KR102567493B1 - 마스크 블랭크스 및 포토마스크 - Google Patents

마스크 블랭크스 및 포토마스크 Download PDF

Info

Publication number
KR102567493B1
KR102567493B1 KR1020200125000A KR20200125000A KR102567493B1 KR 102567493 B1 KR102567493 B1 KR 102567493B1 KR 1020200125000 A KR1020200125000 A KR 1020200125000A KR 20200125000 A KR20200125000 A KR 20200125000A KR 102567493 B1 KR102567493 B1 KR 102567493B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
layer
atm
mask
light
reflection
Prior art date
Application number
KR1020200125000A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20210038354A (ko
Inventor
유이치 에나리
사토루 모치즈키
사토시 아자미
Original Assignee
알박 세이마쿠 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 알박 세이마쿠 가부시키가이샤 filed Critical 알박 세이마쿠 가부시키가이샤
Publication of KR20210038354A publication Critical patent/KR20210038354A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102567493B1 publication Critical patent/KR102567493B1/ko

Links

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
    • G03F1/38—Masks having auxiliary features, e.g. special coatings or marks for alignment or testing; Preparation thereof
    • G03F1/46—Antireflective coatings
    • 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
    • G03F1/38—Masks having auxiliary features, e.g. special coatings or marks for alignment or testing; 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
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34—Sputtering
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/50—Mask blanks not covered by G03F1/20 - G03F1/34; Preparation thereof
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/54—Absorbers, e.g. of opaque materials
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/54—Absorbers, e.g. of opaque materials
    • G03F1/56—Organic absorbers, e.g. of photo-resists

Landscapes

  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing Of Printed Circuit Boards (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)

Abstract

본 발명은 포토마스크가 되는 마스크층을 가지는 마스크 블랭크스이다. 상기 마스크층은, 투명 기판에 적층된 하반사방지층과, 상기 하반사방지층보다도 상기 투명 기판으로부터 이간된 위치에 설치된 차광층과, 상기 차광층보다도 상기 투명 기판으로부터 이간된 위치에 설치된 상반사방지층을 가진다.

Description

마스크 블랭크스 및 포토마스크{MASK BLANKS AND PHOTOMASK}
본 발명은, 마스크 블랭크스 및 포토마스크에 관한 것으로, 특히 양면이 저반사인 바이너리 마스크 블랭크스나, 바이너리 마스크 블랭크스의 제조에 이용하는 적합한 기술에 관한 것이다.
FPD(flat　panel　display, 플랫 패널 디스플레이)와 같은 대판용 포토마스크의 제조에서, 바이너리 마스크로서 차광층을 가지는 마스크 블랭크스가 이용되고 있다. 또한, FPD의 고정밀화에 따라 미세 패턴을 형성할 필요가 높아지고 있다.
이러한 마스크 블랭크스에서, 패턴 형성되는 차광층 등을 포함하는 마스크층으로는, 크롬 재료로 이루어지는 막을 유리 등의 투명 기판에 적층한 구조가 일반적으로 이용된다(특허문헌 1).
미세 패턴을 작성하려면, 패턴 형성 시에 미광대책으로서 마스크 블랭크스의 표면 및 이면에서의 저반사율화가 필요로 되고 있다(예를 들면, 파장 436 nm의 노광광에서의 반사율 5% 이하).
표면 및 이면에서의 저반사율화를 실현하는 마스크 블랭크스의 막구조로는, 예를 들어, 유리 기판 상으로부터 반사방지층(이면), 차광층, 반사방지층(표면)으로 적층된, 적어도 3층 구조를 가지는 마스크층이 알려져 있다.
이러한 반사방지층을 설치되는 경우에는, 이 반사방지층으로서 굴절률이 낮은 막을 얻기 위해서, 산화된 크롬 산화막 등을 이용할 수 있다.
특허문헌 1:일본 특허공개 2001－305716호 공보
그러나, 산소 농도가 높은 크롬 산화막은, 에칭 레이트가 낮아진다. 그 결과, 반사방지층으로서 산소 농도가 높은 크롬 산화막을 채용한 경우, 이 반사방지층이 차광층보다도 에칭 레이트가 낮아지기 때문에, 반사방지층의 에칭이 진행되지 않는 경우가 발생한다.
이 때문에, 마스크 패턴을 제작한 경우에, 반사방지층에 비해 차광층의 에칭이 진행해 버려, 마스크 블랭크스에서의 측면 에칭량, 즉, 사이드 에칭량이, 두께 방향으로 균일하지 않게 되어 버린다. 구체적으로는, 마스크층에서의 두께 방향의 중앙부분이 불필요하게 많이 에칭되어 버려, 처마 및 밑단의 형성된 단면 형상이 발생하는 등의 문제가 발생되는 문제가 있는 것을 알 수 있었다.
패턴의 단면 형상을 유리 기판의 면에 대해서 수직으로 하려면, 각 층의 에칭 레이트를 맞출 필요가 있지만, 각 층의 광학 특성을 유지하기 위해서는 조성비가 크게 다르기 때문에 에칭 레이트의 차이가 큰 것을 피할 수 없다. 이 때문에 수직인 패턴 단면 형상을 형성할 수 있는 마스크 블랭크스가 실현되어 있지 않다.
또한 마스크 블랭크스에서의 패턴 형성에서는, 콘트래스트를 올리기 위해서, 종래의 광학 농도(OD3)보다도 높은 광학 농도(예를 들면, OD5)에 대응하고 싶다고 하는 요구가 있다.
이 요구에 응하기 위해서는, 차광층의 산소 농도와 반사방지층의 산소 농도의 차이를 보다 크게 하는 것이 필요하다. 이 때문에, 차광층과 반사방지층의 에칭 레이트 차이가 더욱 커진다.
이 때문에, 종래의 광학 농도(OD3)에서는, 허용되고 있던 단면 형상의 수직으로부터의 어긋남이, 높은 광학 농도(예를 들면, OD5)에서는 허용되지 않게 되어 왔다.
본 발명은, 상기의 사정을 감안하여 이루어지는 것으로, 저반사율에서 소정의 광학 농도를 가져, 차광층과 반사방지층의 에칭 레이트가 접근할 수 있어 처마와 밑단이 저감된 적정한 단면 형상으로 할 수 있는 마스크 블랭크스를 제공하는 목적을 달성한다.
본 발명의 일 형태와 관련되는 마스크 블랭크스는, 포토마스크가 되는 마스크층을 가지는 마스크 블랭크스로서, 상기 마스크층은, 투명 기판에 적층된 하반사방지층과, 상기 하반사방지층보다도 상기 투명 기판으로부터 이간된 위치에 설치된 차광층과, 상기 차광층보다도 상기 투명 기판으로부터 이간된 위치에 설치된 상반사방지층을 가진다. 상기 하반사방지층이 크롬, 산소, 질소, 탄소를 포함하는 산화 질화 탄화막이고, 상기 하반사방지층에 포함되는 크롬의 함유율이 25 atm% ~ 50 atm%이고, 상기 하반사방지층에 포함되는 산소의 함유율이 30 atm% ~ 50 atm%이고, 상기 하반사방지층에 포함되는 질소의 함유율이 10 atm% ~ 30 atm%이고, 상기 하반사방지층에 포함되는 탄소의 함유율이 2 atm% ~ 5 atm%이다. 상기 차광층이 크롬, 질소를 포함하는 질화막이고, 상기 차광층에 포함되는 크롬의 함유율이 70 atm% ~ 95 atm%이고, 질소의 함유율이 5 atm% ~ 20 atm%이다. 상기 상반사방지층이 크롬, 산소, 질소, 탄소를 포함하는 산화 질화 탄화막이고, 상기 상반사방지층에 포함되는 크롬의 함유율이 25 atm% ~ 50 atm%이고, 상기 상반사방지층에 포함되는 산소의 함유율이 55 atm% ~ 70 atm%이고, 상기 상반사방지층에 포함되는 질소의 함유율이 5 atm% ~ 20 atm%이고, 상기 상반사방지층에 포함되는 탄소의 함유율이 2 atm% ~ 5 atm%이다. 이로 인해, 상기 과제를 해결하였다.
본 발명의 일 형태와 관련되는 마스크 블랭크스는, 포토마스크가 되는 마스크층을 가지는 마스크 블랭크스로서, 상기 마스크층은, 투명 기판에 적층된 하반사방지층과, 상기 하반사방지층보다도 상기 투명 기판으로부터 이간된 위치에 설치된 차광층과, 상기 차광층보다도 상기 투명 기판으로부터 이간된 위치에 설치된 상반사방지층을 가진다. 상기 하반사방지층이 크롬, 산소, 질소, 탄소를 포함하는 산화 질화 탄화막이고, 상기 하반사방지층에 포함되는 크롬의 함유율이 25 atm% ~ 50 atm%이고, 상기 하반사방지층에 포함되는 산소의 함유율이 30 atm% ~ 50 atm%이고, 상기 하반사방지층에 포함되는 질소의 함유율이 10 atm% ~ 30 atm%이고, 상기 하반사방지층에 포함되는 탄소의 함유율이 2 atm% ~ 5 atm%이다. 상기 차광층이 크롬, 질소, 탄소를 포함하는 질화 탄화막이고, 상기 차광층에 포함되는 크롬의 함유율이 70 atm% ~ 95 atm%이고, 상기 차광층에 포함되는 질소의 함유율이 5 atm% ~ 20 atm%이고, 상기 차광층에 포함되는 탄소의 함유율이 0 atm% ~ 15 atm%이다. 상기 상반사방지층이 크롬, 산소, 질소, 탄소를 포함하는 산화 질화 탄화막이고, 상기 상반사방지층에 포함되는 크롬의 함유율이 25 atm% ~ 50 atm%이고, 상기 상반사방지층에 포함되는 산소의 함유율이 55 atm% ~ 70 atm%이고, 상기 상반사방지층에 포함되는 질소의 함유율이 5 atm% ~ 20 atm%이고, 상기 상반사방지층에 포함되는 탄소의 함유율이 2 atm% ~ 5 atm%이다. 이로 인해, 상기 과제를 해결하였다.
본 발명의 일 형태와 관련되는 마스크 블랭크스에서는, 상기 마스크층의 양면에서, 파장 365 nm ~ 436 nm의 노광광에서의 반사율이 모두 10% 이하이어도 좋다.
본 발명의 일 형태와 관련되는 마스크 블랭크스에서는, 상기 마스크층의 양면에서, 파장 436 nm의 노광광에서의 반사율이 모두 5% 이하이어도 좋다.
본 발명의 일 형태와 관련되는 마스크 블랭크스에서는, 상기 마스크층에서, 광학 농도가 3.0 이상이 되도록, 상기 하반사방지층의 막 두께, 상기 차광층의 막 두께, 및 상기 상반사방지층의 막 두께가 설정되어도 좋다.
본 발명의 일 형태와 관련되는 마스크 블랭크스에서는, 상기 하반사방지층의 막 두께가 25.0 nm ~ 35.0 nm이고, 상기 차광층의 막 두께가 125.0 nm ~ 135.0 nm이고, 상기 상반사방지층의 막 두께가 25.0 nm ~ 35.0 nm이어도 좋다.
본 발명의 일 형태와 관련되는 마스크 블랭크스에서는, 상기 마스크층의 막 두께가 175.0 nm ~ 205.0 nm이어도 좋다.
본 발명의 일 형태와 관련되는 마스크 블랭크스에서는, 상기 마스크층보다도 상기 투명 기판으로부터 이간된 위치에 설치된 포토레지스트층을 가져도 좋다.
본 발명의 일 형태와 관련되는 포토마스크는, 상기의 형태와 관련되는 마스크 블랭크스로부터 제조된다.
본 발명의 일 형태와 관련되는 마스크 블랭크스는, 포토마스크가 되는 마스크층을 가지는 마스크 블랭크스로서, 상기 마스크층은, 투명 기판에 적층된 하반사방지층과, 상기 하반사방지층보다도 상기 투명 기판으로부터 이간된 위치에 설치된 차광층과, 상기 차광층보다도 상기 투명 기판으로부터 이간된 위치에 설치된 상반사방지층을 가진다. 상기 하반사방지층이 크롬, 산소, 질소, 탄소를 포함하는 산화 질화 탄화막이고, 상기 하반사방지층에 포함되는 크롬의 함유율이 25 atm% ~ 50 atm%이고, 상기 하반사방지층에 포함되는 산소의 함유율이 30 atm% ~ 50 atm%이고, 상기 하반사방지층에 포함되는 질소의 함유율이 10 atm% ~ 30 atm%이고, 상기 하반사방지층에 포함되는 탄소의 함유율이 2 atm% ~ 5 atm%이다. 상기 차광층이 크롬, 질소를 포함하는 질화막이고, 상기 차광층에 포함되는 크롬의 함유율이 70 atm% ~ 95 atm%이고, 질소의 함유율이 5 atm% ~ 20 atm%이다. 상기 상반사방지층이 크롬, 산소, 질소, 탄소를 포함하는 산화 질화 탄화막이고, 상기 상반사방지층에 포함되는 크롬의 함유율이 25 atm% ~ 50 atm%이고, 보다 바람직하게는 30 atm% ~ 50 atm%이고, 상기 상반사방지층에 포함되는 산소의 함유율이 55 atm% ~ 70 atm%이고, 상기 상반사방지층에 포함되는 질소의 함유율이 5 atm% ~ 20 atm%이고, 상기 상반사방지층에 포함되는 탄소의 함유율이 2 atm% ~ 5 atm%이다. 이로 인해, 상기 과제를 해결하였다.
이로 인해, 마스크층의 양면에서의 저반사율과, 필요한 광학 농도를 유지한 상태에서, 패터닝으로의 단면 형상을 적정한 범위에 넣을 수 있다. 구체적으로는, 상하의 반사방지층에 대해서, 차광층의 사이드 에칭이 소정의 범위가 되어, 차광층 부분이 패여 버리지 않도록 할 수 있다.
따라서, 포토마스크를 제조할 때에, 마스크 블랭크스의 패터닝(레지스트 도포, 노광, 현상, 에칭)을 행한 경우의 단면 형상을 가능한 한 수직으로 할 수 있게 된다. 이 패턴의 단면 형상에 의해서 영향을 받는 패턴의 치수를 소정의 범위가 되도록 하여, 고정밀 포토마스크를 실현할 수 있게 할 수 있다.
본 발명의 일 형태와 관련되는 마스크 블랭크스는, 포토마스크가 되는 마스크층을 가지는 마스크 블랭크스로서, 상기 마스크층은, 투명 기판에 적층된 하반사방지층과, 상기 하반사방지층보다도 상기 투명 기판으로부터 이간된 위치에 설치된 차광층과, 상기 차광층보다도 상기 투명 기판으로부터 이간된 위치에 설치된 상반사방지층을 가진다. 상기 하반사방지층이 크롬, 산소, 질소, 탄소를 포함하는 산화 질화 탄화막이고, 상기 하반사방지층에 포함되는 크롬의 함유율이 25 atm% ~ 50 atm%이고, 상기 하반사방지층에 포함되는 산소의 함유율이 30 atm% ~ 50 atm%이고, 상기 하반사방지층에 포함되는 질소의 함유율이 10 atm% ~ 30 atm%이고, 상기 하반사방지층에 포함되는 탄소의 함유율이 2 atm% ~ 5 atm%이다. 상기 차광층이 크롬, 질소, 탄소를 포함하는 질화 탄화막이고, 상기 차광층에 포함되는 크롬의 함유율이 70 atm% ~ 95 atm%이고, 상기 차광층에 포함되는 질소의 함유율이 5 atm% ~ 20 atm%이고, 상기 차광층에 포함되는 탄소의 함유율이 0 atm% ~ 15 atm%이다. 상기 상반사방지층이 크롬, 산소, 질소, 탄소를 포함하는 산화 질화 탄화막이고, 상기 상반사방지층에 포함되는 크롬의 함유율이 25 atm% ~ 50 atm%이고, 보다 바람직하게는 30 atm% ~ 50 atm%이고, 상기 상반사방지층에 포함되는 산소의 함유율이 55 atm% ~ 70 atm%이고, 상기 상반사방지층에 포함되는 질소의 함유율이 5 atm% ~ 20 atm%이고, 상기 상반사방지층에 포함되는 탄소의 함유율이 2 atm% ~ 5 atm%이다. 이로 인해, 상기 과제를 해결하였다.
이로 인해, 마스크층의 양면에서의 저반사율과 필요한 광학 농도를 유지한 상태에서, 패터닝으로의 단면 형상을 적정한 범위에 넣을 수 있다. 구체적으로는, 상하의 반사방지층에 대해서, 차광층의 사이드 에칭이 소정의 범위가 되어, 차광층 부분이 패여 버리지 않도록 할 수 있다.
따라서, 포토마스크를 제조할 때에, 마스크 블랭크스의 패터닝(레지스트 도포, 노광, 현상, 에칭)을 행한 경우의 단면 형상을 가능한 한 수직으로 할 수 있게 된다. 이 패턴의 단면 형상에 의해서 영향을 받는 패턴의 치수를 소정의 범위가 되도록 하고, 고정밀 포토마스크를 실현할 수 있게 할 수 있다.
본 발명의 일 형태와 관련되는 마스크 블랭크스에서는, 상기 마스크층의 양면에서, 파장 365 nm ~ 436 nm의 노광광에서의 반사율이 모두 10% 이하일 수 있고, 특히, 파장 436 nm의 노광광에서의 반사율이 모두 5% 이하이어도 좋다.
이로 인해, 각 층의 조성비를 상술한 범위로 함으로써, 바람직한 단면 형상을 실현할 수 있게 하면서, 패터닝에 필요한 저반사율의 범위를 실현할 수 있다.
또한 상기의 반사율로서, 투명 기판측은, 이 투명 기판을 포함하는 반사율이다.
본 발명의 일 형태와 관련되는 마스크 블랭크스에서는, 상기 마스크층에서, 광학 농도가 3.0 이상이 되도록, 상기 하반사방지층의 막 두께, 상기 차광층의 막 두께, 및 상기 상반사방지층의 막 두께가 설정되어도 좋다.
이로 인해, 각 층의 조성비를 상술한 범위로 함으로써, 바람직한 단면 형상을 실현할 수 있게 하면서, 패터닝에 필요한 광학 농도의 범위를 실현할 수 있다.
본 발명의 일 형태와 관련되는 마스크 블랭크스에서는, 상기 하반사방지층의 막 두께가 25.0 nm ~ 35.0 nm이고, 상기 차광층의 막 두께가 125.0 nm ~ 135.0 nm이고, 상기 상반사방지층의 막 두께가 25.0 nm ~ 35.0 nm일 수 있다.
이로 인해, 각 층의 조성비를 상술한 범위로 함으로써, 바람직한 단면 형상을 실현할 수 있게 하면서, 패터닝에 필요한 광학 농도의 범위를 실현할 수 있다.
본 발명의 일 형태와 관련되는 마스크 블랭크스에서는, 상기 마스크층의 막 두께가 175.0 nm ~ 205.0 nm이어도 좋다.
이로 인해, 각 층의 조성비를 상술한 범위로 함으로써, 바람직한 단면 형상을 실현할 수 있게 하면서, 패터닝에 필요한 광학 농도의 범위와 패터닝에 필요한 저반사율의 범위를 실현할 수 있다.
본 발명의 일 형태와 관련되는 마스크 블랭크스에서는, 상기 마스크층보다도 상기 투명 기판으로부터 이간된 위치에 설치된 포토레지스트층을 가질 수 있다.
본 발명의 일 형태와 관련되는 포토마스크는, 상기 어느 하나가 기재된 마스크 블랭크스로부터 제조될 수 있다.
본 발명에 따르면, 저반사율에서 소정의 광학 농도를 가져, 차광층과 반사방지층의 에칭 레이트가 접근할 수 있어 처마와 밑단이 저감된 적정한 단면 형상으로 할 수 있는 마스크 블랭크스를 제공할 수 있는 효과를 내는 것이 가능해진다.
도 1은 본 발명의 제1 실시형태와 관련되는 마스크 블랭크스를 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시형태와 관련되는 마스크 블랭크스를 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시형태와 관련되는 포토마스크를 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시형태와 관련되는 마스크 블랭크스, 포토마스크의 제조 방법에서의 성막 장치를 나타내는 모식도이다.
도 5는 본 발명에 따른 마스크 블랭크스의 실시예 및 비교예에서의 표면 분광 반사율을 나타내는 그래프이다.
도 6은 본 발명에 따른 마스크 블랭크스의 실시예 및 비교예에서의 이면 분광 반사율을 나타내는 그래프이다.
도 7은 본 발명에 따른 마스크 블랭크스의 실시예 1에서의 패터닝 후의 단면 형상을 나타내는 SEM 사진이다.
도 8은 본 발명에 따른 마스크 블랭크스의 실시예 2에서의 패터닝 후의 단면 형상을 나타내는 SEM 사진이다.
도 9는 본 발명에 따른 마스크 블랭크스의 비교예 1에서의 패터닝 후의 단면 형상을 나타내는 SEM 사진이다.
도 10은 본 발명에 따른 마스크 블랭크스의 비교예 2에서의 패터닝 후의 단면 형상을 나타내는 SEM 사진이다.
도 11은 본 발명에 따른 마스크 블랭크스의 비교예 3에서의 패터닝 후의 단면 형상을 나타내는 SEM 사진이다.
도 12는 본 발명에 따른 마스크 블랭크스의 실험예 1에서의 패터닝 후의 형상을 나타내는 조감 SEM 사진이다.
도 13은 본 발명에 따른 마스크 블랭크스의 실험예 2에서의 패터닝 후의 형상을 나타내는 조감 SEM 사진이다.
도 14는 본 발명에 따른 마스크 블랭크스의 비교예 1에서의 패터닝 후의 형상을 나타내는 조감 SEM 사진이다.
도 15는 본 발명에 따른 마스크 블랭크스의 비교예 2에서의 패터닝 후의 형상을 나타내는 조감 SEM 사진이다.
도 16은 본 발명에 따른 마스크 블랭크스의 비교예 3에서의 패터닝 후의 형상을 나타내는 조감 SEM 사진이다.
이하, 본 발명의 제1 실시형태와 관련되는 마스크 블랭크스, 포토마스크, 마스크 블랭크스의 제조 방법, 및 포토마스크의 제조 방법을, 도면에 기초해 설명한다.
도 1은, 본 실시형태에서의 마스크 블랭크스를 나타내는 단면도이고, 도 2는, 본 실시형태에서의 마스크 블랭크스를 나타내는 단면도이고, 도면에서, 부호 10B는, 마스크 블랭크스이다.
본 실시형태와 관련되는 마스크 블랭크스(10B)는, 노광광의 파장이 365 nm ~ 436 nm 정도의 범위에서 사용되는 바이너리 마스크(포토마스크)에 제공된다.
본 실시형태와 관련되는 마스크 블랭크스(10B)는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 유리 기판(투명 기판)(11)과, 이 유리 기판(11) 상에 형성된 하반사방지층(12)과, 하반사방지층(12) 상에 형성된 차광층(13)과, 차광층(13) 상에 형성된 상반사방지층(14)으로 구성된다.
즉, 차광층(13)은, 하반사방지층(12)보다도 유리 기판(11)으로부터 이간된 위치에 설치된다. 또한, 상반사방지층(14)은, 차광층(13)보다도 유리 기판(11)으로부터 이간된 위치에 설치된다.
이들 하반사방지층(12)과 차광층(13)과 상반사방지층(14)은, 포토마스크로서 필요한 광학 특성을 가지고 저반사인 적층막인 마스크층을 구성하고 있다.
또한 본 실시형태와 관련되는 마스크 블랭크스(10B)는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 하반사방지층(12), 차광층(13), 및 상반사방지층(14)의 적층된 마스크층에 대해서, 도 2에 나타낸 바와 같이, 미리, 포토레지스트층(15)이 성막된 구성으로 할 수도 있다.
또한 본 실시형태와 관련되는 마스크 블랭크스(10B)는, 하반사방지층(12), 차광층(13), 및 상반사방지층(14) 이외에, 내약층, 보호층, 밀착층, 에칭 스톱퍼층, 등을 적층한 구성으로 되어도 좋다. 또한 이러한 적층막 상에, 도 2에 나타낸 바와 같이, 포토레지스트층(15)이 형성되어 있어도 좋다.
유리 기판(투명 기판)(11)으로는, 투명성 및 광학적 등방성이 우수한 재료가 이용되고, 예를 들면, 석영 유리 기판을 이용할 수 있다. 유리 기판(11)의 크기는 특별히 제한되지 않고, 상기 마스크를 이용하여 노광하는 기판(예를 들면 LCD(액정 디스플레이), 플라스마 디스플레이, 유기 EL(일렉트로루미네센스) 디스플레이 등의 FPD용 기판 등)에 따라 적절히 선정된다.
본 실시형태에서는, 유리 기판(투명 기판)(11)으로서 한 변 100 mm 정도로부터, 한 변 2000 mm 이상의 직사각형 기판을 적용할 수 있고, 또한 두께 1 mm 이하의 기판, 두께 수 mm의 기판이나, 두께 10 mm 이상의 기판도 이용할 수 있다.
또한, 유리 기판(11)의 표면을 연마함으로써 유리 기판(11)의 평탄도를 저감하도록 해도 좋다. 유리 기판(11)의 평탄도는, 예를 들면, 20㎛ 이하로 할 수 있다. 이로 인해, 마스크의 초점심도가 깊어져, 미세하고 고정밀의 패턴 형성에 크게 공헌할 수 있게 된다. 또한 평탄도는, 10㎛ 이하로 작은 값인 것이 양호하다.
하반사방지층(12)은, Cr(크롬)을 주성분으로서 가진다. 하반사방지층(12)은, C(탄소), O(산소) 및 N(질소)를 포함한다.
또한 하반사방지층(12)이 두께 방향으로 다른 조성을 가질 수도 있다. 또한 이 경우, 하반사방지층(12)으로서 Cr 단체(單體), 및 Cr의 산화물, 질화물, 탄화물, 산화 질화물, 탄화 질화물 및 산화 탄화 질화물로부터 선택되는 1개의 재료, 또는, 2종 이상의 재료를 적층하여 구성할 수도 있다.
하반사방지층(12)은, 후술한 바와 같이, 소정의 광학 특성 및 에칭 레이트가 얻어지도록, 하반사방지층(12)의 두께, 및 Cr, N, C, O 등의 조성비(atm%)가 설정된다.
예를 들면, 하반사방지층(12)이 크롬, 산소, 질소, 탄소를 포함하는 산화 질화 탄화막이고, 하반사방지층(12)에서의 조성비는, 크롬 함유율(크롬 농도)이 25 atm% ~ 50 atm%, 산소 함유율(산소 농도)이 30 atm% ~ 50 atm%, 질소 함유율(질소 농도)이 10 atm% ~ 30 atm%, 탄소 함유율(탄소 농도)이 2 atm% ~ 5 atm%이도록 설정될 수 있다.
하반사방지층(12)의 막 두께는, 하반사방지층(12)에 요구되는 광학 특성에 의해서 설정되어 Cr, N, C, O 등의 조성비에 의해서 변화한다. 하반사방지층(12)의 막 두께는, 25.0 nm ~ 35.0 nm로 할 수 있다.
이로 인해, 하반사방지층(12)은, 파장 365 nm ~ 436 nm 정도의 범위, 특히, 파장 436 nm의 노광광에서, 유리 기판(11)을 포함하는 반사율이 5% 이하로 설정될 수 있다.
차광층(13)은, Cr(크롬)을 주성분으로서 가진다. 차광층(13)은, N(질소)를 포함한다.
또한 차광층(13)이 두께 방향으로 다른 조성을 가질 수도 있다. 또한 이 경우, 차광층(13)으로서 Cr 단체, 및 Cr의 산화물, 질화물, 탄화물, 산화 질화물, 탄화 질화물 및 산화 탄화 질화물로부터 선택되는 1개의 재료, 또는, 2종 이상의 재료를 적층하여 구성할 수도 있다.
차광층(13)은, 후술한 바와 같이, 소정의 광학 특성 및 에칭 레이트가 얻어지도록, 차광층(13)의 두께, 및 Cr, N, C, O 등의 조성비(atm%)가 설정된다.
예를 들면, 차광층(13)이 크롬, 질소를 포함하는 질화막이고, 크롬의 함유율이 70 atm% ~ 95 atm%, 질소의 함유율이 5 atm% ~ 20 atm%이도록 설정될 수 있다.
혹은 차광층(13)이 크롬, 질소, 탄소를 포함하는 질화 탄화막이고, 크롬의 함유율이 70 atm% ~ 95 atm%, 질소의 함유율이 5 atm% ~ 20 atm%, 탄소의 함유율이 0 atm% ~ 15 atm%이도록 설정될 수 있다.
차광층(13)의 막 두께는, 차광층(13)에 요구되는 광학 특성에 의해서 설정되어 Cr, N, C, O 등의 조성비에 의해서 변화한다. 차광층(13)의 막 두께는, 125.0 nm ~ 135.0 nm로 할 수 있다.
상반사방지층(14)은, Cr(크롬)을 주성분으로서 가진다. 상반사방지층(14)은, C(탄소), O(산소) 및 N(질소)를 포함한다.
또한 상반사방지층(14)이 두께 방향으로 다른 조성을 가질 수도 있다. 또한 이 경우, 상반사방지층(14)으로서 Cr 단체, 및 Cr의 산화물, 질화물, 탄화물, 산화 질화물, 탄화 질화물 및 산화 탄화 질화물로부터 선택되는 1개의 재료, 또는, 2종 이상의 재료를 적층하여 구성할 수도 있다.
상반사방지층(14)은, 후술한 바와 같이, 소정의 광학 특성 및 에칭 레이트가 얻어지도록 그 두께, 및 Cr, N, C, O 등의 조성비(atm%)가 설정된다.
예를 들면, 상반사방지층(14)이 크롬, 산소, 질소, 탄소를 포함하는 산화 질화 탄화막이고, 상반사방지층(14)에서의 조성비는, 크롬의 함유율이 25 atm% ~ 50 atm%, 보다 바람직하게는, 크롬의 함유율이 30 atm% ~ 50 atm%, 산소의 함유율이 55 atm% ~ 70 atm%, 질소의 함유율이 5 atm% ~ 20 atm%, 탄소의 함유율이 2 atm% ~ 5 atm%이도록 설정될 수 있다.
상반사방지층(14)의 막 두께는, 상반사방지층(14)에 요구되는 광학 특성에 의해서 설정되어 Cr, N, C, O 등의 조성비에 의해서 변화한다. 상반사방지층(14)의 막 두께는, 25.0 nm ~ 35.0 nm로 할 수 있다.
이로 인해, 상반사방지층(14)은, 파장 365 nm ~ 436 nm 정도의 범위, 특히, 파장 436 nm의 노광광에서, 상반사방지층(14)의 반사율이 5% 이하로 설정될 수 있다.
하반사방지층(12)과 차광층(13)과 상반사방지층(14)이 적층된 마스크층에 대해서, 마스크층의 막 두께가 175.0 nm ~ 205.0 nm로 할 수 있다.
본 실시형태에서의 마스크 블랭크스(10B)는, 하반사방지층(12)과 차광층(13)과 상반사방지층(14)이 적층된 마스크층의 양면에서, 파장 436 nm의 노광광에서의 반사율을 모두 5% 이하이도록 설정할 수 있다. 또한, 하반사방지층(12)과 차광층(13)과 상반사방지층(14)이 적층된 마스크층에서, 광학 농도가 3.0 이상이 되도록 설정할 수 있다.
또한 본 실시형태에서의 마스크 블랭크스(10B)는, 하반사방지층(12)과 차광층(13)과 상반사방지층(14)의 조성비를 상기의 범위로 함으로써, 하반사방지층(12)과 차광층(13)과 상반사방지층(14)의 에칭 레이트가 접근할 수 있어 후술한 바와 같이, 처마나 밑단의 발생이 저감된 단면 형상으로 할 수 있게 된다.
본 실시형태에서의 마스크 블랭크스의 제조 방법은, 유리 기판(투명 기판)(11)에 하반사방지층(12)을 성막한 후에, 차광층(13)을 성막하고, 그 후, 상반사방지층(14)을 성막한다.
하반사방지층(12)과 차광층(13)과 상반사방지층(14) 이외에, 보호층, 밀착층, 내약층, 에칭 스톱퍼층, 등을 적층하는 경우에는, 마스크 블랭크스의 제조 방법은, 이들 층을 적층하는 적층 공정을 가질 수 있다.
일례로서 예를 들면, 금속 실리사이드를 포함하는 에칭 스톱퍼층을 들 수 있다.
도 3은, 본 실시형태에서의 포토마스크를 나타내는 단면도이다.
본 실시형태에서의 바이너리 마스크(포토마스크)(10)은, 도 3에 나타낸 바와 같이, 마스크 블랭크스(10B)로서 적층된 하반사방지층(12), 차광층(13), 및 상반사방지층(14)이 패터닝에 의해 형성된 구조를 가진다.
이하, 본 실시형태의 마스크 블랭크스(10B)로부터 포토마스크(10)를 제조하는 제조 방법에 대해 설명한다.
레지스트 패턴 형성 공정으로서 도 2에 나타낸 바와 같이, 마스크 블랭크스(10B)의 최외면 상에 포토레지스트층(15)을 형성한다. 또는, 미리, 포토레지스트층(15)이 최외면 상에 형성된 마스크 블랭크스(10B)를 준비해도 좋다. 포토레지스트층(15)은, 포지티브형이어도 좋고, 네가티브형이어도 좋다. 포토레지스트층(15)의 재료로는, 이른바 크롬계 재료에의 에칭에 대응할 수 있는 재료가 이용된다. 포토레지스트층(15)으로는, 액상 레지스트가 이용된다.
계속해서, 포토레지스트층(15)을 노광 및 현상함으로써 상반사방지층(14)보다도 외측에 레지스트 패턴이 형성된다. 레지스트 패턴은, 하반사방지층(12)과 차광층(13)과 상반사방지층(14)을 에칭하기 위해서 이용되는 마스크로서 기능한다.
레지스트 패턴은, 하반사방지층(12), 차광층(13), 및 상반사방지층(14)의 에칭 패턴에 따라 적절히 형상이 정해진다. 일례로서 투광영역에서는, 형성하는 차광 패턴의 개구폭 치수에 대응한 개구폭을 가지는 형상이 되도록, 레지스트 패턴이 설정된다.
이어서, 상반사 방지 패턴 형성 공정으로서 이 레지스트 패턴 너머에 에칭액을 이용하여 상반사방지층(14)을 웨트 에칭해 상반사 방지 패턴(14p)을 형성한다.
상반사 방지 패턴 형성 공정에서 이용되는 에칭액으로는, 질산 세륨 제2 암모늄을 포함하는 에칭액을 이용할 수 있고, 예를 들면, 질산이나 과염소산 등의 산을 함유하는 질산 세륨 제2 암모늄을 이용하는 것이 바람직하다.
이어서, 차광 패턴 형성 공정으로서 이 상반사 방지 패턴(14p) 너머에 에칭액을 이용하여 차광층(13)을 웨트 에칭해 차광 패턴(13p)을 형성한다.
차광 패턴 형성 공정에서 이용되는 에칭액으로는, 상반사 방지 패턴 형성 공정과 마찬가지로, 질산 세륨 제2 암모늄을 포함하는 에칭액을 이용할 수 있다. 예를 들면, 질산이나 과염소산 등의 산을 함유하는 질산 세륨 제2 암모늄을 이용하는 것이 바람직하다.
이어서, 하반사 방지 패턴 형성 공정으로서, 패턴 형성된 차광 패턴(13p)과, 상반사 방지 패턴(14p)과, 레지스트 패턴 너머에 하반사방지층(12)을 웨트 에칭해 하반사 방지 패턴(12p)을 형성한다.
하반사 방지 패턴 형성 공정에 대해서 이용되는 에칭액으로는, 상반사 방지 패턴 형성 공정 및 차광 패턴 형성 공정과 마찬가지로, 질산 세륨 제2 암모늄을 포함하는 에칭액을 이용할 수 있다. 예를 들면, 질산이나 과염소산 등의 산을 함유하는 질산 세륨 제2 암모늄을 이용하는 것이 바람직하다.
또한 본 실시형태에서의 마스크 블랭크스(10B)는, 하반사방지층(12)과 차광층(13)과 상반사방지층(14)의 조성비를 상기의 범위로 함으로써, 하반사방지층(12)과 차광층(13)과 상반사방지층(14)의 에칭 레이트가 접근할 수 있다. 이 때문에, 에칭에 의한 상반사 방지 패턴(14p)과 차광 패턴(13p)과 하반사 방지 패턴(12p)의 형성 후에는, 포토마스크(10)의 단면 형상으로서 수직에 가까운 양호한 단면 형상을 얻을 수 있다.
또한, 차광 패턴 형성 공정에서는, 차광층(13)의 조성비가 상하의 반사방지층(12, 14)에 비해 상술한 범위로서 다르게 설정되어 있으므로, 특별한 설정을 행하지 않았던 경우에 비해, 에칭 레이트가 낮아진다. 따라서, 이러한 경우의 에칭에 비해, 차광 패턴(13p)의 에칭의 진행은 늦어진다. 이로 인해, 차광층(13)과, 하반사방지층(12) 및 상반사방지층(14)의 에칭 레이트가 접근할 수 있다.
즉, 상반사 방지 패턴(14p)과 차광 패턴(13p)과 하반사 방지 패턴(12p)이 유리 기판(11) 표면이 이루는 각도(테이퍼각)θ는, 직각에 가까워진다. 예를 들면, 이 각도 θ를 90° 정도로 할 수 있다. 또한, 유리 기판(11)을 법선 방향에서 보고, 상반사 방지 패턴(14p), 차광 패턴(13p), 및 하반사 방지 패턴(12p)이 모두 같은 패턴 형상이 되도록 에칭할 수 있다.
또한 밀착층 등의 다른 막이 미리 성막되어 있는 마스크 블랭크스(10B)의 경우에는, 이 막을 대응하는 에칭액을 이용한 웨트 에칭 등에 의해, 상반사 방지 패턴(14p)과 차광 패턴(13p)과 하반사 방지 패턴(12p)에 대응한 소정의 형상으로 패터닝 한다. 밀착층 등의 다른 막의 패터닝은, 그 적층순서에 대응해 하반사방지층(12)과 차광층(13)과 상반사방지층(14)의 패터닝의 전후에 소정의 공정으로서 행해질 수 있다.
또한 하반사방지층(12)과 차광층(13)과 상반사방지층(14)에 대해서는, 각각 막 두께 방향으로 산소 농도를 변화시킴으로써, 패터닝 후의 단면 형상을 개선할 수 있게 된다.
구체적으로는, 하반사방지층(12)과 차광층(13)과 상반사방지층(14), 즉, Cr 막에서는, 막 중의 산소 농도가 높아질수록, 에칭 레이트가 낮아진다. 이 때문에, 하반사방지층(12)과 차광층(13)과 상반사방지층(14)에 대해서는, 상층 측의 산소 농도를 하층 측의 산소 농도보다 높임으로써, 상층 측의 에칭 레이트를 하층 측의 에칭 레이트보다도 낮출 수 있다.
동시에, 막 두께 방향으로 산소 이외에도 탄소, 질소나, 그 이외의 조성비를 변화시킴으로써, 에칭 레이트 및 광학 특성을 소정 상태로 설정할 수 있게 된다.
이상에 의해, 상반사 방지 패턴(14p)과 차광 패턴(13p)과 하반사 방지 패턴(12p)을 가지는 포토마스크(10)가, 도 3에 나타낸 바와 같이 얻어진다.
이하, 본 실시형태에서의 마스크 블랭크스의 제조 방법에 대해서, 도면에 기초해 설명한다.
도 4는, 본 실시형태에서의 마스크 블랭크스의 제조 장치를 나타내는 모식도이다.
본 실시형태에서의 마스크 블랭크스(10B)는, 도 4에 나타내는 제조 장치에 의해 제조된다.
도 4에 나타내는 제조 장치(S10)는, 인터백식의 스퍼터링 장치이다. 제조 장치(S10)는, 로드실(S11), 언로드실(S16), 및 성막실(진공 처리실)(S12)를 가진다. 성막실(S12)은, 로드실(S11)에 밀폐 기구(S17)를 통하여 접속되고 언로드실(S16)에 밀폐 기구(S18)를 통하여 접속되어 있다.
로드실(S11)에는, 외부로부터 반입된 유리 기판(11)을 성막실(S12)로 반송하는 반송 기구(S11a)와 로드실(S11) 내를 조 진공으로 하는 로터리 펌프 등의 배기 기구(S11f)가 설치된다.
언로드실(S16)에는, 성막실(S12)로부터 성막이 완료한 유리 기판(11)을 외부로 반송하는 반송 기구(S16a)와 언로드실(S16) 내를 조 진공으로 하는 로터리 펌프 등의 배기 기구(S16f)가 설치된다.
성막실(S12)에는, 기판 유지 기구(S12a)와 3개의 성막 처리에 대응한 기구로서 3단의 성막 기구(S13, S14, S15)가 설치되어 있다.
기판 유지 기구(S12a)는, 반송 기구(S11a)에 의해서 반송되어 온 유리 기판(11)을, 성막 중에 타겟(S13b, S14b, S15b)와 대향하도록 유리 기판(11)을 유지한다. 기판 유지 기구(S12a)는, 유리 기판(11)을 로드실(S11)로부터의 반입 및 언로드실(S16)로 반출할 수 있도록 되어 있다.
성막실(S12)의 구조에서, 로드실(S11) 근처의 위치에는, 3단의 성막 기구(S13, S14, S15) 중 첫째 단의 성막 재료를 공급하는 성막 기구(S13)가 설치되어 있다.
성막 기구(S13)는, 타겟(S13b)을 가지는 캐소드 전극(백킹 플레이트)(S13c)과 백킹 플레이트(S13c)에 음 전위의 스퍼터 전압을 인가하는 전원(S13d)를 가진다.
성막 기구(S13)는, 성막실(S12) 내에서 캐소드 전극(백킹 플레이트)(S13c) 부근의 영역에 중점적으로 가스를 도입하는 가스 도입 기구(S13e)와 성막실(S12) 내에서 캐소드 전극(백킹 플레이트)(S13c) 부근의 영역을 중점적으로 고진공으로 하는 터보 분자 펌프 등의 고진공 배기 기구(S13f)를 가진다.
또한 성막실(S12)에서의 로드실(S11)과 언로드실(S16)의 중간 위치에는, 3단의 성막 기구(S13, S14, S15) 중 둘째 단의 성막 재료를 공급하는 성막 기구(S14)가 설치되어 있다.
성막 기구(S14)는, 타겟(S14b)을 가지는 캐소드 전극(백킹 플레이트)(S14c)과 백킹 플레이트(S14c)에 음 전위의 스퍼터 전압을 인가하는 전원(S14d)를 가진다.
성막 기구(S14)는, 성막실(S12) 내에서 캐소드 전극(백킹 플레이트)(S14c) 부근의 영역에 중점적으로 가스를 도입하는 가스 도입 기구(S14e)와 성막실(S12) 내에서 캐소드 전극(백킹 플레이트)(S14c) 부근의 영역을 중점적으로 고진공으로 하는 터보 분자 펌프 등의 고진공 배기 기구(S14f)를 가진다.
또한 성막실(S12)의 구조에서, 언로드실(S16)의 근처의 위치에는, 3단의 성막 기구(S13, S14, S15) 중 셋째 단의 성막 재료를 공급하는 성막 기구(S15)가 설치되어 있다.
성막 기구(S15)는, 타겟(S15b)을 가지는 캐소드 전극(백킹 플레이트)(S15c)와 백킹 플레이트(S15c)에 음 전위의 스퍼터 전압을 인가하는 전원(S15d)를 가진다.
성막 기구(S15)는, 성막실(S12) 내에서 캐소드 전극(백킹 플레이트)(S15c) 부근의 영역에 중점적으로 가스를 도입하는 가스 도입 기구(S15e)와 성막실(S12) 내에서 캐소드 전극(백킹 플레이트)(S15c) 부근의 영역을 중점적으로 고진공으로 하는 터보 분자 펌프 등의 고진공 배기 기구(S15f)를 가진다.
성막실(S12)에는, 캐소드 전극(백킹 플레이트)(S13c, S14c, S15c)의 부근의 영역에서, 각각 가스 도입 기구(S13e, S14e, S15e)로부터 공급된 가스가, 인접하는 성막 기구(S13, S14, S15)에 혼입하지 않도록, 가스 흐름을 억제하는 가스 방벽(S12g)이 설치된다. 이들 가스 방벽(S12g)은, 기판 유지 기구(S12a)가 각각 인접하는 성막 기구(S13, S14, S15)간을 이동할 수 있도록 구성되어 있다.
성막실(S12)에서, 각각의 3단의 성막 기구(S13, S14, S15)는, 유리 기판(11)에 순서대로 성막하기 위해서 필요한 조성·조건을 가진다.
본 실시형태에서, 성막 기구(S13)는 하반사방지층(12)의 성막에 대응하고 있고, 성막 기구(S14)는 차광층(13)의 성막에 대응하고 있으며, 성막 기구(S15)는 상반사방지층(14)의 성막에 대응하고 있다.
구체적으로는, 성막 기구(S13)에서는, 타겟(S13b)이, 유리 기판(11)에 하반사방지층(12)을 성막하기 위해서 필요한 조성으로서 크롬을 가지는 재료로 이루어진다.
동시에, 성막 기구(S13)에서는, 가스 도입 기구(S13e)로부터 공급되는 가스로서 하반사방지층(12)의 성막에 대응하고, 프로세스 가스가 탄소, 질소, 산소 등을 함유하고, 아르곤, 질소 가스 등의 스퍼터 가스와 함께, 소정의 가스 분압으로서 조건이 설정된다.
또한, 성막 조건에 맞추어 고진공 배기 기구(S13f)로부터의 배기가 행해진다.
또한, 성막 기구(S13)에서는, 전원(S13d)으로부터 백킹 플레이트(S13c)에 인가되는 스퍼터 전압이, 하반사방지층(12)의 성막에 대응해 설정된다.
또한, 성막 기구(S14)에서는, 타겟(S14b)이, 하반사방지층(12) 상에 차광층(13)을 성막하기 위해서 필요한 조성으로서 크롬을 가지는 재료로 이루어지는 것으로 된다.
동시에, 성막 기구(S14)에서는, 가스 도입 기구(S14e)로부터 공급되는 가스로서 차광층(13)의 성막에 대응하고, 프로세스 가스가 탄소, 질소, 산소 등을 함유하고, 아르곤, 질소 가스 등의 스퍼터 가스와 함께, 소정의 가스 분압으로서 설정된다.
또한, 성막 조건에 맞추어 고진공 배기 기구(S14f)로부터의 배기가 행해진다.
또한, 성막 기구(S14)에서는, 전원(S14d)로부터 백킹 플레이트(S14c)에 인가되는 스퍼터 전압이, 차광층(13)의 성막에 대응해 설정된다.
또한, 성막 기구(S15)에서는, 타겟(S15b)이, 차광층(13) 상에 상반사방지층(14)을 성막하기 위해서 필요한 조성으로서 크롬을 가지는 재료로 이루어지는 것으로 된다.
동시에, 성막 기구(S15)에서는, 가스 도입 기구(S15e)로부터 공급되는 가스로서 상반사방지층(14)의 성막에 대응하고, 프로세스 가스가 탄소, 질소, 산소 등을 함유하고, 아르곤, 질소 가스 등의 스퍼터 가스와 함께, 소정의 가스 분압으로서 조건이 설정된다.
또한, 성막 조건에 맞추어 고진공 배기 기구(S15f)로부터의 배기가 행해진다.
또한, 성막 기구(S15)에서는, 전원(S15d)로부터 백킹 플레이트(S15c)에 인가되는 스퍼터 전압이, 상반사방지층(14)의 성막에 대응해 설정된다.
도 4에 나타내는 제조 장치(S10)에서는, 로드실(S11)로부터 반송 기구(S11a)에 의해서 반입한 유리 기판(11)에 대해서, 성막실(진공 처리실)(S12)에서 기판 유지 기구(S12a)에 의해서 반송하면서 3단의 스퍼터링 성막을 행한다. 그 후, 언로드실(S16)로부터 성막이 종료한 유리 기판(11)을 반송 기구(S16a)에 의해서 외부로 반출한다.
하반사방지층 형성 공정에서는, 성막 기구(S13)에서, 가스 도입 기구(S13e)로부터 성막실(S12)의 백킹 플레이트(S13c) 부근의 영역으로 공급 가스로서 스퍼터 가스와 반응 가스를 공급한다. 이 상태에서, 외부의 전원으로부터 백킹 플레이트(캐소드 전극)(S13c)에 스퍼터 전압을 인가한다. 또한, 마그네트론 자기회로에 의해 타겟(S13b) 상에 소정의 자장을 형성해도 좋다.
성막실(S12) 내의 백킹 플레이트(S13c) 부근의 영역에서 플라스마에 의해 여기된 스퍼터 가스의 이온이, 캐소드 전극(S13c)의 타겟(S13b)에 충돌해 성막 재료의 입자를 튀어나오게 한다. 그리고, 튀어나온 입자와 반응 가스가 결합한 후, 유리 기판(11)에 부착함으로써, 유리 기판(11)의 표면에 소정의 조성으로 하반사방지층(12)이 형성된다.
마찬가지로 차광층 형성 공정에서는, 성막 기구(S14)에서, 가스 도입 기구(S14e)로부터 성막실(S12)의 백킹 플레이트(S14c) 부근의 영역으로 공급 가스로서 스퍼터 가스와 반응 가스를 공급한다. 이 상태에서, 외부의 전원으로부터 백킹 플레이트(캐소드 전극)(S14c)에 스퍼터 전압을 인가한다. 또한, 마그네트론 자기회로에 의해 타겟(S14b) 상에 소정의 자장을 형성해도 좋다.
성막실(S12) 내의 백킹 플레이트(S14c) 부근의 영역에서 플라스마에 의해 여기된 스퍼터 가스의 이온이, 캐소드 전극(S14c)의 타겟(S14b)에 충돌해 성막 재료의 입자를 튀어나오게 한다. 그리고, 튀어나온 입자와 반응 가스가 결합한 후, 하반사방지층(12)에 부착함으로써, 하반사방지층(12)의 표면에 소정의 조성으로 차광층(13)이 형성된다.
마찬가지로 상반사방지층 형성 공정에서는, 성막 기구(S15)에서, 가스 도입 기구(S15e)로부터 성막실(S12)의 백킹 플레이트(S15c) 부근의 영역으로 공급 가스로서 스퍼터 가스와 반응 가스를 공급한다. 이 상태에서, 외부의 전원으로부터 백킹 플레이트(캐소드 전극)(S15c)에 스퍼터 전압을 인가한다. 또한, 마그네트론 자기회로에 의해 타겟(S15b) 상에 소정의 자장을 형성해도 좋다.
성막실(S12) 내의 백킹 플레이트(S15c) 부근의 영역에서 플라스마에 의해 여기된 스퍼터 가스의 이온이, 캐소드 전극(S15c)의 타겟(S15b)에 충돌해 성막 재료의 입자를 튀어나오게 한다. 그리고, 튀어나온 입자와 반응 가스가 결합한 후, 차광층(13)에 부착함으로써, 차광층(13)의 표면에 소정의 조성으로 상반사방지층(14)이 형성된다.
이 때, 하반사방지층(12)의 성막에서는, 가스 도입 기구(S13e)로부터 소정의 분압이 되는 질소 함유 가스, 산소 함유 가스, 탄소 함유 가스, 스퍼터 가스 등을 공급해 그 분압을 제어하도록 바꾸고, 하반사방지층(12)의 조성을, 설정된 범위 내로 한다.
또한, 차광층(13)의 성막에서는, 가스 도입 기구(S14e)로부터 소정의 분압이 되는 질소 함유 가스, 산소 함유 가스, 탄소 함유 가스, 스퍼터 가스 등을 공급해 그 분압을 제어하도록 바꾸고, 차광층(13)의 조성을 설정된 범위 내로 한다.
이 때, 상반사방지층(14)의 성막에서는, 가스 도입 기구(S15e)로부터 소정의 분압이 되는 질소 함유 가스, 산소 함유 가스, 탄소 함유 가스, 스퍼터 가스 등을 공급해 그 분압을 제어하도록 바꾸고, 상반사방지층(14)의 조성을 설정된 범위 내로 한다.
여기서, 산소 함유 가스로는, CO2(이산화탄소), O2(산소), N2O(일산화이질소), NO(일산화질소), CO(일산화탄소) 등을 들 수 있다.
또한, 탄소 함유 가스로는, CO2(이산화탄소), CH4(메탄), C2H6(에탄), CO(일산화탄소) 등을 들 수 있다.
또한 하반사방지층(12), 차광층(13), 상반사방지층(14)의 성막으로, 필요하면 타겟(S13b, S14b, S15b)을 교환할 수도 있다.
또한 이들 하반사방지층(12), 차광층(13), 상반사방지층(14)의 성막에 더해 다른 막을 적층하는 경우가 있다. 이 경우에는, 다른 막의 재료에 대응하는 타겟, 가스 등의 스퍼터 조건으로서 스퍼터링에 의해 성막하거나, 다른 성막 방법에 따라 상기 막을 적층하여, 본 실시형태의 마스크 블랭크스(10B)를 제조한다.
이하, 본 실시형태에서의 하반사방지층(12), 차광층(13), 상반사방지층(14)의 막특성에 대해 설명한다.
우선, 마스크를 형성하기 위한 유리 기판(11) 상에, 하반사방지층(12)의 주성분막이 되는 크롬 화합물막을, 스퍼터링법 등을 이용하여 형성한다. 이 때에 형성하는 크롬 화합물막은, 크롬, 산소, 질소, 탄소 등을 함유하는 막인 것이 바람직하다. 하반사방지층(12)의 막 중에 함유하는 크롬, 산소, 질소, 탄소의 조성과 막 두께를 제어함으로써 소망한 광학 특성과 에칭 레이트를 가지는 하반사방지층(12)을 형성할 수 있다. 크롬 화합물은, 산이나 알칼리 용액에 대한 약액 내성이 강한 성질과 소수성의 성질을 가지기 때문에 포토레지스트와 접촉한 계면에 이용하는데 적합하다.
그 다음에 차광층(13)이 되는 크롬 화합물막을, 스퍼터링법 등을 이용하여 형성한다.
여기서, 크롬 화합물막만으로 차광층(13)을 형성하고, 그 이외의 막이 없는 경우, 반사율이 약 25%로 높아진다. 이 때문에, 차광층(13)의 표면 및 이면에 저반사층이 되는 상하의 반사방지층(12, 14)을 형성함으로써, 반사율을 저감하는 것이 바람직하다.
이와 같이 하반사방지층(12), 차광층(13), 상반사방지층(14)을 적층함으로써 약액 내성이 강한 크롬 화합물의 재료로, 포토마스크(10)에 필요한 높은 광학 농도(OD5)와 필요한 에칭 레이트 등을 가지는 마스크층을 형성할 수 있게 된다.
구체적으로는, 하반사방지층(12)과 상반사방지층(14)의 성막에 사용하는 가스로는, Ar, NO, CO2를 선택할 수 있다. 여기서, NO：CO2 가스의 비율이 1：10 ~ 10：1로서 설정함으로써, 처마와 밑단이 적은 양호한 단면 형상이 얻어진다. 또한 파장 365 nm ~ 436 nm의 노광광에 대해서, 반사율 10% 이하, 특히, 파장 436 nm의 노광광에 대해서, 반사율 5% 이하로 할 수 있는 것을 알 수 있었다.
또한, 하반사방지층(12), 차광층(13), 상반사방지층(14)의 막 두께를, 각각, 25.0 nm ~ 35.0 nm, 125.0 nm ~ 135.0 nm, 25.0 nm ~ 35.0 nm의 범위로 설정함으로써 포토마스크(10)에 필요한 높은 광학 농도(OD5)를 가지는 것을 알 수 있었다.
실시예
이어서, 하반사방지층(12), 차광층(13), 상반사방지층(14)의 성막에서의 조성비에 대해 검증한다.
＜실시예 1＞
유리 기판 상에 스퍼터링법을 이용하여 3층의 마스크층이 되는 크롬 화합물을 성막하였다.
차광층이 되는 크롬 화합물막을 형성할 때에, 질소 가스에 의해 스퍼터 하였다.
상하의 반사방지층이 되는 크롬 화합물막을 형성할 때에, 질소 가스에 의해 스퍼터 하였다. 또한, 산화성 가스로서 CO2 가스와 NO 가스를 선택하고, 각각의 가스에서, 그 분압을 변화시켰다. 그 가스비를 표 1에 나타낸다.
또한, 하반사방지층(12)의 막 두께, 차광층(13)의 막 두께, 상반사방지층(14)의 막 두께, 및 마스크층의 토탈 막 두께를 표 2에 나타낸다.
실시예 1의 각 층에서의 N, O, Cr, C의 조성비의 변화를 오제 전자 분광법에 따라 구하였다. 그 결과를 표 3에 나타낸다.
또한, 실시예 1에서의 파장에 따른 표면(상반사방지층 측)의 분광 반사율을 도 5, 표 4에 나타낸다.
마찬가지로 실시예 1에서의 파장에 따른 이면(유리 기판측)의 분광 반사율을 도 6, 표 5에 나타낸다.
이들 결과에 의해, 실시예 1에서는, 표면 및 이면도, 파장 365 nm ~ 436 nm의 노광광에서의 반사율이 모두 10% 이하, 특히, 파장 436 nm의 노광광에 대해서, 반사율 5% 이하가 되고 있는 것을 알 수 있다.
＜실시예 2＞
유리 기판 상에 스퍼터링법을 이용하여 3층의 마스크층이 되는 크롬 화합물을 성막하였다.
차광층이 되는 크롬 화합물막을 형성할 때에, 질소 가스에 의해 스퍼터 하였다.
상하의 반사방지층이 되는 크롬 화합물막을 형성할 때에, 질소 가스에 의해 스퍼터 하였다. 또한, 산화성 가스로서 CO2 가스와 NO 가스를 선택하고, 각각의 가스에서, 그 분압을 변화시켰다. 그 가스비를 표 1에 나타낸다.
또한, 하반사방지층(12)의 막 두께, 차광층(13)의 막 두께, 상반사방지층(14)의 막 두께, 및 마스크층의 토탈 막 두께를 표 2에 나타낸다.
실시예 2의 각 층에서의 N, O, Cr, C의 조성비의 변화를 오제 전자 분광법에 따라 구하였다. 그 결과를 표 6에 나타낸다.
또한, 실시예 2에서의 파장에 따른 표면(상반사방지층 측)의 분광 반사율을 도 5, 표 4에 나타낸다.
마찬가지로 실시예 2에서의 파장에 따른 이면(유리 기판측)의 분광 반사율을 도 6, 표 5에 나타낸다.
이들 결과에 의해, 실시예 2에서는, 표면 및 이면도, 파장 365 nm ~ 436 nm의 노광광에서의 반사율이 모두 10% 이하, 특히, 파장 436 nm의 노광광에 대해서, 반사율 5% 이하가 되고 있는 것을 알 수 있다.
＜비교예 1 ~ 3＞
상술의 실시예 1과 마찬가지로, 스퍼터링법을 이용하여 3층의 마스크층이 되는 크롬 화합물을 성막하였다.
비교예 1, 3에서는, 차광층이 되는 크롬 화합물막을 형성할 때에, 아르곤 가스, 질소 가스에 의해 스퍼터 하였다. 비교예 2에서는, 차광층이 되는 크롬 화합물막을 형성할 때에, 질소 가스, 아르곤 가스, 메탄 가스에 의해 스퍼터 하였다.
상하의 반사방지층이 되는 크롬 화합물을 형성할 때에, 질소 가스에 의해 스퍼터 하였다. 또한, 산화성 가스로서 CO2 가스와 NO 가스를 선택하고, 각각의 가스에서, 그 분압을 변화시켰다. 그 가스비를 표 1에 나타낸다.
또한, 하반사방지층(12), 차광층(13), 상반사방지층(14)의 막 두께, 및 마스크층으로서 토탈 막 두께를 표 2에 나타낸다.
비교예 1 ~ 3의 각 층에서의 N, O, Cr, C의 조성비의 변화를 오제 전자 분광법에 따라 구하였다. 그 결과를 표 7 ~ 표 9에 나타낸다.
또한 비교예 1 ~ 3에서의 파장에 따른 표면(상반사방지층 측)의 분광 반사율을 도 5, 표 4에 나타낸다.
마찬가지로 비교예 1 ~ 3에서의 파장에 따른 이면(유리 기판측)의 분광 반사율을 도 6, 표 5에 나타낸다.
이들 결과에 의해, 비교예 1 ~ 3에서는, 표면에서 파장 365 nm ~ 436 nm의 노광광에서의 반사율이 10% 이하가 되고, 비교예 2에서는, 이면에서 파장 365 nm ~ 436 nm의 노광광에서의 반사율이 10% 이하가 되는 것을 알 수 있다. 그러나, 비교예 1, 3에서는 이면에서의 반사율이 10% 이하가 되지 않는 것을 알 수 있다.
차광층과 반사방지층이 목적에 따라, 각 층의 막 중의 가스 조성비를 크게 바꿀 필요가 있다. 차광층은, 높은 광학 농도(예를 들면, OD5)를 취하기 위해, 산화성 가스를 줄일 필요가 있다. 또한, 반사방지층은, 저반사율화를 위해, 산화성의 가스를 많이 막 중에 포함할 필요가 있다. 이 때문에 차광층과 반사방지층에서 막 중의 가스 조성비가 크게 달라, 에칭 레이트 차이가 생겨 버린다.
이어서, 하반사방지층(12), 차광층(13), 상반사방지층(14)의 성막에서의 에칭 형상에 대해 검증한다.
＜실시예 1＞
실시예 1에서 작성한 마스크 블랭크스에 대해서, 패터닝(레지스트 도포, 노광, 현상, 에칭)을 행해, 그 단면 형상을 SEM에 의해 관찰하였다. 그 결과를 도 7에 나타낸다. 또한, 패터닝 경계에서의 조감도를 도 12에 나타낸다.
또한 도 7에서의 배율은, 80000배이다. 도 12에서의 배율은, 30000배이다.
그 결과, 실험예 1에서는, 처마(차광층으로부터 상반사방지층이 튀어나온 길이)：50 nm, 밑단(차광층으로부터 하반사방지층이 튀어나온 길이)：59 nm이었다.
＜실시예 2＞
실시예 2에서 작성한 마스크 블랭크스에 대해서, 패터닝(레지스트 도포, 노광, 현상, 에칭)을 행해, 그 단면 형상을 SEM에 의해 관찰하였다. 그 결과를 도 8에 나타낸다. 또한, 패터닝 경계에서의 조감도를 도 13에 나타낸다.
또한 도 8에서의 배율은, 80000배이다. 도 13에서의 배율은, 30000배이다.
그 결과, 실험예 2에서는, 처마(차광층으로부터 상반사방지층이 튀어나온 길이)：57 nm, 밑단(차광층으로부터 하반사방지층이 튀어나온 길이)：40 nm이었다.
＜비교예 1＞
실시예 1과 마찬가지로, 작성한 마스크 블랭크스에 대해서, 패터닝(레지스트 도포, 노광, 현상, 에칭)을 행해, 그 단면 형상을 SEM에 의해 관찰하였다. 그 결과를 도 9에 나타낸다. 또한, 패터닝 경계에서의 조감도를 도 14에 나타낸다.
또한 도 9에서의 배율은, 80000배이다. 도 14에서의 배율은, 30000배이다.
그 결과, 비교예 1에서는, 처마(차광층으로부터 상반사방지층이 튀어나온 길이)：79 nm, 밑단(차광층으로부터 하반사방지층이 튀어나온 길이)：145 nm이었다.
＜비교예 2＞
실시예 1과 마찬가지로, 작성한 마스크 블랭크스에 대해서, 패터닝(레지스트 도포, 노광, 현상, 에칭)을 행해, 그 단면 형상을 SEM에 의해 관찰하였다. 그 결과를 도 10에 나타낸다. 또한, 패터닝 경계에서의 조감도를 도 15에 나타낸다.
또한 도 10에서의 배율은, 80000배이다. 도 15에서의 배율은, 30000배이다.
그 결과, 비교예 2에서는, 처마(차광층으로부터 상반사방지층이 튀어나온 길이)：140 nm, 밑단(차광층으로부터 하반사방지층이 튀어나온 길이)：52 nm이었다.
＜비교예 3＞
실시예 1과 마찬가지로, 작성한 마스크 블랭크스에 대해서, 패터닝(레지스트 도포, 노광, 현상, 에칭)을 행해, 그 단면 형상을 SEM에 의해 관찰하였다. 그 결과를 도 11에 나타낸다. 또한, 패터닝 경계에서의 조감도를 도 16에 나타낸다.
또한 도 11에서의 배율은, 80000배이다. 도 16에서의 배율은, 30000배이다.
그 결과, 비교예 3에서는, 처마(차광층으로부터 상반사방지층이 튀어나온 길이)：128 nm, 밑단(차광층으로부터 하반사방지층이 튀어나온 길이)：154 nm이었다.
이러한 결과로부터, 비교예 1 ~ 3에서는, 유리층 측(이면)의 반사방지층 및 상측(표면)의 반사방지층이, 모두 차광층과 비교하여, 나와 있는 형상이 되고 있는 것을 확인할 수 있었다(상층은 처마 형상, 하층은 밑단 형상). 이것은 반사방지층과 차광층의 에칭 레이트 차이에 기인한다.
본 발명의 마스크 블랭크스는, 양호한 단면 형상을 형성할 수 있어 고정밀 포토마스크를 제조할 수 있는 것을 알 수 있다.
10:포토마스크
10B:마스크 블랭크스
11:유리 기판(투명 기판)
12:하반사방지층
12p:하반사 방지 패턴
13:차광층
13p:차광 패턴
14:상반사방지층
14p:상반사 방지 패턴

Claims (11)

  1. 포토마스크가 되는 마스크층을 가지는 마스크 블랭크스로서,
    상기 마스크층은,
    투명 기판에 적층된 하반사방지층,
    상기 하반사방지층보다도 상기 투명 기판으로부터 이간된 위치에 설치된 차광층, 및
    상기 차광층보다도 상기 투명 기판으로부터 이간된 위치에 설치된 상반사방지층,
    을 가지고,
    상기 하반사방지층, 상기 차광층, 및 상기 상반사방지층에서의 질소, 산소, 크롬, 및 탄소의 조성비를 오제 전자 분광법으로 구하며,
    상기 하반사방지층은 크롬, 산소, 질소, 및 탄소를 포함하는 산화 질화 탄화 크롬막이고, 상기 하반사방지층에 포함되는 크롬의 함유율은 34 atm% ~ 38 atm%이고, 상기 하반사방지층에 포함되는 산소의 함유율은 38 atm% ~ 44 atm%이고, 상기 하반사방지층에 포함되는 질소의 함유율은 15 atm% ~ 19 atm%이고, 상기 하반사방지층에 포함되는 탄소의 함유율은 4 atm% ~ 5 atm%이고,
    상기 차광층은, 크롬 및 질소를 포함하는 질화 크롬막이고, 상기 차광층에 포함되는 크롬의 함유율은 82 atm% ~ 95 atm%이고, 질소의 함유율은 5 atm% ~ 18 atm%이고,
    상기 상반사방지층은, 크롬, 산소, 질소 및 탄소를 포함하는 산화 질화 탄화 크롬막이고, 상기 상반사방지층에 포함되는 크롬의 함유율은 25 atm% ~ 32 atm%이고, 상기 상반사방지층에 포함되는 산소의 함유율은 56 atm% ~ 67 atm%이고, 상기 상반사방지층에 포함되는 질소의 함유율은 5 atm% ~ 13 atm%이고, 상기 상반사방지층에 포함되는 탄소의 함유율은 2 atm% ~ 4 atm%이며,
    상기 마스크층의 양면에서, 파장 365 nm ~ 436 nm 의 노광광에서의 반사율이 모두 10% 이하이고,
    상기 마스크층의 양면에서, 파장 436 nm 의 노광광에서의 반사율이 모두 5% 이하인, 마스크 블랭크스.
  2. 포토마스크가 되는 마스크층을 가지는 마스크 블랭크스로서,
    상기 마스크층은,
    투명 기판에 적층된 하반사방지층,
    상기 하반사방지층보다도 상기 투명 기판으로부터 이간된 위치에 설치된 차광층, 및
    상기 차광층보다도 상기 투명 기판으로부터 이간된 위치에 설치된 상반사방지층,
    을 가지고,
    상기 하반사방지층, 상기 차광층, 및 상기 상반사방지층에서의 질소, 산소, 크롬, 및 탄소의 조성비를 오제 전자 분광법으로 구하며,
    상기 하반사방지층은, 크롬, 산소, 질소, 및 탄소를 포함하는 산화 질화 탄화 크롬막이고, 상기 하반사방지층에 포함되는 크롬의 함유율은 32 atm% ~ 37 atm%이고, 상기 하반사방지층에 포함되는 산소의 함유율은 39 atm% ~ 44 atm%이고, 상기 하반사방지층에 포함되는 질소의 함유율은 15 atm% ~ 20 atm%이고, 상기 하반사방지층에 포함되는 탄소의 함유율은 3 atm% ~ 5 atm%이고,
    상기 차광층은 크롬, 질소, 및 탄소를 포함하는 질화 탄화 크롬막이고, 상기 차광층에 포함되는 크롬의 함유율은 81 atm% ~ 85 atm%이고, 상기 차광층에 포함되는 질소의 함유율은 5 atm% ~ 8 atm%이고, 상기 차광층에 포함되는 탄소의 함유율은 7 atm% ~ 11 atm%이고,
    상기 상반사방지층은 크롬, 산소, 질소, 및 탄소를 포함하는 산화 질화 탄화 크롬막이고, 상기 상반사방지층에 포함되는 크롬의 함유율은 25 atm% ~ 30 atm%이고, 상기 상반사방지층에 포함되는 산소의 함유율은 55 atm% ~ 68 atm%이고, 상기 상반사방지층에 포함되는 질소의 함유율은 5 atm% ~ 12 atm%이고, 상기 상반사방지층에 포함되는 탄소의 함유율은 2 atm% ~ 4 atm%이며,
    상기 마스크층의 양면에서, 파장 365 nm ~ 436 nm 의 노광광에서의 반사율이 모두 10% 이하이고,
    상기 마스크층의 양면에서, 파장 436 nm 의 노광광에서의 반사율이 모두 5% 이하인, 마스크 블랭크스.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 마스크층의 양면에서, 파장 365 nm의 노광광에서의 반사율이 모두 6.7% 이하이고, 파장 405 nm에서의 반사율이 모두 4.7% 이하이며, 파장 436 nm의 노광광에서의 반사율은 모두 4.6% 이하인, 마스크 블랭크스.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 마스크층의 양면에서, 파장 365 nm의 노광광에서의 반사율이 모두 8.2% 이하이고, 파장 405 nm에서의 반사율이 모두 5.6% 이하이며, 파장 436 nm의 노광광에서의 반사율은 모두 4.6% 이하인, 마스크 블랭크스.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 마스크층에서, 광학 농도가 3.0 이상이 되도록, 상기 하반사방지층의 막 두께, 상기 차광층의 막 두께, 및 상기 상반사방지층의 막 두께가 설정되어 있는, 마스크 블랭크스.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 하반사방지층의 막 두께는 25.0 nm ~ 35.0 nm이고,
    상기 차광층의 막 두께는 125.0 nm ~ 135.0 nm이고,
    상기 상반사방지층의 막 두께는 25.0 nm ~ 35.0 nm인, 마스크 블랭크스.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 마스크층의 막 두께는 175.0 nm ~ 205.0 nm인, 마스크 블랭크스.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 마스크층보다도 상기 투명 기판으로부터 이간된 위치에 설치된 포토레지스트층을 가지는, 마스크 블랭크스.
  9. 제1항에 기재된 마스크 블랭크스로부터 제조되는, 포토마스크.
  10. 제2항에 있어서,
    상기 마스크층보다도 상기 투명기판으로부터 이간된 위치에 설치된 포토레지스트층을 가지는, 마스크 블랭크스.
  11. 제2항에 기재된 마스크 블랭크스로부터 제조되는, 포토마스크.
KR1020200125000A 2019-09-30 2020-09-25 마스크 블랭크스 및 포토마스크 KR102567493B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019179952A JP7356857B2 (ja) 2019-09-30 2019-09-30 マスクブランクス及びフォトマスク
JPJP-P-2019-179952 2019-09-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210038354A KR20210038354A (ko) 2021-04-07
KR102567493B1 true KR102567493B1 (ko) 2023-08-16

Family

ID=75119617

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200125000A KR102567493B1 (ko) 2019-09-30 2020-09-25 마스크 블랭크스 및 포토마스크

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP7356857B2 (ko)
KR (1) KR102567493B1 (ko)
CN (1) CN112578629A (ko)
TW (1) TWI792058B (ko)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019020712A (ja) 2017-07-14 2019-02-07 Hoya株式会社 フォトマスクブランクおよびその製造方法、フォトマスクの製造方法、並びに表示装置の製造方法
JP2019117376A (ja) 2017-12-26 2019-07-18 Hoya株式会社 フォトマスクブランクおよびフォトマスクの製造方法、並びに表示装置の製造方法

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100295385B1 (ko) * 1993-04-09 2001-09-17 기타지마 요시토시 하프톤위상쉬프트포토마스크,하프톤위상쉬프트포토마스크용블랭크스및이들의제조방법
JP2001305716A (ja) 2000-02-16 2001-11-02 Shin Etsu Chem Co Ltd フォトマスクブランクス、フォトマスク及びこれらの製造方法
JP2001305713A (ja) * 2000-04-25 2001-11-02 Shin Etsu Chem Co Ltd フォトマスク用ブランクス及びフォトマスク
JP3956103B2 (ja) * 2002-02-26 2007-08-08 信越化学工業株式会社 フォトマスクブランク、フォトマスク及びフォトマスクブランクの評価方法
JP2002287330A (ja) * 2002-03-01 2002-10-03 Shin Etsu Chem Co Ltd フォトマスク用ブランクス及びフォトマスク
JP2004053663A (ja) * 2002-07-16 2004-02-19 Shin Etsu Chem Co Ltd フォトマスクブランク、フォトマスク及びフォトマスクブランクの選定方法
JP4206940B2 (ja) * 2003-03-31 2009-01-14 信越化学工業株式会社 位相シフトマスクブランク、位相シフトマスク及び位相シフトマスクブランクの製造方法
EP1746460B1 (en) * 2005-07-21 2011-04-06 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Photomask blank, photomask and fabrication method thereof
WO2009123172A1 (ja) * 2008-03-31 2009-10-08 Hoya株式会社 フォトマスクブランク、フォトマスクおよびフォトマスクブランクの製造方法
JP5464186B2 (ja) * 2011-09-07 2014-04-09 信越化学工業株式会社 フォトマスクブランク、フォトマスク及びその製造方法
KR101473163B1 (ko) * 2013-07-26 2014-12-16 주식회사 에스앤에스텍 플랫 패널 디스플레이용 블랭크 마스크 및 포토 마스크
KR102239728B1 (ko) * 2013-08-28 2021-04-12 호야 가부시키가이샤 마스크 블랭크, 마스크 블랭크의 제조 방법 및 전사용 마스크의 제조 방법
JP6544943B2 (ja) * 2014-03-28 2019-07-17 Hoya株式会社 マスクブランク、位相シフトマスクの製造方法、位相シフトマスク、および半導体デバイスの製造方法
JP6301383B2 (ja) * 2015-03-27 2018-03-28 Hoya株式会社 フォトマスクブランク及びこれを用いたフォトマスクの製造方法、並びに表示装置の製造方法
JP6341166B2 (ja) * 2015-09-03 2018-06-13 信越化学工業株式会社 フォトマスクブランク
US10678125B2 (en) * 2016-03-02 2020-06-09 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Photomask blank and method for preparing photomask
TWI755337B (zh) * 2017-07-14 2022-02-11 日商Ｈｏｙａ股份有限公司 光罩基底、光罩之製造方法、以及顯示裝置製造方法
CN109960105B (zh) * 2017-12-26 2024-06-18 Hoya株式会社 光掩模坯料及光掩模的制造方法、显示装置的制造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019020712A (ja) 2017-07-14 2019-02-07 Hoya株式会社 フォトマスクブランクおよびその製造方法、フォトマスクの製造方法、並びに表示装置の製造方法
JP2019117376A (ja) 2017-12-26 2019-07-18 Hoya株式会社 フォトマスクブランクおよびフォトマスクの製造方法、並びに表示装置の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
TW202121047A (zh) 2021-06-01
JP7356857B2 (ja) 2023-10-05
JP2021056401A (ja) 2021-04-08
TWI792058B (zh) 2023-02-11
CN112578629A (zh) 2021-03-30
KR20210038354A (ko) 2021-04-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101824291B1 (ko) 위상 시프트 마스크 블랭크 및 그 제조 방법, 위상 시프트 마스크 및 그 제조 방법과 표시 장치의 제조 방법
KR102227996B1 (ko) 마스크 블랭크스, 포토마스크, 및 마스크 블랭크스의 제조 방법
CN109782525B (zh) 掩模基底及其制造方法、相移掩模及其制造方法
CN111025840B (zh) 掩模坯、半色调掩模、掩模坯的制造方法及半色调掩模的制造方法
KR20190054908A (ko) 마스크 블랭크, 하프톤 마스크, 마스크 블랭크의 제조 방법, 및 하프톤 마스크의 제조 방법
KR102567493B1 (ko) 마스크 블랭크스 및 포토마스크
KR102503133B1 (ko) 마스크 블랭크스, 마스크 블랭크스의 제조 방법, 포토마스크, 및 포토마스크의 제조 방법
JP7366810B2 (ja) マスクブランクス、ハーフトーンマスク、製造方法、製造装置
KR102516604B1 (ko) 마스크 블랭크스, 위상 시프트 마스크, 마스크 블랭크스의 제조 방법, 및 위상 시프트 마스크의 제조 방법
JP7254599B2 (ja) マスクブランクスの製造方法および位相シフトマスクの製造方法
JP7381374B2 (ja) マスクブランクス、位相シフトマスク、製造方法
JP7217620B2 (ja) マスクブランクスおよびマスク
KR102680242B1 (ko) 마스크 블랭크, 위상 시프트 마스크, 마스크 블랭크의 제조 방법, 및 위상 시프트 마스크의 제조 방법
CN112015044A (zh) 掩模坯、半色调掩模、制造方法、制造装置
JP2023166182A (ja) マスクブランクス、ハーフトーンマスク、製造方法
CN117331276A (zh) 掩模坯的制造方法、掩模坯及光掩模

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant