KR100775382B1 - 마스크 블랭크, 위상 쉬프트 마스크의 제조 방법 및 템플레이트의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
회로 패턴의 미세화와 고정밀화에 공헌할 수 있는 위상 쉬프트 마스크의 제조 방법을 제공한다. 위상 쉬프트 패턴(1P)을 형성하기 위한 석영 기판(1) 상에 극박막(2;질화 크롬막)을 형성하고, 그 위에 레지스트막(3)을 형성한 위상 쉬프트 마스크 블랭크(10)를 소재로서 이용하고, 레지스트막(3)에 레지스트 패턴(3P)을 형성하고 레지스트 패턴을 마스크로 극박막(2)을 에칭하여 극박막 패턴(2P)을 형성하고, 극박막 패턴(2P)을 마스크로 석영 기판(1)을 에칭하여 위상 쉬프트 패턴(1P)를 형성하고, 위상 쉬프트 패턴(1P)의 형성 및 레지스트 패턴(3)의 제거가 완료된 기판(1) 상에 차광막(4)을 형성하고, 차광막(4)을 레지스트(5)를 이용하여 선택 에칭함으로써 필요 장소에 차광부(4A)를 남기면서 위상 쉬프트 패턴(1P)을 노출시켜서 위상 쉬프트 마스크(20)를 얻는다. 극박막(2)의 막 두께는 극박막 패턴(2P)을 마스크로 하여 석영 기판(1)에 위상 쉬프트 패턴을 형성하기 위해 필요로 하는 최소한의 두께로 설정한다.
위상시프트마스크, 극박막, 막두께
Description
도 1은 본 발명의 실시예 1의 공정도.
도 2는 본 발명의 실시예 2의 공정도.
도 3은 본 발명의 실시예 3의 공정도.
도 4는 본 발명의 실시예 4의 공정도.
도 5는 본 발명의 실시예 5의 공정도.
도 6은 본 발명의 실시예 6의 공정도.
(도면의 주요 부분에 대한 참조 설명)
1 투광성 기판(기층)
1P 위상 쉬프트 패턴
2 질화 크롬막(극박막)
2P 질화 크롬막 패턴(극박막 패턴)
3 레지스트막
3P 레지스트 패턴
4 차광막
4A, 4B 차광대(차광부)
5 레지스트
10, 110 마스크 블랭크
20, 20B, 120, 120B 위상 쉬프트 마스크
본 발명은 위상 쉬프트 효과를 이용한 초(超)해상 방법에 이용되는 위상 쉬프트 마스크 제조용의 마스크 블랭크 및 그 마스크 블랭크를 이용한 위상 쉬프트 마스크의 제조 방법, 또한 나노임프린트(nanoimprint)법 등으로 대표되는 소망의 미세 패턴을 삼차원 형상 그대로 전사하는 패턴 전사 방법의 모형이 되는 템플레이트(template) 제조용의 마스크 블랭크 및 템플레이트의 제조 방법에 관한 것이다.
예를 들면 위상 쉬프트법에 사용되는 위상 쉬프트 마스크 중에, 회로 패턴의 전사영역의 외주부에, 스테퍼(stepper)에 의한 노광시에 전사 영역 밖으로 노광광이 새어 나오는 것을 방지하기 위한 차광대와, 위치 맞춤을 위한 정렬 마크(alignment mark)가 설치된 것이 있다(예를 들면, 일본 특허 제3282207호 공보 참조). 이들 차광대와 정렬 마크는 일반적으로 투광성 기판이나 반투광성 막 등의 기층 상에 차광막을 형성하고, 그 차광막을 패턴 에칭함으로써 형성되어 있다.
또한 나노임프린트법 등으로 대표되는 패턴 전사 방법의 모형이 되는 템플레이트에서도 같은 방법으로 정렬 마크가 형성되어 있다.
상기 이유에 따라 위상 쉬프트 마스크나 템플레이트를 제조하기 위한 소재인 마스크 블랭크는, 투광성 기판이나 반투광성 막 등의 기층 상에 차광막을 형성한 제품 형태로, 마스크 블랭크의 제조사로부터 마스크 블랭크를 사용하여 포토마스크나 템플레이트를 제작하는 사용자에게 제공된다.
그런데 차광대와 정렬 마크를 형성하기 위한 차광막은, 투광성 기판이나 반투광성 막 등의 기층에 대해 위상 쉬프트 패턴 등의 삼차원 패턴을 에칭 형성할 시의 마스크 수단으로서도 이용하게 되므로, 패턴 형성의 해상도를 높이기 위해서는, 즉, 회로 패턴의 미세화나 고정밀화의 요구에 응하기 위해서는 최대한으로 박막화하는 것이 유효하다고 생각되지만, 차광대나 정렬 마크를 형성한다는 성격상, 소정의 광학 농도(통상 3이상)나 반사율, 막응력 등 차광체로서의 성능이 요구되기 때문에, 그 자체의 막 두께를 얇게 하는 데는 한계가 있어서 결과적으로 해상도의 향상에 한계가 발생하였다.
본 발명은 상기 사정을 고려하여 회로 패턴의 미세화와 고 정밀도화에 공헌할 수 있는 마스크 블랭크 및 그것을 이용하여 위상 쉬프트 마스크나 템플레이트를 제조하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 과제를 해결하기 위하여, 청구항 1의 마스크 블랭크는, 전사용 삼차원 패턴을 형성하기 위한 기층 상에, 기층을 에칭할 시에 마스크 기능을 발휘하는 극(極)박막을 형성하고, 그 위에 극박막을 에칭할 시에 마스크 기능을 발휘하는 레지스트막을 형성하여 이루어지고, 레지스트막에 레지스트 패턴을 형성하는 공정, 레지스트 패턴을 마스크로 극박막을 에칭하여 극박막 패턴을 형성하는 공정, 극박막 패턴을 마스크로 기층을 에칭하여 삼차원 패턴을 형성하는 공정을 거침으로써, 위상 쉬프트 마스크 또는 템플레이트를 제조하는 경우에 소재로 이용되는 마스크 블랭크로서, 극박막의 막 두께가 극박막 패턴을 마스크로하여 기층에 삼차원 패턴을 형성하기 위하여 필요한 최소한의 두께로 설정된다.
청구항 2는 청구항 1에 기재된 마스크 블랭크로서, 극박막의 막 두께가 5nm 내지 40nm의 범위에서 설정된다.
청구항 3의 마스크 블랭크는, 기층 상에 전사용의 삼차원 패턴으로서 위상 쉬프트 패턴을 형성한 상태에서, 그 위상 쉬프트 패턴이 노출된 기층 상에 차광막을 형성하여 이루어진다.
청구항 4의 위상 쉬프트 마스크의 제조 방법은 청구항 1 또는 2에 기재된 마스크 블랭크를 소재로서 이용함으로써 위상 쉬프트 마스크를 제조하는 방법으로서, 마스크 블랭크의 레지스트막에 레지스트 패턴을 형성하는 공정과, 레지스트 패턴을 마스크로 극박막을 에칭하여 극박막 패턴을 형성하는 공정과, 극박막 패턴을 마스크로 기층을 에칭하여 삼차원 패턴으로서의 위상 쉬프트 패턴을 형성하는 공정과, 위상 쉬프트 패턴의 형성 및 적어도 레지스트층의 제거가 완료된 기층 상에 차광막을 형성하는 공정과, 차광막을 레지스트를 이용하여 선택 에칭함으로써 필요 장소에 차광부를 남기면서 위상 쉬프트 패턴을 노출시키는 공정을 구비한다.
청구항 5는 청구항 4에 기재된 위상 쉬프트 마스크의 제조 방법으로서, 위상 쉬프트 패턴을 형성한 후, 극박막 패턴을 일단 제거하고 나서 위상 쉬프트 패턴 이 노출된 기층 상에 차광막을 형성하고, 차광막을 레지스트를 이용하여 선택 에칭함으로써, 필요 장소에 차광부를 남기면서 위상 쉬프트 패턴을 노출시킨다.
청구항 6은 청구항 4에 기재된 위상 쉬프트 마스크의 제조 방법으로서, 위상 쉬프트 패턴을 형성한 후, 극박막 패턴을 제거하지 않고 남긴 채로, 위상 쉬프트 패턴이 노출된 기층 상에 차광막을 형성하고, 차광막 및 극박막을 레지스트를 이용하여 선택 에칭함으로써, 필요 장소에 차광부를 남기면서 위상 쉬프트 패턴을 노출시킨다.
청구항 7은 청구항 4 내지 6 중 어느 하나에 기재된 위상 쉬프트 마스크의 제조 방법으로서, 기층이 투광성 기판 또는 투광성 기판상에 투광성 혹은 반투광성의 막으로 이루어지는 쉬프트층을 적층하여 이루어진다.
청구항 8은 청구항 4 내지 7 중 어느 하나에 기재된 위상 쉬프트 마스크의 제조 방법으로서, 극박막을 구성하는 재료와, 위상 쉬프트 패턴을 형성하기 위한 기층을 구성하는 재료의 기층의 에칭에서의 건식 에칭 선택비가,
(기층의 에칭비)/(극박막의 에칭비)≥5
가 되는 관계식을 충족시킨다. 이 경우 불소 가스를 포함하는 가스를 이용한 건식 에칭을 행하는 것이 바람직하다.
청구항 9는 청구항 4 내지 8 중 어느 하나에 기재된 위상 쉬프트 마스크의 제조 방법으로서, 극박막이 Cr 및 Ta로 이루어지는 그룹에서 선택된 어느 하나 이상을 함유하는 재료로 이루어진다.
청구항 10은 청구항 4 내지 9 중 어느 하나에 기재된 위상 쉬프트 마스크의 제조 방법으로서, 차광막의 선택 에칭을 습식으로 행한다.
청구항 11은 청구항 4 내지 9 중 어느 하나에 기재된 위상 쉬프트 마스크의 제조 방법으로서, 차광막의 선택 에칭을 건식으로 행한다. 이 경우 염소를 포함하는 가스를 이용한 건식 에칭을 행하는 것이 바람직하다.
청구항 12의 템플레이트의 제조 방법은 청구항 1 또는 2에 기재된 마스크 블랭크를 소재로서 이용하여 나노임프린트 등의 패턴 전사법의 모형이 되는 템플레이트를 제조하는 방법에 있어서, 마스크 블랭크의 레지스트막에 레지스트 패턴을 형성하는 공정과, 레지스트 패턴을 마스크로 극박막을 에칭하여 극박막 패턴을 형성하는 공정과, 극박막 패턴을 마스크로 기층을 에칭하여 삼차원 패턴을 형성하는 공정과, 위상 쉬프트 패턴의 형성 및 적어도 레지스트층의 제거가 완료된 기층 상에 정렬 마크 형성용 막을 형성하는 공정과, 정렬 마크 형성용 막을 레지스트를 이용하여 선택 에칭함으로써, 삼차원 패턴이 형성된 부분 이외의 외주부 중 하나에 소망의 정렬 마크를 남기면서 삼차원 패턴을 노출시키는 공정을 구비한 것을 특징으로 한다.
(실시예)
이하 본 발명의 실시예에 대하여 설명한다.
제1 마스크 블랭크의 층 구조의 예로서는 도 1(b)에 도시한 바와 같이, 석영 등의 투광성 기판(1)을 기층으로 하고, 그 위에 극박막(2), 레지스트막(3)의 순으로 형성한 것을 들 수 있다. 또한 제2 마스크 블랭크의 층 구조의 예로서는, 투광성 기판 상에 투광성 막으로 이루어진 쉬프트 층을 적층한 것을 기층으로 하여, 그 위에 극박막, 레지스트막의 순으로 형성한 것을 들 수 있다. 또한 제3 마스크 블랭 크의 층 구조의 예로서는 도 4(b)에 도시한 바와 같이, 투광성 기판(1) 상에 반투과성 막으로 이루어지는 하프톤 층(11;쉬프트 층)을 적층한 것을 기층으로 하여, 그 위에 극박막(2), 레지스트막(3)의 순으로 형성한 것을 들 수 있다.
마스크 블랭크(10,110) 모두, 극박막(2)의 막 두께는 극박막(2)에 형성한 패턴을 마스크로 하여 기층(투광성 기판이나 그 위에 쉬프트 층을 설치한 것)에 위상 쉬프트 마스크 등의 삼차원 패턴을 형성하기 위해 필요한 최소한의 두께, 예를 들면 5nm 내지 40nm의 범위에서 설정되어 있다. 또한 극박막(2)은 적어도 Cr 및/또는 Ta를 함유하는 재료로 구성되어 있다. 또한 극박막(2)을 구성하는 재료와 기층을 구성하는 재료의 기층의 에칭에서의 건식 에칭 선택비는,
(기층의 에칭비)/(극박막의 에칭비) ≥5
가 되는 관계식을 충족시키도록 설정되어 있다.
이와 같은 마스크 블랭크를 소재로 하여 위상 쉬프트 마스크를 제조하는 실시예의 제조방법은 도 1에 일례를 도시한 바와 같이, (c)마스크 블랭크(10)의 레지스트막(3)에 레지스트 패턴(3P)을 형성하는 공정과, (d)그 레지스트 패턴(3P)을 마스크로 극박막(2)을 에칭하여 극박막 패턴(2P)을 형성하는 공정과, (e)극박막 패턴(3P)을 마스크로 기층(투명 기판(1))을 에칭하여 삼차원 패턴으로서의 위상 쉬프트 패턴(1P)을 형성하는 공정과, (g)위상 쉬프트 패턴(1P)의 형성 및 적어도 레지스트층(3)의 제거가 완료된 기층(투광성 기판(1)) 상에 차광막(4)을 형성하는 공정과, (h)~(j) 차광막(4)을 레지스트(5)를 이용하여 선택 에칭함으로써 필요 장소에 차광부(4A)를 남기면서 위상 쉬프트 패턴(1P)를 노출시키는 공정을 구비하고 있다.
이 경우 도 1에 도시한 바와 같이, 위상 쉬프트 패턴(1P)을 형성한 후 극박막 패턴(2P)을 일단 제거하고 나서(f), 위상 쉬프트 패턴(1P)이 노출한 기층(투광성 기판(1)) 상에 차광막(4)을 형성하고, 상기 차광막(4)을 레지스트(5)를 이용하여 선택 에칭함으로써, 필요 장소에 차광부(4A)를 남기면서 위상 쉬프트 패턴(1P)을 노출시키는 방법과, 도 3에 도시한 바와 같이 위상 쉬프트 패턴(1P)을 형성한 후, 극박막 패턴(2P)을 제거하지 않고 남긴 채 위상 쉬프트 패턴(1P)의 노출한 기층(투광성 기판(1)) 상에 차광막(4)을 형성하고, 상기 차광막(4) 및 극박막(2)을 레지스트(5)를 이용하여 선택 에칭함으로써 필요 장소에 차광부(4A)를 남기면서 위상 쉬프트 패턴(1P)을 노출시키는 방법이 있다. 여기서 차광막(4)의 선택 에칭은 습식으로 행해도 무방하고, 건식으로 행해도 무방하다.
또한 이상의 내용에서는 위상 쉬프트 마스크를 제조하는 경우에 대하여 기술했는데, 나노임프린트법 등에서 이용하는 템플레이트를 상기 마스크 블랭크에 의해 제조할 수 있다.
이 경우의 제조 방법으로서는, 마스크 블랭크의 레지스트막에 레지스트 패턴을 형성하는 공정, 레지스트 패턴을 마스크로 극박막을 에칭하여 극박막 패턴을 형성하는 공정, 극박막 패턴을 마스크로 기층을 에칭하여 삼차원 패턴을 형성하는 공정, 위상 쉬프트 패턴의 형성 및 적어도 레지스트층의 제거가 완료된 기층 상에 정렬 마크 형성용 막을 형성하는 공정, 정렬 마크 형성용 막을 레지스트를 이용하여 선택 에칭함으로써 삼차원 패턴이 형성된 부분 이외의 외주부 중 하나에 소망의 정렬 마크를 남기면서 삼차원 패턴을 노출시키는 공정을 순서대로 행한다.
다음으로 구체적인 실시예에 대하여 설명한다. 실시예 1 내지 3은 투과형의 위상 쉬프트 마스크를 만드는 방법, 실시예 4 내지 6은 하프톤형의 위상 쉬프트 마스크를 만드는 방법의 공정을 나타내고 있다.
(실시예 1)
도 1을 참조하여 실시예 1의 위상 쉬프트 마스크의 제조 방법을 설명한다.
먼저 투광성 기판(1:이하, 석영 기판이라고 함) 상에 스퍼터(sputter)법을 이용하여 두께 5nm로 질화 크롬막(2;극박막)을 성막하여 (a)에 도시한 바와 같이 가공용 극박 질화 크롬막(2)이 부착된 석영 기판(1)을 제작했다. 질화 크롬막(2)은 크롬을 스퍼터 타겟으로 하고 질소 가스를 스퍼터 가스로 이용한 반응성 스퍼터 성막으로 제작했다. 극박 질화 크롬막(2)의 막 두께는 광학식 막두께 계산에 의해 측정했다. 또한 측정치의 정확성에 대해서는 기판(1)과 질화 크롬막(2)의 면을 자르고 단면 TEM(터널 전자 현미경)상을 관찰하여 확인했다.
다음으로 가공용 극박 질화 크롬막(2)이 부착된 석영 기판(1) 상에 전자선 레지스트막(3;후지 필름 아치(FFA)사 제:상품 번호 CAR-FEP171)을 도포하여 (b)에 도시한 바와 같이 마스크 블랭크(10)를 얻었다.
다음으로 (c)에 도시한 바와 같이, 소망의 패턴에 의한 전자선 묘화를 행한 후, 레지스트(3)를 현상하여 레지스트 패턴(3P;일차 패턴)을 형성하고, 이어서 통상의 포토 마스크 가공과 마찬가지로 염소와 산소의 혼합 가스(Cl2:O2=90sccm:10sccm 의 혼합 가스)를 이용한 건식 에칭에 의해 레지스트 패턴 (3P)에 따라 가공용 극박 질화 크롬막(2)을 건식 에칭했다. 이에 따라 (d)에 도시한 바와 같이 질화 크롬막 패턴(2P;이차 패턴)을 얻었다.
이 때의 에칭 시간은 표준적인 건식 에칭 조건(에칭 가스 혼합비:상술함, 가스 압력:10mTorr, RF출력:500W)에서 약 13초이고, 오버 에칭 시간을 포함해도 20초로 종료했다. 이 에칭 시간은 통상의 포토 마스크용 차광막의 에칭 시간에 약 7분을 필요로 하는(통상 Cr차광막의 두께:1050Å) 것과 비교해도 충분히 짧은 시간이고, 레지스트 패턴(3P)의 에칭 손상(후퇴, 변형)도 에칭 시간의 단축에 비하여 억제할 수 있다.
다음으로 (e)에 도시한 바와 같이 레지스트 패턴(3P)을 남긴 채로 극박 질화 크롬 패턴(2P)을 다음 공정의 에칭 마스크로서, 불소를 포함하는 가스를 이용한 건식 에칭에 의해 석영 기판(1)을 소정량 에칭하여 위상 쉬프트 패턴(1P:삼차 패턴)을 얻었다. 본 실시예에서는 에칭 가스에 CHF3과 O2의 혼합 가스를 이용하고(CHF3:O2=95sccm:5sccm), 에칭 압력 5mTorr, RF출력 200W로 8분 30초의 에칭을 행했다.
본 실시예에서의 석영 기판(1)의 에칭 음각량은, 파장 193nm의 빛에 있어 위상 쉬프트 패턴(1P) 부분에서 광위상차가 180°가 되도록 조절했다. 이 경우 석영 기판(1)의 에칭중 전사 패턴의 기초가 되는 극박 질화 크롬화 패턴(2P)은 에칭용 마스크로서 충분히 기능하였다.
다음으로 (f)에 도시한 바와 같이 레지스트 패턴(3P)을 소정의 산세정에 의 해 제거한 후, 질화 크롬막 패턴(2P)을 초산 제2 세륨 암모늄 용액에 의해 제거하고, 소망의 석영 음각 패턴으로 이루어지는 가공 기판을 얻었다.
다음으로 (g)에 도시한 바와 같이 이전 공정에 의해 얻어진 패턴 가공이 끝난 석영 기판(1) 상에 스퍼터법을 이용하여 Cr을 포함하는 재료에 의한 차광막(4)을 형성했다. 상기 Cr을 포함하는 재료에 의한 차광막(4)은 광학 농도, 반사율, 막응력 등 포토마스크용의 차광막으로서 일반적으로 이용되고 있는 것을 사용했다. 본 실시예에서의 차광막(4)의 막 두께는 약 105nm였다.
다음으로 (h)와 같이 차광막(4) 상에 포지티브형 포토 레지스트를 도포하여 레지스트막(5)을 형성한 후, 필요에 따라 노광, 습식 현상했다. 본 실시예에서는 포토 레지스트에 THMR iP-3500(동경응화사 제)을 이용하여 (i)와 같이 포토 마스크 중앙부가 개구(개구부(5A))한 차광대(4A)의 패턴(차광부)을 형성하고 포토 마스크의 메인 패턴부를 노출시켰다.
또한 이에 따라 얻어진 포토 레지스트 패턴을 기초로, 레지스트 패턴 개구부(5A)에 노출한 차광막(5) 부분을 초산 제2 세륨 암모늄 용액을 이용하여 습식 에칭에 의해 제거했다.
이상의 공정에 의해 포토 마스크 외주부에 차광대(4A)를 가지고, 메인 패턴이 석영 패턴으로 이루어지는 포토 마스크(20;위상 쉬프트 마스크)를 얻을 수 있었다.
이 제조 방법에서는 포토 마스크의 메인 패턴(위상 쉬프트 패턴(1P)=삼차 패턴)을 형성할 시의 전사원이 되는 극박 질화 크롬막 패턴(2P;이차 패턴)이 레지스 트 패턴(3P;일차 패턴)의 전사 가공에 요점을 맞추어 박막화되었기 때문에, 종래 행해졌던 패턴 형성 방법에 비해 충분히 짧은 에칭 시간, 혹은 충분이 손상이 적은 에칭 조건으로 이차 패턴 형성이 가능해지고, 결과적으로 일차 패턴에 보다 가까운 전사 패턴을 얻을 수 있어졌다.
(실시예 2)
도 2를 참조하여 실시예 2에 대하여 설명한다. 이 실시예 2에서는 일차 패턴인 레지스트 패턴(3P)을 제거하는 경우를 나타낸다.
이 실시예에서는 처음에 석영 기판(1) 상에 형성하는 질화 크롬막(2)의 두께를 40nm으로 하였다. 그 이외에는 실시예(1)과 동일하다. 또한 실시예(1)와 질화 크롬막(2)의 막 두께가 다른데, 본 실시예에서는 실시예(1)와 동일한 질화 크롬 건식 에칭 조건에서, 오버 에칭 시간 포함(저스트 에칭 시간:100초)에 120초의 에칭으로 질화 크롬막(2)의 가공을 행했다. 이 경우에도 실시예 1과 마찬가지로 통상의 크롬을 포함하는 차광막의 에칭 시간에 비해 충분히 짧은 시간에서의 가공이 가능했다.
(a)부터 (d)까지는 실시예 1과 같은 가공을 행하고, (d)의 공정(질화 크롬막 패턴(2P)의 형성 공정)의 종료 후, 소정의 레지스트 제거 방법 및 세정 방법에 의해, (e1) 레지스트 패턴(3P;일차 패턴)을 제거했다. 이 때 레지스트의 제거는 패턴 전사의 충실성을 고려하여 극박 질화 크롬막 패턴(2P;이차 패턴) 및 석영 기판(1) 재료에 손상을 미치지 않는 방법을 취하는 것이 바람직하다.
본 실시예에서는 레지스트 지정의 레지스트 박리재를 사용하여 소정의 세정 을 행함으로써 실질적으로 레지스트 패턴(3P)을 제거했다. 레지스트 패턴 제거 후, (e2) 노출한 극박 질화 크롬막 패턴(2P;이차 패턴)을 마스크로 하여, 실시예 1과 마찬가지로 바탕의 석영 기판(1)을 건식 에칭에 의해 가공했다. 이후의 (f)~(j)의 공정은 실시예 1과 마찬가지다. (f)의 공정에서는 이 단계에서 이미 레지스트 패턴(3P)은 제거가 끝났으므로, 남은 극박 질화 크롬막 패턴(2P)을 실시예 1과 마찬가지로 습식 제거했다.
이와 같이 레지스트 패턴(3P)를 제거하고 나서 바탕 기재(석영 기판(1))의 건식 에칭을 행할 경우의 이점으로서는, 건식 에칭의 시점에서 유기물로 이루어지는 레지스트가 제거되어 있기 때문에 건식 에칭 장치 내에서의 유기 오염(유기물의 재부착), 레지스트 기인의 결함 방지, 건식 에칭 표면에서의 화학적 활성종 불균형의 회피 등에 의한 가공 품질의 향상을 들 수 있다. 본 건식 에칭은 실시예 1과 같은 조건을 이용했다.
CHF3와 산소의 혼합 가스에 의한 석영 기판(1)의 에칭 중, 석영을 구성하는 SiO2와 질화 크롬막의 건식 에칭 선택비는 약 20대 1이고, 이온 손상 등에 의한 질화 크롬막의 소실은 막 두께로 하여 약 8.5nm이었다. 따라서 본 실시예에서 질화 크롬막에 의한 패턴(2P)은 석영의 패터닝에 있어서 에칭 마스크로서 충분히 기능했다.
또한 본 실시예와 같이 레지스트 패턴(3P)을 제거한 후에 극박 질화 크롬막 패턴(2P)을 이용하여 불소계의 가스로 바탕을 가공할 경우, 에칭 출력이 높은 등 에칭 조건이 엄격해지면 질화 크롬막의 맨위 표면이 불화되는 경우가 있다. 맨위 표면이 현저하게 불화되면 그 후의 습식 공정에서 극박 크롬계 막의 제거가 균일하게 행해지지 않게 될 가능성이 있기 때문에 불소계 가스에 의한 에칭 조건은 유의할 필요가 있다. 이와 같은 경우의 대처 방법에 대해서는 실시예 3에 기재했다.
(실시예 3)
도 3을 참조하여 실시예 3에 대하여 설명한다.
극박막에는 실시예 1과 마찬가지로 질화 크롬막(2)을 이용했다, 질화 크롬막(2)의 두께는 실시예 1과 마찬가지로 5nm으로 했다. (a) 내지 (e)의 공정은 실시예 1과 동일하게 했다. (e)의 공정에 있어서 석영 기판(1)의 건식 에칭 가공이 종료한 후, 레지스트 패턴(3P;일차 패턴)만을 제거하고, (f)와 같이 극박 질화 크롬 패턴(2;이차 패턴)이 남은 상태에서 이것을 제거하지 않고 (g)와 같이 통상의 차광막(4)의 성막을 실시했다. 이에 따라 극박 질화 크롬막(2)의 제거 공정이 생략되기 때문에 공정상으로는 큰 장점이 된다.
이후 본 실시예에서도 실시예(1, 2)와 마찬가지로 (h)~(j)의 공정에서 나타내는 바와 같이 레지스트(5)를 이용한 선택 에칭을 행함으로써 차광대(4B)의 패턴을 구비한 포토마스크(20B)를 얻었다.
이러한 제조 방법을 취함에 따른 그 밖의 이점으로서는 이차 패턴을 형성하기 위한 극박막(2)의 재료를 적절히 선택함으로써 종래의 크롬을 포함하는 차광막 재료와는 다른 재료를 이용할 수 있고, 이에 따라 최종적인 포토마스크(20B)에서, 기판(1)과 종래의 차광막(4)의 재료와의 사이에 임의의 박막을 끼우는 것이 가능해 지는 것을 들 수 있다.
일례로서는 소망의 광파장에서 질화 크롬보다도 소쇠(消衰) 계수가 작고 굴절률이 작은 산화 크롬막을 극박막(2)에 적용하여 종래의 차광막(4)과 기판(1)의 사이에 끼워 넣음으로써, 차광막(4)과 기판(1)의 계면에서의 광반사의 영향을 적절하게 제어할 수 있게 된다.
도 4를 이용하여 실시예 4에 대해 설명한다.
본 실시예에서는 (a)에서 나타낸 바와 같이 석영 기판(1) 상에 MoSiN(산화 질화 몰리브덴 규소 화합물)로 이루어지는 ArF용 하프톤 위상 쉬프트막(11;반투광성 막으로 이루어지는 쉬프트층)을 형성하고, 그 위에 극박 질화 크롬막(2)을 형성하고 있다. MoSiN막(11)은 ArF용 하프톤형 위상 쉬프트 막으로서의 막 설계가 실시되었고, ArF파장에서 노광광의 위상이 180°반사하는 막 두께(약 69nm)에서 투과율 6%인 것이다.
본 실시예에서는 실시예 1과 마찬가지로 MoSiN막(11) 상에 5nm 두께의 극박 질화 크롬막(2)을 성막하고, 그 위에 레지스트막(3)을 형성하여 (b)에 나타낸 마스크 블랭크(110)로 하였다.
(c) 내지 (f)의 공정에서, 이 마스크 블랭크(110)에 대하여 실시예 1과 같은 레지스트 공정 및 패터닝 공정을 실시하고, 레지스트 패턴(3P)을 이용한 극박 질화 크롬막(2)의 에칭 후, 레지스트 패턴(3P)을 남긴 채 극박 질화 크롬막 패턴(2P)을 이용하여 MoSiN막(11)을 에칭하고 패턴(삼차 패턴)을 전사했다. 에칭은 CF4와 산소 의 혼합 가스를 이용하여(CF4:O2=95sccm:5sccm), 가스 압력:5mTorr, RF출력:200W 에서 실시하고, 이에 따라 MoSiN막(11)에 소망의 하프톤 마스크 패턴(11P;삼차 패턴)을 형성했다.
그 후 (f) 내지 (j)의 공정에서는 실시예 1과 마찬가지로, 레지스트 패턴(3P), 질화 크롬막 패턴(2P)의 제거 후, MoSiN으로 이루어지는 하프톤 마스크 패턴(11P)이 노출한 표면에 통상의 크롬을 포함하는 차광막(4)을 형성하고, 또한 포토레지스트를 도포, 노광, 현상을 실시하고, 차광막(4)에 의한 차광대(4A) 및 소망의 패턴 형성을 실시한 후, 메인 패턴 부분이 노출하여 이루어지는 하프톤형 위상 쉬프트 마스크(120;위상 쉬프트 마스크)을 얻었다.
이 제조 방법에 있어서도 실시예 1과 마찬가지로 포토마스크의 메인 패턴(하프톤 마스크 패턴(11P)=삼차 패턴)을 형성할 시의 전사원이 되는 극박 질화 크롬막 패턴(2P;이차 패턴)이 레지스트 패턴(3P;일차 패턴)의 전사 가공에 요점을 맞추어 극박화되어 있기 때문에, 종래 행해져 왔던 패턴 형성 방법과 비교하여 충분히 짧은 에칭 시간, 혹은 충분히 손상이 적은 에칭 조건으로 이차 패턴 형성이 가능해지고, 결과적으로 일차 패턴에 보다 가까운 전사 패턴을 얻을 수 있게 되었다.
(실시예 5)
도 5는 실시예 5의 공정을 나타내고 있다. 이 실시예 5는 실시예 4와 같이 석영 기판(1) 상에 하프톤형 위상 쉬프트 막(11)이 형성된 마스크 블랭크(110)에 대하여 실시예 2과 같은 공정을 실시함으로써 하프톤형의 위상 쉬프트 마스크(120) 를 제조하는 경우의 예이다.
(실시예 6)
도 6은 실시예 6의 공정을 나타내고 있다. 이 실시예 6은 실시예 4와 같이 석영 기판(1) 상에 하프톤형 위상 쉬프트 막(11)이 형성된 마스크 블랭크(11)에 대하여 실시예 3과 같은 공정을 실시함으로써 하프톤형의 위상 쉬프트 마스크(120B)를 제조하는 경우의 예이다.
(실시예 7)
이 실시예 7은 이상 설명한 위상 쉬프트 마스크와는 달리, 정렬 마크가 붙은 나노임프린트법용의 템플레이트를 제조하는 경우의 예이다. 이 경우는 먼저, 실시예 1의 (a) 내지 (g)와 같은 공정을 실시함으로써 소망의 삼차원 패턴이 석영 기판(1)에 가공되어 이루어지는 가공이 끝난 마스크 상에, 소망의 크롬을 포함하는 차광막(4)이 부여된 것을 얻었다. 여기서 석영 기판(1)에 형성한 삼차원 패턴의 패턴 깊이는, 목적으로 하는 나노임프린트법에 요구되는 깊이로 했다.
이 위에 포토 레지스트를 도포한 후, 석영 기판(1) 상의 삼차원 패턴이 형성된 부분 이외의 외주부의 하나에, 소망의 정렬 마크가 형성되도록 포토 레지스트를 광노광하고, 레지스트의 현상, 불필요한 차광막(4)의 제거를 거쳐, 정렬 마크가 붙은 나노임프린트법용 템플레이트 마스크를 제작했다.
이 템플레이트 제조 방법에 있어서도 메인 패턴(삼차 패턴)을 형성할 시의 전사원이 되는 극박 질화 크롬막 패턴(2P;이차 패턴)이 레지스트 패턴(3P;일차 패턴)의 전사 가공에 요점을 맞추어 극박화되어 있기 때문에, 종래 행해져 왔던 패턴 형성 방법과 비교하여 충분히 짧은 에칭 시간, 혹은 충분히 손상이 적은 에칭 조건으로 이차 패턴 형성이 가능해 지고, 결과적으로 일차 패턴에 보다 가까운 전사 패턴을 얻을 수 있게 되었다.
또한 이들 실시예에서 이용한 극박막(2)에 대해서는 마스크의 가공 공정을 고려하면, 다른 층이나 기판 재료와 화학적으로 차별화 할 수 있는 것이 바람직하다. 실시예에서 이용한 질화 크롬으로 대표되는 크롬을 포함하는 재료는 습식 공정에 있어서도 건식(건식 에칭) 공정에 있어서도, 다른, 특히 규소를 포함하는 재료와의 차별화가 용이하여 본 목적에 적합한 것이다.
크롬을 포함하는 재료 이외로서는 특히 건식(건식 에칭) 공정에 있어서, 규소를 포함하는 재료와 차별화가 가능한 탄탈(Ta), 지르코늄, 하프늄, 텅스텐 등을 포함하는 재료(합금, 단금속의 산화물, 질화물, 탄화물, 산질화물, 탄질화물, 산화 질화 탄화물, 마찬가지로 합금의 산화물, 질화물, 탄화물, 산질화물, 탄질화물, 산화 질화 탄화물)를 들 수 있다.
또한 최종적으로 가공하는 기재가 석영이나 규소를 포함하는 재료라도, 후술하는 건식 가공 공정 등에서는 에칭용의 가스종을 선택함으로써 극박막(2)과 최종 가공재 간의 가공 속도차를 발생시킬 수가 있어서, 이것을 이용함으로써 규소를 포함하는 재료도 적절하게 이용할 수 있다.
그 예로서는 에칭 가스에 SF6을 포함하는 가스를 이용한 건식 에칭에서, Si와 SiO2와의 사이에는 20배 가까운 에칭비 차가 발생하는 것을 들 수 있다.
또한 상기 재료를 이용하여 제작하는 극박막(2)의 막 두께 방향에서의 막 조성으로서는 막 자체에 광학적, 화학적 및 물리적 기능을 부여할 목적으로, 다층막으로 해도 무방하고 혹은, 막 두께 방향으로 경사 조성을 가져도 무방하다. 그 일례로서는 광학적 기능의 경우, 극박막을 제작한 후에 행하는 박막의 품질 검사 등에 있어서 소망의 파장에 대해서 반사율을 제어할 목적으로 산화막이나 산질화막 등이 막의 표층에 위치하는 것과 같은 설계를 하는 것이 가능하다.
마찬가지로, 가공용 극박막으로서의 주된 기능을 저해하지 않는다면, 화학적 내구성을 향상시키기 위하여 막의 표층 근방의 조성을 임의로 디자인할 수 있다.
또한 물리적 특성에 있어서도, 예를 들면 극박막 전체의 막응력을 완화시키는 것을 목적으로, 막중에 산소나 질소나 탄소 혹은, 수소 등을 도입하거나 막응력이 다른 복수의 막을 적층시켜서 바이메탈효과를 이용하여 응력제어하는 것도 가능하다.
한편 실시예에서 이용한 각종 건식 에칭 가스에 관해서도 표기에 한정되는 것이 아니라, 예를 들면 염소계 가스의 경우, Cl2, SiCl4, CHCl3, CCl4 등을 들 수 있다.
마찬가지로 불소계 가스에 관해서도, CF4나 CHF3 이외에도 SF6, C4F8 등 공정에 따라 사용할 수 있다. 이들 에칭 가스로서는 브롬이나 요오드를 포함하는 다른 할로겐계 가스도 사용 가능하다.
또한 본 발명의 형태로서는 일차 패턴을 형성하는 레지스트 바로 아래의 극 박막(2)의 두께를 필요 최소한으로 억제할 수 있어, 결과적으로 일차 패턴을 형성하는 레지스트막(3)의 막 두께를 더욱 얇게 할 수 있다.
예를 들면 위상 쉬프트막과 석영 기판의 건식 에칭 시에 문제가 되는 마이크로로딩(micro-loading) 현상을 억제하기 위해 레지스트 패턴의 종횡비(패턴 깊이/패턴 폭)를 저감시키기 위해서는 레지스트의 박막화가 유효하다. 마찬가지로 레지스트 패턴의 미세화에 수반되는 패턴의 손상에 대해서도 애스팩트비를 저감시키는 것이 유효하여, 본 발명을 실시함으로써 실질적으로 레지스트 기능으로의 부하가 저감됨으로써 상기와 같은 문제에 적절히 대처가 가능해진다.
또한 포토마스크에는 일반적으로 포토마스크(레티클(reticle)를 노광기에 설정하기 위한 레티클 정렬 마크와, 웨이퍼 상에 판을 겹쳐서 노광하기 위한 위치 맞춤용 마크(웨이퍼 정렬 마크)가 메인 패턴 에어리어 밖에 설치되어 있는데, 이들 정렬 마크를 통상 행해지고 있는 차광 패턴에 의해 형성하지 않고 투광성 재료인 석영 기판을 음각한 패턴에 의해 형성하는 것도 가능하다. 혹은 광 반투과막을 이용하고 있는 경우에는 같은 광 반투과막에 메인 패턴과 마찬가지로 패턴을 형성하고, 이것을 각종 정렬 마크로서 이용하는 것도 가능하다. 즉, 투과율이 높은 패턴이나 광 반투과성 패턴이라도 패턴 엣지에서의 위상 반전을 이용함으로써 패턴 인식이 가능해지기 때문이다.
또는 소망의 정렬 마크를 전술한 극박막 패턴(2P)과 마찬가지로 형성하고, 정렬 마크 부분만을 레지스트 등으로 선택적으로 보호하고, 마찬가지로 후 공정의 차광막 형성을 부분적으로 행하지 않음으로써, 극박막의 정렬 마크를 형성하는 것 도 가능하다. 모든 정렬 마크가 적합한지는 사용하는 포토마스크 및 포토 마스크 공정의 형태에 의해 선택할 수 있다.
또한 상기에는 설명하지 않았으나, 마스크 블랭크의 제조사 측이 기판 상에 전사용의 삼차원 패턴으로서 위상 쉬프트 패턴을 형성한 상태에서, 그 위상 쉬프트 패턴이 노출한 기판 상에 차광막을 형성한 것을 마스크 블랭크로 하여, 사용자 측에 제공할 수 있다.
청구항 1의 발명의 마스크 블랭크는, 기층을 에칭할 시에 마스크 기능을 발휘하는 기층 상에 적층한 극박막의 막 두께를, 에칭에 의해 패턴 형성하는 데에 필요한 최소한의 두께로 설정하고, 극박막의 역할을 패턴 형성을 위한 가공 마스크 수단으로 특화시켰으므로, 즉 광학 농도를 확보하기 위한 제한을 없애고 가공 마스크 수단으로서의 역할로 특화시켰으므로, 기층에 형성하는 삼차원 패턴의 미세화, 고 정밀도화에 공헌할 수 있다. 그 경우 청구항 2의 발명과 같이, 극박막의 막 두께를 5nm 내지 40nm의 범위에서 설정하는 것이 바람직하다.
청구항 3의 발명의 마스크 블랭크는 기판 상에 위상 쉬프트 패턴을 형성한 후에 다시 기층 상에 차광막을 형성한 마스크 블랭크이므로, 그 차광막을 선택 에칭하여 필요 장소에 차광부를 남기면서 위상 쉬프트 패턴을 노출시킴으로써 위상 쉬프트 마스크를 제조할 수 있다.
청구항 4의 발명의 위상 쉬프트 마스크의 제조 방법에 따르면, 극막박 패턴 을 마스크로 하여 기층에 위상 쉬프트 패턴을 형성한 후, 새로 기판상에 차광막을 형성하고 그 차광막을 선택 에칭함으로써 필요 장소에 차광부를 남기면서 위상 쉬프트 패턴을 노출시키도록 하여, 위상 쉬프트 패턴 형성시에 마스크 수단으로서 이용하는 극박막과, 차광부를 형성하기 위한 차광막을 완전히 별도로 설치하도록 했으므로, 최초의 극박막의 막 두께에 대해서는 패턴 형성의 해상도 향상으로 특화시켜서 결정할 수 있고, 그 막 두께를 패턴 형성에 필요한 최소한의 두께로 함으로써 해상도의 향상에 기여할 수 있다.
청구항 5의 발명의 위상 쉬프트 마스크의 제조 방법에 따르면, 위상 쉬프트 패턴의 형성 후, 마스크 수단으로서 이용한 극박막 패턴을 일단 제거하고 나서 새로 차광막을 형성하므로, 극박막과 차광막의 에칭 조건이 다른 경우에도 각각 독립한 에칭 조건으로 처리할 수 있으므로 에칭의 관리를 하기 쉬워진다.
청구항 6의 발명의 위상 쉬프트 마스크의 제조 방법에 따르면, 위상 쉬프트 패턴의 형성 후, 마스크 수단으로서 이용한 극박막 패턴을 제거하지 않고 남긴 채 새로 차광막을 형성하고 그 후, 차광막 및 극박막을 레지스트를 이용하여 선택 에칭하도록 하고 있으므로 극박막 패턴을 제거하는 공정을 생략한 재료 설계 및 공정 설계가 가능해진다.
청구항 7의 발명의 위상 쉬프트 마스크의 제조 방법에 따르면, 상기 기층이 투광성 기판만일 경우 및 투광성 기판 상에 투광성 막으로 이루어지는 쉬프트 층이 적층된 것일 경우에는, 투과형의 위상 쉬프트 마스크를 만들 수 있고, 투광성 기판 상에 반투광성의 막으로 이루어지는 쉬프트 층이 적층된 것일 경우에는, 하프톤 (halftone)형의 위상 쉬프트 마스크를 만들 수 있다.
청구항 8의 발명의 위상 쉬프트 마스크의 제조 방법에 따르면 극박막의 재료와 기층의 재료의 드라이 에칭 선택비를 한정함으로써, 기층의 드라이 에칭비를 기준으로 하여 극박막의 막 두께를 필요 최소한으로 정의할 수 있게 된다.
청구항 9의 발명의 위상 쉬프트 마스크의 제조 방법에 따르면 극박막이 적어도 Cr 및/또는 Ta를 함유하는 재료로 이루어지므로, 기존의 포토마스크 공정으로의 적용을 용이하게 할 수 있다.
청구항 10의 발명의 위상 쉬프트 마스크의 제조 방법에 따르면 차광막의 선택 에칭을, 기층에 손상을 적게 미치는 습식으로 행하도록 했으므로 공정 부하가 적은 마스크 공정의 적용이 가능해진다.
청구항 11의 발명의 위상 쉬프트 마스크의 제조 방법에 따르면 차광막의 선택 에칭을 건식으로 행하도록 했으므로, 고 정밀도 마스크 가공을 실현하면서, 적절하게 유연한 마스크 공정의 설계가 가능해진다.
청구항 12의 발명의 템플레이트의 제조 방법에 따르면 극박막 패턴을 마스크로 하여 기층에 삼차원 패턴을 형성한 후, 새로 기층상에 차광막을 형성하고 그 차광막을 선택 에칭함으로써, 필요 장소에 차광부를 남기면서 삼차원 패턴을 노출시키도록 하여 삼차원 패턴 형성시에 마스크 수단으로서 이용하는 극박막과, 정렬 마크를 형성하기 위한 차광막을 완전히 별도록 설치하도록 했으므로, 최초의 극박막의 막 두께에 대해서는 패턴 형성의 해상도 향상으로 특화시켜서 정할 수 있고, 그 막 두께를 패턴 형성에 필요한 최소한의 두께로 함으로써 해상도의 향상에 기여할 수 있다.
Claims (17)
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- 기층 상에 전사용의 삼차원 패턴으로서 위상 쉬프트 패턴을 형성한 상태에서, 상기 위상 쉬프트 패턴이 노출된 기층 상에 차광막을 형성하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크.
- 전사용의 삼차원 패턴을 형성하기 위한 기층 상에 상기 기층을 에칭할 시에 마스크 기능을 발휘하는 극박막을 형성하고, 그 위에 상기 극박막을 에칭할 시에 마스크 기능을 발휘하는 레지스트막을 형성하여 이루어지고, 상기 극박막의 막 두께가 상기 극박막의 패턴을 마스크로 하여 상기 기층에 삼차원 패턴을 형성하기 위해 필요한 최소한의 두께로 설정되어 있는 마스크 블랭크를 소재로 이용함으로써 위상 쉬프트 마스크를 제조하는 방법으로서,상기 마스크 블랭크의 상기 레지스트막에 레지스트 패턴을 형성하는 공정과,상기 레지스트 패턴을 마스크로 상기 극박막을 에칭하여 극박막 패턴을 형성하는 공정과,상기 극박막 패턴을 마스크로 상기 기층을 에칭하여 상기 삼차원 패턴으로서의 위상 쉬프트 패턴을 형성하는 공정과,상기 위상 쉬프트 패턴의 형성 및 적어도 레지스트층의 제거가 완료된 상기 기층 상에 차광막을 형성하는 공정과,상기 차광막을 레지스트를 이용하여 선택 에칭함으로써 필요 장소에 차광부를 남기면서 상기 위상 쉬프트 패턴을 노출시키는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 위상 쉬프트 마스크의 제조 방법.
- 제4 항에 있어서,상기 위상 쉬프트 패턴을 형성한 후, 상기 극박막 패턴을 일단 제거하고 나서 위상 쉬프트 패턴이 노출한 상기 기층 상에 상기 차광막을 형성하고, 상기 차광막을 레지스트를 이용하여 선택 에칭함으로써, 필요 장소에 차광부를 남기면서 상기 위상 쉬프트 패턴을 노출시키는 것을 특징으로 하는 위상 쉬프트 마스크의 제조 방법.
- 제4 항에 있어서,상기 위상 쉬프트 패턴을 형성한 후, 상기 극박막 패턴을 제거하지 않고 남긴 채 위상 쉬프트 패턴이 노출한 상기 기층 상에 상기 차광막을 형성하고, 상기 차광막 및 극박막을 레지스트를 이용하여 선택 에칭함으로써, 필요 장소에 차광부를 남기면서 상기 위상 쉬프트 패턴을 노출시키는 것을 특징으로 하는 위상 쉬프트 마스크의 제조방법.
- 제4 항 내지 6항 중 어느 한 항에 있어서,상기 기층이 투광성 기판 또는 투광성 기판상에 투광성 혹은 반투광성의 막으로 이루어지는 쉬프트층을 적층하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 위상 쉬프트 마스크의 제조방법.
- 제4 항 내지 6항 중 어느 한 항에 있어서,상기 극박막을 구성하는 재료와 상기 위상 쉬프트 패턴을 형성하기 위한 기층을 형성하는 재료의 기층의 에칭에서의 드라이 에칭 선택비가,(기층의 에칭비)/(극박막의 에칭비)≥5가 되는 관계식을 충족시키는 것을 특징을 하는 위상 쉬프트 마스크의 제조방법.
- 제4 항 내지 6항 중 어느 한 항에 있어서,상기 극박막이 Cr 및 Ta로 이루어지는 그룹에서 선택된 어느 하나 이상을 함유하는 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 위상 쉬프트 마스크의 제조방법.
- 제4 항 내지 6항 중 어느 한 항에 있어서,상기 차광막의 선택 에칭을 습식으로 행하는 것을 특징으로 하는 위상 쉬프트 마스크의 제조 방법.
- 제4 항 내지 6항 중 어느 한 항에 있어서,상기 차광막의 선택 에칭을 건식으로 행하는 것을 특징으로 하는 위상 쉬프트 마스크의 제조방법.
- 전사용의 삼차원 패턴을 형성하기 위한 기층 상에 상기 기층을 에칭할 시에 마스크 기능을 발휘하는 극박막을 형성하고, 그 위에 상기 극박막을 에칭할 시에 마스크 기능을 발휘하는 레지스트막을 형성하여 이루어지고, 상기 극박막의 막 두께가 상기 극박막의 패턴을 마스크로 하여 상기 기층에 삼차원 패턴을 형성하기 위해 필요한 최소한의 두께로 설정되어 있는 마스크 블랭크를 소재로서 이용함으로써, 나노임프린트 등의 패턴 전사법의 모형이 되는 템플레이트를 제조하는 방법에 있어서,상기 마스크 블랭크의 상기 레지스트막에 레지스트 패턴을 형성하는 공정과,상기 레지스트 패턴을 마스크로 상기 극박막을 에칭하여 극박막 패턴을 형성하는 공정과,상기 극박막 패턴을 마스크로 상기 기층을 에칭하여 상기 삼차원 패턴을 형성하는 공정과,상기 삼차원 패턴의 형성 및 적어도 레지스트층의 제거가 완료된 상기 기층 상에 정렬 마크 형성용 막을 형성하는 공정과,상기 정렬 마크 형성용 막을 레지스트를 이용하여 선택 에칭함으로써, 삼차원 패턴이 형성된 부분 이외의 외주부 중 하나에 소망의 정렬 마크를 남기면서 상기 삼차원 패턴을 노출시키는 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 템플레이트의 제조방법.
- 제12 항에 있어서, 상기 극박막의 두께가 5㎚ 내지 40㎚의 범위에서 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 템플레이트의 제조방법.
- 전사용의 삼차원 패턴을 형성하기 위한 기층 상에 상기 기층을 에칭할 시에 마스크 기능을 발휘하는 극박막을 형성하고, 그 위에 상기 극박막을 에칭할 시에 마스크 기능을 발휘하는 레지스트막을 형성하여 이루어지고, 상기 레지스트막에 레지스트 패턴을 형성하는 공정, 상기 레지스트 패턴을 마스크로 상기 극박막을 에칭하여 극박막 패턴을 형성하는 공정, 상기 극박막 패턴을 마스크로 상기 기층을 에칭하여 상기 삼차원 패턴을 형성하는 공정을 거침으로써 위상 쉬프트 마스크 또는 템플레이트를 제조하는 경우에 소재로서 이용되는 마스크 블랭크로서,상기 극박막의 막 두께가 상기 극박막 패턴을 마스크로 하여 상기 기층에 삼차원 패턴을 형성하기 위해 필요한 최소한의 두께로 설정되어 있고, 상기 극박막이 적어도 Cr을 함유하는 재료로 이루어지고, 상기 극박막 중에 산소, 질소, 탄소 및 수소 중 적어도 하나가 도입되어 있는 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크.
- 전사용의 삼차원 패턴을 형성하기 위한 기층 상에 상기 기층을 에칭할 시에 마스크 기능을 발휘하는 극박막을 형성하고, 그 위에 상기 극박막을 에칭할 시에 마스크 기능을 발휘하는 레지스트막을 형성하여 이루어지고, 상기 레지스트막에 레지스트 패턴을 형성하는 공정, 상기 레지스트 패턴을 마스크로 상기 극박막을 에칭하여 극박막 패턴을 형성하는 공정, 상기 극박막 패턴을 마스크로 상기 기층을 에칭하여 상기 삼차원 패턴을 형성하는 공정을 거침으로써 위상 쉬프트 마스크 또는 템플레이트를 제조하는 경우에 소재로서 이용되는 마스크 블랭크로서,상기 극박막의 막 두께가 상기 극박막 패턴을 마스크로 하여 상기 기층에 삼차원 패턴을 형성하기 위해 필요한 최소한의 두께로 설정되어 있고, 상기 극박막이 적어도 Ta을 함유하는 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크.
- 제15 항에 있어서, 상기 극박막 중에 산소, 질소, 탄소 및 수소 중 적어도 하나가 도입되어 있는 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크.
- 제14 내지 16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 극박막의 막 두께가 5㎚ 내지 40㎚의 범위에서 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크.
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