JP7394918B2 - ブランクマスク及びそれを用いたフォトマスク - Google Patents

ブランクマスク及びそれを用いたフォトマスク Download PDF

Info

Publication number
JP7394918B2
JP7394918B2 JP2022091198A JP2022091198A JP7394918B2 JP 7394918 B2 JP7394918 B2 JP 7394918B2 JP 2022091198 A JP2022091198 A JP 2022091198A JP 2022091198 A JP2022091198 A JP 2022091198A JP 7394918 B2 JP7394918 B2 JP 7394918B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
value
shielding film
less
light shielding
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
Application number
JP2022091198A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2023012424A (ja
Inventor
イ、ゴンゴン
チェ、スクヨン
イ、ヒョンジュ
キム、スヒョン
ソン、ソンフン
キム、ソンユン
ジョン、ミンギョ
チョ、ハヒョン
キム、テワン
シン、インキュン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SK Enpulse Co Ltd
Original Assignee
SK Enpulse Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SK Enpulse Co Ltd filed Critical SK Enpulse Co Ltd
Publication of JP2023012424A publication Critical patent/JP2023012424A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7394918B2 publication Critical patent/JP7394918B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

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
    • G03F1/54—Absorbers, e.g. of opaque materials
    • 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
    • G03F1/82—Auxiliary processes, e.g. cleaning or inspecting
    • G03F1/84—Inspecting

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)

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。
韓国公開特許第１０－２０１２－００５７４８８号 韓国公開特許第１０－２０１４－０１３０４２０号
具現例の目的は、遮光膜の面内方向への厚さの均一性に優れながらも、高感度の欠陥検査時に欠陥の判定が容易なブランクマスクなど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、光透過性基板と、前記光透過性基板上に位置する遮光膜とを含む。
前記遮光膜は、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。
前記遮光膜の表面は、前記遮光膜の表面を横３等分、縦３等分して形成される９個のセクタを含む。
前記遮光膜の表面は、前記９個のセクタでそれぞれ測定したＲｓｋ値を有し、前記Ｒｓｋ値の平均値は－０．６４以上０以下である。
前記遮光膜の表面は、前記９個のセクタでそれぞれ測定したＲｋｕ値を有し、前記Ｒｋｕ値の平均値は３以下である。
前記Ｒｓｋ値の標準偏差値が０．６以下であってもよい。
前記Ｒｋｕ値の標準偏差値が０．９以下であってもよい。
前記Ｒｋｕ値の最大値と最小値との差値が２．２以下であってもよい。
前記Ｒｋｕ値の最大値が４．６以下であってもよい。
前記Ｒｓｋ値の最大値と最小値との差値が１．７以下であってもよい。
前記遮光膜を断面で観察する際に、前記遮光膜の断面は、一端である第１縁部と、他端である第２縁部とを含むことができる。
前記遮光膜を断面で観察する際に、前記遮光膜の断面の中央部で測定した前記遮光膜の厚さはＨｃ、前記第１縁部で測定した前記遮光膜の厚さはＨ１、前記第２縁部で測定した前記遮光膜の厚さはＨ２である。
前記遮光膜は、｜Ｈｃ－Ｈ１｜値及び｜Ｈｃ－Ｈ２｜値のうち大きいほうの値が５Å未満であってもよい。
前記｜Ｈｃ－Ｈ１｜値は、Ｈｃ値からＨ１値を引いた値の絶対値であり、前記｜Ｈｃ－Ｈ２｜値は、Ｈｃ値からＨ２値を引いた値の絶対値である。
前記遮光膜は、第１遮光層と、前記第１遮光層上に配置される第２遮光層とを含むことができる。
前記第２遮光層の遷移金属の含量は、前記第１遮光層の遷移金属の含量よりもさらに大きい値を有することができる。
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、光透過性基板と、前記光透過性基板上に位置する遮光パターン膜とを含む。
前記遮光パターン膜は、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。
前記フォトマスクの上面は、前記フォトマスクの上面を横３等分、縦３等分して形成される９個のセクタを含む。
前記フォトマスクの上面は、前記９個のセクタに位置した前記遮光パターン膜の上面でそれぞれ測定したＲｓｋ値を有し、前記Ｒｓｋ値の平均値は－０．６４以上０以下である。
前記フォトマスクの上面は、前記９個のセクタに位置した前記遮光パターン膜の上面でそれぞれ測定したＲｋｕ値を有し、前記Ｒｋｕ値の平均値は３以下である。
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、光透過性基板と、前記光透過性基板上に配置される遮光パターン膜とを含む。
前記遮光パターン膜は、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。
前記フォトマスクの上面は、前記フォトマスクの上面を横３等分、縦３等分して形成される９個のセクタを含む。
前記フォトマスクの上面は、前記９個のセクタに位置した遮光パターン膜の上面で測定したＲｓｋ値を有し、前記Ｒｓｋ値の平均値が－０．６４以上０以下である。
前記フォトマスクの上面は、前記９個のセクタに位置した遮光パターン膜の上面で測定したＲｋｕ値を有し、前記Ｒｋｕ値の平均値が３以下である。
具現例に係るブランクマスクなどは、遮光膜の面内方向への厚さの均一性に優れながらも、高感度の欠陥検査時に欠陥の判定が容易であり得る。
本明細書の一実施例に係るブランクマスクを断面で説明する概念図である。 遮光膜の断面において、遮光膜の厚さ分布を測定する方法を説明する概念図である。 本明細書の他の実施例に係るブランクマスクを断面で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断面で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断面で説明する概念図である。 具現例において、成膜ステップを終えた直後、スパッタリングチャンバ内に位置した遮光膜の表面をスパッタリングターゲットと関連付けて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、室温とは、２０℃以上２５℃以下の温度である。
本明細書において、疑似欠陥とは、遮光膜の表面に位置し、ブランクマスクの解像度の低下を誘発しないので実際の欠陥には該当しないが、高感度の欠陥検査装置で検査する場合に欠陥と判定されるものを意味する。
Ｒｓｋ値は、ＩＳＯ＿４２８７に準拠して評価された値である。Ｒｓｋ値は、測定対象の表面プロファイル（ｓｕｒｆａｃｅ ｐｒｏｆｉｌｅ）の高さの対称性（歪度、ｓｋｅｗｎｅｓｓ）を示す。
Ｒｋｕ値は、ＩＳＯ＿４２８７に準拠して評価された値である。Ｒｋｕ値は、測定対象の表面プロファイルの尖り度合い（尖度、ｋｕｒｔｏｓｉｓ）を示す。
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）の上部に位置したプロファイル部分である。
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プロファイル部分である。
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、前記パターンを現像するフォトマスクの解像度と関連する問題も増加する傾向にある。これにより、ブランクマスク及びフォトマスクは、微細欠陥による解像度の低下を一層厳格に防止する必要があり、前記ブランクマスクなどに対する欠陥検査は、さらに高い感度で行われている。高感度の条件で遮光膜の表面を検査すれば、実際の欠陥だけでなく、多数の疑似欠陥も検出され得る。また、検査結果データから実際の欠陥を分別するのに追加の検査過程が必要となってしまい、ブランクマスクの生産過程がさらに複雑となり得る。
一方、遮光膜の厚さは、遮光膜内の位置によって、微細であるが、変動があり得る。このような遮光膜の厚さの変動は、遮光膜の面内方向への光学特性の変動を誘発し得る。また、このような遮光膜をパターニングする場合、遮光膜内の相対的に厚さが薄い部分で遮光膜の面内方向に過度のエッチングが発生し得、相対的に厚さが厚い部分で遮光膜の深さ方向に不十分なエッチングが発生し得る。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、遮光膜の面内方向に発生する微細な厚さの変動によっても前記のような問題が容易に発生し得る。そのため、遮光膜の厚さの変動をさらに精巧に制御する必要がある。
具現例の発明者らは、面内方向への遮光膜の粗さ分布などを制御して、高い感度の欠陥検査でも実際の欠陥の検出が容易な遮光膜が適用されたブランクマスクを提供できることを実験的に確認した。
以下、具現例について具体的に説明する。
図１は、本明細書の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、以下の具現例を具体的に説明する。
ブランクマスク１００は、光透過性基板１０と、前記光透過性基板１０上に位置する遮光膜２０とを含む。
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は合成石英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。
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。
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。
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と遮光膜２０との間に位相反転膜３０などが位置する場合（図４参照）、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。
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。
遮光膜の表面粗さ（ｓｕｒｆａｃｅ ｒｏｕｇｈｎｅｓｓ）特性
遮光膜２０の表面は、前記遮光膜２０の表面を横３等分、縦３等分して形成される９個のセクタを含む。
遮光膜２０の表面は、前記９個のセクタでそれぞれ測定したＲｓｋ値を有し、前記Ｒｓｋ値の平均値は－０．６４以上０以下である。
遮光膜２０の表面は、前記９個のセクタでそれぞれ測定したＲｋｕ値を有し、前記Ｒｋｕ値の平均値は３以下である。
スパッタリング工程を通じて遮光膜２０を成膜することによって、遮光膜２０の表面上にはピーク及びバレーが形成され得る。ピーク及びバレーのうちの一部は、疑似欠陥として認識されるほどの高低、形状などを有し得る。ピーク及びバレーの分布が制御されない場合、高感度の欠陥検査時に疑似欠陥として検出される頻度がさらに高くなることがある。
高感度の欠陥検査の正確度を高めるために、エッチング気体などを用いて、Ｒａ値などに代表される遮光膜２０の表面粗さを減少させる方法を考慮することができる。しかし、検査機器の高い検出感度により、低い粗さ特性を有する遮光膜の表面でも依然として多数の疑似欠陥が検出され得る。
一方、具現例の発明者らは、遮光膜の表面の歪度及び尖度特性が、疑似欠陥の判定に影響を及ぼす要因の一つであることを実験的に確認した。具体的に、欠陥検査は、検査対象の表面に検査光を照射し、検査対象の表面に形成される反射光を検出及び分析して欠陥を検出する方式で行われる。検査光は遮光膜の表面で反射されるが、表面粗さの特性によって反射光の角度、強度などが変わり得る。これは、高感度の欠陥検査の正確度を低下させる要因となり得る。
具現例は、遮光膜２０の表面の各セクタで測定したＲｓｋ値及びＲｋｕ値の平均値などを調節し、具現例で開示する遮光膜の層構造、層別の組成などを遮光膜に適用することによって、遮光膜の表面で検出される疑似欠陥の数を効果的に減少させることができる。特に、遮光膜２０の表面の各セクタ別のＲｓｋ値及びＲｋｕ値の平均値、偏差などを制御して、欠陥検査の正確度が低下することを効果的に防止することができる。
遮光膜２０の表面の各セクタ別のＲｓｋ値及びＲｋｕ値の平均値、偏差などは、スパッタリング工程において、基板とターゲットとの距離、基板の回転速度などのスパッタリング工程の条件を制御して調節することができる。これとは別途にまたはこれと共に、成膜直後の遮光膜２０の表面の熱の制御、冷却処理なども表面特性に影響を与え得る。また、遮光膜の表面粗さが細密化することによって、表面エネルギーに影響を及ぼし得る要素、すなわち、遮光膜内に含まれた組成なども遮光膜の表面特性に影響を及ぼし得る。前記制御手段についての具体的な説明は、以下の内容と重複するので省略する。
遮光膜２０の表面の各セクタでＲｓｋ値及びＲｋｕ値を測定する方法は、以下の通りである。
測定対象である遮光膜２０の表面を、横３等分、縦３等分して形成される９個のセクタに区分する。遮光膜２０の表面の各セクタでのＲｓｋ値及びＲｋｕ値は、各セクタの中心領域で測定する。各セクタの中心領域とは、各セクタの中心部（中央部）に位置した横１μｍ、縦１μｍの領域を意味する。
２次元粗さ測定器を用いて、前記中心領域で、スキャン速度を０．５Ｈｚに設定し、非接触モード（Ｎｏｎ－ｃｏｎｔａｃｔ ｍｏｄｅ）でＲｓｋ値及び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モデルを適用して、各セクタのＲｓｋ値及びＲｋｕ値を測定することができる。
各セクタで測定したＲｓｋ値及びＲｋｕ値から、Ｒｓｋ値及びＲｋｕ値の平均値、標準偏差などを算出する。
遮光膜２０の表面は、前記９個のセクタでそれぞれ測定したＲｓｋ値を有し、前記Ｒｓｋ値の平均値は－０．６４以上０以下であってもよい。前記Ｒｓｋ値の平均値は－０．６３５以上－０．１以下であってもよい。前記Ｒｓｋ値の平均値は－０．６３以上－０．４以下であってもよい。
遮光膜２０の表面は、前記９個のセクタでそれぞれ測定したＲｋｕ値を有し、前記Ｒｋｕ値の平均値は３以下であってもよい。前記Ｒｋｕ値の平均値は２．９５以下であってもよい。前記Ｒｋｕ値の平均値は２．９以下であってもよい。前記Ｒｋｕ値の平均値は２．７５以上であってもよい。
このような場合、遮光膜２０の表面全体で均一な表面粗さ特性を有するようにすることができ、表面粗さ特性によって疑似欠陥が形成されることを効果的に抑制することができる。
遮光膜の表面の各セクタで測定したＲｓｋ値及びＲｋｕ値の偏差を制御することができる。遮光膜の表面の各セクタで測定したＲｓｋ値及びＲｋｕ値の平均値が予め設定した範囲内に制御され、前記Ｒｓｋ値及びＲｋｕ値の偏差が制御される場合、遮光膜の表面全体で疑似欠陥が減少することができる。これにより、遮光膜を高い感度で欠陥検査する場合、より正確度が高い結果を得ることができる。
遮光膜２０の表面は、前記９個のセクタでそれぞれ測定したＲｓｋ値を有し、前記Ｒｓｋ値の標準偏差値が０．６以下であってもよい。前記Ｒｓｋ値の標準偏差値が０．５以下であってもよい。前記Ｒｓｋ値の標準偏差値が０．４以下であってもよい。前記Ｒｓｋ値の標準偏差値が０．１以上であってもよい。このような場合、各セクタ別の歪度特性が制御されるため、部分的にピーク及びバレーの分布によって発生する疑似欠陥を抑制することができる。
遮光膜２０の表面は、前記９個の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０．９以下であってもよい。前記Ｒｋｕ値の標準偏差値が０．８５以下であってもよい。前記Ｒｋｕ値の標準偏差値が０．８以下であってもよい。前記Ｒｋｕ値の標準偏差値が０．６以下であってもよい。前記Ｒｋｕ値の標準偏差値が０．１以上であってもよい。前記Ｒｋｕ値の標準偏差値が０．５以上であってもよい。このような場合、遮光膜の表面で発生する反射光の経路を制御することができ、欠陥の検出がより容易であり得る。
遮光膜２０の表面は、前記９個のセクタでそれぞれ測定したＲｋｕ値を有し、前記Ｒｋｕ値の最大値と最小値との差値が２．２以下であってもよい。前記差値は２．１２以下であってもよい。前記差値は２以下であってもよい。前記差値は０．１以上であってもよい。このような場合、高感度の欠陥検査時に、ピークによる検査光の散乱現象により欠陥検査の正確度が低下することを効果的に抑制することができる。
前記Ｒｋｕ値の最大値が４．６以下であってもよい。前記最大値が４．３以下であってもよい。前記最大値が４．２以下であってもよい。前記最大値が４．１以下であってもよい。前記最大値が２以上であってもよい。このような場合、相対的に高い尖度を有する一部のピークにより発生する反射光の散乱現象を効果的に抑制することができる。
遮光膜２０の表面は、前記９個のセクタでそれぞれ測定したＲｓｋ値を有し、前記Ｒｓｋ値の最大値と最小値との差値が１．７以下であってもよい。前記差値は１．６以下であってもよい。前記差値は１．３以下であってもよい。前記差値は０．１以上であってもよい。このような場合、遮光膜２０の表面の全セクタのピーク及びバレーの分布の歪度特性が調節されるため、欠陥の検出が容易であり得る。
遮光膜の厚さ分布
図２は、遮光膜の断面において、遮光膜の厚さ分布を測定する方法を説明する概念図である。前記図２を参照して具現例を説明する。
遮光膜２０を断面で観察する際に、遮光膜２０の断面は、一端である第１縁部Ｌｅ１と、他端である第２縁部Ｌｅ２とを含む。
遮光膜２０を断面で観察する際に、遮光膜の断面の中央部で測定した遮光膜の厚さはＨｃ、第１縁部で測定した遮光膜の厚さはＨ１、第２縁部で測定した遮光膜の厚さはＨ２である。
遮光膜の｜Ｈｃ－Ｈ１｜値及び｜Ｈｃ－Ｈ２｜値のうち大きいほうの値は５Å未満であってもよい。
前記｜Ｈｃ－Ｈ１｜値は、Ｈｃ値からＨ１値を引いた値の絶対値である。
前記｜Ｈｃ－Ｈ２｜値は、Ｈｃ値からＨ２値を引いた値の絶対値である。
スパッタリングを行う前に、スパッタリングターゲットは、スパッタリングチャンバ内で光透過性基板１０の表面の垂直方向に対して斜めに傾斜して設置される。これは、成膜中にスパッタリングターゲットの表面から発生するパーティクルによって成膜対象の表面が汚染することを防止するためである。
遮光膜の表面の欠陥検査の正確度を向上させるために、遮光膜の成膜時に、成膜対象の表面とさらに近い位置にスパッタリングターゲットを設置することができる。スパッタリングターゲットの表面から発生するスパッタリング粒子は、成膜対象の表面に蒸着される。スパッタリングターゲットと成膜対象の表面との距離がさらに近くなるほど、スパッタリング粒子は一層強いエネルギーを有して成膜対象の表面と衝突して蒸着され、成膜された遮光膜は、相対的に高い緻密度を有することができる。また、遮光膜の緻密度が高いほど、さらに均一な表面の形成を誘導することができる。このような表面は、相対的に低い歪度値及び／又は尖度値を示すことができる。前記のような遮光膜の表面を高い感度で欠陥検査する場合、相対的に高い検査の正確度が得られ得るという点を実験的に確認した。
但し、遮光膜の成膜時に、スパッタリングターゲットを成膜対象の表面の垂直方向に設置せずに傾けて設置する場合、成膜対象の表面内の位置に応じて、成膜対象の表面とスパッタリングターゲットとの距離が変わるようになる。スパッタリングターゲットと基板の表面との距離が近いほど、さらに多くのスパッタリング粒子の蒸着が発生し得る。成膜対象の表面においてスパッタリングターゲットと相対的にさらに近い所に位置する外郭部には、中央部に比べてさらに厚い遮光膜が形成され得る。
スパッタリングが行われる間、成膜対象の表面の外郭部内の一地点とスパッタリングターゲットとの距離は、中央部に比べてさらに大きく変動する。このような場合、成膜対象の表面の外郭部には、中央部に比べて相対的に広い範囲のエネルギー分布を有するスパッタリング粒子が蒸着され得る。これは、遮光膜の外郭部の緻密度が低下する原因となり得る。低い緻密度を有する遮光膜には、相対的に粗い表面が形成され得る。
このような緻密度の偏差は、精密な遮光パターン膜の形成が必要なブランクマスクの遮光膜の形成と関連しては、製造物の品質に影響を及ぼし得る。そして、前記偏差は、欠陥検査時の疑似欠陥とも関連するものと判断される。
具現例は、遮光膜２０の表面の各セクタのＲｓｋ値及びＲｋｕ値の平均値などを制御すると同時に、遮光膜２０の面内方向への厚さ分布を制御することができる。これを通じて、高感度の欠陥検査時の遮光膜２０の表面の疑似欠陥の数を減少させると同時に、面内方向に遮光膜２０の光学特性が変動することを効果的に抑制することができる。
遮光膜の断面で観察した遮光膜の厚さ分布は、遮光膜の成膜時にターゲットと基板との距離、基板の回転速度などのスパッタリング工程の条件、遮光膜の表面内の区域別の熱処理及び冷却処理工程の条件、遮光膜の層構造などを制御するなどの方法により調節することができる。これについての詳細な説明は、後述する遮光膜の製造方法を説明する部分と重複するので省略する。
遮光膜２０を断面で観察する際に、前記遮光膜２０の中心で測定した膜厚と、前記遮光膜２０の各縁部で測定した膜厚との差値は、以下のような方法により測定する。
測定対象である遮光膜２０の断面のイメージを、ＴＥＭ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ）測定装備を通じて測定する。
遮光膜２０の断面のイメージにおいて、第１縁部Ｌｅ１及び第２縁部Ｌｅ２を特定し、第１縁部Ｌｅ１での遮光膜の厚さＨ１、及び第２縁部Ｌｅ２での遮光膜の厚さＨ２を測定する。
遮光膜２０の断面のイメージにおいて、遮光膜の断面の中心で遮光膜の厚さＨｃを測定する。Ｈｃは、中心点ｃで測定した遮光膜の厚さである。中心点ｃは、前記遮光膜２０の断面のイメージにおいて、遮光膜２０と光透過性基板１０との間に形成された界面Ｌｂの中心に位置した点である。遮光膜と光透過性基板との間に他の薄膜が位置する場合、中心点は、遮光膜の断面のイメージにおいて、遮光膜と前記他の薄膜との間に形成された界面の中心に位置した点である。
測定されたＨ１値、Ｈ２値及びＨｃ値から、｜Ｈｃ－Ｈ１｜値及び｜Ｈｃ－Ｈ２｜値のうち大きいほうの値を算出する。
測定対象である遮光膜の表面のＦＩＢ（Ｆｏｃｕｓｅｄ Ｉｏｎ Ｂｅａｍ）処理を容易にするために、一つのブランクマスクの中心部及び外周部を一定の面積にカットして、複数の測定対象試験片を製造することができる。具体的には、測定対象であるブランクマスクの中央部（中心部）に位置する横５ｃｍ、縦５ｃｍの領域に対応する部分をカットして、第１サンプルを製造する。前記中央部の左側に位置し、遮光膜の一辺を含む横５ｃｍ、縦５ｃｍの領域に対応する部分をカットして、第２サンプルを製造する。前記中央部の右側に位置し、遮光膜の前記一辺に対向して位置する他辺を含む横５ｃｍ、縦５ｃｍの領域に対応する部分をカットして、第３サンプルを製造する。
以降、前記第１サンプル、第２サンプル及び第３サンプルの上面（即ち、遮光膜の表面）をＦＩＢ（Ｆｏｃｕｓｅｄ Ｉｏｎ Ｂｅａｍ）処理する。
ＦＩＢ処理後、ＴＥＭ測定装備を通じて第１サンプルの断面のイメージを得、前記断面のイメージからＨｃ値を測定する。また、ＴＥＭ測定装備を通じて第２サンプル及び第３サンプルの断面のイメージを得、前記断面のイメージからＨ１値及びＨ２値を測定し、｜Ｈｃ－Ｈ１｜値及び｜Ｈｃ－Ｈ２｜値のうち大きいほうの値を算出する。
例示的に、ＪＥＯＬ ＬＴＤ社のＪＥＭ－２１００Ｆ ＨＲモデルを用いて、試験片のＴＥＭイメージを測定することができる。
前記｜Ｈｃ－Ｈ１｜値及び前記｜Ｈｃ－Ｈ２｜値のうち大きいほうの値が５Å未満であってもよい。このような場合、面内方向に遮光膜の光学特性が変動することを実質的に抑制することができる。
遮光膜の組成及び層構造
図３は、本明細書の他の実施例に係るブランクマスク１００を説明する概念図である。前記図３を参照して具現例を説明する。
遮光膜２０は、第１遮光層２１と、前記第１遮光層２１上に配置される第２遮光層２２とを含むことができる。
第２遮光層２２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つとを含むことができる。第２遮光層２２は、遷移金属を５０ａｔ％以上８０ａｔ％以下で含むことができる。第２遮光層２２は、遷移金属を５５ａｔ％以上７５ａｔ％以下で含むことができる。第２遮光層２２は、遷移金属を６０ａｔ％以上７０ａｔ％以下で含むことができる。
第２遮光層２２の酸素又は窒素に該当する元素の含量は、１０ａｔ％以上３５ａｔ％以下であってもよい。第２遮光層２２の酸素又は窒素に該当する元素の含量は、１５ａｔ％以上２５ａｔ％以下であってもよい。
第２遮光層２２は、窒素を５ａｔ％以上２０ａｔ％以下で含むことができる。第２遮光層２２は、窒素を７ａｔ％以上１３ａｔ％以下で含むことができる。
このような場合、遮光膜２０が位相反転膜３０（図４参照）と共に積層体を形成して、露光光を実質的に遮断することを助けることができる。
第１遮光層２１は、遷移金属と、酸素及び窒素を含むことができる。第１遮光層２１は、遷移金属を３０ａｔ％以上６０ａｔ％以下で含むことができる。第１遮光層２１は、遷移金属を３５ａｔ％以上５５ａｔ％以下で含むことができる。第１遮光層２１は、遷移金属を４０ａｔ％以上５０ａｔ％以下で含むことができる。
第１遮光層２１の酸素含量及び窒素含量を合わせた値は、４０ａｔ％以上７０ａｔ％以下であってもよい。第１遮光層２１の酸素含量及び窒素含量を合わせた値は、４５ａｔ％以上６５ａｔ％以下であってもよい。第１遮光層２１の酸素含量及び窒素含量を合わせた値は、５０ａｔ％以上６０ａｔ％以下であってもよい。
第１遮光層２１は、酸素を２０ａｔ％以上４０ａｔ％以下で含むことができる。第１遮光層２１は、酸素を２３ａｔ％以上３３ａｔ％以下で含むことができる。第１遮光層２１は、酸素を２５ａｔ％以上３０ａｔ％以下で含むことができる。
第１遮光層２１は、窒素を５ａｔ％以上２０ａｔ％以下で含むことができる。第１遮光層２１は、窒素を７ａｔ％以上１７ａｔ％以下で含むことができる。第１遮光層２１は、窒素を１０ａｔ％以上１５ａｔ％以下で含むことができる。
このような場合、第１遮光層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。
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。前記遷移金属はＣｒであってもよい。
第１遮光層２１の膜厚は、２５０Å以上６５０Å以下であってもよい。第１遮光層２１の膜厚は、３５０Å以上６００Å以下であってもよい。第１遮光層２１の膜厚は、４００Å以上５５０Å以下であってもよい。このような場合、第１遮光層２１は、遮光膜２０が露光光を効果的に遮断することを助けることができる。
第２遮光層２２の膜厚は、３０Å以上２００Å以下であってもよい。第２遮光層２２の膜厚は、３０Å以上１００Å以下であってもよい。第２遮光層２２の膜厚は、４０Å以上８０Å以下であってもよい。このような場合、第２遮光層２２は、遮光膜２０の消光特性を向上させ、遮光膜２０のパターニング時に形成される遮光パターン膜２５の側面の表面プロファイルをさらに精巧に制御することを助けることができる。
第１遮光層２１の膜厚に対する第２遮光層２２の膜厚の比率は、０．０５以上０．３以下であってもよい。前記膜厚の比率は０．０７以上０．２５以下であってもよい。前記膜厚の比率は０．１以上０．２以下であってもよい。このような場合、遮光膜２０は、十分な消光特性を有しながらも、遮光膜２０のパターニング時に形成される遮光パターン膜２５の側面の表面プロファイルをさらに精巧に制御することができる。
第２遮光層２２の遷移金属の含量は、第１遮光層２１の遷移金属の含量よりもさらに大きい値を有することができる。
遮光膜２０をパターニングして形成される遮光パターン膜２５の側面の表面プロファイルをさらに精巧に制御し、欠陥検査において、検査光に対する遮光膜の表面の反射率が検査に適した値を有するようにするために、第２遮光層２２は、第１遮光層２１と比較して遷移金属の含量がさらに大きい値を有することが要求される。但し、このような場合、成膜された遮光膜２０を熱処理する過程で、第２遮光層２２に含まれた遷移金属は回復、再結晶及び結晶粒の成長が発生し得る。遷移金属が高い含量で含まれた第２遮光層２２で結晶粒の成長が発生する場合、過度に成長した遷移金属粒子により、遮光膜２０の表面の粗さ特性が過度に変動し得る。これは、遮光膜の表面内の疑似欠陥が多数形成される原因となり得る。
具現例は、第２遮光層２２の遷移金属の含量が第１遮光層２１の遷移金属の含量よりもさらに大きい値を有しながらも、遮光膜２０の各セクタ別のＲｓｋ値の平均値などを具現例で予め設定した範囲内に制御することができる。これを通じて、遮光膜２０が目的とする光学特性及びエッチング特性を有しながらも、前記遮光膜２０の表面の疑似欠陥の数を効果的に減少させることができる。
遮光膜の光学特性
波長１９３ｎｍの光に対する遮光膜２０の透過率は１％以上であってもよい。波長１９３ｎｍの光に対する遮光膜２０の透過率は１．３％以上であってもよい。波長１９３ｎｍの光に対する遮光膜２０の透過率は１．４％以上であってもよい。波長１９３ｎｍの光に対する遮光膜２０の透過率は２％以下であってもよい。
遮光膜２０は、波長１９３ｎｍの光に対する光学密度が１．８以上であってもよい。遮光膜２０は、波長１９３ｎｍの光に対する光学密度が１．９以上であってもよい。遮光膜２０は、波長１９３ｎｍの光に対する光学密度が３以下であってもよい。
このような場合、遮光膜２０を含む薄膜は、露光光の透過を効果的に抑制することができる。
その他の薄膜
図４は、本明細書の更に他の実施例に係るブランクマスク１００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１００を説明する。
位相反転膜３０は、光透過性基板１０と遮光膜２０との間に位置することができる。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、位相差を調節して、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。
位相反転膜３０は、波長１９３ｎｍの光に対する位相差が１７０°以上１９０°以下であってもよい。位相反転膜３０は、波長１９３ｎｍの光に対する位相差が１７５°以上１８５°以下であってもよい。位相反転膜３０は、波長１９３ｎｍの光に対する透過率が３％以上１０％以下であってもよい。位相反転膜３０は、波長１９３ｎｍの光に対する透過率が４％以上８％以下であってもよい。このような場合、前記位相反転膜３０が含まれたフォトマスク２００の解像度が向上することができる。
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。
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５は、本明細書の他の実施例に係るフォトマスク２００を説明する概念図である。前記図５を参照して具現例のフォトマスク２００を説明する。
本明細書の他の実施例に係るフォトマスク２００は、光透過性基板１０と、前記光透過性基板１０上に位置する遮光パターン膜２５とを含む。
前記遮光パターン膜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。
前記フォトマスク２００の上面は、前記フォトマスク２００の上面を横３等分、縦３等分して形成される９個のセクタを含む。
前記フォトマスク２００の上面の各セクタに位置した遮光パターン膜２５の表面で測定したＲｓｋ値の平均値が－０．６４以上０以下である。
前記フォトマスク２００の上面の各セクタに位置した遮光パターン膜２５の表面で測定したＲｋｕ値の平均値が３以下である。
遮光パターン膜２５は、前述したブランクマスク１００の遮光膜２０をパターニングして形成することができる。
フォトマスク２００の上面の各セクタに位置した遮光パターン膜２５の表面で測定したＲｓｋ値の平均値及びＲｋｕ値の平均値を測定する方法は、測定対象が遮光膜２０の表面ではなく遮光パターン膜２５の上面である点を除いては、ブランクマスク１００において遮光膜２０の表面の各セクタで測定したＲｓｋ値の平均値及びＲｋｕ値の平均値を測定する方法と同一である。
遮光パターン膜２５の物性、組成及び構造などについての説明は、ブランクマスク１００の遮光膜２０についての説明と重複するので省略する。
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、スパッタリングチャンバ内に光透過性基板とスパッタリングターゲットとの距離が２６０ｍｍ以上３００ｍｍ以下になるように光透過性基板及びスパッタリングターゲットを設置する準備ステップ；を含むことができる。
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、スパッタリングチャンバ内に雰囲気ガスを注入し、スパッタリングターゲットに電力を加え、光透過性基板を２５ｒｐｍ以上で回転させて遮光膜を成膜する成膜ステップ；を含むことができる。
成膜ステップは、光透過性基板上に第１遮光層を成膜する第１遮光層成膜過程と、前記第１遮光層上に第２遮光層を成膜する第２遮光層成膜過程とを含むことができる。
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、遮光膜の表面を横５等分、縦５等分して形成される２５個の区域に区分し、前記２５個の区域を、それぞれ独立して制御された温度で熱処理する熱処理ステップを含むことができる。
前記熱処理ステップは、２００℃以上４００℃以下の温度で熱処理することができる。
前記熱処理ステップは、５分以上３０分以下の時間の間行うことができる。
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、前記熱処理ステップを経た遮光膜を冷却させる冷却ステップ；を含むことができる。
準備ステップにおいて、遮光膜の組成を考慮してスパッタリング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９０ａｔ％以上含むことができる。遷移金属を含有するターゲットは、遷移金属を９５ａｔ％以上含むことができる。遷移金属を含有するターゲットは、遷移金属を９９ａｔ％含むことができる。
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の説明は、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、光透過性基板とスパッタリングターゲットとの距離とは、スパッタリングターゲットの中心点から光透過性基板の上面を含む面の間の垂直距離（Ｔ／Ｓ距離）を意味する。
準備ステップにおいて、スパッタリングチャンバ内に、光透過性基板とスパッタリングターゲットとの距離が２６０ｍｍ以上３００ｍｍ以下になるように光透過性基板及びスパッタリングターゲットを設置してもよい。前記光透過性基板とスパッタリングターゲットとの距離が２７０ｍｍ以上２９０ｍｍ以下になるように光透過性基板及びスパッタリングターゲットを設置してもよい。このような場合、遮光膜の面内方向への厚さの変動幅を減少させることができる。また、成膜される遮光膜の緻密度が向上して、熱処理ステップ及び冷却ステップを通じた遮光膜の表面の粗さ特性の制御が容易であり得る。
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。
成膜ステップにおいて、遮光膜に含まれた各層別の成膜時に、成膜工程の条件を異なって適用することができる。特に、遮光膜の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、スパッタリングターゲットに加える電力、成膜時間などの各種工程条件を各層別に異なって適用することができる。
成膜ステップにおいて、基板の回転速度を２５ｒｐｍ以上として適用してもよい。前記回転速度を３０ｒｐｍ以上として適用してもよい。前記回転速度を１００ｒｐｍ以下として適用してもよい。このような場合、成膜される遮光膜の面内方向への厚さの変動幅を効果的に減少させることができる。また、遮光膜の表面内の各セクタの表面粗さ特性を具現例で予め設定した範囲内に調節することができる。
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遮光層２１の成膜過程において、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。第１遮光層２１の成膜過程において、スパッタリングターゲットに加える電力を１．６ｋＷ以上２ｋＷ以下として適用してもよい。
第１遮光層２１の成膜過程において、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。
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。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２以上３以下であってもよい。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遮光層２１は、遮光膜２０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、第１遮光層２１のエッチング速度を向上させて、遮光膜２０のパターニングを通じて形成された遮光パターン膜２５の側面の表面プロファイルが光透過性基板１０から垂直に近い形状を有するように助けることができる。
第１遮光層２１の成膜時間は２００秒以上３００秒以下であってもよい。第１遮光層２１の成膜時間は２１０秒以上２４０秒以下であってもよい。このような場合、第１遮光層２１は、遮光膜２０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２遮光層２２の成膜過程において、スパッタリングターゲットに加える電力を１ｋＷ以上２ｋＷ以下として適用してもよい。第２遮光層２２の成膜過程において、スパッタリングターゲットに加える電力を１．２ｋＷ以上１．７ｋＷ以下として適用してもよい。
第２遮光層２２の成膜過程において、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０．３以上０．８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。
第２遮光層２２の成膜過程において、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。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０．１以下であってもよい。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０．００１以上であってもよい。
このような場合、遮光膜２０が安定した消光特性を有するのに寄与することができる。
第２遮光層２２の成膜時間は１０秒以上３０秒以下であってもよい。第２遮光層２２の成膜時間は１５秒以上２５秒以下であってもよい。このような場合、第２遮光層２２は、遮光膜２０に含まれて露光光の透過を抑制することを助けることができる。
図６は、成膜ステップを終えた直後、スパッタリングチャンバ内に位置した遮光膜の表面を説明する概念図である。以下、前記図６を参照して具現例を説明する。
成膜ステップを終えた直後、チャンバ内に位置した遮光膜２０の表面は、時計方向に順次配置された縁である第１辺Ｌ１、第２辺Ｌ２、第３辺Ｌ３及び第４辺Ｌ４を含む。第１辺Ｌ１は、前記４つの縁のうちスパッタリングターゲットと最も近い位置にある縁である。
遮光膜２０の表面の中心から第１辺Ｌ１に向かう方向を東側方向Ｄｅという。遮光膜２０の表面の中心から第３辺Ｌ３に向かう方向を西側方向Ｄｗという。遮光膜２０の表面の中心から第４辺Ｌ４に向かう方向を北側方向Ｄｎという。遮光膜２０の表面の中心から第２辺Ｌ２に向かう方向を南側方向Ｄｓという。遮光膜２０の表面は、前記遮光膜２０の表面を横５等分、縦５等分して形成される２５個の区域を含む。
前記２５個の区域のうちの第１区域ａ１は、遮光膜２０の表面の中央に位置した区域、前記中央に位置した区域から北側方向Ｄｎに位置した２つの区域、及び前記中央に位置した区域から南側方向Ｄｓに位置した２つの区域からなる。第２区域ａ２は、第１区域ａ１と接して位置する区域のうち、第２辺Ｌ２又は第４辺Ｌ４と接して位置しない区域からなる。第３区域ａ３は、第１区域ａ１及び第２区域ａ２に該当しない区域からなる。
成膜ステップ直後の遮光膜２０の表面を高い感度で欠陥検査を行うと、遮光膜２０の表面の外郭部は、中央部に比べて相対的に多くの数の疑似欠陥が検出される傾向がある。これは、遮光膜２０の外郭部が中央部に比べて相対的に低い緻密度を有するためであると考えられる。
一方、成膜ステップを終えた遮光膜２０の表面の第１区域ａ１内で相対的に均一な粗さ特性分布を有することができる。これは、成膜ステップを終えた後にも一時的に遮光膜２０の表面にスパッタリング粒子の蒸着が行われるためであると考えられる。スパッタリングターゲット５０に加える電力の供給を中断し、光透過性基板１０の回転を中止しても、チャンバ内に残存するスパッタリング粒子によって一時的に遮光膜２０の表面上にスパッタリングが起こり得る。このとき、第１区域ａ１内に含まれた各地点は、スパッタリングターゲット５０の表面と互いに類似の距離を形成して、第１区域ａ１に位置した遮光膜２０の表面は、相対的に狭い範囲のエネルギー分布を有するスパッタリング粒子が蒸着され得る。これにより、第１区域ａ１内では、相対的に比較的均一な粗さ特性分布を示すことができる。
具現例は、成膜ステップを終えた遮光膜２０の区域別に異なる条件を適用して熱処理及び冷却処理を行うことができる。このような場合、相対的に均一化された厚さを有しながらも、遮光膜２０の表面の全領域で高感度の欠陥検査時に疑似欠陥の検出数が効果的に減少し、検査位置よる欠陥検査の正確度の変動が抑制された遮光膜を提供することができる。
熱処理ステップにおいて、遮光膜２０の表面の２５個の区域を、それぞれ独立して制御された温度で熱処理することができる。具体的には、遮光膜の表面の各区域別にヒーターを設置することができる。区域別のヒーターは、光透過性基板側に設置されてもよい。
区域別のヒーターの温度は、２００℃以上４００℃以下の範囲内でそれぞれ独立して制御され得る。
熱処理ステップにおいて、熱処理温度とは、区域別のヒーターの温度を意味する。
第１区域ａ１は、１５０℃以上３５０℃以下の温度で熱処理を行ってもよい。第１区域ａ１は、２００℃以上３００℃以下の温度で熱処理を行ってもよい。
第３区域ａ３は、２００℃以上４００℃以下の温度で熱処理を行ってもよい。第３区域ａ３は、２５０℃以上３５０℃以下の温度で熱処理を行ってもよい。第３区域ａ３に適用された熱処理温度から第１区域ａ１に適用された熱処理温度を引いた値は、２０℃以上７０℃以下であってもよい。
第２区域ａ２は、第１区域ａ１に比べて相対的に高い温度で熱処理される第３区域ａ３と接して位置している。第３区域ａ３を熱処理する際に発生する熱は、第２区域ａ２に影響を及ぼし得る。これを考慮して、第２区域ａ２の熱処理温度は、第１区域ａ１の熱処理温度と第３区域ａ３の熱処理温度との間の値として適用することができる。第２区域ａ２の熱処理温度は、第１区域ａ１の熱処理温度と同じ温度で熱処理することができる。
熱処理ステップは、５分以上３０分以下の時間の間行われてもよい。熱処理ステップは、１０分以上２０分以下の時間の間行われてもよい。このような場合、遮光膜２０の表面の全領域で欠陥検査の正確度を向上させることができる。また、遮光膜の内部応力を効果的に解消することができる。
ブランクマスク１００は、熱処理ステップを終えた後、２分内に冷却ステップを適用することができる。このような場合、遮光膜２０内の残熱による遷移金属粒子の結晶粒の成長を効果的に防止することができる。
冷却ステップにおいて、冷却プレートに、予め設定した長さを有するピンを各角部に設置し、前記ピン上に基板が冷却プレートに向かうようにブランクマスク１００を配置して、ブランクマスク１００の冷却速度を制御することができる。
冷却ステップにおいて、冷却プレートに適用された冷却温度は１０℃以上３０℃以下であってもよい。前記冷却温度は１５℃以上２５℃以下であってもよい。
冷却ステップにおいて、ブランクマスク１００と冷却プレートとの離隔距離は０．０１ｍｍ以上３０ｍｍ以下であってもよい。前記離隔距離は０．０５ｍｍ以上５ｍｍ以下であってもよい。前記離隔距離は０．１ｍｍ以上２ｍｍ以下であってもよい。
ブランクマスク１００において、光透過性基板側に冷却プレートを設置して冷却処理を行う場合、遮光膜２０の冷却速度は、光透過性基板に比べて多少低くなり得る。したがって、冷却プレートを介して冷却処理を行いながら、遮光膜の表面上に冷却気体を噴射する方法を通じて、遮光膜２０に形成された残熱をさらに効果的に除去することができる。
遮光膜２０の表面の第１辺Ｌ１側及び第３辺Ｌ３側に冷却気体を注入することによって、区域別に冷却速度を制御することができる。
熱処理ステップにおいて、遮光膜２０の表面の第３区域ａ３は、第１区域ａ１及び第２区域ａ２に比べて相対的に高い熱処理温度で熱処理され得る。このような場合、第３区域ａ３は、他の区域に比べて、残熱による遷移金属粒子の再結晶及び結晶粒の成長が発生する可能性が相対的に高くなり得る。遷移金属粒子の結晶粒の成長が制御されない場合、第３区域ａ３の表面輪郭に変形が発生して粗さ特性の変動を誘発することがあり、これは、欠陥検査の正確度を低下させる原因となり得る。
したがって、冷却気体を注入するノズルを遮光膜２０の第１辺Ｌ１側及び第３辺Ｌ３側に配置して、第１辺Ｌ１側及び第３辺Ｌ３側に位置した第３区域ａ３の冷却速度を向上させることによって、特に第３区域ａ３で発生し得る遷移金属の結晶粒の成長を効果的に遮断することができる。
冷却気体は非活性気体であってもよい。冷却気体は、例示的にヘリウムであってもよい。
冷却ステップにおいて、冷却気体を噴射するノズルは、遮光膜の表面を含む面と４０°以上８０°以下の角度をなすように設置されてもよい。
冷却ステップにおいて、ノズルを介して噴射される冷却気体の流量は１０ｓｃｃｍ以上９０ｓｃｃｍ以下であってもよい。前記流量は３０ｓｃｃｍ以上７０ｓｃｃｍ以下であってもよい。
冷却ステップにおいて、第３区域ａ３で測定した冷却速度は、第１区域ａ１及び第２区域ａ２に比べて相対的に高くなり得る。
第３区域ａ３の冷却速度は０．６℃／ｓ以上１．２℃／ｓ以下であってもよい。第３区域ａ３の冷却速度は０．８℃／ｓ以上１℃／ｓ以下であってもよい。
第１区域ａ１及び第２区域ａ２の冷却速度は０．４℃／ｓ以上１℃／ｓ以下であってもよい。第１区域ａ１及び第２区域ａ２の冷却速度は０．６℃／ｓ以上０．８℃／ｓ以下であってもよい。
第３区域ａ３の冷却速度から第１区域ａ１の冷却速度を引いた値は０．０５℃／ｓ以上０．３℃／ｓ以下であってもよい。
冷却ステップは、１分以上１０分以下の時間の間行われてもよい。冷却ステップは、３分以上７分以下の時間の間行われてもよい。
このような場合、遮光膜内の残熱による遮光膜の表面の粗さ特性の変動を効果的に抑制することができる。
半導体素子の製造方法
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２００、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２００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２００は、光透過性基板１０と、前記光透過性基板１０上に配置される遮光パターン膜２５とを含む。
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。
フォトマスク２００の上面は、前記フォトマスク２００の上面を横３等分、縦３等分して形成される９個のセクタを含む。
フォトマスク２００の上面は、前記９個のセクタに位置する遮光パターン膜の上面でそれぞれ測定したＲｓｋ値を有し、前記Ｒｓｋ値の平均値は－０．６４以上０以下である。
フォトマスク２００の上面は、前記９個のセクタに位置する遮光パターン膜の上面でそれぞれ測定したＲｋｕ値を有し、前記Ｒｋｕ値の平均値が３以下である。
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２００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２００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２００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、レジスト膜中の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、レジスト膜中の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、レジスト膜中の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２００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：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インチの石英素材の光透過性基板を配置した。Ｔ／Ｓ距離が２８０ｍｍ、基板とターゲットとの間の角度が２５°をなすようにクロムターゲットをチャンバ内に配置した。
以降、Ａｒ２１体積比％、Ｎ２１１体積比％、ＣＯ２３２体積比％、Ｈｅ３６体積比％が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３０ｒｐｍとして適用し、２５０秒間スパッタリング工程を行って第１遮光層を成膜した。
第１遮光層の成膜を終えた後、第１遮光層上に、Ａｒ５７体積比％とＮ２４３体積比％が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３０ｒｐｍとして適用し、２５秒間スパッタリング工程を行って第２遮光層を成膜したブランクマスク試験片を製造した。
第２遮光層の成膜を終えた試験片を熱処理チャンバ内に配置し、試験片の基板側に各区域別の個別ヒーターを設置した。以降、第１区域及び第２区域のヒーターの温度を２５０℃に設定し、第３区域のヒーターの温度は３００℃として適用して、１５分間熱処理を行った。
熱処理を経た試験片の基板側に、冷却温度が２３℃として適用された冷却プレートを設置した。遮光膜の表面の第１辺及び第３辺側に、ノズルと基板の表面を含む面とがなす角度が７０°を形成するように、ノズルをそれぞれ３個ずつ設置した。以降、ノズルを介して冷却気体を５０ｓｃｃｍの流量で注入して、５分間冷却処理を行った。冷却気体はヘリウムを適用した

遮光膜の表面の第３区域内の一点での冷却速度は０．９１℃／ｓと測定され、遮光膜の表面の第１区域及び第２区域内の一点での冷却速度は０．７６℃／ｓと測定された。
実施例２：実施例１と同じ条件でブランクマスク試験片を製造した。但し、遮光膜の成膜時に、Ｔ／Ｓ値を２９０ｍｍとして適用し、基板の回転速度を４０ｒｐｍとして適用した。
実施例３：実施例１と同じ条件でブランクマスク試験片を製造した。但し、遮光膜の成膜時に基板の回転速度を４０ｒｐｍとして適用した。
比較例１：実施例１と同じ条件でブランクマスク試験片を製造した。但し、遮光膜の成膜時にＴ／Ｓ値を２９０ｍｍとして適用した。熱処理の場合、遮光膜の全区域でヒーターの温度を２５０℃として適用して１５分間行った。冷却処理の場合、試験片の基板側に、冷却温度が２３℃として適用された冷却プレートを設置し、５分間冷却処理を行った。冷却気体は適用しなかった。
比較例２：比較例１と同じ条件でブランクマスク試験片を製造した。但し、遮光膜の成膜時にＴ／Ｓ値を２８０ｍｍとして適用し、基板の回転速度を２０ｒｐｍとして適用した。
比較例３：比較例１と同じ条件でブランクマスク試験片を製造した。但し、遮光膜の成膜時にＴ／Ｓ値を２５５ｍｍとして適用した。
比較例４：比較例１と同じ条件でブランクマスク試験片を製造した。但し、遮光膜の成膜時にＴ／Ｓ値を３１０ｍｍとして適用した。
実施例及び比較例別の遮光膜の成膜条件、熱処理及び冷却処理の条件について、下記表１に記載した。
評価例：遮光膜の表面の粗さ特性の測定
実施例及び比較例の試験片の遮光膜の表面を、横３等分、縦３等分して形成される計９個のセクタに区分した。以降、各セクタの中心領域でＲｓｋ値及びＲｋｕ値を測定した。各セクタの中心領域とは、各セクタの中心部（中央部）に位置した横１μｍ、縦１μｍの領域を意味する。
２次元粗さ測定器を用いて、前記中心領域でスキャン速度を０．５Ｈｚに設定して、非接触モード（Ｎｏｎ－ｃｏｎｔａｃｔ ｍｏｄｅ）でＲｓｋ値及びＲｋｕ値を測定した。粗さ測定器は、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モデルを適用した。
以降、各セクタで測定したＲｓｋ値及びＲｋｕ値から、実施例及び比較例別のＲｓｋ値及びＲｋｕ値の平均値、標準偏差、最大値及び最小値などを算出した。
実施例及び比較例別の測定及び算出結果は、下記表２及び表３に記載した。
評価例：遮光膜の厚さ分布の測定
実施例及び比較例の試験片の中央部（中心部）に位置する横５ｃｍ、縦５ｃｍの領域に対応する部分をカットして、第１サンプルを製造した。前記中央部の左側に位置し、遮光膜の一辺を含む横５ｃｍ、縦５ｃｍの領域に対応する部分をカットして、第２サンプルを製造した。前記中央部の右側に位置し、遮光膜の前記一辺と対向して位置する他辺を含む横５ｃｍ、縦５ｃｍの領域に対応する部分をカットして、第３サンプルを製造した。以降、前記第１サンプル、第２サンプル及び第３サンプルの上面（即ち、遮光膜の表面）をＦＩＢ（Ｆｏｃｕｓｅｄ Ｉｏｎ Ｂｅａｍ）処理した後、前記サンプルのＴＥＭイメージを、ＪＥＯＬ ＬＴＤ社のＪＥＭ－２１００Ｆ ＨＲモデルを用いて得た。
前記サンプルのＴＥＭイメージにおいて、遮光膜の第１縁部及び第２縁部を特定し、第１縁部Ｌｅ１での遮光膜の厚さＨ１、第２縁部での遮光膜の厚さＨ２、及び遮光膜の中心点（遮光膜と光透過性基板との間に形成された界面の中心点）での遮光膜の厚さＨｃを測定した。実施例及び比較例別に測定されたＨ１値、Ｈ２値及びＨｃ値から、｜Ｈｃ－Ｈ１｜値及び｜Ｈｃ－Ｈ２｜値のうち大きいほうの値を算出した。
実施例及び比較例別の測定及び算出結果は、下記表４に記載した。
評価例：高感度の欠陥検査による疑似欠陥の検出の有無の測定
ＳＭＩＦポッド（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ＩｎｔｅｒＦａｃｅ Ｐｏｄ）で保管している実施例及び比較例別の試験片を取り出して欠陥検査を行った。具体的には、試験片の遮光膜の表面において、前記遮光膜の表面の中央に位置する横１４６ｍｍ、縦１４６ｍｍの領域を測定部位として特定した。
前記測定部位を、Ｌａｓｅｒｔｅｃ社のＭ６６４１Ｓモデルを用いて、検査光の波長５３２ｎｍ、装備内の設定値を基準としてＬａｓｅｒ ｐｏｗｅｒを０．４以上０．５以下、ステージ速度を２として適用して欠陥検査を行った。
以降、前記測定部位のイメージを測定して、実施例及び比較例別の前記欠陥検査による結果値のうち疑似欠陥に該当するものを区別して、下記表４に記載した。
前記表３において、実施例１～３は、Ｒｓｋ値の平均値が－０．６４～０に含まれる値を示す反面、比較例２～４は－０．６４５以下の値を示した。
Ｒｋｕ値の平均値において、実施例１～３は３以下の値を示す反面、比較例１、２及び４は３超の値を示した。
Ｒｓｋ値の標準偏差において、実施例１～３は０．６以下の値を示す反面、比較例１及び４は０．６超の値を示した。
Ｒｋｕ値の標準偏差において、実施例１～３は０．９以下の値を示す反面、比較例１及び４は０．９超の値を示した。
実施例１～３において、Ｒｋｕ値の最大値が４．６以下を示し、Ｒｋｕ値の最大値と最小値との差値が２．２以下と示されたのに対し、比較例１、２及び４において、Ｒｋｕ値の最大値は４．６超、Ｒｋｕ値の最大値と最小値との差値は２．２超の値を示した。
Ｒｓｋ値の最大値と最小値との差値において、実施例１～３は１．７以下の値を示したのに対し、比較例１及び４は１．７以上の値を示した。
遮光膜の厚さ分布において、実施例１～３は、その差値が５Å未満と測定されたのに対し、比較例１～４は５Å以上と測定された。
疑似欠陥の検出数において、実施例１～３は１０個以下と検出されたのに対し、比較例１～４は６０個以上と測定された。
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 遮光膜
２１ 第１遮光層
２２ 第２遮光層
２５ 遮光パターン膜
３０ 位相反転膜
５０ スパッタリングターゲット
２００ フォトマスク
Ｌｅ１ 第１縁部
Ｌｅ２ 第２縁部
ｃ 中心点
Ｌｂ 遮光膜と光透過性基板との間に形成された界面
Ｈ１ 第１縁部で測定した遮光膜の厚さ
Ｈ２ 第２縁部で測定した遮光膜の厚さ
Ｈｃ 遮光膜の中心点で測定した遮光膜の厚さ
Ｌ１ 第１辺
Ｌ２ 第２辺
Ｌ３ 第３辺
Ｌ４ 第４辺
Ａ スパッタリングターゲットの回転軸
ａ１ 第１区域
ａ２ 第２区域
ａ３ 第３区域
Ｄｎ 北側方向
Ｄｅ 東側方向
Ｄｗ 西側方向
Ｄｓ 南側方向

Claims (11)

  1. 光透過性基板と、前記光透過性基板上に位置する遮光膜とを含み、
    前記遮光膜は、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、
    前記遮光膜の表面は、前記遮光膜の表面を横３等分、縦３等分して形成される９個のセクタを含み、
    前記遮光膜の表面は、前記９個のセクタでそれぞれ測定したＲｓｋ値を有し、前記Ｒｓｋ値の平均値が－０．６４以上０以下であり、
    前記遮光膜の表面は、前記９個の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以下である、ブランクマスク。
    （前記Ｒｓｋ値は、測定対象の表面プロファイル（ｓｕｒｆａｃｅ ｐｒｏｆｉｌｅ）の高さの対称性（歪度、ｓｋｅｗｎｅｓｓ）を示すものであって、ＩＳＯ＿４２８７に準拠して評価された値であり、
    前記Ｒｋｕ値は、測定対象の表面プロファイルの尖り度合い（尖度、ｋｕｒｔｏｓｉｓ）を示すものであって、ＩＳＯ＿４２８７に準拠して評価された値である。）
  2. 前記Ｒｓｋ値の標準偏差値が０．６以下である、請求項１に記載のブランクマスク。
  3. 前記Ｒｋｕ値の標準偏差値が０．９以下である、請求項１に記載のブランクマスク。
  4. 前記Ｒｋｕ値の最大値と最小値との差値が２．２以下である、請求項１に記載のブランクマスク。
  5. 前記Ｒｋｕ値の最大値が４．６以下である、請求項１に記載のブランクマスク。
  6. 前記Ｒｓｋ値の最大値と最小値との差値が１．７以下である、請求項１に記載のブランクマスク。
  7. 前記遮光膜を断面で観察する際に、前記遮光膜の断面は、一端である第１縁部と、他端である第２縁部とを含み、
    前記遮光膜を断面で観察する際に、前記遮光膜の断面の中央部で測定した前記遮光膜の厚さはＨｃ、前記第１縁部で測定した前記遮光膜の厚さはＨ１、前記第２縁部で測定した前記遮光膜の厚さはＨ２であり、
    前記遮光膜は、｜Ｈｃ－Ｈ１｜値及び｜Ｈｃ－Ｈ２｜値のうち大きいほうの値が５Å未満である、請求項１に記載のブランクマスク：
    前記｜Ｈｃ－Ｈ１｜値は、Ｈｃ値からＨ１値を引いた値の絶対値であり、
    前記｜Ｈｃ－Ｈ２｜値は、Ｈｃ値からＨ２値を引いた値の絶対値である。
  8. 前記遮光膜は、第１遮光層と、前記第１遮光層上に配置される第２遮光層とを含み、
    前記第２遮光層の遷移金属の含量は、前記第１遮光層の遷移金属の含量よりもさらに大きい値を有する、請求項１に記載のブランクマスク。
  9. 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、請求項１に記載のブランクマスク。
  10. フォトマスクであって、
    光透過性基板と、前記光透過性基板上に位置する遮光パターン膜とを含み、
    前記遮光パターン膜は、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、
    前記フォトマスクの上面は、前記フォトマスクの上面を横３等分、縦３等分して形成される９個のセクタを含み、
    前記フォトマスクの上面は、前記９個のセクタに位置した前記遮光パターン膜の上面でそれぞれ測定したＲｓｋ値を有し、前記Ｒｓｋ値の平均値が－０．６４以上０以下であり、
    前記フォトマスクの上面は、前記９個のセクタに位置した前記遮光パターン膜の上面でそれぞれ測定したＲｋｕ値を有し、前記Ｒｋｕ値の平均値が３以下である、フォトマスク。
    （前記Ｒｓｋ値は、測定対象の表面プロファイル（ｓｕｒｆａｃｅ ｐｒｏｆｉｌｅ）の高さの対称性（歪度、ｓｋｅｗｎｅｓｓ）を示すものであって、ＩＳＯ＿４２８７に準拠して評価された値であり、
    前記Ｒｋｕ値は、測定対象の表面プロファイルの尖り度合い（尖度、ｋｕｒｔｏｓｉｓ）を示すものであって、ＩＳＯ＿４２８７に準拠して評価された値である。）
  11. 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、光透過性基板と、前記光透過性基板上に配置される遮光パターン膜とを含み、
    前記遮光パターン膜は、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、
    前記フォトマスクの上面は、前記フォトマスクの上面を横３等分、縦３等分して形成される９個のセクタを含み、
    前記フォトマスクの上面は、前記９個のセクタに位置した前記遮光パターン膜の上面でそれぞれ測定したＲｓｋ値を有し、前記Ｒｓｋ値の平均値が－０．６４以上０以下であり、
    前記フォトマスクの上面は、前記９個のセクタに位置した前記遮光パターン膜の上面でそれぞれ測定したＲｋｕ値を有し、前記Ｒｋｕ値の平均値が３以下である、半導体素子の製造方法。
    （前記Ｒｓｋ値は、測定対象の表面プロファイル（ｓｕｒｆａｃｅ ｐｒｏｆｉｌｅ）の高さの対称性（歪度、ｓｋｅｗｎｅｓｓ）を示すものであって、ＩＳＯ＿４２８７に準拠して評価された値であり、
    前記Ｒｋｕ値は、測定対象の表面プロファイルの尖り度合い（尖度、ｋｕｒｔｏｓｉｓ）を示すものであって、ＩＳＯ＿４２８７に準拠して評価された値である。）
JP2022091198A 2021-07-13 2022-06-03 ブランクマスク及びそれを用いたフォトマスク Active JP7394918B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2021-0091497 2021-07-13
KR1020210091497A KR102465982B1 (ko) 2021-07-13 2021-07-13 블랭크 마스크 및 이를 이용한 포토마스크

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2023012424A JP2023012424A (ja) 2023-01-25
JP7394918B2 true JP7394918B2 (ja) 2023-12-08

Family

ID=84040221

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022091198A Active JP7394918B2 (ja) 2021-07-13 2022-06-03 ブランクマスク及びそれを用いたフォトマスク

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20230030141A1 (ja)
JP (1) JP7394918B2 (ja)
KR (1) KR102465982B1 (ja)
CN (1) CN115616853A (ja)
DE (1) DE102022117224A1 (ja)

Families Citing this family (2)

* 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
KR102435818B1 (ko) * 2021-09-03 2022-08-23 에스케이씨솔믹스 주식회사 블랭크 마스크 및 이를 이용한 포토마스크

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017151427A (ja) 2016-02-24 2017-08-31 旭硝子株式会社 反射型マスクブランクおよび反射型マスクブランクの製造方法
JP2018017825A (ja) 2016-07-26 2018-02-01 アルバック成膜株式会社 位相シフタ膜の製造方法、位相シフトマスクブランクの製造方法、及び、位相シフトマスクの製造方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005208282A (ja) * 2004-01-22 2005-08-04 Hoya Corp ハーフトーン型位相シフトマスクブランクの製造方法、及びハーフトーン型位相シフトマスクの製造方法
JP4930964B2 (ja) * 2005-05-20 2012-05-16 Ｈｏｙａ株式会社 位相シフトマスクブランクの製造方法及び位相シフトマスクの製造方法
EP1746460B1 (en) * 2005-07-21 2011-04-06 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Photomask blank, photomask and fabrication method thereof
CN101312794B (zh) * 2005-11-23 2012-07-04 Fsi国际公司 从基材上除去材料的方法
KR101485754B1 (ko) * 2008-09-26 2015-01-26 주식회사 에스앤에스텍 극자외선용 블랭크 마스크 및 이를 이용하여 제조되는 포토마스크
JP4847629B2 (ja) * 2009-06-18 2011-12-28 Ｈｏｙａ株式会社 転写用マスクの製造方法
KR20120057488A (ko) 2010-08-13 2012-06-05 주식회사 에스앤에스텍 포토마스크 블랭크의 제조방법과 포토마스크 블랭크와 포토마스크
JP5286455B1 (ja) * 2012-03-23 2013-09-11 Ｈｏｙａ株式会社 マスクブランク、転写用マスクおよびこれらの製造方法
JP5538637B2 (ja) 2012-03-30 2014-07-02 Ｈｏｙａ株式会社 マスクブランク用基板、多層反射膜付き基板、透過型マスクブランク、反射型マスクブランク、透過型マスク、反射型マスク及び半導体装置の製造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017151427A (ja) 2016-02-24 2017-08-31 旭硝子株式会社 反射型マスクブランクおよび反射型マスクブランクの製造方法
JP2018017825A (ja) 2016-07-26 2018-02-01 アルバック成膜株式会社 位相シフタ膜の製造方法、位相シフトマスクブランクの製造方法、及び、位相シフトマスクの製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR102465982B1 (ko) 2022-11-09
TW202303265A (zh) 2023-01-16
DE102022117224A1 (de) 2023-01-19
US20230030141A1 (en) 2023-02-02
JP2023012424A (ja) 2023-01-25
CN115616853A (zh) 2023-01-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7394918B2 (ja) ブランクマスク及びそれを用いたフォトマスク
US7901842B2 (en) Photomask blank and method of producing the same, method of producing photomask, and method of producing semiconductor device
EP1526405A2 (en) Phase shift mask blank, phase shift mask, and pattern transfer method
TWI829153B (zh) 空白遮罩、使用其的光罩以及半導體元件的製造方法
KR102503790B1 (ko) 블랭크 마스크 및 이를 이용한 포토마스크
TWI819769B (zh) 空白罩幕以及使用其之光罩幕
JP7329031B2 (ja) ブランクマスク及びそれを用いたフォトマスク
JP2003322954A (ja) ハーフトーン型位相シフトマスクブランク及びハーフトーン型位相シフトマスク
TW202319834A (zh) 空白罩幕、使用其的光罩以及半導體裝置的製造方法
JP7329033B2 (ja) ブランクマスク及びそれを用いたフォトマスク
KR102495225B1 (ko) 블랭크 마스크 및 이를 이용한 포토마스크
JP7482197B2 (ja) ブランクマスク及びそれを用いたフォトマスク
KR102660636B1 (ko) 블랭크 마스크 및 이를 이용한 포토마스크
TWI834325B (zh) 空白遮罩以及使用其之光罩
JP7479536B2 (ja) ブランクマスク及びそれを用いたフォトマスク
KR102400199B1 (ko) 반도체 소자 제조 장치
KR102554083B1 (ko) 블랭크 마스크 및 이를 이용한 포토마스크
US20230213849A1 (en) Blank mask and photomask using the same
JP2024028138A (ja) ブランクマスク及びそれを用いたフォトマスク
TW202409715A (zh) 空白遮罩、使用其的光罩及半導體裝置的製造方法
KR20080028128A (ko) Ｃｄ를 보정하기 위한 투과율 조절층을 가진 포토마스크 및포토마스크의 ｃｄ 보정 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220705

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220705

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20230531

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230613

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230908

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: 20231114

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20231128

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7394918

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150