KR101654515B1 - 포토마스크 블랭크, 포토마스크 블랭크의 제조방법 및 포토마스크 - Google Patents

포토마스크 블랭크, 포토마스크 블랭크의 제조방법 및 포토마스크 Download PDF

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Abstract

본 발명은 포토마스크 블랭크(10)에 관한 것으로서, 투명기판(11) 상에 일종 이상의 금속을 포함하는 한 층 이상의 금속막(12)이 형성되고, 상기 금속막(12)의 전면에 형성되는 레지스트막(13)을 포함하는 포토마스크 블랭크(10)에 있어서, 상기 레지스트막(13)은 상기 레지스트막(13)의 평균 막 두께보다 높은 막 두께를 갖고 상기 레지스트막(13)의 외주 영역에 형성되는 에지 비드(14)를 포함하며, 상기 에지 비드(17)의 폭이 700㎛ 이하인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 포토마스크 블랭크(10)는 에지 비드(14)의 폭이 작기 때문에, 패턴이 형성될 수 있는 유효 면적이 증가하게 되어 보조 패턴의 불량을 최소화 할 수 있다.

Description

포토마스크 블랭크, 포토마스크 블랭크의 제조방법 및 포토마스크{PHOTO MASK BLANK, METHOD FOR MANUFACTURING PHOTO MASK BLANK, AND PHOTO MASK}
본 발명은 포토마스크 블랭크, 포토마스크 블랭크 제조방법, 및 포토마스크에 관한 것으로서, 특히 에지 비드의 폭이 최소화된 포토마스크 블랭크, 포토마스크 블랭크의 제조방법, 및 포토마스크에 관한 것이다.
반도체 디바이스를 제조하기 위하여 리소그래피 공정에서 사용되는 포토마스크는 포토마스크 블랭크로부터 금속막 등의 패턴이 형성됨으로써 제조된다.
포토마스크 블랭크는 사각형의 유리기판 상에 차광막, 반투광막, 위상시프트막 등이 형성되고, 그 위에 레지스트막이 균일하게 코팅된 것이다. 현재 사용되고 있는 포토마스크 블랭크는, 일반적으로 투명 기판 위에 1층 또는 그 이상의 금속막 층을 형성하고, 형성된 금속막 위에 레지스트 용액을 떨어뜨리고 기판을 회전시켜서 레지스트 용액이 기판의 가장자리로 퍼지게 하여 레지스트 용액이 금속막 위에 균일하게 도포하는 방법으로 제조된다. 이와 같은 방법으로 레지스트막을 형성하는 장치를 일반적으로 스핀 코팅 장치라 부른다.
그런데, 스핀 코팅 장치를 이용하여 금속막 위에 레지스트막을 형성하면, 레 지스트액의 표면 장력과 외주 부위에서의 건조 속도 차이에 의해 기판의 외주 부분에 비정상적으로 두껍게 형성되는 에지 비드(Edge Bead)가 발생된다. 최근 포토마스크에서는 주 패턴의 영역이 점점 넓어지고 있어서 정전기 방지용 테두리, 정렬키, 바코드 등의 보조 패턴이 포토마스크의 외곽까지 확대되어 마스크 블랭크의 외곽 700㎛까지 패터닝이 이루어지고 있다. 그러므로 에지 비드의 폭이 700㎛보다 넓을 경우 에지 비드의 비정상적으로 두꺼운 레지스트의 두께로 인해 보조 패턴의 패터닝이 되지 않는 등의 불량이 발생하고 있다.
종래에는 이러한 문제를 해결하기 위해 보조 패턴에 대해 노광을 반복하는 방법을 사용했으나, 노광 시간 증가에 따라 생산성이 악화되고 노광 회수를 증가시켰음에도 보조 패턴의 불량이 발생해 수율을 떨어뜨리고, 포토마스크 블랭크 제조 비용이 증가되고 있다.
도 1은 종래 사용되는 레지스트막 코팅 장치(1)를 도시한 도면이다. 도 1을 참조하면, 종래의 레지스트막 코팅 장치(1)는 분사노즐(2), 스핀보울(3), 척(4), 모터(7), 배기라인(6), 배기댐퍼(9) 및 압력계(8)로 구성된다. 레지스트막 코팅 장치(1)는 스핀보울(3)의 상부에서부터 배기라인(6)을 통해 기류가 빠져나가도록 되어 있다. 이 기류는 포토마스크 블랭크(10)의 전면에 균일하게 접촉하도록 하여, 레지스트막이 균일하게 건조되도록 설계되어 있다.
먼저, 금속막 등이 형성되어 있는 포토마스크 블랭크(10)를 척(4) 위에 고정시켜 두고, 분사노즐(2)을 통해 포토마스크 블랭크(10) 위에 레지스트 용액을 분사한다. 그리고, 척(4)을 회전시키면 레지스트 용액이 원심력에 의해 포토마스크 블 랭크(10)의 가장자리 방향으로 넓게 펴져 금속막 위 전체에 도포된다. 여기서, 가장자리로 밀려난 레지스트 용액은 표면 장력에 의해 포토마스크 블랭크(10)의 가장 자리에 쌓이게 된다.
도 2는 종래 레지스트막 형성 공정 후 포토마스크 블랭크(10)의 일부 단면을 개략적으로 도시한 단면도이다. 도 2를 참조하여 에지 비드(14)를 설명하면, 금속막(12) 표면의 분사된 레지스트 용액은 회전에 의해 투명기판(11)의 중심부에서부터 가장자리로 퍼져나가 균일하게 도포되는데, 가장자리에 도달한 레지스트 용액은 중심부 쪽의 레지스트 용액보다도 먼저 건조되기 시작한다. 이것은 포토마스크 블랭크(10)의 회전 중심으로부터 가장자리로 갈 수록 회전 속도가 빨라지기 때문이다. 포토마스크 블랭크(10)의 가장자리에서 건조된 레지스트 용액은 중심부로부터 다시 퍼져 나온 레지스트 용액이 그 위에 쌓이게 되고 다시 건조되어, 결국 도 2에 도시된 바와 같은 에지 비드(14)가 발생하게 된다.
이러한, 에지 비드(14)는 앞서 말했듯이, 포토마스크 제조에 있어서, 에지 비드(14)의 폭만큼 패턴을 형성할 수 없기 때문에 포토마스크에서의 유효 패턴 영역을 작게 만든다.
본 발명은 레지스트막을 스핀 코팅에 의해 형성할 때 기판의 가장자리에 발생하는 에지 비드가 발생하지 않거나, 적어도 에지 비드의 폭을 최소화시켜, 포토마스크 블랭크의 유효면적을 넓히는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 포토마스크 블랭크는, 투명기판 상에 일종 이상의 금속을 포함하는 한 층 이상의 금속막이 형성되고, 상기 금속막의 전면에 형성되는 레지스트막을 포함하는 포토마스크 블랭크에 있어서, 상기 레지스트막은 상기 레지스트막의 평균 막 두께보다 높은 막 두께를 갖고 상기 레지스트막의 외주 영역에 형성되는 에지 비드를 포함하며, 상기 에지 비드의 폭이 700㎛ 이하인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 포토마스크 블랭크의 제조방법은,
투명기판 상에 일종 이상의 금속을 포함하는 한 층 이상의 금속막을 형성하는 단계와, 상기 금속막 위에 레지스트 용액을 떨어뜨리고 상기 투명기판을 회전시켜서 상기 금속막의 전면에 레지스트막을 형성하는 단계를 포함하는 포토마스크 블랭크의 제조방법에 있어서, 상기 금속막 위에 레지스트 용액을 떨어뜨리고 상기 투명기판을 회전시킬 때, 상기 레지스트막이 상기 투명기판의 중심부로부터 바깥쪽 방향으로 흐르는 기류에 접촉되며, 상기 레지스트막의 외주 영역에 접촉되는 기류 의 속도를 상기 레지스트막의 다른 영역에 접촉되는 기류의 속도보다 빠르게 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 포토마스크 블랭크 및 포토마스크 블랭크의 제조방법은 에지 비드가 거의 없거나 그 폭이 최소화되어, 에지 비드에 의해 발생하는 보조패턴 불량을 최소화해서 포토마스크 블랭크의 제조 비용을 절감한다.
또한, 본 발명에 따른 포토마스크 블랭크 및 그의 제조방법은 에지 비드가 최소화되어, 패터닝에 사용되는 포토마스크 블랭크의 유효면적이 증가함으로, 포토마스크 블랭크의 신뢰성이 향상되고, 효율성이 향상된다.
본 발명의 포토마스크 블랭크는, 투명기판 상에 일종 이상의 금속을 포함하는 한 층 이상의 금속막이 형성되고, 상기 금속막의 전면에 형성되는 레지스트막을 포함하는 포토마스크 블랭크에 있어서, 상기 레지스트막은 상기 레지스트막의 평균 막 두께보다 높은 막 두께를 갖고 상기 레지스트막의 외주 영역에 형성되는 에지 비드를 포함하며, 상기 에지 비드의 폭이 700㎛ 이하인 것을 특징으로 한다(구성 1).
구성 1에 있어서, 상기 레지스트막의 평균 막 두께는 1000Å에서 5000Å 사이의 범위인 것을 특징으로 한다(구성 2).
구성 1에 있어서, 상기 레지스트막은, 상기 금속막 위에 레지스트 용액을 떨어뜨리고 상기 기판을 회전시켜서 상기 금속막의 전면에 형성되는 것을 특징으로 한다(구성 3).
구성 3에 있어서, 상기 레지스트막은, 상기 기판의 중심부로부터 바깥쪽 방향으로 흐르는 기류에 접촉되며, 상기 레지스트막의 외주 영역에 접촉되는 기류의 속도를 상기 레지스트막의 다른 영역에 접촉되는 기류의 속도보다 빠르게 하여 형성되는 것을 특징으로 한다(구성 4).
구성 3에 있어서, 상기 레지스트막은, 상기 금속막의 상부면 보다 높은 위치의 하부면을 갖는 상부 가이드를 상기 기판의 테두리 부분과 소정의 간극을 형성하도록 설치하여 두고, 상기 레지스트막의 외주 영역은 상기 기판의 중심부로부터 바깥쪽 방향으로 상기 간극을 통하여 빠져나가는 상기 기류에 접촉되어 형성된 것을 특징으로 한다(구성 5).
구성 3에 있어서, 상기 레지스트막은, 상기 금속막의 상부면 보다 같거나 낮은 위치의 상부면을 갖는 하부 가이드를 상기 기판의 측면에 설치하여 두고, 상기 레지스트막의 외주 영역은 상기 기판의 중심부로부터 바깥쪽 방향으로 상기 레지스트막의 표면을 따라 흐르고 이어서 상기 가이드의 상부면을 따라 흐르는 상기 기류에 접촉되어 형성된 것을 특징으로 한다(구성 6).
구성 3에 있어서, 상기 레지스트막은, 상기 금속막의 상부면 보다 높은 위치의 하부면을 갖는 상부 가이드를 상기 기판의 테두리 부분과 소정의 간극을 형성하도록 설치하여 두고, 또한 상기 금속막의 상부면 보다 낮은 위치의 상부면을 갖는 하부 가이드를 상기 기판의 측면에 설치하여 두며, 상기 레지스트막의 외주 영역은 상기 기판의 중심부로부터 바깥쪽 방향으로 상기 상부 가이드와 하부 가이드 사이 의 공간으로 빠져나가는 기류에 접촉되어 형성된 것을 특징으로 한다(구성 7).
본 발명에 따라 제조된 상기 구성 1 내지 7 중 어느 하나의 포토마스크 블랭크로부터 포토마스크를 제조한다(구성 8).
본 발명의 포토마스크 제조방법은, 투명기판 상에 일종 이상의 금속을 포함하는 한 층 이상의 금속막을 형성하는 단계와, 상기 금속막 위에 레지스트 용액을 떨어뜨리고 상기 금속막이 형성된 기판을 회전시켜서 상기 금속막의 전면에 레지스트막을 형성하는 단계를 포함하는 포토마스크 블랭크의 제조방법에 있어서, 상기 금속막 위에 레지스트 용액을 떨어뜨리고 상기 기판을 회전시킬 때, 상기 레지스트막이 상기 기판의 중심부로부터 바깥쪽 방향으로 흐르는 기류에 접촉되며, 상기 레지스트막의 외주 영역에 접촉되는 기류의 속도를 상기 레지스트막의 다른 영역에 접촉되는 기류의 속도보다 빠르게 하는 것을 특징으로 한다(구성 9).
구성 9에 있어서, 상기 금속막의 상부면 보다 높은 위치의 하부면을 갖는 상부 가이드를 상기 기판의 테두리 부분과 소정의 간극을 형성하도록 설치하여, 상기 금속막 위에 레지스트 용액을 떨어뜨리고 상기 투명기판을 회전시킬 때, 상기 레지스트막의 외주 영역은 상기 기판의 중심부로부터 바깥쪽 방향으로 상기 간극을 통하여 빠져나가는 상기 기류에 접촉되는 것을 특징으로 한다(구성 10).
구성 9에 있어서, 상기 금속막의 상부면 보다 낮은 위치의 상부면을 갖는 하부 가이드를 상기 기판의 측면에 설치하여, 상기 금속막 위에 레지스트 용액을 떨어뜨리고 상기 투명기판을 회전시킬 때, 상기 레지스트막의 외주 영역은 상기 투명기판의 중심부로부터 바깥쪽 방향으로 상기 레지스트막의 표면을 따라 흐르고 이어 서 상기 가이드의 상부면을 따라 흐르는 상기 기류에 접촉되는 것을 특징으로 한다(구성 11).
구성 9에 있어서, 상기 금속막의 상부면 보다 높은 위치의 하부면을 갖는 상부 가이드를 상기 기판의 테두리 부분과 소정의 간극을 형성하도록 설치하고, 또한 상기 금속막의 상부면 보다 낮은 위치의 상부면을 갖는 하부 가이드를 상기 기판의 측면에 설치하여, 상기 금속막 위에 레지스트 용액을 떨어뜨리고 상기 기판을 회전시킬 때, 상기 레지스트막의 외주 영역은 상기 기판의 중심부로부터 바깥쪽 방향으로 상기 상부 가이드와 하부 가이드 사이의 공간으로 빠져나가는 기류에 접촉되는 것을 특징으로 한다(구성 12).
본 발명에 따라 상기 구성 10 내지 12 중 어느 하나의 포토마스크 블랭크의 제조방법을 통해 포토마스크 블랭크를 제조한다(구성 13).
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 포토마스크 블랭크, 포토마스크 블랭크의 제조방법, 및 포토마스크를 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 포토마스크 블랭크(10)의 일부 단면도이다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 포토마스크 블랭크(10)는 투명기판(11) 상에 일종 이상의 금속을 포함하는 한 층 이상의 금속막(12)이 형성되고, 금속막(12)의 전면에 형성되는 레지스트막(13)을 포함하고, 레지스트막(13)은 레지스트막(13)의 평균 막 두께보다 높은 막 두께를 갖고 레지스트막(13)의 외주 영역에 형성되는 에지 비드(14)를 포함하며, 에지 비드(14)의 폭은 700㎛ 이하이다.
본 발명에 있어서, 금속막(12)은 일종 이상의 금속을 포함하는 재료로 형성된다. 금속막(12)은 단층으로 또는 기능이 다른 2층 이상의 막이 적층될 수 있다. 2층 이상의 금속막(12)이 형성되는 경우, 각각의 금속막(12)은 재료가 상이하거나, 동일한 재료로 형성되되 조성비가 상이하게 형성될 수도 있다. 금속막(12)은 기능에 따라 차광막, 반사방지막, 반투광막, 위상시프트막, 반사막, 식각 저지막, 하드마스크막, 광흡수막 등이 될 수 있다.
금속막(12)의 전면에는 레지스트막(13)이 코팅된다. 레지스트막(13)은 금속막(12) 위에 레지스트 용액을 금속막(12) 위에 떨어뜨려 투명기판(11)을 회전시키면 레지스트 용액이 가장자리로 퍼져 금속막(12)의 전면에 균일하게 코팅된다. 레지스트막(13)은 레이저용 레지스트 ,전자선용 레지스트, 화학 증폭형 레지스트 등의 재료로 형성될 수 있고, 금속막(12)을 패터닝 하기 위한 것이다. 레지스트막(13)은 1000Å에서 5000Å의 범위에서 사용자의 요구에 의해 평균 두께를 형성한다.
본 발명에 있어서, 레지스트막(13)은 에지 비드(14)를 갖는다. 에지 비드(14)는 레지스트막(13)의 테두리에 형성된다. 에지 비드(14)는 레지스트막(13)의 평균 막 두께에 비해 비정상적으로 높은 막 두께로 형성된다. 종래의 포토마스크 블랭크(10)에 있어서 에지 비드(14)의 폭은 1500㎛ 이상인데 반해, 본 발명에 따른 에지 비드(14)의 폭은 700㎛ 이하로 형성되어, 50% 이상 감소된다.
도 3의 점선으로 표시된 부분이 종래의 포토마스크 블랭크(10)에서의 에지 비드(14)인데, 종래 에지 비드(14)의 폭은 1500㎛ 이상인데 비해, 본 발명의 에지 비드(14)는 폭이 700㎛ 이하로 형성되어 포토마스크 블랭크(10)의 실용면적이 증가한다.
도 4는 본 발명의 레지스트막 코팅 장치(30)의 단면을 개략적으로 도시한 것이다. 도 4를 참조하면, 본 발명의 레지스트막 코팅 장치(30)는 분사노즐(31), 스핀보울(32), 척(33), 배기 라인(34), 모터(35), 압력계(36), 배기 댐퍼(37), 차폐판(38)을 포함한다. 배기 댐퍼의 뒤에는 강제 배기를 위해 배기 펌프가 있으나, 도 4에는 생략되었다. 특히 본 발명의 레지스트막 코팅 장치(30)에 있어서, 척(33)은 상부 가이드(33-1)와 하부 가이드(33-2)를 포함한다.
분사노즐(31)은 척(33)의 상부에 위치하여 척(33)에 장착되어 있는 포토마스크 블랭크(10)에 레지스트 용액을 분사한다. 포토마스크 블랭크(10)는 척(33)에 고정되어 척(33)과 함께 회전하고, 레지스트 용액이 금속막 표면에 넓게 퍼져 얇은 레지스트막이 형성된다.
배기 댐퍼(37)는 배기 펌프에서 빨아들이는 공기의 압력을 조절하는 기능을 가지며, 이 공기의 흐름을 이용하여 스핀 보울(32)의 상부에서부터 배기라인(34)을 통해 기류가 빠져나간다. 기류는 레지스트막(13)을 형성할 때 레지스트막(13)의 전체 표면에 접촉한다. 종래에는 기류가 레지스트막(13)의 전체 표면에 균일하게 노출되도록 하였지만, 본 발명은 레지스트막(13)의 외주 영역에 접촉하는 기류의 속도를 다른 영역에 접촉하는 기류의 속도보다 빠르게 되도록 한다. 상기 레지스트막(13)의 외주 영역에 접촉하는 빠른 기류에 의해, 레지스트막(13)의 외주 영역에서는 에지 비드(14)가 발생하지 않거나, 최소화된다.
도 5는 척에 장착된 포토마스크 블랭크(10)의 일부 단면도이다. 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 척(33)은 금속막(12)이 형성된 투명기판(11)을 고정시킨다. 척(33)은 상부 가이드(33-1)와 하부 가이드(33-2) 중 어느 하나 이상을 포함한다. 상부 가이드(33-1)와 하부 가이드(33-2)는 척(33)의 테두리 부분에 배치된다.
상부 가이드(33-1)는 상부 가이드(33-1)의 하부면이 금속막(12)의 상부면 보다 높게 위치된다. 이렇게 위치되면 상부 가이드(33-1)와 투명기판(11) 사이에 소정의 간극이 생기고, 레지스트막(13) 형성 중에 기류가 투명기판(11)의 중심부로부터 상기 간극을 통해 빠져 나가게 된다.
이 때, 레지스트막(13)의 외주 영역, 즉 에지 비드(14)에 접촉하는 기류의 속도는 레지스트막(13)의 다른 영역에 접촉하는 기류의 속도보다 빠르게 되며, 상기 빠른 속도의 기류 흐름은 에지 비드(14)를 좀 더 투명기판의 바깥쪽으로 밀어내게 된다.
본 발명의 발명자에 의한 실험에 따르면, 상부 가이드(33-1)의 하부 면에서부터 금속막(12)의 상부 면까지의 수직 거리(H1)는 대략 0.5mm 내지 10mm인 것이 바람직하다라는 것이 밝혀졌다. 이러한 구성에 의해 레지스트막(13)의 에지 비드(14)에 접촉하는 기류를 다른 영역에 접촉하는 기류보다 빠르게 할 수 있다. 수직 거리(H1)가 10mm 이상이 되면 에지 비드(14)의 폭이 줄어드는 효과가 작아진다. 이것은 넓은 틈새로 빠져나가는 기류의 속도가 감소되기 때문인 것으로 생각된다. 또한, 수직 거리(H1)가 0.5mm 이하가 되어도 에지 비드(14)의 폭이 넓어지는 현상을 볼 수 있었다. 이것은 좁은 틈새로 기류가 빠져나가지 못하고 상부 가이드(33- 1)의 벽에 부딪쳐 와류가 발생함으로써 에지 비드(14)가 넓게 퍼지는 것으로 생각된다. 따라서, 상부 가이드(33-1)의 하부 면에서부터 금속막(12)의 상부 면까지의 수직 거리(H1)는 대략 0.5mm 내지 10mm인 것이 바람직하다.
하부 가이드(33-2)는 하부 가이드(33-2)의 상부 면이 금속막(12)의 상부면 보다 낮게 위치된다.
본 발명의 발명자들에 의한 실험에 따르면, 하부 가이드(33-2)의 상부 면으로부터 금속막(12)의 상부 면까지의 수직 거리(H2)는 대략 0.5mm 내지 6.4mm인 것이 바람직하다라는 것이 밝혀졌다. 이러한 구성에 의해 레지스트막(13)의 외주 영역, 즉 에지 비드(14)에 접촉하는 기류의 속도는 레지스트막(13)의 다른 영역에 접촉하는 기류의 속도보다 빠르게 되며, 상기 빠른 속도의 기류 흐름은 에지 비드(14)를 좀 더 투명기판의 바깥쪽으로 밀어내게 된다.
상기 수직 거리(H2)가 6.4mm 이상이 되면 하부 가이드(33-2)가 없는 것과 마찬가지의 결과를 나타내고 에지 비드(14)의 폭이 줄어드는 효과가 거의 나타나지 않는다. 수직 거리(H2)는 대략 0.5mm 내지 6.4mm인 것이 바람직하다. 본 발명에서 사용되는 투명기판(11)의 두께가 대략 6.4mm이기 때문에, 수직 거리(H2)의 상한이 6.4mm이다. 따라서 다른 두께의 투명기판을 사용할 때에는, 수직 거리(H2)를 투명기판의 두께보다 크지 않도록 설정하는 것이 바람직하다.
도 6은 하부 가이드의 평면도를 도시한 것이다. 도 6을 참조하면, 포토마스크 블랭크(10)는 척(미도시) 위에 장착되고, 하부 가이드(33-2)는 척의 사방에 원호 형태로 형성된다. 포토마스크 블랭크(10)는 6×6×0.25 inch의 정사각형 형태이 기 때문에 회전 시 원심력을 균일하게 주기 위해 하부 가이드(33-2)는 원호 형태로 하는 것이 바람직하다. 그러나, 하부 가이드(33-2)의 형태가 이것으로 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 변경 가능하다.
상부 가이드(33-1)도 하부 가이드(33-2)와 같은 형태로 형성되는 것이 바람직하다. 하지만, 반드시 같은 형태로 형성되어야 하는 것은 아니다. 상부 가이드(33-1)는 포토마스크 블랭크(10)와 소정의 간극을 형성하도록 하는 형태이면 어떤 형태이든 무방하다. 상부 가이드(33-1)는 하부 가이드(33-2)와 나사 등으로 결합되거나 일체형으로도 제작될 수 있다.
본 발명에 따라 레지스트막(13)을 형성하면 에지 비드(14)의 폭이 700㎛ 이하가 된다. 종래 에지 비드(14)의 폭이 1500㎛ 이상인데 비해 본 발명에 따르면 에지 비드(14)의 폭을 50% 이하로 감소시킬 수 있다. 본 발명에 따라, 에지 비드(14)의 폭이 감소됨으로써, 포토마스크 블랭크(10)의 유효면적이 증가한다. 유효면적은 포토마스크 블랭크(10)에 패턴을 형성할 수 있는 면적인데, 이것이 증가하면 포토마스크 블랭크의 외각에서 1000㎛까지 보조 패턴 형성 시 보조 패턴이 불량을 막을 수 있으며, 보조 패턴 영역에서 반복 노광을 할 필요가 없어 효율성 면에서나, 실용성 면에서 큰 장점을 가질 수 있다.
(제1실험 예)
도 5를 참고하여, 본 발명에 따른 제1실시 예를 설명한다.
제1실험 예에서는 척(33)에 상부 가이드(33-1)와 하부 가이드(33-2) 둘 모두 를 설치하고, 상부 가이드(33-1)의 하부 면으로부터 포토마스크 블랭크(10)의 금속막(12)의 상부 면까지의 수직 거리(H1)를 0mm에서부터 12mm까지, 하부 가이드(33-2)의 상부 면으로부터 포토마스크 블랭크(10)의 금속막(12)의 상부 면까지의 수직 거리(H2)를 0mm에서부터 7mm까지 바꿔 가면서 실험을 수행하였다. 제1실험예에서는 iP3500 (제조사:Tokyo Ohka Kogyo)라는 레지스트 용액을 사용하였다. 제 1실험예서서 목표로 하는 레지스트막 (13)의 두께는 4650Å이였으며, 투명기판(11)은 6X6X0.25 inch 크기의 합성석영유리이고, 그 위에 Cr계 금속막(12)이 형성되어 있다.
제1실험예의 결과는 아래 표 1에 나타내었다.
[표 1]
에지비드폭
[㎛]		 수직 높이(H2) [㎜]
0 0.2 0.5 1.0 3.0 4.0 6.0 8.0



수직 높이(H1)
[㎜]		 0 2050 2020 2030 2110 2050 2100 2010 2020
0.2 1520 1440 1030 1880 1650 1630 1780 1110
0.5 350 350 340 340 230 230 230 250
1.0 170 160 150 150 140 130 140 150
3.0 230 210 180 170 100 170 160 220
5.0 350 350 280 250 150 100 270 310
7.0 410 420 330 290 190 130 270 410
9.0 450 450 360 330 420 550 680 440
11.0 1520 1490 1470 1420 1250 1170 1280 1530
12.0 2040 2020 1480 1420 1280 1190 1110 1730
상기 표 1의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 수직 높이(H1)가 0.5mm 내지 10mm이고, 수직 높이(H2)가 0.5mm 내지 6.0mm이면 에지 비드(14)의 폭이 700㎛ 미만으로 아주 양호한 결과를 보였다.
또한, 마스크 전체 면적에 대한 에지 비드 영역의 비율이 1% 미만이 되기 위 해서는, 수직 높이(H1)와 수직 높이(H2)를 적절히 제어하여 에지 비드 폭이 300㎛ 이하가 되도록 하면 된다.
(제2실험 예)
제2실험 예에서는 화학 증폭형 레지스트 용액인 FEP171(Fuji Film 제조)을 사용하여, 3000Å의 레지스트막을 형성하였다. 척(33)에는 상부 가이드(33-1)와 하부 가이드(33-2) 둘 모두를 설치하고, 상부 가이드(33-1)의 하부 면으로부터 포토마스크 블랭크(10)의 금속막(12)의 상부 면까지의 수직 거리(H1)를 0mm에서부터 12mm까지 1mm의 간격으로, 하부 가이드(33-2)의 상부 면으로부터 포토마스크 블랭크(10)의 금속막(12)의 상부 면까지의 수직 거리(H2)를 0mm에서부터 7mm까지 1mm의 간격으로 바꿔 가면서 각각 실험을 수행하였다.
제2실험예의 결과는 아래 표 2에 나타내었다.
[표 2]
에지비드폭
[㎛]		 수직 높이(H2) [㎜]
0 0.2 0.5 1.0 3.0 4.0 6.0 8.0
수직 높이(H1)
[㎜]		 0 1500 1640 1530 1510 1250 1200 1310 1620
0.2 940 870 1020 1040 870 980 1060 1070
0.5 350 240 170 80 340 360 450 430
1.0 240 180 190 160 110 240 340 560
5.0 430 450 280 320 310 270 370 410
9.0 650 550 460 520 610 550 660 540
11.0 700 720 680 750 820 650 840 820
12.0 1120 1080 1300 1400 1320 1190 1140 1160
상기 표 2의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 수직 높이(H1)가 0.5mm 내지 9mm이고, 수직 높이(H2)가 0.5mm 내지 6.0mm이면 에지 비드(14)의 폭이 500㎛ 미만으로 아주 양호한 결과를 보였다.
그리고 상술한 레지스트 코팅 방법 및 장치를 통해 포토마스크 블랭크를 제조할 수 있고 이러한 포토마스크 블랭크로부터 포토마스크를 제조할 수 있다. 이와 같이 제조된 포토마스크 블랭크와 포토마스크는 레지스트막의 두께 균일성이 우수하고 에지 비드 폭이 매우 작다. 따라서 포토마스크에서 사용할 수 있는 유효 패턴 영역의 범위가 넓어지는 효과를 얻을 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예에 대해 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 해당 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
도 1은 종래 스핀 코팅 장치를 도시한 것이다.
도 2는 종래 포토마스크 블랭크의 일부 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 포토마스크 블랭크의 일부 단면도이다.
도 4는 본 발명의 레지스트막 코팅 장치의 단면을 개략적으로 도시한 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 척에 장착된 포토마스크 블랭크의 일부 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 하부 가이드의 평면도를 도시한 것이다.

Claims (13)

  1. 투명 기판 상에 일종 이상의 금속을 포함하는 한 층 이상의 금속막을 형성하고, 상기 금속막 상에 레지스트 용액을 떨어뜨리고 상기 투명 기판을 회전시켜 상기 금속막 상에 레지스트막을 형성하는 포토마스크 블랭크의 제조 방법에 있어서,
    상기 레지스트막의 형성은 상기 투명 기판을 상기 투명 기판의 둘레를 따라 배치되는 상부 가이드 및 하부 가이드를 포함하는 척 상에 배치시키고,
    상기 투명 기판의 회전 시 상기 투명 기판의 중앙부에서 가장자리부로 흐르는 기류는 상기 상부 및 하부 가이드 사이를 통과하는 것에 의해 상기 투명 기판 가장자리 부분이 내측보다 빠른 속도를 갖도록 하는 포토마스크 블랭크의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 투명 기판의 회전으로 상기 레지스트막의 가장자리에 형성되는 에지 비드는 700㎛ 이하의 폭을 갖도록 형성하는 것을 특징으로 하는 포토마스크 블랭크의 제조 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 레지스트막은 상기 금속막의 상면으로부터 상기 상부 가이드의 하면까지 0.5mm 내지 10mm의 간격을 갖도록 상기 금속막의 상부면 보다 높은 위치에 상기 상부 가이드를 배치하여 형성하는 것을 특징으로 하는 포토마스크 블랭크의 제조 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 레지스트막은 상기 하부 가이드의 상면으로부터 상기 금속막의 상면까지 0.5mm 내지 6.4mm의 간격을 갖도록 상기 금속막의 상부면 보다 낮은 위치에 상기 하부 가이드를 배치하여 형성하는 것을 특징으로 하는 포토마스크 블랭크의 제조 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 레지스트막은 상기 하부 가이드의 상면으로부터 상기 하부 가이드의 하면까지 1mm 내지 16.4mm의 간격을 갖도록 상기 상부 및 하부 가이드를 배치하여 형성하는 것을 특징으로 하는 포토마스크 블랭크의 제조 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 금속막은 차광막, 반사방지막, 위상시프트막, 반사막, 식각저지막, 하드마스크막, 광흡수막 중 하나 이상으로 형성하는 것을 특징으로 하는 포토마스크 블랭크의 제조 방법.
  7. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항이 기재된 포토마스크 블랭크로부터 제조되는 포토마스크.
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