KR20230047004A - Photomask blank, photomask, method for manufacturing photomask, and method for manufacturing display device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 예를 들어 표시 장치 제조용의 포토마스크 블랭크, 포토마스크, 포토마스크의 제조 방법 및 표시 장치의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to, for example, a photomask blank for display device manufacture, a photomask, a method for manufacturing a photomask, and a method for manufacturing a display device.
근년, LCD(Liquid Crystal Display)를 대표로 하는 FPD(Flat Panel Display) 등의 표시 장치에 있어서는, 화면의 대형화, 광시야각화와 함께, 고정세화, 고속 표시화가 급속하게 진행되고 있다. 그 때문에, FPD를 제조할 때의 노광 프로세스에 사용하는 포토마스크에 있어서도, 대사이즈의 투명 기판 상에 미세하며 고정밀고정세도의 전사용 패턴이 형성된 바이너리 마스크 또는 위상 시프트 마스크 등이 사용된다.BACKGROUND ART In recent years, in display devices such as FPD (Flat Panel Display) typified by LCD (Liquid Crystal Display), high definition and high-speed display are progressing rapidly along with enlargement of screen and wide viewing angle. Therefore, also in the photomask used for the exposure process at the time of manufacturing FPD, a binary mask or a phase shift mask in which a fine, high-precision and high-definition transfer pattern is formed on a large-size transparent substrate is used.
포토마스크 블랭크는, 포토마스크의 원판이다. 포토마스크는, 예를 들어 투명 기판과, 해당 투명 기판 상에, 웨트 에칭에 의해 차광막이 패터닝되어 이루어지는 차광막 패턴을 갖는다.A photomask blank is an original plate of a photomask. A photomask has, for example, a transparent substrate and a light-shielding film pattern obtained by patterning a light-shielding film on the transparent substrate by wet etching.
이와 같은 FPD의 제조에 사용되는 포토마스크에 있어서는, 노광 공정 중 또는 반송 등의 핸들링 중에 정전기를 띠어, 부분적으로 전사용 패턴에 정전 파괴를 일으키는 경우가 있다. 특히 패턴이 미세화된 고정밀도의 포토마스크에 있어서는, 미세화된 패턴간에서의 정전 파괴가 일어나는 경우가 있고, 그 때문에 포토마스크 및 포토마스크 블랭크의 높은 내정전 파괴 특성이 요구되고 있다.In a photomask used for manufacturing such an FPD, static electricity may be charged during an exposure process or during handling such as conveyance, partially causing electrostatic damage to the transfer pattern. In particular, in a high-precision photomask with fine patterns, electrostatic breakdown may occur between fine patterns, and for this reason, high electrostatic breakdown resistance of the photomask and photomask blank is required.
예를 들어 특허문헌 1에는, 차광막을, Cr계 재료 대신에, MoSi계 재료, TaSi계 재료, ZrSi계 재료 등으로 형성하는 것이 기재되어 있다.For example, Patent Literature 1 describes that the light shielding film is formed of a MoSi-based material, a TaSi-based material, a ZrSi-based material, or the like instead of a Cr-based material.
또한, 예를 들어 특허문헌 2에는, 차광막의 시트 저항값을 10Ω/sq 이하로 하는 것이 개시되어 있다.Further, for example, Patent Literature 2 discloses that the sheet resistance value of the light shielding film is 10 Ω/sq or less.
상술한 바와 같이, FPD의 제조에 사용되는 포토마스크에 있어서는, 패턴간에서의 정전 파괴를 억제 혹은 회피하기 위해, 보다 높은 내정전 파괴 특성이 요구되고 있다.As described above, in photomasks used for manufacturing FPDs, higher electrostatic breakdown resistance is required in order to suppress or avoid electrostatic breakdown between patterns.
또한, 포토마스크의 제조 공정의 일부인, 차광막을 포함하는 광학막의 에칭에 있어서는, 패턴 밀도가 높은 영역과 성긴 영역 사이에서 에칭 레이트에 차가 발생하는 로딩 효과가 발생하는 경우가 있다. 근년의 고정세(예를 들어 1000ppi 이상)의 FPD 제조에 있어서는, 고해상의 패턴 전사를 가능하게 하기 위해, 홀 직경으로 6㎛ 이하, 라인 폭으로 4㎛ 이하, 구체적으로는, 직경 또는 폭 치수가 1.5㎛ 이하인 전사용 패턴이 형성된 포토마스크가 요구되는 경우가 있다. 이 경우, 미세한 패턴을 고정밀도로 형성하기 위해서는, 로딩 효과를 저감하는 것도 유용하다.Further, in the etching of an optical film including a light-shielding film, which is a part of a photomask manufacturing process, a loading effect in which a difference in etching rate occurs between an area with a high pattern density and an area with a sparse pattern may occur. In recent high-definition (for example, 1000 ppi or more) FPD manufacturing, in order to enable high-resolution pattern transfer, the hole diameter is 6 μm or less and the line width is 4 μm or less, specifically, the diameter or width dimension is required. In some cases, a photomask having a transfer pattern of 1.5 μm or less is required. In this case, in order to form a fine pattern with high precision, it is also useful to reduce the loading effect.
본 발명은, 상술한 과제를 해결하기 위해 이루어진 것이다. 즉, 본 발명은, 높은 내정전 파괴 특성을 가짐과 함께, 종래보다도 로딩 효과를 저감할 수 있는 포토마스크 블랭크, 포토마스크, 포토마스크의 제조 방법, 및 표시 장치의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.This invention was made in order to solve the above-mentioned subject. That is, the present invention aims to provide a photomask blank, a photomask, a method for manufacturing a photomask, and a method for manufacturing a display device, which have high electrostatic breakdown resistance and can reduce the loading effect more than before. do.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 이하의 구성을 갖는다.In order to solve the above problems, the present invention has the following configuration.
(구성 1)(Configuration 1)
본 발명의 구성 1은, 투명 기판과, 해당 투명 기판 상에 마련된 차광막을 갖는 포토마스크 블랭크이며, 상기 차광막이, 티타늄(Ti)과, 규소(Si)를 함유하고, 상기 차광막의 시트 저항값이 40Ω/sq 이상인 것을 특징으로 하는 포토마스크 블랭크이다.Configuration 1 of the present invention is a photomask blank having a transparent substrate and a light-shielding film provided on the transparent substrate, wherein the light-shielding film contains titanium (Ti) and silicon (Si), and the sheet resistance value of the light-shielding film is It is a photomask blank characterized in that it is 40Ω/sq or more.
(구성 2)(Configuration 2)
본 발명의 구성 2는, 상기 차광막의 시트 저항값이 90Ω/sq 이하인 것을 특징으로 하는 구성 1의 포토마스크 블랭크이다.Configuration 2 of the present invention is the photomask blank of Configuration 1, wherein the light-shielding film has a sheet resistance value of 90 Ω/sq or less.
(구성 3)(Configuration 3)
본 발명의 구성 3은, 상기 차광막은, 티타늄(Ti)과, 규소(Si)를 함유하는 티타늄 실리사이드계 재료를 포함하는 차광층을 포함하고, 상기 차광층의 시트 저항값이 40Ω/sq 이상인 것을 특징으로 하는 구성 1의 포토마스크 블랭크이다.Configuration 3 of the present invention is that the light-shielding film includes a light-shielding layer including a titanium silicide-based material containing titanium (Ti) and silicon (Si), and the sheet resistance value of the light-shielding layer is 40 Ω/sq or more. It is the photomask blank of configuration 1 characterized.
(구성 4)(Configuration 4)
본 발명의 구성 4는, 상기 차광층의 시트 저항값이 90Ω/sq 이하인 것을 특징으로 하는 구성 3의 포토마스크 블랭크이다.Configuration 4 of the present invention is a photomask blank of Configuration 3, characterized in that the sheet resistance value of the light shielding layer is 90 Ω/sq or less.
(구성 5)(Configuration 5)
본 발명의 구성 5는, 상기 차광막은, 티타늄(Ti)과, 규소(Si)를 함유하는 티타늄 실리사이드계 재료를 포함하는 차광층을 포함하고, 상기 차광층이 질소(N) 또는 산소(O)를 더 함유하는 것을 특징으로 하는 구성 1 내지 4 중 어느 것의 포토마스크 블랭크이다.In configuration 5 of the present invention, the light-shielding film includes a light-shielding layer including a titanium silicide-based material containing titanium (Ti) and silicon (Si), and the light-shielding layer is nitrogen (N) or oxygen (O) It is a photomask blank of any one of configurations 1 to 4, characterized in that it further contains.
(구성 6)(Configuration 6)
본 발명의 구성 6은, 상기 차광막이, 티타늄(Ti)과, 규소(Si)를 함유하는 티타늄 실리사이드계 재료를 포함하는 차광층을 포함하고, 상기 차광층 상에 표면 반사 방지층을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 구성 1 내지 5 중 어느 것의 포토마스크 블랭크이다.Structure 6 of the present invention is characterized in that the light-shielding film includes a light-shielding layer containing a titanium silicide-based material containing titanium (Ti) and silicon (Si), and has a surface antireflection layer on the light-shielding layer. It is a photomask blank of any one of the configurations 1 to 5.
(구성 7)(Configuration 7)
본 발명의 구성 7은, 상기 표면 반사 방지층이, 티타늄(Ti)과 규소(Si)를 함유하는 티타늄 실리사이드계 재료를 포함하고, 또한, 질소(N) 또는 산소(O)를 함유하는 것을 특징으로 하는 구성 6의 포토마스크 블랭크이다.Configuration 7 of the present invention is characterized in that the anti-reflection layer comprises a titanium silicide-based material containing titanium (Ti) and silicon (Si) and further contains nitrogen (N) or oxygen (O). is a photomask blank of configuration 6.
(구성 8)(Configuration 8)
본 발명의 구성 8은, 상기 차광막이 티타늄(Ti)과, 규소(Si)를 함유하는 티타늄 실리사이드계 재료를 포함하는 차광층을 포함하고, 상기 투명 기판과 상기 차광층 사이에 이면 반사 방지층을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 구성 1 내지 7 중 어느 것의 포토마스크 블랭크이다.In Configuration 8 of the present invention, the light-shielding film includes a light-shielding layer comprising a titanium silicide-based material containing titanium (Ti) and silicon (Si), and a back surface antireflection layer is provided between the transparent substrate and the light-shielding layer. A photomask blank of any one of configurations 1 to 7, characterized in that
(구성 9)(Configuration 9)
본 발명의 구성 9는, 상기 이면 반사 방지층이, 티타늄(Ti)과 규소(Si)를 함유하는 티타늄 실리사이드계 재료를 포함하고, 또한, 질소(N) 또는 산소(O)를 함유하는 것을 특징으로 하는 구성 8의 포토마스크 블랭크이다.Configuration 9 of the present invention is characterized in that the back surface antireflection layer comprises a titanium silicide-based material containing titanium (Ti) and silicon (Si) and further contains nitrogen (N) or oxygen (O). is a photomask blank of configuration 8.
(구성 10)(Configuration 10)
본 발명의 구성 10은, 상기 차광막 상에, 해당 차광막과는 에칭 선택성이 다른 에칭 마스크막을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 구성 1 내지 9 중 어느 것의 포토마스크 블랭크이다.
(구성 11)(Configuration 11)
본 발명의 구성 11은, 상기 에칭 마스크막이 크롬(Cr)을 함유하는 것을 특징으로 하는 구성 10의 포토마스크 블랭크이다.Configuration 11 of the present invention is a photomask blank of
(구성 12)(Configuration 12)
본 발명의 구성 12는, 상기 에칭 마스크막이, 질소(N) 또는 산소(O)를 더 함유하는 것을 특징으로 하는 구성 11의 포토마스크 블랭크이다.Configuration 12 of the present invention is the photomask blank of Configuration 11, wherein the etching mask film further contains nitrogen (N) or oxygen (O).
(구성 13)(Configuration 13)
본 발명의 구성 13은, 투명 기판과, 해당 투명 기판 상에 마련된 전사용 패턴을 구비하는 차광막을 갖는 포토마스크이며, 상기 차광막이, 티타늄(Ti)과, 규소(Si)를 함유하고, 상기 차광막의 시트 저항값이 40Ω/sq 이상인 것을 특징으로 하는 포토마스크이다.Configuration 13 of the present invention is a photomask having a transparent substrate and a light-shielding film having a transfer pattern provided on the transparent substrate, wherein the light-shielding film contains titanium (Ti) and silicon (Si), and the light-shielding film A photomask characterized in that the sheet resistance value of is 40Ω/sq or more.
(구성 14)(Configuration 14)
본 발명의 구성 14는, 상기 차광막의 시트 저항값이 90Ω/sq 이하인 것을 특징으로 하는 구성 13에 기재된 포토마스크이다.Configuration 14 of the present invention is the photomask according to Configuration 13, wherein the light-shielding film has a sheet resistance value of 90 Ω/sq or less.
(구성 15)(composition 15)
본 발명의 구성 15는, 상기 차광막은, 티타늄(Ti)과, 규소(Si)를 함유하는 티타늄 실리사이드계 재료를 포함하는 차광층을 포함하고, 상기 차광층의 시트 저항값이 40Ω/sq 이상인 것을 특징으로 하는 구성 13에 기재된 포토마스크이다.Configuration 15 of the present invention is that the light-shielding film includes a light-shielding layer including a titanium silicide-based material containing titanium (Ti) and silicon (Si), and the sheet resistance value of the light-shielding layer is 40 Ω/sq or more. It is the photomask described in configuration 13 characterized by this.
(구성 16)(Configuration 16)
본 발명의 구성 16은, 상기 차광층의 시트 저항값이 90Ω/sq 이하인 것을 특징으로 하는 구성 15에 기재된 포토마스크이다.Configuration 16 of the present invention is the photomask according to Configuration 15, characterized in that the light shielding layer has a sheet resistance value of 90 Ω/sq or less.
(구성 17)(Configuration 17)
본 발명의 구성 17은, 상기 차광막은, 티타늄(Ti)과, 규소(Si)를 함유하는 티타늄 실리사이드계 재료를 포함하는 차광층을 포함하고, 상기 차광층이 질소(N) 또는 산소(O)를 더 함유하는 것을 특징으로 하는 구성 13에 기재된 포토마스크이다.In Configuration 17 of the present invention, the light-shielding film includes a light-shielding layer including a titanium silicide-based material containing titanium (Ti) and silicon (Si), and the light-shielding layer is composed of nitrogen (N) or oxygen (O) It is the photomask described in composition 13 characterized by further containing.
(구성 18)(composition 18)
본 발명의 구성 18은, 상기 차광막이, 티타늄(Ti)과, 규소(Si)를 함유하는 티타늄 실리사이드계 재료를 포함하는 차광층을 포함하고, 상기 차광층 상에 표면 반사 방지층을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 구성 13에 기재된 포토마스크이다.Structure 18 of the present invention is characterized in that the light-shielding film includes a light-shielding layer containing a titanium silicide-based material containing titanium (Ti) and silicon (Si), and has a surface antireflection layer on the light-shielding layer. It is the photomask described in configuration 13 to be.
(구성 19)(composition 19)
본 발명의 구성 19는, 상기 표면 반사 방지층이, 티타늄(Ti)과 규소(Si)를 함유하는 티타늄 실리사이드계 재료를 포함하고, 또한, 질소(N) 또는 산소(O)를 함유하는 것을 특징으로 하는 구성 18에 기재된 포토마스크이다.Configuration 19 of the present invention is characterized in that the anti-reflection layer comprises a titanium silicide-based material containing titanium (Ti) and silicon (Si) and further contains nitrogen (N) or oxygen (O). It is the photomask described in configuration 18 to do.
(구성 20)(Configuration 20)
본 발명의 구성 20은, 상기 차광막이 티타늄(Ti)과, 규소(Si)를 함유하는 티타늄 실리사이드계 재료를 포함하는 차광층을 포함하고, 상기 투명 기판과 상기 차광층 사이에 이면 반사 방지층을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 구성 13 내지 19 중 어느 것에 기재된 포토마스크이다.In
(구성 21)(composition 21)
본 발명의 구성 21은, 상기 이면 반사 방지층이, 티타늄(Ti)과 규소(Si)를 함유하는 티타늄 실리사이드계 재료를 포함하고, 또한, 질소(N) 또는 산소(O)를 함유하는 것을 특징으로 하는 구성 20에 기재된 포토마스크이다.Configuration 21 of the present invention is characterized in that the back surface antireflection layer comprises a titanium silicide-based material containing titanium (Ti) and silicon (Si), and further contains nitrogen (N) or oxygen (O). It is the photomask described in
(구성 22)(Configuration 22)
본 발명의 구성 22는, 구성 1 내지 9 중 어느 것의 포토마스크 블랭크를 준비하는 공정과, 상기 차광막 상에 마련된 레지스트막 패턴을 마스크로 하여 상기 차광막을 웨트 에칭하여, 상기 투명 기판 상에 전사용 패턴을 형성하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법이다.Structure 22 of the present invention includes a step of preparing a photomask blank of any of Structures 1 to 9, wet etching the light-shielding film using a resist film pattern provided on the light-shielding film as a mask, and forming a transfer pattern on the transparent substrate It is a method for manufacturing a photomask characterized by having a step of forming.
(구성 23)(composition 23)
본 발명의 구성 23은, 구성 10 내지 12 중 어느 것의 포토마스크 블랭크를 준비하는 공정과, 상기 에칭 마스크막 상에 마련된 레지스트막 패턴을 마스크로 하여 상기 에칭 마스크막을 웨트 에칭하여, 상기 차광막 상에 에칭 마스크막 패턴을 형성하는 공정과, 상기 에칭 마스크막 패턴을 마스크로 하여, 상기 차광막을 웨트 에칭하여, 상기 투명 기판 상에 전사용 패턴을 형성하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법이다.Configuration 23 of the present invention includes a step of preparing a photomask blank of any of
(구성 24)(composition 24)
본 발명의 구성 24는, 구성 22 또는 23의 포토마스크의 제조 방법에 의해 얻어진 포토마스크를 노광 장치의 마스크 스테이지에 적재하고, 상기 포토마스크 상에 형성된 상기 전사용 패턴을, 표시 장치용의 기판 상에 형성된 레지스트에 노광 전사하는 노광 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 제조 방법이다.Configuration 24 of the present invention loads the photomask obtained by the photomask manufacturing method of Configuration 22 or 23 on a mask stage of an exposure apparatus, and transfers the transfer pattern formed on the photomask onto a substrate for a display device. A manufacturing method of a display device characterized by having an exposure step of exposing and transferring onto a resist formed thereon.
(구성 25)(composition 25)
본 발명의 구성 25는, 구성 13에 기재된 포토마스크를 노광 장치의 마스크 스테이지에 적재하고, 상기 포토마스크 상에 형성된 상기 전사용 패턴을, 표시 장치용의 기판 상에 형성된 레지스트에 노광 전사하는 노광 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 제조 방법이다.Configuration 25 of the present invention is an exposure step of loading the photomask according to configuration 13 on a mask stage of an exposure apparatus and exposing and transferring the transfer pattern formed on the photomask to a resist formed on a substrate for a display device. It is a manufacturing method of a display device characterized in that it has.
본 발명에 따르면, 예를 들어 FPD 제조용의 포토마스크 블랭크 및 포토마스크에 있어서, 종래보다도 내정전 파괴 특성을 높일 수 있다. 본 발명에 따르면 또한, 로딩 효과를 저감할 수 있기 때문에, 고정밀도의 포토마스크를 안정적으로 제조할 수 있다.ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in the photomask blank and photomask for FPD manufacture, for example, electrostatic breakdown resistance can be improved more than before. According to the present invention, since the loading effect can be reduced, a high-precision photomask can be stably manufactured.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 의한 포토마스크 블랭크의 막 구성을 도시하는 모식 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시 형태에 의한 포토마스크 블랭크의 막 구성을 도시하는 모식 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 형태에 의한 포토마스크 블랭크의 모식 단면도이며, 특히 차광막의 층 구성을 상세하게 도시하는 단면도이다.
도 4a는 본 발명의 제1 실시 형태에 의한 포토마스크 블랭크로부터 포토마스크를 제조하는 공정을 도시하는 모식 단면도이다.
도 4b는 제1 실시 형태에 의한 포토마스크 블랭크로부터 포토마스크를 제조하는 공정을 더 도시하는 모식 단면도이다.
도 4c는 제1 실시 형태에 의한 포토마스크 블랭크로부터 포토마스크를 제조하는 공정을 더 도시하는 모식 단면도이다.
도 4d는 제1 실시 형태에 의한 포토마스크 블랭크로부터 포토마스크를 제조하는 공정을 더 도시하는 모식 단면도이다.
도 5a는 본 발명의 제2 실시 형태에 의한 포토마스크 블랭크로부터 포토마스크를 제조하는 공정을 도시하는 모식 단면도이다.
도 5b는 제2 실시 형태에 의한 포토마스크 블랭크로부터 포토마스크를 제조하는 공정을 더 도시하는 모식 단면도이다.
도 5c는 제2 실시 형태에 의한 포토마스크 블랭크로부터 포토마스크를 제조하는 공정을 더 도시하는 모식 단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 있어서 로딩 효과의 정도를 측정하기 위해 사용한 차광막 패턴의 모식 평면도를 도시한다.1 is a schematic cross-sectional view showing the film configuration of a photomask blank according to a first embodiment of the present invention.
Fig. 2 is a schematic cross-sectional view showing the film configuration of a photomask blank according to a second embodiment of the present invention.
Fig. 3 is a schematic cross-sectional view of a photomask blank according to the first embodiment of the present invention, particularly a cross-sectional view showing in detail the layer structure of the light-shielding film.
4A is a schematic cross-sectional view showing a process of manufacturing a photomask from a photomask blank according to the first embodiment of the present invention.
4B is a schematic cross-sectional view further showing a process of manufacturing a photomask from a photomask blank according to the first embodiment.
4C is a schematic cross-sectional view further showing a process of manufacturing a photomask from the photomask blank according to the first embodiment.
4D is a schematic cross-sectional view further showing a process of manufacturing a photomask from the photomask blank according to the first embodiment.
5A is a schematic cross-sectional view showing a process of manufacturing a photomask from a photomask blank according to a second embodiment of the present invention.
5B is a schematic cross-sectional view further illustrating a process of manufacturing a photomask from a photomask blank according to the second embodiment.
5C is a schematic cross-sectional view further illustrating a process of manufacturing a photomask from a photomask blank according to the second embodiment.
6 shows a schematic plan view of a light-shielding film pattern used to measure the degree of loading effect in an embodiment of the present invention.
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. 또한, 포토마스크 블랭크(10)는, 예를 들어 LCD(Liquid Crystal Display)를 대표로 하는 FPD(Flat Panel Display) 등의 표시 장치를, 포토리소그래피 공정을 거쳐 제조하기 위해 사용되는 포토마스크(100)(도 4d, 도 5c)의 원판에 상당한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention is concretely described, referring drawings. In addition, the following embodiment is a form at the time of actualizing this invention, and it does not limit this invention within the scope. In addition, the
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 의한 포토마스크 블랭크(10)의 막 구성을 도시하는 모식 종단면도이다. 제1 실시 형태에 의한 포토마스크 블랭크(10)는, 투명 기판(20)과, 투명 기판(20) 상에 형성된 패턴 형성용 박막인 차광막(30)과, 차광막(30) 상에 형성된 에칭 마스크막(40)을 구비한다.1 is a schematic longitudinal sectional view showing the film configuration of a photomask blank 10 according to a first embodiment of the present invention. The photomask blank 10 according to the first embodiment includes a
도 2는 본 발명의 제2 실시 형태에 의한 포토마스크 블랭크(10)의 막 구성을 도시하는 모식도이다. 제2 실시 형태에 의한 포토마스크 블랭크(10)는, 투명 기판(20)과, 투명 기판(20) 상에 형성된 차광막(30)을 구비한다.Fig. 2 is a schematic diagram showing the film configuration of a photomask blank 10 according to a second embodiment of the present invention. The photomask blank 10 according to the second embodiment includes a
<투명 기판(20)><
투명 기판(20)은, 노광광에 대하여 투명이다. 투명 기판(20)은, 표면 반사 손실이 없다고 가정하였을 때, 노광광에 대하여 85％ 이상의 투과율, 바람직하게는 90％ 이상의 투과율을 갖는 것이다. 투명 기판(20)은, 규소(Si)와 산소(O)를 함유하는 재료를 포함하고, 합성 석영 유리, 석영 유리, 알루미노실리케이트 유리, 소다석회 유리, 및 저열팽창 유리(SiO2-TiO2 유리 등) 등의 유리 재료로 구성할 수 있다. 표시 장치 용도로 사용되는 투명 기판(20)은, 일반적으로 직사각 형상의 기판이다. 구체적으로는, 투명 기판(20)의 주 표면(차광막(30)이 형성되는 면)의 짧은 변의 길이가 300㎜ 이상인 것을 사용할 수 있다. 제1, 제2 실시 형태의 포토마스크 블랭크(10)에서는, 주 표면의 짧은 변의 길이가 300㎜ 이상인 큰 사이즈의 투명 기판(20)을 사용할 수 있다.The
<차광막(30)><
패턴 형성용 박막인 차광막(30)은, 차광층(31)만을 포함하는 단층 구조여도 된다. 또한, 차광막(30)은, 차광층(31)과, 표면 반사 방지층(32) 및/또는 이면 반사 방지층(33)을 구비하는 다층 구조여도 된다. 여기서, 도 3은, 일례로서, 차광막(30)이 차광층(31), 표면 반사 방지층(32) 및 이면 반사 방지층(33)의 3층을 포함하는 포토마스크 블랭크(10)를 모식적으로 도시한 종단면도이다. 도 3의 예에 의하면, 표면 반사 방지층(32)은, 차광층(31)의 상면(투명 기판(20)이 있는 측과는 반대측의 면)에 마련되고, 이면 반사 방지층(33)은, 투명 기판(20)과 차광층(31) 사이에 마련된다.The light-shielding
차광막(30)은, 티타늄(Ti)과, 규소(Si)를 함유하는 티타늄 실리사이드계의 재료로 형성할 수 있다. 일반적으로, 패턴이 미세해짐에 따라, 패턴 밀도가 높은 영역과 성긴 영역 사이에서 에칭 레이트에 차가 발생하는 로딩 효과를 고려하는 것이 유용하다. 본 발명자들의 검토에 의하면, 차광막(30)에 티타늄 실리사이드계 재료를 사용함으로써, 크롬계 화합물 및 표시 장치 제조용의 포토마스크 블랭크에 범용되는 다른 금속 실리사이드계 재료와 비교하여 로딩 효과가 저감되는 것이 확인되었다. 다른 금속 실리사이드계 재료란, 예를 들어 MoSi(몰리브덴 실리사이드)계 재료나 ZrSi(지르코늄 실리사이드)계 재료이다.The light-shielding
또한, 제1, 제2 실시 형태의 포토마스크 블랭크(10)에 의하면, 차광막(30)을 웨트 에칭하여 형성되는 차광막 패턴(전사용 패턴)의 에지 단면 형상을 투명 기판(20)의 주 표면에 대하여 대략 수직으로 할 수 있다. 특히 제1, 제2 실시 형태에서는, 균질하며 조성 경사가 없는 재료로 패턴의 양호한 에지 단면 형상을 실현할 수 있다. 그 때문에, 패턴 정밀도나 패널 품질 보증의 정밀도를 향상시키면서, 차광막(30)의 성막 시의 공정 제어가 용이해진다.Further, according to the
차광층(31)에 있어서의 티타늄(Ti)과 규소(Si)의 원자 비율은, 1:1.4부터 1:3.4까지의 범위인 것이 바람직하다. 티타늄의 비율이 너무 작으면, 충분한 차광성을 확보하는 것이 곤란해진다. 또한, 티타늄의 비율의 상한은, 내약성이나 내광성의 관점에서, 상술한 바와 같이 하는 것이 바람직하다.The atomic ratio of titanium (Ti) to silicon (Si) in the
차광막(30)을 구성하는 차광층(31)은, 질소(N) 또는 산소(O)를 더 함유할 수 있다. 차광막(30)이 이들 원소를 함유함으로써, 웨트 에천트에 대한 에칭 레이트를 제어하여 패턴의 단면의 에지 형상을 양호하게 할 수 있다.The
구체적으로, 차광층(31)에 있어서, 질소(N)의 함유율은 0 내지 10원자％인 것이 바람직하다. 또한, 산소(O)의 함유율은 0 내지 5원자％인 것이 바람직하다. 차광층(31)은, 질소(N) 또는 산소(O)를 포함하지 않아도 된다.Specifically, in the
또한, 표면 반사 방지층(32) 및 이면 반사 방지층(33)은, 각각, 티타늄(Ti)과, 규소(Si)를 함유하는 티타늄 실리사이드계 재료를 포함하고, 또한, 질소(N) 또는 산소(O)를 더 함유할 수 있다. 이들 원소를 포함함으로써, 노광광 또는 묘화광(포토마스크 제조 시에 있어서의 레지스트막에 대한 묘화 시에 사용하는 광)에 대한 반사율을 저하시킬 수 있다. 표면 반사 방지층(32) 및 이면 반사 방지층(33)에 있어서, 질소(N)의 함유율은 10 내지 55원자％인 것이 바람직하다. 또한, 산소(O)의 함유율은 0 내지 10원자％인 것이 바람직하다. 표면 반사 방지층(32) 및 이면 반사 방지층(33)은, 산소(O)를 포함하지 않아도 된다.In addition, the
또한, 제1, 제2 실시 형태의 포토마스크 블랭크(10)에 있어서, 내정전 파괴 특성을 높이기 위해, 차광막(30)의 시트 저항값은 40Ω/sq 이상인 것이 바람직하고, 42Ω/sq 이상인 것이 보다 바람직하다. 예를 들어 차광막(30)에 포함되는 질소(N) 또는 규소(Si)의 양을 증가시킴으로써 시트 저항값을 높게 할 수 있다. 한편, 질소(N)나 규소(Si)의 함유량이 증가되면 차광성의 저하(바꾸어 말하면 투과율이 높아짐)를 초래한다. 또한, 규소의 함유량이 큰 경우에는, 투명 기판과의 에칭 선택성이 작아진다. 이들의 것으로부터, 차광막(30)의 시트 저항값은 90Ω/sq 이하로 설정되는 것이 바람직하다. 차광막(30)이 차광층(31)만을 포함하는 단층 구조인 경우에는, 마찬가지의 목적을 위해, 차광층(31)의 시트 저항값은 40Ω/sq 이상인 것이 바람직하고, 이것에 더하여 90Ω/sq 이하인 것이 보다 바람직하다.In addition, in the
또한, 표면 반사 방지층(32) 및 이면 반사 방지층(33)의 막 두께는, 차광층(31)의 막 두께에 비해 매우 작다. 이 때문에, 표면 반사 방지층(32) 및 이면 반사 방지층(33)의 시트 저항값은, 무시할 수 있을 만큼 작다. 따라서, 차광막(30)이 표면 반사 방지층(32) 및/또는 이면 반사 방지층(33)을 포함하는 경우라도, 차광막(30)의 시트 저항값은, 차광층(31)의 시트 저항값과 실질적으로 동일하다고 할 수 있다. 또한, 표면 반사 방지층(32)이 매우 얇기 때문에, 시트 저항값을 측정하기 위한 프로브를 포토마스크 블랭크(10)의 차광막(30)에 접촉시켰을 때, 프로브가 표면 반사 방지층(32)을 관통하여 차광층(31)에 접촉한다. 따라서, 차광층(31) 상에 표면 반사 방지층(32)이 형성되어 있는 경우라도, 차광막(30)의 시트 저항값은, 실질적으로 차광층(31)의 시트 저항값과 동일하게 된다고 할 수 있다. 상술한 바와 같이, 이면 반사 방지층(33)이 형성되어 있어도, 그 시트 저항값은, 무시할 수 있을 만큼 작다.Further, the film thicknesses of the
발명자들의 검토에 의하면, 차광막의 도전성이 높은(즉 시트 저항값이 작은) 경우, 패터닝된 차광막의 일부(투명 기판이 노출된 영역에 외주를 둘러싸서 이루어지는 고립 패턴 등)에, 단숨에 방전 전류가 흐르기 때문에, 이 차광막의 일부가 용해되고, 결과적으로 차광막 패턴이 대미지를 받는다고 생각된다.According to the study of the inventors, when the conductivity of the light-shielding film is high (that is, the sheet resistance value is small), a discharge current flows at once in a part of the patterned light-shielding film (such as an isolation pattern formed by surrounding the outer periphery of the area where the transparent substrate is exposed). For this reason, it is thought that a part of this light-shielding film melt|dissolves, and as a result, the light-shielding film pattern receives damage.
한편, 본 발명이 제안하는 바와 같이, 차광막의 도전성이 낮은(즉 시트 저항값이 큰) 경우에는, 만일 정전기의 방전이 발생하였다고 해도, 도전성이 높은 차광막과 같이 차광막 패턴에 단숨에 방전 전류가 흐른다고 하는 일은 발생하기 어렵기 때문에, 차광막 패턴이 용해되지 않고, 결과적으로, 정전 파괴에 대한 내성을 높게 할 수 있다고 생각된다.On the other hand, as suggested by the present invention, when the conductivity of the light-shielding film is low (that is, the sheet resistance value is high), even if a discharge of static electricity occurs, a discharge current flows in the light-shielding film pattern at once like a light-shielding film having high conductivity. Since this is unlikely to occur, it is considered that the light-shielding film pattern does not dissolve, and as a result, resistance to electrostatic breakdown can be increased.
차광막(30) 및/또는 차광층(31)이, 상기 범위의 시트 저항값을 가짐으로써, 예를 들어 FPD 제조용의 대형이며 고정세의 포토마스크(100) 및 그 원판인 포토마스크 블랭크(10)의 정전 파괴를 효과적으로 억제할 수 있다.When the light-shielding
제1, 제2 실시 형태의 포토마스크 블랭크(10)의 차광막(30)은, 노광광에 대하여, 차광성을 갖는다. 구체적으로는, 차광막(30)의 광학 농도(OD: Optical Density)는, 2 이상일 수 있다. 차광막(30)의 광학 농도는, 바람직하게는 3 이상이며, 보다 바람직하게는 3.5 이상이고, 더욱 바람직하게는 4 이상이다. 또한, 포토마스크 블랭크(10)가, 차광막(30)과 투명 기판(20) 사이에, 해당 차광막(30)과는 다른 그 밖의 막을 구비하는 경우, 차광막(30)과 해당 그 밖의 막의 적층 상태에서의 광학 농도가 상술한 범위가 되도록, 차광막(30)의 광학 농도를 설정하면 된다. 광학 농도는, 분광 광도계 또는 OD 미터 등을 사용하여 측정할 수 있다.The light-shielding
차광막(30)의 이면 반사율은, 365㎚ 내지 436㎚의 파장 영역에 있어서 15％ 이하이면 바람직하고, 12％ 이하이면 보다 바람직하고, 10％ 이하이면 더욱 바람직하다. 혹은, 차광막(30)의 이면 반사율은, 365㎚ 내지 436㎚의 파장 영역 내의 대표 파장에 있어서, 15％ 이하이면 바람직하고, 12％ 이하이면 보다 바람직하고, 10％ 이하이면 더욱 바람직하다. 또한, 차광막(30)의 이면 반사율은, 노광광에 j선(파장 313㎚)이 포함되는 경우, 313㎚ 내지 436㎚의 파장 영역의 광에 대하여 15％ 이하이면 바람직하고, 12％ 이하이면 보다 바람직하다. 차광막(30)의 이면 반사율은, 더욱 바람직하게는 10％ 이하인 것이 바람직하다. 또는, 차광막(30)의 이면 반사율은, 313㎚ 내지 436㎚의 파장 영역 내의 대표 파장에 있어서, 15％ 이하이면 바람직하고, 12％ 이하이면 보다 바람직하고, 10％ 이하이면 더욱 바람직하다. 또한, 차광막(30)의 이면 반사율은, 365㎚ 내지 436㎚의 파장 영역에 있어서 0.2％ 이상이며, 313㎚ 내지 436㎚의 파장 영역의 광에 대하여 0.2％ 이상이면 바람직하다. 차광막(30)의 표면 반사율도 마찬가지이다.The back surface reflectance of the
이면 반사율 및 표면 반사율은, 분광 광도계 등을 사용하여 측정할 수 있다.The back surface reflectance and the surface reflectance can be measured using a spectrophotometer or the like.
차광막(30)의 막 두께는, 60㎚ 이상인 것이 바람직하고, 80㎚ 이상이면 보다 바람직하다. 한편, 차광막(30)의 막 두께는, 200㎚ 이하인 것이 바람직하고, 150㎚ 이하이면 보다 바람직하다. 또한, 차광층(31)의 막 두께는, 50㎚ 이상인 것이 바람직하고, 60㎚ 이상이면 보다 바람직하다. 한편, 차광층(31)의 막 두께는, 120㎚ 이하인 것이 바람직하고, 100㎚ 이하이면 보다 바람직하다. 또한, 표면 반사 방지층(32) 및 이면 반사 방지층(33)의 막 두께는, 10㎚ 이상인 것이 바람직하다. 한편, 표면 반사 방지층(32) 및 이면 반사 방지층(33)의 막 두께는, 50㎚ 이하인 것이 바람직하다.It is preferable that it is 60 nm or more, and, as for the film thickness of the
차광막(30)이 다층 구조(표면 반사 방지층(32) 및 이면 반사 방지층(33) 중 적어도 어느 한쪽을 갖는 구조)인 경우에 있어서, 차광막(30)의 전체의 두께에 대한 차광층(31)의 두께의 비율은, 0.5 이상인 것이 바람직하고, 0.5보다도 큰 것이 보다 바람직하고, 0.6 이상이면 더욱 바람직하다. 한편, 차광막(30)의 전체의 두께에 대한 차광층(31)의 두께의 비율은, 0.9 이하이면 바람직하다.In the case where the light-shielding
단층 구조의 차광막(30)의 파장 405㎚의 광에 있어서의 굴절률 n은, 3.0 이상인 것이 바람직하다. 한편, 단층 구조의 차광막(30)의 파장 405㎚의 광에 있어서의 굴절률 n은, 4.5 이하이면 바람직하다. 또한, 단층 구조의 차광막(30)의 파장 405㎚의 광에 있어서의 소쇠 계수 k는, 1.5 이상인 것이 바람직하고, 2.0 이상이면 보다 바람직하다. 한편, 단층 구조의 차광막(30)의 파장 405㎚의 광에 있어서의 소쇠 계수 k는, 3.5 이하이면 바람직하고, 3.0 이하이면 보다 바람직하다.It is preferable that the refractive index n in the light of wavelength 405nm of the
차광막(30)이 다층 구조(표면 반사 방지층(32) 및 이면 반사 방지층(33) 중 적어도 어느 한쪽을 갖는 구조)인 경우에 있어서, 차광층(31)의 파장 405㎚의 광에 있어서의 굴절률 n은, 3.0 이상인 것이 바람직하다. 한편, 차광층(31)의 파장 405㎚의 광에 있어서의 굴절률 n은, 4.5 이하이면 바람직하다. 또한, 차광층(31)의 파장 405㎚의 광에 있어서의 소쇠 계수 k는, 1.5 이상인 것이 바람직하고, 2.0 이상이면 보다 바람직하다. 한편, 차광층(31)의 파장 405㎚의 광에 있어서의 소쇠 계수 k는, 3.5 이하이면 바람직하고, 3.0 이하이면 보다 바람직하다.In the case where the light-blocking
표면 반사 방지층(32) 및 이면 반사 방지층(33)의 파장 405㎚의 광에 있어서의 굴절률 n은, 2.0 이상인 것이 바람직하다. 한편, 표면 반사 방지층(32) 및 이면 반사 방지층(33)의 파장 405㎚의 광에 있어서의 굴절률 n은, 2.8 이하이면 바람직하다. 또한, 표면 반사 방지층(32) 및 이면 반사 방지층(33)의 파장 405㎚의 광에 있어서의 소쇠 계수 k는, 0.2 이상인 것이 바람직하다. 한편, 표면 반사 방지층(32) 및 이면 반사 방지층(33)의 파장 405㎚의 광에 있어서의 소쇠 계수 k는, 0.8 이하이면 바람직하다.The refractive index n of the
차광막(30)은, 스퍼터링법 등의 공지의 성막 방법에 의해 형성할 수 있다.The
<에칭 마스크막(40)><
제1 실시 형태의 표시 장치 제조용 포토마스크 블랭크(10)는, 차광막(30) 상에, 차광막(30)에 대하여 에칭 선택성이 다른 에칭 마스크막(40)을 구비하고 있다.The
에칭 마스크막(40)은, 차광막(30)의 상측(투명 기판(20)과는 반대측)에 배치되며, 차광막(30)을 에칭하는 에칭액에 대하여 에칭 내성을 갖는(차광막(30)과는 에칭 선택성이 다른) 재료를 포함한다. 또한, 에칭 마스크막(40)은, 노광광의 투과를 차단하는 기능을 가질 수 있다. 또한 에칭 마스크막(40)은, 차광막(30)측으로부터 입사되는 광에 대한 차광막(30)의 막면 반사율이 350㎚ 내지 436㎚의 파장 영역에 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 2원자％ 미만인 것을 의미한다(단, 차광막(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)은, 기능에 따라서 조성이 균일한 단일의 막을 포함할 수 있다. 또한, 에칭 마스크막(40)은, 조성이 다른 복수의 막을 포함할 수 있다. 또한, 에칭 마스크막(40)은, 두께 방향으로 조성이 연속적으로 변화되는 단일의 막을 포함할 수 있다.The
또한, 도 1에 도시한 제1 실시 형태에 의한 포토마스크 블랭크(10)는, 차광막(30) 상에 에칭 마스크막(40)을 구비하고 있다. 제1 실시 형태의 포토마스크 블랭크(10)는, 차광막(30) 상에 에칭 마스크막(40)을 구비하고, 에칭 마스크막(40) 상에 레지스트막을 구비하는 구조의 포토마스크 블랭크(10)를 포함한다.In addition, the photomask blank 10 according to the first embodiment shown in FIG. 1 includes an
<포토마스크 블랭크(10)의 제조 방법><Method of
다음에, 포토마스크 블랭크(10)의 제조 방법에 대하여 설명한다. 도 1에 도시한 제1 실시 형태에 의한 포토마스크 블랭크(10)는, 차광막(30)의 형성 공정과, 에칭 마스크막(40)의 형성 공정에 의해 제조된다. 도 2에 도시한 제2 실시 형태에 의한 포토마스크 블랭크(10)는, 차광막(30)의 형성 공정에 의해 제조된다.Next, the manufacturing method of the
이하, 각 공정을 상세하게 설명한다.Hereinafter, each process is demonstrated in detail.
<<차광막 형성 공정>><<Light-shielding film formation process>>
먼저, 투명 기판(20)을 준비한다. 투명 기판(20)은, 노광광에 대하여 투명이면, 합성 석영 유리, 석영 유리, 알루미노실리케이트 유리, 소다석회 유리, 및 저열팽창 유리(SiO2-TiO2 유리 등) 등으로부터 선택되는 유리 재료로 구성될 수 있다.First, a
다음에, 투명 기판(20) 상에, 스퍼터링법에 의해, 차광막(30)을 형성한다.Next, the
차광막(30)의 성막은, 소정의 스퍼터 타깃을 사용하여, 소정의 스퍼터 가스 분위기에서 행할 수 있다. 소정의 스퍼터 타깃이란, 예를 들어 차광막(30)을 구성하는 재료의 주성분이 되는 티타늄과 규소를 포함하는 티타늄 실리사이드 타깃, 또는 티타늄과 규소와 질소를 포함하는 티타늄 실리사이트 타깃이다. 소정의 스퍼터 가스 분위기란, 예를 들어 헬륨 가스, 네온 가스, 아르곤 가스, 크립톤 가스 및 크세논 가스로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함하는 불활성 가스를 포함하는 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 가스를 포함하는 스퍼터 가스 분위기이다. 차광막(30)의 형성은, 스퍼터링을 행할 때에 있어서의 성막실 내의 가스 압력이, 0.3Pa 이상 3.0Pa 이하, 바람직하게는 0.43Pa 이상 2.0Pa 이하로 되는 상태에서 행할 수 있다.Film formation of the
차광막(30)의 조성 및 두께는, 차광막(30)이 상술한 광학 농도가 되도록 조정된다. 차광막(30)의 조성은, 스퍼터 타깃을 구성하는 원소의 함유 비율(예를 들어, 티타늄의 함유율과 규소의 함유율의 비), 스퍼터 가스의 조성 및 유량 등에 의해 제어할 수 있다. 차광막(30)의 두께는, 스퍼터 파워, 및 스퍼터링 시간 등에 의해 제어할 수 있다. 또한, 차광막(30)은, 인라인형 스퍼터링 장치를 사용하여 형성하는 것이 바람직하다. 스퍼터링 장치가 인라인형 스퍼터링 장치인 경우, 투명 기판의 반송 속도에 의해서도, 차광막(30)의 두께를 제어할 수 있다.The composition and thickness of the light-shielding
차광막(30)이, 단일의 막(차광층(31))을 포함하는 경우, 상술한 성막 프로세스를, 스퍼터 가스의 조성 및 유량을 적절히 조정하여 1회만 행한다. 차광막(30)이, 차광층(31)에 더하여 표면 반사 방지층(32) 및/또는 이면 반사 방지층(33)을 포함하는 경우와 같이, 차광막(30)이 조성이 다른 복수의 막을 포함하는 경우, 상술한 성막 프로세스를, 스퍼터 가스의 조성 및 유량을 적절히 조정하여 복수회 행한다. 스퍼터 타깃을 구성하는 원소의 함유 비율이 다른 타깃을 사용하여 차광막(30)을 성막해도 된다. 성막 프로세스를 복수회 행하는 경우, 스퍼터 타깃에 인가하는 스퍼터 파워를 성막 프로세스마다 변경해도 된다.When the light-shielding
<<표면 처리 공정>><<Surface treatment process>>
차광막(30)은, 티타늄, 규소 및 질소 이외에 산소를 함유하는 티타늄 실리사이드 재료(티타늄 실리사이드 산화질화물)를 포함할 수 있다. 단, 산소의 함유량은, 0원자％ 초과 5원자％ 이하이다. 이와 같이 차광막(30)이 산소를 포함하는 경우, 차광막(30)의 표면에 대하여, 티타늄의 산화물의 존재에 의한 에칭액에 의한 침입을 억제하기 위해, 차광막(30)의 표면 산화의 상태를 조정하는 표면 처리 공정을 행하도록 해도 된다. 또한, 차광막(30)이, 티타늄과, 규소와, 질소를 함유하는 티타늄 실리사이드 질화물을 포함하는 경우, 상술한 산소를 함유하는 티타늄 실리사이드 재료와 비교하여, 티타늄의 산화물의 함유율이 작다. 그 때문에, 차광막(30)의 재료가, 티타늄 실리사이드 질화물인 경우에는, 상기 표면 처리 공정을 행하도록 해도 되고, 행하지 않아도 된다.The
차광막(30)(차광층(31) 또는 표면 반사 방지층(32))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.As a surface treatment step for adjusting the state of surface oxidation of the light shielding film 30 (
이와 같이 하여, 제2 실시 형태의 포토마스크 블랭크(10)를 얻을 수 있다.In this way, the
<<에칭 마스크막 형성 공정>><<Etching mask film formation process>>
제1 실시 형태의 포토마스크 블랭크(10)는, 또한, 에칭 마스크막(40)을 갖는다. 이 경우, 이하의 에칭 마스크막 형성 공정을 더 행한다. 또한, 에칭 마스크막(40)은, 크롬을 함유하고, 실질적으로 규소를 포함하지 않는 재료로 구성되는 것이 바람직하다.The
차광막 형성 공정 후, 차광막(30)(차광층(31) 또는 표면 반사 방지층(32))의 표면의 표면 산화의 상태를 조정하는 표면 처리를 필요에 따라서 행하고, 그 후, 스퍼터링법에 의해, 차광막(30) 상에 에칭 마스크막(40)을 형성한다. 에칭 마스크막(40)은, 인라인형 스퍼터링 장치를 사용하여 형성하는 것이 바람직하다. 스퍼터링 장치가 인라인형 스퍼터링 장치인 경우, 투명 기판(20)의 반송 속도에 의해서도, 에칭 마스크막(40)의 두께를 제어할 수 있다.After the light-shielding film formation step, surface treatment for adjusting the surface oxidation state of the surface of the light-shielding film 30 (light-
에칭 마스크막(40)의 성막은, 크롬 또는 크롬 화합물(산화크롬, 질화크롬, 탄화크롬, 산화질화크롬, 질화탄화크롬, 및 산화질화탄화크롬 등)을 포함하는 스퍼터 타깃을 사용하여, 불활성 가스를 포함하는 스퍼터 가스 분위기, 또는 불활성 가스와, 활성 가스의 혼합 가스를 포함하는 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 film formation of the
에칭 마스크막(40)이, 조성이 균일한 단일의 막을 포함하는 경우, 상술한 성막 프로세스를, 스퍼터 가스의 조성 및 유량을 변화시키지 않고 1회만 행한다. 에칭 마스크막(40)이, 조성이 다른 복수의 막을 포함하는 경우, 상술한 성막 프로세스를, 성막 프로세스마다 스퍼터 가스의 조성 및 유량을 변화시켜 복수회 행한다. 에칭 마스크막(40)이, 두께 방향으로 조성이 연속적으로 변화되는 단일의 막을 포함하는 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 제1 실시 형태의 포토마스크 블랭크(10)를 얻을 수 있다.In this way, the
또한, 도 1에 도시한 제1 실시 형태에 의한 포토마스크 블랭크(10)는, 차광막(30) 상에 에칭 마스크막(40)을 구비하고 있기 때문에, 포토마스크 블랭크(10)를 제조할 때, 에칭 마스크막 형성 공정을 행한다. 또한, 차광막(30) 상에 에칭 마스크막(40)을 구비하고, 에칭 마스크막(40) 상에 레지스트막을 구비하는 포토마스크 블랭크(10)를 제조할 때는, 에칭 마스크막 형성 공정 후에, 에칭 마스크막(40) 상에 레지스트막을 형성한다. 또한, 도 2에 도시한 제2 실시 형태에 의한 포토마스크 블랭크(10)에 있어서, 차광막(30) 상에 레지스트막을 구비하는 포토마스크 블랭크(10)를 제조할 때는, 차광막 형성 공정 후에, 레지스트막을 형성한다.In addition, since the photomask blank 10 according to the first embodiment shown in FIG. 1 has the
<포토마스크(100)의 제조 방법><Method of
다음에, 포토마스크(100)의 제조 방법에 대하여 설명한다.Next, a method for manufacturing the
<제1 실시 형태에 의한 포토마스크(100)의 제조 방법><Method of
도 4a 내지 도 4d는, 도 1에 도시한 제1 실시 형태에 의한 포토마스크 블랭크(10)를 사용하여 포토마스크(100)를 제조하는 방법을 설명하기 위한 모식도이다. 제1 실시 형태에 의한 포토마스크(100)의 제조 방법은, 포토마스크 블랭크(10)를 준비하는 공정과, 에칭 마스크막(40) 상에 레지스트막을 형성하고, 레지스트막으로 형성한 레지스트막 패턴을 마스크로 하여 에칭 마스크막(40)을 웨트 에칭하여, 차광막(30) 상에 에칭 마스크막 패턴(40a)을 형성하는 공정과, 에칭 마스크막 패턴(40a)을 마스크로 하여, 차광막(30)을 웨트 에칭하여, 투명 기판(20) 상에 전사용 패턴(30a)을 형성하는 공정을 갖는다.4A to 4D are schematic diagrams for explaining a method of manufacturing a
또한, 본 명세서에 있어서의 전사용 패턴이란, 투명 기판(20) 상에 형성된 적어도 하나의 광학막을 패터닝함으로써, 얻어지는 것이다. 상기 광학막은, 차광막(30), 또는, 차광막(30) 및 에칭 마스크막(40)으로 할 수 있고, 그 밖의 막(위상 시프트막, 반투광막, 도전성의 막 등)이 더 포함되어도 된다. 즉, 전사용 패턴은, 패터닝된 차광막, 또는 패터닝된 차광막 및 에칭 마스크막을 포함할 수 있고, 패터닝된 그 밖의 막이 더 포함되어도 된다.In addition, the transfer pattern in this specification is obtained by patterning at least one optical film formed on the
도 4a 내지 도 4d를 참조하여, 제1 실시 형태의 포토마스크(100)의 제조 방법을, 이하, 구체적으로 설명한다.Referring to FIGS. 4A to 4D , a method of manufacturing the
먼저, 도 1에 도시한 포토마스크 블랭크(10)의 에칭 마스크막(40) 상에 레지스트막을 형성한다. 다음에, 레지스트막에 원하는 패턴을 묘화·현상을 행함으로써, 레지스트막 패턴(50)을 형성한다(도 4a 참조, 레지스트막 패턴(50)의 형성 공정). 다음에, 해당 레지스트막 패턴(50)을 마스크로 하여 에칭 마스크막(40)을 웨트 에칭하여, 차광막(30) 상에 에칭 마스크막 패턴(40a)을 형성한다(도 4b 참조, 에칭 마스크막 패턴(40a)의 형성 공정). 다음에, 상기 에칭 마스크막 패턴(40a)을 마스크로 하여, 차광막(30)을 웨트 에칭하여 투명 기판(20) 상에 차광막 패턴(30a)을 형성한다(도 4c 참조, 차광막 패턴(30a)의 형성 공정). 그 후, 에칭 마스크막 패턴(40a)을 박리하는 공정을 더 포함할 수 있다(도 4d 참조).First, a resist film is formed on the
더욱 구체적으로는, 레지스트막 패턴(50)의 형성 공정에서는, 먼저, 포토마스크 블랭크(10)의 에칭 마스크막(40) 상에, 레지스트막을 형성한다. 사용하는 레지스트막 재료는, 특별히 제한되지는 않는다. 레지스트막은, 예를 들어 350㎚ 내지 436㎚의 파장 영역으로부터 선택되는 어느 것의 파장을 갖는 레이저광에 대하여 감광하는 것이면 된다. 또한, 레지스트막은, 포지티브형, 네가티브형 중 어느 것이어도 상관없다.More specifically, in the forming process of the resist
그 후, 350㎚ 내지 436㎚의 파장 영역으로부터 선택되는 어느 것의 파장을 갖는 레이저광을 사용하여, 레지스트막에 원하는 패턴을 묘화한다. 레지스트막에 묘화하는 패턴은, 차광막(30)에 형성하는 패턴이다. 레지스트막에 묘화하는 패턴으로서, 라인 앤 스페이스 패턴 및 홀 패턴을 들 수 있다.After that, a desired pattern is drawn on the resist film using a laser beam having a wavelength of any one selected from a wavelength range of 350 nm to 436 nm. The pattern drawn on the resist film is a pattern formed on the light-shielding
그 후, 레지스트막을 소정의 현상액으로 현상하여, 도 4a에 도시된 바와 같이, 에칭 마스크막(40) 상에 레지스트막 패턴(50)을 형성한다.After that, the resist film is developed with a predetermined developer, and a resist
<<<에칭 마스크막 패턴(40a)의 형성 공정>>><<<Process of Forming Etching
에칭 마스크막 패턴(40a)의 형성 공정에서는, 먼저, 레지스트막 패턴(50)을 마스크로 하여 에칭 마스크막(40)을 에칭하여, 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 process of forming the etching
그 후, 레지스트 박리액을 사용하여, 또는, 애싱에 의해, 도 4b에 도시된 바와 같이, 레지스트막 패턴(50)을 박리한다. 경우에 따라서는, 레지스트막 패턴(50)을 박리하지 않고, 다음 차광막 패턴(30a)의 형성 공정을 행해도 된다.After that, the resist
<<<차광막 패턴(30a)의 형성 공정>>><<<Process of Forming Light-shielding
차광막 패턴(30a)의 형성 공정에서는, 에칭 마스크막 패턴(40a)을 마스크로 하여 차광막(30)을 웨트 에칭하여, 도 4c에 도시된 바와 같이, 차광막 패턴(30a)을 형성한다. 차광막 패턴(30a)으로서, 라인 앤 스페이스 패턴 및 홀 패턴을 들 수 있다. 차광막(30)을 에칭하는 에칭액은, 차광막(30)을 선택적으로 에칭할 수 있는 것이면, 특별히 제한되지는 않는다. 예를 들어, 에칭액 A(불화수소암모늄과 과산화수소를 포함하는 에칭액 등)나 에칭액 B(불화암모늄과 인산과 과산화수소를 포함하는 에칭액 등)를 들 수 있다.In the step of forming the light-shielding
차광막 패턴(30a)의 단면 형상을 양호하게 하기 위해, 웨트 에칭은, 차광막 패턴(30a)에 있어서 투명 기판(20)이 노출될 때까지의 시간(저스트 에칭 시간)보다도 긴 시간(오버 에칭 시간)으로 행하는 것이 바람직하다. 오버 에칭 시간으로서는, 투명 기판(20)에 대한 영향 등을 고려하면, 저스트 에칭 시간에, 그 저스트 에칭 시간의 20％의 시간을 더한 시간 내로 하는 것이 바람직하고, 저스트 에칭 시간의 10％의 시간을 더한 시간 내로 하는 것이 보다 바람직하다.In order to improve the cross-sectional shape of the light-shielding
그 후, 필요에 따라, 에칭 마스크막 패턴(40a)을 박리하여, 포토마스크(100)(도 4d)가 얻어진다. 또한, 레지스트막 패턴(50)을 박리하지 않고 차광막 패턴(30a)의 형성 공정을 행한 경우에는, 에칭 마스크막 패턴(40a)을 박리하기 전에, 레지스트 박리액을 사용하여, 또는, 애싱에 의해, 레지스트막 패턴(50)을 박리한다.Then, if necessary, the etching
이와 같이 하여, 포토마스크(100)를 얻을 수 있다. 즉, 제1 실시 형태에 따른 포토마스크(100)가 갖는 전사용 패턴은, 차광막 패턴(30a)을 포함할 수 있고, 또한 에칭 마스크막 패턴(40a)을 포함해도 된다. 또한, 에칭 마스크막(40)이 크롬(Cr)을 포함하는 크롬계 재료를 포함하는 경우에는, 내정전 파괴 특성을 향상시키는 관점에서, 에칭 마스크막(40)을 박리하는 것이 바람직하다.In this way, the
제1 실시 형태의 포토마스크(100)의 제조 방법에 의하면, 도 1에 도시한 포토마스크 블랭크(10)를 사용하기 때문에, 에지 단면 형상이 양호한 차광막 패턴(30a)을 형성할 수 있다.According to the manufacturing method of the
또한, 차광막 패턴(30a)의 형성 공정에 있어서의 로딩 효과를 저감할 수 있다. 따라서, 고정세의 차광막 패턴(30a)을 포함하는 전사용 패턴을 고정밀도로 전사 가능한 포토마스크(100)를 제조할 수 있다. 이와 같이 제조된 포토마스크(100)는, 라인 앤 스페이스 패턴 및/또는 콘택트 홀의 미세화에 대응할 수 있다.In addition, the loading effect in the formation process of the light-shielding
또한, 후술하는 바와 같이, 차광막 패턴(30a)의 시트 저항값을 40Ω/sq 이상으로 한 것에 의해, 내정전 파괴 특성을 높일 수 있다.In addition, as will be described later, when the sheet resistance of the light-shielding
<<제2 실시 형태에 의한 포토마스크(100)의 제조 방법>><<Method of
도 5a 내지 도 5c는, 도 2에 도시한 포토마스크 블랭크(10)를 사용하여 포토마스크(100)를 제조하는 방법을 설명하기 위한 모식도이다. 제2 실시 형태에 의한 포토마스크(100)의 제조 방법은, 포토마스크 블랭크(10)를 준비하는 공정과, 차광막(30) 상에 레지스트막을 형성하고, 레지스트막으로 형성한 레지스트막 패턴을 마스크로 하여 차광막(30)을 웨트 에칭하여, 투명 기판(20) 상에 전사용 패턴을 형성하는 공정을 갖는다.5A to 5C are schematic diagrams for explaining a method of manufacturing a
도 5a 내지 도 5c를 참조하여, 제2 실시 형태에 의한 포토마스크(100)의 제조 방법을, 이하, 구체적으로 설명한다.A method of manufacturing the
먼저, 도 2에 도시한 포토마스크 블랭크(10) 상에 레지스트막을 형성한다. 다음에, 레지스트막에 원하는 패턴을 묘화·현상을 행함으로써, 레지스트막 패턴(50)을 형성한다(도 5a, 레지스트막 패턴(50)의 형성 공정). 다음에, 해당 레지스트막 패턴(50)을 마스크로 하여 차광막(30)을 웨트 에칭하여, 투명 기판(20) 상에 차광막 패턴(30a)을 형성한다(도 5b 및 도 5c, 차광막 패턴(30a)의 형성 공정).First, a resist film is formed on the photomask blank 10 shown in FIG. 2 . Next, the resist
더욱 구체적으로는, 레지스트막 패턴의 형성 공정에서는, 먼저, 도 2에 도시한 제2 실시 형태의 포토마스크 블랭크(10)의 차광막(30) 상에, 레지스트막을 형성한다. 사용하는 레지스트막 재료는, 상기에서 설명한 것과 마찬가지이다. 또한, 필요에 따라, 레지스트막을 형성하기 전에, 차광막(30)(차광층(31) 또는 표면 반사 방지층(32))과 레지스트막의 밀착성을 양호하게 하기 위해, 차광막(30)에 표면 개질 처리를 행할 수 있다. 상술과 마찬가지로, 레지스트막을 형성한 후, 예를 들어 350㎚ 내지 436㎚의 파장 영역으로부터 선택되는 어느 것의 파장을 갖는 레이저광을 사용하여, 레지스트막에 원하는 패턴을 묘화한다. 그 후, 레지스트막을 소정의 현상액으로 현상하여, 도 5a에 도시된 바와 같이, 차광막(30) 상에 레지스트막 패턴(50)을 형성한다.More specifically, in the formation step of the resist film pattern, first, a resist film is formed on the light-shielding
<<<차광막 패턴(30a)의 형성 공정>>><<<Process of Forming Light-shielding
차광막 패턴(30a)의 형성 공정에서는, 레지스트막 패턴(50)을 마스크로 하여 차광막(30)을 에칭하여, 도 5b에 도시된 바와 같이, 차광막 패턴(30a)을 형성한다. 차광막(30)을 에칭하는 에칭액 및 오버 에칭 시간은, 상술한 도 4c에 도시한 실시 형태에서의 설명과 마찬가지이다.In the step of forming the light-shielding
그 후, 레지스트 박리액을 사용하여, 또는, 애싱에 의해, 레지스트막 패턴(50)을 박리한다(도 5c).After that, the resist
이와 같이 하여, 포토마스크(100)를 얻을 수 있다. 또한, 제2 실시 형태에 따른 포토마스크(100)가 갖는 전사용 패턴은, 차광막 패턴(30a)만으로 구성되어 있지만, 다른 막 패턴을 더 포함할 수도 있다. 다른 막으로서는, 예를 들어 위상 시프트막, 반투광막, 도전성의 막 등을 들 수 있다.In this way, the
제2 실시 형태의 포토마스크(100)의 제조 방법에 의하면, 도 2에 도시한 포토마스크 블랭크(10)를 사용하기 때문에, 에지 단면 형상이 양호한 차광막 패턴(30a)을 형성할 수 있다.According to the
또한, 차광막 패턴(30a)의 형성 공정에 있어서의 로딩 효과를 저감할 수 있다. 따라서, 고정세의 차광막 패턴(30a)을 포함하는 전사용 패턴을 고정밀도로 전사 가능한 포토마스크(100)를 제조할 수 있다. 이와 같이 제조된 포토마스크(100)는, 라인 앤 스페이스 패턴 및/또는 콘택트 홀의 미세화에 대응할 수 있다.In addition, the loading effect in the formation process of the light-shielding
또한, 후술하는 바와 같이, 차광막 패턴(30a)의 시트 저항값을 40Ω/sq 이상으로 한 것에 의해, 내정전 파괴 특성을 높일 수 있다.In addition, as will be described later, when the sheet resistance of the light-shielding
<표시 장치의 제조 방법><Method of manufacturing display device>
제1, 제2 실시 형태의 표시 장치의 제조 방법에 대하여 설명한다. 제1, 제2 실시 형태의 표시 장치의 제조 방법은, 상술한 실시 형태의 포토마스크(100)를 노광 장치의 마스크 스테이지에 적재하고, 포토마스크(100) 상에 형성된 전사용 패턴을, 표시 장치용의 기판 상에 형성된 레지스트막에 노광 전사하는 노광 공정을 갖는다.The manufacturing methods of the display devices of the first and second embodiments will be described. In the display device manufacturing method of the first and second embodiments, the
구체적으로는, 제1, 제2 실시 형태의 표시 장치의 제조 방법은, 상술한 포토마스크 블랭크(10)를 사용하여 제조된 포토마스크(100)를 노광 장치의 마스크 스테이지에 적재하는 공정(마스크 적재 공정)과, 표시 장치용의 기판 상의 레지스트막에 전사용 패턴을 노광 전사하는 공정(노광 공정)을 포함한다. 이하, 각 공정을 상세하게 설명한다.Specifically, the manufacturing method of the display device of the first and second embodiments includes a step of loading the
<<마스크 적재 공정>><<Mask loading process>>
마스크 적재 공정에서는, 제1, 제2 실시 형태의 포토마스크(100)를 노광 장치의 마스크 스테이지에 적재한다. 여기서, 포토마스크(100)는, 노광 장치의 투영 광학계를 통해 표시 장치용의 기판 상에 형성된 레지스트막에 대향하도록 배치된다.In the mask loading step, the
<<패턴 전사 공정>><<pattern transfer process>>
패턴 전사 공정에서는, 포토마스크(100)에 노광광을 조사하여, 표시 장치용의 기판 상에 형성된 레지스트막에 차광막 패턴(30a)을 포함하는 전사용 패턴을 전사한다. 노광광은, 313㎚ 내지 436㎚의 파장 영역으로부터 선택되는 복수의 파장의 광을 포함하는 복합광, 또는 313㎚ 내지 436㎚의 파장 영역으로부터 어떤 파장 영역을 필터 등으로 커트하여 선택된 단색광, 또는 313㎚ 내지 436㎚의 파장 영역을 갖는 광원으로부터 발한 단색광이다. 예를 들어, 노광광은, i선, h선 및 g선 중 적어도 하나를 포함하는 복합광, 또는 i선의 단색광이다. 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, the
제1, 제2 실시 형태의 표시 장치의 제조 방법에 의하면, 고해상도, 미세한 라인 앤 스페이스 패턴 및/또는 콘택트 홀을 갖는, 고정세의 표시 장치를 제조할 수 있다.According to the display device manufacturing methods of the first and second embodiments, a high-resolution display device having a fine line and space pattern and/or contact hole 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 examples, but the present invention is not limited thereto.
실시예 1.Example 1.
A. 포토마스크 블랭크 및 그 제조 방법A. Photomask blank and its manufacturing method
실시예 1의 포토마스크 블랭크를 제조하기 위해, 먼저, 투명 기판(20)으로서, 1214사이즈(1220㎜×1400㎜)의 합성 석영 유리 기판을 준비하였다.In order to manufacture the photomask blank of Example 1, first, as the
그 후, 합성 석영 유리 기판을, 그 주 표면을 하측으로 향하게 하여 트레이(도시하지 않음)에 탑재하고, 인라인형 스퍼터링 장치의 챔버 내에 반입하였다.Thereafter, the synthetic quartz glass substrate was mounted on a tray (not shown) with its main surface facing downward, and was carried into the chamber of an inline type sputtering device.
투명 기판(20)의 주 표면 상에 차광막(30)으로서의 차광층(31)을 형성하기 위해, 먼저, 제1 챔버 내에, 아르곤(Ar) 가스를 도입하였다. 그리고, 티타늄과 규소를 포함하는 제1 스퍼터 타깃(티타늄:규소=1:3)에 소정의 스퍼터 파워를 인가하여, 스퍼터링함으로써, 투명 기판(20)의 주 표면 상에 티타늄과 규소를 포함하는 티타늄 실리사이드의 차광막(30)(차광층(31))을 성막하였다.In order to form the
그리고, 차광층(31)이 성막된 투명 기판(20)을 제2 챔버 내에 반입하고, 제2 챔버 내에, 아르곤(Ar) 가스와 질소(N2) 가스로 구성되는 혼합 가스를 도입하였다. 그리고, 크롬을 포함하는 제2 스퍼터 타깃에 소정의 스퍼터 파워를 인가하여, 반응성 스퍼터링함으로써, 차광층(31) 상에 크롬과 질소를 함유하는 크롬의 질화물의 에칭 마스크막(40)을 성막하였다.Then, the
이와 같이 하여, 투명 기판(20) 상에 차광층(31)만을 포함하는 차광막(30)과 에칭 마스크막(40)이 형성된 포토마스크 블랭크(10)를 얻었다.In this way, the photomask blank 10 in which the light-shielding
얻어진 포토마스크 블랭크(10)에 있어서의 차광막(30)의 여러 특성에 대하여 이하와 같이 측정하였다.Various characteristics of the light-shielding
[광학 농도(OD)][Optical Density (OD)]
차광층(31)만을 포함하는 차광막(30)의 광학 농도(OD)를 분광 광도계로 측정한 결과, 3.6이었다(파장 405㎚). 차광막(30)의 광학 농도의 측정에는, 동일한 트레이에 세트하여 제작된, 합성 석영 유리 기판의 주 표면 상에 차광층(31)만을 포함하는 차광막(30)이 성막된 차광막 구비 기판(더미 기판)을 사용하였다. 차광막(30)의 광학 농도는, 에칭 마스크막(40)을 형성하기 전에 차광막 구비 기판(더미 기판)을 챔버로부터 취출하여, 측정하였다.As a result of measuring the optical density (OD) of the light-shielding
[시트 저항][sheet resistance]
또한, 상기 더미 기판을 사용하여, 4단자법에 의해, 실시예 1의 차광막(30)의 시트 저항을 측정한바, 62.9Ω/sq였다.In addition, when the sheet resistance of the light-shielding
또한, 차광막(30)에 대하여 X선 광전자 분광법(XPS)에 의한 깊이 방향의 조성 분석을 행하였다. 실제의 측정에는, 더미 기판을 사용하였다. 그 결과, 차광막(30)은, 투명 기판(20)과 차광막(30)의 계면의 조성 경사 영역을 제외하고, 깊이 방향을 향하여, 각 구성 원소의 함유율은 거의 일정하였다. 구체적인 막 조성(원자％)은, 티타늄이 38％, 규소가 55％, 질소가 5원자％, 산소가 2％였다.In addition, the light-shielding
B. 포토마스크 및 그 제조 방법B. Photomask and manufacturing method thereof
상술한 바와 같이 하여 제조된 포토마스크 블랭크(10)를 사용하여 포토마스크(100)를 제조하기 위해, 먼저, 포토마스크 블랭크(10)의 에칭 마스크막(40) 상에, 레지스트 도포 장치를 사용하여 포토레지스트를 도포하였다.To manufacture the
그 후, 가열·냉각 공정을 거쳐, 포토레지스트막을 형성하였다.Thereafter, a photoresist film was formed through a heating/cooling process.
그 후, 레이저 묘화 장치를 사용하여 포토레지스트막을 묘화하고, 현상·린스 공정을 거쳐, 에칭 마스크막(40) 상에, 라인 앤 스페이스 패턴을 포함하는 레지스트막 패턴(50)을 형성하였다.Thereafter, the photoresist film was drawn using a laser drawing device, and a resist
그 후, 레지스트막 패턴(50)을 마스크로 하여, 질산제2세륨암모늄과 과염소산을 포함하는 Cr 에칭액에 의해 에칭 마스크막(40)을 웨트 에칭하여, 에칭 마스크막 패턴(40a)을 형성하였다. 그리고, 레지스트막 패턴(50)을 박리하였다. 다음에, 에칭 마스크막 패턴(40a)을 마스크로 하여, 불화수소암모늄과 과산화수소의 혼합 용액을 순수로 희석한 티타늄 실리사이드 에칭액에 의해 차광막(30)을 웨트 에칭하여, 차광막 패턴(30a)을 형성하였다. 또한, 에칭 마스크막(40)을 상기 Cr 에칭액으로 박리하였다.Thereafter, using the resist
얻어진 포토마스크(100)의 제조 시에 있어서의 로딩 효과에 대하여, 시험을 행하였다. 먼저, 상술한 방법에 의해, 패턴 피치가 4㎛인 복수의 라인 앤 스페이스(L&S) 패턴, 해당 복수의 라인 앤 스페이스 패턴의 외주를 둘러싸는 투광 영역(투명 기판이 노출되어 있는 영역) 및 해당 투광 영역의 외주를 둘러싸는 차광 영역을 포함하는 포토마스크(100)를 준비하였다(도 6 참조). 도 6에 있어서, 백색 영역이 차광막 패턴(라인 패턴 및 차광 영역)을 나타내고 있고, 회색 영역이, 스페이스 패턴 및 투광 영역을 나타내고 있다. 또한, 로딩 효과에 관한 시험에 있어서는, 차광막 패턴(30a)(라인 패턴 및 차광 영역) 상에는, 에칭 마스크막이 존재하는 상태로 하였다. 다른 실시예 및 비교예도 마찬가지이다. 또한, 차광막(30)의 에칭 시에는, 로딩 효과의 유무 및 정도의 차를 명확하게 하기 위해, 저스트 에칭 시간에 대하여 200％의 오버 에칭 타임으로 행하였다.The loading effect at the time of manufacture of the obtained
실시예 1에서는, 도 6에 도시한 바와 같이, 패턴이 밀한 Point1에 있어서의 차광막(30)의 사이드 에칭양 P1(차광막(30)을 포함하는 라인 패턴의 에지의 후퇴량)과, 패턴이 소한 Point3에 있어서의 차광막(30)의 사이드 에칭양 P3(차광막(30)을 포함하는 차광대의 외측 프레임측의 에지의 후퇴량)의 비 P1/P3을 산출함으로써, 로딩 효과의 정도를 확인하였다. 사이드 에칭양(에지의 후퇴량)이란, 에칭 마스크막 패턴(40a)의 에지 위치로부터 차광막(30)이 어느 만큼 사이드 에칭되었는지를 의미한다. 구체적으로는, 포토마스크(100)의 단면도에 있어서, 에칭 마스크막 패턴(40a)의 에지로부터 차광막(30)의 에지까지의 거리(치수)를 산출함으로써, 사이드 에칭양을 구하였다.In Example 1, as shown in FIG. 6, the side etching amount P1 of the light-shielding
P1/P3은, Point3에서의 에칭 레이트에 대한 Point1에서의 에칭 레이트의 비를 의미한다. P1/P3이 1에 가까울수록, Point1과 Point3 사이에서 에칭 레이트의 차가 작은 것을 의미하고, 로딩 효과를 저감할 수 있다고 할 수 있다. Point1에 있어서의 사이드 에칭양은, Point3에 있어서의 사이드 에칭양에 대하여 ±20％ 이내인 것이 바람직하다. 따라서, 에칭 레이트의 비 P1/P3이 0.8 이상 1.2 이하의 범위 내이면, 로딩 효과를 양호하게 저감할 수 있고, P1/P3이 0.8 미만 또는 1.2보다 크면, 로딩 효과를 양호하게 저감할 수 없는 것으로서 판단하였다.P1/P3 means the ratio of the etching rate at Point1 to the etching rate at Point3. It can be said that the closer P1/P3 is to 1, the smaller the difference in etching rate between Point1 and Point3 is, and the loading effect can be reduced. It is preferable that the side etching amount in Point1 is within ±20% with respect to the side etching amount in Point3. Therefore, if the etching rate ratio P1/P3 is within the range of 0.8 or more and 1.2 or less, the loading effect can be reduced satisfactorily, and if P1/P3 is less than 0.8 or greater than 1.2, the loading effect cannot be satisfactorily reduced. judged.
실시예 1의 포토마스크 블랭크(10)를 사용한 포토마스크(100)에 있어서는, P1/P3이 0.93이었다. 즉, 실시예 1의 포토마스크 블랭크(10)는 로딩 효과를 양호하게 저감할 수 있는 것이 명백해졌다. 또한, 얻어진 포토마스크에 대하여, 정전 파괴 시험을 행한바, 양호한 결과가 얻어졌다.In the
실시예 2.Example 2.
A. 포토마스크 블랭크 및 그 제조 방법A. Photomask blank and its manufacturing method
실시예 2의 포토마스크 블랭크를 제조하기 위해, 실시예 1과 마찬가지로, 투명 기판으로서, 1214사이즈(1220㎜×1400㎜)의 합성 석영 유리 기판을 준비하였다.To manufacture the photomask blank of Example 2, as in Example 1, a synthetic quartz glass substrate of 1214 size (1220 mm x 1400 mm) was prepared as a transparent substrate.
실시예 1과 동일한 방법에 의해, 합성 석영 유리 기판을, 인라인형 스퍼터링 장치의 챔버에 반입하였다. 그리고, 제1 챔버 내에, 아르곤(Ar) 가스 및 질소(N2) 가스로 구성되는 혼합 가스를 도입하였다. 그리고, 티타늄과 규소를 포함하는 제1 스퍼터 타깃(티타늄:규소=1:3)에 소정의 스퍼터 파워를 인가하여, 반응성 스퍼터링함으로써, 투명 기판(20)의 주 표면 상에 티타늄과 규소와 질소를 함유하는 티타늄 실리사이드의 질화물의 이면 반사 방지층(33)(도 3)을 성막하였다.In the same manner as in Example 1, the synthetic quartz glass substrate was loaded into the chamber of the inline type sputtering device. Then, a mixed gas composed of argon (Ar) gas and nitrogen (N 2 ) gas was introduced into the first chamber. Then, titanium, silicon, and nitrogen are formed on the main surface of the
다음에, 이면 반사 방지층(33)이 성막된 투명 기판(20)을 제2 챔버 내에 반입하였다. 제2 챔버 내에, 아르곤(Ar) 가스를 도입하였다. 그리고, 티타늄과 규소를 포함하는 제2 스퍼터 타깃(티타늄:규소=1:3)에 소정의 스퍼터 파워를 인가하여, 스퍼터링함으로써, 이면 반사 방지막(33) 상에 티타늄과 규소를 포함하는 티타늄 실리사이드의 차광층(31)을 성막하였다.Next, the
그리고, 이면 반사 방지층(33)과 차광층(31)이 성막된 투명 기판(20)을 제3 챔버 내에 반입하였다. 제3 챔버 내에, 아르곤(Ar) 가스 및 질소(N2) 가스로 구성되는 혼합 가스를 도입하였다. 그리고, 티타늄과 규소를 포함하는 제3 스퍼터 타깃(티타늄:규소=1:3)에 소정 스퍼터 파워를 인가하여, 반응성 스퍼터링에 의해, 차광층(31) 상에 몰리브덴과 규소와 질소를 함유하는 티타늄 실리사이드의 질화물의 표면 반사 방지층(32)을 성막하였다.Then, the
그리고, 표면 반사 방지층(32)이 성막된 투명 기판(20)을 제4 챔버 내에 반입하고, 제4 챔버 내에, 아르곤(Ar) 가스와, 질소(N2) 가스로 구성되는 혼합 가스를 도입하였다. 그리고, 크롬을 포함하는 제4 스퍼터 타깃에 소정의 스퍼터 파워를 인가하여, 반응성 스퍼터링함으로써, 표면 반사 방지층(32) 상에 크롬과 질소를 함유하는 크롬의 질화물의 에칭 마스크막(40)을 성막하였다.Then, the
이와 같이 하여, 투명 기판(20) 상에, 이면 반사 방지층(33)과 차광층(31)과 표면 반사 방지층(32)의 적층 구조를 갖는 차광막(30) 및 에칭 마스크막(40)이 형성된 포토마스크 블랭크(10)를 얻었다.In this way, on the
얻어진 포토마스크 블랭크(10)에 있어서의, 이면 반사 방지층(33), 차광층(31), 및 표면 반사 방지층(32)의 적층 구조를 포함하는 차광막(30)의 광학 농도를 분광 광도계로 측정한 결과, 4.9였다(파장 405㎚). 또한, 실시예 2의 차광막(30)의 시트 저항을, 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 측정한바, 42.8Ω/sq였다. 또한, 실시예 1과 마찬가지로, 차광막(30)의 광학 농도 및 시트 저항의 측정에는, 동일한 트레이에 세트하여 제작된, 합성 석영 유리 기판의 주 표면 상에 차광막(30)이 성막된 차광막 구비 기판(더미 기판)을 사용하였다.In the obtained
또한, 차광막(30)에 대하여 X선 광전자 분광법(XPS)에 의한 깊이 방향의 조성 분석을 행하였다. 실제의 측정에는, 더미 기판을 사용하였다. 그 결과, 차광막(30)은, 투명 기판(20)과 이면 반사 방지층(33)의 계면의 조성 경사 영역, 이면 반사 방지층(33)과 차광층(31)의 계면의 조성 경사 영역, 및 차광층(31)과 표면 반사 방지층(32)의 계면의 조성 경사 영역을 제외하고, 깊이 방향을 향하여, 각각의 층에 있어서의 각 구성 원소의 함유율은 거의 일정하였다. 구체적인 막 조성은, 차광층(31)에 있어서는, 티타늄이 37원자％, 규소가 60원자％, 질소가 3원자％였다. 표면 반사 방지층(32)에 있어서는, 티타늄이 10원자％, 규소가 37원자％, 질소가 53원자％였다. 이면 반사 방지층(33)에 있어서는, 티타늄이 10원자％, 규소가 37원자％, 질소가 53원자％였다.In addition, the light-shielding
또한, 차광막(30)의 표면 반사율은 3.3％(파장 405㎚)이며, 이면 반사율은, 4％(파장 405㎚)였다. 즉, 실시예 2의 포토마스크 블랭크(10)는, 패턴 묘화 시나 패턴 전사 시의 정밀도를 향상시킬 수 있는 것이었다.In addition, the surface reflectance of the
B. 포토마스크 및 그 제조 방법B. Photomask and manufacturing method thereof
상술한 바와 같이 하여 제조된 포토마스크 블랭크(10)를 사용하여 포토마스크(100)를 제조하기 위해, 먼저, 포토마스크 블랭크(10)의 에칭 마스크막(40) 상에, 레지스트 도포 장치를 사용하여 포토레지스트를 도포하였다.To manufacture the
그 후, 가열·냉각 공정을 거쳐, 포토레지스트막을 형성하였다.Thereafter, a photoresist film was formed through a heating/cooling process.
그 후, 레이저 묘화 장치를 사용하여 포토레지스트막을 묘화하고, 현상·린스 공정을 거쳐, 에칭 마스크막 상에, 라인 앤 스페이스 패턴을 포함하는 레지스트막 패턴(50)을 형성하였다.Thereafter, the photoresist film was drawn using a laser drawing device, and a resist
그 후, 레지스트막 패턴(50)을 마스크로 하여, 질산제2세륨암모늄과 과염소산을 포함하는 Cr 에칭액에 의해 에칭 마스크막(40)을 웨트 에칭하여, 에칭 마스크막 패턴(40a)을 형성하였다. 그리고, 레지스트막 패턴(50)을 박리하였다. 다음에, 에칭 마스크막 패턴(40a)을 마스크로 하여, 불화수소암모늄과 과산화수소의 혼합 용액을 순수로 희석한 티타늄 실리사이드 에칭액에 의해 차광막(30)을 웨트 에칭하여, 차광막 패턴(30a)을 형성하였다. 또한, 에칭 마스크막 패턴(40a)을 상기 Cr 에칭액으로 박리하였다.Thereafter, using the resist
얻어진 포토마스크(100)의 제조 시에 있어서의 로딩 효과에 대하여, 실시예 1과 마찬가지의 시험을 행한바, 실시예 2의 포토마스크 블랭크(10)를 사용한 포토마스크(100)에 있어서도, 실시예 1의 포토마스크 블랭크(10)와 동등한 결과가 얻어졌다. 또한, 얻어진 포토마스크의 정전 파괴에 대한 내성에 대해서도, 실시예 1과 동등하게 양호한 결과가 얻어졌다. 따라서, 실시예 2의 포토마스크(100)도, 로딩 효과를 양호하게 저감할 수 있음과 함께, 정전 파괴에 대하여 높은 내성을 갖는다고 할 수 있다.Regarding the loading effect at the time of manufacture of the obtained
비교예 1.Comparative Example 1.
A. 포토마스크 블랭크 및 그 제조 방법A. Photomask blank and its manufacturing method
비교예 1의 포토마스크 블랭크를 제조하기 위해, 실시예 1과 마찬가지로, 투명 기판으로서, 1214사이즈(1220㎜×1400㎜)의 합성 석영 유리 기판을 준비하고, 이 합성 석영 유리 기판을, 인라인형 스퍼터링 장치의 챔버에 반입하였다.To manufacture the photomask blank of Comparative Example 1, as in Example 1, a synthetic quartz glass substrate of size 1214 (1220 mm x 1400 mm) was prepared as a transparent substrate, and this synthetic quartz glass substrate was subjected to in-line sputtering. It was brought into the chamber of the device.
스퍼터링 타깃으로서는, Cr(크롬) 타깃을 사용하였다. 그리고, 스퍼터링 가스로서, Ar 가스와 N2 가스의 혼합 가스를 챔버 내에 도입하여, CrN(질화크롬)층을 성막하고, 다음에 Ar 가스와 CH4 가스를 스퍼터링 가스로 하여 CrC층을 성막하고, 다음에 Ar 가스와 NO 가스를 스퍼터링 가스로 하여 CrON층을 25㎚, 연속 성막하였다. 이와 같이 하여, 투명 기판(20) 상에, 차광막(30)이 형성된 포토마스크 블랭크(10)를 얻었다.As a sputtering target, a Cr (chrome) target was used. Then, as a sputtering gas, a mixed gas of Ar gas and N 2 gas is introduced into the chamber to form a CrN (chromium nitride) layer, and then a CrC layer is formed using Ar gas and CH 4 gas as sputtering gases; Next, a CrON layer of 25 nm was continuously formed using Ar gas and NO gas as sputtering gases. In this way, the photomask blank 10 in which the
얻어진 포토마스크 블랭크(10)에 있어서의 차광막(30)의 광학 농도를 분광 광도계로 측정한 결과, 3.0이었다(파장 405㎚). 또한, 실시예 2의 차광막(30)의 시트 저항을, 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 측정한바, 23Ω/sq였다. 또한, 실시예 1과 마찬가지로, 차광막(30)의 광학 농도 및 시트 저항의 측정에는, 동일한 트레이에 세트하여 제작된, 합성 석영 유리 기판의 주 표면 상에 차광막(30)이 성막된 차광막 구비 기판(더미 기판)을 사용하였다.It was 3.0 as a result of measuring the optical density of the light-shielding
B. 포토마스크 및 그 제조 방법B. Photomask and manufacturing method thereof
상술한 바와 같이 하여 제조된 포토마스크 블랭크(10)를 사용하여 포토마스크(100)를 제조하기 위해, 먼저, 포토마스크 블랭크(10)의 차광막(30) 상에, 레지스트 도포 장치를 사용하여 포토레지스트를 도포하였다.To manufacture the
그 후, 가열·냉각 공정을 거쳐, 포토레지스트막을 형성하였다.Thereafter, a photoresist film was formed through a heating/cooling process.
그 후, 레이저 묘화 장치를 사용하여 포토레지스트막을 묘화하고, 현상·린스 공정을 거쳐, 차광막 상에, 라인 앤 스페이스 패턴을 포함하는 레지스트막 패턴(50)을 형성하였다.Thereafter, the photoresist film was drawn using a laser drawing device, and a resist
그 후, 레지스트막 패턴(50)을 마스크로 하여, 질산제2세륨암모늄과 과염소산을 포함하는 Cr 에칭액에 의해 차광막(30)을 웨트 에칭하여, 차광막 패턴(30a)을 형성하였다. 또한, 레지스트막 패턴(50)을 박리하였다.Thereafter, using the resist
얻어진 포토마스크(100)의 제조 시에 있어서의 로딩 효과에 대하여, 실시예 1과 마찬가지의 시험을 행하였다. 그 결과, 전술한 비 P1/P3이 1.3이었다. 즉, 비교예 1의 포토마스크 블랭크(10)를 사용한 포토마스크(100)에 있어서는, 로딩 효과를 저감할 수 없었다. 따라서, 비교예 1의 포토마스크 블랭크(10)는, 미세한 패턴을 고정밀도로 형성하기에는 충분하지 않다고 할 수 있다.About the loading effect at the time of manufacture of the obtained
또한, 얻어진 포토마스크의 정전 파괴에 대한 내성에 대해서도 조사한바, 차광막 패턴의 파괴가 보였다. 즉, 비교예 1의 포토마스크 블랭크(10) 및 포토마스크(100)는, 정전 파괴에 대한 충분한 내성을 갖는다고는 할 수 없었다.Further, when the resistance to electrostatic destruction of the obtained photomask was also investigated, destruction of the light-shielding film pattern was observed. That is, the
비교예 2.Comparative Example 2.
A. 포토마스크 블랭크 및 그 제조 방법A. Photomask blank and its manufacturing method
비교예 2의 포토마스크 블랭크를 제조하기 위해, 실시예 1과 마찬가지로, 투명 기판으로서, 1214사이즈(1220㎜×1400㎜)의 합성 석영 유리 기판을 준비하였다. 그리고, 이 합성 석영 유리 기판(투명 기판(20))을, 인라인형 스퍼터링 장치의 챔버에 반입하였다. 이 합성 석영 유리 기판의 주 표면 상에 차광막(30)을 형성하기 위해, 먼저, 제1 챔버 내에, 아르곤(Ar) 가스와 헬륨(He) 가스로 구성되는 혼합 가스를 도입하였다. 그리고, 몰리브덴과 규소를 포함하는 제1 스퍼터 타깃(몰리브덴:규소=1:4)에 소정의 스퍼터 파워를 인가하여, 스퍼터링함으로써, 투명 기판(20)의 주 표면 상에 몰리브덴과 규소를 포함하는 몰리브덴 실리사이드의 차광층(31)을 성막하였다.In order to manufacture the photomask blank of Comparative Example 2, as in Example 1, a synthetic quartz glass substrate having a size of 1214 (1220 mm x 1400 mm) was prepared as a transparent substrate. And this synthetic quartz glass substrate (transparent substrate 20) was carried into the chamber of an in-line sputtering apparatus. To form the
다음에, 차광층(31)이 성막된 투명 기판(20)을 제2 챔버 내에 반입하고, 제2 챔버 내에, 아르곤(Ar) 가스와, 일산화질소(NO) 가스 및 헬륨(He) 가스로 구성되는 혼합 가스를 도입하였다. 그리고, 몰리브덴과 규소를 포함하는 제2 스퍼터 타깃(몰리브덴:규소=1:4)에 소정의 스퍼터 파워를 인가하여, 반응성 스퍼터링함으로써, 차광층(31) 상에 몰리브덴과 규소와 산소와 질소를 함유하는 몰리브덴 실리사이드의 산화질화물의 표면 반사 방지층(32)을 성막하였다.Next, the
그리고, 차광층(31), 표면 반사 방지층(32)이 성막된 투명 기판(20)을 제3 챔버 내에 반입하고, 제3 챔버 내에, 아르곤(Ar) 가스와, 질소(N2) 가스로 구성되는 혼합 가스를 도입하였다. 그리고, 크롬을 포함하는 제3 스퍼터 타깃에 소정의 스퍼터 파워를 인가하여, 반응성 스퍼터링함으로써, 표면 반사 방지층(32) 상에 크롬과 질소를 함유하는 크롬의 질화물의 에칭 마스크막(40)을 성막하였다.Then, the
이와 같이 하여, 투명 기판(20) 상에, 차광막(30) 및 에칭 마스크막(40)이 형성된 포토마스크 블랭크를 얻었다.In this way, a photomask blank in which the light-shielding
실시예 1과 마찬가지로, 더미 기판을 사용하여, 얻어진 포토마스크 블랭크에 있어서의 차광막의 광학 농도를 분광 광도계로 측정한 결과, 4.0이었다(파장 405㎚). 또한, 상기 더미 기판을 사용하여, 비교예 2의 차광막(30)의 시트 저항을 측정한바, 80Ω/sq였다.As in Example 1, the optical density of the light-shielding film in the obtained photomask blank was measured with a spectrophotometer using a dummy substrate, and was 4.0 (wavelength: 405 nm). In addition, when the sheet resistance of the light-shielding
B. 포토마스크 및 그 제조 방법B. Photomask and manufacturing method thereof
상술한 바와 같이 하여 제조된 포토마스크 블랭크를 사용하여, 포토마스크를 제조하기 위해, 먼저, 차광막의 표면(표면 반사 방지층의 표면)에, 레지스트 도포 장치를 사용하여 포토레지스트를 도포하였다. 그 후, 가열·냉각 공정을 거쳐, 포토레지스트막을 형성하였다. 그 후, 레이저 묘화 장치를 사용하여 포토레지스트막을 묘화하고, 현상·린스 공정을 거쳐, 에칭 마스크(40)막 상에, 라인 앤 스페이스 패턴을 포함하는 레지스트막 패턴(50)을 형성하였다.To manufacture a photomask using the photomask blank manufactured as described above, first, a photoresist was applied to the surface of the light-shielding film (the surface of the surface antireflection layer) using a resist coating device. Thereafter, a photoresist film was formed through a heating/cooling process. Thereafter, the photoresist film was drawn using a laser drawing device, and a resist
그 후, 레지스트막 패턴(50)을 마스크로 하여, 질산제2세륨암모늄과 과염소산을 포함하는 Cr 에칭액에 의해 에칭 마스크막(40)을 웨트 에칭하여, 에칭 마스크막 패턴(40a)을 형성하였다. 그리고, 레지스트막 패턴(50)을 박리하였다. 다음에, 에칭 마스크막 패턴(40a)을 마스크로 하여, 불화수소암모늄과 과산화수소의 혼합 용액을 순수로 희석한 몰리브덴 실리사이드 에칭액에 의해 차광막(30)을 웨트 에칭하여, 차광막 패턴(30a)을 형성하였다. 또한, 에칭 마스크막 패턴(40a)을 상기 Cr 에칭액으로 박리하였다.Thereafter, using the resist
얻어진 포토마스크(100)의 제조 시에 있어서의 로딩 효과에 대하여, 실시예 1과 마찬가지의 시험을 행하였다. 그 결과, 비교예 2의 포토마스크 블랭크(10)를 사용한 포토마스크(100)에 있어서는, 비 P1/P3이 1.0으로부터 크게 괴리된 값 0.25가 되어, 로딩 효과를 저감할 수 없었다.About the loading effect at the time of manufacture of the obtained
또한, 얻어진 포토마스크의 정전 파괴에 대한 내성에 대해서도 조사한바, 비교예 2는, 시트 저항이 40Ω/sq 이상이었기 때문에, 실시예 1과 동등하게 정전 파괴에 대한 충분한 내성을 갖고 있었다. 그러나, 상술한 바와 같이, 비교예 2에서는, 비 P1/P3이 1.0보다도 훨씬 작은 값으로 되어 있어, 로딩 효과를 저감할 수 없는 것이었다. 즉, 비교예 2의 포토마스크 블랭크(10)는, 미세한 패턴을 고정밀도로 형성하기에는 충분하지 않다고 할 수 있다.Further, when the resulting photomask was also investigated for its resistance to electrostatic breakdown, Comparative Example 2 had a sheet resistance of 40 Ω/sq or more, and thus had sufficient resistance to electrostatic breakdown equivalent to Example 1. However, as described above, in Comparative Example 2, the ratio P1/P3 was much smaller than 1.0, and the loading effect could not be reduced. That is, it can be said that the
10: 포토마스크 블랭크
20: 투명 기판
30: 차광막(패턴 형성용 박막)
30a: 차광막 패턴
31: 차광층
32: 표면 반사 방지층
33: 이면 반사 방지층
40: 에칭 마스크막
50: 레지스트막 패턴
100: 포토마스크10: photomask blank
20: transparent substrate
30: light shielding film (thin film for pattern formation)
30a: light shield pattern
31: light blocking layer
32: surface antireflection layer
33: back surface antireflection layer
40: etching mask film
50: resist film pattern
100: photomask
Claims (25)
상기 차광막이, 티타늄(Ti)과, 규소(Si)를 함유하고,
상기 차광막의 시트 저항값이 40Ω/sq 이상인 것을 특징으로 하는 포토마스크 블랭크.A photomask blank having a transparent substrate and a light shielding film provided on the transparent substrate,
The light-shielding film contains titanium (Ti) and silicon (Si),
A photomask blank, characterized in that the sheet resistance of the light-shielding film is 40Ω / sq or more.
상기 차광막의 시트 저항값이 90Ω/sq 이하인 것을 특징으로 하는 포토마스크 블랭크.According to claim 1,
A photomask blank, characterized in that the sheet resistance of the light-shielding film is 90Ω / sq or less.
상기 차광막은, 티타늄(Ti)과, 규소(Si)를 함유하는 티타늄 실리사이드계 재료를 포함하는 차광층을 포함하고,
상기 차광층의 시트 저항값이 40Ω/sq 이상인 것을 특징으로 하는 포토마스크 블랭크.According to claim 1,
The light blocking film includes a light blocking layer including a titanium silicide-based material containing titanium (Ti) and silicon (Si),
A photomask blank, characterized in that the sheet resistance of the light blocking layer is 40Ω / sq or more.
상기 차광층의 시트 저항값이 90Ω/sq 이하인 것을 특징으로 하는 포토마스크 블랭크.According to claim 3,
A photomask blank, characterized in that the sheet resistance of the light-shielding layer is 90Ω / sq or less.
상기 차광막은, 티타늄(Ti)과, 규소(Si)를 함유하는 티타늄 실리사이드계 재료를 포함하는 차광층을 포함하고,
상기 차광층이 질소(N) 또는 산소(O)를 더 함유하는 것을 특징으로 하는 포토마스크 블랭크.According to claim 1,
The light blocking film includes a light blocking layer including a titanium silicide-based material containing titanium (Ti) and silicon (Si),
The photomask blank, characterized in that the light blocking layer further contains nitrogen (N) or oxygen (O).
상기 차광막이, 티타늄(Ti)과, 규소(Si)를 함유하는 티타늄 실리사이드계 재료를 포함하는 차광층을 포함하고,
상기 차광층 상에 표면 반사 방지층을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 포토마스크 블랭크.According to claim 1,
The light blocking film includes a light blocking layer including a titanium silicide-based material containing titanium (Ti) and silicon (Si),
A photomask blank characterized by having a surface antireflection layer on the light shielding layer.
상기 표면 반사 방지층이, 티타늄(Ti)과 규소(Si)를 함유하는 티타늄 실리사이드계 재료를 포함하고, 또한, 질소(N) 또는 산소(O)를 함유하는 것을 특징으로 하는 포토마스크 블랭크.According to claim 6,
The photomask blank, characterized in that the surface antireflection layer contains a titanium silicide-based material containing titanium (Ti) and silicon (Si) and further contains nitrogen (N) or oxygen (O).
상기 차광막이 티타늄(Ti)과, 규소(Si)를 함유하는 티타늄 실리사이드계 재료를 포함하는 차광층을 포함하고,
상기 투명 기판과 상기 차광층 사이에 이면 반사 방지층을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 포토마스크 블랭크.According to claim 1,
The light blocking film includes a light blocking layer including a titanium silicide-based material containing titanium (Ti) and silicon (Si),
A photomask blank characterized by having a back surface antireflection layer between the transparent substrate and the light shielding layer.
상기 이면 반사 방지층이, 티타늄(Ti)과 규소(Si)를 함유하는 티타늄 실리사이드계 재료를 포함하고, 또한, 질소(N) 또는 산소(O)를 함유하는 것을 특징으로 하는 포토마스크 블랭크.According to claim 8,
The photomask blank according to claim 1, wherein the back surface antireflection layer comprises a titanium silicide-based material containing titanium (Ti) and silicon (Si), and further contains nitrogen (N) or oxygen (O).
상기 차광막 상에, 해당 차광막과는 에칭 선택성이 다른 에칭 마스크막을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 포토마스크 블랭크.According to claim 1,
A photomask blank characterized by having an etching mask film having an etching selectivity different from that of the light-shielding film on the light-shielding film.
상기 에칭 마스크막이 크롬(Cr)을 함유하는 것을 특징으로 하는 포토마스크 블랭크.According to claim 10,
The photomask blank, characterized in that the etching mask film contains chromium (Cr).
상기 에칭 마스크막이, 질소(N) 또는 산소(O)를 더 함유하는 것을 특징으로 하는 포토마스크 블랭크.According to claim 11,
The photomask blank, characterized in that the etching mask film further contains nitrogen (N) or oxygen (O).
상기 차광막이, 티타늄(Ti)과, 규소(Si)를 함유하고,
상기 차광막의 시트 저항값이 40Ω/sq 이상인 것을 특징으로 하는 포토마스크.A photomask having a transparent substrate and a light shielding film having a transfer pattern provided on the transparent substrate,
The light-shielding film contains titanium (Ti) and silicon (Si),
A photomask, characterized in that the sheet resistance of the light-shielding film is 40Ω / sq or more.
상기 차광막의 시트 저항값이 90Ω/sq 이하인 것을 특징으로 하는 포토마스크.According to claim 13,
A photomask, characterized in that the sheet resistance of the light-shielding film is 90Ω / sq or less.
상기 차광막은, 티타늄(Ti)과, 규소(Si)를 함유하는 티타늄 실리사이드계 재료를 포함하는 차광층을 포함하고,
상기 차광층의 시트 저항값이 40Ω/sq 이상인 것을 특징으로 하는 포토마스크.According to claim 13,
The light blocking film includes a light blocking layer including a titanium silicide-based material containing titanium (Ti) and silicon (Si),
A photomask, characterized in that the sheet resistance of the light blocking layer is 40Ω / sq or more.
상기 차광층의 시트 저항값이 90Ω/sq 이하인 것을 특징으로 하는 포토마스크.According to claim 15,
A photomask, characterized in that the sheet resistance of the light blocking layer is 90Ω / sq or less.
상기 차광막은, 티타늄(Ti)과, 규소(Si)를 함유하는 티타늄 실리사이드계 재료를 포함하는 차광층을 포함하고,
상기 차광층이 질소(N) 또는 산소(O)를 더 함유하는 것을 특징으로 하는 포토마스크.According to claim 13,
The light blocking film includes a light blocking layer including a titanium silicide-based material containing titanium (Ti) and silicon (Si),
The photomask, characterized in that the light blocking layer further contains nitrogen (N) or oxygen (O).
상기 차광막이, 티타늄(Ti)과, 규소(Si)를 함유하는 티타늄 실리사이드계 재료를 포함하는 차광층을 포함하고,
상기 차광층 상에 표면 반사 방지층을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 포토마스크.According to claim 13,
The light blocking film includes a light blocking layer including a titanium silicide-based material containing titanium (Ti) and silicon (Si),
A photomask characterized by having a surface antireflection layer on the light blocking layer.
상기 표면 반사 방지층이, 티타늄(Ti)과 규소(Si)를 함유하는 티타늄 실리사이드계 재료를 포함하고, 또한, 질소(N) 또는 산소(O)를 함유하는 것을 특징으로 하는 포토마스크.According to claim 18,
The photomask according to claim 1 , wherein the surface antireflection layer comprises a titanium silicide-based material containing titanium (Ti) and silicon (Si), and further contains nitrogen (N) or oxygen (O).
상기 차광막이 티타늄(Ti)과, 규소(Si)를 함유하는 티타늄 실리사이드계 재료를 포함하는 차광층을 포함하고,
상기 투명 기판과 상기 차광층 사이에 이면 반사 방지층을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 포토마스크.According to claim 13,
The light blocking film includes a light blocking layer including a titanium silicide-based material containing titanium (Ti) and silicon (Si),
A photomask characterized by having a back surface antireflection layer between the transparent substrate and the light blocking layer.
상기 이면 반사 방지층이, 티타늄(Ti)과 규소(Si)를 함유하는 티타늄 실리사이드계 재료를 포함하고, 또한, 질소(N) 또는 산소(O)를 함유하는 것을 특징으로 하는 포토마스크.According to claim 20,
The photomask according to claim 1 , wherein the antireflection layer comprises a titanium silicide-based material containing titanium (Ti) and silicon (Si), and further contains nitrogen (N) or oxygen (O).
제1항에 기재된 포토마스크 블랭크를 준비하는 공정과,
상기 차광막 상에 마련된 레지스트막 패턴을 마스크로 하여 상기 차광막을 웨트 에칭하여, 상기 투명 기판 상에 전사용 패턴을 형성하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.A method for manufacturing a photomask,
A step of preparing the photomask blank according to claim 1;
and wet-etching the light-shielding film using a resist film pattern provided on the light-shielding film as a mask to form a transfer pattern on the transparent substrate.
제10항에 기재된 포토마스크 블랭크를 준비하는 공정과,
상기 에칭 마스크막 상에 마련된 레지스트막 패턴을 마스크로 하여 상기 에칭 마스크막을 웨트 에칭하여, 상기 차광막 상에 에칭 마스크막 패턴을 형성하는 공정과, 상기 에칭 마스크막 패턴을 마스크로 하여, 상기 차광막을 웨트 에칭하여, 상기 투명 기판 상에 전사용 패턴을 형성하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.A method for manufacturing a photomask,
A step of preparing the photomask blank according to claim 10;
wet etching the etching mask film using a resist film pattern provided on the etching mask film as a mask to form an etching mask film pattern on the light shielding film; and wet etching the light shielding film using the etching mask film pattern as a mask. A method for manufacturing a photomask characterized by including a step of forming a transfer pattern on the transparent substrate by etching.
제22항 또는 제23항에 기재된 포토마스크의 제조 방법에 의해 얻어진 포토마스크를 노광 장치의 마스크 스테이지에 적재하고, 상기 포토마스크 상에 형성된 상기 전사용 패턴을, 표시 장치용의 기판 상에 형성된 레지스트에 노광 전사하는 노광 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 제조 방법.A method for manufacturing a display device,
A photomask obtained by the photomask manufacturing method according to claim 22 or 23 is loaded on a mask stage of an exposure apparatus, and the transfer pattern formed on the photomask is formed on a resist formed on a substrate for a display device. A manufacturing method of a display device characterized by comprising an exposure step of exposing and transferring the image to the display device.
제13항에 기재된 포토마스크를 노광 장치의 마스크 스테이지에 적재하고, 상기 포토마스크 상에 형성된 상기 전사용 패턴을, 표시 장치용의 기판 상에 형성된 레지스트에 노광 전사하는 노광 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 제조 방법.A method for manufacturing a display device,
characterized by an exposure step of loading the photomask according to claim 13 on a mask stage of an exposure apparatus and exposing and transferring the transfer pattern formed on the photomask to a resist formed on a substrate for a display device. A method for manufacturing a display device.
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