KR20080089259A - 마스크 블랭크 및 포토마스크 - Google Patents

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KR20080089259A
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Abstract

본 발명에 의하면, 플랫 패널 디스플레이 디바이스를 제조하기 위한 마스크 블랭크로서, 기판과, 상기 기판 위에 형성된 크롬을 함유하는 재료로 이루어지는 반투광성막과, 상기 반투광성막 위에 형성된 탄탈을 함유하는 재료, 또는 금속 실리사이드를 함유하는 재료로 이루어지는 차광성막을 구비하는 마스크 블랭크가 제공된다.
반투광성막, 차광성막, 그레이톤부, 투광성 기판, 분광 투과율

Description

마스크 블랭크 및 포토마스크{MASK BLANK AND PHOTOMASK}
본 발명은, 포토마스크 블랭크 및 포토마스크에 관한 것으로, 특히 플랫 패널 디스플레이 디바이스를 제조하기 위한 포토마스크 블랭크 및 이 포토마스크 블랭크를 이용하여 제조된 포토마스크 등에 관한 것이다.
근년, 플랫 패널 디스플레이(이하, FPD라고 약칭함) 디바이스를 제조하기 위한 대형 FPD용 포토마스크의 분야에서, 반투광성 영역(소위 그레이톤부)을 갖는 그레이톤 마스크를 이용하여 마스크 매수를 삭감하는 시도가 이루어지고 있다(월간 FPD Intelligence, p.31-35, 1999년 5월(비특허 문헌 1) 참조).
여기서, 그레이톤 마스크는, 도 1의 (A)에 도시한 바와 같이, 투명 기판 위에, 차광부(1)와, 투광부(2)와, 반투광성 영역인 그레이톤부(3)를 갖는다. 그레이톤부(3)는, 예를 들면 그레이톤 마스크용 반투광성막(하프 투광성막)(3a)을 형성한 영역으로서, 노광광의 투과량을 조정하는 기능을 갖는다. 그레이톤부(3)는, 그 영역을 투과하는 노광광의 투과량을 저감하고 이 영역에 의한 노광광의 조사량을 저감하여, 이러한 영역에 대응하는 포토레지스트의 현상 후의 저감된 막 두께를 원하는 값으로 제어하는 것을 목적으로 하여 형성된다.
대형 그레이톤 마스크를, 미러 프로젝션 방식이나, 렌즈를 사용한 렌즈 프로젝션 방식의 대형 노광 장치에 탑재하여 사용하는 경우, 그레이톤부(3)를 통과한 노광광은 전체적으로 노광량이 부족하게 되므로, 이 그레이톤부(3)를 통하여 노광한 포지티브형 포토레지스트는 막 두께가 얇아질 뿐이며 기판 위에 남는다. 즉, 도 1의 (B)에 도시한 바와 같이, 레지스트는 노광량의 차이에 의해 통상의 차광부(1)에 대응하는 부분(1')과 그레이톤부(3)에 대응하는 부분(3')에서 현상액에 대한 용해성에 차가 생긴다. 이 때문에, 현상 후의 레지스트 형상은, 통상의 차광부(1)에 대응하는 부분(1')이 예를 들면 약 1㎛, 그레이톤부(3)에 대응하는 부분(3')이 예를 들면 약 0.4∼0.5㎛, 투광부(2)에 대응하는 부분은 레지스트가 없는 부분(2')으로 된다. 그리고, 레지스트가 없는 부분(2')에서 피가공 기판의 제1 에칭을 행하고, 다음에 그레이톤부(3)에 대응하는 부분(3')의 얇은 레지스트를 애싱 등에 의해 제거하고 이 부분에서 제2 에칭을 행한다. 이에 의해, 1매의 마스크로 종래의 마스크 2매분의 공정을 행하여, 마스크 매수를 삭감한다.
그런데, 마이크로프로세서, 반도체 메모리, 시스템 LSI 등의 반도체 디바이스를 제조하기 위한 LSI용 마스크는, 최대라도 6인치각 정도로 상대적으로 소형으로서, 스테퍼(샷-스텝 노광) 방식에 의한 축소 투영 노광 장치에 탑재되어 사용되는 경우가 많다. 이러한 LSI용 마스크에서는 피전사 기판으로서 실리콘 웨이퍼를 사용하고, 최종 형태로서 다수의 칩으로 절단되어 사용된다. 이러한 LSI용 마스크에서는 노광 파장으로 결정되는 해상 한계를 타파하기 위해, 노광 파장의 단파장화가 도모되고 있다.
여기서, LSI용 마스크에서는 렌즈계에 의한 색 수차 배제 및 그에 의한 해상성 향상의 관점에서, 단색의 노광광이 사용된다. 이 LSI용 마스크에 대한 단색의 노광 파장의 단파장화는, 초고압 수은등의 g선(파장 436㎚), i선(파장 365㎚), KrF 엑시머 레이저(파장 248㎚), ArF 엑시머 레이저(파장 193㎚)로 진행되어 가고 있다.
또한, LSI용 마스크를 제조하기 위한 소형 마스크 블랭크에서는, 높은 에칭 정밀도가 필요하기 때문에, 드라이 에칭에 의해 마스크 블랭크 위에 형성된 박막의 패터닝이 실시된다.
이에 대해, FPD(플랫 패널 디스플레이)용 대형 마스크를, 미러 프로젝션(스캐닝 노광 방식에 의한, 등배 투영 노광) 방식의 노광 장치에 탑재하여 사용하는 경우에는,
(1) 반사 광학계에서만 마스크를 통한 노광이 행해지므로, LSI용 마스크와 같은 렌즈계의 개재에 기초하여 생기는 색 수차는 문제로 되지 않고,
(2) 현상에서는 다색파 노광의 영향(투과광이나 반사광에 기초하는 간섭이나, 색 수차의 영향 등)을 검토하는 것보다도, 단색파 노광에 비해 큰 노광광 강도를 확보한 쪽이 종합적인 생산면에서 유리하다고 하는 이유로부터 초고압 수은등의 i선∼g선의 넓은 파장 대역을 이용하여 다색파 노광을 실시하고 있다. FPD용 대형 마스크를 렌즈 방식의 대형 노광 장치에 탑재하여 사용하는 경우에도, 상기 (2)의 이유 등으로부터, 초고압 수은등의 i선∼g선의 넓은 파장 대역을 이용하여 다색파 노광을 실시하고 있다.
또한, FPD용 대형 마스크를 제조하기 위한 대형 마스크 블랭크에서는, LSI용 마스크와 같이 높은 에칭 정밀도를 중시하는 것보다도, 오히려 코스트면 및 스루풋을 중시하는 경우에는, 에칭액을 이용한 웨트 에칭에 의해 마스크 블랭크 위에 형성된 박막의 패터닝이 실시된다. 또한, FPD용 대형 마스크의 경우, 마스크 패턴 형성 시에 드라이 에칭을 행하고자 하면, 드라이 에칭 장치가 매우 대규모로 되어, 매우 고가의 장치를 도입해야만 한다. 또한, FPD용 대형 마스크에서의 웨트 프로세스(웨트 에칭)에 적합한 마스크 블랭크 및 포토마스크에 관해서는, 그다지 연구되어 있지 않다.
FPD용의 대형 마스크 블랭크 및 대형 포토마스크로서, 차광성막의 아래에 반투광성막이 형성된 반투광성막 하부 배치 타입(반투광성막 선장착 타입)의 그레이톤 마스크 블랭크 및 포토마스크가 제안되어 있다.
이 반투광성막 하부 배치 타입의 그레이톤 마스크 블랭크 및 포토마스크에서, 반투광성막의 재료로서, 몰리브덴 실리사이드의 산화막이나 몰리브덴 실리사이드의 산질화막, 차광성막의 재료로서, 크롬(Cr)막이 제안되어 있다(한국 특허 공개 제2006-62200호(특허 문헌 1) 참조).
상기의 기판과, 반투광성막(몰리브덴 실리사이드의 산화막)과, 차광성막(Cr막)의 막 구성으로 이루어지는 포토마스크 블랭크는 몰리브덴 실리사이드계의 반투광성막은 크롬의 에칭액에 대해 내성이 높기(거의 에칭되지 않기) 때문에, 차광성 막인 Cr막을 웨트 에칭하는 프로세스를 채용하는 경우 유리하다.
또한, 상술한 몰리브덴 실리사이드막으로 이루어지는 반투광성막도 또한, 불소계 가스의 드라이 에천트나, 에칭액에 의해 에칭할 수 있는 것이 알려져 있다. 그러나, 투명 기판 위에 형성된 몰리브덴 실리사이드의 산화막이나 몰리브덴 실리사이드의 산질화막을, 상술한 에천트에 의해 에칭하여 패터닝할 때에, 투명 기판인 합성 석영 글래스나 소다 라임 글래스 기판 표면에 침식에 의한 데미지가 발생하여, 기판 표면의 표면 거칠기가 거칠어지거나, 투과율이 저하되거나 하는 문제가 있는 것을 알 수 있었다(과제 1).
또한, 기판이 소다 라임 글래스 등의 기판인 경우, 이 문제 외에 기판 표면에 백탁이 생겨 투과율이 더 저하되는 문제가 있는 것을 알 수 있었다(과제 1).
이와 같은 문제는 금후의 FPD용 대형 마스크 블랭크 및 마스크의 고품질화의 장해로 되는 것을 알 수 있었다.
상술한 바와 같이, FPD용 대형 마스크는 초고압 수은등의 i선∼g선의 넓은 파장 대역을 이용하여 다색파 노광된다.
여기서, 노광광원인 초고압 수은등으로부터 방사되는 i선, h선, g선의 노광광 강도(상대 강도)는 거의 동등하고(도 3 참조), 따라서 상대 강도적으로는 i선, h선, g선은 모두 동등하게 중요시할 필요가 있다. 또한, 그레이톤 마스크용의 반투광성막에서는, i선∼g선에 걸치는 파장 대역에서 파장 변화에 대한 투과율 변화가 작은 것이 요구되고 있다(과제 2). 즉, 그레이톤 마스크용의 반투광성막에서는, 종축을 반투과율 T로 하고, 횡축을 파장 λ의 분광 투과율로 하는 특성 곡선 은, i선∼g선에 걸치는 파장 대역에서 플랫한 분광 특성을 갖는 것(즉 횡축에 대한 기울기가 작은 것)이 요구되고 있다(과제 2). 이 이유는, 예를 들면 초고압 수은등에서는, i선, h선, g선의 광 강도의 경시 변화가 발생하여, i선, h선, g선의 광 강도의 비율이 변화되지만, 이와 같은 변화에 대해, 반투광성막이 i선∼g선에 걸치는 파장 대역에서 플랫한 분광 특성을 갖고 있으면, 유리(예를 들면 일정한 투과율을 유지 가능)하다고 생각되고 있기 때문이다.
상기의 과제 2에 대해, 반투광성막의 재료로서 종래 제안되어 있는 몰리브덴 실리사이드의 산화막이나 몰리브덴 실리사이드의 산질화막은, 개선의 여지가 있는 것을 알 수 있었다.
또한, 본 발명자들은, 상기 과제에 대해, 몰리브덴 실리사이드계의 반투광성막에 대신에, 탄탈계의 반투광성막을 이용하는 것을 검토하였다. 그러나, 이 경우, 다른 과제 3이 발생하는 것을 알 수 있었다. 예를 들면, 일본 특허 공개 제2002-196473호 공보(특허 문헌 2)에 기재된, 투광성 기판과, 반투광성막(TaSi, TaO, TaN)과, 차광성막(Cr)의 막 구성으로 이루어지는 포토마스크 블랭크로부터, 포토마스크를 드라이 에칭으로 제작할 때에, 특허 문헌 2의 실시예에 기재된 바와 같이, 탄탈계의 반투광성막과 Cr막 사이에 SiO2와 같은 에칭 스토퍼층을 필요로 하고 있어, 막의 구성이 복잡하게 된다고 하는 다른 과제 3이 발생하게 된다. 또한, 상기 포토마스크 블랭크로부터, 포토마스크를 웨트 에칭으로 제작하는 경우에서도, 탄탈계의 반투광성막과 Cr막 사이에 SiO2와 같은 에칭 스토퍼층이 필요한 것을 알 어, 막의 구성이 복잡하게 된다고 하는 다른 과제 3이 발생하는 것을 알 수 있었다. 또한, 에칭 스토퍼층이 필요로 되는 것은, Cr막을 드라이 또는 웨트 에칭할 때에, 탄탈계의 반투광성막의 표면에 데미지가 주어져, 반투광성막의 투과율이 변화되는 것을 회피하기 위해서이다.
본 발명은, FPD용 대형 마스크 블랭크 및 대형 포토마스크에 특유의 상술한 과제 1 및 과제 2를 동시에 해결할 수 있는 마스크 블랭크 및 포토마스크를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해 예의 개발을 행한 결과, 기판과, 크롬을 함유하는 재료로 이루어지는 반투광성막과, 탄탈을 함유하는 재료로 이루어지는 차광성막, 혹은 금속 실리사이드를 함유하는 재료로 이루어지는 차광성막의 막 구성으로 함으로써, FPD용 대형 마스크 블랭크 및 대형 포토마스크에 특유의 상술한 과제 1 및 과제 2를 동시에 해결할 수 있는 마스크 블랭크 및 포토마스크를 제공할 수 있는 것을 발견하였다.
본 발명은, 이하의 구성을 갖는다.
<구성 1>
FPD 디바이스를 제조하기 위한 마스크 블랭크로서,
기판과,
상기 기판 위에 형성된 크롬을 함유하는 재료로 이루어지는 반투광성막과,
상기 반투광성막 위에 형성된 탄탈을 함유하는 재료로 이루어지는 차광성막
을 구비하는 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크.
<구성 2>
FPD 디바이스를 제조하기 위한 마스크 블랭크로서,
기판과,
상기 기판 위에 형성된 크롬을 함유하는 재료로 이루어지는 반투광성막과,
상기 반투광성막 위에 형성된 금속 실리사이드를 함유하는 재료로 이루어지는 차광성막
을 구비하는 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크.
<구성 3>
상기 크롬을 함유하는 재료로 이루어지는 반투광성막은, 크롬으로 이루어지는 재료, 크롬을 함유하는 재료, 또는 크롬과 질소를 함유하는 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 구성 1 또는 2에 기재된 마스크 블랭크.
<구성 4>
상기 크롬과 질소를 함유하는 재료로 이루어지는 반투광성막은, i선∼g선에 걸치는 파장 대역에서 파장 변화에 대한 투과율 변화가 5％ 미만의 범위 내로 되도록, 크롬에 질소를 함유시킨 막인 것을 특징으로 하는 구성 3에 기재된 마스크 블랭크.
<구성 5>
상기 탄탈을 함유하는 재료로 이루어지는 차광성막은, 탄탈로 이루어지는 재료, 탄탈을 함유하는 재료, 탄탈과 질소를 함유하는 재료, 탄탈과 산소를 함유하는 재료, 탄탈과 규소를 함유하는 재료로부터 선택되는 어느 하나의 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 구성 1, 3, 4 중 어느 하나에 기재된 마스크 블랭크.
<구성 6>
구성 1 내지 5 중 어느 하나에 기재된 마스크 블랭크를 이용하여 제조된 것을 특징으로 하는 FPD 디바이스를 제조하기 위한 포토마스크.
상기 구성의 본 발명에 의하면, FPD용 대형 마스크 블랭크에 특유의 상술한 과제 1 및 과제 2를 동시에 해결할 수 있는 마스크 블랭크를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, FPD용 대형 포토마스크에 특유의 상술한 과제 1 및 과제 2를 동시에 해결할 수 있는 FPD 디바이스를 제조하기 위한 포토마스크를 제공할 수 있다.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명에 따른 FPD 디바이스를 제조하기 위한 마스크 블랭크 및 마스크는,
FPD 디바이스를 제조하기 위한 마스크 블랭크로서,
기판과,
상기 기판 위에 형성된 크롬을 함유하는 재료로 이루어지는 반투광성막과,
상기 반투광성막 위에 형성된 탄탈을 함유하는 재료로 이루어지는 차광성막
을 구비하는 것을 특징으로 한다(구성 1).
상기 구성 1에 따른 발명에 의하면, 크롬을 함유하는 재료로 이루어지는 반투광성막을 패터닝할 때에 에칭액으로서 사용되는 질산 제2 세륨암모늄과 과염소산 의 수용액은, 글래스 기판에 대해 에칭 작용을 갖고 있지 않으므로, 반투광성막을 웨트 에칭할 때에 글래스 기판 표면에 데미지를 주지 않고, 따라서 상기 과제 1을 해결할 수 있다.
또한, 상기 구성 1에 따른 발명에 의하면, 상기 과제 1의 해결과 동시에, 크롬을 함유하는 재료로 이루어지는 반투광성막은, 몰리브덴 실리사이드의 산화물로 이루어지는 반투광성막에 비해, i선∼g선에 걸치는 파장 대역에서 파장 변화에 대한 투과율 변화가 작으므로(i선∼g선에 걸치는 파장 대역에서 플랫한 분광 특성을 갖고 있음), 상기 과제 2를 달성할 수 있다.
상기 구성 1에 따른 발명에서, 상기 차광성막은 웨트 에칭 또는 드라이 에칭에 의해 패터닝될 막인 것이 바람직하다. 또한, 상기 구성 1에 따른 발명에서, 상기 반투광성막은 웨트 에칭에 의해 패터닝될 막인 것이 바람직하다.
또한, 크롬을 함유하는 재료로 이루어지는 반투광성막을 크롬의 에칭액으로 웨트 에칭할 때에, 상층의 탄탈계의 차광성막의 표면에 데미지가 주어져, 차광성막의 광학 농도가 변화되는 경우가 있지만, 차광성막에서는 막 두께가 다소 변화되어도 충분한 광학 농도가 얻어지는 막 두께로 설정되어 있으므로, 차광 성능에 영향은 없다.
본 발명에서, 크롬을 함유하는 재료로 이루어지는 반투광성막은, 크롬으로 이루어지는 재료, 크롬을 함유하는 재료, 또는 크롬과 질소를 함유하는 재료로 이루어지는 것이 바람직하다(구성 3).
본 발명에서, 크롬을 함유하는 재료로 이루어지는 반투광성막은, 크롬 산화 막(예를 들면 CrO막 등)이면, 막 내에 O를 함유하기 때문에(막 내의 O가 많기 때문에), i선∼g선에 걸치는 파장 대역에서 파장 변화에 대한 투과율 변화가 크다(i선∼g선에 걸치는 파장 대역에서 플랫한 분광 특성을 갖고 있지 않다). 구체적으로는 크롬 산화막에 의한 반투광성막은 몰리브덴 실리사이드의 산화물이나 몰리브덴 실리사이드의 산질화물로 이루어지는 반투광성막이나, 막 내에 산소를 실질적으로 함유하지 않는 크롬계의 반투광성막에 비해, i선∼g선에 걸치는 파장 대역에서 파장 변화에 대한 투과율 변화가 크므로, 바람직하지 않다. 따라서, 본 발명에서, 크롬을 함유하는 재료로 이루어지는 반투광성막은 막 내에 산소를 실질적으로 함유하지 않는 크롬계의 반투광성막인 것이 바람직하다.
본 발명에서, 크롬을 함유하는 재료로 이루어지는 반투광성막은, Cr막이면, 소정의 투과율을 얻기 위한 막 두께가 상대적으로 얇아지고, 얇은 막 두께의 Cr막은 제작이 어려워지는 한편, CrN막이면, 소정의 투과율을 얻기 위한 막 두께가 상대적으로 두꺼워져, 제작하기 쉽다고 하는 관점에서 크롬과 질소를 함유하는 재료(CrN)로 이루어지는 것이 바람직하다.
본 발명에서, 크롬을 함유하는 재료로 이루어지는 반투광성막은, 크롬과 질소를 함유하는 재료로 이루어지는 막인 경우(예를 들면 CrN, CrON), 웨트 에칭 레이트가 Cr막에 비해 커지므로 바람직하다. 또한, CrON막에 비해, CrN막에서는 막 내에 O를 함유하지 않기 때문에, 웨트 에칭 레이트가 커지므로, 바람직하다. 크롬을 함유하는 재료로 이루어지는 반투광성막의 웨트 에칭 레이트가 큰 것이 바람직한 이유는, 첫째로 반투광성막의 에칭 레이트가 빨라 에칭 시간이 짧기 때문에, 반 투광성막을 크롬의 에칭액에 의해 웨트 에칭할 때에, 상층의 탄탈계의 차광성막의 표면에 주는 데미지(표면 거칠어짐 등)를 극력 저감할 수 있으므로 바람직하기 때문이다. 둘째로, FPD용 대형 마스크 블랭크에서는 반투광성막의 웨트 에칭 시간이 길어지면, 반투광성막 패턴의 단면 형상이 악화되고, 즉 형상 제어성이 악화되어, 결과적으로 CD 정밀도가 악화되는 원인으로 되기 때문이다.
본 발명에서, 크롬을 함유하는 재료로 이루어지는 반투광성막의 막 두께는, 필요한 반투광성막의 투과율(예를 들면 20∼60％)에 의해 설정된다. 막 두께에 관해서는, 투과율과 조성에 의해 변화되어 가지만, 반투광성막을 CrN막으로 한 경우, 2~40㎚ 정도가 바람직하고, 3~30㎚이면 더 바람직하다.
본 발명에서, 크롬으로 이루어지는 재료로서는, 크롬 단체(Cr)를 들 수 있다. 또한, 크롬을 함유하는 재료로서는, 크롬(Cr)에 탄소(C), 수소(H), 헬륨(He) 등의 원소를 하나 이상 함유하는 재료를 들 수 있다. 크롬과 질소를 함유하는 재료로서는, 크롬(Cr)에 질소(N)를 단독으로 함유하는 양태(CrN) 외에, 크롬(Cr)과 질소(N) 외에, 탄소(C), 산소(O), 수소(H), 헬륨(He) 등의 원소를 하나 이상 함유하는 양태를 들 수 있다. 이들 재료는, 산소를 실질적으로 함유하지 않는 재료인 것이 상술한 이유로부터 바람직하다.
본 발명에서, 크롬을 함유하는 재료로 이루어지는 반투광성막의 패터닝은, 상술한 바와 같이 코스트면 및 스루풋을 중시하는 관점에서, 웨트 에칭에 의해 행하는 것이 바람직하다.
본 발명에서, 크롬을 함유하는 재료로 이루어지는 반투광성막의 에칭액으로 서는, 질산 제2 세륨암모늄과 과염소산을 함유하는 에칭액을 들 수 있다.
본 발명에서는, 상기 크롬과 질소를 함유하는 재료로 이루어지는 반투광성막은, i선∼g선에 걸치는 파장 대역에서 파장 변화에 대한 투과율 변화가 5％ 미만의 범위 내로 되도록, 크롬에 질소를 함유시킨 막인 것이 바람직하다(구성 4).
이는, 반투광성막이 i선∼g선에 걸치는 파장 대역에서 보다 플랫한 분광 특성을 갖고 있는 것이 바람직하기 때문이다.
질소의 함유량은, i선∼g선에 걸치는 파장 대역에서 파장 변화에 대한 투과율 변화가, 3％ 이하로 되는 함유량이 바람직하고, 1.5％ 이하, 나아가서는 1.0％ 이하로 되는 함유량이 더 바람직하다.
상기 구성 1에 따른 발명에서, 탄탈을 함유하는 재료로 이루어지는 차광성막은, 탄탈로 이루어지는 재료, 탄탈을 함유하는 재료, 탄탈과 질소를 함유하는 재료, 탄탈과 산소를 함유하는 재료, 탄탈과 규소를 함유하는 재료로부터 선택되는 어느 하나의 재료로 이루어지는 것이 바람직하다(구성 5).
구체적으로는, 탄탈 단체(Ta), 탄탈 질화물(TaN), 탄탈 산화물(TaO), 탄탈 산질화물(TaNO), 탄탈과 규소를 함유하는 재료(TaSi, TaSiN, TaSiO, TaSiON 등), 탄탈과 규소와 붕소를 함유하는 재료(TaSiB, TaSiBN, TaSiBO, TaSiBON 등), 탄탈과 붕소를 함유하는 재료(TaB, TaBN, TaBO, TaBON 등), 탄탈과 게르마늄을 함유하는 재료(TaGe, TaGeN, TaGeO, TaGeON 등), 탄탈과 게르마늄과 규소를 함유하는 재료(TaGeSiB, TaGeSiBN, TaGeSiBO, TaGeSiBON 등) 등을 들 수 있다. 차광막의 막 두께에 관해서는, 투과율과 조성(Ta의 함유 비율)에 의해서도 변화되어 가지만, 70~150㎚ 정도가 바람직하고, 80~120㎚이면 더 바람직하다.
상기 구성 1에 따른 발명에서, 탄탈을 함유하는 재료로 이루어지는 차광성막의 패터닝은, 웨트 에칭 또는 드라이 에칭에 의해 행할 수 있지만, 상술한 바와 같이 코스트면 및 스루풋을 중시하는 관점에서는 웨트 에칭에 의해 행하는 것이 바람직하다.
본 발명에서, 탄탈을 함유하는 재료로 이루어지는 차광성막의 에칭액으로서는, 수산화나트륨, 불산 등을 들 수 있다.
본 발명에서, 탄탈을 함유하는 재료로 이루어지는 차광성막의 드라이 에칭 가스로 하여는, 염소계 가스나 불소계 가스를 들 수 있다.
상기 구성 1에 따른 발명에서, 탄탈을 함유하는 재료로 이루어지는 차광성막은, 노광광에 대한 충분한 광학 농도를 갖도록, 그 조성이나 막 두께 등이 설정된다.
본 발명에 따른 FPD 디바이스를 제조하기 위한 마스크 블랭크 및 마스크는,
FPD 디바이스를 제조하기 위한 마스크 블랭크로서,
기판과,
상기 기판 위에 형성된 크롬을 함유하는 재료로 이루어지는 반투광성막과,
상기 반투광성막 위에 형성된 금속 실리사이드를 함유하는 재료로 이루어지는 차광성
막을 구비하는 것을 특징으로 한다(구성 2).
상기 구성 2에 따른 발명에 의하면, 크롬을 함유하는 재료로 이루어지는 반 투광성막을 패터닝할 때에 에칭액으로서 사용되는 질산 제2 세륨암모늄과 과염소산의 수용액은, 글래스 기판에 대해 에칭 작용을 갖고 있지 않으므로, 반투광성막을 웨트 에칭할 때에 글래스 기판 표면에 데미지를 주지 않고, 따라서 상기 과제 1을 해결할 수 있다.
또한, 상기 구성 2에 따른 발명에 의하면, 상기 과제 1의 해결과 동시에, 크롬을 함유하는 재료로 이루어지는 반투광성막은, 몰리브덴 실리사이드로 이루어지는 반투광성막에 비해, i선∼g선에 걸치는 파장 대역에서 파장 변화에 대한 투과율 변화가 작으므로(i선∼g선에 걸치는 파장 대역에서 플랫한 분광 특성을 갖고 있음), 상기 과제 2를 달성할 수 있다.
상기 구성 2에 따른 발명에서, 금속 실리사이드를 함유하는 재료로 이루어지는 차광성막은, 웨트 에칭에 의해 고정밀도의 패턴을 형성할 수 있는 이점이 있다. 또한, 금속 실리사이드를 함유하는 재료로 이루어지는 차광성막을 웨트 에칭할 때, 하층의 크롬을 함유하는 재료로 이루어지는 반투광성막은, 금속 실리사이드를 함유하는 재료의 에칭액에 대해, 충분한 내성을 갖기 때문에, 데미지를 받기 어렵다. 이들 때문에, 상기 구성 2에 따른 발명은 웨트 프로세스에 적합하다.
상기 구성 2에 따른 발명에서, 상기 차광성막은 웨트 에칭에 의해 패터닝될 막인 것이 바람직하다. 또한, 상기 구성 2에 따른 발명에서, 상기 반투광성막은 웨트 에칭에 의해 패터닝될 막인 것이 바람직하다.
상기 구성 2에 따른 발명에서, 금속 실리사이드를 함유하는 재료로 이루어지는 차광성막을 구성하는 금속으로서는 몰리브덴(Mo), 니켈(Ni), 텅스텐(W), 지르코 늄(Zr), 티탄(Ti), 탄탈(Ta)이나, 이들 원소를 함유하는 합금, 또는 상기 원소나 상기 합금을 함유하는 재료 등을 들 수 있다.
구체적으로는, 예를 들면 금속 M 및 실리콘(MSi, 단 M은 Mo, Ni, W, Zr, Ti, Ta 등의 천이 금속), 산화 질화된 금속 및 실리콘(MSiON), 산화 탄화된 금속 및 실리콘(MSiCO), 산화 질화 탄화된 금속 및 실리콘(MSiCON), 산화된 금속 및 실리콘(MSiO), 질화된 금속 및 실리콘(MSiN) 등을 들 수 있다.
상기 구성 2에 따른 발명에서, 금속 실리사이드를 함유하는 재료로 이루어지는 차광성막은, 노광광에 대한 충분한 광학 농도를 갖도록, 그 조성이나 막 두께 등이 설정된다.
상기 금속 실리사이드를 함유하는 재료로 이루어지는 차광성막의 패터닝은 불화수소산, 규불화수소산, 불화수소암모늄으로부터 선택되는 적어도 하나의 불소화합물과, 과산화수소, 질산, 황산으로부터 선택되는 적어도 하나의 산화제를 함유하는 에칭액을 이용한 웨트 에칭에 의해 행할 수 있다.
상기 구성 2에 따른 발명에서, 금속 실리사이드를 함유하는 재료로 이루어지는 차광성막은, 레지스트액에 대한 습윤성을 높이기 위해, 적층막으로 할 수 있다. 예를 들면, 몰리브덴 실리사이드(MoSi), 탄탈 실리사이드(TaSi), 티탄 실리사이드(TiSi), 텅스텐 실리사이드(WSi) 등의 금속과 규소를 함유하는 금속 실리사이드계의 차광성막과, 상기 차광성막 위에 형성된, 산화된 몰리브덴 실리사이드막(MoSi0), 산질화된 몰리브덴 실리사이드막(MoSiON), 산화된 탄탈 실리사이드막(TaSiO), 산질화된 탄탈 실리사이드막(TaSiON), 산화된 티탄 실리사이드 막(TiSiO), 산질화된 티탄 실리사이드막(TiSiON), 산화된 텅스텐 실리사이드막(WSiO), 산질화된 텅스텐 실리사이드막(WSiON) 등의 산화 또는 산질화된 금속 실리사이드계의 상층막과의 적층막으로 할 수 있다. 상층막의 막 두께는, 예를 들면 50∼300옹스트롬, 보다 바람직하게는 100∼300옹스트롬, 더 바람직하게는 150∼300옹스트롬이다. 상층막은, 반사 방지 기능을 갖는 막이어도 된다.
상기 구성 2에 따른 발명에서, 크롬을 함유하는 재료로 이루어지는 반투광성막에 관해서는, 상기 구성 1에 따른 발명과 마찬가지이다.
본 발명에서, 기판으로서는 합성 석영, 소다 라임 글래스, 무알카리 글래스 등의 노광광에 대해 투광성이 있는 기판을 들 수 있다.
본 발명에서, 초고압 수은등으로서는, 예를 들면 도 3에 도시한 특성을 갖는 것이 예시되지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
본 발명에서, FPD 디바이스를 제조하기 위한 마스크 블랭크 및 마스크로서는, LCD(액정 디스플레이), 플라즈마 디스플레이, 유기 EL(일렉트로루미네센스) 디스플레이 등의 FPD 디바이스를 제조하기 위한 마스크 블랭크 및 마스크를 들 수 있다.
여기서, LCD 제조용 마스크에는 LCD의 제조에 필요한 모든 마스크가 포함되고, 예를 들면 TFT(박막 트랜지스터), 특히 TFT 채널부나 컨택트홀부, 저온 폴리실리콘 TFT, 컬러 필터, 반사판(블랙 매트릭스) 등을 형성하기 위한 마스크가 포함된다. 다른 표시 디바이스 제조용 마스크에는 유기 EL(일렉트로루미네센스) 디스플레이, 플라즈마 디스플레이 등의 제조에 필요한 모든 마스크가 포함된다.
본 발명에 따른 FPD 디바이스를 제조하기 위한 포토마스크는, 상기 본 발명에 따른 FPD 디바이스를 제조하기 위한 마스크 블랭크를 이용하여 제조된 것을 특징으로 한다(구성 6).
예를 들면, 마스크 블랭크 위에 형성된 차광성막의 패터닝을 웨트 에칭 또는 드라이 에칭에 의해 행하고, 반투광성막의 패터닝을 웨트 에칭에 의해 행하여, 차광성막 패턴 및 반투광성막 패턴을 형성하여 제조된다.
이하에, 반투광성막 하부 배치 타입의 FPD용 대형 마스크 블랭크를 이용하여, 반투광성막 하부 배치 타입의 그레이톤 마스크를 제조하는 제조 공정의 일례를, 도 2를 이용하여 설명한다.
우선, 투광성 기판(16)의 표면에 반투광성막(17), 차광성막(18)을 순차적으로 성막하는 공정을 실시하여 마스크 블랭크(20)를 형성하고, 준비한다(도 2의 (A)).
여기서, 반투광성막(17)은, 예를 들면 금속 Cr로 이루어지는 스퍼터 타겟을 이용하여, 아르곤 가스를 이용한 스퍼터링법, 혹은 질소, 산소, 메탄, 이산화탄소, 일산화질소 가스, 탄산 가스, 탄화수소계 가스, 또는 이들의 혼합 가스 등의 반응성 가스를 이용한 반응성 스퍼터링법에 의해 형성할 수 있다. 그 막 두께는, 필요한 반투광성막의 투과율(예를 들면 20∼60％)에 의해 적절하게 선정된다.
또한, 차광성막(18)은, 예를 들면 금속 Ta나, 금속과 규소를 함유하는 재료 등으로 이루어지는 스퍼터 타겟을 이용하여, 아르곤 가스를 이용한 스퍼터링법이나, 질소, 산소, 메탄, 이산화탄소, 일산화 질소 가스, 탄산 가스, 탄화수소계 가 스, 또는 이들의 혼합 가스 등의 반응성 가스를 이용한 반응성 스퍼터링법에 의해, 1층 또는 다층 구조의 막(예를 들면 반사 방지막을 갖는 차광성막)을 형성할 수 있다. 그 막 두께는, 필요한 차광성막의 광학 농도(예를 들면 OD 3.0 이상)에 의해 적절하게 선정된다.
다음으로, 상기 마스크 블랭크(20)의 차광성막(18) 위에, 레지스트막(포지티브형 레지스트막이나 네가티브형 레지스트막)을 형성하고, 이 레지스트막을 전자선 또는 레이저 묘화 장치를 이용하여 노광하고, 레지스트의 현상액에 의해 현상하여, 제1 레지스트 패턴(21)을 형성한다(도 2의 (B)). 이 제1 레지스트 패턴(21)은, 제조되는 그레이톤 마스크(30)의 투광부(14)(도 2의 (H))를 개구 영역으로 하는 형상으로 형성된다. 또한, 제1 레지스트 패턴(21)을 형성하는 레지스트로서는, 노볼락계 레지스트를 이용할 수 있다.
다음으로, 제1 레지스트 패턴(21)을 마스크로 하여, 마스크 블랭크(20)의 차광성막(18)을 웨트 에칭 또는 드라이 에칭한다(도 2의 (C)). 이 에칭에 의해 차광성막(18)에 차광성막 패턴(22)이 형성된다.
상기 차광성막 패턴(22)의 형성 후, 이 차광성막 패턴(22) 위에 잔존한 제1 레지스트 패턴(21)을 레지스트 박리액으로 박리한다(도 2의 (D)).
이 제1 레지스트 패턴(21)의 박리 후, 차광성막 패턴(22)이 형성된 마스크 블랭크(20)를, 크롬을 함유하는 재료의 에칭액에 침지하고, 차광성막 패턴(22)을 마스크로 하여 반투광성막(17)을 웨트 에칭하여, 반투광성막 패턴(23)을 형성한다(도 2의 (E)). 이들 차광성막 패턴(22) 및 반투광성막 패턴(23)에 의해 투광 부(14)가 형성된다.
상술한 바와 같이 하여 반투광성막 패턴(23)을 형성한 후, 차광성막 패턴(22)을 구성하는 차광성막(18)의 원하는 부분 이외를 제거하는 공정을 실시한다. 즉, 차광성막 패턴(22) 위 및 투광성 기판(16) 위에 레지스트막을 성막하고, 이 레지스트막을 전술과 마찬가지로 노광, 현상하여, 제2 레지스트 패턴(24)을 형성한다(도 2의 (F)). 이 제2 레지스트 패턴(24)은 그레이톤부(15)를 개구 영역으로 하는 형상으로 형성된다. 다음으로, 제2 레지스트 패턴(24)을 마스크로 하여, 차광성막 패턴(22)을 구성하는 차광성막(18)을 다시 웨트 에칭 또는 드라이 에칭한다(도 2의 (G)).
그 후, 잔존하는 제2 레지스트 패턴(24)을 레지스트 박리액으로 박리한다. 그 결과, 반투광성막(17)으로 이루어지는 그레이톤부(15)와, 차광성막(18) 및 반투광성막(17)이 적층되어 이루어지는 차광부(13)를 갖는 그레이톤 마스크(30)가 얻어진다(도 2의 (H)).
이하, 실시예에 기초하여 본 발명을 더 상세하게 설명한다.
<실시예 1>
(마스크 블랭크의 제작)
기판으로서, 대형 글래스 기판(합성 석영(QZ) 10㎜ 두께, 사이즈 850㎜×1200㎜)을 이용하였다.
상기 기판 위에, 대형 스퍼터링 장치를 사용하여, 크롬과 질소를 함유하는 재료로 이루어지는 반투광성막의 성막을 행하였다. 구체적으로는, Cr 타겟을 이용 하여, Ar과 N2 가스를 스퍼터링 가스로 하여, CrN막을 막 두께 5㎚로 형성하였다.
다음으로, 상기 반투광성막 위에, 탄탈을 함유하는 재료로 이루어지는 차광성막의 성막을 행하였다. 구체적으로는, Ta 타겟을 이용하고, 우선 Ar 가스를 스퍼터링 가스로 하여, Ta막을 막 두께 70㎚로 형성하고, 다음으로 Ar과 O2 가스를 스퍼터링 가스로 하여, TaO막을 막 두께 25㎚로 연속 성막하여, 차광성막을 형성하였다.
이상의 공정에 의해, FPD용 대형 마스크 블랭크를 제작하였다.
(마스크의 제작)
다음으로, 상술한 도 2에서 도시한 반투광성막 하부 배치 타입의 그레이톤 마스크 제조 공정에 따라 마스크를 제조하였다. 그 때, 탄탈을 함유하는 재료로 이루어지는 차광성막의 에칭액으로서 수산화나트륨을 사용하였다. 또한, 크롬과 질소를 함유하는 재료로 이루어지는 반투광성막의 에칭액으로서 질산 제2 세륨암모늄과 과염소산을 함유하는 에칭액을 상온에서 사용하였다.
(평가)
마스크 제작 후의 그레이톤부(15)에서의 분광 투과율을, 분광 광도계(히타치 제작소사제:U-4100)에 의해 측정하였다. 그 결과, 노광광원의 파장에서의 투과율은, 365㎚(i선)에서 42％, 406㎚(h선)에서 43％, 436㎚(g선)에서 44％로, i선∼g선에 걸치는 파장 대역에서 파장 변화에 대한 투과율 변화가 작아, i선∼g선에 걸치는 파장 대역에서 플랫한 분광 특성을 갖고 있었다.
또한, 투광부(14)에서의 투광성 기판(16)의 표면 상태를 전자 현미경으로 관찰한 결과, 크롬과 질소를 함유하는 재료로 이루어지는 반투광성막의 에칭액에 의한 침식이 원인으로 생각되는 데미지는 인지되지 않았다.
또한, 차광부(13)의 표면(상면)의 표면 상태를 전자 현미경으로 관찰한 결과, 크롬과 질소를 함유하는 재료로 이루어지는 반투광성막의 에칭액에 의한 침식이 원인으로 생각되는 데미지는 인지되지 않았다.
<실시예 2>
(마스크 블랭크 및 마스크의 제작)
기판으로서, 대형 글래스 기판(합성 석영(QZ) 10㎜ 두께, 사이즈 850㎜×1200㎜)을 이용하였다.
상기 기판 위에, 대형 스퍼터링 장치를 사용하여, 크롬과 질소를 함유하는 재료로 이루어지는 반투광성막의 성막을 행하였다. 구체적으로는, Cr 타겟을 이용하여, Ar과 N2 가스를 스퍼터링 가스로 하여, CrN막을 막 두께 8㎚로 형성하였다.
다음으로, 상기 반투광성막 위에, 실시예 1과 마찬가지로 차광성막의 성막을 행하였다.
이상의 공정에 의해, FPD용 대형 마스크 블랭크를 제작하였다. 또한, 마스크의 제작도 실시예 1과 마찬가지로 행하여, 마스크를 제조하였다.
(평가)
마스크 제작 후의 그레이톤부(15)에서의 분광 투과율을, 분광 광도계(히타치 제작소사제:U-4100)에 의해 측정하였다. 그 결과, 노광광원의 파장에서의 투과율은, 365㎚(i선)에서 21％, 406㎚(h선)에서 21.4％, 436㎚(g선)에서 22.3％로, i선∼g선에 걸치는 파장 대역에서 파장 변화에 대한 투과율 변화가 작아, i선∼g선에 걸치는 파장 대역에서 플랫한 분광 특성을 갖고 있었다.
또한, 투광부(14)에서의 투광성 기판(16)의 표면 상태를 전자 현미경으로 관찰한 결과, 크롬과 질소를 함유하는 재료로 이루어지는 반투광성막의 에칭액에 의한 침식이 원인으로 생각되는 데미지는 인지되지 않았다.
또한, 차광부(13)의 표면(상면)의 표면 상태를 전자 현미경으로 관찰한 결과, 크롬과 질소를 함유하는 재료로 이루어지는 반투광성막의 에칭액에 의한 침식이 원인으로 생각되는 데미지는 인지되지 않았다.
<실시예 3>
실시예 1, 2에서, 반투광성막으로서, CrN막 대신에 Cr막을 이용한 것 이외에는, 실시예 1, 2와 마찬가지로 하여 마스크 블랭크 및 마스크를 제작하고, 마찬가지의 평가를 행하였다.
또한, 반투광성막은 Cr 타겟을 이용하여, Ar을 스퍼터링 가스로 하여 Cr막을 5㎚로 성막하여 형성하였다.
(평가)
마스크 제작 후의 그레이톤부(15)에서의 분광 투과율을, 분광 광도계(히타치 제작소사제:U-4100)에 의해 측정하였다. 그 결과, 노광광원의 파장에서의 투과율은, 365㎚(i선)에서 20％, 406㎚(h선)에서 20.3％, 436㎚(g선)에서 20.5％로, i선 ∼g선에 걸치는 파장 대역에서 파장 변화에 대한 투과율 변화가 작아, i선∼g선에 걸치는 파장 대역에서 플랫한 분광 특성을 갖고 있었다.
또한, 투광부(14)에서의 투광성 기판(16)의 표면 상태를 전자 현미경으로 관찰한 결과, 크롬으로 이루어지는 반투광성막의 에칭액에 의한 침식이 원인으로 생각되는 데미지는 인지되지 않았다.
<실시예 4>
실시예 1, 2에서, 탄탈을 함유하는 재료로 이루어지는 차광성막의 패터닝을, 염소 가스를 이용한 드라이 에칭에 의해 행한 것 이외에는, 실시예 1, 2와 마찬가지로 하여 마스크 블랭크 및 마스크를 제작하고, 마찬가지의 평가를 행하였다.
그 결과, 실시예 1, 2와 마찬가지의 평가가 얻어졌다.
<실시예 5>
실시예 1, 2에서, 탄탈을 함유하는 재료로 이루어지는 차광성막 대신에, 몰리브덴과 실리콘을 함유하는 재료로 이루어지는 차광성막을 이용한 것 이외에는, 실시예 1, 2와 마찬가지로 하여 마스크 블랭크 및 마스크를 제작하고, 마찬가지의 평가를 행하였다.
또한, 몰리브덴과 실리콘을 함유하는 재료로 이루어지는 차광성막은, MoSi2 타겟(Mo:33몰％, Si:67몰％)을 이용하여, 우선 Ar 가스를 스퍼터링 가스로 하여 MoSi2막(막의 조성비는, Mo:33원자％, Si:67원자％)을 막 두께 70㎚로 형성하고, 다음으로 Ar 가스 및 산소를 스퍼터링 가스로 하여 MoSiO막(막의 조성비는, Mo:13원 자％, Si:27원자％, O:60원자％)을 막 두께 25㎚로 연속 성막하여, 차광성막을 형성하였다.
또한, 몰리브덴과 실리콘을 함유하는 재료로 이루어지는 차광성막의 패터닝은, 불화수소암모늄과 과산화수소를 혼합한 수용액을 에칭액으로서 사용하여, 웨트 에칭에 의해 행하였다.
평가의 결과, 실시예 1, 2와 마찬가지의 평가가 얻어졌다.
또한, 차광성막의 상층에 MoSiO막이 형성되어 있으므로, 차광성막이 MoSi의 단층막인 경우에 비해, 레지스트액에 대한 습윤성이 양호하고, 레지스트막의 도포 막 두께의 면내 균일성이 양호한 것을 확인하였다.
<실시예 6>
실시예 1, 2에서, 탄탈을 함유하는 재료로 이루어지는 차광성막 대신에, 몰리브덴과 실리콘을 함유하는 재료로 이루어지는 차광성막을 이용한 것 이외에는, 실시예 1, 2와 마찬가지로 하여 마스크 블랭크 및 마스크를 제작하고, 마찬가지의 평가를 행하였다.
또한, 몰리브덴과 실리콘을 함유하는 재료로 이루어지는 차광성막은, MoSi2 타겟(Mo:33몰％, Si:67몰％)을 이용하여, 우선 Ar 가스를 스퍼터링 가스로 하여 MoSi2막(막의 조성비는, Mo:33원자％, Si:67원자％)을 막 두께 70㎚로 형성하고, 다음으로 Ar 가스 및 NO 가스를 스퍼터링 가스로 하여 MoSiON막(막의 조성비는, Mo:18원자％, Si:37원자％, O:30원자％, N:15원자％)을 막 두께 25㎚로 연속 성막 하여, 차광성막을 형성하였다.
또한, 몰리브덴과 실리콘을 함유하는 재료로 이루어지는 차광성막의 패터닝은, 불화수소암모늄과 과산화수소를 혼합한 수용액을 에칭액으로서 사용하여, 웨트 에칭에 의해 행하였다.
평가의 결과, 실시예 1, 2와 마찬가지의 평가가 얻어졌다.
또한, 차광성막의 상층에 MoSiON막이 형성되어 있으므로, 차광성막이 MoSi의 단층막인 경우에 비해, 레지스트액에 대한 습윤성이 양호하고, 레지스트막의 도포 막 두께의 면내 균일성이 양호한 것을 확인하였다.
<비교예 1>
(마스크 블랭크의 제작)
기판으로서, 대형 글래스 기판(합성 석영(QZ) 10㎜ 두께, 사이즈 850㎜×1200㎜)을 이용하였다.
상기 기판 위에, 대형 스퍼터링 장치를 사용하여, 반투광성막의 성막을 행하였다. 구체적으로는, MoSi2 타겟(Mo:33몰％, Si:67몰％)을 이용하여, Ar 가스+O2 가스+N2 가스를 스퍼터링 가스로 하여, MoSiON막을 막 두께 5㎚로 형성하였다.
다음으로, 상기 반투광성막 위에, 차광성막의 성막을 행하였다. 구체적으로는, Cr 타겟을 이용하여, Ar을 스퍼터링 가스로 하여 Cr막을 100㎚로 성막하여, 차광성막을 형성하였다.
이상의 공정에 의해, FPD용 대형 마스크 블랭크를 제작하였다.
(마스크의 제작)
다음으로, 상술한 도 2에서 도시한 반투광성막 하부 배치 타입의 그레이톤 마스크 제조 공정에 따라 마스크를 제조하였다. 그 때, 크롬으로 이루어지는 차광성막의 에칭액으로서 질산 제2 세륨암모늄과 과염소산을 함유하는 에칭액을 상온에서 사용하였다. 또한, 몰리브덴과 실리콘을 함유하는 재료로 이루어지는 반투광성막의 패터닝은, 불화수소암모늄과 과산화수소를 혼합한 수용액을 에칭액으로서 사용하여, 웨트 에칭에 의해 행하였다.
(평가)
마스크 제작 후의 그레이톤부(15)에서의 분광 투과율을, 분광 광도계(히타치 제작소사제:U-4100)에 의해 측정하였다. 그 결과, 노광광원의 파장에서의 투과율은 365㎚(i선)에서 39.5％, 406㎚(h선)에서 42.7％, 436㎚(g선)에서 45.1％로, i선∼g선에 걸치는 파장 대역에서 파장 변화에 대한 투과율 변화가 커서, i선∼g선에 걸치는 파장 대역에서 플랫한 분광 특성을 갖고 있지 않았다.
또한, 투광부(14)에서의 투광성 기판(16)의 표면 상태를 전자 현미경으로 관찰한 결과, 몰리브덴과 실리콘을 함유하는 재료로 이루어지는 반투광성막의 에칭액에 의한 침식이 원인으로 생각되는 데미지가 인지되었다.
또한 비교예 1에서, 차광성막으로서, Cr막 대신에 CrO막을 이용한 경우에서도, 비교예 1과 마찬가지의 평가 결과인 것을 확인하였다.
<참고예 1>
실시예 1, 2에서, 반투광성막으로서, CrN막 대신에 CrO막을 이용한 것 이외 에는, 실시예 1, 2와 마찬가지로 하여 마스크 블랭크 및 마스크를 제작하고, 마찬가지의 평가를 행하였다.
또한, 반투광성막은 Cr 타겟을 이용하여, Ar과 산소의 혼합 가스를 스퍼터링 가스로 하여 CrO막을 40㎚로 성막하여 형성하였다. 이 막 조성은 Cr:O=2:3(원자％비)이었다.
(평가)
마스크 제작 후의 그레이톤부(15)에서의 분광 투과율을, 분광 광도계(히타치 제작소사제:U-4100)에 의해 측정하였다. 그 결과, 노광광원의 파장에서의 투과율은 365㎚(i선)에서 27.6％, 406㎚(h선)에서 31.4％, 436㎚(g선)에서 33.6％로, i선∼g선에 걸치는 파장 대역에서 파장 변화에 대한 투과율 변화가 커서, i선∼g선에 걸치는 파장 대역에서 플랫한 분광 특성을 갖고 있지 않았다.
이상, 몇 가지의 바람직한 실시예를 들어 본 발명을 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 반투광성막을 갖는 그레이톤 마스크를 설명하기 위한 도면으로서, 도 1의 (A)는 부분 평면도, 도 1의 (B)는 부분 단면도.
도 2는 반투광성막 하부 배치 타입의 그레이톤 마스크 및 그 제조 공정을 설명하기 위한 도면.
도 3은 노광광원인 초고압 수은등의 분광 분포를 도시하는 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
13 : 차광부
14 : 투광부
15 : 그레이톤부
16 : 투광성 기판
17 : 반투광성막
18 : 차광성막
20 : 마스크 블랭크
21 : 제1 레지스트 패턴
22 : 차광성막 패턴
23 : 반투광성막 패턴
24 : 제2 레지스트 패턴

Claims (10)

  1. 플랫 패널 디스플레이 디바이스를 제조하기 위한 마스크 블랭크로서,
    기판과,
    상기 기판 위에 형성된 크롬을 함유하는 재료로 이루어지는 반투광성막과,
    상기 반투광성막 위에 형성된 탄탈을 함유하는 재료로 이루어지는 차광성막
    을 구비하는 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 크롬을 함유하는 재료로 이루어지는 반투광성막은, 크롬으로 이루어지는 재료, 크롬을 함유하는 재료, 또는 크롬과 질소를 함유하는 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 크롬과 질소를 함유하는 재료로 이루어지는 반투광성막은, i선∼g선에 걸치는 파장 대역에서 파장 변화에 대한 투과율 변화가 5％ 미만의 범위 내로 되도록, 크롬에 질소를 함유시킨 막인 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 탄탈을 함유하는 재료로 이루어지는 차광성막은, 탄탈로 이루어지는 재 료, 탄탈을 함유하는 재료, 탄탈과 질소를 함유하는 재료, 탄탈과 산소를 함유하는 재료, 탄탈과 규소를 함유하는 재료로부터 선택되는 어느 하나의 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항의 마스크 블랭크를 이용하여 제조된 것을 특징으로 하는 플랫 패널 디스플레이 디바이스를 제조하기 위한 포토마스크.
  6. 플랫 패널 디스플레이 디바이스를 제조하기 위한 마스크 블랭크로서,
    기판과,
    상기 기판 위에 형성된 크롬을 함유하는 재료로 이루어지는 반투광성막과,
    상기 반투광성막 위에 형성된 금속 실리사이드를 함유하는 재료로 이루어지는 차광성막
    을 구비하는 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 크롬을 함유하는 재료로 이루어지는 반투광성막은, 크롬으로 이루어지는 재료, 크롬을 함유하는 재료, 또는 크롬과 질소를 함유하는 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 크롬과 질소를 함유하는 재료로 이루어지는 반투광성막은, i선∼g선에 걸치는 파장 대역에서 파장 변화에 대한 투과율 변화가 5％ 미만의 범위 내로 되도록, 크롬에 질소를 함유시킨 막인 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 탄탈을 함유하는 재료로 이루어지는 차광성막은, 탄탈로 이루어지는 재료, 탄탈을 함유하는 재료, 탄탈과 질소를 함유하는 재료, 탄탈과 산소를 함유하는 재료, 탄탈과 규소를 함유하는 재료로부터 선택되는 어느 하나의 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크.
  10. 제6항 내지 제9항 중 어느 한 항의 마스크 블랭크를 이용하여 제조된 것을 특징으로 하는 플랫 패널 디스플레이 디바이스를 제조하기 위한 포토마스크.
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