KR20160138247A - 마스크 블랭크, 전사용 마스크의 제조 방법 및 반도체 장치의 제조 방법 - Google Patents

마스크 블랭크, 전사용 마스크의 제조 방법 및 반도체 장치의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

미세 마스크 패턴을 고정밀도로 형성하기 위해, 투광성 기판(1) 상에 광 반투과막(2), 차광막(3) 및 하드 마스크막(4)이 순서대로 적층된 마스크 블랭크(10)에 있어서, 광 반투과막은 규소와, 추가적으로 질소를 함유하고, 하드 마스크막은 규소 또는 탄탈륨과, 추가적으로 산소를 함유하고, 차광막은 크롬을 함유하는 하층(31), 중간층(32), 상층(33)의 적층 구조로서, 염소와 산소의 혼합 가스에 의한 에칭 레이트가, 상층이 가장 느리고, 다음으로 하층이 느려지도록, 차광막 조건을 조정하였다.

Description

마스크 블랭크, 전사용 마스크의 제조 방법 및 반도체 장치의 제조 방법{MASK BLANK, METHOD FOR MANUFACTURING TRANSFER MASK, AND METHOD FOR MANUFACTURING SEMICONDUCTOR DEVICE}
본 발명은 반도체 장치의 제조에 사용되는 전사용 마스크의 제조 방법, 그 전사용 마스크의 제조에 사용되는 마스크 블랭크에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 장치의 제조 공정에서는, 포토리소그래피법을 사용하여 미세 패턴의 형성이 행해지고 있다. 또한, 이 미세 패턴의 형성에는 통상 수매의 전사용 마스크(통상, 포토마스크라고도 불리고 있음)가 사용된다. 이 전사용 마스크는, 일반적으로 투광성의 유리 기판 상에, 금속 박막 등을 포함하는 차광성의 미세 패턴을 형성한 것이며, 이 전사용 마스크의 제조에 있어서도 포토리소그래피법이 사용되고 있다.
이 전사용 마스크는 동일한 미세 패턴을 대량으로 전사하기 위한 원판이 되기 때문에, 전사용 마스크 상에 형성된 패턴의 치수 정밀도는, 제작되는 미세 패턴의 치수 정밀도에 직접 영향을 준다. 반도체 회로의 집적도가 향상됨에 따라서, 패턴의 치수는 작아지고, 전사용 마스크의 정밀도도 보다 높은 것이 요구되고 있다.
종래부터 이와 같은 전사용 마스크로서는, 유리 기판 등의 투광성 기판 상에, 차광막을 포함하는 전사 패턴이 형성된 바이너리 마스크나, 위상 시프트막, 또는 위상 시프트막 및 차광막을 포함하는 전사 패턴이 형성된 위상 시프트형 마스크 등이 잘 알려져 있다. 또한, 전사 패턴 형성 영역의 주변부에 차광대가 형성되어 있는 하프톤형 위상 시프트 마스크도 알려져 있다.
예를 들어, 국제 공개 제2004/090635호 공보(특허문헌 1)에는, 하프톤형 전사용 마스크 제조용의 마스크 블랭크로서, 기판측으로부터 금속 실리사이드계의 전사용 마스크막(광 반투과막), 크롬계 화합물을 포함하는 차광막 및 규소 화합물을 포함하는 하드 마스크막의 박막 구성을 갖는 마스크 블랭크가 개시되어 있다.
국제 공개 제2004/090635호 공보
특허문헌 1에 개시되어 있는 바와 같은 마스크 블랭크를 패터닝하는 경우, 먼저, 마스크 블랭크의 표면에 형성한 소정의 레지스트 패턴을 마스크로 하여, 불소계 가스에 의한 드라이 에칭에 의해, 규소 화합물을 포함하는 하드 마스크막을 패터닝한다. 다음에, 패터닝된 하드 마스크막을 마스크로 하여, 염소와 산소의 혼합 가스에 의한 드라이 에칭에 의해, 크롬계 화합물을 포함하는 차광막을 패터닝한다. 계속해서, 패터닝된 차광막을 마스크로 하여, 불소계 가스에 의한 드라이 에칭에 의해, 금속 실리사이드계의 전사용 마스크막(광 반투과막)을 패터닝한다.
그런데, 상기의 크롬계 차광막은, 조성에 포함되는 크롬 원소의 비율이 많으면, 소쇠 계수가 높아지므로 막 두께를 얇게 해도 높은 광학 농도가 얻어지는 점에서 유리하지만, 크롬 원소의 비율이 높을수록 에칭 레이트가 느려져 패터닝에 시간을 요하므로, 차광막의 패터닝이 완료되기 전에 상층의 하드 마스크막의 패턴이 소실되어 버릴 우려가 있다.
한편, 조성에 포함되는 크롬 원소의 비율이 적으면, 에칭 레이트는 빨라지지만, 소쇠 계수가 낮아지므로 소정의 광학 농도를 얻기 위해서는 막 두께를 두껍게 할 필요가 있다. 또한, 크롬계 차광막의 드라이 에칭에 사용하는 염소와 산소의 혼합 가스는 등방성 에칭의 성질을 갖기 때문에, 크롬 성분이 적어 에칭 레이트가 빨라서 막 두께가 두꺼우면 패턴의 측벽도 에칭 가스에 의해 침식되어 버려, 패턴의 단면이 도려내어진 형상으로 된다고 하는 문제도 있다. 예를 들어 치수가 80㎚ 이상인 패턴이면, 차광막의 에칭에 의해 차광막 패턴의 단면이 도려내어진 형상으로 되었다고 해도, 형성된 차광막 패턴의 높이에 대하여 차광막 패턴과 그 바로 아래의 전사용 마스크막(광 반투과막)의 접촉 면적을 벌 수 있으므로 차광막 패턴이 쓰러져 버릴 위험성은 거의 없지만, 치수가 50㎚ 이하인 SRAF(Sub Resolution Assist Features) 패턴의 경우에, 상기와 동일 정도의 도려냄 현상이 발생하면, 차광막 패턴의 높이에 대하여 차광막 패턴과 전사용 마스크막(광 반투과막)의 접촉 면적이 너무 좁아져 버려, 차광막 패턴이 쓰러져 버리는 경우가 있다. 차광막 패턴의 쓰러짐이 발생하면, 그 차광막 패턴을 마스크로 한 전사용 마스크막(광 반투과막)의 패터닝이 곤란해진다.
또한, 차광막 패턴의 단면의 도려냄의 정도가 크면, 상층의 하드 마스크막 패턴보다도 차광막 패턴의 치수가 가늘어져, 설령 차광막 패턴의 쓰러짐이 발생하지 않는다고 해도, 이 차광막 패턴을 마스크로 하여 패터닝하여 형성되는 전사용 마스크막의 패턴 정밀도가 열화된다.
이상과 같이, 종래 구성의 마스크 블랭크를 사용하여, 예를 들어 SRAF 패턴과 같은 미세한 패턴을 전사용 마스크막에 형성하고자 하는 경우, 높은 패턴 정밀도를 얻는 것이 곤란하다.
따라서, 본 발명은 이와 같은 종래의 문제를 감안하여 이루어진 것이며, 그 목적으로 하는 바는, 첫째, SRAF 패턴과 같은 미세한 전사 패턴이라도 고정밀도로 형성할 수 있는 마스크 블랭크를 제공하는 것이고, 둘째, 이와 같은 마스크 블랭크를 사용하여, 미세 패턴이 고정밀도로 형성된 전사용 마스크의 제조 방법을 제공하는 것이며, 셋째, 이러한 전사용 마스크를 사용하여, 패턴 정밀도가 우수한 고품질의 반도체 장치의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명자는, 투광성 기판 상에, 광 반투과막, 차광막 및 하드 마스크막이 순서대로 적층된 구조를 갖는 마스크 블랭크에 있어서, 상기 차광막을 소정의 적층 구조로 하고, 차광막의 각 층에 있어서의 염소 가스와 산소 가스의 혼합 가스를 사용한 드라이 에칭의 에칭 레이트에 주목하여 예의 검토한 결과, 얻어진 지견에 기초하여 본 발명을 완성하였다.
즉, 상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 이하의 구성을 갖는다.
(구성 1)
투광성 기판 상에, 광 반투과막, 차광막 및 하드 마스크막이 순서대로 적층된 구조를 갖는 마스크 블랭크로서, 상기 광 반투과막은, 적어도 규소를 함유하고 있고, 상기 하드 마스크막은, 적어도 규소와 탄탈륨 중 어느 한쪽 또는 양쪽을 함유하고 있고, 상기 차광막은, 하층, 중간층 및 상층의 적층 구조로서, 크롬을 함유하고 있고, 상기 차광막에 있어서의 염소 가스와 산소 가스의 혼합 가스를 사용한 드라이 에칭의 에칭 레이트는, 상기 상층이 가장 느리고, 다음으로 상기 하층이 느린 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크.
구성 1에 따르면, 하드 마스크막의 바로 아래에 있는 크롬을 함유하는 차광막의 상층은, 염소 가스와 산소 가스의 혼합 가스를 사용한 드라이 에칭의 에칭 레이트가 차광막 중에서 가장 느리기 때문에, 에칭 중의 사이드 에치가 발생하기 어렵다(패턴의 측벽이 침식되기 어렵다). 차광막의 상층의 사이드 에치가 발생하기 어려움으로써, 차광막의 상층에는, 바로 위의 하드 마스크막의 패턴 형상이 거의 정확하게 전사된다. 하드 마스크막의 패턴 형상이 거의 정확하게 전사된 상층을 차광막이 가짐으로써, 차광막의 패턴을 마스크로 하여 패터닝되는 규소 함유의 광 반투과막에도, 하드 마스크막의 패턴을 거의 정확하게 형성할 수 있다.
또한, 구성 1에서는, 차광막의 중간층의 에칭 레이트가 가장 빠른 막 설계로 되기 때문에, 차광막 전체로서의 에칭 레이트를 빠르게 할 수 있다.
또한, 상층 다음으로 에칭 레이트가 느린 하층은, 중간층보다도 에칭 레이트가 느리기 때문에, 중간층보다도 사이드 에치가 발생하기 어렵다(패턴의 측벽이 침식되기 어렵다). 이 때문에, 하층의 에칭 과정에서는 사이드 에치에 의한 측벽의 과도한 침식이 억제되기 때문에, 차광막 패턴과 광 반투과막의 접촉 면적을 차광막의 하층에서 확보할 수 있다. 그 결과, 예를 들어 치수가 50㎚ 이하인 패턴을 형성하는 경우도, 차광막 패턴이 쓰러져 버리는 일은 없다.
이상과 같이, 구성 1에 따르면, SRAF 패턴과 같은 미세한 전사 패턴이라도, 본 발명의 마스크 블랭크의 전사용 마스크막으로 되는 광 반투과막에 고정밀도로 형성할 수 있고, 그 결과, 패턴 정밀도가 우수한 전사용 마스크를 제조할 수 있다.
(구성 2)
상기 차광막에 있어서, 크롬의 함유량은, 상기 상층이 가장 많고, 상기 하층이 다음으로 많은 것을 특징으로 하는 구성 1에 기재된 마스크 블랭크.
구성 2와 같이, 차광막의 상층 부분에 크롬의 함유량이 가장 많은 영역을 가짐으로써, 상층이, 염소 가스와 산소 가스의 혼합 가스를 사용한 드라이 에칭의 에칭 레이트가 차광막 중에서 가장 느려지고, 상기와 같이, 차광막의 상층에는, 바로 위의 하드 마스크막의 패턴 형상이 거의 정확하게 전사되기 때문에, 최종적으로는 패턴 형상이 우수한 전사용 마스크를 제조할 수 있다. 또한, 하층은, 상층 다음으로 크롬의 함유량이 많기 때문에, 차광막과는 상이한 막질의 광 반투과막과의 밀착성도 양호해지므로, 차광막 패턴의 쓰러짐을 보다 효과적으로 억제할 수 있다. 또한, 중간층은, 크롬의 함유량이 가장 적기 때문에, 에칭 시에 패턴의 측벽 부분의 침식은 있지만, 이와 같은 중간층을 가짐으로써 차광막 전체로서의 에칭 레이트를 빠르게 할 수 있다.
(구성 3)
상기 차광막에는 산소가 더 포함되어 있고, 산소의 함유량은, 상기 중간층보다도 상기 하층쪽이 적은 것을 특징으로 하는 구성 1 또는 2에 기재된 마스크 블랭크.
구성 3과 같이, 차광막 내의 산소의 함유량은, 중간층보다도 하층쪽이 적음으로써, 중간층의 산소 함유량이 가장 많아지기 때문에, 중간층의 에칭 레이트가 보다 빨라진다. 이 때문에, 차광막 전체의 에칭 레이트를 빠르게 유지할 수 있다. 또한, 하층에 포함되는 산소 함유량이 중간층보다도 적음으로써, 중간층으로부터 하층으로 에칭이 이행할 때에 깊이 방향의 에칭 레이트가 느려지지만, 하층에 있어서의 패턴의 사이드 에치의 진행도 느려지기 때문에, 하층에서 패턴의 폭 방향의 치수가 유지되고, 그 결과, 차광막의 패턴과 광 반투과막의 접촉 면적을 유지할 수 있다. 또한, 하층의 산소 함유량이 상대적으로 적음으로써 차광막 패턴과 광 반투과막의 밀착성을 보다 높이는 효과도 얻어진다.
(구성 4)
상기 상층은, 크롬의 함유량이 60원자％ 이상인 것을 특징으로 하는 구성 1 내지 3 중 어느 하나에 기재된 마스크 블랭크.
구성 4와 같이, 차광막의 상층의 크롬 함유량이 60원자％ 이상인 것에 의해, 상층에 의해 차광막 전체의 광학 농도가 높여짐과 함께, 상층에 있어서의 드라이 에칭의 에칭 레이트가 느려져, 상층 부분에서의 사이드 에치가 억제되므로, 바로 위의 하드 마스크막의 패턴 형상이 거의 정확하게 전사되어, 최종적으로는 패턴 형상이 우수한 전사용 마스크를 제조할 수 있다.
(구성 5)
상기 상층은 두께가 3㎚ 이상 8㎚ 이하인 것을 특징으로 하는 구성 1 내지 4 중 어느 하나에 기재된 마스크 블랭크.
구성 5와 같이, 차광막의 상층의 두께를 3㎚ 이상 8㎚ 이하의 범위로 함으로써, 상층의 에칭 시간을 적합하게 억제하면서, 상층에서의 패터닝 정밀도를 양호하게 유지할 수 있다.
(구성 6)
상기 중간층에 있어서의 염소 가스와 산소 가스의 혼합 가스를 사용한 드라이 에칭의 에칭 레이트는, 상기 상층에 있어서의 염소 가스와 산소 가스의 혼합 가스를 사용한 드라이 에칭의 에칭 레이트의 3배 이상인 것을 특징으로 하는 구성 1 내지 5 중 어느 하나에 기재된 마스크 블랭크.
구성 6에 있는 바와 같이, 중간층에 있어서의 염소 가스와 산소 가스의 혼합 가스를 사용한 드라이 에칭의 에칭 레이트가, 상층에 있어서의 에칭 레이트의 3배 이상인 것에 의해, 상층으로부터 중간층으로 에칭이 이행할 때에 깊이 방향의 에칭 레이트가 빨라져, 상층에서의 사이드 에치의 진행을 억제하면서 중간층의 깊이 방향의 에칭을 완결할 수 있다.
(구성 7)
상기 중간층에 있어서의 염소 가스와 산소 가스의 혼합 가스를 사용한 드라이 에칭의 에칭 레이트는, 상기 하층에 있어서의 염소 가스와 산소 가스의 혼합 가스를 사용한 드라이 에칭의 에칭 레이트의 2배 이하인 것을 특징으로 하는 구성 1 내지 6 중 어느 하나에 기재된 마스크 블랭크.
구성 1과 같이 중간층으로부터 하층으로 에칭이 이행할 때에 깊이 방향의 에칭 레이트가 느려지지만, 구성 7에 있는 바와 같이, 중간층에 있어서의 에칭 레이트가 하층에 있어서의 에칭 레이트의 2배 이하인 것에 의해, 하층의 에칭 시에, 중간층의 사이드 에치가 보다 진행되기 전에 하층의 에칭 및 필요한 오버에칭이 완료되기 때문에, 특히 패턴 측벽의 중간층과 하층의 계면에서의 단차 형성을 억제할 수 있다.
(구성 8)
상기 하드 마스크막은, 산소를 함유하는 것을 특징으로 하는 구성 1 내지 7 중 어느 하나에 기재된 마스크 블랭크.
하드 마스크막은, 바로 아래의 차광막과 에칭 선택성이 높은 소재인 것이 필요하지만, 구성 8에 있는 바와 같이, 하드 마스크막에 규소나 탄탈륨의 산화물 등을 함유하는 소재를 선택함으로써, 크롬계의 소재를 포함하는 차광막과의 높은 에칭 선택성을 확보할 수 있어, 레지스트의 박막화뿐만 아니라 하드 마스크막의 막 두께도 얇게 하는 것이 가능하다. 따라서, 마스크 블랭크 표면에 형성된 레지스트 패턴의 전사 정밀도가 향상된다.
(구성 9)
상기 광 반투과막은, 규소와 질소를 함유하는 것을 특징으로 하는 구성 1 내지 8 중 어느 하나에 기재된 마스크 블랭크.
구성 9에 있는 바와 같이, 광 반투과막에 규소와 질소를 함유하는 소재를 적용함으로써, 크롬계의 차광막과의 에칭 선택성을 확보할 수 있다. 또한, 규소와 질소를 함유하는 소재이면, 에칭 가스로서 이방성의 불소계 가스를 사용한 패터닝을 적용할 수 있다. 따라서, 하드 마스크막의 패턴 형상이 거의 정확하게 전사된 차광막 패턴을 마스크로 함으로써 광 반투과막에도 패턴 정밀도가 우수한 패턴을 형성할 수 있다.
(구성 10)
상기 광 반투과막과 상기 차광막의 적층 구조에 있어서의 ArF 엑시머 레이저광(파장 193㎚)에 대한 투과율이 0.2％ 이하이고, 또한, 800∼900㎚의 파장 영역의 적어도 일부의 파장에 있어서의 광의 투과율이 50％ 이하인 것을 특징으로 하는 구성 1 내지 9 중 어느 하나에 기재된 마스크 블랭크.
파장 800∼900㎚의 근적외 영역의 광은 레지스트를 감광하지 않기 때문에, 노광기에 마스크 블랭크를 배치하는 경우의 위치 결정에 사용되는 광이다. 구성 10에 있는 바와 같이, 광 반투과막과 차광막의 적층 구조에 있어서의 ArF 엑시머 레이저광(파장 193㎚)에 대한 투과율이 0.2％ 이하이고, 또한, 800∼900㎚의 파장 영역의 적어도 일부의 파장에 있어서의 광의 투과율이 50％ 이하인 것에 의해, 노광광의 ArF 엑시머 레이저에 대한 양호한 차광성을 구비하고, 또한, 노광기에의 마스크 블랭크의 배치가 용이해지기 때문에 바람직하다.
(구성 11)
상기 하드 마스크막 및 광 반투과막은, 불소계 가스를 사용한 드라이 에칭에 의해 패터닝되는 것을 특징으로 하는 구성 1 내지 10 중 어느 하나에 기재된 마스크 블랭크.
구성 11에 따르면, 하드 마스크막 및 광 반투과막은, 이방성의 불소계 가스를 사용한 드라이 에칭에 의해 패터닝되므로, 차광막의 상층에 바로 위의 하드 마스크막의 패턴 형상이 거의 정확하게 전사되는 것과 아울러, 그 차광막을 마스크로 하는 패터닝에 의해 광 반투과막에 패턴 형상 정밀도가 우수한 전사 패턴을 형성할 수 있다.
(구성 12)
구성 1 내지 11 중 어느 하나에 기재된 마스크 블랭크를 사용하는 전사용 마스크의 제조 방법으로서, 상기 하드 마스크막 상에 형성된 광 반투과막의 패턴을 갖는 레지스트막을 마스크로 하여, 불소계 가스를 사용한 드라이 에칭에 의해, 상기 하드 마스크막에 광 반투과막의 패턴을 형성하는 공정과, 상기 광 반투과막의 패턴이 형성된 하드 마스크막을 마스크로 하여, 염소 가스와 산소 가스의 혼합 가스를 사용한 드라이 에칭에 의해, 상기 차광막에 광 반투과막의 패턴을 형성하는 공정과, 상기 광 반투과막의 패턴이 형성된 차광막을 마스크로 하여, 불소계 가스를 사용한 드라이 에칭에 의해, 상기 광 반투과막에 광 반투과막의 패턴을 형성하는 공정과, 상기 차광막 상에 형성된 차광 패턴을 갖는 레지스트막을 마스크로 하여, 염소 가스와 산소 가스의 혼합 가스를 사용한 드라이 에칭에 의해, 상기 차광막에 차광 패턴을 형성하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 전사용 마스크의 제조 방법.
구성 12에 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 마스크 블랭크를 사용하여 상기 제조 공정에 의해 전사용 마스크를 제조함으로써, SRAF 패턴과 같은 미세 패턴이 고정밀도로 형성된 전사용 마스크를 얻을 수 있다.
(구성 13)
구성 11에 기재된 전사용 마스크의 제조 방법에 의해 제조된 전사용 마스크를 사용하여, 리소그래피법에 의해 상기 전사용 마스크의 전사 패턴을 반도체 기판 상에 패턴 전사하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
구성 13에 있는 바와 같이, 상기의 미세 패턴이 고정밀도로 형성된 전사용 마스크를 사용하여, 패턴 정밀도가 우수한 고품질의 반도체 장치를 얻을 수 있다.
본 발명의 마스크 블랭크에 의하면, SRAF 패턴과 같은 미세한 전사 패턴이라도 고정밀도로 형성할 수 있다. 즉, 본 발명의 마스크 블랭크에 의하면, 차광막의 상층의 에칭 레이트가 가장 느려 상층 패턴의 사이드 에치가 적기 때문에, 레지스트막 내지는 하드 마스크막에 형성된 전사 패턴 형상이 거의 정확하게 전사된 차광막 패턴을 형성할 수 있으므로, 그 차광막 패턴을 마스크로 하여, 광 반투과막에 형성하는 패턴 정밀도를 높게 할 수 있다. 또한, 차광막의 하층의 에칭 레이트가 상층 다음으로 느리고, 중간층과 비교해도 느려, 하층 패턴의 사이드 에치를 적게 할 수 있으므로, 차광막 패턴과 광 반투과막의 충분한 접촉 면적을 확보할 수 있어, 양호한 밀착성을 얻을 수 있다. 따라서 SRAF 패턴과 같은 미세한 패턴을 형성해도, 차광막 패턴이 쓰러지지 않으므로, 광 반투과막의 패턴도 고정밀도로 형성할 수 있다.
또한, 이와 같은 본 발명의 마스크 블랭크를 사용함으로써, 미세 패턴이 고정밀도로 형성된 전사용 마스크를 제조할 수 있다.
또한, 이러한 전사용 마스크를 사용하여, 패턴 정밀도가 우수한 고품질의 반도체 장치를 제조할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 마스크 블랭크의 일 실시 형태의 단면 개략도이다.
도 2a는 본 발명에 따른 마스크 블랭크를 사용한 전사용 마스크의 제조 공정을 도시하는 마스크 블랭크 등의 단면 개략도이다.
도 2b는 본 발명에 따른 마스크 블랭크를 사용한 전사용 마스크의 제조 공정을 도시하는 마스크 블랭크 등의 단면 개략도이다.
도 2c는 본 발명에 따른 마스크 블랭크를 사용한 전사용 마스크의 제조 공정을 도시하는 마스크 블랭크 등의 단면 개략도이다.
도 2d는 본 발명에 따른 마스크 블랭크를 사용한 전사용 마스크의 제조 공정을 도시하는 마스크 블랭크 등의 단면 개략도이다.
도 2e는 본 발명에 따른 마스크 블랭크를 사용한 전사용 마스크의 제조 공정을 도시하는 마스크 블랭크 등의 단면 개략도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 있어서의 차광막 패턴의 단면 형상을 도시하는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 비교예에 있어서의 차광막 패턴의 단면 형상을 도시하는 단면도이다.
이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대하여 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.
전술한 바와 같이, 본 발명자는, 투광성 기판 상에, 광 반투과막, 차광막 및 하드 마스크막이 순서대로 적층된 구조를 갖는 마스크 블랭크에 있어서, 상기 차광막을 소정의 적층 구조로 하고, 차광막의 각 층에 있어서의 염소 가스와 산소 가스의 혼합 가스를 사용한 드라이 에칭의 에칭 레이트에 주목하여 예의 검토한 결과, 이하의 구성을 갖는 본 발명에 의해 상기의 과제를 해결할 수 있는 것을 발견한 것이다.
즉, 본 발명은, 상기 구성 1에 있는 바와 같이, 투광성 기판 상에, 광 반투과막, 차광막 및 하드 마스크막이 순서대로 적층된 구조를 갖는 마스크 블랭크로서, 상기 광 반투과막은, 적어도 규소를 함유하고 있고, 상기 하드 마스크막은, 적어도 규소와 탄탈륨 중 어느 한쪽 또는 양쪽을 함유하고 있고, 상기 차광막은, 하층, 중간층 및 상층의 적층 구조로서, 크롬을 함유하고 있고, 상기 차광막에 있어서의 염소 가스와 산소 가스의 혼합 가스를 사용한 드라이 에칭의 에칭 레이트는, 상기 상층이 가장 느리고, 다음으로 상기 하층이 느린 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크이다.
도 1은 본 발명에 따른 마스크 블랭크의 일 실시 형태를 도시하는 단면 개략도이다.
도 1에 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 마스크 블랭크의 일 실시 형태(10)는 투광성 기판(1) 상에 광 반투과막(2), 차광막(3) 및 하드 마스크막(4)이 순서대로 적층된 구조를 갖는다. 또한, 상기 차광막(3)은 하층(31), 중간층(32) 및 상층(33)의 적층 구조이다.
상기 마스크 블랭크(10)에 있어서, 상기 광 반투과막(2)은 적어도 규소를 함유하고 있고, 상기 하드 마스크막(4)은 적어도 규소와 탄탈륨 중 어느 한쪽 또는 양쪽을 함유하고 있고, 또한 상기 적층 구조의 차광막(3)은 크롬을 함유하고 있다. 또한, 상세하게는 후술하지만, 상기 광 반투과막(2)은 규소와 질소를 함유하는 소재를 적용하는 것이 특히 바람직하고, 상기 하드 마스크막(4)은 규소와 산소를 함유하는 소재를 적용하는 것이 특히 바람직하다.
여기서, 상기 마스크 블랭크(10)에 있어서의 투광성 기판(1)으로서는, 반도체 장치 제조용의 전사용 마스크에 사용되는 기판이면 특별히 한정되지 않는다. 위상 시프트형 마스크용의 블랭크에 사용하는 경우, 사용하는 노광 파장에 대하여 투명성을 갖는 것이면 특별히 제한되지 않고, 합성 석영 기판이나, 그 밖의 각종 유리 기판(예를 들어, 소다 석회 유리, 알루미노실리케이트 유리 등)이 사용된다. 이 중에서도 합성 석영 기판은, 미세 패턴 형성에 유효한 ArF 엑시머 레이저(파장 193㎚) 또는 그것보다도 단파장의 영역에서 투명성이 높으므로, 특히 바람직하게 사용된다.
상기 하드 마스크막(4)은 규소(Si)를 함유하는 재료나 탄탈륨(Ta)을 함유하는 재료를 사용할 수 있다. 하드 마스크막(4)에 적합한 규소(Si)를 함유하는 재료로서는, 규소(Si)에, 산소(O), 질소(N), 탄소(C), 붕소(B) 및 수소(H)로부터 선택되는 1 이상의 원소를 함유하는 재료를 들 수 있다. 또한, 이 외에의 하드 마스크막(4)에 적합한 규소(Si)를 함유하는 재료로서는, 규소(Si) 및 전이 금속에, 산소(O), 질소(N), 탄소(C), 붕소(B) 및 수소(H)로부터 선택되는 1 이상의 원소를 함유하는 재료를 들 수 있다. 또한, 이 전이 금속으로서는, 예를 들어 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 지르코늄(Zr), 하프늄(Hf), 니오븀(Nb), 바나듐(V), 코발트(Co), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 루테늄(Ru), 주석(Sn)을 들 수 있다.
한편, 하드 마스크막(4)에 적합한 탄탈륨(Ta)을 함유하는 재료로서는, 탄탈륨(Ta)에, 산소(O), 질소(N), 탄소(C), 붕소(B) 및 수소(H)로부터 선택되는 1 이상의 원소를 함유하는 재료를 들 수 있다. 이들 중에서도, 탄탈륨(Ta)에, 산소(O)를 함유하는 재료가 특히 바람직하다. 이와 같은 재료의 구체예로서는, 산화탄탈륨(TaO), 산화질화탄탈륨(TaON), 붕화산화탄탈륨(TaBO), 붕화산화질화탄탈륨(TaBON) 등을 들 수 있다.
또한, 하드 마스크막(4)은 규소(Si)나 탄탈륨(Ta) 외에, 산소(O)를 함유하는 재료로 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이와 같은 하드 마스크막(4)은 크롬(Cr)을 함유하는 재료로 형성된 차광막(3)과의 사이에서 충분한 에칭 선택성을 갖고 있어, 차광막(3)에 거의 대미지를 주지 않고 하드 마스크막(4)을 에칭 제거하는 것이 가능하다.
이와 같은 하드 마스크막(4)을 구성하는 재료의 구체예로서는, 산화실리콘(SiO2), 산화질화실리콘(SiON), 산화탄탈륨(TaO), 산화질화탄탈륨(TaON), 붕화산화탄탈륨(TaBO) 및 붕화산화질화탄탈륨(TaBON)을 들 수 있다.
또한, 규소와 산소를 함유하는 재료로 형성된 하드 마스크막(4)은 유기계 재료의 레지스트막과의 밀착성이 낮은 경향이 있기 때문에, 하드 마스크막(4)의 표면을 HMDS(Hexamethyldisilazane) 처리를 실시하여, 표면의 밀착성을 향상시키는 것이 바람직하다.
상기 하드 마스크막(4)의 막 두께는 특별히 제약될 필요는 없지만, 적어도 바로 아래의 차광막(3)의 에칭이 완료되기 전에 소실되지 않을 정도의 막 두께가 필요하다. 한편, 하드 마스크막(4)의 막 두께가 두꺼우면, 바로 위의 레지스트 패턴을 박막화하는 것이 곤란하다. 이와 같은 관점에서, 본 실시 형태에 있어서는, 상기 하드 마스크막(4)의 막 두께는 1.5㎚ 이상 20㎚ 이하의 범위인 것이 바람직하고, 특히 2.5㎚ 이상 6㎚ 이하인 것이 적합하다.
상기 광 반투과막(2)은 적어도 규소를 함유하는 재료로 형성되지만, 본 발명에 적용 가능한 상기 광 반투과막(2)의 구성은 특별히 한정될 필요는 없고, 예를 들어 종래부터 사용되고 있는 위상 시프트형 마스크에 있어서의 광 반투과막의 구성을 적용할 수 있다.
이와 같은 광 반투과막(2)의 예로서는, 예를 들어 전이 금속 및 규소를 포함하는 금속 실리사이드, 또는 전이 금속과 규소에, 산소, 질소 및 탄소로부터 선택되는 1 이상의 원소를 함유시킨 재료를 포함하는 금속 실리사이드계의 광 반투과막, 규소에 산소, 질소, 탄소, 붕소 등을 함유시킨 재료를 포함하는 규소계의 광 반투과막을 바람직하게 들 수 있다. 상기 금속 실리사이드계의 광 반투과막에 포함되는 전이 금속으로서는, 예를 들어 몰리브덴, 탄탈륨, 텅스텐, 티타늄, 크롬, 니켈, 바나듐, 지르코늄, 루테늄, 로듐 등을 들 수 있다. 이 중에서도 특히 몰리브덴이 적합하다.
상기 전이 금속과 규소를 함유하는 재료로서는, 구체적으로는, 전이 금속 실리사이드 또는 전이 금속 실리사이드의 질화물, 산화물, 탄화물, 산질화물, 탄산화물, 또는 탄산질화물을 포함하는 재료가 적합하다. 또한, 상기 규소를 함유하는 재료로서는, 구체적으로는, 규소의 질화물, 산화물, 탄화물, 산질화물(산화질화물), 탄산화물(탄화산화물), 또는 탄산질화물(탄화산화질화물)을 포함하는 재료가 적합하다.
또한, 본 발명에 있어서는, 상기 광 반투과막(2)이 단층 구조, 또는, 저투과율층과 고투과율층을 포함하는 적층 구조 중 어느 것에도 적용할 수 있다.
상기 광 반투과막(2)의 바람직한 막 두께는, 재질에 따라서도 상이하지만, 특히 위상 시프트 기능, 광투과율의 관점에서 적절히 조정되는 것이 바람직하다. 통상은, 100㎚ 이하, 더욱 바람직하게는 80㎚ 이하의 범위인 것이 적합하다.
또한, 상기 적층 구조의 차광막(3)은 크롬을 함유하는 재료로 형성된다.
상기 크롬을 함유하는 재료로서는, 예를 들어 Cr 단체, 또는 CrX(여기서 X는 N, C, O 등으로부터 선택되는 적어도 1종) 등의 Cr 화합물(예를 들어 CrN, CrC, CrO, CrON, CrCN, CrOC, CrOCN 등)을 들 수 있다.
도 1에 도시한 마스크 블랭크(10)와 같은 투광성 기판(1) 상에 광 반투과막(2), 차광막(3) 및 하드 마스크막(4)이 순서대로 적층된 적층막을 포함하는 박막을 형성하는 방법은 특별히 제약될 필요는 없지만, 그 중에서도 스퍼터링 성막법을 바람직하게 들 수 있다. 스퍼터링 성막법에 의하면, 균일하고 막 두께가 일정한 막을 형성할 수 있으므로 적합하다.
본 실시 형태에 따른 마스크 블랭크(10)에 있어서는, 상술한 구성 1에 있는 바와 같이, 차광막(3)은 하층(31), 중간층(32) 및 상층(33)의 적층 구조로서, 크롬을 함유하고 있고, 이 차광막(3)에 있어서의 염소 가스와 산소 가스의 혼합 가스를 사용한 드라이 에칭의 에칭 레이트는, 상층(33)이 가장 느리고, 다음으로 하층(31)이 느린 것을 특징으로 하고 있다.
상기와 같이, 하드 마스크막(4)의 바로 아래에 있는 크롬을 함유하는 차광막(3)의 상층(33)은, 염소 가스와 산소 가스의 혼합 가스를 사용한 드라이 에칭의 에칭 레이트(이하, 설명의 편의상, 간단히 「에칭 레이트」로 설명하는 경우도 있지만, 염소 가스와 산소 가스의 혼합 가스를 사용한 드라이 에칭의 에칭 레이트를 의미하는 것으로 함)가 차광막(3) 중에서 가장 느리기 때문에, 에칭 중의 사이드 에치가 발생하기 어렵다(환언하면, 패턴의 측벽이 침식되기 어렵다). 차광막(3)의 상층(33) 부분에서의 사이드 에치가 발생하기 어려움으로써, 차광막(3)의 상층(33)에는, 바로 위의 하드 마스크막(4)의 패턴 형상이 거의 정확하게 전사된다. 마스크 블랭크(10)의 표면에 형성하는 레지스트막을 박막화함으로써, 하드 마스크막(4)에는, 최종적으로 광 반투과막(2)에 형성되어야 할 전사 패턴을 갖는 레지스트 패턴이 정확하게 전사되므로, 하드 마스크막(4)의 패턴 형상이 거의 정확하게 전사되어, 레지스트막에 형성된 패턴 형상(예를 들어 패턴 치수)과의 차이가 매우 적은 상층(33)을 차광막(3)이 가짐으로써, 그 차광막(3)의 패턴을 마스크로 하여 이방성 에칭에 의해 패터닝되는 규소 함유의 광 반투과막(2)에도, 하드 마스크막(4)의 패턴을 거의 정확하게 형성할 수 있다. 요컨대, 광 반투과막(2)의 패턴을 레지스트 패턴 내지는 하드 마스크막 패턴과 치수가 괴리되지 않게 형성할 수 있으므로, 광 반투과막(2)에 형성하는 패턴 정밀도를 높게 할 수 있다.
또한, 차광막(3)의 중간층(32)의 에칭 레이트가 가장 빠른 막 설계로 되기 때문에, 차광막(3) 전체로서의 에칭 레이트를 빠르게 할 수 있다. 또한, 중간층(32)은 차광막(3)의 총 막 두께에 대하여 30％∼70％의 막 두께인 것이 바람직하고, 50％∼60％의 막 두께가 보다 바람직하다. 중간층(32)의 막 두께가 너무 얇으면, 차광막(3) 전체의 에칭 레이트를 빠르게 하는 효과가 적어지고, 막 두께가 너무 두꺼우면, 중간층(32)에서의 사이드 에치가 너무 깊어져 버려 하층(31)에서의 패턴 형상의 회복이 불충분해질 우려가 있다.
또한, 상층(33) 다음으로 에칭 레이트가 느린 하층(31)은 중간층(32)보다도 에칭 레이트가 느리기 때문에, 중간층(32)보다도 사이드 에치가 발생하기 어렵다(패턴의 측벽이 침식되기 어렵다). 이 때문에, 하층(31)의 에칭 과정에서는 사이드 에치에 의한 측벽의 과도한 침식이 억제되기 때문에, 상층(33)의 패턴 형상을 회복할 수 있고, 게다가 차광막(3)의 패턴과 광 반투과막(2)의 접촉 면적을 차광막(3)의 하층(31)에서 확보할 수 있다. 그 결과, 예를 들어 치수가 50㎚ 이하인 패턴을 형성하는 경우도, 차광막 패턴이 쓰러져 버리는 일은 없다.
이상과 같이, 본 실시 형태의 마스크 블랭크(10)에 있어서, 상기 차광막(3)은 하드 마스크막(4)의 패턴을 가능한 한 충실하게 광 반투과막(2)에 전사할 목적으로 형성되어 있다. 상기 마스크 블랭크(10)를 사용하여 제조되는 전사용 마스크, 즉 위상 시프트형 마스크에 있어서는, 최종적인 전사 패턴은 광 반투과막(2)에 형성된 패턴이며, 상기 차광막(3)에 형성되는 패턴은 전사 패턴으로는 되지 않기 때문에 차광막 패턴의 단면 형상 자체는 그다지 중요하지 않다. 차광막(3)의 패턴의 단면 형상에 있어서, 상기 중간층(32) 부분에 있어서 다소 사이드 에치에 의한 측벽의 침식이 있어도, 상술한 바와 같이 본 발명의 상기 적층 구조의 차광막(3)은 하드 마스크막(4)의 패턴을 가능한 한 충실하게 광 반투과막(2)에 전사할 수 있으므로, 차광막(3)의 단면 형상의 문제는 없다.
본 실시 형태에 따르면, SRAF 패턴과 같은 미세한 전사 패턴이라도, 전사용 마스크막으로 되는 광 반투과막에 높은 정밀도로 형성할 수 있고, 그 결과, 패턴 정밀도가 우수한 전사용 마스크를 제조할 수 있다.
또한, 차광막(3)의 각 층의 에칭 레이트의 조정 방법은 특별히 한정되지 않지만, 차광막(3)을 구성하는 각 층의 조성을 각각 상이하게 함으로써 행하는 것이 본 발명에는 적합하다. 기본적으로는, 각 층의 크롬 함유량을 조정함으로써 가능하지만, 예를 들어 각 층에서, 크롬의 산화도나 질화도 등을 조정하거나, 각 층의 조성에 있어서의 크롬 이외의 구성을 상이하게 하거나 함으로써 조정할 수 있다. 또한, 에칭 레이트를 빠르게 할 수 있는 원소(예를 들어 인듐이나 몰리브덴)의 첨가량을 조정함으로써 각 층의 에칭 레이트를 조정하도록 해도 된다.
상기 차광막(3)에 있어서, 크롬의 함유량은, 상층(33)이 가장 많고, 하층(31)이 다음으로 많은 것이 적합하다(구성 2의 발명).
차광막(3)의 상층(33) 부분에 크롬의 함유량이 가장 많은 영역을 가짐으로써, 상층(33)이 염소 가스와 산소 가스의 혼합 가스를 사용한 드라이 에칭의 에칭 레이트가 차광막(3) 중에서 가장 느려진다. 그 때문에, 상층(33)에서의 사이드 에치가 적어, 차광막(3)의 상층(33)에는, 바로 위의 하드 마스크막(4)의 패턴 형상이 거의 정확하게 전사되기 때문에, 최종적으로는 패턴 형상이 우수한 전사용 마스크를 제조할 수 있다. 또한, 크롬 함유량이 가장 많은 상층(33)은 소쇠 계수가 높기 때문에 차광막(3) 전체의 광학 농도를 높이는 효과도 갖는다.
또한, 하층(31)은 상층(33) 다음으로 크롬의 함유량이 많기 때문에, 차광막(3)과는 상이한 막질의 광 반투과막(2)과의 밀착성도 양호해지므로, 차광막 패턴의 쓰러짐을 보다 효과적으로 억제할 수 있다. 즉, 하층(31)은 크롬의 함유량이 비교적 많기 때문에 크롬의 결합 사이트에 빔(정공)이 상대적으로 많아지기 때문에, 상이한 막질의 광 반투과막(2)과의 밀착성도 양호해지므로, 차광막 패턴의 쓰러짐을 보다 효과적으로 억제할 수 있다. 특히, 어닐 처리를 실시한 금속 규소계의 광 반투과막인 경우에는, 광 반투과막의 표면이 산소가 풍부한 상태로 되기 때문에, 차광막(3)과 광 반투과막(2)의 계면에서, 상술한 크롬의 빈 사이트와 광 반투과막의 산소가 화학적 결합을 갖고 접합하기 때문에 밀착성이 높아진다.
또한, 중간층(32)은 차광막(3) 중에서 크롬의 함유량이 가장 적은 막 구성으로 되기 때문에, 에칭 시에 패턴의 측벽 부분의 침식은 있지만, 이와 같은 중간층(32)을 가짐으로써 차광막(3) 전체로서의 에칭 레이트를 빠르게 할 수 있다.
상기 차광막(3)에 있어서, 상층(33)은 크롬의 함유량이 60원자％ 이상인 것이 바람직하다(구성 4의 발명).
차광막(3)의 상층(33)의 크롬 함유량이 60원자％ 이상인 것에 의해, 상층(33)에 의해 차광막(3) 전체의 광학 농도가 높여짐과 함께, 상층(33)에 있어서의 에칭 레이트가 느려져, 상층 부분에서의 사이드 에치가 억제되므로, 바로 위의 하드 마스크막(4)의 패턴 형상이 거의 정확하게 전사되어, 최종적으로는 패턴 형상이 우수한 전사용 마스크를 제조할 수 있다.
또한, 상기 차광막(3)에는 산소를 더 함유하는 경우, 산소의 함유량은, 중간층(32)보다도 하층(31)쪽이 적은 것이 바람직하다(구성 3의 발명).
차광막(3) 중의 산소의 함유량이, 중간층(32)보다도 하층(31)쪽이 적음으로써, 중간층(32)의 산소 함유량이 가장 많아지기 때문에, 중간층(32)의 에칭 레이트가 보다 빨라진다. 이 때문에, 차광막(3) 전체의 에칭 레이트를 빠르게 유지할 수 있다. 또한, 하층(31)에 포함되는 산소 함유량이 중간층(32)보다도 적음으로써, 중간층(32)으로부터 하층(31)으로 에칭이 이행할 때에 깊이 방향의 에칭 레이트가 느려지지만, 하층(31)에 있어서의 패턴의 사이드 에치의 진행도 느려지기 때문에, 하층(31)에서 상층(33)의 패턴 형상이 회복되고, 패턴의 폭 방향의 치수가 유지되고, 그 결과, 차광막(3)의 패턴과 광 반투과막(2)의 접촉 면적을 유지할 수 있다. 또한, 하층(31)의 산소 함유량이 상대적으로 적음으로써 광 반투과막(2)의 산소와의 교환이 발생하여, 화학적 결합을 갖고 접합하기 때문에, 차광막(3)의 패턴과 광 반투과막(2)의 밀착성을 보다 높이는 효과도 얻어진다.
또한, 상기 차광막(3)에 있어서, 상층(33)은 두께가 3㎚ 이상 8㎚ 이하인 것이 적합하다(구성 5의 발명).
상층(33)의 두께가 3㎚를 하회하면, 드라이 에칭 시의 상층(33)의 패턴 측벽의 침식의 리스크가 높아지고, 또한, 상층(33)의 두께가 8㎚를 초과하면, 상층(33)의 에칭 시간이 길어질 우려가 발생한다. 따라서, 차광막(3)의 상층(33)의 두께를, 상기의 3㎚ 이상 8㎚ 이하의 범위로 함으로써, 상층(33)의 에칭 시간을 적합하게 억제하면서, 상층(33)에서의 패터닝 정밀도를 양호하게 유지할 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서는, 상기와 같이, 차광막(3)에 있어서의 염소 가스와 산소 가스의 혼합 가스를 사용한 드라이 에칭의 에칭 레이트는, 상층(33)이 가장 느리고, 다음으로 하층(31)이 느린 것이 특징으로 되어 있고, 따라서 중간층(32)이 가장 에칭 레이트가 빠른 구성으로 되어 있다. 그리고, 이 경우, 상기 차광막(3)의 중간층(32)에 있어서의 에칭 레이트는, 상층(33)에 있어서의 상기 에칭 레이트의 3배 이상인 것이 적합하다(구성 6의 발명).
이와 같이, 중간층(32)에 있어서의 에칭 레이트가, 상층(33)에 있어서의 에칭 레이트의 3배 이상인 것에 의해, 상층(33)으로부터 중간층(32)으로 에칭이 이행할 때에 깊이 방향의 에칭 레이트가 빨라져, 상층(33)에서의 사이드 에치의 진행을 억제하면서 중간층(32)의 깊이 방향의 에칭을 완결할 수 있으므로 바람직하다.
또한, 상기의 경우, 중간층(32)에 있어서의 에칭 레이트는, 하층(31)에 있어서의 에칭 레이트의 2배 이하인 것이 적합하다(구성 7의 발명).
중간층(32)으로부터 하층(31)으로 에칭이 이행할 때에 깊이 방향의 에칭 레이트가 느려지지만, 이때 중간층(32)에 있어서의 에칭 레이트가 하층(31)에 있어서의 에칭 레이트의 2배 이하인 것에 의해, 하층(31)의 에칭 시에, 중간층(32)의 사이드 에치가 보다 진행되기 전에 하층(31)의 에칭 및 필요한 오버에칭이 완료되기 때문에, 특히 패턴 측벽의 중간층(32)과 하층(31)의 계면에서의 단차 형성을 억제할 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 하드 마스크막(4)은 적어도 규소와 탄탈륨 중 어느 한쪽 또는 양쪽을 함유하고 있지만, 특히 규소나 탄탈륨 외에 산소를 함유하는 재료로 형성되는 것이 바람직하다(구성 8의 발명).
상기 하드 마스크막(4)은 바로 아래의 차광막(3)과 에칭 선택성이 높은 소재인 것이 필요하지만, 특히 하드 마스크막(4)에 규소와 산소를 함유하는 소재나 탄탈륨과 산소를 함유하는 소재를 선택함으로써, 크롬계의 소재를 포함하는 차광막(3)과의 높은 에칭 선택성을 확보할 수 있기 때문에, 레지스트막의 박막화뿐만 아니라 하드 마스크막(4)의 막 두께도 얇게 하는 것이 가능하다. 따라서, 마스크 블랭크 표면에 형성된 전사 패턴을 갖는 레지스트 패턴의 하드 마스크막(4)에의 전사 정밀도가 향상된다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 광 반투과막(2)은 적어도 규소를 함유하고 있지만, 특히 규소와 질소를 함유하는 재료로 형성되는 것이 바람직하다(구성 9의 발명).
상기 광 반투과막(2)에 규소와 질소를 함유하는 소재를 적용함으로써, 크롬계의 차광막(3)과의 에칭 선택성을 확보할 수 있다. 또한, 규소와 질소를 함유하는 소재이면, 에칭 가스로서 이방성의 불소계 가스를 사용한 패터닝을 적용할 수 있다. 따라서, 하드 마스크막(4)의 패턴 형상이 거의 정확하게 전사된 차광막(3)의 패턴을 마스크로 하는 이방성 에칭에 의해 광 반투과막(2)에도 패턴 정밀도가 우수한 전사 패턴을 형성할 수 있다.
또한, 본 실시 형태의 마스크 블랭크(10)는 상기 광 반투과막(2)과 상기 차광막(3)의 적층 구조에 있어서의 ArF 엑시머 레이저광(파장 193㎚)에 대한 투과율이 0.2％ 이하이고, 또한, 800∼900㎚의 파장 영역의 적어도 일부의 파장에 있어서의 광의 투과율이 50％ 이하인 것이 바람직하다(구성 10의 발명).
파장 800∼900㎚의 근적외 영역의 광은 레지스트를 감광하지 않기 때문에, 노광기에 마스크 블랭크를 배치하는 경우의 위치 결정에 사용되는 광이다. 본 구성과 같이, 광 반투과막(2)과 차광막(3)의 적층 구조에 있어서의 ArF 엑시머 레이저광(파장 193㎚)에 대한 투과율이 0.2％ 이하이고, 또한, 800∼900㎚의 파장 영역의 적어도 일부의 파장에 있어서의 광의 투과율이 50％ 이하인 것에 의해, 예를 들어 차광대에 요구되는 노광광의 ArF 엑시머 레이저에 대한 양호한 차광성을 구비하고, 또한, 노광기에의 마스크 블랭크의 배치가 용이해지기 때문에 바람직하다.
또한, 본 실시 형태의 마스크 블랭크(10)에 있어서는, 상기 하드 마스크막(4) 및 광 반투과막(2)은 모두 불소계 가스를 사용한 드라이 에칭에 의해 패터닝할 수 있으므로, 차광막(3)의 상층(33)에 바로 위의 하드 마스크막(4)의 패턴 형상이 거의 정확하게 전사되는 것과 아울러, 그 차광막(3)을 마스크로 하는 이방성 에칭에 의한 패터닝에 의해 광 반투과막(2)에 패턴 형상 정밀도가 우수한 전사 패턴을 형성할 수 있다.
본 발명은 상기의 본 발명에 따른 마스크 블랭크를 사용하는 전사용 마스크의 제조 방법에 대해서도 제공하는 것이다.
도 2a∼도 2e는 본 발명의 실시 형태에 따른 마스크 블랭크(10)를 사용한 전사용 마스크의 제조 공정을 도시하는 마스크 블랭크 등의 단면 개략도이다. 또한, 도 2a∼도 2e는 제조 공정의 이해를 용이하게 하기 위한 것이며, 도 2a∼도 2e에 도시한 패턴의 단면 형상은 실제로 형성되는 단면 형상을 정확하게 나타낸 것은 아니다.
먼저, 마스크 블랭크(10)의 표면에 소정의 레지스트 패턴(5)을 형성한다(도 2a 참조). 이 레지스트 패턴(5)은 최종적인 전사 패턴으로 되는 광 반투과막(2)에 형성되어야 할 원하는 패턴을 갖는다.
다음에, 마스크 블랭크(10)의 하드 마스크막(4) 상에 형성된 상기의 광 반투과막의 패턴을 갖는 레지스트 패턴(5)을 마스크로 하여, 불소계 가스를 사용한 드라이 에칭에 의해, 하드 마스크막(4)에 광 반투과막의 패턴에 대응하는 하드 마스크막 패턴(4a)을 형성한다(도 2b 참조).
다음에, 상기와 같이 형성된 하드 마스크막 패턴(4a)을 마스크로 하여, 염소 가스와 산소 가스의 혼합 가스를 사용한 드라이 에칭에 의해, 적층 구조의 차광막(3)에 광 반투과막의 패턴에 대응하는 차광막 패턴(3a)을 형성한다(도 2c 참조).
다음에, 상기와 같이 형성된 차광막 패턴(3a)을 마스크로 하여, 불소계 가스를 사용한 드라이 에칭에 의해, 광 반투과막(2)에 광 반투과막 패턴(2a)을 형성한다(도 2d 참조). 또한, 이 광 반투과막(2)의 에칭 공정에 있어서, 표면에 노출되어 있는 하드 마스크막 패턴(4a)은 제거된다.
계속해서, 상기 차광막 패턴(3a) 상의 전체면에 레지스트막을 도포하고, 소정의 노광, 현상 처리에 의해 차광막에 형성하는 차광 패턴(예를 들어 차광대 패턴)에 대응하는 레지스트 패턴(도시하지 않음)을 형성한다. 그리고, 그 레지스트 패턴을 마스크로 하여, 염소 가스와 산소 가스의 혼합 가스를 사용한 드라이 에칭에 의해, 광 반투과막 패턴(2a) 상에 소정의 차광 패턴(3b)을 형성한다. 마지막으로 잔존하는 레지스트 패턴을 제거함으로써, 전사용 마스크(예를 들어 하프톤형 위상 시프트 마스크)(20)가 완성된다(도 2e 참조).
상술한 설명으로부터도 명백해지는 바와 같이, 본 발명의 실시 형태에 따른 마스크 블랭크(10)를 사용하여 상기 제조 공정에 따라서 전사용 마스크를 제조함으로써, SRAF 패턴과 같은 미세 패턴이라도 높은 패턴 정밀도로 형성된 전사용 마스크를 얻을 수 있다. 즉, 본 발명의 실시 형태에 따른 마스크 블랭크(10)에 의하면, 차광막(3)의 상층(33)의 에칭 레이트가 가장 느려 상층 패턴의 사이드 에치가 적기 때문에, 레지스트막 내지는 하드 마스크막(4)에 형성된 전사 패턴 형상이 거의 정확하게 전사된 차광막(3)의 패턴을 형성할 수 있으므로, 그 차광막 패턴을 마스크로 하여, 광 반투과막(2)에 형성하는 패턴 정밀도를 높게 할 수 있다. 또한, 차광막(3)의 하층(31)의 에칭 레이트가 상층(33) 다음으로 느리고, 중간층(32)과 비교해도 느려, 하층 패턴의 사이드 에치를 적게 할 수 있으므로, 차광막 패턴과 광 반투과막(2)의 충분한 접촉 면적을 확보할 수 있어, 양호한 밀착성을 얻을 수 있다. 따라서 SRAF 패턴과 같은 미세한 패턴을 형성해도, 차광막 패턴이 쓰러지지 않으므로, 광 반투과막(2)의 패턴도 높은 패턴 정밀도로 형성할 수 있다.
또한, 상술한 본 발명에 따른 전사용 마스크의 제조 방법에 의해 제조된, 상기의 미세 패턴이 높은 패턴 정밀도로 형성된 전사용 마스크를 사용하여, 리소그래피법에 의해 당해 전사용 마스크의 전사 패턴을 반도체 기판 상에 패턴 전사하는 공정을 포함하는 반도체 장치의 제조 방법에 의하면, 패턴 정밀도가 우수한 고품질의 반도체 장치를 얻을 수 있다.
실시예
이하, 본 발명을 실시예에 의해 구체적으로 설명한다.
(실시예 1)
본 실시예는, 파장 193㎚의 ArF 엑시머 레이저를 노광광으로서 사용하는 하프톤형 위상 시프트 마스크의 제조에 사용하는 마스크 블랭크에 관한 것이다.
본 실시예에 사용하는 마스크 블랭크는, 도 1에 도시한 바와 같은, 투광성 기판(유리 기판)(1) 상에 광 반투과막(2), 3층 적층 구조의 차광막(3), 하드 마스크막(4)을 순서대로 적층한 구조의 것이다. 이 마스크 블랭크는 이하와 같이 하여 제작하였다.
유리 기판으로서 합성 석영 기판(크기 약 152㎜×152㎜×두께 6.35㎜)을 준비하였다.
다음에, 매엽식 DC 스퍼터링 장치 내에 상기 합성 석영 기판을 설치하고, 몰리브덴(Mo)과 실리콘(Si)의 혼합 소결 타깃(Mo:Si=12원자％:88원자％)을 사용하고, 아르곤(Ar), 질소(N2) 및 헬륨(He)의 혼합 가스(유량비 Ar:N2:He=8:72:100, 압력=0.2㎩)를 스퍼터링 가스로 하고, 반응성 스퍼터링(DC 스퍼터링)에 의해, 합성 석영 기판 상에, 몰리브덴, 실리콘 및 질소를 포함하는 MoSiN 광 반투과막(위상 시프트막)을 69㎚의 두께로 형성하였다. 형성한 MoSiN막의 조성은, Mo:Si:N=4.1:35.6:60.3(원자％비)이었다. 이 조성은 XPS에 의해 측정하였다.
다음에, 스퍼터링 장치로부터 기판을 취출하고, 상기 합성 석영 기판 상의 광 반투과막에 대해, 대기 중에서의 가열 처리를 행하였다. 이 가열 처리는, 450℃에서 30분간 행하였다. 이 가열 처리 후의 광 반투과막에 대해, 위상 시프트량 측정 장치를 사용하여 ArF 엑시머 레이저의 파장(193㎚)에 있어서의 투과율과 위상 시프트량을 측정한 바, 투과율은 6.44％, 위상 시프트량은 174.3도이었다.
다음에, 상기 광 반투과막을 성막한 기판을 다시 스퍼터링 장치 내에 투입하고, 상기 광 반투과막 상에 CrOCN막을 포함하는 하층, CrOCN막을 포함하는 중간층, CrN막을 포함하는 상층의 적층 구조의 차광막을 형성하였다. 구체적으로는, 크롬을 포함하는 타깃을 사용하여, 아르곤(Ar)과 이산화탄소(CO2)와 질소(N2)와 헬륨(He)의 혼합 가스 분위기(유량비 Ar:CO2:N2:He=20:25:13:30, 압력 0.3㎩) 중에서, 반응성 스퍼터링을 행함으로써, 상기 광 반투과막 상에 두께 15.4㎚의 CrOCN막을 포함하는 차광막 하층을 형성하였다. 계속해서, 동일하게 크롬 타깃을 사용하여, 아르곤(Ar)과 이산화탄소(CO2)와 질소(N2)와 헬륨(He)의 혼합 가스 분위기(유량비 Ar:CO2:N2:He=20:24:22:30, 압력 0.3㎩) 중에서, 반응성 스퍼터링을 행함으로써, 상기 하층 상에 두께 26.6㎚의 CrOCN막을 포함하는 차광막 중간층을 형성하고, 계속해서, 동일하게 크롬 타깃을 사용하여, 아르곤(Ar)과 질소(N2)의 혼합 가스 분위기(유량비 Ar:N2=25:5, 압력 0.3㎩) 중에서, 반응성 스퍼터링을 행함으로써, 상기 중간층 상에 두께 3.5㎚의 CrN막을 포함하는 차광막 상층을 형성하였다.
형성한 차광막 하층의 CrOCN막의 조성은, Cr:O:C:N=55.2:22.1:11.6:11.1(원자％비)이었다. 또한, 차광막 중간층의 CrOCN막의 조성은, Cr:O:C:N=49.2:23.8:13.0:14.0(원자％비), 차광막 상층의 CrN막의 조성은, Cr:N=76.2:23.8원자％비)이었다. 이 조성은 XPS에 의해 측정하였다.
계속해서, 상기 차광막 상에 SiON막을 포함하는 하드 마스크막을 형성하였다. 구체적으로는, 실리콘의 타깃을 사용하여, 아르곤(Ar)과 일산화질소(NO)와 헬륨(He)의 혼합 가스 분위기(유량비 Ar:NO:He=8:29:32, 압력 0.3㎩) 중에서, 반응성 스퍼터링을 행함으로써, 상기 차광막 상에 두께 15㎚의 SiON막을 포함하는 하드 마스크막을 형성하였다. 형성한 SiON막의 조성은, Si:O:N=37:44:19(원자％비)이었다. 이 조성은 XPS에 의해 측정하였다.
상기 광 반투과막과 차광막의 적층막의 광학 농도는, ArF 엑시머 레이저의 파장(193㎚)에 있어서 3.0 이상(투과율 0.1％ 이하)이었다. 또한, 파장 880㎚(노광 장치에 탑재하는 기판 위치 결정에 사용되는 파장)에 있어서의 투과율은 50％ 이하이었다.
이상과 같이 하여 본 실시예의 마스크 블랭크를 제작하였다.
다음에, 이 마스크 블랭크를 사용하여, 상술한 도 2a∼도 2e에 도시된 제조 공정에 따라서, 하프톤형 위상 시프트 마스크를 제조하였다. 또한, 이하의 부호는 도 1 및 도 2a∼도 2e 중의 부호와 대응하고 있다.
먼저, 상기 마스크 블랭크(10)의 상면에 HMDS 처리를 행하고, 스핀 도포법에 의해, 전자선 묘화용의 화학 증폭형 레지스트(후지 필름 일렉트로닉스 머티리얼즈사제 PRL009)를 도포하고, 소정의 베이크 처리를 행하여, 막 두께 150㎚의 레지스트막을 형성하였다.
다음에, 전자선 묘화기를 사용하여, 상기 레지스트막에 대하여 소정의 디바이스 패턴(광 반투과막(2)(위상 시프트층)에 형성해야 할 위상 시프트 패턴에 대응하는 패턴이며, 라인 앤드 스페이스(40㎚)를 포함함)을 묘화한 후, 레지스트막을 현상하여 레지스트 패턴(5)을 형성하였다(도 2a 참조).
다음에, 상기 레지스트 패턴(5)을 마스크로 하여, 하드 마스크막(4)의 드라이 에칭을 행하여, 하드 마스크막 패턴(4a)을 형성하였다(도 2b 참조). 드라이 에칭 가스로서는 불소계 가스(SF6)를 사용하였다.
상기 레지스트 패턴(5)을 제거한 후, 상기 하드 마스크막 패턴(4a)을 마스크로 하여, 상층, 중간층 및 하층의 적층막을 포함하는 차광막(3)의 드라이 에칭을 연속하여 행하여, 차광막 패턴(3a)을 형성하였다(도 2c 참조). 드라이 에칭 가스로서는 Cl2와 O2의 혼합 가스(Cl2:O2=8:1(유량비))를 사용하였다. 또한, 차광막(3)의 에칭 레이트는, 상층이 2.9Å/초, 중간층이 9.1Å/초, 하층이 5.1Å/초이었다.
계속해서, 상기 차광막 패턴(3a)을 마스크로 하여, 광 반투과막(2)의 드라이 에칭을 행하여, 광 반투과막 패턴(2a)(위상 시프트막 패턴)을 형성하였다(도 2d 참조). 드라이 에칭 가스로서는 불소계 가스(SF6)를 사용하였다. 또한, 이 광 반투과막(2)의 에칭 공정에 있어서, 표면에 노출되어 있는 하드 마스크막 패턴(4a)은 제거되었다.
다음에, 상기 도 2d의 상태의 기판 상의 전체면에, 스핀 도포법에 의해, 상기 레지스트막을 다시 형성하고, 전자선 묘화기를 사용하여, 소정의 디바이스 패턴(예를 들어 차광대 패턴에 대응하는 패턴)을 묘화한 후, 현상하여 소정의 레지스트 패턴을 형성하였다. 계속해서, 이 레지스트 패턴을 마스크로 하여, 노출되어 있는 차광막 패턴(3a)의 에칭을 행함으로써, 예를 들어 전사 패턴 형성 영역 내의 차광막 패턴(3a)을 제거하고, 전사 패턴 형성 영역의 주변부에는 차광대 패턴(3b)을 형성하였다. 이 경우의 드라이 에칭 가스로서는 Cl2와 O2의 혼합 가스(Cl2:O2=8:1(유량비))를 사용하였다.
마지막으로, 잔존하는 레지스트 패턴을 제거하여, 하프톤형 위상 시프트 마스크(20)를 제작하였다(도 2e 참조).
[차광막 패턴의 평가]
상기의 광 반투과막(2)의 에칭 공정(도 2d의 공정) 종료 후의 차광막 패턴의 단면 형상을 확인한 바, 도 3에 도시된 바와 같은 단면 형상이었다. 즉 차광막의 중간층 부분에서는 패턴의 벽면에 에칭의 침식에 의한 잘록함이 있지만, 하층 부분에서 패턴 폭이 회복되는 듯한 형상으로 패터닝되어 있었다. 또한, 이 시점에서 하드 마스크막 패턴(4a)은 제거되었기 때문에, 도 3에서는 그 전의 상태를 파선으로 나타내고 있다.
또한, 차광막(3)의 패터닝 공정(도 2c의 공정) 종료 후에 세정을 행하고, 라인 앤드 스페이스 40㎚(SRAF 패턴의 패턴 치수에 상당)의 패턴의 상태를 확인한 바, 차광막 패턴에 쓰러짐은 발생하지 않았다. 이것은, 차광막 하층과 광 반투과막의 접촉 면적이 확보되고, 또한, 차광막 하층과 광 반투과막의 계면에서의 접합성이 양호하여, 밀착성이 확보된 것에 의한 것으로 생각된다.
[광 반투과막 패턴의 평가]
상기 차광막 패턴을 마스크로 한 드라이 에칭에 의해 형성된 광 반투과막 패턴에 대하여 평가한 바, 도 3으로부터도 명백해지는 바와 같이, 라인 앤드 스페이스 40㎚와 같은 미세 패턴이라도, 하드 마스크막 패턴과의 치수의 괴리도 적은 패턴 정밀도가 우수한 전사 패턴을 형성할 수 있었다.
(비교예)
광 반투과막과 하드 마스크막은 실시예 1과 마찬가지의 막이며, 차광막의 구성만 상이한 마스크 블랭크를 제작하였다. 즉, 본 비교예의 차광막은, 단층 구조의 차광막이며, 실시예 1의 차광막에 있어서의 중간층의 조성과 동일한 조성이며, 광학 농도가 3.0 이상이고, 막 두께 100㎚의 박막이다.
이 비교예의 마스크 블랭크를 사용하여, 실시예 1과 마찬가지의 방법에 의해 하프톤형 위상 시프트 마스크를 제작하였다.
[차광막 패턴의 평가]
차광막(3)의 패터닝 공정(도 2c의 공정) 종료 후의 차광막 패턴의 단면 형상을 확인한 바, 도 4에 도시된 바와 같은 단면 형상이었다. 즉 차광막은 패턴의 벽면에 에칭의 침식에 의해 크게 도려내어진 형상으로 되어 있었다. 또한, 하드 마스크막의 패턴보다도 라인 폭이 가늘어져 있어, 하드 마스크막 패턴과의 치수의 괴리가 큰 경향으로 되었다.
또한, 실시예와 마찬가지로, 차광막(3)의 패터닝 공정(도 2c의 공정) 종료 후에 세정을 행하고, 라인 앤드 스페이스 40㎚(SRAF 패턴의 패턴 치수에 상당)의 패턴의 상태를 확인한 바, 차광막 패턴에 쓰러짐이 발생하였다. 패턴 치수를 10㎚씩 증가시켜 동일하게 차광막 패턴의 상태를 확인한 바, 패턴에 쓰러짐이 발생하지 않게 된 것은, 라인 앤드 스페이스 80㎚이었다. 이것은, 차광막 패턴의 벽면의 침식이 커서, 차광막과 광 반투과막의 접촉 면적이 좁아진 것과, 차광막과 광 반투과막의 계면에서 세정에 견딜 수 있는 접합 상태(밀착 상태)를 확보할 수 없었던 것에 의한 것으로 생각된다.
따라서, 본 비교예의 마스크 블랭크를 사용하여, 예를 들어 라인 앤드 스페이스 40㎚와 같은 미세 패턴을 형성하려고 해도, 차광막 패턴의 쓰러짐이 발생해 버려, 최종적인 전사 패턴으로 되는 광 반투과막의 패터닝은 곤란하다.
이상, 본 발명의 실시 형태 및 실시예에 대하여 설명하였지만, 이것은 예시에 지나지 않고, 특허 청구 범위를 한정하는 것은 아니다. 특허 청구 범위에 기재한 기술에는, 이상에 예시한 구체예를 다양하게 변형, 변경한 것이 포함된다.
본 출원은, 2014년 3월 30일에 출원된, 일본 특허 출원 제2014-070685호로부터의 우선권을 기초로 하여, 그 이익을 주장하는 것이며, 그 개시는 여기에 전체로서 참고 문헌으로서 포함한다.
1 : 투광성 기판
2 : 광 반투과막
3 : 차광막
31 : 차광막의 하층
32 : 차광막의 중간층
33 : 차광막의 상층
4 : 하드 마스크막
5 : 레지스트 패턴
10 : 마스크 블랭크
20 : 전사용 마스크

Claims (13)

  1. 투광성 기판 상에, 광 반투과막, 차광막 및 하드 마스크막이 순서대로 적층된 구조를 갖는 마스크 블랭크로서,
    상기 광 반투과막은 적어도 규소를 함유하고 있고,
    상기 하드 마스크막은, 적어도 규소와 탄탈륨 중 어느 한쪽 또는 양쪽을 함유하고 있고,
    상기 차광막은, 하층, 중간층 및 상층의 적층 구조로서, 크롬을 함유하고 있고,
    상기 차광막에 있어서의 염소 가스와 산소 가스의 혼합 가스를 사용한 드라이 에칭의 에칭 레이트는, 상기 상층이 가장 느리고, 다음으로 상기 하층이 느린 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 차광막에 있어서, 상기 크롬의 함유량은, 상기 상층이 가장 많고, 상기 하층이 다음으로 많은 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 차광막에는 산소가 더 포함되어 있고, 상기 산소의 함유량은, 상기 중간층보다도 상기 하층쪽이 적은 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 상층은, 상기 크롬의 함유량이 60원자％ 이상인 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 상층은, 두께가 3㎚ 이상 8㎚ 이하인 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중간층에 있어서의 염소 가스와 산소 가스의 혼합 가스를 사용한 드라이 에칭의 에칭 레이트는, 상기 상층에 있어서의 염소 가스와 산소 가스의 혼합 가스를 사용한 드라이 에칭의 에칭 레이트의 3배 이상인 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중간층에 있어서의 염소 가스와 산소 가스의 혼합 가스를 사용한 드라이 에칭의 에칭 레이트는, 상기 하층에 있어서의 염소 가스와 산소 가스의 혼합 가스를 사용한 드라이 에칭의 에칭 레이트의 2배 이하인 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하드 마스크막은 산소를 함유하는 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광 반투과막은 규소와 질소를 함유하는 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광 반투과막과 상기 차광막의 적층 구조에 있어서의 ArF 엑시머 레이저광(파장 193㎚)에 대한 투과율이 0.2％ 이하이고, 또한, 800∼900㎚의 파장 영역의 적어도 일부의 파장에 있어서의 광의 투과율이 50％ 이하인 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하드 마스크막 및 상기 광 반투과막은, 불소계 가스를 사용한 드라이 에칭에 의해 패터닝되는 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 기재된 마스크 블랭크를 사용하는 전사용 마스크의 제조 방법으로서,
    상기 하드 마스크막 상에 형성된 광 반투과막의 패턴을 갖는 레지스트막을 마스크로 하여, 불소계 가스를 사용한 드라이 에칭에 의해, 상기 하드 마스크막에 광 반투과막의 패턴을 형성하는 공정과,
    상기 광 반투과막의 패턴이 형성된 하드 마스크막을 마스크로 하여, 염소 가스와 산소 가스의 혼합 가스를 사용한 드라이 에칭에 의해, 상기 차광막에 광 반투과막의 패턴을 형성하는 공정과,
    상기 광 반투과막의 패턴이 형성된 차광막을 마스크로 하여, 불소계 가스를 사용한 드라이 에칭에 의해, 상기 광 반투과막에 광 반투과막의 패턴을 형성하는 공정과,
    상기 차광막 상에 형성된 차광 패턴을 갖는 레지스트막을 마스크로 하여, 염소 가스와 산소 가스의 혼합 가스를 사용한 드라이 에칭에 의해, 상기 차광막에 차광 패턴을 형성하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 전사용 마스크의 제조 방법.
  13. 제12항에 기재된 전사용 마스크의 제조 방법에 의해 제조된 전사용 마스크를 사용하여, 리소그래피법에 의해 상기 전사용 마스크의 전사 패턴을 반도체 기판 상에 패턴 전사하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
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