KR101415653B1 - 마스크 블랭크 및 그의 제조 방법과 포토마스크 - Google Patents

마스크 블랭크 및 그의 제조 방법과 포토마스크 Download PDF

Info

Publication number
KR101415653B1
KR101415653B1 KR1020120127147A KR20120127147A KR101415653B1 KR 101415653 B1 KR101415653 B1 KR 101415653B1 KR 1020120127147 A KR1020120127147 A KR 1020120127147A KR 20120127147 A KR20120127147 A KR 20120127147A KR 101415653 B1 KR101415653 B1 KR 101415653B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
film
exposure light
filter film
wavelength
filter
Prior art date
Application number
KR1020120127147A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20140060631A (ko
Inventor
남기수
박연수
서성민
Original Assignee
주식회사 에스앤에스텍
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 에스앤에스텍 filed Critical 주식회사 에스앤에스텍
Priority to KR1020120127147A priority Critical patent/KR101415653B1/ko
Publication of KR20140060631A publication Critical patent/KR20140060631A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101415653B1 publication Critical patent/KR101415653B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/26—Phase shift masks [PSM]; PSM blanks; Preparation thereof
    • G03F1/32—Attenuating PSM [att-PSM], e.g. halftone PSM or PSM having semi-transparent phase shift portion; Preparation thereof
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/22—Masks or mask blanks for imaging by radiation of 100nm or shorter wavelength, e.g. X-ray masks, extreme ultraviolet [EUV] masks; Preparation thereof
    • G03F1/24—Reflection masks; Preparation thereof
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/36—Masks having proximity correction features; Preparation thereof, e.g. optical proximity correction [OPC] design processes
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/38—Masks having auxiliary features, e.g. special coatings or marks for alignment or testing; Preparation thereof
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/50—Mask blanks not covered by G03F1/20 - G03F1/34; Preparation thereof
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/54—Absorbers, e.g. of opaque materials
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/62—Pellicles, e.g. pellicle assemblies, e.g. having membrane on support frame; Preparation thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • H01L21/033—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising inorganic layers
    • H01L21/0334—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising inorganic layers characterised by their size, orientation, disposition, behaviour, shape, in horizontal or vertical plane
    • H01L21/0337—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising inorganic layers characterised by their size, orientation, disposition, behaviour, shape, in horizontal or vertical plane characterised by the process involved to create the mask, e.g. lift-off masks, sidewalls, or to modify the mask, e.g. pre-treatment, post-treatment

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)

Abstract

본 발명은 패턴이 형성된 포토마스크를 이용하고, 노광광을 조사하여 피전사체 상에 상기 패턴을 전사하기 위해 이용되는 포토마스크로 제조되는 마스크 블랭크로서, 기판 상에, 상기 노광광 중 300㎚ 내지 400nm 파장의 노광광에 대한 투과율이 80% 이상이고, 420㎚ 파장 이상의 노광광에 대한 투과율이 40% 이하이며, 450㎚ 파장 이상의 노광광에 대한 투과율이 20% 이하인 광학특성을 갖는 필터막이 성막된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 노광 장치의 노광광에 있어서 특히 400㎚ 파장 이하의 노광광을 투과시키고, 450㎚ 파장 이상의 노광광은 거의 차단시키는 필터막을 갖기 때문에, 노광 장치의 미세 패턴 구현을 위한 해상도 한계를 극복하는데 도움이 될 수 있을 것으로 판단된다. 또한, 노광 장치에 광학 필터를 설치할 필요없이, 원하지 않는 노광광은 필터링(filtering) 할 수 있다.

Description

마스크 블랭크 및 그의 제조 방법과 포토마스크{Mask Blank and method for fabricating of the same and Photomask}
본 발명은 마스크 블랭크 및 그의 제조 방법과 마스크 블랭크로부터 제조된 포토마스크에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 플랫 패널 디스플레이(Flat Pannel Display : 이하, FPD라 함)를 제조하는데 이용되는 마스크 블랭크 및 그의 제조 방법과 포토마스크에 관한 것이다.
반도체 디바이스나 FPD 디바이스를 제조하기 위한 리소그래피 공정에서는 공통적으로 마스크 블랭크로부터 제조된 포토마스크를 이용한 패턴의 전사가 행해지고 있다.
마스크 블랭크는 합성 석영 유리 등으로 이루어지는 투광성 기판의 주 표면 상에 금속을 포함하는 박막이 형성되고, 상기 박막 상에 레지스트막이 형성된 형태를 갖는다. 여기서 박막은 광학적 특징에 따라 차광막, 반사방지막, 위상반전막, 반투광막, 반사막 등으로 나눌 수 있고, 이러한 박막들 중 둘 이상의 박막이 혼용되어 사용되기도 한다.
반도체 디바이스 제조용 포토마스크는 일반적으로 한 변이 6인치(152㎜)이고, FPD 디바이스 제조용 포토마스크는 한 변이 300㎜ 이상으로 반도체 디바이스 제조용 포토마스크에 비해 상대적으로 대형이다. FPD 디바이스 제조용 포토마스크는 프로젝션 방식이나 근접 노광 방식의 노광 장치에 탑재되어 사용된다.
노광 장치에는 원하는 파장의 노광광만을 투과시키는 필터가 설치되어 있으며, 필터를 통하여 노광에 필요한 노광광만을 얻어서 사용한다. FPD 디바이스를 제조하는데 사용되는 노광광은 일반적으로 i-line(365㎚), h-line(405㎚), 및 g-line(436㎚)을 포함하는 복수의 노광광이다. 복수의 노광광은 단일 파장의 노광광에 비해 3배의 노광 강도를 얻을 수 있기 때문에 생산성 향상에 도움이 된다. 이 복수의 노광광은 주로 초고압 수은등으로부터 방사되는 광원으로부터 얻어진다. 그러나, 종래 노광 장치 내에 설치된 광학 필터는 FPD 디바이스를 제조하기 위한 반복적인 노광에 의해 표면이 열화되어 투과되는 노광광의 에너지 특성을 나쁘게 한다. 이에 따라, 노광 장치의 필터는 주기적으로 교체해줘야 하지만 필터를 교체하는 데에는 많은 비용이 소요된다.
한편, 초고압 수은등으로부터 방사되는 노광광은, 도 1에 도시된 바와 같이, 250㎚에서 600㎚까지 광범위한 광 분포를 갖는다. 최근 FPD 디바이스의 해상도 요구 수준은 노광 장치의 미세 패턴 구현 성능을 뛰어 넘는 정도이며 이를 극복하기 위한 여러 가지 기술적 노력을 기울이고 있지만, 넓은 광 분포의 노광광을 이용하여서는 미세 패턴을 구현하기 위한 해상도 개선이 제한적일 수밖에 없다. 특히 현재 노광 장치에 사용 중인 노광광의 광 분포에 있어 400nm 이상의 긴 파장에서의 노광광은 복잡하고 미세한 패턴 구현을 어렵게 할 수 있다. 따라서, 노광강도를 유지하면서 보다 미세한 패턴 구현을 위해서는 긴 파장대의 노광광을 차단하거나 최소화하고 짧은 파장대의 노광광의 강도를 극대화할 필요가 있다.
본 발명은 노광 장치에 광학 필터를 설치할 필요 없이, 보다 복잡하고 미세한 패턴을 구현하는데 도움이 되는 파장의 노광광, 특히 400㎚ 파장 이하의 노광광만을 주로 투과시키는 필터막을 갖는 마스크 블랭크 및 그의 제조하는 방법과 마스크 블랭크로부터 제조된 포토마스크를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 실시예에 따른 마스크 블랭크는, 노광광을 조사하여 피전사체 상에 패턴을 전사하기 위한 포토마스크로 제조되고, 기판 상에 구비된 필터막을 포함하며, 상기 필터막은 상기 노광광 중 300㎚ 내지 400nm 파장의 노광광에 대한 투과율이 80% 이상이고, 420㎚ 파장 이상의 노광광에 대한 투과율이 40% 이하이며, 450㎚ 파장 이상의 노광광에 대한 투과율이 20% 이하인 광학특성을 갖는다.
상기 필터막은 Si, Ti, Ce, Cr, Al, Mg, Ta, Zr, Mo, Zn, MoSi, Ca 중 어느 하나 이상의 물질을 포함하며, 상기 물질에 O, N, C, F, B 중 어느 하나 이상의 물질을 더 포함한다.
상기 필터막은 굴절률이 서로 다른 두 가지 이상의 막을 반복 적층하여 형성된다.
상기 굴절률이 서로 다른 두 가지 이상의 막은 0.5 이상의 굴절률 차이를 갖는다.
상기 굴절률이 서로 다른 두 가지 이상의 막은 10층 이상 반복 적층된다.
상기 굴절률이 서로 다른 두 가지 이상의 막은 10㎚ 내지 200㎚의 두께를 갖는다.
상기 필터막은 굴절률이 서로 다른 두 가지 이상의 막을 반복 적층하여 성막되며, 전체 막 두께가 1,000㎚ 내지 6,000㎚이다.
상기 노광광은 초고압 수은등으로부터 방사되는 250㎚ 내지 600㎚ 파장의 광원을 포함한다.
상기 필터막은 굴절률이 서로 다른 두 가지 이상의 막을 이 빔 증착 (Electron Beam Evaporation)법에 의해 반복 적층된다.
상기 필터막 위, 또는 상기 기판과 상기 필터막 사이, 또는 상기 필터막이 성막된 기판 면의 반대쪽 면 위에, 한 층 이상의 금속막 또는 상기 금속막이 패터닝된 금속막 패턴이 더 성막된다.
상기 마스크 블랭크는 플랫 패널 디스플레이(Flat Panel Display)를 제조하기 위해 이용되는 포토마스크로 제조된다.
또한, 노광광을 조사하여 피전사체 상에 패턴을 전사하기 위한 포토마스크로 제조되고, 기판 상에 구비된 필터막을 포함하며, 상기 필터막은 상기 노광광 중 300㎚ 내지 400nm 파장의 노광광에 대한 투과율이 80% 이상이고, 420㎚ 파장 이상의 노광광에 대한 투과율이 40% 이하이며, 450㎚ 파장 이상의 노광광에 대한 투과율이 20% 이하인 광학특성을 갖는 마스크 블랭크를 이용하여 포토마스크가 제조된다.
본 발명에 따른 마스크 블랭크는 원하는 파장의 노광광, 특히 400㎚ 파장 이하의 노광광을 주로 투과시키고, 450㎚ 파장 이상의 노광광은 거의 차단시키는 필터막을 구비한다.
이에 따라, 넓은 광 분포의 노광광을 이용하지 않고 원하는 분포의 노광광을 이용하여 노광 공정을 수행할 수 있어 노광 장치의 미세 패턴 구현을 위한 해상도 한계를 극복할 수 있다.
또한, 노광 장치에 광학 필터를 별도로 설치할 필요가 없기 때문에 광학 필터가 열화됨으로 인하여 노광광의 에너지 특성이 나빠질 염려가 없고, 광학 필터를 교체하는데 드는 비용과 수고를 줄일 수 있다.
도 1은 초고압 수은등으로부터 방사되는 노광광의 분광 분포를 나타내는 도면.
도 2는 본 발명에 따른 마스크 블랭크를 설명하기 위하여 도시한 단면도.
도 3은 본 발명의 필터막을 개략적으로 도시한 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 포토마스크의 설명하기 위하여 도시한 단면도.
도 5는 본 발명의 실험예 1에 따른 필터막의 투과율 특성 곡선을 도시한 그래프.
도 6은 본 발명의 실험예 2에 따른 필터막의 투과율 특성 곡선을 도시한 그래프.
도 7은 본 발명의 실험예 3에 따른 필터막의 투과율 특성 곡선을 도시한 그래프.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실험예를 구체적이고 상세하게 설명하도록 한다. 그러나, 실시예는 단지 본 발명의 예시 및 설명을 돕기 위한 목적에서 사용된 것이고, 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그럼으로, 실시예로부터 다양한 변형 및 유사한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술력 보호범위는 특허청구범위의 기술적 사항에 의해 정해져야 할 것이다.
본 발명은 요구되는 파장의 노광광을 투과시키는 필터막이 구비된 마스크 블랭크 및 그의 제조방법과 마스크 블랭크로부터 제조된 포토마스크를 개시하며, 본 발명에 따른 마스크 블랭크 및 포토마스크는 FPD 디바이스, 특히, 액정 표시 장치(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display : TFT-LCD) 및 OLED(Organic Lignt Emitting Diodes)를 제조하는데 적합하다.
도 2는 본 발명에 따른 마스크 블랭크를 설명하기 위하여 도시한 단면도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 마스크 블랭크(10)는 기판(11) 및 기판(11) 상에 순차적으로 구비된 필터막(12), 금속막 및 레지스트막(14)으로 구성된다.
기판(11)은 한 변이 150㎜ 이상이며, 바람직하게는 300mm 이상인 사각형의 투명한 기판(11)이고, 합성 석영 유리, 소다 라임 글래스 기판, 무알카리 글래스 기판, 저열 팽창 글래스 기판 등을 들 수 있다.
필터막(12)은 원하는 파장의 노광광을 투과시키고, 원하지 않는 파장의 노광광에 대해서는 차단시키는 광학 특성을 갖는다. 본 명세서에서 노광광을 차단시킨다는 의미는 반드시 투과율이 0%라는 것은 아니며, 원하지 않는 노광광의 투과율이 피전사체에 대한 노광에 영향을 미치지 않는 정도이면 족하다. 피전사체에 대한 노광에 영향을 미치지 않는 정도는 투과율의 상대 강도가 50% 이하인 것을 의미한다.
필터막(12)은 초고압 수은등으로부터 방사되는 250㎚ 내지 600㎚ 파장 범위에 걸친 노광광에 대해, 원하는 파장의 노광광에 대하여 80% 이상의 투과율을 가지며, 원하지 않는 파장의 노광광에 대하여 50% 이하의 투과율을 갖는다. 자세하게, 필터막(12)은 h선(405㎚), i선(365㎚)을 포함하는 300nm 내지 400㎚ 파장의 노광광에 대하여 80% 이상의 투과율을 갖는다. 또한, 필터막(12)은 420㎚ 파장 이상의 노광광에 대하여 40% 이하의 투과율을 가지며, 450㎚ 파장 이상의 노광광에 대하여 20% 이하의 투과율을 갖는다. 그리고, 필터막(12)은 300nm 보다 짧은 파장에서의 노광광에 대하여 50% 이하의 투과율을 갖는 것이 바람직하지만, 반드시 그러할 필요는 없다.
필터막(12)은, 본 발명의 필터막을 개략적으로 도시한 도 3을 참조하면, 두께가 10㎚ 내지 200㎚인 단일막(12-1 ∼ 12-n)이 10층 내지 80층으로 적층된 다층막 구조를 갖는 것이 바람직하며, 단일막(12-1 ∼ 12-n)이 30층 내지 60층으로 적층된 구조를 갖는 것이 더욱 바람직하다. 이에 따라, 필터막(12)은 전체 막 두께가 1,000㎚ 내지 6,000㎚인 것이 바람직하며, 적층되는 단일막(12-1 ∼ 12-n)의 두께가 동일할 필요는 없다. 필터막(12)은 전체 막 두께가 10,000㎚를 초과하면 막의 응력으로 인해 필링(peeling) 현상이 발생할 수 있기 때문에 전체 막두께는 6000㎚ 이하이고, 60층 이하인 것이 바람직하다. 또한, 필터막(12)은 전체 막 두께가 1,000㎚보다 작거나 반복 적층된 막의 수가 10층보다 적으면 원하지 않는 노광광을 차단시키는 효과가 작아진다.
필터막(12)은 특정 파장의 노광광을 차단시키고, 원하는 파장의 노광광만을 투과시키는 필터 효과를 얻기 위하여 굴절률이 서로 다른 두 가지 이상의 막, 바람직하게, 굴절률이 0.5 이상의 차이를 갖는 두 가지 이상의 막을 반복 적층하여 성막하여 형성할 수 있다. 이때, 필터막(12)을 구성하는 막들 중 굴절률이 상대적으로 큰 막이 최하층(12-1)에 배치되고, 굴절률이 상대적으로 작은 막이 최상층(12-n)에 배치되는 것이 바람직하다. 이는, 원하지 않는 노광광을 차단하는 필터 효과를 얻기 위한 것으로서, 기판(11)의 굴절률이 대략 1.54이므로 기판(10)에 접하는 최하층막(12-1)은 기판(11)의 굴절률보다 커야 하고, 공기의 굴절률이 대략 1이므로 공기에 접하는 최상층막(12-n)은 공기의 굴절률보다 커야 하는 것이 바람직하다. 필터막(12)을 형성하는 최하층막(12-1)과 최상층막(12-n)은 동일한 막으로 형성될 수 있다.
필터막(12)을 구성하는 단일막(12-1 ∼ 12-n)은 Si, Ti, Ce, Cr, Al, Mg, Ta, Zr, Mo, Zn, MoSi, Ca 중 어느 하나 이상의 물질과 O, N, C, F, B 중 어느 하나 이상의 물질을 포함하여 형성할 수 있다. 특히, 필터막(12)은 Si, Ti, Ce, Cr, Al, Mg, Ta, Zr, Mo, Zn, MoSi, Ca 중 어느 하나 이상의 물질을 포함하는 두 가지 이상의 산화막이 교대로 반복 적층되는 것이 바람직하다. 필터막(12)을 구성하는 단일막(12-1 ∼ 12-n)은, 예를 들어, TiO2, SiO2, Al2O3, ZrO2, Ta2O5 등으로 형성할 수 있으며, 상기 재료에 미량의 불순물이 첨가되어 형성될 수도 있다. 일반적으로, 산화막은 굴절률이 높고 불화막은 굴절률이 낮다. 따라서, Si, Ti, Ce, Cr, Al, Mg, Ta, Zr, Mo, Zn, MoSi, Ca 중 어느 하나 이상의 물질을 포함하는 산화막이 필터막(12)의 최하층막(12-1)과 최상층막(12-n)에 배치되어 각각 기판(11)과 공기에 접하도록 하는 것이 바람직하다. 다만, SiO2의 경우에는 예외로 굴절률이 낮기 때문에, 다른 산화막과 함께 교대로 반복 적층하여 필터막(12)을 형성할 수 있다.
필터막(12)은 화학적 진공 증착(Chemical Vapor Deposition)법, 물리적 진공 증착(Physical Vapor Deposition)법 등에 의해 성막될 수 있으며, 특히, 이빔 증착(Electron Beam Evaporation)법에 의해 성막되는 것이 바람직하다. 상기 이빔 증착법은 1㎚ 단위로 막의 미세한 두께 조절이 가능하기 때문에 본 발명의 필터막(12)을 성막하는데 유리하다.
금속막(13)은 하나 이상의 금속을 포함하는 적어도 한 층 이상의 막으로 형성되며, 그 중 일부가 패터닝된 것일 수도 있다. 금속막(13)은 금속의 종류 및 성막 시 함께 첨가되는 물질의 조성비 및 두께 등에 따라 굴절율, 투과율, 반사율 등과 같은 광학 특성이 달라지게 된다. 이와 같은 특정한 광학 특성에 따라 금속막(13)은 투광성막, 차광성막, 반투광성막, 위상 시프트막, 반사방지막, 반사막, 광흡수막 등으로 구성될 수 있다. 금속막(13)은 상기 광학 특성과는 상관없이 에칭 특성에 따라서도 식각 중지막, 하드마스크막 등으로 구분될 수 있다. 금속막(13)은 하나 이상의 금속을 포함하는 타겟을 이용한 스퍼터링(Sputtering)법에 의해 형성되는 것이 바람직하다.
레지스트막(14)은 레지스트 용액을 기판(11) 위에 떨어뜨리고 기판(11)을 회전시켜서 기판(11) 전체 면에 넓게 퍼지도록 하여 형성하는 스핀 방식, 노즐을 이용하는 스캔 방식 또는 스캔 앤 스핀 방식으로 형성할 수 있다.
본 발명에 따른 마스크 블랭크(10)는, 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이, 기판(11) 상에 필터막(12) 및 금속막(13)이 순차적으로 적층된 구조를 가질 수 있다. 또한, 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이, 금속막(13)이 성막된 기판(11)의 주표면에 형성되며, 필터막(12)이 기판(11)의 주표면 반대쪽인 이면에 형성된 구조를 가질 수 있다. 그리고, 도 2의 (c)에 도시된 바와 같이, 기판(11) 상에 금속막 패턴(13a)이 형성되고, 금속막 패턴(13a)을 덮도록 기판(11) 상에 필터막(12)이 형성된 구조를 가질 수 있으며, 이러한 경우, 마스크 블랭크(10)는 포토마스크라 할 수 있다. 도 2의 (c)에 도시된 바와 같이, 금속막 패턴(13a)은 해상 한계 이하의 선폭을 갖는 슬릿(slit) 패턴을 포함할 수 있드며, 상기 슬릿 패턴은 노광광의 회절에 의해 투과량이 소정량 저감되는 반투과 효과를 나타낸다.
마스크 블랭크(10)는, 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이, 기판(11)의 이면에 필터막(12)이 형성되거나, 도 2의 (c)에 도시된 바와 같이, 금속막 패턴(13a) 위에 필터막(12)이 형성된 경우, 금속막(13)과 필터막(12)의 재료에 한정은 없다. 다만, 마스크 블랭크(10)가, 도 2의 (a)에 도시된 바와 같은 구조를 갖는 경우, 필터막(12)이 기판(11)과 금속막(13) 사이에 형성되어 있기 때문에, 필터막(12)과 금속막(13)의 에칭 특성이 같으면, 금속막(13)을 에칭하여 패터닝할 때, 필터막(12)이 에칭될 수 있다. 따라서, 기판(11)과 금속막(13) 사이에 필터막(12)이 형성된 경우, 금속막(13)과 필터막(12)은 에칭 특성이 서로 다른 재료로 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 금속막(13)을 에칭할 때 필터막(12)이 에칭되지 않도록 금속막(13)과 필터막(12) 사이에 식각 방지막(미도시)을 더 성막할 수도 있다.
도 4는 본 발명에 따른 포토마스크(20)를 설명하기 위하여 도시한 단면도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 포토마스크(20)는 금속막 패턴(13a)을 구비한다. 금속막 패턴(13a)은 마스크 블랭크(10)의 레지스트막을 묘화 및 현상하여 레지스트막 패턴을 형성하고, 상기 레지스트막 패턴을 마스크로써 금속막(13)을 습식 식각 또는 건식 식각하여 형성한다. 도시하지는 않았지만, 본 발명에 따른 포토마스크의 필터막(12)은 필요에 따라 패터닝 되어 필터막 패턴의 형태를 가질 수 있다.
[실험예]
이하, 본 발명에 따른 실험예를 설명한다.
유리 기판(합성 석영(Qz), 사이즈 6×6×0.25inch) 상에, 이빔 증착 장치를 이용하여 Ta2O5와 SiO2로 이루어진 막을 교번적으로 반복 적층하여 필터막을 형성하였다. 이때, 365nm 파장에 대한 Ta2O5의 굴절률은 2.27이고, SiO2의 굴절률은 1.47이었다. 굴절률이 상대적으로 큰 Ta2O5를 기판 상에 먼저 적층하고, SiO2를 그 다음 적층하여 상기 두막을 교번적으로 반복 적층하고, 마지막 최상층에 SiO2를 적층하였다.
실험예 1에서는 Ta2O5와 SiO2를 18층으로 반복 적층하였고, 실험예 2에서는 34층으로 반복 적층하였으며, 실험예 3에서는 56층으로 반복 적층하였다. 반복 적층된 막의 두께는 아래 표 1과 같다.
층 물질 두께 [㎚]
실험예 1 실험예 2 실험예 3
56 SiO2 - - 46.5
55 Ta2O5 - - 61.9
54 SiO2 - - 109.2
53 Ta2O5 - - 75.2
52 SiO2 - - 107.8
51 Ta2O5 - - 76.7
50 SiO2 - - 128.3
49 Ta2O5 - - 88.8
48 SiO2 - - 132.9
47 Ta2O5 - - 78.3
46 SiO2 - - 107.8
45 Ta2O5 - - 79.2
44 SiO2 - - 111.9
43 Ta2O5 - - 77.4
42 SiO2 - - 129.3
41 Ta2O5 - - 77.5
40 SiO2 - - 103.8
39 Ta2O5 - - 80.3
38 SiO2 - - 112.4
37 Ta2O5 - - 65.3
36 SiO2 - - 101.8
35 Ta2O5 - - 76.0
34 SiO2 - 52.6 106.4
33 Ta2O5 - 68.0 60.5
32 SiO2 - 108.1 85.8
31 Ta2O5 - 72.1 60.1
30 SiO2 - 116.1 86.8
29 Ta2O5 - 76.0 72.2
28 SiO2 - 100.1 108.7
27 Ta2O5 - 70.5 65.3
26 SiO2 - 111.8 87.9
25 Ta2O5 - 73.9 61.5
24 SiO2 - 98.6 103.6
23 Ta2O5 - 72.8 77.7
22 SiO2 - 119.6 91.7
21 Ta2O5 - 69.8 59.5
20 SiO2 - 93.4 78.3
19 Ta2O5 - 74.1 53.6
18 SiO2 58.8 11.4 79.9
17 Ta2O5 85.5 68.0 53.5
16 SiO2 106.4 109.7 76.0
15 Ta2O5 72.2 89.7 52.5
14 SiO2 132.7 101.1 79.0
13 Ta2O5 77.3 56.0 52.5
12 SiO2 87.2 80.2 76.6
11 Ta2O5 78.2 54.2 53.0
10 SiO2 126.9 78.8 79.2
9 Ta2O5 62.8 53.7 52.0
8 SiO2 86.7 78.8 76.4
7 Ta2O5 55.1 53.5 54.6
6 SiO2 80.3 80.7 79.0
5 Ta2O5 55.6 55.0 52.3
4 SiO2 81.4 72.4 80.2
3 Ta2O5 54.5 63.8 58.1
2 SiO2 81.5 70.9 77.6
1 (기판 측) Ta2O5 63.3 71.3 68.5
전체 막 두께 - 1446.3 2626.6 4488.7
실험예 1, 2 및 3에서와 같이 기판 상에 필터막을 각각 18층의 1,446㎚ 두께로, 34층의 2,626㎚ 두께로, 56층의 4,488㎚ 두께로 성막하고 실험예 1, 2 및 3에서의 시료에 대하여 분광 투과율을 측정하였다. 분광 투과율은 분광 광도계(히타치 제작소사제 : U-4100)에 의해 측정하였다.
도 5 내지 도 7은 실험예 1 내지 3에 따른 필터막의 투과율 특성 곡선을 도시한 그래프이다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 실험예 1 내지 3에서와 같이 기판 상에 필터막이 형성된 시료들은 300nm 내지 400㎚ 파장의 노광광에 대해서 모두 80% 이상의 투과율을 갖는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 420㎚ 파장 이상의 노광광에 대해서 실험예 1에서의 시료는 약 30% 이하, 실험예 2에서의 시료는 약 20% 이하, 실험예 3에서의 시료는 10% 이하의 투과율을 갖는 것을 확인할 수 있었다. 그리고, 450㎚ 파장 이상의 노광광에 대해서 실험예 1에서의 시료는 약 25% 이하, 실험예 2에서의 시료는 약 10% 이하, 실험예 3에서의 시료는 5% 이하의 투과율을 갖는 것을 확인할 수 있었다.
이상에서와 같이, 본 발명에 따른 실험예에서 기판 상에 필터막이 구비된 시료들은 300㎚ 내지 400nm 파장의 노광광에 대해서 80% 이상의 투과율을 가지며, 420㎚ 파장 이상의 노광광에 대해서는 40% 이하의 투과율을 가져 우수한 광학 필터의 효과를 갖는 것을 알 수 있었다.
이상, 본 발명을 실험예를 이용하여 설명하였지만, 본 발명의 기술적 범위는, 상기 실험예에 기재된 범위에 한정되지 않는다. 상기 실험예에 다양한 변경 또는 개량을 가하는 것이 가능하다는 것은 당업자에게 명백하다. 그와 같은 변경 또는 개량을 가한 형태도 본 발명의 기술적 범위에 포함될 수 있다는 것이 특허 청구 범위의 기재로부터 분명하다.
10 : 마스크 블랭크
11 : 기판
12 : 필터막
13 : 금속막
14 : 레지스트막
20 : 포토마스크

Claims (12)

  1. 노광광을 조사하여 피전사체 상에 패턴을 전사하기 위한 포토마스크로 제조되는 마스크 블랭크로서,
    기판 상에 구비된 필터막을 포함하며,
    상기 필터막은 상기 노광광 중 300㎚ 내지 400nm 파장의 노광광에 대한 투과율이 80% 이상이고, 420㎚ 파장 이상의 노광광에 대한 투과율이 40% 이하이며, 450㎚ 파장 이상의 노광광에 대한 투과율이 20% 이하인 광학특성을 갖는 마스크 블랭크.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 필터막은 Si, Ti, Ce, Cr, Al, Mg, Ta, Zr, Mo, Zn, MoSi, Ca 중 어느 하나 이상의 물질을 포함하며, 상기 물질에 O, N, C, F, B 중 어느 하나 이상의 물질을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 필터막은 굴절률이 서로 다른 두 가지 이상의 막을 반복 적층하여 성막된 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 굴절률이 서로 다른 두 가지 이상의 막은 0.5 이상의 굴절률 차이를 갖는 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 굴절률이 서로 다른 두 가지 이상의 막은 10층 이상 반복 적층된 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 굴절률이 서로 다른 두 가지 이상의 막은 10㎚ 내지 200㎚의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 필터막은 굴절률이 서로 다른 두 가지 이상의 막을 반복 적층하여 성막되며, 전체 막 두께가 1,000㎚ 내지 6,000㎚인 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 노광광은 초고압 수은등으로부터 방사되는 250㎚ 내지 600㎚ 파장의 광원을 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 필터막은 굴절률이 서로 다른 두 가지 이상의 막을 이 빔 증착 (Electron Beam Evaporation)법에 의해 반복 적층된 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 필터막 위, 또는 상기 기판과 상기 필터막 사이, 또는 상기 필터막이 성막된 기판 면의 반대쪽 면 위에, 한 층 이상의 금속막 또는 상기 금속막이 패터닝된 금속막 패턴이 더 성막된 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 마스크 블랭크는 플랫 패널 디스플레이(Flat Panel Display)를 제조하기 위해 이용되는 포토마스크로 제조되는 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크.
  12. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 기재된 마스크 블랭크를 통해 제조된 포토마스크.
KR1020120127147A 2012-11-12 2012-11-12 마스크 블랭크 및 그의 제조 방법과 포토마스크 KR101415653B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120127147A KR101415653B1 (ko) 2012-11-12 2012-11-12 마스크 블랭크 및 그의 제조 방법과 포토마스크

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120127147A KR101415653B1 (ko) 2012-11-12 2012-11-12 마스크 블랭크 및 그의 제조 방법과 포토마스크

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140060631A KR20140060631A (ko) 2014-05-21
KR101415653B1 true KR101415653B1 (ko) 2014-07-04

Family

ID=50889863

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120127147A KR101415653B1 (ko) 2012-11-12 2012-11-12 마스크 블랭크 및 그의 제조 방법과 포토마스크

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101415653B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160022767A (ko) * 2014-08-20 2016-03-02 호야 가부시키가이샤 위상 시프트 마스크 블랭크 및 그 제조 방법과 위상 시프트 마스크의 제조 방법

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007504497A (ja) 2003-09-05 2007-03-01 ショット アクチエンゲゼルシャフト 減衰移相マスクブランク及びフォトマスク
KR101032705B1 (ko) 2010-11-16 2011-06-02 주식회사 에스앤에스텍 마스크 블랭크, 마스크 블랭크의 제조 방법 및 포토마스크
KR20120081668A (ko) * 2011-01-07 2012-07-20 주식회사 에스앤에스텍 마스크 블랭크, 마스크 블랭크의 제조 방법 및 포토마스크

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007504497A (ja) 2003-09-05 2007-03-01 ショット アクチエンゲゼルシャフト 減衰移相マスクブランク及びフォトマスク
KR101032705B1 (ko) 2010-11-16 2011-06-02 주식회사 에스앤에스텍 마스크 블랭크, 마스크 블랭크의 제조 방법 및 포토마스크
KR20120081668A (ko) * 2011-01-07 2012-07-20 주식회사 에스앤에스텍 마스크 블랭크, 마스크 블랭크의 제조 방법 및 포토마스크

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160022767A (ko) * 2014-08-20 2016-03-02 호야 가부시키가이샤 위상 시프트 마스크 블랭크 및 그 제조 방법과 위상 시프트 마스크의 제조 방법
KR102078430B1 (ko) 2014-08-20 2020-02-17 호야 가부시키가이샤 위상 시프트 마스크 블랭크 및 그 제조 방법과 위상 시프트 마스크의 제조 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20140060631A (ko) 2014-05-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101642617B1 (ko) 반사형 노광용 마스크 블랭크 및 반사형 노광용 마스크
US11372323B2 (en) Phase-shift mask for extreme ultraviolet lithography
US20190265585A1 (en) Reflective mask blank, method of manufacturing reflective mask and method of manufacturing semiconductor device
JP2006317737A (ja) 露光用マスク
KR101401248B1 (ko) 마스크 블랭크 및 포토마스크
CN103018808A (zh) 光子筛及其制作方法
KR101032705B1 (ko) 마스크 블랭크, 마스크 블랭크의 제조 방법 및 포토마스크
KR101415653B1 (ko) 마스크 블랭크 및 그의 제조 방법과 포토마스크
WO2014171510A1 (ja) 位相シフトマスクの製造方法、位相シフトマスク、及び位相シフトマスクの製造装置
JP2017083789A (ja) 反射光学素子及び露光装置
US20200209451A1 (en) Polarizing plate, optical apparatus and method of manufacturing polarizing plate
KR101054746B1 (ko) 극자외선 노광 공정용 위상 반전 마스크
US20210041781A1 (en) EUV Mask Blanks And Methods Of Manufacture
KR101056592B1 (ko) 마스크 블랭크 및 포토마스크
KR101391003B1 (ko) 레이저 반사형 마스크 제조방법
KR20210036770A (ko) 극자외선 리소그래피용 펠리클 및 그의 제조방법
KR102468553B1 (ko) 블랭크마스크 및 포토마스크
US9977323B2 (en) Reflective mask and method for manufacturing reflective mask
KR102598440B1 (ko) 플랫 패널 디스플레이용 위상반전 블랭크 마스크 및 포토 마스크
JP4977794B2 (ja) パターン転写方法およびフォトマスク
TWI434134B (zh) 半調式光罩及其製造方法
KR20120081668A (ko) 마스크 블랭크, 마스크 블랭크의 제조 방법 및 포토마스크
JP5414079B2 (ja) Ｆｐｄデバイス製造用マスクブランク、フォトマスク、及びｆｐｄデバイス製造用マスクブランクの設計方法
JP2023182942A (ja) 転写用マスク、および、表示装置の製造方法
KR20230114713A (ko) 마스크 블랭크, 전사용 마스크, 전사용 마스크의 제조 방법 및 표시 장치의 제조 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant