KR100560110B1 - 전자선 마스크용 기판, 전자선 마스크 블랭크, 및 전자선마스크 - Google Patents

전자선 마스크용 기판, 전자선 마스크 블랭크, 및 전자선마스크 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전자선 마스크 제작의 여유도를 현저하게 향상시킬 수 있는 전자선 마스크용 기판 등을 제공하는 것을 목적으로 한다. 이면 에칭 가공에 의해 박막층을 지지하기 위한 지지체를 형성하기 위한 실리콘을 포함하는 재료로 이루어지는 기판과, 이 기판 상에 형성된 에칭 스토퍼층과, 이 에칭 스토퍼층 상에 형성된 실리콘을 포함하는 재료로 이루어지는 박막층을 가지는 전자선 마스크용 기판으로서, 상기 에칭 스토퍼층이, 예를 들면 금속 화합물(예를 들면 질화 크롬(CrNX) 등)인 것을 특징으로 한다.
전자선 마스크용 기판, 에칭 스토퍼층, 박막층

Description

전자선 마스크용 기판, 전자선 마스크 블랭크, 및 전자선 마스크{SUBSTRATE FOR ELECTRON BEAM MASK, ELECTRON BEAM MASK BLANKS, AND ELECTRON BEAM MASK}
도 1은 본 발명의 효과를 설명하기 위한 바이어스 파워와 에칭 선택비와의 관계를 나타내는 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 있어서의 마스크의 제조 과정을 설명하기 위한 모식도.
도 3은 스트럿(strut) 구조를 설명하기 위한 부분 사시도.
도 4는 종래의 휘어지는 문제를 설명하기 위한 모식도.
도 5는 종래의 에칭 스토퍼층의 탄성 응력의 문제를 설명하기 위한 모식도.
도 6은 종래의 문제점을 설명하기 위한 SiO2 에칭 스토퍼층의 두께와 Si 박막층의 막 응력과의 관계를 나타내는 도면.
도 7은 종래의 문제점을 설명하기 위한 챔버 압력과 Si/SiO2 에칭 선택비와의 관계를 나타내는 도면.
본 발명은 하전 입자선, 특히 전자선을 이용한 반도체 장치 등의 제조를 위한 전자선 리소그래피 기술에 이용하는 전사 마스크(레티클), 마스크 블랭크(마스크 제작용 기판)의 구조, 제조 방법 등에 관한 것이다.
최근, 종래의 포토 레티클 및 스테퍼 장치를 이용한 스텝 & 리피트 방식에 의한 노광 기술이나, 종래의 포토 마스크를 이용한 등배 노광 방식에 의한 노광 기술과 마찬가지로, 전자선 레티클 및 EB 스테퍼 장치를 이용한 스텝 & 리피트 방식에 의한 전자선 노광 기술이나, LEEPL 마스크를 이용한 저가속 전압 전자빔 방식의 등배 리소그래피에 의한 전자선 노광 기술이 제창되어, 제반 문제의 해결을 목표로 급속하게 현실성을 띠게 되었다.
이들 EPL 마스크(Electron Projection Lithography Mask)(스텐실 타입과 멤브레인 타입이 있음)나, LEEPL 마스크(Low Energy Electron beam Projection Lithography Mask)(스텐실 타입)에서는, 실용성을 높이기 위하여 8인치 사이즈까지 확대화하는 것이 요구되고 있다. 즉, 8인치 사이즈의 EPL 레티클을 이용하면 1 레이어분의 마스크 패턴을 한 장의 EPL 레티클 상에 수용할 수 있으며, 또한 8인치 사이즈의 LEEPL 마스크를 이용하면 8인치 사이즈의 실리콘 웨이퍼 상에 전체 칩의 마스크 패턴을 한번에 전사하는 것도 가능하게 된다.
이들 EPL 마스크나 LEEPL 마스크에 있어서는, 마스크 패턴을 형성하는 박막층 두께의 규격이 2㎛ 정도 이하로 극히 얇아(전자에서는 2㎛, 후자에서는 0.5㎛), 종래의 전자선 노광용 스텐실 마스크(부분 일괄 묘화법)의 박막층의 두께 10㎛ 정도에 비해 극히 얇기 때문에 마스크의 제작이 어렵다.
또한, 이들 EPL 마스크나 LEEPL 마스크에 있어서는, 종래의 포토 레티클이나 포토 마스크와 같은 정도의 품질을 필요로 하게 된다. 이것은, 전자선 부분 일괄 마스크의 축소율 1/25 내지 1/60에 비하여 EPL 마스크에서는 축소율이 1/4가 되기 때문이며, LEEPL 마스크에서는 등배가 되기 때문이다. 또한, 예를 들면 EPL의 8인치 마스크에서는 마스크 패턴은 0.2 내지 0.3㎛ 사이즈(웨이퍼 상에서는 50 내지 70nm가 됨)가 되기 때문이다. 특히 마스크 패턴의 위치 정밀도에 관해서는, 마스크 패턴이 형성되는 박막층에 생기는 응력을 충분히 제어할 필요가 있으며, 이 마스크 패턴의 위치 정밀도의 제어는 박막층의 두께가 2㎛ 정도 이하로 극히 얇아 마스크 사이즈가 예를 들어 8인치로 대형화되면 면내 분포 특성 등이 어려워진다.
이들 EPL 마스크(특히 스텐실 타입)나 LEEPL 마스크에 있어서는, Si/SiO2/Si 구성의 SOI(Silicon on insulator) 웨이퍼를 이용하는 마스크를 제작하는 것이 현재로서는 일반적 또는 현실적이다. 하지만, SOI 웨이퍼를 마스크 기판으로 한 경우, 에칭 스토퍼 기능 목적의 이산화규소(SiO2)층의 압축 응력이 상당히 커서, Si 박막층에 응력 변화를 일으킨다. 이것을 보다 구체적으로 도 4를 참조하여 설명한다.
8인치 사이즈의 스텐실 타입의 EPL 마스크를 제작하기 위한 SOI 기판의 두께는 제안되어 있는 표준 사양으로서, Si 박막층 : 2㎛, SiO2 에칭 스토퍼층 : 1㎛, 지지체층 : 725 내지 750㎛(8인치)이다(도 4a).
SiO2 에칭 스토퍼층이 강한 압축성 응력을 가지고 있기 때문에, 도 4b에 나 타낸 바와 같이 이면 가공에 의해, 형성된 박막부는 압축 응력막의 영향으로 큰 막 변형(휘어짐)을 일으켜, 상당히 파손되기 쉬운 상태로 된다는 것을 알 수 있었다(이하, 제 1 문제(1)라 칭함).
또한, 도 4c에 나타낸 바와 같이, 이면 개구부에 노출되는 SiO2층을 제거한 경우에도, Si 박막층의 인장 응력이 충분히 크지 않으면 막 변형(막의 휘어짐)을 일으킨다는 것을 알 수 있었다. 이것은 도 5에 나타낸 바와 같이 SiO2층의 압축 방향으로의 탄성 응력이 Si 박막층에 작용하는 것이 그 이유이다(이하, 제 1 문제(2)라 칭함).
이 대책으로서 종래 제안되어 있는 방법은 마스크 패턴을 형성하기 위한 Si 박막층에 붕소(B) 등의 불순물 도핑을 상당히 고농도로 함으로써 Si 박막층의 인장 응력치를 높여 자립막화를 이룰 수 있었다.
하지만, 이 방법에서는 고농도 도핑에 장시간을 요하는 점이나, 불순물 농도가 Si층의 깊이 방향에서 분포를 가지게 되는 점 등의 문제가 있다. 게다가 패턴 위치 정밀도를 만족시키기 위하여 마스크 형성 후의 Si 박막층의 막 응력을 10MPa 이하로 제어하는 것이 상당히 곤란하다. 왜냐하면, 두께가 1㎛로 두꺼운 데다가, 큰 압축 응력을 가지고 있는 SiO2막은 마스크 제작 공정 중에 에칭 스토퍼층으로서의 필요성이 없어진 후, 상술한 바와 같이 선택적으로 제거한다. 이러한 공정에 대응한 후에, Si층의 막 응력을 최종적으로 10MPa 이하로 하기 위해서는, 불순물 농도를 재현 좋게 제어하는 것이나, SiO2층의 두께를 재현 좋게 제어하는 것이 필수이 지만, 실용적인 관점에서 보면 상당히 곤란하다고 할 수 있다.
SOI 웨이퍼를 기판재로 한 대책으로서 생각할 수 있는 방법으로는, 일반적인 Si로의 불순물 도프 농도(1014 내지 1015 atm/㎤)에서도 Si막 자체는 인장 방향으로의 변형(인장 응력)을 가지고 있기 때문에, 이면 가공 후의 윈도우 단부에서 생기는 SiO2층의 탄성력을 저감시키는 방법을 생각할 수 있다. SiO2층의 탄성 응력 저감 방법으로는 SiO2막의 내부 응력을 저감시키거나, SiO2막 두께를 얇게 하는 방법이 있다. 내부 응력 그 자체의 저감은 현재의 SOI 웨이퍼의 제조법 상 곤란하다. 따라서 압축성의 탄성 응력을 저감시키기 위해서는 SiO2층의 두께를 얇게 하는 것에 한정된다.
실제로 SiO2층의 두께를 변화시켰을 때의 바질법을 이용하여 측정한 Si 박막층의 응력 변화를 도 6에 나타낸다. 이 때의 Si 박막층으로의 불순물 도프에는, 붕소(B)를 이용하고, 그 농도는 8×1015atm/㎤이다. 도 6에서 Si 박막층의 응력은 SiO2층의 두께에 따라 변화한다. Si 박막층의 응력 범위를 1 내지 10MPa로 설정한 경우, 적절한 SiO2 두께는 약 0.3㎛(300nm)였다.
하지만 SiO2층은 표리면으로부터의 에칭 가공을 위한 에칭 스토퍼로서의 기능을 가지는 것이 필요 조건이다. 따라서 한정된 막 두께에서 에칭시의 선택성이 충분히 필요하게 된다. 실제로 에칭 선택비의 확인을 실시한 결과, 마스크 패턴 가 공(표면 패턴 가공)에 있어서는, 실리콘(Si)재에 대하여 선택비 10 정도이며, 이면 가공에 대해서는 도 7에 나타낸 바와 같이 에칭시의 챔버 압력에 따라 에칭 선택비의 향상이 확인되었지만, 충분한 특성은 아니었다. 또한, 동 도면에 나타낸 바와 같이 에칭 속도의 면내 분포 균일성이 에칭 선택비와 상반하여 저하되는 것이 확인되었다. 이 특성은 기판 사이즈의 확대와 더불어 현저하게 된다. 예를 들면 4인치 사이즈의 기판에서는 선택비 100의 조건 하에서 에칭 속도 면내 분포 균일성은 95% 이상이었지만, 8인치 사이즈에서는 에칭 선택비 100 이상 얻을 수 있는 조건 하에서 에칭 속도 면내 분포 균일성은 60% 이하로 저하된다. 이것은 피 에칭부분의 기판 면내에서의 치우침에 기인하고 있기 때문에(기판 외주부의 에칭 속도가 빠르고, 기판 중심부의 에칭 속도가 느림), 현재까지 시판화되고 있는 최신 고속 에칭장치에 있어서도, Si/SiO2 에칭 선택비를 300 이상 되도록 에칭 조건을 조정한 경우, 에칭 속도 균일성은 80% 이하였다.
이상의 결과, SiO2 박막화와 에칭 스토퍼로서의 양호한 특성을 양립하는 것이 곤란해져 8인치 스텐실 마스크를 제작할 수 없음이 분명해졌다(이하, 제 2 문제라 칭함).
본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 에칭 스토퍼의 막 응력을 개선함으로써 휘어짐을 저감하여 잘 파손되지 않는 전자선용 마스크, 및 전자선용 마스크를 얻기 위한 전자선용 마스크 기판, 전자선용 마스크 블랭크를 제공하는 것 을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 특히 이면 가공시에 양호한 특성을 가지는 에칭 스토퍼를 구비한 전자선용 마스크 기판, 전자선용 마스크 블랭크, 및 그들을 이용하여 제조한 전자선 마스크를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 특히 대형 기판 사이즈(예를 들면, 8인치 사이즈)의 전자선 마스크를 제조할 수 있는 전자선용 마스크 기판, 전자선용 마스크 블랭크, 및 그들을 이용하여 제조한 전자선 마스크를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 이하의 구성을 가진다.
(구성 1) 이면 에칭 가공에 의해 박막층을 지지하기 위한 지지체를 형성하기 위한 기판과, 이 기판 상에 형성된 에칭 스토퍼층과, 이 에칭 스토퍼층 상에 형성된 박막층을 가지는 전자선 마스크용 기판으로서,
상기 박막층의 박막화에 수반하여 상기 박막층의 인장 응력이 작고, 상기 에칭 스토퍼층의 응력의 영향으로, 이면 가공시에 상기 박막층과 상기 에칭 스토퍼층으로 구성되는 박막부가 휘어져 버리는 경우, 및/또는, 상기 에칭 스토퍼층의 제거시에 상기 박막층이 마스크 패턴 위치 정밀도를 만족시키지 않는 범위로 휘어져 버리는 경우에 있어서,
상기 박막층의 막응력과 상기 에칭 스토퍼층의 막응력을, 이면 가공시에 상기 박막부가 휘어지지 않는 관계로 하는, 및/또는, 에칭 스토퍼층 제거시에 상기 박막층이 마스크 패턴 위치 정밀도를 만족시키는 범위를 초과하여 휘어지지 않는 관계로 하는 것을 특징으로 하는 전자선 마스크용 기판.
(구성 2) 이면 에칭 가공에 의해 박막층을 지지하기 위한 지지체를 형성하기 위한 기판과, 이 기판 상에 형성된 에칭 스토퍼층과, 이 에칭 스토퍼층 상에 형성된 박막층을 가지는 전자선 마스크용 기판으로서,
이면 드라이 에칭 가공시의 드라이 에칭 조건의 여유도를 확보할 목적으로, 상기 에칭 스토퍼층의 상기 기판에 대한 에칭 선택비를 충분히 크게 한 것을 특징으로 하는 전자선 마스크용 기판.
(구성 3) 이면 에칭 가공에 의해 박막층을 지지하기 위한 지지체를 형성하기 위한 실리콘을 포함하는 재료로 이루어지는 기판과, 이 기판 상에 형성된 에칭 스토퍼층과, 이 에칭 스토퍼층 상에 형성된 실리콘을 포함하는 재료로 이루어지는 박막층을 가지는 전자선 마스크용 기판으로서,
상기 에칭 스토퍼층이, 이면 에칭 가공 후의 막응력이 ±30MPa 이내인 저응력 재료 또는 이면 에칭 가공 후의 막응력을 ±30MPa 이내로 제어 가능한 저응력 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자선 마스크용 기판.
(구성 4) 이면 에칭 가공에 의해 박막층을 지지하기 위한 지지체를 형성하기 위한 실리콘을 포함하는 재료로 이루어지는 기판과, 이 기판 상에 형성된 에칭 스토퍼층과, 이 에칭 스토퍼층 상에 형성된 실리콘을 포함하는 재료로 이루어지는 박막층을 가지는 전자선 마스크용 기판으로서,
상기 에칭 스토퍼층이, 실리콘을 포함하는 재료로 이루어지는 기판에 대한 에칭 선택비가 700 이상인 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자선 마스크용 기판.
(구성 5) 이면 에칭 가공에 의해 박막층을 지지하기 위한 지지체를 형성하기 위한 실리콘을 포함하는 재료로 이루어지는 기판과, 이 기판 상에 형성된 에칭 스토퍼층과, 이 에칭 스토퍼층 상에 형성된 실리콘을 포함하는 재료로 이루어지는 박막층을 가지는 전자선 마스크용 기판으로서,
상기 에칭 스토퍼층이, 금속 재료, 금속 화합물, 탄소 및 탄소 화합물로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들의 조합으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자선 마스크용 기판.
(구성 6) 상기 금속 화합물이 크롬 화합물인 것을 특징으로 하는 구성 5에 기재된 전자선 마스크용 기판.
(구성 7) 상기 금속 화합물이 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 지르코늄(Zr), 알루미늄 (Al), 몰리브덴(Mo) 및 텅스텐(W)의 화합물 중에서 선택되는 어느 하나 또는 이들의 혼합인 것을 특징으로 하는 구성 5에 기재된 전자선 마스크용 기판.
(구성 8) 구성 1 내지 7 중 어느 하나에 기재된 전자선 마스크용 기판에, 이면 에칭 가공을 실시하고, 지지체를 형성한 전자선 마스크 블랭크.
(구성 9) 구성 1 내지 7 중 어느 하나에 기재된 기판에, 이면 에칭 가공을 실시함과 더불어, 표면측 에칭 가공을 실시하여 마스크 패턴을 형성한 전자선 마스크.
(구성 10) 구성 6 또는 7의 재료 구성으로 이루어지는 기판에 있어서, 박막층에 마스크 패턴을 형성하기 위한 드라이 에칭 주가스로서, 레지스트를 에칭 마스 크로 하는 경우에는 6불화유황(SF6) 혹은 4불화탄소(CF4) 중 어느 하나를 주가스로 이용하고, 에칭 마스크가 이산화규소(SiO2)인 경우에는 4염화규소(SiCl4), 염화수소 (HCl), 브롬화 수소(HBr), 요오드화 수소(HI) 중 어느 하나를 이용하며, 이면 드라이 에칭 가공용의 가스로서 SF6, C4F8, C3F8, C 4F6, C2F6, 및 C5F8 중에서 선택되는 하나 또는 둘 이상의 불소계 가스를 이용하여 마스크를 제작하는 것을 특징으로 하는 전자선 노광용 마스크의 제조 방법.
이하, 본 발명에 대하여 상세하게 설명한다.
본 제 1 발명은, 상기 제 1 문제(1,2)를 해결하기 위하여 이루어진 것으로,
이면 에칭 가공에 의해 박막층(멤브레인)을 지지하기 위한 지지체를 형성하기 위한 기판과, 이 기판 상에 형성된 에칭 스토퍼층과, 이 에칭 스토퍼층 상에 형성된 박막층을 가지는 전자선 마스크용 기판으로서,
상기 박막층의 박막화에 수반하여 상기 박막층의 인장 응력이 작고, 상기 에칭 스토퍼층의 압축 응력이나 탄성 응력의 영향으로, 이면 가공시에 상기 박막층과 상기 에칭 스토퍼층으로 구성되는 박막부가 휘어져 버리는 경우, 및/또는, 상기 에칭 스토퍼층의 제거시(따라서 마스크 완성시)에 상기 박막층이 마스크 패턴 위치 정밀도를 만족시키지 않는 범위로 휘어져 버리는 경우에 있어서,
상기 박막층의 막응력과 상기 에칭 스토퍼층의 막응력을, 이면 가공시에 상기 박막부가 휘어지지 않는 관계로 하는, 및/또는, 에칭 스토퍼층 제거시에 상기 박막층이 마스크 패턴 위치 정밀도를 만족시키는 범위를 초과하여 휘어지지 않는 관계로 하는 것을 특징으로 하는 전자선 마스크용 기판(구성 1)이다.
이로 인해, 상기 제 1 문제(1,2)를 회피할 목적으로, 성막(成膜) 조건이나 막두께 등을 제어 ·조정하는 번잡한 작업이 불필요하게 된다.
상기 제 1 발명에서는 상기 박막층의 막응력과 상기 에칭 스토퍼층의 막응력을, 이면 가공시에 상기 박막부가 휘어지지 않는 관계로 하고, 동시에, 에칭 스토퍼층 제거시에 상기 박막층이 마스크 패턴 위치 정밀도를 만족시키는 범위를 초과하여 휘어지지 않는 관계로 하는 것이 바람직하다.
상기 제 1 발명에 있어서는, 전자선 마스크용 기판 제작시(이니셜)의 응력 관계를 상기 관계로 하는 것이 바람직하다. 이것은 마스크의 제작이 상당히 용이하게 되기 때문이다. 상기 제 1 발명에 있어서는, 전자선 마스크용 기판 가공 과정에 있어서, 이면 가공시, 에칭 스토퍼층 제거시 직전에 응력 관계를 상기 관계로 하는 것이 가능하다.
상기 제 1 발명은, 상기 박막층의 두께가 2㎛ 이하인 경우에 특히 효과적이다. 이것은, 막 변형의 크기는 막의 내부 응력과 막두께와의 곱으로 결정되기 때문에, 박막층의 두께가 극히 얇은 경우 박막층의 인장 응력이 작아져 그 결과 에칭 스토퍼층(SiO2층)의 압축 응력이 상회하여, 박막층이 극히 쉽게 휘어지게 되기 때문이다.
상기 제 1 발명에 있어서는, 에칭 스토퍼층으로서 저응력 재료 또는 막응력 을 저응력으로 제어 가능한 재료를 이용하는 것이 바람직하다. 이로 인해, 상기 제 1 문제(1,2)가 발생할 가능성을 극단적으로 저감시킬 수 있어, 마스크 제작의 여유도가 현저하게 향상될 수 있기 때문이다.
또한, 에칭 스토퍼층의 막응력을 저응력으로 함으로써, 이면 가공 후, 스텐실 마스크를 제조하는 경우, 그대로 표면측의 가공(개구부의 형성)시의 에칭 스토퍼층으로서 이용할 수 있다. 에칭 스토퍼의 응력이 크면, 박막부가 휘어져 버려 쉽게 파손되기 때문에, 그대로 표면 가공용의 에칭 스토퍼로서 사용하기가 곤란하다. 그 때문에, 표면 가공 전에 에칭 스토퍼를 제거해 버리는 것을 생각할 수 있지만, 표면 가공시에 에칭 스토퍼가 없으면, 마스크 패턴이 관통한 시점에서 이면에 가스(드라이 에칭 가스)가 돌아 들어와 침식 등의 문제를 일으킨다. 또한, 에칭 스토퍼 제거 후에 새롭게 표면 가공용의 에칭 스토퍼를 설치하는 것도 생각할 수 있지만, 그 경우도 이면의 단차에 의해 균일한 막을 형성하는 것이 곤란하다. 따라서, 이면 가공과 표면 가공의 에칭 스토퍼는 겸용하는 것이 바람직하다.
상기 제 1 발명에 있어서는, 도 3에 나타낸 서브 필드(박막부) 파손 회피의 목적으로, 에칭 스토퍼층으로서 저응력 재료 또는 막응력을 저응력으로 제어 가능한 재료를 이용하는 것, 혹은, 서브 필드 파손 회피의 목적으로, 에칭 스토퍼층을 저응력으로 하는 것이 가능하다.
상기 제 1 발명은 기본적으로 기판 사이즈에 상관없이 적용 가능하다. 이것은 예를 들면 4인치 사이즈의 기판이라도 단지 서브 필드 파손 확률이 낮다는 것일 뿐, 서브 필드 파손 우려가 있기 때문에 이것을 회피하기 위함이다. 단지 큰 사이 즈의 기판의 경우가 서브 필드 파손 확률이 높아지기 (예를 들면, 8인치 기판에서 서브 필드 수는 8000개이며, 서브 필드 하나가 파손되어도 제품으로서 사용 불가능하므로, 8인치이면 서브 필드 파손이 현저하게 되어 마스크 제작이 불가능하게 되기) 때문에, 상기 제 1 발명은 큰 사이즈 기판(예를 들면, 4인치를 넘는 기판, 특히 8인치 이상의 기판)인 경우에 특히 효과적이다.
상기 제 1 발명은 스텐실 타입의 EPL 마스크, 멤브레인 타입의 EPL 마스크, LEEPL 마스크를 제작하기에 상당히 효과적이다. 또한, 스텐실 타입의 EPL 마스크나 LEEPL 마스크에서는 박막층에 관통 구멍을 형성하여 마스크 패턴을 형성한다. 멤브레인 타입의 EPL 마스크에서는 박막층 상에 전자선 산란체 재료층을 형성하고, 이 전자선 산란체 재료층을 패터닝하여 마스크 패턴을 형성한다.
상기 제 1 발명의 경우, 상기 에칭 스토퍼층의 재료는 드라이 에칭 내구성을 가지고 있는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 이면측 및 필요에 따라 표면측으로부터의 드라이 에칭에 대하여, 에칭 스토퍼층 두께의 반 이상이 남을 정도 이상의 드라이 에칭 내구성을 가지고 있는 것이 바람직하다. 또한, 상기 에칭 스토퍼층의 재료는 마스크 세정에 대한 내구성의 관점에서, 화학적 내구성을 가지고 있는 것이 바람직하다. 또한, 상기 에칭 스토퍼층의 재료는 전자선에 의한 가열에 대한 안정성 확보나 가열에 의한 응력 변동을 피하기 위하여 열적 안정성을 가지고 있는 것이 바람직하다. 또한, 상기 에칭 스토퍼층의 재료는 고품질의 막을 안정되게 제작할 수 있는 성막성을 가지고 있는 것이 바람직하다.
상기 제 1 발명은 상기 박막층이 실리콘 또는 실리콘을 포함하는 재료로 이 루어지는 경우에 적용되는 경우, 고품질의 박막층을 안정적으로 성막 가능하고, 높은 가공 정밀도로 용이하게 가공할 수 있기 때문에 바람직하다.
상기 제 1 발명은 상기 지지체를 형성하기 위한 기판이 실리콘 또는 실리콘을 포함하는 재료로 이루어지는 경우에 적용하면, 평탄도가 높고 동시에 고품질의 기판을 안정적으로 입수 가능하여, 높은 가공 정밀도로 용이하게 가공할 수 있기 때문에 바람직하다.
상기 제 1 발명은 이면 가공을 드라이 에칭으로 수행하는 경우와 웨트 에칭으로 수행하는 경우 모두에 있어서 적용 가능하다.
본 제 2 발명은 상기 제 2 문제를 해결하기 위하여 이루어진 것으로,
이면 에칭 가공에 의해 박막층(멤브레인)을 지지하기 위한 지지체를 형성하기 위한 기판과, 이 기판 상에 형성된 에칭 스토퍼층과, 이 에칭 스토퍼층 상에 형성된 박막층을 가지는 전자선 마스크용 기판으로서,
이면 드라이 에칭 가공시의 드라이 에칭 조건의 여유도를 확보할 목적으로, 상기 에칭 스토퍼층의 상기 기판에 대한 에칭 선택비를 충분히 크게 한 것을 특징으로 하는 전자선 마스크용 기판(구성 2)이다.
이로 인해, 에칭 선택비를 높일 목적으로 이면 드라이 에칭 가공시의 드라이 에칭 조건을 조정하는 번잡한 작업이 불필요하게 된다. 또한, 드라이 에칭 조건의 변동에 대한 공정의 안정성이 비약적으로 향상한다. 또한, 상기 에칭 선택비를 충분히 크게 함으로써, 표면측으로부터 에칭을 수행하는 경우에 표면측으로부터의 에칭에 대한 에칭 선택비를 향상시킬 수 있게 된다.
상기 본 제 2 발명에서는 상기 박막층(상기 기판) 사이즈의 대형화에 수반하여, 이면 드라이 에칭 가공시의 에칭 속도 면내 균일성이 악화하는 경우에 있어서, 에칭 속도 면내 균일성의 여유도를 확보할 목적으로, 상기 에칭 스토퍼층의 상기 기판에 대한 에칭 선택비를 충분히 크게 할 수 있다. 이에 따라, 이면 드라이 에칭 장치의 에칭 속도 면내 균일성이 엄격하게 요구되지 않아, 이면 가공에 있어서의 장치 제약의 문제가 해소되기 때문에 제조의 용이화, 저비용화가 도모된다. 이로 인해, 에칭 속도 면내 균일성이 통상보다 나쁜(예를 들면 90% 이하) 경우라도, 큰 사이즈 마스크(예를 들면, 4인치를 넘는 마스크, 특히 8인치 이상인 마스크)를 제조할 수 있다.
상기 본 제 2 발명에서는 상기 박막층(상기 기판) 사이즈의 대형화 및 상기 기판이 두꺼워짐에 따라, 이면 드라이 에칭 가공시의 오버 에칭 시간이 장시간화하는 경우에 있어서, 이 장시간화하는 오버 에칭 시간에 대처할 목적으로, 상기 에칭 스토퍼층의 상기 기판에 대한 에칭 선택비를 충분히 크게 할 수 있다. 에칭 선택비가 충분히 크지 않으면, 에칭 스토퍼층이 에칭되어 소실되어 버려 표면측의 Si층을 간단히 에칭(소실)해 버린다.
상기 본 제 2 발명에서는 상기 박막층(상기 기판) 사이즈의 대형화에 수반하여, SOI 기판의 SiO2에서는 전자선 마스크의 제작 조건이 엄격하게 되는 경우(예를 들면, 에칭 스토퍼층의 막응력 저감에 의한 박막층의 파손 방지와, 에칭 스토퍼로서의 특성을 양립시키는 것이 곤란한 경우)에, 전자선 마스크의 제작을 용이하게 할 수 있게 하기 위하여, 상기 에칭 스토퍼층의 상기 기판에 대한 에칭 선택비를 충분히 크게 할 수 있다.
상기 본 제 2 발명에서는 상기 에칭 스토퍼층으로서, 상기 에칭 스토퍼층의 상기 기판에 대한 에칭 선택비가 충분히 큰 재료를 이용하는 것이 바람직하다.
상기 본 제 2 발명에서는 상기 에칭 스토퍼층으로서, 상기 에칭 스토퍼층의 선택적 제거가 가능한 재료를 이용하는 것이 바람직하며, 상기 에칭 스토퍼층의 선택적 제거가 용이한 재료를 이용하는 것이 더욱 바람직하다. 상기 에칭 스토퍼층의 재료는 에칭 레이트가 높고, 에칭 레이트 균일성이 양호한 재료라면, 상기 에칭 스토퍼층의 선택적 제거시에 오버 에칭에 의한 상기 박막층으로의 데미지를 저감할 수 있기 때문에 바람직하다.
상기 제 2 발명의 경우, 상기 에칭 스토퍼층의 재료는 드라이 에칭 내구성을 가지고 있는 것이 바람직하다. 또한, 상기 에칭 스토퍼층의 재료는 마스크 세정에 대한 내구성의 관점에서 화학적 내구성을 가지고 있는 것이 바람직하다. 또한, 상기 에칭 스토퍼층의 재료는 전자선에 의한 가열에 대한 안정성 확보나 가열에 의한 응력 변동을 피하기 위하여, 열적 안정성을 가지고 있는 것이 바람직하다. 또한, 상기 에칭 스토퍼층의 재료는 고품질의 막을 안정되게 제작할 수 있는 성막성을 가지고 있는 것이 바람직하다.
상기 제 2 발명은 스텐실 타입의 EPL 마스크, 멤브레인 타입의 EPL 마스크, LEEPL 마스크를 제작하는데 상당히 효과적이다.
본 제 3 발명은 상기 제 1 문제(1,2)를 해결하기 위하여 이루어진 것으로,
이면 에칭 가공에 의해 박막층(멤브레인)을 지지하기 위한 지지체를 형성하기 위한 실리콘을 포함하는 재료로 이루어지는 기판과, 이 기판 상에 형성된 에칭 스토퍼층과, 이 에칭 스토퍼층 상에 형성된 실리콘을 포함하는 재료로 이루어지는 박막층을 가지는 전자선 마스크용 기판으로서,
상기 에칭 스토퍼층이 이면 에칭 가공 후의 막응력이 ±30MPa 이내인 저응력 재료 또는 이면 에칭 가공 후의 막응력을 ±30MPa 이내로 제어 가능한 저응력 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자선 마스크용 기판(구성 3)이다.
본 제 3 발명에 따르면, 상기 제 1 문제(1,2)를 여유있게 해결할 수 있다.
상기 제 3 발명에 있어서는, 도 3에 나타내는 서브 필드(박막부) 파손 회피의 목적으로, 에칭 스토퍼층으로서 막응력이 ±30MPa 이내인 저응력 재료 또는 막응력을 ±30MPa 이내로 제어 가능한 저응력 재료를 이용하는 것이 가능하다.
또한, 상기 막응력은 ±20MPa 이내로 하는 것이 더욱 바람직하다.
그 외의 사항에 관해서는 상술한 제 1 발명과 같다.
본 제 4 발명은 상기 제 2 문제를 해결하기 위하여 이루어진 것으로,
이면 에칭 가공에 의해 박막층(멤브레인)을 지지하기 위한 지지체를 형성하기 위한 실리콘을 포함하는 재료로 이루어지는 기판과, 이 기판 상에 형성된 에칭 스토퍼층과, 이 에칭 스토퍼층 상에 형성된 실리콘을 포함하는 재료로 이루어지는 박막층을 가지는 전자선 마스크용 기판으로서,
상기 에칭 스토퍼층이, 실리콘을 포함하는 재료로 이루어지는 기판에 대한 에칭 선택비가 700 이상인 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자선 마스크용 기판(구성 4)이다.
본 제 4 발명에 따르면, 상기 제 2 문제를 여유있게 해결할 수 있다.
본 제 4 발명에서는 상기 박막층(상기 기판) 사이즈의 대형화에 수반하여, 이면 드라이 에칭 가공시의 에칭 속도 면내 균일성이 악화되는 경우에 있어서, 에칭 속도 면내 균일성의 여유도를 확보할 목적으로, 상기 에칭 스토퍼층의 상기 기판에 대한 에칭 선택비를 700 이상으로 하는 것이 가능하다.
본 제 4 발명에서는 상기 박막층(상기 기판) 사이즈의 대형화 및 상기 기판이 두꺼워짐에 따라, 이면 드라이 에칭 가공시의 오버 에칭 시간이 장시간화하는 경우에 있어서, 이 장시간화하는 오버 에칭 시간에 대처할 목적으로 상기 에칭 스토퍼층의 상기 기판에 대한 에칭 선택비를 700 이상으로 하는 것이 가능하다.
본 제 4 발명에서는 상기 박막층(상기 기판) 사이즈의 대형화에 수반하여, SOI 기판의 SiO2에서는 전자선 마스크의 제작 조건이 엄격하게 되는 경우에, 전자선 마스크의 제작을 용이하게 가능하게 하기 위해서, 상기 에칭 스토퍼층의 상기 기판에 대한 에칭 선택비를 700 이상으로 할 수 있다.
또한, 상기 에칭 스토퍼층의 상기 기판에 대한 에칭 선택비는 1000 이상으로 하는 것이 바람직하다.
그 외의 사항에 관해서는, 상술한 제 2 발명과 같다.
본 제 5 발명은 상기 제 1 문제(1,2) 및 상기 제 2 문제 모두를 동시에 해결하기 위하여 이루어진 것으로,
이면 에칭 가공에 의해 박막층(멤브레인)을 지지하기 위한 지지체를 형성하기 위한 실리콘을 포함하는 재료로 이루어지는 기판과, 이 기판 상에 형성된 에칭 스토퍼층과, 이 에칭 스토퍼층 상에 형성된 실리콘을 포함하는 재료로 이루어지는 박막층을 가지는 전자선 마스크용 기판으로서,
상기 에칭 스토퍼층이 금속 재료 또는 금속 질화물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자선 마스크용 기판(구성 5)이다.
본 제 5 발명에 따르면, 상기 제 1 문제(1,2) 및 상기 제 2 문제 모두를 동시에 해결할 수 있다.
금속재료로는 Cr, Ti, Ta, Zr, Al, Mo, W 중 한 종 또는 두 종 이상의 재료를 들 수 있다. 또한, 금속 화합물로는, 예를 들면, CrCX, CrNXCY, CrO XCY, CrOX 등, 상기 금속 재료의 질화물, 산화물, 탄화물, 산질화물, 탄산화물, 탄질화물 등 또는 이들의 혼합물 등을 들 수 있다. 탄소 화합물로는 질화탄소 등을 들 수 있다.
본 제 6, 7 발명은 상기 제 1 문제(1,2) 및 상기 제 2 문제 모두를 동시에 해결함과 더불어, 또한 부가적인 이점을 부여하기 위하여 이루어진 것으로,
상술한 과제에 대하여 구성 6, 7에 기재된 발명은 에칭 스토퍼층을 크롬 화합물 또는 소정의 금속 화합물로 하고 [특히, 에칭 스토퍼층을 질화 크롬(CrN), 질화 티타늄(TiNX), 질화 탄탈륨(TaNX), 질화 지르코늄(ZrNX), 질화 몰리브덴(MoN X) 및 질화 텅스텐(WNX) 중 어느 하나로 하고], 또한 그 상층에 진공 성막에 의해 실리콘을 형성한 기판으로 함으로써, 기판의 표리면으로부터의 드라이 에칭 가공시의 에 칭 선택성을 현격히 향상시켜, 이로 인해 종래의 SOI 기판에서는 곤란했던 큰 사이즈의 전자선 마스크의 제작을 가능하게 하였다. 이것은, 이들 금속 질화막은, 질소 가스를 어시스트 가스로 하여 스패터 성막함으로써 막응력을 제로 부근으로 제어하는 것이 가능하며, 게다가 성막 후의 표면 산화 등에 의한 압축 응력 변화(예를 들면-50 내지 -100MPa) 문제를 일으킬 우려가 적다. 특히, 질화 크롬(CrN)막(질화와 크롬을 주성분으로 하는 막)은, 질소 가스를 어시스트 가스로 하여 스패터 성막함으로써 막응력을 제로 부근까지 제어하는 것이 용이하고, 챔버 압력 등의 스패터 조건의 변동에 대한 막응력의 변동을 낮게 억제하도록 조정이 가능하며, 또한 성막 후의 표면 산화 등에 의한 압축 응력 변화 문제를 발생시킬 우려가 거의 없다.
또한, 이들 에칭 스토퍼층 재료는, 막응력이 ±30MPa 이내인 저응력 재료 또는 막응력을 ±30MPa 이내로 제어 가능한 저응력 재료이며, 또한 실리콘을 포함하는 기판 재료에 대한 에칭 선택비가 1000 이상이기 때문에, 에칭 스토퍼층의 막응력 문제, 에칭 스토퍼층의 에칭 선택비 문제, 이면 가공에 있어서의 장치 제약의 문제를 모두 해결하고, 큰 사이즈 마스크(예를 들면, 4인치를 넘는 마스크, 특히 8인치 이상의 마스크)를 제조할 수 있다. 또한 이들 에칭 스토퍼층 재료는, 에칭 스토퍼층의 선택적 제거가 용이하며, 또한, 에칭 레이트가 높고, 에칭 속도 면내 균일성이 양호한 재료이다. 이와 더불어, 이들 에칭 스토퍼층 재료는, 표리 양면으로부터의 드라이 에칭 내구성을 가지고 있으며, 화학적 내구성을 가지고 있고, 열적 안정성을 가지고 있으며, 고품질의 막을 안정되게 제작할 수 있는 성막성을 가지고 있다. 따라서, 고품질의 큰 사이즈 마스크를 제조할 수 있다.
또한, 상기 제 6, 7 발명에 기재된 재료 구성으로 이루어지는 기판에 있어서, 박막층에 마스크 패턴을 형성하기 위한 드라이 에칭 주가스로서, 레지스트를 에칭 마스크로 하는 경우에는 육불화황산(SF6) 혹은 사불화탄소(CF4) 중 어느 하나를 주가스로 이용하고, 에칭 마스크가 이산화규소(SiO2)인 경우에는 사염화규소 (SiCl4), 염화수소(HCl), 브롬화수소(HBr), 요오드화수소(HI) 중 어느 하나를 이용하고, 이면 드라이 에칭 가공용의 가스로서 SF6, C4F8, C3F 8, C4F6, C2F6, 및 C5F8 중에서 선택되는 하나 또는 둘 이상의 불소계 가스(바람직하게는 둘 이상의 가스를 혼합한 상태로 또는 둘 이상의 가스를 교대로 도입하여)를 이용하여 마스크 제작하는 것이, 고정밀도의 가공을 가능하게 하는데 바람직하다(구성 10).
상술한 본 제 1 내지 제 7 발명에 있어서, 에칭 스토퍼층의 막응력을 ±20MPa(+는 인장 응력, -는 인장 응력) 이내로 함으로써, 마스크 가공 후의 패턴 위치 정밀도를 요구 특성 범위(위치 오차 : 20nm)로 할 수 있기 때문에 바람직하다. 에칭 스토퍼층의 막응력은, 보다 바람직하게는 ±5MPa(+는 인장 응력, -는 인장 응력) 범위이다.
상술한 본 제 1 내지 제 7 발명에 있어서, 마스크 패턴 형성하기 위한 박막층 또는 박막층의 응력을 +0.2 내지 +20MPa(+는 인장 응력) 범위로 함으로써, 마스크 가공 후의 패턴 위치 정밀도를 요구 특성 범위로 할 수 있기 때문에 바람직하다. 마스크 패턴 형성하기 위한 박막층 또는 박막층의 막응력은, 보다 바람직하게는 +0.2 내지 +10MPa(+는 인장 응력)이다.
상술한 본 제 1 내지 제 7 발명에 있어서, 상기 에칭 스토퍼층의 막질은, 저응력 제어성의 관점 등에서, 다결정체 또는 아몰포스체 혹은 다결정과 아몰포스의 혼합결정인 것인 바람직하다.
상술한 본 제 1 내지 제 7 발명에 있어서, 상기 박막층의 막질은, 저응력 제어성의 관점 등에서, 다결정체 또는 아몰포스체 혹은 다결정과 아몰포스의 혼합결정인 것이 바람직하다.
본 제 8 발명은, 상술한 본 제 1 내지 제 7 발명 중 어느 하나에 기재된 전자선 마스크용 기판에, 이면 에칭 가공을 실시하고, 지지체를 형성한 전자선 마스크 블랭크(구성 8)이다.
본 발명에서는, 이면 에칭 가공 시에, 박막층이 2㎛ 정도로 얇기 때문에 박막층 이면에 스트럿(strut)을 소정의 간격으로 형성하여 보강하는 것이 바람직하다 (도 3 참조). 예를 들면, 8인치 마스크에서는 박막층이 2㎛ 정도로 얇고 넓기 때문에 박막층 이면에 스트럿(strut)을 1mm 간격으로 형성하여 보강할 필요가 있다.
또한, 본 발명에서, 이면 에칭 가공을 드라이 에칭에 의해 수행함으로써, 테이퍼가 없는 수직인 스트럿(strut)을 형성하는 것이, 마스크 패턴 영역의 확대를 도모한다는 관점에서 바람직하다.
본 제 9 발명은, 상술한 본 제 1 내지 제 7 발명 중 어느 하나에 기재된 기판에, 이면 에칭 가공을 실시함과 동시에, 표면측 에칭 가공을 실시하여 마스크 패턴을 형성한 전자선 마스크(구성 9)이다.
스텐실 타입의 EPL 마스크나 LEEPL 마스크에서는, 박막층에 관통공을 형성하 여 마스크 패터을 형성한다. 멤브레인 타입의 EPL 마스크에서는, 박막층 상에 전자선 산란체 재료층을 형성하고, 이 전자선 산란체 재료층을 패터닝하여 마스크 패턴을 형성한다.
마스크에는, 얼라이먼트 마크 등을 형성할 수 있다.
(실시예)
실시예 1
베이스 기판으로 Si 웨이퍼를 이용하고(도 2a), 진공 성막법(PVD법, CVD법)에 의해 CrN막, Si막을 순차 형성하여 마스크 기판으로 하였다(도 2b, c). 이 마스크 기판에 먼저 이면부터 이면 에칭 가공(도 3에 나타낸 스트럿을 가짐)을 실시한다(도 2d). 이 때의 에칭 마스크는 레지스트, SiO2, Cr, Ti, Ta, Zr, Mo, W 등 각종 금속 외에, 상술한 질화 크롬(CrN), 질화 티타늄(TiNx), 질화 탄탈륨(TaNx), 질화 지르코늄(ZrNx), 질화 몰리브덴(MoNx) 및 질화 텅스텐(WNx) 등을 이용할 수 있다. 이면 가공에는 SF6를 주 에칭 가스로 이용하고, 에칭 형상 제어를 위하여 CXFY계의 가스를 이용한다. 이 때의 가스 도입은 혼합 상태 또는 SF6와 CXFY 가스를 교대로 도입한다.
도 1에 스토퍼재로 CrN를 이용하고, 에칭에 SF6와 CXFYCX 가스를 교대로 도입한 경우의 에칭 선택비 특성을 나타낸다. 도 1은 기판 인가하는 바이어스를 파라미터로 한 경우이지만, 어떠한 조건 하에서도 CrN의 에칭 내구성은 SiO2막에 대하여 현격히 우수한 것을 발견하였다. 이 때의 Si/CrN 에칭 선택비는 바이어스 파워가 60W 이하에서 1000 이상이었다. 또한 CrN막 등의 금속 질화물은 성막시의 질소 분압 등의 성막 조건을 적정화함으로써, 스토퍼막 자체의 응력을 ±10MPa 이내로 제어 가능하기 때문에, 마스크 제작시의 응력 제어가 용이하다.
기판 이면 가공에 이어, 기판 표면에 레지스트재를 형성 후, 이면이 에칭된 박막 에어리어에 얼라이먼트 조정하면서 마스크 패턴을 레지스트에 형성하였다(도 2e). 이 때 패턴 형성은 전자선 묘화 기술을 이용하였다. 이 레지스트를 에칭 마스크로서, SF6를 에칭 주가스로 하여 마스크 패턴을 Si 박막층에 형성하였다(도 2e, f). 이 때 Si/CrN 에칭 선택비는 240이었다.
그 후, 에칭 마스크층, 스토퍼 CrN막을 선택적으로 제거함으로써, 용이하게 큰 사이즈(8인치) 스텐실 타입의 EPL 마스크를 제작할 수 있었다(도 2f). 이 마스크 상의 패턴 사이즈는 가장 작은 것으로 200nm이며, 이것은 웨이퍼 상에서 50nm에 상당하는 것이었다.
실시예 2
베이스 기판으로 Si 웨이퍼를 이용하고, 진공 성막법(PVD, CVD)으로 TiN막, Si막을 순차 형성하고, 이 Si막 상에 SiO2막을 CVD법으로 형성하여 마스크 기판을 제작하였다. 이 마스크 기판에 먼저 이면부터 백 에칭 가공을 실시한다. 이 때의 에칭 마스크는 레지스트를 이용하였다. 이면 가공에는 SF6를 주 에칭 가스로 이용하 고, 에칭 형상 제어를 위하여 CXFY계 가스를 이용하였다. 이 때의 가스 도입은 SF6 와 CxFY 가스를 교대로 도입하였다. 이 때의 Si/TiN 에칭 선택비는 2600이었다. 또한 TiN 스토퍼막 자체의 응력은 +4MPa였다.
기판 이면 가공에 이어, 기판 표면에 레지스트재를 형성 후, 이면이 에칭된 박막 에어리어에 얼라이먼트 조정하면서 마스크 패턴을 레지스트에 형성하였다. 패턴 형성은 전자선 묘화 기술을 이용하였다. 이 레지스트를 에칭 마스크로서, CF4 가스를 주가스로 SiO2층에 마스크 패턴을 형성하고, 이어서 HI 가스를 주가스로 Si 박막층에 드라이 에칭을 실시하여, 마스크 패턴을 형성하였다. 이 때 Si/TiN 에칭 선택비는 120이었다.
그 후, 에칭 마스크층, 스토퍼 TiN막을 선택적으로 제거함으로써, 용이하게 큰 사이즈(8인치) 마스크를 제작하였다.
참고예 1
실시예 1에 있어서 마스크 패턴 에칭 가스로 염소(Cl2)를 이용한 결과, Si/CrN 에칭 선택비는 3밖에 얻어지지 않아, 8인치 마스크를 제작할 수 없었다.
이상 실시예를 들어 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시예의 범위에 한정되는 것은 아니다.
예를 들면, 상기 실시예에 있어서, 공정 순서는 최종 목적이 되는 마스크 구 조 및 품질을 만족시킨다면 순서는 상관없다.
또한, 가공 전의 기판 상태에서, 에칭을 위한 에칭 마스크층 등이나 그 외의 층을 형성한 기판도 마스크 기판 안에 포함된다. 이러한 마스크 기판은, 통상 마스크 블랭크의 개념에 포함된다.
또한, 상기 마스크 기판에 대하여 이면 가공 등, 도중 상태까지 가공을 수행한 것은 모두 마스크 블랭크 안에 포함된다.
본 발명에 따르면, 에칭 스토퍼의 막응력을 개선함으로써, 변형을 저감시키고, 잘 파손되지 않는 전자선용 마스크, 및 전자선용 마스크를 얻기 위한 전자선용 마스크 기판, 전자선용 마스크 블랭크를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은, 특히 이면 가공시에 양호한 특성을 가지는 에칭 스토퍼를 구비한 전자선용 마스크 기판, 전자선용 마스크 블랭크, 및 그들을 이용하여 제조한 전자선 마스크를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은, 특히 대형 기판 사이즈(예를 들면, 8인치 사이즈)의 전자선 마스크를 제조할 수 있는 전자선용 마스크 기판, 전자선용 마스크 블랭크, 및 그들을 이용하여 제조한 전자선 마스크를 제공할 수 있다.

Claims (10)

  1. 이면 에칭 가공에 의해 박막층을 지지하기 위한 지지체를 형성하기 위한 기판과, 이 기판 상에 형성된 에칭 스토퍼층과, 이 에칭 스토퍼층 상에 형성된 박막층을 가지는 전자선 마스크용 기판으로서,
    상기 박막층의 박막화에 수반하여 상기 박막층의 인장 응력이 작고, 상기 에칭 스토퍼층의 응력의 영향으로, 이면 가공시에 상기 박막층과 상기 에칭 스토퍼층으로 구성되는 박막부가 휘어져 버리는 경우, 및/또는, 상기 에칭 스토퍼층의 제거시에 상기 박막층이 마스크 패턴 위치 정밀도를 만족시키지 않는 범위로 휘어져 버리는 경우에 있어서,
    상기 박막층의 막응력과 상기 에칭 스토퍼층의 막응력을, 이면 가공시에 상기 박막부가 휘어지지 않는 관계로 하는, 및/또는, 에칭 스토퍼층 제거시에 상기 박막층이 마스크 패턴 위치 정밀도를 만족시키는 범위를 초과하여 휘어지지 않는 관계로 하는 것을 특징으로 하는 전자선 마스크용 기판.
  2. 이면 에칭 가공에 의해 박막층을 지지하기 위한 지지체를 형성하기 위한 기판과, 이 기판 상에 형성된 에칭 스토퍼층과, 이 에칭 스토퍼층 상에 형성된 박막층을 가지는 전자선 마스크용 기판으로서,
    이면 드라이 에칭 가공시의 드라이 에칭 조건의 여유도를 확보할 목적으로, 상기 에칭 스토퍼층의 상기 기판에 대한 에칭 선택비를 충분히 크게 한 것을 특징 으로 하는 전자선 마스크용 기판.
  3. 이면 에칭 가공에 의해 박막층을 지지하기 위한 지지체를 형성하기 위한 실리콘을 포함하는 재료로 이루어지는 기판과, 이 기판 상에 형성된 에칭 스토퍼층과, 이 에칭 스토퍼층 상에 형성된 실리콘을 포함하는 재료로 이루어지는 박막층을 가지는 전자선 마스크용 기판으로서,
    상기 에칭 스토퍼층이, 이면 에칭 가공 후의 막응력이 ±30MPa 이내인 저응력 재료 또는 이면 에칭 가공 후의 막응력을 ±30MPa 이내로 제어 가능한 저응력 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자선 마스크용 기판.
  4. 이면 에칭 가공에 의해 박막층을 지지하기 위한 지지체를 형성하기 위한 실리콘을 포함하는 재료로 이루어지는 기판과, 이 기판 상에 형성된 에칭 스토퍼층과, 이 에칭 스토퍼층 상에 형성된 실리콘을 포함하는 재료로 이루어지는 박막층을 가지는 전자선 마스크용 기판으로서,
    상기 에칭 스토퍼층이, 실리콘을 포함하는 재료로 이루어지는 기판에 대한 에칭 선택비가 700 이상인 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자선 마스크용 기판.
  5. 이면 에칭 가공에 의해 박막층을 지지하기 위한 지지체를 형성하기 위한 실리콘을 포함하는 재료로 이루어지는 기판과, 이 기판 상에 형성된 에칭 스토퍼층 과, 이 에칭 스토퍼층 상에 형성된 실리콘을 포함하는 재료로 이루어지는 박막층을 가지는 전자선 마스크용 기판으로서,
    상기 에칭 스토퍼층이 금속 재료, 금속 화합물, 탄소 및 탄소 화합물로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들의 조합으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자선 마스크용 기판.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 금속 화합물이 크롬 화합물인 것을 특징으로 하는 전자선 마스크용 기판.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 금속 화합물이 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 지르코늄(Zr), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo) 및 텅스텐(W)의 화합물 중에서 선택되는 어느 하나 또는 이들의 혼합인 것을 특징으로 하는 전자선 마스크용 기판.
  8. 제 1항 내지 7항 중 어느 하나에 기재된 전자선 마스크용 기판에, 이면 에칭 가공을 실시하고, 지지체를 형성한 전자선 마스크 블랭크.
  9. 제 1항 내지 7항 중 어느 하나에 기재된 기판에, 이면 에칭 가공을 실시함과 더불어, 표면측 에칭 가공을 실시하여 마스크 패턴을 형성한 전자선 마스크.
  10. 제 6항 또는 7항의 재료 구성으로 이루어지는 기판에 있어서, 박막층에 마스크 패턴 형성하기 위한 드라이 에칭 주가스로서, 레지스트를 에칭 마스크로 하는 경우에는 6불화유황(SF6) 혹은 4불화탄소(CF4) 중 어느 하나를 주가스로 이용하고, 에칭 마스크가 이산화규소(SiO2)인 경우에는 4염화규소(SiCl4), 염화수소(HCl), 브롬화 수소(HBr), 요오드화 수소(HI) 중 어느 하나를 이용하며, 이면 드라이 에칭 가공용의 가스로서 SF6, C4F8, C3F8, C4F 6, C2F6, 및 C5F8 중에서 선택되는 하나 또는 둘 이상의 불소계 가스를 이용하여 마스크를 제작하는 것을 특징으로 하는 전자선 노광용 마스크의 제조 방법.
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