KR20230068330A - 포토 마스크 블랭크의 제조 방법 및 포토 마스크의 제조 방법 - Google Patents

포토 마스크 블랭크의 제조 방법 및 포토 마스크의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

[과제] 포토 마스크의 제조시에 패턴의 치수 제어를 용이하게 하고, 포토 마스크에 있어서 패턴의 치수 정밀도를 향상시킬 수 있는 포토 마스크 블랭크의 제조 방법 및 포토 마스크의 제조 방법을 제공한다.
[해결 수단] 포토 마스크 블랭크의 제조 방법은, 투명 기판(3)의 표면이 제1 패턴의 영역과 제2 패턴의 영역으로 구획되어, 제1 패턴의 영역에 제1 기능성막(4)가 형성되고, 제2 패턴의 영역에 제2 기능성막(5)가 형성되는 포토 마스크 블랭크(2)를 제조하는 것이다.

Description

포토 마스크 블랭크의 제조 방법 및 포토 마스크의 제조 방법{METHOD FOR MANUFACTURING PHOTOMASK BLANK, AND METHOD FOR MANUFACTURING PHOTOMASK}
본 발명은, 포토 마스크 블랭크의 제조 방법 및 포토 마스크의 제조 방법에 관한 것이다.
포토 리소그래피 기술로서 위상 쉬프트 마스크나 하프톤 마스크가 알려져 있다. 위상 쉬프트 마스크는, 투명 기판의 일부에 위상 쉬프트막을 구비하고, 이 부분을 통과하는 빛의 위상이나 강도를 바꾸는 것에 의해, 해상도를 향상하는 기능이나 초점심도(DOF)를 개선하는 기능을 가지는 포토 마스크이다. 하프톤 마스크는, 투명 기판의 일부에 하프톤막을 구비하고, 이 부분을 통과하는 빛의 강도를 바꾸는 것에 의해, 3계조 이상의 다계조를 실현하는 기능을 가지는 포토 마스크이다.
이런 종류의 포토 마스크는, i) 투명 기판 위에 차광막이 형성된 포토 마스크 블랭크를 준비하는 공정, ii) 차광막 위에 레지스트막을 형성하는 공정, iii) 레지스트막에 소정의 레지스트 패턴을 묘화하고, 불필요한 레지스트막을 현상(現像)에 의하여 제거하고, 소정의 레지스트 패턴을 형성하는 공정, iv) 레지스트 패턴을 마스크로 하여 차광막의 노출 부분을 에칭에 의하여 제거하는 공정, v) 잔존하는 레지스트막을 제거하는 공정, vi) 차광막이 제거된 투명 기판의 노출 부분 및 차광막 위에 위상 쉬프트막 또는 하프톤막을 형성하는 공정, vii) 위상 쉬프트막 또는 하프톤막 위에 레지스트막을 형성하는 공정, viii) 레지스트막에 소정의 레지스트 패턴을 묘화하고, 불필요한 레지스트막을 현상에 의하여 제거하여, 소정의 레지스트 패턴을 형성하는 공정, ix) 레지스트 패턴을 마스크로서 위상 쉬프트막 또는 하프톤막의 노출 부분 및 차광막의 노출 부분을 에칭에 의하여 제거하는 공정, x) 잔존하는 레지스트막을 제거하는 공정을 거쳐 제조된다. 예를 들어 특허문헌 1에는, 공정 vi)로서 하프톤막을 형성하는 포토 마스크의 제조 방법이 기재되어 있다.
[특허문헌 1] 일본특허공개 2005-257712호 공보
상기 종래의 포토 마스크의 제조 방법에 의하면, 차광부는, 차광막과 위상 쉬프트막 또는 하프톤막과의 적층부로 구성된다. 이 때문에, 차광부를 패터닝 할 때, 위상 쉬프트막 또는 하프톤막과 차광막 양쪽 모두를 에칭 할 필요가 있다. 그러나, 양자의 에칭 레이트가 다른 경우, 위상 쉬프트막 또는 하프톤막과 차광막에서 사이드 에칭량에 차이가 생긴다. 이 결과, 차광부의 엣지에 엣지 러프니스가 생겨 차광부의 치수 정밀도(투과부에 대한 차광부의 엣지 위치 정밀도)를 기대하던대로 마무리하는 것이 곤란하게 된다. 또, 적층부인 것에 의해 에칭 시간이 단층의 경우에 비해 길어질 수도 있어, 차광부의 치수 제어(투과부에 대한 차광부의 엣지 위치 제어(CD(Critical Dimension: 한계 치수) 제어)가 곤란하게 된다.
이에, 본 발명은, 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 포토 마스크의 제조시에 패턴의 치수 제어를 용이하게 하여, 포토 마스크에 있어서 패턴의 치수 정밀도를 향상시킬 수 있는 포토 마스크 블랭크의 제조 방법 및 포토 마스크의 제조 방법을 제공하는 것을 과제로 한다.
본 발명에 따른 포토 마스크 블랭크의 제조 방법은,
투명 기판의 표면이 제1 패턴의 영역과 제2 패턴의 영역으로 구획되어, 제1 패턴의 영역에 제1 기능성막이 형성되고, 제2 패턴의 영역에 제2 기능성막이 형성되는 포토 마스크 블랭크의 제조 방법으로서,
투명 기판 위에 제1 기능성막이 형성된 제1차 포토 마스크 블랭크를 준비하는 포토 마스크 블랭크 준비 공정과,
제1 기능성막을 제1 패턴의 영역에 대응하는 패턴으로 패터닝 하고, 제2 패턴의 영역에 있어서의 제1 기능성막을 제거하는 제1 패터닝 공정과,
제1 기능성막이 제거된 투명 기판의 노출 부분 및 제1 기능성막 위에 제2 기능성막을 형성하는 기능성막 형성 공정과,
제2 기능성막을 제2 패턴의 영역에 대응하는 패턴으로 패터닝 하고, 제1 패턴의 영역에 있어서의 제2 기능성막을 제거하는 제2 패터닝 공정을 구비하는
포토 마스크 블랭크의 제조 방법이다.
여기서, 본 발명에 따른 포토 마스크 블랭크의 제조 방법의 한 종류로서,
제2 패터닝 공정은,
제2 기능성막 위에 레지스트막을 형성하는 레지스트막 형성 공정과,
제2 패턴의 영역에 대응하는 레지스트 패턴으로서, 레지스트 패턴의 엣지의 위치를 외측으로 오프셋 하는 것에 의하여, 제1 기능성막 및 제2 기능성막의 적층부의 엣지부에 소정의 랩량으로 겹치는 레지스트 패턴을 형성하는 레지스트 패턴 형성 공정과,
레지스트 패턴을 마스크로서, 제1 패턴의 영역에 있어서의 제2 기능성막의 노출 부분을 에칭에 의하여 제거하는 에칭 공정을 구비하는
구성을 채용할 수 있다.
이 경우,
소정의 랩량의 겹침에 의하여 잔존하는 제2 기능성막의 찌꺼기를 제거하는 마무리 공정을 더 구비하는
구성을 채용할 수 있다.
또, 본 발명에 따른 포토 마스크 블랭크의 제조 방법의 다른 양태로서,
제1차 포토 마스크 블랭크로서, 투명 기판 위에 제1 기능성막이 형성되고, 제1 기능성막 위에, 제1 기능성막과 다른 에칭 특성을 가지는 중간막이 형성된 포토 마스크 블랭크를 이용하여,
제2 기능성막으로서, 제1 기능성막과 같은 에칭 특성을 가지는 막을 이용하는
구성을 채용할 수 있다.
이 경우,
제1 기능성막 및 제2 기능성막으로서, Cr계, Ni계, Ti계, Si계, 금속 실리사이드계, 및, 질소 함유량을 조정한 금속중에서 선택한 재질의 막을 이용하는
구성을 채용할 수 있다.
또, 본 발명에 따른 포토 마스크 블랭크의 제조 방법의 다른 양태로서,
제1차 포토 마스크 블랭크로서, 투명 기판 위에 제1 기능성막이 형성된 포토 마스크 블랭크를 이용하고,
제2 기능성막으로서, 제1 기능성막과 다른 에칭 특성을 가지는 막을 이용하는
구성을 채용할 수 있다.
또, 본 발명에 따른 포토 마스크 블랭크의 제조 방법의 또 다른 양태로서,
제1 기능성막으로서, 노광광의 광학 특성을 조정하는 기능을 가지는 막을 이용하고,
제2 기능성막으로서, 노광광의 광학 특성을 조정하는 기능이며 제1 기능성막과 다른 기능을 가지는 막을 이용하는
구성을 채용할 수 있다.
이 경우,
제1 기능성막 또는 제2 기능성막의 어느 한쪽으로서, 위상 쉬프트막 또는 하프톤막을 이용하고,
제1 기능성막 또는 제2 기능성막의 다른 한쪽으로서, 차광막을 이용하는
구성을 채용할 수 있다.
또, 본 발명에 따른 포토 마스크 블랭크의 제조 방법의 또 다른 양태로서,
제1 기능성막 또는 제2 기능성막의 어느 한쪽 또는 양쪽 모두를 제1 기능성막 또는 제2 기능성막의 어느 다른쪽과 에칭 레이트가 같아지도록 조정하는
구성을 채용할 수 있다.
또, 본 발명에 따른 포토 마스크의 제조 방법은,
상기 포토 마스크 블랭크의 제조 방법 중 하나에 의하여 제조된 포토 마스크 블랭크를 준비하는 포토 마스크 블랭크 준비 공정과,
제1 기능성막 및 제2 기능성막을 소정의 패턴으로 패터닝 하는 패터닝 공정을 구비하는
포토 마스크의 제조 방법이다.
여기서, 본 발명에 따른 포토 마스크의 제조 방법의 일 양태로서,
패터닝 공정은, 1회만 묘화 공정을 구비하는
구성을 채용할 수 있다.
또, 본 발명에 따른 포토 마스크의 제조 방법의 다른 양태로서,
패터닝 공정은,
포토 마스크 블랭크의 표면에 레지스트막을 형성하는 레지스트막 형성 공정과,
소정의 패턴에 따른 레지스트 패턴으로서, 제1 기능성막 및 제2 기능성막의 에칭 레이트의 차이를 고려한 레지스트 패턴을 형성하는 레지스트 패턴 형성 공정과,
레지스트 패턴을 마스크로 하여, 제1 기능성막 및 제2 기능성막의 노출 부분을 에칭에 의하여 제거하는 에칭 공정을 구비하는
구성을 채용할 수 있다.
본 발명에 의하면, 투명 기판 위에 제1 기능성막 및 제2 기능성막이 서로 엣지를 접하여 동일 평면상에 줄짓듯이 형성되는 복합형의 포토 마스크 블랭크가 제조된다. 이 포토 마스크 블랭크에 있어서, 제1 기능성막 및 제2 기능성막의 실질적인 적층부는 존재하지 않고, 포토 마스크의 패턴의 엣지는, 각각 실질적으로 단층인 제1 기능성막 및 제2 기능성막 위에 규정된다. 이것은, 포토 마스크의 패턴의 엣지에 엣지 러프니스가 생기기 어려운 것, 그리고, 에칭 시간이 짧아지는 것을 의미한다. 이 때문에, 본 발명에 의하면, 포토 마스크의 제조시에 패턴의 치수 제어를 용이하게 하여, 포토 마스크에 있어서 패턴의 치수 정밀도를 향상시킬 수 있다.
도 1(a)은, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 포토 마스크의 주요부 확대 평면도이다. 도 1(b)은, 도 1(a)의 A-A선 단면도이다.
도 2(a)는, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 포토 마스크 블랭크이며, 도 1의 포토 마스크의 기본이 되는 포토 마스크 블랭크의 주요부 확대 평면도이다. 도 2(b)는, 도 2(a)의 B－B선 단면도이다.
도 3(a)~(d)는, 본 발명의 실시 형태 1에 따른 포토 마스크 블랭크의 제조 방법의 설명도이다.
도 4(a)~(c)는, 도 3에 이어지는 설명도이다.
도 5(a)~(d)는, 도 4에 이어지는 설명도이다.
도 6(a)~(d)는, 도 5에 이어지는 설명도이다.
도 7(a)~(d)는, 본 발명의 실시 형태 2에 따른 포토 마스크 블랭크의 제조 방법의 설명도이다.
도 8(a)~(c)는, 도 7에 이어지는 설명도이다.
도 9(a)~(d)는, 도 8에 이어지는 설명도이다.
도 10(a)~(d)는, 도 9에 이어지는 설명도이다.
도 11(a)~(d)는, 본 발명의 실시 형태 3에 따른 포토 마스크 블랭크의 제조 방법의 설명도이다.
도 12(a)~(b)는, 도 11에 이어지는 설명도이다.
도 13(a)~(d)는, 도 12에 이어지는 설명도이다.
도 14(a)~(c)는, 도 13에 이어지는 설명도이다.
도 15(a)~(d)는, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 포토 마스크의 제조 방법의 설명도이다.
도 16(a)~(d)는, 도 15에 이어지는 설명도이다.
도 17(a)~(d)는, 도 15(c)의 공정 3의 보충 설명도이다.
도 18은, 도 1(b) 및 도 16(d)의 일부 확대 단면도이다.
도 19(a)~(d)는, 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 포토 마스크 블랭크의 제조 방법의 설명도이다.
＜포토 마스크의 구성＞
　우선, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 포토 마스크의 구성에 관하여 설명한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 포토 마스크(1)은, 투과부(흰공백(white blank) 부분)와, 반투과부(해칭 부분)와 차광부(검은 칠 부분)를 구비하는 3 계조의 다계조 포토 마스크이다. 투과부는, 투명 기판(3)으로 구성되고, 반투과부는, 반투과막(4)로 구성되고, 차광부는, 차광막(5)로 구성된다. 즉, 반투과막(4) 및 차광막(5)이 적층되어 있지 않은 투명 기판(3)의 노출 부분이 투과부가 되고, 투명 기판(3) 위에 반투과막(4)이 적층되는 부분이 반투과부가 되며, 투명 기판(3) 위에 차광막(5)이 적층되는 부분이 차광부가 된다.
반투과부는, 소정 형상(본 실시 형태에 있어서는, 직사각형 모양)의 단위 요소(아일랜드(섬))가 서로 소정간격을 가지고 2 차원 배열되는 아일랜드 패턴의 형태로 형성된다. 차광부는, 반투과부의 영역 이외의 영역을 메우듯이 형성된다. 투과부는, 소정 형상(본 실시 형태에 있어서는, 직사각형 모양)의 단위 요소(홀(구멍) (7A, 7B))이 서로 소정간격을 가지고 또한 반투과부의 영역 및 차광부의 영역의 각각에 내재(內在) 하도록 하여 2차원 배열되는 홀 패턴(7)의 형태로 형성된다.
투명 기판(3)은, 합성 석영 유리 등의 기판이다. 투명 기판(3)은, 포토 마스크(1)을 이용한 노광 공정에서 사용되는 노광광에 포함되는 대표 파장(예를 들어, i선, h선 또는 g선)에 대하여 95%이상의 투과율을 가진다. 또한, 노광광은, 예를 들어, i선, h선 또는 g선이어도 되고, 또는 이들 중 적어도 2개의 광을 포함하는 혼합광이어도 된다. 혹은, 노광광은, 이들 광에 대하여 파장 대역이 단파장측 및/또는 장파장측에 쉬프트 또는 확장된 것이어도 된다. 일례로서 노광광의 파장 대역은, 365nm~436nm의 브로드 밴드로부터 300nm~450nm로 확장된 것이 적용 가능하다. 다만, 노광광은, 이들로 한정되는 것은 아니다.
반투과막(4)은, Cr 또는 Cr계 화합물, Ni 또는 Ni계 화합물, Ti 또는 Ti계 화합물, Si계 화합물, 금속 실리사이드 화합물 등의 공지된 재질 중, Cr계의 재질이 이용된다. 본 실시 형태에 있어서는, 반투과막(4)은, Cr계 화합물이 이용된다. 반투과막(4)은, 위상 쉬프트막이다. 혹은, 반투과막(4)은, 하프톤막이어도 된다. 반투과막(4)은, 노광광에 포함되는 대표 파장에 대하여, 투명 기판(3)의 투과율보다 낮고, 차광막(5)의 투과율보다 높은 투과율을 가지고, 대표 파장에 대하여 5% 내지 70%의 투과율이 되도록 설정된다. 또한, 반투과막(4)은, 질소 함유량을 조정하는 것으로, 포토 마스크(1)의 면내에서의 투과율 분포를 개선한 반투과형 금속막이어도 된다. 또, 반투과막(4)은, 다른 원소를 함유시키는 것으로, 반투과부에 있어서의 광학 농도(OD값)을 변경하는 것도 가능하다. 반투과막(4)은, 스퍼터법, 증착법 등에 의하여, 투명 기판(3) 위에 성막 된다.
차광막(5)은, 반투과막(4)로 같은 재질이 이용된다. 본 실시 형태에 있어서는, 차광막(5)은, Cr계 화합물이 이용된다. 차광막(5)은, 노광광에 포함되는 대표 파장에 대하여 1% 이하의 투과율을 가진다. 혹은, 차광부에 있어서의 광학 농도(OD값)가 2.7 이상을 충족하면 된다. 일례로서, 차광막(5)은, 제1 성막층과 제2 성막층을 구비하는 적층 구조이다. 제1 성막층은, Cr막으로 구성되고, 차광성을 목적으로 한다. 제2 성막층은, 산화 크롬막으로 형성되고, 반사 억제를 목적으로 한다. 이 경우, 제1 성막층의 투과율이 1% 보다 높아도, 제1 성막층 및 제2 성막층의 적층 투과율이 1% 이하이면 된다. 차광막(5)은, 스퍼터법, 증착법 등에 의하여, 투명 기판(3) 위에 성막 된다.
반투과막(4) 및 차광막(5)은, 같은 재질이 이용됨으로써, 에칭 특성이 같다. 그러나, 반투과막(4) 및 차광막(5)과, 후술하는 중간막(6)은, 재질이 다르기 때문에, 에칭 특성이 다르다. 즉, 반투과막(4) 및 차광막(5)은, 중간막(6)에 대하여 에칭 선택성을 갖고, 중간막(6)은, 반투과막(4) 및 차광막(5)에 대하여 에칭 선택성을 가진다.
＜포토 마스크 블랭크의 구성＞
다음으로, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 포토 마스크 블랭크이며, 포토 마스크(1)의 기본이 되는 포토 마스크 블랭크의 구성에 대하여 설명한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 포토 마스크 블랭크(2)는, 포토 마스크(1)의 홀 패턴(7)이 형성되기 전 상태의 것이다. 즉, 포토 마스크 블랭크(2)는, 투명 기판(3)의 표면(의 유효 영역) 전면에 투과부를 가지지 않고 반투과막(4) 및 차광막(5)이 서로 엣지를 접하여 동일 평면상에 줄짓듯이 형성된 것이다. 또한, 동일 평면상이라고는 하지만, 반투과막(4) 및 차광막(5)의 각 막두께가 반드시 같은 두께라는 것은 아니다. 예를 들어, 반투과막(4)의 막두께가 차광막(5)의 막두께보다 작은 경우나 그 반대의 경우는 당연하게 있을 수 있다.
＜포토 마스크 블랭크의 제1 제조 방법＞
다음으로, 본 발명의 실시 형태 1에 따른 포토 마스크 블랭크(2)의 제조 방법(포토 마스크 블랭크(2)의 제1 제조 방법)에 관하여 설명한다.
개략적으로는, 해당 제조 방법은, 투명 기판(3)의 표면이 제1 패턴의 영역과 제2 패턴의 영역으로 구획되어, 제1 패턴의 영역에 제1 기능성막이 형성되고, 제2 패턴의 영역에 제2 기능성막이 형성되는 포토 마스크 블랭크(2)이며, 제1 패턴의 영역이 반투과막(4)의 영역이며, 제2 패턴의 영역이 차광막(5)의 영역이며, 제1 기능성막이 반투과막(4)이며, 제2 기능막이 차광막(5)인 포토 마스크 블랭크(2)의 제조 방법이다. 또한, 기능성막이란, 노광광의 광학 특성을 조정하는 기능을 가지는 막을 말한다. 기능성막에는, 노광광의 위상을 바꾸는 기능을 가지는 위상 쉬프트막, 노광광의 투과율을 조정하는 기능을 가지는 반투과막, 노광광을 차광하는 기능을 가지는 차광막 등이 있다.
구체적으로는, 해당 제조 방법은,
i) 포토 마스크 블랭크 준비 공정(공정 1)
ii) 레지스트막 형성 공정(공정 2)
iii) 묘화 공정(공정 3)
iv) 현상 공정(공정 4)
v) 중간막 에칭 공정(공정 5)
vi) 반투과막 에칭 공정(공정 6)
vii) 레지스트막 제거 공정(공정 7)
viii) 차광막 형성 공정(공정 8)
ix) 레지스트막 형성 공정(공정 9)
x) 묘화 공정(공정 10)
xi) 현상 공정(공정 11)
xii) 차광막 에칭 공정(공정 12)
xiii) 중간막 에칭 공정(공정 13)
xiv) 레지스트막 제거 공정(공정 14)
xv) 마무리 공정(공정 15)
을 구비한다.
또한, 레지스트막 형성 공정(공정 2)으로부터 레지스트막 제거 공정(공정 7)까지, 레지스트막 형성 공정(공정 9)으로부터 레지스트막 제거 공정(공정 14)까지, 를 각각 패터닝 공정이라고 한다. 전자인 패터닝 공정에서는, 포토 마스크 블랭크(2)의 반투과막(4)이 패터닝 되고, 후자인 패터닝 공정에서는, 포토 마스크 블랭크(2)의 차광막(5)이 패터닝 된다.
포토 마스크 블랭크 준비 공정(공정 1)에서는, 도 3(a)에 도시된 바와 같이, 투명 기판(3) 위에 반투과막(4)이 형성되고, 반투과막(4) 위에 중간막(에칭 스토퍼막)(6)이 형성되어, 이것에 의하여, 투명 기판(3) 위에 반투과막(4) 및 중간막(6)이 적층 형성된 포토 마스크 블랭크(제1차 포토 마스크 블랭크)가 준비된다. 중간막(6)은, 비Cr계의 재질이 이용된다. 본 실시 형태에 있어서는, 중간막(6)은, Ni, Ti 또는 몰리브덴 실리사이드 화합물이 이용된다. 반투과막(4) 및 중간막(6)은, 각각, 스퍼터법, 증착법 등에 의하여 성막 된다.
첫 번째 레지스트막 형성 공정(공정 2)에서는, 도 3(b)에 도시된 바와 같이, 중간막(6) 위에 레지스트가 균일하게 도포되어, 레지스트막(8)이 형성된다. 레지스트는, 도포법이나 스프레이법에 의하여 도포된다.
첫 번째 묘화 공정(공정 3)에서는, 도 3(c)에 도시된 바와 같이, 묘화 장치의 전자빔 또는 레이저를 이용하여 레지스트막(8)에 노광광이 조사되어 포토 마스크 블랭크(2)의 반투과막(4)의 영역에 대응하는 레지스트 패턴이 묘화 된다. 또한, 첫 번째 묘화 공정(공정 3)에서는, 레지스트 패턴의 묘화에 더하여, 두 번째 묘화 공정(공정 10)에 있어서의 묘화의 위치를 맞추기 위한 마크(얼라인먼트 마크)가 묘화 된다. 도시하지는 않았지만, 얼라인먼트 마크는, 예를 들어, 레지스트 패턴을 둘러싸는 바깥 둘레 영역의 적당히 3개소 또는 4개소에 형성된다.
첫 번째 현상 공정(공정 4)에서는, 도 3(d)에 도시된 바와 같이, 불필요한 레지스트막(8)(부분(8a))이 현상에 의하여 제거되고, 레지스트 패턴이 형성된다. 현상은, 현상액에 침지하는 것으로써 행해진다. 또한, 묘화 공정(공정 3) 및 현상 공정(공정 4)을 합하여, 레지스트 패턴 형성 공정이라고 한다.
중간막 에칭 공정(공정 5)에서는, 도 4(a)에 도시된 바와 같이, 레지스트 패턴을 에칭 처리용 마스크로 하여, 중간막(6)의 노출 부분이 에칭에 의하여 제거된다. 에칭은, 드라이 에칭, ? 에칭 어느 쪽이어도 상관없지만, 대형 사이즈의 포토 마스크라면, ? 에칭이 바람직하다. 에천트는, 에칭 액이나 에칭 가스가 이용된다. 어느 에천트여도, 중간막(6)에 대한 에칭 선택성을 가지는 에천트(반투과막(4)을 에칭 하지 않는 에천트)가 이용된다.
반투과막 에칭 공정(공정 6)에서는, 도 4(b)에 도시된 바와 같이, 중간막(6)을 에칭 처리용 마스크로서, 반투과막(4)의 노출 부분이 에칭에 의하여 제거된다. 에칭은, 드라이 에칭, ? 에칭 어느 쪽이어도 상관없지만, 대형 사이즈의 포토 마스크라면, ? 에칭이 바람직하다. 에천트는, 에칭 액이나 에칭 가스가 이용된다. 어느 에천트여도, 반투과막(4)에 대한 에칭 선택성을 가지는 에천트(중간막(6)을 에칭 하지 않는 에천트)가 이용된다.
첫 번째 레지스트막 제거 공정(공정 7)에서는, 도 4(c)에 도시된 바와 같이, 레지스트막(8)이 제거된다. 레지스트막(8)의 제거는, 애싱법이나 레지스트 박리액에 침지하는 것으로써 행해진다.
차광막 형성 공정(공정 8)에서는, 도 5(a)에 도시된 바와 같이, 반투과막(4)이 제거된 투명 기판(3)의 노출 부분 및 반투과막(4) 위에 차광막(5)이 형성된다. 차광막(5)은, 스퍼터법, 증착법 등에 의하여 성막 된다.
두 번째 레지스트막 형성 공정(공정 9)에서는, 첫 번째 레지스트막 형성 공정(공정 2)과 마찬가지로, 도 5(b)에 도시된 바와 같이, 차광막(5) 위에 레지스트가 도포되어, 레지스트막(8)이 형성된다. 레지스트는, 도포법이나 스프레이법에 의하여 도포된다.
두 번째 묘화 공정(공정 10)에서는, 첫 번째 묘화 공정(공정 3)과 마찬가지로, 도 5(c)에 도시된 바와 같이, 묘화 장치의 전자빔 또는 레이저를 이용하여 레지스트막(8)에 노광광이 조사되어, 포토 마스크 블랭크(2)의 차광막(5)의 영역에 대응하는 레지스트 패턴이 묘화 된다. 묘화 장치는, 첫 번째 묘화 공정(공정 3)에서 사용된 묘화 장치와 같은 장치이다. 두 번째 묘화 공정(공정 10)에 있어서, 묘화 장치는, 첫 번째 묘화 공정(공정 3)에 있어서 형성된 얼라인먼트 마크를 검출하고, 투명 기판(3)의 위치 맞춤을 실시한다.
다만, 얼라인먼트의 정밀도를 올려도, 얼라인먼트 어긋남을 완전하게 없애는 것은 매우 곤란하다. 거기서, 두 번째 묘화 공정(공정 10)에서는, 얼라인먼트 어긋남을 고려한 레지스트 패턴이 설정된다. 구체적으로는, 포토 마스크 블랭크(2)의 차광막(5)의 엣지를 외측에 오프셋(+오프셋) 함으로써, 반투과막(4), 중간막(6) 및 차광막(5)의 적층부의 엣지부에 랩량 L로 랩 하는 것(겹치는 것) 같은 레지스트 패턴이 설정된다. 랩량 L는, 예를 들어 0.3μm 이상 0.5μm 이하의 값이다.
두 번째 현상 공정(공정 11)에서는, 첫 번째 현상 공정(공정 4)과 마찬가지로, 도 5(d)에 도시된 바와 같이, 불필요한 레지스트막(8)(부분(8a))이 현상에 의하여 제거되어 레지스트 패턴이 형성된다. 현상은, 현상액에 침지하는 것으로써 행해진다. 또한, 묘화 공정(공정 10) 및 현상 공정(공정 11)을 합하여, 레지스트 패턴 형성 공정이라고 한다.
차광막 에칭 공정(공정 12)에서는, 도 6(a)에 도시된 바와 같이, 레지스트 패턴을 에칭 처리용 마스크로서, 차광막(5)의 노출 부분이 에칭에 의하여 제거된다. 에칭은, 드라이 에칭, ? 에칭 어느 쪽이어도 상관없지만, 대형 사이즈의 포토 마스크라면, ? 에칭이 바람직하다. 에천트는, 에칭 액이나 에칭 가스가 이용된다. 어느 에천트여도, 차광막(5)에 대한 에칭 선택성을 가지는 에천트(중간막(6)을 에칭 하지 않는 에천트)가 이용된다.
중간막 에칭 공정(공정 13)에서는, 도 6(b)에 도시된 바와 같이, 차광막(5)(차광막(5)이 잔존하지 않는 경우는, 레지스트 패턴)를 에칭 처리용 마스크로서, 중간막(6)의 노출 부분이 에칭에 의하여 제거된다. 에칭은, 드라이 에칭, ? 에칭 어느 쪽이어도 상관없지만, 대형 사이즈의 포토 마스크라면, ? 에칭이 바람직하다. 에천트는, 에칭 액이나 에칭 가스가 이용된다. 어느 에천트여도, 중간막(6)에 대한 에칭 선택성을 가지는 에천트(반투과막(4)를 에칭 하지 않는 에천트)가 이용된다.
두 번째 레지스트막 제거 공정(공정 14)에서는, 첫 번째 레지스트막 제거 공정(공정 7)과 마찬가지로, 도 6(c)에 도시된 바와 같이, 레지스트막(8)이 제거된다. 레지스트막(8)의 제거는, 애싱법이나 레지스트 박리액에 침지하는 것으로써 행해진다.
마무리 공정(공정 15)에서는, 도 6(d)에 도시된 바와 같이, 상기 랩에 의하여 잔존하는 중간막(6) 및 차광막(5)의 찌꺼기(9)가 제거된다. 찌꺼기(9)는, 폭이 좁고, 강성이 낮기 때문에, 세정 등에 의하여 간단하게 제거할 수 있다. 혹은, 차광막 에칭 공정(공정 12)에 있어서 차광막(5)이 사이드 에칭 되어, 중간막 에칭 공정(공정 13)에 있어서 중간막(6)이 사이드 에칭 되는 것에 의하여, 찌꺼기(9)가 잔존하지 않는 것 같으면, 마무리 공정(공정 15)은 불필요하다.
이상의 공정 1 내지 공정 15를 거쳐, 제2차 포토 마스크 블랭크인 포토 마스크 블랭크(2)가 완성한다.
＜포토 마스크 블랭크의 제2 제조 방법＞
다음으로, 본 발명의 실시 형태 2에 따른 포토 마스크 블랭크(2)의 제조 방법(포토 마스크 블랭크(2)의 제2 제조 방법)에 관하여 설명한다.
개략적으로는, 해당 제조 방법은, 투명 기판(3)의 표면이 제1 패턴의 영역과 제2 패턴의 영역으로 구획되어, 제1 패턴의 영역에 제1 기능성막이 형성되고, 제2 패턴의 영역에 제2 기능성막이 형성되는 포토 마스크 블랭크(2)이며, 제1 패턴의 영역이 차광막(5)의 영역이며, 제2 패턴의 영역이 반투과막(4)의 영역이며, 제1 기능성막이 차광막(5)이며, 제2 기능막이 반투과막(4)인 포토 마스크 블랭크(2)의 제조 방법이다.
구체적으로는, 해당 제조 방법은,
i) 포토 마스크 블랭크 준비 공정(공정 1)
ii) 레지스트막 형성 공정(공정 2)
iii) 묘화 공정(공정 3)
iv) 현상 공정(공정 4)
v) 중간막 에칭 공정(공정 5)
vi) 차광막 에칭 공정(공정 6)
vii) 레지스트막 제거 공정(공정 7)
viii) 반투과막 형성 공정(공정 8)
ix) 레지스트막 형성 공정(공정 9)
x) 묘화 공정(공정 10)
xi) 현상 공정(공정 11)
xii) 반투과막 에칭 공정(공정 12)
xiii) 중간막 에칭 공정(공정 13)
xiv) 레지스트막 제거 공정(공정 14)
xv) 마무리 공정(공정 15)
을 구비한다.
또한, 레지스트막 형성 공정(공정 2)으로부터 레지스트막 제거 공정(공정 7)까지, 레지스트막 형성 공정(공정 9)으로부터 레지스트막 제거 공정(공정 14)까지, 를 각각 패터닝 공정이라고 한다. 전자인 패터닝 공정에서는, 포토 마스크 블랭크(2)의 차광막(5)이 패터닝 되고, 후자인 패터닝 공정에서는, 포토 마스크 블랭크(2)의 반투과막(4)이 패터닝 된다.
제2 제조 방법이 제1 제조 방법과 다른 점은, 제1 제조 방법에서는, 반투과막(4)이 먼저 패터닝 되고, 차광막(5)이 나중에 패터닝 되는데 반해, 제2 제조 방법에서는, 차광막(5)이 먼저 패터닝 되고 반투과막(4)이 나중에 패터닝 되는 점이다. 이에 관련되는 사항 이외에 관하여는, 양자는, 같다. 거기서, 이하에 있어서는, 다른 점에 관하여 기재하고, 같은 점에 관하여는, 제1 제조 방법에 관한 기재와 같은 것으로 하여, 기재를 생략한다.
포토 마스크 블랭크 준비 공정(공정 1)에서는, 도 7(a)에 도시된 바와 같이, 투명 기판(3) 위에 차광막(5)이 형성되고, 차광막(5) 위에 중간막(에칭 스토퍼막)(6)이 형성되어, 이것에 의하여, 투명 기판(3) 위에 차광막(5) 및 중간막(6)이 적층 형성된 포토 마스크 블랭크(제1차 포토 마스크 블랭크)가 준비된다.
첫 번째 묘화 공정(공정 3)에서는, 도 7(c)에 도시된 바와 같이, 포토 마스크 블랭크(2)의 차광막(5)의 영역에 대응하는 레지스트 패턴이 묘화 된다.
중간막 에칭 공정(공정 5)에서는, 도 8(a)에 도시된 바와 같이, 레지스트 패턴을 에칭 처리용 마스크로서, 중간막(6)의 노출 부분이 에칭에 의하여 제거된다. 에천트는, 중간막(6)에 대한 에칭 선택성을 가지는 에천트(차광막(5)를 에칭 하지 않는 에천트)가 이용된다.
차광막 에칭 공정(공정 6)에서는, 도 8(b)에 도시된 바와 같이, 중간막(6)을 에칭 처리용 마스크로서, 차광막(5)의 노출 부분이 에칭에 의하여 제거된다. 에천트는, 차광막(5)에 대한 에칭 선택성을 가지는 에천트(중간막(6)을 에칭 하지 않는 에천트)가 이용된다.
반투과막 형성 공정(공정 8)에서는, 도 9(a)에 도시된 바와 같이, 차광막(5)이 제거된 투명 기판(3)의 노출 부분 및 차광막(5) 위에 반투과막(4)이 형성된다.
두 번째 묘화 공정(공정 10)에서는, 도 9(c)에 도시된 바와 같이, 포토 마스크 블랭크(2)의 반투과막(4)의 영역에 대응하는 레지스트 패턴이 묘화 된다. 다만, 레지스트 패턴은, 포토 마스크 블랭크(2)의 반투과막(4)의 엣지를 외측에 오프셋(+오프셋) 하는 것으로써, 차광막(5), 중간막(6) 및 반투과막(4)의 적층부의 엣지부에 랩량 L로 랩 하는 것(겹치는 것) 같은 레지스트 패턴이다.
반투과막 에칭 공정(공정 12)에서는, 도 10(a)에 도시된 바와 같이, 레지스트 패턴을 에칭 처리용 마스크로서, 반투과막(4)의 노출 부분이 에칭에 의하여 제거된다. 에천트는, 반투과막(4)에 대한 에칭 선택성을 가지는 에천트(중간막(6)을 에칭 하지 않는 에천트)가 이용된다.
중간막 에칭 공정(공정 13)에서는, 도 10(b)에 도시된 바와 같이, 반투과막(4)(반투과막(4)이 잔존하지 않는 경우는, 레지스트 패턴)를 에칭 처리용 마스크로서, 중간막(6)의 노출 부분이 에칭에 의하여 제거된다. 에천트는, 중간막(6)에 대한 에칭 선택성을 가지는 에천트(차광막(5)를 에칭 하지 않는 에천트)가 이용된다.
＜포토 마스크 블랭크의 제3 제조 방법＞
다음으로, 본 발명의 실시 형태 3에 따른 포토 마스크 블랭크(2)의 제조 방법(포토 마스크 블랭크(2)의 제3 제조 방법)에 관하여 설명한다.
개략적으로는, 해당 제조 방법은, 투명 기판(3)의 표면이 제1 패턴의 영역과 제2 패턴의 영역으로 구획되어, 제1 패턴의 영역에 제1 기능성막이 형성되고, 제2 패턴의 영역에 제2 기능성막이 형성되는 포토 마스크 블랭크(2)이며, 제1 패턴의 영역이 반투과막(4)의 영역이며, 제2 패턴의 영역이 차광막(5)의 영역이며, 제1 기능성막이 반투과막(4)이며, 제2 기능막이 차광막(5)인 포토 마스크 블랭크(2)의 제조 방법이다.
구체적으로는, 해당 제조 방법은,
i) 포토 마스크 블랭크 준비 공정(공정 1)
ii) 레지스트막 형성 공정(공정 2)
iii) 묘화 공정(공정 3)
iv) 현상 공정(공정 4)
v) 반투과막 에칭 공정(공정 5)
vi) 레지스트막 제거 공정(공정 6)
vii) 차광막 형성 공정(공정 7)
viii) 레지스트막 형성 공정(공정 8)
ix) 묘화 공정(공정 9)
x) 현상 공정(공정 10)
xi) 차광막 에칭 공정(공정 11)
xii) 레지스트막 제거 공정(공정 12)
xiii) 마무리 공정(공정 13)
을 구비한다.
또한, 레지스트막 형성 공정(공정 2)으로부터 레지스트막 제거 공정(공정 6)까지, 레지스트막 형성 공정(공정 8)으로부터 레지스트막 제거 공정(공정 12)까지, 를 각각 패터닝 공정이라고 한다. 전자인 패터닝 공정에서는, 포토 마스크 블랭크(2)의 반투과막(4)이 패터닝 되고, 후자인 패터닝 공정에서는, 포토 마스크 블랭크(2)의 차광막(5)이 패터닝 된다.
제3 제조 방법이 제1 제조 방법과 다른 점은, 제3 제조 방법에서는, i) 중간막(6)이 적층되지 않고, 투명 기판(3) 위에 반투과막(4)만이 형성되는 포토 마스크 블랭크를 제1차 포토 마스크 블랭크로서 사용하는 점, 및, 이것에 수반하여, 제1 제조 방법의 중간막 에칭 공정(공정 5) 및 중간막 에칭 공정(공정 13)이 없는 점, ii) 반투과막(4) 또는 차광막(5)의 어느 한 쪽은, 예를 들어 Cr계의 재질의 막이 이용되고, 어느 한 쪽은, 비Cr계의 재질의 막이 이용되어, 이것에 의하여, 반투과막(4)과 차광막(5)은, 재질이 다르기 때문에, 에칭 특성이 다른 점, 및, 이것에 수반하여, 사용하는 에천트가 다른 점이다. 이것에 관련하는 사항 이외에 관하여는, 양자는, 같다. 거기서, 제3 제조 방법에 관하여는, 제1 제조 방법에 관한 기재와 같은 것으로 하여, 기재를 생략한다.
＜포토 마스크 블랭크의 제4 제조 방법＞
　다음으로, 본 발명의 실시 형태 4에 따른 포토 마스크 블랭크(2)의 제조 방법(포토 마스크 블랭크(2)의 제4 제조 방법)에 관하여 설명한다.
개략적으로는, 해당 제조 방법은, 투명 기판(3)의 표면이 제1 패턴의 영역과 제2 패턴의 영역으로 구획되어, 제1 패턴의 영역에 제1 기능성막이 형성되고, 제2 패턴의 영역에 제2 기능성막이 형성되는 포토 마스크 블랭크(2)이며, 제1 패턴의 영역이 차광막(5)의 영역이며, 제2 패턴의 영역이 반투과막(4)의 영역이며, 제1 기능성막이 차광막(5)이며, 제2 기능막이 반투과막(4)인 포토 마스크 블랭크(2)의 제조 방법이다.
구체적으로는, 해당 제조 방법은,
i) 포토 마스크 블랭크 준비 공정(공정 1)
ii) 레지스트막 형성 공정(공정 2)
iii) 묘화 공정(공정 3)
iv) 현상 공정(공정 4)
v) 차광막 에칭 공정(공정 5)
vi) 레지스트막 제거 공정(공정 6)
vii) 반투과막 형성 공정(공정 7)
viii) 레지스트막 형성 공정(공정 8)
ix) 묘화 공정(공정 9)
x) 현상 공정(공정 10)
xi) 반투과막 에칭 공정(공정 11)
xii) 레지스트막 제거 공정(공정 12)
xiii) 마무리 공정(공정 13)
을 구비한다.
또한, 레지스트막 형성 공정(공정 2)으로부터 레지스트막 제거 공정(공정 6)까지, 레지스트막 형성 공정(공정 8)으로부터 레지스트막 제거 공정(공정 12)까지, 를 각각 패터닝 공정이라고 한다. 전자인 패터닝 공정에서는, 포토 마스크 블랭크(2)의 차광막(5)이 패터닝 되고, 후자인 패터닝 공정에서는, 포토 마스크 블랭크(2)의 반투과막(4)이 패터닝 된다.
제4 제조 방법이 제3 제조 방법과 다른 점은, 제3 제조 방법에서는, 반투과막(4)이 먼저 패터닝 되고 차광막(5)이 나중에 패터닝 되는데 반해, 제4 제조 방법에서는, 차광막(5)이 먼저 패터닝 되고 반투과막(4)이 나중에 패터닝 되는 점이다. 이것에 관련하는 사항 이외에 관하여는, 양자는, 같다. 거기서, 제4 제조 방법에 관하여는, 제1 제조 방법 및 제2 제조 방법에 관한 기재와 같은 것으로 하여, 기재를 생략한다.
＜포토 마스크의 제조 방법>
다음으로, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 포토 마스크(1)의 제조 방법에 관하여 설명한다.
해당 제조 방법은,
i) 포토 마스크 블랭크 준비 공정(공정 1)
ii) 레지스트막 형성 공정(공정 2)
iii) 묘화 공정(공정 3)
iv) 현상 공정(공정 4)
v) 막에칭 공정(공정 5)
vi) 레지스트막 제거 공정(공정 6)
을 구비한다.
또한, 레지스트막 형성 공정(공정 2)으로부터 레지스트막 제거 공정(공정 7)까지를 패터닝 공정이라고 한다. 패터닝 공정에서는, 포토 마스크(1)의 투과부가 패터닝 된다.
포토 마스크 블랭크 준비 공정(공정 1)에서는, 도 15(a)에 도시된 바와 같이, 상기 포토 마스크 블랭크(2)의 어느 하나의 제조 방법에 의하여 제조된 포토 마스크 블랭크(2)(제2차 포토 마스크 블랭크)가 준비된다.
레지스트막 형성 공정(공정 2)에서는, 도 15(b)에 도시된 바와 같이, 반투과막(4) 및 차광막(5) 위에 레지스트가 균일하게 도포되어, 레지스트막(8)이 형성된다. 레지스트는, 도포법이나 스프레이법에 의하여 도포된다.
묘화 공정(공정 3)에서는, 도 15(c)에 도시된 바와 같이, 묘화 장치의 전자빔 또는 레이저를 이용하여 레지스트막(8)에 노광광이 조사되어, 포토 마스크(1)의 투과부(홀 패턴(7))의 영역에 대응하는 레지스트 패턴이 묘화 된다.
다만, 반투과막(4) 및 차광막(5)은 에칭 특성이 같을 뿐, 양자의 에칭 레이트가 다른 경우, 막에칭 공정(공정 5)에 있어서, 반투과막(4)과 차광막(5)에 사이드 에칭량에 차이가 생긴다. 이 결과, 포토 마스크(1)의 홀 패턴(7) 중, 반투과부의 영역에 내재 하는 홀(7A),…또는 차광부의 영역에 내재 하는 홀(7B),…중 적어도 한쪽의 치수 정밀도(포토 마스크(1)의 반투과부 또는 차광부의 적어도 한쪽의 투과부에 대한 엣지 위치 정밀도)가 나빠진다. 거기서, 묘화 공정(공정 3)에서는, 에칭 레이트의 차이를 고려한 레지스트 패턴이 설정된다. 구체적으로는, 예를 들어 반투과막(4)이 차광막(5)보다 에칭 레이트가 높다고 했을 경우, 도 17(a) 및 (b)에 도시되는 홀(7A), (7B)가 본래적인 치수 형상인데 반해, 도 17(c)에 도시된 바와 같이, 반투과부의 영역에 내재 하는 홀(7A),…에 대하여, 엣지를 내측으로 오프셋(-오프셋) 하거나, 도 17(d)에 도시된 바와 같이, 차광부의 영역에 내재 하는 홀(7B),…에 대하여, 엣지를 외측으로 오프셋(+오프셋) 하는 것 같은 레지스트 패턴이 설정된다. 물론, 반투과막(4) 및 차광막(5)의 에칭 레이트가 같거나 근사한 경우는, 오프셋 처리는 불필요하다.
또한, 에칭 레이트에 관한 다른 수법으로서는, 반투과막(4) 및 차광막(5)의 에칭 레이트가 같거나 근사하도록 반투과막(4) 및 차광막(5)을 형성(성막)한다는 방법이 채용될 수 있다. 이것은, 포토 마스크 블랭크(2)의 제조 단계에 있어서, 반투과막(4)의 막두께 방향으로 함유 화합물의 조성비를 바꾸어, 조성 경사에 의하여 에칭 레이트를 조정한다고 하는 것이다. 예를 들어, 막두께 방향으로 에칭이 진행할 방향을 향하여 에칭 곤란성을 높이는 것으로써, 에칭 레이트를 늦추는 방법이 가능하다. 혹은, 그 반대의 조정 방법도 가능하다.
현상 공정(공정 4)에서는, 도 15(d)에 도시된 바와 같이, 불필요한 레지스트막(8)(부분(8a))이 현상에 의하여 제거되고, 레지스트 패턴이 형성된다. 현상은, 현상액에 침지하는 것으로써 행해진다. 또한, 묘화 공정(공정 3) 및 현상 공정(공정 4)을 합하여, 레지스트 패턴 형성 공정이라고 한다.
막에칭 공정(공정 5)에서는, 도 16(a)에 도시된 바와 같이, 레지스트 패턴을 에칭 처리용 마스크로서, 반투과막(4) 및 차광막(5)의 노출 부분이 에칭에 의하여 제거된다. 에칭은, 드라이 에칭, ? 에칭 어느 쪽이어도 상관없지만, 대형 사이즈의 포토 마스크라면, ? 에칭이 바람직하다. 에천트는, 에칭 액이나 에칭 가스가 이용된다.
다만, 상기 포토 마스크 블랭크(2)의 제3 제조 방법 및 제4 제조 방법에 의하여 제조된 포토 마스크 블랭크(2)인 경우, 반투과막(4)과 차광막(5)은 에칭 특성이 달라, 사용하는 에천트가 다르기 때문에, 막에칭 공정(공정 5)은, 도 16(b)에 도시되는 반투과막 에칭 공정(공정 5-1)과, 도 16(c)에 도시되는 차광막 에칭 공정(공정 5-2)으로 나눌 수 있다. 순서는 어느 쪽이 먼저여도 상관없다.
레지스트막 제거 공정(공정 6)에서는, 도 16(d)에 도시된 바와 같이, 레지스트막(8)이 제거된다. 레지스트막(8)의 제거는, 애싱법이나 레지스트 박리액에 침지하는 것으로써 행해진다.
이상의 공정 1 내지 공정 6을 거쳐, 포토 마스크(1)가 완성한다.
＜실시 형태에 의한 효과＞
상기 포토 마스크 블랭크(2)의 각 제조 방법에 의하면, 투명 기판(3) 위에 반투과막(4) 및 차광막(5)이 서로 엣지를 접하여 동일 평면상으로 줄짓듯이 형성되는 복합형의 포토 마스크 블랭크(2), 즉, 광학 특성이 다른 2개의 영역을 가지는 포토 마스크 블랭크(2)가 제조된다. 이 포토 마스크 블랭크(2)에 있어서, 반투과막(4) 및 차광막(5)의 실질적인 적층부는 존재하지 않고, 포토 마스크(1)의 패턴의 엣지는, 각각 실질적으로 단층인 반투과막(4) 및 차광막(5) 위에 규정된다. 즉, 포토 마스크(1)의 패턴은, 전체적으로 막두께가 작고, 어스펙트비(패턴의 치수와 높이의 비)가 작은 포토 마스크 블랭크(2)에 패터닝 된다. 이것은, 포토 마스크(1)의 패턴의 엣지에 엣지 러프니스가 생기기 어려운 것, 그리고, 에칭 시간이 짧아지는 것을 의미한다. 이 때문에, 포토 마스크(1)의 제조시에 패턴의 치수 제어를 용이하게 하여, 포토 마스크(1)에 있어서 패턴의 치수 정밀도를 향상시킬 수 있다.
구체적으로는, 도 18에 도시된 바와 같이, 반투과막(4) 및 차광막(5)은, 각각 실질적으로 단층이며, 포토 마스크(1)의 홀 패턴(7)의 홀(7A),…는, 반투과막(4)의 영역에 형성되고, 홀(7B),…는, 차광막(5)의 영역에 형성된다. 이 때문에, 포토 마스크(1)에 있어서, 각 홀(7A)의 치수 SA 및 각 홀(7B)의 치수 SB는, 설계에 충실한 마무리가 된다. 이것에 의하여, 적층부에 홀 패턴을 형성하는 경우에 비하여, 각 홀(7A), (7B)의 치수 정밀도를 향상할 수 있어, 설계에 충실한 고정밀의 홀 패턴(7)을 패터닝 할 수 있다.
또, 상기 포토 마스크(1)의 제조 방법에 의하면, 반투과막(4)에 대한 홀(7A),…의 패터닝과 차광막(5)에 대한 홀(7B),…의 패터닝은, 다른 패터닝 공정이 아니고, 1회의 패터닝 공정으로 행해진다. 이 때문에, 얼라인먼트 어긋남은 당연하게 생길 수 있지 않고, 포토 마스크(1)에 있어서, 서로 이웃이 되는 홀(7A), (7B)의 거리 D라고 하는 각 홀(7A), (7B)의 상대 위치 관계는, 설계에 충실한 마무리가 된다. 이것에 의하여, 각 홀(7A), (7B)의 위치 정밀도를 향상시킬 수 있어, 이 점에 있어서도, 설계에 충실한 고정밀의 홀 패턴(7)을 패터닝 할 수 있다.
또, 상기 포토 마스크 블랭크(2)의 제1 제조 방법 및 제2 제조 방법에 의하면, 반투과막(4) 및 차광막(5)로서, Cr계의 재질의 막이 이용된다. Cr계는, 고압 및 약품에 대한 내성이 있어, 막강도가 있다. 이 때문에, 일반적인 포토 마스크와 동등한 세정 내성을 얻을 수 있다.
＜그 외의 실시 형태＞
또한, 본 발명은 상기 각 실시 형태에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 여러 가지 변경이 가능하다.
상기 포토 마스크 블랭크(2)의 제1 제조 방법 및 제2 제조 방법에 있어서는, 제1 기능성막 및 제2 기능성막으로서, 에칭 특성이 같은 것이 선택된다(또한, 본서 전반에 있어서, 에칭 특성이 "같다", 막의 재질이 "같다"라고 하는 경우, 이것은 "근사"의 개념을 포함하는 것이다.). 그러나, 본 발명은, 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, i) 제1 기능성막으로서 제2 기능성막, 중간막 각각과 에칭 특성이 다른 것이 선택되고, 제2 기능성막으로서 제1 기능성막, 중간막 각각과 에칭 특성이 다른 것이 선택되도록 하여도 된다. 혹은, ii) 제1 기능성막으로서 제2 기능성막, 중간막 각각과 에칭 특성이 다른 것이 선택되고, 제2 기능성막으로서 제1 기능성막과 에칭 특성이 다르지만, 중간막과 에칭 특성이 같은 것이 선택되도록 하여도 된다.
또, 상기 포토 마스크 블랭크(2)의 각 제조 방법에 있어서는, 찌꺼기(9)가 제거되고, 적층부가 완전하게 없어지게 된다. 그러나, 본 발명은, 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 포토 마스크에 있어서 패턴의 엣지가 걸리지 않는(통하지 않는) 개소이면, 도 19에 도시된 바와 같이, 적층부(10)가 잔존하도록 하여도 된다. 이 경우, 랩량 L는, 크게 설정되고, 예를 들어 1μm 이상 10μm 이하의 값이다. 또한, 도 19는, 상기 포토 마스크 블랭크(2)의 제1 제조 방법에 대응한 도면이다.
또, 포토 마스크 블랭크로서는, 상기 포토 마스크 블랭크(2) 위에, 더 다른 투과율을 가지는 반투과막이 형성되는 것이어도 된다. 이 경우, 하층의 반투과막(4)(제1 반투과막)은, 상층의 반투과막(제2 반투과막)에 의하여 투과율이 재조정된다. 즉, 제2 반투과막은, 투과율 조정막으로서 기능한다.
또, 포토 마스크 블랭크로서는, 상기 포토 마스크 블랭크(2) 위에 위상 쉬프트막이 형성되는 것이어도 된다. 이 경우, 하층의 반투과막(4)은, 위상 쉬프트 효과에 영향을 주지 않는 정도, 즉, 위상 쉬프트량이 0도 이상 20도 이하로 설정하도록 하여도 된다.
또, 상기 실시 형태에 있어서는, 포토 마스크(1)의 패턴은, 홀 패턴(7)이다. 그러나, 홀 패턴은 일례에 지나지 않고, 본 발명은, 이것에 한정되는 것은 아니다. 포토 마스크의 패턴으로서는, 패턴의 엣지가, 제1 기능성막의 영역(제1 패턴의 영역)과 제2 기능성막의 영역(제2 패턴의 영역)의 경계를 통과하지 않고, 제1 기능성막의 영역 및 제2 기능성막의 영역의 각 영역내로 설정되는 패턴, 및, 패턴의 엣지가, 제1 기능성막의 영역과 제2 기능성막의 영역의 경계를 통과하여, 제1 기능성막의 영역과 제2 기능성막의 영역에 걸쳐 설정되는 패턴, 양쪽 모두를 포함하여, 각종 패턴을 적당히 채용할 수 있다.
또, 상기 실시 형태에 있어서는, 제1 기능성막 또는 제2 기능성막의 어느 한 쪽은, 반투과막(4)이고, 어느 한 쪽은, 차광막(5)이다. 그러나, 본 발명은, 이것에 한정되는 것은 아니다. 제1 기능성막 및 제2 기능성막으로서, 각종 기능성막 중에서 적당한 기능성막을 선택할 수 있다. 예를 들어, 반투과막으로서의 용도가 아닌 위상 쉬프트막이어도 된다.
또, 물리적으로 간섭하는 것이 아닌 한, 이상에서 기재한 기술 요소를 다른 실시 형태 내지 예에 적용하는 것, 이상에서 기재한 기술 요소를 다른 실시 형태 내지 예에 따른 기술 요소와 치환하는 것, 이상에서 기재한 기술 요소끼리 조합하는 것 등은, 당연하게 가능하고, 이것은, 본 발명이 당연하게 의도하는 바이다.
1…포토 마스크, 2…포토 마스크 블랭크, 3…투명 기판, 4…반투과막, 5…차광막, 6…중간막(에칭 스토퍼막), 7…홀 패턴, 7A…반투과부에 있어서의 홀, 7B…차광부에 있어서의 홀, 8…레지스트막, 8a…부분, 9…찌꺼기, 10…적층부

Claims (12)

  1. 투명 기판의 표면이 제1 패턴의 영역과 제2 패턴의 영역으로 구획되어, 제1 패턴의 영역에 제1 기능성막이 형성되고, 제2 패턴의 영역에 제2 기능성막이 형성되는 포토 마스크 블랭크의 제조 방법으로서,
    투명 기판 위에 제1 기능성막이 형성된 제1차 포토 마스크 블랭크를 준비하는 포토 마스크 블랭크 준비 공정과,
    제1 기능성막을 제1 패턴의 영역에 대응하는 패턴으로 패터닝 하고, 제2 패턴의 영역에 있어서의 제1 기능성막을 제거하는 제1 패터닝 공정과,
    제1 기능성막이 제거된 투명 기판의 노출 부분 및 제1 기능성막 위에 제2 기능성막을 형성하는 기능성막 형성 공정과,
    제2 기능성막을 제2 패턴의 영역에 대응하는 패턴으로 패터닝 하고, 제1 패턴의 영역에 있어서의 제2 기능성막을 제거하는 제2 패터닝 공정을 구비하는
    포토 마스크 블랭크의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    제2 패터닝 공정은,
    제2 기능성막 위에 레지스트막을 형성하는 레지스트막 형성 공정과,
    제2 패턴의 영역에 대응하는 레지스트 패턴으로서, 레지스트 패턴의 엣지의 위치를 외측으로 오프셋 하는 것에 의하여, 제1 기능성막 및 제2 기능성막의 적층부의 엣지부에 소정의 랩량으로 겹치는 레지스트 패턴을 형성하는 레지스트 패턴 형성 공정과,
    레지스트 패턴을 마스크로서, 제1 패턴의 영역에 있어서의 제2 기능성막의 노출 부분을 에칭에 의하여 제거하는 에칭 공정을 구비하는
    포토 마스크 블랭크의 제조 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    소정의 랩량의 겹침에 의하여 잔존하는 제2 기능성막의 찌꺼기를 제거하는 마무리 공정을 더 구비하는
    포토 마스크 블랭크의 제조 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    제1차 포토 마스크 블랭크로서, 투명 기판 위에 제1 기능성막이 형성되고, 제1 기능성막 위에, 제1 기능성막과 다른 에칭 특성을 가지는 중간막이 형성된 포토 마스크 블랭크를 이용하여,
    제2 기능성막으로서, 제1 기능성막과 같은 에칭 특성을 가지는 막을 이용하는
    포토 마스크 블랭크의 제조 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    제1 기능성막 및 제2 기능성막으로서, Cr계, Ni계, Ti계, Si계, 금속 실리사이드계, 및, 질소 함유량을 조정한 금속중에서 선택한 재질의 막을 이용하는
    포토 마스크 블랭크의 제조 방법.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    제1차 포토 마스크 블랭크로서, 투명 기판 위에 제1 기능성막이 형성된 포토 마스크 블랭크를 이용하고,
    제2 기능성막으로서, 제1 기능성막과 다른 에칭 특성을 가지는 막을 이용하는
    포토 마스크 블랭크의 제조 방법.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    제1 기능성막으로서, 노광광의 광학 특성을 조정하는 기능을 가지는 막을 이용하고,
    제2 기능성막으로서, 노광광의 광학 특성을 조정하는 기능이며 제1 기능성막과 다른 기능을 가지는 막을 이용하는
    포토 마스크 블랭크의 제조 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    제1 기능성막 또는 제2 기능성막의 다른 한쪽으로서, 위상 쉬프트막 또는 하프톤막을 이용하고,
    제1 기능성막 또는 제2 기능성막의 어느 한쪽으로서, 차광막을 이용하는
    포토 마스크 블랭크의 제조 방법.
  9. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    제1 기능성막 또는 제2 기능성막의 어느 한쪽 또는 양쪽 모두를 제1 기능성막 또는 제2 기능성막의 어느 다른쪽과 에칭 레이트가 같아지도록 조정하는
    포토 마스크 블랭크의 제조 방법.
  10. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 포토 마스크 블랭크의 제조 방법에 의하여 제조된 포토 마스크 블랭크를 준비하는 포토 마스크 블랭크 준비 공정과,
    제1 기능성막 및 제2 기능성막을 소정의 패턴으로 패터닝 하는 패터닝 공정을 구비하는
    포토 마스크의 제조 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    패터닝 공정은, 1회만 묘화 공정을 구비하는
    포토 마스크의 제조 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    패터닝 공정은,
    포토 마스크 블랭크의 표면에 레지스트막을 형성하는 레지스트막 형성 공정과,
    소정의 패턴에 따른 레지스트 패턴으로서, 제1 기능성막 및 제2 기능성막의 에칭 레이트의 차이를 고려한 레지스트 패턴을 형성하는 레지스트 패턴 형성 공정과,
    레지스트 패턴을 마스크로 하여, 제1 기능성막 및 제2 기능성막의 노출 부분을 에칭에 의하여 제거하는 에칭 공정을 구비하는
    포토 마스크의 제조 방법.
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