KR101123188B1 - 성막용 타깃 및 위상변환 마스크 블랭크의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
제어되는 위상과 투과율을 가지는 단층 또는 다층의 반투명막 및 투명 기판을 포함하고, 구성 원소로서 Si, MO, Zr을 동시에 함유하는 적어도 단층의 반투명막을 포함하는 하프톤 위상변환 마스크 블랭크의 제조에 사용하는 성막용 타깃으로서, 상기 타깃은 Zr, Mo의 적어도 두 원소를 0.05 와 5 사이의 Zr/Mo 몰비율로 포함한다.
성막용 타깃, 마스크 블랭크
Description
도 1은 발명의 한 구체예에서 위상변환 마스크 블랭크의 단면도이다.
도 2는 일례의 위상변환 마스크의 단면도이다.
도 3은 위상변환 마스크 블랭크를 제조하기 위한 일례의 장치를 도시한다.
도 4는 크롬계 차광막을 가지는 일례의 위상변환 마스크 블랭크의 단면도이다.
도 5는 크롬계 차광막 및 크롬계 반사방지막을 가지는 일례의 마스크 블랭크의 단면도이다.
도 6은 다른 예의 위상변환 마스크 블랭크의 단면도이다.
도 7은 위상변환 마스크의 제조방법을 단면도에서 도시한다. 도 7a는 레지스트막이 형성된 마스크 블랭크를 표시하고, 도 7b는 레지스트막이 패턴화된 후의 구조를 표시하고, 도 7c는 에칭후의 구조를 표시하고, 도 7d는 레지스트막이 제거된 후의 구조를 표시한다.
도 8은 다른 예의 위상변환 마스크의 단면도이다.
도 9a 및 도 9b는 하프톤 위상변환 마스크의 작동 원리를 도시한다. 도 9b는 도 9a에서의 영역 X의 확장도이다.
도 10은 위상변환 마스크 블랭크의 단면도이다.
도 11은 도 10의 블랭크로부터 만든 위상변환 마스크의 단면도이다.
도 12는 실시예에서 사용된 직류 스퍼터 장치를 개략적으로 도시한다.
본 발명은 반도체 집적회로 등의 제조에 사용하는 위상변환 마스크 블랭크 및 위상변환 마스크에 관한 것이다. 특히, 위상변환 마스크 블랭크의 생산에 사용하는 성막용 타깃 및 위상변환 마스크 블랭크의 제조방법에 관한 것이다.
광마스크는 IC, LSI 및 VLSI 등의 반도체 집적회로의 제조를 포함하는 광범위한 용도에 사용된다. 기본적으로, 광마스크는, UV 또는 전자선을 이용하는 포토리소그래피에 의해 차광막에서 미리 결정된 패턴을 형성함으로써, 투광성 기판위에 크롬계 차광막을 가지는 광마스크 블랭크로부터 제조된다. 반도체 집적회로 시장에서의 고수준의 집적에 대한 현재의 요구가 더 작은 패턴법의 필요를 발생시켰다. 기존의 해법은 노출광의 파장을 감소시키는 것이다.
그러나, 노출광의 파장을 감소시키는 것은 초점 심도를 희생하여 해상도를 증진시킨다. 이것은 프로세스 안정성을 저하하고, 제품의 생산량에 악영향을 미친다. 문제점을 해결하는 한가지 효과적인 패턴 전사법은 위상변환법이다. 위상변환 마스크는 미세 패턴을 전사하기 위한 마스크로 사용된다.
도 9a 및 도 9b를 참조하면, 위상변환 마스크, 구체적으로 하프톤 위상변환 마스크는 기판(1) 및 그 위에 성막된 위상변환기막(2)을 포함하는 것으로 설명된다. 마스크는 기판 위에 패턴을 형성한 위상변환기막(2a) 및 위상변환기막(2a)가 존재하지 않는 노출된 기판(1)의 노출부(1a)로 구성된다. 약 180°의 위상차가 노출된 기판부(1a)에 의해 투과된 빛 및 위상변환기(2a)에 의해 투과된 빛 사이에 설정된다. 패턴 경계부에 빛의 간섭 때문에, 간섭한 경계부에서 빛의 강도는 0이 되고, 전사된 상의 대비를 향상시킬 것이다. 위상변환법은 원하는 해상도를 획득하기 위해 초점 심도를 증가시키는 것을 가능케 한다. 이 방법은 크롬막의 형성에 일반적인 차광 패턴을 가지는 기존의 마스크와 비교할 때, 해상도의 개선 및 노광 프로세스 마진을 달성한다.
위상변환기의 빛 투과에 따라, 위상변환 마스크는 일반적으로 전투과형 위상변환 마스크 및 하프톤형 위상변환 마스크로의 실용적인 용도로 구분된다. 전투과형 위상변환 마스크는, 위상변환기 일부의 빛 투과율이 노출된 기판부의 빛 투과율과 같기 때문에 노광 파장에 투명하다. 하프톤형 위상변환 마스크에서, 위상변환기 부분의 빛 투과율은 노출된 기판부의 빛 투과율의 수%에서 수십% 정도이다.
도 10 및 도 11은 하프톤형 위상변환 마스크 블랭크 및 하프톤형 위상변환 마스크의 기본 구조를 각각 설명한다. 도 10의 (50)에 표시된 하프톤형 위상변환 마스크 블랭크는 투명 기판(1)의 전표면에 걸쳐 형성된 하프톤 위상변환막(2)를 가진다. 위상변환막(2)을 패턴화한 것이, 기판(1)위에 패턴을 형성한 위상변환기 부분(2a) 및 위상변환기가 존재하지 않는 기판의 노출부(1a)를 포함하는 것으로, 도 11의 (60)에 표시된 하프톤형 위상변환 마스크이다. 위상변환기 부분(2a)를 통과하 는 빛은 노출된 기판(1a)를 통과하는 빛에 대하여 위상이 이동된다. 위상변환기 부분(2a)의 투과율은 패턴 전사에 영향을 받는 웨이퍼나 물건에 대한 저항에 감광하지 않는 빛 강도에 설정된다. 따라서, 위상변환기 부분(2a)는 노광 빛을 실질적으로 차단하는 차광 기능을 가진다.
하프톤 위상변환 마스크는 간단한 구조 및 제조의 용이를 그 특징으로 하는 단층 하프톤 위상변환 마스크를 포함한다. 업계에서 알려진 일부 단층 하프톤 위상변환 마스크는 JP-A 7-140635에서 기재된 대로 MoSiON과 같은 MoSi계 위상변환기를 가진다.
위에서 말한 바와 같이, 하프톤 위상변환 마스크는 간단한 양식에서 고해상도를 얻기 위한 효과적인 수단이다. 더욱 고해상도를 얻기 위해서는, 248nm (KrF 레이저)의 현재 주류의 파장에서 193nm (ArF 레이저) 이하의 더 짧은 파장으로 노광 파장을 감소시킬 요구가 존재한다. 하프톤 위상변환 마스크가 그런 더 짧은 파장에서 노광을 적응시키려면, 한가지 일반적인 접근은 제조된 하프톤 위상변환막을 만드는 규소에 대한 금속(예를 들어, Mo)의 조성비를 줄이는 것이다.
그러나, 157nm (F2 레이저)의 더욱 더 짧은 파장에 적응시키려면, MoSiON 하프톤 위상변환막이 수용할 수 있는 투과율을 제공하기 위하여 산소가 충분히 풍부해야 한다. 더 짧은 파장 영역에 대해 의도하지 않은 경우라도, 낮은 산소 함유량을 가진 MoSiON 막은 노광 파장보다 장파장 영역에서 극도로 증가된 투과율을 가진며, 이는 장파장 빛을 사용하는 결함 검출시 검출 정밀도의 감소를 일으킨다.
이 경우 MoSiON 막에서 산소 농도를 증가하는 것을 필요로 하지만, 막이 약품내성을 상실하는 문제가 나타난다.
MoSiON 막의 약품내성 문제를 극복할 수 있는 한가지 후보는 Mo을 Zr로 교체하여 얻어지는 ZrSiON 막이다. 그것의 화학적 안정성 때문에, 마스크 제조공정에서 드라이 에칭을 할 때, 교체된 막은 낮은 드라이 에칭율을 나타내고, 정밀 패턴화를 달성하기 위한 유리 기판과의 충분한 선택성을 제공하지 않는다.
본 발명의 목적은 더 짧은 노광 파장에 적응될 수 있고, 약품내성을 증진시키는 하프톤 위상변환 마스크 블랭크의 제조방법을 제공하는 것이다. 다른 목적은 그러한 마스크 블랭크의 제조에 사용하는 성막용 타깃을 제공하는 것이다.
발명의 개요
본 발명은 제어되는 위상과 투과율을 가지는 단층 또는 다층의 반투명막 및 투명 기판을 포함하고, 구성 원소로서 규소, 몰리브덴 및 지르코늄을 동시에 함유하는 적어도 단층의 반투명막을 포함하는 하프톤 위상변환 마스크 블랭크의 제조에 사용하는 성막용 타깃에 관한 것이다. 발명자들은, 층이 지르코늄과 몰리브덴을 특정한 몰비율로 함유하는 타깃을 사용하여 성막될 때, 더 짧은 노광 파장에 적응될 수 있고 약품내성을 가지는 하프톤 위상변환 마스크 블랭크가 제조된다는 것을 발견하였다.
더욱 구체적으로는, 0.05 와 5 사이의 Zr/Mo 몰비율로 지르코늄과 몰리브덴 의 적어도 두 원소를 포함하는 타깃이 반투명막의 단층을 성막하는 데 사용될 때, 더 짧은 노광 파장에 적응될 수 있고 약품내성을 증진시키는 하프톤 위상변환 마스크 블랭크가 제조된다.
제어되는 위상과 투과율을 가지는 단층 또는 다층의 반투명막 및 투명 기판을 포함하고, 구성 원소로서 규소, 몰리브덴 및 지르코늄을 동시에 함유하는 적어도 단층의 반투명막을 포함하는 하프톤 위상변환 마스크 블랭크의 제조에 사용하기 위한여, 본 발명의 제 1 태양은 0.05 와 5 사이의 Zr/Mo 몰비율로 지르코늄과 몰리브덴의 적어도 두 원소를 포함하는 성막용 타깃을 제시한다.
다른 구체예에서 본 발명은 규소, 몰리브덴, 지르코늄의 적어도 세 원소를 포함하며, 지르코늄과 몰리브덴이 0.05 와 5 사이의 Zr/Mo 몰비율로 존재하는 성막용 타깃을 제공한다. 바람직하게는, 타깃은 80mol% 내지 97mol%의 규소를 포함한다.
본 발명의 제 2 태양은 제어되는 위상과 투과율을 가지는 단층 또는 다층의 반투명막 및 투명 기판을 포함하고, 구성 원소로서 규소, 몰리브덴 및 지르코늄을 동시에 함유하는 적어도 단층의 반투명막을 포함하는 하프톤 위상변환 마스크 블랭크의 제조방법을 제시한다.
방법의 제 1 구체예는 동일 챔버에서 상기 타깃과 규소계 타깃을 성막하는 단계 및 양 타깃을 동시에 스퍼터 방전함으로써, 적어도 단층의 반투명막을 성막하는 단계를 포함한다.
방법의 제 2 구체예는 동일 챔버에서 80mol% 내지 99mol%의 규소와 지르코늄을 함유하는 타깃과 몰리브덴계 타깃을 성막하는 단계 및 양 타깃을 동시에 스퍼터 방전함으로써, 적어도 단층의 반투명막을 성막하는 단계를 포함한다.
방법의 제 3 구체예는 동일 챔버에서 80mol% 내지 98mol%의 규소와 몰리브덴을 함유하는 타깃과 지르코늄계 타깃을 성막하는 단계 및 양 타깃을 동시에 스퍼터 방전함으로써, 적어도 단층의 반투명막을 성막하는 단계를 포함한다.
바람직한 구체예의 설명
제어되는 위상(또는 위상차)과 투과율을 가지는 단층 또는 다층의 반투명막 및 투명 기판을 포함하고, 구성 원소로서 규소(Si), 몰리브덴(Mo) 및 지르코늄(Zr)을 동시에 함유하는 적어도 단층의 반투명막을 포함하는 하프톤 위상변환 마스크 블랭크의 제조에 관련하여, 본 발명의 한 구체예는 지르코늄과 몰리브덴의 적어도 두 원소를 포함하는 성막용 타깃이다. 지르코늄과 몰리브덴은 0.05 와 5 사이, 바람직하게는 0.1 와 3 사이, 더욱 바람직하게는 0.1 과 1 사이의 Zr/Mo 몰비율로 타깃에 존재한다.
상기 범위로의 Zr/Mo 몰비율의 선택은 더 짧은 노광 파장에 적응될 수 있고, 좋은 약품내성을 제공하는 하프톤 위상변환 마스크 또는 마스크 블랭크의 제조를 확실하고 용이하게 한다. 만약 Zr/Mo 몰비율이 0.05 미만이라면, 약품내성을 잃게 된다. Zr/Mo 몰비율이 5 초과라면, 드라이 에칭율이 낮아지고 에칭하는 동안 투명 기판에 대한 선택성이 분명치 않아져서, 패턴화의 정밀도를 제공하지 못한다.
다른 구체예에서, 성막용 타깃은 규소, 몰리브덴 및 지르코늄의 적어도 세 원소를 포함한다. 지르코늄과 몰리브덴은 0.05 와 5 사이의 Zr/Mo 몰비율로 타깃에 존재한다. 성막 챔버에 단독으로 이러한 타겟의 설치는 규소, 몰리브덴 및 지르코늄을 동시에 포함하는 하프톤 위상변환 마스크 블랭크가 제조되는 것을 확실하게 한다.
바람직한 구체예에서, 성막용 타깃의 규소 함유량은 80mol% 내지 97mol%이다. 이러한 성막용 타깃은 193nm(ArF 레이저) 또는 157nm(F2 레이저)의 파장을 가지는 노광을 사용할 수 있는 하프톤 위상변환 마스크 블랭크의 제조에 가장 적합하다.
원한다면, Mo 및 Zr의 적어도 두 원소를 포함하거나, Si, Mo 및 Zr의 적어도 세 원소를 포함하고, 각각 0.05 내지 5의 범위의 Zr/Mo 몰비율을 가지는 타깃은, 코-스퍼터될 수 있도록 규소를 주성분으로 포함하는 다른 타깃과 조합된다. 조합은 막의 규소 함유량이 임의의 원하는 수준으로 조절되어 성막되는 것을 허락하여, 원하는 노광 파장을 목적으로 한 하프톤 위상변환막을 형성하는 것을 가능하게 한다.
다른 구체예에서, 80mol% 내지 99mol%의 규소 및 지르코늄을 포함하는 제 1 성막용 타깃과 몰리브덴을 주성분으로 포함하는 제 2 성막용 타깃이 코-스퍼터된다. 그때, 유사한 하프톤 위상변환막이 제조된다. 이 구체예에서, 바람직한 제 1 타깃은 1mol% 내지 20mol%의 Zr 함유량을 가지고, 선택적으로 Hf 및/또는 Mo를 1mol%까지 함유한다. 바람직한 제 2 타깃은 80mol% 내지 100mol%, 특히 95mol% 내지 100mol%의 Mo을 함유한다. Mo이 100mol% 미만인 경우에, 잔부는 Si 또는 Zr, Hf 등의 금속인 것이 바람직하다.
나머지 구체예에서, 제 2 타깃에 적합한 스퍼터 전력은 제 1 타깃에 보다 극히 낮다. 그때, 방전을 제어하는 능력을 가지는 스퍼터 장치를 사용하는 것이 바람직하다.
더 이상의 구체예에서, 80mol% 내지 98mol%의 규소 및 몰리브덴을 포함하는 제 3 성막용 타깃과 지르코늄을 주성분으로 포함하는 제 4 성막용 타깃이 동일 챔버에 설치되고 코-스퍼터된다. 그때, 유사한 하프톤 위상변환막이 제조된다. 이 구체예에서, 바람직한 제 3 타깃은 2mol% 내지 20mol%의 Mo 함유량을 가지고, 선택적으로 Hf 및/또는 Zr을 1mol%까지 함유한다. 바람직한 제 4 타깃은 80mol% 내지 100mol%, 특히 95mol% 내지 100mol%의 Zr을 함유한다. Zr이 100mol% 미만인 경우에, 잔부는 Si 또는 Mo, Hf 등의 금속인 것이 바람직하다. 역시, 방전을 제어하는 능력을 가지는 스퍼터 장치를 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 성막용 타깃을 다른 타깃과 선택적으로 조합하여 사용하여 하프톤 위상변환 마스크 블랭크가 본 발명의 방법에 의해 제조된다. 하프톤 위상변환 마스크 블랭크를 상세하게 설명한다.
도 1을 참조하면, 하프톤 위상변환 마스크 블랭크(5)는 석영, CaF2 등의 노광 빛이 통과하는 기판(1)을 포함하는 것으로 도시되고, 단층 또는 다층의 하프톤 위상변환막(2)이 그 위에 형성된다. 적어도 단층의 하프톤 위상변환막(2)은 금속(M)과 규소를 0.1까지, 바람직하게는 0.01 내지 0.08, 더욱 바람직하게는 0.01 내지 0.05의 몰비율(M/Si)로 함유한다. 이러한 층은 바람직하게는 뒤에 설명될 불포화 금속 화합물로 구성된 광흡수 기능막이다.
도 2는, 도 1에서 표시된 마스크 블랭크(5)의 위상변환막(2)을 패턴화하여 얻어지는 하프톤 위상변환 마스크(6)을 나타낸다. 패턴화된 막(2)은 기판(1)위에 패턴을 형성하는 위상변환기 부분(2a) 및 위상변환기가 존재하지 않는 기판의 노출부(1a)를 포함한다.
본 발명의 바람직한 구체예에서, 도 1에 표시된 하프톤 위상변환 마스크 블랭크(5)는 두 개의 층으로 구성된 하프톤 위상변환막(2)을 포함한다. 두 개의 층은 광흡수 기능을 가진 금속 또는 불포화 금속 화합물 막(2M) ("광흡수 기능막"이라 한다) 및 위상변환 기능과 약한 광흡수 기능을 가진 막(2S) ("위상변환 기능막"이라 한다) 이다.
광흡수 기능막(2M)은 금속 또는 금속과 규소를 포함하는 산화물, 질화물, 탄화물, 산질화물, 산질화 탄화물 또는 질화 탄화물로 형성된 막이다. 더 바람직한 것은 금속이 풍부한 조성물의 막 안에 산소, 질소 및 탄소의 함유량이 화학량론보다 적은 불포화 금속 화합물 막이다. 필수적으로 금속 또는 금속과 규소로 구성된 막 또한 만족스럽다.
광흡수 기능막(2M)을 구성하는 금속은 전이금속, 란탄족, 규소 및 그것의 조합으로부터 선택되는 어떤 원소도 될 수 있다. 이것들 중에, 바람직한 것은 Mo, Zr, Ta, Cr 및 Hf의 단독 또는 산화물, 질화물, 탄화물, 산질화물, 산질화 탄화물 또는 질화 탄화물과 같은 그것들의 화합물 또는 각각에 규소를 선택적으로 함유한 것이다. 존재한다면, 규소의 함유량은 70mol% 내지 99mol%가 될 수 있다.
일반적으로, 광흡수 기능막(2M)은 1.25nm 내지 20nm의 두께를 가진다.
위상변환 기능막(2S)는 바람직하게는 금속 및 규소를 포함하는 질화물, 산화물 또는 산질화물로 형성된 막이다. 이 화합물 막은 어떤 금속결합도 남아있지 않은 것이 바람직하다. 불포화 화합물 막의 형태로 바람직하게 사용된다. 그때, 약품내성을 가진 하프톤 위상변환막이 얻어진다.
본문에서 사용된 "화학량론"은 전하의 정확한 균형을 가지기 위하여, 구성 원소가 대표적인 원자가수를 나타내는 화합물을 말한다. 그런 구성비에 있는 원소를 가지는 금속 화합물을 "포화 금속 화합물"이라고 한다. Mo은 6가(6+), Zr은 4가(4+), Ta는 5가(5+), Cr은 3가(3+), Hf는 4가(4+), 그리고 규소(Si)는 4가(4+)이다. 가벼운 원소 중, 산소(O)는 2가(2-), 질소(N)는 3가(3-), 그리고 탄소(C)는 4가(4-)이다. 구체적으로, 몰리브덴과 규소를 1:2의 비율로 함유하는 산화물의 경우에, 화학량론 조성은 MoSi2O7이고, 몰리브덴과 규소를 1:1의 비율로 함유하는 질화물의 경우에, 화학량론 조성은 MoSiN10/3이다.
반면에, 원자가수에 의해 결정되는 외관상의 전하 균형이 무너져 버리도록, 가벼운 원소, 즉, 산소, 질소, 탄소의 함유량이 화학량론보다 적은 금속 화합물을 "불포화 금속 화합물"이라고 한다. 구체적으로, 몰리브덴과 규소를 1:2의 비율로 함유하는 산화물의 경우에, 평균 조성물을 가진 화합물 MoSi2O7-a(식에서, a는 0＜a＜7 인 정수)이 불포화 금속 화합물이고, 몰리브덴과 규소를 1:1의 비율로 함유하는 질화물의 경우에, 평균 조성물을 가진 화합물 MoSiO(10/3)-b(식에서, b는 0＜b＜10/3 인 정수)이 불포화 금속 화합물이다.
가벼운 원소의 감소된 함유량이 위에 언급한 대로 외관상의 전하 균형을 무너지게 함에도 불구하고, 전하 균형은 홀과 같은 양전하의 생성과 금속의 원자가수의 변화(예를 들어, Mo의 전자가수는 6가(6+)에서 3가(3+)로 변화된다.)에 의해서 사실상 유지된다.
위상변환 기능막(2S)는 규소에 대한 금속의 함유량 비를 몰 기준으로 바람직하게는 0.1까지, 더욱 바람직하게는 0.01 내지 0.08, 더 더욱 바람직하게는 0.01 내지 0.05 인 것을 만족시켜야 한다. 그러면, 193nm 이하의 단파장 광으로 사용할 때 조차도, 위상변환막은 4% 내지 35%의 원하는 투과율 및 170°내지 185°의 원하는 위상차를 구비할 수 있다.
위상변환 기능막(2S)의 조성물에 관하여, 바람직한 금속 규화 산화물 (MSiO, M은 금속)은 필수적으로 0.1at% 내지 7at%의 M, 10at% 내지 42at%의 Si 및 30at% 내지 60at%의 O로 구성되며, 금속 규화 산질화물 (MSiON, 1은 금속)은 필수적으로 0.1at% 내지 7at%의 M, 10at% 내지 57at%의 Si, 2at% 내지 20at%의 O 및 5at% 내지 57at%의 N으로 구성된다. 여기에서 사용되는 금속(M)은 Mo, Zr, Ta, Cr 및 Hf와 같은 전이금속으로부터 선택된다. 이것들 중에, Mo와 Zr은 약품내성 및 광학 특성을 포함하는 성질의 종합적인 면에서 바람직하다.
일반적으로, 위상변환 기능막(2S)는 40nm 내지 100nm, 바람직하게는 50nm 내지 90nm의 두께를 가진다.
광흡수 기능막(2M) 및 위상변환 기능막(2S)이 위에 형성된 하프톤 위상변환 마스크 블랭크는 도 3에서 나타난 장치를 사용하여 준비될 수 있다. 도 3a에 나타난 대로, 성막용 타깃(22a) (예를 들어, 금속과 규소로 구성된 타깃) 및 다른 성막용 타깃(22b) (예를 들어, 규소 타깃)은 챔버(21)에 배치된다. 기판(1)은 챔버(21)에 배치되고, 타깃의 반대편에 놓인다. 아르곤 기체와 선택적인 반응 기체는 기체 주입구(23)을 통해 챔버(21)에 공급된다. 방전 전력은 스퍼터를 행하기 위하여, 타깃(22a)(22b)에 걸리고, 도 3b에 나타난 대로 기판위에 광흡수 기능막(2M)을 형성한다. 그리고, 타깃의 방전 전력이 다시 스퍼터를 행하기 위해 변경되어, 도 3c에 나타난 대로 위상변환 기능막(2S)를 형성한다. 그러나, 본 발명은 이러한 구체예에 한정되지는 않는다.
하프톤 위상변환막이 상기 구체예에서 두 층으로 구성된 데 반해, 단층으로 구성될 수도 있다. 이런 경우에, 위상변환 기능막(2S)에 대응하는 막의 금속 함유량을 조정하여, 4% 내지 35%의 바람직한 투과율 및 170°내지 185°의 바람직한 위상차를 구비할 수 있다.
본 발명의 바람직한 구체예에서, 크롬계 차광막 또는 크롬계 반사방지막 또는 이 둘 모두는 하프톤 위상변환막 위에 형성된다. 도 4에 나타난 대로, 하나의 바람직한 구체예에서, 위상변환 마스크 블랭크는 하프톤 위상변환막(2) 위에 크롬계 차광막(3)을 더 포함한다. 도 5에 나타난 대로, 더 바람직한 구체예에서, 위상변환 마스크 블랭크는 차광막(3)으로부터의 반사를 감소시키기 위하여, 크롬계 차광막(3) 위에 형성된 크롬계 반사방지막(4)을 더 포함한다. 표 6에 나타난 대로, 더 더욱 바람직한 구체예에서, 위상변환 마스크 블랭크는 투명 기판(1) 위에 차례 대로 형성된 하프톤 위상변환막(2), 제 1 크롬계 반사방지막(4′), 크롬계 차광막(3), 및 제 2 크롬계 반사방지막(4)를 포함한다.
크롬계 차광막 또는 크롬계 반사방지막은 크롬산화 탄화물(CrOC), 크롬산화 질화물(CrON), 크롬산화 질화 탄화물(CrONC) 또는 이것들의 다층 조합으로 바람직하게 만들어진다.
크롬계 차광막 또는 크롬계 반사방지막은 반응성 스퍼터에 의해 형성될 수 있다. 구체적으로, 타깃은 크롬 단체 또는 크롬에 산소, 질소, 탄소 또는 그것들의 조합물을 첨가한 크롬 단체 또는 크롬이다. 스퍼터 가스는 이산화탄소, CH4, 또는 CO 기체를 탄소원으로 첨가한, 아르곤 또는 크립톤과 같은 불활성 기체이다.
예를 들어, CrONC 막을 형성하는 데 사용될 수 있는 스퍼터 가스는, 탄소 함유 기체(CH4, CO2, CO 등), 질소 함유 기체(NO, NO2, N2) 및 산소 함유 기체(CO2, NO, O2)의 적어도 한 종으로 구성된 기체 혼합물 또는 아르곤, 네온, 크립톤과 같은 불활성 기체와 조합된 임의의 그런 기체 혼합물을 포함한다. 탄소원 및 산소원 모두로서 CO2 기체 또는 CO 기체를 사용하는 것은 기판 평면의 균일성 및 제조시 제어성에서 특히 유리하다. 각각의 스퍼터 가스는 스퍼터 챔버에 개별적으로 주입할 수 있고, 또는 가스의 일부나 전부를 먼저 함께 혼합하여 챔버에 주입할 수 있다.
바람직하게는 CrOC 막은 20at% 내지 95at%, 특히 30at% 내지 85at%의 Cr와 1at% 내지 30at%, 특히 5at% 내지 20at%의 C 및 1at% 내지 60at%, 특히 5at% 내지 50at%의 O로 필수적으로 구성된다. 그리고, CrONC 막은 20at% 내지 95at%, 특히 30at% 내지 80at%의 Cr와 1at% 내지 20at%, 특히 2at% 내지 15at%의 C와 1at% 내지 60at%, 특히 5at% 내지 50at%의 O 및 1at% 내지 30at%, 특히 3at% 내지 20at%의 N로 필수적으로 구성된다.
차광막 및 반사방지막은 각각은 기존의 위상변환 마스크 블랭크에 일반적으로 사용되는 두께를 가질 것이다. 일반적으로 차광막은 20nm 내지 100nm, 바람직하게는 30nm 내지 60nm의 두께를 가지고, 반사방지막은 5nm 내지 40nm, 바람직하게는 10nm 내지 30nm의 두께를 가진다.
위상변환 마스크는 위에서 제조된 본 발명의 위상변환 마스크 블랭크 위의 위상변환막을 패턴화하여 제조된다. 더욱 구체적으로, 도 1에 나타난 위상변환 마스크 블랭크 위의 위상변환막을 패턴화하여, 도 2에 나타난 위상변환 마스크가 제조된다.
도 2에 나타난 구조의 위상변환 마스크(6)은 도 7에 나타난 공정에 의해 제조될 수 있다. 하프톤 위상변환막(2)이 위에 기재된 공정에 의해 기판(1) 위에 형성된 후에, 레지스트막(7)이 막(2) 위에 형성된다 (도 7a). 레지스트막(7)이 리소그래피법에 의해 패턴화되고 (도 7b), 그 후 위상변환막(2)이 에칭되고 (도 7c), 이어서 레지스트막(7)이 박리된다 (도 7d). 이 공정에서, 레지스트막의 도포, 패턴화(노광 및 현상), 에칭 및 레지스트막의 제거가 공지의 방법에 의해 수행될 수 있다.
Cr계 막(예를 들어, 크롬계 차광막 및/또는 크롬계 반사방지막)이 하프톤 위상변환막 위에 형성되는 경우에, Cr계 막(크롬계 차광막(3))이 기판(1)의 주변 가 장자리에 남아있는 위상변환 마스크(6)는 노광에 필요한 영역에서 Cr계 막(3)을 에칭에 의해 제거하고, 위상변환막(2)의 표면을 노출시킨 후, 위에 기재된 대로 위상변환막(2)을 부분(2a)으로 패턴화함으로써 제조될 수 있다. 대안으로는, 위상변환 마스크는 Cr계 막(3)에 레지스트를 도포하고 레지스트를 패턴화한 후, Cr계 막(3)과 위상변환막(2)을 패턴화하기 위해 에칭함으로써 제조될 수 있다. 그리고, 위상변환 패턴이 표면에 노출되도록 노광에 필요한 Cr계 막(3)의 영역만 선택적인 에칭에 의해 제거된다. 본 발명이 두 개의 층 구조에 한정되지는 않지만, 위상변환막(2)이 광흡수 기능막(2M) 및 위상변환 기능막(2S)으로 구성된 것이 도 1 내지 도 8에 나타난다.
실시예
실시예 및 비교예가 이것에 한정되지는 않지만, 본 발명을 설명하기 위하여 아래에 주어진다.
실시예 1
도 10에 나타난 구조의 하프톤 위상변환 마스크 블랭크를 준비하였다.
하프톤 위상변환막의 성막을 위하여, 도 12에 나타난 대로 두 개의 타깃을 포함하는 직류 스퍼터 장치를 사용하였다. 사용한 스퍼터 타깃은 Mo5Zr 소결물체 타깃 및 단결정 규소 타깃이었다.
성막은 스퍼터 가스로서 Ar을 5㎤/min의 유량으로, N2를 70㎤/min의 유량으로, O2를 어느 정도의 유량으로 챔버에 주입하여 수행하였다. 기체를 주입하는 동 안, 0.10Pa의 기체압을 스퍼터 챔버에 설정하였다. 코-스퍼터하기 위해 기판을 Mo5Zr 타깃에 50W의 스퍼터 전력과 Si 타깃에 950W의 스퍼터 전력을 사용하고, 기판을 30rpm으로 회전함으로써, 하프톤 위상변환막을 기판 위에 형성하였다.
기판의 유량(㎤/min)은 0℃와 1013hPa(1기압)에서 표준화한 것을 기록한다.
상기 조건하에서 성막된 하프톤 위상변환막의 위상차를 측정하였다. 측정치를 기초로, 막 두께와 O2의 유량이 157nm(F2 레이저)의 파장에서 180°의 위상차 및 6%의 투과율을 제공하도록 조정하였다.
이렇게 얻은 하프톤 위상변환막을 약품내성 및 드라이 에칭 특성에 대해 조사하였다.
약품내성
막을 암모니아수, 과산화수소수 및 물 1:1:8의 비율의 액체 혼합물에서 23℃에 1시간 동안 처리하였고, 그 후 그것의 위상차를 다시 측정하였다. 위상차의 변화는 1.2°인 것이 측정되었다. 즉, 약품내성은 위상차 변화(도)로 표현된다.
드라이 에칭
막을 CF4로 드라이 에칭하는 동안, 그 에칭 시간을 측정하였다. 막은 372초의 에칭 시간이 걸렸다.
실시예 2 내지 7
하프톤 위상변환막을 다른 타깃을 사용하여 실시예 1에서 처럼 성막하였다. 실시예 1과 다른 성막 조건은 타깃 조성, 스퍼터 전력 및 O2 유량이었다. 이렇게 얻 은 하프톤 위상변환막을 약품내성 및 드라이 에칭 특성에 대해 조사하였다. 성막 조건 및 시험 결과를 표 1에 요약하였다.
비교예 1 내지 3
하프톤 위상변환막을 다른 타깃을 사용하여 실시예 1에서 처럼 성막하였다. 실시예 1과 다른 성막 조건은 타깃 조성, 스퍼터 전력 및 O2 유량이었다. 이렇게 얻은 하프톤 위상변환막을 약품내성 및 드라이 에칭 특성에 대해 조사하였다. 성막 조건 및 시험 결과를 표 1에 요약하였다.
시험 결과의 모든 산출을 통해, 실시예 1 내지 7의 하프톤 위상변환막이 약품내성 및 드라이 에칭율의 양쪽 모두를 충족시킨다는 것이 밝혀졌다. 비교예 1 내지 3의 하프톤 위상변환막 중, 좋은 약품내성을 가지는 막은 낮은 드라이 에칭율을 나타내고, 높은 드라이 에칭율을 나타내는 막은 나쁜 약품내성을 가진다.
상기로부터 명백하듯이, 성막용 타깃 및 본 발명의 성막 방법은 약품내성 및 드라이 에칭율 모두들 충족시키는 하프톤 위상변환 마스크 블랭크를 제조하는 데 매우 효과적이다.
본 발명은 더 짧은 노광 파장에 적응될 수 있고, 좋은 약품내성 및 패턴화의 높은 정밀도를 제공하는 하프톤 위상변환 마스크 또는 마스크 블랭크의 제조를 용이하게 하는 데 장점이 있다.
Claims (6)
- 제어되는 위상과 투과율을 가지는 단층 또는 다층의 위상변환막 및 투명 기판을 포함하고, 상기 위상변환막의 적어도 한 층의 구성 원소로서 규소, 몰리브덴 및 지르코늄 원소를 동시에 함유하는, 하프톤 위상변환 마스크 블랭크의 위상변환막을 성막하기 위한 성막용 타깃으로서,상기 타깃은 지르코늄과 몰리브덴의 적어도 두 원소를 포함하고, 지르코늄과 몰리브덴의 함유 비율 Zr/Mo가 몰비율로 0.05 와 5 사이인 것을 특징으로 하는 성막용 타깃.
- 제어되는 위상과 투과율을 가지는 단층 또는 다층의 위상변환막 및 투명 기판을 포함하고, 상기 위상변환막의 적어도 한 층의 구성 원소로서 규소, 몰리브덴 및 지르코늄 원소를 동시에 함유하는, 하프톤 위상변환 마스크 블랭크의 위상변환막을 성막하기 위한 성막용 타깃으로서,상기 타깃은 규소, 몰리브덴, 지르코늄의 적어도 세 원소를 포함하고, 지르코늄과 몰리브덴의 함유 비율 Zr/Mo가 몰비율로 0.05 와 5 사이인 것을 특징으로 하는 성막용 타깃.
- 제 2항에 있어서, 상기 타깃은 80mol% 내지 97mol%의 규소를 포함하는 것을 특징으로 하는 성막용 타깃.
- 제어되는 위상과 투과율을 가지는 단층 또는 다층의 위상변환막 및 투명 기판을 포함하고, 상기 위상변환막의 적어도 한 층의 구성 원소로서 규소, 몰리브덴 및 지르코늄 원소를 동시에 함유하는, 하프톤 위상변환 마스크 블랭크의 제조방법으로서,상기 방법은, 동일 챔버에서 제 1항의 성막용 타깃과 규소계 타깃을 성막하는 단계, 및 양 타깃을 동시에 스퍼터 방전함으로써 상기 위상변환막의 적어도 한 층을 성막하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 하프톤 위상변환 마스크 블랭크의 제조방법.
- 제어되는 위상과 투과율을 가지는 단층 또는 다층의 위상변환막 및 투명 기판을 포함하고, 상기 위상변환막의 적어도 한 층의 구성 원소로서 규소, 몰리브덴 및 지르코늄을 동시에 함유하는, 하프톤 위상변환 마스크 블랭크의 제조방법으로서,상기 방법은, 동일 챔버에서 80mol% 내지 99mol%의 규소와 지르코늄을 함유하는 성막용 타깃과 몰리브덴계 타깃을 성막하는 단계, 및 양 타깃을 동시에 스퍼터 방전함으로써 상기 위상변환막의 적어도 한 층을 성막하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 하프톤 위상변환 마스크 블랭크의 제조방법.
- 제어되는 위상과 투과율을 가지는 단층 또는 다층의 위상변환막 및 투명 기판을 포함하고, 상기 위상변환막의 적어도 한 층의 구성 원소로서 규소, 몰리브덴 및 지르코늄을 동시에 함유하는, 하프톤 위상변환 마스크 블랭크의 제조방법으로서,상기 방법은, 동일 챔버에서 80mol% 내지 98mol%의 규소와 몰리브덴을 함유하는 성막용 타깃과 지르코늄계 타깃을 성막하는 단계, 및 양 타깃을 동시에 스퍼터 방전함으로써 상기 위상변환막의 적어도 한 층을 성막하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 하프톤 위상변환 마스크 블랭크의 제조방법.
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| WO2017141605A1 (ja) * | 2016-02-15 | 2017-08-24 | Hoya株式会社 | マスクブランク、位相シフトマスクの製造方法、及び半導体デバイスの製造方法 |
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Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| JP2002014458A (ja) * | 2000-06-30 | 2002-01-18 | Toppan Printing Co Ltd | ハーフトーン型位相シフトマスクおよびブランク |
| JP2003315977A (ja) * | 2002-04-25 | 2003-11-06 | Hoya Corp | リソグラフィーマスクブランクの製造方法及び製造装置 |
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|---|---|---|---|---|
| JP2002014458A (ja) * | 2000-06-30 | 2002-01-18 | Toppan Printing Co Ltd | ハーフトーン型位相シフトマスクおよびブランク |
| JP2003315977A (ja) * | 2002-04-25 | 2003-11-06 | Hoya Corp | リソグラフィーマスクブランクの製造方法及び製造装置 |
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