KR101681335B1 - 포토마스크 블랭크, 포토마스크 및 그 제조 방법과, 반도체 디바이스의 제조 방법 - Google Patents

포토마스크 블랭크, 포토마스크 및 그 제조 방법과, 반도체 디바이스의 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101681335B1
KR101681335B1 KR1020117009907A KR20117009907A KR101681335B1 KR 101681335 B1 KR101681335 B1 KR 101681335B1 KR 1020117009907 A KR1020117009907 A KR 1020117009907A KR 20117009907 A KR20117009907 A KR 20117009907A KR 101681335 B1 KR101681335 B1 KR 101681335B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
film
light
etching mask
shielding
photomask
Prior art date
Application number
KR1020117009907A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20110066206A (ko
Inventor
마사히로 하시모또
아쯔시 고미나또
Original Assignee
호야 가부시키가이샤
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 호야 가부시키가이샤 filed Critical 호야 가부시키가이샤
Publication of KR20110066206A publication Critical patent/KR20110066206A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101681335B1 publication Critical patent/KR101681335B1/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
    • G03F1/50—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
    • G03F1/68—Preparation processes not covered by groups G03F1/20 - G03F1/50
    • G03F1/80—Etching
    • 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
    • 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
    • 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
    • G03F1/68—Preparation processes not covered by groups G03F1/20 - G03F1/50
    • 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
    • H01L21/0271—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers
    • H01L21/0273—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers characterised by the treatment of photoresist layers
    • H01L21/0274—Photolithographic processes
    • 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)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)

Abstract

ArF 엑시머 레이저 노광용 포토마스크를 제작하기 위해 이용되는 포토마스크 블랭크에 관한 것으로, 반도체 디자인 룰에서의 DRAM 하프 피치(hp) 32㎚ 이후의 세대에의 적용을 목적으로 한다. 파장 200㎚ 이하의 노광광이 적용되는 포토마스크를 제작하기 위해 이용되는 포토마스크 블랭크로서, 상기 포토마스크 블랭크는, 투광성 기판과, 투광성 기판 상에 형성되고, 몰리브덴 및 실리콘을 함유하는 차광막과, 그 차광막 상에 접하여 형성되고, 크롬을 함유하는 에칭 마스크막을 구비하고, 상기 차광막은, 상기 투광성 기판측으로부터 차광층과 반사 방지층을 이 순서대로 구비하고, 상기 차광층의 몰리브덴의 함유량이 9원자％ 이상 40원자％ 이하이며, 상기 에칭 마스크막의 크롬의 함유량이 45원자％ 이하인 것을 특징으로 하는 포토마스크 블랭크이다.

Description

포토마스크 블랭크, 포토마스크 및 그 제조 방법과, 반도체 디바이스의 제조 방법{PHOTOMASK BLANK, PHOTOMASK, PROCESS FOR PRODUCING SAME, AND PROCESS FOR PRODUCING SEMICONDUCTOR DEVICE}
본 발명은, 반도체 디바이스 등의 제조에 있어서 사용되는 포토마스크 블랭크, 포토마스크 및 그 제조 방법 등에 관한 것이다.
반도체 디바이스 등의 미세화는, 성능, 기능의 향상(고속 동작이나 저소비 전력화 등)이나 저코스트화를 초래하는 이점이 있고, 미세화는 점점더 가속되고 있다. 이 미세화를 지탱하고 있는 것이 리소그래피 기술이며, 전사용 마스크는, 노광 장치, 레지스트 재료와 함께 중요한 기술로 되어 있다.
최근, 반도체 디바이스의 설계 사양에서 말하는 하프 피치(hp) 32㎚ 세대의 개발이 진행되고 있다. 이것은 ArF 엑시머 레이저 노광광의 파장 193㎚의 1/6에 상당하고 있다. hp 32㎚ 이후의 세대에서는 종래의 위상 시프트법, 경사입사 조명법이나 눈동자(瞳) 필터법 등의 초해상 기술(Resolution Enhancement Technology : RET)과 광 근접 효과 보정(Optical Proximity Correction : OPC) 기술의 적용만으로는 불충분하게 되어, 초고 NA 기술(액침 리소그래피)이나 이중 노광법(더블 패터닝)이 필요로 되고 있다.
투명 기판 상에, 차광막의 마스크 패턴을 갖는 포토마스크를 작성하는 경우, 마스크 패턴이 형성된 레지스트막을 마스크로 하여 차광막(예를 들면 Cr계의 단층막 또는 복수의 적층막)의 드라이 에칭을 행할 때, 레지스트막도 에칭되어 소비된다. 이 때문에 차광층에 마스크 패턴을 전사하였을 때의 해상성이 저하하게 된다.
이 대응책으로서는, 차광막의 박막화가 유효하다. 그러나, 차광막을 박막화하면, OD값(광학 농도)이 감소하게 된다.
상기의 대응책으로서, 특허 문헌 1의 방법이 제안되어 있다. 이 방법은, 예를 들면, 기판 상에, MoSi계 차광막/Cr계의 에칭 마스크막(겸 반사 방지막)을 형성한 블랭크를 이용한다(특허 문헌 1 [0174]란 등 참조). 그리고, 막 두께가 얇은 Cr계의 에칭 마스크막을 이용함으로써, 레지스트에의 부담이 경감되어, 막 두께가 얇은 Cr계의 에칭 마스크막에 마스크 패턴을 전사하였을 때의 해상성의 저하는 개선된다. 이와 함께, 레지스트에 비해 차광막에 대해 보다 높은 에칭 선택성을 갖고, 또한 레지스트에 비해 막 두께가 대폭 얇은 에칭 마스크막이 차광막의 에칭 마스크로 됨으로써 차광막 패턴의 CD의 개선을 도모하고자 하는 것이다. 이 때 차광막의 OD=3이 확보되지만, MoSi계의 차광막 자체를 박막화하고자 하는 것은 아니다.
또한, 특허 문헌 2에는, MoSi계 재료의 적층 구조로 이루어지는 차광막으로서, 예를 들면, 기판측으로부터 MoSiN 주차광층/MoSiON 반사 방지층의 적층 구조로 이루어지는 차광막 등이 기재되어 있다.
특허 문헌 1 : 일본 특허 공개 제2007-241065호 공보 특허 문헌 2 : 일본 특허 공개 제2006-78807호 공보
DRAM hp 32㎚ 이후의 세대에 적응하는 몰리브덴 실리사이드계의 차광막을 이용한 포토마스크를 작성하는 경우, 종래의 Cr계 재료를 이용한 에칭 마스크를 이용한 마스크 제작 프로세스(차광막과의 에칭 선택성의 관점만으로 에칭 마스크를 선정하는 것)를 채용하는 것만으로는 불충분한 것으로 되어 있다.
또한, 엣지 콘트라스트 확보 등의 이유로부터, 웨이퍼 상의 레지스트에는 결상되지 않는 미세 보조 패턴(Sub Resolution Assist Feature : SRAF)을 형성할 필요성이 생겼다. DRAM hp 32㎚ 이후의 세대에서는, 포토마스크 상에 40㎚ 미만의 선폭의 SRAF의 형성이 필요한 경우가 있다.
DRAM hp 32㎚ 이후의 세대에 사용하는 포토마스크에 요구되는 해상성(40㎚ 미만)을 얻기 위해서는, 레지스트 패턴의 어스펙트비를 저감하고, 레지스트 패턴의 쓰러짐을 방지하는 관점에서, 레지스트막의 막 두께를 100㎚ 이하로 할 필요가 있다.
레지스트막의 막 두께를 100㎚ 이하로 하기 위해서는, 상기한 종래의 포토마스크 블랭크의 층 구성으로는 불충분하고, 에칭 마스크, 차광막의 양방을 개선할 필요가 있는 것을 본 발명자는 밝혀냈다.
상세하게는, 100㎚ 이하의 레지스트막 두께로 에칭 마스크에 마스크 패턴을 전사할 수 있도록, 에칭 마스크막의 구성을 개선할 필요가 있지만, 에칭 마스크막의 막 두께를 단순히 얇게 하는 것만으로는 불충분하고, 하층의 차광막에 마스크 패턴을 전사하는 에칭 프로세스가 완료될 때까지, 에칭 마스크막이 마스크 패턴을 유지할 수 있어야만 하므로, 종래의 에칭 마스크막의 구성, 종래의 차광막의 구성으로는, 실현이 곤란한 것을 본 발명자는 밝혀냈다.
한편, 레지스트막 두께를 100㎚ 이하로 하면, LER(Line Edge Roughness)이 종래보다도 커지는 경향이 발생한다. 이것은, 마스크 패턴이 형성된 레지스트막을 마스크로 하여 에칭 마스크막을 드라이 에칭할 때, 레지스트막도 에칭되어 소비되는데, 막 두께가 얇은 쪽이 패턴의 형상 악화가 현저하며, 에칭 마스크막에 마스크 패턴을 전사하였을 때의 LER이 악화하게 되는 것을 본 발명자는 밝혀냈다. 또한, 레지스트 패턴의 선폭이 40㎚ 미만으로 되면, 레지스트 패턴의 드라이 에칭에 의한 소비(감막)의 영향이 상대적으로 커져, 그 영향을 무시할 수 없게 되는 것을 본 발명자는 밝혀냈다. 이들의 문제를 해결하기 위해서도, 에칭 마스크에 마스크 패턴을 전사할 때에 드라이 에칭하는 시간을 단축할 필요가 있는 것을 본 발명자는 밝혀냈다.
본 발명은, 레지스트막 두께 100㎚ 이하(대략 hp 32㎚ 이후), 나아가 레지스트막 두께 75㎚ 이하(대략 hp 32㎚ 이후), 및 레지스트막 두께 65㎚ 이하(대략 hp 22㎚ 이후)의 세대의 포토마스크 블랭크 및 포토마스크의 제공을 목적으로 한다.
또한 본 발명은, 반도체 디자인 룰에서의 DRAM 하프 피치(hp) 32㎚ 이후의 세대에 적용 가능한 포토마스크 블랭크 및 포토마스크의 제공을 목적으로 한다.
또한 본 발명은, 마스크 상의 패턴의 해상성 40㎚ 미만을 달성 가능한 포토마스크 블랭크 및 포토마스크의 제공을 목적으로 한다.
본 발명은, 이하의 구성을 갖는다.
(구성 1)
파장 200㎚ 이하의 노광광이 적용되는 포토마스크를 제작하기 위해 이용되는 포토마스크 블랭크로서,
상기 포토마스크 블랭크는,
투광성 기판과,
투광성 기판 상에 형성되고, 몰리브덴 및 실리콘을 함유하는 차광막과,
상기 차광막 상에 접하여 형성되고, 크롬을 함유하는 에칭 마스크막을 구비하고,
상기 차광막은, 상기 투광성 기판측으로부터 차광층과 반사 방지층을 이 순서대로 구비하고,
상기 차광층의 몰리브덴의 함유량이 9원자％ 이상 40원자％ 이하이며,
상기 에칭 마스크막의 크롬의 함유량이 45원자％ 이하인 것을 특징으로 하는 포토마스크 블랭크.
(구성 2)
파장 200㎚ 이하의 노광광이 적용되는 포토마스크를 제작하기 위해 이용되는 포토마스크 블랭크로서,
상기 포토마스크 블랭크는,
투광성 기판과,
투광성 기판 상에 형성되고, 몰리브덴 및 실리콘을 함유하는 차광막과,
상기 차광막 상에 접하여 형성되고, 크롬을 함유하는 에칭 마스크막을 구비하고,
상기 차광막은, 상기 투광성 기판측으로부터 차광층과 반사 방지층을 이 순서대로 구비하고,
상기 에칭 마스크막의 크롬의 함유량이 45원자％ 이하이며,
상기 차광막 및 에칭 마스크막으로 이루어지는 적층막의 시트 저항값이 3.0㏀/□ 이하인 것을 특징으로 하는 포토마스크 블랭크.
(구성 3)
상기 에칭 마스크막은, 크롬의 함유량이 35원자％ 이하이며, 질소 및 산소 중 적어도 일방을 포함하는 것을 특징으로 하는 구성 1 또는 구성 2에 기재된 포토마스크 블랭크.
(구성 4)
상기 에칭 마스크막은, 질소 및 산소 중 적어도 일방과, 탄소를 포함하는 것을 특징으로 하는 구성 1 내지 구성 3 중 어느 하나에 기재된 포토마스크 블랭크.
(구성 5)
상기 에칭 마스크막은, 그 위에 형성되는 레지스트막으로서, 막 두께가 100㎚ 이하의 레지스트막을 이용하여 가공되고,
상기 에칭 마스크막은, 막 두께가 5㎚ 이상 20㎚ 이하이며,
상기 차광막은, 막 두께가 60㎚ 이하인 것을 특징으로 하는 구성 1 내지 구성 4 중 어느 하나에 기재된 포토마스크 블랭크.
(구성 6)
상기 레지스트막의 막 두께가 75㎚ 이하이며, 또한,
상기 에칭 마스크막의 막 두께가 5㎚ 이상, 15㎚ 이하인 것을 특징으로 하는 구성 5에 기재된 포토마스크 블랭크.
(구성 7)
상기 레지스트막의 막 두께가 65㎚ 이하이며, 또한,
상기 에칭 마스크막의 막 두께가 5㎚ 이상, 10㎚ 이하인 것을 특징으로 하는 구성 5에 기재된 포토마스크 블랭크.
(구성 8)
상기 차광층은, 몰리브덴 및 실리콘으로 이루어지는 재료, 또는 몰리브덴, 실리콘 및 질소로 이루어지는 재료로 형성되는 것을 특징으로 하는 구성 1 내지 구성 7 중 어느 하나에 기재된 포토마스크 블랭크.
(구성 9)
상기 차광막은, 상기 차광층 및 반사 방지층의 2층으로 구성되고,
상기 차광층은, 몰리브덴, 실리콘 및 질소로 이루어지는 재료로 형성되고,
상기 반사 방지층은, 몰리브덴 및 실리콘과, 산소 및 질소 중 적어도 일방으로 이루어지는 재료로 형성되는 것을 특징으로 하는 구성 1 내지 구성 7 중 어느 하나에 기재된 포토마스크 블랭크.
(구성 10)
상기 에칭 마스크막은, 포토마스크를 제작하였을 때에 제거되는 막인 것을 특징으로 하는 구성 1 내지 구성 9 중 어느 하나에 기재된 포토마스크 블랭크.
(구성 11)
상기 포토마스크 블랭크는, 상기 에칭 마스크막 상에 형성된 레지스트막을 갖는 것을 특징으로 하는 구성 1 내지 구성 10 중 어느 하나에 기재된 포토마스크 블랭크.
(구성 12)
구성 1 내지 구성 11 중 어느 하나에 기재된 포토마스크 블랭크를 이용하여 제작되는 포토마스크.
(구성 13)
구성 1 내지 구성 11 중 어느 하나에 기재된 포토마스크 블랭크를 준비하고,
상기 에칭 마스크막 상에 형성된 레지스트 패턴을 마스크로 하여, 상기 에칭 마스크막에 대하여 산소를 포함하는 염소계 가스를 이용하는 드라이 에칭을 행함으로써, 패턴 전사를 행하고,
상기 에칭 마스크막에 형성된 패턴을 마스크로 하여, 상기 차광막에 불소계 가스를 이용하는 드라이 에칭을 행함으로써, 패턴 전사를 행하고,
상기 차광막에의 패턴 전사 후에, 산소를 포함하는 염소계 가스를 이용하는 드라이 에칭을 행함으로써, 상기 에칭 마스크막을 제거하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.
(구성 14)
구성 12에 기재된 포토마스크의 패턴을 전사함으로써, 반도체 디바이스를 제조하는 것을 특징으로 하는 반도체 디바이스의 제조 방법.
본 발명에 따르면, 레지스트막 두께 100㎚ 이하, 나아가 레지스트막 두께 75㎚ 이하, 및 레지스트막 두께 65㎚ 이하이어도, 레지스트 패턴의 LER의 영향이 적고, 에칭 마스크 패턴의 LER의 영향이 적고, 차광막이 소정 이상의 차광 성능을 갖는다고 하는 복수의 조건을 동시에 충족시키도록, 에칭 마스크막을 에칭 레이트가 빠른 재료로 크롬 함유량을 설정하고, 차광막도 차광 성능이 높고 도전성을 확보할 수 있는 재료로 몰리브덴 함유량을 설정함으로써, 반도체 디자인 룰에서의 DRAM 하프 피치(hp) 32㎚ 이후의 세대에 요구되는 해상성(40㎚ 미만)을 충족시키고, 또한 레지스트 패턴의 쓰러짐도 방지할 수 있는 포토마스크 블랭크 및 포토마스크를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에서의 DRAM 하프 피치(hp) 32㎚는, 2008년판 ITRS(International Technology Roadmap for Semiconductors)에 의한 것이다. 또한, 본 발명은, DRAM뿐만 아니라, 플래시 메모리나 MPU에도 적용하는 것이 가능하다.
도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 포토마스크 블랭크의 일례를 도시하는 모식적 단면.
도 2는 본 발명의 실시예 1에 따른 포토마스크의 제조 공정을 설명하기 위한 모식적 단면.
도 3은 에칭 마스크막(20) 성막에서의 모드를 설명하기 위한 도면.
도 4는 실시예(1-1)∼(1-8)에서 사용한 포토마스크 블랭크의 구성, 그 가공 특성, 및, 얻어진 포토마스크에서의 차광막 패턴의 해상성을 도시하는 도면.
도 5는 실시예(1-9)∼(1-12), 참고예(1-13)∼(1-16)에서 사용한 포토마스크 블랭크의 구성, 그 가공 특성, 및, 얻어진 포토마스크에서의 차광막 패턴의 해상성을 도시하는 도면.
도 6은 실시예(1-17)∼(1-25)에서 사용한 포토마스크 블랭크의 구성, 그 가공 특성, 및, 얻어진 포토마스크에서의 차광막 패턴의 해상성을 도시하는 도면.
도 7은 실시예(2-1)∼(2-8)에서 사용한 포토마스크 블랭크의 구성, 그 가공 특성, 및, 얻어진 포토마스크에서의 차광막 패턴의 해상성을 도시하는 도면.
도 8은 실시예(2-9)∼(2-12), 참고예(2-13)∼(2-16)에서 사용한 포토마스크 블랭크의 구성, 그 가공 특성, 및, 얻어진 포토마스크에서의 차광막 패턴의 해상성을 도시하는 도면.
도 9는 실시예(2-17)∼(2-24)에서 사용한 포토마스크 블랭크의 구성, 그 가공 특성, 및, 얻어진 포토마스크에서의 차광막 패턴의 해상성을 도시하는 도면.
도 10은 실시예(3-1)∼(3-8)에서 사용한 포토마스크 블랭크의 구성, 그 가공 특성, 및, 얻어진 포토마스크에서의 차광막 패턴의 해상성을 도시하는 도면.
도 11은 실시예(3-9)∼(3-12), 참고예(3-13)∼(3-16)에서 사용한 포토마스크 블랭크의 구성, 그 가공 특성, 및, 얻어진 포토마스크에서의 차광막 패턴의 해상성을 도시하는 도면.
도 12는 실시예(3-17)∼(3-24)에서 사용한 포토마스크 블랭크의 구성, 그 가공 특성, 및, 얻어진 포토마스크에서의 차광막 패턴의 해상성을 도시하는 도면.
도 13은 실시예(4-1)∼(4-9), 참고예(4-10)에서 사용한 포토마스크 블랭크의 구성, 그 가공 특성, 및, 얻어진 포토마스크에서의 차광막 패턴의 해상성을 도시하는 도면.
도 14는 참고예(4-11)∼(4-12), 실시예(4-13)∼(4-20)에서 사용한 포토마스크 블랭크의 구성, 그 가공 특성, 및, 얻어진 포토마스크에서의 차광막 패턴의 해상성을 도시하는 도면.
도 15는 실시예(5-1)∼(5-6), 참고예(5-7)∼(5-8)에서 사용한 포토마스크 블랭크의 구성, 그 가공 특성, 및, 얻어진 포토마스크에서의 차광막 패턴의 해상성을 도시하는 도면.
도 16은 실시예(5-9)∼(5-16)에서 사용한 포토마스크 블랭크의 구성, 그 가공 특성, 및, 얻어진 포토마스크에서의 차광막 패턴의 해상성을 도시하는 도면.
도 17은 비교예 1∼8에서 사용한 포토마스크 블랭크의 구성, 그 가공 특성, 및, 얻어진 포토마스크에서의 차광막 패턴의 해상성을 도시하는 도면.
도 18은 비교예 9∼14에서 사용한 포토마스크 블랭크의 구성, 그 가공 특성, 및, 얻어진 포토마스크에서의 차광막 패턴의 해상성을 도시하는 도면.
도 19는 몰리브덴 및 실리콘으로 이루어지는 차광층에서의 몰리브덴 함유량과 단위막 두께당의 광학 농도와의 관계를 도시하는 도면.
도 20은 몰리브덴, 실리콘 및 질소로 이루어지는 차광층에서의 몰리브덴 함유량 및 질소 함유량과 단위막 두께당의 광학 농도와의 관계, 몰리브덴 함유량 및 질소 함유량과 시트 저항값과의 관계를 도시하는 도면.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명의 포토마스크 블랭크는, 파장 200㎚ 이하의 노광광이 적용되는 포토마스크를 제작하기 위해 이용되는 포토마스크 블랭크로서,
상기 포토마스크 블랭크는,
투광성 기판과,
투광성 기판 상에 형성되고, 몰리브덴 및 실리콘을 함유하는 차광막과,
상기 차광막 상에 접하여 형성되고, 크롬을 함유하는 에칭 마스크막을 구비하고,
상기 차광막은, 상기 투광성 기판측으로부터 차광층과 반사 방지층을 이 순서대로 구비하고,
상기 차광층의 몰리브덴의 함유량이 9원자％ 이상 40원자％ 이하이며,
상기 에칭 마스크막의 크롬의 함유량이 45원자％ 이하인
것을 특징으로 한다(구성 1).
또한, 본 발명의 포토마스크 블랭크는, 파장 200㎚ 이하의 노광광이 적용되는 포토마스크를 제작하기 위해 이용되는 포토마스크 블랭크로서,
상기 포토마스크 블랭크는,
투광성 기판과,
투광성 기판 상에 형성되고, 몰리브덴 및 실리콘을 함유하는 차광막과,
상기 차광막 상에 접하여 형성되고, 크롬을 함유하는 에칭 마스크막을 구비하고,
상기 차광막은, 상기 투광성 기판측으로부터 차광층과 반사 방지층을 이 순서대로 구비하고,
상기 에칭 마스크막의 크롬의 함유량이 45원자％ 이하이며,
상기 차광막 및 에칭 마스크막으로 이루어지는 적층막의 시트 저항값이 3.0㏀/□ 이하인 것을 특징으로 한다(구성 2).
본 발명자는, 투광성 기판 상에, MoSi계 차광막, Cr계 에칭 마스크막, 레지스트막(막 두께 100㎚ 이하)을 이 순서대로(서로 접하여) 구비하는 마스크 블랭크를 이용하여 가공을 행할 때에,
(1) 에칭 마스크막의 막 두께를 단순히 얇게 하는(예를 들면 20㎚ 이하로 함) 것만으로는 레지스트 패턴의 LER을 저감할 수 없는 경우가 있는 것,
(2) 레지스트 패턴의 LER을 저감하는 관점에서는, Cr계 에칭 마스크막은, Cr 성분이 많은 재료로는 염소계(예를 들면, Cl2+O2) 드라이 에칭의 에칭 레이트가 느리므로 바람직하지 않고, 따라서 이 관점에서는 Cr계 에칭 마스크막은, Cr 성분이 적고, 고질화(질화도가 높음), 고산화(산화도가 높음)된 Cr계 재료가 바람직한 것,
(3) Cr계 에칭 마스크막 패턴의 LER을 저감하는 관점에서는, Cr계 에칭 마스크막은, Cr 성분이 많은 재료의 쪽이 불소계 드라이 에칭의 에칭 레이트가 느리므로 바람직하고, 따라서 이 관점에서는 Cr계 에칭 마스크막은, Cr 성분이 많은 Cr계 재료가 바람직한 것,
(4) 상기 (2)와 (3)은 트레이드 오프의 관계에 있고, 그것을 고려하면, Cr계 에칭 마스크막은, 막 내의 크롬의 함유량이 50원자％ 이하인 것이 바람직하고, 또한 Cr계 에칭 마스크막 내의 크롬의 함유량이 45원자％ 이하인 것이 바람직하고, 35원자％ 이하가 보다 바람직하며, 또한, Cr계 에칭 마스크막 내의 크롬의 함유량의 하한은 20원자％ 이상이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 30원자％ 이상이 바람직하며, 특히, 에칭 마스크막이 산화 크롬막인 경우는 33원자％ 이상이 바람직한 것을 발견하였다.
Cr계 에칭 마스크막의 크롬 함유량에 착안하여 상세하게 설명한다.
최근, 미세 패턴을 형성하기 위해, 레지스트막으로서 전자선 묘화용 레지스트막을 이용하여, 예를 들면, 200A/㎠ 이상의 고전류 밀도의 전자선 묘화 장치에 의한 전자선 묘화 노광을 채용하고 있다. 이와 같은 전자선 묘화 노광에서는, 차지 업을 방지하기 위해, 레지스트막 아래의 박막에 도전성을 갖게 할 필요가 있다. 따라서, 포토마스크 블랭크로서 MoSi계 차광막 상에 Cr계 에칭 마스크막이 형성된 구성에서는, MoSi계 차광막이나 Cr계 에칭 마스크막 중 어느 하나에 도전성을 갖게 해야만 한다. Cr계 에칭 마스크막에 의해 도전성을 확보하는 경우에는, Cr계 에칭 마스크막 내의 크롬의 함유량이 많은 막으로 하는 것이 생각된다. 이 구성에서는, 레지스트막 아래에 위치하는 차광막 및 에칭 마스크막의 적층막으로 이루어지는 박막에 있어서, 상층의 에칭 마스크막에 의해 도전성을 확보함과 동시에, 상술한 (3)의 불소계 에칭에 대한 내성을 좋게 하여 에칭 마스크막의 LER을 양호하게 할 수 있다.
그러나, 크롬의 함유량이 50원자％보다 많은 구성에서는, 에칭 레이트가 느리게 되어, Cr계 에칭 마스크막의 드라이 에칭 시에 레지스트막이 막 감소하므로, 레지스트막 두께를 두껍게 해야만 한다. 이 결과, 전사 패턴 중, 특히 40㎚ 미만의 SRAF 부분의 레지스트 패턴에서의 어스펙트비(1:2.5)가 높아져, 쓰러짐이나 결락이 생기기 쉽고, DRAM hp 32㎚ 이후의 세대의 미세 패턴에 적합한 해상도를 갖는 포토마스크를 얻을 수 없게 된다.
본 발명에 있어서는, Cr계 에칭 마스크막을 크롬 함유량이 50원자％ 이하의 Cr 성분이 적은 재료로 함으로써 에칭 레이트를 빠르게 하고, MoSi계 차광막에 의해 도전성을 확보하여, 레지스트막 아래의 박막의 도전성을 확보한다. 구체적으로는, 전자선 묘화 노광에 있어서, 위치 정밀도 에러를 0.1㎚ 이하로 하기 위해서는, 시트 저항값으로 3.0㏀/□ 이하로 할 필요가 있다. 즉, 차광막에서의 차광층이 몰리브덴 및 실리콘을 포함하는 재료이며, 또한 몰리브덴의 함유량을 9원자％ 이상으로 함으로써, 레지스트막 아래의 박막의 도전성을 하층의 차광막으로 확보하는 한편, Cr계 에칭 마스크막의 크롬의 함유량을 50원자％ 이하로 함으로써, Cr계 에칭 마스크막의 에칭 레이트를 빠르게 하고 있다. 이에 의해, 레지스트막을 100㎚ 이하로 하는 것이 가능해져, 레지스트막의 LER을 향상시킬 수 있다.
또한, Cr계 에칭 마스크막을 에칭하는 경우, 염소 이온의 입사는 레지스트 패턴의 어스펙트비가 커짐(패턴의 피치가 작아짐)에 따라서 저해되므로, 어스펙트비가 다른 패턴간에서의 에칭 레이트 차에 의한 마이크로 로딩 현상이 생긴다. 따라서, 본 발명에 있어서는, 에칭 마스크막 내의 크롬의 함유량을 45원자％ 이하로 함으로써, 에칭 레이트를 빠르게 하고 있다. 이에 의해, 어스펙트비가 다른 패턴간에서의 에칭 레이트 차를 작게 할 수 있어, 마이크로 로딩 현상을 억제하는 것이 가능하게 된다. 그 결과, CD 선형성(CD linearity)의 악화를 방지할 수 있다.
본 발명에서의 포토마스크 블랭크는, 차광막이 투광성 기판측으로부터 차광층과 반사 방지층을 이 순서대로 구비하는 구조이다. 이 포토마스크 블랭크를 이용하여 포토마스크를 제작하는 경우에는, 차광막이 반사 방지 기능을 갖고 있기 때문에, 차광막 상의 에칭 마스크막을 최종적으로 박리하게 된다. 즉, 본 발명에서의 포토마스크의 구조는, 차광층과 반사 방지층을 구비한 차광막 패턴으로 구성하는 것으로 된다. 이 때, 에칭 마스크막의 크롬의 함유량이 35원자％ 이하의 경우에는, 에칭 마스크막을 Cl2와 O2의 혼합 가스로 드라이 에칭에 의해서 박리할 때에, 에칭 레이트를 빠르게 할 수 있어, 에칭 마스크막을 박리하기 쉬우므로, CD 균일성(CD uniformity)의 악화를 방지할 수 있다.
상기에 의하면, 본 발명에서의 포토마스크 블랭크는, 막의 도전성 및 MoSi계 막과의 양호한 에칭 선택성의 확보 외에, Cr계 에칭 마스크막과 레지스트막의 LER, 레지스트막의 해상성, 마이크로 로딩 현상의 억제에 의한 CD 선형성의 개선, Cr계 에칭 마스크막의 신속한 박리에 의한 CD 균일성의 개선이라고 하는 요소까지 종합적으로 고려하여, Cr계 에칭 마스크막의 크롬의 함유량과 차광층의 몰리브덴의 함유량을 선택하여 이루어진 것이다.
(5) 상기 (2) 및 (4)에 관련하여(즉 Cr계 에칭 마스크막의 에칭 시간의 단축에 관련하여), 레지스트 패턴의 LER(Line Edge Roughness)을 저감하는 관점에서는, Cr계 에칭 마스크막의 막 두께는 20㎚ 이하인 것이 바람직한 것,
(6) 상기 (3) 및 (4)에 관련하여(즉 Cr계 에칭 마스크막의 에칭 내성에 관련하여), 하층의 차광막에 마스크 패턴을 전사하는 에칭 프로세스가 완료될 때까지, 에칭 마스크가 마스크 패턴을 유지해야만 하므로, Cr계 에칭 마스크막의 막 두께는 5㎚ 이상인 것이 바람직한 것,
(7) Cr계 재료는, MoSi계 재료와의 사이에서 불소계 가스에 대한 높은 에칭 선택비를 갖는다. 그러나, 불소계 가스에 의한 에칭 중에는 물리적인 에칭의 영향을 적지 않게 받으므로 전혀 감막되지 않는 것은 아니다. 따라서, Cr계 에칭 마스크막을 최적화하여도, MoSi계 차광막의 막 두께가 60㎚를 초과하여 두꺼워지면, 불소계 가스에 의한 드라이 에칭의 에칭 시간이 길어지고, 이 드라이 에칭 후의 Cr계 에칭 마스크막의 막 두께가 얇아져, Cr계 에칭 마스크막 패턴의 LER(Line Edge Roughness)이 악화되므로, MoSi계 차광막의 막 두께는 60㎚ 이하인 것이 바람직한 것
을 발견하였다.
본 발명자는, 차광층이 실질적으로 몰리브덴 및 실리콘으로 이루어지는 재료이고, 몰리브덴의 함유량이 9원자％ 이상, 40원자％ 이하인 MoSi막의 경우에는, 도 19에 도시한 바와 같이, 단위막 두께당의 광학 농도가 크고, ArF 엑시머 레이저 노광광에서의 차광성이 상대적으로 큰 차광층이 얻어지고, 차광층의 두께가 40㎚ 미만이라고 하는 종래보다도 대폭 얇은 층의 두께로도 소정의 차광성(광학 농도)이 얻어지며, 또한 종래와 동등한 차광성의 반사 방지층 및 저반사층과 조합함으로써, ArF 엑시머 레이저 노광용 포토마스크의 차광막으로서 충분한 차광성(광학 농도 2.8 이상, 바람직하게는 3 이상)이 얻어지는 것
을 발견하였다.
MoSi막으로 이루어지는 차광층 내의 몰리브덴의 함유량이 9원자％ 이상이면, 단위막 두께당의 광학 농도인 ΔOD=0.075㎚-1@193.4㎚ 이상으로 할 수 있다. 몰리브덴의 함유량이 15원자％ 이상이면, ΔOD=0.08㎚-1@193.4㎚ 이상으로 할 수 있으므로 보다 바람직하다. 몰리브덴의 함유량이 20원자％ 이상이면, ΔOD=0.082㎚-1@193.4㎚ 이상으로 할 수 있으므로 더 바람직하다.
MoSi막으로 이루어지는 차광층 내의 몰리브덴의 함유량은, 15원자％ 이상 40원자％ 이하가 바람직하고, 20원자％ 이상 40원자％ 이하가 더 바람직하다.
또한, 본 발명자는, 차광층이 실질적으로 몰리브덴, 실리콘 및 질소로 이루어지는 재료이고, 몰리브덴의 함유량이 9원자％ 이상, 40원자％ 이하인 MoSiN막의 경우에는, 질소의 함유량을 조정함으로써, 도 20에 도시한 바와 같이, 단위막 두께당의 광학 농도가 크고, ArF 엑시머 레이저 노광광에서의 차광성이 상대적으로 큰 차광층이 얻어지고, 차광층의 두께가 55㎚ 이하의 두께라도 소정의 차광성(광학 농도)이 얻어지며, 또한 종래와 동등한 차광성을 갖는 표면 반사 방지층을 조합함으로써, ArF 엑시머 레이저 노광용 포토마스크의 차광막으로서 충분한 차광성(광학 농도 2.8 이상, 바람직하게는 3 이상)이 얻어지는 것
을 발견하였다.
도 20에서는, 단위막 두께당의 광학 농도가 소정값(ΔOD=0.05㎚-1, 0.06㎚-1, 0.07㎚-1, 0.075㎚-1)인 차광층의 Mo 함유량 및 질소의 함유량을 플롯하고, 근사 곡선을 그린 것을 나타내고 있다. 도 20에서는, 예를 들면, ΔOD=0.06㎚-1의 근사 곡선의 플롯상을 포함하는 하측의 에리어가 0.06㎚-1 이상의 광학 농도인 차광층을 형성하는 것이 가능한 영역을 나타내고 있다. 또한, 차광막 및 에칭 마스크막으로 이루어지는 적층막의 시트 저항값이 3.0㏀/□인 차광층의 Mo 함유량 및 질소의 함유량을 플롯하고, 근사 직선을 그린 것도 나타내고 있다. 여기서, 적층막에서의 차광막의 반사 방지층 및 에칭 마스크막의 막 두께는 각각 고정값으로 하고 있다. 이 근사 직선의 플롯상을 포함하는 우측의 에리어가 3.0㏀/□ 이하의 시트 저항값인 차광층을 형성하는 것이 가능한 영역을 나타내고 있다.
도 20으로부터, 몰리브덴의 함유량이 9원자％ 이상이며, 질소의 함유량이 40원자％ 미만인 경우에, 차광층의 ΔOD를 0.05㎚-1보다 크게 할 수 있고, 차광층을 55㎚ 이하로 할 수 있다. 또한, ΔOD가 0.06㎚-1 이상의 차광층의 경우에는, 질소의 함유량은 36원자％ 이하로 하고, 차광층의 막 두께를 50㎚ 이하로 할 수 있다. 또한, ΔOD가 0.07㎚-1 이상의 차광층의 경우에는, 질소의 함유량은 25원자％ 이하로 하고, 차광층의 막 두께를 43㎚ 이하로 할 수 있다. 또한, ΔOD가 0.075㎚-1 이상의 차광층의 경우에는, 질소의 함유량은 14원자％ 이하로 하고, 차광층의 막 두께를 40㎚ 이하로 할 수 있다.
또한, 차광막 및 에칭 마스크막으로 이루어지는 적층막의 시트 저항값을 확보하기 위해서는, ΔOD를 0.05㎚-1보다 큰 차광층의 경우에는 몰리브덴의 함유량이 25원자％ 보다 많고, ΔOD가 0.06㎚-1 이상의 차광층의 경우에는 몰리브덴의 함유량이 24원자％ 이상이며, ΔOD가 0.07㎚-1 이상의 차광층의 경우에는 몰리브덴의 함유량이 17원자％ 이상이며, ΔOD가 0.075㎚-1 이상의 차광층의 경우에는 몰리브덴의 함유량이 9원자％ 이상인 것이 바람직하다.
MoSi막 또는 MoSiN막으로 이루어지는 차광층은, 몰리브덴의 함유량이 많으면, 내약성이나 내세정성(특히, 알칼리 세정이나 온수 세정)이 저하된다고 하는 문제가 있다. 따라서, MoSi막 또는 MoSiN막 내의 몰리브덴의 함유량은, 포토마스크로서 사용할 때의 필요 최저한의 내약성, 내세정성을 확보할 수 있는 함유량인 40원자％ 이하로 하는 것이 바람직하다. 또한, 도 19 및 도 20에서도 명백한 바와 같이, MoSi막 또는 MoSiN막으로 이루어지는 차광층의 차광 성능은, 몰리브덴 함유량을 늘려가면 소정값에서 한계점이 된다. 몰리브덴은, 희소 금속이므로, 코스트면에서 봐도 몰리브덴 함유량을 40원자％ 이하로 하는 것이 바람직하다.
본 발명의 상기 구성, 즉, 차광층이 MoSi막 또는 MoSiN막으로서, 몰리브덴의 함유량이 9원자％ 이상, 40원자％ 이하인 구성에 따르면, 이하의 작용 효과가 얻어진다.
(A) 차광층의 박막화(차광막의 박막화에 의한 전사 패턴의 박막화)에 의해서 다음의 작용 효과가 얻어진다.
a) 마스크 세정 시의 전사 패턴 쓰러짐 방지가 도모된다.
b) 차광층의 박막화에 의해서, 전사 패턴의 측벽 높이도 낮아지므로, 특히 측벽 높이 방향의 패턴 정밀도가 향상되어, CD 정밀도(특히 선형성)를 높일 수 있다.
c) 특히 고NA(액침) 세대에서 사용되는 포토마스크에 관해서는, 섀도잉 대책으로서, 전사 패턴을 얇게 할(마스크 패턴의 측벽 높이를 낮게 할) 필요가 있는데, 그 요구에 응할 수 있다.
(B) 차광층의 Mo 함유량이 본 발명의 범위이면, 다음의 작용 효과가 얻어진다.
1) 본 발명의 범위 외의 조성에 대하여, 상대적으로, 불소계 가스에 의한 드라이 에칭에서의 에칭 속도가 크다.
2) 차광층의 Mo 함유량이 9원자％ 미만인 경우와 비교하여, 전자선 묘화 노광에 있어서 필요한 도전성을 확보할 수 있다.
본 발명에 있어서는, 상기 에칭 마스크막은, 크롬 외에, 질소 및 산소 중 적어도 일방과, 탄소를 포함하는 것이 바람직하다(구성 4). 에칭 마스크막에 탄소를 포함하는 경우에는, 차광막을 불소계 가스로 에칭할 때의 에칭 내성을 올리는 것이 가능하게 된다. 또한, 본 발명에서는 차광막에 의해 도전성을 얻는 구성이지만, 에칭 마스크막에 탄소를 포함시킴으로써, 에칭 마스크막에서의 도전성도 높게 할 수 있어, 박막 전체의 시트 저항값을 보다 낮게 하는 것이 가능하게 된다. 또한, 에칭 마스크막의 탄소의 함유량은, 5원자％ 이상, 20원자％ 이하인 것이 바람직하다. 탄소가 20원자％ 이하인 경우에는, 에칭 마스크막에 있어서 본 발명에서 필요한 에칭 레이트를 얻을 수 있다.
본 발명에 있어서는, 상기 에칭 마스크막은, 크롬의 함유가 35원자％ 이하이며, 질소 및 산소 중 적어도 일방을 포함하는 것이 바람직하다(구성 3). Cr계 재료는, 산화를 진행시킬수록 염소계 가스에 대한 에칭 레이트가 향상된다. 또한, 산화시켰을 때 정도는 아니지만, 질화를 진행시켜도 염소계 가스에 대한 에칭 레이트가 향상된다. 따라서, 단지 단순히 에칭 마스크막의 크롬 함유량을 35원자％ 이하로 하는 것만이 아니라, 고산화, 고질화시키는 것이 바람직하다. 에칭 마스크막의 산소 및 질소의 합계의 함유량은, 40원자％ 이상이 바람직하고, 50원자％ 이상이 보다 바람직하다. 에칭 마스크막의 산소 및 질소의 합계의 함유량이 40원자％ 이상인 경우에는, 요구되는 CD 균일성을 용이하게 얻을 수 있다.
또한, 레지스트 패턴을 마스크로 하여 Cr계 재료막을 드라이 에칭하는 경우, 전사 패턴의 소밀 정도에 의해서 글로벌 로딩 현상이 생긴다. 레지스트 패턴 형성 시에 있어서, Cr계 재료막 상의 레지스트 피복율이 높은 영역(Cr계 재료막의 노출율이 낮은 영역. 예를 들면, 비교적 패턴이 성긴 영역)에서는, 에칭 가스 중의 산소 플라즈마가 레지스트에서의 소비율이 높아지는 등의 이유에 기인하여, 소비량이 상대적으로 많아지고, Cr계 재료막의 에칭 레이트가 상대적으로 느려지는 경향이 생긴다. 한편, Cr계 재료막 상의 레지스트 피복율이 낮은 영역(Cr계 재료막의 노출율이 높은 영역. 예를 들면, 비교적 패턴이 밀한 영역)에서는, 에칭 가스 중의 산소 플라즈마의 소비량이 상대적으로 적어지고, Cr계 재료막의 에칭 레이트가 상대적으로 빨라지는 경향이 생긴다. 이 현상은, Cr계 재료막에서는 공통된 문제이며, Cr계 에칭 마스크막에서도 동일하다고 말할 수 있다.
차광막의 상면에 Cr계 에칭 마스크막을 구비하는 포토마스크 블랭크를 이용하여, 소밀 정도의 차가 큰 전사 패턴의 포토마스크를 제작하는 경우, 이 글로벌 로딩 현상이 현저하게 나타나, 에칭 마스크막의 전사 패턴의 CD 균일성이 악화되고, 그 에칭 마스크막의 전사 패턴을 마스크로 하면 에칭되어 형성되는 차광막의 전사 패턴의 CD 균일성도 악화되게 된다. 이 글로벌 로딩 현상을 저감하기 위해서는, Cr계 에칭 마스크막 내에 산소를 많이 함유시킴으로써 에칭 레이트 차가 생기는 것을 제어할 수 있다. 에칭 마스크막 내의 산소의 함유량을 20원자％ 이상으로 함으로써, 글로벌 로딩 현상을 저감할 수 있고, 30원자％ 이상이면 그 효과는 현저하게 된다. 상기 에칭 마스크막은, 산화 탄화 질화 크롬(CrOCN), 산화 탄화 크롬(CrOC), 산화 질화 크롬(CrON), 질화 크롬(CrN) 중 어느 하나를 주성분으로 하는 재료로 형성되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 막의 결함 품질이 우수한 관점에서는, 산화 탄화 질화 크롬, 산화 탄화 크롬이 바람직하다. 또한, 응력의 제어성(저응력막을 형성 가능)의 관점에서는, 산화 탄화 질화 크롬(CrOCN)이 바람직하다.
에칭 마스크막의 막 구조로서는, 상기 막 재료로 이루어지는 단층으로 하는 것이 많지만, 복수층 구조로 할 수도 있다. 또한, 복수층 구조에서는, 다른 조성에 의해 단계적으로 형성한 복수층 구조나, 연속적으로 조성이 변화된 막 구조로 할 수 있다.
본 발명에 있어서는, 상기 에칭 마스크막은,
산화 탄화 질화 크롬, 혹은, 산화 탄화 크롬이며,
크롬 타겟을 이용하여, 적어도, 「CO2 가스, N2 가스 및 희가스」, 혹은, 「CO2 가스 및 희가스」를 포함하는 혼합 기체를 이용하고(히스테리시스가 작은 가스계를 선택하고), 또한, 메탈 모드로부터 반응 모드로의 이행이 시작되는 부근의 조건, 또는 반응 모드에서 성막되는 것이 바람직하다.
DC 스퍼터에 있어서 안정적으로 에칭 레이트가 빠른 막을 제조 가능하게 되기 때문이다.
상세하게는, 도 3에 도시한 바와 같이, DC 스퍼터에 있어서, 플라즈마가 형성된 상태에 있어서, 종축의 전압[V](성막 레이트에 대응함)과, 횡축에 나타내는 각 가스의 유량과의 관계를 조사한다.
횡축에 나타내는 각 가스의 유량을 0에서 50sccm까지 증가시킨 경우(진행 경로)와, 50에서 0sccm까지 감소시킨 경우(복귀 경로)는, 일치하지 않고, 소위 히스테리시스를 나타낸다.
메탈 모드는 고전압(예를 들면 330∼350V)을 유지하고 있는 영역(Ar에서 Cr이 이온 스퍼터되는 영역), 천이 영역은 전압이 급강하하는 영역, 반응 모드는 급강하한 전압의 급강하 후의 영역(급강하한 전압 290∼310V를 유지하고 있는 영역)(가스가 활성화하여 반응성을 나타내는 영역)을 각각 가리킨다.
메탈 모드는, 도 3의 (1)에서는 0∼30sccm의 영역, 도 3의 (2)에서는 0∼25sccm의 영역, 도 3의 (3)에서는 0∼32sccm의 영역이다.
천이 영역은, 도 3의 (1)에서는 증가 모드에서 35∼50sccm의 영역, 도 3의 (2)에서는 증가 모드에서 35∼50sccm의 영역, 도 3의 (3)에서는 증가 모드에서 43∼50sccm의 영역이다.
반응 모드는, 도 3의 (1)에서는 감소 모드에서 50∼35sccm의 영역, 도 3의 (2)에서는 감소 모드에서 50∼35sccm의 영역, 도 3의 (3)에서는 감소 모드에서 48∼32sccm의 영역이다.
메탈 모드에서는 산화도, 질화도가 매우 낮은 크롬이 성막되고, 반응 모드에서는 산화, 질화도가 높은 크롬이 성막되고, 메탈 모드와 반응 모드의 중간의 모드(메탈 모드와 반응 모드와의 천이 영역)에서는 조건이 안정되지 않으므로 통상 사용하지 않는다.
크롬을 산화, 질화시키는 가스계는 여러 가지 있지만, 도 3의 (3)에 도시한 바와 같이, 히스테리시스가 큰 가스계(NO 가스+희가스)를 이용한 경우, DC 스퍼터에서 산화, 질화된 크롬을 반응 모드에서 안정적으로 저결함으로 성막하는 것은 어렵다. O2 가스+희가스를 이용한 경우도 마찬가지이다.
이것에 대하여, 도 3의 (1)이나 도 3의 (2)에 도시한 바와 같이, 히스테리시스가 작은 가스계를 이용한 경우(도 3의 (1)에서는 「CO2 가스+희가스」를 이용하고, 도 3의 (2)에서는 「CO2 가스+N2 가스+희가스」를 이용함), DC 스퍼터에서 산화, 질화된 크롬을 반응 모드(도 3의 (1)에서는 40∼30sccm의 감소 모드의 영역, 도 3의 (2)에서는 35∼25sccm의 감소 모드의 영역)에서 안정적으로 저결함으로 성막할 수 있고, 게다가 얻어진 산화, 질화된 크롬은 에칭 레이트가 빠른 막을 제조할 수 있다. 특히, 도 3의 (1)이나 도 3의 (2)에서의 유량 35sccm 부근의 증가 모드와 감소 모드가 약간 어긋난 개소(조건), 즉 메탈 모드로부터 반응 모드로 진행하는 도중의 조건(메탈 모드로부터 반응 모드로의 이행이 시작되는 부근(직전)의 조건)에서 성막을 행함으로써, 다른 조건에 비해 상대적으로 에칭 레이트가 빠른 산화, 질화된 크롬막을 DC 스퍼터에서 안정적으로 저결함으로 제조할 수 있다.
본 발명에 있어서는,
상기 에칭 마스크막은, 그 위에 형성되는 레지스트막으로서, 막 두께가 100㎚ 이하의 레지스트막을 이용하여 가공되고,
상기 에칭 마스크막은, 막 두께가 5㎚ 이상 20㎚ 이하이며,
상기 차광막은, 막 두께가 60㎚ 이하인
양태가 포함된다(구성 5).
상기 (2) 및 (4)에 관련하여(즉 Cr계 에칭 마스크막의 에칭 시간의 단축에 관련하여), 레지스트 패턴의 LER을 저감하는 관점에서는, 상기 레지스트막의 막 두께가 100㎚ 이하인 경우에서는, Cr계 에칭 마스크막의 막 두께는 5㎚ 이상, 20㎚ 이하이며, 또한 차광막의 막 두께가 60㎚ 이하인 것이 바람직하기 때문이다.
본 발명에 있어서는,
상기 레지스트막의 막 두께가 75㎚ 이하이며, 또한,
상기 에칭 마스크막의 막 두께가 5㎚ 이상, 15㎚ 이하인
양태가 포함된다(구성 6).
상기 (2) 및 (4)에 관련하여(즉 Cr계 에칭 마스크막의 에칭 시간의 단축에 관련하여), 레지스트 패턴의 LER을 저감하는 관점에서는, 상기 레지스트막의 막 두께가 75㎚ 이하인 경우에서는, Cr계 에칭 마스크막의 막 두께는 5㎚ 이상, 15㎚ 이하인 것이 바람직하기 때문이다.
본 발명에 있어서는,
상기 레지스트막의 막 두께가 65㎚ 이하이며, 또한,
상기 에칭 마스크막의 막 두께가 5㎚ 이상, 10㎚ 이하인
양태가 포함된다(구성 7).
상기 (2) 및 (4)에 관련하여(즉 Cr계 에칭 마스크막의 에칭 시간의 단축에 관련하여), 레지스트 패턴의 LER을 저감하는 관점에서는, 상기 레지스트막의 막 두께가 65㎚ 이하인 경우에서는, Cr계 에칭 마스크막의 막 두께는 5㎚ 이상, 10㎚ 이하인 것이 바람직하기 때문이다.
본 발명에 있어서는, 상기 차광층은, 몰리브덴 및 실리콘으로 이루어지는 재료, 또는, 몰리브덴, 실리콘 및 질소로 이루어지는 재료로 형성되는 양태가 포함된다(구성 8).
본 발명에 있어서는,
상기 차광막은, 투광성 기판측으로부터 저반사층과, 저반사층 상에 접하여 형성된 차광층과, 차광층 상에 접하여 형성된 반사 방지층을 구비하는 적어도 3층으로 구성되고,
상기 차광층은, 몰리브덴과 실리콘으로 이루어지는 재료로서, 몰리브덴의 함유량이 9원자％ 이상, 40원자％ 이하이며,
상기 반사 방지층은, 몰리브덴 및 실리콘과, 산소 및 질소 중 적어도 일방을 포함하는 재료로 이루어지고,
상기 저반사층은, 몰리브덴 및 실리콘과, 산소 및 질소 중 적어도 일방을 포함하는 재료로 이루어지는
양태가 포함된다.
상기한 바와 같은 구성에 의해서, 차광막의 표면측, 및 이면측(투광성 기판측)의 반사 방지(예를 들면, 30％ 이하)가 도모된다.
본 발명에 있어서, 몰리브덴 및 실리콘으로 이루어지는 차광층(MoSi막)은, 몰리브덴과 실리콘으로 실질적으로 구성되는 차광층(산소나 질소 등을 실질적으로 포함하지 않는 금속성의 막, 몰리브덴 실리사이드 금속으로 이루어지는 막을 포함함)의 것을 말한다. 이 실질적으로 산소나 질소를 포함하지 않는 경우에는, 본 발명의 작용 효과가 얻어지는 범위(산소, 질소 모두 차광층 내의 성분의 각 5원자％ 미만)에서 이들의 원소를 포함하는 양태가 포함된다. 차광 성능의 관점에서는, 본래, 이들의 원소는 차광층 내에 포함하지 않는 것이 바람직하다. 그러나, 성막 프로세스의 단계나 포토마스크 제조 프로세스 등에서 불순물로서 혼입되는 경우가 많이 있으므로, 차광 성능의 저하에 실질적인 영향을 주지 않는 범위에서 허용하고 있다. 또한, MoSi막으로 이루어지는 차광층에는, 상기의 특성, 작용 효과를 손상시키지 않는 범위에서, 다른 원소(탄소, 헬륨, 수소, 아르곤, 크세논 등)를 포함하여도 된다.
본 발명에 있어서, MoSi막으로 이루어지는 차광층은, 층의 두께가 24㎚ 이상인 것이 바람직하고, 27㎚ 이상이면 보다 바람직하다. 또한, 층의 두께가 40㎚ 미만인 것이 바람직하고, 35㎚ 이하가 보다 바람직하다. 또한, 차광막에서 도전성을 확보하기 위해서는, 차광막에서 차지하는 차광층의 비율은, 0.4 이상, 0.6 이하인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 있어서는,
상기 차광막은, 투광성 기판측으로부터 차광층과, 그 차광층 상에 접하여 형성된 반사 방지층을 구비하는 2층으로 구성되고,
상기 차광층은, 몰리브덴, 실리콘 및 질소로 이루어지는 재료로서, 몰리브덴의 함유량이 9원자％ 이상, 40원자％ 이하이며,
상기 반사 방지층은, 몰리브덴 및 실리콘과, 산소 및 질소 중 적어도 일방을 포함하는 재료로 이루어지는
양태가 포함된다(구성 9).
상기한 바와 같은 구성에 의해서, 차광막의 표면측, 및 이면측(투광성 기판측)의 반사 방지(예를 들면, 30％ 이하)가 도모된다.
본 발명에 있어서, 몰리브덴, 실리콘 및 질소로 이루어지는 차광층(MoSiN막)은, 몰리브덴과 실리콘과 질소로 실질적으로 구성되는 차광층(몰리브덴 실리사이드 화합물로 이루어지는 막을 포함함)의 것을 말한다. 막에 실질적으로 산소를 포함하지 않는 경우에는, 상기 MoSi막과 마찬가지의 이유로, 본 발명의 작용 효과가 얻어지는 범위(차광층 내의 산소 성분이 5원자％ 미만)에서 산소를 포함하는 양태가 포함된다. 또한, MoSiN막으로 이루어지는 차광층에는, 상기의 특성, 작용 효과를 손상시키지 않는 범위에서, 다른 원소(탄소, 헬륨, 수소, 아르곤, 크세논 등)를 포함하여도 된다.
차광층에 질소를 포함하는 경우에는, 차광층에 이면 반사 방지 기능을 갖게 하여, 차광막을 2층 구조로 할 수 있다. 또한, 차광층에 질소를 포함하지 않는 MoSi막에 비해, 차광층의 에칭 레이트를 느리게 할 수 있다. 따라서, MoSi막으로 이루어지는 차광층을 갖는 3층 구조의 차광막과 비교하여, 반사 방지층과 차광층과의 에칭 레이트 차를 없앨 수 있으므로, 패턴의 단면 형상을 양호하게 하는 것이 가능하게 된다. MoSiN막에서의 질소의 함유량은, 40원자％ 미만인 것이 바람직하다. 질소의 함유량이 40원자％ 미만인 경우에는, 차광층의 막 두께를 얇게 할 수 있어, 차광막을 60㎚ 이하로 하는 것이 가능하게 된다.
본 발명에 있어서, MoSiN막으로 이루어지는 차광층은, 층의 두께가 36㎚ 이상인 것이 바람직하고, 42㎚ 이상이 보다 바람직하다. 또한, 층의 두께가 55㎚ 이하인 것이 바람직하고, 52㎚ 이하이면 보다 바람직하다. 또한, 차광막에 의해 도전성을 확보하기 위해서는, 차광막에서 차지하는 MoSiN막으로 이루어지는 차광층의 비율은, 0.6 이상, 0.9 이하인 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 차광층은, Ar 가스압과 He 가스압, 가열 처리에 의해서 인장 응력과 압축 응력을 자유자재로 제어 가능하다. 예를 들면, 차광층의 막 응력을 인장 응력으로 되도록 제어함으로써, 반사 방지층(예를 들면 MoSiON)의 압축 응력과 조화가 취해진다. 즉, 차광막을 구성하는 각 층의 응력을 상쇄할 수 있어, 차광막의 막 응력을 극력 저감할 수 있다(실질적으로 제로로 할 수 있음).
본 발명에서의 반사 방지층은, 몰리브덴 및 실리콘과, 산소 및 질소 중 적어도 일방을 포함한다. 반사 방지층은, MoSiON, MoSiO, MoSiN, MoSiOC, MoSiOCN 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 내약품성, 내열성의 관점에서는 MoSiO, MoSiON이 바람직하고, 블랭크 결함 품질의 관점에서 MoSiON이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 반사 방지층인 MoSiON, MoSiO, MoSiN, MoSiOC, MoSiOCN 등에서는, Mo 많게 하면 내세정성, 특히 알칼리(암모니아수 등)나 온수에 대한 내성이 작아진다. 이 관점에서는, 반사 방지층인 MoSiON, MoSiO, MoSiN, MoSiOC, MoSiOCN 등에서는, Mo를 극력 줄이는 것이 바람직하다.
또한, 응력 제어를 목적으로서 고온에서 가열 처리(어닐링)할 때, Mo의 함유량이 높으면 막의 표면이 하얗게 되는(백탁) 현상이 생기는 것을 알 수 있었다. 이것은, MoO가 표면으로 석출되기 때문인 것으로 생각된다. 이와 같은 현상을 피하는 관점에서는, 반사 방지층인 MoSiON, MoSiO, MoSiN, MoSiOC, MoSiOCN 등에서는, 반사 방지층 내의 Mo의 함유량은 10원자％ 미만인 것이 바람직하다. 그러나, Mo 함유량이 지나치게 적은 경우, DC 스퍼터링 시의 이상 방전이 현저하게 되어, 결함 발생 빈도가 높아진다. 따라서, Mo는 정상적으로 스퍼터 가능한 범위에서 함유하고 있는 것이 바람직하다. 다른 성막 기술에 의해서는 Mo를 함유하지 않고 성막 가능한 경우가 있다.
본 발명에 있어서, 상기의 내세정성 및 가열 처리의 관점에서, Mo의 함유량이 적은 쪽이 좋으므로, 반사 방지층에서의 몰리브덴과 실리콘과의 함유 비율은, 1:6 이상인 것이 바람직하고, 1:16 이상이 더 바람직하고, 1:20 이상이 보다 바람직하다.
또한, 포토마스크를 반복하여 사용하면, 대기 중의 산소(O2)나 물(H2O), 대기 중의 산소(O2)가 ArF 엑시머 레이저와 반응함으로써 발생하는 오존(O3) 등에 의해, 차광막을 구성하는 Si나 Mo와 반응함으로써, 차광막에 변질층이 형성되는 것을 알 수 있었다. 따라서, 내광성의 관점에서도 차광막의 Mo 함유량을 가능한 한 적게 하기 위해, 반사 방지층의 몰리브덴과 실리콘과의 함유 비율은 상기의 비율이 바람직하다.
또한, 반사 방지층은, 소정의 표면 반사율을 얻기 위해, 산화시키는 것이 바람직하지만, 이 경우 반사 방지층의 에칭 시간이 길어지는 경향이 있다. 따라서, 반사 방지층의 Mo 함유량을 적게 함으로써, Cr계 에칭 마스크막을 마스크로 하여 차광막을 에칭할 때에, 반사 방지층의 에칭 시간을 단축하는 것이 가능하게 된다.
또한, 반사 방지층이 질소 및/또는 산소를 포함하는 경우, 질소와 산소의 합계의 함유량이 30원자％ 이상, 바람직하게는 45원자％ 이상이다. 차광막 전체의 박막화의 관점에서 고려하면, 반사 방지층에서의 질소와 산소의 합계의 함유량은 60원자％ 이하인 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 반사 방지층은, 층의 두께가 5㎚ 내지 20㎚인 것이 바람직하고, 7㎚ 내지 15㎚이면 보다 바람직하다.
본 발명에 있어서, 에칭 마스크막은, 포토마스크를 제작하였을 때에 제거되는 막인 것이 바람직하다(구성 10). 차광막 자체가 반사 방지 기능을 갖고 있으므로, 포토마스크를 제작하였을 때에, 최종적으로 차광막 상의 에칭 마스크막을 박리할 수 있다.
본 발명에 있어서, Cr계 에칭 마스크막의 드라이 에칭에는, 염소계 가스, 또는, 염소계 가스와 산소 가스를 포함하는 혼합 가스로 이루어지는 드라이 에칭 가스를 이용하는 것이 바람직하다. 이 이유는, 크롬과 산소, 질소 등의 원소를 포함하는 재료로 이루어지는 Cr계 에칭 마스크막에 대해서는, 상기의 드라이 에칭 가스를 이용하여 드라이 에칭을 행함으로써, 드라이 에칭 속도를 높일 수 있고, 드라이 에칭 시간의 단축화를 도모할 수 있고, 단면 형상이 양호한 차광막 패턴을 형성할 수 있기 때문이다. 드라이 에칭 가스에 이용하는 염소계 가스로서는, 예를 들면, Cl2, SiCl4, HCl, CCl4, CHCl3 등을 들 수 있다.
본 발명에 있어서, MoSi계 차광막의 드라이 에칭에는, 예를 들면, SF6, CF4, C2F6, CHF3 등의 불소계 가스, 이들과 He, H2, N2, Ar, C2H4, O2 등의 혼합 가스, 혹은 Cl2, CH2Cl2 등의 염소계의 가스 또는, 이들과 He, H2, N2, Ar, C2H4 등의 혼합 가스를 이용할 수 있다.
본 발명에 있어서, 기판으로서는, 합성 석영 기판, CaF2 기판, 소다 석회(라임) 글래스 기판, 무알카리 글래스 기판, 저열팽창 글래스 기판, 알루미노 실리케이트 글래스 기판 등을 들 수 있다.
본 발명의 포토마스크 블랭크는, 에칭 마스크막 상에 형성된 레지스트막을 갖는 양태를 포함한다(구성 11).
본 발명의 포토마스크는, 상기 본 발명에 따른 포토마스크 블랭크를 이용하여 제작된다(구성 12).
이에 의해, 상기 구성 1∼10에 기재한 것과 마찬가지의 효과가 얻어진다.
본 발명의 포토마스크의 제조 방법은,
상기 본 발명에 따른 포토마스크 블랭크를 준비하고,
상기 에칭 마스크막 상에 형성된 레지스트 패턴을 마스크로 하여, 상기 에칭 마스크막에 대하여 산소를 포함하는 염소계 가스를 이용하는 드라이 에칭을 행함으로써, 패턴 전사를 행하고,
상기 에칭 마스크막에 형성된 패턴을 마스크로 하여, 상기 차광막에 불소계 가스를 이용하는 드라이 에칭을 행함으로써, 패턴 전사를 행하고,
상기 차광막에의 패턴 전사 후에, 산소를 포함하는 염소계 가스를 이용하는 드라이 에칭을 행함으로써, 상기 에칭 마스크막을 제거한다(구성 13).
이에 의해, 상기 구성 1∼10에 기재한 것과 마찬가지의 효과가 얻어진다.
본 발명의 반도체 디바이스의 제조 방법은, 상기 본 발명에 따른 포토마스크의 패턴을 전사함으로써 행해진다(구성 14).
본 발명에 있어서, 포토마스크 블랭크에는, 위상 시프트 효과를 사용하지 않는 바이너리형 포토마스크 블랭크, 레지스트막을 갖는 마스크 블랭크가 포함된다. 또한, 포토마스크 블랭크에는, 투광성 기판과 차광막과의 사이에 위상 시프트막을 구비한, 하프톤형 위상 시프트 마스크 블랭크가 포함된다. 위상 시프트막은, 종래와 마찬가지의 구성으로 할 수 있고, 예를 들면, MoSiN이나 MoSiON 등으로 이루어지는 재료로 형성된다. 또한, 투광성 기판과 차광막과의 사이, 또는 위상 시프트막과 차광막과의 사이에, 차광막이나 위상 시프트막에 대하여 에칭 내성을 갖는 에칭 스토퍼막을 형성하여도 된다. 에칭 스토퍼막은, 에칭 마스크막과 마찬가지로 Cr계 재료막으로 형성하면, 에칭 스토퍼막을 에칭할 때에 에칭 마스크막을 동시에 박리할 수 있기 때문에, 바람직하다.
본 발명에 있어서, 포토마스크에는, 위상 시프트 효과를 사용하지 않는 바이너리형 포토마스크, 위상 시프트 효과를 사용하는 위상 시프트 마스크 중에서는, 하프톤형 위상 시프트 마스크, 레벤슨형 위상 시프트 마스크, 인핸서 마스크가 포함된다. 포토마스크에는 레티클이 포함된다.
본 발명에 있어서, 파장 200㎚ 이하의 노광광이 적용되는 포토마스크에는, ArF 엑시머 레이저 노광용의 포토마스크가 포함된다.
이하, 본 발명의 실시예 및 비교예를 나타낸다. 또한, 각 실시예, 비교예 중의 차광막이나 에칭 마스크막 등의 각 막은, 성막법으로서 스퍼터링법으로 행해지고, 스퍼터 장치로서 DC 마그네트론 스퍼터 장치를 이용하여 성막되었다. 단, 본 발명을 실시하는 데에 있어서는, 특히 이 성막법이나 성막 장치에 한정되는 것이 아니라, RF 마그네트론 스퍼터 장치 등, 다른 방식의 스퍼터 장치를 사용하여도 된다.
실시예(1-1)
(포토마스크 블랭크의 제작)
투광성 기판(1)으로서 사이즈 6인치×6인치, 두께 0.25인치의 합성 석영 기판을 이용하여, 투광성 기판(1) 상에, 차광막(10)으로서, MoSiON막(11)(이면 반사 방지층), MoSi(차광층)(12), MoSiON막(표면 반사 방지층)(13)을 각각 형성하였다(도 1).
상세하게는, Mo:Si=21:79(원자％비)의 타겟을 이용하여, Ar과 O2와 N2와 He를 스퍼터링 가스압 0.2㎩(가스 유량비 Ar:O2:N2:He=5:4:49:42)로 하고, DC 전원의 전력을 3.0kW로, 몰리브덴, 실리콘, 산소, 질소로 이루어지는 막(Mo:0.3원자％, Si:24.6원자％, O:22.5원자％, N:52.6원자％)을 7㎚의 막 두께로 형성하고,
다음으로, Mo:Si=21:79(원자％비)의 타겟을 이용하여, Ar을 스퍼터링 가스압 0.1㎩로 하고, DC 전원의 전력을 2.0kW로, 몰리브덴 및 실리콘으로 이루어지는 막(Mo:21.0원자％, Si:79원자％)를 30㎚의 막 두께로 형성하고,
다음으로, Mo:Si=4:96(원자％비)의 타겟을 이용하여, Ar과 O2와 N2와 He를 스퍼터링 가스압 0.1㎩(가스 유량비 Ar:O2:N2:He=6:5:11:16)로 하고, DC 전원의 전력을 3.0kW로, 몰리브덴, 실리콘, 산소, 질소로 이루어지는 막(Mo:1.6원자％, Si:38.8원자％, O:18.8원자％, N:40.8원자％)을 15㎚의 막 두께로 형성하였다. 차광막(10)의 합계 막 두께는 52㎚로 하였다. 차광막(10)의 광학 농도(OD)는 ArF 엑시머 레이저 노광광의 파장 193㎚에 있어서 3이었다.
다음으로, 상기 기판을 450℃에서 30분간 가열 처리(어닐링 처리)하였다.
다음으로, 차광막(10) 상에, 에칭 마스크막(20)을 형성하였다(도 1). 구체적으로는, 크롬 타겟을 사용하여, Ar과 CO2와 N2와 He를 스퍼터링 가스압 0.2㎩(가스 유량비 Ar:CO2:N2:He=21:37:11:31)로 하고, DC 전원의 전력을 1.8kW, 전압을 334V로 하고, 메탈 모드로부터 반응 모드로의 이행이 시작되는 부근(직전)의 조건(CO2 유량 37sccm 부근)에서 성막을 행하여(도 3의 (2) 참조), CrOCN막(Cr:33원자％, O:38.9원자％, C:11.1원자％, N:17원자％)을 5㎚의 막 두께로 형성하였다. 이 때 CrOCN막을 상기 MoSi 차광막의 어닐링 처리 온도보다도 낮은 온도에서 어닐링함으로써, MoSi 차광막의 막 응력에 영향을 주지 않고 CrOCN막의 응력을 극력 낮아지도록(바람직하게는 막 응력이 실질적으로 제로) 조정하였다.
상기에 의해, ArF 엑시머 레이저 노광용의 차광막을 형성한 포토마스크 블랭크를 얻었다.
또한, 박막의 원소 분석은, 러더퍼드 후방 산란 분석법을 이용하였다. 이하의 실시예, 비교예에 있어서 마찬가지이다.
(포토마스크의 제작)
포토마스크 블랭크의 에칭 마스크막(20) 상에, 전자선 묘화(노광)용 화학 증폭형 포지티브 레지스트막(50)(PRL009:후지 필름 일렉트로닉스 머터리얼스사제)을 스핀 코트법에 의해 막 두께가 100㎚로 되도록 도포하였다(도 1, 도 2의 (1)).
다음으로, 레지스트막(50)에 대해, 전자선 묘화 장치를 이용하여 원하는 패턴(40㎚, 45㎚, 50㎚, 55㎚, 60㎚의 라인 앤드 스페이스)의 묘화를 행한 후, 소정의 현상액으로 현상하여 레지스트 패턴(50a)을 형성하였다(도 2의 (2)).
다음으로, 레지스트 패턴(50a)을 마스크로 하여, 에칭 마스크막(20)의 드라이 에칭을 행하였다(도 2의 (3)). 드라이 에칭 가스로서, Cl2와 O2의 혼합 가스(Cl2:O2=4:1)를 이용하였다.
다음으로, 잔류한 레지스트 패턴(50a)을 약액에 의해 박리 제거하였다.
다음으로, 에칭 마스크막 패턴(20a)을 마스크로 하여, 차광막(10)을, SF6과 He의 혼합 가스를 이용하여, 드라이 에칭을 행하고, 차광막 패턴(10a)을 형성하였다(도 2의 (4)).
다음으로, 에칭 마스크막 패턴(20a)을, Cl2와 O2의 혼합 가스로 드라이 에칭에 의해서 박리하고(도 2의 (5)), 소정의 세정을 실시하여 포토마스크(100)를 얻었다.
이 포토마스크의 제작예에서는, 에칭 마스크막 패턴(20a)을 형성한 후에, 레지스트 패턴(50a)을 박리 제거하였지만, 이것은, 그 다음의 프로세스에서 차광막(10)에 차광막 패턴(10a)을 형성할 때, 마스크 패턴의 측벽 높이(=에칭 마스크막 패턴(20a)의 측벽 높이)가 낮은 쪽이, CD 정밀도를 보다 높게, 마이크로 로딩을 보다 작게 할 수 있어, 보다 가공 정밀도가 우수하기 때문이다. 또한, 거기까지의 가공 정밀도가 요구되지 않는 포토마스크를 제작하는 경우나 에칭 마스크막에도 노광광에 대한 반사 방지의 역할을 갖게 하고자 하는 경우에서는, 레지스트 패턴(50a)을 차광막 패턴(10a)이 형성된 후에 박리 제거하도록 하여도 된다.
실시예(1-1)에서 사용한 포토마스크 블랭크의 구성(차광막, 에칭 마스크막, 레지스트막의 재료 및 막 두께 등의 특성)을 도 4에 도시한다. 또한, 실시예(1-1)에서 사용한 포토마스크 블랭크의 가공 특성(에칭 마스크막의 드라이 에칭 후의 레지스트막 두께, 차광막의 드라이 에칭 후의 에칭 마스크막의 막 두께, CD 선형성, CD 균일성, 레지스트막의 해상성(40㎚ 미만에서의 LER(Line Edge Roughness), 레지스트 쓰러짐 등), 에칭 마스크막의 LER(Line Edge Roughness)), 및, 얻어진 포토마스크에서의 차광막 패턴의 해상성을 도 4에 도시한다.
실시예(1-2)
실시예(1-2)는, 실시예(1-1)에 있어서, 에칭 마스크막(20)인 CrOCN막의 막 두께를 5㎚에서 10㎚로 바꾼 것을 제외하고 실시예(1-1)와 마찬가지이다.
실시예(1-2)에서 사용한 포토마스크 블랭크의 구성, 그 가공 특성, 및, 얻어진 포토마스크에서의 차광막 패턴의 해상성을 도 4에 도시한다.
실시예(1-3)
실시예(1-3)는, 실시예(1-1)에 있어서, 에칭 마스크막(20)인 CrOCN막의 막 두께를 5㎚ 내지 15㎚로 바꾼 것을 제외하고 실시예(1-1)와 마찬가지이다.
실시예(1-3)에서 사용한 포토마스크 블랭크의 구성, 그 가공 특성, 및, 얻어진 포토마스크에서의 차광막 패턴의 해상성을 도 4에 도시한다.
실시예(1-4)
실시예(1-4)는, 실시예(1-1)에 있어서, 에칭 마스크막(20)인 CrOCN막의 막 두께를 5㎚ 내지 20㎚로 바꾼 것을 제외하고 실시예(1-1)와 마찬가지이다.
실시예(1-4)에서 사용한 포토마스크 블랭크의 구성, 그 가공 특성, 및, 얻어진 포토마스크에서의 차광막 패턴의 해상성을 도 4에 도시한다.
실시예(1-5)∼(1-8)
실시예(1-5)∼(1-8)는, 실시예(1-1)∼(1-4)에 있어서, 에칭 마스크막(20)인 CrOCN막을 CrOC막으로 바꾸고, 하기 조건에서 성막을 행하여, CrOC막 내의 Cr 함유량을 35원자％로 한 것을 제외하고 실시예(1-1)∼(1-4)와 마찬가지이다.
에칭 마스크막(20)인 CrOC막은, 구체적으로는, 크롬 타겟을 사용하여, Ar과 CO2와 He를 스퍼터링 가스압 0.2㎩(가스 유량비 Ar:CO2:He=18:40:32)로 하고, DC 전원의 전력을 1.8kW, 전압을 343V로 하고, 메탈 모드로부터 반응 모드로의 이행이 시작되는 부근(직전)의 조건(CO2 유량(40sccm 부근)에서 성막을 행하여(도 3의 (1) 참조), CrOC막(막 내의 Cr 함유량:35원자％)을 5㎚, 10㎚, 15㎚, 20㎚의 각 막 두께로 형성하였다.
실시예(1-5)∼(1-8)에서 사용한 포토마스크 블랭크의 구성, 그 가공 특성, 및, 얻어진 포토마스크에서의 차광막 패턴의 해상성을 도 4에 도시한다.
실시예(1-9)∼(1-12)
실시예(1-9)∼(1-12)는, 실시예(1-1)∼(1-4)에 있어서, 에칭 마스크막(20)인 CrOCN막을 CrON막으로 바꾸고, 하기 조건에서 성막을 행한 것을 제외하고 실시예(1-1)∼(1-4)와 마찬가지이다.
에칭 마스크막(20)인 CrON막은, 구체적으로는, 크롬 타겟을 사용하여, Ar과 NO와 He을 스퍼터링 가스압 0.2㎩(가스 유량비 Ar:NO:He=18:80:32)로 하고, DC 전원의 전력을 1.8kW, 전압을 295V로 하고, 반응 모드에서 성막을 행하여(도 3의 (3) 참조), CrON막(막 내의 Cr 함유량:35원자％)을 5㎚, 10㎚, 15㎚, 20㎚의 각 막 두께로 형성하였다.
실시예(1-9)∼(1-12)에서 사용한 포토마스크 블랭크의 구성, 그 가공 특성, 및, 얻어진 포토마스크에서의 차광막 패턴의 해상성을 도 5에 도시한다.
참고예(1-13)∼(1-16)
참고예(1-13)∼(1-16)는, 실시예(1-1)∼(1-4)에 있어서, 에칭 마스크막(20)인 CrOCN막을 CrN막으로 바꾸고, 하기 조건에서 성막을 행한 것을 제외하고 실시예(1-1)∼(1-4)와 마찬가지이다.
에칭 마스크막(20)인 CrN막은, 구체적으로는, 크롬 타겟을 사용하여, Ar과 N2를 스퍼터링 가스압 0.2㎩(가스 유량비 Ar:N2=10:60)로 하고, DC 전원의 전력을 2.0kW, 전압을 350V로 하고, 반응 모드에서 성막을 행하여, CrN막(막 내의 Cr 함유량:50원자％)을 5㎚, 10㎚, 15㎚, 20㎚의 각 막 두께로 형성하였다.
참고예(1-13)∼(1-16)에서 사용한 포토마스크 블랭크의 구성, 그 가공 특성, 및, 얻어진 포토마스크에서의 차광막 패턴의 해상성을 도 5에 도시한다.
실시예(1-17)
실시예(1-17)는, 실시예(1-1)에 있어서, 차광막(10)에서의 MoSi(차광층)(12)에 관한 것으로, 하기 조건에서 성막을 행하여, MoSi(차광층)(12)의 막 두께를 변화시키고, MoSi(차광층)(12) 내의 Si 함유량을 변화시킨 것, 차광막(10)의 합계 막 두께를 변화시킨 것을 제외하고 실시예(1-1)와 마찬가지이다.
차광막(10)에서의 MoSi(차광층)(12)는, Mo:Si=9:91(원자％비)의 타겟을 이용하여, Ar을 스퍼터링 가스압 0.1㎩로 하고, DC 전원의 전력을 2.0kW로, 몰리브덴 및 실리콘으로 이루어지는 막(Mo:9원자％, Si:91원자％)을 34㎚의 막 두께로 형성하고, 차광막(10)의 합계 막 두께는 56㎚로 하였다.
실시예(1-17)에서 사용한 포토마스크 블랭크의 구성, 그 가공 특성, 및, 얻어진 포토마스크에서의 차광막 패턴의 해상성을 도 6에 도시한다.
실시예(1-18)
실시예(1-18)는, 실시예(1-1)에 있어서, 차광막(10)에서의 MoSi(차광층)(12)에 관한 것으로, 하기 조건에서 성막을 행하여, MoSi(차광층)(12)의 막 두께를 변화시키고, MoSi(차광층)(12) 내의 Si 함유량을 변화시킨 것, 차광막(10)의 합계 막 두께를 변화시킨 것을 제외하고 실시예(1-1)와 마찬가지이다.
차광막(10)에서의 MoSi(차광층)(12)는, Mo:Si=15:85(원자％비)의 타겟을 이용하여, Ar을 스퍼터링 가스압 0.1㎩로 하고, DC 전원의 전력을 2.0kW로, 몰리브덴 및 실리콘으로 이루어지는 막(Mo:15원자％, Si:85원자％)을 31㎚의 막 두께로 형성하고, 차광막(10)의 합계 막 두께는 53㎚로 하였다.
실시예(1-18)에서 사용한 포토마스크 블랭크의 구성, 그 가공 특성, 및, 얻어진 포토마스크에서의 차광막 패턴의 해상성을 도 6에 도시한다.
실시예(1-19)
실시예(1-19)는, 실시예(1-1)에 있어서, 차광막(10)에서의 MoSi(차광층)(12)에 관한 것으로, 하기 조건에서 성막을 행하여, MoSi(차광층)(12)의 막 두께를 변화시키고, MoSi(차광층)(12) 내의 Si 함유량을 변화시킨 것, 차광막(10)의 합계 막 두께를 변화시킨 것을 제외하고 실시예(1-1)와 마찬가지이다.
차광막(10)에서의 MoSi(차광층)(12)는, Mo:Si=1:2(원자％비)의 타겟을 이용하여, Ar을 스퍼터링 가스압 0.1㎩로 하고, DC 전원의 전력을 2.0kW로, 몰리브덴 및 실리콘으로 이루어지는 막(Mo:33원자％, Si:67원자％)을 29㎚의 막 두께로 형성하고, 차광막(10)의 합계 막 두께는 51㎚로 하였다.
실시예(1-19)에서 사용한 포토마스크 블랭크의 구성, 그 가공 특성, 및, 얻어진 포토마스크에서의 차광막 패턴의 해상성을 도 6에 도시한다.
실시예(1-20)
실시예(1-20)는, 실시예(1-1)에 있어서, 차광막(10)에서의 MoSi(차광층)(12)에 관한 것으로, 하기 조건에서 성막을 행하여, MoSi(차광층)(12)의 막 두께를 변화시키고, MoSi(차광층)(12) 내의 Si 함유량을 변화시킨 것, 차광막(10)의 합계 막 두께를 변화시킨 것을 제외하고 실시예(1-1)와 마찬가지이다.
차광막(10)에서의 MoSi(차광층)(12)는, Mo:Si=40:60(원자％비)의 타겟을 이용하여, Ar을 스퍼터링 가스압 0.1㎩로 하고, DC 전원의 전력을 2.0kW로, 몰리브덴 및 실리콘으로 이루어지는 막(Mo:40원자％, Si:60원자％)을 30㎚의 막 두께로 형성하고, 차광막(10)의 합계 막 두께는 52㎚로 하였다.
실시예(1-20)에서 사용한 포토마스크 블랭크의 구성, 그 가공 특성, 및, 얻어진 포토마스크에서의 차광막 패턴의 해상성을 도 6에 도시한다.
실시예(1-21)
실시예(1-21)는, 실시예(1-1)에 있어서, 차광막(10)에 관한 것으로, MoSiON막(11)(이면 반사 방지층)을 형성하지 않은 것, 차광막(10)에서의 MoSi(차광층)(12) 및 MoSiON막(표면 반사 방지층)(13)에 관한 것으로, 하기 조건에서 성막을 행하여, MoSi(차광층)(12)를 MoSiN(차광층)(12)으로 바꾸고, 그 막 두께 및 막 내의 Si 함유량을 변화시킨 것, MoSiON막(표면 반사 방지층)(13)의 막 두께를 변화시킨 것, 차광막(10)의 합계 막 두께를 변화시킨 것을 제외하고 실시예(1-1)와 마찬가지이다.
차광막(10)에서의 MoSiN(차광층)(12)은, 몰리브덴, 실리콘, 질소로 이루어지는 막(Mo:9원자％, Si:72.8원자％, N:18.2원자％)을 52㎚의 막 두께로 형성하였다.
차광막(10)에서의 MoSiON막(표면 반사 방지층)(13)은, 몰리브덴, 실리콘, 산소, 질소로 이루어지는 막(Mo:1.6원자％, Si:38.8원자％, O:18.8원자％, N:40.8원자％)을 8㎚의 막 두께로 형성하였다.
차광막(10)의 합계 막 두께는 60㎚로 하였다. 차광막(10)의 광학 농도(OD)는 ArF 엑시머 레이저 노광광의 파장 193㎚에 있어서 3이었다.
실시예(1-21)에서 사용한 포토마스크 블랭크의 구성, 그 가공 특성, 및, 얻어진 포토마스크에서의 차광막 패턴의 해상성을 도 6에 도시한다.
실시예(1-22)
실시예(1-22)는, 실시예(1-1)에 있어서, 차광막(10)에 관한 것으로, MoSiON막(11)(이면 반사 방지층)을 형성하지 않은 것, 차광막(10)에서의 MoSi(차광층)(12) 및 MoSiON막(표면 반사 방지층)(13)에 관한 것으로, 하기 조건에서 성막을 행하여, MoSi(차광층)(12)를 MoSiN(차광층)(12)으로 바꾸고, 그 막 두께 및 막 내의 Si 함유량을 변화시킨 것, MoSiON막(표면 반사 방지층)(13)의 막 두께를 변화시킨 것, 차광막(10)의 합계 막 두께를 변화시킨 것을 제외하고 실시예(1-1)와 마찬가지이다.
차광막(10)에서의 MoSiN(차광층)(12)은, 몰리브덴, 실리콘, 질소로 이루어지는 막(Mo:18원자％, Si:63.8원자％, N:18.2원자％)을 50㎚의 막 두께로 형성하였다.
차광막(10)에서의 MoSiON막(표면 반사 방지층)(13)은, 몰리브덴, 실리콘, 산소, 질소로 이루어지는 막(Mo:1.6원자％, Si:38.8원자％, O:18.8원자％, N:40.8원자％)을 10㎚의 막 두께로 형성하였다.
차광막(10)의 합계 막 두께는 60㎚로 하였다. 차광막(10)의 광학 농도(OD)는 ArF 엑시머 레이저 노광광의 파장 193㎚에 있어서 3이었다.
실시예(1-22)에서 사용한 포토마스크 블랭크의 구성, 그 가공 특성, 및, 얻어진 포토마스크에서의 차광막 패턴의 해상성을 도 6에 도시한다.
실시예(1-23)
실시예(1-23)는, 실시예(1-1)에 있어서, 차광막(10)에 관한 것으로, MoSiON막(11)(이면 반사 방지층)을 형성하지 않은 것, 차광막(10)에서의 MoSi(차광층)(12) 및 MoSiON막(표면 반사 방지층)(13)에 관한 것으로, 하기 조건에서 성막을 행하여, MoSi(차광층)(12)를 MoSiN(차광층)(12)으로 바꾸고, 그 막 두께 및 막 내의 Si 함유량을 변화시킨 것, MoSiON막(표면 반사 방지층)(13)의 막 두께를 변화시킨 것, 차광막(10)의 합계 막 두께를 변화시킨 것을 제외하고 실시예(1-1)와 마찬가지이다.
차광막(10)에서의 MoSiN(차광층)(12)은, 몰리브덴, 실리콘, 질소로 이루어지는 막(Mo:30원자％, Si:51.8원자％, N:18.2원자％)을 45㎚의 막 두께로 형성하였다.
차광막(10)에서의 MoSiON막(표면 반사 방지층)(13)은, 몰리브덴, 실리콘, 산소, 질소로 이루어지는 막(Mo:1.6원자％, Si:38.8원자％, O:18.8원자％, N:40.8원자％)을 15㎚의 막 두께로 형성하였다.
차광막(10)의 합계 막 두께는 60㎚로 하였다. 차광막(10)의 광학 농도(OD)는 ArF 엑시머 레이저 노광광의 파장 193㎚에 있어서 3이었다.
실시예(1-23)에서 사용한 포토마스크 블랭크의 구성, 그 가공 특성, 및, 얻어진 포토마스크에서의 차광막 패턴의 해상성을 도 6에 도시한다.
실시예(1-24)
실시예(1-24)는, 실시예(1-1)에 있어서, 차광막(10)에 관한 것으로, MoSiON막(11)(이면 반사 방지층)을 형성하지 않은 것, 차광막(10)에서의 MoSi(차광층)(12) 및 MoSiON막(표면 반사 방지층)(13)에 관한 것으로, 하기 조건에서 성막을 행하여, MoSi(차광층)(12)를 MoSiN(차광층)(12)으로 바꾸고, 그 막 두께 및 막 내의 Si 함유량을 변화시킨 것, MoSiON막(표면 반사 방지층)(13)의 막 두께를 변화시킨 것, 차광막(10)의 합계 막 두께를 변화시킨 것을 제외하고 실시예(1-1)와 마찬가지이다.
차광막(10)에서의 MoSiN(차광층)(12)은, 몰리브덴, 실리콘, 질소로 이루어지는 막(Mo:40원자％, Si:41.8원자％, N:18.2원자％)을 42㎚의 막 두께로 형성하였다.
차광막(10)에서의 MoSiON막(표면 반사 방지층)(13)은, 몰리브덴, 실리콘, 산소, 질소로 이루어지는 막(Mo:1.6원자％, Si:38.8원자％, O:18.8원자％, N:40.8원자％)을 18㎚의 막 두께로 형성하였다.
차광막(10)의 합계 막 두께는 60㎚로 하였다. 차광막(10)의 광학 농도(OD)는 ArF 엑시머 레이저 노광광의 파장 193㎚에 있어서 3이었다.
실시예(1-24)에서 사용한 포토마스크 블랭크의 구성, 그 가공 특성, 및, 얻어진 포토마스크에서의 차광막 패턴의 해상성을 도 6에 도시한다.
실시예(1-25)
실시예(1-25)는, 실시예(1-1)에 있어서, 차광막(10)에 관한 것으로, MoSiON막(11)(이면 반사 방지층)을 형성하지 않은 것, 차광막(10)에서의 MoSi(차광층)(12) 및 MoSiON막(표면 반사 방지층)(13)에 관한 것으로, 하기 조건에서 성막을 행하여, MoSi(차광층)(12)를 MoSiN(차광층)(12)으로 바꾸고, 그 막 두께 및 막 내의 Si 함유량을 변화시킨 것, MoSiON막(표면 반사 방지층)(13)의 막 두께를 변화시킨 것, 차광막(10)의 합계 막 두께를 변화시킨 것을 제외하고 실시예(1-1)와 마찬가지이다.
차광막(10)에서의 MoSiN(차광층)(12)은, 몰리브덴, 실리콘, 질소로 이루어지는 막(Mo:14.7원자％, Si:56.2원자％, N:29.1원자％)을 50㎚의 막 두께로 형성하였다.
차광막(10)에서의 MoSiON막(표면 반사 방지층)(13)은, 몰리브덴, 실리콘, 산소, 질소로 이루어지는 막(Mo:2.6원자％, Si:57.1원자％, O:15.9원자％, N:24.4원자％)을 10㎚의 막 두께로 형성하였다.
차광막(10)의 합계 막 두께는 60㎚로 하였다. 차광막(10)의 광학 농도(OD)는 ArF 엑시머 레이저 노광광의 파장 193㎚에 있어서 3이었다.
실시예(1-25)에서 사용한 포토마스크 블랭크의 구성, 그 가공 특성, 및, 얻어진 포토마스크에서의 차광막 패턴의 해상성을 도 6에 도시한다.
실시예(2-1)∼(2-12), 참고예(2-13)∼(2-16)
실시예(2-1)∼(2-12), 참고예(2-13)∼(2-16)는, 실시예(1-1)∼(1-12), 참고예(1-13)∼(1-16)에 있어서, 전자선 묘화(노광)용 화학 증폭형 포지티브 레지스트막(50)(PRL009:후지 필름 일렉트로닉스 머터리얼스사제)을, 전자선 묘화(노광)용 화학 증폭형 포지티브 레지스트막(50)(SVL-08:후지 필름 일렉트로닉스 머터리얼스사제)으로 바꾼 것을 제외하고 실시예(1-1)∼(1-12), 참고예(1-13)∼(1-16)와 마찬가지이다.
실시예(2-1)∼(2-12), 참고예(2-13)∼(2-16)에서 사용한 포토마스크 블랭크의 구성, 그 가공 특성, 및, 얻어진 포토마스크에서의 차광막 패턴의 해상성을 도 7 및 도 8에 도시한다.
실시예(2-17)
실시예(2-17)는, 실시예(2-4)에 있어서, 에칭 마스크막(20)인 CrOCN막을 하기 조건에서 성막을 행하여, CrOCN막 내의 Cr 함유량을 40원자％로 한 것을 제외하고, 실시예(2-4)와 마찬가지이다.
에칭 마스크막(20)인 CrOCN막은, 구체적으로는, 크롬 타겟을 사용하여, Ar과 CO2와 N2와 He를 스퍼터링 가스압 0.2㎩(가스 유량비 Ar:CO2:N2:He=22:33:11:33)로 하고, DC 전원의 전력을 1.8kW로 성막을 행하여, CrOCN막(막 내의 Cr 함유량:40원자％)을 20㎚의 막 두께로 형성하였다.
실시예(2-17)에서 사용한 포토마스크 블랭크의 구성, 그 가공 특성, 및, 얻어진 포토마스크에서의 차광막 패턴의 해상성을 도 9에 도시한다.
실시예(2-18)
실시예(2-18)는, 실시예(2-4)에 있어서, 에칭 마스크막(20)인 CrOCN막을 하기 조건에서 성막을 행하여, CrOCN막 내의 Cr 함유량을 45원자％로 한 것을 제외하고, 실시예(2-4)와 마찬가지이다.
에칭 마스크막(20)인 CrOCN막은, 구체적으로는, 크롬 타겟을 사용하여, Ar과 CO2와 N2와 He를 스퍼터링 가스압 0.2㎩(가스 유량비 Ar:CO2:N2:He=23:29:12:35)로 하고, DC 전원의 전력을 1.8kW로 성막을 행하여, CrOCN막(막 내의 Cr 함유량:45원자％)을 20㎚의 막 두께로 형성하였다.
실시예(2-18)에서 사용한 포토마스크 블랭크의 구성, 그 가공 특성, 및, 얻어진 포토마스크에서의 차광막 패턴의 해상성을 도 9에 도시한다.
실시예(2-19)
실시예(2-19)는, 실시예(2-8)에 있어서, 에칭 마스크막(20)인 CrOC막을 하기 조건에서 성막을 행하여, CrOC막 내의 Cr 함유량을 40원자％로 한 것을 제외하고, 실시예(2-8)와 마찬가지이다.
에칭 마스크막(20)인 CrOC막은, 구체적으로는, 크롬 타겟을 사용하여, Ar과 CO2와 He를 스퍼터링 가스압 0.2㎩(가스 유량비 Ar:CO2:He=15:31:23)로 하고, DC 전원의 전력을 1.8kW로 성막을 행하여, CrOC막(막 내의 Cr 함유량:40원자％)을 20㎚의 막 두께로 형성하였다.
실시예(2-19)에서 사용한 포토마스크 블랭크의 구성, 그 가공 특성, 및, 얻어진 포토마스크에서의 차광막 패턴의 해상성을 도 9에 도시한다.
실시예(2-20)
실시예(2-20)는, 실시예(2-8)에 있어서, 에칭 마스크막(20)인 CrOC막을 하기 조건에서 성막을 행하여, CrOC막 내의 Cr 함유량을 45원자％로 한 것을 제외하고, 실시예(2-8)와 마찬가지이다.
에칭 마스크막(20)인 CrOC막은, 구체적으로는, 크롬 타겟을 사용하여, Ar과 CO2와 He를 스퍼터링 가스압 0.2㎩(가스 유량비 Ar:CO2:He=17:29:25)로 하고, DC 전원의 전력을 1.8kW로 성막을 행하여, CrOC막(막 내의 Cr 함유량:45원자％)을 20㎚의 막 두께로 형성하였다.
실시예(2-20)에서 사용한 포토마스크 블랭크의 구성, 그 가공 특성, 및, 얻어진 포토마스크에서의 차광막 패턴의 해상성을 도 9에 도시한다.
실시예(2-21)
실시예(2-21)는, 실시예(2-12)에 있어서, 에칭 마스크막(20)인 CrON막을 하기 조건에서 성막을 행하여, CrON막 내의 Cr 함유량을 40원자％로 한 것을 제외하고, 실시예(2-12)와 마찬가지이다.
에칭 마스크막(20)인 CrON막은, 구체적으로는, 크롬 타겟을 사용하여, Ar과 NO와 He를 스퍼터링 가스압 0.2㎩(가스 유량비 Ar:NO:He=15:62:23)로 하고, DC 전원의 전력을 1.8kW로 성막을 행하여, CrON막(막 내의 Cr 함유량:40원자％)을 20㎚의 막 두께로 형성하였다.
실시예(2-21)에서 사용한 포토마스크 블랭크의 구성, 그 가공 특성, 및, 얻어진 포토마스크에서의 차광막 패턴의 해상성을 도 9에 도시한다.
실시예(2-22)
실시예(2-22)는, 실시예(2-12)에 있어서, 에칭 마스크막(20)인 CrON막을 하기 조건에서 성막을 행하여, CrON막 내의 Cr 함유량을 45원자％로 한 것을 제외하고, 실시예(2-12)와 마찬가지이다.
에칭 마스크막(20)인 CrON막은, 구체적으로는, 크롬 타겟을 사용하여, Ar과 NO와 He를 스퍼터링 가스압 0.2㎩(가스 유량비 Ar:NO:He=17:58:25)로 하고, DC 전원의 전력을 1.8kW로 성막을 행하여, CrON막(막 내의 Cr 함유량:45원자％)을 20㎚의 막 두께로 형성하였다.
실시예(2-22)에서 사용한 포토마스크 블랭크의 구성, 그 가공 특성, 및, 얻어진 포토마스크에서의 차광막 패턴의 해상성을 도 9에 도시한다.
실시예(2-23)
실시예(2-23)는, 참고예(2-16)에 있어서, 에칭 마스크막(20)인 CrN막을 하기 조건에서 성막을 행하여, CrN막 내의 Cr 함유량을 40원자％로 한 것을 제외하고, 참고예(2-16)와 마찬가지이다.
에칭 마스크막(20)인 CrN막은, 구체적으로는, 크롬 타겟을 사용하여, Ar과 N2를 스퍼터링 가스압 0.2㎩(가스 유량비 Ar:N2=10:80)로 하고, DC 전원의 전력을 2.0kW로 성막을 행하여, CrN막(막 내의 Cr 함유량:40원자％)을 20㎚의 막 두께로 형성하였다.
실시예(2-23)에서 사용한 포토마스크 블랭크의 구성, 그 가공 특성, 및, 얻어진 포토마스크에서의 차광막 패턴의 해상성을 도 9에 도시한다.
실시예(2-24)
실시예(2-24)는, 참고예(2-16)에 있어서, 에칭 마스크막(20)인 CrN막을 하기 조건에서 성막을 행하여, CrN막 내의 Cr 함유량을 45원자％로 한 것을 제외하고, 참고예(2-16)와 마찬가지이다.
에칭 마스크막(20)인 CrN막은, 구체적으로는, 크롬 타겟을 사용하여, Ar과 N2를 스퍼터링 가스압 0.2㎩(가스 유량비 Ar:N2=10:70)로 하고, DC 전원의 전력을 2.0kW로 성막을 행하여, CrN막(막 내의 Cr 함유량:45원자％)을 20㎚의 막 두께로 형성하였다.
실시예(2-24)에서 사용한 포토마스크 블랭크의 구성, 그 가공 특성, 및, 얻어진 포토마스크에서의 차광막 패턴의 해상성을 도 9에 도시한다.
실시예(3-1)∼(3-12), 참고예(3-13)∼(3-16)
실시예(3-1)∼(3-12), 참고예(3-13)∼(3-16)는, 실시예(1-1)∼(1-12), 참고예(1-13)∼(1-16)에 있어서, 전자선 묘화(노광)용 화학 증폭형 포지티브 레지스트막(50)(PRL009:후지 필름 일렉트로닉스 머터리얼스사제)의 막 두께를, 100㎚에서 90㎚로 바꾼 것, 그에 수반하여 레지스트 패턴의 선폭(40㎚)과 레지스트막의 막 두께 90㎚와의 비(어스펙트비)가 1:2.25로 바뀐 것을 제외하고 실시예(1-1)∼(1-12), 참고예(1-13)∼(1-16)와 마찬가지이다.
실시예(3-1)∼(3-12), 참고예(3-13)∼(3-16)에서 사용한 포토마스크 블랭크의 구성, 그 가공 특성, 및, 얻어진 포토마스크에서의 차광막 패턴의 해상성을 도 10 및 도 11에 도시한다.
실시예(3-17)∼(3-24)
실시예(3-17)∼(3-24)는, 실시예(2-17)∼(2-24)에 있어서, 전자선 묘화(노광)용 화학 증폭형 포지티브 레지스트막(50)(SVL-08:후지 필름 일렉트로닉스 머터리얼스사제)를, 전자선 묘화(노광)용 화학 증폭형 포지티브 레지스트막(50)(PRL009:후지 필름 일렉트로닉스 머터리얼스사제)으로 바꾼 것, 전자선 묘화(노광)용 화학 증폭형 포지티브 레지스트막(50)의 막 두께를 90㎚로 한 것, 그에 수반하여 레지스트 패턴의 선폭(40㎚)과 레지스트막의 막 두께 90㎚와의 비(어스펙트비)가 1:2.25로 바뀐 것을 제외하고 실시예(2-17)∼(2-24)와 마찬가지이다.
실시예(3-17)∼(3-24)에서 사용한 포토마스크 블랭크의 구성, 그 가공 특성, 및, 얻어진 포토마스크에서의 차광막 패턴의 해상성을 도 12에 도시한다.
실시예(4-1)∼(4-9), 참고예(4-10)∼(4-12)
실시예(4-1)∼(4-9), 참고예(4-10)∼(4-12)는, 실시예(1-1)∼(1-3), 실시예(1-5)∼(1-7), 실시예(1-9)∼(1-11), 참고예(1-13)∼(1-15)에 있어서, 전자선 묘화(노광)용 화학 증폭형 포지티브 레지스트막(50)(PRL009:후지 필름 일렉트로닉스 머터리얼스사제)의 막 두께를, 100㎚에서 75㎚로 바꾼 것, 그에 수반하여 레지스트 패턴의 선폭(40㎚)과 레지스트막의 막 두께 75㎚와의 비(어스펙트비)가 1:1.9로 바뀐 것을 제외하고 실시예(1-1)∼(1-3), 실시예(1-5)∼(1-7), 실시예(1-9)∼(1-11), 참고예(1-13)∼(1-15)와 마찬가지이다.
실시예(4-1)∼(4-9), 참고예(4-10)∼(4-12)에서 사용한 포토마스크 블랭크의 구성, 그 가공 특성, 및, 얻어진 포토마스크에서의 차광막 패턴의 해상성을 도 13 및 도 14에 도시한다.
실시예(4-13)∼(4-20)
실시예(4-13)∼(4-20)는, 실시예(2-17)∼(2-24)에 있어서, 전자선 묘화(노광)용 화학 증폭형 포지티브 레지스트막(50)(SVL-08:후지 필름 일렉트로닉스 머터리얼스사제)을, 전자선 묘화(노광)용 화학 증폭형 포지티브 레지스트막(50)(PRL009:후지 필름 일렉트로닉스 머터리얼스사제)으로 바꾼 것, 전자선 묘화(노광)용 화학 증폭형 포지티브 레지스트막(50)의 막 두께를 75㎚로 한 것, 그에 수반하여 레지스트 패턴의 선폭(40㎚)과 레지스트막의 막 두께 75㎚와의 비(어스펙트비)가 1:1.9로 변한 것, 에칭 마스크막의 막 두께를 15㎚로 한 것을 제외하고 실시예(2-17)∼(2-24)와 마찬가지이다.
실시예(4-13)∼(4-20)에서 사용한 포토마스크 블랭크의 구성, 그 가공 특성, 및, 얻어진 포토마스크에서의 차광막 패턴의 해상성을 도 14에 도시한다.
실시예(5-1)∼(5-6), 참고예(5-7)∼(5-8)
실시예(5-1)∼(5-6), 참고예(5-7)∼(5-8)는, 실시예(1-1)∼(1-2), 실시예(1-5)∼(1-6), 실시예(1-9)∼(1-10), 참고예(1-13)∼(1-14)에 있어서, 전자선 묘화(노광)용 화학 증폭형 포지티브 레지스트막(50)(PRL009:후지 필름 일렉트로닉스 머터리얼스사제)의 막 두께를, 100㎚에서 65㎚로 바꾼 것, 그에 수반하여 레지스트 패턴의 선폭(40㎚)과 레지스트막의 막 두께 65㎚와의 비(어스펙트비)가 1:1.6으로 바뀐 것을 제외하고 실시예(1-1)∼(1-2), 실시예(1-5)∼(1-6), 실시예(1-9)∼(1-10), 참고예(1-13)∼(1-14)와 마찬가지이다.
실시예(5-1)∼(5-6), 참고예(5-7)∼(5-8)에서 사용한 포토마스크 블랭크의 구성, 그 가공 특성, 및, 얻어진 포토마스크에서의 차광막 패턴의 해상성을 도 15에 도시한다.
실시예(5-9)∼(5-16)
실시예(5-9)∼(5-16)는, 실시예(2-17)∼(2-24)에 있어서, 전자선 묘화(노광)용 화학 증폭형 포지티브 레지스트막(50)(SVL-08:후지 필름 일렉트로닉스 머터리얼스사제)을, 전자선 묘화(노광)용 화학 증폭형 포지티브 레지스트막(50)(PRL009:후지 필름 일렉트로닉스 머터리얼스사제)으로 바꾼 것, 전자선 묘화(노광)용 화학 증폭형 포지티브 레지스트막(50)의 막 두께를 65㎚로 한 것, 그에 수반하여 레지스트 패턴의 선폭(40㎚)과 레지스트막의 막 두께 65㎚와의 비(어스펙트비)가 1:1.6로 변한 것, 에칭 마스크막의 막 두께를 10㎚로 한 것을 제외하고 실시예(2-17)∼(2-24)와 마찬가지이다.
실시예(5-9)∼(5-16)에서 사용한 포토마스크 블랭크의 구성, 그 가공 특성, 및, 얻어진 포토마스크에서의 차광막 패턴의 해상성을 도 16에 도시한다.
비교예 1∼2
비교예 1은, 실시예(2-1)에 있어서, 에칭 마스크막(20)인 CrOCN막의 막 두께를 5㎚에서 4㎚로 바꾼 것을 제외하고 실시예(2-1)와 마찬가지이다.
비교예 2는, 실시예(2-4)에 있어서, 에칭 마스크막(20)인 CrOCN막의 막 두께를 20㎚에서 30㎚로 바꾼 것을 제외하고 실시예(2-4)와 마찬가지이다.
비교예 1∼2에서 사용한 포토마스크 블랭크의 구성, 그 가공 특성, 및, 얻어진 포토마스크에서의 차광막 패턴의 해상성을 도 17에 도시한다.
비교예 3∼4
비교예 3은, 실시예(1-4)에 있어서, 전자선 묘화(노광)용 화학 증폭형 포지티브 레지스트막(50)(PRL009:후지 필름 일렉트로닉스 머터리얼스사제)의 막 두께를, 100㎚에서 120㎚로 바꾼 것, 그에 수반하여 레지스트 패턴의 선폭(40㎚)과 레지스트막의 막 두께 120㎚와의 비(어스펙트비)가 1:3으로 바뀐 것을 제외하고 실시예(1-4)와 마찬가지이다.
비교예 4는, 실시예(2-4)에 있어서, 전자선 묘화(노광)용 화학 증폭형 포지티브 레지스트막(50)(SVL-08:후지 필름 일렉트로닉스 머터리얼스사제)의 막 두께를, 100㎚에서 120㎚로 바꾼 것, 그에 수반하여 레지스트 패턴의 선폭(40㎚)과 레지스트막의 막 두께 120㎚와의 비(어스펙트비)가 1:3으로 바뀐 것을 제외하고 실시예(2-4)와 마찬가지이다.
비교예 3∼4에서 사용한 포토마스크 블랭크의 구성, 그 가공 특성, 및, 얻어진 포토마스크에서의 차광막 패턴의 해상성을 도 17에 도시한다.
비교예 5∼7
비교예 5∼7은, 참고예(2-14)∼(2-16)에 있어서, 에칭 마스크막(20)인 CrN막에 관한 것으로, 하기 조건에서 성막을 행하여, CrN막 내의 Cr 함유량을 50원자％에서 90원자％로 바꾼 것을 제외하고 참고예(2-14)∼(2-16)와 마찬가지이다.
에칭 마스크막(20)인 CrN막은, 구체적으로는, 크롬 타겟을 사용하여, Ar과 N2와 He을 스퍼터링 가스압 0.2㎩(가스 유량비 Ar:N2:He=18:18:32)로 하고, DC 전원의 전력을 1.8kW, 전압을 335V로 하고, 메탈 모드에서 성막을 행하여, CrN막(막 내의 Cr 함유량:90원자％)을 10㎚, 15㎚, 20㎚의 각 막 두께로 형성하였다.
비교예 5∼7에서 사용한 포토마스크 블랭크의 구성, 그 가공 특성, 및, 얻어진 포토마스크에서의 차광막 패턴의 해상성을 도 17에 도시한다.
비교예 8
비교예 8은, 참고예(1-16)에 있어서, 에칭 마스크막(20)인 CrN막에 관한 것으로, 하기 조건에서 성막을 행하여, CrN막 내의 Cr 함유량을 50원자％에서 90원자％로 바꾼 것을 제외하고 참고예(1-16)와 마찬가지이다.
에칭 마스크막(20)인 CrN막은, 구체적으로는, 크롬 타겟을 사용하여, Ar과 N2와 He을 스퍼터링 가스압 0.2㎩(가스 유량비 Ar:N2:He=18:18:32)로 하고, DC 전원의 전력을 1.8kW, 전압을 335V로 하고, 메탈 모드에서 성막을 행하여, CrN막(막 내의 Cr 함유량:90원자％)을 20㎚의 막 두께로 형성하였다.
비교예 8에서 사용한 포토마스크 블랭크의 구성, 그 가공 특성, 및, 얻어진 포토마스크에서의 차광막 패턴의 해상성을 도 17에 도시한다.
비교예 9
비교예 9는, 참고예(2-16)에 있어서, 에칭 마스크막(20)인 CrN막에 관한 것으로, 하기 조건에서 성막을 행하여, CrN막 내의 Cr 함유량을 50원자％에서 60원자％로 바꾼 것을 제외하고 참고예(2-16)와 마찬가지이다.
에칭 마스크막(20)인 CrN막은, 구체적으로는, 크롬 타겟을 사용하여, Ar과 N2와 He을 스퍼터링 가스압 0.2㎩(가스 유량비 Ar:N2:He=18:24:32)로 하고, DC 전원의 전력을 1.8kW, 전압을 338V로 하고, 메탈 모드에서 성막을 행하여, CrN막(막 내의 Cr 함유량:60원자％)을 20㎚의 막 두께로 형성하였다.
비교예 9에서 사용한 포토마스크 블랭크의 구성, 그 가공 특성, 및, 얻어진 포토마스크에서의 차광막 패턴의 해상성을 도 18에 도시한다.
비교예 10
비교예 10은, 참고예(2-16)에 있어서, 에칭 마스크막(20)인 CrN막을 Cr막으로 바꾸고, 하기 조건에서 성막을 행한 것을 제외하고 참고예(2-16)와 마찬가지이다.
에칭 마스크막(20)인 Cr막은, 구체적으로는, 크롬 타겟을 사용하여, Ar을 스퍼터링 가스압 0.2㎩로 하고, DC 전원의 전력을 1.8kW, 전압을 330V로 하고, 메탈 모드에서 성막을 행하여, Cr막 내의 Cr 함유량 100원자％의 순수 크롬을 20㎚의 막 두께로 형성하였다.
비교예 10에서 사용한 포토마스크 블랭크의 구성, 그 가공 특성, 및, 얻어진 포토마스크에서의 차광막 패턴의 해상성을 도 18에 도시한다.
비교예 11
비교예 11은, 참고예(1-16)에 있어서, 에칭 마스크막(20)인 CrN막을 Cr막으로 바꾸고, 하기 조건에서 성막을 행한 것을 제외하고 참고예(1-16)와 마찬가지이다.
에칭 마스크막(20)인 Cr막은, 구체적으로는, 크롬 타겟을 사용하여, Ar을 스퍼터링 가스압 0.2㎩로 하고, DC 전원의 전력을 1.8kW, 전압을 330V로 하고, 메탈 모드에서 성막을 행하여, Cr막 내의 Cr 함유량 100원자％의 순수 크롬을 20㎚의 막 두께로 형성하였다.
비교예 11에서 사용한 포토마스크 블랭크의 구성, 그 가공 특성, 및, 얻어진 포토마스크에서의 차광막 패턴의 해상성을 도 18에 도시한다.
비교예 12
비교예 12는, 실시예(1-21)에 있어서, 차광막(10)에서의 MoSiN(차광층)(12)에 관한 것으로, 하기 조건에서 성막을 행하여, 그 막 두께 및 막 내의 Si 함유량을 변화시킨 것, 차광막(10)의 합계 막 두께를 변화시킨 것을 제외하고 실시예(1-21)와 마찬가지이다.
차광막(10)에서의 MoSiN(차광층)(12)은, 몰리브덴, 실리콘, 질소로 이루어지는 막(Mo:6원자％, Si:75.8원자％, N:18.2원자％)을 62㎚의 막 두께로 형성하였다.
차광막(10)의 합계 막 두께는 70㎚로 하였다. 차광막(10)의 광학 농도(OD)는 ArF 엑시머 레이저 노광광의 파장 193㎚에 있어서 3이었다.
비교예 12에서 사용한 포토마스크 블랭크의 구성, 그 가공 특성, 및, 얻어진 포토마스크에서의 차광막 패턴의 해상성을 도 18에 도시한다.
비교예 13
비교예 13은, 참고예(4-11)에 있어서, 에칭 마스크막(20)인 CrN막에 관한 것으로, 하기 조건에서 성막을 행하여, CrN막 내의 Cr 함유량을 50원자％에서 90원자％로 바꾼 것을 제외하고 참고예(4-11)와 마찬가지이다.
에칭 마스크막(20)인 CrN막은, 구체적으로는, 크롬 타겟을 사용하여, Ar과 N2와 He을 스퍼터링 가스압 0.2㎩(가스 유량비 Ar:N2:He = 18:18:32)로 하고, DC 전원의 전력을 1.8kW, 전압을 335V로 하고, 메탈 모드에서 성막을 행하여, CrN막(막 내의 Cr 함유량:90원자％)을 10㎚의 막 두께로 형성하였다.
비교예 13에서 사용한 포토마스크 블랭크의 구성, 그 가공 특성, 및, 얻어진 포토마스크에서의 차광막 패턴의 해상성을 도 18에 도시한다.
비교예 14
비교예 14는, 실시예(1-17)에 있어서, 차광막(10)에서의 MoSi막(차광층)(12)에 관한 것으로, 하기 조건에서 성막을 행하여, MoSi막(차광층)(12)의 막 두께를 변화시키고, MoSi막(차광층)(12) 내의 Si 함유량을 변화시킨 것, 차광막(10)의 합계 막 두께를 변화시킨 것을 제외하고 실시예(1-17)와 마찬가지이다.
차광막(10)에서의 MoSi막(차광층)(12)은, Mo:Si=8:92(원자％비)의 타겟을 이용하여, Ar을 스퍼터링 가스압 0.1㎩로 하고, DC 전원의 전력을 2.0kW로, 몰리브덴 및 실리콘으로 이루어지는 막(Mo:8원자％, Si:92원자％)을 38㎚의 막 두께로 형성하고, 차광막(10)의 합계 막 두께는 60㎚로 하였다.
비교예(14)에서 사용한 포토마스크 블랭크의 구성, 그 가공 특성, 및, 얻어진 포토마스크에서의 차광막 패턴의 해상성을 도 18에 도시한다.
(평가)
도 4∼도 18에 있어서, 에칭 마스크막의 드라이 에칭 후의 레지스트막 두께가 50㎚ 이상 남아 있는 경우에는, 레지스트 패턴의 LER이 악화되지 않으므로, 양호한 것으로 하였다. 또한, 차광막의 드라이 에칭 후의 에칭 마스크막의 막 두께가 3.0㎚ 이상 남아 있는 경우에는, 에칭 마스크 패턴의 LER이 악화되지 않으므로, 양호한 것으로 하였다.
CD 선형성 및 CD 균일성은, DRAM hp 32㎚에서 요구되는 값을 충족시키는 것을 각각 양호한 것으로 하였다. 또한, CD 균일성에 대해서는, 특히 에칭 마스크막의 박리에 의한 악화의 정도에 착안하여 평가하였다.
또한, 전자선 묘화 노광에 있어서 요구되는 차광막 및 에칭 마스크막으로 이루어지는 적층막의 시트 저항값이 3.0㏀/□ 이하인 것을 양호한 것으로 하였다. 또한, 시트 저항값은, 4단자 측정법에 기초하여 측정하였다.
실시예(1-1)∼(1-12), 참고예(1-13)∼(1-16), 실시예(1-17)∼(1-24)에서는, 에칭 마스크막의 드라이 에칭 후의 레지스트막 두께가, 최대 93.6㎚(실시예 1-9)∼최소 70.1㎚(실시예 1-16)의 범위에서 변동하고, 및, 차광막의 드라이 에칭 후의 에칭 마스크막의 막 두께가, 최소 3.1㎚(실시예 1-21)∼최대 18.6㎚(실시예 1-4 등)의 범위에서 변동하고 있다.
실시예(1-1)∼(1-12), 참고예(1-13)∼(1-16), 실시예(1-17)∼(1-24)에서는, 레지스트막의 해상성(40㎚ 미만에서의 LER, 레지스트 쓰러짐 등)은 양호하며, 또한, 에칭 마스크막의 LER은 양호하며, 또한, 얻어진 포토마스크에서의 차광막 패턴의 해상성은 40㎚ 미만이었다.
실시예(1-1)∼(1-12), 실시예(1-17)∼(1-24)에서는, 차광막만의 시트 저항값 및 적층막의 시트 저항값은 3.0㏀/□ 이하를 충족시키고 있고, CD 선형성 및 CD 균일성도 양호하였다.
참고예(1-13)∼(1-16)에서는, 적층막의 시트 저항값은 3.0㏀/□ 이하를 충족시키고 있었지만, 에칭 마스크막 내의 Cr 함유량은 50원자％로 비교적 높고, 염소계 가스에 대한 에칭 레이트가 느리므로, 마이크로 로딩 현상을 억제할 수 없고, 또한 에칭 마스크막도 박리하기 어려워, CD 선형성 및 CD 균일성 모두 불량이었다.
실시예(2-1)∼(2-12), 참고예(2-13)∼(2-16)에서는, 에칭 마스크막의 드라이 에칭 후의 레지스트막 두께가, 최대 92.7㎚(실시예 2-9)∼최소 66.2㎚(참고예 2-16)의 범위에서 변동하고, 및, 차광막의 드라이 에칭 후의 에칭 마스크막의 막 두께가, 최소 3.6㎚(실시예 2-1 등)∼최대 18.6㎚(실시예 2-4 등)의 범위에서 변동하고 있다.
실시예(2-1)∼(2-12), 참고예(2-13)∼(2-16)에서는, 레지스트막의 해상성(40㎚ 미만에서의 LER, 레지스트 쓰러짐 등)은 양호하며, 또한, 에칭 마스크막의 LER은 양호하며, 또한, 얻어진 포토마스크에서의 차광막 패턴의 해상성은 40㎚ 미만이었다.
실시예(2-1)∼(2-12)에서는, 차광막만의 시트 저항값 및 적층막의 시트 저항값은 3.0㏀/□ 이하를 충족시키고 있고, CD 선형성 및 CD 균일성도 양호하였다.
참고예(2-13)∼(2-16)에서는, 적층막의 시트 저항값은 3.0㏀/□ 이하를 충족시키고 있었지만, 에칭 마스크막 내의 Cr 함유량은 50원자％로 비교적 높고, 염소계 가스에 대한 에칭 레이트가 느리므로, 마이크로 로딩 현상을 억제할 수 없고, 또한 에칭 마스크막도 박리하기 어려워, CD 선형성 및 CD 균일성 모두 불량이었다.
실시예(2-17)∼(2-24)에서는, 에칭 마스크막의 드라이 에칭 후의 레지스트막 두께가, 최대 70.3㎚(실시예 2-21)∼최소 66.5㎚(실시예 2-24)의 범위에서 변동하고, 및, 차광막의 드라이 에칭 후의 에칭 마스크막의 막 두께가, 각각 18.6㎚이었다.
실시예(2-17)∼(2-24)에서는, 레지스트막의 해상성(40㎚ 미만에서의 LER, 레지스트 쓰러짐 등)은 양호하며, 또한, 에칭 마스크막의 LER은 양호하며, 또한, 얻어진 포토마스크에서의 차광막 패턴의 해상성은 40㎚ 미만이었다.
실시예(2-17)∼(2-24)에서는, 차광막만의 시트 저항값 및 적층막의 시트 저항값은 3.0㏀/□ 이하를 충족시키고 있고, CD 선형성도 양호하였지만, 에칭 마스크막 내의 Cr 함유량이 40원자％, 45원자％이므로, 에칭 마스크막을 박리하기 어려워, CD 균일성이 불량이었다.
실시예(3-1)∼(3-12), 참고예(3-13)∼(3-16)에서는, 에칭 마스크막의 드라이 에칭 후의 레지스트막 두께가, 최대 83.6㎚(실시예 3-9)∼최소 60.1㎚(참고예 3-16)의 범위에서 변동하고, 및, 차광막의 드라이 에칭 후의 에칭 마스크막의 막 두께가, 최소 3.6㎚(실시예 3-1 등)∼최대 18.6㎚(실시예 3-4 등)의 범위에서 변동하고 있다.
실시예(3-1)∼(3-12), 참고예(3-13)∼(3-16)에서는, 레지스트막의 해상성(40㎚ 미만에서의 LER, 레지스트 쓰러짐 등)은 양호하며, 또한, 에칭 마스크막의 LER은 양호하며, 또한, 얻어진 포토마스크에서의 차광막 패턴의 해상성은 40㎚ 미만이었다.
실시예(3-1)∼(3-12)에서는, 차광막만의 시트 저항값 및 적층막의 시트 저항값은 3.0㏀/□ 이하를 충족시키고 있고, CD 선형성 및 CD 균일성도 양호하였다.
참고예(3-13)∼(3-16)에서는, 적층막의 시트 저항값은 3.0㏀/□ 이하를 충족시키고 있었지만, 에칭 마스크막 내의 Cr 함유량은 50원자％로 비교적 높고, 염소계 가스에 대한 에칭 레이트가 느리므로, 마이크로 로딩 현상을 억제할 수 없고, 또한 에칭 마스크막도 박리하기 어려워, CD 선형성 및 CD 균일성 모두 불량이었다.
실시예(3-17)∼(3-24)에서는, 에칭 마스크막의 드라이 에칭 후의 레지스트막 두께가, 최대 63.7㎚(실시예 3-21)∼최소 60.3㎚(실시예 3-24)의 범위에서 변동하고, 및, 차광막의 드라이 에칭 후의 에칭 마스크막의 막 두께가, 각각 18.6㎚이었다.
실시예(3-17)∼(3-24)에서는, 레지스트막의 해상성(40㎚ 미만에서의 LER, 레지스트 쓰러짐 등)은 양호하며, 또한, 에칭 마스크막의 LER은 양호하며, 또한, 얻어진 포토마스크에서의 차광막 패턴의 해상성은 40㎚ 미만이었다.
실시예(3-17)∼(3-24)에서는, 차광막만의 시트 저항값 및 적층막의 시트 저항값은 3.0㏀/□ 이하를 충족시키고 있고, CD 선형성도 양호하였지만, 에칭 마스크막 내의 Cr 함유량이 40원자％, 45원자％이므로, 에칭 마스크막을 박리하기 어려워, CD 균일성이 불량이었다.
실시예(4-1)∼(4-9), 참고예(4-10)∼(4-12)에서는, 에칭 마스크막의 드라이 에칭 후의 레지스트막 두께가, 최대 68.6㎚(실시예 4-7)∼최소 52.5㎚(참고예 4-12)의 범위에서 변동하고, 및, 차광막의 드라이 에칭 후의 에칭 마스크막의 막 두께가, 최소 3.6㎚(실시예 4-1 등)∼최대 13.6㎚(실시예 4-3 등)의 범위에서 변동하고 있다.
실시예(4-1)∼(4-12)에서는, 레지스트막의 해상성(40㎚ 미만에서의 LER, 레지스트 쓰러짐 등)은 양호하며, 또한, 에칭 마스크막의 LER은 양호하며, 또한, 얻어진 포토마스크에서의 차광막 패턴의 해상성은 40㎚ 미만이었다.
실시예(4-1)∼(4-9)에서는, 차광막만의 시트 저항값 및 적층막의 시트 저항값은 3.0㏀/□ 이하를 충족시키고 있고, CD 선형성 및 CD 균일성도 양호하였다.
참고예(4-10)∼(4-12)에서는, 적층막의 시트 저항값은 3.0㏀/□ 이하를 충족시키고 있었지만, 에칭 마스크막 내의 Cr 함유량은 50원자％로 비교적 높고, 염소계 가스에 대한 에칭 레이트가 느리므로, 마이크로 로딩 현상을 억제할 수 없고, 또한 에칭 마스크막도 박리하기 어려워, CD 선형성 및 CD 균일성 모두 불량이었다.
실시예(4-13)∼(4-20)에서는, 에칭 마스크막의 드라이 에칭 후의 레지스트막 두께가, 최대 55.3㎚(실시예 4-17)∼최소 52.7㎚(실시예 4-20)의 범위에서 변동하고, 및, 차광막의 드라이 에칭 후의 에칭 마스크막의 막 두께가, 각각 13.6㎚이었다.
실시예(4-13)∼(4-20)에서는, 레지스트막의 해상성(40㎚ 미만에서의 LER, 레지스트 쓰러짐 등)은 양호하며, 또한, 에칭 마스크막의 LER은 양호하며, 또한, 얻어진 포토마스크에서의 차광막 패턴의 해상성은 40㎚ 미만이었다.
실시예(4-13)∼(4-20)에서는, 차광막만의 시트 저항값 및 적층막의 시트 저항값은 3.0㏀/□ 이하를 충족시키고 있고, CD 선형성도 양호하였지만, 에칭 마스크막 내의 Cr 함유량이 40원자％, 45원자％이므로, 에칭 마스크막을 박리하기 어려워, CD 균일성이 불량이었다.
실시예(5-1)∼(5-6), 참고예(5-7)∼(5-8)에서는, 에칭 마스크막의 드라이 에칭 후의 레지스트막 두께가, 최대 58.6㎚(실시예 5-5)∼최소 50.3㎚(참고예 5-8)의 범위에서 변동하고, 및, 차광막의 드라이 에칭 후의 에칭 마스크막의 막 두께가, 최소 3.6㎚(실시예 5-1 등)∼최대 8.6㎚(실시예 5-2 등)의 범위에서 변동하고 있다.
실시예(5-1)∼(5-6), 참고예(5-7)∼(5-8)에서는, 레지스트막의 해상성(40㎚ 미만에서의 LER, 레지스트 쓰러짐 등)은 양호하며, 또한, 에칭 마스크막의 LER은 양호하며, 또한, 얻어진 포토마스크에서의 차광막 패턴의 해상성은 40㎚ 미만이었다.
실시예(5-1)∼(5-6)에서는, 차광막만의 시트 저항값 및 적층막의 시트 저항값은 3.0㏀/□ 이하를 충족시키고 있고, CD 선형성 및 CD 균일성도 양호하였다.
참고예(5-7)∼(5-8)에서는, 적층막의 시트 저항값은 3.0㏀/□ 이하를 충족시키고 있었지만, 에칭 마스크막 내의 Cr 함유량은 50원자％로 비교적 높고, 염소계 가스에 대한 에칭 레이트가 느리므로, 마이크로 로딩 현상을 억제할 수 없고, 또한 에칭 마스크막도 박리하기 어려워, CD 선형성 및 CD 균일성 모두 불량이었다.
실시예(5-9)∼(5-16)에서는, 에칭 마스크막의 드라이 에칭 후의 레지스트막 두께가, 최대 51.9㎚(실시예 5-13)∼최소 50.4㎚(실시예 5-16)의 범위에서 변동하고, 및, 차광막의 드라이 에칭 후의 에칭 마스크막의 막 두께가, 각각 8.6㎚이었다.
실시예(5-9)∼(5-16)에서는, 레지스트막의 해상성(40㎚ 미만에서의 LER, 레지스트 쓰러짐 등)은 양호하며, 또한, 에칭 마스크막의 LER은 양호하며, 또한, 얻어진 포토마스크에서의 차광막 패턴의 해상성은 40㎚ 미만이었다.
실시예(5-9)∼(5-16)에서는, 차광막만의 시트 저항값 및 적층막의 시트 저항값은 3.0㏀/□ 이하를 충족시키고 있고, CD 선형성도 양호하였지만, 에칭 마스크막 내의 Cr 함유량이 40원자％, 45원자％이므로, 에칭 마스크막을 박리하기 어려워, CD 균일성이 불량이었다.
비교예 1
비교예 1은, 에칭 마스크막(20)은 CrOCN막(막 내의 Cr 함유량은 33원자％)이지만, 그 막 두께가 4㎚로 얇고, 차광막의 드라이 에칭 후의 에칭 마스크막의 막 두께가 2.6㎚까지 얇아지게 되는 것에 기인하여, 에칭 마스크막의 LER은 불량이며, 또한, 얻어진 포토마스크에 있어서 차광막 패턴의 해상성 40㎚ 미만은 실현할 수 없었다.
비교예 2
비교예 2는, 에칭 마스크막(20)은 CrOCN막(막 내의 Cr 함유량은 33원자％)이지만, 그 막 두께가 30㎚로 두껍고, 에칭 마스크막의 드라이 에칭 후의 레지스트막의 막 두께가 49.6㎚까지 얇아지게 되는 것에 기인하여, 레지스트막의 해상성(40㎚ 미만에서의 LER)은 불량이며, 또한, 얻어진 포토마스크에 있어서 차광막 패턴의 해상성 40㎚ 미만은 실현할 수 없었다.
비교예 3∼4
비교예 3∼4는, 레지스트(50)의 막 두께가 120㎚로 두껍고, 어스펙트비가 1:3으로 크므로, 레지스트 패턴의 쓰러짐이 발생하고, 또한, 얻어진 포토마스크에 있어서 차광막 패턴의 해상성 40㎚ 미만은 실현할 수 없었다.
비교예 5∼9, 13
비교예 5∼9, 13은, 에칭 마스크막(20)은 CrN막이며, 막 내의 Cr 함유량은 50원자％를 초과하여, 60％, 90％로 높고, 염소계 가스에 대한 에칭 레이트가 느리다. 이 때문에, 에칭 마스크막의 드라이 에칭 시에서의 레지스트막의 소비량이 많고, 드라이 에칭 후의 레지스트막의 막 두께가 얇아지게 되는 것에 기인하여, 에칭 마스크막의 LER은 불량이며, 또한, 얻어진 포토마스크에 있어서 차광막 패턴의 해상성 40㎚ 미만은 실현할 수 없었다.
또한, 비교예 5∼9, 13은, 적층막의 시트 저항값은 3.0㏀/□ 이하를 충족시키고 있었지만, 에칭 마스크막 내의 Cr 함유량이 높고, 염소계 가스에 대한 에칭 레이트가 느리므로, 마이크로 로딩 현상을 억제할 수 없고, 또한 에칭 마스크막도 박리하기 어려워, CD 선형성 및 CD 균일성 모두 불량이었다.
비교예 10∼11
비교예 10∼11은, 에칭 마스크막(20)은 Cr막이며, 막 내의 Cr 함유량은 100%로 높으므로, 염소계 가스에 대한 에칭 레이트가 느리다. 이 때문에, 에칭 마스크막의 드라이 에칭 시에서의 레지스트막의 소비량이 많고, 드라이 에칭 후의 레지스트막의 막 두께가 얇아지게 되는 것에 기인하여, 에칭 마스크막의 LER은 불량이며, 또한, 얻어진 포토마스크에 있어서 차광막 패턴의 해상성 40㎚ 미만은 실현할 수 없었다.
또한, 비교예 10∼11은, 적층막의 시트 저항값은 3.0㏀/□ 이하를 충족시키고 있었지만, 에칭 마스크막 내의 Cr 함유량이 높고, 염소계 가스에 대한 에칭 레이트가 느리므로, 마이크로 로딩 현상을 억제할 수 없고, 또한 에칭 마스크막도 박리하기 어려워, CD 선형성 및 CD 균일성 모두 불량이었다.
비교예 12
비교예 12는, 차광막(10)에서의 MoSiN(차광층)(12)은, 막 내의 Mo 함유량은 6원자％로 낮고, 그 막 두께는 62㎚로 두껍고, 차광막(10)의 합계 막 두께도 70㎚로 두꺼우므로, 차광막의 불소계 가스에 의한 드라이 에칭 시에, 에칭 마스크막이 물리적인 에칭을 받는 시간이 길어진다. 차광막의 드라이 에칭 후에서의 에칭 마스크막의 막 두께가 2.9㎚까지 얇아지게 되는 것에 기인하여, 에칭 마스크막의 LER은 불량이며, 또한, 얻어진 포토마스크에 있어서 차광막 패턴의 해상성 40㎚ 미만은 실현할 수 없었다.
또한, 비교예 12, 14는, 차광막(10)에서의 MoSiN(차광층)(12)은, 막 내의 Mo 함유량이 6원자％, 8원자％로 각각 낮으므로, 적층막의 시트 저항값은 3.0㏀/□ 이하를 충족시키고 있지 않았다.
이상의 점으로부터, 본 발명에 따르면, hp 32㎚ 세대, 또는 hp 22㎚ 이후의 세대에 적합한 고품질의 포토마스크가 얻어졌다.
또한, 마스크 상에 형성되는 전사 패턴의 해상성에 관해서는, 40㎚ 미만의 전사 패턴의 해상이 가능하게 되었다.
이상, 본 발명의 실시예를 이용하여 설명하였지만, 본 발명의 기술적 범위는, 상기 실시예에 기재된 범위에는 한정되지 않는다. 상기 실시예에, 다양한 변경 또는 개량을 가하는 것이 가능한 것은, 당업자에게 명백하다. 그와 같은 변경 또는 개량을 가한 형태도 본 발명의 기술적 범위에 포함될 수 있는 것이, 특허 청구 범위의 기재로부터 명백하다.
1 : 투광성 기판
10 : 차광막
11 : 이면 반사 방지층
12 : 차광층
13 : 표면 반사 방지층
20 : 에칭 마스크막
50 : 레지스트막
100 : 포토마스크

Claims (21)

  1. 파장 200㎚ 이하의 노광광이 적용되는 포토마스크를 제작하기 위해 이용되는 포토마스크 블랭크로서,
    상기 포토마스크 블랭크는, 투광성 기판과,
    상기 투광성 기판 상에 형성되는 차광막과, 상기 차광막 상에 접하여 형성되는 에칭 마스크막을 구비하고,
    상기 차광막은, 상기 투광성 기판측으로부터 차광층과 반사 방지층을 이 순서대로 구비하고,
    상기 차광층은 몰리브덴 및 실리콘을 함유하는 재료이고, 몰리브덴의 함유량이 9원자％ 이상 40원자％ 이하인 재료로 형성되고,
    상기 반사 방지층은, 몰리브덴 및 실리콘을 함유하고, 또한 산소 및 질소 중 적어도 하나를 함유하는 재료이며, 몰리브덴과 실리콘 사이의 비율이 1 : 6 이상인 재료로 형성되고,
    상기 에칭 마스크막은 크롬과 탄소를 함유하고, 또한, 질소 및 산소 중 적어도 일방을 함유하는 재료이고, 크롬의 함유량이 45원자％ 이하이고, 탄소의 함유량이 5원자％ 이상 20원자％ 이하인 재료로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 포토마스크 블랭크.
  2. 파장 200㎚ 이하의 노광광이 적용되는 포토마스크를 제작하기 위해 이용되는 포토마스크 블랭크로서,
    상기 포토마스크 블랭크는, 투광성 기판과, 상기 투광성 기판 상에 형성되는 차광막과, 상기 차광막 상에 접하여 형성되는 에칭 마스크막을 구비하고,
    상기 차광막은, 상기 투광성 기판측으로부터 차광층과 반사 방지층을 이 순서대로 구비하고,
    상기 차광층은, 몰리브덴 및 실리콘을 함유하는 재료로 형성되고,
    상기 반사 방지층은, 몰리브덴 및 실리콘을 함유하고, 또한 산소 및 질소 중 적어도 하나를 함유하는 재료이며, 몰리브덴과 실리콘 사이의 비율이 1 : 6 이상인 재료로 형성되고,
    상기 에칭 마스크막은 크롬과 탄소를 함유하고, 또한, 질소 및 산소 중 적어도 일방을 함유하는 재료이고, 크롬의 함유량이 45원자％ 이하이고, 탄소의 함유량이 5원자％ 이상 20원자％ 이하인 재료로 형성되어 있고,
    상기 차광막 및 상기 에칭 마스크막으로 이루어지는 적층막의 시트 저항값이 3.0㏀/□ 이하인 것을 특징으로 하는 포토마스크 블랭크.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 반사 방지층은, 몰리브덴의 함유량이 10원자％ 미만인 것을 특징으로 하는 포토마스크 블랭크.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 반사 방지층은, 몰리브덴의 함유량이 1.6원자％ 이상인 것을 특징으로 하는 포토마스크 블랭크.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 반사 방지층은, 산소 및 질소의 합계 함유량이 30원자％ 이상인 것을 특징으로 하는 포토마스크 블랭크.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 에칭 마스크막은, 산화 탄화 질화 크롬으로 이루어지는 것을 특징으로하는 포토마스크 블랭크.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 에칭 마스크막은, 크롬 타겟을 이용하고, CO2 가스, N2 가스 및 희가스를 포함하는 혼합 기체를 사용하고, 메탈 모드로부터 반응 모드로의 이행이 시작되는 부근의 조건, 또는 반응 모드에서 성막되는 조건으로 형성된 것인 것을 특징으로 하는 포토마스크 블랭크.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 에칭 마스크막은, 그 위에 형성되는 레지스트막으로서, 막 두께가 100㎚ 이하의 레지스트막을 이용하여 가공되고,
    상기 에칭 마스크막은, 막 두께가 5㎚ 이상 20㎚ 이하이며,
    상기 차광막은, 막 두께가 60㎚ 이하인 것을 특징으로 하는 포토마스크 블랭크.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 에칭 마스크막은, 포토마스크를 제작하였을 때에 제거되는 막인 것을 특징으로 하는 포토마스크 블랭크.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 차광막에서 차지하는 차광층의 비율은, 0.6 이상, 0.9 이하인 것을 특징으로 하는 포토마스크 블랭크.
  11. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 포토마스크 블랭크는, 상기 에칭 마스크막 상에 형성된 레지스트막을 갖는 것을 특징으로 하는 포토마스크 블랭크.
  12. 포토마스크로서,
    제1항 또는 제2항에 기재된 포토마스크 블랭크를 이용하여 제작되는 포토마스크.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 차광막은, 선폭이 40nm 미만의 패턴을 포함하는 전사 패턴이 형성되어있는 것을 특징으로 하는 포토마스크.
  14. 제1항 또는 제2항에 기재된 포토마스크 블랭크를 이용하는 포토마스크의 제조 방법으로서,
    상기 에칭 마스크막 상에 형성된 레지스트 패턴을 마스크로 하여, 상기 에칭 마스크막에 대하여 산소를 포함하는 염소계 가스를 이용하는 드라이 에칭을 행함으로써, 상기 에칭 마스크막에 패턴을 형성하는 공정과,
    상기 에칭 마스크막에 형성된 패턴을 마스크로 하여, 상기 차광막에 불소계 가스를 이용하는 드라이 에칭을 행함으로써, 상기 차광막에 패턴을 형성하는 공정과,
    상기 차광막에 패턴을 형성한 후에, 산소를 포함하는 염소계 가스를 이용하는 드라이 에칭을 행함으로써, 상기 에칭 마스크막을 제거하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 레지스트 패턴은, 선폭이 40nm 미만의 패턴이 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 에칭 마스크막을 형성하는 공정과 상기 차광막에 패턴을 형성하는 공정 사이에, 상기 레지스트 패턴을 제거하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.
  17. 반도체 디바이스의 제조 방법으로서,
    제12항에 기재된 포토마스크의 패턴을 전사함으로써, 반도체 디바이스를 제조하는 것을 특징으로 하는 반도체 디바이스의 제조 방법.
  18. 반도체 디바이스의 제조 방법으로서,
    제14항에 기재된 포토마스크의 제조 방법으로 제조된 포토마스크의 패턴을 전사함으로써, 반도체 디바이스를 제조하는 것을 특징으로 하는 반도체 디바이스의 제조 방법.
  19. 삭제
  20. 삭제
  21. 삭제
KR1020117009907A 2008-09-30 2009-09-30 포토마스크 블랭크, 포토마스크 및 그 제조 방법과, 반도체 디바이스의 제조 방법 KR101681335B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2008-252416 2008-09-30
JP2008252416 2008-09-30
PCT/JP2009/005021 WO2010038445A1 (ja) 2008-09-30 2009-09-30 フォトマスクブランク、フォトマスク及びその製造方法、並びに半導体デバイスの製造方法

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020167032784A Division KR20160138586A (ko) 2008-09-30 2009-09-30 포토마스크 블랭크, 포토마스크 및 그 제조 방법과, 반도체 디바이스의 제조 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110066206A KR20110066206A (ko) 2011-06-16
KR101681335B1 true KR101681335B1 (ko) 2016-11-30

Family

ID=42073226

Family Applications (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020117009908A KR20110066207A (ko) 2008-09-30 2009-09-30 포토마스크 블랭크, 포토마스크 및 그 제조 방법
KR1020167032784A KR20160138586A (ko) 2008-09-30 2009-09-30 포토마스크 블랭크, 포토마스크 및 그 제조 방법과, 반도체 디바이스의 제조 방법
KR1020117009907A KR101681335B1 (ko) 2008-09-30 2009-09-30 포토마스크 블랭크, 포토마스크 및 그 제조 방법과, 반도체 디바이스의 제조 방법

Family Applications Before (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020117009908A KR20110066207A (ko) 2008-09-30 2009-09-30 포토마스크 블랭크, 포토마스크 및 그 제조 방법
KR1020167032784A KR20160138586A (ko) 2008-09-30 2009-09-30 포토마스크 블랭크, 포토마스크 및 그 제조 방법과, 반도체 디바이스의 제조 방법

Country Status (7)

Country Link
US (1) US8940462B2 (ko)
JP (3) JP5558359B2 (ko)
KR (3) KR20110066207A (ko)
CN (1) CN102165369A (ko)
DE (1) DE112009002348T5 (ko)
TW (3) TWI567483B (ko)
WO (2) WO2010038445A1 (ko)

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4853684B2 (ja) * 2009-03-31 2012-01-11 信越化学工業株式会社 フォトマスクブランク及びフォトマスク
JP5653888B2 (ja) * 2010-12-17 2015-01-14 Hoya株式会社 マスクブランク、転写用マスク、転写用マスクの製造方法、及び半導体デバイスの製造方法
JP5541265B2 (ja) * 2011-11-18 2014-07-09 信越化学工業株式会社 エッチングマスク膜の評価方法
KR20140117429A (ko) * 2012-01-23 2014-10-07 아사히 가라스 가부시키가이샤 나노임프린트 몰드용 블랭크, 나노임프린트 몰드 및 그들의 제조 방법
JP5906143B2 (ja) * 2012-06-27 2016-04-20 Hoya株式会社 マスクブランク、転写用マスク、転写用マスクの製造方法および半導体デバイスの製造方法
KR101497593B1 (ko) * 2012-08-27 2015-03-03 주식회사 에스앤에스텍 블랭크 마스크, 포토마스크 및 그의 제조 방법
JP5596111B2 (ja) * 2012-12-05 2014-09-24 Ｈｏｙａ株式会社 半導体デバイスの製造方法
EP2824511A1 (en) * 2013-07-11 2015-01-14 Basf Se The use of surfactants having at least three short-chain perfluorinated groups in formulations for photo mask cleaning
US10101650B2 (en) * 2013-09-24 2018-10-16 Hoya Corporation Mask blank, transfer mask, method for manufacturing transfer mask, and method for manufacturing semiconductor device
JP6229466B2 (ja) * 2013-12-06 2017-11-15 信越化学工業株式会社 フォトマスクブランク
JP6394496B2 (ja) * 2014-07-15 2018-09-26 信越化学工業株式会社 バイナリフォトマスクブランク、その製造方法、及びバイナリフォトマスクの製造方法
JP5775631B2 (ja) * 2014-08-06 2015-09-09 Hoya株式会社 マスクブランク、転写用マスク、転写用マスクの製造方法、および半導体デバイスの製造方法
EP3086174B1 (en) * 2015-03-31 2017-11-15 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Method for preparing halftone phase shift photomask blank
JP6287932B2 (ja) * 2015-03-31 2018-03-07 信越化学工業株式会社 ハーフトーン位相シフト型フォトマスクブランクの製造方法
EP3125041B1 (en) 2015-07-27 2020-08-19 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Method for preparing a photomask
JP6398927B2 (ja) * 2015-09-18 2018-10-03 信越化学工業株式会社 フォトマスクブランク、その製造方法及びフォトマスク
US10915016B2 (en) 2015-11-06 2021-02-09 Hoya Corporation Mask blank, method for manufacturing phase shift mask, and method for manufacturing semiconductor device
US20190040516A1 (en) * 2016-02-15 2019-02-07 Hoya Corporation Mask blank, method for manufacturing phase shift mask, and method for manufacturing semiconductor device
JP6900872B2 (ja) * 2016-12-26 2021-07-07 信越化学工業株式会社 フォトマスクブランク及びその製造方法
CN110770652B (zh) * 2017-06-14 2023-03-21 Hoya株式会社 掩模坯料、相移掩模及半导体器件的制造方法
JP6463536B1 (ja) * 2018-05-09 2019-02-06 株式会社エスケーエレクトロニクス プロキシミティ露光用フォトマスクとその製造方法
JP6988697B2 (ja) 2018-05-31 2022-01-05 信越化学工業株式会社 フォトマスクブランク、フォトマスクの製造方法及びフォトマスク
JP7044095B2 (ja) 2019-05-31 2022-03-30 信越化学工業株式会社 フォトマスクブランク、フォトマスクの製造方法及びフォトマスク
JP7280171B2 (ja) 2019-12-05 2023-05-23 信越化学工業株式会社 フォトマスクブランク、フォトマスクの製造方法及びフォトマスク
JP7331793B2 (ja) * 2020-06-30 2023-08-23 信越化学工業株式会社 フォトマスクの製造方法及びフォトマスクブランク
CN112981316A (zh) * 2021-02-05 2021-06-18 上海传芯半导体有限公司 相移反位膜掩模基版的制作方法
US11763062B2 (en) 2021-05-10 2023-09-19 GBT Tokenize Corp. Systems and methods for eliminating electromigration and self-heat violations in a mask layout block
CN113311660B (zh) * 2021-06-03 2023-07-18 上海传芯半导体有限公司 掩模基版的制作方法及具有等离子体加热装置的涂胶设备
US11853682B2 (en) 2021-06-07 2023-12-26 GBT Tokenize Corp. Systems and methods for identification and elimination of geometrical design rule violations of a mask layout block
US11586799B1 (en) 2021-09-27 2023-02-21 GBT Technologies, Inc. Systems and methods of eliminating connectivity mismatches in a mask layout block
US11741284B2 (en) 2021-09-28 2023-08-29 GBT Technologies, Inc. Systems and methods of automatic generation of integrated circuit IP blocks

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007241137A (ja) 2006-03-10 2007-09-20 Toppan Printing Co Ltd ハーフトーン型位相シフトマスク及びその製造方法

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61240243A (ja) * 1985-04-18 1986-10-25 Asahi Glass Co Ltd フオトマスクブランクおよびフオトマスク
JPS6270849A (ja) * 1985-09-24 1987-04-01 Hoya Corp フオトマスクブランクとフオトマスク
JPH0239153A (ja) * 1988-07-29 1990-02-08 Toppan Printing Co Ltd フォトマスクブランク及びフォトマスク
JPH04371954A (ja) * 1991-06-20 1992-12-24 Toppan Printing Co Ltd フォトマスクブランク及びフォトマスク
KR100298610B1 (ko) * 1992-09-01 2001-11-30 기타지마 요시토시 위상쉬프트포토마스크,위상쉬프트포토마스크블랭크및이들의제조방법
JP2000114246A (ja) * 1998-08-07 2000-04-21 Ulvac Seimaku Kk ドライエッチング方法および装置、フォトマスクおよびその作製方法、ならびに半導体回路およびその製作方法
KR20020009410A (ko) * 2000-07-25 2002-02-01 포만 제프리 엘 3원 리소그래픽 ａｔｔ-ＰＳＭ 포토마스크 및 그 제조 방법
TW498435B (en) * 2000-08-15 2002-08-11 Hitachi Ltd Method of producing semiconductor integrated circuit device and method of producing multi-chip module
JP2002122980A (ja) * 2000-10-17 2002-04-26 Hitachi Ltd 半導体集積回路装置の製造方法およびフォトマスクの製造方法
JP3572053B2 (ja) * 2001-05-31 2004-09-29 株式会社東芝 露光マスクの製造方法、マスク基板情報生成方法、半導体装置の製造方法およびサーバー
JP2004053663A (ja) * 2002-07-16 2004-02-19 Shin Etsu Chem Co Ltd フォトマスクブランク、フォトマスク及びフォトマスクブランクの選定方法
JP4025267B2 (ja) * 2002-08-09 2007-12-19 株式会社神戸製鋼所 α型結晶構造主体のアルミナ皮膜の製造方法
EP1783546B1 (en) * 2004-06-16 2014-03-05 Hoya Corporation Semitransmitting film, photomask blank and photomask
JP4407815B2 (ja) 2004-09-10 2010-02-03 信越化学工業株式会社 フォトマスクブランク及びフォトマスク
TWI297101B (en) * 2005-04-20 2008-05-21 Nanya Technology Corp Phase shifting mask for equal line/space dense line patterns
EP1746460B1 (en) * 2005-07-21 2011-04-06 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Photomask blank, photomask and fabrication method thereof
JP4933754B2 (ja) 2005-07-21 2012-05-16 信越化学工業株式会社 フォトマスクブランクおよびフォトマスクならびにこれらの製造方法
KR100725371B1 (ko) * 2006-01-13 2007-06-07 삼성전자주식회사 다층의 차광 패턴을 포함하는 포토마스크와 그 제조방법 및블랭크 포토마스크
JP4509050B2 (ja) 2006-03-10 2010-07-21 信越化学工業株式会社 フォトマスクブランク及びフォトマスク
JP4883278B2 (ja) * 2006-03-10 2012-02-22 信越化学工業株式会社 フォトマスクブランク及びフォトマスクの製造方法
JP4737426B2 (ja) * 2006-04-21 2011-08-03 信越化学工業株式会社 フォトマスクブランク
JP5294227B2 (ja) * 2006-09-15 2013-09-18 Ｈｏｙａ株式会社 マスクブランク及び転写マスクの製造方法
US8512916B2 (en) * 2008-03-31 2013-08-20 Hoya Corporation Photomask blank, photomask, and method for manufacturing photomask blank
JP5530075B2 (ja) * 2008-03-31 2014-06-25 Ｈｏｙａ株式会社 フォトマスクブランク、フォトマスク及びこれらの製造方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007241137A (ja) 2006-03-10 2007-09-20 Toppan Printing Co Ltd ハーフトーン型位相シフトマスク及びその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP5797812B2 (ja) 2015-10-21
TW201028790A (en) 2010-08-01
WO2010038444A1 (ja) 2010-04-08
JP5558359B2 (ja) 2014-07-23
JP5554239B2 (ja) 2014-07-23
CN102165369A (zh) 2011-08-24
TW201027237A (en) 2010-07-16
KR20110066206A (ko) 2011-06-16
JP2014197215A (ja) 2014-10-16
KR20110066207A (ko) 2011-06-16
JPWO2010038445A1 (ja) 2012-03-01
US20110229807A1 (en) 2011-09-22
TWI476507B (zh) 2015-03-11
TWI567483B (zh) 2017-01-21
DE112009002348T5 (de) 2012-01-19
JPWO2010038444A1 (ja) 2012-03-01
WO2010038445A1 (ja) 2010-04-08
KR20160138586A (ko) 2016-12-05
TWI446103B (zh) 2014-07-21
TW201520684A (zh) 2015-06-01
US8940462B2 (en) 2015-01-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101681335B1 (ko) 포토마스크 블랭크, 포토마스크 및 그 제조 방법과, 반도체 디바이스의 제조 방법
US9651859B2 (en) Mask blank, transfer mask and method of manufacturing transfer mask
JP6264238B2 (ja) ハーフトーン位相シフト型フォトマスクブランク、ハーフトーン位相シフト型フォトマスク及びパターン露光方法
JP5602930B2 (ja) マスクブランクおよび転写用マスク
JP2019012132A (ja) フォトマスクブランク及びフォトマスク
CN106019811B (zh) 制备半色调相移光掩模坯的方法
KR20180035146A (ko) 하프톤 위상 시프트 마스크 블랭크 및 하프톤 위상 시프트 마스크
KR101880304B1 (ko) 마스크 블랭크, 전사용 마스크, 전사용 마스크의 제조 방법 및 반도체 디바이스의 제조 방법
TW201704848A (zh) 半色調相位移空白光罩、半色調相位移光罩及圖型曝光方法
KR20180026766A (ko) 마스크 블랭크, 위상 시프트 마스크, 위상 시프트 마스크의 제조 방법 및 반도체 디바이스의 제조 방법
JP6332109B2 (ja) ハーフトーン位相シフト型フォトマスクブランクの製造方法
TWI788304B (zh) 半色調相移型空白光罩、其製造方法及半色調相移型光罩
JP6927177B2 (ja) 位相シフト型フォトマスクブランク及び位相シフト型フォトマスク
TWI789999B (zh) 遮罩基底、轉印用遮罩及半導體元件之製造方法
JP7192731B2 (ja) ハーフトーン位相シフト型フォトマスクブランク、その製造方法、及びハーフトーン位相シフト型フォトマスク
JP2009092840A (ja) フォトマスクおよびフォトマスクブランクス
KR20200115242A (ko) 위상 시프트 마스크 블랭크스, 그의 제조 방법 및 위상 시프트 마스크

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
A107 Divisional application of patent
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191030

Year of fee payment: 4