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KR20090015015A - Photomask Substrate, Photomask and Manufacturing Method Thereof - Google Patents

Photomask Substrate, Photomask and Manufacturing Method Thereof Download PDF

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KR20090015015A
KR20090015015A KR1020087012290A KR20087012290A KR20090015015A KR 20090015015 A KR20090015015 A KR 20090015015A KR 1020087012290 A KR1020087012290 A KR 1020087012290A KR 20087012290 A KR20087012290 A KR 20087012290A KR 20090015015 A KR20090015015 A KR 20090015015A
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KR
South Korea
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layer
pattern
photomask
resist
light shielding
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Application number
KR1020087012290A
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Korean (ko)
Inventor
히로유키 스가와라
Original Assignee
지오마텍 가부시키가이샤
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Publication date
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Abstract

[과제] 본 발명은 습식 에칭에 의해 미세한 패턴을 고정도(高精度)로 형성 가능한 포토마스크용 기판, 포토마스크 및 그의 제조방법을 제공하는 것을 과제로 한다.[PROBLEMS] To provide a photomask substrate, a photomask, and a method of manufacturing the same, in which a fine pattern can be formed with high precision by wet etching.

[해결수단] 또한 본 발명은 투명기판(10)과, 반투과성을 갖는 반투과층(20)과, 반투과층(20) 상에 형성되어 조사광을 실질적으로 차광하는 차광층(33)을 구비한 포토마스크용 기판(2)에 관한 것으로, 반투과층(20)은 차광층(33)보다도 에칭액 A에 대해 불용성 또는 난용성(難溶性)이고, 에칭액 B에 대해 이용성(易溶性)인 질화티탄(TiNx: 여기에서 0<x<1.33)으로 형성된다. 한편, 차광층(33)은 반투과층(20)보다도 에칭액 A에 대해 이용성이고, 에칭액 B에 대해 불용성 또는 난용성의 금속크롬(Cr)으로 형성된다. 에칭액에 대한 각층의 에칭 내성이 상이하므로, 다른 층에 손상을 주지 않고 반투과층(20)과 차광층(33)을 선택적으로 에칭하는 것이 가능해진다.In addition, the present invention includes a transparent substrate 10, a semi-transmissive layer 20 having a semi-transmissive, and a light shielding layer 33 formed on the semi-transmissive layer 20 to substantially shield irradiation light. In a photomask substrate 2, the semi-transmissive layer 20 is insoluble or poorly soluble in etching solution A than light shielding layer 33, and is soluble in etching solution B. Titanium (TiN x : where 0 <x <1.33). On the other hand, the light shielding layer 33 is more usable with respect to the etching liquid A than the semi-transmissive layer 20, and is formed with insoluble or poorly soluble metal chromium Cr. Since the etching resistance of each layer with respect to etching liquid differs, it becomes possible to selectively etch the transflective layer 20 and the light shielding layer 33 without damaging another layer.

Description

포토마스크용 기판, 포토마스크 및 그의 제조방법{Substrate for photomask, photomask and method for manufacturing thereof}Substrate for photomask, photomask and method for manufacturing Technical Field

본 발명은 반투과층을 갖는 포토마스크용 기판, 포토마스크 및 그의 제조방법에 관한 것이고, 특히 LSI 등의 미세 패터닝, LCD, PDP, EL 등의 평판형 표시용 기기의 표시용 소자, 미세 산란 요철을 이용한 반사 방지판, 미립자 유무의 확산 반사판, 마이크로렌즈 어레이, 그 외 어레이상 요철 형성 등의 표면개질 등에 사용되는 패턴 형성용 포토마스크용 기판, 포토마스크 및 그의 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a substrate for a photomask, a photomask, and a method for manufacturing the same, having a semi-transmissive layer, and in particular, display elements and fine scattering irregularities of flat display devices such as LCDs, PDPs, and ELs, and the like. The present invention relates to a pattern forming photomask substrate, a photomask, and a method of manufacturing the same, which are used for surface modification such as antireflection plate, diffusion reflection plate with or without fine particles, microlens array, and other irregularities on the array.

액정 표시소자(반사형, 투과형 및 반투과형), 플라즈마 표시소자, 유기 EL(organic electric-luminescence) 표시소자, 그 외의 평판형 표시소자의 발전에 수반하여, 이들 표시소자의 생산 현장에서는 사이즈, 패턴 등이 상이한 다양한 종류의 포토마스크가 사용되고 있다.With the development of liquid crystal display devices (reflective, transmissive and transflective), plasma display devices, organic electro-luminescence (EL) displays, and other flat panel display devices, the size, pattern, Various types of photomasks different from each other are used.

예를 들면, 액정 표시소자의 형성에 있어서 TFT(Thin Film Transistor) 제조공정에서는, 제조방법에도 따르나, 일반적으로 3~5매 정도의 상이한 패터닝용 포토마스크가 필요해진다. 또한, 액정 표시소자에 대향하여 배치되는 컬러 필터측에서도, 블랙 매트릭스(black matrix) 형성용, 착색층 형성용과, 각각 액정 표시소자에 대응한 포토마스크가 필요해진다.For example, in the formation of a liquid crystal display device, in the TFT (Thin Film Transistor) manufacturing step, depending on the manufacturing method, generally three to five photomasks for patterning are required. Moreover, also in the color filter side which is arrange | positioned facing a liquid crystal display element, the black mask formation, the color layer formation, and the photomask corresponding to a liquid crystal display element respectively are needed.

LSI 등의 미세 패턴을 형성하기 위해 사용되는 포토마스크에서는 패턴 정도(精度)의 향상을 목적으로, 하프톤 마스크가 사용되고 있다(예를 들면, 특허문헌 1~9). 하프톤 마스크는 투과부와 차광부 사이에 반투과층(하프톤)이 형성된 포토마스크이다. 이 반투과층은 사용하는 노광 파장에 맞추어 위상을 λ/2 반전시키거나, ±λ/4 시프트시키도록 막 두께가 설계되어 있다. 이에 따라, 인접하는 패턴과의 사이에 발생하는 빛의 회절을 방지하고, 마스크 차광부의 에지부분과 투과부 사이에서 광강도 차가 명확해진다. 또한, 무아레(moire)나 헐레이션(halation)이 발생하기 어려워지므로, 해상도를 향상시킬 수 있다. 그 외에, 미세한 연속한 스트라이프 패턴을 형성함으로써, 하프톤과 동일한 효과를 얻는 방법(그레이톤 마스크)도 있다.In photomasks used for forming fine patterns such as LSI, halftone masks are used for the purpose of improving pattern accuracy (for example, Patent Documents 1 to 9). The halftone mask is a photomask in which a transflective layer (halftone) is formed between the transmissive portion and the light shielding portion. This semi-transmissive layer is designed to have a film thickness such that the phase is inverted by? / 2 or shifted by? Λ / 4 in accordance with the exposure wavelength to be used. Accordingly, diffraction of light generated between adjacent patterns is prevented, and the difference in light intensity between the edge portion and the transmissive portion of the mask light shielding portion becomes clear. In addition, since moire and halation are less likely to occur, resolution can be improved. In addition, there is also a method (gray tone mask) which obtains the same effect as halftone by forming a fine continuous stripe pattern.

이와 같은 하프톤 장착 포토마스크의 제조방법으로서, 처음으로 제1층(반투과층 또는 차광층)을 형성한 포토마스크용 기판(포토마스크용 블랭크스)에 레지스트를 피복하여 노광함으로써 한번 패터닝한 후, 레지스트를 제거, 세정하고, 다시 진공장치 등을 이용하여 제2층(차광층 또는 반투과층)을 형성한 후, 포토리소그래피공정에서 두번째로 형성한 제2층을 패터닝하는 방법이 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 3, 9 참조). 또한, 다른 제조방법으로서, 먼저 동질 또는 이질의 다층구조를 갖는 박막을 형성하고, 이어서 각각의 패턴을 드라이 에칭으로 형성하는 방법도 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 2, 5).As a method of manufacturing such a halftone-mounted photomask, patterning is performed once by coating and exposing a resist to a photomask substrate (a photomask blank) on which a first layer (a semi-transmissive layer or a light shielding layer) is formed for the first time. The method of removing and cleaning a resist, forming a 2nd layer (shielding layer or semi-transmissive layer) again using a vacuum apparatus, etc., and then patterning the 2nd layer formed second in the photolithography process is known (for example, For example, refer patent document 3, 9). Moreover, as another manufacturing method, the method of first forming the thin film which has a homogeneous or heterogeneous multilayered structure, and then forming each pattern by dry etching is also known (for example, patent document 2, 5).

특허문헌 1: 일본국 특허공개 평7-209849호 공보Patent Document 1: Japanese Patent Application Laid-open No. Hei 7-209849

특허문헌 2: 일본국 특허공개 평9-127677호 공보Patent Document 2: Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-127677

특허문헌 3: 일본국 특허공개 제2001-27801호 공보Patent Document 3: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-27801

특허문헌 4: 일본국 특허공개 제2001-83687호 공보Patent Document 4: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-83687

특허문헌 5: 일본국 특허공개 제2001-312043호 공보Patent Document 5: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-312043

특허문헌 6: 일본국 특허공개 제2003-29393호 공보Patent Document 6: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-29393

특허문헌 7: 일본국 특허공개 제2003-322949호 공보Patent Document 7: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-322949

특허문헌 8: 일본국 특허공개 제2004-29746호 공보Patent Document 8: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-29746

특허문헌 9: 일본국 특허공개 제2006-18001호 공보Patent Document 9: Japanese Patent Publication No. 2006-18001

발명의 개시Disclosure of the Invention

발명이 해결하고자 하는 과제Problems to be Solved by the Invention

이 종래의 방법으로는, 진공장치 등을 사용하여 성막(成膜)한 제1층에 대해 패터닝을 행한 후, 다시 진공장치 등을 사용하여 제2층을 성막하고 패터닝을 행할 필요가 있으므로, 진공장치 등을 사용한 성막공정을 2번 이상 행하는 것이 필요해진다. 이로 인해, 포토마스크를 제조하는데 필요한 프로세스가 많아져, 제조비용의 상승을 초래한다는 문제가 있었다.In this conventional method, after patterning the first layer formed using a vacuum apparatus or the like, it is necessary to form the second layer using a vacuum apparatus or the like and patterning again. It is necessary to perform the film-forming process using an apparatus etc. twice or more. For this reason, there existed a problem that the process required for manufacturing a photomask increased, and the manufacturing cost rose.

또한, 통상 포토마스크의 패턴 형성에는 반응성 가스 등의 플라즈마나 레이저광에 의해 포토마스크용 기판 상의 층에 이온을 조사하여 에칭을 행하는 드라이 에칭과, 부식성 에칭액(약액)으로 층을 화학적으로 부식하는 웨트 에칭(습식 에칭이라고도 한다.)의 2종류의 에칭법이 있다. 이 중, 일반적으로 포토마스크의 패턴 형성에는 드라이 에칭법이 사용되고 있다.In addition, the pattern formation of a photomask is usually carried out by dry etching which irradiates ions to the layer on the photomask substrate by plasma or laser light, such as a reactive gas, and wet which chemically corrodes the layer with a corrosive etching liquid (chemical). There are two types of etching methods of etching (also called wet etching). Among these, the dry etching method is generally used for the pattern formation of a photomask.

그러나, 드라이 에칭에서는 포토마스크의 대형화나 대량제조에 수반하는 각종 기술적 과제가 있다. 예를 들면, 드라이 에칭에서의 직접 묘화 프로세스에서는 포토마스크의 대형화에 수반하여 묘화 면적이 증대하므로, 전자빔이나 레이저 등에 의한 묘화 시간의 증대가 발생하여, 포토마스크 제조의 택트 타임을 향상시키는 것이 곤란하였다. 또한, 포토마스크의 대형화에 따라, 진공탱크나 가스종의 전환장치 등의 설비도 대형화할 필요가 있어, 설비면에서의 부담도 증대하고, 포토마스크의 제조에 소요되는 비용이 증가한다는 문제도 있었다. 또한, 한번에 처리할 수 있는 기판의 매수가 한정되어 있으므로, 대량 생산에도 적합하지 않았다.However, in dry etching, there are various technical problems associated with the enlargement of the photomask and the mass production. For example, in the direct drawing process in dry etching, the drawing area increases with an increase in the size of the photomask, so that an increase in drawing time by an electron beam, a laser, or the like occurs, and it is difficult to improve the tact time of photomask manufacturing. . In addition, with the increase in the size of the photomask, facilities such as vacuum tanks and gas type switching devices need to be increased in size, resulting in an increase in burden on equipment and an increase in the cost of manufacturing the photomask. . In addition, since the number of substrates that can be processed at one time is limited, it is not suitable for mass production.

한편 습식 에칭에서는, 일반적으로 설비나 에칭액이 저가인 점이나, 드라이 에칭보다도 에칭에 의한 패턴 형성이 단시간에 가능한 점으로부터, 드라이 에칭과 비교하여 대형 포토마스크의 제조, 포토마스크의 대량 생산이나 단시간에서의 생산에는 적합하다. On the other hand, in wet etching, since equipment and etching liquid are generally inexpensive, and the pattern formation by etching is possible in a short time rather than dry etching, compared with dry etching, large-size photomask production, photomask production, and a short time are performed. It is suitable for the production of.

그러나, 습식 에칭에서는, 적층된 층 중 어느 하나의 층을 에칭할 때 다른 층의 일부를 용해하거나, 다른 층과 에칭액의 계면이 입계(粒界)에서 다른 층을 구성하는 물질과 에칭액이 반응하여 화학적으로 이질 구조로 변질시키거나 함으로써, 다른 층에 손상을 야기하는 경우가 있어, 이로 인해 정도가 높은 미세가공이 곤란하였다. 특히 위상 시프트층 및 차광층을 적층한 하프톤 마스크와 같이 상이한 종류의 층을 적층한 마스크를 제조하는 경우, 다른 층에 손상을 주지 않고 목적으로 하는 층만을 선택적으로 에칭하는 것은 기술적으로 곤란하였다.However, in the wet etching, when etching any one of the laminated layers, a part of the other layer is dissolved, or the material and the etching solution react with the material constituting the other layer at the grain boundary of the other layer. By chemically altering to a heterogeneous structure, damage may be caused to other layers, which makes it difficult to process high precision. In particular, when manufacturing a mask in which different kinds of layers are laminated, such as a halftone mask in which a phase shift layer and a light shielding layer are laminated, it is technically difficult to selectively etch only a target layer without damaging other layers.

본 발명의 목적은 상기 과제를 감안하여, 종래의 포토마스크 제조기술로는 곤란하였던 습식 에칭법에 의해, 투명기판의 표면에 2종류의 미세한 패턴을 단시간 또한 저가로 형성 가능한 포토마스크용 기판을 제공하는 것에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a photomask substrate capable of forming two kinds of fine patterns on the surface of a transparent substrate in a short time and at a low cost by a wet etching method which has been difficult with conventional photomask manufacturing techniques. It is in doing it.

또한, 본 발명의 다른 목적은 포토마스크용 기판을 습식 에칭에 의해 순차 에칭함으로써, 단시간 또한 저가로 형성한 2종류의 미세한 패턴을 갖는 포토마스크 및 그의 제조방법을 제공하는 것에 있다.Another object of the present invention is to provide a photomask having two kinds of fine patterns formed in a short time and at low cost by sequentially etching the substrate for photomask by wet etching, and a manufacturing method thereof.

과제를 해결하기 위한 수단Means to solve the problem

상기 과제는 본 발명의 포토마스크용 기판에 의하면, 투명기판과, 이 투명기판 상에 형성되어 조사광에 대해 반투과성을 갖는 제1층과, 이 제1층 상에 형성되어 조사광을 실질적으로 차광하는 제2층을 구비하고, 이 제2층에 의해 형성되는 차광 패턴이 표면에 노출되는 차광부와, 상기 제1층에 의해 형성되는 반투과 패턴이 표면에 노출되는 반투과부와, 상기 투명기판이 표면에 노출되는 투명부를 형성 가능한 포토마스크용 기판으로서, 상기 제1층은 상기 제2층보다도 제1 에칭액에 대해 불용성 또는 난용성(難溶性)인 동시에 제2 에칭액에 대해 이용성(易溶性)이고, 상기 제2층은 상기 제1층보다도 상기 제1 에칭액에 대해 이용성인 동시에 상기 제2 에칭액에 대해 불용성 또는 난용성인 것에 의해 해결된다.According to the photomask substrate of the present invention, a transparent substrate, a first layer formed on the transparent substrate and semi-transparent to the irradiation light, and formed on the first layer to substantially shield the irradiation light A light shielding portion in which the light shielding pattern formed by the second layer is exposed on the surface, a semi-transmissive portion in which the semi-transmissive pattern formed by the first layer is exposed on the surface, and the transparent substrate. A photomask substrate capable of forming a transparent portion exposed to the surface, wherein the first layer is insoluble or poorly soluble in the first etching solution than the second layer and is soluble in the second etching solution. The second layer is solved by being more soluble in the first etching solution than the first layer and insoluble or poorly soluble in the second etching solution.

이와 같이 본 발명의 포토마스크용 기판에 의하면, 제1층은 제2층보다도 제1 에칭액에 대해 불용성 또는 난용성인 동시에 제2 에칭액에 대해 이용성이고, 한편, 제2층은 제1층보다도 제1 에칭액에 대해 이용성인 동시에 제2 에칭액에 대해 불용성 또는 난용성이다. 이에 따라, 제1 에칭액을 사용하여 제2층을 선택적으로 에칭하고, 제2 에칭액을 사용하여 제1층을 선택적으로 에칭할 수 있다.As described above, according to the photomask substrate of the present invention, the first layer is insoluble or poorly soluble in the first etching solution than the second layer, and is soluble in the second etching solution, while the second layer is first in the first layer. It is soluble in the etchant and insoluble or poorly soluble in the second etchant. Thereby, a 2nd layer can be selectively etched using a 1st etching liquid, and a 1st layer can be selectively etched using a 2nd etching liquid.

그리고 제1층과 제2층을 상이한 에칭액으로 선택적으로 에칭함으로써, 반투과 패턴과 차광 패턴의 2종류 패턴을 투명기판 상에 형성하고, 차광 패턴이 노출된 차광부와, 반투과 패턴이 표면에 노출된 반투과부와, 투명기판이 표면에 노출된 투명부의 3개의 영역을, 에칭액을 사용한 습식 에칭에 의해 형성하는 것이 가능해진다.By selectively etching the first layer and the second layer with different etching solutions, two kinds of patterns, a transflective pattern and a light shielding pattern, are formed on the transparent substrate, and the light shielding portion where the light shielding pattern is exposed and the semitransmissive pattern are formed on the surface. It is possible to form three regions of the exposed semi-transmissive portion and the transparent portion in which the transparent substrate is exposed on the surface by wet etching using an etching solution.

이와 같이, 본 발명의 포토마스크용 기판에서는, 제1층과 제2층이 각각 상이한 에칭액에 대한 내성을 갖고 있고, 이 내성의 차이를 이용함으로써, 제1층을 가용화하는 제2 에칭액에 의해 제2층이 개질이나 손상을 받는 경우가 거의 없고, 반대로, 제2층을 가용화하는 제1 에칭액에 의해 제1층이 개질이나 손상을 받는 경우가 거의 없다. 이에 따라, 정도가 높고 미세한 패턴이 형성된 포토마스크를 제조하는 것이 가능해진다.As described above, in the photomask substrate of the present invention, the first layer and the second layer each have resistance to different etching liquids, and by using the difference in resistance, the first layer is prepared by the second etching liquid solubilizing the first layer. The two layers are hardly modified or damaged, and conversely, the first layer is hardly modified or damaged by the first etchant that solubilizes the second layer. Thereby, it becomes possible to manufacture the photomask in which the precision is high and a fine pattern was formed.

또한, 상기 제1층은 상기 투명기판 상에 직접 형성되어 있는 것이 바람직하다.In addition, the first layer is preferably formed directly on the transparent substrate.

일반적으로 투명기판과 제1층 사이에는, 양자의 밀착성을 향상시키기 위해 금속화합물층 등을 개재시키고 있으나, 제1층을 투명기판 상에 직접 형성함으로써, 금속화합물층을 개재시킬 필요가 없어진다. 이에 따라, 투명기판의 표면에 금속화합물층을 형성하기 위한 공수(工數)나 그를 위한 재료를 줄이는 것이 가능해져, 포토마스크용 기판의 생산효율을 향상시킬 수 있다.In general, a metal compound layer or the like is interposed between the transparent substrate and the first layer in order to improve the adhesion between them. However, by directly forming the first layer on the transparent substrate, there is no need to interpose the metal compound layer. As a result, it is possible to reduce the number of processes for forming the metal compound layer on the surface of the transparent substrate and the material therefor, thereby improving the production efficiency of the photomask substrate.

또한, 상기 제1층은 투과율 70% 이상 100% 미만의 금속화합물층을 매개로 하여 상기 투명기판 상에 형성되어 있는 것이 바람직하다.In addition, the first layer is preferably formed on the transparent substrate via a metal compound layer having a transmittance of 70% or more and less than 100%.

이와 같이, 제1층을 투과율 70% 이상 100% 미만의 금속화합물층을 매개로 하여 투명기판 상에 형성함으로써, 투명기판을 투과하는 빛을 거의 반사하지 않고, 투명기판과 제1층의 밀착성을 향상시킬 수 있는 동시에, 포토마스크 제조시에 에칭액에 의한 손상으로부터 투명기판의 표면을 보호하는 것도 가능하다.In this way, the first layer is formed on the transparent substrate through a metal compound layer having a transmittance of 70% or more and less than 100%, thereby improving the adhesion between the transparent substrate and the first layer with almost no reflection of light passing through the transparent substrate. In addition, it is also possible to protect the surface of the transparent substrate from damage caused by the etching solution during photomask fabrication.

이때 금속화합물층의 굴절률은 기판의 굴절률과 동등하거나, 또는 기판의 굴절률보다도 낮은 것이 보다 바람직하다. At this time, the refractive index of the metal compound layer is more preferably equal to the refractive index of the substrate or lower than the refractive index of the substrate.

또한, 상기 제1 에칭액은 질산세륨암모늄, 과염소산 및 물의 혼합액인 것이 바람직하다.In addition, the first etching solution is preferably a mixed solution of cerium ammonium nitrate, perchloric acid and water.

또한, 상기 제2 에칭액은 수산화칼륨, 과산화수소 및 물의 혼합액인 것이 바람직하다.In addition, the second etching solution is preferably a mixture of potassium hydroxide, hydrogen peroxide and water.

또한, 상기 제1층은 티탄, 티탄질화물 및 티탄산질화물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 또는 2 이상의 성분을 주성분으로 하는 것이 바람직하다.In addition, the first layer is preferably composed of one or two or more components selected from the group consisting of titanium, titanium nitride and titanium oxynitride as main components.

또한, 상기 제2층은 크롬, 크롬산화물, 크롬질화물 및 크롬산질화물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 또는 2 이상의 성분을 주성분으로 하는 것이 적합하다.In addition, the second layer is suitably composed of one or two or more components selected from the group consisting of chromium, chromium oxide, chromium nitride and chromium nitride.

이와 같이 제1 에칭액, 제2 에칭액, 제1층 및 제2층을 적절하게 선택함으로써, 각층에 대한 에칭액의 선택성이 향상하여, 보다 고정도 또한 미세한 패턴을 형성할 수 있다.By appropriately selecting the first etching solution, the second etching solution, the first layer and the second layer in this way, the selectivity of the etching solution for each layer can be improved, and a more accurate and finer pattern can be formed.

특히 티탄, 티탄질화물 및 티탄산질화물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 또는 2 이상의 성분은, 제1 에칭액인 질산세륨암모늄, 과염소산 및 물의 혼합액에 대해 불용성 또는 난용성이고, 제2 에칭액인 수산화칼륨, 과산화수소 및 물의 혼합액에 대해 이용성이다. 한편, 크롬, 크롬산화물, 크롬질화물 및 크롬산질화물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 또는 2 이상은, 제1 에칭액인 질산세륨암모늄, 과염소산 및 물의 혼합액에 대해 이용성이고, 제2 에칭액인 수산화칼륨, 과산화수소 및 물의 혼합액에 대해 불용성 또는 난용성이다.In particular, one or two or more components selected from the group consisting of titanium, titanium nitride and titanium oxynitride are insoluble or poorly soluble in the mixed solution of cerium ammonium nitrate, perchloric acid and water as the first etching solution, potassium hydroxide, hydrogen peroxide and It is usable for the mixed liquid of water. On the other hand, one or two or more selected from the group consisting of chromium, chromium oxide, chromium nitride and chromium oxynitride are usable for a mixed solution of cerium ammonium nitrate, perchloric acid and water as the first etching solution, and potassium hydroxide, hydrogen peroxide and the second etching solution. It is insoluble or poorly soluble in the mixed solution of water.

이에 따라, 제1층으로서 티탄 또는 티탄화합물, 제2층으로서 크롬 또는 크롬화합물을 채용함으로써, 각각의 에칭액에 대한 선택성이 향상하여, 보다 고정도 또한 미세한 패턴을 형성하는 것이 가능해진다.As a result, by employing titanium or a titanium compound as the first layer and chromium or a chromium compound as the second layer, the selectivity to each etching solution can be improved, and a highly precise and fine pattern can be formed.

특히, 티탄질화물은 산이나 알칼리 등의 약품에 대한 내성이 높으므로, 레지스트 제거액 등의 에칭공정에 사용되는 약제에 의해 손상을 받기 어렵다. 이에 따라, 스무드하게 선택 에칭을 행하는 것이 가능해지는 동시에, 고정도 또한 미세한 패턴을 형성하는 것이 가능해진다.In particular, titanium nitride is highly resistant to chemicals such as acids and alkalis, and therefore is hardly damaged by chemicals used in etching processes such as resist removal liquids. As a result, it is possible to perform selective etching smoothly and to form a fine pattern with high accuracy.

또한, 상기 제2층은 차광층과, 이 차광층보다도 표면측에 형성된 반사 방지층을 구비하는 것이 바람직하다.Moreover, it is preferable that a said 2nd layer is equipped with the light shielding layer and the reflection prevention layer formed in the surface side rather than this light shielding layer.

이와 같이, 제2층이 반사 방지층을 구비하고 있는 것으로, 반사 방지효과를 얻을 수 있고, 마스크 노광시에 조사광이 반사되는 것에 의한 헐레이션 등이 방지되므로 바람직하다.Thus, since the 2nd layer is equipped with the antireflection layer, since an antireflection effect can be acquired and halation etc. by reflection of irradiation light at the time of mask exposure are prevented, it is preferable.

또한, 제2층이 차광층과 반사 방지층으로 형성되어 있으므로, 차광층과 반사 방지층을 일괄적으로 에칭할 수 있어, 표면에 반사 방지층 패턴이 형성된 차광 패턴을 용이하게 형성할 수 있다.In addition, since the second layer is formed of the light shielding layer and the antireflection layer, the light shielding layer and the antireflection layer can be etched collectively, and the light shielding pattern having the antireflection layer pattern formed on the surface can be easily formed.

또한 이 경우, 상기 반사 방지층은 크롬산화물, 크롬질화물 및 크롬산질화물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 또는 2 이상의 성분을 주성분으로 하는 층이면 적합하다.In this case, the anti-reflection layer is suitable as long as it is a layer composed mainly of one or two or more components selected from the group consisting of chromium oxide, chromium nitride and chromium nitride.

이와 같이, 반사 방지층이 반사율이 낮은 크롬산화물, 크롬질화물 및 크롬산질화물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 또는 2 이상의 성분을 주성분으로 하는 층으로 형성되어 있으므로, 높은 반사 방지효과가 얻어지고, 마스크 노광시에 조사광이 반사되는 것에 의한 헐레이션 등이 방지되므로 바람직하다.As described above, since the antireflection layer is formed of a layer composed mainly of one or two or more components selected from the group consisting of chromium oxide, chromium nitride and chromium nitride having low reflectance, a high antireflection effect is obtained and at the time of mask exposure. It is preferable because halation or the like due to reflection of the irradiation light is prevented.

또한, 상기 제1층은 크롬, 크롬산화물, 크롬질화물 및 크롬산질화물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 또는 2 이상의 성분을 주성분으로 하는 층이고, 상기 제2층은 티탄, 티탄질화물 및 티탄산질화물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 또는 2 이상의 성분을 주성분으로 하는 층이며, 상기 제1 에칭액은 수산화칼륨, 과산화수소 및 물의 혼합액이고, 상기 제2 에칭액은 질산세륨암모늄, 과염소산 및 물의 혼합액이어도, 상기와 동일한 작용에 의해 각각의 에칭액에 대한 선택성이 향상하여, 보다 고정도 또한 미세한 패턴을 형성하는 것이 가능해진다.In addition, the first layer is a layer composed mainly of one or two or more components selected from the group consisting of chromium, chromium oxide, chromium nitride and chromium nitride, and the second layer is a group consisting of titanium, titanium nitride and titan oxynitride The first etching solution is a mixture containing potassium hydroxide, hydrogen peroxide and water, and the second etching solution is a mixed solution of cerium ammonium nitrate, perchloric acid and water, by the same operation as described above. The selectivity with respect to each etching liquid improves, and it becomes possible to form a more precise and fine pattern.

또한, 상기 제1층 및 상기 제2층은 스퍼터링법, 이온 플레이팅법 또는 증착법에 의해 형성되면 적합하다.Further, the first layer and the second layer are preferably formed by sputtering, ion plating or vapor deposition.

이와 같이, 제1층과 제2층이 스퍼터링법 등의 성막기술에 의해 제조함으로써, 막 두께 등을 적절하게 조정하여 목적으로 하는 광학특성을 갖는 포토마스크용 기판으로 할 수 있으므로, 목적으로 하는 광학특성을 갖는 포토마스크를 형성하는 것이 가능해진다. 또한, 스퍼터링법 등의 성막기술에 의해 제조함으로써, 포토마스크용 기판의 내약품성이나 견뢰성(堅牢性) 등의 물리특성을 적절하게 조정하는 것이 가능해진다.As described above, since the first layer and the second layer are manufactured by a film formation technique such as sputtering, the film thickness can be appropriately adjusted to form a photomask substrate having the desired optical characteristics. It is possible to form a photomask having characteristics. Moreover, by manufacturing by film-forming techniques, such as a sputtering method, it becomes possible to adjust physical properties, such as chemical-resistance and fastness of a photomask substrate, suitably.

상기 과제는 본 발명의 포토마스크에 의하면, 투명기판과, 이 투명기판 상에 형성되어 조사광에 대해 반투과성을 갖는 제1층과, 이 제1층 상에 형성되어 조사광을 실질적으로 차광하는 제2층을 구비한 포토마스크용 기판에 의해 형성되는 포토마스크로서,According to the photomask of the present invention, a transparent substrate, a first layer formed on the transparent substrate and semi-transparent to the irradiation light, and a first layer formed on the first layer to substantially shield the irradiation light A photomask formed by a substrate for photomasks having two layers,

상기 제1층은 상기 제2층보다도 제1 에칭액에 대해 불용성 또는 난용성인 동시에 제2 에칭액에 대해 이용성이고, 상기 제2층은 상기 제1층보다도 상기 제1 에칭액에 대해 이용성인 동시에 상기 제2 에칭액에 대해 불용성 또는 난용성이며, 상기 포토마스크에는 상기 제1 에칭액에 의해 상기 제2층이 에칭되어 형성된 차광 패턴이 표면에 노출되는 차광부와, 상기 제2 에칭액에 의해 상기 제1층이 에칭되어 형성된 반투과 패턴이 표면에 노출되는 반투과부와, 상기 제1 에칭액 및 상기 제2 에칭액에 의해 상기 제2층 및 상기 제1층이 각각 에칭되어 상기 투명기판이 표면에 노출된 투명부가 형성되어 있는 것에 의해 해결된다.The first layer is insoluble or poorly soluble in the first etching solution than the second layer, and is soluble in the second etching solution, and the second layer is more soluble in the first etching solution than the first layer, Insoluble or poorly soluble in an etching solution, the photomask includes a light shielding portion on which a light shielding pattern formed by etching the second layer by the first etching solution is exposed to the surface, and the first layer is etched by the second etching solution. And a transflective portion through which the formed semitransmissive pattern is exposed on the surface, and the second layer and the first layer are etched by the first etchant and the second etchant, respectively, to form a transparent portion on which the transparent substrate is exposed. It is solved by being.

이와 같이, 본 발명의 포토마스크에 의하면, 제1층은 제2층보다도 제1 에칭액에 대해 불용성 또는 난용성인 동시에 제2 에칭액에 대해 이용성이고, 한편, 제2층은 제1층보다도 제1 에칭액에 대해 이용성인 동시에 제2 에칭액에 대해 불용성 또는 난용성이다. 이에 따라, 제1 에칭액을 사용하여 제2층을 선택적으로 에칭하고, 제2 에칭액을 사용하여 제1층을 선택적으로 에칭할 수 있다.As described above, according to the photomask of the present invention, the first layer is insoluble or poorly soluble in the first etching solution than the second layer and is soluble in the second etching solution, while the second layer is the first etching solution rather than the first layer. It is soluble in water and insoluble or poorly soluble in the second etching liquid. Thereby, a 2nd layer can be selectively etched using a 1st etching liquid, and a 1st layer can be selectively etched using a 2nd etching liquid.

그리고, 제1층과 제2층을 상이한 에칭액으로 선택적으로 에칭함으로써, 차광 패턴과 반투과 패턴의 2종류 패턴을 투명기판 상에 형성하고, 차광 패턴이 노출된 차광부와, 반투과 패턴이 표면에 노출된 반투과부와, 투명기판이 표면에 노출된 투명부의 3종류의 영역을, 에칭액을 사용한 습식 에칭에 의해 투명기판의 표면에 형성하고 있다.Then, by selectively etching the first layer and the second layer with different etching solutions, two kinds of patterns of light shielding patterns and semi-transmissive patterns are formed on the transparent substrate, and the light shielding portions where the light shielding patterns are exposed and the semi-transmissive patterns are surfaced. The three types of regions of the transflective portion exposed to the transparent portion exposed to the surface and the transparent substrate exposed to the surface are formed on the surface of the transparent substrate by wet etching using an etching solution.

이와 같이, 본 발명의 포토마스크에 의하면, 제1층과 제2층의 에칭액에 대한 내성의 차이를 이용하고 있으므로, 제1층의 에칭액으로 제2층이 개질이나 손상을 받는 경우가 거의 없고, 반대로 제2층의 에칭액으로 제1층이 개질이나 손상을 받는 경우가 거의 없어, 정도가 높고 미세한 패턴이 형성된 포토마스크를 제공하는 것이 가능해진다.Thus, according to the photomask of this invention, since the difference of the tolerance with respect to the etching liquid of a 1st layer and a 2nd layer is utilized, the 2nd layer is hardly modified or damaged by the etching liquid of a 1st layer, On the contrary, the first layer is hardly modified or damaged by the etching solution of the second layer, so that it is possible to provide a photomask having a high degree of fine pattern.

상기 과제는, 전술한 포토마스크의 제조방법에 의하면, 상기 제2층의 표면에 레지스트를 피복하는 제1 레지스트 피복공정과, 제1 마스크 패턴이 형성된 마스크를 매개로 하여 상기 제1 레지스트 피복공정에서 피복한 상기 레지스트의 노광을 행하는 제1 노광공정과, 상기 제1 노광공정 후에 상기 레지스트 중 노광된 부분을 제거하는 제1 레지스트 제거공정과, 상기 레지스트가 제거된 영역에 노출된 상기 제2층을 상기 제1 에칭액으로 에칭하여 상기 차광 패턴을 형성하는 제1 에칭공정과, 상기 제1 레지스트 제거공정에서 잔존한 상기 레지스트를 박리하는 제1 레지스트 박리공정과, 레지스트를 재차 표면에 피복하는 제2 레지스트 피복공정과, 제2 마스크 패턴이 형성된 마스크를 매개로 하여 상기 제2 레지스트 피복공정에서 피복한 상기 레지스트의 노광을 행하는 제2 노광공정과, 상기 제2 노광공정 후에 상기 레지스트 중 노광된 부분을 제거하는 제2 레지스트 제거공정과, 상기 레지스트가 제거된 영역에 노출된 상기 제1층을 상기 제2 에칭액으로 에칭하여 상기 반투과 패턴을 형성하는 제2 에칭공정과, 상기 제2 레지스트 제거공정에서 잔존한 상기 레지스트를 박리하는 제2 레지스트 박리공정을 행하는 것에 의해 해결된다.According to the above-described method for manufacturing a photomask, the above-described problem is achieved by a first resist coating step of coating a resist on a surface of the second layer and a first resist coating step by using a mask on which a first mask pattern is formed. A first exposure step of exposing the coated resist, a first resist removal step of removing an exposed portion of the resist after the first exposure step, and the second layer exposed in a region from which the resist is removed; A first etching step of etching the first etching solution to form the light shielding pattern, a first resist stripping step of peeling the resist remaining in the first resist removing step, and a second resist coating the resist on the surface again Exposure of the resist coated in the second resist coating step via a coating step and a mask having a second mask pattern formed thereon; Performing a second exposure step, a second resist removal step of removing an exposed portion of the resist after the second exposure step, and etching the first layer exposed to the region from which the resist is removed with the second etching solution. This is solved by performing a second etching step of forming the semi-transmissive pattern and a second resist peeling step of peeling the resist remaining in the second resist removing step.

이와 같이, 본 발명의 포토마스크 제조방법에 의하면, 제1 마스크 패턴이 형성된 마스크를 사용하여 레지스트를 노광하고, 레지스트 중 노광된 부분을 제거하여, 제1 에칭액으로 제2층을 에칭하고, 이어서 제2 마스크 패턴이 형성된 마스크로 레지스트를 노광하여, 레지스트 중 노광된 부분을 제거하고, 제2 에칭액으로 제1층을 에칭함으로써, 복수의 패턴 형성 영역을 투명기판의 표면에 형성할 수 있다.Thus, according to the photomask manufacturing method of this invention, a resist is exposed using the mask in which the 1st mask pattern was formed, the exposed part of the resist was removed, the 2nd layer was etched with a 1st etching liquid, A plurality of pattern formation regions can be formed on the surface of the transparent substrate by exposing the resist with a mask on which two mask patterns are formed, removing the exposed portion of the resist, and etching the first layer with a second etching solution.

즉, 제1층과 제2층의 에칭액에 대한 내성의 차이를 이용함으로써, 다른 층의 에칭에 사용되는 에칭액에 의해 개질이나 손상을 거의 받지 않고, 미세한 패턴을 고정도로 형성할 수 있다.That is, by using the difference in the resistance to the etching solution of the first layer and the second layer, it is possible to form a fine pattern with high accuracy with little modification or damage by the etching solution used for etching other layers.

발명의 효과Effects of the Invention

본 발명의 포토마스크용 기판에 의하면, 제2층을 제1 에칭액, 제1층을 제2 에칭액에 의해 선택적으로 에칭할 수 있으므로, 제1층과 제2층이 서로의 에칭액에 의해 개질이나 손상을 거의 받지 않고, 종래에는 곤란했던 습식 에칭에 의해 정도가 높고 미세한 패턴이 형성된 포토마스크를 제조하는 것이 가능해진다.According to the photomask substrate of the present invention, since the second layer can be selectively etched by the first etching liquid and the first layer by the second etching liquid, the first layer and the second layer are modified or damaged by the etching liquid of each other. It is possible to manufacture a photomask having a high degree of precision and a fine pattern formed by wet etching, which is hardly conventionally received.

또한, 본 발명의 포토마스크 및 그의 제조방법에 의하면, 제2층을 제1 에칭액, 제1층을 제2 에칭액에 의해 선택적으로 에칭할 수 있으므로, 제1층과 제2층이 서로의 에칭액에 의해 개질이나 손상을 거의 받지 않고, 이에 따라, 종래에는 곤란했던 습식 에칭에 의해 정도가 높고 미세한 패턴을 갖는 포토마스크를 형성하는 것이 가능해진다.In addition, according to the photomask of the present invention and a method for manufacturing the same, the first layer and the first layer can be selectively etched by the second etching solution, so that the first layer and the second layer are applied to each other's etching solution. This makes it possible to hardly modify or damage, thereby forming a photomask having a high degree of fine pattern by wet etching, which is conventionally difficult.

따라서, 본 발명에 의하면, 대형 포토마스크의 제조나 포토마스크의 대량 생산에 적합한 습식 에칭에 의해 패터닝을 행할 수 있으므로, 종래의 드라이 에칭에 의한 패터닝과 비교하여 단시간 또한 저가로 포토마스크의 제조를 행하는 것이 가능해진다.Therefore, according to the present invention, since the patterning can be performed by wet etching suitable for the production of large-scale photomasks or the mass production of photomasks, the photomasks can be produced in a short time and at a low cost as compared with the conventional patterning by dry etching. It becomes possible.

도면의 간단한 설명Brief description of the drawings

도 1은 본 발명의 하나의 실시형태의 포토마스크용 기판의 종단면도이다.1 is a longitudinal cross-sectional view of a substrate for a photomask of one embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 하나의 실시형태의 포토마스크의 종단면도이다.2 is a longitudinal cross-sectional view of the photomask of one embodiment of the present invention.

도 3은 포토마스크용 기판으로부터 포토마스크를 패터닝하는 공정을 나타내는 설명도이다.3 is an explanatory diagram showing a step of patterning a photomask from a photomask substrate.

도 4는 포토마스크를 패터닝하는 공정을 나타내는 설명도이다.4 is an explanatory diagram showing a step of patterning a photomask.

도 5는 본 발명의 다른 실시형태의 포토마스크용 기판의 종단면도이다.It is a longitudinal cross-sectional view of the photomask board | substrate of other embodiment of this invention.

도 6은 차광 패턴 형성 후의 포토마스크의 종단면과 평면을 촬영한 전자현미경 사진이다.FIG. 6 is an electron microscope photograph of the end face and the plane of the photomask after the light shielding pattern is formed. FIG.

도 7은 크로스 패턴 형성 후의 평면을 촬영한 광학현미경 사진이다.7 is an optical microscope photograph of a plane after cross pattern formation.

도 8은 반투과 패턴 형성 후의 포토마스크의 종단면과 평면을 촬영한 전자현미경 사진이다.8 is an electron microscope photograph of the longitudinal section and the plane of the photomask after the transflective pattern is formed.

부호의 설명Explanation of the sign

1‥포토마스크1 ‥ Photomask

2‥포토마스크용 기판2 ‥ Photomask Substrate

1a‥차광부1a ‥ Shading part

1b‥반투과부1b ‥ semi-permeable part

1c‥투명부1c ‥ transparent part

10‥투명기판10 ‥ transparent substrate

20‥반투과층(제1층)20 ‥ semi-permeable layer (first layer)

20a‥반투과 패턴20a ‥ transflective pattern

30‥복합층(제2층)30 ‥ Composite Layer (2nd Layer)

30a‥차광 패턴30a ‥ shading pattern

33‥차광층33 ‥ shading layer

33a‥차광층 패턴33a ‥ Shading layer pattern

35‥반사 방지층35 ‥ Antireflection layer

35a‥반사 방지층 패턴35a ‥ antireflection layer pattern

50‥레지스트50 ‥ Resist

60‥마스크 원판60 ‥ mask disc

70‥레지스트70 ‥ Resist

80‥마스크 원판80 ‥ mask disc

90‥금속화합물층90 ‥ metal compound layer

발명을 실시하기Implement the invention 위한 최선의 형태 Best form for

이하, 본 발명의 하나의 실시형태에 대해서, 도면을 참조하여 설명한다. 또한, 이하에 설명하는 부재, 배치, 순서 등은 본 발명을 한정하는 것은 아니고, 본 발명의 취지에 따라 각종 개변할 수 있는 것은 물론이다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, one Embodiment of this invention is described with reference to drawings. In addition, the member, arrangement | positioning, order, etc. which are demonstrated below do not limit this invention, Of course, it can be variously modified according to the meaning of this invention.

도 1은 본 발명의 하나의 실시형태의 포토마스크용 기판의 종단면도, 도 2는 본 발명의 하나의 실시형태의 포토마스크의 종단면도, 도 3은 포토마스크용 기판으로부터 포토마스크를 패터닝하는 공정을 나타내는 설명도, 도 4는 포토마스크를 패터닝하는 공정을 나타내는 설명도, 도 5는 본 발명의 다른 실시형태의 포토마스크용 기판의 종단면도, 도 6은 차광 패턴 형성 후의 포토마스크의 종단면과 평면을 촬영한 전자현미경 사진, 도 7은 크로스 패턴 형성 후의 평면을 촬영한 광학현미경 사진, 도 8은 반투과 패턴 형성 후의 포토마스크의 종단면과 평면을 촬영한 전자현미경 사진이다. 또한, 도 1~도 5에서는 발명의 이해를 용이하게 하기 위해, 각층의 막 두께를 실제 두께보다도 두껍게 그림으로써 포토마스크용 기판, 포토마스크 및 포토마스크의 제조공정을 모식적으로 나타내고 있다.1 is a longitudinal cross-sectional view of a photomask substrate of one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a longitudinal cross-sectional view of a photomask of one embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a step of patterning a photomask from a photomask substrate. 4 is an explanatory view showing a step of patterning a photomask, FIG. 5 is a longitudinal cross-sectional view of a photomask substrate according to another embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a longitudinal cross section and a plane of a photomask after light shielding pattern formation. 7 shows an electron microscope photograph of the photomicrograph, and FIG. 7 shows an optical microscope photograph of the plane after the cross pattern formation, and FIG. 8 shows an electron microscope photograph of the longitudinal section and the plane of the photomask after the transflective pattern formation. In addition, in FIG. 1-5, the manufacturing process of the photomask board | substrate, photomask, and photomask is shown typically by drawing the film thickness of each layer thicker than actual thickness, in order to make understanding of invention easy.

도 1에 나타내는 바와 같이, 본 예의 포토마스크용 기판(포토마스크용 블랭크스라고도 한다.)(2)은 투명기판(10)과, 투명기판(10)의 표면에 형성되는 반투과층(20)과, 반투과층(20)의 표면에 형성되는 차광층(33)에 의해 구성되어 있다. 또한, 차광층(33)의 표면에는 반사 방지층(35)이 형성되어 있다. 포토마스크용 기판(2)은 포토마스크(1)를 제조하기 위한 기초가 되는 기판으로, 후술하는 에칭공정 및 포토리소그래피공정에 있어서, 상이한 에칭액을 사용하여 포토마스크용 기판(2)을 순차 에칭하여 패터닝을 행함으로써 포토마스크(1)를 제조하는 것이 가능해져 있다. 반투과층(20)은 본 발명의 제1층에 상당하고, 차광층(33) 및 반사 방지층(35)으로 되는 복합층(30)은 본 발명의 제2층에 상당한다.As shown in Fig. 1, the photomask substrate (also referred to as a photomask blank) 2 of this example includes a transparent substrate 10, a semi-transmissive layer 20 formed on the surface of the transparent substrate 10, and And the light shielding layer 33 formed on the surface of the semi-transmissive layer 20. In addition, an antireflection layer 35 is formed on the surface of the light shielding layer 33. The photomask substrate 2 is a substrate on which the photomask 1 is manufactured. In the etching process and the photolithography process to be described later, the photomask substrate 2 is sequentially etched using different etching solutions. It is possible to manufacture the photomask 1 by patterning. The transflective layer 20 is corresponded to the 1st layer of this invention, and the composite layer 30 used as the light shielding layer 33 and the reflection prevention layer 35 is corresponded to the 2nd layer of this invention.

도 2에 나타내는 바와 같이, 본 예의 포토마스크(1)는 투명기판(10)과, 투명기판(10)의 표면에 형성되는 반투과 패턴(20a)과, 반투과 패턴(20a)의 표면에 형성되는 차광층 패턴(33a)과, 차광층 패턴(33a)의 표면에 형성되는 반사 방지층 패턴(35a)에 의해 형성되어 있다. 반투과 패턴(20a)은 포토마스크용 기판(2)의 반투과층(20)을 에칭하여 형성한 패턴이고, 차광층 패턴(33a)은 차광층(33)을 에칭하여 형성한 패턴, 반사 방지층 패턴(35a)은 반사 방지층(35)을 에칭하여 형성한 패턴이다. 차광층 패턴(33a) 및 반사 방지층 패턴(35a)에 의해, 본 발명의 차광 패턴(30a)이 형성되어 있다.As shown in FIG. 2, the photomask 1 of this example is formed in the transparent substrate 10, the semi-transmissive pattern 20a formed in the surface of the transparent substrate 10, and the surface of the semi-transmissive pattern 20a. It is formed by the light shielding layer pattern 33a and the antireflection layer pattern 35a formed in the surface of the light shielding layer pattern 33a. The semi-transmissive pattern 20a is a pattern formed by etching the transflective layer 20 of the photomask substrate 2, and the light shielding layer pattern 33a is a pattern formed by etching the light shielding layer 33, and an antireflection layer. The pattern 35a is a pattern formed by etching the antireflection layer 35. The light shielding pattern 30a of this invention is formed by the light shielding layer pattern 33a and the reflection prevention layer pattern 35a.

포토마스크(1)에는 상면(上面)으로부터 보았을 때 반사 방지층 패턴(35a)(즉, 차광 패턴(30a))의 일부가 표면에 노출된 차광부(1a)와, 반투과 패턴(20a)의 일부가 표면에 노출된 반투과부(1b)와, 투명기판(10)의 일부가 표면에 노출된 투명부(1c)가 형성되어 있다.The photomask 1 has a part of the light shielding portion 1a in which a part of the antireflection layer pattern 35a (that is, the light shielding pattern 30a) is exposed on the surface and a part of the semi-transmissive pattern 20a when viewed from the top surface. The transflective part 1b exposed to the surface and the transparent part 1c in which a part of the transparent substrate 10 was exposed to the surface are formed.

(투명기판(10))Transparent board (10)

이하에, 포토마스크용 기판(2)을 구성하는 각 부재에 대하여 설명한다.Below, each member which comprises the photomask substrate 2 is demonstrated.

투명기판(10)은 포토마스크용 패턴을 형성하기 위한 바탕이 되는 투명한 기판이다. 본 실시형태에서는, 투명기판(10)은 충분히 연마된 석영기판이다. 투명기판(10)으로서는 천연 석영유리, 합성 석영유리, 투명 수지필름 등의 재료를 사용할 수 있다. 또한, 여기서 말하는 투명이라는 것은, 구체적으로는 350~500 ㎚의 파장영역대에서의 투과율(Air Reference)이 80~95%의 범위 내에 포함되는 것을 의미하는 것으로 한다.The transparent substrate 10 is a transparent substrate serving as a base for forming the pattern for the photomask. In the present embodiment, the transparent substrate 10 is a sufficiently polished quartz substrate. As the transparent substrate 10, materials such as natural quartz glass, synthetic quartz glass, and transparent resin film can be used. In addition, the transparent thing here means specifically, that the transmittance | permeability (Air Reference) in 350-500 nm wavelength range is contained in 80 to 95% of range.

(반투과층(20))(Transmissive layer 20)

투명기판(10)의 표면에는 반투과층(20)이 형성되어 있다. 본 실시형태의 반투과층(20)은 파장 350~500 ㎚의 파장영역대에서의 투과율이 5~70%의 범위 내에 포함되는 위상 시프트기능을 갖는 층이고, 티탄질화물인 질화티탄(TiNx: 여기에서, 0<x<1.33)을 주성분으로 하는 재료에 의해 형성되어 있다.The transflective layer 20 is formed on the surface of the transparent substrate 10. Semi-permeable layer 20 of this embodiment is a layer having a phase shifting function the transmittance at about a wavelength region having a wavelength of 350 ~ 500 ㎚ included in the range of 5 to 70%, a titanium nitride, a titanium nitride (TiN x: Here, it forms with the material which has 0 <x <1.33) as a main component.

이와 같은 광학특성을 갖는 막은 파동광학이론을 토대로 유전체 물질을 다층 박막화함으로써 가능하나, 패터닝성을 고려하면, 에칭액에 대한 선택성, 레지스트재와의 밀착성, 택트 타임, 패턴 정도 등의 관점으로부터 반드시 바람직하다고는 할 수 없다. 따라서, 반투과층(20)은 적층구조로 하지 않고, 가능하면 단층으로 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 패터닝이 용이한 물질로 광학특성을 확보할 필요도 있다. 또한, 포토리소그래피라는 관점으로부터, 가능한 한 반사율을 낮게 억제할 필요가 있고, 이 점으로부터 적절한 광흡수성이 있는 박막 쪽이 적합하다.A film having such optical properties is possible by thinning a dielectric material based on wave optical theory, but considering the patterning property, the film is necessarily preferred from the viewpoint of selectivity to etching solution, adhesion to resist material, tact time, pattern degree, and the like. Can not. Therefore, it is preferable that the transflective layer 20 is not laminated | stacked and formed as a single layer if possible. In addition, it is also necessary to secure the optical properties with a material that is easy to pattern. In addition, from the viewpoint of photolithography, it is necessary to suppress the reflectance as low as possible, and from this point of view, a thin film having appropriate light absorption is suitable.

이와 같은 특성을 구비한 물질로서, 금속의 산화물, 질화물, 산질화물 등을 들 수 있다. 또한, 후술하는 차광층(33)에 있어서도 그 구성재료로서 금속산화물, 질화물, 산질화물 등을 들 수 있다. 반투과층(20)과 차광층(33)을 구성하는 재료 중 기본이 되는 원소는 동질이어도 되고 이질이어도 되나, 종래의 포토마스크의 제조공정이나 제조설비에서 사용 가능한 재료를 적절히 선택하여 사용하면 된다.Examples of the material having such characteristics include oxides, nitrides, and oxynitrides of metals. In addition, also in the light shielding layer 33 mentioned later, metal oxide, nitride, oxynitride, etc. are mentioned as the constituent material. Although the basic element may be homogeneous or heterogeneous among the materials constituting the semi-transmissive layer 20 and the light shielding layer 33, a material that can be used in a conventional photomask manufacturing process or a manufacturing facility may be appropriately selected and used. .

본 발명의 반투과층(20)과 차광층(33)은 서로 다른 에칭액에 대해 내성(불용성 또는 난용성)을 나타내는 동시에, 가용성을 나타내는 점을 특징으로 하고 있다.The semi-transmissive layer 20 and the light shielding layer 33 of the present invention are characterized by being resistant to different etching liquids (insoluble or poorly soluble) and soluble.

즉, 반투과층(20)은 차광층(33)보다도 에칭액 A(제1 에칭액)에 대해 불용성 또는 난용성인 동시에, 에칭액 B(제2 에칭액)에 대해 이용성이다. 한편, 차광층(33)은 반투과층(20)보다도 에칭액 A에 대해 이용성인 동시에, 에칭액 B에 대해 불용성 또는 난용성이다. 또한, 본 실시형태에서는 구체적으로는, 에칭액 A로서 질산세륨암모늄, 과염소산 및 물의 혼합액을, 에칭액 B로서 수산화칼륨, 과산화수소 및 물의 혼합액을 사용하고 있다.That is, the semi-transmissive layer 20 is insoluble or poorly soluble in the etching solution A (first etching solution) than the light shielding layer 33, and is more soluble in etching solution B (second etching solution). On the other hand, the light shielding layer 33 is more soluble in the etching solution A than the semitransmissive layer 20, and insoluble or poorly soluble in the etching solution B. In this embodiment, specifically, a mixed liquid of cerium ammonium nitrate, perchloric acid and water is used as the etching solution A, and a mixed liquid of potassium hydroxide, hydrogen peroxide and water is used as the etching solution B. FIG.

이와 같이, 반투과층(20)과 차광층(33)이 서로 에칭액 A에 대해 불용성 또는 난용성이 다른 동시에, 에칭액 B에 대한 이용성이 다른 점으로부터, 반투과층(20)을 에칭액 B에 의해, 차광층(33)을 에칭액 A에 의해, 선택적으로 에칭할 수 있다.In this way, the semi-transmissive layer 20 is formed by the etching solution B because the semi-transmissive layer 20 and the light shielding layer 33 are different from each other in insoluble or poorly soluble in the etching solution A, and the availability of the etching solution B is different. The light shielding layer 33 can be selectively etched by the etching solution A.

이 경우에 있어서, 반투과층(20)이 차광층(33)보다도 에칭액 A에 대해 불용성 또는 난용성이라는 것은, 에칭액 A에 대한 반투과층(20)의 용해도가 실질적으로 제로이거나, 또는 차광층(33)의 용해도보다도 극단적으로 낮은 것을 의미한다.In this case, the semi-transmissive layer 20 is insoluble or poorly soluble in the etching solution A than the light shielding layer 33, so that the solubility of the semi-transmissive layer 20 in the etching solution A is substantially zero, or the light shielding layer. It means extremely lower than the solubility of (33).

반대로, 반투과층(20)이 차광층(33)보다도 에칭액 B에 대해 이용성이라는 것은, 에칭액 B에 대한 반투과층(20)의 용해도가 차광층(33)의 그것보다도 극단적으로 높은 것을 의미한다.In contrast, the fact that the semi-transmissive layer 20 is more soluble in the etching solution B than the light shielding layer 33 means that the solubility of the semi-transmissive layer 20 in the etching solution B is extremely higher than that of the light shielding layer 33. .

또한, 차광층(33)이 반투과층(20)보다도 에칭액 B에 대해 불용성 또는 난용성인 경우도, 에칭액 B에 대한 차광층(33)의 용해도가 실질적으로 제로이거나, 또는 반투과층(20)의 용해도보다도 극단적으로 낮은 것을 의미한다.Further, even when the light shielding layer 33 is insoluble or poorly soluble in the etching solution B than the semitransmissive layer 20, the solubility of the light shielding layer 33 in the etching solution B is substantially zero, or the semitransmissive layer 20 Means extremely lower than the solubility.

반대로, 차광층(33)이 반투과층(20)보다도 에칭액 A에 대해 이용성이라는 것은, 에칭액 A에 대한 차광층(33)의 용해도가 반투과층(20)의 그것보다도 극단적으로 높은 것을 의미한다.In contrast, the fact that the light shielding layer 33 is more soluble in the etching solution A than the semitransmissive layer 20 means that the solubility of the light shielding layer 33 in the etching solution A is extremely higher than that of the semitransmissive layer 20. .

구체적으로는, 본 실시형태에서는 에칭액 A에 30℃, 약 70초간 침지했을 때(즉, 차광층(33)을 완전히 에칭할 수 있는 시간) 반투과층(20)의 436 ㎚에 있어서의 투과율이, 에칭액 A에 침지하기 전 투과율의 ±0.5% 이하이다. 이는, 차광층(33)을 에칭액 A에 의해 완전히 에칭할 수 있는 조건이어도, 반투과층(20)은 에칭액 A에 의해 거의 변화하고 있지 않다(에칭되어 있지 않다)는 것을 나타내고 있다.Specifically, in the present embodiment, when the substrate is immersed in the etching solution A for 30 ° C. for about 70 seconds (that is, the time when the light shielding layer 33 can be fully etched), the transmittance at 436 nm of the semi-transmissive layer 20 is It is ± 0.5% or less of the transmittance before immersion in the etching solution A. This indicates that even if the light shielding layer 33 can be completely etched by the etching solution A, the semitransmissive layer 20 is hardly changed (not etched) by the etching solution A. FIG.

또한, 에칭액 B에 30℃, 120초간 침지했을 때(즉, 반투과층(20)을 완전히 에칭할 수 있는 시간) 차광층(33)의 광학농도가 -0.3 이하이다. 이는, 반투과층(20)을 에칭액 B에 의해 완전히 에칭할 수 있는 조건이어도, 차광층(33)은 에칭액 B에 의해 거의 변화하고 있지 않다(에칭되어 있지 않다)는 것을 나타내고 있다.In addition, when immersed in etching liquid B for 30 second and 120 second (that is, time which can fully etch the transflective layer 20), the optical density of the light shielding layer 33 is -0.3 or less. This indicates that the light shielding layer 33 is hardly changed (not etched) by the etching solution B even if the semi-transmissive layer 20 can be completely etched by the etching solution B. FIG.

이와 같이, 반투과층(20)과 차광층(33)의 에칭액에 대한 용해도가 상이하므로, 그 용해도특성을 이용하여 반투과층(20)과 차광층(33)을 선택적으로 에칭하는 것이 가능해진다.Thus, since the solubility of the semi-transmissive layer 20 and the light shielding layer 33 in etching liquid differs, it becomes possible to selectively etch the semi-transmissive layer 20 and the light shielding layer 33 using the solubility characteristic. .

본 발명자들은 몇 가지 금속의 산화물, 질화물, 산질화물에 대해서, 에칭액 A(질산세륨암모늄, 과염소산 및 물의 혼합액) 및 에칭액 B(수산화칼륨, 과산화수소 및 물의 혼합액)에 대한 가용성을 조사하였다. 사용한 금속은 니켈, 티탄, 탄탈, 알루미늄, 몰리브덴 및 구리이다.The inventors investigated the solubility of oxides, nitrides, and oxynitrides of several metals in etching solution A (a mixture of cerium ammonium nitrate, perchloric acid and water) and etching solution B (a mixture of potassium hydroxide, hydrogen peroxide, and water). Metals used are nickel, titanium, tantalum, aluminum, molybdenum and copper.

그 결과, 니켈, 몰리브덴, 구리에 대해서는 산화물, 질화물, 산질화물 중 어느 것에 대해서도, 에칭액 A에 가용성이 있고, 에칭액 B에 대해서는 불용성이었다. 이에 따라, 차광층(33)과의 선택적 에칭에 사용하기에는 부적합하다는 것을 알 수 있었다.As a result, any of oxides, nitrides, and oxynitrides was soluble in the etching solution A for nickel, molybdenum, and copper, and insoluble in the etching solution B. As a result, it was found to be unsuitable for use in the selective etching with the light shielding layer 33.

또한, 알루미늄, 탄탈, 티탄의 산화물, 질화물, 산질화물에 대해서 조사한 결과, 에칭액 A에 대해서는 모두 불용성이었으나, 에칭액 B에 대해서는 티탄의 질화물과 티탄의 산질화물은 가용성인 것을 알 수 있었다.In addition, as a result of investigating the oxides, nitrides, and oxynitrides of aluminum, tantalum, and titanium, it was found that the etching solution A was insoluble in all, but the titanium nitride and the titanium oxynitride were soluble in the etching solution B.

또한, 이들의 화합물에 대해서, 에칭에 의한 패턴 형성을 행하고, 개별적으로 패턴 정도를 조사하였다. 그 결과, 탄탈의 산화물, 질화물, 산질화물과, 알루미늄의 산화물, 티탄의 산화물은 패턴 형성이 불가능하거나 패턴 정도가 낮으므로, 습식 에칭에는 부적합하다는 것을 알 수 있었다.Moreover, about these compounds, the pattern formation by the etching was performed and the pattern grade was investigated individually. As a result, it was found that oxides of tantalum, nitrides, oxynitrides, oxides of aluminum, and oxides of titanium are not suitable for wet etching because patterns cannot be formed or the pattern degree is low.

이 조사결과로부터, 에칭액 A에 대한 에칭 내성과 광학특성을 갖는 질화티탄(TiNx)막에 대해서, 에칭액의 선정과 패터닝성의 가부(可否)를 검토하였다. 먼저, 다양한 약품에 대한 가용성과 에칭성에 대하여 검토를 반복한 결과, 이 질화티탄(TiNx)막은 포토리소그래피공정에서의 알칼리(예를 들면, 수산화칼륨(KOH) 내성을 가지면서도, 과산화수소(H2O2)와 수산화칼륨(KOH)과 물의 혼합액에 가용하고, 더 나아가서는 미세 패턴이 가능하다는 것을 알 수 있었다. 즉, 질화티탄(TiNx)은 목적의 광학특성으로 하는 것이 가능한 특성 외에, 차광층(33)을 가용화하는 에칭액 A에 대해 내성을 갖는 동시에, 레지스트 제거액에 포함되는 알칼리에 대해서도 내성을 갖고 있는 것을 알 수 있었다. 이에 따라, 차광층(33)과의 선택성이라는 점으로부터, 반투과층(20)의 재료로서 질화티탄(TiNx)을 선택함으로써, 그 자신이 양호한 에칭특성을 갖는 것을 알 수 있었다.From the results of the investigation, the selection of the etching solution and the patternability of the titanium nitride (TiN x ) film having etching resistance and optical characteristics with respect to the etching solution A were examined. First, as a result of repeating the examination of the solubility and etching property of various chemicals, the titanium nitride (TiN x ) film has an alkali (eg, potassium hydroxide (KOH)) resistance in the photolithography process, but also hydrogen peroxide (H 2). It was found that soluble in O 2 ), a mixture of potassium hydroxide (KOH) and water, and further fine patterning is possible, that is, titanium nitride (TiN x ) has a light shielding in addition to the properties that can be made into the desired optical properties It was found that it was resistant to the etching solution A solubilizing the layer 33 and also resistant to alkali contained in the resist removal liquid, and therefore semipermeable from the fact that it was selective with the light shielding layer 33. By selecting titanium nitride (TiN x ) as the material of the layer 20, it was found that it had good etching characteristics.

다음으로, 반투과층(20)의 투명기판(10)에 대한 밀착성과 차광층(33)에 대한 밀착성에 대해서 검토하였다. 반투과층(20)은 투명기판(10)에 대한 밀착성을 확보하면서, 패터닝공정에 있어서는 차광층(33)과의 사이에서 단차(段差)나 오버행 등이 발생하지 않고 에칭될 필요가 있다. 반투과층(20)은 이들의 광학특성과 전술의 내약품성(에칭액 내성, 알칼리 내성 등)을 겸비한 층인 것이 요구된다.Next, the adhesion of the transflective layer 20 to the transparent substrate 10 and the adhesion to the light shielding layer 33 were examined. The semi-transmissive layer 20 needs to be etched without securing a step or overhang between the light shielding layer 33 in the patterning process while ensuring adhesion to the transparent substrate 10. The transflective layer 20 is required to be a layer having both of these optical properties and the above-mentioned chemical resistance (etching resistance, alkali resistance, etc.).

반투과층(20)의 밀착성에 대해서 시험을 행하고, 투명기판(10)에 대한 반투과층(20)의 밀착성에 대해서 평가를 행하였다. 구체적으로는 투명기판(10)의 표면에 질화티탄(TiNx)막을 형성하고, 1 ㎜ 간격으로 격자상으로 커터로 칼자국을 넣어 복수의 모눈을 형성하여, 이것에 점착테이프를 첩착(貼着)하여 박리하는 시험을 행하였다. 그 결과, 모든 모눈에서 박리가 발생하지 않아, 투명기판(10)에 대한 밀착성이 양호한 것을 알 수 있었다. 이 점으로부터, 질화티탄(TiNx)막은 투명기판(10)에 대한 밀착성이 높아, 반투과층(20)의 재료로서 적합하다고 할 수 있다. 또한, 투명기판(10)에 대해 직접 성막해도 투명기판(10)과의 밀착성이 양호한 점으로부터, 금속화합물층 등의 밀착성을 향상시키는 층을 매개로 하지 않아도, 투명기판(10)의 표면에 직접 성막할 수 있다.The adhesiveness of the transflective layer 20 was tested, and the adhesiveness of the transflective layer 20 with respect to the transparent substrate 10 was evaluated. Specifically, a titanium nitride (TiN x ) film is formed on the surface of the transparent substrate 10, and a plurality of grids are formed by inserting a cut with a cutter in a lattice shape at intervals of 1 mm to form a plurality of grids, and attaching an adhesive tape thereto. The test which peeled off was done. As a result, no peeling occurred in all grids, and it was found that the adhesion to the transparent substrate 10 was good. From this point of view, the titanium nitride (TiN x ) film has high adhesion to the transparent substrate 10 and can be said to be suitable as a material of the semi-transmissive layer 20. In addition, since the adhesion to the transparent substrate 10 is good even when the film is directly deposited on the transparent substrate 10, the film is directly deposited on the surface of the transparent substrate 10 without having to use a layer for improving adhesion such as a metal compound layer. can do.

이와 같이, 질화티탄(TiNx)은 광학특성, 에칭액 A에 대한 내성(불용성 또는 난용성) 및 에칭액 B에 대한 가용성(이용성)을 구비하고 있고, 추가로 투명기판(10)에 대한 밀착성도 양호한 점으로부터, 반투과층(20)의 재료로서 가장 바람직한 것이라고 할 수 있다.Thus, titanium nitride (TiN x ) has optical characteristics, resistance to etching solution A (insoluble or poorly soluble), and solubility (soluble) in etching solution B, and also has good adhesion to the transparent substrate 10. It can be said that it is the most preferable as a material of the transflective layer 20 from a point.

(차광층(33))(Shading Layer 33)

다음으로, 차광층(33)에 대해서 설명한다. 차광층(33)은 조사광에 대해 거의 100% 차광하는 성질을 갖고, 반투과층(20)의 표면에 형성되는 층이다. 본 실시형태에서는 금속크롬(Cr)을 투과율 0.1% 이하(광학농도 3.0 이상)가 되도록 성막하고 있다. 차광층(33)의 재료로서는 크롬 이외에 티탄, 몰리브덴, 알루미늄, 니켈, 구리 등의 금속이나, 이들 금속의 산화물, 질화물, 산질화물 등, 더 나아가서는 이들의 금속이나 금속화합물의 2종류 이상으로 되는 합금 등을 들 수 있다.Next, the light shielding layer 33 is demonstrated. The light shielding layer 33 has a property of shielding almost 100% of irradiated light, and is a layer formed on the surface of the transflective layer 20. In this embodiment, the metal chromium Cr is formed so as to have a transmittance of 0.1% or less (optical concentration 3.0 or more). As the material of the light shielding layer 33, metals such as titanium, molybdenum, aluminum, nickel, and copper, as well as chromium, oxides, nitrides, and oxynitrides of these metals, and further two or more of these metals and metal compounds Alloys;

차광층(33)은 반투과층(20)보다도 에칭액 A에 대해 이용성인 동시에, 에칭액 B에 대해 불용성 또는 난용성인 성질을 갖고 있다. 이에 따라, 에칭액 A를 사용함으로써 반투과층(20)을 에칭하지 않고 차광층(33)만을 선택적으로 에칭하는 것이 가능해진다.The light shielding layer 33 is more soluble in the etching solution A than the semitransmissive layer 20, and has a property of being insoluble or poorly soluble in the etching solution B. Thereby, by using the etching liquid A, it becomes possible to selectively etch only the light shielding layer 33, without etching the transflective layer 20. FIG.

(반사 방지층(35))(Anti-reflective layer 35)

다음으로, 반사 방지층(35)에 대해서 설명한다. 반사 방지층(35)은 차광층(33)의 표면에 형성되어, 그 반사율을 저감시키기 위한 층이다. 본 실시형태에서는 반사 방지층(35)의 재료로서 크롬산화물인 산화크롬(CrOx)을 주성분으로서 사용하나, 반사 방지층(35)의 재료로서는 이에 한정되지 않는다.Next, the antireflection layer 35 will be described. The antireflection layer 35 is formed on the surface of the light shielding layer 33 and is a layer for reducing the reflectance. In the present embodiment, chromium oxide (CrO x ), which is chromium oxide, is used as a main component as the material of the antireflection layer 35, but the material of the antireflection layer 35 is not limited thereto.

본 발명에서는 반사 방지층(35)은 임의의 구성으로, 반드시 반사 방지층(35)을 설치할 필요는 없다. 그러나, 포토마스크용 기판(2)을 패터닝하여 얻어진 포토마스크(1)를 사용하여 LSI 등의 미세 패턴 형성을 행할 때, 조사광의 반사를 반사 방지층(35)으로 방지함으로써, 반사광의 간섭에 의한 무아레나 헐레이션을 저하시키는 것이 가능해진다.In the present invention, the antireflection layer 35 has any configuration, and it is not necessary to necessarily provide the antireflection layer 35. However, when forming a fine pattern such as LSI using the photomask 1 obtained by patterning the substrate 2 for photomask, the reflection prevention layer 35 prevents reflection of the irradiation light, thereby avoiding any interference by reflected light. It is possible to lower the Arena halation.

반사 방지층(35)은 파동광학적으로 빛의 간섭을 이용하여 반사 방지효과를 얻는 박막이다. 반사 방지층(35)을 형성하는 물질은 조사광에 대한 굴절률(n)과 흡수(k)(여기서 굴절률과 흡수라는 것은, 빛의 진공 중에서의 속도와 물질 중(박막 중)의 위상속도의 비인 복소굴절률로, 일반적으로 N=n-ik로 표시되는 굴절률(n)과 흡수계수(k)를 말한다.)의 조합에 의해, 이하의 표 1에 나타내는 특성을 갖는다.The anti-reflection layer 35 is a wave optically thin film that obtains an anti-reflection effect by using interference of light. The material forming the antireflection layer 35 is a complex in which the refractive index (n) and the absorption (k) for the irradiated light (where the refractive index and absorption are the ratio of the speed in the vacuum of light and the phase speed in the material (in the thin film)). As a refractive index, the combination of refractive index n and absorption coefficient k generally represented by N = n-ik has the characteristic shown in Table 1 below.

이 표의 좌란(굴절률)은 반사 방지층(35)의 조사광에 대한 굴절률을 차광층(33)과 비교하여 상대적(「낮음」, 「동일 정도」, 「높음」 중 어느 하나.)으로 나타내고 있다. 또한, 중앙란(흡수)은 반사 방지층(35)의 조사광에 대한 흡수(차광층(33)의 흡수보다도 적은 범위에 있어서.)를 상대적(「적음」, 「중간 정도」, 「많음」 중 어느 하나.)으로 나타내고 있다.The left column (refractive index) of this table shows the refractive index with respect to the irradiated light of the antireflection layer 35 with respect to the light shielding layer 33 relative (one of "low", "the same degree", "high"). In addition, the central scattering (absorption) is relative to absorption (in a range less than absorption of the light shielding layer 33) of the anti-reflection layer 35 relative to (light, medium, or many). One.).

또한, 우란(반사율)은 반사율의 상대적 특성을 나타내고, 「↓」는 반사율이 낮은 것, 「→」는 반사율이 중간인 것, 「↑」는 반사율이 높은 것을 나타내고 있다. 추가로, 이 란에는 반사 방지효과의 높이에 따른 평가를 효과가 낮은 쪽에서부터 높은 순서로 「×」, 「△」, 「○」의 기호로 나타내고 있다.In addition, the uranium (reflectivity) represents the relative characteristic of the reflectance, "↓" represents a low reflectance, "→" represents a medium reflectance, and "↑" represents a high reflectance. In addition, in this column, evaluation according to the height of an antireflection effect is shown by the symbol of "x", "(triangle | delta)", and "(circle)" in order from a low effect to a high order.

Figure 112008036592265-PCT00001
Figure 112008036592265-PCT00001

이 표로부터 이하의 것을 말할 수 있다.The following can be said from this table.

·차광층(33)보다도 조사광에 대한 흡수가 적고, 반사 방지층(35) 중에서도 흡수가 적은(예를 들면, k의 값이 0.2~0.5) 물질은 반사율이 낮아, 반사 방지효과가 높다.The material having less absorption for irradiated light than the light shielding layer 33 and having less absorption (for example, k value of 0.2 to 0.5) among the antireflection layer 35 has a low reflectance and high antireflection effect.

·차광층(33)보다도 조사광에 대해 흡수가 적고, 반사 방지층(35) 중에서도 흡수가 중간 정도인(예를 들면, k의 값이 0.5~1.0) 물질은 반사율이 중간 정도로, 반사 방지효과는 중간 정도이다.The material having less absorption for irradiated light than the light shielding layer 33, and having a moderate absorption among the antireflection layers 35 (for example, a value of k of 0.5 to 1.0) has a medium reflectance, and has an antireflection effect. Medium.

한편, 이하의 요건을 만족하는 물질은 반사 방지효과가 낮거나, 또는 거의 반사 방지효과가 보이지 않는다.On the other hand, a material satisfying the following requirements has a low antireflection effect or almost no antireflection effect.

·차광층(33)보다도 조사광에 대해 흡수가 적고, 반사 방지층(35) 중에서도 흡수가 많은(예를 들면, k의 값이 1.0~2.0) 물질은 반사율이 높으므로, 반사 방지효과가 낮다.The material having less absorption for irradiated light than the light shielding layer 33 and having a high absorption in the antireflection layer 35 (for example, a value of k of 1.0 to 2.0) has a high reflectance and thus has a low antireflection effect.

이상으로부터, 반사 방지층(35)은 사용하는 파장에 대해 차광층(33)보다도 흡수가 적은 물질이고, 또한 광학적 막 두께 nd=p×λ/4(여기서, λ는 설계파장, p는 1, n은 굴절률, d는 실질적 막 두께이다.)를 만족하도록 형성된다.As described above, the antireflection layer 35 is a material having less absorption than the light shielding layer 33 with respect to the wavelength to be used, and the optical film thickness nd = p × λ / 4 (where λ is the design wavelength and p is 1, n). Is a refractive index, d is a substantial film thickness.

실제로는 차광층(33) 및 반사 방지층(35)의 각각에 굴절률의 파장분산이 있으므로, p는 0.5~1.0 미만의 범위에서 형성된다.In fact, since each of the light shielding layer 33 and the antireflection layer 35 has a wavelength dispersion of the refractive index, p is formed in the range of 0.5 to less than 1.0.

또한, 반사 방지층(35)의 흡수를 더욱 적게 하면(예를 들면 k의 값이 0.01~0.1), 예를 들면 k=0.2~0.5일 때와 비교하여, 반사율이 상승방향으로 이전하여 반사 방지효과가 저감하므로, 차광층(33)의 광학특성에 맞추어 적절히 조정을 필요로 한다.In addition, when the absorption of the antireflection layer 35 is further reduced (for example, the value of k is 0.01 to 0.1), for example, the reflectance is transferred in the ascending direction as compared with the case of k = 0.2 to 0.5. Therefore, it is necessary to adjust appropriately in accordance with the optical characteristics of the light shielding layer 33.

반사 방지층(35)은 차광층(33)과 동일한 에칭특성을 구비하고 있다. 즉, 반사 방지층(35)은 반투과층(20)보다도 에칭액 A에 대해 이용성인 동시에, 에칭액 B에 대해 불용성 또는 난용성인 성질을 갖고 있다. 이로 인해, 에칭액 A를 사용함으로써 반투과층(20)을 에칭하지 않고 반사 방지층(35)만을 에칭하는 것이 가능해진다. 또한, 반사 방지층(35)과 차광층(33)은 적층되어 있으므로, 에칭액 A를 사용함으로써 반사 방지층(35)과 차광층(33)을 일괄적으로 에칭할 수 있다.The antireflection layer 35 has the same etching characteristics as the light shielding layer 33. That is, the antireflection layer 35 is more soluble in the etching solution A than the semitransmissive layer 20, and has an insoluble or poorly soluble property in the etching solution B. For this reason, it becomes possible to etch only the antireflection layer 35 without etching the transflective layer 20 by using etching liquid A. FIG. In addition, since the antireflection layer 35 and the light shielding layer 33 are laminated | stacked, the antireflection layer 35 and the light shielding layer 33 can be etched collectively by using etching liquid A. FIG.

반사 방지층(35)의 재료로서는, 전술한 에칭특성이나 성막의 편리성을 고려하면, 차광층(33)과 동질의 재료로 구성되는 것이 바람직하나, 에칭액 A에 대해 이용성이고, 또한 에칭액 B에 대해 불용성 또는 난용성이면, 다른 재료여도 된다.As the material of the anti-reflection layer 35, in consideration of the above-described etching characteristics and the convenience of film formation, it is preferable that the material is formed of the same material as the light shielding layer 33, but is usable with the etching solution A and with respect to the etching solution B. Other materials may be used as long as they are insoluble or poorly soluble.

다음으로, 본 발명의 포토마스크(1)의 제조방법에 대해서 설명한다.Next, the manufacturing method of the photomask 1 of this invention is demonstrated.

본 발명의 포토마스크(1)는 반투과층(20), 차광층(33) 및 반사 방지층(35)을 투명기판(10)의 표면에 성막에 의해 순차 적층한 포토마스크용 기판(2)을 사용하고, 각층에 대해 습식 에칭에 의해 소정의 패턴을 형성함으로써 제조된다. 성막방법으로서는 스퍼터링법, 증착법, 이온 플레이팅법 등의 진공을 이용한 물리증착(PVD)이나, 플라즈마 CVD, 열 CVD 등의 기상증착(CVD)을 들 수 있다.The photomask 1 of the present invention comprises a photomask substrate 2 in which a semi-transmissive layer 20, a light shielding layer 33, and an antireflection layer 35 are sequentially laminated on the surface of the transparent substrate 10 by film formation. It is produced by forming a predetermined pattern by wet etching with respect to each layer. Examples of the film formation method include physical vapor deposition (PVD) using vacuum such as sputtering, vapor deposition, and ion plating, and vapor deposition (CVD) such as plasma CVD and thermal CVD.

스퍼터링에 의해 성막하는 경우, 통상의 스퍼터링 외에, 반응성 스퍼터링을 이용하는 것도 가능하다. 반응성 스퍼터링 장치 중 하나는, 타켓을 스퍼터하는 성막영역과, 성막 후의 박막을 반응성 가스의 플라즈마로써 플라즈마 처리하는 반응영역을 구비한 장치이다. 두번째는, 통상의 스퍼터링 장치로, 성막 중에 반응성 가스를 도입하고, 스퍼터링에 의한 플라즈마를 이용하여 반응을 촉진시키는 장치이다. 이하, 이 두번째의 반응성 스퍼터링 장치에 의해 성막을 행하고, 반투과층(20)으로서 질화티탄(TiNx), 차광층(33)으로서 금속크롬(Cr), 반사 방지층(35)으로서 산화크롬(CrOx)의 박막을 형성하는 예에 대해서 설명한다.In the case of film formation by sputtering, reactive sputtering can be used in addition to the usual sputtering. One of the reactive sputtering apparatuses is a device having a film formation region for sputtering a target and a reaction region for plasma treatment of the thin film after film formation with plasma of a reactive gas. The second is a conventional sputtering apparatus, which introduces a reactive gas during film formation and promotes the reaction using plasma by sputtering. Hereinafter, a film is formed by the second reactive sputtering apparatus, titanium nitride (TiN x ) as the semi-transmissive layer 20, metal chromium (Cr) as the light shielding layer 33, and chromium oxide (CrO) as the antireflection layer 35. An example of forming a thin film of x ) will be described.

(성막공정)(Film Forming Process)

먼저, 반투과층(20)의 성막을 행한다. 반투과층(20)의 성막에서는 타겟으로서 금속티탄을 사용한다. 성막 개시 전에, 투명기판(10)을 스퍼터링 장치의 기판 홀더에 세트한다. 스퍼터링 장치의 내부를 고진공으로 하고, 타겟에 불활성 가스(Ar)와 반응성 가스(N2)를 도입하여 스퍼터 전극에 전압을 인가함으로써, 타겟으로부터 돌출된 티탄(Ti)이 반응성 가스(N2)와 플라즈마 중에서 반응함으로써, 투명기판(10)의 표면에 질화티탄(TiNx)의 박막이 형성된다. 이에 의해, 투명기판(10)의 표면에 반투과층(20)을 형성한다(반투과층 성막공정).First, the semitransmissive layer 20 is formed. In the film formation of the semitransmissive layer 20, metal titanium is used as a target. Before the start of film formation, the transparent substrate 10 is set in the substrate holder of the sputtering apparatus. By making the inside of the sputtering apparatus high vacuum, inert gas (Ar) and reactive gas (N 2 ) are introduced into the target, and a voltage is applied to the sputter electrode, so that the titanium (Ti) protruding from the target is reacted with the reactive gas (N 2 ). By reacting in the plasma, a thin film of titanium nitride (TiN x ) is formed on the surface of the transparent substrate 10. As a result, a semi-transmissive layer 20 is formed on the surface of the transparent substrate 10 (semi-transmissive layer film forming step).

다음으로, 차광층(33)의 성막을 행한다. 차광층(33)의 성막 전에, 타겟을 금속티탄으로부터 금속크롬(Cr)으로 교환한다. 이 상태에서, 다시 스퍼터링 장치의 내부를 고진공 상태로 하고, 타겟을 스퍼터함으로써, 반투과층(20)의 표면에 금속크롬(Cr)으로 되는 차광층(33)을 형성한다(차광층 성막공정).Next, the light shielding layer 33 is formed. Before film formation of the light shielding layer 33, the target is exchanged from metal titanium to metal chromium (Cr). In this state, the inside of the sputtering apparatus is again in a high vacuum state, and the target is sputtered to form a light shielding layer 33 made of metal chromium (Cr) on the surface of the semi-transmissive layer 20 (light shielding layer film forming step). .

이어서, 반사 방지층(35)의 성막을 행한다. 반사 방지층(35)은 차광층(33)과 동일하게 크롬을 주성분으로 하고 있으므로, 타겟을 교환하지 않고 차광층(33)의 성막에 이어서 성막을 행할 수 있다.Next, the antireflection layer 35 is formed. Since the anti-reflection layer 35 has chromium as a main component similarly to the light shielding layer 33, film formation can be performed subsequent to film formation of the light shielding layer 33 without exchanging a target.

질화티탄을 성막할 때와 동일한 사고방식으로, 타겟으로서 금속크롬을 사용한다. 차광층(33)을 형성한 후에, 타겟에 불활성 가스(Ar)와 반응성 가스(O2)를 도입하여 스퍼터 전극에 전압을 인가함으로서, 타겟으로부터 돌출된 크롬(Cr)이 반응성 가스(O2)와 플라즈마 중에서 반응함으로써, 차광층(33)의 표면에 산화크롬(CrOx)의 박막이 형성된다. 이로써, 차광층(33)의 표면에 반사 방지층(35)을 형성한다(반사 방지층 성막공정).In the same way as when forming titanium nitride, metal chromium is used as a target. After the light shielding layer 33 is formed, the target gas is applied to the sputter electrode by introducing an inert gas (Ar) and a reactive gas (O 2 ) to the target, whereby chromium (Cr) protruding from the target is the reactive gas (O 2 ). By reacting with the plasma, a thin film of chromium oxide (CrO x ) is formed on the surface of the light shielding layer 33. Thereby, the antireflection layer 35 is formed on the surface of the light shielding layer 33 (reflection prevention layer film forming process).

또한, 반사 방지층(35)이 차광층(33)과 상이한 금속재료로 되는 경우는, 차광층(33)의 성막 후에 타겟을 교환하여 반사 방지층(35)의 성막을 행한다.When the antireflection layer 35 is made of a metal material different from that of the light shielding layer 33, the targets are exchanged after film formation of the light shielding layer 33 to form the antireflection layer 35.

다음으로, 성막 후의 포토마스크용 기판(2)에 대해, 초음파 세정 등에 의해 세정을 행하고, 표면의 이물질을 제거한다.Next, the photomask substrate 2 after film formation is cleaned by ultrasonic cleaning or the like to remove foreign substances on the surface.

(패터닝공정)Patterning process

이와 같이 하여 형성된 적층구조를 갖는 포토마스크용 기판(2)에 대해서, 포토리소그래피 기술과 에칭 기술을 사용하여 소정의 패턴을 형성한다. 이 패턴 형성공정(패터닝공정)에 대해서, 도 3과 도 4를 참조하여 설명한다.The predetermined pattern is formed using the photolithography technique and the etching technique with respect to the photomask substrate 2 having the laminated structure thus formed. This pattern formation process (patterning process) is demonstrated with reference to FIG. 3 and FIG.

먼저, 패터닝 전의 포토마스크용 기판(2)을 준비한다(도 3 (a)). 포토마스크용 기판(2)은 전술한 스퍼터링 등의 성막 기술을 사용하여 제조할 수 있다. 다음으로, 포토마스크용 기판(2)의 표면에 스핀 코팅 등의 방법을 사용하여 레지스트(50)를 도포한다(도 3 (b)). 레지스트(50)는 자외선 등에 의해 경화하는 감광성 고분자 재료이다. 레지스트 도포방법으로서는, 스핀 코팅에 한정되지 않고, 예를 들면 스프레이 코팅, 롤 코팅 등, 공지의 방법을 사용할 수 있다. 다음으로, 도포된 레지스트(50)를 히터 등으로 고온으로 하고, 프리 베이크(가경화)한다. 이상에 의해, 포토마스크용 기판(2)의 표면에 레지스트(50)를 피복한다(제1 레지스트 피복공정).First, the photomask substrate 2 before patterning is prepared (FIG. 3 (a)). The photomask substrate 2 can be manufactured using the above-mentioned film-forming techniques, such as sputtering. Next, the resist 50 is apply | coated to the surface of the photomask substrate 2 using a method such as spin coating (FIG. 3 (b)). The resist 50 is a photosensitive polymer material which is cured by ultraviolet rays or the like. As a resist coating method, it is not limited to spin coating, For example, well-known methods, such as spray coating and roll coating, can be used. Next, the applied resist 50 is heated to a high temperature with a heater or the like and prebaked (temporarily hardened). As described above, the resist 50 is coated on the surface of the photomask substrate 2 (first resist coating step).

다음으로, 마스크 원판(60)을 사용하여 레지스트(50)에 마스크 패턴을 형성한다. 마스크 원판(60)은 사전에 소정의 패턴(제1 마스크 패턴)이 기입된 것으로, 그 패턴을 레지스트(50)에 전사하기 위한 부재이다. 마스크 원판(60)을 매개로 하여 레지스트(50)에 자외선을 조사하여 노광한다(도 3 (c)). 이에 의해, 제1 마스크 패턴대로 레지스트(50)의 표면을 감광시킨다(제1 노광공정).Next, the mask pattern is formed in the resist 50 using the mask original plate 60. The mask original plate 60 has a predetermined pattern (first mask pattern) written in advance, and is a member for transferring the pattern to the resist 50. The resist 50 is irradiated with ultraviolet light through the mask original plate 60 to be exposed (Fig. 3 (c)). This makes the surface of the resist 50 photosensitive according to a 1st mask pattern (1st exposure process).

이어서, 노광 후의 레지스트(50)를 현상액에 침지한다. 이에 의해, 레지스트(50) 중 자외선에 감광된 영역이 현상액에 의해 제거되어, 그 영역 하의 반사 방지층(35)이 표면에 노출된다(도 3 (d)). 레지스트(50)를 일부 제거한 후, 히터 등을 사용하여 잔존하는 레지스트(50)를 고온으로 하여 포스트 베이크(본경화)한다. 이에 의해, 레지스트(50)의 일부가 제거되고, 제1 마스크 패턴과 동일한 패턴을 나머지 레지스트(50)로 형성한다(제1 레지스트 제거공정).Next, the resist 50 after exposure is immersed in a developing solution. Thereby, the area | region which was exposed to the ultraviolet-ray in the resist 50 is removed with the developing solution, and the anti-reflective layer 35 under that area | region is exposed to the surface (FIG. 3 (d)). After some of the resist 50 is removed, the remaining resist 50 is heated to a high temperature using a heater or the like to post bake (main curing). As a result, a part of the resist 50 is removed, and the same pattern as the first mask pattern is formed of the remaining resist 50 (first resist removing step).

다음으로, 에칭액 A(즉, 제1 에칭액)를 사용하여 반사 방지층(35)과 차광층(33)을 에칭한다. 에칭액 A는 질산세륨암모늄, 과염소산, 물의 혼합액이다. 에칭액 A를 욕조에 채우고, 레지스트 제거 후에 노출되는 반사 방지층(35)을 에칭액 A 중에 완전히 침지시킨다. 그 상태에서 소정의 에칭 온도를 유지하여 에칭을 진행시킨다. 반사 방지층(35)과 차광층(33)은 모두 에칭액 A에 대해 이용성이므로, 에칭액 A에 의해 일괄적으로 에칭되어 레지스트(50)의 잔존 패턴과 동일한 패턴이 형성된다.Next, the antireflection layer 35 and the light shielding layer 33 are etched using the etching solution A (that is, the first etching solution). Etching solution A is a liquid mixture of cerium ammonium nitrate, perchloric acid, and water. The etching solution A is filled in the bath, and the antireflection layer 35 exposed after the resist removal is completely immersed in the etching solution A. In this state, etching is performed by maintaining a predetermined etching temperature. Since the anti-reflection layer 35 and the light shielding layer 33 are both usable with respect to the etching liquid A, they are etched collectively by the etching liquid A, and the same pattern as the remaining pattern of the resist 50 is formed.

한편, 반투과층(20)은 에칭액 A에 대해 불용성 또는 난용성이므로, 에칭 정치층으로서의 역할을 갖고 있다. 이에 따라, 에칭액 A에 의해 차광층(33)이 에칭되어도, 반투과층(20)은 에칭액 A에 의해 에칭되지 않고 그대로의 상태로 잔존한다(도 3 (e)). 이에 의해, 반투과층(20)의 표면에 차광층 패턴(33a)과 반사 방지층 패턴(35a)으로 되는 차광 패턴(30a)을 형성한다(제1 에칭공정).On the other hand, the transflective layer 20 is insoluble or poorly soluble in the etching solution A, and thus has a role as an etching stationary layer. Thereby, even if the light shielding layer 33 is etched by the etching liquid A, the semi-transmissive layer 20 will remain as it is without being etched by the etching liquid A (FIG. 3 (e)). Thereby, the light shielding pattern 30a which becomes the light shielding layer pattern 33a and the reflection prevention layer pattern 35a is formed in the surface of the transflective layer 20 (1st etching process).

이어서, 표면에 잔존하는 레지스트(50)를 박리제로 용해하고, 순수(純水) 등으로 표면을 세정한다(도 3 (f)). 이에 의해, 제1 마스크 패턴과 동일한 패턴을 투명기판(10)의 표면에 잔존시킨다(제1 레지스트 박리공정).Next, the resist 50 remaining on the surface is dissolved with a release agent, and the surface is washed with pure water or the like (Fig. 3 (f)). As a result, the same pattern as the first mask pattern remains on the surface of the transparent substrate 10 (first resist stripping step).

다음으로, 표면에 레지스트(70)를 도포하고, 가경화시킨다(도 4 (b)). 이 레지스트(70)는 앞선 레지스트(50)와 동일한 재료를 사용해도 되고, 경화성능 등이 상이한 재료를 사용해도 된다. 이에 의해, 표면에 레지스트(70)를 피복한다(제2 레지스트 피복공정).Next, the resist 70 is apply | coated to the surface and it temporarily hardens (FIG. 4 (b)). The resist 70 may be made of the same material as that of the previous resist 50, or may be made of a material having different curing performance and the like. As a result, the resist 70 is coated on the surface (second resist coating step).

이어서, 마스크 원판(80)을 사용하여 레지스트(70)에 마스크 패턴을 형성한다. 마스크 원판(80)은 마스크 원판(60)과 동일하게 사전에 소정의 패턴(제2 마스크 패턴)이 기입된 부재이다. 마스크 원판(80)을 매개로 하여 레지스트(70)에 자외선을 조사하여 노광한다(도 4 (c)). 이에 의해, 제2 마스크 패턴대로 레지스트(70)의 표면을 감광시킨다(제2 노광공정).Subsequently, a mask pattern is formed in the resist 70 using the mask original plate 80. The mask original plate 80 is a member in which a predetermined pattern (second mask pattern) has been previously written in the same manner as the mask original plate 60. The resist 70 is irradiated with ultraviolet light through the mask master plate 80 to be exposed (Fig. 4 (c)). Thereby, the surface of the resist 70 is exposed to light according to the second mask pattern (second exposure step).

다음으로, 노광 후의 레지스트(70)를 현상액에 침지하고, 레지스트(70) 중 자외선에 감광한 영역을 제거한다(도 4 (d)). 이에 의해, 레지스트(70)의 일부가 제거되고, 제2 마스크 패턴과 동일한 패턴을 나머지 레지스트(70)에 의해 형성한다(제2 레지스트 제거공정).Next, the resist 70 after exposure is immersed in a developing solution, and the area | region which was exposed to the ultraviolet-ray among the resists 70 is removed (FIG. 4 (d)). As a result, part of the resist 70 is removed, and the same pattern as the second mask pattern is formed by the remaining resist 70 (second resist removing step).

이어서, 에칭액 B(즉, 제2 에칭액)을 사용하여 반투과층(20)을 에칭한다. 에칭액 B는 수산화칼륨, 과산화수소, 물의 혼합액이다. 에칭액 B를 욕조에 채우고, 레지스트 제거 후에 노출되는 반투과층(20)을 에칭액 B 중에 완전히 침지시킨다. 이 상태에서 소정의 에칭 온도를 유지하여 에칭을 진행시킨다. 반투과층(20)은 에칭액 B에 대해 이용성이므로, 에칭액 B에 의해 에칭되어 레지스트(70)의 잔존 패턴에 따른 패턴이 형성된다.Next, the semi-transmissive layer 20 is etched using etching liquid B (that is, a second etching liquid). Etching solution B is a mixed liquid of potassium hydroxide, hydrogen peroxide, and water. The etchant B is filled into the bath, and the semitransmissive layer 20 exposed after the resist removal is completely immersed in the etchant B. In this state, etching is performed while maintaining a predetermined etching temperature. Since the transflective layer 20 is usable with the etching liquid B, it etches by the etching liquid B, and the pattern according to the remaining pattern of the resist 70 is formed.

한편, 차광층(33)과 반사 방지층(35)은 모두 에칭액 B에 대해 불용성 또는 난용성이므로, 이들 층으로부터 형성되는 차광 패턴(30a)은 에칭액 B에 의해 에칭되지 않는다(도 4 (e)). 이에 의해, 투명기판(10)의 표면에 반투과 패턴(20a)을 형성한다(제2 에칭공정).On the other hand, since the light shielding layer 33 and the antireflection layer 35 are both insoluble or poorly soluble in the etching solution B, the light shielding pattern 30a formed from these layers is not etched by the etching solution B (Fig. 4 (e)). . As a result, a semi-transmissive pattern 20a is formed on the surface of the transparent substrate 10 (second etching step).

마지막으로, 표면에 잔존하는 레지스트(70)를 박리제로 용해하고, 순수 등으로 표면을 세정한다(도 4 (f)). 이에 의해, 제2 마스크 패턴과 동일한 패턴이 투명기판(10)의 표면에 남는다(제2 레지스트 박리공정).Finally, the resist 70 remaining on the surface is dissolved with a release agent, and the surface is washed with pure water or the like (Fig. 4 (f)). As a result, the same pattern as the second mask pattern remains on the surface of the transparent substrate 10 (second resist stripping step).

이 방법으로 에칭을 행하면, 도 2에 나타내는 바와 같이, 제1 마스크 패턴에서 노광되지 않는 부분이 반투과층(20), 차광층(33), 반사 방지층(35) 중 어느 것도 에칭되지 않고 반사 방지층(35)(반사 방지층(35)을 구비하고 있지 않은 경우는 차광층(33))이 표면에 노출된 영역(차광부(1a))이 형성된다. 또한, 제1 마스크 패턴에서 노광되고 제2 마스크 패턴에서 노광되지 않는 부분은, 차광층(33)과 반사 방지층(35)만이 에칭되어 반투과층(20)이 표면에 노출된 영역(반투과부(1b))이 형성된다. 또한, 제1 마스크 패턴과 제2 마스크 패턴 양쪽에서 노광된 부분은 반투과층(20), 차광층(33) 및 반사 방지층(35) 모두 에칭되어 투명기판(10)이 표면에 노출된 영역(투명부(1c))이 형성된다.When etching is performed by this method, as shown in FIG. 2, the part which is not exposed by the 1st mask pattern does not etch any of the transflective layer 20, the light shielding layer 33, and the antireflection layer 35, and is an antireflection layer (35) (When the anti-reflective layer 35 is not provided, the area | region (light shielding part 1a) which the light shielding layer 33 was exposed to the surface is formed. In addition, the portions exposed in the first mask pattern and not exposed in the second mask pattern are regions in which only the light shielding layer 33 and the anti-reflection layer 35 are etched and the semi-transmissive layer 20 is exposed to the surface (semi-transmissive portion ( 1b)) is formed. In addition, the exposed portions of both the first mask pattern and the second mask pattern are all etched by the transflective layer 20, the light shielding layer 33, and the anti-reflection layer 35 so that the transparent substrate 10 is exposed to the surface ( The transparent part 1c is formed.

이와 같이 하여 제조된 포토마스크(1)는 TFT 패널 등을 제조할 때 사용되는 다계조(多階調) 마스크 등으로서 이용할 수 있다. TFT 패널 등의 제조공정에서는, 다계조 마스크의 표면측(반사 방지층(35)측)에 대향하도록 전사기판을 설치하고, 투명기판(10)측으로부터 전사기판을 향해 전사광을 조사한다. 투명기판(10)측으로부터 반사 방지층(35)측을 향해 빛을 조사하면, 차광부(1a)에서는 조사광이 차광되고, 반투과부(1b)에서는 중간 광량(투과율 5~70%)의 빛이 투과하며, 투명부(1c)에서는 거의 100%의 투과율로 빛이 투과한다. 이에 따라, 대향하는 전사기판에서는, 차광부(1a)에 의한 미노광부분, 반투과부(1b)에 의한 반노광부분, 투명부(1c)에 의한 완전노광부분의, 상이한 3개의 노광 레벨에서 전사가 행해진다.The photomask 1 manufactured in this way can be used as a multi-tone mask used for manufacturing a TFT panel or the like. In a manufacturing process such as a TFT panel, a transfer substrate is provided so as to face the surface side (the antireflection layer 35 side) of the multi gradation mask, and the transfer light is irradiated from the transparent substrate 10 side toward the transfer substrate. When light is irradiated from the transparent substrate 10 side toward the anti-reflection layer 35 side, the irradiated light is shielded from the light shielding portion 1a, and the light of intermediate light amount (transmittance of 5 to 70%) is emitted from the semi-transmissive portion 1b. The light is transmitted through the transparent portion 1c with a transmittance of almost 100%. Accordingly, in the opposing transfer substrate, transfer is performed at three different exposure levels of the unexposed portion by the light shielding portion 1a, the semi-exposed portion by the semi-transmissive portion 1b, and the fully exposed portion by the transparent portion 1c. Is performed.

이와 같이, 본 발명의 포토마스크(1)를 포토리소그래피 기술에 있어서 패턴 전사용 마스크로서 사용함으로써, 노광 강도가 상이한 복수의 전사 패턴을 용이하게 형성할 수 있다. 또한, 조사하는 빛의 파장과 강도를 변경함으로써, 노광의 베리에이션(variation)을 더욱 증가시킬 수 있다.In this way, by using the photomask 1 of the present invention as a pattern transfer mask in photolithography technology, a plurality of transfer patterns having different exposure intensities can be easily formed. In addition, the variation of exposure can be further increased by changing the wavelength and intensity of the light to be irradiated.

또한, 본 실시형태의 반투과층(20)은 투명기판(10)에 직접 코팅되어 있다. 이로 인해, 투명기판(10)의 표면에 반투과층(20)의 밀착성을 증가시키기 위한 특별한 층을 사전에 형성할 필요가 없어, 성막공정의 단축을 도모할 수 있다. 또한, 반투과층(20)은 노광시에 차광층(33)의 유리면측으로부터의 반사율을 저감시키는 작용을 겸비하고 있다. 이에 의해, 조사광에 대한 헐레이션의 저감이나, 연속하는 미세한 스트라이프 패턴부 등에서의 무아레 현상의 저감을 도모하여, 패턴 정도를 향상시킬 수 있다.In addition, the semi-transmissive layer 20 of this embodiment is directly coated on the transparent substrate 10. For this reason, it is not necessary to form a special layer in advance for increasing the adhesion of the transflective layer 20 on the surface of the transparent substrate 10, and the film forming process can be shortened. In addition, the transflective layer 20 has the effect | action which reduces the reflectance from the glass surface side of the light shielding layer 33 at the time of exposure. Thereby, reduction of halation with respect to irradiation light, moire phenomenon in a continuous fine stripe pattern part, etc. can be aimed at, and a pattern degree can be improved.

한편으로, 도 5에 나타내는 바와 같이, 투명기판(10)의 표면에 반투과층(20)과의 밀착성을 향상시키는 금속화합물층(90)을 형성해도 된다. 이 경우, 금속화합물층(90)은 조사광의 투과율 70% 이상 100% 미만인 것이 바람직하다.On the other hand, as shown in FIG. 5, the metal compound layer 90 which improves adhesiveness with the transflective layer 20 may be formed in the surface of the transparent substrate 10. FIG. In this case, the metal compound layer 90 preferably has a transmittance of 70% or more and less than 100% of the irradiation light.

이와 같은 금속화합물층(90)은 에칭액으로부터 투명기판(10)의 표면을 보호하고, 또한 반투과층(20)과의 밀착성이 높은 물질로 형성된다. 이와 같은 물질의 예로서, 산화규소, 산화알루미늄, 산화티탄, 그 외의 금속산화물을 들 수 있다.The metal compound layer 90 is formed of a material that protects the surface of the transparent substrate 10 from the etching solution and has high adhesion to the semi-transmissive layer 20. Examples of such a substance include silicon oxide, aluminum oxide, titanium oxide and other metal oxides.

금속화합물층(90)은 반투과층(20)을 성막하기 전에, 스퍼터링 등 공지의 성막 기술을 사용하여 투명기판(10)의 표면에 형성한다.The metal compound layer 90 is formed on the surface of the transparent substrate 10 using a known film formation technique such as sputtering before the semitransmissive layer 20 is formed.

또한, 상기 실시형태의 설명에 있어서, 제1 에칭액인 에칭액 A(질산세륨암모늄, 과염소산 및 물의 혼합액), 제2 에칭액인 에칭액 B(수산화칼륨, 과산화수소 및 물의 혼합액), 반투과성을 갖는 제1층(티탄질화물을 주성분으로 하는 층), 조사광을 실질적으로 차광하는 제2층(크롬층), 반사 방지층(크롬산화물층)의 경우에 대해서 기재해 왔으나, 제1층의 재료와 제2층의 재료를 치환하고, 또한 제1 에칭액과 제2 에칭액을 치환한 경우에 대해서도 같은 효과 및 작용이 얻어진다.In addition, in description of the said embodiment, etching liquid A (mixture liquid of cerium ammonium nitrate, perchloric acid, and water) which is a 1st etching liquid, etching liquid B (mixture liquid of potassium hydroxide, hydrogen peroxide, and water) which is a 2nd etching liquid, and the 1st layer which has semipermeability (A layer mainly composed of titanium nitride), a second layer (chromium layer) that substantially shields irradiation light, and an antireflection layer (chromium oxide layer), but the material of the first layer and the material of the second layer have been described. The same effect and effect can be acquired also when the is substituted and the 1st etching liquid and the 2nd etching liquid are substituted.

즉, 제1층으로서 크롬, 크롬산화물, 크롬질화물 및 크롬산질화물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 또는 2 이상의 성분을 주성분으로 하는 층으로 하고, 제2층으로서 티탄, 티탄질화물 및 티탄산질화물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 또는 2 이상의 성분을 주성분으로 하는 층으로 한다. 그리고, 제1 에칭액으로서 수산화칼륨, 과산화수소 및 물의 혼합액을 사용하고, 제2 에칭액으로서 질산세륨암모늄, 과염소산 및 물의 혼합액을 사용한다. 이 경우에 있어서도, 상기 실시형태와 동일한 작용 및 효과가 얻어진다.That is, the first layer is composed of one or two or more components selected from the group consisting of chromium, chromium oxide, chromium nitride and chromium nitride, and the second layer is composed of titanium, titanium nitride and titanic nitride. Let it be a layer which has 1 or 2 or more components chosen as a main component. Then, a mixed solution of potassium hydroxide, hydrogen peroxide and water is used as the first etching solution, and a mixed solution of cerium ammonium nitrate, perchloric acid and water is used as the second etching solution. Also in this case, the same effect and effect as the above embodiment can be obtained.

이하에, 본 발명의 포토마스크용 기판(2) 및 포토마스크용 기판(2)을 사용한 포토마스크(1)의 제조방법에 대해서, 구체적인 실시예를 들어 설명한다.Hereinafter, the manufacturing method of the photomask 1 using the photomask substrate 2 and the photomask substrate 2 of this invention is demonstrated, giving a specific Example.

(실시예 1)(Example 1)

본 실시형태에서는, 진공을 이용한 성막방법에 의해 투명기판(10) 표면의 각층을 제조하였다. 구체적으로는 질소 가스, 산소 가스 등의 반응성 가스를 사용한 반응성 스퍼터링 장치((주)신크론제 1900)를 사용하였다.In this embodiment, each layer on the surface of the transparent substrate 10 was manufactured by a film forming method using a vacuum. Specifically, a reactive sputtering apparatus (manufactured by Cyntron Co., Ltd.) using a reactive gas such as nitrogen gas or oxygen gas was used.

본 예에서는, 처음으로 석영기판(투명기판(10))을 스퍼터링 장치에 세트하 고, 시판의 금속티탄 타겟(순도 99.99% 이상)을 사용하여, 반응성 스퍼터링을 행하였다. 스퍼터링공정에서는 질소 가스를 도입하면서 스퍼터링함으로써, 티탄을 질화시켜 질화티탄(TiNx:여기에서 0<x<1.33)의 박막을 형성함으로써, 반투과층(20)을 형성하였다. 이때 반투과층(20)은 파장 436 ㎚에서 투과율이 15%가 되도록 성막하였다.In this example, a quartz substrate (transparent substrate 10) was first set in a sputtering apparatus, and reactive sputtering was performed using a commercially available metal titanium target (purity of 99.99% or more). In the sputtering step, the semi-transmissive layer 20 was formed by sputtering while introducing nitrogen gas to form nitride of titanium to form a thin film of titanium nitride (TiN x : 0 <x <1.33). At this time, the semi-transmissive layer 20 was formed to have a transmittance of 15% at a wavelength of 436 nm.

또한, 이때의 타겟은 본 예과 같이 금속티탄 타겟을 사용한 것에 한정되지 않고, 질화티탄의 소결체(燒結體)를 본딩한 것이어도 된다. 또한, 질화정도는 장치에 따라 상이하므로, 성막조건을 적절히 조합하여 조정하면 된다.In addition, the target at this time is not limited to the thing which used the metal titanium target like this example, The thing which bonded the sintered compact of titanium nitride may be sufficient. In addition, since the degree of nitriding varies depending on the apparatus, it may be adjusted by appropriately combining the film forming conditions.

다음으로, 금속티탄 타겟을 금속크롬 타겟으로 바꾸고, 막 두께가 700 Å(70.0 ㎚)가 되도록 반투과층(20)의 표면에 차광층(33)을 성막하였다. 이때, 반응성 가스는 도입하지 않고, 금속크롬(Cr)만을 반투과층(20)의 표면에 성막하였다. 차광층으로서 기능시키는 이 차광층(33)은 광학농도(OD)가 3.0 이상인 광학특성으로 하기 위해, 가능한 한 고진공 하에서 고속으로 스퍼터하는 것이 바람직하다. 그러나, 고속으로 스퍼터함으로써 막 두께가 급속하게 증가하면, 차광층(33)을 형성하는 크롬막의 응력이 증가한다는 점에서, 적절한 범위에서 고진공, 고속 스퍼터를 행하는 것이 바람직하다.Next, the metal titanium target was changed into a metal chromium target, and the light shielding layer 33 was formed on the surface of the transflective layer 20 so that the film thickness might be 700 kPa (70.0 nm). At this time, no reactive gas was introduced, and only metal chromium (Cr) was formed on the surface of the transflective layer 20. This light shielding layer 33 functioning as the light shielding layer is preferably sputtered at a high speed as high as possible in order to achieve an optical characteristic having an optical density OD of 3.0 or more. However, when the film thickness increases rapidly by sputtering at high speed, the stress of the chromium film forming the light shielding layer 33 increases, and therefore it is preferable to perform high vacuum and high speed sputtering in an appropriate range.

이어서, 타겟을 별도의 새로운 금속크롬 타겟으로 바꾸고, 반사 방지층(35)을 막 두께 300 Å(30.0 ㎚)가 되도록 성막하였다. 스퍼터링공정에서는 산소 가스를 도입하면서 스퍼터링함으로써, 금속크롬을 산화크롬(CrOx: 여기서 0<x<1.5)으로 변환하였다. 차광층인 크롬의 반사율은 통상 60% 전후이고, 이 반사율을 저감시키기 위해, 장치에 맞추어 적절한 굴절률과 흡수를 가지게 하여 성막한다.Subsequently, the target was changed into another new metal chromium target, and the antireflection layer 35 was formed to have a film thickness of 300 kPa (30.0 nm). In the sputtering process, metal chromium was converted into chromium oxide (CrO x : 0 <x <1.5) by sputtering while introducing oxygen gas. The reflectance of chromium, which is the light shielding layer, is usually about 60%, and in order to reduce the reflectance, the film is formed with appropriate refractive index and absorption in accordance with the device.

이때의 일반적인 반사율은 반사 방지층(35)의 성막시에, 파장 650 ㎚에서는 25~30%, 430 ㎚ 근방에서는 최저로도 6~8%이다. 반사 방지층(35)을 2~3층 적층함으로써, 반사율을 평균 수 퍼센트로 억제하는 것이 가능하다.The general reflectance at this time is 25 to 30% at the wavelength of 650 nm and at least 6 to 8% in the vicinity of 430 nm when the antireflection layer 35 is formed. By laminating 2-3 antireflection layers 35, it is possible to suppress the reflectance to an average of several percent.

다음으로, 상기 스퍼터링공정에서 성막한 포토마스크용 기판(2)을 스퍼터링 장치로부터 꺼내, 보관고에 1주간 방치하였다. 이어서, 보관고로부터 꺼낸 포토마스크용 기판(2)에 대해, 복수 조(槽)로 되는 알칼리세제, 중성세제, 순수의 각 조에서 초음파세정을 행한 후, 포토마스크용 기판(2) 표면의 전면에 레지스트(AZ 일렉트로닉 머티리얼즈(주)제 AZ RFP-230K2)를 도포하여 가경화를 행하였다. 또한, 이 레지스트 도포공정에서는 약품, 플라즈마, 자외선 등으로 포토마스크용 기판(2)의 표면을 표면처리하고 있지 않다. 이하, 같은 처리에 대해 동일하다.Next, the photomask substrate 2 formed in the said sputtering process was taken out from the sputtering apparatus, and left to stand in the storage for 1 week. Subsequently, ultrasonic cleaning is performed on the photomask substrate 2 taken out of the storage container in each of a plurality of tanks including an alkaline detergent, a neutral detergent, and a pure water, and then placed on the entire surface of the photomask substrate 2 surface. The resist (AZ RFP-230K2 by AZ Electronic Materials) was apply | coated, and the temporary hardening was performed. In this resist coating step, the surface of the photomask substrate 2 is not surface treated with chemicals, plasma, ultraviolet light, or the like. Hereinafter, it is the same about the same process.

레지스트 가경화 후, 제2 스트라이프 패턴의 노광(오크제작소제 제트 프린터: 광원 CHM-2000 초고압 수은등으로 16초간 노광), 현상(도쿄 오카(주)제 PMER 현상액: 온도 30℃, 1분간), 본경화(야마토 과학제 DX402 드라이 오븐: 120℃, 10분간)를 행하였다. 스트라이프 패턴은 라인폭 5 ㎛와 2 ㎛의 2종류를 사용하였다. 이어서, 제1 에칭액인 과염소산, 질산세륨암모늄, 물의 혼합액(과염소산: 질산세륨암모늄:물=4:17:70, 반응 온도: 30℃, 에칭 시간:100초간)에 침지하여 차광층(33)과 반사 방지층(35)을 동시에 에칭함으로써, 차광층 패턴(33a)과 반사 방지층 패턴(35a)이 적층된 차광 패턴(30a)으로 되는 스트라이프 패턴을 형성하였다. 다음으 로, 소정의 약액 등으로 레지스트를 제거하였다.After resist temporary curing, exposure of 2nd stripe pattern (Ok manufacturing company jet printer: light source CHM-2000 ultra-high pressure mercury lamp exposure for 16 second), image development (Tokyo Oka Corporation PMER developer: temperature 30 degreeC, 1 minute), pattern Hardening (Yamato Scientific DX402 dry oven: 120 degreeC, 10 minutes) was performed. As the stripe pattern, two kinds of line widths of 5 m and 2 m were used. Subsequently, the light-shielding layer 33 is immersed in a mixed solution of perchloric acid, cerium ammonium nitrate, and water (perchloric acid: cerium ammonium nitrate: water = 4: 17: 70, reaction temperature: 30 ° C., etching time: 100 seconds) that is the first etching solution. By simultaneously etching the antireflection layer 35, a stripe pattern was formed to form the light shielding pattern 30a in which the light shielding layer pattern 33a and the antireflection layer pattern 35a were laminated. Next, the resist was removed with a predetermined chemical solution or the like.

이때의 차광층 패턴(33a)과 반사 방지층 패턴(35a)을 맞춘 차광 패턴(30a)의 오버에치 치수는 광학현미경으로는 측정 불가능하였으므로, 패턴 형성 후(레지스트 제거 후)의 포토마스크용 기판(2)(이하 간단히 「기판」이라고 한다.)을 종방향으로 절단하여 전자현미경으로 단면과 평면을 관찰하였다. 촬영한 전자현미경 사진을 도 6의 (a)~(c)에 나타낸다. 도 6의 (a)는 직선 패턴의 단면형상을 나타낸 단면 사진으로서 레지스트 제거 전 상태에서 촬영한 전자현미경 사진, (b)는 직선 패턴의 단면형상을 나타낸 단면 사진으로서 레지스트 제거 후의 상태를 촬영한 전자현미경 사진, (c)는 직선 패턴의 에지부를 확대하여 촬영한 정면 사진으로서 포토레지스트 제거 후의 상태를 촬영한 전자현미경 사진이다.Since the overetch dimension of the light shielding pattern 30a which matched the light shielding layer pattern 33a and the anti-reflective layer pattern 35a at this time was not measurable by an optical microscope, the board | substrate for photomasks after pattern formation (after removing a resist) ( 2) (hereinafter, simply referred to as "substrate") was cut in the longitudinal direction, and the cross section and the plane were observed with an electron microscope. The photographed electron microscope photograph is shown to Fig.6 (a)-(c). (A) is a cross-sectional photograph showing the cross-sectional shape of the straight pattern, an electron microscope photograph taken before the removal of the resist, (b) is a cross-sectional photograph showing a cross-sectional shape of the straight pattern, the electrons photographing the state after removing the resist The micrograph (c) is the front photograph which enlarged the edge part of a linear pattern, and is the electron microscope photograph which image | photographed the state after photoresist removal.

이 중, (a)와 (b)의 단면 관찰의 결과로부터, 투명기판(10)의 표면에 반투과층(20)과 차광 패턴(30a)이 적층되어 있는 것을 알 수 있었다. 또한, (a)의 단면 관찰의 결과로부터, 레지스트의 단부(端部)로부터 내측을 향해 차광 패턴(30a)이 오버에치되어 있는 것을 알 수 있다. 이 오버에치 치수는 (a)의 사진으로부터 0.38 ㎛인 것을 알 수 있었다. 또한, (c)의 정면 관찰의 결과로부터, 직선 패턴의 에지부에 있어서 요철이 발생하고 있고, 그 최대와 최소의 폭은 0.1 ㎛ 이하인 것을 알 수 있었다. 이 시점에서는, 반투과층(20)인 질화티탄(TiNx)막에는 특별히 변화가 보이지 않고, 투명기판(10)의 표면에 잔존하고 있는 것을 알 수 있었다.Among these, the cross-sectional observation results of (a) and (b) show that the semi-transmissive layer 20 and the light shielding pattern 30a are laminated on the surface of the transparent substrate 10. In addition, the result of the cross-sectional observation of (a) shows that the light shielding pattern 30a is overetched from the end of the resist toward the inside. This overetch dimension showed that it was 0.38 micrometer from the photograph of (a). Moreover, it turned out that the unevenness | corrugation generate | occur | produces in the edge part of a linear pattern, and the maximum and minimum width are 0.1 micrometer or less from the result of the front observation of (c). At this point, no change was observed in the titanium nitride (TiN x ) film, which is the semi-transmissive layer 20, and it was found that it remained on the surface of the transparent substrate 10.

다음으로, 레지스트 제거 후의 기판을 90도 회전시키고, 다시 레지스트를 전 면에 도포하여 가경화시켰다. 그 후, 제1 스트라이프 패턴의 노광(오크제작소제 제트 프린터: 광원 CHM-2000 초고압 수은등으로 16초간 노광), 현상(도쿄 오카(주)제 PMER 현상액: 온도 30℃, 1분간), 본경화(야마토 과학제 DX402 드라이 오븐: 120℃, 10분간)를 행하였다. 이어서, 제2 에칭액인 과산화수소, 수산화칼륨, 물의 혼합액(과산화수소(35% 수용액):수산화칼륨(30% 수용액):물=16:1:32, 반응 온도: 30℃, 에칭 시간: 150초간)에 침지하여 반투과층(20)을 에칭함으로써, 반투과 패턴(20a)으로 되는 스트라이프 패턴을 형성하였다. 이에 의해, 하나의 투명기판(10)의 표면에, 반투과 패턴(20a)과 차광 패턴(30a)이 적층된 차광부(1a)와, 반투과 패턴(20a)만으로 되는 반투과부(1b)가 크로스된 패턴이 얻어졌다(도 7 참조).Next, the substrate after removing the resist was rotated 90 degrees, and the resist was applied to the entire surface to be temporarily cured. Subsequently, exposure of the first stripe pattern (Ok manufacturing company jet printer: light source CHM-2000 ultra-high pressure mercury lamp for 16 seconds), development (Tokyo Oka Co., Ltd. PMER developer: temperature 30 ° C., 1 minute), main curing ( Yamato Scientific DX402 dry oven: 120 degreeC, 10 minutes) was performed. Subsequently, a mixed solution of hydrogen peroxide, potassium hydroxide and water (hydrogen peroxide (35% aqueous solution): potassium hydroxide (30% aqueous solution): water = 16: 1: 32, reaction temperature: 30 ° C., etching time: 150 seconds), which is a second etching solution, was used. By immersing and etching the transflective layer 20, the stripe pattern used as the transflective pattern 20a was formed. As a result, the light shielding portion 1a in which the semi-transmissive pattern 20a and the light shielding pattern 30a are laminated on the surface of one transparent substrate 10, and the semi-transmissive portion 1b including only the semi-transmissive pattern 20a are provided. A cross pattern was obtained (see FIG. 7).

도 7의 좌측 사진은 패턴의 라인폭이 5 ㎛가 되도록 패터닝을 행한 예, 우측의 사진은 라인폭이 2 ㎛가 되도록 패터닝을 행한 예를 나타내고 있다. 각 사진의 아래쪽 직선 패턴(종방향 직선)이 차광 패턴(30a), 차광 패턴(30a) 아래에 형성된 직선 패턴(횡방향 직선)이 반투과 패턴(20a)이다. 반투과 패턴(20a) 아래에 위치하는 모눈상의 영역이 투명기판(10)의 상면이다.7 shows an example in which the patterning is performed such that the line width of the pattern is 5 占 퐉, and an example in which the patterning is performed so that the line width is 2 占 퐉 is shown. The lower straight line pattern (longitudinal straight line) of each photograph is the light shielding pattern 30a, and the straight line pattern (lateral straight line) formed under the light shielding pattern 30a is the semi-transmissive pattern 20a. An area on the grid positioned under the semi-transmissive pattern 20a is an upper surface of the transparent substrate 10.

도 7의 사진으로부터, 라인폭이 2 ㎛로 짧은 경우여도 각 패턴은 양호한 선형성을 구비하고 있는 것을 알 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 포토마스크의 제조방법에 의하면, 미세한 패턴을 고정도로 형성하는 것이 가능하다는 것을 알 수 있었다.From the photograph of FIG. 7, it turns out that each pattern has favorable linearity even if the line width is short as 2 micrometers. Therefore, according to the manufacturing method of the photomask of this invention, it turned out that it is possible to form a fine pattern with high precision.

다음으로, 차광 패턴(30a)의 형성 후에 오버에치 치수를 측정했을 때와 동일하게, 기판을 종방향으로 절단하여 전자현미경으로 단면과 평면을 관찰하였다. 촬 영한 전자현미경 사진을 도 8의 (a)~(c)에 나타낸다. 도 8의 (a)는 직선 패턴의 단면형상을 나타낸 단면 사진으로서 레지스트 제거 전 상태에서 촬영한 전자현미경 사진, (b)는 직선 패턴의 단면형상을 나타낸 단면 사진으로서 레지스트 제거 후의 상태를 촬영한 전자현미경 사진, (c)는 직선 패턴의 에지부를 확대하여 촬영한 정면 사진으로서 포토레지스트 제거 후의 상태를 촬영한 전자현미경 사진이다.Next, the board | substrate was cut | disconnected longitudinally and the cross section and plane were observed with the electron microscope similarly to the case where the overetch dimension was measured after formation of the light shielding pattern 30a. Electron micrographs taken are shown in Figs. 8A to 8C. (A) is a cross-sectional photograph showing the cross-sectional shape of the straight pattern, an electron microscope photograph taken before the removal of the resist, (b) is a cross-sectional photograph showing a cross-sectional shape of the straight pattern, the electrons photographing the state after removing the resist The micrograph (c) is the front photograph which enlarged the edge part of a linear pattern, and is the electron microscope photograph which image | photographed the state after photoresist removal.

이 중, 도 8의 (a)와 (b)의 단면 관찰의 결과로부터, 투명기판(10)의 표면에 반투과 패턴(20a)이 형성되어 있는 것을 알 수 있다. 또한, (a)의 단면 관찰의 결과로부터, 레지스트의 단부로부터 내측을 향해 반투과 패턴(20a)이 오버에치되어 있는 것을 알 수 있다. 이 오버에치 치수는 (a)의 사진으로부터 0.37 ㎛인 것을 알 수 있었다. 또한, (c)의 정면 관찰의 결과로부터, 직선 패턴에 대해 에지부의 요철 치수가 0.05 ㎛ 이하로 상대적으로 작고, 충분히 선형성이 유지되고 있는 것을 알 수 있었다. 이에 따라, 패턴의 직선성에 대해서는 문제시할 레벨이 아니라고 생각된다.Among these, it can be seen from the results of the cross-sectional observation in FIGS. 8A and 8B that the semi-transmissive pattern 20a is formed on the surface of the transparent substrate 10. In addition, it is understood from the result of the cross-sectional observation of (a) that the semi-transmissive pattern 20a is overetched from the end of the resist toward the inside. This overetch dimension showed that it was 0.37 micrometer from the photograph of (a). Moreover, from the result of the front observation of (c), it turned out that the uneven | corrugated dimension of the edge part is relatively small (0.05 micrometer or less) with respect to a straight line pattern, and sufficient linearity is maintained. Accordingly, it is considered that the linearity of the pattern is not a problem level.

패터닝하지 않는 다른 기판을 이용하여, 광학농도(OD)를 고니시로쿠 사진공업사제의 맥베스 농도계로 측정하고, 과염소산, 질산세륨암모늄, 물의 혼합액으로 되는 에칭액 A로 차광층(33)과 반사 방지층(35)을 에칭한 후 잘 세정하여, 히타치 하이테크놀로지즈제의 광학특성인 분광투과율을 자기분광 광도계 U-4000으로 측정하였다. 그 결과 얻어진 광학농도는 3.38이고, 투과율은 350 ㎚에서 6.91%, 436 ㎚에서 14.73%, 500 ㎚에서 18.29%였다.Using another substrate not patterned, the optical density (OD) was measured with a Macbeth densitometer manufactured by Konishiroku Photo Co., Ltd., and the light shielding layer 33 and the antireflection layer (35) were used as an etching solution A made of a mixture of perchloric acid, cerium ammonium nitrate, and water. ), And then washed well, and the spectral transmittance, which is an optical characteristic of Hitachi Hi-Technologies, was measured with a magnetic spectrophotometer U-4000. The resultant optical density was 3.38, and the transmittance was 6.91% at 350 nm, 14.73% at 436 nm, and 18.29% at 500 nm.

크로스 패턴의 일부를 이용하여, 반투과 패턴(20a)과 차광 패턴(30a)을 알박 제의 촉침식 표면형상 측정기 Dectak으로 측정하였다. 이 결과, 반투과 패턴(20a)의 막 두께는 319 Å(31.9 ㎚), 차광 패턴(30a)의 막 두께는 1020 Å(102.0 ㎚)였다. 차광층 패턴(33a)의 막 두께 설정이 700 Å, 반사 방지층 패턴(35a)이 300 Å(30.0 ㎚)였던 점으로부터 하면, 차광 패턴(30a)의 막 두께 1020 Å(102.0 ㎚)는 측정기의 오차범위 내이고, 목표치와 거의 일치하는 것을 확인할 수 있었다. 이 결과를 표 2에 나타낸다.By using a part of the cross pattern, the semi-transmissive pattern 20a and the light shielding pattern 30a were measured by an alky stylus surface shape measuring instrument Dectak. As a result, the film thickness of the semi-transmissive pattern 20a was 319 kPa (31.9 nm), and the film thickness of the light shielding pattern 30a was 1020 kPa (102.0 nm). When the film thickness setting of the light shielding layer pattern 33a is 700 mW and the antireflection layer pattern 35a is 300 mW (30.0 nm), the film thickness 1020 m (102.0 nm) of the light shielding pattern 30a is an error of a measuring instrument. It was confirmed that it was within the range and almost matched the target value. The results are shown in Table 2.

Figure 112008036592265-PCT00002
Figure 112008036592265-PCT00002

(실시예 2)(Example 2)

실시예 2는 실시예 1과 달리, 436 ㎚의 투과율이 20%가 되도록 반투과층(20)을 설계한 예이다. 본 예에서는, 반투과층(20)의 막 두께를 조정함으로써, 조사광의 436 ㎚에 있어서의 투과율이 약 20%가 되도록 설계하고 있다. 그 이외의 조건은 실시예 1과 동일하다.Unlike Example 1, Example 2 is an example in which the transflective layer 20 is designed such that the transmittance of 436 nm is 20%. In this example, by adjusting the film thickness of the semi-transmissive layer 20, it is designed so that the transmittance | permeability in 436 nm of irradiation light may be set to about 20%. Conditions other than that are the same as that of Example 1.

실시예 1과 동일한 순서에 따라, 차광층(33)과 반사 방지층(35)을 에칭하여 차광 패턴(30a)으로 되는 스트라이프 패턴을 형성하였다. 형성 후의 기판을 종방향으로 절단하고, 실시예 1의 도 6과 동일한 전자현미경 사진을 촬영하여, 단면 및 평면을 관찰하였다. 단면 관찰의 결과로부터, 오버에치 치수는 0.37 ㎛인 것을 알 수 있었다. 또한, 정면 관찰의 결과로부터, 직선 패턴의 에지부에 있어서 요철이 발생하고 있고, 그 최대와 최소의 폭은 0.1 ㎛ 이하인 것을 알 수 있었다. 이 시점에서는, 반투과층(20)인 질화티탄(TiNx)막에는 특별히 변화가 보이지 않고, 투명기판(10)의 표면에 잔존하고 있는 것을 알 수 있었다.In accordance with the same procedure as in Example 1, the light shielding layer 33 and the antireflection layer 35 were etched to form a stripe pattern serving as the light shielding pattern 30a. The board | substrate after formation was cut | disconnected longitudinally, the electron microscope photograph similar to FIG. 6 of Example 1 was taken, and the cross section and the plane were observed. From the results of the cross-sectional observation, it was found that the overetch dimension was 0.37 µm. Moreover, it turned out that the unevenness generate | occur | produces in the edge part of a linear pattern, and the maximum and minimum width are 0.1 micrometer or less from the result of frontal observation. At this point, no change was observed in the titanium nitride (TiN x ) film, which is the semi-transmissive layer 20, and it was found that it remained on the surface of the transparent substrate 10.

다음으로, 실시예 1과 동일한 순서로 반투과층(20)을 에칭하고, 반투과 패턴(20a)으로 되는 스트라이프 패턴을 형성하였다. 형성 후의 기판을 종방향으로 절단하고, 실시예 1의 도 8과 동일한 전자현미경 사진을 촬영하여, 단면 및 평면을 관찰하였다. 이 결과, 오버에치 치수는 0.39 ㎛였다. 또한, 직선 패턴에 대해 에지부의 요철 치수가 0.05 ㎛ 이하로, 충분히 작은 것을 알 수 있었다.Next, the semitransmissive layer 20 was etched in the same procedure as in Example 1, and a stripe pattern serving as the semitransmissive pattern 20a was formed. The board | substrate after formation was cut | disconnected longitudinally, the electron microscope photograph similar to FIG. 8 of Example 1 was taken, and the cross section and the plane were observed. As a result, the overetch dimension was 0.39 m. Moreover, it turned out that the uneven | corrugated dimension of an edge part is 0.05 micrometers or less with respect to a straight line pattern, and it is small enough.

또한, 실시예 1과 동일하게 투과율 등을 측정한 결과, 광학농도는 3.29, 투과율은 350 ㎚에서 12.85%, 436 ㎚에서 21.14%, 500 ㎚에서 25.53%였다.As in Example 1, the transmittance and the like were measured, and the optical concentration was 3.29, and the transmittance was 12.85% at 350 nm, 21.14% at 436 nm, and 25.53% at 500 nm.

또한, 막 두께 측정의 결과, 반투과 패턴(20a)의 막 두께는 260 Å(26.0 ㎚), 차광 패턴(30a)의 막 두께는 1015 Å(101.5 ㎚)였다. 이들의 결과를 표 2에 나타낸다.In addition, as a result of the film thickness measurement, the film thickness of the semitransmissive pattern 20a was 260 kPa (26.0 nm) and the film thickness of the light shielding pattern 30a was 1015 kPa (101.5 nm). These results are shown in Table 2.

(실시예 3)(Example 3)

실시예 3은 실시예 1, 2와는 달리, 436 ㎚의 투과율이 30%가 되도록 반투과층(20)을 설계한 예이다. 본 예에서는, 반투과층(20)의 막 두께를 조정함으로써, 조사광의 436 ㎚에 있어서의 투과율이 약 30%가 되도록 설계하고 있으나, 그 이외의 조건은 실시예 1, 2와 동일하다.Unlike Example 1 and 2, Example 3 is the example which designed the transflective layer 20 so that the transmittance | permeability of 436 nm may be 30%. In this example, by adjusting the film thickness of the semi-transmissive layer 20, the transmittance at 436 nm of the irradiated light is designed to be about 30%, but other conditions are the same as in Examples 1 and 2.

실시예 1과 동일한 순서에 따라, 차광층(33)과 반사 방지층(35)을 에칭하여 차광 패턴(30a)으로 되는 스트라이프 패턴을 형성하였다. 형성 후의 기판을 종방향으로 절단하고, 실시예 1의 도 6과 동일한 전자현미경 사진을 촬영하여, 단면 및 평면을 관찰하였다. 단면 관찰의 결과로부터, 오버에치 치수는 0.39 ㎛인 것을 알 수 있었다. 또한, 정면 관찰의 결과로부터, 직선 패턴의 에지부에 있어서 요철이 발생하고 있고, 그 최대와 최소의 폭은 0.1 ㎛ 이하인 것을 알 수 있었다. 이 시점에서는, 반투과층(20)인 질화티탄(TiNx)막에는 특별히 변화가 보이지 않고, 투명기판(10)의 표면에 잔존하고 있는 것을 알 수 있었다.In accordance with the same procedure as in Example 1, the light shielding layer 33 and the antireflection layer 35 were etched to form a stripe pattern serving as the light shielding pattern 30a. The board | substrate after formation was cut | disconnected longitudinally, the electron microscope photograph similar to FIG. 6 of Example 1 was taken, and the cross section and the plane were observed. From the results of the cross-sectional observation, it was found that the overetch dimension was 0.39 m. Moreover, it turned out that the unevenness generate | occur | produces in the edge part of a linear pattern, and the maximum and minimum width are 0.1 micrometer or less from the result of frontal observation. At this point, no change was observed in the titanium nitride (TiN x ) film, which is the semi-transmissive layer 20, and it was found that it remained on the surface of the transparent substrate 10.

다음으로, 실시예 1과 동일한 순서로 반투과층(20)을 에칭하여 반투과 패턴(20a)으로 되는 스트라이프 패턴을 형성하였다. 형성 후의 기판을 종방향으로 절단하고, 실시예 1의 도 8과 동일한 전자현미경 사진을 촬영하여, 단면 및 평면을 관찰하였다. 이 결과, 오버에치 치수는 0.35 ㎛였다. 또한, 직선 패턴에 대해 에지부의 요철 치수가 0.05 ㎛ 이하로 충분히 작은 것을 알 수 있었다.Next, the semitransmissive layer 20 was etched in the same order as in Example 1 to form a stripe pattern that becomes the semitransmissive pattern 20a. The board | substrate after formation was cut | disconnected longitudinally, the electron microscope photograph similar to FIG. 8 of Example 1 was taken, and the cross section and the plane were observed. As a result, the overetch dimension was 0.35 탆. Moreover, it turned out that the uneven | corrugated dimension of the edge part is sufficiently small about 0.05 micrometer or less with respect to a straight line pattern.

또한, 실시예 1과 동일하게 투과율 등을 측정한 결과, 광학농도는 3.22, 투과율은 350 ㎚에서 18.79%, 436 ㎚에서 29.67%, 500 ㎚에서 32.78%였다.As in Example 1, the transmittance and the like were measured, and the optical concentration was 3.22, and the transmittance was 18.79% at 350 nm, 29.67% at 436 nm, and 32.78% at 500 nm.

또한, 막 두께 측정의 결과, 반투과 패턴(20a)의 막 두께는 231 Å(23.1 ㎚), 차광 패턴(30a)의 막 두께는 1005 Å(100.5 ㎚)였다. 이들의 결과를 표 2에 나타낸다.Moreover, as a result of the film thickness measurement, the film thickness of the semitransmissive pattern 20a was 231 kPa (23.1 nm), and the film thickness of the light shielding pattern 30a was 1005 kPa (100.5 nm). These results are shown in Table 2.

(실시예 4)(Example 4)

실시예 4는 실시예 1~3과는 달리, 436 ㎚의 투과율이 40%가 되도록 반투과층(20)을 설계한 예이다. 본 예에서는, 반투과층(20)의 막 두께를 조정함으로써, 조사광의 436 ㎚에 있어서의 투과율이 약 40%가 되도록 설계하고 있으나, 그 이외의 조건은 실시예 1~3과 동일하다.Unlike Example 1-3, Example 4 is the example which designed the transflective layer 20 so that the transmittance | permeability of 436 nm may be 40%. In this example, by adjusting the film thickness of the semi-transmissive layer 20, the transmittance at 436 nm of the irradiation light is designed to be about 40%, but other conditions are the same as in Examples 1 to 3.

실시예 1과 동일한 순서에 따라, 차광층(33)과 반사 방지층(35)을 에칭하여 차광 패턴(30a)으로 되는 스트라이프 패턴을 형성하였다. 형성 후의 기판을 종방향으로 절단하고, 실시예 1의 도 6과 동일한 전자현미경 사진을 촬영하여, 단면 및 평면을 관찰하였다. 단면 관찰의 결과로부터, 오버에치 치수는 0.38 ㎛인 것을 알 수 있었다. 또한, 정면 관찰의 결과로부터, 직선 패턴의 에지부에 있어서 요철이 발생하고 있고, 그 최대와 최소의 폭은 0.1 ㎛ 이하인 것을 알 수 있었다. 이 시점에서는, 반투과층(20)인 질화티탄(TiNx)막에는 특별히 변화가 보이지 않고, 투명기판(10)의 표면에 잔존하고 있는 것을 알 수 있었다.In accordance with the same procedure as in Example 1, the light shielding layer 33 and the antireflection layer 35 were etched to form a stripe pattern serving as the light shielding pattern 30a. The board | substrate after formation was cut | disconnected longitudinally, the electron microscope photograph similar to FIG. 6 of Example 1 was taken, and the cross section and the plane were observed. From the results of the cross-sectional observation, it was found that the overetch dimension was 0.38 µm. Moreover, it turned out that the unevenness generate | occur | produces in the edge part of a linear pattern, and the maximum and minimum width are 0.1 micrometer or less from the result of frontal observation. At this point, no change was observed in the titanium nitride (TiN x ) film, which is the semi-transmissive layer 20, and it was found that it remained on the surface of the transparent substrate 10.

다음으로, 실시예 1과 동일한 순서로 반투과층(20)을 에칭하여 반투과 패턴(20a)으로 되는 스트라이프 패턴을 형성하였다. 형성 후의 기판을 종방향으로 절단하고, 실시예 1의 도 8과 동일한 전자현미경 사진을 촬영하여, 단면 및 평면을 관찰하였다. 이 결과, 오버에치 치수는 0.38 ㎛였다. 또한, 직선 패턴에 대해 에지부의 요철 치수가 0.05 ㎛ 이하로 충분히 작은 것을 알 수 있었다.Next, the semitransmissive layer 20 was etched in the same order as in Example 1 to form a stripe pattern that becomes the semitransmissive pattern 20a. The board | substrate after formation was cut | disconnected longitudinally, the electron microscope photograph similar to FIG. 8 of Example 1 was taken, and the cross section and the plane were observed. As a result, the overetch dimension was 0.38 mu m. Moreover, it turned out that the uneven | corrugated dimension of the edge part is sufficiently small about 0.05 micrometer or less with respect to a straight line pattern.

또한, 실시예 1과 동일하게 투과율 등을 측정한 결과, 광학농도는 3.17, 투과율은 350 ㎚에서 28.05%, 436 ㎚에서 39.93%, 500 ㎚에서 48.18%였다.As in Example 1, the transmittance and the like were measured, and the optical concentration was 3.17, and the transmittance was 28.05% at 350 nm, 39.93% at 436 nm, and 48.18% at 500 nm.

또한, 막 두께 측정의 결과, 반투과 패턴(20a)의 막 두께는 209 Å(20.9 ㎚), 차광 패턴(30a)의 막 두께는 1000 Å(100.0 ㎚)였다. 이들의 결과를 표 2에 나타낸다.In addition, as a result of the film thickness measurement, the film thickness of the semitransmissive pattern 20a was 209 kPa (20.9 nm) and the film thickness of the light shielding pattern 30a was 1000 kPa (100.0 nm). These results are shown in Table 2.

(실시예 5)(Example 5)

실시예 5는 실시예 1~4와는 달리, 436 ㎚의 투과율이 50%가 되도록 반투과층(20)을 설계한 예이다. 본 예에서는, 반투과층(20)의 막 두께를 조정함으로써, 조사광의 436 ㎚에 있어서의 투과율이 약 50%가 되도록 설계하고 있으나, 그 이외의 조건은 실시예 1~4와 동일하다.Unlike Example 1-4, Example 5 is the example which designed the transflective layer 20 so that the transmittance | permeability of 436 nm may be 50%. In this example, by adjusting the film thickness of the semi-transmissive layer 20, the transmittance at 436 nm of irradiated light is designed to be about 50%, but other conditions are the same as in Examples 1-4.

실시예 1과 동일한 순서에 따라, 차광층(33)과 반사 방지층(35)을 에칭하여 차광 패턴(30a)으로 되는 스트라이프 패턴을 형성하였다. 형성 후의 기판을 종방향으로 절단하고, 실시예 1의 도 6과 동일한 전자현미경 사진을 촬영하여, 단면 및 평면을 관찰하였다. 단면 관찰의 결과로부터, 오버에치 치수는 0.35 ㎛인 것을 알 수 있었다. 또한, 정면 관찰의 결과로부터, 직선 패턴의 에지부에 있어서 요철이 발생하고 있고, 그 최대와 최소의 폭은 0.1 ㎛ 이하인 것을 알 수 있었다. 이 시점에서는, 반투과층(20)인 질화티탄(TiNx)막에는 특별히 변화가 보이지 않고, 투명기판(10)의 표면에 잔존하고 있는 것을 알 수 있었다.In accordance with the same procedure as in Example 1, the light shielding layer 33 and the antireflection layer 35 were etched to form a stripe pattern serving as the light shielding pattern 30a. The board | substrate after formation was cut | disconnected longitudinally, the electron microscope photograph similar to FIG. 6 of Example 1 was taken, and the cross section and the plane were observed. From the results of the cross-sectional observation, it was found that the overetch dimension was 0.35 m. Moreover, it turned out that the unevenness generate | occur | produces in the edge part of a linear pattern, and the maximum and minimum width are 0.1 micrometer or less from the result of frontal observation. At this point, no change was observed in the titanium nitride (TiN x ) film, which is the semi-transmissive layer 20, and it was found that it remained on the surface of the transparent substrate 10.

다음으로, 실시예 1과 동일한 순서로 반투과층(20)을 에칭하여 반투과 패턴(20a)으로 되는 스트라이프 패턴을 형성하였다. 형성 후의 기판을 종방향으로 절단하고, 실시예 1의 도 8과 동일한 전자현미경 사진을 촬영하여, 단면 및 평면을 관찰하였다. 이 결과, 오버에치 치수는 0.40 ㎛였다. 또한, 직선 패턴에 대해 에지부의 요철 치수가 0.05 ㎛ 이하로 충분히 작은 것을 알 수 있었다.Next, the semitransmissive layer 20 was etched in the same order as in Example 1 to form a stripe pattern that becomes the semitransmissive pattern 20a. The board | substrate after formation was cut | disconnected longitudinally, the electron microscope photograph similar to FIG. 8 of Example 1 was taken, and the cross section and the plane were observed. As a result, the overetch dimension was 0.40 µm. Moreover, it turned out that the uneven | corrugated dimension of the edge part is sufficiently small about 0.05 micrometer or less with respect to a straight line pattern.

또한, 실시예 1과 동일하게 투과율 등을 측정한 결과, 광학농도는 3.03, 투과율은 350 ㎚에서 40.01%, 436 ㎚에서 52.03%, 500 ㎚에서 59.59%였다.As in Example 1, the transmittance and the like were measured, and the optical concentration was 3.03 and the transmittance was 40.01% at 350 nm, 52.03% at 436 nm, and 59.59% at 500 nm.

또한, 막 두께 측정의 결과, 반투과 패턴(20a)의 막 두께는 153 Å(15.3 ㎚), 차광 패턴(30a)의 막 두께는 980 Å(98.0 ㎚)였다. 이들의 결과를 표 2에 나타낸다.Moreover, as a result of the film thickness measurement, the film thickness of the semitransmissive pattern 20a was 153 kPa (15.3 nm), and the film thickness of the light shielding pattern 30a was 980 kPa (98.0 nm). These results are shown in Table 2.

(실시예 6)(Example 6)

실시예 6은 실시예 1~5와는 달리, 436 ㎚의 투과율이 60%가 되도록 반투과층(20)을 설계한 예이다. 본 예에서는, 반투과층(20)의 막 두께를 조정함으로써, 조사광의 436 ㎚에 있어서의 투과율이 약 60%가 되도록 설계하고 있으나, 그 이외의 조건은 실시예 1~5와 동일하다.Unlike Example 1-5, Example 6 is the example which designed the transflective layer 20 so that the transmittance | permeability of 436 nm may be 60%. In this example, although the transmittance | permeability in 436 nm of irradiation light is set to about 60% by adjusting the film thickness of the semi-transmissive layer 20, other conditions are the same as that of Examples 1-5.

실시예 1과 동일한 순서에 따라, 차광층(33)과 반사 방지층(35)을 에칭하여 차광 패턴(30a)으로 되는 스트라이프 패턴을 형성하였다. 형성 후의 기판을 종방향으로 절단하고, 실시예 1의 도 6과 동일한 전자현미경 사진을 촬영하여, 단면 및 평면을 관찰하였다. 단면 관찰의 결과로부터, 오버에치 치수는 0.40 ㎛인 것을 알 수 있었다. 또한, 정면 관찰의 결과로부터, 직선 패턴의 에지부에 있어서 요철이 발생하고 있고, 그 최대와 최소의 폭은 0.1 ㎛ 이하인 것을 알 수 있었다. 이 시점에서는, 반투과층(20)인 질화티탄(TiNx)막에는 특별히 변화가 보이지 않고, 투명기판(10)의 표면에 잔존하고 있는 것을 알 수 있었다.In accordance with the same procedure as in Example 1, the light shielding layer 33 and the antireflection layer 35 were etched to form a stripe pattern serving as the light shielding pattern 30a. The board | substrate after formation was cut | disconnected longitudinally, the electron microscope photograph similar to FIG. 6 of Example 1 was taken, and the cross section and the plane were observed. From the results of the cross-sectional observation, it was found that the overetch dimension was 0.40 µm. Moreover, it turned out that the unevenness generate | occur | produces in the edge part of a linear pattern, and the maximum and minimum width are 0.1 micrometer or less from the result of frontal observation. At this point, no change was observed in the titanium nitride (TiN x ) film, which is the semi-transmissive layer 20, and it was found that it remained on the surface of the transparent substrate 10.

다음으로, 실시예 1과 동일한 순서로 반투과층(20)을 에칭하여 반투과 패턴(20a)으로 되는 스트라이프 패턴을 형성하였다. 형성 후의 기판을 종방향으로 절단하고, 실시예 1의 도 8과 동일한 전자현미경 사진을 촬영하여, 단면 및 평면을 관찰하였다. 이 결과, 오버에치 치수는 0.39 ㎛였다. 또한, 직선 패턴에 대해 에지부의 요철 치수가 0.05 ㎛ 이하로 충분히 작은 것을 알 수 있었다.Next, the semitransmissive layer 20 was etched in the same order as in Example 1 to form a stripe pattern that becomes the semitransmissive pattern 20a. The board | substrate after formation was cut | disconnected longitudinally, the electron microscope photograph similar to FIG. 8 of Example 1 was taken, and the cross section and the plane were observed. As a result, the overetch dimension was 0.39 m. Moreover, it turned out that the uneven | corrugated dimension of the edge part is sufficiently small about 0.05 micrometer or less with respect to a straight line pattern.

또한, 실시예 1과 동일하게 투과율 등을 측정한 결과, 광학농도는 3.13, 투과율은 350 ㎚에서 48.06%, 436 ㎚에서 60.52%, 500 ㎚에서 68.30%였다.As in Example 1, the transmittance and the like were measured, and the optical concentration was 3.13, and the transmittance was 48.06% at 350 nm, 60.52% at 436 nm, and 68.30% at 500 nm.

또한, 막 두께 측정의 결과, 반투과 패턴(20a)의 막 두께는 118 Å(11.8 ㎚), 차광 패턴(30a)의 막 두께는 1010 Å(101.0 ㎚)였다. 이들의 결과를 표 2에 나타낸다.Moreover, as a result of the film thickness measurement, the film thickness of the semitransmissive pattern 20a was 118 kPa (11.8 nm), and the film thickness of the light shielding pattern 30a was 1010 kPa (101.0 nm). These results are shown in Table 2.

실시예 1~6에 있어서의 차광 패턴(30a)의 패터닝성은 광학현미경과 전자현미경의 관찰 결과로부터, 오버에치 치수가 0.35~0.40 ㎛이고, 직선 패턴의 에지부의 요철 치수는 0.1 ㎛ 이하였다. 또한, 반투과 패턴(20a)에서는 오버에치 치수가 0.35~0.40 ㎛이고, 패턴 에지의 직선성에 대해서는, 직선 패턴에 대한 요철 치수가 0.05 ㎛ 이하였다. 이 요철 치수는 2 ㎛의 패턴폭에 대해 1/40(0.05 ㎛)으로 작고, 직선성에 문제가 없는 레벨인 것을 확인할 수 있었다.The patterning property of the light shielding pattern 30a in Examples 1-6 was 0.35-0.40 micrometer in overetch dimension, and the uneven | corrugated dimension of the edge part of a linear pattern was 0.1 micrometer or less from the observation result of an optical microscope and an electron microscope. In addition, in the semi-transmissive pattern 20a, the over-etched dimension was 0.35-0.40 micrometer, and about the linearity of a pattern edge, the uneven | corrugated dimension with respect to a straight line pattern was 0.05 micrometer or less. This uneven | corrugated dimension was small as 1/40 (0.05micrometer) with respect to the pattern width of 2 micrometers, and it was confirmed that it is a level which has no problem in linearity.

또한, 패턴 에치의 직선성을 저해하고 있는 것은 박막 입계에서의 에칭액과의 반응이나, 표면처리를 하지 않고 패터닝한 것에 의한 박막과 레지스트 계면에서의 밀착성의 부족에 의한 것이라고 추측된다. 이 밀착 부족은 박막 형성 후의 포토마스크용 기판(2)을 방치하는 것에 의한 박막 표면의 산화나 오염, 기타가 원인이라고 생각된다.In addition, it is estimated that the linearity of pattern etch is impaired by reaction with the etching liquid in a thin film grain boundary, or lack of adhesiveness in a thin film and resist interface by patterning without surface treatment. This lack of adhesion is considered to be caused by oxidation, contamination of the surface of the thin film by leaving the substrate 2 for photomask after thin film formation, and the like.

(실시예 7)(Example 7)

본 실시예에서는 실시예 1~6과는 달리, 제1층(반투과층)의 재료와 제2층(차광층)의 재료를 치환하고, 또한 제1 에칭액(에칭액 A)과 제2 에칭액(에칭액 B)을 치환한 경우의 예이다. 또한, 성막공정, 패터닝공정은 실시예 1~6과 기본적으로 같은 순서이다.In the present embodiment, unlike Examples 1 to 6, the material of the first layer (semi-transmissive layer) and the material of the second layer (shielding layer) are replaced, and the first etching liquid (etching liquid A) and the second etching liquid ( It is an example when the etching liquid B) is substituted. In addition, the film-forming process and the patterning process are basically the same procedure as Example 1-6.

실시예 1과 동일하게, 처음으로 석영기판(투명기판(10))을 스퍼터링 장치에 세트하고, 시판의 크롬금속 타겟(순도 99.99 이상)을 사용하여 반응성 스퍼터링을 행하였다. 스퍼터링공정에서는 산소 가스와 질소 가스를 도입하면서 스퍼터링하는 것에 의해, 크롬과 산소와 질소로 되는 화합물(CrON)의 박막을 형성함으로써, 반투과층(20)을 형성하였다. 이때 반투과층(20)은 파장 436 ㎚에서 투과율 20%가 되도록 성막하였다.In the same manner as in Example 1, a quartz substrate (transparent substrate 10) was first set in a sputtering apparatus, and reactive sputtering was carried out using a commercially available chromium metal target (purity of 99.99 or more). In the sputtering step, the semi-transmissive layer 20 was formed by sputtering while introducing oxygen gas and nitrogen gas to form a thin film of chromium, a compound (CrON) composed of oxygen and nitrogen. At this time, the transflective layer 20 was formed into a film with a transmittance of 20% at a wavelength of 436 nm.

다음으로, 금속크롬 타겟을 금속티탄 타겟으로 바꾸고, 막 두께 700 Å(70 ㎚)가 되도록, 반투과층(20)의 표면에 차광층(33)을 성막하였다. 이때, 반응성 가스는 도입하지 않고, 금속티탄(Ti)만을 반투과층(20)의 표면에 성막하였다.Next, the metal chromium target was changed into the metal titanium target, and the light shielding layer 33 was formed into a film on the surface of the transflective layer 20 so that it might be set to 700 nm (70 nm). At this time, only the titanium titanium (Ti) was formed on the surface of the transflective layer 20 without introducing a reactive gas.

이어서, 타겟을 새로운 티탄 타겟으로 바꾸고, 반사 방지층(35)을 막 두께 300 Å(30 ㎚)가 되도록 성막하였다. 스퍼터링공정에서는 산소 가스와 질소 가스를 도입하면서 스퍼터링함으로써, 티탄과 산소와 질소의 화합물(TiON)을 형성하였다.Next, the target was changed to a new titanium target, and the antireflection layer 35 was formed to have a film thickness of 300 kPa (30 nm). In the sputtering step, sputtering while introducing oxygen gas and nitrogen gas forms a compound (TiON) of titanium, oxygen, and nitrogen.

이때의 반사율은 반사 방지층(35)의 성막시에 파장 650 ㎚에서는 35~38%, 430 ㎚ 근방에서는 9~10%이다.The reflectance at this time is 35 to 38% at the wavelength of 650 nm and 9 to 10% at the vicinity of 430 nm when the antireflection layer 35 is formed.

다음으로, 상기 스퍼터링공정에서 성막한 포토마스크용 기판(2)을 스퍼터링 장치로부터 꺼내, 보관고에서 1시간 방치한 후, 에칭액 B(수산화칼륨, 과산화수소, 물의 혼합액)로, 실시예 1과 동일한 순서로, 차광층(33)과 반사 방지층(35)이 적층된 차광 패턴(30a)으로 되는 스트라이프 패턴을 형성하였다.Next, the photomask substrate 2 formed in the sputtering step was taken out of the sputtering apparatus and allowed to stand in the storage for 1 hour, followed by etching solution B (mixture of potassium hydroxide, hydrogen peroxide, water) in the same procedure as in Example 1. In addition, a stripe pattern formed of the light shielding pattern 30a in which the light shielding layer 33 and the antireflection layer 35 were laminated was formed.

형성 후의 기판을 종방향으로 절단하고, 실시예 1의 도 6과 동일한 전자현미경 사진을 촬영하여, 단면 및 평면을 관찰하였다. 단면 관찰의 결과로부터, 오버에치 치수는 0.39 ㎛인 것을 알 수 있었다. 또한, 정면 관찰의 결과로부터, 직선 패턴의 에지부에 있어서 요철이 발생하고 있고, 그 최대와 최소의 폭은 0.1 ㎛ 이하인 것을 알 수 있었다. 이 시점에서는, 반투과층(20)인 산질화크롬(CrON)막에는 특별히 변화가 보이지 않고, 투명기판(10)의 표면에 잔존하고 있는 것을 알 수 있었다.The board | substrate after formation was cut | disconnected longitudinally, the electron microscope photograph similar to FIG. 6 of Example 1 was taken, and the cross section and the plane were observed. From the results of the cross-sectional observation, it was found that the overetch dimension was 0.39 m. Moreover, it turned out that the unevenness generate | occur | produces in the edge part of a linear pattern, and the maximum and minimum width are 0.1 micrometer or less from the result of frontal observation. At this point in time, no change was observed in the chromium oxynitride (CrON) film, which is the semi-transmissive layer 20, and it was found that it remained on the surface of the transparent substrate 10.

다음으로, 실시예 1과 동일한 순서로 반투과층(20)을 에칭액 A(질산세륨암모늄, 과염소산, 물의 혼합액)로 에칭하고, 반투과 패턴(20a)으로 되는 스트라이프 패턴을 형성하였다. 형성 후의 기판을 종방향으로 절단하고, 실시예 1의 도 8과 동일한 전자현미경 사진을 촬영하여, 단면 및 평면을 관찰하였다. 이 결과, 오버에치 치수는 0.38 ㎛였다. 또한, 직선 패턴에 대해 에지부의 요철 치수가 0.1 ㎛ 이하로 충분히 작은 것을 알 수 있었다.Next, the semitransmissive layer 20 was etched with the etching solution A (mixture of cerium ammonium nitrate, perchloric acid, and water) in the same procedure as in Example 1 to form a stripe pattern that becomes the semitransmissive pattern 20a. The board | substrate after formation was cut | disconnected longitudinally, the electron microscope photograph similar to FIG. 8 of Example 1 was taken, and the cross section and the plane were observed. As a result, the overetch dimension was 0.38 mu m. Moreover, it turned out that the uneven | corrugated dimension of the edge part is sufficiently small about 0.1 micrometer or less with respect to a straight line pattern.

또한, 실시예 1과 동일하게 투과율 등을 측정한 결과, 광학농도는 3.07, 투과율은 350 ㎚에서 7.65%, 436 ㎚에서 18.97%, 500 ㎚에서 27.66%였다.As in Example 1, the transmittance and the like were measured, and the optical concentration was 3.07, and the transmittance was 7.65% at 350 nm, 18.97% at 436 nm, and 27.66% at 500 nm.

또한, 막 두께 측정의 결과, 반투과 패턴(20a)의 막 두께는 487 Å(48.7㎚), 차광 패턴(30a)의 막 두께는 1000 Å(100 ㎚)였다. 이들의 결과를 표 2에 나타낸다.In addition, as a result of the film thickness measurement, the film thickness of the semitransmissive pattern 20a was 487 kV (48.7 nm) and the film thickness of the light shielding pattern 30a was 1000 kV (100 nm). These results are shown in Table 2.

(실시예 8)(Example 8)

실시예 8은 실시예 7과는 달리, 436 ㎚의 투과율이 40%가 되도록 반투과층(20)을 설계한 예이다. 본 예에서는, 반투과층(20)의 막 두께를 조정함으로써, 조사광의 436 ㎚에 있어서의 투과율이 약 40%가 되도록 설계하고 있으나, 그 이외의 조건은 실시예 7과 동일하다.Unlike Example 7, Example 8 is an example in which the transflective layer 20 is designed such that the transmittance of 436 nm is 40%. In this example, by adjusting the film thickness of the semi-transmissive layer 20, the transmittance at 436 nm of irradiated light is designed to be about 40%, but other conditions are the same as in Example 7.

실시예 7과 동일한 순서에 따라, 차광층(33)과 반사 방지층(35)이 적층된 차광 패턴(30a)으로 되는 스트라이프 패턴을 형성하였다. 형성 후의 기판을 종방향으로 절단하고, 실시예 1의 도 6과 동일한 전자현미경 사진을 촬영하여, 단면 및 평면을 관찰하였다. 단면 관찰의 결과로부터, 오버에치 치수는 0.39 ㎛인 것을 알 수 있었다. 또한, 정면 관찰의 결과로부터, 직선 패턴의 에지부에 있어서 요철이 발생하고 있고, 그 최대와 최소의 폭은 0.1 ㎛ 이하인 것을 알 수 있었다. 이 시점에서는, 반투과층(20)인 산질화크롬(CrON)막에는 특별히 변화는 보이지 않고, 투명기판(10)의 표면에 잔존하고 있는 것을 알 수 있었다.According to the same procedure as in the seventh embodiment, a stripe pattern consisting of the light shielding pattern 30a in which the light shielding layer 33 and the antireflection layer 35 were laminated was formed. The board | substrate after formation was cut | disconnected longitudinally, the electron microscope photograph similar to FIG. 6 of Example 1 was taken, and the cross section and the plane were observed. From the results of the cross-sectional observation, it was found that the overetch dimension was 0.39 m. Moreover, it turned out that the unevenness generate | occur | produces in the edge part of a linear pattern, and the maximum and minimum width are 0.1 micrometer or less from the result of frontal observation. At this point in time, no change was observed in the chromium oxynitride (CrON) film, which is the transflective layer 20, and it was found that it remained on the surface of the transparent substrate 10.

다음으로, 실시예 7과 동일한 순서로 반투과층(20)을 에칭하여 반투과 패턴(20a)으로 되는 스트라이프 패턴을 형성하였다. 형성 후의 기판을 종방향으로 절단하고, 실시예 1의 도 8과 동일한 전자현미경 사진을 촬영하여, 단면 및 평면을 관찰하였다. 이 결과, 오버에치 치수는 0.37 ㎛였다. 또한, 직선 패턴에 대해 에지부의 요철 치수가 0.1 ㎛ 이하로 충분히 작은 것을 알 수 있었다.Next, the semitransmissive layer 20 was etched in the same order as in Example 7 to form a stripe pattern that becomes the semitransmissive pattern 20a. The board | substrate after formation was cut | disconnected longitudinally, the electron microscope photograph similar to FIG. 8 of Example 1 was taken, and the cross section and the plane were observed. As a result, the overetch dimension was 0.37 mu m. Moreover, it turned out that the uneven | corrugated dimension of the edge part is sufficiently small about 0.1 micrometer or less with respect to a straight line pattern.

또한, 실시예 1과 동일하게 투과율 등을 측정한 결과, 광학농도는 3.05, 투과율은 350 ㎚에서 29.03%, 436 ㎚에서 37.66%, 500 ㎚에서 43.48%였다.As in Example 1, the transmittance and the like were measured, and the optical concentration was 3.05 and the transmittance was 29.03% at 350 nm, 37.66% at 436 nm, and 43.48% at 500 nm.

또한, 막 두께 측정의 결과, 반투과 패턴(20a)의 막 두께는 287 Å(28.7 ㎚), 차광 패턴(30a)의 막 두께는 1020 Å(102 ㎚)였다. 이들의 결과를 표 2에 나타낸다.Moreover, as a result of the film thickness measurement, the film thickness of the semitransmissive pattern 20a was 287 kPa (28.7 nm), and the film thickness of the light shielding pattern 30a was 1020 kPa (102 nm). These results are shown in Table 2.

(실시예 9)(Example 9)

실시예 9는 실시예 7, 8과는 달리, 파장 436 ㎚의 투과율이 60%가 되도록 반투과층(20)을 설계한 예이다. 본 예에서는, 반투과층(20)의 막 두께를 조정함으로써, 조사광의 파장 436 ㎚에 있어서의 투과율이 약 60%가 되도록 설계하고 있으나, 그 이외의 조건은 실시예 7, 8과 동일하다.Unlike Example 7, 8, Example 9 is the example which designed the transflective layer 20 so that the transmittance | permeability of wavelength 436nm may be 60%. In this example, the transmissive layer 20 is designed to adjust the film thickness so that the transmittance of the irradiated light at a wavelength of 436 nm is about 60%, but other conditions are the same as those in Examples 7 and 8.

실시예 7, 8과 동일한 순서에 따라, 차광층(33)과 반사 방지층(35)이 적층된 차광 패턴(30a)으로 되는 스트라이프 패턴을 형성하였다. 형성 후의 기판을 종방향으로 절단하고, 실시예 1의 도 6과 동일한 전자현미경 사진을 촬영하여, 단면 및 평면을 관찰하였다. 단면 관찰의 결과로부터, 오버에치 치수는 0.38 ㎛인 것을 알 수 있었다. 또한, 정면 관찰의 결과로부터, 직선 패턴의 에지부에 있어서 요철이 발생하고 있고, 그 최대와 최소의 폭은 0.1 ㎛ 이하인 것을 알 수 있었다. 이 시점에서는, 반투과층(20)인 산질화크롬(CrON)막에는 특별히 변화는 보이지 않고, 투명기판(10)의 표면에 잔존하고 있는 것을 알 수 있었다.According to the same procedure as in Examples 7 and 8, a stripe pattern consisting of the light shielding pattern 30a in which the light shielding layer 33 and the antireflection layer 35 were laminated was formed. The board | substrate after formation was cut | disconnected longitudinally, the electron microscope photograph similar to FIG. 6 of Example 1 was taken, and the cross section and the plane were observed. From the results of the cross-sectional observation, it was found that the overetch dimension was 0.38 µm. Moreover, it turned out that the unevenness generate | occur | produces in the edge part of a linear pattern, and the maximum and minimum width are 0.1 micrometer or less from the result of frontal observation. At this point in time, no change was observed in the chromium oxynitride (CrON) film, which is the transflective layer 20, and it was found that it remained on the surface of the transparent substrate 10.

다음으로, 실시예 7, 8과 동일한 순서로 반투과층(20)을 에칭하여 반투과 패턴(20a)으로 되는 스트라이프 패턴을 형성하였다. 형성 후의 기판을 종방향으로 절단하고, 실시예 1의 도 8과 동일한 전자현미경 사진을 촬영하여, 단면 및 평면을 관찰하였다. 이 결과, 오버에치 치수는 0.36 ㎛였다. 또한, 직선 패턴에 대해 에지부의 요철 치수가 0.1 ㎛ 이하로 충분히 작은 것을 알 수 있었다.Next, the semitransmissive layer 20 was etched in the same procedure as in Examples 7 and 8 to form a stripe pattern serving as the semitransmissive pattern 20a. The board | substrate after formation was cut | disconnected longitudinally, the electron microscope photograph similar to FIG. 8 of Example 1 was taken, and the cross section and the plane were observed. As a result, the overetch dimension was 0.36 탆. Moreover, it turned out that the uneven | corrugated dimension of the edge part is sufficiently small about 0.1 micrometer or less with respect to a straight line pattern.

또한, 실시예 1과 동일하게 투과율 등을 측정한 결과, 광학농도는 3.03, 투과율은 350 ㎚에서 48.21%, 436 ㎚에서 59.05%, 500 ㎚에서 64.98%였다.As in Example 1, the transmittance and the like were measured, and the optical concentration was 3.03 and the transmittance was 48.21% at 350 nm, 59.05% at 436 nm, and 64.98% at 500 nm.

또한, 막 두께 측정의 결과, 반투과 패턴(20a)의 막 두께는 124 Å(12.4 ㎚), 차광 패턴(30a)의 막 두께는 1010 Å(101 ㎚)였다. 이들의 결과를 표 2에 나타낸다.Moreover, as a result of the film thickness measurement, the film thickness of the semitransmissive pattern 20a was 124 kPa (12.4 nm), and the film thickness of the light shielding pattern 30a was 1010 kPa (101 nm). These results are shown in Table 2.

이들 실시예 7~9에 나타내는 바와 같이, 제1층인 반투과층의 재료와 제2층인 차광층의 재료를 치환하고, 제1 에칭액인 에칭액 A와 제2 에칭액인 에칭액 B를 치환한 경우에 있어서도, 실시예 1~6과 동일한 결과가 얻어졌다.As shown in these Examples 7-9, even when the material of the semi-transmissive layer which is a 1st layer, and the material of the light shielding layer which is a 2nd layer is substituted, and the etching liquid A which is a 1st etching liquid and the etching liquid B which is a 2nd etching liquid are substituted, The same results as in Examples 1 to 6 were obtained.

결과적으로, 현재상태의 액정용 표시소자나 컬러 필터 기판 등에 이용되고 있는 블랙 매트릭스는 물론, 포토마스크로서의 이용이 충분히 가능한 것을 확인하였다. 실시예 1~9의 평가결과를 표 2에 나타낸다.As a result, it was confirmed that not only the black matrix used in the liquid crystal display element, the color filter substrate, etc., but also as a photomask can be sufficiently used. Table 2 shows the evaluation results of Examples 1-9.

이하에, 비교예에 대해서 설명한다.Below, a comparative example is demonstrated.

(비교예 1)(Comparative Example 1)

비교예 1은 실시예 1~9와는 달리, 투명기판(10)의 표면에 산화크롬(CrOx)으로 되는 제1 반사 방지층과, 금속크롬(Cr)으로 되는 차광층과, 산화크롬(CrOx)으로 되는 제2 반사 방지층의 3층을, 이 순서로 순차 적층한 예이다. 이 예의 적층구조는 일반적으로 이용되고 있는 포토마스크의 구성과 동일하다. 즉, 일반적인 포토마스크는 차광층의 흡수 정도에 따라 그 상하에 배치되는 층 중 어느 한쪽이나 양쪽을 산화물, 질화물, 산질화물 등으로 형성하거나, 협지시키거나 하는 경우가 많다. 비교예 1에서는 상기 각 실시예와의 비교대상으로서, 그와 같은 일반적인 포토마스크를 형성하기 위한 기판을 채용하고 있다.Comparative Example 1 Example 1-9 unlike the transparent substrate 10 to be a chromium oxide (CrO x) to the surface a first anti-reflection layer and a metal chromium light-shielding layer, and a chromium oxide as (Cr) (CrO x of ) Is an example in which three layers of the second antireflection layer of () are sequentially stacked in this order. The laminated structure of this example is the same as that of the photomask generally used. That is, a general photomask often forms or sandwiches one or both of the layers disposed above and below the oxide, nitride, oxynitride, or the like depending on the degree of absorption of the light shielding layer. In the comparative example 1, the board | substrate for forming such a general photomask is employ | adopted as a comparison object with each said Example.

비교예 1에서는 실시예 1과 동일한 스퍼터링 장치를 사용하고, 실시예 1의 금속티탄 타겟으로 바꿔 금속크롬 타겟(순도 99.99% 이상)을 사용하며, 반응성 가스로서 산소 가스를 사용하고, 반응성 스퍼터링에 의해 제1 반사 방지층으로서의 산화크롬(CrOx)을 투명기판(10)의 표면에 직접 성막하였다. 또한, 산화도는 스퍼터링 장치에 따라 상이하므로, 성막 조건을 조합하여 적절히 조정하면 된다.In Comparative Example 1, the same sputtering apparatus as in Example 1 was used, the metal titanium target of Example 1 was replaced with a metal chromium target (purity of 99.99% or more), oxygen gas was used as the reactive gas, and reactive sputtering Chromium oxide (CrO x ) as the first antireflection layer was directly deposited on the surface of the transparent substrate 10. In addition, since oxidation degree changes with a sputtering apparatus, what is necessary is just to adjust suitably by combining film-forming conditions.

다음으로, 금속크롬 타겟을 새로운 금속크롬 타겟으로 바꾸고, 제1 반사 방지층의 표면에 금속크롬(Cr)으로 되는 차광층을 스퍼터링에 의해 성막하였다. 이 차광층은 조사광에 대해 거의 100% 차폐(OD>3.0) 가능한 막 두께로 되어 있다. 또한, 연속하여 차광층의 표면에 산화크롬(CrOx)으로 되는 제2 반사 방지층을 형성하였다.Next, the metal chromium target was changed into a new metal chromium target, and a light shielding layer of metal chromium (Cr) was formed on the surface of the first antireflection layer by sputtering. This light shielding layer has a film thickness capable of shielding almost 100% (OD> 3.0) against the irradiation light. Further, a second antireflection layer made of chromium oxide (CrO x ) was formed on the surface of the light shielding layer successively.

계속해서, 상기 스퍼터링공정에서 성막한 적층기판을 스퍼터링 장치로부터 꺼내, 보관고에서 1주간 방치하였다. 이어서, 보관고로부터 꺼낸 기판에 대해, 복수 조로 되는 알칼리세제, 중성세제, 순수의 각 조에서 초음파세정을 행한 후, 기판 표면의 전면에 실시예 1과 동일한 레지스트를 도포하여 가경화를 행하였다. 그 후, 실시예 1에서 사용한 패턴을 사용하여 노광, 현상, 본경화를 행하고, 제1 에칭액인 과염소산, 질산세륨암모늄, 물로 되는 혼합액을 사용하여 제1 반사 방지층, 차광층 및 제2 반사 방지층을 일괄적으로 에칭하여, 스트라이프 패턴을 형성하였다.Subsequently, the laminated substrate formed in the said sputtering process was taken out of the sputtering apparatus, and left to stand for one week in the storage. Subsequently, ultrasonic cleaning was performed on each of a plurality of sets of alkaline detergents, neutral detergents, and pure water on the substrate taken out from the storage, and then the same resist as in Example 1 was applied to the entire surface of the substrate to perform temporary curing. Thereafter, exposure, development, and main curing were performed using the pattern used in Example 1, and the first antireflection layer, the light shielding layer, and the second antireflection layer were prepared using a mixed solution of perchloric acid, cerium ammonium nitrate, and water as the first etching solution. It etched collectively and the stripe pattern was formed.

실시예 1과 동일하게 전자현미경을 사용하여 단면 및 평면을 관찰함으로써, 이때의 3개 층으로 되는 스트라이프 패턴의 오버에치를 평가하였다. 그 결과, 단면 관찰로부터 오버에치 치수는 0.40 ㎛이고, 정면 관찰의 결과로부터 직선 패턴의 에지부에 있어서의 요철의 폭은 0.1 ㎛ 이하인 것을 알 수 있었다.By observing the cross section and the plane using an electron microscope in the same manner as in Example 1, the overetch of the stripe pattern consisting of three layers at this time was evaluated. As a result, it was found from the cross-sectional observation that the overetch dimension was 0.40 µm, and from the results of the front observation, the width of the unevenness in the edge portion of the linear pattern was 0.1 µm or less.

패터닝하지 않는 다른 기판을 이용하여, 실시예 1과 동일하게 광학농도(OD)와 광학특성인 분광반사율을 히타치 하이테크놀로지즈제의 자기분광 광도계 U-4000으로 측정하였다. 그 결과 얻어진 광학농도는 3.18이고, 기판면측으로부터의 반사율은 436 ㎚에서 7.11%였다.Using other substrates without patterning, optical density (OD) and spectral reflectance, which are optical characteristics, were measured in the same manner as in Example 1 with a magnetic spectrophotometer U-4000 manufactured by Hitachi High Technologies. The resultant optical density was 3.18, and the reflectance from the substrate surface side was 7.11% at 436 nm.

또한, 에칭된 스트라이프 패턴의 일부를 이용하여, 제1 반사 방지층과 차광층과 제2 반사 방지층으로 되는 패턴의 막 두께를 측정한 결과, 이들의 합계 막 두께는 1280 Å(128.0 ㎚)였다. 이 결과를 표 2에 나타낸다.Moreover, when the film thickness of the pattern which becomes a 1st anti-reflective layer, a light shielding layer, and a 2nd anti-reflective layer was measured using a part of etched stripe pattern, these total film thickness was 1280 Pa (128.0 nm). The results are shown in Table 2.

(비교예 2)(Comparative Example 2)

비교예 2는 실시예 1~9나 비교예 1과는 달리, 투명기판(10)의 표면에 반사 방지층으로서의 산화크롬(CrOx)층과 차광층으로서의 금속크롬(Cr)층의 2층을, 이 순서로 순차 적층한 예이다. 이 예는 액정 표시소자 등의 표시 품위를 향상시킬 목적으로, 각 화(畵)의 외주(外周)(예를 들면, 컬러 필터의 적, 녹, 청 등의 화소의 외주)에 설치되는 블랙 매트릭스용 박막이나, 수 미크론~수십 미크론 오더의 포토마스크에 이용되고 있는 2층 타입의 포토마스크와 동일한 구조를 구비한 것이다. 블랙 매트릭스의 경우는 마스크와 반대의 시인측(視認側)으로부터의 반사율을 저감하기 위해, 기판측에 반사 방지층으로서의 산화크롬(CrOx)을 배치한 구조로 되어 있다.In Comparative Example 2, unlike Examples 1 to 9 and Comparative Example 1, two layers of a chromium oxide (CrO x ) layer as an antireflection layer and a metal chromium (Cr) layer as a light shielding layer are formed on the surface of the transparent substrate 10. This is an example of sequentially stacking in this order. This example is a black matrix provided on the outer periphery of each flower (for example, the outer periphery of pixels such as red, green, and blue of color filters) for the purpose of improving the display quality of liquid crystal display devices and the like. It is equipped with the structure similar to the 2-layer type photomask used for the thin film for a photomask and the photomask of several microns-several ten micron order. In the case of the black matrix, in order to reduce the reflectance from the viewing side opposite to the mask, chromium oxide (CrO x ) as an antireflection layer is arranged on the substrate side.

본 예에서는 실시예 1과 동일한 순서로, 산화크롬(CrOx)을 막 두께 300 Å(30.0 ㎚)가 되도록 적층하였다. 이어서 그 위에 금속크롬(Cr)을 막 두께 700 Å(70.0 ㎚)가 되도록 적층하였다.In this example, chromium oxide (CrO x ) was laminated so as to have a film thickness of 300 kPa (30.0 nm) in the same procedure as in Example 1. Subsequently, metal chromium (Cr) was deposited thereon to have a film thickness of 700 kPa (70.0 nm).

다음으로 실시예 1과 동일한 순서로 노광, 현상, 본경화를 행하고, 제1 에칭액인 과염소산, 질산세륨암모늄, 물로 되는 혼합액을 사용하여 산화크롬(CrOx)층과 금속크롬(Cr)층을 일괄적으로 에칭하여, 스트라이프 패턴을 형성하였다.Next, exposure, development, and main curing were carried out in the same manner as in Example 1, and the chromium oxide (CrO x ) layer and the metal chromium (Cr) layer were collectively combined using a mixed solution of perchloric acid, cerium ammonium nitrate, and water as the first etching solution. Etching was performed to form a stripe pattern.

실시예 1과 동일하게 전자현미경을 사용하여 단면 및 평면을 관찰함으로써, 이때의 반사 방지층인 산화크롬(CrOx)층과 차광층으로서의 금속크롬(Cr)층으로 되는 스트라이프 패턴의 오버에치를 평가하였다. 그 결과, 단면 관찰로부터 오버에치 치수는 0.38 ㎛이고, 정면 관찰의 결과로부터 직선 패턴의 에지부에 있어서의 요철의 폭은 0.1 ㎛ 이하인 것을 알 수 있었다.By observing the cross section and the plane using an electron microscope in the same manner as in Example 1, the over-etch of the stripe pattern including the chromium oxide (CrO x ) layer as the antireflection layer and the metal chromium (Cr) layer as the light shielding layer was evaluated. . As a result, it was found from the cross-sectional observation that the overetch dimension was 0.38 µm, and from the results of the front observation, the width of the unevenness in the edge portion of the linear pattern was 0.1 µm or less.

패터닝하지 않는 다른 기판을 이용하여, 실시예 1과 동일하게 광학농도(OD)와 광학특성인 분광반사율을 히타치 하이테크놀로지즈제의 자기분광 광도계 U-4000으로 측정하였다. 그 결과 얻어진 광학농도는 3.04이고, 기판면측으로부터의 반사율은 436 ㎚에서 7.53%였다.Using other substrates without patterning, optical density (OD) and spectral reflectance, which are optical characteristics, were measured in the same manner as in Example 1 with a magnetic spectrophotometer U-4000 manufactured by Hitachi High Technologies. The resultant optical density was 3.04, and the reflectance from the substrate surface side was 7.53% at 436 nm.

또한, 에칭된 스트라이프 패턴의 일부를 이용하여, 차광층과 반사 방지층으로 되는 패턴의 막 두께를 측정한 결과, 이들의 합계 막 두께는 980 Å(98.0 ㎚)였다. 이 결과를 표 2에 나타낸다.Moreover, when the film thickness of the pattern used as a light shielding layer and an antireflection layer was measured using a part of etched stripe pattern, these total film thickness was 980 kPa (98.0 nm). The results are shown in Table 2.

(비교예 3)(Comparative Example 3)

비교예 3은 실시예 1~9나 비교예 1, 2와는 달리, 투명기판(10)의 표면에 산화크롬(CrOx)층만을 형성한 예이다. 산화크롬(CrOx)층은 금속크롬(Cr)층과 동일한 에칭액으로 에칭되므로, 종래의 방법으로 하프톤 마스크를 제작할 때에는, 차광성의 금속크롬(Cr)층과 반투과성의 산화크롬(CrOx)층은 개별적으로(즉, 2회에 나누어) 성막하고 있었다. 이에 비교예 3에서는, 반투과층으로서의 기능만을 갖는 산화크롬(CrOx)층만을 형성한 예를, 상기 각 실시예와의 비교대상으로서 채용하고 있다.In Comparative Example 3, unlike Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 and 2, only a chromium oxide (CrO x ) layer is formed on the surface of the transparent substrate 10. Since the chromium oxide (CrO x ) layer is etched with the same etching solution as the metal chromium (Cr) layer, when manufacturing a halftone mask by a conventional method, a light-shielding metal chromium (Cr) layer and semitransmissive chromium oxide (CrO x ) The layers were being deposited individually (ie, divided into two). In Comparative Example 3, an example in which only a chromium oxide (CrO x ) layer having only a function as a semi-transmissive layer is formed is used as a comparison target with each of the above examples.

본 예에서는, 실시예 1과 동일한 순서로, 산화크롬(CrOx)층을 막 두께 300 Å(30.0 ㎚)가 되도록 형성하였다.In this example, a chromium oxide (CrO x ) layer was formed so as to have a film thickness of 300 kPa (30.0 nm) in the same procedure as in Example 1.

다음으로 실시예 1과 동일한 순서로 노광, 현상, 본경화를 행하고, 제1 에칭액인 과염소산, 질산세륨암모늄, 물로 되는 혼합액을 사용하여 산화크롬(CrOx)층을 에칭하여, 스트라이프 패턴을 형성하였다.Next, exposure, development, and main curing were performed in the same manner as in Example 1, and the chromium oxide (CrO x ) layer was etched using a mixed solution of perchloric acid, cerium ammonium nitrate, and water as the first etching solution to form a stripe pattern. .

실시예 1과 동일하게 전자현미경을 사용하여 단면 및 평면을 관찰함으로써, 이때의 산화크롬(CrOx)층으로 되는 패턴의 오버에치를 평가하였다. 그 결과, 단면 관찰로부터 오버에치 치수는 0.38 ㎛이고, 정면 관찰의 결과로부터 직선 패턴의 에지부에 있어서의 요철의 폭은 0.1 ㎛ 이하인 것을 알 수 있었다.By observing the cross section and the plane using an electron microscope in the same manner as in Example 1, the overetch of the pattern of the chromium oxide (CrO x ) layer at this time was evaluated. As a result, it was found from the cross-sectional observation that the overetch dimension was 0.38 µm, and from the results of the front observation, the width of the unevenness in the edge portion of the linear pattern was 0.1 µm or less.

패터닝하지 않는 다른 기판을 이용하여, 실시예 1과 동일하게 광학농도(OD)와 광학특성인 분광투과율을 히타치 하이테크놀로지즈제의 자기분광 광도계 U-4000으로 측정하였다. 그 결과 얻어진 광학농도는 0.39이고, 투과율은 436 ㎚에서 40.64%였다.Using other substrates without patterning, optical density (OD) and spectral transmittance, which are optical characteristics, were measured in the same manner as in Example 1 with a magnetic spectrophotometer U-4000 manufactured by Hitachi Hi-Technologies. The resultant optical density was 0.39, and the transmittance was 40.64% at 436 nm.

또한, 에칭된 스트라이프 패턴의 일부를 이용하여, 패턴의 막 두께를 측정한 결과, 막 두께는 290 Å(29.0 ㎚)였다. 이 결과를 표 2에 나타낸다.In addition, when the film thickness of the pattern was measured using a part of the etched stripe pattern, the film thickness was 290 kPa (29.0 nm). The results are shown in Table 2.

(비교예 4)(Comparative Example 4)

비교예 4는 실시예 1~9나 비교예 1~3과는 달리, 투명기판(10)의 표면에 금속크롬(Cr)층만을 형성한 예이다. 금속크롬(Cr)은 반사율이 높으므로, 배선을 포함하는 전극이나 미러 등으로 이용되므로, 실시예와의 패터닝성을 비교하는데 참고가 되는 것이다. In Comparative Example 4, unlike Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 3, only the metal chromium (Cr) layer is formed on the surface of the transparent substrate 10. Since metal chromium (Cr) has a high reflectance, the metal chromium Cr is used as an electrode, a mirror, or the like including wiring, and thus is a reference for comparing patternability with the embodiment.

본 예에서는, 실시예 1과 동일한 순서로, 금속크롬(Cr)층을 막 두께 700 Å(70.0 ㎚)가 되도록 형성하였다.In this example, a metal chromium (Cr) layer was formed so as to have a film thickness of 700 kPa (70.0 nm) in the same procedure as in Example 1.

다음으로 실시예 1과 동일한 순서로 노광, 현상, 본경화를 행하고, 제1 에칭액인 과염소산, 질산세륨암모늄, 물로 되는 혼합액을 사용하여 금속크롬(Cr)층을 에칭하여, 스트라이프 패턴을 형성하였다.Next, exposure, development, and main curing were performed in the same procedure as in Example 1, and the metal chromium (Cr) layer was etched using a mixed solution of perchloric acid, cerium ammonium nitrate, and water as the first etching solution to form a stripe pattern.

실시예 1과 동일하게 전자현미경을 사용하여 단면 및 평면을 관찰함으로써, 이때 금속크롬(Cr)층으로 되는 패턴의 오버에치를 평가하였다. 그 결과, 단면 관찰로부터 오버에치 치수는 0.35 ㎛이고, 정면 관찰의 결과로부터 직선 패턴의 에지부에 있어서의 요철의 폭은 0.05 ㎛ 이하인 것을 알 수 있었다.By observing the cross section and the plane using an electron microscope in the same manner as in Example 1, the over-etch of the pattern of the metal chromium (Cr) layer was evaluated at this time. As a result, it was found from the cross-sectional observation that the overetch dimension was 0.35 µm, and from the results of the frontal observation, the width of the unevenness in the edge portion of the linear pattern was 0.05 µm or less.

패터닝하지 않는 다른 기판을 이용하여, 실시예 1과 동일하게 광학농도(OD)와 광학특성인 분광반사율과 투과율을 히타치 하이테크놀로지즈제의 자기분광 광도계 U-4000으로 측정하였다. 그 결과 얻어진 광학농도는 3.02이고, 투과율은 436 ㎚에서 0.092%, 반사율은 59.71%였다.Using other substrates without patterning, optical density (OD) and spectral reflectance and transmittance, which are optical characteristics, were measured in the same manner as in Example 1 with a Hitachi Hi-Technologies magnetospectrophotometer U-4000. The resultant optical density was 3.02, the transmittance was 0.092% at 436 nm, and the reflectance was 59.71%.

또한, 에칭된 스트라이프 패턴의 일부를 이용하여, 패턴의 막 두께를 측정한 결과, 이들의 합계 막 두께는 720 Å(72.0 ㎚)였다. 이 결과를 표 2에 나타낸다.Moreover, when the film thickness of the pattern was measured using a part of the etched stripe pattern, these total film thicknesses were 720 kPa (72.0 nm). The results are shown in Table 2.

Claims (13)

투명기판과, 이 투명기판 상에 형성되어 조사광에 대해 반투과성을 갖는 제1층과, 이 제1층 상에 형성되어 조사광을 실질적으로 차광하는 제2층을 구비하고, 이 제2층에 의해 형성되는 차광 패턴이 표면에 노출되는 차광부와, 상기 제1층에 의해 형성되는 반투과 패턴이 표면에 노출되는 반투과부와, 상기 투명기판이 표면에 노출되는 투명부를 형성 가능한 포토마스크용 기판으로서,A transparent substrate, a first layer formed on the transparent substrate and semi-transparent to the irradiation light, and a second layer formed on the first layer and substantially shielding the irradiation light. A photomask substrate capable of forming a light shielding portion in which a light shielding pattern formed by the light is exposed on the surface, a semi-transmissive portion in which the semi-transmissive pattern formed by the first layer is exposed on the surface, and a transparent portion in which the transparent substrate is exposed on the surface. As 상기 제1층은 상기 제2층보다도 제1 에칭액에 대해 불용성 또는 난용성(難溶性)인 동시에 제2 에칭액에 대해 이용성(易溶性)이고,The first layer is insoluble or poorly soluble in the first etching solution than the second layer, and is more soluble in the second etching solution. 상기 제2층은 상기 제1층보다도 상기 제1 에칭액에 대해 이용성인 동시에 상기 제2 에칭액에 대해 불용성 또는 난용성인 것을 특징으로 하는 포토마스크용 기판.And said second layer is more soluble in said first etchant than said first layer and insoluble or poorly soluble in said second etchant. 제1항에 있어서, 상기 제1층은 상기 투명기판 상에 직접 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 포토마스크용 기판.The substrate of claim 1, wherein the first layer is directly formed on the transparent substrate. 제1항에 있어서, 상기 제1층은 투과율 70% 이상 100% 미만의 금속화합물층을 매개로 하여 상기 투명기판 상에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 포토마스크용 기판.The photomask substrate of claim 1, wherein the first layer is formed on the transparent substrate through a metal compound layer having a transmittance of 70% or more and less than 100%. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 에칭액은 질산세륨암모늄, 과염소산 및 물의 혼합액인 것을 특징으로 하는 포토마스크용 기판.The photomask substrate according to any one of claims 1 to 3, wherein the first etching solution is a mixed solution of cerium ammonium nitrate, perchloric acid, and water. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 에칭액은 수산화칼륨, 과산화수소 및 물의 혼합액인 것을 특징으로 하는 포토마스크용 기판.The photomask substrate according to any one of claims 1 to 4, wherein the second etching solution is a mixture of potassium hydroxide, hydrogen peroxide, and water. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1층은 티탄, 티탄질화물 및 티탄산질화물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 또는 2 이상의 성분을 주성분으로 하는 것을 특징으로 하는 포토마스크용 기판.The photomask substrate according to any one of claims 1 to 5, wherein the first layer is composed mainly of one or two or more components selected from the group consisting of titanium, titanium nitride and titan oxynitride. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2층은 크롬, 크롬산화물, 크롬질화물 및 크롬산질화물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 또는 2 이상의 성분을 주성분으로 하는 것을 특징으로 하는 포토마스크용 기판.The photomask according to any one of claims 1 to 6, wherein the second layer is composed mainly of one or two or more components selected from the group consisting of chromium, chromium oxide, chromium nitride and chromium nitride. Substrate. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2층은 차광층과, 이 차광층보다도 표면측에 형성된 반사 방지층을 구비하는 것을 특징으로 하는 포토마스크용 기판.The photomask substrate according to any one of claims 1 to 7, wherein the second layer includes a light shielding layer and an antireflection layer formed on the surface side of the light shielding layer. 제8항에 있어서, 상기 반사 방지층은 크롬산화물, 크롬질화물 및 크롬산질화물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 또는 2 이상의 성분을 주성분으로 하는 것을 특징으로 하는 포토마스크용 기판.9. The photomask substrate of claim 8, wherein the anti-reflection layer comprises at least one component selected from the group consisting of chromium oxide, chromium nitride and chromium nitride. 제1항 내지 제3항, 제8항, 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1층은 크롬, 크롬산화물, 크롬질화물 및 크롬산질화물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 또는 2 이상의 성분을 주성분으로 하는 층이고,10. The composition of any one of claims 1 to 3, 8 and 9, wherein the first layer comprises at least one component selected from the group consisting of chromium, chromium oxide, chromium nitride and chromium nitride. It is a layer to be made, 상기 제2층은 티탄, 티탄질화물 및 티탄산질화물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 또는 2 이상의 성분을 주성분으로 하는 층이며,The second layer is a layer composed mainly of one or two or more components selected from the group consisting of titanium, titanium nitride and titanium oxynitride, 상기 제1 에칭액은 수산화칼륨, 과산화수소 및 물의 혼합액이고,The first etching solution is a mixture of potassium hydroxide, hydrogen peroxide and water, 상기 제2 에칭액은 질산세륨암모늄, 과염소산 및 물의 혼합액인 것을 특징으로 하는 포토마스크용 기판.The second etching solution is a substrate for a photomask, characterized in that the mixture of cerium ammonium nitrate, perchloric acid and water. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1층 및 상기 제2층은 스퍼터링법, 이온 플레이팅법 또는 증착법에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 포토마스크용 기판.The substrate for a photomask according to any one of claims 1 to 10, wherein the first layer and the second layer are formed by a sputtering method, an ion plating method, or a vapor deposition method. 투명기판과, 이 투명기판 상에 형성되어 조사광에 대해 반투과성을 갖는 제1층과, 이 제1층 상에 형성되어 조사광을 실질적으로 차광하는 제2층을 구비한 포토마스크용 기판에 의해 형성되는 포토마스크로서,By a photomask substrate having a transparent substrate, a first layer formed on the transparent substrate and semi-transparent to the irradiation light, and a second layer formed on the first layer to substantially shield the irradiation light. As a photomask to be formed, 상기 제1층은 상기 제2층보다도 제1 에칭액에 대해 불용성 또는 난용성인 동시에 제2 에칭액에 대해 이용성이고,The first layer is insoluble or poorly soluble in the first etching solution than the second layer, and is soluble in the second etching solution, 상기 제2층은 상기 제1층보다도 상기 제1 에칭액에 대해 이용성인 동시에 상기 제2 에칭액에 대해 불용성 또는 난용성이며,The second layer is more soluble in the first etchant than the first layer and insoluble or poorly soluble in the second etchant, 상기 포토마스크에는The photomask has 상기 제1 에칭액에 의해 상기 제2층이 에칭되어 형성된 차광 패턴이 표면에 노출되는 차광부와,A light shielding portion on which a light shielding pattern formed by etching the second layer by the first etching solution is exposed on a surface; 상기 제2 에칭액에 의해 상기 제1층이 에칭되어 형성된 반투과 패턴이 표면에 노출되는 반투과부와,A semi-transmissive portion in which a semi-transmissive pattern formed by etching the first layer by the second etching solution is exposed to a surface; 상기 제1 에칭액 및 상기 제2 에칭액에 의해 상기 제2층 및 상기 제1층이 각각 에칭되어 상기 투명기판이 표면에 노출된 투명부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 포토마스크.And the second layer and the first layer are etched by the first etchant and the second etchant to form a transparent portion on which the transparent substrate is exposed on the surface. 제12항의 포토마스크의 제조방법으로서,As a method of manufacturing the photomask of claim 12, 상기 제2층의 표면에 레지스트를 피복하는 제1 레지스트 피복공정과,A first resist coating step of coating the resist on the surface of the second layer, 제1 마스크 패턴이 형성된 마스크를 매개로 하여 상기 제1 레지스트 피복공정에서 피복한 상기 레지스트의 노광을 행하는 제1 노광공정과,A first exposure step of exposing the resist coated in the first resist coating step through a mask on which a first mask pattern is formed; 상기 제1 노광공정 후에 상기 레지스트 중 노광된 부분을 제거하는 제1 레지스트 제거공정과,A first resist removing step of removing the exposed portion of the resist after the first exposure step; 상기 레지스트가 제거된 영역에 노출된 상기 제2층을 상기 제1 에칭액으로 에칭하여 상기 차광 패턴을 형성하는 제1 에칭공정과,A first etching process of etching the second layer exposed to the region from which the resist is removed with the first etching solution to form the light shielding pattern; 상기 제1 레지스트 제거공정에서 잔존한 상기 레지스트를 박리하는 제1 레지 스트 박리공정과,A first resist stripping step of stripping the resist remaining in the first resist removing step; 레지스트를 재차 표면에 피복하는 제2 레지스트 피복공정과,A second resist coating step of coating the resist on the surface again; 제2 마스크 패턴이 형성된 마스크를 매개로 하여 상기 제2 레지스트 피복공정에서 피복한 상기 레지스트의 노광을 행하는 제2 노광공정과,A second exposure step of exposing the resist coated in the second resist coating step through a mask on which a second mask pattern is formed; 상기 제2 노광공정 후에 상기 레지스트 중 노광된 부분을 제거하는 제2 레지스트 제거공정과,A second resist removing step of removing the exposed portion of the resist after the second exposure step; 상기 레지스트가 제거된 영역에 노출된 상기 제1층을 상기 제2 에칭액으로 에칭하여 상기 반투과 패턴을 형성하는 제2 에칭공정과,A second etching process of etching the first layer exposed to the region from which the resist is removed with the second etching solution to form the transflective pattern; 상기 제2 레지스트 제거공정에서 잔존한 상기 레지스트를 박리하는 제2 레지스트 박리공정을 행하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조방법.A second resist stripping step of peeling off the resist remaining in the second resist removing step is performed.
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