KR102243419B1 - 마스크 블랭크, 전사용 마스크의 제조 방법 및 반도체 장치의 제조 방법 - Google Patents
마스크 블랭크, 전사용 마스크의 제조 방법 및 반도체 장치의 제조 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR102243419B1 KR102243419B1 KR1020167030016A KR20167030016A KR102243419B1 KR 102243419 B1 KR102243419 B1 KR 102243419B1 KR 1020167030016 A KR1020167030016 A KR 1020167030016A KR 20167030016 A KR20167030016 A KR 20167030016A KR 102243419 B1 KR102243419 B1 KR 102243419B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- film
- light
- pattern
- mask
- shielding film
- Prior art date
Links
- 238000012546 transfer Methods 0.000 title claims abstract description 88
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 40
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 38
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 15
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 101
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims abstract description 93
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 84
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 57
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 56
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 56
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 53
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 53
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 49
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 20
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 148
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 80
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 claims description 57
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 39
- KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N Chlorine Chemical compound ClCl KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 25
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 25
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 claims description 25
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 claims description 21
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 claims description 19
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 claims description 19
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 claims description 17
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims description 9
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 7
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000001459 lithography Methods 0.000 claims description 3
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000010408 film Substances 0.000 description 570
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 268
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 48
- 239000000463 material Substances 0.000 description 42
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 29
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 25
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 23
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 18
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 17
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 15
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N Nitric oxide Chemical compound O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 12
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 12
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 11
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 10
- 238000005546 reactive sputtering Methods 0.000 description 10
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 9
- FFUAGWLWBBFQJT-UHFFFAOYSA-N hexamethyldisilazane Chemical compound C[Si](C)(C)N[Si](C)(C)C FFUAGWLWBBFQJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 8
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 description 8
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 7
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 7
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 7
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 7
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 230000007261 regionalization Effects 0.000 description 7
- 229910021332 silicide Inorganic materials 0.000 description 7
- FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N silicide(4-) Chemical compound [Si-4] FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000008033 biological extinction Effects 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 6
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 6
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 5
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 5
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XTDAIYZKROTZLD-UHFFFAOYSA-N boranylidynetantalum Chemical compound [Ta]#B XTDAIYZKROTZLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 4
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 4
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 3
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002210 silicon-based material Substances 0.000 description 3
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 2
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 2
- -1 for example Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 2
- JMOHEPRYPIIZQU-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);tantalum(2+) Chemical compound [O-2].[Ta+2] JMOHEPRYPIIZQU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 2
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 2
- 150000003377 silicon compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910021350 transition metal silicide Inorganic materials 0.000 description 2
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 2
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005354 aluminosilicate glass Substances 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 150000001844 chromium Chemical class 0.000 description 1
- 150000001845 chromium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 description 1
- VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N hafnium atom Chemical compound [Hf] VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 description 1
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VSZWPYCFIRKVQL-UHFFFAOYSA-N selanylidenegallium;selenium Chemical compound [Se].[Se]=[Ga].[Se]=[Ga] VSZWPYCFIRKVQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 239000005361 soda-lime glass Substances 0.000 description 1
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
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
- G03F1/20—Masks or mask blanks for imaging by charged particle beam [CPB] radiation, e.g. by electron beam; 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
- G03F1/58—Absorbers, e.g. of opaque materials having two or more different absorber layers, e.g. stacked multilayer absorbers
-
- 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
-
- 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
-
- 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
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/324—Thermal treatment for modifying the properties of semiconductor bodies, e.g. annealing, sintering
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
Abstract
본 발명은, 크롬계 차광막을 갖는 마스크 블랭크이어도, 하드 마스크 막 패턴을 마스크로 한 경우에 높은 전사 정밀도로 형성할 수 있는 마스크 블랭크를 제공한다. 본 발명의 마스크 블랭크는, 투광성 기판(1) 상에 광 반투과막(2), 차광막(3) 및 하드 마스크 막(4)이 순서대로 적층되어 있다. 광 반투과막(2)은 규소를 함유하고, 하드 마스크 막(4)은 규소와 탄탈륨 중 어느 한쪽 또는 양쪽을 함유하고 있다. 차광막(3)은 하층(31) 및 상층(33)의 적층 구조이며 크롬을 함유하고 있다. 상층(33)은 크롬의 함유량이 65원자％ 이상이고, 또한 산소의 함유량이 20원자％ 미만이고, 하층(31)은 크롬의 함유량이 60원자％ 미만이고, 또한 산소의 함유량이 20원자％ 이상이다.
Description
본 발명은, 반도체 장치의 제조에 사용되는 전사용 마스크의 제조 방법, 해당 전사용 마스크의 제조에 사용되는 마스크 블랭크에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 장치의 제조 공정에서는, 포토리소그래피법을 사용해서 미세 패턴의 형성이 행하여지고 있다. 또한, 이 미세 패턴의 형성에는 통상 수매의 전사용 마스크(통상, 포토마스크라고도 함)가 사용된다. 이 전사용 마스크는, 일반적으로 투광성의 유리 기판 상에 금속 박막 등을 포함하는 차광성의 미세 패턴을 형성한 것이며, 이 전사용 마스크의 제조에 있어서도 포토리소그래피법이 사용되고 있다.
이 전사용 마스크는, 동일한 미세 패턴을 대량으로 전사하기 위한 원판이 되기 때문에, 전사용 마스크 상에 형성된 패턴의 치수 정밀도는, 제작되는 미세 패턴의 치수 정밀도에 직접 영향을 미친다. 반도체 회로의 집적도가 향상됨에 따라, 패턴의 치수는 작아져, 전사용 마스크의 정밀도도 보다 높은 것이 요구되고 있다.
종래부터 이러한 전사용 마스크로서는, 유리 기판 등의 투광성 기판 상에, 차광막을 포함하는 전사 패턴이 형성된 바이너리 마스크나, 위상 시프트막, 또는 위상 시프트막 및 차광막을 포함하는 전사 패턴이 형성된 위상 시프트형 마스크 등이 잘 알려져 있다. 또한, 전사 패턴 형성 영역의 주변부에 차광대가 형성되어 있는 하프톤형 위상 시프트 마스크도 알려져 있다.
예를 들어, 국제 공개 제2004/090635호 공보(특허문헌 1)에는, 하프톤형 전사용 마스크 제조용의 마스크 블랭크로서, 기판측으로부터 금속 실리사이드계의 전사용 마스크 막(광 반투과막), 크롬계 화합물을 포함하는 차광막 및 규소 화합물을 포함하는 하드 마스크막의 박막 구성을 갖는 마스크 블랭크가 개시되어 있다.
특허문헌 1에 개시되어 있는 바와 같은 마스크 블랭크를 패터닝하는 경우, 먼저, 마스크 블랭크의 표면에 형성한 소정의 레지스트 패턴을 마스크로 해서, 불소계 가스에 의한 건식 에칭에 의해, 규소 화합물을 포함하는 하드 마스크 막을 패터닝한다. 이어서, 패터닝된 하드 마스크 막을 마스크로 해서, 염소와 산소의 혼합 가스에 의한 건식 에칭에 의해, 크롬계 화합물을 포함하는 차광막을 패터닝한다. 계속해서, 패터닝된 차광막을 마스크로 해서, 불소계 가스에 의한 건식 에칭에 의해, 금속 실리사이드계의 전사용 마스크 막(광 반투과막)을 패터닝한다.
그런데, 상기 크롬계 차광막은, 조성에 포함되는 크롬 원소의 비율이 많으면, 소쇠 계수가 높아지므로 막 두께를 얇게 해도 높은 광학 농도가 얻어지는 점에서 유리하지만, 크롬 원소의 비율이 높을수록 에칭 레이트가 느려져 패터닝에 시간을 필요로 하므로, 차광막의 패터닝이 완료되기 전에 상층의 하드 마스크막의 패턴이 소실되어버릴 우려가 있다.
또한, 건식 에칭에 의해 차광막을 패터닝할 때, 에칭 가스가 차광막의 하면까지 도달한 단계에서는, 차광막의 표면측은 하드 마스크막의 패턴의 스페이스 폭과 거의 동일한 것인 것에 반해, 하면은 측벽측의 에칭이 충분히 진행되지 않아 하드 마스크막의 패턴의 스페이스 폭보다도 좁고, 측벽의 단면 형상은 경사져 있는 상태의 부분이 존재한다. 이 때문에, 차광막 패턴의 스페이스가 하면에서도 확실하게 형성되도록, 추가 에칭(오버 에칭)을 행할 필요가 있다.
그러나, 크롬계 차광막에서 조성에 포함되는 크롬 원소의 비율이 많으면, 에칭 레이트가 느리기 때문에, 하면에서의 스페이스 형성을 확실하게 행하기 위해서는 오버 에칭을 길게 행할 필요가 발생한다. 그러나, 오버 에칭을 길게 행하면, 그 아래의 층인 금속 실리사이드계의 전사용 마스크막의 표면에 대미지를 주기 때문에, 오버 에칭을 그다지 가할 수 없다는 문제도 있다.
한편, 조성에 포함되는 크롬 원소의 비율이 적으면, 에칭 레이트는 빨라지지만, 소쇠 계수가 낮아지므로, 소정의 광학 농도를 얻기 위해서는 막 두께를 두껍게 할 필요가 있다. 또한, 크롬 원소의 비율이 적은 막은, 막응력이 압축 응력 경향을 나타내기 때문에, 광학 농도를 얻기 위해서 막 두께를 두껍게 하면, 그 압축 응력의 영향으로 마스크 블랭크의 표면에 변형이 발생할 우려가 있다. 마스크 블랭크의 표면의 변형은, 패턴 형성 시의 위치 정밀도에 영향을 미치게 된다.
또한, 크롬계 차광막의 건식 에칭에 사용하는 염소와 산소의 혼합 가스는 등방성 에칭의 성질을 갖기 때문에, 크롬 성분이 적고 에칭 레이트가 빨라서 막 두께가 두꺼우면, 패턴의 측벽도 에칭 가스에 의해 침식되어버려, 상층의 하드 마스크 막 패턴보다도 차광막 패턴이 가늘어지고, 이 차광막 패턴을 마스크로 해서 패터닝해서 형성되는 전사용 마스크막의 패턴 정밀도가 열화된다.
이 대책으로서, 차광막 패턴의 가늘어짐을 고려해서 레지스트 패턴의 라인 부분의 치수를 넓게, 스페이스 부분의 치수를 좁게 설정하는 방법이 있다. 그러나, 레지스트 패턴의 스페이스 폭 치수가 좁으면, 스페이스의 형성에 관한 현상이 곤란해진다는 문제도 있다.
따라서, 본 발명은 이러한 종래의 문제를 감안해서 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 점은, 첫째로, 크롬계 차광막을 갖는 마스크 블랭크이어도, 하드 마스크 막 패턴을 마스크로 한 경우에 높은 전사 정밀도로 형성할 수 있는 마스크 블랭크를 제공하는 것이며, 둘째로, 이러한 마스크 블랭크를 사용하여, 미세 패턴이 고정밀도로 형성된 전사용 마스크의 제조 방법을 제공하는 것이며, 셋째로, 이러한 전사용 마스크를 사용하여, 패턴 정밀도가 우수한 고품질의 반도체 장치의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명자는, 투광성 기판 상에, 광 반투과막, 차광막 및 하드 마스크 막이 순서대로 적층된 구조를 갖는 마스크 블랭크에 있어서, 상기 차광막을 소정의 적층 구조로 하고, 차광막의 각 층에서의 염소 가스와 산소 가스의 혼합 가스를 사용한 건식 에칭 시의 사이드 에치량에 착안해서 예의 검토한 결과, 얻어진 지견에 기초하여 본 발명을 완성하였다.
즉, 상기 과제를 해결하기 위해서 본 발명은 이하의 구성을 갖는다.
(구성 1)
투광성 기판 상에, 광 반투과막, 차광막 및 하드 마스크 막이 순서대로 적층된 구조를 갖는 마스크 블랭크이며, 상기 광 반투과막은, 적어도 규소를 함유하고 있고, 상기 하드 마스크 막은, 상기 차광막 상의 표면에 접해서 형성되고, 규소와 탄탈륨 중 어느 한쪽 또는 양쪽을 함유하고 있고, 상기 차광막은, 하층 및 상층의 적층 구조이며, 적어도 크롬을 함유하고 있고, 상기 상층은, 크롬의 함유량이 65원자％ 이상이고 또한 산소의 함유량이 20원자％ 미만이고, 상기 하층은, 크롬의 함유량이 60원자％ 미만이고 또한 산소의 함유량이 20원자％ 이상인 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크.
구성 1에 의하면, 하드 마스크막의 바로 아래에 있는 크롬을 함유하는 차광막의 상층은, 크롬의 함유량이 많고(크롬 리치), 또한 산소의 함유량이 적기 때문에, 에칭 레이트가 늦어 에칭 중의 사이드 에치가 발생하기 어렵다(패턴의 측벽이 침식되기 어렵다). 차광막의 상층의 사이드 에치가 발생하기 어려움으로써, 차광막의 상층에는, 바로 위의 하드 마스크막의 패턴 형상이 거의 정확하게 전사된다. 하드 마스크막의 패턴 형상이 거의 정확하게 전사된 상층을 차광막이 가짐으로써, 차광막의 패턴을 마스크로 해서, 이방성의 에칭 가스인 불소계 가스로 패터닝되는 규소 함유의 광 반투과막에도, 하드 마스크막의 패턴을 거의 정확하게 형성할 수 있다.
또한, 구성 1에 의하면, 마스크 블랭크에 형성되어 있는 박막의 막응력을 경감하고, 마스크 블랭크 표면의 변형을 억제한다는 효과도 갖고 있다.
구성 1의 광 반투과막에 채용되어 있는 규소계 화합물은, 가열 처리 등에 의한 막의 손상이 적으므로, 300℃ 이상으로 가열하는 처리를 행할 수 있다. 스퍼터링에 의해 성막된 금속 실리사이드계의 박막은, 상술한 가열 처리에 의해 막응력을 무시할 수 있을 정도로 경감할 수 있다. 한편, 크롬계 박막은, 성막 후에 고온 처리를 행하면 막질이 크게 변화하기 때문에, 적극적으로 고온 처리되지 않는다. 이 때문에, 크롬계 박막은 스퍼터링 성막 후에 열처리 등의 후처리에 의해 막응력을 경감하는 것이 어렵다. 또한, 크롬 박막을 형성한 후에 규소계 박막이나 탄탈륨계 박막의 하드 마스크 막을 형성한 경우에는, 규소계 박막이나 탄탈륨계 박막을 형성 후에 가열할 수 없기 때문에, 그러한 막응력을 경감시키는 것이 곤란해진다.
크롬계 박막의 막응력은, 크롬 원소의 비율이 적으면 약한 압축 응력 경향을 나타내고, 크롬 원소의 비율이 증가함에 따라서 압축 응력이 서서히 약해지고, 그리고 또한 크롬 원소의 비율이 증가하면 강한 인장 응력 경향이 된다. 구성 1은, 크롬 원소의 비율이 낮아 압축 응력 경향인 하층 상에, 크롬 원소의 비율이 많아 인장 응력 경향의 응력의 경향인 상층이 형성되는 마스크 블랭크이다. 따라서, 구성 1에 의하면, 압축 응력 경향의 크롬 원소의 비율이 적은 크롬계 박막을 얇게 할 수 있으므로, 차광막의 종합적인 막응력의 불균형을 경감할 수 있다. 또한, 규소계 박막은 어닐 처리를 행하지 않으면 압축 응력을 나타내므로, 차광막에 인장 응력 경향을 부여하는 크롬 원소의 비율이 높은 층을 포함시킴으로써, 기판 상에 형성된 박막의 종합적인 막응력을 경감할 수 있다. 그 결과, 마스크 블랭크 표면의 변형도 효과적으로 억제할 수 있어, 위치 정밀도가 우수한 패턴을 형성할 수 있다.
또한, 차광막의 하층은, 상층보다도 크롬의 함유량이 적고, 또한 산소의 함유량이 상층보다도 많기 때문에, 하층의 에칭 레이트가 빠른 막 설계가 되므로, 차광막 전체로서의 에칭 레이트를 빠르게 할 수 있다. 이에 의해, 하드 마스크막의 패턴이 소실되지 않고, 차광막의 패터닝을 완료할 수 있다.
이상과 같이, 구성 1에 의하면, 미세한 전사 패턴이어도, 본 발명의 마스크 블랭크 전사용 마스크 막이 되는 광 반투과막에 고정밀도로 형성할 수 있고, 그 결과, 패턴 정밀도가 우수한 전사용 마스크를 제조할 수 있다.
(구성 2)
상기 하층은, 크롬의 함유량이 40원자％ 이상인 것을 특징으로 하는 구성 1에 기재된 마스크 블랭크.
상기 구성 1에 의하면, 차광막의 하층에서의 크롬 함유량은 60원자％ 미만인데, 크롬 함유량이 너무 적으면, 예를 들어 ArF 엑시머 레이저 광(파장 193nm)에 있어서의 소쇠 계수(k)가 낮아지기 때문에, 소정의 광학 농도를 얻기 위해서는, 차광막(특히 하층)의 막 두께를 두껍게 할 필요가 발생한다. 따라서, 구성 2에 있는 바와 같이, 하층의 크롬 함유량을 40원자％ 이상으로 함으로써 상기 소쇠 계수(k)가 높아지기 때문에, 차광막을 박막화할 수 있고, 해당 차광막의 패턴을 마스크로 하는 광 반투과막의 패터닝 정밀도를 높일 수 있다.
(구성 3)
상기 하층은, 산소의 함유량이 30원자％ 이하인 것을 특징으로 하는 구성 1 또는 2에 기재된 마스크 블랭크.
구성 1에 의하면, 차광막의 하층에서의 산소의 함유량은 20원자％ 이상인데, 구성 3과 같이, 하층의 산소 함유량은 30원자％ 이하인 것이 바람직하다. 하층의 산소 함유량이 30원자％보다도 높아지면, 하층의 에칭 레이트가 빨라지지만, 하층 부분의 사이드 에치의 진행도 빨라져, 패턴 단면에서의 상층과 하층의 경계에 명확한 단차가 발생하는 경우가 있다. 이러한 단차가 발생하면, 보다 미세한 패턴을 형성하는 경우에, 차광막 패턴이 무너지는 것이 염려된다.
본 구성과 같이, 하층의 산소 함유량이 상기 범위라면, 하층의 에칭 레이트가 빠르게 유지되고, 그 결과, 차광막 전체의 에칭 레이트도 빠르게 유지할 수 있으며, 또한 하층 부분의 사이드 에치에 의한 영향을 억제할 수 있다.
또한, 하층에 포함되는 산소 함유량이 상기 범위라면, 차광막 패턴과 광 반투과막과의 밀착성을 보다 높이는 효과도 얻어진다. 차광막과 광 반투과막의 계면에서, 산소 원소의 이동이 발생하고, 화학 결합으로 접합하기 때문이다.
(구성 4)
상기 하층에서의 염소 가스와 산소 가스의 혼합 가스를 사용한 건식 에칭의 에칭 레이트는, 상기 상층에서의 염소 가스와 산소 가스의 혼합 가스를 사용한 건식 에칭의 에칭 레이트의 3배 이상인 것을 특징으로 하는 구성 1 내지 3 중 어느 한 항에 기재된 마스크 블랭크.
구성 4에 있는 바와 같이, 차광막의 하층에서의 염소 가스와 산소 가스의 혼합 가스를 사용한 건식 에칭의 에칭 레이트가, 상층에서의 에칭 레이트의 3배 이상임으로써, 상층에서 하층으로 에칭이 이행할 때 깊이 방향의 에칭 레이트가 빨라져, 상층에서의 사이드 에치의 진행을 억제하면서 하층의 깊이 방향의 에칭을 완결할 수 있다.
(구성 5)
상기 하층은, 상기 광 반투과막측에서부터 최하층 및 중간층이 순서대로 적층된 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 구성 1 내지 4 중 어느 한 항에 기재된 마스크 블랭크.
구성 5와 같이, 하층을, 광 반투과막측에서부터 최하층 및 중간층이 순서대로 적층된 구조로 함으로써, 차광막의 상층과 최하층과의 사이에 중간층이 형성되어, 3층 구조의 차광막이 되므로, 예를 들어 각 층의 크롬 함유량을 조정해서 차광막의 에칭 레이트를 3단계로 컨트롤함으로써, 차광막의 패턴 측벽에 사이드 에치의 진행도의 상이에 의한 단차의 형성을 억제하고, 차광막의 패턴의 단면 형상을 2층 구조의 차광막보다도 향상시킬 수 있다.
(구성 6)
상기 최하층에서의 염소 가스와 산소 가스의 혼합 가스를 사용한 건식 에칭의 에칭 레이트는, 상기 상층에서의 염소 가스와 산소 가스의 혼합 가스를 사용한 건식 에칭의 에칭 레이트의 3배 이상인 것을 특징으로 하는 구성 5에 기재된 마스크 블랭크.
구성 6에 있는 바와 같이, 3층 적층 구성의 차광막의 최하층에서의 염소 가스와 산소 가스의 혼합 가스를 사용한 건식 에칭의 에칭 레이트가, 상층에서의 에칭 레이트의 3배 이상임으로써, 최하층을 에칭하고 있을 때 상층의 패턴 측벽부가 에칭되기 어려우므로, 상층에서의 사이드 에치의 진행을 억제하면서 최하층의 깊이 방향의 에칭을 완결할 수 있다.
(구성 7)
상기 최하층에서의 염소 가스와 산소 가스의 혼합 가스를 사용한 건식 에칭의 에칭 레이트는, 상기 중간층에서의 염소 가스와 산소 가스의 혼합 가스를 사용한 건식 에칭의 에칭 레이트보다도 크고, 또한 2배 이하인 것을 특징으로 하는 구성 5 또는 6에 기재된 마스크 블랭크.
최하층에서의 에칭 레이트가 중간층보다도 상대적으로 빠른 경우에는, 중간층에서 최하층으로 에칭이 이행할 때 깊이 방향의 에칭 레이트가 빨라진다. 구성 7에 있는 바와 같이, 최하층에서의 에칭 레이트가 중간층에서의 에칭 레이트의 2배 이하임으로써, 최하층의 에칭 시에, 중간층의 사이드 에치가 보다 진행되기 전에 최하층의 에칭 및 패턴의 스페이스 부분을 확실하게 형성하기 위해 필요한 오버 에칭이 완료되기 때문에, 특히 패턴 측벽의 중간층과 최하층과의 경계에서의 단차 형성을 억제할 수 있다.
또한, 최하층의 에칭 레이트가 빠르면 오버 에칭의 시간을 단축할 수 있기 때문에 바람직하다. 한편, 최하층의 에칭 레이트가 너무 빠르면 최하층 부분에서 패턴 측벽 부분의 에칭 가스에 의한 침식이 깊어져, 광 반투과막과 차광막 패턴의 접촉 영역이 좁아지는 것이 염려된다. 상기 범위라면, 오버 에칭의 시간을 단축하면서, 최하층에서의 패턴 측벽의 침식도 억제할 수 있다.
(구성 8)
상기 상층은, 두께가 1.5nm 이상 8nm 이하인 것을 특징으로 하는 구성 1 내지 7 중 어느 한 항에 기재된 마스크 블랭크.
구성 8과 같이, 차광막의 상층의 두께를 1.5nm 이상 8nm 이하의 범위로 함으로써, 상층의 에칭 시간을 적합하게 억제하면서, 상층에서의 패터닝 정밀도를 양호하게 유지할 수 있다. 또한, 상층의 바람직한 두께는, 3nm 이상 8nm 이하이다.
(구성 9)
상기 차광막은, 두께가 35nm 이상 55nm 이하인 것을 특징으로 하는 구성 1 내지 8 중 어느 한 항에 기재된 마스크 블랭크.
구성 9와 같이, 차광막의 두께가 35nm 이상 55nm 이하임으로써, 차광막의 전체 두께를 박막화하고, 해당 차광막의 패턴을 마스크로 하는 광 반투과막의 패터닝 정밀도를 높일 수 있다.
(구성 10)
상기 하드 마스크 막은, 산소를 함유하는 것을 특징으로 하는 구성 1 내지 9 중 어느 한 항에 기재된 마스크 블랭크.
하드 마스크 막은, 바로 아래의 차광막과 에칭 선택성이 높은 소재인 것이 필요한데, 구성 10에 있는 바와 같이, 하드 마스크 막에 규소나 탄탈륨 이외에 산소를 함유하는 소재를 선택함으로써, 크롬계의 소재를 포함하는 차광막과의 높은 에칭 선택성을 확보할 수 있고, 레지스트의 박막화뿐만 아니라 하드 마스크막의 막 두께도 얇게 하는 것이 가능하다. 따라서, 마스크 블랭크 표면에 형성된 레지스트 패턴의 전사 정밀도가 향상되어, 차광막에 패턴 정밀도가 우수한 패턴을 형성할 수 있다.
(구성 11)
상기 광 반투과막은, 규소와 질소를 함유하는 것을 특징으로 하는 구성 1 내지 10 중 어느 한 항에 기재된 마스크 블랭크.
구성 11에 있는 바와 같이, 광 반투과막에 규소와 질소를 함유하는 소재를 적용함으로써, 크롬계의 차광막과의 에칭 선택성을 확보할 수 있다. 또한, 규소와 질소를 함유하는 소재라면, 에칭 가스로서 이방성의 불소계 가스를 사용한 패터닝을 적용할 수 있다. 따라서, 하드 마스크막의 패턴 형상이 거의 정확하게 전사된 차광막 패턴을 마스크로 함으로써 광 반투과막에도 패턴 정밀도가 우수한 패턴을 형성할 수 있다.
(구성 12)
상기 광 반투과막과 상기 차광막의 적층 구조에서의 ArF 엑시머 레이저 광(파장 193nm)에 대한 투과율이 0.2％ 이하인 것을 특징으로 하는 구성 1 내지 11 중 어느 한 항에 기재된 마스크 블랭크.
구성 12에 있는 바와 같이, 광 반투과막과 차광막의 적층 구조에서의 ArF 엑시머 레이저 광(파장 193nm)에 대한 투과율이 0.2％ 이하임으로써, 노광광의 ArF 엑시머 레이저에 대한 양호한 차광성(광학 농도로 2.7 이상)을 구비하는 것이 가능하게 되기 때문에 바람직하다.
(구성 13)
상기 광 반투과막과 상기 차광막의 적층 구조에서의 800 내지 900nm의 파장 영역의 적어도 일부의 파장에 있어서의 광의 투과율이 50％ 이하인 것을 특징으로 하는 구성 1 내지 12 중 어느 한 항에 기재된 마스크 블랭크.
파장 800 내지 900nm의 근적외 영역의 광은 레지스트를 감광하지 않기 때문에, 노광기에 마스크 블랭크를 배치하는 경우의 위치 결정에 사용되는 광이다. 구성 13에 있는 바와 같이, 광 반투과막과 차광막의 적층 구조에서의 800 내지 900nm의 파장 영역의 적어도 일부의 파장에 있어서의 광의 투과율이 50％ 이하임으로써, 노광기에의 마스크 블랭크의 배치가 용이해지기 때문에 바람직하다.
(구성 14)
상기 하드 마스크 막 및 광 반투과막은, 불소계 가스를 사용한 건식 에칭에 의해 패터닝되는 것을 특징으로 하는 구성 1 내지 13 중 어느 한 항에 기재된 마스크 블랭크.
구성 14에 의하면, 하드 마스크 막 및 광 반투과막은, 이방성의 불소계 가스를 사용한 건식 에칭에 의해 패터닝되므로, 차광막의 상층에 바로 위의 하드 마스크막의 패턴 형상이 거의 정확하게 전사되는 것과 아울러, 해당 차광막을 마스크로 하는 패터닝에 의해 광 반투과막에 패턴 형상 정밀도가 우수한 전사 패턴을 형성할 수 있다.
(구성 15)
구성 1 내지 14 중 어느 한 항에 기재된 마스크 블랭크를 사용하는 전사용 마스크의 제조 방법이며, 상기 하드 마스크 막 상에 형성된 광 반투과막의 패턴을 갖는 레지스트막을 마스크로 해서, 불소계 가스를 사용한 건식 에칭에 의해, 상기 하드 마스크 막에 광 반투과막의 패턴을 형성하는 공정과, 상기 광 반투과막의 패턴이 형성된 하드 마스크 막을 마스크로 해서, 염소 가스와 산소 가스의 혼합 가스를 사용한 건식 에칭에 의해, 상기 차광막에 광 반투과막의 패턴을 형성하는 공정과, 상기 광 반투과막의 패턴이 형성된 차광막을 마스크로 해서, 불소계 가스를 사용한 건식 에칭에 의해, 상기 광 반투과막에 광 반투과막의 패턴을 형성하는 공정과, 상기 차광막 상에 형성된 차광 패턴을 갖는 레지스트막을 마스크로 해서, 염소 가스와 산소 가스의 혼합 가스를 사용한 건식 에칭에 의해, 상기 차광막에 차광 패턴을 형성하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 전사용 마스크의 제조 방법.
구성 15에 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 마스크 블랭크를 사용해서 상기 제조 공정에 의해 전사용 마스크를 제조함으로써, 예를 들어 80nm 미만의 미세 패턴이 고정밀도로 형성된 전사용 마스크를 얻을 수 있다.
(구성 16)
구성 15에 기재된 전사용 마스크의 제조 방법에 의해 제조된 전사용 마스크를 사용하여, 리소그래피법에 의해 상기 전사용 마스크의 전사 패턴을 반도체 기판 상에 패턴 전사하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
구성 16에 있는 바와 같이, 상기 미세 패턴이 고정밀도로 형성된 전사용 마스크를 사용하여, 패턴 정밀도가 우수한 고품질의 반도체 장치를 얻을 수 있다.
본 발명의 마스크 블랭크에 의하면, 미세한 전사 패턴이어도 고정밀도로 형성할 수 있다. 즉, 본 발명의 마스크 블랭크에 의하면, 차광막의 상층은, 크롬의 함유량이 많고(크롬 리치), 또한 산소의 함유량이 적기 때문에, 에칭 레이트가 느리고, 해당 상층 패턴의 사이드 에치가 적다. 그 때문에, 레지스트막 내지는 하드 마스크 막에 형성된 전사 패턴 형상이 거의 정확하게 전사된 차광막 패턴을 형성할 수 있으므로, 해당 차광막 패턴을 마스크로 해서 광 반투과막을 패터닝함으로써, 광 반투과막에 패턴 정밀도가 우수한 전사 패턴을 형성할 수 있다. 또한, 차광막의 하층은 에칭 레이트가 빠르기 때문에, 차광막 전체의 에칭 레이트를 빠르게 할 수 있으므로, 하드 마스크 막 패턴이 소실되기 전에 차광막 패턴의 형성을 확실하게 완료할 수 있다.
또한, 이러한 본 발명의 마스크 블랭크를 사용함으로써, 미세 패턴이 고정밀도로 형성된 전사용 마스크를 제조할 수 있다.
또한, 이러한 전사용 마스크를 사용하여, 패턴 정밀도가 우수한 고품질의 반도체 장치를 제조할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 마스크 블랭크의 제1 실시 형태의 단면 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 마스크 블랭크의 제2 실시 형태의 단면 개략도이다.
도 3a는 본 발명에 따른 마스크 블랭크를 사용한 전사용 마스크의 제조 공정을 나타내는 마스크 블랭크 등의 단면 개략도이다.
도 3b는 본 발명에 따른 마스크 블랭크를 사용한 전사용 마스크의 제조 공정을 나타내는 마스크 블랭크 등의 단면 개략도이다.
도 3c는 본 발명에 따른 마스크 블랭크를 사용한 전사용 마스크의 제조 공정을 나타내는 마스크 블랭크 등의 단면 개략도이다.
도 3d는 본 발명에 따른 마스크 블랭크를 사용한 전사용 마스크의 제조 공정을 나타내는 마스크 블랭크 등의 단면 개략도이다.
도 3e는 본 발명에 따른 마스크 블랭크를 사용한 전사용 마스크의 제조 공정을 나타내는 마스크 블랭크 등의 단면 개략도이다.
도 4는 본 발명의 실시예 1에서의 차광막 패턴의 단면 형상을 도시하는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예 2에서의 차광막 패턴의 단면 형상을 도시하는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 비교예에서의 차광막 패턴의 단면 형상을 도시하는 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 마스크 블랭크의 제2 실시 형태의 단면 개략도이다.
도 3a는 본 발명에 따른 마스크 블랭크를 사용한 전사용 마스크의 제조 공정을 나타내는 마스크 블랭크 등의 단면 개략도이다.
도 3b는 본 발명에 따른 마스크 블랭크를 사용한 전사용 마스크의 제조 공정을 나타내는 마스크 블랭크 등의 단면 개략도이다.
도 3c는 본 발명에 따른 마스크 블랭크를 사용한 전사용 마스크의 제조 공정을 나타내는 마스크 블랭크 등의 단면 개략도이다.
도 3d는 본 발명에 따른 마스크 블랭크를 사용한 전사용 마스크의 제조 공정을 나타내는 마스크 블랭크 등의 단면 개략도이다.
도 3e는 본 발명에 따른 마스크 블랭크를 사용한 전사용 마스크의 제조 공정을 나타내는 마스크 블랭크 등의 단면 개략도이다.
도 4는 본 발명의 실시예 1에서의 차광막 패턴의 단면 형상을 도시하는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예 2에서의 차광막 패턴의 단면 형상을 도시하는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 비교예에서의 차광막 패턴의 단면 형상을 도시하는 단면도이다.
이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대해서 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.
상술한 바와 같이, 본 발명자는, 투광성 기판 상에, 광 반투과막, 차광막 및 하드 마스크 막이 순서대로 적층된 구조를 갖는 마스크 블랭크에 있어서, 상기 차광막을 소정의 적층 구조로 하고, 차광막의 각 층에서의 염소 가스와 산소 가스의 혼합 가스를 사용한 건식 에칭 시의 사이드 에치량에 착안해서 예의 검토한 결과, 이하의 구성을 갖는 본 발명에 의해 상기 과제를 해결할 수 있음을 알아낸 것이다.
즉, 본 발명은, 상기 구성 1에 있는 바와 같이, 투광성 기판 상에, 광 반투과막, 차광막 및 하드 마스크 막이 순서대로 적층된 구조를 갖는 마스크 블랭크이며, 상기 광 반투과막은, 적어도 규소를 함유하고 있고, 상기 하드 마스크 막은, 상기 차광막상의 표면에 접해서 형성되고, 규소와 탄탈륨 중 어느 한쪽 또는 양쪽을 함유하고 있고, 상기 차광막은, 하층 및 상층의 적층 구조이며, 적어도 크롬을 함유하고 있고, 상기 상층은, 크롬의 함유량이 65원자％ 이상이고 또한 산소의 함유량이 20원자％ 미만이고, 상기 하층은, 크롬의 함유량이 60원자％ 미만이고 또한 산소의 함유량이 20원자％ 이상인 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크이다.
도 1은, 본 발명에 따른 마스크 블랭크의 제1 실시 형태를 나타내는 단면 개략도이다.
도 1에 있는 바와 같이, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 마스크 블랭크(10)는, 투광성 기판(1) 상에 광 반투과막(2), 차광막(3) 및 하드 마스크 막(4)이 순서대로 적층된 구조를 갖는다. 또한, 상기 차광막(3)은 하층(31) 및 상층(33)의 적층 구조이다.
상기 마스크 블랭크(10)에 있어서, 상기 광 반투과막(2)은 적어도 규소를 함유하고 있고, 상기 하드 마스크 막(4)은 규소와 탄탈륨 중 어느 한쪽 또는 양쪽을 함유하고 있다. 또한 상기 적층 구조의 차광막(3)은 적어도 크롬을 함유하고 있다. 또한, 상세하게는 후술하지만, 상기 광 반투과막(2)은, 규소와 질소를 함유하는 소재를 적용하는 것이 특히 바람직하고, 상기 하드 마스크 막(4)은 규소나 탄탈륨 이외에, 산소를 함유하는 소재를 적용하는 것이 특히 바람직하다.
여기서, 상기 마스크 블랭크(10)에 있어서의 투광성 기판(1)으로서는, 반도체 장치 제조용의 전사용 마스크에 사용되는 기판이라면 특별히 한정되지 않는다. 위상 시프트형 마스크용의 블랭크에 사용하는 경우, 사용하는 노광 파장에 대하여 투명성을 갖는 것이라면 특별히 제한되지 않고, 합성 석영 기판이나, 기타 각종 유리 기판(예를 들어, 소다석회 유리, 알루미노실리케이트 유리 등)이 사용된다. 이 중에서도 합성 석영 기판은, 미세 패턴 형성에 유효한 ArF 엑시머 레이저(파장 193nm) 또는 그것보다도 단파장의 영역에서 투명성이 높으므로, 특히 바람직하게 사용된다.
상기 하드 마스크 막(4)은, 규소(Si)를 함유하는 재료나 탄탈륨(Ta)을 함유하는 재료를 사용할 수 있다. 하드 마스크 막(4)에 적합한 규소(Si)를 함유하는 재료로서는, 규소(Si)에, 산소(O), 질소(N), 탄소(C), 붕소(B) 및 수소(H)에서 선택되는 1 이상의 원소를 함유하는 재료를 들 수 있다. 또한, 그 밖의 하드 마스크 막(4)에 적합한 규소(Si)를 함유하는 재료로서는, 규소(Si) 및 전이 금속에, 산소(O), 질소(N), 탄소(C), 붕소(B) 및 수소(H)에서 선택되는 1 이상의 원소를 함유하는 재료를 들 수 있다. 또한, 이 전이 금속으로서는, 예를 들어 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 지르코늄(Zr), 하프늄(Hf), 니오븀(Nb), 바나듐(V), 코발트(Co), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 루테늄(Ru), 주석(Sn)을 들 수 있다. 이들 중에서도, 규소(Si) 이외에, 산소(O)를 함유하는 재료로 형성되어 있는 것이 특히 바람직하다. 구체예로서는, SiO2, SiON 및 SiOCN을 들 수 있다.
규소(Si) 이외에, 산소(O)를 함유하는 박막을 스퍼터링법에 의해 성막하면, 그 박막은, 압축 응력의 경향이 된다. 응력 경감에는, 성막 후의 후처리로서 열처리(어닐 처리)를 행하는 것이 유효한데, 본 실시 형태에서는 크롬계 재료를 포함하는 차광막(3)의 표면에 형성되므로, 예를 들어 300℃ 이상의 열처리를 행할 수 없다. 열처리에 의해, 크롬계 재료를 포함하는 차광막(3)이 손상될 우려가 있기 때문이다.
이 압축 응력 경향은 비교적 강하여, 예를 들어 마스크 블랭크용 합성 석영 유리 기판(152mm×152mm, 두께 6mm)의 표면에 반응성 스퍼터링에 의해 1.5nm의 SiON막을 직접 형성한 경우에, 기판의 표면 형상은 약 30nm의 변형량으로 볼록 형상이 될 정도의 인장 응력을 갖는다. 하드 마스크 막(4)은 두께가 적어도 1.5nm이므로, 두께가 증가하면 증가할수록 변형량이 커진다.
한편, 크롬계 박막은, 크롬 원소의 비율이 낮으면 압축 응력 경향을 나타내지만, 크롬 원소의 비율이 높아질수록 강한 인장 응력 경향을 나타낸다. 본 실시 형태에서, 차광막(3)은 크롬 원소의 비율이 낮은 하층(31)과 크롬 원소의 비율이 높은 상층(33)이 적층된 구조이다. 크롬 원소의 비율이 높은 상층(33)은 강한 인장 응력의 경향을 갖기 때문에, 차광막의 종합적인 막응력은 인장 응력 경향을 나타내게 된다. 예를 들어, 인장 응력이 강한 상층(31)의 막 두께가 최소이고, 압축 응력을 갖는 하층이 최대가 되는 막 구성으로 토탈 55nm의 막 두께를 갖는 차광막(3)을 마스크 블랭크용 합성 석영 유리 기판(152mm×152mm, 두께 6mm)에 직접 형성하면, 기판의 표면 형상을 깊이 30nm의 변형량으로 오목 형상으로 변형시키는 인장 응력을 갖는다. 각각의 크롬 원소의 비율 및 각각의 막 두께에 의해 토탈 응력이 변동되는데, 본 실시 형태를 채용한 경우에는, 적어도 상기 정도의 변형량의 인장 응력을 갖게 된다. 사이드 에칭 방지를 위해서 상층(31)을 두껍게 하고, 하층(33)을 얇게 하면, 차광막(3)의 인장 응력 경향은 점점 강해지고, 변형량은 증가한다.
본 실시 형태에서 하드 마스크 막(4)에 규소(Si)계의 재료를 사용하는 경우, 하드 마스크 막(4)과 차광막(3)의 각각의 막 구성, 조성 및 막 두께 등을 조정함으로써, 하드 마스크 막(4)과 차광막(3)의 사이에 각각의 응력을 상쇄할 수 있다. 그 결과, 마스크 블랭크상의 박막의 종합적인 막응력을 최소한으로 억제할 수 있다. 즉, 규소(Si)계의 재료를 포함하는 하드 마스크 막(4)을 적용함으로써, 표면 형상이 보다 평탄한 마스크 블랭크를 얻을 수 있다. 이러한 표면 형상의 마스크 블랭크를 사용함으로써, 위치 정밀도가 우수한 패턴을 형성할 수 있다.
한편, 하드 마스크 막(4)에 적합한 탄탈륨(Ta)을 함유하는 재료로서는, 탄탈륨(Ta)에, 산소(O), 질소(N), 탄소(C), 붕소(B) 및 수소(H)에서 선택되는 1 이상의 원소를 함유하는 재료를 들 수 있다. 이들 중에서도, 탄탈륨(Ta)에, 산소(O)를 함유하는 재료가 특히 바람직하다. 이러한 재료의 구체예로서는, 산화탄탈(TaO), 산화질화탄탈륨(TaON), 붕화산화탄탈(TaBO), 붕화산화질화탄탈륨(TaBON) 등을 들 수 있다.
이러한 하드 마스크 막(4)은, 크롬(Cr)을 함유하는 재료로 형성된 차광막(3)과의 사이에서 충분한 에칭 선택성을 갖고 있어, 차광막(3)에 거의 대미지를 주지 않고 하드 마스크 막(4)을 에칭 제거하는 것이 가능하다.
상기 하드 마스크 막(4)의 막 두께는 특별히 제약될 필요는 없지만, 적어도 바로 아래의 차광막(3)의 에칭이 완료되기 전에 소실되지 않을 정도의 막 두께가 필요하다. 한편, 하드 마스크 막(4)의 막 두께가 두꺼우면, 바로 위의 레지스트 패턴을 박막화하는 것이 곤란하다. 이러한 관점에서, 본 실시 형태에서는, 상기 하드 마스크 막(4)의 막 두께는, 1.5nm 이상 20nm 이하의 범위인 것이 바람직하고, 특히 2.5nm 이상 6nm 이하인 것이 적합하다.
상기 광 반투과막(2)은 적어도 규소를 함유하는 재료로 형성되는데, 본 발명에 적용 가능한 상기 광 반투과막(2)의 구성은 특별히 한정될 필요는 없고, 예를 들어 종래부터 사용되고 있는 위상 시프트형 마스크에 있어서의 광 반투과막의 구성을 적용할 수 있다.
이러한 광 반투과막(2)의 예로서는, 예를 들어 전이 금속 및 규소를 포함하는 금속 실리사이드, 또는 전이 금속과 규소에, 산소, 질소 및 탄소에서 선택되는 1 이상의 원소를 함유시킨 재료를 포함하는 금속 실리사이드계의 광 반투과막, 규소에 산소, 질소, 탄소, 붕소 등을 함유시킨 재료를 포함하는 규소계의 광 반투과막을 바람직하게 들 수 있다. 상기 금속 실리사이드계의 광 반투과막에 포함되는 전이 금속으로서는, 예를 들어 몰리브덴, 탄탈륨, 텅스텐, 티타늄, 크롬, 니켈, 바나듐, 지르코늄, 루테늄, 로듐 등을 들 수 있다. 그 중에서도 특히 몰리브덴이 적합하다.
상기 전이 금속과 규소를 함유하는 재료로서는, 구체적으로는, 전이 금속 실리사이드 또는 전이 금속 실리사이드의 질화물, 산화물, 탄화물, 산질화물, 탄산화물, 또는 탄산 질화물을 포함하는 재료가 적합하다. 또한, 상기 규소를 함유하는 재료로서는, 구체적으로는, 규소의 질화물, 산화물, 탄화물, 산질화물(산화질화물), 탄산화물(탄화산화물), 또는 탄산질화물(탄화산화질화물)을 포함하는 재료가 적합하다.
또한, 본 발명에서는, 상기 광 반투과막(2)이, 단층 구조, 또는, 저투과율층과 고투과율층을 포함하는 적층 구조의 어느 쪽에도 적용할 수 있다.
상기 광 반투과막(2)의 바람직한 막 두께는, 재질에 따라서도 상이하지만, 특히 위상 시프트 기능, 광투과율의 관점에서 적절히 조정되는 것이 바람직하다. 통상은, 100nm 이하, 더욱 바람직하게는 80nm 이하의 범위인 것이 적합하다.
또한, 상기 적층 구조의 차광막(3)은 크롬을 함유하는 재료로 형성된다. 상기 크롬을 함유하는 재료로서는, 예를 들어 Cr 단체, 또는 CrX(여기서 X는 N, C, O 등에서 선택되는 적어도 1종) 등의 Cr 화합물(예를 들어 CrN, CrC, CrO, CrON, CrCN, CrOC, CrOCN 등)을 들 수 있다.
도 1에 도시하는 마스크 블랭크(10)와 같은 투광성 기판(1) 상에 광 반투과막(2), 차광막(3) 및 하드 마스크 막(4)이 순서대로 적층된 적층막을 포함하는 박막을 형성하는 방법은 특별히 제약될 필요는 없지만, 그 중에서도 스퍼터링 성막법을 바람직하게 들 수 있다. 스퍼터링 성막법에 의하면, 균일하고 막 두께가 일정한 막을 형성할 수 있으므로 적합하다.
본 발명의 제1 실시 형태에 따른 마스크 블랭크(10)에 있어서는, 상술한 구성 1에 있는 바와 같이, 차광막(3)은 하층(31) 및 상층(33)의 적층 구조이며, 적어도 크롬을 함유하고 있고, 상층(33)은 크롬의 함유량이 65원자％ 이상이고 또한 산소의 함유량이 20원자％ 미만이고, 하층(31)은 크롬의 함유량이 60원자％ 미만이고 또한 산소의 함유량이 20원자％ 이상인 것을 특징으로 하고 있다.
상기한 바와 같이 하드 마스크 막(4)의 바로 아래에 있는 크롬을 함유하는 차광막(3)의 상층(33)은, 크롬의 함유량이 65원자％ 이상이고 또한 산소의 함유량이 20원자％ 미만으로, 크롬의 함유량이 많고(크롬 리치), 또한 산소의 함유량이 적기 때문에, 염소 가스와 산소 가스의 혼합 가스를 사용한 건식 에칭의 에칭 레이트(이하, 설명의 편의상, 간단히 「에칭 레이트」라고 설명하기도 하는데, 염소 가스와 산소 가스의 혼합 가스를 사용한 건식 에칭의 에칭 레이트를 의미하는 것으로 함)가 느려, 에칭 중의 사이드 에치가 발생하기 어렵다(환언하면, 패턴의 측벽이 침식되기 어렵다). 차광막(3)의 상층(33) 부분에서의 사이드 에치가 발생하기 어려움으로써, 차광막(3)의 상층(33)에는, 바로 위의 하드 마스크 막(4)의 패턴 형상이 거의 정확하게 전사된다. 마스크 블랭크(10)의 표면에 형성하는 레지스트막을 박막화함으로써, 하드 마스크 막(4)에는, 최종적으로 광 반투과막(2)에 형성되어야 할 전사 패턴을 갖는 레지스트 패턴이 정확하게 전사되므로, 하드 마스크 막(4)의 패턴 형상이 거의 정확하게 전사되어, 레지스트막에 형성된 패턴 형상(예를 들어 패턴 치수)과의 차이가 매우 적은 상층(33)을 차광막(3)이 가짐으로써, 해당 차광막(3)의 패턴을 마스크로 해서 이방성 에칭에 의해 패터닝되는 규소 함유의 광 반투과막(2)에도, 하드 마스크 막(4)의 패턴을 거의 정확하게 형성할 수 있다. 요컨대, 광 반투과막(2)의 패턴을 레지스트 패턴 내지는 하드 마스크 막 패턴과 치수가 괴리되지 않게 형성할 수 있으므로, 광 반투과막(2)에 형성하는 패턴 정밀도를 높게 할 수 있다.
한편, 차광막(3)의 하층(31)은, 상기와 같이 크롬의 함유량이 60원자％ 미만이고 또한 산소의 함유량이 20원자％ 이상으로, 상층(33)보다도 크롬의 함유량이 적고, 또한 산소의 함유량이 상층(33)보다도 많기 때문에, 차광막(3)의 하층(31)의 에칭 레이트가 상층(33)보다도 빠른 막 설계가 되기 때문에, 차광막(3) 전체로서의 에칭 레이트를 빠르게 할 수 있다. 또한, 하층(31)은, 차광막(3)의 총 막 두께에 대하여, 70％ 내지 97％의 막 두께인 것이 바람직하다. 하층(31)의 막 두께가 너무 얇으면, 차광막(3) 전체의 에칭 레이트를 빠르게 하는 효과가 적어지고, 막 두께가 너무 두꺼우면, 하층(31)에서의 사이드 에치가 너무 깊어져 버릴 우려가 있다.
또한, 상기 하층(31)은 그 막 두께 방향에서, 크롬 함유량이나 산소 함유량이 상이한 조성 경사로 해도 된다.
이상과 같이, 본 실시 형태의 마스크 블랭크(10)에 있어서, 상기 차광막(3)은, 하드 마스크 막(4)의 패턴을 가능한 한 충실하게 광 반투과막(2)에 전사할 목적으로 설치되어 있다. 상기 마스크 블랭크(10)를 사용해서 제조되는 전사용 마스크, 즉 위상 시프트형 마스크에 있어서는, 최종적인 전사 패턴은 광 반투과막(2)에 형성된 패턴이며, 상기 차광막(3)에 형성되는 패턴은 전사 패턴으로는 되지 않기 때문에, 차광막 패턴의 단면 형상 자체는 그다지 중요하지 않다. 차광막(3)의 패턴의 단면 형상에 있어서, 상기 하층(31) 부분에서 다소 사이드 에치에 의한 측벽의 침식이 있어도, 상술한 바와 같이 본 발명의 상기 적층 구조의 차광막(3)은, 하드 마스크 막(4)의 패턴을 가능한 한 충실하게 광 반투과막(2)에 전사할 수 있으므로, 차광막(3)의 단면 형상의 문제는 없다.
본 실시 형태에 의하면, 패턴 치수가 80nm 미만인 미세한 전사 패턴이어도, 전사용 마스크 막이 되는 광 반투과막에 높은 정밀도로 형성할 수 있고, 그 결과, 패턴 정밀도가 우수한 전사용 마스크를 제조할 수 있다.
상기 차광막(3)에 있어서, 하층(31)은 크롬의 함유량이 40원자％ 이상인 것이 바람직하다(구성 2의 발명).
상기 구성 1에 의하면, 차광막(3)의 하층(31)에서의 크롬 함유량은 60원자％ 미만인데, 하층(31)에 있어서 크롬 함유량이 너무 적으면, 예를 들어 ArF 엑시머 레이저 광(파장 193nm)에서의 소쇠 계수(k)가 낮아지기 때문에, 소정의 광학 농도를 얻기 위해서는, 차광막(3)(특히 하층(31))의 막 두께를 두껍게 할 필요가 발생한다. 따라서, 하층(31)의 크롬 함유량을 40원자％ 이상으로 함으로써 상기 소쇠 계수(k)가 높아지기 때문에, 차광막(3) 전체를 박막화할 수 있고, 그 결과, 차광막(3)의 패턴을 마스크로 하는 광 반투과막(2)의 패터닝 정밀도를 높게 할 수 있다.
이상으로부터, 차광막(3)의 하층(31)에서의 크롬 함유량은, 40원자％ 이상 60원자％ 미만인 것이 바람직하고, 특히 바람직하게는 45원자％ 이상 57원자％ 미만이다.
또한, 상기 차광막(3)에 있어서, 하층(31)은 산소의 함유량이 30원자％ 이하인 것이 바람직하다(구성 3의 발명).
구성 1에 의하면, 차광막(3)의 하층(31)에서의 산소의 함유량은 20원자％ 이상인데, 하층(31)에 있어서 산소 함유량이 너무 많으면, 에칭 레이트가 너무 빨라져버려, 패턴 측벽에서의 상층(33)과 하층(31)의 경계에 단차가 발생한다는 문제가 발생한다. 따라서, 하층(31)의 산소 함유량은 30원자％ 이하인 것이 바람직하다. 하층(31)의 산소 함유량이 상기 범위라면, 하층(31)의 에칭 레이트가 보다 빨라지기 때문에, 차광막(3) 전체의 에칭 레이트를 빠르게 유지할 수 있다. 또한, 하층(31)에 포함되는 산소 함유량이 상기 범위라면, 하층(31)의 크롬의 결합 사이트에 빈자리(정공)가 상대적으로 많아지고, 이 크롬의 빈 사이트와 광 반투과막(2)의 산소가 화학적 결합으로 접합하기 때문에, 차광막 패턴과 광 반투과막(2)과의 밀착성을 높이는 효과도 얻어진다. 이와 같이, 차광막 패턴과 광 반투과막(2)과의 밀착성이 좋으면, 예를 들어 패턴 치수가 80nm 미만인 미세 패턴을 형성하는 경우이어도 차광막 패턴의 쓰러짐을 더 효과적으로 억제할 수 있다.
이상으로부터, 차광막(3)의 하층(31)에서의 산소의 함유량은, 20원자％ 이상 30원자％ 미만인 것이 바람직하다.
또한, 제1 실시 형태에 따른 마스크 블랭크(10)에 있어서는, 상기한 바와 같이, 차광막(3)에서의 염소 가스와 산소 가스의 혼합 가스를 사용한 건식 에칭의 에칭 레이트는, 상층(33)이 느리고, 하층(31)이 빠른 막 구성으로 되어 있는데, 이 경우, 하층(31)에서의 에칭 레이트는, 상층(33)에서의 에칭 레이트의 3배 이상인 것이 적합하다(구성 4의 발명).
이와 같이, 하층(31)에서의 에칭 레이트가, 상층(33)에서의 에칭 레이트의 3배 이상임으로써, 상층(33)에서 하층(31)으로 에칭이 이행할 때 깊이 방향의 에칭 레이트가 빨라져, 상층(33)에서의 사이드 에치의 진행을 억제하면서 하층(31)의 깊이 방향의 에칭을 완결할 수 있으므로 바람직하다.
또한, 차광막(3)의 각 층의 에칭 레이트의 조정 방법은 특별히 한정되지 않지만, 차광막(3)을 구성하는 각 층의 조성을 각각 상이하게 함으로써 행하는 것이 본 발명에는 적합하다. 기본적으로는, 각 층의 크롬 함유량이나 산소 함유량을 조정함으로써 가능한데, 에칭 레이트를 빠르게 할 수 있는 원소(예를 들어 주석, 인듐이나 몰리브덴)의 첨가량을 조정함으로써 각 층의 에칭 레이트를 조정하도록 해도 된다. 그 중에서도 주석은, 크롬계 재료막의 광학 특성에 끼치는 영향이 적고, 또한 소량으로 에칭 레이트를 빠르게 할 수 있으므로 특히 바람직하다.
차광막(3)에 주석을 첨가하는 경우, 적어도 하층(31)에 주석을 첨가함으로써, 차광막(3)을 에칭 시의 오버 에칭의 시간을 단축할 수 있으므로, 하드 마스크막의 소실을 더 효과적으로 억제할 수 있다. 그리고, 상층(33)의 측벽이 에칭 가스에 노출되는 시간을 단축할 수 있으므로, 상층(33)의 사이드 에칭에 의한 패턴 치수의 가늘어짐도 억제할 수 있어, 치수 정밀도가 우수한 차광막 패턴을 형성할 수 있다.
또한, 상층(33)에도 주석을 첨가하면, 에칭에 걸리는 시간은 더욱 단축할 수 있지만, 과도하게 첨가하면 상층(33)의 사이드 에칭의 진행도 빠르게 하기 때문에 바람직하지 않다. 상층(33)에 주석을 첨가하는 경우에는, 크롬과 주석의 총합 원자수에 대한 주석의 비율이 하층(31)이 더 많아지도록 첨가함으로써, 상층의 사이드 에칭을 효과적으로 억제할 수 있고, 또한 차광막 패턴 형성에 걸리는 에칭 시간을 단축할 수 있다.
차광막(3)에 주석을 첨가한 박막을 형성하는 경우, 크롬과 주석의 총합 원자수에 대한 주석의 비율은 0.55 이하로 하는 것이 바람직하다. 주석의 비율이 0.55를 초과하면, 차광막에서의 광학 특성이 원하는 값에서 어긋나버릴 우려가 있다. 또한, 막 중에서 차지하는 주석 산화물의 비율이 증가하여, 크롬계 박막을 에칭하기 위한 에칭 가스(구체적으로는, 염소계 에칭 가스)와의 반응성이 나빠져 에칭 레이트가 오히려 느려질 가능성이 있다. 더 바람직한 상기 주석의 비율은 0.3 이하이다.
한편, 주석의 첨가량은 소량으로도 적절한 효과를 발휘하는데, 명확한 효과가 발현되는 것은, 상기 주석의 비율이 0.01 이상이며, 바람직하게는 0.1 이상이다.
본 발명에서는, 차광막의 하층은, 광 반투과막측에서부터 최하층 및 중간층이 순서대로 적층된 구조로 해도 된다(구성 5의 발명). 즉, 차광막이 최하층, 중간층 및 상층의 적층 구조가 된다.
도 2는, 이러한 본 발명에 따른 마스크 블랭크의 제2 실시 형태를 나타내는 단면 개략도이다.
도 2에 도시되는 바와 같이, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 마스크 블랭크(20)는, 상술한 제1 실시 형태와 마찬가지로, 투광성 기판(1) 상에 광 반투과막(2), 차광막(3) 및 하드 마스크 막(4)이 순서대로 적층된 구조를 갖고, 상기 차광막(3)은 최하층(31), 중간층(32) 및 상층(33)의 적층 구조이다.
제2 실시 형태와 같이, 하층을, 광 반투과막(2)측에서부터 최하층(31) 및 중간층(32)이 순서대로 적층된 구조로 함으로써, 차광막(3)의 상층(33)과 최하층(31)과의 사이에 중간층(32)이 형성되어, 3층 구조의 차광막이 되므로, 예를 들어 각 층의 크롬 함유량을 조정해서 차광막의 에칭 레이트를 3단계로 컨트롤하는 것이 가능해진다. 예를 들어 중간층(32)의 크롬 함유량을 상층(33)과 최하층(31)의 크롬 함유량의 사이가 되도록 조정하여, 즉 중간층(32)은 크롬 함유량이 상층(33)보다도 적고, 최하층(31)보다도 많으면, 차광막(3)의 패턴 측벽에 사이드 에치의 진행도의 상이에 따른 단차의 형성을 억제할 수 있으므로, 제1 실시 형태와 같은 2층 구조의 차광막보다도 패턴의 단면 형상을 더욱 향상시킬 수 있다.
상기 제2 실시 형태에서는, 상기 최하층(31)에서의 에칭 레이트는, 상층(33)에서의 에칭 레이트의 3배 이상인 것이 적합하다(구성 6의 발명).
3층 구조의 차광막(3)에 있어서, 최하층(31)에서의 에칭 레이트가, 상층(33)에서의 에칭 레이트의 3배 이상임으로써, 최하층(31)을 에칭하고 있을 때 상층(33)의 패턴의 측벽부가 에칭되기 어려우므로, 상층(33)에서의 사이드 에치의 진행을 억제하면서 최하층(31)의 깊이 방향의 에칭을 완결할 수 있다.
또한, 상기 제2 실시 형태에서는, 상기 최하층(31)에서의 에칭 레이트는, 중간층(32)에서의 에칭 레이트보다 크고 또한 2배 이하인 것이 적합하다(구성 7의 발명).
예를 들어, 최하층(31)에서의 에칭 레이트가 중간층(32)보다도 상대적으로 빠른 경우에, 중간층(32)에서 최하층(31)으로 에칭이 이행할 때 깊이 방향의 에칭 레이트가 빨라지는데, 상기 구성과 같이 최하층(31)에서의 에칭 레이트가 중간층(32)에서의 에칭 레이트의 2배 이하임으로써, 최하층(31)의 에칭 시에, 중간층(32)의 사이드 에치가 진행되기 전에 최하층(31)의 에칭 및 필요한 오버 에칭이 완료되기 때문에, 특히 패턴 측벽의 중간층(32)과 최하층(31)과의 계면에서의 단차 형성을 억제할 수 있다.
또한, 최하층(31)의 에칭 레이트가 빠르면 오버 에칭의 시간을 단축할 수 있기 때문에 바람직하다. 한편, 최하층(31)의 에칭 레이트가 너무 빠르면 최하층 부분에서 패턴 측벽 부분의 에칭 가스에 의한 침식이 깊어져, 광 반투과막과 차광막 패턴의 접촉 영역이 좁아지는 것이 염려된다. 상기 범위라면, 오버 에칭의 시간을 단축하면서, 최하층(31)에서의 패턴 측벽의 침식도 억제할 수 있다.
또한, 3층 구조의 차광막의 각 층의 에칭 레이트의 조정 방법은 상술한 2층 구조의 차광막의 경우와 마찬가지이다.
또한, 상기 제1 및 제2 실시 형태에서, 상기 차광막(3)의 상층(33)은 두께가 1.5nm 이상 8nm 이하인 것이 적합하다(구성 8의 발명).
상층(33)의 두께가 1.5nm를 하회하면, 건식 에칭 시의 상층(33)의 패턴 측벽의 침식 리스크가 높아진다. 또한, 상층(33)의 두께가 8nm를 초과하면, 상층(33)의 에칭 시간이 길어질 우려가 발생한다. 따라서, 차광막(3)의 상층(33)의 두께를, 상기 1.5nm 이상 8nm 이하의 범위로 함으로써, 상층(33)의 에칭 시간을 적합하게 억제하면서, 상층(33)에서의 패터닝 정밀도를 양호하게 유지할 수 있다. 또한, 상층(33)의 바람직한 두께는, 3nm 이상 8nm 이하이다.
차광막(3)이 3층 구조인 경우, 상층(33)의 두께는 상술한 바와 마찬가지로 1.5nm 이상 8nm 이하인 것이 바람직하다. 또한, 중간층(32)의 막 두께는, 3nm 이상 50nm 이하가 바람직하고, 3nm 이상 40nm 이하의 범위가 특히 바람직하다. 최하층(31)의 막 두께는, 10nm 이상 50nm 이하가 바람직하고, 20nm 이상 40nm 이하의 범위가 특히 바람직하다. 이러한 막 두께의 구성이라면, 패턴 측벽의 단차를 억제할 수 있음과 함께, 오버 에칭에 걸리는 시간을 단축하여, 크롬계 차광막의 사이드 에치에 관한 치수 정밀도의 열화를 억제할 수 있다.
또한, 상기 제1 및 제2 실시 형태에서, 상기 차광막(3)은, 전체의 두께가 35nm 이상 55nm 이하인 것이 적합하다(구성 9의 발명).
차광막(3)의 두께가 35nm 이상 55nm 이하임으로써, 차광막(3)의 전체 두께를 박막화하여, 해당 차광막(3)의 패턴을 마스크로 하는 광 반투과막(2)의 패터닝 정밀도를 높일 수 있다.
또한, 상기 제1 및 제2 실시 형태에서, 상기 하드 마스크 막(4)은, 적어도 규소와 탄탈륨 중 어느 한쪽 또는 양쪽을 함유하고 있는데, 특히 규소나 탄탈륨 이외에, 산소를 함유하는 재료로 형성되는 것이 바람직하다(구성 10의 발명).
상기 하드 마스크 막(4)은, 바로 아래의 차광막(3)과 에칭 선택성이 높은 소재일 것이 필요한데, 특히 하드 마스크 막(4)에 규소나 탄탈륨 외에도 산소를 함유하는 소재를 선택함으로써, 크롬계의 소재를 포함하는 차광막(3)과의 높은 에칭 선택성을 확보할 수 있기 때문에, 레지스트막의 박막화뿐만 아니라 하드 마스크 막(4)의 막 두께도 얇게 하는 것이 가능하다. 따라서, 마스크 블랭크 표면에 형성된 전사 패턴을 갖는 레지스트 패턴의 하드 마스크 막(4)에의 전사 정밀도가 향상된다.
이러한 하드 마스크 막(4)을 구성하는 재료의 구체예로서는, 산화 실리콘(SiO2), 산화질화 실리콘(SiON), 산화탄탈(TaO), 산화질화 탄탈륨(TaON), 붕화산화탄탈(TaBO) 및 붕화산화질화탄탈륨(TaBON)을 들 수 있다.
또한, 규소와 산소를 함유하는 재료로 형성된 하드 마스크 막(4)은, 유기계 재료의 레지스트막과의 밀착성이 낮은 경향이 있기 때문에, 하드 마스크 막(4)의 표면을 HMDS(Hexamethyldisilazane) 처리를 실시하여, 표면의 밀착성을 향상시키는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제1 및 제2 실시 형태에서, 상기 광 반투과막(2)은 적어도 규소를 함유하고 있는데, 특히 규소와 질소를 함유하는 재료로 형성되는 것이 바람직하다(구성 11의 발명).
상기 광 반투과막(2)에 규소와 질소를 함유하는 소재를 적용함으로써, 크롬계의 차광막(3)과의 에칭 선택성을 확보할 수 있다. 또한, 규소와 질소를 함유하는 소재라면, 에칭 가스로서 이방성의 불소계 가스를 사용한 패터닝을 적용할 수 있다. 따라서, 하드 마스크 막(4)의 패턴 형상이 거의 정확하게 전사된 차광막(3)의 패턴을 마스크로 하는 이방성 에칭에 의해 광 반투과막(2)에도 패턴 정밀도가 우수한 전사 패턴을 형성할 수 있다.
또한, 상기 제1 및 제2 실시 형태에서, 상기 광 반투과막(2)과 상기 차광막(3)의 적층 구조에 있어서의 ArF 엑시머 레이저 광(파장 193nm)에 대한 투과율이 0.2％ 이하인 것이 바람직하다(구성 12의 발명).
이와 같이, 광 반투과막(2)과 차광막(3)의 적층 구조에 있어서의 ArF 엑시머 레이저 광(파장 193nm)에 대한 투과율이 0.2％ 이하임으로써, 예를 들어 차광대에 요구되는 노광광의 ArF 엑시머 레이저에 대한 양호한 차광성(광학 농도 2.7 이상)을 구비하기 때문에 바람직하다.
또한, 상기 제1 및 제2 실시 형태에서, 상기 광 반투과막(2)과 상기 차광막(3)의 적층 구조에 있어서의 800 내지 900nm의 파장 영역의 적어도 일부의 파장에서의 광의 투과율이 50％ 이하인 것이 바람직하다(구성 13의 발명).
파장 800 내지 900nm의 근적외 영역의 광은 레지스트를 감광하지 않기 때문에, 노광기에 마스크 블랭크를 배치하는 경우의 위치 결정에 사용되는 광이다. 본 구성과 같이, 광 반투과막(2)과 차광막(3)의 적층 구조에 있어서의 800 내지 900nm의 파장 영역의 적어도 일부의 파장에서의 광의 투과율이 50％ 이하임으로써, 노광기에의 마스크 블랭크의 배치가 용이해지기 때문에 바람직하다.
또한, 상기 제1 및 제2 실시 형태에서는, 상기 하드 마스크 막(4) 및 광 반투과막(2)은, 모두 불소계 가스를 사용한 건식 에칭에 의해 패터닝할 수 있으므로(구성 14의 발명), 차광막(3)의 상층(33)에 바로 위의 하드 마스크 막(4)의 패턴 형상이 거의 정확하게 전사되는 것과 아울러, 해당 차광막(3)을 마스크로 하는 이방성 에칭에 의한 패터닝에 의해 광 반투과막(2)에 패턴 형상 정밀도가 우수한 전사 패턴을 형성할 수 있다.
본 발명은 상기 본 발명에 따른 마스크 블랭크를 사용하는 전사용 마스크의 제조 방법에 대해서도 제공하는 것이다(구성 15의 발명).
도 3a 내지 도 3e는, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 마스크 블랭크(10) 또는 제2 실시 형태에 따른 마스크 블랭크(20)를 사용한 전사용 마스크의 제조 공정을 나타내는 마스크 블랭크 등의 단면 개략도이다. 또한, 도 3a 내지 도 3e는 제조 공정의 이해를 용이하게 하기 위한 것이고, 도 3a 내지 도 3e에 나타내는 패턴의 단면 형상은 실제로 형성되는 단면 형상을 정확하게 나타낸 것이 아니다.
먼저, 예를 들어 마스크 블랭크(10)의 표면에 소정의 레지스트 패턴(5)을 형성한다(도 3a 참조). 이 레지스트 패턴(5)은 최종적인 전사 패턴이 되는 광 반투과막(2)에 형성되어야 할 소망 패턴을 갖는다. 또한, 마스크 블랭크(20)를 사용하는 경우도 제조 공정은 마찬가지이다.
이어서, 마스크 블랭크(10)의 하드 마스크 막(4) 상에 형성된 상기 광 반투과막의 패턴을 갖는 레지스트 패턴(5)을 마스크로 해서, 불소계 가스를 사용한 건식 에칭에 의해, 하드 마스크 막(4)에 광 반투과막의 패턴에 대응하는 하드 마스크 막 패턴(4a)을 형성한다(도 3b 참조).
이어서, 상기와 같이 형성된 하드 마스크 막 패턴(4a)을 마스크로 해서, 염소 가스와 산소 가스의 혼합 가스를 사용한 건식 에칭에 의해, 적층 구조의 차광막(3)에 광 반투과막의 패턴에 대응하는 차광막 패턴(3a)을 형성한다(도 3c 참조).
이어서, 상기와 같이 형성된 차광막 패턴(3a)을 마스크로 해서, 불소계 가스를 사용한 건식 에칭에 의해, 광 반투과막(2)에 광 반투과막 패턴(2a)을 형성한다(도 3d 참조). 또한, 이 광 반투과막(2)의 에칭 공정에서, 표면에 노출되어 있는 하드 마스크 막 패턴(4a)은 제거된다.
계속해서, 상기 차광막 패턴(3a) 상의 전체 면에 레지스트막을 도포하고, 소정의 노광, 현상 처리에 의해 차광막에 형성하는 차광 패턴(예를 들어 차광대 패턴)에 대응하는 레지스트 패턴(도시하지 않음)을 형성한다. 그리고, 해당 레지스트 패턴을 마스크로 해서, 염소 가스와 산소 가스의 혼합 가스를 사용한 건식 에칭에 의해, 광 반투과막 패턴(2a) 상에 소정의 차광 패턴(3b)을 형성한다. 마지막으로 잔존하는 레지스트 패턴을 제거함으로써, 전사용 마스크(예를 들어 하프톤형 위상 시프트 마스크)(30)가 완성된다(도 3e 참조).
상술한 설명으로부터도 명백해진 바와 같이, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 마스크 블랭크(10) 또는 제2 실시 형태에 따른 마스크 블랭크(20)를 사용해서 상기 제조 공정에 따라서 전사용 마스크를 제조함으로써, 미세 패턴이어도 높은 패턴 정밀도로 형성된 전사용 마스크를 얻을 수 있다. 즉, 본 발명의 실시 형태에 따른 마스크 블랭크(10) 또는 마스크 블랭크(20)에 의하면, 차광막(3)의 상층(33)은 크롬의 함유량이 많고(크롬 리치), 또한 산소의 함유량이 적기 때문에, 에칭 레이트가 느리고, 해당 상층(33)의 패턴의 사이드 에치가 적다. 그 때문에, 레지스트막 내지는 하드 마스크 막(4)에 형성된 전사 패턴 형상이 거의 정확하게 전사된 상층(33)을 갖는 차광막(3)의 패턴을 형성할 수 있으므로, 해당 차광막 패턴을 마스크로 해서 광 반투과막(2)을 패터닝함으로써, 광 반투과막(2)에도 패턴 정밀도가 우수한 전사 패턴을 형성할 수 있다.
이상과 같이, 미세한 패턴을 형성해도, 차광막 패턴의 쓰러짐 등의 문제는 없이, 광 반투과막(2)의 패턴도 높은 패턴 정밀도로 형성할 수 있어, 미세 패턴이 높은 패턴 정밀도로 형성된 전사용 마스크가 얻어진다.
또한, 상술한 본 발명에 따른 전사용 마스크의 제조 방법에 의해 제조된, 상기 미세 패턴이 높은 패턴 정밀도로 형성된 전사용 마스크를 사용하여, 리소그래피법에 의해 당해 전사용 마스크의 전사 패턴을 반도체 기판 상에 패턴 전사하는 공정을 포함하는 반도체 장치의 제조 방법에 의하면, 패턴 정밀도가 우수한 고품질의 반도체 장치를 얻을 수 있다.
실시예
이하, 본 발명을 실시예에 의해 구체적으로 설명한다.
(실시예 1)
본 실시예는, 파장 193nm의 ArF 엑시머 레이저를 노광광으로서 사용하는 하프톤형 위상 시프트 마스크의 제조에 사용하는 마스크 블랭크에 관한 것으로서, 상술한 제1 실시 형태에 대응하는 실시예이다.
본 실시예에 사용하는 마스크 블랭크는, 도 1에 도시한 바와 같은, 투광성 기판(유리 기판)(1) 상에 광 반투과막(2), 2층 적층 구조의 차광막(3), 하드 마스크 막(4)을 순서대로 적층한 구조의 것이다. 이 마스크 블랭크는, 이하와 같이 해서 제작하였다.
유리 기판으로서 합성 석영 기판(크기 약 152mm×152mm×두께 6.35mm)을 준비하였다.
이어서, 낱장식 DC 스퍼터링 장치 내에 상기 합성 석영 기판을 설치하고, 몰리브덴(Mo)과 실리콘(Si)과의 혼합 소결 타깃(Mo:Si=12원자％:88원자％)을 사용하고, 아르곤(Ar), 질소(N2) 및 헬륨(He)의 혼합 가스(유량비 Ar:N2:He=8:72:100, 압력=0.2Pa)를 스퍼터링 가스로 해서, 반응성 스퍼터링(DC 스퍼터링)에 의해, 합성 석영 기판 상에, 몰리브덴, 실리콘 및 질소를 포함하는 MoSiN 광 반투과막(위상 시프트막)을 69nm의 두께로 형성하였다. 형성한 MoSiN막의 조성은, Mo:Si:N=4.1:35.6:60.3(원자％비)이었다. 이 조성은 XPS에 의해 측정하였다.
이어서, 스퍼터링 장치로부터 기판을 취출하고, 상기 합성 석영 기판 상의 광 반투과막에 대하여, 대기 중에서의 가열 처리를 행하였다. 이 가열 처리는, 450℃에서 30분간 행하였다. 이 가열 처리 후의 광 반투과막에 대하여, 위상 시프트량 측정 장치를 사용해서 ArF 엑시머 레이저의 파장(193nm)에 있어서의 투과율과 위상 시프트량을 측정한 결과, 투과율은 6.44％, 위상 시프트량은 174.3도이었다.
이어서, 상기 광 반투과막을 성막한 기판을 다시 스퍼터링 장치 내에 투입하고, 상기 광 반투과막 상에, CrOCN막을 포함하는 하층 및 CrN막을 포함하는 상층의 적층 구조의 차광막을 형성하였다. 구체적으로는, 크롬을 포함하는 타깃을 사용해서, 아르곤(Ar)과 이산화탄소(CO2)와 질소(N2)와 헬륨(He)의 혼합 가스 분위기(유량비 Ar:CO2:N2:He=20:24:22:30, 압력 0.3Pa) 중에서, 반응성 스퍼터링을 행함으로써, 상기 광 반투과막 상에 두께 47nm의 CrOCN막을 포함하는 차광막 하층을 형성하였다. 계속해서, 동일하게 크롬 타깃을 사용하고, 아르곤(Ar)과 질소(N2)의 혼합 가스 분위기(유량비 Ar:N2=25:5, 압력 0.3Pa) 중에서, 반응성 스퍼터링을 행함으로써, 상기 하층 상에 두께 5nm의 CrN막을 포함하는 차광막 상층을 형성하였다.
형성한 차광막 하층의 CrOCN막의 조성은, Cr:O:C:N=49.2:23.8:13.0:14.0(원자％비), 차광막 상층의 CrN막의 조성은, Cr:N=76.2:23.8(원자％비)이었다. 이들 조성은 XPS에 의해 측정하였다.
계속해서, 상기 차광막 상에, SiON막을 포함하는 하드 마스크 막을 형성하였다. 구체적으로는, 실리콘의 타깃을 사용하여, 아르곤(Ar)과 일산화질소(NO)와 헬륨(He)의 혼합 가스 분위기(유량비 Ar:NO:He=8:29:32, 압력 0.3Pa) 중에서, 반응성 스퍼터링을 행함으로써, 상기 차광막 상에 두께 15nm의 SiON막을 포함하는 하드 마스크 막을 형성하였다. 형성한 SiON막의 조성은, Si:O:N=37:44:19(원자％비)이었다. 이 조성은 XPS에 의해 측정하였다.
상기 광 반투과막과 차광막의 적층막 광학 농도는, ArF 엑시머 레이저의 파장(193nm)에서 3.0 이상(투과율 0.1％ 이하)이었다. 또한, 파장 880nm(노광 장치에 탑재하는 기판 위치 결정에 사용되는 파장)에서의 투과율은 50％ 이하이었다.
이상과 같이 해서 본 실시예의 마스크 블랭크를 제작하였다.
이어서, 이 마스크 블랭크를 사용하여, 상술한 도 3에 도시되는 제조 공정에 따라, 하프톤형 위상 시프트 마스크를 제조하였다. 또한, 이하의 부호는 도 1 및 도 3 중의 부호와 대응하고 있다.
먼저, 상기 마스크 블랭크(10)의 상면에 HMDS 처리를 행하고, 스핀 도포법에 의해, 전자선 묘화용의 화학 증폭형 레지스트(후지 필름 일렉트로닉스 머티리얼즈사 제조 PRL009)를 도포하고, 소정의 베이크 처리를 행하여, 막 두께 150nm의 레지스트막을 형성하였다.
이어서, 전자선 묘화기를 사용하여, 상기 레지스트막에 대하여 소정의 디바이스 패턴(광 반투과막(2)(위상 시프트층)에 형성해야 할 위상 시프트 패턴에 대응하는 패턴으로, 라인 앤 스페이스를 포함함)을 묘화한 후, 레지스트막을 현상해서 레지스트 패턴(5)을 형성했다(도 3a 참조).
이어서, 상기 레지스트 패턴(5)을 마스크로 해서, 하드 마스크 막(4)의 건식 에칭을 행하여, 하드 마스크 막 패턴(4a)을 형성했다(도 3b 참조). 건식 에칭 가스로서는 불소계 가스(SF6)를 사용하였다.
상기 레지스트 패턴(5)을 제거한 후, 상기 하드 마스크 막 패턴(4a)을 마스크로 해서, 상층 및 하층의 적층막을 포함하는 차광막(3)의 건식 에칭을 연속해서 행하여, 차광막 패턴(3a)을 형성했다(도 3c 참조). 건식 에칭 가스로서는 Cl2와 O2의 혼합 가스(Cl2:O2=8:1(유량비))를 사용하였다. 또한, 차광막(3)의 에칭 레이트는, 상층이 2.9Å/초, 하층이 5.1Å/초이었다.
계속해서, 상기 차광막 패턴(3a)을 마스크로 해서, 광 반투과막(2)의 건식 에칭을 행하여, 광 반투과막 패턴(2a)(위상 시프트막 패턴)을 형성했다(도 3d 참조). 건식 에칭 가스로서는 불소계 가스(SF6)를 사용하였다. 또한, 이 광 반투과막(2)의 에칭 공정에서, 표면에 노출되어 있는 하드 마스크 막 패턴(4a)은 제거되었다.
이어서, 상기 도 3d의 상태의 기판 상의 전체 면에, 스핀 도포법에 의해, 상기 레지스트막을 다시 형성하고, 전자선 묘화기를 사용하여, 소정의 디바이스 패턴(예를 들어 차광대 패턴에 대응하는 패턴)을 묘화한 후, 현상해서 소정의 레지스트 패턴을 형성하였다. 계속해서, 이 레지스트 패턴을 마스크로 해서, 노출되어 있는 차광막 패턴(3a)의 에칭을 행함으로써, 예를 들어 전사 패턴 형성 영역 내의 차광막 패턴(3a)을 제거하고, 전사 패턴 형성 영역의 주변부에는 차광대 패턴(3b)을 형성하였다. 이 경우의 건식 에칭 가스로서는 Cl2와 O2의 혼합 가스(Cl2:O2=8:1(유량비))를 사용하였다.
마지막으로, 잔존하는 레지스트 패턴을 제거하고, 하프톤형 위상 시프트 마스크(30)를 제작했다(도 3e 참조).
[차광막 패턴의 평가]
상기 광 반투과막(2)의 에칭 공정(도 3d의 공정) 종료 후의 차광막 패턴의 단면 형상을 확인한 결과, 도 4에 도시된 바와 같은 단면 형상이었다. 즉, 차광막의 상층 측벽은 하드 마스크막의 패턴으로부터 약간 침식되지만, 하드 마스크 막 패턴에 의해 획정된 형상이 얻어져, 하드 마스크 막 패턴이 고정밀도로 전사되어 있었다. 또한, 이 시점에서 하드 마스크 막 패턴(4a)은 제거되어 있기 때문에, 도 4에서는 그 전의 상태를 파선으로 나타내고 있다.
또한, 상기 레지스트막에 형성하는 라인 앤 스페이스 패턴의 라인 폭을, 200nm로부터 10nm씩 감소시켜서 차광막 패턴의 형성 상태를 확인한 결과, 50nm 폭까지의 패턴 형성을 행할 수 있었다.
[광 반투과막 패턴의 평가]
상기 차광막 패턴을 마스크로 한 건식 에칭에 의해 형성된 광 반투과막 패턴에 대해서 평가한 결과, 도 4로부터도 명백해진 바와 같이, 차광막 상층 패턴에 의해 획정된 형상이 얻어져, CD 특성이 우수한 광 반투과막 패턴을 형성할 수 있었다. 즉, 미세 패턴이어도, 하드 마스크 막 패턴과의 치수의 괴리도 적은 패턴 정밀도가 우수한 전사 패턴을 형성할 수 있었다.
(실시예 2)
본 실시예는, 파장 193nm의 ArF 엑시머 레이저를 노광광으로서 사용하는 하프톤형 위상 시프트 마스크의 제조에 사용하는 마스크 블랭크에 관한 것으로서, 상술한 제2 실시 형태에 대응하는 실시예이다.
본 실시예에 사용하는 마스크 블랭크는, 도 2에 도시한 바와 같은, 투광성 기판(유리 기판)(1) 상에 광 반투과막(2), 3층 적층 구조의 차광막(3), 하드 마스크 막(4)을 순서대로 적층한 구조의 것이다. 이 마스크 블랭크는, 이하와 같이 해서 제작하였다.
유리 기판으로서 합성 석영 기판(크기 약 152mm×152mm×두께 6.35mm)을 준비하였다.
이어서, 낱장식 DC 스퍼터링 장치 내에 상기 합성 석영 기판을 설치하고, 몰리브덴(Mo)과 실리콘(Si)과의 혼합 소결 타깃(Mo:Si=12원자％:88원자％)을 사용해서, 아르곤(Ar), 질소(N2) 및 헬륨(He)의 혼합 가스(유량비 Ar:N2:He=8:72:100, 압력=0.2Pa)를 스퍼터링 가스로 하여, 반응성 스퍼터링(DC 스퍼터링)에 의해, 합성 석영 기판 상에, 몰리브덴, 실리콘 및 질소를 포함하는 MoSiN 광 반투과막(위상 시프트막)을 69nm의 두께로 형성하였다. 형성한 MoSiN막의 조성은, Mo:Si:N=4.1:35.6:60.3(원자％비)이었다. 이 조성은 XPS에 의해 측정하였다.
이어서, 스퍼터링 장치로부터 기판을 취출하고, 상기 합성 석영 기판 상의 광 반투과막에 대하여, 대기 중에서의 가열 처리를 행하였다. 이 가열 처리는, 450℃에서 30분간 행하였다. 이 가열 처리 후의 광 반투과막에 대하여, 위상 시프트량 측정 장치를 사용해서 ArF 엑시머 레이저의 파장(193nm)에서의 투과율과 위상 시프트량을 측정한 결과, 투과율은 6.44％, 위상 시프트량은 174.3도이었다.
이어서, 상기 광 반투과막을 성막한 기판을 다시 스퍼터링 장치 내에 투입하고, 상기 광 반투과막의 상에 CrOCN막을 포함하는 하층(최하층), CrOCN막을 포함하는 중간층, CrN막을 포함하는 상층의 적층 구조의 차광막을 형성하였다. 구체적으로는, 크롬을 포함하는 타깃을 사용하고, 아르곤(Ar)과 이산화탄소(CO2)와 질소(N2)와 헬륨(He)의 혼합 가스 분위기(유량비 Ar:CO2:N2:He=20:24:22:30, 압력 0.3Pa) 중에서, 반응성 스퍼터링을 행함으로써, 상기 광 반투과막 상에 두께 15nm의 CrOCN막을 포함하는 차광막 하층을 형성하였다. 계속해서, 동일하게 크롬 타깃을 사용하고, 아르곤(Ar)과 이산화탄소(CO2)와 질소(N2)와 헬륨(He)의 혼합 가스 분위기(유량비 Ar:CO2:N2:He=20:25:13:30, 압력 0.3Pa) 중에서, 반응성 스퍼터링을 행함으로써, 상기 하층 상에 두께 27nm의 CrOCN막을 포함하는 차광막 중간층을 형성하고, 계속해서, 동일하게 크롬 타깃을 사용하고, 아르곤(Ar)과 질소(N2)의 혼합 가스 분위기(유량비 Ar:N2=25:5, 압력 0.3Pa) 중에서, 반응성 스퍼터링을 행함으로써, 상기 중간층 상에 두께 3.7nm의 CrN막을 포함하는 차광막 상층을 형성하였다.
형성한 차광막 하층의 CrOCN막의 조성은, Cr:O:C:N=49.2:23.8:13.0:14.0(원자％비)이었다. 또한, 차광막 중간층의 CrOCN막의 조성은, Cr:O:C:N=55.2:22:11.6:11.1(원자％비), 차광막 상층의 CrN막의 조성은, Cr:N=76.2:23.8(원자％비)이었다. 이들 조성은 XPS에 의해 측정하였다.
계속해서, 상기 차광막 상에, SiON막을 포함하는 하드 마스크 막을 형성하였다. 구체적으로는, 실리콘의 타깃을 사용하고, 아르곤(Ar)과 일산화질소(NO)와 헬륨(He)의 혼합 가스 분위기(유량비 Ar:NO:He=8:29:32, 압력 0.3Pa) 중에서, 반응성 스퍼터링을 행함으로써, 상기 차광막 상에 두께 15nm의 SiON막을 포함하는 하드 마스크 막을 형성하였다. 형성한 SiON막의 조성은, Si:O:N=37:44:19(원자％비)이었다. 이 조성은 XPS에 의해 측정하였다.
상기 광 반투과막과 차광막의 적층막의 광학 농도는, ArF 엑시머 레이저의 파장(193nm)에 있어서 3.0 이상(투과율 0.1％ 이하)이었다. 또한, 파장 880nm(노광 장치에 탑재하는 기판 위치 결정에 사용되는 파장)에 있어서의 투과율은 50％ 이하이었다.
이상과 같이 해서 본 실시예의 마스크 블랭크(20)를 제작하였다.
이어서, 이 마스크 블랭크를 사용하여, 상술한 도 3a 내지 도 3e에 나타내는 제조 공정에 따라, 하프톤형 위상 시프트 마스크를 제조하였다. 또한, 이하의 부호는 도 2 및 도 3a 내지 도 3e 중의 부호와 대응하고 있다.
먼저, 상기 마스크 블랭크(20)의 상면에 HMDS 처리를 행하고, 스핀 도포법에 의해, 전자선 묘화용의 화학 증폭형 레지스트(후지 필름 일렉트로닉스 머티리얼즈사 제조 PRL009)를 도포하고, 소정의 베이크 처리를 행하여, 막 두께 150nm의 레지스트막을 형성하였다.
이어서, 전자선 묘화기를 사용하여, 상기 레지스트막에 대하여 소정의 디바이스 패턴(광 반투과막(2)(위상 시프트층)에 형성해야 할 위상 시프트 패턴에 대응하는 패턴으로, 라인 앤 스페이스를 포함함)을 묘화한 후, 레지스트막을 현상해서 레지스트 패턴(5)을 형성했다(도 3a 참조).
이어서, 상기 레지스트 패턴(5)을 마스크로 해서, 하드 마스크 막(4)의 건식 에칭을 행하여, 하드 마스크 막 패턴(4a)을 형성했다(도 3b 참조). 건식 에칭 가스로서는 불소계 가스(SF6)를 사용하였다.
상기 레지스트 패턴(5)을 제거한 후, 상기 하드 마스크 막 패턴(4a)을 마스크로 해서, 상층, 중간층 및 하층의 적층막을 포함하는 차광막(3)의 건식 에칭을 연속해서 행하여, 차광막 패턴(3a)을 형성했다(도 3c 참조). 건식 에칭 가스로서는 Cl2와 O2의 혼합 가스(Cl2:O2=8:1(유량비))를 사용하였다. 또한, 차광막(3)의 에칭 레이트는, 상층이 2.9Å/초, 중간층이 5.1Å/초, 하층이 9.1Å/초이었다.
계속해서, 상기 차광막 패턴(3a)을 마스크로 해서, 광 반투과막(2)의 건식 에칭을 행하여, 광 반투과막 패턴(2a)(위상 시프트막 패턴)을 형성했다(도 3d 참조). 건식 에칭 가스로서는 불소계 가스(SF6)를 사용하였다. 또한, 이 광 반투과막(2)의 에칭 공정에서, 표면에 노출되어 있는 하드 마스크 막 패턴(4a)은 제거되었다.
이어서, 상기 도 3d의 상태의 기판 상의 전체 면에, 스핀 도포법에 의해, 상기 레지스트막을 다시 형성하고, 전자선 묘화기를 사용하여, 소정의 디바이스 패턴(예를 들어 차광대 패턴에 대응하는 패턴)을 묘화한 후, 현상해서 소정의 레지스트 패턴을 형성하였다. 계속해서, 이 레지스트 패턴을 마스크로 해서, 노출되어 있는 차광막 패턴(3a)의 에칭을 행함으로써, 예를 들어 전사 패턴 형성 영역 내의 차광막 패턴(3a)을 제거하고, 전사 패턴 형성 영역의 주변부에는 차광대 패턴(3b)을 형성하였다. 이 경우의 건식 에칭 가스로서는 Cl2와 O2의 혼합 가스(Cl2:O2=8:1(유량비))를 사용하였다.
마지막으로, 잔존하는 레지스트 패턴을 제거하고, 하프톤형 위상 시프트 마스크(20)를 제작했다(도 3e 참조).
[차광막 패턴의 평가]
상기 광 반투과막(2)의 에칭 공정(도 3d의 공정) 종료 후의 차광막 패턴의 단면 형상을 확인한 결과, 도 5에 도시되는 바와 같은 단면 형상이었다. 즉, 차광막의 상층 측벽은 하드 마스크막의 패턴으로부터 약간 침식되지만(실시예 1보다도 적음), 하드 마스크 막 패턴에 의해 획정된 형상이 거의 정확하게 얻어져, 하드 마스크 막 패턴이 고정밀도로 전사되어 있었다. 이것은, 하층의 에칭 레이트가 빠르지만, 그 위의 중간층의 에칭 레이트가 느리기 때문에, 결과적으로 에칭 가스에 의한 패턴 측벽의 침식을 효과적으로 억제할 수 있었기 때문이다. 차광막 패턴의 단면 형상은 실시예 1보다도 양호하였다. 또한, 이 시점에서 하드 마스크 막 패턴(4a)은 제거되어 있기 때문에, 도 5에서는 그 전의 상태를 파선으로 나타내고 있다.
또한, 상기 레지스트막에 형성하는 라인 앤 스페이스 패턴의 라인 폭을, 200nm로부터 10nm씩 감소시켜서 차광막 패턴의 형성 상태를 확인한 결과, 40nm 폭까지의 패턴 형성을 행할 수 있었다.
[광 반투과막 패턴의 평가]
상기 차광막 패턴을 마스크로 한 건식 에칭에 의해 형성된 광 반투과막 패턴에 대해서 평가한 결과, 도 5로부터도 명백해진 바와 같이, 차광막 상층 패턴에 의해 획정된 형상이 얻어져, CD 특성이 우수한 광 반투과막 패턴을 형성할 수 있었다. 즉, 미세 패턴이어도, 하드 마스크 막 패턴과의 치수의 괴리도 적은 패턴 정밀도가 우수한 전사 패턴을 형성할 수 있었다.
(비교예)
광 반투과막과 하드 마스크 막은 실시예 1과 마찬가지의 막으로, 차광막의 구성만 상이한 마스크 블랭크를 제작하였다. 즉, 본 비교예의 차광막은, 단층 구조의 차광막으로, 실시예 1의 차광막에서의 하층의 조성과 동일한 조성으로, 광학 농도가 3.0 이상이고, 막 두께 100nm의 박막이다.
이 비교예의 마스크 블랭크를 사용하여, 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 하프톤형 위상 시프트 마스크를 제작하였다.
[차광막 패턴의 평가]
차광막(3)의 패터닝 공정(도 3c의 공정) 종료 후의 차광막 패턴의 단면 형상을 확인한 결과, 도 6에 나타낸 바와 같은 단면 형상이었다. 즉, 차광막은 패턴의 벽면에 에칭의 침식에 의해 크게 도려내진 형상으로 되어 있었다. 또한, 하드 마스크막의 패턴보다도 라인 폭이 가늘어져 있어, 하드 마스크 막 패턴과의 치수의 괴리가 큰 경향이 되었다.
또한, 실시예 1과 마찬가지로, 상기 레지스트막에 형성하는 라인 앤 스페이스 패턴의 라인 폭을, 200nm로부터 10nm씩 감소시켜서 차광막 패턴의 형성 상태를 확인한 결과, 80nm 폭에서 차광막 패턴의 쓰러짐이 발생하였다.
따라서, 본 비교예의 마스크 블랭크를 사용하여, 예를 들어 라인 앤 스페이스 80nm 이하의 미세 패턴을 형성하려고 해도, 차광막 패턴의 쓰러짐이 발생해버려, 최종적인 전사 패턴이 되는 광 반투과막의 패터닝은 곤란하다.
이상, 본 발명의 실시 형태 및 실시예에 대해서 설명했지만, 이것은 예시에 지나지 않으며, 특허 청구 범위를 한정하는 것이 아니다. 특허 청구 범위에 기재한 기술에는, 이상으로 예시한 구체예를 다양하게 변형, 변경한 것이 포함된다.
본 출원은, 2014년 3월 30일에 출원된, 일본 특허 출원 제2014-070686호로부터의 우선권을 기초로 해서, 그 이익을 주장하는 것이며, 그 개시는 여기에 전체로서 참고 문헌으로서 포함한다.
1 : 투광성 기판 2 : 광 반투과막
3 : 차광막 31 : 차광막의 하층(최하층)
32 : 차광막의 중간층 33 : 차광막의 상층
4 : 하드 마스크 막 5 : 레지스트 패턴
10, 20 : 마스크 블랭크 30 : 전사용 마스크
3 : 차광막 31 : 차광막의 하층(최하층)
32 : 차광막의 중간층 33 : 차광막의 상층
4 : 하드 마스크 막 5 : 레지스트 패턴
10, 20 : 마스크 블랭크 30 : 전사용 마스크
Claims (16)
- 투광성 기판 상에, 광 반투과막, 차광막 및 하드 마스크 막이 순서대로 적층된 구조를 갖는 마스크 블랭크이며,
상기 광 반투과막은, 적어도 규소를 함유하고 있고,
상기 하드 마스크 막은, 상기 차광막 상의 표면에 접해서 형성되고, 적어도 규소와 탄탈륨 중 어느 한쪽 또는 양쪽을 함유하고 있고,
상기 차광막은, 하층 및 상층의 적층 구조이며, 적어도 크롬을 함유하고 있고,
상기 상층은, 크롬을 포함하고, 상기 크롬의 함유량이 65원자％ 이상이고, 또한 산소의 함유량이 20원자％ 미만이고,
상기 하층은, 크롬과 산소를 포함하고, 상기 크롬의 함유량이 60원자％ 미만이고, 또한 산소의 함유량이 20원자％ 이상이고,
상기 하층은, 차광막의 두께에 대하여, 70％ 이상 97％ 이하의 두께를 갖고,
상기 하층은, 상기 상층보다 크롬의 함유량이 적고 산소의 함유량이 상기 상층보다 많아서, 상기 하층의 에칭 레이트가 상기 상층보다 빠른 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크. - 제1항에 있어서,
상기 하층은, 상기 크롬의 함유량이 40원자％ 이상이고, 상기 산소의 함유량은 40원자％ 이하인 것을 특징으로 하는, 마스크 블랭크. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 하층은, 상기 산소의 함유량이 30원자％ 이하이고, 또한 질소, 탄소, 주석, 인듐 및 몰리브덴으로부터 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 하층에서의 염소 가스와 산소 가스의 혼합 가스를 사용한 건식 에칭의 에칭 레이트는, 상기 상층에서의 염소 가스와 산소 가스의 혼합 가스를 사용한 건식 에칭의 에칭 레이트의 3배 이상인 것을 특징으로 하는, 마스크 블랭크. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 하층은, 상기 광 반투과막측에서부터 최하층 및 중간층이 순서대로 적층된 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는, 마스크 블랭크. - 제5항에 있어서,
상기 최하층에서의 염소 가스와 산소 가스의 혼합 가스를 사용한 건식 에칭의 에칭 레이트는, 상기 상층에서의 염소 가스와 산소 가스의 혼합 가스를 사용한 건식 에칭의 에칭 레이트의 3배 이상인 것을 특징으로 하는, 마스크 블랭크. - 제5항에 있어서,
상기 최하층에서의 염소 가스와 산소 가스의 혼합 가스를 사용한 건식 에칭의 에칭 레이트는, 상기 중간층에서의 염소 가스와 산소 가스의 혼합 가스를 사용한 건식 에칭의 에칭 레이트보다도 크고 또한 2배 이하인 것을 특징으로 하는, 마스크 블랭크. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 상층은, 두께가 1.5nm 이상 8nm 이하인 것을 특징으로 하는, 마스크 블랭크. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 차광막은, 두께가 35nm 이상 55nm 이하인 것을 특징으로 하는, 마스크 블랭크. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 하드 마스크 막은, 산소를 함유하는 것을 특징으로 하는, 마스크 블랭크. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 광 반투과막은, 규소와 질소를 함유하는 것을 특징으로 하는, 마스크 블랭크. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 광 반투과막과 상기 차광막의 적층 구조에 있어서의 ArF 엑시머 레이저 광(파장 193nm)에 대한 투과율이 0.2％ 이하인 것을 특징으로 하는, 마스크 블랭크. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 광 반투과막과 상기 차광막의 적층 구조에 있어서의 800 내지 900nm의 파장 영역의 적어도 일부의 파장에서의 광의 투과율이 50％ 이하인 것을 특징으로 하는, 마스크 블랭크. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 하드 마스크 막 및 상기 광 반투과막은, 불소계 가스를 사용한 건식 에칭에 의해 패터닝되는 것을 특징으로 하는, 마스크 블랭크. - 제1항 또는 제2항에 기재된 마스크 블랭크를 사용하는 전사용 마스크의 제조 방법이며,
상기 하드 마스크 막 상에 형성된 광 반투과막의 패턴을 갖는 레지스트막을 마스크로 해서, 불소계 가스를 사용한 건식 에칭에 의해, 상기 하드 마스크 막에 광 반투과막의 패턴을 형성하는 공정과,
상기 광 반투과막의 패턴이 형성된 하드 마스크 막을 마스크로 해서, 염소 가스와 산소 가스의 혼합 가스를 사용한 건식 에칭에 의해, 상기 차광막에 광 반투과막의 패턴을 형성하는 공정과,
상기 광 반투과막의 패턴이 형성된 차광막을 마스크로 해서, 불소계 가스를 사용한 건식 에칭에 의해, 상기 광 반투과막에 광 반투과막의 패턴을 형성하는 공정과,
상기 차광막 상에 형성된 차광 패턴을 갖는 레지스트막을 마스크로 해서, 염소 가스와 산소 가스의 혼합 가스를 사용한 건식 에칭에 의해, 상기 차광막에 차광 패턴을 형성하는 공정
을 갖는 것을 특징으로 하는 전사용 마스크의 제조 방법. - 제15항에 기재된 전사용 마스크의 제조 방법에 의해 제조된 전사용 마스크를 사용하여, 리소그래피법에 의해 상기 전사용 마스크의 전사 패턴을 반도체 기판 상에 패턴 전사하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020217011252A KR102366646B1 (ko) | 2014-03-30 | 2015-03-30 | 마스크 블랭크, 전사용 마스크의 제조 방법 및 반도체 장치의 제조 방법 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JPJP-P-2014-070686 | 2014-03-30 | ||
| JP2014070686 | 2014-03-30 | ||
| PCT/JP2015/059855 WO2015152124A1 (ja) | 2014-03-30 | 2015-03-30 | マスクブランク、転写用マスクの製造方法及び半導体装置の製造方法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020217011252A Division KR102366646B1 (ko) | 2014-03-30 | 2015-03-30 | 마스크 블랭크, 전사용 마스크의 제조 방법 및 반도체 장치의 제조 방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20160138242A KR20160138242A (ko) | 2016-12-02 |
| KR102243419B1 true KR102243419B1 (ko) | 2021-04-21 |
Family
ID=54240447
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020217011252A KR102366646B1 (ko) | 2014-03-30 | 2015-03-30 | 마스크 블랭크, 전사용 마스크의 제조 방법 및 반도체 장치의 제조 방법 |
| KR1020167030016A KR102243419B1 (ko) | 2014-03-30 | 2015-03-30 | 마스크 블랭크, 전사용 마스크의 제조 방법 및 반도체 장치의 제조 방법 |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020217011252A KR102366646B1 (ko) | 2014-03-30 | 2015-03-30 | 마스크 블랭크, 전사용 마스크의 제조 방법 및 반도체 장치의 제조 방법 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US10261409B2 (ko) |
| JP (2) | JP6292581B2 (ko) |
| KR (2) | KR102366646B1 (ko) |
| TW (2) | TWI673564B (ko) |
| WO (1) | WO2015152124A1 (ko) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6544943B2 (ja) * | 2014-03-28 | 2019-07-17 | Hoya株式会社 | マスクブランク、位相シフトマスクの製造方法、位相シフトマスク、および半導体デバイスの製造方法 |
| JP6292581B2 (ja) * | 2014-03-30 | 2018-03-14 | Hoya株式会社 | マスクブランク、転写用マスクの製造方法及び半導体装置の製造方法 |
| JP6601245B2 (ja) * | 2015-03-04 | 2019-11-06 | 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マスクパターン形成方法 |
| JP6608613B2 (ja) * | 2015-05-12 | 2019-11-20 | Ｈｏｙａ株式会社 | 位相シフトマスクブランク、位相シフトマスクの製造方法及び半導体装置の製造方法 |
| JP6903878B2 (ja) * | 2016-07-07 | 2021-07-14 | 凸版印刷株式会社 | 位相シフトマスクブランクおよび位相シフトマスク |
| SG10202007863UA (en) * | 2016-08-26 | 2020-10-29 | Hoya Corp | Mask blank, transfer mask, and method of manufacturing semiconductor device |
| JP6642493B2 (ja) * | 2017-03-10 | 2020-02-05 | 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 |
| SG11201907839RA (en) * | 2017-03-31 | 2019-10-30 | Toppan Printing Co Ltd | Phase shift mask blank, phase shift mask and manufacturing method for phase shift mask |
| US11048160B2 (en) * | 2017-06-14 | 2021-06-29 | Hoya Corporation | Mask blank, phase shift mask and method for manufacturing semiconductor device |
| JP6753375B2 (ja) * | 2017-07-28 | 2020-09-09 | 信越化学工業株式会社 | フォトマスクブランク、フォトマスクブランクの製造方法及びフォトマスクの製造方法 |
| KR20210118885A (ko) * | 2019-03-07 | 2021-10-01 | 호야 가부시키가이샤 | 마스크 블랭크, 전사용 마스크의 제조 방법 및 반도체 디바이스의 제조 방법 |
| 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 |
| JP7154626B2 (ja) * | 2019-11-26 | 2022-10-18 | Hoya株式会社 | マスクブランク、転写用マスク、及び半導体デバイスの製造方法 |
| JP7329031B2 (ja) * | 2020-12-31 | 2023-08-17 | エスケー エンパルス カンパニー リミテッド | ブランクマスク及びそれを用いたフォトマスク |
| WO2023276398A1 (ja) * | 2021-06-29 | 2023-01-05 | Hoya株式会社 | マスクブランク、位相シフトマスクの製造方法および半導体デバイスの製造方法 |
| KR102537003B1 (ko) | 2022-05-13 | 2023-05-26 | 에스케이엔펄스 주식회사 | 블랭크 마스크 및 이를 이용한 포토마스크 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007033470A (ja) | 2005-07-21 | 2007-02-08 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 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 |
| JP2007241060A (ja) | 2006-03-10 | 2007-09-20 | Shin Etsu Chem Co Ltd | フォトマスクブランク及びフォトマスクの製造方法 |
| JP2008304942A (ja) * | 2002-03-01 | 2008-12-18 | Hoya Corp | ハーフトーン型位相シフトマスクブランクの製造方法 |
| JP2013238776A (ja) * | 2012-05-16 | 2013-11-28 | Shin Etsu Chem Co Ltd | ハーフトーン位相シフトマスクブランク及びハーフトーン位相シフトマスクの製造方法 |
Family Cites Families (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5685751A (en) * | 1979-12-14 | 1981-07-13 | Fujitsu Ltd | Photomask |
| JP2909317B2 (ja) * | 1992-08-20 | 1999-06-23 | 三菱電機株式会社 | フォトマスク |
| JP2001147516A (ja) * | 2000-11-27 | 2001-05-29 | Hoya Corp | ハーフトーン型位相シフトマスクブランク及びハーフトーン型位相シフトマスク |
| JP2003195479A (ja) * | 2001-12-28 | 2003-07-09 | Hoya Corp | ハーフトーン型位相シフトマスクブランク、及びハーフトーン型位相シフトマスクの製造方法 |
| US7166392B2 (en) | 2002-03-01 | 2007-01-23 | Hoya Corporation | Halftone type phase shift mask blank and halftone type phase shift mask |
| US7781125B2 (en) * | 2002-12-26 | 2010-08-24 | Hoya Corporation | Lithography mask blank |
| DE112004000591B4 (de) | 2003-04-09 | 2020-09-10 | Hoya Corp. | Herstellungsverfahren für Photomaske |
| JP4443873B2 (ja) * | 2003-08-15 | 2010-03-31 | Ｈｏｙａ株式会社 | 位相シフトマスクの製造方法 |
| DE602006021102D1 (de) | 2005-07-21 | 2011-05-19 | Shinetsu Chemical Co | Photomaskenrohling, Photomaske und deren Herstellungsverfahren |
| JP4989800B2 (ja) * | 2008-09-27 | 2012-08-01 | Ｈｏｙａ株式会社 | マスクブランク及び転写用マスクの製造方法 |
| US20110159411A1 (en) * | 2009-12-30 | 2011-06-30 | Bennett Olson | Phase-shift photomask and patterning method |
| JP5704754B2 (ja) * | 2010-01-16 | 2015-04-22 | Hoya株式会社 | マスクブランク及び転写用マスクの製造方法 |
| JP5464186B2 (ja) * | 2011-09-07 | 2014-04-09 | 信越化学工業株式会社 | フォトマスクブランク、フォトマスク及びその製造方法 |
| JP5286455B1 (ja) * | 2012-03-23 | 2013-09-11 | Ｈｏｙａ株式会社 | マスクブランク、転写用マスクおよびこれらの製造方法 |
| WO2014073389A1 (ja) * | 2012-11-08 | 2014-05-15 | Hoya株式会社 | マスクブランクの製造方法および転写用マスクの製造方法 |
| WO2014112409A1 (ja) * | 2013-01-18 | 2014-07-24 | Hoya株式会社 | マスクブランク用基板の製造方法、マスクブランクの製造方法及び転写用マスクの製造方法 |
| WO2014127383A2 (en) | 2013-02-17 | 2014-08-21 | Zeliff Zachary Joseph | Stylus for capacitive touchscreen |
| JP6101646B2 (ja) * | 2013-02-26 | 2017-03-22 | Hoya株式会社 | 位相シフトマスクブランク及びその製造方法、位相シフトマスク及びその製造方法、並びに表示装置の製造方法 |
| JP6150299B2 (ja) * | 2014-03-30 | 2017-06-21 | Hoya株式会社 | マスクブランク、転写用マスクの製造方法及び半導体装置の製造方法 |
| JP6292581B2 (ja) * | 2014-03-30 | 2018-03-14 | Hoya株式会社 | マスクブランク、転写用マスクの製造方法及び半導体装置の製造方法 |
-
2015
- 2015-03-27 JP JP2015066348A patent/JP6292581B2/ja active Active
- 2015-03-30 KR KR1020217011252A patent/KR102366646B1/ko active IP Right Grant
- 2015-03-30 TW TW107135331A patent/TWI673564B/zh active
- 2015-03-30 WO PCT/JP2015/059855 patent/WO2015152124A1/ja active Application Filing
- 2015-03-30 US US15/300,376 patent/US10261409B2/en active Active
- 2015-03-30 TW TW104110322A patent/TWI640826B/zh active
- 2015-03-30 KR KR1020167030016A patent/KR102243419B1/ko active IP Right Grant
-
2018
- 2018-02-06 JP JP2018019173A patent/JP6571224B2/ja active Active
-
2019
- 2019-02-22 US US16/282,699 patent/US11231645B2/en active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008304942A (ja) * | 2002-03-01 | 2008-12-18 | Hoya Corp | ハーフトーン型位相シフトマスクブランクの製造方法 |
| JP2007033470A (ja) | 2005-07-21 | 2007-02-08 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 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 |
| JP2007241060A (ja) | 2006-03-10 | 2007-09-20 | Shin Etsu Chem Co Ltd | フォトマスクブランク及びフォトマスクの製造方法 |
| JP2013238776A (ja) * | 2012-05-16 | 2013-11-28 | Shin Etsu Chem Co Ltd | ハーフトーン位相シフトマスクブランク及びハーフトーン位相シフトマスクの製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2015152124A1 (ja) | 2015-10-08 |
| KR20160138242A (ko) | 2016-12-02 |
| KR102366646B1 (ko) | 2022-02-23 |
| TWI640826B (zh) | 2018-11-11 |
| JP2018087998A (ja) | 2018-06-07 |
| TW201903513A (zh) | 2019-01-16 |
| TWI673564B (zh) | 2019-10-01 |
| KR20210046823A (ko) | 2021-04-28 |
| TW201600921A (zh) | 2016-01-01 |
| JP2015200883A (ja) | 2015-11-12 |
| US10261409B2 (en) | 2019-04-16 |
| US11231645B2 (en) | 2022-01-25 |
| US20170139316A1 (en) | 2017-05-18 |
| JP6571224B2 (ja) | 2019-09-04 |
| US20190187550A1 (en) | 2019-06-20 |
| JP6292581B2 (ja) | 2018-03-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102243419B1 (ko) | 마스크 블랭크, 전사용 마스크의 제조 방법 및 반도체 장치의 제조 방법 | |
| KR102295453B1 (ko) | 마스크 블랭크, 전사용 마스크의 제조 방법 및 반도체 장치의 제조 방법 | |
| JP6053836B2 (ja) | マスクブランク及び位相シフトマスクの製造方法 | |
| KR101849982B1 (ko) | 마스크 블랭크 및 전사용 마스크 | |
| KR102291478B1 (ko) | 마스크 블랭크, 위상 시프트 마스크의 제조 방법, 위상 시프트 마스크 및 반도체 디바이스의 제조 방법 | |
| KR102046729B1 (ko) | 마스크 블랭크, 전사용 마스크, 및 반도체 디바이스의 제조방법 | |
| KR102246172B1 (ko) | 마스크 블랭크, 전사용 마스크 및 전사용 마스크의 제조 방법 | |
| JP6608613B2 (ja) | 位相シフトマスクブランク、位相シフトマスクの製造方法及び半導体装置の製造方法 | |
| JP5906143B2 (ja) | 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 | |
| JP6430585B2 (ja) | マスクブランク、転写用マスクの製造方法及び半導体装置の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| AMND | Amendment | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| AMND | Amendment | ||
| E601 | Decision to refuse application | ||
| AMND | Amendment | ||
| X701 | Decision to grant (after re-examination) | ||
| GRNT | Written decision to grant |