (en) | 2019-11-14 |
TW201947316A (en) | 2019-12-16 |
CN110456608A (en) | 2019-11-15 |
CN110456608B (en) | 2023-09-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6626813B2 (en) | Phase inversion blank mask and photomask | |
JP6876737B2 (en) | Phase inversion blank mask and photomask | |
TWI453531B (en) | Phase shift mask blank and phase shift mask | |
TWI480678B (en) | Photomask blank, photomask and fabrication method thereof | |
TWI505019B (en) | Phase shift blankmask and photomask for the flat panel display | |
TWI457696B (en) | Photo mask blank, photo mask and manufacturing method for photo mask blank | |
WO2014112457A1 (en) | Mask blank, phase-shift mask, and method for manufacturing mask blank and phase-shift mask | |
TW201001061A (en) | Photo mask blank, photo mask and manufacturing method for photo mask blank | |
JP2017076152A (en) | Mask blank, phase shift mask and manufacturing method of semiconductor device | |
TWI758382B (en) | Phase shift mask blanke, method of manufacturing a phase shift mask, and method of manufacturing a display device | |
JP7176843B2 (en) | Phase shift mask blank for manufacturing display device, method for manufacturing phase shift mask for manufacturing display device, and method for manufacturing display device | |
KR101624995B1 (en) | Phase shift blankmask and Photomask using the Flat Panel Display | |
JP6321265B2 (en) | Mask blank, phase shift mask, phase shift mask manufacturing method, and semiconductor device manufacturing method | |
JP6891099B2 (en) | A phase shift mask blank, a method for manufacturing a phase shift mask using the blank, and a method for manufacturing a display device. | |
JP6557381B1 (en) | Phase reversal blank mask and photomask | |
WO2020066590A1 (en) | Mask blank, transfer mask, and semiconductor-device manufacturing method | |
JP2018045257A (en) | Mask blank, phase shift mask and production method of semiconductor device | |
JP6821865B2 (en) | Manufacturing method for mask blanks, transfer masks and semiconductor devices | |
KR20180101119A (en) | Phase Shift Blankmask and Photomask | |
KR101823854B1 (en) | Blankmask and Photomask | |
KR20190128604A (en) | Phase Shift Blankmask and Photomask | |
JP2017219865A (en) | Phase shift mask blank for manufacturing display device, phase shift mask for manufacturing display device, and method for manufacturing display device | |
KR20180022620A (en) | Phase Shift Blankmask and Photomask | |
TW202303261A (en) | Mask blank, phase shift mask, and method for manufacturing semiconductor device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180518 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190305 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190604 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20190618 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190711 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6557381 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |