KR20140035252A - Method for manufacturing mask blank and method for manufacturing transfer mask - Google Patents
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Abstract
레지스트막을 형성하기 위한 상기 레지스트 도포 공정에 있어서, 레지스트막에 미세한 결함의 발생, 특히 미세한 기포에 기인하는 결함의 발생을 억제할 수 있는 마스크 블랭크 및 전사용 마스크의 제조 방법을 얻는다.
레지스트액을 적하하기 위한 적하 공정을 포함하는 레지스트 도포 공정을 포함하는 마스크 블랭크의 제조 방법으로서, 상기 기판의 회전 속도를 R(t), 상기 레지스트액의 적하 개시 시간을 tA, 상기 레지스트액의 적하 종료 시간을 tB로 한 때에, tA≤t≤tB의 시간 범위에서, (1) R(tA)<R(tB)의 관계와, (2) tA부터 R(tB)에 도달할 때까지의 동안, R(t1)≤R(t2)(t1<t2)의 관계와, (3) 0≤R(tA)<700 rpm의 관계와, (4) tA부터 R(tB)에 도달할 때까지의 시간이 0.1초 이상인 관계를 만족하도록 상기 기판의 회전 속도 R(t)이 변화한다.In the resist coating step for forming a resist film, a method for producing a mask blank and a transfer mask capable of suppressing generation of minute defects, in particular, defects caused by fine bubbles, in the resist film is obtained.
A method of manufacturing a mask blank comprising a resist coating step including a dropping step for dropping a resist solution, the method comprising: a rotation speed of the substrate at R (t), a drop start time of the resist solution at t A , and when the end time of the dropwise addition to t B, t a ≤t≤t in the time range B, (1) the relationship between R (t a) <R ( t B), (2) from t a R (t B ), R (t 1 ) ≤R (t 2 ) (t 1 <t 2 ), (3) 0≤R (t A ) <700 rpm, and (4 The rotational speed R (t) of the substrate is changed so that the time from t A to R (t B ) is satisfied at least 0.1 second.
Description
본 발명은 마스크 블랭크 및 전사용 마스크의 제조 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 기판 상에 레지스트 재료로 이루어지는 레지스트막을 형성하는 것을 포함하는, 마스크 블랭크의 제조 방법 및 그것을 사용한 반도체 디바이스 제조용의 전사용 마스크의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing a mask blank and a transfer mask. In particular, the present invention relates to a method of manufacturing a mask blank and a method of manufacturing a transfer mask for manufacturing a semiconductor device using the same, which includes forming a resist film made of a resist material on a substrate.
포토리소그래피법에 의한 전사용 마스크의 제조에는, 유리 기판 등의 기판 상에 전사 패턴(마스크 패턴)을 형성하기 위한 박막(예를 들어 차광막 등)을 갖는 마스크 블랭크가 사용된다. 이 마스크 블랭크를 사용한 전사용 마스크의 제조는, 마스크 블랭크 상에 형성된 레지스트막에 대하여 원하는 패턴 묘화를 실시하는 노광 공정과, 원하는 패턴 묘화에 따라서 상기 레지스트막을 현상하여 레지스트 패턴을 형성하는 현상 공정과, 레지스트 패턴에 따라서 상기 박막을 에칭하는 에칭 공정과, 잔존한 레지스트 패턴을 박리 제거하는 공정을 갖고 행해지고 있다. 상기 현상 공정에서는, 마스크 블랭크 상에 형성된 레지스트막에 대하여 원하는 패턴 묘화를 실시한 후에 현상액을 공급하여, 현상액에 가용인 레지스트막의 부위를 용해하여 레지스트 패턴을 형성한다. 또한, 상기 에칭 공정에서는, 이 레지스트 패턴을 마스크로 하여, 건식 에칭 또는 습식 에칭에 의해, 레지스트 패턴이 형성되어 있지 않은 박막이 노출된 부위를 용해하고, 이에 의해 원하는 마스크 패턴을 투광성 기판 상에 형성한다. 이렇게 해서, 전사용 마스크가 완성된다.In manufacturing the transfer mask by the photolithography method, a mask blank having a thin film (such as a light shielding film) for forming a transfer pattern (mask pattern) on a substrate such as a glass substrate is used. The manufacture of the transfer mask using the mask blank includes an exposure step of performing a desired pattern drawing on a resist film formed on the mask blank, a developing step of developing the resist film by forming a resist pattern in accordance with a desired pattern drawing, It is performed with the etching process of etching the said thin film according to a resist pattern, and the process of peeling and removing the remaining resist pattern. In the above development step, after the desired pattern drawing is performed on the resist film formed on the mask blank, a developer is supplied, and a portion of the soluble resist film is dissolved in the developer to form a resist pattern. In the above etching step, the resist pattern is used as a mask, and the exposed portion of the thin film on which the resist pattern is not formed is dissolved by dry etching or wet etching, whereby a desired mask pattern is formed on the light-transmissive substrate. do. In this way, the transfer mask is completed.
종래, 사각 형상의 기판 상, 또는 이 기판 상에 성막된 박막을 갖는 박막 부착 기판 상에 레지스트막을 형성하여 마스크 블랭크를 제조할 때에, 기판을 회전시켜서 레지스트액을 도포하는 회전 도포 장치를 이용한 레지스트 회전 도포 방법이 일반적으로 사용되고 있다. 이 회전 도포 방법의 예로서, 특허문헌 1에는, 기판 네 코너에 후막이 형성될 일 없이 균일한 레지스트막을 형성하기 위한 레지스트 회전 도포 방법이 기재되어 있다. 구체적으로는, 특허문헌 1에는, 소정의 회전 속도 및 시간으로 기판을 회전시킴으로써, 레지스트의 막 두께를 실질적으로 균일화시키는 균일화 공정과, 균일화 공정에 이어서, 균일화 공정의 설정 회전 속도보다도 낮은 회전 속도로 기판을 회전시켜서, 균일화 공정에 의해 얻어진 레지스트 막 두께를 실질적으로 유지하고, 균일화된 레지스트를 건조시키는 건조 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 레지스트 도포 방법이 기재되어 있다.Conventionally, when forming a resist film by forming a resist film on a rectangular substrate or on a substrate with a thin film having a thin film deposited on the substrate, the resist is rotated using a rotary coating device that rotates the substrate to apply a resist liquid. Coating methods are generally used. As an example of this rotation coating method, Patent Document 1 describes a resist rotation coating method for forming a uniform resist film without forming a thick film at four corners of a substrate. Specifically, Patent Literature 1 discloses a homogenization step of substantially uniformizing the film thickness of a resist by rotating the substrate at a predetermined rotation speed and time, and at a rotation speed lower than the set rotation speed of the homogenization step following the homogenization step. A resist coating method is described, which comprises a drying step of rotating a substrate to substantially maintain the resist film thickness obtained by the homogenizing step and drying the uniformed resist.
또한, 특허문헌 2에는, 사각 형상의 기판 상에 레지스트 재료 및 용제를 포함하는 레지스트액을 적하(滴下)하고, 상기 기판을 회전시켜, 적하된 레지스트액을 상기 기판 상에 번지게 함과 동시에, 상기 기판 상의 레지스트액을 건조시켜서, 상기 기판 상에 상기 레지스트 재료로 이루어지는 레지스트 도포막을 형성하는 공정을 갖는 마스크 블랭크의 제조 방법으로서, 상기 레지스트 도포막을 형성하는 공정에 있어서 상기 기판이 회전하고 있는 동안, 상기 기판의 상면을 따라 기판의 중앙측으로부터 외주 방향으로 기류를 발생시켜, 기판의 회전에 의해 기판 주연부에 형성되는 레지스트액의 액체 맺힘이 기판 중앙 방향으로 이동하는 것을 억제하는 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크의 제조 방법이 기재되어 있다.In addition,
특허문헌 3에는, 마스크 기판에 레지스트액을 분사하는 분사 단계와, 회전 속도를 변화시키면서 상기 마스크 기판을 회전시켜서 상기 레지스트 물질을 상기 마스크 기판 전체에 확산시키는 확산 단계와, 상기 마스크 기판을 회전시켜서 레지스트막을 형성하는 막 형성 단계와 및 상기 마스크 기판을 상기 막 형성 단계보다 낮은 회전 속도로 회전시켜, 마스크 기판에 형성된 상기 레지스트막을 건조시키는 건조 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 블랭크 마스크의 제조 방법이 기재되어 있다. 특허문헌 3에는, 분사 단계에 있어서, 마스크 기판에 레지스트 물질을 분사할 때, 마스크 기판의 회전 속도는 150 rpm 이하로 설정되고, 분사 시간은 1 내지 10초의 범위로 설정되는 것도 기재되어 있다. 또한, 특허문헌 3에는, 레지스트 물질의 분사가 종료한 시점부터 다음으로 이어지는 확산 단계가 개시되는 시점까지 회전 상태를 유지하는 것이 기재되어 있다.
마스크 블랭크 기판의 표면에는, 금속 화합물 및 규소 화합물 등을 재료로 하는 박막이 형성되고, 그 박막의 표면에 레지스트층이 형성된다. 일반적으로, 금속 화합물 및 규소 화합물 등을 재료로 하는 박막의 표면 에너지가 낮기 때문에, 그 박막 표면은 도포한 레지스트액을 튕기기 쉽다. 레지스트액의 습윤성이 나쁜 경우에는, 레지스트액이 그 박막의 표면에 밀착하기 전에 마르기 시작하게 되어, 피도포면과 레지스트층사이에 기포 형상의 공간이 형성되는 경우가 있다. 이러한 기포는, 예를 들어 100 nm 이하의 미세한 결함이 된다.On the surface of the mask blank substrate, a thin film made of a metal compound, a silicon compound, or the like is formed, and a resist layer is formed on the surface of the thin film. In general, since the surface energy of a thin film made of a metal compound, a silicon compound, or the like is low, the surface of the thin film is likely to repel the applied resist liquid. If the wettability of the resist liquid is poor, the resist liquid may start to dry before it adheres to the surface of the thin film, whereby a bubble-shaped space may be formed between the surface to be coated and the resist layer. Such bubbles are, for example, fine defects of 100 nm or less.
또한, 마스크 패턴의 미세화의 요청, 예를 들어 반도체 디바이스에 있어서의 하프 피치 45 nm 노드에 적합할 수 있게 해야 한다는 요청에 의해, 미소한 이물의 부착도 허용할 수 없게 되어 왔다. 예를 들어, 정지 또는 예를 들어 회전 속도 200 rpm 이하의 저회전 속도 상태에서 레지스트액을 적하하는 경우, 매우 미세한 이물이 원심력에 의해 날려지지 않고 정착하여, 예를 들어 1000 nm 이하의 미세한 이물이 표면에 남는 현상이 발생하는 경우가 있다. 또한, 정지 또는 저회전 속도 상태에서 레지스트액을 적하하는 경우, 적하 시의 환경을 감압 상태로 하면, 레지스트액의 적하 시에 레지스트액의 용매 휘발이 촉진되기 때문에, 이물이 정착하기 쉬워진다.In addition, a request for miniaturization of a mask pattern, for example, a request to make it suitable for a half pitch 45 nm node in a semiconductor device, has made it impossible to allow the attachment of minute foreign matter. For example, when dropping the resist liquid at a stop or at a low rotational speed, for example, at a rotational speed of 200 rpm or less, very fine foreign matters are not blown off by centrifugal force and are fixed. The phenomenon which remains on the surface may arise. In addition, when dropping a resist liquid at a stop or low rotational speed state, when the environment at the time of dropping is made into a reduced pressure, since the volatilization of the solvent of the resist liquid is promoted at the time of dropping of the resist liquid, foreign matters are easily fixed.
이러한 이물을 억제하기 위해서 계면 활성제가 첨가된 레지스트액이 사용된다. 그러나, 현상 시에 발생하는 미세한 결함 중, 레지스트액에 첨가된 계면 활성제가 발생 요인이다라고 생각되는 것도 있다. 이러한 것으로부터, 계면 활성제에 기인하는 결함의 발생을 피하기 위해서, 계면 활성제 성분의 첨가가 되어 있지 않은, 또는, 계면 활성제 성분을 소량으로 억제한 레지스트액이 사용되고 있다. 계면 활성제의 첨가가 되어 있지 않은 레지스트액을 저표면 에너지의 피도포면에 도포 하고자 하면, 당연하게도 습윤성이 나빠져서, 미세한 기포에 기인하는 결함이 발생하게 된다.In order to suppress such a foreign material, the resist liquid to which surfactant was added is used. However, among the fine defects which occur at the time of image development, it is thought that surfactant added to the resist liquid is a generation factor. For this reason, in order to avoid the occurrence of defects due to the surfactant, a resist liquid in which the surfactant component is not added or in which the surfactant component is suppressed in a small amount is used. If the resist solution to which the surfactant has not been added is to be applied to the surface to be coated with low surface energy, naturally wettability deteriorates, and defects due to fine bubbles are generated.
따라서, 본 발명은 레지스트막을 형성하기 위한 레지스트 도포 공정에 있어서, 레지스트막에 미세한 결함의 발생, 특히 미세한 기포에 기인하는 결함의 발생을 억제할 수 있는 마스크 블랭크 및 전사용 마스크의 제조 방법을 얻는 것을 목적으로 한다.Accordingly, the present invention provides a method for producing a mask blank and a transfer mask capable of suppressing the occurrence of minute defects in the resist film, in particular, the occurrence of defects due to minute bubbles, in a resist coating step for forming a resist film. The purpose.
본 발명은 하기의 구성 1 내지 14의 마스크 블랭크의 제조 방법 및 구성 15의 전사용 마스크의 제조 방법이다.This invention is a manufacturing method of the mask blank of the following structures 1-14 and the manufacturing method of the transfer mask of
(구성 1)(Configuration 1)
본 발명은 기판 상에 레지스트 재료로 이루어지는 레지스트막을 형성하기 위한 레지스트 도포 공정을 포함하는 마스크 블랭크의 제조 방법으로서, 상기 레지스트 도포 공정이, 사각 형상의 상기 기판 상에 레지스트 재료 및 용제를 포함하는 레지스트액을 적하하기 위한 적하 공정을 포함하고, 적하 공정이, 시간 t일 때의 상기 기판의 회전 속도를 R(t), 상기 레지스트액의 적하 개시 시간을 tA, 상기 레지스트액의 적하 종료 시간을 tB로 할 때에, tA≤t≤tB의 시간 범위에서, (1) R(tA)<R(tB)의 관계와, (2) tA부터 R(tB)에 도달할 때까지의 동안, t1<t2인 임의의 시간 t1 및 t2에 대하여 R(t1)≤R(t2)의 관계와, (3) 0≤R(tA)<700 rpm의 관계와, (4) tA부터 R(tB)에 도달할 때까지의 시간이 0.1초 이상인 관계를 만족하도록 상기 기판의 회전 속도 R(t)이 변화하는 것을 포함하는, 마스크 블랭크의 제조 방법이다.The present invention provides a method for producing a mask blank comprising a resist coating step for forming a resist film made of a resist material on a substrate, wherein the resist coating step includes a resist material and a solvent on a square-shaped substrate. And a dropping step for dropping, wherein the dropping step is a rotational speed of the substrate when time t is R (t), a dropping start time of the resist solution is t A , and a dropping end time of the resist solution is t when a B, in the time range of t a ≤t≤t B, (1) R (t a) when it reaches the <R related, (2) from t a R (t B) of (t B) In the meantime, the relationship between R (t 1 ) ≦ R (t 2 ) and (3) 0 ≦ R (t A ) <700 rpm for any time t 1 and t 2 with t 1 <t 2 and, (4) the time taken to reach from t a R (t B) and the rotational speed R (t) of the substrate is changed so as to satisfy the relationship 0.1 seconds or more , A method for manufacturing a mask blank, comprising.
(구성 2)(Composition 2)
본 발명의 마스크 블랭크의 제조 방법에서는, (2)의 관계에 있어서, t1<t2인 임의의 시간 t1 및 t2에 대하여 R(t1)<R(t2)의 관계인 것이 바람직하다.In the manufacturing method of the mask blank of this invention, it is preferable that it is a relationship of R (t 1 ) <R (t 2 ) with respect to arbitrary time t 1 and t 2 in which the relationship of (2) is t 1 <t 2 . .
(구성 3)(Composition 3)
본 발명의 마스크 블랭크의 제조 방법에서는, 상기 회전 가속도 dR(t)/dt가 일정한 것이 특히 바람직하다.In the manufacturing method of the mask blank of this invention, it is especially preferable that the said rotational acceleration dR (t) / dt is constant.
(구성 4)(Composition 4)
본 발명의 마스크 블랭크의 제조 방법에서는, 상기 기판의 회전 속도 R(t)이 tA부터 R(tB)에 도달할 때까지의 시간 범위에서 변화할 때, 회전 속도 R(t)의 가속도인 회전 가속도 dR(t)/dt가 10 rpm/s≤dR(t)/dt≤1000 rpm/s인 것이 바람직하다.In the production method of the mask blank of the present invention, the time to change in the time range until reaching a rotational speed R (t) is from t A R (t B) of the substrate, acceleration of the rotational speed R (t) It is preferable that the rotational acceleration dR (t) / dt is 10 rpm / s ≦ dR (t) / dt ≦ 1000 rpm / s.
(구성 5)(Composition 5)
본 발명의 마스크 블랭크의 제조 방법에서는, 상기 적하 공정이, tA≤t≤tY의 시간 범위에서, 상기 기판의 회전 속도 R(t)을 가속하는 회전 가속 단계와, tY<t≤tZ의 시간 범위에서, 상기 기판의 회전 속도 R(t)이 일정한 회전 속도 유지 단계를 포함하고, 상기 회전 속도 유지 단계를 개시하는 시간 tY와, 상기 레지스트액의 적하 종료 시간 tB의 관계가 tY≤tB이며, 상기 회전 속도 유지 단계의 회전 속도 R(t)(tY<t≤tZ)이 R(t)≥300 rpm이며, 상기 회전 가속 단계에서의 상기 회전 가속도 dR(t)/dt(tA≤t≤tY)가 10 rpm/s≤dR(t)/dt≤1000 rpm/s를 만족하고, 일정한 상기 회전 가속도에 의해 상기 기판의 회전 속도가 가속되는 것이 바람직하다.In the production method of the mask blank of the present invention, and the rotation acceleration phases for the time range of the dropping step, t A ≤t≤t Y, accelerating the rotational speed R (t) of the substrate, t Y <t≤t In the time range of Z , the rotational speed R (t) of the substrate includes a constant rotational speed maintenance step, and the relationship between the time t Y at which the rotational speed maintenance step is started and the dropping end time t B of the resist liquid t Y ≤ t B , the rotational speed R (t) (t Y <t≤t Z ) of the rotational speed maintaining step is R (t) ≥ 300 rpm, and the rotational acceleration dR (t in the rotational acceleration step ) / dt (t A ≤ t ≤ t Y ) satisfies 10 rpm / s ≤ dR (t) / dt ≤ 1000 rpm / s, and the rotational speed of the substrate is accelerated by the constant rotational acceleration. .
(구성 6)(Composition 6)
본 발명의 마스크 블랭크의 제조 방법에서는, 상기 회전 속도 유지 단계의 상기 기판의 회전 속도 R(t)(tY<t≤tZ)이 500 rpm≤R(t)≤1000 rpm인 것이 바람직하다.In the production method of the mask blank of the present invention, that the rotational speed R (t) (t Y < t≤t Z) of the substrate of the rotary speed of the holding step 500 rpm≤R (t) ≤1000 rpm is preferred.
(구성 7)(Composition 7)
본 발명의 마스크 블랭크의 제조 방법에서는, 상기 레지스트 도포 공정이, 상기 적하 공정의 다음에, 상기 기판의 회전 속도를 낮게 하거나 또는 회전을 정지시키는 휴지(休止) 공정을 더 포함하는 것이 바람직하다.In the manufacturing method of the mask blank of this invention, it is preferable that the said resist coating process further includes the rest process which lowers the rotational speed of a said board | substrate or stops rotation after the said dripping process.
(구성 8)(Composition 8)
본 발명의 마스크 블랭크의 제조 방법에서는, 상기 레지스트 도포 공정이, 상기 적하 공정 후에, R(tB)보다 빠른 기판의 회전 속도로 기판을 회전시키는 균일화 공정을 더 포함하는 것이 바람직하다.In the production method of the mask blank of the present invention, the resist coating step, preferably further includes the step of equalizing after the dropping step, rotating the substrate at a rotational speed of the substrate faster than R (t B).
(구성 9)(Composition 9)
본 발명의 마스크 블랭크의 제조 방법에서는, 상기 휴지 공정과, 상기 균일화 공정사이에, 균일화 공정의 고속 회전 속도를 향하여 단계적으로 회전 속도를 높이는 프리 회전 공정을 포함하는 것이 바람직하다.In the manufacturing method of the mask blank of this invention, it is preferable to include the prerotation process which raises a rotational speed step by step toward the high rotational speed of a homogenization process between the said pause process and the said homogenization process.
(구성 10)(Configuration 10)
본 발명의 마스크 블랭크의 제조 방법에서는, 상기 균일화 공정에서, 상기 기판을 향하는 기류를 생성시키도록 배기를 행하기 위한 배기 수단을 가동시키는 것을 포함하는 것이 바람직하다.In the manufacturing method of the mask blank of this invention, it is preferable to include operating the exhaust means for exhausting in order to produce | generate airflow toward the said board | substrate at the said homogenization process.
(구성 11)(Configuration 11)
본 발명의 마스크 블랭크의 제조 방법은, 상기 기판의 레지스트막을 형성하는 표면이 반응성 스퍼터링법에 의해 형성된 박막의 표면이며, 상기 박막이 적어도, Cr, Ta, Si, Mo, Ti, V, Nb 및 W으로 이루어지는 군에서 선택되는 1 이상의 원소를 포함하는 표면에도 바람직하게 적용할 수 있다.In the method for producing a mask blank of the present invention, the surface on which the resist film of the substrate is formed is a surface of a thin film formed by a reactive sputtering method, and the thin film is at least Cr, Ta, Si, Mo, Ti, V, Nb and W. It is also preferably applicable to the surface containing at least one element selected from the group consisting of.
(구성 12)(Configuration 12)
본 발명의 마스크 블랭크의 제조 방법은, 상기 기판의 레지스트막을 형성하는 표면이 반응성 스퍼터링법에 의해 형성된 박막의 표면이며, 상기 박막이 적어도 Cr을 포함하고, 상기 박막에 포함되는 Cr의 비율이 적어도 50 원자% 이상의 표면에도 특히 바람직하게 적용할 수 있다.In the method for producing a mask blank of the present invention, the surface for forming the resist film of the substrate is a surface of a thin film formed by a reactive sputtering method, the thin film contains at least Cr, and the proportion of Cr contained in the thin film is at least 50. It can apply especially to the surface of atomic% or more.
(구성 13)(Composition 13)
본 발명의 마스크 블랭크의 제조 방법은, 상기 기판의 레지스트막을 형성하는 표면이 반응성 스퍼터링법에 의해 형성된 박막의 표면이며 상기 기판의 레지스트막을 형성하는 표면이 반응성 스퍼터링법에 의해 형성된 박막의 표면이며, 상기 박막이 적어도 Si을 포함하는 표면에도 특히 바람직하게 적용할 수 있다.In the method for producing a mask blank of the present invention, the surface on which the resist film of the substrate is formed is a surface of a thin film formed by a reactive sputtering method, and the surface on which the resist film of the substrate is formed is a surface of a thin film formed by a reactive sputtering method. The thin film is particularly preferably applied to a surface containing at least Si.
(구성 14)(Composition 14)
본 발명의 마스크 블랭크의 제조 방법에서는, 상기 레지스트액이 계면 활성제를 실질적으로 포함하지 않는 경우에도 적용할 수 있다.In the manufacturing method of the mask blank of this invention, it is applicable also when the said resist liquid does not contain surfactant substantially.
(구성 15)(Composition 15)
본 발명은 구성 1 내지 14 중 어느 한 항에 기재된 마스크 블랭크의 제조 방법에 의해 제조된 마스크 블랭크의 상기 레지스트막을 패터닝하여 레지스트 패턴을 형성하고, 상기 레지스트 패턴을 마스크로 하여 마스크 패턴을 형성하여 전사용 마스크를 제조하는 것을 특징으로 하는 전사용 마스크의 제조 방법이다.In the present invention, a resist pattern is formed by patterning the resist film of the mask blank manufactured by the method for producing a mask blank according to any one of Configurations 1 to 14, and a mask pattern is formed using the resist pattern as a mask for transfer. It is a manufacturing method of the transfer mask characterized by manufacturing a mask.
본 발명에 의해, 레지스트막을 형성하기 위한 상기 레지스트 도포 공정에 있어서, 레지스트막에 미세한 결함의 발생, 특히 미세한 기포에 기인하는 결함의 발생을 억제할 수 있는 마스크 블랭크 및 전사용 마스크의 제조 방법을 얻을 수 있다.According to the present invention, in the above-mentioned resist coating step for forming a resist film, there is obtained a method for producing a mask blank and a transfer mask capable of suppressing occurrence of minute defects in the resist film, in particular, occurrence of defects due to minute bubbles. Can be.
도 1은 레지스트 도포 공정에서의 시간과 기판의 회전 속도의 관계를 도시하는 도면이다. 점선은 레지스트 도포 공정이 회전 초기 단계(S0)를 갖는 경우를 도시한다.
도 2는 레지스트 도포 공정의 수순의 일례를 도시하는 흐름도이다.
도 3은 회전 도포 장치의 일례를 도시하는 측단면 모식도이다.
도 4는 (A) 박막 부착 기판, (B) 마스크 블랭크 및 (C) 전사용 마스크의 일례를 도시하는 모식도이다.
도 5는 기판 상에 차광막 및 에칭 마스크막을 구비한 마스크 블랭크의 일례를 도시하는 단면 모식도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure which shows the relationship between the time and the rotation speed of a board | substrate in a resist coating process. The dotted line shows the case where the resist application process has a rotation initial stage SO.
2 is a flowchart illustrating an example of a procedure of a resist coating step.
It is a side cross-sectional schematic diagram which shows an example of a rotary coating device.
It is a schematic diagram which shows an example of (A) board | substrate with a thin film, (B) mask blank, and (C) transfer mask.
It is a cross-sectional schematic diagram which shows an example of the mask blank provided with the light shielding film and the etching mask film on a board | substrate.
본 발명의 마스크 블랭크의 제조 방법은, 기판 상에 레지스트액을 적하하여, 레지스트 재료로 이루어지는 레지스트막을 형성하기 위한 적하 공정에 있어서, 레지스트액의 적하를, 기판의 회전 속도를 가속시키면서 행하는 것에 특징이 있다. 본 발명자들은, 기판의 회전 속도를 가속시키면서 레지스트액을 적하한다는 도포 방법에 의해, 레지스트액의 적하 초기의 단계에서 완만하게 레지스트액을 피도포면에 번지게 하여 바를 수 있는 것을 발견하였다. 본 발명자들은, 또한, 이 도포 방법을 사용하면, 표면 에너지가 비교적 낮은 피도포면이어도, 피도포면 전체를 레지스트액으로 습윤시킬 수 있기 때문에, 미세한 기포에 기인하는 결함이 발생되기 어려운 것을 발견하여, 본 발명에 이르렀다.The method for producing a mask blank of the present invention is characterized in that the dropping of the resist liquid is performed while accelerating the rotational speed of the substrate in the dropping step for dropping the resist liquid on the substrate to form a resist film made of a resist material. have. The present inventors have found that, by the coating method of dropping the resist liquid while accelerating the rotational speed of the substrate, the resist liquid can be smoothly spread on the surface to be coated at the initial stage of dropping of the resist liquid. The present inventors also found that even when the surface to be coated has a relatively low surface energy, the entire surface to be coated can be wetted with a resist liquid, so that defects due to fine bubbles are hardly generated. Invented.
본 발명의 마스크 블랭크(10)의 제조 방법에서는, 우선, 기판(11)의 표면에 소정의 박막(14)이 형성된 박막 부착 기판(15)을 준비한다(도 4의 (A)). 이어서, 박막 부착 기판(15)의 박막(14)의 표면에, 소정의 방법으로 레지스트액(26)을 적하·도포하여 레지스트막(16)을 형성함으로써 본 발명의 마스크 블랭크(10)를 제조할 수 있다(도 4의 (B)). 본 발명의 마스크 블랭크(10)의 박막(14)에 대하여 소정의 패터닝을 실시함으로써, 피전사체에 전사하기 위한 마스크 패턴(13)을 갖는 전사용 마스크(18)를 제조할 수 있다(도 4의 (C)).In the manufacturing method of the
본 발명의 마스크 블랭크(10)의 제조 방법에 사용하는 기판(11)으로서는 유리 기판을 사용할 수 있다. 유리 기판으로서는, 마스크 블랭크(10)로서 사용되는 것이면 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 합성 석영 유리, 소다석회 유리, 알루미노실리케이트 유리, 보로실리케이트 유리, 무알칼리 유리 등을 들 수 있다. 또한, 반사형 마스크 블랭크용(EUV 마스크 블랭크용)의 유리 기판의 경우에는, 노광 시의 열에 의한 피전사 패턴의 변형을 억제하기 위해서, 약 0±1.0×10-7/℃의 범위 내, 보다 바람직하게는 약 0±0.3×10-7/℃의 범위 내의 저열 팽창 계수를 갖는 유리 재료가 사용된다. 또한, EUV 마스크 블랭크는, 유리 기판 상에 다수의 박막이 형성되기 때문에, 막 응력에 의한 변형을 억제할 수 있는 강성이 높은 유리 재료가 사용된다. 기판(11)으로서는, 특히, 65 GPa 이상의 높은 영률을 갖는 유리 재료가 바람직하다. 예를 들어, SiO2-TiO2계 유리, 합성 석영 유리 등의 아몰퍼스 유리나, β-석영 고용체를 석출한 결정화 유리가 사용된다.As the board |
본 발명의 마스크 블랭크(10)의 제조 방법에 사용하는 기판(11)의 형상은 사각 형상인 것이 바람직하다. 일반적으로, 기판(11)의 각의 부분에 대해서도 균일하게 레지스트액(26)을 도포하는 것은 용이하지 않다. 한편, 본 발명의 마스크 블랭크(10)의 제조 방법을 사용하면, 기판(11)의 각의 부분에 대해서도, 균일하게 레지스트액(26)을 도포하여 결함이 억제된 레지스트막(16)을 얻을 수 있다.It is preferable that the shape of the board |
본 발명의 마스크 블랭크(10)의 제조 방법에 사용하는 박막 부착 기판(15)은 사각 형상의 기판(11)의 주표면에, 스퍼터링법, 증착법 또는 CVD법 등을 사용하여 박막(14)을 성막함으로써 제조할 수 있다.As for the
박막(14)은 노광광(예를 들어 ArF 엑시머 레이저 등)에 대하여 광학적 변화를 초래하는 것이며, 구체적으로는, 노광광을 차광하는 차광막이나, 노광광의 위상을 변화시키는 위상 시프트막(이 위상 시프트막에는, 차광 기능 및 위상 시프트 기능을 갖는 하프톤막도 포함함), 반사형 마스크 블랭크에 사용되는 다층 반사막과 흡수체 및 에칭 마스크로 이루어지는 적층 구조의 박막 등을 들 수 있다.The
차광막은, 예를 들어 Cr계 화합물, Ta계 화합물, W계 화합물이나, MoSi 등의 전이 금속 실리사이드, MoSiN 등의 전이 금속 실리사이드 화합물의 막을 들 수 있다.Examples of the light shielding film include films of Cr-based compounds, Ta-based compounds, W-based compounds, transition metal silicides such as MoSi, and transition metal silicide compounds such as MoSiN.
위상 시프트막은, 예를 들어 MoSiO, MoSiON, MoSiN과 같은 전이 금속 실리사이드 화합물의 막을 들 수 있다.As a phase shift film, the film of transition metal silicide compounds, such as MoSiO, MoSiON, MoSiN, is mentioned, for example.
위상 시프트 마스크 블랭크 및 바이너리 마스크 블랭크의 박막(14)은 단층에 한하지 않고, 상기의 차광막이나 위상 시프트막에 추가로 에칭 스토퍼층이나 에칭 마스크층 등의 복수의 층을 적층한 적층막을 사용할 수 있다. 박막(14)의 적층막으로서는, 예를 들어 차광막의 적층막 및 위상 시프트막과 차광막을 적층한 적층막 등을 들 수 있다The
다층 반사막은, EUV광에 적용 가능한 다층 반사막이며, Si/Ru 주기 다층막, Be/Mo 주기 다층막, Si 화합물/Mo 화합물 주기 다층막, Si/Nb 주기 다층막, Si/Mo/Ru 주기 다층막, Si/Mo/Ru/Mo 주기 다층막 및 Si/Ru/Mo/Ru 주기 다층막 등을 들 수 있다. 다층 반사막의 표면에는, Ta계 재료 등으로 이루어지는 흡수체층이 형성되고, 또한 그 위에 Cr계 화합물로 이루어지는 에칭 마스크막이 형성된다.The multilayer reflective film is a multilayer reflective film applicable to EUV light, and includes Si / Ru periodic multilayer film, Be / Mo periodic multilayer film, Si compound / Mo compound periodic multilayer film, Si / Nb periodic multilayer film, Si / Mo / Ru periodic multilayer film, Si / Mo. / Ru / Mo periodic multilayer films, Si / Ru / Mo / Ru periodic multilayer films, and the like. On the surface of the multilayer reflective film, an absorber layer made of Ta-based material or the like is formed, and an etching mask film made of Cr-based compound is formed thereon.
본 발명의 마스크 블랭크(10)의 제조 방법에 의해 제조할 수 있는 마스크 블랭크(10)로서는, 바이너리 마스크 블랭크, 위상 시프트형 마스크 블랭크 및 반사형 마스크 블랭크를 들 수 있다. 바이너리 마스크 블랭크 및 위상 시프트형 마스크 블랭크의 경우에는, 기판(11)으로서 합성 석영 유리로 이루어지는 투광성 기판이 사용된다. 바이너리 마스크 블랭크로서는, 박막(14)으로서 차광막이 형성된 마스크 블랭크를 들 수 있고, 위상 시프트 마스크 블랭크로서는, 박막(14)으로서 위상 시프트막(하프톤막도 포함함)이 형성된 마스크 블랭크를 들 수 있다.As the mask blank 10 which can be manufactured by the manufacturing method of the
또한, 반사형 마스크 블랭크의 경우에는, 기판(11)으로서 열팽창 계수가 작은 저열팽창 유리(SiO2-TiO2 유리 등)가 사용되고, 이 기판(11) 상에 광 반사 다층막과, 마스크 패턴(13)이 되는 광 흡수체막을 순차 형성한 것이다. 반사형 마스크 블랭크의 경우에는, 이들 광 반사 다층막, 광 흡수체막 및 에칭 마스크막이 박막(14)이다.In the case of the reflective mask blank, a low thermal expansion glass (such as SiO 2 -TiO 2 glass) having a small thermal expansion coefficient is used as the
본 발명의 마스크 블랭크(10)의 제조 방법은, 기판(11)(박막 부착 기판(15)) 상에 레지스트 재료로 이루어지는 레지스트막(16)을 형성하기 위한 레지스트 도포 공정을 포함한다. 또한, 본 발명의 마스크 블랭크(10)의 제조 방법에서는, 기판(11) 상에 직접 레지스트막(16)을 형성하는 것이 가능하다. 그러나, 일반적으로는, 박막 부착 기판(15)의 표면에 레지스트막(16)을 형성하므로, 이하에서는, 박막 부착 기판(15)의 박막(14)의 표면에 레지스트액(26)을 도포하는 형태에 대하여 설명한다. 단, 본 명세서에 있어서, 예를 들어 「박막 부착 기판(15)」을 간단히 「기판」이라고 하는 경우도 있다. 특히 「기판의 회전 속도」 및 「박막 부착 기판(15)의 회전 속도」는 모두 회전 도포 장치(20)의 회전 속도를 나타내는 것이므로, 양자는 동일한 의미이다.The manufacturing method of the
도 1에, 본 발명의 제조 방법의 레지스트 도포 공정에서의 시간과, 박막 부착 기판(15)의 회전 속도의 관계를 나타낸다. 또한, 도 2에, 본 발명의 제조 방법의 레지스트 도포 공정의 수순의 일례를 도시하는 흐름도를 도시한다. 또한, 도 3에, 박막 부착 기판(15)의 박막(14)의 표면에 레지스트액(26)을 도포하여 레지스트막(16)을 형성하기 위한 회전 도포 장치(20)의 일례의 측단면도를 도시한다.In FIG. 1, the relationship between the time in the resist coating process of the manufacturing method of this invention, and the rotation speed of the board |
본 발명의 마스크 블랭크(10)의 제조 방법에 있어서의 레지스트 도포 공정에 대해서, 도 1, 도 2 및 도 3을 참조하면서 설명한다. 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 마스크 블랭크(10)의 제조 방법에 있어서의 레지스트 도포 공정은, 회전 가속 단계(S1)를 포함하는 적하 공정을 포함한다. 적하 공정은, 회전 속도 유지 단계(S2)를 더 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 마스크 블랭크(10)의 제조 방법에 있어서의 레지스트 도포 공정은, 휴지 공정(S3), 프리 회전 공정(가속)(S4), 프리 회전 공정(유지)(S5), 균일화 공정(S6) 및 건조 공정(S7)을 필요에 따라서 포함할 수 있다. 또한, 레지스트 도포 공정은, 회전 가속 단계(S1) 전에 초기 회전 단계(S0)를 더 포함할 수 있다.The resist coating process in the manufacturing method of the
회전 도포 장치(201)는 도 3에 도시한 바와 같이, 사각 형상의 기판(11) 상에 예를 들어 차광막을 형성한 박막 부착 기판(15)을 적재하여 회전 가능하게 보유 지지하는 스피너 척(21)과, 박막 부착 기판(15) 상에 레지스트액(26)을 적하하기 위한 노즐(22)과, 적하된 레지스트액(26)이 박막 부착 기판(15)의 회전에 의해 박막 부착 기판(15) 외측으로 비산한 후 회전 도포 장치(20)의 주변으로 비산하는 것을 방지하기 위한 컵(23)과, 컵(23)의 상측에, 박막 부착 기판(15) 외측으로 비산한 레지스트액(26)을 컵(23)의 외측 하방으로 유도하는 이너 링(24)과, 박막 부착 기판(15)을 향하는 기류(34)를 생성시키도록 배기를 행하는 배기 수단(30)을 구비하고 있다.As shown in FIG. 3, the spin coating device 201 spins and holds a
상술한 스피너 척(21)에는, 박막 부착 기판(15)을 회전시키기 위한 모터(도시하지 않음)가 접속되어 있고, 이 모터는 후술하는 회전 조건에 기초하여 스피너 척(21)을 회전시킨다.The above-described
또한, 컵(23)의 하방에는, 배기량을 제어하는 배기량 제어 수단이 구비된 배기 수단(30)과, 회전 중에 박막 부착 기판(15) 밖으로 비산한 레지스트액(26)을 회수하여 액체 배출하는 액체 배출 수단(도시하지 않음)이 설치되어 있다.Further, below the
상기 회전 도포 장치(20)를 사용한 레지스트 도포 공정에서는, 처음에, 박막 부착 기판(15)을 기판 반송 장치(도시하지 않음)에 의해서 회전 도포 장치(20)의 스피너 척(21)에 이송하고, 이 스피너 척(21) 상에 박막 부착 기판(15)을 보유 지지한다.In the resist coating process using the said
레지스트 도포 공정은, 이어서, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 사각 형상의 박막 부착 기판(15) 상에 레지스트 재료 및 용제를 포함하는 레지스트액(26)을 적하하기 위한 적하 공정을 포함한다. 구체적으로는, 레지스트액(26)은 회전 도포 장치(20)의 노즐(22)로부터, 박막 부착 기판(15)의 박막(14)의 표면에 적하된다.The resist coating step then includes a dropping step for dropping a resist liquid 26 containing a resist material and a solvent on a rectangular thin film-attached
적하 공정은, 박막 부착 기판(15)의 회전 속도가 가속적으로 변화하는 회전 가속 단계(S1)를 포함한다. 본 발명의 마스크 블랭크(10)의 제조 방법은, 적하 공정 시에, 모터에 의해 스피너 척(21)을 통하여 박막 부착 기판(15)을 소정의 회전 속도로 회전시키고, 또한 그 회전 속도를 가속시키면서, 레지스트액(26)을 적하하는 것에 특징이 있다.The dropping step includes a rotational acceleration step S1 in which the rotational speed of the thin film-attached
본 발명의 마스크 블랭크(10)의 제조 방법에서는, 시간 t일 때의 기판(11)(박막 부착 기판(15))의 회전 속도를 R(t), 레지스트액(26)의 적하 개시 시간을 tA, 레지스트액(26)의 적하 종료 시간을 tB로 한 때에, tA≤t≤tB의 시간 범위에서, 다음 4개의 조건을 만족하도록 기판(11)(박막 부착 기판(15))의 회전 속도 R(t)을 변화시킨다.In the manufacturing method of the
(1) R(tA)≤R(tB)의 관계(1) Relationship between R (t A ) ≤R (t B )
(2) t1<t2인 임의의 시간 t1 및 t2에 대하여 R(t1)≤R(t2)의 관계(2) R (t 1 ) ≤R (t 2 ) for any time t 1 and t 2 with t 1 <t 2
(3) 0≤R(tA)<700 rpm의 관계 및(3) the relationship between 0 ≦ R (t A ) <700 rpm and
(4) tA부터 R(tB)에 도달할 때까지의 시간이 0.1초 이상인 관계.(4) The relationship from t A to R (t B ) is 0.1 seconds or more.
조건 (1)의 관계는, 적하 종료 시간 tB일 때의 기판의 회전 속도 R(tB)이 적하 개시 시간 tA일 때의 기판의 회전 속도 R(tA)보다 빠른 것을 의미한다. 도 1에 도시하는 예에서는, 레지스트액(26)의 적하 개시 시간 tA와 동일한 시간 tX에 기판의 회전 속도의 가속이 개시되어, 레지스트액(26)의 적하 종료 시간 tB보다 전의 시간 tY에 회전 속도 R(tB)에 달한 것을 나타낸다. 기판(11)의 가속 개시 시간 tX부터 가속 종료 시간 tY까지의 사이가 회전 가속 단계(S1)이다. 또한, 도 1에 도시하는 예에서는 tA=tX인데, 조건 (1) 내지 (4)의 관계를 모두 만족하는 것이라면, 반드시 tA=tX일 필요는 없다. 또한, 가속 종료 시간 tY는 레지스트액(26)의 적하 종료 시간 tB보다 전일 수도 있다.The relationship of the condition (1) means that the rotational speed R (t B ) of the substrate at the dropping end time t B is faster than the rotational speed R (t A ) of the substrate at the dropping start time t A. In the example shown in FIG. 1, the acceleration of the rotational speed of the substrate is started at a time t X equal to the drop start time t A of the resist
조건 (2)의 관계는, 적하 개시 시간 tA와, 적하 종료 시간 tB 사이에, 기판의 회전 속도 R(t)은 감속하지 않고, 단조 증가하여 가속하는 것을 의미한다. 기판의 회전 속도 R(t)이 가속하고 있을 때에, 레지스트액(26)을 적하함으로써, 레지스트액(26)의 적하 초기의 단계에서 완만하게 레지스트액(26)을 박막 부착 기판(15)의 표면에 번지게 하여 바를 수 있다. 그 결과, 표면 에너지의 비교적 낮은 박막 부착 기판(15)의 표면이어도, 표면 전체를 레지스트액(26)으로 습윤시킬 수 있기 때문에, 레지스트액(26)의 기포에 기인하는 결함이 발생하기 어렵다. 도 1에 도시하는 예에서는, 가속 개시 시간 tX부터 가속 종료 시간 tY까지의 사이에, 기판의 회전 속도는, 일정한 회전 가속도로 가속되고 있다. 그러나, 조건 (1) 내지 (4)의 관계를 모두 만족하는 것이라면, 반드시 일정한 회전 가속도로 가속될 필요는 없고, 단시간 동안, 동일한 회전 속도를 유지할 수도 있다. 또한, 조건 (1)의 관계에 의하면, 적하 개시 시간 tA와, 적하 종료 시간 tB 사이에, 기판의 회전 속도 R(t)은 감속하지 않으므로, 기판의 회전 속도가 회전 속도 R(tB)에 달한 후, 즉, 회전 속도가 회전 속도 R(tB)에 달하는 가속 종료 시간 tY보다 후에는 적어도 레지스트액(26)의 적하 종료 시간 tB까지 회전 속도 R(tB)을 유지하는 것이 필요해진다.The relationship of condition (2) means that between the dripping start time t A and dripping end time t B , the rotational speed R (t) of a board | substrate does not decelerate but monotonically increases and accelerates. When the rotational speed R (t) of the substrate is accelerating, the resist
또한, 「회전 속도 R(tB)을 유지하는」이란, 본 발명의 방법에 의한 레지스트액(26)의 도포에 대하여 악영향을 미치지 않을 정도의 회전 속도의 변동, 예를 들어 ±30%의 회전 속도의 변동, 바람직하게는 ±20%의 회전 속도의 변동, 보다 바람직하게는 ±10%의 회전 속도의 변동 및 더욱 바람직하게는 ±5%의 회전 속도의 변동을 포함한다.Further, is "to maintain the rotational speed R (t B)", and changes will not adversely affect the degree rotation speed with respect to the application of the resist
회전 속도 R(tB)을 유지하는 시간 tY부터 시간 tZ까지의 시간 범위를 회전 속도 유지 단계(S2)라고 한다. 도 1에 도시하는 예에서는, tB=tZ인데, 조건 (1) 내지 (4)의 관계를 모두 만족하는 것이라면, 반드시 tB=tZ일 필요는 없다. 즉, 회전 속도 유지 단계(S2)의 종료 시간 tZ 보다 전에, 레지스트액(26)의 적하를 종료할 수도 있다. 회전 속도 유지 단계(S2)는 반드시 필수적인 것은 아니다. 그러나, 회전 속도 유지 단계(S2)를 가짐으로써, 기판의 회전 속도를 고속으로 유지하면서 계속하여 레지스트액(26)을 적하함으로써, 적하 공정에서의 과도한 건조를 억제할 수 있으므로, 막 두께 변동이 발생하기 어려워진다. 또한, 고속 회전에 의해, 이물을 효율적으로 피도포면의 밖으로 배제할 수 있다. 그로 인해, 본 발명의 마스크 블랭크(10)의 제조 방법의 적하 공정은, 회전 속도 유지 단계(S2)를 포함하는 것이 바람직하다.The time range from the time t Y to the time t Z to maintain the rotational speed R (t B ) is called the rotational speed maintenance step S2. In the example shown in Figure 1, inde t B = t Z, condition (1) if it is satisfied the relations to (4), it is not necessarily the t B = t Z. That is, the end time of a rotational speed holding phase (S2) prior to the t Z, may shut down the dropping of the resist
또한, 조건 (2)의 관계에 있어서, 적하 개시 시간 tA부터 적하 종료 시간의 기판의 회전 속도 R(tB)에 도달할 때까지의 동안, t1<t2인 임의의 시간 t1 및 t2에 대하여 R(t1)<R(t2)의 관계인 것이 바람직하다. 즉, 적하 개시 시간 tA부터 적하 종료 시간의 기판의 회전 속도 R(tB)에 도달할 때까지의 동안, 기판의 회전 속도를 일정하게 하지 않고, 항상 가속적으로 변화시켜서, 계속하여 가속하는 것이 바람직하다. 기판의 회전 속도가 계속하여 가속됨으로써, 레지스트액(26)의 기포에 기인하는 결함의 발생을 보다 확실하게 억제할 수 있다.Further, condition (2) according to the relationship, while until reaching a from dropping start time t A ends the rotational speed R (t B) of the substrate of time dropping, t 1 <t 2, the arbitrary time t 1 and the to related parties of the R (t 1) <R ( t 2) with respect to t 2 is preferred. That is, from the drop start time t A until the rotation speed R (t B ) of the substrate at the end of the drop time is reached, the rotation speed of the substrate is not changed constantly but is always changed to accelerate and continues to accelerate. It is preferable. By continuously accelerating the rotational speed of the substrate, it is possible to more reliably suppress the occurrence of defects due to bubbles in the resist
조건 (3)의 관계는, 적하 개시 시간 tA일 때의 기판의 회전 속도가 700 rpm 미만이고, 적하 개시일 때에 기판의 회전이 정지(R(tA)=0)하고 있어도 되는 것을 의미한다. 적하 개시 시간 tA일 때의 기판의 회전 속도를 소정의 저회전 속도로 함으로써, 적하한 레지스트액(26)을 박막 부착 기판(15)의 표면 전체를 빠짐 없이 습윤시켜서 레지스트액(26)의 기포 발생을 방지할 수 있다. 적하 개시 시간 tA일 때의 기판의 회전 속도는, 700 rpm 미만, 바람직하게는 500 rpm 이하, 보다 바람직하게는 100 rpm 이하, 더욱 바람직하게는 50 rpm 이하, 특히 바람직하게는 적하 개시의 순간에 기판의 회전이 정지하고 있음으로써, 레지스트액(26)의 기포에 기인하는 결함의 발생을 방지할 수 있다.The relationship of condition (3) means that the rotational speed of the substrate at the dropping start time t A is less than 700 rpm, and the rotation of the substrate may be stopped (R (t A ) = 0) at the start of dropping. By setting the rotational speed of the substrate at the dropping start time t A to a predetermined low rotational speed, the dropped resist liquid 26 wets the entire surface of the
조건 (4)의 관계는, 적하 개시 시간 tA부터, 적하 종료 시간 tB일 때의 기판의 회전 속도 R(tB)과 동일한 회전 속도에 도달할 때까지의 시간, 즉, 적하 개시 시간 tA부터 기판의 회전 속도의 가속이 종료될 때까지의 시간이 0.1초 이상인 것을 의미한다.The relationship of the condition (4) is that the time from the dropping start time t A to the same rotational speed as the rotational speed R (t B ) of the substrate at the dropping end time t B , that is, the dropping start time t It means that the time from A to the end of acceleration of the rotational speed of a board | substrate is 0.1 second or more.
조건 (4)의 관계에 있어서, 구체적으로는, 기판의 회전 속도 R(t)이 tA부터 R(tB)에 도달할 때까지의 시간 범위에서 변화할 때, 기판의 회전 속도 R(t)의 가속도인 회전 가속도 dR(t)/dt가 10 rpm/s≤dR(t)/dt≤1000 rpm/s인 것이 바람직하다. 또한, 기판의 회전 속도 R(t)의 가속도 dR(t)/dt는 일정한 것이 바람직하다. 기판의 회전 속도가 소정의 회전 가속도로 일정하게 가속됨으로써, 레지스트액(26)의 기포에 기인하는 결함의 발생을 더욱 확실하게 억제할 수 있다.In relation to condition (4), specifically, when the rotational speed R (t) of the substrate changes in the time range from t A to R (t B ), the rotational speed R (t) of the substrate It is preferable that the rotational acceleration dR (t) / dt which is an acceleration of) is 10 rpm / s ≦ dR (t) / dt ≦ 1000 rpm / s. Moreover, it is preferable that acceleration dR (t) / dt of the rotational speed R (t) of a board | substrate is constant. By the constant acceleration of the rotational speed of the substrate at a predetermined rotational acceleration, it is possible to more reliably suppress the occurrence of defects caused by bubbles in the resist
도 1 및 도 2를 참조하여, 발명의 마스크 블랭크(10)의 제조 방법에 있어서의 레지스트 도포 공정에 대해서, 바람직한 형태에 대하여 설명한다.With reference to FIG. 1 and FIG. 2, the preferable aspect is demonstrated about the resist coating process in the manufacturing method of the
도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 적하 공정은, tA≤t≤tY의 시간 범위에서, 기판의 회전 속도 R(t)을 가속하는 회전 가속 단계(S1)와, tY<t≤tZ의 시간 범위에서, 기판의 회전 속도 R(t)이 일정한 회전 속도 유지 단계(S2)를 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 이 경우, 회전 속도 유지 단계(S2)를 개시하는 시간 tY와, 레지스트액(26)의 적하 종료 시간 tB의 관계가 tY≤tB이다. 즉, 레지스트액(26)의 적하는 회전 가속 단계(S1) 외에, 회전 속도 유지 단계(S2)의 개시 시간 tY부터 종료 시간 tZ까지 행할 수 있다. 적하 공정에서의 과도한 건조를 억제하여, 박막 부착 기판(15)의 표면에 이물이 정착하기 어렵게 하기 위해서, 레지스트액(26)의 적하는 회전 속도 유지 단계(S2)의 종료 시간 tZ까지 행하는 것이 바람직하다.As it is shown in Figs. 1 and 2, a dropping process, in the time range of t A ≤t≤t Y, and rotational acceleration step (S1) for accelerating the rotational speed R (t) of the substrate, Y t <t In the time range of ≤ t Z , it is preferable that the rotational speed R (t) of the substrate includes a constant rotational speed maintaining step S2. In this case, the relationship between the time t Y at which the rotational speed maintaining step S2 is started and the dripping end time t B of the resist
회전 속도 유지 단계(S2)의 회전 속도 R(t)(tY<t≤tZ)은 레지스트액(26)의 종류에 따라 조정할 수 있다. 레지스트액(26)의 적하 종료 후의 형상을 안정시키고, 또한 과도한 건조를 억제하기 위해서, 일반적으로는, R(t)≥300 rpm인 것이 바람직하고, 500 rpm≤R(t)≤1000 rpm인 것이 더욱 바람직하다.The rotational speed R (t) (t Y < t? T Z ) of the rotational speed maintenance step S2 can be adjusted according to the type of the resist
회전 가속 단계(S1)에서의 회전 가속도 dR(t)/dt(tA≤t≤tY)가 10 rpm/s≤dR(t)/dt≤1000 rpm/s를 만족하고, 일정한 회전 가속도에 의해 기판의 회전 속도가 가속되는 것이 바람직하다. 이에 의해, 레지스트액(26)의 기포에 기인하는 결함의 발생을 보다 확실하게 방지할 수 있고, 또한, 회전 가속 단계(S1)에 있어서의 회전 속도의 제어가 용이해진다.The rotational acceleration dR (t) / dt (t A ≤t≤t Y ) in the rotational acceleration step S1 satisfies 10 rpm / s≤dR (t) / dt≤1000 rpm / s, and at a constant rotational acceleration It is preferable that the rotational speed of the substrate is accelerated by this. Thereby, generation | occurrence | production of the defect resulting from the bubble of the resist liquid 26 can be prevented more reliably, and control of the rotation speed in rotation acceleration step S1 becomes easy.
본 발명의 마스크 블랭크(10)의 제조 방법에서는, 레지스트 도포 공정이 초기 회전 단계(S0)를 포함할 수 있다. 도 1에 있어서, 레지스트 도포 공정이 회전 초기 단계(S0)를 갖는 경우의 기판의 회전 속도의 시간 변화를 점선으로 나타내고 있다. 레지스트액(26)의 적하 전에 박막 부착 기판(15)을 회전시킴으로써, 기판(11)의 표면의 이물을 회전의 원심력에 의해 배제할 수 있다. 초기 회전 단계(S0)에서의 기판의 회전 속도는 700 rpm 미만, 바람직하게는 500 rpm 이하, 보다 바람직하게는 100 rpm 이하, 더욱 바람직하게는 50 rpm 이하인 것에 의해, 박막 부착 기판(15)의 표면의 이물의 배제와, 레지스트액(26)의 기포에 기인하는 결함의 발생 방지를 함께 행할 수 있다.In the method of manufacturing the
본 발명의 마스크 블랭크(10)의 제조 방법에서는, 레지스트 도포 공정이, 적하 공정의 다음에, 기판의 회전 속도를 낮게 하거나 또는 회전을 정지시키는 휴지 공정(S3)을 더 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 마스크 블랭크(10)의 제조 방법은 휴지 공정(S3)과, 균일화 공정(S6) 사이에, 균일화 공정(S6)의 고속 회전 속도를 향하여 단계적으로 회전 속도를 높이는 프리 회전 공정(S4 및 S5)을 포함할 수 있다.In the method for producing the
회전 속도 유지 단계(S2)에서의 고속 회전을 계속한 상태에서 균일화 공정(S6)으로 이행하면, 박막 부착 기판(15)의 테두리부에 치우친 레지스트액(26)의 액체 맺힘이 발생하는 경우가 있다. 레지스트 도포 공정이 균일화 공정(S6)으로 이행하기 전에, 기판의 회전 속도를 한번 감속 또는 정지하는 휴지 공정(S3)을 포함함으로써, 테두리 부분의 레지스트액(26)에 가해지고 있었던 원심력을 감소시킬 수 있으므로, 박막 부착 기판(15)의 테두리부의 액체 맺힘을 억제할 수 있다. 또한, 레지스트 도포 공정이 프리 회전 공정(S4 및 S5)을 포함함으로써, 고속 회전을 향하여 단계적으로 가속시켜서(S4), 균일화 공정(S6)의 회전 속도보다도 회전 속도가 낮은 상태에서 유지할(S5) 수 있다. 프리 회전 공정을 가짐으로써, 균일화 공정의 고속 회전 속도를 향하여 단계적으로 기판의 회전 속도를 높일 수 있다. 그 결과, 박막 부착 기판(15)의 표면에서 레지스트액(26)이 고르게 된 상태에서 균일화 공정(S6)을 이행할 수 있기 때문에, 액체 맺힘의 현상을 특히 효과적으로 억제할 수 있다.When the process proceeds to the homogenization step S6 in the state where the high speed rotation is continued in the rotational speed maintaining step S2, liquid condensation of the resist liquid 26 biased to the edge of the
본 발명의 마스크 블랭크(10)의 제조 방법에서는, 레지스트 도포 공정이, 적하 공정 후에, 적하 종료 시간 tB일 때의 기판의 회전 속도 R(tB)보다 빠른 기판의 회전 속도로 기판을 회전시키는 균일화 공정(S6)을 포함할 수 있다. 레지스트 도포 공정이 균일화 공정(S6)을 가짐으로써, 박막 부착 기판(15) 상의 레지스트막의 막 두께를 균일화할 수 있다. 레지스트 도포 공정이 휴지 공정(S3) 및 프리 회전 공정(S4 및 S5)을 포함하는 경우에는, 균일화 공정(S6)은 그들 공정(S3 내지 S5) 후에 행해진다. 균일화 공정(S6)에 있어서의 기판의 회전 속도 및 회전 시간은, 레지스트액(26)의 종류에 따라 설정된다. 일반적으로는, 균일화 공정(S6)의 기판의 회전 속도는, 바람직하게는 850 내지 2000 rpm이며, 회전 시간은 1 내지 15초인 것이 바람직하다.In the production method of the mask blank 10 according to the present invention, the resist film forming process, after the dropping step, a dripping end time t B the rotation of the substrate the substrate at a rotational speed of the rotational speed of the faster the substrate than the R (t B) of the time It may include a homogenization step (S6). When the resist coating step has a homogenization step (S6), the film thickness of the resist film on the
본 발명의 마스크 블랭크(10)의 제조 방법은, 균일화 공정(S6)에 있어서, 박막 부착 기판(15)을 향하는 기류(34)를 생성시키도록 배기를 행하기 위한 배기 수단(30)을 가동시키는 것을 포함하는 것이 바람직하다. 적하 공정에 있어서 도포 환경을 적극적으로 감압하면 포함되는 용매의 휘발을 촉진하여, 레지스트액(26)이 피도포면에 밀착하기 전에 말라버리는 현상이나, 이물을 말려들게 한 상태에서 레지스트액(26)이 건조 응집하는 것을 억제할 수 있다.The manufacturing method of the
균일화 공정(S6) 시에, 배기량을 제어하는 배기량 제어 수단이 구비된 배기 수단(30)에 의해, 박막 부착 기판(15)이 회전하고 있는 동안, 박막 부착 기판(15) 상면을 따라 박막 부착 기판(15)의 중앙측으로부터 외주 방향으로 기류(34)가 흐르도록 기류(34)를 발생시킬 수 있다. 기류(34)에 의해, 박막 부착 기판(15) 외주부(기판(11) 주표면 단부)에 발생하는 레지스트액(26)의 액체 맺힘을 효과적으로 박막 부착 기판(15) 밖으로 비산시킬 수 있고, 또한, 박막 부착 기판(15)의 네 코너나 박막 부착 기판(15) 외주부에 발생하는 레지스트액(26)의 액체 맺힘이 박막 부착 기판(15) 중앙부에 되돌려지는 것을 효과적으로 억제할 수 있으므로, 박막 부착 기판(15)의 네 코너 및 주연부에 형성되는 레지스트막(16)의 후막 영역을 저감시킬 수 있거나, 또는 그 영역의 막 두께의 융기를 저감시킬(후막화를 억제함) 수 있다. 구체적으로는, 박막 부착 기판(15)의 상면에 닿는 기류(34)의 속도가 0.5 m/초 이상 5 m/초 이하로 되도록 배기량을 제어하는 것이 바람직하다.In the homogenizing step S6, the
또한, 박막 부착 기판(15) 상면과 컵(23) 상측에 설치된 이너 링(24)(개구부(32))까지의 높이(거리)와, 이너 링(24)의 개구 직경을 제어함으로써, 박막 부착 기판(15) 상면으로부터 박막 부착 기판(15) 외주부에 닿는 기류(34)의 유속을 제어함으로써, 박막 부착 기판(15) 외주부(기판(11) 주표면 단부)에 발생하는 레지스트액(26)의 액체 맺힘을 효과적으로 박막 부착 기판(15) 밖으로 비산시키고, 또한, 박막 부착 기판(15)의 네 코너나 박막 부착 기판(15) 외주부에 발생하는 레지스트액(26)의 액체 맺힘이 박막 부착 기판(15) 중앙부에 되돌려지는 것을 효과적으로 억제할 수 있는 것에 필요한 유속으로 유지하는 것이 가능하다.In addition, by controlling the height (distance) to the inner ring 24 (opening part 32) provided on the upper surface of the
또한, 배기 수단(30)에 의한 기류(34)의 발생은, 균일화 공정(S6) 뿐만 아니라, 다른 공정, 예를 들어 건조 공정(S7)에서도 행할 수 있다.In addition, generation | occurrence | production of the
본 발명의 마스크 블랭크(10)의 제조 방법에서는, 레지스트 도포 공정이 건조 공정(S7)을 포함할 수 있다. 건조 공정(S7)에서는, 균일화 공정(S6) 후에, 균일화 공정(S6)에서의 회전 속도보다도 낮은 회전 속도로 박막 부착 기판(15)을 회전시킴으로써, 균일화 공정(S6)에 의해 얻어진 레지스트막(16)의 막 두께의 균일성을 유지하면서 레지스트막(16)을 건조시킬 수 있다.In the manufacturing method of the
본 발명의 마스크 블랭크(10)의 제조 방법에서는, 상술한 건조 공정(S7) 종료 후에, 박막 부착 기판(15) 상에 형성된 레지스트막(16)에 포함되는 용제를 완전히 증발시키기 위해서, 이 레지스트막(16)을 가열하여 건조 처리하는 가열 건조 처리 공정을 가져도 된다. 이 가열 건조 처리 공정은, 통상, 레지스트막(16)이 형성된 박막 부착 기판(15)을 가열 플레이트에 의해 가열하는 가열 공정과, 레지스트막(16)이 형성된 박막 부착 기판(15)을 냉각 플레이트에 의해 냉각하는 냉각 공정을 포함한다. 이들 가열 공정에서의 가열 온도 및 시간, 냉각 공정에서의 냉각 온도 및 시간은, 레지스트액(26)의 종류에 따라 적절히 조정된다.In the manufacturing method of the
본 발명의 마스크 블랭크(10)의 제조 방법에서는, 상기 레지스트액(26)은 특별히 한정되지 않지만, 점도가 10 mPa·s를 초과하고, 평균 분자량이 10만 이상인 고분자량 수지로 이루어지는 고분자형 레지스트나, 점도가 10 mPa·s 미만이고, 평균 분자량이 10만 미만인 노볼락 수지와 용해 조해제 등으로 이루어지는 노볼락계 레지스트나, 폴리히드록시스티렌계 수지와 산 발생제 등으로 이루어지는 화학 증폭형 레지스트 등이다.In the manufacturing method of the
예를 들어, 화학 증폭형 레지스트나 노볼락계 레지스트에서는, 점도가 낮으므로(10 mPa·s 이하), 균일화 공정(S6)에서는, 기판의 회전 속도는 850 내지 2000 rpm으로, 기판(11)의 회전 시간은 1 내지 10초로 각각 설정되고, 건조 공정(S7)에서는, 기판의 회전 속도는 100 내지 450 rpm으로 설정된다. 또한, 고분자형 레지스트에서는, 점성이 높으므로(10 mPa·s 초과), 균일화 공정(S6)에서는, 기판의 회전 속도는 850 내지 2000 rpm으로, 기판(11)의 회전 시간은 2 내지 15초로 각각 설정되고, 건조 공정(S7)에서는, 기판의 회전 속도는 50 내지 450 rpm으로 설정된다. 건조 공정(S7)에서의 기판(11)의 회전 시간은, 레지스트막(16)이 완전히 건조될 때 까지(그 이상 건조 회전을 계속해도 레지스트막(16)의 막 두께가 감소하지 않게 될때까지) 필요로 하는 시간이 설정된다.For example, in chemically amplified resists and novolac resists, since the viscosity is low (10 mPa · s or less), in the homogenization step (S6), the rotation speed of the substrate is 850 to 2000 rpm, so that the
레지스트 도포 공정에서의 레지스트액(26)의 최종적인 토출량은, 1.5 내지 8 ml인 것이 바람직하다. 1.5 ml를 하회하면, 레지스트액이 기판 표면에 충분히 널리 퍼지지 않아, 성막 상태가 나빠질 우려가 발생한다. 8 ml를 초과하면, 코팅에 사용되지 않고 스핀 회전에 의해 외측으로 비산하는 레지스트액의 양이 많아져서, 레지스트액의 소비량이 증대하므로 바람직하지 않다. 또한, 비산한 레지스트액이 도포 장치 내부를 오염시킬 우려가 발생한다.It is preferable that the final discharge amount of the resist liquid 26 in a resist coating process is 1.5-8 ml. If it is less than 1.5 ml, the resist liquid does not spread widely enough on the substrate surface, and there is a fear that the film forming state will deteriorate. If it exceeds 8 ml, the amount of the resist liquid which is not used for coating and scatters to the outside by spin rotation increases, which is not preferable because the consumption amount of the resist liquid increases. In addition, there is a fear that scattered resist liquid may contaminate the inside of the coating apparatus.
또한, 레지스트액(26)의 토출 속도는, 0.5 내지 3 ml/초인 것이 바람직하다. 토출 속도가 0.5 ml/초를 하회하면, 기판 상에 레지스트액을 공급하는 시간이 길어져버린다라고 하는 문제가 발생한다. 토출 속도가 3 ml/초를 초과하면, 레지스트액이 기판에 강하게 접촉해버려, 레지스트액이 기판을 습윤시키지 않고 튕겨져나와 버릴 우려가 있기 때문에 바람직하지 않다.Moreover, it is preferable that the discharge speed of the resist
본 발명의 마스크 블랭크(10)의 제조 방법에서는, 레지스트액(26)이 계면 활성제를 실질적으로 포함하지 않는 것이 바람직하다. 레지스트액(26)에 첨가된 계면 활성제가 미세한 이물의 발생 요인의 하나라고 생각되는 결함이 현상 시에 발생하는 경우가 있다. 레지스트액(26)이 계면 활성제를 실질적으로 포함하지 않는 것에 의해, 이물의 발생을 저감할 수 있다.In the manufacturing method of the
본 발명의 마스크 블랭크(10)의 제조 방법은, 박막 부착 기판(15)의 레지스트막(16)을 형성하는 표면이 반응성 스퍼터링법에 의해 형성된 박막(14)의 표면이며, 박막(14)이 적어도, Cr, Ta, Si, Mo, Ti, V, Nb 및 W으로 이루어지는 군에서 선택되는 1 이상의 원소를 포함하는 것이 바람직하다. 이들 원소를 포함하는 박막(14)의 표면의 표면 에너지가 낮기 때문에, 레지스트액(26)을 박막 부착 기판(15)의 표면(박막(14)의 표면)에 적하할 때에 레지스트액(26)을 특히 튕기기 쉽다. 본 발명의 마스크 블랭크(10)의 제조 방법을 사용하면, 박막(14)의 표면에서 레지스트액(26)이 튕겨지는 것을 방지할 수 있으므로, 미세한 기포에 기인하는 결함의 발생을 억제한 바람직한 레지스트막(16)을 형성할 수 있다.In the method of manufacturing the
본 발명의 마스크 블랭크(10)의 제조 방법은, 레지스트막(16)을 형성하는 표면(피도포면)을 갖는 박막(14)이 적어도 Cr을 포함하고, 박막(14)에 포함되는 Cr의 비율이 적어도 50 원자% 이상인 것이 바람직하다. 피도포면이 Cr을 포함하는 박막, 예를 들어 CrN, CrON, CrOC 및 CrOCN 등의 경우에는, 피도포면의 레지스트액(26)에 대한 습윤성이 나쁘기 때문에, 미세한 기포에 기인하는 결함이 발생하기 쉽다. 본 발명의 마스크 블랭크(10)의 제조 방법을 사용하면, 피도포면이 Cr을 포함하는 박막인 경우에도, 결함이 저감된 레지스트막(16)을 형성할 수 있다.In the method for manufacturing the
또한, 도 5에 도시한 바와 같이, Cr을 포함하는 박막은, 차광막(2)의 상면의 에칭 마스크막(3)으로서 설치되는 경우가 있다. 이 에칭 마스크막은, 크롬에, 질소, 산소 중 적어도 어느 하나의 성분을 포함하고, 이 에칭 마스크막 내의 크롬의 함유량이 50 원자% 이상이다. 이러한 마스크 블랭크(10)는 도 5에 도시한 바와 같이, 투광성의 기판(11) 상에 차광막(2)을 구비하고, 또한 이 차광막(2) 상에 에칭 마스크막(3)을 구비한 마스크 블랭크(10)일 수 있다.In addition, as shown in FIG. 5, the thin film containing Cr may be provided as the
도 5에 도시하는 예에 있어서는, 상기 에칭 마스크막(3)은 전사 패턴을 형성하기 위한 패터닝 시의 건식 에칭에 대하여 차광막(2)과의 에칭 선택성을 확보할 수 있도록 예를 들어 크롬에, 질소, 산소 중 적어도 어느 하나의 성분을 포함하는 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 에칭 마스크막(3)을 차광막(2) 상에 설치함으로써, 마스크 블랭크(10) 상에 형성하는 레지스트막(16)의 박막화를 도모할 수 있다. 또한, 에칭 마스크막(3) 중에 탄소 등의 성분을 더 포함해도 된다. 구체적으로는, 예를 들어 CrN, CrON, CrOC, CrOCN 등의 재료를 들 수 있다.In the example shown in FIG. 5, the said
최근 들어, 레지스트막(16)에 전자선 묘화 노광용의 레지스트를 적용하고, 전자선을 조사하여 묘화(전자선 노광 묘화)함으로써 설계 패턴을 노광하는 방법이 사용되고 있다. 이 전자선 묘화 노광에서는, 묘화 위치 정밀도나 챠지 업의 관점에서, 차광막(2) 및 에칭 마스크막(3) 중 적어도 어느 한쪽에는, 어느 정도 이상의 도전성이 필요해지고 있다. 즉, 차광막(2) 및 에칭 마스크막(3) 중 적어도 한쪽의 막에는, 시트 저항값이 1.0×106 Ω/□ 이하일 것이 요망되고 있다.In recent years, the method of exposing a design pattern by applying the resist for electron beam drawing exposure to the resist
차광막(2)의 시트 저항값이 1.0×106 Ω/□ 이하인 경우, 에칭 마스크막(3)은 시트 저항값이 높아도, 챠지 업을 일으키지 않고 전자선 묘화할 수 있다. 레지스트막(16)의 박막화에는, 에칭 마스크막(3)의 염소와 산소의 혼합 가스에 대한 건식 에칭의 에칭레이트를 향상시키는 것이 보다 바람직하다. 그것을 위해서는, 금속 성분(크롬)의 함유량을 50 원자% 미만, 바람직하게는 45 원자% 이하, 나아가 40 원자% 이하로 하는 것이 바람직하다.When the sheet resistance value of the
한편, 차광막(2)의 시트 저항값이 1.0×106 Ω/□보다도 큰 경우, 에칭 마스크막(3)의 시트 저항값을 1.0×106 Ω/□ 이하로 할 필요가 있다. 이 경우, 에칭 마스크막(3)이 단층 구조의 경우에는, 에칭 마스크막(3) 중의 크롬 함유량은 50 원자% 이상인 것이 바람직하고, 60 원자% 이상인 것이 보다 바람직하다. 또한, 에칭 마스크막(3)이 복수층의 적층 구조의 경우에는, 적어도 레지스트막(16)에 접하는 측의 층의 크롬 함유량은 50 원자% 이상(바람직하게는 60 원자% 이상)으로 하고, 차광막(2)측의 층의 크롬 함유량은 50 원자% 미만(바람직하게는 45 원자% 이하, 나아가 40 원자% 이하)으로 하는 것이 바람직하다. 또한, 에칭 마스크막(3)은 차광막(2)측으로부터 레지스트막(16)에 접하는 측(단, 표면 산화에 의한 크롬 함유량의 저하를 피할 수 없는 레지스트막(16)에 접하는 표층은 제외함)을 향하여 크롬 함유량이 증가해 가는 조성 경사 구조로 해도 된다. 이 경우, 에칭 마스크막(3)의 크롬 함유량이 가장 적은 곳에서는 50 원자% 미만(바람직하게는 45 원자% 이하, 나아가 40 원자% 이하)이며, 크롬 함유량이 가장 많은 곳에서는 50 원자% 이상(바람직하게는 60 원자% 이상)인 것이 바람직하다.On the other hand, when the sheet resistance of the light-shielding film (2) 1.0 × 10 6 Ω / □ is larger than, it is necessary to the sheet resistance of the
또한, 상기 에칭 마스크막(3)은 막 두께가 5 nm 이상, 20 nm 이하인 것이 바람직하다. 막 두께가 5 nm 미만이면 에칭 마스크막(3) 패턴을 마스크로 하여 차광막(2)에 대한 건식 에칭이 완료되기 전에 에칭 마스크막(3)의 패턴 에지 방향의 감막이 진행해버려, 차광막(2)에 전사된 패턴의 설계 패턴에 대한 CD 정밀도가 대폭 저하해버릴 우려가 있다. 한편, 막 두께가 20 nm보다도 두꺼우면, 에칭 마스크막(3)에 설계 패턴을 전사할 때에 필요한 레지스트막(16)의 막 두께가 두꺼워져버려, 미세 패턴을 에칭 마스크막(3)에 고정밀도로 전사하는 것이 곤란해진다.The
본 발명의 마스크 블랭크(10)의 제조 방법을 사용하면, 피도포면이 상술한 바와 같은 Cr을 포함하는 에칭 마스크막(3)인 경우에도, 결함이 저감된 레지스트막(16)을 형성할 수 있다.By using the manufacturing method of the
본 발명의 마스크 블랭크(10)의 제조 방법에서는, 피도포면을 갖는 박막(14)이 적어도 Si을 포함하는 것이 바람직하다. Si을 포함하는 박막(14)의 표면은, Cr을 포함하는 박막의 표면의 표면보다도 레지스트액의 습윤성이 나쁘기 때문에, 레지스트액(26)을 박막 부착 기판(15)의 표면(박막(14)의 표면)에 적하할 때에 레지스트액(26)을 특히 튕기기 쉽다. 본 발명의 마스크 블랭크(10)의 제조 방법을 사용하면, 규소가 포함되어 있는 박막(14)이 피도포면인 경우에도, 박막(14)의 표면에서 레지스트액(26)이 튕겨지는 것을 방지할 수 있으므로, 바람직한 레지스트막(16)을 형성할 수 있다.In the manufacturing method of the
Si을 포함하는 박막(14)의 재료로서, 예를 들어 MoSi, MoSiO, MoSiN, MoSiON, Si 단체, SiO, SiN, SiON, WSi 및 TaSi 등을 들 수 있다.As a material of the
본 발명의 마스크 블랭크(10)의 제조 방법에서는, 피도포면을 갖는 박막(14)이 불소계 건식 에칭으로 에칭 가능한 금속 또는 금속 화합물로 이루어지는 차광막(2)과, 차광막(2)과의 소정의 에칭 선택비를 갖는 재료의 에칭 마스크막(3)과의 적층막일 수 있다.In the manufacturing method of the
불소계 건식 에칭으로 에칭 가능한 금속 또는 금속 화합물로 이루어지는 차광막(2)으로서, 예를 들어 규소 함유 재료를 들 수 있다. 그 경우, 이 차광막(2)과의 소정의 에칭 선택비를 갖는 재료로서, 크롬을 포함하는 재료를 들 수 있다. 크롬을 포함하는 재료로서는, 예를 들어 크롬 단체, 또는 크롬과, 산소, 질소 및 탄소로부터 선택되는 1종 이상을 함유하는 크롬 화합물을 들 수 있다. 또한 그 재료는, 규소를 함유하지 않는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 크롬 화합물로서 크롬산화물, 크롬질화물, 크롬산질화물, 크롬산화탄화물, 크롬질화탄화물 또는 크롬산질화탄화물 등을 들 수 있다. 이들 재료는, 불소계 건식 에칭에 대하여 높은 내성을 갖는 것이 알려져 있다.As a
크롬을 포함하는 재료의 크롬 함유율이 50 원자% 이상, 특히 60 원자% 이상인 경우에는, 불소계 건식 에칭 내성이 좋고, 차광막(2) 및/또는 투명 기판(11)에 충분한 에칭 선택성을 부여할 수 있음과 동시에, 에칭 마스크막(3)을 염소와 산소를 함유하는 건식 에칭 조건에서 건식 에칭하여 패턴을 형성할 수 있기 때문에 바람직하다.When the chromium content of the material containing chromium is 50 atomic% or more, especially 60 atomic% or more, the fluorine-based dry etching resistance is good, and sufficient etching selectivity can be imparted to the
크롬을 포함하는 재료로서는, 예를 들어 크롬이 50 원자% 이상 100 원자% 이하, 특히 60 원자% 이상 100 원자% 이하, 산소가 0 원자% 이상 50 원자% 이하, 특히 0 원자% 이상 40 원자% 이하, 질소가 0 원자% 이상 50 원자% 이하, 특히 0 원자% 이상 40 원자% 이하, 탄소가 0 원자% 이상 20 원자% 이하, 특히 0 원자% 이상 10 원자% 이하로 함으로써, 에칭 마스크막(3)으로서, 차광막(2) 및/또는 투명 기판에 충분한 에칭 선택성을 부여하는 막으로 할 수 있다.As a material containing chromium, for example, chromium is 50 atomic% or more and 100 atomic% or less, especially 60 atomic% or more and 100 atomic% or less, oxygen is 0 atomic% or more and 50 atomic% or less, especially 0 atomic% or more and 40 atomic% The etching mask film (hereinafter, the nitrogen is 0 atomic% or more and 50 atomic% or less, especially 0 atomic% or more and 40 atomic% or less, carbon is 0 atomic% or more and 20 atomic% or less, particularly 0 atomic% or more and 10 atomic% or less). As 3), it can be set as the film which gives sufficient etching selectivity to the
본 발명의 마스크 블랭크(10)의 제조 방법을 사용하면, 피도포면이 상술한 바와 같은 Cr을 포함하는 에칭 마스크막(3)인 경우에도, 결함이 저감된 레지스트막(16)을 형성할 수 있다.By using the manufacturing method of the
상술한 바와 같이, 본 발명의 마스크 블랭크(10)의 제조 방법은, 사각 형상의 기판(11)의 주표면에 피전사체에 전사하기 위한 마스크 패턴(13)이 될 박막(14)을 스퍼터링법이나 증착법, CVD법 등을 사용하여 성막하고, 이 박막 부착 기판(15)의 박막(14)의 표면에, 레지스트 도포 공정에 의해 레지스트막(16)을 형성하여 마스크 블랭크(10)를 제조한다.As described above, the method for manufacturing the
또한, 마스크 블랭크(10)에는, 박막 부착 기판(15)의 박막(14)에 있어서의 중심부의 영역에 마스크 패턴(13) 형성 영역을 갖는다. 이 마스크 패턴(13) 형성 영역은, 박막 부착 기판(15)을 패터닝하여 전사용 마스크(18)로 한 때에, 반도체 기판 등의 피전사체의 회로 패턴을 전사하여 형성하기 위한 마스크 패턴(13)이 형성되게 되는 영역이다. 이 마스크 패턴(13) 형성 영역은, 마스크 블랭크(10)의 사이즈 등에 따라 상이한데, 예를 들어 마스크 블랭크(10)가 152 mm×152 mm의 사이즈의 경우에는, 박막 부착 기판(15)의 박막(14)에 있어서의 중심부의 132 mm×132 mm의 영역이다.Moreover, the mask blank 10 has the
본 발명은 상술한 마스크 블랭크(10)의 제조 방법에 의해 제조된 마스크 블랭크(10)의 레지스트막(16)을 패터닝하여 레지스트 패턴을 형성하고, 레지스트 패턴을 마스크로 하여 마스크 패턴(13)을 형성하여 전사용 마스크(18)를 제조하는 것을 특징으로 하는 전사용 마스크(18)의 제조 방법이다.According to the present invention, a resist pattern is formed by patterning the resist
상술한 레지스트 도포 공정을 실시함으로써, 도 4의 (A)에 도시하는 박막 부착 기판(15)의 박막(14)의 표면에 레지스트막(16)을 형성하여, 도 4의 (B)에 도시하는 마스크 블랭크(10)를 제작할 수 있다. 이 마스크 블랭크(10)의 레지스트막(16)에 소정 패턴을 묘화·현상 처리하여 레지스트 패턴을 형성하고, 이 레지스트 패턴을 마스크로 하여 박막(14)(예를 들어 차광막)을 건식 에칭하여 마스크 패턴(13)(도 4의 (C))을 형성하여, 전사용 마스크(18)를 제작할 수 있다.By performing the resist coating process mentioned above, the resist
이상, 본 발명을 상기 실시 형태에 기초하여 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 마스크 블랭크(10)의 제조 방법에 따라서는, 사각 형상의 기판(11)의 주표면에 직접 레지스트막(16)을 형성하여 마스크 블랭크(10)를 제조하는 경우도 있다. 그 경우에도, 사각 형상의 기판(11)의 주표면에 직접 레지스트막(16)을 형성하기 위해서, 상술한 레지스트 도포 공정을 포함하는 본 발명의 제조 방법을 바람직하게 사용할 수 있다.As mentioned above, although this invention was demonstrated based on the said embodiment, this invention is not limited to this. For example, depending on the manufacturing method of the mask blank 10, the mask blank 10 may be manufactured by directly forming the resist
[실시예][Example]
이어서, 마스크 블랭크(10)의 제조 방법 및 전사용 마스크(18)의 제조 방법에 대해서, 실시예에 기초하여 구체적으로 설명한다.Next, the manufacturing method of the mask blank 10 and the manufacturing method of the
(실시예 1)(Example 1)
사이즈가 152.4 mm×152.4 mm의 합성 석영 유리 기판 상에 스퍼터링법에 의해, MoSiN막(차광층) 및 MoSiN막(표면 반사 방지층)으로 이루어지는 차광막(2)과, 에칭 마스크막(3)을 순차 형성하여 박막 부착 기판(15)을 얻었다. 차광막(2) 및 에칭 마스크막(3)의 형성은, 구체적으로는, 다음과 같이 행하였다. 또한, 실시예 2, 비교예 1 및 비교예 2의 마스크 블랭크(10)에서도 동일한 박막을 형성하였다.By sputtering on a synthetic quartz glass substrate having a size of 152.4 mm x 152.4 mm, a
합성 석영 유리로 이루어지는 투광성의 기판(11) 상에 매엽식(枚葉式) 스퍼터 장치를 사용하여, 스퍼터링 타겟에 몰리브덴(Mo)과 실리콘(Si)의 혼합 타겟(원자%비 Mo:Si=13:87)을 사용하여, 아르곤과 질소의 혼합 가스 분위기에서, 반응성 스퍼터링(DC 스퍼터링)에 의해, MoSiN막(하층(차광층))을 막 두께 47 nm로 성막하고, 이어서, Mo/Si 타겟(원자%비 Mo:Si=13:87)을 사용하여, 아르곤과 질소의 혼합 가스 분위기에서, MoSiN막(상층(표면 반사 방지층))을 막 두께 13 nm로 성막함으로써, 하층(막 조성비 Mo: 9.9 원자%, Si: 66.1 원자%, N: 24.0 원자%)과 상층(막 조성비 Mo: 7.5 원자%, Si: 50.5 원자%, N: 42.0 원자%)의 적층으로 이루어지는 ArF 엑시머 레이저(파장 193 nm)용의 차광막(2)(총 막 두께 60 nm)을 형성하였다. 또한, 차광막(2)의 각 층의 원소 분석은, 러더포드 후방 산란 분석법을 사용하였다.A mixed target of molybdenum (Mo) and silicon (Si) (atomic% ratio Mo: Si = 13) to a sputtering target by using a single-sheet sputtering device on a
이어서, 이 차광막(2)을 구비하여 박막 부착 기판(15)에 대하여 450℃에서 30분간 가열 처리(어닐 처리)를 행하여, 차광막(2)의 막 응력을 저감시키는 처리를 행하였다.Subsequently, the
이어서, 차광막(2)의 상면에 에칭 마스크막(3)을 형성하였다. 구체적으로는, 매엽식 스퍼터 장치로, 크롬(Cr) 타겟을 사용하여, 아르곤과 질소의 혼합 가스 분위기에서, 반응성 스퍼터링(DC 스퍼터링)에 의해, CrN막(막 조성비 Cr: 75.3 원자%, N: 24.7 원자%)을 막 두께 5 nm로 성막하였다. 또한, 에칭 마스크막(3)(CrN막)을 차광막(2)의 어닐 처리보다도 낮은 온도에서 어닐함으로써, 차광막(2)의 막 응력에 영향을 주지 않고 에칭 마스크막(3)의 응력을 최대한 낮게(바람직하게는 막 응력이 실질 제로로) 되도록 조정하였다. 이상의 수순에 의해 실시예 1의 박막 부착 기판(15)을 얻었다.Next, the
이어서, 박막 부착 기판(15) 상에 레지스트 도포 공정에 의해 레지스트액(26)을 회전 도포하여, 박막(14)의 표면에 레지스트막(16)을 형성하였다. 레지스트액(26)에 포함되는 레지스트 및 용제는 하기의 것을 사용하였다.Next, the resist
레지스트: 포지티브형 화학 증폭형 레지스트 FEP171(후지 필름 일렉트로닉스 머티리얼즈사제)Resist: Positive type chemically amplified resist FEP171 (manufactured by FUJIFILM Materials)
용제: PGMEA(프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트)와 PGME(프로필렌글리콜모노메틸에테르)의 혼합 용제Solvent: Mixed solvent of PGMEA (propylene glycol monomethyl ether acetate) and PGME (propylene glycol monomethyl ether)
레지스트 도포 공정 중의 레지스트액(26)의 적하 및 기판의 회전 속도를 표 1에 나타내었다. 표 1의 「개시 시간」 및 「종료 시간」은 레지스트액의 적하를 개시했을 때를 0초로서 나타내고 있다. 또한, 「계속 시간」은, 각각의 공정의 개시 시간부터 종료 시간까지의 시간을 나타낸다. 또한, 「레지스트액의 적하」의 개시 시간 및 개시 시간은, 각각 도 1의 시간 tA 및 시간 tB에 대응한다. 도 1의 「S1. 회전 가속 단계」의 개시 시간은 시간 tX에 대응한다. 「S2. 회전 속도 유지 단계」의 개시 시간은 도 1의 시간 tY에 대응한다. 「S2. 회전 속도 유지 단계」의 종료 시간은 도 1의 시간 tZ에 대응한다. 표 2 내지 6에 대해서도 마찬가지이다.Table 1 shows the dropping of the resist
또한, 균일화 공정(S6) 및 건조 공정(S7)에 있어서, 박막 부착 기판(15)이 회전하고 있는 동안, 항상 연속하여 강제 배기를 행하여, 박막 부착 기판(15) 상면을 따라 박막 부착 기판(15)의 중앙측으로부터 외주 방향으로 기류(34)가 흐르도록 기류(34)를 발생시켰다. 그로 인해, 박막 부착 기판(15)의 회전에 의해 박막 부착 기판(15) 외주부(기판(11) 주표면 단부)에 발생하는 레지스트액(26)의 액체 맺힘을 효과적으로 박막 부착 기판(15) 밖으로 비산시키고, 또한, 박막 부착 기판(15)의 네 코너나 박막 부착 기판(15) 외주부에 발생하는 레지스트액(26)의 액체 맺힘이 박막 부착 기판(15) 중앙부에 되돌려지는 것을 효과적으로 억제시켜, 박막 부착 기판(15)의 네 코너 및 주연부에 형성되는 레지스트막(16)의 후막 영역을 저감시킬 수 있거나, 또는 그 영역의 막 두께의 융기를 저감시킬(후막화를 억제함) 수 있었다.In addition, in the homogenization step S6 and the drying step S7, while the
이어서, 가열 건조 장치 및 냉각 장치에, 레지스트막(16)이 형성된 박막 부착 기판(15)을 반송하고, 소정의 가열 건조 처리를 행하여 레지스트막(16)을 건조시켜, 마스크 블랭크(10)를 제작하였다.Subsequently, the
상기와 같이 하여, 제조한 마스크 블랭크(10)의 차광막(2)의 표면에 대하여 레이저 간섭 공초점 광학계에 의한 60 nm 감도의 결함 검사 장치(레이저텍사 제조의 M6640)를 사용하여 결함 검사를 행하였다. 결함 검사의 결함을 표 7에 나타내었다. 또한, 실시예 2, 3 및 비교예 1 내지 3의 마스크 블랭크에 대해서도, 마찬가지로, 결함 검사를 행하였다.The defect inspection was performed with respect to the surface of the
(실시예 2)(Example 2)
실시예 1에 있어서의 레지스트 도포 공정 중의 레지스트액(26)의 적하 및 기판의 회전 속도를 표 2에 나타낸 바와 같이 한 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 실시예 2의 마스크 블랭크(10)를 제작하였다. 구체적으로는, 실시예 1에서는, 회전 가속 단계(S1)의 회전 가속도가 1000 rpm/초이었던 것을, 실시예 2에서는 500 rpm/초로 하였다.The
(실시예 3)(Example 3)
실시예 1에 있어서의 레지스트 도포 공정 중의 레지스트액(26)의 적하 및 기판의 회전 속도를 표 3에 나타낸 바와 같이 한 것과, 기판(11) 상에 형성한 박막(14)이 MoSiN으로 이루어지는 위상 시프트막, 소정의 차광막(2) 및 MoSiON으로 이루어지는 에칭 마스크막(3)이었던 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 실시예 3의 마스크 블랭크(10)를 제작하였다. 또한, 소정의 차광막(2)은, CrOCN으로 이루어지는 이면 반사 방지층, CrN으로 이루어지는 차광층 및 CrOCN으로 이루어지는 반사 방지층의 3층으로 이루어지는 차광막(2)이다. 또한, 실시예 3에서는, 레지스트액의 적하는 회전 가속 단계일 때에 행하고, 이때의 박막 부착 기판(15)의 회전 가속도는 125 rpm/초였다. 실시예 3에서는, 휴지 공정(S3) 및 프리 회전 공정(S4 및 S5)은 행하지 않았다.The phase shift which the
실시예 3의 위상 시프트막, 차광막(2) 및 에칭 마스크막(3)의 형성은, 구체적으로는, 다음과 같이 행하였다. 또한, 비교예 3의 마스크 블랭크(10)에서도 동일한 박막을 형성하였다.Formation of the phase shift film, the
석영 유리로 이루어지는 투광성의 기판(11) 상에 DC 마그네트론 스퍼터 장치를 사용하여, 스퍼터링 타겟으로서 Mo와 Si을 포함하는 혼합 타겟(Mo와 Si의 합계 함유량에 대한 Mo 함유량이 9.5%)을 사용하여, 아르곤과 질소와 헬륨의 혼합 가스 분위기(Ar: 9 sccm, N2=81 sccm, He: 76 sccm) 중에서, 전력 2.8 kW의 반응성 스퍼터링을 행함으로써, 막 두께 69 nm의 MoSiN으로 이루어지는 위상 시프트막을 형성하였다. 또한, 이 위상 시프트막은, ArF 엑시머 레이저(파장 193 nm)에 있어서, 투과율은 6%, 위상 시프트량이 대략 180도가 되어 있다.Using a DC magnetron sputtering device on a
이어서, 상기 위상 시프트막 상에 동일하게 DC 마그네트론 스퍼터 장치를 사용하여, 스퍼터링 타겟에 크롬 타겟을 사용하여, 아르곤과 이산화탄소와 질소와 헬륨의 혼합 가스 분위기(Ar: 20 sccm, CO2: 35 sccm, N2: 5 sccm, He: 30 sccm) 중에서, 전력 1.5 kW의 반응성 스퍼터링을 행하여 막 두께 30 nm의 CrOCN으로 이루어지는 이면 반사 방지층을 형성하였다.Subsequently, using a DC magnetron sputtering device on the phase shift film, and using a chromium target for the sputtering target, a mixed gas atmosphere of argon, carbon dioxide, nitrogen, and helium (Ar: 20 sccm, CO 2 : 35 sccm, N 2 : 5 sccm, He: 30 sccm), reactive sputtering with a power of 1.5 kW was performed to form a back anti-reflection layer made of CrOCN having a thickness of 30 nm.
계속해서, 크롬 타겟을 사용하여, 아르곤과 질소의 혼합 가스 분위기(Ar: 25 sccm, N2: 5 sccm) 중에서, 전력 1.7 kW의 반응성 스퍼터링을 행하여 막 두께 4 nm의 CrN으로 이루어지는 차광층을 형성하였다.Subsequently, using a chromium target, in a mixed gas atmosphere (Ar: 25 sccm, N 2 : 5 sccm) of argon and nitrogen, reactive sputtering with power of 1.7 kW was performed to form a light shielding layer made of CrN having a thickness of 4 nm. It was.
또한 이어서, 크롬 타겟을 사용하여, 아르곤과 이산화탄소와 질소와 헬륨의 혼합 가스 분위기(Ar: 20 sccm, CO2: 35 sccm, N2=10 sccm, He: 30 sccm) 중에서, 전력 1.7 kW의 반응성 스퍼터링을 행함으로써, 막 두께 14 nm의 CrOCN으로 이루어지는 반사 방지층을 형성하였다. 이와 같이 하여, 총 막 두께가 48 nm인 이면 반사 방지층과 차광층과 반사 방지층으로 이루어지는 차광막(2)이 형성되었다.Then, using a chromium target, power of 1.7 kW in a mixed gas atmosphere of argon, carbon dioxide, nitrogen, and helium (Ar: 20 sccm, CO 2 : 35 sccm, N 2 = 10 sccm, He: 30 sccm) By sputtering, an antireflection layer made of CrOCN having a thickness of 14 nm was formed. Thus, the
이어서, 차광막(2) 상에 SiON으로 이루어지는 에칭 마스크막(3)을 형성하였다. 구체적으로는, 스퍼터링 타겟으로서 Si 타겟을 사용하여, 아르곤과 일산화질소와 헬륨의 혼합 가스 분위기(Ar: 8 sccm, NO=29 sccm, He: 32 sccm) 중에서, 전력 1.8 kW의 반응성 스퍼터링을 행함으로써, 막 두께 15 nm의 SiON으로 이루어지는 에칭 마스크막(3)을 형성하여 실시예 3의 박막 부착 기판(15)을 얻었다.Subsequently, an
(실시예 4)(Example 4)
실시예 1에 있어서의 레지스트 도포 공정 중의 레지스트액(26)의 적하 및 기판의 회전 속도를 표 4에 나타낸 바와 같이 하였다. 또한, 실시예 4에서는, 초기 회전 단계(S0)를 실시하고, 레지스트액의 적하는 회전 가속 단계(S1)일 때에 행하였다. 이때의 박막 부착 기판(15)의 회전 가속도는 125 rpm/초였다. 실시예 4에서는, 휴지 공정(S3) 및 프리 회전 공정(S4 및 S5)은 행하지 않았다.The dropping of the resist
(실시예 5)(Example 5)
실시예 3에 있어서의 레지스트 도포 공정 중의 레지스트액의 적하 및 기판의 회전 속도를 표 5에 나타낸 바와 같이 하였다. 또한, 실시예 5에서는, 초기 회전 단계(S0)를 실시하고, 레지스트액의 적하는 회전 가속 단계(S1)의 시에 행하였다. 이때의 박막부 기판(15)의 회전 가속도는 50 rpm/초였다. 또한, 실시예 5에서는, 휴지 공정(S3) 및 프리 회전 공정(S4 및 S5)을 행하였다.The dropping of the resist liquid and the rotational speed of the substrate during the resist coating step in Example 3 were as shown in Table 5. In addition, in Example 5, initial stage rotation S0 was performed and the addition of the resist liquid was performed at the time of rotation acceleration stage S1. The rotational acceleration of the thin
(비교예 1)(Comparative Example 1)
실시예 1에 있어서의 레지스트 도포 공정 중의 레지스트액(26)의 적하 및 기판의 회전 속도를 표 4에 나타낸 바와 같이 한 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 비교예 1의 마스크 블랭크(10)를 제작하였다. 또한, 비교예 1에서는, 레지스트액(26)의 적하를 기판(11)의 회전이 정지한 상태에서 행하고, 그 후, 휴지 공정(S3)을 2초 행하였다. 비교예 1에서는, 회전 가속 단계(S1) 및 회전 속도 유지 단계(S2)는 행하지 않았다.The
(비교예 2)(Comparative Example 2)
실시예 1에 있어서의 레지스트 도포 공정 중의 레지스트액(26)의 적하 및 기판의 회전 속도를 표 5에 나타낸 바와 같이 한 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 비교예 2의 마스크 블랭크(10)를 제작하였다. 또한, 비교예 2에서는, 회전 가속 단계(S1)에 있어서의 가속을, 회전 가속도 20000 rpm/초로 0.05초간으로 하였다.The
(비교예 3)(Comparative Example 3)
실시예 3에 있어서의 레지스트 도포 공정 중의 레지스트액(26)의 적하 및 기판의 회전 속도를 표 6에 나타낸 바와 같이 한 이외에는, 실시예 3과 마찬가지로 하여 비교예 3의 마스크 블랭크(10)를 제작하였다. 또한, 비교예 3에서는, 레지스트액(26)의 적하 개시 시간(0초)의 2초 전부터 2초간, 즉 -2초부터 0초까지, 회전 속도 700 rpm으로 회전하는 초기 회전 단계(S0)를 설치하였다. 따라서, 레지스트액(26)의 적하 개시 시의 기판의 회전 속도는 700 rpm이었다. 또한, 비교예 3에서는, 휴지 공정(S3) 및 프리 회전 공정(가속)(S4)은 행하지 않았다.The
(실시예 및 비교예의 마스크 블랭크(10)의 결함수)(Defect Number of
표 9에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 5의 마스크 블랭크(10)에서는, 레지스트막(16) 형성 후의 결함수가 비교예 1 내지 3의 마스크 블랭크(10)와 비교하여 대폭 감소하였다.As shown in Table 9, in the
실시예 1은 회전 가속 단계(S1)가 1초간(1000 rpm/초)으로 빨랐던 것으로부터, 미소 결함이 약간 많아지는 결과가 되었다. 이것으로부터, 회전 가속 단계(S1)의 회전 가속도는 1000 rpm/초 이하가 바람직하다고 생각된다. 또한, 실시예 4는, 적하 공정의 적하 개시 단계(S0)에서 이미 회전 속도가 500 rpm으로 높은 쪽이었던 것으로부터, 미소 결함수가 약간 많이 나오는 결과가 되었다. 실시예 5는, 결함수는 적었지만, 막 두께 균일성을 얻기 위하여 다른 것보다도 회전 속도 유지 단계(S2)에 시간을 필요로 하였다.In Example 1, since the rotational acceleration step S1 was fast for 1 second (1000 rpm / sec), the result was that the micro defects were slightly increased. From this, it is considered that the rotational acceleration of the rotational acceleration step S1 is preferably 1000 rpm / second or less. In addition, in Example 4, since the rotational speed was already higher at 500 rpm in the dropping start step S0 of the dropping step, a small number of minute defects appeared. In Example 5, although the number of defects was small, time was required for the rotational speed maintaining step S2 in order to obtain film thickness uniformity.
비교예 1에서는 회전 가속 단계(S1) 시에 레지스트액(26)을 적하하지 않은 것으로부터, 레지스트막(16) 형성 후의 결함수를 감소시키기 위해서는, 회전 가속 단계(S1) 시에 레지스트액을 적하할 필요가 있다고 할 수 있다In the comparative example 1, since the resist
비교예 2에서는, 회전 가속 단계(S1)가 0.05초와 단시간이었던 것으로부터, 회전 가속 단계(S1)는 적어도 0.1초 이상 필요하다고 추측된다. 비교예 3에서는, 레지스트액(26)의 적하 개시 시의 박막 부착 기판(15)의 회전 속도가 700 rpm이었던 것으로부터, 적하 개시 시의 박막 부착 기판(15)의 회전 속도는 700 rpm 미만일 필요가 있다고 추측된다.In the comparative example 2, since rotation acceleration step S1 was 0.05 second and a short time, it is guessed that rotation acceleration step S1 is required for at least 0.1 second or more. In the comparative example 3, since the rotation speed of the thin film board |
(실험예)(Experimental Example)
레지스트액에 유사한 조성으로 계면 활성제의 첨가량이 상이한 시험액 1 내지 5를 조합하여, 실시예 3의 조건(실험예 1)과 비교예 3(실험예 2)의 조건으로 레지스트층을 형성하는 비교 실험을 행하였다. 시험액은, 분자량 Mv5000의 알칼리 가용 노볼락 수지를 100 질량부를 PGMEA와 PGME의 혼합 용제 780 중량부에 용해하여 조합하였다. 계면 활성제는 불소-규소계 계면 활성제를 사용하였다. 계면 활성제의 첨가량은, 노볼락 수지 100 질량부에 대하여 0 내지 1.0 질량부의 비율로 첨가하고, 시험액 1의 첨가량을 0, 시험액 2의 첨가량을 0.2, 시험액 3의 첨가량을0.4, 시험액 5의 첨가량을 0.8, 시험액 6의 첨가량을 1.0으로 하였다. 평가는 실시예와 동일한 방법으로 행하였다.Comparative experiments were performed in which a resist layer was formed under the conditions of Example 3 (Experimental Example 1) and Comparative Example 3 (Experimental Example 2) by combining the test solutions 1 to 5 with different amounts of the surfactants having similar compositions to the resist liquid. It was done. The test solution melt | dissolved and combined 100 mass parts of alkali soluble novolak resin of molecular weight Mv5000 in 780 weight part of mixed solvents of PGMEA and PGME. As the surfactant, a fluorine-silicone-based surfactant was used. The addition amount of surfactant is added in the ratio of 0-1.0 mass part with respect to 100 mass parts of novolak resin, The addition amount of the test liquid 1 is 0, The addition amount of the
실험예 1과 같이 회전 가속 단계(S1)에서 회전 속도를 서서히 높여 가는 방법으로 도포한 경우에는, 계면 활성제가 포함되어 있지 않아도, 기포에 의한 도포 결함이 적은 것을 알았다. 이것으로부터, 회전수를 서서히 높여 가는 방법으로 도포하면, 계면 활성제의 첨가량이 적은 레지스트액으로도 기판에 번질 수 있는 것을 알았다. 한편, 실험예 2와 같이 레지스트 적하 개시 시에 이미 700 rpm의 회전수이면 계면 활성제의 첨가량이 적은 경우에는 시험액이 잘 번지지 않아, 기포에 의한 결함이 발생한 것이라고 생각된다.When applying by the method of gradually increasing rotation speed in rotation acceleration step S1 like Experimental example 1, even if surfactant was not contained, it turned out that the coating defect by foam is few. From this, when it applied by the method of gradually increasing rotation speed, it turned out that even the resist liquid with a small amount of surfactant addition can spread to a board | substrate. On the other hand, if the addition amount of the surfactant is already small at the rotational speed of 700 rpm at the start of resist dropping as in Experimental Example 2, it is considered that the test solution does not spread well and defects due to bubbles are generated.
2: 차광막
3: 에칭 마스크막
10: 마스크 블랭크
11: 기판
12: 패턴 라인
13: 마스크 패턴
14: 박막
15: 박막 부착 기판
16: 레지스트막
18: 전사용 마스크
20: 회전 도포 장치
21: 스피너 척
22: 노즐
23: 컵
24: 이너 링
26: 레지스트액
30: 배기 수단
32: 개구부
34: 기류2:
3: etching mask film
10: mask blank
11: substrate
12: pattern line
13: mask pattern
14: thin film
15: substrate with thin film
16: resist film
18: transfer mask
20: rotary coating device
21: spinner chuck
22: Nozzle
23: cup
24: inner ring
26: resist liquid
30: exhaust means
32: opening
34: airflow
Claims (15)
상기 레지스트 도포 공정이,
사각 형상의 상기 기판 상에 레지스트 재료 및 용제를 포함하는 레지스트액을 적하(滴下)하기 위한 적하 공정을 포함하고,
적하 공정이,
시간 t일 때의 상기 기판의 회전 속도를 R(t), 상기 레지스트액의 적하 개시 시간을 tA, 상기 레지스트액의 적하 종료 시간을 tB로 할 때에, tA≤t≤tB의 시간 범위에서,
(1) R(tA)<R(tB)의 관계와,
(2) tA부터 R(tB)에 도달할 때까지의 동안, t1<t2인 임의의 시간 t1 및 t2에 대하여, R(t1)≤R(t2)의 관계와,
(3) 0≤R(tA)<700 rpm의 관계와,
(4) tA부터 R(tB)에 도달할 때까지의 시간이 0.1초 이상인 관계
를 만족하도록 상기 기판의 회전 속도 R(t)가 변화하는 것을 포함하는, 마스크 블랭크의 제조 방법.A method for producing a mask blank comprising a resist coating step for forming a resist film made of a resist material on a substrate,
The resist coating step,
A dripping step for dripping a resist liquid containing a resist material and a solvent on the square substrate;
Dropping process,
When the rotational speed of the substrate at time t is R (t), when the dropping start time of the resist liquid is t A and the dropping end time of the resist liquid is t B , the time of t A ≤ t ≤ t B In the range,
(1) the relationship between R (t A ) <R (t B ),
(2) for from t A to reach the R (t B), t 1 relationship, R (t 1) ≤R (t 2) relative to <t 2 in a certain time t 1 and t 2 and ,
(3) the relationship between 0 ≦ R (t A ) <700 rpm,
(4) The relationship from t A to R (t B ) is 0.1 seconds or more
And varying the rotational speed R (t) of the substrate so as to satisfy the following requirements.
(2)의 관계에서, t1<t2인 임의의 시간 t1 및 t2에 대하여, R(t1)<R(t2)의 관계인, 마스크 블랭크의 제조 방법.The method of claim 1,
In relation to (2), t 1 <t 2 is that for any time t 1 and t 2 of, R (t 1) relationship, the method of producing a mask blank <R (t 2).
상기 회전 가속도 dR(t)/dt가 일정한, 마스크 블랭크의 제조 방법.3. The method of claim 2,
And the rotational acceleration dR (t) / dt is constant.
상기 기판의 회전 속도 R(t)가 tA부터 R(tB)에 도달할 때까지의 시간 범위에서 변화할 때, 회전 속도 R(t)의 가속도인 회전 가속도 dR(t)/dt가 10 rpm/s≤dR(t)/dt≤1000 rpm/s인, 마스크 블랭크의 제조 방법.The method of claim 1,
When the rotational speed R (t) of the substrate changes in the time range from t A to R (t B ), the rotational acceleration dR (t) / dt which is the acceleration of the rotational speed R (t) is 10. The manufacturing method of the mask blank whose rpm / s <= dR (t) / dt <1000 rpm / s.
상기 적하 공정이,
tA≤t≤tY의 시간 범위에서, 상기 기판의 회전 속도 R(t)를 가속하는 회전 가속 단계와,
tY<t≤tZ의 시간 범위에서, 상기 기판의 회전 속도 R(t)이 일정한 회전 속도 유지 단계
를 포함하고,
상기 회전 속도 유지 단계를 개시하는 시간 tY와, 상기 레지스트액의 적하 종료 시간 tB의 관계가 tY≤tB이며,
상기 회전 속도 유지 단계의 회전 속도 R(t)(tY<t≤tZ)가 R(t)≥300 rpm이며,
상기 회전 가속 단계에서의 상기 회전 가속도 dR(t)/dt(tA≤t≤tY)가 10 rpm/s≤dR(t)/dt≤1000 rpm/s를 만족하고, 일정한 상기 회전 가속도에 의해 상기 기판의 회전 속도가 가속되는, 마스크 블랭크의 제조 방법.5. The method according to any one of claims 1 to 4,
The dropping process,
a rotation acceleration step of accelerating the rotational speed R (t) of the substrate in a time range of t A ≤ t ≤ t Y ;
Y t <time in the range of t≤t Z, the rotational speed R (t) is a constant rotation speed of the substrate holding stage
Lt; / RTI >
The relationship between the time t Y at which the rotational speed maintaining step is started and the dripping end time t B of the resist liquid is t Y ≦ t B ,
The rotational speed R (t) (t Y <t≤t Z ) of the rotational speed maintaining step is R (t) ≥ 300 rpm,
The rotational acceleration dR (t) / dt (t A ≤t≤t Y ) in the rotational acceleration step satisfies 10 rpm / s ≤ dR (t) / dt ≤ 1000 rpm / s, and at a constant rotational acceleration And the rotational speed of the substrate is accelerated.
상기 회전 속도 유지 단계의 상기 기판의 회전 속도 R(t)(tY<t≤tZ)가 500 rpm≤R(t)≤1000 rpm인, 마스크 블랭크의 제조 방법.6. The method of claim 5,
And the rotational speed R (t) (t Y <t ≦ t Z ) of the substrate in the rotational speed maintaining step is 500 rpm ≦ R (t) ≦ 1000 rpm.
상기 레지스트 도포 공정이, 상기 적하 공정의 다음에, 상기 기판의 회전 속도를 낮게 하거나 또는 회전을 정지시키는 휴지(休止) 공정을 더 포함하는, 마스크 블랭크의 제조 방법.7. The method according to any one of claims 1 to 6,
The method for producing a mask blank, wherein the resist coating step further includes a step of lowering the rotational speed of the substrate or stopping the rotation following the dropping step.
상기 레지스트 도포 공정이, 상기 적하 공정 후에, R(tB)보다 빠른 기판의 회전 속도로 기판을 회전시키는 균일화 공정을 포함하는, 마스크 블랭크의 제조 방법.8. The method according to any one of claims 1 to 7,
The resist film forming process, after the dropping step, R (t B) than the method of producing a mask blank comprising a uniform step of rotating the substrate at a rotational speed of the fast substrate.
상기 휴지 공정과, 균일화 공정 사이에, 균일화 공정의 고속 회전 속도를 향하여 단계적으로 회전 속도를 높이는 프리 회전 공정을 포함하는, 마스크 블랭크의 제조 방법.9. The method of claim 8,
The manufacturing method of the mask blank which includes the free rotation process which raises a rotation speed step by step toward the high speed rotation speed of a homogenization process between the said pause process and a homogenization process.
균일화 공정에서, 상기 기판을 향하는 기류를 생성시키도록 배기를 행하기 위한 배기 수단을 가동시키는 것을 포함하는, 마스크 블랭크의 제조 방법.10. The method according to claim 8 or 9,
Operating a venting means for venting to produce an airflow directed toward the substrate in a homogenizing step.
상기 기판의 레지스트막을 형성하는 표면이 반응성 스퍼터링법에 의해 형성된 박막의 표면이며, 상기 박막이 적어도, Cr, Ta, Si, Mo, Ti, V, Nb 및 W으로 이루어지는 군에서 선택되는 1 이상의 원소를 포함하는, 마스크 블랭크의 제조 방법.11. The method according to any one of claims 1 to 10,
The surface for forming the resist film of the substrate is the surface of the thin film formed by the reactive sputtering method, and the thin film contains at least one element selected from the group consisting of at least Cr, Ta, Si, Mo, Ti, V, Nb and W. The manufacturing method of the mask blank containing.
상기 박막이 적어도 Cr을 포함하고, 상기 박막에 포함되는 Cr의 비율이 적어도 50 원자% 이상인, 마스크 블랭크의 제조 방법.12. The method of claim 11,
The said thin film contains at least Cr, and the ratio of Cr contained in the said thin film is the manufacturing method of the mask blank at least 50 atomic% or more.
상기 박막이 적어도 Si을 포함하는, 마스크 블랭크의 제조 방법.12. The method of claim 11,
And the thin film comprises at least Si.
상기 레지스트액이 계면 활성제를 실질적으로 포함하지 않는, 마스크 블랭크의 제조 방법.The method according to any one of claims 1 to 13,
A method for producing a mask blank, wherein the resist liquid contains substantially no surfactant.
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