KR100505494B1 - 하아프톤형 위상시프트마스크용 블랭크, 하아프톤형 위상시프트마스크 및 이들의 제조방법 - Google Patents

하아프톤형 위상시프트마스크용 블랭크, 하아프톤형 위상시프트마스크 및 이들의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100505494B1
KR100505494B1 KR1019970054967A KR19970054967A KR100505494B1 KR 100505494 B1 KR100505494 B1 KR 100505494B1 KR 1019970054967 A KR1019970054967 A KR 1019970054967A KR 19970054967 A KR19970054967 A KR 19970054967A KR 100505494 B1 KR100505494 B1 KR 100505494B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
film
phase shift
halftone
shift mask
nitride
Prior art date
Application number
KR1019970054967A
Other languages
English (en)
Other versions
KR19980033168A (ko
Inventor
타다시 마쯔오
다카시 하라구찌
킨지 오쿠보
Original Assignee
도판 인사츠 가부시키가이샤
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
Priority claimed from JP32252196A external-priority patent/JPH10161294A/ja
Application filed by 도판 인사츠 가부시키가이샤 filed Critical 도판 인사츠 가부시키가이샤
Publication of KR19980033168A publication Critical patent/KR19980033168A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100505494B1 publication Critical patent/KR100505494B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • 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
    • G03F1/32—Attenuating PSM [att-PSM], e.g. halftone PSM or PSM having semi-transparent phase shift portion; Preparation thereof

Abstract

석영유리로 이루어진 기판을 알곤가스, 산소가스 등의 불활성가스를 함유하는 DC스패터장치 내에 내장하여, 질코니움타겟을 반응성스패터링하고, 기판상에 질코니움화합물로 구성되는 하아프톤막(적어도 1층)을 형성함으로써, 하아프톤형 위상시프트마스크용 블랭크를 제조한다. 하아프톤막의 굴절율, 소쇠계수, 막두께는 투과광에 대하여 180도의 위상차를 두고, 노광광에 관한 투과율이 2 ∼ 15%, 반사율이 30% 이하, 검사광에 관한 투과율이 30% 이하가 되도록 설정된다. 질코니움화합물로서는 산화질코니움, 질화질코니움, 산화질화질코니움, 산화탄화질코니움, 질화탄화질코니움, 할로겐화질코니움, 산화할로겐화질코니움, 질화할로겐화질코니움, 산화질코니움시리사이드, 질화질코니움시리사이드, 산화질화질코니움시리사이드, 산화탄화질코니움시리사이드, 질화탄화질코니움시리사이드, 할로겐화질코니움시리사이드, 산화할로겐화질코니움시리사이드, 질화할로겐화질코니움시리사이드 등이 있다.

Description

하아프톤형 위상시프트마스크용 블랭크, 하아프톤형 위상시프트마스크 및 이들의 제조방법
본 발명은, 반도체제조프로세스 중의 포토리소그래피공정에 있어서, 웨이퍼에 패턴을 노광전사하기 위하여 사용되는 포토마스크 및 상기 포토마스크를 제작하는 포토마스크용 블랭크에 관한 것으로, 특히 하아프톤형 위상시프트포토마스크 또는 그것을 제작하기 위한 블랭크 및 이들의 제조방법에 관한 것이다.
종래의 포토마스크는, 미세한 패턴을 웨이퍼상에 투영노광시킬 때에, 패턴과 패턴사이(광투과부)가 근접되어 있는 경우, 광투과부를 통과한 빛이 회절·간섭하도록 됨으로써 패턴의 경계부(비투과부)에서 광강도가 높아져서, 본래 차광되어 있던 비투과부의 포토레지스트가 감광되어, 웨이퍼상에 전사된 패턴이 분리해상되지 않는 문제점이 발생되었다. 상기와 같은 현상은 노광파장에 가까운 미세한 패턴일수록 그 경향이 강하고, 원리적으로는 종래의 포토마스크와 종래의 노광광학계를 사용한 것은, 광파장 이하의 미세패턴을 분리해상하는 것은 불가능했다.
그래서, 빛이 물질을 통과할 때의 전파속도의 차이를 이용하여 투명한 박막(위상시프터)을 부분적으로 설치하여, 시프터를 통과한 빛과 통과하지 않는 빛의 위상차를 이용하여 해상도를 향상시킨다는 위상시프트마스크가 개발되었다.
이와 같은 위상시프트마스크에는 레벤슨형, 하아프톤형이 있다. 레벤슨형의 일예가 일본특허공개공보 소화58-173744호 공보, 일본특허공고공보 소화62-50811호 공보(이것에는 원리만)에 기재되어 있다.
레벤슨형 위상시프트마스크는 인접하는 광투과부를 투과하는 빛에 180도의 위상차를 줌으로써 미세패턴의 해상력을 향상시킨다. 인접하는 광투과부의 한쪽에 위상시프트기능을 지니고 있으므로, 투과광이 회절·간섭될 때 경계부의 광강도는 위상이 반전되어 있기 때문에 서로 약해져서, 그 결과, 전사패턴이 분리해상될 수 있다. 이 관계는 초점의 전후에서도 성립되기 때문에, 초점이 다소 맞지 않는다해도 해상도는 종래의 방법보다 향상되어, 초점유도(焦點裕度)가 개선된다.
그러나, 레벤슨형은 패턴설계·제조프로세서가 복잡하기 때문에 현재는 실용화 단계에는 이르고 있지 않다.
하아프톤형의 일예가 미국특허4,890,309호 명세서, 특허공개공보 평성4-136854호 공보에 기재되어 있다.
하아프톤형은, 패턴을 형성하기 위한 차광층(비투과층)이 완전한 차광성이 아니고 약간(수%) 빛을 투과하는 하아프톤층이고, 하아프톤층을 투과하는 빛과 통과하지 않은 빛과의 위상차가 180도가 되도록 하아프톤층의 광학조건이 설정되어 있다. 이와 같은 하아프톤형 위상시프트마스크는, 특히, 고립패턴의 해상도향상에 유효하다.
하아프톤형 위상시프트마스크, 및 마스크용 블랭크에서는 본래의 위상시프트마스크로서의 광학적 조건인 180도의 위상반전량(反轉量)이라는 특성 외에, 노광파장에서의 저투과율(2 ∼ 15%), 노광파장에서의 저반사율(30% 이하), 검사파장에서의 저투과율(30% 이하), 어느정도의 도전성(100 MΩ/□)을 지니는 특성을 동시에 만족시켜야 한다.
상기한 바와 같은 이유로 인해 노광파장에서의 포토마스크의 반사율이 높으면(30%를 넘으면), 포토리소그래피를 할 경우 하아프톤층과 웨이퍼의 사이에서 다중반사가 일어나서 패턴정도(精度)가 저하된다.
한편, 위상시프트마스크의 검사·치수측정에서는 가시광영역(예를 들면, 고압수은등인 e선(파장: 546nm), Ar이온레이저광(파장: 488nm), He-Ne레이저광(파장: 633nm))의 빛이 사용되지만, 상기 검사파장에서 투과율이 높으면(30%를 넘으면), 패턴을 구성하는 개구부와 하아프톤층과의 콘트라스트가 저하되어 검사·치수측정이 곤란해지는 문제가 발생한다.
또한, 하아프톤층의 도전성이 낮은 경우, 하아프톤층을 패터닝할 경우, 전자선레지스트를 노광하는 전자선묘화(描畵)에 있어서 전자가 차아지업(Chargeup)되여 정확하게 패턴을 형성할 수 없고, 정전기의 대전으로 인해 마스크의 제조공정이나 사용시에 먼지가 용이하게 흡착되는 문제점이 발생한다.
이상과 같은 문제점을 회피하기 위해서 노광광에 대한 반사율을 억제하거나, 막표면의 도전성을 부여하기 위해서 2층이상의 하아프톤막을 중합시킨 위상시프트마스크가 있다. 예를 들면 모리브덴시리사이드를 사용한 것이나 크롬화합물을 사용한 것 등이 있다. 그러나, 노광파장이 단파장화됨에 따라 이들 막은 검사파장역에서의 투과율이 높고, 가공공정에서의 광학조건의 제어성이나 재현성에 문제가 있는 등 여러 가지 문제점이 많이 지적되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 그 목적은 종래의 하아프톤형 위상시프트마스크의 결점을 해소하기 위해 높은 패턴형성정도를 지니고 있고 또한, 위상시프트마스크로서의 광학조건을 만족시킴과 동시에 노광광에서의 반사율이나 투과율, 검사파장에서의 투과율을 제어할 수 있고, 도전성을 겸비한 하아프톤형 위상시프트마스크용 블랭크 및 하아프톤형 위상시프트마스크, 및 이들의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 의한 하아프톤형 위상시프트마스크용 블랭크는 투광성의 기판과, 기판상에 형성된 질코니움화합물로 구성되는 하아프톤막(적어도 1층), 여기에서, 이 막을 통과하는 빛과, 막을 통과하지 않고 대기중을 통과하는 빛과의 위상차가 180도인 것을 구비하는 것이다.
또한, 본 발명에 의한 하아프톤형 위상시프트마스크는 투광성이 있는 기판과, 기판상에 형성된 질코니움화합물로 구성되는 적어도 한층의 패턴화된 하아프톤막, 여기에서 이 막을 통과하는 빛과 막을 통과하지 않고 대기중을 통과하는 빛과의 위상차가 180도인 것을 구비하는 것이다.
질코니움화합물로서는 산화질코니움, 질화질코니움, 산화질화질코니움, 산화탄화질코니움, 질화탄화질코니움, 할로겐화질코니움, 산화할로겐화질코니움, 질화할로겐화질코니움, 산화질코니움시리사이드, 질화질코니움시리사이드, 산화질화질코니움시리사이드, 산화탄화질코니움시리사이드, 질화탄화질코니움시리사이드, 할로겐화질코니움시리사이드, 산화할로겐화질코니움시리사이드, 질화할로겐화질코니움시리사이드 등이 있다.
본 발명의 하아프톤형 위상시프트마스크용 블랭크, 및 위상시프트마스크는 노광광에 관한 투과율이 2∼15%, 반사율이 30% 이하, 검사광에 관한 투과율이 30% 이하이고, 100 MΩ/□이하의 도전율을 지닌다.
이로 인해, 검사시의 콘트라스트는 충분히 얻을 수 있다. 포토리소그래피를 할 때에 하아프톤층과 웨이퍼와의 사이에서 다중반사가 일어나서, 패턴정도가 저하되는 것이 방지된다. 다중반사의 영향을 받지않기 때문에, 반사방지층을 필요로하지 않는다. 마스크의 검사·치수측정시의 콘트라스트가 충분하므로 검사·측정이 용이하다. 전자선묘화시의 챠지업을 방지하여 패턴형성정도를 향상시킬 수 있다. 정전기가 대전되지 않으므로, 마스크의 제조공정이나 사용시에 먼지가 용이하게 흡착되지 않는다. 단단하기 때문에, 위상시프트마스크를 제작하는 공정 또는 검사공정에서의 손상이나 찰상으로 인한 불량을 억제할 수 있고 또한, 세정공정에서 황산에 충분한 내성을 지고 또한, 높은 페턴형성정도를 구비하고 패턴형상재현성도 우수하다.
이하, 도면을 참조하여 본발명에 의한 위상시프트형하아프톤마스크의 실시예를 설명한다.
도 1a 내지 도 1c는 하아프톤형 위상시프트마스크의 원리(웨이퍼상에 패턴을 투영노광할 때의 해상성)를 설명하는 그래프이다. 도 1a는 마스크를 모식적으로 나타내는 도면으로, 투명한 석영유리기판(10)상에 투영되는 패턴에 따라 패턴이 형성된 반투명의 하아프톤막(12)이 형성된다. 마스크면에 대해서 수직으로 입사된 노광광 중에서 하아프톤막(12)을 투과하는 빛(14)은 진폭이 감쇠되지만 2 ∼ 15%정도의 빛이 투과된다. 하아프톤막(12)을 통과하지 않고 유리기판(10)만을 투과하는 노광광(16)은 거의 100% 투과된다.
따라서, 웨이퍼상에서의 노광광의 진폭분포는 도 1b와 같아진다. 하아프톤막(12)은 대기중을 통과하는 빛에 대해서 위상을 180도 반전되도록 광학조건이 설정되어 있으므로, 빛(14),(16)의 진폭은 역극성(逆極性)이 된다. 빛 진폭의 제곱이 광강도에 비례하는 관계때문에 웨이퍼면상에 투영되는 노광광의 강도분포는 도 1c와 같고, 패턴의 경계(하아프톤막(12)의 단부)의 광강도는 0이 된다. 이 때문에 패턴 엣지edge)의 콘트라스트가 향상되어, 패턴의 해상도는 향상된다. 또한, 초점의 전후에도 같은 효과가 유지되기 때문에, 다소 초점이 맞지 않는다해도 해상도가 높아져서 초점유도가 향상되는 효과를 얻을 수 있다.
도 2a 내지 도 2c를 참조하여 제 1 실시예의 하아프톤형 위상시프트마스크를 설명한다. 상기 마스크는 KrF엑시머레이저노광용 마스크이다.
DC스패터장치를 사용하여, 챔버 내에 알곤(Ar)가스 및 산소(O2)가스 등의 불활성가스를 도입하여 질코니움타겟을 사용한 반응성스패터링에 의해 투명한 석영유리로 이루어진 기판(20)상에, 산화질코니움막으로 이루어진 하아프톤막(22)을 형성한다. 하아프톤막(22)은 노광광의 투과율이 2 ∼ 15%, 그것을 통과한 빛이 그것을 통과하지 않은 빛에 대하여 위상이 180도 어긋나고, 노광광에 대한 반사율이 30% 이하, 마스크를 검사하기 위한 빛에 대한 투과율이 30% 이하기 되도록 광학조건이 결정된다. 이로써, 도 2a에 나타나 있는 위상시프트마스크용 블랭크가 제조된다.
기판(20)의 굴절율을 ns, 하아프톤막(22)의 굴절율을 n, 소쇠계수(消衰係數)를 k, 막두께를 d, 공기의 굴절율을 no라고 하면, 파장λ의 빛이 블랭크에 하아프톤막측에서 수직으로 입사되었을 때, 투과율T(%)과 반사율R(%)은 다음과 같이 나타낸다.
T=tstsnst100
R=rstt100
여기서, t=2/(m1+m2sns+m3+m4sns)
t는 t의 복소공역(複素共役)
r=(m1+m2sns-m3-m4sns)/(m1+m2sns+m3+m4sns)
m1=cosδ
m2=sinδ/(n-ksI)sI
m3=sinδs(n-ksI)sI
m4=cosδ
δ=2π(n-ks1)d/λ
I는 허수단위이다.
통상, λ, no ( = 거의 1), ns는 주지의 사실이므로, n, k, d를 알면, T, R의 값은 수학식1, 2에서 구할 수 있다.
여기에서, 1234를 특성매트릭스라고 한다.
위상시프트마스크에서는 T, R과 함께 위상차도 중요하다. 위상의 계산은 정확하게는 복소투과율 t의 편각을 사용해야 되지만, 위상차발생층(하아프톤막(22))투과광과 그것을 통과하지 않는 기판(20)만의 투과광과의 위상차PS는 다음식에서 실용상 충분한 정도를 얻을 수 있다.
PS=2π(n-1)d/λ
도 2a에 나타나 있는 하아프톤막(22)의 성막조건은 다음과 같다.
전류제어: 1A
압력: 0.43 Pa
Ar가스의 유량: 20 SCCM
O2가스의 유량: 2.7 SCCM
상기 성막조건으로 성막된 산화질코니움막을 구비하는 하아프톤형위상시프트마스크용 블랭크분광투과율(T)특성 및 분광반사율(R)특성을 도 3에 나타내었다. 노광파장(KrF엑시머레이저광의 파장: 248nm)에 있어서의 제특성은 굴절율n = 2.26, 소쇠계수k = 0.55이고, 수학식3에서 위상차가 180도가 되도록 막두께d = 980a로 했다. 도면에서도 나타나 있듯이 넓은 파장역에 걸쳐서 평탄한 특성을 나타내고 있다. 노광파장인 248nm에서의 분광투과율은 5.1%를 나타내고, 검사광인 고압수은등e선(파장: 546nm)에 대한 투과율은 14.8%가 되고, 검사광의 다른 예인 He - Ne레이저광(파장: 633nm)에 대한 투과율은 약18%, 게다가 다른 검사광인 Ar레이저광(파장: 488nm)에 대한 투과율은 약13%이고, 검사시에 콘트라스트는 충분히 얻을 수 있다. 또한, 노광광의 파장 248nm에서의 반사율은 16.9%이고, 노광시 다중반사의 영향을 방지할 수 있으므로 만족하는 값을 얻었다.
다음으로, 위상시프트마스크용 블랭크를 세정한 후, 전자선레지스트를 스피너로 도포하여 전자선레지스트층을 형성하여 소정의 패턴을 전자선으로 묘화, 현상하여 개구부(26)를 구비하는 레지스트패턴(24)을 형성했다(도 2b). 여기에서, 상기 성막조건으로 성막한 산화질코니움막의 시트저항은 1.43 × 104 Ω／?이고, 전자선묘화시의 챠아지업은 거의 문제가 되지 않았다.
그 이후로, 레지스트패턴이 형성된 위상시프트마스크용 블랭크(도 2b)를 드라이에칭에 의해 패터닝한 후, 전자선레지스트층을 박막처리하여 하아프톤패턴(22a)을 구비하는 하아프톤형 위상시프트마스크를 얻을 수 있다(도 2c).
또한, 상기한 바와 같이 하아프톤막으로서는 산화질코니움을 사용했지만 이것에 한정되지 않고, 질코니움화합물전반을 사용한다해도 같은 효과를 얻을 수 있다. 예를 들면, 질화질코니움, 산화질화질코니움, 산화탄화질코니움, 질화탄화질코니움, 할로겐화질코니움(예를 들면, 불화질코니움, 염화질코니움), 산화할로겐화질코니움(예를 들면, 산화불화질코니움, 산화염화질코니움), 질화할로겐화질코니움(예를 들면, 질화불화질코니움, 질화염화질코니움)을 사용해도 된다.
상기한 바와 같이, 본 실시예의 하아프톤형 위상시프트마스크용 블랭크는 투명한 유리기판상에 질코니움화합물박막으로 구성된 하아프톤막을 구비한 구조이다. 하아프톤막의 모든 특성(굴절율n, 소쇠계수k, 막두께d)는 위상시프트마스크로서 만족해야하는 광학조건(하아프톤막을 투과하는 노광광의 투과율: 2 ∼ 15%, 하아프톤막을 투과하는 빛과 투과하지 않는 빛과의 위상차가 180도) 외에, 노광파장에서의 반사율을 30% 이하, 검사파장에서의 투과율을 30% 이하를 달성할 수 있는 값에 설정되어 있다. 예를 들면, 검사에 사용하는 가시광(예를 들면, 고압수은등e선(546nm) 또는 Ar이온레이저광(488nm))의 파장에서 투과율30% 이하를 나타내고, 검사시의 콘트라스트는 충분히 얻을 수 있으므로 검사·측정이 용이하다. 또한, KrF레이저파장에 대한 반사율이 30% 미만이고, 포토리소그래피를 시행할 때에 하아프톤층과 웨이퍼와의 사이에서 다중반사가 일어나고, 패턴정도가 저하되는 것을 방지할 수 있다. 다중반사의 영향을 받지 않기 때문에, 반사방지층을 필요로하지 않는다.
질코니움화합물막은 충분한 도전성(시트저항100 Ω／?이하)을 지니기 때문에, 전자선묘화시의 챠아지업을 방지하여 패턴형성정도를 향상시킬 수 있다. 마찬가지로, 도전성이 있기 때문에 정전기가 대전되지 않으므로, 마스크의 제조공정이나 사용시에 먼지가 용이하게 흡착되지 않는다. 또한, 질코니움막은 단단하기 때문에, 위상시프트마스크를 제작하는 공정 또는 검사공정에서의 손상이나 찰상으로 인한 불량을 억제할 수 있고, 또한, 세정공정시에 황산에 대한 충분한 내성을 지닌다. 단일한 금속화합물이기 때문에, 높은 패턴형성정도를 지니고 패턴형상재현성이 우수하다.
다음으로, 본 발명의 다른 실시예를 설명한다. 다음의 실시예에서 제 1 실시예와 대응하는 부분은 동일 참조숫자를 기입하여 상세한 설명은 생략한다.
제 2 실시예는 하아프톤막으로서 질코니움화합물이 아니고, 질코니움시리사이드화합물, 예를 들면 산화질코니움시리사이드막을 사용한다. 상기 마스크는 i선노광용마스크이다.
제조공정은 도 2a 내지 도 2c에 나타나 있는 제 1 실시예와 같다. 이때의 하아프톤막의 성막조건은 다음과 같다.
전력: 400 W(DC)
압력: 0.41 Pa
Ar가스의 유량: 21 SCCM
O2가스의 유량: 4.0 SCCM
도 4는 상기 조건에서 성막한 산화질코니움시리사이드막을 구비하는 위상시프트마스크용 블랭크의 분광투과율(T)특성 및 분광반사율(R)특성을 나타낸다. 노광파장(i선의 파장: 365nm)에 있어서의 모든 특성은 n = 2.18, k = 0.48이고, 위상차가 180도가 되도록 d = 1400 Å가 된다. 도면에서도 나타나 있듯이 넓은 파장역에 결쳐 평탄한 특성을 나타내고 있다. 노광파장인 365nm에 있어서의 분광투과율은 8.0%를 나타내고, 검사광인 Ar이온레이저광(파장:488nm)에 대한 투광율은 20.9%가 되고, 고압수은등e선(파장: 546nm)에 대한 투과율은 약 28%가 되어 검사시에 콘트라스트는 충분히 얻을 수 있다. 또한, 노광광의 파장365nm에서의 반사율은 16.9%이고, 노광시에 다중반사의 영향을 방지할 수 있으므로, 만족하는 값을 얻었다. 또한, 시트저항은 5.52 × 106Ω／?이고, 전자선묘화시의 챠아지업은 거의 문제가 되지 않았다.
또한, 제 2 실시예의 하아프톤막은 산화질코니움시리사이드에 한정되지 않고, 질화질코니움시리사이드, 산화질화질코니움시리사이드, 산화탄화질코니움시리사이드, 질화탄화질코니움시리사이드, 할로겔화질코니움시리사이드(예를 들면, 불화질코니움시리사이드, 염화질코니움시리사이드), 산화할로겐화질코니움시리사이드(예를 들면, 산화불화질코니움시리사이드, 산화염화질코니움시리사이드), 질화할로겐화질코니움시리사이드(예를 들면, 질화불화질코니움시리사이드, 질화염화질코니움시리사이드)를 사용해도 된다.
이상 설명한 바와 같이, 제 2 실시예의 하아프톤형 위상시프트마스크용 블랭크는 투명한 유리기판상에 개구패턴을 구비하는 산화질코니움시리사이드화합물박막으로 구성되는 하아프톤막을 설치한 구조이다. 하아프톤막의 모든 특성(굴절율n, 소쇠계수k, 막두께d)은 위상시프트마스크로서 만족해야하는 광학조건(하아프톤막을 투과하는 노광광의 투과율:2 ∼ 15%, 하아프톤막을 투과하는 빛과 투과하지 않는 빛과의 위상차가 180도) 외에, 노광파장시에 반사율을 30% 이하, 검사파장에서의 투과율을 30% 이하를 달성할 수 있는 값에 설정되어 있다. 예를 들면, 검사에 사용하는 가시광(예를 들면, 고압수은등e선(546nm) 또는 Ar이온레이저광(488nm)의 파장에서의 투과율30% 이하를 나타내고, 검사시의 콘트라스트를 충분히 얻을 수 있다. 또한, I선파장(365nm)에 대한 반사율이 30% 미만이고, 포토리소그래피실행시에 하아프톤층과 웨이퍼와의 사이에서 다중반사가 일어나고, 패턴정도가 저하되는 것을 방지한다. 다중반사의 영향을 받지 않기 때문에 반사방지층을 필요로 하지 않는다. 게다가, 마스크의 검사·치수측정시의 콘트라스트가 충분하기 때문에 검사·측정이 용이하다.
산화질코니움시리사이드화합물막은 충분한 도전성(시트저항100 MΩ/?이하)을 지니기 때문에, 전자선묘화시의 차아지업을 방지하여 패턴형성정도를 향상시킬 수 있다. 그와 마찬가지로, 도전성이 있기 때문에, 정전기가 대전되지 않으므로 마스크의 제조공정이나 사용시에 먼지가 용이하게 흡착되지 않는다. 또한, 질코니움막은 단단하기 때문에 위상시프트마스크를 제작하는 공정 또는 검사공정에서의 손상이나 찰상으로 인한 불량을 억제할 수 있고 또한, 세정공정시에 황산에 충분한 내성을 지닌다. 단일한 금속화합물이기 때문에, 높은 패턴형성정도를 지니고, 또한, 패턴형상재현성이 우수하다.
제 1, 제 2 실시예는 질코니움산화막, 질코니움시리사이드산화막의 단층으로 구성된 하아프톤막을 구비하는 위상시프트마스크를 설명했고, 제 3 실시예에서 이들 하아프톤막에 차광막을 설치한 실시예를 설명한다. 도 5a 내지 도 5c는 제 1 실시예에 차광막을 설치한 마스크의 제조공정을 나타낸다.
DC스패터장치를 사용하여 챔버 내부로 알곤(Ar)가스 및 산소(O2)가스를 도입하여 질코니움타겟을 사용한 반응성스패터링에 의해, 투명한 석영유리로 이루어진 기판(20)상에, 산화질코니움막으로 구성된 하아프톤막(22)을 형성한다. 하아프톤막(22)상에 차광막(30)을 형성한다. 차광막(30)으로서는 금속의 단층, 금속과 금속화합물(반사율을 저하시키는 목적)의 복수층으로 구성된다. 금속으로서는, Cr, Zr, ZrSi, Mo, MoSi, Ta, TaSi 등이 사용되고, 금속화합물로서는 산화물, 질화물, 탄화물, 할로겐화물(불화물, 염화물)이 사용된다. 이로써, 도 5a에 나타내고 있는 위상시프트마스크용 블랭크가 제조된다.
도 5a에 나타나 있는 하아프톤막(22)의 성막조건, 광학특성은 제 1 실시예와 같다.
다음으로, 위상시프트마스크용 블랭크를 세정한 후, 하아프톤막패턴을 차광막이 부착된 하아프톤 블랭크에 전자선묘화, 현상하여, 개구부(26)를 구비하는 레지스트패턴(24)을 형성했다(도 5b).
다음으로, 레지스트패턴(24)으로 차광막(30)을 드라이에칭하여 차광막패턴을 마스크에 하아프톤막(22)을 드라이에칭한다. 전면에 전자선레지스트층을 도포하여, 차광막패턴을 하기 위한 전자선묘화, 현상한 후, 레지스트패턴에서 차광막(30)을 드라이에칭하여, 전자선레지스트층을 박리하고, 차광막(30a)이 부착된 하아프톤패턴(22a)를 구비하는 하아프톤형 위상시프트마스크를 얻을 수 있다(도 5c).
또한, 상기 위상시프트마스크의 제법은 이것에 한정되지 않고, 차광패턴을 차광막이 부착된 하아프톤 블랭크에 전자선묘화, 현상하여 레지스트패턴에서 차광막을 드라이에칭하여 레지스트를 박리하거나, 전면에 전자선레지스트를 도포하여, 하아프톤막패턴을 하기 위한 전자선묘화, 현상하여 레지스트패턴으로 하아프톤막을 드라이에칭하여 전자선레지스트를 박리해도 된다.
이상 설명한 바와 같이, 제 3 실시예에 의하면, 하아프톤형 위상시프트마스크의 하아프톤막의 엣지부분이외는 차광된다. 하아프톤형 위상시프트마스크의 하아프톤막은 2 ∼ 15%정도의 광투과율이 요구되지만, 이것은 하아프톤막의 엣지부분 이외는 필요하지 않다. 그 때문에 차광막(30a)의 엣지는 하아프톤막(22a)의 엣지에서부터 w만큼 내측으로 밀어 넣고 있다. 이 길이w의 최적값은 패턴의 폭d에 의존한다. 즉, 차광막을 사용하는 이유는, 위상시프트법에 의해 해상도를 향상시키고자 하는 패턴폭이 작은 패턴뿐이기 때문에, 위상시프트법을 사용하지 않고도 해상할 수 있는 패턴폭이 큰 패턴에 관해서는 차광막패턴의 크기는 하아프톤패턴과 같은 크기가 된다. 즉, 패턴폭d이 어느 정도 이상 크면, w = 0으로 해도 된다.
또한, 도시되어 있지않지만, 제 2 실시예에 차광막을 설치한 마스크도 제 3 실시예와 같은 효과를 지닌다.
상기한 실시예는 단층의 하아프톤막을 구비하는 위상시프트마스크에 관한 것이지만, 본 발명은 다층의 하아프톤막을 구비하는 마스크에도 적용가능하고, 이하, 제 1 ∼ 제 3 실시예의 하아프톤막을 다층막으로 치환한 실시예를 설명한다.
도 6a 내지 도 6c를 참조하여 제 4 실시예의 하아프톤형 위상시프트마스크를 설명한다. 제 4 실시예는 KrF엑시머레이저노광용 마스크이다.
DC스패터장치를 사용하여 챔버 내부에 유량: 20 SCCM의 알곤(Ar)가스 및 유량: 3 SCCM의 산소(O2)를 도입하여, 질코니움타겟을 사용한 반응성스패터링에 의해 투명한 석영유리로 이루어진 기판(40)상에, 두께d622Å의 산화질화질코니움막으로 구성되는 제 1 하아프톤막(42)을 형성한다. 하아프톤막(42)은, 노광파장(248nm)에서, 굴절율n이 2.20, 소쇠계수k가 0.21이다.
다음으로, 상기한 바와 같이 DC스패터장치를 사용하여, 챔버 내부로 유량: 20 SCCM의 알곤(Ar)가스 및 유량:2 SCCM의 산소(O2)가스를 도입하여 질코니움타겟을 사용한 반응성스패터링에 의해, 산화질화질코니움막(42)상에, 두께d624Å의 산화질코니움막으로 구성되는 제 2 하아프톤막(44)을 형성한다. 하아프톤막(44)은, 노광파장248nm에서 굴절율n이 1.79, 소쇠계수k가 0.72이다.
이상과 같은 공정에서, 도 6a에 나타나 있듯이, KrF엑시머레이저노광에 대응하는 하아프톤형 위상시프트마스크용 블랭크를 얻을 수 있다.
2층막의 상층(기판에서 먼 쪽)의 특성매트릭스를 1u2u3u4u로 하고, 마찬가지로 하층의 특성매트릭스를 1l2l3l4l로 하면, 2층 전체의 특성매트릭스는 다음과 같이 이들의 합이 된다.
1u2u3u4u1l2l3l4l=1234
합의 결과를 새로 m1U, m2U, m3U, m4U라고 한다면, T, R의 계산은 단층막의 경우 수학식1, 2를 그대로 사용할 수 있다.
마찬가지로, n층막의 경우는 다음과 같이 하면 된다.
1u2u3u4ut1n2n3n4n=1234
제 1 실시예와 마찬가지로, 위상차발생층(하아프톤막 (42),(44)) 투과광과 그것을 통과하지 않는 기판(40)만의 투과광과의 위상차PS는, N층의 하아프톤다층막의 각 막의 굴절율을 n1,n2tns으로 하면, 다음 식이 주어진다.
PS=2π(n1-1)d1+(n2-1)d2+t+(nN-1)dN/λ
제 1, 제 2 하아프톤막의 투과율특성은 기판에 가까운 제 1 하아프톤막이 소망하는 투과율특성보다 투명한 측이고, 기판에서 먼 제 2 하아프톤막이 보다 불투명한 측이 되고, 이들이 합성된 결과, 소망하는 투과율특성이 되도록 설정되어 있다. 그러나, 이 반대로 제 1 하아프톤막이 소망하는 투과효율특성이보다 불투명측이고, 제 2 하아프톤막이 보다 투명한 측이라해도, 다층막 전체의 시트저항이 100 MΩ／?이하이면 된다.상기한 예에서는, 보다 투명한 제 1 하아프톤막의 소쇠계수k가 0.21로 비교적 크므로, 상하를 반전해도 된다.
도 6a의 시프트마스크용 블랭크의 분광투과율(T)특성 및 분광반사율(R)특성을 도 7에 나타낸다. 노광파장(KrF엑시머레이저의 파장: 248nm)에서의 투과율은 5%, 검사파장(488nm)에서의 투과율은 15.7%가 되고, 검사시에 있어서 콘트라스트는 충분히 얻을 수 있다. 또한, 노광광의 파장 248nm에서의 반사율은 12.2%이고, 노광시에 있어서 다중반사의 영향을 방지할 수 있으므로 만족하는 값을 얻었다.
다음으로, 위상시프트마스크용 블랭크를 세정한 후, 전자선레지스트를 스피너로 도포하여 전자선레지스트층(46)을 형성하여 소정의 패턴을 전자선으로 묘화, 현상하여 개구부(48)를 구비하는 레지스트패턴을 형성했다(도 6b). 여기에서, 산화질코니움막으로 이루어지는 제 2 하아프톤막(44)의 시트저항은 3.43×103Ω／?이고, 전자선묘화시의 차아지업은 거의 문제가 되지 않았다.
한편, 레지스트패턴이 형성된 위상시프트마스크용블랭크(도 6b)를 SiCL4나 SF6, CF4 등의 할로겐가스를 사용한 드라이에칭에 의해 패터닝한 후, 전자선레지스트층(46)을 박막처리하여, 하아프톤패턴(42a),(44a)을 구비하는 하아프톤형 위상시프트마스크를 얻을 수 있다(도 6c). 드라이에칭의 조건은 압력30mTorr, 전력300W, SiCl4가스의 유량50 SCCM이다.
또한, 상기한 설명에서는 하아프톤막으로서는 산화질코니움과 산화질화질코니움막의 조합을 사용했지만, 이것에 한정되지 않고, 질코니움화합물 전반의 조합을 사용한다해도 같은 효과를 얻을 수 있다. 예를 들면, 질화질코니움, 산화질화질코니움, 산화탄화질코니움, 질화탄화질코니움, 할로겐화질코니움(예를 들면, 불화질코니움, 염화질코니움), 산화할로겐화질코니움(예를 들면, 산화불화질코니움, 산화염화질코니움), 질화할로겐화질코니움(예를 들면, 질화불화질코니움, 질화염화질코니움)의 조합을 사용해도 된다.
상기한 바와 같이, 본 실시예의 하아프톤형 위상시프트마스크용 블랭크는 투명한 유리기판상에 개구패턴을 구비하는 질코니움화합물박막의 다층막으로 구성되는 하아프톤막을 설치한 구조이다. 하아프톤막의 모든 특성(굴절율n, 소쇠계수k, 막두께d)은 위상시프트마스크로서 만족해야 할 광학조건(하아프톤다층막을 투과하는 노광광의 투과율: 2 ∼ 15%, 하아프톤다층막을 투과하는 빛과 투과하지 않는 빛과의 위상차가 180도) 외에, 노광파장에서의 반사율을 30% 이하, 검사파장에서의 투과율을 30% 이하를 달성할 수 있는 값에 설정된다. 예를 들면, 검사에 사용하는 가시광(예를 들면, 고압수은등e선(546nm) 또는 Ar이온레이저광(488nm))의 파장에서의 투과율30% 이하를 나타내어, 검사시의 콘트라스트는 충분히 얻을 수 있다. 또한, KrF레이저파장에 대한 반사율이 30% 미만이고, 포토리소그래피할 때에 하아프톤층과 웨이퍼와의 사이에서 다중반사가 일어나고, 패턴정도가 저하되는 것이 방지된다. 다중반사의 영향을 받지않기 때문에, 반사방지층을 필요로 하지 않는다. 게다가, 마스크의 검사·치수측정시의 콘트라스트가 충분하므로 검사·측정이 용이하다.
디루코미니움화합물막은 충분한 도전성(시트저항100 MΩ／?이하)을 지니기 때문에, 전자선묘화시의 차아지업을 방지하고, 패턴형성정도를 향상시킬 수 있다. 도전성이 있기 때문에, 정전기가 대전되지 않으므로 마스크의 제조공정이나 사용시에 먼지가 용이하게 흡착되지 않는다. 또한, 질코니움막은 단단하기 때문에, 위상시프트마스크를 제작하는 공정 또는 검사공정 중에 손상이나 찰상으로 인한 불량을 억제시킬 수 있고, 세정공정 중에 황산에 충분한 내성을 지닌다. 또한, 단일한 금속화합물이기 때문에, 높은 패턴형성정도를 지니고 있고, 패턴형성재현성이 우수하다.
다음으로, 제 4 실시예와 같은 종류의 다층막이지만 광학적 제특성이 다른 다층막으로 구성되는 제 5 실시예를 설명한다. 제 5 실시예는 ArF레이저노광용 마스크이다.
제 4 실시예와 같은 DC스패터장치를 사용하여, 챔버 내에 유량: 14 SCCM의 알곤(Ar)가스 및 유량: 8 SCCM의 산소(O2)가스 및 유량: 8 SCCM의 질소(N2)가스를 도입하여, 질코니움타겟을 사용한 반응성스패터링으로 투명한 석영유리로 이루어진 기판상에 두께345Å의 산화질화질코니움막으로 이루어진 제 1 하아프톤막을 형성한다. 제 1 하아프톤막은, 노광파장193nm에서 굴절율이 2.80, 소쇠계수가 0.33이다.
다음으로, 상기와 같은 DC스패터장치를 사용하여 챔버 내에 유량: 20 SCCM의 알곤(Ar)가스 및 유량: 2 SCCM의 산소(O2)가스를 도입하여 질코니움타겟을 이용한 반응성스패터링으로 산화질화질코니움막상에 두께299Å의 산화질코니움막으로 이루어진 제 2 하아프톤막을 형성한다. 제 2 하아프톤막은 노광파장193nm에서의 굴절율이 2.15, 소쇠계수가 1.08이다.
상기와 같은 공정에서 ArF엑시머레이저노광에 대응하는 하아프톤형 위상시프트마스크용 블랭크를 얻을 수 있다.
제 5 실시예의 시프트마스크용 블랭크의 분광투과율(T)특성 및 분광반사율(R)특성을 도 8에 나타내었다. 노광은 ArF엑시머래이저로 한다. 노광파장(193nm)에서의 투과율은 5%, 검사파장(488nm)에서의 투과율은 15.7%가 되고, 검사시의 콘트라스트는 충분히 얻을 수 있다.
또한, 노광광의 파장 248nm에서의 반사율은 12.2%이고, 노광시에 다중반사의 영향을 방지할 수 있으므로 만족하는 값을 얻었다.
제 6 실시예는 다층의 하아프톤막으로 된 질코니움화합물이 아니고, 질코니움시리사이드화합물, 예를 들면 산화질코니움시리사이드막을 사용한다. 제 6 실시예는 KrF엑시머레이저노광용 마스크이다.
제조공정은 도 6a 내지 6c에 나타나 있는 제 4 실시예와 같다.
제 4 실시예와 같은 DC스패터장치를 사용하여 챔버 내에 알곤(Ar)가스 및 산소(O2)가스를 도입하여, 질코니움시리사이드타겟을 사용한 반응성스패터링으로 투명한 석영유리로 이루어진 기판상에 위상차 180도가 될 때에 투과율이 6%가 되는 2층의 산화질코니움시리사이드막으로 이루어진 제 1, 제 2의 하아프톤막을 형성한다. 제 1 하아프톤막두께는 600Å, 제 2 하아프톤막두께는 480Å이다.
이때, 제 1, 제 2 하아프톤막의 성막조건은 다음과 같다. 기판에서 먼쪽의 막이 제 2 하아프톤막이다.
제 1 하아프톤막의 성막조건
전력: 200 W
압력: 0.45 Pa
Ar가스와 O2가스의 유량비: 80／20
제 2 하아프톤막의 성막조건
전력: 200 W
압력: 0.43 Pa
Ar가스와 O2가스의 유량비: 90／10
노광파장248nm에서의 제 1 하아프톤막의 모든 특성은 굴절율n = 1.95, 소쇠계수k = 0.004이고, 제 2 하아프톤막의 모든 특성은 굴절율n = 2.41, 소쇠계수k = 1.01이다.
상기 성막조건으로 성막한 산화질코니움시리사이드막으로 이루어진 하아프톤형 위상시프트마스크용 블랭크의 분광투과율특성 및 분광반사율특성을 도 9에 나타내었다. 도면에서도 나타나 있듯이 넓은 파장역에 걸쳐 평탄한 특성을 나타내고 있다.
노광광인 KrF엑시머레이저의 파장인 248nm에서의 분광투과율은 6.7%를 나타내고, 검사파장546nm에서의 투과율은 26.8%가 되어, 검사시에 콘트라스트는 충분히 얻을 수 있다. 또한, 노광광의 파장248nm에서의 반사율은 24.7%이고, 노광시에 다중반사의 영향을 방지할 수 있으므로 만족하는 값을 얻었다.
O2 산화질코니움시리사이드막의 시트저항은 3.33 kΩ／?이고, 전자선묘화시의 차아지업은 거의 문제가 되지 않았다.
다음으로, 제 6 실시예와 같은 종류의 다층막이지만 광학적 제특성이 다른 다층막으로 구성되는 제 7 실시예를 설명한다.
제 7 실시예는 ArF엑시머레이저노광에 대응하는 하아프톤형 위상시프트마스크용 블랭크이고, 제 7 실시예의 시프트마스크용 블랭크의 분광투과율(T)특성 및 분광반사율(R)특성을 도 10에 나타내었다. 노광은 ArF엑시머레이저로 실행한다. 노광파장(193nm)에서의 투과율은 5%, 검사파장(365nm)에서의 투과율은 약 29%가 되고, 검사시에 콘트라스트는 충분히 얻을 수 있다. 또한, 노광광의 파장193nm에서의 반사율은 약 28%이고, 노광시에 다중반사의 영향을 방지할 수 있으므로 만족하는 값을 얻었다.
노광파장193nm에서의 제 1 하아프톤막의 제특성은 n = 1.91, k = 0.14이고, 위상차가 180도가 되도록, d = 830Å로 했다. 제 2 하아프톤막의 제특성은 n = 2.01, k = 1, 30이고, 위상차가 180도가 되도록 d = 210Å로 했다.
제 4 ∼ 제 7 실시예는 다층의 질코니움산화막으로 이루어진 하아프톤막을 구비하는 위상시프트마스크를 설명했지만, 제 8 실시예에서는 이들에 차광막을 설치한 실시예를 설명한다. 도 11a내지 도 11c는 제 4 실시예에 차광막을 설치한 마스크의 제조공정을 나타내었다.
차광막(50)으로서는 금속의 단층, 금속과 금속화합물(반사율을 저하시킬 목적)의 복수층으로 이루어진다. 금속으로서는 Cr, Zr, ZrSi, Mo, MoSi, Ta, TaSi등이 사용되고, 금속화합물로서는 산화물, 질화물, 탄화물, 할로겐화물(불화물, 염화물)이 사용된다. 도 11a에 나타나 있는 위상시프트마스크용 블랭크가 제조된다.
도 11a에 나타나 있는 하아프톤막(42),(44)의 성막조건이나 광학특성은 제 4 실시예와 같다.
차광막이 부착된 위상시프트마스크의 제조방법은 도 5a ∼ 도 5c를 참조하여 설명한 제 3 실시예의 제조방법과 같다. 이상에서 설명한 바와 같이 제 8 실시예에 의하면 차광막이 부착된 하아프톤형 위상시프트마스크가 실현된다.
또한, 도시되어 있지 않지만, 제 5 실시예 ∼ 제 7 실시예에 차광막을 설치한 마스크도 같은 효과를 지닌다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되어 있지 않고 다양하게 변형되어 실시가능하다. 예를 들면, 각 실시예는 단독으로 설명했지만, 복수의 실시예를 적의 조합시켜도 된다. 또한, 기판으로서는 석영유리를 설명했지만, ArF레이저노광용 마스크, 블랭크로서는 불화칼슘이 사용되는 경우도 있다. 또한, 스패터장치로서는 DC스패터장치를 설명했지만, 이것에 한정되지 않고 RF스패터장치를 사용해도 된다. 또한, 스팟타에 사용하는 불활성가스로서는, 키세논가스, 질소가스, 산화질소가스, 이산화질소가스, 할로겐가스 등을 사용해도 된다.
상기한 바와 같이 본 발명에 의하면, 투명한 유리기판상에 질코니움화합물박막으로 이루어진 하아프톤막을 설치하여, 질코니움화합물막의 굴절율n, 소쇠계수k, 막두께d는 위상시프트마스크로서 만족해야 할 광학조건(하아프톤막을 투과하는 노광광의 투과율: 2∼ 15%, 하아프톤막을 투과하는 빛과 투과하지 않는 빛과의 위상차가 180도) 외에, 노광파장에서의 반사율을 30% 이하, 검사파장에서의 투과율을 30% 이하를 달성할 수 있는 값에 설정된다. 이로 인해, 검사시의 콘트라스트는 충분히 얻을 수 있다. 또한, 노광파장에 대한 반사율이 30% 미만이므로, 포토리소그래피를 실행할 때에 하아프톤층과 웨이퍼와의 사이에서 다중반사가 일어나고, 패턴정도가 저하되는 것이 방지된다. 다중반사의 영향을 받지않기 때문에, 반사방지층을 필요로하지 않는다. 게다가, 마스크의 검사·치수측정시의 콘트라스트가 충분하므로, 검사·측정이 용이하다. 또한, 질코니움화합물막은 충분한 도전성을 지니기 때문에, 전자선묘화시의 차아지업을 방지하여 패턴형성정도를 향상시킬 수 있다. 또한, 도전성이 있기 때문에, 정전기가 대전되지 않으므로 마스크의 제조공정이나 사용시에 먼지가 용이하게 흡착되지 않는다. 또한, 질코니움막은 단단하기 때문에, 위상시프트마스크를 제작하는 공정 또는 검사공정에서의 손상이나 찰상으로 인한 불량을 억제할 수 있고, 또한, 세정공정 중에 황산에 충분한 내성을 지닌다. 또한 단일한 금속화합물이기 때문에 높은 패턴형성정도를 지니고, 패턴형상재현성 또한, 우수하다.
도 1a 내지 도 1c는 하아프톤형 위상시프트마스크의 원리를 설명하기 위한 도면.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명에 의한 하아프톤형 위상시프트마스크의 제 1 실시예의 제조공정을 설명하기 위한 도면.
도 3은 제 1 실시예의 분광반사율특성, 분광투과율특성을 나타내는 도면.
도 4는 제 2 실시예의 분광반사율특성, 분광투과율특성을 나타내는 도면.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명에 의한 하아프톤형 위상시프트마스크의 제 3 실시예의 제조공정을 설명하기 위한 도면.
도 6a 내지 도 6c는 본 발명에 의한 하아프톤형 위상시프트마스크의 제 4 실시예의 제조공정을 설명하기 위한 도면.
도 7은 제 4 실시예의 분광반사율특성, 분광투과율특성을 나타내는 도면.
도 8은 제 5 실시예의 분광반사율특성, 분광투과율특성을 나타내는 도면.
도 9는 제 6 실시예의 분광반사율특성, 분광투과율특성을 나타내는 도면.
도 10은 제 7 실시예의 분광반사율특성, 분광투과율특성을 나타내는 도면.
도 11a 내지 도 11c는 본 발명에 의한 하아프톤형 위상시프트마스크의 제 8 실시예의 제조공정을 설명하기 위한 도면.

Claims (36)

  1. 투광성이 있는 기판과, 상기 기판상에 형성된 질코니움 화합물에 질코니움 시리사이드 화합물로 이루어진 하아프톤막(적어도 1층), 여기서, 상기 막을 통과하는 빛과 막을 통과하지 않고 대기 중을 통과하는 빛과의 위상차가 180도인 것을 특징으로 하는 하아프톤형 위상시프트 마스크용 블랭크.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하아프톤막은 단일층인 것을 특징으로 하는 하아프톤형 위상시프트 마스크용 블랭크.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 하아프톤막은 2층인 것을 특징으로 하는 하아프톤형 위상시프트 마스크용 블랭크.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 질코니움 시리사이드 화합물은 산화질코니움 시리사이드, 질화질코니움 시리사이드, 산화탄화질코니움 시리 사이드, 질화탄화 질코니움 시리사이드, 질화 할로겐화 질코니움 시리사이드 중의 어느 한가지로 구성되는 것을 특징으로 하는 하아프톤형 위상 시프트 마스크용 블랭크.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 할로겐화물은 불화물, 염화물 중의 어느 한 가지로 구성되는 것을 특징으로 하는 하아프톤형 위상 시프트 마스크용 블랭크.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 하아프톤 막상에 차광층을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 하아프톤형 위상 시프트 마스크용 블랭크.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 차광층은 금속의 단층막으로 구성되는 것을 특징으로 하는 하아프톤형 위상시프트 마스크용 블랭크.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 차광층은 금속과 금속 화합물의 복수층 막으로 구성되는 것을 특징으로 하는 하아프톤형 위상시프트 마스크용 블랭크.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    상기 금속층은 크롬, 질코니움, 질코니움 시리사이드 중의 어느 한가지로 구성되는 것을 특징으로 하는 하아프톤형 위상 시프트 마스크용 블랭크.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 화합물은 산화물, 질화물, 산화질화물, 산화탄화물, 질화탄화물, 할로겐화물, 산화할로겐화물, 질화할로겐화물 중의 어느 한가지로 구성되는 것을 특징으로 하는 하아프톤형 위상시프트 마스크용 블랭크.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 할로겐 화물은 불화물, 염화물 중의 어느 한가지로 구성되는 것을 특징으로 하는 하아프톤형 위상시프트 마스크용 블랭크.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 하아프톤막은 노광광에 관한 투과율이 2~15%, 반사율이 30% 이하, 검사광에 관한 투과율이 30% 이하가 되도록 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 하아프톤형 위상시프트 마스크용 블랭크.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 하아프톤막의 굴절률, 소쇠계수, 막두께는 노광광에 관한 투과율이 2~15%, 반사율이 30% 이하, 검사광에 관한 투과율이 30% 이하가 되도록 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 하아프톤형 위상시프트 마스크용 블랭크.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 하아프톤막은 100MΩ/□이하의 도전율을 구비하는 것을 특징으로 하는 하아프톤형 위상시프트 마스크용 블랭크.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 기판은 석영유리, 또는 불화 칼슘인 것을 특징으로 하는 하아프톤형 위상시프트 마스크용 블랭크.
  16. 투과성이 있는 기판과, 상기 기판상에 형성된 질코니움 화합물은 질코니움 시리사이드 화합물로 이루어진 적어도 한층의, 그리고 패턴화된 하아프톤막, 여기에서 상기 막을 통과하는 빛과, 막을 통과하지 않고 대기 중을 통과하는 빛과의 위상차가 180도인 것을 구비하는 하아프톤형 위상 시프트 마스크.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 하아프톤막은 단일층인 것을 특징으로 하는 하아프톤형 위상시프트 마스크,
  18. 제16항에 있어서,
    상기 하아프톤막은 2층인 것을 특징으로 하는 하아프톤형 위상시프트 마스크.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 질코니움 시리사이드 화합물은 산화질코니움 시리사이드, 산화질화질코니움 시리사이드, 산화탄화질코니움 시리사이드, 질화탄화질코니움 시리사이드, 할로겐화질코니움 시리사이드, 산화 할로겐 화질코니움시리사이드, 질화할로겐화질코니움 시리사이드 중의 어느 한가지로 구성되는 것을 특징으로 하는 하아프톤형 위상 시프트 마스크.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 할로겐 화물은 불화물, 염화물 중의 어느 한가지로 구성되는 것을 특징으로 하는 하아프톤형 위상 시프트 마스크.
  21. 제16항에 있어서,
    상기 하아프톤 막상에 차광층을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 하아프톤형 위상시프트 마스크.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 차광층은 금속의 단층막으로 구성되는 것을 특징으로 하는 하아프톤형 위상시프트 마스크.
  23. 제21항에 있어서,
    상기 차광층을 금속과 금속 화합물의 복수층막으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 하아프톤형 위상시프트 마스크.
  24. 제22항 또는 제23항에 있어서,
    상기 금속층은 크롬, 질코니움, 질코니움 시리사이드 중의 한가지로 구성되는 것을 특징으로 하는 하아프톤형 위상시프트 마스크.
  25. 제23항에 있어서,
    상기 화합물은 산화물, 질화물, 산화질화물, 산화탄화물, 질화탄화물, 할로겐 화물, 산화할로겐화물, 질화할로겐 화물 중의 어느 한가지로 구성되는 것을 특징으로 하는 하아프톤형 위상 시프트 마스크.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 할로겐 화물은 불화물, 염화물 중의 어느 한가지로 이루어지는 것을 특징으로 하는 하아프톤형 위상시프트 마스크.
  27. 제16항에 있어서,
    상기 하아프톤막은 노광광에 관한 투과율이 2~15%, 반사율이 30% 이하, 검사광에 관한 투과율이 30% 이하인 것을 특징으로 하는 하아프톤형 위상시프트 마스크.
  28. 제16항에 있어서,
    상기 하아프톤막의 굴절률 소쇠계수, 막두께는 노광광에 관한 투과율이 2~15%, 반사율이 30% 이하, 검사광에 관한 투과율이 30% 이하가 되도록 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 하아프톤형 위상 시프트 마스크.
  29. 제16항에 있어서,
    상기 하아프톤막은 100MΩ/□이하의 도전율을 지니는 것을 특징으로 하는 하아프톤형 위상시프트 마스크.
  30. 제16항에 있어서,
    상기 기판은 석영유리, 또는 불화 칼슘인 것을 특징으로 하는 하아프톤형 위상시프트 마스크.
  31. 불활성 가스를 함유하는 스패터 장치내에 투광성이 있는 기판을 넣고 질코니움 타겟을 반응성 스패터링(Spattering)으로 하여 기판상에 질코니움 화합물로 이루어지는 적어도 일층 이상의 하아프톤막을 형성하는 것을 특징으로 하는 하아프톤형 위상시프트 마스크용 블랭크의 제조방법.
  32. 제31항에 있어서,
    상기 하아프톤막상에 하나 이상의 차광막을 형성하는 것을 특징으로 하는 하아프톤형 위상시프트 마스크용 블랭크의 제조방법.
  33. 제31항에 있어서,
    상기 질코니움 화합물은 질코니움 시리사이드 화합물인 것을 특징으로 하는 하아프톤형 위상 시프트 마스크용 블랭크의 제조방법.
  34. 불활성 가스를 함유하는 스패터(Spatter)장치내에 투광성이 있는 기판을 넣어, 질코니움 타겟을 반응성 스패터링하고, 기판상에 질코니움 화합물로 구성되는 하아프톤막(적어도 1층)을 형성함으로써, 하아프톤형 위상시프트 마스크용 블랭크를 만들고, 하아프톤막상에 노광하는 패턴(Pattern)에 따른 레지스트패턴(Register-Pattern)을 만들어, 에칭(Etching)으로 레지스트 패턴을 박리하는 것을 특징으로 하는 하아프톤형 위상 시프트 마스크의 제조방법.
  35. 제34항에 있어서,
    상기 하아프톤형 막상에 차광막을 형성하는 것을 특징으로 하는 하아프톤형 위상 시프트 마스크의 제조방법.
  36. 제34항에 있어서,
    질코니움 화합물은 질코니움 시리사이드 화합물인 것을 특징으로 하는 하아프톤형 위상시프트 마스크의 제조방법.
KR1019970054967A 1996-10-24 1997-10-24 하아프톤형 위상시프트마스크용 블랭크, 하아프톤형 위상시프트마스크 및 이들의 제조방법 KR100505494B1 (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8-282409 1996-10-24
JP28240996 1996-10-24
JP8-322521 1996-12-03
JP32252196A JPH10161294A (ja) 1996-12-03 1996-12-03 ハーフトーン型位相シフトマスク用ブランク及びハーフトーン型位相シフトマスク及びそれらの製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR19980033168A KR19980033168A (ko) 1998-07-25
KR100505494B1 true KR100505494B1 (ko) 2005-10-06

Family

ID=26554599

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019970054967A KR100505494B1 (ko) 1996-10-24 1997-10-24 하아프톤형 위상시프트마스크용 블랭크, 하아프톤형 위상시프트마스크 및 이들의 제조방법

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5935735A (ko)
EP (1) EP0838726B1 (ko)
KR (1) KR100505494B1 (ko)
TW (1) TW346556B (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100851922B1 (ko) 2007-08-31 2008-08-12 주식회사 하이닉스반도체 반도체 소자의 제조방법

Families Citing this family (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999024869A1 (fr) * 1997-11-11 1999-05-20 Nikon Corporation Photomasque plaque de correction d'aberration, dispositif d'exposition et procede de fabrication de micro-dispositif
US6899979B1 (en) * 1998-07-31 2005-05-31 Hoyo Corporation Photomask blank, photomask, methods of manufacturing the same, and method of forming micropattern
WO2000020928A1 (en) * 1998-10-08 2000-04-13 Rochester Institute Of Technology Photomask for projection lithography at or below about 160 nm and a method
US6835505B2 (en) * 1998-10-08 2004-12-28 Rochester Institute Of Technology Mask for projection photolithography at or below about 160 nm and a method thereof
JP4073569B2 (ja) * 1999-02-03 2008-04-09 セイコーインスツル株式会社 近視野光を利用して再生可能な記録媒体
KR100322537B1 (ko) 1999-07-02 2002-03-25 윤종용 블랭크 마스크 및 이를 이용한 위상 반전 마스크 제조방법
JP2001201842A (ja) * 1999-11-09 2001-07-27 Ulvac Seimaku Kk 位相シフトフォトマスクブランクス及び位相シフトフォトマスク並びに半導体装置の製造方法
US6511778B2 (en) 2000-01-05 2003-01-28 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Phase shift mask blank, phase shift mask and method of manufacture
JP4686006B2 (ja) * 2000-04-27 2011-05-18 大日本印刷株式会社 ハーフトーン位相シフトフォトマスクとハーフトーン位相シフトフォトマスク用ブランクス、及びハーフトーン位相シフトフォトマスクの製造方法
US6694275B1 (en) * 2000-06-02 2004-02-17 Timbre Technologies, Inc. Profiler business model
EP1176465A3 (en) * 2000-07-25 2002-08-07 International Business Corporation A ternary photomask and method of making the same
US6524755B2 (en) 2000-09-07 2003-02-25 Gray Scale Technologies, Inc. Phase-shift masks and methods of fabrication
JP2002090977A (ja) * 2000-09-12 2002-03-27 Hoya Corp 位相シフトマスクブランク、フォトマスクブランク、並びにそれらの製造装置及び製造方法
JP2002141512A (ja) * 2000-11-06 2002-05-17 Advanced Display Inc 薄膜のパターニング方法およびそれを用いたｔｆｔアレイ基板およびその製造方法
JP2003114514A (ja) * 2001-10-02 2003-04-18 Sharp Corp マスクを用いたパターンの転写方法、ハーフトーンマスク、及びその製造方法、並びに回路基板の製造方法
US6698008B2 (en) * 2001-10-30 2004-02-24 International Business Machines Corporation Row-based placement scoring and legalization measure for books with phase shift mask dependencies
CN100440038C (zh) * 2001-11-27 2008-12-03 Hoya株式会社 半色调型相移掩膜坯料、半色调型相移掩膜及其制造方法
DE10307545A1 (de) * 2002-02-22 2003-11-06 Hoya Corp Zuschnitt für halbtonartige Phasenverschiebungsmaske und zugehörige Phasenverschiebungsmaske
DE10307518B4 (de) * 2002-02-22 2011-04-14 Hoya Corp. Halbtonphasenschiebermaskenrohling, Halbtonphasenschiebermaske und Verfahren zu deren Herstellung
JP4488892B2 (ja) * 2002-08-19 2010-06-23 Ｈｏｙａ株式会社 ハーフトーン型位相シフトマスクブランクの製造方法、位相シフトマスクブランク製造用スパッタリングターゲット、及び、位相シフトマスクの製造方法
US6855463B2 (en) * 2002-08-27 2005-02-15 Photronics, Inc. Photomask having an intermediate inspection film layer
EP1668413A2 (en) * 2003-09-05 2006-06-14 Schott AG Phase shift mask blank with increased uniformity
US7445273B2 (en) * 2003-12-15 2008-11-04 Guardian Industries Corp. Scratch resistant coated glass article resistant fluoride-based etchant(s)
US7387816B2 (en) 2003-12-15 2008-06-17 Guardian Industries Corp. Scratch resistant coated glass article including layer(s) resistant to fluoride-based etchant(s), and method of making article using combustion CVD
US7566481B2 (en) * 2003-12-15 2009-07-28 Guardian Industries Corp. Method of making scratch resistant coated glass article including layer(s) resistant to fluoride-based etchant(s)
US7879202B2 (en) * 2003-12-15 2011-02-01 Guardian Industries Corp. Scratch resistant coated glass article including carbide layer(s) resistant to fluoride-based etchant(s)
CN101421432A (zh) * 2003-12-18 2009-04-29 北美Agc平板玻璃公司 用于光学涂层的具有增强的抗腐蚀性和抗划伤性的防护层
KR100549268B1 (ko) * 2003-12-31 2006-02-03 동부아남반도체 주식회사 위상반전 마스크 및 그 제조방법
TWI348590B (en) * 2004-03-31 2011-09-11 Shinetsu Chemical Co Halftone phase shift mask blank, halftone phase shift mask, and pattern transfer method
JP2005284216A (ja) 2004-03-31 2005-10-13 Shin Etsu Chem Co Ltd 成膜用ターゲット及び位相シフトマスクブランクの製造方法
US8003164B2 (en) * 2008-09-19 2011-08-23 Guardian Industries Corp. Method of making a scratch-and etch-resistant coated glass article
CN106169415B (zh) 2013-05-03 2020-02-14 应用材料公司 用于多图案化应用的光调谐硬掩模
CN108227368A (zh) * 2018-01-17 2018-06-29 京东方科技集团股份有限公司 一种掩模板、显示基板以及显示装置
JP7109996B2 (ja) 2018-05-30 2022-08-01 Hoya株式会社 マスクブランク、位相シフトマスクおよび半導体デバイスの製造方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0743887A (ja) * 1993-07-30 1995-02-14 Dainippon Printing Co Ltd ハーフトーン位相シフトフォトマスク用ブランクス、ハーフトーン位相シフトフォトマスク、及び、それらの製造方法
JPH0854725A (ja) * 1994-08-11 1996-02-27 Toppan Printing Co Ltd ハーフトーン型位相シフトマスクとそれに用いるマスクブランク
JPH08171196A (ja) * 1994-12-19 1996-07-02 Toppan Printing Co Ltd ハーフトーン型位相シフトマスクとそのマスクブランク及びハーフトーン型位相シフトマスクの製造方法
KR19980010604U (ko) * 1996-08-09 1998-05-15 서두칠 Pll 튜너

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5762052A (en) 1980-09-30 1982-04-14 Nippon Kogaku Kk <Nikon> Original plate to be projected for use in transmission
EP0090924B1 (en) 1982-04-05 1987-11-11 International Business Machines Corporation Method of increasing the image resolution of a transmitting mask and improved masks for performing the method
US4890309A (en) 1987-02-25 1989-12-26 Massachusetts Institute Of Technology Lithography mask with a π-phase shifting attenuator
JP3105234B2 (ja) 1990-09-28 2000-10-30 株式会社日立製作所 半導体装置の製造方法
US5547787A (en) * 1992-04-22 1996-08-20 Kabushiki Kaisha Toshiba Exposure mask, exposure mask substrate, method for fabricating the same, and method for forming pattern based on exposure mask
JP2878143B2 (ja) * 1994-02-22 1999-04-05 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレイション 減衰位相シフト・マスク作成用の薄膜材料及びその作成方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0743887A (ja) * 1993-07-30 1995-02-14 Dainippon Printing Co Ltd ハーフトーン位相シフトフォトマスク用ブランクス、ハーフトーン位相シフトフォトマスク、及び、それらの製造方法
JPH0854725A (ja) * 1994-08-11 1996-02-27 Toppan Printing Co Ltd ハーフトーン型位相シフトマスクとそれに用いるマスクブランク
JPH08171196A (ja) * 1994-12-19 1996-07-02 Toppan Printing Co Ltd ハーフトーン型位相シフトマスクとそのマスクブランク及びハーフトーン型位相シフトマスクの製造方法
KR19980010604U (ko) * 1996-08-09 1998-05-15 서두칠 Pll 튜너

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100851922B1 (ko) 2007-08-31 2008-08-12 주식회사 하이닉스반도체 반도체 소자의 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
EP0838726B1 (en) 2012-02-29
TW346556B (en) 1998-12-01
EP0838726A1 (en) 1998-04-29
KR19980033168A (ko) 1998-07-25
US5935735A (en) 1999-08-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100505494B1 (ko) 하아프톤형 위상시프트마스크용 블랭크, 하아프톤형 위상시프트마스크 및 이들의 제조방법
KR100242364B1 (ko) 포토 마스크와 그의 제조방법
EP1832926B1 (en) Photomask blank and photomask making method
KR101029162B1 (ko) 포토마스크 블랭크, 포토마스크 및 포토마스크를 이용한 패턴 전사 방법
US5405721A (en) Phase-shifting lithographic masks having phase-shifting layers of differing compositions
KR101698672B1 (ko) 마스크 블랭크 및 전사용 마스크의 제조 방법
JP2001312043A (ja) ハーフトーン位相シフトフォトマスク及びハーフトーン位相シフトフォトマスク用ブランクス
JP2000181049A (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
KR20160060560A (ko) 포토마스크 블랭크 및 그것을 사용한 포토마스크의 제조 방법과 표시 장치의 제조 방법
TWI629557B (zh) 光罩基底及使用其之光罩之製造方法、以及顯示裝置之製造方法
JPH10319569A (ja) 露光用マスク
KR101846065B1 (ko) 포토마스크 블랭크 및 이것을 사용한 포토마스크의 제조 방법, 및 표시 장치의 제조 방법
JPH10186632A (ja) ハーフトーン型位相シフトマスク用ブランク及びハーフトーン型位相シフトマスク
JP3478067B2 (ja) ハーフトーン型位相シフトマスク及びハーフトーン型位相シフトマスク用ブランク
KR20010089414A (ko) 하프톤 위상 시프트 포토 마스크 및 이를 제작하기 위한하프톤 위상 시프트 포토 마스크용 블랭크
JP3289606B2 (ja) ハーフトーン型位相シフトマスク用ブランク及びハーフトーン型位相シフトマスク
JP2004004791A (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
JP2003241363A (ja) ハーフトーン型位相シフトマスク
JPH1184624A (ja) ハーフトーン型位相シフトマスク用ブランク及びハーフトーン型位相シフトマスク及びそれらの製造方法
JP2002040625A (ja) 露光用マスク、レジストパターン形成方法及び露光マスク用基板の製造方法
Yoshioka et al. Practical attenuated phase-shifting mask with a single-layer absorptive shifter of MoSiO and MoSiON for ULSI fabrication
JP3760927B2 (ja) パターン転写方法
JP3485071B2 (ja) フォトマスク及び製造方法
JP4099836B2 (ja) ハーフトーン型位相シフトマスク用ブランク及びその製造方法及びハーフトーン型位相シフトマスク
JPH04223464A (ja) フォトマスク

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130705

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140716

Year of fee payment: 10

LAPS Lapse due to unpaid annual fee