KR20110008111A - 포토마스크 블랭크, 포토마스크 및 포토마스크의 제조방법 - Google Patents

포토마스크 블랭크, 포토마스크 및 포토마스크의 제조방법 Download PDF

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KR20110008111A
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Abstract

본 발명에 의하면, 플랫 패널 디스플레이 디바이스를 제조하기 위한 마스크 블랭크로서, 기판과, 상기 기판 위에 형성된 탄탈을 함유하는 재료로 이루어지는 반투광성막과, 상기 반투광성막 위에 형성된 크롬과 질소를 함유하는 재료로 이루어지는 차광성막을 구비하는 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크가 제공된다.

Description

포토마스크 블랭크, 포토마스크 및 포토마스크의 제조방법 {MASK BLANK, AND PHOTOMASK}
본 발명은, 포토마스크 블랭크 및 포토마스크에 관한 것이며, 특히 플랫 패널 디스플레이 디바이스를 제조하기 위한 포토마스크 블랭크, 및 이 포토마스크 블랭크를 이용하여 제조된 포토마스크 등에 관한 것이다.
최근, 플랫 패널 디스플레이(이하, FPD라고 약칭함) 디바이스를 제조하기 위한 대형 FPD용 포토마스크의 분야에 있어서, 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).
여기에서, 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 부족해지기 때문에, 이 그레이톤부(3)를 개재하여 노광한 포지티브형 포토레지스트는 막 두께가 얇아지는 만큼 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 차이가 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 없은 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 제거하여, 이 부분에서 제2 에칭을 행한다. 이에 의해, 1매의 마스크로 종래의 마스크 2매분의 공정을 행하여, 마스크 매수를 삭감한다.
FPD용의 대형 마스크 블랭크 및 대형 포토마스크로서, 차광성막 아래에 반투광성막이 형성된 반투광성막 하부 배치 타입(반투광성막 선장착 타입)의 그레이톤 마스크 블랭크 및 포토마스크가 제안되어 있다.
상기 반투광성막 하부 배치 타입의 그레이톤 마스크 블랭크 및 포토마스크에 있어서, 반투광성막의 재료로서, 규화탄탈, 산화탄탈, 질화탄탈 또는 이들의 혼합물로부터 선택되는 재료가 제안되어 있고, 차광성막의 재료로서, 크롬(Cr)막이 제안되어 있다(일본 특허 공개 제2002-196473호 공보(특허 문헌 1) 참조).
그러나, 상기한, 투광성 기판과, 반투광성막(TaSi, TaO, TaN)과, 차광성막(Cr)의 막 구성으로 이루어지는 포토마스크 블랭크로부터, 포토마스크를 드라이 에칭으로 제작할 때에는, 특허 문헌 1의 실시예에 기재된 바와 같이, 탄탈계의 반투광성막과 Cr막 사이에 SiO2와 같은 에칭 스톱퍼층을 필요로 하고 있어, 막의 구성이 복잡하게 된다는 과제 1이 있다.
또한, FPD용 대형 마스크의 경우, 마스크 패턴의 형성시에 드라이 에칭을 행하고자 하면, 드라이 에칭 장치가 매우 대규모로 되어, 매우 고가의 장치를 도입해야만 하다는 과제 2가 있다.
따라서, 본 발명자들은, 투광성 기판과, 반투광성막(TaSi, TaO, TaN)과, 차광성막(Cr)의 막 구성으로 이루어지는 포토마스크 블랭크로부터, 포토마스크를 웨트 에칭으로 제작하는 것을 시도하였다. 그 결과, Cr막을 크롬의 에칭액으로 웨트 에칭할 때, 탄탈계의 반투광성막의 표면에 데미지를 주어, 반투광성막의 투과율의 제어가 어렵다는 과제 1'가 있다는 것을 알 수 있었다. 따라서, 투광성 기판과, 반투광성막(TaSi, TaO, TaN)과, 차광성막(Cr)의 막 구성으로 이루어지는 포토마스크 블랭크로부터, 포토마스크를 웨트 에칭으로 제작하기 위해서는, 실용적으로는, 탄탈계의 반투광성막과 Cr막 사이에 SiO2와 같은 에칭 스토퍼층이 필요하여, 막의 구성이 복잡하게 된다는 과제 1'가 있다는 것을 알 수 있었다.
한편, 탄탈계의 반투광성막 대신에, 몰리브덴 실리사이드의 산화물이나, 몰리브덴 실리사이드의 산질화물의 반투광성막을 이용하면, 몰리브덴 실리사이드의 산화물이나, 몰리브덴 실리사이드의 산질화물의 반투광성막은 크롬의 에칭액에 대하여 내성이 높기 때문에, 상기 과제 1', 2는 해소되지만, 별도의 과제 3이 발생하는 것을 알 수 있었다. 예를 들면, 그레이톤 마스크용의 반투광성막에서는, i선∼g선에 걸친 파장 대역에 있어서 파장 변화에 대한 투과율 변화가 작은 것(즉 i선∼g선에 걸친 파장 대역에서 플랫한 분광 특성을 갖는 것)이 요구되고 있지만, 이 점에 있어서 몰리브덴 실리사이드의 산화물이나, 몰리브덴 실리사이드의 산질화물의 반투광성막은 개선의 여지가 있다는 것을 알 수 있었다.
본 발명은, 상기의 과제를 해결할 수 있는 마스크 블랭크 및 포토마스크를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해 예의 개발을 행한 결과, 기판과, 탄탈을 함유하는 재료로 이루어지는 반투광성막과, 크롬과 질소를 함유하는 재료로 이루어지는 차광성막의 막 구성을 발견하였다. 이 막 구성에 의하면, 차광성막이 크롬에 질소를 함유하고 있기 때문에, 크롬의 에칭액에 대한 차광성막의 웨트 에칭 레이트가 빠르다. 이 때문에, 크롬과 질소를 함유하는 재료로 이루어지는 차광성막을 크롬의 에칭액으로 웨트 에칭할 때, 하층의 탄탈계 반투광성막에의 데미지를 최대한 억제할 수 있고, 더구나 에칭 스톱퍼층도 불필요하여 막 구성이 단순하다는 것을 발견하였다.
또한, 크롬과 질소를 함유하는 재료로 이루어지는 차광성막을 크롬의 에칭액으로 웨트 에칭할 때, 하층의 탄탈계 반투광성막에의 데미지를 최대한 억제할 수 있고, 이 때문에 반투광성막의 투과율의 변동을 최대한 억제할 수 있기 때문에, 반투광성막의 투과율의 제어가 용이하다는 것을 발견하였다.
본 발명은, 이하의 구성을 갖는다.
<구성 1>
FPD 디바이스를 제조하기 위한 마스크 블랭크로서,
기판과,
상기 기판 위에 형성된 탄탈을 함유하는 재료로 이루어지는 반투광성막과,
상기 반투광성막 위에 형성된 크롬과 질소를 함유하는 재료로 이루어지는 차광성막
을 구비하는 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크.
<구성 2>
상기 크롬과 질소를 함유하는 재료로 이루어지는 차광성막은, 복수층 구조를 갖고, 각 층에 크롬과 질소를 함유하는 것을 특징으로 하는 구성 1에 기재된 마스크 블랭크.
<구성 3>
상기 크롬과 질소를 함유하는 재료로 이루어지는 차광성막은, 크롬과 질소를 함유하는 재료로 이루어지는 차광성막을 크롬의 에칭액으로 웨트 에칭할 때, 하층의 탄탈을 함유하는 재료로 이루어지는 반투광성막에의 데미지를 억제할 수 있도록, 크롬에 질소를 함유시킨 막인 것을 특징으로 하는 구성 1 또는 2에 기재된 마스크 블랭크.
<구성 4>
상기 탄탈을 함유하는 재료로 이루어지는 반투광성막은, 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 내지 3 중 어느 하나에 기재된 마스크 블랭크.
<구성 5>
구성 1 내지 4 중 어느 하나에 기재된 마스크 블랭크를 이용하여 제조된 것을 특징으로 하는, FPD 디바이스를 제조하기 위한 포토마스크.
본 발명에 의하면, 크롬과 질소를 함유하는 재료로 이루어지는 차광성막을 크롬의 에칭액으로 웨트 에칭할 때, 하층의 탄탈계 반투광성막에의 데미지를 최대한 억제할 수 있고, 더구나 에칭 스톱퍼층도 불필요하여 막 구성이 단순한 FPD 디바이스를 제조하기 위한 마스크 블랭크를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 탄탈계 반투광성막 패턴에의 데미지를 최대한 억제한 FPD 디바이스를 제조하기 위한 포토마스크를 제공할 수 있다.
도 1은, 반투광성막을 갖는 그레이톤 마스크를 설명하기 위한 도면이며, (A)는 부분 평면도, (B)는 부분 단면도.
도 2는, 반투광성막 하부 배치 타입의 그레이톤 마스크 및 그의 제조 공정을 설명하기 위한 도면.
도 3은, 노광 광원인 초고압 수은등의 분광 분포를 나타내는 도면.
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 탄탈을 함유하는 재료로 이루어지는 반투광성막과,
상기 반투광성막 위에 형성된 크롬과 질소를 함유하는 재료로 이루어지는 차광성막
을 구비하는 것을 특징으로 한다(구성 1).
상기 구성 1에 따른 발명에 의하면, 차광성막이 크롬에 질소를 함유하고 있어, 크롬의 에칭액에 대한 차광성막의 웨트 에칭 레이트가 빠르다. 이 때문에, 크롬과 질소를 함유하는 재료로 이루어지는 차광성막을 크롬의 에칭액으로 웨트 에칭할 때, 하층의 탄탈계 반투광성막에의 데미지를 최대한 억제할 수 있고, 더구나 에칭 스톱퍼층도 불필요하여 막 구성이 단순하다.
또한, 크롬과 질소를 함유하는 재료로 이루어지는 차광성막을 크롬의 에칭액으로 웨트 에칭할 때, 하층의 탄탈계 반투광성막에의 데미지를 최대한 억제할 수 있고, 이 때문에 반투광성막의 투과율의 변동을 최대한 억제할 수 있으므로, 반투광성막의 투과율의 제어가 용이하다.
본 발명에 있어서, 크롬과 질소를 함유하는 재료로 이루어지는 차광성막은, 크롬(Cr)에 질소(N)를 단독으로 함유하는 양태(CrN) 외에, 크롬(Cr)과 질소(N) 외에 산소(O), 탄소(C), 수소(H) 등의 원소를 하나 이상 함유하는 양태(예를 들면, CrNO, CrNC, CrNCH, CrNCHO, CrCON 등)가 포함된다.
또한, 크롬과 질소를 함유하는 재료로 이루어지는 차광성막(예를 들면 CrN, CrCN, CrON)에서는, 웨트 에칭 레이트가 Cr에 비교하여 커지기 때문에, 바람직하다. 또한, CrON에 비교하여, CrN에서는, 막 내에 O를 함유하고 있지 않기 때문에, 웨트 에칭 레이트가 커지므로, 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 차광성막은, 웨트 에칭에 의해 패터닝된 막인 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 탄탈을 함유하는 재료로 이루어지는 반투광성막의 패터닝은, 웨트 에칭 또는 드라이 에칭으로 행할 수 있지만, 전술한 바와 같이 코스트면 및 스루풋을 중시하는 관점에서는 웨트 에칭으로 행하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 크롬과 질소를 함유하는 재료로 이루어지는 차광성막의 막 구조로서는, 크롬과 질소를 함유하는 재료로 이루어지는 단층 구조, 또는 각 층이 크롬과 질소를 함유하는 재료로 이루어지는 복수층 구조로 할 수 있다(구성 2). 복수층 구조의 경우, 각 층의 조성이 각 층마다 서로 다른 적층막 구조나, 막 두께 방향으로 연속적으로 조성이 변화한 막 구조로 할 수 있다.
복수층 구조의 경우, 각 층이 크롬과 질소를 함유하는 재료로 이루어짐으로써, 혹은 차광성막의 막 두께 방향의 전역 또는 대략 전역에 크롬 및 질소가 함유됨으로써, 복수층 구조의 차광성막을 크롬의 에칭액으로 웨트 에칭할 때, 하층의 탄탈계 반투광성막에의 데미지를 최대한 억제할 수 있다.
또한, 차광성막 자체 또는 차광성막의 일부를 구성하는 층이, 크롬산화막계 막(예를 들면 CrO막 등)이면, 막 내에 O를 함유하기 때문에(막 내의 O가 많기 때문에), 웨트 에칭 레이트가 Cr에 비교하여 작아지므로, 바람직하지 않다.
본 발명에 있어서는, 크롬과 질소를 함유하는 재료로 이루어지는 차광성막(단층 또는 복수층 구조)은, 크롬과 질소를 함유하는 재료로 이루어지는 차광성막을 크롬의 에칭액으로 웨트 에칭할 때, 하층의 탄탈계 반투광성막에의 데미지를 최대한 억제하는(데미지를 주는) 것이 가능하도록, 크롬에 질소를 함유시킨 막(단층 또는 복수층 구조)인 것이 바람직하다(구성 3).
여기에서, 크롬과 질소를 함유하는 재료로 이루어지는 차광성막을 크롬의 에칭액으로 웨트 에칭할 때, 하층의 탄탈계 반투광성막에 데미지가 주어지면, 하층의 탄탈계 반투광성막의 투과율이 상승한다. 본 발명에 있어서, 탄탈계 재료로 이루어지는 반투광성막은, 마스크 제작 전후(마스크 블랭크 제작 후와 마스크 제작 후)에 있어서, 「초고압 수은등으로부터 방사되는 적어도 i선에서부터 g선에 걸친 파장 대역에서의 투과율의 상승량」(이하, 「상기 소정의 투과율의 상승량」이라고 함)이 5 ％ 이하인 것이 바람직하며, 이러한 상기 소정의 투과율의 상승량의 범위 내에 들어가도록 크롬에 질소를 함유시킨 차광성막(단층 또는 복수층 구조)인 것이 바람직하다. 마찬가지로, 본 발명에 있어서는, 상기 반투광성막은, 상기 차광성막을 패터닝할 때 사용되는 크롬계 재료의 에칭액에 2 분 접촉시킨 전후에 있어서, 초고압 수은등으로부터 방사되는 적어도 i선에서부터 g선에 걸친 파장 대역에서의 투과율의 변화량이 5 ％ 이하인 것이 바람직하다.
또한, 상기 소정의 투과율의 상승량이 5 ％를 초과하면, 실제의 마스크 제조 프로세스에 적용한 경우, 투과율을 그 설정치±1 ％ 내로 제어하는 것(즉 설정치에맞춰넣는 것)이 엄격해지고, 또한 투과율의 설정치±1 ％를 만족하는 제품의 제조가 곤란하게 된다.
이에 대하여, 상기 소정의 투과율의 상승량이 5 ％ 이하이면, 실제의 마스크 제조 프로세스에 적용한 경우, 투과율을 그 설정치±1 ％ 내로 제어하는 것이 용이해지고, 또한 투과율의 설정치±1 ％를 만족하는 제품의 제조가 실용상 가능하게 된다.
질소의 함유량은, 상기 소정의 투과율의 변화량이 3 ％ 이하로 되는 함유량이 바람직하며, 1.5 ％ 이하, 나아가 1.0 ％ 이하로 되는 함유량이 더욱 바람직하다.
본 발명에 있어서는, 크롬과 질소를 함유하는 재료로 이루어지는 차광성막(단층 또는 복수층 구조)은, 크롬의 에칭액에 대한 웨트 에칭 레이트를 높인 박막으로 하는 것이, 크롬과 질소를 함유하는 재료로 이루어지는 차광성막을 크롬의 에칭액으로 웨트 에칭할 때, 하층의 탄탈계 반투광성막에의 데미지를 최대한 억제할 수 있기 때문에 바람직하다. 또한, 차광성막의 막 두께 방향의 전체 또는 대략 전체에 웨트 에칭 레이트를 높이는 첨가 원소를 첨가하는 것이 바람직하다. 웨트 에칭 레이트를 높이는 첨가 원소로서는, 질소를 예로 들 수 있다.
본 발명에 있어서, 크롬과 질소를 함유하는 재료로 이루어지는 차광성막은, 크롬의 에칭액에 대한 웨트 에칭 레이트가, 크롬 단체(Cr)의 웨트 에칭 레이트에 대하여, 1.3배∼2배 정도 빨라지도록, 크롬에 질소를 함유시킨 막인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 있어서는, 크롬의 에칭액에 대한 에칭 레이트가 2∼3.5 nm/초의 범위 내로 되도록, 크롬에 질소를 함유시킨 막인 것이 바람직하다.
크롬과 질소를 함유하는 재료로 이루어지는 차광성막에서의 질소의 함유량은, 15∼60 원자％의 범위가 바람직하다. 질소의 함유량이 15 원자％ 미만이면, 웨트 에칭 레이트를 높이는 효과가 얻어지기 어렵다. 또한, 상기 소정의 투과율의 변화량을 5 ％ 이하로 하는 것은 어렵다. 한편, 질소의 함유량이 60 원자％를 초과하면, 초고압 수은등으로부터 방사되는 i선에서부터 g선에 걸친 파장 대역에서의 흡수 계수가 작아진다. 이 때문에, 원하는 광학 농도를 얻기 위해 막 두께를 두껍게 할 필요가 생기고, 또한 에칭 레이트가 빨라짐으로써, 패턴의 단면 형상이 악화되어, 패턴 정밀도의 향상이 도모되지 않게 되므로 바람직하지 않다.
또한, 크롬과 질소를 함유하는 재료로 이루어지는 차광성막은, 산소를 더 함유하여도 된다. 그 경우의 산소의 함유량은, 질소 함유량보다 적게 하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 탄탈을 함유하는 재료로 이루어지는 반투광성막은, 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 4).
구체적으로는, 탄탈을 함유하는 재료로 이루어지는 반투광성막은, 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.
또한, FPD용 대형 마스크 블랭크에서는, 반투광성막의 에칭 시간이 길어지면, 반투광성막 패턴의 단면 형상이 악화되고, 즉 형상 제어성이 악화되고, 결과적으로 CD 정밀도가 악화되는 원인으로 된다. 반투광성막의 웨트 에칭 레이트를 빠르게 하는 관점에서는, 상기 탄탈을 함유하는 재료 중, Ta, TaN의 재료가 바람직하고, 또한 반투광성막의 드라이 에칭 레이트를 빠르게 하는 관점에서는, 상기 탄탈을 함유하는 재료 중, Ta, TaSiN, TaN의 재료가 바람직하다. 반투과성막의 막 두께는, 2∼20 nm 정도가 바람직하고, 3∼12 nm이면 더욱 바람직하다.
본 발명에 있어서, 크롬과 질소를 함유하는 재료로 이루어지는 차광성막의 에칭액으로서는, 질산 제2셀륨암모늄과 과염소산을 함유하는 에칭액을 들 수 있다.
본 발명에 있어서, 탄탈을 함유하는 재료로 이루어지는 반투광성막의 에칭액으로서는, 수산화나트륨 등을 들 수 있다.
본 발명에 있어서, 탄탈을 함유하는 재료로 이루어지는 반투광성막의 드라이 에칭 가스로서는, 염소계 가스나 불소계 가스를 들 수 있다.
본 발명에 있어서, 「에칭액에 접촉」이란, 세차게 내뿜음, 스프레이, 침지 등, 이들의 액에 노출시키는 것을 가리킨다.
본 발명에 있어서, 「적어도 초고압 수은등으로부터 방사되는 적어도 i선에서부터 g선에 걸친 파장 대역에서의 투과율」을 특별히 문제로 하고 있는 이유는, FPD용 대형 마스크에서는, 초고압 수은등의 i선∼g선의 넓은 파장 대역을 이용하여 다색파 노광을 실시하고 있기 때문이며, 더구나, 노광 광원인 초고압 수은등으로부터 방사되는 i선, h선, g선의 노광광 강도(상대 강도)는 거의 동일하며, 상대 강도면에서 i선, h선, g선은 어느 것이나 동등하게 중요시될 필요가 있기 때문이다(도 3 참조).
본 발명에 있어서, 초고압 수은등으로서는, 예를 들면 도 3에 나타낸 특성을 갖는 것이 예시되지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다.
본 발명에 있어서, 기판으로서는, 합성 석영, 소다라임 글래스, 무알카리 글래스 등의 노광광에 대하여 투광성이 있는 기판을 들 수 있다.
본 발명에 있어서, FPD 디바이스를 제조하기 위한 마스크 블랭크 및 마스크로서는, LCD(액정 디스플레이), 플라즈마 디스플레이, 유기 EL(일렉트로 루미네센스) 디스플레이 등의 FPD 디바이스를 제조하기 위한 마스크 블랭크 및 마스크를 들 수 있다.
여기에서, LCD 제조용 마스크에는, LCD의 제조에 필요한 모든 마스크가 포함되며, 예를 들면 TFT(박막 트랜지스터), 특히 TFT 채널부나 컨택트 홀부, 저온 폴리실리콘 TFT, 컬러 필터, 반사판(블랙 매트릭스) 등을 형성하기 위한 마스크가 포함된다. 다른 표시 디바이스 제조용 마스크에는, 유기 EL(일렉트로 루미네센스) 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 5).
본 발명에 따른 FPD 디바이스를 제조하기 위한 포토마스크는, 예를 들면 마스크 블랭크 위에 형성된 차광성막의 패터닝을 웨트 에칭으로 행하고, 반투광성막의 패터닝을 웨트 에칭 또는 드라이 에칭으로 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)).
여기에서, 반투광성막(17)은, 예를 들면 금속 Ta나, Ta와 Si를 함유하는 재료 등으로 이루어지는 스퍼터링 타겟을 이용한 스퍼터링 성막으로 형성할 수 있다. 그 막 두께는, 필요한 반투광성막의 투과율(예를 들면 20∼60 ％)에 의해 적절하게 선정된다.
또한, 차광성막(18)은, 예를 들면 금속 Cr로 이루어지는 스퍼터링 타겟을 이용하여, 질소, 산소, 메탄, 이산화탄소, 일산화질소 가스, 탄산 가스, 탄화수소계 가스, 또는 이들의 혼합 가스 등의 반응성 가스를 이용한 반응성 스퍼터링법으로, 1층 또는 다층 구조의 막(예를 들면 반사 방지막을 갖는 차광성막)을 형성할 수 있다.
다층 구조의 차광성막(18)을 형성하는 경우에는, 예를 들면 투명 기판측으로부터 순서대로 질화크롬막, 탄화질화크롬막, 질화산화크롬막의 재료로 구성할 수 있다. 이 때, 차광성막의 막 두께 방향의 대략 전역에 크롬 및 질소가 함유됨으로써, 혹은 각 층에 대하여 질소를 더 많이 함유시킴으로써, 웨트 에칭시의 웨트 에칭 레이트를 높일 수 있다. 또한, 질화크롬막은, 질화크롬(CrN)을 주성분으로 하는 층이며, 예를 들면 10∼20 nm의 막 두께를 갖는다. 탄화질화크롬막은, 탄화질화크롬(CrCN)을 주성분으로 하는 층이며, 예를 들면 25∼60 nm의 막 두께를 갖는다. 질화산화크롬막은, 질화산화크롬(CrNO)을 주성분으로 하는 층이며, 반사 방지층으로서 기능하고, 예를 들면 15∼30 nm의 막 두께를 갖는다.
또한, 차광성막(18)은, 그레이톤 마스크(30)의 제조 공정에 있어서, 탄탈을 함유하는 재료로 이루어지는 반투광성막의 에칭액 또는 에칭 가스에 대하여 내성을 갖는다.
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.
제1 레지스트 패턴(21)이 형성된 마스크 블랭크(20)를 크롬용 에칭액에 침지하고, 이 크롬용 에칭액을 이용하여, 제1 레지스트 패턴(21)을 마스크로 하여, 마스크 블랭크(20)의 차광성막(18)을 웨트 에칭한다(도 2의 (C)). 이 웨트 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)).
다음으로, 차광성막 패턴(22)을 마스크로 하여 반투광성막(17)을 웨트 에칭 또는 드라이 에칭하고, 반투광성막 패턴(23)을 형성한다(도 2의 (E)). 이들 차광성막 패턴(22) 및 반투광성막 패턴(23)에 의해 투광부(14)가 형성된다.
전술한 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 전술한 바와 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, 상기 크롬용 에칭액을 이용하여 차광성막 패턴(22)을 구성하는 차광성막(18)을 더 웨트 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)).
또한, 도 2에 도시한 반투광성막 하부 배치(선장착) 타입의 그레이톤 마스크의 제조 공정에서는, 반투광성막(17)은, 차광성막(18)의 오버 에칭 시간을 포함하여, 크롬 에칭액에 최장으로 합계 약 2 분 접촉된다.
이하, 실시예에 기초하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
<실시예 1>
(마스크 블랭크의 제작)
기판으로서, 대형 글래스 기판(합성 석영(QZ) 10 mm 두께, 사이즈 850 mm×1200 mm)을 이용하였다.
상기 기판 위에, 대형 스퍼터링 장치를 사용하여, 반투광성막의 성막을 행하였다. 구체적으로는, Ta 타겟을 이용하고, 아르곤 가스를 스퍼터링 가스로 하여, 반투광성막으로서, i선(365 nm)의 파장에 있어서 투과율이 40 ％로 되도록 탄탈(Ta) 박막을 막 두께 4 nm로 형성하였다.
다음으로, 상기 반투광성막 위에, 크롬과 질소를 함유하는 재료로 이루어지는 차광성막의 성막을 행하였다. 구체적으로는, Cr 타겟을 이용하여, 우선 Ar과 N2 가스를 스퍼터링 가스로 하여 CrN막(N: 40 원자％)을 15 nm, 다음으로 Ar과 CH4 가스와 N2 가스를 스퍼터링 가스로 하여 CrCN막(N: 10 원자％, C: 10 원자％)을 65 nm, 다음으로 Ar과 NO 가스를 스퍼터링 가스로 하여 CrON막(N: 30 원자％, O: 30 원자％)을 25 nm 연속 성막하여, 차광성막을 형성하였다. 또한, 각 막은 각각 조성 경사막이었다.
이상의 공정에 의해, FPD용 대형 마스크 블랭크를 제작하였다.
또한, 기판 위에 반투광성막의 성막을 행한 단계에서의 i선∼g선에 걸친 파장 대역의 분광 투과율을 측정하였다. 분광 투과율은 분광 광도계(히따찌 세이사꾸쇼 제조: U-4100)에 의해 측정하였다.
(마스크의 제작)
다음으로, 전술한 도 2에서 도시한 반투광성막 하부 배치 타입의 그레이톤 마스크 제조 공정에 따라 마스크를 제조하였다. 그 때, 크롬과 질소를 함유하는 재료로 이루어지는 차광성막의 에칭액으로서 질산 제2셀륨암모늄과 과염소산을 함유하는 에칭액을 상온에서 사용하고, 접촉 시간(에칭 시간)은 합계로 2 분 이내로 하였다.
(평가)
마스크 제작 후의 그레이톤부(15)에서의 분광 투과율을, 분광 광도계(히따찌 세이사꾸쇼 제조: U-4100)에 의해 측정하였다. 그 결과, 마스크 제작 전후(마스크 블랭크 제작 후와 마스크 제작 후)의 그레이톤부(15)에서의 i선∼g선에 걸친 파장 대역에서의 투과율 변화량은, 3 ％ 이하로 작았다. 또한, 마스크 제작 전후의 그레이톤부(15)에서의 i선∼g선에 걸친 파장 대역에서의 투과율 변화량이라는 것은, 반투광성막(17)의 성막 후에 측정된 분광 투과율과, 마스크 제작 후에 그레이톤부(15)에 대하여 측정된 분광 투과율을 이용하여 산출된 값이다. 이것은, 이후에서 설명되는 모든 예에 적용된다.
또한, 그레이톤부(15)의 표면(상면)의 표면 상태를 전자 현미경으로 관찰한 결과, 크롬계 막의 에칭액에 의한 침식이 원인이라고 생각되는 데미지는 확인되지 않았다.
또한, 그레이톤부(15)의 단면(측면)의 표면 상태를 전자 현미경으로 관찰한 결과, 크롬계 막의 에칭액에 의한 침식이 원인이라고 생각되는 표면 거칠기는 확인되지 않았다.
<실시예 2>
(마스크 블랭크의 제작)
기판으로서, 대형 글래스 기판(합성 석영(QZ) 10 mm 두께, 사이즈 850 mm×1200 mm)을 이용하였다.
상기 기판 위에, 대형 스퍼터링 장치를 사용하여, 반투광성막의 성막을 행하였다. 구체적으로는, Ta 타겟을 이용하고, 아르곤 가스 및 질소(N2)의 혼합 가스를 스퍼터링 가스로 하여, DC 마그네트론 반응성 스퍼터링법에 의해, 반투광성막으로서, i선(365 nm)의 파장에 있어서 투과율이 40 ％로 되도록 질화탄탈(TaN) 박막을 막 두께 6 nm로 형성하였다. 이 막 조성은, Ta 70 원자％, N 30 원자％이었다.
다음으로, 상기 반투광성막 위에, 크롬과 질소를 함유하는 재료로 이루어지는 차광성막의 성막을 행하였다. 구체적으로는, Cr 타겟을 이용하여, 우선 Ar과 N2 가스를 스퍼터링 가스로 하여 CrN막(N: 40 원자％)을 15 nm, 다음으로 Ar과 CH4 가스와 N2 가스를 스퍼터링 가스로 하여 CrCN막(N: 10 원자％, C: 10 원자％)을 65 nm, 다음으로 Ar과 NO 가스를 스퍼터링 가스로 하여 CrON막(N: 30 원자％, O: 30 원자％)을 25 nm 연속 성막하여, 차광성막을 형성하였다. 또한, 각 막은 각각 조성 경사막이었다.
이상의 공정에 의해, FPD용 대형 마스크 블랭크를 제작하였다.
또한, 기판 위에 반투광성막의 성막을 행한 단계에서의 i선∼g선에 걸친 파장 대역의 분광 투과율을 측정하였다. 분광 투과율은 분광 광도계(히따찌 세이사꾸쇼 제조: U-4100)에 의해 측정하였다.
(마스크의 제작)
다음으로, 전술한 도 2에서 도시한 반투광성막 하부 배치 타입의 그레이톤 마스크 제조 공정에 따라 마스크를 제조하였다. 그 때, 크롬과 질소를 함유하는 재료로 이루어지는 차광성막의 에칭액으로서 질산 제2셀륨암모늄과 과염소산을 함유하는 에칭액을 상온에서 사용하고, 접촉 시간(에칭 시간)은 합계로 2 분 이내로 하였다.
(평가)
마스크 제작 후의 그레이톤부(15)에서의 분광 투과율을, 분광 광도계(히따찌 세이사꾸쇼 제조: U-4100)에 의해 측정하였다. 그 결과, 마스크 제작 전후(마스크 블랭크 제작 후와 마스크 제작 후)의 그레이톤부(15)에서의 i선∼g선에 걸친 파장 대역에서의 투과율 변화량은, 3 ％ 이하로 작았다.
또한, 그레이톤부(15)의 표면(상면)의 표면 상태를 전자 현미경으로 관찰한 결과, 크롬계 막의 에칭액에 의한 침식이 원인이라고 생각되는 데미지는 확인되지 않았다.
또한, 그레이톤부(15)의 단면(측면)의 표면 상태를 전자 현미경으로 관찰한 결과, 크롬계 막의 에칭액에 의한 침식이 원인이라고 생각되는 표면 거칠기는 확인되지 않았다.
<실시예 3>
(마스크 블랭크의 제작)
기판으로서, 대형 글래스 기판(합성 석영(QZ) 10 mm 두께, 사이즈 850 mm×1200 mm)을 이용하였다.
상기 기판 위에, 대형 스퍼터링 장치를 사용하여, 반투광성막의 성막을 행하였다. 구체적으로는, Ta 타겟을 이용하고, 아르곤 가스 및 O2 가스의 혼합 가스를 스퍼터링 가스로 하여, DC 마그네트론 반응성 스퍼터링법에 의해, 반투광성막으로서, i선(365 nm)의 파장에 있어서 투과율이 40 ％로 되도록 산화탄탈(TaO) 박막을 막 두께 12 nm로 형성하였다. 이 막 조성은, Ta 38 원자％, O 62 원자％이었다.
다음으로, 상기 반투광성막 위에, 크롬과 질소를 함유하는 재료로 이루어지는 차광성막의 성막을 행하였다. 구체적으로는, Cr 타겟을 이용하여, 우선 Ar과 N2 가스를 스퍼터링 가스로 하여 CrN막(N: 40 원자％)을 15 nm, 다음으로 Ar과 CH4 가스와 N2 가스를 스퍼터링 가스로 하여 CrCN막(N: 10 원자％, C: 10 원자％)을 65 nm, 다음으로 Ar과 NO 가스를 스퍼터링 가스로 하여 CrON막(N: 30 원자％, O: 30 원자％)을 25 nm 연속 성막하여, 차광성막을 형성하였다. 또한, 각 막은 각각 조성 경사막이었다.
이상의 공정에 의해, FPD용 대형 마스크 블랭크를 제작하였다.
또한, 기판 위에 반투광성막의 성막을 행한 단계에서의 i선∼g선에 걸친 파장 대역의 분광 투과율을 측정하였다. 분광 투과율은 분광 광도계(히따찌 세이사꾸쇼 제조: U-4100)에 의해 측정하였다.
(마스크의 제작)
다음으로, 전술한 도 2에서 도시한 반투광성막 하부 배치 타입의 그레이톤 마스크 제조 공정에 따라 마스크를 제조하였다. 그 때, 크롬과 질소를 함유하는 재료로 이루어지는 차광성막의 에칭액으로서 질산 제2셀륨암모늄과 과염소산을 함유하는 에칭액을 상온에서 사용하고, 접촉 시간(에칭 시간)은 합계로 2 분 이내로 하였다.
(평가)
마스크 제작 후의 그레이톤부(15)에서의 분광 투과율을, 분광 광도계(히따찌 세이사꾸쇼 제조: U-4100)에 의해 측정하였다. 그 결과, 마스크 제작 전후(마스크 블랭크 제작 후와 마스크 제작 후)의 그레이톤부(15)에서의 i선∼g선에 걸친 파장 대역에서의 투과율 변화량은, 3 ％ 이하로 작았다.
또한, 그레이톤부(15)의 표면(상면)의 표면 상태를 전자 현미경으로 관찰한 결과, 크롬계 막의 에칭액에 의한 침식이 원인이라고 생각되는 데미지는 확인되지 않았다.
또한, 그레이톤부(15)의 단면(측면)의 표면 상태를 전자 현미경으로 관찰한 결과, 크롬계 막의 에칭액에 의한 침식이 원인이라고 생각되는 표면 거칠기는 확인되지 않았다.
<실시예 4>
(마스크 블랭크의 제작)
기판으로서, 대형 글래스 기판(합성 석영(QZ) 10 mm 두께, 사이즈 850 mm×1200 mm)을 이용하였다.
상기 기판 위에, 대형 스퍼터링 장치를 사용하여, 반투광성막의 성막을 행하였다. 구체적으로는, TaSi 타겟을 이용하고, 아르곤 가스를 스퍼터링 가스로 하여, DC 마그네트론 반응성 스퍼터링법에 의해, 반투광성막으로서 탄탈 실리사이드(TaSi) 박막을 막 두께 6 nm로 형성하였다. 이 막 조성은, Ta:Si=1:4(원자％비)이었다.
다음으로, 상기 반투광성막 위에, 크롬과 질소를 함유하는 재료로 이루어지는 차광성막의 성막을 행하였다. 구체적으로는, Cr 타겟을 이용하여, 우선 Ar과 N2 가스를 스퍼터링 가스로 하여 CrN막(N: 40 원자％)을 15 nm, 다음으로 Ar과 CH4 가스와 N2 가스를 스퍼터링 가스로 하여 CrCN막(N: 10 원자％, C: 10 원자％)을 65 nm, 다음으로 Ar과 NO 가스를 스퍼터링 가스로 하여 CrON막(N: 30 원자％, O: 30 원자％)을 25 nm 연속 성막하여, 차광성막을 형성하였다. 또한, 각 막은 각각 조성 경사막이었다.
이상의 공정에 의해, FPD용 대형 마스크 블랭크를 제작하였다.
또한, 기판 위에 반투광성막의 성막을 행한 단계에서의 i선∼g선에 걸친 파장 대역의 분광 투과율을 측정하였다. 분광 투과율은 분광 광도계(히따찌 세이사꾸쇼 제조: U-4100)에 의해 측정하였다.
(마스크의 제작)
다음으로, 전술한 도 2에서 도시한 반투광성막 하부 배치 타입의 그레이톤 마스크 제조 공정에 따라 마스크를 제조하였다. 그 때, 크롬과 질소를 함유하는 재료로 이루어지는 차광성막의 에칭액으로서 질산 제2셀륨암모늄과 과염소산을 함유하는 에칭액을 상온에서 사용하고, 접촉 시간(에칭 시간)은 합계로 2 분 이내로 하였다.
(평가)
마스크 제작 후의 그레이톤부(15)에서의 분광 투과율을, 분광 광도계(히따찌 세이사꾸쇼 제조: U-4100)에 의해 측정하였다. 그 결과, 마스크 제작 전후(마스크 블랭크 제작 후와 마스크 제작 후)의 그레이톤부(15)에서의 i선∼g선에 걸친 파장 대역에서의 투과율 변화량은, 3 ％ 이하로 작았다.
또한, 그레이톤부(15)의 표면(상면)의 표면 상태를 전자 현미경으로 관찰한 결과, 크롬계 막의 에칭액에 의한 침식이 원인이라고 생각되는 데미지는 확인되지 않았다.
또한, 그레이톤부(15)의 단면(측면)의 표면 상태를 전자 현미경으로 관찰한 결과, 크롬계 막의 에칭액에 의한 침식이 원인이라고 생각되는 표면 거칠기는 확인되지 않았다.
<비교예 1>
(마스크 블랭크의 제작)
기판으로서, 대형 글래스 기판(합성 석영(QZ) 10 mm 두께, 사이즈 850 mm×1200 mm)을 이용하였다.
상기 기판 위에, 대형 스퍼터링 장치를 사용하여, 반투광성막의 성막을 행하였다. 구체적으로는, Ta 타겟을 이용하고, 아르곤 가스를 스퍼터링 가스로 하여, 반투광성막으로서, i선(365 nm)의 파장에 있어서 투과율이 40 ％로 되도록 탄탈(Ta) 박막을 막 두께 4 nm로 형성하였다.
다음으로, 상기 반투광성막 위에, 크롬으로 이루어지는 차광성막의 성막을 행하였다. 구체적으로는, Cr 타겟을 이용하고, Ar을 스퍼터링 가스로 하여 Cr막을 60 nm로 성막하여, 차광성막을 형성하였다.
이상의 공정에 의해, FPD용 대형 마스크 블랭크를 제작하였다.
또한, 기판 위에 반투광성막의 성막을 행한 단계에서의 i선∼g선에 걸친 파장 대역의 분광 투과율을 측정하였다. 분광 투과율은 분광 광도계(히따찌 세이사꾸쇼 제조: U-4100)에 의해 측정하였다.
(마스크의 제작)
다음으로, 전술한 도 2에서 도시한 반투광성막 하부 배치 타입의 그레이톤 마스크 제조 공정에 따라 마스크를 제조하였다. 그 때, 크롬막의 에칭액으로서 질산 제2셀륨암모늄과 과염소산을 함유하는 에칭액을 상온에서 사용하고, 접촉 시간(에칭 시간)은 합계로 2 분 이내로 하였다.
(평가)
마스크 제작 후의 그레이톤부(15)에서의 분광 투과율을, 분광 광도계(히따찌 세이사꾸쇼 제조: U-4100)에 의해 측정하였다. 그 결과, 마스크 제작 전후(마스크 블랭크 제작 후와 마스크 제작 후)의 그레이톤부(15)에서의 i선∼g선에 걸친 파장 대역에서의 투과율 변화량은, 7 ％ 이상으로 컸다.
또한, 그레이톤부(15)의 표면(상면)의 표면 상태를 전자 현미경으로 관찰한 결과, 크롬계 막의 에칭액에 의한 침식이 원인이라고 생각되는 데미지가 확인되었다.
또한, 그레이톤부(15)의 단면(측면)의 표면 상태를 전자 현미경으로 관찰한 결과, 크롬계 막의 에칭액에 의한 침식이 원인이라고 생각되는 표면 거칠기가 확인되었다.
<비교예 2>
(마스크 블랭크의 제작)
기판으로서, 대형 글래스 기판(합성 석영(QZ) 10 mm 두께, 사이즈 850 mm×1200 mm)을 이용하였다.
상기 기판 위에, 대형 스퍼터링 장치를 사용하여, 반투광성막의 성막을 행하였다. 구체적으로는, Ta 타겟을 이용하고, 아르곤 가스를 스퍼터링 가스로 하여, 반투광성막으로서 탄탈(Ta) 박막을 막 두께 4 nm로 형성하였다.
다음으로, 상기 반투광성막 위에, 크롬과 산소를 함유하는 재료로 이루어지는 차광성막의 성막을 행하였다. 구체적으로는, Cr 타겟을 이용하고, Ar과 산소의 혼합 가스를 스퍼터링 가스로 하여 CrO막을 30 nm, 다음으로 Ar 가스를 스퍼터링 가스로 하여 Cr막을 60 nm, 다음으로 Ar과 산소의 혼합 가스를 스퍼터링 가스로 하여 CrO막을 30 nm로 연속 성막하여, 차광성막을 형성하였다. 이 막 조성은, Cr:O=2:3(원자％비)이었다.
이상의 공정에 의해, FPD용 대형 마스크 블랭크를 제작하였다.
또한, 기판 위에 반투광성막의 성막을 행한 단계에서의 i선∼g선에 걸친 파장 대역의 분광 투과율을 측정하였다.
(마스크의 제작)
다음으로, 전술한 도 2에서 도시한 반투광성막 하부 배치 타입의 그레이톤 마스크 제조 공정에 따라 마스크를 제조하였다. 그 때, 산화크롬막의 에칭액으로서 질산 제2셀륨암모늄과 과염소산을 함유하는 에칭액을 상온에서 사용하고, 접촉 시간(에칭 시간)은 합계로 2 분 이내로 하였다.
(평가)
마스크 제작 후의 그레이톤부(15)에서의 분광 투과율을, 분광 광도계(히따찌 세이사꾸쇼 제조: U-4100)에 의해 측정하였다. 그 결과, 마스크 제작 전후(마스크 블랭크 제작 후와 마스크 제작 후)의 그레이톤부(15)에서의 i선∼g선에 걸친 파장 대역에서의 투과율 변화량은, 10 ％ 이상으로 컸다.
또한, 그레이톤부(15)의 표면(상면)의 표면 상태를 전자 현미경으로 관찰한 결과, 크롬계 막의 에칭액에 의한 침식이 원인이라고 생각되는 데미지가 비교예 1보다 크게 확인되었다.
또한, 그레이톤부(15)의 단면(측면)의 표면 상태를 전자 현미경으로 관찰한 결과, 크롬계 막의 에칭액에 의한 침식이 원인이라고 생각되는 표면 거칠기가 비교예 1보다 크게 확인되었다.
이상, 바람직한 실시예를 들어 본 발명을 설명했지만, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것이 아니다.
1: 차광부
2: 투광부
3: 그레이톤부
16: 투광성 기판
17: 반투광성막
18: 차광성막
20: 마스크 블랭크

Claims (11)

  1. 플랫 패널 디스플레이 디바이스를 제조하기 위한 포토마스크의 제작에 이용되는 마스크 블랭크로서,
    기판과,
    상기 기판 상에 형성된 탄탈을 포함하는 재료로 이루어지는 반투광성막과,
    상기 반투광성막에 접해서 형성된 크롬을 포함하는 재료로 이루어지는 차광성 막을 순서대로 구비하고，
    상기 차광성 막은, 막 두께가 50∼110 nm이며, 복수층 구조를 갖고，상기 차광성 막의 상기 반투광성막에 접하는 측의 층은, 질소를 15 원자%∼60 원자%의 범위에서 함유하고, 산소를 함유하지 않는 재료로 이루어지고, 막 두께가 10∼20 nm이며,
    상기 차광성 막의 상기 반투광성막과는 반대 측의 표층은, 반사 방지 기능을 갖고，산소를 함유하는 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크.
  2. 제1항에 있어서
    상기 차광성 막의 상기 반투광성막과는 반대측의 표층은, 또한 질소를 함유하는 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 차광성 막의 상기 반투광성막과는 반대측의 표층은, 질소를 15 원자%∼60 원자%의 범위에서 함유하는 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 차광성 막의 상기 반투광성막과는 반대측의 표층은, 막 두께가 15∼30 nm인 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 차광성 막은, 모든 층에서 질소함유량이 15 원자%∼60 원자%인 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 차광성 막은, 크롬의 에칭 액에 대한 에칭 속도가, 2∼3.5 nm/초인 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 반투광성막은, 포토마스크의 제작 전후에 있어서의 i선∼g선에 걸치는 파장 대역에 있어서의 투과율 변화량이 5%이하인 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 탄탈을 포함하는 재료로 이루어지는 반투광성막은, 탄탈로 이루어지는 재료, 탄탈을 포함하는 재료, 탄탈과 질소를 포함하는 재료, 탄탈과 산소를 포함하는 재료, 탄탈과 규소를 포함하는 재료 중에서 선택되는 임의의 하나의 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 마스크 블랭크를 이용해서 제조된 것을 특징으로 하는 플랫 패널 디스플레이 디바이스를 제조하기 위한 포토마스크.
  10. 플랫 패널 디스플레이 디바이스를 제조하기 위한 포토마스크의 제조 방법으로서，
    기판과, 상기 기판 상에 형성된 탄탈을 포함하는 재료로 이루어지는 반투광성막과, 상기 반투광성막에 접해서 형성된 크롬을 포함하는 재료로 이루어지는 차광성막을 순서대로 구비하고，상기 차광성 막은, 막 두께가 50∼110 nm이고, 복수층 구조를 갖고，
    상기 차광성 막의 상기 반투광성막에 접하는 측의 층이, 질소를 15 원자%∼60 원자%의 범위에서 함유하고, 또한 산소를 함유하지 않는 재료로 이루어지고, 막 두께가 10∼20 nm이며,
    상기 차광성 막의 상기 반투광성막과는 반대측의 표층이, 반사 방지 기능을 갖고，산소를 함유하는 재료로 이루어지는 마스크 블랭크를 이용하고,
    상기 차광성 막에 차광성 막 패턴을 형성하는 에칭과 상기 반투광성막에 반투광성막 패턴을 형성하는 에칭에는 각각 웨트 에칭이 적용되고,
    포토마스크의 제작 전후에 있어서의 반투광성막의 i선∼g선에 걸친 파장 대역에 있어서의 투과율변화량이 5%이하인 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 차광성 막은, 크롬의 에칭 액에 대한 에칭 속도가 2∼3.5 nm/초인 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.
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