KR100961570B1 - Mask blank and photomask - Google Patents
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Abstract
투광성 기판 상에, 투과량을 조정하는 기능을 갖는 반투광성 막, 및 차광성 막 중 적어도 한쪽을 갖는 FPD 디바이스를 제조하기 위한 마스크 블랭크로서, 상기 반투광성 막 또는 차광성 막은, 금속과 규소를 포함하는 금속 실리사이드계 재료로 이루어지고, 또한 상기 금속 실리사이드계 재료로 이루어지는 반투광성 막, 또는 상기 금속 실리사이드계 재료로 이루어지는 차광성 막은, 상기 반투광성 막 또는 상기 차광성 막의 막의 깊이 방향에 있어서, 웨트 에칭에 의한 에칭 레이트가 빨라지도록 구성된 막인 것을 특징으로 한다.A mask blank for producing an FPD device having at least one of a semi-translucent film and a light-shielding film on a light-transmissive substrate, wherein the semi-translucent film or the light-shielding film contains a metal and silicon. The semi-translucent film made of the metal silicide-based material and made of the metal silicide-based material, or the light-shielding film made of the metal silicide-based material, is subjected to wet etching in the depth direction of the film of the semi-translucent film or the light-shielding film. It is characterized by the fact that the film is configured to have a high etching rate.
투광성 기판, 반투광성 막, 차광성 막, FPD 디바이스, 마스크 블랭크 Light Transmissive Substrate, Translucent Film, Light Blocking Film, FPD Device, Mask Blank
Description
도 1은 본 발명의 소정의 막 구조를 갖는 MoSi계 막을 웨트 에칭하여 얻어지는 마스크 패턴을 설명하기 위한 모식적 단면도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is typical sectional drawing for demonstrating the mask pattern obtained by wet-etching the MoSi type film which has a predetermined | prescribed film structure of this invention.
도 2는 드라이 에칭 전용의 막으로서 개발된 MoSi계 막을 웨트 에칭하여 얻어지는 마스크 패턴을 설명하기 위한 모식적 단면도.FIG. 2 is a schematic cross-sectional view for explaining a mask pattern obtained by wet etching a MoSi-based film developed as a film dedicated to dry etching. FIG.
도 3은 기판 바로 곁의 층의 웨트 에칭 레이트를 단순히 빠르게 한 것뿐인 막 구조를 갖는 MoSi계 막을 웨트 에칭하여 얻어지는 마스크 패턴을 설명하기 위한 모식적 단면도.FIG. 3 is a schematic cross-sectional view for explaining a mask pattern obtained by wet etching a MoSi-based film having a film structure which merely accelerates the wet etching rate of the layer immediately adjacent to the substrate.
도 4는 FPD용 대형 마스크의 양태를 설명하기 위한 도면.4 is a view for explaining an aspect of a large-sized mask for FPD.
도 5는 FPD용 대형 마스크의 다른 양태를 설명하기 위한 도면.5 is a diagram for explaining another embodiment of the large-sized mask for FPD.
도 6은 반투광성 막을 갖는 그레이톤 마스크를 설명하기 위한 도면으로, 도 6의 (1)은 부분 평면도, 도 6의 (2)는 부분 단면도.Fig. 6 is a view for explaining a gray tone mask having a semi-transmissive film, in which Fig. 6 (1) is a partial plan view and Fig. 6 (2) is a partial sectional view.
도 7은 해상 한계 이하의 미세 차광 패턴을 갖는 그레이톤 마스크를 설명하기 위한 도면으로, 도 7의 (1)은 부분 평면도, 도 7의 (2)는 부분 단면도.FIG. 7 is a view for explaining a gray tone mask having a fine light shielding pattern below a resolution limit, in which FIG. 7 (1) is a partial plan view, and FIG. 7 (2) is a partial sectional view.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
10 : 투광성 기판10: translucent substrate
11 : 반투과성 막11: semipermeable membrane
12 : 투광성 막12: light transmitting film
22 : 상층22: upper floor
[비특허 문헌 1] 월간 FPD Intelligence, p.31-35, 1999년 5월[Non-Patent Document 1] Monthly FPD Intelligence, p.31-35, May 1999
[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 평3-66656호 공보[Patent Document 1] Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-66656
[특허 문헌 2] 일본 특허 공개 평4-35743호 공보[Patent Document 2] Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-35743
[특허 문헌 3] 일본 특허 공개 소62-218585호 공보[Patent Document 3] Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-218585
본 발명은 마스크 블랭크 및 포토마스크에 관한 것으로, 특히 FPD 디바이스를 제조하기 위한 마스크 블랭크, 이러한 마스크 블랭크를 이용하여 제조된 포토마스크 등에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
최근, 대형 FPD용 마스크의 분야에 있어서, 반투광성 영역(소위 그레이톤부)을 갖는 그레이톤 마스크를 이용하여 마스크 매수를 삭감하는 시도가 이루어지고 있다(비특허 문헌 1).In recent years, in the field of masks for large-scale FPDs, attempts have been made to reduce the number of masks by using a gray tone mask having a semi-transmissive region (so-called gray tone portion) (Non-Patent Document 1).
여기서, 그레이톤 마스크는, 도 6의 (1) 및 도 7의 (1)에 도시하는 바와 같이, 투명 기판 상에 차광부(1)와, 투과부(2)와, 반투광성 영역인 그레이톤부(3)를 갖는다. 그레이톤부(3)는 투과량을 조정하는 기능을 갖고, 예를 들면, 도 6의 (1)에 도시하는 바와 같이 그레이톤 마스크용 반투광성 막(하프 투광성 막)(3a')을 형 성한 영역, 혹은 도 7의 (1)에 도시하는 바와 같이 그레이톤 패턴(그레이톤 마스크를 사용하는 대형 FPD용 노광기의 해상 한계 이하의 미세 차광 패턴(3a) 및 미세 투과부(3b))을 형성한 영역이며, 이들 영역을 투과하는 광의 투과량을 저감하고 이 영역에 의한 조사량을 저감하여, 이러한 영역에 대응하는 포토레지스트의 현상 후의 막 감소된 막 두께를 원하는 값으로 제어하는 것을 목적으로 하여 형성된다.Here, as shown in Figs. 6 (1) and 7 (1), the gray tone mask includes a
대형 그레이톤 마스크를, 미러 프로젝션 방식이나, 렌즈를 사용한 렌즈 프로젝션 방식의 대형 노광 장치에 탑재하여 사용하는 경우, 그레이톤부(3)를 통과한 노광 광은 전체적으로 노광량이 부족해지기 때문에, 이 그레이톤부(3)를 통해 노광된 포지티브형 포토레지스트는 막 두께가 얇아질 뿐이며 기판 상에 남는다. 즉, 레지스트는 노광량의 차이에 의해 통상의 차광부(1)에 대응하는 부분과 그레이톤부(3)에 대응하는 부분에서 현상액에 대한 용해성에 차가 생기기 때문에, 현상 후의 레지스트 형상은, 도 6의 (2) 및 도 7의 (2)에 도시하는 바와 같이, 통상의 차광부(1)에 대응하는 부분(1')이 예를 들면, 약 1 ㎛, 그레이톤부(3)에 대응하는 부분(3')이 예를 들면 약 0.4~0.5 ㎛, 투과부(2)에 대응하는 부분은 레지스트가 없는 부분(2')으로 된다. 그리고, 레지스트가 없는 부분(2')에서 피가공 기판의 제1 에칭을 행하고, 그레이톤부(3)에 대응하는 얇은 부분(3')의 레지스트를 에싱 등에 의해 제거하고 이 부분에서 제2 에칭을 행함으로써, 1매의 마스크로 종래의 마스크 2매분의 공정을 행하여, 마스크 매수를 삭감한다.When a large-scale gray tone mask is mounted on a large-scale exposure apparatus of a mirror projection method or a lens projection method using a lens, the exposure light passing through the
그런데, 마이크로프로세서, 반도체 메모리, 시스템 LSI 등의 반도체 디바이스를 제조하기 위한 LSI용 마스크는, 최대 6×6인치 정도로 상대적으로 소형이며, 스테퍼(샷 스텝 노광) 방식에 의한 축소 투영 노광 장치에 탑재되어 사용되는 일이 많다. 이러한 LSI용 마스크에서는, 노광 파장으로 결정되는 해상 한계를 타파하기 위해, 노광 파장의 단파장화가 도모되고 있다. 여기서, LSI용 마스크에서는, 렌즈계에 의한 색수차 배제 및 그것에 의한 해상성 향상의 관점으로부터, 단색의 노광 광이 사용된다. 이 LSI용 마스크에 대한 단색의 노광 파장의 단파장화는, 초고압 수은등의 g선(436 ㎚), i선(365 ㎚), KrF 엑시머 레이저(248 ㎚), ArF 엑시머 레이저(193 ㎚)로 진행해 오고 있다.By the way, LSI masks for manufacturing semiconductor devices such as microprocessors, semiconductor memories, and system LSIs are relatively small, up to about 6 by 6 inches, and are mounted in a reduced projection exposure apparatus by a stepper (shot step exposure) method. Often used. In such a mask for LSI, shortening of the exposure wavelength is aimed at breaking the resolution limit determined by the exposure wavelength. Here, in the LSI mask, monochromatic exposure light is used from the viewpoint of eliminating chromatic aberration by the lens system and thereby improving resolution. The shortening of the monochromatic exposure wavelength with respect to this LSI mask proceeds with g line (436 nm), i line (365 nm), KrF excimer laser (248 nm), ArF excimer laser (193 nm) of an ultra-high pressure mercury lamp. have.
또한, LSI용 마스크를 제조하기 위한 소형 마스크 블랭크에 있어서는, 높은 에칭 정밀도가 필요하기 때문에, 드라이 에칭에 의해 마스크 블랭크 상에 형성된 박막의 패터닝이 실시된다.Moreover, in the small mask blank for manufacturing the mask for LSI, since high etching precision is needed, patterning of the thin film formed on the mask blank by dry etching is performed.
당초, LSI 마스크에서는 드라이 에칭으로 패터닝이 가능한 차광성 막 재료로서, 예를 들면, Mo와 Si로 구성되는 막(이하, MoSi막이라 기재함)이 제안되었다(특허 문헌 1). 또한, LSI 마스크에서는 드라이 에칭으로 패터닝이 가능한 반사 방지 기능을 갖는 차광성 막 재료로서, 예를 들면, 기판/MoSi막/Mo와 Si와 O로 구성되는 막(이하, MoSi0막이라 기재함)이 제안되었다(특허 문헌 2). 이와 같이, LSI 마스크에서는, Mo와 Si를 포함하는 재료(이하, MoSi계 재료라 칭함)로 이루어지는 막(이하, MoSi계 막이라 칭함)은 드라이 에칭 전용의 막으로서 개발이 진행되고 있었던 반면, MoSi계 재료로 이루어지는 차광성 막을 웨트 에칭에 의해 패터닝하는 제안도 이루어져 있다(특허 문헌 3).Initially, in the LSI mask, as a light-shielding film material which can be patterned by dry etching, for example, a film composed of Mo and Si (hereinafter referred to as MoSi film) has been proposed (Patent Document 1). In the LSI mask, as a light-shielding film material having an antireflection function that can be patterned by dry etching, for example, a film composed of a substrate / MoSi film / Mo, and Si and O (hereinafter referred to as MoSi0 film) is It was proposed (Patent Document 2). As described above, in the LSI mask, a film made of a material containing Mo and Si (hereinafter referred to as MoSi-based material) (hereinafter referred to as MoSi-based film) has been developed as a film dedicated to dry etching, whereas MoSi There is also a proposal for patterning a light-shielding film made of a system material by wet etching (Patent Document 3).
상술한 LSI용 마스크에 대해, FPD(플랫 패널 디스플레이)용 대형 마스크는 330 ㎜ × 450 ㎜로부터 1220 ㎜ × 1400 ㎜로 상대적으로 대형이며, 미러 프로젝션(스캐닝 노광 방식에 의한 등배 투영 노광) 방식이나 렌즈를 사용한 렌즈 프로젝션 방식의 노광 장치에 탑재되어 사용되는 일이 많다. 또한, 초고압 수은등의 i~g선의 넓은 대역을 이용하여 다색파 노광을 실시하고 있다.With respect to the mask for LSI described above, the large size mask for FPD (flat panel display) is relatively large from 330 mm x 450 mm to 1220 mm x 1400 mm, and it is a mirror projection (equivalent projection exposure by scanning exposure method) method or a lens. It is often mounted on and used in an exposure apparatus of a lens projection method using the same. Moreover, polychromatic wave exposure is performed using the wide band of i-g line | wires, such as an ultrahigh pressure mercury lamp.
또한, FPD용 대형 마스크를 제조하기 위한 대형 마스크 블랭크에 있어서는, LSI용 마스크와 동일한 정도의 매우 높은 에칭 정밀도를 중시하는 것보다도, 오히려 코스트면 및 스루풋을 중시하여 에칭액을 이용한 웨트 에칭에 의해 마스크 블랭크 상에 형성된 박막의 패터닝이 실시된다.In addition, in the large-sized mask blank for manufacturing the large-sized mask for FPD, the mask blank is made by wet etching using the etching liquid with an emphasis on the cost surface and throughput, rather than the very high etching precision of the same level as the LSI mask. Patterning of the thin film formed on it is performed.
여기서, 현재의 FPD용 대형 마스크 블랭크 및 마스크로서, 도 4에 도시하는 바와 같이 투광성 기판(10) 상에 투광성 막(12)을 형성하고, 이것에 웨트 에칭에 의한 패터닝을 실시하여, 차광성 막 패턴(12)을 형성하는 타입의 FPD용 대형 마스크 블랭크 및 마스크(이하, 차광성 막 타입이라 칭함)에서는, 차광 재료로서 Cr계 재료가 현재 최적으로 고려되고 있어 현재 사용되고 있다.Here, as a large-sized mask blank for FPD and a mask, as shown in FIG. 4, the
또한, FPD용 대형 마스크 블랭크 및 마스크로서, 도 5의 (1)에 도시하는 바와 같이, 투광성 기판(10) 상에 그레이톤 마스크용 반투광성 막(11)과 차광성 막(12)을 이 순서로 형성하고, 이들 막의 웨트 에칭에 의한 패터닝을 실시하여, 그레이톤 마스크용 반투광성 막 패턴과 차광성 막 패턴을 형성하여 이루어지는 반투광성 막 아래 놓기(선장착) 타입(반투광성 막이 차광성 막 아래에 먼저 형성된 타입)의 그레이톤 마스크 블랭크 및 마스크가 제안되어 있다. 이 아래 놓기 타입의 그레이톤 마스크 블랭크 및 마스크에서는, 반투광성 막으로서 MoSi계 재료, 차광성 막으로서 Cr계 재료가 최적으로 고려되고 있어 현재 사용되고 있다. 그때, MoSi계 재료의 웨트 에칭액으로서는 본 발명자들이 특허 문헌 1에서 앞서 제안한「불화수소암모늄과 과산화수소의 수용액」등을 적용하고 있다. 또한, 이 아래 놓기 타입의 그레이톤 마스크 블랭크 및 마스크에서는, 현재, MoSi계 재료로서 종래 LSI에서 하프톤형 위상 시프터 재료로서 개발되어 사용되고 있는 막(예를 들면, MoSiO막, MoSiON막 등)은, CT계 재료의 에천트에 대한 에칭 선택비가 높고, 내산성도 우수하여 최적으로 고려되기 때문에, 그대로 사용하고 있다.In addition, as the large-sized mask blank and mask for FPD, as shown in FIG. 5 (1), the
그러나, FPD용 대형 마스크 블랭크 및 마스크에서는 이하의 문제가 있는 것을 알았다.However, it was found that the following problems exist in the large mask blank and mask for FPD.
(1) 상술한 바와 같이, 최근에는, MoSi계 재료는 드라이 에칭 전용의 막으로서 개발이 진행되고 있고, 이러한 드라이 에칭 전용의 막으로서 개발된 MoSi계 막, 예를 들면, 특허 문헌 1에 기재된 기판/MoSi막이나 특허 문헌 2에 기재된 기판/MoSi막/MoSi0막)이나, 상술한 드라이 에칭 전용의 하프톤형 위상 시프터막으로서 개발된 막(예를 들면 MoSiO막, MoSiON막)을, 그대로 대형 마스크 블랭크의 반투광성 막이나 차광성 막의 재료로서 사용하고, 불화수소암모늄 등의 수용액(에천트)에 의한 웨트 에칭을 적용한 경우, 글래스 기판 표면에 데미지가 발생하고, 표면 거칠기가 거칠어지거나, 투과율이 저하하는 문제가 있고, 이러한 문제는 금후의 FPD용 대형 마스크 블랭크 및 마스크의 고품질화의 장해로 되는 것을 알았다. 또한, 글래스 기판이 소다 라임 글래스 등의 경우에는, 글래스 기판 표면에 데미지가 발생하여 표면 거칠기가 거칠어지거나 투과율이 저하하는 문제에 부가하여, 또한 글래 스 기판 표면에 백탁이 생겨 투과율이 더욱 저하하는 문제가 있는 것을 알았다. 이들 이유는, MoSi계 재료를 패터닝할 때에 사용되는 불화수소암모늄 등의 수용액(에천트)은 글래스 기판에 대해 에칭 작용을 갖고 있으므로, 비교적 긴 시간, 에천트가 글래스 기판 표면에 접촉하면, 이들 문제가 현재화되기 때문이라 생각된다. 덧붙여 말하면, Cr계 재료를 패터닝할 때에 사용되는 초산 제2셀륨암모늄과 과염소산의 수용액(에천트)은 글래스 기판에 대해 에칭 작용을 갖고 있지 않으므로, 이러한 문제는 발생하지 않는다.(1) As described above, in recent years, MoSi-based materials have been developed as a film dedicated to dry etching, and a MoSi based film developed as a film dedicated to such dry etching, for example, a substrate described in
(2) 또한, 상술한 바와 같은 드라이 에칭 전용의 막으로서 개발된 MoSi계 막, 예를 들면, 특허 문헌 1에 기재된 기판/MoSi막이나 특허 문헌 2에 기재된 기판/MoSi막/MoSi0막)이나, 상술한 드라이 에칭 전용의 하프톤형 위상 시프터막으로서 개발된 막(예를 들면, MoSiO막, MoSiON막)을, 그대로 대형 마스크 블랭크의 반투광성 막이나 차광성 막의 재료로서 사용하고, 불화수소암모늄 등의 수용액(에천트)에 의한 웨트 에칭을 적용한 경우, 단면 형상이 나쁘고, 웨트 에칭에 의한 패턴 정밀도는 Cr계 재료에 비해 나빠지는 문제가 있는 것을 알았다. 이러한 패턴 단면 형상의 악화나, 패턴 정밀도의 악화는, 대형 마스크를 사용하여 FPD 디바이스(액정 표시 장치)를 제작했을 때에 표시 불균일이 발생하는 원인으로 된다. 따라서, 금후의 FPD용 대형 마스크 블랭크 및 마스크의 고품질화를 도모하기 위해서는, 아래 놓기 타입의 그레이톤 마스크 블랭크 및 마스크에서는, MoSi계 재료로 이루어지는 반투광성 막의 개량이 필요하다. 또한, 차광성 막 타입의 그레이톤 마스크 블랭크 및 마스크에서는, 차광성 막의 재료를 Cr계 재료로부터 MoSi계 재료로 대체하는 것 은 곤란한 상황에 있다.(2) MoSi-based films developed as the films for dry etching as described above, for example, the substrate / MoSi film described in
상세하게는, 도 2와 같이, 상술한 드라이 에칭 전용의 막으로서 개발된 막(30)이면, 어떠한 경우도, 끝자락이 생겨 단면 형상이 나쁘다. 도 2의 점선으로 나타내는 바와 같이 오버 에칭해도 단면 형상은 동일하다. 덧붙여 말하면, Cr의 경우에는 웨트 에칭에 의해 오버 에칭하면 끝자락이 적어져 단면 형상이 서게 된다. 이 경향은 에칭 레이트가 빠른 Cr의 경우 현저하다.In detail, as shown in Fig. 2, in the case of the
본 발명의 목적은, 본 발명의 상기 (1), (2)의 과제의 개선을 도모한 FPD용 대형 마스크 블랭크 및 FPD용 대형 포토마스크를 제공하는 것에 있다.An object of the present invention is to provide a large-sized mask blank for FPD and a large-sized photomask for FPD in which the problems of (1) and (2) of the present invention are improved.
상기 목적 하에, 본 발명자는, FPD용 대형 마스크 블랭크 및 FPD용 대형 포토마스크에 관하여, 예의 연구, 개발을 행했다.Under the above object, the present inventors earnestly researched and developed the large mask blank for FPD and the large photomask for FPD.
그 결과, 투광성 기판 상에 직접 형성된 MoSi계 재료로 이루어지는 반투광성 막 또는 차광성 막을, 불화수소암모늄 등의 수용액(에천트)으로 웨트 에칭할 때에, 이들 반투광성 막 또는 차광성 막에 있어서, (i) 기판 바로 곁에서 패턴의 단면 형상이 끝자락 없이 단면 형상이 양호하게 에칭되는 층이며 또한 (ⅱ) 기판 바로 곁에서의 에칭 시간을 상층에 대해(동시에 종래의 기판 바로 곁의 재료에 대해) 상대적으로 짧게 할 수 있는 층을 기판 바로 곁에 형성함으로써, 바꾸어 말하면, 상기 (i)과 (ⅱ)의 양방의 특성을 실현하는 데에 적합하도록 막의 깊이 방향에 있어서 웨트 에칭 레이트가 빨라지도록 하는 막 구조를 갖는 반투광성 막 또는 차광성 막으로 함으로써, 상술한 본 발명의 (1), (2)의 과제의 개선을 도모할 수 있는 것을 착안하여, 본 발명에 도달했다.As a result, when wet-etching a semi-translucent film or light-shielding film made of a MoSi-based material formed directly on a light-transmissive substrate with an aqueous solution (such as an etchant) such as ammonium hydrogen fluoride, in the semi-translucent film or light-shielding film, i) the cross-sectional shape of the pattern right next to the substrate is a layer where the cross-sectional shape is well etched without edges, and (ii) the etching time near the substrate is relatively short relative to the top layer (at the same time as the material directly next to the conventional substrate). A layer having a film structure in which the wet etching rate is increased in the depth direction of the film so as to be suitable for realizing the characteristics of both (i) and (ii), by forming a layer capable of being directly next to the substrate. By setting it as a light-transmissive film or a light-shielding film, it is borne in mind that improvement of the subject (1) and (2) of this invention can be aimed at, and reached this invention. .
상세하게는, 상기 본 발명의 막 구성으로 함으로써, 도 1과 같이 패턴의 단면 형상이 양호하게 된다(패턴의 단면이 기판(10) 표면에 대해 수직으로 서기 쉬워진다). 이 이유는, 도 1과 같이, 예를 들면, 막의 표면측으로부터 기판 바로 곁의 층(21)에 도달할 때까지의 막의 주요부(상층(22))를 MoSi막 등으로 하고, 단면 형상이 양호하게 되는 웨트 에칭 특성을 이용함과 함께, 기판 바로 곁까지의 웨트 에칭 레이트를 느리게 하여 대면적의 면내에서 균일하게 웨트 에칭되도록 하고, 또한 상기 (i)의「기판 바로 곁에서 끝자락 없이 단면 형상 양호하게 웨트 에칭되는 층(21)」을 기판 바로 곁에 형성함(상층(22)에 대해 웨트 에칭 레이트가 소정의 범위에서 빠른 층(21)을 소정의 두께로 기판 바로 곁에 형성함)으로써, 도 1과 같이 패턴 전체로서 단면 형상이 되고, 패턴 정밀도도 Cr계 재료에 비해 손색이 없게 된다. 이에 의해, 대형 마스크를 사용하여 FPD 디바이스(액정 표시 장치)를 제작했을 때에, 표시 불균일의 발생을 회피할 수 있다. 즉, 상기 (2)의 과제를 해소할 수 있다.In detail, by setting it as the film structure of the said invention, the cross-sectional shape of a pattern will become favorable like FIG. 1 (the cross section of a pattern will become easy to stand perpendicular to the surface of the board | substrate 10). For this reason, as shown in Fig. 1, for example, the main portion (upper layer 22) of the film from the surface side of the film to the
또한, 상기 (ⅱ)의「기판 바로 곁에서의 에칭 시간을 상층(22)에 대해(동시에 종래의 기판 바로 곁의 재료에 대해) 상대적으로 짧게 할 수 있는 층(21)을 기판 바로 곁에 형성함으로써, 기판 바로 곁에서의 에칭 시간을 종래에 비해 짧게 할 수 있고, 더구나 상기와 같이 단면 형상이 양호하게 됨으로써 오버 에칭 시간도 짧게 할 수 있으므로, 기판 표면이 에칭액에 노출되어 있는 시간을 짧게 할 수 있다. 이에 의해, 상기 (1)의 과제를 해소할 수 있다.In addition, by forming the
또한, 상기 구조의 막은, 주요부가 MoSi막 등이므로, 어느 정도 얇은 막 두께로 차광성 막 또는 반투광성 막으로서 필요하게 되는 광학 농도 또는 반투과율을 실현할 수 있다. 또한, 상기 구조의 막은, 막의 최표층의 내약품성이 높고, 따라서 세정 등에 의한 광학 특성의 변화가 적다.In addition, since the film of the structure is a MoSi film or the like as its main part, the optical density or semi-transmittance required as a light-shielding film or a semi-transmissive film can be realized with a somewhat thin film thickness. Moreover, the film | membrane of the said structure has high chemical-resistance of the outermost layer of a film | membrane, and therefore there is little change of the optical characteristic by washing | cleaning etc.
또한, 기판 바로 곁의 층(21)의 웨트 에칭 레이트를 단순히 빠르게 한 것만으로는, 웨트 에칭 레이트가 지나치게 빠른 경우, 도 3과 같이 기판 바로 곁이 침식되어 버려 단면 형상은 양호하게 되지 않는다. 기판 바로 곁의 층(21)(웨트 에칭 레이트가 상층(22)에 대해 상대적으로 빠른 층(21))의 두께가 지나치게 두꺼운 경우도 마찬가지로 단면 형상이 양호하게 되지 않는다.In addition, if the wet etching rate of the
또한, 전술한 바와 같이, 막의 깊이 방향에 있어서 웨트 에칭 레이트가 느려지게 되는 구조의 막(예를 들면, 특허 문헌 2에 기재된 기판/MoSi막/MoSiO막)의 경우, 본 발명의 상기 (1), (2)의 과제를 해결할 수 없다(도 2 참조).As described above, in the case of a film having a structure in which the wet etching rate is slowed in the depth direction of the film (for example, the substrate / MoSi film / MoSiO film described in Patent Document 2), (1) of the present invention Cannot solve the problem of (2) (refer FIG. 2).
또한, 투광성 기판 상에 직접 형성된 MoSi계 재료로 이루어지는 반투광성 막 또는 차광성 막을, 불화수소암모늄 등의 수용액(에천트)에 의한 웨트 에칭할 때에, 이들 반투광성 막 또는 차광성 막이, Mo와 Si와 O로 구성되는 막(이하, MoSi0막이라 기재함) 단층이면, 전체의 에칭 레이트가 빠르지만, 도 2에 도시하는 바와 같이 끝자락이 생겨 단면 형상이 나쁜 문제는 바뀌지 않으므로(오버 에칭해도 마찬가지이다) 본 발명의 상기 (2)의 과제를 해결할 수 없다. 또한, 이와 같이, 단순히 막 전체의 에칭 레이트를 빠르게 하고, 그만큼(종래의 기판 바로 곁의 재료에 대해서도 기판 바로 곁에서 에칭 레이트가 빨라지는 만큼) 기판 표면이 에칭액에 노출되 어 있는 시간을 짧게 하고자 해도, 끝자락을 고려하여 치수 정밀도 조정을 위한 오버 에칭이 필요하게 되므로, 본 발명의 과제 (1)을 해결할 수 없다. 또한, MoSi0 단층이면, 반투과 막이나 차광성 막으로서 요구되는 광학 특성(투과율이나 광학 농도 등)을 얻기 위해서는 막 두께를 두껍게 할 필요가 있고, 이것에 수반하여 에칭 시간도 길어지므로, 그만큼 기판 표면이 에칭액에 노출되어 있는 시간이 길어진다.In addition, when wet-etching the translucent film or the light-shielding film which consists of MoSi type material formed directly on the translucent board | substrate by aqueous solution (such as an ammonium hydrogen fluoride), these semi-translucent film or light-shielding film is Mo and Si In the case of a single layer of a film composed of and O (hereinafter referred to as a MoSi0 film), the entire etching rate is high. However, as shown in Fig. 2, the edges are formed and the cross-sectional shape is not bad. The problem of (2) of the present invention cannot be solved. In addition, in this way, the etching rate of the entire film is simply increased, and the time that the surface of the substrate is exposed to the etching solution is shortened by the same amount (as much as the etching rate of the material immediately adjacent to the substrate). In consideration of the edges, overetching for dimensional accuracy adjustment is necessary, and therefore, the problem (1) of the present invention cannot be solved. In addition, in the case of a single layer of MoSi0, in order to obtain the optical properties (transmittance, optical density, etc.) required as a semi-transmissive film or a light-shielding film, it is necessary to increase the thickness of the film, and the etching time also increases with the substrate surface. The time exposed to this etching liquid becomes long.
본 발명은, 이하의 구성을 갖는다.This invention has the following structures.
(구성 1)(Configuration 1)
투광성 기판 상에, 투과량을 조정하는 기능을 갖는 반투광성 막, 및 차광성 막 중 적어도 한쪽을 갖는 FPD 디바이스를 제조하기 위한 마스크 블랭크로서, As a mask blank for manufacturing an FPD device which has at least one of the translucent film | membrane which has a function which adjusts the transmittance | permeability, and a light-shielding film | membrane on a translucent board | substrate,
상기 반투광성 막 또는 차광성 막은 금속과 규소를 포함하는 금속 실리사이드계 재료로 이루어지고, The semi-transmissive film or the light-shielding film is made of a metal silicide-based material containing a metal and silicon,
또한, 상기 금속 실리사이드계 재료로 이루어지는 반투광성 막, 또는 상기 금속 실리사이드계 재료로 이루어지는 차광성 막은, In addition, the semi-translucent film | membrane which consists of said metal silicide system materials, or the light-shielding film | membrane which consists of said metal silicide system materials,
상기 반투광성 막 또는 상기 차광성 막의 막의 깊이 방향에서, 웨트 에칭에 의한 에칭 레이트가 빨라지도록 구성된 막인 것을 특징으로 하는 FPD 디바이스를 제조하기 위한 마스크 블랭크.A mask blank for manufacturing an FPD device, characterized in that the film is configured to increase the etching rate by wet etching in the depth direction of the semi-transmissive film or the film of the light-shielding film.
(구성 2)(Composition 2)
상기 반투광성 막 또는 차광성 막은, 기판측을 웨트 에칭에 의한 에칭 레이트가 상대적으로 빠른 금속 실리사이드계 재료로 구성하고, 그 상측을, 상기 기판측의 재료에 비해 웨트 에칭에 의한 에칭 레이트가 상대적으로 느린 금속 실리사이 드계 재료로 구성한 막인 것을 특징으로 하는 구성 1에 기재된 FPD 디바이스를 제조하기 위한 마스크 블랭크.The semi-transmissive film or the light-shielding film is composed of a metal silicide-based material having a relatively high etching rate by wet etching, and the upper side thereof has a relatively high etching rate by wet etching compared to the material on the substrate side. A mask blank for producing the FPD device according to
(구성 3)(Composition 3)
상기 반투광성 막 또는 차광성 막에 있어서의 기판측의 재료는, 그 상측의 재료에 비해 산소의 함유량이 많이 포함되어 있는 재료로 하는 것을 특징으로 하는 구성 2에 기재된 FPD 디바이스를 제조하기 위한 마스크 블랭크.The mask blank for manufacturing the FPD device according to
(구성 4)(Composition 4)
상기 반투광성 막 또는 차광성 막은, 몰리브덴과 규소로 구성되는 재료에, 웨트 에칭에 의한 에칭 레이트를 빠르게 하는 첨가 원소인 알루미늄, 티탄, 은, 인, 텅스텐, 탄탈, 붕소, 갈륨, 인듐 중으로부터 선택되는 하나 또는 둘 이상의 첨가 원소를 부가한 재료로 기판측을 구성하고, 그 상측을, 상기 기판측의 재료에 비해 웨트 에칭에 의한 에칭 레이트가 상대적으로 느린 몰리브덴과 규소를 포함하는 몰리브덴 실리사이트계 재료로 구성한 막인 것을 특징으로 하는 구성 2에 기재된 FPD 디바이스를 제조하기 위한 마스크 블랭크.The semi-transmissive film or the light-shielding film is selected from aluminum, titanium, silver, phosphorus, tungsten, tantalum, boron, gallium, and indium, which are additive elements that accelerate the etching rate by wet etching to a material composed of molybdenum and silicon. Molybdenum silicide-based material comprising molybdenum and silicon having a substrate side composed of a material to which one or more additional elements are added, and an upper side thereof having a relatively slow etching rate by wet etching compared to the material on the substrate side. It is a film | membrane comprised with the mask blank for manufacturing the FPD device of the
(구성 5)(Configuration 5)
상기 반투광성 막 또는 차광성 막은, 금속과 규소를 포함하는 재료로 구성되는 금속과 규소와의 함유 비율을, 상기 반투광성 막 또는 차광성 막의 막의 깊이 방향을 향해 변화시킴으로써, 웨트 에칭에 의한 에칭 레이트를 제어한 막이고, The semi-transmissive film or the light-shielding film is an etching rate by wet etching by changing the content ratio of the metal and silicon composed of a material containing a metal and silicon toward the depth direction of the film of the translucent film or the light-shielding film. Is the membrane that controlled
기판측을 금속의 함유량을 30 원자% 이상으로 많게 한 금속과 규소를 포함하는 재료로 구성하고, The board | substrate side is comprised from the material containing the metal and silicon which made content of metal more than 30 atomic%,
그 상측을, 규소의 함유량을 80 원자% 이상으로 많게 한 금속과 규소를 포함하는 재료로 구성한 막인 것을 특징으로 하는 구성 2에 기재된 FPD 디바이스를 제조하기 위한 마스크 블랭크.The mask blank for manufacturing the FPD device of the
(구성 6)(Configuration 6)
상기 반투광성 막 또는 차광성 막에 있어서의 조성은, 막의 깊이 방향을 향해 단계적 또는 연속적으로 변화하는 것을 특징으로 하는 구성 1 내지 5 중 어느 하나에 기재된 FPD 디바이스를 제조하기 위한 마스크 블랭크.The mask blank for manufacturing the FPD device according to any one of
(구성 7)(Configuration 7)
구성 1 내지 6 중 어느 하나에 기재된 마스크 블랭크를 이용하여, 상기 반투광성 막 또는 상기 차광성 막을, 웨트 에칭에 의해 패터닝하여 제조된 것을 특징으로 하는 FPD 디바이스를 제조하기 위한 포토마스크.A photomask for producing an FPD device, wherein the semi-transmissive film or the light-shielding film is patterned by wet etching using the mask blank according to any one of
본 발명에 따르면, 상술한 본 발명의 과제 (1), (2)의 양방의 개선을 도모한 FPD용 대형 마스크 블랭크 및 FPD용 대형 포토마스크를 제공할 수 있다.According to this invention, the large sized mask blank for FPD and the large sized photomask for FPD which aimed at the improvement of both the above-mentioned objects (1) and (2) of this invention can be provided.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, this invention is demonstrated in detail.
상술한 바와 같이, 본 발명에 있어서는, 투광성 기판 상에 형성된 금속 실리사이드계 재료로 이루어지는 반투광성 막 또는 차광성 막을, 불화수소암모늄 등의 수용액(에천트)으로 웨트 에칭할 때에, 이들 반투광성 막 또는 차광성 막에 있어서, (i) 기판 바로 곁에서 패턴의 단면 형상이 끝자락 없이 단면 형상 양호하게 에칭되는 층이며 또한 (ⅱ) 기판 바로 곁에서의 에칭 시간을 상층에 대해(동시에 종 래의 기판 바로 곁의 재료에 대해) 상대적으로 짧게 할 수 있는 층을 기판 바로 곁에 형성함으로써 상술한 본 발명의 과제 (1), (2)의 양방의 개선이 도모된다.As described above, in the present invention, when the semi-transmissive film or the light-shielding film made of the metal silicide-based material formed on the light-transmissive substrate is wet-etched with an aqueous solution (such as an etchant) such as ammonium hydrogen fluoride, these semi-translucent films or In the light-shielding film, (i) the cross-sectional shape of the pattern is immediately etched without end edges in the immediate vicinity of the substrate, and (ii) the etching time in the immediate vicinity of the substrate is applied to the upper layer (at the same time as the conventional substrate By forming a layer which can be made relatively short with respect to the material, directly adjacent to the substrate, both the above-described problems (1) and (2) of the present invention can be improved.
바꾸어 말하면, 상기 (i)과 (ⅱ)의 양방의 특성을 실현하는 데에 적합하도록 막의 깊이 방향에 있어서 웨트 에칭 레이트가 빨라지게 되는 막 구조를 갖는 반투광성 막 또는 차광성 막으로 함으로써(구성 1), 상술한 본 발명의 과제 (1), (2)의 양방의 개선이 도모된다.In other words, a semi-transmissive film or light-shielding film having a film structure in which the wet etching rate is increased in the depth direction of the film so as to be suitable for realizing both the above-mentioned characteristics (i) and (ii) (constitution 1) ), The improvement of both the above-mentioned subjects (1) and (2) of this invention is aimed at.
또한, 바꾸어 말하면, 상기 반투광성 막 또는 차광성 막은, 상기 (i)과 (ⅱ)의 양방의 특성을 실현하는 데에 적합하도록, 기판측(기판 바로 곁)을 웨트 에칭에 의한 에칭 레이트가 상대적으로 빠른 재료로 구성하고, 그 상측을, 상기 기판측의 재료에 비해 웨트 에칭에 의한 에칭 레이트가 상대적으로 느린 재료로 구성한 막으로 함으로써(구성 2), 상술한 본 발명의 과제 (1), (2)의 양방의 개선이 도모된다.In other words, the semi-transmissive film or the light-shielding film has a relative etching rate of wet etching on the substrate side (near the substrate) so as to be suitable for realizing both of the characteristics (i) and (ii). In this case, the upper side is formed of a material having a relatively slow etching rate due to wet etching compared to the material on the substrate side (constitution 2). Improvement of both is aimed at.
본 발명에 있어서는, 상기 본 발명의 막 구성을 갖는 반투광성 막 또는 차광성 막에 있어서의 각 층의 두께는, 상기 (i)과 (ⅱ)의 양방의 특성을 실현하는 데에 적합하도록 소정의 범위로 조정할 필요가 있다(요건 1). 구체적으로는, 반투광성 막 또는 차광성 막의 전체의 두께에 점하는 기판측(기판 바로 곁)의 웨트 에칭에 의한 에칭 레이트가 상대적으로 빠른 재료로 이루어지는 영역의 비율로 나타낼 수 있다. 예를 들면, 반투광성 막에 있어서는, 상기 비율은 0.2~0.5가 바람직하고, 차광성 막에 있어서는, 상기 비율은 0.05~0.3이 바람직하다.In the present invention, the thickness of each layer in the semi-translucent film or the light-shielding film having the film structure of the present invention is predetermined so as to be suitable for realizing both of the characteristics (i) and (ii). It is necessary to adjust the range (Requirement 1). Specifically, it can be represented by the ratio of the area | region which consists of a material with the etching rate by the wet etching of the board | substrate side (right side of the board | substrate) which occupies the thickness of the whole translucent film or light-shielding film. For example, in the translucent film, the ratio is preferably 0.2 to 0.5, and in the light-shielding film, the ratio is preferably 0.05 to 0.3.
또한, 반투광성 막으로서는, 상기 요건 1에 부가하여, i선~g선에 걸친 범위에 있어서의 투과율이 예를 들면, 10~60%로 되도록 각 층의 막 두께나 각 층의 조 성을 조정할 필요가 있다.In addition, as a semi-transmissive film, in addition to the said
또한, 차광성 막으로서는, 상기 요건 1에 부가하여, i선~g선에 걸친 범위에 있어서의 광학 농도가 3 이상으로 되도록 각 층의 막 두께나 각 층의 조성을 조정할 필요가 있다.Moreover, as a light-shielding film, in addition to said
상기 본 발명의 막 구성을 갖는 반투광성 막 또는 차광성 막으로서는, 이하의 구체적 대응을 예로 들 수 있다.As a semi-transmissive film or light-shielding film which has the film | membrane structure of the said invention, the following specific correspondence is mentioned.
(양태 1)(Aspect 1)
양태 1에 따른 반투광성 막 또는 차광성 막에 있어서의 기판측의 재료는, 그 상측의 재료에 비해 산소의 함유량이 많이 포함되어 있는 재료로 한다(구성 3).The material on the substrate side in the semi-transmissive film or the light-shielding film according to
상세하게는, 금속 실리사이드(예를 들면, 몰리브덴 실리사이드(MoSi))에 산소를 부가하면 에칭 레이트가 빨라지므로, 기판측(기판 바로 곁)을 금속 실리사이드의 산화물(예를 들면, MoSi0)이나 금속 실리사이드의 산화 질화물(예를 들면, MoSiON(단, 산소의 함유량 > 질소의 함유량, 즉 산소 리치(rich))의 재료로 형성하여, 기판측으로부터 금속 실리사이드의 산화막과 금속 실리사이드의 적층막(예를 들면, 기판/MoSi0/MoSi), 기판측으로부터 금속 실리사이드의 산화 질화막(단, 산소의 함유량 > 질소의 함유량, 즉 산소 리치)과 금속 실리사이드의 적층막(예를 들면, 기판/MoSiON/MoSi), 기판측으로부터 금속 실리사이드의 산화막과 금속 실리사이드 막과 금속 실리사이드의 산화 질화막(단, 질소의 함유량 > 산소의 함유량, 즉 질소 리치)의 적층막(예를 들면, 기판/MoSiO/MoSi/MoSiON)으로 한다. 기판/MoSiO/MoSi/MoSiON의 막은, 반사 방지 기능을 갖게 한 타입이다.Specifically, when oxygen is added to the metal silicide (eg, molybdenum silicide (MoSi)), the etching rate is increased. Therefore, the substrate side (near the substrate) has an oxide of the metal silicide (eg, MoSi0) or metal silicide. Formed of a material of oxynitride (e.g., MoSiON (content of oxygen> content of nitrogen, i.e., oxygen rich)), and a laminated film of an oxide film of metal silicide and a metal silicide (for example, , Substrate / MoSi0 / MoSi), metal silicide oxynitride film (but oxygen content> nitrogen content, ie oxygen rich) and metal silicide laminated film (eg substrate / MoSiON / MoSi), substrate from substrate side From the side, a laminated film of an oxide film of metal silicide, a metal silicide film, and an oxynitride film of metal silicide (however, nitrogen content> oxygen content, that is, nitrogen rich) (for example, substrate / MoSiO / MoSi) / MoSiON) A substrate / MoSiO / MoSi / MoSiON film is a type which has an antireflection function.
혹은, 금속 실리사이드에 질소를 부가하면 에칭 레이트가 느려지므로, 기판측으로부터 금속 실리사이드 막과 금속 실리사이드의 질화막의 적층막(예를 들면, 기판/MoSi/MoSiN), 기판측으로부터 금속 실리사이드 막과 금속 실리사이드의 산화 질화막(단, 질소의 함유량 > 산소의 함유량, 즉 질소 리치)의 적층막(예를 들면, 기판/MoSi/MoSiON(단, 질소의 함유량 > 산소의 함유량, 즉 질소 리치)으로 한다. 이 구성의 막은, 반사 방지 기능을 갖게 한 타입이다.Alternatively, when nitrogen is added to the metal silicide, the etching rate is lowered. Therefore, the laminated film of the metal silicide film and the nitride film of the metal silicide (for example, substrate / MoSi / MoSiN) from the substrate side, and the metal silicide film and metal silicide from the substrate side To a laminated film (eg, substrate / MoSi / MoSiON (however, nitrogen content> oxygen content, ie, nitrogen rich)) of an oxynitride film (content of nitrogen> content of oxygen, that is, nitrogen rich). The film | membrane of a structure is a type which gave antireflection function.
양태 1에 따른 막은, 금속과 규소를 포함하는 스퍼터 타깃을 이용하여, 스퍼터링 가스의 가스계를 제어함으로써 얻을 수 있다.The film | membrane which concerns on
상기 막 구성에 있어서, 조성은 단계적으로 변화시켜도 되고, 또는 연속적으로 변화시켜도 된다(구성 6).In the film structure, the composition may be changed step by step or may be changed continuously (constitution 6).
상기 막 구성에 있어서, 반투광성 막 전체의 두께에 차지하는 기판측(기판 바로 곁)의 웨트 에칭 레이트가 상대적으로 빠른 재료로 이루어지는 영역의 비율은 0.2~0.5로 하는 것이 되고, 또한 차광성 막 전체의 두께에 차지하는 기판측(기판 바로 곁)의 웨트 에칭 레이트가 상대적으로 빠른 재료로 이루어지는 영역의 비율은 0.05~0.3이 바람직하다.In the film structure, the ratio of the region of the material having a relatively high wet etching rate on the substrate side (near the substrate) to the thickness of the entire translucent film is set to 0.2 to 0.5, and the overall light blocking film As for the ratio of the area | region which consists of a material with a relatively quick wet etching rate on the board | substrate side (right side of a board | substrate) to thickness, 0.05-0.3 are preferable.
(양태 2)(Aspect 2)
양태 2에 따른 반투광성 막 또는 차광성 막은, 몰리브덴과 규소로 구성되는 재료(몰리브덴 실리사이드)에, 웨트 에칭에 의한 에칭 레이트를 빠르게 하는 첨가 원소인 알루미늄, 티탄, 은, 인, 텅스텐, 탄탈, 붕소, 갈륨, 인듐 중으로부터 선택되는 하나 또는 둘 이상의 첨가 원소를 부가한 재료로 기판측을 구성(형성)하고, 그 상측을, 상기 기판측의 재료에 비해 웨트 에칭에 의한 에칭 레이트가 상대적으로 느린 몰리브덴과 규소를 포함하는 몰리브덴 실리사이드계 재료로 구성(형성)한 막이다(구성 4).The semi-transmissive film or the light-shielding film according to
양태 2에서는, 몰리브덴 실리사이드(MoSi)에 웨트 에칭 레이트를 빠르게 하는 첨가 원소(합금을 형성하는 원소나 그 밖의 원소 등), 예를 들면, 알루미늄, 티탄, 은, 인, 텅스텐, 탄탈, 붕소, 갈륨, 인듐 등 중으로부터 선택되는 하나 또는 둘 이상의 첨가 원소를 부가한 재료를 기판측(기판 바로 곁)에 형성한다. 보다 구체적으로는, 예를 들면, 기판/MoSiAl/MoSi, 기판/MoSiAl/MoSi/MoSiON(단, 질소의 함유량 > 산소의 함유량, 즉 질소 리치)으로 한다. 이 기판/MoSiAl/MoSi/MoSiON(단, 질소의 함유량 > 산소의 함유량, 즉 질소 리치)의 구성의 막은, 반사 방지 기능을 갖게 한 타입이다.In
양태 2에 따른 막은, 몰리브덴과 규소와 첨가 원소를 포함하는 스퍼터링 타깃, 및 몰리브덴과 규소를 포함하는(상기 첨가 원소를 포함하지 않는) 것을 이용하여, 스퍼터링 가스에 있어서의 가스계를 제어함으로써 얻을 수 있다.The film according to
상기 막 구성에 있어서, 조성은 단계적으로 변화시켜도 되고, 또는 연속적으로 변화시켜도 된다(구성 6).In the film structure, the composition may be changed step by step or may be changed continuously (constitution 6).
상술한 바와 마찬가지로, 상기 막 구성에 있어서, 반투광성 막 전체의 두께에 차지하는 기판측(기판 바로 곁)의 웨트 에칭 레이트가 상대적으로 빠른 재료로 이루어지는 영역의 비율은 0.2~0.5로 하는 것이 되고, 또한 차광성 막 전체의 두께에 차지하는 기판측(기판 바로 곁)의 웨트 에칭 레이트가 상대적으로 빠른 재료로 이루어지는 영역의 비율은 0.05~0.3이 바람직하다.As described above, in the film structure, the ratio of the region made of the material having a relatively high wet etching rate on the substrate side (near the substrate) to the thickness of the entire translucent film is 0.2 to 0.5, and As for the ratio of the area | region which consists of a material with a relatively fast wet etching rate on the board | substrate side (right side of a board | substrate) which occupies for the thickness of the whole light shielding film, 0.05-0.3 are preferable.
(양태 3)(Aspect 3)
양태 3에 따른 반투광성 막 또는 차광성 막은, 금속과 규소를 포함하는 재료로 구성되는 금속과 규소와의 함유 비율을, 상기 반투광성 막 또는 차광성 막의 막의 깊이 방향을 향해 변화시킴으로써, 웨트 에칭에 의한 에칭 레이트를 제어한 막이고, 기판측을 금속의 함유량을 30 원자% 이상으로 많게 한 금속과 규소를 포함하는 재료로 구성하고, 그 상측을, 규소의 함유량을 80 원자% 이상으로 많게 한 금속과 규소를 포함하는 재료로 구성한 막이다(구성 5).The semi-transmissive film or the light-shielding film according to
양태 3에 따른 막은, 금속과 규소를 포함하는 금속 실리사이드 타깃에 있어서의 금속과 규소와의 함유 비율을 변화시킨 복수의 금속 실리사이드 타깃을 이용함으로써 얻을 수 있다.The film | membrane which concerns on
상술한 바와 마찬가지로, 상기 막 구성에 있어서, 반투광성 막 전체의 두께에 차지하는 기판측(기판 바로 곁)의 웨트 에칭 레이트가 상대적으로 빠른 재료로 이루어지는 영역의 비율은 0.2~0.5로 하는 것이 되고, 또한 차광성 막 전체의 두께에 차지하는 기판측(기판 바로 곁)의 웨트 에칭 레이트가 상대적으로 빠른 재료로 이루어지는 영역의 비율은 0.05~0.3이 바람직하다.As described above, in the film structure, the ratio of the region made of the material having a relatively high wet etching rate on the substrate side (near the substrate) to the thickness of the entire translucent film is 0.2 to 0.5, and As for the ratio of the area | region which consists of a material with a relatively fast wet etching rate on the board | substrate side (right side of a board | substrate) which occupies for the thickness of the whole light shielding film, 0.05-0.3 are preferable.
본 발명에 있어서, 상기 본 발명의 막 구성을 갖는 반투광성 막 또는 차광성 막에 있어서의 각 층을 구성하는 재료로서는, 금속으로서, 몰리브덴(Mo), 탄탈(Ta), 텅스텐(W), 티탄(Ti) 등을 이용한 몰리브덴 실리사이드(MoSi), 탄탈 실리사이드(TaSi), 텅스텐 실리사이드(WSi), 티탄 실리사이드(TiSi)나, 이들 MoSi, TaSi, WSi, TiSi에, 산소, 질소, 탄소 중 적어도 어느 하나를 함유하는 재료 등이 포함된다.In the present invention, as a material constituting each layer in the semi-translucent film or the light-shielding film having the film structure of the present invention, as the metal, molybdenum (Mo), tantalum (Ta), tungsten (W), titanium Molybdenum silicide (MoSi), tantalum silicide (TaSi), tungsten silicide (WSi), titanium silicide (TiSi) using (Ti) or the like, and at least one of oxygen, nitrogen, and carbon to MoSi, TaSi, WSi, TiSi And a material containing the same.
상기 본 발명의 막 구성을 갖는 반투광성 막은, 반투광성 막 아래 놓기(선장착) 타입의 그레이톤 마스크에 있어서의 반투광성 막으로서의 사용에 적합하다.The semi-transmissive film having the film structure of the present invention is suitable for use as a semi-transmissive film in a gray tone mask of a semi-transmissive film-type (pre-mounted) type.
또한, 상기 본 발명의 막 구성을 갖는 반투광성 막은, 반투광성 막 위 놓기(후장착) 타입의 그레이톤 마스크에 있어서의 반투광성 막으로서도 사용 가능하다.In addition, the semi-transmissive film which has the film | membrane structure of the said invention can be used also as a semi-transmissive film | membrane in the gray-tone mask of the type (post-mounted) of a semi-transmissive film | membrane.
본 발명에 따른 FPD 디바이스를 제조하기 위한 마스크 블랭크 및 마스크에 있어서는, 적어도, 본 발명에 따른 그레이톤 마스크용 반투광성 막과 차광성 막을 투광성 기판 상에 순서 없이 갖는 양태가 포함된다. 즉, 반투광성 막과는 별개로, 노광 파장을 차단하는 목적으로, 차광성 막을 형성하는 양태가 포함된다. 구체적으로는, 예를 들면, 도 5의 (1)에 도시하는 바와 같이, 투광성 기판(10) 상에 그레이톤 마스크용 반투광성 막(11)과 차광성 막(12)을 이 순서로 형성하고, 이들 막의 패터닝을 실시하여, 그레이톤 마스크용 반투광성 막 패턴과 차광성 막 패턴을 형성하여 이루어지는 반투광성 막 아래 놓기 타입이나, 도 5의 (2)에 도시하는 바와 같이 투광성 기판 상에 차광성 막과 그레이톤 마스크용 반투광성 막을 이 순서로 형성하고, 이들 막의 패터닝을 실시하여, 차광성 막 패턴과 그레이톤 마스크용 반투광성 막 패턴을 형성하여 이루어지는 반투광성 막 위 놓기 타입 등을 예로 들 수 있다.In the mask blank and mask for manufacturing the FPD device according to the present invention, at least, there is included an aspect in which the semi-transparent film for the gray tone mask and the light-shielding film according to the present invention are arranged on the light-transmitting substrate in no order. That is, the aspect which forms a light-shielding film | membrane for the purpose of blocking an exposure wavelength apart from a semi-transmissive film | membrane is included. Specifically, for example, as shown in FIG. 5 (1), the
이들 마스크 블래킹 및 마스크에 있어서의 차광성 막의 재료로서는, 예를 들면 크롬이나, 크롬의 질화물, 크롬의 탄화물, 크롬의 불화물, 그들을 적어도 하나 함유하는 재료가 바람직하다.As the material of the light-shielding film in these mask blocking and masks, chromium, nitride of chromium, carbide of chromium, fluoride of chromium, and the material containing at least one of them are preferable, for example.
또한, 상기 본 발명의 막 구성을 갖는 차광성 막은, FPD용 대형 마스크 블랭크 및 마스크에 있어서의 Cr계 차광성 막 재료의 대체로 되는 차광성 막(반사 방지 기능을 갖게 해도 가능)으로서의 사용에 적합하다.Moreover, the light-shielding film which has the film | membrane structure of the said invention is suitable for use as a light-shielding film (it may have antireflection function) which is a substitute for the Cr-based light-shielding film material in a large mask blank for FPDs, and a mask. .
본 발명에 따른 FPD 디바이스를 제조하기 위한 마스크 블랭크 및 마스크에 있어서는, 투광성 기판 상에, 적어도 본 발명에 따른 차광성 막을 갖는 양태가 포함된다. 구체적으로는, 예를 들면, 도 4에 도시하는 바와 같이 투광성 기판(10) 상에 투광성 막(12)을 형성하고, 이것에 패터닝을 실시하여, 그레이톤 패턴(12a)과 일반적인 차광성 막 패턴(12b)을 형성하여 이루어지는 양태가 포함된다.In the mask blank and mask for manufacturing the FPD device according to the present invention, an aspect having at least the light-shielding film according to the present invention is included on the light transmissive substrate. Specifically, for example, as shown in FIG. 4, the light-
본 발명에 있어서, 상기 본 발명의 막 구성을 갖는 반투광성 막 또는 차광성 막의 웨트 에칭에 이용하는 에칭액(에천트)으로서는, 불화수소암모늄, 불화암모늄, 규불화수소산, 불화붕소산, 불화수소산 등의 불소 화합물과, 과산화수소, 초산, 황산 등의 산화제를 혼합한 수용액을 예로 들 수 있다.In the present invention, as the etching liquid (etchant) used for wet etching of the semi-translucent film or the light-shielding film having the film structure of the present invention, ammonium hydrogen fluoride, ammonium fluoride, hydrofluoric acid, boric fluoride acid, hydrofluoric acid and the like The aqueous solution which mixed the fluorine compound and oxidizing agents, such as hydrogen peroxide, acetic acid, and sulfuric acid, is mentioned.
본 발명에 있어서, 투광성 기판으로서는, 합성 석영, 소다 라임 글래스, 무알칼리 글래스 등의 기판을 예로 들 수 있다.In the present invention, examples of the light transmissive substrate include substrates such as synthetic quartz, soda lime glass, and alkali free glass.
본 발명에 있어서, FPD 디바이스를 제조하기 위한 마스크 블랭크 및 마스크로서는, LCD(액정 디스플레이), 플라즈마 디스플레이, 유기 EL(일렉트로루미네선스) 디스플레이 등의 FPD 디바이스를 제조하기 위한 마스크 블랭크 및 마스크를 예로 들 수 있다.In the present invention, mask blanks and masks for manufacturing FPD devices include mask blanks and masks for manufacturing FPD devices, such as LCD (liquid crystal display), plasma display, organic EL (electroluminescence) display, and the like. Can be.
여기서, LCD 제조용 마스크에는, LCD의 제조에 필요한 모든 마스크가 포함되 고, 예를 들면, TFT(박막 트랜지스터), 특히 TFT 채널부나 콘택트 홀부, 저온 폴리실리콘 TFT, 컬러 필터, 반사판(블랙 매트릭스) 등을 형성하기 위한 마스크가 포함된다. 다른 표시 장치 제조용 마스크에는 유기 EL(일렉트로루미네선스) 디스플레이, 플라즈마 디스플레이 등의 제조에 필요한 모든 마스크가 포함된다.Here, the mask for manufacturing LCD includes all the masks necessary for manufacturing LCD, for example, a TFT (thin film transistor), especially a TFT channel part or a contact hole part, a low temperature polysilicon TFT, a color filter, a reflecting plate (black matrix), etc. Included is a mask for forming. Other masks for manufacturing display devices include all masks necessary for manufacturing organic EL (electroluminescent) displays, plasma displays and the like.
본 발명에 따른 FPD 디바이스를 제조하기 위한 포토마스크는, 상기 본 발명에 따른 FPD 디바이스를 제조하기 위한 마스크 블랭크를 이용하여 제조되고, 웨트 에칭에 의해 마스크 블랭크 상에 형성된 반투광성 막 및/또는 차광성 막의 패터닝을 실시하고, 마스크 패턴을 형성하여 제조된다(구성 7).The photomask for manufacturing the FPD device according to the present invention is prepared using a mask blank for manufacturing the FPD device according to the present invention, and is formed on a mask blank by wet etching and / or light-shielding. The film is patterned to produce a mask pattern (constitution 7).
이하, 실시예를 기초로 하여 본 발명을 더 상세하게 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, this invention is demonstrated in detail based on an Example.
(제1 실시예)(First embodiment)
대형 글래스 기판(합성 석영(QZ) 10 ㎜ 두께, 사이즈 850 ㎜ × 1200 ㎜) 상에 대형 인라인 스퍼터링 장치를 사용하고, 차광성 막의 성막을 행했다. 구체적으로는, Mo : Si = 1 : 2(원자% 비)의 타깃을 이용하여, Ar과 O2를 스퍼터링 가스로 하여, 몰리브덴, 실리콘, 산소로 이루어지는 막(MoSi0)을 100 옹스트롬의 막 두께로 형성하고, 계속해서, 동일한 타깃을 이용하여, Ar을 스퍼터링 가스로 하여, 몰리브덴 및 실리콘으로 이루어지는 막(MoSi)을 1000 옹스트롬의 막 두께로 형성하고, 투명 기판 상에 차광성 막을 갖는 마스크 블랭크를 제작했다. 이 때, 각 층의 두께나 각 층의 에칭 레이트비는, 상술한 (i)과 (ⅱ)의 양방의 특성을 실현하는 데에 적합하도록 소정의 범위로 조정했다. 이것에 부가하여, 노광 광원의 파장인 i선~g선에 걸친 범위에 있어서의 광학 농도가 3 이상으로 되도록 각 층의 막 두께나 각 층의 조성을 조정했다.The light-shielding film was formed on a large glass substrate (synthetic quartz (QZ) 10 mm thick, size 850 mm x 1200 mm) using a large inline sputtering device. Specifically, a film made of molybdenum, silicon, and oxygen (MoSi0) was formed to a film thickness of 100 angstroms using Ar and O2 as sputtering gases using a target of Mo: Si = 1: 1 (atomic% ratio). Then, using the same target, using Ar as a sputtering gas, a film (MoSi) made of molybdenum and silicon was formed to a film thickness of 1000 angstroms, and a mask blank having a light shielding film was produced on a transparent substrate. . At this time, the thickness of each layer and the etching rate ratio of each layer were adjusted to the predetermined range so that it might be suitable to implement | achieve both the characteristics of (i) and (ii) mentioned above. In addition to this, the film thickness of each layer and the composition of each layer were adjusted so that the optical density in the range over i line | wire to g line | wire which is a wavelength of an exposure light source may be three or more.
상기에 의해 제작한 마스크 블랭크를 이용하여, 세정 처리(순수, 상온) 후, 슬릿 코터 장치를 이용하여 레지스트를 도포하고, 현상에 의해 레지스트 패턴을 형성하고, 이 레지스트 패턴을 마스크로 하여, 차광성 막을 불화수소암모늄과 과산화수소의 수용액(에천트)에 의해 웨트 에칭으로 패터닝하여, 5 ㎛ 폭의 통상 패턴(12b) 및 1 ㎛ 폭의 그레이톤 패턴(대형 FPD용 노광기의 해상 한계 이하의 미세 차광 패턴 및 미세 투과부로 이루어지는 패턴)(12a)을 갖는 FPD용 대형 마스크를 제작했다(도 4 참조).After the cleaning process (pure, room temperature) using the mask blank produced by the above, a resist is apply | coated using a slit coater apparatus, a resist pattern is formed by image development, and this resist pattern is used as a mask and light-shielding The film is patterned by wet etching with an aqueous solution of ammonium bifluoride and hydrogen peroxide (etchant) to form a
상기 FPD용 대형 마스크를 주사형 전자 현미경(SEM)으로 관찰한 결과, 어느 마스크 패턴에 대해서도, 도 1과 같이 전체로서 단면 형상이 되고, 패턴 정밀도도 Cr계 재료에 비해 손색이 없는 것을 확인했다.As a result of observing the large-sized mask for FPD with a scanning electron microscope (SEM), it was confirmed that any mask pattern had a cross-sectional shape as a whole as shown in FIG. 1, and that the pattern precision was inferior to that of the Cr-based material.
또한, 상기 FPD용 대형 마스크를 이용하여 FPD 디바이스를 제작하고, 표시 불균일을 확인한 결과, 제작한 FPD 디바이스에는 표시 불균일은 없는 것을 확인했다.Moreover, when the FPD device was produced using the said large sized mask for FPD, and display unevenness was confirmed, it confirmed that there was no display unevenness in the produced FPD device.
또한, 상기 FPD용 대형 마스크에 대해 주사형 전자 현미경(SEM)에 의한 관찰 및 투과율의 측정을 행한 결과, 상기 에천트에 의한 글래스 기판 표면의 에칭 작용에 기인한 것으로 생각되는, 글래스 기판 표면의 데미지, 표면 거칠기의 거칠음의 발생은 모두 없고, 투과율의 저하도 확인되지 않았다.In addition, when the observation by a scanning electron microscope (SEM) and the measurement of the transmittance | permeability were performed with respect to the said large sized mask for FPD, the damage of the glass substrate surface considered to be due to the etching effect of the glass substrate surface by the said etchant. There was no occurrence of surface roughness and no decrease in transmittance was observed.
또한, 글래스 기판을 소다 라임 글래스로 바꾼 것 이외에는 상기 제1 실시예와 마찬가지로 하여 조사한 결과, 상기 에천트에 의한 글래스 기판 표면의 에칭 작 용에 기인한 것으로 생각되는, 글래스 기판 표면의 데미지, 표면 거칠기의 거칠음, 글래스 기판 표면의 백탁의 발생은 모두 없고, 투과율의 저하도 확인되지 않았다.In addition, except that the glass substrate was changed to soda-lime glass, the same investigation was conducted as in the first embodiment, and as a result, the damage and the surface roughness of the surface of the glass substrate, which are thought to be due to the etching operation of the surface of the glass substrate by the etchant, were investigated. There was no roughness or the occurrence of turbidity on the surface of the glass substrate, and no decrease in transmittance was observed.
(제1 비교예)(Comparative Example 1)
대형 글래스 기판(합성 석영(QZ) 10 ㎜ 두께, 사이즈 850 ㎜ × 1200 ㎜) 상에, 대형 인라인 패터닝 장치를 사용하여, 차광성 막의 성막을 행했다. 구체적으로는, Mo : Si = 1 : 2(원자% 비)의 타깃을 이용하여, Ar을 스퍼터링 가스로 하여, 몰리브덴 및 실리콘으로 이루어지는 막(MoSi)을 1000 옹스트롬의 막 두께로 형성하고, 계속해서, 동일한 타깃을 이용하여, Ar과 O2를 스퍼터링 가스로 하여, 몰리브덴, 실리콘, 산소로 이루어지는 막(MoSi0)을 400 옹스트롬의 막 두께로 형성하고, 투명 기판 상에 차광성 막을 갖는 마스크 블랭크를 제작했다. 이때, 노광 광원의 파장인 i선~g선에 걸친 범위에 있어서의 광학 농도가 3 이상으로 되도록 각 층의 막 두께나 각 층의 조성을 조정했다.The light-shielding film was formed on a large glass substrate (synthetic quartz (QZ) 10 mm thick, size 850 mm x 1200 mm) using a large inline patterning device. Specifically, using a target of Mo: Si = 1: 2 (atomic% ratio), using Ar as a sputtering gas, a film (MoSi) made of molybdenum and silicon was formed at a film thickness of 1000 angstrom, and then Using the same target, a film made of molybdenum, silicon, and oxygen (MoSi0) was formed with a film thickness of 400 angstroms using Ar and O2 as sputtering gases, and a mask blank having a light shielding film was produced on a transparent substrate. . At this time, the film thickness of each layer and the composition of each layer were adjusted so that the optical density in the range over i line | wire to g line | wire which is a wavelength of an exposure light source may be three or more.
상기에 의해 제작한 마스크 블랭크를 이용하여, 세정 처리(순수, 상온) 후, 슬릿 코터 장치를 이용하여 레지스트를 도포하고, 현상에 의해 레지스트 패턴을 형성하고, 이 레지스트 패턴을 마스크로 하여, 차광성 막을 불화수소암모늄과 과산화수소의 수용액(에천트)에 의해 웨트 에칭으로 패터닝하여, 5 ㎛ 폭의 통상 패턴(12b) 및 1 ㎛ 폭의 그레이톤 패턴(대형 FPD용 노광기의 해상 한계 이하의 미세 차광 패턴 및 미세 투과부로 이루어지는 패턴)(12a)을 갖는 FPD용 대형 마스크를 제작했다(도 4 참조).After the cleaning process (pure, room temperature) using the mask blank produced by the above, a resist is apply | coated using a slit coater apparatus, a resist pattern is formed by image development, and this resist pattern is used as a mask and light-shielding The film is patterned by wet etching with an aqueous solution of ammonium bifluoride and hydrogen peroxide (etchant) to form a
상기 FPD용 대형 마스크를 주사형 전자 현미경(SEM)으로 관찰한 결과, 어느 마스크 패턴에 대해서도, 도 2와 같이 끝자락이 생겨 단면 형상이 나쁘고, 웨트 에칭에 의한 패턴 정밀도는 Cr계 재료에 비해 나빠지는 것을 확인했다.As a result of observing the large-sized mask for FPD with a scanning electron microscope (SEM), as for the mask pattern, the edges are formed as shown in FIG. 2 and the cross-sectional shape is bad, and the pattern precision by wet etching is worse than that of Cr-based material. Confirmed that.
또한, 상기 FPD용 대형 마스크를 이용하여 FPD 디바이스를 제작하고, 표시 불균일을 확인한 결과, 제작한 FPD 디바이스에는, 패턴 단면 형상이나 패턴 정밀도가 나쁜 것이 원인이라고 생각되는 표시 불균일이 있는 것이 확인되었다. 또한, 표시 불균일은, 1 ㎛ 폭의 그레이톤 패턴(대형 FPD용 노광기의 해상 한계 이하의 미세 차광 패턴 및 미세 투과부로 이루어지는 패턴)(12a)에서 나오기 쉬운 것을 확인했다.Moreover, when the FPD device was produced using the said large sized mask for FPD, and the display unevenness was confirmed, it was confirmed that the produced FPD device has display unevenness considered to be the cause of a bad pattern cross-sectional shape and a pattern precision. In addition, the display nonuniformity confirmed that it was easy to come out from the gray-tone pattern (pattern consisting of the fine light-shielding pattern below the resolution limit of a large FPD exposure machine and a micro-transmissive part) 12a of 1 micrometer width.
또한, 상기 FPD용 대형 마스크에 대해 주사형 전자 현미경(SEM)에 의한 관찰 및 투과율의 측정을 행한 결과, 상기 에천트에 의한 글래스 기판 표면의 에칭 작용에 기인한 것으로 생각되는, 글래스 기판 표면의 데미지, 표면 거칠기의 거칠음의 발생이 확인되고, 투과율의 저하도 확인되었다.In addition, when the observation by a scanning electron microscope (SEM) and the measurement of the transmittance | permeability were performed with respect to the said large sized mask for FPD, the damage of the glass substrate surface considered to be due to the etching effect of the glass substrate surface by the said etchant. The occurrence of surface roughness was confirmed, and the decrease in transmittance was also confirmed.
또한, 글래스 기판을 소다 라임 글래스로 바꾼 것 이외에는 상기 제1 비교예와 마찬가지로 하여 조사한 결과, 상기 에천트에 의한 글래스 기판 표면의 에칭 작용에 기인한 것으로 생각되는, 글래스 기판 표면의 데미지, 표면 거칠기의 거칠음, 글래스 기판 표면의 백탁의 발생이 확인되고, 투과율의 저하도 확인되었다.In addition, except that the glass substrate was replaced with soda lime glass, the same result as in the first comparative example was investigated, and as a result of the damage and surface roughness of the surface of the glass substrate, which is thought to be due to the etching action of the surface of the glass substrate by the etchant. Roughness and the occurrence of turbidity on the surface of the glass substrate were confirmed, and a decrease in the transmittance was also confirmed.
(제2 실시예)(2nd Example)
대형 글래스 기판(합성 석영(QZ) 10 ㎜ 두께, 사이즈 850 ㎜ × 1200 ㎜) 상에, 대형 인라인 스퍼터링 장치를 사용하여, 그레이톤 마스크용 반투광성 막의 성막을 행했다. 구체적으로는, Mo : Si = 1 : 2(원자% 비)의 타깃을 이용하여, Ar 과 O2를 스퍼터링 가스로 하여, 몰리브덴, 실리콘, 산소로 이루어지는 막(MoSi20)을 40 옹스트롬의 막 두께로 형성하고, 계속해서, 동일한 타깃을 이용하여, Ar을 스퍼터링 가스로 하여, 몰리브덴 및 실리콘으로 이루어지는 막(MoSi2)을 60 옹스트롬의 막 두께로 형성하고, 투명 기판 상에 그레이톤 마스크용 반투광성 막을 갖는 마스크 블랭크를 제작했다. 이때, 각 층의 두께나 각 층의 에칭 레이트비는, 상술한 (i)과 (ⅱ)의 양방의 특성을 실현하는 데에 적합하도록 소정의 범위로 조정했다. 이것에 부가하여, 노광 광원의 파장인 i선~g선에 걸친 범위에 있어서의 투과율이 40 %로 되도록 각 층의 막 두께나 각 층의 조성을 조정했다.On the large size glass substrate (10 mm thickness of synthetic quartz (QZ), size 850 mm x 1200 mm), the semi-transmissive film for gray tone masks was formed using the large size inline sputtering apparatus. Specifically, a film made of molybdenum, silicon, and oxygen (MoSi20) was formed to a film thickness of 40 Angstroms using Ar and O2 as sputtering gases using a target of Mo: Si = 1: 1 (atomic% ratio). Then, using the same target, using Ar as a sputtering gas, a film (MoSi2) made of molybdenum and silicon was formed to a film thickness of 60 angstroms, and a mask having a translucent film for gray tone mask on a transparent substrate. Made a blank. At this time, the thickness of each layer and the etching rate ratio of each layer were adjusted to the predetermined range so that it might be suitable for realizing both the above-mentioned characteristics (i) and (ii). In addition, the film thickness of each layer and the composition of each layer were adjusted so that the transmittance | permeability in the range over i line | wire to g line | wire which is a wavelength of an exposure light source may be 40%.
다음에, 상기 그레이톤 마스크용 반투광성 막 상에, 대형 인라인 스퍼터링 장치를 사용하여, Cr 차광성 막의 성막을 행했다. 성막은, Cr 타깃을 이용하여, 우선 Ar와 N2 가스를 스퍼터링 가스로 하여 CrN막을 150 옹스트롬, 계속해서 Ar과 CH4 가스를 스퍼터링 가스로 하여 CrC막(차광성 막)을 620 옹스트롬, 계속해서 Ar과 NO 가스를 스퍼터링 가스로 하여 CrON막(막면 반사 방지막)을 250 옹스트롬, 연속 성막하여, FPD용 대형 마스크 블랭크를 제작했다.Next, the Cr light-shielding film was formed on the said semi-transmissive film for gray tone masks using the large size inline sputtering apparatus. The film formation is performed by using a Cr target, first using Ar and N2 as a sputtering gas, 150 angstroms of CrN film, followed by Ar and CH4 gas as sputtering gas, 620 angstroms of CrC film (light-shielding film), and subsequently, A 250 angstrom and a CrON film (film surface antireflection film) were continuously formed using NO gas as a sputtering gas, and the large mask blank for FPD was produced.
상기에 의해 제작한 마스크 블랭크를 이용하여, 세정 처리(순수, 상온) 후, 슬릿 코터 장치를 이용하여 레지스트를 도포하고, 현상에 의해 레지스트 패턴을 형성하고, 이 레지스트 패턴을 마스크로 하여, Cr차광성 막을 초산 제2셀륨암모늄과 과염소산의 수용액(에천트)에 의해 웨트 에칭으로 패터닝한 후, MoSi계 반투광성 막을 불화수소암모늄과 과산화수소의 수용액(에천트)에 의해 웨트 에칭으로 패터닝하여, 도 5의 (1)에 도시하는 바와 같은 반투광성 막 아래 놓기 타입의, Cr 차광성 막 패턴 및 MoSi계 반투광성 막 패턴을 갖는 FPD용 대형 마스크를 제작했다.After the cleaning process (pure, room temperature) using the mask blank produced by the above, a resist is apply | coated using a slit coater apparatus, a resist pattern is formed by image development, this resist pattern is used as a mask, and the Cr difference The photosensitive film is patterned by wet etching with an aqueous solution of di-celium ammonium acetate and perchloric acid (etchant), and then the MoSi-based translucent film is patterned by wet etching with an aqueous solution of ammonium bifluoride and hydrogen peroxide (etchant). A large-sized mask for FPD having a Cr light-shielding film pattern and a MoSi semi-transmissive film pattern of a semi-transmissive film-laying type as shown in (1) of was manufactured.
상기 FPD용 대형 마스크를 주사형 전자 현미경(SEM)으로 관찰한 결과, 어느 마스크 패턴에 대해서도, 도 1과 같이 전체로서 단면 형상이 되고, MoSi계 반투광성 막 패턴의 정밀도도 Cr계 재료에 비해 손색이 없는 것을 확인했다.As a result of observing the large-sized mask for FPD with a scanning electron microscope (SEM), as for all mask patterns, it becomes a cross-sectional shape as a whole as shown in FIG. 1, and the precision of MoSi semi-transmissive film pattern is also inferior to Cr type material. Confirmed that there is no.
또한, 상기 FPD용 대형 마스크를 이용하여 FPD 디바이스를 제작하고, 표시 불균일을 확인한 결과, 제작한 FPD 디바이스에는 표시 불균일은 없는 것을 확인했다.Moreover, when the FPD device was produced using the said large sized mask for FPD, and display unevenness was confirmed, it confirmed that there was no display unevenness in the produced FPD device.
또한, 상기 FPD용 대형 마스크에 대해 주사형 전자 현미경(SEM)에 의한 관찰 및 투과율의 측정을 행한 결과, 상기 에천트에 의한 글래스 기판 표면의 에칭 작용에 기인한 것으로 생각되는, 글래스 기판 표면의 데미지, 표면 거칠기의 거칠음의 발생은 모두 없고, 투과율의 저하도 확인되지 않았다.In addition, when the observation by a scanning electron microscope (SEM) and the measurement of the transmittance | permeability were performed with respect to the said large sized mask for FPD, the damage of the glass substrate surface considered to be due to the etching effect of the glass substrate surface by the said etchant. There was no occurrence of surface roughness and no decrease in transmittance was observed.
또한, 글래스 기판을 소다 라임 글래스로 바꾼 것 이외에는 상기 제2 실시예와 마찬가지로 하여 조사한 결과, 상기 에천트에 의한 글래스 기판 표면의 에칭 작용에 기인한 것으로 생각되는, 글래스 기판 표면의 데미지, 표면 거칠기의 거칠음, 글래스 기판 표면의 백탁의 발생은 모두 없고, 투과율의 저하도 확인되지 않았다.In addition, except that the glass substrate was replaced with soda lime glass, the result of the investigation in the same manner as in the second embodiment showed that the glass substrate was damaged due to the etching effect of the surface of the glass substrate, which is thought to be due to the etching action of the surface of the glass substrate. There was no occurrence of roughness or turbidity on the surface of the glass substrate, and no decrease in transmittance was observed.
(제3 실시예)(Third Embodiment)
상술한 제1 실시예에 있어서, 차광성 막으로서, 기판측으로부터 몰리브덴 및 실리콘으로 이루어지는 막(MoSi2막, Mo : 33 원자%, Si : 67 원자%)과, 몰리브덴 및 실리콘으로 이루어지는 막(MoSi4막, Mo : 20 원자%, Si : 80 원자%)의 적층막으로 한 것 이외에는, 제1 실시예와 마찬가지로 하여 FPD용 대형 마스크 블랭크, FPD용 대형 마스크를 제작했다.In the above-described first embodiment, as the light shielding film, a film made of molybdenum and silicon (
상기 FPD용 대형 마스크를 주사형 전자 현미경(SEM)으로 관찰한 결과, 어느 마스크 패턴에 대해서도, 도 1의 전체로서 단면 형상이 되고, 패턴 정밀도도 Cr계 재료에 비해 손색이 없는 것을 확인했다.As a result of observing the large-sized mask for FPD with a scanning electron microscope (SEM), it was confirmed that any mask pattern had a cross-sectional shape as a whole in FIG. 1 and that the pattern precision was inferior to that of the Cr-based material.
또한, 상기 FPD용 대형 마스크를 이용하여 FPD 디바이스를 제작하고, 표시 불균일을 확인한 결과, 제작한 FPD 디바이스에는 표시 불균일은 없는 것을 확인했다.Moreover, when the FPD device was produced using the said large sized mask for FPD, and display unevenness was confirmed, it confirmed that there was no display unevenness in the produced FPD device.
또한, 상기 FPD용 대형 마스크에 대해 주사형 전자 현미경(SEM)에 의한 관찰 및 투과율의 측정을 행한 결과, 상기 에칭에 의한 글래스 기판 표면의 에칭 작용에 기인한 것으로 생각되는, 글래스 기판 표면의 데미지, 표면 거칠기의 거칠음의 발생은 모두 없고, 투과율의 저하도 확인되지 않았다.In addition, when the observation by a scanning electron microscope (SEM) and the measurement of the transmittance | permeability were performed with respect to the said large sized mask for FPD, the damage of the glass substrate surface considered to be due to the etching action of the glass substrate surface by the said etching, There was no occurrence of surface roughness and no decrease in transmittance was observed.
또한, 글래스 기판을 소다 라임 글래스로 바꾼 것 이외에는 상기 제1 실시예와 마찬가지로 하여 조사한 결과, 상기 에천트에 의한 글래스 기판 표면의 에칭 작용에 기인한 것으로 생각되는, 글래스 기판 표면의 데미지, 표면 거칠기의 거칠음, 글래스 기판 표면의 백탁의 발생은 모두 없고, 투과율의 저하도 확인되지 않았다.In addition, except that the glass substrate was changed to soda lime glass, the result of the investigation in the same manner as in the first embodiment showed that damage of the surface of the glass substrate and surface roughness, which are thought to be due to the etching action of the surface of the glass substrate by the etchant, were observed. There was no occurrence of roughness or turbidity on the surface of the glass substrate, and no decrease in transmittance was observed.
(제4 실시예)(Example 4)
상술한 제1 실시예에 있어서, 차광성 막으로서, 기판측으로부터 몰리브덴, 알루미늄 및 실리콘으로 이루어지는 막(MoSiAl막)과, 몰리브덴 및 실리콘으로 이루어지는 막(MoSi막)의 적층막으로 한 것 이외에는, 제1 실시예와 마찬가지로 하여 FPD용 대형 마스크 블랭크, FPD용 대형 마스크를 제작했다.In the above-described first embodiment, as the light shielding film, the film is made of a laminated film of a film made of molybdenum, aluminum and silicon (MoSiAl film) and a film made of molybdenum and silicon (MoSi film) from the substrate side. In the same manner as in Example 1, a large mask blank for FPD and a large mask for FPD were produced.
상기 FPD용 대형 마스크를 주사형 전자 현미경(SEM)으로 관찰한 결과, 어느 마스크 패턴에 대해서도, 도 1의 전체로서 단면 형상이 되고, 패턴 정밀도도 Cr계 재료에 비해 손색이 없는 것을 확인했다.As a result of observing the large-sized mask for FPD with a scanning electron microscope (SEM), it was confirmed that any mask pattern had a cross-sectional shape as a whole in FIG. 1 and that the pattern precision was inferior to that of the Cr-based material.
또한, 상기 FPD용 대형 마스크를 이용하여 FPD 디바이스를 제작하고, 표시 불균일을 확인한 결과, 제작한 FPD 디바이스에는 표시 불균일은 없는 것을 확인했다.Moreover, when the FPD device was produced using the said large sized mask for FPD, and display unevenness was confirmed, it confirmed that there was no display unevenness in the produced FPD device.
또한, 상기 FPD용 대형 마스크에 대해 주사형 전자 현미경(SEM)에 의한 관찰 및 투과율의 측정을 행한 결과, 상기 에천트에 의한 글래스 기판 표면의 에칭 작용에 기인한 것으로 생각되는, 글래스 기판 표면의 데미지, 표면 거칠기의 거칠음의 발생은 모두 없고, 투과율의 저하도 확인되지 않았다.In addition, when the observation by a scanning electron microscope (SEM) and the measurement of the transmittance | permeability were performed with respect to the said large sized mask for FPD, the damage of the glass substrate surface considered to be due to the etching effect of the glass substrate surface by the said etchant. There was no occurrence of surface roughness and no decrease in transmittance was observed.
또한, 글래스 기판을 소다 라임 글래스로 바꾼 것 이외에는 상기 제1 실시예와 마찬가지로 하여 조사한 결과, 상기 에천트에 의한 글래스 기판 표면의 에칭 작용에 기인한 것으로 생각되는, 글래스 기판 표면의 데미지, 표면 거칠기의 거칠음, 글래스 기판 표면의 백탁의 발생은 모두 없고, 투과율의 저하도 확인되지 않았다.In addition, except that the glass substrate was changed to soda lime glass, the result of the investigation in the same manner as in the first embodiment showed that damage of the surface of the glass substrate and surface roughness, which are thought to be due to the etching action of the surface of the glass substrate by the etchant, were observed. There was no occurrence of roughness or turbidity on the surface of the glass substrate, and no decrease in transmittance was observed.
이상, 바람직한 실시예를 들면 본 발명을 설명했지만, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니다.As mentioned above, although this invention was demonstrated when a preferable Example was given, this invention is not limited to the said Example.
따라서, 본 발명에 따르면, 글래스 기판 표면에 데미지가 발생하여, 표면 거칠기가 거칠어지거나, 투과율이 저하되는 문제를 해결하여 FDD용 대형 마스크 블랭크 및 마스크의 고품질화를 도모할 수 있다.Therefore, according to the present invention, it is possible to solve the problem of damage occurring on the surface of the glass substrate, resulting in roughness of the surface or decrease in transmittance, thereby achieving high quality of the large-sized mask blank and mask for the FDD.
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