KR102402659B1 - 마스크 블랭크, 위상 시프트 마스크 및 반도체 디바이스의 제조 방법 - Google Patents

마스크 블랭크, 위상 시프트 마스크 및 반도체 디바이스의 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102402659B1
KR102402659B1 KR1020177035245A KR20177035245A KR102402659B1 KR 102402659 B1 KR102402659 B1 KR 102402659B1 KR 1020177035245 A KR1020177035245 A KR 1020177035245A KR 20177035245 A KR20177035245 A KR 20177035245A KR 102402659 B1 KR102402659 B1 KR 102402659B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
phase shift
film
light
lower layer
mask
Prior art date
Application number
KR1020177035245A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20180030471A (ko
Inventor
오사무 노자와
히로아끼 시시도
다케노리 가지와라
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
Priority to KR1020227017346A priority Critical patent/KR20220073864A/ko
Publication of KR20180030471A publication Critical patent/KR20180030471A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102402659B1 publication Critical patent/KR102402659B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/26—Phase shift masks [PSM]; PSM blanks; Preparation thereof
    • G03F1/32—Attenuating PSM [att-PSM], e.g. halftone PSM or PSM having semi-transparent phase shift portion; Preparation thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/0641—Nitrides
    • C23C14/0652—Silicon nitride
    • 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
    • G03F1/26—Phase shift masks [PSM]; PSM blanks; 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
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/2002—Exposure; Apparatus therefor with visible light or UV light, through an original having an opaque pattern on a transparent support, e.g. film printing, projection printing; by reflection of visible or UV light from an original such as a printed image
    • G03F7/2014—Contact or film exposure of light sensitive plates such as lithographic plates or circuit boards, e.g. in a vacuum frame
    • G03F7/2016—Contact mask being integral part of the photosensitive element and subject to destructive removal during post-exposure processing
    • G03F7/202—Masking pattern being obtained by thermal means, e.g. laser ablation
    • 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
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • 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
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
    • G03F7/7095—Materials, e.g. materials for housing, stage or other support having particular properties, e.g. weight, strength, conductivity, thermal expansion coefficient
    • G03F7/70958—Optical materials or coatings, e.g. with particular transmittance, reflectance or anti-reflection properties
    • 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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

ArF 노광광에 대하여 소정의 투과율로 투과하는 기능과 그 투과하는 ArF 노광광에 대하여 소정의 위상차를 발생시키는 기능을 겸비하고, ArF 내광성이 높은 위상 시프트막을 구비하는 마스크 블랭크를 제공한다. 위상 시프트막은, ArF 노광광을 2％ 이상의 투과율로 투과시키는 기능과, 그 투과하는 ArF 노광광에 대하여 150도 이상 180도 이하의 위상차를 발생시키는 기능을 가지고, 기판측으로부터 하층과 상층이 적층되고, 하층은, 규소, 또는 규소에 산소 이외의 비금속 원소 및 반금속 원소에서 선택되는 1 이상의 원소를 함유해서 형성되고, 표층 이외의 상층은, 규소 및 질소, 또는 이들에 산소를 제외한 비금속 원소 및 반금속 원소에서 선택되는 1 이상의 원소를 함유하는 재료로 형성되고, 하층은, 굴절률(n)이 1.8 미만이고 또한 소쇠 계수(k)가 2.0 이상이고, 상층은, 굴절률(n)이 2.3 이상이고 또한 소쇠 계수(k)가 1.0 이하이며, 상층은 하층보다도 두껍다.

Description

마스크 블랭크, 위상 시프트 마스크 및 반도체 디바이스의 제조 방법{MASK BLANKS, PHASE SHIFT MASK, AND METHOD FOR MANUFACTURING SEMICONDUCTOR DEVICE}
본 발명은 마스크 블랭크 및 그 마스크 블랭크를 사용해서 제조된 위상 시프트 마스크에 관한 것이다. 또한, 본 발명은, 상기 위상 시프트 마스크를 사용한 반도체 디바이스의 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 디바이스의 제조 공정에서는, 포토리소그래피법을 사용해서 미세 패턴의 형성이 행하여지고 있다. 또한, 이 미세 패턴의 형성에는 통상 복수 매의 전사용 마스크라고 불리는 기판이 사용된다. 반도체 디바이스의 패턴을 미세화함에 있어서는, 전사용 마스크에 형성되는 마스크 패턴의 미세화 외에, 포토리소그래피에서 사용되는 노광 광원의 파장의 단파장화가 필요해진다. 반도체 장치 제조 시의 노광 광원으로서는, 최근에는 KrF 엑시머 레이저(파장 248nm)에서, ArF 엑시머 레이저(파장 193nm)로 단파장화가 진행되고 있다.
전사용 마스크의 종류로서는, 종래의 투광성 기판 상에 크롬계 재료를 포함하는 차광 패턴을 구비한 바이너리 마스크 이외에, 하프톤형 위상 시프트 마스크가 알려져 있다. 하프톤형 위상 시프트 마스크의 위상 시프트막에는, 몰리브덴 실리사이드(MoSi)계의 재료가 널리 사용된다. 그러나, 특허문헌 1에 개시되어 있는 바와 같이, MoSi계 막은, ArF 엑시머 레이저의 노광광에 대한 내성(소위 ArF 내광성)이 낮다는 것이 최근에 판명되었다. 특허문헌 1에서는, 패턴이 형성된 후의 MoSi계 막에 대하여, 플라즈마 처리, UV 조사 처리, 또는 가열 처리를 행하여, MoSi계 막의 패턴의 표면에 부동태 막을 형성함으로써, MoSi계 막의 ArF 내광성을 높이고 있다.
특허문헌 2에서는, MoSi계 막의 ArF 내광성이 낮은 것은, 막 내의 전이 금속이 ArF 엑시머 레이저의 조사에 의해 광 여기해서 불안정화하는 것이 그 원인에 있다고 하고 있다. 그리고, 이 특허문헌 2에서는, 위상 시프트막을 형성하는 재료에 전이 금속을 함유하지 않는 재료인 SiNx를 적용하고 있다. 특허문헌 2에서는, 투광성 기판 상에 위상 시프트막으로서 단층으로 SiNx막을 형성하는 경우, 그 위상 시프트막에 요구되는 광학 특성이 얻어지는 SiNx막의 조성은, 반응성 스퍼터링법으로 성막할 때 불안정한 성막 조건(천이 모드)에서 성막할 필요가 있는 것으로 나타나 있다. 그리고, 이 기술적 과제를 해결하기 위해서, 특허문헌 2의 위상 시프트막은, 고투과층과 저투과층을 포함하는 적층 구조로 하고 있다. 또한, 고투과층은, 포이즌 모드의 영역에서 성막된 질소 함유량이 상대적으로 많은 SiN계 막을 적용하고, 저투과층은, 메탈 모드의 영역에서 성막된 질소 함유량이 상대적으로 적은 SiN계 막을 적용하고 있다.
일본 특허 공개 제2010-217514호 공보 일본 특허 공개 제2014-137388호 공보
특허문헌 2에 개시되어 있는 SiN계 다층 구조의 위상 시프트막은, 종래의 MoSi계 재료의 위상 시프트막에 비해, ArF 내광성이 대폭 개선되어 있다. SiN계 다층 구조의 위상 시프트막에 전사 패턴을 형성한 후, ArF 노광광을 적산 조사했을 때 발생하는 패턴의 폭의 CD 변화(굵기)는, 종래의 MoSi계 재료의 위상 시프트막의 경우에 비해 크게 억제되어 있다. 그러나, 전사 패턴의 더 한층의 미세화, 멀티플 패터닝 기술의 적용 등의 사정에 의해, 위상 시프트 마스크를 포함하는 전사용 마스크의 제조의 난이도는 더욱 높아지고 있다. 또한, 마스크 블랭크로부터 전사용 마스크를 제조할 때까지 필요로 하는 시간도 더욱 길어지고 있다. 그리고, 이러한 사정으로부터, 전사용 마스크의 가격이 앙등하고 있다. 이 때문에, 위상 시프트 마스크를 포함하는 전사용 마스크의 더 한층의 장수명화가 요망되고 있다.
Si3N4는 화학양론적으로 안정한 재료이며, ArF 내광성도 규소와 질소를 포함하는 재료 중에서 우위성이 높다. 위상 시프트막은, 그 위상 시프트막에 입사하는 ArF 노광광에 대하여 소정의 투과율로 투과하는 기능과, 또한 소정의 위상차를 부여하는 기능을 겸비할 필요가 있다. Si3N4는, 질소 함유량이 적은 SiNx에 비해, ArF 노광광의 파장에 있어서의 굴절률(n)이 크기 때문에, 위상 시프트막의 재료에 Si3N4를 적용한 경우, ArF 노광광에 대하여 소정의 위상차를 부여하기 위해서 필요한 막 두께를 얇게 할 수 있다. 이후, 간단히 굴절률(n)이라고 기술하고 있는 경우, ArF 노광광의 파장에 대한 굴절률(n)을 의미하는 것으로 하고, 간단히 소쇠 계수(k)라 기술하고 있는 경우, ArF 노광광의 파장에 대한 소쇠 계수(k)를 의미하는 것으로 한다.
ArF 내광성에서 문제가 되는 위상 시프트 패턴의 CD 변화는, 위상 시프트막의 내부에 ArF 노광광이 입사했을 때 그 위상 시프트막을 구성하는 원소를 광 여기시켜버리는 것이 최대의 요인이라고 여겨지고 있다. MoSi계 재료의 경우, 전이 금속의 몰리브덴(Mo)이 광 여기되기 쉽고, 이것에 기인해서 표면으로부터의 규소(Si)의 산화가 대폭 진행되어, 패턴의 체적이 크게 팽창한다. 이 때문에, MoSi계 재료의 위상 시프트막은, ArF 노광광의 조사 전후에서의 CD 변화(굵기)가 현저하다. SiN계 재료의 위상 시프트막의 경우, 전이 금속을 함유하고 있지 않기 때문에, ArF 노광광의 조사 전후에서의 CD 변화는 비교적 작다. 그러나, 위상 시프트막 내의 규소도 전이 금속만큼 현저하지는 않지만, ArF 노광광의 조사에 의해 광 여기된다.
위상 시프트 마스크나 전사용 마스크를 제조하기 위한 마스크 블랭크의 패턴 형성용 박막(위상 시프트막을 포함함)은, 아몰퍼스 또는 미결정 구조로 되는 성막 조건에서 스퍼터 성막된다. 아몰퍼스 또는 미결정 구조의 박막 중의 Si3N4는, 결정 막 내의 Si3N4보다도 결합 상태가 약하다. 이 때문에, 아몰퍼스 또는 미결정 구조의 Si3N4의 위상 시프트막은, ArF 노광광의 조사에 의해 막 내의 규소가 광 여기되기 쉽다. 위상 시프트막을 Si3N4의 결정 막으로 하면, 막 내의 규소가 광 여기되는 것을 억제할 수 있다. 그러나, 결정 막에 건식 에칭으로 전사 패턴을 형성하면, 그 패턴 측벽의 조도는, 전사 패턴으로서 허용되는 LER(Line Edge Roughness)을 대폭 초과할 만큼 나빠지기 때문에, 결정 막은 패턴 형성용 박막(위상 시프트막)에 적용할 수는 없다. 이러한 점에서, 특허문헌 2에 개시되어 있는 바와 같은 SiN계 재료의 위상 시프트막을 기초로 하여, 조성 등을 간단히 조정하는 것만으로는, 더 한층의 장수명의 위상 시프트 마스크를 완성시키는 것은 곤란하였다.
Si3N4는, 굴절률(n)이 큰 반면, ArF 노광광의 파장에 있어서의 소쇠 계수(k)는 대폭 작은 재료이다. 이 때문에, 위상 시프트막을 Si3N4로 형성하고, 소정의 위상차를 180도 약간 못 미치게 설계하고자 하면, 투과율이 20％ 약간 못 미치는 정도의 높은 투과율의 것밖에 만들 수 없다. SiN계 재료의 질소 함유량을 낮추어 가면, 소정의 위상차와 소정의 투과율의 위상 시프트막을 만드는 것은 가능하지만, 당연히 질소 함유량의 저하와 함께 ArF 내광성도 저하되어 간다. 이 때문에, Si3N4를 포함하는 위상 시프트막보다도 낮은 투과율의 위상 시프트막으로 하는 경우에는, 위상 시프트막을 Si3N4를 포함하는 층과 투과율을 조정하기 위한 층의 적층 구조로 할 필요가 있다. 그러나, 투과율을 조정하는 층을 단순히 설치한 경우, 그 층의 ArF 내광성은 높지 않기 때문에, 더 한층의 장수명의 위상 시프트 마스크를 완성시킬 수는 없다.
따라서, 본 발명은 종래의 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것이며, 투광성 기판 상에 위상 시프트막을 구비한 마스크 블랭크에 있어서, ArF 노광광에 대하여 소정의 투과율로 투과하는 기능과 그 투과하는 ArF 노광광에 대하여 소정의 위상차를 발생시키는 기능을 겸비하는 위상 시프트막이며, 또한 Si3N4를 포함하는 위상 시프트막보다도 ArF 내광성이 높은 위상 시프트막을 구비하는 마스크 블랭크를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다. 또한, 이 마스크 블랭크를 사용해서 제조되는 위상 시프트 마스크를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다. 그리고, 본 발명은 이러한 위상 시프트 마스크를 사용한 반도체 디바이스의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
상기 과제를 달성하기 위해서, 본 발명은 이하의 구성을 가진다.
(구성 1)
투광성 기판 상에 위상 시프트막을 구비한 마스크 블랭크이며,
상기 위상 시프트막은, ArF 엑시머 레이저의 노광광을 2％ 이상의 투과율로 투과시키는 기능과, 상기 위상 시프트막을 투과한 상기 노광광에 대하여 상기 위상 시프트막의 두께와 동일한 거리만큼 공기 중을 통과한 상기 노광광과의 사이에서 150도 이상 180도 이하의 위상차를 발생시키는 기능을 가지고,
상기 위상 시프트막은, 상기 투광성 기판측으로부터 하층과 상층이 적층된 구조를 포함하고,
상기 하층은, 규소를 포함하는 재료 또는 규소를 포함하는 재료에 산소 이외의 비금속 원소 및 반금속 원소에서 선택되는 1 이상의 원소를 함유하는 재료로 형성되고,
상기 상층은, 그 표층 부분을 제외하고, 규소 및 질소를 포함하는 재료, 또는 규소 및 질소를 포함하는 재료에 산소를 제외한 비금속 원소 및 반금속 원소에서 선택되는 1 이상의 원소를 함유하는 재료로 형성되고,
상기 하층은, 굴절률(n)이 1.8 미만이고, 또한 소쇠 계수(k)가 2.0 이상이고,
상기 상층은, 굴절률(n)이 2.3 이상이고, 또한 소쇠 계수(k)가 1.0 이하이고,
상기 상층은, 상기 하층보다도 두께가 두꺼운 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크.
(구성 2)
상기 하층은, 두께가 12nm 미만인 것을 특징으로 하는 구성 1에 기재된 마스크 블랭크.
(구성 3)
상기 상층의 두께는, 상기 하층의 두께의 5배 이상인 것을 특징으로 하는 구성 1 또는 2에 기재된 마스크 블랭크.
(구성 4)
상기 하층은, 규소 및 질소를 포함하는 재료, 또는 규소 및 질소를 포함하는 재료에 산소 이외의 비금속 원소 및 반금속 원소에서 선택되는 1 이상의 원소를 함유한 재료로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 구성 1 내지 3 중 어느 한 항에 기재된 마스크 블랭크.
(구성 5)
상기 하층은, 질소 함유량이 40원자％ 이하인 것을 특징으로 하는 구성 1 내지 4 중 어느 한 항에 기재된 마스크 블랭크.
(구성 6)
상기 상층의 표층 부분은, 상기 표층 부분을 제외한 상층을 형성하는 재료에 산소를 첨가한 재료로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 구성 1 내지 5 중 어느 한 항에 기재된 마스크 블랭크.
(구성 7)
상기 상층은, 질소 함유량이 50원자％보다도 큰 것을 특징으로 하는 구성 1 내지 6 중 어느 한 항에 기재된 마스크 블랭크.
(구성 8)
상기 하층은, 상기 투광성 기판의 표면에 접해서 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 구성 1 내지 7 중 어느 한 항에 기재된 마스크 블랭크.
(구성 9)
상기 위상 시프트막 상에, 차광막을 구비하는 것을 특징으로 하는 구성 1 내지 8 중 어느 한 항에 기재된 마스크 블랭크.
(구성 10)
상기 차광막은, 크롬을 함유하는 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 구성 9에 기재된 마스크 블랭크.
(구성 11)
상기 차광막은, 전이 금속과 규소를 함유하는 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 구성 9에 기재된 마스크 블랭크.
(구성 12)
상기 차광막은, 상기 위상 시프트막측에서부터 크롬을 함유하는 재료를 포함하는 층과 전이 금속과 규소를 함유하는 재료를 포함하는 층이 이 순서대로 적층된 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 구성 9에 기재된 마스크 블랭크.
(구성 13)
투광성 기판 상에 전사 패턴이 형성된 위상 시프트막을 구비한 위상 시프트 마스크이며,
상기 위상 시프트막은, ArF 엑시머 레이저의 노광광을 2％ 이상의 투과율로 투과시키는 기능과, 상기 위상 시프트막을 투과한 상기 노광광에 대하여 상기 위상 시프트막의 두께와 동일한 거리만큼 공기 중을 통과한 상기 노광광과의 사이에서 150도 이상 180도 이하의 위상차를 발생시키는 기능을 가지고,
상기 위상 시프트막은, 상기 투광성 기판측으로부터 하층과 상층이 적층된 구조를 포함하고,
상기 하층은, 규소를 포함하는 재료, 또는 규소를 포함하는 재료에 산소 이외의 비금속 원소 및 반금속 원소에서 선택되는 1 이상의 원소를 함유하는 재료로 형성되고,
상기 상층은, 그 표층 부분을 제외하고, 규소 및 질소를 포함하는 재료, 또는 규소 및 질소를 포함하는 재료에 산소를 제외한 비금속 원소 및 반금속 원소에서 선택되는 1 이상의 원소를 함유하는 재료로 형성되고,
상기 하층은, 굴절률(n)이 1.8 미만이고, 또한 소쇠 계수(k)가 2.0 이상이고,
상기 상층은, 굴절률(n)이 2.3 이상이고, 또한 소쇠 계수(k)가 1.0 이하이고,
상기 상층은, 상기 하층보다도 두께가 두꺼운 것을 특징으로 하는 위상 시프트 마스크.
(구성 14)
상기 하층은, 두께가 12nm 미만인 것을 특징으로 하는 구성 13에 기재된 위상 시프트 마스크.
(구성 15)
상기 상층의 두께는, 상기 하층의 두께의 5배 이상인 것을 특징으로 하는 구성 13 또는 14에 기재된 위상 시프트 마스크.
(구성 16)
상기 하층은, 규소 및 질소를 포함하는 재료, 또는 규소 및 질소를 포함하는 재료에 산소 이외의 비금속 원소 및 반금속 원소에서 선택되는 1 이상의 원소를 함유한 재료로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 구성 13 내지 15 중 어느 한 항에 기재된 위상 시프트 마스크.
(구성 17)
상기 하층은, 질소 함유량이 40원자％ 이하인 것을 특징으로 하는 구성 13 내지 16 중 어느 한 항에 기재된 위상 시프트 마스크.
(구성 18)
상기 상층의 표층 부분은, 상기 표층 부분을 제외한 상층을 형성하는 재료에 산소를 첨가한 재료로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 구성 13 내지 17 중 어느 한 항에 기재된 위상 시프트 마스크.
(구성 19)
상기 상층은, 질소 함유량이 50원자％보다도 큰 것을 특징으로 하는 구성 13 내지 18 중 어느 한 항에 기재된 위상 시프트 마스크.
(구성 20)
상기 하층은, 상기 투광성 기판의 표면에 접해서 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 구성 13 내지 19 중 어느 한 항에 기재된 위상 시프트 마스크.
(구성 21)
상기 위상 시프트막 상에 차광 패턴이 형성된 차광막을 구비하는 것을 특징으로 하는 구성 13 내지 20 중 어느 한 항에 기재된 위상 시프트 마스크.
(구성 22)
상기 차광막은, 크롬을 함유하는 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 구성 21에 기재된 위상 시프트 마스크.
(구성 23)
상기 차광막은, 전이 금속과 규소를 함유하는 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 구성 21에 기재된 위상 시프트 마스크.
(구성 24)
상기 차광막은, 상기 위상 시프트막측에서부터 크롬을 함유하는 재료를 포함하는 층과 전이 금속과 규소를 함유하는 재료를 포함하는 층이 이 순서대로 적층된 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 구성 21에 기재된 위상 시프트 마스크.
(구성 25)
상기 차광막이 적층되어 있지 않은 상기 위상 시프트막의 영역에서의 상기 투광성 기판측으로부터 입사하는 상기 노광광에 대한 이면 반사율이 35％ 이상인 것을 특징으로 하는 구성 21 내지 24 중 어느 한 항에 기재된 위상 시프트 마스크.
(구성 26)
상기 차광막이 적층되어 있는 상기 위상 시프트막의 영역에서의 상기 투광성 기판측으로부터 입사하는 상기 노광광에 대한 이면 반사율이 30％ 이상인 것을 특징으로 하는 구성 21 내지 25 중 어느 한 항에 기재된 위상 시프트 마스크.
(구성 27)
구성 21 내지 26 중 어느 한 항에 기재된 위상 시프트 마스크를 사용하여, 반도체 기판 상의 레지스트막에 전사 패턴을 노광 전사하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 디바이스의 제조 방법.
본 발명의 마스크 블랭크는, 투광성 기판 상에 위상 시프트막을 구비하고 있고, 그 위상 시프트막은, ArF 노광광에 대하여 소정의 투과율로 투과하는 기능과 그 투과하는 ArF 노광광에 대하여 소정의 위상차를 발생시키는 기능을 겸비하면서, Si3N4로 이루어지는 위상 시프트막보다도 ArF 내광성을 높게 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 형태에서의 마스크 블랭크의 구성을 도시하는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시 형태에서의 위상 시프트 마스크의 제조 공정을 도시하는 단면 모식도이다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대해서 설명한다. 본원 발명자 등은, MoSi계 재료보다도 ArF 내광성이 높은 재료인 SiN계 재료를 사용하는 위상 시프트막에 있어서, ArF 노광광을 소정의 투과율로 투과하는 기능과 소정의 위상차를 발생시키는 기능을 겸비하면서, ArF 내광성을 더욱 높이는 수단에 대해서, 예의 연구를 행하였다.
종래의 위상 시프트막을 형성하는 재료는, 굴절률(n)이 가능한 한 크고, 또한 소쇠 계수(k)가 너무 크지 않고 너무 작지 않은 범위 내에 있는 것이 바람직한 것으로 여겨지고 있다. 종래의 위상 시프트막은, 주로 위상 시프트막의 내부에서 ArF 노광광을 흡수함으로써 소정의 투과율로 ArF 노광광을 투과시키면서, 그 투과하는 ArF 노광광에 대하여 소정의 위상차를 발생시키는 설계 사상으로 되어 있기 때문이다. 종래의 위상 시프트막의 설계 사상에 의해, 투광성 기판 상에 Si3N4를 사용한 위상 시프트막의 패턴을 형성하여, 위상 시프트 마스크를 제조한 경우, 투광성 기판측으로부터 위상 시프트막 내에 입사한 ArF 노광광은 위상 시프트막 내에서 흡수되고, 소정의 투과율로 ArF 노광광이 위상 시프트막으로부터 출사한다. 이 위상 시프트막 내에서 ArF 노광광이 흡수될 때, 막 내의 규소가 광 여기한다. 위상 시프트막 중에서의 광 여기하는 규소의 비율이 높아질수록, 산소를 결합해서 체적 팽창하는 규소의 비율이 높아지고, CD 변화량이 커지게 된다.
한편, 위상 시프트막에 요구되는 ArF 노광광에 대한 소정의 투과율이 낮아, Si3N4의 층만으로는, 그 소정의 투과율로 할 수 없는 경우, 위상 시프트막을 질소 함유량이 상대적으로 많은 Si3N4의 고투과층과 질소 함유량이 상대적으로 적은 SiN의 저투과층과의 적층 구조로 하는 것이 필요하게 된다. 이 경우, ArF 노광광이 SiN의 저투과층을 투과할 때, Si3N4의 고투과층을 투과할 때보다도 많이, ArF 노광광을 흡수하게 된다. SiN의 저투과층은 질소 함유량이 적기 때문에, Si3N4의 고투과층 중의 규소보다도 저투과층 중의 규소가 더 광 여기하기 쉬워, 저투과층의 CD 변화량이 커져버리는 것은 피하기 어렵다. 이상과 같이, 종래의 위상 시프트막의 설계 사상을 적용해도, SiN계 재료의 위상 시프트막의 ArF 내광성을 더 높이는 것은 곤란하다.
본 발명자들은, 위상 시프트막의 ArF 노광광에 대한 투과율을 소정값으로 하기 위해서, 투광성 기판과 위상 시프트막과의 계면에서의 반사율(이면 반사율)을 종래의 위상 시프트막보다도 높게 함으로써, 위상 시프트막의 ArF 노광광에 대한 내광성을 높일 수 있는 것은 아닌가라고 생각하였다. 투광성 기판측으로부터 위상 시프트막에 ArF 노광광이 입사할 때, 투광성 기판과 위상 시프트막과의 계면에서 반사되는 ArF 노광광의 광량을 종래보다도 높게 함으로써, 위상 시프트막의 내부에 입사하는 노광광의 광량을 낮출 수 있다. 이에 의해, 위상 시프트막 내에서 흡수되는 ArF 노광광의 광량을 종래보다도 적게 해도, 위상 시프트막으로부터 출사하는 ArF 노광광의 광량을 종래의 위상 시프트막과 동등하게 할 수 있다. 그에 의해, 위상 시프트막의 내부에서 규소가 광 여기하기 어려워져, 그 위상 시프트막의 ArF 내광성을 높일 수 있다.
단층 구조의 위상 시프트막에서는, 이면 반사율을 종래의 위상 시프트막보다도 높게 하는 것이 어렵다. 따라서, SiN계의 고투과층과 SiN계의 저투과층의 적층 구조의 위상 시프트막으로 검토를 행하였다. 고투과층에 질소 함유량이 높은 SiN을 적용하고, 저투과층에 질소 함유량이 낮은 SiN을 적용한 위상 시프트막으로 검토한 결과, 소정의 위상차와 소정의 투과율의 조건을 만족하는 막 설계는 가능하지만, 단순하게 이들 층을 적층한 것만으로는, 위상 시프트막의 전체에 있어서의 이면 반사율을 높이는 것은 어려운 것을 알았다. Si3N4와 같은 질소 함유량이 높은 SiN은, 굴절률(n)이 크고, 소쇠 계수(k)가 작은 재료이며, 이 재료를 위상 시프트막의 투광성 기판측에 배치되는 하층에 적용해도, ArF 노광광에 대한 이면 반사율은 높아지지 않는다. 이 때문에, Si3N4와 같은 질소 함유량이 높은 SiN은, 위상 시프트막의 상층에 적용하기로 하였다.
ArF 노광광에 대한 위상 시프트막의 이면 반사율을 높이기 위해서는, 투광성 기판과 위상 시프트막의 하층과의 계면에서의 반사뿐만 아니라, 위상 시프트막을 구성하는 하층과 상층과의 계면에서의 반사도 높게 하는 것이 요망된다. 이러한 조건을 만족시키기 위해, 하층에는, 굴절률(n)이 작고, 소쇠 계수(k)가 큰 재료를 적용하기로 하였다. 질소 함유량이 낮은 SiN은, 그러한 광학 특성을 갖기 때문에, 이것을 위상 시프트막의 하층에 적용하기로 하였다. 즉, 투광성 기판 상에, 질소 함유량이 낮은 SiN계 재료의 하층과 질소 함유량이 높은 SiN계 재료의 상층을 적층한 구조를 구비하는 위상 시프트막을 설치한 마스크 블랭크로 하였다.
하층은, 투광성 기판보다도 소쇠 계수(k)가 대폭 큰 재료로 형성되어 있기 때문에, 투광성 기판측으로부터 조사된 ArF 노광광은, 투광성 기판과 하층과의 계면에서 종래의 위상 시프트막보다도 높은 광량 비율로 반사된다. 그리고, 상층은 하층보다도 소쇠 계수(k)는 작지만, 굴절률이 큰 재료로 형성되어 있기 때문에, 하층의 내부에 입사한 ArF 노광광은, 하층과 상층과의 계면에서도 일부 반사된다. 즉, 이러한 위상 시프트막은, 투광성 기판과 하층의 계면과, 하층과 상층의 계면의 2군데에서 ArF 노광광을 반사하기 때문에, 종래의 위상 시프트막보다도 ArF 노광광에 대한 이면 반사율이 높아진다. 이러한 새로운 설계 사상을 위상 시프트막에 대하여 적용하고, 상층과 하층을 형성하는 재료의 성막 조건 등을 조정하고, 상층 및 하층의 굴절률(n), 소쇠 계수(k) 및 막 두께를 조정함으로써, ArF 노광광에 대한 소정의 투과율과 소정의 위상차를 겸비하면서, 소정의 이면 반사율이 되는 위상 시프트막을 형성할 수 있었다. 이상과 같은 위상 시프트막의 구성으로 함으로써, 상기 기술적 과제를 해결할 수 있다는 결론에 이르렀다.
즉, 본 발명은 투광성 기판 상에 위상 시프트막을 구비한 마스크 블랭크이며, 위상 시프트막은, ArF 엑시머 레이저의 노광광을 2％ 이상의 투과율로 투과시키는 기능과, 위상 시프트막을 투과한 상기 노광광에 대하여 상기 위상 시프트막의 두께와 동일한 거리만큼 공기 중을 통과한 노광광과의 사이에서 150도 이상 180도 이하의 위상차를 발생시키는 기능을 가지고, 위상 시프트막은, 투광성 기판측으로부터 하층과 상층이 적층된 구조를 포함하고, 하층은, 규소를 포함하는 재료, 또는 규소를 포함하는 재료에 산소 이외의 비금속 원소 및 반금속 원소에서 선택되는 1 이상의 원소를 함유하는 재료로 형성되고, 상층은, 그 표층 부분을 제외하고, 규소 및 질소를 포함하는 재료, 또는 규소 및 질소를 포함하는 재료에 산소를 제외한 비금속 원소 및 반금속 원소에서 선택되는 1 이상의 원소를 함유하는 재료로 형성되고, 하층은, 굴절률(n)이 1.8 미만이고, 또한 소쇠 계수(k)가 2.0 이상이며, 상층은, 굴절률(n)이 2.3 이상이고, 또한 소쇠 계수(k)가 1.0 이하이고, 상층은, 하층보다도 두께가 두꺼운 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크이다.
도 1은, 본 발명의 실시 형태에 따른 마스크 블랭크(100)의 구성을 도시하는 단면도이다. 도 1에 도시하는 본 발명의 마스크 블랭크(100)는, 투광성 기판(1) 상에 위상 시프트막(2), 차광막(3) 및 하드 마스크막(4)이 이 순서대로 적층된 구조를 가진다.
투광성 기판(1)은, 합성 석영 유리 이외에, 석영 유리, 알루미노실리케이트 유리, 소다석회 유리, 저열팽창 유리(SiO2-TiO2 유리 등) 등으로 형성할 수 있다. 이들 중에서도, 합성 석영 유리는, ArF 엑시머 레이저 광에 대한 투과율이 높아, 마스크 블랭크의 투광성 기판(1)을 형성하는 재료로서 특히 바람직하다. 투광성 기판(1)을 형성하는 재료의 ArF 노광광의 파장(약 193nm)에 있어서의 굴절률(n)은, 1.5 이상 1.6 이하인 것이 바람직하고, 1.52 이상 1.59 이하이면 보다 바람직하고, 1.54 이상 1.58 이하이면 더욱 바람직하다.
위상 시프트막(2)에는, ArF 노광광에 대한 투과율이 2％ 이상일 것이 요구된다. 위상 시프트막(2)의 내부를 투과한 노광광과 공기 중을 투과한 노광광과의 사이에서 충분한 위상 시프트 효과를 발생시키기 위해서는, 노광광에 대한 투과율이 적어도 2％는 필요하다. 위상 시프트막(2)의 노광광에 대한 투과율은, 3％ 이상이면 바람직하고, 4％ 이상이면 보다 바람직하다. 한편, 위상 시프트막(2)의 노광광에 대한 투과율이 높아짐에 따라서, 이면 반사율을 높이는 것이 어려워진다. 이 때문에, 위상 시프트막(2)의 노광광에 대한 투과율은, 30％ 이하이면 바람직하고, 20％ 이하이면 보다 바람직하고, 10％ 이하이면 더욱 바람직하다.
위상 시프트막(2)은, 적절한 위상 시프트 효과를 얻기 위해서, 투과하는 ArF 노광광에 대하여, 이 위상 시프트막(2)의 두께와 동일한 거리만큼 공기 중을 통과한 광과의 사이에서 발생하는 위상차가 150도 이상 180도 이하의 범위가 되도록 조정되어 있을 것이 요구된다. 위상 시프트막(2)에 있어서의 상기 위상차의 하한값은, 155도 이상인 것이 바람직하고, 160도 이상이면 보다 바람직하다. 한편, 위상 시프트막(2)에 있어서의 상기 위상차의 상한값은, 179도 이하인 것이 바람직하고, 177도 이하이면 보다 바람직하다. 위상 시프트막(2)에 패턴을 형성할 때의 건식 에칭 시에, 투광성 기판(1)이 미소하게 에칭되는 것에 의한 위상차의 증가의 영향을 작게 하기 위해서이다. 또한, 최근의 노광 장치에 의한 위상 시프트 마스크에의 ArF 노광광의 조사 방식이, 위상 시프트막(2)의 막면의 수직 방향에 대하여 소정 각도로 경사진 방향으로부터 ArF 노광광을 입사시키는 것이 증가되고 있기 때문이기도 하다.
위상 시프트막(2)은, ArF 노광광이 위상 시프트막(2)의 내부에 입사해서 규소를 광 여기시키는 것을 억제하는 관점에서, 투광성 기판(1) 상에 위상 시프트막(2)만이 존재하는 상태에 있어서, ArF 노광광에 대한 투광성 기판(1)측(이면측)의 반사율(이면 반사율)이 적어도 35％ 이상일 것이 요구된다. 투광성 기판(1) 상에 위상 시프트막(2)만이 존재하는 상태란, 이 마스크 블랭크(100)로부터 위상 시프트 마스크(200)(도 2의 (g) 참조)를 제조했을 때, 위상 시프트 패턴(2a) 상에 차광 패턴(3b)이 적층되어 있지 않은 상태(차광 패턴(3b)이 적층되어 있지 않은 위상 시프트 패턴(2a)의 영역)를 말한다. 한편, 위상 시프트막(2)만이 존재하는 상태에서의 이면 반사율이 너무 높으면, 이 마스크 블랭크(100)로부터 제조된 위상 시프트 마스크(200)를 사용해서 전사 대상물(반도체 웨이퍼 상의 레지스트막 등)에 노광 전사를 행했을 때, 위상 시프트막(2)의 이면측의 반사광에 의해 노광 전사 상에 미치는 영향이 커지기 때문에, 바람직하지 않다. 이 관점에서, 위상 시프트막(2)의 ArF 노광광에 대한 이면 반사율은, 45％ 이하인 것이 바람직하다.
위상 시프트막(2)은, 투광성 기판(1)측으로부터, 하층(21)과 상층(22)이 적층된 구조를 가진다. 위상 시프트막(2)의 전체에서, 상기 투과율, 위상차, 이면 반사율의 각 조건을 적어도 만족할 필요가 있다. 위상 시프트막(2)이 상기 조건을 만족하기 위해서는, 하층(21)의 굴절률(n)은, 1.80 미만일 것이 요구된다. 하층(21)의 굴절률(n)은, 1.75 이하이면 바람직하고, 1.70 이하이면 보다 바람직하다. 또한, 하층(21)의 굴절률(n)은, 1.00 이상이면 바람직하고, 1.10 이상이면 보다 바람직하다. 하층(21)의 소쇠 계수(k)는, 2.00 이상일 것이 요구된다. 하층(21)의 소쇠 계수(k)는, 2.10 이상이면 바람직하고, 2.20 이상이면 보다 바람직하다. 또한, 하층(21)의 소쇠 계수(k)는, 2.90 이하이면 바람직하고, 2.80 이하이면 보다 바람직하다. 또한, 하층(21)의 굴절률(n) 및 소쇠 계수(k)는, 하층(21)의 전체를 광학적으로 균일한 1개의 층으로 간주해서 도출된 수치이다.
위상 시프트막(2)이 상기 조건을 만족하기 위해서는, 상층(22)의 굴절률(n)은, 2.30 이상일 것이 요구된다. 상층(22)의 굴절률(n)은, 2.40 이상이면 바람직하다. 또한, 상층(22)의 굴절률(n)은, 2.80 이하이면 바람직하고, 2.70 이하이면 보다 바람직하다. 상층(22)의 소쇠 계수(k)는, 1.00 이하일 것이 요구된다. 상층(22)의 소쇠 계수(k)는, 0.90 이하이면 바람직하고, 0.70 이하이면 보다 바람직하다. 또한, 상층(22)의 소쇠 계수(k)는, 0.20 이상이면 바람직하고, 0.30 이상이면 보다 바람직하다. 또한, 상층(22)의 굴절률(n) 및 소쇠 계수(k)는, 후술하는 표층 부분을 포함하는 상층(22)의 전체를 광학적으로 균일한 1개의 층으로 간주해서 도출된 수치이다.
위상 시프트막(2)을 포함하는 박막의 굴절률(n)과 소쇠 계수(k)는, 그 박막의 조성만으로 결정되는 것이 아니다. 그 박막의 막 밀도나 결정 상태 등도 굴절률(n)이나 소쇠 계수(k)를 좌우하는 요소이다. 이 때문에, 반응성 스퍼터링으로 박막을 성막할 때의 여러 조건을 조정하여, 그 박막이 원하는 굴절률(n) 및 소쇠 계수(k)가 되도록 성막한다. 하층(21)과 상층(22)을, 상기의 굴절률(n)과 소쇠 계수(k)의 범위로 하기 위해서는, 반응성 스퍼터링으로 성막할 때 희가스와 반응성 가스(산소 가스, 질소 가스 등)의 혼합 가스의 비율을 조정하는 것에만 한정되지 않는다. 반응성 스퍼터링으로 성막할 때에 있어서의 성막실 내의 압력, 스퍼터링 타깃에 인가하는 전력, 타깃과 투광성 기판(1)과의 사이의 거리 등의 위치 관계 등 여러가지에 걸친다. 이러한 성막 조건은 성막 장치에 고유한 것이며, 형성되는 하층(21) 및 상층(22)이 원하는 굴절률(n) 및 소쇠 계수(k)가 되도록 적절히 조정되는 것이다.
위상 시프트막(2)이 상기 조건을 만족하기 위해서는, 상기 하층(21)과 상층(22)의 광학 특성 외에, 상층(22)의 두께는, 하층(21)의 두께보다도 두꺼울 것이 적어도 필요하다. 상층(22)은, 그 요구되는 광학 특성을 만족시키기 위해 질소 함유량이 많은 재료가 적용되어, ArF 내광성이 상대적으로 높은 경향을 가지는 것에 반해, 하층(21)은, 그 요구되는 광학 특성을 만족시키기 위해 질소 함유량이 적은 재료가 적용되어, ArF 내광성이 상대적으로 낮은 경향을 가진다. 위상 시프트막(2)의 이면 반사율을 높게 하고 있는 것은, 위상 시프트막(2)의 ArF 내광성을 높이기 위함인 것을 고려하면, ArF 내광성이 상대적으로 낮은 경향을 가지는 하층(21)의 두께는, ArF 내광성이 상대적으로 높은 경향을 가지는 상층(22)의 두께보다도 얇게 할 필요가 있기 때문이다.
하층(21)의 두께는, 위상 시프트막(2)에 요구되는 소정의 투과율, 위상차 및 이면 반사율의 조건을 만족시킬 수 있는 범위에서, 최대한 얇게 하는 것이 요망된다. 하층(21)의 두께는 12nm 미만이면 바람직하고, 11nm 이하이면 보다 바람직하고, 10nm 이하이면 더욱 바람직하다. 또한, 특히 위상 시프트막(2)의 이면 반사율의 점을 고려하면, 하층(21)의 두께는, 3nm 이상인 것이 바람직하고, 4nm 이상이면 보다 바람직하고, 5nm 이상이면 더욱 바람직하다.
상층(22)은 ArF 내광성이 상대적으로 높은 재료로 형성되기 때문에, 위상 시프트막(2)에 요구되는 소정의 투과율, 위상차 및 이면 반사율의 조건을 만족시킬 수 있는 범위에서, 위상 시프트막(2)의 전체 막 두께에 대한 상층(22)의 두께의 비율을 최대한 크게 하는 것이 요망된다. 상층(22)의 두께는, 하층(21)의 두께의 5배 이상인 것이 바람직하고, 5.5배 이상이면 보다 바람직하고, 6배 이상이면 더욱 바람직하다. 또한, 상층(22)의 두께는, 하층(21)의 두께의 10배 이하이면 보다 바람직하다. 상층(22)의 두께는 80nm 이하이면 바람직하고, 70nm 이하이면 보다 바람직하고, 65nm 이하이면 더욱 바람직하다. 또한, 상층(22)의 두께는, 50nm 이상인 것이 바람직하고, 55nm 이상이면 보다 바람직하다.
하층(21)은, 규소를 포함하는 재료, 또는 규소를 포함하는 재료에 산소를 제외한 비금속 원소 및 반금속 원소에서 선택되는 1 이상의 원소를 함유하는 재료로 형성된다. 하층(21)에는, ArF 노광광에 대한 내광성이 저하되는 요인으로 될 수 있는 전이 금속은 함유하지 않는다. 전이 금속을 제외한 금속 원소에 대해서도, ArF 노광광에 대한 내광성이 저하되는 요인으로 될 수 있을 가능성은 부정할 수 없기 때문에, 함유시키지 않는 것이 바람직하다. 하층(21)은, 규소 외에, 어느 반금속 원소를 함유해도 된다. 이 반금속 원소 중에서도, 붕소, 게르마늄, 안티몬 및 텔루륨에서 선택되는 1 이상의 원소를 함유시키면, 스퍼터링 타깃으로서 사용하는 규소의 도전성을 높이는 것을 기대할 수 있기 때문에 바람직하다.
하층(21)은, 산소 이외의 비금속 원소를 함유해도 된다. 이 비금속 원소 중에서도, 질소, 탄소, 불소 및 수소에서 선택되는 1 이상의 원소를 함유시키면 바람직하다. 이 비금속 원소에는, 헬륨(He), 아르곤(Ar), 크립톤(Kr) 및 크세논(Xe) 등의 희가스도 포함된다. 하층(21)은, 적극적으로 산소를 함유시키지 않는다(X선 광전자 분광법 등에 의한 조성 분석을 했을 때의 산소 함유량이, 검출 하한값 이하). 하층(21)을 형성하는 재료 중에 산소를 함유시킴으로써 발생하는 하층(21)의 소쇠 계수(k)의 저하가 다른 비금속 원소에 비해서 크고, 위상 시프트막(2)의 이면 반사율을 크게 저하시키지 않기 때문이다.
하층(21)은, 규소 및 질소를 포함하는 재료, 또는 규소 및 질소를 포함하는 재료에 산소를 제외한 비금속 원소 및 반금속 원소에서 선택되는 1 이상의 원소를 함유하는 재료로 형성되어 있는 것이 바람직하다. 질소를 함유하는 규소계 재료가 질소를 함유하고 있지 않은 규소계 재료보다도 ArF 노광광에 대한 내광성이 더 높아지기 때문이다. 또한, 하층(21)에 위상 시프트 패턴을 형성했을 때의 패턴 측벽의 산화가 억제되기 때문이다. 단, 하층(21)을 형성하는 재료 중의 질소 함유량이 많아짐에 따라서, 굴절률(n)은 커지고, 소쇠 계수(k)는 작아진다. 이 때문에, 하층(21)을 형성하는 재료 중의 질소 함유량은, 40원자％ 이하인 것이 바람직하고, 36원자％ 이하이면 보다 바람직하고, 32원자％ 이하이면 더욱 바람직하다.
상층(22)은, 그 표층 부분을 제외하고, 규소 및 질소를 포함하는 재료, 또는 규소 및 질소를 포함하는 재료에 산소를 제외한 비금속 원소 및 반금속 원소에서 선택되는 1 이상의 원소를 함유하는 재료로 형성된다. 상층(22)의 표층 부분이란, 상층(22)의 하층(21)측과는 반대측의 표층 부분을 말한다. 성막 장치로 투광성 기판(1) 상에 위상 시프트막(2)을 성막 완료한 후, 막 표면의 세정 처리가 행하여진다. 이 상층(22)의 표층 부분은, 세정 처리 시에 세정액이나 린스액에 노출되기 때문에, 성막 시의 조성에 관계없이 산화가 진행하는 것은 피하기 어렵다. 또한, 위상 시프트막(2)이 대기 중에 노출되는 것이나 대기 중에서 가열 처리를 행한 것에 의해서도 상층(22)의 표층 부분의 산화가 진행한다. 상기한 바와 같이, 상층(22)은 굴절률(n)이 높은 재료일수록 바람직하다. 재료 중의 산소 함유량이 증가함에 따라서 굴절률(n)은 저하되는 경향이 있기 때문에, 표층 부분을 제외하고, 성막 시에 있어서 상층(22)에 산소를 적극적으로 함유시키지는 않는다(X선 광전자 분광법 등에 의한 조성 분석을 했을 때의 산소 함유량이, 검출 하한값 이하). 이러한 점에서, 상층(22)의 표층 부분은, 표층 부분을 제외한 상층을 형성하는 재료에 산소를 첨가한 재료로 형성되게 된다.
상층(22)의 표층 부분은, 다양한 산화 처리로 형성해도 된다. 표층을 안정된 산화층으로 하는 것이 가능하기 때문이다. 이 산화 처리로서는, 예를 들어 대기 등의 산소를 함유하는 기체 중에서의 가열 처리, 산소를 함유하는 기체 중에서의 플래시 램프 등에 의한 광조사 처리, 오존이나 산소 플라즈마를 상층(22)의 표면에 접촉시키는 처리 등을 들 수 있다. 특히, 위상 시프트막(2)의 막 응력을 저감하는 작용도 동시에 얻어지는 가열 처리나 플래시 램프 등에 의한 광조사 처리를 사용하는 것이 바람직하다. 상층(22)의 표층 부분은, 두께가 1nm 이상인 것이 바람직하고, 1.5nm 이상이면 보다 바람직하다. 또한, 상층(22)의 표층 부분은, 두께가 5nm 이하인 것이 바람직하고, 3nm 이하이면 보다 바람직하다.
상층(22)에는, ArF 노광광에 대한 내광성이 저하되는 요인으로 될 수 있는 전이 금속은 함유하지 않는다. 전이 금속을 제외한 금속 원소에 대해서도, ArF 노광광에 대한 내광성이 저하되는 요인으로 될 수 있을 가능성은 부정할 수 없기 때문에, 함유시키지 않는 것이 바람직하다. 상층(22)은, 규소 외에, 어느 반금속 원소를 함유해도 된다. 이 반금속 원소 중에서도, 붕소, 게르마늄, 안티몬 및 텔루륨에서 선택되는 1 이상의 원소를 함유시키면, 스퍼터링 타깃으로서 사용하는 규소의 도전성을 높이는 것을 기대할 수 있기 때문에 바람직하다.
상층(22)은, 산소 이외의 비금속 원소를 함유해도 된다. 이 비금속 원소 중에서도, 질소, 탄소, 불소 및 수소에서 선택되는 1 이상의 원소를 함유시키면 바람직하다. 이 비금속 원소에는, 헬륨(He), 아르곤(Ar), 크립톤(Kr) 및 크세논(Xe) 등의 희가스도 포함된다. 상층(22)은 굴절률(n)이 큰 재료일수록 바람직하고, 규소계 재료는 질소 함유량이 많아질수록 굴절률(n)이 커지는 경향이 있다. 이 때문에, 상층(22)을 형성하는 재료에 포함되는 반금속 원소와 비금속 원소의 합계 함유량은 10원자％ 이하인 것이 바람직하고, 5원자％ 이하이면 보다 바람직하고, 적극적으로 함유시키지 않으면 더욱 바람직하다. 한편, 상기의 이유로, 상층(22)을 형성하는 재료 중의 질소 함유량은, 적어도 하층(21)을 형성하는 재료 중의 질소 함유량보다도 많을 것이 요구된다. 상층(22)을 형성하는 재료 중의 질소 함유량은, 50원자％보다도 큰 것이 바람직하고, 52원자％ 이상이면 보다 바람직하고, 55원자％ 이상이면 더욱 바람직하다.
하층(21)은, 투광성 기판(1)의 표면에 접해서 형성되어 있는 것이 바람직하다. 하층(21)이 투광성 기판(1)의 표면과 접한 구성으로 하는 것이, 상기의 위상 시프트막(2)의 하층(21)과 상층(22)의 적층 구조에 의해 발생하는 이면 반사율을 높이는 효과가 보다 얻어지기 때문이다. 위상 시프트막(2)의 이면 반사율을 높이는 효과에 미치는 영향이 미소하면, 투광성 기판(1)과 위상 시프트막(2)과의 사이에 에칭 스토퍼막을 설치해도 된다. 이 경우, 에칭 스토퍼막의 두께는, 10nm 이하일 것이 필요하고, 7nm 이하이면 바람직하고, 5nm 이하이면 보다 바람직하다. 또한, 에칭 스토퍼로서 유효하게 기능한다는 관점에서, 에칭 스토퍼막의 두께는, 3nm 이상일 것이 필요하다. 에칭 스토퍼막을 형성하는 재료의 소쇠 계수(k)는, 0.1 미만일 것이 필요하고, 0.05 이하이면 바람직하고, 0.01 이하이면 보다 바람직하다. 또한, 이 경우의 에칭 스토퍼막을 형성하는 재료의 굴절률(n)은, 1.9 이하일 것이 적어도 필요하고, 1.7 이하이면 바람직하다. 에칭 스토퍼막을 형성하는 재료의 굴절률(n)은, 1.55 이상인 것이 바람직하다.
하층(21)을 형성하는 재료와 표층 부분을 제외한 상층(22)을 형성하는 재료는, 모두 동일한 원소를 포함하고 있는 것이 바람직하다. 상층(22)과 하층(21)은, 동일한 에칭 가스를 사용한 건식 에칭에 의해 패터닝된다. 이 때문에, 상층(22)과 하층(21)은, 동일한 에칭 챔버 내에서 에칭하는 것이 바람직하다. 상층(22)과 하층(21)을 형성하는 각 재료를 구성하고 있는 원소가 동일하면, 상층(22)에서 하층(21)으로 건식 에칭하는 대상이 바뀌어 갈 때의 에칭 챔버 내의 환경 변화를 작게 할 수 있다. 동일한 에칭 가스에 의한 건식 에칭으로 위상 시프트막(2)이 패터닝될 때에 있어서의, 상층(22)의 에칭 레이트에 대한 하층(21)의 에칭 레이트의 비율은, 3.0 이하인 것이 바람직하고, 2.5 이하이면 보다 바람직하다. 또한, 동일한 에칭 가스에 의한 건식 에칭으로 위상 시프트막(2)이 패터닝될 때에 있어서의, 상층(22)의 에칭 레이트에 대한 하층(21)의 에칭 레이트의 비율은, 1.0 이상인 것이 바람직하다.
위상 시프트막(2)에 있어서의 하층(21) 및 상층(22)은, 스퍼터링에 의해 형성되는데, DC 스퍼터링, RF 스퍼터링 및 이온빔 스퍼터링 등의 어느 스퍼터링이든 적용 가능하다. 성막 레이트를 고려하면, DC 스퍼터링을 적용하는 것이 바람직하다. 도전성이 낮은 타깃을 사용하는 경우에는, RF 스퍼터링이나 이온빔 스퍼터링을 적용하는 것이 바람직하지만, 성막 레이트를 고려하면, RF 스퍼터링을 적용하면 보다 바람직하다.
마스크 블랭크(100)는, 위상 시프트막(2) 상에 차광막(3)을 구비한다. 일반적으로, 바이너리 마스크에서는, 전사 패턴이 형성되는 영역(전사 패턴 형성 영역)의 외주 영역은, 노광 장치를 사용해서 반도체 웨이퍼 상의 레지스트막에 노광 전사했을 때 외주 영역을 투과한 노광광에 의한 영향을 레지스트막이 받지 않도록, 소정값 이상의 광학 농도(OD)를 확보할 것이 요구되고 있다. 이 점에 대해서는, 위상 시프트 마스크의 경우도 동일하다. 통상, 위상 시프트 마스크를 포함하는 전사용 마스크의 외주 영역에서는, OD가 2.0보다도 클 것이 요구되고, OD가 2.8 이상이면 바람직하고, 3.0 이상이면 보다 바람직하다. 위상 시프트막(2)은 소정의 투과율로 노광광을 투과하는 기능을 갖고 있으며, 위상 시프트막(2)만으로는 소정값의 광학 농도를 확보하는 것은 곤란하다. 이 때문에, 마스크 블랭크(100)를 제조하는 단계에서 위상 시프트막(2) 상에, 부족한 광학 농도를 확보하기 위해서 차광막(3)을 적층해 두는 것이 필요해진다. 이러한 마스크 블랭크(100)의 구성으로 함으로써, 위상 시프트 마스크(200)(도 2 참조)를 제조하는 도중에, 위상 시프트 효과를 사용하는 영역(기본적으로 전사 패턴 형성 영역)의 차광막(3)을 제거하면, 외주 영역에 소정값의 광학 농도가 확보된 위상 시프트 마스크(200)를 제조할 수 있다.
차광막(3)은, 단층 구조 및 2층 이상의 적층 구조 모두 적용 가능하다. 또한, 단층 구조의 차광막(3) 및 2층 이상의 적층 구조의 차광막(3)의 각 층은, 막 또는 층의 두께 방향에서 거의 동일한 조성인 구성이어도, 층의 두께 방향에서 조성 경사진 구성이어도 된다.
도 1에 기재된 형태에서의 마스크 블랭크(100)는, 위상 시프트막(2) 상에, 다른 막을 개재하지 않고 차광막(3)을 적층한 구성으로 하고 있다. 이 구성의 경우의 차광막(3)은, 위상 시프트막(2)에 패턴을 형성할 때 사용되는 에칭 가스에 대하여 충분한 에칭 선택성을 가지는 재료를 적용할 필요가 있다. 이 경우의 차광막(3)은, 크롬을 함유하는 재료로 형성하는 것이 바람직하다. 차광막(3)을 형성하는 크롬을 함유하는 재료로서는, 크롬 금속 이외에, 크롬에 산소, 질소, 탄소, 붕소 및 불소에서 선택되는 1 이상의 원소를 함유하는 재료를 들 수 있다.
일반적으로, 크롬계 재료는, 염소계 가스와 산소 가스의 혼합 가스로 에칭되지만, 크롬 금속은 이 에칭 가스에 대한 에칭 레이트가 그다지 높지 않다. 염소계 가스와 산소 가스의 혼합 가스의 에칭 가스에 대한 에칭 레이트를 높이는 점을 고려하면, 차광막(3)을 형성하는 재료로서는, 크롬에 산소, 질소, 탄소, 붕소 및 불소에서 선택되는 1 이상의 원소를 함유하는 재료가 바람직하다. 또한, 차광막(3)을 형성하는 크롬을 함유하는 재료에 몰리브덴, 인듐 및 주석 중 1 이상의 원소를 함유시켜도 된다. 몰리브덴, 인듐 및 주석 중 1 이상의 원소를 함유시킴으로써, 염소계 가스와 산소 가스의 혼합 가스에 대한 에칭 레이트를 보다 빠르게 할 수 있다.
또한, 상층(22)(특히 표층 부분)을 형성하는 재료와의 사이에서 건식 에칭에 대한 에칭 선택성이 얻어지는 것이라면, 차광막(3)을 전이 금속과 규소를 함유하는 재료로 형성해도 된다. 전이 금속과 규소를 함유하는 재료는 차광 성능이 높아, 차광막(3)의 두께를 얇게 하는 것이 가능하게 되기 때문이다. 차광막(3)에 함유시키는 전이 금속으로서는, 몰리브덴(Mo), 탄탈륨(Ta), 텅스텐(W), 티타늄(Ti), 크롬(Cr), 하프늄(Hf), 니켈(Ni), 바나듐(V), 지르코늄(Zr), 루테늄(Ru), 로듐(Rh), 아연(Zn), 니오븀(Nb), 팔라듐(Pd) 등의 어느 하나의 금속 또는 이들 금속의 합금을 들 수 있다. 차광막(3)에 함유시키는 전이 금속 원소 이외의 금속 원소로서는, 알루미늄(Al), 인듐(In), 주석(Sn) 및 갈륨(Ga) 등을 들 수 있다.
한편, 다른 실시 형태의 마스크 블랭크(100)로서, 위상 시프트막(2)측으로부터 크롬을 함유하는 재료를 포함하는 층과 전이 금속과 규소를 함유하는 재료를 포함하는 층이 이 순서대로 적층된 구조의 차광막(3)을 구비해도 된다. 이 경우에 있어서의 크롬을 함유하는 재료 및 전이 금속과 규소를 함유하는 재료의 구체적인 사항에 대해서는, 상기의 차광막(3)의 경우와 마찬가지이다.
마스크 블랭크(100)는, 위상 시프트막(2)과 차광막(3)이 적층된 상태에 있어서, ArF 노광광에 대한 투광성 기판(1)측(이면측)의 반사율(이면 반사율)이 30％ 이상인 것 바람직하다. 차광막(3)이 크롬을 함유하는 재료로 형성되어 있는 경우나 차광막(3)의 위상 시프트막(2)측의 층이 크롬을 함유하는 재료로 형성되어 있는 경우, 차광막(3)에 입사하는 ArF 노광광의 광량이 많으면, 크롬이 광 여기되어 위상 시프트막(2)측으로 크롬이 이동하는 현상이 발생하기 쉬워진다. 위상 시프트막(2)과 차광막(3)이 적층된 상태에서의 ArF 노광광에 대한 이면 반사율을 30％ 이상으로 함으로써, 이 크롬의 이동을 억제할 수 있다. 또한, 차광막(3)이 전이 금속과 규소를 함유하는 재료로 형성되어 있는 경우, 차광막(3)에 입사하는 ArF 노광광의 광량이 많으면, 전이 금속이 광 여기되어 위상 시프트막(2)측으로 전이 금속이 이동하는 현상이 발생하기 쉬워진다. 위상 시프트막(2)과 차광막(3)이 적층된 상태에서의 ArF 노광광에 대한 이면 반사율을 30％ 이상으로 함으로써, 이 전이 금속의 이동을 억제할 수 있다.
마스크 블랭크(100)에 있어서, 차광막(3)을 에칭할 때 사용되는 에칭 가스에 대하여 에칭 선택성을 가지는 재료로 형성된 하드 마스크막(4)을 차광막(3) 상에 더 적층시킨 구성으로 하면 바람직하다. 하드 마스크막(4)은, 기본적으로 광학 농도의 제한을 받지 않기 때문에, 하드 마스크막(4)의 두께는 차광막(3)의 두께에 비해 대폭 얇게 할 수 있다. 그리고, 유기계 재료의 레지스트막은, 이 하드 마스크막(4)에 패턴을 형성하는 건식 에칭이 끝날 때까지의 동안에, 에칭 마스크로서 기능할 만큼의 막의 두께가 있으면 충분하므로, 종래보다도 대폭 두께를 얇게 할 수 있다. 레지스트막의 박막화는, 레지스트 해상도의 향상과 패턴 도괴 방지에 효과가 있어, 미세화 요구에 대응해 나감에 있어서 매우 중요하다.
이 하드 마스크막(4)은, 차광막(3)이 크롬을 함유하는 재료로 형성되어 있는 경우에는, 규소를 함유하는 재료로 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 이 경우의 하드 마스크막(4)은, 유기계 재료의 레지스트막과의 밀착성이 낮은 경향이 있기 때문에, 하드 마스크막(4)의 표면을 HMDS(Hexamethyldisilazane) 처리를 실시하여, 표면의 밀착성을 향상시키는 것이 바람직하다. 또한, 이 경우의 하드 마스크막(4)은, SiO2, SiN, SiON 등으로 형성되면 보다 바람직하다.
또한, 차광막(3)이 크롬을 함유하는 재료로 형성되어 있는 경우에 있어서의 하드 마스크막(4)의 재료로서, 상기의 것 이외에, 탄탈륨을 함유하는 재료도 적용 가능하다. 이 경우에 있어서의 탄탈륨을 함유하는 재료로서는, 탄탈륨 금속 이외에, 탄탈륨에 질소, 산소, 붕소 및 탄소에서 선택되는 1 이상의 원소를 함유시킨 재료 등을 들 수 있다. 예를 들어, Ta, TaN, TaO, TaON, TaBN, TaBO, TaBON, TaCN, TaCO, TaCON, TaBCN, TaBOCN 등을 들 수 있다. 또한, 하드 마스크막(4)은, 차광막(3)이 규소를 함유하는 재료로 형성되어 있는 경우, 상기 크롬을 함유하는 재료로 형성되는 것이 바람직하다.
마스크 블랭크(100)에 있어서, 하드 마스크막(4)의 표면에 접하여, 유기계 재료의 레지스트막이 100nm 이하의 막 두께로 형성되어 있는 것이 바람직하다. DRAM hp32nm 세대에 대응하는 미세 패턴의 경우, 하드 마스크막(4)에 형성해야 할 전사 패턴(위상 시프트 패턴)에, 선 폭이 40nm인 SRAF(Sub-Resolution Assist Feature)가 설치되는 경우가 있다. 그러나, 이 경우에도, 레지스트 패턴의 단면 애스펙트비가 1:2.5로 낮게 할 수 있으므로, 레지스트막의 현상 시, 린스 시 등에 레지스트 패턴이 도괴나 탈리하는 것을 억제할 수 있다. 또한, 레지스트막은, 막 두께가 80nm 이하이면 보다 바람직하다.
도 2에, 상기 실시 형태의 마스크 블랭크(100)로부터 제조되는 본 발명의 실시 형태에 따른 위상 시프트 마스크(200)와 그 제조 공정을 나타낸다. 도 2의 (g)에 나타내고 있는 바와 같이, 위상 시프트 마스크(200)는, 마스크 블랭크(100)의 위상 시프트막(2)에 전사 패턴인 위상 시프트 패턴(2a)이 형성되고, 차광막(3)에 차광 패턴(3b)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하고 있다. 마스크 블랭크(100)에 하드 마스크막(4)이 설치되어 있는 구성의 경우, 이 위상 시프트 마스크(200)의 제작 도중에 하드 마스크막(4)은 제거된다.
본 발명의 실시 형태에 따른 위상 시프트 마스크(200)의 제조 방법은, 상기 한 마스크 블랭크(100)를 사용하는 것이며, 건식 에칭에 의해 차광막(3)에 전사 패턴을 형성하는 공정과, 전사 패턴을 가지는 차광막(3)을 마스크로 하는 건식 에칭에 의해 위상 시프트막(2)에 전사 패턴을 형성하는 공정과, 차광 패턴을 가지는 레지스트막(6b)을 마스크로 하는 건식 에칭에 의해 차광막(3)에 차광 패턴(3b)을 형성하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하고 있다. 이하, 도 2에 도시하는 제조 공정에 따라서, 본 발명의 위상 시프트 마스크(200)의 제조 방법을 설명한다. 또한, 여기에서는, 차광막(3) 상에 하드 마스크막(4)이 적층된 마스크 블랭크(100)를 사용한 위상 시프트 마스크(200)의 제조 방법에 대해서 설명한다. 또한, 차광막(3)에는 크롬을 함유하는 재료를 적용하고, 하드 마스크막(4)에는 규소를 함유하는 재료를 적용한 경우에 대해서 설명한다.
먼저, 마스크 블랭크(100)에 있어서의 하드 마스크막(4)에 접하여, 레지스트막을 스핀 도포법에 의해 형성한다. 이어서, 레지스트막에 대하여, 위상 시프트막(2)에 형성해야 할 전사 패턴(위상 시프트 패턴)인 제1 패턴을 전자선으로 노광 묘화하고, 또한 현상 처리 등의 소정의 처리를 행하여, 위상 시프트 패턴을 가지는 제1 레지스트 패턴(5a)을 형성했다(도 2의 (a) 참조). 계속해서, 제1 레지스트 패턴(5a)을 마스크로 해서, 불소계 가스를 사용한 건식 에칭을 행하여, 하드 마스크막(4)에 제1 패턴(하드 마스크 패턴(4a))을 형성했다(도 2의 (b) 참조).
이어서, 레지스트 패턴(5a)을 제거하고 나서, 하드 마스크 패턴(4a)을 마스크로 해서, 염소계 가스와 산소 가스의 혼합 가스를 사용한 건식 에칭을 행하여, 차광막(3)에 제1 패턴(차광 패턴(3a))을 형성한다(도 2의 (c) 참조). 계속해서, 차광 패턴(3a)을 마스크로 해서, 불소계 가스를 사용한 건식 에칭을 행하여, 위상 시프트막(2)에 제1 패턴(위상 시프트 패턴(2a))을 형성하고, 또한 하드 마스크 패턴(4a)을 제거했다(도 2의 (d) 참조).
이어서, 마스크 블랭크(100) 상에 레지스트막을 스핀 도포법에 의해 형성하였다. 이어서, 레지스트막에 대하여 차광막(3)에 형성해야 할 패턴(차광 패턴)인 제2 패턴을 전자선으로 노광 묘화하고, 또한 현상 처리 등의 소정의 처리를 행하여, 차광 패턴을 가지는 제2 레지스트 패턴(6b)을 형성했다(도 2의 (e) 참조). 계속해서, 제2 레지스트 패턴(6b)을 마스크로 해서, 염소계 가스와 산소 가스의 혼합 가스를 사용한 건식 에칭을 행하여, 차광막(3)에 제2 패턴(차광 패턴(3b))을 형성했다(도 2의 (f) 참조). 또한, 제2 레지스트 패턴(6b)을 제거하고, 세정 등의 소정의 처리를 거쳐서, 위상 시프트 마스크(200)를 얻었다(도 2의 (g) 참조).
상기 건식 에칭에서 사용되는 염소계 가스로서는, Cl이 포함되어 있으면 특별히 제한은 없다. 예를 들어, Cl2, SiCl2, CHCl3, CH2Cl2, CCl4, BCl3 등을 들 수 있다. 또한, 상기 건식 에칭에서 사용되는 불소계 가스로서는, F가 포함되어 있으면 특별히 제한은 없다. 예를 들어, CHF3, CF4, C2F6, C4F8, SF6 등을 들 수 있다. 특히, C를 포함하지 않는 불소계 가스는, 유리 기판에 대한 에칭 레이트가 비교적 낮기 때문에, 유리 기판에의 대미지를 보다 작게 할 수 있다.
본 발명의 위상 시프트 마스크(200)는, 상기 마스크 블랭크(100)를 사용해서 제작된 것이다. 이 때문에, 전사 패턴이 형성된 위상 시프트막(2)(위상 시프트 패턴(2a))은 ArF 노광광에 대한 투과율이 2％ 이상이고, 또한 위상 시프트 패턴(2a)을 투과한 노광광과 위상 시프트 패턴(2a)의 두께와 동일한 거리만큼 공기 중을 통과한 노광광과의 사이에서의 위상차가 150도 이상 180도 이하의 범위 내로 되어 있다. 또한, 이 위상 시프트 마스크(200)는, 차광 패턴(3b)이 적층되어 있지 않은 위상 시프트 패턴(2a)의 영역(위상 시프트 패턴(2a)만이 존재하는 투광성 기판(1) 상의 영역)에서의 이면 반사율이 35％ 이상으로 되어 있다. 이에 의해, 위상 시프트막(2)의 내부에 입사하는 ArF 노광광의 광량을 삭감할 수 있고, 그 ArF 노광광에 의해 위상 시프트막(2) 중의 규소가 광 여기하는 것을 억제할 수 있다.
위상 시프트 마스크(200)는, 차광 패턴(3b)이 적층되어 있지 않은 위상 시프트 패턴(2a)의 영역에서의 이면 반사율이 45％ 이하이면 바람직하다. 위상 시프트 마스크(200)를 사용해서 전사 대상물(반도체 웨이퍼 상의 레지스트막 등)에 노광 전사를 행했을 때, 위상 시프트 패턴(2a)의 이면측의 반사광에 의해 노광 전사 상에 미치는 영향이 커지지 않는 범위로 하기 위해서이다.
위상 시프트 마스크(200)는, 차광 패턴(3b)이 적층되어 있는 위상 시프트 패턴(2a)의 투광성 기판(1) 상의 영역에서의 이면 반사율이 30％ 이상인 것이 바람직하다. 차광 패턴(3b)이 크롬을 함유하는 재료로 형성되어 있는 경우나 차광 패턴(3b)의 위상 시프트 패턴(2a)측의 층이 크롬을 함유하는 재료로 형성되어 있는 경우, 차광 패턴(3b) 내의 크롬이 위상 시프트 패턴(2a) 내로 이동하는 것을 억제할 수 있다. 또한, 차광 패턴(3b)이 전이 금속과 규소를 함유하는 재료로 형성되어 있는 경우, 차광 패턴(3b) 내의 전이 금속이 위상 시프트 패턴(2a) 내로 이동하는 것을 억제할 수 있다.
본 발명의 반도체 디바이스의 제조 방법은, 상기 위상 시프트 마스크(200)를 사용하여, 반도체 기판 상의 레지스트막에 전사 패턴을 노광 전사하는 것을 특징으로 하고 있다. 위상 시프트 마스크(200)의 위상 시프트 패턴(2a)은, ArF 노광광에 대한 내광성이 대폭 향상되어 있다. 이 때문에, 이 위상 시프트 마스크(200)를 노광 장치에 세팅하고, 그 위상 시프트 마스크(200)의 투광성 기판(1)측으로부터 ArF 노광광을 조사해서 전사 대상물(반도체 웨이퍼 상의 레지스트막 등)에 노광 전사하는 공정을 계속해서 행해도, 위상 시프트 패턴(2a)의 CD 변화량은 작아, 높은 정밀도로 전사 대상물에 원하는 패턴을 계속해서 전사할 수 있다.
[실시예]
이하, 실시예에 의해, 본 발명의 실시 형태를 더욱 구체적으로 설명한다.
(실시예 1)
[마스크 블랭크의 제조]
주 표면의 치수가 약 152mm×약 152mm이고, 두께가 약 6.35mm인 합성 석영 유리를 포함하는 투광성 기판(1)을 준비하였다. 이 투광성 기판(1)은, 단부면 및 주 표면이 소정의 표면 조도로 연마되고, 그 후, 소정의 세정 처리 및 건조 처리가 실시된 것이다. 이 투광성 기판(1)의 광학 특성을 측정한 결과, 굴절률(n)이 1.556, 소쇠 계수(k)가 0.00이었다.
이어서, 매엽식 RF 스퍼터 장치 내에 투광성 기판(1)을 설치하고, 규소(Si) 타깃을 사용하고, 아르곤(Ar) 가스를 스퍼터링 가스로 하는 RF 스퍼터링에 의해, 투광성 기판(1)의 표면에 접해서 규소를 포함하는 위상 시프트막(2)의 하층(21)(Si막)을 8nm의 두께로 형성하였다. 계속해서, 규소(Si) 타깃을 사용하고, 아르곤(Ar) 및 질소(N2)의 혼합 가스를 스퍼터링 가스로 하는 반응성 스퍼터링(RF 스퍼터링)에 의해, 하층(21) 상에 규소 및 질소를 포함하는 위상 시프트막(2)의 상층(22)(SiN막 Si:N=43원자％:57원자％)을 63nm의 두께로 형성하였다. 이상의 수순에 의해, 투광성 기판(1)의 표면에 접해서 하층(21)과 상층(22)이 적층된 위상 시프트막(2)을 71nm의 두께로 형성하였다. 이 위상 시프트막(2)은, 상층(22)의 두께가 하층(21)의 두께의 7.9배이다. 또한, 하층(21) 및 상층(22)의 조성은, X선 광전자 분광법(XPS)에 의한 측정에 의해 얻어진 결과이다. 이하, 다른 막에 대해서도 마찬가지이다.
이어서, 이 위상 시프트막(2)이 형성된 투광성 기판(1)에 대하여 위상 시프트막(2)의 막 응력을 저감하기 위한, 및 표층 부분에 산화층을 형성하기 위한 가열 처리를 행하였다. 위상 시프트량 측정 장치(레이저텍사 제조 MPM193)를 사용하여, 그 위상 시프트막(2)의 파장 193nm의 광에 대한 투과율과 위상차를 측정한 결과, 투과율이 6.1％, 위상차가 177.0도(deg)였다. 또한, 이 위상 시프트막(2)에 대하여, STEM(Scanning Electron Microscope)과 EDX(Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy)로 분석한 결과, 상층(22)의 표면으로부터 약 2nm 정도의 두께의 표층 부분에서 산화층이 형성되어 있는 것이 확인되었다. 또한, 이 위상 시프트막(2)의 하층(21) 및 상층(22)의 각 광학 특성을 측정한 결과, 하층(21)은 굴절률(n)이 1.06, 소쇠 계수(k)가 2.72이며, 상층(22)은, 굴절률(n)이 2.63, 소쇠 계수(k)가 0.37이었다. 위상 시프트막(2)의 파장 193nm의 광에 대한 이면 반사율(투광성 기판(1)측의 반사율)은 44.1％였다.
이어서, 매엽식 DC 스퍼터 장치 내에 위상 시프트막(2)이 형성된 투광성 기판(1)을 설치하고, 크롬(Cr) 타깃을 사용하고, 아르곤(Ar), 이산화탄소(CO2), 질소(N2) 및 헬륨(He)의 혼합 가스를 스퍼터링 가스로 하는 반응성 스퍼터링(DC 스퍼터링)에 의해, 위상 시프트막(2) 상에 CrOCN을 포함하는 차광막(3)(CrOCN막 Cr:O:C:N=55원자％:22원자％:12원자％:11원자％)을 46nm의 두께로 형성하였다. 이 투광성 기판(1) 상에 위상 시프트막(2)과 차광막(3)이 적층된 상태에서의 파장 193nm의 광에 대한 이면 반사율(투광성 기판(1)측의 반사율)은 42.7％였다. 이 위상 시프트막(2)과 차광막(3)의 적층 구조에 있어서의 파장 193nm의 광에 대한 광학 농도(OD)를 측정한 결과, 3.0 이상이었다. 또한, 다른 투광성 기판(1)을 준비하여, 동일한 성막 조건에서 차광막(3)만을 성막하고, 그 차광막(3)의 광학 특성을 측정한 결과, 굴절률(n)이 1.95, 소쇠 계수(k)가 1.53이었다.
이어서, 매엽식 RF 스퍼터 장치 내에, 위상 시프트막(2) 및 차광막(3)이 적층된 투광성 기판(1)을 설치하고, 이산화규소(SiO2) 타깃을 사용하고, 아르곤(Ar) 가스를 스퍼터링 가스로 하여, RF 스퍼터링에 의해 차광막(3) 상에 규소 및 산소를 포함하는 하드 마스크막(4)을 5nm의 두께로 형성하였다. 이상의 수순에 의해, 투광성 기판(1) 상에 2층 구조의 위상 시프트막(2), 차광막(3) 및 하드 마스크막(4)이 적층된 구조를 구비하는 마스크 블랭크(100)를 제조하였다.
[위상 시프트 마스크의 제조]
이어서, 이 실시예 1의 마스크 블랭크(100)를 사용하여, 이하의 수순으로 실시예 1의 위상 시프트 마스크(200)를 제작하였다. 최초로, 하드 마스크막(4)의 표면에 HMDS 처리를 실시하였다. 계속해서, 스핀 도포법에 의해, 하드 마스크막(4)의 표면에 접하여, 전자선 묘화용 화학 증폭형 레지스트를 포함하는 레지스트막을 막 두께 80nm로 형성하였다. 이어서, 이 레지스트막에 대하여, 위상 시프트막(2)에 형성해야 할 위상 시프트 패턴인 제1 패턴을 전자선 묘화하고, 소정의 현상 처리 및 세정 처리를 행하여, 제1 패턴을 가지는 제1 레지스트 패턴(5a)을 형성했다(도 2의 (a) 참조).
이어서, 제1 레지스트 패턴(5a)을 마스크로 해서, CF4 가스를 사용한 건식 에칭을 행하여, 하드 마스크막(4)에 제1 패턴(하드 마스크 패턴(4a))을 형성했다(도 2의 (b) 참조). 그 후, 제1 레지스트 패턴(5a)을 제거하였다.
계속해서, 하드 마스크 패턴(4a)을 마스크로 해서, 염소와 산소의 혼합 가스(가스 유량비 Cl2:O2=10:1)를 사용한 건식 에칭을 행하여, 차광막(3)에 제1 패턴(차광 패턴(3a))을 형성했다(도 2의 (c) 참조). 이어서, 차광 패턴(3a)을 마스크로 해서, 불소계 가스(SF6+He)를 사용한 건식 에칭을 행하여, 위상 시프트막(2)에 제1 패턴(위상 시프트 패턴(2a))을 형성하고, 또한 동시에 하드 마스크 패턴(4a)을 제거했다(도 2의 (d) 참조).
이어서, 차광 패턴(3a) 상에, 스핀 도포법에 의해, 전자선 묘화용 화학 증폭형 레지스트를 포함하는 레지스트막을 막 두께 150nm로 형성하였다. 이어서, 레지스트막에 대하여, 차광막에 형성해야 할 패턴(차광 패턴)인 제2 패턴을 노광 묘화하고, 또한 현상 처리 등의 소정의 처리를 행하여, 차광 패턴을 가지는 제2 레지스트 패턴(6b)을 형성했다(도 2의 (e) 참조). 계속해서, 제2 레지스트 패턴(6b)을 마스크로 해서, 염소와 산소의 혼합 가스(가스 유량비 Cl2:O2=4:1)를 사용한 건식 에칭을 행하여, 차광막(3)에 제2 패턴(차광 패턴(3b))을 형성했다(도 2의 (f) 참조). 또한, 제2 레지스트 패턴(6b)을 제거하고, 세정 등의 소정의 처리를 거쳐서, 위상 시프트 마스크(200)를 얻었다(도 2의 (g) 참조). 또한, 위상 시프트막(2)에 SF6+He를 사용한 건식 에칭을 행했을 때의, 상층(22)의 에칭 레이트에 대한 하층(21)의 에칭 레이트의 비는, 2.06이었다.
제작한 실시예 1의 하프톤형 위상 시프트 마스크(200)에 있어서의 차광 패턴(3b)이 적층되어 있지 않은 위상 시프트 패턴(2a)의 영역에 대하여, ArF 엑시머 레이저 광을 적산 조사량이 40kJ/cm2가 되도록 간헐 조사하는 조사 처리를 행하였다. 이 조사 처리의 전후에 있어서의 위상 시프트 패턴(2a)의 CD 변화량은 1.5nm였다. 이 CD 변화량은, Si3N4의 단층 구조를 포함하는 위상 시프트 패턴에 대하여 마찬가지의 조사 처리의 전후에서 발생하는 CD 변화량(3.2nm)에 비해 개선되었다.
또한, 이 ArF 엑시머 레이저 광의 조사 처리를 행한 후의 위상 시프트 마스크(200)에 대하여, AIMS193(Carl Zeiss사 제조)을 사용하여, 파장 193nm의 노광광으로 반도체 디바이스 상의 레지스트막에 노광 전사했을 때에 있어서의 노광 전사 상의 시뮬레이션을 행하였다. 이 시뮬레이션에서 얻어진 노광 전사 상을 검증한 결과, 설계 사양을 충분히 만족하고 있었다. 이상으로, 이 실시예 1의 마스크 블랭크로부터 제조된 위상 시프트 마스크(200)는, 노광 장치에 세팅해서 ArF 엑시머 레이저의 노광광에 의한 노광 전사를 적산 조사량이 40kJ/cm2가 될 때까지 행해도, 반도체 디바이스 상의 레지스트막에 대하여 고정밀도로 노광 전사를 행할 수 있다고 할 수 있다.
한편, 실시예 1의 하프톤형 위상 시프트 마스크(200)에 있어서의 차광 패턴(3b)이 적층되어 있는 위상 시프트 패턴(2a)의 영역에 대하여, ArF 엑시머 레이저 광을 적산 조사량이 40kJ/cm2가 되도록 간헐 조사하는 조사 처리를 행하였다. 조사 처리를 행한 영역의 위상 시프트 패턴(2a)에 대하여, 2차 이온 질량 분석법(SIMS: Secondary Ion Mass Spectrometry)을 행한 결과, 위상 시프트 패턴(2a)의 크롬 함유량은 미소하였다. 이상으로, 이 실시예 1의 마스크 블랭크로부터 제조된 위상 시프트 마스크(200)는, 차광 패턴(3b)이 적층되어 있는 위상 시프트 패턴(2a)에 대하여 ArF 엑시머 레이저의 노광광이 조사되었을 때, 차광 패턴(3b) 내의 크롬이 위상 시프트 패턴(2a) 내로 이동하는 것을 충분히 억제할 수 있다고 할 수 있다.
(실시예 2)
[마스크 블랭크의 제조]
실시예 2의 마스크 블랭크(100)는, 위상 시프트막(2) 이외에 대해서는, 실시예 1과 마찬가지의 수순으로 제조하였다. 이 실시예 2의 위상 시프트막(2)은, 하층(21)을 형성하는 재료와 막 두께를 변경하고, 또한 상층(22)의 막 두께를 변경하였다. 구체적으로는, 매엽식 RF 스퍼터 장치 내에 투광성 기판(1)을 설치하고, 규소(Si) 타깃을 사용하고, 아르곤(Ar) 및 질소(N2)의 혼합 가스를 스퍼터링 가스로 하는 반응성 스퍼터링(RF 스퍼터링)에 의해, 투광성 기판(1)의 표면에 접해서 규소 및 질소를 포함하는 위상 시프트막(2)의 하층(21)(SiN막 Si:N=68원자％:32원자％)을 9nm의 두께로 형성하였다. 계속해서, 규소(Si) 타깃을 사용하고, 아르곤(Ar) 및 질소(N2)의 혼합 가스를 스퍼터링 가스로 하는 반응성 스퍼터링(RF 스퍼터링)에 의해, 하층(21) 상에 규소 및 질소를 포함하는 위상 시프트막(2)의 상층(22)(SiN막 Si:N=43원자％:57원자％)을 59nm의 두께로 형성하였다. 이상의 수순에 의해, 투광성 기판(1)의 표면에 접해서 하층(21)과 상층(22)이 적층된 위상 시프트막(2)을 68nm의 두께로 형성하였다. 이 위상 시프트막(2)은, 상층(22)의 두께가 하층(21)의 두께의 6.6배이다.
또한, 실시예 1과 마찬가지의 처리 조건에서, 이 실시예 2의 위상 시프트막(2)에 대해서도 가열 처리를 행하였다. 위상 시프트량 측정 장치(레이저텍사 제조 MPM193)를 사용하여, 그 위상 시프트막(2)의 파장 193nm의 광에 대한 투과율과 위상차를 측정한 결과, 투과율이 6.1％, 위상차가 177.0도(deg)였다. 또한, 이 위상 시프트막(2)에 대하여 STEM과 EDX로 분석한 결과, 상층(22)의 표면으로부터 약 2nm 정도의 두께의 표층 부분에서 산화층이 형성되어 있는 것이 확인되었다. 또한, 이 위상 시프트막(2)의 하층(21) 및 상층(22)의 각 광학 특성을 측정한 결과, 하층(21)은 굴절률(n)이 1.48, 소쇠 계수(k)가 2.35이며, 상층(22)은, 굴절률(n)이 2.63, 소쇠 계수(k)가 0.37이었다. 위상 시프트막(2)의 파장 193nm의 광에 대한 이면 반사율(투광성 기판(1)측의 반사율)은 39.5％였다.
이상의 수순에 의해, 투광성 기판(1) 상에 SiN의 하층(21)과 SiN의 상층(22)을 포함하는 위상 시프트막(2), 차광막(3) 및 하드 마스크막(4)이 적층된 구조를 구비하는 실시예 2의 마스크 블랭크(100)를 제조하였다. 또한, 이 실시예 2의 마스크 블랭크(100)는, 투광성 기판(1) 상에 위상 시프트막(2)과 차광막(3)이 적층된 상태에 있어서의 파장 193nm의 광에 대한 이면 반사율(투광성 기판(1)측의 반사율)은 37.6％였다. 이 위상 시프트막(2)과 차광막(3)의 적층 구조에 있어서의 파장 193nm의 광에 대한 광학 농도(OD)를 측정한 결과, 3.0 이상이었다.
[위상 시프트 마스크의 제조]
이어서, 이 실시예 2의 마스크 블랭크(100)를 사용하여, 실시예 1과 마찬가지의 수순으로, 실시예 2의 위상 시프트 마스크(200)를 제작하였다. 또한, 위상 시프트막(2)에 SF6+He를 사용한 건식 에칭을 행했을 때의 상층(22)의 에칭 레이트에 대한 하층(21)의 에칭 레이트의 비는, 1.09이었다.
제작한 실시예 2의 하프톤형 위상 시프트 마스크(200)에 있어서의 차광 패턴(3b)이 적층되어 있지 않은 위상 시프트 패턴(2a)의 영역에 대하여, ArF 엑시머 레이저 광을 적산 조사량이 40kJ/cm2가 되도록 간헐 조사하는 조사 처리를 행하였다. 이 조사 처리의 전후에 있어서의 위상 시프트 패턴(2a)의 CD 변화량은 1.8nm이었다. 이 CD 변화량은, Si3N4의 단층 구조를 포함하는 위상 시프트 패턴에 대하여 마찬가지의 조사 처리의 전후에서 발생하는 CD 변화량(3.2nm)에 비해 개선되었다.
또한, 이 ArF 엑시머 레이저 광의 조사 처리를 행한 후의 위상 시프트 마스크(200)에 대하여, AIMS193(Carl Zeiss사 제조)을 사용하여, 파장 193nm의 노광광으로 반도체 디바이스 상의 레지스트막에 노광 전사했을 때에 있어서의 노광 전사 상의 시뮬레이션을 행하였다. 이 시뮬레이션에서 얻어진 노광 전사 상을 검증한 결과, 설계 사양을 충분히 만족하고 있었다. 이상으로, 이 실시예 2의 마스크 블랭크로부터 제조된 위상 시프트 마스크(200)는, 노광 장치에 세팅해서 ArF 엑시머 레이저의 노광광에 의한 노광 전사를 적산 조사량이 40kJ/cm2가 될 때까지 행해도, 반도체 디바이스 상의 레지스트막에 대하여 고정밀도로 노광 전사를 행할 수 있다고 할 수 있다.
한편, 실시예 2의 하프톤형 위상 시프트 마스크(200)에 있어서의 차광 패턴(3b)이 적층되어 있는 위상 시프트 패턴(2a)의 영역에 대하여, ArF 엑시머 레이저 광을 적산 조사량이 40kJ/cm2가 되도록 간헐 조사하는 조사 처리를 행하였다. 조사 처리를 행한 영역의 위상 시프트 패턴(2a)에 대하여, 2차 이온 질량 분석법(SIMS: Secondary Ion Mass Spectrometry)을 행한 결과, 위상 시프트 패턴(2a)의 크롬 함유량은 미소하였다. 이상으로, 이 실시예 2의 마스크 블랭크(100)로부터 제조된 위상 시프트 마스크(200)는, 차광 패턴(3b)이 적층되어 있는 위상 시프트 패턴(2a)에 대하여 ArF 엑시머 레이저의 노광광이 조사되었을 때, 차광 패턴(3b) 내의 크롬이 위상 시프트 패턴(2a) 내로 이동하는 것을 충분히 억제할 수 있다고 할 수 있다.
(실시예 3)
[마스크 블랭크의 제조]
실시예 3의 마스크 블랭크(100)는, 위상 시프트막(2) 이외에 대해서는, 실시예 1과 마찬가지의 수순으로 제조하였다. 이 실시예 3의 위상 시프트막(2)은, 하층(21)을 형성하는 재료와 막 두께를 변경하고, 또한 상층(22)의 막 두께를 변경하고 있다. 구체적으로는, 매엽식 RF 스퍼터 장치 내에 투광성 기판(1)을 설치하고, 규소(Si) 타깃을 사용하고, 아르곤(Ar) 및 질소(N2)의 혼합 가스를 스퍼터링 가스로 하는 반응성 스퍼터링(RF 스퍼터링)에 의해, 투광성 기판(1)의 표면에 접해서 규소 및 질소를 포함하는 위상 시프트막(2)의 하층(21)(SiN막 Si:N=64원자％:36원자％)을 10nm의 두께로 형성하였다. 계속해서, 규소(Si) 타깃을 사용하고, 아르곤(Ar) 및 질소(N2)의 혼합 가스를 스퍼터링 가스로 하는 반응성 스퍼터링(RF 스퍼터링)에 의해, 하층(21) 상에 규소 및 질소를 포함하는 위상 시프트막(2)의 상층(22)(SiN막 Si:N=43원자％:57원자％)을 58nm의 두께로 형성하였다. 이상의 수순에 의해, 투광성 기판(1)의 표면에 접해서 하층(21)과 상층(22)이 적층된 위상 시프트막(2)을 68nm의 두께로 형성하였다. 이 위상 시프트막(2)은, 상층(22)의 두께가 하층(21)의 두께의 5.8배이다.
또한, 실시예 1과 마찬가지의 처리 조건에서, 이 실시예 3의 위상 시프트막(2)에 대해서도 가열 처리를 행하였다. 위상 시프트량 측정 장치(레이저텍사 제조 MPM193)를 사용하여, 그 위상 시프트막(2)의 파장 193nm의 광에 대한 투과율과 위상차를 측정한 결과, 투과율이 6.1％, 위상차가 177.0도(deg)이었다. 또한, 이 위상 시프트막(2)에 대하여 STEM과 EDX로 분석한 결과, 상층(22)의 표면으로부터 약 2nm 정도의 두께의 표층 부분에서 산화층이 형성되어 있는 것이 확인되었다. 또한, 이 위상 시프트막(2)의 하층(21) 및 상층(22)의 각 광학 특성을 측정한 결과, 하층(21)은 굴절률(n)이 1.62, 소쇠 계수(k)가 2.18이며, 상층(22)은, 굴절률(n)이 2.63, 소쇠 계수(k)가 0.37이었다. 위상 시프트막(2)의 파장 193nm의 광에 대한 이면 반사율(투광성 기판(1)측의 반사율)은 37.8％였다.
이상의 수순에 의해, 투광성 기판(1) 상에 SiN의 하층(21)과 SiN의 상층(22)을 포함하는 위상 시프트막(2), 차광막(3) 및 하드 마스크막(4)이 적층된 구조를 구비하는 실시예 3의 마스크 블랭크(100)를 제조하였다. 또한, 이 실시예 3의 마스크 블랭크(100)는, 투광성 기판(1) 상에 위상 시프트막(2)과 차광막(3)이 적층된 상태에 있어서의 파장 193nm의 광에 대한 이면 반사율(투광성 기판(1)측의 반사율)은 35.8％였다. 이 위상 시프트막(2)과 차광막(3)의 적층 구조에 있어서의 파장 193nm의 광에 대한 광학 농도(OD)를 측정한 결과, 3.0 이상이었다.
[위상 시프트 마스크의 제조]
이어서, 이 실시예 3의 마스크 블랭크(100)를 사용하여, 실시예 1과 마찬가지의 수순으로, 실시예 3의 위상 시프트 마스크(200)를 제작하였다. 또한, 위상 시프트막(2)에 SF6+He를 사용한 건식 에칭을 행했을 때의 상층(22)의 에칭 레이트에 대한 하층(21)의 에칭 레이트의 비는, 1.04이었다.
제작한 실시예 3의 하프톤형 위상 시프트 마스크(200)에 있어서의 차광 패턴(3b)이 적층되어 있지 않은 위상 시프트 패턴(2a)의 영역에 대하여, ArF 엑시머 레이저 광을 적산 조사량이 40kJ/cm2가 되도록 간헐 조사하는 조사 처리를 행하였다. 이 조사 처리의 전후에 있어서의 위상 시프트 패턴(2a)의 CD 변화량은 2.0nm이었다. 이 CD 변화량은, Si3N4의 단층 구조를 포함하는 위상 시프트 패턴에 대하여 마찬가지의 조사 처리의 전후에서 발생하는 CD 변화량(3.2nm)에 비해 개선되었다.
또한, 이 ArF 엑시머 레이저 광의 조사 처리를 행한 후의 위상 시프트 마스크(200)에 대하여, AIMS193(Carl Zeiss사 제조)을 사용하여, 파장 193nm의 노광광으로 반도체 디바이스 상의 레지스트막에 노광 전사했을 때에 있어서의 노광 전사 상의 시뮬레이션을 행하였다. 이 시뮬레이션에서 얻어진 노광 전사 상을 검증한 결과, 설계 사양을 충분히 만족하고 있었다. 이상으로, 이 실시예 3의 마스크 블랭크로부터 제조된 위상 시프트 마스크(200)는, 노광 장치에 세팅해서 ArF 엑시머 레이저의 노광광에 의한 노광 전사를 적산 조사량이 40kJ/cm2가 될 때까지 행해도, 반도체 디바이스 상의 레지스트막에 대하여 고정밀도로 노광 전사를 행할 수 있다고 할 수 있다.
한편, 실시예 3의 하프톤형 위상 시프트 마스크(200)에 있어서의 차광 패턴(3b)이 적층되어 있는 위상 시프트 패턴(2a)의 영역에 대하여, ArF 엑시머 레이저 광을 적산 조사량이 40kJ/cm2가 되도록 간헐 조사하는 조사 처리를 행하였다. 조사 처리를 행한 영역의 위상 시프트 패턴(2a)에 대하여, 2차 이온 질량 분석법(SIMS: Secondary Ion Mass Spectrometry)을 행한 결과, 위상 시프트 패턴(2a)의 크롬 함유량은 미소하였다. 이상으로, 이 실시예 3의 마스크 블랭크(100)로부터 제조된 위상 시프트 마스크(200)는, 차광 패턴(3b)이 적층되어 있는 위상 시프트 패턴(2a)에 대하여 ArF 엑시머 레이저의 노광광이 조사되었을 때, 차광 패턴(3b) 내의 크롬이 위상 시프트 패턴(2a) 내로 이동하는 것을 충분히 억제할 수 있다고 할 수 있다.
(실시예 4)
[마스크 블랭크의 제조]
실시예 4의 마스크 블랭크(100)는, 위상 시프트막(2) 이외에 대해서는, 실시예 1과 마찬가지의 수순으로 제조하였다. 이 실시예 4의 위상 시프트막(2)은, 하층(21)을 형성하는 재료와 막 두께를 변경하고, 또한 상층(22)의 막 두께를 변경하였다. 구체적으로는, 매엽식 RF 스퍼터 장치 내에 투광성 기판(1)을 설치하고, 규소(Si) 타깃을 사용하고, 아르곤(Ar) 및 질소(N2)의 혼합 가스를 스퍼터링 가스로 하는 반응성 스퍼터링(RF 스퍼터링)에 의해, 투광성 기판(1)의 표면에 접해서 규소 및 질소를 포함하는 위상 시프트막(2)의 하층(21)(SiN막 Si:N=60원자％:40원자％)을 11nm의 두께로 형성하였다. 계속해서, 규소(Si) 타깃을 사용하고, 아르곤(Ar) 및 질소(N2)의 혼합 가스를 스퍼터링 가스로 하는 반응성 스퍼터링(RF 스퍼터링)에 의해, 하층(21) 상에 규소 및 질소를 포함하는 위상 시프트막(2)의 상층(22)(SiN막 Si:N=43원자％:57원자％)을 56nm의 두께로 형성하였다. 이상의 수순에 의해, 투광성 기판(1)의 표면에 접해서 하층(21)과 상층(22)이 적층된 위상 시프트막(2)을 67nm의 두께로 형성하였다. 이 위상 시프트막(2)은, 상층(22)의 두께가 하층(21)의 두께의 5.1배이다.
또한, 실시예 1과 마찬가지의 처리 조건에서, 이 실시예 4의 위상 시프트막(2)에 대해서도 가열 처리를 행하였다. 위상 시프트량 측정 장치(레이저텍사 제조 MPM193)를 사용하여, 그 위상 시프트막(2)의 파장 193nm의 광에 대한 투과율과 위상차를 측정한 결과, 투과율이 6.1％, 위상차가 177.0도(deg)이었다. 또한, 이 위상 시프트막(2)에 대하여 STEM과 EDX로 분석한 결과, 상층(22)의 표면으로부터 약 2nm 정도의 두께의 표층 부분에서 산화층이 형성되어 있는 것이 확인되었다. 또한, 이 위상 시프트막(2)의 하층(21) 및 상층(22)의 각 광학 특성을 측정한 결과, 하층(21)은 굴절률(n)이 1.76, 소쇠 계수(k)가 2.00이며, 상층(22)은, 굴절률(n)이 2.63, 소쇠 계수(k)가 0.37이었다. 위상 시프트막(2)의 파장 193nm의 광에 대한 이면 반사율(투광성 기판(1)측의 반사율)은 35.4％였다.
이상의 수순에 의해, 투광성 기판(1) 상에 SiN의 하층(21)과 SiN의 상층(22)을 포함하는 위상 시프트막(2), 차광막(3) 및 하드 마스크막(4)이 적층된 구조를 구비하는 실시예 4의 마스크 블랭크(100)를 제조하였다. 또한, 이 실시예 4의 마스크 블랭크(100)는, 투광성 기판(1) 상에 위상 시프트막(2)과 차광막(3)이 적층된 상태에서의 파장 193nm의 광에 대한 이면 반사율(투광성 기판(1)측의 반사율)은 33.3％였다. 이 위상 시프트막(2)과 차광막(3)의 적층 구조에 있어서의 파장 193nm의 광에 대한 광학 농도(OD)를 측정한 결과, 3.0 이상이었다.
[위상 시프트 마스크의 제조]
이어서, 이 실시예 4의 마스크 블랭크(100)를 사용하여, 실시예 1과 마찬가지의 수순으로, 실시예 4의 위상 시프트 마스크(200)를 제작하였다. 또한, 위상 시프트막(2)에 SF6+He를 사용한 건식 에칭을 행했을 때의 상층(22)의 에칭 레이트에 대한 하층(21)의 에칭 레이트의 비는, 1.00이었다.
제작한 실시예 4의 하프톤형 위상 시프트 마스크(200)에 있어서의 차광 패턴(3b)이 적층되어 있지 않은 위상 시프트 패턴(2a)의 영역에 대하여, ArF 엑시머 레이저 광을 적산 조사량이 40kJ/cm2가 되도록 간헐 조사하는 조사 처리를 행하였다. 이 조사 처리의 전후에 있어서의 위상 시프트 패턴(2a)의 CD 변화량은 2.4nm이었다. 이 CD 변화량은, Si3N4의 단층 구조를 포함하는 위상 시프트 패턴에 대하여 마찬가지의 조사 처리의 전후에서 발생하는 CD 변화량(3.2nm)에 비해 개선되었다.
또한, 이 ArF 엑시머 레이저 광의 조사 처리를 행한 후의 위상 시프트 마스크(200)에 대하여, AIMS193(Carl Zeiss사 제조)을 사용하여, 파장 193nm의 노광광으로 반도체 디바이스 상의 레지스트막에 노광 전사했을 때에 있어서의 노광 전사 상의 시뮬레이션을 행하였다. 이 시뮬레이션에서 얻어진 노광 전사 상을 검증한 결과, 설계 사양을 충분히 만족하고 있었다. 이상으로, 이 실시예 4의 마스크 블랭크로부터 제조된 위상 시프트 마스크(200)는, 노광 장치에 세팅해서 ArF 엑시머 레이저의 노광광에 의한 노광 전사를 적산 조사량이 40kJ/cm2가 될 때까지 행해도, 반도체 디바이스 상의 레지스트막에 대하여 고정밀도로 노광 전사를 행할 수 있다고 할 수 있다.
한편, 실시예 4의 하프톤형 위상 시프트 마스크(200)에 있어서의 차광 패턴(3b)이 적층되어 있는 위상 시프트 패턴(2a)의 영역에 대하여, ArF 엑시머 레이저 광을 적산 조사량이 40kJ/cm2가 되도록 간헐 조사하는 조사 처리를 행하였다. 조사 처리를 행한 영역의 위상 시프트 패턴(2a)에 대하여, 2차 이온 질량 분석법(SIMS: Secondary Ion Mass Spectrometry)을 행한 결과, 위상 시프트 패턴(2a)의 크롬 함유량은 미소하였다. 이상으로, 이 실시예 4의 마스크 블랭크(100)로부터 제조된 위상 시프트 마스크(200)는, 차광 패턴(3b)이 적층되어 있는 위상 시프트 패턴(2a)에 대하여 ArF 엑시머 레이저의 노광광이 조사되었을 때, 차광 패턴(3b) 내의 크롬이 위상 시프트 패턴(2a) 내로 이동하는 것을 충분히 억제할 수 있다고 할 수 있다.
(실시예 5)
[마스크 블랭크의 제조]
실시예 5의 마스크 블랭크(100)는, 차광막(3)과 하드 마스크막(4) 이외에 대해서는, 실시예 1과 마찬가지의 수순으로 제조하였다. 이 실시예 5의 차광막(3)은, 하층과 상층의 2층 구조로 하고, 또한 하층과 상층을 형성하는 재료에 몰리브덴 실리사이드계 재료를 사용하고 있다. 구체적으로는, 매엽식 DC 스퍼터 장치 내에 위상 시프트막(3)이 형성된 투광성 기판(1)을 설치하고, 몰리브덴(Mo)과 규소(Si)의 혼합 타깃(Mo:Si=13원자％:87원자％)을 사용하고, 아르곤(Ar) 및 질소(N2)의 혼합 가스를 스퍼터링 가스로 하는 반응성 스퍼터링(DC 스퍼터링)에 의해, 위상 시프트막(2)의 상층(22)의 표면에 접해서 몰리브덴, 규소 및 질소를 포함하는 차광막(3)의 하층(MoSiN막 Mo:Si:N=8원자％:62원자％:30원자％)을 27nm의 두께로 형성하였다. 계속해서, 몰리브덴(Mo)과 규소(Si)의 혼합 타깃(Mo:Si=13원자％:87원자％)을 사용하고, 아르곤(Ar), 산소(O2) 및 질소(N2)의 혼합 가스를 스퍼터링 가스로 하는 반응성 스퍼터링(DC 스퍼터링)에 의해, 차광막(3)의 하층 표면에 접해서 몰리브덴, 규소, 질소 및 산소를 포함하는 차광막(3)의 상층(MoSiON막 Mo:Si:O:N=6원자％:54원자％:3원자％:37원자％)을 13nm의 두께로 형성하였다. 이상의 수순에 의해, 위상 시프트막(2)의 표면에 접해서 하층과 상층이 적층된 차광막(3)을 40nm의 두께로 형성하였다.
이 위상 시프트막(2)과 차광막(3)의 적층 구조에 있어서의 파장 193nm의 광에 대한 광학 농도(OD)를 측정한 결과, 3.0 이상이었다. 또한, 다른 투광성 기판(1)을 준비하여, 동일한 성막 조건에서 차광막(3)의 하층만을 성막하고, 그 차광막(3)의 하층의 광학 특성을 측정한 결과, 굴절률(n)이 2.23, 소쇠 계수(k)가 2.07이었다. 마찬가지로, 다른 투광성 기판(1)을 준비하여, 동일한 성막 조건에서 차광막(3)의 상층만을 성막하고, 그 차광막(3)의 상층의 광학 특성을 측정한 결과, 굴절률(n)이 2.33, 소쇠 계수(k)가 0.94이었다.
실시예 5의 하드 마스크막(4)은, 크롬계 재료를 사용하고 있다. 구체적으로는, 매엽식 DC 스퍼터 장치 내에 위상 시프트막(3) 및 차광막(4)이 형성된 투광성 기판(1)을 설치하고, 크롬(Cr) 타깃을 사용하고, 아르곤(Ar) 및 질소(N2)의 혼합 가스를 스퍼터링 가스로 하는 반응성 스퍼터링(DC 스퍼터링)에 의해, 차광막(3)의 상층 표면에 접해서 크롬 및 질소를 포함하는 하드 마스크막(4)(CrN막 Cr:N=75원자％:25원자％)을 5nm의 두께로 형성하였다.
이상의 수순에 의해, 투광성 기판(1) 상에 SiN의 하층(21)과 SiN의 상층(22)을 포함하는 위상 시프트막(2), MoSiN의 하층과 MoSiON의 상층을 포함하는 차광막(3) 및 CrN의 하드 마스크막(4)이 적층된 구조를 구비하는 실시예 5의 마스크 블랭크(100)를 제조하였다. 또한, 이 실시예 5의 마스크 블랭크(100)는, 투광성 기판(1) 상에 위상 시프트막(2)과 차광막(3)이 적층된 상태에서의 파장 193nm의 광에 대한 이면 반사율(투광성 기판(1)측의 반사율)은 43.1％였다.
[위상 시프트 마스크의 제조]
이어서, 이 실시예 5의 마스크 블랭크(100)를 사용하여, 차광막(3)의 건식 에칭에 사용하는 에칭 가스로서 불소계 가스(SF6+He)를 적용하고, 하드 마스크막(4)의 건식 에칭에 사용하는 에칭 가스로서 염소와 산소의 혼합 가스(Cl2+O2)를 적용한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지의 수순으로, 실시예 5의 위상 시프트 마스크(200)를 제작하였다.
제작한 실시예 5의 하프톤형 위상 시프트 마스크(200)에 있어서의 차광 패턴(3b)이 적층되어 있지 않은 위상 시프트 패턴(2a)의 영역에 대하여, ArF 엑시머 레이저 광을 적산 조사량이 40kJ/cm2가 되도록 간헐 조사하는 조사 처리를 행하였다. 이 조사 처리의 전후에 있어서의 위상 시프트 패턴(2a)의 CD 변화량은 1.5nm이었다. 이 CD 변화량은, Si3N4의 단층 구조를 포함하는 위상 시프트 패턴에 대하여 마찬가지의 조사 처리의 전후에서 발생하는 CD 변화량(3.2nm)에 비해 개선되었다.
또한, 이 ArF 엑시머 레이저 광의 조사 처리를 행한 후의 위상 시프트 마스크(200)에 대하여, AIMS193(Carl Zeiss사 제조)을 사용하여, 파장 193nm의 노광광으로 반도체 디바이스 상의 레지스트막에 노광 전사했을 때에 있어서의 노광 전사 상의 시뮬레이션을 행하였다. 이 시뮬레이션에서 얻어진 노광 전사 상을 검증한 결과, 설계 사양을 충분히 만족하고 있었다. 이상으로, 이 실시예 5의 마스크 블랭크로부터 제조된 위상 시프트 마스크(200)는, 노광 장치에 세팅해서 ArF 엑시머 레이저의 노광광에 의한 노광 전사를 적산 조사량이 40kJ/cm2가 될 때까지 행해도, 반도체 디바이스 상의 레지스트막에 대하여 고정밀도로 노광 전사를 행할 수 있다고 할 수 있다.
한편, 실시예 5의 하프톤형 위상 시프트 마스크(200)에 있어서의 차광 패턴(3b)이 적층되어 있는 위상 시프트 패턴(2a)의 영역에 대하여, ArF 엑시머 레이저 광을 적산 조사량이 40kJ/cm2가 되도록 간헐 조사하는 조사 처리를 행하였다. 조사 처리를 행한 영역의 위상 시프트 패턴(2a)에 대하여, 2차 이온 질량 분석법(SIMS: Secondary Ion Mass Spectrometry)을 행한 결과, 위상 시프트 패턴(2a)의 몰리브덴 함유량은 미소하였다. 이상으로, 이 실시예 5의 마스크 블랭크(100)로부터 제조된 위상 시프트 마스크(200)는, 차광 패턴(3b)이 적층되어 있는 위상 시프트 패턴(2a)에 대하여 ArF 엑시머 레이저의 노광광이 조사되었을 때, 차광 패턴(3b) 내의 몰리브덴이 위상 시프트 패턴(2a) 내로 이동하는 것을 충분히 억제할 수 있다고 할 수 있다.
(비교예 1)
[마스크 블랭크의 제조]
이 비교예 1의 마스크 블랭크는, 위상 시프트막(2) 이외에 대해서는, 실시예 1과 마찬가지의 수순으로 제조하였다. 이 비교예 1의 위상 시프트막(2)은, 하층(21)을 형성하는 재료와 막 두께를 변경하고, 또한 상층(22)의 막 두께를 변경하였다. 구체적으로는, 매엽식 RF 스퍼터 장치 내에 투광성 기판(1)을 설치하고, 규소(Si) 타깃을 사용하고, 아르곤(Ar) 및 질소(N2)의 혼합 가스를 스퍼터링 가스로 하는 반응성 스퍼터링(RF 스퍼터링)에 의해, 투광성 기판(1)의 표면에 접해서 규소 및 질소를 포함하는 위상 시프트막(2)의 하층(21)(SiN막 Si:N=52원자％:48원자％)을 22nm의 두께로 형성하였다. 계속해서, 규소(Si) 타깃을 사용하고, 아르곤(Ar) 및 질소(N2)의 혼합 가스를 스퍼터링 가스로 하는 반응성 스퍼터링(RF 스퍼터링)에 의해, 하층(21) 상에 규소 및 질소를 포함하는 위상 시프트막(2)의 상층(22)(SiN막 Si:N=43원자％:57원자％)을 42nm의 두께로 형성하였다. 이상의 수순에 의해, 투광성 기판(1)의 표면에 접해서 하층(21)과 상층(22)이 적층된 위상 시프트막(2)을 64nm의 두께로 형성하였다. 이 위상 시프트막(2)은, 상층(22)의 두께가 하층(21)의 두께의 1.9배이다.
또한, 실시예 1과 마찬가지의 처리 조건에서, 이 비교예 1의 위상 시프트막(2)에 대해서도 가열 처리를 행하였다. 위상 시프트량 측정 장치(레이저텍사 제조 MPM193)를 사용하여, 그 위상 시프트막(2)의 파장 193nm의 광에 대한 투과율과 위상차를 측정한 결과, 투과율이 6.1％, 위상차가 177.0도(deg)이었다. 또한, 이 위상 시프트막(2)에 대하여 STEM과 EDX로 분석한 결과, 상층(22)의 표면으로부터 약 2nm 정도의 두께의 표층 부분에서 산화층이 형성되어 있는 것이 확인되었다. 또한, 이 위상 시프트막(2)의 하층(21) 및 상층(22)의 각 광학 특성을 측정한 결과, 하층(21)은 굴절률(n)이 2.39, 소쇠 계수(k)가 1.17이며, 상층(22)은, 굴절률(n)이 2.63, 소쇠 계수(k)가 0.37이었다. 위상 시프트막(2)의 파장 193nm의 광에 대한 이면 반사율(투광성 기판(1)측의 반사율)은 19.5％였다.
이상의 수순에 의해, 투광성 기판(1) 상에 SiN의 하층(21)과 SiN의 상층(22)을 포함하는 위상 시프트막(2), 차광막(3) 및 하드 마스크막(4)이 적층된 구조를 구비하는 비교예 1의 마스크 블랭크를 제조하였다. 또한, 이 비교예 1의 마스크 블랭크는, 투광성 기판(1) 상에 위상 시프트막(2)과 차광막(3)이 적층된 상태에서의 파장 193nm의 광에 대한 이면 반사율(투광성 기판(1)측의 반사율)은 17.8％였다. 이 위상 시프트막(2)과 차광막(3)의 적층 구조에 있어서의 파장 193nm의 광에 대한 광학 농도(OD)를 측정한 결과, 3.0 이상이었다.
[위상 시프트 마스크의 제조]
이어서, 이 비교예 1의 마스크 블랭크를 사용하여, 실시예 1과 마찬가지의 수순으로, 비교예 1의 위상 시프트 마스크를 제작하였다. 또한, 위상 시프트막(2)에 SF6+He를 사용한 건식 에칭을 행했을 때의 상층(22)의 에칭 레이트에 대한 하층(21)의 에칭 레이트의 비는, 0.96이었다.
제작한 비교예 1의 하프톤형 위상 시프트 마스크에 있어서의 차광 패턴(3b)이 적층되어 있지 않은 위상 시프트 패턴(2a)의 영역에 대하여, ArF 엑시머 레이저 광을 적산 조사량이 40kJ/cm2가 되도록 간헐 조사하는 조사 처리를 행하였다. 이 조사 처리의 전후에 있어서의 위상 시프트 패턴(2a)의 CD 변화량은 3.2nm이었다. 이 CD 변화량은, Si3N4의 단층 구조를 포함하는 위상 시프트 패턴에 대하여 마찬가지의 조사 처리의 전후에서 발생하는 CD 변화량(3.2nm)과 차가 없어, CD 변화량을 개선할 수 없었다.
또한, 이 ArF 엑시머 레이저 광의 조사 처리를 행한 후의 위상 시프트 마스크에 대하여, AIMS193(Carl Zeiss사 제조)을 사용하여, 파장 193nm의 노광광으로 반도체 디바이스 상의 레지스트막에 노광 전사했을 때에 있어서의 노광 전사 상의 시뮬레이션을 행하였다. 이 시뮬레이션에서 얻어진 노광 전사 상을 검증한 결과, 설계 사양을 만족시킬 수 없었다. 이상으로, 이 비교예 1의 마스크 블랭크로부터 제조된 위상 시프트 마스크는, 노광 장치에 세팅해서 ArF 엑시머 레이저의 노광광에 의한 노광 전사를 적산 조사량이 40kJ/cm2가 될 때까지 행하면, 반도체 디바이스 상의 레지스트막에 대하여 고정밀도로 노광 전사를 행할 수가 없게 된다고 할 수 있다.
한편, 비교예 1의 하프톤형 위상 시프트 마스크에 있어서의 차광 패턴(3b)이 적층되어 있는 위상 시프트 패턴(2a)의 영역에 대하여, ArF 엑시머 레이저 광을 적산 조사량이 40kJ/cm2가 되도록 간헐 조사하는 조사 처리를 행하였다. 조사 처리를 행한 영역의 위상 시프트 패턴(2a)에 대하여, 2차 이온 질량 분석법(SIMS: Secondary Ion Mass Spectrometry)을 행한 결과, 위상 시프트 패턴(2a)의 크롬 함유량은 각 실시예에서의 결과에 비해 대폭 증가하고 있었다. 이 결과로부터, 이 비교예 1의 마스크 블랭크로부터 제조된 위상 시프트 마스크는, 차광 패턴(3b)이 적층되어 있는 위상 시프트 패턴(2a)에 대하여 ArF 엑시머 레이저의 노광광이 조사되었을 때, 차광 패턴(3b) 내의 크롬이 위상 시프트 패턴(2a) 내로 이동하는 것을 억제할 수 없다고 할 수 있다.
(비교예 2)
[마스크 블랭크의 제조]
이 비교예 2의 마스크 블랭크는, 위상 시프트막(2)과 차광막(3) 이외에 대해서는, 실시예 1과 마찬가지의 수순으로 제조하였다. 이 비교예 2의 위상 시프트막(2)은, 단층 구조로 변경하였다. 구체적으로는, 매엽식 RF 스퍼터 장치 내에 투광성 기판(1)을 설치하고, 규소(Si) 타깃을 사용하고, 아르곤(Ar) 및 질소(N2)의 혼합 가스를 스퍼터링 가스로 하는 반응성 스퍼터링(RF 스퍼터링)에 의해, 투광성 기판(1)의 표면에 접해서 규소 및 질소를 포함하는 위상 시프트막(2)(SiN막 Si:N=43원자％:57원자％)을 60nm의 두께로 형성하였다.
이 위상 시프트막(2)의 광학 특성을 측정한 결과, 굴절률(n)이 2.63, 소쇠 계수(k)가 0.37이었다. 단, 이 단층 구조의 위상 시프트막(2)은, 위상차가 177.0도(deg)로 되도록 조정한 결과, 투과율은 18.1％가 되었다. 위상 시프트막(2)과 차광막(3)의 적층 구조에 있어서의 파장 193nm의 광에 대한 광학 농도(OD)를 3.0 이상이 되도록 하기 위해서, 차광막(3)은, 조성 및 광학 특성은 동일하게 했지만, 두께는 57nm로 변경하였다. 위상 시프트막(2)의 파장 193nm의 광에 대한 이면 반사율(투광성 기판(1)측의 반사율)은 16.6％였다.
이상의 수순에 의해, 투광성 기판(1) 상에 SiN의 단층 구조를 포함하는 위상 시프트막(2), 차광막(3) 및 하드 마스크막(4)이 적층된 구조를 구비하는 비교예 2의 마스크 블랭크를 제조하였다. 또한, 이 비교예 2의 마스크 블랭크는, 투광성 기판(1) 상에 위상 시프트막(2)과 차광막(3)이 적층된 상태에서의 파장 193nm의 광에 대한 이면 반사율(투광성 기판(1)측의 반사율)은 13.7％였다.
[위상 시프트 마스크의 제조]
이어서, 이 비교예 2의 마스크 블랭크를 사용하여, 실시예 1과 마찬가지의 수순으로, 비교예 2의 위상 시프트 마스크를 제작하였다.
제작한 비교예 2의 하프톤형 위상 시프트 마스크에 있어서의 차광 패턴(3b)이 적층되어 있지 않은 위상 시프트 패턴(2a)의 영역에 대하여, ArF 엑시머 레이저 광을 적산 조사량이 40kJ/cm2가 되도록 간헐 조사하는 조사 처리를 행하였다. 이 조사 처리의 전후에 있어서의 위상 시프트 패턴(2a)의 CD 변화량은 3.2nm이었다.
또한, 이 ArF 엑시머 레이저 광의 조사 처리를 행한 후의 위상 시프트 마스크에 대하여, AIMS193(Carl Zeiss사 제조)을 사용하여, 파장 193의 노광광으로 반도체 디바이스 상의 레지스트막에 노광 전사했을 때에 있어서의 노광 전사 상의 시뮬레이션을 행하였다. 이 시뮬레이션에서 얻어진 노광 전사 상을 검증한 결과, 설계 사양을 만족시킬 수 없었다. 이상으로, 이 비교예 2의 마스크 블랭크로부터 제조된 위상 시프트 마스크는, 노광 장치에 세팅해서 ArF 엑시머 레이저의 노광광에 의한 노광 전사를 적산 조사량이 40kJ/cm2가 될 때까지 행하면, 반도체 디바이스 상의 레지스트막에 대하여 고정밀도로 노광 전사를 행할 수가 없게 된다고 할 수 있다.
한편, 비교예 2의 하프톤형 위상 시프트 마스크에 있어서의 차광 패턴(3b)이 적층되어 있는 위상 시프트 패턴(2a)의 영역에 대하여, ArF 엑시머 레이저 광을 적산 조사량이 40kJ/cm2가 되도록 간헐 조사하는 조사 처리를 행하였다. 조사 처리를 행한 영역의 위상 시프트 패턴(2a)에 대하여, 2차 이온 질량 분석법(SIMS: Secondary Ion Mass Spectrometry)을 행한 결과, 위상 시프트 패턴(2a)의 크롬 함유량은 각 실시예에서의 결과에 비해 대폭 증가하고 있었다. 이 결과로부터, 이 비교예 2의 마스크 블랭크로부터 제조된 위상 시프트 마스크(200)는, 차광 패턴(3b)이 적층되어 있는 위상 시프트 패턴(2a)에 대하여 ArF 엑시머 레이저의 노광광이 조사되었을 때, 차광 패턴(3b) 내의 크롬이 위상 시프트 패턴(2a) 내로 이동하는 것을 억제할 수 없다고 할 수 있다.
1 : 투광성 기판 2 : 위상 시프트막
21 : 하층 22 : 상층
2a : 위상 시프트 패턴 3 : 차광막
3a, 3b : 차광 패턴 4 : 하드 마스크막
4a : 하드 마스크 패턴 5a : 제1 레지스트 패턴
6b : 제2 레지스트 패턴 100 : 마스크 블랭크
200 : 위상 시프트 마스크

Claims (25)

  1. 투광성 기판 상에 위상 시프트막을 구비한 마스크 블랭크로서,
    상기 위상 시프트막은, 상기 투광성 기판측으로부터 하층과 상층이 적층된 구조를 포함하고,
    상기 하층은, 규소를 포함하는 재료, 또는 규소를 포함하는 재료에 비금속 원소 및 반금속 원소에서 선택되는 1 이상의 원소를 함유하는 재료로 형성되고,
    상기 상층은, 그 표층 부분을 제외하고, 규소 및 질소를 포함하는 재료, 또는 규소 및 질소를 포함하는 재료에 비금속 원소 및 반금속 원소에서 선택되는 1 이상의 원소를 함유하는 재료로 형성되고,
    상기 하층은, 굴절률(n)이 1.8 미만이고, 또한 소쇠 계수(k)가 2.0 이상이고,
    상기 상층은, 굴절률(n)이 2.3 이상이고, 또한 소쇠 계수(k)가 1.0 이하이고,
    상기 상층은, 상기 하층보다 두께가 두껍고,
    상기 투광성 기판은, 굴절률(n)이 1.6 이하인
    것을 특징으로 하는 마스크 블랭크.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하층은, 두께가 12nm 미만인 것을 특징으로 하는, 마스크 블랭크.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 상층의 두께는, 상기 하층의 두께의 5배 이상인 것을 특징으로 하는, 마스크 블랭크.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 하층은, 규소 및 질소를 포함하는 재료, 또는 규소 및 질소를 포함하는 재료에 비금속 원소 및 반금속 원소에서 선택되는 1 이상의 원소를 함유하는 재료로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 마스크 블랭크.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 하층은, 질소 함유량이 40원자% 이하인 것을 특징으로 하는, 마스크 블랭크.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 상층은, 질소 함유량이 50원자%보다 큰 것을 특징으로 하는, 마스크 블랭크.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 하층은, 상기 투광성 기판의 표면에 접해서 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 마스크 블랭크.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 위상 시프트막 상에 차광막을 구비하는 것을 특징으로 하는, 마스크 블랭크.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 차광막은, 크롬을 함유하는 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는, 마스크 블랭크.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 차광막은, 전이 금속과 규소를 함유하는 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는, 마스크 블랭크.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 차광막은, 상기 위상 시프트막측에서부터 크롬을 함유하는 재료를 포함하는 층과 전이 금속과 규소를 함유하는 재료를 포함하는 층이 이 순서대로 적층된 구조를 가지는 것을 특징으로 하는, 마스크 블랭크.
  12. 투광성 기판 상에 전사 패턴이 형성된 위상 시프트막을 구비한 위상 시프트 마스크이며,
    상기 위상 시프트막은, 상기 투광성 기판측으로부터 하층과 상층이 적층된 구조를 포함하고,
    상기 하층은, 규소를 포함하는 재료, 또는 규소를 포함하는 재료에 비금속 원소 및 반금속 원소에서 선택되는 1 이상의 원소를 함유하는 재료로 형성되고,
    상기 상층은, 그 표층 부분을 제외하고, 규소 및 질소를 포함하는 재료, 또는 규소 및 질소를 포함하는 재료에 비금속 원소 및 반금속 원소에서 선택되는 1 이상의 원소를 함유하는 재료로 형성되고,
    상기 하층은, 굴절률(n)이 1.8 미만이고, 또한 소쇠 계수(k)가 2.0 이상이고,
    상기 상층은, 굴절률(n)이 2.3 이상이고, 또한 소쇠 계수(k)가 1.0 이하이고,
    상기 상층은, 상기 하층보다 두께가 두껍고,
    상기 투광성 기판은, 굴절률(n)이 1.6 이하인
    것을 특징으로 하는 위상 시프트 마스크.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 하층은, 두께가 12nm 미만인 것을 특징으로 하는, 위상 시프트 마스크.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 상층의 두께는, 상기 하층의 두께의 5배 이상인 것을 특징으로 하는, 위상 시프트 마스크.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 하층은, 규소 및 질소를 포함하는 재료, 또는 규소 및 질소를 포함하는 재료에 비금속 원소 및 반금속 원소에서 선택되는 1 이상의 원소를 함유하는 재료로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 위상 시프트 마스크.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 하층은, 질소 함유량이 40원자% 이하인 것을 특징으로 하는, 위상 시프트 마스크.
  17. 제12항에 있어서,
    상기 상층은, 질소 함유량이 50원자%보다 큰 것을 특징으로 하는, 위상 시프트 마스크.
  18. 제12항에 있어서,
    상기 하층은, 상기 투광성 기판의 표면에 접해서 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 위상 시프트 마스크.
  19. 제12항에 있어서,
    상기 위상 시프트막 상에 차광 패턴이 형성된 차광막을 구비하는 것을 특징으로 하는, 위상 시프트 마스크.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 차광막은, 크롬을 함유하는 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는, 위상 시프트 마스크.
  21. 제19항에 있어서,
    상기 차광막은, 전이 금속과 규소를 함유하는 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는, 위상 시프트 마스크.
  22. 제19항에 있어서,
    상기 차광막은, 상기 위상 시프트막측에서부터 크롬을 함유하는 재료를 포함하는 층과 전이 금속과 규소를 함유하는 재료를 포함하는 층이 이 순서대로 적층된 구조를 가지는 것을 특징으로 하는, 위상 시프트 마스크.
  23. 제19항에 있어서,
    상기 차광막이 적층되어 있지 않은 상기 위상 시프트막의 영역에서의 상기 투광성 기판측으로부터 입사하는 노광광에 대한 이면 반사율이 35% 이상인 것을 특징으로 하는, 위상 시프트 마스크.
  24. 제19항에 있어서,
    상기 차광막이 적층되어 있는 상기 위상 시프트막의 영역에서의 상기 투광성 기판측으로부터 입사하는 노광광에 대한 이면 반사율이 30% 이상인 것을 특징으로 하는, 위상 시프트 마스크.
  25. 제19항 내지 제24항 중 어느 한 항에 기재된 위상 시프트 마스크를 사용하여, 반도체 기판 상의 레지스트막에 전사 패턴을 노광 전사하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 디바이스의 제조 방법.
KR1020177035245A 2015-08-14 2016-08-02 마스크 블랭크, 위상 시프트 마스크 및 반도체 디바이스의 제조 방법 KR102402659B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020227017346A KR20220073864A (ko) 2015-08-14 2016-08-02 마스크 블랭크, 위상 시프트 마스크 및 반도체 디바이스의 제조 방법

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015160097A JP6087401B2 (ja) 2015-08-14 2015-08-14 マスクブランク、位相シフトマスクおよび半導体デバイスの製造方法
JPJP-P-2015-160097 2015-08-14
KR1020177004708A KR101809424B1 (ko) 2015-08-14 2016-08-02 마스크 블랭크, 위상 시프트 마스크 및 반도체 디바이스의 제조 방법
PCT/JP2016/072631 WO2017029981A1 (ja) 2015-08-14 2016-08-02 マスクブランク、位相シフトマスクおよび半導体デバイスの製造方法

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020177004708A Division KR101809424B1 (ko) 2015-08-14 2016-08-02 마스크 블랭크, 위상 시프트 마스크 및 반도체 디바이스의 제조 방법

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020227017346A Division KR20220073864A (ko) 2015-08-14 2016-08-02 마스크 블랭크, 위상 시프트 마스크 및 반도체 디바이스의 제조 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180030471A KR20180030471A (ko) 2018-03-23
KR102402659B1 true KR102402659B1 (ko) 2022-05-26

Family

ID=58047758

Family Applications (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020177035245A KR102402659B1 (ko) 2015-08-14 2016-08-02 마스크 블랭크, 위상 시프트 마스크 및 반도체 디바이스의 제조 방법
KR1020227017346A KR20220073864A (ko) 2015-08-14 2016-08-02 마스크 블랭크, 위상 시프트 마스크 및 반도체 디바이스의 제조 방법
KR1020177004708A KR101809424B1 (ko) 2015-08-14 2016-08-02 마스크 블랭크, 위상 시프트 마스크 및 반도체 디바이스의 제조 방법

Family Applications After (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020227017346A KR20220073864A (ko) 2015-08-14 2016-08-02 마스크 블랭크, 위상 시프트 마스크 및 반도체 디바이스의 제조 방법
KR1020177004708A KR101809424B1 (ko) 2015-08-14 2016-08-02 마스크 블랭크, 위상 시프트 마스크 및 반도체 디바이스의 제조 방법

Country Status (6)

Country Link
US (2) US10114281B2 (ko)
JP (1) JP6087401B2 (ko)
KR (3) KR102402659B1 (ko)
SG (3) SG11201800548TA (ko)
TW (3) TWI629556B (ko)
WO (1) WO2017029981A1 (ko)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6058757B1 (ja) * 2015-07-15 2017-01-11 Hoya株式会社 マスクブランク、位相シフトマスク、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
JP6087401B2 (ja) * 2015-08-14 2017-03-01 Hoya株式会社 マスクブランク、位相シフトマスクおよび半導体デバイスの製造方法
SG11201807932XA (en) * 2016-03-29 2018-10-30 Hoya Corp Mask blank, method for manufacturing mask blank, method for manufacturing transfer mask, and method for manufacturing semiconductor device
JP6400763B2 (ja) * 2017-03-16 2018-10-03 Hoya株式会社 マスクブランク、転写用マスクおよび半導体デバイスの製造方法
KR102568807B1 (ko) * 2017-03-28 2023-08-21 호야 가부시키가이샤 위상 시프트 마스크 블랭크 및 그것을 사용한 위상 시프트 마스크의 제조 방법, 그리고 패턴 전사 방법
JP6791031B2 (ja) * 2017-06-13 2020-11-25 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
WO2018230233A1 (ja) * 2017-06-14 2018-12-20 Hoya株式会社 マスクブランク、位相シフトマスク及び半導体デバイスの製造方法
WO2019058984A1 (ja) * 2017-09-21 2019-03-28 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
CN111344633B (zh) 2017-11-24 2023-02-03 Hoya株式会社 掩模坯料、相移掩模及制造方法、半导体器件的制造方法
US20200379338A1 (en) * 2017-12-26 2020-12-03 Hoya Corporation Mask blank, phase shift mask, and method of manufacturing semiconductor device
JP7109996B2 (ja) * 2018-05-30 2022-08-01 Hoya株式会社 マスクブランク、位相シフトマスクおよび半導体デバイスの製造方法
JP7255512B2 (ja) * 2019-03-29 2023-04-11 信越化学工業株式会社 位相シフトマスクブランク及び位相シフトマスク
CN113809047B (zh) * 2020-06-12 2024-02-06 长鑫存储技术有限公司 半导体结构及其制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003248292A (ja) * 2002-02-22 2003-09-05 Hoya Corp 位相シフトマスクブランク及びその製造方法、並びに積層体
JP2005284213A (ja) * 2004-03-31 2005-10-13 Shin Etsu Chem Co Ltd 位相シフトマスクブランク、位相シフトマスク及びパターン転写方法
JP2014145920A (ja) * 2013-01-29 2014-08-14 Hoya Corp マスクブランク、転写用マスク、マスクブランクの製造方法、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

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5547787A (en) 1992-04-22 1996-08-20 Kabushiki Kaisha Toshiba Exposure mask, exposure mask substrate, method for fabricating the same, and method for forming pattern based on exposure mask
JP3339716B2 (ja) * 1992-07-17 2002-10-28 株式会社東芝 露光用マスクの製造方法
JP2001201842A (ja) * 1999-11-09 2001-07-27 Ulvac Seimaku Kk 位相シフトフォトマスクブランクス及び位相シフトフォトマスク並びに半導体装置の製造方法
DE10307518B4 (de) 2002-02-22 2011-04-14 Hoya Corp. Halbtonphasenschiebermaskenrohling, Halbtonphasenschiebermaske und Verfahren zu deren Herstellung
TWI480675B (zh) 2004-03-31 2015-04-11 Shinetsu Chemical Co 半色調相移空白光罩，半色調相移光罩，以及圖案轉移方法
US7651823B2 (en) * 2004-06-16 2010-01-26 Hoya Corporation Optically semitransmissive film, photomask blank and photomask, and method for designing optically semitransmissive film
JP2006078825A (ja) * 2004-09-10 2006-03-23 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
JP2010217514A (ja) 2009-03-17 2010-09-30 Toppan Printing Co Ltd フォトマスクの製造方法
CN110673435B (zh) 2013-01-15 2023-04-21 Hoya株式会社 掩膜板坯料、相移掩膜板及半导体器件的制造方法
JP6005530B2 (ja) 2013-01-15 2016-10-12 Hoya株式会社 マスクブランク、位相シフトマスクおよびこれらの製造方法
WO2016103843A1 (ja) * 2014-12-26 2016-06-30 Hoya株式会社 マスクブランク、位相シフトマスク、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
JP6087401B2 (ja) * 2015-08-14 2017-03-01 Hoya株式会社 マスクブランク、位相シフトマスクおよび半導体デバイスの製造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003248292A (ja) * 2002-02-22 2003-09-05 Hoya Corp 位相シフトマスクブランク及びその製造方法、並びに積層体
JP2005284213A (ja) * 2004-03-31 2005-10-13 Shin Etsu Chem Co Ltd 位相シフトマスクブランク、位相シフトマスク及びパターン転写方法
JP2014145920A (ja) * 2013-01-29 2014-08-14 Hoya Corp マスクブランク、転写用マスク、マスクブランクの製造方法、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

Also Published As

Publication number Publication date
JP6087401B2 (ja) 2017-03-01
KR20170044110A (ko) 2017-04-24
KR20220073864A (ko) 2022-06-03
TWI689777B (zh) 2020-04-01
SG11201800548TA (en) 2018-02-27
US20180143528A1 (en) 2018-05-24
TWI629556B (zh) 2018-07-11
WO2017029981A1 (ja) 2017-02-23
TW201743128A (zh) 2017-12-16
KR101809424B1 (ko) 2017-12-14
TW201719271A (zh) 2017-06-01
JP2017037278A (ja) 2017-02-16
TW201833658A (zh) 2018-09-16
SG10201806936XA (en) 2018-09-27
US10114281B2 (en) 2018-10-30
TWI600961B (zh) 2017-10-01
SG10201911778SA (en) 2020-01-30
KR20180030471A (ko) 2018-03-23
US20190018312A1 (en) 2019-01-17
US10606164B2 (en) 2020-03-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102402659B1 (ko) 마스크 블랭크, 위상 시프트 마스크 및 반도체 디바이스의 제조 방법
JP6297734B2 (ja) マスクブランク、位相シフトマスクおよび半導体デバイスの製造方法
JP6271780B2 (ja) マスクブランク、位相シフトマスクおよび半導体デバイスの製造方法
WO2017010452A1 (ja) マスクブランク、位相シフトマスク、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
JP6545795B2 (ja) マスクブランク、転写用マスク、マスクブランクの製造方法、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
CN111344633B (zh) 掩模坯料、相移掩模及制造方法、半导体器件的制造方法
KR102431557B1 (ko) 마스크 블랭크, 위상 시프트 마스크, 위상 시프트 마스크의 제조 방법 및 반도체 디바이스의 제조 방법
JP6490786B2 (ja) マスクブランク、位相シフトマスクおよび半導体デバイスの製造方法
WO2019230312A1 (ja) マスクブランク、位相シフトマスクおよび半導体デバイスの製造方法
WO2019230313A1 (ja) マスクブランク、位相シフトマスクおよび半導体デバイスの製造方法
JP6896694B2 (ja) マスクブランク、位相シフトマスク、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

Legal Events

Date Code Title Description
A107 Divisional application of patent
A201 Request for examination
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