KR20140038536A - Phase-shifting mask blank, and phase-shifting mask and process for producing same - Google Patents
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Abstract
에지 강조형의 위상 쉬프트 마스크를 높은 양산성으로 제조하는 것에 적합한 위상 쉬프트 마스크 블랭크를 제공한다. 본 발명의 위상 쉬프트 마스크 블랭크(MB)는 유리 기판(S)과, 유리 기판의 표면에 형성된, Cr을 주성분으로 하는 위상 쉬프트층(11)과, 유리 기판으로부터 위상 쉬프트층을 향하는 방향을 위(上)로 하고, 위상 쉬프트층 상에 형성된, Ni, Co, Fe, Ti, Si, Al, Nb, Mo, W 및 Hf로부터 선택된 적어도 1종의 금속을 주성분으로 하는 에칭 스토퍼층(12)과, 에칭 스토퍼층 상에 형성된, Cr을 주성분으로 하는 차광층(13)을 구비한다.It provides a phase shift mask blank suitable for producing edge-enhanced phase shift masks with high yield. The phase shift mask blank MB of the present invention comprises a glass substrate S, a phase shift layer 11 mainly composed of Cr formed on the surface of the glass substrate, and a direction from the glass substrate toward the phase shift layer. And an etching stopper layer 12 containing, as a main component, at least one metal selected from Ni, Co, Fe, Ti, Si, Al, Nb, Mo, W, and Hf formed on the phase shift layer; The light shielding layer 13 which has Cr as a main component is formed on the etching stopper layer.
Description
본 발명은 위상 쉬프트 마스크 블랭크, 위상 쉬프트 마스크 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 플랫 패널 디스플레이(이하 「FPD」라고 함)의 제조에 적합한 것에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a phase shift mask blank, a phase shift mask, and a method for producing the same, and more particularly, to one suitable for the manufacture of a flat panel display (hereinafter referred to as "FPD").
반도체 디바이스나 FPD의 제조 공정에서는, 실리콘이나 유리 등으로 이루어지는 기판에 형성된 레지스트 막에 미세 패턴을 노광, 전사하기 위하여 위상 쉬프트 마스크가 이용되고 있다. FPD용의 유리 기판은 반도체용의 실리콘 기판에 비해 대면적인 점으로부터, FPD용의 기판에 대하여 충분한 노광 광량으로 노광하기 위하여, g선, h선 및 i선의 복합 파장의 노광 광이 이용되고 있다. 이러한 노광 광을 이용하는 경우, 종래부터 에지 강조형의 위상 쉬프트 마스크가 이용되고 있다(예를 들어, 특허 문헌 1 참조).In the process of manufacturing a semiconductor device or FPD, a phase shift mask is used to expose and transfer a fine pattern to a resist film formed on a substrate made of silicon, glass, or the like. Since the glass substrate for FPD is larger than the silicon substrate for semiconductor, exposure light of the compound wavelength of g line | wire, h line | wire, and i line | wire is used in order to expose with sufficient exposure light quantity with respect to the board | substrate for FPD. When using such exposure light, the edge enhancement type phase shift mask is conventionally used (for example, refer patent document 1).
그러나, 상기 종래 예의 것에서는, 투명 기판 상에 차광층을 성막하고, 이 차광층을 에칭하여 패터닝하고, 패터닝한 차광층을 덮도록 위상 쉬프트층을 성막하고, 이 위상 쉬프트층을 에칭하여 패터닝함으로써 위상 쉬프트 마스크가 제조된다. 이와 같이 성막과 패터닝을 교대로 행하면, 장치 간의 반송 시간이나 처리 대기 시간이 길어져서 생산 효율이 현저하게 저하한다. 게다가, 소정의 개구 패턴을 갖는 단일의 마스크 너머로, 위상 쉬프트층과 차광층을 연속하여 에칭할 수가 없고, 마스크(레지스트 패턴)를 2회 형성할 필요가 있어서 제조 공정 수가 많아진다. 따라서, 높은 양산성으로 위상 쉬프트 마스크를 제조할 수 없다고 하는 문제가 있었다.In the conventional example, however, a light shielding layer is formed on a transparent substrate, the light shielding layer is etched and patterned, a phase shift layer is formed to cover the patterned light shielding layer, and the phase shift layer is etched and patterned. The phase shift mask is manufactured. Thus, when film-forming and patterning are performed alternately, the conveyance time and processing waiting time between apparatuses will become long, and production efficiency will fall remarkably. In addition, over a single mask having a predetermined opening pattern, the phase shift layer and the light shielding layer cannot be etched continuously, and the mask (resist pattern) needs to be formed twice, thereby increasing the number of manufacturing steps. Therefore, there exists a problem that a phase shift mask cannot be manufactured with high mass productivity.
본 발명은 이상의 점을 감안하여, 에지 강조형의 위상 쉬프트 마스크를 높은 양산성으로 제조하는 것에 적합한 위상 쉬프트 마스크 블랭크, 이 위상 쉬프트 마스크 블랭크로부터 제조되는 위상 쉬프트 마스크 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 그 과제로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above, the present invention provides a phase shift mask blank suitable for producing an edge-enhanced phase shift mask with high yield, a phase shift mask manufactured from the phase shift mask blank, and a method of manufacturing the same. It is a task.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 위상 쉬프트 마스크 블랭크는 투명 기판과, 투명 기판 표면에 형성된, Cr을 주성분으로 하는 위상 쉬프트층과, 투명 기판으로부터 위상 쉬프트층을 향하는 방향을 위(上)로 하고, 위상 쉬프트층 상에 형성된, Ni, Co, Fe, Ti, Si, Al, Nb, Mo, W 및 Hf로부터 선택된 적어도 1종의 금속을 주성분으로 하는 에칭 스토퍼층과, 에칭 스토퍼층 상에 형성된, Cr을 주성분으로 하는 차광층을 구비하는 것을 특징으로 한다. 또한, 본 발명에서, Cr을 주성분으로 한다는 것은 Cr 및 Cr의 산화물, 질화물, 탄화물, 산화질화물, 탄화질화물 및 산화탄화질화물로부터 선택되는 어느 1종으로 구성되는 것을 말한다.In order to solve the said subject, the phase shift mask blank of this invention is a transparent substrate, the phase shift layer which has Cr as a main component formed in the transparent substrate surface, and the direction toward a phase shift layer from a transparent substrate upwards. And an etching stopper layer mainly composed of at least one metal selected from Ni, Co, Fe, Ti, Si, Al, Nb, Mo, W, and Hf formed on the phase shift layer, and an etching stopper layer. And a light shielding layer containing Cr as a main component. In addition, in this invention, having Cr as a main component means what consists of any 1 type chosen from oxides, nitrides, carbides, oxynitrides, carbonitrides and oxynitrides of Cr and Cr.
또한, 상기 위상 쉬프트 마스크 블랭크로부터 제조된 본 발명의 위상 쉬프트 마스크는, 소정의 개구 패턴을 갖는 단일의 마스크 너머로 상기 차광층과 상기 에칭 스토퍼층을 순차적으로 에칭하여 차광 패턴과 에칭 스토퍼 패턴을 형성하고, 상기 마스크 너머로 상기 위상 쉬프트층을 에칭하여 위상 쉬프트 패턴을 형성하고, 이 위상 쉬프트 패턴의 개구 폭보다도 차광 패턴의 개구 폭을 넓게 한 것을 특징으로 한다.In addition, the phase shift mask of the present invention manufactured from the phase shift mask blank may sequentially etch the light blocking layer and the etching stopper layer over a single mask having a predetermined opening pattern to form a light shielding pattern and an etching stopper pattern. And etching the phase shift layer over the mask to form a phase shift pattern, wherein the opening width of the light shielding pattern is made wider than the opening width of the phase shift pattern.
또한, 상기 위상 쉬프트 마스크 블랭크로부터 위상 쉬프트 마스크를 제조하는 본 발명의 위상 쉬프트 마스크의 제조 방법은, 차광층 상에 소정의 개구 패턴을 갖는 단일의 마스크를 형성하는 공정과, 이 형성한 마스크 너머로 상기 차광층과 상기 에칭 스토퍼층을 순차적으로 에칭하여 차광 패턴과 에칭 스토퍼 패턴을 형성하는 공정과, 상기 마스크 너머로 상기 위상 쉬프트층을 에칭하여 위상 쉬프트 패턴을 형성하는 공정과, 상기 에칭 스토퍼 패턴을 더욱 에칭하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이 경우, 상기 에칭 스토퍼층의 에칭에 초산을 포함하는 에칭액을 이용하는 것이 바람직하다.Moreover, the manufacturing method of the phase shift mask of this invention which manufactures a phase shift mask from the said phase shift mask blanks includes the process of forming the single mask which has a predetermined | prescribed opening pattern on a light shielding layer, and the said mask over this formed mask. Etching the light shielding layer and the etching stopper layer sequentially to form a light shielding pattern and an etching stopper pattern, etching the phase shift layer over the mask to form a phase shift pattern, and further etching the etching stopper pattern Characterized in that it comprises a step to. In this case, it is preferable to use an etching solution containing acetic acid for etching the etching stopper layer.
상기에 의하면, 위상 쉬프트 마스크 블랭크의 차광층 상에 소정의 개구 패턴을 갖는 단일의 마스크로서 레지스트 패턴을 형성하는 경우를 예로 설명하면, 이 레지스트 패턴 너머로 차광층을 에칭함으로써, 소정 폭의 차광 패턴이 형성된다. 또한, 상기 레지스트 패턴 너머로 에칭 스토퍼층을 에칭함으로써, 에칭 스토퍼 패턴이 형성된다. 이때, 차광 패턴의 측면은 노출하고 있지만, 차광 패턴은 에칭 스토퍼 패턴과는 상이한 재료로 구성되기 때문에 에칭되지 않고, 차광 패턴과 에칭 스토퍼 패턴이 동일 폭이 된다. 다음으로, 상기 레지스트 패턴 너머로 위상 쉬프트층을 에칭함으로써, 에칭 스토퍼 패턴과 동일 폭의 위상 쉬프트 패턴이 형성된다. 이때, 위상 쉬프트 패턴과 동일한 Cr계의 재료로 구성되는 차광 패턴도 에칭되기 때문에, 위상 쉬프트 패턴의 폭보다다 차광 패턴의 개구 폭이 넓어진다. 마지막으로, 에칭 스토퍼 패턴을 더욱 에칭함으로써, 차광 패턴과 에칭 스토퍼 패턴이 동일 폭이 된다. 이상의 공정을 경유하는 것에 의해, 차광 패턴의 개구 폭이 위상 쉬프트 패턴의 개구 폭보다도 넓은 에지 강조형의 위상 쉬프트 마스크가 얻어진다. 또한, 레지스트 패턴은, 위상 쉬프트 패턴의 형성 후이면 임의의 타이밍으로 제거될 수 있다. 이와 같이, 단일의 마스크 너머로 위상 쉬프트 마스크 블랭크를 패터닝하는 것만으로 위상 쉬프트 마스크를 제조할 수 있기 때문에, 종래 예와 같이 성막과 패터닝을 교대로 행하는 경우에 비해 효율적으로 제조할 수 있고, 게다가, 종래 예에 비해 제조 공정 수를 줄일 수 있는 점으로부터, 높은 양산성으로 위상 쉬프트 마스크를 제조할 수 있다.According to the above, a case in which a resist pattern is formed as a single mask having a predetermined opening pattern on the light shielding layer of the phase shift mask blank will be described as an example. The light shielding pattern having a predetermined width is formed by etching the light shielding layer over the resist pattern. Is formed. In addition, an etching stopper pattern is formed by etching the etching stopper layer over the resist pattern. At this time, although the side surface of the light shielding pattern is exposed, since the light shielding pattern is comprised from the material different from an etching stopper pattern, it is not etched and the light shielding pattern and an etching stopper pattern become the same width. Next, by etching the phase shift layer over the resist pattern, a phase shift pattern having the same width as the etching stopper pattern is formed. At this time, the light shielding pattern made of the same Cr-based material as the phase shift pattern is also etched, so that the opening width of the light shielding pattern is wider than the width of the phase shift pattern. Finally, by etching the etching stopper pattern further, the light shielding pattern and the etching stopper pattern become the same width. By passing through the above process, the edge shift type phase shift mask of which the opening width of a light shielding pattern is larger than the opening width of a phase shift pattern is obtained. In addition, the resist pattern can be removed at any timing as long as after the formation of the phase shift pattern. As described above, since the phase shift mask can be manufactured only by patterning the phase shift mask blank over a single mask, the film can be manufactured more efficiently than in the case of performing film formation and patterning alternately as in the conventional example. Since the number of manufacturing processes can be reduced compared with the example, a phase shift mask can be manufactured with high mass productivity.
본 발명에서, Cr을 주성분으로 한 위상 쉬프트층은, 상기 Cr의 산화물, 질화물, 탄화물, 산화질화물, 탄화질화물 및 산화탄화질화물로부터 선택되는 어느 1종으로 구성되고, 위상 쉬프트 효과가 충분히 발휘되는 막 두께로 설정된다. 이러한 위상 쉬프트 효과가 충분히 발휘되는 막 두께를 가지기 위해서는, 에칭 시간이 차광층의 에칭 시간에 대하여 1배를 넘도록 길어져 버리지만, 각 층 간의 부착 강도가 충분히 높다는 점으로부터, 라인 러프니스가 대체로 직선 모양이며, 또한, 패턴 단면이 대체로 수직이 되는, 포토 마스크로서 양호한 패턴의 형성을 행하는 것이 가능해진다.In the present invention, the phase shift layer containing Cr as a main component is composed of any one selected from oxides, nitrides, carbides, oxynitrides, carbonitrides, and oxynitrides of Cr, and the film exhibits sufficient phase shift effect. It is set to the thickness. In order to have a film thickness in which such a phase shift effect is sufficiently exhibited, although the etching time becomes longer than 1 times with respect to the etching time of a light shielding layer, since the adhesive strength between each layer is high enough, a line roughness is generally linear form In addition, it becomes possible to form a good pattern as a photo mask in which a pattern cross section becomes substantially vertical.
또한, 에칭 스토퍼층으로서 Ni를 포함하는 막을 사용함으로써, Cr을 포함하는 차광막 및 Cr을 포함하는 위상 쉬프트층과의 부착 강도를 충분히 높일 수가 있다. 이 때문에, 습식 에칭액에서 차광층, 에칭 스토퍼층 및 위상 쉬프트층을 에칭할 때에, 차광층과 에칭 스토퍼층과의 계면이나, 에칭 스토퍼층과 위상 쉬프트층과의 계면으로부터 에칭액이 깊이 스며들지 않기 때문에, 형성되는 차광 패턴, 위상 쉬프트 패턴의 CD 정밀도를 높일 수가 있고, 또한, 막의 단면 형상을 포토 마스크의 경우에 양호한 수직에 가까운 형상으로 할 수 있다.Moreover, by using the film containing Ni as an etching stopper layer, the adhesive strength with the light shielding film containing Cr and the phase shift layer containing Cr can fully be raised. For this reason, when etching a light shielding layer, an etching stopper layer, and a phase shift layer with a wet etching liquid, etching liquid does not penetrate deeply from the interface of a light shielding layer and an etching stopper layer, or the interface of an etching stopper layer and a phase shift layer. The CD accuracy of the formed light shielding pattern and the phase shift pattern can be improved, and the cross-sectional shape of the film can be made into a shape close to vertical in the case of a photo mask.
도 1은 본 발명의 실시 형태의 위상 쉬프트 마스크 블랭크를 나타내는 개략 단면도이다.
도 2 (a) 내지 (e)는 도 1에 나타내는 위상 쉬프트 마스크로부터 위상 쉬프트 마스크를 제조하는 위상 쉬프트 마스크의 제조 방법을 설명하기 위한 공정도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a schematic sectional drawing which shows the phase shift mask blank of embodiment of this invention.
FIG.2 (a)-(e) is process drawing for demonstrating the manufacturing method of the phase shift mask which manufactures a phase shift mask from the phase shift mask shown in FIG.
도 1을 참조하여, MB는 본 발명의 실시 형태의 위상 쉬프트 마스크 블랭크이다. 위상 쉬프트 마스크 블랭크(MB)는 투명 기판(S)과, 이 투명 기판(S) 상에 형성된 위상 쉬프트층(11)과, 위상 쉬프트층(11) 상에 형성된 에칭 스토퍼층(12)과, 이 에칭 스토퍼층(12) 상에 형성된 차광층(13)으로 구성된다.Referring to Fig. 1, MB is a phase shift mask blank of the embodiment of the present invention. The phase shift mask blank MB includes a transparent substrate S, a
투명 기판(S)으로서는 유리 기판을 이용할 수 있다. 위상 쉬프트층(11) 및 차광층(13)은 Cr을 주성분으로 하는 것이며, 구체적으로는, Cr 단체, 및 Cr의 산화물, 질화물, 탄화물, 산화질화물, 탄화질화물 및 산화탄화질화물로부터 선택되는 1개로 구성할 수 있고, 또한, 이들 중으로부터 선택되는 2종 이상을 적층하여 구성할 수도 있다. 위상 쉬프트층(11)은 300 nm 이상 500 nm 이하의 파장 영역의 어느 것인가의 광(예를 들어, 파장 365 nm의 i선)에 대하여 180°의 위상차를 가지게 하는 것이 가능한 두께(예를 들어, 90 ~ 170 nm)로 형성된다. 차광층(13)은 소정의 광학 특성이 얻어지는 두께(예를 들어, 80 nm ~ 200 nm)로 형성된다. 에칭 스토퍼층(12)으로서는, Ni, Co, Fe, Ti, Si, Al, Nb, Mo, W 및 Hf로부터 선택된 적어도 1종의 금속을 주성분으로 하는 것을 이용할 수가 있고, 예를 들어, Ni-Ti-Nb-Mo 막을 이용할 수가 있다. 이들 위상 쉬프트층(11), 에칭 스토퍼층(12) 및 차광층(13)은 예를 들어, 스퍼터링법, 전자빔 증착법, 레이저 증착법, ALD법 등에 의해 성막될 수 있다.As the transparent substrate S, a glass substrate can be used. The
상기 위상 쉬프트 마스크 블랭크(MB)는 예를 들어, 유리 기판(S) 상에, DC 스퍼터링법을 이용하여, Cr을 주성분으로 하는 위상 쉬프트층(11), Ni를 주성분으로 하는 에칭 스토퍼층(12) 및 Cr을 주성분으로 하는 차광층(13)을 순서대로 성막함으로써 제조된다. 이하, 상기 위상 쉬프트 마스크 블랭크(MB)로부터 위상 쉬프트 마스크(M)를 제조하는 위상 쉬프트 마스크의 제조 방법에 대하여 설명한다.The phase shift mask blank MB is, for example, a
도 2 (a)에 나타낸 바와 같이, 상기 위상 쉬프트 마스크 블랭크(MB)의 최상층인 차광층(13) 상에, 리소그래피 기술을 이용하여, 소정의 개구를 갖는 단일의 마스크로서 레지스트 패턴(RP)을 형성한다. 다음으로, 도 2 (b)에 나타낸 바와 같이, 이 레지스트 패턴(RP) 너머로 제 1 에칭액을 이용하여 차광층(13)을 습식 에칭한다. 제 1 에칭액으로서는, 초산 세륨 제 2 암모늄을 포함하는 에칭액을 이용할 수가 있고, 예를 들어, 초산이나 과염소산 등의 산을 함유하는 초산(硝酸) 세륨 제 2 암모늄을 이용하는 것이 바람직하다. 여기서, 에칭 스토퍼층(12)은 제 1 에칭액에 대하여 높은 내성을 가지기 때문에, 차광층(13)만 패터닝되어 차광 패턴(13a)이 형성된다. 다음으로, 상기 레지스트 패턴(RP) 너머로 제 2 에칭액을 이용하여 에칭 스토퍼층(12)을 습식 에칭한다. 제 2 에칭액으로서는, 질산에 초산, 과염소산, 과산화 수소수 및 염산으로부터 선택한 적어도 1종을 첨가한 것을 매우 적합하게 이용할 수가 있다. 여기서, 차광층(13) 및 위상 쉬프트층(11)은 제 2 에칭액에 대하여 높은 내성을 가지기 때문에, 에칭 스토퍼층(12)만 패터닝되어 에칭 스토퍼 패턴(12a)이 형성된다.As shown in Fig. 2A, on the
다음으로, 도 2 (c)에 나타낸 바와 같이, 상기 레지스트 패턴(RP) 너머로 상기 제 1 에칭액을 이용하여 위상 쉬프트층(11)을 습식 에칭한다. 여기서, 차광 패턴(13a)은 위상 쉬프트층(11)과 동일한 Cr계 재료로 구성되고, 차광 패턴(13a)의 측면은 노출하고 있기 때문에, 위상 쉬프트층(11)이 패터닝되어 위상 쉬프트 패턴(11a)이 형성됨과 동시에 차광 패턴(13a)도 에칭된다. 그 결과, 위상 쉬프트 패턴(11a)의 개구 폭(d1)보다도 차광 패턴(13a)의 개구 폭(d2)이 넓어진다.Next, as shown in FIG.2 (c), the
그리고, 도 2 (d)에 나타낸 바와 같이, 상기 제 2 에칭액을 이용하여 에칭 스토퍼 패턴(12a)을 더욱 습식 에칭한다. 이것에 의해, 에칭 스토퍼 패턴(12b)의 개구 폭이 차광 패턴(13b)의 개구 폭(d2)과 동일하게 된다.As shown in Fig. 2 (d), the
마지막으로, 레지스트 패턴(RP)을 제거하면, 도 2 (e)에 나타낸 바와 같이, 위상 쉬프트 패턴(11a)의 개구 폭(d1)보다도 차광 패턴(13b)(및 에칭 스토퍼 패턴(12b))의 개구 폭(d2)이 넓은 에지 강조형의 위상 쉬프트 마스크(M)가 얻어진다. 레지스트 패턴(RP)의 제거에는, 공지의 레지스터 박리액을 이용할 수가 있기 때문에, 여기에서는 상세한 설명을 생략한다.Finally, when the resist pattern RP is removed, as shown in FIG. 2E, the
또한, 차광 패턴(13b)의 외측에 노출하는 위상 쉬프트 패턴(11a)의 폭(d2-d1)은 위상 쉬프트층(11)을 습식 에칭할 때의 차광 패턴(13a)의 에칭 속도에 의해 정해진다. 여기서, 이 차광 패턴(13a)의 에칭 속도는 차광층(13)의 조성이나 에칭 스토퍼층(12)과 차광층(13)과의 계면 상태의 영향을 받는다. 예를 들어, 차광층(13)을 크롬을 주성분으로 한 층과 산화 크롬을 주성분으로 한 층과의 2층의 막으로 구성하였을 경우에, 크롬을 주성분으로 한 층의 크롬 성분의 비율을 높게 하면 에칭 속도를 높게 할 수 있는 한편, 크롬 성분의 비율을 낮게 하면 에칭 속도를 낮게 할 수 있다. 차광 패턴(13a)의 에칭량으로서는, 예를 들어, 200 nm ~ 1000 nm의 범위 내에서 설정할 수 있다.In addition, the width d2-d1 of the
상기 실시 형태에 의하면, 투명 기판(S) 상에, 위상 쉬프트층(11), 에칭 스토퍼층(12) 및 차광층(13)을 이 순서로 적층하여 위상 쉬프트 마스크 블랭크(MB)를 구성하였다. 이 위상 쉬프트 마스크 블랭크(MB)의 차광층(13) 상에 레지스트 패턴(RP)을 형성하고, 이 레지스트 패턴(RP) 너머로 각 층을 습식 에칭함으로써, 에지 강조형의 위상 쉬프트 마스크(M)를 제조할 수 있다. 따라서, 성막과 에칭을 반복하는 종래 예에 비해 제조 공정 수를 줄일 수가 있음과 동시에 생산 효율을 높일 수 있기 때문에, 높은 양산성으로 위상 쉬프트 마스크(M)를 제조할 수 있다.According to the said embodiment, the
또한, 위상 쉬프트층(11)은 Cr의 산화물, 질화물, 탄화물, 산화질화물, 탄화질화물 및 산화탄화질화물로부터 선택되는 어느 1종으로 구성되고, 위상 쉬프트 효과가 충분히 발휘되는 막 두께를 가진다. 이러한 위상 쉬프트 효과가 충분히 발휘되는 막 두께를 가지기 위해서는, 에칭 시간이 차광층(13)의 에칭 시간에 대하여 1배를 넘도록 길어져 버리지만, 각 층 간의 부착 강도가 충분히 높다는 점으로부터, 라인 러프니스가 대체로 직선 모양이며, 또한, 패턴 단면이 대체로 수직이 되는, 포토 마스크로서 양호한 패턴의 형성을 행하는 것이 가능해진다.The
또한, 에칭 스토퍼층(12)으로서 Ni를 포함하는 막을 사용함으로써, Cr을 포함하는 차광층(13) 및 Cr을 포함하는 위상 쉬프트층(11)과의 부착 강도를 충분히 높일 수가 있다. 이 때문에, 습식 에칭액으로 차광층(13), 에칭 스토퍼층(12) 및 위상 쉬프트층(11)을 에칭할 때에, 차광층(13)과 에칭 스토퍼층(12)의 계면이나, 에칭 스토퍼층(12)과 위상 쉬프트층(11)의 계면으로부터 에칭액이 깊이 스며들지 않기 때문에, 형성되는 차광 패턴(13b), 위상 쉬프트 패턴(11a)의 CD 정밀도를 높일 수가 있고, 또한, 막의 단면 형상을 포토 마스크의 경우에 양호한 수직에 가까운 형상으로 할 수가 있다.Moreover, by using the film containing Ni as the
상기 효과를 확인하기 위하여 다음의 실험을 행하였다. 즉, 유리 기판(S) 상에, 스퍼터링법에 의해, 위상 쉬프트층(11)인 크롬의 산화질화탄화막을 120 nm의 두께로 성막하고, 에칭 스토퍼층(12)인 Ni-Ti-Nb-Mo 막을 30 nm의 두께로 성막하고, 차광층(13)인 크롬 주성분의 층과 산화크롬 주성분의 층과의 2층으로 구성되는 막을 100 nm의 합계 두께로 성막하여, 위상 쉬프트 마스크 블랭크(MB)를 얻었다. 이 위상 쉬프트 마스크 블랭크(MB) 상에 레지스트 패턴(RP)을 형성하고, 이 레지스트 패턴(RP) 너머로 초산 세륨 제 2 암모늄과 과염소산과의 혼합 에칭액을 이용하여 차광층(13)을 에칭하여 차광 패턴(13a)을 형성하고, 또한 초산과 과염소산과의 혼합 에칭액을 이용하여 에칭 스토퍼층(12)을 에칭하여 에칭 스토퍼 패턴(12a)을 형성하였다. 다음으로, 상기 레지스트 패턴(RP) 너머로 초산 세륨 제 2 암모늄과 과염소산과의 혼합 에칭액을 이용하여 위상 쉬프트층(11)을 에칭하여 위상 쉬프트 패턴(11a)를 형성함과 동시에 차광 패턴(13a)을 사이드 에칭하여 차광 패턴(13b)을 형성하였다. 다음으로, 초산과 과염소산과의 혼합 에칭액을 이용하여 에칭 스토퍼 패턴(12a)을 에칭하여 에칭 스토퍼 패턴(12b)을 형성하고, 레지스트 패턴(RP)을 제거함으로써, 에지 강조형의 위상 쉬프트 마스크(M)를 얻었다. 이와 같이 하여 얻은 위상 쉬프트 마스크(M)를 이용하고, g선, h선 및 i선의 복합 파장의 노광 광을 이용하여 노광하고, 노광된 패턴의 선폭을 측정하고, 목표 선폭(2.5 μm)에 대한 차이를 구한 결과, 10 % 정도로 억제될 수 있다는 것이 확인되었다. 이것에 의해, 높은 양산성으로 제조 가능한 위상 쉬프트 마스크(M)를 FPD용으로 사용 가능한 것을 알았다.In order to confirm the effect, the following experiment was conducted. That is, on the glass substrate S, the chromium oxynitride carbonized film which is the
또한, 본 발명은 상기 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 실시 형태에서는, 에칭 스토퍼 패턴(12)을 형성한 후에 레지스트 패턴(RP)을 제거하는 경우에 대해 설명하였지만, 위상 쉬프트층(11)의 에칭 후이면 어느 타이밍으로 제거하여도 좋다.The present invention is not limited to the above embodiments. For example, in the above embodiment, the case where the resist pattern RP is removed after the
MB : 위상 쉬프트 마스크 블랭크 S : 유리 기판(투명 기판)
11 : 위상 쉬프트층 11a : 위상 쉬프트 패턴
12 : 에칭 스토퍼층 12a, 12b : 에칭 스토퍼 패턴
13 : 차광층 13a, 13b : 차광 패턴MB: phase shift mask blank S: glass substrate (transparent substrate)
11:
12:
13
Claims (4)
투명 기판의 표면에 형성된, Cr을 주성분으로 하는 위상 쉬프트층과,
투명 기판으로부터 위상 쉬프트층을 향하는 방향을 위(上)로 하고, 위상 쉬프트층 상에 형성된, Ni, Co, Fe, Ti, Si, Al, Nb, Mo, W 및 Hf로부터 선택된 적어도 1종의 금속을 주성분으로 하는 에칭 스토퍼층과,
에칭 스토퍼층 상에 형성된, Cr을 주성분으로 하는 차광층을 구비하는 것을 특징으로 하는 위상 쉬프트 마스크 블랭크.A transparent substrate,
A phase shift layer composed mainly of Cr formed on the surface of the transparent substrate,
At least one metal selected from Ni, Co, Fe, Ti, Si, Al, Nb, Mo, W, and Hf formed on the phase shift layer with the direction from the transparent substrate toward the phase shift layer upward. An etching stopper layer containing as a main component,
A phase shift mask blank, provided with a light shielding layer containing Cr as a main component, formed on an etching stopper layer.
소정의 개구 패턴을 갖는 단일의 마스크 너머로 상기 차광층과 상기 에칭 스토퍼층을 순차적으로 에칭하여 차광 패턴과 에칭 스토퍼 패턴을 형성하고, 상기 마스크 너머로 상기 위상 쉬프트층을 에칭하여 위상 쉬프트 패턴을 형성하고, 이 위상 쉬프트 패턴의 개구 폭보다도 차광 패턴의 개구 폭을 넓게 한 것을 특징으로 하는 위상 쉬프트 마스크.As a phase shift mask manufactured from the phase shift mask blank of Claim 1,
Sequentially etching the light blocking layer and the etching stopper layer through a single mask having a predetermined opening pattern to form a light blocking pattern and an etching stopper pattern, and etching the phase shift layer over the mask to form a phase shift pattern, A phase shift mask comprising an opening width of a light shielding pattern wider than an opening width of the phase shift pattern.
차광층 상에 소정의 개구 패턴을 갖는 단일의 마스크를 형성하는 공정과,
이 형성한 마스크 너머로 상기 차광층과 상기 에칭 스토퍼층을 순차적으로 에칭하여 차광 패턴과 에칭 스토퍼 패턴을 형성하는 공정과,
상기 마스크 너머로 상기 위상 쉬프트층을 에칭하여 위상 쉬프트 패턴을 형성하는 공정과,
상기 에칭 스토퍼 패턴을 더 에칭하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 위상 쉬프트 마스크의 제조 방법.As a method of manufacturing a phase shift mask from the phase shift mask blank of claim 1,
Forming a single mask having a predetermined opening pattern on the light shielding layer,
Etching the light shielding layer and the etching stopper layer sequentially through the formed mask to form a light shielding pattern and an etching stopper pattern;
Etching the phase shift layer over the mask to form a phase shift pattern;
And a step of further etching the etching stopper pattern.
상기 에칭 스토퍼층의 에칭에 초산을 포함하는 에칭액을 이용하는 것을 특징으로 하는 위상 쉬프트 마스크의 제조 방법.The method of claim 3,
The etching liquid containing acetic acid is used for the etching of the said etching stopper layer, The manufacturing method of the phase shift mask characterized by the above-mentioned.
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