KR20100109469A - 포토마스크 블랭크 또는 그의 제조 중간체의 검사 방법, 고에너지선의 조사 에너지량의 결정 방법 및 포토마스크 블랭크의 제조 방법 - Google Patents

포토마스크 블랭크 또는 그의 제조 중간체의 검사 방법, 고에너지선의 조사 에너지량의 결정 방법 및 포토마스크 블랭크의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 포토마스크용 기판에 위상 시프트막을 성막하고, 추가로 상기 위상 시프트막에 고에너지선을 조사하는 기판 형상 조정 처리를 행하여 얻은 포토마스크 블랭크 또는 그의 제조 중간체에 대해서, 기판 형상 조정 처리 후의 포토마스크 블랭크 또는 그의 제조 중간체의 표면 형상을 측정하고, 추가로 상기 포토마스크 블랭크 또는 그의 제조 중간체로부터 위상 시프트막을 제거하여 위상 시프트막이 제거된 처리 기판의 표면 형상을 측정하고, 상기 각각의 표면 형상을 비교함으로써, 상기 기판 형상 조정 처리한 위상 시프트막의 응력에 의한 위상 시프트막 제거 전후의 휘어짐의 변화를 평가하는 포토마스크 블랭크 또는 그의 제조 중간체의 검사 방법을 제공한다.
본 발명에 따르면, 기판의 형상 조정 처리 후 위상 시프트막이 제공하는 기판에 대한 응력을 보다 정확하게 평가할 수 있다.

Description

포토마스크 블랭크 또는 그의 제조 중간체의 검사 방법, 고에너지선의 조사 에너지량의 결정 방법 및 포토마스크 블랭크의 제조 방법 {METHOD FOR INSPECTING PHOTOMASK BLANK OR INTERMEDIATE THEREOF, METHOD FOR DETERMINING DOSAGE OF HIGH-ENERGY RADIATION, AND METHOD FOR MANUFACTURING PHOTOMASK BLANK}
본 발명은 반도체 집적 회로, CCD(전하 결합 소자), LCD(액정 표시 소자)용 컬러 필터, 자기 헤드 등의 미세 가공에 이용되는 포토마스크의 소재가 되는 포토마스크 블랭크 또는 그의 제조 중간체의 검사 방법, 포토마스크 블랭크의 제조에 있어서의 고에너지선의 조사 에너지량의 결정 방법 및 포토마스크 블랭크의 제조 방법에 관한 것이다.
최근 반도체 가공에서는, 특히 대규모 집적 회로의 고집적화에 의해 회로 패턴의 미세화가 점점 더 필요해지고 있고, 회로를 구성하는 배선 패턴의 세선화나, 셀을 구성하는 층간의 배선을 위한 컨택트홀 패턴의 미세화 기술에 대한 요구가 점점 더 높아지고 있다. 이 때문에, 이들 배선 패턴이나 컨택트홀 패턴을 형성하는 광리소그래피에 이용되는, 회로 패턴이 기록된 포토마스크의 제조에 있어서도, 상기 미세화에 따라 보다 미세하고 정확하게 회로 패턴을 기록할 수 있는 기술이 요구되고 있다.
보다 미세한 패턴을 형성하기 위해서, 포토마스크와 광학계를 사용하여 레지스트막 상에 패턴을 조사하는 경우, 포토마스크에 예상밖의 형상 변화가 일어나면, 얻어지는 상의 위치 정밀도가 저하되어 불량품을 제공하는 것이 보고되어, 이 문제를 해결하기 위해서는 포토마스크의 기판 형상의 제어가 필요하다는 것이 명백해지고 있다(특허문헌 1: 일본 특허 공개 제2003-50458호 공보). 이 보고에서는 포토마스크를 제작하기 위한 기판으로서 특정한 표면 형상을 갖는 것을 사용함으로써, 포토마스크를 노광기의 마스크 스테이지에 흡착 고정시켰을 때의 표면 형상 변화를 억제할 수 있는 것이 나타나 있다.
또한, 종래부터 포토마스크용 투명 기판이나 포토마스크 블랭크의 평탄성이 중요시되고 있어, 포토마스크용 투명 기판 상에 차광막이나 위상 시프트막 등의 광학막을 성막할 때, 기판의 형상이 변화되지 않도록 광학막이 갖는 응력을 제어하고, "휘어짐" 즉 기판 표면의 형상 변화를 어떻게 억제하는지에 대한 기술에 대해서도 다수 보고되고 있다(예를 들면, 특허문헌 2: 일본 특허 공개 제2004-199035호 공보, 특허문헌 6: 일본 특허 공개 제2002-229183호 공보).
한편, 상술한 바와 같은 기판 형상의 문제와는 별도로, 사용하는 포토마스크 상에 기록되어 있는 반도체의 회로도 등의 광학막에 의한 패턴의 치수 제어에 대해서도, 목적으로 하는 패턴 크기가 작아짐에 따라서, 매우 고도한 것이 요구되고 있다. 예를 들면, 종래 이용되고 있던 크롬 재료에 의한 차광막은 65 nm 이하, 특히 50 nm 이하의 최소 선폭을 갖는 패턴을 얻기 위한 포토마스크를 제작하기 위해서는, 에칭 가공시 사이드 에칭의 제어가 어렵고, 이 때문에 묘화하고자 하는 패턴의 조밀도에 따라서, 상이한 마무리 치수가 되어 버리는 문제, 이른바 패턴의 조밀 의존성의 문제가 있는 것이 명백해졌다. 이에 대하여, 일본 특허 공개 제2007-241060호 공보(특허문헌 3)에서는, 차광막에 전이 금속을 함유할 수도 있는 규소 재료를 이용함으로써 이 조밀 의존성의 문제를 개선할 수 있다는 것을 밝히고, 나아가 매우 얇은 크롬계 재료를 에칭 마스크로 하여 차광막을 가공하는 방법을 제안하고 있다. 여기서는 전이 금속을 함유할 수도 있는 규소 재료를 에칭 마스크로서 사용함으로써, 매우 고정밀도로 치수 제어된 포토마스크를 제조할 수 있는 것을 나타내고 있다.
그런데, 상술한 바와 같은 목적으로 하는 반도체 회로 패턴의 최소 치수가 45 nm 이하가 되는 리소그래피에 사용되는 포토마스크에 요구되는 치수 제어는 매우 고도한 것이 요구되고 있어, 차광막에 전이 금속을 함유할 수도 있는 규소 재료를 이용하고, 크롬계 재료에 의한 에칭 마스크막을 이용하여 제작한 경우에도, 이미 거의 여유가 없을 정도가 되어 있다는 것이 명백해졌다.
따라서, 최소 치수가 45 nm 이하가 되는 패턴을 형성하기 위한 리소그래피, 특히 더블 패터닝(비특허문헌 1: Proceedings of SPIE 제6153권, 제615301-1 내지 19페이지(2006년) 참조)과 같은 보다 고정밀도의 위치 제어가 요구되는 리소그래피에 이용되는 포토마스크를 제조할 때는, 현재 얻어지고 있는 정밀도를 상회하는 신뢰성을 제공하지 않으면, 포토마스크 제조의 수율을 높일 수 없다.
일본 특허 공개 제2003-50458호 공보 일본 특허 공개 제2004-199035호 공보 일본 특허 공개 제2007-241060호 공보 일본 특허 공개 (평)7-140635호 공보 일본 특허 공개 제2007-241065호 공보 일본 특허 공개 제2002-229183호 공보
Proceedings of SPIE 제6153권, 제615301-1 내지 19페이지(2006년)
본 발명은 상술한 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 고정밀도의 가공을 필요로 하는 위상 시프트막을 갖는 포토마스크 블랭크에 대하여, 포토마스크 블랭크의 가공시에 치수 오차의 원인이 되는 표면 형상 변화를 제공하는 위상 시프트막의 응력을 평가하는 포토마스크 블랭크 또는 그의 제조 중간체의 신규한 검사 방법, 포토마스크 블랭크의 제조에 있어서의 고에너지선의 조사 에너지량의 결정 방법 및 포토마스크 블랭크의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 바와 같이, 지금까지 포토마스크를 사용할 때의 촛점 심도 열화를 일으키지 않는 포토마스크 및 포토마스크 블랭크에 필요한 형상 제어 방법으로서, 포토마스크용 기판에 광학막의 성막 전후에 형상 변화가 발생하고, 사용 불가의 마스크가 되지 않도록 차광막이나 위상 시프트막 등의 광학막에 응력이 작은 막을 이용하는 것이 행해져 왔다(예를 들면, 일본 특허 공개 제2004-199035호 공보(특허문헌 2), 일본 특허 공개 제2002-229183호 공보(특허문헌 6)).
그런데, 본 발명자들은 포토마스크 기판에 발생할 수 있는 패턴 위치의 오차원인이 되는, 포토마스크 블랭크의 가공 과정에서의 기판 형상 변화에 대해서, 보다 상세한 검토를 행한 바, 종래 응력이 작다고 취급하고 있던 하기의 위상 시프트막이 예상외로 큰 응력을 갖는다는 것을 발견하였다.
위상 시프트막은 비교적 높은 산소 및/또는 질소 함유량을 갖는 재료가 이용되기 때문에, 일반적으로 성막 직후에는 큰 압축 응력을 갖는다. 이 때문에, 통상 이 응력을 완화시키기 위해 위상 시프트막에 고에너지선 등을 부여하여 기판 형상의 조정이 행해진다. 종래, 이 기판 형상 조정 처리는 고에너지의 부여에 의해서 성막 전의 기판 형상으로 복귀시키는 방법으로 행해지고 있었기 때문에, 응력이 0인 것으로 하는 기준은, 성막 전 기판의 표면 형상이었다. 이에 대하여, 본 발명자들은 이 기준으로 응력이 거의 없는 것으로 여겨져 온 위상 시프트막을 갖는 포토마스크 블랭크여도, 에칭 가공하면 표면 형상의 변화가 더욱더 발생하고, 보다 엄밀히 평가하면, 가공에 따라 위치 정밀도의 저하가 일어나는 것을 발견하여 이 점에 주목하였다.
마스크의 위치, 치수에 관한 높은 신뢰성을 얻기 위해서는, 완성시 포토마스크가 갖는 위상 시프트 패턴의 위치와, 위상 시프트막을 가공하기 위해서 형성한 레지스트 패턴의 위치가 공간적으로 일치하거나(여기서의 공간적으로 일치한다는 의미는, 포토마스크 블랭크 표면 상의 상대 위치가 아닌, 막의 응력의 해방 등에서 유래하는 기판 또는 기판에 적층된 막의 표면 형상 변화에 의한 상기 표면의 공간 이동을 포함하는 위치의 일치를 의미함), 또는 요구되는 정밀도에 적합하여 거의 일치할 필요가 있는데, 위상 시프트막을 에칭 가공함으로써 막응력의 해방이 일어나 기판 형상이 변화되면 위치 어긋남이 일어나게 된다.
따라서, 본 발명자들은 보다 높은 신뢰성을 포토마스크 블랭크에 부여하기 위해서는, 위상 시프트막이 갖는 응력이 올바른 형태로 검사될 필요가 있기 때문에, 위상 시프트막의 성막 후 상술한 기판 형상 조정 처리를 행한 위상 시프트막을 제거하고, 위상 시프트막의 제거 전후에서의 표면 형상을 측정하여 비교함으로써, 휘어짐의 변화를 비교하여 막의 응력을 평가하는 것을 발견하였다.
또한, 이 방법으로 막의 응력을 평가하면, 막의 응력의 완화를 위해 행하는 기판 형상 조정 처리 후에, 응력이 실제로 어떻게 남아 있는지를 알 수 있고, 기판 형상 조정 처리 후에 막의 응력이 작은 위상 시프트막을 제공하는 고에너지선의 조사 에너지량을 적절하게 구할 수 있으며, 고에너지선의 조사에 의해 위상 시프트막의 가공 전후의 휘어짐의 변화를 가급적 야기하지 않도록 막의 응력을 완화시킬 수 있는 것을 발견하였다.
또한, 상기 검사 방법을 포토마스크 블랭크 또는 포토마스크 블랭크 제조 중간체에 이용한 경우에는, 소정의 제조 공정에 의해서 제조된 포토마스크 블랭크 또는 포토마스크 블랭크 제조 중간체가 갖는 위상 시프트막을 성막한 기판이, 가공 후에 막 응력의 해방에 의해 최대 어느 정도의 휘어짐 변화를 일으키는지를 추정할 수 있고, 소정의 신뢰성 한계값을 설정함으로써, 검사 결과에 기초하여 그의 제조 공정에 의해 제조된 포토마스크 블랭크 또는 포토마스크 블랭크의 제조 중간체의 치수 정밀도 오차에 대한 보다 높은 신뢰성을 부여할 수 있는 것을 발견하여 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
따라서, 본 발명은 이하의 포토마스크 블랭크 또는 그의 제조 중간체의 검사 방법, 기판 형상 조정을 위한 고에너지선의 조사 에너지량의 결정 방법 및 포토마스크 블랭크의 제조 방법을 제공한다.
청구항 1:
포토마스크용 기판에 위상 시프트막을 성막하고, 추가로 상기 위상 시프트막에 고에너지선을 조사하는 기판 형상 조정 처리를 행하여 얻은 포토마스크 블랭크 또는 그의 제조 중간체에 대해서,
기판 형상 조정 처리 후의 포토마스크 블랭크 또는 그의 제조 중간체의 표면 형상을 측정하고, 추가로 상기 포토마스크 블랭크 또는 그의 제조 중간체로부터 위상 시프트막을 제거하여 위상 시프트막이 제거된 처리 기판의 표면 형상을 측정하고,
상기 각각의 표면 형상을 비교함으로써, 상기 기판 형상 조정 처리한 위상 시프트막의 응력에 의한 위상 시프트막 제거 전후의 휘어짐의 변화를 평가하는 것을 특징으로 하는 포토마스크 블랭크 또는 그의 제조 중간체의 검사 방법.
청구항 2:
제1항에 있어서, 상기 고에너지선이 섬광 램프광인 것을 특징으로 하는 검사 방법.
청구항 3:
포토마스크용 기판에 위상 시프트막을 성막하고, 추가로 상기 위상 시프트막에 고에너지선을 조사하는 기판 형상 조정 처리를 행하여 얻은 포토마스크 블랭크 또는 그의 제조 중간체로서, 소정의 한 조건으로 성막된 위상 시프트막을 성막하고, 소정의 한 조건으로 기판 형상 조정 처리를 행한 포토마스크 블랭크를 소정의 복수매 제조하고,
상기 복수매의 포토마스크 블랭크로부터 샘플링한 포토마스크 블랭크에 대해서, 제1항 또는 제2항에 기재된 검사 방법에 의해서, 포토마스크 블랭크 또는 그의 제조 중간체의 상기 기판 형상 조정 처리한 위상 시프트막의 응력에 의한 위상 시프트막 제거 전후의 휘어짐의 변화를 평가하고, 얻어진 휘어짐의 변화량에 기초하여 상기 복수매의 포토마스크 블랭크 또는 그의 제조 중간체의 양부를 판정하는 것을 특징으로 하는 포토마스크 블랭크 또는 그의 제조 중간체의 검사 방법.
청구항 4:
포토마스크용 기판에 위상 시프트막을 성막하고, 추가로 상기 위상 시프트막에 고에너지선을 조사하는 기판 형상 조정 처리를 행하여 얻은 포토마스크 블랭크 또는 그의 제조 중간체로서, 소정의 한 조건으로 성막된 위상 시프트막을 갖는 기판의 상기 위상 시프트막에 대하여, 각각 상이한 조사 에너지량의 고에너지선을 조사하여 얻은 2 이상의 포토마스크 블랭크 또는 그의 제조 중간체를 준비하고,
제1항 또는 제2항에 기재된 검사 방법에 의해서, 각각의 포토마스크 블랭크 또는 그의 제조 중간체의 상기 기판 형상 조정 처리한 위상 시프트막의 응력에 의한 위상 시프트막 제거 전후의 휘어짐의 변화를 평가하고, 각각의 포토마스크 블랭크 또는 그의 제조 중간체로부터 얻어진 휘어짐의 변화량을 비교하여, 상기 휘어짐의 변화량이 적은 상기 고에너지선의 조사 에너지량을 결정하는 것을 특징으로 하는 기판 형상 조정을 위한 고에너지선의 조사 에너지량의 결정 방법.
청구항 5:
포토마스크용 기판에 위상 시프트막을 성막하고, 추가로 상기 위상 시프트막에 고에너지선을 조사하는 기판 형상 조정 처리를 실시하는 공정을 포함하는 포토마스크 블랭크의 제조 방법으로서,
상기 기판 형상 조정 처리를 제4항에 기재된 방법에 의해 결정된 조사 에너지량으로 실시하는 것을 특징으로 하는 포토마스크 블랭크의 제조 방법.
본 발명에 따르면, 기판의 형상 조정 처리 후의 위상 시프트막이 제공하는 기판에 대한 응력을 보다 정확하게 평가할 수 있다. 또한, 이에 따라 45 nm 이하의 패턴룰에 의한 리소그래피에 사용하는 포토마스크의 제작에 이용하는 포토마스크 블랭크를 제조할 때, 응력을 완화시키기 위한 보다 바람직한 고에너지선 조사량을 구할 수 있다.
또한, 본 발명의 검사 방법에 의해서 위상 시프트막을 갖는 포토마스크 블랭크 또는 포토마스크 블랭크 제조 중간체를 검사함으로써, 소정의 제조 공정에서 제조된 포토마스크 블랭크 또는 포토마스크 블랭크 제조 중간체의 위상 시프트막이 갖는 응력을 보다 정확하게 추정하여, 그의 제조 공정에서 제조된 포토마스크 블랭크 또는 포토마스크 블랭크 제조 중간체를 포토마스크로 가공했을 때의 치수 제어에 관한 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 위상 시프트막이 성막된 포토마스크 블랭크 또는 그의 제조 중간체와 위상 시프트막이 제거된 처리 기판에 있어서, 위상 시프트막의 제거 전후에서의 표면 형상의 변화를 평가하기 위한 방법을 설명하기 위한 설명도이다.
도 2는 실시예 1에서 얻은 휘어짐 변화량(ΔTIR)을 나타내는 그래프이다.
이하, 본 발명에 대해서 더욱 자세히 설명한다.
패턴 크기가 65 nm 이하, 특히 45 nm 이하인 광리소그래피에 사용하는 포토마스크, 특히 더블 패터닝용 마스크에 사용하는 포토마스크는 매우 높은 마스크 정밀도가 요구된다. 이 때문에, 포토마스크 블랭크의 가공에서도 마찬가지로 매우 높은 가공 정밀도가 요구되고 있다.
일본 특허 공개 제2003-50458호 공보(특허문헌 1)에 나타나 있는 바와 같이, 이미 미세 가공용 포토마스크에서는, 노광 장치에 마스크를 흡착 고정시킨 경우에 형상 변화를 일으키지 않는 특정한 형상을 갖는 투명 기판이 요구되고 있고, 이러한 특정 형상을 갖는 포토마스크용 투명 기판에 응력이 낮은 광학막을 형성한 포토마스크 블랭크를 얻어, 그의 광학막을 에칭 가공하여 포토마스크를 제작함으로써, 포토마스크의 수율을 확보할 수 있다. 이 때문에, 위상 시프트막에 대해서도, 종래 이른바 응력이 낮은 위상 시프트막으로서, 성막 전의 기판의 표면 형상으로 매우 가까운 표면 형상을 제공하는 위상 시프트막의 추구가 행해져 왔다.
일반적으로 금속 화합물막이나 규소 화합물막은 산소, 질소, 탄소와 같은 경원소 함유량이 많으면, 포토마스크용 기판에 압축 응력을 제공한다. 위상 시프트막의 경우, 단층의 위상 시프트막도, 다층의 위상 시프트막도 모두 어느 정도의 노광광의 투과성이 요구되기 때문에, 막 전체로서는 경원소의 함유량이 많은 재료가 이용된다. 이 때문에, 스퍼터링에 의한 성막시의 조건에 따라 크기는 다르지만, 스퍼터링에 의해 성막된 위상 시프트막은 비교적 큰 압축 응력을 갖는 경향이 있다.
현재 요구되고 있는 100 nm를 절단하는 패턴룰에 기초한 리소그래피에 사용하는 위상 시프트 마스크의 제조에 이용하는 포토마스크 블랭크여도, 상기 위상 시프트막의 성막 직후에 갖는 응력에 의한 기판의 변형은 수정이 이루어지는 것이 바람직하다. 따라서, 이 응력을 작게 하는 처리 방법에 대해서 많은 제안이 이루어졌지만, 실제로 유효한 방법은 포토마스크 기판에는 큰 에너지를 제공하지 않고, 위상 시프트막에 에너지를 흡수시켜 응력을 제거하는 방법이고, 특히 섬광 램프에 의해서 극단 시간에 에너지를 부여하는 방법(특허문헌 2: 일본 특허 공개 제2004-199035호 공보)은 유효하였다.
그런데 본 발명자들은 45 nm 이하인 광리소그래피에 사용하는 포토마스크, 특히 더블 패터닝에 사용하는 포토마스크의 제조에 적용 가능한 가공 정밀도를 제공하는 포토마스크 블랭크의 고정밀도화를 검토한 바, 예를 들면 몰리브덴과 규소에 산소 및 질소를 함유시킨 막을 포토마스크용 기판 상에 성막하여 하프톤 위상 시프트 마스크 블랭크를 제작하고, 이것에 고에너지선으로서 크세논 섬광 램프에 의한 광 조사(특허문헌 2: 일본 특허 공개 제2004-199035호 공보)를 행하여, 본래의 기판이 갖는 표면 형상(휘어짐량)으로 복귀시킨 후, 상기 하프톤 위상 시프트막을 드라이 에칭 제거하면, 보다 엄밀히 평가하면, 위상 시프트막의 제거 전의 표면 형상과 제거 후의 표면 형상이 상이한 것을 발견하였다.
이러한 기판의 변형, 이른바 기판의 휘어짐의 변화가 발생하면, 상기한 포토마스크 블랭크를 이용하여 포토마스크를 제작할 때, 하기와 같이 패턴 위치의 오차를 일으키게 된다.
패턴 가공에서는 차광막 등의 중간막을 통하거나 통하지 않고, 위상 시프트막 패턴을 남기는 위치를 보호하는 레지스트 패턴을 이용한 리소그래피를 행하고, 예를 들면 전자선에 의한 패턴 조사로 레지스트 패턴을 형성하고, 얻어진 레지스트 패턴을 이용하고, 필요에 따라서 에칭 마스크막, 차광막 등의 중간막을 에칭 마스크로 하여 불필요한 부분의 위상 시프트막을 에칭 제거한다. 특히, 브라이트 패턴(위상 시프트막의 잔존 면적이 적음)을 갖는 위상 시프트 마스크에서는, 많은 위상 시프트막이 제거되기 때문에, 위상 시프트막이 상술한 바와 같은 기판을 변형시키는 응력을 갖고 있는 경우, 기판 형상의 변화가 강하게 발생한다. 이 기판 형상의 변화가 발생한 경우, 포토마스크 블랭크 상에서 레지스트가 형성된 위치와 위상 시프트 마스크가 완성된 단계에서의 위상 시프트 패턴의 위치는, 기판 표면을 따라서 기본 좌표를 설치하여 본 경우에는 동일한 위치이지만, 기판 그 자체의 변형을 포함해서 표현할 수 있도록, 공간에 3차원의 절대 좌표를 설치하여 본 경우, 예를 들면 기판 표면의 중심점을 원점으로 하고, 기판 표면의 최소 제곱 평면을 X-Y 평면에 평행하게 배치하여 관찰한 경우, 휘어짐의 변화가 발생하면, 기판 표면 상의 점인 A점(ax, ay, az)(단 ax=ay=0 이외의 점)은 Z축 방향으로 변위할 뿐 아니라, X축 방향 및/또는 Y축 방향의 좌표도 변위하게 된다.
현재 공업화되고 있는 50 nm 이하의 패턴룰을 갖는 레지스트 패턴을 형성하기 위한 광리소그래피에 사용하는 포토마스크의 경우, 통상 사용하는 152 mm 변(角)의 포토마스크에서는, 설계된 위치, 즉 포토레지스트에 전자선을 조사하는 위치에 대하여, 포토마스크가 완성된 단계에서의 패턴의 위치가 상기 3차원 좌표에서 Z축 방향으로 최대의 변위를 나타내는 점에서 100 nm 틀어지면 이미 신뢰성이 있는 마스크라 할 수 없어, 바람직하게는 50 nm 이하로 할 필요가 있다.
따라서, 포토마스크 블랭크의 가공시 변형에 대한 신뢰성을 얻기 위해서는, 종래와 같이 위상 시프트막을 성막한 기판의 표면 형상이, 기판 형상 조정에 의해 성막 전의 기판의 표면 형상과 동등하게 되돌아 갔는지를 확인하는 것보다도, 위상 시프트막 성막 후, 고에너지선을 이용하는 기판 형상의 조정을 행한 후, 위상 시프트막을 에칭 제거하여, 제거 전후에 표면 형상의 변화가 요구 수준을 초과하여 발생하지 않는 것을 확인하는 것이 효과적이다.
본 발명에 있어서는, 포토마스크용 기판에 위상 시프트막을 성막하고, 추가로 위상 시프트막에 고에너지선을 조사하는 기판 형상 조정 처리를 행하여 얻은 포토마스크 블랭크 또는 그의 제조 중간체에 대해서, 기판 형상 조정 처리 후 포토마스크 블랭크 또는 그의 제조 중간체의 표면 형상을 측정하고, 추가로 포토마스크 블랭크 또는 그의 제조 중간체로부터 위상 시프트막을 제거하여, 위상 시프트막이 제거된 처리 기판의 표면 형상을 측정하고, 각각의 표면 형상을 비교함으로써, 기판 형상 조정 처리한 위상 시프트막의 응력에 의한 위상 시프트막 제거 전후의 휘어짐의 변화를 평가한다.
본 발명에 이용되는 포토마스크용 기판(포토마스크 블랭크용 기판)으로는, 사각형, 특히 정방형의 것이 이용되고, 합성 석영 기판 등의 종래 알려져 있는 노광광에 대하여 투명한 기판을 모두 사용할 수 있지만, 일본 특허 공개 제2003-50458호 공보(특허문헌 1)에서 나타나 있는, 포토마스크 사용시에 노광 장치에 대한 고정 등에 의해서 포토마스크용 기판의 형상의 변형이 일어나지 않는 형상을 갖는 것이 바람직하다.
상기 위상 시프트막, 전형적으로는 하프톤 위상 시프트막은 이미 많은 예가 알려져 있고, 일반적으로는 단층, 다층 또는 경사한 조성을 갖는 재료층으로 이루어진다. 이용되는 재료로는 Mo, Zr, Ti, Ta, W, Nb와 같은 전이 금속을 함유할 수도 있는 규소에 산소나 질소와 같은 경원소를 함유시킨 것이 사용되고(예를 들면, 특허문헌 4: 일본 특허 공개 (평)7-140635호 공보 참조), 또한 일부층으로서, 추가로 Cr과 같은 전이 금속이나 상기 전이 금속에 산소나 질소와 같은 경원소를 함유하는 층이 가해진 것이 사용되는 경우도 있다.
상기 위상 시프트막으로서 하프톤 위상 시프트막을 적용하는 경우, 막은 단층막, 다층막 또는 경사한 조성을 갖는 막 등을 사용할 수 있고, 하프톤 위상 시프트막 재료로서 전이 금속을 포함할 수도 있는 규소 재료를 이용하는 경우에는, 구체적으로는 전이 금속과 규소의 합금, 전이 금속과, 규소와, 산소, 질소 및 탄소로부터 선택되는 1종 이상을 함유하는 전이 금속 규소 화합물, 바람직하게는 전이 금속과, 규소와, 산소 및/또는 질소를 함유하는 전이 금속 규소 화합물을 들 수 있다. 이 전이 금속 규소 화합물로서 보다 구체적으로는 전이 금속 규소산화물, 전이 금속 규소질화물, 전이 금속 규소산질화물, 전이 금속 규소산화탄화물, 전이 금속 규소질화탄화물, 전이 금속 규소산질화탄화물 등을 들 수 있다. 또한, 전이 금속으로는 티탄, 바나듐, 코발트, 니켈, 지르코늄, 니오븀, 몰리브덴, 하프늄, 탄탈 및 텅스텐으로부터 선택되는 1종 이상이 바람직한 재료이지만, 특히 드라이 에칭 가공성의 관점에서 몰리브덴인 것이 바람직하다. 이 전이 금속을 포함할 수도 있는 규소 재료는, 규소가 10 원자％ 이상 95 원자％ 이하, 산소가 0 원자％ 이상 60 원자％ 이하, 질소가 0 원자％ 이상 57 원자％ 이하, 탄소가 0 원자％ 이상 20 원자％ 이하, 전이 금속이 0 원자％ 이상 35 원자％ 이하, 특히 1 원자％ 이상 20 원자％ 이하인 범위로부터 선택되는 조성의 재료를 이용하는 것이 바람직하다. 상기한 재료는 단층, 다층과 같은 막 구성이나, 막 두께와 함께 요구되는 소정의 투과율, 위상 시프트량을 제공하도록 선택된다.
상술한 바와 같이, 위상 시프트막은 막 전체적으로 본 경우, 상당히 많은 상기 경원소가 가해지기 때문에, 통상 막이 성막된 단계에서는 압축 응력을 갖는 막이 된다. 본 발명에 있어서, 막 자체가 큰 압축 응력을 가지고 있으면, 위상 시프트막을 제거했을 때 응력이 해방됨으로써, 제거 전후에 큰 기판 형상 변화가 발생하고, 본 발명의 검사를 행하면 불합격이 될 가능성이 매우 높기 때문에, 응력을 해방시키는 처리를 행할 필요가 있다. 이 응력을 해방시키는 방법으로는, 고에너지선을 이용하는 방법(예를 들면, 특허문헌 2: 일본 특허 공개 제2004-199035호 공보)이 가장 유효하고, 고에너지선으로는 적외광, 가시광, 자외광 등, 기본적으로는 어떠한 것일 수도 있지만, 기판에 대한 손상을 작게 하기 위해서는, 조사부에 대한 조사 시간이 1 초 이하와 같은 단시간에 필요한 에너지를 부여하는 방법이 바람직하다. 특히 150 내지 800 nm 파장의 광을 실효 에너지로서 갖는 고에너지선을 단시간 조사하는 방법은 포토마스크용 기판의 에너지 흡수가 작고, 포토마스크용 기판측에 손상을 주기 어렵기 때문에 바람직한 방법이다.
특히 바람직한 방법으로는 상술한 섬광 램프에 의한 에너지 조사를 들 수 있다. 섬광 램프로는 크세논 섬광 램프가 잘 알려져 있다. 섬광 램프로서 가장 자주 이용되는 것은 크세논 섬광 램프이고, 아르곤이나 수소를 봉입한 것도 있다.
섬광 램프를 이용하면, 1회의 극단 시간(예를 들면 0.0001 초 내지 1 초)의 발광으로 매우 높은 에너지(예를 들면 0.1 내지 100 J/㎠)를 막에 제공할 수 있어, 막질의 개선에 매우 효과적이다. 또한, 엑시머광과 같은 펄스 레이저로도 동일한 효과는 얻어지지만, 섬광 램프는 넓은 광스펙트럼을 갖기 때문에 적용할 수 있는 범위가 넓어 에너지 효율도 높다. 또한, 섬광 램프에 의한 광량은 매우 크기 때문에 1회의 발광에 의해서 기판 전체면에 에너지를 제공할 수 있다.
실제로 위상 시프트막의 응력을 변화시키기 위한 기판 형상 조정에 이용하는 경우, 섬광 램프광을 에너지 밀도 0.5 내지 100 J/㎠로 조사하는 것이 바람직하다. 또한, 섬광 램프광의 1회의 발광 시간은 0.1 내지 100 m 초인 것이 바람직하고, 조사 횟수는 1회일 수도 있으며, 수회로 나눠 조사할 수도 있다.
상기 기판 형상 조정을 행한 기판으로부터, 위상 시프트막의 응력의 검사를 행하기 위해서 상기 위상 시프트막의 제거를 행하는 경우에는, 마스크 가공시에 위상 시프트막을 에칭 가공할 때에 사용하는 에칭 방법과 유사한 방법을 적용하는 것이 바람직하고, 예를 들면 전이 금속을 포함할 수도 있는 규소 재료의 경우, 예를 들면 불소계 에칭 가스를 이용하는 드라이 에칭을 이용하는 것이 바람직하다.
위상 시프트막 제거 전의 표면 형상의 측정값과 위상 시프트막 제거 후의 표면 형상의 측정값을 비교하여 위상 시프트막의 응력, 즉 휘어짐 변화량을 구하는 검사는 다음과 같은 방법에 의해서 행할 수 있다.
예를 들면, 광학적으로 표면(투명 기판의 표면, 성막된 막의 표면(포토마스크 블랭크 또는 그의 제조 중간체의 표면), 또는 위상 시프트막을 제거한 후에 노출한 처리 기판의 투명 기판 또는 막의 표면)의 형상을 스캔할 수 있는 표면 해석 장치(표면 형상 측정 장치)를 이용하고, 막을 제거하기 전의 포토마스크 블랭크 또는 그의 제품 중간체의 표면 형상을 측정한 데이터를 얻는다. 이어서, 위상 시프트막을 제거한 후, 막이 제거된 후의 표면 형상의 측정 데이터를 얻는다. 이 2개의 표면 형상의 차는 휘어짐 변화량으로서 평가할 수 있다. 휘어짐 변화량은, 이를 합리적으로 정의할 수 있는 방법이면 어떠한 방법으로도 행할 수 있고, 양품으로 판단하기 위한 기준치는 목적으로 하는 마스크 정밀도에 준하여 설정할 수 있지만, 예를 들면 다음과 같은 방법으로 비교하여 포토마스크 블랭크 또는 그의 제품 중간체의 양부를 판정할 수 있다.
위상 시프트막을 제거하기 전의 포토마스크 블랭크 또는 그의 제조 중간체의 최표면과, 포토마스크 블랭크 또는 그의 제조 중간체로부터 위상 시프트막 전부를 제거한 후의 처리 기판의 최표면에 대하여,
(1) 각각의 최표면을 표면 형상 측정 장치로 측정하여 최표면의 XYZ 삼차원 좌표 데이터를 취득하고,
(2) 각각의 최표면에서 얻어진 좌표 데이터로부터 각각의 최표면의 최소 제곱 평면을 구하고,
(3) 포토마스크 블랭크 또는 그의 제조 중간체의 최표면의 좌표와 그의 최소 제곱 평면 사이의 상대 위치 및 처리 기판의 최표면의 좌표와 그의 최소 제곱 평면 사이의 상대 위치를 각각 고정시킨 상태에서,
상기 좌표 및 최소 제곱 평면을
(i) 2개의 최소 제곱 평면이 모두 XYZ 삼차원 가상 공간의 XY 평면 상에 위치하고,
(ii) 전자의 최소 제곱 평면의 포토마스크 블랭크 또는 그의 제조 중간체의 최표면 상당 영역의 중심과, 후자의 최소 제곱 평면의 처리 기판의 최표면 상당 영역의 중심이 모두 원점에 위치하고, 또한
(iii) 상기 2개의 최표면 상당 영역의 4개의 변의 각각이 위상 시프트막의 제거 전후에 대응하도록 2개의 최표면 상당 영역의 대각선 방향을 맞춰서 중첩하여 배치하고,
(4) 상기 배치된 좌표 데이터의 범위 내에서, 포토마스크 블랭크 또는 그의 제조 중간체의 최표면의 좌표 및 처리 기판의 최표면의 좌표에서 X값 및 Y값이 일치하는 좌표쌍의 각각에 대해서, 포토마스크 블랭크 또는 그의 제조 중간체의 최표면의 Z값(Z1)으로부터 처리 기판의 최표면의 Z값(Z2)의 차(Z1-Z2)를 구하고,
(5) 상기 Z값의 차(Z1-Z2)의 최대값의 절대값과 최소값의 절대값과의 합을 휘어짐 변화량으로 한다.
보다 구체적으로 설명하면, 우선 위상 시프트막을 제거하기 전의 포토마스크 블랭크 또는 그의 제조 중간체의 최표면(이 경우는, 위상 시프트막의 표면)의 표면 형상을, 예를 들면 광학계를 이용한 표면 형상 측정 장치에 의해서 측정하고, 최표면의 XYZ 삼차원 좌표 데이터(표면맵)를 작성하고, 추가로 그의 최소 제곱 평면을 구한다. 이어서, 위상 시프트막을 전부, 기본적으로는 가공시에 이용하는 제거 조건(박리 조건)으로 제거하고, 위상 시프트막을 제거한 후 처리 기판의 최표면(이 경우는, 위상 시프트막에 인접하고 있던 막 또는 투명 기판의 표면)의 표면 형상을 마찬가지로 측정하고, 최표면의 XYZ 삼차원 좌표 데이터(표면맵)를 작성하고, 추가로 그의 최소 제곱 평면을 구한다.
이어서, 연산 장치 등의 기기를 적절하게 이용하여, 얻어진 좌표 및 최소 제곱 평면을 포토마스크 블랭크 또는 그의 제조 중간체의 최표면의 좌표와 그의 최소 제곱 평면 사이의 상대 위치 및 처리 기판의 최표면의 좌표와 그의 최소 제곱 평면 사이의 상대 위치를 각각 고정시킨 상태에서(최표면의 좌표와 그것을 제공하는 최소 제곱 평면을 일체로 하여), 이하의 (i) 내지 (iii)의 모든 조건을 만족시키도록 가상 공간에 배치한다.
(i) 2개의 최소 제곱 평면이 모두 XYZ 삼차원 가상 공간의 XY 평면 상에 위치하도록 배치한다.
(ii) 전자의 최소 제곱 평면의 포토마스크 블랭크 또는 그의 제조 중간체의 최표면 상당 영역의 중심과, 후자의 최소 제곱 평면의 처리 기판의 최표면 상당 영역의 중심이 모두 원점에 위치하도록 배치한다.
(iii) 2개의 최표면 상당 영역의 4개의 변의 각각이 위상 시프트막의 제거 전후에 대응하도록, 2개의 최표면 상당 영역의 대각선 방향을 맞춰서 중첩하여 배치한다.
이 조작을 도면을 참조하여 설명하면, 도 1(A)에 도시된 바와 같이, 포토마스크 블랭크 또는 그의 제조 중간체의 최표면의 좌표군 (101) 및 그의 최소 제곱 평면 (102)와, 도 1(B)에 도시된 바와 같이, 처리 기판의 최표면의 좌표군 (201) 및 그의 최소 제곱 평면 (202)를, 도 1(C)에 도시된 바와 같이, XYZ 삼차원 가상 공간 내에 배치한다. 또한, 최소 제곱 평면 (102) 및 최소 제곱 평면 (202)는 모두 XY 평면 상에 배치되고, 양자는 동일한 평면 상에 위치하게 된다. 또한, 최소 제곱 평면 (102)의 포토마스크 블랭크 또는 그의 제조 중간체의 최표면 상당 영역 (102a)의 중심과, 최소 제곱 평면 (202)의 처리 기판의 최표면 상당 영역 (202a)의 중심은 모두 XYZ 좌표의 원점에 위치하도록 배치된다(즉, 최소 제곱 평면 (102) 및 최소 제곱 평면 (202)는, Z=0인 XY 평면에 배치됨). 또한, 최표면 상당 영역 (102a)의 4개의 변과 최표면 상당 영역 (202a)의 4개의 변이, 위상 시프트막의 제거 전후에 대응하도록(동일한 변이 동일한 변과 대응하도록), 2개의 최표면 상당 영역의 대각선 방향을 맞춰서 중첩하여 배치한다.
이어서, 도 1(C)에 도시된 바와 같이, 배치된 좌표 데이터의 범위 내에서, 포토마스크 블랭크 또는 그의 제조 중간체의 최표면의 좌표 및 처리 기판의 최표면의 좌표에서 X값 및 Y값이 일치하는 좌표쌍의 각각에 대해서, 포토마스크 블랭크 또는 그의 제조 중간체의 최표면의 Z값(Z1)으로부터 처리 기판의 최표면의 Z값(Z2)의 차(Z1-Z2)를 구한다. 이 경우, Z1>Z2일 때의 차(Z1-Z2)는 플러스(+), Z1<Z2일 때의 차(Z1-Z2)는 마이너스(-)가 된다.
그리고, Z값의 차(Z1-Z2)의 최대값의 절대값과 최소값의 절대값과의 합을 휘어짐 변화량으로 한다.
152 mm(6인치) 정방형인 포토마스크 블랭크 또는 그의 제조 중간체의 경우, 이와 같이 하여 얻은 휘어짐 변화량이 50 nm 이하이면, 최소 선폭이 25 nm 정도인 패턴을 형성하기 위한 더블 패터닝 노광에 사용할 수 있는 여유도를 가진 가공 정밀도를 얻을 수 있다.
또한, 그 이외의 크기의 포토마스크 블랭크 또는 그의 제조 중간체여도, 휘어짐 변화량의 허용량은 포토마스크 블랭크 또는 그의 제조 중간체의 크기에 비례하여 휘어짐 변화량의 값이 (50(nm)/L/152(mm)) 이하(단, L은 투명 기판의 장변의 길이(mm)를 나타냄)이면 높은 가공 정밀도를 얻을 수 있다.
보다 간이적으로는, 좌표 데이터를 포토마스크 블랭크의 최표면과 처리 기판의 최표면의 둘 다에서, 표면의 최소 제곱 표면을 간이적으로 산출할 수 있고, 각 최표면의 중심을 중심으로 하는 반경 R(mm)의 원 상의 점 3점 이상의 좌표를 대상으로 하여, 상기 3점 이상의 좌표와 상기 중심점으로부터 최소 제곱 평면을 구한 후, 상기와 마찬가지로 하여 휘어짐 변화량을 평가할 수 있다. 이 경우, 최소 선폭이 25 nm 정도인 패턴을 형성하기 위한 더블 패터닝 노광에 사용하기 위한 포토마스크를 제작하기 위한 포토마스크 블랭크의 합격 기준으로는, 상기 휘어짐 변화량을 나타내는 값을
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이하로 함으로써, 상기와 마찬가지로 포토마스크가 갖는 위치 정밀도가 높은 신뢰성을 확보할 수 있다.
상기 검사 방법은 제품의 로트 검사나, 포토마스크 블랭크의 제조 공정에서의 제조 조건의 최적화에도 바람직하다.
예를 들면, 포토마스크용 기판에 위상 시프트막을 성막하고, 추가로 위상 시프트막에 고에너지선을 조사하는 기판 형상 조정 처리를 행하여 얻은 포토마스크 블랭크 또는 그의 제조 중간체로서, 소정의 한 조건으로 성막된 위상 시프트막을 성막하고, 소정의 한 조건으로 기판 형상 조정 처리를 행한 포토마스크 블랭크를 소정의 복수매 제조하고, 이 복수매의 포토마스크 블랭크로부터 샘플링한 포토마스크 블랭크에 대해서, 본 발명의 검사 방법에 의해서 포토마스크 블랭크 또는 그의 제조 중간체의 기판 형상 조정 처리한 위상 시프트막의 응력에 의한 위상 시프트막 제거 전후의 휘어짐의 변화를 평가하고, 얻어진 휘어짐의 변화량에 기초하여 복수매의 포토마스크 블랭크 또는 그의 제조 중간체의 양부를 판정하는 제품의 로트 검사에 바람직하다.
또한, 포토마스크용 기판에 위상 시프트막을 성막하고, 추가로 위상 시프트막에 고에너지선을 조사하는 기판 형상 조정 처리를 행하여 얻은 포토마스크 블랭크 또는 그의 제조 중간체로서, 소정의 한 조건으로 성막된 위상 시프트막을 갖는 기판의 위상 시프트막에 대하여, 각각 상이한 조사 에너지량의 고에너지선을 조사하여 얻은 2 이상의 포토마스크 블랭크 또는 그의 제조 중간체를 준비하고, 본 발명의 검사 방법에 의해서, 각각의 포토마스크 블랭크 또는 그의 제조 중간체의 기판 형상 조정 처리한 위상 시프트막의 응력에 의한 위상 시프트막 제거 전후의 휘어짐의 변화를 평가하고, 각각의 포토마스크 블랭크 또는 그의 제조 중간체로부터 얻어진 휘어짐의 변화량을 비교하여 휘어짐의 변화량이 적은 고에너지선의 조사 에너지량을 결정하는 것, 또한 포토마스크용 기판에 위상 시프트막을 성막하고, 추가로 상기 방법으로 결정된 조사 에너지량으로, 위상 시프트막에 고에너지선을 조사하는 기판 형상 조정 처리를 실시하여 포토마스크 블랭크 또는 포토마스크 블랭크 제조 중간체를 제조하는 것도 바람직하다.
상술한 바와 같은 고에너지선의 조사를 이용하여 위상 시프트막의 응력이 매우 작은, 즉 위상 시프트막 제거 후의 휘어짐 변화량이 매우 작은 기판을 얻기 위해서는, 최적 조사량으로 고에너지선을 조사하는 것이 바람직하다. 바람직한 조사량 주변의 폐구간에서는, 조사 에너지량과 휘어짐 변화량과의 관계는 직선(일차)으로 근사할 수 있다.
따라서, 특정한 제조 조건을 이용하여 성막한 위상 시프트막의 응력을 0으로 하기 위해서 필요한 고에너지선의 조사량은, 적어도 2점의 에너지량에 의한 고에너지선 조사를 행한 위상 시프트막을 갖는 기판으로부터 위상 시프트막을 제거하고, 각각의 휘어짐 변화량과 조사 에너지량을 일차 근사함으로써 추정할 수 있다. 또한, 이 고에너지선의 최적 조사량의 추정 방법을 이용함으로써, 용이하게 순수 응력을 0에 가깝게 한 위상 시프트막을 갖는 포토마스크 블랭크 또는 포토마스크 블랭크 제조 중간체를 얻을 수 있다.
<실시예>
이하, 실시예를 들어 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명이 하기 실시예로 제한되는 것은 아니다.
[실시예 1]
(하프톤 위상 시프트막을 갖는 포토마스크 블랭크의 제조)
4매의 152 mm 변(角)의 합성 석영제 포토마스크용 기판을 준비하고, 그 위에 타겟에 MoSi와 Si를 이용하고, 스퍼터 가스에 아르곤 가스와 질소 가스와 산소 가스를 이용한 스퍼터법으로, 막 두께 76 nm의 MoSiON막(Mo:Si:O:N=1:4:1:4(원자비))을 성막하였다.
(형상 조정)
상기 MoSiON막을 성막한 4매의 포토마스크 블랭크에 대하여, 조사폭이 0.1 내지 10 m 초인 크세논 섬광 램프를 이용하여, 4점의 상이한 에너지량을 각각의 포토마스크 블랭크에 조사하였다. 또한, 이하에서 에너지는 규격화값을 이용하여 나타내지만, 각각의 값은 3175 V 인가했을 때의 에너지를 1로 한 경우의 값이다.
(기판 형상 조정 후의 표면 형상 비교)
하프톤 위상 시프트막 성막 전의 기판과, 형상 조정을 위한 고에너지 부여를 행한 포토마스크 블랭크와의 표면 형상은 휘어짐 변화량(ΔTIR)으로 비교하였다. 이 휘어짐 변화량(ΔTIR)은 다음과 같이 구하였다.
하프톤 위상 시프트막 성막 후에 섬광 램프 조사를 행한 각각의 포토마스크 블랭크의 표면 형상을, 광학적 표면 형상 측정 장치(트로펠(Tropel)사 제조 울트라플랫(UltraFlat))를 이용하여 측정하고 표면 형상의 데이터(좌표)를 얻었다. 이어서, 미리 측정하고 있었던 각각의 하프톤 위상 시프트막을 성막하기 전의 기판의 표면 형상의 데이터와, 상술한 (1) 내지 (5)의 방법으로 평가하고, 휘어짐 변화량(ΔTIR)을 구하였다. 또한, ΔTIR이 플러스측을 인장 응력측의 변형으로 하였다. 조사량과 각각의 포토마스크 블랭크에 이용한 포토마스크용 기판의 위상 시프트막 성막 전의 표면 형상에 대한 조사 후 포토마스크 블랭크의 표면 형상이 갖는 휘어짐 변화량(ΔTIR)을 도 2에 나타낸다.
(위상 시프트막의 제거)
상기 다른 에너지량으로 섬광 램프를 조사하여 형상 조정을 행한 위상 시프트막을 갖는 포토마스크 블랭크로부터, 불소계 에칭 가스를 이용하는 드라이 에칭에 의해 하기의 드라이 에칭 조건으로 위상 시프트막을 제거하였다.
RF1(RIE): CW 54 V
RF2(ICP): CW 325 W
압력: 5 mTorr
SF6: 18 sccm
O2: 45 sccm
(위상 시프트막 제거 후의 표면 형상 비교)
광학적 표면 형상 측정 장치(트로펠사 제조 울트라플랫)를 이용하여, 상기한 드라이 에칭으로 위상 시프트막을 제거하여 얻은 처리 기판의 표면을 측정하여 표면 형상의 데이터를 얻었다. 이 표면 형상과, 상기한 하프톤 위상 시프트막 성막 후에 섬광 램프 조사를 행한 각각의 포토마스크 블랭크의 표면 형상을, 상기와 마찬가지의 방법으로 비교하여 휘어짐 변화량(ΔTIR)을 구하였다. 이 휘어짐 변화량을 도 2에 나타낸다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 고에너지선 조사를 행하여 위상 시프트막 성막 전의 기판 형상으로 완전히 되돌아가는 점은 도면 중 플롯의 외삽으로부터, 조사 에너지 약 1.108에서의 조사인 것으로 추정된다. 그러나, 기판 형상 조정 후 위상 시프트막의 제거에 의해 발생하는 ΔTIR의 값으로부터는, 상기 조사 에너지로 에너지 조사한 위상 시프트막을 제거하면, 위상 시프트막의 제거 전후에 표면 형상이 변화되는 것을 알 수 있다.
또한, 도면 중 플롯으로부터는, 위상 시프트막을 제거했을 때의 ΔTIR이 조사 에너지선의 조사량 사이에서 1차의 근사가 가능하다는 것이 나타나고, 대개 1.017의 에너지를 조사한 경우에는, 섬광 램프를 조사한 막의 응력이 0이 되는 것으로 추정된다.
101: 포토마스크 블랭크 또는 그의 제조 중간체의 최표면의 좌표군
102: 포토마스크 블랭크 또는 그의 제조 중간체의 최표면의 최소 제곱 평면
201: 처리 기판의 최표면의 좌표군
202: 처리 기판의 최표면의 최소 제곱 평면
102a, 202a: 최표면 상당 영역

Claims (5)

  1. 포토마스크용 기판에 위상 시프트막을 성막하고, 추가로 상기 위상 시프트막에 고에너지선을 조사하는 기판 형상 조정 처리를 행하여 얻은 포토마스크 블랭크 또는 그의 제조 중간체에 대해서,
    기판 형상 조정 처리 후 포토마스크 블랭크 또는 그의 제조 중간체의 표면 형상을 측정하고, 추가로 상기 포토마스크 블랭크 또는 그의 제조 중간체로부터 위상 시프트막을 제거하여 위상 시프트막이 제거된 처리 기판의 표면 형상을 측정하고,
    상기 각각의 표면 형상을 비교함으로써, 상기 기판 형상 조정 처리한 위상 시프트막의 응력에 의한 위상 시프트막 제거 전후의 휘어짐의 변화를 평가하는 것을 특징으로 하는 포토마스크 블랭크 또는 그의 제조 중간체의 검사 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 고에너지선이 섬광 램프광인 것을 특징으로 하는 검사 방법.
  3. 포토마스크용 기판에 위상 시프트막을 성막하고, 추가로 상기 위상 시프트막에 고에너지선을 조사하는 기판 형상 조정 처리를 행하여 얻은 포토마스크 블랭크 또는 그의 제조 중간체로서, 소정의 한 조건으로 성막된 위상 시프트막을 성막하고, 소정의 한 조건으로 기판 형상 조정 처리를 행한 포토마스크 블랭크를 소정의 복수매 제조하고,
    상기 복수매의 포토마스크 블랭크로부터 샘플링한 포토마스크 블랭크에 대해서, 제1항 또는 제2항에 기재된 검사 방법에 의해서 포토마스크 블랭크 또는 그의 제조 중간체의 상기 기판 형상 조정 처리한 위상 시프트막의 응력에 의한 위상 시프트막 제거 전후의 휘어짐의 변화를 평가하고, 얻어진 휘어짐의 변화량에 기초하여 상기 복수매의 포토마스크 블랭크 또는 그의 제조 중간체의 양부를 판정하는 것을 특징으로 하는 포토마스크 블랭크 또는 그의 제조 중간체의 검사 방법.
  4. 포토마스크용 기판에 위상 시프트막을 성막하고, 추가로 상기 위상 시프트막에 고에너지선을 조사하는 기판 형상 조정 처리를 행하여 얻은 포토마스크 블랭크 또는 그의 제조 중간체로서, 소정의 한 조건으로 성막된 위상 시프트막을 갖는 기판의 상기 위상 시프트막에 대하여, 각각 상이한 조사 에너지량의 고에너지선을 조사하여 얻은 2 이상의 포토마스크 블랭크 또는 그의 제조 중간체를 준비하고,
    제1항 또는 제2항에 기재된 검사 방법에 의해서, 각각의 포토마스크 블랭크 또는 그의 제조 중간체의 상기 기판 형상 조정 처리한 위상 시프트막의 응력에 의한 위상 시프트막 제거 전후의 휘어짐의 변화를 평가하고, 각각의 포토마스크 블랭크 또는 그의 제조 중간체로부터 얻어진 휘어짐의 변화량을 비교하여, 상기 휘어짐의 변화량이 적은 상기 고에너지선의 조사 에너지량을 결정하는 것을 특징으로 하는 기판 형상 조정을 위한 고에너지선의 조사 에너지량의 결정 방법.
  5. 포토마스크용 기판에 위상 시프트막을 성막하고, 추가로 상기 위상 시프트막에 고에너지선을 조사하는 기판 형상 조정 처리를 실시하는 공정을 포함하는 포토마스크 블랭크의 제조 방법으로서,
    상기 기판 형상 조정 처리를 제4항에 기재된 방법에 의해 결정된 조사 에너지량으로 실시하는 것을 특징으로 하는 포토마스크 블랭크의 제조 방법.
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