KR100242364B1 - 포토 마스크와 그의 제조방법 - Google Patents

포토 마스크와 그의 제조방법 Download PDF

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KR100242364B1
KR100242364B1 KR1019960012118A KR19960012118A KR100242364B1 KR 100242364 B1 KR100242364 B1 KR 100242364B1 KR 1019960012118 A KR1019960012118 A KR 1019960012118A KR 19960012118 A KR19960012118 A KR 19960012118A KR 100242364 B1 KR100242364 B1 KR 100242364B1
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ruthenium
nitride
photosensitive resin
translucent
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KR1019960012118A
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다다오 야스자또
신지 이시다
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가네꼬 히사시
닛뽕덴끼 가부시끼가이샤
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Abstract

70nm 두께의 루테늄으로된 광 차폐층(2)과 30nm 두께의 루테늄 옥시드(oxide)로된 반사 방지층(3)과 광감성 수지층을 형성한후, 전자 광선 리소그래피와 실릴레이션에 의해 실릴레이트층이 형성된다. 마스크로 실릴레이트층을 선택하여 산소 가스에 의해 광감성 수지층, 반사 방지층, 및 광 차폐층에 에칭이 수행된다. 이에 의해, 포토마스크 패턴의 치수 정확도가 향상될 수 있다.

Description

포트 마스크와 그의 제조방법
제1도는 종래의 포토 마스크의 단면도.
제2도는 종래의 시부야-레벤슨(Shibuya-Levenson) 위상 쉬프트형 포토 마스크를 나타낸 단면도.
제3도는 종래의 하프-톤(half-tone) 위상 쉬프트형 포토 마스크를 나타낸 단면도.
제4A도 내지 제4D도는 본 발명에 의한 제1실시예를 설명하기 위한 기판을 나타낸 단면도.
제5A도 내지 제5D도는 본 발명에 의한 제2 실시예를 설명하기 위한 기판을 나타낸 단면도.
제6A도 내지 제6D도는 본 발명에 의한 제3실시예를 설명하기 위한 기판을 나타낸 단면도.
제7A도 내지 제7D도는 본 발명에 의한 제4실시예를 설명하기 위한 기판을 나타낸 단면도.
제8A도 내지 제8D도는 본 발명에 의한 제5실시예를 설명하기 위한 기판을 나타낸 단면도.
제9A도 내지 제9D도는 본 발명에 의한 제6실시예를 설명하기 위한 기판을 나타낸 단면도.
제10A도 내지 제10D도는 본 발명에 의한 제7실시예를 설명하기 위한 기판을 나타낸 단면도.
* 도면에 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 투명 기판 2, 12 : 차광층
3, 13, 3A, 3B : 반사 방지층 4 : 감광성 수지층
5 : 전자빔 6 : 실릴레이트층
7, 17, 7A, 71, 72, 72A : 반투명층 8 : 투명층
10 : 에칭 스토퍼
[발명의 상세한 설명]
본 발명은 투영 노광 장치용 포토 마스크(photo mask)에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 미세 패턴 형성을 요하는 반도체 장치를 제조하기 위한 포토 마스크와 그 제조 방법에 관한 것이다.
반도체 장치의 제조 방법에서, 포토리소그래피(photolithography) 기술이 반도체 기판 상에 패턴 형성을 위해 사용된다. 포토리소그래피에서, 포토 마스크 패턴은 축소 투영 노광 장치에 의해 반도체 기판상에 증착된 감광성 수지(photosensitive resin) 상으로 전사되어, 감광성 수지의 소망 패턴이 현상되어 얻어진다.
포토 마스크는 투명 기판상에 차광층을 증착시키고, 이 차광층을 부분적으로 제거하여, 투명 영역과 차광층 영역을 형성함으로서 형성된 투영 노광용 네가티브 플레이트이다. 즉, 투영 노광장치의 축소비(포토 마스크상의 패턴 크기 대 형성된 화상의 크기는 1:1이 아니며, 축소 투영노광의 네가티브 플레이트를, 특히 레티클(reticle)이라 한다. 그러나, 여기서는, 포토 마스크로 지칭하기로 한다.
포토 마스크의 투명기판의 재료로서, 고투명성을 가지고 치수 변화(자체 무게로 인한 휘어짐 또는 열팽창으로 인한 편차)가 적은 합성 석영(quartz)이 적당하다. 그러나, 합성 석영은 가격이 비싸기 때문에, 소다 유리(soda glass) 등의 다른 재료가 고정밀도를 요하지 않는 제품에 사용되고 있다.
한편, 투명 기판 상의 차광층 재료로는, 전도성과 작업성(에칭 용이성)이 요구된다. 포토 마스크의 패턴 리소그래피 시스템으로 전자빔 리소그래피 시스템이 가장 자주 쓰이기 때문에, 전도성을 요한다. 한편, 축소 투영노광 시스템의 축소비는 일반적으로 5:1 이다. 예를 들면, 반도체 장치의 패턴이 0.4㎛ 이라면, 포토 마스크 상의 패턴은 2㎛가 된다. 그러므로, 차광층의 처리를 위해서 습식 에칭이 사용되어 왔다.
습식 에칭에서 전도성과 작업성을 갖는 재료로는, 크롬(Cr)이 사용될 수 있다. 또한, 크롬은 높은 화학적 내성을 가지며, 세척하기 쉬우므로, 포토 마스크의 광차폐 재료로 사용된다.
전형적인 종래의 포토 마스크의 단면이 제1도에 도시되어 있다.
석영 등의 투명기판(1) 상에, 크롬으로 형성된 차광층(12)과 크롬산화물로 형성된 반사 방지층(13)이 증착된다. 차광층(12)의 두께는 노출광의 투명도가 1% 이하로 되도록 광을 차폐하기 위해 60nm 에서 70nm로 설정된다. 한편, 반사 방지층은 노광 대상인 반도체 기판으로부터 반사된 광이 이 포토 마스크에 의해 반사되어 투영렌즈를 통해 반도체 기판으로 되돌아 가는 것을 방지한다. 반사 방지층의 두께는, 노광 광선으로 수은 i라인이 사용되는 경우에 30nm 정도이다. 그러한 포토 마스크에서는, 반사 방지층의 표면 반사와, 반사 방지층과 차광층 간의 계면에서의 반사의 상쇄로 인해 반사가 방지되기 때문에, 반사 방치층의 최적 두께는 사용되는 노광에 따라 다르게 된다.
최근, 반도체 장치 패턴이 0.4㎛ 보다 작아져, 마스크 패턴이 2㎛ 이하인 경우에는, 습식 에칭 방법에 의한 공정시 치수정밀도에 문제가 있다. 그러므로, 건식 에칭(dry etching)을 이용한 공정에 대한 연구가 이루어지고 있다. 그러나, 크롬은 염화물(chloride)을 함유한 가스(예를 들면, 종래에 사용된 CCl4, BCl3, 또는 Cl2) 없이는 에칭될 수 없다.
전자빔 레지스트는 레지스트 패턴을 형성하는데 있어 직사각 또는 정사각 형태로 패터닝되는 특성이 없으며 낮은 건식 에칭 내성을 가지고 있어, 염소 가스를 사용하는 건식 에칭 동안, 레지스트 패턴의 박막화는 습식 에칭에 의해 얻어진 패턴의 박막화보다 더 낮은 치수정밀도를 갖게 된다.
즉, 제1도에 도시된 종래의 포토 마스크에서, 차광층으로 크롬이 사용되기 때문에, 건식 에칭하기가 어렵다는 문제가 초래된다. 염소 가스에 의한 에칭에서는, 에칭동안이 레지스트 층의 박막화에 기인하여 패턴치수가 변화되므로, 만족스러운 치수정밀도를 얻는 것이 불가능하게 된다.
금속을, 불소(fluorine)와 실리사이드(silicide)를 포함하는 가스에 의해 에칭할 때, 또한 불소 가스로 에칭하는 동안에 투명기판이 에칭될 수 있다는 문제에 부딪힌다. 즉, 투명 기판의 표면이 거칠어져 투명성의 국부 변화를 초래할 수 있다.
그러므로, 일본 특허공고 제62-37383호에 개시된 바와 같이, 크롬 대신에 불소 가스(예를 들면, CF4, CHF3)에 의해 건식 에칭될 수 있는 금속층에 대한 연구가 진행되어 왔다. 불소 가스를 이용한 건식 에칭에서는, 금속층과 감광성수지 레지스트 사이의 에칭을 (선택비)을 크게 설정할 수 있기 때문에, 건식 에칭 동안에 레지스트층의 박막화를 제한하는 것에 의해, 치수 정밀도를 향상시킬 수 있다. 일본 특허공개공보 제62-37383호에서, 차광층의 금속으로, 크롬 대신에 셀런(selene), 게르마늄(germanium), 이리듐(iridium), 바나듐(vanadium) 및 루테늄(ruthenium)을 사용한다. 또한, 불소 가스로 처리할 수 있는 차광층으로는, 텅스텐 실리사이드(WSi) 또는 몰리브덴 실리사이드(MoSi) 등의 고융점 금속 실리사이드를 사용할 수 있다.
이하, 포토 마스크 기술에서 현재 주의가 집중되는 위상 쉬프트 마스크에 대해 기술한다.
종래의 포토 리소그래피 기술에서는, 반도체 장치 패턴의 밀도 증가에 대한 적용은, 노광장치의 개구수(nominal aperture)를 증가시켜 이루어진다. 노광장치의 개구수를 증가시킴으로써, 해상도를 향상시킬 수 있지만, 초점 깊이를 역으로 감소시켜, 이 초점 깊이의 광으로는 훨씬 더 높은 패키지 밀도에 이르는 것이 불가능하게 된다. 그러므로, 1982년에 제안된 위상 쉬프트 마스크에 대해서 다시 관심이 집중되고 있다. 일반적으로, 위상 쉬프트 마스크는 포토 마스크를 통과해 지나가는 노광의 위상을 제어하여 표면을 형성함으로써 화상위에 광 강도 분배를 향상시키는 기술이다.
제2도는 시부야-레벤슨 시스템으로 불리는 전형적인 위상 쉬프트 마스크 중의 하나를 나타낸 것이다. SOG 층의 투명층(8)은 크롬으로된 차광층(12)과 크롬 산화물로 된 반사 방지층(13)을 가진 포토 마스크의 일부분에 형성된다.
이러한 시스템의 마스크는, 특히 라인과 공간과 같은 반복된 패턴에서 사용되며 포토 마스크위의 인접 투명 영역을 통해 지나는 광선에 대해 180°위상 쉬프트가 제공된 위상 쉬프트 마스크로서, 독립적인 패턴에 적당하지 않다. 파장이 광전달물질의 굴절율에 따라 변화하기 때문에, 위상 쉬프터라 불리는 투명층의 두께 t는 t=λ/2(n-1)(λ는 노광의 파장이며, n은 투명층의 굴절율이다.) 로 설정되어 위상 쉬프터를 통과하여 지나간 광파 위상 쉬프터를 통과하지 않은 광 사이에는 경로차에 의해 180°위상 쉬프트된다. 흔히, 위상 쉬프터의 재료는 스퍼터링 방법 또는 CVD 방법에 의해 형성된 SOG(spin on glass)층 또는 SiO2층이다. 한편, 위상 쉬프터는 불소 가스를 이용한 건식 에칭에 의해 처리된다. 그러나, 이와 관련하여 투명 기판 (1)으로서 석영이 에칭되기 때문에, 투명 기판상에 에칭 스토퍼(etching stopper)(10)가 필요하다. 에칭 스토퍼(10)는 ITO(인듐 주석 산화물) 알루미나(Al2O3), 주선 산화물(SnO2) 등과 같은 투명성을 갖는 금속산화물로 형성된다. 예를 들면, SOG 층의 경우에, 상기 금속 산화물 중의 어느 하나는 선택 비율의 약 10에 달할 수도 있다.
한편, 콘택 홀과 같은 독립 패턴에 관하여, 하프 톤형 위상 쉬프트 마스크에 관심이 집중되고 있다. (일본 특허공개공보(고카이) 제4-162039호에 개시됨) 제3도는 하프-톤형 위상 쉬프트 마스크의 단면을 나타낸 것이다. 120nm 길이의 옥시-니트라이드-크롬(oxi-nitride-chronium)으로된 반투명층(17)이 투명 기판(1) 상에 형성된다. 옥시-니트라이드-크롬으로된 이러한 반투명층(17)은 약 10% 의광을 통과시키고, 이와 관련하여, 이 반투명층을 통과한 광과 통과하지 않는 광 사이에 180°의 위상 쉬프트를 제공한다. 하프-톤 형태 쉬프트 마스크와 같은 반투명층(17)의 재료로는, 크롬 산화물(CrO), 크롬 니트라이트(CrN) 또는 옥시니트라이드 크롬(CrON)과 같은 크롬계 또는 몰리브덴 실리사이드 산화물(MoSiO), 몰리브덴 실리사이드 옥시-니트라이드(MosiON)와 같은 몰리브덴계가 전형적으로 사용된다.
그러나, 제3도에 도시된 종래의 하프-톤 위상 쉬프트형 포토 마스크에서는, 옥시니트라이드 크롬이 반투명층으로 사용된다. 크롬 가스를 사용한 건식 에칭시 패턴 치수의 변화가 수용불가능하게 커지는 문제가 있다. 다른 하프톤형 포토 마스크에서는, 불소를 함유한 가스로 에칭될 수 있는 금속이 반투명층으로 사용되기 때문에, 투명 기판은 불소가스에 의해 에칭된다. 특히, 위상 쉬프트 마스크에서, 투명 기판을 에칭하는 것은 위상 에러(위상차의 목표치로부터의 오프셋)를 발생시켜 해상도의 열화를 유발시키게 된다. 한편, 하프톤형의 경우에는, 에칭 스토퍼가 시부야-레벤슨형 위상 쉬프트 마스크에 채용되는 경우에도, 반투명층과 에칭 스토퍼(금속 산화물)간에 만족스러운 선택비를 얻을 수 없어, 위상 에러에 대한 해결책이 될 수 없다.
본 발명의 목적은, 건식 에칭에 의해 만족스럽게 높은 치수 정밀도를 가지며, 투명기판이 결코 에칭되지 않는 차광층을 가진 포토 마스크 및 그 제조 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 또다른 목적은, 만족스럽게 높은 정밀도를 가지면서도 투명 기판이 에칭되지 않는 반투명층을 가진 위상 쉬프트 형태의 마스크 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.
본 발명에 따른 제1 포토 마스크는,
투명기판;
상기 투명기판 상에 형성된 차광층 ; 및
상기 차광층 상에 형성된 루테늄 산화물로된 반사 방지층을 포함한다.
본 발명에 의한 제2포토 마스크는,
투명기판 ;
상기 투명 기판 상에 형성된 루테늄으로된 차광층 ; 및
상기 차광층 상에 형성된 크롬 산화물, 크롬 니트라이드, 및 옥시-니트라이드 크롬으로 이루어진 군 중에 선택된 한종류의 재료로된 반사 방지층을 포함한다.
본 발명에 의한 제3포토 마스트는,
투명기판;
상기 투명기판 상에 형성된 루테늄으로된 차광층; 및
상기 차광층 상에 형성된, 고융점 금속 실리사이드의 산화물, 니트라이드 및 옥시-니트라이드로 구성된 군으로부터 선택된 한 종류의 재료로 된 반사 방지층을 포함한다.
본 발명에 따른 제4 하프-톤형 포토 마스크는,
투명 기판 ; 및
상기 투명 기판 상에 형성된 루테늄, 루테늄 산화물, 루테늄 니트라이드(ruthenium nitride) 및 옥시-니트라이드-루테늄(oxi-nitride-ruthenium)으로 이루어진 군으로부터 선택된 한 종류 이상의 재료로 된 반투명층을 포함하되.
상기 반투명층을 통과하는 노광과 상기 반투명층을 통과하지 않는 노광 사이는 위상이 180°만큼 쉬프트된다.
본 발명에 의한 제5 하프-톤 형태 포토 마스크는,
투명 기판; 및
루테늄, 루테늄 산화물, 루테늄 니트라이드와 옥시-니트라이드-루테늄으로 이루어진 군으로부터 선택된 한 종류이상의 재료로 형성된 반투명층과, 실리콘 산화물, 실리콘 니트라이드 및 옥시-니트라이드-실리콘으로 이루어진 군으로부터 선택된 한 종류의 재료로 된 투명층으로 구성된 스택층(stacked layer)을 포함하되.
투명 영역은 상기 반투명 영역에 의해 한정되는 상기 투명 기판에서 패터닝되며, 위상은 상기 투명 영역을 통과하는 광과 상기 반투명 영역을 통과하는 광 사이의 위상이 180° 쉬프트된다.
본 발명에 의한 제6 하프-톤형 포토 마스크는,
투명 기판 ; 및
루테늄, 루테늄 산화물, 루테늄 니트라이드 및 옥시-니트라이드-루테늄으로 이루어진 군 중에 선택된 재료로 된 제1 투명층과, 상기 제1 반투명층 상에 형성된 크롬 산화물, 크롬 니트라이드와 옥시-니트라이드-크롬으로 부터 선택된 한 종류의 재료로 된 제2 반투명층을 포함하되,
투명 영역은 상기 반투명 영역에 의해 한정된 상기 투명 기판에서 패터닝되며, 위상은 상기 투명 영역을 통과하는 광과 상기 반투명 영역을 통과하는 광 사이의 위상이 180° 쉬프트된다.
본 발명에 의한 제7포토 마스크는,
투명 기판 ; 및
루테늄, 루테늄 산화물, 루테늄 니트라이드 및 옥시-니트라이드-루테늄으로 이루어진 군 중에 선택된 제1 반투명층과, 고융점 금속 실리사이드의 산화물, 옥시-니트라이드 및 옥시-니트라이드로 이루어진 군 중에 선택된 어느 하나의 재료로 된 제2 반투명층을 가지는 반투명 영역을 포함하되,
투명 영역은 상기 반투명 영역에 의해 한정된 상기 투명 기판에서 패터닝되며, 상기 투명 영역을 통과하는 광과 상기 반투명 영역을 통과하는 광 사이의 위상이 180° 쉬프트된다.
본 발명에 의한 포토 마스크이 제1 제조방법은,
루테늄으로 된 차광층과 투명 기판상에 루테늄 산화물로 된 반사방지층을 연속적으로 형성시켜 마스크 블랭크(mask blank)을 형성하는 단계,
전자빔 또는 자외선빔 리소그래피후에 상기 마스크 블랭크 상에 감광성 수지를 도포시키고 실릴레이션 공정을 행하여 실릴레이트 층을 형성시키는 단계, 및
상기 감광성 수지층, 상기 반사 방지층 및 상기 차광층을, 상기 실릴레이트 층을 마스크로서 선택하여 산소가스를 사용한 건식 에칭에 의해 에칭하는 단계를 포함한다.
본 발명에 의한 포토 마스크의 제2 제조방법은,
루테늄으로 된 차광층과, 크롬 니트라이드 및 옥시-니트라이드-크롬으로부터 선택된 한 종류의 재료로 된 반사 방지층을 투명 기판 상에 연속적으로 형성함으로서 마스크 블랭크를 형성하는 단계,
상기 마스크 블랭크 상에 감광성 수지를 도포시키고 전자빔 또는 자외선 리소그래피 후에 상기 감광성 수지를 현상시켜, 상기 감광성 수지층을 패터닝하는 단계, 및
마스크로서 상기 감광성 수지층을 위하여 크롬을 함유한 가스를 사용한 건식 에칭에 의해 상기 반사 방지층을 에칭하고 산소 가스를 사용한 건식 에칭에 의해 상기 차광층을 연속적으로 에칭하는 단계를 포함한다.
본 발명에 의한 포토 마스크의 제3 제조방법은,
투명 기판 상에, 루테늄으로 된 차광층과 고융점 금속 실리사이드의 산화물, 니트라이드 및 옥시-니트라이드로부터 선택된 한 종류의 재료로 된 반사 방지층을 연속적으로 형성함으로서 마스크 블랭크를 형성하는 단계,
상기 마스크 블랭크 상에 감광성 수지를 도포시키고 전자빔 또는 자외선 리소그래피 후에 상기 감광성 수지를 현상시켜 상기 감광성 수지층을 패터닝하는 단계, 및
마스크로서 상기 감광성 수지층을 취하여 불소를 함유한 가스를 사용하여 건식 에칭하여 상기 반사 방지층을 에칭하고 산소 가스를 사용하여 건식 에칭하여 상기 차광층을 연속적으로 에칭하는 단계를 포함한다.
본 발명에 의한 포토 마스크의 제4 제조방법은,
투명기판상에, 루테늄, 루테늄 산화물, 루테늄 니트라이드 및 옥시-니트라이드-루테늄으로 이루어진 군으로부터 선택된 한 종류이상의 재료로 된 반투명 층으로 형성된 마스크 블랭크를 형성하는 단계,
상기 마스크 블랭크 상에 감광성 수지를 도포시키고 전자빔 또는 자외선 리소그래피 후에 실리레이트 공정을 수행하여 실리레이트층을 형성하는 단계, 및
상기 감광층과 상기 반사 방지층을, 마스크로서 상기 실리레이트층을 취하여 산소 가스를 사용한 건식 에칭으로 에칭하는 단계를 포함한다.
본 발명에 의한 하프톤형 포토 마스크의 제5 제조 방법은,
투명 기판 상에, 실리콘 산화물, 실리콘 니트라이드 및 실리콘 옥시-니트라이트로 이루어진 군 중에서 선택된 한 종류이상의 재료로 형성된 반투명층을 형성시키는 단계,
상기 반투명층 상에, 실리콘 산화물, 실리콘 니트라이드 및 실리콘 옥시-니트라이드로 이루어진 군중에 선택된 한 종류의 재료로 된 투명층으로 형성된 마스크 블랭크를 형성하는 단계,
상기 마스크 블랭크상에 상기 감광성 수지를 도포시키고, 상기 감광성 수지 상에 전자빔 또는 자외선 리소그래피를 행하여 현상시켜 감광성 수지층을 패터닝하는 단계,
상기 감광성 수지층을 마스크로 취하여 불소 가스를 사용하여 상기 투명층을 건식 에칭하고 산소 가스를 사용하여 상기 반투명층을 건식 에칭하는 단계를 포함한다.
본 발명에 의한 하프-톤 포토 마스크의 제6 제조 방법은,
루테늄, 루테늄 산화물, 루테늄 니트라이드, 및 옥시-니트라이드-루테늄으로 이루어진 군중에서 선택된 재료로 된 제1 반투명층과, 투명 기판 상에 크롬 산화물, 크롬 니트라이드 및 옥시-니트라이드-크롬으로 이루어진 군중에서 선택된 어느 하나의 재료로 된 제2 반투명층을 형성하여 마스크 블랭크를 형성하는 단계,
상기 마스크 블랭크 상에 상기 감광성 수지층을 도포하여 감광성 수지층을 패터닝하고 상기 감광성 수지층 상에 전자빔 또는 자외선 리소그래피를 행하여 현상시키는 단계,
마스크로서 상기 감광성 수지층을 선택하고 염화물을 함유한 가스를 사용하여 상기 제2 반투명층을 건식 에칭하고 산소 가스를 사용하여 상기 제1 반투명층을 건식 에칭하는 단계를 포함한다.
본 발명에 의한 포토 마스크의 제7 제조방법은,
루테늄, 루테늄 산화물, 루테늄 니트라이드 및 옥시-니트라이드-루테늄으로 이루어진 군중에서 선택된 재료로 된 제1 반투명층과, 고융점 금속 실리사이드의 산화물, 니트라이드 및 옥시-니트라이드로 이루어진 군중에서 선택된 어느 한종류로 이루어진 제2 반투명층을 형성시켜 마스크 블랭크를 형성하는 단계,
상기 마스크 블랭크 상에 상기 감광성 수지층을 도포시켜 감광성 수지층을 패터닝하고 상기 감광성 수지층 상에 전자빔 또는 자외선 리소그래피를 행하여 현상시키는 단계,
마스크로서 상기 감광성 수지층을 취하여 불소를 함유한 가스를 사용하여 상기 제2 반투명층을 건식 에칭하고 산소 가스를 사용하여 상기 제1 반투명층을 건식 에칭하는 단계를 포함한다.
이상 설명한 바와 같이 구성된 본 발명의 포토 마스크는, 상기 차광층과 상기 반사 방치층의 재료로서 루테늄과 옥시-니트라이드-루테늄을 사용하고, 마스크로서 실릴레이트층을 취하여 감광성 수지층을 패터닝하여, 차광층과 반사 방지층을 에칭할 수 있다. 그러므로, 치수 정밀도가 향상되게 된다.
즉, 차광층으로 루테늄을 사용하고 염소가스 내지 불소 가스로 에칭 가능한 기판을 사용함으로써, 치수 정밀도 수준을 향상시킬 수 있다. 또한, 투명 기판의 손상을 방지할 수 있다. 즉, 매우 얇은 반사 방지층의 에칭 후에, 산소를 사용하여 에칭하면, 투명기판과 반사 방지층에 영향을 주지 않고 치수 정확성을 향사시킬 수 있다.
또한, 반투명층으로서 루테늄과 옥시-니트라이드-루테늄 층을 사용함으로써, 위상 에러를 갖지 않는 매우 정확한 위상 쉬프트형 포토 마스크를 얻을 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를, 도면을 참조하여, 설명한다.
이하의 설명에서는, 본 발명을 완벽히 이해하기 위하여, 많은 특정 세부 사항을 설명한다. 그러나, 본 발명이 이러한 세부사항 없이도 실시될 수 있다는 것은 당업자에게는 자명하다. 본 발명을 불필요하게 불명확하게 하지 않도록, 공지구조에 대해서는 상세히 도시하지 않는다.
제4A도 내지 제4D도는 본 발명의 제1 실시예를 설명하기 위한 기판의 단면도이다.
먼저, 제4A도에 도시된 바와 같이, 석영으로된 투명 기판(1) 상에 스퍼터링법에 의해 두께가 700nm인 루테늄으로된 차광층(2)을 증착한다. 그후, 산소 가스를 스퍼터에 공급하여, 30nm 두께의 루테늄 산화물로 된 반사 방지층(3)을 증착한다. 그후, 상기 전체 표면 상에, 감광성 수지층(4)을 증착한다. 그후, 전자빔(5)을 사용한 묘화(writing) 방법으로 소정 패턴을 형성한다.
다음으로, 제4B도에 도시된 바와 같이 헥사메틸디실라잔(HMDS) 분위기 하에서, 3분 동안 180℃로 가열하는 실릴레이션 공정에 의해 묘화된 감광성 수지층(4)의 표면으로 실리콘을 공급하여 실릴레이트층(6)을 형성한다.
그후, 제4 C도에 도시된 바와 같이, 평행판 반응성 이온 에칭(RIE)의 건식 에칭 시스템을 사용하여, 노출되지 않은 부분의 감광성 수지층(4)을, 산소 유량비가 20sccm, 전력이 10nw, 및 압력이 20mTorr인 상태하에서, 산소 건식 에칭에 의해 실릴레이트층(6)을 마스크로 취하여 에칭한다. 그후 루테늄 산화물로 된 반사 방지층(3)과 루테늄으로된 차광층 (2)을 에칭한다.
그후, 마지막으로 제4D도에 도시된 바와 같이, 산 세척(하얀 하이드로겐 퍼록사이드(sulfuric acid hydrogen peroxide) : 100℃)로 감광성 수지층(4)을 제거하여, 포토 마스크를 완성한다.
루테늄 산화물과 루테늄을 산소로 건식 에칭할때, 루테늄 산화물과 루테늄은 감광성 수지층의 패턴과 정확도가 동일하게 처리될 수 있으며, 투명 기판은 영향을 받지 않는다. 즉, 크롬 산화물로 된 종래의 반사 방지층(13)과 크롬으로 된 차광층(12)을 사용한 포토 마스크에서는 염소 가스에 의해 에칭시 감광성 수지층의 측면 에칭을 야기하여 치수가 점차 감소되므로, 충분한 처리 정밀도를 얻기 어렵다. 한편, 고융점 금속실리사이드의 산화물로된 반사 방지층과 고융점 금속 실리사이로된 차광층을 사용한 종래의 포토 마스크에서는, 불소 가스로 에칭함으로써 투명 기판의 표면이 손상되므로, 투명성이 저하된다. 그러나 제1 실시예의 산소 건식 에칭에서는, 루테늄 산화물과 루테늄에 적은 측면 에칭이 발생되며 투명 기판인 석영이 거의 에칭되지 않는다.
제5A도 내지 제5B도는 본 발명의 제2 실시예를 설명하기 위한 기판의 단면도이다.
먼저, 제5A도에 도시된 바와 같이, 석영으로된 투명 기판(1)상에, 700nm 두께의 루테늄으로된 차광층(2)을 스퍼터링 방법에 의해 증착된다. 그후, 스퍼터링의 타깃을 바꾸고 산소 가스를 공급하면서 스퍼터링을 행하여, 30nm 두께의 크롬 산화물로된 반사 방지층(3A)을 증착시킨다. 그후, 그 전체 표면상에, 감광성 수지층(4)을 증착한다.
그후, 전자빔(5)을 사용한 묘화 방법을 사용하여 소정의 패턴을 묘화한다.
다음으로, 제5B도에 도시된 바와 같이, 현상에 의해 감광성 수지층(4)의 패턴을 형성한 후, 염소 가스를 사용한 건식 에칭에 의해, 크롬 산화물로된 반사 방지층(3A)을 에칭한다.
그후, 제5C도에 도시된 바와 같이, 루테늄으로된 차광층(2)을 산소 건식 에칭에 의해 애칭시킨다.
그후, 마지막으로, 제5D도에 도시된 바와 같이, 산 세척에 의해 감광성 수지층(4)을 제거하여, 포토 마스크를 완성한다.
제2 실시예에서는, 염소가스에 의해 에칭되는 층이 30nm 두께의 매우 얇은 반사 방지층(3A)이기 때문에, 에칭시의 감광성 수지층의 치수 감소는 충분히 향상될 수 있다. 또한, 루테늄으로된 차광층(2)을 산소 가스를 사용하여 건식 에칭하는 경우에도, 크롬 산화물의 반사 방지층(3A)을 거의 에칭시키지 않아, 완전히 에칭 마스크로서 사용할 수 있다. 그러므로, 종래 기술보다 더 높은 치수 정밀도를 가진 마스크를 용이하게 얻어올 수 있다.
제6A도 내제 제6D도는 본 발명의 제3 실시예를 설명하기 위한 기판의 단면도이다.
먼저, 제5a 도에 도시된 바와 같이, 석영으로 투명 기판(1) 상에, 700nm 두께의 루테늄으로된 차광층(2)을 스퍼터링법에 의해 증착한다.
그후, 스퍼터링 타깃을 바꾸고 산소 가스를 공급하면서 스퍼터링을 행하여, 30nm 두께의 몰리브덴 실리사이드 산화물로 된 반사 방지츠(3B)을 증착한다. 그후, 그 전체 표면상에, 감광성 수지층(4)을 증착한다. 그후, 전자빔(5)을 사용한 묘화 방법에 의해 소정 패턴을 묘화한다.
다음으로, 제6B도에 도시된 바와 같이, 현상에 의해서 감광성 수지층(4)의 패턴을 형성한 후, 몰리브덴 실리사이드 산화물로된 반사 방지층(3B)을, 불소 가스를 사용한 건식 에칭에 의해 에칭한다.
그후, 제6C도에서 도시된 바와 같이, 루테늄으로된 차광층(2)을 산소 건식 에칭에 의해 에칭한다.
그후, 마지막으로 제6D 도에 도시된 바와 같이, 산 세척으로 감광성 수지층(4)을 제거하여, 포토 마스크를 완성한다.
제3 실시예에서는, 염소가스에 의해 에칭되는 층이 단지 상부의 반사 방지층(3B) 뿐이기 때문에, 투명기판(1)이 손상되지 않는다. 산소가스를 사용하여 루테늄으로된 차광층(2)을 건식 에칭하는 경우, 투명 기판(1)은 에칭되지 않는다. 또한, 이 제3실시예에서도, 불소 가스에 의해 에칭되는 층이 단지 30nm의 두께를 갖는 얇은 반사 방지층(3B)뿐이고, 하부의 차광층(2)은 반사 방치층(3B)을 마스크로서 취하여 에칭하기 때문에, 마스크는 종래기술 보다 더 높은 치수 정밀도를 용이하게 얻을 수 있다.
제7A도 내지 제7D도는 본 발명의 제4 실시예를 설명하기 위한 기판을 도시한 단면도이다.
먼저, 제7A도에 도시된 바와 같이, 산소와 질소 가스를 공급하면서 스퍼터링을 행하여, 석영으로된 투명기판(1) 상에, 옥시-니트라이드-루테늄으로 된 반투명층 (7)을 증착한다. 수은 i라인(파장 λ=365nm)을 노출광으로 사용하고 층 두께 t 가 t=λ/2(n-1)로 표현된다고 가정하는 경우, 광학 상수가 n=2.2이므로 반투명층(7)의 두께는 152nm로 설정된다. 한편, 이때, 약 5%의 투명도가 얻어진다. 다음으로 전체 표면상에 감광성 수지층(4)을 증착한 후, 전자빔 리소그래피 방법에 의해 소정의 패턴을 묘화한다.
그후, 제7C도에 도시된 바와 같이, 실릴레이트층(6)을 마스크로서 취하여, 노출되지 않은 부분의 감광성 수지층(4)을 산소 건식 에칭에 의해 에칭한다.
다음으로, 제7D에 도시된 바와 같이, 묘화된 감광성 수지층(4)의 표면에, 실리콘을 공급하여 실릴레이션 공정에 의해 실릴레이트층(6)을 형성한다.
다음으로, 제7C도에 도시된 바와 같이, 산 세척에 의해 감광성 수지층(4)을 제거하여, 위상 쉬프트형 포토 마스크를 완성한다.
나타낸 제4 실시예에서는, 제3도에 도시된 크롬 산화물을 사용한 종래의 포토 마스크에 비해, 옥시-니트라이드-루테늄이 전도성이 좋기 때문에, 전자빔 리소그래피 동안 차아지업(charge up) 문제가 초래되지 않는다. 옥시-니트라이드-크롬의 경우에는, 전도성이 좋지 않기 때문에, 전자빔 리소그래피 동안의 차이지 업에 기인하여 정밀도 감소가 유발되므로, 전도층을 사용하는 것과 같은, 별도의 대책이 필요하게 된다.
본 실시예는 고융점 금속 실리사이드의 옥시-니트라이드를 반투명층으로 사용한 종래의 하프톤형 포토 마스크에 비해, 이점을 가지고 있다. 고융점 금속 실리사이드의 옥시-니트라이드를 반투명층으로 사용하는 경우에도, 그 재료는 전도성이 높기 때문에, 차아지 업(charge up)과 같은 문제는 거의 발생되지 않았다. 그러나, 상술한 바와 같이, 고융점 금속을 사용하는 경우에는, 불소를 함유한 가스로 건식 에칭하는 공정을 행하므로, 석영으로된 투명기판도 또한 에칭되어 표면이 거칠어져 투명성의 변화를 초래하게 된다. 게다가, 투명 기판의 박막화 때문에, 위상 에러(위상차인 180°로부터 오프셋)가 초래될 수도 있다. 한편, 나타낸 실시예에서는, 산소를 주성분으로 함유한 가스에 의해 반투명층을 에칭하므로, 투명 기판이 거의 영향을 받지 않게 된다. 그러므로, 위상 에러가 없는 포토 마스크를 제조하는 것이 가능하다.
제8A도 내지 제8D도는 본 발명의 제5 실시예를 설명하기 위한 기판의 단면도이다.
먼저, 제8A도에 도시된 바와 같이, 석영으로 된 투명 기판(1) 상에, 산소를 공급하면서 스퍼터링시켜, 30nm 두게의 루테늄 산화물로된 반투명층(7A)을 증착한다. 그후, 그 반투명층(7A)상에, 73nm 두께의 실리콘 니트라이드로된 투명층(8)을 CVD 법으로 형성한다. 수은 i라인(파장 λ=365nm)을 노광으로 사용한다고 가정하는 경우, 루테늄 산화물의 광학 상수는 n-2.1 이다. 한편, 실리콘 니트라이드의 광학 상수는 n=4.2이고, 루테늄 산화물로된 반투명층의 두께가 30nm라고 가정하면, 180°를 얻기 위한 실리콘 니트라이드의 층두께는 73nm이다. 다음으로, 전체 표면상에 감광성 수지층을 증착한다. 그후, 전자 빔 리소그래피 방법에 의해, 소정 패턴을 묘화한다.
다음으로, 제8B도에 도시된 바와 같이, 현상에 의해 감광성 수지층(4)의 패턴을 형성한 후, 실리콘 니트라이드로된 투명층(7A)을 불소가스를 함유한 건식 에칭에 의해 에칭한다.
그후, 제8C도에 도시된 바와 같이, 반투명층(4)을 산소로 사용한 건식 에칭에 의해 에칭한다.
그후, 마지막으로, 제8D도에 도시된 바와 같이, 산 세척에 의해 감광성 수지층(4)을 제거하여, 포토 마스크를 완성한다.
상기 제5 실시예에서는, 투명층(8)과 반투명층(7A)을 사용하기 때문에, 반투명층의 두께변화에 따라 투명도가 광범위하게 변화되는 이점이 있다. 나타낸 실시예에서도, 투명층의 에칭시, 반투명층을 에칭 스토퍼로 사용하므로 투명 기판의 손상을 방지하게 된다. 한편, 반투명층의 에칭시, 투명 기판을 에칭 마스크로서 사용할 수도 있다. 그러므로, 종래기술 보다 더 높은 치수 정밀도와 위상차 정밀도를 가진 하프-톤 위상 쉬프트형 포토 마스크를, 이전 실시예와 유사하게 얻을 수 있다.
루테늄과 루테늄 니트라이드를 반투명층으로 사용하고 실리콘 산화물을 투명층으로 사용하는 경우에도, 유사한 효과를 얻을 수 있다.
제9A도 내지 제9D도는 본 발명의 제6 실시예를 설명하기 위한 기판의 단면도이다.
먼저, 제9A도에 도시된 바와 같은, 석영으로된 투명 기판(1) 상에, 80nm 두께의 루테늄 산화물로 된 제1 반투명층(71)을 증착한 후, 그 상부에 30nm 두께의 옥시-니트라이드-크롬으로 된 제2 반투명층(72)을 도포한다. 그후, 상기 전체 표면상에 감광성 수지층(4)을 증착한 후, 전자빔 리소그래피 방법에 의해 소정 패턴을 묘화한다.
다음으로, 제9B도에 도시된 바와 같이, 현상에 의해 감광성 수지층(4)의 패턴을 형성한 후, 염화물을 함유한 가스를 사용한 건식에칭으로 옥시-니트라이드-크롬으로 된 제2 반투명층(72)을 에칭한다.
그후, 제9C도에 도시된 바와 같이, 옥시-니트라이드-크롬으로 된 제2 반투명층(72)을 마스크로 취하여, 루테늄 산화물로 된 제1 반투명층(71)을 산소 건식 에칭에 의해 에칭한다.
그후, 마지막으로 제9D도에 도시된 바와 같이 산 세척에 의해 감광성 수지층(4)을 제거하여, 위상 쉬프트형 포토 마스크를 완성한다.
제6 실시예에서는, 루테늄 산화물로 된 제1 반투명층(71)과 옥시-니트라이드-크롬으로 된 제2 반투명층(72)에 의해, 투명도를 3% 내지 15% 범위내로 설정함으로서, 180℃의 위상 쉬프트를 제공한다. 한편, 위상과 투명도의 설정과 함께 옥시-니트라이드-크롬으로 된 제2 투명층(72)을 반사 방지층으로 이용된다. 한편, 염화물에 의해 에칭되어지는 옥시-니트라이드-크롬의 층두께가 제3도에 도시된 종래의 층의 거의 1/3정도로 얇아, 마스크의 치수 정밀도가 향상될 수 있다.
루테늄과 루테늄 니트라이드를 반투명층으로 사용하고 실리콘 산화물을 투명층으로 사용하는 경우에도, 동일한 효과를 얻을 수 있다.
제10A도 내지 제10D도는 본 발명의 제7 실시예를 설명하기 위한 기판의 단면도이다.
먼저, 제10A도에 도시된 바와 같이, 석영으로 된 투명기판(1) 상에, 10nm 두께의 루테늄 산화물로 된 제1 반투명층(71)을 증착한 후, 그 상부에 140nm 두께의 옥시-니트라이드-몰리브덴-실리사이드로 된 제2 반투명층(72A)을 증착한다. 그후, 상기 전체 표면상에 감광성 수지층(4)을 증착한 후, 전자빔 리소그래피 방법에 의해 소정 패턴을 묘화한다.
그후, 제10B도에 도시된 바와 같이, 현상에 의해 감광성 수지층(4)의 패턴을 형성한 후, 옥시-니트라이드-몰리브덴 실리사이드로 된 제2 반투명층(72)을 불소가스를 함유한 가스를 사용한 건식 에칭에 의해 에칭한다.
그후, 제10C도에 도시된 바와 같이, 옥시-니트라이드-몰리브덴 실리사이드로된 제2 반투명층(72A)을 마스크로 취하여, 루테늄 산화물로 된 제1 반투명층(71)을 산소 건식에칭에 의해 에칭한다.
그후, 마지막으로, 제10D도에 도시된 바와 같이, 산 세척에 의해 감광성 수지층(4)을 제거하여, 포토 마스크를 완성한다.
나타낸 실시예에서는, 루테늄 산화물로된 제1 반투명층(71)과 옥시-니트라이드-몰리브덴 실리사이드로 된 제2 반투명층(72)에 의해, 투명도를 3%에서 15%의 범위로 설정함으로서, 180°의 위상 쉬프트르르 제공한다. 한편, 루테늄 산화물로 된 제1 반투명층을 불소 가스를 사용한 에칭시 에칭 스토퍼로서 사용하므로, 투명 기판(1)이 손상되지 않게 된다. 다라서, 위상 에러가 적은 하프톤 위상 쉬프트형 포토 마스크를 형성할 수 있게 된다.
반투명층으로서 루테늄과 루테늄 니트라이드를 사용하는 경우에도 유사한 효과를 얻을 수 있다.
이상의 실시예들은, 수지층상에 패턴을 묘화하는데 전자빔 리소그래피 시스템을 사용하는 경우에 대해 설명하였지만, 상기 패턴 묘화방법은 전자빔에 한정되지 않으며, 포토 마스크의 제조에 사용하는 다른 자외선 리소그래피 방법에도 동등하게 적용가능하다. 예를 들면, ETEC로부터의 CORE-2564 또는 i 라인 노광을 위한 감광성 수지인 머큐리 램프와 같은 레이저 리소그래피 시스템(Ar 레지저 : 파장 364.8nm)을 사용하여, 실질적으로 동일한 효과를 얻을 수도 있다. 본 발명을 바람직한 실시예와 비교하여 도시 및 설명하였지만, 본 발명의 정신과 범주에서 벗어나지 않은 범위내에서, 상기 및 다른 다양한 변경, 생략 또는 추가가 이루어질 수 있음은 당업자에게는 자명할 것이다. 따라서, 본 발명은 이상의 개시된 특정 실시예에 한정되지 않고, 첨부된 청구범위 내에서 실시할 수 있는 모든 가능한 실시예들을 포함하고, 그에 개시된 특징의 균등물을 포함하는 것으로 이해하여야 한다.

Claims (13)

  1. 투명 기판상에 루테늄으로 된 차광층과, 루테늄 산화물로 된 반사 방지층을 순차 형성시켜, 마스크 블랭크를 형성하는 단계;
    전자빔 또는 자외선 리소그래피 후에, 상기 마스크 블랭크 상에 감광성 수지를 도포하고 실릴레이트 공정을 행하여 실릴레이트층을 형성하는 단계; 및
    상기 실릴레이트층을 마스크로 취하여, 산소 가스를 사용한 건식에칭에 의해, 상기 감광성 수지층, 상기 반사 방지층 및 상기 차광층을 에칭하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 포토 마스크 제조 방법.
  2. 투명기판;
    상기 투명 기판 상에 형성된, 루테늄으로 된 차광층 ; 및
    상기 차광층 상에 형성되며, 크롬 산화물, 크롬 니트라이드 및 옥시-니트라이드-크롬으로 이루어진 군중에서 선택된 한 종류의 재료로된 반사방지층을 포함하는 것을특징으로 하는 포토 마스크.
  3. 투명기판 상에, 루테늄으로 된 차광층과, 크롬 산화물, 크롬 니트라이드 및 옥시-니트라이드-크롬 중에서 선택된 한 종류의 재료로 된 반사방지층을 순차 형성하여, 마스크 블랭크를 형성하는 단계,
    상기 마스크 블랭크 상에 감광성 수지를 도포시키고, 전자빔 또는 자외선 리소그래피 후에 상기 감광성 수지를 현상하여 상기 감광성 수지층을 패터닝하는 단계, 및
    상기 감광성 수지층을 마스크로서 취하여, 염화물을 함유한 가스를 사용한 건식 에칭에 의해, 상기 반사 방지층을 에칭하고, 계속해서 산소 가스를 사용한 건식 에칭에 의해 상기 차광층을 에칭하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 포토 마스크 제조방법.
  4. 투명 기판;
    상기 투명 기판 상에 형성된, 루테늄으로 된 차광층 ; 및
    상기 차광층 상에 형성되며, 고융점 금속 실리사이드의 산화물, 니트라이드 및 옥시-니트라이드로 이루어진 군중에서 선택된 한 종류의 재료로 된 반사 방지층을 포함하는 것을 특징으로 하는 포토 마스크.
  5. 투명기판상에, 루테늄으로된 차광층, 및 고융점 금속 실리사이드의 산화물, 니트라이드 및 옥시-니트라이드로 이루어진 군중에서 선택된 한 종류의 재료로 된 반사 방지층을 순차 형성시켜, 마스크 블랭크를 형성하는 단계,
    상기 마스크 블랭크 상에 감광성 수지층을 도포시키고, 전자빔 또는 자외선 리소그래피 후에 상기 감광성 수지층을 현상하여 상기 감광성 수지층을 패터닝하는 단계, 및
    상기 감광성 수지층을 마스크로 취하여, 불소를 함유한 가스를 사용한 건식 에칭에 의해, 상기 반사 방지층을 에칭하고, 이어서 산소 가스를 사용한 건식 에칭에 의해 상기 차광층을 에칭하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 포토 마스크 제조방법.
  6. 투명 기판, 및
    상기 투명 기판 상에 형성되며, 루테늄, 루테늄 산화물, 루테늄 니트라이드, 및 옥시-니트라이드-루테늄로 이루어진 군중에서 선택된 한종류 이상의 재료로된 반투명층을 포함하며,
    상기 반투명층을 통과하는 노광과 상기 반투명층을 통과하지 않는 노광 간의 위상이 180° 쉬프트되는 것을 특징으로 하는 하프-톤형 포토 마스크.
  7. 루테늄, 루테늄 산화물, 루테늄 니트라이드, 및 옥시-니트라이드-루테늄으로 이루어진 군중에서 선택된 한 종류이상의 재료로 형성된 반투명층으로 형성된 마스크 블랭크를 형성하는 단계;
    상기 마스크 블랭크 상에 감광성 수지를 도포하고, 전자빔 또는 자외선 리소그래피 후에 실릴레이션 공정을 행하여 실릴레이트층을 형성하는 단계; 및
    상기 실릴레이트층을 마스크로 선택하여, 산소 가스를 사용한 건식 에칭에 의해 상기 감광성층과 상기 반사 방지층을 에칭하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토 마스크 제조방법.
  8. 투명 기판 ; 및
    루테늄, 루테늄 산화물, 루테늄 니트라이드 및 옥시-니트라이드-루테늄으로 이루어진 군중에서 선택된 한 종류이상의 재료로 형성된 반투명층과, 실리콘 산화물, 실리콘 니트라이드, 및 실리콘 옥시-니트라이드로 이루어진 군중에서 선택된 한 종류의 재료로 된 투명층으로 이루어지는 스택층을 포함하되,
    투명영역은 상기 반 투명 영역에 의해 한정되는 상기 투명 기판에 패터닝되며,
    상기 투명영역을 통과한 광과 상기 반투명 영역을 통과한 광 사이의 위상이 180° 쉬프트되는 것을 특징으로 하는 하프-톤형 포토 마스크.
  9. 상기 투명층 상에, 루테늄, 루테늄 산화물, 루테늄 니트라이드, 및 옥시-니트라이드-루테늄으로 이루어진 군중에서 선택된 한 종류이상의 재료로 형성된 반투명층을 형성하는 단계;
    상기 반투명층 상에, 실리콘 산화물, 실리콘 니트라이드, 및 옥시-니트라이드-실리콘으로 이루어진 군중에서 선택된 한 종류의 재료로 된 투명층으로 형성된 마스크 블랭크를 형성하는 단계;
    상기 마스크 블랭크 상에, 상기 감광성 수지를 도포시키고, 전자빔 또는 자외선 리소그라피를 행하고 상기 감광성 수지를 현상하여 감광성 수지층을 패터닝하는 단계; 및
    상기 감광성 수지층을 마스크로 취하여 불소 가스를 사용하여, 상기 투명층을 에칭하고, 산소 가스를 사용하여 상기 반투명층을 건식 에칭하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 하프-톤형 포토 마스크 제조방법.
  10. 투명기판 ; 및
    루테늄, 루테늄 산화물, 루테늄 니트라이드 및 옥시-니트라이드-루테늄으로 이루어진 군중에서 선택된 재료로 된 제1 반투명층과, 상기 제1 반투명층위에 형성된 크롬 산화물, 크롬 니트라이드과 옥시-니트라이드-크롬로 이루어진 군중에서 선택된 어느 한 재료로 된 제2 반투명층을 갖는 반투명 영역을 포함하고,
    투명영역은 상기 반투명 영역에 의해 한정된 상기 투명 기판에 패턴 되어지며,
    상기 투명 영역을 통과한 광과 상기 반투명 영역을 통과한 광 사이의 위상이 180°쉬프트되는 것을 특징으로 하는 하프-톤형 포토 마스크.
  11. 투명기판상에, 루테늄, 루테늄 산화물, 루테늄 니트라이드, 및 옥시-니트라이드-루테늄로 이루어진 군중에서 선택된 재료로 된 제1 반투명층과, 크롬 산화물, 크롬 니트라이드, 및 옥시-니트라이드-크롬으로 이루어진 군중에 선택된 어느 하나의 재료로된 제2 반투명층을 형성함으로서 마스크 블랭크를 형성하는 단계,
    상기 마스크 블랭크 상에, 감광성 수지층을 도포하고, 전자빔 또는 자외선 리소그래피를 수행하고 상기 감광성 수지층을 현상하여, 감광성 수지층을 패터닝하는 단계,
    상기 감광성 수지층을 마스크로 선택하여, 염화물을 함유한 가스를 사용하여 상기 제2 반투명층을 건식 에칭하고, 산소 가스를 사용하여 상기 제1 반투명층을 건식 에칭하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 하프-톤형 포토 마스크 제조방법.
  12. 투명 기판;
    루테늄, 루테늄 산화물, 루테늄 니트라이드 및 옥시-니트라이드-루테늄 중에서 선택된 재료로된 제1 반투명층과, 고융점 금속 실리사이드로의 산화물, 니트라이드 및 옥시-니트라이드로 이루어진 군중에서 선택된 어느 하나의 재료로 된 제2 반투명층을 갖는 반투명 영역; 및
    상기 반투명 영역에 의해 한정된 상기 투명 기판에서 패터닝되어지는 투명영역을 포함하고,
    상기 투명영역을 통과하는 광과 상기 반투명 영역을 통과하는 광 사이의 위상이 180°쉬프트되는 것을 특징으로 하는 포토 마스크.
  13. 루테늄, 루테늄 산화물, 루테늄 니트라이드, 및 옥시-니트라이드-루테늄으로 이루어진 군중에서 선택된 재료로된 제1 반투명층과, 고융점 금속 실리사이드의 산화물, 니트라이드 및 옥시-니트라이드 중에서 선택된 어느 하나로된 제2 반투명층을 형성하여 마스크 블랭크를 형성하는 단계;
    상기 마스크 블랭크 상에 감광성 수지층을 도포하고, 전자빔 또는 자외선 리소그래피를 행하고 상기 감광성 수지층을 현상하여 감광성 수지층을 패터닝하는 단계; 및
    상기 감광성 수지층을 마스크로 취하여, 불소를 함유한 가스를 사용하여 상기 제2 반투명층을 건식 에칭하고, 산소가스를 사용하여 상기 제1반투명층을 건식 에칭하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토 마스크 제조방법.
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