KR20210119314A - 포토마스크 블랭크 및 포토마스크의 제조 방법, 그리고 표시 장치의 제조 방법 - Google Patents
포토마스크 블랭크 및 포토마스크의 제조 방법, 그리고 표시 장치의 제조 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20210119314A KR20210119314A KR1020210035269A KR20210035269A KR20210119314A KR 20210119314 A KR20210119314 A KR 20210119314A KR 1020210035269 A KR1020210035269 A KR 1020210035269A KR 20210035269 A KR20210035269 A KR 20210035269A KR 20210119314 A KR20210119314 A KR 20210119314A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- light
- layer
- shielding film
- film
- photomask
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 37
- WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N Trioxochromium Chemical compound O=[Cr](=O)=O WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 142
- 229910000423 chromium oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 142
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 135
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 112
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 83
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 82
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 64
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 64
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 30
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 99
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 58
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 57
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 54
- 230000001629 suppression Effects 0.000 claims description 51
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 39
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 35
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 34
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 28
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 claims description 19
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 14
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 402
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 78
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 38
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 30
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 30
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 27
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 24
- 238000005477 sputtering target Methods 0.000 description 19
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 14
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 13
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 11
- 238000000985 reflectance spectrum Methods 0.000 description 11
- 229910021332 silicide Inorganic materials 0.000 description 9
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 9
- 230000008859 change Effects 0.000 description 8
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 8
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 6
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 6
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 5
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 5
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 5
- 238000005546 reactive sputtering Methods 0.000 description 5
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 4
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 4
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 4
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 4
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N Nitric oxide Chemical compound O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 3
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 3
- -1 for example Substances 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 3
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 3
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 2
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 2
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 2
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 2
- 229910052743 krypton Inorganic materials 0.000 description 2
- DNNSSWSSYDEUBZ-UHFFFAOYSA-N krypton atom Chemical compound [Kr] DNNSSWSSYDEUBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 2
- 229910052754 neon Inorganic materials 0.000 description 2
- GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N neon atom Chemical compound [Ne] GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052756 noble gas Inorganic materials 0.000 description 2
- VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N perchloric acid Chemical compound OCl(=O)(=O)=O VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- VSZWPYCFIRKVQL-UHFFFAOYSA-N selanylidenegallium;selenium Chemical compound [Se].[Se]=[Ga].[Se]=[Ga] VSZWPYCFIRKVQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N silicide(4-) Chemical compound [Si-4] FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009751 slip forming Methods 0.000 description 2
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 2
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 2
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910016006 MoSi Inorganic materials 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910008484 TiSi Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004833 X-ray photoelectron spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 229910006249 ZrSi Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- SJKRCWUQJZIWQB-UHFFFAOYSA-N azane;chromium Chemical compound N.[Cr] SJKRCWUQJZIWQB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001273 butane Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 1
- XMPZTFVPEKAKFH-UHFFFAOYSA-P ceric ammonium nitrate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[Ce+4].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O XMPZTFVPEKAKFH-UHFFFAOYSA-P 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 230000001010 compromised effect Effects 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N n-butane Chemical compound CCCC IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N n-pentane Natural products CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920003986 novolac Polymers 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 1
- JRKICGRDRMAZLK-UHFFFAOYSA-L peroxydisulfate Chemical compound [O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O JRKICGRDRMAZLK-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 238000007517 polishing process Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 230000002250 progressing effect Effects 0.000 description 1
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 1
- 230000007261 regionalization Effects 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Inorganic materials [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002210 silicon-based material Substances 0.000 description 1
- 239000005361 soda-lime glass Substances 0.000 description 1
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000010301 surface-oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013518 transcription Methods 0.000 description 1
- 230000035897 transcription Effects 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
- G03F1/26—Phase shift masks [PSM]; PSM blanks; Preparation thereof
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
- G03F1/54—Absorbers, e.g. of opaque materials
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
- G03F1/38—Masks having auxiliary features, e.g. special coatings or marks for alignment or testing; Preparation thereof
- G03F1/46—Antireflective coatings
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
- G03F1/68—Preparation processes not covered by groups G03F1/20 - G03F1/50
- G03F1/80—Etching
Abstract
차광막 패턴의 정밀도가 우수하고, 노광에 의해 패턴을 전사할 때 높은 패턴 정밀도를 실현할 수 있는 광학 특성을 갖는 포토마스크를 제조할 수 있는 포토마스크 블랭크를 제공한다. 표시 장치 제조용 포토마스크를 제작할 때 사용되는 포토마스크 블랭크이며, 투명 기판과, 투명 기판 위에 마련되는 차광막을 갖고, 차광막은, 투명 기판측으로부터 제1 반사 억제층과 차광층과 제2 반사 억제층을 구비하고, 제1 반사 억제층은, 질소에 대한 산소의 비율이 상대적으로 적은 제1 저산화크롬층과, 질소에 대한 산소의 비율이 상대적으로 많은 제1 고산화크롬층을 투명 기판측부터 순서대로 구비하고, 제2 반사 억제층은, 질소에 대한 산소의 비율이 상대적으로 적은 제2 저산화크롬층과, 질소에 대한 산소의 비율이 상대적으로 많은 제2 고산화크롬층을 투명 기판측부터 순서대로 구비하는 포토마스크 블랭크이다.
Description
본 발명은, 포토마스크 블랭크 및 포토마스크의 제조 방법, 그리고 표시 장치의 제조 방법에 관한 것이다.
LCD(Liquid Crystal Display)를 대표로 하는 FPD(Flat Panel Display) 등의 표시 장치에서는, 대화면화, 광시야각화와 함께, 고정밀화, 고속 표시화가 급속하게 진행되고 있다. 이 고정밀화, 고속 표시화를 위해서 필요한 요소의 하나가, 미세하고 치수 정밀도가 높은 소자나 배선 등의 전자 회로 패턴의 제작이다. 이 표시 장치용 전자 회로의 패터닝에는 포토리소그래피가 사용되는 경우가 많다. 이 때문에, 미세하고 고정밀도의 패턴이 형성된 표시 장치 제조용 포토마스크가 필요해지고 있다.
표시 장치 제조용 포토마스크는 포토마스크 블랭크로 제작된다. 포토마스크 블랭크는, 합성 석영 유리 등으로 이루어지는 투명 기판 위에 노광광에 대하여 불투명한 재료로 이루어지는 차광막을 마련하여 구성된다. 예를 들어, 특허문헌 1 에 나타낸 바와 같이, 포토마스크 블랭크나 포토마스크에서는, 포토마스크를 사용하여 피전사체의 패널에 대하여 노광할 때의 피전사체로부터의 반사광이, 포토마스크 표면에서 반사되고, 다시 피전사체에 재반사하는 것을 억제하기 위해서, 차광막의 표리 양면측에 반사 방지막이 마련되어 있으며, 포토마스크 블랭크는, 예를 들어 투명 기판측부터 순서대로 후방면 반사 방지막, 차광막, 반사 감쇠막 및 반사 방지막을 적층시킨 막 구성으로 되어 있다. 포토마스크는, 포토마스크 블랭크를 구성하는 각 막을 습식 에칭 등에 의해 패터닝하여 소정의 차광막 패턴을 형성함으로써 제작된다.
그런데, 포토마스크 블랭크에 있어서는, 차광막을 에칭에 의해 패터닝하여 포토마스크로 했을 때, 그 차광막 패턴이 고정밀도일 것이 요구되고 있다. 차광막 패턴의 정밀도가 낮으면, 포토마스크를 사용하여 피전사체에 차광막 패턴을 전사했을 때, 그 전사 패턴의 선 폭이나 홀 패턴의 치수가 불균일해져서, 피전사체에 형성되는 패턴의 CD 균일성(CD Uniformity)이 손상되기 때문이다.
또한, 포토마스크 블랭크는, 포토마스크를 사용하여 피전사체에 대하여 노광 처리를 행했을 때, 고정밀도의 전사 패턴을 전사할 수 있도록 차광막 표면의 반사율이 낮은 것도 요구되고 있다. 포토마스크에 형성된 차광막 패턴의 표면 반사율이 높으면, 노광 처리를 행할 때, 피전사체로부터의 반사광이 포토마스크의 차광막 패턴 표면의 반사를 반복함으로써, 소위 플레어가 발생하는 경우가 있다. 또한, 예를 들어 노광 장치로부터의 노광광이, 포토마스크의 차광막 패턴의 이면에서 반사되는 반사광이, 다시 노광 장치(전사 장치)의 광학계에 반사되고, 포토마스크에 다시 입사됨으로써, 소위 복귀광이 발생하는 경우가 있다. 이들 플레어나 복귀광에 의하면, 포토마스크를 사용하여 형성되는 전사 패턴의 패턴 정밀도가 손상되는 경우가 있다.
그래서, 본 발명의 목적은, 포토마스크 블랭크에 있어서의 차광막을 에칭에 의해 패터닝하여 포토마스크를 제작했을 때 고정밀도의 차광막 패턴이 얻어지며, 또한, 포토마스크를 사용하여 피전사체에 대하여 전사 패턴을 전사할 때 피전사체의 패턴 정밀도가 높아지는 광학 특성을 갖는 포토마스크 블랭크를 제공하는 것을 목적으로 한다.
(구성 1)
표시 장치 제조용 포토마스크를 제작할 때 사용되는 포토마스크 블랭크이며,
노광광에 대하여 실질적으로 투명한 재료로 이루어지는 투명 기판과,
상기 투명 기판 위에 마련되고, 상기 노광광에 대하여 실질적으로 불투명한 재료로 이루어지는 차광막을 갖고,
상기 차광막은, 상기 투명 기판측으로부터 제1 반사 억제층과 차광층과 제2 반사 억제층을 구비하고,
상기 제1 반사 억제층은, 크롬과 산소와 질소를 함유하고, 질소에 대한 산소의 비율이 상대적으로 적은 제1 저산화크롬층과, 크롬과 산소와 질소를 함유하며, 질소에 대한 산소의 비율이 상대적으로 많은 제1 고산화크롬층을 상기 투명 기판측부터 순서대로 구비하고,
상기 제2 반사 억제층은, 크롬과 산소와 질소를 함유하고, 질소에 대한 산소의 비율이 상대적으로 적은 제2 저산화크롬층과, 크롬과 산소와 질소를 함유하며, 질소에 대한 산소의 비율이 상대적으로 많은 제2 고산화크롬층을 상기 투명 기판측부터 순서대로 구비하고,
상기 차광막의 표면 및 이면의 상기 노광광의 노광 파장 300㎚ 내지 436㎚에 대한 반사율이 각각 15％ 이하이며, 또한 광학 농도가 3.0 이상이 되도록, 적어도 상기 제1 반사 억제층, 상기 차광층, 및 상기 제2 반사 억제층의 조성, 및 막 두께가 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 포토마스크 블랭크.
(구성 2)
상기 차광층은, 크롬의 함유율이 97원자％ 이상 100원자％ 이하인 크롬계 재료로 형성되는 것을 특징으로 하는 구성 1에 기재된 포토마스크 블랭크.
(구성 3)
상기 제2 고산화크롬층에 있어서의 질소에 대한 산소의 비율이 2.5 이상 10 이하인 것을 특징으로 하는 구성 1 또는 2에 기재된 포토마스크 블랭크.
(구성 4)
상기 제1 고산화크롬층에 있어서의 질소에 대한 산소의 비율이 2.5 이상 10 이하인 것을 특징으로 하는 구성 1 내지 3 중 어느 것에 기재된 포토마스크 블랭크.
(구성 5)
상기 제1 반사 억제층에 탄소가 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 구성 1 내지 4 중 어느 것에 기재된 포토마스크 블랭크.
(구성 6)
상기 제2 반사 억제층에 탄소가 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 구성 1 내지 5 중 어느 것에 기재된 포토마스크 블랭크.
(구성 7)
상기 제1 반사 억제층은, 크롬의 함유율이 25원자％ 이상 75원자％ 이하, 산소의 함유율이 15원자％ 이상 45원자％ 이하, 질소의 함유율이 2원자％ 이상 30원자％ 이하이며,
상기 제2 반사 억제층은, 크롬의 함유율이 25원자％ 이상 75원자％ 이하, 산소의 함유율이 15원자％ 이상 60원자％ 이하, 질소의 함유율이 2원자％ 이상 30원자％ 이하인 것을 특징으로 하는 구성 1 내지 6 중 어느 것에 기재된 포토마스크 블랭크.
(구성 8)
상기 제1 반사 억제층 및 상기 제2 반사 억제층은, 각각, 산소 및 질소 중 적어도 어느 한쪽의 원소의 함유율이 막 두께 방향을 따라서 연속적 혹은 단계적으로 조성 변화하는 영역을 갖는 것을 특징으로 하는 구성 1 내지 7 중 어느 것에 기재된 포토마스크 블랭크.
(구성 9)
상기 투명 기판과 상기 제1 반사 억제층의 사이, 상기 제1 반사 억제층과 상기 차광층의 사이, 및 상기 차광층과 상기 제2 반사 억제층의 사이에, 상기 제1 반사 억제층, 상기 차광층 및 상기 제2 반사 억제층을 구성하는 원소가 연속적으로 조성 경사지는 조성 경사 영역을 갖는 것을 특징으로 하는 구성 1 내지 8 중 어느 것에 기재된 포토마스크 블랭크.
(구성 10)
상기 차광막의 표면의 상기 노광광의 노광 파장에 대한 반사율의 면내 균일성이 3％ 이하인 것을 특징으로 하는 구성 1 내지 9 중 어느 것에 기재된 포토마스크 블랭크.
(구성 11)
상기 투명 기판과 상기 차광막의 사이에, 상기 차광막의 광학 농도보다도 낮은 광학 농도를 갖는 반투광막을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 구성 1 내지 10 중 어느 것에 기재된 포토마스크 블랭크.
(구성 12)
상기 투명 기판과 상기 차광막의 사이에 위상 시프트막을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 구성 1 내지 10 중 어느 것에 기재된 포토마스크 블랭크.
(구성 13)
구성 1 내지 12 중 어느 것에 기재된 상기 포토마스크 블랭크를 준비하는 공정과,
상기 차광막 위에 레지스트막을 형성하고, 상기 레지스트막으로 형성한 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 차광막을 에칭하여 상기 투명 기판 위에 차광막 패턴을 형성하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.
(구성 14)
구성 1 내지 12 중 어느 것에 기재된 상기 포토마스크 블랭크를 준비하는 공정과,
상기 차광막 위에 레지스트막을 형성하고, 상기 레지스트막으로 형성한 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 차광막을 에칭하여 상기 투명 기판 위에 차광막 패턴을 형성하는 공정과,
상기 차광막 패턴을 마스크로 하여 상기 반투광막을 에칭하여 상기 투명 기판 위에 반투광막 패턴을 형성하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.
(구성 15)
구성 1 내지 12 중 어느 것에 기재된 상기 포토마스크 블랭크를 준비하는 공정과,
상기 차광막 위에 레지스트막을 형성하고, 상기 레지스트막으로 형성한 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 차광막을 에칭하여 상기 투명 기판 위에 차광막 패턴을 형성하는 공정과,
상기 광막 패턴을 마스크로 하여 상기 위상 시프트막을 에칭하여 상기 투명 기판 위에 위상 시프트막 패턴을 형성하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.
(구성 16)
구성 13 내지 15 중 어느 것에 기재된 포토마스크의 제조 방법에 의해 얻어진 포토마스크를 노광 장치의 마스크 스테이지에 적재하고, 상기 포토마스크 위에 형성된 차광막 패턴, 상기 반투광막 패턴, 상기 위상 시프트막 패턴 중 적어도 하나의 차광막 패턴을 표시 장치 기판 위에 형성된 레지스트에 노광 전사하는 노광 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 제조 방법.
본 발명에 따르면, 포토마스크 블랭크에 있어서의 차광막을 에칭에 의해 패터닝하여 포토마스크를 제작했을 때 고정밀도의 차광막 패턴이 얻어지며, 또한, 포토마스크를 사용하여 피전사체에 대하여 전사 패턴을 전사할 때 피전사체의 패턴 정밀도가 높아지는 광학 특성을 갖는 포토마스크를 제조할 수 있는 포토마스크 블랭크가 얻어진다.
도 1은, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 포토마스크 블랭크의 개략 구성을 나타내는 단면도이다.
도 2는, 실시예 1의 포토마스크 블랭크에 있어서의 막 두께 방향의 조성 분석 결과를 나타내는 도면이다.
도 3은, 실시예 1의 포토마스크 블랭크에 대하여 표리면의 반사율 스펙트럼을 나타내는 도면이다.
도 4는, 참고예 1의 포토마스크 블랭크에 있어서의 막 두께 방향의 조성 분석 결과를 나타내는 도면이다.
도 5는, 참고예 1의 포토마스크 블랭크에 대하여 표리면의 반사율 스펙트럼을 나타내는 도면이다.
도 2는, 실시예 1의 포토마스크 블랭크에 있어서의 막 두께 방향의 조성 분석 결과를 나타내는 도면이다.
도 3은, 실시예 1의 포토마스크 블랭크에 대하여 표리면의 반사율 스펙트럼을 나타내는 도면이다.
도 4는, 참고예 1의 포토마스크 블랭크에 있어서의 막 두께 방향의 조성 분석 결과를 나타내는 도면이다.
도 5는, 참고예 1의 포토마스크 블랭크에 대하여 표리면의 반사율 스펙트럼을 나타내는 도면이다.
<본 발명자들의 검토>
본 발명자들은, 차광막이 투명 기판측부터 순서대로 제1 반사 억제층, 차광층 및 제2 반사 억제층을 적층시켜 구성되는 포토마스크 블랭크에 대하여 광학 특성을 개선하기 위해 검토를 행하였다. 그러나, 포토마스크 블랭크에 있어서의 차광막의 표면 및 이면의 반사율을 단지 저하시키는 것만으로는, 피전사체에 전사되는 전사 패턴이 고정밀도로 되지 않는다는 사실이 확인되었다.
이 요인에 대하여 검토한바, 피전사체의 전사 패턴 정밀도가 저하되는 요인으로서는, 포토마스크 블랭크의 차광막의 표면 및 이면의 반사율이 면내에서 불균일하다는(반사율의 면내 변동이 크다는) 사실을 알아내었다. 차광막에 있어서는, 제1 및 제2 반사 억제층은 반사율을 낮게 하기 위해서 산화시키게 되지만, 그 산화의 정도가 면내에서 변동되는 경향이 있다. 또한 차광층을 질화하는 경우, 그 질화의 정도도 면내에서 변동되는 경향이 있다. 제1 및 제2 반사 억제층의 산화 정도나, 차광층의 질화의 정도가 면내에서 변동됨으로써, 차광막의 표면 및 이면의 반사율이 면내에서 불균일해진다.
또한, 차광막의 표면 및 이면의 반사율을 보다 낮게 하기 위해서는, 제1 반사 억제층이나 제2 반사 억제층은, 더 강한 산화가 필요해지지만, 성막 시에 결함이 발생하기 쉽다.
포토마스크에 있어서, 차광막 패턴의 표면 및 이면의 반사율이 면내에서 불균일해짐으로써(반사율의 면내 변동이 커짐으로써), 포토마스크의 차광막 패턴을 피전사체에 정확하게 전사할 수 없어, 얻어지는 피전사체의 전사 패턴의 CD 균일성이 손상되어버린다.
한편, 포토마스크 블랭크의 차광막을 에칭했을 때 얻어지는 차광막 패턴의 패턴 정밀도가 낮아지는 요인으로서는, 차광막을 구성하는 각 층의 에칭 레이트 또는 에칭 시간이 일치하지 않는다는 것이다. 차광막을 구성하는 각 층의 에칭 레이트나 에칭 시간이 크게 어긋나 있으면, 차광막을 에칭하여 차광막 패턴을 형성할 때, 특히, 제1 반사 억제층의 투명 기판측의 개소에서 에칭 잔여물이 발생하기 쉬워진다. 에칭 잔여물이 발생하면, 차광막 패턴의 단면 형상이 수직으로 되기 어려워지므로, 차광막 패턴의 선 폭이 표면측과 이면측에서 다르게 되어, 포토마스크의 차광막 패턴의 정밀도가 낮아지게 된다.
이상의 점에서, 본 발명자들은 포토마스크 블랭크에 있어서의 차광막의 표면 및 이면의 반사율을 면내에서 균일하게 하는 방법에 대하여 검토를 행하였다. 지금까지의 포토마스크 블랭크에 있어서의 제1 반사 억제층 및 제2 반사 억제층은 각각, 고산화층의 단층으로 구성되는 것이 일반적이었다. 그러나, 제1 반사 억제층 및 제2 반사 억제층을 고산화층의 단층으로 구성하는 경우, 포토마스크 블랭크 면내에서 제1 반사 억제층 및 제2 반사 억제층의 산화 정도의 변동이 보다 현저해져서, 차광막의 표면 및 이면의 반사율의 면내 변동에 큰 영향을 미친다고 생각되었다. 또한, 제1 반사 억제층이나 제2 반사 억제층을 고산화로 함으로써, 결함이 발생하기 쉬워진다고 생각되었다.
그래서, 본 발명자들은, 제1 및 제2 반사 억제층을, 저산화층과 고산화층이라는 산화 정도가 다른 2층의 적층 구조로 구성하는 것에 착안하여, 검토를 행하였다. 그 결과, 제1 및 제2 반사 억제층을 고산화층만의 단층으로 구성하는 경우에 비하여, 차광막의 표면 및 이면의 반사율을 포토마스크 블랭크 면내에서 보다 균일하게 할 수 있거나, 차광막의 결함을 저감시킬 수 있다는 사실을 알아내었다. 게다가, 제1 반사 억제층을 투명 기판측부터 순서대로 저산화층과 고산화층으로 구성함으로써, 제1 반사 억제층의 투명 기판측의 개소에서의 에칭 잔여물이 억제되고, 그 결과, 차광막 패턴의 단면 형상을 양호하게 할 수 있어, 고정밀도의 차광막 패턴을 얻는다는 사실을 알아내었다.
또한, 차광막의 표면 및 이면의 반사율을 포토마스크 블랭크 면내에서 보다균일하게 하는 관점에서는, 차광막 중 차광층을, 가능한 한 산화나 질화하지 않는 금속막에 가까운 상태로 하는 것이 바람직하다는 사실을 알아내었다. 지금까지, 차광층은, 차광막의 에칭 레이트(에칭 시간)를 제어하는 관점에서, 질소를 포함하는 금속막(금속 질화막)으로 구성되어 있었다. 그러나, 차광층에 질소를 함유시키면 포토마스크 블랭크 면내에서 질소 함유율의 변동(불균일성)이 발생한다. 또한, 차광층의 상하에 위치하는 제1 및 제2 반사 억제층에는 산소가 함유되어 있기 때문에, 제1 및 제2 반사 억제층도 포토마스크 블랭크 면내에서 산소 함유율의 변동(불균일성)이 발생한다. 이 차광층에 있어서의 질소 함유율의 포토마스크 블랭크 면내의 변동(불균일성)과, 제1 및 제2 반사 억제층에 있어서의 산소 함유율의 포토마스크 블랭크 면내의 변동이 서로 작용하여, 차광막의 표면 및 이면의 반사율의 면내 변동(불균일성)이 커진다. 차광막의 표면 및 이면의 반사율의 면내 변동을 작게 하기 위해서는, 차광층에 포함되는 포토마스크 블랭크 면내의 질소의 변동을 작게 하는 것이 보다 효과적이며, 그 때문에, 차광층에 포함되는 질소의 함유율을 작게 함으로써(질소를 넣지 않음으로써), 차광막의 표면 및 이면의 반사율의 면내 변동을 작게 할 수 있다.
본 발명은 상기 지견에 기초하여 이루어진 것이다.
<본 발명의 일 실시 형태>
이하, 본 발명의 일 실시 형태에 대하여 설명한다. 또한, 이하의 실시 형태는, 본 발명을 구체화할 때의 일 형태이며, 본 발명을 그 범위 내에 한정하는 것은 아니다. 또한, 도면 중, 동일하거나 또는 상당하는 부분에는 동일한 부호를 부여하여 그 설명을 간략화 내지 생략하는 경우가 있다. 또한, 본 명세서에 있어서 「내지」를 사용하여 표현되는 수치 범위는, 「내지」의 전후에 기재되는 수치를 하한값 및 상한값으로서 포함하는 범위를 의미한다.
(1) 포토마스크 블랭크
우선, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 포토마스크 블랭크에 대하여 설명한다. 본 실시 형태의 포토마스크 블랭크는, 예를 들어 300㎚ 내지 436㎚의 파장 대역에서 선택되는 단일 파장의 광, 또는 복수의 파장의 광(예를 들어, j선(파장 313㎚), 파장 334㎚, i선(파장 365㎚), h선(405㎚), g선(파장 436㎚))을 포함하는 복합광을 노광하는 표시 장치 제조용 포토마스크를 제작할 때 사용되는 것이다.
도 1은, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 포토마스크 블랭크의 개략 구성을 나타내는 단면도이다. 포토마스크 블랭크(1)는, 투명 기판(11)과, 차광막(12)을 구비하여 구성된다. 이하, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 포토마스크 블랭크로서, 포토마스크의 차광막 패턴(전사 패턴)이 차광막 패턴인 바이너리 타입의 포토마스크 블랭크에 대하여 설명한다.
(투명 기판)
투명 기판(11)은, 노광광에 대하여 실질적으로 투명한 재료로 형성되고, 투광성을 갖는 기판이면 특별히 한정되지 않는다. 노광 파장에 대한 투과율로서는 85％ 이상, 바람직하게는 90％ 이상의 기판 재료가 사용된다. 투명 기판(11)을 형성하는 재료로서는, 예를 들어 합성 석영 유리, 소다석회 유리, 무알칼리 유리, 저 열팽창 유리를 들 수 있다.
투명 기판(11)의 크기는, 특별히 한정되지 않고 포토마스크에 요구되는 크기에 따라서 적절히 변경하면 된다. 예를 들어, 표시 장치 제조용 포토마스크의 경우이면, 투명 기판(11)으로서는, 직사각 형상의 기판이며, 그 짧은 변의 길이가 330㎜ 이상 1620㎜ 이하인 크기의 투명 기판(11)을 사용할 수 있다. 투명 기판(11)으로서는, 예를 들어 크기가 330㎜×450㎜, 390㎜×610㎜, 500㎜×750㎜, 520㎜×610㎜, 520㎜×800㎜, 800×920㎜, 850㎜×1200㎜, 850㎜×1400㎜, 1220㎜×1400㎜, 1620㎜×1780㎜ 등의 기판을 사용할 수 있다. 특히, 기판의 짧은 변의 길이가 850㎜ 이상 1620㎜ 이하인 것이 바람직하다. 이러한 투명 기판(11)을 사용함으로써 G7 내지 G10의 표시 장치 제조용 포토마스크가 얻어진다.
(차광막)
차광막(12)은, 노광광에 대하여 실질적으로 불투명한 재료로 형성되고, 투명 기판(11)측부터 순서대로 제1 반사 억제층(13), 차광층(14) 및 제2 반사 억제층(15)이 적층되어 구성되어 있다. 또한, 본 명세서에서는, 포토마스크 블랭크(1)의 양면 중, 차광막(12)측의 면을 표면, 투명 기판(11)측의 면을 이면으로 한다.
그리고, 차광막(12)의 표면 및 이면의 상기 노광광의 노광 파장 300㎚ 내지 436㎚에 대한 반사율이 각각 15％ 이하이며, 또한 광학 농도가 3.0 이상이 되도록, 적어도 제1 반사 억제층(13), 차광층(14) 및 제2 반사 억제층(15)의 조성 및 막 두께가 설정된다. 또한, 차광막(12)의 이면측으로부터의 노광광의 대표 파장 365㎚ 내지 436㎚에 대하여, 10％ 이하로 되도록, 적어도 제1 반사 억제층(13)에 있어서의 제1 저산화크롬층(13a) 및 제1 고산화크롬층(13b)의 조성비, 막 두께를 조정해도 된다.
(제1 반사 억제층)
제1 반사 억제층(13)은, 차광막(12)에 있어서, 차광층(14)의 투명 기판(11)에 가까운 측의 면에 마련되고, 포토마스크 블랭크(1)를 사용하여 제작된 포토마스크를 사용하여 패턴 전사를 행하는 경우에, 노광 장치(노광 광원)에 가까운 측에 배치된다. 포토마스크를 사용하여 노광 처리를 행하는 경우, 포토마스크의 투명 기판(11)측(이면측)으로부터 노광광을 조사하고, 피전사체인 표시 장치용 기판 위에 형성된 레지스트막에 패턴 전사 상을 전사하게 된다. 이때, 노광광이, 차광막 패턴의 이면측에서 반사된 반사광은, 노광 장치의 광학계에 입사되고, 다시 포토마스크의 투명 기판(11)측으로부터 입사됨으로써, 차광막 패턴의 미광으로 되고, 고스트 상의 형성이나 플레어량의 증가와 같은 전사 패턴의 열화 요인으로 된다. 제1 반사 억제층(13)에 의하면, 포토마스크를 사용하여 패턴 전사를 행할 때, 차광막(12)의 이면측에서의 노광광의 반사를 억제할 수 있으므로, 전사 패턴의 열화를 억제하여 전사 특성을 향상시킬 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 실시 형태에서는, 제1 반사 억제층(13)은, 결함을 적게 할 수 있고, 또한, 차광막(12)의 이면 반사율을 낮게 하며, 또한, 포토마스크 블랭크 면내에서의 반사율의 균일성을 높이기 위해서(반사율의 면내 변동을 억제하기 위해서), 비교적 산화가 적은 제1 저산화크롬층(13a)과, 비교적 산화가 많은 제1 고산화크롬층(13b)이 투명 기판(11)측부터 순서대로 적층시켜 구성된다.
제1 저산화크롬층(13a)은, 산화도가 작아지도록 형성되어 있다.
또한, 제1 저산화크롬층(13a)은 후술하는 바와 같이, 제1 고산화크롬층(13b)에 비하여, 질소(N)에 대한 산소(O)의 비율이 작고, 즉 N의 함유율이 많아지기 때문에, 제1 고산화크롬층(13b)보다도 에칭 시간을 짧게 할 수 있다. 그 때문에, 포토마스크 블랭크(1)를 에칭했을 때, 제1 저산화크롬층(13a)의 에칭 잔여물을 방지하고, 또한 차광막 패턴의 단면 형상을 보다 수직에 근접시킬 수 있다.
또한, 제1 저산화크롬층(13a)은, 산화도가 작고, N의 함유량이 많아지기 때문에, 차광막(12)을 에칭하여 미세한 차광막 패턴을 형성한 경우에도 투명 기판(11)과의 밀착성을 확보하여, 차광막 패턴의 막 박리를 방지할 수 있다.
제1 고산화크롬층(13b)은, 차광막(12)의 이면 반사율(제1 반사 억제층(13)의 이면 반사율)이 소정의 특성이 되도록, 산화도를 높게 하고 있다.
(차광층)
차광층(14)은, 차광막(12)에 있어서 제1 반사 억제층(13)과 제2 반사 억제층(15)의 사이에 마련된다. 차광층(14)은, 차광막(12)이 노광광에 대하여 실질적으로 불투명하게 되기 위한 광학 농도를 갖도록 조정하는 기능을 갖고 있다. 여기서 노광광에 대하여 실질적으로 불투명이라 함은, 광학 농도로 3.0 이상의 차광성을 의미하며, 전사 특성의 관점에서, 바람직하게는 광학 농도는 4.0 이상, 더욱 바람직하게는 4.5 이상이 바람직하다.
(제2 반사 억제층)
제2 반사 억제층(15)은, 차광막(12)에 있어서, 차광층(14)의 투명 기판(11)으로부터 먼 측의 면에 마련된다. 제2 반사 억제층(15)은, 그 위에 레지스트막을 형성하여 이 레지스트막에 묘화 장치(예를 들어 레이저 묘화 장치)의 묘화광(레이저광)에 의해 소정의 레지스트 패턴을 형성할 때, 차광막(12)의 표면측에서의 상기 묘화광의 반사를 억제하는 기능을 갖는다. 이에 의해, 레지스트 패턴, 그리고, 그에 기초하여 형성되는 차광막 패턴의 CD 균일성을 높일 수 있다. 한편, 제2 반사 억제층(15)은, 포토마스크를 사용할 때에는, 피전사체측에 배치되고, 피전사체에서 반사된 광이 포토마스크의 차광막(12)의 표면측에서 다시 반사되어 피전사체로 되돌아가는 것을 억제한다. 이에 의해, 전사 패턴의 열화를 억제하여 전사 특성의 향상에 기여한다.
제2 반사 억제층(15)은 제1 반사 억제층(13)과 마찬가지로, 산화도가 다른 2개의 산화크롬 층으로 구성된다. 구체적으로는, 제2 반사 억제층(15)은, 결함을 적게 할 수 있고, 또한, 차광막(12)의 표면 반사율을 낮게 하며, 또한, 포토마스크 블랭크 면내에서의 표면 반사율의 균일성을 높이기 위해서(표면 반사율의 면내 변동을 억제하기 위해서), 비교적 산화가 적은 제2 저산화크롬층(15a)과, 비교적 산화가 많은 제2 고산화크롬층(15b)이 차광층(14)측부터 순서대로 적층시켜 구성된다.
제2 저산화크롬층(15a)은, 제1 저산화크롬층(13a)과 마찬가지로, 산화도가 작아지도록 형성되어 있다.
제2 고산화크롬층(15b)은, 차광막(12)의 표면 반사율(제2 반사 억제층(15)의 표면 반사율)이 소정의 특성이 되도록, 산화도를 높게 하고 있다. 또한, 제2 고산화크롬층(15b)은 산화도가 높음으로써, 포토마스크 블랭크나 포토마스크를 세정할 때 사용하는 산이나 알칼리 등의 세정액에 대한 내약성 향상이나, 제2 고산화크롬층(15b) 위에 레지스트막을 형성했을 때의, 레지스트막과의 높은 밀착성에도 기여한다.
(차광막의 재료)
계속해서, 차광막(12)에 있어서의 제1 반사 억제층(13), 차광층(14), 제2 반사 억제층의 각 층의 형성 재료에 대하여 설명한다.
제1 반사 억제층(13), 차광층(14), 제2 반사 억제층의 각 층의 재료는, 포토마스크 블랭크(1)에 있어서 상술한 광학 특성이 얻어지는 것이면 특별히 한정되지 않지만, 상술한 광학 특성을 얻는 관점에서는, 각 층에 이하의 재료를 사용하는 것이 바람직하다.
제1 반사 억제층(13)은, 크롬과 산소와 질소를 함유하는 크롬계 재료로 구성되는 것이 바람직하다. 산소(O)는, 주로 제1 반사 억제층(13)의 반사율을 저감시키는 기능을 갖는다. 질소(N)는, 주로 제1 반사 억제층(13)의 반사율을 저감시킴과 함께, 제1 반사 억제층(13)의 에칭 레이트를 높여 에칭 시간을 단축하는 기능을 갖는다. 또한, 에칭 특성을 제어하는 시점에서, 제1 반사 억제층(13)에 탄소(C)나 불소(F)를 더 함유시켜도 되며, 특히 탄소(C)를 함유시키는 것이 바람직하다. 제1 반사 억제층(13)에 C를 함유시킴으로써, 제1 반사 억제층(13)과 차광층(14)의 에칭 레이트를 합치기 쉬워, 차광막 패턴의 단면 형상을 보다 양호하게 할 수 있다.
제1 반사 억제층(13)은, 산화도가 다른 제1 저산화크롬층(13a) 및 제1 고산화크롬층(13b)으로 구성된다. 산화도란 질소에 대한 산소의 비율(이하, 'O/N비'라고도 함)을 나타내고, 제1 저산화크롬층(13a)은, N에 대한 O의 비율이 상대적으로 작은 크롬계 재료로 형성되며, 제1 고산화크롬층(13b)은, N에 대한 O의 비율이 상대적으로 큰 크롬계 재료로 형성된다.
차광층(14)은 크롬계 재료로 구성된다. 차광층(14)에는, 크롬(Cr) 이외에, O, N, C, F 등이 포함되어 있어도 된다. 차광막(12)의 표면 반사율 및 이면 반사율을 포토마스크 블랭크 면내에서 보다 균일하게 하는 관점에서는, 차광층(14)에는, 실질적으로 O, N, F를 포함하지 않는 크롬막으로 하는 것이 바람직하다. 차광층(14)을 실질적으로 O, N, F를 포함하지 않는 크롬막으로 한다는 것은, 의도적으로 첨가하지 않음을 나타내고, 불가피하게 포함되는 경우는 제외한다. 보다 구체적으로는, 실질적으로 O, N, F를 포함하지 않는 크롬막이란, 이들 원소의 합계 함유율이 3원자％ 이하, 나아가 이들 원소의 합계 함유율이 2원자％ 이하인 크롬막을 의미한다. 상술한 바와 같이, 차광층(14)에서는 질소 함유율을 면내에서 균일하게 할 수 없고, 제1 반사 억제층(13)이나 제2 반사 억제층(15) 사이에서의 굴절률 차를 과대하게 하거나 과소하게 함으로써, 포토마스크 블랭크(1)에 있어서의 이면 반사율이나 표면 반사율의 면내에서의 변동을 조장시키는 경우가 있다. 이러한 점에서, 차광층(14)을 실질적으로 O, N, F를 포함하지 않는 크롬막으로 함으로써, 차광막(12)의 표면 반사율 및 이면 반사율을 포토마스크 블랭크 면내에서 보다 균일하게 할 수 있다.
제2 반사 억제층(15)은, 크롬과 산소와 질소를 함유하는 크롬계 재료로 구성되는 것이 바람직하다. 제2 반사 억제층(15)에 있어서, 산소(O)는, 노광광이나 묘화광의 반사율을 저감시킬뿐만 아니라, 레지스트막과의 밀착성을 향상시켜, 레지스트막과 차광막(12)의 계면으로부터의 에천트의 침투에 의한 사이드 에칭을 억제하는 기능을 갖는다. 질소(N)는, 제2 반사 억제층(15)의 반사율을 저감시킴과 함께, 제2 반사 억제층(15)의 에칭 레이트를 높여 에칭 시간을 단축한다. 또한, 에칭 특성을 제어하는 시점에서, 탄소(C)나 불소(F)를 더 함유시켜도 되며, 특히 탄소(C)를 함유시키는 것이 바람직하다. 제2 반사 억제층(15)에 C를 함유시킴으로써, 제2 반사 억제층(15)과 차광층(14)의 에칭 레이트를 합치기 쉬워, 차광막 패턴의 단면 형상을 보다 양호하게 할 수 있다.
(차광막의 조성)
계속해서, 차광막(12)에 있어서의 각 층의 조성에 대하여 구체적으로 설명한다. 또한, 후술하는 각 원소의 함유율은, X선 광전 분광법(XPS)에 의해 측정된 값으로 한다.
제1 저산화크롬층(13a)을 형성하는 크롬계 재료는, 크롬(Cr)과 산소(O)와 질소(N)를 포함하고, N에 대한 O의 비율이 0.1 이상 2.5 미만인 것이 바람직하다. 또한, 제1 저산화크롬층(13a)은, 크롬(Cr)을 25 내지 95원자％, 산소(O)를 5 내지 45원자％, 질소(N)를 2 내지 35원자％의 함유율로 각각 포함하고, N에 대한 O의 비율이 0.1 이상 2.5 미만인 것이 바람직하다.
제1 고산화크롬층(13b)을 형성하는 크롬계 재료는, 크롬(Cr)과 산소(O)와 질소(N)를 포함하고, N에 대한 O의 비율이 2.5 이상 10 이하인 것이 바람직하다. 또한, 제1 고산화크롬층(13b)은, 크롬(Cr)을 30 내지 95원자％, 산소(O)를 7 내지 50원자％, 질소(N)를 2 내지 25원자％의 함유율로 각각 포함하고, N에 대한 O의 비율이 2.5 이상 10 이하인 것이 바람직하다.
제1 저산화크롬층(13a) 및 제1 고산화크롬층(13b)에 포함되는 Cr의 함유율은, 차광층(14)에 포함되는 Cr보다도 낮은 것이 바람직하다. 또한, 제1 저산화크롬층(13a) 및 제1 고산화크롬층(13b)에 포함되는 O 및 N의 합계 함유율은 7 내지 75원자％인 것이 바람직하다.
차광층(14)을 형성하는 크롬 재료는, 주로 Cr을 포함하고, Cr을 97원자％ 이상 100원자％ 이하인 것이 바람직하다. Cr 이외에 O, N, C 및 F 등을 포함해도 되며, 이들 합계의 함유율은 3원자％ 이하인 것이 바람직하다.
제2 저산화크롬층(15a)을 형성하는 크롬계 재료는, 크롬(Cr)과 산소(O)와 질소(N)를 포함하고, N에 대한 O의 비율이 0.1 이상 2.5 미만인 것이 바람직하다. 또한, 제2 저산화크롬층(15a)은, 크롬(Cr)을 25 내지 95원자％, 산소(O)를 5 내지 45원자％, 질소(N)를 2 내지 35원자％의 함유율로 각각 포함하고, N에 대한 O의 비율이 0.1 이상 2.5 미만인 것이 바람직하다.
제2 고산화크롬층(15b)을 형성하는 크롬계 재료는, 크롬(Cr)과 산소(O)와 질소(N)를 포함하고, N에 대한 O의 비율이 2.5 이상 10 이하인 것이 바람직하다. 또한, 제2 고산화크롬층(15b)은, 크롬(Cr)을 30 내지 70원자％, 산소(O)를 15 내지 60원자％, 질소(N)를 2 내지 30원자％의 함유율로 각각 포함하고, N에 대한 O의 비율이 2.5 내지 10인 것이 바람직하다.
제2 저산화크롬층(15a) 및 제2 고산화크롬층(15b)에 포함되는 Cr의 함유율은, 차광층(14)에 포함되는 Cr보다도 낮은 것이 바람직하다. 또한, 제2 저산화크롬층(15a) 및 제2 고산화크롬층(15b)에 포함되는 O 및 N의 합계 함유율은 7 내지 75원자％인 것이 바람직하다.
제1 반사 억제층(13) 및 제2 반사 억제층(15)은, 각각, O 및 N 중 적어도 어느 한쪽 원소의 함유율이 막 두께 방향을 따라서 연속적 혹은 단계적으로 조성 변화하는 영역을 갖는 것이 바람직하다.
또한, 투명 기판(11)과 제1 반사 억제층(13)의 사이, 제1 반사 억제층(13)과 차광층(14)의 사이, 및 차광층(14)과 제2 반사 억제층(15)의 사이에는, 제1 반사 억제층(13), 차광층(14) 및 제2 반사 억제층(15)을 구성하는 원소가 연속적으로 조성 경사지는 조성 경사 영역이 형성되어 있어도 된다.
(막 두께에 대하여)
차광막(12)에 있어서, 제1 반사 억제층(13), 차광층(14), 제2 반사 억제층(15)의 각각의 두께는 특별히 한정되지 않고, 차광막(12)에 요구되는 광학 농도나 반사율에 따라서 적절히 조정하면 된다.
제1 반사 억제층(13)에 있어서의 결함의 억제와, 이면 반사율의 저감을 양립시키는 관점에서는, 제1 저산화크롬층(13a)과, 제1 고산화크롬층(13b)의 두께는, 각각, 10㎚ 이상 35㎚ 이하로 하는 것이 바람직하고, 이들 합계한 제1 반사 억제층(13)의 두께는 20㎚ 이상 70㎚ 이하로 하는 것이 바람직하다. 또한, 제1 저산화크롬층(13a)과 제1 고산화크롬층(13b)의 두께의 비율은, 제1 고산화크롬층:제1 저산화크롬층=1:7 내지 1:1이 바람직하고, 더욱 바람직하게는, 제1 고산화크롬층:제1 저산화크롬층=1:5 내지 1:2가 바람직하다.
차광층(14)의 두께는, 차광막(12)에 요구되는 광학 농도에 따라서 적절히 변경할 수 있다. 예를 들어 광학 농도를 3 이상으로 하는 경우라면, 차광층(14)의 두께를 50㎚ 내지 200㎚로 하면 된다.
제2 반사 억제층(15)의 두께는, 차광막(12)의 표면측으로부터의 노광광이나 묘화광에 대하여, 소정의 광학 특성(표면 반사율)이 얻어지도록 조정된다. 구체적으로는, 차광막(12)의 이면측으로부터의 노광광의 대표 파장(예를 들어, 365㎚ 내지 436㎚)에 대하여, 10％ 이하로 되도록, 제2 반사 억제층(15)에 있어서의 제2 저산화크롬층(15a) 및 제2 고산화크롬층(15b)의 막 두께를 조정한다. 제2 반사 억제층(15)에 있어서의 결함의 억제와, 표면 반사율의 저감을 양립하는 관점에서는, 제2 저산화크롬층(15a)의 두께와, 제2 고산화크롬층(15b)의 두께는, 각각, 10㎚ 이상 35㎚ 이하로 하는 것이 바람직하고, 이들 합계된 제2 반사 억제층(15)의 두께는 20㎚ 이상 70㎚로 하는 것이 바람직하다. 또한, 제2 저산화크롬층(15a)과 제2 고산화크롬층(15b)의 두께의 비율은, 제2 고산화크롬층:제2 저산화크롬층=1:7 내지 1:1이 바람직하고, 더욱 바람직하게는, 제2 고산화크롬층:제2 저산화크롬층=1:5 내지 1:2가 바람직하다.
(포토마스크 블랭크의 광학 특성)
포토마스크 블랭크(1)는 이하와 같은 광학 특성을 갖는다.
포토마스크 블랭크(1)의 차광막(12)의 표면에 노광광이나 묘화광을 조사했을 때 얻어지는, 차광막(12)의 표면의 반사율 스펙트럼은, 노광 파장 300㎚ 내지 436㎚의 범위 내의 대표 파장에 있어서, 표면 반사율이 바람직하게는 15％ 이하, 보다 바람직하게는 12％ 이하, 더욱 바람직하게는 10％ 이하이다. 더욱 바람직하게는, 차광막(12)의 표면의 반사 스펙트럼은, 노광 파장 300㎚ 내지 436㎚의 범위 내에 있어서, 표면 반사율이 바람직하게는 15％ 이하, 보다 바람직하게는 12％ 이하, 더욱 바람직하게는 10％ 이하이다. 또는, 차광막(12)의 표면의 반사율 스펙트럼은, 노광 파장 365㎚ 내지 436㎚의 범위 내의 대표 파장에 있어서, 표면 반사율이 바람직하게는 10％ 이하, 보다 바람직하게는 7.5％ 이하, 더욱 바람직하게는 5％ 이하이다. 더욱 바람직하게는, 차광막(12)의 표면의 반사율 스펙트럼은, 노광 파장 365㎚ 내지 436㎚의 범위 내에 있어서, 표면 반사율이 바람직하게는 10％ 이하, 보다 바람직하게는 7.5％ 이하, 더욱 바람직하게는 5％ 이하이다.
또한, 포토마스크 블랭크(1)의 차광막(12)의 이면에 노광광을 조사했을 때 얻어지는, 차광막(12)의 이면의 반사율 스펙트럼은, 노광 파장 300㎚ 내지 436㎚의 범위 내의 대표 파장에 있어서, 이면 반사율이 바람직하게는 15％ 이하, 보다 바람직하게는 12％ 이하, 더욱 바람직하게는 10％ 이하이다. 더욱 바람직하게는, 차광막(12)의 이면의 반사 스펙트럼은, 노광 파장 300㎚ 내지 436㎚의 범위 내에 있어서, 이면 반사율이 바람직하게는 15％ 이하, 보다 바람직하게는 12％ 이하, 더욱 바람직하게는 10％ 이하이다. 또한, 차광막(12)의 이면의 반사율 스펙트럼은, 노광 파장 365㎚ 내지 436㎚의 범위 내의 대표 파장에 있어서, 이면 반사율이 바람직하게는 10％ 이하, 보다 바람직하게는 7.5％ 이하, 더욱 바람직하게는 5％ 이하이다. 더욱 바람직하게는, 차광막(12)의 이면의 반사 스펙트럼은, 노광 파장 365㎚ 내지 436㎚의 범위 내에 있어서, 이면 반사율이 바람직하게는 10％ 이하, 보다 바람직하게는 7.5％ 이하, 더욱 바람직하게는 5％ 이하이다.
또한, 포토마스크 블랭크(1)의 차광막(12)에 있어서의 표리면의 반사율은, 노광 파장 300㎚ 내지 436㎚의 범위 내에 있어서, 또는 365㎚ 내지 436㎚의 범위 내에 있어서, 파장 의존성이 작다. 파장 의존성이란, 반사율이 노광 파장에 의존하여 변화함을 나타내고, 파장 의존성이 작다고 함은, 반사율의 최댓값과 최솟값의 차가 작은 것, 즉, 반사율의 변화량(변동폭)이 작음을 나타낸다. 구체적으로는, 차광막(12)에 있어서의 표리면의 반사율의 파장 의존성은, 노광 파장 300㎚ 내지 436㎚의 범위 내에 있어서, 바람직하게는 12％ 이하, 보다 바람직하게는 10％ 이하이다. 또는, 차광막(12)에 있어서의 표리면의 반사율의 파장 의존성은, 노광 파장 365㎚ 내지 436㎚의 범위 내에 있어서, 바람직하게는 5％ 이하, 보다 바람직하게는 3％ 이하이다.
또한, 포토마스크 블랭크(1)에서는, 차광막(12)의 표면 및 이면에 있어서의 반사율(표면 반사율, 이면 반사율)의 면내에서의 변동을 억제할 수 있어, 표리면의 반사율의 면내 균일성을 높게 할 수 있다.
구체적으로는, 차광막(12)의 표면 반사율은, 3％ 이하(레인지)로 억제할 수 있다. 차광막(12)의 표면 반사율의 면내 균일성은, 포토마스크 블랭크(1)의 표면에 있어서, 주연부 50㎜를 제외한, 포토마스크 블랭크 면내의 11×11=121점에 관하여 반사율계를 사용하여 측정한 표면 반사율의 결과에 기초하여 산출한다.
또한, 차광막(12)의 이면 반사율은, 5％ 이하(레인지)로 억제할 수 있다. 차광막(12)의 이면 반사율의 면내 균일성은, 포토마스크 블랭크(1) 대신에 포토마스크 블랭크(1)의 면내에 복수매 채워 깐 더미 기판(예를 들어, 6인치×6인치의 사이즈)에 대하여, 차광막(12)을 구성하는 제1 반사 억제층(13), 차광층(14) 및 제 2 반사 억제층(15)을 형성하고, 더미 기판에 형성된 차광막(12)의 이면 반사율을, 반사율계를 사용하여 측정한 이면 반사율의 결과에 기초하여 계산된다.
또한, 반사율의 면내 균일성이란, 당해 마스크 블랭크의 임의의 복수점에 있어서의 반사율의 최댓값과 최솟값의 차분을 의미한다.
<포토마스크 블랭크의 제조 방법>
계속해서, 상술한 포토마스크 블랭크(1)의 제조 방법에 대하여 설명한다.
(준비 공정)
노광광에 대하여 실질적으로 투명한 투명 기판(11)을 준비한다. 또한, 투명 기판(11)은, 평탄하며 또한 평활한 주 표면이 되도록, 연삭 공정, 연마 공정 등의 임의의 가공 공정을 필요에 따라서 행하면 된다. 연마 후에는, 세정을 행하여 투명 기판(11)의 표면 이물이나 오염을 제거하면 된다. 세정으로서는, 예를 들어 황산, 황산과수(SPM), 암모니아, 암모니아과수(APM), OH 라디칼 세정수, 오존수, 온수 등을 사용할 수 있다.
(제1 반사 억제층의 형성 공정)
계속해서, 투명 기판(11) 위에 제1 반사 억제층(13)을 형성한다. 본 실시 형태에서는, 투명 기판(11)측부터 제1 저산화크롬층(13a) 및 제1 고산화크롬층(13b)을 순서대로 적층시켜, 제1 반사 억제층(13)을 형성한다.
제1 반사 억제층(13)의 형성에 있어서는, Cr을 포함하는 스퍼터 타깃과, 산소계 가스, 질소계 가스를 함유하는 반응성 가스와, 희가스를 포함하는 스퍼터링 가스를 사용한 반응성 스퍼터링에 의한 성막을 행한다. 이때, 성막 조건으로서, 스퍼터링 가스에 포함되는 반응성 가스의 유량이 메탈 모드가 되는 유량을 선택한다.
반응성 스퍼터링에 있어서는, 산소계 가스나 질소계 가스 등의 반응성 가스를 도입하면서 스퍼터 타깃을 방전시켰을 때, 반응성 가스의 유량에 따라서 방전 플라스마의 상태가 변화하고, 그에 수반하여 성막 속도가 변화한다. 메탈 모드에서는, 반응성 가스의 비율을 적게 함으로써, 스퍼터 타깃 표면에 대한 반응성 가스의 부착을 적게 하고, 성막 속도를 빠르게 할 수 있다. 게다가, 메탈 모드에서는, 반응성 가스의 공급량이 적기 때문에, 예를 들어 화학양론적인 조성을 갖는 막보다도 산소 함유율(O 함유율) 혹은 질소 함유율(N 함유율) 중 적어도 어느 한쪽의 함유율이 낮아지는 막을 형성할 수 있다.
제1 반사 억제층(13)에서의 결함을 억제하는 관점에서는, 성막 조건 중, 스퍼터 타깃에 대한 인가 전력을 낮게 하는 것이 바람직하다. 스퍼터 타깃에 대한 인가 전력을 낮게 하면, 산소계 가스나 질소계 가스를 도입한 반응성 스퍼터링에 있어서, 스퍼터 타깃에서의 마이크로 아크나 이상 방전을 억제하여, 제1 반사 억제층(13)의 결함 발생을 억제할 수 있다. 제1 반사 억제층(13)을 성막하기 위한 메탈 모드의 조건으로서는, 예를 들어 산소계 가스의 유량을 1 내지 45sccm, 질소계 가스의 유량을 30 내지 60sccm, 탄화수소계 가스의 유량을 1 내지 15sccm, 희가스의 유량을 20 내지 100sccm으로 하면 된다. 또한, 타깃 인가 전력은 1.0 내지 6.0㎾로 하면 된다.
스퍼터 타깃으로서는, 크롬을 포함하는 것이면 되며, 예를 들어 크롬 외에, 산화크롬, 질화크롬, 산화질화크롬 등의 크롬계 재료를 사용할 수 있다. 산소계 가스로서는, 예를 들어 산소(O2), 이산화탄소(CO2), 질소산화물 가스(N2O, NO, NO2) 등을 사용할 수 있다. 질소계 가스로서는, 질소(N2) 등을 사용할 수 있다. 희가스로서는, 예를 들어 헬륨 가스, 네온 가스, 아르곤 가스, 크립톤 가스 및 크세논 가스 등을 사용할 수도 있다. 또한, 상기 반응성 가스 이외에, 탄화수소계 가스를 공급해도 되며, 예를 들어 메탄가스나 부탄 가스 등을 사용할 수 있다.
본 실시 형태에서는, 반응성 가스의 유량 및 스퍼터 타깃에 대한 인가 전력을 메탈 모드가 되는 조건으로 설정하고, Cr을 포함하는 스퍼터 타깃을 사용하여, 반응성 스퍼터링에 의한 성막 처리를 행한다. 이에 의해, 투명 기판(11) 위에 우선, N에 대한 O의 비율이 상대적으로 작은 제1 저산화크롬층(13a)을 성막하고, 그 위에 N에 대한 O의 비율이 상대적으로 큰 제1 고산화크롬층(13b)을 성막함으로써, 제1 반사 억제층(13)을 형성한다. 제1 저산화크롬층(13a)은, 메탈 모드이고 또한 저파워이며, 제1 고산화크롬층(13b)에 비하여 O 함유율이 낮아지도록 성막한다. 제1 고산화크롬층(13b)은, 메탈 모드이고 또한 저파워이며, 제1 저산화크롬층(13a) 에 비하여 O 함유율이 높아지도록 성막한다. 또한, 메탈 모드에서의 성막 조건은, 예를 들어 일본 특허 공개 제2019-20712 등을 참조하여 설정할 수 있다.
또한, 제1 저산화크롬층(13a)으로부터 제1 고산화크롬층(13b)의 성막으로 전환할 때에는, O 함유율이나 N 함유율을 변화시키기 위해서, 반응성 가스의 종류나 유량, 반응성 가스에 있어서의 산소계 가스나 질소계 가스의 비율 등을 적절히 변경하면 된다. 또한, 가스 공급구의 배치나 가스 공급 방법 등을 변경시켜도 된다. 또한, 각 층의 두께에 따라서, 성막 시간을 적절히 변경하면 된다.
(차광층의 형성 공정)
계속해서, 제1 반사 억제층(13) 위에 차광층(14)을 형성한다. 이 형성은, Cr을 포함하는 스퍼터 타깃과, 희가스를 포함하는 스퍼터링 가스를 사용한 스퍼터링에 의한 성막을 행한다. 이때, 성막 조건으로서, 스퍼터링 가스에 포함되는 반응성 가스의 유량이 메탈 모드가 되는 유량을 선택한다.
스퍼터 타깃으로서는, 크롬을 포함하는 것이면 된다. 차광막(12)의 표면 및 이면의 반사율의 면내 균일성을 양호하게 하는 관점에서는, 크롬으로 이루어지는 스퍼터 타깃으로 하는 것이 바람직하다. 희가스로서는, 예를 들어 헬륨 가스, 네온 가스, 아르곤 가스, 크립톤 가스 및 크세논 가스 등을 사용할 수도 있다. 또한, 본 발명의 효과를 일탈하지 않는 범위에서, 상기 희가스 이외에, 산소계 가스, 질소계 가스, 탄화수소계 가스를 공급해도 된다.
본 실시 형태에서는, 반응성 가스의 유량 및 스퍼터 타깃 인가 전력을 메탈 모드가 되는 조건으로 설정하고, Cr을 포함하는 스퍼터 타깃을 사용하여 스퍼터링을 행한다. 이에 의해, 제1 반사 억제층(13) 위에 주로 Cr을 포함하는 차광층(14)을 형성한다.
또한, 차광층(14)의 성막 조건으로서는, 예를 들어 희가스의 유량을 60 내지 200sccm으로 하면 된다. 또한, 타깃 인가 전력은 3.0 내지 10.0㎾로 하면 된다.
(제2 반사 억제층의 형성 공정)
계속해서, 차광층(14) 위에 제 2 반사 억제층(15)을 형성한다. 이 형성은, 제1 반사 억제층(13)과 마찬가지로, 반응성 가스의 유량 및 스퍼터 타깃에 대한 인가 전력을 메탈 모드가 되는 조건으로 설정하고, Cr을 포함하는 스퍼터 타깃을 사용하여, 반응성 스퍼터링에 의한 성막을 행한다. 이에 의해, 차광층(14) 위에 N에 대한 O의 비율이 상대적으로 작은 제2 저산화크롬층(15a)을 성막하고, 그 위에 N에 대한 O의 비율이 상대적으로 큰 제2 고산화크롬층(15b)을 성막함으로써, 제2 반사 억제층(15)을 형성한다. 제2 저산화크롬층(15a)은, 메탈 모드이고 또한 저파워이며, 제2 고산화크롬층(15b)에 비하여 O 함유율이 낮아지도록 성막한다. 제2 고산화크롬층(15b)은, 메탈 모드이고 또한 저파워이며, 제2 저산화크롬층(15a)에 비하여 O 함유율이 높아지도록 성막한다.
제2 반사 억제층(15)을 성막하기 위한 메탈 모드의 조건으로서는, 예를 들어 산소계 가스의 유량을 1 내지 45sccm, 질소계 가스의 유량을 30 내지 60sccm, 탄화수소계 가스의 유량을 1 내지 15sccm, 희가스의 유량을 20 내지 100sccm으로 하면 된다. 또한, 타깃 인가 전력은 1.0 내지 6.0㎾로 하면 된다.
또한, 제2 저산화크롬층(15a)으로부터 제1 고산화크롬층(13b)의 성막으로 전환할 때에는, 제1 반사 억제층(13)과 마찬가지로, 반응성 가스의 종류나 유량, 반응성 가스에 있어서의 산소계 가스나 질소계 가스의 비율 등을 적절히 변경하면 된다. 또한, 가스 공급구의 배치나 가스 공급 방법 등을 변경시켜도 된다.
이상에 의해, 본 실시 형태의 포토마스크 블랭크(1)를 얻는다.
또한, 차광막(12)에 있어서의 각 층의 성막은, 인라인형 스퍼터링 장치를 사용하여 in-situ로 행하면 된다. 인라인형이 아닌 경우, 각 층의 성막 후, 투명 기판(11)을 장치 외로 취출할 필요가 있고, 투명 기판(11)이 대기에 노출되어, 각 층이 표면 산화나 표면 탄화되는 경우가 있다. 그 결과, 차광막(12)의 노광광에 대한 반사율이나 에칭 레이트를 변화시키게 되는 경우가 있다. 이러한 점에서, 인라인형이면, 투명 기판(11)을 장치 외로 취출하여 대기에 노출시키지 않고, 각 층을 연속해서 성막할 수 있으므로, 차광막(12)에 대한 의도치 않은 원소의 도입을 억제할 수 있다.
또한, 인라인형 스퍼터링 장치를 사용하여 차광막(12)을 성막하는 경우, 제1 반사 억제층(13), 차광층(14), 제2 반사 억제층(15)의 각 층의 사이가 연속적으로 조성 경사지는 조성 경사 영역(천이층)을 가지므로, 포토마스크 블랭크를 사용하여 에칭(특히 습식 에칭)에 의해 형성되는 차광막 패턴의 단면이 평탄하거나, 또한 수직에 근접시킬 수 있으므로 바람직하다.
<포토마스크의 제조 방법>
계속해서, 상술한 포토마스크 블랭크(1)를 사용하여, 포토마스크를 제조하는 방법에 대하여 설명한다.
(레지스트막의 형성 공정)
우선, 포토마스크 블랭크(1)의 차광막(12)에 있어서의 제2 반사 억제층(15) 위에 레지스트를 도포하고, 건조시켜 레지스트막을 형성한다. 레지스트로서는, 사용하는 묘화 장치에 따라서 적절한 것을 선택할 필요가 있지만, 포지티브형 또는 네가티브형의 레지스트를 사용할 수 있다.
(레지스트 패턴의 형성 공정)
계속해서, 묘화 장치를 사용하여 레지스트막에 소정의 패턴을 묘화한다. 통상, 표시 장치 제조용 포토마스크를 제작할 때, 레이저 묘화 장치가 사용된다. 묘화 후, 레지스트막에 현상 및 린스를 실시함으로써, 소정의 레지스트 패턴을 형성한다.
본 실시 형태에서는, 제2 반사 억제층(15)의 반사율을 낮아지도록 구성하고 있으므로, 레지스트막에 패턴을 묘화할 때, 묘화광(레이저광)의 반사를 적게 할 수 있다. 이에 의해, 패턴 정밀도가 높은 레지스트 패턴을 형성할 수 있고, 그에 수반하여 치수 정밀도가 높은 차광막 패턴을 형성할 수 있다.
(차광막 패턴의 형성 공정)
계속해서, 레지스트 패턴을 마스크로 하여 차광막(12)을 에칭함으로써, 차광막 패턴을 형성한다. 에칭은 습식 에칭이어도 건식 에칭이어도 무방하다. 통상, 표시 장치 제조용 포토마스크에서는, 습식 에칭이 행해지고, 습식 에칭에서 사용되는 에칭액(에천트)으로서는, 예를 들어 질산 제2 세륨 암모늄과 과염소산을 포함하는 크롬 에칭액을 사용할 수 있다.
본 실시 형태에서는, 차광막(12)의 두께 방향에 있어서, 제1 반사 억제층(13), 차광층(14) 및 제2 반사 억제층(15)의 에칭 레이트가 일치하도록 각 층의 조성을 조정하고 있으므로, 습식 에칭했을 때의 단면 형상을, 즉, 차광막 패턴의 단면 형상을 투명 기판(11)에 대하여 수직에 근접시킬 수 있어, 높은 CD 균일성을 얻을 수 있다.
(박리 공정)
계속해서, 레지스트 패턴을 박리하고, 투명 기판(11) 위에 차광막 패턴(차광막 패턴)이 형성된 포토마스크를 얻는다.
이상에 의해, 본 실시 형태에 따른 포토마스크가 얻어진다.
<표시 장치의 제조 방법>
계속해서, 상술한 포토마스크를 사용하여, 표시 장치를 제조하는 방법에 대하여 설명한다.
(준비 공정)
우선, 표시 장치의 기판 위에 레지스트막이 형성된 레지스트막을 갖는 기판을 준비한다. 계속해서, 상술한 제조 방법에 의해 얻어진 포토마스크를, 노광 장치의 투영 광학계를 통해 레지스트막을 갖는 기판의 레지스트막에 대향하도록, 노광 장치의 마스크 스테이지에 적재한다.
(노광 공정(패턴 전사 공정))
다음으로, 노광광을 포토마스크에 조사하여, 표시 장치의 기판 위에 형성된 레지스트막에 패턴을 전사하는 레지스트 노광 공정을 행한다.
노광광은, 예를 들어 300㎚ 내지 436㎚의 파장 대역으로부터 선택되는 단일 파장의 광(j선(파장 313㎚), 파장 334㎚, i선(파장 365㎚), h선(파장 405㎚), g선(파장 436㎚) 등), 또는 복수의 파장의 광(예를 들어, j선(파장 313㎚), 파장 334㎚, i선(파장 365㎚), h선(405㎚), g선(파장 436㎚))을 포함하는 복합광을 사용한다. 대형의 포토마스크를 사용하는 경우이면, 노광광으로서는, 광량의 관점에서 복합광을 사용하면 된다.
본 실시 형태에서는, 차광막 패턴(차광막 패턴)의 표리면의 반사율이 저감되고, 또한, 이들 반사율의 면내 균일성이 높은 포토마스크를 사용하여 표시 장치(표시 패널)를 제조하므로, 정밀도가 높은 전사 패턴을 형성할 수 있다.
<본 실시 형태에 따른 효과>
본 실시 형태에 따르면, 이하에 나타내는 하나 또는 복수의 효과를 발휘한다.
(a) 본 실시 형태의 포토마스크 블랭크(1)는, 차광막(12)에 있어서, 제1 반사 억제층(13)을, 비교적 산화가 적은 제1 저산화크롬층(13a)과, 비교적 산화가 많은 제1 고산화크롬층(13b)을 적층시켜 구성하고 있다. 이에 의해, 제1 반사 억제층(13)에 있어서의 결함을 저감하여, 차광막(12)의 이면 반사율을 낮게 할 수 있다. 게다가, 포토마스크 블랭크(1)에 있어서 이면 반사율의 면내 변동을 억제하여, 이면 반사율의 균일성을 높일 수 있다.
(b) 또한, 제2 반사 억제층(15)을, 비교적 산화가 적은 제2 저산화크롬층(15a)과, 비교적 산화가 많은 제2 고산화크롬층(15b)을 적층시켜 구성하고 있다. 이에 의해, 제2 반사 억제층(15)에 있어서의 결함을 저감하여, 차광막(12)의 표면 반사율을 낮게 할 수 있다. 게다가, 포토마스크 블랭크(1)에 있어서 표면 반사율의 면내 변동을 억제하여, 표면 반사율의 균일성을 높일 수 있다.
(c) 제1 저산화크롬층(13a)은, Cr을 25 내지 95원자％, O를 5 내지 45원자％, N을 2 내지 35원자％의 함유율로 각각 포함하고, N에 대한 O의 비율이 2.5 미만이고, 제1 고산화크롬층(13b)은, Cr을 30 내지 95원자％, O를 7 내지 50원자％, N을 2 내지 25원자％의 함유율로 각각 포함하고, N에 대한 O의 비율이 2.5 내지 10인 것이 바람직하다. 또한, 제2 저산화크롬층(15a)은, Cr을 25 내지 95원자％, O를 5 내지 45원자％, N을 2 내지 35원자％의 함유율로 각각 포함하고, N에 대한 O의 비율이 2.5 미만이며, 제2 고산화크롬층(15b)는, Cr을 30 내지 70원자％, O를 15 내지 60원자％, N을 2 내지 30원자％의 함유율로 각각 포함하고, N에 대한 O의 비율이 2.5 내지 10인 것이 바람직하다. 이와 같은 조성으로 각 층을 구성함으로써, 차광막(12)의 표면 및 이면의 반사율이 저감되어(노광광의 대표 파장에 대하여 10％ 이하), 결함을 저감시킬 수 있다. 게다가, 차광막(12)의 각 층의 에칭 레이트를 일치시킬 수 있으므로, 차광막 패턴의 단면 형상을 보다 수직에 근접시킬 수 있다.
(d) 제1 반사 억제층(13) 및 제2 반사 억제층(15)은, 각각, O 및 N 중 적어도 어느 한쪽의 원소의 함유율이 막 두께 방향을 따라서 연속적 혹은 단계적으로 조성 변화하는 영역을 갖는 것이 바람직하다. 제1 반사 억제층(13) 및 제2 반사 억제층(15)의 각 층을 조성 변화시킴으로써, 각 층 내에서의 에칭 레이트의 차를 저감하여, 차광막 패턴의 단면 형상을 보다 수직에 근접시킬 수 있다.
(e) 차광층(14)은, 크롬의 함유율이 97원자％ 내지 100원자％인 것이 바람직하다. 차광층(14)을 실질적으로 O, N, F를 포함하지 않는 크롬으로 구성함으로써, O, N, F가 포함됨에 따른 면내에서의 조성의 변동을 억제할 수 있다. 이에 의해, 차광막(12)의 표면 반사율 및 이면 반사율을 포토마스크 블랭크 면내에서 보다 균일하게 할 수 있다.
(f) 제1 반사 억제층(13)에 있어서, 제1 고산화크롬층(13b)에 있어서의 N에 대한 O의 비율은 2.5 내지 10인 것이 바람직하다. 상기 O/N비가 되도록 구성함으로써, 제1 반사 억제층(13)의 반사율을 낮게 함과 함께, 다른 층(차광층: 특히, 크롬의 함유율이 97 내지 100원자％)의 에칭 레이트의 차를 적게 할 수 있다.
(g) 제2 반사 억제층(15)에 있어서, 제2 고산화크롬층(15b)에 있어서의 N에 대한 O의 비율이 2.5 내지 10인 것이 바람직하다. 상기 O/N비가 되도록 구성함으로써, 제2 반사 억제층(15)의 반사율을 낮게 할 수 있다. 또한, 제2 저산화크롬층(15a)의 표면에 형성하는 레지스트막과의 밀착성을 향상시킬 수 있어, 차광막 패턴의 단면 형상을 보다 안정적으로 수직에 근접시킬 수 있다.
(h) 제1 반사 억제층(13) 및 제2 반사 억제층(15)의 적어도 한쪽은, C를 더 포함하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 제1 반사 억제층(13) 및 제2 반사 억제층(15)과 차광층(14)의 에칭 레이트의 차를 작게 할 수 있다. 특히, 차광층(14)의 크롬 함유율이 97원자％ 내지 100원자％일 때, 차를 보다 작게 할 수 있다.
(i) 포토마스크 블랭크(1)는, 상술한 차광막(12)을 구비함으로써, 노광 파장 300㎚ 내지 436㎚의 범위에서의 표리면의 반사율이 모두 15％ 이하이고, 상기 파장 범위에 있어서의 표면 반사율 및 이면 반사율 각각의 파장 의존성이 12％ 이하인 광학 특성을 갖고 있다. 또한, 포토마스크 블랭크(1)는, 상술한 차광막(12)을 구비함으로써, 노광 파장 365㎚ 내지 436㎚의 범위에서의 표리면의 반사율이 모두 10％ 이하이고, 상기 파장 범위에 있어서의 표면 반사율 및 이면 반사율 각각의 파장 의존성이 5％ 이하인 광학 특성을 갖고 있다. 이와 같은 포토마스크 블랭크(1)에 의하면, 포토마스크로서 노광광을 조사할 때, 차광막(12)이 노광 파장 300㎚ 내지 436㎚의 전파장 대역, 또는 노광 파장 365㎚ 내지 436㎚의 전파장 대역에 걸쳐서, 표면 및 이면의 광 반사를 억제할 수 있으므로, 표리면에서의 반사광의 합계 광량을 저감시킬 수 있다. 특히, 차광막(12)의 이면 반사율의 파장 의존성을 5％ 이하로 하여, 상기 파장 범위의 전역에서 이면 반사율을 평균적으로 낮게 할 수 있으므로, 포토마스크 이면으로의 복귀광을 억제할 수 있다. 이 결과, 포토마스크를 사용하여 표시 장치를 제조할 때의, 포토마스크의 표리면에서의 광의 반사에 기인하는 전사 패턴 정밀도의 저하를 억제할 수 있다.
(j) 포토마스크 블랭크(1)는, 노광 파장 300㎚ 내지 436㎚의 범위의 전역에서, 이면 반사율이 표면 반사율보다도 작은 것이 바람직하다. 또는, 포토마스크 블랭크(1)는, 노광 파장 365㎚ 내지 436㎚의 범위의 전역에서, 이면 반사율이 표면 반사율보다도 작은 것이 바람직하다. 이에 의해, 폭넓은 파장 대역에 걸쳐 노광광의 반사를 억제하여, 노광광의 반사의 합계 광량을 보다 저감시킬 수 있다.
(k) 포토마스크 블랭크(1)는, 노광 파장 300㎚ 내지 436㎚의 범위 내에 있어서, 이면 반사율의 파장 의존성이 표면 반사율의 파장 의존성보다도 작은 것이 바람직하다. 또는, 포토마스크 블랭크(1)는, 노광 파장 365㎚ 내지 436㎚의 범위의 전역에서, 이면 반사율의 파장 의존성이 표면 반사율의 파장 의존성보다도 작은 것이 바람직하다. 즉, 상기 파장 범위에 있어서, 이면 반사율의 변화량이 표면 반사율의 변화량보다도 작은 것이 바람직하다. 이에 의해, 포토마스크의 이면에서의 복귀광을 더 억제할 수 있어, 전사 패턴 정밀도의 저하를 보다 저감시킬 수 있다.
(l) 포토마스크 블랭크(1)에 의하면, 차광막(12)의 표면측의 표면 반사율이 낮으므로, 차광막(12) 위에 레지스트막을 마련하고, 묘화·현상 공정에 의해 레지스트 패턴을 형성할 때, 묘화광의 차광막(12) 표면에서의 반사를 저감시킬 수 있다. 이에 의해, 레지스트 패턴의 치수 정밀도를 높여, 그것으로 형성되는 포토마스크의 차광막 패턴의 치수 정밀도를 높일 수 있다. 구체적으로는, 차광막 패턴의 CD 균일성을 향상시킬 수 있어, 75㎚ 이하의 고정밀도의 차광막 패턴을 형성할 수 있다.
(m) 포토마스크 블랭크(1)로 제조되는 포토마스크는, 차광막 패턴이 고정밀도이며, 또한 차광막 패턴의 표리면의 반사율이 작고, 또한 반사율의 면내 균일성이 높으므로, 피전사체에 패턴을 전사할 때 높은 전사 특성을 얻을 수 있다.
<다른 실시 형태>
이상, 본 발명의 일 실시 형태를 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상술한 실시 형태에 한정되는 것이 아니라, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 적절히 변경 가능하다.
상술한 실시 형태에서는, 투명 기판(11) 위에 차광막(12)을 직접 마련하는 경우에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 차광막(12)보다도 광학 농도가 낮은 반투광막을 투명 기판(11)과 차광막(12)의 사이에 마련한 포토마스크 블랭크여도 된다. 이 투명 기판(11) 위에 반투광막과 차광막(12)이 형성된 포토마스크 블랭크에 있어서도, 노광 파장 300㎚ 내지 436㎚의 범위 내에 있어서, 상기 노광광에 대한 반투광막의 이면 반사율이 15％ 이하이고, 차광막의 표면 반사율이 15％ 이하인 것이 바람직하다. 또한, 투명 기판(11) 위에 반투광막과 차광막(12)이 형성된 포토마스크 블랭크에 있어서, 노광 파장 365㎚ 내지 436㎚의 범위 내에 있어서, 상기 노광광에 대한 반투광막의 이면 반사율이 10％ 이하이고, 차광막의 표면 반사율이 10％ 이하인 것이 바람직하다. 이 포토마스크 블랭크는, 표시 장치 제조 시에 사용하는 포토마스크의 매수를 삭감하는 효과가 있는 그레이톤 마스크 또는 계조 마스크의 포토마스크 블랭크로서 사용할 수 있다. 이 그레이톤 마스크 또는 계조 마스크에 있어서의 차광막 패턴은, 반투광막 패턴 및/또는 차광막 패턴으로 된다.
또한, 반투광막 대신에 투과광의 위상을 시프트시키는 위상 시프트막을 투명 기판(11)과 차광막(12)의 사이에 마련한 포토마스크 블랭크여도 된다. 이 투명 기판(11) 위에 위상 시프트막과 차광막(12)이 형성된 포토마스크 블랭크에 있어서도, 노광 파장 300㎚ 내지 436㎚의 범위 내에 있어서, 상기 노광광에 대한 위상 시프트막의 이면 반사율이 15％ 이하이고, 차광막의 표면 반사율이 15％ 이하인 것이 바람직하다. 또한, 투명 기판(11) 위에 위상 시프트막과 차광막(12)이 형성된 포토마스크 블랭크에 있어서, 노광 파장 365㎚ 내지 436㎚의 범위 내에 있어서, 상기 노광광에 대한 위상 시프트막의 이면 반사율이 10％ 이하이고, 차광막의 표면 반사율이 10％ 이하인 것이 바람직하다. 이 포토마스크 블랭크는, 위상 시프트 효과에 의한 높은 패턴 해상성의 효과를 갖는 위상 시프트 마스크로서 사용할 수 있다. 이 위상 시프트 마스크에 있어서의 차광막 패턴은, 위상 시프트막 패턴이나, 위상 시프트막 패턴 및 차광막 패턴으로 된다.
상술한 반투광막 및 위상 시프트막은, 차광막(12)을 구성하는 재료인 크롬계 재료에 대하여 에칭 선택성이 있는 재료가 적합하다. 이와 같은 재료로서는, 몰리브덴(Mo), 지르코늄(Zr), 티타늄(Ti), 탄탈(Ta)과 규소(Si)를 함유한 금속 실리사이드계 재료를 사용할 수 있으며, 또한 산소, 질소, 탄소, 또는 불소 중 적어도 어느 하나를 포함한 재료가 적합하다. 예를 들어, MoSi, ZrSi, TiSi, TaSi, MoZrSi, MoTiSi, MoTaSi 등의 금속 실리사이드, 금속 실리사이드의 산화물, 금속 실리사이드의 질화물, 금속 실리사이드의 산질화물, 금속 실리사이드의 탄화질화물, 금속 실리사이드의 산화탄화물, 금속 실리사이드의 탄화산화질화물이 적합하다. 또한, 이들의 반투광막이나 위상 시프트막은, 기능막으로서 예를 든 상기 막으로 구성된 적층막이어도 된다.
또한, 상술한 실시 형태에 있어서, 차광막(12) 위에 차광막(12)과 에칭 선택성이 있는 재료로 구성된 에칭 마스크막을 형성하여도 무방하다.
또한, 상술한 실시 형태에 있어서, 투명 기판(11)과 차광막(12)의 사이에, 차광막과 에칭 선택성이 있는 재료로 구성된 에칭 스토퍼막을 형성하여도 무방하다. 상기 에칭 마스크막, 에칭 스토퍼막은, 차광막(12)을 구성하는 재료인 크롬계 재료에 대하여 에칭 선택성이 있는 재료로 구성된다. 이와 같은 재료로서는, 몰리브덴(Mo), 지르코늄(Zr), 티타늄(Ti), 탄탈(Ta)과 규소(Si)를 함유한 금속 실리사이드계 재료나, Si, SiO, SiO2, SiON, Si3N4 등의 규소계 재료를 들 수 있다.
실시예
다음으로, 본 발명에 대하여 실시예에 기초해 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되지는 않는다.
<실시예 1>
본 실시예에서는, 인라인형 스퍼터링 장치를 사용하여, 상술한 실시 형태에 나타내는 수순에 의해, 도 1에 도시한 바와 같은, 기판 사이즈가 1220㎜×1400㎜인 투명 기판 위에 제1 저산화크롬층, 제1 고산화크롬층, 차광층, 제2 저산화크롬층 및 제2 고산화크롬층을 순서대로 적층시켜 차광막을 구비하는 포토마스크 블랭크를 제조하였다.
제1 저산화크롬층 및 제2 고산화크롬층의 성막 조건은, N에 대한 O의 비율이 상대적으로 작은 제1 저산화크롬층, N에 대한 O의 비율이 상대적으로 큰 제1 고산화크롬층이 되도록, 스퍼터 타깃을 Cr 스퍼터 타깃으로 하고, 반응성 가스의 유량은, 메탈 모드가 되도록, 산소계 가스의 유량을 1 내지 45sccm, 질소계 가스의 유량을 30 내지 60sccm, 탄화수소계 가스의 유량을 1 내지 15sccm, 희가스의 유량을 20 내지 100sccm의 범위로부터 각각 선택함과 함께, 타깃 인가 전력을 1.0 내지 6.0㎾ 범위에서 설정하였다.
차광층의 성막 조건은, 스퍼터 타깃을 Cr 스퍼터 타깃으로 하고, 희가스의 유량을 60 내지 200sccm의 범위에, 타깃 인가 전력을 3.0 내지 10.0㎾의 범위에서 설정하였다.
제2 저산화크롬층 및 제2 고산화크롬층의 성막 조건은, N에 대한 O의 비율이 상대적으로 작은 제2 저산화크롬층, N에 대한 O의 비율이 상대적으로 큰 제2 고산화크롬층이 되도록, 스퍼터 타깃을 Cr스퍼터 타깃으로 하고, 반응성 가스의 유량은, 메탈 모드가 되도록, 산소계 가스의 유량을 1 내지 45sccm, 질소계 가스의 유량을 30 내지 60sccm, 탄화수소계 가스의 유량을 1 내지 15sccm, 희가스의 유량을 20 내지 100sccm의 범위로부터 각각 선택함과 함께, 타깃 인가 전력을 1.0 내지 6.0㎾의 범위에서 설정하였다.
얻어진 포토마스크 블랭크의 차광막에 대하여, 막 두께 방향의 조성을 X선 광전자 분광법(XPS)에 의해 측정한바, 차광막에 있어서의 각 층은, 도 2에 도시하는 조성 분포를 갖는 것이 확인되었다. 도 2는, 실시예 1의 포토마스크 블랭크에 있어서의 막 두께 방향의 조성 분석 결과를 나타내는 도면이며, 횡축은 막 두께를, 종축은 원소의 함유율[원자％]을 나타낸다. 막 두께는, 차광막의 표면으로부터의 깊이[㎚]를 나타낸다.
도 2에서는, 차광막의 표면 부근에 있어서 탄소(C)가 약 15원자％ 함유되어 있는 영역은 표면 자연 산화층이다. 질소(N)에 대한 산소(O)의 비율이 2.5 이상인, 표면 자연 산화층을 제외한 차광막 표면으로부터 깊이 약 1.3㎚ 내지 약 14㎚의 영역은 제2 고산화크롬층이다. 질소(N)에 대한 산소(O)의 비율이 2.5 미만인, 표면 자연 산화층을 제외한 차광막 표면으로부터 깊이 약 15㎚ 내지 약 43㎚의 영역은 제2 저산화크롬층이다. 표면 자연 산화층을 제외한 차광막 표면으로부터 깊이 약 44㎚ 내지 약 66㎚의 영역은 천이층이다. 크롬(Cr)의 함유량이 97원자％ 이상인, 표면 자연 산화층을 제외한 차광막 표면으로부터 깊이 약 67㎚ 내지 약 156㎚의 영역은 차광층이다. 표면 자연 산화층을 제외한 차광막 표면으로부터 깊이 약 157㎚ 내지 약 164㎚의 영역은 천이층이다. 질소(N)에 대한 산소(O)의 비율이 2.5 이상인, 표면 자연 산화층을 제외한 차광막 표면으로부터 깊이 약 165㎚ 내지 약 188㎚의 영역은 제1 고산화크롬층이다. 질소(N)에 대한 산소(O)의 비율이 2.5 미만인, 표면 자연 산화층을 제외한 차광막 표면으로부터 깊이 약 189㎚ 내지 깊이 195㎚의 영역은 제1 저산화크롬층이다. 규소(Si)에 대한 산소(O)의 비율이 약 2로 되어 있는 영역은 투명 기판이며, 투명 기판과 상기 제1 저산화크롬층 사이의 영역은 천이층이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 제1 저산화크롬층은, CrCON막이며, Cr은 54.2 내지 56.5원자％, N은 12.0 내지 14.2원자％, O는 14.8 내지 15.1원자％, C는 2.7 내지 4.3원자％를 포함한다. N에 대한 O의 비율(O/N비)은 1.9 내지 2.4였다.
제1 고산화크롬층은, CrCON막이며, Cr은 57.1 내지 90.7원자％, N은 2.0 내지 11.3원자％, O는 7.3 내지 28.3원자％, C는 0 내지 3.3원자％를 포함한다. N에 대한 O의 비율(O/N비)은 2.5 내지 3.6이었다.
차광층은, CrO막이며, Cr은 97.4 내지 99.1원자％, O는 0.9 내지 2.6원자％를 포함한다.
제2 저산화크롬층은, CrCON막이며, Cr이 49.3 내지 76.9원자％, N이 6.2 내지 18.9원자％, O가 24.4 내지 32.5원자％, C가 2.9 내지 5.2원자％를 포함한다. N에 대한 O의 비율(O/N비)은 1.3 내지 2.4였다.
제2 고산화크롬층은, CrCON막이며, Cr이 42.3 내지 49.0원자％, N이 8.7 내지 12.4원자％, O가 35.3 내지 44.8원자％, C가 2.2 내지 4.2원자％를 포함한다. N에 대한 O의 비율(O/N비)은 2.9 내지 5.2였다.
(포토마스크 블랭크의 평가)
실시예 1의 포토마스크 블랭크에 대하여, 차광막의 광학 농도, 차광막의 표리면의 반사율을 이하에 나타내는 방법에 의해 평가하였다.
실시예 1의 포토마스크 블랭크에 대하여, 차광막의 광학 농도를 분광 광도계(가부시키가이샤 시마즈 세이사쿠쇼사제 「SolidSpec-3700」)에 의해 측정한바, 노광광의 파장 대역인 g선(파장 436㎚)에 있어서 5.0 이상이었다. 또한, 차광막의 표리면 반사율을, 분광 광도계(가부시키가이샤 시마즈 세이사쿠쇼제 「SolidSpec-3700」)에 의해 측정하였다. 구체적으로는, 차광막의 제2 반사 억제층측의 반사율(표면 반사율)과, 차광막의 투명 기판측의 반사율(이면 반사율)을 각각 분광 광도계에 의해 측정하였다. 그 결과, 도 3에 도시한 바와 같은 반사율 스펙트럼이 얻어졌다. 도 3은, 실시예 1의 포토마스크 블랭크에 관한 표리면의 반사율 스펙트럼을 나타내고, 횡축은 파장[㎚]을, 종축은 반사율[％]을 각각 나타낸다.
도 3에 도시한 바와 같이, 실시예 1의 포토마스크 블랭크는, 폭넓은 파장의 광에 대하여 반사율을 크게 저감시킬 수 있다는 사실이 확인되었다. 구체적으로는, 파장 300㎚ 내지 436㎚에 있어서, 차광막의 표면 반사율은 15.0％ 이하(12.2％(파장 300㎚), 10.9㎚(파장 313㎚), 8.2％(파장 334㎚), 4.3％(파장 365㎚), 1.8％(파장 405㎚), 1.7％(파장 413㎚), 2.0％(파장 436㎚)), 파장 365㎚ 내지 436㎚에 있어서, 차광막의 표면 반사율은, 10.0％ 이하(4.3％(파장 365㎚), 1.8％(파장 405㎚), 1.7％(파장 413㎚), 2.0％(파장 436㎚))였다. 또한, 차광막의 이면 반사율은, 파장 350㎚ 내지 436㎚ 및 파장 365㎚ 내지 436㎚에 있어서, 7.5％ 이하 (7.4％(파장 300㎚), 6.2％(파장 313㎚), 3.9％(파장 334㎚), 1.7％(파장 365㎚), 0.9％(파장 405㎚), 2.1％(파장 436㎚))였다.
또한, 노광 파장 300㎚ 내지 436㎚의 범위 내에 있어서의 차광막의 표면 반사율의 의존성은 10.6％이며, 이면 반사율의 의존성은 6.6％였다. 또한, 노광 파장 365㎚ 내지 436㎚의 범위 내에 있어서의 차광막의 표면 반사율의 의존성은 2.7％이며, 이면 반사율의 의존성은 1.3％로 양호하였다.
파장 300㎚ 내지 500㎚에 걸치는 파장 대역에 있어서, 표면 반사율 및 이면 반사율의 최솟값(보텀 피크)에 대응하는 파장(보텀 피크 파장)은, 표면 반사율이 436㎚이고, 이면 반사율이 415.5㎚였다.
(차광막 패턴의 평가)
실시예 1의 포토마스크 블랭크를 사용하여, 투명 기판 위에 차광막 패턴을 형성하였다. 구체적으로는, 투명 기판 위의 차광막 위에 노볼락계의 포지티브형 레지스트막을 형성한 후, 레이저 묘화(파장 413㎚)·현상 처리하여 레지스트 패턴을 형성하였다. 그 후, 레지스트 패턴을 마스크로 하여 크롬 에칭액에 의해 습식 에칭하고, 투명 기판 위에 차광막 패턴을 형성하였다. 차광막 패턴의 평가는, 2.5㎛의 라인 앤 스페이스 패턴을 형성하여 차광막 패턴의 단면 형상을 주사 전자 현미경(SEM)에 의해 관찰하여 행하였다. 그 결과, 차광막 패턴의 측면과 투명 기판이 이루는 각이 77°인 것이 확인되었다. 이러한 점에서, 차광막 패턴의 단면 형상을 수직에 가까운 상태로 형성할 수 있다는 사실이 확인되었다.
(반사율의 면내 균일성)
얻어진 포토마스크 블랭크의 차광막 표면 반사율의 면내 균일성을 측정하였다. 기판의 주연부 50㎜를 제외한, 기판 면내의 11×11=121점에 관하여 반사율계를 사용하여 측정한 표면 반사율의 평가 결과에 기초하여, 표면 반사율의 면내 균일성을 산출한 결과, 2.0％(레인지)였다. 또한, 이면 반사율은, 상술한 바와 같이 더미 기판을 사용한 차광막의 이면 반사율의 면내 균일성을 산출한 결과, 3.5％(레인지)였다.
이상의 실시예 1과 같이, 포토마스크 블랭크의 차광막에 대하여, 투명 기판측으로부터 제1 반사 억제층, 차광층 및 제2 반사 억제층을 적층시켜, 각 층을 소정의 조성이 되도록 구성함으로써, 습식 에칭에 의해 패터닝했을 때의 차광막 패턴의 단면 형상을 수직으로 형성할 수 있었다. 또한, 제1 반사 억제층 및 제2 반사 억제층을 각각 투명 기판측으로부터 저산화크롬층과 고산화크롬층의 적층 구조로 함으로써 결함을 적게 할 수 있고, 나아가 각 층을 소정의 조성이 되도록 구성하도록 하였기 때문에, 차광막의 표면 및 이면의 반사율의 면내 균일성이 높다는 사실이 확인되었다.
(포토마스크의 제작)
다음으로, 실시예 1의 포토마스크 블랭크를 사용하여, 포토마스크를 제작하였다.
우선, 포토마스크 블랭크의 차광막 위에 노볼락계의 포지티브형 레지스트를 형성하였다. 그리고, 레이저 묘화 장치를 사용하여, 이 레지스트막에 TFT패널용 회로 패턴의 패턴을 묘화하고, 나아가 현상·린스함으로써, 소정의 레지스트 패턴을 형성하였다(상술한 회로 패턴의 최소 선 폭은 0.75㎛).
그 후, 레지스트 패턴을 마스크로 하고, 크롬 에칭액을 사용하여, 차광막을 습식 에칭으로 패터닝하고, 마지막으로 레지스트 박리액에 의해 레지스트 패턴을 박리하여, 투명 기판 위에 차광막 패턴(차광막 패턴)이 형성된 포토마스크를 얻었다. 이 포토마스크는, 투명 기판 위에 형성된 차광막 패턴(차광막 패턴)의 개구율, 즉, 차광막 패턴이 형성된 포토마스크 전체면의 영역에 차지하는 차광막 패턴이 형성되지 않은 투명 기판의 노출 비율이 45％였다.
이 포토마스크의 차광막 패턴을 주사 전자 현미경(SEM)에 의해 관찰한바, 차광막 패턴의 단면 형상은 77°로 양호하였다. 이 포토마스크의 차광막 패턴의 CD 균일성을, 세이코 인스트루먼츠 나노테크놀로지 가부시키가이샤제 「SIR8000」에 의해 측정하였다. CD 균일성의 측정은, 기판의 주연 영역을 제외한 1100㎜×1300㎜의 영역에 대하여, 11×11의 지점에서 측정하였다. 그 결과, CD 균일성은 60㎚ 미만이고, 얻어진 포토마스크의 CD 균일성은 양호하였다.
(LCD 패널의 제작)
이 실시예 1에서 제작한 포토마스크를 노광 장치의 마스크 스테이지에 세트하고, 표시 장치(TFT)용 기판 위에 레지스트막이 형성된 피전사체에 대하여 패턴 노광을 행하여 TFT 어레이를 제작하였다. 노광광으로서는, 파장 365㎚의 i선, 파장 405㎚의 h선, 및 파장 436㎚의 g선을 포함하는 복합광을 사용하였다.
제작한 TFT 어레이와, 컬러 필터, 편광판, 백라이트를 조합해서 TFT- LCD 패널을 제작하였다. 그 결과, 표시 불균일이 없는 TFT- LCD 패널이 얻어졌다. 이것은, 포토마스크를 사용하여 패턴 노광을 행할 때, 표리면에서의 광의 반사를 억제하고, 반사광의 합계 광량이 저감되며, 또한 반사율의 면내 균일성이 높아졌기 때문이라고 생각된다.
(참고예 1)
참고예 1에서는, 제1 반사 억제층을 단층의 산화크롬층으로 하고, 제2 반사 억제층을 투명 기판측으로부터 고산화크롬층과 저산화크롬층의 적층 구조로 하고, 차광층을 CrON으로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 포토마스크 블랭크를 제작하였다.
제1 반사 억제층의 성막 조건은, 스퍼터 타깃을 Cr 스퍼터 타깃으로 하고, 반응성 가스의 유량은, 메탈 모드가 되도록, 산소계 가스의 유량을 5 내지 45sccm, 질소계 가스의 유량을 30 내지 60sccm, 희가스의 유량을 60 내지 150sccm의 범위로부터 각각 선택함과 함께, 타깃 인가 전력을 2.0 내지 6.0㎾의 범위에서 설정하였다.
차광층의 성막 조건은, 스퍼터 타깃을 Cr 스퍼터 타깃으로 하고, 반응성 가스의 유량은 메탈 모드가 되도록, 질소계 가스의 유량을 1 내지 60sccm, 희가스의 유량을 60 내지 200sccm의 범위로부터 각각 선택함과 함께, 타깃 인가 전력을 3.0 내지 7.0㎾의 범위에서 설정하였다.
제2 반사 억제층의 성막 조건은, 스퍼터 타깃을 Cr스퍼터 타깃으로 하고, 반응성 가스의 유량은, 메탈 모드가 되도록, 산소계 가스의 유량을 8 내지 45sccm, 질소계 가스의 유량을 30 내지 60sccm, 희가스의 유량을 60 내지 150sccm의 범위로부터 각각 선택함과 함께, 타깃 인가 전력을 2.0 내지 6.0㎾의 범위에서 설정하였다.
얻어진 포토마스크 블랭크의 차광막에 대하여, 실시예 1과 마찬가지로, 막 두께 방향의 조성을 XPS에 의해 측정한바, 차광막에 있어서의 각 층은, 도 4에 도시하는 조성 분포를 갖는 것이 확인되었다. 도 4는, 참고예 1의 포토마스크 블랭크에 있어서의 막 두께 방향의 조성 분석 결과를 나타내는 도면이며, 횡축은 막 두께를, 종축은 원소의 함유율[원자％]을 나타낸다. 막 두께는, 차광막의 표면으로부터의 깊이[㎚]를 나타낸다.
도 4에서는, 차광막의 표면 부근에 있어서 탄소(C)가 약 21원자％ 함유되어 있는 영역은 표면 자연 산화층이다. 질소(N)에 대한 산소(O)의 비율이 2.5 미만인, 표면 자연 산화층을 제외한 차광막 표면으로부터 깊이 약 5㎚ 내지 깊이 약 15㎚의 영역은 저산화크롬층이다. 질소(N)에 대한 산소(O)의 비율이 2.5 이상인, 표면 자연 산화층을 제외한 차광막 표면으로부터 깊이 약 16㎚ 내지 깊이 약 34㎚의 영역은 고산화크롬층이다. 표면 자연 산화층을 제외한 차광막 표면으로부터 깊이 약 35㎚ 내지 깊이 약 89㎚의 영역은 천이층이다. 표면 자연 산화층을 제외한 차광막 표면으로부터 깊이 약 90㎚ 내지 약 208㎚의 영역은 차광층이다. 표면 자연 산화층을 제외한 차광막 표면으로부터 깊이 약 209㎚ 내지 깊이 약 227㎚의 영역은 천이층이다. 표면 자연 산화층을 제외한 차광막 표면으로부터 깊이 약 228㎚ 내지 깊이 약 251㎚의 영역은 제1 반사 억제층이다. 규소(Si)에 대한 산소(O)의 비율이 약 2로 되어 있는 영역은 투명 기판이며, 투명 기판과 상기 제1 반사 억제층 사이의 영역은 천이층이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 제1 반사 억제층은 CrCON막이며, Cr이 51.4 내지 57원자％, N이 13.5 내지 18.2원자％, O가 22.6 내지 31.6원자％, C가 2.8 내지 4.8원자％를 포함한다. 차광층은 CrON막이며, Cr이 85.4 내지 91.9원자％, N이 7.4 내지 9.3원자％, O가 0.5 내지 6.0원자％를 포함한다. 제2 반사 억제층은 고산화크롬층과 저산화크롬층으로 이루어진다. 고산화크롬층은 CrCON막이며, Cr이 49.0 내지 50.6원자％, N이 9.1 내지 13.0원자％, O가 33.7 내지 39.4원자％, C가 2.2 내지 2.9원자％를 포함한다. 저산화크롬층은 CrCON막이며, Cr이 50.0 내지 51.1원자％, N이 13.5 내지 14.1원자％, O가 31.8 내지 33.4원자％, C가 2.5 내지 3.5원자％를 포함한다.
(포토마스크 블랭크의 평가)
참고예 1의 포토마스크 블랭크에 대하여, 실시예 1과 마찬가지로, 차광막의 광학 농도를 측정한바, 노광광의 파장 영역인 g선(파장 436㎚)에 있어서 5.0 이상이었다. 또한, 차광막의 표리면 반사율을 분광 광도계에 의해 측정한바, 도 5에 도시한 바와 같은 반사율 스펙트럼이 얻어졌다. 도 5는, 비교예 1의 포토마스크 블랭크에 대한 표리면의 반사율 스펙트럼을 나타내고, 횡축은 파장[㎚]을, 종축은 반사율[％]을 각각 나타낸다. 도 5에 도시한 바와 같이, 참고예 1의 포토마스크 블랭크는, 실시예 1과 마찬가지로, 폭넓은 파장의 광에 대하여 반사율을 크게 저감시킬 수 있다는 사실이 확인되었다. 구체적으로는, 파장 300㎚ 내지 436㎚에 있어서, 차광막의 표면 반사율은 15.0％ 이하(15.0％(파장 300㎚), 13.3％(파장 313㎚), 7.7％(파장 365㎚), 1.8％(파장 405㎚), 1.1％(파장 413㎚), 0.3％(파장 436㎚)), 파장 365㎚ 내지 436㎚에 있어서, 차광막의 표면 반사율은 10.0％ 이하(7.7％(파장 365㎚), 1.8％(파장 405㎚), 1.1％(파장 413㎚), 0.3％(파장 436㎚))였다. 또한, 파장 300㎚ 내지 436㎚에 있어서, 차광막의 이면 반사율은 15.0％ 이하(12.2％(파장 300㎚), 10.4％(파장 313㎚), 6.2％(파장 365㎚), 4.7％(파장 405㎚), 4.8％(파장 436㎚)), 파장 365㎚ 내지 436㎚에 있어서, 차광막의 이면 반사율은 7.5％ 이하(6.2％(파장 365㎚), 4.7％(파장 405㎚), 4.8％(파장 436㎚))였다. 파장 350㎚ 내지 436㎚에 있어서 차광막의 표리면 반사율을 15％ 이하, 또는 파장 365㎚ 내지 436㎚에 있어서 차광막의 표리면 반사율을 10％ 이하로 저감시킬 수 있으며, 특히 파장 436㎚의 광에 대한 반사율에 대해서는, 표면 반사율을 0.3％, 이면 반사율을 4.8％로 할 수 있다는 사실이 확인되었다.
얻어진 포토마스크 블랭크의 차광막의 표면 반사율의 면내 균일성을 측정하였다. 기판의 주연부 50㎜를 제외한, 기판 면내의 11×11=121점에 관하여 반사율계를 사용하여 측정한 표면 반사율의 평가 결과에 기초하여, 표면 반사율의 면내 균일성을 산출한 결과, 3.9％(레인지)였다. 또한, 이면 반사율은, 상술한 바와 같이 더미 기판을 사용한 차광막의 이면 반사율의 면내 균일성을 산출한 결과, 5.0％(레인지)를 초과하고 있으며, 눈으로 보아 반사율의 불균일이 확인되었다.
(차광막 패턴의 평가)
참고예의 포토마스크 블랭크에 대하여 실시예 1과 마찬가지로 차광막 패턴을 형성하고, 평가를 행하였다. 차광막 패턴을 SEM으로 관찰한바, 차광막 패턴의 단면 형상은 수직으로부터 경사져서 테이퍼 형상인 것이 확인되었다. 차광막 패턴의 측면과 투명 기판이 이루는 각을 측정한바, 54°인 것이 확인되었다.
다음으로, 참고예의 포토마스크 블랭크를 사용하여, 실시예 1과 마찬가지로 포토마스크를 제작하였다. 얻어진 포토마스크의 차광막 패턴의 CD 균일성을 측정한 결과, 100㎚로 되어 나쁜 결과가 되었다. 이와 같이, 참고예의 마스크 블랭크에서는, 표리면의 반사율은 저감되었지만, 고정밀도의 마스크 패턴을 형성할 수 없었다.
1: 포토마스크 블랭크
11: 투명 기판
12: 차광막
13: 제1 반사 억제층
13a: 제1 저산화크롬층
13b: 제1 고산화크롬층
14: 차광층
15: 제2 반사 억제층
15a: 제2 저산화크롬층
15b: 제2 고산화크롬층
11: 투명 기판
12: 차광막
13: 제1 반사 억제층
13a: 제1 저산화크롬층
13b: 제1 고산화크롬층
14: 차광층
15: 제2 반사 억제층
15a: 제2 저산화크롬층
15b: 제2 고산화크롬층
Claims (16)
- 표시 장치 제조용 포토마스크를 제작할 때 사용되는 포토마스크 블랭크이며,
노광광에 대하여 실질적으로 투명한 재료로 이루어지는 투명 기판과,
상기 투명 기판 위에 마련되고, 상기 노광광에 대하여 실질적으로 불투명한 재료로 이루어지는 차광막을 갖고,
상기 차광막은, 상기 투명 기판측으로부터 제1 반사 억제층과 차광층과 제2 반사 억제층을 구비하고,
상기 제1 반사 억제층은, 크롬과 산소와 질소를 함유하고, 질소에 대한 산소의 비율이 상대적으로 적은 제1 저산화크롬층과, 크롬과 산소와 질소를 함유하고, 질소에 대한 산소의 비율이 상대적으로 많은 제1 고산화크롬층을 상기 투명 기판측부터 순서대로 구비하고,
상기 제2 반사 억제층은, 크롬과 산소와 질소를 함유하고, 질소에 대한 산소의 비율이 상대적으로 적은 제2 저산화크롬층과, 크롬과 산소와 질소를 함유하고, 질소에 대한 산소의 비율이 상대적으로 많은 제2 고산화크롬층을 상기 투명 기판측부터 순서대로 구비하고,
상기 차광막의 표면 및 이면의 상기 노광광의 노광 파장 300㎚ 내지 436㎚에 대한 반사율이 각각 15％ 이하이며, 또한 광학 농도가 3.0 이상이 되도록, 적어도 상기 제1 반사 억제층, 상기 차광층 및 상기 제2 반사 억제층의 조성 및 막 두께가 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 포토마스크 블랭크. - 제1항에 있어서,
상기 차광층은, 크롬의 함유율이 97원자％ 이상 100원자％ 이하인 크롬계 재료로 형성되는 것을 특징으로 하는 포토마스크 블랭크. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제2 고산화크롬층에 있어서의 질소에 대한 산소의 비율이 2.5 이상 10 이하인 것을 특징으로 하는 포토마스크 블랭크. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 고산화크롬층에 있어서의 질소에 대한 산소의 비율이 2.5 이상 10 이하인 것을 특징으로 하는 포토마스크 블랭크. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 반사 억제층에 탄소가 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 포토마스크 블랭크. - 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 반사 억제층에 탄소가 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 포토마스크 블랭크. - 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 반사 억제층은, 크롬의 함유율이 25원자％ 이상 75원자％ 이하, 산소의 함유율이 15원자％ 이상 45원자％ 이하, 질소의 함유율이 2원자％ 이상 30원자％ 이하이며,
상기 제2 반사 억제층은, 크롬의 함유율이 25원자％ 이상 75원자％ 이하, 산소의 함유율이 15원자％ 이상 60원자％ 이하, 질소의 함유율이 2원자％ 이상 30원자％ 이하인 것을 특징으로 하는 포토마스크 블랭크. - 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 반사 억제층 및 상기 제2 반사 억제층은, 각각, 산소 및 질소 중 적어도 어느 한쪽의 원소의 함유율이 막 두께 방향을 따라서 연속적 혹은 단계적으로 조성 변화하는 영역을 갖는 것을 특징으로 하는 포토마스크 블랭크. - 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 투명 기판과 상기 제1 반사 억제층의 사이, 상기 제1 반사 억제층과 상기 차광층의 사이, 및 상기 차광층과 상기 제2 반사 억제층의 사이에, 상기 제1 반사 억제층, 상기 차광층 및 상기 제2 반사 억제층을 구성하는 원소가 연속적으로 조성 경사지는 조성 경사 영역을 갖는 것을 특징으로 하는 포토마스크 블랭크. - 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 차광막의 표면의 상기 노광광의 노광 파장에 대한 반사율의 면내 균일성이 3％ 이하인 것을 특징으로 하는 포토마스크 블랭크. - 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 투명 기판과 상기 차광막과의 사이에, 상기 차광막의 광학 농도보다도 낮은 광학 농도를 갖는 반투광막을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 포토마스크 블랭크. - 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 투명 기판과 상기 차광막과의 사이에 위상 시프트막을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 포토마스크 블랭크. - 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 기재된 상기 포토마스크 블랭크를 준비하는 공정과,
상기 차광막 위에 레지스트막을 형성하고, 상기 레지스트막으로 형성한 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 차광막을 에칭하여 상기 투명 기판 위에 차광막 패턴을 형성하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법. - 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 기재된 상기 포토마스크 블랭크를 준비하는 공정과,
상기 차광막 위에 레지스트막을 형성하고, 상기 레지스트막으로 형성한 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 차광막을 에칭하여 상기 투명 기판 위에 차광막 패턴을 형성하는 공정과,
상기 차광막 패턴을 마스크로 하여 상기 반투광막을 에칭하여 상기 투명 기판 위에 반투광막 패턴을 형성하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법. - 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 기재된 상기 포토마스크 블랭크를 준비하는 공정과,
상기 차광막 위에 레지스트막을 형성하고, 상기 레지스트막으로 형성한 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 차광막을 에칭하여 상기 투명 기판 위에 차광막 패턴을 형성하는 공정과,
상기 광막 패턴을 마스크로 하여 상기 위상 시프트막을 에칭하여 상기 투명 기판 위에 위상 시프트막 패턴을 형성하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법. - 제13항 내지 제15항 중 어느 한 항에 기재된 포토마스크의 제조 방법에 의해 얻어진 포토마스크를 노광 장치의 마스크 스테이지에 적재하고, 상기 포토마스크 상에 형성된 차광막 패턴, 상기 반투광막 패턴, 상기 위상 시프트막 패턴의 적어도 하나의 차광막 패턴을 표시 장치 기판 위에 형성된 레지스트에 노광 전사하는 노광 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 제조 방법.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020052494A JP7422579B2 (ja) | 2020-03-24 | 2020-03-24 | フォトマスクブランクおよびフォトマスクの製造方法、並びに表示装置の製造方法 |
| JPJP-P-2020-052494 | 2020-03-24 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20210119314A true KR20210119314A (ko) | 2021-10-05 |
Family
ID=77809262
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020210035269A KR20210119314A (ko) | 2020-03-24 | 2021-03-18 | 포토마스크 블랭크 및 포토마스크의 제조 방법, 그리고 표시 장치의 제조 방법 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7422579B2 (ko) |
| KR (1) | KR20210119314A (ko) |
| CN (1) | CN113448161A (ko) |
| TW (1) | TW202141172A (ko) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101473163B1 (ko) | 2013-07-26 | 2014-12-16 | 주식회사 에스앤에스텍 | 플랫 패널 디스플레이용 블랭크 마스크 및 포토 마스크 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6632950B2 (ja) | 2016-09-21 | 2020-01-22 | Hoya株式会社 | フォトマスクブランク、フォトマスクブランクの製造方法、及びそれらを用いたフォトマスクの製造方法、並びに表示装置の製造方法 |
| JP6625692B2 (ja) | 2017-07-14 | 2019-12-25 | Hoya株式会社 | フォトマスクブランクおよびその製造方法、フォトマスクの製造方法、並びに表示装置の製造方法 |
-
2020
- 2020-03-24 JP JP2020052494A patent/JP7422579B2/ja active Active
-
2021
- 2021-03-17 TW TW110109475A patent/TW202141172A/zh unknown
- 2021-03-18 KR KR1020210035269A patent/KR20210119314A/ko active Search and Examination
- 2021-03-23 CN CN202110307879.4A patent/CN113448161A/zh active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101473163B1 (ko) | 2013-07-26 | 2014-12-16 | 주식회사 에스앤에스텍 | 플랫 패널 디스플레이용 블랭크 마스크 및 포토 마스크 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN113448161A (zh) | 2021-09-28 |
| JP2021152574A (ja) | 2021-09-30 |
| TW202141172A (zh) | 2021-11-01 |
| JP7422579B2 (ja) | 2024-01-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102277835B1 (ko) | 포토마스크 블랭크 및 그 제조 방법, 포토마스크의 제조 방법, 그리고 표시 장치의 제조 방법 | |
| JP6625692B2 (ja) | フォトマスクブランクおよびその製造方法、フォトマスクの製造方法、並びに表示装置の製造方法 | |
| JP6594742B2 (ja) | フォトマスクブランク及びそれを用いたフォトマスクの製造方法、並びに表示装置の製造方法 | |
| KR20180032196A (ko) | 포토마스크 블랭크, 포토마스크 블랭크의 제조 방법, 및 그들을 사용한 포토마스크의 제조 방법, 및 표시 장치의 제조 방법 | |
| CN108241251B (zh) | 相移掩模坯料、相移掩模制造方法及显示装置制造方法 | |
| JP7335400B2 (ja) | フォトマスクブランク、フォトマスクの製造方法、及び表示装置の製造方法 | |
| JP2020095248A (ja) | フォトマスクブランク、フォトマスクブランクの製造方法、フォトマスクの製造方法及び表示装置の製造方法 | |
| JP2016188997A (ja) | フォトマスクブランク及びこれを用いたフォトマスクの製造方法、並びに表示装置の製造方法 | |
| US20100124711A1 (en) | Photomask blank, photomask blank manufacturing method, and photomask manufacturing method | |
| KR20190103001A (ko) | 위상 시프트 마스크 블랭크, 위상 시프트 마스크의 제조 방법, 및 표시 장치의 제조 방법 | |
| CN113391515A (zh) | 光掩模坯料、光掩模坯料的制造方法、光掩模的制造方法及显示装置的制造方法 | |
| JP7113724B2 (ja) | フォトマスクブランクおよびフォトマスクの製造方法、並びに表示装置の製造方法 | |
| KR20200105417A (ko) | 포토 마스크 블랭크, 포토 마스크의 제조 방법 및 표시 장치의 제조 방법 | |
| KR20210119314A (ko) | 포토마스크 블랭크 및 포토마스크의 제조 방법, 그리고 표시 장치의 제조 방법 | |
| JP2020140106A (ja) | フォトマスクブランク、フォトマスクブランクの製造方法、フォトマスクの製造方法及び表示装置の製造方法 | |
| JP2019061106A (ja) | 位相シフトマスクブランク及びそれを用いた位相シフトマスクの製造方法、並びに表示装置の製造方法 | |
| KR20220071910A (ko) | 위상 시프트 마스크 블랭크, 위상 시프트 마스크의 제조 방법 및 표시 장치의 제조 방법 | |
| TW202141169A (zh) | 光罩基底、光罩之製造方法及顯示裝置之製造方法 | |
| KR20220135170A (ko) | 포토마스크 블랭크, 포토마스크의 제조 방법 및 표시 장치의 제조 방법 | |
| JP2024006605A (ja) | マスクブランク、転写用マスク、転写用マスクの製造方法、及び表示装置の製造方法 | |
| KR20230127091A (ko) | 마스크 블랭크, 전사용 마스크의 제조 방법 및 표시 장치의 제조 방법 | |
| CN117311083A (zh) | 掩模坯料、转印用掩模及其制作方法、显示装置的制造方法 | |
| JP2020046468A (ja) | 位相シフトマスクブランク、位相シフトマスクの製造方法、及び表示装置の製造方法 | |
| JP2020160395A (ja) | フォトマスクブランク、フォトマスクの製造方法及び表示装置の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination |