KR102541867B1 - 표시 장치 제조용 위상 시프트 마스크 블랭크, 표시 장치 제조용 위상 시프트 마스크의 제조 방법 및 표시 장치의 제조 방법 - Google Patents

표시 장치 제조용 위상 시프트 마스크 블랭크, 표시 장치 제조용 위상 시프트 마스크의 제조 방법 및 표시 장치의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

투과율 파장 의존성이 우수한 새로운 위상 시프트막을 구비한 표시 장치 제조용 위상 시프트 마스크 블랭크를 제공한다.
위상 시프트 마스크 블랭크는, 투명 기판과, 당해 투명 기판 상에 형성된 위상 시프트막을 구비한다. 상기 위상 시프트막은, 주로 노광 광에 대한 투과율과 위상차를 조정하는 기능을 갖는 위상 시프트층과, 파장 365㎚ 이상 436㎚ 이하의 범위에 있어서의 투과율 파장 의존성을 조정하는 기능을 갖는 메탈층을 적어도 갖는다. 상기 위상 시프트층은, 금속과 규소와, 질소 및 산소 중 적어도 1종을 포함하는 재료로 이루어지고, 상기 메탈층은, 금속과 규소로 구성되는 재료, 또는 금속과 규소와, 탄소, 불소, 질소, 산소 중 적어도 1종으로 구성되는 재료로 이루어진다. 상기 메탈층에 포함되는 금속의 함유율은, 상기 위상 시프트층에 포함되는 금속의 함유율보다 많거나, 혹은 상기 메탈층에 포함되는 금속과 규소의 합계 함유율은, 상기 위상 시프트층에 포함되는 금속과 규소의 합계 함유율보다 많다. 상기 위상 시프트막은, 파장 365㎚ 이상 436㎚ 이하의 범위에 있어서의 투과율 파장 의존성이, 5.5％ 이내이다.

Description

표시 장치 제조용 위상 시프트 마스크 블랭크, 표시 장치 제조용 위상 시프트 마스크의 제조 방법 및 표시 장치의 제조 방법{PHASE SHIFT MASK BLANK FOR MANUFACTURING DISPLAY DEVICE, METHOD FOR MANUFACTURING PHASE SHIFT MASK FOR MANUFACTURING DISPLAY DEVICE, AND MANUFACTURING METHOD FOR DISPLAY DEVICE}
본 발명은, 표시 장치 제조용 위상 시프트 마스크 블랭크, 표시 장치 제조용 위상 시프트 마스크의 제조 방법 및 표시 장치의 제조 방법에 관한 것이다.
액정 표시 장치나 유기 EL(Electroluminescence) 표시 장치의 제조 시에는, 필요한 패터닝이 실시된, 복수의 도전막이나 절연막을 적층함으로써 트랜지스터 등의 반도체 소자를 형성한다. 그 때, 적층되는 개개의 막의 패터닝에는, 포토리소그래피 공정을 이용하는 경우가 많다. 예를 들어, 이들 표시 장치에 사용되는 박막 트랜지스터나 LSI(Large-Scale Integration)에는, 포토리소그래피 공정에 의해 절연층에 콘택트 홀을 형성하고, 상층의 패턴과 하층의 패턴을 전기적으로 접속하는 구성을 갖는 것이 있다. 최근에는, 이러한 표시 장치에 있어서, 밝고, 고해상의 이미지를, 충분히 빠른 동작 속도로 표시하고, 또한 소비 전력을 저감시키는 요구가 높아지고 있다. 이러한 요구를 충족시키기 위해, 표시 장치의 구성 소자를, 미세화하고, 고집적화할 것이 요구되고 있다. 예를 들어, 콘택트 홀의 직경을 3㎛로부터 2.5㎛, 2㎛, 1.8㎛, 1.5㎛로 작게 할 것이 요망되고 있다. 또한, 예를 들어 라인 앤드 스페이스 패턴의 피치 폭을 3㎛로부터 2.5㎛, 2㎛, 1.8㎛, 1.5㎛로 미세화할 것이 요망되고 있다.
이러한 배경으로부터, 라인 앤드 스페이스 패턴이나 콘택트 홀의 미세화에 대응할 수 있는 표시 장치 제조용 포토마스크가 요망되고 있다.
라인 앤드 스페이스 패턴이나 콘택트 홀의 미세화를 실현하는 데 있어서, 종래의 포토마스크에서는, 표시 장치 제조용 노광기의 해상 한계가 3㎛이기 때문에, 충분한 공정 우도(Process Margin) 없이, 해상 한계에 가까운 최소 선 폭의 제품을 생산해야 한다. 이 때문에, 표시 장치의 불량률이 높아지는 문제가 있었다.
예를 들어, 콘택트 홀을 형성하기 위한 홀 패턴을 갖는 포토마스크를 사용하고, 이것을 피전사체에 전사하는 것을 고려한 경우, 직경이 3㎛를 초과하는 홀 패턴이면 종래의 포토마스크에 의해 전사할 수 있었다. 그러나, 직경이 3㎛ 이하인 홀 패턴, 특히 직경이 2.5㎛ 이하인 홀 패턴을 전사하는 것은 매우 곤란하였다. 직경이 2.5㎛ 이하인 홀 패턴을 전사하기 위해서는, 예를 들어 고NA(Numerical Aperture)를 갖는 노광기로 전환하는 것도 생각할 수 있지만, 거기에는 큰 투자가 필요해진다.
그래서, 해상도를 향상시켜, 라인 앤드 스페이스 패턴이나 콘택트 홀의 미세화에 대응하기 위해, 표시 장치 제조용 포토마스크로서, 위상 시프트 마스크가 주목받고 있다.
예를 들어, 특허문헌 1에서는, 투명 기판 상에, 2층 이상의 박막이 적층된 구성의 위상 시프트막을 구비한 표시 장치용 위상 시프트 마스크 블랭크가 제안되어 있다. 이 위상 시프트막을 구성하는 각 박막은 서로 다른 조성을 갖지만, 모두 동일한 에칭 용액에 의해 에칭 가능한 물질로 이루어지고, 조성이 상이함으로써 상이한 에칭 속도를 갖는다. 특허문헌 1에서는, 위상 시프트막의 패터닝 시에 위상 시프트막 패턴의 에지 부분의 단면 경사가 급각도(급경사)로 형성되도록, 위상 시프트막을 구성하는 각 박막의 에칭 속도가 조정되어 있다.
특허문헌 1에 구체적으로 기재되어 있는 위상 시프트막은, 서로 다른 조성을 갖는 크롬탄화산화질화물(CrCON)의 층을 3층, 5층 또는 6층 적층한 구조의 크롬계 위상 시프트막이다.
특허문헌 2에서는, 투명 기판 상에 순차, 위상 반전막, 상기 위상 반전막의 에칭 마스크로서 사용할 수 있는 금속막 및 레지스트막을 적층한 FPD(Flat Panel Display)용 위상 반전 블랭크 마스크가 기재되어 있다. 여기서, 위상 반전막은, 예를 들어 MoSi, MoSiO, MoSiN, MoSiC, MoSiCO, MoSiON, MoSiCN, MoSiCON 중 하나로 이루어지고, 금속막(에칭 마스크막)은 위상 반전막과 에칭 선택비를 갖는 물질, 예를 들어 Cr, CrO, CrN, CrC, CrCO, CrON, CrCN, CrCON 중 하나로 이루어진다.
특허문헌 2에서는, 위상 반전막은, 복합 파장의 노광 광에 대해 1％ 내지 40％의 투과율을 갖고, 바람직하게는 5％ 내지 20％의 투과율을 갖고, 10％ 이하의 투과율 편차를 갖는 것이 바람직한 것이 기재되어 있다. 특허문헌 2에서는 또한, 위상 반전막은, 복합 파장의 노광 광에 대해 30％ 이하, 바람직하게는 15％ 이하의 반사율을 갖고, 10％ 이하의 반사율 편차를 갖는 것이 바람직한 것이 기재되어 있다. 여기서, 편차는 i선, h선, g선의 노광 광에 의한 각 투과율, 반사율의 값 중, 최댓값과 최솟값의 차를 말한다.
그러나, 특허문헌 2에서는, 이들 광학 특성을 충족시키기 위한 구체적인 위상 반전막 및 금속막(에칭 마스크막)의 재료를 특정한 예는 기재되어 있지 않다.
이러한 위상 시프트 마스크는, 다양한 노광기로부터 출력되는, 다양한 파장의 노광 광을 받는다.
예를 들어, 표시 장치 제조용 위상 시프트 마스크의 경우, 마스크 패턴을 전사하는 공정에 사용되는 노광기로서, 예를 들어 i선(파장 365㎚), h선(파장 405㎚) 및 g선(파장 436㎚)에 각각 피크 강도를 갖는 복합 광을 출력하는 광원(초고압 UV 램프)을 구비한 것이 알려져 있다. 예를 들어, 근년의 표시 장치의 대형화에 수반하여 사이즈가 확대되고 있는 마더 유리 기판의 주 표면 상에 위상 시프트 마스크의 마스크 패턴을 전사하는 경우의 노광 광으로서, 상기한 복합 광을 사용하면, 광량을 확보할 수 있고, 택트 타임의 단축화를 도모하는 것이 가능해진다.
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첫 번째로, 표시 장치용 위상 시프트 마스크 및 위상 시프트 마스크 블랭크에 있어서는, 「파장 365㎚ 이상 436㎚ 이하의 범위에 있어서의 투과율의 변동 폭(변화량)(적절하게, 소정의 투과율 파장 의존성이라고 함)」이 작은(예를 들어, 5.5％ 이내) 위상 시프트막은, 실현하는 것이 기본적으로 매우 어렵다고 하는 사정이 있다(과제 1). 그 이유는, 필수적인 광학 특성(위상차, 투과율)을 충족시키기 위해 위상 시프트막을 구성하는 각 층의 조성 및 막 두께가 조정되고(이쪽이 우선됨), 이에 수반하여 위상 시프트막의 투과율 파장 의존성은 정해져 버리기 때문에, 투과율 파장 의존성만을 독립적으로 자유롭게 제어(독립적으로 원하는 값으로 조정)할 수 없기 때문이다. 이러한 점에서, 구체적으로 위상 시프트막의 층 구성 및 각 층의 재료를 특정한 구체예에 대해, 실제로 투과율, 반사율을 측정한 값은 보고되어 있지 않다.
그래서, 상기 과제 1에 대해, 투과율 파장 의존성이 우수한 새로운 위상 시프트막의 제공이 요망된다.
상기한 점 외에도, 특히 고투과율(예를 들어 15％ 이상, 특히 18％ 이상) 타입의 표시 장치용 위상 시프트 마스크 및 위상 시프트 마스크 블랭크에 있어서는, 투과율 파장 의존성이 작은(예를 들어, 5.5％ 이내) 위상 시프트막은, 실현하는 것이 현저히 어렵다고 하는 사정이 있다(과제 2). 그 이유는, (1) 고투과율에 적합한 재료가 한정되는 것, (2) 일반적으로는 고투과율로 함에 따라서, 투과율 파장 의존성이 커지는 경향이 있는 것, (3) 이 경향으로 인해, 투과율 파장 의존성을 작게 하기 위해서는, 투과율 파장 의존성을 크게 저감시키는 것이 필요해지지만, 이것은 기본적으로 어려운 것을 들 수 있다.
이러한 고투과율을 갖는 위상 시프트막에 있어서, 예를 들어 소정의 투과율 파장 의존성이 5.5％보다 작은 투과율 파장 의존성을 갖는 구체예는 보고되어 있지 않다(과제 3).
두 번째로, 상술한 특허문헌 1에 있어서 종래 제안되어 있는 표시 장치용 위상 시프트 마스크에 사용되는 위상 시프트막은, 위상 시프트막 패턴을 형성하기 위해 사용하는 레지스트막의 패터닝 시에 사용하는 레이저 묘화 광의 반사에 의한 레지스트막에의 영향을 고려하여 설계되어 있지 않다. 이 때문에, 레이저 묘화 광(통상 350㎚ 내지 436㎚의 파장 영역의 어느 하나의 파장)에 대한 위상 시프트막의 표면 반사율이 20％를 초과한다. 그 결과, 레지스트막 내에 정재파가 발생하고, 레지스트막 패턴의 에지 부분의 조도가 악화된다. 이에 수반하여, 위상 시프트막 패턴의 에지 부분의 조도가 악화된다고 하는 문제가 있다.
상술한 특허문헌 2에 있어서는, 위상 반전막이, 복합 파장의 노광 광에 대해 30％ 이하, 바람직하게는 15％ 이하의 반사율을 갖는 것은 기재되어 있지만, 그것을 실현하기 위한 막 구성이나 막 재료에 관한 구체예는 보고되어 있지 않다.
또한, 레이저 묘화 광의 파장에 있어서의 표면 반사율은, 이상적으로는, 10％ 이하, 나아가 5％ 이하이지만, 각종 광학 특성 등을 충족시킨 후 표면 반사율 10％ 이하를 실현하는 것은 실제로는 매우 어렵다고 하는 사정이 있다.
상세하게는, 차광막의 경우는, 차광성(광학 농도)을 충족시키면 되므로 반사 방지층을 형성하고 표면 반사율의 특성을 부가하는 것은 비교적 용이하다. 이에 비해, 위상 시프트막의 경우는, 반사 방지층을 형성함으로써 위상차 및 투과율도 변동되어 버리므로, 위상차 및 투과율을 충족시킨 후 표면 반사율의 특성을 겸비시키는 막 설계를 행하는 것은 용이하지 않다. 따라서, 위상 시프트막에, 위상차 및 투과율 외에도, 투과율 파장 의존성을 충족시킨 후 표면 반사율의 특성을 겸비시키는 것은 더욱 용이하지 않다(과제 4).
또한, 특허문헌 2에 기재된 반사율의 레벨(예를 들어, 「15％ 이하」)을 초과할 것이 요망된다. 구체적으로는, 예를 들어 파장 365㎚ 이상 436㎚ 이하의 범위에 있어서의 반사율이 10％ 이하이거나, 파장 350㎚ 이상 436㎚ 이하의 범위에 있어서의 반사율이 15％ 이하인 구체예는 보고되어 있지 않다.
또한, 상술한 특허문헌 1, 2에 있어서 종래 제안되어 있는 표시 장치용 위상 시프트 마스크에 사용되는 위상 시프트막은, 파장 365㎚ 이상 436㎚ 이하의 범위에 있어서의 이면 반사율을 고려하여 설계되어 있지 않다.
이 때문에, 이면 반사율이 상대적으로 낮은 경우, 그것에 따라서 막에 의한 노광 광의 열흡수에 의한 열팽창에 의한 패턴 위치 어긋남을 발생시킬 우려가 있다.
따라서, 위상 시프트막에, 위상차, 투과율 외에도, 소정의 투과율 파장 의존성을 충족시킨 후 이면 반사율의 특성을 겸비시키는 것은 용이하지 않다(과제 5).
본 발명은, 상술한 과제 1에 대해, 투과율 파장 의존성이 우수한 새로운 위상 시프트막의 제공을 제1 목적으로 한다.
본 발명은, 상술한 과제 1에 대해, 투과율 파장 의존성이 우수함과 함께 다른 특성에 대해서도 우수한 새로운 위상 시프트막의 제공을 제2 목적으로 한다.
본 발명은 상술한 과제 2, 3에 대해, 고투과율이라도, 투과율 파장 의존성이 우수한 새로운 위상 시프트막의 제공을 제3 목적으로 한다.
본 발명은, 상술한 과제 1, 2, 3에 대해, 투과율 파장 의존성이 현저히 우수한 새로운 위상 시프트막의 제공을 제4 목적으로 한다.
본 발명은, 상술한 과제 4에 대해, 투과율 파장 의존성이 우수함과 함께 표면 반사율 특성에 대해서도 우수한 새로운 위상 시프트막의 제공을 제5 목적으로 한다.
본 발명은, 상술한 과제 5에 대해, 투과율 파장 의존성이 우수함과 함께 이면 반사율 특성에 대해서도 우수한 새로운 위상 시프트막의 제공을 제6 목적으로 한다.
본 발명은, 상기 본 발명에 관한 위상 시프트막을 구비한, 표시 장치 제조용 위상 시프트 마스크 블랭크, 이 위상 시프트 마스크 블랭크를 사용한 위상 시프트 마스크의 제조 방법 및 이 위상 시프트 마스크를 사용한 표시 장치의 제조 방법 제공을 목적으로 한다.
본 발명자는, 투과율 파장 의존성이 우수한 새로운 위상 시프트막을 제공하기 위해 예의 연구 개발을 행하였다.
먼저, Zr과 Si를 함유하는 ZrSi계 재료는, 노광 광의 파장 영역(i선, h선, g선을 포함하는 복수 파장)에서 투과율이 15％ 이상인 투과율을 갖는 고투과율용 위상 시프트막에 사용되는 재료로서 적합한 것을 본 발명자는 알아냈다.
또한, 위상 시프트막은, 고투과율로 할수록 투과율의 파장 의존성을 작게 하는 것이 상대적으로 어렵다고 여겨지고 있었다. 구체적으로는, 각종 조정을 하였다고 해도, 예를 들어 파장 365㎚ 이상 436㎚ 이하의 범위(적절하게, 「소정의 파장 범위」라고 함)에 있어서, 통상 투과율이 20％ 정도이면, 소정의 파장 범위에 있어서의 투과율 파장 의존성(투과율의 변동 폭)은 10％ 정도까지밖에 저감시킬 수 없다고 여겨지고 있었다.
또한, 위상 시프트막에서는, 「파장 365㎚ 이상 436㎚ 이하의 범위에 있어서의 투과율 파장 의존성」(적절하게, 「소정의 투과율 파장 의존성」이라고 함)은, ZrSi계 재료(예를 들어, ZrSiON, ZrSiN, ZrSiO)에 비해, MoSi계 재료(예를 들어, MoSiN, MoSiON, MoSiOCN)의 쪽이, 투과율 파장 의존성이 좋다고 여겨지고 있었다.
또한, 본 발명자는, 검토 과정에서, ZrSi계 재료(예를 들어, ZrSiON, ZrSiN, ZrSiO)는, 조성을 조정하여(예를 들어, 고산화로 하여) 고투과율(예를 들어, 파장 365㎚에서 16％, 20％, 30％, 40％의 투과율)로 함에 따라서, 소정의 투과율 파장 의존성이 점점 커지는 경향이 있는 것(예를 들어, 소정의 투과율 파장 의존성은, 11％, 18％, 21％, 25％로 되는) 것을 지견하였다. 이 경향으로 인해, 소정의 투과율 파장 의존성을 저감시키는 것이 매우 어려운 것을 지견하였다.
또한, 본 발명자는, ZrSi계의 단층막(특히, 산소(O)가 포함되는 ZrSiON, ZrSiO 등)은, 투과율의 면 내 분포의 제어가 매우 어렵다고 하는 문제가 있는 것을 지견하였다. 그 이유는, 산소(O)가 포함된 ZrSi계의 단층막은, 파장 300㎚ 내지 파장 400㎚ 부근에서, 투과율이 급격하게 변화되는(투과율-파장 곡선의 각도가 급준해지는) 특성이 있기 때문이라고 생각된다. 이때, 산소(O)가 포함된 ZrSi계의 단층막의 막 두께가 변동되면, 투과율-파장 곡선도 단파장측 혹은 장파장측으로 이동하여, 투과율이 변동된다. 이 때문에, 산소(O)가 포함된 ZrSi계의 단층막의 막 두께의 면 내 변동에 의해 투과율의 면 내 분포의 제어가 어려워진다.
이상과 같은 상황하에서, 본 발명자는, 위상 시프트층(예를 들어, ZrSiON. 고투과율용으로 조성을 조정한 것)과, 메탈층(예를 들어, ZrSi. 상기 위상 시프트층에 포함되는 Zr의 함유율이나, 상기 위상 시프트층에 포함되는 Zr과 Si의 합계 함유율보다, Zr의 함유율이나 Zr과 Si의 합계 함유율이 많은 ZrSi)을 조합함으로써, 의외로 상기 일반 인식에 반하여, 소정의 파장 범위에 있어서 고투과율(예를 들어, 15％ 이상, 16％ 이상, 나아가 18％ 이상)로 한 경우라도(기능 5), 소정의 투과율 파장 의존성을, 상기 일반 인식과 비교하여 상대적으로 매우 작게 할 수 있는(예를 들어, 5.5％ 이내로 할 수 있는) 것(기능 1), 즉, 기능 5와 기능 1의 양쪽의 요건을 충족시킬 수 있는 것을 지견하였다. 이때, 메탈층(예를 들어, ZrSi. 상기 위상 시프트층에 포함되는 Zr의 함유율이나, 위상 시프트층에 포함되는 Zr과 Si의 합계 함유율보다, Zr의 함유율이나 Zr과 Si의 합계 함유율이 많은 ZrSi)은, 위상 시프트층(예를 들어, ZrSiON)이 단층에서 갖는 소정의 투과율 파장 의존성을 조정할 수 있는 작용·기능을 갖는 것을 지견하였다. 구체적으로는, 메탈층(예를 들어, ZrSi)은, 위상 시프트층(예를 들어, ZrSiON)이 단층에서 갖는 소정의 투과율 파장 의존성을 소정값(소정 폭)(예를 들어, 10％) 이상 저감시킬 수 있는 작용·기능(투과율 파장 의존성 저감 기능)을 갖는 것을 지견하였다.
투과율이 높고(예를 들어, 15％ 이상, 16％ 이상, 나아가 18％ 이상이며), 소정의 투과율 파장 의존성이 그만큼 낮으면(예를 들어, 5.5％ 이내이면), 해상성이 매우 좋다. 그 이유는, 365㎚ 이외의 파장의 광(405㎚, 436㎚)이 365㎚의 광에 간섭하는 양이 적어지기 때문이다. 해상성이 매우 좋다는 점에서, 미세한 패턴(예를 들어, 1.8㎛ 이하)을 갖는 표시 장치의 제조가 가능해진다.
또한, 본 발명에서는, 소정의 파장 범위에 있어서, 투과율도 반사율도 단층인 경우에 비해, 파장 의존성을 작게 할 수 있으므로(투과율-파장 곡선의 기울기는 편평해지므로(기울기는 작아지므로)), 성막 과정에서 막 두께가 면 내(예를 들어, 중심부와 외주부에서)에서 다소 변동되어도 투과율 및 반사율의 면 내 분포는 매우 좋은 것이 된다. 이 때문에, 미세한 패턴의 CD(Critical Dimension) 정밀도의 면 내 변동이 작은 표시 장치의 제조가 가능해진다.
또한, 본 발명자는, 주로 노광 광에 대한 투과율과 위상차를 조정하는 위상 시프트층(예를 들어, ZrSiON)과 노광 광에 대한 투과율 파장 의존성을 조정하는 기능을 갖는 메탈층(노광 광에 대한 투과율 파장 의존성을 저감시키는 기능을 갖는 메탈층(예를 들어, ZrSi))의 조합에 의해, 소정의 투과율 파장 의존성이 4.0％보다 작아 투과율 파장 의존성이 현저히 우수한 위상 시프트막(과제 3)을 실현할 수 있는 것을 지견하였다.
또한, 본 발명자는, 이상은, 메탈층을, MoSi, TiSi 등의 금속 실리사이드계 재료로 치환한 경우에 있어서도, 정도의 차이는 있지만 마찬가지인 것을 지견하였다.
본 발명자는, 이상은, 위상 시프트층(MoSiON)(노광 파장에 대해 1％ 내지 12％ 정도의 투과율을 갖는 통상 투과율용으로부터, 노광 파장에 대해 15％ 이상의 투과율을 갖는 고투과율용까지를 포함함)과, 메탈층(MoSi)을 조합한 경우나, 위상 시프트층(TiSiON)(통상 투과율용으로부터 고투과율용까지를 포함함)과, 메탈층(TiSi)을 조합한 경우에 있어서도, 정도의 차이는 있지만 마찬가지인 것을 지견하였다.
본 발명자는, 더욱 검토를 진행한 결과, 2층 이상의 적층막으로 이루어지는 위상 시프트막에 있어서, 소정의 위상 시프트층(예를 들어, ZrSiON, MoSiON, TiSiON 등)과, 소정의 메탈층(예를 들어, ZrSi, MoSi, TiSi 등)을 조합함으로써(순서 무관), 소정의 투과율 파장 의존성을 매우 작게 할 수 있는(예를 들어, 5.5％ 이내로 할 수 있는) 것(기능 1), 및 이면 반사율을 제어할 수 있는 것(기능 4)을 지견하였다.
또한, 본 발명자는, 3층의 적층막으로 이루어지는 위상 시프트막에 있어서, 기판측으로부터 순차, 소정의 위상 시프트층(예를 들어, ZrSiON, MoSiON, TiSiON 등)과, 소정의 메탈층(예를 들어, ZrSi, MoSi, TiSi 등)과, 소정의 반사율 저감층(예를 들어, ZrSiON, MoSiON, TiSiON, CrO, CrOCN, CrON 등)을 조합함으로써, 소정의 투과율 파장 의존성을 작게 할 수 있는(기능 1)(예를 들어, 5.5％ 이내로 할 수 있는) 것과, 표면 반사율을 저감시킬 수 있는 것(기능 2), 게다가 표면 반사율을 작게 할 수 있는(예를 들어, 10％ 이하) 것(기능 3), 이면 반사율을 제어할 수 있는 것(기능 4), 모두를 겸비할 수 있는 것을 지견하였다.
또한, 상기 2층 이상 또는 3층의 적층막으로 이루어지는 위상 시프트막에 있어서, 최상층에 Cr계의 재료를 사용한 위상 시프트막은, 그 위에 형성되는 레지스트막의 밀착성이 양호하다.
본 발명은, 이하의 구성을 갖는다.
(구성 1)
표시 장치 제조용 위상 시프트 마스크 블랭크에 있어서,
투명 기판과, 당해 투명 기판 상에 형성된 위상 시프트막을 구비하고,
상기 위상 시프트막은, 2층 이상의 적층막으로 이루어지고,
상기 위상 시프트막은, 주로 노광 광에 대한 투과율과 위상차를 조정하는 기능을 갖는 위상 시프트층과, 파장 365㎚ 이상 436㎚ 이하의 범위에 있어서의 투과율 파장 의존성을 조정하는 기능을 갖는 메탈층을 적어도 갖고,
상기 위상 시프트막은, 노광 광에 대한 상기 위상 시프트막의 투과율과 위상차가 소정의 광학 특성을 갖고,
상기 위상 시프트층은, 금속과 규소와, 질소 및 산소 중 적어도 1종을 포함하는 재료로 이루어지고,
상기 메탈층은, 금속과 규소로 구성되는 재료, 또는 금속과 규소와, 탄소, 불소, 질소, 산소 중 적어도 1종으로 구성되는 재료로 이루어지고,
상기 메탈층에 포함되는 금속의 함유율은, 상기 위상 시프트층에 포함되는 금속의 함유율보다 많거나, 혹은 상기 메탈층에 포함되는 금속과 규소의 합계 함유율은, 상기 위상 시프트층에 포함되는 금속과 규소의 합계 함유율보다 많고,
상기 위상 시프트막은, 파장 365㎚ 이상 436㎚ 이하의 범위에 있어서의 투과율 파장 의존성이 5.5％ 이내인
것을 특징으로 하는 위상 시프트 마스크 블랭크.
(구성 2)
표시 장치 제조용 위상 시프트 마스크 블랭크에 있어서,
투명 기판과, 당해 투명 기판 상에 형성된 위상 시프트막을 구비하고,
상기 위상 시프트막은, 주로 노광 광에 대한 투과율과 위상차를 조정하는 기능을 갖는 위상 시프트층과, 당해 위상 시프트층의 상측에 배치되고, 상기 위상 시프트막의 표면측으로부터 입사되는 광에 대한 반사율을 저감시키는 기능을 갖는 반사율 저감층과, 상기 위상 시프트층과 상기 반사율 저감층 사이에 배치되고, 파장 365㎚ 이상 436㎚ 이하의 범위에 있어서의 투과율 파장 의존성을 조정하는 기능을 갖는 메탈층을 갖고,
상기 위상 시프트층, 상기 메탈층 및 상기 반사율 저감층의 적층 구조에 의해, 노광 광에 대한 상기 위상 시프트막의 투과율과 위상차가 소정의 광학 특성을 갖고,
상기 위상 시프트층은, 금속과 규소와, 질소 및 산소 중 적어도 1종을 포함하는 재료로 이루어지고,
상기 메탈층은, 금속과 규소로 구성되는 재료, 또는 금속과 규소와, 탄소, 불소, 질소, 산소 중 적어도 1종으로 구성되는 재료로 이루어지고,
상기 메탈층에 포함되는 금속의 함유율은, 상기 위상 시프트층에 포함되는 금속의 함유율보다 많거나, 혹은 상기 메탈층에 포함되는 금속과 규소의 합계 함유율은, 상기 위상 시프트층에 포함되는 금속과 규소의 합계 함유율보다 많고,
상기 위상 시프트막은, 파장 365㎚ 이상 436㎚ 이하의 범위에 있어서의 투과율 파장 의존성이 5.5％ 이내인
것을 특징으로 하는 위상 시프트 마스크 블랭크.
(구성 3)
상기 위상 시프트막은, 파장 365㎚에 있어서의 투과율이, 1％ 이상 50％ 이하의 범위인 것을 특징으로 하는 구성 1 또는 2에 기재된 위상 시프트 마스크 블랭크.
(구성 4)
상기 위상 시프트막은, 파장 365㎚에 있어서의 투과율이, 15％ 이상 50％ 이하의 범위인 것을 특징으로 하는 구성 1 또는 2에 기재된 위상 시프트 마스크 블랭크.
(구성 5)
상기 위상 시프트막은, 상기 위상 시프트막의 표면측으로부터 입사되는 광에 대한 상기 위상 시프트막의 표면 반사율이, 365㎚ 내지 436㎚의 파장 영역에 있어서 10％ 이하인 것을 특징으로 하는 구성 2 내지 4 중 어느 하나에 기재된 위상 시프트 마스크 블랭크.
(구성 6)
상기 위상 시프트막은, 상기 위상 시프트막측으로부터 입사되는 광에 대한 상기 위상 시프트막의 표면 반사율이, 350㎚ 내지 436㎚의 파장 영역에 있어서 15％ 이하인 것을 특징으로 하는 구성 2 내지 5 중 어느 하나에 기재된 위상 시프트 마스크 블랭크.
(구성 7)
상기 투명 기판의 이면측으로부터 입사되는 광에 대한 상기 위상 시프트막의 이면 반사율이, 365㎚ 내지 436㎚의 파장 영역에 있어서 20％ 이상인 것을 특징으로 하는 구성 1 내지 6 중 어느 하나에 기재된 위상 시프트 마스크 블랭크.
(구성 8)
상기 반사율 저감층은, 금속과 규소와, 질소, 산소 및 탄소 중 적어도 1종을 포함하는 재료, 혹은 금속과, 질소, 산소 및 탄소 중 적어도 1종을 포함하는 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 구성 2 내지 7 중 어느 하나에 기재된 위상 시프트 마스크 블랭크.
(구성 9)
상기 위상 시프트층을 구성하는 금속은, Zr, Mo, Ti, Ta 및 W 중 어느 하나이고,
상기 메탈층을 구성하는 금속은, Zr, Mo, Ti, Ta 및 W 중 어느 하나이고,
상기 반사율 저감층을 구성하는 금속은, Zr, Mo, Cr, Ti, Ta 및 W 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 구성 2, 5, 6, 8 중 어느 한 항에 기재된 위상 시프트 마스크 블랭크.
(구성 10)
상기 위상 시프트층 및 상기 메탈층의 각 층을 구성하는 금속, 혹은 상기 위상 시프트층, 상기 메탈층 및 상기 반사율 저감층의 각 층을 구성하는 금속은, 동일한 금속인 것을 특징으로 하는 구성 2, 5, 6, 8, 9 중 어느 하나에 기재된 위상 시프트 마스크 블랭크.
(구성 11)
상기 위상 시프트막 상에 형성된 차광막을 구비하는 것을 특징으로 하는 구성 1 내지 10 중 어느 하나에 기재된 위상 시프트 마스크 블랭크.
(구성 12)
상기 차광막은, 상기 차광막의 표면측으로부터 입사되는 광에 대한 상기 차광막의 막면 반사율이, 350㎚ 내지 436㎚의 파장 영역에 있어서 15％ 이하인 것을 특징으로 하는 구성 11에 기재된 위상 시프트 마스크 블랭크.
(구성 13)
표시 장치 제조용 위상 시프트 마스크의 제조 방법에 있어서,
구성 1 내지 10 중 어느 하나에 기재된 위상 시프트 마스크 블랭크의 위상 시프트막 상에 레지스트막을 형성하고, 350㎚ 내지 436㎚의 파장 영역으로부터 선택되는 어느 파장을 갖는 레이저광을 사용한 묘화 처리 및 현상 처리에 의해, 레지스트막 패턴을 형성하는 공정과,
상기 레지스트막 패턴을 마스크로 하여 상기 위상 시프트막을 에칭하여 위상 시프트막 패턴을 형성하는 공정
을 갖는 것을 특징으로 하는 위상 시프트 마스크의 제조 방법.
(구성 14)
표시 장치 제조용 위상 시프트 마스크의 제조 방법에 있어서,
구성 11 또는 12에 기재된 위상 시프트 마스크 블랭크의 차광막 상에 레지스트막을 형성하고, 350㎚ 내지 436㎚의 파장 영역으로부터 선택되는 어느 파장을 갖는 레이저광을 사용한 묘화 처리 및 현상 처리에 의해, 레지스트막 패턴을 형성하는 공정과,
상기 레지스트막 패턴을 마스크로 하여 상기 차광막을 에칭하여 차광막 패턴을 형성하는 공정과,
상기 차광막 패턴을 마스크로 하여 위상 시프트막을 에칭하여 위상 시프트막 패턴을 형성하는 공정
을 갖는 것을 특징으로 하는 위상 시프트 마스크의 제조 방법.
(구성 15)
표시 장치의 제조 방법에 있어서,
기판 상에 레지스트막이 형성된 레지스트막을 갖는 기판에 대해 구성 13 또는 14에 기재된 위상 시프트 마스크의 제조 방법에 의해 얻어진 위상 시프트 마스크를, 상기 레지스트막에 대향하여 배치하는 위상 시프트 마스크 배치 공정과,
i선, h선 및 g선을 포함하는 복합 노광 광을 상기 위상 시프트 마스크에 조사하여, 상기 위상 시프트막 패턴을 전사하는 패턴 전사 공정
을 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 제조 방법.
본 발명에 따르면, 투과율 파장 의존성이 우수한 새로운 위상 시프트막을 제공할 수 있다.
본 발명에 따르면, 투과율 파장 의존성이 우수함과 함께 다른 특성에 대해서도 우수한 새로운 위상 시프트막을 제공할 수 있다.
본 발명에 따르면, 고투과율이라도, 투과율 파장 의존성이 우수한 새로운 위상 시프트막을 제공할 수 있다.
본 발명에 따르면, 투과율 파장 의존성이 현저히 우수한 새로운 위상 시프트막을 제공할 수 있다.
본 발명에 따르면, 투과율 파장 의존성이 우수함과 함께 표면 반사율 특성에 대해서도 우수한 새로운 위상 시프트막을 제공할 수 있다.
본 발명에 따르면, 투과율 파장 의존성이 우수함과 함께 이면 반사율 특성에 대해서도 우수한 새로운 위상 시프트막을 제공할 수 있다.
본 발명에 따르면, 상기 본 발명에 관한 위상 시프트막을 구비한, 표시 장치 제조용 위상 시프트 마스크 블랭크, 이 위상 시프트 마스크 블랭크를 사용한 위상 시프트 마스크의 제조 방법 및 이 위상 시프트 마스크를 사용한 표시 장치의 제조 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명에 관한 위상 시프트 마스크 블랭크의 막 구성을 나타내는 모식도이다.
도 2는 본 발명에 관한 위상 시프트 마스크 블랭크의 다른 막 구성을 나타내는 모식도이다.
도 3은 본 발명에 관한 위상 시프트 마스크 블랭크의 다른 막 구성을 나타내는 모식도이다.
도 4는 본 발명의 실시예 1에 의한 위상 시프트 마스크 블랭크의 위상 시프트막의 투과율 스펙트럼을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예 1에 의한 위상 시프트 마스크 블랭크의 위상 시프트막의 표면 반사율 스펙트럼을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예 1에 의한 위상 시프트 마스크 블랭크의 위상 시프트막의 이면 반사율 스펙트럼을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예 2에 의한 위상 시프트 마스크 블랭크의 위상 시프트막의 투과율 스펙트럼을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예 2에 의한 위상 시프트 마스크 블랭크의 위상 시프트막의 표면 반사율 스펙트럼을 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예 2에 의한 위상 시프트 마스크 블랭크의 위상 시프트막의 이면 반사율 스펙트럼을 나타내는 도면이다.
도 10은 비교예 1에 의한 위상 시프트 마스크 블랭크의 위상 시프트막의 투과율 스펙트럼을 나타내는 도면이다.
도 11은 비교예 1에 의한 위상 시프트 마스크 블랭크의 위상 시프트막의 표면 반사율 스펙트럼을 나타내는 도면이다.
도 12는 비교예 1의 위상 시프트 마스크 블랭크의 위상 시프트막의 이면 반사율 스펙트럼을 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대해, 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 또한, 이하의 실시 형태는, 본 발명을 구체화할 때의 일 형태이며, 본 발명을 그 범위 내에 한정하는 것은 아니다. 도면 중, 동일하거나 또는 동등한 부분에는 동일한 부호를 붙여 그 설명을 간략화 내지 생략하는 경우가 있다.
(실시 형태 1)
실시 형태 1에서는, 위상 시프트 마스크 블랭크에 대해 설명한다.
도 1은 위상 시프트 마스크 블랭크(10)의 막 구성을 나타내는 모식도이다.
위상 시프트 마스크 블랭크(10)는, 노광 광에 대해 투명한(투광성을 가짐) 투명 기판(20)과, 투명 기판(20) 상에 배치된 위상 시프트막(30)을 구비한다. 도 1에 있어서는, 위상 시프트막(30)은, 투명 기판(20)측으로부터 차례로 배치된, 위상 시프트층(31)과 메탈층(33)과 반사율 저감층(32)을 갖는 적층 구조이지만, 위상 시프트막(30)은, 투명 기판(20)측으로부터 차례로 배치된, 위상 시프트층(31)과 메탈층(33)을 갖는 적층 구조여도 된다.
위상 시프트층(31)은, 투명 기판(20)의 주 표면 상에 배치된다. 위상 시프트층(31)은, 노광 광에 대한 투과율과 위상차를 조정하는 기능을 갖는다.
위상 시프트층(31)은, 금속(M)과 규소(Si)와, 질소(N) 및 산소(O) 중 적어도 1종을 포함하는 재료로 형성된다. 또한, 위상 시프트층(31)은, 금속(M)과 규소(Si)와, 질소(N) 및 산소(O) 중 적어도 1종을 포함하고, 탄소(C) 및 불소(F) 중 적어도 1종을 더 포함하는 재료로 형성되어도 된다. 예를 들어, 위상 시프트층(31)을 형성하는 재료로서, 금속 실리사이드 산화질화물(MSiON), 금속 실리사이드 질화물(MSiN), 금속 실리사이드 산화물(MSiO), 금속 실리사이드 산화탄화질화물(MSiOCN), 금속 실리사이드 탄화질화물(MSiCN), 금속 실리사이드 산화탄화물(MSiOC), 금속 실리사이드 산화질화불화물(MSiONF), 금속 실리사이드 질화불화물(MSiNF), 금속 실리사이드 산화불화물(MSiOF), 금속 실리사이드 산화탄화질화불화물(MSiOCNF), 금속 실리사이드 탄화질화불화물(MSiCNF), 금속 실리사이드 산화탄화불화물(MSiOCF) 등을 들 수 있다.
위상 시프트층(31)을 구성하는 금속(M)은, 대표적으로는 지르코늄(Zr)이며, 그 다음에 몰리브덴(Mo)이다. 위상 시프트층(31)을 구성하는 다른 금속(M)으로서는, 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 텅스텐(W) 등의 전이 금속을 들 수 있다.
예를 들어, 위상 시프트층(31)을 형성하는 재료로서는, ZrSiON, ZrSiN, ZrSiO, ZrSiOCN, ZrSiCN, ZrSiCO, ZrSiONF, ZrSiNF, ZrSiOF, ZrSiOCNF, ZrSiCNF, ZrSiOCF를 들 수 있다.
예를 들어, 위상 시프트층(31)을 형성하는 재료로서는, MoSiON, MoSiN, MoSiO, MoSiOCN, MoSiCN, MoSiCO, MoSiONF, MoSiNF, MoSiOF, MoSiOCNF, MoSiCNF, MoSiOCF를 들 수 있다.
예를 들어, 위상 시프트층(31)을 형성하는 재료로서는, TiSiON, TiSiN, TiSiO, TiSiOCN, TiSiCN, TiSiCO, TiSiONF, TiSiNF, TiSiOF, TiSiOCNF, TiSiCNF, TiSiOCF를 들 수 있다.
위상 시프트층(31)에는, 본 발명의 효과를 일탈하지 않는 범위에서, 상기에 언급한 이외의 원소가 포함되어도 된다. 또한, 위상 시프트층(31)의 금속 실리사이드(MSi)의 금속(M)과 규소(Si)의 비율(원자비)은, 본 발명의 위상 시프트막(30)의 광학 특성을 얻기 위해, M:Si＝1:1 이상 1:9 이하가 바람직하다. 위상 시프트막(30)을 습식 에칭에 의해 패터닝하는 경우에는, 패턴 단면을 양호하게 하는 시점에서, 위상 시프트층(31)의 금속(M)과 규소(Si)의 비율(원자비)은, M:Si＝1:1 이상 1:8 이하, 더욱 바람직하게는, M:Si＝1:1 이상 1:4 이하가 바람직하다.
또한, 위상 시프트층(31)을 구성하는 금속(M)은 상술에 언급한 금속을 1종 이상 포함하는 합금이어도 상관없다.
위상 시프트층(31)은, 스퍼터링법에 의해 형성할 수 있다.
반사율 저감층(32)은, 위상 시프트층(31)의 상측에 배치된다. 반사율 저감층(32)은, 위상 시프트막(30)의 표면측(즉, 반사율 저감층(32)에 대해 투명 기판(20)측과는 반대측)으로부터 입사되는 광에 대한 반사율을 저감시키는 기능을 갖는다.
반사율 저감층(32)은, 금속(M)과 규소(Si)와, 질소(N) 및 산소(O) 중 적어도 1종을 포함하는 재료로 형성할 수 있다. 또한, 반사율 저감층(32)은, 금속(M)과 규소(Si)와, 질소(N) 및 산소(O) 중 적어도 1종을 포함하고, 탄소(C) 및 불소(F) 중 적어도 1종을 더 포함하는 재료로 형성되어도 된다. 예를 들어, 반사율 저감층(32)을 형성하는 재료로서는, 상술한 위상 시프트층(31)을 형성하는 재료와 마찬가지의 재료를 사용할 수 있다.
또한, 반사율 저감층(32)은, 금속(M)과, 질소(N), 산소(O), 탄소(C) 및 불소(F) 중 적어도 1종을 포함하는 재료, 혹은 금속(M)과 규소(Si)와, 질소(N), 산소(O), 탄소(C) 및 불소(F) 중 적어도 1종을 포함하는 재료로 형성할 수 있다. 예를 들어, 반사율 저감층(32)을 형성하는 재료로서, 금속 산화물(MO), 금속 산화질화물(MON), 금속 산화탄화질화물(MOCN), 금속 산화탄화물(MOC), 금속 산화불화물(MOF), 금속 산화질화불화물(MONF), 금속 산화탄화질화불화물(MOCNF), 금속 산화탄화불화물(MOCF), 금속 질화물(MN), 금속 탄화질화물(MCN), 금속 불화물(MF), 금속 질화불화물(MNF), 금속 탄화질화불화물(MCNF), 금속 탄화불화물(MCF) 등을 들 수 있다.
반사율 저감층(32)을 구성하는 금속(M)은, 대표적으로는 지르코늄(Zr), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr)이다. 반사율 저감층(32)을 구성하는 다른 금속(M)으로서는, 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 텅스텐(W) 등의 전이 금속을 들 수 있다.
예를 들어, 반사율 저감층(32)을 형성하는 재료로서는, ZrSiON, ZrSiN, ZrSiO, ZrSiOCN, ZrSiCN, ZrSiCO, ZrSiONF, ZrSiNF, ZrSiOF, ZrSiOCNF, ZrSiCNF, ZrSiOCF를 들 수 있다.
예를 들어, 반사율 저감층(32)을 형성하는 재료로서는, MoSiON, MoSiN, MoSiO, MoSiOCN, MoSiCN, MoSiCO, MoSiONF, MoSiNF, MoSiOF, MoSiOCNF, MoSiCNF, MoSiOCF를 들 수 있다.
예를 들어, 반사율 저감층(32)을 형성하는 재료로서는, TiSiON, TiSiN, TiSiO, TiSiOCN, TiSiCN, TiSiCO, TiSiONF, TiSiNF, TiSiOF, TiSiOCNF, TiSiCNF, TiSiOCF를 들 수 있다.
예를 들어, 반사율 저감층(32)은, 크롬산화물(CrO), 크롬산화질화물(CrON), 크롬산화탄화질화물(CrOCN), 크롬산화탄화물(CrCO), 크롬산화불화물(CrOF), 크롬산화질화불화물(CrONF), 크롬산화탄화질화불화물(CrOCNF), 크롬산화탄화불화물(CrOCF), 크롬질화물(CrN), 크롬탄화질화물(CrCN), 크롬불화물(CrF), 크롬질화불화물(CrNF), 크롬탄화질화불화물(CrCNF), 크롬탄화불화물(CrCF) 등의 크롬계 재료로 형성할 수 있다.
반사율 저감층(32)에는, 본 발명의 효과를 일탈하지 않는 범위에서, 상기에 언급한 이외의 원소가 포함되어도 된다.
또한, 반사율 저감층(32)의 재료가, 금속 실리사이드(MSi)계 재료인 경우, 금속(M)과 규소(Si)의 비율(원자비)은, 본 발명의 위상 시프트막(30)의 광학 특성을 얻기 위해, M:Si＝1:1 이상 1:9 이하가 바람직하다. 위상 시프트막(30)을 습식 에칭에 의해 패터닝하는 경우에는, 패턴 단면을 양호하게 하는 시점에서, 반사율 저감층(32)의 금속(M)과 규소(Si)의 비율(원자비)은 M:Si＝1:2 이상 1:8 이하, 더욱 바람직하게는 M:Si＝1:2 이상 1:4 이하가 바람직하다.
또한, 위상 시프트층(31)을 구성하는 금속(M)은, 상술에 언급한 금속을 1종 이상 포함하는 합금이라도 상관없다.
반사율 저감층(32)은, 스퍼터링법에 의해 형성할 수 있다.
메탈층(33)은, 위상 시프트층(31)과 반사율 저감층(32) 사이에 배치된다. 메탈층(33)은, 주로 위상 시프트층(31)이 단층에서 갖는 투과율 파장 의존성을 조정할 수 있는 작용·기능을 갖는다. 구체적으로는, 메탈층(33)은, 주로 위상 시프트층(31)이 단층에서 갖는 투과율 파장 의존성을 소정값(소정 폭) 이상 저감시킬 수 있는 작용·기능을 갖는다. 메탈층(33)은, 위상 시프트막(30)이 적층체 전체에서 갖는 투과율 파장 의존성이 소정값 이하로 되도록 제어하는 작용·기능을 갖는다. 이들 작용·기능 외에도, 메탈층(33)은 노광 광에 대한 투과율을 조정하는 기능을 가짐과 함께, 반사율 저감층(32)과 조합되어, 위상 시프트막(30)의 표면측(투명 기판(20)측과는 반대측)으로부터 입사되는 광에 대한 반사율을 저감시키는 기능을 갖는다. 메탈층(33)은, 위상 시프트층(31)과 조합되어, 위상 시프트막(30)에 투명 기판(20)의 이면측으로부터 입사되는 광에 대한 이면 반사율을 높이는 기능을 갖는다. 투명 기판(20)의 이면은, 투명 기판(20)의 2개의 주면 중 위상 시프트막(30)과는 반대측의 주면을 의미한다.
메탈층(33)은, 금속(M)과 규소(Si)로 구성되는 재료, 또는 금속(M)과 규소(Si)와, 탄소(C), 불소(F), 질소(N), 산소(O) 중의 적어도 1종으로 구성된다. 또한, 메탈층(33)에 포함되는 금속의 함유율은, 위상 시프트층(31)에 포함되는 금속의 함유율보다 많거나, 또는 메탈층(33)에 포함되는 금속과 규소의 합계 함유율은, 위상 시프트층(31)이 포함되는 금속과 규소의 합계 함유율보다 많은 재료로 이루어진다.
예를 들어, 메탈층(33)을 형성하는 재료로서, 금속 실리사이드(MSi), 금속 실리사이드 탄화물(MSiC), 금속 실리사이드 탄화불화물(MSiCF)을 들 수 있다.
메탈층(33)을 구성하는 금속(M)은, 대표적으로는 지르코늄(Zr)이다. 메탈층(33)을 구성하는 다른 금속(M)으로서는, 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 텅스텐(W) 등의 전이 금속을 들 수 있다.
예를 들어, 메탈층(33)을 형성하는 재료로서, ZrSi, ZrSiC, ZrSiCF, ZrSiN, ZrSiCN 등을 들 수 있다.
예를 들어, 메탈층(33)을 형성하는 재료로서, MoSi, MoSiC, MoSiCF, MoSiN, MoSiCN 등을 들 수 있다.
예를 들어, 메탈층(33)을 형성하는 재료로서, TiSi, TiSiC, TiSiCF, TiSiN, TiSiCN 등을 들 수 있다.
메탈층(33)이 금속 실리사이드(MSi)인 경우는, 본 발명의 위상 시프트막(30)의 광학 특성을 얻기 위해, 메탈층(33)의 금속(M)과 규소(Si)의 비율(원자비)은, M:Si＝1:1 이상 1:9 이하가 바람직하다. 위상 시프트막(30)을, 습식 에칭에 의해 패터닝하는 경우에는, 패턴 단면을 양호하게 하는 시점에서, 메탈층(33)의 금속(M)과 규소(Si)의 비율은, M:Si＝1:2 이상 1:8 이하, 더욱 바람직하게는 M:Si＝1:2 이상 1:4 이하가 바람직하다.
또한, 메탈층(33)을 구성하는 금속(M)은, 상술에 언급한 금속을 1종 이상 포함하는 합금이라도 상관없다.
또한, 메탈층(33)을 구비함으로써, 위상 시프트막의 시트 저항이 낮아지기 때문에, 위상 시프트 마스크 블랭크 및 위상 시프트 마스크의 차지 업을 방지할 수 있다. 메탈층(33)을 구비하고 있지 않은 경우, 차지 업에 의해, 이물의 부착이나, 정전기 파괴가 일어나기 쉽다.
메탈층(33)에는, 본 발명의 효과를 일탈하지 않는 범위에서, 상기에 언급한 이외의 원소가 포함되어도 된다.
메탈층(33)은, 스퍼터링법에 의해 형성할 수 있다.
메탈층(33)은, 반사율 저감층(32)의 금속 원소(M) 함유율(원자％)보다 높은 금속 원소(M) 함유율(원자％)을 갖거나, 메탈층(33)은, 반사율 저감층(32)의 금속 원소(M)와 규소(Si)의 합계 함유율(원자％)보다, 높은 금속 원소(M)와 규소(Si)의 합계 함유율(원자％)로 한다.
메탈층(33)의 금속 원소(M) 함유율과 반사율 저감층(32)의 금속 원소(M) 함유율의 차, 혹은 메탈층(33)의 금속 원소(M)와 규소(Si)의 합계 함유율과, 반사율 저감층(32)의 금속 원소(M)와 규소(Si)의 합계 함유율의 차는, 바람직하게는 30 내지 90원자％이고, 보다 바람직하게는 50 내지 80원자％이다. 또한, 상기 금속 원소(M) 함유율, 혹은 금속 원소(M)와 규소(Si)의 합계 함유율의 차가, 60 내지 80원자％이면, 메탈층(33)과 반사율 저감층(32)의 계면의 상기 파장 영역(365㎚의 파장, 또는 365㎚ 내지 436㎚의 파장 영역)에 있어서의 반사율을 높일 수 있어, 보다 반사율 저감 효과가 발휘되므로 바람직하다.
또한, 메탈층(33)의 에칭 속도는, 금속(M)과 규소(Si)의 금속 실리사이드계 재료에, 탄소(C), 불소(F), 질소(N), 산소(O)를 함유시킴으로써 조정할 수 있다. 예를 들어, 금속(M)과 규소(Si)의 금속 실리사이드계 재료에, 탄소(C)나 불소(F)나 질소(N)를 함유시킴으로써, 습식 에칭 속도를 느리게 할 수 있다. 또한, 메탈층(33)의 상하에 형성되어 있는 반사율 저감층(32), 위상 시프트층(31)의 에칭 속도는, 금속(M)과 규소(Si)의 금속 실리사이드계 재료에, 탄소(C)나 불소(F)나 질소(N)를 함유시킴으로써, 습식 에칭 속도를 느리게 할 수 있고, 금속(M)과 규소(Si)의 금속 실리사이드계 재료에, 산소(O)를 함유시킴으로써, 습식 에칭 속도를 빠르게 할 수 있다. 이들의 점에 의해, 위상 시프트막(30)을 구성하고 있는 각 층의 에칭 속도를 제어하여, 에칭 후의 위상 시프트막(30)의 단면 형상을 양호하게 할 수 있다.
또한, 메탈층(33)은 위상 시프트층(31)의 금속 원소(M) 함유율보다 높은 금속 원소(M) 함유율을 갖고 있다.
메탈층(33)의 금속 원소(M) 함유율과 위상 시프트층(31)의 금속 원소(M) 함유율의 차는, 바람직하게는 30 내지 90원자％이고, 보다 바람직하게는 50 내지 80원자％이다. 메탈층(33)과 위상 시프트층(31)의 금속 원소(M) 함유율의 차가, 60 내지 80원자％이면, 메탈층(33)과 위상 시프트층(31)의 계면의 상기 파장 영역(365㎚의 파장, 또는 365㎚ 내지 436㎚의 파장 영역)에 있어서의 이면 반사율을 높일 수 있어, 보다 이면 반사율을 높일 수 있으므로 바람직하다.
금속 원소(M) 함유율은, X선 광전자 분광 장치(XPS: X-ray Photoelectron Spectroscopy, 또는 ESCA: Electron Spectroscopy for Chemical Analysis)를 사용하여 측정할 수 있다.
위상 시프트막(30)에 있어서의 위상 시프트층(31)의 두께는, 예를 들어 50㎚ 이상 140㎚ 이하, 나아가 60㎚ 이상 120㎚ 이하의 범위인 것이 바람직하지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 이면 반사율을 높이는 관점에서는, 위상 시프트층(31)의 두께는, 70㎚ 이상 95㎚ 이하, 더욱 바람직하게는 70㎚ 이상 85㎚ 이하가 바람직하다.
위상 시프트막(30)에 있어서의 메탈층(33)의 두께는, 위상 시프트층(31)의 두께보다 얇은 것이 바람직하다. 위상 시프트막(30)에 있어서의 메탈층(33)의 두께는, 반사율 저감층(32)의 두께보다 얇은 것이 바람직하다. 위상 시프트막(30)에 있어서의 메탈층(33)의 두께는, 금속(M)의 종류에 따라 상이하고, 예를 들어 2.5㎚ 이상 50㎚ 이하, 나아가 2.5㎚ 이상 40㎚ 이하의 범위인 것이 바람직하지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 메탈층(33)을 2.5㎚ 미만의 두께로 기판 면 내에 걸쳐 균일하게 성막하는 것이 실질적으로 곤란하다. 또한, 50㎚를 초과하는 두께로 메탈층(33)을 성막하면, 투과율이 저하되어, 예를 들어 파장 365㎚에 있어서의 위상 시프트막(30)의 투과율이 1％를 하회할 가능성이 있다. 표면 반사율을 높이는 관점에서는, 메탈층(33)의 두께는 두꺼운 편이 좋다. 이면 반사율을 높이는 관점에서는, 메탈층(33)의 두께는 25㎚ 이상이다. 상술한 관점에서, 메탈층(33)의 막 두께는, 바람직하게는 25㎚ 이상 50㎚ 이하, 더욱 바람직하게는 25㎚ 이상 40㎚ 이하가 바람직하다.
위상 시프트막(30)에 있어서의 반사율 저감층(32)의 두께는, 예를 들어 15㎚ 이상 40㎚ 이하, 나아가 20㎚ 이상 35㎚ 이하의 범위인 것이 바람직하지만, 이것에 한정되는 것은 아니다.
위상 시프트층(31), 메탈층(33) 및 반사율 저감층(32)의 각각은, 365㎚ 내지 436㎚의 파장 영역에 있어서, 2.0 이상의 굴절률을 갖는 것이 바람직하다. 2.0 이상의 굴절률을 가지면, 원하는 광학 특성(투과율 및 위상차)을 얻기 위해 필요한 위상 시프트막(30)의 막 두께를 박막화할 수 있다. 따라서, 당해 위상 시프트막(30)을 구비한 위상 시프트 마스크 블랭크(10)를 사용하여 제작되는 위상 시프트 마스크는, 우수한 패턴 단면 형상 및 우수한 CD 균일성을 갖는 위상 시프트막 패턴을 구비할 수 있다.
굴절률은, n&k 애널라이저나 엘립소미터 등을 사용하여 측정할 수 있다.
위상 시프트층(31), 메탈층(33)의 적층 구조, 혹은 위상 시프트층(31), 메탈층(33) 및 반사율 저감층(32)의 적층 구조에 의해, 노광 광에 대한 위상 시프트막(30)의 투과율 및 위상차는 소정의 광학 특성을 가짐과 함께, 투과율 파장 의존성(투과율의 변동 폭)이 소정의 값을 갖는다.
노광 광에 대한 위상 시프트막(30)의 투과율은, 위상 시프트막(30)으로서 필요한 값을 충족시킨다. 위상 시프트막(30)의 투과율은, 노광 광에 포함되는 소정의 파장(이하, 대표 파장이라고 함)의 광에 대해, 바람직하게는 1％ 이상 50％ 이하이다. 고투과율 타입의 경우, 위상 시프트막(30)의 투과율은, 15％ 이상 50％ 이하이다. 즉, 노광 광이 j선(파장: 313㎚), i선(파장: 365㎚), h선(파장(405㎚), g선(파장: 436㎚)을 포함하는 복합 광인 경우, 위상 시프트막(30)은 그 파장 범위에 포함되는 대표 파장의 광에 대해 상술한 투과율을 갖는다. 또한, 예를 들어 노광 광이 i선, h선 및 g선을 포함하는 복합 광인 경우, 위상 시프트막(30)은, i선, h선 및 g선 중 어느 것에 대해, 상술한 투과율을 갖는다.
노광 광에 대한 위상 시프트막(30)의 위상차는, 위상 시프트막(30)으로서 필요한 값을 충족시킨다. 위상 시프트막(30)의 위상차는, 노광 광에 포함되는 대표 파장의 광에 대해, 바람직하게는 160° 내지 200°이고, 보다 바람직하게는 170° 내지 190°이다. 이에 의해, 노광 광에 포함되는 대표 파장의 광의 위상을 160° 내지 200°로 바꿀 수 있다. 이 때문에, 위상 시프트막(30)을 투과한 대표 파장의 광과 투명 기판(20)만을 투과한 대표 파장의 광 사이에 160 내지 200°의 위상차가 발생한다. 즉, 노광 광이 313㎚ 이상 436㎚ 이하의 파장 범위의 광을 포함하는 복합 광인 경우, 위상 시프트막(30)은 그 파장 범위에 포함되는 대표 파장의 광에 대해 상술한 위상차를 갖는다. 예를 들어, 노광 광이 i선, h선 및 g선을 포함하는 복합 광인 경우, 위상 시프트막(30)은, i선, h선 및 g선 중 어느 것에 대해, 상술한 위상차를 갖는다.
위상 시프트막(30)은, 파장이 365㎚ 이상 436㎚ 이하의 범위에 있어서의 투과율 파장 의존성이 5.5％ 이내이다.
위상 시프트막(30)의 투과율, 투과율 파장 의존성 및 위상차는, 위상 시프트막(30)을 구성하는 위상 시프트층(31) 및 메탈층(33), 혹은 위상 시프트층(31), 메탈층(33) 및 반사율 저감층(32)의 각각 재료, 조성 및 두께를 조정함으로써 제어할 수 있다. 이 때문에, 실시 형태 1에서는, 위상 시프트막(30)의 투과율, 투과율 파장 의존성 및 위상차가 상술한 소정의 광학 특성을 갖도록, 위상 시프트층(31) 및 메탈층(33), 혹은 위상 시프트층(31), 메탈층(33) 및 반사율 저감층(32)의 각각의 재료, 조성 및 두께가 조정되어 있다. 또한, 위상 시프트막(30)의 투과율 및 투과율 파장 의존성은, 주로 위상 시프트층(31) 및 메탈층(33)의 재료, 조성 및 두께에 영향을 받는다. 위상 시프트막(30)의 굴절률 및 위상차(위상 시프트량)는, 주로 위상 시프트층(31)의 재료, 조성 및 두께에 영향을 받는다.
투과율 및 위상차는, 위상 시프트량 측정 장치 등을 사용하여 측정할 수 있다.
위상 시프트막(30)의 표면측으로부터 입사하는 광에 대한 위상 시프트막(30)의 표면 반사율은, 365㎚ 내지 436㎚의 파장 영역에 있어서 10％ 이하, 및/또는 위상 시프트막(30)의 표면측으로부터 입사하는 광에 대한 위상 시프트막(30)의 표면 반사율은, 350㎚ 내지 436㎚의 파장 영역에 있어서 15％ 이하이다. 위상 시프트막(30)의 표면 반사율이 365㎚ 내지 436㎚의 파장 영역에 있어서 10％ 이하, 및/또는 위상 시프트막(30)의 표면 반사율이 350㎚ 내지 436㎚의 파장 영역에 있어서 15％ 이하이면, 위상 시프트막(30) 상에 레지스트막을 형성하여, 레이저 묘화기 등에 의해 패턴 묘화를 행할 때, 묘화에 사용하는 광과 그 반사광이 겹침으로써 발생하는 정재파의 영향을 받는 일이 적다. 이 때문에, 패턴 묘화 시에 있어서, 위상 시프트막(30) 상의 레지스트막 패턴 단면의 에지 부분의 조도를 억제할 수 있어, 패턴 정밀도를 향상시키는 것이 가능해진다. 이 때문에, 우수한 패턴 정밀도를 갖는 위상 시프트 마스크를 형성할 수 있다. 또한, 노광 광에 대한 표면 반사율이 저감되므로, 위상 시프트 마스크를 사용하여 패턴 전사를 행하여 표시 장치를 제조하는 경우에, 표시 장치 기판으로부터의 반사광에 기인하는 전사 패턴의 희미해짐(플레어)이나 CD 에러를 방지할 수 있다.
위상 시프트막(30)의 표면 반사율의 변동 폭은, 바람직하게는 365㎚ 내지 436㎚의 파장 영역에 있어서 10％ 이하, 더욱 바람직하게는 8％ 이하, 더욱 바람직하게는 5％ 이하, 더욱 바람직하게는 3％ 이하이다. 또한, 위상 시프트막(30)의 표면 반사율의 변동 폭은, 바람직하게는 350㎚ 내지 436㎚의 파장 영역에 있어서, 12％ 이하, 더욱 바람직하게는 10％ 이하, 더욱 바람직하게는 8％ 이하, 더욱 바람직하게는 5％ 이하이다.
위상 시프트막(30)의, 투명 기판(20)의 이면측으로부터 입사되는 광에 대한 이면 반사율은, i선(365㎚), h선(405㎚) 및 g선(436㎚) 중 하나, 바람직하게는 2개 이상의 파장에 있어서, 더욱 바람직하게는 365㎚ 내지 436㎚의 파장 영역에 있어서, 15％ 이상, 보다 바람직하게는 18％ 이상, 보다 바람직하게는 20％ 이상, 더욱 바람직하게는 30％ 이상이다. 이에 의해, 위상 시프트막(30)이 노광 광을 열흡수하여 열팽창에 의해 발생하는 패턴 위치 어긋남을 저감시킬 수 있다. 또한, 위상 시프트막(30)의 이면 반사율의 변동 폭은, 365㎚ 내지 436㎚의 파장 영역에 있어서 20％ 이하, 더욱 바람직하게는 15％ 이하, 더욱 바람직하게는 10％ 이하, 더욱 바람직하게는 5％ 이하로 하는 것이 바람직하다.
위상 시프트막(30)의 표면 반사율 및 그 변동 폭은, 위상 시프트막(30)을 구성하는 위상 시프트층(31), 메탈층(33) 및 반사율 저감층(32)의 각각의 굴절률, 소쇠 계수 및 두께를 조정함으로써 제어할 수 있다. 소쇠 계수 및 굴절률은, 조성을 조정함으로써 제어할 수 있으므로, 실시 형태 1에서는, 위상 시프트막(30)의 표면 반사율 및 그 변동 폭이 상술한 소정의 물성을 갖도록 위상 시프트층(31), 메탈층(33) 및 반사율 저감층(32)의 각각의 재료, 조성 및 두께가 조정되어 있다. 위상 시프트막(30)의 이면 반사율에 대해서도 마찬가지이다. 또한, 위상 시프트막(30)의 표면 반사율 및 그 변동 폭은, 주로 메탈층(33) 및 반사율 저감층(32)의 각각의 재료, 조성 및 두께에 영향을 받는다. 또한, 위상 시프트막(30)의 이면 반사율 및 그 변동 폭은, 주로 메탈층(33) 및 위상 시프트층(31)의 각각의 재료, 조성 및 두께에 영향을 받는다.
표면 반사율 및 이면 반사율은, 분광 광도계 등을 사용하여 측정할 수 있다. 표면 반사율의 변동 폭은, 350㎚ 내지 436㎚의 파장 영역, 혹은 365㎚ 내지 436㎚의 파장 영역에 있어서의 최대의 반사율과 최소의 반사율의 차로부터 구해진다. 또한, 이면 반사율의 변동 폭은, 365㎚ 내지 436㎚의 파장 영역에 있어서의 최대의 반사율과 최소의 반사율의 차로부터 구해진다.
위상 시프트층(31)은, 조성이 균일한 단일의 막으로 이루어지는 경우여도 되고, 조성이 상이한 복수의 막으로 이루어지는 경우여도 되고, 두께 방향으로 조성이 연속적으로 변화되는 단일의 막으로 이루어지는 경우여도 되고, 조성이 상이한 복수의 막으로 이루어짐과 함께 그 복수의 막은 각각 두께 방향으로 조성이 연속적으로 변화되는 막으로 이루어지는 경우여도 된다. 메탈층(33) 및 반사율 저감층(32)에 대해서도 마찬가지이다.
도 2는 위상 시프트 마스크 블랭크(10)의 다른 막 구성을 나타내는 모식도이다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 위상 시프트 마스크 블랭크(10)는, 투명 기판(20)과 위상 시프트막(30) 사이에 차광성 막 패턴(40)을 구비하는 것이어도 된다.
위상 시프트 마스크 블랭크(10)가 차광성 막 패턴(40)을 구비하는 경우, 차광성 막 패턴(40)은, 투명 기판(20)의 주 표면 상에 배치된다. 차광성 막 패턴(40)은, 노광 광의 투과를 차단하는 기능을 갖는다.
차광성 막 패턴(40)을 형성하는 재료는, 노광 광의 투과를 차단하는 기능을 갖는 재료이면, 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 크롬계 재료, 전술한 금속(M)(M: Zr, Mo, Ti, Ta 및 W 중 어느 하나)을 포함하는 재료, 전술한 금속(M)과 규소(Si)를 포함하는 재료 등을 들 수 있다. 크롬계 재료로서, 크롬(Cr), 또는 크롬(Cr)과, 탄소(C) 및 질소(N) 중 적어도 1종을 포함하는 크롬 화합물을 들 수 있다. 그 밖에, 크롬(Cr)과, 산소(O) 및 불소(F) 중 적어도 1종을 포함하는 크롬 화합물, 또는 크롬(Cr)과, 탄소(C) 및 질소(N) 중 적어도 1종을 포함하고, 산소(O) 및 불소(F) 중 적어도 1종을 더 포함하는 크롬 화합물을 들 수 있다. 예를 들어, 차광성 막 패턴(40)을 형성하는 재료로서, Cr, CrC, CrN, CrO, CrCN, CrON, CrCO, CrCON을 들 수 있다.
차광성 막 패턴(40)은, 스퍼터링법에 의해 성막한 차광성 막을, 에칭에 의해 패터닝함으로써 형성할 수 있다.
위상 시프트막(30)과 차광성 막 패턴(40)이 적층되는 부분에 있어서, 노광 광에 대한 광학 농도는, 바람직하게는 3 이상이고, 보다 바람직하게는 4 이상, 더욱 바람직하게는 5 이상이다.
광학 농도는, 분광 광도계 혹은 OD(Optical Density) 미터 등을 사용하여 측정할 수 있다.
차광성 막 패턴(40)은, 조성이 균일한 단일의 막으로 이루어지는 경우여도 되고, 조성이 상이한 복수의 막으로 이루어지는 경우여도 되고, 두께 방향으로 조성이 연속적으로 변화되는 단일의 막으로 이루어지는 경우여도 된다. 차광성 막 패턴(40)은 또한, 조성이 상이한 복수의 막으로 이루어짐과 함께 그 복수의 막은 각각 두께 방향으로 조성이 연속적으로 변화되는 막으로 이루어지는 경우여도 된다.
또한, 도 1, 도 2에 있어서, 위상 시프트 마스크 블랭크(10)는, 위상 시프트막(30) 상에 레지스트막을 구비하는 것이어도 된다.
도 3은 위상 시프트 마스크 블랭크(10)의 다른 막 구성을 나타내는 모식도이다.
위상 시프트 마스크 블랭크(10)는, 투명 기판(20)과, 이 투명 기판(20) 상에 형성된 위상 시프트막(30)을 구비하고, 또한 위상 시프트막(30) 상에 차광막(45)을 형성한 구성이어도 된다. 또한, 차광막(45) 상에 레지스트막(도시 생략)을 형성한 구성이어도 된다.
이 경우, 차광막(45)으로서는, 차광성 막 패턴(40)에서 설명한 내용과 마찬가지의 내용을 적용할 수 있다. 예를 들어, 차광막(45)의 재료로서는, 차광성 막 패턴(40)을 형성하는 재료와 마찬가지의 재료를 사용할 수 있다. 필요에 따라서, 차광막(45)의 표면측에 입사되는 광에 대한 차광막(45)의 막면 반사율을 저감시키기 위한 표면 반사율 저감층(47)을 형성한 반사 방지 기능을 갖는 차광막(45)으로 해도 상관없다. 이 경우, 차광막(45)은, 위상 시프트막(30)측으로부터 노광 광의 투과를 차단하는 기능을 갖는 차광층(46)과, 표면 반사율 저감층(47)을 구비한 구성으로 된다. 또한, 차광막(45)이 표면 반사율 저감층(47)을 구비하는 경우, 표면 반사율 저감층(47)의 막면 반사율은, 365㎚ 내지 436㎚의 파장 영역에 있어서 10％ 이하, 및/또는 표면 반사율 저감층(47)의 막면 반사율이 350㎚ 내지 436㎚의 파장 영역에 있어서 15％ 이하로 되는 특성을 갖는 것이 바람직하다. 또한, 필요에 따라서, 도 2에 나타낸 위상 시프트막(30)과 차광성 막 패턴(40) 사이, 도 3에 나타낸 위상 시프트막(30)과 차광막(45) 사이나, 차광막(45) 상에, 다른 기능 막을 형성할 수도 있다. 상기 다른 기능 막으로서는, 에칭 저지막이나 에칭 마스크막 등을 들 수 있다.
다음으로, 실시 형태 1의 위상 시프트 마스크 블랭크(10)의 제조 방법에 대해 설명한다.
위상 시프트 마스크 블랭크(10)는, 이하의 준비 공정과 위상 시프트막 형성 공정을 행함으로써 제조된다.
이하, 각 공정을 상세하게 설명한다.
(준비 공정)
준비 공정에서는, 우선, 투명 기판(20)을 준비한다. 투명 기판(20)의 재료는, 사용하는 노광 광에 대해 투광성을 갖는 재료이면 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 투명 기판(20)의 재료는, 합성 석영 유리, 소다 석회 유리, 무알칼리 유리를 들 수 있다. 투명 기판(20)은, 예를 들어 표면 반사 손실이 없다고 하였을 때, 노광 광에 대해 85％ 이상의 투과율, 바람직하게는 90％ 이상의 투과율을 갖는다.
차광성 막 패턴(40)(도 2)을 구비하는 위상 시프트 마스크 블랭크(10)를 제조하는 경우에 있어서는, 투명 기판(20) 상에, 스퍼터링에 의해, 예를 들어 크롬계 재료로 이루어지는 차광성 막을 형성한다. 그 후, 차광성 막 상에 레지스트막 패턴을 형성하고, 레지스트막 패턴을 마스크로 하여 차광성 막을 에칭하여, 차광성 막 패턴(40)을 형성한다. 그 후, 레지스트막 패턴을 박리한다. 이들 공정은, 차광성 막 패턴(40)이 없는 위상 시프트 마스크 블랭크(10)를 제조하는 경우에 있어서는 생략한다.
(위상 시프트막 형성 공정)
위상 시프트막 형성 공정에서는, 투명 기판(20) 상에, 스퍼터링에 의해, 위상 시프트막(30)을 형성한다. 여기서, 투명 기판(20) 상에 차광성 막 패턴(40)(도 2)이 형성되어 있는 경우, 차광성 막 패턴(40)을 덮도록 위상 시프트막(30)을 형성한다.
위상 시프트막(30)은, 투명 기판(20)의 주 표면 상에 위상 시프트층(31)을 성막하고, 위상 시프트층(31) 상에 메탈층(33)을 성막함으로써 형성된다. 혹은, 위상 시프트막(30)은, 투명 기판(20)의 주 표면 상에 위상 시프트층(31)을 성막하고, 위상 시프트층(31) 상에 메탈층(33)을 성막하고, 메탈층(33) 상에 반사율 저감층(32)을 성막함으로써 형성된다.
위상 시프트층(31) 및 반사율 저감층(32)의 성막은, 금속(M), 금속(M) 화합물, 금속 실리사이드(MSi) 또는 금속 실리사이드(MSi) 화합물을 포함하는 1개 또는 2개 이상의 스퍼터링 타겟을 사용하여, 예를 들어 헬륨 가스, 네온 가스, 아르곤 가스, 크립톤 가스 및 크세논 가스로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함하는 불활성 가스와, 산소 가스, 질소 가스, 일산화질소 가스, 이산화질소 가스, 이산화탄소 가스, 탄화수소계 가스, 불소계 가스로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함하는 활성 가스의 혼합 가스로 이루어지는 스퍼터 가스 분위기에서 행해진다. 탄화수소계 가스로서는, 예를 들어 메탄 가스, 부탄 가스, 프로판 가스, 스티렌 가스 등을 들 수 있다.
메탈층(33)의 성막은, 금속(M), 금속(M) 화합물, 금속 실리사이드(MSi), 또는 금속 실리사이드(MSi) 화합물을 포함하는 1개 또는 2개 이상의 스퍼터링 타겟을 사용하여, 예를 들어 헬륨 가스, 네온 가스, 아르곤 가스, 크립톤 가스 및 크세논 가스로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함하는 불활성 가스 분위기에서 행해진다. 메탈층(33)이 탄소를 포함하는 경우는, 메탈층(33)의 성막은, 상기 불활성 가스와 상기 탄화수소계 가스의 혼합 가스로 이루어지는 스퍼터 가스 분위기에서 행해진다. 메탈층(33)이 질소, 산소, 불소를 포함하는 경우는, 메탈층(33)의 성막은, 상기 위상 시프트층(31) 및 반사율 저감층(32)의 성막과 마찬가지로 행해진다.
위상 시프트층(31) 및 메탈층(33)을 성막할 때, 혹은 위상 시프트층(31), 메탈층(33) 및 반사율 저감층(32)을 성막할 때, 위상 시프트층(31), 메탈층(33) 및 반사율 저감층(32)의 각각의 재료, 조성 및 두께는, 위상 시프트막(30)의 투과율 및 위상차가 상술한 소정의 광학 특성을 갖고, 또한 위상 시프트막(30)의 투과율 파장 의존성(투과율의 변동 폭)이 상술한 소정의 특성을 갖고, 또한 위상 시프트막(30)의 표면 반사율 및 그 변동 폭, 이면 반사율 및 그 변동 폭이 상술한 소정의 특성을 갖도록 조정된다. 위상 시프트층(31), 메탈층(33) 및 반사율 저감층(32)의 각각의 조성은, 스퍼터 가스의 조성 및 유량 등에 의해 제어할 수 있다. 위상 시프트층(31), 메탈층(33) 및 반사율 저감층(32)의 각각의 두께는, 스퍼터 파워, 스퍼터링 시간 등에 의해 제어할 수 있다. 또한, 스퍼터링 장치가 인라인형 스퍼터링 장치인 경우, 기판의 반송 속도에 의해서도, 위상 시프트층(31), 메탈층(33) 및 반사율 저감층(32)의 각각의 두께를 제어할 수 있다.
위상 시프트층(31)이, 조성이 균일한 단일의 막으로 이루어지는 경우, 상술한 성막 프로세스를, 스퍼터 가스의 조성 및 유량을 바꾸지 않고 1회만 행한다. 위상 시프트층(31)이, 조성의 상이한 복수의 막으로 이루어지는 경우, 상술한 성막 프로세스를, 성막 프로세스마다 스퍼터 가스의 조성 및 유량을 바꾸어 복수 회 행한다. 위상 시프트층(31)이, 두께 방향으로 조성이 연속적으로 변화되는 단일의 막으로 이루어지는 경우, 상술한 성막 프로세스를, 스퍼터 가스의 조성 및 유량을 변화시키면서 1회만 행한다. 위상 시프트층(31)이, 조성이 상이한 복수의 막으로 이루어짐과 함께 그 복수의 막은 각각 두께 방향으로 조성이 연속적으로 변화되는 막으로 이루어지는 경우, 상술한 성막 프로세스를, 스퍼터 가스의 조성 및 유량을 변화시키면서 복수 회 행한다.
메탈층(33)의 성막 및 반사율 저감층(32)의 성막에 대해서도 마찬가지이다. 성막 프로세스를 복수 회 행하는 경우, 스퍼터링 타겟에 인가하는 스퍼터 파워를 작게 할 수 있다.
위상 시프트층(31), 메탈층(33) 및 반사율 저감층(32)은, 스퍼터링 장치를 사용하여, 투명 기판(20)을 장치 외부로 취출하지 않고(즉, 대기에 노출시키는 일 없이), 연속해서 성막하는 것이 바람직하다. 투명 기판(20)을 장치 외부로 취출하지 않고, 연속해서 성막함으로써, 의도치 않은 각 층의 표면 산화나 표면 탄화를 방지할 수 있다. 각 층의 의도치 않은 표면 산화나 표면 탄화는, 위상 시프트막(30) 상에 형성된 레지스트막을 묘화할 때에 사용하는 레이저광이나 표시 장치 기판 상에 형성된 레지스트막에 위상 시프트막 패턴을 전사할 때에 사용하는 노광 광에 대한 반사율을 변화시키거나, 또한 산화 부분이나 탄화 부분의 에칭 레이트를 변화시키거나 할 우려가 있다.
위상 시프트층(31), 메탈층(33) 및 반사율 저감층(32)은, 인라인형 스퍼터링 장치나 클러스터형 스퍼터링 장치를 사용하여, 기판을 대기에 노출시키는 일 없이 연속해서 성막할 수 있다.
또한, 도 3에 도시한 바와 같이, 투명 기판(20) 상에 위상 시프트막(30)과 차광막(45)을 구비하는 위상 시프트 마스크 블랭크(10)를 제조하는 경우, 상술한 위상 시프트막 형성 공정에 의해 위상 시프트막(30)을 형성한 후, 위상 시프트막(30) 상에 차광막(45)을 형성한다.
(차광막 형성 공정)
차광막 형성 공정에서는, 위상 시프트막(30) 상에, 스퍼터링에 의해 차광막(45)을 형성한다.
차광막(45)은, 위상 시프트막(30) 상에 차광층(46), 필요에 따라서 차광층(46) 상에 표면 반사율 저감층(47)을 성막함으로써 형성된다. 차광층(46) 및 표면 반사율 저감층(47)의 성막은, 금속(M), 금속(M) 화합물, 금속 실리사이드(MSi) 또는 금속 실리사이드(MSi) 화합물을 포함하는 1개 또는 2개 이상의 스퍼터링 타겟을 사용하여, 예를 들어 헬륨 가스, 네온 가스, 아르곤 가스, 크립톤 가스 및 크세논 가스로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함하는 불활성 가스와, 산소 가스, 질소 가스, 일산화질소 가스, 이산화질소 가스, 이산화탄소 가스, 탄화수소계 가스, 불소계 가스로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함하는 활성 가스의 혼합 가스로 이루어지는 스퍼터 가스 분위기, 혹은 상기 불활성 가스의 적어도 1종을 포함하는 스퍼터 가스 분위기에서 행해진다. 탄화수소계 가스로서는, 예를 들어 메탄 가스, 부탄 가스, 프로판 가스, 스티렌 가스 등을 들 수 있다.
차광층(46) 및 표면 반사율 저감층(47)을 성막할 때, 차광층(46), 표면 반사율 저감층(47)의 각각의 재료, 조성 및 두께는, 위상 시프트막(30)과 차광막(45)이 적층되는 부분에 있어서, 노광 광에 대한 광학 농도나, 막면 반사율이 상술한 소정의 광학 특성을 갖도록 조정된다. 차광층(46), 표면 반사율 저감층(47) 각각의 조성은, 스퍼터 가스의 조성 및 유량 등에 의해 제어할 수 있다. 차광층(46), 표면 반사율 저감층(47)의 각각의 두께는, 스퍼터 파워, 스퍼터링 시간 등에 의해 제어할 수 있다. 또한, 스퍼터링 장치가 인라인형 스퍼터링 장치인 경우, 기판의 반송 속도에 의해서도, 차광층(46) 및 표면 반사율 저감층(47)의 각각의 두께를 제어할 수 있다.
차광층(46) 및 표면 반사율 저감층(47)의 각 층이, 조성이 균일한 단일의 막으로 이루어지는 경우, 상술한 성막 프로세스를, 스퍼터 가스의 조성 및 유량을 바꾸지 않고 1회만 행한다. 차광층(46) 및 표면 반사율 저감층(47)의 각 층이, 조성의 상이한 복수의 막으로 이루어지는 경우, 상술한 성막 프로세스를, 성막 프로세스마다 스퍼터 가스의 조성 및 유량을 바꾸어 복수 회 행한다. 차광층(46) 및 표면 반사율 저감층(47)의 각 층이, 두께 방향으로 조성이 연속적으로 변화되는 단일의 막으로 이루어지는 경우, 상술한 성막 프로세스를, 스퍼터 가스의 조성 및 유량을 변화시키면서 1회만 행한다. 차광층(46) 및 표면 반사율 저감층(47)의 각 층이, 조성의 상이한 복수의 막으로 이루어짐과 함께 그 복수의 막은 각각 두께 방향으로 조성이 연속적으로 변화되는 막으로 이루어지는 경우, 상술한 성막 프로세스를, 스퍼터 가스의 조성 및 유량을 변화시키면서 복수 회 행한다.
차광층(46) 및 표면 반사율 저감층(47)은, 인라인형 스퍼터링 장치나 클러스터형 스퍼터링 장치를 사용하여, 기판을 대기에 노출시키는 일 없이, 연속해서 성막할 수 있다.
또한, 레지스트막을 구비하는 위상 시프트 마스크 블랭크(10)를 제조하는 경우, 다음으로 차광막 상에 레지스트막을 형성한다.
실시 형태 1에 의한 위상 시프트 마스크 블랭크(10)는, 위상 시프트막(30)으로서, 위상 시프트층(31)과 메탈층(33)을 갖고 있으므로, 위상차 및 투과율에 대해 소정의 광학 특성을 충족시킨 후, 365㎚ 이상 436㎚ 이하의 파장 범위에 있어서, 투과율 파장 의존성이 우수하다(5.5％ 이내). 또한, 위상 시프트층(31), 메탈층(33), 반사율 저감층(32)을 구비한 위상 시프트막(30)을 갖는 위상 시프트 마스크 블랭크(10)는, 위상차 및 투과율에 대해 소정의 광학 특성을 충족시킨 후, 365㎚ 이상 436㎚ 이하의 파장 범위에 있어서, 투과율 파장 의존성이 우수함(5.5％ 이내)과 함께 표면 반사율 특성에 대해서도 우수하고(10％ 이하), 이면 반사율 특성에 대해서도 우수하다.
(실시 형태 2)
실시 형태 2에서는, 실시 형태 1의 위상 시프트 마스크 블랭크(10)를 사용한 위상 시프트 마스크의 제조 방법에 대해 설명한다. 실시 형태 2는, 실시 형태 2-1과 실시 형태 2-2를 포함한다. 실시 형태 2-1은, 투명 기판(20) 상에 위상 시프트막(30)과 레지스트막이 형성된 위상 시프트 마스크 블랭크(10)를 사용한 위상 시프트 마스크의 제조 방법이다. 실시 형태 2-2는, 투명 기판(20) 상에 위상 시프트막(30)과 차광막(45)과 레지스트막이 형성된 위상 시프트 마스크 블랭크(10)를 사용한 위상 시프트 마스크의 제조 방법이다. 실시 형태 2-1의 위상 시프트 마스크의 제조 방법은, 이하의 레지스트막 패턴 형성 공정과 위상 시프트막 패턴 형성 공정을 행함으로써 위상 시프트 마스크가 제조된다. 또한, 실시 형태 2-2의 위상 시프트 마스크의 제조 방법은, 이하의 레지스트막 패턴 형성 공정과 차광막 패턴 형성 공정과 위상 시프트막 패턴 형성 공정을 행함으로써 위상 시프트 마스크가 제조된다.
이하, 각 공정을 상세하게 설명한다.
(레지스트막 패턴 형성 공정)
레지스트막 패턴 형성 공정에서는, 우선, 도 1 또는 도 2에서 설명한 실시 형태 1의 위상 시프트 마스크 블랭크(10)의 위상 시프트막(30) 상에, 레지스트막을 형성한다. 사용하는 레지스트막 재료는, 특별히 제한되지 않는다. 레지스트막 재료는, 예를 들어 후술하는 350㎚ 내지 436㎚의 파장 영역으로부터 선택되는 어느 파장을 갖는 레이저광에 대해 감광하는 것이 사용되거나, 또는 365㎚ 내지 436㎚의 파장 영역으로부터 선택되는 어느 파장을 갖는 레이저광에 대해 감광하는 것이 사용된다. 또한, 레지스트막은, 포지티브형, 네가티브형 중 어느 것이라도 상관없다.
그 후, 350㎚ 내지 436㎚의 파장 영역으로부터 선택되는 어느 파장을 갖는 레이저광, 혹은 365㎚ 내지 436㎚의 파장 영역으로부터 선택되는 어느 파장을 갖는 레이저광을 사용하여, 레지스트막에 소정의 패턴을 묘화한다. 레지스트막에 묘화하는 패턴으로서, 라인 앤드 스페이스 패턴이나 홀 패턴을 들 수 있다.
그 후, 레지스트막을 소정의 현상액에 의해 현상하여, 위상 시프트막(30) 상에 레지스트막 패턴을 형성한다.
또한, 위상 시프트 마스크 블랭크(10)가, 이미 위상 시프트막(30) 상에 레지스트막을 구비하는 것인 경우는, 상기한 위상 시프트막(30) 상에 레지스트막을 형성하는 공정은 생략한다.
(차광막 패턴 형성 공정)
실시 형태 2-2의 위상 시프트 마스크의 제조 방법에 있어서의 차광막 패턴 형성 공정에서는, 레지스트막 패턴을 마스크로 하여 차광막(45)(도 3)을 에칭하여 차광막 패턴을 형성한다.
차광막(45)을 에칭하는 에칭 매질(에칭 용액, 에칭 가스)은, 차광막(45)을 구성하는 차광층(46), 표면 반사율 저감층(47)의 각각을 선택적으로 에칭할 수 있는 것이면, 특별히 제한되지 않는다.
구체적으로는, 예를 들어 금속 실리사이드계 재료를 습식 에칭하는 에칭액으로서, 불화수소산, 규불화수소산 및 불화수소암모늄으로부터 선택된 적어도 하나의 불소 화합물과, 과산화수소, 질산 및 황산으로부터 선택된 적어도 하나의 산화제를 포함하는 에칭액이나, 과산화수소와 불화암모늄과, 인산, 황산, 질산으로부터 선택된 적어도 하나의 산화제를 포함하는 에칭액을 들 수 있다. 금속 실리사이드계 재료층을 건식 에칭하는 에칭 가스로서, 불소계 가스, 염소계 가스를 들 수 있다. 불소계 가스로서는, 예를 들어 CF4 가스, CHF3 가스, SF6 가스나, 이들 가스에 O2 가스를 혼합한 것을 들 수 있다.
또한, 예를 들어 크롬계 재료를 습식 에칭하는 에칭액으로서, 질산제이세륨암모늄과 과염소산을 포함하는 에칭 용액이나, 염소 가스와 산소 가스의 혼합 가스로 이루어지는 에칭 가스를 들 수 있다.
(위상 시프트막 패턴 형성 공정)
위상 시프트막 패턴 형성 공정에서는, 실시 형태 2-1의 위상 시프트 마스크의 제조 방법에 있어서는, 우선, 레지스트막 패턴을 마스크로 하여 위상 시프트막(30)을 에칭하여, 위상 시프트막 패턴을 형성한다. 한편, 실시 형태 2-2의 위상 시프트 마스크의 제조 방법에 있어서는, 레지스트막 패턴을 마스크로 하여 차광막(45)을 에칭하여, 차광막 패턴을 형성한 후, 차광막 패턴을 마스크로 하여 위상 시프트막(30)을 에칭하여, 위상 시프트막 패턴을 형성한다.
위상 시프트막(30)을 에칭하는 에칭 매질(에칭 용액, 에칭 가스)은, 위상 시프트막(30)을 구성하는 위상 시프트층(31), 메탈층(33) 및 반사율 저감층(32)의 각각을 선택적으로 에칭할 수 있는 것이면, 특별히 제한되지 않는다.
구체적으로는, 예를 들어 금속 실리사이드계 재료를 습식 에칭하는 에칭액으로서, 불화수소산, 규불화수소산 및 불화수소암모늄으로부터 선택된 적어도 하나의 불소 화합물과, 과산화수소, 질산 및 황산으로부터 선택된 적어도 하나의 산화제를 포함하는 에칭액이나, 과산화수소와 불화암모늄과, 인산, 황산, 질산으로부터 선택된 적어도 하나의 산화제를 포함하는 에칭액을 들 수 있다. 금속 실리사이드계 재료층을 건식 에칭하는 에칭 가스로서, 불소계 가스, 염소계 가스를 들 수 있다. 불소계 가스로서는, 예를 들어 CF4 가스, CHF3 가스, SF6 가스나, 이들 가스에 O2 가스를 혼합한 것을 들 수 있다.
또한, 예를 들어 크롬계 재료를 습식 에칭하는 에칭액으로서, 질산제이세륨암모늄과 과염소산을 포함하는 에칭 용액이나, 염소 가스와 산소 가스의 혼합 가스로 이루어지는 에칭 가스를 들 수 있다.
그 후, 레지스트 박리액을 사용하여, 또는 애싱에 의해 레지스트막 패턴을 박리한다.
실시 형태 2-2의 위상 시프트 마스크의 제조 방법에 있어서는, 차광막(45)을 에칭하는 에칭 매질에 의해, 차광막 패턴을 제거해도 되고, 위상 시프트막 패턴 상에 당해 위상 시프트막 패턴 사이즈와 상이한 패턴 사이즈를 갖는 차광막 패턴을 형성하는 경우에 있어서는, 다시, 차광막 패턴 상에 레지스트막 패턴을 형성한 후, 레지스트막 패턴을 마스크로 하여 차광막 패턴 형성 공정을 행한다.
실시 형태 2의 위상 시프트 마스크는, 위상 시프트막(30)으로서, 위상 시프트층(31)과 메탈층(33)을 갖고 있으므로, 위상차 및 투과율의 소정의 광학 특성을 충족시킨 후, 365㎚ 이상 436㎚ 이하의 파장 범위에 있어서, 투과율 파장 의존성이 우수하다(5.5％ 이내). 또한, 위상 시프트층(31), 메탈층(33), 반사율 저감층(32)을 구비한 위상 시프트막(30)을 갖는 위상 시프트 마스크 블랭크(10)는 위상차 및 투과율의 소정의 광학 특성을 충족시킨 후, 365㎚ 이상 436㎚ 이하의 파장 범위에 있어서, 투과율 파장 의존성이 우수함(5.5％ 이내)과 함께 표면 반사율 특성에 대해서도 우수하고(10％ 이하), 이면 반사율 특성에 대해서도 우수하다. 또한, 위상 시프트 마스크의 특성이 우수한 것에 대응하여, 표시 장치 기판 상에 전사되는 전사 패턴의 해상도를 향상시킬 수 있는 특성을 갖는다.
(실시 형태 3)
실시 형태 3에서는, 표시 장치의 제조 방법에 대해 설명한다. 표시 장치는, 이하의 마스크 적재 공정과 패턴 전사 공정을 행함으로써 제조된다.
이하, 각 공정을 상세하게 설명한다.
(적재 공정)
적재 공정(배치 공정)에서는, 실시 형태 2에서 제조된 위상 시프트 마스크를 노광 장치의 마스크 스테이지에 적재(배치)한다. 여기서, 위상 시프트 마스크는, 그 패턴 형성면측이, 노광 장치의 투영 광학계를 통해 표시 장치 기판 상에 형성된 레지스트막에 대향하도록 배치된다.
(패턴 전사 공정)
패턴 전사 공정에서는, 위상 시프트 마스크에 노광 광을 조사하여, 표시 장치 기판 상에 형성된 레지스트막에 위상 시프트막 패턴을 전사한다. 노광 광은, 365㎚ 내지 436㎚의 파장 영역으로부터 선택되는 복수의 파장의 광을 포함하는 복합 광, 313㎚ 내지 436㎚의 파장 영역으로부터 선택되는 복수의 파장의 광을 포함하는 복합 광이나, 313㎚ 내지 436㎚의 파장 영역으로부터 어느 파장 영역을 필터 등에 의해 커트하여 선택된 단색 광이다. 예를 들어, 노광 광은, i선, h선 및 g선을 포함하는 복합 광이나, j선, i선, h선 및 g선을 포함하는 혼합 광이나, i선의 단색 광이다. 노광 광으로서 복합 광을 사용하면, 노광 광 강도를 높게 하여 스루풋을 높일 수 있으므로, 표시 장치의 제조 비용을 낮출 수 있다.
실시 형태 3의 표시 장치 제조 방법에 의하면, 고해상도, 고정세의 표시 장치를 제조할 수 있다. 예를 들어, 미세 패턴(예를 들어 1.8㎛의 콘택트 홀)을 형성할 수 있다.
(실시 형태 4)
실시 형태 4에서는, 위상 시프트 마스크 블랭크의 구체적인 형태 예에 대해 설명한다.
전술한 바와 같이, 본 발명자는, 3층의 적층막으로 이루어지는 위상 시프트막에 있어서, 투명 기판측으로부터 순차, 소정의 위상 시프트층(예를 들어, ZrSiON, MoSiON, TiSiON 등)과, 소정의 메탈층(중간층)(예를 들어, ZrSi, MoSi, TiSi 등)과, 소정의 반사율 저감층(예를 들어, ZrSiON, MoSiON, TiSiON, CrO, CrOCN, CrON 등)을 조합함으로써, 소정의 투과율 파장 의존성을 작게 할 수 있는(기능 1)(예를 들어, 5.5％ 이내로 할 수 있음) 것과, 표면 반사율을 저감시킬 수 있는 것(기능 2), 게다가 표면 반사율을 작게 할 수 있는(예를 들어, 10％ 이하) 것(기능 3), 이면 반사율을 제어할 수 있는 것(기능 4), 모두를 겸비할 수 있는 것을 지견하였다. 이것 외에도, 고투과율의 특성(기능 5)을 겸비할 수 있는 것을 지견하였다.
상기의 대표적인 예로서는, 투명 기판측으로부터 순차, ZrSiON으로 이루어지는 위상 시프트층/ZrSi로 이루어지는 메탈층/ZrSiON으로 이루어지는 반사율 저감층으로 한 3층 구성의 위상 시프트막을 들 수 있다.
또한, 투명 기판측으로부터 순차, MoSiON으로 이루어지는 위상 시프트층/MoSi로 이루어지는 메탈층/MoSiON으로 이루어지는 반사율 저감층으로 한 3층 구성의 위상 시프트막을 들 수 있다.
이것들을 기본으로 하여, 각 층의 재료를, 각 층에 있어서 선택할 수 있는 재료로서 상기에서 열기한 재료로 치환한 태양이 본 발명에 포함된다.
또한, 본 발명자는, 투명 기판측으로부터 순차, ZrSiON으로 이루어지는 위상 시프트층/ZrSi로 이루어지는 메탈층/ZrSiON으로 이루어지는 반사율 저감층으로 한 3층 구성의 위상 시프트막에 있어서, ZrSi로 이루어지는 메탈층의 막 두께를 얇게 하면(예를 들어, 2.5㎚ 이상 20㎚ 미만, 예를 들어 10㎚로 함), 투과율은 높아지지만, 반사율도 높아지는 것을 지견하였다. 그리고, 반사율의 허용 범위를 높이면(예를 들어, 「20％ 이하」까지 상한을 높이면), 투과율은 45％ 정도까지는 가능한 것을 지견하였다.
본 발명자는, 저반사율의 범위(예를 들어, 10％ 이하)를 유지한 경우에는, 고투과율은 30％ 정도까지는 가능한 것을 지견하였다. 저반사율의 범위(예를 들어, 10％ 이하)를 유지하는 경우는, ZrSi로 이루어지는 메탈층의 막 두께는, 예를 들어 20㎚ 이상 35㎚ 이하가 적합하다.
또한, 본 발명자는, 예를 들어 상기 ZrSi계의 3층 구성의 위상 시프트막에 있어서, ZrSi로 이루어지는 메탈층의 막 두께를 두껍게 하면(예를 들어, 40 내지 60㎚), 통상의 투과율(3％ 이상 15％ 미만, 특히 3％ 이상 12％ 이하)이나, 저투과율(1％ 이상 3％ 미만)이 가능한 것을 지견하였다.
또한, 예를 들어 투명 기판측으로부터 순차, ZrSiON으로 이루어지는 위상 시프트층/ZrSi로 이루어지는 메탈층/ZrSiON으로 이루어지는 반사율 저감층으로 한 3층 구성의 위상 시프트막에 있어서, ZrSiON으로 이루어지는 위상 시프트층의 산화도를 높인 경우는, 고투과율이 된다(투과율이 높아진다).
또한, 예를 들어 상기에 있어서, ZrSiON으로 이루어지는 위상 시프트층의 투과율을 높인 경우(고투과율로 조정한 경우)는, 그만큼 고투과율이 된다. 또한, 이때, 투과율이 높아진 만큼 ZrSi로 이루어지는 메탈층의 막 두께를 두껍게 하는 것이 가능해진다.
또한, 본 발명자는, 예를 들어 투명 기판측으로부터 순차, ZrSiON으로 이루어지는 위상 시프트층/ZrSi로 이루어지는 메탈층/ZrSiON으로 이루어지는 반사율 저감층으로 한 3층 구성의 위상 시프트막에 있어서, 반사율 저감층을 ZrSiON으로부터 CrOCN이나 MoSiON으로 치환하면, 통상의 투과율(예를 들어, 6％ 정도)로 제어할 수 있는 것을 지견하였다.
상술한 바와 같이, ZrSiON으로 이루어지는 위상 시프트층, ZrSiON으로 이루어지는 반사율 저감층과, ZrSi로 이루어지는 메탈층의 조합에 의해, 투과율이 15％ 이상으로 고투과율이면서, 소정의 투과율 파장 의존성이 4.0％보다 작고 투과율 파장 의존성이 현저히 우수한 위상 시프트막을 얻는 것이 가능해지는 것을 본 발명자는 지견하였다.
본 발명에 있어서는, 전술한 ZrSi를 포함하는 재료의 층(적절하게, ZrSi계의 층이라고 함)이 2층, ZrSi계의 층이 3층, ZrSi계의 층이 다층인 적층 구조의 위상 시프트막이 포함된다. 다른 금속 실리사이드계 재료층에 대해서도 마찬가지이다. ZrSi계의 층이 다층인 적층 구조의 위상 시프트막의 경우, ZrSi계 재료는 내약품성, 습식 에칭 속도가 높고, 패턴 단면 형상도 좋다고 하는 이점이 있다.
또한, 파장 365㎚ 이상 436㎚ 이하의 범위에 있어서의 투과율을 2％ 이하, 나아가 투과율이 2％ 미만 1％ 이상으로 한 저투과율의 위상 시프트층에 대한 요망이 있다.
예를 들어, 위상 시프트층의 투과율이 6％ 정도라도, 위상 시프트 마스크에 있어서의 위상 시프트부를 투과한 노광 광에 의해 레지스트는 감광되어 버려, 그만큼 레지스트가 감소해 버린다. 이에 비해, 상기 요망을 달성함으로써, 위상 시프트 마스크에 있어서의 위상 시프트부를 투과한 노광 광에 의한 피전사체에 형성된 레지스트막의 막 감소에 의한 영향을 보다 저감시킬 수 있다.
본 발명에서는, 상기 2층 이상의 위상 시프트층, 혹은 상기 3층 구성의 위상 시프트층에 있어서, 예를 들어 메탈층의 두께를 제어함으로써, 혹은 위상 시프트층이나 반사율 저감층을 투과율이 낮은 재료로 변경함으로써, 상기 요망을 달성할 수 있는 것을 지견하였다.
본 발명에 있어서, 투명 기판측으로부터 순차, ZrSiON으로 이루어지는 위상 시프트층/ZrSi로 이루어지는 메탈층으로 한 2층 구성의 위상 시프트층, 혹은 투명 기판측으로부터 순차, ZrSiON으로 이루어지는 위상 시프트층/ZrSi로 이루어지는 메탈층/ZrSiON으로 이루어지는 반사율 저감층으로 한 3층 구성의 위상 시프트층에 있어서(각각 명세서 중에서 ZiSi계 2층, ZiSi계 3층이라고 약기하는 경우가 있음), 메탈층을 ZrSi로부터 TiSi로 치환한 경우, 상기와 마찬가지의 것이 가능하다. 메탈층을 ZrSi로부터 MoSi의 재료로 치환한 경우에 대해서도 상기와 마찬가지의 것이 가능하다.
본 발명에 있어서, 상기 ZiSi계 2층 또는 ZiSi계 3층에서, 메탈층을 ZrSi로부터 MoSi로 치환한 경우, 상기와 마찬가지의 것이 가능하다. 단, 메탈층의 에칭 속도는 변화된다.
본 발명에 있어서, 상기 ZiSi계 2층 또는 ZiSi계 3층에서, 반사율 저감층을 ZrSiON으로부터 MoSiON으로 치환한 경우, 고투과율은 유지할 수 없지만, 통상의 투과율은 얻어진다. 그 밖의 점에서는, 상기와 마찬가지의 것이 가능하다.
[실시예]
이하, 실시예 및 비교예에 기초하여, 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 또한, 이하의 실시예 1, 2는, 본 발명의 일례이며, 본 발명을 한정하는 것은 아니다.
실시예 1은, 실시예 1-1 내지 1-3을 포함한다.
(실시예 1-1)
(위상 시프트 마스크 블랭크)
실시예 1-1에서는, QZ(투명 기판)/ZrSiON/ZrSi/ZrSiON의 구성의 위상 시프트 마스크 블랭크에 대해 설명한다.
실시예 1-1의 위상 시프트 마스크 블랭크에 있어서의 위상 시프트막은, 투명 기판측으로부터 차례로 배치된, 위상 시프트층(ZrSiON, 막 두께 73㎚)과 메탈층(ZrSi, 막 두께 30㎚)과 반사율 저감층(ZrSiON, 막 두께 30㎚)으로 구성된다.
투명 기판으로서, 크기가 800㎜×920㎜이고, 두께가 10㎜인 합성 석영 유리 기판(QZ)을 사용하였다. 투명 기판의 양 주 표면은 경면 연마되어 있다. 이하의 실시예, 비교예에 있어서 사용한 투명 기판의 양 주 표면도 마찬가지로 경면 연마되어 있다.
투명 기판 상에 위상 시프트층, 메탈층, 반사율 저감층이 적층된 위상 시프트막의 파장 365㎚에 있어서의 굴절률은 2.55, 파장 365㎚에 있어서의 소쇠 계수는 0.127이었다.
또한, 위상 시프트막의 굴절률 및 소쇠 계수는, n&k Technology사 제조의 n&k Analyzer 1280(상품명)을 사용하여 측정하였다.
위상 시프트층(ZrSiON)의 각 원소의 함유율은, Zr은 22원자％, Si는 22원자％, O는 14원자％, N은 42원자％였다.
메탈층(ZrSi)의 각 원소의 함유율은, Zr은 50원자％, Si는 50원자％였다.
반사율 저감층(ZrSiON)의 각 원소의 함유율은, Zr은 17원자％, Si는 17원자％, O는 20원자％, N은 46원자％였다.
또한, 상기 각 원소의 함유율은, X선 광전자 분광법(XPS)에 의해 측정하였다. 이하의 실시예, 비교예에 있어서, 원소의 함유율의 측정에는, 각각 동일한 장치를 사용하였다.
위상 시프트막은, 상술한 3층 구조에 의해, 투과율은, 365㎚의 파장에 있어서 19.2％이고, 405㎚의 파장에 있어서 21.7％이고, 436㎚의 파장에 있어서 23.1％였다. 또한, 이 위상 시프트막은, 투과율의 변동 폭(투과율 파장 의존성)이 365㎚ 내지 436㎚의 파장 영역에 있어서, 3.9％였다.
위상 시프트막의 위상차는, 상술한 3층 구조에 의해, 365㎚의 파장에 있어서 199.7°이고, 405㎚의 파장에 있어서 174.2°이고, 436㎚의 파장에 있어서 160.3°였다. 또한, 이 위상 시프트막은, 위상차의 변동 폭이, 365㎚ 내지 436㎚의 파장 영역에 있어서, 39.4°였다.
도 4는, 실시예 1-1의 위상 시프트 마스크 블랭크의 위상 시프트막의 투과율 스펙트럼을 나타낸다.
또한, 투과율 및 위상차는, 레이저테크사 제조의 MPM-100(상품명)을 사용하여 측정하였다. 이하의 실시예, 비교예에 있어서, 투과율이나 위상차의 측정에는, 각각 동일한 장치를 사용하였다. 또한, 실시예, 비교예에 있어서의 투과율의 값은, 모두 Air 기준의 값이다.
위상 시프트막은, 표면 반사율이, 350㎚의 파장에 있어서 10.5％이고, 365㎚의 파장에 있어서 7.9％이고, 405㎚의 파장에 있어서 6.3％이고, 413㎚의 파장에 있어서 6.2％이고, 436㎚의 파장에 있어서 5.7％였다. 또한, 이 위상 시프트막은, 표면 반사율의 변동 폭이, 365㎚ 내지 436㎚의 파장 영역에 있어서, 2.2％였다. 또한, 이 위상 시프트막은, 표면 반사율의 변동 폭이, 350㎚ 내지 436㎚의 파장 영역에 있어서, 4.8％였다.
도 5는 실시예 1-1의 위상 시프트 마스크 블랭크의 위상 시프트막의 표면 반사율 스펙트럼을 나타낸다.
또한, 표면 반사율은, 시마즈 세이사쿠쇼사 제조의 SolidSpec-3700(상품명)을 사용하여 측정하였다. 이하의 실시예, 비교예에 있어서, 표면 반사율의 측정에는, 각각 동일한 장치를 사용하였다.
위상 시프트막은, 이면 반사율이, 365㎚의 파장에 있어서 24.5％이고, 405㎚의 파장에 있어서 40.2％이고, 436㎚의 파장에 있어서 44.4％였다. 또한, 이 위상 시프트막은, 이면 반사율의 변동 폭이, 365㎚ 내지 436㎚의 파장 영역에 있어서, 20.0％였다.
도 6은 실시예 1-1의 위상 시프트 마스크 블랭크의 위상 시프트막의 이면 반사율 스펙트럼을 나타낸다.
또한, 이면 반사율은, 시마즈 세이사쿠쇼사 제조의 SolidSpec-3700(상품명)을 사용하여 측정하였다. 이하의 실시예, 비교예에 있어서, 이면 반사율의 측정에는, 각각 동일한 장치를 사용하였다.
(위상 시프트 마스크 블랭크의 제조)
실시예 1-1의 위상 시프트 마스크 블랭크는, 이하의 방법에 의해 제조하였다.
우선, 투명 기판인 합성 석영 유리 기판을 준비하였다.
그 후, 투명 기판을 스퍼터링 장치의 스퍼터실에 반입하였다.
그 후, 스퍼터실에 배치된 ZrSi 타겟(Zr:Si＝1:2)(원자(％)비)에 5.0kW의 스퍼터 파워를 인가하고, Ar 가스와 O2 가스와 N2 가스의 혼합 가스를 스퍼터실 내에 도입하면서, 투명 기판의 주 표면 상에 ZrSiON으로 이루어지는 막 두께 73㎚의 위상 시프트층을 성막하였다. 여기서, 혼합 가스는, Ar이 50sccm, O2가 5sccm, N2가 50sccm의 유량으로 되도록 스퍼터실 내에 도입하였다.
그 후, ZrSi 타겟(Zr:Si＝1:2)(원자(％)비)에 2.0kW의 스퍼터 파워를 인가하고, Ar 가스를 스퍼터실 내에 도입하면서, 위상 시프트층 상에 ZrSi로 이루어지는 막 두께 30㎚의 메탈층을 성막하였다. 여기서, Ar 가스가 100sccm의 유량으로 되도록 스퍼터실 내에 도입하였다.
그 후, ZrSi 타겟(Zr:Si＝1:2)(원자(％)비)에 5.0kW의 스퍼터 파워를 인가하고, Ar 가스와 O2 가스와 N2 가스의 혼합 가스를 스퍼터실 내에 도입하면서, 메탈층 상에 ZrSiON으로 이루어지는 막 두께 30㎚의 반사율 저감층을 성막하였다. 여기서, 혼합 가스는, Ar이 50sccm, O2가 10sccm, N2가 50sccm의 유량으로 되도록 스퍼터실 내에 도입하였다.
그 후, 위상 시프트층(ZrSiON, 막 두께 73㎚)과 메탈층(ZrSi, 막 두께 30㎚)과 반사율 저감층(ZrSiON, 막 두께 30㎚)으로 구성되는 위상 시프트막이 형성된 투명 기판을 스퍼터링 장치로부터 취출하여, 세정을 행하였다.
(위상 시프트 마스크의 제조)
상술한 위상 시프트 마스크 블랭크를 사용하여, 이하의 방법에 의해 위상 시프트 마스크를 제조하였다.
우선, 상술한 위상 시프트 마스크 블랭크의 위상 시프트막 상에 노볼락계의 포지티브형 포토레지스트로 이루어지는 레지스트막을 형성하였다. 이때, 위상 시프트막에 대해 HMDS(hexamethyldisilazane) 처리를 실시한 후, 레지스트막을 형성하였다.
그 후, 레이저 묘화기에 의해, 파장 413㎚의 레이저광을 사용하여, 레지스트막에 소정의 패턴(1.8㎛의 라인 앤드 스페이스 패턴)을 묘화하였다.
그 후, 레지스트막을 소정의 현상액에 의해 현상하여, 위상 시프트막 상에 레지스트막 패턴을 형성하였다. 이때, 정재파의 영향이 원인이라고 생각되는, 레지스트막 패턴 단면의 에지 부분의 조도의 악화는 확인되지 않았다.
그 후, 레지스트막 패턴을 마스크로 하여 위상 시프트막을 에칭하여, 위상 시프트막 패턴을 형성하였다. 위상 시프트막을 구성하는 위상 시프트층, 메탈층 및 반사율 저감층의 각각은, 지르코늄(Zr)과 규소(Si)를 포함하는 지르코늄 실리사이드계 재료로 형성된다. 이 때문에, 위상 시프트층, 메탈층 및 반사율 저감층은, 동일한 에칭 용액에 의해 에칭할 수 있다. 여기서는, 위상 시프트막을 에칭하는 에칭 용액으로서, 과산화수소와 불화암모늄과 인산의 혼합 용액을 순수에 의해 희석한 지르코늄 실리사이드 에칭 용액을 사용하였다.
그 후, 레지스트 박리액을 사용하여, 레지스트막 패턴을 박리하였다.
상술한 위상 시프트 마스크 블랭크를 사용하여 제조된 위상 시프트 마스크의 위상 시프트막 패턴 단면은, 마스크 특성에 영향이 없는 정도의 것이었다.
또한, 위상 시프트 마스크의 위상 시프트막 패턴 단면은, 전자 현미경(니혼덴시 가부시끼가이샤 제조의 JSM7401F(상품명))을 사용하여 관찰하였다. 이하의 실시예, 비교예에 있어서, 위상 시프트막 패턴 단면의 관측에는, 각각 동일한 장치를 사용하였다.
상술한 위상 시프트 마스크 블랭크를 사용하여 제조된 위상 시프트 마스크의 위상 시프트막 패턴의 CD 변동은 55㎚로, 양호하였다. CD 변동은, 목표로 하는 라인 앤드 스페이스 패턴(라인 패턴의 폭＝1.8㎛, 스페이스 패턴의 폭: 1.8㎛)으로부터의 어긋남 폭이다.
또한, 위상 시프트 마스크의 위상 시프트막 패턴의 CD 변동은, 세이코 인스트루먼츠 나노테크놀로지사 제조 SIR8000을 사용하여 측정하였다. 이하의 실시예, 비교예에 있어서, 위상 시프트막 패턴의 CD 변동의 측정에는, 각각 동일한 장치를 사용하였다.
상술한 위상 시프트 마스크 블랭크 및 위상 시프트 마스크는, 위상차 및 투과율의 소정의 광학 특성을 충족시킨 후, 파장 365㎚에 있어서 고투과율(19.2％)로 한 경우라도, 365㎚ 이상 436㎚ 이하의 파장 범위에 있어서, 투과율 파장 의존성이 우수함(4.0％)과 함께 표면 반사율 특성에 대해서도 우수하고(7.9％ 이하), 이면 반사율 특성에 대해서도 우수하고(24.5％ 이상), 각 특성을 겸비하는 것이었다. 또한, 위상 시프트 마스크의 특성이 우수한 것에 대응하여, 패턴 전사 시의 위치 어긋남도 억제됨과 함께, 표시 장치 기판 상에 전사되는 전사 패턴의 해상도가 향상되고, 패턴 선 폭이 1.8㎛인 라인 앤드 스페이스 패턴이 CD 에러를 발생시키지 않고 전사되는 것을 확인하였다. 또한, 표시 장치의 제조 공정에 있어서의 위상 시프트 마스크를 사용한 패턴 전사 공정은, 개구수(NA)가 0.1인 등배 노광의 프로젝션 노광이며, 노광 광은 i선, h선 및 g선을 포함하는 복합 광으로 하였다. 이후, 실시예 1-2, 1-3, 실시예 2, 비교예 1에 있어서의 표시 장치의 제조 공정은, 이 노광 조건에서 행하였다.
(실시예 1-2)
(위상 시프트 마스크 블랭크)
실시예 1-2에서는, QZ/ZrSiON/MoSi/ZrSiON의 구성의 위상 시프트 마스크 블랭크에 대해 설명한다.
실시예 1-2에서는, 실시예 1-1의 위상 시프트 마스크 블랭크와는 메탈층만이 상이하다.
실시예 1-2의 위상 시프트 마스크 블랭크에 있어서의 위상 시프트막은, 투명 기판측으로부터 차례로 배치된, 위상 시프트층(ZrSiON, 막 두께 73㎚)과 메탈층(MoSi, 막 두께 10㎚)과 반사율 저감층(ZrSiON, 막 두께 30㎚)으로 구성된다.
위상 시프트층(ZrSiON) 및 반사율 저감층(ZrSiON)의 각 원소의 함유율의 값은 실시예 1-1과 동일하다.
메탈층(MoSi)의 각 원소의 함유율은, Mo는 33원자％, Si는 67원자％였다.
위상 시프트막은, 상술한 3층 구조에 의해, 투과율은, 실시예 1-1에 비해 저하되고, 통상의 투과율 3％ 내지 10％의 범위 내이고, 이 위상 시프트막의 투과율 변동 폭(투과율 파장 의존성)은 365㎚ 내지 436㎚의 파장 영역에 있어서, 5.5％ 이내였다.
위상 시프트막은, 상술한 3층 구조에 의해, 위상차는, 365㎚의 파장에 있어서, 160° 내지 200°의 범위 내였다.
또한, 위상 시프트막의 표면 반사율은, 365㎚ 내지 436㎚의 파장 영역에 있어서, 10％ 이하였다. 또한, 위상 시프트막의 표면 반사율은, 350㎚ 내지 436㎚의 파장 영역에 있어서 15％ 이하였다.
또한, 위상 시프트막의 이면 반사율도, 365㎚ 내지 436㎚의 파장 영역에 있어서, 20％ 이상이었다.
(위상 시프트 마스크 블랭크 및 위상 시프트 마스크의 제조)
실시예 1-2에서는, 메탈층의 성막 시에, MoSi 타겟(Mo:Si＝1:2)(원자(％)비)에 1.5kW의 스퍼터 파워를 인가하고, Ar 가스를 스퍼터실 내에 도입하면서, 위상 시프트층 상에 MoSi로 이루어지는 막 두께 10㎚의 메탈층을 성막하였다. 여기서, Ar 가스를 120sccm의 유량으로 되도록 스퍼터실 내에 도입하였다.
그 밖의 점은 실시예 1-1과 마찬가지의 방법에 의해, 실시예 1-2의 위상 시프트 마스크 블랭크 및 위상 시프트 마스크를 제조하였다.
상술한 위상 시프트 마스크 블랭크를 사용하여 제조된 위상 시프트 마스크의 위상 시프트막 패턴의 CD 변동은 62㎚로, 양호하였다. 상술한 위상 시프트 마스크 블랭크 및 위상 시프트 마스크는, 위상차 및 투과율의 소정의 광학 특성을 충족시키고, 투과율 파장 의존성이 우수함과 함께 표면 반사율 특성, 이면 반사율 특성에 대해서도 우수하고, 각 특성을 겸비하는 것이었다. 또한, 위상 시프트 마스크의 특성이 우수한 것에 대응하여, 패턴 전사 시의 위치 어긋남도 억제됨과 함께, 표시 장치 기판 상에 전사되는 전사 패턴의 해상도가 향상되어, 패턴 선 폭이 1.8㎛인 라인 앤드 스페이스 패턴이 CD 에러를 발생시키지 않고 전사되는 것을 확인하였다.
(실시예 1-3)
실시예 1-3에서는, QZ/ZrSiON/ZrSi/Cr계 재료로 이루어지는 차광막의 구성의 위상 시프트 마스크 블랭크에 대해 설명한다.
실시예 1-3의 위상 시프트 마스크 블랭크가 실시예 1-1의 위상 시프트 마스크 블랭크와 상이한 점은, 반사율 저감층을 형성하지 않는 위상 시프트막으로 하고, 이 위상 시프트막 상에 반사 방지 기능을 갖는 Cr계 재료로 이루어지는 차광막을 형성한 것에 있다.
즉, 실시예 1-3의 위상 시프트 마스크 블랭크에 있어서의 위상 시프트막은, 투명 기판측으로부터 차례로 배치된, 위상 시프트층(ZrSiON, 막 두께 130㎚)과 메탈층(MoSi, 막 두께 10㎚)으로 구성된다. 또한, 위상 시프트막 상에 형성된 Cr계 재료로 이루어지는 차광막은, CrN(막 두께 25㎚)/CrCN(막 두께 70㎚)/CrON(막 두께 25㎚)으로 이루어지는 반사 방지 기능을 갖는 차광막으로 하였다. 이 차광막은, CrN/CrCN/CrON의 적층 구조에 의해, 차광막의 막면 반사율은, 레이저 묘화 광의 파장 413㎚에 있어서 10％ 이하였다.
위상 시프트막은, 상술한 2층 구조에 의해, 투과율은, 파장 365㎚에 있어서 약 12％이고, 위상 시프트막의 투과율 변동 폭(투과율 파장 의존성)은 365㎚ 내지 436㎚의 파장 영역에 있어서, 5.5％ 이내였다.
위상 시프트막은, 상술한 2층 구조에 의해, 위상차는, 365㎚의 파장에 있어서, 160° 내지 200°의 범위 내였다.
또한, 실시예 1-3의 위상 시프트 마스크 블랭크에 있어서는, 위상 시프트막의 표면 반사율은, 레이저 묘화 광의 파장 413㎚에 있어서 10％ 이하이고, 위상 시프트막의 이면 반사율은, 365㎚ 내지 436㎚의 파장 영역에 있어서, 18％ 이상이었다.
(위상 시프트 마스크의 제조)
상술한 위상 시프트 마스크 블랭크를 사용하여, 이하의 방법에 의해 위상 시프트 마스크를 제조하였다.
우선, 상술한 위상 시프트 마스크 블랭크의 차광막 상에 노볼락계의 포지티브형 포토레지스트로 이루어지는 레지스트막을 형성하였다. 그 후, 레이저 묘화기에 의해, 파장 413㎚의 레이저광을 사용하여, 레지스트막에 소정의 패턴(1.8㎛의 라인 앤드 스페이스 패턴)을 묘화하였다.
그 후, 레지스트막을 소정의 현상액에 의해 현상하여, 차광막 상에 레지스트막 패턴을 형성하였다. 이때, 정재파의 영향이 원인이라고 생각되는, 레지스트막 패턴 단면의 에지 부분의 조도의 악화는 확인되지 않았다.
그 후, 레지스트막 패턴을 마스크로 하여 차광막을 질산제이세륨암모늄과 과염소산을 포함하는 크롬 에칭 용액에 의해 에칭하여, 차광막 패턴을 형성하고, 그 후, 차광막 패턴을 마스크로 하여, 실시예 1-1의 지르코늄 실리사이드 에칭 용액을 사용하여 에칭하여, 위상 시프트막 패턴을 형성하였다.
그 후, 레지스트 박리액을 사용하여 레지스트막 패턴을 박리하고, 또한 크롬 에칭 용액을 사용하여 차광막 패턴을 박리하였다.
상술한 위상 시프트 마스크 블랭크를 사용하여 제조된 위상 시프트 마스크의 위상 시프트막 패턴의 CD 변동은 56㎚로, 양호하였다.
상술한 위상 시프트 마스크 블랭크 및 위상 시프트 마스크는, 위상차 및 투과율의 소정의 광학 특성을 충족시키고, 투과율 파장 의존성이 우수함과 함께, 이면 반사율 특성에 대해서도 우수하고, 각 특성을 겸비하는 것이었다. 또한, 위상 시프트 마스크의 특성이 우수한 것에 대응하여, 패턴 전사 시의 위치 어긋남도 억제됨과 함께, 표시 장치 기판 상에 전사되는 전사 패턴의 해상도가 향상되고, 패턴 선 폭이 1.8㎛인 라인 앤드 스페이스 패턴이 CD 에러를 발생시키지 않고 전사되는 것을 확인하였다.
(실시예 2)
실시예 2에서는, QZ/MoSiON/MoSi/MoSiON의 구성의 위상 시프트 마스크 블랭크에 대해 설명한다.
실시예 2의 위상 시프트 마스크 블랭크에 있어서의 위상 시프트막은, 투명 기판측으로부터 차례로 배치된, 위상 시프트층(MoSiON, 막 두께 100㎚)과 메탈층(MoSi, 막 두께 10㎚)과 반사율 저감층(MoSiON, 막 두께 50㎚)으로 구성된다.
투명 기판 상에 위상 시프트층, 메탈층, 반사율 저감층이 적층된 위상 시프트막의 파장 365㎚에 있어서의 굴절률은 2.06, 파장 365㎚에 있어서의 소쇠 계수는 0.354였다.
위상 시프트층(MoSiON)의 각 원소의 함유율은, Mo는 30원자％, Si는 20원자％, O는 20원자％, N은 30원자％였다.
메탈층(MoSi)의 각 원소의 함유율은, Mo는 33원자％, Si는 67원자％였다.
반사율 저감층(MoSiON)의 각 원소의 함유율은, Mo는 30원자％, Si는 20원자％, O는 30원자％, N은 20원자％였다.
위상 시프트막은, 상술한 3층 구조에 의해, 투과율은, 365㎚의 파장에 있어서 4.7％이고, 405㎚의 파장에 있어서 7.0％이고, 436㎚의 파장에 있어서 8.8％였다. 또한, 이 위상 시프트막은, 투과율의 변동 폭(투과율 파장 의존성)이 365㎚ 내지 436㎚의 파장 영역에 있어서, 4.1％였다.
도 7은 실시예 2의 위상 시프트 마스크 블랭크의 위상 시프트막의 투과율 스펙트럼을 나타낸다.
위상 시프트막은, 상술한 3층 구조에 의해, 위상차는, 365㎚의 파장에 있어서 177.1°이고, 405㎚의 파장에 있어서 159.0°이고, 436㎚의 파장에 있어서 147.3°였다. 또한, 이 위상 시프트막은, 위상차의 변동 폭이, 365㎚ 내지 436㎚의 파장 영역에 있어서, 29.8°였다.
위상 시프트막은, 표면 반사율이, 350㎚의 파장에 있어서 4.1％이고, 365㎚의 파장에 있어서 3.0％이고, 405㎚의 파장에 있어서 2.4％이고, 413㎚의 파장에 있어서 2.6％이고, 436㎚의 파장에 있어서 3.5％였다. 또한, 이 위상 시프트막은, 표면 반사율의 변동 폭이, 365㎚ 내지 436㎚의 파장 영역에 있어서, 1.1％였다. 또한, 이 위상 시프트막은, 표면 반사율의 변동 폭이, 350㎚ 내지 436㎚의 파장 영역에 있어서, 1.7％였다.
도 8은 실시예 2의 위상 시프트 마스크 블랭크의 위상 시프트막의 표면 반사율 스펙트럼을 나타낸다.
도 9는 실시예 2의 위상 시프트 마스크 블랭크의 위상 시프트막의 이면 반사율 스펙트럼을 나타낸다.
위상 시프트막은, 이면 반사율이, 365㎚의 파장에 있어서 19.6％이고, 405㎚의 파장에 있어서 23.0％이고, 436㎚의 파장에 있어서 23.6％였다. 또한, 이 위상 시프트막은, 이면 반사율의 변동 폭이, 365㎚ 내지 436㎚의 파장 영역에 있어서, 3.9％였다.
실시예 2의 위상 시프트 마스크 블랭크는, 이하의 방법에 의해 제조하였다.
우선, 투명 기판인 합성 석영 유리 기판을 준비하였다. 투명 기판의 양 주 표면은 경면 연마되어 있다.
그 후, 투명 기판을 스퍼터링 장치의 스퍼터실에 반입하였다.
그 후, 스퍼터실에 배치된 MoSi 타겟(Mo:Si＝1:4)(원자(％)비)에 5.0kW의 스퍼터 파워를 인가하고, Ar 가스와 O2 가스와 N2 가스의 혼합 가스를 스퍼터실 내에 도입하면서, 투명 기판의 주 표면 상에 MoSiON으로 이루어지는 막 두께 100㎚의 위상 시프트층을 성막하였다. 여기서, 혼합 가스는, Ar이 60sccm, O2가 40sccm, N2가 50sccm의 유량으로 되도록 스퍼터실 내에 도입하였다.
그 후, MoSi 타겟(Mo:Si＝1:2)(원자(％)비)에 6.0kW의 스퍼터 파워를 인가하고, Ar 가스를 스퍼터실 내에 도입하면서, 위상 시프트층 상에 MoSi로 이루어지는 막 두께 10㎚의 메탈층을 성막하였다. 여기서, Ar 가스가 100sccm의 유량으로 되도록 스퍼터실 내에 도입하였다.
그 후, MoSi 타겟(Mo:Si＝1:4)(원자(％)비)에 5.0kW의 스퍼터 파워를 인가하고, Ar 가스와 O2 가스와 N2 가스의 혼합 가스를 스퍼터실 내에 도입하면서, 메탈층 상에 MoSiON으로 이루어지는 막 두께 50㎚의 반사율 저감층을 성막하였다. 여기서, 혼합 가스는, Ar이 50sccm, O2가 50sccm, N2가 60sccm의 유량으로 되도록 스퍼터실 내에 도입하였다.
그 후, 위상 시프트층(MoSiON, 막 두께 100㎚)과 메탈층(MoSi, 막 두께 10㎚)과 반사율 저감층(MoSiON, 막 두께 50㎚)으로 구성되는 위상 시프트막이 형성된 투명 기판을 스퍼터링 장치로부터 취출하여, 세정을 행하였다.
상술한 위상 시프트 마스크 블랭크를 사용하여, 이하의 방법에 의해 위상 시프트 마스크를 제조하였다.
우선, 상술한 위상 시프트 마스크 블랭크의 위상 시프트막 상에 노볼락계의 포지티브형 포토레지스트로 이루어지는 레지스트막을 형성하였다. 이때, 위상 시프트막에 대해 HMDS 처리를 실시한 후, 레지스트막을 형성하였다.
그 후, 레이저 묘화기에 의해, 파장 413㎚의 레이저광을 사용하여, 레지스트막에 소정의 패턴(1.8㎛의 라인 앤드 스페이스 패턴)을 묘화하였다.
그 후, 레지스트막을 소정의 현상액에 의해 현상하여, 위상 시프트막 상에 레지스트막 패턴을 형성하였다. 이때, 정재파의 영향이 원인이라고 생각되는, 레지스트막 패턴 단면의 에지 부분의 조도의 악화는 확인되지 않았다.
그 후, 레지스트막 패턴을 마스크로 하여 위상 시프트막을 에칭하여, 위상 시프트막 패턴을 형성하였다. 위상 시프트막을 구성하는 위상 시프트층, 메탈층 및 반사율 저감층의 각각은, 몰리브덴(Mo)과 규소(Si)를 포함하는 몰리브덴 실리사이드계 재료로 형성된다. 이 때문에, 위상 시프트층, 메탈층 및 반사율 저감층은, 동일한 에칭 용액에 의해 에칭할 수 있다. 여기서는, 위상 시프트막을 에칭하는 에칭 용액으로서, 불화수소암모늄과 과산화수소의 혼합 용액을 순수에 의해 희석한 몰리브덴 실리사이드 에칭 용액을 사용하였다.
그 후, 레지스트 박리액을 사용하여, 레지스트막 패턴을 박리하였다.
상술한 위상 시프트 마스크 블랭크를 사용하여 제조된 위상 시프트 마스크의 위상 시프트막 패턴 단면은, 마스크 특성에 영향이 없는 정도의 것이었다.
상술한 위상 시프트 마스크 블랭크를 사용하여 제조된 위상 시프트 마스크의 위상 시프트막 패턴의 CD 변동은 63㎚로, 양호하였다. CD 변동은, 목표로 하는 라인 앤드 스페이스 패턴(라인 패턴의 폭: 1.8㎛ 스페이스 패턴의 폭: 1.8㎛)으로부터의 어긋남 폭이다.
상술한 위상 시프트 마스크 블랭크 및 위상 시프트 마스크는, 위상차 및 투과율의 소정의 광학 특성을 충족시킨 후, 365㎚ 이상 436㎚ 이하의 파장 범위에 있어서, 투과율 파장 의존성이 우수함(4.1％)과 함께 표면 반사율 특성에 대해서도 우수하고(3.5％ 이하), 이면 반사율 특성에 대해서도 우수하고(19.64％ 이상), 각 특성을 겸비하는 것이었다. 또한, 위상 시프트 마스크의 특성이 우수한 것에 대응하여, 패턴 전사 시의 위치 어긋남도 억제됨과 함께, 표시 장치 기판 상에 전사되는 전사 패턴의 해상도가 향상되고, 패턴 선 폭이 1.8㎛인 라인 앤드 스페이스 패턴이 CD 에러를 발생시키지 않고 전사되는 것을 확인하였다.
(비교예 1)
비교예 1의 위상 시프트 마스크 블랭크에 있어서의 위상 시프트막은, 위상 시프트층(CrOCN, 막 두께 122㎚)만으로 구성된다. 비교예 1의 위상 시프트 마스크 블랭크는, 위상 시프트막이 메탈층과 반사율 저감층을 구비하고 있지 않은 점에서 상술한 실시예의 위상 시프트 마스크 블랭크와 상이하다.
비교예 1의 위상 시프트 마스크 블랭크에 있어서의 위상 시프트막은, 이하의 성막 조건에 의해 성막하였다.
위상 시프트막(CrOCN)의 각 원소의 함유율은, Cr은 44원자％, C는 8원자％, O는 30원자％, N은 18원자％였다.
위상 시프트막은, 투과율은, 365㎚의 파장에 있어서 4.6％이고, 405㎚의 파장에 있어서 8.0％이고, 436㎚의 파장에 있어서 11.0％였다. 또한, 위상 시프트막은, 투과율의 변동 폭(투과율 파장 의존성)이 365㎚ 내지 436㎚의 파장 영역에 있어서, 6.4％였다.
위상 시프트막은, 상술한 1층 구조에 의해, 365㎚의 파장에 있어서 위상차 179.6°이고, 405㎚의 파장에 있어서 164.7°이고, 413㎚ 파장에 있어서 161.7°이고, 436㎚의 파장에 있어서 153.1°였다. 또한, 이 위상 시프트막은, 위상차의 변동 폭이, 365㎚ 내지 436㎚의 파장 영역에 있어서, 26.5°였다.
도 10은, 비교예 1의 위상 시프트 마스크 블랭크의 위상 시프트막의 투과율 스펙트럼을 나타낸다.
또한, 위상 시프트막은, 표면 반사율이, 365㎚의 파장에 있어서 24.0％이고, 405㎚의 파장에 있어서 25.1％이고, 413㎚의 파장에 있어서 25.3％이고, 436㎚의 파장에 있어서 26.0％였다. 또한, 위상 시프트막은, 표면 반사율의 변동 폭이, 365㎚ 내지 436㎚의 파장 영역에 있어서, 2.0％였다.
도 11은 비교예 1의 위상 시프트 마스크 블랭크에 있어서의 위상 시프트막의 표면 반사율 스펙트럼을 나타낸다.
또한, 위상 시프트막은, 이면 반사율이, 365㎚의 파장에 있어서 17.9％이고, 405㎚의 파장에 있어서 19.9％이고, 436㎚의 파장에 있어서 20.3％였다. 또한, 위상 시프트막은, 이면 반사율의 변동 폭이, 365㎚ 내지 436㎚의 파장 영역에 있어서, 2.4％였다.
도 12는 비교예 1의 위상 시프트 마스크 블랭크에 있어서의 위상 시프트막의 이면 반사율 스펙트럼을 나타낸다.
(위상 시프트 마스크 블랭크의 제조)
비교예 1의 위상 시프트 마스크 블랭크는, 이하의 방법에 의해 제조하였다.
우선, 투명 기판인 합성 석영 유리 기판을 준비하였다.
그 후, 투명 기판을 스퍼터링 장치의 스퍼터실에 반입하였다.
그 후, 스퍼터실에 배치된 크롬 타겟에 3.5kW의 스퍼터 파워를 인가하고, Ar 가스와 N2 가스와 CO2 가스의 혼합 가스를 스퍼터실 내에 도입하여 CrOCN으로 이루어지는 막 두께 122㎚의 위상 시프트막을 성막하였다. 여기서, 혼합 가스는, Ar이 46sccm, N2가 32sccm, CO2가 18.5sccm의 유량으로 되도록 스퍼터실 내에 도입하였다.
그 후, 위상 시프트막이 형성된 투명 기판을 스퍼터링 장치로부터 취출하여, 세정을 행하였다.
(위상 시프트 마스크의 제조)
상술한 위상 시프트 마스크 블랭크를 사용하여, 이하의 방법에 의해 위상 시프트 마스크를 제조하였다.
우선, 상술한 위상 시프트 마스크 블랭크의 위상 시프트막 상에 노볼락계의 포지티브형 포토레지스트로 이루어지는 레지스트막을 형성하였다. 그 후, 레이저 묘화기에 의해, 파장 413㎚의 레이저광을 사용하여, 레지스트막에 소정의 패턴(1.8㎛의 라인 앤드 스페이스 패턴)을 묘화하였다. 그 후, 레지스트막을 소정의 현상액에 의해 현상하여, 위상 시프트막 상에 레지스트막 패턴을 형성하였다.
그 후, 레지스트막 패턴을 마스크로 하여 위상 시프트막을 질산제이세륨암모늄과 과염소산을 포함하는 크롬 에칭 용액에 의해 에칭하여, 위상 시프트막 패턴을 형성하고, 그 후, 레지스트 박리액을 사용하여, 레지스트막 패턴을 박리하였다.
상술한 위상 시프트 마스크 블랭크를 사용하여 제조된 위상 시프트 마스크의 위상 시프트막 패턴의 CD 변동은 90㎚이며, 고해상도, 고정세의 표시 장치의 제조에 사용되는 위상 시프트 마스크에 요구되는 레벨에 도달해 있지 않았다.
상술한 비교예 1에 의한 위상 시프트 마스크는, CD 변동이 크고, 또한 노광 광에 대한 위상 시프트막 패턴의 막면 반사율이 높기 때문에, 상술한 위상 시프트 마스크를 사용하여, 고해상도, 고정세의 표시 장치를 제조할 수 없었다.
이상과 같이, 본 발명을 복수의 실시 형태 및 실시예에 기초하여 상세하게 설명하였지만, 본 발명은 이들 실시 형태 및 실시예에 한정되지 않는다. 해당 분야에 있어서의 통상의 지식을 갖는 자라면, 본 발명의 기술적 사상 내에서의 변형이나 개량이 가능한 것은 명백하다.
10 : 위상 시프트 마스크 블랭크
20 : 투명 기판
30 : 위상 시프트막
31 : 위상 시프트층
32 : 반사율 저감층
33 : 메탈층
40 : 차광성 막 패턴
45 : 차광막
46 : 차광층
47 : 표면 반사율 저감층

Claims (15)

  1. 표시 장치 제조용 위상 시프트 마스크 블랭크에 있어서,
    투명 기판과, 당해 투명 기판 상에 형성된 위상 시프트막을 구비하고,
    상기 위상 시프트막은, 2층 이상의 적층막으로 이루어지고,
    상기 위상 시프트막은, 주로 노광 광에 대한 투과율과 위상차를 조정하는 기능을 갖는 위상 시프트층과, 파장 365㎚ 이상 436㎚ 이하의 범위에 있어서의 투과율 파장 의존성을 조정하는 기능을 갖는 메탈층을 적어도 갖고,
    상기 위상 시프트막은, 노광 광에 대한 상기 위상 시프트막의 투과율과 위상차가 소정의 광학 특성을 갖고,
    상기 위상 시프트층은, 금속과 규소와, 질소 및 산소 중 적어도 1종을 포함하는 재료로 이루어지고,
    상기 메탈층은, 금속과 규소로 구성되는 재료, 또는 금속과 규소와, 탄소, 불소, 질소, 산소 중 적어도 1종으로 구성되는 재료로 이루어지고,
    상기 메탈층에 포함되는 금속의 함유율은, 상기 위상 시프트층에 포함되는 금속의 함유율보다 많거나, 혹은 상기 메탈층에 포함되는 금속과 규소의 합계 함유율은, 상기 위상 시프트층에 포함되는 금속과 규소의 합계 함유율보다 많고,
    상기 위상 시프트막은, 파장 365㎚에 있어서의 투과율이, 1％ 이상 50％ 이하의 범위이고,
    상기 위상 시프트막은, 파장 365㎚ 이상 436㎚ 이하의 범위에 있어서의 투과율 파장 의존성이 5.5％ 이내인
    것을 특징으로 하는, 위상 시프트 마스크 블랭크.
  2. 표시 장치 제조용 위상 시프트 마스크 블랭크에 있어서,
    투명 기판과, 당해 투명 기판 상에 형성된 위상 시프트막을 구비하고,
    상기 위상 시프트막은, 주로 노광 광에 대한 투과율과 위상차를 조정하는 기능을 갖는 위상 시프트층과, 당해 위상 시프트층의 상측에 배치되고, 상기 위상 시프트막의 표면측으로부터 입사되는 광에 대한 반사율을 저감시키는 기능을 갖는 반사율 저감층과, 상기 위상 시프트층과 상기 반사율 저감층 사이에 배치되고, 파장 365㎚ 이상 436㎚ 이하의 범위에 있어서의 투과율 파장 의존성을 조정하는 기능을 갖는 메탈층을 갖고,
    상기 위상 시프트층, 상기 메탈층 및 상기 반사율 저감층의 적층 구조에 의해, 노광 광에 대한 상기 위상 시프트막의 투과율과 위상차가 소정의 광학 특성을 갖고,
    상기 위상 시프트층은, 금속과 규소와, 질소 및 산소 중 적어도 1종을 포함하는 재료로 이루어지고,
    상기 메탈층은, 금속과 규소로 구성되는 재료, 또는 금속과 규소와, 탄소, 불소, 질소, 산소 중 적어도 1종으로 구성되는 재료로 이루어지고,
    상기 메탈층에 포함되는 금속의 함유율은, 상기 위상 시프트층에 포함되는 금속의 함유율보다 많거나, 혹은 상기 메탈층에 포함되는 금속과 규소의 합계 함유율은, 상기 위상 시프트층에 포함되는 금속과 규소의 합계 함유율보다 많고,
    상기 위상 시프트막은, 파장 365㎚에 있어서의 투과율이, 1％ 이상 50％ 이하의 범위이고,
    상기 위상 시프트막은, 파장 365㎚ 이상 436㎚ 이하의 범위에 있어서의 투과율 파장 의존성이 5.5％ 이내인
    것을 특징으로 하는, 위상 시프트 마스크 블랭크.
  3. 삭제
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 위상 시프트막은, 파장 365㎚에 있어서의 투과율이, 15％ 이상 50％ 이하의 범위인 것을 특징으로 하는, 위상 시프트 마스크 블랭크.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 위상 시프트막은, 상기 위상 시프트막의 표면측으로부터 입사되는 광에 대한 상기 위상 시프트막의 표면 반사율이, 365㎚ 내지 436㎚의 파장 영역에 있어서 10％ 이하인 것을 특징으로 하는, 위상 시프트 마스크 블랭크.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 위상 시프트막은, 상기 위상 시프트막의 표면측으로부터 입사되는 광에 대한 상기 위상 시프트막의 표면 반사율이, 350㎚ 내지 436㎚의 파장 영역에 있어서 15％ 이하인 것을 특징으로 하는, 위상 시프트 마스크 블랭크.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 투명 기판의 이면측으로부터 입사되는 광에 대한 상기 위상 시프트막의 이면 반사율이, 365㎚ 내지 436㎚의 파장 영역에 있어서 20％ 이상인 것을 특징으로 하는, 위상 시프트 마스크 블랭크.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 반사율 저감층은, 금속과 규소와, 질소, 산소 및 탄소 중 적어도 1종을 포함하는 재료, 혹은 금속과, 질소, 산소 및 탄소 중 적어도 1종을 포함하는 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 위상 시프트 마스크 블랭크.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 위상 시프트층을 구성하는 금속은, Zr, Mo, Ti, Ta 및 W 중 어느 하나이고,
    상기 메탈층을 구성하는 금속은, Zr, Mo, Ti, Ta 및 W 중 어느 하나이고,
    상기 반사율 저감층을 구성하는 금속은, Zr, Mo, Cr, Ti, Ta 및 W 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는, 위상 시프트 마스크 블랭크.
  10. 제2항에 있어서,
    상기 위상 시프트층 및 상기 메탈층의 각 층을 구성하는 금속, 혹은 상기 위상 시프트층, 상기 메탈층 및 상기 반사율 저감층의 각 층을 구성하는 금속은 동일한 금속인 것을 특징으로 하는, 위상 시프트 마스크 블랭크.
  11. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 위상 시프트막 상에 형성된 차광막을 구비하는 것을 특징으로 하는, 위상 시프트 마스크 블랭크.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 차광막은, 상기 차광막의 표면측으로부터 입사되는 광에 대한 상기 차광막의 막면 반사율이, 350㎚ 내지 436㎚의 파장 영역에 있어서 15％ 이하인 것을 특징으로 하는, 위상 시프트 마스크 블랭크.
  13. 표시 장치 제조용 위상 시프트 마스크의 제조 방법에 있어서,
    제1항, 제2항, 제5항, 제6항, 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 기재된 위상 시프트 마스크 블랭크의 위상 시프트막 상에 레지스트막을 형성하고, 350㎚ 내지 436㎚의 파장 영역으로부터 선택되는 어느 파장을 갖는 레이저광을 사용한 묘화 처리 및 현상 처리에 의해 레지스트막 패턴을 형성하는 공정과,
    상기 레지스트막 패턴을 마스크로 하여 상기 위상 시프트막을 에칭하여 위상 시프트막 패턴을 형성하는 공정
    을 갖는 것을 특징으로 하는, 위상 시프트 마스크의 제조 방법.
  14. 표시 장치 제조용 위상 시프트 마스크의 제조 방법에 있어서,
    제11항에 기재된 위상 시프트 마스크 블랭크의 차광막 상에 레지스트막을 형성하고, 350㎚ 내지 436㎚의 파장 영역으로부터 선택되는 어느 파장을 갖는 레이저광을 사용한 묘화 처리 및 현상 처리에 의해 레지스트막 패턴을 형성하는 공정과,
    상기 레지스트막 패턴을 마스크로 하여 상기 차광막을 에칭하여 차광막 패턴을 형성하는 공정과,
    상기 차광막 패턴을 마스크로 하여 위상 시프트막을 에칭하여 위상 시프트막 패턴을 형성하는 공정
    을 갖는 것을 특징으로 하는, 위상 시프트 마스크의 제조 방법.
  15. 표시 장치의 제조 방법에 있어서,
    기판 상에 레지스트막이 형성된 레지스트막을 갖는 기판에 대해, 제13항에 기재된 위상 시프트 마스크의 제조 방법에 의해 얻어진 위상 시프트 마스크를, 상기 레지스트막에 대향하여 배치하는 위상 시프트 마스크 배치 공정과,
    i선, h선 및 g선을 포함하는 복합 노광 광을 상기 위상 시프트 마스크에 조사하여, 상기 위상 시프트막 패턴을 전사하는 패턴 전사 공정
    을 갖는 것을 특징으로 하는, 표시 장치의 제조 방법.
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