KR102293214B1 - 포토마스크 블랭크 및 포토마스크 - Google Patents

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다쿠로 고사카
유키오 이나즈키
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Abstract

[해결 수단] 투명 기판과, 몰리브덴, 규소 및 질소를 함유하는 차광막을 가지며, 노광광이 ArF 엑시머 레이저 광이고, 차광막이, 단일 조성층 및 조성 경사층으로부터 선택되는 1층으로 구성된 단층 또는 2층 이상으로 구성된 다층으로 형성되고, 차광막의 기판으로부터 이격되는 측의 반사율이 40％ 이하이고, 모든 층의 기판측의 면과 기판으로부터 이격되는 측의 면에서의 굴절률 n 중, 가장 높은 굴절률 n과 가장 낮은 굴절률 n의 차가 0.2 이하, 또한 모든 층의 기판측의 면과 기판으로부터 이격되는 측의 면에서의 소쇠 계수 k 중, 가장 높은 소쇠 계수 k와 가장 낮은 소쇠 계수 k의 차가 0.5 이하인 포토마스크 블랭크.
[효과] MoSi계 차광막으로서, 마스크 가공시 및 결함 수정시의 에칭 공정에서 마스크 패턴의 단면 형상이 양호하며, 또한 마스크 패턴의 단면 형상이 악화되지 않는 차광막을 갖는 포토마스크 블랭크 및 포토마스크를 제공할 수 있다.

Description

포토마스크 블랭크 및 포토마스크 {PHOTOMASK BLANK, AND PHOTOMASK}
본 발명은, 반도체 집적 회로 등의 미세 가공에 사용되는 포토마스크의 소재가 되는 포토마스크 블랭크 및 포토마스크에 관한 것이다.
다양한 용도에 사용되는 반도체 집적 회로는, 집적도의 향상이나 전력 소비량의 저감을 위해 보다 미세한 회로 설계가 행해지도록 되어 오고 있다. 또한, 이에 따라 회로를 형성하기 위한 포토마스크를 사용한 리소그래피 기술에서도, 45nm 노드 내지 32nm 노드, 나아가 20nm 노드 이하로 미세화 기술의 개발이 진행되고 있다. 보다 미세한 상을 얻기 위해, 노광 광원에 보다 단파장인 것이 사용되게 되어, 현재 최첨단의 실용 가공 공정에서는, 노광 광원에는 ArF 엑시머 레이저 광(193nm)이 사용되고 있다. 또한, 보다 미세한 상을 얻기 위해, 고해상도 기술이 진행되고 있으며, 액침 노광, 변형 조명, 보조 패턴 등이 사용되고 있다. 포토리소그래피에 사용되는 포토마스크도 투광부와 차광부로 이루어지는 바이너리형 포토마스크 이외에, 광의 간섭을 이용한 위상 시프트형 포토마스크로서 하프톤 위상 시프트 마스크, 레벤슨형 위상 시프트 마스크, 크롬리스형 위상 시프트 마스크 등이 개발되어 있다.
이러한 포토마스크의 소재로서 사용되는 포토마스크 블랭크는, 노광광을 투과하는 투명 기판 상에 노광광을 차광하는 차광막, 노광광의 위상을 변화시키는 위상 시프트막 등의 무기막이 형성되어 있으며, 포토마스크는, 포토마스크 블랭크 상에 형성된 차광막이나 위상 시프트막 등의 무기막을 패터닝함으로써 제조된다. 이 무기막으로서, 예를 들어 차광막으로서는, 일반적으로 크롬을 함유하는 크롬계의 막이나 몰리브덴과 규소를 함유하는 몰리브덴 규소계의 막 등이 사용되고 있다.
일본 특허 공개 제2012-32823호 공보
일반적으로, MoSi계 차광막에서는, 반사율을 저감하기 위한 반사 방지층과 소정의 OD를 확보하기 위한 차광층으로 구성된다. 이 경우, 마스크를 사용한 노광 시의 광의 반사를 억제하기 위해, 차광층 상에 산화 또는 질화의 정도를 높게 한 반사 방지층이 형성되지만, 이러한 반사 방지층은 N, O와 Si와의 결합성이 높기 때문에, 에칭 레이트가 느린 한편, 미결합된 Si가 많은 차광층은 에칭 레이트가 빠르기 때문에, 양층이 적층된 것을 에칭하면, 마스크 패턴의 단면에서 양층 사이에 단차가 발생해버려, 극단적인 예로는 언더컷이 발생해버린다. 또한, 투명 기판을 가공할 때에는, 반사 방지층과 차광층 사이에서 에칭 레이트의 차가 발생하게 되고, 마스크 가공시 및 결함 수정시의 에칭 공정에서 마스크 패턴의 단면 형상이 악화된다.
특히, 193nm의 ArF 엑시머 레이저 광을 사용하는 20nm 노드 이하의 세대에서는, 선 폭에 대한 러프니스의 영향이 현저하며, 예를 들어 반사 방지층과 차광층의 계면에서 에칭 레이트의 차가 발생하여, 마스크 패턴의 단면 형상이 나빠지고, 러프니스가 높아진다. 극단적인 예로는, 반사 방지층이 박리됨으로써, 원하는대로 패턴이 얻어지지 않는다는 문제가 발생한다. 한편, 마스크 가공이나 노광의 관점에서 보면, 막은 얇은 편이 바람직하지만, 막을 얇게 하면 반사율이 높아져버려, 노광시에 반사광의 영향이 커지기 때문에, 반사율도 어느 정도 억제할 필요가 있다.
본 발명은, 상기 과제를 해결하기 위해 이루어진 것이며, 필요한 반사율이 확보된 MoSi계 차광막으로서, 또한 마스크 가공시 및 결함 수정시의 에칭 공정에서 마스크 패턴의 단면 형상이 양호하고, 또한 마스크 패턴의 단면 형상이 악화되지 않는 MoSi계 차광막을 갖는 포토마스크 블랭크 및 포토마스크를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위해 예의 검토를 거듭한 결과, 투명 기판과 차광막을 가지며, 노광광이 ArF 엑시머 레이저 광인 포토마스크 블랭크에 있어서, 차광막을 몰리브덴, 규소 및 질소를 함유하는 차광막으로 하고, 차광막의 기판으로부터 이격되는 측의 노광광에 대한 반사율이 40％ 이하가 되는 구성에 있어서, 조성이 두께 방향으로 일정한 단일 조성층 및 조성이 두께 방향으로 연속적으로 변화되는 조성 경사층으로부터 선택되는 1층으로 구성된 단층 또는 2층 이상으로 구성된 다층으로 하는 것, 그리고 차광막이, 조성이 두께 방향으로 연속적으로 변화되는 조성 경사층으로 이루어지는 단층인 경우에는, 기판측의 면과 기판으로부터 이격되는 측의 면에서의 노광광에 대한 굴절률 n의 차가 0.2 이하, 또한 기판측의 면과 기판으로부터 이격되는 측의 면에서의 노광광에 대한 소쇠 계수 k의 차가 0.5 이하, 한편, 차광막이 다층인 경우에는, 다층을 구성하는 모든 층의 기판측의 면과 기판으로부터 이격되는 측의 면에서의 노광광에 대한 굴절률 n 중, 가장 높은 굴절률 n과 가장 낮은 굴절률 n의 차를 0.2 이하, 또한 다층을 구성하는 모든 층의 기판측의 면과 기판으로부터 이격되는 측의 면에서의 노광광에 대한 소쇠 계수 k 중, 가장 높은 소쇠 계수 k와 가장 낮은 소쇠 계수 k의 차를 0.5 이하로 함으로써, MoSi계 차광막으로서, 마스크 가공시 및 결함 수정시의 에칭 공정에서 마스크 패턴의 단면 형상이 양호하고, 또한 마스크 패턴의 단면 형상이 악화되지 않는 차광막을 갖는 포토마스크 블랭크 및 포토마스크가 된다는 것을 발견하여, 본 발명을 이루기에 이르렀다.
따라서, 본 발명은 이하의 포토마스크 블랭크 및 포토마스크를 제공한다.
청구항 1:
투명 기판과, 몰리브덴, 규소 및 질소를 함유하는 차광막을 갖는 포토마스크 블랭크이며,
노광광이 ArF 엑시머 레이저 광이고,
상기 차광막이, 조성이 두께 방향으로 일정한 단일 조성층 및 조성이 두께 방향으로 연속적으로 변화되는 조성 경사층으로부터 선택되는 1층으로 구성된 단층 또는 2층 이상으로 구성된 다층으로 형성되고,
상기 차광막의 상기 기판으로부터 이격되는 측의 상기 노광광에 대한 반사율이 40％ 이하이고,
상기 차광막이, 조성이 두께 방향으로 연속적으로 변화되는 조성 경사층으로 이루어지는 단층인 경우에는, 상기 기판측의 면과 상기 기판으로부터 이격되는 측의 면에서의 상기 노광광에 대한 굴절률 n의 차가 0.2 이하, 또한 상기 기판측의 면과 상기 기판으로부터 이격되는 측의 면에서의 상기 노광광에 대한 소쇠 계수 k의 차가 0.5 이하,
상기 차광막이 다층인 경우에는, 해당 다층을 구성하는 모든 층의 상기 기판측의 면과 상기 기판으로부터 이격되는 측의 면에서의 상기 노광광에 대한 굴절률 n 중, 가장 높은 굴절률 n과 가장 낮은 굴절률 n의 차가 0.2 이하, 또한 상기 다층을 구성하는 모든 층의 상기 기판측의 면과 상기 기판으로부터 이격되는 측의 면에서의 상기 노광광에 대한 소쇠 계수 k 중, 가장 높은 소쇠 계수 k와 가장 낮은 소쇠 계수 k의 차가 0.5 이하
인 것을 특징으로 하는 포토마스크 블랭크.
청구항 2:
상기 차광막이, 조성이 두께 방향으로 일정한 단일 조성층으로 이루어지는 단층이며, 상기 차광막의 상기 노광광에 대한 굴절률 n이 2.3 이하, 또한 상기 노광광에 대한 소쇠 계수 k가 1.3 이상이고, 상기 차광막의 막 두께가 80nm 이하인 것을 특징으로 하는 청구항 1에 기재된 포토마스크 블랭크.
청구항 3:
상기 차광막이, 조성이 두께 방향으로 연속적으로 변화되는 조성 경사층으로 이루어지는 단층이며, 상기 차광막에 있어서, 상기 기판측의 면에서의 상기 굴절률 n이 상기 기판으로부터 이격되는 측의 면에서의 상기 굴절률 n보다 낮고, 또한 상기 기판측의 면에서의 상기 소쇠 계수 k가 상기 기판으로부터 이격되는 측의 면에서의 상기 소쇠 계수 k보다 높은 것을 특징으로 하는 청구항 1에 기재된 포토마스크 블랭크.
청구항 4:
상기 차광막의 상기 노광광에 대한 굴절률 n이 2.3 이하, 또한 상기 노광광에 대한 소쇠 계수 k가 1.3 이상이고, 상기 차광막의 막 두께가 80nm 이하인 것을 특징으로 하는 청구항 3에 기재된 포토마스크 블랭크.
청구항 5:
상기 차광막이 다층이며, 상기 차광막에 있어서, 상기 기판에 가장 가까운 측의 층의 상기 굴절률 n이 상기 기판으로부터 가장 이격되는 측의 층에서의 상기 굴절률 n보다 낮고, 또한 상기 기판에 가장 가까운 측의 층의 상기 소쇠 계수 k가 상기 기판으로부터 가장 이격되는 측의 층의 상기 소쇠 계수 k보다 높은 것을 특징으로 하는 청구항 1에 기재된 포토마스크 블랭크.
청구항 6:
상기 다층이, 조성이 두께 방향으로 일정한 단일 조성층만으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 청구항 5에 기재된 포토마스크 블랭크.
청구항 7:
상기 차광막에 있어서, 상기 기판에 가장 가까운 측의 면에서의 상기 굴절률 n이 가장 낮고, 상기 기판에 가장 가까운 측의 층의 상기 소쇠 계수 k가 가장 높고, 또한 상기 기판에 가장 가까운 측의 층의 두께가 50nm 이하인 것을 특징으로 하는 청구항 5 또는 6에 기재된 포토마스크 블랭크.
청구항 8:
상기 굴절률 n이 모두 2.3 이하, 또한 상기 소쇠 계수 k가 모두 1.3 이상이고, 상기 차광막의 막 두께가 80nm 이하인 것을 특징으로 하는 청구항 5 내지 7 중 어느 한 항에 기재된 포토마스크 블랭크.
청구항 9:
상기 차광막을 구성하는 각 층의 조성이, 모두 몰리브덴 및 규소의 합계의 함유율이 55 내지 75원자％, 질소의 함유율이 25 내지 45원자％이고, 몰리브덴 및 규소의 합계에 대한 몰리브덴의 비율이 20원자％ 이하인 것을 특징으로 하는 청구항 1 내지 8 중 어느 한 항에 기재된 포토마스크 블랭크.
청구항 10:
상기 차광막이 상기 기판에 접하여 형성되어 있으며, 상기 노광광의 파장에서의 광학 농도 OD가 2.8 이상이거나, 또는 상기 기판에 1 또는 2 이상의 다른 막을 통해 형성되어 있으며, 상기 차광막과 상기 다른 막을 합한 상기 노광광의 파장에서의 광학 농도 OD가 2.8 이상인 것을 특징으로 하는 청구항 1 내지 9 중 어느 한 항에 기재된 포토마스크 블랭크.
청구항 11:
상기 다른 막이, 상기 차광막과는 에칭 특성이 상이한 에칭 스토퍼막만, 상기 차광막과 에칭 특성이 동일한 위상 시프트막만, 또는 상기 에칭 스토퍼막 및 상기 위상 시프트막의 양쪽을 포함하는 것을 특징으로 하는 청구항 10에 기재된 포토마스크 블랭크.
청구항 12:
상기 차광막의 상기 기판으로부터 이격되는 측에 접하여, 상기 차광막과는 에칭 특성이 상이한 하드 마스크막을 갖는 것을 특징으로 하는 청구항 1 내지 11 중 어느 한 항에 기재된 포토마스크 블랭크.
청구항 13:
청구항 1 내지 12 중 어느 한 항에 기재된 포토마스크 블랭크를 사용하여 제작한 것을 특징으로 하는 포토마스크.
MoSi계 차광막으로서, 마스크 가공시 및 결함 수정시의 에칭 공정에서 마스크 패턴의 단면 형상이 양호하고, 또한 마스크 패턴의 단면 형상이 악화되지 않는 차광막을 갖는 포토마스크 블랭크 및 포토마스크를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 포토마스크 블랭크의 일례를 도시하는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 포토마스크 블랭크의 다른 예를 도시하는 단면도이다.
이하, 본 발명에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명의 포토마스크 블랭크는, 투명 기판(노광광에 대하여 투명한 기판)과, 몰리브덴, 규소 및 질소를 함유하는 차광막을 갖는다. 본 발명의 포토마스크 블랭크 및 포토마스크는, 노광광(포토마스크를 사용한 노광에서 사용되는 광)은 ArF 엑시머 레이저 광(파장 193nm)을 대상으로 한다.
투명 기판으로서는, 기판의 종류나 기판 사이즈에 특별히 제한은 없지만, 노광 파장으로서 사용하는 파장에서 투명한 석영 기판 등이 적용되며, 예를 들어 SEMI 규격에서 규정되어 있는, 6인치각(角), 두께 0.25인치의 6025 기판이라 불리는 투명 기판이 적합하다. 6025 기판은, SI 단위계를 사용한 경우, 통상 152mm각, 두께 6.35mm의 투명 기판으로 표기된다.
차광막은, 단층 또는 다층(예를 들어, 2 내지 10층)으로 구성된다. 단층의 포토마스크 블랭크로서 구체적으로는, 도 1에 도시된 바와 같은 투명 기판(1) 상에 차광막(2)이 형성된 것, 다층의 포토마스크 블랭크로서는, 투명 기판(1) 상에 투명 기판(1)측으로부터 제1층(21), 제2층(22)으로 구성된 차광막(2)이 형성된 것을 들 수 있다. 단층으로 구성된 차광막의 경우, 조성이 두께 방향으로 일정한 단일 조성층이어도, 조성이 두께 방향으로 연속적으로 변화되는 조성 경사층이어도 된다. 한편, 다층으로 구성된 차광막의 경우에는, 조성이 두께 방향으로 일정한 단일 조성층 및 조성이 두께 방향으로 연속적으로 변화되는 조성 경사층으로부터 선택되는 2층 이상으로 구성되며, 단일 조성층만의 조합, 조성 경사층만의 조합, 단일 조성층과 조성 경사층의 조합 중 어느 것이어도 된다. 조성 경사층은, 구성 원소가 두께 방향을 따라 증가하는 것이어도 감소하는 것이어도 되지만, 차광막의 투명 기판으로부터 이격되는 측의 노광광에 대한 반사율을 저감하는 관점에서는, 투명 기판으로부터 이격되는 방향을 향해 질소의 함유율이 증가하는 조성 경사가 바람직하다.
차광막은 몰리브덴, 규소 및 질소를 함유하지만, 차광막의 재료로서 구체적으로는 몰리브덴과, 규소와, 질소를 포함하는 몰리브덴 규소 질화물(MoSiN) 이외에, 몰리브덴과, 규소와, 질소와, 산소 및 탄소로부터 1종 이상을 함유하는 몰리브덴 규소 질소 화합물, 예를 들어 몰리브덴 규소 질화 산화물(MoSiNO), 몰리브덴 규소 질화 탄화물(MoSiNC), 전이 금속 규소 질화 산화 탄화물(MoSiNOC) 등을 들 수 있다.
차광막을 구성하는 각 층의 조성은, 모두 몰리브덴 및 규소의 합계의 함유율이 55원자％ 이상, 특히 60원자％ 이상이며, 75원자％ 이하, 특히 70원자％ 이하인 것이 바람직하다. 또한, 차광막을 구성하는 각 층의 조성은, 모두 질소의 함유율이25원자％ 이상, 특히 28원자％ 이상, 특히 30원자％ 이상이며, 45원자％ 이하, 특히 35원자％ 이하인 것이 바람직하다. 또한, 차광막을 구성하는 각 층의 조성은, 모두 몰리브덴 및 규소의 합계에 대한 몰리브덴의 비율이 20원자％ 이하, 특히 18원자％ 이하인 것이 바람직하다. 또한, 몰리브덴 및 규소의 합계에 대한 몰리브덴의 비율은, 통상 10원자％ 이상이다.
본 발명에 있어서, 차광막의 투명 기판으로부터 이격되는 측의 노광광에 대한 반사율은 40％ 이하이며, 이 반사율은 38％ 이하, 특히 35％ 이하인 것이 바람직하다. 본 발명의 차광막에서는, 특히 그의 질소 함유율을 높게 함으로써, 포토마스크 블랭크에 필요로 되는 차광 성능인 광학 농도 OD를 확보하면서, 차광막의 투명 기판으로부터 이격되는 측의 노광광에 대한 반사율이 40％ 이하, 특히 38％ 이하, 특히 35％ 이하로 억제되어 있으며, 노광시의 고스트 패턴의 발생이 방지되어 있다. 또한, 몰리브덴의 함유 비율을 낮게 함으로써, 환경 내성, 세정 내성이나 레이저 조사 내성이 향상되어 있다.
차광막의 노광광에 대한 굴절률은, 차광막이 단층으로 구성되어 있는 경우에는 그 층에서, 차광막이 다층으로 구성되어 있는 경우에는 어느 층에서도 2.3 이하, 특히 2.2 이하인 것이 바람직하다. 또한, 차광막의 노광광에 대한 소쇠 계수 k는, 차광막이 단층으로 구성되어 있는 경우에는 그 층에서, 차광막이 다층으로 구성되어 있는 경우에는 어느 층에서도 1.3 이상, 특히 1.5 이상인 것이 바람직하다. 굴절률이 낮을수록 반사율을 저감할 수 있으며, 소쇠 계수 k가 클수록 단위 막 두께당의 광학 농도 OD를 높게, 즉 막 두께를 얇게 할 수 있다. 차광막의 막 두께(차광막 전체의 막 두께)는 3차원 효과의 저감이나, 패턴 형성시의 소요 시간의 단축과 같은 점을 고려하면 보다 얇은 편이 바람직하고, 바람직하게는 80nm 이하, 보다 바람직하게는 60nm 이하이다. 또한, 차광막의 막 두께(차광막 전체의 막 두께)는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 통상 40nm 이상이다.
차광막이, 조성이 두께 방향으로 일정한 단일 조성층으로 구성된 단층인 경우, 에칭 후의 마스크 패턴의 단면 형상이 양호해지는 점에 있어서 유리하다. 한편, 차광막은, 조성이 두께 방향으로 연속적으로 변화되는 조성 경사층으로 이루어지는 단층으로 할 수 있지만, 마스크 패턴의 양호한 단면 형상을 확보하는 관점에서, 차광막의 두께 방향의 에칭 레이트의 차를 작게 할 필요가 있기 때문에, 투명 기판측의 면과 투명 기판으로부터 이격되는 측의 면에서의 노광광에 대한 굴절률 n의 차가 0.2 이하, 바람직하게는 0.1 이하, 또한 투명 기판측의 면과 투명 기판으로부터 이격되는 측의 면에서의 노광광에 대한 소쇠 계수 k의 차가 0.5 이하, 바람직하게는 0.2 이하가 되도록 한다.
이 경우, 투명 기판측의 면에서의 굴절률 n이 투명 기판으로부터 이격되는 측의 면에서의 굴절률 n보다 낮고, 또한 투명 기판측의 면에서의 소쇠 계수 k가 투명 기판으로부터 이격되는 측의 면에서의 소쇠 계수 k보다 높은 것이 바람직하다.
또한, 차광막이, 조성이 두께 방향으로 일정한 단일 조성층 및 조성이 두께 방향으로 연속적으로 변화되는 조성 경사층으로부터 선택되는 2층 이상으로 구성된 다층으로 할 수도 있지만, 이 경우에도 마스크 패턴의 양호한 단면 형상을 확보하는 관점에서, 차광막의 두께 방향의 에칭 레이트의 차를 작게 할 필요가 있기 때문에, 다층을 구성하는 모든 층의 투명 기판측의 면과 투명 기판으로부터 이격되는 측의 면에서의 노광광에 대한 굴절률 n 중, 가장 높은 굴절률 n과 가장 낮은 굴절률 n의 차가 0.2 이하, 바람직하게는 0.1 이하, 또한 다층을 구성하는 모든 층의 투명 기판측의 면과 투명 기판으로부터 이격되는 측의 면에서의 노광광에 대한 소쇠 계수 k 중, 가장 높은 소쇠 계수 k와 가장 낮은 소쇠 계수 k의 차가 0.5 이하, 바람직하게는 0.2 이하가 되도록 한다.
이 경우, 투명 기판에 가장 가까운 측의 층의 굴절률 n이 투명 기판으로부터 가장 이격되는 측의 층에서의 굴절률 n보다 낮고, 또한 투명 기판에 가장 가까운 측의 층의 소쇠 계수 k가 투명 기판으로부터 가장 이격되는 측의 층의 소쇠 계수 k보다 높은 것이 바람직하다.
차광막이 다층인 경우에는, 특히 차광막에 있어서 투명 기판에 가장 가까운 측의 면(즉, 투명 기판에 가장 가까운 측의 층의 투명 기판에 가까운 측의 면)에 있어서의 굴절률 n이 가장 낮은 것이 바람직하다. 또한, 소쇠 계수 k가 가장 높은 층의 두께가 50nm 이하, 특히 30nm 이하, 특히 10nm 이하인 것이 바람직하고, 2nm 이상인 것이 보다 바람직하다. 소쇠 계수 k가 가장 높은 층은 투명 기판에 가장 가까운 측으로 하는 것이 바람직하고, 이와 같이 함으로써 에칭시의 엔드 포인트의 검출이 용이하게 된다. 소쇠 계수 k가 가장 높은 층에서는, 예를 들어 몰리브덴의 함유율을 다른 층보다 높고, 바람직하게는 1원자％ 이상, 보다 바람직하게는 5원자％ 이상 높게 하면 된다.
차광막은, 투명 기판에 접하여 형성되어 있어도, 투명 기판에 1 또는 2 이상의 다른 막을 통해 형성되어 있어도 된다. 차광막이 투명 기판에 접하여 형성되어 있는 경우에는, 차광막의 노광광의 파장에서의 광학 농도 OD가 2.8 이상, 특히 2.9 이상, 특히 3 이상인 것이 바람직하다. 한편, 차광막이 위상 시프트막이나 에칭 스토퍼막 등의 다른 막을 통해 형성되어 있는 경우에는, 차광막과 다른 막(투명 기판과 차광막 사이에 형성되어 있는 모든 다른 막)을 합한 노광광의 파장에서의 광학 농도 OD가 2.8 이상, 특히 2.9 이상, 특히 3 이상인 것이 바람직하다.
본 발명의 차광막의 단층 및 다층의 각 층은, 균질성이 우수한 막이 용이하게 얻어지는 스퍼터법에 의해 성막하는 것이 바람직하고, DC 스퍼터, RF 스퍼터 중 어느 방법을 사용할 수도 있다. 타깃과 스퍼터 가스는, 층 구성이나 조성에 따라서 적절히 선택된다. 타깃으로서는, 몰리브덴 타깃, 몰리브덴실리사이드 타깃, 규소 타깃, 질화규소 타깃, 규소와 질화규소의 양쪽을 포함하는 타깃 등의 규소를 함유하는 타깃을 사용하면 된다. 질소의 함유율은, 스퍼터 가스에 반응성 가스로서 질소를 포함하는 가스를 사용하고, 도입량을 적절히 조정하여 반응성 스퍼터함으로써 조정할 수 있다. 반응성 가스로서 구체적으로는, 질소 가스(N2 가스), 산화질소 가스(NO 가스, N2O 가스, NO2 가스) 등, 또한 필요에 따라 산소 가스(O2 가스), 산화탄소 가스(CO 가스, CO2 가스) 등을 사용할 수 있다. 또한, 스퍼터 가스에는, 희가스로서 헬륨 가스, 네온 가스, 아르곤 가스 등의 불활성 가스를 사용할 수 있으며, 불활성 가스는 아르곤 가스가 적합하다. 또한, 스퍼터 압력은 통상 0.01Pa 이상, 특히 0.03Pa 이상이며, 10Pa 이하, 특히 0.1Pa 이하이다.
본 발명의 포토마스크 블랭크는, 차광막을 형성한 후에, 포토마스크 블랭크로부터 포토마스크를 제조할 때의 패턴 형성 공정에서 사용되는 온도보다 고온, 예를 들어 150℃ 이상에서 열 처리해도 된다. 열 처리의 분위기는, 헬륨 가스, 아르곤 가스 등의 불활성 가스 분위기여도, 산소 가스 분위기 등의 산소 존재 분위기여도 되고, 진공하여도 된다.
또한, 차광막의 막질 변화를 억제하기 위해, 그의 표면측(투명 기판과 이격되는 측)의 최표면부의 층으로서, 표면 산화층을 형성시킬 수 있다. 이 표면 산화층의 산소 함유율은 20원자％ 이상이어도 되고, 나아가 50원자％ 이상이어도 된다. 표면 산화층을 형성하는 방법으로서, 구체적으로는 대기 산화(자연 산화)에 의한 산화 이외에, 강제적으로 산화 처리하는 방법으로서는, 규소계 재료의 막을 오존 가스나 오존수에 의해 처리하는 방법, 산소 가스 분위기 등의 산소 존재 분위기 중에서, 오븐 가열, 램프 어닐, 레이저 가열 등에 의해 300℃ 이상으로 가열하는 방법, 스퍼터 등에 의해 산화막을 형성하는 방법 등을 들 수 있다. 이 표면 산화층의 두께는 10nm 이하, 특히 5nm 이하, 특히 3nm 이하인 것이 바람직하고, 통상 1nm 이상에서 산화층으로서의 효과가 얻어진다. 표면 산화층은 스퍼터 공정에서 산소량을 증가시켜 형성할 수도 있지만, 결함이 보다 적은 층으로 하기 위해서는 상술한 대기 산화나, 산화 처리에 의해 형성하는 것이 바람직하다.
표면 산화층은, 차광막의 투명 기판으로부터 가장 이격되는 측에 형성되고, 차광막이 단층인 경우에는 그의 투명 기판으로부터 가장 이격되는 측의 일부로서, 차광막이 다층인 경우에는 투명 기판으로부터 가장 이격되는 측의 층의 투명 기판으로부터 가장 이격되는 측의 일부로서 형성된다. 표면 산화층은 차광막의 일부로서 형성되고, 표면 산화층의 막 두께는 차광막 전체의 막 두께에 포함되며, 차광막 전체로서 광학 농도 OD의 대상이 되지만, 표면 산화층 자체는 표면 산화층 이외의 층에 관한 상술한 조성, 굴절률, 소쇠 계수 k 등의 특징은 만족하고 있어도, 만족하고 있지 않아도 된다.
본 발명의 포토마스크 블랭크는, 투명 기판에 접하여 차광막이 형성되어 있는 경우나, 투명 기판에 에칭 스토퍼막을 통해 차광막이 형성되어 있는 경우에는, 바이너리형의 포토마스크 블랭크, 투명 기판에 위상 시프트막 또는 에칭 스토퍼막 및 위상 시프트막을 통해 차광막이 형성되어 있는 위상 시프트형의 포토마스크 블랭크로 할 수 있다. 다른 막으로서 에칭 스토퍼막 및 위상 시프트막을 통해 차광막이 형성되어 있는 경우, 투명 기판측으로부터 에칭 스토퍼막, 위상 시프트막의 순서여도, 위상 시프트막, 에칭 스토퍼막의 순서여도 된다. 바이너리형의 포토마스크 블랭크로부터는 바이너리형의 포토마스크(바이너리 마스크), 위상 시프트형의 포토마스크 블랭크로부터는 위상 시프트형의 포토마스크(위상 시프트 마스크)를 제작할 수 있다.
에칭 스토퍼막을 형성함으로써, 에칭을 고정밀도로 제어할 수 있다. 에칭 스토퍼막은 차광막과 에칭 특성이 상이한 것이면 되고, 특히 규소를 포함하는 재료의 에칭에 적용되는 불소계 가스를 사용한 불소계 드라이 에칭에 내성이 있으며, 산소를 함유하는 염소계 가스(염소 산소 가스)를 사용한 염소계 드라이 에칭으로 에칭할 수 있는 재료로 형성된 막이 바람직하다. 이러한 막으로서는, 크롬을 포함하는 재료의 막이 바람직하다. 에칭 스토퍼막은 단층으로 구성해도, 다층으로 구성해도 된다. 크롬을 포함하는 재료로서 구체적으로는, 크롬 단체, 크롬 산화물(CrO), 크롬 질화물(CrN), 크롬 탄화물(CrC), 크롬 산화 질화물(CrON), 크롬 산화 탄화물(CrOC), 크롬 질화 탄화물(CrNC), 크롬 산화 질화 탄화물(CrONC) 등의 크롬 화합물 등을 들 수 있다.
에칭 스토퍼막이 크롬 화합물로 형성된 막인 경우, 크롬의 함유율은 30원자％ 이상, 특히 35원자％ 이상이며, 100원자％ 미만, 특히 99원자％ 이하, 특히 90원자％ 이하인 것이 바람직하다. 질소의 함유율은 50원자％ 이하, 특히 40원자％ 이하인 것이 바람직하고, 1원자％ 이상인 것이 보다 바람직하다. 산소의 함유율은60원자％ 이하, 특히 55원자％ 이하인 것이 바람직하고, 1원자％ 이상인 것이 보다 바람직하다. 탄소의 함유율은 30원자％ 이하, 특히 20원자％ 이하인 것이 바람직하고, 1원자％ 이상인 것이 보다 바람직하다. 이 경우, 크롬, 산소, 질소 및 탄소의 합계의 함유율은 95원자％ 이상, 특히 99원자％ 이상, 특히 100원자％인 것이 바람직하다. 에칭 스토퍼막의 두께는 통상 1nm 이상, 특히 2nm 이상이며, 20nm 이하, 특히 10nm 이하이다. 또한, 에칭 스토퍼막은, 투명 기판에 대한 에칭 마스크막으로서, 또한 위상 시프트막에 대한 에칭 마스크막으로서 기능시킬 수도 있다.
위상 시프트막의 투과율에는 특별히 제한은 없으며, 투과율이 거의 100％여도, 하프톤 위상 시프트막(예를 들어, 노광광에 대한 투과율이 5 내지 30％)이어도 된다. 위상 시프트막은 차광막과 에칭 특성이 동일한 것, 구체적으로는 불소계 가스를 사용한 불소계 드라이 에칭으로 에칭할 수 있는 재료인 것이 바람직하고, 또한 산소를 함유하는 염소계 가스(염소 산소 가스)를 사용한 염소계 드라이 에칭에 내성이 있는 재료의 막인 것이 보다 바람직하다.
위상 시프트막은 단층으로 구성해도, 다층으로 구성해도 된다. 위상 시프트막으로서는 규소를 포함하는 재료의 막이 바람직하고, 규소를 포함하는 재료로서는, 규소 함유 화합물, 예를 들어 규소와, 산소 및 질소로부터 선택되는 1종 이상을 함유하는 규소 함유 화합물, 구체적으로는 규소 산화물(SiO), 규소 질화물(SiN), 규소 산화 질화물(SiON) 등이나, 전이 금속 규소 화합물, 예를 들어 전이 금속(Me)과, 규소와, 산소, 질소 및 탄소로부터 선택되는 1종 이상을 함유하는 전이 금속 규소 화합물, 구체적으로는 전이 금속 규소 산화물(MeSiO), 전이 금속 규소 질화물(MeSiN), 전이 금속 규소 탄화물(MeSiC), 전이 금속 규소 산화질화물(MeSiON), 전이 금속 규소 산화 탄화물(MeSiOC), 전이 금속 규소 질화 탄화물(MeSiNC), 전이 금속 규소 산화 질화 탄화물(MeSiONC) 등을 들 수 있다. 전이 금속(Me)으로서는, 티타늄(Ti), 바나듐(V), 코발트(Co), 니켈(Ni), 지르코늄(Zr), 니오븀(Nb), 몰리브덴(Mo), 하프늄(Hf), 탄탈륨(Ta) 및 텅스텐(W)으로부터 선택되는 1종 이상이 적합하지만, 특히 드라이 에칭 가공성의 면에서 몰리브덴(Mo)이 바람직하다.
위상 시프트막의 막 두께는, 포토마스크 사용시의 노광광에 대하여 위상을 소정량, 통상 150° 이상, 특히 170° 이상이며, 200° 이하, 특히 190° 이하 시프트시키는 막 두께, 통상은 약 180° 시프트시키는 막 두께로 설정된다. 구체적으로는, 예를 들어 50nm 이상, 특히 60nm 이상이며, 100nm 이하, 특히 80nm 이하가 적합하다.
본 발명의 포토마스크 블랭크는, 차광막의 투명 기판으로부터 이격되는 측에 접하여, 차광막과는 에칭 특성이 상이한 하드 마스크막을 갖고 있어도 된다. 하드 마스크막을 형성함으로써 레지스트막을 박막화할 수 있으며, 보다 미세한 패턴을 정확하게 형성할 수 있다. 하드 마스크막은, 차광막에 대하여 에칭 보조막으로서 기능하는 것이며, 조밀 의존성의 개선(로딩 효과의 저감) 등에 기여하는 막이다. 하드 마스크막은, 특히 규소를 포함하는 재료의 에칭에 적용되는 불소계 가스를 사용한 불소계 드라이 에칭에 내성이 있으며, 산소를 함유하는 염소계 가스(염소 산소 가스)를 사용한 염소계 드라이 에칭으로 에칭할 수 있는 재료로 형성된 막이 바람직하다. 이러한 막으로서는, 크롬을 포함하는 재료의 막이 바람직하다. 하드 마스크막은 단층으로 구성해도, 다층으로 구성해도 된다. 크롬을 포함하는 재료로서 구체적으로는, 크롬 단체, 크롬 산화물(CrO), 크롬 질화물(CrN), 크롬 탄화물(CrC), 크롬 산화 질화물(CrON), 크롬 산화 탄화물(CrOC), 크롬 질화 탄화물(CrNC), 크롬 산화 질화 탄화물(CrONC) 등의 크롬 화합물 등을 들 수 있다.
하드 마스크막이 크롬 화합물로 형성된 막인 경우, 크롬의 함유율은 30원자％ 이상, 특히 35원자％ 이상이며, 100원자％ 미만, 특히 99원자％ 이하, 특히 90원자％ 이하인 것이 바람직하다. 질소의 함유율은 50원자％ 이하, 특히 40원자％ 이하인 것이 바람직하고, 1원자％ 이상인 것이 보다 바람직하다. 산소의 함유율은 60원자％ 이하, 특히 40원자％ 이하인 것이 바람직하고, 1원자％ 이상인 것이 보다 바람직하다. 탄소의 함유율은 30원자％ 이하, 특히 20원자％ 이하인 것이 바람직하고, 1원자％ 이상인 것이 보다 바람직하다. 이 경우, 크롬, 산소, 질소 및 탄소의 합계의 함유율은 95원자％ 이상, 특히 99원자％ 이상, 특히 100원자％인 것이 바람직하다. 하드 마스크막의 두께는 통상 1nm 이상, 특히 2nm 이상이며, 30nm 이하, 특히 20nm 이하이다. 하드 마스크막은, 차광막의 패턴 형성 후에 완전히 제거해도 되고, 또한 패턴 형성 후에 일부 또는 전부를 남겨, 차광성을 보충하는 막으로서 또는 도전막으로서 기능시켜도 된다. 또한, 본 발명의 포토마스크 블랭크는,에칭 스토퍼막 및 하드 마스크막의 양쪽을 포함하는 것이어도 된다.
크롬을 포함하는 재료로 구성된 막은, 크롬 타깃, 크롬에 산소, 질소 및 탄소로부터 선택되는 임의의 1종 또는 2종 이상을 첨가한 타깃 등을 사용하고, 헬륨 가스, 네온 가스, 아르곤 가스 등의 희가스(불활성 가스)에, 성막하는 막의 조성에 따라, 산소 함유 가스, 질소 함유 가스, 탄소 함유 가스 등으로부터 선택되는 반응성 가스를 적절히 첨가한 스퍼터 가스를 사용한 반응성 스퍼터에 의해 성막할 수 있다.
규소를 포함하는 재료로 구성된 막은, 성막하는 막의 조성에 따라 규소 타깃, 전이 금속 타깃, 전이 금속 규소 타깃 등으로부터 선택되는 타깃을 사용하고, 헬륨 가스, 네온 가스, 아르곤 가스 등의 희가스(불활성 가스)에, 성막하는 막의 조성에 따라 산소 함유 가스, 질소 함유 가스, 탄소 함유 가스 등으로부터 선택되는 반응성 가스를 적절히 첨가한 스퍼터 가스를 사용한 반응성 스퍼터에 의해 성막할 수 있다.
위상 시프트형의 포토마스크 블랭크로서는, 투명 기판 상에 위상 시프트막, 차광막을 순서대로 형성한 것, 투명 기판 상에 위상 시프트막, 차광막, 하드 마스크막을 순서대로 형성한 것, 투명 기판 상에 위상 시프트막, 에칭 스토퍼막, 차광막을 순서대로 형성한 것, 투명 기판 상에 위상 시프트막, 에칭 스토퍼막, 차광막, 하드 마스크막을 순서대로 형성한 것 등을 들 수 있다.
본 발명의 포토마스크는, 포토마스크 블랭크를 사용하여, 통상의 방법에 의해 제조할 수 있다. 예를 들어, 바이너리형의 포토마스크의 경우, 하기의 공정으로 제조할 수 있다. 우선, 투명 기판 상에, 투명 기판에 접하여 차광막이 형성된 바이너리형의 포토마스크 블랭크의 차광막 상에 화학 증폭형 레지스트 등의 레지스트를 도포하여 레지스트막을 형성하고, 레지스트막을 전자선 등으로 묘화한 후, 현상하여, 소정의 레지스트 패턴을 형성한다. 그리고, 레지스트 패턴을 에칭 마스크로 하여, 불소계 드라이 에칭에 의해 차광막을 패터닝하고, 레지스트 패턴을 통상의 방법에 의해 제거함으로써, 바이너리형의 포토마스크를 얻을 수 있다.
[실시예]
이하, 실시예 및 비교예를 나타내어 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 하기의 실시예로 제한되는 것은 아니다.
[실시예 1]
스퍼터 장치의 챔버 내에 152mm각, 두께 6.35mm의 6025 석영 기판을 설치하고, 스퍼터링 타깃으로서 MoSi 타깃 및 Si 타깃, 스퍼터 가스로서 아르곤 가스 및 질소 가스(N2 가스)를 사용하여, MoSi 타깃에 인가하는 전력을 150W, Si 타깃에 인가하는 전력을 1,850W, 아르곤 가스의 유량을 20sccm, 질소 가스의 유량을 16sccm으로 하여, MoSiN으로 이루어지는 조성이 두께 방향으로 일정한 단일 조성층의 단층의 차광막을 성막하여, 바이너리 포토마스크 블랭크를 얻었다.
이 차광막의 ArF 엑시머 레이저 광에 대한 광학 농도 OD는 3.1, 막 두께는 54nm이며, 조성은 Si가 62원자％, Mo가 8원자％, N이 30원자％였다. 또한, ArF 엑시머 레이저 광에 대한 굴절률 n은 1.7, 소쇠 계수 k는 2.0이며, ArF 엑시머 레이저 광에 대한 석영 기판으로부터 이격되는 측의 반사율은 37％였다. 이어서, 차광막을, XeF2를 에칭 가스로서 사용한 결함 수정 장치로 에칭한 바, 막의 최표층에 차양 형상으로 에칭이 되지 않은 개소가 남지 않아, 양호한 단면 형상이 되었다.
[실시예 2]
스퍼터 장치의 챔버 내에 152mm각, 두께 6.35mm의 6025 석영 기판을 설치하고, 스퍼터링 타깃으로서 MoSi 타깃 및 Si 타깃, 스퍼터 가스로서 아르곤 가스 및 질소 가스(N2 가스)를 사용하여, MoSi 타깃에 인가하는 전력을 300W, Si 타깃에 인가하는 전력을 1,850W, 아르곤 가스의 유량을 20sccm, 질소 가스의 유량을 16sccm으로 하여, MoSiN으로 이루어지는 조성이 두께 방향으로 일정한 단일 조성층의 제1층(두께 5nm), 이어서, MoSi 타깃에 인가하는 전력만 150W로 변경하고, MoSiN으로 이루어지는 조성이 두께 방향으로 일정한 단일 조성층의 제2층(두께 55nm)을 형성하여, MoSiN으로 이루어지는 조성이 두께 방향으로 일정한 단일 조성층 2층으로 구성된 차광막을 성막하여, 바이너리 포토마스크 블랭크를 얻었다.
이 차광막의 ArF 엑시머 레이저 광에 대한 광학 농도 OD는 3.2, 막 두께는 57nm이며, 조성은 제1층이, Si가 60원자％, Mo가 10원자％, N이 30원자％, 제2층이, Si가 62원자％, Mo가 8원자％, N이 30원자％였다. 또한, ArF 엑시머 레이저 광에 대한 굴절률 n은 제1층이 1.7, 제2층이 1.7, 소쇠 계수 k는 제1층이 2.1, 제2층이 1.9이며, ArF 엑시머 레이저 광에 대한 석영 기판으로부터 이격되는 측의 반사율은 37％였다. 이어서, 차광막을, XeF2를 에칭 가스로서 사용한 결함 수정 장치로 에칭한 바, 막의 최표층에 차양 형상으로 에칭이 되지 않은 개소가 남지 않아, 양호한 단면 형상이 되었다.
[비교예 1]
스퍼터 장치의 챔버 내에 152mm각, 두께 6.35mm의 6025 석영 기판을 설치하고, 스퍼터링 타깃으로서 MoSi 타깃 및 Si 타깃, 스퍼터 가스로서 아르곤 가스 및 질소 가스(N2 가스)를 사용하고, MoSi 타깃에 인가하는 전력을 575W, Si 타깃에 인가하는 전력을 1,925W, 아르곤 가스의 유량을 20sccm, 질소 가스의 유량을 20sccm으로 하여, MoSiN으로 이루어지는 조성이 두께 방향으로 일정한 단일 조성층의 제1층(두께 42nm), 이어서, 질소 가스의 유량만 70sccm로 변경하고, MoSiN으로 이루어지는 조성이 두께 방향으로 일정한 단일 조성층의 제2층(두께 18nm)을 형성하여, MoSiN으로 이루어지는 조성이 두께 방향으로 일정한 단일 조성층 2층으로 구성된 차광막을 성막하여, 바이너리 포토마스크 블랭크를 얻었다.
이 차광막의 ArF 엑시머 레이저 광에 대한 광학 농도 OD는 3.1, 막 두께는 60nm이며, 조성은 제1층이, Si가 56원자％, Mo가 17원자％, N이 27원자％, 제2층이, Si가 46원자％, Mo가 10원자％, N이 44원자％였다. 또한, ArF 엑시머 레이저 광에 대한 굴절률 n은 제1층이 2.0, 제2층이 2.2, 소쇠 계수 k는 제1층이 2.0, 제2층이 0.94이며, ArF 엑시머 레이저 광에 대한 석영 기판으로부터 이격되는 측의 반사율은 11％였다. 이어서, 차광막을, XeF2를 에칭 가스로서 사용한 결함 수정 장치로 에칭한 바, 제2층의 석영 기판으로부터 이격되는 측이 차양 형상이 되어, 단면 형상이 불량하였다.
1 투명 기판
2 차광막
21 제1층
22 제2층

Claims (28)

  1. 투명 기판과, 몰리브덴, 규소 및 질소를 함유하는 차광막을 갖는 포토마스크 블랭크이며,
    노광광이 ArF 엑시머 레이저 광이고,
    상기 차광막이, 조성이 두께 방향으로 일정한 단일 조성층으로 이루어지고, 상기 차광막의 상기 기판으로부터 이격되는 측의 상기 노광광에 대한 반사율이 40％ 이하이고,
    상기 차광막의 상기 노광광에 대한 굴절률 n이 2.3 이하, 또한 상기 노광광에 대한 소쇠 계수 k가 1.3 이상이고, 상기 차광막의 막 두께가 80nm 이하이고,
    상기 차광막을 구성하는 조성이, 몰리브덴 및 규소의 합계의 함유율이 55 내지 75원자％, 질소의 함유율이 25 내지 45원자％이고, 몰리브덴 및 규소의 합계에 대한 몰리브덴의 비율이 10원자% 이상 20원자％ 이하
    인 것을 특징으로 하는 포토마스크 블랭크.
  2. 투명 기판과, 몰리브덴, 규소 및 질소를 함유하는 차광막을 갖는 포토마스크 블랭크이며,
    노광광이 ArF 엑시머 레이저 광이고,
    상기 차광막이, 조성이 두께 방향으로 연속적으로 변화되는 조성 경사층으로이루어지는 단층으로 형성되거나 또는 조성이 두께 방향으로 일정한 단일 조성층 및 조성이 두께 방향으로 연속적으로 변화되는 조성 경사층으로부터 선택되는 2층 이상으로 구성된 다층으로 형성되고, 상기 차광막의 상기 기판으로부터 이격되는 측의 상기 노광광에 대한 반사율이 40％ 이하이고,
    상기 차광막이, 조성이 두께 방향으로 연속적으로 변화되는 조성 경사층으로 이루어지는 단층인 경우에는, 상기 차광막에 있어서, 상기 기판측의 면에서의 굴절률 n이 상기 기판으로부터 이격되는 측의 면에서의 굴절률 n보다 낮고, 또한 상기 기판측의 면에서의 소쇠 계수 k가 상기 기판으로부터 이격되는 측의 면에서의 소쇠 계수 k보다 높고, 상기 기판측의 면과 상기 기판으로부터 이격되는 측의 면에서의 상기 노광광에 대한 굴절률 n의 차가 0.2 이하, 또한 상기 기판측의 면과 상기 기판으로부터 이격되는 측의 면에서의 상기 노광광에 대한 소쇠 계수 k의 차가 0.5 이하,
    상기 차광막이, 2층 이상으로 구성된 다층인 경우에는, 상기 차광막에 있어서, 상기 기판에 가장 가까운 측의 층의 굴절률 n이 상기 기판으로부터 가장 이격되는 측의 층에서의 굴절률 n보다 낮고, 또한 상기 기판에 가장 가까운 측의 층의 소쇠 계수 k가 상기 기판으로부터 가장 이격되는 측의 층의 소쇠 계수 k보다 높고, 상기 다층을 구성하는 모든 층의 상기 기판측의 면과 상기 기판으로부터 이격되는 측의 면에서의 상기 노광광에 대한 굴절률 n 중, 가장 높은 굴절률 n과 가장 낮은 굴절률 n의 차가 0.2 이하, 또한 상기 다층을 구성하는 모든 층의 상기 기판측의 면과 상기 기판으로부터 이격되는 측의 면에서의 상기 노광광에 대한 소쇠 계수 k 중, 가장 높은 소쇠 계수 k와 가장 낮은 소쇠 계수 k의 차가 0.5 이하
    인 것을 특징으로 하는 포토마스크 블랭크.
  3. 제2항에 있어서, 상기 차광막이, 조성이 두께 방향으로 연속적으로 변화되는 조성 경사층으로 이루어지는 단층인 경우에는 기판으로부터 이격되는 측의 면에서의, 상기 노광광에 대한 굴절률 n이 2.3 이하, 또한 상기 노광광에 대한 소쇠 계수 k가 1.3 이상이고,
    상기 차광막이, 2층 이상으로 구성된 다층인 경우에는 기판으로부터 가장 이격되는 측의 층에서의, 상기 노광광에 대한 굴절률 n이 2.3 이하, 또한 상기 노광광에 대한 소쇠 계수 k가 1.3 이상이고,
    상기 차광막의 막 두께가 80nm 이하인 것을 특징으로 하는 포토마스크 블랭크.
  4. 제2항에 있어서, 상기 차광막이 다층이고, 상기 다층이, 조성이 두께 방향으로 일정한 단일 조성층만으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 포토마스크 블랭크.
  5. 제2항에 있어서, 상기 차광막이 다층이고, 상기 차광막에 있어서, 상기 기판에 가장 가까운 측의 면에서의 상기 굴절률 n이 가장 낮고, 상기 기판에 가장 가까운 측의 층의 상기 소쇠 계수 k가 가장 높고, 또한 상기 기판에 가장 가까운 측의 층의 두께가 50nm 이하인 것을 특징으로 하는 포토마스크 블랭크.
  6. 제4항에 있어서, 상기 차광막이 다층이고, 상기 차광막에 있어서, 상기 기판에 가장 가까운 측의 면에서의 상기 굴절률 n이 가장 낮고, 상기 기판에 가장 가까운 측의 층의 상기 소쇠 계수 k가 가장 높고, 또한 상기 기판에 가장 가까운 측의 층의 두께가 50nm 이하인 것을 특징으로 하는 포토마스크 블랭크.
  7. 제2항에 있어서, 상기 차광막을 구성하는 조성이, 몰리브덴 및 규소의 합계의 함유율이 55 내지 75원자％, 질소의 함유율이 25 내지 45원자％이고, 몰리브덴 및 규소의 합계에 대한 몰리브덴의 비율이 10원자% 이상 20원자％ 이하인 것을 특징으로 하는 포토마스크 블랭크.
  8. 제3항에 있어서, 상기 차광막을 구성하는 조성이, 몰리브덴 및 규소의 합계의 함유율이 55 내지 75원자％, 질소의 함유율이 25 내지 45원자％이고, 몰리브덴 및 규소의 합계에 대한 몰리브덴의 비율이 10원자% 이상 20원자％ 이하인 것을 특징으로 하는 포토마스크 블랭크.
  9. 제4항에 있어서, 상기 차광막을 구성하는 조성이, 몰리브덴 및 규소의 합계의 함유율이 55 내지 75원자％, 질소의 함유율이 25 내지 45원자％이고, 몰리브덴 및 규소의 합계에 대한 몰리브덴의 비율이 10원자% 이상 20원자％ 이하인 것을 특징으로 하는 포토마스크 블랭크.
  10. 제5항에 있어서, 상기 차광막을 구성하는 조성이, 몰리브덴 및 규소의 합계의 함유율이 55 내지 75원자％, 질소의 함유율이 25 내지 45원자％이고, 몰리브덴 및 규소의 합계에 대한 몰리브덴의 비율이 10원자% 이상 20원자％ 이하인 것을 특징으로 하는 포토마스크 블랭크.
  11. 제6항에 있어서, 상기 차광막을 구성하는 조성이, 몰리브덴 및 규소의 합계의 함유율이 55 내지 75원자％, 질소의 함유율이 25 내지 45원자％이고, 몰리브덴 및 규소의 합계에 대한 몰리브덴의 비율이 10원자% 이상 20원자％ 이하인 것을 특징으로 하는 포토마스크 블랭크.
  12. 제4항에 있어서, 상기 굴절률 n이 모두 2.3 이하, 또한 상기 소쇠 계수 k가 모두 1.3 이상이고, 상기 차광막의 막 두께가 80nm 이하인 것을 특징으로 하는 포토마스크 블랭크.
  13. 제5항에 있어서, 상기 굴절률 n이 모두 2.3 이하, 또한 상기 소쇠 계수 k가 모두 1.3 이상이고, 상기 차광막의 막 두께가 80nm 이하인 것을 특징으로 하는 포토마스크 블랭크.
  14. 제6항에 있어서, 상기 굴절률 n이 모두 2.3 이하, 또한 상기 소쇠 계수 k가 모두 1.3 이상이고, 상기 차광막의 막 두께가 80nm 이하인 것을 특징으로 하는 포토마스크 블랭크.
  15. 제9항에 있어서, 상기 굴절률 n이 모두 2.3 이하, 또한 상기 소쇠 계수 k가 모두 1.3 이상이고, 상기 차광막의 막 두께가 80nm 이하인 것을 특징으로 하는 포토마스크 블랭크.
  16. 제10항에 있어서, 상기 굴절률 n이 모두 2.3 이하, 또한 상기 소쇠 계수 k가 모두 1.3 이상이고, 상기 차광막의 막 두께가 80nm 이하인 것을 특징으로 하는 포토마스크 블랭크.
  17. 제11항에 있어서, 상기 굴절률 n이 모두 2.3 이하, 또한 상기 소쇠 계수 k가 모두 1.3 이상이고, 상기 차광막의 막 두께가 80nm 이하인 것을 특징으로 하는 포토마스크 블랭크.
  18. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 차광막이 상기 기판에 접하여 형성되어 있으며, 상기 노광광의 파장에서의 광학 농도 OD가 2.8 이상이거나, 또는 상기 기판에 1 또는 2 이상의 다른 막을 통해 형성되어 있으며, 상기 차광막과 상기 다른 막을 합한 상기 노광광의 파장에서의 광학 농도 OD가 2.8 이상인 것을 특징으로 하는 포토마스크 블랭크.
  19. 제18항에 있어서, 상기 다른 막이, 상기 차광막과는 에칭 특성이 상이한 에칭 스토퍼막만, 상기 차광막과 에칭 특성이 동일한 위상 시프트막만, 또는 상기 에칭 스토퍼막 및 상기 위상 시프트막의 양쪽을 포함하는 것을 특징으로 하는 포토마스크 블랭크.
  20. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 차광막의 상기 기판으로부터 이격되는 측에 접하여, 상기 차광막과는 에칭 특성이 상이한 하드 마스크막을 갖는 것을 특징으로 하는 포토마스크 블랭크.
  21. 제18항에 있어서, 상기 차광막의 상기 기판으로부터 이격되는 측에 접하여, 상기 차광막과는 에칭 특성이 상이한 하드 마스크막을 갖는 것을 특징으로 하는 포토마스크 블랭크.
  22. 제19항에 있어서, 상기 차광막의 상기 기판으로부터 이격되는 측에 접하여, 상기 차광막과는 에칭 특성이 상이한 하드 마스크막을 갖는 것을 특징으로 하는 포토마스크 블랭크.
  23. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 기재된 포토마스크 블랭크를 사용하여 제작한 것을 특징으로 하는 포토마스크.
  24. 제18항에 기재된 포토마스크 블랭크를 사용하여 제작한 것을 특징으로 하는 포토마스크.
  25. 제19항에 기재된 포토마스크 블랭크를 사용하여 제작한 것을 특징으로 하는 포토마스크.
  26. 제20항에 기재된 포토마스크 블랭크를 사용하여 제작한 것을 특징으로 하는 포토마스크.
  27. 제21항에 기재된 포토마스크 블랭크를 사용하여 제작한 것을 특징으로 하는 포토마스크.
  28. 제22항에 기재된 포토마스크 블랭크를 사용하여 제작한 것을 특징으로 하는 포토마스크.
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