KR101009543B1 - 스핀-코팅 방법, 스핀-코팅 조건 결정 방법, 및 마스크블랭크 - Google Patents

스핀-코팅 방법, 스핀-코팅 조건 결정 방법, 및 마스크블랭크 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 스핀-코팅 방법은, 소정의 주 회전 시간동안 소정의 주 회전 속도로 상기 기판을 회전시켜 레지스트 필름 두께의 균일성을 얻는 균일화 단계, 및 상기 균일화 단계 이후에 소정의 건조 회전 시간동안 소정의 건조 회전 속도로 상기 기판을 회전시켜 상기 균일한 레지스트 필름을 주로 건조시키는 건조 단계를 포함한다. 예를 들면, 본 발명에 있어서, 도 3a에 도시된 유효 영역내 필름 두께 균일성의 등고선도가 결정되고, 유효 영역내 필름 두께 균일성이 최대가 될 수 있는 상기 등고선도의 최적의 영역 내에 또는 유효 영역내 필름 두께 균일성이 충분히 높을 수 있는 영역내에 조건을 선택함으로써 레지스트 코팅이 수행된다.

Description

스핀-코팅 방법, 스핀-코팅 조건 결정 방법, 및 마스크 블랭크 {SPIN-COATING METHOD, DETERMINATION METHOD FOR SPIN-COATING CONDITION AND MASK BLANK}
도 1은 종래의 스핀 코팅 장치의 기본 구조를 도시하는 개요도이다.
도 2는 종래의 방법에 있어서 주 회전 속도 및 주 회전 시간의 조합의 범위를 나타내는 그래프이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 스핀-코팅 방법에 사용되는 기준 데이터의 예로서 등고선도(contour map)를 도시한 것이다. 도 3a는 주 회전 속도 및 주 회전 시간의 변화에 따른 유효 영역내 필름 두께의 균일성 분포를 도시하는 등고선도이며, 도 3b는 주 회전 속도 및 주 회전 시간의 변화에 따른 필름 두께를 도시하는 등고선도이다.
도 4a 및 도 4b는 레지스트 농도의 변화와 관련한 등고선도를 도시한 것이다. 도 4a는 주 회전 속도 및 주 회전 시간의 변화에 따른 유효 영역내 필름 두께의 균일성 분포를 도시하는 등고선도이며, 도 4b는 주 회전 속도 및 주 회전 시간의 변화에 따른 필름 두께를 도시하는 등고선도이다.
도 5a 및 도 5b는 건조 회전 속도의 변화와 관련한 등고선도를 도시한 것이다. 도 5a는 주 회전 속도 및 주 회전 시간의 변화에 따른 유효 영역내 필름 두께의 균일성 분포를 도시하는 등고선도이며, 도 5b는 주 회전 속도 및 주 회전 시간의 변화에 따른 필름 두께를 도시하는 등고선도이다.
도 6a 및 도 6b는 건조 회전 속도의 변화와 관련한 등고선도를 도시한 것이다. 도 6a는 주 회전 속도 및 주 회전 시간의 변화에 따른 유효 영역내 필름 두께의 균일성 분포를 도시하는 등고선도이며, 도 6b는 주 회전 속도 및 주 회전 시간의 변화에 따른 필름 두께를 도시하는 등고선도이다.
도 7a 및 도 7b는 건조 회전 속도의 변화와 관련한 등고선도를 도시한 것이다. 도 7a는 주 회전 속도 및 주 회전 시간의 변화에 따른 유효 영역내 필름 두께의 균일성 분포를 도시하는 등고선도이며, 도 7b는 주 회전 속도 및 주 회전 시간의 변화에 따른 필름 두께를 도시하는 등고선도이다.
도 8a 및 도 8b는 건조 회전 속도의 변화와 관련한 등고선도를 도시한 것이다. 도 8a는 주 회전 속도 및 주 회전 시간의 변화에 따른 유효 영역내 필름 두께의 균일성 분포를 도시하는 등고선도이며, 도 8b는 주 회전 속도 및 주 회전 시간의 변화에 따른 필름 두께를 도시하는 등고선도이다.
도 9는 레지스트 필름 두께 및 레지스트 농도 사이의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 10은 유효 영역내 필름 두께 균일성 및 건조 회전 속도 사이의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 11은 기판상의 유효 영역을 도시한다.
도 12a 및 도 12b는 사각형 기판에서의 유효 영역을 도시한다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀-코팅 방법에 사용되는 기준 데이터의 예로서 등고선도를 도시하며, 등고선도는 주 회전 속도 및 주 회전 시간의 변화에 따른 유효 영역내 필름 두께의 균일성 분포를 도시한다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀-코팅 방법에 사용되는 기준 데이터의 예로서 등고선도를 도시하며, 등고선도는 주 회전 속도 및 주 회전 시간의 변화에 따른 필름 두께를 도시한다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 유효 영역내 필름 두께의 균일성 및 건조 회전 속도 사이의 관계를 도시한다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 레지스트 필름 두께 및 레지스트 농도 사이의 관계를 도시한다.
본 발명은 특정 방법에 의하여 예컨대 사각형 형태의 기판 표면을 레지스트 필름, 레지스트 하부 반사 방지 코팅(bottom anti-reflective coating; BARC), 레지스트 상부 반사 방지 층(top anti-reflectivw layer; TARL), 레지스트 상부 보호 필름, 도전성 필름 또는 이와 유사한 것(이하에서는 총칭하여 레지스트 필름이라고 한다)으로 스핀-코팅하는 스핀-코팅 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 보다 균일한 레지스트 필름의 코팅 두께를 형성하기 위하여 레지스트 스핀-코팅 조건을 결정하는 방법 및 상기 방법에 의해 형성된 레지스트 필름, 레지스트 하부 반사 방지 코팅, 레지스트 상부 반사 방지 층, 레지스트 상부 보호 필름, 도전성 필름 또는 이와 유사한 것 또는 이들의 조합을 포함하는 레지스트 스핀-코팅 방법 및 포토마스크 블랭크 등에 관한 것이다.
레지스트 용액의 스핀-코팅에 있어서, 일반적으로 사용되는 스핀-코팅 장치는 도 1에 도시된 기본 구조를 가진다. 도 1을 참조하면, 스핀-코팅 장치는 레지스트 용액을 제공하기 위한 노즐(1), 컵(4)상에 부착되어 기판(3)을 처킹하는 처크(chuck; 2), 및 기판(3)과 함께 처크(2)를 회전시키는 모터(5)를 포함한다. 이러한 스핀-코팅 장치를 사용하는 스핀-코팅 방법의 예로서, 하기의 레지스트-코팅 방법(일본특허공개 제4-29215호)이 제안되었다. 상기 레지스트-코팅 방법은 특히 사각형 기판과 관련하여 코팅 필름의 두께를 균일하게 하는 것을 목적한다. 상기 레지스트-코팅 방법은 균일화(homogenization) 단계 및 후속하는 건조 단계로 구성된다. 균일화 단계에서, 기판은 원하는 필름 두께에 대응하는 설정 회전 속도, 소정의 회전 시간, 그리고 상기 설정 회전 속도 및 소정 회전 시간의 곱을 선택함으로써 회전된다. 건조 단계에서, 사각형 기판은 균일화 단계 동안의 설정 회전 속도 보다는 낮은 회전 속도로 회전되며, 이에 의해서 레지스트 필름이 건조된다.
전술한 레지스트-코팅 방법과 관련하여, 필름 두께 및 레지스트 용액의 농도(점성도)를 고려하면, 사각형 기판의 회전 속도의 설정값(R)은 균일화 단계에서 100 내지 6000 rpm 범위의 소정값(바람직하게는 250 내지 2000 rpm)으로 선정되며, 회전 시간(T)은 회전 속도가 설정값(R)(소정값)에 도달한 후에 20초 이하로 선 정되며, 그리고 회전 속도의 설정값(R) 및 회전 시간(T)의 곱(R ×T)은 24000(rpm ×sec) 이하로 선정된다. 회전 속도는 균일화 단계에 후속하는 건조 단계동안 실험적으로 130 rpm 이하로 선정된다. 더 나아가, (20℃에서) 용매의 증기압은 20mmHg 이하로 선정되는 한편, 용매는 레지스트 용액의 점성도를 조정한다. 이러한 조건을 만족함으로써, 레지스트 필름의 융기부(프린지(fringe); 레지스트 필름 두께의 편차에 기인하는 광 간섭에 의해 형성되는 하나 이상의 밝거나 어두운 밴드)가 사각형 기판의 내접원 외부에서 감소될 수 있으며, 균일한 필름 두께 영역이 프린지의 감소에 의해 확장될 수 있다.
그러나, 전술한 레지스트-코팅 방법은 단지 균일화 단계 동안 회전 속도 및 회전 시간의 조합의 범위(회전 조건)를 도 2에 도시된 곡선(Ca)의 내부 범위(실선으로 빗금친 영역)으로 제한하거나 또는 단지 점선으로 빗금친 바람직한 범위로 제한한다. 결과적으로, 전술한 레지스트-코팅 방법은 전술한 응용 분야 즉, 소정의 레지스트 종류, 원하는 필름 두께, 및 원하는 유효 영역과 관련하여 실질적으로 요구되는 조건하에서 유효 영역내 필름 두께의 균일성을 최대화할 수 있는 회전 조건을 선택하는 기술을 제공하지 못한다.
전술한 레지스트-코팅 방법은 마찬가지로 건조 단계 동안 회전 속도의 선택과 관련하여 상한만 선정한다. 그러므로, 전술한 레지스트-코팅 방법은 최대의 유효 영역내 필름 두께 균일성을 얻을 수 있는 회전 조건을 선택할 수 있거나 또는 건조 회전 속도를 최적화할 수 있는 기술을 제공하지 못한다.
또한, 전술한 레지스트-코팅 방법은 레지스트 용액의 농도(점성도)를 조정하는 방법과 관련하여 용매의 증기압에 대한 상한만 선정하므로, 레지스트 용액의 농도를 최적화하는 기술을 제공하지 못한다.
상기와 같은 이유로 인하여, 종래에 있어서 레지스트-코팅 조건은 전술한 레지스트-코팅 방법의 값들의 범위내에서 시행착오를 통해서 결정되었으며, 따라서 원하는 유효 영역내 필름 두께의 균일성을 얻는데는 많은 시간이 요구되었다.
종래 방법에 있어서, 유효 영역내 필름 두께의 균일성과 관련하여 개별 코팅 조건 상이에는 상대 평가가 수행될 수 있다. 그러나, 결정된 조건(회전 속도 및 회전 시간)이 유효 영역내 필름 두께 균일성에 대한 한계값(즉, 최대의 유효 영역내 필름 두께 균일성을 얻기 위한 최적의 코팅 조건)인지를 판단하는 것은 불가능하다. 다시 말하면, 종래 방법은 유효 영역내 필름 두께 균일성의 절대 평가를 수행할 수 없다.
레지스트 농도는 레지스트 용액(코팅 용액)의 제조에서 발생하는 편차(품질의 편차) 또는 점성도를 조정을 위한 희석에서 발생하는 편차에 기인하여 세부값 또는 목적값과 관련하여 상당히 변동할 수 있다. 레지스트의 농도가 상당히 변동하면서 레지스트 용액이 인가될 때, 원하는 유효 영역내 필름 두께 균일성은 얻어질 수 없다.
몇몇 레지스트 종류과 관련하여, 유효 영역내 필름 두께 균일성은 코팅 조건(회전 속도 및 회전 시간) 및 코팅 환경(주위 온도 및 습도)에 상당히 민감하며, 따라서 코팅 장치적 요인 및 환경적 요인에 기인하여 이러한 조건들이 설정값에 대하여 변동할 때 원하는 유효 영역내 필름 두께 균일성은 얻을 수 없다.
몇몇 레지스트 종류와 관련하여, 예컨대 3000 내지 5000 옹스트롬 또는 3000 내지 4000 옹스트롬의 넓은 범위에서 원하는 유효 영역내 필름 두께 균일성을 얻기 위하여, 각 레지스트 필름 두께에 대하여 코팅 조건이 독립적으로 결정되기 때문에 종래 방법은 시간이 많이 소요된다. 또한, 농도(점성도)가 다른 많은 레지스트 용액이 준비되어야 하며, 각 용액에 대하여 특정 설비(용액을 위한 여과 매커니즘을 포함하는 레지스트 용액 분배(dispensing) 장치)가 요구된다.
본 발명은 전술한 문제점들을 해결하기 위한 것이다. 본 발명은 전술한 특정 스핀-코팅 방법에 의해서 레지스트 용액 또는 다른 코팅 용액을 인가하기 위한 스핀-코팅 방법과 관련된다.
본 발명의 주 목적은 주 회전 조건을 최적화하는 기술, 건조 회전 조건을 최적화하는 기술, 및 레지스트 용액 또는 다른 코팅 용액의 농도(점성(viscosity))를 최적화하는 기술을 제공하는 것이며, 시행착오없이 이러한 최적의 조건들을 신뢰성 있게(확실하게) 결정하는 기술을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 레지스트의 종류 또는 다른 코팅 조건들이 변화되고 원하는 유효 영역(임계(critical) 영역)이 변화되고 원하는 필름 두께가 변화되고 스핀-코팅 장치(예, 컵의 형상 또는 처크(chuck)의 형상)가 변화되는 경우에도, 시행착오없이 최적의 스핀-코팅 조건을 신속하고 확실하게 결정할 수 있는 기술을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 소정의 레지스트 종류 또는 다른 코팅 용액과 관련하여 시행착오없이 원하는 유효 영역에 원하는 유효 영역내 필름 두께 균일성(특히, 최대의 유효 영역내 필름 두께 균일성)을 신뢰성 있게(확실하게) 얻을 수 있는 레지스트 스핀-코팅 조건 설정 방법, 스핀-코팅 방법 및 상기 방법에 의해 형성되는 레지스트 필름 또는 다른 종류의 필름이나 이들의 조합을 포함하는 기판 또는 마스크 블랭크(포토마스크 블랭크)를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 소정의 레지스트 종류 또는 다른 코팅 용액과 관련하여 시행착오없이 원하는 유효 영역에 원하는 (평균) 필름 두께 및 원하는 유효 영역내 필름 두께 균일성을 신뢰성 있게(확실하게) 얻을 수 있는 스핀-코팅 조건 결정 방법, 스핀-코팅 방법 및 상기 방법에 의해 형성되는 레지스트 필름 또는 다른 종류의 필름이나 이들의 조합을 포함하는 기판 또는 마스크 블랭크를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 시행착오없이 레지스트 종류 또는 다른 코팅 용액의 특성과 부합하는 최적의 스핀-코팅 조건을 신뢰성 있게 얻을 수 있는 스핀-코팅 조건 결정 방법, 스핀-코팅 방법 및 상기 방법에 의해 형성되는 레지스트 필름 또는 다른 종류의 필름이나 이들의 조합을 포함하는 기판 또는 마스크 블랭크를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 유효 영역내 필름 두께 균일성을 소정 범위 내로 유지하면서 여러 종류의 레지스트 필름 두께 또는 코팅 필름 두께가 얻어질 수 있는 방식으로 일정 농도를 갖는 레지스트 용액 또는 다른 코팅 용액을 인가할 수 있는 스핀-코팅 방법을 제공하는 것이다.
전술한 목적들을 성취하기 위하여, 본 발명은 하기에 기술에 다양한 구성을 포함할 수 있다.
본 발명은 주로 레지스트 필름 두께 균일성을 얻기 위하여 기판상에 레지스트 용액을 분배하고 소정의 주 회전 시간동안 소정의 주 회전 속도로 기판을 회전시키는 균일화 단계 및 주로 균일한 레지스트 필름을 건조시키기 위하여 상기 균일화 단계 이후에 소정 건조 회전 시간동안 소정의 건조 회전 속도로 기판을 회전시키는 건조 단계를 포함한다.
제1 구성
본 발명의 제1 구성에 따르면, 레지스트 용액의 농도(점성도)가 임의의 농도로 고정되고 건조 단계동안 건조 회전 속도가 임의의 속도로 고정된 조건하에서, 균일화 단계 동안 파라미터가 독립적으로 단계적으로 변화하는 다수의 조건하에서 레지스트 용액으로 코팅된 다수의 샘플이 준비되며, 여기서 파라미터는 주 회전 속도 및 주 회전 시간이다. 각 샘플의 레지스트 필름 두께는 기판의 원하는 유효 영역(임계 영역)내의 다수의 점(point)에서 측정되며, 유효 영역내 필름 두께 균일성은 측정의 유효 영역내 필름 두께 분포(범위(최대-최소) 값 또는 표준 편차값) 결과로부터 결정된다. 이에 의해서, 각 샘플의 주 회전 속도 및 주 회전 시간의 조합 조건들과 각 샘플의 유효 영역내 필름 두께 균일성 사이의 관계가 결정되며, 이러한 관계는 기준 데이터(A)로 선정된다. 원하는 유효 영역내 필름 두께 균일성을 얻기 위한 주 회전 속도 및 주 회전 시간에 대한 조합 조건(I)은 기준 데이터(A)를 기초로 하여 결정되고, 상기 주 회전 속도 및 주 회전 시간의 조합 조건(I) 결과에 따라서 레지스트 코팅이 수행된다.
제2 구성
본 발명의 제2 구성에 따르면, 기준 데이터(A)는 종축이 주 회전 속도를 지시하고 횡축이 주 회전 시간을 지시하며 동일한 유효 영역내 필름 두께 균일성에 대응하는 점들이 등고선으로 결합된 등고선도이거나 또는 X축, Y축, Z축이 각각 주 회전 속도, 주 회전 시간, 유효 영역내 필름 두께 균일성을 지시하는 조감도이다.
제3 구성
본 발명의 제3 구성에 따르면, 전술한 제1 구성에 따른 다수의 기준 데이터(A) 또는 전술한 제2 구성에 따른 등고선도 또는 조감도는 레지스트 용액의 농도(점성도)의 단계적 변화에 기초하여 결정된다. 최대의 유효 영역내 필름 두께 균일성을 얻기 위한 레지스트 용액의 농도(점성도) 조건(II)은 다수의 기준 데이터(A)로 구성되는 그룹, 다수의 등고선도로 구성되는 그룹 또는 다수의 조감도로 구성되는 그룹 사이에서 결정되며, 레지스트 코팅은 레지스트 용액의 농도(점성도) 조건(II) 결과에 따라서 수행된다.
제4 구성
본 발명의 제4 구성에 따르면, 전술한 제1 구성에 따른 다수의 기준 데이터(A) 또는 전술한 제2 구성에 따른 등고선도 또는 조감도는 레지스트 용액의 농도(점성도)가 임의의 농도로 고정되면서 건조 단계 동안 건조 회전 속도의 단계적 변화에 기초하여 결정된다. 최대의 유효 영역내 필름 두께 균일성을 얻기 위한 건조 회전 속도 조건(III)은 다수의 기준 데이터(A)로 구성되는 그룹, 다수의 등고선도의 결과로 구성되는 그룹 또는 다수의 조감도의 결과로 구성되는 그룹 사이에서 결정되며, 레지스트 코팅은 건조 회전 속도 조건(III) 결과에 따라서 수행된다.
제5 구성
본 발명의 제5 구성에 따르면, 건조 단계동안 건조 회전 속도가 단계적 변화하는 다수의 조건하에서, 그리고 균일화 단계동안 주 회전 속도 및 주 회전 시간이 전술한 제1 구성에 따라 결정된 주 회전 속도 및 주 회전 시간의 조건(I)으로 고정되는 조건하에서 레지스트 용액으로 코팅되는 다수의 샘플이 준비된다. 각 샘플의 레지스트 필름 두께는 기판의 원하는 유효 영역내의 다수의 점에서 측정되며, 각 샘플의 유효 영역내 필름 두께 균일성은 유효 영역내 필름 두께 분포의 결과로부터 결정된다. 이에 의해서, 각 샘플의 건조 회전 속도와 각 샘플의 유효 영역내 필름 두께 균일성 사이의 관계가 결정되며, 이러한 관계는 기준 데이터(B)로 선정된다. 최대의 유효 영역내 필름 두께 균일성을 얻기 위한 건조 회전 속도 조건(IV)은 기준 데이터(B)를 기초로 하여 결정되고, 상기 건조 회전 속도 조건(IV) 결과에 따라서 레지스트 코팅이 수행된다.
제6 구성
본 발명의 제6 구성에 따르면, 레지스트 용액의 농도(점성도)가 단계적 변화하는 다수의 조건하에서, 그리고 균일화 단계동안 주 회전 속도 및 주 회전 시간이 전술한 제1 구성에 따라 결정된 주 회전 속도 및 주 회전 시간의 조건(I)에 고정되는 조건하에서 레지스트 용액으로 코팅되는 다수의 샘플이 준비된다. 각 샘플의 레지스트 필름 두께는 기판의 원하는 유효 영역내의 다수의 점에서 측정되며, 레지스트 필름 두께의 결과의 평균값이 결정된다. 이에 의해서, 각 샘플의 레지스트 용액의 농도(점성도) 및 각 샘플의 레지스트 필름 두께의 평균값 사이의 관계가 결정되며, 이러한 관계는 기준 데이터(C)로 선정된다. 원하는 평균 레지스트 필름 두께를 얻기 위한 레지스트 용액의 농도(점성도) 조건(V)은 기준 데이터(C)를 기초로 하여 결정되고, 상기 레지스트 용액의 농도(점성도) 조건(V) 결과에 따라서 레지스트 코팅이 수행된다.
제7 구성
본 발명의 제7 구성에 따르면, 레지스트 용액의 농도(점성도)가 단계적 변화하는 다수의 조건하에서, 그리고 균일화 단계동안 주 회전 속도 및 주 회전 시간이 전술한 제1 구성에 따라 결정된 주 회전 속도 및 주 회전 시간의 조건(I)에 고정되며 건조 단계동안 건조 회전 속도가 전술한 제5 구성에 따라 결정된 건조 회전 속도 조건(IV)에 고정되는 조건하에서 레지스트 용액으로 코팅되는 다수의 샘플이 준비된다. 각 샘플의 레지스트 필름 두께는 기판의 원하는 유효 영역내의 다수의 점에서 측정되며, 레지스트 필름 두께의 결과의 평균값이 결정된다. 이에 의해서, 각 샘플의 레지스트 용액의 농도(점성도) 및 각 샘플의 레지스트 필름 두께의 평균값 사이의 관계가 결정되며, 이러한 관계는 기준 데이터(C')로 선정된다. 원하는 평균 레지스트 필름 두께를 얻기 위한 레지스트 용액의 농도(점성도) 조건(V')은 기준 데이터(C')를 기초로 하여 결정되고, 상기 레지스트 용액의 농도(점성도) 조건(V') 결과에 따라서 레지스트 코팅이 수행된다.
제8 구성
본 발명의 제8 구성에 따르면, 주 회전 속도 및 주 회전 시간은 전술한 제1 구성 또는 전술한 제2 구성에 따른 주 회전 조건 결정 방법에 의해 조건(I)에서 선택고정된다. 건조 회전 속도는 전술한 제5 구성에 따른 건조 회전 조건 결정 방법에 의해 조건(IV)에서 선택고정된다. 레지스트 용액의 농도(점성도)는 전술한 제7 구성에 따른 레지스트 농도(점성도) 결정 방법에 의해 조건(V')에서 선택고정된다. 후속하여, 레지스트 코팅은 조건(I), 조건(IV), 및 조건(V')에 따라서 수행된다.
제9 구성
본 발명의 제9 구성에 따르면, 전술한 제4 구성에 따른 건조 회전 속도 조건(III)은 다수의 기준 데이터로 구성되는 그룹, 다수의 등고선도로 구성되는 그룹 또는 다수의 조감도로 구성되는 그룹으로부터 결정된다. 이 경우, 건조 회전 속도 조건은, 유효 영역내 필름 두께 균일성의 변동이 설정값과 관련하여 실제 코팅 프로세스의 주 회전 속도 및/또는 주 회전 시간의 변동과 비교하여 또는 원하는 평균 레지스트 필름 두께를 얻기 위한 레지스트 농도(점성도)의 변동과 비교하여 작고 안정적이도록 선택되며, 상기 조건 결과에 따라서 레지스트 코팅이 수행된다.
제10 구성
본 발명의 제10 구성에 따르면, 전술한 제4 구성에 따른 건조 회전 속도 조건(III)은 다수의 기준 데이터로 구성되는 그룹, 다수의 등고선도로 구성되는 그룹 또는 다수의 조감도로 구성되는 그룹으로부터 결정된다. 이 경우, 건조 회전 속도 조건(III)은, 다수의 코팅 두께가 동일한 레지스트 농도(점성도)를 갖는 레지스트용액을 사용하여 인가될 때 유효 영역내 필름 두께 균일성이 일정 범위내에 있으면서 다수의 코팅 두께가 인가될 수 있도록 선택되며, 상기 조건(III) 결과에 따라서 다수의 코팅 두께를 얻을 수 있도록 레지스트 코팅이 수행된다.
제11 구성
본 발명의 제11 구성에 따르면, 전술한 제1 내지 제10 구성중 어느 하나에 있어서 기판은 사각형 기판이다.
제12 구성
본 발명의 제12 구성에 따르면, 전술한 제1 내지 제7 구성에서 결정된 기준 데이터중 적어도 하나에 기초하여 스핀-코팅 조건이 결정된다.
제13 구성
본 발명의 제13 구성에 따르면, 마스크 블랭크가 구비되어 기판상의 레지스트 필름을 포함한다. 기판은 적어도 하나의 광 차단 기능 층 및/또는 광 차단 기능을 갖는(opaque) 위상 시프트 층을 포함한다. 레지스트 필름은 전술한 제1 내지 제11 구성중 어느 하나에 따른 스핀-코팅 방법에 의해 형성된다.
[바람직한 실시예]
이하에서는 본 발명의 실시예에 관하여, 일예로서 레지스트 용액의 도포를 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명은 특정 레지스트 스핀-코팅 방법에 적용된다. 레지스트 스핀-코팅 방법은 레지스트 용액을 기판상에 분배하고, 소정의 주 회전 시간동안 소정의 주 회전 속도로 상기 기판을 회전시켜, 레지스트 필름 두께의 균일성을 얻는 균일화 단계, 및 상기 균일화 단계 이후에 소정의 건조 회전 시간동안 소정의 건조 회전 속도로 상기 기판을 회전시켜 상기 균일한 레지스트 필름을 주로 건조시키는 건조 단계를 포함한다. 여기서, 일반적으로 건조 회전 시간의 하한값은 레지스트 필름이 완전히 건조되기 전에 경과된 시간을 말한다.
본 발명의 제1 구성에 따른 스핀-코팅 방법에서는, 기준 데이터(A)가 결정된다. 전술한 특정 레지스트 스핀-코팅 방법에 있어서, 기준 데이터(A)가 결정될 때, 레지스트 용액의 농도(점성)는 임의의 농도(예컨대, 상용되는 레지스트 용액의 농도)로 고정되고, 건조 단계동안의 건조 회전 속도는 임의의 회전 속도(예컨대, 50 내지 300rpm)로 고정된다. 이러한 조건하에서, 균일화 단계동안 파라미터가 독립적으로 단계적으로 변화하는 다수의 조건하에서 레지스트 용액으로 코팅된 다수의 샘플이 준비되며, 여기서 파라미터는 주 회전 속도 및 주 회전 시간이다. 각 샘플의 레지스트 필름 두께는 기판의 원하는 유효 영역내의 다수의 점에서 측정되며, 유효 영역내 필름 두께 균일성은 유효 영역내 필름 두께 분포의 결과로부터 결정된다. 이에 의해서 각 샘플의 주 회전 속도 및 주 회전 시간의 조합 조건과 각 샘플의 유효 영역내 필름 두께 균일성 사이의 관계가 결정되며, 이러한 관계는 기준 데이터(A)로 선정된다. 여기서, 유효 영역내 필름 두께 균일성은 유효 영역내 필름 두께 분포에 있어, 필름 두께의 최대값과 최소값의 차이, 또는 필름 두께의 표준 편차라고 말할 수 있다.
전술한 기준 데이터(A)의 예로는 주 회전 속도 및 주 회전 시간의 조합 조건(조합 점;combination point), 프로세싱되지 않고 각 조합의 조건(점)에 대응하는 유효 영역내 필름 두께 균일성의 데이터(부가적으로, 각 조합의 조건(점)에 대응하는 두께의 평균값 데이터)로 기록되는 생 데이터(raw data), 상기 생 데이터의 프로세싱 결과로서 유효 영역내 필름 두께 균일성을 시각적으로 표현하는 것, 상기 생 데이터가 메모리 장치에 저장되는 것, 및 메모리 장치에 저장된 생 데이터의 프로세싱 결과로서 유효 영역내 필름 두께 균일성을 시각적으로 표현하는 것 등을 들 수 있다.
기준 데이터(A)의 예로서 등고선도(제2 구성 참조)를 설명한다. 본 설명은 양 전자 빔 레지스트 ZEP7000(Zeon Corporation에서 제조)를 사용하는 경우와 관련하여 이루어질 것이다. 그러나, 본 발명은 다른 레지스트 종류에 대하여도 적용될 수 있다는 것은 자명하다. 등고선도는 데이터 프로세싱의 특정 예로서 설명된다. 그러나, 본 발명이 유효 영역내 필름 두께 균일성 및 평균 필름 두께를 3차원적으로 도시하는 조감도를 이용할 수 있다는 것은 자명하다.
예컨대, 도 3에 도시된 바와 같이, 레지스트 농도는 5.2%로 고정되고, 건조 회전 속도는 300rpm으로 고정된다. 이러한 조건하에서, 6 인치 평방(inch square)(152.4mm ×152.4mm: 1인치=25.4mm) 기판의 회전 속도는 900 내지 1800 rpm 범위내에서 150 rpm 간격으로 단계적으로 변화한다(7개 조건). 회전 시간은 4 내지 16초 범위내에서 2초 간격으로 단계적으로 변화한다(7개 조건). 레지스트 용액은 상기 조건들의 조합인 49(7 ×7)개의 조건하에 인가되며, 코팅 이후에 소성 처리가 열판(hot plate)과 같은 열 처리 장치에서 10분 동안 220℃의 온도에서 수행되어, 49개의 기판이 준비된다. 후속하여, 각 기판에 대하여, 기판의 전체 유효 영역(132mm ×132mm)에 균일하게 배치된 121(= 11 ×11)개 점에서 분광반사형 두께측정기(Nanometric Japan LTD에서 제조된 AFT6100M)로 레지스트 필름의 두께가 측정되고(도 11 참조), 이에 의해서 유효 영역내 필름 두께 균일성(개별 측정 점에서의 필름 두께 데이터)가 결정된다. 유효 영역내 필름 두께 균일성은 유효 영역내 필름 두께 균일성 분포 데이터 결과에 기초하여 결정된다. 여기서, 유효 영역내 필름 두께 균일성은 필름 두께의 최대값과 최소값 사이의 차이로부터 결정된다. 121개 점에서 측정된 필름 두께의 평균값은 나중에 이용될 평균 레지스트 필름 두께를 결정하기 위하여 계산된다.
주 회전 속도, 주 회전 시간, 유효 영역내 필름 두께 균일성 및 평균 레지스트 필름 두께의 데이터는 데이터 메모리 장치에 저장된다.
하기에서 설명하겠지만, 주 회전 속도, 주 회전 시간 및 유효 영역내 필름 두께 균일성 사이의 관계를 시각적으로 표현하기 위하여 데이터 프로세싱이 수행된다.
유효 영역내 필름 두께 균일성은 주 회전 속도를 지시하는 횡축 및 주 회전 시간을 지시하는 종축을 갖는 그래프상의 적절한 위치에 플로팅(plotting)된다. 횡축 방향, 종축 방향, 및 양 대각선 방향에서 플로팅된 유효 영역내 필름 두께 균일성 데이터에 기초하여 가상의 유효 영역내 필름 두께 균일성 데이터가 할당된다.
할당된 가상 유효 영역내 필름 두께 균일성 데이터와 관련하여, 20 내지 200 옹스트롬의 범위내에서 10 옹스트롬 간격(30, 40, 50, ... 200 옹스트롬의 18 단계)으로 단계적으로 설정된 유효 영역내 필름 두께 균일성에 대응하는 점들이 결정되며(할당되며), 동일한 유효 영역내 필름 두께 균일성에 대응하는 점들이 등고선으로 결합되어 등고선도를 형성한다. 상기 등고선도는 데이터 메모리 장치에 저장된 데이터를 데이터 프로세싱(소프트웨어 프로세싱)함으로써 형성될 수 있다.
상기 주 회전 속도, 주 회전 시간 및 유효 영역내 필름 두께 균일성의 범위는 적절히 조정될 수 있으며, 상기 간격은 유효 영역내 필름 두께 균일성의 레벨이 정확하게 판단될 수 있는 범위로 감소되는 것이 바람직하다. 주 회전 속도 및 주 회전 시간의 각 단계적 변화 범위는 유효 영역내 필름 두께 균일성의 변화 경향이 파악될 수 있는 정도까지 그리고 우수한 유효 영역내 필름 두께 균일성의 범위가 파악될 수 있는 정도까지 증가하는 것이 바람직하다.
기판이 레지스트 용액으로 실제 코팅될 때, 주 회전 속도 및 주 회전 시간에 대한 조합 조건(I)은 원하는 유효 영역내 필름 두께 균일성을 얻기 위하여 전술한 기준 데이터(A) 또는 전술한 등고선도 또는 조감도로부터 결정되고, 조합의 조건(I) 결과에 따라서 레지스트 코팅이 수행된다. 예를 들면, 레지스트 코팅은 도 3a에 도시된 30 내지 40 옹스트롬의 최대 유효 영역내 필름 두께 균일성을 나타내는 최적 영역의 조건하에서 또는 40 내지 50 옹스트롬의 높은 유효 영역내 필름 두께 균일성을 나타내는 영역의 조건하에서 수행될 수 있다. 이 경우, 레지스트 코팅은 원하는 유효 영역내 필름 두께 균일성을 얻을 수 있는 조건하에서 수행될 수 있다. 그러나, 원하는 필름 두께가 항상 얻어지는 것은 아니다.
전술한 예에서, 기준 데이터(A)는 유효 영역내 필름 두께 균일성의 등고선도를 제공함으로써 시각적으로 표현된다. 그러나, 기준 데이터(A)는 유효 영역내 필름 두께 균일성의 범위가 단계적으로 설정되는 대신에 유효 영역내 필름 두께 균일성의 값이 각 방향에 있어 연속적으로 변화하는 방식으로 시각화될 수도 있다. 이러한 시각화 방식의 공지된 예로는 그레이 스케일을 갖는 가변-밀도 처리기법 및 색상(또는 의사 색상(pseudo-color))의 변화를 이용하는 연속적 처리기법 등이 있다. 전술한 가상 유효 영역내 필름 두께 균일성의 데이터는 수직 방향 및 수평 방향의 2개 방향으로, 또는 하나의 대각선 방향으로 할당될 수 있지만, 그 정확성은 떨어진다. 더 나아가, 주 회전 속도 및 주 회전 시간의 조합 조건(I)은 또한 원하는 유효 영역내 필름 두께 균일성을 얻기 위하여 기준 데이터(A)로부터 직접적으로 또는 소프트웨어 프로세싱을 통해서 결정될 수 있다.
도 3b는 도 3a에 개시된 것과 유사한 방식으로 결정된 필름 두께의 등고선도이다. 전술한 예에서 결정된 평균 레지스트 필름 두께는 주 회전 속도를 지시하는 횡축 및 주 회전 시간을 지시하는 종축을 갖는 그래프상의 적절한 위치에 플로팅된다. 상세히는, 평균 레지스트 코팅 필름 두께의 등고선도가 하기와 같이 결정된다.
전술한 예에서 결정된 평균 레지스트 필름 두께는, 기준 데이터(A)를 기초로 하여, 주 회전 속도를 지시하는 횡축 및 주 회전 시간을 지시하는 종축을 갖는 그래프상의 적절한 위치에 플로팅된다. 가상 평균 레지스트 필름 두께 데이터는, 평균 필름 두께의 증가 또는 감소 경향을 나타내는, 횡축 방향, 종축 방향 및 대각선 방향에서의 플로팅된 평균 레지스트 필름 두께 데이터를 기초로 할당된다.
할당된 가상의 평균 레지스트 필름 두께 데이터와 관련하여, 2000 내지 7500 옹스트롬의 범위내에서 500 옹스트롬 간격(2000, 2500, 3000, ... 7500 옹스트롬의 11 단계)으로 단계적으로 설정된 평균 레지스트 필름 두께에 대응하는 점들이 결정되며(할당되며), 동일한 레지스트 필름 두께에 대응하는 점들이 등고선으로 결합되어 평균 레지스트 필름 두께의 등고선도를 형성한다(도 3b 참조).
도 3a에 도시된 30 내지 40 옹스트롬의 유효 영역내 필름 두께 균일성을 나타내는 최적의 영역내의 조건하에서, 약 3500 내지 4700 옹스트롬 범위내의 필름 두께를 갖는 코팅이 적용될 수 있다(도 3b 참조). 유사하게, 도 3a에 도시된 41 내지 50 옹스트롬의 유효 영역내 필름 두께 균일성을 나타내는 영역내의 조건하에서, 약 3300 내지 4800 옹스트롬 범위내의 필름 두께를 갖는 코팅이 적용될 수 있다(도 3b 참조). 결과적으로, 전술한 바와 같이, 원하는 필름 두께가 상기 필름 두께 범위내에 있을 때, 이러한 조건들하에서 레지스트 코팅이 수행될 수 있다.
전술한 평균 레지스트 필름 두께의 등고선도에서, 주 회전 속도, 주 회전 시간 및 평균 레지스트 필름 두께의 범위는 전술한 설명과 유사한 방식으로 적절하게 조정될 수 있다. 평균 레지스트 필름 두께의 상술한 등고선도를 이용하는 것이 바람직한데, 이는 정보의 양이 증가하기 때문이다. 예를 들면, 코팅 필름 두께 등의 안정성이 주 회전 속도 및 주 회전 시간의 변동과 관련하여 명백해진다.
본 발명의 제3 구성에 따른 스핀-코팅 방법에 있어서, 전술한 제1 구성에 따른 다수의 기준 데이터(A) 또는 전술한 제2 구성에 따른 다수의 등고선도 또는 조감도는 레지스트 용액의 농도(점성)의 단계적 변화(적어도 2개 단계)에 기초하여 결정된다. 레지스트 용액의 최적 농도(점성) 조건(II)은 다수의 기준 데이터(A)로 구성되는 그룹, 다수의 등고선도로 구성되는 그룹 또는 다수의 조감도로 구성되는 그룹 사이에서 결정되며, 레지스트 용액의 농도(점성) 조건(II) 결과에 따라서 레지스트 코팅이 수행된다. 즉, 제3 구성에 따른 스핀-코팅 방법은 전술한 제1 구성에 따른 기준 데이터(A) 또는 전술한 제2 구성에 따른 등고선도 또는 조감도를 이용하여 레지스트 용액의 농도를 최적화하는 방법이다.
제3 구성에 있어서, 첫번째 예로서, 유효 영역내 필름 두께 균일성이 최대가 되는 영역을 제공할 수 있는 레지스트 농도 및 이에 대응하는 등고선도가 전술한 다수의 등고선도 그룹에서 선택된다. 유효 영역내 필름 두께 균일성이 선택된 등고선도내에서 최대인 최적의 영역내의 조건하에서 레지스트 코팅이 수행된다.
구체적으로는, 예컨대 도 4a에 있어서는, 레지스트 농도가 4.7%로 변하고, 건조 회전 속도는 300rpm에 고정된다. 전술한 설명과 유사한 방식으로, 6 인치 평방 기판과 관련하여 등고선도가 결정된다. 레지스트 농도가 4.7%일 때, 도 4a에 도시된 바와 같이, 20 내지 30 옹스트롬 또는 그 이하의 유효 영역내 필름 두께 균일성이 얻어질 수 있다. 결과적으로, 도 3a에 도시된 바와 같이 레지스트 농도가 5.2%인 경우 30 내지 40 옹스트롬 또는 그 이하의 유효 영역내 필름 두께 균일성과 비교하여 유효 영역내 필름 두께 균일성이 개선될 수 있다. 그러나, 예컨대 레지스트 농도가 4.7%인 경우, 유효 영역내 필름 두께 균일성을 20 내지 30 옹스트롬 또는 그 이하의 범위내로 유지하면서 레지스트 용액을 인가하기 위하여, 필름 두께는 약 2800 내지 3800 옹스트롬 범위내로 제한된다. 그러므로, 원하는 평균 레지스트 필름 두께를 얻기 위한 주 회전 속도 및 주 회전 시간의 조합 조건 및 원하는 유효 영역내 필름 두께 균일성을 얻기 위한 주 회전 속도 및 주 회전 시간의 조합 조건은 실제적으로 서로 일치하지 않을 수 있다.
이 경우, 예컨대 하기에 설명된 방법이 적용될 수 있다.
제3 구성에 있어서, 두번째 예로서, 선택된 등고선도가 유효 영역내 필름 두께 균일성이 최대가 되는 최적의 영역 또는 유효 영역내 필름 두께 균일성이 높은 영역내의 조건하에서 원하는 레지스트 필름 두께를 제공할 수 있도록, 전술한 다수의 등고선도의 그룹에서 등고선도의 선택이 수행된다. 결과적으로, 레지스트 필름의 유효 영역내 필름 두께 균일성이 높은 조건하에서 레지스트 코팅이 수행되고, 원하는 필름 두께가 얻어질 수 있다.
구체적으로는, 예컨대 원하는 레지스트 필름 두께가 4000 내지 4500 옹스트롬일 경우, 도 3a에 도시된 등고선도가 선택되고, 이에 의해서 31 내지 40 옹스트롬의 유효 영역내 필름 두께 균일성 범위내의 조건하에서 4000 내지 4500 옹스트롬의 두께를 갖는 레지스트 필름이 얻어질 수 있다. 도 4a에 도시된 등고선도가 선택되는 경우, 31 내지 40 옹스트롬의 유효 영역내 필름 두께 균일성 영역 내의 조건하에서 2200 내지 3750 옹스트롬의 두께를 갖는 레지스트 필름이 얻어질 수 있다.
전술한 각 실시예에서, 레지스트 농도는 단지 2단계로 변화된다. 그러나, 변화의 범위 및 단계수를 증가시킴으로써 보다 최적의 조건이 얻어질 수 있다는 것은 자명하다.
제3 구성에 있어서, 제3 구성에 따른 그룹내의 다수의 등고선도를 비교함으로써, 유효 영역내 필름 두께 균일성의 상대 분포는 레지스트 농도의 변화와 관련하여서는 거의 변화 경향을 가지지 않는다는 것이 명백하다. 다른 방식에 있어서, 레지스트 농도가 변하는 경우에도 전술한 등고선도 그룹에서 최대의 유효 영역내 필름 두께 균일성을 얻기 위한 주 회전 속도 및 주 회전 시간의 최적 조건(하나의 점 또는 일정 범위)에는 변화가 없거나 거의 없다는 것이 명백하다.
예를 들면, 레지스트 용액의 농도가 변하는 경우 평균 레지스트 필름 두께의 절대값이 변하는 것은 도 3b 및 도 4b의 비교로부터 알 수 있으며, 한편 유효 영역내 필름 두께 균일성의 분포 경향이 상대적으로 거의 변하지 않는다는 것은 도 3a 및 도 4a의 비교로부터 알 수 있다. 즉, 주 회전 속도가 약 1500 내지 1650 rpm이고 주 회전 시간이 약 8 내지 10초인 경우, 최대의 유효 영역내 필름 두께 균일성을 얻기 위한 주 회전 속도 및 주 회전 시간의 조건 범위는 거의 변하지 않는다는 것을 알 수 있다.
결과적으로, 최대의 유효 영역내 필름 두께 균일성이 보증되면서도 원하는 레지스트 필름 두께를 얻을 수 있는 최적의 레지스트 농도 조건을 간단하고 신뢰성 있게 결정하는 방법으로서 하기의 방법이 고려된다. 유효 영역내 필름 두께 균일성의 분포도가 임의의 레지스트 농도에 있어서 준비되며, 이에 의하여 최대 유효 영역내 필름 두께 균일성을 얻기 위한 주 회전 속도 및 주 회전 시간의 조합 조건(I)이 결정된다. 후속하여, 조건(I)의 결과하에서 원하는 필름 두께를 얻기 위한 레지스트 농도는, 예컨대 필름 두께 및 레지스트 농도 사이의 관계를 도시하는 그래프(도 9 참조)로부터 결정될 수 있으며, 상기 그래프는 조건(I)하에서 준비되었다(제6 구성). 제6 구성은 하기에서 상세히 설명한다.
본 발명의 제4 구성에 따른 스핀-코팅 방법에 있어서, 전술한 제1 구성에 따른 다수의 기준 데이터(A) 또는 전술한 제2 구성에 따른 다수의 등고선도 또는 조감도는 건조 회전 속도의 단계적 변화(적어도 2개 단계)에 기초하여 결정된다. 최대의 유효 영역내 필름 두께 균일성을 얻기 위한 건조 회전 속도 조건(III)은 다수의 기준 데이터로 구성되는 그룹, 다수의 등고선도로 구성되는 그룹 또는 다수의 조감도로 구성되는 그룹으로부터 결정되며, 건조 회전 속도 조건(III)의 결과에 따라서 레지스트 코팅이 수행된다. 즉, 제4 구성은 전술한 제1 구성에 따른 기준 데이터(A) 또는 전술한 제2 구성에 따른 등고선도 또는 조감도를 이용하여 건조 회전 속도를 최적화하는 방법이다.
하기에서는 특정 실시예와 관련하여 설명한다. 예를 들면, 도 4a 내지 8a에 도시된 바와 같이, 전술한 설명과 유사한 방식으로 6 인치 평방 기판 위에 4.7%의 레지스트 농도를 갖는 레지스트 용액에 대하여 등고선도가 준비되고, 여기서 건조 회전 속도는 50 rpm(도 5a), 150 rpm(도 6a), 200 rpm(도 7a), 250 rpm(도 8a), 300 rpm(도 4a)로서 50 내지 300 rpm 범위에서 변화한다.
전술한 도 4a 내지 도 6a 및 도8a로부터, 건조 회전 속도가 150 내지 300 rpm이 경우, 20 내지 30 옹스트롬 또는 그 이하의 유효 영역내 필름 두께 균일성이 얻어질 수 있다는 것을 알 수 있으며, 이에 의해서 도 5a에 도시된 바와 같이 건조 회전 속도가 50 rpm인 경우 30 내지 40 옹스트롬의 유효 영역내 필름 두께 균일성과 비교하여 유효 영역내 필름 두께 균일성이 개선될 수 있다는 것을 알 수 있다. 결과적으로, 제4 구성에서, 첫째로, 유효 영역내 필름 두께 균일성이 최대화되기 위하여 건조 회전 속도를 150 내지 300 rpm으로 하여 레지스트 용액을 인가함으로써 레지스트 필름의 유효 영역내 필름 두께 균일성이 최대가 될 수 있다.
도 4a, 7a 및 8a로부터, 건조 회전 속도가 200 내지 300 rpm인 경우, 유효 영역내 필름 두께 균일성은 최적 영역에서 20 내지 30 옹스트롬의 최대값을 유지하면서도 최적 영역이 증가된다. 예컨대 주 회전 속도 및 주 회전 시간이 실제 코팅 프로세스에서의 설정값에 대하여 변동하는 경우, 최적 영역의 범위가 증가되면 높은 확률을 가지고서 최적의 영역내의 조건하에서 레지스트 용액이 인가되며, 따라서 변동에 대하여 안정성을 가진다. 즉, 주 회전 속도 및 주 회전 시간의 변동이 최적 범위내에 유지될 때, 최대 유효 영역내 필름 두께 균일성이 얻어질 수 있는 범위내에서 레지스트 코팅이 수행될 수 있다. 최적 영역의 중간 섹션의 조건이 선택되는 경우에는, 비록 주 회전 속도 및 주 회전 시간이 어느 정도 변동하더라도 최적 영역내의 조건하에서 레지스트 용액이 바람직하게 인가될 수 있다. 유사하게, 이러한 것들은 원하는 평균 레지스트 필름 두께를 얻기 위하여 레지스트 농도(점성도)의 변화에도 적용될 수 있다.
제4 구성에 있어서, 둘째로, 전술한 건조 회전 속도 조건(III)이 제4 구성에 따른 스핀-코팅 방법의 전술한 다수의 데이터 그룹으로부터 결정되는 경우, 건조 회전 속도 조건은 실제 코팅 프로세스에 있어 설정 속도에 대하여 주 회전 속도 및/또는 주 회전 시간의 변동에 대하여, 또는 원하는 평균 레지스트 필름 두께를 얻기 위한 레지스트 농도(점성도)의 변동에 대하여 유효 영역내 필름 두께 균일성의 변동이 작고 안정되도록 선택되고, 상기 조건 결과에 따라서 레지스트 코팅이 수행될 수 있다(제9 구성). 상기 방법은 코팅 조건(주 회전 속도, 주 회전 시간 등)에 매우 민감한 유효 영역내 필름 두께 균일성을 갖는 레지스트 필름에 대하여 매우 효과적이다.
도 4a, 7a 및 8a로부터, 건조 회전 속도가 200 내지 300 rpm인 경우, 유효 영역내 필름 두께 균일성은 최적 영역에서 20 내지 30 옹스트롬의 최대값을 유지하는 최적 영역이 증가되며, 또는 유효 영역내 필름 두께 균일성이 30 내지 40 옹스트롬으로 높은 영역이 증가한다. 즉, 건조 회전 속도를 최적화함으로써, 동일한 농도를 갖는 레지스트 용액으로 코팅이 수행될 때 유효 영역내 필름 두께 균일성의 결과가 동일한 범위내로 유지되는 필름 두께의 범위가 증가될 수 있다. 결과적으로, 유효 영역내 필름 두께 균일성의 결과가 동일한 범위내로 유지되는, 여러 종류의 필름 두께를 갖는 코팅이 동일한 레지스트 농도(점성도)를 갖는 레지스트 용액을 이용하여 인가될 수 있다. 예를 들면, 건조 회전 속도가 도 8a에 도시된 250 rpm인 경우, 유효 영역내 필름 두께 균일성이 20 내지 30 옹스트롬의 최대값으로 유지되면서 최적 영역이 증가되며, 유효 영역내 필름 두께 균일성이 20 내지 30 옹스트롬의 동일 범위에서 유지되면서 약 2500 내지 4500 옹스트롬 범위내의 여러 종류의 필름 두께를 갖는 코팅이 인가될 수 있다(도 8b 참조).
결과적으로, 제4 구성에 있어서, 세째로, 전술한 건조 회전 속도 조건(III)이 제4 구성에 따른 스핀-코팅 방법의 전술한 다수의 기준 데이터로 구성되는 그룹으로부터 결정되는 경우, 건조 회전 속도 조건(III)은 여러 종류의 필름 두께를 갖는 코팅이 동일한 레지스트 농도(점성도)를 갖는 레지스트 용액을 이용하여 인가될 때 유효 영역내 필름 두께 균일성이 일정 범위내에 유지되면서 여러 종류의 필름 두께를 갖는 코팅이 인가될 수 있도록 선택된다. 그러므로, 조건(III)에 따라서 다수의 필름 두께를 얻을 수 있도록 레지스트 코팅이 수행될 수 있다(제10 구성).
제4 구성에 있어서, 제4 구성에 따른 그룹의 다수의 등고선도를 비교함으로써, 비록 건조 회전 속도가 변하는 경우에도 각 등고선도에서 최대의 유효 영역내 필름 두께 균일성을 얻기 위한 주 회전 속도 및 주 회전 시간의 최적 조건(범위)는 변하지 않거나 거의 변하지 않는다는 것을 알 수 있다. 예를 들면, 최대의 유효 영역내 필름 두께 균일성을 얻기 위한 주 회전 속도 및 주 회전 시간의 조건(주 회전 속도: 약 1500 내지 1650rpm, 주 회전 시간: 약 8 내지 10초)(1 점 또는 일정 범위)이 거의 변하지 않는다는 것을 도 4a 내지 도 8a로 부터 알 수 있다.
결과적으로, 건조 회전 속도를 간단히 최적화하는 방법으로서 하기의 방법이 고려된다. 제2 구성에 따른 등고선도가 임의의 레지스트 농도에서 준비된다. 최대 유효 영역내 필름 두께 균일성을 얻기 위한 주 회전 속도 및 주 회전 시간의 조합 조건(I)(한 점 또는 일정 범위)이 결정된다. 후속하여, 조건(I)하에서 최대 유효 영역내 필름 두께 균일성을 얻을 수 있는 건조 회전 속도가, 유효 영역내 필름 두께 균일성 및 건조 회전 속도 사이의 관계를 도시하는 그래프(도 10)로부터 결정될 수 있으며, 여기서 그래프는 조건(I)하에서 준비된다(제5 구성). 즉, 제5 구성은 건조 회전 속도를 최적화하기 위한 간단한 기술이다. 상기 기술은 도 3b에 도시된 바와 같이 레지스트 필름 두께의 등고선도의 결정을 요구하지 않으며, 따라서 간단하다. 더 나아가, 상기 기술은 건조 회전 속도 기반의 유효 영역내 필름 두께 균일성의 분포를 나타내는 도 3a에 도시된 등고선도의 결정을 요구하지 않으며, 따라서 간단하다.
제5 구성에 있어서, 건조 단계동안 건조 회전 속도가 단계적으로 변하는 다수의 조건하에서 그리고 제1 구성에 따라 결정된 주 회전 속도 및 주 회전 시간의 조건(I)에 고정된 조건하에서, 레지스트 용액으로 코팅되는 다수의 샘플이 준비된다. 각 샘플의 레지스트 필름 두께는 기판의 원하는 유효 영역내의 다수의 점에서 측정되고, 유효 영역내 필름 두께 균일성은 유효 영역내 필름 두께 분포 결과로부터 결정된다. 이에 의해서 각 샘플의 건조 회전 속도와 각 샘플의 유효 영역내 필름 두께 균일성 사이의 관계가 결정되며, 이러한 관계는 기준 데이터(B)로 선정된다. 최대의 유효 영역내 필름 두께 균일성을 얻기 위한 건조 회전 속도 조건(IV)은 상술한 기준 데이터(B)를 기초로 하여 결정되고, 일반적으로 전술한 바와 같이 고정된 주 회전 속도 및 주 회전 시간의 조건(I)과 함께 상기 건조 회전 속도 조건(IV) 결과에 따라서 레지스트 코팅이 수행된다.
제6 구성은 전술한 바와 같이 유효 영역내 필름 두께 분포가 레지스트 농도의 변화에 상대적으로 거의 변하지 않는다는 경향을 이용한다. 즉, 제6 구성은, 레지스트 농도가 변하는 경우에도 등고선도 그룹에서 최대의 유효 영역내 필름 두께 균일성을 얻기 위한 주 회전 속도 및 주 회전 시간의 최적 조건(한 점 또는 어떠한 범위)은 변하지 않거나 또는 거의 변하지 않는다는 사실을 이용하여, 시행착오없이 원하는 레지스트 필름 두께를 얻기 위한 최적 코팅 조건(주 회전 속도, 주 회전 시간 및 레지스트 농도)을 간단하고 신뢰성 있게 결정하는 방법이다.
다시 말하면, 레지스트 농도(점성도)가 변하는 경우에도 유효 영역내 필름 두께 균일성을 증가시키는 주 회전 조건은 거의 변하지 않기 때문에, 유효 영역내 필름 두께 균일성을 증가시키는 주 회전 조건은 고정된다. 후속하여, 레지스트 농도(점성도)는 소정의 필름 두께를 얻기 위하여 변화되고, 이에 의해서 최대 유효 영역내 필름 두께 균일성 및 원하는 필름 두께를 얻을 수 있는 레지스트 농도(점성도)는 확실히 결정될 수 있다. 그러므로, 레지스트 농도의 최적화가 이루어진다.
종래기술에 있어서는, 레지스트 농도를 최적화하는 상기 방법이 없었기 때문에, 최적 조건(예, 주 회전 속도)은 주어진 레지스트 농도에 대하여 시행착오로 결정되었다. 레지스트 농도가 변할 경우, 최적 조건(예, 주 회전 속도)도 변화된 레지스트 농도에 따라서 시행착오로 결정되었다. 이는 레지스트 농도가 변함에 따라서 최적의 주 회전 속도 조건도 변한다고 인식되었기 때문이다.
제6 구성에 있어서, 전술한 제1 구성에 따른 기준 데이터(A) 또는 전술한 제2 구성에 따른 등고선도 또는 조감도는 특정 레지스트 농도에서 준비된다. 최대 유효 영역내 필름 두께 균일성을 얻기 위한 주 회전 속도 및 주 회전 시간의 조합의 조건(I)이 결정된다. 후속하여, 조건(I)하에서 원하는 레지스트 필름 두께를 얻을 수 있는 레지스트 농도가, 예컨대 필름 두께와 레지스트 농도 사이의 관계를 도시하는 그래프(도 9 참조)로부터 결정될 수 있으며, 여기서 그래프는 조건(I)하에서 준비된다.
즉, 제6 구성에 있어서, 레지스트 용액의 농도(점성도)가 단계적으로 변하는 다수의 조건하에서 그리고 전술한 제1 구성에 따라 결정된 주 회전 속도 및 주 회전 시간의 조건(I)에 고정된 조건하에서 레지스트 용액으로 코팅되는 다수의 샘플이 준비된다. 각 샘플의 레지스트 필름 두께는 기판의 바람직하게 특정된 유효 영역내의 다수의 점에서 측정되고, 레지스트 필름 두께의 결과의 평균값이 결정된다. 이에 의해서 각 샘플의 레지스트 용액의 농도(점성도)와 각 샘플의 레지스트 필름 두께의 평균값 사이의 관계가 결정되며, 이러한 관계는 기준 데이터(C)로 선정된다. 원하는 평균 레지스트 필름 두께를 얻기 위한 레지스트 용액의 농도(점성도) 조건(V)은 전술한 기준 데이터(C)를 기초로 하여 결정되고, 일반적으로 전술한 주 회전 속도 및 주 회전 시간의 조건(I)과 함께 상기 레지스트 용액의 농도(점성도) 조건(V) 결과에 따라서 레지스트 코팅이 수행된다.
제7 구성에 있어서, 건조 회전 속도가 전술한 제5 구성에 따른 건조 회전 속도를 위한 간단한 최적화 조건에 의해 최적화되는 조건하에서 전술한 제6 구성에 따른 기술이 수행된다.
제8 구성은 주 회전 속도 조건, 건조 회전 속도 조건 및 레지스트 농도 조건의 결정 과정(procedure)과 관련된다. 전술한 제1 구성에 따른 기준 데이터(A) 또는 전술한 제2 구성에 따른 등고선도 또는 조감도가 임의의 레지스트 농도에서 준비된다. 최대 유효 영역내 필름 두께 균일성을 얻기 위한 주 회전 속도 및 주 회전 시간의 조합 조건(I)이 결정된다(제1 구성 또는 제2 구성).
전술한 조건(I)하에서 최대 유효 영역내 필름 두께 균일성을 얻을 수 있는 건조 회전 속도 조건(IV)이 예컨대 유효 영역내 필름 두께 균일성과 건조 회전 속도 사이의 관계를 나타내는 그래프(도 10 참조)로부터 결정되며, 여기서 그래프는 조건(I)하에서 준비된다(제5 구성).
최적의 주 회전 조건(I) 및 최적의 건조 회전 조건(IV)에서 설정된 조건하에서, 원하는 레지스트 필름 두께를 얻기 위한 레지스트 농도 조건(V')이 예컨대 필름 두께와 레지스트 농도 사이의 관계를 나타내는 그래프(도 9 참조)로부터 결정되며, 여기서 그래프는 조건(I)하에서 준비된다(제7 구성).
전술한 바와 같이, 원하는 레지스트 필름 두께를 얻기 위하여 레지스트 농도는 최후에 결정된다.
제8 구성에 따르면, 최대 유효 영역내 필름 두께 균일성 및 원하는 필름 두께를 얻기 위하여 주 회전 조건, 건조 회전 조건 및 레지스트 농도 조건이 확실히 결정될 수 있다.
즉, 제8 구성에 있어서, 주 회전 속도 및 주 회전 시간은 전술한 제1 구성 또는 전술한 제2 구성에 따른 주 회전 조건 결정 방법에 의해 조건(I)에서 선택고정된다. 건조 회전 속도는 전술한 제5 구성에 따른 건조 회전 조건 결정 방법에 의해 조건(IV)에서 선택고정된다. 레지스트 용액의 농도(점성도)는 전술한 제7 구성에 따른 레지스트 용액의 농도(점성도) 결정 방법에 의해 조건(V')에서 선택고정된다. 후속하여, 레지스트 코팅은 조건(I), 조건(IV), 및 조건(V')에 따라서 수행된다.
제11 구성
제11 구성은 기판이 사각형인 경우 본 발명의 효과 및 필요성이 특히 높으므로 규정한 것이다. 사각형 기판은 정사각형, 직사각형 등의 사변형 기판을 포함한다.
본 발명은 광 차단 기능 층 및/또는 광 차단 기능을 갖는 위상 시프트 층 등의 얇은 필름(박막)을 포함하는 기판에 레지스트 용액이 인가되는 경우만으로 한정되는 것이 아니라, 레지스트 하부 반사 방지 코팅(bottom anti-reflective coating; BARC), 레지스트 상부 반사 방지 층(top anti-reflectivw layer; TARL), 레지스트 상부 보호 필름, 도전성 필름 또는 다른 코팅 필름, 또는 이들의 임의 조합을 형성하기 위하여 코팅이 인가되는 경우를 포함한다. 더 나아가, 본 발명은 박형 필름이 없는 기판상에 레지스트 필름, 레지스트 하부 반사 방지 코팅, 레지스트 상부 반사 방지 층, 레지스트 상부 보호 필름, 도전성 필름, 다른 코팅 필름 또는 이들의 임의의 조합을 형성하기 위하여 코팅이 인가되는 경우를 포함한다.
제12 구성
제12 구성은 레지스트 코팅 조건이 전술한 제1 내지 제7 구성에 따른 레지스트 스핀-코팅 방법에서 결정된 적어도 하나의 참조 데이터에 기초하여 결정되는 레지스트 스핀-코팅 조건 결정 방법이다. 여기서, 레지스트 코팅 조건은 예컨대 주 회전 속도, 주 회전 시간, 건조 회전 속도, 건조 회전 시간, 레지스트 농도, 레지스트 용액 및 용매의 종류를 포함한다.
제13 구성
제13 구성은 전술한 제1 내지 제10 구성중 어느 하나에 따른 레지스트 스핀-코팅 방법에 의해 적어도 광 차단 기능 층 및/또는 광 차단 기능을 갖는 위상 시프트 층을 포함하는 기판상에 구비되는 레지스트 필름, 레지스트 하부 반사 방지 코팅, 레지스트 상부 반사 방지 층, 레지스트 상부 보호 필름, 도전성 필름, 다른 코팅 필름 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는 마스크 블랭크이다.
[실시예]
레지스트 코팅은 전술한 제8 구성에 따라서 FEP171(FUJIFILM Arch Co., Ltd에서 제조) 8.5% 용액을 이용하여 수행된다. FEP171은 양 전자 빔 레지스트이며, 용액의 용매는 8 대 2 비율의 PGMEA(propylene glycol monomethyl ether acetate) 및 PGME(propylene glycol monomethyl ether)의 혼합 용액이다.
구체적로는, 8.5%의 FEP171 용액이 사용되며, 건조 회전 속도는 300 rpm으로 고정된다. 6 인치 평방(152.4mm 평방) 기판이 사용되며, 기판은 0.25 인치(6.35mm)의 두께를 가진다. 주 회전 속도는 750 내지 1750 rpm의 범위내에서 250rpm 간격(5개 조건)으로 단계적으로 변하며, 주 회전 시간은 1 내지 5초의 범위내에서 1초 간격(5개 조건)으로 단계적으로 변한다. 전술한 조건들의 조합으로 이루어지는 25개(= 5 ×5)의 조건과 관련하여, FEP171로 코팅된 25개의 샘플 기판이 준비된다. 각 샘플의 필름 두께는 기판 중간 섹션의 유효 영역(132mm ×132mm)의 전체에 걸쳐 균일하게 배치된 121(= 11 ×11)개 점에서 분광반사형 두께측정기(Nanometric Japan LTD에서 제조된 AFT6100M)로 측정되고, 이에 의해서 유효 영역내 필름 두께 분포(개별 측정 점에서의 필름 두께 데이터)가 결정된다.
각 샘플 기판과 관련하여, 유효 영역내 필름 두께 균일성은 측정되는 유효 영역(임계 영역)내 필름 두께 분포 데이터(기준 데이터(A)) 결과에 기초하여 필름 두께의 최대값과 최소값 사이의 차이로서 결정된다. 평균값은 전술한 121개 점에서 측정된 필름 두께로부터 계산되며, 이에 의해서 각 샘플 기판의 평균 필름 두께가 결정된다.
주 회전 속도 및 주 회전 시간의 전술한 조합과 관련된 데이터, 유효 영역내 필름 두께 균일성 및 평균 필름 두께는 데이터 메모리 장치에 저장된다. 데이터 프로세싱은 주 회전 속도와 주 회전 시간의 조합 및 유효 영역내 필름 두께 균일성 사이의 관계 및 주 회전 속도와 주 회전 시간의 조합 및 평균 필름 두께 사이의 관계를 시각적으로 표현하기 위하여 전술한 기술을 이용하여 수행된다.
주 회전 속도와 주 회전 시간의 조합 및 유효 영역내 필름 두께 균일성 사이의 관계에 대한 프로세싱된 데이터와 관련하여, 단계적으로 설정된 유효 영역내 필름 두께 균일성에 대응하는 점들은 40 내지 100 옹스트롬의 범위내에서 10 옹스트롬의 간격(50, 60, 70 ... 100 옹스트롬, 그리고 100 옹스트롬 이상)으로 결정(할당)되며, 동일한 유효 영역내 필름 두께 균일성에 대응하는 점들은 등고선으로 결합되어 등고선도를 형성한다.
도 13은 등고선도를 도시한 것이다. 전술한 바와 같이 결정된 유효 영역내 필름 두께 균일성은 주 회전 속도를 지시하는 횡축 및 주 회전 시간을 지시하는 종축을 갖는 그래프상의 적절한 위치에 플로팅되며, 이에 의해서 등고선도가 결정된다. 전술한 등고선도는 데이터 메모리 장치에 저장된 데이터를 데이터 프로세싱(소프트웨어 프로세싱)함으로써 제공된다.
최대의 유효 영역내 필름 두께 균일성을 얻을 수 있는 주 회전 속도 및 주 회전 시간의 조합(즉, 조건 I)은 전술한 기준 데이터(A) 및 등고선도로부터 결정된다. 즉, 주 회전 조건(I)은 "1500 rpm의 주 회전 속도 및 2초의 주 회전 시간"으로 선정되는데, 이는 전술한 기준 데이터(A) 및 등고선도에서 40 옹스트롬의 최대 유효 영역내 필름 두께 균일성이 얻어지기 때문이다.
도 14는 등고선도를 도시한 것이다. 주 회전 속도 및 주 회전 시간의 조합과 평균 필름 두께 사이의 관계의 프로세싱된 데이터와 관련하여, 250 옹스트롬의 간격으로 단계적으로 설정된 평균 필름 두께에 대응하는 점들이 결정(할당)되며, 동일한 평균 필름 두께에 대응하는 점들이 등고선으로 결합되어, 종축이 주 회전 속도를 지시하고 횡축이 주 회전 시간을 지시하는 등고선도를 제공한다.
코팅 필름 두께의 평균값은 40 옹스트롬의 최대 유효 영역내 필름 두께 균일성이 얻어지는 조건하에서 즉, 주 회전 속도가 1500 rpm으로 선정되고 주 회전 시간이 2초로 선정되는 경우에 6488 옹스트롬이다. 결과적으로, 5000 옹스트롬의 원하는 필름 두께 또는 또 다른 3000 옹스트롬의 원하는 필름 두께는 얻어질 수 없다.
후속하여, 건조 회전 속도가 최적화된다. 전술한 바와 같이, 비록 건조 회전 속도가 변화되더라도, 유효 영역내 필름 두께 균일성의 분포를 나타내는 등고선도에서 최대 유효 영역내 필름 두께 균일성을 얻기 위한 주 회전 속도 및 주 회전 시간의 조합 조건은 변화가 거의 없다. 이러한 사실을 고려하여, 건조 회전 속도의 최적화는 하기와 같이 수행된다.
8.5%의 레지스트 농도를 갖는 FEP171 용액으로 0.25 인치 두께를 갖는 6 인치 평방 코팅 기판이 준비되는데, 여기서 주 회전 속도는 1500 rpm으로 설정되고 주 회전 시간은 2초로 설정되고 건조 회전 속도는 100 내지 300 rpm의 범위내에서 50 rpm의 간격으로 단계적으로 변한다. 각 샘플 기판의 유효 영역내 필름 두께 균일성은 전술한 방식으로 측정되며, 유효 영역내 필름 두께 균일성과 건조 회전 속도 사이의 관계(그래프)가 결정된다(도 15 참조).
도 15에서 알 수 있는 바와 같이, 최대 유효 영역내 필름 두께 균일성은 250 rpm의 건조 회전 속도(건조 회전 조건 IV)에서 얻어질 수 있다.
후속하여, 레지스트 농도가 최적화된다. 전술한 바와 같이, 비록 레지스트 농도가 변화되더라도, 유효 영역내 필름 두께 균일성의 분포를 나타내는 등고선도에서 최대 유효 영역내 필름 두께 균일성을 얻기 위한 주 회전 속도 및 주 회전 시간의 조합 조건은 변화가 거의 없다. 더 나아가, 비록 건조 회전 속도가 변화되더라도, 유효 영역내 필름 두께 균일성의 분포를 나타내는 등고선도에서 최대 유효 영역내 필름 두께 균일성을 얻기 위한 주 회전 속도 및 주 회전 시간의 조합 조건은 변화가 거의 없다. 이러한 사실을 고려하여, 레지스트 농도의 최적화는 하기와 같이 수행된다.
8.5%의 레지스트 농도를 갖는 FEP171은 8 대 2 비율의 PGMEA(propylene glycol monomethyl ether acetate) 및 PGME(propylene glycol monomethyl ether)의 혼합 용액으로 희석된다. 혼합 용액은 FEP171의 용매이다. 희석되지 않은 용액(8.5%)과 용매 추가량의 비율(희석비율)은 10 대 0, 10 대 1, 10 대 2, 10 대 3, 10 대 4, 10 대 5, 및 10 대 10(즉, 1 대 1)으로 선정되며, 이에 의해서 희석 용액이 준비된다.
전술한 7가지 종류의 희석 용액은 각각 0.25 인치의 두께를 갖는 평방 6인치 기판상에 인가되며, 여기서 주 회전 속도는 1500 rpm으로 설정되고 주 회전 시간은 2초로 설정되며, 건조 회전 속도는 250 rpm으로 설정되어, 샘플 기판이 준비된다. 각 샘플 기판의 평균 필름 두께는 전술한 방법에 의해서 측정되고, 평균 필름 두께와 레지스트 농도 사이의 관계(그래프)가 결정된다(도 16 참조).
도 16에서 알 수 있는 바와 같이, 희석 비율이 100 대 20으로 선정되는 경우(즉, 레지스트 농도 조건 V'은 약 7.08%로 선정된다), 5000 옹스트롬의 원하는 필름 두께를 얻을 수 있다. 희석 비율이 100 대 65로 선정되는 경우(즉, 레지스트 농도 조건 V'은 약 5.15%로 선정된다), 3000 옹스트롬의 또 다른 원하는 필름 두께를 얻을 수 있다.
약 7.08%의 레지스트 농도를 얻기 위하여 FEP171 용액은 조정된다. 0.25 인치의 두께를 갖는 6 인치 평방 기판상에 코팅이 수행되며, 여기서 주 회전 속도는 1500 rpm으로 설정되고 주 회전 시간은 2초로 설정되며 건조 회전 속도는 250 rpm으로 설정된다. 코팅 후에 소성 처리가 수행되어, 샘플 기판이 준비된다.
전술한 샘플 기판과 관련하여, 코팅 필름 두께는 기판의 유효 영역(132mm ×132mm) 전체에 걸쳐 균일하게 배치된 121개 점에서 분광반사형 두께측정기(Nanometric Japan LTD에서 제조된 AFT6100M)로 측정된다. 후속하여, 평균 필름 두께(개별 측정 점에서 필름 두께 데이터로부터 계산된 평균값) 및 유효 영역내 필름 두께 균일성(개별 측정 점에서의 필름 두께 데이터로부터 계산된 범위 값)가 상기 측정값으로부터 결정된다. 평균 필름 두께가 5003 옹스트롬인 경우, 유효 영역내 필름 두께 균일성의 결과는 38 옹스트롬이다.
약 5.15%의 레지스트 농도를 얻기 위하여 FEP171 용액이 조정된다. 0.25 인치의 두께를 갖는 6 인치 평방 기판상에 코팅이 수행되며, 여기서 주 회전 속도는 1500 rpm으로 설정되고 주 회전 시간은 2초로 설정되며 건조 회전 속도는 250 rpm으로 설정된다. 코팅 후에 소성 처리가 수행되어, 샘플 기판이 준비된다.
전술한 샘플 기판과 관련하여, 코팅 필름 두께는 기판의 유효 영역(132mm ×132mm) 전체에 균일하게 배치된 121개 점에서 분광반사형 두께측정기(Nanometric Japan LTD에서 제조된 AFT6100M)로 측정된다. 후속하여, 평균 필름 두께(개별 측정 점에서 필름 두께 데이터로부터 계산된 평균값) 및 유효 영역내 필름 두께 균일성(개별 측정 점에서의 필름 두께 데이터로부터 계산된 범위 값)이 상기 측정값으로부터 결정된다. 펑균 필름 두께가 3005 옹스트롬인 경우, 유효 영역내 필름 두께 균일성의 결과는 28 옹스트롬이다.
전술한 2가지 결과로부터, 더 낮은 레지스트 농도를 갖는 샘플(더 작은 평균 레지스트 필름 두께를 갖는 샘플)과 비교하여 유효 영역내 필름 두께 균일성이 개선된다는 것을 알 수 있다.
전술한 결과로부터 명백히 알 수 있는 바와 같이, 주 회전 속도 및 주 회전 시간의 조건(I)은 제1 구성 또는 제2 구성에 따른 주 회전 조건 결정 방법에 의해 선택고정되며, 건조 회전 속도 조건(IV)은 제5 구성에 따른 건조 조건 결정 방법에 의해 선택고정되며, 레지스트 용액의 농도(점성도) 조건(V')은 제7 구성에 따른 레지스트 용액의 농도 결정 방법에 의해 선택고정된다. 상기 조건(I), 조건(IV), 및 조건(V')에 따라서 레지스트 코팅이 수행된다. 결과적으로, 각 조건을 확실히 결정될 수 있으며, 최대 유효 영역내 필름 두께 균일성이 얻어질 수 있다.
본 발명은 전술한 설명에 한정되지 않는다. 본 발명에 따르면, 전술한 기준 데이터(A), 등고선도 또는 조감도는 레지스트 농도, 건조 회전 속도 등의 최적화 결과을 고려하여 준비될 수 있다는 것은 자명하다.
본 발명에 따르면, 전술한 기준 데이터(A), 등고선도 또는 조감도는 다양한 종류의 레지스트 용액과 관련하여 준비될 수 있다는 것도 자명하다.
스핀-코팅 방법에 의해 얻어지는 레지스트 필름 두께의 균일성은 레지스트 종류, 용매, 코팅 장치의 컵 형상, 배출양 등에 영향을 받는다. 결과적으로, 레지스트 필름 두께의 균일성이 상기 조건들을 개선시킴으로써 개선되면, 상기 조건들을 본 발명과 결합시킴으로써 전술한 설명에서 예시된 유효 영역내 필름 두께 균일성보다 더 고도한 유효 영역내 필름 두께 균일성을 가지고 코팅이 수행될 수 있다.
기판의 크기 및 형상은 6 인치 평방 기판에 한정되지 않는다.
본 발명에 따르면, 레지스트 필름의 측정 범위는 영역이 기판내에 위치하는 한 구체적으로 제한되지 않는다. 그러나, 기판의 유효 영역에 패턴(예, 마스크 패턴, 회로 패턴) 등이 형성되기 때문에, 유효 영역에서 측정이 수행되는 것이 바람직하다. 정밀한 등고선도 또는 조감도를 제공하기 위하여, 유효 영역의 전체에 걸쳐 일정 간격으로 이격된 최대한 많은 수의 점에서 측정이 수행되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 레지스트 필름 두께는, 예컨대 분광반사형 두께측정기 및 콘택 프로브형 두께측정기를 이용하여 측정될 수 있다. 전술한 레지스트 필름의 각 샘플 기판의 유효 영역내 필름 두께 균일성의 측정과 관련하여, 상기의 분광반사형 두께측정기를 이용하여 측정이 수행된다.
본 발명에 따르면, 기판상의 유효 영역은 요구되는 세부항목에 따라서 적절히 선택될 수 있다. 예를 들면, 기판이 사각형인 포토마스크 블랭크 또는 위상 시프트 마스크 블랭크인 경우, 마스크 패턴의 배치를 위한 영역이 선택될 수 있다. 이는 레지스트 필름의 유효 영역내 필름 두께 균일성이 마스크 패턴 배치 영역에 있어 소정값을 초과하는 경우에는 원하는 패터닝 특성(패턴 크기 정밀도)이 얻어질 수 없기 때문이다. 예를 들면, 기판의 크기가 6 인치 ×6 인치인 경우, 유효 영역은 기판의 중간 영역에서 132mm ×132mm의 정방형으로 선정되며, 여기에 마스크 패턴이 형성된다. 원하는 유효 영역내 필름 두께 균일성이 마스크 패턴의 배치 영역 외부의 얼라인먼트 마크의 배치 영역 또는 예컨대 마스크의 품질 보증을 나타내는 QA 패턴과 같은 보조 패턴의 배치 영역에서 보증되어야 할 경우, 각 샘플 기판의 유효 영역내 필름 두께 균일성 측정의 유효 영역은 이러한 영역과 부합하여 선정된다.
마스크 패턴의 배치 영역이 사각형 형상인 경우, 전술한 원하는 유효 영역은 도 12a에 도시된 바와 같이 사각형(마스크 패턴의 배치 영역과 유사한 형상, 사각형 기판과 유사한 형상 등)으로 선정된다. 반면, 마스크 패턴의 배치 영역이 직사각형 형상인 경우, 원하는 유효 영역은 도 12b에 도시된 바와 같이 4개의 코너 부분을 제외하도록 십자 형상으로 선정된다.
일반적으로, 레지스트 필름의 유효 영역내 필름 두께 분포(유효 영역내 필름 두께 균일성)를 측정하기 위한 원하는 유효 영역에서 변화가 일어나는 경우, 유효 영역내 필름 두께 분포에도 또한 변화가 일어나며, 따라서 유효 영역내 필름 두께 분포(유효 영역내 필름 두께 균일성)는 원하는 세부항목에 기초하여 측정되어야 한다.
본 발명에 따르면, 소정의 유효 영역내 필름 두께 균일성이 원하는 세부항목에 따라서 적절히 선택될 수 있다. 유효 영역내 필름 두께 균일성의 하한값은 레지스트의 종류, 원하는 필름 두께, 레지스트 코팅 장치, 유효 영역내 필름 두께 분포(유효 영역내 필름 두께 균일성)의 측정 한계 등에 의해서 제한되며, 그러므로 이에 따라서 적절하게 선택된다.
본 발명에서 말하는 마스크 블랭크는 포토마스크 블랭크 및 위상 시프트 마스크 블랭크를 포함한다. 본 발명에서 말하는 마스크 블랭크는 레지스트 필름이 있는 블랭크 외에, 레지스트 필름, 레지스트 하부 반사 방지 코팅, 레지스트 상부 반사 방지 층, 레지스트 상부 보호 필름, 도전성 필름, 다른 코팅 필름 또는 이들의 임의의 조합된 마스크 블랭크, 및 이러한 필름들의 배치 이전의 블랭크를 포함한다. 본 발명에서 말하는 마스크는 포토마스크 및 위상 시프트 마스크를 포함한다. 본 발명에서 말하는 마스크는 레티클(reticle)을 포함한다.
본 발명은 하기의 수정된 구성을 포함한다. 본 발명은 또한 코팅 용액을 기판상에 분배하고, 소정의 주 회전 시간동안 소정의 주 회전 속도로 상기 기판을 회전시켜, 코팅 필름 두께의 균일성을 얻는 균일화 단계, 및 상기 균일화 단계 이후에 소정의 건조 회전 시간동안 소정의 건조 회전 속도로 상기 기판을 회전시켜 상기 균일한 코팅 필름을 주로 건조시키는 건조 단계를 포함하는 스핀-코팅 방법에 적용될 수 있다.
제1 수정된 구성
제1 수정된 구성을 설명한다. 전술한 스핀-코팅 방법에 있어서, 균일화 단계동안 파라미터가 독립적으로 단계적으로 변화하는 다수의 조건하에서 코팅 용액으로 코팅된 다수의 샘플이 준비되며, 여기서 파라미터는 코팅 용액의 농도(점성도)가 임의의 농도로 고정되고 건조 단계동안 건조 회전 속도가 임의의 속도로 고정된 조건하에서 주 회전 속도 및 주 회전 시간이다. 각 샘플의 코팅 필름 두께는 기판의 원하는 유효 영역내의 다수의 점에서 측정되며, 유효 영역내 필름 두께 균일성은 유효 영역내 필름 두께 분포 결과로부터 결정된다. 이에 의해서, 각 샘플의 주 회전 속도 및 주 회전 시간의 조합 조건과 각 샘플의 유효 영역내 필름 두께 균일성 사이의 관계가 결정되며, 이러한 관계는 기준 데이터(A)로 선정된다. 원하는 유효 영역내 필름 두께 균일성을 얻기 위한 주 회전 속도 및 주 회전 시간의 조합 조건(I)은 기준 데이터(A)를 기초로 하여 결정되고, 상기 주 회전 속도 및 주 회전 시간의 조합 조건(I) 결과에 따라서 코팅 용액이 인가된다.
제2 수정된 구성
제2 수정된 구성에 따르면, 기준 데이터(A)는 종축이 주 회전 속도를 지시하고 횡축이 주 회전 시간을 지시하며 동일한 유효 영역내 필름 두께 균일성에 대응하는 점들이 등고선으로 결합된 등고선도이거나 또는 X축, Y축, Z축이 각각 주 회전 속도, 주 회전 시간, 유효 영역내 필름 두께 균일성을 지시하는 점 플로팅으로 나타낸 조감도이다.
제3 수정된 구성
제3 수정된 구성에 따르면, 전술한 제1 수정된 구성에 따른 다수의 기준 데이터(A) 또는 전술한 제2 수정된 구성에 따른 등고선도 또는 조감도는 코팅 용액의 농도(점성도)의 단계적 변화에 기초하여 결정되고, 최대의 유효 영역내 필름 두께 균일성을 얻기 위한 코팅 용액의 농도(점성도) 조건(II)은 다수의 기준 데이터(A)로 구성되는 그룹, 다수의 등고선도로 구성되는 그룹 또는 다수의 조감도로 구성되는 그룹 사이에서 결정되며, 코팅 용액의 농도(점성도) 조건(II) 결과에 따라서 코팅 용액이 인가된다.
제4 수정된 구성
제4 수정된 구성에 따르면, 전술한 제1 수정된 구성에 따른 다수의 기준 데이터(A) 또는 전술한 제2 수정된 구성에 따른 등고선도 또는 조감도는 코팅 용액의 농도(점성도)가 임의의 농도에 유지되면서 건조 단계 동안 건조 회전 속도의 단계적 변화에 기초하여 결정되고, 최대의 유효 영역내 필름 두께 균일성을 얻기 위한 건조 회전 속도 조건(III)은 다수의 기준 데이터(A)로 구성되는 그룹, 다수의 등고선도로 구성되는 그룹 또는 다수의 조감도로 구성되는 그룹 사이에서 결정되며, 건조 회전 속도 조건(III) 결과에 따라서 코팅 용액이 인가된다.
제5 수정된 구성
제5 수정된 구성에 따르면, 건조 단계동안 건조 회전 속도가 단계적 변화하는 다수의 조건하에서, 그리고 균일화 단계동안 주 회전 속도 및 주 회전 시간이 전술한 제1 수정된 구성에 따라 결정된 주 회전 속도 및 주 회전 시간의 조건(I)에 고정되는 조건하에서 코팅 용액으로 코팅되는 다수의 샘플이 준비된다. 각 샘플의 코팅 필름 두께는 기판의 원하는 유효 영역 내의 다수의 점에서 측정되며, 유효 영역내 필름 두께 균일성은 유효 영역내 필름 두께 분포 결과로부터 결정된다. 이에 의해서, 각 샘플의 건조 회전 속도와 각 샘플의 유효 영역내 필름 두께 균일성 사이의 관계가 결정되며, 이러한 관계는 기준 데이터(B)로 선정된다. 최대의 유효 영역내 필름 두께 균일성을 얻기 위한 건조 회전 속도 조건(IV)은 기준 데이터(B)를 기초로 하여 결정되고, 상기 건조 회전 속도 조건(IV) 결과에 따라서 코팅 용액이 인가된다.
제6 수정된 구성
제6 수정된 구성에 따르면, 코팅 용액의 농도(점성도)가 단계적 변화하는 다수의 조건하에서, 그리고 균일화 단계동안 주 회전 속도 및 주 회전 시간이 전술한 제1 수정된 구성에 따라 결정된 주 회전 속도 및 주 회전 시간의 조건(I)에 고정되는 조건하에서 코팅 용액으로 코팅되는 다수의 샘플이 준비된다. 각 샘플의 레지스트 필름 두께는 기판의 원하는 유효 영역내의 다수의 점에서 측정되며, 코팅 필름 두께의 결과의 평균값이 결정된다. 이에 의해서, 각 샘플의 코팅 용액의 농도(점성도) 및 각 샘플의 코팅 필름 두께의 평균값 사이의 관계가 결정되며, 이러한 관계는 기준 데이터(C)로 선정된다. 원하는 평균 코팅 필름 두께를 얻기 위한 코팅 용액의 농도(점성도) 조건(V)은 기준 데이터(C)를 기초로 하여 결정되고, 상기 코팅 용액의 농도(점성도) 조건(V) 결과에 따라서 코팅 용액이 인가된다.
제7 수정된 구성
제7 수정된 구성에 따르면, 코팅 용액의 농도(점성도)가 단계적 변화하는 다수의 조건하에서, 그리고 균일화 단계동안 주 회전 속도 및 주 회전 시간이 전술한 제1 수정된 구성에 따라 결정된 주 회전 속도 및 주 회전 시간의 조건(I)에 고정되며 건조 단계동안 건조 회전 속도가 전술한 제5 수정된 구성에 따라 결정된 건조 회전 속도 조건(IV)에 고정되는 조건하에서 코팅 용액으로 코팅되는 다수의 샘플이 준비된다. 각 샘플의 코팅 필름 두께는 기판의 원하는 유효 영역내의 다수의 점에서 측정되며, 코팅 필름 두께의 결과의 평균값이 결정된다. 이에 의해서, 각 샘플의 코팅 용액의 농도(점성도) 및 각 샘플의 코팅 필름 두께의 평균값 사이의 관계가 결정되며, 이러한 관계는 기준 데이터(C')로 선정된다. 원하는 평균 코팅 필름 두께를 얻기 위한 코팅 용액의 농도(점성도) 조건(V')은 기준 데이터(C')를 기초로 하여 결정되고, 상기 코팅 용액의 농도(점성도) 조건(V') 결과에 따라서 코팅 용액이 인가된다.
제8 수정된 구성
제8 수정된 구성에 따르면, 주 회전 속도 및 주 회전 시간은 전술한 제1 수정된 구성 또는 전술한 제2 수정된 구성에 따른 주 회전 조건 결정 방법에 의해 조건(I)에서 선택고정된다. 건조 회전 속도는 전술한 제5 수정된 구성에 따른 건조 회전 조건 결정 방법에 의해 조건(IV)에서 선택고정된다. 코팅 용액의 농도(점성도)는 전술한 제7 수정된 구성에 따른 코팅 용액의 농도(점성도) 결정 방법에 의해 조건(V')에서 선택고정된다. 후속하여, 코팅 용액은 조건(I), 조건(IV), 및 조건(V')에 따라서 인가된다.
제9 수정된 구성
전술한 제4 수정된 구성에 따른 스핀-코팅 방법에 있어서, 건조 회전 속도 조건(III)은 다수의 기준 데이터로 구성되는 그룹, 다수의 등고선도로 구성되는 그룹 또는 다수의 조감도로 구성되는 그룹으로부터 결정된다. 이 경우, 건조 회전 속도 조건은, 유효 영역내 필름 두께 균일성의 변동이 설정값과 관련하여 실제 코팅 프로세스의 주 회전 속도 및/또는 주 회전 시간의 변동에 대하여, 또는 원하는 평균 코팅 필름 두께를 얻기 위한 코팅 용액의 농도(점성도)의 변동에 대하여 작고 안정적이도록 선택되며, 상기 조건 결과에 따라서 코팅 용액이 인가된다.
제10 수정된 구성
전술한 제4 수정된 구성에 따른 스핀-코팅 방법에 있어서, 건조 회전 속도 조건(III)은 다수의 기준 데이터로 구성되는 그룹, 다수의 등고선도로 구성되는 그룹 또는 다수의 조감도로 구성되는 그룹으로부터 결정된다. 이 경우, 건조 회전 속도 조건(III)은, 다수의 코팅 두께가 동일한 농도(점성도)를 갖는 코팅 용액을 사용하여 인가될 때 유효 영역내 필름 두께 균일성이 일정 범위내에 있으면서 다수의 코팅 두께가 인가되도록 선택되며, 상기 조건(III) 결과에 따라서 다수의 코팅 두께를 얻을 수 있도록 코팅 용액이 인가된다.
제11 수정된 구성
제11 수정된 구성에 따르면, 전술한 제1 내지 제10 수정된 구성중 어느 하나에 있어서 기판은 사각형 기판이다.
제12 수정된 구성
제12 수정된 구성에 따르면, 전술한 제1 내지 제7 수정된 구성에 따른 스핀-코팅 방법에서 결정된 기준 데이터중 적어도 하나에 기초하여 스핀-코팅 조건이 결정된다.
제13 수정된 구성
제13 수정된 구성에 따르면, 마스크 블랭크가 구비되어 기판상의 코팅 필름을 포함한다. 기판은 적어도 하나의 광 차단 기능 층 및/또는 광 차단 기능을 갖는 위상 시프트 층을 포함한다. 코팅 필름은 전술한 제1 내지 제11 수정된 구성중 어느 하나에 따른 스핀-코팅 방법에 의해 형성된다.
제14 수정된 구성
코팅 필름을 포함하는 기판이 제공된다. 코팅 필름은 전술한 제1 내지 제11 수정된 구성중 어느 하나에 따른 스핀-코팅 방법에 의해 형성된다.
전술한 제1 내지 제13 수정된 구성에 있어서, 코팅 필름의 예로는 레지스트 필름, 레지스트 하부 반사 방지 코팅, 레지스트 상부 반사 방지 층, 레지스트 상부 보호 필름, 도전성 필름, 다른 코팅 필름 또는 이들의 임의의 조합을 들 수 있다. 코팅 용액은 이러한 코팅 필름을 형성하기 위한 용액이다.
전술한 특정 방법을 통한 스핀 코팅에 의해 레지스트 용액 또는 다른 코팅 용액을 인가하는 스핀-코팅 방법에 있어서, 본 발명은 주 회전 조건을 최적화시키는 기술, 건조 회전 조건을 최적화시키는 기술, 및 레지스트 용액 또는 다른 코팅 용액의 농도(점성도)를 최적화시키는 기술을 제공할 수 있다. 본 발명은 또한 이러한 최적화 조건들을 시행착오없이 신뢰성 있게(확실하게) 결정할 수 있는 방법을 제공한다.
스핀 코팅이 변경되거나, 예컨대 레지스트 종류 또는 다른 코팅 용액이 변경(용매의 변경도 포함)되거나, 원하는 유효 영역(임계 영역)이 변경되거나, 원하는 필름 두께가 변경되거나, 그리고 스핀-코팅 장치(예, 컵의 형상, 처크의 형상)가 변경되는 경우에도, 레지스트 스핀-코팅의 최적화 조건은 시행착오없이 신속하고 확실하게 결정될 수 있다.
소정의 레지스트 종류 또는 다른 코팅 용액과 관련하여, 스핀-코팅 조건 결정 방법 및 스핀-코팅 방법이 제공될 수 있으며, 상기 방법은 시행착오없이 원하는 유효 영역에 원하는 유효 영역내 필름 두께 균일성(특히, 최대 유효 영역내 필름 두께 균일성)을 신뢰성 있게(확실하게) 얻을 수 있다. 또한, 마스크 블랭크 또는 기판이 제공될 수 있으며, 이는 상기 방법에 의해 형성된 레지스트 필름 등 또는 다른 코팅 필름을 포함한다.
소정의 레지스트 종류 또는 다른 코팅 용액과 관련하여, 스핀-코팅 조건 결정 방법 및 스핀-코팅 방법이 제공될 수 있으며, 상기 방법은 시행착오없이 원하는 유효 영역에 원하는 유효 영역내 필름 두께 균일성 및 필름 두께(평균)를 신뢰성 있게(확실하게) 얻을 수 있다. 또한, 마스크 블랭크 또는 기판이 제공될 수 있으며, 이는 상기 방법에 의해 형성된 레지스트 필름 등 또는 다른 코팅 필름을 포함한다.
스핀-코팅 조건 결정 방법 및 스핀-코팅 방법이 제공될 수 있으며, 상기 방법은 시행착오없이 레지스트 종류 또는 다른 코팅 용액의 특성에 따라서 광학 스핀-코팅 조건을 신뢰성 있게 결정할 수 있다. 또한, 마스크 블랭크 또는 기판이 제공될 수 있으며, 이는 상기 방법에 의해 형성된 레지스트 필름 등 또는 다른 코팅 필름을 포함한다.
더 나아가, 스핀-코팅 방법이 제공될 수 있다. 상기 방법은 소정의 영역내에 유효 영역내 필름 두께 균일성이 유지되면서 여러 종류의 원하는 레지스트 필름 두께 또는 여러 종류의 원하는 코팅 필름 두께가 얻어질 수 있는 방식으로 일정 농도를 갖는 레지스트 용액 또는 다른 종류의 코팅 용액을 인가할 수 있다.
본 발명은 주 회전 조건을 최적화하는 기술, 건조 회전 조건을 최적화하는 기술, 및 레지스트 용액 또는 다른 코팅 용액의 농도(점성도)를 최적화하는 기술을 제공하며, 특히 시행착오없이 이러한 최적의 조건들을 신뢰성 있게(확실하게) 결정하는 기술을 제공한다.
본 발명은 또한 레지스트의 종류 또는 다른 코팅 조건들이 변화되고 원하는 유효 영역이 변화되고 원하는 필름 두께가 변화되고 스핀-코팅 장치(예, 컵의 형상 또는 처크의 형상)가 변화되는 경우에도, 시행착오없이 최적의 스핀-코팅 조건을 신속하고 확실하게 결정할 수 있는 기술을 제공한다.
본 발명은 또한 소정의 레지스트 종류 또는 다른 코팅 용액과 관련하여 시행착오없이 원하는 유효 영역에 원하는 유효 영역내 필름 두께 균일성(특히, 최대의 유효 영역내 필름 두께 균일성)을 신뢰성 있게(확실하게) 얻을 수 있는 레지스트 스핀-코팅 조건 설정 방법, 스핀-코팅 방법 및 상기 방법에 의해 형성되는 레지스트 필름 또는 다른 종류의 필름이나 이들의 조합을 포함하는 기판 또는 마스크 블랭크를 제공한다.
본 발명은 또한 소정의 레지스트 종류 또는 다른 코팅 용액과 관련하여 시행착오없이 원하는 유효 영역에 원하는 (평균) 필름 두께 및 원하는 유효 영역내 필름 두께 균일성을 신뢰성 있게(확실하게) 얻을 수 있는 스핀-코팅 조건 결정 방법, 스핀-코팅 방법 및 상기 방법에 의해 형성되는 레지스트 필름 또는 다른 종류의 필름이나 이들의 조합을 포함하는 기판 또는 마스크 블랭크를 제공한다.
본 발명은 또한 시행착오없이 레지스트 종류 또는 다른 코팅 용액의 특성과 부합하는 최적의 스핀-코팅 조건을 신뢰성 있게 얻을 수 있는 스핀-코팅 조건 결정 방법, 스핀-코팅 방법 및 상기 방법에 의해 형성되는 레지스트 필름 또는 다른 종류의 필름이나 이들의 조합을 포함하는 기판 또는 마스크 블랭크를 제공한다.
본 발명은 또한 유효 영역내 필름 두께 균일성을 소정 범위내로 유지하면서 여러 종류의 레지스트 필름 두께 또는 코팅 필름 두께가 얻어질 수 있는 방식으로 일정 농도를 갖는 레지스트 용액 또는 다른 코팅 용액을 인가할 수 있는 스핀-코팅 방법을 제공한다.

Claims (32)

  1. 기판상에 배치된 레지스트 막을 갖는 마스크 블랭크 제조 방법으로서,
    레지스트 용액을 기판상에 분배하고, 소정의 주 회전 시간동안 소정의 주 회전 속도로 상기 기판을 회전시켜, 레지스트 필름 두께를 주로 균일화하는 균일화 단계; 및
    상기 균일화 단계 이후에 소정의 건조 회전 시간동안 소정의 건조 회전 속도로 상기 기판을 회전시켜 상기 균일한 레지스트 필름을 건조시키는 건조 단계를 포함하고,
    레지스트 용액의 농도(점성도)가 고정되고 상기 건조 단계동안 건조 회전 속도가 고정된 조건하에서, 상기 균일화 단계 동안 주 회전 속도 및 주 회전 시간을 파라미터로 하여, 상기 파라미터가 독립적으로 단계적으로 변화하는 다수의 조건하에서 레지스트 용액으로 코팅되어 다수의 샘플이 준비되며,
    상기 각 샘플의 레지스트 필름 두께는 상기 기판의 원하는 유효 영역(임계 영역) 내의 다수의 점에서 측정되며, 유효 영역내 필름 두께 균일성은 유효 영역내 필름 두께 분포 결과로부터 결정되고, 이에 의해서 각 샘플의 유효 영역내 필름 두께 균일성은 각 샘플의 주 회전 속도 및 주 회전 시간의 조합 조건에 따라 결정되며, 상기 조합 조건 및 유효 영역내 필름 두께 균일성 사이의 대응 관계는 기준 데이터(A)로 선정되고,
    원하는 유효 영역내 필름 두께 균일성을 얻기 위한 주 회전 속도 및 주 회전 시간에 대한 조합 조건(I)은 기준 데이터(A)를 기초로 하여 결정되며,
    상기 균일화 단계동안 주 회전 속도 및 주 회전 시간이 상기 결정된 조건(I)에 고정되는 조건하에서, 그리고 상기 레지스트 용액의 농도(점성도)가 단계적 변화하는 다수의 조건하에서 레지스트로 코팅되어 다수의 샘플이 준비되며,
    상기 각 샘플의 레지스트 필름 두께는 기판의 원하는 유효 영역내의 다수의 점에서 측정되고, 상기 레지스트 필름 두께 측정 결과의 평균값이 결정되며, 이에 의해서 각 샘플의 레지스트 필름 두께 평균값은 상기 각 샘플의 레지스트 용액의 농도(점성도)에 따라 결정되며, 상기 레지스트 용액의 농도(점성도) 및 레지스트 필름 두께 평균값 사이의 대응 관계가 기준 데이터(C)로 선정되며,
    상기 기준 데이터(C)를 기초로 하여 원하는 평균 레지스트 필름 두께를 얻기 위한 레지스트 용액의 농도(점성도) 조건(V)이 결정되고, 그리고
    상기 레지스트 용액의 농도(점성도) 조건(V)에 따라서 레지스트 코팅이 수행되고,
    상기 기판의 유효 영역 내의 필름 두께의 균일성이 40Å 이하로 되는 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기준 데이터(A)는 종축이 주 회전 속도를 지시하고 횡축이 주 회전 시간을 지시하며 동일한 유효 영역내 필름 두께 균일성에 대응하는 점들이 등고선으로 연결된 등고선도이거나 또는 X축, Y축, Z축이 각각 주 회전 속도, 주 회전 시간, 유효 영역내 필름 두께 균일성을 각각 지시하는 점 플로팅(point-plotting)으로 나타내는 조감도인 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크 제조 방법.
  3. 기판상에 배치된 레지스트 막을 갖는 마스크 블랭크 제조 방법으로서,
    레지스트 용액을 기판상에 분배하고, 소정의 주 회전 시간동안 소정의 주 회전 속도로 상기 기판을 회전시켜, 레지스트 필름 두께를 주로 균일화하는 균일화 단계; 및
    상기 균일화 단계 이후에 소정의 건조 회전 시간동안 소정의 건조 회전 속도로 상기 기판을 회전시켜 상기 균일한 레지스트 필름을 주로 건조시키는 건조 단계를 포함하고,
    레지스트 용액의 농도(점성도)가 고정되고 상기 건조 단계동안 건조 회전 속도가 고정된 조건하에서, 상기 균일화 단계 동안 주 회전 속도 및 주 회전 시간을 파라미터로 하여, 상기 파라미터가 독립적으로 단계적으로 변화하는 다수의 조건하에서 레지스트 용액으로 코팅되어 다수의 샘플이 준비되며,
    상기 각 샘플의 레지스트 필름 두께는 상기 기판의 원하는 유효 영역(임계 영역) 내의 다수의 점에서 측정되며, 유효 영역내 필름 두께 균일성은 유효 영역내 필름 두께 분포 결과로부터 결정되고, 이에 의해서 각 샘플의 유효 영역내 필름 두께 균일성은 각 샘플의 주 회전 속도 및 주 회전 시간의 조합 조건에 따라 결정되며, 상기 조합 조건 및 유효 영역내 필름 두께 균일성 사이의 대응 관계는 기준 데이터(A)로 선정되고,
    다수의 기준 데이터(A)는 레지스트 용액의 농도(점성도)의 단계적 변화에 기초하여 결정되며, 최대의 유효 영역내 필름 두께 균일성을 얻기 위한 레지스트 용액의 농도(점성도) 조건(II)은 다수의 기준 데이터(A)로 구성되는 그룹 사이에서 결정되며, 그리고
    상기 레지스트 용액의 농도(점성도) 조건(II)에 따라서 레지스트 코팅이 수행되고,
    상기 기판의 유효 영역 내의 필름 두께의 균일성이 40Å 이하로 되는 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크 제조 방법.
  4. 기판상에 배치된 레지스트 막을 갖는 마스크 블랭크 제조 방법으로서,
    레지스트 용액을 기판상에 분배하고, 소정의 주 회전 시간동안 소정의 주 회전 속도로 상기 기판을 회전시켜, 레지스트 필름 두께를 주로 균일화하는 균일화 단계; 및
    상기 균일화 단계 이후에 소정의 건조 회전 시간동안 소정의 건조 회전 속도로 상기 기판을 회전시켜 상기 균일한 레지스트 필름을 주로 건조시키는 건조 단계를 포함하고,
    레지스트 용액의 농도(점성도)가 고정되고 상기 건조 단계동안 건조 회전 속도가 고정된 조건하에서, 상기 균일화 단계 동안 주 회전 속도 및 주 회전 시간을 파라미터로 하여, 상기 파라미터가 독립적으로 단계적으로 변화하는 다수의 조건하에서 레지스트 용액으로 코팅되어 다수의 샘플이 준비되며,
    상기 각 샘플의 레지스트 필름 두께는 상기 기판의 원하는 유효 영역(임계 영역) 내의 다수의 점에서 측정되며, 유효 영역내 필름 두께 균일성은 유효 영역내 필름 두께 분포 결과로부터 결정되고, 이에 의해서 각 샘플의 유효 영역내 필름 두께 균일성은 각 샘플의 주 회전 속도 및 주 회전 시간의 조합 조건에 따라 결정되며, 상기 조합 조건 및 유효 영역내 필름 두께 균일성 사이의 대응 관계는 기준 데이터(A)로 선정되고,
    상기 기준 데이터(A)는 종축이 주 회전 속도를 지시하고 횡축이 주 회전 시간을 지시하며 동일한 유효 영역내 필름 두께 균일성에 대응하는 점들이 등고선으로 연결된 등고선도이거나 또는 X축, Y축, Z축이 각각 주 회전 속도, 주 회전 시간, 유효 영역내 필름 두께 균일성을 각각 지시하는 점 플로팅(point-plotting)으로 나타내는 조감도이고,
    다수의 등고선도 또는 조감도는 레지스트 용액의 농도(점성도)의 단계적 변화에 기초하여 결정되며, 최대의 유효 영역내 필름 두께 균일성을 얻기 위한 레지스트 용액의 농도(점성도) 조건(II)은 다수의 등고선도로 구성되는 그룹 또는 다수의 조감도로 구성되는 그룹 사이에서 결정되며, 그리고
    상기 레지스트 용액의 농도(점성도) 조건(II)에 따라서 레지스트 코팅이 수행되고,
    상기 기판의 유효 영역 내의 필름 두께의 균일성이 40Å 이하로 되는 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크 제조 방법.
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  9. 기판상에 배치된 레지스트 막을 갖는 마스크 블랭크 제조 방법으로서,
    레지스트 용액을 기판상에 분배하고, 소정의 주 회전 시간동안 소정의 주 회전 속도로 상기 기판을 회전시켜, 레지스트 필름 두께를 주로 균일화하는 균일화 단계; 및
    상기 균일화 단계 이후에 소정의 건조 회전 시간동안 소정의 건조 회전 속도로 상기 기판을 회전시켜 상기 균일한 레지스트 필름을 주로 건조시키는 건조 단계를 포함하고,
    레지스트 용액의 농도(점성도)가 고정되고 상기 건조 단계동안 건조 회전 속도가 고정된 조건하에서, 상기 균일화 단계 동안 주 회전 속도 및 주 회전 시간을 파라미터로 하여, 상기 파라미터가 독립적으로 단계적으로 변화하는 다수의 조건하에서 레지스트 용액으로 코팅되어 다수의 샘플이 준비되며,
    상기 각 샘플의 레지스트 필름 두께는 상기 기판의 원하는 유효 영역(임계 영역) 내의 다수의 점에서 측정되며, 유효 영역내 필름 두께 균일성은 유효 영역내 필름 두께 분포 결과로부터 결정되고, 이에 의해서 각 샘플의 유효 영역내 필름 두께 균일성은 각 샘플의 주 회전 속도 및 주 회전 시간의 조합 조건에 따라 결정되며, 상기 조합 조건 및 유효 영역내 필름 두께 균일성 사이의 대응 관계는 기준 데이터(A)로 선정되고,
    원하는 유효 영역내 필름 두께 균일성을 얻기 위한 주 회전 속도 및 주 회전 시간에 대한 조합 조건(I)은 기준 데이터(A)를 기초로 하여 결정되며,
    상기 균일화 단계동안 주 회전 속도 및 주 회전 시간이 상기 주 회전 속도 및 주 회전 시간의 조건(I)에 고정되며,
    상기 건조 단계 동안 건조 회전 속도가 단계적으로 변화하는 다수의 조건하에서 레지스트로 코팅되어 다수의 샘플이 준비되고,
    상기 각 샘플의 레지스트 필름 두께는 기판의 원하는 유효 영역내의 다수의 점에서 측정되며, 상기 유효 영역내 필름 두께 균일성은 유효 영역내 필름 두께 분포 결과로부터 결정되고, 이에 의해서 각 샘플의 유효 영역내 필름 두께 균일성은 각 샘플의 건조 회전 속도에 따라 결정되며, 상기 건조 회전 속도 및 유효 영역내 필름 두께 균일성 사이의 대응 관계가 기준 데이터(B)로 선정되며,
    상기 기준 데이터(B)를 기초로 하여 최대의 유효 영역내 필름 두께 균일성을 얻기 위한 건조 회전 속도 조건(IV)이 결정되고,
    상기 결정된 건조 회전 속도 조건(IV)에 고정되는 조건하에서, 그리고 상기 레지스트 용액의 농도(점성도)가 단계적 변화하는 다수의 조건하에서, 레지스트로 코팅되어 다수의 샘플이 준비되며,
    상기 각 샘플의 레지스트 필름 두께는 기판의 원하는 유효 영역내의 다수의 점에서 측정되며, 상기 레지스트 필름 두께 측정 결과의 평균값이 결정되며, 이에 의해서 각 샘플의 레지스트 필름 두께 평균값은 상기 각 샘플의 레지스트 용액의 농도(점성도)에 따라 결정되며, 상기 레지스트 용액의 농도(점성도) 및 레지스트 필름 두께 평균값 사이의 대응 관계가 기준 데이터(C')로 선정되며,
    상기 기준 데이터(C')를 기초로 하여 원하는 평균 레지스트 필름 두께를 얻기 위한 레지스트 용액의 농도(점성도) 조건(V')이 결정되고, 그리고
    상기 레지스트 용액의 농도(점성도) 조건(V')에 따라서 레지스트 코팅이 수행되고,
    상기 기판의 유효 영역 내의 필름 두께의 균일성이 40Å 이하로 되는 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크 제조 방법.
  10. 기판상에 배치된 레지스트 막을 갖는 마스크 블랭크 제조 방법으로서,
    레지스트 용액을 기판상에 분배하고, 소정의 주 회전 시간동안 소정의 주 회전 속도로 상기 기판을 회전시켜, 레지스트 필름 두께를 주로 균일화하는 균일화 단계; 및
    상기 균일화 단계 이후에 소정의 건조 회전 시간동안 소정의 건조 회전 속도로 상기 기판을 회전시켜 상기 균일한 레지스트 필름을 주로 건조시키는 건조 단계를 포함하고,
    상기 주 회전 속도 및 주 회전 시간은 제1항에 따른 주 회전 조건 결정 방법에 의해 선택된 조건(I)에 고정되며,
    상기 건조 단계 동안 건조 회전 속도가 단계적으로 변화하는 다수의 조건하에서 레지스트로 코팅되어 다수의 샘플이 준비되고,
    상기 각 샘플의 레지스트 필름 두께는 기판의 원하는 유효 영역내의 다수의 점에서 측정되며, 상기 유효 영역내 필름 두께 균일성은 유효 영역내 필름 두께 분포 결과로부터 결정되고, 이에 의해서 각 샘플의 유효 영역내 필름 두께 균일성은 각 샘플의 건조 회전 속도에 따라 결정되며, 상기 건조 회전 속도 및 유효 영역내 필름 두께 균일성 사이의 대응 관계가 기준 데이터(B)로 선정되며,
    상기 기준 데이터(B)를 기초로 하여 최대의 유효 영역내 필름 두께 균일성을 얻기 위한 건조 회전 속도 조건(IV)이 결정되고,
    상기 건조 회전 속도는 상기 건조 회전 속도 조건(IV)에 고정되며,
    상기 레지스트 용액의 농도(점성도)는 제9항에 따른 레지스트 농도(점성도) 결정 방법에 의해 선택된 조건(V')에 고정되며, 그리고
    상기 조건(I), 조건(IV), 및 조건(V')에 따라서 레지스트 코팅이 수행되고,
    상기 기판의 유효 영역 내의 필름 두께의 균일성이 40Å 이하로 되는 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크 제조 방법.
  11. 기판상에 배치된 레지스트 막을 갖는 마스크 블랭크 제조 방법으로서,
    레지스트 용액을 기판상에 분배하고, 소정의 주 회전 시간동안 소정의 주 회전 속도로 상기 기판을 회전시켜, 레지스트 필름 두께를 주로 균일화하는 균일화 단계; 및
    상기 균일화 단계 이후에 소정의 건조 회전 시간동안 소정의 건조 회전 속도로 상기 기판을 회전시켜 상기 균일한 레지스트 필름을 주로 건조시키는 건조 단계를 포함하고,
    상기 주 회전 속도 및 주 회전 시간은 제2항에 따른 주 회전 조건 결정 방법에 의해 선택된 조건(I)에 고정되며,
    상기 건조 단계 동안 건조 회전 속도가 단계적으로 변화하는 다수의 조건하에서 레지스트로 코팅되어 다수의 샘플이 준비되며,
    상기 각 샘플의 레지스트 필름 두께는 기판의 원하는 유효 영역내의 다수의 점에서 측정되며, 상기 유효 영역내 필름 두께 균일성은 유효 영역내 필름 두께 분포 결과로부터 결정되고, 이에 의해서 각 샘플의 유효 영역내 필름 두께 균일성은 각 샘플의 건조 회전 속도에 따라 결정되며, 상기 건조 회전 속도 및 유효 영역내 필름 두께 균일성 사이의 대응 관계가 기준 데이터(B)로 선정되고,
    상기 기준 데이터(B)를 기초로 하여 최대의 유효 영역내 필름 두께 균일성을 얻기 위한 건조 회전 속도 조건(IV)이 결정되며,
    상기 건조 회전 속도는 상기 건조 회전 속도 조건(IV)에 고정되고,
    상기 레지스트 용액의 농도(점성도)는 제9항에 따른 레지스트 농도(점성도) 결정 방법에 의해 선택된 조건(V')에 고정되며, 그리고
    상기 조건(I), 조건(IV), 및 조건(V')에 따라서 레지스트 코팅이 수행되고,
    상기 기판의 유효 영역 내의 필름 두께의 균일성이 40Å 이하로 되는 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크 제조 방법.
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  16. 제1항, 제2항, 제3항, 제4항 또는 제9항 중 어느 한 항에 따른 마스크 블랭크 제조 방법에서 결정된 적어도 하나의 기준 데이터에 기초하여 상기 마스크 블랭크 조건을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크 조건 결정 방법.
  17. 기판상에 레지스트 필름을 포함하는 마스크 블랭크로서,
    상기 기판은 광 차단 기능 층 및 광 차단 기능 중 적어도 하나를 갖는 위상 시프트 층을 포함하며, 상기 레지스트 필름은 제1항, 제3항, 제4항 또는 제9항 중 어느 한 항에 따른 스핀-코팅 방법에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크.
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  25. 기판상에 레지스트 필름을 포함하는 마스크 블랭크로서,
    상기 기판은 광 차단 기능 층 및 광 차단 기능 중 적어도 하나를 갖는 위상 시프트 층을 포함하며, 상기 레지스트 필름은 제10항에 따른 스핀-코팅 방법에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크.
  26. 기판상에 레지스트 필름을 포함하는 마스크 블랭크로서,
    상기 기판은 광 차단 기능 층 및 광 차단 기능 중 적어도 하나를 갖는 위상 시프트 층을 포함하며, 상기 레지스트 필름은 제11항에 따른 스핀-코팅 방법에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크.
  27. 기판상에 적어도 하나의 레지스트 필름이 배치된 마스크 블랭크를 제조하는 방법으로서,
    상기 기판에 레지스트 용액을 분배하고, 소정의 주 회전 시간 동안 소정의 주 회전 속도로 상기 기판을 회전시켜, 레지스트 필름 두께를 주로 균일화하는 균일화 처리와,
    소정의 건조 회전 시간 동안 소정의 건조 회전 속도로 상기 기판을 회전시켜, 상기 균일한 레지스트 필름을 주로 건조시키는 건조 처리를 포함하는 스핀 코팅에 의해 레지스트 필름을 형성하는 단계를 구비하며,
    농도를 가지는 레지스트 용액이 선택되고 건조 회전 속도가 선택되며,
    상기 선택된 레지스트 용액과 상기 선택된 건조 회전 속도의 조건 하에서 상기 기판 표면에 형성된 레지스트 필름의 필름 두께 균일성을 나타내는 필름 두께 분포와 다수의 주 회전 시간과 다수의 주 회전 속도의 조합으로 구성된 균일화 처리 조건 사이의 제1 대응 관계가 미리 파악되고,
    상기 균일화 처리 조건은 미리 파악된 상기 제1 대응 관계를 기초로 하여 결정되며, 상기 균일화 처리 조건은 상기 기판 표면에 원하는 균일한 필름 두께를 가지는 상기 레지스트 필름을 형성하는데 적합한 주 회전 시간과 주 회전 속도의 조합으로 구성되며,
    상기 제1 대응 관계에 기초하여 결정된 균일화 처리 조건하에서 상기 형성된 레지스트 필름의 평균 필름 두께와 상기 레지스트 용액의 농도 사이의 제2 대응 관계가 파악되고,
    상기 레지스트 용액의 농도는 상기 미리 파악된 제2 대응 관계에 기초하여 결정되며, 상기 농도는 원하는 평균 필름 두께를 가지는 상기 레지스트 필름을 형성하는데 적합하며,
    상기 균일화 처리는 상기 제1 대응 관계에 기초하여 결정된 균일화 처리 조건하에서 상기 제2 대응 관계에 기초하여 결정된 농도를 가지는 상기 레지스트 용액을 사용하여 수행되고,
    상기 기판의 유효 영역 내의 필름 두께의 균일성이 40Å 이하로 되는 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크 제조방법.
  28. 삭제
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  30. 기판상에 적어도 하나의 레지스트 필름이 배치된 마스크 블랭크를 제조하는 방법으로서,
    상기 기판에 레지스트 용액을 분배하고, 소정의 주 회전 시간 동안 소정의 주 회전 속도로 상기 기판을 회전시켜, 레지스트 필름 두께를 주로 균일화하는 균일화 처리와,
    소정의 건조 회전 시간 동안 소정의 건조 회전 속도로 상기 기판을 회전시켜, 상기 균일한 레지스트 필름을 주로 건조시키는 건조 처리를 포함하는 스핀 코팅에 의해 레지스트 필름을 형성하는 단계를 구비하며,
    점성도(viscosity)를 가지는 레지스트 용액이 선택되고 건조 회전 속도가 선택되며,
    상기 선택된 레지스트 용액과 상기 선택된 건조 회전 속도의 조건 하에서 상기 기판 표면에 형성된 레지스트 필름의 필름 두께 균일성을 나타내는 필름 두께 분포와 다수의 주 회전 시간과 다수의 주 회전 속도의 조합으로 구성된 균일화 처리 조건 사이의 제1 대응 관계가 미리 파악되고,
    상기 균일화 처리 조건은 미리 파악된 상기 제1 대응 관계를 기초로 하여 결정되며, 상기 균일화 처리 조건은 상기 기판 표면에 원하는 균일한 필름 두께를 가지는 상기 레지스트 필름을 형성하는데 적합한 주 회전 시간과 주 회전 속도의 조합으로 구성되며,
    상기 제1 대응 관계에 기초하여 결정된 균일화 처리 조건하에서 상기 형성된 레지스트 필름의 평균 필름 두께와 상기 레지스트 용액의 점성도 사이의 제2 대응 관계가 파악되고,
    상기 레지스트 용액의 점성도는 상기 미리 파악된 제2 대응 관계에 기초하여 결정되며, 상기 점성도는 원하는 평균 필름 두께를 가지는 상기 레지스트 필름을 형성하는데 적합하며,
    상기 균일화 처리는 상기 제1 대응 관계에 기초하여 결정된 균일화 처리 조건하에서 상기 제2 대응 관계에 기초하여 결정된 점성도를 가지는 상기 레지스트 용액을 사용하여 수행되고,
    상기 기판의 유효 영역 내의 필름 두께의 균일성이 40Å 이하로 되는 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크 제조방법.
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Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4118585B2 (ja) * 2002-04-03 2008-07-16 Ｈｏｙａ株式会社 マスクブランクの製造方法
KR20050031425A (ko) * 2003-09-29 2005-04-06 호야 가부시키가이샤 마스크 블랭크 및 그 제조방법
KR101032526B1 (ko) * 2004-03-09 2011-05-04 호야 가부시키가이샤 마스크 블랭크 정보 취득방법 및 시스템, 마스크 블랭크 정보 제공방법, 전사 마스크 제작지원 및 제조방법, 그리고 마스크 블랭크 제조 및 제공방법
JP4440688B2 (ja) * 2004-03-31 2010-03-24 Ｈｏｙａ株式会社 レーザ描画装置、レーザ描画方法及びフォトマスクの製造方法
KR100587715B1 (ko) * 2004-06-07 2006-06-09 주식회사 에스앤에스텍 블랭크 마스크의 레지스트 코팅방법
KR100586453B1 (ko) * 2004-07-26 2006-06-08 주식회사 수성케미칼 연속식 회전 코팅을 이용한 광학 필터의 제조방법
KR20070033801A (ko) * 2005-09-22 2007-03-27 삼성전기주식회사 발광 다이오드 패키지 및 그 제조 방법
US20080020324A1 (en) * 2006-07-19 2008-01-24 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Immersion lithography defect reduction with top coater removal
EP2274819B1 (de) * 2008-04-30 2017-04-05 Levitronix GmbH Rotationsmaschine, verfahren zur bestimmung einer verkippung eines rotors einer rotationsmaschine, sowie bearbeitungsanlage
US8053256B2 (en) * 2008-12-31 2011-11-08 Texas Instruments Incorporated Variable thickness single mask etch process
JP5373498B2 (ja) * 2009-07-27 2013-12-18 芝浦メカトロニクス株式会社 基板の処理装置及び処理方法
US9104107B1 (en) 2013-04-03 2015-08-11 Western Digital (Fremont), Llc DUV photoresist process
US10558126B2 (en) * 2014-02-24 2020-02-11 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and method
KR101702101B1 (ko) * 2014-11-27 2017-02-13 숭실대학교산학협력단 스핀 코팅 기법을 이용한 3d 프린팅 시스템 및 방법
US10292862B1 (en) * 2018-05-03 2019-05-21 Richard Mackool Ophthalmic surgical instruments and methods of use thereof
CN110867529A (zh) * 2019-10-22 2020-03-06 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 真空冷却干燥设备以及显示功能层干燥方法
JP7445203B2 (ja) 2020-03-02 2024-03-07 大日本印刷株式会社 潜像を有する反射体

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07281414A (ja) * 1994-04-12 1995-10-27 Toppan Printing Co Ltd 位相シフトマスクブランク及び位相シフトマスクとその製造方法
KR20010092282A (ko) * 2000-03-14 2001-10-24 히가시 데쓰로 기판처리방법 및 기판처리장치
JP2002064049A (ja) * 2000-08-22 2002-02-28 Tokyo Electron Ltd 塗布膜形成装置及びその方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60123031A (ja) * 1983-12-08 1985-07-01 Hoya Corp レジスト塗布方法
US4988464A (en) * 1989-06-01 1991-01-29 Union Carbide Corporation Method for producing powder by gas atomization
JPH0429215A (ja) 1990-05-25 1992-01-31 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 色識別機能付きコンタクトレンズおよびその製造方法
JPH118177A (ja) 1997-06-16 1999-01-12 Mitsubishi Electric Corp レジスト供給装置およびレジスト塗布方法
US6162565A (en) * 1998-10-23 2000-12-19 International Business Machines Corporation Dilute acid rinse after develop for chrome etch
US6635393B2 (en) * 2001-03-23 2003-10-21 Numerical Technologies, Inc. Blank for alternating PSM photomask with charge dissipation layer
JP4118585B2 (ja) * 2002-04-03 2008-07-16 Ｈｏｙａ株式会社 マスクブランクの製造方法
US6855463B2 (en) * 2002-08-27 2005-02-15 Photronics, Inc. Photomask having an intermediate inspection film layer

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07281414A (ja) * 1994-04-12 1995-10-27 Toppan Printing Co Ltd 位相シフトマスクブランク及び位相シフトマスクとその製造方法
KR20010092282A (ko) * 2000-03-14 2001-10-24 히가시 데쓰로 기판처리방법 및 기판처리장치
JP2002064049A (ja) * 2000-08-22 2002-02-28 Tokyo Electron Ltd 塗布膜形成装置及びその方法

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