KR100745940B1

KR100745940B1 - 위상 시프트 마스크 블랭크, 위상 시프트 마스크 및이들의 제조 방법

Info

Publication number: KR100745940B1
Application number: KR1020010049851A
Authority: KR
Inventors: 유끼오 이나즈끼; 다모쯔 마루야마; 히데오 가네꼬; 사또시 오까자끼
Original assignee: 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤
Priority date: 2000-08-21
Filing date: 2001-08-20
Publication date: 2007-08-02
Also published as: KR20020015283A; US20020039690A1; DE60115786T2; JP2002062632A; EP1182504A2; EP1182504A3; TW491965B; DE60115786D1; EP1182504B1

Abstract

본 발명은 투명 기판 상에 한층 이상의 위상 시프트막을 설치하여 이루어지는 위상 시프트 마스크 블랭크에 있어서, 상기 위상 시프트막이 금속과 실리콘을 주성분으로 함과 동시에 위상 시프트막의 막 응력이 100 MPa 이하인 것을 특징으로 하는 위상 시프트 마스크 블랭크, 이를 패터닝하여 이루어지는 위상 시프트 마스크, 및 이들의 제조 방법에 관한 것이다.

본 발명에 따르면, 위상 시프트막을 금속과 실리콘을 주성분으로 하는 것, 특히 몰리브덴 실리사이드 산화 탄화물 또는 몰리브덴 실리사이드 산화 질화 탄화물로 형성함으로써 위상 시프트막의 막 응력을 100 MPa 이하로 감소시킬 수 있고, 위상 시프트막을 성막할 때 기판의 평탄도를 악화시키지 않음과 동시에 위상 시프트막을 패터닝한 후에도 양호한 평탄도를 갖는 고품질의 위상 시프트 마스크 블랭크 및 위상 시프트 마스크를 얻을 수 있다.

위상 시프트 마스크 블랭크, 위상 시프트 마스크

Description

위상 시프트 마스크 블랭크, 위상 시프트 마스크 및 이들의 제조 방법 {Phase Shift Mask Blank, Phase Shift Mask, and Methods of Manufacture}

도 1은, 본 발명의 일실시예에 관한 위상 시프트 마스크 블랭크의 단면도이다.

도 2는, 상기 위상 시프트 마스크의 단면도이다.

도 3은, 상기 별도의 위상 시프트 마스크의 단면도이다.

도 4는, 상기 별도의 위상 시프트 마스크 블랭크의 단면도이다.

도 5는, 위상 시프트 마스크의 제조법을 나타낸 설명도로, (A)는 레지스트막을 형성한 상태, (B)는 레지스트막을 패터닝한 상태, (C)는 에칭을 행한 상태, (D)는 레지스트막을 제거한 상태의 개략 단면도이다.

도 6의 (A), (B)는 하프톤형 위상 시프트 마스크의 원리를 설명하는 도면이고, (B)는 (A)의 X부의 부분 확대도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1, 11: 기판

1a: 기판 노출부

2, 12: 위상 시프트막

2a: 위상 시프터부

13: 레지스트층

본 발명은 반도체 집적 회로, CCD (전하 결합 소자), LCD (액정 표시 소자)용 컬러 필터 및 자기 헤드 등의 미세 가공을 행하는 포토리소그래피 공정에서 바람직하게 사용되는 위상 시프트 마스크 블랭크, 위상 시프트 마스크, 및 이들의 제조 방법에 관한 것으로, 특히 위상 시프트막에 의해 노광 파장의 광 강도를 감쇠시킬 수 있는 하프톤형 위상 시프트 마스크 블랭크, 위상 시프트 마스크, 및 이들의 제조 방법에 관한 것이다.

IC 및 LSI 등의 반도체 집적 회로의 제조를 비롯하여 광범위한 용도로 사용되고 있는 포토 마스크는 기본적으로는 투광성 기판 상에 크롬을 주성분으로 하는 차광막을 소정의 패턴으로 형성한 것이다. 최근에는 반도체 집적 회로의 고집적화 등의 시장 요구에 따라 패턴의 미세화가 급속하게 진행되고, 이에 대하여 노광 파장의 단파장화를 도모함으로써 대응해 왔다.

그러나, 노광 파장의 단파장화는 해상도를 개선하는 반면, 초점 심도의 감소를 초래하여 공정 안정성을 저하시키고, 제품 수율에 악영향을 미친다는 문제가 있었다.

이러한 문제에 대하여 유효한 패턴 전사법 중 하나로서 위상 시프트법이 있으며, 미세 패턴을 전사하기 위한 마스크로서 위상 시프트 마스크가 사용되고 있 다.

이 위상 시프트 마스크 (하프톤형 위상 시프트 마스크)는 예를 들면 도 6 (A), (B)에 나타낸 바와 같이 마스크 상의 패턴 부분을 형성하고 있는 위상 시프터부 (2a)와 이 위상 시프터부 (2a)가 존재하지 않는 기판 노출부 (1a)로 이루어지며, 상기 두 부분을 투과해 오는 광의 위상차를 도 6(B)에 나타낸 바와 같이 180 도로 함으로써 패턴 경계 부분의 광 간섭에 의해 간섭된 부분에서 광 강도가 제로가 되어 전사상의 콘트라스트를 향상시킬 수 있는 것이다. 또한, 위상 시프트법을 사용함으로써 필요한 해상도를 얻을 때의 초점 심도를 증대시킬 수 있고, 크롬막 등으로 이루어지는 일반적인 노광 패턴을 갖는 통상의 마스크를 사용했을 경우와 비교하여 해상도 개선과 노광 공정의 마진을 향상시킬 수 있는 것이다.

상기 위상 시프트 마스크는 위상 시프터부의 광 투과 특성에 의해 실용적으로는 완전 투과형 위상 시프트 마스크와 하프톤형 위상 시프트 마스크로 크게 구별할 수 있다. 완전 투과형 위상 시프트 마스크는 위상 시프터부의 광투과율이 기판과 동등하며, 노광 파장에 대하여 투명한 마스크이다. 한편, 하프톤형 위상 시프트 마스크는 위상 시프터부의 광투과율이 기판 노출부의 몇% 내지 몇십% 정도이다.

도 1에 하프톤형 위상 시프트 마스크 블랭크, 도 2에 하프톤형 위상 시프트 마스크의 기본적인 구조를 각각 나타내었다. 도 1의 하프톤형 위상 시프트 마스크 블랭크는 노광광에 대하여 투명한 기판 (1) 상에 하프톤형 위상 시프트막 (2)를 형성한 것이다. 또한, 도 2의 하프톤형 위상 시프트 마스크는 마스크 상의 패턴 부분을 형성하는 하프톤형 위상 시프터부 (2a)와 위상 시프트막이 존재하지 않는 기 판 노출부 (1a)를 패터닝한 것이다.

여기에서 위상 시프터부 (2a)를 투과한 노광광은 기판 노출부 (1a)를 투과한 노광광에 대하여 위상이 시프트된다 (도 6(A), (B) 참조). 또한, 위상 시프터부 (2a)를 투과한 노광광이 피전사 기판 상의 레지스트에 대해서는 감광하지 않을 정도의 광 강도가 되도록 위상 시프터부 (2a)의 투과율이 설정되어 있다. 따라서, 위상 시프터부 (2a)는 노광광을 실질적으로 차광하는 기능을 갖는다.

상기 하프톤형 위상 시프트 마스크로서는, 구조가 간단한 단층형의 하프톤형 위상 시프트 마스크가 제안되어 있으며, 이러한 단층형의 하프톤형 위상 시프트 마스크로서 몰리브덴 실리사이드 산화물 (MoSi0), 몰리브덴 실리사이드 산화 질화물 (MoSiON)로 이루어지는 위상 시프트막을 갖는 것 등이 제안되어 있다 (일본 특개평 7-140635호 공보 등).

이러한 위상 시프트 마스크를 제조하는 방법으로서는 위상 시프트 마스크 블랭크를 리소그래피법에 의해 패턴 형성하는 방법이 사용된다. 이 리소그래피법은 위상 시프트 마스크 블랭크 상에 레지스트를 도포하고, 전자선 또는 자외선에 의해 원하는 부분의 레지스트를 감광 후에 현상하여 위상 시프트막 표면을 노출시킨 후, 패터닝된 레지스트막을 마스크로서 원하는 부분의 위상 시프트막을 에칭하여 기판을 노출시킨다. 그 후, 레지스트막을 박리함으로써 위상 시프트 마스크를 얻을 수 있는 것이다.

그런데, 상기와 같은 위상 시프트 마스크 블랭크 및 위상 시프트 마스크에 있어서 위상 시프트막의 막 응력이 필요 이상으로 크면, 평탄한 기판을 준비해도 이 기판 상에 위상 시프트막을 성막한 후 기판에 휘어짐이 생겨 위상 시프트 마스크 블랭크로서의 평탄도가 악화된다. 또한, 위상 시프트막의 막 응력에 의해 휘어짐이 발생한 기판을 패터닝함으로써 부분적으로 위상 시프트막이 제거되고, 그 부분에 있어서 막 응력이 개방되어 기판의 휘어짐이 변화하는 결과, 패터닝 전후에 기판의 평탄도가 변화되어 버린다는 문제가 있었다.

한편, 위상 시프트막의 막 응력을 미리 고려하여 위상 시프트 마스크 블랭크로서의 평탄도가 양호해지도록 기판의 휘어짐을 조정해 두었다고 해도 패터닝에 의한 막 응력의 개방 정도는 패턴 밀도나 패턴 형상에 따라 크게 좌우되어 일률적으로 규정할 수 있는 것이 아니기 때문에, 아무리 휘어짐량을 예측했다고 해도 결국 평탄한 위상 시프트 마스크를 얻는 것은 매우 곤란하였다.

그리고, 이러한 막 응력이 높은 위상 시프트막을 갖는 위상 시프트 마스크 블랭크 및 이것을 패터닝하여 이루어지는 위상 시프트 마스크를 사용하여 실제로 회로 패턴을 전사하면, 마스크가 휘어져 있기 때문에 마스크 위치가 노광 장치 내에서 설계된 원하는 위치로부터 벗어나 포커스 위치가 어긋나게 된다. 또한, 마스크가 휘어짐에 따라 기판 중심부와 마스크 외주부에서도 마스크면의 위치가 다르기 때문에, 마스크 상의 위치에 따라 최적의 노광 조건이 다르고, 노광 패턴면 내에서도 포커스가 어긋나 패턴의 면내 불균일이 발생하여 결과적으로 노광 마진이 악화되고, 안정적으로 면내 균일성이 높은 노광 공정에 적응할 수 있는 위상 시프트 마스크를 제조하는 것이 곤란하여 그 개선이 강하게 요구되고 있었다.

본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 위상 시프트막의 막 응력을 작게 함으로써 위상 시프트막의 성막 전후 및 패터닝 전후의 기판 휘어짐량의 변화를 작게 할 수 있고, 높은 평탄도를 갖는 고품질의 위상 시프트 마스크 블랭크, 위상 시프트 마스크, 및 이들의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자는 상기 과제를 해결하기 위하여 예의 검토를 거듭한 결과, 노광 파장에 대하여 투명한 기판 상에 한층 이상의 위상 시프트막을 설치하여 이루어지는 위상 시프트 마스크 블랭크에 있어서, 위상 시프트막을 금속과 실리콘을 주성분으로 하는 것, 특히 몰리브덴 실리사이드 산화 탄화물 (MoSi0C) 또는 몰리브덴 실리사이드 산화 질화 탄화물 (MoSiONC)로 형성함으로써, 위상 시프트막의 막 응력을 100 MPa 이하로 감소시킬 수 있고, 위상 시프트막을 성막할 때 기판의 평탄도를 악화시키지 않음과 동시에 위상 시프트막을 패터닝한 후에도 양호한 평탄도를 갖는 위상 시프트 마스크 블랭크 및 위상 시프트 마스크를 얻을 수 있는 것을 발견하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

즉, 본 발명은 하기의 위상 시프트 마스크 블랭크, 위상 시프트 마스크 및 이들의 제조 방법을 제공한다.

[1]:

투명 기판 상에 한층 이상의 위상 시프트막을 설치하여 이루어지는 위상 시프트 마스크 블랭크에 있어서, 상기 위상 시프트막이 몰리브덴 실리사이드 산화 탄화물 또는 몰리브덴 실리사이드 산화 질화 탄화물로 형성됨과 동시에 위상 시프트막의 막 응력이 100 MPa 이하인 것을 특징으로 하는 위상 시프트 마스크 블랭크.

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전형적으로는, 상기 위상 시프트막이 투과하는 노광광의 위상을 180±5도 변환하는 동시에 투과율이 3 내지 40 %인 위상 시프트 마스크 블랭크.

[2]:

[1]에 기재된 위상 시프트 마스크 블랭크를 리소그래피법에 의해 패턴 형성하여 얻어지는 것을 특징으로 하는 위상 시프트 마스크.

[3]:

투명 기판 상에 한층 이상의 위상 시프트막을 설치하여 이루어지는 위상 시프트 마스크 블랭크의 제조 방법에 있어서, 몰리브덴 및 실리콘을 주성분으로서 포함하는 타겟을 사용함과 동시에 탄소를 포함하는 스퍼터링 가스를 사용하여 반응성 스퍼터링을 행함으로써 막 응력이 100 MPa 이하인 위상 시프트막을 성막하는 것을 특징으로 하는 위상 시프트 마스크 블랭크의 제조 방법.

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상기 제조 방법에 있어서, 형성된 위상 시프트막이 몰리브덴 실리사이드 산화 탄화물 또는 몰리브덴 실리사이드 산화 질화 탄화물인 위상 시프트 마스크 블랭크의 제조 방법.

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상기 탄소를 포함하는 스퍼터링 가스로서 이산화탄소를 사용하여 반응성 스퍼터링을 행하는 위상 시프트 마스크 블랭크의 제조 방법.

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나아가, 상기 위상 시프트막이 투과하는 노광광의 위상을 180±5도 변환하는 동시에 투과율이 3 내지 40 %인 위상 시프트 마스크 블랭크의 제조 방법.

[4]:

[3]에 기재된 방법에 의해 제조된 위상 시프트 마스크 블랭크에 대하여 리소그래피법에 의해 패터닝을 행하는 것을 특징으로 하는 위상 시프트 마스크의 제조 방법.

본 발명에 따르면, 하프톤형 위상 시프트 마스크 블랭크 및 하프톤형 위상 시프트 마스크에서의 위상 시프트막의 막 응력을 100 MPa 이하로 감소시킬 수 있다. 그 결과, 위상 시프트 마스크 블랭크 제조시의 위상 시프트막의 성막 전후에서의 기판의 휘어짐량의 변화가 작고, 동시에 위상 시프트 마스크 블랭크로부터 위상 시프트 마스크를 제조할 때의 패턴 형성 전후에서의 기판의 휘어짐량의 변화를 작게 할 수 있어 높은 평탄도를 갖는 고품질의 위상 시프트 마스크 블랭크 및 위상 시프트 마스크를 얻을 수 있으며, 노광 공정의 안정성이 향상되고, 원하는 미세한 폭의 패턴을 정확하게 형성할 수 있어 계속적인 반도체 집적 회로의 미세화, 고집적화에 충분하게 대응할 수 있는 것이다.

이하, 본 발명에 대하여 더욱 상세히 설명한다.

본 발명의 위상 시프트 마스크 블랭크는 도 1에 나타낸 바와 같이, 노광광이 투과하는 기판 (1) 상에 위상 시프트막 (2)를 성막한 것으로, 이 위상 시프트막 (2)의 막 응력이 100 MPa 이하인 것을 특징으로 하며, 이에 따라 위상 시프트 마스크 블랭크 제조시의 위상 시프트막의 성막 전후에서의 기판의 휘어짐량의 변화를 작게할 수 있음과 동시에 위상 시프트 마스크 제조시의 패턴 형성 전후에서의 기판의 휘어짐량의 변화를 작게 할 수 있어 높은 평탄도를 갖는 고품질의 위상 시프트 마스크 블랭크 및 위상 시프트 마스크를 얻을 수 있는 것이다.

상기한 바와 같이 위상 시프트막의 막 응력을 100 MPa 이하, 바람직하게는 80 MPa 이하로 하는 수단으로서는 위상 시프트막의 성막 조건을 조정하는 방법, 위상 시프트막의 막 조성을 조정하는 방법 등을 생각할 수 있지만, 위상 시프트막은 그 광학적 특성이 성막 조건에 따라 크게 영향을 받기 때문에 성막 조건을 변화시키는 것은 바람직하지 않다. 따라서, 본 발명에 있어서는 위상 시프트막의 광학적 특성을 손상시키지 않고 막 응력을 작게 할 수 있는 원소를 첨가하여 막 조성을 적정화함으로써, 광학적 특성을 손상시키지 않고 막 응력을 감소시킬 수 있는 것이다.

구체적으로는 위상 시프트막을 몰리브덴 실리사이드 산화 탄화물 (MoSi0C) 또는 몰리브덴 실리사이드 산화 질화 탄화물 (MoSiONC)로 형성한 것이 바람직하다. 이 경우, 위상 시프트막의 막 응력을 100 MPa 이하, 바람직하게는 80 MPa 이하로 하기 위해서 몰리브덴 실리사이드 산화 탄화물 (MoSi0C)막의 조성은 Mo: 5 내지 25 원자%, Si: 10 내지 35 원자%, O: 30 내지 60 원자%, C: 3 내지 20 원자%인 것이 바람직하다. 몰리브덴 실리사이드 산화 질화 탄화물 (MoSiONC)막의 조성은 Mo: 5 내지 25 원자%, Si: 10 내지 35 원자%, O: 30 내지 60 원자%, N: 5 내지 30 원자%, C: 3 내지 20 원자%인 것이 바람직하다.

또한, 상기 위상 시프트막은 투과하는 노광광의 위상을 180±5도 변환하는 동시에 투과율이 3 내지 40 %인 것이 바람직하다. 또한, 상기 투명 기판은 석영 또는 이산화규소를 주성분으로 하는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서 위상 시프트막은 단층뿐만 아니라, 도 3, 4에 나타낸 바와 같이 위상 시프트막 (2) 상에 차광막 (4)를 형성한 위상 시프트 마스크 및 위상 시프트 마스크 블랭크일 수도 있다. 이 경우, 차광막으로서는 CrO, CrN, CrON, CrCON 등의 Cr계 막을 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명의 위상 시프트막의 성막 방법으로서는 반응성 스퍼터링법이 바람직하다. 이 때의 스퍼터링 타겟으로서는 몰리브덴과 실리콘을 주성분으로 하는 것을 사용한다. 이 경우, 타겟은 몰리브덴과 실리콘만으로 이루어지는 것일 수도 있고, 막 조성을 면 내에서 일정하게 유지하기 위해서 금속에 산소, 질소, 탄소 중 어느 하나, 또는 이들을 조합하여 첨가한 타겟을 사용할 수도 있다.

스퍼터링 방법으로서는 직류 (DC) 전원을 사용한 것일 수도, 고주파 (RF) 전원을 사용한 것일 수도 있으며, 또한 마그네트론 스퍼터링 방식일 수도, 컨벤셔널 방식일 수도 있다. 또한, 성막 장치는 통과형일 수도, 매엽형일 수도 있다.

위상 시프트막을 성막할 때의 스퍼터링 가스의 조성은 아르곤 등의 불활성 가스에 산소 가스, 질소 가스, 각종 산화질소 가스, 각종 산화탄소 가스 등의 탄소를 포함하는 가스 등을 성막되는 위상 시프트막이 원하는 조성 및 막 응력을 갖도록 적절하게 첨가함으로써 성막할 수 있다. 이 경우, 탄소를 포함하는 가스로서는 메탄 등의 각종 탄화수소 가스, 일산화탄소나 이산화탄소의 산화탄소 가스 등을 들 수 있는데, 이산화탄소는 탄소원 및 산소원으로서 사용할 수 있음과 동시에 반응성이 낮고 안정된 가스이기 때문에 특히 바람직하다.

MoSiOC 또는 MoSiONC를 성막할 때의 스퍼터링 가스의 조성은 아르곤 등의 불활성 가스에 탄소를 포함하는 혼합 가스가 바람직하게 사용되지만, 이들 외에도 산소 가스, 질소 가스, 각종 산화질소 가스 등을 성막되는 위상 시프트막이 원하는 조성 및 막 응력을 갖도록 적절하게 첨가할 수 있다.

구체적으로는 MoSiOC을 성막하는 경우에는 타겟으로서 몰리브덴 실리사이드를 사용하고, 스퍼터링 가스로서 아르곤 가스와 이산화탄소 가스를 포함하는 스퍼터링 가스로 반응성 스퍼터링을 행하는 것이 바람직하다. 또한, MoSiONC막을 성막하는 경우에는 타겟으로서 몰리브덴 실리사이드를 사용하고, 아르곤 가스와 이산화 탄소 가스와 질소 가스를 포함하는 스퍼터링 가스로 반응성 스퍼터링을 행하는 것이 바람직하다.

또한, 성막되는 위상 시프트막의 투과율을 높이고자 할 때에는 막 중에 산소 및 질소가 많이 삽입되도록 스퍼터링 가스에 첨가하는 산소나 질소를 포함하는 가스의 양을 늘리는 방법, 스퍼터링 타겟에 미리 산소나 질소를 많이 첨가한 금속 실리사이드를 사용하는 방법 등에 의해 조정할 수 있다.

이어서, 본 발명의 위상 시프트 마스크 블랭크를 사용하여 도 2에 나타낸 위상 시프트 마스크를 제조하는 경우에는, 도 5(A)에 나타낸 바와 같이 투명 기판 (11) 상에 위상 시프트막 (12)를 형성한 후, 위상 시프트막 (12) 상에 레지스트막 (13)을 형성하고, 도 5(B)에 나타낸 바와 같이 레지스트막 (13)을 패터닝하고, 추가로 도 5(C)에 나타낸 바와 같이 위상 시프트막 (12)를 건식 에칭 또는 습식 에칭한 후, 도 5(D)에 나타낸 바와 같이 레지스트막 (13)을 박리하는 방법을 채용할 수 있다. 이 경우, 레지스트막의 도포, 패터닝 (노광, 현상), 레지스트막의 제거 및 에칭은 공지된 방법에 의해 행할 수 있다.

이와 같이 하여 얻어지는 본 발명의 위상 시프트 마스크는, 위상 시프트막의 막 응력이 작기 때문에 패터닝 전후의 기판의 휘어짐량의 변화가 작고, 평탄도가 높은 마스크를 제조할 수 있으며, 노광 공정의 안정성이 향상되어 계속적인 반도체 집적 회로의 미세화, 고집적화에 충분하게 대응할 수 있는 것이다.

<실시예>

이하, 실시예 및 비교예를 들어 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명 은 하기의 실시예로 제한되는 것은 아니다.

<실시예 1>

스퍼터링 장치를 사용하여 석영 기판 상에 MoSiONC 막을 두께 140 nm로 성막하였다. 이 때, 타겟으로서 몰리브덴 실리사이드를 사용하고, 스퍼터링 가스로서 아르곤 가스와 이산화탄소 가스와 질소 가스의 혼합 가스를 사용하여 반응성 스퍼터링을 행하였다.

이와 같이 하여 제조한 샘플의 248 nm에서의 광학적 특성으로서 위상차와 투과율을 측정한 결과, 위상차 182도, 투과율 8.3 %의 위상 시프트막을 얻을 수 있었다. 이 샘플의 막 조성을 X선 광전자 분광법 (XPS)에 의해 분석한 결과, 몰리브덴이 14 원자%, 실리콘이 23 원자%, 산소가 46 원자%, 질소가 10 원자%, 탄소가 8 원자% 포함되어 있었다.

얻어진 152 mm×152 mm×6.35 mm의 기판에서 144 mm각 내에서의 MoSiONC막의 성막 전후의 평탄도 변화량을 NIDEK의 FT-900에 의해 측정했더니 0.38 ㎛였다. 이 때의 막 응력을 계산했더니 77 MPa이고, 응력의 방향은 압축 응력이었다. 결과를 표 1에 나타내었다.

<비교예 1>

이산화탄소 가스 대신에 산소 가스를 사용한 것 이외는 실시예 1과 동일하게 하여 석영 기판 상에 MoSiON 막을 두께 130 nm로 성막하고, 248 nm에서의 위상차가 182도, 투과율이 7.0 %인 위상 시프트막을 얻었다. 이 샘플의 막 조성을 X선 광전자 분광법 (XPS)에 의해 분석한 결과, 몰리브덴이 13 원자%, 실리콘이 26 원자%, 산소가 47 원자%, 질소가 14 원자%, 탄소가 정량 하한치 이하로 포함되어 있었다.

얻어진 152 mm×152 mm×6.35 mm의 기판에서 144 mm각 내에서의 MoSiON막의 성막 전후의 평탄도 변화량을 동일하게 측정했더니 0.59 ㎛였다. 이 때의 막 응력을 계산했더니 125 MPa이고, 응력의 방향은 압축 응력이었다. 결과를 표 1에 나타내었다.

	위상 시프트막	평탄도 변화량	막 응력
실시예 1	MoSiONC	0.38 ㎛	77 MPa
비교예 1	MoSiON	0.59 ㎛	125 MPa

표 1의 결과로부터, 실시예 1의 MoSiONC 막은 비교예 1의 MoSiON 막과 비교하여 막 응력이 작고, 기판의 평탄도 악화를 감소시킬 수 있으며, 동시에 패터닝 전후의 평탄도 변화도 작게 할 수 있는 것이다.

Claims

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투명 기판 상에 한층 이상의 위상 시프트막을 설치하여 이루어지는 위상 시프트 마스크 블랭크에 있어서, 상기 위상 시프트막이 몰리브덴 실리사이드 산화 탄화물 또는 몰리브덴 실리사이드 산화 질화 탄화물로 형성되고 위상 시프트막의 막 응력이 100 MPa 이하인 것을 특징으로 하는 위상 시프트 마스크 블랭크.
제10항에 있어서, 상기 위상 시프트막이 3 내지 20 원자%의 탄소를 함유하는 위상 시프트 마스크 블랭크.
제10항에 있어서, 상기 위상 시프트막이 5 내지 25 원자%의 Mo, 10 내지 35 원자%의 Si, 30 내지 60 원자%의 O, 3 내지 20 원자%의 C를 함유하는 몰리브덴 실리사이드 산화 탄화물 막, 또는 5 내지 25 원자%의 Mo, 10 내지 35 원자%의 Si, 30 내지 60 원자%의 O, 5 내지 30 원자%의 N, 3 내지 20 원자%의 C를 함유하는 몰리브덴 실리사이드 산화 질화 탄화물 막으로 형성되는 위상 시프트 마스크 블랭크.
제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 위상 시프트막 상에 크롬계의 차광막을 형성한 위상 시프트 마스크 블랭크.
제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기판이 석영 또는 이산화규소를 주성분으로 하여 이루어지는 위상 시프트 마스크 블랭크.
제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 위상 시프트막의 막 응력이 80 MPa 이하인 위상 시프트 마스크 블랭크.
제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 위상 시프트막이 투과하는 노광광의 위상을 180±5도 변환하는 동시에 투과율이 3 내지 40 %인 위상 시프트 마스크 블랭크.
제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 기재된 위상 시프트 마스크 블랭크를 리소그래피법에 의해 패턴 형성하여 얻어지는 것을 특징으로 하는 위상 시프트 마스크.
투명 기판 상에 한층 이상의 위상 시프트막을 설치하여 이루어지는 위상 시프트 마스크 블랭크의 제조 방법에 있어서, 몰리브덴 및 실리콘을 주성분으로서 포함하는 스퍼터링 타겟을 사용함과 동시에 탄소를 포함하는 스퍼터링 가스를 사용하여 반응성 스퍼터링을 행함으로써 막 응력이 100 MPa 이하인 위상 시프트막을 성막하는 것을 특징으로 하는 위상 시프트 마스크 블랭크의 제조 방법.
제18항에 있어서, 상기 탄소를 포함하는 스퍼터링 가스로서 이산화탄소를 사용하여 반응성 스퍼터링을 행하는 위상 시프트 마스크 블랭크의 제조 방법.
제18항에 있어서, 상기 위상 시프트막이 몰리브덴 실리사이드 산화 탄화물 또는 몰리브덴 실리사이드 산화 질화 탄화물인 위상 시프트 마스크 블랭크의 제조 방법.
제20항에 있어서, 제조된 위상 시프트 마스크 블랭크가 제11항 또는 제12항의 위상 시프트 마스크 블랭크에 해당하는 위상 시프트 마스크 블랭크의 제조 방법.
제18항 내지 제20항 중 어느 한 항에 기재된 방법에 의해 제조된 위상 시프트 마스크 블랭크에 대하여 리소그래피법에 의해 패터닝을 행하는 것을 특징으로 하는 위상 시프트 마스크의 제조 방법.