KR100298610B1 - 위상쉬프트포토마스크,위상쉬프트포토마스크블랭크및이들의제조방법 - Google Patents

위상쉬프트포토마스크,위상쉬프트포토마스크블랭크및이들의제조방법 Download PDF

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기타지마 요시토시
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Abstract

본 발명은 비교적 간편한 방법으로 위상쉬프트층의 외주부분영역을 제거하여 결함이 적고, 아울러 비용절감화를 가능하게 하는 위상쉬프트 포토마스크, 위상쉬프트 포토마스크 블랭크 및 이들의 제조방법에 관한 것으로, 투명기판(21)의 일면측 전면에 위상쉬프트층(23)을 형성한 후에 기판(21)의 외주영역만을 에칭액(25)에 침지해서 위상쉬프트층(23)의 외주영역올 에칭으로 제거하여 기판(21)영역보다 작은 영역으로 한정된 위상쉬프트층(27)을 형성한다.

Description

위상쉬프트 포토마스크, 위상쉬프트 포토마스크 블랭크 및 이들의 제조방법
제1도는 위상쉬프트법을 나타낸 설명도.
제2도는 종래법을 나타낸 설명도.
제3도는 종래의 위상쉬프트 포토마스크 블랭크의 제조공정을 나타내는 개념의 단면도.
제4도는 종래의 위상쉬프트 포토마스크의 제조공정을 나타내는 개념의 단면도.
제5도는 제 2의 본 발명 위상쉬프트 포토마스크 블랭크의 제조공정을 나타내는 개념의 단면도.
제6도는 제 3의 본 발명 위상쉬프트 포토마스크 블랭크의 제조공정을 나타내는 개념의 단면도.
제7도는 제 1 발명에 관한 일실시예의 위상쉬프트 포토마스크 블랭크의 단면도.
제8도는 제7도 블랭크 제조방법의 일실시예를 설명하기 위한 단면도.
제9도는 다른 실시예의 위상쉬프트 포토마스크 블랭크의 단면도.
제10도는 제9도 블랭크 제조방법의 일실시예를 설명하기 위한 단면도.
제11도는 제7도의 블랭크를 가공하여 작성한 위상쉬프트 포토마스크의 일실시예를 나타낸 단면도.
제12도는 제11도 포토마스크의 제조방법을 설명하기 위한 단면도.
제13도는 다른 실시예의 하프톤형 위상쉬프트 포토마스크의 단면도.
제14도는 또다른 실시예의 하프톤형 위상쉬프트 포토마스크의 단면도.
제15도는 다른 실시예의 에지강조형 위상쉬프트 포토마스크의 단면도이다.
본 발명은 LSI, 초LSI등 고밀도집적회로의 제조에 사용되는 위상쉬프트 포토마스크에 관한 것으로, 특히 위상쉬프트 포토마스크 자체, 그 블랭크 및 그들의 제조방법에 관한 것이다.
IC, LSI, 초LSI등의 반도체집적회로는 Si웨이퍼등의 피가공기판상에 레지스트를 도포하고, 스텝퍼(stepper)등으로 원하는 패턴을 노광한 후, 현상, 에칭을 행하는 이른바 리소그래피공정을 반복함으로써 제조되고 있다.
이와 같은 리소그래피공정에 사용되는 레티클(reticle)이라고 불리우는 포토마스크는 반도체집적회로의 고집적화에 따라 점점 고정밀도가 요구되는 경향에 있으며, 예컨대 대표적인 LSI인 DRAM을 예로들면, 1M비트 DRAM용의 5배 레티클, 즉 노광하는 패턴의 5배 크기를 갖는 레티클에 있어서의 치수의 차이는 평균치 ±3σ(σ는 표준편차)를 취하였을 경우에 있어서도 0.15㎛의 정밀도가 요구되고, 마찬가지로 4M비트 DRAM용의 5배 레티클은 0.1∼0.15㎛의 치수정밀도가, 16M비트 DRAM용 5배 레티클은 0.05~0.1㎛의 치수정밀도가 요구되고 있다.
또한 이들 레티클을 사용하여 형성되는 디바이스패턴의 선폭은 1M비트 DRAM에서 1.2㎛, 4M비트 DRAM에서는 0.8㎛, 16M비트 DRAM에서는 0.6㎛로 점점 미세화가 요구되고 있으며, 이와 같은 요구에 부응하기 위하여 여러가지 노광방법이 연구되고 있다. 그런데 예를들어 64M DRAM클라스의 차세대 디바이스패턴으로 되면, 지금까지의 레티클을 사용한 스텝퍼노광방식으로는 레지스트패턴의 해상한계로 되어, 예를들면 일본국 특개소58-173744호 공보, 특공소62-59296호 공보등에 나타나 있는 바와 같은 위상쉬프트 포토마스크라고 하는 새로운 방식의 레티클이 제안되고 있다.
위상쉬프트 포토마스크를 사용하는 위상쉬프트 리소그래피는 레티클을 투과하는 광의 위상을 조작함으로써 투영상의 분해능을 향상시키는 기술이다. 위상쉬프트 리소그래피를 도면에 따라 간단하게 설명한다.
제1도는 위상쉬프트법을 나타낸 설명도, 제2도는 종래법을 나타낸 설명도로서, 제1(a)도 및 제2(a)도는 레티클의 단면도, 제1(b)도 및 제2(b)도는 레티클상의 광의 진폭, 제1(c)도 및 제2(c)도는 웨이퍼상의 광의 진폭, 제1(d)도 및 제2(d)도는 웨이퍼상의 광강도를 각각 나타내고, 도면부호 1은 기판, 2p는 차광패턴, 3p는 위상쉬프터, L은 광을 나타낸다.
종래법에 있어서는 제2(a)도에 나타낸 바와 같이 유리로된 기판(1)에 크롬등으로된 차광패턴(2p)이 형성되어 소정 패턴의 광투과부가 형성되어 있을 뿐이지만, 위상쉬프트 리소그래피에서는 제1(a)도와 같이 레티클의 한쌍의 광투과부 한쪽에 위상을 반전시키기 위한 투과막으로 된 위상쉬프터(3p)가 설치되어 있다.
따라서 종래법에 있어서는 레티클상의 광의 진폭은 제2(b)도에 나타낸 바와 같이 동위상으로 되고, 웨이퍼상의 광의 진폭은 제2(c)도에 나타낸 바와 같이 동위상으로 되므로, 그 결과 제2(d)도와 같이 웨이퍼상의 패턴을 분리할 수 없다.
이에 반해, 위상쉬프트 리소그래피에 있어서는 위상쉬프터(3p)를 투과한 광은 제1(b)도에 나타낸 바와 같이 인접패턴사이에서 서로 역위상으로 되기 때문에, 패턴의 경계부에서 광의 강도가 0으로 되어 제1(d)도에 나타낸 바와 같이 인접하는 패턴을 명료하게 분리할 수 있다.
이와 같이 위상쉬프트 리소그래피에서는 종래에는 분리할 수 없었던 패턴도 분리가능하게 되어 해상도를 향상시킬 수 있다.
다음에 위상쉬프트 포토마스크 블랭크의 제조공정을 도면을 참조하여 설명한다.
제3도는 위상쉬프트 포토마스크 블랭크의 제조공정을 나타내는 개념의 단면도로서, 도면중 1은 기판, 4는 도전층, 3은 위상쉬프트층, S는 스퍼터링, 2는 차광층을 나타내고 있다.
우선 광하연마된 기판(1)상에 도전층(네사(NESA)막 등으로, 후공정의 전리방사선 레지스트층의 에칭 스톱퍼층을 겸함)(4)을 형성하고, 또 이 위에서 스핀 온 글라스(이하, SOG라 함)와 같은 노광광에 대하여 충분한 투과율을 나타내는 위상쉬프터재를 도포·스핀 코트한다. 이 때 각형 기판의 네변외주부는 제3(b)도와 같이 막을 두껍게 후막화(厚膜化)하고 있다.
또 이 위에서 Cr등의 차광성물질을 스퍼터링(S)등으로 형성하여 차광층(2)을 갖는 위상쉬프트 포토마스크 블랭크를 완성한다.
다음에 상부쉬프터형 위상쉬프트 포토마스크의 제조공정을 도면을 참조하여 설명한다. 제4도는 위상쉬프트 포토마스크의 제조공정을 나타내는 개념의 단면도로서, 도면중 1은 기판, 4는 도전층, 2p는 차광패턴(크롬패턴), 3은 위상쉬프트층, 5는 전리방사선 레지스트층, IR은 전리방사선, 5p는 레지스트패턴, EP는 에칭가스 플라즈마, 3p는 위상쉬프터, OP는 산소 플라즈마를 나타낸다.
우선 차광패턴(크롬패턴)(2p)을 형성한 포토마스크[제4(a)도]를 검사하여 필요에 따라서는 수정을 가해 세정한 후, 제4(b)도에 나타낸 바와 같이 차광패턴(2p)상에 SiO2등으로된 위상쉬프트층(3)을 스핀 코트로 형성한다. 이 때 각형 기판의 네변외주부는 막을 두껍게 후막화하고 있다.
다음에 제4(c)도에 나타낸 바와 같이 위상쉬프트층(3)에 클로로메틸화 폴리스틸렌등의 전리방사선 레지스트층(5)을 형성하고, 제4(d)도에 나타낸 바와 같이 전리방사선 레지스트층(5)상에 통상의 방법과 동일하게 하여 얼라인먼트를 하고, 전리방사선 노광장치등의 전리방사선(IR)으로 소정의 패턴을 묘화하고, 현상, 린스하여 제4(e)도에 나타낸 바와 같이 레지스트패턴(5p)을 형성한다.
다음에 필요에 따라 가열처리 및 디스컴(descum)처리를 한 후, 제4(f)도에 나타낸 바와 같이 레지스트패턴(5p)의 개구부를 통해 노출되는 위상쉬프트층(3)영역을 에칭가스 플라즈마(EP)로 드라이 에칭하여 위상쉬프터(3p)를 형성한다. 이 위상쉬프터(3p)의 형성은 에칭가스 플라즈마(EP)에 의한 드라이 에칭 대신에 웨트 에칭(wet etching)으로 해도 된다.
다음에 남아 있는 레지스트를 제4(g)도에 나타낸 바와 같이 산소플라즈마(OP)로 회화(化)제거한다. 이상의 공정에 의해 제4(h)도에 나타낸 바와 같은 위상쉬프터(3p)를 갖는 위상쉬프트 포토마스크가 완성된다.
이와 같이 하여 종래의 위상쉬프트 포토마스크 및 위상쉬프트 포토마스크 블랭크에 있어서는 위상쉬프트층이 특히 스핀 온 글라스(SOG)와 같은 스핀 코트로 형성할 경우, 각형기판의 외주부영역에 위상쉬프트층의 후막영역이 발생하고, 여기에서 크랙이나 먼지(dust)등이 발생함으로써 결함의 다발, 나아가서는 비용상승화, 제조기간의 장기화등 많은 문제를 일으키고 있다.
본 발명은 이와 같은 상황을 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적은 비교적 간편한 방법으로 위상쉬프트층의 외주부분영역을 제거하여 결함이 적고, 아울러 비용절감화를 가능하게 하는 위상쉬프트 포토마스크, 위상쉬프트 포토마스크 블랭크 및 이들의 제조방법을 제공하는 데 있다.
본원의 제 1 발명은 상기 문제를 감안하여 위상쉬프트층을 갖는 위상쉬프트 포토마스크 블랭크의 제조공정에 있어서, 공정을 간편화하기 위하여 에칭 마스크를 사용하지 않고 위상쉬프트층의 외주부분을 에칭제거하는 공정을 사용하는 것을 특징으로 하는 것으로서, 이와 같은 제조방법으로 제작한 위상쉬프트 포토마스크, 위상쉬프트 포토마스크 블랭크 및 이들의 제조방법을 포함하는 것이다.
이 에칭 마스크를 사용하지 않는 위상쉬프트층 외주부분의 에칭방법으로는, 예를들어 외형이 사각인 포토마스크 블랭크일 경우는, 그 한변의 외주부를 에칭액이 담긴 에칭 탱크에 부분적으로 침지하여 한변의 외주부분의 위상쉬프트층을 제거한 후, 끌어 올려 기판에 부착되어 있는 에칭액을 씻어내고, 남은 세변도 같은 방법으로 반복함으로써 모든 외주부분영역의 위상쉬프트층을 간단하게 제거하는 방법을 들 수 있다.
위상쉬프트층으로는 산화규소, 도포성유리(이하, SOG라 함)등을 사용할 수 있다. 여기에서 위상쉬프트층의 두께를 d, 위상쉬프트층의 노광파장 λ에 대한 굴절율을 n으로 하면, d=λ/{2(n-1)}로 주어지는 값으로 함으로써 위상쉬프트층이 있는 부분은 180° 만큼 위상쉬프트층이 없는 부분보다 위상이 늦어지게 된다.
에칭 스톱층으로는 산화알루미늄, 네사유리(산화주석·산화안티몬), 산화주석등을 사용할 수 있다. 기판으로는 고순도석영유리, 플루오르화칼슘, 사파이어등이 사용된다. 또한 차광층으로는 통상의 포토마스크로 사용되고 있는 크롬, 질화크롬, 산화크롬, 규화몰리브덴, 규화산화몰리브덴등을 주체로 하는 단층 또는 복합층이면 된다.
한편 에칭액으로는, 예를들어 위상쉬프트층의 주성분이 산화규소계로된 경우는 완충플루오르산수용액등을 사용하면 된다. 특히 위상쉬프트층이 유기계의 SOG로된 경우는 수산화나트륨, 수산화칼슘등의 수용액도 사용할 수 있다.
이와 같이 가공함으로써 위상쉬프트 포토마스크용 블랭크는 결함이 한층 더 적어진다.
또 이 블랭크를 사용하여 가공한 위상쉬프트 포토마스크도 결합이 현저하게 적어진다.
또한 본원의 제 2 발명은 기판의 외주부에 상층의 위상쉬프트층을 튕기는 재료층을 설치하여 상층에 위상쉬프트층을 설치할 때 상기 외주부만의 위상쉬프트층을 튕겨서 결여시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 위상쉬프트 포토마스크 블랭크 및 위상쉬프트 포토마스크의 제조방법으로서, 이와 같은 제조방법으로 제작한 위상쉬프트 포토마스크 블랭크 및 그 블랭크를 가공한 위상쉬프트 포토마스크를 포함하는 것이다.
상기에 있어서, 상층의 위상쉬프트층을 튕기는 재료층으로는, 예를들면 플루오르수지를 사용할 수 있다.
제5도는 제 2 발명에 관한 위상쉬프트 포토마스크 블랭크제조의 공정도로서, 도면중 1은 기판, 4는 도전층, 6은 상층의 위상쉬프트층을 튕기는 층, (3은 위상쉬프트층), 3k는 리프트 오프후의 위상쉬프트층을 나타낸다. 제5(a)도에 나타낸 바와 같이 기판(1)상에 도전층(4)을 설치하고, 제5(b)도에 나타낸 바와 같이 상층의 위상쉬프트층을 튕기는 층(6)의 패턴을 형성한다. 다음에 제5(c)도에 나타낸 바와 같이 위상쉬프터재가 SOG일 경우는 위상쉬프터층(3)을 스핀 코트법으로 형성한다. 이것에 의해 상층의 위상쉬프트층을 튕겨서 제거한다.
이후에 세정, 검사하여 불필요한 영역이 없는 리프트 오프후의 위상쉬프트층(3k)을 갖는 위상쉬프트 포토마스크 블랭크의 위상쉬프트층이 완성된다.
또한 이 방법은 위에 놓는 위상쉬프터형 위상쉬프트 포토마스크의 제조방법에 있어서도 위상쉬프터층을 형성하기 전단계에 상층의 위상쉬프트층을 튕겨서 제거하는 물질을 위상쉬프트층을 제거하고 싶은 임의의 영역에 형성해 둠으로써 완전히 동일한 방식으로 적용할 수 있다.
또한 본원의 제 3 발명은 기판의 외주부에 상층의 위상쉬프트층을 리프트 오프할 수 있는 재료층을 설치하는 공정과, 상층에 위상쉬프트층을 설치하는 공정과, 위상쉬프트층을 리프트 오프하는 공정을 포함하는 위상쉬프트 포토마스크 블랭크 및 위상쉬프트 포토마스크의 제조방법으로서, 이와 같은 제조방법으로 제작한 위상쉬프트 포토마스크 블랭크 및 그 블랭크를 가공한 위상쉬프트 포토마스크를 포함하는 것이다.
리프트 오프가능한 재료층에는, 예를들면 가열용해성인 것을 사용할 수 있고, 이 경우 리프트 오프를 가열용해로 행할 수 있다.
또한 상층의 위상쉬프트층을 리프트 오프할 수 있는 재료층이 상온(25℃)에서 고체이고 150℃이하의 융점을 가지고 있어 적온가열로 융해되는 물질인 것을 특징으로 하는 위상쉬프트 마스크 블랭크 및 위상쉬프트 마스크의 제조방법이다.
제6도는 제 3 발명에 관한 위상쉬프트 포토마스크 블랭크제조의 공정도로서, 도면중 1은 기판, 4는 도전층, 7은 상층의 위상쉬프트층을 리프트 오프할 수 있는 재료층, 3은 위상쉬프트층, H는 가열처리, 3k는 리프트 오프후의 위상쉬프트층을 나타낸다. 제6(a)도에 나타낸 바와 같이 기판(1)상에 도전층(4)을 설치하고, 제6(b)도에 나타낸 바와 같이 상층의 위상쉬프트층을 리프트 오프할 수 있는 재료층(7)의 패턴을 기판외주부(네구석의 코너삼각형상부를 포함해도 됨)에 형성한다. 다음에 제6(c)도에 나타낸 바와 같이 쉬프터재가 SOG인 경우는 위상쉬프터층(3)을 스핀 코트법으로 형성한다. 이후에 제6(d)도에 나타낸 바와 같이 가열처리(H)를 하여 제6(e)도에 나타낸 바와 같이 상층의 위상쉬프트층을 리프트 오프할 수 있는 재료층(7)을 리프트 오프제거한다. 이후에 세정, 검사하여 불필요한 결함영역이 없는 리프트 오프후의 위상쉬프트층(3k)을 갖는 위상쉬프트 포토마스크 블랭크의 위상쉬프트층이 완성된다.
또한 이 방법은 위에 놓는 위상쉬프터형 위상쉬프트 마스크의 제조방법에 있어서도 위상쉬프터층을 형성하기 전단계에 가열처리로 용융·제거할 수 있는 물질의 패턴을 위상쉬프트층을 제거하고 싶은 임의의 영역에 형성해 둠으로써 완전히 동일한 방식으로 적용할 수 있다.
즉, 본 발명은 투명기판상에 적어도 위상쉬프트층을 갖는 위상쉬프트 포토마스크 블랭크 및 위상쉬프트 포토마스크에 있어서, 상기 기판상의 위상쉬프트층의 외주영역이 제거되어 기판영역보다 작은 영역으로 한정된 위상쉬프트층을 갖는 것을 특징으로 하는 것이다.
이 경우, 위상쉬프트층을 도포성유리로 구성할 수 있다.
또한 위상쉬프트층 외주영역의 제거는 에칭으로 행해도 되고, 위상쉬프트층을 튕기는 재료층 또는 리프트 오프가능한 재료층을 기판의 외주영역에 설치해도 된다.
또한 본 발명 위상쉬프트 포토마스크 블랭크 및 위상쉬프트 포토마스크의 제 1 제조방법은 투명기판의 일면측 전면에 위상쉬프트층을 형성한 후에 상기 기판의 외주영역만을 에칭액에 침지해서 위상쉬프트층의 외주영역을 에칭으로 제거하여 기판영역보다 작은 영역으로 한정된 위상쉬프트층을 형성하는 것을 특징으로 하는 방법이다.
이 경우, 알칼리성 에칭액을 사용하여 에칭을 행할 수 있다.
본 발명 위상쉬프트 포토마스크 블랭크 및 위상쉬프트 포토마스크의 제 2 제조방법은 투명기판의 외주부에 상층의 위상쉬프트층을 튕기는 재료층을 설치하여 상층에 위상쉬프트층을 설치할 때 상기 외주부만의 위상쉬프트층을 튕겨서 결여시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법이다.
이 경우, 상층의 위상쉬프트층을 튕기는 재료층을 플루오르수지로 구성할 수 있다.
본 발명 위상쉬프트 포토마스크 블랭크 및 위상쉬프트 포토마스크의 제 3 제조방법은 투명기판의 외주부에 상층의 위상쉬프트층을 리프트 오프할 수 있는 재료층을 설치하는 공정과, 상층에 위상쉬프트층을 설치하는 공정과, 위상쉬프트층을 리프트 오프하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법이다.
이 경우, 리프트 오프를 가열에 의해 행할 수 있으며, 상층의 위상쉬프트층을 리프트 오프할 수 있는 재료층으로서 상온(25℃)에서 고체, 150℃ 이하의 융점을 가지고 있어 적온가열로 융해되는 물질을 사용할 수 있다.
본 발명에 있어서는 위상쉬프트층의 외주부를 에칭에 의하든가 위상쉬프트층을 튕기는 재료층 또는 리프트 오프가능한 재료층을 설치함으로써 제거하므로, 도포성유리등으로된 위상쉬프트층의 외주부가 이지러지거나 깨지는 것에 의한 결함의 다발, 먼지의 발생을 방지하고, 제조기간의 단기화, 비용절감화가 가능해진다.
이하에 본 발명 위상쉬프트 포토마스크 블랭크, 그 제조방법 및 그 블랭크로 제조된 위상쉬프트 포토마스크의 여러가지 실시예에 대하여 설명한다.
[실시예 1]
제7도는 제 1 발명에 관한 일실시예의 위상쉬프트 포토마스크 블랭크의 단면도이고, 제8도는 그 제조방법의 일실시예를 설명하기 위한 단면도이다.
우선 제8(a)도에 나타낸 바와 같이 크기 5∼6인치각, 두께 0.09∼0.25인치의 고순도석영유리기판(21)상에 통상의 증착법, 이온 플레이팅법 또는 스퍼터법등으로 네사유리(산화주석·산화스트론튬), 산화주석, 산화알루미늄등을 주체로 하는 두께 10∼110nm정도의 에칭 스톱층(22)을 형성하고, 또 그 위에 시판되고 있는 도포성유리(SOG : 예를들면 얼라이드 시그널사제 USG-50S, Accuglass 311S등)를 회전도포한 후, 200~350℃의 온도로 소성하여 i선 노광(파장 365nm)용의 두께 400∼440nm의 위상쉬프트층(23)을 형성한다.
다음에 제8(b)도에 나타낸 바와 같이 에칭액(25)이 담긴 에칭 탱크(26)에 제8(a)도에서 형성한 기판(24)을 수직으로 세워 그 한변을 기판(24)단에서 2∼10mm정도만 일정시간 에칭액(25)에 침지한 후 끌어 올려 즉시 물로 씻는다. 이 작업을 남은 세변에 대해서도 반복한 후 건조함으로써 제8(c)도에 나타낸 바와 같이 네변의 외주부분영역 전부가 제거된 위상쉬프트층(27)이 에칭 스톱층(22)상에 형성된다.
여기에서 에칭액으로는 50%플루오르산수용액 : 40%플루오르화암모늄수용액=1:7∼30정도의 완충플루오르산수용액을 사용할 수 있고, 또 유기계의 SOG(예를들면 시판품으로는 상기 Accuglass 311S)일 경우는 10∼40% 정도의 수산화나트륨, 수산화칼륨등의 알칼리성수용액을 사용할 수 있다.
또한 여기에서는 SOG를 그 소성후에 에칭처리를 하였으나, 소성전에 실시해도 마찬가지로 가능하다.
마지막으로 위상쉬프트층(27)상에 통상의 방법에 따라 스퍼터법등으로 크롬, 질화크롬, 산화크롬등을 주체로 한 단층 또는 다층의 차광막(28)을 형성하여 제7도에 나타낸 바와 같은 본 발명의 일실시예의 위상쉬프트 포토마스크 블랭크(29)가 완성된다.
또 여기에서의 차광층(28)영역은 제7도에 나타낸 바와 같이 위상쉬프트층(27)영역보다도 커도 되고, 같거나 또는 작아도 되는 것은 말할 필요도 없다. 또한 차광층(28)의 노광광투과율은 통상대로의 1%미만이라도 되고, 하프톤형 위상쉬프트 포토마스크용 차광층으로서 1~50%정도라도 된다. 단, 하프톤형 위상쉬프트 포토마스크 블랭크일 경우는 차광층(28)과 위상쉬프트층(27)의 2층을 투과하는 노광광의 위상쉬프트량의 합계가 160°~200°로 되어 있는 것이 바람직하다.
[실시예 2]
제9도와 제10도는 각각 위상쉬프트 포토마스크 블랭크 및 그 제조방법에 대한 제 1 발명에 관한 다른 실시예를 설명하기 위한 단면도이다.
우선 제10도에 나타낸 바와 같이 고순도석영유리기판(41)상에 에칭스톱층(42)을 형성하고, 그 위에 통상의 방법에 따라 크롬등을 주체로 한 차광층(43)을 스퍼터법등으로 형성한 후, 통상의 증착법, CVD법, 스퍼터법 등에 의한 산화규소나 회전도포법에 의한 SOG로된 위상쉬프트층(44)을 형성한다.
또 위상쉬프트층(44)의 기판외주부분의 모든 영역을 상기 실시예 1과 같은 에칭 마스크를 사용하지 않는 간편한 에칭방법으로 제거함으로써 제9도에 나타낸 바와 같이 외주부분의 모든 영역이 제거된 위상쉬프트층(45)을 갖는 위상쉬프트 포토마스크 블랭크(46)가 완성된다.
[실시예 3]
제11도와 제12도는 각각 제7도에 나타낸 위상쉬프트 포토마스크 블랭크(29)를 가공하여 작성한 제 1 발명에 관한 위상쉬프트 포토마스크의 일실시예와 그 제조방법을 설명하기 위한 단면도이다.
우선 제12(a)도에 나타낸 바와 같이 차광층(28)상에 통상의 방법에 따라 원하는 레지스트패턴(30)을 형성한다. 또 차광층(28)의 노출부분을 웨트 에칭 또는 드라이 에칭으로 제거하고, 남은 레지스트패턴(30)을 산소플라즈마에 의한 회화(化)등으로 제거함으로써 제12(b)도에 나타낸 바와 같은 차광패턴(31)이 완성된다.
다음에 통상의 방법에 따라 제12(c)도에 나타낸 바와 같이 차광패턴(31)상에 원하는 레지스트패턴(32)을 소정위치에 얼라인먼트하여 형성한 후, 위상쉬프트층(27)의 노출부분을 CF4등의 가스를 사용한 드라이 에칭으로 제거하여 위상쉬프트패턴(33)을 형성하고, 남은 레지스트를 회화(化)등으로 제거함으로써 제11도에 나타낸 바와 같은 위상쉬프트 포토마스크가 완성된다.
[실시예 4]
제7도에 나타낸 위상쉬프트 포토마스크 블랭크(29)를 사용한 제 1 발명에 관한 위상쉬프트 포토마스크의 다른 실시예로는, 제13도에 나타낸 바와 같이 위상쉬프트패턴(33)영역과 그 위의 차광패턴(31)영역이 일치해 있고, 더구나 이 차광패턴(31)의 노광광에 대한 투과율이 1∼50%의 하프톤형인 위상쉬프트 포토마스크를 들 수 있다.
[실시예 5]
제9도에 나타낸 위상쉬프트 포토마스크 블랭크(46)를 사용한 본 발명에 관한 위상쉬프트 포토마스크의 일실시예로는, 제14도에 나타낸 바와 같이 하프톤용 차광패턴(49)영역과 그 위의 위상쉬프트패턴(48)영역이 일치해 있는 하프톤형 위상쉬프트 포토마스크를 들 수 있다.
[실시예 6]
또한 같은 위상쉬프트 포토마스크 블랭크(46)를 사용한 본 발명에 관한 위상쉬프트 포토마스크의 다른 실시예로는, 제15도에 나타낸 바와 같이 위상쉬프트패턴(48)영역하에 노광광에 대하여 투과율이 1%미만인 통상의 차광층으로된 차광패턴(49)영역이 거의 일치해 있고, 더구나 그 사이즈가 위상쉬프트패턴(48)보다 약간 작은, 이른바 에지강조형 위상쉬프트 포토마스크를 들 수 있다.
[실시예 7]
제 2 발명의 실시예로서, 네사막으로 도전층을 형성한 석영기판에 위상쉬프트층의 제거하고 싶은 영역에만 네변주변부와 네구석코너부에 액체인 SOG를 튕기는 플루오르수지패턴을 형성했다. 이 위에서 SOG를 스핀 코트했다.
이후에 크롬을 스퍼터링하여 차광층을 형성한 위상쉬프트 포토마스크 블랭크는 SOF벗겨짐등이 발생하지 않고 양품률이 높아 고정밀도의 위상쉬프트 포토마스크 블랭크가 얻어졌다.
[실시예 8]
제 2 발명의 다른 실시예로서, 크롬으로 차광막패턴을 형성한 기판에 위상쉬프트층을 제거하고 싶은 영역에만 액체인 SOG를 튕기는 플루오르수지패턴을 형성하고, 이 위에서 SOG를 화전도포한 결과, 플루오르수지패턴을 설치한 상부만 SOG가 형성되지 않았다.
이와 같이 하여 불필요한 영역이 없는 위상쉬프트층을 형성한 후에는 종래법과 마찬가지로 레지스트층을 형성하여 제판, 위상쉬프트층을 에칭함으로써 위상쉬프트패턴(위상쉬프터)을 형성하고, 또 레지스트패턴을 박리하였다. 완성된 위상쉬프트 포토마스크는 SOG벗겨짐등이 발생하지 않고 제조기간이 짧으며 양품률이 높아 고정밀도의 위상쉬프트 포토마스크를 얻을 수 있었다.
[실시예 9]
제 3 발명의 일실시예로서, 네사막에 의한 도전층을 형성한 석영기판에 위상쉬프트층의 제거하고 싶은 영역에만 페놀(융점 40.85℃)을 사용하여 제거용패턴(상층의 위상쉬프트층을 리프트 오프할 수 있는 재료층의 패턴)을 형성했다. 이 위에서 제거용패턴을 용해하지 않는 SOG를 스핀 코트했다.
이 기판을 약 60℃로 가열하여 제거용패턴을 용해, 제거용패턴과 제거용패턴상의 위상쉬프트층(SOG)을 모두 리프트 오프제거했다. 이후에 크롬을 스퍼터하여 차광층을 형성한 위상쉬프트 마스크 블랭크는 SOG벗겨짐등이 발생하지 않고 양품률이 높아 고정밀도의 위상쉬프트 마스크 블랭크가 얻어졌다.
[실시예 10]
제 3 발명의 다른 실시예로서, 크롬의 차광막패턴을 형성한 기판에 위상쉬프트층을 제거하고 싶은 영역에만 페놀(융점 40.85℃)을 사용하여 제거용패턴(상층의 위상쉬프트층을 리프트 오프할 수 있는 재료층의 패턴)을 형성했다. 이 위에서 제거용패턴을 용해하지 않는 SOG를 스핀 코트했다.
이 기판을 약 60℃로 가열하여 제거용패턴을 용해, 제거용패턴과 제거용패턴상의 위상쉬프트층(SOG)을 모두 리프트 오프제거했다. 이와 같이 하여 결함영역이 없는 위상쉬프트층을 형성한 후에는 종래법과 마찬가지로 레지스트층을 형성하여 제판, 위상쉬프트층을 에칭함으로써 위상쉬프트패턴(위상쉬프터)을 형성하고, 또 레지스트패턴을 박리하였다. 완성된 위상쉬프트 마스크는 SOG벗겨짐등이 발생하지 않고 제조기간이 짧으며 양품률이 높아 고정밀도의 위상쉬프트 마스크를 얻을 수 있었다.
이상의 설명으로 분명히 알 수 있는 바와 같이 본 발명에 의하면, 위상쉬프트층의 외주부를 에칭에 의하든가 위상쉬프트층을 튕기는 재료층 또는 리프트 오프가능한 재료층을 설치하는 것에 의해 제거하므로, 도포성유리등으로된 위상쉬프트층의 외주부가 이지러지거나 깨지는 것에 의한 결함의 다발, 먼지의 발생을 방지하고, 제조기간의 단기화, 비용절감화가 가능해진다.

Claims (14)

  1. 위상쉬프트 포토마스크 블랭크의 제조방법에 있어서, 투명기판의 일면측 전면에 위상쉬프트층을 형성하는 공정과, 상기 기판의 외주영역만을 에칭액에 침지해서 위상쉬프트층의 외주영역을 에칭으로 제거하여 기판영역보다 작은 영역으로 한정된 위상쉬프트층을 형성하는 공정을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 위상쉬프트 포토마스크 블랭크의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 에칭을 알칼리성 에칭액을 사용하여 행하는 것을 특징으로 하는 위상쉬프트 포토마스크 블랭크의 제조방법.
  3. 위상쉬프트 포토마스크의 제조방법에 있어서, 투명기판의 일면측 전면에 위상쉬프트 패턴을 형성하는 공정과, 상기 기판의 외주영역만을 에칭액에 침지해서 위상쉬프트층의 외주영역을 에칭으로 제거하여 기판영역보다 작은 영역으로 한정된 위상쉬프트층을 형성하는 공정을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 위상쉬프트 포토마스크의 제조방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 에칭을 알칼리성 에칭액을 사용하여 행하는 것을 특징으로 하는 위상쉬프트 포토마스크의 제조방법.
  5. 위상쉬프트 포토마스크 블랭크의 제조방법에 있어서, 투명기판의 외주부에 상층의 위상쉬프트층을 튕기는 재료층을 설치하는 공정과, 상기 기판의 상층에 위상쉬프트층을 설치할 때 상기 외주부만의 위상쉬프트층을 튕겨서 결여시키는 공정을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 위상쉬프트 포토마스크 블랭크의 제조방법.
  6. 제5항에 있어서, 상층의 위상쉬프트층을 튕기는 재료층이 플루오르수지인 것을 특징으로 하는 위상쉬프트 포토마스크 블랭크의 제조방법.
  7. 위상쉬프트 포토마스크의 제조방법에 있어서, 투명기판의 외주부에 상층의 위상쉬프트층을 튕기는 재료층을 설치하는 공정과, 상기 기판의 상층에 위상쉬프트층을 설치할 때 상기 외주부만의 위상쉬프트층을 튕겨서 결여시키는 공정을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 위상쉬프트 포토마스크의 제조방법.
  8. 제7항에 있어서, 상층의 위상쉬프트층을 튕기는 재료층이 플루오르수지인 것을 특징으로 하는 위상쉬프트 포토마스크의 제조방법.
  9. 위상쉬프트 마스크 블랭크의 제조방법에 있어서, 투명기판의 외주부에 상층의 위상쉬프트층을 리프트 오프할 수 있는 재료층을 설치하는 공정과, 상기 기판의 상층에 위상쉬프트층을 설치하는 공정과, 상기 외주부만의 위상쉬프트층을 리프트 오프하여 결여시키는 공정을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 위상쉬프트 마스크 블랭크의 제조방법.
  10. 제9항에 있어서, 리프트 오프가 가열에 의해 행해지는 것을 특징으로 하는 위상쉬프트 마스크 블랭크의 제조방법.
  11. 제10항에 있어서, 상층의 위상쉬프트층을 리프트 오프할 수 있는 재료층이 상온(25℃)에서 고체, 150℃이하의 융점을 가지고 있어 적온가열로 용해되는 물질인 것을 특징으로 하는 위상쉬프트 마스크 블랭크의 제조방법.
  12. 위상쉬프트 마스크의 제조방법에 있어서, 투명기판의 외주부에 상층의 위상쉬프트층을 리프트 오프할 수 있는 재료층을 설치하는 공정과, 상기 기판의 상층에 위상쉬프트층을 설치하는 공정과, 상기 외주부만의 위상쉬프트층을 리프트 오프하여 결여시키는 공정을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 위상쉬프트 마스크의 제조방법.
  13. 제12항에 있어서, 리프트 오프가 가열에 의해 행해지는 것을 특징으로 하는 위상쉬프트 마스크의 제조방법.
  14. 제13항에 있어서, 상층의 위상쉬프트층을 리프트 오프할 수 있는 재료층이 상온(25℃)에서 고체, 150℃이하의 융점을 가지고 있어 적온가열로 용해되는 물질인 것을 특징으로 하는 위상쉬프트 마스크의 제조방법.
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