KR101197346B1 - 포토마스크의 제조 방법 및 그 포토마스크를 이용한 패턴 전사 방법 - Google Patents

포토마스크의 제조 방법 및 그 포토마스크를 이용한 패턴 전사 방법 Download PDF

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Abstract

포토마스크에서, 투광성 기판의 주표면 상에 Cr을 함유하는 차광막의 형성 및 패터닝을 실시함으로써 차광막 패턴을 형성하고, 그 후에, 그 차광막 패턴에 함유되는 Cr에 대하여 Cr 이온 저감 처리를 실시함으로써, 성장성 이물의 발생의 주요인인 Cr 이온을 저감시킬 수 있어, 성장성 이물의 발생을 억제할 수 있다.
차광막 패턴, Cr 이온, 레지스트막, 펠리클, 성장성 이물

Description

포토마스크의 제조 방법 및 그 포토마스크를 이용한 패턴 전사 방법{METHOD OF MANUFACTURING PHOTOMASK AND PATTREN TRANSFER METHOD USING THE SMAE}
본 발명은, LSI나 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display : 이하, LCD라고 부름) 등의 제조에 사용되는 포토마스크의 제조 방법 및 그 포토마스크를 이용한 패턴 전사 방법에 관한 것이다.
박막 트랜지스터 액정 표시 장치(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display : 이하, TFT-LCD라고 부름)는, CRT(음극선관)에 비해, 박형으로 하기 쉽고 소비 전력이 낮다고 하는 이점으로부터, 현재 상품화되어, 대형화가 급속하게 진행되고 있다. TFT-LCD는, 매트릭스 형상으로 배열된 각 화소에 TFT가 배열된 구조의 TFT 기판과, 각 화소에 대응하여, 레드, 그린, 및 블루의 화소 패턴이 배열된 컬러 필터가 액정층의 개재 하에 서로 겹쳐진 개략 구조를 갖는다.
TFT-LCD의 제조에서는，LSI 등의 반도체 장치의 제조와 마찬가지로, 투영 노광 기술에 의한 리소그래피 공정이 다용된다. 이 투영 노광을 행할 때에 마스크로서 이용되는 포토마스크는, 투명 기판 상에 차광성의 박막을 형성한 포토마스크 블랭크를 준비한 후에, 그 박막에 대한 패터닝을 거쳐, 투광부와 차광부를 포함하는 노광용 전사 패턴을 형성한 것이다. 또는, 상기 차광성의 막으로서, 조사광의 일부를 투과하는 것을 이용하여, 상기 투광부, 차광부 외에 반투광부를 더 형성하는 것도 있다.
포토마스크의 패턴 형성면에는 일반적으로 펠리클이 장착된다. 이것은, 이 포토마스크의 패턴 형성면에 이물이 있으면, 예를 들면 리소그래피 공정에서, 그 이물의 형상이 피전사체에 전사되게 되어, 얻고자 하는 패턴 형상에 영향을 미쳐, 불량품의 원인으로 된다. 이와 같은 포토마스크의 패턴 형성면 상의 이물을 저감하는 것을 목적으로 하여, 포토마스크의 패턴 형성면에 펠리클을 장착한다.
한편, 반도체 장치 제조용 포토마스크의 분야에서, 포토마스크의 사용이 소정 기간에 이르면, 포토마스크의 패턴 형성면에서, 펠리클막 장착 시에는 존재하지 않았던 이물이 발생하는 경우가 있다.
이와 같은 포토마스크 표면에서의 성장성 이물에 대하여, 일본 특허 공개 제2008-165104호 공보(특허 문헌 1)에는, 레티클의 성장성 이물을 검사하는 검사 방법이나, 레티클의 잔류 오염 물질, 사용 환경에서의 환경 물질, 자외선 폭로량 등에 기초하여, 성장성 이물의 발생을 예측하는, 레티클의 관리 방법이 기재되어 있다.
또한, 일본 특허 공개 제2000-352812호 공보(특허 문헌 2)에는, 레티클에 석출물이 형성되는 원인 물질인 암모니아 등의 물질을, 펠리클 공간 내로부터 제거함으로써, 이물 석출을 억제하는 방법이 기재되어 있다. 구체적으로는，펠리클 내의 기체 중에 존재하는, 석출 요인 물질을 포착하기 위해서, 인산이나 활성탄 등의 층 을 펠리클의 내부에 부여하는 것이 기재되어 있다.
특허 문헌 1에 기재된 발명에 따르면, 성장성 이물의 발생을 검사 또는 예측하여, 레티클의 사용 가부를 판단함으로써 관리할 수 있는 한편, 성장성 이물의 발생 자체를 저감시킬 수는 없다. 또한, 특허 문헌 2에 기재되어 있는 발명에서는, 암모니아는 통상의 대기에 존재하고 있는 것이므로, 암모니아를 펠리클 공간 내로부터 완전하게 제거하는 것은 곤란하다.
그런데, 상기 특허 문헌에 기재되어 있는 바와 같이, LSI 등 반도체 장치 제조용의 포토마스크(소위 레티클)에서는, 패턴의 미세화 경향이 현저하고, 미세 패턴을 해상하기 위해서, KrF광, ArF광 등의 매우 단파장의 광원이 이용되고 있다. 이러한 단파장의 조사광은, 에너지가 크기 때문에, 조사를 받은 포토마스크 및 레티클을 구성하는 재료를 활성화하여, 반응을 일으킴으로써, 이물을 발생시키기 쉽다.
한편, 액정 장치 제조용(TFT나 컬러 필터(1) 등)에 이용되는 대형 포토마스크는, 상기 반도체 제조용의 것에 비해 패턴의 미세화 경향은 그다지 현저하지는 않지만, 면적이 크고, 노광광량이 요구되기 때문에, i선～g선의 파장 범위를 갖는 노광 광원(i선, h선, g선 파장을 포함함)이 다용된다. 이와 같은 광원은, 광 에너지로서는 상기의 광원만큼 크지 않기 때문에, 포토마스크 표면의 화학 반응을 유발시켜 이물을 발생시키는 문제는 실질적으로 없었다.
그러나, 최근에는, 상기 대형 포토마스크에서도, 포토마스크를 소정 기간(예를 들면 1년 이상) 사용하거나, 또는 보관해 두면, 포토마스크 패턴 형성면에서, 펠리클 장착 시에는 존재하지 않았던 이물이 발생하는 경우가 있는 것이 발견되었다. 이 성장성 이물의 크기는 1㎛～50㎛ 정도의 것이며, 예를 들면 TFT 기판 등의 패턴 전사 정밀도에 영향을 미쳐 불량품의 원인으로 되는 크기이다. 특히, 액정 표시 장치 제조용의 대형 포토마스크(1변이 300㎜ 이상인 사각형의 것 등)에서, 상기 이물의 발생이 많았다. 또한, 상기 대형 포토마스크는, 2～3년에 이르는 사용 기간을 갖는 품종도 있기 때문에, 이물의 성장 속도가 느려도, 임의의 기간이 경과 하면, 성장한 이물을 결함으로서 제거할 필요가 생기게 되었다. 이와 같은 결함을 제거하기 위해서는, 펠리클을 제거하고, 세정, 검사를 거쳐, 펠리클을 다시 장착하는 것이 필요로 되지만, 대형 마스크의 경우에는 특히 큰 부하를 요하는 작업으로, 액정 패널 등의 생산 효율상, 매우 부적합하다.
이 성장성 이물은, 주로 Cr을 함유하는 차광막이 형성된 면에 발생하고, 또한, 차광막 패턴의 엣지를 기점으로 하여, 경시와 함께 성장하기 쉽다. 또한, 그 발생량은, 포토마스크에의 노광 횟수보다도, 포토마스크의 보관 장소 등의 환경 조건에 강한 상관을 갖는 것이 발명자들에 의해 발견되었다. 이것은, 최근, 포토마스크의 사용 환경, 보존 환경에 변화가 있어, 포토마스크가 존재하는 분위기 속에 다종의 물질이 포함되거나, 또는 분위기 속의 특정 물질의 농도가 종래 이상으로 높아지는 등의 일이 증가해 왔기 때문으로 생각된다.
상기한 바와 같이, 본 발명이 과제로 하는 성장성 이물은, 종래, 반도체 장 치 제조용 포토마스크에서 생긴 이물과는 전혀 다른 성질의 것이며, 서로 다른 원인에 의해 발생하는 것이 명백하게 되었다.
본 발명은, 상기 과제를 감안하여, 포토마스크 표면의 성장성 이물을 확실하게 저감시키는 포토마스크의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들의 검토에 의하면, 이 성장성 이물은, 습도가 높은 경우에 특히 발생하기 쉬운 것이 발견되었다. 또한, 본 발명이 과제로 하는 성장성 이물의 발생은, Cr을 함유하는 차광막으로서, 단일 조성막이 아니라, 조성이 서로 다른 층의 적층 구조로 되어 있는 막에 발생하기 쉬운 것이 판명되었다.
따라서, 상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명자들은, 이 성장성 이물 성분을 해석하고, 발생원 등을 상세하게 조사하여, 발생 메카니즘 등에 대하여 예의 연구를 행하였다. 그 결과, 그 성장성 이물이, 옥살산과 암모니아(이온 또는 염을 함유함)를 함유하는 것인 것을 발견하였다. 또한, 성장성 이물의 발생이, 노광 장치에서의 포토마스크의 사용 횟수에 상관이 그다지 보이지 않고, 임의의 환경에 존재한 시간 경과에 상관을 갖고 발생하고, 또한, 성장성 이물의 발생량은, 포토마스크의 사용?보관의 장소 등의 환경 조건에 강하게 영향을 받기 때문에, 포토마스크의 사용?보관 환경 중에 존재하는 환경 물질이, 이물의 생성에 관여하고 있는 것을 예측할 수 있었다. 즉, 상기의 환경 물질이, 포토마스크의 제조 시에 이용한 물질의 잔류물 등, 또는 포토마스크 자체의 구성물(펠리클 함유)로부터 유래하는 물질과 어떠한 반응을 일으키는 것이 발생 원인인 것을 발견하였다.
또한, 상기의 성장성 이물은, 포토마스크의 이면이나 주연 근방에는 발생하기 어렵고, 형성된 막 패턴에 발생하기 쉽기 때문에, 패턴을 형성하고 있는 차광막구성물(구체적으로는 Cr 또는 그 화합물)이 반응에 관여하고 있는 것이 추찰되었다. 그러나, 일반적으로, 금속 Cr이, 상온의 보관 상태에서, 다른 원소나 이온과 반응을 일으키는 일은 일어나기 어렵다.
한편, 스퍼터법에 의해 성막된 Cr계 차광막(또는 반사 방지막)에는, 비교적 활성이 높은, 이온화된(Cr2+, Cr3+ 등) 상태의 것이, 임의의 확률로 존재하는 경우가 있고, 그러한 화학종이 발단으로 되어, 환경 물질과의 반응을 촉진하여 이물을 발생시키거나, 또는 성장시키는 것은 생각된다. 혹은, 상기 차광막에 함유되는 금속Cr이, 환경 물질과의 접촉에 의해, 활성이 보다 높은, 이온화된 Cr의 발생을 촉진하는 것이 생각된다.
또한, 이물 발생이 막 패턴의 엣지를 기점으로 하는 경우가 많기 때문에, 에칭에 의해 형성한 패턴 단면에, 상기의 활성의 크롬이 존재하기 쉬운 것을 용이하게 상정할 수 있다. 또한, TFT 제조용의 대형 포토마스크는, 일반적으로 웨트 에칭에 의해 차광성의 막(Cr을 함유함)이 패터닝된다. 웨트 에천트로서는, 질산 제2세륨 암모늄을 주성분으로 하는 것이 사용되는 경우가 많다.
또한, 본 발명자들의 검토에 의하면, 고습도 하(예를 들면 80% 이상)에서, 이물의 발생이 많이 보였기 때문에, 고습도에서의 환경 물질과의 접촉에 의해, 이온화된 Cr이 발생하거나, 및/또는 이물을 생성하기 쉬운 것을 이해할 수 있다.
한층 더한 해석의 결과, 그 성장성 이물에는, 포토마스크의 차광막 등에 함유되는 Cr 이온(Cr2+, Cr3+ 등)에 이온화된 옥살산이 배위하고, 거기에, 암모니아가 결합하여 옥살산과 암모니아를 주체로 하는 염으로서 결정이 성장한 것이 검출되었다. 따라서 본 발명자들은, 포토마스크의 차광막 등에 함유되는 이온화된 Cr을 저감하거나, 또는 Cr의 이온화를 억지함으로써, 성장성 이물의 발생을 방지하는 것을 생각하였다.
즉, 본 발명에 따른 포토마스크의 제조 방법은, 투광성 기판 상에 형성된, Cr을 주성분으로 하는 박막을 패터닝하여 이루어지는 포토마스크의 제조 방법으로서, 상기 박막에 소정의 패턴을 패터닝하는 공정과, 상기 패터닝된 상기 박막에 함유되는 이온화된 Cr의 양을 저감하거나, 또는 Cr의 이온화를 억지하는 Cr 이온 저감 처리를 행한다.
그 경우, Cr 이온 저감 처리가, 파장 200㎚ 이하에서 강도 30mW/㎠ 이상의 광을 상기 박막에 조사하는 처리를 포함하는 것, 또는 박막을 150℃ 이상 500℃ 이하의 온도에서 1시간 이상 가열하는 처리를 포함하는 것이면 바람직하다.
이와 같은 표면 처리는, Cr계 박막의 표면뿐만 아니라, 패턴 단면에도 작용하기 때문에 유효하다.
또한, 박막은, 차광막, 반사 방지막 또는 반투광막이어도 되고, 스퍼터링법에 의해 성막된 막인 경우, 또는 웨트 에칭에 의해 패터닝된 단면에 대하여, 본 발명의 효과가 현저하다.
또한, 본 발명의 박막은, 조성이 서로 다른 복수의 층을 적층하여 이루어지는 것일 때에 효과가 현저하다. 이와 같은 때에, 습도가 높으면 복수의 층은, 전해질 용액을 통한 전지와 같은 구성으로 되기 때문에, 함유되는 금속(여기서는 Cr)의 이온화가 특히 생기기 쉽다. 따라서, 이와 같은 때에, 본 발명의 표면 처리가 특히 효과가 있다.
예를 들면, 본 발명의 Cr 이온 저감 처리는, 상기 박막 상에, 실질적으로 절연성의 산화물을 형성할 수 있기 때문에, 복수층의 사이가 절연되어, 이온화가 억지된다. 또한, 본 발명의 Cr 이온 저감 처리가, Cr을 함유하는 복수의 층에 작용 하면, 양자가 마찬가지의 산화물을 형성하여, 전위차가 생기지 않게 되기 때문에, Cr의 이온화가 억지된다. 이러한 작용의 하나 또는 복수의 영향에 의해 본 발명의 처리가 유효하게 작용하는 것이다.
또한, 본 발명은, 상기 제조 방법에 의한 포토마스크에 대하여, i선, h선, g선의 파장을 포함하는 노광광을 조사함으로써, 피전사체 상에 형성된 레지스트막에 패턴을 전사하는 패턴 전사 방법도 포함한다. 본 패턴 전사 방법에서는, 옥살산 이온 및 암모늄 이온이 존재하는 분위기 하에서 패턴을 전사하는 경우 본 발명의 효과가 현저하다. 본 패턴 전사 방법에서는 또한, 습도가 80% 이상인 분위기에서 패턴을 전사한 경우 효과가 현저하다.
이와 같은 용도에 이용되는 포토마스크에 대하여, 본 발명은 현저한 효과를 가져온다. 특히, 고습도화의 노광이나 보관에서도, 성장성 이물의 발생이 억지되는, 뛰어난 포토마스크를 얻을 수 있다.
액정 표시 장치 제조용 포토마스크의 사용/보관 환경에는, 에칭이나 현상 등에 이용되는 화합물이 존재하고, 상기한 옥살산 이온이나 암모니아 이온을 함유하는 것을 완전하게는 저지할 수 없다. 또한, 최근의 공정의 진보나 효율화에 의해, 이들의 농도가 소정량을 초과하는 경우가 생기고 있다. 이러한 생산 현장의 환경 하에 있더라도, 본 발명을 실시함으로써 마스크 패턴에 생기는 이물의 생성을 현저하게 지연시켜, 문제점이 생기지 않는 것으로 할 수 있었다.
본 발명에 따른 포토마스크의 제조 방법은, 펠리클 장착에 앞서서, 포토마스크의 Cr을 함유하는 차광막 등에 함유되는 이온화된 Cr을 저감하거나, 또는, Cr의 이온화를 억지하는, Cr 이온 저감 처리를 실시함으로써, 성장성 이물의 발생의 주요인인 Cr 이온과 환경 물질과의 반응을 저감시키고, 억지할 수 있어, 성장성 이물의 발생을 억제할 수 있는 것이다.
이하에, 본 발명의 실시의 일 형태를 도면, 실시예 등을 사용하여 설명한다. 또한, 이들 도면, 실시예 등 및 설명은 본 발명을 예시하는 것이며, 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다. 본 발명의 취지에 합치하는 한 다른 실시 형태도 본 발명의 범주에 속할 수 있는 것은 물론이다.
도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 제조 방법의 각 공정의 포토마스크의 단면을 도시하는 도면이다.
본 발명에 따른 포토마스크의 제조 방법은, <성막 공정>, <레지스트 도포 공정>, <레지스트 패터닝 공정>, <차광막 패터닝 공정>, <레지스트 제거 공정> 및 <Cr 이온 저감 공정>을 적어도 포함하고, 포토마스크를 제조한 후에 패턴 형성면에 펠리클을 장착하는 <펠리클 장착 공정>을 실시한다. 이하, 각 공정을 설명한다.
<성막 공정>
우선, 도 1의 (a)에 도시한 바와 같이, 석영 글래스 등으로 이루어지는 투광성 기판(1)의 주표면 상에, 스퍼터링 등의 수단에 의해 차광막(2)을 형성함으로써, 포토마스크 블랭크를 제작한다. 예를 들면 스퍼터 타깃으로서 크롬을 이용하고, 스퍼터 가스로서 아르곤을 이용할 수 있다. 또한 스퍼터 가스에 산소, 질소, 또는 이산화탄소 등을 적절한 유량 도입할 수 있다.
본 발명에서, 특히 효과가 높은 적층 구조의 차광막은, 조성이 서로 다른 복수의 층이 적층되어 있다. 각각의 층과 층의 경계는 명확한 것이어도, 조성 경사에 의한 것이어도 된다.
예를 들면, 인라인 타입의 스퍼터 장치에서, 피성막체인 기판의 반송에 맞추어, 공급하는 스퍼터 가스의 종류나 양을 변경함으로써, 예를 들면, Cr층 상에, CrO로 이루어지는 층을 적층할 수 있다. 상층측을, 포토마스크의 반사 방지층으로서 기능시켜도 된다.
투광성 기판(1)으로서는, 예를 들면, 5㎜ 내지 15㎜ 정도의 두께의 것을 이용할 수 있다. 차광막(2)으로서는, 상기한 바와 같이, Cr(크롬) 또는 Cr의 산화물, 질화물 혹은 탄화물 등의 Cr을 주성분으로 하는 것이 바람직하게 이용된다. 또한, 차광막(2)은, 노광광의 일부를 투과하는 반투광성의 막이어도 되고, 또한, 복수층의 적층인 경우(예를 들면, 복수의 차광막, 차광막과 반사 방지막, 또는 차 광막과 반투광막)에는, 각각이 반투광막과 차광막이어도 된다.
<레지스트 도포 공정>
다음으로, 도 1의 (b)에 도시한 바와 같이, 투광성 기판(1) 상에 성막된 차광막(2) 상에, 레지스트 재료를 도포하여 레지스트막(3)을 형성한다. 레지스트 재료의 도포 방법으로서는, 스핀 코터 등, 공지의 장치를 사용한 방법을 이용할 수 있다.
<레지스트 패터닝 공정>
다음으로, 도 1의 (c)에 도시한 바와 같이, 원하는 패턴에 기초하여, 레지스트막(3) 상에 패턴 묘화(선택적인 노광)를 행한다. 이 패턴 묘화는, 예를 들면, 레이저 또는 전자선을 이용한 묘화기에 의해 행할 수 있다. 그 후, 현상 등의 공지의 처리를 행함으로써, 레지스트 패턴(3a)을 형성한다.
<차광막 패터닝 공정>
다음으로, 도 1의 (d)에 도시한 바와 같이, 이와 같이 형성된 레지스트 패턴(3a)을 마스크로 하여, 차광막(2)을 에칭 처리함으로써, 차광막 패턴(2a)을 형성한다. 에칭 처리의 방식에는 특별히 제한은 없지만, 예를 들면, 공지의 웨트 에칭 처리 방법을 이용할 수 있다. 특히, 질산 세륨 제2 암모늄을 주성분으로 하는 웨트 에칭액으로 크롬 차광막을 에칭할 때에 형성되는 차광막의 패턴 단면 부근으로부터 발생하는 성장성 이물에 대하여 본 발명은 현저한 효과를 갖는다.
<레지스트 제거 공정>
다음으로, 레지스트 패턴(3a)을 공지의 방법으로 제거함으로써, 도 2의 (e) 에 도시한 바와 같이, 투광성 기판(1)에 차광막 패턴(2a)이 형성된다.
<Cr 이온 저감 공정>
다음으로，Cr을 주성분으로 하는 차광막 패턴(2a)에 함유되는 Cr2+, Cr3+ 등의 Cr 이온을 저감시키거나, 또는 그 생성을 억지하는 처리를 행한다. 성장성 이물의 발생을 방지하기 위해서이다. 그 방법에는 예를 들면 이하의 2개의 방법이 있다.
(1) 광 조사 처리
막 패턴에, 파장이 200㎚ 이하인 자외광(예를 들면, 파장 172㎚의 엑시머 UV램프)을 강도 30㎽/㎠ 이상(예를 들면 40㎽/㎠)으로 조사한다. 이 처리를 실시함으로써, 포토마스크에 형성된 Cr을 함유하는 막 패턴 내에 생겨 있던, 이온화된 Cr이, UV광의 에너지에 의해 활성화되어, 산소와 반응하여 Cr의 저급 산화물(Cr2O3, Cr3O4 등)로 되어, Cr 이온의 양이 감소한다. 이 때문에, 옥살산의 배위가 억제되어, 성장성 이물의 발생이 억제된다. 조사하는 광의 파장이 200㎚ 이하이면, 막에 함유되는 Cr의 활성화의 효율이 좋아져, 충분한 Cr의 산화물이 생성되므로, 본 발명을 실시하기 위해서 바람직하다. 또한, 조사하는 광의 강도가 30㎽/㎠ 이상인 경우에는, 막 내의 Cr 이온이 충분히 활성화되므로, 본 발명을 실시하기 위해서 바람직하다.
(2) 가열 처리
막 패턴을, 150℃ 이상 500℃ 이하의 온도(바람직하게는 200℃～350℃)에서 1시간 정도 가열한다. 이 가열에 의해, 차광막 패턴(2a)의 표면 및 내부의 Cr의 산화가 가속되어 Cr 이온이 Cr의 저급 산화물(Cr2O3, Cr3O4 등)로 되어, Cr 이온의 양이 감소한다. 이 때문에, 옥살산이 배위할 수 있는 Cr 이온의 양이 감소하여, 성장성 이물의 발생이 억제된다. 온도를 150℃ 이상으로 함으로써, 막 내의 Cr을 활성화할 때에, 막 패턴의 단면에 대해서도 충분히 산화할 수 있다. 또한，500℃를 초과하여도 상기 효과의 증강은 보이지 않아, 500℃ 이하로 하는 것이 바람직하다.
상기 2개의 방법 중 어느 한쪽, 또는 양방을 실시함으로써, 도 2의 (f)에 도시한 포토마스크에서는, 성장성 이물의 발생을 확실하게 저감할 수 있다.
또한, 상기의 방법에 의한 Cr 이온 저감 공정은, 대상으로 되는 Cr을 주성분으로 하는 막이, 스퍼터링법에 의해 형성되어 있으면，보다 효과적이다. 스퍼터링법에 의한 막은, 구조적으로 간극이 많아, 산화하는 것이 용이하다. 특히, 가열 처리에서는, 내부까지 산화할 수 있어 안정화할 수 있다. 또한, 어느 방법에서도, 막 패턴의 단면에 대해서도 작용하기 때문에, 패터닝된 상태의 Cr 함유막에 대하여 처리를 행하면, 본 발명의 효과가 현저하게 얻어진다.
<펠리클 장착 공정>
다음으로, 도 2의 (g)에 도시한 바와 같이, Cr 이온 저감 공정을 거쳐 제조된 포토마스크에 대하여, 그 패턴 형성면에 펠리클(4)을 공지의 방법으로 장착한다. 펠리클은, 니트로셀룰로오스나 셀룰로오스에스테르 등의 셀룰로오스계, 또한 불소 폴리머계, 시클로 올레핀계 등의 펠리클막과 펠리클 프레임으로 이루어지는, 공지의 것을 사용할 수 있다.
상기의 방법에 의해, 포토마스크에서, 차광막 패턴(2a)에서의 이온화된 Cr을 저감시켰다. 또한, 상기 방법에 의해, 차광막 패턴(2a)에 함유되는 Cr이, 환경 물질에 접촉하여 이온화되는 것을 억지할 수 있었다. 이 때문에, 상기 포토마스크는, Cr 이온 저감 공정을 실시하지 않았던 것 이외에는 동일한 공정을 거친 포토마스크와 함께, 동일한 분위기에 방치하였을 때의 성장성 이물의 발생의 유무를 목시에 의해 조사한 바, 본 발명의 포토마스크에서, 성장성 이물의 발생이 억제되어 있었다.
또한, 상기의 본 발명의 제법에 의한 포토마스크와, 본 발명의 Cr 이온 저감 처리를 실시하지 않은 포토마스크를, 동일한 (옥살산이 존재하는) 분위기에 방치한 후, Cr 패턴 표면을, TOF-SIMS(Time-of-flight secondary ion mass spectrometer)에 의해 분석한 바, 본 발명의 Cr 이온 저감 처리를 실시한 것만, 옥살산과 Cr의 착체(CrC2O4 -, CrC2O5H- 등)의 스펙트럼 피크가 실질적으로 검출되지 않는 것을 알 수 있었다.
본 발명에 따른 패턴 전사 방법의 실시 형태는, 상기의 제조 방법에 의해 얻어진 포토마스크에 대하여, i선, h선, g선의 파장을 포함하는 노광광을 조사함으로써, 피전사체 상에 형성된 레지스트막에 패턴을 전사한다. 이 경우, 옥살산 이온 및 암모늄 이온이 존재하는 분위기 하에서 패턴을 전사한 경우에 본 발명의 효과가 현저해지고, 또한, 습도가 80% 이상인 분위기에서 패턴을 전사한 경우에 본 발명의 효과가 현저해진다.
또한, 본 발명은 상기 실시 형태에 한정되지 않고, 적절히 변경하여 실시할 수 있다. 예를 들면, 상기 실시 형태에서는, 투광성 기판(1) 상에 차광막(2)만이 형성되는 예를 나타냈지만, 그것에 한정되지 않고, 반투광막이나 반사 방지막 등의 그 밖의 막이 형성되어 있어도 된다. 그 경우에는, 모든 막의 형성 및 패터닝이 완료된 후에 Cr 이온 저감 공정을 실시함으로써, 반투광막이나 반사 방지막 등에 Cr이 함유되어 있는 경우라도, 마찬가지의 효과가 얻어진다.
또한, 상기 실시 형태에서의 재료, 사이즈, 처리 수순 등은 일례이며, 본 발명의 효과를 발휘하는 범위 내에서 다양하게 변경하여 실시하는 것이 가능하다. 그 밖에, 본 발명의 목적의 범위를 일탈하지 않는 한에 있어서 적절히 변경하여 실시하는 것이 가능하다.
도 1은 본 발명의 실시 형태에서의 포토마스크 제조 방법의 공정을 도시하는 단면도.
도 2는 본 발명의 실시 형태에서의 포토마스크 제조 방법의 공정을 도시하는 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 투광성 기판
2 : 차광막
2a : 차광막 패턴
3 : 레지스트막
3a : 레지스트 패턴
4 : 펠리클

Claims (13)

  1. 투광성 기판 상에 형성된, Cr을 포함하는 박막을 패터닝하여 이루어지는 포토마스크의 제조 방법으로서,
    상기 박막에 소정의 패턴을 패터닝하는 공정과,
    상기 패터닝된 상기 박막에 함유되는 이온화된 Cr의 양을 저감하거나, 또는 Cr의 이온화를 억지하는, Cr 이온 저감 처리를 행하는 공정
    을 포함하는 포토마스크의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 Cr 이온 저감 처리가, 파장 200㎚ 이하에서 강도 30㎽/㎠ 이상의 광을 상기 박막에 조사하는 처리를 포함하는 포토마스크의 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 Cr 이온 저감 처리가, 상기 박막을 150℃ 이상 500℃ 이하의 온도에서 1시간 이상 가열하는 처리를 포함하는 포토마스크의 제조 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 박막이, 차광막, 반사 방지막 또는 반투광막인 포토마스크의 제조 방법.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 박막이, 스퍼터링법에 의해 성막된 막인 포토마스크의 제조 방법.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 박막은, 웨트 에칭에 의해 패터닝된 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 박막은, 조성이 서로 다른 복수의 층을 적층하여 이루어지는 것인 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 Cr 이온 저감 처리는, 상기 박막 상에, 산화물을 형성하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 박막은, 모두 Cr을 포함하는 층을 적층하여 이루어지는 것인 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.
  10. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 제조 방법에 의한 포토마스크에 대하여, i선, h선, g선의 파장을 포함하는 노광광을 조사함으로써, 피전사체 상에 형성된 레지스트막에 패턴을 전사하는 것을 특징으로 하는 패턴 전사 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    옥살산 이온 및 암모늄 이온이 존재하는 분위기 하에서 패턴을 전사하는 것을 특징으로 하는 패턴 전사 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    습도가 80% 이상인 분위기에서 패턴을 전사하는 것을 특징으로 하는 패턴 전사 방법.
  13. 제8항에 있어서, 상기 산화물은 절연성인 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.
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