KR102587396B1 - 블랭크 마스크 및 이를 이용한 포토마스크 - Google Patents

블랭크 마스크 및 이를 이용한 포토마스크 Download PDF

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김성윤
정민교
이형주
손성훈
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Abstract

본 명세서의 일 실시예에 따른 블랭크 마스크는 광투과성 기판 및 상기 광투과성 기판 상에 배치되는 다층막을 포함한다. 다층막은 상기 광투과성 기판 상에 배치되는 차광막 및 상기 광투과성 기판과 상기 차광막 사이에 배치되고, 상기 차광막과 마주하는 상면 및 상기 상면에 연결되는 측면을 포함하는 위상반전막을 포함한다. 차광막은 상기 위상반전막의 상면과 측면을 덮도록 배치된다. 다층막 상면에서 볼 때, 상기 다층막은 중앙부 및 상기 중앙부를 둘러싸는 외주부를 포함한다. 외주부는 굴곡된 상면을 갖는다.
이러한 경우, 세정액 등에 의한 위상반전막의 손상을 실질적으로 억제하고, 위상반전막 및 차광막 모서리에서 유래하는 파티클 발생 빈도를 효과적으로 낮출 수 있다.

Description

블랭크 마스크 및 이를 이용한 포토마스크 {BLANK MASK AND PHOTOMASK USING THE SAME}
구현예는 블랭크 마스크 및 이를 이용한 포토마스크 등에 관한 것이다.
반도체 디바이스 등의 고집적화로 인해, 반도체 디바이스의 회로 패턴의 미세화가 요구되고 있다. 이로 인해, 웨이퍼 표면상에 포토마스크를 이용하여 회로 패턴을 현상하는 기술인 리소그래피 기술의 중요성이 더욱 부각되고 있다.
미세화된 회로 패턴을 현상하기 위해서는 노광 공정에서 사용되는 노광 광원의 단파장화가 요구된다. 최근 사용되는 노광 광원으로는 ArF 엑시머 레이저(파장 193nm) 등이 있다.
한편, 포토마스크에는 바이너리 마스크(Binary mask)와 위상반전 마스크(Phase shift mask) 등이 있다.
바이너리 마스크는 광투과성 기판 상에 차광층 패턴이 형성된 구성을 갖는다. 바이너리 마스크는 패턴이 형성된 면에서, 차광층을 포함하지 않은 투과부는 노광광을 투과시키고, 차광층을 포함하는 차광부는 노광광을 차단함으로써 웨이퍼 표면의 레지스트막 상에 패턴을 노광시킨다. 다만, 바이너리 마스크는 패턴이 미세화될수록 노광공정에서 투과부 가장자리에서 발생하는 빛의 회절로 인해 미세 패턴 현상에 문제가 발생할 수 있다.
위상반전 마스크로는 레벤슨형(Levenson type), 아웃트리거형(Outrigger type), 하프톤형(Half-tone type)이 있다. 그 중 하프톤형 위상반전 마스크는 광투과성 기판 상에 반투과막으로 형성된 패턴이 형성된 구성을 갖는다. 하프톤형 위상반전 마스크는 패턴이 형성된 면에서, 반투과층을 포함하지 않은 투과부는 노광광을 투과시키고, 반투과층을 포함하는 반투과부는 감쇠된 노광광을 투과시킨다. 상기 감쇠된 노광광은 투과부를 통과한 노광광과 비교하여 위상차를 갖게 된다. 이로 인해, 투과부 가장자리에서 발생하는 회절광은 반투과부를 투과한 노광광에 의해 상쇄되어 위상반전 마스크는 웨이퍼 표면에 더욱 정교한 미세 패턴을 형성할 수 있다.
일본 등록특허 제 4587806 호 일본 등록특허 제 5141504 호 국내 등록특허 제 10-1079759 호
구현예의 목적은 세정액 등에 의한 위상반전막의 손상을 실질적으로 억제하고, 위상반전막 및 차광막으로부터 유래하는 파티클 발생 빈도가 효과적으로 감소된 블랭크 마스크 등을 제공하는 것이다.
본 명세서의 일 실시예에 따른 블랭크 마스크는 광투과성 기판; 및 상기 광투과성 기판 상에 배치되는 다층막;을 포함한다.
상기 다층막은 상기 광투과성 기판 상에 배치되는 차광막; 및 상기 광투과성 기판과 상기 차광막 사이에 배치되고, 상기 차광막과 마주하는 상면 및 상기 상면에 연결되는 측면을 포함하는 위상반전막;을 포함한다.
상기 차광막은 상기 위상반전막의 상면과 측면을 덮도록 배치된다.
상기 다층막 상면에서 볼 때, 상기 다층막은 중앙부 및 상기 중앙부를 둘러싸는 외주부를 포함한다.
상기 외주부는 굴곡된 상면을 갖는다.
상기 차광막은 전이금속을 포함할 수 있다.
상기 전이금속은 Cr을 포함할 수 있다.
상기 차광막은 제1 차광층 및 상기 제1 차광층 상에 배치되는 제2 차광층을 포함할 수 있다.
상기 제1 차광층은 상기 Cr을 25 at% 내지 50 at%를 포함할 수 있다.
상기 광투과성 기판은 상기 위상반전막과 마주하는 상면을 포함할 수 있다.
상기 차광막은 상기 광투과성 기판의 상면의 적어도 일부를 덮도록 마련될 수 있다.
상기 광투과성 기판은 상기 광투과성 기판의 상면에 연결되는 측면을 더 포함할 수 있다.
상기 광투과성 기판의 측면은 상기 광투과성 기판의 상면으로부터 절곡되어 연장되는 제1면 및 상기 제1면으로부터 상기 블랭크 마스크의 상하방향으로 연장되는 제2면을 포함할 수 있다.
상기 차광막은 상기 광투과성 기판의 제1면의 적어도 일부를 덮도록 마련되될 수 있다.
상기 다층막 상면에서 볼 때, 상기 광투과성 기판의 면적(A)과, 상기 차광막의 면적(B)과, 상기 위상반전막의 면적(C)이 아래 식 1의 조건을 만족할 수 있다.
[식 1]
A ≥ B > C
상기 다층막의 외주부는 상기 다층막의 가장자리 측에서 상기 다층막의 내측 방향으로 상기 다층막의 두께가 연속적으로 증가하는 경사 영역을 포함할 수 있다.
상기 다층막의 최외곽에 상기 경사 영역이 배치될 수 있다.
상기 다층막 단면에서 볼 때, 상기 경사 영역은 상기 다층막의 면내 방향으로 0.2mm 내지 1.0mm의 폭을 가질 수 있다.
상기 다층막에서 측정한 아래 식 2에 따른 dT 값 중 최대값이 10nm 내지 30nm일 수 있다.
[식 2]
dT = T1 - T2
상기 식 2에서, 상기 T1은 상기 다층막 내 위치하는 제1점에서 측정한 상기 다층막의 두께이다.
상기 T2는 상기 제1점으로부터 상기 다층막의 일 가장자리 방향으로 0.1mm 이격되어 위치하는 제2점에서 측정한 상기 다층막의 두께이다.
상기 다층막에서 측정한 아래 식 3에 따른 ddT 값 중 최대값이 30nm 이하일 수 있다.
[식 3]
ddT = |(T1 - T2) - (T2 - T3)|
상기 식 3에서, 상기 T1은 상기 다층막 내 위치하는 제1점에서 측정한 상기 다층막의 두께이다.
상기 T2는 상기 제1점으로부터 상기 다층막의 일 가장자리 방향으로 0.1mm 이격되어 위치하는 제2점에서 측정한 상기 다층막의 두께이다.
상기 T3은 상기 제2점으로부터 상기 다층막의 상기 일 가장자리 방향으로 0.1mm 이격되어 위치하는 제3점에서 측정한 상기 다층막의 두께이다.
상기 다층막은 상기 광투과성 기판을 마주하는 하면을 포함할 수 있다.
상기 위상반전막은 상기 광투과성 기판을 마주하는 하면을 포함할 수 있다.
단면에서 볼 때, 상기 다층막의 하면은 일 말단인 제1가장자리 및 상기 제1가장자리에 대향되어 위치하는 타 말단인 제2가장자리를 포함할 수 있다.
상기 다층막 단면에서 볼 때, 상기 위상반전막의 하면은 상기 제1가장자리 에 인접하게 위치하는 일 말단인 제3가장자리 및 상기 제2가장자리에 인접하게 위치하는 타 말단인 제4가장자리를 포함할 수 있다.
상기 제1가장자리와 상기 제3가장자리 사이의 거리 값과, 상기 제2가장자리와 상기 제4가장자리 사이의 거리 값 중 작은 값은 0.1nm 이상일 수 있다.
본 명세서의 다른 실시예에 따른 포토마스크는 상기 블랭크 마스크로부터 구현된다.
본 명세서의 또 다른 실시예에 따른 반도체 소자 제조방법은 광원, 포토마스크 및 레지스트막이 도포된 반도체 웨이퍼를 배치하는 준비단계; 상기 포토마스크를 통해 상기 광원으로부터 입사된 광을 상기 반도체 웨이퍼 상에 선택적으로 투과시켜 출사하는 노광단계; 및 상기 반도체 웨이퍼 상에 패턴을 현상하는 현상단계;를 포함한다.
상기 포토마스크는 상기 블랭크 마스크로부터 구현된다.
구현예에 따른 블랭크 마스크 등은 세정액 등에 의한 위상반전막의 손상이 실질적으로 억제되고, 위상반전막 및 차광막에서 유래하는 파티클 발생 빈도가 효과적으로 감소될 수 있다.
도 1은 본 명세서의 일 실시예에 따른 블랭크 마스크의 평면도.
도 2의 (a), (b) 및 (c)는 다층막의 외주부를 설명하는 개념도.
도 3의 (a)는 다층막 등의 하면의 가장자리를 설명하는 개념도이고, 도 3의 (b)는 도 3 (a)의 다층막 외주부의 부분 확대도.
도 4는 본 명세서의 다른 실시예에 따른 블랭크 마스크를 설명하는 개념도.
도 5는 본 명세서의 또 다른 실시예에 따른 블랭크 마스크를 설명하는 개념도.
도 6은 실시예 1의 차광막 및 실시예 2의 다층막의 표면 프로파일을 나타내는 그래프.
이하, 구현예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 그러나 구현예는 여러가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 명세서에서 사용되는 정도의 용어 "약", "실질적으로" 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 구현예의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다.
본 명세서 전체에서, 마쿠시 형식의 표현에 포함된 "이들의 조합"의 용어는 마쿠시 형식의 표현에 기재된 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 혼합 또는 조합을 의미하는 것으로서, 상기 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것을 의미한다.
본 명세서 전체에서, "A 및/또는 B"의 기재는, "A, B, 또는, A 및 B"를 의미한다.
본 명세서 전체에서, “제1”, “제2” 또는 “A”, “B”와 같은 용어는 특별한 설명이 없는 한 동일한 용어를 서로 구별하기 위하여 사용된다.
본 명세서에서, A 상에 B가 위치한다는 의미는 A 상에 B가 위치하거나 그 사이에 다른 층이 위치하면서 A 상에 B가 위치하거나 할 수 있다는 것을 의미하며 A의 표면에 맞닿게 B가 위치하는 것으로 한정되어 해석되지 않는다.
본 명세서에서 단수 표현은 특별한 설명이 없으면 문맥상 해석되는 단수 또는 복수를 포함하는 의미로 해석된다.
본 명세서에서 "둘러싸다"는 둘러싸이는 대상을 접하여 둘러싸는 것과 둘러싸이는 대상을 접하지 아니하고 둘러싸는 것을 모두 포함하는 의미로 해석된다.
제조된 블랭크 마스크에 잔류하는 오염원을 제거하기 위해 블랭크 마스크를 세정할 수 있다. 블랭크 마스크 세정 공정에 적용되는 세정 용액은 상대적으로 화학적 반응성이 높은 용액이 적용되는 경우가 많다. 블랭크 마스크에 포함된 박막 중 위상반전막은 다른 박막에 비해 상대적으로 내화학성이 떨어진다. 특히, 위상반전막의 측면은 세정과정에서 세정액에 직접적으로 노출되어 세정 공정 중에 쉽게 손상될 수 있다.
한편, 세정을 마친 블랭크 마스크에서 시간이 지남에 따라 지속적으로 파티클이 발생하는 문제가 발생하기도 한다. 이는 블랭크 마스크의 보관 및 이동 중에, 세정용액에 의해 손상된 위상반전막으로부터 유래한 파티클이 형성되거나, 충격이나 산화 등에 의해 차광막이 손상되면서 파티클이 다수 형성되기 때문으로 생각된다. 특히 차광막의 모서리부가 외부 충격에 취약한 것으로 생각된다.
구현예의 발명자들은 차광막에 위상반전막의 상면 및 측면을 덮는 구조를 적용하고, 차광막의 외주부가 굴곡된 상면을 갖도록 함으로써, 세정 용액으로부터 위상반전막을 안정적으로 보호할 수 있고, 위상반전막 및 차광막으로부터 유래한 파티클 형성을 효과적으로 억제할 수 있음을 실험적으로 확인하고 구현예를 완성하였다.
이하, 구현예에 대해 구체적으로 설명한다.
다층막의 형상 및 구조
도 1은 본 명세서가 개시하는 일 실시예에 따른 블랭크 마스크를 설명하는 평면도이다. 도 2의 (a), (b) 및 (c)는 다층막의 외주부를 설명하는 개념도이다. 상기 도 1, 도 2(a), (b) 및 (c)를 참조하여 구현예의 블랭크 마스크를 설명한다.
블랭크 마스크(100)는 광투과성 기판(10) 및 상기 광투과성 기판(10) 상에 배치되는 다층막(20)을 포함한다.
광투과성 기판(10)의 소재는 노광광에 대한 광투과성을 갖고 블랭크 마스크(100)에 적용될 수 있는 소재면 제한되지 않는다. 구체적으로, 광투과성 기판(10)의 파장 193nm의 노광광에 대한 투과율은 85% 이상일 수 있다. 상기 투과율은 87% 이상일 수 있다. 상기 투과율은 99.99% 이하일 수 있다. 예시적으로, 광투과성 기판(10)은 합성 쿼츠 기판이 적용될 수 있다. 이러한 경우, 광투과성 기판(10)은 상기 광투과성 기판(10)을 투과하는 광의 감쇠(attenuated)를 억제할 수 있다.
또한 광투과성 기판(10)은 평탄도 및 조도 등의 표면 특성을 조절하여 광학 왜곡 발생을 억제할 수 있다.
다층막(20)은 광투과성 기판(10) 상에 배치되는 차광막(22) 및 상기 광투과성 기판(10)과 상기 차광막(22) 사이에 배치되고, 상기 차광막(22)과 마주하는 상면 및 상기 상면에 연결되는 측면을 포함하는 위상반전막(21)을 포함한다.
위상반전막(21)은 상기 위상반전막(21)을 투과하는 노광광의 광 세기를 감쇄하는 기능을 갖는다. 이를 통해, 노광광의 위상차를 조절하여 전사 패턴 가장자리에 발생하는 회절광을 실절적으로 억제할 수 있다.
차광막(22)은 광투과성 기판(10)의 상면(top side) 상에 위치할 수 있다. 차광막(22)은 광투과성 기판(10)의 하면(bottom side) 측으로 입사하는 노광광을 적어도 일정 부분 차단하는 특성을 가질 수 있다. 또한, 차광막(22)은 위상반전막(21)을 패터닝하는 공정에서 식각 마스크로 사용될 수 있다.
차광막(22)은 위상반전막(21)의 상면(21f)과 측면(21s)을 덮도록 배치된다. 상기 차광막(22)은 위상반전막(21)의 상면(21f)에 접하여 배치될 수 있다. 상기 차광막(22)은 위상반전막(21)의 측면(21s)에 접하여 배치될 수 있다. 차광막(22)과 위상반전막(21) 사이에 다른 박막(미도시)이 위치할 경우, 차광막(22)은 위상반전막(21)의 상면(21f) 및 측면(21s)에 접하지 아니하고 배치될 수 있다. 이러한 구조를 갖는 차광막은 세정공정에서 세정 용액으로부터 위상반전막(21)을 안정적으로 보호할 수 있다.
다층막(20) 상면에서 볼 때, 상기 다층막(20)은 중앙부(201) 및 상기 중앙부(201)를 둘러싸는 외주부(202)를 포함한다.
중앙부(201)는 다층막(20)의 중심(중앙)에 위치하고, 상대적으로 고른 두께 분포를 갖는 영역이다. 중앙부(201)가 상대적으로 고른 두께 분포를 갖는다는 것은, 중앙부(201) 내 각 지점에서 측정한 아래 식 2에 따른 dT 값의 절대값이 8nm 이하인 것을 의미한다.
[식 2]
dT = T1 - T2
상기 식 2에서, 상기 T1은 상기 다층막(20)의 상면에 위치하는 제1점에서 측정한 상기 다층막(20)의 두께이다.
상기 T2는 상기 제1점으로부터 상기 다층막(20)의 일 가장자리 방향으로 0.1mm 이격되어 위치하는 제2점에서 측정한 상기 다층막(20)의 두께이다.
다층막의 상기 일 가장자리는 다층막의 가장자리들 중 제1점과 가장 가까이 위치한 것이다.
상기 T1 값 및 T2 값은 표면 프로파일로미터(Surface Profilometer)를 이용하여 측정한다. 예시적으로, Stylus radius를 12.5㎛, Force를 3.00mg로 설정하고, Hills&Valleys 측정방식을 적용하여 표면 프로파일로미터를 이용하여 T1 값 및 T2 값을 측정할 수 있다.
T1 값 및 T2 값은 측정 대상 블랭크 마스크(100) 자체에서 측정할 수 있고, 상기 블랭크 마스크(100)를 커팅하여 형성한 샘플에서 측정할 수 있다.
측정하고자 하는 블랭크 마스크(100)의 광투과성 기판(10)이 가장자리에 모따기면(chamfer)을 포함하는 경우(도 4 참조), 다층막(20) 중 상기 모따기면 상에 형성된 부분은 측정 대상에서 제외한다.
예시적으로, 표면 프로파일로미터는 Veeco 사(社)의 Dektak 150 모델을 적용할 수 있다.
외주부(202)는 다층막(20)에서 중앙부(201)를 제외한 나머지 영역을 의미한다.
외주부(202)는 굴곡된 상면을 갖는다. 외주부(202)가 굴곡된 상면을 갖는다는 것은, 외주부(202)에서 다층막(20)의 면내 방향으로 다층막(20)의 두께가 적어도 일부에서 연속적으로 변화하는 것을 의미한다(도 2 (a) 내지 (c) 참조).
다층막의 외주부에 굴곡된 상면을 적용하는 경우, 블랭크 마스크를 보관 또는 이동 중에 다층막에 외력이 작용할 때 다층막 내 특정 부분에 외력이 과도하게 집중되어 다층막이 손상되는 것을 실질적으로 억제할 수 있다.
광투과성 기판(10)은 위상반전막(21)과 마주하는 상면을 포함할 수 있다. 차광막(22)은 광투과성 기판(10)의 상면의 적어도 일부를 덮도록 마련될 수 있다. 구체적으로, 차광막(22)은 광투과성 기판(10)의 상면에서 위상반전막(21)이 위치하지 않는 영역의 전부나 일부를 덮을 수 있다. 이러한 경우, 다층막은 위상반전막의 측면이 외부에 노출되지 아니하는 구조를 가질 수 있다.
다층막(20) 상면에서 볼 때, 광투과성 기판(10)의 면적(A)과, 상기 차광막(22)의 면적(B)과, 상기 위상반전막(21)의 면적(C)이 아래 식 1의 조건을 만족할 수 있다.
[식 1]
A ≥ B > C
상기 조건을 만족하는 경우, 세정공정에서 내세정성이 취약한 위상반전막이 세정 용액으로부터 안정적으로 보호될 수 있다.
도 3의 (a)는 다층막 등의 하면의 가장자리를 설명하는 개념도이고, 도 3의 (b)는 도 3 (a)의 다층막 외주부의 부분 확대도이다. 이하 도 3(a) 및 (b)를 참조하여 구현예의 블랭크 마스크를 설명한다.
다층막(20)의 외주부(202)는 다층막(20)의 가장자리 측에서 다층막(20)의 내측 방향으로 상기 다층막(20)의 두께가 연속적으로 증가하는 경사 영역(SA)을 포함할 수 있다. 경사 영역(SA)에서 다층막(20)의 가장자리 측에서 다층막(20)의 내측 방향으로 다층막(20)의 두께가 불규칙적이고 연속적으로 증가할 수 있다.
경사 영역(SA)은 다층막(20) 외주부(202)의 적어도 일부 영역에 형성될 수 있다. 경사 영역(SA)은 다층막(20) 외주부(202)의 전 영역에 형성될 수 있다. 다층막(20)의 외주부(202)는 일 경사 영역(SA) 또는 복수 개의 경사 영역(SA)을 포함할 수 있다.
다층막(20)의 최외곽에 경사 영역(SA)이 배치될 수 있다. 다층막(20) 단면에서 볼 때, 경사 영역(SA)은 상기 다층막(20)의 면내 방향으로 0.2mm 내지 1.0mm의 폭(w)을 가질 수 있다. 상기 폭(w)은 0.3mm 이상일 수 있다. 상기 폭(w)은 0.8mm 이하일 수 있다. 이러한 경우, 다층막 측면이 다층막의 내충격성을 향상시키기에 적합한 경사를 갖도록 도울 수 있다.
예시적으로, 다층막(20) 단면에서 관찰한 경사 영역(SA)의 면내 방향의 폭(w)은 표면 프로파일로미터를 통해 측정할 수 있다. 표면 프로파일로미터를 통해 상기 폭을 측정하는 방법은 앞의 내용과 중복되므로 생략한다.
위상반전막(21)은 광투과성 기판(10)을 마주하는 하면을 포함할 수 있다.
다층막(20)은 광투과성 기판(10)을 마주하는 하면을 포함할 수 있다.
다층막(20)의 하면은 위상반전막(21)의 하면이 수평으로 연장된 면일 수 있다. 이러한 경우, 다층막(20)의 하면은 위상반전막(21)의 하면을 포함할 수 있다.
단면에서 볼 때, 다층막(20)의 하면은 일 말단인 제1가장자리(e1) 및 상기 제1가장자리(e1)에 대향되어 위치하는 타 말단인 제2가장자리(e2)를 포함할 수 있다. 위상반전막(21)의 하면은 제1가장자리(e1)에 인접하게 위치하는 일 말단인 제3가장자리(e3) 및 상기 제2가장자리(e3)에 인접하게 위치하는 타 말단인 제4가장자리(e4)를 포함할 수 있다. 제1가장자리(e1)와 제3가장자리(e3)는 서로 나란할 수 있고, 제2가장자리(e2)와 제4가장자리(e4)는 서로 나란할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
제1가장자리(e1)와 제3가장자리(e3) 사이의 거리값과 제2가장자리(e2)와 제4가장자리(e4) 사이의 거리값 중 작은 값은 0.1nm 이상일 수 있다. 상기 작은 값은 0.3nm 이상일 수 있다. 상기 작은 값은 0.5nm 이상일 수 있다. 상기 작은 값은 1nm 이상일 수 있다. 상기 작은 값은 1.5nm 이상일 수 있다. 상기 작은 값은 5nm 이하일 수 있다. 상기 작은 값은 3nm 이하일 수 있다.
이러한 경우, 세정 공정에 따른 위상반전막 측면의 화학적 손상을 효과적으로 억제할 수 있다.
다층막(20) 단면에서 관찰한 각 가장자리 사이의 거리 값은 표면 프로파일로미터를 통해 측정한다. 구체적으로, 표면 프로파일로미터를 이용하여 다층막(20)의 표면 프로파일을 측정하고, 상기 다층막(20)의 차광막(22)을 식각하여 제거한다. 이후, 위상반전막(21)의 표면 프로파일을 측정하여 상기 각 가장자리 사이의 거리 값을 산출한다.
예시적으로, Stylus radius를 12.5㎛, Force를 3.00mg로 설정하고, Hills&Valleys 측정방식을 적용하여 다층막 및 위상반전막의 표면 프로파일을 측정할 수 있다.
다층막(20)에서 측정한 식 2에 따른 dT 값 중 최대값이 10nm 내지 30nm일 수 있다.
구현예는 다층막(20)에서 측정한 dT 값의 최대값을 구현예에서 미리 설정한 범위 내로 제어할 수 있다. 이를 통해, 다층막 상면의 모난 정도를 낮추어 다층막의 내구성을 더욱 향상시킴과 동시에, 한정된 면적을 갖는 기판 상에서 위상반전막의 측면을 안정적으로 보호할 수 있다.
다층막(20)에서 측정한 dT 값의 최대값은 10nm 내지 30nm일 수 있다. 상기 최대값은 12nm 이상일 수 있다. 상기 최대값은 14nm 이상일 수 있다. 상기 최대값은 28nm 이하일 수 있다. 상기 최대값은 26nm 이하일 수 있다. 상기 최대값은 24nm 이하일 수 있다. 이러한 경우, 세정액으로부터 위상반전막을 효과적으로 보호할 수 있고, 다층막의 내구성을 더욱 향상시킬 수 있다.
다층막(20)에서 측정한 아래 식 3에 따른 ddT 값 중 최대값이 25nm 이하일 수 있다.
[식 3]
ddT = |(T1 - T2) - (T2 - T3)|
상기 식 3에서, 상기 T1은 상기 다층막(20) 내 위치하는 제1점에서 측정한 상기 다층막(20)의 두께이다.
상기 T2는 상기 제1점으로부터 상기 다층막(20)의 일 가장자리 방향으로 0.1mm 이격되어 위치하는 제2점에서 측정한 상기 다층막(20)의 두께이다.
상기 T3은 상기 제2점으로부터 상기 다층막(20)의 상기 일 가장자리 방향으로 0.1mm 이격되어 위치하는 제3점에서 측정한 상기 다층막(20)의 두께이다.
구현예는 다층막(20)에서 측정한 ddT 값 중 최대값을 구현예에서 미리 설정한 범위 내로 제어할 수 있다. 이를 통해, 다층막(20) 상면이 비교적 매끄러운 형상을 갖도록 하여 다층막(20) 손상에 따른 파티클 발생 빈도를 효과적으로 낮출 수 있다.
식 3에 따른 ddT 값은 상기 T1 값, T2 값 및 T3 값으로부터 산출한다. 상기 T1 값, T2 값 및 T3 값은 표면 프로파일로미터를 통해 측정한다. 상기 T1 값, T2 값 및 T3 값을 측정하는 방법은 앞의 내용과 중복되므로 생략한다.
다층막(20)에서 측정한 식 3에 따른 ddT 값 중 최대값은 30nm 이하일 수 있다. 상기 최대값은 28nm 이하일 수 있다. 상기 최대값은 25nm 이하일 수 있다. 상기 최대값은 22nm 이하일 수 있다. 상기 최대값은 1nm 이상일 수 있다. 상기 최대값은 5nm 이상일 수 있다. 상기 최대값은 10nm 이상일 수 있다. 이러한 경우, 다층막(20)의 내충격성이 더욱 향상될 수 있다.
도 4는 본 명세서의 다른 실시예에 따른 블랭크 마스크를 설명하는 개념도이다. 이하, 도 4를 참고하여 구현예의 블랭크 마스크를 설명한다.
광투과성 기판(10)은 상기 광투과성 기판(10)의 상면에 연결되는 측면을 더 포함할 수 있다.
광투과성 기판(10)의 측면은 상기 광투과성 기판(10)의 상면으로부터 절곡되어 연장되는 제1면(s1) 및 상기 제1면(s1)으로부터 상기 블랭크 마스크(100)의 상하방향으로 연장되는 제2면(s2)을 포함할 수 있다.
차광막(22)은 상기 광투과성 기판(10)의 제1면(s1)의 적어도 일부를 덮도록 마련될 수 있다.
광투과성 기판(10) 측면에 상기 제1면(s1) 및 제2면(s2)을 동시에 적용할 경우, 충격에 의한 모서리 손상이 억제될 수 있다.
구현예는 차광막(22)이 광투과성 기판(10)의 제1면(s1)의 적어도 일부를 덮는 구조를 적용할 수 있다. 이를 통해, 차광막은 위상반전막의 측면을 더욱 안정적으로 보호할 수 있다.
도 5는 본 명세서의 또 다른 실시예에 따른 블랭크 마스크를 설명하는 개념도이다. 이하, 도 5를 참고하여 구현예의 블랭크 마스크를 설명한다.
차광막(22)은 제1차광층(221) 및 상기 제1차광층(221) 상에 배치되는 제2차광층(222)을 포함할 수 있다.
다층막의 두께
다층막(20)의 중앙부(201)의 두께는 80nm 이상일 수 있다. 상기 두께는 90nm 이상일 수 있다. 상기 두께는 100nm 이상일 수 있다. 상기 두께는 110nm 이상일 수 있다. 상기 두께는 160nm 이하일 수 있다. 상기 두께는 150nm 이하일 수 있다. 상기 두께는 140nm 이하일 수 있다. 상기 두께는 130nm 이하일 수 있다. 이러한 경우, 다층막(20)은 노광광의 투과를 실질적으로 억제할 수 있다.
다층막(20) 외주부(202)의 두께의 최소값은 0.1nm 이상일 수 있다. 상기 최소값은 0.3nm 이상일 수 있다. 상기 최소값은 0.5nm 이상일 수 있다. 상기 최소값은 5nm 이하일 수 있다. 상기 최소값은 3nm 이하일 수 있다.
다층막(20)의 가장자리에서 측정한 다층막(20)의 두께는 0.1nm 이상일 수 있다. 상기 두께는 0.3nm 이상일 수 있다. 상기 두께는 0.5nm 이상일 수 있다. 상기 두께는 5nm 이하일 수 있다. 상기 두께는 3nm 이하일 수 있다.
차광막(22)의 가장자리에서 측정한 차광막(22)의 두께는 0.1nm 이상일 수 있다. 상기 두께는 0.3nm 이상일 수 있다. 상기 두께는 0.5nm 이상일 수 있다. 상기 두께는 5nm 이하일 수 있다. 상기 두께는 3nm 이하일 수 있다.
이러한 경우, 다층막의 측면부 및 모서리부의 내구성을 더욱 향상시킬 수 있다.
다층막(20)의 두께 및 차광막(22)의 가장자리에서의 차광막(22)의 두께는 표면 프로파일로미터를 통해 측정한다. 상기 두께를 측정하는 방법은 앞의 내용과 중복되므로 생략한다.
차광막(22)의 두께는 280 내지 850Å일 수 있다. 상기 두께는 380 내지 700Å일 수 있다. 상기 두께는 440 내지 630Å일 수 있다. 이러한 경우, 차광막은 안정적인 소광 특성을 나타낼 수 있다.
제1차광층(221)의 두께는 250 내지 650Å일 수 있다. 제1차광층(221)의 두께는 350 내지 600Å일 수 있다. 제1차광층(221)의 두께는 400 내지 550Å일 수 있다.
제2차광층(222)의 두께는 30 내지 200 Å일 수 있다. 제2차광층(222)의 두께는 30 내지 100 Å일 수 있다. 제2차광층(222)의 두께는 40 내지 80 Å일 수 있다.
이러한 경우, 차광막(22)은 우수한 소광 특성을 나타낼 수 있고, 더욱 정교한 차광 패턴막 구현이 가능하다.
제1차광층(221)의 두께 대비 제2차광층(222)의 두께 비율은 0.05 내지 0.3일 수 있다. 상기 두께 비율은 0.07 내지 0.25일 수 있다. 상기 두께 비율은 0.1 내지 0.2일 수 있다. 이러한 경우, 패터닝을 통해 형성되는 차광 패턴막의 측면 형상을 더욱 정교하게 제어할 수 있다.
차광막(22) 및 차광막(22)에 포함된 각 층의 두께는 TEM을 통해 측정한다. 차광막(22) 및 차광막(22)에 포함된 각 층의 두께는 다층막(20)의 중앙부(201)에 대응하는 영역에서 측정한다.
위상반전막(21)의 두께는 40nm 이상일 수 있다. 상기 두께는 50nm 이상일 수 있다. 상기 두께는 60nm 이상일 수 있다. 상기 두께는 100nm 이하일 수 있다. 상기 두께는 90nm 이하일 수 있다. 상기 두께는 80nm 이하일 수 있다. 이러한 경우, 위상반전막은 회절광을 상쇄시키기에 충분한 위상 전이 특성을 나타낼 수 있다.
위상반전막(21)의 두께는 TEM을 통해 측정한다. 위상반전막(21)의 두께는 다층막(20)의 중앙부(201)에 대응하는 영역에서 측정한다.
다층막 내 각 박막 별 조성
구현예는 다층막(20)에 요구되는 내구성, 식각 특성 등을 고려하여, 다층막(20) 내 각 막별 조성 등을 제어할 수 있다.
다층막(20)의 각 박막 내 원소 별 함량은 XPS(X-ray Photoelectron Spectroscopy)를 이용한 뎁스 프로파일(depth profile)을 측정하여 확인한다. 구체적으로, 블랭크 마스크(100)를 가로 15mm, 세로 15mm의 크기로 가공하여 시편을 준비한다. 이후, 상기 시편을 XPS 측정장비 내 배치하고, 상기 샘플 중심부에 위치하는 가로 4mm, 세로 2mm의 영역을 식각하여 각 층의 원소별 함량을 측정한다.
예시적으로, 각 박막의 원소별 함량은 Thermo Scientific사의 K-alpha 모델을 통해 측정할 수 있다.
제1차광층(221)은 전이금속을 25 at% 이상 포함할 수 있다. 제1차광층(221)은 전이금속을 30 at% 이상 포함할 수 있다. 제1차광층(221)은 전이금속을 35 at% 이상 포함할 수 있다. 제1차광층(221)은 전이금속을 50 at% 이하 포함할 수 있다. 제1차광층(221)은 전이금속을 45 at% 이하 포함할 수 있다.
제1차광층(221)은 산소를 30 at% 이상 포함할 수 있다. 제1차광층(221)은 산소를 35 at% 이상 포함할 수 있다. 제1차광층(221)은 산소를 55 at% 이하 포함할 수 있다. 제1차광층(221)은 산소를 50 at% 이하 포함할 수 있다. 제1차광층(221)은 산소를 45 at% 이하 포함할 수 있다.
제1차광층(221)은 질소를 2 at% 이상 포함할 수 있다. 제1차광층(221)은 질소를 5 at% 이상 포함할 수 있다. 제1차광층(221)은 질소를 8 at% 이상 포함할 수 있다. 제1차광층(221)은 질소를 25 at% 이하 포함할 수 있다. 제1차광층(221)은 질소를 20 at% 이하 포함할 수 있다. 제1차광층(221)은 질소를 15 at% 이하 포함할 수 있다.
제1차광층(221)은 탄소를 2 at% 이상 포함할 수 있다. 제1차광층(221)은 탄소를 5 at% 이상 포함할 수 있다. 제1차광층(221)은 탄소를 10 at% 이상 포함할 수 있다. 제1차광층(221)은 탄소를 25 at% 이하 포함할 수 있다. 제1차광층(221)은 탄소를 20 at% 이하 포함할 수 있다. 제1차광층(221)은 탄소를 18 at% 이하 포함할 수 있다.
이러한 경우, 차광막(22)이 우수한 소광 특성을 갖도록 도울 수 있고, 제1차광층이 제2차광층에 비해 상대적으로 높은 식각 속도를 갖도록 도울 수 있다.
제2차광층(222)은 전이금속을 40 at% 이상 포함할 수 있다. 제2차광층(222)은 전이금속을 45 at% 이상 포함할 수 있다. 제2차광층(222)은 전이금속을 50 at% 이상 포함할 수 있다. 제2차광층(222)은 전이금속을 70 at% 이하 포함할 수 있다. 제2차광층(222)은 전이금속을 65 at% 이하 포함할 수 있다. 제2차광층(222)은 전이금속을 62 at% 이하 포함할 수 있다.
제2차광층(222)은 산소를 5 at% 이상 포함할 수 있다. 제2차광층(222)은 산소를 8 at% 이상 포함할 수 있다. 제2차광층(222)은 산소를 10 at% 이상 포함할 수 있다. 제2차광층(222)은 산소를 35 at% 이하 포함할 수 있다. 제2차광층(222)은 산소를 30 at% 이하 포함할 수 있다. 제2차광층(222)은 산소를 25 at% 이하 포함할 수 있다.
제2차광층(222)은 질소를 5 at% 이상 포함할 수 있다. 제2차광층(222)은 질소를 8 at% 이상 포함할 수 있다. 제2차광층(222)은 질소를 30 at% 이하 포함할 수 있다. 제2차광층(222)은 질소를 25 at% 이하 포함할 수 있다. 제2차광층(222)은 질소를 20 at% 이하 포함할 수 있다.
제2차광층(222)은 탄소를 1 at% 이상 포함할 수 있다. 제2차광층(222)은 탄소를 4 at% 이상 포함할 수 있다. 제2차광층(222)은 탄소를 25 at% 이하 포함할 수 있다. 제2차광층(222)은 탄소를 20 at% 이하 포함할 수 있다. 제2차광층(222)은 탄소를 16 at% 이하 포함할 수 있다.
이러한 경우, 다층막이 더욱 향상된 내구성을 갖는데 기여할 수 있고, 차광막에 더욱 정교한 패터닝을 구현할 수 있도록 도울 수 있다.
상기 전이금속은 Cr, Ta, Ti 및 Hf 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 상기 전이금속은 Cr일 수 있다.
위상반전막(21)은 전이금속을 1 내지 10 원자% 포함할 수 있다. 위상반전막(21)은 전이금속을 2 내지 7 원자% 포함할 수 있다.
위상반전막(21)은 규소를 15 내지 60 원자% 포함할 수 있다. 위상반전막(21)은 규소를 25 내지 50 원자% 포함할 수 있다.
위상반전막(21)은 질소를 30 내지 60 원자% 포함할 수 있다. 위상반전막(21)은 질소를 35 내지 55 원자%를 포함할 수 있다.
위상반전막(21) 산소를 5 내지 35 원자% 포함할 수 있다. 위상반전막(21)은 산소를 10 내지 25 원자% 포함할 수 있다.
이러한 경우, 위상반전막(21)은 단파장의 노광광, 구체적으로 200nm 이하의 파장을 갖는 광을 이용한 리소그래피 공정에 적합한 광학특성을 가질 수 있다.
위상반전막(21)에 적용되는 전이금속은 몰리브덴, 탄탈, 지르코늄 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 상기 전이금속은 몰리브덴일 수 있다.
위상반전막(21)은 상기 언급된 원소 외에 다른 원소를 추가적으로 포함할 수 있다. 예시적으로 위상반전막(21)은 아르곤, 헬륨 등을 포함할 수 있다.
다층막의 광학 특성
파장 193nm의 광에 대한 다층막(20)의 광학 밀도가 2.5 이상일 수 있다. 상기 광학 밀도가 2.8 이상일 수 있다. 상기 광학밀도가 3.0 이상일 수 있다. 상기 광학밀도가 5.0 이하일 수 있다.
파장 193nm의 광에 대한 차광막(22)의 광학 밀도가 1.3 이상일 수 있다. 파장 193nm의 광에 대한 차광막(22)의 광학 밀도가 1.4 이상일 수 있다.
파장 193nm의 광에 대한 차광막(22)의 투과율이 2% 이하일 수 있다. 파장 193nm의 광에 대한 차광막(22)의 투과율이 1.9% 이하일 수 있다.
이러한 경우, 차광막은 노광광의 투과를 효과적으로 차단하는 것을 도울 수 있다.
파장 193nm의 광에 대한 위상반전막(21)의 위상차가 170 내지 190°일 수 있다. 파장 193nm의 광에 대한 위상반전막(21)의 위상차가 175 내지 185°일 수 있다.
파장 193nm의 광에 대한 위상반전막(21)의 투과율이 3 내지 10%일 수 있다. 파장 193nm의 광에 대한 위상반전막(21)의 투과율이 4 내지 8%일 수 있다.
이러한 경우, 패턴막 가장자리에서 발생할 수 있는 회절광을 효과적으로 억제할 수 있다.
다층막 및 상기 다층막에 포함된 박막 별 광학 밀도, 투과율 및 위상차는 스펙트로스코픽 엘립소미터(spectroscopic ellipsometer)를 이용하여 측정한다. 예시적으로, 광학 밀도 등은 나노뷰 사의 MG-Pro 모델을 사용하여 측정할 수 있다.
기타 박막
차광막(22) 상에 하드마스크(미도시)가 위치할 수 있다. 하드마스크는 차광막(22) 패턴 식각 시 식각 마스크막 기능을 할 수 있다. 하드마스크는 규소, 질소 및 산소를 포함할 수 있다.
차광막(22) 상에 레지스트막(미도시)이 위치할 수 있다. 레지스트막은 차광막(22) 상면에 접하여 형성될 수 있다. 레지스트막은 차광막(22) 상에 배치된 다른 박막 상면에 접하여 형성될 수 있다.
레지스트막은 전자빔 조사 및 현상을 통해 레지스트 패턴막을 형성할 수 있다. 레지스트 패턴막은 차광막(22) 패턴 식각 시 식각 마스크막 기능을 할 수 있다.
레지스트막은 포지티브 레지스트(positive resist)가 적용될 수 있다. 레지스트막은 네거티브 레지스트(negative resist)가 적용될 수 있다. 예시적으로 레지스트막은 후지 사의 FEP255 모델을 적용할 수 있다.
포토마스크
본 명세서의 또 다른 실시예에 따른 포토마스크는 상기 블랭크 마스크로부터 구현될 수 있다.
블랭크 마스크에 대한 설명은 앞의 내용과 중복되므로 생략한다.
블랭크 마스크의 제조방법
본 명세서의 일 실시예에 따른 블랭크 마스크의 제조방법은, 광투과성 기판 상에 다층막을 형성하는 다층막 형성단계를 포함한다. 다층막 형성단계는 광투과성 기판 상에 위상반전막을 형성하는 위상반전막 형성과정; 및 상기 위상반전막 상에 차광막을 형성하는 차광막 형성과정;를 포함할 수 있다.
위상반전막 형성과정에서, 광투과성 기판 및 스퍼터링 타겟이 배치된 스퍼터링 챔버를 이용하여 스퍼터링을 실시할 수 있다. 이를 통해 상기 광투과성 기판 상에 위상반전막을 성막할 수 있다.
광투과성 기판에 대한 설명은 앞의 내용과 중복되므로 생략한다.
위상반전막 형성과정에서, 성막되는 위상반전막의 조성을 고려하여 스퍼터링 타겟을 적용할 수 있다.
위상반전막 형성과정에서 전이금속과 규소를 모두 함유하는 일 스퍼터링 타겟을 적용할 수 있다. 위상반전막 형성과정에서 전이금속을 함유한 스퍼터링 타겟과 규소를 함유한 스퍼터링 타겟을 포함하여 2 이상의 스퍼터링 타겟을 적용할 수 있다.
위상반전막 형성과정에 하나의 스퍼터링 타겟이 적용되는 경우, 상기 스퍼터링 타겟의 전이금속 함량은 30at% 이하일 수 있다. 상기 전이금속 함량은 20at% 이하일 수 있다. 상기 전이금속 함량은 2at% 이상일 수 있다.
상기 스퍼터링 타겟의 규소 함량은 70at% 이상일 수 있다. 상기 규소 함량은 80at% 이상일 수 있다. 상기 규소 함량은 98at% 이하일 수 있다.
위상반전막 형성과정에서 스퍼터링 챔버 내 분위기 가스를 주입할 수 있다. 분위기 가스는 불활성 가스 및 반응성 가스를 포함할 수 있다. 불활성 가스는 성막된 박막을 구성하는 원소를 포함하지 않는 가스이다. 반응성 가스는 성막된 박막을 구성하는 원소를 포함하는 가스이다.
불활성 가스는 플라즈마 분위기에서 이온화하여 타겟과 충돌하는 가스를 포함할 수 있다. 불활성 가스는 아르곤을 포함할 수 있다. 불활성 가스는 성막되는 박막의 응력 조절 등의 목적을 위해 헬륨을 더 포함할 수 있다.
분위기 가스는 아르곤을 2부피% 이상 포함할 수 있다. 분위기 가스는 아르곤을 5부피% 이상 포함할 수 있다. 분위기 가스는 아르곤을 30부피% 이하 포함할 수 있다. 분위기 가스는 아르곤을 20부피% 이하 포함할 수 있다.
분위기 가스는 헬륨을 20부피% 이상 포함할 수 있다. 분위기 가스는 헬륨을 25부피% 이상 포함할 수 있다. 분위기 가스는 헬륨을 30부피% 이상 포함할 수 있다. 분위기 가스는 헬륨을 60부피% 이하 포함할 수 있다. 분위기 가스는 헬륨을 55부피% 이하 포함할 수 있다. 분위기 가스는 헬륨을 50부피% 이하 포함할 수 있다.
반응성 가스는 질소 원소를 포함하는 가스를 포함할 수 있다. 상기 질소 원소를 포함하는 가스는 예시적으로 N2, NO, NO2, N2O, N2O3, N2O4, N2O5 등일 수 있다. 반응성 가스는 산소 원소를 포함하는 가스를 포함할 수 있다. 상기 산소 원소를 포함하는 가스는 예시적으로 O2, CO2 등일 수 있다. 반응성 가스는 질소 원소를 포함하는 가스 및 산소 원소를 포함하는 가스를 포함할 수 있다. 상기 반응성 가스는 질소 원소와 산소 원소를 모두 포함하는 가스를 포함할 수 있다. 상기 질소 원소와 산소 원소를 모두 포함하는 가스는 예시적으로 NO, NO2, N2O, N2O3, N2O4, N2O5 등일 수 있다.
분위기 가스는 반응성 가스를 20부피% 이상 포함할 수 있다. 분위기 가스는 반응성 가스를 30부피% 이상 포함할 수 있다. 분위기 가스는 반응성 가스를 40부피% 이상 포함할 수 있다. 분위기 가스는 반응성 가스를 80부피% 이하 포함할 수 있다.
위상반전막 형성과정에서, 타겟과 기판 사이의 거리인 T/S거리를 240mm 내지 260mm로 적용할 수 있다. 기판과 타겟간 각도는 20° 내지 30°로 적용할 수 있다. 기판의 회전 속도는 2RPM 내지 20RPM일 수 있다.
위상반전막 형성과정에서, 스퍼터링 타겟에 전력을 가하여 스퍼터링을 실시할 수 있다. 스퍼터링 타겟에 전력을 가하는 전원은 DC 전원일 수 있고, RF 전원일 수 있다.
스퍼터링 타겟에 가하는 전력은 1kW 내지 3kW일 수 있다. 상기 전력은 1.5kW 내지 2.5kW일 수 있다. 상기 전력은 1.8kW 내지 2.2kW일 수 있다.
위상반전막 형성과정에서 스퍼터링을 600초 이상 800초 이하 동안 실시할 수 있다.
위상반전막 성막 시 광투과성 기판 상에 마스크 쉴드(Mask Shield)를 배치할 수 있다. 마스크 쉴드는 개구부 및 상기 개구부를 둘러싸는 쉴드부를 포함할 수 있다. 이러한 경우, 스퍼터링이 실시되는 동안 마스크 쉴드는 개구부를 향하는 스퍼터링 입자를 통과시키고, 쉴드부를 향하는 스퍼터링 입자가 기판 상에 증착되는 것을 막을 수 있다. 이를 통해 성막되는 위상반전막의 형상 및 면적을 제어할 수 있다.
증착 대상 기판 상면 면적에 대한 마스크 쉴드의 개구부의 면적의 비율은 0.98 이하일 수 있다. 상기 비율은 0.95 이하일 수 있다. 상기 비율은 0.93 이하일 수 있다. 상기 비율은 0.5 이상일 수 있다.
마스크 쉴드의 개구부는 정사각형 형상을 가질 수 있다. 증착 대상 기판의 일 변의 길이에 대한 마스크 쉴드의 개구부의 일 변의 길이의 비율은 0.98 이하일 수 있다. 상기 비율은 0.7 이상일 수 있다. 상기 비율은 0.8 이상일 수 있다.
위상반전막 형성단계에서, 마스크 쉴드는 증착 대상 기판 상면으로부터 0.5mm 이상 이격되어 배치될 수 있다. 마스크 쉴드는 증착 대상 기판 상면으로부터 1mm 이상 이격되어 배치될 수 있다. 마스크 쉴드는 증착 대상 기판 상면으로부터 5mm 이하 이격되어 배치될 수 있다.
이러한 경우, 차광막 성막을 통한 위상반전막 측면의 보호가 용이하도록 위상반전막의 형상 및 면적이 제어될 수 있다.
마스크 쉴드의 소재는 스퍼터링 분야에서 적용 가능한 소재라면 제한되지 않는다. 예시적으로 마스크 쉴드의 소재는 알루미늄 합금일 수 있다.
성막된 위상반전막은 내부 응력 해소 및 내광성 향상을 위해 열처리될 수 있다.
블랭크 마스크의 제조방법은 위상반전막 상에 차광막을 형성하는 차광막 형성과정을 포함한다.
차광막 형성과정에 적용되는 스퍼터링 타겟은 Cr, Ta, Ti 및 Hf 중 적어도 어느 하나를 90 중량% 이상 포함할 수 있다. 상기 스퍼터링 타겟은 Cr, Ta, Ti 및 Hf 중 적어도 어느 하나를 95 중량% 이상 포함할 수 있다. 상기 스퍼터링 타겟은 Cr, Ta, Ti 및 Hf 중 적어도 어느 하나를 99 중량% 이상 포함할 수 있다. 상기 스퍼터링 타겟은 Cr, Ta, Ti 및 Hf 중 적어도 어느 하나를 99 중량% 이상 포함할 수 있다.
차광막 형성과정에 적용되는 스퍼터링 타겟은 Cr을 90 중량% 이상 포함할 수 있다. 상기 스퍼터링 타겟은 Cr을 95 중량% 이상 포함할 수 있다. 상기 스퍼터링 타겟은 Cr을 99 중량% 이상 포함할 수 있다. 상기 스퍼터링 타겟은 Cr을 100 중량% 이하 포함할 수 있다.
차광막 형성과정은 제1차광층 성막공정 및 제2차광층 성막공정을 포함할 수 있다. 차광막 형성과정에서, 차광막에 포함된 각 층별로 스퍼터링 공정 조건을 상이하게 적용할 수 있다. 구체적으로, 각 층별로 요구되는 소광 특성 및 식각 특성 등을 고려하여, 분위기 가스 조성, 스퍼터링 타겟에 가하는 전력, 성막 시간 등 각종 공정 조건을 각 층별로 상이하게 적용할 수 있다.
분위기 가스는 불활성 가스 및 반응성 가스를 포함할 수 있다.
불활성 가스는 플라즈마 분위기에서 이온화하여 타겟과 충돌하는 가스를 포함할 수 있다. 불활성 가스는 아르곤을 포함할 수 있다. 불활성 가스는 성막되는 박막의 응력 조절 등의 목적을 위해 헬륨을 더 포함할 수 있다.
반응성 가스는 질소 원소를 포함하는 가스를 포함할 수 있다. 상기 질소 원소를 포함하는 가스는 예시적으로 N2, NO, NO2, N2O, N2O3, N2O4, N2O5 등일 수 있다. 반응성 가스는 산소 원소를 포함하는 가스를 포함할 수 있다. 상기 산소 원소를 포함하는 가스는 예시적으로 O2, CO2 등일 수 있다. 반응성 가스는 질소 원소를 포함하는 가스 및 산소 원소를 포함하는 가스를 포함할 수 있다. 상기 반응성 가스는 질소 원소와 산소 원소를 모두 포함하는 가스를 포함할 수 있다. 상기 질소 원소와 산소 원소를 모두 포함하는 가스는 예시적으로 NO, NO2, N2O, N2O3, N2O4, N2O5 등일 수 있다.
차광막 형성과정에서, 차광막 성막 시 위상반전막 상에 마스크 쉴드를 배치할 수 있다.
위상반전막 형성과정에 적용된 마스크 쉴드의 개구부의 면적 대비 차광막 형성과정에 적용된 마스크 쉴드의 개구부 면적의 비율은 1.01 이상일 수 있다. 상기 비율은 1.02 이상일 수 있다. 상기 비율은 1.03 이상일 수 있다. 상기 비율은 5 이하일 수 있다.
위상반전막 형성과정 및 차광막 형성과정에 적용된 마스크 쉴드의 개구부는 정사각형 형상을 가질 수 있다. 위상반전막 형성과정에 적용된 마스크 쉴드의 개구부의 일 변의 길이에 대한 차광막 형성과정에 적용된 마스크 쉴드의 개구부의 일 변의 길이의 비율은 1.005 이상일 수 있다. 상기 비율은 1.01 이상일 수 있다. 상기 비율은 2.3 이하일 수 있다.
차광막 형성과정에서, 마스크 쉴드는 증착 대상 기판 상면으로부터 0.5mm 이상 이격되어 배치될 수 있다. 마스크 쉴드는 증착 대상 기판 상면으로부터 1mm 이상 이격되어 배치될 수 있다. 마스크 쉴드는 증착 대상 기판 상면으로부터 5mm 이하 이격되어 배치될 수 있다.
이러한 경우, 세정액으로부터 위상반전막을 안정적으로 보호할 수 있고, 파티클 발생 빈도가 감소된 다층막을 형성할 수 있다.
마스크 쉴드의 소재는 스퍼터링 분야에서 적용 가능한 소재라면 제한되지 않는다. 예시적으로 마스크 쉴드의 소재는 알루미늄 합금일 수 있다.
제1차광층 성막공정에서, 스퍼터링 타겟에 가하는 전력을 1.5kW 이상 2.5kW 이하로 적용할 수 있다. 상기 스퍼터링 타겟에 가하는 전력을 1.6 kW 이상 2kW 이하로 적용할 수 있다.
제1차광층 성막공정에서, 분위기 가스의 불활성 기체의 유량 대비 반응성 기체의 유량 비율은 0.5 이상일 수 있다. 상기 유량 비율은 0.7 이상일 수 있다. 상기 유량 비율은 1.5 이하일 수 있다. 상기 유량 비율은 1.2 이하일 수 있다. 상기 유량 비율은 1 이하일 수 있다.
상기 분위기 가스에서, 전체 불활성 기체 유량 대비 아르곤 기체 유량 비율은 0.2 이상일 수 있다. 상기 유량 비율은 0.25 이상일 수 있다. 상기 유량 비율은 0.3 이상일 수 있다. 상기 유량 비율은 0.55 이하일 수 있다. 상기 유량 비율은 0.5 이하일 수 있다. 상기 유량 비율은 0.45 이하일 수 있다.
상기 분위기 가스에서, 반응성 기체에 포함된 질소 함량 대비 산소 함량 비율은 1.5 이상 4 이하일 수 있다. 상기 비율은 1.8 이상 3.8 이하일 수 있다. 상기 비율은 2 이상 3.5 이하일 수 있다.
이러한 경우, 성막된 제1차광층은 차광막이 충분한 소광 특성을 갖는 것을 도울 수 있다. 또한, 차광막 패터닝 과정에서 차광 패턴막의 형상을 정밀하게 제어하는 것을 도울 수 있다.
제1차광층 성막공정은 200초 이상 300초 이하의 시간동안 실시할 수 있다. 제1차광층 성막공정은 230초 이상 280초 이하의 시간동안 실시할 수 있다. 이러한 경우, 성막된 제1차광층은 차광막이 충분한 소광 특성을 갖도록 도울 수 있다.
제2차광층 성막공정에서, 스퍼터링 타겟에 가하는 전력을 1 내지 2kW로 적용할 수 있다. 상기 전력을 1.2 내지 1.7kW로 적용할 수 있다. 이러한 경우, 제2차광층의 내충격성이 더욱 향상될 수 있고, 차광막이 목적하는 광학 특성 및 식각 특성을 갖는 것을 도울 수 있다.
제2차광층 성막공정에서, 분위기 가스에 포함된 불활성 기체의 유량 대비 반응성 기체의 유량 비율은 0.4 이상일 수 있다. 상기 유량 비율은 0.5 이상일 수 있다. 상기 유량 비율은 0.65 이상일 수 있다. 상기 유량 비율은 1 이하일 수 있다. 상기 유량 비율은 0.9 이하일 수 있다. 상기 유량 비율은 0.8 이하일 수 있다.
상기 분위기 가스에서, 전체 불활성 기체 대비 아르곤 가스의 유량 비율은 0.8 이상일 수 있다. 상기 유량 비율은 0.9 이상일 수 있다. 상기 유량 비율은 0.95 이상일 수 있다. 상기 유량 비율은 1 이하일 수 있다.
제2차광층 성막공정에서, 반응성 기체에 포함된 질소 함량 대비 산소 함량 비율은 0.3 이하일 수 있다. 상기 비율은 0.1 이하일 수 있다. 상기 비율은 0.001 이상일 수 있다. 상기 비율은 0 이상일 수 있다.
이러한 경우, 차광막 표면은 안정적인 내구성 및 우수한 소광 특성을 갖도록 할 수 있다.
제2차광층 성막공정은 10초 이상 30초 이하의 시간동안 실시할 수 있다. 제2차광층의 성막 시간은 15초 이상 25초 이하의 시간동안 실시할 수 있다. 이러한 경우, 우수한 내구성을 갖는 차광막을 형성할 수 있고, 차광막 패터닝을 더욱 정교하게 구현할 수 있다.
차광막의 내부 응력을 해소하기 위해 다층막에 열처리를 실시할 수 있다.
반도체 소자 제조방법
본 명세서의 다른 실시예에 따른 반도체 소자 제조방법은 광원, 포토마스크 및 레지스트막이 도포된 반도체 웨이퍼를 배치하는 준비단계, 상기 포토마스크를 통해 상기 광원으로부터 입사된 광을 상기 반도체 웨이퍼 상에 선택적으로 투과시켜 출사하는 노광단계 및 상기 반도체 웨이퍼 상에 패턴을 현상하는 현상단계를 포함한다.
포토마스크는 상기 블랭크 마스크로부터 구현된 것이다.
준비단계에서, 광원은 단파장의 노광광을 발생시킬 수 있는 장치이다. 노광광은 파장 200nm 이하의 광일 수 있다. 노광광은 파장 193nm인 ArF 광일 수 있다.
포토마스크와 반도체 웨이퍼 사이에 렌즈가 추가로 배치될 수 있다. 렌즈는 포토마스크 상의 회로 패턴 형상을 축소하여 반도체 웨이퍼 상에 전사하는 기능을 갖는다. 렌즈는 ArF 반도체 웨이퍼 노광공정에 일반적으로 적용될 수 있는 것이면 한정되지 않는다. 예시적으로 상기 렌즈는 불화칼슘(CaF2)으로 구성된 렌즈를 적용할 수 있다.
노광단계에서, 포토마스크를 통해 반도체 웨이퍼 상에 노광광을 선택적으로 투과시킬 수 있다. 이러한 경우, 레지스트막 중 노광광이 입사된 부분에서 화학적 변성이 발생할 수 있다.
현상단계에서, 노광단계를 마친 반도체 웨이퍼를 현상 용액처리하여 반도체 웨이퍼 상에 패턴을 현상할 수 있다. 도포된 레지스트막이 포지티브 레지스트(positive resist)일 경우, 레지스트막 중 노광광이 입사된 부분이 현상용액에 의해 용해될 수 있다. 도포된 레지스트막이 네가티브 레지스트(negative resist)일 경우, 레지스트막 중 노광광이 입사되지 않은 부분이 현상용액에 의해 용해될 수 있다. 현상용액 처리에 의해 레지스트막은 레지스트 패턴으로 형성된다. 상기 레지스트 패턴을 마스크로 하여 반도체 웨이퍼 상에 패턴을 형성할 수 있다.
포토마스크에 대한 설명은 앞의 내용과 중복되므로 생략한다.
이하, 구체적인 실시예에 대하여 보다 상세하게 설명한다.
제조예: 차광막의 성막
실시예 1: DC 스퍼터링 장비의 챔버 내 가로 6인치, 세로 6인치, 두께 0.25인치, 평탄도 500nm 미만의 쿼츠 소재 광투과성 기판을 배치하였다. 광투과성 기판은 가장자리에 폭 0.45mm의 모따기면이 적용되었다. T/S 거리가 255mm, 기판과 타겟간 각도가 25도를 형성하도록 스퍼터링 타겟을 챔버 내에 배치하였다. 상기 스퍼터링 타겟의 몰리브덴의 함량은 10at%, 규소 함량은 90at%이다.
광투과성 기판 상에 가로 149.4mm, 세로 149.4mm의 개구부를 갖는 알루미늄 합금 소재의 마스크 쉴드를 배치하였다. 마스크 쉴드는 광투과성 기판 상면으로부터 2mm 이격된 위치에 배치하였다.
이후 Ar:N2:He=9:52:39의 비율로 혼합된 분위기 가스를 챔버 내 도입하고, 스퍼터링 전력을 2kW로 설정하여 위상반전막 성막을 600초 이상 800초 이하의 시간동안 실시하였다.
성막을 마친 위상반전막을 1Pa에서 400℃로 30분간 어닐링한 후 자연 냉각하였다.
실시예 2: 실시예 1과 동일한 조건으로 광투과성 기판 상에 위상반전막을 성막하였다. 상기 위상반전막 상에 제1차광층을 성막하였다. 제1차광층 성막 시 스퍼터링 타겟은 크롬 타겟을 적용하였고, T/S 거리와 기판과 타겟 간 각도는 위상반전막 성막 시와 동일하게 적용하였다.
제1차광층 성막 시 위상반전막 상에 가로 151.4mm, 세로 151.4mm의 개구부를 갖는 알루미늄 합금 소재의 마스크 쉴드를 배치하였다. 마스크 쉴드는 위상반전막 상면으로부터 2mm 이격된 위치에 배치하였다.
제1차광층 성막공정에서, Ar 19 부피비%, N2 11 부피비%, CO2 36 부피비%, He 34 부피비%가 혼합된 분위기 가스를 챔버 내 도입하고, 스퍼터링 타겟에 가하는 전력을 1.85kW로 적용하여, 250초간 스퍼터링 공정을 실시하여 제1차광층을 성막하였다.
제1차광층 성막을 마친 후, 제1차광층 상에 Ar 57 부피비%, N2 43 부피비%가 혼합된 분위기 가스를 챔버 내 도입하고, 스퍼터링 타겟에 가하는 전력을 1.5kW로 적용하여, 25초간 스퍼터링 공정을 실시하여 제2차광층을 성막하였다. 제2차광층 성막 시 마스크 쉴드 배치 조건은 제1차광층 성막 시와 동일하게 적용하였다.
제2차광층 성막을 마친 블랭크 마스크를 열처리 챔버 내에 배치하였다. 이후, 분위기 온도를 250℃로 적용하여 15분동안 열처리를 실시하였다.
비교예 1: 위상반전막 및 차광막 성막 시 마스크 쉴드를 적용하지 아니한 것을 제외하고는 실시예 2와 동일한 방법으로 블랭크 마스크를 제조하였다.
평가예: 위상반전막 및 다층막의 표면 프로파일 측정
실시예 1의 위상반전막 및 실시예 2의 다층막의 표면 프로파일을 측정하였다. 구체적으로, 각 샘플 별 마스크의 가장자리로부터 마스크의 내측 방향으로 0.5mm 이격된 지점을 측정 시작점으로 설정하였다. 상기 시작점으로부터 마스크의 내측 방향으로 4mm 이격된 지점까지의 구간에서 박막의 표면 프로파일(즉, 각 위치에서의 박막의 두께)을 0.1mm 간격으로 측정하였다. 표면 프로파일은 Veeco 사(社)의 Dektak 150 모델표면 프로파일로미터를 이용하여 측정하였다. 측정 시 Stylus radius를 12.5㎛, Force를 3.00mg로 설정하고, Hills&Valleys 측정방식을 적용하였다.
실시예 1의 각 위치별 위상반전막의 두께 및 실시예 2의 각 위치별 다층막의 두께, dT 값 및 ddT 값은 아래 표 1에 기재하였고, 실시예 2의 dT 값의 최대값 및 ddT 값의 최대값은 아래 표 2에 기재하였다. 실시예 1 및 2로부터 측정한 표면 프로파일을 나타내는 그래프는 도 6에 기재하였다.
평가예: 세정공정에 따른 위상반전막의 손상 정도 평가
실시예 2 및 비교예 1의 블랭크 마스크를 SC-1(standard clean-1) 용액에서 800초간 침지하고 오존수로 세정하였다. 상기 SC-1 용액은 NH4OH를 14.3중량%, H2O2를 14.3중량%, H20를 71.4중량% 포함하는 용액을 적용하였다.
이후, 상기 마스크의 단면을 TEM을 통해 관찰하였다. 블랭크 마스크의 단면 이미지로부터 위상반전막의 손상이 관찰되지 않으면 P, 위상반전막의 손상이 관찰되면 F로 평가하였다.
실시예 및 비교예 별 측정결과는 아래 표 3에 기재하였다.
평가예: 파티클 평가
실시예 및 비교예의 다층막 상면을 이미지 측정하여 관찰되는 파티클의 개수를 측정하였다. 구체적으로, 실시예 및 비교예 별 샘플을 Lasertec 사의 M6641S 모델의 결함검사기에 배치하였다. 이후, 다층막 상면 내 가로 146mm, 세로 146mm의 영역에서 파티클 개수를 측정하였다. 파티클 개수 측정 시, 검사광은 파장 532nm의 녹색광 레이저, 레이저 파워는 3000mW(측정 대상 기판 표면에서 측정한 레이저 출력 1050mW), stage 이동속도는 2로 적용하여 측정하였다.
이후, 실시예 및 비교예 별 샘플을 SMIF(Standard Mechanical InterFace) pod에 일주일간 보관 후 결함검사기 내부에서 개봉하였다. 그리고, SMIF 보관 전 파티클 측정 시와 동일한 조건으로 다층막 상면의 파티클 개수를 측정하였다.
각 샘플 별 SMIF 보관 전의 샘플과 비교하여 SMIF 보관 후의 샘플에서 탐지된 파티클 개수의 증가가 관찰될 경우 F, 파티클 개수 증가가 관찰되지 아니할 경우 P로 평가하였다.
실시예 및 비교예 별 측정결과는 아래 표 3에 기재하였다.
실시예 1 실시예 2
측정 위치(측정 구간의 시작점과 측정 지점 사이의 거리, mm) 위상반전막의 두께
(nm)		 다층막의 두께
(nm)		 dT
(nm)		 ddT
(nm)
0 0 1.95 0 0
0.1 0 2.91 0.96 0
0.2 0 8.38 5.47 4.51
0.3 0 10.68 2.30 3.17
0.4 0 24.71 14.03 11.74
0.5 0 44.82 20.11 6.07
0.6 0 43.82 -1.00 21.11
0.7 0 44.36 0.54 1.54
0.8 0 47.04 2.68 2.15
0.9 0 48.83 1.78 0.90
1 0 49.40 0.58 1.20
1.1 0 46.49 -2.91 3.49
1.2 0 48.34 1.85 4.76
1.3 0 44.80 -3.55 5.40
1.4 0 44.60 -0.20 3.35
1.5 0 44.73 0.13 0.32
1.6 0 45.76 1.03 0.90
1.7 0 49.84 4.08 3.05
1.8 0 49.71 -0.13 4.21
1.9 1.66 47.57 -2.14 2.01
2 2.89 55.63 8.06 10.20
2.1 4.32 63.31 7.68 0.38
2.2 12.44 62.85 -0.46 8.14
2.3 15.85 66.65 3.80 4.26
2.4 36.69 87.29 20.64 16.84
2.5 66.54 111.27 23.98 3.34
2.6 69.22 114.98 3.71 20.27
2.7 67.11 116.95 1.97 1.74
2.8 68.49 118.20 1.25 0.72
2.9 70.18 120.22 2.02 0.77
3 69.73 122.28 2.06 0.04
3.1 69.59 122.30 0.02 2.04
3.2 65.38 117.19 -5.11 5.13
3.3 62.83 115.13 -2.06 3.05
3.4 64.21 113.74 -1.39 0.67
3.5 63.46 113.74 0.00 1.39
3.6 65.00 114.74 1.00 1.00
3.7 68.39 118.14 3.40 2.40
3.8 63.92 117.48 -0.66 4.06
3.9 68.51 119.27 1.79 2.45
4 71.03 121.02 1.75 0.04
dT 값의 최대값(nm) ddT 값의 최대값(nm)
실시예 2 23.98 21.11
위상반전막 손상 여부 평가 파티클 평가
실시예 2 P P
비교예 1 F F
상기 표 3에서, 실시예 2는 위상반전막 손상 여부 평가 및 파티클 평가에서 모두 P로 평가된 반면, 비교예 1은 모두 F로 평가되었다.
이상에서 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 구현예의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
100: 블랭크 마스크
10: 광투과성 기판
20: 다층막
201: 중앙부
202: 외주부
21: 위상반전막
21f: 위상반전막의 상면 21s: 위상반전막의 측면
22: 차광막
221: 제1차광층
222: 제2차광층
e1: 제1가장자리 e2: 제2가장자리
e3: 제3가장자리 e4: 제1가장자리
SA: 경사영역
w: 다층막의 최외곽에 배치된 경사 영역의 폭
s1: 제1면 s2: 제2면

Claims (11)

  1. 광투과성 기판; 및 상기 광투과성 기판 상에 배치되는 다층막;을 포함하고,
    상기 다층막은 상기 광투과성 기판 상에 배치되는 차광막; 및 상기 광투과성 기판과 상기 차광막 사이에 배치되고, 상기 차광막과 마주하는 상면 및 상기 상면에 연결되는 측면을 포함하는 위상반전막;을 포함하고,
    상기 차광막은 상기 위상반전막의 상면과 측면을 덮도록 배치되고,
    상기 다층막 상면에서 볼 때, 상기 다층막은 중앙부 및 상기 중앙부를 둘러싸는 외주부를 포함하고,
    상기 외주부는 굴곡된 상면을 갖되,
    상기 차광막은 전이금속을 포함하고,
    상기 전이금속은 Cr을 포함하고,
    상기 차광막은 제1차광층 및 상기 제1차광층 상에 배치되는 제2차광층을 포함하고,
    상기 제1차광층은 상기 Cr을 25 at% 내지 50 at% 포함하고,
    상기 다층막에서 측정한 아래 식 2에 따른 dT 값 중 최대값이 10nm 내지 30nm인, 블랭크 마스크;
    [식 2]
    dT = T1 - T2
    상기 식 2에서,
    상기 T1은 상기 다층막 내 위치하는 제1점에서 측정한 상기 다층막의 두께이고,
    상기 T2는 상기 제1점으로부터 상기 다층막의 일 가장자리 방향으로 0.1mm 이격되어 위치하는 제2점에서 측정한 상기 다층막의 두께이다.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광투과성 기판은 상기 위상반전막과 마주하는 상면을 포함하고,
    상기 차광막은 상기 광투과성 기판의 상면의 적어도 일부를 덮도록 마련되는, 블랭크 마스크.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 광투과성 기판은 상기 광투과성 기판의 상면에 연결되는 측면을 더 포함하고,
    상기 광투과성 기판의 측면은 상기 광투과성 기판의 상면으로부터 절곡되어 연장되는 제1면 및 상기 제1면으로부터 상기 블랭크 마스크의 상하방향으로 연장되는 제2면을 포함하고,
    상기 차광막은 상기 광투과성 기판의 제1면의 적어도 일부를 덮도록 마련되는, 블랭크 마스크.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 다층막 상면에서 볼 때, 상기 광투과성 기판의 면적(A)과, 상기 차광막의 면적(B)과, 상기 위상반전막의 면적(C)이 아래 식 1의 조건을 만족하는, 블랭크 마스크.
    [식 1]
    A ≥ B > C
  5. 제1항에 있어서,
    상기 다층막의 외주부는 상기 다층막의 가장자리 측에서 상기 다층막의 내측 방향으로 상기 다층막의 두께가 연속적으로 증가하는 경사 영역을 포함하는, 블랭크 마스크.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 다층막의 최외곽에 상기 경사영역이 배치되고,
    상기 다층막 단면에서 볼 때, 상기 경사 영역은 상기 다층막의 면내 방향으로 0.2mm 내지 1.0mm의 폭을 갖는, 블랭크 마스크.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 다층막에서 측정한 아래 식 3에 따른 ddT 값 중 최대값이 30nm 이하인, 블랭크 마스크;
    [식 3]
    ddT = |(T1 - T2) - (T2 - T3)|
    상기 식 3에서,
    상기 T1은 상기 다층막 내 위치하는 제1점에서 측정한 상기 다층막의 두께이고,
    상기 T2는 상기 제1점으로부터 상기 다층막의 일 가장자리 방향으로 0.1mm 이격되어 위치하는 제2점에서 측정한 상기 다층막의 두께이고,
    상기 T3은 상기 제2점으로부터 상기 다층막의 상기 일 가장자리 방향으로 0.1mm 이격되어 위치하는 제3점에서 측정한 상기 다층막의 두께이다.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 다층막은 상기 광투과성 기판을 마주하는 하면을 포함하고,
    상기 위상반전막은 상기 광투과성 기판을 마주하는 하면을 포함하고,
    단면에서 볼 때, 상기 다층막의 하면은 일 말단인 제1가장자리 및 상기 제1가장자리에 대향되어 위치하는 타 말단인 제2가장자리를 포함하고, 상기 위상반전막의 하면은 상기 제1가장자리에 인접하게 위치하는 일 말단인 제3가장자리 및 상기 제2가장자리에 인접하게 위치하는 타 말단인 제4가장자리를 포함하고,
    상기 제1가장자리와 상기 제3가장자리 사이의 거리 값과, 상기 제2가장자리와 상기 제4가장자리 사이의 거리 값 중 작은 값은 0.1nm 이상인, 블랭크 마스크.
  10. 제1항에 따른 블랭크 마스크로부터 구현된 포토마스크.
  11. 광원, 포토마스크 및 레지스트막이 도포된 반도체 웨이퍼를 배치하는 준비단계; 상기 포토마스크를 통해 상기 광원으로부터 입사된 광을 상기 반도체 웨이퍼 상에 선택적으로 투과시켜 출사하는 노광단계; 및 상기 반도체 웨이퍼 상에 패턴을 현상하는 현상단계;를 포함하고,
    상기 포토마스크는 제1항에 따른 블랭크 마스크로부터 구현된 것인, 반도체 소자 제조방법.
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