DE60014842T2 - Rohling für gedämpfte Phasenschiebermaske sowie entsprechende Maske - Google Patents

Rohling für gedämpfte Phasenschiebermaske sowie entsprechende Maske Download PDF

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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fotomaske, die bei der Herstellung von hochdichten, integrierten Schaltungen, wie LSI und VLSI, oder zur Bildung anderer mikroskopischer Muster verwendet wird, und einen Rohling für eine Fotomaske, der für die Herstellung einer solchen Fotomaske verwendet wird. Insbesondere betrifft sie eine Halbton-Phasenschieberfotomaske, mittels der ein projiziertes Bild in winzigen Abmessungen erhalten werden kann, und einen Rohling für die Herstellung der Halbaton-Phasenschieberfotomaske.
  • Beschreibung des Stands der Technik
  • Integrierte Halbleiterschaltungen, einschließlich IC, LSI und VLSI, werden durch Wiederholen eines Lithographieverfahrens unter Verwendung einer Fotomaske hergestellt. Insbesondere wurde die Verwendung einer Phasenschieberfotomaske, wie beispielsweise in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 58-173744, der japanischen Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 62-59296 und anderen offenbart, in Betracht gezogen, um eine Schaltung mit winzigen Abmessungen zu bilden.
  • Obgleich Phasenschieberfotomasken mit verschiedenen Arten von Bauweisen vorgeschlagen worden sind, unter ihnen beispielsweise Halbton-Phasenschieberfotomasken, die in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 4-136854, dem US-Patent Nr. 4,890,309 und anderen offenbart sind, haben sie angesichts der Möglichkeit der praktischen Verwendung in einer frühen Phase Beachtung gefunden.
  • Was Halbton-Phasenschieberfotomasken in der Literatur anbetrifft, einschließlich beispielsweise den offengelegten japanischen Patentanmeldungen Nr. 5-2259 und 5-127361, sind die Verbesserung der Ausbeuteraten durch Verringerung der Anzahl der Herstellungsvorgänge, dem Aufbau mit der Möglichkeit der Verringerung der Kosten, bevorzugte Materialien und anderes vorgeschlagen worden.
  • Nachstehend werden ein übliches Halbton-Phasenschieberverfahren und eine übliche Halbton-Phasenschieberfotomaske kurz unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen erklärt.
  • 14(a) bis 14(d) sind Ansichten, die das Prinzip eines Halbton-Phasenschieberverfahrens (einer Halbton-Phasenschieberfotolithographie) zeigen, und 15(a) bis 15(d) sind Ansichten, die das Prinzip eines Fotomaskierungsverfahrens unter Verwendung einer Fotomaske, jedoch nicht mit einer Phasenschieberfotomaske, zeigen. 14(a) und 15(a) sind Schnittansichten einer Fotomaske. 14(b) und 15(b) zeigen die Amplitude des Lichts auf einer Fotomaske, 14(c) und 15(c) zeigen die Amplitude des Lichts auf einem Wafer und 14(d) und 15(d) zeigen die Strke des Lichts auf einem Wafer. Die Bezugszeichen 911 und 921 bezeichnen Substrate, 912 bezeichnet einen Halbton-Phasenschieberfilm, bei dem die Phase des einfallenden Lichts im wesentlichen um 180 Grad verschoben ist und der Transmissionsgrad des hindurchgetretenen Lichts im Bereich von 1 bis 50 % liegt, 922 bezeichnet einen 100 % Licht abschirmenden Film und 913 und 923 bezeichnen einfallendes Licht.
  • Bei einem herkömmlichen Fotomaskierungsverfahren, wie in 15(a) gezeigt, ist der 100 % Licht abschirmende Film 922, der aus Chrom oder dergleichen hergestellt ist, auf dem Substrat 921 ausgebildet, das aus Quarzglas besteht, um einen Licht durchlassenden Teil (eine Öffnung) mit einem gewünschten Muster zu bilden. In diesem Fall ist die Verteilung der Stärke des Lichts auf einem Wafer in Richtung auf das Ende verbreitert, wie dies in 15(d) gezeigt ist, was zu einer schlechteren Auflösung führt.
  • Da die Phase des durch einen Halbton-Phasenschieberfilm 912 hindurchtretenden Lichts im wesentlichen invers zu derjenigen des durch die Öffnung hindurchtretenden Lichts ist, wird andererseits bei dem Halbton-Phasenschieberverfahren die Stärke des Lichts an den Grenzflächenteilen der Muster auf dem Wafer, wie in 14(d) gezeigt, null. Das kann verhindern, dass sich das Licht in Richtung des Endes verbreitert. In diesem Fall kann die Auflösung folglich verbessert werden.
  • Es sollte hier beachtet werden, dass bei der Phasenschieber-Fotolithographie, die zu diesen Typen mit Ausnahme eines Halbton-Phasenschieberverfahrens gehört, das Plattenherstellungsverfahren mindestens zweimal wiederholt werden muss, da ein Licht abschirmender Film und ein Phasenschieberfilm mit unterschiedlichen Mustern mit unterschiedlichen Materialien ausgebildet werden. Dagegen genügt es, das Plattenherstellungsverfahren nur einmal durchzuführen, weil bei der Halbton-Phasenschieberfotolithographie nur ein Muster gebildet werden muss. Dies ist ein großer Vorteil bei der Halbton-Phasenschieberlithographie.
  • Bei dem Halbton-Phasenschieberfilm 912 einer Halbton-Phasenschieberfotomaske werden zwei Funktionen, d.h. Phasenumkehr und Steuerung der Permeabilität, benötigt. Von diesen ist es, was die Phasenumkehrfunktion betrifft, ausreichend, dass die Phase im wesentlichen zwischen dem Belichtungslicht, das durch den Halbton-Phasenschieberfilm 912 hindurchtritt, und dem Belichtungslicht, das durch die Öffnung hindurchtritt, im wesentlichen invertiert wird. Hier wird, falls der Halbton-Phasenschieberfilm 912 als Absorptionsfilm erachtet wird, der beispielsweise in "Principles of Optics" von M. Born und E. Wolf, Seiten 628 bis 632, gezeigt ist, da die Mehrfachinterferenz ignoriert werden kann, die Phasenänderung ö von vertikal hindurchtretendem Licht durch die folgende Gleichung berechnet. Wenn der Wert von ϕ innerhalb des Bereichs von n π ± π/3 (n ist eine ungerade Zahl) liegt, kann die vorstehend erwähnte Phasenverschiebungswirkung erhalten werden.
  • Gleichung (1)
    Figure 00030001
  • Des weiteren ist in der Gleichung (1) ϕ eine Phasenänderung, die in Licht verursacht wird, das vertikal durch die Photomaske hindurchtritt, in der ein Mehrschichtenfilm mit (m–2) Schichten auf dem Substrat ausgebildet ist, χk,k+1 ist eine Phasenänderung, die an der Grenzfläche zwischen einer k-ten Schicht und einer (k+1)-ten Schicht auftritt, uk und dk sind der Brechungsindex bzw. die Filmdicke der k-ten Schicht, und λ ist die Wellenlänge des Belichtungslichts, vorausgesetzt, dass die Schicht k=1 das vorstehend erwähnte transparente Substrat ist und die Schicht k=m Luft ist.
  • Andererseits wird der Transmissionsgrad des Belichtungslichts, das durch den Halbton-Phasenschieberfilm 912 hindurchtritt, um die Halbton-Phasenschieber wirkung zu erzeugen, durch die Abmessungen, den Bereich, die Anordnung, die Gestalt und dergleichen eines Transkriptionsmusters bestimmt, und er unterscheidet sich in Abhängigkeit von den Mustern.
  • Um im wesentlichen die vorstehend erwähnte Wirkung zu erhalten, muss der Transmissionsgrad des Belichtungslichts, das durch den Halbton-Phasenschieberfilm 912 hindurchtritt, innerhalb des Bereichs des optimalen Transmissionsgrads ± einige Prozente liegen, wobei der mittlere Wert der optimale Transmissionsgrad ist, der durch das Muster bestimmt wird.
  • Im allgemeinen variiert dieser optimale Transmissionsgrad innerhalb des breiten Bereichs von 1 bis 50 % in Abhängigkeit von den Transkriptionsmustern erheblich, wenn der Transmissionsgrad in der Öffnung des Halbton-Phasenschieberfilms auf 100 % eingestellt ist. Das heißt, um sich für alle Muster zu eignen, sind Halbton-Phasenschieberfotomasken mit verschiedenen Transmissionsgraden erforderlich.
  • In der Praxis werden die Phasenumkehrfunktion und die den Transmissionsgrad steuernde Funktion durch einen komplexen Brechungsindex (Brechungsindex und Extinktionskoeffizient) und die Filmdicke eines Materials, das den Halbton-Phasenschieberfilm bildet, bestimmt. Im Fall einer Mehrfachschichtenstruktur werden die Phasenumkehrfunktion und die den Transmissionsgrad steuernde Funktion in Abhängigkeit von einem komplexen Brechungsindex und der Filmdicke jeder Schicht bestimmt. Mit anderen Worten ist es möglich, ein Material zu verwenden, das in seiner Filmdicke einstellbar ist, um den Phasenunterschied, der mittels der vorstehend erwähnten Gleichung (1) berechnet wird, innerhalb des Bereichs von n π ± π/3 (n ist eine ungerade Zahl) im Hinblick auf den Halbton-Phasenschieberfilm einer Halbton-Phasenschieberfotomaske zu steuern.
  • Als dünne Filmmaterialien für Fotomaskenmuster sind Materialien auf der Basis von Tantal allgemein bekannt, wie beispielsweise in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 57-64739; den japanischen Patentanmeldungsveröffentlichungen Nr. 62-51460 und 62-51461 offenbart. Da Materialien auf der Basis von Tantal sehr gute Bearbeitungseigenschaften, eine ausgezeichnete chemische Stabilität nach der Bearbeitung und andere Eigenschaften aufweisen, wurden sie genau untersucht, und es wurden ausgedehnte Versuche unternommen, sie bei Halbton-Phasenschieberfilmen zu verwenden, indem Tantal, wie beispielsweise in den offengelegten japanischen Patentanmeldungen Nr. 5-257264, 7-134396 und 7-281414 offenbart, oxidiert oder nitriert wurde. Des weiteren wurden mit dem Fortschritt der Verkürzung der Wellenlänge des Belichtungslichts im Zusammenhang mit der Winzigkeit der LSI-Muster auch Untersuchungen durchgeführt, Materialien der Tantalsilicide zu verwenden, die dem Belichtungslicht kürzerer Wellenlänge ausgesetzt werden können, wie beispielsweise in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 6-83027 offenbart.
  • Im allgemeinen wird jedoch das Trockenätzen von Tantalsiliciden unter Verwendung eines Ätzgases von fluorierten Verbindungen, einschließlich CF4, CHF3, SF6, C2F6, NF3, CF4 + H2 und CBrF3 durchgeführt, aber in diesem Fall gab es das Problem, dass das fluorierte Ätzgas auch ein transparentes Substrat aus synthetischem Quarz und dergleichen ätzt. Deshalb kann ein Trockenätzen mit hoher Präzision nicht durchgeführt werden. Im allgemeinen ist, was die Herstellung einer Halbton-Phasenschieberfotomaske betrifft, eine hohe Präzisionssteuerung des Phasenwinkels unverzichtbar, aber falls ein Quarzsubstrat auch geätzt wird, entstehen durch die Ätztiefe Fehler im Phasenunterschied, wenn ein Halbton-Phasenschieberfilm, wie vorstehend erwähnt, geätzt wird. Weil das Ätzen eines Halbton-Phasenschieberfilms bei der Steuerung der Musterabmessungen eine wichtige Rolle spielt, ist es außerdem wünschenswert, die Bedingungen derart einzustellen, dass die Gleichmäßigkeit und Reproduzierbarkeit der Musterabmessungen so gut wie möglich erhalten werden können. Es kann jedoch das Problem auftreten, dass der Spielraum des Bereichs zur Einstellung von Bedingungen aufgrund des Hinzufügens eines neuen Parameters eines selektiven Ätzverhältnisses mit Bezug auf Quarz eng wird. Dieses Problem entsteht dadurch, dass das optimale Ätzverfahren der Abmessungssteuerung auf Kosten der Steuerung des Phasenunterschieds zu große Bedeutung beimisst. Das heißt, Materialien der Tantalsilicide für einen Halbton-Phasenschieberfilm weisen an sich ausgezeichnete Bearbeitungseigenschaften und eine ausgezeichnete chemische Stabilität nach der Verarbeitung auf. Wenn jedoch des weiteren die Steuerung des Phasenunterschieds in hohem Ausmaß in Betracht gezogen wird, ist die Musterbildung mit hoher Genauigkeit schwierig.
  • US 5 482 799 offenbart einen Phasenschiebermaskenrohling mit einem durchlässigen Film auf einem Quarzsubstrat und einem MoSiO- oder MoSiON-Einschichtfilm auf dem durchlässigen Film.
  • Der durchlässige Film ist aus mindestens einem Material gebildet, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Molybdän, Molybdänsilicid, Silicium, Tantalnitrid, Gold, Platin, Siliciumnitrid, Siliciumoxid, Siliciumnitridoxid, Titan, Tantal, Wolfram, Tantaloxid, Tantalnitridoxid, Titanoxid, Titannitrid, Titannitridoxid, Wolframoxid, Niobium, Niobiumoxid, Niobiumnitridoxid und Siliciumcarbid.
  • JP 08-076353 und JP 08-123010 offenbaren einen Phasenschiebermaskenrohling mit einem Cr aufweisenden, durchsichtigen Film auf einem transparenten Substrat und einer durchsichtigen MoSiON-Schicht auf dem Cr aufweisenden, durchsichtigen Film.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist das Zurverfügungstellen einer Halbton-Phasenschieberfotomaske, die ein verbessertes selektives Ätzverhältnis mit Bezug auf Substratmaterialien wie ein Quarzsubstrat zur Verfügung stellen kann und wünschenswerte Eigenschaften der Tantalsilicide, einschließlich der Anwendbarkeit bei Belichtungslicht mit der kurzen Wellenlänge, ausgezeichneten Bearbeitungseigenschaften und einer ausgezeichneten chemischen Stabilität nach dem Bearbeiten aufrechterhält.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist das Zurverfügungstellen von Rohlingen für eine Halbton-Phasenschieberfotomaske, die die Bildung von Halbton-Phasenschieberfotomasken mit solchen ausgezeichneten Eigenschaten gestatten.
  • Die vorliegende Erfindung stellt einen Halbton-Phasenschieberfotomaskenrohling bzw. eine -fotomaske zur Verfügung wie in Anspruch 1 bzw. Anspruch 13 definiert.
  • Wenn der Rohling mit dem Halbton-Phasenschieberfilm mit einem solchen Mehrschichtenaufbau zunächst mit einem fluorierten Gas geätzt wird, wird die zweite Schicht des Halbton-Phasenschieberfilms in einer vorgeschriebenen Form mit einem Muster versehen. Als nächstes wird der Halbton-Phasenschieberfilm des Rohlings mit einem chlorierten Gas mit dem Muster geätzt, das mit demjenigen zusammenfällt, das mit dem fluorierten Gas geätzt wurde. So wird die erste Schicht des Halbton-Phasenschieberfilms zusammenfallend mit der zweiten Schicht mit einem Muster versehen, jedoch wird das transparente Substrat nicht wesentlich geätzt. Als Folge kann nur der Halbton-Phasenschieberfilm genau geätzt werden. Ferner ist es möglich, den Phasenwinkel und den Transmissionsgrad genau zu steuern, indem zwei oder mehr Schichten, die einen Halbton-Phasenschieberfilm bilden, mit jeweiligen unterschiedlichen Materialien ausgebildet werden und indem die Dicke jeder Schicht gesteuert wird.
  • Da der Phasenwinkel und der Transmissionsgrad einer Halbton-Phasenschieberfotomaske mit hoher Genauigkeit gesteuert werden können und ein selektives Ätzverhältnis mit Bezug auf das transparente Substrat verbessert werden kann, wird es möglich, ein Projektionsbild mit genauen winzigen Abmessungen unter Verwendung der Halbton-Phasenschieberfotomaske zu erhalten.
  • Als Verfahren zur Verbesserung des selektiven Ätzverhältnisses mit Bezug auf das Substrat ist es bekannt, eine Ätz-Stoppschicht zwischen dem Substrat und dem Halbton-Phasenschieberfilm vorzusehen. Mittels dieses bekannten Verfahrens verbleibt die Ätz-Stoppschicht jedoch in der Öffnung der fertiggestellten Halbton-Phasenschieberfotomaske und beeinflusst den Phasenwinkel und den Transmissionsgrad des Lichts in der Öffnung. Im Gegensatz hierzu verbleibt bei der vorliegenden Erfindung keine Ätz-Stoppschicht an der Öffnung.
  • Die erste Schicht des Halbton-Phasenschieberfilms ist in einem Bereich nahe des transparenten Substrats angeordnet und aus einem Material gebildet, das mit einem chlorierten Gas geätzt werden kann. Das Material, das mit einem chlorierten Gas geätzt werden kann, kann beispielsweise aus Materialien auf der Basis von Tantal und Materialien auf der Basis von Chrom ausgewählt und die erste Schicht kann aus dem so ausgewählten Material gebildet werden.
  • Die zweite Schicht des Halbton-Phasenschieberfilms ist an einem Bereich angeordnet, der von dem transparenten Substrat im Vergleich zur ersten Schicht entfernt ist. Es ist bevorzugt, dass die zweite Schicht aus einem Material auf der Basis von Tantalsilicid ausgebildet ist. Obgleich das Material auf der Basis von Tantalsilicid kein so großes selektives Ätzverhältnis mit Bezug auf das transparente Substrat aufweist, besitzt es ausgezeichnete Bearbeitungseigenschaften, eine ausgezeichnete chemische Stabilität und Anwendbarkeit bei einer Belichtung mit Licht einer kurzen Wellenlänge. Dementsprechend ist es möglich, die Schicht, die aus dem Material auf der Basis von Tantalsilicid hergestellt ist, mit einem großen selektiven Ätzverhältnis zu verwenden, wenn eine Halbton-Phasenschieberschicht, die aus dem Material auf der Basis von Tantalsilicid hergestellt ist (nämlich die zweite Schicht), auf dem transparenten Substrat über der anderen Halbton-Phasenschieberschicht mit einem großen selektiven Ätzverhältnis zu dem transparenten Substrat (nämlich der ersten Schicht) ausgebildet ist.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine Ansicht, die eine Auswahl eines Beispiels (eines ersten Beispiels) eines Rohlings für eine Halbton-Phasenschieberfotomaske in der vorliegenden Erfindung schematisch zeigt.
  • 2 ist eine Ansicht, die schematisch einen Schnitt durch ein Beispiel (ein zweites Beispiel) eines Rohlings für eine Halbton-Phasenschieber-Fotomaske der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 3 ist eine Ansicht, die schematisch einen Schnitt durch ein Beispiel (ein erstes Beispiel) einer Halbton-Phasenschieberfotomaske der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 4 ist eine Ansicht, die schematisch einen Schnitt durch ein Beispiel (ein zweites Beispiel) der Halbton-Phasenschieberfotomaske der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 5(a) bis 5(e) sind Ansichten, die das Verfahren der Herstellung des ersten Beispiels der in 3 gezeigten Fotomaske unter Verwendung des ersten Beispiels des in 1 gezeigten Rohlings erklären.
  • 6(a) bis 6(d) sind Ansichten, die das Verfahren der Herstellung des zweiten Beispiels der in 4 gezeigten Fotomaske unter Verwendung des zweiten Beispiels des in 2 gezeigten Rohlings erklären. Insbesondere zeigen 6(a) und 6(b) das Ätzverfahren einer Licht abschirmenden Schicht und 6(c) und 6(d) zeigen schematisch Schnitte durch die Ätzformen.
  • 7(a) und 7(b) sind Ansichten, die schematisch das Verfahren der Herstellung eines Rohlings für eine Halbton-Phasenschieberfotomaske und den Schnitt durch den erhaltenen Rohling von Beispiel 1 zeigen. Insbesondere zeigt 7(a) den Schnitt durch den Rohling und 7(b) zeigt den Schnitt durch ein Teststück, das mittels eines Abhebeverfahrens hergestellt wurde.
  • 8 ist eine grafische Darstellung der Spektren des Transmissionsgrads und des Reflexionsgrads des Rohlings für eine in Beispiel 1 erhaltene Phasenschieberfotomaske.
  • 9(a) bis 9(c) sind Ansichten, die das Herstellungsverfahren eines Rohlings für eine Halbton-Phasenschieberfotomaske und den Schnitt durch den erhaltenen Rohling von Beispiel 2 schematisch zeigen.
  • 10(a) und 10(b) sind Ansichten, die das Herstellungsverfahren eines Rohlings für eine Halbton-Phasenschieberfotomaske und den Schnitt durch den erhaltenen Rohling von Beispiel 3 schematisch zeigen. Insbesondere zeigt 10(a) den Schnitt durch den Rohling, und 10(b) zeigt den Schnitt durch ein Teststück, das durch ein Abhebeverfahren erhalten wurde.
  • 11 ist eine grafische Darstellung, die die Spektren des Transmissionsgrads und des Reflexionsgrads des Rohlings für eine Halbton-Phasenschieberfotomaske, der in Beispiel 3 erhalten wurde, zeigt.
  • 12 zeigt den Schnitt durch ein Teststück, das durch ein Abhebeverfahren der Beispiele 4, 5 und 6 erhalten wurde.
  • 13 ist eine grafische Darstellung, die das Transmissionsspektrum des in Beispiel 6 erhaltenen Rohlings zeigt.
  • 14(a) bis 14(d) sind Ansichten, die das Prinzip einer Halbton-Phasenschieberfotolithographie erklären.
  • 15(a) bis 15(d) sind Ansichten, die das Prinzip eines herkömmlichen Fotomaskierungsverfahren erklären.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Eine Halbton-Phasenschieberfotomaske, die von der vorliegenden Erfindung zur Verfügung gestellt wird, umfasst ein transparentes Substrat und einen Halbton- Phasenschieberfilm, der auf dem transparenten Substrat vorgesehen ist, wobei der Halbton-Phasenschieberfilm dadurch gekennzeichnet ist, dass er einen Mehrschichtenaufbau aufweist, bei dem mindestens die erste Schicht, die mit einem chlorierten Gas geätzt werden kann, und eine zweite Schicht, die mit einem fluorierten Gas geätzt werden kann, in dieser Reihenfolge von der Seite aus angeordnet sind, die sich nahe dem transparenten Substrat befindet, und der auch eine Öffnung umfasst, die durch Entfernen eines Teils des Halbton-Phasenschieberfilms in einem vorgeschriebenen Muster hergestellt wird.
  • Des weiteren stellt die vorliegende Erfindung einen Rohling für eine Halbton-Phasenschieberfotomaske zur Verfügung, mit dem eine Halbton-Phasenschieberfotomaske wie diese hergestellt werden kann. Der Rohling für eine Halbton-Phasenschieberfotomaske, der von der vorliegenden Erfindung bereitgestellt wird, umfasst ein transparentes Substrat und einen Halbton-Phasenschieberfilm, der auf dem transparenten Substrat vorgesehen ist, wobei der Halbton-Phasenschieberfilm dadurch gekennzeichnet ist, dass er einen Mehrschichtenaufbau aufweist, bei dem mindestens die erste Schicht, die mit einem chlorierten Gas geätzt werden kann, und die zweite Schicht, die mit einem fluorierten Gas geätzt werden kann, in dieser Reihenfolge von der Seite aus angeordnet sind, die sich nahe dem transparenten Substrat befindet. Das transparente Substrat ist mit einem transparenten Material, beispielsweise synthetischem Quarz, ausgebildet, das mit einem fluorierten Gas geätzt werden kann, jedoch nicht mit einem chlorierten Gas geätzt werden kann.
  • Der vorliegenden Erfindung ist es gelungen, eine Halbton-Phasenschieberfotomaske, bei der die Musterbearbeitung mit hoher Genauigkeit möglich ist, und einen Rohling dafür zu entwickeln, indem ein Halbton-Phasenschieberfilm mit einem Mehrschichtenaufbau hergestellt wird und eine Schicht der Mehrfachschicht aus einem Material gebildet wird, das ein ausreichend hohes selektives Ätzverhältnis mit Bezug auf ein transparentes Substrat haben kann.
  • Bei der vorliegenden Erfindung wird auf einem transparenten Substrat des Rohlings für eine Halbton-Phasenschieberfotomaske ein Halbton-Phasenschieberfilm mit einer Mehrfachschicht aus zwei oder mehr Lagen gebildet. Einzelne Schichten, die einen Halbton-Phasenschieberfilm bilden, werden aus einem Halbton-Phasenschiebermaterial gebildet, das sich von demjenigen, das benachbarte Schichten bildet, unterscheidet. Bei mehreren Schichten, die einen Halbton- Phasenschieberfilm bilden, wird die erste Schicht, die die Schicht ist, die dem transparenten Substrat am nächsten ist, aus einem Material gebildet, das mit einem chlorierten Trockenätzgas geätzt werden kann und wird vorzugsweise genau auf dem transparenten Substrat vorgesehen. Es ist möglich, als chloriertes Trockenätzgas ein Gas, das Cl2, CH2Cl2 und dergleichen enthält, oder ein Gas, bei dem einem solchen Gas des weiteren O2 zugegeben wird, zu verwenden, jedoch kann ein solches chloriertes Gas im wesentlichen kein transparentes Substrat ätzen, das aus synthetischem Quarz oder dergleichen besteht. Des weiteren ist die zweite Schicht, die benachbart der ersten Schicht auf der geätzten Oberflächenseite der vorstehend erwähnten ersten Schicht zu laminieren ist, aus einem Material gebildet, das mit einem fluorierten Trockenätzgas geätzt werden kann.
  • Nachdem der Rohling, der einen Halbton-Phasenschieberfilm mit einem solchen Mehrschichtenaufbau aufweist, zunächst mit einem vorgeschriebenen Muster mit einem fluorierten Trockengas geätzt wurde, wird die zweite Schicht des Halbton-Phasenschieberfilms geätzt. Wenn der Halbton-Phasenschieberfilm dieses Rohlings als nächstes mit dem gleichen Musterstatus mit einem chlorierten Trockenätzgas geätzt wird, wird die erste Schicht des Halbton-Phasenschieberfilms geätzt, jedoch wird das transparente Substrat mit wesentlichen nicht geätzt. Folglich ist es möglich, nur den Halbton-Phasenschieberfilm genau zu ätzen. Es ist auch möglich, den Phasenwinkel und den Transmissionsgrad durch Bilden von zwei oder mehr Schichten, die den Halbton-Phasenschieberfilm bilden, aus jeweils unterschiedlichen Materialien und durch Steuern der Dicke jeder Schicht frei zu steuern.
  • Da der Phasenwinkel und der Transmissionsgrad einer Halbton-Phasenschieberfotomaske sehr genau gesteuert werden können, ist es möglich, ein Projektionsbild mit genauen winzigen Abmessungen unter Verwendung der Halbton-Phasenschieberfotomaske zu erhalten.
  • Als Verfahren zum Verbessern des selektiven Ätzverhältnisses mit Bezug auf ein Substrat ist es bekannt, eine Ätz-Stoppschicht zwischen dem Substrat und dem Halbton-Phasenschieberfilm vorzusehen. Mittels dieses bekannten Verfahrens verbleibt die Ätz-Stoppschicht jedoch in der Öffnung der fertiggestellten Halbton-Phasenschieberfotomaske, um den Phasenwinkel und den Transmissionsgrad des Lichts in der Öffnung zu beeinflussen. Im Gegensatz hierzu ist es, da keine Ätz-Stoppschicht in der Öffnung bei der vorliegenden Erfindung verbleibt, möglich, den Phasenunterschied und den Unterschied des Transmissionsgrads des Lichts zwischen der Öffnung und dem Musterteil des Halbton-Phasenschieberfilms mit großer Genauigkeit zu steuern.
  • Bei der vorliegenden Erfindung wird eine Schicht des Halbton-Phasenschiebermaterials mit einer Elementarzusammensetzung, die Tantal, Silicium und Sauerstoff als wesentliche Elemente enthält, als zweite Schicht (d.h. eine Schicht, die weiter außen als die erste Schicht liegt) des Halbton-Phasenschieberfilms verwendet. Eine Schicht eines Halbton-Phasenschiebermaterials mit einer Elementarzusammensetzung, die Tantal, Silicium und Sauerstoff als wesentliche Elemente enthält, ist eine Schicht, die mindestens eines von TaSix, TaOx, SiOx und TaSixOy als Hauptkomponente enthält.
  • In Fällen, in denen die zweite Schicht aus einem Material solcher Tantalsilicide gebildet ist, ist es möglich, ausgezeichnete Bearbeitungseigenschaften und eine ausgezeichnete chemische Stabilität nach der Bearbeitung, die für Materialien auf der Basis von Tantal charakteristisch sind, und die Anwendbarkeit bei Belichtungslicht der kurzen Wellenlänge, aufrechtzuerhalten, die für Materialien auf der Basis von Silicid charakteristisch ist. Ein Material aus Tantalsiliciden kann als Halbton-Phasenschieberfilm verwendet werden, weil sie eine ausreichende Lichtübertragungseigenschaft mit Bezug auf Lithographie mit einem fluorierten Krypton-Excimerlaser (Wellenlänge des Belichtungslichts ist 248 nm) und Lithographie mit einem fluorierten Argon-Excimerlaser (Wellenlänge des Belichtungslichts ist 193 nm) besitzen.
  • Da die erste Schicht des Halbton-Phasenschieberfilms geätzt werden kann, ohne im wesentlichen in ein transparentes Substrat aus synthetischem Quarz und dergleichen einzudringen, indem der Halbton-Phasenschieberfilm mehrschichtig ausgebildet wird und durch Anordnen der ersten Schicht, die mit einem chlorierten Gas geätzt werden kann, zwischen der zweiten Schicht, die eine Elementarzusammensetzung besitzt, die Tantal, Silicium und Sauerstoff als wesentliche Elemente enthält, und dem transparenten Substrat, ist es des weiteren möglich, ein selektives Ätzverhältnis mit Bezug auf das transparente Substrat zu wählen, das ausreichend hoch ist.
  • Deshalb ist es möglich, eine Musterbildung mit hoher Genauigkeit durch die Verwendung einer Schicht mit einer Elementarzusammensetzung, die Tantal, Silicium und Sauerstoff als wesentliche Elemente enthält, als zweite Schicht zu verwirklichen, da das selektive Ätzverhältnis mit Bezug auf ein transparentes Substrat aus synthetischem Quarz und dergleichen ausreichend gewählt werden kann, während die Anwendbarkeit auf die kurze Wellenlänge, die für Silicidmaterialien charakteristisch ist, zusätzlich zu einer guten chemischen Stabilität und guten Bearbeitungseigenschaften, die für Tantalmaterialien charakteristisch sind, beibehalten wird. Folglich ist es möglich, ein ideales Maskenelement zu erhalten, das eine ausgezeichnete Stabilität nach dem Maskenbearbeiten und eine ausgezeichnete Anwendbarkeit der kurzen Wellenlänge aufweist. Des weiteren kann eine Halbton-Phasenschieberfotomaske mit hoher Genauigkeit in hoher Ausbeute und zu niedrigen Kosten hergestellt werden.
  • Die erste Schicht eines Halbton-Phasenschieberfilms wird nahe einem transparenten Substrat hergestellt und ist eine Schicht, die mit einem chlorierten Gas trockengeätzt werden kann. Diese erste Schicht kann aus einem Material mit einer Elementarzusammensetzung ausgebildet werden, die Tantal oder Chrom als wesentliches Element enthält.
  • Als Material mit einer Elementarzusammensetzung, die Tantal als wesentliches Element enthält und die erste Schicht bilden kann, kann ein Material mit einer Elementarzusammensetzung, bei der Tantal ein wesentliches Element ist und Silicium nicht wesentlich enthalten ist, verwendet werden. 8 zeigt die typischen optischen charakteristischen Spektren eines Rohlings für eine Halbton-Phasenschieberfotomaske, die erhalten werden kann durch Laminieren der ersten Schicht, die aus einem solchen Material auf der Basis von Tantal gebildet ist, und der zweiten Schicht mit einer Elementarzusammensetzung, die Tantal, Silicium und Sauerstoff als wesentliche Elemente enthält. Im allgemeinen werden diese optischen charakteristisch Spektren als ausreichend bei der praktischen Verwendung anwendbar erachtet. Es gibt jedoch einige Fälle, bei denen der Reflexionsgrad auf der Filmoberfläche etwas hoch ist. Das heißt, es ist erforderlich, dass der Reflexionsgrad des Belichtungslichts auf der Filmoberfläche 30 % oder weniger (0 bis 30 %), in einigen Fällen vorzugsweise 20 % oder weniger, beträgt. In dem Fall einer solchen Erfordernis kann die dritte Schicht zwischen dem Halbton-Phasenschieberfilm und dem transparenten Substrat zur Änderung der Spektren des Reflexionsgrads angeordnet sein. Selbst wenn das selektive Ätzverhältnis der dritten Schicht mit Bezug auf das transparente Substrat niedrig ist, verursacht eine ausreichend dünne Dicke der dritten Schicht keine großen Fehler beim Phasenunter schied. Es ist beispielsweise möglich, einen Film, der eine Elementarzusammensetzung aufweist, die Tantal, Silicium und Sauerstoff als wesentliche Elemente enthält, mit einer Dicke von mehreren zig bis 100 Angstrom (Å) zwischen der ersten Schicht, in der Tantal ein wesentliches Element ist und Silicium im wesentlichen nicht enthalten ist, und dem transparenten Substrat zu bilden. In diesem Fall ist es möglich, das Spektrum des Reflexionsgrads durch Ändern der Dicke des dritten dünnen Films innerhalb des vorstehend angegebenen Bereichs frei zu ändern, was keinen großen Einfluss auf den Phasenunterschied der Maske hat, selbst wenn das selektive Ätzverhältnis aufgrund der dünnen Filmdicke schlechter ist.
  • Des weiteren ist es als weiteres Verfahren möglich, das Spektrum des Reflexionsvermögens durch die Zugabe einer sehr geringen Menge Sauerstoff und/oder Stickstoff zu einem Material zu steuern, bei dem Tantal ein wesentliches Element ist und Silicium im wesentlichen nicht enthalten ist. Deshalb kann die erste Schicht eines Halbton-Phasenschieberfilms mit einem Material mit einer Elementarzusammensetzung gebildet werden, die des weiteren Sauerstoff und/oder Stickstoff zusammen mit Tantal als wesentliche Komponenten enthält. Eine Schicht eines Materials mit einer Elementarzusammensetzung, die Sauerstoff und/oder Stickstoff zusammen mit Tantal als wesentliche Elemente enthält, ist eine Schicht, die mindestens eines von TaNx, TaOx und TaNxOy zusammen mit Ta als Hauptkomponenten enthält.
  • Als Material mit einer Elementarzusammensetzung, die Chrom als wesentliches Element enthält und die erste Schicht bilden kann, kann ein Material mit einer Elementarzusammensetzung, die Sauerstoff, Fluor und/oder Stickstoff zusammen mit Chrom als wesentliche Elemente enthält, verwendet werden. Dieses Material enthält eine oder mehrere Komponenten von Metallchrom (Cr), CrOx, CrFx, CrNx, CrFxOy, CrNxOy, CrFxNy und CrFxNyOz.
  • Als weiteres Material mit einer Elementarzusammensetzung, die Chrom als wesentliches Element enthält und die erste Schicht bilden kann, kann ein Material mit einer Elementarzusammensetzung, die Silicium zusammen mit Chrom als wesentliches Element enthält, verwendet werden. Dieses Material enthält Metallchrom (Cr) und/oder CrSix.
  • Ein weiteres Material mit einer Elementarzusammensetzung, die Chrom als wesentliches Element enthält und die erste Schicht bilden kann, kann ein Material mit einer Elementarzusammensetzung, die Tantal zusammen mit Chrom als wesentliches Element enthält, verwendet werden. Dieses Material enthält Metallchrom (Cr) und/oder eine Chrom-Tantal-Legierung (CrTax).
  • Des weiteren ist es möglich, ein Material mit einer Elementarzusammensetzung zu verwenden, die eines oder mehrere des vorstehend erwähnten Sauerstoffs, Fluors, Stickstoffs, Siliciums, Tantals und anderen zusammen mit Chrom als wesentliche Elemente enthält. Beispielsweise enthält in Fällen, in denen Tantal und Silicium zusammen mit Chrom wesentliche Elemente sind, das Material mindestens eines von CrSix, TaSix und CrTaxSiy als Hauptkomponenten zusammen mit einem oder beiden von Metallchrom (Cr) und einer Chrom-Tantal-Legierung (CrTax).
  • Des weiteren enthält in Fällen, in denen Tantal, Sauerstoff, Fluor und Stickstoff zusammen mit Chrom wesentliche Elemente sind, das Material mindestens eines von CrOx, CrFx, CrNx, CrFxOy, CrNxOy, CrFxNy, CrFxNyOz, TaOx, TaFx, TaNx, TaFxOy, TaNxOy, TaFxNy, TaFxNyOz, CrTaxOy, CrTaxFy, CrTaxNy, CrTaxFyOz, CrTaxNyOz, CrTaxFyNz und CrTawFxNyOz zusammen mit einem oder beiden von Metallchrom (Cr) und einer Chrom-Tantal-Legierung (CrTax) als Hauptkomponenten.
  • Ein Halbton-Phasenschieberfilm mit einem Mehrschichtenaufbau, der mindestens die erste und die zweite Schicht aufweist, wird bevorzugt auf einem transparenten Substrat derart ausgebildet, dass der Phasenunterschied ϕ, der aus der folgenden Gleichung (1) erhalten wurde, innerhalb des Bereichs von n π ± π/3 Radiant (hier ist n eine ungerade Zahl) liegt: Gleichung (1)
    Figure 00150001
    worin ϕ eine Phasenänderung ist, die in Licht verursacht wird, das vertikal durch die Photomaske oder einen Rohling für eine Fotomaske hindurchtritt, in der ein Halbton-Phasenschieberfilm, der aus (m–2) Schichten besteht, auf dem transparenten Substrat ausgebildet ist, χk,k+1 eine Phasenänderung ist, die an der Grenzfläche zwischen einer k-ten Schicht und einer (k+1)-ten Schicht auftritt, uk und dk der Brechungsindex bzw. die Filmdicke der k-ten Schicht sind, und λ die Wellenlänge des Belichtungslichts ist, vorausgesetzt, dass die Schicht k=1 das transparente Substrat ist und die Schicht k=m Luft ist.
  • Des weiteren ist bevorzugt, dass ein Halbton-Phasenschieberfilm mit einer solchen Filmdicke ausgebildet wird, dass der Halbton-Phasenschieberfilm einen Transmissionsgrad des Belichtungslichts innerhalb des Bereichs von 1 bis 50 % aufweist, vorausgesetzt, dass ein transparentes Substrat einen Transmissionsgrad des Belichtungslichts von 100 % hat, um den Transmissionsgrad optimal entsprechend jedem Muster zu steuern.
  • Bei einer Halbton-Phasenschieberfotomaske oder einem Rohling dafür gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein Licht abschirmender Film dann genau auf oder unter einem Halbton-Phasenschieberfilm gebildet werden. Es ist möglich, die Solarisation des Resists aufgrund der Überlappung von angrenzenden Schüssen beim Verfahren einer Halbton-Phasenschieberfotolithographie durch Herstellen einer Licht abschirmenden Schicht zu verhindern. Des weiteren ist es möglich, die Transkriptionseigenschaften eines Musters zur Transkription und zur Ausbildung des Musters mit diesem Licht abschirmenden Film zu steuern.
  • Da ein Licht abschirmender Film mit ausgezeichneten Plattenherstellungseigenschaften, einer ausgezeichneten Haltbarkeit und anderen Eigenschaften erforderlich ist, wird ein Licht abschirmender Film vorzugsweise unter Verwendung eines Materials mit einer Elementarzusammensetzung, die Chrom als wesentliches Element enthält, gebildet. Im Fall des Herstellens eines Licht abschirmenden Films aus Chrommaterialien, kann die Plattenherstellung eines Licht abschirmenden Films unter Verwendung eines Nassätzmittels aus Cernitraten durchgeführt werden, nachdem ein Muster in einem Halbton-Phasenschieberfilm durch Gastrockenätzen wie nachstehend beschrieben gebildet wurde.
  • Bei der vorliegenden Erfindung gibt es einige Fälle, in denen ein Film, der als Hauptkomponenten Chrom und/oder eine Chrom-Tantal-Legierung enthält, als erste Schicht des Halbton-Phasenschieberfilms ausgebildet wird. In diesem Fall wird befürchtet, dass ein Nassätzmittel aus Cernitraten in die erste Schicht des Halbton-Phasenschieberfilms eindringt, was einige Probleme bei der Musterbildung verursacht.
  • Jedoch kann die Korrosionsbeständigkeit der ersten Schicht, die Chrom und/oder eine Chrom-Tantal-Legierung als Hauptkomponenten enthält, gegenüber Nassätzmitteln durch die Zugabe von Sauerstoff, Fluor und/oder Stickstoff wie vorstehend erwähnt oder durch die Herstellung einer Legierung durch die Zugabe eines anderen Metalls wie Silicium, Tantal oder dergleichen verbessert werden.
  • Da die Filmdicke der ersten Schicht, die Chrom und/oder eine Chrom-Tantal-Legierung als Hauptkomponenten enthält, wie nachstehend erwähnt, oft dünn ist, besteht bei der Schicht des weiteren inhärent eine geringe Möglichkeit, dass Nassätzmittel in sie eindringen. Falls ein Eindringen in die Schicht stattfindet, wird das Eindringen oft bei einem solchen Ausmaß desselben gestoppt, dass im wesentlichen die Transkriptionseigenschaft nicht nachteilig beeinflusst wird.
  • Das Herstellungsverfahren eines Rohlings für eine Halbton-Phasenschieberfotomaske und das Verfahren der Herstellung einer Halbton-Phasenschieberfotomaske durch Durchführen der Halbton-Phasenschieberfotolithographie unter Verwendung des erfindungsgemäßen Rohlings wird nachstehend erklärt.
  • 1 ist ein schematischer Schnitt, der ein erstes Beispiel eines Rohlings für eine Halbton-Phasenschieberfotomaske der vorliegenden Erfindung zeigt. In 1 bezeichnen die Bezugszeichen 110 ein transparentes Substrat, 120 einen Halbton-Phasenschieberfilm mit einem Mehrschichtenaufbau, 121 eine erste Schicht mit einer Elementarzusammensetzung, die Chrom als wesentliches Element enthält, und 122 eine zweite Schicht mit einer Elementarzusammensetzung, die Tantal, Silicium und Sauerstoff als wesentliche Elemente enthält.
  • Der Rohling für eine Halbton-Phasenschieberfotomaske des ersten Beispiels weist den Halbton-Phasenschieberfilm 120 mit einem Mehrschichtenaufbau auf, der aus der zweiten Schicht 122 mit einer Elementarzusammensetzung, die Tantal, Silicium und Sauerstoff als wesentliche Elmente enthält, und der ersten Schicht 121 mit einer Elementarzusammensetzung, die Chrom als wesentliches Element enthält, besteht, und die erste Schicht 121 und die zweite Schicht 122 sind laminiert und in dieser Reihenfolge auf dem transparenten Substrat 110 ausgebildet.
  • Die zweite Schicht 122 besitzt Bearbeitungseigenschaften und eine chemische Stabilität, die für Materialien auf der Basis von Tantal charakteristisch sind, und kann mit einem fluorierten Gas geätzt werden. Die erste Schicht 121 kann nach dem Ätzen der zweiten Schicht 122 mit einem fluorierten Gas mit einem chlorierten Gas geätzt werden. Da das transparente Substrat 110 aus synthetischem Quarz und dergleichen mit einem chlorierten Gas nicht wesentlich geätzt wird, ist es zu diesem Zeitpunkt möglich, ein ausreichend hohes selektives Ätzverhältnis der ersten Schicht 121 mit Bezug auf das transparente Substrat 100 zu verwenden. Folglich kann eine Musterbildung mit hoher Genauigkeit bei der Ausbildung einer Fotomaske erzielt werden.
  • Da die zweite Schicht 122, die aus einem Tantalsilicidmaterial gebildet ist, als eine Schicht des Halbton-Phasenschieberfilms 120 hergestellt wird, ist im ersten Beispiel eine Photomaske, die unter Verwendung dieses Rohlings hergestellt wird, auf Belichtungslicht mit der kurzen Wellenlänge anwendbar, einschließlich fluoriertem Krypton-Excimerlaser (die Wellenlänge beträgt 248 nm) und fluoriertem Argon-Excimerlaser (die Wellenlänge beträgt 193 nm).
  • Bei dem ersten Beispiel wird zum Zweck des Erhaltens einiger guter Phasenschieberwirkungen bei der Herstellung einer Halbton-Phasenschieberfotomaske der Halbton-Phasenschieberfilm 120 auf dem transparenten Substrat 110 ausgebildet, so dass der Phasenunterschied ϕ, der aus der folgenden Gleichung erhalten wird, wenn m = 4, innerhalb des Bereichs von n π ± π/3 Radiant (hier ist n eine ungerade Zahl) liegt:
    Figure 00180001
    worin ϕ eine Phasenänderung ist, die in Licht verursacht wird, das vertikal durch einen Rohling für eine Photomaske hindurchtritt, in dem der Halbton-Phasenschieberfilm 120 mit dem Zweischichtenaufbau auf dem transparenten Substrat 110 ausgebildet ist, χk,k+1 eine Phasenänderung ist, die an der Grenzfläche zwischen einer k-ten Schicht und einer (k+1)-ten Schicht auftritt, uk und dk der Brechungsindex bzw. die Filmdicke der k-ten Schicht (der ersten Schicht 121 eines Chrommaterials und der zweiten Schicht 122 eines Tantalsilicidmaterials) sind, und λ die Wellenlänge des Belichtungslichts ist, vorausgesetzt, dass die Schicht k=1 das vorstehend erwähnte transparente Substrat 110 ist und die Schicht k=m Luft ist.
  • Des weiteren wird, um eine beträchtliche Phasenschieberwirkung zu erhalten, wenn eine Halbton-Phasenschieberfotomaske hergestellt wird, der Halbton-Phasenschieberfilm 120 mit einer solchen Filmdicke ausgebildet, dass der Halbton-Phasenschieberfilm 120 einen Transmissionsgrad des Belichtungslichts innerhalb des Bereichs von 1 bis 50 % aufweist, vorausgesetzt, dass das transparente Substrat 110 einen Transmissionsgrad des Belichtungslichts von 100 % aufweist.
  • Als erste Schicht 121 mit einer Elementarzusammensetzung, die Chrom als wesentliches Element enthält, ist es möglich, eine Chrommetallschicht, eine Chromoxidschicht, eine Chromnitridschicht, eine Chromoxidnitridschicht oder andere zu bilden, die alle mit einem chlorierten Gas geätzt werden können. Diese erste Schicht 121 aus einem Chrommaterial kann leicht durch das Sputterverfahren gebildet werden, das herkömmlicherweise für die Ausbildung von dünnen Filmen für Fotomasken verwendet wurde. Falls Metallchrom als Target verwendet wird und ein Mischgas, bei dem Sauerstoff und/oder Stickstoff mit einem Sputtergas aus Argon verwendet wird, kann die Chromoxidschicht, die Chromnitridschicht oder die Chromoxidnitridschicht erhalten werden. Es ist möglich, die Einstellung und Steuerung eines Brechungsindex durch Ändern des Sputterdrucks oder Sputterstroms sowie durch Ändern des Mischverhältnisses der Gase durchzuführen. Es ist möglich, einen solchen dünnen Film aus einem Material aus Chromverbindungen durch die Anwendung von Technologien, einschließlich der Vakuumabscheidung, des CVD-Verfahrens, des Ionenplattierverfahrens und des Ionenstrahlsputterverfahrens sowie des Sputterverfahrens zu bilden.
  • Die zweite Schicht 122 aus einem Material mit einer Elementarzusammensetzung, die Tantal, Silicium und Sauerstoff als wesentliche Elemente enthält, kann leicht durch das Sputterverfahren gebildet werden, das herkömmlicherweise für die Bildung dünner Filme für Fotomasken verwendet wurde. Beispielsweise kann ein Tantalsilicidoxidfilm unter Verwendung von Tantalsilicid als Target und unter Verwendung eines Mischgases erhalten werden, bei dem Sauerstoff mit einem Sputtergas aus Argon gemischt wird. Es ist möglich, die Einstellung und Steuerung des Brechungsindex eines Tantalsilicidoxidfilms durch Ändern des Sputterdrucks oder Sputterstroms sowie durch Ändern des Mischverhältnisses der Gase durchzuführen. Es ist möglich, einen solchen dünnen Film aus Tantalsiliciden durch die Anwendung von Technologien, einschließlich der Vakuumabscheidung, des CVD-Verfahrens, des Ionenplattierverfahrens und des Ionenstrahlsputterverfahrens sowie des Sputterverfahrens zu bilden.
  • Synthetischer Quarz als transparentes Substrat 110 ist gegenüber Belichtungslicht der kurzen Wellenlänge, einschließlich fluoriertem Krypton-Excimerlaser (die Wellenlänge beträgt 248 nm) und fluoriertem Argon-Excimerlaser (die Wellenlänge beträgt 193 nm), transparent und kann des weiteren ein hohes selektives Ätzverhältnis der ersten Schicht 121 mit Bezug auf das transparente Substrat 110 in Fällen aufweisen, in denen die erste Schicht 121 aus einem dünnen Film auf der Basis von Chromverbindungen einer Ätzbearbeitung mit einem chlorierten Gas beim Herstellen einer Fotomaske unterzogen wird.
  • Als nächstes wird ein weiteres Beispiel eines Rohlings für eine Halbton-Phasenschieberfotomaske der vorliegenden Erfindung erklärt. 2 ist eine schematische Schnittansicht, die ein zweites Beispiel des Rohlings für eine Halbton-Phasenschieberfotomaske gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. In 2 bezeichnen die Bezugszeichen 110 ein transparentes Substrat, 120 einen Halbton-Phasenschieberfilm mit einem Mehrschichtenaufbau, 121 eine erste Schicht mit einer Elementarzusammensetzung, die Chrom als wesentliches Element enthält, 122 eine zweite Schicht mit einer Elementarzusammensetzung, die Tantal, Silicium und Sauerstoff als wesentliche Elemente enthält, 125 einen Halbton-Musterbereich (einen Schieberschichtmusterbereich) und 130 eine Licht abschirmende Schicht (auch als ein im wesentlichen Licht abschirmender Film bezeichnet). Die Rohlinge für eine Halbton-Phasenschieberfotomaske bei dem zweiten Beispiel besitzen den Aufbau, bei dem eine Licht abschirmende Schicht 130 auf dem Halbton-Phasenschieberfilm desjenigen des ersten Beispiels vorgesehen ist.
  • Die Licht abschirmende Schicht 130 sollte schließlich von dem Halbton-Musterbereich (Schieberschichtmusterbereich) 125 entfernt werden, um nur in den Umfangsteilen des Halbton-Musterbereichs 125 zu verbleiben und wird benötigt, um im wesentlichen eine Licht abschirmende Eigenschaft zu haben, um eine unerwünschte Solarisation zu verhindern, die durch die mehrfache Belichtung von benachbarten Schüssen bei dem Wafer-Belichtungsprozess verursacht wird, und um eine Fluchtungsmarkierung und anderes zu bilden. Insbesondere beträgt der Transmissionsgrad der Licht abschirmenden Schicht üblicherweise nicht mehr als 1 % mit Bezug auf das Belichtungslicht.
  • Eine Schicht aus Metallen auf der Basis von Chrom wie Metallchrom, Chromoxid, Chromnitrid, Chromoxidnitrid und dergleichen wird im allgemeinen als Licht abschirmende Schicht 130 verwendet, ist jedoch nicht auf diese Materialien beschränkt. Diese Filme aus Chromverbindungen können durch die Anwendung von Technologien, einschließlich des Sputterverfahrens, der Vakuumabscheidung, des CVD-Verfahrens, des Ionenpltatierungsverfahrens und des Ionenstrahlsputterverfahrens gebildet werden.
  • Des weiteren wird in einem Fall, bei dem die Licht abschirmende Schicht aus Chromverbindungen in dem Rohling unter Verwendung eines Nassätzmittels zur Herstellung einer Halbton-Phasenschieberfotomaske geätzt wird, bevorzugt, vorher die Korrosionsbeständigkeit der ersten Schicht aus Chromverbindungen durch das Verfahren der Ausbildung der Schicht unter Verwendung eines Materials aus Chromverbindungen, dem Sauerstoff, Fluor und/oder Stickstoff zugegeben werden oder unter Verwendung eines Materials aus Chromlegierungen, die mit anderen Metallen, einschließlich Silicium und Tantal, hergestellt werden oder mittels anderer Verfahren wie vorstehend erwähnt zu verbessern.
  • Als Abänderungen der Rohlinge des ersten und des zweiten Beispiels kann beispielhaft eine angegeben werden, bei der die erste Schicht 121 aus Chromverbindungen zu einer Schicht abgeändert wird, die aus einem anderen Material hergestellt wird, das mit einem chlorierten Gas geätzt werden kann, beispielsweise eine Chrom-Tantal-Legierung als Hauptkomponente. Des weiteren können als andere Materialien, die mit einem chlorierten Gas geätzt werden können, Materialien mit einer Elementarzusammensetzung, die Tantal als wesentliches Element enthält und des weiteren Sauerstoff und/oder Stickstoff nach Bedarf enthalten, wie vorstehend erwähnt, verwendet werden, und die erste Schicht kann aus einem solchen Material gebildet werden. Eine Schicht, die eine Chrom-Tantal-Legierung als Hauptkomponente enthält, und eine Schicht, die aus einem Material mit einer Elementarzusammensetzung besteht, die Tantal als wesentliches Element enthält und des weiteren Sauerstoff und/oder Stickstoff nach Bedarf enthält, kann auch zu einem Film in ähnlicher Weise wie ein Film, der aus Chromverbindungen besteht, durch die Anwendung von Technologien, einschließlich des Sputterverfahrens, der Vakuumabscheidung, des CVD-Verfahrens, des Ionenplattierungsverfahrens und des Ionenstrahlsputterverfahrens gebildet werden.
  • Als nächstes werden Beispiele einer Halbton-Phasenschieberfotomaske gemäß der vorliegenden Erfindung erklärt. 3 ist ein schematischer Schnitt, der ein erstes Beispiel einer Halbton-Phasenschieberfotomaske gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. Diese Fotomaske wird unter Verwendung des vorstehend erwähnten ersten Beispiels (1) des Rohlings hergestellt, bei dem der Halbton-Phasenschieberfilm 120 in der vorgeschriebenen Gestalt mit einem Muster versehen wird und eine Öffnung ausgebildet wird, wo die Oberfläche des transparenten Substrats 110 freigelegt ist. Die Erklärung jeder Schicht und der optischen Eigenschaften einer Fotomaske bei dem ersten Beispiel wird weggelassen, weil sie die gleichen sind, wie diejenigen des Rohlings bei dem vorstehend erwähnten ersten Beispiel.
  • 4 ist ein schematischer Schnitt, der ein zweites Beispiel einer Halbton-Phasenschieber-Fotomaske gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. Diese Photomaske wird unter Verwendung des vorstehend erwähnten zweiten Beispiels des Rohlings (2) hergestellt, bei dem der Halbton-Phasenschieberfilm 120 in der vorgeschriebenen Gestalt mit einem Muster versehen wird und eine Öffnung gebildet wird, wo die Oberfläche des transparenten Substrats 110 freigelegt ist. Des weiteren werden bei diesem zweiten Beispiel einer Fotomaske der Halbton-Musterbereich (Schieberschichtmusterbereich) 125 zum Erhalten der Phasenschieberwirkungen und der Licht abschirmende Musterbereich 135 zum Erhalten beträchtlicher Licht abschirmender Wirkungen hergestellt. Die Erklärung jeder Schicht und der optischen Eigenschaften einer Fotomaske bei dem zweiten Beispiel wird weggelassen, weil sie die gleichen sind, wie diejenigen des Rohlings bei dem vorstehend erwähnten zweiten Beispiel.
  • Als Abänderungen der Fotomasken des ersten und des zweiten Beispiels können die gleichen Abänderungen wie diejenigen der Rohlinge veranschaulicht werden. Das heißt, es ist möglich, solche Abänderungen zu veranschaulichen, da die erste Schicht 121 aus Chromverbindungen zu einer Schicht geändert wird, die ein anderes Material aufweist, das mit einem chlorierten Gas geätzt werden kann, beispielsweise eine Chrom-Tantal-Legierung als Hauptkomponente, oder eine Schicht aus einem Material mit einer Elementarzusammensetzung, die Tantal als wesentliches Element enthält und des weiteren Sauerstoff und/oder Stickstoff nach Bedarf enthält.
  • Als nächstes wird das Herstellungsverfahren einer Halbton-Phasenschieberfotomaske gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen erklärt. In 5 ist ein Beispiel des Verfahrens für die Herstellung einer Halbton-Phasenschieberfotomaske gezeigt. Bei dem Herstellungsverfahren wird zunächst der Rohling für eine Halbton-Phasenschieberfotomaske des ersten Beispiels (1) wie in 5(a) gezeigt vorgesehen. Dann wird ein Resistmaterial auf dem Halbton-Phasenschieberfilm 120 aufgebracht und getrocknet, um die Resistschicht 140 wie in 5(b) gezeigt zu bilden.
  • Nachdem die Resistschicht 140 gebildet worden ist, wird nur ein vorgeschriebener Bereich der Resistschicht 140 unter Verwendung eines Elektronenstrahlschreibers wie in 5(c) gezeigt solarisiert, und die Resistschicht wird entwickelt und in Übereinstimmung mit einer Musterform, die bei dem Halbton-Phasenschieberfilm 120 erforderlich ist, versehen. Eine Öffnung 140A in der Resistschicht 140 wird ebenfalls durch die Musterbildung gebildet. Ein Resistmaterial soll vorzugsweise die Eigenschaft einer leichten Handhabung, eine vorgeschriebene Auflösung und eine hohe Beständigkeit gegen Trockenätzen aufweisen, ist jedoch nicht besonders beschränkt.
  • Nachdem die Resistschicht 140 mit einem Muster versehen worden ist, wird die Resistschicht 140 als Ätzbeständigkeitsmaske, wie in 5(d) gezeigt, verwendet, und die zweite Schicht, die ein Film ist, der aus Tantalsiliciden hergestellt ist, und die erste Schicht, die ein Film ist, der aus Chromverbindungen hergestellt ist, jeweils des Halbtonphasenschieberfilms 120 werden nacheinander unter Verwendung eines fluorierten Gases und eines chlorierten Gases in dieser Reihenfolge geätzt. Dann wird das Muster des Halbton-Phasenschieberfilms wie in 5(e) gezeigt durch Abschälen der Resistschicht 140 erhalten.
  • Als nächstes wird ein Beispiel eines Verfahrens für die Herstellung einer Halbton-Phasenschieberfotomaske gemäß dem zweiten Beispiel in 6 gezeigt. Bei dem Herstellungsverfahren wird die Musterbildungsbearbeitung ähnlich wie bei dem Herstellungsverfahren gemäß dem ersten Beispiel in dem vorherigen in der Zeichnung gezeigten Schritt durchgeführt. Das heißt, zunächst wird der Rohling für eine Halbton-Phasenschieberfotomaske gemäß dem zweiten Beispiel (2) vorgesehen und ein Resistmaterial wird auf dem Licht abschirmenden Film 130 aufgebracht und getrocknet, um die Resistschicht 140 zu bilden. Dann wird nur ein vorgeschriebener Bereich der Resistschicht 140 unter Verwendung eines Elektronenstrahlschreibers solarisiert, und die Resistschicht wird entwickelt und in Übereinstimmung mit einer Mustergestalt, die bei dem Halbton-Phasenschieberfilm 120 erforderlich ist, mit einem Muster versehen. Nachdem die Resistschicht 140 mit einem Muster versehen worden ist, wird die Resistschicht 140 als Ätzbeständigkeitsmaske verwendet und der Licht abschirmende Film 130, ein Film der aus Tantalsiliciden besteht, der die zweite Schicht des Halbton-Phasenschieberfilms 120 ist, und ein Film aus Chromverbindungen, der die erste Schicht des Halbton-Phasenschieberfilms 120 ist, werden nacheinander unter Verwendung eines fluorierten Gases und eines chlorierten Gases in dieser Reihenfolge geätzt. Dann wird das Muster des Halbton-Phasenschieberfilms durch Abschälen der Resistschicht 140 erhalten.
  • Die Verfahren für diesen Schritt sind die gleichen, wie diejenigen bei dem Herstellungsverfahren gemäß dem ersten Beispiel. Danach wird eine Resistschicht 145 erneut auf der Licht abschirmenden Schicht 130 gebildet und durch Belichten und Entwickeln wie in 6(a) gezeigt mit einem Muster versehen. Diese neue Resistschicht 145 wird nur auf einem Licht abschirmenden Musterbereich 135 ausgebildet, von dem gewünscht wird, dass schließlich beträchtliche Licht abschirmende Wirkungen erhalten werden, und ist in einer Gestalt mit einer Öffnung 145A mit einem Muster versehen. Diese Öffnung 145A stimmt mit dem Halbton-Musterbereich (Schieberschichtmusterbereich) 125 überein, der Phasenschieberwirkungen erzielen soll. Danach wird diese Resistschicht 145 als Ätzbeständigkeitsmaske wie in 6(b) gezeigt verwendet, und die Licht abschirmende Schicht der Öffnung 145A wird entfernt, indem ein Nassätzen mit einem Nassätzmittel aus Cernitraten durchgeführt wird. Danach wird die Resistschicht 145 abgeschält, und eine Halbton-Phasenschieberfotomaske gemäß dem zweiten Beispiel wird erhalten.
  • 6(c) und 6(d) sind vergrößerte Ansichten des D1 Teils von 6(a) bzw. des D2 Teils von 6(b). Zum Zeitpunkt des Nassätzens wird befürchtet, dass die erste Schicht 121, die ein Film aus Chromverbindungen ist, geätzt wird und zu einer solchen wird, wie sie vergrößert in 6(d) dargestellt ist, was zu einigen Problemen im Muster führt. Jedoch besteht bei der ersten Schicht 121, die ein Film aus Chromverbindungen ist, im allgemeinen eine geringe Möglichkeit der Eindringung wie in 6(d) gezeigt ist, da ihre Filmdicke gering ist. Und selbst wenn ein Eindringen in die Schicht stattfindet, geht man davon aus, dass das Eindringen bei einem Ausmaß aufhört, das ihre Transkriptionseigenschaften im wesentlichen nicht nachteilig beeinflusst.
  • Des weiteren kann die Korrosionsbeständigkeit der ersten Schicht des Films aus Chromverbindungen gegenüber Nassätzmitteln durch die Zugabe von Fluor und/oder Stickstoff zur ersten Schicht oder durch Herstellen einer Legierung durch die Zugabe eines anderen Materials wie Silicium, Tantal oder dergleichen verbessert werden. Folglich kann der Teil von WO, der in 6(b) gezeigt ist, extrem klein sein, so dass nachteilige Wirkungen auf die Transkriptionseigenschaften sicher verhindert werden können.
  • Eine Halbton-Phasenschieberfotomaske in den vorstehend angegebenen Abänderungsbeispielen kann grundsätzlich mittels des gleichen Verfahrens wie dem Herstellungsverfahren des ersten und des zweiten Beispiels hergestellt werden.
  • BEISPIELE
  • Beispiel 1
  • Ein Beispiel eines Rohlings für eine Halbton-Phasenschieberfotomaske, die bei der KrF-Belichtung der vorliegenden Erfindung anwendbar ist, wird unter Bezugnahme auf 7 beschrieben. Auch bei diesem Beispiel besteht ein Halbton-Phasenschieberfilm 120 aus zwei Schichten.
  • Wie in 7(a) gezeigt, wurde eine erste Schicht 121 eines Halbton-Phasenschieberfilms auf einem Substrat 110 aus optisch poliertem und ausreichend gewaschenen, hochreinen, synthetischen Quarz mit 6 Zoll im Quadrat und einer Dicke von 0,25 Zoll unter Bedingungen, die nachstehend angegeben sind, gebildet. Die Dicke der ersten Schicht 121 betrug etwa 25 nm.
  • Filmbildungsbedingungen
    • – Filmbildungsvorrichtung: Gleichstrom-Magnetron-Sputtervorrichtung vom Planer-Typ
    • – Target: Tantalmetall
    • – Gas und seine Strömungsgeschwindigkeit: Argongas, 50 sccm
    • – Sputterdruck: 0,3 Pa
    • – Sputterstrom: 3,0 A
  • Als nächstes wurde eine zweite Schicht 122 eines Halbton-Phasenschieberfilms auf der ersten Schicht unter den nachstehend gezeigten Bedingungen gebildet. Die Dicke der zweiten Schicht 122 betrug etwa 140 nm.
  • Filmbildungsbedingungen
    • – Filmbildungsvorrichtung: Gleichstrom-Magnetron-Sputtervorrichtung vom Planer-Typ
    • – Target: Tantal : Silicium = 1 : 3 (Atomverhältnis)
    • – Gas und seine Strömungsgeschwindigkeit: Argongas, 50 sccm + Sauerstoffgas, 50 sccm
    • – Sputterdruck: 0,3 Pa
    • – Sputterstrom: 3,5 A
  • So wurde der Rohling 1 für eine Halbton-Phasenschieberfotomaske, der auf die Belichtung durch einen KrF-Excimerlaser anwendbar ist und einen Transmissionsgrad von 6 % hat, erhalten. Die optischen Eigenschaften des Rohlings sind in 8 gezeigt.
  • Des weiteren wurden wie in 7(b) gezeigt, die erste Schicht und die zweite Schicht eines Halbton-Phasenschieberfilms unter den gleichen Bedingungen, wie vorstehend angegeben, auf dem Substrat aus synthetischem Quarz, das zuvor mit einem Band maskiert wurde, gebildet, und das Teststück 2 wurde erhalten. Unter Verwendung dieses Teststücks 2 wurden der Phasenunterschied und der Transmissionsgrad mit Bezug auf Licht mit einer Wellenlänge von 248 nm mit einem im Handel erhältlichen Phasenunterschieds-Messgerät (MPM248, hergestellt von der Laser Tech. Co. Ltd.) gemessen. Die gemessenen Werte betrugen 182,62° bzw. 5,37 %.
  • Als nächstes wurde Beständigkeit des Teststücks 2 gegenüber chemischen Lösungen wie Waschflüssigkeiten, Ätzlfüssigkeiten und anderen, die bei dem Herstellungsverfahren der Fotomasken verwendet wurden, untersucht. Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle 1 gezeigt.
    • – Chemische Lösung (a): Schwefelsäure : Salpetersäure = 10 : 1 (Volumenverhältnis), 80°C Temperatur
    • – Chemische Lösung (b): 10%iges wässeriges Ammoniak, Raumtemperatur
    • – Chemische Lösung (c): Im Handel erhältliches Chromätzmittel (MR-ES, hergestellt von der Ink Tech. Co. Ltd.), Raumtemperatur
  • TABELLE 1
    Figure 00270001
  • Beispiel 2
  • Ein Beispiel einer Halbton-Phasenschieberfotomaske gemäß der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf 9 erklärt. Auch bei diesem Beispiel besteht ein Halbton-Phasenschieberfilm 120 aus zwei Schichten.
  • Wie in 9(a) gezeigt, wurde ein Resistmaterial auf den in Beispiel 1 erhaltenen Rohling 1 aufgebracht. Dann wurde das übliche Verfahren der Elektronenstrahllithographie oder Fotolithographie durchgeführt, um eine Resistschicht 140 zu bilden, die organische Verbindungen als Hauptkomponenten enthält und ein vorgeschriebenes Muster aufweist.
  • Als nächstes wurden, wie in 9(b) gezeigt, die zweite Schicht 122 und die erste Schicht 121 auf dem Halbton-Phasenschieberfilm, die freigelegte Bereiche an einer Öffnung der Resistschicht 140 aufweisen, durch Aussetzen an hochdichtes Plasma nacheinander selektiv trockengeätzt, und der Halbton-Phasenschieberfilm 120 wurde in der vorgeschriebenen Gestalt mittels eines im Handel erhältlichen Trockenätzers für Fotomasken (VLR700, hergestellt von der PTI Co. Ltd.) mit einem Muster versehen. Der bei diesem Beispiel verwendete Trockenätzer besitzt zwei Ätzbehandlungskammern und die folgenden Bedingungen 1 und 2 wurden in separaten Behandlungskammern durchgeführt.
  • Bedingung 1
    • – Ätzgas: CF, Gas
    • – Druck: 10 mTorr
    • – ICP Energie (Erzeugung von hochdichtem Plasma): 950 W
    • – Vorspannungsenergie (Entnahmeenergie): 50 W
    • – Zeit: 260 Sek.
  • Bedingung 2
    • – Ätzgas: Cl2 Gas
    • – Druck: 3 mTorr
    • – ICP Energie (Erzeugung von hochdichtem Plasma): 500 W
    • – Vorspannungsenergie (Entnahmeenergie): 25 W
    • – Zeit: 200 Sek.
  • Als nächstes wurde die verbleibende Resistschicht 140 auf die übliche Weise abgeschält, um eine Halbton-Phasenschieberfotomaske 3, wie in 9(c) gezeigt, herzustellen. Der Transmissionsgrad des Halbton-Phasenschieberteils gegenüber Licht mit einer Wellenlänge von 248 nm betrug 6 % bei dieser Fotomaske. Es war ersichtlich, dass der synthetische Quarz kaum bei dem Ätzverfahren der Bedingung 2 geätzt wird und der Phasenunterschied mit extrem hoher Genauigkeit gesteuert werden kann.
  • Des weiteren war es möglich, diese Halbton-Phasenschieberfotomaske 3 in bezüglich der Abmessungsgenauigkeit, der Schnittgestalt, der Filmdickenverteilung, der Verteilung des Transmissionsgrads und der Filmhaftung an dem Substrat in der Praxis zu verwenden.
  • Beispiel 3
  • Was Rohlinge für eine Halbton-Phasenschieberfotomaske betrifft, die bei der KrF-Belichtung gemäß der vorliegenden Erfindung anwendbar sind, wird das Beispiel des Rohlings, bei dem der Reflexionsgrad der Filmoberfläche bei einer Wellenlänge von 248 nm verringert wurde, im Vergleich zum Rohling von Beispiel 1 unter Bezugnahme auf 10 erklärt. Bei diesem Beispiel wurde der verringerte Reflexionsgrad durch die Zugabe einer winzigen Menge Sauerstoff zur ersten Schicht, von den zwei Schichten, die den Halbton-Phasenschieberfilm 120 bilden, die im wesentlichen kein Silicium enthält, realisiert.
  • Wie in 10(a) gezeigt, wurde eine erste Schicht 121 eines Halbton-Phasenschieberfilms auf einem Substrat 110 aus optisch poliertem und ausreichend gewaschenen, hochreinen, synthetischen Quarz mit 6 Zoll im Quadrat und einer Dicke von 0,25 Zoll unter den nachstehend gezeigten Bedingungen gebildet. Die Dicke der ersten Schicht 121 betrug etwa 40 nm.
  • Filmbildungsbedingungen
    • – Filmbildungsvorrichtung: Gleichstrom-Magnetron-Sputtervorrichtung vom Planer-Typ
    • – Target: Tantalmetall
    • – Gas und seine Strömungsgeschwindigkeit: Argongas, 40 sccm + Sauerstoffgas, 5 sccm
    • – Sputterdruck: 0,3 Pa
    • – Sputterstrom: 2,0 A
  • Als nächstes wurde eine zweite Schicht 122 eines Halbton-Phasenschieberfilms auf der ersten Schicht unter den nachstehend gezeigten Bedingungen gebildet. Die Dicke der zweiten Schicht 122 betrug etwa 90 nm.
  • Filmbildungsbedingungen
    • – Filmbildungsvorrichtung: Gleichstrom-Magnetron-Sputtervorrichtung vom Planer-Typ
    • – Target: Tantal : Silicium = 1 : 3 (Atomverhältnis)
    • – Gas und seine Strömungsgeschwindigkeit: Argongas, 50 sccm + Sauerstoffgas, 50 sccm
    • – Sputterdruck: 0,3 Pa
    • – Sputterstrom: 3,5 A
  • So wurde der Rohling 4 für eine Halbton-Phasenschieberfotomaske, der auf die Belichtung durch einen KrF-Excimerlaser anwendbar ist und der den Transmissionsgrad von 6 % besitzt, erhalten. Die optischen Eigenschaften des Rohlings sind in 11 gezeigt. Der Reflexionsgrad der Filmoberfläche des Rohlings von Beispiel 1 betrug etwa 43 % bei einer Wellenlänge von 248 nm, wie in 8 gezeigt, während bei diesem Beispiel der Reflexionsgrad der Filmoberfläche auf den Grad von 2 % verringert werden konnte, was zu der Verwirklichung eines herabgesetzten Reflexionsgrad führte.
  • Des weiteren wurden, wie in 10(b) gezeigt, die erste Schicht und die zweite Schicht eines Halbton-Phasenschieberfilms unter den gleichen Bedingungen wie vorstehend angegeben auf dem Substrat aus synthetischem Quarz, das zuvor mit einem Band maskiert wurde, gebildet, und das Teststück 5 wurde erhalten. Unter Verwendung dieses Teststücks 5 wurden der Phasenunterschied und der Transmissionsgrad mit Bezug auf Licht mit einer Wellenlänge von 248 nm mit einem im Handel erhältlichen Phasenunterschieds-Messgerät (MPM248, hergestellt von der Laser Tech. Co. Ltd.) gemessen. Die gemessenen Werte betrugen 186,59° bzw. 6,07 %.
  • Beispiel 4
  • Beispiel 4 ist ein Beispiel, bei dem eine Halbton-Phasenschieberfotomaske gemäß dem in 3 gezeigten ersten Beispiel mittels des in 5 gezeigten Herstellungsverfahren unter Verwendung des Rohlings für eine Halbton-Phasenschieberfotomaske gemäß dem ersten in 1 gezeigten Beispiel hergestellt wurde. Bei diesem Beispiel wurde eine Halbton-Phasenschieberfotomaske, die bei einer KrF-Belichtung anwendbar war, hergestellt.
  • Eine erste Schicht 121 eines Halbton-Phasenschieberfilms wurde auf einem transparenten Substrat 110 aus einem optisch polierten und ausreichend gewaschenen, hochreinen, synthetischen Quarz von 6 Zoll im Quadrat und einer Dicke von 0,25 Zoll unter den nachstehend angegebenen Bedingungen gebildet. Die erste Schicht 121 war aus Chromverbindungen hergestellt und war etwa 10 nm dick.
  • Filmbildungsbedingungen
    • – Filmbildungsvorrichtung: Gleichstrom-Magnetron-Sputtervorrichtung vom Planer-Typ
    • – Target: Chrommetall
    • – Gas und seine Strömungsgeschwindigkeit: Argongas, 70 sccm
    • – Sputterdruck: 0,35 Pa
    • – Sputterstrom: 5,0 A
  • Als nächstes wurde eine zweite Schicht 122 eines Halbton-Phasenschieberfilms auf der ersten Schicht unter den nachstehend gezeigten Bedingungen gebildet. Die zweite Schicht 122 war aus Tantalsiliciden mit einer Elementarzusammensetzung, die Tantal, Silicium und Sauerstoff als wesentliche Elemente enthielt, hergestellt. Die Dicke der zweiten Schicht 122 betrug etwa 140 nm.
  • Filmbildungsbedingungen
    • – Filmbildungsvorrichtung: Gleichstrom-Magnetron-Sputtervorrichtung vom Planer-Typ
    • – Target: Tantal : Silicium = 1 : 3 (Atomverhältnis)
    • – Gas und seine Strömungsgeschwindigkeit: Argongas, 50 sccm + Sauerstoffgas, 50 sccm
    • – Sputterdruck: 0,3 Pa
    • – Sputterstrom: 3,5 A
  • So wurde der Rohling für eine Halbton-Phasenschieberfotomaske, der auf die Belichtung durch einen KrF-Excimerlaser anwendbar ist und der den Transmissionsgrad von 6 % hat, erhalten.
  • Des weiteren wurde das Abhebeverfahren auch durchgeführt, um ein Teststück, wie in 12 gezeigt, herzustellen. Das heißt, nachdem die erste Schicht und die zweite Schicht eines Halbton-Phasenschieberfilms unter den gleichen Bedingungen wie vorstehend angegeben auf dem Substrat aus synthetischem Quarz, das zuvor mit einem Band maskiert wurde, gebildet wurde, wurde das maskierte Band abgeschält, um ein Teststück mittels des Niveauunterschieds herzustellen. Unter Verwendung dieses Teststücks wurden der Phasenunterschied und der Transmissionsgrad mit Bezug auf Licht mit einer Wellenlänge von 248 nm mit einem im Handel erhältlichen Phasenunterschieds-Messgerät (MPM248, hergestellt von der Laser Tech. Co. Ltd.) gemessen. Die gemessenen Werte betrugen 179,22° bzw. 5,88 %.
  • Als nächstes wurde eine Halbton-Phasenschieberfotomaske gemäß dem ersten Beispiel, wie in 3 gezeigt, unter der Verwendung des erhaltenen Rohlings hergestellt. Zunächst wurde, wie in 5(a) gezeigt, der Rohling für eine Halbton-Phasenschieberfotomaske vorgesehen und dann wurde Resistmaterial "ZEP7000", das organische Verbindungen als Hauptkomponenten enthielt (hergestellt von der Nippon Zeon Co. Ltd.), auf den Halbton-Phasenschieberfilm 120 dieses Rohlings aufgebracht und getrocknet, um eine Resistschicht 140, wie in 5(b) gezeigt, zu bilden. Als nächstes wurde, wie in 5(c) gezeigt, die Re sistschicht 140 in der vorgeschriebenen Gestalt mit einem Muster versehen, indem nur der vorgeschriebene Bereich der Resistschicht mittels eines Elektronenstrahlschreibers belichtet wurde und dann entwickelt wurde.
  • Als nächstes wurden, wie in 5(d) gezeigt, die zweite Schicht 122 und die erste Schicht 121 eines Halbton-Phasenschieberfilms an einer Öffnung der Resistschicht 140, wo der Halbton-Phasenschieberfilm freigelegt war, selektiv nacheinander durch Aussetzen an ein hochdichtes Plasma trockengeätzt und der Halbton-Phasenschieberfilm 120 wurde in der vorgeschriebenen Gestalt mittels eines im Handel erhältlichen Trockenätzers für Fotomasken (VLR700, hergestellt von der PTI Co. Ltd.) mit einem Muster versehen. Der bei diesem Beispiel verwendete Trockenätzer besitzt zwei Ätzbehandlungskammern und die folgenden Bedingungen 1 und 2 wurden in separaten Behandlungskammern durchgeführt.
  • Bedingung 1
    • – Ätzgas: CF, Gas
    • – Druck: 10 mTorr
    • – ICP Energie (Erzeugung von hochdichtem Plasma): 950 W
    • – Vorspannungsenergie (Entnahmeenergie): 50 W
    • – Zeit: 360 Sek.
  • Bedingung 2
    • – Ätzgas: Cl2 Gas + O2 Gas (2 : 3)
    • – Druck: 100 mTorr
    • – ICP Energie (Erzeugung von hochdichtem Plasma): 500 W
    • – Vorspannungsenergie (Entnahmeenergie): 25 W
    • – Zeit: 200 Sek.
  • Als nächstes wurde die verbleibende Resistschicht 140 auf die übliche Weise abgeschält, um eine Halbton-Phasenschieberfotomaske, wie in 5(e) gezeigt, herzustellen. Der Transmissionsgrad des Halbton-Phasenschieberteils gegenüber Licht mit einer Wellenlänge von 248 nm betrug bei dieser Fotomaske 6 %. Es war ersichtlich, dass das transparente Substrat 110 aus synthetischem Quarz kaum bei dem Ätzverfahren der Bedingung 2 geätzt wird und der Phasenunterschied mit extrem hoher Genauigkeit gesteuert werden kann.
  • Des weiteren war es möglich, diese Halbton-Phasenschieberfotomaske 3 in jeglicher Hinsicht der Abmessungsgenauigkeit, der Schnittgestalt, der Filmdickenverteilung, der Verteilung des Transmissionsgrads und der Filmhaftung an dem Substrat in der Praxis zu verwenden.
  • Beispiel 5
  • Beispiel 5 ist ein Beispiel, bei dem eine Halbton-Phasenschieberfotomaske gemäß dem in 4 gezeigten, zweiten Beispiel durch eine Reihe von in 5 und 6 gezeigten Herstellungsverfahren unter Verwendung eines Rohlings für eine Halbton-Phasenschieberfotomaske gemäß dem in 2 gezeigten, zweiten Beispiel hergestellt wurde. Bei diesem Beispiel wurde eine Halbton-Phasenschieberfotomaske für eine KrF-Belichtung hergestellt. Im Hinblick auf das Nassätzen eines Licht abschirmenden Films aus Chrom in diesem Beispiel wurde die Korrosionsbeständigkeit der ersten Schicht aus Chromverbindungen durch die Zugabe von Tantal verbessert.
  • Zunächst wurde eine erste Schicht 121 eines Halbton-Phasenschieberfilms auf einem transparenten Substrat 110 aus optisch poliertem und ausreichend gewaschenen, hochreinen, synthetischen Quarz von 6 Zoll im Quadrat und einer Dicke von 0,25 Zoll unter den nachstehend angegebenen Bedingungen gebildet. Die erste Schicht 121 wurde aus Tantal-Chrom-Legierungen hergestellt und ihre Dicke betrug etwa 10 nm.
  • Filmbildungsbedingungen
    • – Filmbildungsvorrichtung: Gleichstrom-Magnetron-Sputtervorrichtung vom Planer-Typ
    • – Target: Tantal-Chrom-Legierung (Tantal : Chrom = 1 : 9)
    • – Gas und seine Strömungsgeschwindigkeit: Argongas, 70 sccm
    • – Sputterdruck: 0,35 Pa
    • – Sputterstrom: 5,0 A
  • Als nächstes wurde eine zweite Schicht 122 eines Halbton-Phasenschieberfilms auf der ersten Schicht unter den nachstehend gezeigten Bedingungen gebildet. Die zweite Schicht 122 wurde aus Tantalsiliciden mit einer Elementarzusammenset zung, die Tantal, Silicium und Sauerstoff als wesentliche Elemente enthielt, hergestellt. Die Dicke der zweiten Schicht 122 betrug etwa 90 nm.
  • Filmbildungsbedingungen
    • – Filmbildungsvorrichtung: Gleichstrom-Magnetron-Sputtervorrichtung vom Planer-Typ
    • – Target: Tantal : Silicium = 1 : 3 (Atomverhältnis)
    • – Gas und seine Strömungsgeschwindigkeit: Argongas, 50 sccm + Sauerstoffgas, 50 sccm
    • – Sputterdruck: 0,3 Pa
    • – Sputterstrom: 3,5 A
  • Als nächstes wurde ein Licht abschirmender Film 130 auf dem Halbton-Phasenschieberfilm 120 durch das Sputterverfahren gebildet. Der Licht abschirmende Film 130 wurde aus Chrommetall hergestellt und seine Dicke betrug 1000 Angström (Å).
  • Sputterbedingungen eines Licht abschirmenden Films
    • – Filmbildungsvorrichtung: Gleichstrom-Magnetron-Sputtervorrichtung vom Planer-Typ
    • – Target: Chrommetall
    • – Gas und seine Strömungsgeschwindigkeit: Argongas, 50 sccm
    • – Sputterdruck: 0,3 Pa
    • – Sputterstrom: 3,5 A
  • So wurde der Rohling für eine Halbton-Phasenschieberfotomaske, der auf die Belichtung durch einen KrF-Excimerlaser anwendbar ist und der einen Transmissionsgrad von 6 % besitzt, erhalten.
  • Des weiteren wurde das Abhebeverfahren auch durchgeführt, um ein Teststück, wie in 12 gezeigt, herzustellen. Das heißt, nachdem die erste Schicht und die zweite Schicht eines Halbton-Phasenschieberfilms unter den gleichen Bedingungen wie vorstehend angegeben auf dem Substrat aus synthetischem Quarz, das man zuvor mit einem Band maskiert hatte, gebildet worden war, wurde das maskierte Band abgeschält, um ein Teststück mit einem Niveauunterschied herzustel len. Unter Verwendung dieses Teststücks wurden der Phasenunterschied und der Transmissionsgrad mit Bezug auf Licht mit einer Wellenlänge von 248 nm mit einem im Handel erhältlichen Phasenunterschieds-Messgerät (MPM248, hergestellt von der Laser Tech. Co. Ltd.) gemessen. Die gemessenen Werte betrugen 180,12° bzw. 6,33 %.
  • Nachdem dieses Teststück mit einem Niveauunterschied in ein im Handel erhältliches Chromätzmittel (MR-ES, hergestellt von der Ink Tech. Co. Ltd.) bei Raumtemperatur während 240 Sekunden eingetaucht worden war, wurde der Abschnitt des Musterbereichs mittels des SEM (Abtastelektronenmikroskops) beobachtet und so wurde keine Korrosion, wie in 6(d) gezeigt, festgestellt.
  • Zum Vergleich mit diesem Teststück wurde, nachdem die in Beispiel 4 hergestellten Teststücke mit einem Niveauunterschied auch in ein im Handel erhältliches Chromätzmittel (MR-ES, hergestellt von der Ink Tech. Co. Ltd.) bei Raumtemperatur während 180 Sekunden bzw. 240 Sekunden eingetaucht worden waren, der Abschnitt des Musterbereichs jedes Teststücks mittels SEM beobachtet. Es wurde bei dem 180 Sekunden eingetauchten Teststück keine Korrosion gefunden, jedoch wurde etwas Korrosion, wie in 6(d) gezeigt, bei dem Teststück, das 240 Sekunden eingetaucht worden war, beobachtet. Es wurde durch diesen Vergleich bestätigt, dass die Korrosionsbeständigkeit der ersten Schicht in Beispiel 5 im Vergleich zur ersten Schicht in Beispiel 4 verbessert worden war.
  • Als nächstes wurde eine Halbton-Phasenschieberfotomaske gemäß dem zweiten Beispiel, wie in 4 gezeigt, unter Verwendung des erhaltenen Rohlings hergestellt. Zunächst wurde Resistmaterial "ZEP7000", das organische Verbindungen als Hauptkomponenten enthielt (hergestellt von der Nippon Zeon Co. Ltd.) auf der Licht abschirmenden Schicht 130 aufgebracht und getrocknet, um eine Resistschicht 140 zu bilden. Als nächstes wurde die Resistschicht 140 in der vorgeschriebenen Gestalt mit einem Muster versehen, indem nur der vorgeschriebene Bereich der Resistschicht mittels eines Elektronenstrahlschreibers belichtet und dann entwickelt wurde.
  • Als nächstes wurden die Licht abschirmende Schicht 130 an einem Bereich, der durch eine Öffnung der Resistschicht 140 freigelegt worden war, und der Halbton-Phasenschieberfilm 120 genau unter dem freigelegten Bereich nacheinander selektiv trockengeätzt durch Aussetzen an hochdichtes Plasma, um die Licht abschir mende Schicht 130 und den Halbton-Phasenschieberfilm 120 in den vorgeschriebenen Formen mittels eines im Handel erhältlichen Trockenätzers für Fotomasken (VLR700, hergestellt von der PTI Co. Ltd.) mit einem Muster zu versehen. Bei diesem Beispiel wurden die Ätzbedingungen 1, 2 und 3 in dieser Reihenfolge durchgeführt, das heißt, Ätzen der Licht abschirmenden Schicht 130 mittels der Ätzbedingung 1, der zweiten Schicht mittels der Ätzbedingung 2 und der ersten Schicht mittels der Ätzbedingung 3 (die gleiche wie die Bedingung 1) wurde aufeinanderfolgend durchgeführt. Der bei diesem Beispiel verwendete Trockenätzer besitzt zwei Ätzbehandlungskammern und die folgenden Bedingungen 1 und 3 wurden in der gleichen Behandlungskammer durchgeführt und die Bedingung 2 wurde in der anderen Behandlungskammer durchgeführt.
  • Bedingung 1: Ätzen der Licht abschirmenden Schicht
    • – Ätzgas: Cl2 Gas + O2 gas (2 : 3)
    • – Druck: 100 mTorr
    • – ICP Energie (Erzeugung von hochdichtem Plasma): 500 W
    • – Vorspannungsenergie (Entnahmeenergie): 25 W
    • – Zeit: 200 Sek.
  • Bedingung 2: Ätzen der zweiten Schicht
    • – Ätzgas: CF4 Gas
    • – Druck: 10 mTorr
    • – ICP Energie (Erzeugung von hochdichtem Plasma): 950 W
    • – Vorspannungsenergie (Entnahmeenergie): 50 W
    • – Zeit: 360 Sek.
  • Bedingung 3: Ätzen der ersten Schicht
    • – Ätzgas: Cl2 Gas + O2 Gas (2 : 3)
    • – Druck: 100 mTorr
    • – ICP Energie (Erzeugung von hochdichtem Plasma): 500 W
    • – Vorspannungsenergie (Entnahmeenergie): 25 W
    • – Zeit: 200 Sek.
  • Als nächstes wurde Resistmaterial "IP3500 (hergestellt von der Tokyo Ohka Kogyo Co. Ltd.) wiederum auf diese Schicht aufgetragen und getrocknet. Dann wur de die Fotolithographie durchgeführt, um eine Resistschicht 145 mit Öffnungen nur in den Bereichen, die für das Belichten des Halbton-Phasenschieberfilms wie in 6(a) gezeigt, gewünscht sind. Danach wurde das Nassätzen unter der folgenden Bedingung durchgeführt, um die belichtete Licht abschirmende Schicht 130 an einer Öffnung 145A der Resistschicht, wie in 6(b) gezeigt, selektiv zu entfernen. Und die verbleibende Resistschicht 145 wurde auf die übliche Weise abgeschält, um eine Halbton-Phasenschieberfotomaske herzustellen.
  • Der Transmissionsgrad des Halbton-Phasenschieberteils bei dieser Fotomaske gegenüber Licht mit einer Wellenlänge von 248 nm betrug 6 %. Des weiteren wurde bei dem Halbton-Phasenschieberfilm dieser Fotomaske kein Problem aufgrund von Korrosion, wie in 6(d) gezeigt, bei der ersten Schicht 121 aus Chromverbindungen gefunden. Auch bei diesem Beispiel wurde das transparente Substrat 110 ähnlich wie beim Beispiel 4 nicht unter der Ätzbedingung 3 geätzt und der Phasenunterschied konnte mit extrem hoher Präzision gesteuert werden.
  • Des weiteren war es möglich, diese Halbton-Phasenschieberfotomaske hinsichtlich der Abmessungsgenauigkeit, der Schnittgestalt, der Filmdickenverteilung, der Verteilung des Transmissionsgrads und der Filmhaftung an dem Substrat in der Praxis zu verwenden.
  • Beispiel 6
  • Auch in Beispiel 6 wurde eine Halbton-Phasenschieberfotomaske gemäß dem in 4 gezeigten, zweiten Beispiel mittels einer Reihe von in 5 und 6 gezeigten Herstellungsverfahren unter Verwendung des Rohlings für eine Halbton-Phasenschieberfotomaske gemäß dem in 2 gezeigten zweiten Beispiel hergestellt. Bei diesem Beispiel wurden die Filmbildungsbedingung der ersten Schicht und die Ätzbedingung der ersten Schicht (entsprechend der Ätzbedingung 3 in Beispiel 5) wie folgt eingestellt. Andere Bedingungen waren die gleichen, wie diejenigen in Beispiel 5. Das Spektrum der optischen Charakteristiken (Spektrum des Transmissionsgrads) des so erhaltenen Rohlings ist in 13 gezeigt.
  • Filmbildungsbedingung der ersten Schicht
    • – Filmbildungsvorrichtung: Gleichstrom-Magnetron-Sputtervorrichtung vom Planer-Typ
    • – Target: Tantal-Chrom-Legierung (Tantal : Chrom = 97 : 3)
    • – Gas und seine Strömungsgeschwindigkeit: Argongas, 95 sccm
    • – Sputterdruck: 1,0 Pa
    • – Sputterstrom: 1,0 A
  • Ätzbedingung der ersten Schicht
    • – Ätzgas: Cl2 Gas
    • – Druck: 3 mTorr
    • – ICP Energie (Erzeugung von hochdichtem Plasma): 250 W
    • – Vorspannungsenergie (Entnahmeenergie): 25 W
    • – Zeit: 250 Sek.

Claims (14)

  1. Rohling für eine gedämpfte bzw. Halbton-Phasenschiebermaske, umfassend ein transparentes Substrat und einen gedämpften Phasenschieberfilm, bereitgestellt auf dem transparenten Substrat, worin der gedämpfte Phasenschieberfilm eine Mehrschichtenkonstruktion hat, in der mindestens eine erste Schicht, die mit einem chlorierten Gas geätzt werden kann, und eine zweite Schicht, die mit einem fluorierten Gas geätzt werden kann, in dieser Reihenfolge angeordnet werden, mit der ersten Schicht näher zu dem transparenten Substrat, gekennzeichnet dadurch, dass die zweite Schicht eine Elementzusammensetzung aufweist, umfassend Tantal, Silizium und Sauerstoff als wesentliche Elemente.
  2. Rohling für eine gedämpfte Phasenschiebermaske nach Anspruch 1, worin die erste Schicht eine Elementzusammensetzung aufweist, die Tantal als wesentliches Element umfasst.
  3. Rohling für eine gedämpfte Phasenschiebermaske nach Anspruch 2, worin die erste Schicht eine Elementzusammensetzung aufweist, die zusätzlich Sauerstoff und/oder Stickstoff als wesentliche Elemente enthält.
  4. Rohling für eine gedämpfte Phasenschiebermaske nach Anspruch 1, worin die besagte erste Schicht eine Elementzusammensetzung aufweist, die Chrom als wesentliches Element umfasst.
  5. Rohling für eine gedämpfte Phasenschiebermaske nach Anspruch 4, worin die erste Schicht eine Elementzusammensetzung aufweist, die zusätzlich als wesentliche Elemente Sauerstoff, Fluor und/oder Stickstoff enthält.
  6. Rohling für eine gedämpfte Phasenschiebermaske nach Anspruch 4 oder Anspruch 5, worin die erste Schicht eine Elementzusammensetzung aufweist, die zusätzlich Silizium als wesentliches Element enthält.
  7. Rohling für eine gedämpfte Phasenschiebermaske nach einem der Ansprüche 4 bis 6, worin die erste Schicht eine Elementzusammensetzung aufweist, die zusätzlich Tantal als wesentliches Element enthält.
  8. Rohling für eine gedämpfte Phasenschiebermaske nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin der gedämpfte Phasenschiebermaskenfilm auf dem transparenten Substrat so gebildet wird, dass er eine Phasendifferenz ϕ innerhalb des Bereichs zwischen n π ± π/3 Radianten (n ist eine ungerade Zahl) gemäß dem folgenden Ausdruck, aufweist:
    Figure 00400001
    worin ϕ eine Phasenänderung ist, bewirkt auf Licht, das vertikal durch den Rohling für eine Fotomaske transmittiert, in dem der mehrschichtig konstruierte Film, der auf dem transparenten Substrat angeordnet wurde, (m – 2) Schichten hat, χk,k+1 eine Phasenänderung ist, auftretend in der Grenzfläche zwischen einer k-ten Schicht und einer (k+1)-ten Schicht, uk und dx der Refraktionsindex bzw. die Filmdicke eines Materials sind, das die k-te Schicht bildet, und λ die Wellenlänge des exponierenden Lichtes ist, vorausgesetzt, dass die Schicht k = 1 das transparente Substrat ist und die Schicht k = m Luft ist.
  9. Rohling für eine gedämpfte Phasenschiebermaske nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin der gedämpfte Phasenschieberfilm auf dem transparenten Substrat gebildet wird, um eine Filmdicke mit einer Durchlässigkeit des exponierenden Lichtes im Bereich von 1 bis 50 % zu haben, wenn die Transmission des exponierenden Lichtes des transparenten Substrates als 100 % definiert ist.
  10. Rohling für eine gedämpfte Phasenschiebermaske nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die absolute Reflektivität der Oberfläche, auf der der gedämpfte Phasenschieberfilm gebildet ist, von 0 bis 30 % ist, bezogen auf das exponierende Licht.
  11. Rohling für eine gedämpfte Phasenschiebermaske nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin nachfolgend ein Licht abschirmender Film, der eine Elementzusammensetzung aufweist, umfassend Chrom als ein wesentliches Element, auf dem gedämpften Phasenschieberfilm gebildet wird.
  12. Rohling für eine gedämpfte Phasenschiebermaske nach einem der Ansprüche 1 bis 11, worin aufeinanderfolgend ein Licht abschirmender Film, der eine Elementzusammensetzung aufweist, umfassend Chrom als ein wesentliches Element, unter dem gedämpften Phasenschieberfilm gebildet wird.
  13. Gedämpfte Phasenschiebermaske, umfassend ein transparentes Substrat und einen gedämpften Phasenschieberfilm, bereitgestellt auf dem transparenten Substrat, wobei der gedämpfte Phasenschieberfilm eine Mehrschichtenkonstruktion auf weist, in der mindestens eine erste Schicht, die mit einem chlorierten Gas geätzt werden kann, und eine zweite Schicht, die mit einem fluorierten Gas geätzt werden kann, in dieser Reihenfolge abgelegt werden, mit der ersten Schicht näher zu dem transparenten Substrat, worin der gedämpfte Phasenschieberfilm Aperturen umfasst, die durch Entfernen eines Teils des gedämpften Phasenschieberfilms in einem vorbeschriebenen Muster hergestellt werden, wobei die Fotomaske dadurch gekennzeichnet ist, dass die zweite Schicht eine Elementzusammensetzung aufweist, umfassend Tantal, Silizium und Sauerstoff als wesentliche Elemente.
  14. Gedämpfte Phasenschiebermaske nach Anspruch 13, worin die Fotomaske die Eigenschaften, definiert für einen Rohling nach einem der Ansprüche 2 bis 12, aufweist.
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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW541605B (en) * 2000-07-07 2003-07-11 Hitachi Ltd Fabrication method of semiconductor integrated circuit device
KR100618811B1 (ko) * 2001-03-20 2006-08-31 삼성전자주식회사 반도체 소자 제조를 위한 위상 반전 마스크 및 그 제조방법
JP4053263B2 (ja) * 2001-08-17 2008-02-27 株式会社ルネサステクノロジ 半導体装置の製造方法
DE10307518B4 (de) * 2002-02-22 2011-04-14 Hoya Corp. Halbtonphasenschiebermaskenrohling, Halbtonphasenschiebermaske und Verfahren zu deren Herstellung
KR100474012B1 (ko) * 2002-06-08 2005-03-10 주식회사 피케이엘 위상반전 마스크 제조방법
US7329474B2 (en) * 2003-03-31 2008-02-12 Shin-Estu Chemical Co., Ltd. Photomask blank, photomask, and method of manufacture
US7029803B2 (en) * 2003-09-05 2006-04-18 Schott Ag Attenuating phase shift mask blank and photomask
US20050260504A1 (en) * 2004-04-08 2005-11-24 Hans Becker Mask blank having a protection layer
US7678721B2 (en) * 2006-10-26 2010-03-16 Agy Holding Corp. Low dielectric glass fiber
JP5161017B2 (ja) * 2007-09-27 2013-03-13 Ｈｏｙａ株式会社 マスクブランク、マスクブランクの製造方法、及びインプリント用モールドの製造方法
JP5201361B2 (ja) * 2009-05-15 2013-06-05 信越化学工業株式会社 フォトマスクブランクの加工方法
JP6812236B2 (ja) * 2016-12-27 2021-01-13 Hoya株式会社 位相シフトマスクブランク及びこれを用いた位相シフトマスクの製造方法、並びに表示装置の製造方法
JP7126836B2 (ja) * 2017-03-28 2022-08-29 Hoya株式会社 位相シフトマスクブランク及びそれを用いた位相シフトマスクの製造方法、並びにパターン転写方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62116364A (ja) * 1985-11-14 1987-05-27 Shigeo Hirose 索状能動型移動装置
JPH06105209B2 (ja) * 1986-08-08 1994-12-21 マツダ株式会社 ヘツドライトの光軸調整方法及びその装置
JPH06239701A (ja) * 1992-03-17 1994-08-30 Takeda Engei Kk 切花の活力保持剤及び活力保持方法
JP3312702B2 (ja) * 1993-04-09 2002-08-12 大日本印刷株式会社 位相シフトフォトマスク及び位相シフトフォトマスク用ブランクス
JP3262303B2 (ja) * 1993-08-17 2002-03-04 大日本印刷株式会社 ハーフトーン位相シフトフォトマスク及びハーフトーン位相シフトフォトマスク用ブランクス
JP3453435B2 (ja) * 1993-10-08 2003-10-06 大日本印刷株式会社 位相シフトマスクおよびその製造方法
JPH0854795A (ja) * 1994-08-09 1996-02-27 Canon Inc 定着装置
JPH0876353A (ja) * 1994-09-08 1996-03-22 Nec Corp 位相シフトマスクの製造方法
JPH08123010A (ja) * 1994-10-28 1996-05-17 Toppan Printing Co Ltd 位相シフトマスクおよびそれに用いるマスクブランク
JPH09244212A (ja) * 1996-03-12 1997-09-19 Dainippon Printing Co Ltd ハーフトーン位相シフトフォトマスク及びハーフトーン位相シフトフォトマスク用ブランク
US5897976A (en) * 1996-05-20 1999-04-27 E. I. Du Pont De Nemours And Company Attenuating embedded phase shift photomask blanks
KR19990050484A (ko) * 1997-12-17 1999-07-05 구본준 하프-톤 위상 반전 마스크의 제조 방법
JPH11184067A (ja) * 1997-12-19 1999-07-09 Hoya Corp 位相シフトマスク及び位相シフトマスクブランク
JP2002072445A (ja) * 2000-09-04 2002-03-12 Dainippon Printing Co Ltd ハーフトーン位相シフトフォトマスク及びハーフトーン位相シフトフォトマスク用ブランクス

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