KR20160068674A - 스패터링 장치, 스패터링 방법 및 포토마스크 블랭크 - Google Patents

스패터링 장치, 스패터링 방법 및 포토마스크 블랭크 Download PDF

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KR20160068674A
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신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤
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Abstract

챔버와, 스패터 타겟과, 챔버 내벽을 따라서 마련된 실드를 구비하고, 실드 내부의 스패터 공간에 스패터 타겟과 기판을 배치하고, 기판에 박막을 형성하는 스패터링 장치를 이용하여, 챔버와 기판을 오프셋 위치에 배치하고, 스패터 타겟의 스패터면의 중심을 통과하는 연직 평면이며, 또한 기판의 피 스패터면의 중심을 통과하는 법선으로의 스패터면의 중심으로부터의 수선에 직교하는 가상 평면 위 및 상기 가상 평면으로부터 기판측의 범위를 기판측 영역으로 하고, 기판측 영역 내에 위치하는 측면 실드의 전부를, 그 스패터면의 중심으로부터의 거리가, 스패터면의 중심으로부터 피 스패터면의 중심을 통과하는 법선까지의 최단 거리인 오프셋 거리보다 멀어지도록 배설하여 스패터링한다. 실드로의 스패터 입자의 퇴적에 의한 막의 형성을 효과적으로 방지하며, 막의 벗겨짐에 기인하는 파티클에 의한 결함을 감소시킬 수 있다.

Description

스패터링 장치, 스패터링 방법 및 포토마스크 블랭크{SPATTERING DEVICE, SPATTERING METHOD AND PHOTOMASK BLANK}
본 발명은 반도체 집적 회로 등을 제조할 때에 사용하는 포토마스크의 소재가 되는 포토마스크 블랭크에 형성되는 광 기능막 등의 박막의 성막에 매우 바람직한 스패터링 장치 및 스패터링 방법, 및 상기 방법을 이용하여 박막을 성막한 포토마스크 블랭크에 관한 것이다.
최근, 반도체 가공에 있어서는, 특히, 대규모 집적 회로의 고집적화에 의해, 회로 패턴의 미세화가 더욱 더 필요하게 되고 있으며, 회로를 구성하는 배선 패턴의 세선화나, 셀을 구성하는 층간의 배선을 위한 컨택트 홀 패턴의 미세화 기술로의 요구가 더욱 더 높아지고 있다. 그 때문에, 이들 배선 패턴이나 컨택트 홀 패턴을 형성하는 광 리소그래피(포토리소그래피)에서 이용되는, 회로 패턴이 기입된 포토마스크의 제조에 있어서도, 상기 미세화에 따라서, 보다 미세하고 정확하게 회로 패턴을 기입할 수 있는 기술이 요구되고 있다.
보다 정밀도가 높은 포토마스크 패턴을 포토마스크 기판 위에 형성하기 위해서는, 우선 포토마스크 블랭크 위에 고정밀도의 레지스트 패턴을 형성하는 것이 필요하게 된다. 실제의 반도체 기판을 가공할 때의 광 리소그래피는 축소 투영을 실행하기 위해, 포토마스크 패턴은 실제로 필요한 패턴 사이즈의 4배 정도의 크기이지만, 그만큼 정밀도가 낮아진다는 것이 아니며, 오히려 원판인 포토마스크에는, 노광 후의 패턴 정밀도에 요구되는 것보다 높은 정밀도가 요구된다.
또한, 이미 현재 실행되고 있는 리소그래피에서는, 묘화(描畵)하려고 하는 회로 패턴은 사용하는 광의 파장을 상당히 하회하는 사이즈로 되어 있으며, 회로의 형상을 그대로 4배로 한 포토마스크 패턴을 사용하면, 실제의 광 리소그래피를 실행할 때에 생기는 광의 간섭 등의 영향으로, 레지스트막에 포토마스크 패턴 그대로의 형상은 전사되지 않는다. 그래서, 이들의 영향을 줄이기 위해, 포토마스크 패턴은 실제의 회로 패턴보다 복잡한 형상(이른바 OPC : Optical Proximity Correction(광학 근접 효과 보정) 등을 적용한 형상)으로 가공할 필요가 생기는 경우도 있다. 그 때문에, 포토마스크 패턴을 얻기 위한 리소그래피 기술에 있어서도, 현재, 더욱 고정밀인 가공 방법이 요구되고 있다. 리소그래피 성능에 대해서는, 한계 해상도로 표현되는 경우가 있지만, 이 해상 한계로서는, 포토마스크를 사용한 반도체 가공 공정에서 사용되는 광 리소그래피에 필요한 해상 한계와 동등 정도, 또는 그 이상의 한계 해상 정밀도가 포토마스크 가공 공정의 리소그래피 기술에 요구되고 있다.
일본 특허 공개 제 1995-140635 호 공보
포토마스크 블랭크의 제조에 있어서, 투명 기판으로의 광 기능막 등의 박막의 성막에는, 스패터링이 이용되지만, 스패터링에 의한 성막에서는, 타겟으로부터 모든 방향에 타겟을 구성하는 물질이 도출되며, 그들이, 기판 위의 소정의 피 스패터면 이외에도, 스패터링 장치를 구성하는 모든 부재에 부착되어 막을 형성한다. 이 막이 두꺼워지면, 막의 내부 응력에 의해 막이 벗겨지고, 그 때, 스패터링 장치 내에서 파티클이 발생한다. 이 파티클이 기판의 피 스패터면 위에 낙하하여 부착되면, 기판 위의 파티클 결함이 된다. 또한, 이 파티클은, 그 후의 포토마스크 제조에 있어서의 세정 공정 등에 있어서 막으로부터 제거된 경우에는, 핀 홀이나 국소적으로 막의 두께가 얇아지는 하프 핀 홀 등의 결함의 발생원이 된다.
반도체 가공에 있어서, 특히, 포토마스크를 이용한 포토리소그래피에 있어서는, 회로의 미세화에 따라서, 1㎛ 이하의 매우 작은 결함으로도 회로의 배선 불량을 일으키는 치명적인 결함이 된다. 그 때문에, 포토마스크 블랭크에 있어서는, 0.2㎛ 이상, 특히 0.1㎛ 이상의 크기의 결함이 제로인 것이 요구되고 있다.
종래, 상술한 바와 같은 벗겨진 막으로부터 발생하는 파티클의 문제를 해결하기 위해서, 스패터링 장치의 진공 챔버의 내측을 따라서 실드를 마련하고, 실드에 막을 부착시켜, 정기적으로 실드를 교환함으로써 파티클 유래의 결함의 발생의 방지를 도모하고 있다. 일반적으로, 실드의 재질에는, 스테인리스나 알루미늄이 이용된다. 또한, 실드의 표면은, 막이 벗겨짐을 방지하기 위한 처리로서, 부착된 막과의 밀착성을 향상시키기 위해서, 블러스트 처리나 용사 처리로 표면에 요철을 부착하는 처리 등이 실시된다. 그러나, 실드로부터의 막의 벗겨짐에 기인하는 파티클에 의한 미소한 결함을 줄이려면, 실드에 막을 가능한 한 형성시키지 않도록 하는 것이 필요하다.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것이며, 스패터링 장치에 있어서, 스패터 타겟으로부터 방출된 스패터 입자가 챔버 내벽에 직접 부착되는 것을 방지하기 위해서 챔버 내벽을 따라서 마련되는 실드로의 스패터 입자의 퇴적에 의한 막의 형성을 효과적으로 방지하며, 막의 벗겨짐에 기인하는 파티클의 발생에 의한 결함을 감소할 수 있는 스패터링 장치 및 스패터링 방법, 및 상기 방법을 이용하여 박막을 성막한 포토마스크 블랭크를 제공하는 것을 목적으로 한다.
평면의 스패터면을 갖는 타겟을 이용하여, 평면의 피 스패터면을 갖는 기판에, 스패터면을 하방, 피 스패터면을 상방을 향하여 성막하는 장치 중에서, 기판의 피 스패터면의 중심을 통과하는 법선이, 타겟의 스패터면의 중심으로부터 어긋나 있는 오프셋 배치된 스패터링 성막 장치는, 기판을 자전시키는 것에 의해, 기판의 평탄한 피 스패터면에, 막 두께를 균일하게 성막할 수 있으므로, 투명 기판의 평탄한 피 스패터면 위에, 막 두께가 균일한 광 기능 재료막을 성막하는 것이 요구되어 있는 포토마스크 블랭크의 성막 장치로서 이용되고 있다.
이러한 타겟과 기판이 오프셋 배치된 스패터링 장치에서는, 타겟과 기판의 중심 위치가 어긋나 있기 때문에, 기판의 피 스패터면의 중심을 통과하는 법선이, 타겟의 스패터면의 중심을 통과하는 배치의 스패터링 장치와 비교하여 챔버 용량이 크게 되어 버린다. 챔버 용량의 증대에는, 진공 흡인을 할 때에 시간이 걸리는 등의 약점이 있기 때문에, 종래는, 챔버 용량이 커지지 않도록, 챔버의 둘레의 벽을 타겟에 근접시켜 배치하고 있었기 때문에, 그 결과 측면 실드도 타겟 근방에 배치하고 있었다. 그러나, 이러한 배치에서는, 타겟 근방에 배치된 측면 실드 표면에 퇴적되는 스패터 입자의 양이 많아지고, 또한 이 타겟 근방에 배치된 측면 실드가 기판에도 가까운 배치로 되어 있으면, 측면 실드 표면으로부터 막이 벗겨져 발생한 파티클이 기판의 피 스패터면 위에 낙하하여, 파티클 유래의 결함을 일으키고 있었다.
본 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위해 열심히 검토를 거듭한 결과, 챔버와, 평면 형상의 스패터면을 갖는 1개 또는 복수의 스패터 타겟과, 스패터 타겟으로부터 방출된 스패터 입자가 챔버 내벽에 직접 부착되는 것을 방지하기 위해서 챔버 내벽을 따라서 마련된 실드를 구비하고, 상기 실드가, 스패터 공간의 수평 방향의 내외를 구획하는 측면 실드와, 스패터 공간의 상하 방향의 내외를 구획하는 상면 실드 및 하면 실드로 이루어지며, 실드 내부의 스패터 공간에, 스패터 타겟과, 하나의 기판을 배치하고, 상기 기판의 평면 형상의 피 스패터면 위에 박막을 형성하는 낱장형의 스패터링 장치를 이용하며,
스패터면을, 하방을 향하여 수평으로 또는 경사지게 하여 배설하고,
피 스패터면을, 상방을 향하여 수평으로, 또한 상기 피 스패터면의 중심을 통과하는 연직선과, 스패터면의 중심을 통과하는 연직선이 일치하지 않는 오프셋 위치에 배치하여 스패터링 할 때,
(ⅰ) 스패터 타겟이 하나인 경우에는, 스패터면의 중심을 통과하는 연직 평면이며, 또한 피 스패터면의 중심을 통과하는 법선으로의 스패터면의 중심으로부터의 수선에 직교하는 가상 평면 위 및 상기 가상 평면으로부터 기판측의 범위를 설정하고, 상기 범위를 기판측 영역으로 하고,
(ⅱ) 스패터 타겟이 복수인 경우에는, 각각의 스패터 타겟에 있어서, 스패터면의 중심을 통과하는 연직 평면이며, 또한 피 스패터면의 중심을 통과하는 법선으로의 스패터면의 중심으로부터의 수선에 직교하는 가상 평면 위 및 상기 가상 평면으로부터 기판측의 범위를 설정하며, 각각의 스패터 타겟에 있어서 설정된 상기 기판측의 범위의 전체가 중첩되는 공통 부분을 기판측 영역으로 하고,
기판측 영역 내에 위치하는 측면 실드의 전부가, 그 스패터면의 중심으로부터의 거리가, 스패터면의 중심으로부터 피 스패터면의 중심을 통과하는 법선까지의 최단 거리인 오프셋 거리보다 멀어지도록 배설하여 스패터링하는 것에 의해, 실드로의 스패터 입자의 퇴적에 의한 막의 형성을 효과적으로 방지하며, 막의 벗겨짐에 기인하는 파티클에 의한 결함의 발생을 감소시키는 것이 가능한 것을 발견하여, 본 발명을 이루기에 이르렀다.
따라서, 본 발명은 이하의 스패터링 장치, 스패터링 방법 및 포토마스크 블랭크를 제공한다.
청구항 1:
챔버와, 평면 형상의 스패터면을 갖는 하나 또는 복수의 스패터 타겟과, 상기 스패터 타겟으로부터 방출된 스패터 입자가 챔버 내벽에 직접 부착되는 것을 방지하기 위해서 챔버 내벽을 따라서 마련된 실드를 구비하고, 상기 실드가, 상기 스패터 공간의 수평 방향의 내외를 구획하는 측면 실드와, 상기 스패터 공간의 상하 방향의 내외를 구획하는 상면 실드 및 하면 실드로 이루어지며, 상기 실드 내부의 스패터 공간에, 상기 스패터 타겟과, 하나의 기판을 배치하고, 상기 기판의 평면 형상의 피 스패터면 위에 박막을 형성하는 낱장형의 스패터링 장치이며,
상기 스패터면이, 하방을 향하여 수평으로 또는 경사지게 하여 배설되며,
상기 피 스패터면이, 상방을 향하여 수평으로, 또한 상기 피 스패터면의 중심을 통과하는 연직선과, 상기 스패터면의 중심을 통과하는 연직선이 일치하지 않는 오프셋 위치에 배치되는 스패터링 장치에 있어서,
(ⅰ) 상기 스패터 타겟이 하나인 경우에는, 상기 스패터면의 중심을 통과하는 연직 평면이며, 또한 상기 피 스패터면의 중심을 통과하는 법선으로의 상기 스패터면의 중심으로부터의 수선에 직교하는 가상 평면 위 및 상기 가상 평면으로부터 기판측의 범위를 설정하고, 상기 범위를 기판측 영역으로 하며,
(ⅱ) 상기 스패터 타겟이 복수인 경우에는, 각각의 스패터 타겟에 있어서, 상기 스패터면의 중심을 통과하는 연직 평면이며, 또한 상기 피 스패터면의 중심을 통과하는 법선으로의 상기 스패터면의 중심으로부터의 수선에 직교하는 가상 평면 위 및 상기 가상 평면으로부터 기판측의 범위를 설정하고, 각각의 스패터 타겟에 있어서 설정된 상기 기판측의 범위의 전체가 중첩되는 공통 부분을 기판측 영역으로 하고,
상기 기판측 영역 내에 위치하는 상기 측면 실드의 전부가, 그 상기 스패터면의 중심으로부터의 거리가, 상기 스패터면의 중심으로부터 상기 피 스패터면의 중심을 통과하는 법선까지의 최단 거리인 오프셋 거리보다 멀어지도록 배설되어 있는 것을 특징으로 하는 스패터링 장치.
청구항 2:
상기 스패터 타겟이 복수이며, 전체의 스패터 타겟의 오프셋 거리가 동일하게 되도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 청구항 1 기재의 스패터링 장치.
청구항 3:
상기 스패터 공간의 수평 방향의 일단측에 상기 스패터 타겟이, 타단측에 상기 기판이 각각 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 청구항 1 또는 2 기재의 스패터링 장치.
청구항 4:
상기 기판측 영역 이외의 범위인 타겟측 영역에 있어서, 상기 타겟측 영역 내에 위치하는 상기 측면 실드의 일부 또는 전부가, 그 스패터면의 중심으로부터 측면 실드까지의 거리가 상기 오프셋 거리와 동일 또는 상기 오프셋 거리보다 근접해지도록 배설되어 있는 것을 특징으로 하는 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 기재의 스패터링 장치.
청구항 5:
상기 측면 실드가, 상기 실드의, 상기 스패터면의 상단을 통과하는 가상 수평면과 상기 피 스패터면을 통과하는 가상 수평면의 사이에 위치하는 부분인 것을 특징으로 하는 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 기재의 스패터링 장치.
청구항 6:
챔버와, 평면 형상의 스패터면을 갖는 하나 또는 복수의 스패터 타겟과, 상기 스패터 타겟으로부터 방출된 스패터 입자가 챔버 내벽에 직접 부착되는 것을 방지하기 위해서 챔버 내벽을 따라서 마련된 실드를 구비하고, 상기 실드가, 상기 스패터 공간의 수평 방향의 내외를 구획하는 측면 실드와, 상기 스패터 공간의 상하 방향의 내외를 구획하는 상면 실드 및 하면 실드로 이루어지며, 상기 실드 내부의 스패터 공간에, 상기 스패터 타겟과, 하나의 기판을 배치하고, 상기 기판의 평면 형상의 피 스패터면 위에 박막을 형성하는 낱장형의 스패터링 장치를 이용하여,
상기 스패터면을, 하방을 향하여 수평으로 또는 경사지게 하여 배설하고,
상기 피 스패터면을, 상방을 향하여 수평으로, 또한 상기 피 스패터면의 중심을 통과하는 연직선과, 상기 스패터면의 중심을 통과하는 연직선이 일치하지 않는 오프셋 위치에 배치하고 스패터링하는 방법에 있어서,
(ⅰ) 상기 스패터 타겟이 하나인 경우에는, 상기 스패터면의 중심을 통과하는 연직 평면이며, 또한 상기 피 스패터면의 중심을 통과하는 법선으로의 상기 스패터면의 중심으로부터의 수선에 직교하는 가상 평면 위 및 상기 가상 평면으로부터 기판측의 범위를 설정하고, 상기 범위를 기판측 영역으로 하며,
(ⅱ) 상기 스패터 타겟이 복수인 경우에는, 각각의 스패터 타겟에 있어서, 상기 스패터면의 중심을 통과하는 연직 평면이며, 또한 상기 피 스패터면의 중심을 통과하는 법선으로의 상기 스패터면의 중심으로부터의 수선에 직교하는 가상 평면 위 및 상기 가상 평면으로부터 기판측의 범위를 설정하며, 각각의 스패터 타겟에 있어서 설정된 상기 기판측의 범위의 전체가 중첩되는 공통 부분을 기판측 영역으로 하고,
상기 기판측 영역 내에 위치하는 상기 측면 실드의 전부를, 그 상기 스패터면의 중심으로부터의 거리가, 상기 스패터면의 중심으로부터 상기 피 스패터면의 중심을 통과하는 법선까지의 최단 거리인 오프셋 거리보다 멀어지도록 배설하여 스패터링하는 것을 특징으로 하는 스패터링 방법.
청구항 7:
상기 스패터 타겟이 복수이며, 전체의 스패터 타겟을 그들의 오프셋 거리가 동일하게 되도록 배치하는 것을 특징으로 하는 청구항 6 기재의 스패터링 방법.
청구항 8:
상기 스패터 공간의 수평 방향의 일단측에 상기 스패터 타겟을, 타단측에 상기 기판을 각각 배치하는 것을 특징으로 하는 청구항 6 또는 7 기재의 스패터링 방법.
청구항 9:
상기 기판측 영역 이외의 범위인 타겟측 영역에 있어서, 상기 타겟측 영역 내에 위치하는 상기 측면 실드의 일부 또는 전부를, 그 스패터면의 중심으로부터 측면 실드까지의 거리가 상기 오프셋 거리와 동일 또는 상기 오프셋 거리보다 근접해지도록 배설하는 것을 특징으로 하는 청구항 6 내지 8 중 어느 한 항에 기재의 스패터링 방법.
청구항 10:
상기 측면 실드가, 상기 실드의, 상기 스패터면의 상단을 통과하는 가상 수평면과 상기 피 스패터면을 통과하는 가상 수평면의 사이에 위치하는 부분인 것을 특징으로 하는 스패터링 방법.
청구항 11:
상기 기판이, 그 피 스패터면이 직사각형인 각형(角型) 기판인 것을 특징으로 하는 청구항 6 내지 10 중 어느 한 항에 기재의 스패터링 방법.
청구항 12:
청구항 6 내지 11 중 어느 한 항에 기재의 스패터링 방법에 의해서, 투명 기판 위에 스패터링에 의해 박막을 성막한 것을 특징으로 하는 포토마스크 블랭크.
본 발명에 의하면, 스패터링 장치에 있어서, 스패터 타겟으로부터 방출된 스패터 입자가 챔버 내벽에 직접 부착되는 것을 방지하기 위해서 챔버 내벽을 따라서 마련되는 실드로의 스패터 입자의 퇴적에 의한 막의 형성을 효과적으로 방지하고, 막의 벗겨짐에 기인하는 파티클에 의한 결함을 감소시킬 수 있으며, 그 결과 결함이 없는 포토마스크 블랭크를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 스패터링 장치의 일 예의 제 1 태양을 도시하는 도면으로, 도 1의 (A)는 상방으로부터의 투시도(평면도)이며, 도 1의 (B)는 도 1의 (A) 중의 X-X' 선을 따른 종단면도이다.
도 2는 본 발명의 스패터링 장치의 일 예의 제 2 태양을 도시하는 도면으로서, 도 2의 (A)는 상방으로부터의 투시도(평면도)이며, 도 2의 (B)는 도 2의 (A) 중의 X-X' 선을 따른 종단면도이다.
도 3은 본 발명의 스패터링 장치의 일 예의 제 3 태양을 도시하는 도면으로서, 도 3의 (A)는 상방으로부터의 투시도(평면도)이며, 도 3의 (B)는 도 3의 (A) 중의 X-X' 선을 따른 종단면도이다.
도 4는 본 발명의 스패터링 장치의 일 예의 제 4 태양을 도시하는 도면으로서, 도 4의 (A)는 상방으로부터의 투시도(평면도)이며, 도 4의 (B)는 도 4의 (A) 중의 X-X' 선을 따른 종단면도이다.
도 5는 본 발명의 스패터링 장치의 일 예의 제 5 태양을 도시하는 도면으로서, 도 5의 (A)는 상방으로부터의 투시도(평면도)이며, 도 5의 (B)는 도 5의 (A) 중의 X-X' 선을 따른 종단면도이다.
도 6은 본 발명의 스패터링 장치의 일 예의 제 6 태양을 도시하는 도면으로서, 도 6의 (A)는 상방으로부터의 투시도(평면도)이며, 도 6의 (B)는 도 6의 (A) 중의 X-X' 선을 따른 종단면도이다.
도 7은 본 발명의 스패터링 장치의 일 예의 제 7 태양을 도시하는 도면으로서, 도 7의 (A)는 상방으로부터의 투시도(평면도)이며, 도 7의 (B)는 도 7의 (A) 중의 X-X' 선을 따른 종단면도이다.
도 8은 본 발명의 스패터링 장치의 일 예의 제 8 태양을 도시하는 도면으로서, 도 8의 (A)는 상방으로부터의 투시도(평면도)이며, 도 8의 (B)는 도 8의 (A) 중의 X-X' 선을 따른 종단면도이다.
도 9는 종래의 스패터링 장치의 일 예를 도시하는 도면으로서, 도 9의(A)는 상방으로부터의 투시도(평면도)이며, 도 9의 (B)는 도 9의 (A) 중의 X-X' 선을 따른 종단면도이다.
도 10은 종래의 스패터링 장치의 다른 예를 도시하는 도면이며, 도 10의 (A)는 상방으로부터의 투시도(평면도)이며, 도 10의 (B)는 도 10의 (A) 중의 X-X' 선을 따른 종단면도이다.
이하, 본 발명에 대해 더욱 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 스패터링 장치의 일 예의 제 1 태양을 도시하는 도면이다. 본 발명의 제 1 태양에서는, 스패터링 장치는 챔버(1)와, 평면 형상의 스패터면을 갖는 하나의 스패터 타겟(2)과, 스패터 타겟(2)으로부터 방출된 스패터 입자가 챔버(1)의 내벽에 직접 부착되는 것을 방지하기 위해서 챔버(1)의 내벽을 따라서 마련된 실드(10)를 구비한다. 이 실드(10)는 스패터 공간의 수평 방향의 내외를 구획하는 측면 실드(101)와, 스패터 공간의 상하 방향의 내외를 구획하는 상면 실드(102) 및 하면 실드(103)로 이루어진다. 이 장치는, 실드(10) 내부의 스패터 공간에, 스패터 타겟(2)과, 하나의 기판(3)을 배치하고, 기판(3)을 피 스패터면(3a)을 따라서 자전시키면서, 기판(3)의 평면 형상의 피 스패터면(3a) 위에 박막을 형성하는 낱장형의 스패터링 장치이다.
이 스패터링 장치에 있어서는, 스패터 타겟(2)의 스패터면(2a)은 하방을 향하여 수평으로 배설되어 있다. 한편, 기판(3)의 피 스패터면(3a)은 상방을 향하여 수평으로 배치되어 있다. 또한, 피 스패터면(3a)은 피 스패터면(3a)의 중심을 통과하는 연직선(중력 방향의 수선, 이하와 동일함)과, 스패터면(2a)의 중심을 통과하는 연직선이 일치하지 않는 오프셋 위치에 배치되어 있다.
제 1 태양의 경우, 스패터 타겟(2)은 1개 배설되어 있다. 이 경우, 스패터면(2a)의 중심을 통과하는 연직 평면(중력 방향을 따른 평면, 이하와 동일함)이며, 또한 피 스패터면(3a)의 중심을 통과하는 법선(L)으로의 스패터면(2a)의 중심으로부터의 수선(V1)에 직교하는 가상 평면(P1) 위 및 상기 가상 평면(P1)으로부터 기판(3)측의 범위(도 1 중의 가상 평면(P1)의 좌측의 범위)를 설정하고, 이 범위를 기판측 영역(SR), 기판측 영역(SR) 이외의 범위를 타겟측 영역(TR)으로 했을 때, 이 기판측 영역(SR) 내에 위치하는 측면 실드(101)의 전부가, 그 스패터면(2a)의 중심으로부터의 거리가, 스패터면(2a)의 중심으로부터 피 스패터면(3a)의 중심을 통과하는 법선(L)까지의 최단 거리인 오프셋 거리(A1)보다 멀어지도록 배설되어 있다.
한편, 도 9는 종래의 스패터링 장치의 일 예를 도시하는 도면이다. 이 종래의 스패터링 장치도, 도 1에 도시하는 스패터링 장치와 마찬가지로, 챔버(1)와, 1개의 스패터 타겟(2)과, 측면 실드(101), 상면 실드(102) 및 하면 실드(103)로 이루어지는 실드(10)를 구비하는 낱장형의 스패터링 장치이며, 스패터 타겟(2)의 스패터면(2a)은 하방을 향하여 수평으로 배설되며, 기판(3)의 피 스패터면(3a)은 상방을 향하여 수평으로 배치되며, 피 스패터면(3a)은 스패터면에 대하여 오프셋 위치에 배치되어 있다. 그러나, 이 경우, 도 1과 마찬가지로 하여 법선(L), 수선(V1) 및 가상 평면(P1)을 특정하고, 가상 평면(P1)으로부터 기판(3)측의 범위(도 9 중의 가상 평면(P1)의 좌측의 범위)를 설정하고, 이 범위를 기판측 영역(SR), 기판측 영역(SR) 이외의 범위를 타겟측 영역(TR)으로 했을 때, 이 기판측 영역(SR) 내에 위치하는 측면 실드(101)의 일부(도 9의 경우, 기판(3)으로부터 스패터 타겟(2)을 향하여 우측 및 좌측의 부분)가, 그 스패터면(2a)의 중심으로부터의 거리가 오프셋 거리(A1)보다 근접하게 되어 있다. 이러한 배치에서는, 이 부분의 측면 실드(101)가, 스패터 타겟(2)의 스패터면(2a)에 근접하며, 또한, 기판(3)의 스패터면(3a)에도 근접하기 때문에, 이 부분에서 표면에 퇴적되는 스패터 입자의 양이 많아져, 이 부분의 측면 실드(101) 표면으로부터 막이 벗겨져 발생한 파티클이 기판(3)의 피 스패터면(3a) 위에 낙하하여, 파티클 결함을 일으킨다.
이것에 대하여, 본 발명과 같이, 측면 실드의 특정 범위의 부분에 대해서, 스패터 타겟의 스패터면 중심으로부터 측면 실드로의 거리를, 오프셋 거리보다 멀리 배설함으로써, 측면 실드로의 스패터 입자의 퇴적에 의한 막의 형성을 효과적으로 방지하며, 막의 벗겨짐에 기인하는 파티클의 발생에 의한 결함을 감소시킬 수 있다. 본 발명에 있어서, 스패터 공간을 둘러싸는 실드 중, 측면 실드로서, 스패터 타겟의 스패터면 중심으로부터의 거리를 오프셋 거리보다 멀게 하는 부분은, 실드 전체 중, 스패터면의 상단을 통과하는 가상 수평면과 피 스패터면을 통과하는 가상 수평면의 사이에 위치하는 부분을 대상으로 하는 것이 매우 바람직하다.
도 2는 본 발명의 스패터링 장치의 일 예의 제 2 태양을 도시하는 도면이다. 상술한 제 1 태양에서는, 스패터 타겟(2)의 스패터면(2a)은 하방을 향하여 수평으로 배설되어 있지만, 도 2에 도시하는 바와 같이, 스패터 타겟(2)의 스패터면(2a)은 경사지게 하여 배설하여도 좋다. 이 경우, 경사지게 하여 배설하는 스패터면은 스패터면이 기판의 피 스패터면을 향하도록 경사지게 하는 것이 바람직하다. 또한, 도 2 중의 각 부(部)는 도 1과 동일한 도면부호를 부여하고, 그들의 설명은 생략한다.
도 3은 본 발명의 스패터링 장치의 일 예의 제 3 태양을 도시하는 도면이다. 이 경우도, 제 1 태양과 마찬가지로, 기판측 영역(SR) 내에 위치하는 측면 실드(101)의 전부가, 그 스패터면(2a)의 중심으로부터의 거리가 오프셋 거리(A1) 보다 멀어지도록 배설되어 있지만, 측면 실드(101)의 다른 부분은, 스패터 타겟(2)의 스패터면(2a)에 근접하여도, 기판(3)의 피 스패터면(3a)으로부터는 멀어져 있기 때문에, 이 이외의 부분에서는, 표면에 퇴적되는 스패터 입자의 양이 많아져도, 이 부분의 측면 실드(101) 표면으로부터 막이 벗겨져 발생한 파티클이, 기판(3)의 피 스패터면(3a) 위에 낙하하여, 파티클 결함을 일으킬 가능성은 낮다. 그 때문에, 제 3 태양과 마찬가지로, 기판측 영역(SR) 이외의 범위(도 3 중의 가상 평면(P1)의 우측의 범위)인 타겟측 영역(TR)에 있어서, 타겟측 영역(TR) 내에 위치하는 측면 실드(101)의 일부 또는 전부가, 그 스패터면(2a)의 중심으로부터 측면 실드(101)까지의 거리가, 오프셋 거리(A1)와 동일 또는 오프셋 거리(A1)보다 근접해지도록 배설되어 있어도 좋다. 이와 같이 하면, 스패터 공간의 용량이 저감되며, 그 결과 챔버(1)의 용량도 저감되므로, 진공 흡인의 부하를 경감할 수 있어서, 진공 흡인의 시간을 단축할 수 있다. 또한, 도 3 중의 각 부는 도 1과 동일한 도면부호를 부여하고, 그들의 설명은 생략한다.
도 4는 본 발명의 스패터링 장치의 일 예의 제 4 태양을 도시하는 도면이다. 상술한 제 3 태양에서는, 스패터 타겟(2)의 스패터면(2a)은 하방을 향하여 수평으로 배설되어 있지만, 도 4에 도시하는 바와 같이, 스패터 타겟(2)의 스패터면(2a)은 경사지게 하여 배설하여도 좋다. 이 경우, 경사지게 하여 배설하는 스패터면은 스패터면이 기판의 피 스패터면을 향하도록 경사지게 하는 것이 바람직하다. 또한, 도 4 중의 각 부는 도 3과 동일한 도면부호를 부여하고, 그들의 설명은 생략한다.
도 5는 본 발명의 스패터링 장치의 일 예의 제 5 태양을 도시하는 도면이다. 본 발명의 제 5 태양에서는, 스패터링 장치는, 챔버(1)와, 평면 형상의 스패터면을 갖는 복수(도 5의 경우 2개)의 스패터 타겟(21, 22)과, 스패터 타겟(21, 22)으로부터 방출된 스패터 입자가 챔버(1)의 내벽에 직접 부착되는 것을 방지하기 위해서 챔버(1)의 내벽을 따라서 마련된 실드(10)를 구비한다. 이 실드(10)는 스패터 공간의 수평 방향의 내외를 구획하는 측면 실드(101)와, 스패터 공간의 상하 방향의 내외를 구획하는 상면 실드(102) 및 하면 실드(103)로 이루어진다. 이 장치는, 실드(10) 내부의 스패터 공간에, 스패터 타겟(21, 22)과, 하나의 기판(3)을 배치하고, 기판(3)을 피 스패터면(3a)을 따라서 자전시키면서, 기판(3)의 평면 형상의 피 스패터면(3a) 위에 박막을 형성하는 낱장형의 스패터링 장치이다.
이 스패터링 장치에 있어서는, 스패터 타겟(21)의 스패터면(21a) 및 스패터 타겟(22)의 스패터면(22a)은 각각 하방을 향하여 수평으로 배설되어 있다. 한편, 기판(3)의 피 스패터면(3a)은 상방을 향하여 수평으로 배치되어 있다. 또한, 피 스패터면(3a)은, 피 스패터면(3a)의 중심을 통과하는 연직선과, 스패터면(21a)의 중심을 통과하는 연직선 및 스패터면(22a)의 중심을 통과하는 연직선의 어느 것과도 일치하지 않는 오프셋 위치에 배치되어 있다.
제 5 태양의 경우, 스패터 타겟은 2개 배설되어 있다. 이 경우, 스패터면(21a)의 중심을 통과하는 연직 평면이며, 또한 피 스패터면(3a)의 중심을 통과하는 법선(L)으로의 스패터면(21a)의 중심으로부터의 수선(V1)에 직교하는 가상 평면(P1) 위 및 상기 가상 평면(P1)으로부터 기판(3)측의 범위(도 5 중의 가상 평면(P1)의 좌측의 범위), 및 스패터면(22a)의 중심을 통과하는 연직 평면이며, 또한 피 스패터면(3a)의 중심을 통과하는 법선(L)으로의 스패터면(22a)의 중심으로부터의 수선(V2)에 직교하는 가상 평면(P2) 위 및 상기 가상 평면(P2)으로부터 기판(3)측의 범위(도 5 중의 가상 평면(P2)의 좌측의 범위)를 설정하고, 각각의 스패터 타겟(21, 22)에 있어서 설정된 상기 기판측의 범위의 전체가 중첩되는 공통 부분(도 5 중의 교차된 가상 평면(P1) 및 가상 평면(P2)의 좌측의 범위)을 기판측 영역(SR), 기판측 영역(SR) 이외의 범위를 타겟측 영역(TR)으로 했을 때, 이 기판측 영역(SR) 내에 위치하는 측면 실드(101)의 전부가, 그 스패터 타겟(21a)의 중심으로부터의 거리가, 스패터면(21a)의 중심으로부터 피 스패터면(3a)의 중심을 통과하는 법선(L)까지의 최단 거리인 오프셋 거리(A1)보다 멀며, 또한 그 스패터 타겟(22a)의 중심으로부터의 거리가, 스패터면(22a)의 중심으로부터 피 스패터면(3a)의 중심을 통과하는 법선(L)까지의 최단 거리인 오프셋 거리(A2) 보다 멀어지도록 배설되어 있다.
한편, 도 10은 종래의 스패터링 장치의 다른 예를 도시하는 도면이다. 이 종래의 스패터링 장치도, 도 5에 도시하는 스패터링 장치와 마찬가지로, 챔버(1)와, 2개의 스패터 타겟(21, 22)과, 측면 실드(101), 상면 실드(102) 및 하면 실드(103)로 이루어지는 실드(10)를 구비하는 낱장형의 스패터링 장치이며, 스패터 타겟(21)의 스패터면(21a) 및 스패터 타겟(22)의 스패터면(22a)은 각각 하방을 향하여 수평으로 배설되며, 피 스패터면(3a)은 스패터면에 대하여 오프셋 위치에 배치되어 있다. 그러나, 이 경우, 도 5와 마찬가지로 하여 법선(L), 수선(V1) 및 가상 평면(P1), 및 수선(V2) 및 가상 평면(P2)을 특정하여, 가상 평면(P1) 및 가상 평면(P2)으로부터 기판(3)측의 범위의 공통 부분(도 10 중의 교차한 가상 평면(P1) 및 가상 평면(P2)의 좌측의 범위)을 기판측 영역(SR), 기판측 영역(SR) 이외의 범위를 타겟측 영역(TR)으로 했을 때, 이 기판측 영역(SR) 내에 위치하는 측면 실드(101)의 일부(도 10의 경우, 기판(3)으로부터 스패터 타겟(21)을 향하여 좌측 및 기판(3)으로부터 스패터 타겟(22)을 향하여 우측의 부분)가, 그 스패터면(21a)의 중심으로부터의 거리가, 오프셋 거리(A1)보다 근접하며, 또한 그 스패터면(22a)의 중심으로부터의 거리가, 오프셋 거리(A2)보다 근접하게 되어 있다. 이러한 배치에서는, 이 부분의 측면 실드(101)가, 스패터 타겟(21, 22)의 스패터면(21a, 22a)에 근접하며, 또한, 기판(3)의 스패터면(3a)에도 근접하기 때문에, 이 부분에서 표면에 퇴적되는 스패터 입자의 양이 많아지고, 이 부분의 측면 실드(101) 표면으로부터 막이 벗겨져 발생한 파티클이, 기판(3)의 피 스패터면(3a) 위에 낙하하여, 파티클 결함을 일으킨다.
도 6은 본 발명의 스패터링 장치의 일 예의 제 6 태양을 도시하는 도면이다. 상술한 제 5 태양에서는, 스패터 타겟(21)의 스패터면(21a) 및 스패터 타겟(22)의 스패터면(22a)은, 하방을 향하여 수평으로 배설되어 있지만, 복수의 스패터 타겟의 스패터면은, 각각 수평으로 배설하여도, 경사지게 하여 배설하여도 좋고, 도 6에 도시하는 바와 같이, 스패터 타겟(21)의 스패터면(21a) 및 스패터 타겟(22)의 스패터면(22a)의 전체를 경사지게 하여 배설하여도 좋다. 이러한 경우, 경사지게 하여 배설하는 스패터면은, 스패터면이 기판의 피 스패터면을 향하도록 경사지게 하는 것이 바람직하다. 또한, 도 6 중의 각 부는 도 5와 동일한 도면부호를 부여하고, 그들의 설명은 생략한다.
도 7은 본 발명의 스패터링 장치의 일 예의 제 7 태양을 도시하는 도면이다. 이 경우도, 제 5 태양과 마찬가지로, 기판측 영역(SR) 내에 위치하는 측면 실드(101)의 전부가, 그 스패터면(21a)의 중심으로부터의 거리가, 오프셋 거리(A1)보다 멀며, 또한 그 스패터 타겟(22a)의 중심으로부터의 거리가, 오프셋 거리(A2)보다 멀어지도록 배설되어 있지만, 측면 실드(101)의 다른 부분은, 스패터 타겟(21)의 스패터면(21a) 또는 스패터 타겟(22)의 스패터면(22a)에 근접하여도, 기판(3)의 피 스패터면(3a)으로부터는 멀어져 있기 때문에, 이 이외의 부분에서는, 표면에 퇴적되는 스패터 입자의 양이 많아져도, 이 부분의 측면 실드(101) 표면으로부터 막이 벗겨져 발생한 파티클이, 기판(3)의 피 스패터면(3a) 위에 낙하하여, 파티클 결함을 일으킬 가능성은 낮다. 그 때문에, 제 7 태양과 마찬가지로, 기판측 영역(SR) 이외의 범위(도 7 중의 가상 평면(P1) 및 가상 평면(P2)의 우측의 범위)인 타겟측 영역(TR)에 있어서, 타겟측 영역(TR) 내에 위치하는 측면 실드(101)의 일부 또는 전부가, 그 스패터면(21a)의 중심으로부터 측면 실드(101)까지의 거리가, 오프셋 거리(A1)와 동일 또는 오프셋 거리(A1)보다 근접하며, 또는 그 스패터면(22a)의 중심으로부터 측면 실드(101)까지의 거리가, 오프셋 거리(A2)와 동일 또는 오프셋 거리(A2)보다 근접해지도록 배설되어 있어도 좋다. 이와 같이 하면, 스패터 공간의 용량이 저감되며, 그 결과, 챔버(1)의 용량도 저감되므로, 진공 흡인의 부하를 경감할 수 있어서, 진공 흡인의 시간을 단축할 수 있다. 또한, 도 7 중의 각 부는 도 5와 동일한 도면부호를 부여하고, 그들 설명은 생략한다.
도 8은 본 발명의 스패터링 장치의 일 예의 제 8 태양을 도시하는 도면이다. 상술한 제 7 태양에서는, 스패터 타겟(21)의 스패터면(21a) 및 스패터 타겟(22)의 스패터면(22a)은 하방을 향하여 수평으로 배설되어 있지만, 복수의 스패터 타겟의 스패터면은, 각각 수평으로 배설하여도, 경사지게 하여 배설하여도 좋으며, 도 8에 도시하는 바와 같이, 스패터 타겟(21)의 스패터면(21a) 및 스패터 타겟(22)의 스패터면(22a)의 전체를 경사지게 하여 배설하여도 좋다. 이 경우, 경사지게 하여 배설하는 스패터면은, 스패터면이 기판의 피 스패터면을 향하도록 경사지게 하는 것이 바람직하다. 또한, 도 8 중의 각 부는 도 5와 동일한 도면부호를 부여하고, 그들의 설명은 생략한다.
또한, 도 5 내지 도 8에서는, 2개의 스패터 타겟을 이용하는 경우를 예시했지만, 스패터 타겟은 3개 이상이어도 좋고, 3개 이상인 경우도 마찬가지로 하여, 각각의 스패터 타겟에 있어서 법선, 수선 및 가상 평면을 특정하여, 가상 평면의 기판측의 범위를 설정하고, 그 공통 부분을 기판측 영역, 기판측 영역 이외를 타겟측 영역으로 하고, 오프셋 거리에 대하여, 스패터면의 중심으로부터 측면 실드까지의 거리를 설정하고, 측면 실드를 배설하면 좋다. 또한, 복수의 스패터 타겟을 이용하는 경우, 스패터 타겟을, 각각의 스패터 타겟의 오프셋 거리가 상이하게 배치하여도, 일부의 스패터 타겟의 오프셋 거리가 동일하게 되도록 배치하여도 좋고, 또한 도 5 내지 도 8에 도시하는 바와 같이, 전체의 스패터 타겟의 오프셋 거리가 동일해지도록 배치하여도 좋다.
또한, 복수의 스패터 타겟을 이용하는 경우, 스패터 타겟과 기판의 배치는, 스패터 공간의 수평 방향의 양단측에 스패터 타겟, 중심부에 스패터 타겟에 끼우도록 또는 둘러싸이도록 기판을 각각 배치하여도 좋고, 또한 도 1 내지 도 8에 도시하는 바와 같이, 스패터 공간의 수평 방향의 일단측에 스패터 타겟, 타단측에 기판을 각각 배치하여도 좋다.
기판의 치수(피 스패터면의 치수)로서는, 일반적인 실리콘 웨이퍼 등의 경우는, 150㎜φ, 200㎜φ, 300㎜φ 등 150~300㎜φ의 것이 바람직한 대상이다. 또한, 일반적인 포토마스크 블랭크용의 경우는, 152㎜ 사각(6인치 사각) 등이 바람직한 대상이다. 또한, 기판의 치수는 이들에 한정되는 일은 없으며, 상기한 치수 이상의 것은 매우 바람직한 대상으로 하는 것이 가능하다. 한편, 스패터 타겟의 치수(스패터면의 치수)는, 일반적으로 이용되는 100㎜φ 이상, 특히 150㎜φ 이상이며, 300㎜φ 이하, 특히 250㎜φ 이하인 것이 매우 바람직하다.
오프셋 거리는 스패터 타겟과 기판의 상하 방향의 거리의 설정에도 의하지만, 자전하면서 성막되는 기판의 성막 범위의 회전 반경보다 긴 경우에 유효하다. 또한, 오프셋 거리는 자전하면서 성막되는 기판의 성막 범위의 회전 반경과 타겟 반경의 합보다 긴 경우에 더욱 유효하다. 오프셋 거리의 상한은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 통상, 자전하면서 성막되는 기판의 성막 범위의 회전 반경과 타겟 반경의 합의 3배 이하, 특히 2배 이하가 바람직하다. 구체적으로는, 152㎜ 사각의 피 스패터면을 갖는 기판에 대하여, 150~250㎜φ의 스패터면을 갖는 스패터 타겟을 이용하여 스패터링하는 경우, 오프셋 거리의 상한은 500㎜ 이하, 특히 400㎜ 이하로 하는 것이 바람직하다. 한편, 스패터 타겟의 스패터면의 중심으로부터 측면 실드까지의 거리는, 너무 멀게 하면 스패터 장치의 챔버 용량이 커지기 때문에, 측면 실드의 전체 위치에 있어서, 스패터 타겟의 스패터면의 중심으로부터의 거리가 오프셋 거리의 2배 이하, 특히 1.5배 이하가 되도록 하는 것이 바람직하다.
포토마스크 블랭크용의 기판으로서는, 일반적으로, 석영 기판 등의 투명 기판이며, 피 스패터면이 직사각형인 각형 기판이 이용되며, 기판 위에, 박막으로서, Mo 및 Si를 포함하는 하프톤 위상 시프트막, Si를 포함하는 하드 마스크막 등의 Si를 포함하는 막, 차광막, 하드 마스크막 등의 Cr을 포함하는 막이 광 기능막으로서 스패터링에 의해 성막되지만, 본 발명에 의해 이들 광 기능막을 형성하는 것에 의해, 미소한 결함을 저감하는 것이 가능하다. 특히, 본 발명에 의하면, 막 중에, 치수가 0.1㎛ 이상의 결함이 존재하지 않는(즉, 치수가 0.1㎛ 이상의 결함이 제로인) 포토마스크 블랭크를 제조하는 것이 가능한 동시에, 실드를 교환하지 않고 스패터링에 의한 박막의 성막을 중첩하여도, 측면 실드로부터의 막의 벗겨짐이 생기기 어려워, 치수가 0.1㎛ 이상의 결함수가 제로인 포토마스크 블랭크의 수율의 저하를 피하는 것이 가능해진다.
이하, 실험예를 나타내며, 본 발명을 더 구체적으로 설명한다.
[실험예 1]
도 9에 도시되는 구성의 스패터링 장치를 이용하여, Cr 타겟을 스패터 타겟으로 하고, Ar 가스, N2 가스 및 O2 가스의 혼합 분위기하에서, 각형의 석영 기판(피 스패터면의 치수 : 152㎜ 사각)에 CrON 차광막을 성막하여, 포토마스크 블랭크를 400매 제조했다. 스패터링 성막 후, 스패터링 챔버를 개방하여 내부를 확인한 바, 스패터 타겟의 스패터면의 중심으로부터 오프셋 거리까지의 범위에 배치되어 있는 측면 실드 표면에 있어서, 부착된 막의 박리가 확인되었다. 한편, 스패터 타겟의 스패터면의 중심으로부터 오프셋 거리보다 먼 범위에 배치되어 있는 측면 실드 표면에 있어서는, 부착된 막의 박리는 확인되지 않았다. 이 결과로부터, 도 1 내지 도 4에 도시하는 구성의 스패터링 장치와 같은 본 발명의 스패터링 장치에 의해 스패터링하는 것에 의해, 기판측 영역의 스패터 타겟 주변에는, 스패터 타겟의 스패터면의 중심으로부터 오프셋 거리의 범위 내에 측면 실드가 존재하지 않기 때문에, 측면 실드로부터의 막 벗겨짐의 가능성을 저감하며, 결함수가 적은 고품위인 포토마스크 블랭크를 제조할 수 있는 것이 도시된다.
[실험예 2]
도 10에 도시하는 구성의 스패터링 장치를 이용하여, MoSi 타겟과, Si 타겟을 스패터 타겟으로 하고, Ar 가스, N2 가스 및 O2 가스의 혼합 분위기하에서, 사각 형의 석영 기판(피 스패터면의 치수 : 152㎜ 사각)에 MoSiON 위상 시프트막을 성막하여, 포토마스크 블랭크를 240매 제조했다. 스패터링 성막 후, 스패터링 챔버를 개방하여 내부를 확인한 바, 스패터 타겟의 스패터면의 중심으로부터 오프셋 거리까지의 범위에 배치되어 있는 측면 실드 표면에 있어서, 부착된 막의 박리가 확인되었다. 한편, 스패터 타겟의 스패터면의 중심으로부터 오프셋 거리보다 먼 범위에 배치되어 있는 측면 실드 표면에 있어서는, 부착된 막의 박리는 확인되지 않았다. 이 결과로부터, 도 5 내지 도 8에 도시하는 구성의 스패터링 장치와 같은 본 발명의 스패터링 장치에 의해 스패터링하는 것에 의해, 기판측 영역의 스패터 타겟 주변에는, 스패터 타겟의 스패터면의 중심으로부터 오프셋 거리의 범위 내에 측면 실드가 존재하지 않기 때문에, 측면 실드로부터의 막 벗겨짐의 가능성을 저감하여, 결함수가 적은 고품위인 포토마스크 블랭크를 제조할 수 있는 것이 도시된다.
이와 같이, 스패터 타겟과 기판이 오프셋 위치에 배치된 스패터링 장치에 있어서, 측면 실드가, 소정 범위 내에서 일부라도, 스패터 타겟과 측면 실드의 거리가, 스패터 타겟과 기판의 오프셋 거리보다 근접한 부분이 있는 경우에서는, 성막을 중첩하는 것에 의해, 측면 실드로부터의 막의 벗겨짐이 발생하기 쉬워져, 파티클 유래의 결함이 발생할 가능성이 높다. 이것에 반하여, 본 발명과 같이, 측면 실드가, 소정 범위 내에서, 전체에 있어서, 스패터 타겟과 측면 실드의 거리가, 스패터 타겟과 기판의 오프셋 거리보다 먼 경우에서는, 성막을 중첩하여도, 측면 실드로부터의 막의 벗겨짐이 생기기 어려워, 파티클 유래의 결함이 발생할 가능성을 저감할 수 있는 것이 명확하다.
1 : 챔버
2, 21, 22 : 스패터 타겟
2a, 21a, 22a : 스패터면
3 : 기판
3a : 피 스패터면
10 : 실드
101 : 측면 실드
102 : 상면 실드
103 : 하면 실드
A1, A2 : 오프셋 거리
L : 법선
P1, P2 : 가상 평면
SR : 기판측 영역
TR : 타겟측 영역
V1, V2 : 수선

Claims (12)

  1. 챔버와, 평면 형상의 스패터면을 갖는 1개 또는 복수의 스패터 타겟과, 상기 스패터 타겟으로부터 방출된 스패터 입자가 챔버 내벽에 직접 부착되는 것을 방지하기 위해서 챔버 내벽을 따라서 마련된 실드를 구비하고, 상기 실드가, 상기 스패터 공간의 수평 방향의 내외를 구획하는 측면 실드와, 상기 스패터 공간의 상하 방향의 내외를 구획하는 상면 실드 및 하면 실드로 이루어지며, 상기 실드 내부의 스패터 공간에, 상기 스패터 타겟과, 하나의 기판을 배치하고, 상기 기판의 평면 형상의 피 스패터면 위에 박막을 형성하는 낱장형의 스패터링 장치이며,
    상기 스패터면이, 하방을 향하여 수평으로 또는 경사지게 하여 배설되며,
    상기 피 스패터면이, 상방을 향하여 수평으로, 또한 상기 피 스패터면의 중심을 통과하는 연직선과, 상기 스패터면의 중심을 통과하는 연직선이 일치하지 않는 오프셋 위치에 배치되는 스패터링 장치에 있어서,
    (ⅰ) 상기 스패터 타겟이 하나인 경우에는, 상기 스패터면의 중심을 통과하는 연직 평면이며, 또한 상기 피 스패터면의 중심을 통과하는 법선으로의 상기 스패터면의 중심으로부터의 수선에 직교하는 가상 평면 위 및 상기 가상 평면으로부터 기판측의 범위를 설정하고, 상기 범위를 기판측 영역으로 하고,
    (ⅱ) 상기 스패터 타겟이 복수인 경우에는, 각각의 스패터 타겟에 있어서, 상기 스패터면의 중심을 통과하는 연직 평면이며, 또한 상기 피 스패터면의 중심을 통과하는 법선으로의 상기 스패터면의 중심으로부터의 수선에 직교하는 가상 평면 위 및 상기 가상 평면으로부터 기판측의 범위를 설정하고, 각각의 스패터 타겟에 있어서 설정된 상기 기판측의 범위의 전체가 중첩되는 공통 부분을 기판측 영역으로 하고,
    상기 기판측 영역 내에 위치하는 상기 측면 실드의 전부가, 그 상기 스패터면의 중심으로부터의 거리가, 상기 스패터면의 중심으로부터 상기 피 스패터면의 중심을 통과하는 법선까지의 최단 거리인 오프셋 거리보다 멀어지도록 배설되어 있는 것을 특징으로 하는
    스패터링 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 스패터 타겟이 복수이며, 전체의 스패터 타겟의 오프셋 거리가 동일해지도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는
    스패터링 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 스패터 공간의 수평 방향의 일단측에 상기 스패터 타겟이, 타단측에 상기 기판이 각각 배치되어 있는 것을 특징으로 하는
    스패터링 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판측 영역 이외의 범위인 타겟측 영역에 있어서, 상기 타겟측 영역 내에 위치하는 상기 측면 실드의 일부 또는 전부가, 그 스패터면의 중심으로부터 측면 실드까지의 거리가 상기 오프셋 거리와 동일 또는 상기 오프셋 거리보다 근접해지도록 배설되어 있는 것을 특징으로 하는
    스패터링 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 측면 실드가, 상기 실드의, 상기 스패터면의 상단을 통과하는 가상 수평면과 상기 피 스패터면을 통과하는 가상 수평면의 사이에 위치하는 부분인 것을 특징으로 하는
    스패터링 장치.
  6. 챔버와, 평면 형상의 스패터면을 갖는 하나 또는 복수의 스패터 타겟과, 상기 스패터 타겟으로부터 방출된 스패터 입자가 챔버 내벽에 직접 부착되는 것을 방지하기 위해서 챔버 내벽을 따라서 마련된 실드를 구비하고, 상기 실드가, 상기 스패터 공간의 수평 방향의 내외를 구획하는 측면 실드와, 상기 스패터 공간의 상하 방향의 내외를 구획하는 상면 실드 및 하면 실드로 이루어지며, 상기 실드 내부의 스패터 공간에, 상기 스패터 타겟과, 하나의 기판을 배치하고, 상기 기판의 평면 형상의 피 스패터면 위에 박막을 형성하는 낱장형의 스패터링 장치를 이용하여,
    상기 스패터면을, 하방을 향하여 수평으로 또는 경사지게 하여 배설하고,
    상기 피 스패터면을, 상방을 향하여 수평으로, 또한 상기 피 스패터면의 중심을 통과하는 연직선과, 상기 스패터면의 중심을 통과하는 연직선이 일치하지 않는 오프셋 위치에 배치하여 스패터링하는 방법에 있어서,
    (ⅰ) 상기 스패터 타겟이 하나인 경우에는, 상기 스패터면의 중심을 통과하는 연직 평면이며, 또한 상기 피 스패터면의 중심을 통과하는 법선으로의 상기 스패터면의 중심으로부터의 수선에 직교하는 가상 평면 위 및 상기 가상 평면으로부터 기판측의 범위를 설정하고, 상기 범위를 기판측 영역으로 하며,
    (ⅱ) 상기 스패터 타겟이 복수인 경우에는, 각각의 스패터 타겟에 있어서, 상기 스패터면의 중심을 통과하는 연직 평면이며, 또한 상기 피 스패터면의 중심을 통과하는 법선으로의 상기 스패터면의 중심으로부터의 수선에 직교하는 가상 평면 위 및 상기 가상 평면으로부터 기판측의 범위를 설정하고, 각각의 스패터 타겟에 있어서 설정된 상기 기판측의 범위의 전체가 중첩되는 공통 부분을 기판측 영역으로 하고,
    상기 기판측 영역 내에 위치하는 상기 측면 실드의 전부를, 그 상기 스패터면의 중심으로부터의 거리가, 상기 스패터면의 중심으로부터 상기 피 스패터면의 중심을 통과하는 법선까지의 최단 거리인 오프셋 거리보다 멀어지도록 배설하여 스패터링하는 것을 특징으로 하는
    스패터링 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 스패터 타겟이 복수이며, 전체의 스패터 타겟을 그들의 오프셋 거리가 동일해지도록 배치하는 것을 특징으로 하는
    스패터링 방법.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 스패터 공간의 수평 방향의 일단측에 상기 스패터 타겟을, 타단측에 상기 기판을 각각 배치하는 것을 특징으로 하는
    스패터링 방법.
  9. 제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판측 영역 이외의 범위인 타겟측 영역에 있어서, 상기 타겟측 영역 내에 위치하는 상기 측면 실드의 일부 또는 전부를, 그 스패터면의 중심으로부터 측면 실드까지의 거리가 상기 오프셋 거리와 동일 또는 상기 오프셋 거리보다 근접해지도록 배설하는 것을 특징으로 하는
    스패터링 방법.
  10. 제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 측면 실드가, 상기 실드의, 상기 스패터면의 상단을 통과하는 가상 수평면과 상기 피 스패터면을 통과하는 가상 수평면의 사이에 위치하는 부분인 것을 특징으로 하는
    스패터링 방법.
  11. 제 6 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판이, 그 피 스패터면이 직사각형인 각형(角型) 기판인 것을 특징으로 하는
    스패터링 방법.
  12. 제 6 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 기재된 스패터링 방법에 의해, 투명 기판 위에 스패터링에 의해 박막을 성막한 것을 특징으로 하는
    포토마스크 블랭크.
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