KR20240004105A - Mask blank, transfer mask, method for manufacturing transfer mask, and method for manufacturing display device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 마스크 블랭크, 전사용 마스크, 전사용 마스크의 제조 방법, 및 표시 장치의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a mask blank, a transfer mask, a method of manufacturing a transfer mask, and a method of manufacturing a display device.
FPD용 마스크의 분야에 있어서, 반투광성막(소위 그레이톤 마스크용 하프 투광성막)을 갖는 그레이톤 마스크(다계조 마스크라고도 함)를 사용하여 마스크 매수를 삭감하는 시도가 이루어지고 있다(비특허문헌 1).In the field of masks for FPDs, attempts are being made to reduce the number of masks by using a gray tone mask (also called a multi-gradation mask) having a semi-transmissive film (the so-called half-transmissive film for a gray tone mask) (non-patent literature) One).
여기서, 그레이톤 마스크는, 도 11의 (1)에 도시한 바와 같이, 투명 기판(투광성 기판) 상에, 차광부(1)와, 투과부(2)와, 그레이톤부(3)를 갖는다. 그레이톤부(3)는, 투과량을 조정하는 기능을 갖고, 예를 들어 도 11의 (1)에 도시한 바와 같이 그레이톤 마스크용 반투광성막(하프 투광성막)(3a')을 형성한 영역을 형성한 영역이며, 이들 영역을 투과하는 광의 투과량을 저감하고 이 영역에 의한 조사량을 저감하여, 이러한 영역에 대응하는 포토레지스트의 현상 후의 막 감소한 막 두께를 원하는 값으로 제어하는 것을 목적으로 하여 형성된다.Here, the gray tone mask has a
그레이톤 마스크를, 미러 프로젝션 방식이나 렌즈를 사용한 렌즈 방식의 대형 노광 장치에 탑재하여 사용하는 경우, 그레이톤부(3)를 통과한 노광광은 전체로서 노광량이 부족해지기 때문에, 이 그레이톤부(3)를 통해 노광한 포지티브형 포토레지스트는 막 두께가 얇아질 뿐이며 기판 상에 남는다. 즉, 레지스트는 노광량의 차이에 의해 통상의 차광부(1)에 대응하는 부분과 그레이톤부(3)에 대응하는 부분에서 현상액에 대한 용해성에 차가 생기기 때문에, 현상 후의 레지스트 형상은, 도 11의 (2)에 도시한 바와 같이, 통상의 차광부(1)에 대응하는 부분(1')이 예를 들어 약 1㎛, 그레이톤부(3)에 대응하는 부분(3')이 예를 들어 약 0.4 내지 0.5㎛, 투과부(2)에 대응하는 부분은 레지스트가 없는 부분(2')이 된다. 그리고, 레지스트가 없는 부분(2')에서 피가공 기판의 제1 에칭을 행하고, 그레이톤부(3)에 대응하는 얇은 부분(3')의 레지스트를 애싱 등에 의해 제거하고 이 부분에서 제2 에칭을 행함으로써, 1매의 마스크로 종래의 마스크 2매분의 공정을 행하여, 마스크 매수를 삭감한다.When a gray tone mask is mounted and used in a large exposure device using a mirror projection method or a lens method using a lens, the overall exposure amount of the exposure light passing through the
또한, 최근에는, 상기 그레이톤 마스크를, 근접 노광(프로젝션 노광) 방식의 대형 노광 장치에 탑재하여, 컬러 필터용의 포토스페이서 형성을 위해 사용되고 있다.In addition, in recent years, the gray tone mask has been mounted on a large exposure apparatus of a proximity exposure (projection exposure) method and is used to form a photo spacer for a color filter.
상기 도 11의 (1)에 도시한 그레이톤 마스크는, 예를 들어 특허문헌 1에 기재되어 있는 마스크 블랭크를 사용하여 제조된다. 특허문헌 1에 기재되어 있는 마스크 블랭크는, 투광성 기판 상에, 투과량을 조정하는 기능을 갖는 반투광성막을 적어도 갖고, 상기 반투광성막은, 초고압 수은등으로부터 방사되어, 적어도 i선 내지 g선에 걸치는 파장 대역에 있어서, 반투광성막의 투과율의 변동폭이 5% 미만의 범위 내가 되도록 제어된 막인 것을 특징으로 하고 있다. 이 반투광성막으로서는, 구체적으로, CrN(막 두께 20 내지 250옹스트롬(2 내지 25㎚), MoSi4(막 두께 15 내지 200옹스트롬(1.5 내지 20㎚) 등의 재료와 막 두께가 예시되어 있다.The gray tone mask shown in (1) of FIG. 11 is manufactured using, for example, the mask blank described in
상기 특허문헌 1에 예시된 재료를 사용하여, 원하는 투과율을 갖는 반투광성막(반투과막)을 형성하는 경우, 상기 반투과막의 막 두께를 제어하여 행하게 된다. 그러나, 사이즈가 큰 그레이톤 마스크를 제작하는 경우에는, 기판의 면내에서 막 두께 분포에 의한 투과율 분포가 발생하여, 면내 투과율의 균일성이 양호한 그레이톤 마스크의 제조가 어려워지고 있다.When forming a semi-transmissive film (semi-transmissive film) having a desired transmittance using the material exemplified in
또한, 마스크 블랭크에 있어서의 반투광성막의 성막 프로세스에 있어서, 반투과막의 막 두께가 최대 80㎚ 정도로 얇기 때문에, 설계 막 두께대로 성막하는 것은 어렵고, 설계 막 두께에 대하여 10% 정도의 막 두께차가 발생하는 경우가 있다. 반투과막에 관하여 막 두께에 의한 투과율의 변동폭에 대하여 고려하지 않고 막 설계를 행한 경우, 상기와 같이, 반투과막의 막 두께가 설계값으로부터 어긋났을 때, 투과율이 변화되어 버려, 투과율의 면내 분포가 커진다고 하는 문제가 있었다.Additionally, in the film formation process of the semi-transmissive film on the mask blank, since the film thickness of the semi-transmissive film is as thin as 80 nm at most, it is difficult to form the film according to the design film thickness, and a film thickness difference of approximately 10% occurs with respect to the design film thickness. There are cases where it happens. When designing a semi-permeable membrane without considering the fluctuation range of the transmittance due to the membrane thickness, as described above, when the thickness of the semi-permeable membrane deviates from the design value, the transmittance changes, and the in-plane distribution of the transmittance There was a problem that was growing.
특히, 그레이톤 마스크를 근접 노광 방식의 대형 노광 장치에 탑재하여, 피전사체에 패턴 전사를 행하는 경우, 그레이톤 마스크와 피전사체의 간격이 좁기 때문에, 그레이톤 마스크 표면에 이물이 부착되는 것을 방지하는 펠리클을 사용할 수 없다.In particular, when a gray tone mask is mounted on a large-scale exposure device of the proximity exposure method and a pattern is transferred to a transfer object, the gap between the gray tone mask and the transfer object is narrow, so foreign matter is prevented from adhering to the surface of the gray tone mask. Pellicle cannot be used.
따라서, 통상, 복수회 그레이톤 마스크를 사용한 후, 그레이톤 마스크 표면에 부착된 이물을 제거하기 위해, 알칼리나 산을 사용한 약액 세정이 행해진다. 그러나, 상기 약액 세정에 의해 반투과막의 막 감소가 발생하여, 반투과막의 투과율이 변화된다고 하는 문제가 발생하고 있다.Therefore, usually, after using the gray tone mask multiple times, chemical cleaning using an alkali or acid is performed to remove foreign substances adhering to the surface of the gray tone mask. However, a problem arises in that cleaning with the chemical solution causes a decrease in the semi-permeable membrane and changes the transmittance of the semi-permeable membrane.
또한, FPD용 마스크의 분야에 있어서는, 노광광으로서 소정 범위의 파장역으로부터 선택되는 복합광을 사용하는 경우가 있다. 예를 들어, 파장 334㎚의 광이나 h선(405㎚)을 포함하는 복합광을 노광광으로서 사용하는 경우가 있다. 이와 같은 경우에 있어서, 어느 하나의 대표 파장에 대하여 원하는 투과율로 조정하는 것만으로는, 노광광에 있어서의 복수의 파장에 대한 투과율의 면내 분포의 억제, 그리고, 막 두께 변동에 의한 투과율 변동의 억제를 충분히 행할 수 없다고 하는 문제가 발생하고 있다.Additionally, in the field of FPD masks, complex light selected from a predetermined range of wavelengths may be used as exposure light. For example, light with a wavelength of 334 nm or complex light containing h-line (405 nm) may be used as exposure light. In such a case, simply adjusting the transmittance to the desired level for one representative wavelength can suppress the in-plane distribution of the transmittance for multiple wavelengths in the exposure light and suppress the transmittance fluctuation due to film thickness fluctuation. There is a problem that it cannot be done sufficiently.
또한, 근년에 있어서의, 전사용 마스크의 패턴의 미세화, 복잡화에 수반하여, 보다 고해상의 패턴 전사를 가능하게 하기 위해, 노광광에 대한 투과율을 보다 높게 한(예를 들어, 투과율을 20% 이상으로 한) 반투과막이 요구되는 경우가 증가되고 있다. 또한, 피전사체 상의 감광성막에 노광 전사를 행한 후에 형성되는 감광성막의 패턴의 면내 균일성의 요구가 보다 엄격해지고 있어, 노광광의 복수의 파장에 대한 투과율의 면내 균일성에 대한 요구가 높아져 가고 있다. 그러나, 노광광에 대한 투과율을 보다 높게 함으로써, 노광광에 있어서의 복수의 파장에 대한 투과율의 면내 분포의 억제, 그리고, 막 두께 변동에 의한 투과율 변동의 억제가 보다 곤란해지고 있다.Additionally, in recent years, with the miniaturization and complexity of transfer mask patterns, the transmittance to the exposure light has been increased (for example, the transmittance of 20% or more) to enable higher resolution pattern transfer. ), the number of cases where a semi-permeable membrane is required is increasing. In addition, the requirement for in-plane uniformity of the pattern of the photosensitive film formed after exposure transfer to the photosensitive film on the transfer object is becoming more stringent, and the requirement for in-plane uniformity of transmittance for multiple wavelengths of exposure light is increasing. However, by increasing the transmittance for the exposure light, it becomes more difficult to suppress the in-plane distribution of the transmittance for a plurality of wavelengths in the exposure light and to suppress the transmittance variation due to the film thickness variation.
따라서 본 발명은, 투광성 기판 상에, 노광광의 투과량을 조정하는 기능을 갖는 반투과막을 적어도 갖는 FPD 디바이스를 제조하기 위한 마스크 블랭크에 관해, 노광광에 대한 투과율을 높게 한 경우라도, 노광광에 있어서의 복수의 파장에 대한 투과율의 면내 분포를 억제할 수 있음과 함께, 막 두께 변동에 의한 투과율 변동을 억제할 수 있는 반투과막을 갖는 마스크 블랭크를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 본 발명은, 노광광에 대한 투과율을 높게 한 경우라도, 노광광에 있어서의 복수의 파장에 대한 투과율의 면내 분포를 억제할 수 있음과 함께, 막 두께 변동에 의한 투과율 변동을 억제할 수 있는 반투과막을 갖는 전사용 마스크 및 전사용 마스크의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다. 그리고, 본 발명은, 이와 같은 전사용 마스크를 사용한 표시 장치의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.Therefore, the present invention relates to a mask blank for manufacturing an FPD device having at least a semi-transmissive film having a function of adjusting the transmission amount of exposure light on a translucent substrate. Even when the transmittance to exposure light is increased, the exposure light The object is to provide a mask blank having a semi-transmissive film that can suppress the in-plane distribution of the transmittance for a plurality of wavelengths and can suppress the fluctuation of the transmittance due to the film thickness fluctuation. Furthermore, the present invention can suppress the in-plane distribution of the transmittance for a plurality of wavelengths in the exposure light even when the transmittance for the exposure light is increased, and also suppress the transmittance fluctuation due to the film thickness fluctuation. The purpose is to provide a transfer mask having a semi-permeable film and a method for manufacturing the transfer mask. And the purpose of the present invention is to provide a method of manufacturing a display device using such a transfer mask.
본 발명은 상기 과제를 해결하는 수단으로서, 이하의 구성을 갖는다.The present invention is a means of solving the above problems and has the following structure.
(구성 1) 투광성 기판과, 상기 투광성 기판의 주표면 상에 마련된 반투과막을 구비하는 마스크 블랭크이며,(Configuration 1) A mask blank comprising a translucent substrate and a semi-transmissive film provided on the main surface of the translucent substrate,
상기 반투과막에 있어서의 파장 334㎚의 광에 대한 굴절률 n 및 소쇠 계수 k와,The refractive index n and extinction coefficient k for light with a wavelength of 334 nm in the semi-transmissive film,
파장 405㎚의 광에 대한 굴절률 n 및 소쇠 계수 k는, 모두 (식 1) 및 (식 2)의 관계를 충족하는 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크.A mask blank characterized in that the refractive index n and extinction coefficient k for light with a wavelength of 405 nm both satisfy the relationships of (Equation 1) and (Equation 2).
(식 1) k≥0.282×n-0.514(Equation 1) k≥0.282×n-0.514
(식 2) k≤0.500×n+0.800(Equation 2) k≤0.500×n+0.800
(구성 2) 상기 반투과막의 파장 334㎚의 광에 대한 소쇠 계수 k는, 0보다도 큰 것을 특징으로 하는 구성 1에 기재된 마스크 블랭크.(Configuration 2) The mask blank according to
(구성 3) 상기 반투과막의 파장 334㎚의 광에 대한 굴절률 n은, 2.0 이상인 것을 특징으로 하는 구성 1에 기재된 마스크 블랭크.(Configuration 3) The mask blank according to
(구성 4) 상기 반투과막의 두께는, 30㎚ 이상 70㎚ 이하인 것을 특징으로 하는 구성 1에 기재된 마스크 블랭크.(Configuration 4) The mask blank according to
(구성 5) 상기 반투과막의 파장 334㎚의 광에 대한 투과율은, 20% 이상 60% 이하인 것을 특징으로 하는 구성 1에 기재된 마스크 블랭크.(Configuration 5) The mask blank according to
(구성 6) 상기 반투과막의 파장 334㎚의 광에 대한 위상차는, 0도 이상 120도 이하인 것을 특징으로 하는 구성 1에 기재된 마스크 블랭크.(Configuration 6) The mask blank according to
(구성 7) 상기 반투과막에 있어서의 파장 365㎚의 광에 대한 굴절률 n 및 소쇠 계수 k도, 상기 (식 1) 및 (식 2)의 관계를 충족하는 것을 특징으로 하는 구성 1에 기재된 마스크 블랭크.(Configuration 7) The mask according to
(구성 8) 상기 반투과막은, 금속, 규소, 및 질소를 함유하는 것을 특징으로 하는 구성 1에 기재된 마스크 블랭크.(Configuration 8) The mask blank according to
(구성 9) 상기 반투과막 상에, 상기 반투과막에 대하여 에칭 선택성이 다른 에칭 마스크막을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 구성 1에 기재된 마스크 블랭크.(Configuration 9) The mask blank according to
(구성 10) 상기 에칭 마스크막은, 크롬을 함유하고 있는 것을 특징으로 하는 구성 9에 기재된 마스크 블랭크.(Configuration 10) The mask blank according to
(구성 11) 구성 1에 기재된 마스크 블랭크의 상기 반투과막에 전사 패턴이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전사용 마스크.(Configuration 11) A transfer mask, characterized in that a transfer pattern is formed on the semi-transmissive film of the mask blank according to
(구성 12) 구성 9에 기재된 마스크 블랭크의 상기 반투과막에 전사 패턴이 형성되고, 상기 에칭 마스크막에 상기 전사 패턴과는 다른 패턴이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전사용 마스크.(Configuration 12) A transfer mask, wherein a transfer pattern is formed on the semi-transmissive film of the mask blank described in
(구성 13) 구성 1에 기재된 마스크 블랭크를 준비하는 공정과,(Configuration 13) A process of preparing the mask blank described in
상기 반투과막 상에 전사 패턴을 갖는 레지스트막을 형성하는 공정과,forming a resist film having a transfer pattern on the semi-transmissive film;
상기 레지스트막을 마스크로 하는 웨트 에칭을 행하여, 상기 반투과막에 전사 패턴을 형성하는 공정A process of performing wet etching using the resist film as a mask to form a transfer pattern on the semi-transmissive film.
을 갖는 것을 특징으로 하는 전사용 마스크의 제조 방법.A method of manufacturing a transfer mask characterized by having a.
(구성 14) 구성 9에 기재된 마스크 블랭크를 준비하는 공정과,(Configuration 14) A process of preparing the mask blank described in
상기 에칭 마스크막 상에 전사 패턴을 갖는 레지스트막을 형성하는 공정과,A process of forming a resist film having a transfer pattern on the etching mask film;
상기 레지스트막을 마스크로 하는 웨트 에칭을 행하여, 상기 에칭 마스크막에 전사 패턴을 형성하는 공정과,A step of performing wet etching using the resist film as a mask to form a transfer pattern on the etching mask film;
상기 전사 패턴이 형성된 에칭 마스크막을 마스크로 하는 웨트 에칭을 행하여, 상기 반투과막에 전사 패턴을 형성하는 공정A process of forming a transfer pattern on the semi-transmissive film by performing wet etching using the etching mask film on which the transfer pattern is formed as a mask.
을 갖는 것을 특징으로 하는 전사용 마스크의 제조 방법.A method of manufacturing a transfer mask characterized by having a.
(구성 15) 구성 11 또는 12에 기재된 전사용 마스크를 노광 장치의 마스크 스테이지에 적재하는 공정과,(Configuration 15) A process of loading the transfer mask described in Configuration 11 or 12 on a mask stage of an exposure apparatus;
상기 전사용 마스크에 노광광을 조사하여, 표시 장치용의 기판 상에 마련된 감광성막에 전사 패턴을 전사하는 공정A process of irradiating exposure light to the transfer mask and transferring the transfer pattern to a photosensitive film provided on a substrate for a display device.
을 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 제조 방법.A method of manufacturing a display device comprising:
(구성 16) 상기 노광광은, 파장 334㎚의 광과 파장 405㎚의 광을 포함하는 복합광인 것을 특징으로 하는 구성 15에 기재된 표시 장치의 제조 방법.(Configuration 16) The method of manufacturing a display device according to Configuration 15, wherein the exposure light is a composite light containing light with a wavelength of 334 nm and light with a wavelength of 405 nm.
본 발명에 따르면, 투광성 기판 상에, 투과량을 조정하는 기능을 갖는 반투과막을 적어도 갖는 FPD 디바이스를 제조하기 위한 마스크 블랭크에 관해, 노광광에 대한 투과율을 높게 한 경우라도, 노광광에 있어서의 복수의 파장에 대한 투과율의 면내 분포를 억제할 수 있음과 함께, 막 두께 변동에 의한 투과율 변동을 억제할 수 있는 반투과막을 갖는 마스크 블랭크를 제공할 수 있다.According to the present invention, regarding a mask blank for manufacturing an FPD device having at least a semi-transmissive film having a function of adjusting the amount of transmission on a translucent substrate, even when the transmittance to the exposure light is increased, the plurality of exposure light It is possible to provide a mask blank having a semi-transmissive film that can suppress the in-plane distribution of the transmittance for the wavelength and suppress the transmittance fluctuation due to the film thickness fluctuation.
또한, 본 발명에 따르면, 노광광에 대한 투과율을 높게 한 경우라도, 노광광에 있어서의 복수의 파장에 대한 투과율의 면내 분포를 억제할 수 있음과 함께, 막 두께 변동에 의한 투과율 변동을 억제할 수 있는 반투과막 패턴을 갖는 전사용 마스크 및 전사용 마스크의 제조 방법을 제공할 수 있다. 그리고, 본 발명은, 이와 같은 전사용 마스크를 사용한 표시 장치의 제조 방법을 제공할 수 있다.Furthermore, according to the present invention, even when the transmittance to the exposure light is increased, the in-plane distribution of the transmittance for a plurality of wavelengths in the exposure light can be suppressed, and the transmittance variation due to film thickness variation can be suppressed. A transfer mask having a semi-transmissive film pattern and a method for manufacturing the transfer mask can be provided. And, the present invention can provide a method of manufacturing a display device using such a transfer mask.
도 1은 본 발명의 실시 형태의 마스크 블랭크의 막 구성을 도시하는 단면 모식도이다.
도 2는 본 발명의 실시 형태의 마스크 블랭크의 다른 막 구성을 도시하는 단면 모식도이다.
도 3은 본 발명의 실시 형태의 전사용 마스크의 제조 공정을 도시하는 단면 모식도이다.
도 4는 본 발명의 실시 형태의 전사용 마스크의 다른 제조 공정을 도시하는 단면 모식도이다.
도 5는 시뮬레이션 결과로부터 도출된, 파장 405㎚의 광(h선)에 대한, 소정의 굴절률 n으로 소쇠 계수 k를 변화시켰을 때의, 반투과막의 막 두께와 투과율의 관계의 일례를 도시하는 도면이다.
도 6은 시뮬레이션 결과로부터 도출된, 실시예 1에 있어서의 반투과막의 막 두께, 투과율, 반사율과의 관계를 도시하는 도면이다.
도 7은 시뮬레이션 결과로부터 도출된, 실시예 2에 있어서의 반투과막의 막 두께, 투과율, 반사율과의 관계를 도시하는 도면이다.
도 8은 시뮬레이션 결과로부터 도출된, 비교예 1에 있어서의 반투과막의 막 두께, 투과율, 반사율과의 관계를 도시하는 도면이다.
도 9는 시뮬레이션 결과로부터 도출된, 비교예 2에 있어서의 반투과막의 막 두께, 투과율, 반사율과의 관계를 도시하는 도면이다.
도 10은 시뮬레이션 결과로부터 도출된, 투과율의 면내 분포 및 막 두께 변동에 의한 투과율 변동을 억제할 수 있는 굴절률 n과 소쇠 계수 k의 관계와, 실시예 1, 2, 비교예 1, 2에 있어서의, 굴절률 n과 소쇠 계수 k를 도시하는 도면이다.
도 11은 반투광성막(반투과막)을 갖는 그레이톤 마스크를 설명하기 위한 도면이며, (1)은 부분 평면도, (2)는 부분 단면도이다.1 is a cross-sectional schematic diagram showing the film structure of a mask blank according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a cross-sectional schematic diagram showing another film configuration of a mask blank according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a cross-sectional schematic diagram showing the manufacturing process of the transfer mask according to the embodiment of the present invention.
Fig. 4 is a cross-sectional schematic diagram showing another manufacturing process of the transfer mask according to the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing an example of the relationship between the film thickness and transmittance of a semi-transmissive film when the extinction coefficient k is changed to a predetermined refractive index n for light (h line) with a wavelength of 405 nm, derived from simulation results. am.
Fig. 6 is a diagram showing the relationship between the film thickness, transmittance, and reflectance of the semi-transmissive film in Example 1, derived from simulation results.
Fig. 7 is a diagram showing the relationship between the film thickness, transmittance, and reflectance of the semi-transmissive film in Example 2, derived from simulation results.
FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the film thickness, transmittance, and reflectance of the semi-transmissive film in Comparative Example 1, derived from simulation results.
Fig. 9 is a diagram showing the relationship between the film thickness, transmittance, and reflectance of the semi-transmissive film in Comparative Example 2, derived from simulation results.
Figure 10 shows the relationship between the refractive index n and extinction coefficient k, which can suppress the in-plane distribution of the transmittance and the fluctuation of the transmittance due to the film thickness fluctuation, derived from simulation results, and the relationship between the in-plane distribution of the transmittance and the extinction coefficient k in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2. , a diagram showing the refractive index n and extinction coefficient k.
FIG. 11 is a diagram for explaining a gray tone mask having a semi-transmissive film (semi-transmissive film), where (1) is a partial plan view and (2) is a partial cross-sectional view.
먼저, 본 발명의 완성에 이른 경위를 설명한다. 본 발명자는, 자외선 영역의 파장을 포함하는 노광광(이하, 간단히 「노광광」이라 하는 경우가 있음)에 대한 투과율을 높게 한 경우라도, 노광광에 있어서의 복수의 파장에 대한 투과율의 면내 분포를 억제할 수 있음과 함께, 막 두께 변동에 의한 투과율 변동을 억제할 수 있는 반투과막을 갖는 마스크 블랭크의 구성에 대하여, 예의 검토를 행하였다.First, the circumstances leading to the completion of the present invention will be explained. The present inventor has found that even when the transmittance for exposure light containing a wavelength in the ultraviolet region (hereinafter sometimes simply referred to as “exposure light”) is increased, the in-plane distribution of transmittance for a plurality of wavelengths in the exposure light An intensive study was conducted on the configuration of a mask blank having a semi-transmissive film that can suppress fluctuations in transmittance due to film thickness fluctuations as well as suppressing fluctuations in transmittance due to film thickness fluctuations.
투광성 기판 상에, 반투과막을 구비하는 마스크 블랭크에 있어서, 반투과막의 굴절률 n이나 소쇠 계수 k, 막 두께는, 자외선 영역의 파장을 포함하는 노광광에 대한 투과율 조정막으로서의 기능상의 제약을 받는다. 이 때문에, 반투과막의 굴절률 n과 소쇠 계수 k를 소정의 범위로 되도록 제어할 필요가 있다.In a mask blank including a semi-transmissive film on a translucent substrate, the refractive index n, extinction coefficient k, and film thickness of the semi-transmissive film are subject to limitations in its function as a transmittance adjustment film for exposure light containing a wavelength in the ultraviolet region. For this reason, it is necessary to control the refractive index n and extinction coefficient k of the semi-transmissive film so that they are within a predetermined range.
여기서, 본 발명자는, 자외선 영역의 파장을 포함하는 노광광 중, 파장 334㎚의 광과, 파장 405㎚의 광(h선)에 대해, 투과율이 20% 이상인 것을 충족하고, 노광광에 있어서의 복수의 파장에 대한 투과율의 면내 분포를 억제할 수 있음과 함께, 막 두께 변동에 의한 투과율 변동을 억제하기 위한, 반투과막의 굴절률 n이나 소쇠 계수 k의 관계에 대하여 광학 시뮬레이션을 행하였다. 이 파장 334㎚의 광은, 중자외광의 파장역의 강도 분포를 고려한 가중 평균에 가깝고, 또한, 고압 수은 램프의 스펙트럼에 있어서, 소정의 강도(피크 높이)를 갖고, DOF(초점 심도) 향상 효과를 얻는 데 있어서도 유리한 점에서 바람직하게 사용된다. 이 파장 334㎚의 광에 있어서 이들의 원하는 관계를 충족함으로써, 미세한 패턴에 대한 해상성을 향상시킬 수 있다. 또한, 파장 334㎚의 광 및 h선에 있어서 이들의 원하는 관계를 충족함으로써, 반투과막의 투과율을 설계할 때의 기준 파장을 파장 334㎚의 광 내지 h선의 파장의 범위로부터 선택하면, 그 반투과막은, 기준 파장에서 설계대로의 투과율이 얻어지고, 또한 파장 334㎚의 광 내지 h선의 범위의 어느 파장에 있어서도 면내 분포를 억제할 수 있어, 막 두께 변동에 의한 투과율 변동을 억제할 수 있다. 또한, 자외선 영역의 그 밖의 파장에 대해서도 유사한 효과를 기대할 수 있기 때문이다.Here, the present inventor satisfies that the transmittance is 20% or more for light with a wavelength of 334 nm and light (h line) with a wavelength of 405 nm among exposure lights containing wavelengths in the ultraviolet region, and the An optical simulation was performed on the relationship between the refractive index n and extinction coefficient k of the semi-transmissive film in order to suppress the in-plane distribution of the transmittance for multiple wavelengths and to suppress the transmittance fluctuation due to film thickness fluctuation. This light with a wavelength of 334 nm is close to a weighted average that takes into account the intensity distribution in the wavelength range of mid-ultraviolet light, and also has a predetermined intensity (peak height) in the spectrum of a high-pressure mercury lamp, and has an effect of improving DOF (depth of focus). It is also preferably used because it is advantageous in obtaining . By satisfying these desired relationships in the light of this wavelength of 334 nm, the resolution of fine patterns can be improved. In addition, by satisfying the desired relationship between light with a wavelength of 334 nm and the h-line, if the reference wavelength for designing the transmittance of the semi-transmissive film is selected from the range of the light with a wavelength of 334 nm to the wavelength of the h-line, the transflection The film can obtain the transmittance as designed at the reference wavelength, and can suppress in-plane distribution at any wavelength ranging from light with a wavelength of 334 nm to h-line, and can suppress fluctuations in transmittance due to film thickness fluctuations. Additionally, similar effects can be expected for other wavelengths in the ultraviolet region.
광학 시뮬레이션에서는, 굴절률 n을 1.80 내지 3.00의 범위 및 소쇠 계수 k를 0.00 내지 0.80의 범위에 있어서, 반투과막의 굴절률 n 및 소쇠 계수 k의 각각의 값을 변화시키면서, 반투과막의 막 두께와 투과율(및 반사율)의 관계에 대하여 검토하였다.In optical simulation, the refractive index n is in the range of 1.80 to 3.00 and the extinction coefficient k is in the range of 0.00 to 0.80, and the film thickness and transmittance ( and reflectance) were examined.
도 5는 파장 405㎚의 광(h선)에 대한, 시뮬레이션 결과로부터 도출된, 소정의 굴절률로 소쇠 계수를 변화시켰을 때의, 반투과막의 막 두께와 투과율의 관계의 일례를 도시하는 도면이다. 구체적으로는, 도 5에 있어서, 굴절률 n을 2.40으로 하고, 소쇠 계수 k를 0.10, 0.16, 0.30, 0.40, 0.50으로 한 것을, 각각 곡선 A1 내지 A5로서 나타내고 있다.FIG. 5 is a diagram showing an example of the relationship between the film thickness and transmittance of a semi-transmissive film when the extinction coefficient is changed to a predetermined refractive index derived from simulation results for light (h-line) with a wavelength of 405 nm. Specifically, in Figure 5, the refractive index n is set to 2.40 and the extinction coefficient k is set to 0.10, 0.16, 0.30, 0.40, and 0.50, respectively, are shown as curves A1 to A5.
각 곡선 A1 내지 A5에 대하여, 투과율의 막 두께 의존성이 허용 범위인지(예를 들어, 막 두께 변화 5㎚에서 투과율 변동 2% 이내인지)를 검토하였다. 그 결과, 곡선 A2 내지 A4에 있어서는, 투과율의 막 두께 의존성이 허용 범위이며, 곡선 A1, A5에 있어서는 허용 범위외였다.For each curve A1 to A5, it was examined whether the film thickness dependence of the transmittance was within an acceptable range (for example, whether the transmittance change was within 2% at a film thickness change of 5 nm). As a result, for curves A2 to A4, the dependence of the transmittance on film thickness was within the acceptable range, and for curves A1 and A5, it was outside the acceptable range.
곡선 A1, A3, A5에 있어서의 막 두께와 투과율의 관계를 표 1에 나타낸다.Table 1 shows the relationship between film thickness and transmittance in curves A1, A3, and A5.
표 1에 나타내어지는 바와 같이, 곡선 A3에 있어서는, 투과율의 막 두께 의존성이 매우 양호하고, 도 5에 도시된 바와 같이, 막 두께 50㎚ 근방의 범위에서 투과율의 변화가 매우 작아, 실질적으로 플랫한 영역을 갖고 있었다. 한편, 곡선 A1, A5에 있어서는, 막 두께 변화 5㎚에서 투과율 변동 2%를 상회하는 개소가 있어, 허용 범위외였다. 또한, 곡선 A2는, 투과율의 막 두께 의존성이 허용 범위가 되는 소쇠 계수 k의 하한값을 나타내고 있고, 곡선 A4는, 투과율의 막 두께 의존성이 허용 범위가 되는 소쇠 계수 k의 상한값을 나타내고 있음을 알 수 있었다.As shown in Table 1, in curve A3, the dependence of the transmittance on the film thickness is very good, and as shown in Figure 5, the change in the transmittance is very small in the range around the film thickness of 50 nm, and is substantially flat. had a territory. On the other hand, in curves A1 and A5, there were places where the transmittance variation exceeded 2% at a film thickness change of 5 nm, which was outside the allowable range. In addition, it can be seen that curve A2 represents the lower limit of the extinction coefficient k at which the film thickness dependence of the transmittance is within the acceptable range, and curve A4 represents the upper limit of the extinction coefficient k at which the film thickness dependence of the transmittance is within the acceptable range. there was.
그리고, 굴절률 n과 소쇠 계수 k의 값을 변화시켜, 상술한 투과율에 관한 시뮬레이션을 행하여, 투과율의 막 두께 의존성이 허용 범위가 되는 굴절률 n과 소쇠 계수 k의 관계에 대하여 정리하였다. 또한, 파장 334㎚의 광에 대해서도, 마찬가지로 시뮬레이션을 행하여, 투과율의 막 두께 의존성이 허용 범위가 되는 굴절률 n과 소쇠 계수 k의 관계에 대하여 정리하였다. 그 결과, 파장 334㎚의 광과, 파장 405㎚의 광(h선)에 대해, 투과율이 20% 이상인 것을 충족하고, 투과율의 막 두께 의존성이 허용 범위인 반투과막의 굴절률 n 및 소쇠 계수의 각각의 관계식은, 이하와 같이 되었다(도 10 참조).Then, the values of the refractive index n and the extinction coefficient k were changed, a simulation regarding the above-mentioned transmittance was performed, and the relationship between the refractive index n and the extinction coefficient k, in which the film thickness dependence of the transmittance was within the allowable range, was summarized. In addition, a similar simulation was performed for light with a wavelength of 334 nm, and the relationship between the refractive index n and the extinction coefficient k, where the film thickness dependence of the transmittance is within the allowable range, was summarized. As a result, the refractive index n and extinction coefficient of the semi-transmissive film satisfy the transmittance of 20% or more for light with a wavelength of 334 nm and light (h line) with a wavelength of 405 nm, and the film thickness dependence of the transmittance is within the allowable range. The relational expression is as follows (see Fig. 10).
(식 1) k≥0.282×n-0.514(Equation 1) k≥0.282×n-0.514
(식 2) k≤0.500×n+0.800(Equation 2) k≤0.500×n+0.800
즉, 반투과막에 있어서의 파장 334㎚의 광에 대한 굴절률 n 및 소쇠 계수 k와, 파장 405㎚의 광에 대한 굴절률 n 및 소쇠 계수 k는, 모두 (식 1) 및 (식 2)의 관계를 충족할 때, 노광광에 대한 투과율을 높게 한 경우라도, 노광광에 있어서의 복수의 파장에 대한 투과율의 면내 분포를 억제할 수 있음과 함께, 막 두께 변동에 의한 투과율 변동을 억제할 수 있음을, 본 발명자는 알아냈다.That is, the refractive index n and extinction coefficient k for light with a wavelength of 334 nm in the semitransmissive film, and the refractive index n and extinction coefficient k for light with a wavelength of 405 nm are all in the relationship of (Equation 1) and (Equation 2) When the The present inventor found out.
도 10에 있어서의 식 (1) 및 식 (2)는, 상술한 (식 1) 및 (식 2)의 등호 부분에 대응하고 있다. 또한, 도 10에 있어서의,Equations (1) and (2) in FIG. 10 correspond to the equal sign parts of (Equation 1) and (Equation 2) described above. Additionally, in Figure 10,
식 (3) k=0.370×n-0.590Equation (3) k=0.370×n-0.590
은, 막 두께 변동에 대하여 투과율의 변화가 매우 작아, 실질적으로 플랫한 영역을 갖는 n과 k의 값을 플롯하여 얻어진 것이다.is obtained by plotting the values of n and k, where the change in transmittance is very small with respect to the film thickness variation and has a substantially flat area.
투과율의 막 두께 의존성에 대하여, 본 발명자는, 이하와 같이 추찰하고 있다.Regarding the film thickness dependence of transmittance, the present inventor speculates as follows.
반투과막의 막 두께와 투과율은 역비례(반비례)의 관계에 있고, 통상은, 반투과막의 막 두께가 증가하면 투과율이 낮아지는(오른쪽이 내려가는 그래프로 되는) 관계에 있다.The film thickness of the semi-permeable film and the transmittance are inversely proportional (inversely proportional), and usually, as the film thickness of the semi-permeable film increases, the transmittance decreases (a graph with a downward slope on the right).
본 발명에 있어서, 반투과막의 막 두께가 변동되어도 투과율 변동이 억제되는 현상은, 목표로 하는 투과율(설정 막 두께)의 전후에서, 막 두께가 변동되면, 투과율로서는 막 두께의 변동에 반비례하여 변동되어야 하지만, 이면 반사율이 변동됨으로써, 투과율의 변동되는 만큼을 보충하도록 하는 일이 일어나고 있다. 이 때문에, 투과율과 이면 반사율의 밸런스가 잡혀, 막 두께의 변동에 대하여 투과율의 변동이 완만해지는 현상이 일어나, 막 두께의 변동에 대한 투과율 변동이 작아진다.In the present invention, the phenomenon in which the change in transmittance is suppressed even when the film thickness of the semi-permeable membrane changes is that, when the film thickness changes before and after the target transmittance (set film thickness), the transmittance changes in inverse proportion to the change in film thickness. However, as the back reflectance changes, something happens to compensate for the change in transmittance. For this reason, the balance between the transmittance and the back surface reflectance is achieved, and a phenomenon occurs in which the fluctuation of the transmittance becomes gentle with respect to the variation in the film thickness, and the variation in the transmittance with respect to the variation in the film thickness becomes small.
본 발명은, 이상과 같은 예의 검토의 결과, 이루어진 것이다.The present invention was made as a result of the above-mentioned examination.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대하여, 도면을 참조하면서 구체적으로 설명한다. 또한, 이하의 실시 형태는, 본 발명을 구체화할 때의 형태이며, 본 발명을 그 범위 내에 한정하는 것은 아니다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, the following embodiment is a form for actualizing the present invention, and does not limit the present invention to its scope.
도 1은 본 실시 형태의 마스크 블랭크(10)의 막 구성을 도시하는 모식도이다. 도 1에 도시한 마스크 블랭크(10)는, 투광성 기판(20)과, 투광성 기판(20) 상에 형성된 반투과막(30)과, 반투과막(30) 상에 형성된 에칭 마스크막(40)을 구비한다.Fig. 1 is a schematic diagram showing the film structure of the
도 2는 다른 실시 형태의 마스크 블랭크(10)의 막 구성을 도시하는 모식도이다. 도 2에 도시한 마스크 블랭크(10)는, 투광성 기판(20)과, 투광성 기판(20) 상에 형성된 반투과막(30)을 구비한다.FIG. 2 is a schematic diagram showing the film structure of the mask blank 10 according to another embodiment. The mask blank 10 shown in FIG. 2 includes a
이하, 본 실시 형태의 표시 장치 제조용 마스크 블랭크(10)를 구성하는 투광성 기판(20), 반투과막(30) 및 에칭 마스크막(40)에 대하여, 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the
<투광성 기판(20)><Light-transmitting substrate (20)>
투광성 기판(20)은, 노광광에 대하여 투명이다. 투광성 기판(20)은, 표면 반사 손실이 없는 것으로 하였을 때, 노광광에 대하여 85% 이상의 투과율, 바람직하게는 90% 이상의 투과율을 갖는 것이다. 투광성 기판(20)은, 규소와 산소를 함유하는 재료로 이루어지고, 합성 석영 유리, 석영 유리, 알루미노실리케이트 유리, 소다 석회 유리, 및 저열팽창 유리(SiO2-TiO2 유리 등) 등의 유리 재료로 구성할 수 있다. 투광성 기판(20)이 저열팽창 유리로 구성되는 경우, 투광성 기판(20)의 열변형에 기인하는 반투과막 패턴(30a)의 위치 변화를 억제할 수 있다. 또한, 표시 장치 용도로 사용되는 투광성 기판(20)은, 일반적으로 직사각 형상의 기판이다. 구체적으로는, 투광성 기판(20)의 주표면(반투과막(30)이 형성되는 면)의 짧은 변의 길이가 300㎜ 이상인 것을 사용할 수 있다. 본 실시 형태의 마스크 블랭크(10)에서는, 주표면의 짧은 변의 길이가 300㎜ 이상인 큰 사이즈의 투광성 기판(20)을 사용할 수 있다. 본 실시 형태의 마스크 블랭크(10)를 사용하여, 투광성 기판(20) 상에 예를 들어 폭 치수 및/또는 직경 치수가 2.0㎛ 미만인 미세한 반투과막 패턴(30a)을 포함하는 전사용 패턴을 갖는 전사용 마스크(100)를 제조할 수 있다. 이와 같은 본 실시 형태의 전사용 마스크(100)를 사용함으로써, 피전사체에 소정의 미세 패턴을 포함하는 전사용 패턴을 안정적으로 전사하는 것이 가능하다.The
<반투과막(30)><Semi-permeable membrane (30)>
본 실시 형태의 표시 장치 제조용 마스크 블랭크(10)(이하, 간단히 「본 실시 형태의 마스크 블랭크(10)」라 하는 경우가 있음)의 반투과막(30)은, 금속과, 규소(Si)와, 질소(N)를 함유하는 재료로 이루어지는 것이 바람직하다. 금속으로서는, 전이 금속인 것이 바람직하다. 전이 금속으로서는, 몰리브덴(Mo), 탄탈(Ta), 텅스텐(W), 티타늄(Ti), 지르코늄(Zr) 등이 적합하고, 티타늄, 몰리브덴이 특히 바람직하다.The
반투과막(30)은, 질소를 함유한다. 경원소 성분인 질소는, 동일하게 경원소 성분인 산소와 비교하여, 굴절률 n 및 소쇠 계수 k를 낮추지 않는 효과가 있다. 반투과막(30)이 상술한 효과를 발휘하기 위해서는, 반투과막(30)의 소쇠 계수 k를 후술하는 상한값 이하로 하면서, 굴절률 n을 후술하는 하한값 이상으로 할 것이 요망된다. 반투과막(30)이 질소를 함유함으로써, 원하는 굴절률 n과 소쇠 계수 k로 조정하기 쉬워진다. 또한, 반투과막(30)에 포함되는 질소의 함유량은, 30원자% 이상인 것이 바람직하고, 40원자% 이상인 것이 보다 바람직하다. 한편, 질소의 함유량은, 60원자% 이하인 것이 바람직하고, 55원자% 이하인 것이 보다 바람직하다. 반투과막(30) 중의 질소 함유량이 많음으로써 노광광에 대한 투과율이 과잉으로 높아지는 것을 억제할 수 있다.The
반투과막(30)의 성능이 열화되지 않는 범위에서, 반투과막(30)은 산소를 포함할 수 있다. 경원소 성분인 산소는, 동일하게 경원소 성분인 질소와 비교하여, 굴절률 n과 소쇠 계수 k를 낮추는 효과가 크다. 단, 반투과막(30)의 산소 함유량이 많은 경우에는, 수직에 가까운 미세 패턴의 단면, 높은 마스크 세정 내성을 얻는 것에 대하여 악영향을 미칠 가능성이 있다. 그 때문에, 반투과막(30)의 산소 함유량은, 7원자% 이하인 것이 바람직하고, 5원자% 이하인 것이 보다 바람직하다. 반투과막(30)은, 산소를 포함하지 않을 수 있다.To the extent that the performance of the
또한, 반투과막(30)에는, 상술한 산소, 질소 외에, 막 응력의 저감 및/또는 웨트 에칭 레이트를 제어할 목적으로, 탄소 및 헬륨 등의 다른 경원소 성분을 함유해도 된다.In addition to the oxygen and nitrogen described above, the
반투과막(30)에 포함되는 전이 금속과 규소의 원자 비율은, 전이 금속:규소=1:3 내지 1:15의 범위인 것이 바람직하다. 이 범위이면, 반투과막(30)의 패턴 형성 시에 있어서의 웨트 에칭 레이트 저하를, 억제하는 효과를 크게 할 수 있다. 또한, 반투과막(30)의 세정 내성을 높일 수 있어, 투과율을 높이는 것도 용이해진다. 반투과막(30)의 세정 내성을 높이는 시점에서는, 반투과막(30)에 포함되는 전이 금속과 규소의 원자 비율(전이 금속:규소)은 1:5 내지 1:15의 범위인 것이 바람직하다.The atomic ratio of the transition metal and silicon included in the
이 반투과막(30)은 단일의 층으로 구성되어 있는 것이 바람직하다. 단일의 층으로 구성된 반투과막(30)은, 반투과막(30) 중에 계면이 형성되기 어려워, 단면 형상을 제어하기 쉬운 점에서 바람직하다. 한편, 반투과막(30)은, 광학적으로 단일의 층으로 실질적으로 간주할 수 있는 것이면 되고, 두께 방향으로 조성이 연속적으로 변화되는 조성 경사막이어도 된다. 또한, 조성 경사막의 경우의 반투과막(30)의 굴절률 n과 소쇠 계수 k는, 전체를 광학적으로 균일한 단층막으로 간주하여 도출한 굴절률 n과 소쇠 계수 k를 사용한다.This
반투과막(30)의 막 두께는, 패터닝하였을 때의 단면 형상이나 패터닝에 요하는 에칭 시간의 관점에서, 100㎚ 이하인 것이 바람직하고, 80㎚ 이하이면 보다 바람직하고, 70㎚ 이하이면 더욱 바람직하다. 또한, 반투과막(30)의 막 두께는, 설계 막 두께대로 성막하는 관점에서, 20㎚ 이상인 것이 바람직하고, 25㎚ 이상이면 보다 바람직하고, 30㎚ 이상이면 더욱 바람직하다.The film thickness of the
<<반투과막(30)의 투과율 및 위상차>><<Transmittance and phase difference of
노광광에 대한 반투과막(30)의 투과율 및 위상차는, 반투과막(30)으로서 필요한 값을 충족한다. 반투과막(30)의 투과율은, 파장 334㎚의 광에 대해, 바람직하게는 20% 이상 60% 이하이며, 보다 바람직하게는, 25% 이상 55% 이하이며, 더욱 바람직하게는 30% 이상 50% 이하이다. 본 명세서에 있어서의 투과율은, 특기하지 않는 한, 투광성 기판의 투과율을 기준(100%)으로 하여 환산한 것을 가리킨다.The transmittance and phase difference of the
또한, 반투과막의 파장 334㎚의 광에 대한 위상차는, 0도 이상 120도 이하인 것이 바람직하고, 0도 이상 90도 이하인 것이 보다 바람직하고, 0도 이상 60도 이하인 것이 더욱 바람직하다.Additionally, the phase difference of the semi-transmissive film with respect to light with a wavelength of 334 nm is preferably 0 degrees or more and 120 degrees or less, more preferably 0 degrees or more and 90 degrees or less, and even more preferably 0 degrees or more and 60 degrees or less.
즉, 노광광이 313㎚ 이상 436㎚ 이하의 파장 범위의 광을 포함하는 복합광인 경우, 반투과막(30)은, 그 파장 범위에 포함되는 파장 334㎚의 광에 대하여, 상술한 투과율 및 위상차를 갖는다. 334㎚의 광에 대하여 이와 같은 특성을 가짐으로써, i선, h선 및 g선을 포함하는 복합광을 노광광으로서 사용한 경우에, i선, g선 혹은 h선에서의 투과율에 대해서도 유사한 효과를 기대할 수 있다.That is, when the exposure light is a composite light containing light in a wavelength range of 313 nm to 436 nm, the
투과율 및 위상차는, 위상 시프트량 측정 장치 등을 사용하여 측정할 수 있다.Transmittance and phase difference can be measured using a phase shift measurement device or the like.
반투과막(30)에 있어서의 파장 334㎚의 광에 대한 굴절률 n 및 소쇠 계수 k와, 파장 405㎚의 광에 대한 굴절률 n 및 소쇠 계수 k는, 모두 (식 1) 및 (식 2)의 관계를 충족하는 것인 것이 바람직하다.The refractive index n and extinction coefficient k for light with a wavelength of 334 nm in the
(식 1) k≥0.282×n-0.514(Equation 1) k≥0.282×n-0.514
(식 2) k≤0.500×n+0.800(Equation 2) k≤0.500×n+0.800
또한, 반투과막(30)에 있어서의 파장 365㎚의 광(i선)에 대한 굴절률 n 및 소쇠 계수 k도, (식 1) 및 (식 2)의 관계를 충족하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the refractive index n and extinction coefficient k of the
반투과막(30)의 파장 334㎚의 광에 대한 소쇠 계수 k는, 0보다도 큰 것이 바람직하고, 0.05 이상인 것이 보다 바람직하다. 한편, 반투과막(30)의 파장 334㎚의, 광에 대한 소쇠 계수 k는, 1.0 이하인 것이 바람직하고, 0.8 이하인 것이 보다 바람직하다.The extinction coefficient k of the
반투과막(30)의 파장 334㎚의 광에 대한 굴절률 n은, 2.0 이상인 것이 바람직하고, 2.1 이상인 것이 보다 바람직하다. 한편, 반투과막(30)의 파장 334㎚의 광에 대한 굴절률 n은, 3.0 이하인 것이 바람직하고, 2.8 이하인 것이 보다 바람직하다.The refractive index n of the
반투과막(30)의 반사율(표면 반사율)은, 334㎚ 내지 405㎚의 파장역에 있어서 40% 이하이며, 35% 이하이면 바람직하다. 반투과막(30)의 이면 반사율은, 334㎚ 내지 405㎚의 파장역에 있어서 25% 이하이며, 15% 이하이면 바람직하다.The reflectance (surface reflectance) of the
표면 반사율 및 이면 반사율은, 분광 광도계 등을 사용하여 측정할 수 있다.Surface reflectance and back surface reflectance can be measured using a spectrophotometer or the like.
반투과막(30)은, 스퍼터링법 등의 공지의 성막 방법에 의해 형성할 수 있다.The
<에칭 마스크막(40)><Etching mask film (40)>
본 실시 형태의 표시 장치 제조용 마스크 블랭크(10)는, 반투과막(30) 상에, 반투과막(30)에 대하여 에칭 선택성이 다른 에칭 마스크막(40)을 구비하고 있는 것이 바람직하다.The
에칭 마스크막(40)은, 반투과막(30)의 상측에 배치되며, 반투과막(30)을 에칭하는 에칭액에 대하여 에칭 내성을 갖는(반투과막(30)과는 에칭 선택성이 다른) 재료로 이루어진다. 또한, 에칭 마스크막(40)은, 노광광의 투과를 차단하는 기능을 가질 수 있다. 또한 에칭 마스크막(40)은, 반투과막(30) 측으로부터 입사되는 광에 대한 반투과막(30)의 막면 반사율이 334㎚ 내지 405㎚의 파장역에 있어서 15% 이하가 되도록, 막면 반사율을 저감하는 기능을 가져도 된다.The
에칭 마스크막(40)은, 크롬(Cr)을 함유하는 크롬계 재료로 구성되는 것이 바람직하다. 에칭 마스크막(40)은, 크롬을 함유하고, 실질적으로 규소를 포함하지 않는 재료로 구성되는 것이 보다 바람직하다. 실질적으로 규소를 포함하지 않는다란, 규소의 함유량이 2% 미만인 것을 의미한다(단, 반투과막(30)과 에칭 마스크막(40)의 계면의 조성 경사 영역을 제외한다). 크롬계 재료로서, 보다 구체적으로는, 크롬(Cr), 또는, 크롬(Cr)과, 산소(O), 질소(N), 탄소(C) 중 적어도 어느 하나를 함유하는 재료를 들 수 있다. 또한, 크롬계 재료로서, 크롬(Cr)과, 산소(O), 질소(N), 탄소(C) 중 적어도 어느 하나를 포함하고, 또한, 불소(F)를 포함하는 재료를 들 수 있다. 예를 들어, 에칭 마스크막(40)을 구성하는 재료로서, Cr, CrO, CrN, CrF, CrCO, CrCN, CrON, CrCON 및 CrCONF를 들 수 있다.The
에칭 마스크막(40)은, 스퍼터링법 등의 공지의 성막 방법에 의해 형성할 수 있다.The
에칭 마스크막(40)이 노광광의 투과를 차단하는 기능을 갖는 경우, 반투과막(30)과 에칭 마스크막(40)이 적층되는 부분에 있어서, 노광광에 대한 광학 농도는, 바람직하게는 3 이상이며, 보다 바람직하게는, 3.5 이상, 더욱 바람직하게는 4 이상이다. 광학 농도는, 분광 광도계 또는 OD 미터 등을 사용하여 측정할 수 있다.When the
에칭 마스크막(40)은, 기능에 따라서 조성이 균일한 단일의 막으로 할 수 있다. 또한, 에칭 마스크막(40)은, 조성이 다른 복수의 막으로 할 수 있다. 또한, 에칭 마스크막(40)은, 두께 방향으로 조성이 연속적으로 변화되는 단일의 막으로 할 수 있다.The
또한, 도 1에 도시한 본 실시 형태의 마스크 블랭크(10)는, 반투과막(30) 상에 에칭 마스크막(40)을 구비하고 있다. 본 실시 형태의 마스크 블랭크(10)는, 반투과막(30) 상에 에칭 마스크막(40)을 구비하고, 에칭 마스크막(40) 상에 레지스트막을 구비하는 구조의 마스크 블랭크(10)를 포함한다.Additionally, the
<마스크 블랭크(10)의 제조 방법><Method for manufacturing mask blank 10>
다음에, 도 1에 도시한 실시 형태의 마스크 블랭크(10)의 제조 방법에 대하여 설명한다. 도 1에 도시한 마스크 블랭크(10)는, 이하의 반투과막 형성 공정과, 에칭 마스크막 형성 공정을 행함으로써 제조된다. 도 2에 도시한 마스크 블랭크(10)는, 반투과막 형성 공정에 의해 제조된다.Next, a method for manufacturing the
이하, 각 공정을 상세하게 설명한다.Hereinafter, each process will be described in detail.
<<반투과막 형성 공정>><<Semi-permeable membrane formation process>>
먼저, 투광성 기판(20)을 준비한다. 투광성 기판(20)은, 노광광에 대하여 투명이면, 합성 석영 유리, 석영 유리, 알루미노실리케이트 유리, 소다 석회 유리, 및 저열팽창 유리(SiO2-TiO2 유리 등) 등으로부터 선택되는 유리 재료로 구성될 수 있다.First, prepare a light-transmitting
다음에, 투광성 기판(20) 상에, 스퍼터링법에 의해, 반투과막(30)을 형성한다.Next, a
반투과막(30)의 성막은, 소정의 스퍼터 타깃을 사용하여, 소정의 스퍼터 가스 분위기에서 행할 수 있다. 소정의 스퍼터 타깃이란, 예를 들어 반투과막(30)을 구성하는 재료의 주성분이 되는 금속과 규소를 포함하는 금속 실리사이드 타깃, 또는 금속과 규소와 질소를 포함하는 금속 실리사이드 타깃을 스퍼터 타깃으로 한 것이다. 소정의 스퍼터 가스 분위기란, 예를 들어 헬륨 가스, 네온 가스, 아르곤 가스, 크립톤 가스 및 크세논 가스로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함하는 불활성 가스로 이루어지는 스퍼터 가스 분위기, 또는, 상기 불활성 가스와, 질소 가스와, 경우에 따라, 산소 가스, 이산화탄소 가스, 일산화질소 가스 및 이산화질소 가스로 이루어지는 군에서 선택되는 가스를 포함하는 혼합 가스로 이루어지는 스퍼터 가스 분위기이다. 반투과막(30)의 형성은, 스퍼터링을 행할 때에 있어서의 성막실 내의 가스 압력이, 0.3Pa 이상 2.0Pa 이하, 바람직하게는 0.43Pa 이상 0.9Pa 이하로 되는 상태에서 행할 수 있다. 패턴 형성 시에 있어서의 사이드 에칭을 억제할 수 있음과 함께, 고에칭 레이트를 달성할 수 있다.The
반투과막(30)의 조성 및 두께는, 반투과막(30)이 상술한 투과율 및 위상차가 되도록 조정된다. 반투과막(30)의 조성은, 스퍼터 타깃을 구성하는 원소의 함유 비율(예를 들어 금속의 함유량과 규소의 함유량의 비), 스퍼터 가스의 조성 및 유량 등에 의해 제어할 수 있다. 반투과막(30)의 두께는, 스퍼터 파워, 및 스퍼터링 시간 등에 의해 제어할 수 있다. 또한, 반투과막(30)은, 인라인형 스퍼터링 장치를 사용하여 형성하는 것이 바람직하다. 스퍼터링 장치가 인라인형 스퍼터링 장치인 경우, 기판의 반송 속도에 의해서도, 반투과막(30)의 두께를 제어할 수 있다. 이와 같이, 반투과막(30)이, 금속, 규소 및 질소를 함유하고, 반투과막(30)의 굴절률 n 및 소쇠 계수 k가 원하는 관계를 충족(파장 334㎚의 광에 대한 굴절률 n 및 소쇠 계수 k와, 파장 405㎚의 광에 대한 굴절률 n 및 소쇠 계수 k가, 모두 상기 (식 1) 및 상기 (식 2)의 관계를 충족)하도록 제어를 행한다.The composition and thickness of the
<<표면 처리 공정>><<Surface treatment process>>
반투과막(30)이 산소를 포함하는 경우, 반투과막(30)의 표면에 대하여, 금속의 산화물의 존재에 의한 에칭액에 의한 침입을 억제하기 위해, 반투과막(30)의 표면 산화의 상태를 조정하는 표면 처리 공정을 행하도록 해도 된다. 또한, 반투과막(30)이, 금속과, 규소와, 질소를 함유하는 금속 실리사이드 질화물로 이루어지는 경우, 상술한 산소를 함유하는 금속 실리사이드 재료와 비교하여, 전이 금속의 산화물의 함유량이 작다. 그 때문에, 반투과막(30)의 재료가, 금속 실리사이드 질화물인 경우에는, 상기 표면 처리 공정을 행하도록 해도 되고, 행하지 않아도 된다.When the
반투과막(30)의 표면 산화의 상태를 조정하는 표면 처리 공정으로서는, 산성의 수용액으로 표면 처리하는 방법, 알칼리성의 수용액으로 표면 처리하는 방법, 애싱 등의 드라이 처리로 표면 처리하는 방법 등을 들 수 있다.Examples of the surface treatment process for adjusting the surface oxidation state of the
이와 같이 하여, 본 실시 형태의 마스크 블랭크(10)를 얻을 수 있다.In this way, the
<<에칭 마스크막 형성 공정>><<Etching mask film formation process>>
본 실시 형태의 마스크 블랭크(10)는, 또한, 에칭 마스크막(40)을 가질 수 있다. 이하의 에칭 마스크막 형성 공정을 더 행한다. 또한, 에칭 마스크막(40)은, 크롬을 함유하고, 실질적으로 규소를 포함하지 않는 재료로 구성되는 것이 바람직하다.The
반투과막 형성 공정 후, 반투과막(30)의 표면의 표면 산화의 상태를 조정하는 표면 처리를 필요에 따라서 행하고, 그 후, 스퍼터링법에 의해, 반투과막(30) 상에 에칭 마스크막(40)을 형성한다. 에칭 마스크막(40)은, 인라인형 스퍼터링 장치를 사용하여 형성하는 것이 바람직하다. 스퍼터링 장치가 인라인형 스퍼터링 장치인 경우, 투광성 기판(20)의 반송 속도에 의해서도, 에칭 마스크막(40)의 두께를 제어할 수 있다.After the semi-transmissive film forming process, surface treatment to adjust the surface oxidation state of the surface of the
에칭 마스크막(40)의 성막은, 크롬 또는 크롬 화합물(산화크롬, 질화크롬, 탄화크롬, 산화질화크롬, 질화탄화크롬, 및 산화질화탄화크롬 등)을 포함하는 스퍼터 타깃을 사용하여, 불활성 가스로 이루어지는 스퍼터 가스 분위기 또는 불활성 가스와, 활성 가스의 혼합 가스로 이루어지는 스퍼터 가스 분위기에서 행할 수 있다. 불활성 가스는, 예를 들어 헬륨 가스, 네온 가스, 아르곤 가스, 크립톤 가스 및 크세논 가스로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함할 수 있다. 활성 가스는, 산소 가스, 질소 가스, 일산화질소 가스, 이산화질소 가스, 이산화탄소 가스, 탄화수소계 가스 및 불소계 가스로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함할 수 있다. 탄화수소계 가스로서는, 예를 들어 메탄 가스, 부탄 가스, 프로판 가스 및 스티렌 가스 등을 들 수 있다.The
에칭 마스크막(40)이, 조성이 균일한 단일의 막으로 이루어지는 경우, 상술한 성막 프로세스를, 스퍼터 가스의 조성 및 유량을 변화시키지 않고 1회만 행한다. 에칭 마스크막(40)이, 조성이 다른 복수의 막으로 이루어지는 경우, 상술한 성막 프로세스를, 성막 프로세스마다 스퍼터 가스의 조성 및 유량을 변화시켜 복수회 행한다. 에칭 마스크막(40)이, 두께 방향으로 조성이 연속적으로 변화되는 단일의 막으로 이루어지는 경우, 상술한 성막 프로세스를, 스퍼터 가스의 조성 및 유량을 성막 프로세스의 경과 시간과 함께 변화시키면서 1회만 행한다.When the
이와 같이 하여, 에칭 마스크막(40)을 갖는 본 실시 형태의 마스크 블랭크(10)를 얻을 수 있다.In this way, the
또한, 도 1에 도시한 마스크 블랭크(10)는, 반투과막(30) 상에 에칭 마스크막(40)을 구비하고 있기 때문에, 마스크 블랭크(10)를 제조할 때, 에칭 마스크막 형성 공정을 행한다. 또한, 반투과막(30) 상에 에칭 마스크막(40)을 구비하고, 에칭 마스크막(40) 상에 레지스트막을 구비하는 마스크 블랭크(10)를 제조할 때는, 에칭 마스크막 형성 공정 후에, 에칭 마스크막(40) 상에 레지스트막을 형성한다. 또한, 도 2에 도시한 마스크 블랭크(10)에 있어서, 반투과막(30) 상에 레지스트막을 구비하는 마스크 블랭크(10)를 제조할 때는, 반투과막 형성 공정 후에, 레지스트막을 형성한다.In addition, since the mask blank 10 shown in FIG. 1 is provided with an
도 1에 도시한 실시 형태의 마스크 블랭크(10)는, 반투과막(30) 상에 에칭 마스크막(40)이 형성되어 있다. 또한, 도 2에 도시한 실시 형태의 마스크 블랭크(10)는, 반투과막(30)이 형성되어 있다. 어느 것에 있어서도, 반투과막(30)의 굴절률 n 및 소쇠 계수 k가 원하는 관계를 충족(파장 334㎚의 광에 대한 굴절률 n 및 소쇠 계수 k와, 파장 405㎚의 광에 대한 굴절률 n 및 소쇠 계수 k가, 모두 상기 (식 1) 및 상기 (식 2)의 관계를 충족)하도록 제어를 행한다.In the
도 1 및 도 2에 도시한 실시 형태의 마스크 블랭크(10)는, 굴절률 n 및 소쇠 계수 k가 원하는 관계를 충족하는(파장 334㎚의 광에 대한 굴절률 n 및 소쇠 계수 k와, 파장 405㎚의 광에 대한 굴절률 n 및 소쇠 계수 k가, 모두 상기 (식 1) 및 상기 (식 2)의 관계를 충족하는) 반투과막(30)을 갖고 있다. 실시 형태의 마스크 블랭크(10)를 사용함으로써, 노광광에 대한 투과율을 높게 한 경우라도, 노광광에 있어서의 복수의 파장에 대한 투과율의 면내 분포를 억제할 수 있음과 함께, 막 두께 변동에 의한 투과율 변동을 억제할 수 있는 반투과막 패턴(30a)을 고정밀도로 전사할 수 있는 전사용 마스크(100)를 제조할 수 있다.The
<전사용 마스크(100)의 제조 방법><Method of
다음에, 본 실시 형태의 전사용 마스크(100)의 제조 방법에 대하여 설명한다. 이 전사용 마스크(100)는, 마스크 블랭크(10)와 마찬가지의 기술적 특징을 갖고 있다. 전사용 마스크(100)에 있어서의 투광성 기판(20), 반투과막(30), 에칭 마스크막(40)에 관한 사항에 대해서는, 마스크 블랭크(10)와 마찬가지이다.Next, the manufacturing method of the
도 3은 본 실시 형태의 전사용 마스크(100)의 제조 방법을 도시하는 모식도이다. 도 4는 본 실시 형태의 전사용 마스크(100)의 다른 제조 방법을 도시하는 모식도이다.FIG. 3 is a schematic diagram showing a method of manufacturing the
<<도 3에 도시한 전사용 마스크(100)의 제조 방법><<Method of manufacturing the
도 3에 도시한 전사용 마스크(100)의 제조 방법은, 도 1에 도시한 마스크 블랭크(10)를 사용하여 전사용 마스크(100)를 제조하는 방법이다. 도 3에 도시한 전사용 마스크(100)의 제조 방법은, 도 1에 도시한 마스크 블랭크(10)를 준비하는 공정과, 에칭 마스크막(40) 상에 레지스트막을 형성하고, 레지스트막으로 형성한 레지스트막 패턴을 마스크로 하여 에칭 마스크막(40)을 웨트 에칭하여, 반투과막(30) 상에 전사 패턴(제1 에칭 마스크막 패턴(40a))을 형성하는 공정과, 전사 패턴이 형성된 에칭 마스크막(40)(제1 에칭 마스크막 패턴(40a))을 마스크로 하여, 반투과막(30)을 웨트 에칭하여, 반투과막(30)에 전사용 패턴을 형성하는 공정을 갖는다. 또한, 본 명세서에 있어서의 전사용 패턴이란, 투광성 기판(20) 상에 형성된 적어도 하나의 광학막을 패터닝함으로써, 얻어지는 것이다. 상기 광학막은, 반투과막(30) 및/또는 에칭 마스크막(40)으로 할 수 있고, 그 밖의 막(차광성의 막, 반사 억제를 위한 막, 도전성의 막 등)이 더 포함되어도 된다. 즉, 전사용 패턴은, 패터닝된 반투과막 및/또는 에칭 마스크막을 포함할 수 있고, 패터닝된 그 밖의 막이 더 포함되어도 된다.The method of manufacturing the
도 3에 도시한 전사용 마스크(100)의 제조 방법은, 구체적으로는, 도 1에 도시한 마스크 블랭크(10)의 에칭 마스크막(40) 상에 레지스트막을 형성한다. 다음에, 레지스트막에 원하는 패턴을 묘화·현상을 행함으로써, 레지스트막 패턴(50)을 형성한다(도 3의 (a) 참조, 제1 레지스트막 패턴(50)의 형성 공정). 다음에, 해당 레지스트막 패턴(50)을 마스크로 하여 에칭 마스크막(40)을 웨트 에칭하여, 반투과막(30) 상에 제1 에칭 마스크막 패턴(40a)을 형성한다(도 3의 (b) 참조, 제1 에칭 마스크막 패턴(40a)의 형성 공정). 다음에, 제1 에칭 마스크막 패턴(40a)을 마스크로 하여, 반투과막(30)을 웨트 에칭하여 투광성 기판(20) 상에 반투과막 패턴(30a)을 형성한다(도 3의 (c) 참조, 반투과막 패턴(30a)의 형성 공정). 그 후, 제2 레지스트막 패턴(60)의 형성 공정과, 제2 에칭 마스크막 패턴(40b)의 형성 공정을 더 포함할 수 있다(도 3의 (d) 및 (e) 참조).Specifically, the method of manufacturing the
더욱 구체적으로는, 제1 레지스트막 패턴(50)의 형성 공정에서는, 먼저, 도 1에 도시한 본 실시 형태의 마스크 블랭크(10)의 에칭 마스크막(40) 상에 레지스트막을 형성한다. 사용하는 레지스트막 재료는, 특별히 제한되지는 않는다. 레지스트막은, 예를 들어 후술하는 350㎚ 내지 436㎚의 파장역으로부터 선택되는 어느 것의 파장을 갖는 레이저광에 대하여 감광하는 것이면 된다. 또한, 레지스트막은, 포지티브형, 네가티브형 중 어느 것이어도 상관없다.More specifically, in the formation process of the first resist
그 후, 350㎚ 내지 436㎚의 파장역으로부터 선택되는 어느 것의 파장을 갖는 레이저광을 사용하여, 레지스트막에 원하는 패턴을 묘화한다. 레지스트막에 묘화하는 패턴은, 반투과막(30)에 형성하는 패턴이다. 레지스트막에 묘화하는 패턴으로서, 라인 앤 스페이스 패턴 및 홀 패턴을 들 수 있다.Thereafter, a desired pattern is drawn on the resist film using laser light having a wavelength selected from the wavelength range of 350 nm to 436 nm. The pattern drawn on the resist film is the pattern formed on the
그 후, 레지스트막을 소정의 현상액으로 현상하여, 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이, 에칭 마스크막(40) 상에 제1 레지스트막 패턴(50)을 형성한다.Thereafter, the resist film is developed with a predetermined developer to form a first resist
<<<제1 에칭 마스크막 패턴(40a)의 형성 공정>>><<<Formation process of the first etching
제1 에칭 마스크막 패턴(40a)의 형성 공정에서는, 먼저, 제1 레지스트막 패턴(50)을 마스크로 하여 에칭 마스크막(40)을 에칭하여, 제1 에칭 마스크막 패턴(40a)을 형성한다. 에칭 마스크막(40)은, 크롬(Cr)을 포함하는 크롬계 재료로 형성할 수 있다. 에칭 마스크막(40)을 에칭하는 에칭액은, 에칭 마스크막(40)을 선택적으로 에칭할 수 있는 것이면, 특별히 제한되지는 않는다. 구체적으로는, 질산제2세륨암모늄과 과염소산을 포함하는 에칭액을 들 수 있다.In the forming process of the first etching
그 후, 레지스트 박리액을 사용하여, 또는, 애싱에 의해, 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, 제1 레지스트막 패턴(50)을 박리한다. 경우에 따라서는, 제1 레지스트막 패턴(50)을 박리하지 않고, 다음 반투과막 패턴(30a)의 형성 공정을 행해도 된다.Thereafter, the first resist
<<<반투과막 패턴(30a)의 형성 공정>>><<<Formation process of
반투과막 패턴(30a)의 형성 공정에서는, 제1 에칭 마스크막 패턴(40a)을 마스크로 하여 반투과막(30)을 웨트 에칭하여, 도 3의 (c)에 도시된 바와 같이, 반투과막 패턴(30a)을 형성한다. 반투과막 패턴(30a)으로서, 라인 앤 스페이스 패턴 및 홀 패턴을 들 수 있다. 반투과막(30)을 에칭하는 에칭액은, 반투과막(30)을 선택적으로 에칭할 수 있는 것이면, 특별히 제한되지는 않는다. 예를 들어, 불화수소암모늄과 과산화수소를 포함하는 에칭액이나, 불화암모늄과 인산과 과산화수소를 포함하는 에칭액 등을 들 수 있다.In the forming process of the
반투과막 패턴(30a)의 단면 형상을 양호하게 하기 위해, 웨트 에칭은, 반투과막 패턴(30a)에 있어서 투광성 기판(20)이 노출될 때까지의 시간(저스트 에칭 시간)보다도 긴 시간(오버 에칭 시간)에서 행하는 것이 바람직하다. 오버 에칭 시간으로서는, 투광성 기판(20)에 대한 영향 등을 고려하면, 저스트 에칭 시간에, 그 저스트 에칭 시간의 20%의 시간을 더한 시간 내에서 하는 것이 바람직하고, 저스트 에칭 시간의 10%의 시간을 더한 시간 내에서 하는 것이 보다 바람직하다.In order to improve the cross-sectional shape of the
<<<제2 레지스트막 패턴(60)의 형성 공정>>><<<Formation process of second resist
제2 레지스트막 패턴(60)의 형성 공정에서는, 먼저, 제1 에칭 마스크막 패턴(40a)을 덮는 레지스트막을 형성한다. 사용하는 레지스트막 재료는, 특별히 제한되지는 않는다. 예를 들어, 후술하는 350㎚ 내지 436㎚의 파장역으로부터 선택되는 어느 것의 파장을 갖는 레이저광에 대하여 감광하는 것이면 된다. 또한, 레지스트막은, 포지티브형, 네가티브형 중 어느 것이어도 상관없다.In the process of forming the second resist
그 후, 350㎚ 내지 436㎚의 파장역으로부터 선택되는 어느 것의 파장을 갖는 레이저광을 사용하여, 레지스트막에 원하는 패턴을 묘화한다. 레지스트막에 묘화하는 패턴은, 반투과막 패턴(30a)이 형성되어 있는 영역의 외주 영역을 차광하는 차광대 패턴, 및 반투과막 패턴(30a)의 중앙부를 차광하는 차광대 패턴 등이다. 또한, 레지스트막에 묘화하는 패턴은, 노광광에 대한 반투과막(30)의 투과율에 따라서는, 반투과막 패턴(30a)의 중앙부를 차광하는 차광대 패턴이 없는 패턴인 경우도 있다.Thereafter, a desired pattern is drawn on the resist film using laser light having a wavelength selected from the wavelength range of 350 nm to 436 nm. The pattern drawn on the resist film includes a light-shielding pattern that blocks light from the outer peripheral area of the area where the
그 후, 레지스트막을 소정의 현상액으로 현상하여, 도 3의 (d)에 도시된 바와 같이, 제1 에칭 마스크막 패턴(40a) 상에 제2 레지스트막 패턴(60)을 형성한다.Thereafter, the resist film is developed with a predetermined developer to form a second resist
<<<제2 에칭 마스크막 패턴(40b)의 형성 공정>>><<<Formation process of second
제2 에칭 마스크막 패턴(40b)의 형성 공정에서는, 제2 레지스트막 패턴(60)을 마스크로 하여 제1 에칭 마스크막 패턴(40a)을 에칭하여, 도 3의 (e)에 도시된 바와 같이, 제2 에칭 마스크막 패턴(40b)을 형성한다. 제1 에칭 마스크막 패턴(40a)은, 크롬(Cr)을 포함하는 크롬계 재료로 형성될 수 있다. 제1 에칭 마스크막 패턴(40a)을 에칭하는 에칭액은, 제1 에칭 마스크막 패턴(40a)을 선택적으로 에칭할 수 있는 것이면, 특별히 제한되지는 않는다. 예를 들어, 질산제2세륨암모늄과 과염소산을 포함하는 에칭액을 들 수 있다.In the process of forming the second etching
그 후, 레지스트 박리액을 사용하여, 또는, 애싱에 의해, 제2 레지스트막 패턴(60)을 박리한다.Thereafter, the second resist
이와 같이 하여, 전사용 마스크(100)를 얻을 수 있다. 즉, 본 실시 형태에 관한 전사용 마스크(100)는, 반투과막(30)에 전사 패턴(반투과막 패턴(30a))이 형성되고, 에칭 마스크막(40)에 전사 패턴과는 다른 패턴(제2 에칭 마스크막 패턴(40b))이 형성되어 있다.In this way, the
또한, 상기 설명에서는 에칭 마스크막(40)이, 노광광의 투과를 차단하는 기능을 갖는 경우에 대하여 설명하였다. 에칭 마스크막(40)이 단순히, 반투과막(30)을 에칭할 때의 하드마스크 기능만을 갖는 경우에 있어서는, 상기 설명에 있어서, 제2 레지스트막 패턴(60)의 형성 공정과, 제2 에칭 마스크막 패턴(40b)의 형성 공정은 행해지지 않는다. 이 경우, 반투과막 패턴(30a)의 형성 공정 후, 제1 에칭 마스크막 패턴(40a)을 박리하여, 전사용 마스크(100)를 제작한다. 즉, 전사용 마스크(100)가 갖는 전사용 패턴은, 반투과막 패턴(30a)만으로 구성되어도 된다.In addition, in the above description, the case where the
본 실시 형태의 전사용 마스크(100)의 제조 방법에 의하면, 도 1에 도시한 마스크 블랭크(10)를 사용하기 때문에, 노광광에 대한 투과율을 높게 한 경우라도, 노광광에 있어서의 복수의 파장에 대한 투과율의 면내 분포를 억제할 수 있음과 함께, 막 두께 변동에 의한 투과율 변동을 억제할 수 있는 반투과막 패턴(30a)을 형성할 수 있다. 따라서, 고정밀의 반투과막 패턴(30a)을 포함하는 전사용 패턴을 고정밀도로 전사할 수 있는 전사용 마스크(100)를 제조할 수 있다. 이와 같이 제조된 전사용 마스크(100)는, 라인 앤 스페이스 패턴 및/또는 콘택트 홀의 미세화에 대응할 수 있다.According to the manufacturing method of the
<<도 4에 도시한 전사용 마스크(100)의 제조 방법>><<Method of manufacturing the
도 4에 도시한 전사용 마스크(100)의 제조 방법은, 도 2에 도시한 마스크 블랭크(10)를 사용하여 전사용 마스크(100)를 제조하는 방법이다. 도 4에 도시한 전사용 마스크(100)의 제조 방법은, 도 2에 도시한 마스크 블랭크(10)를 준비하는 공정과, 반투과막(30) 상에 레지스트막을 형성하고, 레지스트막으로 형성한 레지스트막 패턴을 마스크로 하여 반투과막(30)을 웨트 에칭하여, 반투과막(30)에 전사용 패턴을 형성하는 공정을 갖는다.The method of manufacturing the
구체적으로는, 도 4에 도시한 전사용 마스크(100)의 제조 방법에서는, 마스크 블랭크(10) 상에 레지스트막을 형성한다. 다음에, 레지스트막에 원하는 패턴을 묘화·현상을 행함으로써, 레지스트막 패턴(50)을 형성한다(도 4의 (a), 제1 레지스트막 패턴(50)의 형성 공정). 다음에, 해당 레지스트막 패턴(50)을 마스크로 하여 반투과막(30)을 웨트 에칭하여, 투광성 기판(20) 상에 반투과막 패턴(30a)을 형성한다(도 4의 (b) 및 (c), 반투과막 패턴(30a)의 형성 공정).Specifically, in the manufacturing method of the
더욱 구체적으로는, 레지스트막 패턴의 형성 공정에서는, 먼저, 도 2에 도시한 본 실시 형태의 마스크 블랭크(10)의 반투과막(30) 상에, 레지스트막을 형성한다. 사용하는 레지스트막 재료는, 상기에서 설명한 것과 마찬가지이다. 또한, 필요에 따라서 레지스트막을 형성하기 전에, 반투과막(30)과 레지스트막의 밀착성을 양호하게 하기 위해, 반투과막(30)에 표면 개질 처리를 행할 수 있다. 상술과 마찬가지로, 레지스트막을 형성한 후, 350㎚ 내지 436㎚의 파장역으로부터 선택되는 어느 것의 파장을 갖는 레이저광을 사용하여, 레지스트막에 원하는 패턴을 묘화한다. 그 후, 레지스트막을 소정의 현상액으로 현상하여, 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 반투과막(30) 상에 레지스트막 패턴(50)을 형성한다.More specifically, in the resist film pattern formation process, a resist film is first formed on the
<<<반투과막 패턴(30a)의 형성 공정>>><<<Formation process of
반투과막 패턴(30a)의 형성 공정에서는, 레지스트막 패턴을 마스크로 하여 반투과막(30)을 에칭하여, 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 반투과막 패턴(30a)을 형성한다. 반투과막 패턴(30a) 및 반투과막(30)을 에칭하는 에칭액 및 오버 에칭 시간은, 상술한 도 3에 도시한 실시 형태에서의 설명과 마찬가지이다.In the forming process of the
그 후, 레지스트 박리액을 사용하여, 또는, 애싱에 의해, 레지스트막 패턴(50)을 박리한다(도 4의 (c)).Thereafter, the resist
이와 같이 하여, 전사용 마스크(100)를 얻을 수 있다. 즉, 본 실시 형태에 관한 전사용 마스크(100)는, 반투과막(30)에 전사 패턴(반투과막 패턴(30a))이 형성되어 있다. 또한, 본 실시 형태에 관한 전사용 마스크(100)가 갖는 전사용 패턴은, 반투과막 패턴(30a)만으로 구성되어 있지만, 다른 막 패턴을 더 포함할 수도 있다. 다른 막으로서는, 예를 들어 반사를 억제하는 막, 도전성의 막 등을 들 수 있다.In this way, the
이 실시 형태의 전사용 마스크(100)의 제조 방법에 의하면, 도 2에 도시한 마스크 블랭크(10)를 사용하기 때문에, 노광광에 대한 투과율을 높게 한 경우라도, 노광광에 있어서의 복수의 파장에 대한 투과율의 면내 분포를 억제할 수 있음과 함께, 막 두께 변동에 의한 투과율 변동을 억제할 수 있는 반투과막 패턴(30a)을 형성할 수 있다. 따라서, 고정밀의 반투과막 패턴(30a)을 포함하는 전사용 패턴을 고정밀도로 전사할 수 있는 전사용 마스크(100)를 제조할 수 있다. 이와 같이 제조된 전사용 마스크(100)는, 라인 앤 스페이스 패턴 및/또는 콘택트 홀의 미세화에 대응할 수 있다.According to the manufacturing method of the
<표시 장치의 제조 방법><Method of manufacturing display device>
본 실시 형태의 표시 장치의 제조 방법에 대하여 설명한다. 본 실시 형태의 표시 장치의 제조 방법은, 상술한 본 실시 형태의 전사용 마스크(100)를 노광 장치의 마스크 스테이지에 적재하고, 표시 장치 제조용 전사용 마스크(100) 상에 형성된 전사용 패턴을, 표시 장치용의 기판 상에 형성된 레지스트에 노광 전사하는 노광 공정을 갖는다.The manufacturing method of the display device of this embodiment will be described. The method of manufacturing a display device of the present embodiment includes loading the
구체적으로는, 본 실시 형태의 표시 장치의 제조 방법은, 상술한 마스크 블랭크(10)를 사용하여 제조된 전사용 마스크(100)를 노광 장치의 마스크 스테이지에 적재하는 공정(마스크 적재 공정)과, 전사용 마스크(100)에 노광광을 조사하여, 표시 장치용의 기판 상에 마련된 감광성막(레지스트막)에 전사용 패턴을 노광 전사하는 공정(노광 공정)을 포함한다. 이하, 각 공정을 상세하게 설명한다.Specifically, the manufacturing method of the display device of the present embodiment includes a step of loading the
<<적재 공정>><<Loading process>>
적재 공정에서는, 본 실시 형태의 전사용 마스크(100)를 노광 장치의 마스크 스테이지에 적재한다. 여기서, 전사용 마스크(100)는, 노광 장치의 투영 광학계를 통해 표시 장치용의 기판 상에 형성된 레지스트막에 대향하도록 배치된다.In the loading process, the
<<패턴 전사 공정>><<Pattern transfer process>>
패턴 전사 공정에서는, 전사용 마스크(100)에 노광광을 조사하여, 표시 장치용의 기판 상에 형성된 레지스트막에 반투과막 패턴(30a)을 포함하는 전사용 패턴을 전사한다. 노광광은, 313㎚ 내지 436㎚의 파장역으로부터 선택되는 복수의 파장의 광을 포함하는 복합광이다. 예를 들어, 노광광은, 파장 334㎚의 광, i선, h선 및 g선 중 적어도 하나를 포함하는 복합광인 것이 바람직하고, 파장 334㎚의 광 및 h선을 포함하는 복합광이면 보다 바람직하다. 노광광으로서 복합광을 사용함으로써, 노광광 강도를 높게 하여 스루풋을 향상시킬 수 있다. 그 때문에, 표시 장치의 제조 비용을 낮출 수 있다.In the pattern transfer process, exposure light is irradiated to the
본 실시 형태의 표시 장치의 제조 방법에 의하면, 고해상도, 미세한 라인 앤 스페이스 패턴 및/또는 콘택트 홀을 갖는 고정밀의 표시 장치를 제조할 수 있다.According to the display device manufacturing method of this embodiment, a high-precision display device with high resolution and fine line and space patterns and/or contact holes can be manufactured.
[실시예][Example]
이하, 실시예에 의해, 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be specifically described by way of examples, but the present invention is not limited to these.
(실시예 1)(Example 1)
실시예 1의 마스크 블랭크(10)를 제조하기 위해, 먼저, 투광성 기판(20)으로서, 1214 사이즈(1220㎜×1400㎜)의 합성 석영 유리 기판을 준비하였다.To manufacture the
그 후, 합성 석영 유리 기판을, 주표면을 하측으로 향하게 하여 트레이(도시하지 않음)에 탑재하여, 인라인형 스퍼터링 장치의 챔버 내에 반입하였다.Thereafter, the synthetic quartz glass substrate was placed on a tray (not shown) with its main surface facing downward and loaded into the chamber of the in-line sputtering device.
투광성 기판(20)의 주표면 상에 반투과막(30)을 형성하기 위해, 먼저, 제1 챔버 내에 아르곤(Ar) 가스와, 질소(N2) 가스로 구성되는 혼합 가스를 도입하였다. 그리고, 티타늄과 규소를 포함하는 제1 스퍼터 타깃(티타늄:규소=14:86)을 사용하여, 반응성 스퍼터링에 의해, 투광성 기판(20)의 주표면 상에 티타늄과 규소와 질소를 함유하는 티타늄 실리사이드의 질화물을 퇴적시켰다. 반투과막(30)의 막 두께는, 반투과막(30)의 i선(365㎚)에 대한 투과율이 58%가 되도록, 막 두께 50㎚로 하였다. 이와 같이 하여, 티타늄 실리사이드의 질화물을 재료로 하는 막 두께 50㎚의 반투과막(30)을 성막하였다.In order to form the
다음에, 반투과막(30)이 구비된 투광성 기판(20)을 제2 챔버 내에 반입하고, 제2 챔버 내에 아르곤(Ar) 가스와 질소(N2) 가스의 혼합 가스를 도입하였다. 그리고, 크롬으로 이루어지는 제2 스퍼터 타깃을 사용하여, 반응성 스퍼터링에 의해, 반투과막(30) 상에 크롬과 질소를 함유하는 크롬 질화물(CrN)을 형성하였다. 다음에, 제3 챔버 내를 소정의 진공도로 한 상태에서, 아르곤(Ar) 가스와 메탄(CH4) 가스의 혼합 가스를 도입하고, 크롬으로 이루어지는 제3 스퍼터 타깃을 사용하여, 반응성 스퍼터링에 의해 CrN 상에 크롬과 탄소를 함유하는 크롬 탄화물(CrC)을 형성하였다. 마지막으로, 제4 챔버 내를 소정의 진공도로 한 상태에서, 아르곤(Ar) 가스와 메탄(CH4) 가스의 혼합 가스와 질소(N2) 가스와 산소(O2) 가스의 혼합 가스를 도입하고, 크롬으로 이루어지는 제4 스퍼터 타깃을 사용하여, 반응성 스퍼터링에 의해 CrC 상에 크롬과 탄소와 산소와 질소를 함유하는 크롬 탄화산화질화물(CrCON)을 형성하였다. 이상과 같이, 반투과막(30) 상에, CrN층과 CrC층과 CrCON층의 적층 구조의 에칭 마스크막(40)을 형성하였다.Next, the
이와 같이 하여, 투광성 기판(20) 상에, 반투과막(30)과 에칭 마스크막(40)이 형성된 마스크 블랭크(10)를 얻었다.In this way, the mask blank 10 in which the
다른 합성 석영 기판(약 152㎜×약 152㎜)의 주표면 상에 상기 실시예 1과 동일한 성막 조건에서 다른 반투과막을 형성하였다. 이 반투과막에 대하여, 파장 334㎚의 광, i선(365㎚) 및 h선(405㎚)에서의 굴절률 n 및 소쇠 계수 k를 측정하였다. 파장 334㎚의 광에서의 굴절률 n은 2.18이며, 소쇠 계수 k는 0.21이었다. i선(365㎚)에서의 굴절률 n은 2.19이며, 소쇠 계수 k는 0.17이었다. 또한, h선(405㎚)에서의 굴절률 n은 2.20이며, 소쇠 계수 k는 0.12였다.Another semi-transmissive film was formed on the main surface of another synthetic quartz substrate (about 152 mm x about 152 mm) under the same film formation conditions as in Example 1 above. For this semi-transmissive film, the refractive index n and extinction coefficient k for light with a wavelength of 334 nm, i-line (365 nm) and h-line (405 nm) were measured. The refractive index n of light with a wavelength of 334 nm was 2.18, and the extinction coefficient k was 0.21. The refractive index n at the i line (365 nm) was 2.19, and the extinction coefficient k was 0.17. Additionally, the refractive index n at the h line (405 nm) was 2.20, and the extinction coefficient k was 0.12.
도 10은 시뮬레이션 결과로부터 도출된, 투과율의 면내 분포 및 막 두께 변동에 의한 투과율 변동을 억제할 수 있는 굴절률 n과 소쇠 계수 k의 관계와, 실시예 1, 2, 비교예 1, 2에 있어서의, 굴절률 n과 소쇠 계수 k를 도시하는 도면이다. 도 10에 도시된 바와 같이, 실시예 1의 반투과막(30)은, 파장 334㎚의 광에서의 굴절률 n 및 소쇠 계수 k와, i선(365㎚)에서의 굴절률 n 및 소쇠 계수 k와, h선(405㎚)에서의 굴절률 n 및 소쇠 계수 k 모두, 상술한 (식 1) 및 (식 2)에서 규정하는 범위 내로 되어 있었다.Figure 10 shows the relationship between the refractive index n and extinction coefficient k, which can suppress the in-plane distribution of the transmittance and the fluctuation of the transmittance due to the film thickness fluctuation, derived from simulation results, and the relationship between the in-plane distribution of the transmittance and the extinction coefficient k in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2. , a diagram showing the refractive index n and extinction coefficient k. As shown in FIG. 10, the
다음에, 상기 실시예 1의 반투과막(30)의 굴절률 n과 소쇠 계수 k를 기초로, 반투과막(30)의 i선(365㎚)에 대한 투과율이 58%가 되는 설정 막 두께에 대하여, 반투과막(30)의 막 두께를 변화시켰을 때의 반투과막(30)의 투과율, 위상차, 반사율의 시뮬레이션을 행하였다.Next, based on the refractive index n and extinction coefficient k of the
도 6은 시뮬레이션 결과로부터 도출된, 실시예 1에 있어서의 반투과막의 막 두께, 투과율, 반사율과의 관계를 도시하는 도면이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 실시예 1의 반투과막(30)은, 반투과막(30)의 i선(365㎚)에 대한 투과율이 58%가 되는 설정 막 두께에 대하여, 39㎚ 내지 60㎚의 범위(도 6의 Δd의 범위)에 걸쳐, 파장 334㎚의 광에 대한 투과율의 막 두께 의존성, i선(365㎚)에 대한 투과율의 막 두께 의존성, h선(405㎚)에 대한 투과율의 막 두께 의존성이, 모두 허용 범위(막 두께 변화 5㎚에서 투과율 변동 2% 이내)인 것을 알 수 있었다.Fig. 6 is a diagram showing the relationship between the film thickness, transmittance, and reflectance of the semi-transmissive film in Example 1, derived from simulation results. As shown in FIG. 6, the
<투과율 및 위상차의 측정><Measurement of transmittance and phase difference>
실시예 1의 마스크 블랭크(10)의 반투과막(30)의 표면에 대하여, 레이저텍사제의 MPM-100에 의해, i선(365㎚)에서의 투과율 및 위상차를 측정하였다. 반투과막(30)의 투과율, 위상차의 측정에는, 상술한 다른 합성 석영 유리 기판의 주표면 상에 다른 반투과막이 성막된 박막 구비 기판을 사용하였다(이후의 실시예 2, 비교예 1, 2에 있어서도 마찬가지임). 그 결과, 실시예 1에 있어서의 i선(365㎚)에서의 반투과막(30)의 투과율은 58%이며, 위상차는 55도였다.With respect to the surface of the
또한, 기준면 내의 11점×11점의 측정점에 있어서, 파장 334㎚의 광, i선(365㎚) 및 h선(405㎚)에 대한 투과율을 측정한바, 투과율 변동은 어느 것에 대해서도 1% 이내이며, 모두 허용 범위였다.In addition, at 11 x 11 measurement points in the reference plane, the transmittance was measured for light with a wavelength of 334 nm, i-line (365 nm), and h-line (405 nm), and the transmittance fluctuation was within 1% for all. , were all within the acceptable range.
또한, 얻어진 반투과막(30)에 대하여, 알칼리 세정(암모니아과수(APM), 30℃, 5분)을 6회 반복하여 세정을 행하여, 반투과막(30)의 막 두께 변동에 의한 투과율 변화를 평가하였다. 그 결과, 알칼리 세정 처리 전에 대하여, 파장 334㎚의 광, i선(365㎚) 및 h선(405㎚)에 대한 투과율의 변동은, 모두 1% 이내이며 허용 범위였다. 또한, 이 평가는, 동일한 성막 조건에 의해 합성 석영 유리 기판 상에 형성한 반투과막(30)(더미 기판)에 대하여 행하였다. 이상의 결과로부터, 실시예 1의 반투과막(30)은, 노광광에 있어서의 복수의 파장에 대한 투과율의 면내 분포를 억제할 수 있음과 함께, 막 두께 변동에 대한 투과율의 변동이 매우 작은 반투과막(30)이라 할 수 있다.In addition, the obtained
<전사용 마스크(100) 및 그 제조 방법><
상술한 바와 같이 하여 제조된 실시예 1의 마스크 블랭크(10)를 사용하여 전사용 마스크(100)를 제조하였다. 먼저, 이 마스크 블랭크(10)의 에칭 마스크막(40) 상에, 레지스트 도포 장치를 사용하여 포토레지스트막을 도포하였다.A
그 후, 가열·냉각 공정을 거쳐, 포토레지스트막을 형성하였다.Afterwards, a heating/cooling process was performed to form a photoresist film.
그 후, 레이저 묘화 장치를 사용하여 포토레지스트막을 묘화하고, 현상·린스 공정을 거쳐, 에칭 마스크막(40) 상에, 홀 직경이 1.5㎛인 홀 패턴의 레지스트막 패턴을 형성하였다.After that, the photoresist film was drawn using a laser drawing device, and through a development/rinsing process, a resist film pattern with a hole pattern having a hole diameter of 1.5 μm was formed on the
그 후, 레지스트막 패턴을 마스크로 하여, 질산제2세륨암모늄과 과염소산을 포함하는 크롬 에칭액에 의해 에칭 마스크막(40)을 웨트 에칭하여, 제1 에칭 마스크막 패턴(40a)을 형성하였다.Thereafter, using the resist film pattern as a mask, the
그 후, 제1 에칭 마스크막 패턴(40a)을 마스크로 하여, 불화수소암모늄과 과산화수소의 혼합액을 순수로 희석한 티타늄 실리사이드 에칭액에 의해 반투과막(30)을 웨트 에칭하여, 반투과막 패턴(30a)을 형성하였다.Thereafter, using the first etching
그 후, 레지스트막 패턴을 박리하였다.After that, the resist film pattern was peeled off.
그 후, 레지스트 도포 장치를 사용하여, 제1 에칭 마스크막 패턴(40a)을 덮도록, 포토레지스트막을 도포하였다.After that, a photoresist film was applied using a resist coating device to cover the first etching
그 후, 가열·냉각 공정을 거쳐, 포토레지스트막을 형성하였다.Afterwards, a heating/cooling process was performed to form a photoresist film.
그 후, 레이저 묘화 장치를 사용하여 포토레지스트막을 묘화하고, 현상·린스 공정을 거쳐, 제1 에칭 마스크막 패턴(40a) 상에, 차광대를 형성하기 위한 제2 레지스트막 패턴(60)을 형성하였다.Thereafter, the photoresist film is drawn using a laser drawing device, and through a development/rinsing process, a second resist
그 후, 제2 레지스트막 패턴(60)을 마스크로 하여, 질산제2세륨암모늄과 과염소산을 포함하는 크롬 에칭액에 의해, 전사용 패턴 형성 영역에 형성된 제1 에칭 마스크막 패턴(40a)을 웨트 에칭하였다.Thereafter, using the second resist
그 후, 제2 레지스트막 패턴(60)을 박리하였다.Afterwards, the second resist
이와 같이 하여, 투광성 기판(20) 상에, 전사용 패턴 형성 영역에 홀 직경이 1.5㎛인 반투과막 패턴(30a)과, 반투과막 패턴(30a)과 에칭 마스크막 패턴(40b)의 적층 구조로 이루어지는 차광대가 형성된 실시예 1의 전사용 마스크(100)를 얻었다.In this way, on the
이상과 같이 하여 얻어진 실시예 1의 전사용 마스크(100)는, 노광광에 대한 투과율을 높게 한 경우라도, 노광광에 있어서의 복수의 파장에 대한 투과율의 면내 분포를 억제할 수 있음과 함께, 막 두께 변동에 의한 투과율 변동을 억제할 수 있는 반투과막(30)을 갖는 마스크 블랭크(10)를 사용하여 제작하였기 때문에, 노광광에 대한 투과율을 높게 하여 투과율 조정 효과를 높일 수 있어, 노광광에 있어서의 복수의 파장에 대한 투과율의 면내 분포를 억제할 수 있음과 함께, 막 두께 변동에 의한 투과율 변동을 억제할 수 있는 반투과막 패턴(30a)을 갖는 전사용 마스크(100)로 되어 있었다.The
이상의 것으로부터, 실시예 1의 전사용 마스크(100)를 노광 장치의 마스크 스테이지에 세트하고, 표시 장치용의 기판 상의 레지스트막에 노광 전사한 경우, 2.0㎛ 미만의 미세 패턴을 포함하는 전사용 패턴을 고정밀도로 전사할 수 있다고 할 수 있다.From the above, when the
(실시예 2)(Example 2)
실시예 2의 마스크 블랭크(10)는, 반투과막(30)을 하기와 같이 한 것 이외에는, 실시예 1의 마스크 블랭크(10)와 마찬가지의 수순으로 제조되었다.The
실시예 2의 반투과막(30)의 형성 방법은 이하와 같다.The method of forming the
투광성 기판(20)의 주표면 상에 반투과막(30)을 형성하기 위해, 먼저, 제1 챔버 내에 아르곤(Ar) 가스와, 질소(N2) 가스로 구성되는 혼합 가스를 도입하였다. 그리고, 티타늄과 규소를 포함하는 제1 스퍼터 타깃(티타늄:규소=19:81)을 사용하여, 반응성 스퍼터링에 의해, 투광성 기판(20)의 주표면 상에 티타늄과 규소와 질소를 함유하는 티타늄 실리사이드의 질화물을 퇴적시켰다. 반투과막(30)의 막 두께는, 반투과막(30)의 i선(365㎚)에 대한 투과율이 44%가 되도록, 막 두께 50㎚로 하였다. 이와 같이 하여, 티타늄 실리사이드의 질화물을 재료로 하는 막 두께 50㎚의 반투과막(30)을 성막하였다.In order to form the
그 후, 실시예 1과 마찬가지로, 에칭 마스크막(40)을 성막하였다.After that, as in Example 1, an
다른 합성 석영 기판(약 152㎜×약 152㎜)의 주표면 상에 상기 실시예 2와 동일한 성막 조건에서 다른 반투과막을 형성하였다. 이 반투과막에 대하여, 파장 334㎚의 광, i선(365㎚) 및 h선(405㎚)에서의 굴절률 n 및 소쇠 계수 k를 측정하였다. 파장 334㎚의 광에서의 굴절률 n은 2.39이며, 소쇠 계수 k는 0.36이었다. i선(365㎚)에서의 굴절률 n은 2.42이며, 소쇠 계수 k는 0.31이었다. 또한, h선(405㎚)에서의 굴절률 n은 2.44이며, 소쇠 계수 k는 0.22였다.Another semi-transmissive film was formed on the main surface of another synthetic quartz substrate (about 152 mm x about 152 mm) under the same film formation conditions as in Example 2 above. For this semi-transmissive film, the refractive index n and extinction coefficient k for light with a wavelength of 334 nm, i-line (365 nm) and h-line (405 nm) were measured. The refractive index n of light with a wavelength of 334 nm was 2.39, and the extinction coefficient k was 0.36. The refractive index n at the i line (365 nm) was 2.42, and the extinction coefficient k was 0.31. Additionally, the refractive index n at the h line (405 nm) was 2.44, and the extinction coefficient k was 0.22.
도 10에 도시된 바와 같이, 실시예 2의 반투과막(30)은, 파장 334㎚의 광에서의 굴절률 n 및 소쇠 계수 k와, i선(365㎚)에서의 굴절률 n 및 소쇠 계수 k와, h선(405㎚)에서의 굴절률 n 및 소쇠 계수 k 모두, 상술한 (식 1) 및 (식 2)에서 규정하는 범위 내로 되어 있었다.As shown in FIG. 10, the
다음에, 상기 실시예 2의 반투과막(30)의 굴절률 n과 소쇠 계수 k를 기초로, 반투과막(30)의 i선(365㎚)에 대한 투과율이 44%가 되는 설정 막 두께에 대하여, 반투과막(30)의 막 두께를 변화시켰을 때의 반투과막(30)의 투과율, 위상차, 반사율의 시뮬레이션을 행하였다.Next, based on the refractive index n and extinction coefficient k of the
도 7은 시뮬레이션 결과로부터 도출된, 실시예 2에 있어서의 반투과막의 막 두께, 투과율, 반사율과의 관계를 도시하는 도면이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 실시예 2의 반투과막(30)은, 반투과막(30)의 i선(365㎚)에 대한 투과율이 44%가 되는 설정 막 두께에 대하여, 38㎚ 내지 62㎚의 범위(도 7의 Δd의 범위)에 걸쳐, 파장 334㎚의 광에 대한 투과율의 막 두께 의존성, i선(365㎚)에 대한 투과율의 막 두께 의존성, h선(405㎚)에 대한 투과율의 막 두께 의존성이, 모두 허용 범위(막 두께 변화 5㎚에서 투과율 변동 2% 이내)인 것을 알 수 있었다.Fig. 7 is a diagram showing the relationship between the film thickness, transmittance, and reflectance of the semi-transmissive film in Example 2, derived from simulation results. As shown in FIG. 7, the
<투과율 및 위상차의 측정><Measurement of transmittance and phase difference>
실시예 2의 마스크 블랭크(10)의 반투과막(30)의 표면에 대하여, 레이저텍사제의 MPM-100에 의해, i선(365㎚)에서의 투과율 및 위상차를 측정하였다. 그 결과, 실시예 2에 있어서의 i선(365㎚)에서의 반투과막(30)의 투과율은 44%이며, 위상차는 64도였다.With respect to the surface of the
또한, 기준면 내의 11점×11점의 측정점에 있어서, 파장 334㎚의 광, i선(365㎚) 및 h선(405㎚)에 대한 투과율을 측정한바, 투과율 변동은 어느 것에 대해서도 1% 이내이며, 모두 허용 범위였다.In addition, at 11 x 11 measurement points in the reference plane, the transmittance was measured for light with a wavelength of 334 nm, i-line (365 nm), and h-line (405 nm), and the transmittance fluctuation was within 1% for all. , were all within the acceptable range.
또한, 얻어진 반투과막(30)에 대하여, 알칼리 세정(암모니아과수(APM), 30℃, 5분)을 6회 반복하여 세정을 행하여, 반투과막(30)의 막 두께 변동에 의한 투과율 변화를 평가하였다. 그 결과, 알칼리 세정 처리 전에 대하여, 파장 334㎚의 광, i선(365㎚) 및 h선(405㎚)에 대한 투과율의 변동은, 모두 1% 이내이며 허용 범위였다. 또한, 이 평가는, 동일한 성막 조건에 의해 합성 석영 유리 기판 상에 형성한 반투과막(30)(더미 기판)에 대하여 행하였다. 이상의 결과로부터, 실시예 2의 반투과막(30)은, 노광광에 있어서의 복수의 파장에 대한 투과율의 면내 분포를 억제할 수 있음과 함께, 막 두께 변동에 대한 투과율의 변동이 매우 작은 반투과막(30)이라 할 수 있다.In addition, the obtained
<전사용 마스크(100) 및 그 제조 방법><
상술한 바와 같이 하여 제조된 실시예 2의 마스크 블랭크(10)를 사용하여, 실시예 1과 마찬가지의 수순으로 전사용 마스크(100)를 제조하여, 투광성 기판(20) 상에, 전사용 패턴 형성 영역에 홀 직경이 1.5㎛인 반투과막 패턴(30a)과, 반투과막 패턴(30a)과 에칭 마스크막 패턴(40b)의 적층 구조로 이루어지는 차광대가 형성된 실시예 2의 전사용 마스크(100)를 얻었다.Using the
이상과 같이 하여 얻어진 실시예 2의 전사용 마스크(100)는, 노광광에 대한 투과율을 높게 하여 투과율 조정 효과를 높일 수 있어, 노광광에 있어서의 복수의 파장에 대한 투과율의 면내 분포를 억제할 수 있음과 함께, 막 두께 변동에 의한 투과율 변동을 억제할 수 있는 반투과막(30)을 갖는 마스크 블랭크(10)를 사용하여 제작하였기 때문에, 노광광에 대한 투과율을 높게 하여 투과율 조정 효과를 높일 수 있어, 노광광에 있어서의 복수의 파장에 대한 투과율의 면내 분포를 억제할 수 있음과 함께, 막 두께 변동에 의한 투과율 변동을 억제할 수 있는 반투과막 패턴(30a)을 갖는 전사용 마스크(100)로 되어 있었다.The
이상의 것으로부터, 실시예 2의 전사용 마스크(100)를 노광 장치의 마스크 스테이지에 세트하고, 표시 장치용의 기판 상의 레지스트막에 노광 전사한 경우, 2.0㎛ 미만의 미세 패턴을 포함하는 전사용 패턴을 고정밀도로 전사할 수 있다고 할 수 있다.From the above, when the
(비교예 1)(Comparative Example 1)
비교예 1의 마스크 블랭크(10)는, 반투과막(30)을 하기와 같이 한 것 이외에는, 실시예 1의 마스크 블랭크(10)와 마찬가지의 수순으로 제조되었다.The
비교예 1의 반투과막(30)의 형성 방법은 이하와 같다.The method of forming the
투광성 기판(20)의 주표면 상에 반투과막(30)을 형성하기 위해, 먼저, 제1 챔버 내에 아르곤(Ar) 가스와, 질소(N2) 가스로 구성되는 혼합 가스를 도입하였다. 그리고, 몰리브덴과 규소를 포함하는 제1 스퍼터 타깃(몰리브덴:규소=20:80)을 사용하여, 반응성 스퍼터링에 의해, 투광성 기판(20)의 주표면 상에 몰리브덴과 규소와 질소를 함유하는 몰리브덴 실리사이드의 질화물을 퇴적시켰다. 반투과막(30)의 막 두께는, 반투과막(30)의 i선(365㎚)에 대한 투과율이 46%가 되도록, 막 두께 5㎚로 하였다. 이와 같이 하여, 몰리브덴 실리사이드의 질화물을 재료로 하는 막 두께 5㎚의 반투과막(30)을 성막하였다.In order to form the
그 후, 실시예 1과 마찬가지로, 에칭 마스크막(40)을 성막하였다.After that, as in Example 1, an
다른 합성 석영 기판(약 152㎜×약 152㎜)의 주표면 상에 상기 비교예 1과 동일한 성막 조건에서 다른 반투과막을 형성하였다. 이 반투과막에 대하여, 파장 334㎚의 광, i선(365㎚) 및 h선(405㎚)에서의 굴절률 n 및 소쇠 계수 k를 측정하였다. 파장 334㎚의 광에서의 굴절률 n은 3.40이며, 소쇠 계수 k는 1.90이었다. i선(365㎚)에서의 굴절률 n은 3.50이며, 소쇠 계수 k는 1.81이었다. 또한, h선(405㎚)에서의 굴절률 n은 3.60이며, 소쇠 계수 k는 1.61이었다.Another semi-transmissive film was formed on the main surface of another synthetic quartz substrate (about 152 mm x about 152 mm) under the same film formation conditions as in Comparative Example 1 above. For this semi-transmissive film, the refractive index n and extinction coefficient k for light with a wavelength of 334 nm, i-line (365 nm) and h-line (405 nm) were measured. The refractive index n of light with a wavelength of 334 nm was 3.40, and the extinction coefficient k was 1.90. The refractive index n at the i line (365 nm) was 3.50, and the extinction coefficient k was 1.81. Additionally, the refractive index n at the h line (405 nm) was 3.60, and the extinction coefficient k was 1.61.
비교예 1의 반투과막(30)은, 파장 334㎚의 광에서의 굴절률 n 및 소쇠 계수 k와, i선(365㎚)에서의 굴절률 n 및 소쇠 계수 k와, h선(405㎚)에서의 굴절률 n 및 소쇠 계수 k 모두, 도 10에 도시된 상술한 (식 1) 및 (식 2)에서 규정하는 범위외로 되어 있었다(도 10에 있어서의 굴절률 n 및 소쇠 계수 k의 범위외이기 때문에 도시하지 않음).The
다음에, 상기 비교예 1의 반투과막(30)의 굴절률 n과 소쇠 계수 k를 기초로, 반투과막(30)의 i선(365㎚)에 대한 투과율이 46%가 되는 설정 막 두께에 대하여, 반투과막(30)의 막 두께를 변화시켰을 때의 반투과막(30)의 투과율, 위상차, 반사율의 시뮬레이션을 행하였다.Next, based on the refractive index n and extinction coefficient k of the
도 8은 시뮬레이션 결과로부터 도출된, 비교예 1에 있어서의 반투과막의 막 두께, 투과율, 반사율과의 관계를 도시하는 도면이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 비교예 1의 반투과막(30)은, 반투과막(30)의 i선(365㎚)에 대한 투과율이 46%가 되는 설정 막 두께에 대하여, 5㎚ 내지 6㎚의 범위(도 8의 Δd의 범위)에서만 투과율 변동을 허용할 수 있어, i선(365㎚)에 대한 투과율의 막 두께 의존성이 허용 범위(막 두께 변화 5㎚에서 투과율 변동 2% 이내)로는 되지 않음을 알 수 있었다. 또한, 파장 334㎚의 광 및 h선(405㎚)에 대한 투과율의 막 두께 의존성도 허용 범위(막 두께 변화 5㎚에서 투과율 변동 2% 이내)로는 되지 않음을 알 수 있었다.FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the film thickness, transmittance, and reflectance of the semi-transmissive film in Comparative Example 1, derived from simulation results. As shown in FIG. 8, the
<투과율 및 위상차의 측정><Measurement of transmittance and phase difference>
비교예 1의 마스크 블랭크(10)의 반투과막(30)의 표면에 대하여, 레이저텍사제의 MPM-100에 의해, i선(365㎚)에서의 투과율 및 위상차를 측정하였다. 그 결과, 비교예 1에 있어서의 i선(365㎚)에서의 반투과막(30)의 투과율은 46%이며, 위상차는 12도였다.With respect to the surface of the
또한, 기준면 내의 11점×11점의 측정점에 있어서, 파장 334㎚의 광, i선(365㎚), 및 h선(405㎚)에 대한 투과율을 측정한바, 투과율 변동은 어느 것에 대해서도 1%를 크게 초과하고 있어, 모두 허용 범위외였다.In addition, at 11 x 11 measurement points in the reference plane, the transmittance was measured for light with a wavelength of 334 nm, i-line (365 nm), and h-line (405 nm), and the transmittance variation was 1% for any of them. It was greatly exceeded and was all outside the allowable range.
또한, 얻어진 반투과막(30)에 대하여, 알칼리 세정(암모니아과수(APM), 30℃, 5분)을 6회 반복하여 세정을 행하여, 반투과막(30)의 막 두께 변동에 의한 투과율 변화를 평가하였다. 그 결과, 알칼리 세정 처리 전에 대하여, 파장 334㎚의 광, i선(365㎚), 및 h선(405㎚)에 대한 투과율의 변동은, 모두 1%를 크게 초과하고 있어 허용 범위외였다. 또한, 이 평가는, 동일한 성막 조건에 의해 합성 석영 유리 기판 상에 형성한 반투과막(30)(더미 기판)에 대하여 행하였다. 이상의 결과로부터, 비교예 1의 반투과막(30)은, 노광광에 있어서의 복수의 파장에 대한 투과율의 면내 분포를 억제할 수 없어, 막 두께 변동에 대한 투과율의 변동이 큰 반투과막(30)이라 할 수 있다.In addition, the obtained
<전사용 마스크(100) 및 그 제조 방법><
상술한 바와 같이 하여 제조된 비교예 1의 마스크 블랭크(10)를 사용하여, 실시예 1과 마찬가지의 수순으로 전사용 마스크(100)를 제조하여, 투광성 기판(20) 상에, 전사용 패턴 형성 영역에 홀 직경이 1.5㎛인 반투과막 패턴(30a)과, 반투과막 패턴(30a)과 에칭 마스크막 패턴(40b)의 적층 구조로 이루어지는 차광대가 형성된 비교예 1의 전사용 마스크(100)를 얻었다.Using the
이상과 같이 하여 얻어진 비교예 1의 전사용 마스크(100)는, 기판면 내의 투과율 균일성이 나쁘고, 반투과막(30)의 막 두께 변동에 대한 투과율의 변동이 큰 마스크 블랭크(10)를 사용하여 제작하고 있으므로, 전사용 마스크(100)를 반복하여 세정한 경우에, 반투과막 패턴(30a)의 막 두께가 감소한 경우, 반투과막 패턴(30a)의 투과율의 변동이 커서, 표시 장치를 제작한 경우에 있어서, 전사용 마스크(100) 기인에 의한 패턴 전사의 CD 에러가 발생하게 된다.The
(비교예 2)(Comparative Example 2)
비교예 2의 마스크 블랭크(10)는, 반투과막(30)을 하기와 같이 한 것 이외에는, 실시예 1의 마스크 블랭크(10)와 마찬가지의 수순으로 제조되었다.The
비교예 2의 반투과막(30)의 형성 방법은 이하와 같다.The method of forming the
투광성 기판(20)의 주표면 상에 반투과막(30)을 형성하기 위해, 먼저, 제1 챔버 내에 아르곤(Ar) 가스와, 질소(N2) 가스로 구성되는 혼합 가스를 도입하였다. 그리고, 크롬과 규소를 포함하는 제1 스퍼터 타깃(크롬:규소=80:20)을 사용하여, 반응성 스퍼터링에 의해, 투광성 기판(20)의 주표면 상에 크롬과 규소와 질소를 함유하는 크롬 실리사이드의 질화물을 퇴적시켰다. 반투과막(30)의 막 두께는, 반투과막(30)의 i선(365㎚)에 대한 투과율이 46%가 되도록, 막 두께 5㎚로 하였다. 이와 같이 하여, 몰리브덴 실리사이드의 질화물을 재료로 하는 막 두께 5㎚의 반투과막(30)을 성막하였다.In order to form the
그 후, 실시예 1과 마찬가지로, 에칭 마스크막(40)을 성막하였다.After that, as in Example 1, an
다른 합성 석영 기판(약 152㎜×약 152㎜)의 주표면 상에 상기 비교예 2와 동일한 성막 조건에서 다른 반투과막을 형성하였다. 이 반투과막에 대하여, 파장 334㎚의 광, i선(365㎚), 및 h선(405㎚)에서의 굴절률 n 및 소쇠 계수 k를 측정하였다. 파장 334㎚의 광에서의 굴절률 n은 2.41이며, 소쇠 계수 k는 2.65였다. i선(365㎚)에서의 굴절률 n은 2.45이며, 소쇠 계수 k는 2.81이었다. 또한, h선(405㎚)에서의 굴절률 n은 2.55이며, 소쇠 계수 k는 3.00이었다.Another semi-transmissive film was formed on the main surface of another synthetic quartz substrate (about 152 mm x about 152 mm) under the same film formation conditions as in Comparative Example 2 above. For this semi-transmissive film, the refractive index n and extinction coefficient k were measured for light with a wavelength of 334 nm, i-line (365 nm), and h-line (405 nm). The refractive index n of light with a wavelength of 334 nm was 2.41, and the extinction coefficient k was 2.65. The refractive index n at the i line (365 nm) was 2.45, and the extinction coefficient k was 2.81. Additionally, the refractive index n at the h line (405 nm) was 2.55, and the extinction coefficient k was 3.00.
비교예 2의 반투과막(30)은, 파장 334㎚의 광에서의 굴절률 n 및 소쇠 계수 k와, i선(365㎚)에서의 굴절률 n 및 소쇠 계수 k와, h선(405㎚)에서의 굴절률 n 및 소쇠 계수 k 모두, 도 10에 도시된 상술한 (식 1) 및 (식 2)에서 규정하는 범위외로 되어 있었다(도 10에 있어서의 굴절률 n 및 소쇠 계수 k의 범위외이기 때문에 도시하지 않음).The
다음에, 상기 비교예 2의 반투과막(30)의 굴절률 n과 소쇠 계수 k를 기초로, 반투과막(30)의 i선(365㎚)에 대한 투과율이 46%가 되는 설정 막 두께에 대하여, 반투과막(30)의 막 두께를 변화시켰을 때의 반투과막(30)의 투과율, 위상차, 반사율의 시뮬레이션을 행하였다.Next, based on the refractive index n and extinction coefficient k of the
도 9는 시뮬레이션 결과로부터 도출된, 비교예 2에 있어서의 반투과막의 막 두께, 투과율, 반사율과의 관계를 도시하는 도면이다. 도 9에 도시된 바와 같이, 비교예 2의 반투과막(30)은, 반투과막(30)의 i선(365㎚)에 대한 투과율이 46%가 되는 설정 막 두께에 대하여, 4㎚ 내지 5㎚의 범위(도 9의 Δd의 범위)에서만 투과율 변동을 허용할 수 있어, i선(365㎚)에 대한 투과율의 막 두께 의존성이 허용 범위(막 두께 변화 5㎚에서 투과율 변동 2% 이내)로는 되지 않음을 알 수 있었다. 또한, 파장 334㎚의 광 및 h선(405㎚)에 대한 투과율의 막 두께 의존성도 허용 범위(막 두께 변화 5㎚에서 투과율 변동 2% 이내)로는 되지 않음을 알 수 있었다.Fig. 9 is a diagram showing the relationship between the film thickness, transmittance, and reflectance of the semi-transmissive film in Comparative Example 2, derived from simulation results. As shown in FIG. 9, the
<투과율 및 위상차의 측정><Measurement of transmittance and phase difference>
비교예 2의 마스크 블랭크(10)의 반투과막(30)의 표면에 대하여, 레이저텍사제의 MPM-100에 의해, i선(365㎚)에서의 투과율 및 위상차를 측정하였다. 그 결과, 비교예 2에 있어서의 i선(365㎚)에서의 반투과막(30)의 투과율은 46%이며, 위상차는 3도였다.With respect to the surface of the
또한, 기준면 내의 11점×11점의 측정점에 있어서, 파장 334㎚의 광, i선(365㎚), 및 h선(405㎚)에 대한 투과율을 측정한바, 투과율 변동은 어느 것에 대해서도 1%를 크게 초과하고 있어, 모두 허용 범위외였다.In addition, at 11 x 11 measurement points in the reference plane, the transmittance was measured for light with a wavelength of 334 nm, i-line (365 nm), and h-line (405 nm), and the transmittance variation was 1% for any of them. It was greatly exceeded and was all outside the allowable range.
또한, 얻어진 반투과막(30)에 대하여, 알칼리 세정(암모니아과수(APM), 30℃, 5분)을 6회 반복하여 세정을 행하여, 반투과막(30)의 막 두께 변동에 의한 투과율 변화를 평가하였다. 그 결과, 알칼리 세정 처리 전에 대하여, 파장 334㎚의 광, i선(365㎚), 및 h선(405㎚)에 대한 투과율의 변동은, 모두 1%를 크게 초과하고 있어 허용 범위외였다. 또한, 이 평가는, 동일한 성막 조건에 의해 합성 석영 유리 기판 상에 형성한 반투과막(30)(더미 기판)에 대하여 행하였다. 이상의 결과로부터, 비교예 2의 반투과막(30)은, 노광광에 있어서의 복수의 파장에 대한 투과율의 면내 분포를 억제할 수 없어, 막 두께 변동에 대한 투과율의 변동이 큰 반투과막(30)이라 할 수 있다.In addition, the obtained
<전사용 마스크(100) 및 그 제조 방법><
상술한 바와 같이 하여 제조된 비교예 2의 마스크 블랭크(10)를 사용하여, 실시예 1과 마찬가지의 수순으로 전사용 마스크(100)를 제조하여, 투광성 기판(20) 상에, 전사용 패턴 형성 영역에 홀 직경이 1.5㎛인 반투과막 패턴(30a)과, 반투과막 패턴(30a)과 에칭 마스크막 패턴(40b)의 적층 구조로 이루어지는 차광대가 형성된 비교예 2의 전사용 마스크(100)를 얻었다.Using the
이상과 같이 하여 얻어진 비교예 2의 전사용 마스크(100)는, 기판면 내의 투과율 균일성이 나쁘고, 반투과막(30)의 막 두께 변동에 대한 투과율의 변동이 큰 마스크 블랭크(10)를 사용하여 제작하고 있으므로, 전사용 마스크(100)를 반복하여 세정한 경우에, 반투과막 패턴(30a)의 막 두께가 감소한 경우, 반투과막 패턴(30a)의 투과율의 변동이 커서, 표시 장치를 제작한 경우에 있어서, 전사용 마스크(100) 기인에 의한 패턴 전사의 CD 에러가 발생하게 된다.The
상술한 실시예에서는, 표시 장치 제조용의 전사용 마스크(100), 및 표시 장치 제조용의 전사용 마스크(100)를 제조하기 위한 마스크 블랭크(10)의 예를 설명하였지만, 이것에 한정되지는 않는다. 본 발명의 마스크 블랭크(10) 및/또는 전사용 마스크(100)는, 반도체 장치 제조용, MEMS 제조용, 및 프린트 기판 제조용 등에도 적용할 수 있다.In the above-described embodiment, examples of the
또한, 상술한 실시예에서는, 투광성 기판(20)의 사이즈가, 1214 사이즈(1220㎜×1400㎜×13㎜)인 예를 설명하였지만, 이것에 한정되지는 않는다. 표시 장치 제조용의 마스크 블랭크(10)의 경우, 대형(Large Size)의 투광성 기판(20)이 사용되고, 해당 투광성 기판(20)의 사이즈는, 주표면의 한 변의 길이가, 300㎜ 이상이다. 표시 장치 제조용의 마스크 블랭크(10)에 사용하는 투광성 기판(20)의 사이즈는, 예를 들어 330㎜×450㎜ 이상 2280㎜×3130㎜ 이하이다.In addition, in the above-described embodiment, an example in which the size of the
또한, 반도체 장치 제조용, MEMS 제조용, 프린트 기판 제조용의 마스크 블랭크(10)의 경우, 소형(Small Size)의 투광성 기판(20)이 사용되고, 해당 투광성 기판(20)의 사이즈는, 한 변의 길이가 9인치 이하이다. 상기 용도의 마스크 블랭크(10)에 사용하는 투광성 기판(20)의 사이즈는, 예를 들어 63.1㎜×63.1㎜ 이상 228.6㎜×228.6㎜ 이하이다. 통상, 반도체 장치 제조용 및 MEMS 제조용의 전사용 마스크(100)를 위한 투광성 기판(20)으로서는, 6025 사이즈(152㎜×152㎜) 또는 5009 사이즈(126.6㎜×126.6㎜)가 사용된다. 또한, 통상, 프린트 기판 제조용의 전사용 마스크(100)를 위한 투광성 기판(20)으로서는, 7012 사이즈(177.4㎜×177.4㎜) 또는 9012 사이즈(228.6㎜×228.6㎜)가 사용된다.In addition, in the case of the
10: 마스크 블랭크
20: 투광성 기판
30: 반투과막
30a: 반투과막 패턴(전사 패턴)
40: 에칭 마스크막
40a: 제1 에칭 마스크막 패턴(전사 패턴)
40b: 제2 에칭 마스크막 패턴
50: 제1 레지스트막 패턴
60: 제2 레지스트막 패턴
100: 전사용 마스크10: Mask blank
20: Translucent substrate
30: semi-permeable membrane
30a: Semipermeable membrane pattern (transfer pattern)
40: Etching mask film
40a: First etching mask pattern (transfer pattern)
40b: second etching mask pattern
50: first resist film pattern
60: Second resist film pattern
100: Transfer mask
Claims (16)
상기 반투과막에 있어서의 파장 334㎚의 광에 대한 굴절률 n 및 소쇠 계수 k와,
파장 405㎚의 광에 대한 굴절률 n 및 소쇠 계수 k는, 모두 (식 1) 및 (식 2)의 관계를 충족하는 것을 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크.
(식 1) k≥0.282×n-0.514
(식 2) k≤0.500×n+0.800A mask blank comprising a translucent substrate and a semi-transmissive film provided on the main surface of the translucent substrate,
The refractive index n and extinction coefficient k for light with a wavelength of 334 nm in the semi-transmissive film,
A mask blank characterized in that the refractive index n and extinction coefficient k for light with a wavelength of 405 nm both satisfy the relationships of (Equation 1) and (Equation 2).
(Equation 1) k≥0.282×n-0.514
(Equation 2) k≤0.500×n+0.800
상기 반투과막의 파장 334㎚의 광에 대한 소쇠 계수 k는, 0보다도 큰 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크.According to paragraph 1,
A mask blank, wherein the extinction coefficient k of the semi-transmissive film for light with a wavelength of 334 nm is greater than 0.
상기 반투과막의 파장 334㎚의 광에 대한 굴절률 n은, 2.0 이상인 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크.According to paragraph 1,
A mask blank, characterized in that the refractive index n of the semi-transmissive film for light with a wavelength of 334 nm is 2.0 or more.
상기 반투과막의 두께는, 30㎚ 이상 70㎚ 이하인 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크.According to paragraph 1,
A mask blank, characterized in that the thickness of the semi-transmissive film is 30 nm or more and 70 nm or less.
상기 반투과막의 파장 334㎚의 광에 대한 투과율은, 20% 이상 60% 이하인 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크.According to paragraph 1,
A mask blank, wherein the semi-transmissive film has a transmittance of 20% or more and 60% or less to light with a wavelength of 334 nm.
상기 반투과막의 파장 334㎚의 광에 대한 위상차는, 0도 이상 120도 이하인 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크.According to paragraph 1,
A mask blank, characterized in that the phase difference of the semi-transmissive film with respect to light with a wavelength of 334 nm is 0 degrees or more and 120 degrees or less.
상기 반투과막에 있어서의 파장 365㎚의 광에 대한 굴절률 n 및 소쇠 계수 k도, 상기 (식 1) 및 (식 2)의 관계를 충족하는 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크.According to paragraph 1,
A mask blank, wherein the refractive index n and extinction coefficient k of the semi-transmissive film for light with a wavelength of 365 nm also satisfy the relationships of (Equation 1) and (2).
상기 반투과막은, 금속, 규소, 및 질소를 함유하는 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크.According to paragraph 1,
A mask blank characterized in that the semi-permeable film contains metal, silicon, and nitrogen.
상기 반투과막 상에, 상기 반투과막에 대하여 에칭 선택성이 다른 에칭 마스크막을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크.According to paragraph 1,
A mask blank comprising an etching mask film having different etching selectivity with respect to the semi-transmissive film on the semi-transmissive film.
상기 에칭 마스크막은, 크롬을 함유하고 있는 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크.According to clause 9,
A mask blank characterized in that the etching mask film contains chromium.
상기 반투과막 상에 전사 패턴을 갖는 레지스트막을 형성하는 공정과,
상기 레지스트막을 마스크로 하는 웨트 에칭을 행하여, 상기 반투과막에 전사 패턴을 형성하는 공정
을 갖는 것을 특징으로 하는 전사용 마스크의 제조 방법.A process of preparing the mask blank according to claim 1,
forming a resist film having a transfer pattern on the semi-transmissive film;
A process of performing wet etching using the resist film as a mask to form a transfer pattern on the semi-transmissive film.
A method of manufacturing a transfer mask characterized by having a.
상기 에칭 마스크막 상에 전사 패턴을 갖는 레지스트막을 형성하는 공정과,
상기 레지스트막을 마스크로 하는 웨트 에칭을 행하여, 상기 에칭 마스크막에 전사 패턴을 형성하는 공정과,
상기 전사 패턴이 형성된 에칭 마스크막을 마스크로 하는 웨트 에칭을 행하여, 상기 반투과막에 전사 패턴을 형성하는 공정
을 갖는 것을 특징으로 하는 전사용 마스크의 제조 방법.A process of preparing the mask blank described in paragraph 9,
A process of forming a resist film having a transfer pattern on the etching mask film;
A step of performing wet etching using the resist film as a mask to form a transfer pattern on the etching mask film;
A process of forming a transfer pattern on the semi-transmissive film by performing wet etching using the etching mask film on which the transfer pattern is formed as a mask.
A method of manufacturing a transfer mask characterized by having a.
상기 전사용 마스크에 노광광을 조사하여, 표시 장치용의 기판 상에 마련된 감광성막에 전사 패턴을 전사하는 공정
을 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 제조 방법.A step of loading the transfer mask according to claim 11 or 12 on a mask stage of an exposure apparatus;
A process of irradiating exposure light to the transfer mask and transferring the transfer pattern to a photosensitive film provided on a substrate for a display device.
A method of manufacturing a display device comprising:
상기 노광광은, 파장 334㎚의 광과 파장 405㎚의 광을 포함하는 복합광인 것을 특징으로 하는 표시 장치의 제조 방법.According to clause 15,
A method of manufacturing a display device, wherein the exposure light is a composite light containing light with a wavelength of 334 nm and light with a wavelength of 405 nm.
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