KR20070105787A - Blank mask for smiconductor and manufacturing method thereof - Google Patents

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KR20070105787A
KR20070105787A KR1020060038382A KR20060038382A KR20070105787A KR 20070105787 A KR20070105787 A KR 20070105787A KR 1020060038382 A KR1020060038382 A KR 1020060038382A KR 20060038382 A KR20060038382 A KR 20060038382A KR 20070105787 A KR20070105787 A KR 20070105787A
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남기수
차한선
강형종
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주식회사 에스앤에스텍
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Abstract

A blank mask for a semiconductor is provided to fabricate a binary or phase-shifted blank mask with reduced generation of defects by minimizing generation of defects in forming a thin film like a mask layer, an ARC(anti-reflective coating), a phase shift layer and the like. H2O in the surface of a transparent substrate(6) is removed by heating or oxygen plasma in a vacuum atmosphere. At least one thin film is stacked on the transparent substrate by using an inert ion source apparatus(3), a sub ion source apparatus(4) and an ion beam deposition apparatus including a target(5) wherein He gas is included in the sub ion source apparatus. A heat treatment is performed on the transparent substrate having the at least one thin film. At least one of Ar, N2, CO, CO2, N2O, NO, NO2, NH3, CH4 and F2 gas is used or not used in the transparent substrate. At least one of a hot plate, IR(infrared) irradiation and UV(ultraviolet) irradiation is selected. The heat treatment is performed under a vacuum or atmospheric pressure at a temperature of 80~250 °C and for a time interval of 0~120 minutes.

Description

반도체용 블랭크 마스크 및 그의 제조 방법{Blank Mask for Smiconductor and Manufacturing Method Thereof}Blank Mask for Semiconductor and Manufacturing Method Thereof {Blank Mask for Smiconductor and Manufacturing Method Thereof}

도 1은 본 발명의 이온 빔 적층 장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다.1 is a cross-sectional view schematically showing the ion beam lamination apparatus of the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 블랭크 마스크 제조의 일 실시예를 개략적으로 나타낸 단면도이다.Figure 2 is a schematic cross-sectional view showing one embodiment of blank mask manufacturing according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 블랭크 마스크 제조의 일 실시예를 개략적으로 나타낸 단면도이다.Figure 3 is a schematic cross-sectional view showing one embodiment of blank mask manufacturing according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 제 1실시예와 제 2실시예에 의한 블랭크 마스크의 결함 측정 결과를 나타낸 도표이다.4 is a chart showing the result of defect measurement of the blank mask according to the first embodiment and the second embodiment according to the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 제 3실시예에 의한 블랭크 마스크의 기판 평탄도의 측정 결과를 나타낸 도표이다.5 is a chart showing the measurement result of the substrate flatness of the blank mask according to the third embodiment of the present invention.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Major Parts of Drawings>

1 : 진공챔버 2 : 진공펌프1: vacuum chamber 2: vacuum pump

3 : 불활성 이온 발생 장치 4 : 보조 이온 발생 장치3: inert ion generating device 4: auxiliary ion generating device

5 : 타겟 6 : 투명기판5: target 6: transparent substrate

11 : 불활성 이온 발생 장치와 타겟이 이루는 각도11: angle formed between the inert ion generating device and the target

12 : 타겟과 투명기판이 이루는 각도12: angle between the target and the transparent substrate

13 : 투명기판과 보조 이온 발생 장치가 이루는 각도13: Angle between the transparent substrate and the auxiliary ion generating device

21 : 투명기판 22 : 차광막21: transparent substrate 22: light shielding film

23 : 반사방지막 24 : 위상반전막23: antireflection film 24: phase inversion film

본 발명은 반도체 집적회로(LSI)나 TFT-LCD 등의 제조에 사용되는 포토마스크(Photomask)를 제조하기 위한 원재료인 블랭크 마스크(Blank Mask)의 제조 방법에 관한 것으로 특히, 반도체용 포토마스크를 제조하기 위한 블랭크 마스크의 제조 방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a manufacturing method of a blank mask, which is a raw material for manufacturing a photomask used for manufacturing a semiconductor integrated circuit (LSI), a TFT-LCD, and the like. The manufacturing method of the blank mask for following.

일반적으로 반도체는 리소그래피(Lithography) 방법을 사용하여 제조되며 반도체 패턴이 형성된 포토마스크를 노광장치에 장착하여 포토마스크의 패턴을 실리콘 웨이퍼 위에 축소하여 전사하는 방법으로 제조된다. 따라서 포토마스크에 결함이 발생되면 그 결함이 그대로 실리콘 웨이퍼 상에 전사되게 되어 불량을 일으키게 된다. 따라서 반도체 제조의 수율을 높이기 위해서는 포토마스크의 결함이 최소화 되어야 하며 그 원재료인 블랭크 마스크의 결함 또한 최소화 되어야 한다. 특히 미세 회로 패턴의 선폭을 감소시키기 위하여 각광받고 있는 감쇄형 위상반전(Attenuated Phase Shift Mask : Att-PSM) 블랭크 마스크의 경우 그 결함 수준이 매우 엄격하며 종래의 바이너리 마스크(Binary Inensity Mask : BIM) 또한 그 결함 수준이 매우 엄격해 지고 있다. 특히 종래의 바이너리 블랭크 마스크를 사용하고 투명기판을 식각하여 제조되는 스트롱 타입(Strong Type) 위상반전 포토마스크의 경우 포토마스크 제조시 결함 검사나 결함 수정이 매우 어렵기 때문에 블랭크 마스크의 결함 수준이 더욱 중요해지고 엄격해지고 있다. In general, a semiconductor is manufactured using a lithography method, and a photomask on which a semiconductor pattern is formed is mounted on an exposure apparatus to reduce and transfer a pattern of the photomask onto a silicon wafer. Therefore, when a defect occurs in the photomask, the defect is transferred onto the silicon wafer as it is, causing a defect. Therefore, in order to increase the yield of semiconductor manufacturing, the defect of the photomask should be minimized, and the defect of the blank mask, the raw material, should be minimized. In particular, the Attenuated Phase Shift Mask (At-PSM) blank mask, which is in the spotlight in order to reduce the line width of the fine circuit pattern, has a very severe defect level, and the conventional binary mask (BIM) is also used. The defect level is getting very strict. In particular, the strong type phase reversal photomask manufactured by using a conventional binary blank mask and etching a transparent substrate is very difficult to inspect or correct defects during photomask fabrication, so the defect level of the blank mask is more important. Are becoming more and more strict.

종래에는 블랭크 마스크를 직류(DC) 또는 RF 마그네트론 스퍼터링(DC Magnetron Sputtering) 장치에 불활성 가스(Inert Gas) 및 함께 반응성 가스(Reactive Gas)를 사용하는 리액티브 스퍼터링(Reactive Sputtering)법으로 투명기판 상에 크롬(Cr) 화합물, 몰리브데늄 실리사이드(MoSi) 화합물 등을 적층하여 박막을 형성하고 그 위에 포토레지스트(Photoresist)를 코팅하여 제조하였다. 그러나 리액티브 스퍼터링법을 사용하게 되면 타겟(Target)과 반응성 가스와의 반응에 의해 화합물을 형성하여 미세한 이상방전(Arc)을 유발시킴으로써 스퍼터링 도중 많은 파티클(Particle) 등의 결함을 발생시키는 문제점이 있었다. Conventionally, a blank mask is formed on a transparent substrate by a reactive sputtering method using an inert gas and a reactive gas together with a direct current (DC) or an RF magnetron sputtering apparatus. A chromium (Cr) compound, a molybdenum silicide (MoSi) compound, etc. were laminated to form a thin film, and a photoresist was coated thereon. However, if reactive sputtering is used, there is a problem of generating defects such as many particles during sputtering by forming a compound by reacting a target with a reactive gas and causing minute abnormal discharge. .

또한 종래의 블랭크 마스크는 투명기판 상에 크롬 화합물이나 몰리브데늄 실리사이드 화합물 등의 박막 형성 후 박막의 내부 응력에 의하여 포토마스크 제조 과정에서 기판의 평탄도가 커지는 문제점이 있었다. 포토마스크 기판의 평탄도가 커지게 되면 포토마스크 패턴의 위치 이동을 유발하여 리소그래피를 통한 반도체 제조시 패턴의 위치 불량을 일으키게 된다.In addition, the conventional blank mask has a problem in that the flatness of the substrate is increased during the photomask manufacturing process due to the internal stress of the thin film after the formation of a thin film of chromium compound or molybdenum silicide compound on the transparent substrate. If the flatness of the photomask substrate is increased, it causes the positional shift of the photomask pattern, which causes the positional defect of the pattern during semiconductor manufacturing through lithography.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서 결함이 최소화된 바이너리 및 위상반전 블랭크 마스크와 그 제조 방법을 제공하는 것을 그 목적 으로 한다.It is an object of the present invention to provide a binary and phase inverted blank mask and a method of manufacturing the same, which have been created to solve the above problems and minimized defects.

또한, 본 발명의 다른 목적은 기판의 평탄도 변화가 최소화된 바이너리 및 위상반전 블랭크 마스크와 그 제조 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.In addition, another object of the present invention is to provide a binary and phase inverted blank mask and a method of manufacturing the same to minimize the change in flatness of the substrate.

또한 본 발명의 다른 목적은 고정밀도의 포토마스크 제조가 가능한 바이너리 및 위상 반전 블랭크 마스크와 그 제조 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide a binary and phase inverted blank mask capable of producing a high-precision photomask and a method of manufacturing the same.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 상기 박막을 물리 기상 증착(Physical Vapor Deposition)법에 의해 형성하는 것이 바람직하며 이온 빔 증착(Ion Beam Deposition) : IBD) 또는 이온 보조 스퍼터링(Ion Assist Sputtering : IAS)으로 일컬어지는 장치를 사용하여 적층하는 것이 더욱 바람직하다. 이온 빔 증착 장치 및 이온 보조 스퍼터링 장치를 사용하게 되면 반응성 가스와 타겟(Target)이 반응하지 않기 때문에 스퍼터링 도중 이상방전(Arc) 발생 등이 없게 되므로 파티클(Particle) 등의 이물이 없게 된다.In order to achieve the above object, the present invention preferably forms the thin film by physical vapor deposition (Physical Vapor Deposition) method, Ion Beam Deposition (IBD) or Ion Assist Sputtering (Ion Assist Sputtering: More preferred is lamination using an apparatus called IAS). When the ion beam deposition apparatus and the ion assisted sputtering apparatus are used, no abnormal discharge (Arc) occurs during sputtering because the reactive gas does not react with the target, and thus there is no foreign matter such as particles.

또한 상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 고품질의 바이너리 및 위상반전 포토마스크를 제조하는데 사용될 수 있는 바이너리 및 위상반전 블랭크 마스크의 결함 수준은 0.5㎛ 이하가 되는 것이 바람직하다. 일반적으로 반도체 제조를 위한 리소그래피 공정은 포토마스크 패턴 크기의 4분의 1 또는 5분의 1로 축소 노광하게 되는데 포토마스크의 결함이 0.5㎛ 이상이 되면 실리콘 웨이퍼 상에 0.1 내지 0.12㎛ 크기의 결함으로 나타나게 되어 고품질의 반도체를 제조하는 데에는 부적합하다.In addition, in order to achieve the above object, the present invention, it is preferable that the defect level of the binary and phase inverted blank mask that can be used to manufacture high quality binary and phase inverted photomask is 0.5㎛ or less. In general, a lithography process for manufacturing a semiconductor is reduced exposure to one quarter or one fifth of the photomask pattern size. When the photomask defect is 0.5 μm or more, the defect is 0.1 to 0.12 μm in size on the silicon wafer. Appear and are not suitable for manufacturing high quality semiconductors.

또한, 상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 박막의 응력 감소를 위하여 헬륨(He)을 불활성 이온 소스 장치 또는 보조 이온 소스 장치에 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다. 불활성 가스인 헬륨(He)은 타겟과 박막의 금속원자 또는 그 화합물에 비하여 원자량이 작기 때문에 스퍼터링을 시키지 않으며 타겟 및 박막의 금속원자와 반응하지 않는다. 그러나 헬륨(He)을 불활성 이온 소스 장치에 사용하게 되면 불활성 이온 소스를 안정화시키는 효과가 있으며 보조 이온 소스 장치에 헬륨 가스를 사용하게 되면 반응성 이온이 안정화되는 효과와 함께 헬륨이 박막에 주는 충격을 조절하여 스퍼터링으로 적층되는 박막의 밀도를 변화시킬 수 있기 때문에 박막의 응력감소 및 이로 인한 기판의 평탄도 변화를 제어하여 최소화 할 수 있는 장점이 있다.In addition, in order to achieve the above object, the present invention preferably uses a mixture of helium (He) in an inert ion source device or an auxiliary ion source device to reduce the stress of the thin film. Helium (He), which is an inert gas, does not sputter and react with metal atoms of the target and the thin film because the atomic amount is smaller than that of the target and the thin metal atoms or the compound thereof. However, the use of helium in an inert ion source device stabilizes the inert ion source, and the use of helium gas in the auxiliary ion source device stabilizes reactive ions and the impact of helium on the thin film. Since it is possible to change the density of the thin film laminated by sputtering, there is an advantage that can be minimized by controlling the stress reduction of the thin film and the resulting flatness change of the substrate.

또한, 상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 5.0 ㅧ 10-6 Torr 내지 5.0 ㅧ 10-4 Torr의 압력 범위에서 박막을 스퍼터링 하는 것이 바람직하며 1.0 ㅧ 10-5 Torr 내지 1.0 ㅧ 10-4 Torr의 압력 범위에서 박막을 스퍼터링 하는 것이 더욱 바람직하다. 5.0 ㅧ 10-6 Torr 이하의 압력 범위에서 스퍼터링 하게 되면 불활성 가스 이온의 밀도가 너무 낮아서 적층속도(Deposition Rate)가 감소하게 되며 박막의 밀도가 커져 압축응력(Compressive Stress)을 받게 되어 기판의 평탄도를 증가 시킨다. 또한 5.0 ㅧ 10-4 Torr 이상의 압력 범위에서 박막을 스퍼터링 하게 되면 박막이 인장응력(Tensile Stress)를 받게 되어 역시 기판의 평탄도를 증가시키며 또한 불활성 가스 및 반응성 가스의 흐름에 의해 파티클 등의 이물을 이동시켜 결함이 발생할 가능성이 높아지게 된다.In addition, in order to achieve the above object, the present invention, it is preferable to sputter the thin film in the pressure range of 5.0 Pa 10-6 Torr to 5.0 Pa 10-4 Torr, 1.0 Pa 10-5 Torr to 1.0 Pa 10-4 Torr It is more preferable to sputter the thin film in the pressure range of. Sputtering at a pressure range of 5.0 ㅧ 10-6 Torr or less causes the density of inert gas ions to be so low that the deposition rate decreases and the density of the thin film increases to give compressive stress, resulting in flatness of the substrate. To increase. In addition, when the thin film is sputtered in the pressure range of 5.0 ㅧ 10-4 Torr or higher, the thin film is subjected to tensile stress, which also increases the flatness of the substrate and also removes foreign substances such as particles by the flow of inert gas and reactive gas. By moving, the probability of defects is increased.

또한, 상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 불활성 이온 소스 장치와 타겟의 수평방향이 이루는 각도, 타겟의 중심점과 기판의 중심점을 연결하는 선과 기판의 수평방향이 이루는 각도 및 보조 이온 소스 장치와 투명기판의 수평 방향이 이루는 각도가 40도 내지 85도가 되는 것이 바람직하다. 도 1에 이온 빔 증착 장치를 개략적으로 도시하였으며 각각의 각도가 40도 이하가 되면 박막 적층속도가 너무 늦고 적층된 박막이 인장 응력(Tensile Stress)을 가지게 되어 기판의 평탄도가 증가하게 된다. 반면에 각각의 각도가 85도 이상이 되면 적층속도가 감소하게 되고 박막의 균일도(Uniformity)를 제어하기가 매우 어렵게 되며 적층된 박막이 압축 응력을 가지게 되어 역시 기판의 평탄도가 증가하게 된다. 고품질의 바이너리 및 위상반전 블랭크 마스크를 제조하기 위해서는 박막의 두께 및 박막 특성의 균일도가 ㅁ 2% 이내에 포함되는 것이 더욱 바람직하다.In order to achieve the above object, the present invention provides an angle between a horizontal direction of an inert ion source device and a target, an angle between a line connecting the center point of the target and the center point of the substrate and the horizontal direction of the substrate, and a transparent ion source device. It is preferable that the angle formed by the horizontal direction of the substrate is 40 degrees to 85 degrees. In FIG. 1, an ion beam deposition apparatus is schematically illustrated. When the angle is 40 degrees or less, the thin film stacking speed is too slow, and the stacked thin films have a tensile stress, thereby increasing the flatness of the substrate. On the other hand, when each angle is more than 85 degrees, the stacking speed is reduced, it becomes very difficult to control the uniformity (uniformity) of the thin film, and the laminated thin film has a compressive stress, which also increases the flatness of the substrate. In order to manufacture high quality binary and phase inversion blank masks, it is more preferable that the thickness of the thin film and the uniformity of the thin film properties are included within ㅁ 2%.

또한 상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 상기 타겟으로 코발트(Co), 탄탈륨(Ta), 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 바나듐(V), 팔라듐(Pd), 티타늄(Ti), 니오븀(Nb), 아연(Zn), 하프늄(Hf), 게르마늄(Ge), 알루미늄(Al), 플래티늄(Pt), 망간(Mn), 철(Fe), 실리콘(Si) 니켈(Ni), 카드뮴(Cd), 지르코늄(Zr), 마그네슘(Mg), 리튬(Li), 셀렌(Se), 구리(Cu), 이트륨(Y), 황(S), 인듐(In), 주석(Sn), 인듐 주석 산화물(Indium Tin Oxide : ITO) 등으로 이루어진 군으로부터 적어도 1종 이상이 포함된 타겟을 선택하여 사용하는 것이 바람직하다.In order to achieve the above object, the present invention, cobalt (Co), tantalum (Ta), tungsten (W), molybdenum (Mo), chromium (Cr), vanadium (V), palladium (Pd), Titanium (Ti), Niobium (Nb), Zinc (Zn), Hafnium (Hf), Germanium (Ge), Aluminum (Al), Platinum (Pt), Manganese (Mn), Iron (Fe), Silicon (Si) Nickel (Ni), cadmium (Cd), zirconium (Zr), magnesium (Mg), lithium (Li), selenium (Se), copper (Cu), yttrium (Y), sulfur (S), indium (In), tin (Sn), Indium Tin Oxide (ITO), etc. It is preferable to select and use the target containing at least 1 sort (s) from the group which consists of.

또한, 상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 보조 이온 생성 장치를 사용하여 반응성 가스를 이온화시켜 적층되는 박막에 산소(O), 질소(N), 탄소(C), 불 소(F) 성분을 포함시켜 원하는 특성의 박막을 적층하는 것이 바람직하다. 이를 위하여 보조 이온 생성 장치에 산소(O2), 질소(N2), 일산화탄소(CO), 이산화탄소(CO2), 아산화질소(N2O), 산화질소(NO), 이산화질소(NO2), 암모니아(NH3), 메탄(CH4), 불소(F2) 가스등을 사용할 수 있으며 이외에도 상기 박막에 포함되는 원소를 포함하는 반응성 가스를 1종 이상 포함하는 사용하는 것이 가능하다. 또한 불활성 가스와 혼합하여 사용하는 것도 가능하다.In addition, the present invention, oxygen (O), nitrogen (N), carbon (C), fluorine (F) component in a thin film laminated by ionizing a reactive gas using an auxiliary ion generating device to achieve the above object It is preferable to laminate a thin film of desired characteristics by including. For this purpose, the secondary ion generator is equipped with oxygen (O2), nitrogen (N2), carbon monoxide (CO), carbon dioxide (CO2), nitrous oxide (N2O), nitrogen oxides (NO), nitrogen dioxide (NO2), ammonia (NH3) and methane. (CH4), fluorine (F2) gas, and the like can be used. In addition, it is possible to use one or more reactive gases containing an element contained in the thin film. It is also possible to use a mixture with an inert gas.

또한, 상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 불활성 이온 소스 장치에 헬륨(He), 아르곤(Ar), 네온(Ne), 크립톤(Kr), 크세톤(Xe) 등의 불활성 가스를 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용하는 것이 바람직하며 적층속도 및 박막의 응력을 고려하면 크세톤(Xe)을 사용하는 것이 더욱 바람직하다.In addition, in order to achieve the above object, the present invention, the inert ion source device, inert gas such as helium (He), argon (Ar), neon (Ne), krypton (Kr), xetone (Xe) alone Alternatively, it is preferable to use a mixture of two or more kinds, and xetone (Xe) is more preferable in consideration of the lamination rate and the stress of the thin film.

또한 상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 불활성 가스인 아르곤, 네온, 크립톤, 크세논등의 불활성 가스가 보조 이온 소스 장치에 포함되는 것이 가능하다. 불활성 가스는 이온이라 하더라도 박막과 반응하지 않으며 일반적으로 스퍼터링 가스로 많이 사용된다. 그러나 불활성 가스의 운동에너지가 낮을 경우 스퍼터링을 시키지 않고 박막의 밀도를 높이는 원자 조밀화 효과(Atomic Peening Effect)가 있기 때문에 보조 이온 소스에 포함되는 불활성 가스의 유량과 인가되는 파워를 적절히 조절하면 박막의 응력과 기판의 평탄도를 조절 할 수 있는 장점이 있다.In addition, in order to achieve the above object, the present invention it is possible to include an inert gas, such as argon, neon, krypton, xenon inert gas in the auxiliary ion source device. The inert gas does not react with the thin film even if it is ions, and is generally used as a sputtering gas. However, when the kinetic energy of the inert gas is low, there is an atomic compacting effect that increases the density of the thin film without sputtering. Therefore, if the flow rate of the inert gas included in the auxiliary ion source and the applied power are properly adjusted, the stress of the thin film is reduced. And there is an advantage that can adjust the flatness of the substrate.

또한, 상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 스퍼터링 전에 산소(O2)를 이온화시킨 플라즈마에 투명기판 표면을 0 내지 60분간 노출시키거나 또는 투명기 판을 80 내지 250℃로 가열하는 것이 바람직하다. 투명기판 표면은 대기 노출시 유기 흡착물 및 수분(H2O)등이 부착되며 부착된 유기 흡착물 및 수분(H2O)은 박막의 부착력을 약화시켜 박막의 물성에 악영향을 주게 된다. 산소 플라즈마에 의한 투명기판의 세정은 60분 이상이 되면 효과가 없으며 투명기판의 가열 온도가 80℃ 이하가 되면 부착된 수분이 잘 제거되지 않고 가열 온도가 250℃ 이상이 되면 부착되는 박막의 응력이 커지게 된다.In addition, in order to achieve the above object, the present invention preferably exposes the surface of the transparent substrate to the plasma ionized oxygen (O2) prior to sputtering for 0 to 60 minutes or to heat the transparent substrate to 80 to 250 ℃. The surface of the transparent substrate is attached to the organic adsorbate and moisture (H 2 O) when exposed to the atmosphere, the attached organic adsorbate and moisture (H 2 O) is weakening the adhesion of the thin film has an adverse effect on the properties of the thin film. The cleaning of the transparent substrate by oxygen plasma is ineffective when it is 60 minutes or more, and when the heating temperature of the transparent substrate is 80 ° C. or less, the attached moisture is not removed well. It becomes bigger.

또한, 상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 스퍼터링 후 박막이 형성된 투명기판을 가스 분위기가 제어된 진공 또는 대기압 또는 대기압 이상의 압력에서 0 내지 120분간 80 내지 500℃의 온도에서 열처리 하는 것이 바람직하다. 스퍼터링에 의한 박막의 적층은 비정질 상태이기 때문에 이온 빔 증착 장치의 스퍼터링 조건을 잘 조절하더라도 여전히 박막에 응력이 잔류하게 되며 상기 잔류 응력은 포토마스크 제조 과정에서 기판의 평탄도 변화를 유발시키게 된다. 열처리시 가스 분위기는 표면의 물성을 제어하기 위하여 불활성 가스나 산소(O), 질소(N), 탄소(C), 불소(F)가 포함된 반응성 가스를 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있으며 대기압보다 낮은 진공분위기에서 실시하는 것이 더욱 바람직하다. 또한 가열하는 방식은 접촉 방식에 의한 방법도 가능하나 적외선 또는 자외선 히터에 의한 비접촉 방식으로 가열하는 것이 더욱 바람직하다. 80℃ 이하의 온도에서 열처리하게 되면 열처리에 의한 박막 응력 감소의 효과가 작고 500℃ 이상의 온도에서 열처리하게 되면 박막의 재결정에 의해 박막 표면의 거칠기가 커지게 된다. 박막 표면의 거칠기가 커지게 되면 포토마스크 제조시의 라인 에지 거칠기(Line Edge Roughness)를 크게 하여 바이너리 및 위상반전 포토마스크의 품질을 저하시키게 되므로 0.1 내지 3nm 의 평균 제곱근 거칠기(Root Means Square)로 제어되는 것이 바람직하다.In addition, in order to achieve the above object, the present invention preferably heat-treat the transparent substrate on which the thin film is formed after sputtering at a temperature of 80 to 500 ° C. for 0 to 120 minutes at a pressure controlled vacuum or atmospheric pressure or atmospheric pressure or higher. Since the deposition of the thin film by sputtering is in an amorphous state, even if the sputtering conditions of the ion beam deposition apparatus are well controlled, the stress remains in the thin film, and the residual stress causes a change in the flatness of the substrate during the photomask manufacturing process. The gas atmosphere during heat treatment can be used alone or in combination of two or more reactive gases containing inert gas or oxygen (O), nitrogen (N), carbon (C), fluorine (F) to control the physical properties of the surface. More preferably, it is carried out in a vacuum atmosphere lower than atmospheric pressure. In addition, the heating method may be a contact method, but it is more preferable to heat the non-contact method using an infrared or ultraviolet heater. When the heat treatment at a temperature of 80 ℃ or less, the effect of the thin film stress reduction by the heat treatment is small, and when the heat treatment at a temperature of 500 ℃ or more increases the roughness of the surface of the thin film by recrystallization of the thin film. If the surface roughness of the thin film becomes large, the line edge roughness in manufacturing the photomask is increased to reduce the quality of the binary and phase reversal photomask, so it is controlled by the root mean square of 0.1 to 3 nm. It is desirable to be.

본 발명에서 투명기판은 석영유리, 불소 도핑 석영유리, 사파이어 등을 사용하는 것이 가능하며 250nm 이하의 파장에서 50% 이상의 투과율을 나타내는 어떠한 투명기판도 사용 가능하다. In the present invention, it is possible to use quartz glass, fluorine-doped quartz glass, sapphire or the like, and any transparent substrate having a transmittance of 50% or more at a wavelength of 250 nm or less may be used.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

(실시예 1)(Example 1)

도 1은 본 발명에 사용된 이온 빔 증착 장치의 단면을 개략적으로 도시한 것이며 도 2는 제 1실시예에 의한 블랭크 마스크를 도시한 것이다.FIG. 1 schematically shows a cross section of an ion beam deposition apparatus used in the present invention, and FIG. 2 shows a blank mask according to the first embodiment.

도면을 참조하면, 도 1에 도시한 이온 빔 증착 장치를 사용하여 투명기판(6) 위에 2층의 박막을 적층하게 된다. 본 발명자는 먼저 불활성 이온 소스 발생 장치(3), 타겟(5), 투명기판(6) 및 보조 이온 소스 발생 장치(4)의 각도를 조절하여 적층되는 박막의 두께 균일도가 면내에서 2% 이하가 되도록 조정하였다. 이때 불활성 이온 소스 장치와 타겟이 이루는 각도(11), 타겟과 기판이 이루는 각도(12), 보조 이온 소스 발생장치와 기판이 이루는 각도(13)는 각각 60 내지 80ㅀ 이었다. 그 다음 진공펌프(2)를 가동시켜 진공챔버(1)에 초고진공을 유지시킨다. 그 다음 6025(가로 및 세로 크기 6인치, 0.25인치 두께) 투명기판(6)을 장착하였다. 그 다음 산소 플라즈마(O2 Plasma)를 발생시켜 5분간 기판 표면의 수분 및 유기물을 제거하는 플라즈마 세정을 실시하였다. Referring to the drawings, two layers of thin films are laminated on the transparent substrate 6 using the ion beam deposition apparatus shown in FIG. The present inventor first adjusts the angles of the inert ion source generator 3, the target 5, the transparent substrate 6 and the auxiliary ion source generator 4, so that the thickness uniformity of the thin film deposited is 2% or less in plane. Adjusted to At this time, the angle 11 between the inert ion source device and the target, the angle 12 between the target and the substrate, and the angle 13 between the auxiliary ion source generator and the substrate were 60 to 80 degrees, respectively. The vacuum pump 2 is then operated to maintain ultra high vacuum in the vacuum chamber 1. Next, a 6025 (6 inches by 0.25 inch thick) transparent substrate 6 was mounted. Next, an oxygen plasma (O 2 plasma) was generated and plasma cleaning was performed to remove moisture and organics on the surface of the substrate for 5 minutes.

그 다음 타겟을 크롬(Cr)으로 사용하고 불활성 이온 소스 발생 장치(3)와 보조 이온 발생 장치(4)를 가동하여 크롬 탄화 질화물(CrCN)의 차광막(22)을 50nm 두께로 적층하였다. 이 때 불활성 이온 소스 발생 장치(3)에는 크세논(Xe) 가스 30 내지 100%, 헬륨(He) 가스 0 내지 70%를 사용하고 전력은 100 내지 500W를 사용하였다. 또한 보조 이온 소스 발생 장치(4)에는 아르곤(Ar) 가스 0 내지 30%, 질소(N2) 가스 30 내지 100%, 헬륨(He) 가스 0 내지 70%, 메탄(CH4) 가스 0 내지 30%를 사용하고 전력을 10 내지 50W를 사용하였다. 이때의 진공도는 1 ㅧ 10-4 Torr로 유지되도록 하였다. 그 다음 크롬 탄화 산화 질화물(CrCON)의 반사방지막(23)을 15nm 두께로 적층하였다. 이 때 불활성 이온 소스 발생 장치(3)에는 크세논(Xe) 가스 30 내지 100%, 헬륨(He) 가스 0 내지 70%를 사용하고 전력은 100 내지 300W를 사용하였다. 또한 보조 이온 소스 발생 장치(4)에는 아르곤(Ar) 가스 0 내지 30%, 질소(N2) 가스 30% 내지 90%, 헬륨(He) 가스 0 내지 70%, 이산화탄소(CO2) 가스 5 내지 40%를 사용하였고 전력은 10내지 50W를 사용하였다. 이때의 진공도는 5 ㅧ 10-5 Torr로 유지되도록 하였다. 그 다음 진공 분위기에서 350℃로 20분간 가열하여 박막을 어닐링(Annealing) 하여 박막의 잔류 응력을 제거하였다. Then, the target was used as chromium (Cr), and the inert ion source generator 3 and the auxiliary ion generator 4 were operated to laminate the light shielding film 22 of chromium carbide nitride (CrCN) to a thickness of 50 nm. At this time, 30 to 100% of xenon (Xe) gas and 0 to 70% of helium (He) gas were used for the inert ion source generator 3, and 100 to 500 W was used for the power. In addition, the auxiliary ion source generator 4 includes 0 to 30% of argon (Ar) gas, 30 to 100% of nitrogen (N2) gas, 0 to 70% of helium (He) gas, and 0 to 30% of methane (CH4) gas. Used and power was used from 10 to 50W. At this time, the degree of vacuum was maintained at 1 ㅧ 10-4 Torr. Then, an antireflection film 23 of chromium carbide oxynitride (CrCON) was laminated to a thickness of 15 nm. At this time, 30 to 100% of xenon (Xe) gas and 0 to 70% of helium (He) gas were used for the inert ion source generator 3, and 100 to 300W of power was used. In addition, the auxiliary ion source generator 4 includes argon (Ar) gas 0 to 30%, nitrogen (N2) gas 30% to 90%, helium (He) gas 0 to 70%, carbon dioxide (CO2) gas 5 to 40% The power was used from 10 to 50W. At this time, the degree of vacuum was maintained at 5 ㅧ 10-5 Torr. The film was then heated to 350 ° C. for 20 minutes in an vacuum atmosphere to anneal the thin film to remove residual stress.

상기의 방법으로 적층된 차광막(22)과 반사방지막(23)의 단면을 도 2에 개략적으로 도시하였다. 상기의 차광막(22)과 반사방지막(23)을 세정한 후 결함 검사 장치를 사용하여 파티클(Particle) 및 핀홀(Pinhole)의 결함을 측정하여 도 3에 나타내었다. 비교를 위하여 종래의 DC 마그네트론 스퍼터링(Magnetron Sputtering) 방법에 의해 적층된 차광막(22)과 반사방지막(23)의 결함 검사 결과를 비교예 1에 나타내었으며, 도 4에 나타난 바와 같이 제 1실시예에 의해 제조된 차광막(22)과 반사방지막(23)의 결함이 극히 적게 나타났으며, 특히 0.5 내지 1.0㎛ 크기로 정의된 라지(Large) 크기 이상의 파티클 및 핀홀 결함이 발견되지 않았다. 2 is a cross-sectional view of the light shielding film 22 and the anti-reflection film 23 laminated by the above method. After the light shielding film 22 and the anti-reflection film 23 have been cleaned, defects of particles and pinholes are measured using a defect inspection apparatus, and are shown in FIG. 3. For comparison, defect inspection results of the light-shielding film 22 and the anti-reflection film 23 stacked by the conventional DC magnettron sputtering method are shown in Comparative Example 1, and as shown in FIG. The defects of the light-shielding film 22 and the anti-reflection film 23 produced by the present invention were extremely small, and in particular, particle and pinhole defects larger than a large size defined as 0.5 to 1.0 μm were not found.

상기의 크롬(Cr) 화합물로 구성된 박막을 AES(Auger Electron Spectroscopy) 분석을 통하여 측정하였으며 차광막(22)의 경우 크롬(Cr) 40 내지 70%, 탄소(C) 5 내지 20%, 질소(N) 15 내지 45%로 측정되었다. 또한 반사방지막(23)의 경우 크롬(Cr) 35 내지 60%%, 탄소(C) 5내지 20%, 산소(O) 15 내지 50%, 질소(N) 15 내지 40%로 측정되었다. The thin film composed of the chromium (Cr) compound was measured by AES (Auger Electron Spectroscopy) analysis, and in the case of the light shielding film 22, chromium (Cr) 40 to 70%, carbon (C) 5 to 20%, and nitrogen (N) Measured from 15 to 45%. In addition, the anti-reflection film 23 was measured to be 35 to 60 %% of chromium (Cr), 5 to 20% of carbon (C), 15 to 50% of oxygen (O), and 15 to 40% of nitrogen (N).

상기 제 1실시예에 의해 적층된 차광막(22)과 반사방지막(23) 위에 포토레지스트(Photoresist)를 코팅하여 블랭크 마스크를 제조하였다. 그 다음 상기의 블랭크 마스크를 사용하여 스트롱 타입(Strong Type)의 위상반전 포토마스크를 제조하였으며 포토마스크 제조시 아무런 문제점이 발견되지 않았고 패턴 검사 결과 종래의 방법에 의해 제조된 블랭크 마스크를 사용하는 경우보다 차광막(22) 및 반사방지막(23)의 파티클 및 이물에 의한 결함이 극히 적었다. A blank mask was manufactured by coating a photoresist on the light shielding film 22 and the anti-reflection film 23 laminated according to the first embodiment. Then, a strong type phase reversal photomask was manufactured using the blank mask, and no problem was found when manufacturing the photomask. As a result of pattern inspection, a blank mask manufactured by a conventional method was used. The light shielding film 22 and the antireflection film 23 had extremely few defects due to particles and foreign matter.

(실시예 2)(Example 2)

도 3은 본 발명의 제 2실시예에 따른 감쇠형 위상반전 블랭크 마스크의 단면을 도시한 것이다.3 is a cross-sectional view of an attenuated phase inversion blank mask according to a second embodiment of the present invention.

도면을 참조하면, 먼저 투명기판(21) 위에 몰리브데늄 실리사이드(MoSi) 타겟을 사용하여 몰리브데늄 실리사이드 탄화 질화물(MoSiCN)의 위상반전막(24)을 적층하였다. 이 때 상기 제 1실시예와 동일한 이온 빔 증착 장치를 사용하였고, 위상 반전막(24)을 적층하기 전 동일한 방법으로 산소 플라즈마에 의한 표면 세정을 실시하였다. 불활성 이온 소스 발생 장치(3)에는 크세논(Xe) 가스 30 내지 100%, 헬륨(He) 가스 0 내지 70%를 사용하고 전력은 100 내지 500W를 사용하였다. Referring to the drawings, first, a phase inversion film 24 of molybdenum silicide carbide nitride (MoSiCN) was laminated using a molybdenum silicide (MoSi) target on the transparent substrate 21. At this time, the same ion beam deposition apparatus as that of the first embodiment was used, and surface cleaning by oxygen plasma was performed in the same manner before the phase inversion film 24 was laminated. 30 to 100% of xenon (Xe) gas and 0 to 70% of helium (He) gas were used for the inert ion source generator 3, and 100 to 500W of power was used.

또한 보조 이온 소스 발생 장치(4)에는 아르곤(Ar) 가스 0 내지 30%, 질소(N2) 가스 30% 내지 90%, 헬륨(He) 가스 0 내지 70%, 메탄(CH4) 가스 0 내지 20%를 사용하였고 전력은 10 내지 50W를 사용하였다. 이때의 진공도는 5 ㅧ 10-5 Torr로 유지되도록 하였다. 상기의 방법으로 위상반전막(24) 세정 후 결함 검사 장치를 사용하여 파티클을 측정하여 도 4에 나타내었다. 비교를 위하여 종래의 DC 마그네트론 스퍼터링 방법에 의해 제조된 위상반전막(24)의 결함 검사 결과를 비교예 2에 나타내었으며, 도 4에 나타난 바와 같이 제 2실시예에 의해 제조된 위상반전막(24)의 파티클이 극히 적게 나타났으며, 특히 라지(Large) 크기 이상의 파티클이 발견되지 않았다. 상기의 결과로부터 크롬(Cr) 화합물의 차광막(22) 및 반사방지막(23) 뿐만 아니라 위상반전막(24)의 경우에도 이온 빔 증착 장치를 사용하는 경우 결함 수준이 개선되는 결과를 얻었다. In addition, the auxiliary ion source generator 4 includes argon (Ar) gas 0 to 30%, nitrogen (N2) gas 30% to 90%, helium (He) gas 0 to 70%, methane (CH4) gas 0 to 20% And power was used from 10 to 50W. At this time, the degree of vacuum was maintained at 5 ㅧ 10-5 Torr. After the phase inversion film 24 was cleaned by the above method, particles were measured using a defect inspection apparatus, and are shown in FIG. 4. For comparison, the defect inspection results of the phase inversion film 24 manufactured by the conventional DC magnetron sputtering method are shown in Comparative Example 2, and as shown in FIG. 4, the phase inversion film 24 manufactured by the second embodiment is shown. ) Very few particles were found, especially no particles larger than Large size. From the above results, the defect level was improved when the ion beam deposition apparatus was used not only for the light shielding film 22 and the antireflection film 23 of the chromium (Cr) compound but also the phase inversion film 24.

그 다음 상기의 실시예 1과 같은 방법으로 차광막(22)과 반사방지막(23)을 적층하고 포토레지스트를 코팅하여 감쇠형 위상반전 블랭크 마스크를 제조하였다. 제 2실시예에 의해 제조된 감쇠형 위상반전 블랭크 마스크를 사용하여 감쇠형 위상반전 포토마스크를 제작하였다. 포토마스크 제조 과정에서 아무런 문제점이 발견되지 않았으며 패턴의 결함 검사 결과 종래의 방법에 의해 제조된 감쇠형 위상반전 블랭크 마스크를 사용하는 경우보다 블랭크 마스크로 인한 결함이 극히 적었다.Then, the light shielding film 22 and the antireflection film 23 were laminated in the same manner as in Example 1, and a photoresist was coated to prepare an attenuated phase inversion blank mask. An attenuated phase inversion photomask was fabricated using the attenuated phase inversion blank mask prepared by the second embodiment. No problem was found in the photomask fabrication process. As a result of defect inspection of the pattern, defects due to the blank mask were extremely smaller than that of the attenuated phase inverted blank mask manufactured by the conventional method.

(실시예 3)(Example 3)

도 5는 본 발명의 제 3실시예에 따른 차광막(22)과 반사방지막(23) 적층 전과 후의 투명기판(21)의 평탄도 변화를 나타낸 것이다.FIG. 5 illustrates a change in the flatness of the transparent substrate 21 before and after lamination of the light shielding film 22 and the anti-reflection film 23 according to the third embodiment of the present invention.

도면을 참조하면, 상기 본 발명의 제 1실시예와 동일한 방법으로 차광막(22)과 반사방지막(23)을 각각 형성하였다. 이 때 상기 도 5에 도시한 바와 같이 보조 이온 발생 장치(4)에 도입되는 아르곤(Ar) 가스와 헬륨(He) 가스의 비율에 따른 평탄도(Flatness) 변화를 측정하기 위하여 그 비율을 조절하였으며, 이에 따라 차광막(22)과 반사방지막(23)의 특성이 변하지 않도록 제 1실시예에 기술한 가스 범위 내에서 질소(N2) 가스, 메탄(CH4) 가스, 이산화탄소(CO2) 가스의 비율 및 압력을 적절히 조절하였다. 평탄도 변화는 먼저 상용화된 평탄도 측정 장치를 사용하여 6025 투명기판(21)의 평탄도를 측정한 다음, 상기의 차광막(22) 및 반사방지막(23)을 각각 적층하였다. Referring to the drawings, the light shielding film 22 and the antireflection film 23 were formed in the same manner as in the first embodiment of the present invention. At this time, as shown in FIG. 5, the ratio was adjusted to measure the change in flatness according to the ratio of argon (Ar) gas and helium (He) gas introduced into the auxiliary ion generating device 4. Accordingly, the ratio and pressure of nitrogen (N 2) gas, methane (CH 4) gas, and carbon dioxide (CO 2) gas within the gas range described in the first embodiment so that the characteristics of the light shielding film 22 and the anti-reflection film 23 do not change. Was adjusted appropriately. For the flatness change, the flatness of the 6025 transparent substrate 21 was measured using a commercially available flatness measuring device, and then the light shielding film 22 and the anti-reflection film 23 were laminated.

그 다음 차광막(22) 및 반사방지막(23)이 각각 적층된 투명기판(21)의 평탄도를 측정하여 투명기판(21)의 평탄도 변화를 계산하였다. Then, the flatness of the transparent substrate 21 on which the light shielding film 22 and the anti-reflection film 23 were laminated was measured, and the change in the flatness of the transparent substrate 21 was calculated.

도 5에서 음의 부호(-)는 적층된 박막에 압축 응력(Compressiv Stress)이 작용하는 것이며 투명기판(21)을 볼록한 모양으로 변화시킨다. 또한 양의 부호(+)는 적층된 박막에 인장 응력(Tensile Stress)이 작용하는 것이며 투명기판(21)을 오목한 모양으로 변화시킨다. 도 5에 도시한 바와 같이 헬륨 가스의 비율이 높을수록 박막에 인장 응력이 작용하는 것을 알 수 있으며, 상기의 결과를 이용하여 제 1실시예와 같이 차광막(22) 및 반사방지막(23)을 적층하고 열처리 및 포토레지스트를 코팅하여 블랭크 마스크를 제조하였다. In FIG. 5, a negative sign (−) indicates that compressive stress is applied to the laminated thin film and changes the transparent substrate 21 into a convex shape. In addition, a positive sign (+) indicates that a tensile stress acts on the laminated thin film and changes the transparent substrate 21 into a concave shape. As shown in FIG. 5, it can be seen that as the ratio of helium gas increases, tensile stress acts on the thin film, and the light shielding film 22 and the anti-reflection film 23 are laminated as in the first embodiment using the above result. And a heat mask and a photoresist were coated to prepare a blank mask.

차광막(22) 및 반사방지막(23) 적층전 평탄도가 0.24㎛의 투명기판(21)을 사용하였으며 제조된 블랭크 마스크의 평탄도를 측정한 결과 평탄도가 0.27㎛로 측정되어 평탄도 변화가 거의 없이 양호하였다. The flatness of the light shielding film 22 and the anti-reflection film 23 was used as a transparent substrate 21 having a flatness of 0.24 μm. The flatness of the manufactured blank mask was measured, and the flatness was measured to be 0.27 μm. It was good without.

상기의 제 3실시예에 의해 제조된 블랭크 마스크는 0.5㎛ 이하의 평탄도를 가지기 때문에 종래의 바이너리 포토마스크 뿐만 아니라 스트롱 타입의 위상반전 포토마스크를 제조하는 데에도 적합한 것으로 판명되었다. 또한 동일한 방법을 사용하여 감쇠형 위상반전 블랭크 마스크를 제조하는 것도 가능하며 0.5㎛ 이하의 평탄도를 가지도록 하는 것이 가능하다. 또한 헬륨(He) 가스가 상기의 차광막(22) 또는 반사방지막(23)에 포함되는지를 분석하기 위하여 AES을 측정하였으나, 헬륨(He) 성분이 검출되지 않았고, 또한 TDS(Thermal Desorption Spectroscopy)분석을 실시하였으나 5 ㅧ 10-9 이상 유의한 수준의 헬륨(He) 성분이 검출되지 않았다. Since the blank mask manufactured by the third embodiment has a flatness of 0.5 µm or less, it has been found to be suitable not only for manufacturing a conventional binary photomask but also for producing a strong type phase inversion photomask. It is also possible to produce an attenuated phase inversion blank mask using the same method and to have a flatness of 0.5 mu m or less. In addition, AES was measured to analyze whether the helium (He) gas is included in the light shielding film 22 or the antireflection film 23, but the helium (He) component was not detected, and TDS (Thermal Desorption Spectroscopy) analysis was performed. However, no significant level of helium (He) was detected above 5 ㅧ 10-9.

상기에서 아르곤(Ar)과 헬륨(He) 가스가 박막의 내부 응력에 영향을 미치는 것이 확인 되었으므로 AFM(Atomic Force Microscope)을 사용하여 박막의 평균 제곱 거칠기(RMS Roughness)를 측정한 결과 0.3 내지 0.7nm로 측정되어 극히 양호한 것으로 나타났다. 상기 제 3실시예의 방법으로 제조된 블랭크 마스크를 사용하여 스트롱 타입의 위상반전 포토마스크를 제조하여 라인 에지 거칠기(Line Edge Roughness)를 측정한 결과 3nm 이하로 측정되어 종래의 방법에 의한 것보다 매우 우수한 결과를 얻었다.Since argon (Ar) and helium (He) gas was confirmed to affect the internal stress of the thin film, the average square roughness (RMS Roughness) of the thin film was measured using AFM (Atomic Force Microscope). It was measured and found to be extremely good. As a result of measuring a line edge roughness by using a blank mask manufactured by the method of the third embodiment, a strong phase reversal photomask was measured and measured to be 3 nm or less, which is much better than that of the conventional method. The result was obtained.

상술한 바와 같이 본 발명의 블랭크 마스크는 다음과 같은 효과를 제공한다. As described above, the blank mask of the present invention provides the following effects.

첫째, 차광막, 반사방지막 및 위상반전막 등의 박막 형성시 결함 발생이 최소화 되어 포토마스크 제조시시의 결함 발생이 매우 적은 바이너리 및 위상반전 블랭크 마스크를 제조할 수 있는 효과가 있다.First, defects are minimized when forming thin films such as light blocking films, antireflection films, and phase inversion films, and thus, binary and phase inverted blank masks having a very small number of defects in photomask manufacturing can be manufactured.

둘째, 박막의 내부 응력을 낮출 수 있기 때문에 투명기판의 평탄도 변화가 최소화된 고급의 블랭크 마스크를 제조할 수 있는 효과가 있다.Second, since the internal stress of the thin film can be lowered, there is an effect of manufacturing a high quality blank mask in which the flatness variation of the transparent substrate is minimized.

셋째, 바이너리 및 위상반전 포토마스크 제조 후에도 기판의 평탄도 변화가 최소화 되고 라인 에지 거칠기가 작은 고급의 포토마스크 제조가 가능한 블랭크 마스크를 제조 할 수 있는 효과가 있다.Third, even after the manufacture of the binary and phase reversal photomasks, there is an effect of minimizing the change in the flatness of the substrate and manufacturing a blank mask capable of manufacturing a high-quality photomask having a small line edge roughness.

본 발명은 상기에 설명되고 도면에 예시된 것에 의해 한정되는 것은 아니며 다음에 기재되는 청구의 범위 내에서 더 많은 변형 및 변용예가 가능한 것임은 물론이다. 예를 들면 상기의 실시 예에서 기술한 바이너리 및 위상반전 블랭크 마스크 이외에도 극자외선(EUV) 리소그래피, X-Ray 리소그래피, 전자빔(E-Beam) 리소그래피용의 블랭크 마스크를 제조하는 데에도 사용 가능하다.It is to be understood that the invention is not limited to that described above and illustrated in the drawings and that many more modifications and variations are possible within the scope of the following claims. For example, in addition to the binary and phase inverted blank masks described in the above embodiments, it can be used to produce blank masks for extreme ultraviolet (EUV) lithography, X-ray lithography, and electron beam (E-Beam) lithography.

Claims (6)

반도체용 포토마스크의 원재료인 블랭크 마스크에 있어서,In the blank mask which is a raw material of a semiconductor photomask, 투명기판이 진공 중에서 가열 또는 산소(O2) 플라즈마(Plasma)에 의해 상기 투명기판 표면의 수분(H2O)을 제거하는 공정과;Removing the water (H 2 O) on the surface of the transparent substrate by heating or vacuum (O 2) plasma in a transparent substrate; 상기 투명기판 위에 불활성 이온 소스 장치와 보조 이온 소스 장치 및 타겟을 포함하는 이온 빔 적층(Ion Beam Deposition) 장치를 사용하여 1층 이상의 박막이 적층되며 상기 보조 이온 소스 장치에는 헬륨(He) 가스가 포함되는 공정과;One or more thin films are stacked on the transparent substrate by using an ion beam deposition device including an inert ion source device, an auxiliary ion source device, and a target, and the auxiliary ion source device includes helium gas. Process; 상기 1층 이상의 박막이 적층된 투명기판을 열처리하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 바이너리 또는 위상반전 블랭크 마스크의 제조방법.And a step of heat-treating the transparent substrate on which the at least one thin film is laminated. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 이온 빔 적층 장치의 압력이 5 ㅧ 10-6 내지 5 ㅧ 10-4 Torr로 유지되는 것을 특징으로 하는 바이너리 또는 위상반전 블랭크 마스크의 제조방법.The pressure of the ion beam stacking device is maintained at 5 × 10 -6 to 5 × 10 -4 Torr. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 이온 빔 증착 장치내의 상기 불활성 이온 발생 장치와 타겟의 중심점이 이루는 각도, 상기 타겟의 중심점과 투명기판의 중심점이 이루는 각도 및 상기 투명기판의 중심점과 보조 이온 발생 장치가 이루는 각도가 40 내지 85도를 이루며;The angle between the center point of the inert ion generating device and the target in the ion beam deposition apparatus, the angle between the center point of the target and the transparent substrate, and the angle between the center point of the transparent substrate and the auxiliary ion generating device is 40 to 85 degrees. Make up; 상기 박막의 두께 균일성이 ㅁ2% 이내에 포함되는 것을 특징으로 하는 바이너리 또는 위상반전 블랭크 마스크의 제조방법.Method for manufacturing a binary or phase inverted blank mask, characterized in that the thickness uniformity of the thin film is included within ㅁ 2%. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 타겟은 코발트(Co), 탄탈륨(Ta), 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 바나듐(V), 팔라듐(Pd), 티타늄(Ti), 니오븀(Nb), 아연(Zn), 하프늄(Hf), 게르마늄(Ge), 알루미늄(Al), 플래티늄(Pt), 망간(Mn), 철(Fe), 실리콘(Si) 니켈(Ni), 카드뮴(Cd), 지르코늄(Zr), 마그네슘(Mg), 리튬(Li), 셀렌(Se), 구리(Cu), 이트륨(Y), 황(S), 인듐(In), 주석(Sn), 인듐 주석 산화물(Indium Tin Oxide : ITO) 을 적어도 1종 이상 포함하는 것을 선택하여 사용하며;The target is cobalt (Co), tantalum (Ta), tungsten (W), molybdenum (Mo), chromium (Cr), vanadium (V), palladium (Pd), titanium (Ti), niobium (Nb), zinc ( Zn), hafnium (Hf), germanium (Ge), aluminum (Al), platinum (Pt), manganese (Mn), iron (Fe), silicon (Si) nickel (Ni), cadmium (Cd), zirconium (Zr ), Magnesium (Mg), lithium (Li), selenium (Se), copper (Cu), yttrium (Y), sulfur (S), indium (In), tin (Sn), indium tin oxide: And at least one containing at least one ITO); 상기 불활성 이온 발생 장치에 도입되는 가스는 불활성 가스로서 헬륨(He), 아르곤(Ar), 네온(Ne), 크립톤(Kr) 및 크세논(Xe) 가스 중 1종 또는 2종 이상을 홉합하여 사용하며;The gas introduced into the inert ion generating device is an inert gas used by combining one or two or more of helium (He), argon (Ar), neon (Ne), krypton (Kr), and xenon (Xe) gas. ; 상기 보조 이온 발생 장치에 도입되는 반응성 가스는 산소(O2), 질소(N2), 일산화탄소(CO), 이산화탄소(CO2), 아산화질소(N2O), 산화질소(NO), 이산화질소(NO2), 암모니아(NH3), 메탄(CH4), 불소(F2) 중 1종 이상을 상기 헬륨(He) 가스 와 함께 사용하며;Reactive gases introduced into the auxiliary ion generator include oxygen (O 2), nitrogen (N 2), carbon monoxide (CO), carbon dioxide (CO 2), nitrous oxide (N 2 O), nitrogen oxides (NO), nitrogen dioxide (NO 2), and ammonia ( At least one of NH3), methane (CH4) and fluorine (F2) is used with the helium (He) gas; 상기 박막중에 상기 타겟 원소 및 산소(O), 질소(N), 탄소(C), 불소(F) 성분을 1종 이상 포함시키고 헬륨(He) 성분은 1% 이상 포함시키지 않는 것을 특징으로 하는 바이너리 또는 위상반전 블랭크 마스크의 제조방법.Binary characterized by including at least one of the target element and oxygen (O), nitrogen (N), carbon (C), fluorine (F) components in the thin film and helium (He) components 1% or more Or a method of manufacturing a phase inversion blank mask. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 박막이 적층된 투명기판을 아르곤(Ar), 산소(O2), 질소(N2), 일산화탄소(CO), 이산화탄소(CO2), 아산화질소(N2O), 산화질소(NO), 이산화질소(NO2), 암모니아(NH3), 메탄(CH4), 불소(F2) 가스 중 1종 이상의 가스를 사용하거나 또는 사용하지 않으며;Argon (Ar), oxygen (O2), nitrogen (N2), carbon monoxide (CO), carbon dioxide (CO2), nitrous oxide (N2O), nitrogen oxides (NO), nitrogen dioxide (NO2), Use one or more of ammonia (NH 3), methane (CH 4), and fluorine (F 2) gases; 핫플레이트(Hot Plate), 적외선 조사, 자외선 조사방법 중 1종 이상을 선택하여 사용하며;One or more of hot plate, infrared irradiation, and ultraviolet irradiation methods are selected and used; 진공 또는 대기압의 압력에서 80 내지 250℃의 온도 범위에서 0 내지 120분간 열처리하여 제조되는 것을 특징으로 하는 바이너리 또는 위상반전 블랭크 마스크의 제조방법.Method of manufacturing a binary or phase inverted blank mask, characterized in that the heat-treated for 0 to 120 minutes in a temperature range of 80 to 250 ℃ at a vacuum or atmospheric pressure. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 제조방법에 의하여 제조되는 것을 특징으로 하는 블랭크 마스크. It is manufactured by the manufacturing method in any one of Claims 1-5, The blank mask characterized by the above-mentioned.
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