KR101384111B1 - A Blank Mask, A Photomask using the Same and Method of Fabricating the Same - Google Patents
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Abstract
블랭크 마스크가 개시된다. 상기 블랭크 마스크는 투명기판 상에 순차적으로 적층된 금속막, 하드마스크막, 포토레지스트를 포함한다. 상기 금속막은 60㎚ 이하의 두께를 가지는 금속실리사이드이고, 실리콘의 함량비가 30~80at% 이내로 되어, 우수한 평탄도를 가질 수 있다. 상기 금속막의 건식 식각 시 상기 금속막과 식각 라디칼 이온의 거리차이에 의해 발생하는 로딩 효과가 저감되어, 우수한 품질의 블랭크 마스크가 얻어질 수 있다. A blank mask is disclosed. The blank mask includes a metal film, a hard mask film, and a photoresist sequentially stacked on a transparent substrate. The metal film is a metal silicide having a thickness of 60 nm or less, the silicon content ratio is within 30 ~ 80at%, it can have excellent flatness. In the dry etching of the metal film, the loading effect generated by the distance difference between the metal film and the etching radical ions is reduced, so that a blank mask of excellent quality can be obtained.
Description
본 발명은 블랭크 마스크, 이를 이용하는 포토 마스크 및 이를 제조하는 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 90㎚급 이하 특히, 45㎚급 이하에서 적용이 가능한 블랭크 마스크, 이를 이용하는 포토 마스크 및 이를 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a blank mask, a photo mask using the same and a method of manufacturing the same, and more particularly to a blank mask applicable to a 90 nm or less, in particular 45 nm or less, a photo mask using the same and a method of manufacturing the same. It is about.
오늘날 대규모 집적회로의 고집적화에 수반하는 회로패턴의 미세화 요구에 맞춰, 고도의 반도체 미세공정 기술이 매우 중요한 요소로 자리 잡고 있다. 집적회로의 경우 저전력, 고속동작을 위해 회로 배선이 미세화되고 있다. 이러한 요구들을 충족시키기 위해서는 광 리소그래피(Photo Lithography)에 사용되는, 포토마스크(Photomask)는, 보다 정밀한 회로 패턴(Pattern)을 형성할 수 있는 기술을 요구한다.Today, in order to meet the demand for miniaturization of circuit patterns accompanied with the high integration of large-scale integrated circuits, advanced semiconductor fine processing technology is becoming a very important factor. In the case of integrated circuits, circuit wiring has been miniaturized for low power and high speed operation. To meet these demands, photomasks, used in photolithography, require techniques that can form more precise circuit patterns.
일반적인 블랭크 마스크의 제조방법은 투명기판 위에 금속막, 하드마스크막 및 포토레지스트를 순차적으로 형성하고, 노광, 현상, 식각 및 스트립 공정을 통하여 패턴을 형성하는 것을 포함한다. 상기 금속막은 차광막을 포함할 수 있다. 종래의 블랭크 마스크의 제조방법에 따르면, 상기 포토레지스트의 패터닝시 매크로 로딩 효과 (Macro Loading Effect) 및 마이크로 로딩 효과 (Micro Loading Effect)가 발생할 수 있다. 때문에, 상기 포토레지스트가 동일한 크기로 노광 되더라도, 패턴들의 조밀도에 따라 패턴들의 크기가 서로 달라질 수 있다. 상기 포토레지스트를 마스크로 하여 하부막을 식각할 때, 동일한 현상액, 동일한 식각액, 또는 동일한 식각 가스량에 대해 단위 면적당 반응하는 반응속도 및 제거속도가 패턴들의 집적도에 따라 다를 수 있다. 상기 패턴들의 조밀도가 높은 영역에서는 낮은 영역에서 보다 반응속도 및 제거속도가 낮아 CD (Critical Dimension)의 차이가 발생할 수 있다. 즉, 상기 패턴들의 조밀도 높은 영역에서는, 상기 금속막을 식각하기 위한 식각 (Etching) 라디칼 (Radical)의 농도가 상기 금속막의 아래부분으로 갈수록 낮아지게 된다. 이에 따라 금속 패턴의 Top CD와 Bottom CD 간의 차이가 발생할 수 있다. 반면, 상기 패턴들의 조밀도가 낮은 영역, 예를 들면 독립 패턴(Isolated Pattern) 영역에서는, 식각되어야 할 부분이 적기 때문에 상대적으로 식각 라디칼의 농도가 높게 될 수 있다. 이에 따라 금속 패턴에 언더컷 (Undercut)이 발생하게 되어, Top CD와 Bottom CD 간의 큰 차이가 발생할 수 있다.A general method of manufacturing a blank mask includes sequentially forming a metal film, a hard mask film and a photoresist on a transparent substrate, and forming a pattern through exposure, development, etching and stripping processes. The metal film may include a light blocking film. According to the conventional blank mask manufacturing method, a macro loading effect and a micro loading effect may occur during patterning of the photoresist. Therefore, even when the photoresist is exposed to the same size, the size of the patterns may be different depending on the density of the patterns. When the lower layer is etched using the photoresist as a mask, the reaction rate and removal rate of reacting per unit area with respect to the same developer, the same etchant, or the same amount of etching gas may vary depending on the degree of integration of the patterns. In the region of high density of the patterns, the reaction rate and the removal rate are lower than those in the low region, which may cause a difference in CD (Critical Dimension). That is, in the high density region of the patterns, the concentration of etching radicals for etching the metal film is lowered toward the lower portion of the metal film. As a result, a difference between the top CD and the bottom CD of the metal pattern may occur. On the other hand, in the region where the density of the patterns is low, for example, an isolated pattern region, since the portions to be etched are small, the concentration of the etching radicals may be relatively high. As a result, an undercut occurs in the metal pattern, and a large difference may occur between the top CD and the bottom CD.
상기 포토레지스트의 두께를 얇게 하면, 상기 로딩 효과, 미세 패턴의 선형성, 및 피델리티가 향상될 수 있다. 그러나, 하부막의 패터닝 시, 포토레지스트 패턴이 데미지 (Damage)를 받아 그의 형상이 변할 수 있고 심각하게는 상기 하부막이 손상을 받을 수 있기 때문에, 원래의 포토레지스트 패턴을 하부막에 정확하게 전사하는 것이 곤란할 수 있다. When the thickness of the photoresist is thinned, the loading effect, the linearity of the fine pattern, and the fidelity may be improved. However, when the lower layer is patterned, it may be difficult to accurately transfer the original photoresist pattern to the lower layer because the photoresist pattern may be damaged and its shape may change and seriously the lower layer may be damaged. Can be.
또한 상기 포토레지스트의 두께를 얇게 하지 않고 싱기 포토레지스트 패턴을 미세화하면, 상기 포토레지스트 패턴 종횡비(Aspect Ratio)가 커질 수 있다. 일반적으로 상기 포토레지스트 패턴의 종횡비가 커지면, 그 패턴의 형상이 열화되기 쉽고, 이것을 마스크로 하는 하부막의 패터닝 시의 패턴전사 정밀도가 나빠진다. 극단적인 경우에는, 상기 포토레지스트 패턴의 일부가 쓰러지거나 박리되어 패턴의 누락이 발생할 수 있다. 따라서, 상기 포토마스크 패턴의 미세화에 수반하여, 상기 포토레지스트의 두께를 얇게 하여 상기 종횡비가 너무 커지지 않게 할 필요가 있다. In addition, if the thin photoresist pattern is made fine without reducing the thickness of the photoresist, the photoresist pattern aspect ratio may be increased. In general, as the aspect ratio of the photoresist pattern increases, the shape of the pattern tends to be deteriorated, and the pattern transfer accuracy at the time of patterning the lower film which uses this as a mask becomes worse. In extreme cases, a portion of the photoresist pattern may collapse or be peeled off, resulting in a missing pattern. Therefore, with the miniaturization of the photomask pattern, it is necessary to make the thickness of the photoresist thin so that the aspect ratio does not become too large.
상기 포토레지스트의 두께를 줄이는 것만큼 중요한 것은 상기 하드마스크막의 두께를 낮추는 것이다. 하지만, 상기 하드마스크막의 두께가 너무 얇으면, 상기 포토레지스트에서와 같이 하부막의 패터닝 시 손상될 수 있다. 때문에, 상기 하드마스크의 물질 및 두께에 대한 고려가 중요할 수 있다.As important as reducing the thickness of the photoresist is to lower the thickness of the hard mask film. However, if the thickness of the hard mask layer is too thin, it may be damaged during patterning of the lower layer as in the photoresist. Therefore, consideration of the material and thickness of the hard mask may be important.
상기 블랭크 마스크의 해상도를 높이기 위해, 화학증폭형 레지스트 (Chemically Amplified Resist)가 사용될 수 있다. 상기 화학증폭형 레지스트는 노광 공정에서 강산 (H+)을 발생할 수 있다. 상기 강산은 포스트 익스포저 베이크 (Post Exposure Bake; PEB) 공정에서 증폭되어, 상기 화학증폭형 레지스크가 용이하게 현상될 수 있다. 일반적으로 반사율 특성, 식각 특성, 광학밀도 등의 조절을 위해 상기 금속막에 질소가 첨가된다. 하지만 상기 화학증폭형 레지스트에서 발생된 상기 강산이 상기 금속막의 질소와 결합을 하여 중화되어, 상기 화학증폭형 레지스트가 현상되지 않을 수 있다. 상기 화학증폭형 레지스트가 현상되지 않으면 고해상도를 구현하기 어렵고 결국에는 고품질의 포토마스크 제작이 곤란할 수 있다.In order to increase the resolution of the blank mask, a chemically amplified resist may be used. The chemically amplified resist may generate a strong acid (H +) in the exposure process. The strong acid is amplified in a Post Exposure Bake (PEB) process, so that the chemically amplified resist can be easily developed. In general, nitrogen is added to the metal film to control reflectance characteristics, etching characteristics, optical density, and the like. However, the strong acid generated in the chemically amplified resist may be neutralized by bonding with nitrogen of the metal layer, so that the chemically amplified resist may not be developed. If the chemically amplified resist is not developed, it may be difficult to realize high resolution and eventually may be difficult to manufacture high quality photomasks.
본 발명의 기술적 사상은 상기의 문제점들을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 65㎚급 이하 특히 45㎚급 이하의 리소그래피 기술에 적용이 가능하며, 신뢰성이 향상된 블랭크 마스크, 이를 이용하는 포토 마스크 및 이의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The technical idea of the present invention was created to solve the above problems, and is applicable to lithography techniques of 65 nm or less, in particular 45 nm or less, and has improved reliability of a blank mask, a photo mask using the same, and a manufacturing method thereof. It aims to provide.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 이하의 구성을 갖는다. The present invention for achieving the above object has the following configuration.
(구성 1) (Configuration 1)
투명 기판; 상기 투명 기판 위의 금속막; 상기 금속막 위의 하드마스크막; 및 상기 하드마스크막 위의 레지스트를 포함하며, 상기 금속막은 실리콘의 함유비가 30 ~ 80 at% 인 것을 특징으로 하는 블랭크 마스크. A transparent substrate; A metal film on the transparent substrate; A hard mask film on the metal film; And a resist on the hard mask layer, wherein the metal layer has a silicon content of 30 to 80 at%.
(구성 2) (Composition 2)
구성 1에 있어서, 상기 투명 기판과 상기 금속막 사이의 위상반전막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 블랭크 마스크.The blank mask according to
(구성 3) (Composition 3)
구성 2에 있어서, In
상기 투명 기판과 상기 위상반전막 사이 또는 상기 위상반전막과 상기 금속막 사이의 식각저지막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 블랭크 마스크.And a etch stop layer between the transparent substrate and the phase shift layer or between the phase shift layer and the metal layer.
(구성 4)(Composition 4)
구성 1 내지 3 중 어느 하나에 있어서, 상기 금속막의 평탄도는 상기 금속막 형성 전의 상기 투명기판의 평탄도와 비교하여 1㎛ 이내의 범위로 변화되는 것을 특징으로 하는 블랭크 마스크.The blank mask according to any one of
(구성 5)(Composition 5)
구성 1 내지 3 중 어느 하나에 있어서, 상기 금속막은 실리콘을 포함하고, 몰리브데늄(Mo), 탄탈륨(Ta), 텅스텐(W), 티타늄(Ti), 및 크롬(Cr) 중 선택되는 적어도 하나의 금속, 또는 이들의 화합물을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 블랭크 마스크. In any one of the
(구성 6)(Composition 6)
구성 1 내지 3 중 어느 하나에 있어서, 상기 금속막은 차광막, 식각 저감막, 및 반사방지막으로 이루어진 군으로부터 선택되어진 적어도 하나의 막을 포함하는 것을 특징으로 하는 블랭크 마스크.The blank mask according to any one of
(구성 7)(Composition 7)
구성 1 내지 3 중 어느 하나에 있어서, 상기 금속막의 노광광에서의 광학밀도가 2.5 내지 3.5인 것을 특징으로 하는 블랭크 마스크. The blank mask according to any one of
(구성 8)(Composition 8)
구성 1 내지 3 중 어느 하나에 있어서, 상기 금속막과 상기 하드마스크막과의 선택비가 5 이상인 것을 특징으로 하는 블랭크 마스크. The blank mask according to any one of
(구성 9)(Composition 9)
구성 1 내지 3 중 어느 하나에 있어서, 상기 금속막의 실리콘의 함유량은 그의 표면에서부터 상기 투명 기판 방향으로 증가하는 것을 특징으로 하는 블랭크 마스크.The blank mask according to any one of
(구성 10)(Configuration 10)
구성 1 내지 3 중 어느 하나에 있어서, 상기 금속막에 포함된 질소의 함유량이 0 내지 80 at% 인 것을 특징으로 하는 블랭크 마스크.The blank mask according to any one of
(구성 11)(Configuration 11)
구성 1 내지 3 중 어느 하나에 있어서, 상기 금속막의 응력 절대값이 5000MPa 이하인 것을 특징으로 하는 블랭크 마스크. The blank mask according to any one of
(구성 12)(Configuration 12)
구성 1 내지 3 중 어느 하나에 있어서, 상기 금속막은 탄탈륨을 포함하는 것을 특징으로 하는 블랭크 마스크. The blank mask according to any one of
(구성 13)(Composition 13)
구성 1 내지 3 중 어느 하나에 있어서, 상기 금속막의 반사율이 193㎚에서 25% 이하인 것을 특징으로 하는 블랭크 마스크. The blank mask according to any one of
(구성 14)(Composition 14)
구성 1 내지 3 중 어느 하나에 있어서, 상기 하드마스크막은 금속, 및 상기 금속의 산화물, 탄화물, 질화물, 산화탄화물, 탄화질화물, 및 산화탄화질화물 중에서 선택된 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 블랭크 마스크.The blank mask according to any one of
(구성 15)(Composition 15)
구성 1 내지 3 중 어느 하나에 있어서, 상기 하드마스크막은 불소 계열의 가스에 건식 식각이 되지 않으며, 염소계 가스에 건식 식각이 되는 것을 특징으로 하는 블랭크 마스크. The blank mask according to any one of
(구성 16)(Configuration 16)
구성 1 내지 3 중 어느 하나에 있어서, 상기 하드마스크막은 3 내지 30㎚의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 블랭크 마스크. The blank mask according to any one of
(구성 17)(Configuration 17)
구성 1 내지 3 중 어느 하나에 있어서, 상기 하드마스크막에 포함된 암모니아를 포함한 불순물 이온이 1ppmv 이하인 것을 특징으로 하는 블랭크 마스크. The blank mask according to any one of
(구성 18)(Configuration 18)
구성 1 내지 3 중 어느 하나에 있어서, 상기 하드마스크막과 상기 레지스트 사이의 레지스트 하부막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 블랭크 마스크. The blank mask according to any one of
(구성 19)(Configuration 19)
구성 18에 있어서, 상기 레지스트 하부막은 3~50㎚의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 블랭크 마스크. The blank mask according to Configuration 18, wherein the resist underlayer has a thickness of 3 to 50 nm.
(구성 20)(Configuration 20)
구성 18에 있어서, 상기 레지스트 하부막은 알카리 계열의 현상액에 용해되는 것을 특징으로 하는 블랭크 마스크. The blank mask according to Configuration 18, wherein the resist underlayer is dissolved in an alkaline developer.
(구성 21)(Configuration 21)
블랭크 마스크 제조방법에 있어서, 투명 기판을 준비하는 단계; 상기 투명 기판 위에 금속막을 형성하는 단계; 상기 금속막 위에 하드마스크막을 형성하는 단계; 및 상기 하드마스크막 위에 레지스트을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 금속막은 실리콘의 함유비가 30 ~ 80 at%인 것을 특징으로 하는 블랭크 마스크 제조방법. A blank mask manufacturing method comprising: preparing a transparent substrate; Forming a metal film on the transparent substrate; Forming a hard mask layer on the metal layer; And forming a resist on the hard mask film, wherein the metal film has a silicon content of 30 to 80 at%.
(구성 22)(Configuration 22)
구성 21에 있어서, 상기 투명 기판과 상기 금속막 사이에 위상반전막을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 블랭크 마스크 제조방법.21. The blank mask manufacturing method of configuration 21, further comprising forming a phase inversion film between the transparent substrate and the metal film.
(구성 23)(Configuration 23)
구성 22에 있어서, 상기 투명 기판과 상기 위상반전막 사이 또는 상기 위상반전막과 상기 금속막 사이에 식각저지막을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 블랭크 마스크 제조방법.The blank mask manufacturing method of construction 22, further comprising forming an etch stop film between the transparent substrate and the phase shift film or between the phase shift film and the metal film.
(구성 24)(Composition 24)
구성 21 내지 23 중 어느 하나에 있어서, 상기 위상반전막, 상기 식각저지막, 상기 금속막 및 상기 하드마스크막은 롱쓰로우 스퍼터링(Long Throw Sputtering) 방법을 통해 형성되는 것을 특징으로 하는 블랭크 마스크의 제조방법.The method of claim 21, wherein the phase inversion film, the etch stop film, the metal film, and the hard mask film are formed by a long throw sputtering method. .
(구성 25)(Composition 25)
구성 24에 있어서, 상기 투명기판과 스퍼터링 타겟의 거리는 200㎜ 이상인 것을 특징으로 하는 블랭크 마스크의 제조방법.The method for manufacturing a blank mask according to configuration 24, wherein the distance between the transparent substrate and the sputtering target is 200 mm or more.
(구성 26)(Composition 26)
구성 21 내지 23 중 어느 하나에 있어서, 상기 하드마스크막과 상기 레지스트 사이에 레지스트 하부막을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 블랭크 마스크의 제조방법.The blank mask manufacturing method according to any one of Configurations 21 to 23, further comprising forming a resist underlayer between the hard mask film and the resist.
(구성 27)(Composition 27)
구성 1 내지 3 중 어느 하나의 기재의 블랭크 마스크를 노광 및 현상하여 제조된 것을 특징으로 하는 포토마스크.A photomask manufactured by exposing and developing the blank mask of any one of the structures 1-3.
블랭크 마스크의 금속막을 구성하는 Si의 함량를 30~80at%로 하고, 상기 금속막의 평탄도는 상기 금속막 형성 전의 투명기판의 평탄도와 비교하여 1㎛ 이내의 범위로 제어함으로써, 상기 금속막의 건식 식각 (Dry Etch)시 발생하는 라디칼 이온의 밀도 (Density) 차이를 최소화할 수 있다. 이로써 로딩 효과가 저감된 우수한 품질의 블랭크 마스크 및 포토마스크가 얻어질 수 있다. 때문에 고정밀도 패턴이 가능하고, 패턴의 전사 정밀도가 우수하여, CD 선형성(linearity), 피델러티(fidelity), CD Mean To Target (MTT), CD Uniformity 및 식각 단면 형상 (Line Edge Roughness : LER) 특성이 향상된 블랭크 마스크 및 포토 마스크가 얻어질 수 있다. The content of Si constituting the metal film of the blank mask is 30 to 80 at%, and the flatness of the metal film is controlled to be within 1 μm in comparison with the flatness of the transparent substrate before forming the metal film, thereby providing dry etching of the metal film ( The difference in density of radical ions generated during dry etching can be minimized. This allows a good quality blank mask and photomask with a reduced loading effect. High precision patterns are possible, and the pattern transfer accuracy is excellent, and the characteristics of CD linearity, fidelity, CD Mean To Target (MTT), CD Uniformity, and Line Edge Roughness (LER) Improved blank masks and photo masks can be obtained.
도 1은 본 발명의 실시예1에 따른 단일층 금속막 구조의 블랭크 마스크의 개략적인 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예2,4에 따른 2층 금속막 구조의 블랭크 마스크의 개략적인 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예3에 따른 3층 금속막 금속막 구조의 블랭크 마스크의 개략적인 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예5에 따른 블랭크 마스크의 개략적인 단면도이다.1 is a schematic cross-sectional view of a blank mask of a single layer metal film structure according to
2 is a schematic cross-sectional view of a blank mask of a two-layer metal film structure according to Examples 2 and 4 of the present invention.
3 is a schematic cross-sectional view of a blank mask of a three-layer metal film metal film structure according to Embodiment 3 of the present invention.
4 is a schematic cross-sectional view of a blank mask according to
본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 블랭크 마스크의 제조방법은 투명 기판 상에 위상반전막, 금속막, 하드마스크막, 및 레지스트를 형성하는 것을 포함한다. 상기 금속막의 평탄도는 상기 금속막 형성 전의 상기 투명기판의 평탄도와 비교하여 1㎛ 이내의 범위로 변화되는 것을 특징으로 한다.A method of manufacturing a blank mask according to embodiments of the inventive concept includes forming a phase inversion film, a metal film, a hard mask film, and a resist on a transparent substrate. The flatness of the metal film is changed within a range of 1 μm compared with the flatness of the transparent substrate before forming the metal film.
상기 블랭크 마스크가 바이너리 인텐서티 블랭크 마스크인 경우, 상기 방법은If the blank mask is a binary intensity blank mask, the method
a1) 투명 기판을 준비하는 단계; a1) preparing a transparent substrate;
b1) 상기 a1) 단계에서 준비된 상기 투명 기판 위에 금속막을 형성하는 단계; b1) forming a metal film on the transparent substrate prepared in step a1);
c1) 상기 b1) 단계에서 형성된 상기 금속막 위에 하드마스막을 형성하는 단계; 및c1) forming a hard mask film on the metal film formed in step b1); And
d1) 상기 c1) 단계에서 형성된 상기 하드마스크막 위에 레지스트를 형성하는 단계를 포함할 수 있다. d1) may comprise forming a resist on the hard mask film formed in step c1).
상기 블랭크 마스크가 위상반전 블랭크 마스크인 경우, 상기 방법은If the blank mask is a phase inversion blank mask, the method
h1) 투명 기판을 준비하는 단계; h1) preparing a transparent substrate;
i1) 상기 h1) 단계에서 준비된 상기 투명 기판 위에 위상반전막을 형성하는 단계; i1) forming a phase inversion film on the transparent substrate prepared in step h1);
j1) 상기 i1) 단계에서 형성된 상기 위상반전막 위에 식각 저지막을 형성하는 단계; j1) forming an etch stop layer on the phase inversion film formed in step i1);
k1) 상기 j1) 단계에서 형성된 상기 식각 저지막 위에 금속막을 형성하는 단계; k1) forming a metal film on the etch stop layer formed in step j1);
l1) 상기 k1) 단계에서 형성된 상기 금속막 위에 하드마스크막을 형성하는 단계; 및l1) forming a hard mask film on the metal film formed in step k1); And
m1) 상기 l1) 단계에서 형성된 상기 하드마스크막 위에 레지스트를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
m1) may comprise forming a resist on the hard mask film formed in step l1).
이하 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 보다 구체적인 제조 방법 및 특징이 설명된다. Hereinafter, more specific manufacturing methods and features according to embodiments of the inventive concept will be described.
상기 a1) 및 h1) 단계에 있어서, 상기 투명 기판은 소다라임(Sodalime), 합성석영 유리(Synthetic Quartz) 또는 불화칼슘(CaF2)을 포함할 수 있고, 리소그래피 광원인 i-line(365㎚) 내지 ArF laser(193㎚) 파장에서 적어도 85% 이상의 투과율을 가지는 기판을 포함할 수 있다. Immersion Lithography에 적용되는 경우, 상기 투명 기판은 5㎚/6.35㎜ 이하의 복굴절률을 가질 수 있다.In steps a1) and h1), the transparent substrate may include soda lime, synthetic quartz or calcium fluoride (CaF 2 ), which is an lithography light source, i-line (365 nm). To a substrate having at least 85% transmittance at an ArF laser (193 nm) wavelength. When applied to immersion lithography, the transparent substrate may have a birefringence of 5 nm / 6.35 mm or less.
상기 a1) 및 h1) 단계에 있어서, 상기 투명 기판의 평탄도 절대값은 1㎛ 이내일 수 있다.In steps a1) and h1), an absolute flatness value of the transparent substrate may be within 1 μm.
상기 b1) 및 k1) 단계에 있어서, 상기 금속막은 단일막 또는 2층 이상의 다층막으로 구성될 수 있다.In the steps b1) and k1), the metal film may be composed of a single film or a multilayer film of two or more layers.
상기 b1) 및 k1) 단계에 있어서, 상기 금속막이 단일막인 경우, 단일막 만으로 빛을 차광할 수 있다. 상기 금속막이 단일막일 경우, 단일막의 표면으로부터 기판 방향으로 연속적인 조성을 가질 수 있다. 상기 금속막은 실리콘을 함유하고, 추가적으로 몰리브데늄(Mo), 탄탈륨(Ta), 텅스텐(W), 티타늄(Ti), 및 크롬(Cr) 중 선택되는 하나 이상의 금속이 포함된 물질, 및 그들의 산화물, 탄화물, 질화물, 산화질화물, 산화탄화물, 탄화질화물, 또는 산화탄화질화물을 포함할 수 있다. 상기 단일막의 표면으로부터 기판 방향으로 갈수록, 실리콘의 함유량이 증가할 수 있다.In steps b1) and k1), when the metal film is a single film, light may be blocked by only a single film. When the metal film is a single film, the metal film may have a continuous composition from the surface of the single film to the substrate. The metal film contains silicon and additionally contains a material containing at least one metal selected from molybdenum (Mo), tantalum (Ta), tungsten (W), titanium (Ti), and chromium (Cr), and their oxides. , Carbides, nitrides, oxynitrides, oxidized carbides, carbonitrides, or oxynitrides. The content of silicon may increase from the surface of the single layer toward the substrate.
상기 b1) 및 k1) 단계에 있어서, 상기 금속막이 2층 이상의 다층막인 경우, 상기 금속막은, 빛을 차광할 수 있는 차광막의 기능과 빛의 반사를 저감하는 반사방지막의 기능을 할 수 있다. 건식 식각시 최상부층에서 발생된 로딩 효과로 인한 CD 차이를 보정하기 위해 식각 저감막을 추가로 형성할 수 있다. 상기 식각 저감막은 최상부층의 식각 속도(Etch Rate)보다 느린 것이 바람직하다. 예를 들어, 3층 구조의 금속막은 최상층부터 반사방지막, 식각 저감막, 및 차광막을 포함할 수 있으며, 건식 식각시 상기 반사 방지막에서의 로딩 효과에 의해 발생된 CD 차이를 상기 식각 저감막에서 보정한 후 상기 차광막을 식각함으로서, 상기 로딩 효과에 의한 CD 차이가 보정될 수 있다. In the above steps b1) and k1), when the metal film is a multi-layered film of two or more layers, the metal film may function as a light shielding film capable of shielding light and a reflection prevention film for reducing reflection of light. An etch reducing layer may be further formed to correct the CD difference due to the loading effect generated in the uppermost layer during dry etching. The etching reduction film is preferably slower than the etching rate of the uppermost layer. For example, the metal film having a three-layer structure may include an antireflection film, an etch reduction film, and a light shielding film from the top layer, and correct the CD difference generated by the loading effect on the antireflection film in the etch reduction film during dry etching. After etching the light shielding film, the CD difference due to the loading effect may be corrected.
상기 b1) 및 k1) 단계에 있어서, 상기 금속막의 실리콘의 함량비는 30 ~ 80 at% 일 수 있다. 상기 실리콘의 함량비가 30 at% 이하일 경우, 상기 금속막 형성 후 사용되는 화학 약품에 대한 내화학성이 떨어지게 되어 광학특성이 변할 수 있다. 상기 실리콘의 함량비가 80 at% 이상일 경우, 실리콘 성분의 과다로 인해 상기 금속막의 응력이 증가할 수 있다. 따라서, 상기 금속막에 포함되는 실리콘의 함유량은 제어되어야 하며, 상기 실리콘의 함량비가 30 ~ 80 at%일 때, 응력 및 광학 특성이 안정될 수 있다. In the steps b1) and k1), the content ratio of silicon in the metal film may be 30 to 80 at%. When the content ratio of the silicon is 30 at% or less, the chemical resistance to the chemicals used after the metal film is formed may be deteriorated, thereby changing the optical properties. When the content ratio of the silicon is 80 at% or more, the stress of the metal film may increase due to the excessive amount of the silicon component. Therefore, the content of silicon included in the metal film should be controlled, and when the content ratio of silicon is 30 to 80 at%, stress and optical properties may be stabilized.
상기 b1) 및 k1) 단계에 있어서, 상기 금속막의 노광광에 대한 광학 밀도는 2.5 ~ 3.5 일 수 있다.In the steps b1) and k1), the optical density of the exposed light of the metal film may be 2.5 to 3.5.
상기 b1) 및 k1) 단계에 있어서, 상기 금속막과 상기 하드마스크막의 선택비는 5 이상일 수 있다. In steps b1) and k1), a selectivity ratio between the metal layer and the hard mask layer may be 5 or more.
상기 b1) 및 k1) 단계에 있어서, 상기 금속막은 20 내지 60㎚의 두께를 가질 수 있다. 상기 금속막의 두께가 20㎚ 이하이면 광학 밀도의 특성이 좋지 못하고, 60㎚ 이상이면 로딩 효과가 발생하여 CD 제어가 어려울 수 있다. In the steps b1) and k1), the metal film may have a thickness of 20 to 60nm. If the thickness of the metal film is 20 nm or less, the characteristics of the optical density are not good, and if the thickness of the metal film is 60 nm or more, a loading effect may occur and CD control may be difficult.
상기 b1) 및 k1) 단계에 있어서, 상기 금속막이 질화막인 경우, 질소의 함량은 0 ~ 80 at%일 수 있다. 상기 질소 함유량이 80 at% 이상일 경우, 박막의 소멸 계수가 증가하여 광학 밀도 특성이 좋지 못할 수 있다. In the steps b1) and k1), when the metal film is a nitride film, the nitrogen content may be 0 to 80 at%. When the nitrogen content is 80 at% or more, the extinction coefficient of the thin film may increase, resulting in poor optical density characteristics.
상기 b1) 및 k1) 단계에 있어서, 상기 금속막 형성 후의 응력의 절대값은 5000 MPa이하일 수 있다. 상기의 응력은 다음의 수학식 Stoney Equation을 통해 구하여 질 수 있다. In steps b1) and k1), an absolute value of the stress after the metal film is formed may be 5000 MPa or less. The stress can be obtained through the following Stoney Equation.
상기 응력은 상기 금속막 형성전의 기판의 곡률반경과 금속막 형성 후의 기판의 곡률 반경의 차이를 통해 얻어질 수 있다. 상기 응력의 절대값이 5000 MPa 이상일 경우 상기 기판의 휘어짐이 심해져 CD 구현시 Image Placement Error를 유발하여 CD 제어가 어려울 수 있다.The stress may be obtained through a difference between the radius of curvature of the substrate before forming the metal film and the radius of curvature of the substrate after forming the metal film. If the absolute value of the stress is 5000 MPa or more, the bending of the substrate is severe, causing CD Image Imagement Error when implementing the CD can be difficult to control.
상기 b1) 및 k1) 단계에 있어서, 상기 금속막은 그의 응력을 제어하기 위하여 탄탈륨을 포함할 수 있다. 박막 형성 후의 응력은 형성 조건, 물질의 조성 등의 영향을 받을 수 있다. 탄탈륨은 외부 공정의 변화에 따른 응력의 변화가 크지 않다. In the steps b1) and k1), the metal film may include tantalum to control the stress thereof. The stress after thin film formation may be affected by formation conditions, material composition, and the like. Tantalum has a small change in stress due to changes in external processes.
상기 b1) 및 k1) 단계에 있어서, 상기 금속막은 DC 스퍼터, R.F. 스퍼터, 또는 이온빔 증착 방법으로 형성될 수 있다, 상기 금속막의 균일성 확보를 위해서, 롱쓰로우 스퍼터 (Long Throw Sputter) 방법이 사용될 수 있다. 상기 롱쓰로우 스퍼터링 방법이 사용되면, 상기 금속막의 균일성 확보가 용이하고, CD Uniformity가 우수한 고품질의 블랭크 마스크 제조가 가능하다. In the steps b1) and k1), the metal film is a DC sputter, R.F. It may be formed by a sputter or an ion beam deposition method. In order to secure uniformity of the metal film, a long throw sputter method may be used. When the long throw sputtering method is used, it is possible to secure a uniformity of the metal film and to manufacture a high quality blank mask having excellent CD uniformity.
상기 b1) 및 k1) 단계에 있어서, 상기 금속막 표면의 반사율은 193㎚의 노광 파장에서 25% 이하일 수 있다. In steps b1) and k1), the reflectance of the surface of the metal film may be 25% or less at an exposure wavelength of 193 nm.
상기 c1) 및 i1) 단계에 있어서, 상기 하드마스크막은 금속을 포함할 수 있다. 상기 하드마스크막은 상기 금속의 산화물, 탄화물, 질화물, 및 이들의 화합물로 구성되는 그룹에서의 선택된 하나를 포함할 수 있다.In steps c1) and i1), the hard mask layer may include a metal. The hard mask layer may include one selected from the group consisting of oxides, carbides, nitrides, and compounds thereof.
상기 c1) 및 i1) 단계에 있어서, 상기 하드마스크막의 상기 금속은 Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, Ge, Zr, Nb, Mo, Ru, Rh, Pd, Ag, Cd, In, Sn, Hf, Ta, W, Os, Ir, Pt, 및 Au 중에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.In the steps c1) and i1), the metal of the hard mask layer is Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, Ge, Zr, Nb, Mo, Ru, Rh, Pd And Ag, Cd, In, Sn, Hf, Ta, W, Os, Ir, Pt, and Au.
상기 c1) 및 i1) 단계에 있어서, 상기 하드마스크막은, 불소계열의 가스에 식각되지 않으며 염소 계열 가스에 식각될 수 있다. 이때 상기 하드마스크막과 상기 금속막과의 선택비는 5 이상일 수 있다.In steps c1) and i1), the hard mask layer may be etched in a chlorine-based gas without being etched in a fluorine-based gas. In this case, the selectivity ratio between the hard mask layer and the metal layer may be 5 or more.
상기 c1) 및 i1) 단계에 있어서, 상기 하드마스크막은 3 ~ 30㎚의 두께로 형성되는 것이 바람직하다. 상기 하드마스크막의 두께가 3㎚ 이하일 경우 하드마스크의 기능을 하지 못하여 상기 금속막에 Damage가 발생할 수 있다. 상기 하드마스크막의 두께가 30㎚ 이상이 되면 식각 시간이 길어짐에 따라 생산성이 저하될 수 있으며, 건식 식각시 로딩 효과가 발생하게 되어 우수함 품질의 CD 구현이 어려울 수 있다.In the above c1) and i1), the hard mask film is preferably formed to a thickness of 3 ~ 30nm. If the thickness of the hard mask layer is 3 nm or less, damage to the metal layer may occur because the hard mask does not function. When the thickness of the hard mask layer is 30 nm or more, productivity may decrease as the etching time becomes longer, and a loading effect may occur during dry etching, and it may be difficult to implement CD of excellent quality.
상기 c1) 및 i1) 단계에 있어서, 상기 하드마스크막의 형성 후 응력의 절대값이 5000 MPa 이하일 수 있다. In steps c1) and i1), an absolute value of the stress after formation of the hard mask layer may be 5000 MPa or less.
상기 b1) 및 k1) 단계 또는 상시 c1) 및 i1) 단계에 있어서, 상기 금속막 및 상기 하드마스크막의 형성 후 응력 절대값이 5000 MPa 이하가 되도록, 열처리, 섬광 램프, 레이저 및 플라즈마 처리방법 중 선택된 방법이 사용될 수 있다. 박막의 응력 제어를 위해서는 박막의 증착 시, 중, 또는 후에 표면 처리를 하는 것이 바람직하다. 상기 표면 처리는 외부 에너지를 공급하는 방법 외에도 냉각과 같은 방법을 사용될 수 있다. 상기 응력 제어는 상기 금속막 형성 후, 또는 상기 하드마스크막 형성 후에 실시될 수도 있다. In the steps b1) and k1) or always in steps c1) and i1), a method of heat treatment, a flash lamp, a laser and a plasma treatment method is selected so that the absolute value of the stress after formation of the metal film and the hard mask film is 5000 MPa or less. The method can be used. For stress control of the thin film, it is preferable to perform surface treatment during, during, or after deposition of the thin film. The surface treatment may use a method such as cooling in addition to a method of supplying external energy. The stress control may be performed after the metal film is formed or after the hard mask film is formed.
상기 c1) 및 i1) 단계에 있어서, 상기 하드마스크막에서의 표면 저항이 10 Ω ~ 10 kΩ/□ 일 수 있다.In steps c1) and i1), the surface resistance of the hard mask layer may be 10 Ω to 10 kΩ / □.
상기 c1) 및 i1) 단계에 있어서, 상기 하드마스크막의 형성을 위하여, DC 스퍼터링, R.F. 스퍼터링, 또는 이온빔 증착 방법이 사용될 수 있다. 상기 하드마스크막의 균일성 및 생산성 확보를 위해서, 롱쓰로우 스퍼터 (Long Throw Sputter) 방법이 사용될 수 있다. 상기 롱쓰로우 스퍼터 방법에서의 기판과 타겟과의 거리는 200㎜ 이상인 것이, 우수한 균일성 확보를 위하여 바람직하다.In steps c1) and i1), in order to form the hard mask film, DC sputtering, R.F. Sputtering, or ion beam deposition methods can be used. In order to secure uniformity and productivity of the hard mask layer, a long throw sputter method may be used. The distance between the substrate and the target in the long throw sputtering method is preferably 200 mm or more, in order to ensure excellent uniformity.
상기 c1) 및 i1) 단계에 있어서, 상기 하드마스크막은 불순물 이온 특히, 암모니아 이온(NH4 +)을 포함한 염기성 불순물 이온을 1 ppmv 이하로 포함하는 것이 바람직하다. 상기 염기성 이온은 상기 하드마스크막 상에 증착되는 화학 증폭형 레지스트의 강산과 결합하여, 상기 레지스트의 강산을 중화시킨다. 중화된 강산으로 인해, 상기 레지스트의 특성이 저하되는 상기 레지스트의 기판 의존성 현상이 발생하게 된다. 따라서, 상기 기판 의존성을 제어하기 위해서는 불순물 이온 특히, 염기성 불순물 이온이 1 ppmv 이하인 것이 바람직하다. In the above steps c1) and i1), the hard mask layer preferably contains 1 ppmv or less of basic impurity ions including impurity ions, in particular, ammonia ions (NH 4 + ). The basic ions are combined with the strong acid of the chemically amplified resist deposited on the hard mask film to neutralize the strong acid of the resist. Due to the neutralized strong acid, a substrate dependency phenomenon of the resist occurs, which degrades the resist properties. Accordingly, in order to control the substrate dependency, impurity ions, particularly basic impurity ions, are preferably 1 ppmv or less.
상기 c1) 및 i1) 단계에 있어서, 상기 하드마스크막의 상기 기판 의존성을 제어하기 위하여, 상기 하드마스크막이 표면처리될 수 있다. 상기 표면처리를 위한 방법은 급속 열처리 장치 (RTP), Hot-plate 열처리, 플라즈마 처리, 또는 진공 베이킹 처리(Vacuum Baking Treatment)를 포함할 수 있다.In steps c1) and i1), the hard mask layer may be surface treated to control the substrate dependency of the hard mask layer. The surface treatment method may include a rapid heat treatment apparatus (RTP), a hot-plate heat treatment, a plasma treatment, or a vacuum baking treatment.
상기 c1) 및 i1) 단계에 있어서, 상기 하드마스크막의 상기 표면처리는 5 mtorr 이하의 진공 중에서 실시되는 것이 바람직하다. In the above steps c1) and i1), the surface treatment of the hard mask film is preferably performed in a vacuum of 5 mtorr or less.
상기 c1) 및 i1) 단계에 있어서, 상기 하드마스크막의 상기 기판 의존성 제어 및 상기 하드마스크막과 레지스트와의 Adhesion 향상을 위해, 상기 하드마스크막과 상기 레지스트의 사이에, DBARC(Developable BARC without Exposure)이 추가로 형성될 수 있다. 상기 DBARC는, 상기 레지스트와 조성이 비슷하여 Adhesion 특성이 좋고, 상기 기판 의존성에 의해 나타나는 Scum과 같은 현상을 줄일 수 있다. 또한 상기 DBARC는 노광 공정 없이 현상액에 용해되기 때문에, 추가적인 Strip 공정을 필요로 하지 않는다. In steps c1) and i1), between the hard mask film and the resist, DBARC (Developable BARC without Exposure) for controlling the substrate dependency of the hard mask film and improving the adhesion between the hard mask film and the resist. This may be further formed. The DBARC has a similar composition to that of the resist, which has good adhesion properties, and can reduce phenomena such as scum exhibited by the substrate dependency. In addition, since the DBARC is dissolved in the developer without the exposure process, no additional Strip process is required.
상기 c1) 및 i1) 단계에 있어서, 상기 하드마스크막 상에 상기 DBARC를 형성할 경우, 상기 DBARC의 두께는 50nm 이하가 바람직하며 더욱 바람직하게는 30㎚ 이하가 바람직하다. 상기 DBARC가 너무 두꺼우면, 상기 DBARC의 반사율로 인해 상기 레지스트의 광학특성이 저하되거나 현상액에 의한 Strip시 상기 DBARC가 완전히 제거되지 않고 잔류물이 남아 불량을 야기할 수 있다. 상기 DBARC의 두께가 3㎚ 이하로 형성되면, 상기 기판 의존성이 제어되지 않을 수 없다.In the steps c1) and i1), when the DBARC is formed on the hard mask film, the thickness of the DBARC is preferably 50 nm or less, more preferably 30 nm or less. If the DBARC is too thick, the optical properties of the resist may be degraded due to the reflectance of the DBARC, or the DBARC may not be completely removed when the strip is caused by a developer, and residues may remain. If the thickness of the DBARC is formed to be 3nm or less, the substrate dependency can not be controlled.
상기 c1) 및 i1) 단계에 있어서, 상기 하드마스크막 상에 상기 DBARC를 형성할 경우, 상기 DBARC는 화학증폭형 레지스트가 현상될 수 있도록 하는 강산(즉, H+)을 포함할 수 있다. 상기 DBARC가 강산을 포함함으로써, 상기 화학증폭형 레지스트에서 강산이 중화되어 소실되는 현상을 상기 DBARC가 보완하여, 상기 기판 의존성이 감소할 수 있다.In the above steps c1) and i1), when the DBARC is formed on the hard mask layer, the DBARC may include a strong acid (ie, H +) for developing a chemically amplified resist. Since the DBARC contains a strong acid, the DBARC compensates for the strong acid being neutralized and lost in the chemically amplified resist, thereby reducing the substrate dependency.
상기 c1) 및 i1) 단계에 있어서, 상기 하드마스크막 상에 상기 DBARC를 형성할 경우, 상기 DBARC의 Soft Bake 온도는 상기 레지스트막의 것보다 높을 수 있다.
In steps c1) and i1), when the DBARC is formed on the hard mask layer, the soft bake temperature of the DBARC may be higher than that of the resist layer.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 더욱 상세히 하고자 한다. 다음에 설명되는 실시예들은 여러 가지 다른 형태들로 변형될 수 있으며, 본 발명의 기술적 사상의 범위가 아래에서 상술되는 실시예들에 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, the technical spirit of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments described below may be modified in various forms, and the scope of the inventive concept is not limited to the embodiments described below.
(실시예 1)(Example 1)
도 1을 참조하여, 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예 1에 따른 블랭크 마스크(101)는 투명 기판(1), MoSi 기반의 금속막(7), 하드마스크막(5) 및 포토레지스트(6)를 포함할 수 있다. 상기 금속막 내의 Si 함량비는 소정의 범위를 가질 수 있다. Referring to FIG. 1, the
먼저, MoSi(10:90at%) 타겟을 이용하여, 투명 기판 상에 MoSi 기반의 금속막(7)이 형성되었다. 반응성 가스는 아르곤 (Ar), 질소 (N), 메탄 (CH4), 및/또는 산소(O) 가스를 포함할 수 있다. 상기 금속막(7)은 MoSi, MoSiC, MoSiN, MoSiO, MoSiCN, MoSiCO, MoSiON, 또는 MoSiCON일 수 있다. 표 1을 참조하여, 상기 금속막(7)에 대한 광학적, 및 내화학성 특성 평가를 위하여, O.D 및 90도의 황산 및 SC 1에 대해 2시간 동안 침지한 후의 투과율 변화를 관찰하였다. 또한 Auger Electron Spectrometer (AES)를 이용하여 상기 금속막(7)에 포함되어 있는 Si의 함량비를 분석하였으며, Flatmaster 장비를 이용하여 상기 금속막(7)의 평탄도 변화량을 분석하였다.
First, using a MoSi (10:90 at%) target, a MoSi-based
@193㎚OD
@ 193 nm
@193㎚reflectivity(%)
@ 193 nm
(Delta T%@193㎚)Chemical resistance
(Delta T% @ 193 nm)
변화량TIR (탆)
Change
(at%)Si content
(at%)
표 1을 참조하여 MoSi 기반의 상기 금속막(7)의 Si 함량비에 따라 황산 및 SC 1에 대한 내화학성 특성이 변화하였다. 상기 Si의 함량비가 30~80at% 일 경우 화학 약품들에 의하여 노광 파장에서의 투과율 변화가 0.5% 미만으로 우수한 내화학적 특성을 나타내고 있으나, 상기 Si의 함량비가 30at% 이내인 경우(비교 2), 황산에 의하여 2.34%, SC 1에 의하여 5.59%의 투과율 변화를 가져 나쁜 결과를 나타내었다.Referring to Table 1, the chemical resistance characteristics of sulfuric acid and
또한 상기 금속막(7)의 Si의 함량비에 따라 평탄도가 변화하였다. 상기 Si의 함량비가 30~80at%일 경우에는 모두 1㎛ 이내의 우수한 평탄도를 나타내었으나, 상기 Si의 함량비가 80at% 이상인 경우(비교 1), 평탄도가 1.23㎛로서 나쁜 결과를 나타내었다.
In addition, the flatness was changed according to the content ratio of Si of the
(실시예 2)(Example 2)
도 2를 참조하여, 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예 2에 따른 블랭크 마스크(102)는 투명기판(1), MoSi 기반의 금속막(7), 하드마스크막(5) 및 포토레지스트(6)를 포함할 수 있다. 상기 실시예 1을 기초로 평탄도 차이에 의한 CD 변화가 평가되었다. 상기 금속막(7)은 투명기판(1) 상에 순차적으로 적층된 차광막(2) 및 반사방지막(4)을 포함할 수 있다. 상기 투명기판(1)은 상기 금속막(7) 형성 전의 표면의 평탄도 TIR이 0.32㎛인 인장응력을 가지는 것이었다. 상기 투명기판(1) 위에 순차적으로 28㎚의 두께를 가지는 MoSi의 차광막(2)과 17㎚의 두께를 가지는 MoSiN의 반사방지막(4)을 적층하여 상기 금속막(7)이 형성된다. 상기 금속막(7) 상에, 10㎚의 CrCON의 하드마스크막(5)이 증착되었다. 상기 Flatmaster 장비를 이용하여 측정된, 상기 하드마스크막(5)에서의 평탄도는 0.17㎛의 압축응력을 나타내었다. 상기 하드마스크(5) 상에 포지티브 화학 증폭형 레지스트(6)인 FEP-171을 150㎚의 두께로 코팅한 후, 노광, 현상, PEB, 및 식각 공정을 통하여 포토마스크(102)가 제조되었다. 70nm Design CD에 대한 상기 포토마스크의 CD 변화가 센터 부분과 Edge 부분의 4 Point에서 측정되었다. 상기 센터 부분에서의 CD는 68㎚로서 2㎚ Under CD이었고, 상기 Edge 부분에서의 CD는 5㎚ Under CD으로 우수한 결과를 나타내었다.
Referring to FIG. 2, the
(비교예 2)(Comparative Example 2)
상기 실시예 2와 비교하기 위하여, 450Å의 두께를 가지는 MoSi 단일 금속막을 형성한 후 CrCON의 하드마스크막을 형성하였다. 상기 하드마스크막의 평탄도 TIR는 1.05㎛의 값을 나타내었다. 상기 금속막의 Si의 함량비는 81.02at%를 나타내었다. 포지티브 화학 증폭형 레지스트 FEP-171를 150㎚의 두께로 코팅한 후, 노광, 현상, PEB, 및 식각 공정을 통해 포토마스크를 제조하였다. 실시예 2와 동일하게 센터 부분과 Edge 부분에서의 70㎚ Design CD에 대한 상기 포토마스크의 CD 변화를 측정하였다. 상기 센터 부분에서의 CD는 1㎚ Under CD이었으나, 상기 Edge 부분에서의 CD는 12㎚ Under CD로서, Flatness 변화가 클수록 CD 편차가 크게 발생함을 알 수 있었다.
To compare with Example 2, after forming a MoSi single metal film having a thickness of 450 kHz, a hard mask film of CrCON was formed. The flatness TIR of the hard mask film showed a value of 1.05 µm. The content ratio of Si in the metal film was 81.02 at%. After the positive chemically amplified resist FEP-171 was coated to a thickness of 150 nm, a photomask was prepared through exposure, development, PEB, and etching processes. In the same manner as in Example 2, the CD change of the photomask with respect to 70 nm Design CD in the center portion and the edge portion was measured. The CD in the center portion was 1 nm Under CD, but the CD in the edge portion was 12 nm Under CD. As the flatness change was larger, the CD deviation was larger.
(실시예 3)(Example 3)
도 3을 참조하여, 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예 3에 따른 블랭크 마스크(103)는 투명기판(1) 위에 순차적으로 적층된 금속막(7), 하드마스크막(5) 및 화학 증폭형 레지스트(6)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 3, the
상기 금속막(7)은 3층 구조로, 차광막(2), 식각 저감막(3), 및 반사방지막(4)을 포함할 수 있다. 상기 식각 저감막(3)은 상기 반사방지막의 식각 동안에 발생하는 로딩 효과를 저감하기 위한 막으로 사용되었다. The
보다 구체적으로, MoSi(20:80at%) 타겟과 아르곤(Ar) 100sccm의 가스조건에서 DC 스퍼터링 방법으로, 투명기판 상에 MoSi의 차광막(2)을 30㎚의 두께로 증착하였다. 상기 MoSi의 차광막(2)의 193㎚에서의 광학밀도는 2.82이었으며, 상기 MoSi의 차광막(2)의 반사율은 193㎚에서 52%이었다. MoSi(10:90at%) 타겟과 아르곤(Ar):질소(N2) 95sccm:5sccm의 가스조건에서 DC 스퍼터링 방법으로, 상기 차광막(2) 상에 MoSiN의 식각저감막(3)을 5㎚의 두께로 증착하였다. MoSi(20:80at%) 타겟과 아르곤(Ar):질소(N2) 80sccm:20sccm의 가스 조건에서 DC 스퍼터링 방법으로, 상기 식각저감막(3) 상에 MoSiN의 반사방지막(4)을 10㎚의 두께로 형성하였다. 그 후 상기 식각저감막(3)의 193㎚에서의 광학밀도는 3.0이었고, 상기 식각저감막(3)의 반사율은 193㎚에서 19.8%이었다. 이후 크롬(Cr) 타겟과 아르곤(Ar): 산소(O2): 질소(N2): 메탄(CH4) = 40sccm: 5sccm: 10sccm: 3sccm의 가스 조건에서 리액티브 DC 스퍼터링 방법으로, 크롬 탄화산화질화물(CrCON)의 하드마스크막(5)을 15㎚ 두께로 증착하였다.More specifically, a MoSi
Auger Electron Spectrometer (AES)를 이용하여 성분 분석을 한 결과, 상기 차광막(2)은 몰리브덴(Mo) 32at%, 실리콘(Si) 68at%, 상기 식각저감막(3)은 몰리브덴(Mo) 12at%, 실리콘(Si) 72at%, 질소 16at%의 조성비를 나타내었으며, 상기 반사방지막(4)은 몰리브덴(Mo) 19at%, 실리콘(Si) 49at%, 질소 32at%의 조성비를 나타내었다. As a result of component analysis using Auger Electron Spectrometer (AES), the light shielding film (2) is molybdenum (Mo) 32at%, silicon (Si) 68at%, the etch reducing film (3) is molybdenum (Mo) 12at%, A composition ratio of 72 at% of silicon (Si) and 16 at% of nitrogen was shown, and the
상기 차광막(2), 상기 식각저감막(3), 상기 반사방지막(4) 및 상기 하드마스크막(5)이 적층된 표면의 전자빔(E-beam) 노광시의 차지업(charge up)을 관측하기 위하여 4-Point Probe를 이용하여 면저항을 측정하였다. 평균 면저항은 326Ω/□으로 상기 차지업 문제는 없었다.Observe the charge up during electron beam (E-beam) exposure of the surface where the light shielding film (2), the etch reducing film (3), the antireflection film (4), and the hard mask film (5) are stacked. In order to measure the sheet resistance using a 4-point probe. The average sheet resistance was 326 Ω / square, and there was no charge up problem.
전자빔 노광 장치용의 포지티브 (Positive) 화학 증폭형 포토레지스트 (CAR: Chemical Amplified Resist)(6)인 FEP-171을 150㎚의 두께로 코팅하고, 소프트 베이크 (Soft Bake)를 130℃/15분 동안 실시하여, 블랭크 마스크(103)를 제조하였다. FEP-171, a positive chemically amplified photoresist (CAR) for electron beam exposure apparatus (CAR) 6, was coated to a thickness of 150 nm and soft bake for 130 ° C./15 minutes. The
상기 블랭크 마스크(103)를 전자빔 노광 장치를 사용하여 노광하고, 현상하여 레지스트 패턴을 형성하였다. 상기 레지스트 패턴을 식각 마스크로 상기 하드마스크막을 건식식각 (염소(Cl2): 산소(O2)=80sccm: 5sccm, 400W, 1Pa의 조건)으로 패터닝하여, 하드마스크 패턴을 형성하였다. 상기 레지스트 패턴을 제거하고, 상기 하드마스크 패턴을 식각 마스크로 건식식각 (CF4=80sccm, 400W, 1Pa의 조건)하여 상기 반사방지막, 상기 식각저감막 및 상기 차광막을 식각하였다. 크롬 식각액인 CR-7S를 이용하여 상기 하드마스크막을 제거하여, 포토마스크를 제조하였다.The
반면, 상기 식각 저감막이 없는 블랭크 마스크를 위와 동일한 과정을 통해 제조하였다.
On the other hand, the blank mask without the etch reducing film was prepared through the same process as above.
ITEMevaluation
ITEM
저지막
(유)Etching
Low curtain
(U)
저지막
(무)Etching
Low curtain
(radish)
상기 표 2는 상기 식각저감막의 유무에 따른 CD 평가 결과를 나타낸다. 상기 식각저감막이 존재할 경우, Fidelity가 상대적으로 우수하고, 조밀 패턴들 간의 CD Linearity 및 CD Bias가 상대적으로 낮았다. 상기 식각저감막이 존재할 경우, 조밀 패턴과 단독 패턴 간의 CD Bias 역시 많이 줄어들었다. 따라서, 상기 식각 저감막으로 인하여, Fidelity CD Linearity 및 CD Bias가 개선될 수 있었다.
Table 2 shows CD evaluation results depending on the presence or absence of the etch reducing film. In the presence of the etch-resistant film, Fidelity was relatively excellent, and CD linearity and CD Bias between the dense patterns were relatively low. In the presence of the etch-resistant film, the CD Bias between the dense pattern and the single pattern was also greatly reduced. Therefore, due to the etching reduction film, Fidelity CD Linearity and CD Bias could be improved.
(실시예 4)(Example 4)
도 2를 참조하여, 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예 4에 따른 블랭크 마스크(102)는 투명기판(1) 상에 순차적으로 적층된 차광막(2), 반사방지막(4), 및 하드마스크막(5)을 포함할 수 있다. 상기 차광막(2)과 상기 반사방지막(4)을 포함하는 금속막(7)의 수직 패턴 형성을 위한 건식 식각 특성이 평가되었다. Referring to FIG. 2, the
MoTaSi(15:5:80at%) 타겟을 이용하여 MoTaSi의 차광막(2)을 25㎚의 두께로 증착하였으며, MoTaSi(15:5:80at%) 타겟을 이용하여 MoTaSiN의 반사방지막(4)을 14㎚의 두께로 증착하여 금속막(7)을 형성하였다. Cr 타겟을 이용하여 CrCON의 하드마스크막(5)을 10㎚의 두께로 증착하였다. 상기 반사방지막(4)의 193㎚에서의 광학밀도는 2.9이었으며, 상기 반사방지막(4)의 반사율은 20.2%로 우수한 결과가 측정되었다. 상기 차광막(2)과 상기 반사방지막(4)의 조성비를 ESCA로 분석하였다. 상기 차광막(2)은 MoTaSi(33:18:49at%)의 조성비가 측정되었으며, 상기 반사방지막(4)은 MoTaSiN(9:4:60:27at%)의 조성비가 측정되었다. XRR 장비를 이용하여 막들의 밀도를 분석하였다. 상기 차광막(2)의 밀도는 3.2gram/cm2, 상기 반사방지막(4)의 밀도는 3.6gram/cm2로 측정되었다. 상기 하드마스크막(5) 상에 포지티브 (Positive) 화학 증폭형 포토레지스트 (CAR: Chemical Amplified Resist)(6)인 FEP-171를 150㎚로 코팅하고 건식 식각을 통하여 패터닝하였다. MoTaSi의 상기 차광막(2)과 MoTaSiN의 상기 반사방지막(4)의 패턴 프로파일을 FE-SEM을 통해 관찰하였다. Footing 또는 Under Cut 없이 Pattern Profile Angle이 89°로서, 아주 우수한 결과가 측정되었다. A MoTaSi (15: 5: 80at%) target was used to deposit a MoTaSi
스퍼터링 공정 조건을 변경하여, MoTaSiN의 차광막(2)을, MoTaSiN의 반사방지막(4)을 형성하였다. 상기 차광막(2)의 조성비는 MoTaSiN (8:5:62:27at%), 상기 반사방지막(4)의 조성비는 MoTaSiN (9:4:60:27at%)이었다. 상기 차광막(2)의 밀도는 3.8gram/cm2, 상기 반사방지막(4)의 박막밀도는 3.6gram/cm2로 측정되었다. 상기 차광막(2)과 상기 반사방지막(4)의 패턴 프로파일 관측결과, Pattern Profile Angle이 82°로서 사다리꼴 형태의 Pattern Profile이 관측되었다. 결과적으로, 박막 밀도에 의해 Etch Rate가 달라지며, 깊이 방향으로 Si 함유량이 적어지고 밀도가 감소할수록 건식 식각 Radical Ion과 반응물의 양이 많아짐에 따라 깊이방향으로 우수한 Pattern Profile을 가질 수 있었다. 반면, 깊이 방향으로 동일한 Si 함유량과 Density를 가질 경우, 박막에 대한 Radical Ion의 지속적인 Damage와 함께 로딩 효과로 인한 수직 패턴 형성이 어려워 질 수 있었다.
The sputtering process conditions were changed, and the
(실시예 5)(Example 5)
도 4를 참조하여, 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예 5는 블랭크 마스크(104)는 투명기판 상에 순차적으로 적층된 위상반전막(8), 금속막(7), 하드마스크막(5), DBARC로 구성되는 레지스터 하부막(9), 및 포토레지스트(6)을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 4, according to the fifth embodiment of the inventive concept, the blank mask 104 is a
상기 기판 위에 MoSi를 기반으로 하는 위상반전막(8)이 형성되었다. 상기 위상반전막(8)은 ArF 또는 KrF 노광파장에서 2~25 %의 투과율을 가질 수 있으며, 60 ~ 100㎚의 두께로 형성될 수 있다. 상기 위상반전막(8)은 MoSiO, MoSiN, MoSiC, MoSiON, MoSiOC, MoSiCN, 및 MoSiCON 중에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 위상반전막(8)은 단일층막 또는 다층막으로 형성될 수 있다. 상기 다층막에는 계면이 존재할 수 있다. 상기 다층막에 계면이 존재하지 않더라도, 상하 막들 사이의 조성비 변화가 2at% 이상이 되면, 상기 다층의 막들을 구분할 수 있다. 박막들의 증착 방법은 CVD, 또는 PVD일 수 있다. 상기 PVD 방법이 사용되면, 기판과 타겟 사이의 거리가 200㎜ 이상이 되는 LTS(Long Throw Sputter) 방식이 바람직할 수 있다. 상기 LTS 방식을 사용하면, 박막의 균일성, Stress 저감이 가능하다. 상기 위상반전막(8)이 MoSi를 기반으로 하는 경우, 불소가스에 의한 식각이 가능하기 때문에 합성석영 유리기판과의 선택비를 향상시키기 위해, 불소계열에서는 식각이 되지 않고 염소 계열에서 식각이 가능한, 크롬 또는 탄탈륨 계열의 제 1 식각저지막(a1)을 상기 기판(1)과 상기 위상반전막(8) 사이에 형성할 수 있다. 상기 제 1 식각저지막(a1)은 투과막 및 위상반전막의 기능을 할 수 있다.On the substrate, a
상기 위상반전막(8) 상에, MoSi를 기반으로 하는 금속막(7)이 형성되었다. 상기 금속막(7)은 단층막 또는 다층막으로 형성될 수 있다. 상기 금속막(7)은, 차광막 및 반사방지막의 기능을 하기 위하여, 적어도 2층 이상의 다층막으로 형성되는 것이 바람직하다. 이때, 상기 금속막(7)이 차광막 및 반사방지막의 기능을 하기 위해서, 상기 금속막(7)은 상기 차광막 및 상기 반사방지막 사이의 구분되는 계면을 갖거나, 그렇지 않더라도 수직방향으로의 조성비 변화가 2at% 이상 되도록 하여 다층막처럼 될 수 있다. 상기 금속막(7)은 60㎚ 이하의 두께로 형성되는 것이 바람직하다. 특히, 상기 차광막 및 상기 반사방지막 사이의 계면이 존재하는 경우, 상기 차광막은 40㎚ 이하, 상기 반사방지막은 20㎚ 이하의 두께로 형성하는 것이 바람직하다. 상기 반사방지막의 노광파장에서의 광학밀도는 2.5 이상이 바람직하다. 상기 차광막 및 상기 반사방지막은 MoSi, MoSiC, MoSiN, MoSiO, MoSiCON, MoSiCN, MoSiON, 및 MoSiOC 중에서 선택된 하나를 포함할 수 있다. 상기 반사방지막(4)의 반사율은 노광파장에서 20% 이하가 바람직하다. 상기 금속막(7)의 실리콘의 함량비를 30~80at%로 조절함으로써, 상기 금속막(7)의 Stress를 최소화 할 수 있다. 상기 금속막의 Stress는 상기 LTS 방식을 이용하면, 최소화될 수 있다. 상기 위상반전막(8) 및 상기 금속막(7)이 MoSi을 기반으로 하는 경우, 불소가스에 의한 식각이 가능하기 때문에, 상기 위상반전막(8), 상기 금속막(7) 사이의 선택비를 향상시키기 위해, 불소계열에서는 식각이 되지 않고 염소 계열에서 식각이 가능한, 크롬 또는 탄탈륨 계열의 제 2 식각저지막(a2)을 상기 위상반전막(8)과 상기 금속막(7) 사이에 형성할 수 있다. 상기 제 2 식각저지막(a2)은 투과 및 위상반전막의 기능을 할 수 있다.On the
상기 금속막(7) 위에 크롬 또는 탄탈륨을 기반으로 하는 하드마스크막(5)이 형성되었다. 상기 하드마스크막(5)은 상기 금속막(7)을 식각할 수 있는 불소계열의 식각가스에서는 식각되지 않는 것이 바람직하다. 상기 하드마스크막은 20㎚ 이하의 두께로 형성되는 것이 바람직하다. 상기 하드마스크막의 형성시, 스퍼터링 방식 특히, LTS 방식이 바람직하다. 상기 하드마스크막(5)은 크롬 또는 탄탈륨을 기반으로 하고, 이들의 산화, 탄화, 질화, 산화탄화, 산화질화, 탄화질화, 및 산화탄화질화막 중에서 선택된 하나로 형성될 수 있다.A
상기 하드마스크막(5) 위에 고분자를 주성분으로 하는 상기 레지스트 하부막(9)이 형성되었다. 상기 레지스트 하부막(9)은, 화학증폭형 레지스트(6)를 패터닝할 때 발생하는 기판 의존성 및 전자빔 노광시 발생하는 fogging effect 및 forward scattering, back scattering을 저감할 수 있다. 또한 상기 레지스트 하부막은, 레지스트의 두께를 저감할 수 있다. 상기 레지스트 하부막(9)은 스핀 코팅, 스캔 또는 스프레이 방식을 통해서 형성될 수 잇다. 상기 레지스트 하부막(9)은 3 ~ 50㎚ 이하의 두께로 형성될 수 있다. 상기 레지스트 하부막(9)은 반사율 조절 기능을 할 수 있고, 강산을 포함할 수 있다. 상기 레지스트 하부막(9)의 이러한 강산으로 인해, 화학증폭형 레지스트의 기판 의존성의 저감이 가능하다. 상기 레지스트 하부막(9)의 반사율 조절 기능으로 인해, 전자빔 노광이 아닌 레이저 노광 공정 적용 시 dose 감소 및 standing wave effect 저감을 통한 CD 특성의 향상이 가능하다. 상기 레지스트 하부막(9)은 노광 공정 없이 TMAH를 포함하는 현상액에 의해 현상될 수 있다. 상기 레지스트 하부막(9)은 초순수(DI water)를 사용하여 현상될 수 있다. 상기 레지스트 하부막(9)의 Soft Bake 온도는 레지스트의 것보다 높은 것이 바람직하다. 만약 상기 레지스트 하부막의 soft bake 온도가 상기 레지스트의 것보다 낮으면, 상기 레지스트 코팅 후의 soft bake 공정시 상기 레지스트 하부막(9)이 영향을 받을 수 있기 때문이다. 반면, 상기 레지스트 하부막(9)의 소프트 베이크 온도가 상기 레지스트의 것보다 낮은 경우, 상기 레지스트막의 soft bake 시 상기 레지스트 하부막(9)과 상기 레지스트를 동시에 soft bake 할 수 있다.On the
상기 레지스트 하부막(9) 위에 화학증폭형 레지스트(6)가 코팅되었다. 상기 레지스트(6)는, 상기 레지스트 하부막(9)으로 인해, 100㎚ 이하의 두께로 형성될 수 있다. 실시예 5는 상기 위상반전막(8)이 적용된 블랭크 마스크를 설명하였지만, 상기 위상반전막(8)이 없는 바이너리 블랭크 마스크 및 바이너리 하드마스크 블랭크 마스크에도 유사한 기술의 적용이 가능하다.A chemically amplified resist 6 was coated on the resist underlayer 9. The resist 6 may be formed to a thickness of 100 nm or less due to the resist underlayer 9. Although the fifth embodiment described the blank mask to which the
다음으로, 상기 블랭크 마스크를 사용하여 포토마스크가 제조되었다.Next, a photomask was produced using the blank mask.
전자선 노광장치를 사용하여, 상기 레지스트가 노광되었다. TMAH 2.38 %가 포함된 현상액을 사용하여, 상기 레지스트에 대한 현상이 수행되었다. 이때, 상기 레지스트 하부막은 추가적인 노광 공정 없이 현상 공정에 의해 제거될 수 있다. 이하 통상적인 포토마스크 공정을 이용하여, 포토마스크가 제조되었다.The resist was exposed using an electron beam exposure apparatus. Using the developer containing 2.38% TMAH, development was performed on the resist. In this case, the resist underlayer may be removed by a developing process without an additional exposure process. Using the following conventional photomask process, a photomask was produced.
전술한 실시예들에와 같이, 상기 금속막 및 상기 하드마스크막의 실리콘 함유량을 조절을 함으로써, 스트레스가 적은 박막의 형성이 가능하고, 패턴 CD 특성, Registration 특성이 우수하고, Defect 특성이 우수한 포토마스크가 제조될 수 있다. 또한 노광 공정 없이 현상 가능한 레지스트 하부막의 적용을 통해, 화학증폭형 레지스트의 기판 의존성을 저감하고, 상기 레지스트의 두께를 저감할 수 있다. 때문에, Loading effect 특성을 최소화 할 수 있으며, 패턴 특성, CD 특성 및 Defect 특성 등이 우수한 45㎚ 및 32㎚ 급 이하에 적용할 수 있는 고품질의 포토마스크 제조가 가능할 수 있다.As in the above embodiments, by controlling the silicon content of the metal film and the hard mask film, it is possible to form a thin film with low stress, excellent in pattern CD characteristics, registration characteristics, and excellent photomask characteristics. Can be prepared. In addition, by applying a resist underlayer that can be developed without an exposure process, the substrate dependency of the chemically amplified resist can be reduced, and the thickness of the resist can be reduced. Therefore, it is possible to minimize the loading effect characteristics, it is possible to manufacture a high-quality photomask that can be applied to less than 45nm and 32nm class excellent in pattern characteristics, CD characteristics and defect characteristics.
1: 투명기판
2: 차광막
4: 반사방지막
5: 하드마스크막
6: 포토레지스트
7: 금속막
8: 위상반전막
9: 레지스트 하부막
101, 102, 103: 블랭크 마스크
a1: 제1식각저지막
a2: 제2식각저지막1: transparent substrate
2:
4: antireflection film
5: hard mask
6: photoresist
7: metal film
8: phase inversion film
9: resist underlayer
101, 102, 103: blank mask
a1: first etch stop
a2: second etch stop
Claims (27)
상기 투명 기판 상에 구비된 금속막;
상기 금속막 상에 구비된 하드마스크막;
상기 하드마스크막 상에 구비된 레지스트막; 및
상기 하드마스크막과 상기 레지스트 사이에 구비된 레지스트 하부막; 을 포함하며,
상기 금속막은 실리콘의 함유비가 30 ~ 80 at%이며, 상기 실리콘의 함유량은 그의 표면으로부터 상기 투명 기판 방향으로 증가하는 블랭크 마스크. A transparent substrate;
A metal film provided on the transparent substrate;
A hard mask film provided on the metal film;
A resist film provided on the hard mask film; And
A resist lower layer provided between the hard mask layer and the resist; / RTI >
And the metal film has a silicon content of 30 to 80 at%, and the content of silicon increases from its surface toward the transparent substrate.
상기 투명 기판과 상기 금속막 사이의 위상반전막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 블랭크 마스크.The method according to claim 1,
And a phase inversion film between the transparent substrate and the metal film.
상기 투명 기판과 상기 위상반전막 사이 또는 상기 위상반전막과 상기 금속막 사이에 구비된 식각저지막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 블랭크 마스크.3. The method of claim 2,
And a etch stop layer provided between the transparent substrate and the phase inversion layer or between the phase inversion layer and the metal layer.
상기 금속막의 평탄도는 상기 금속막 형성 전의 상기 투명기판의 평탄도와 비교하여 1㎛ 이내의 범위로 변화되는 것을 특징으로 하는 블랭크 마스크.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
And the flatness of the metal film is changed within a range of 1 μm compared with the flatness of the transparent substrate before forming the metal film.
상기 금속막은 실리콘을 포함하고, 몰리브데늄(Mo), 탄탈륨(Ta), 텅스텐(W), 티타늄(Ti), 및 크롬(Cr) 중 선택되는 적어도 하나의 금속, 또는 이들의 화합물을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 블랭크 마스크. 4. The method according to any one of claims 1 to 3,
The metal film includes silicon and further includes at least one metal selected from molybdenum (Mo), tantalum (Ta), tungsten (W), titanium (Ti), and chromium (Cr), or a compound thereof. Blank mask characterized in that.
상기 금속막은 차광막, 식각 저감막, 및 반사방지막으로 이루어진 군으로부터 선택되어진 적어도 하나의 막을 포함하는 것을 특징으로 하는 블랭크 마스크.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
And the metal film comprises at least one film selected from the group consisting of a light shielding film, an etching reducing film, and an antireflection film.
상기 금속막의 노광광에서의 광학밀도가 2.5 내지 3.5인 것을 특징으로 하는 블랭크 마스크. 4. The method according to any one of claims 1 to 3,
An optical density in the exposure light of the said metal film is 2.5-3.5, The blank mask characterized by the above-mentioned.
상기 금속막과 상기 하드마스크막과의 선택비가 5 이상인 것을 특징으로 하는 블랭크 마스크. 4. The method according to any one of claims 1 to 3,
And a selectivity ratio between the metal film and the hard mask film is 5 or more.
상기 금속막에 포함된 질소의 함유량이 0 내지 80 at% 인 것을 특징으로 하는 블랭크 마스크.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
The blank mask, characterized in that the content of nitrogen contained in the metal film is 0 to 80 at%.
상기 금속막의 응력 절대값이 5000MPa 이하인 것을 특징으로 하는 블랭크 마스크. 4. The method according to any one of claims 1 to 3,
The blank mask of claim 1, wherein the absolute stress value of the metal film is 5000 MPa or less.
상기 금속막의 반사율이 193㎚에서 25% 이하인 것을 특징으로 하는 블랭크 마스크. 4. The method according to any one of claims 1 to 3,
And a reflectance of said metal film is 25% or less at 193 nm.
상기 하드마스크막은 금속, 및 상기 금속의 산화물, 탄화물, 질화물, 산화탄화물, 탄화질화물, 및 산화탄화질화물 중에서 선택된 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 블랭크 마스크.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
The hard mask film is a blank mask, characterized in that it comprises a metal and one selected from oxides, carbides, nitrides, oxidized carbides, carbides, and oxynitrides of the metal.
상기 하드마스크막은 불소 계열의 가스에 건식 식각이 되지 않으며, 염소계 가스에 건식 식각이 되는 것을 특징으로 하는 블랭크 마스크. 4. The method according to any one of claims 1 to 3,
The hard mask layer is not a dry etching in the fluorine-based gas, the blank mask, characterized in that the dry etching in the chlorine-based gas.
상기 하드마스크막은 3 내지 30㎚의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 블랭크 마스크. 4. The method according to any one of claims 1 to 3,
The hard mask film is a blank mask, characterized in that having a thickness of 3 to 30nm.
상기 하드마스크막에 포함된 암모니아를 포함한 불순물 이온이 1ppmv 이하인 것을 특징으로 하는 블랭크 마스크. 4. The method according to any one of claims 1 to 3,
The blank mask, characterized in that the impurity ions including ammonia included in the hard mask film is 1ppmv or less.
상기 레지스트 하부막은 3~50㎚의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 블랭크 마스크. The method according to claim 1,
The resist underlayer is a blank mask, characterized in that having a thickness of 3 ~ 50nm.
상기 레지스트 하부막은 알카리 계열의 현상액에 용해되는 것을 특징으로 하는 블랭크 마스크. The method according to claim 1,
And the resist underlayer is dissolved in an alkali developer.
상기 투명 기판 상에 금속막을 형성하는 단계;
상기 금속막 상에 하드마스크막을 형성하는 단계;
상기 하드마스크막 상에 레지스트 하부막을 형성하는 단계; 및
상기 레지스트 하부막 상에 레지스트를 형성하는 단계;를 포함하며,
상기 금속막은 실리콘의 함유비가 30 ~ 80 at%이며, 상기 실리콘의 함유량은 그의 표면으로부터 상기 투명 기판 방향으로 증가하는 것을 특징으로 하는 블랭크 마스크 제조방법. Preparing a transparent substrate;
Forming a metal film on the transparent substrate;
Forming a hard mask film on the metal film;
Forming a resist underlayer on the hard mask layer; And
Forming a resist on the resist underlayer;
The metal film has a content ratio of silicon in the range of 30 to 80 at%, and the content of the silicon increases from the surface thereof in the direction of the transparent substrate.
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