JP7479536B2 - 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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Description
遮光膜20の表面の遷移金属の含量は30at%~50at%である。
遮光膜20上に波長172nm及び強度10kJ/cm2の光を照射する際に、スカム(scum)形成の所要時間が120分以上である。
図2は、本明細書が開示する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2を参照して具現例のブランクマスクを説明する。
具現例は、遮光膜の露光光に対する反応性、消光特性、エッチング特性などを考慮して、各層別の元素別の含量を制御することができる。
遮光膜の厚さに対する第2遮光層の厚さの比率は0.05~0.15であってもよい。前記厚さの比率は0.07以上であってもよい。前記厚さの比率は0.12以下であってもよい。
波長193nmの光に対する遮光膜20の光学密度が1.3以上であってもよい。前記光学密度が1.4以上であってもよい。
図3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3を参照して、以下の内容を説明する。
図4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4を参照して、以下の内容を説明する。
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、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、光透過性基板上に遮光膜を成膜する成膜ステップと、遮光膜を熱処理する熱処理ステップとを含む。
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。
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、平坦度500nm未満のクォーツ素材の光透過性基板を配置した。T/S距離が255mm、基板とターゲットとの間の角度が25°を形成するようにクロムターゲットをチャンバ内に配置した。前記スパッタリングターゲットの後面にマグネットを設置した。スパッタリングチャンバの外部には、冷却水が循環できる冷媒管を設置した。
実施例及び比較例別の試験片の遮光膜内に一定の線幅を有する透過パターンを形成した。その後、波長172nmのUV露光加速器を用いて遮光膜の表面に波長172nm及び強度10kJ/cm2の光照射を行った。光を照射する過程において、30分単位で遮光膜の表面イメージをSEM(Scanning Electron Microscopy)で測定し、透過パターン上にスカムが形成されたかを判定した。
実施例1の試験片をそれぞれ2個ずつ横15mm、縦15mmのサイズに加工した。加工した試験片の表面をFIB(Focussed Ion Beam)処理した後、JEOL LTD社のJEM-2100F HRモデルの装備内に配置し、前記試験片のTEMイメージを測定した。前記TEMイメージから第1遮光層及び第2遮光層の厚さを算出した。
実施例及び比較例の試験片を横15mm、縦15mmのサイズに加工した。加工した試験片の表面をFIB(Focussed Ion Beam)処理した後、JEOL LTD社のJEM-2100F HRモデルの装備内に配置し、前記試験片のTEMイメージを測定した。前記TEMイメージから遮光膜内の各層別の厚さを算出した。
実施例1の遮光膜の表面、及び実施例と比較例の遮光膜の層別の組成をXPS分析を用いて測定した。具体的に、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の領域の元素別の含量を測定した。その後、前記領域をエッチングして、各層の元素別の含量を測定した。
実施例及び比較例別の遮光膜の波長193nmの光に対する透過率を測定した。具体的に、分光エリプソメータであるナノビュー社のMG-Proモデルを用いて、各試験片の遮光膜の波長193nmの光に対する透過率を測定した。
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
200 フォトマスク
Claims (11)
- 光透過性基板、及び前記光透過性基板上に配置される遮光膜を含み、
前記遮光膜は、遷移金属及び酸素を含み、
前記遮光膜上に波長172nm及び強度10kJ/cm2の光を照射する際に、スカム(scum)形成の所要時間が120分以上である、ブランクマスク。 - 前記遮光膜の表面の前記遷移金属の含量は30at%~50at%である、請求項1に記載のブランクマスク。
- 前記遮光膜の表面の前記酸素の含量は35at%~55at%である、請求項1に記載のブランクマスク。
- 前記遮光膜は、第1遮光層、及び前記第1遮光層上に配置される第2遮光層を含み、
アルゴンガスでエッチングして測定した前記第2遮光層のエッチング速度が0.4Å/s以上0.5Å/s以下である、請求項1に記載のブランクマスク。 - アルゴンガスでエッチングして測定した前記第1遮光層のエッチング速度が0.56Å/s以上である、請求項4に記載のブランクマスク。
- 塩素系ガスでエッチングして測定した前記遮光膜のエッチング速度は1.3Å/s以上である、請求項1に記載のブランクマスク。
- 前記遮光膜は、第1遮光層、及び前記第1遮光層上に配置される第2遮光層を含み、
前記第2遮光層は、前記遷移金属を50at%~80at%含み、前記酸素を10at%以上含む、請求項1に記載のブランクマスク。 - 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。
- 前記遮光膜は、第1遮光層、及び前記第1遮光層上に配置される第2遮光層を含み、
前記遮光膜の厚さに対する前記第2遮光層の厚さの比率は0.05~0.15である、請求項1に記載のブランクマスク。 - 光透過性基板、及び前記光透過性基板上に配置される遮光パターン膜を含み、
前記遮光パターン膜は、遷移金属及び酸素を含み、
前記遮光パターン膜上に波長172nm及び強度10kJ/cm2の光を照射する際に、スカム(scum)形成の所要時間が120分以上である、フォトマスク。 - 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遮光パターン膜を含み、
前記遮光パターン膜は、遷移金属及び酸素を含み、
前記遮光パターン膜上に波長172nm及び強度10kJ/cm2の光を照射する際に、スカム(scum)形成の所要時間が120分以上である、半導体素子の製造方法。
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