DE60019917T2

DE60019917T2 - Halbtonphasenschiebermaske und maskenrohling

Info

Publication number: DE60019917T2
Application number: DE60019917T
Authority: DE
Inventors: Junji Fujikawa; Yoshinori Kinase; Takafumi Okamura; Hiroshi Mohri; Toshifumi Yokoyama; Haruo Kokubo
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1999-09-09
Filing date: 2000-09-06
Publication date: 2005-09-29
Anticipated expiration: 2020-09-07
Also published as: TW440745B; KR20010089414A; EP1176466A4; KR100680684B1; DE60019917D1; US6764792B1; EP1176466B1; EP1176466A1; JP2001083687A; WO2001020400A1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft allgemein eine Fotomaske, die zur Herstellung integrierter Schaltungen hoher Dichte, z. B. LSIs, verwendet wird, und einen Fotomaskenrohling zu ihrer Herstellung sowie insbesondere eine Halbtonphasenschieber-Fotomaske, die ermöglicht, projizierte Bilder winziger Größe zu erhalten, und einen Halbtonphasenschieber-Fotomaskenrohling zur Herstellung dieser Halbtonphasenschieber-Fotomaske.
HINTERGRUND DER TECHNIK
Integrierte Halbleiterschaltungen, z. B. LSIs, werden durch die Wiederholung eines sogenannten Lithografieverfahrens mit Hilfe einer Fotomaske hergestellt. Mögliche Anwendungen solcher Phasenschiebermasken gemäß der JP-A-58-173744, JP-B-62-59296 usw., insbesondere für die Bildung von Mikroschaltungen, werden bereits untersucht. Beachtung fand u. a. die sogenannte Halbtonphasenschieber-Fotomaske, z. B. eine gemäß der US-A-4890309, angesichts beschleunigter praktischer Anwendungen. Beispielsweise gab es gemäß den JP-A-05-2259 und 05-127361 einige Vorschläge im Hinblick auf Anordnungen und Materialien mit verbesserten Ausbeuten und reduzierten Kosten für praktische Anwendungszwecke.
Im folgenden wird eine typische Halbtonphasenschieber- Fotomaske anhand von 7 und 8 kurz erläutert. 7(a) bis 7(d) veranschaulichen die Prinzipien der Halbtonphasenschieber-Lithografie, und 8(a) bis 8(d) zeigen ein herkömmliches Verfahren. 7(a) und 8(a) sind jeweils eine Schnittansicht einer Fotomaske, 7(b) und 8(b) zeigen jeweils die Lichtamplitude auf der Fotomaske, 7(c) und 8(c) zeigen jeweils die Lichtamplitude auf einem Wafer, und 7(d) und 8(d) zeigen jeweils die Lichtstärke auf dem Wafer. Bezugszahlen 411 und 421 bezeichnen jeweils ein durchlässiges Substrat, 422 bezeichnet einen 100% lichtblockie renden Film, 412 einen Halbtonphasenschieberfilm, und 413 und 423 bezeichnen jeweils einfallendes Licht. Im Gebrauch hierin bezeichnet "Halbtonphasenschieberfilm" einen Film in Ein- oder Mehrschichtform mit Funktionen zum im wesentlichen erfolgenden Umkehren der Phase von durchgelassenem Licht zur Belichtung im Hinblick auf die Phase von Licht zur Belichtung, das Luft durchläuft, die die gleiche optische Weglänge hat und die Stärke des Lichts dämpft. Gemäß dem herkömmlichen Verfahren ist der 100% lichtblockierende Film 422, der aus Chrom o. ä. gebildet ist, auf dem Substrat 421 vorgesehen, das aus Quarzglas o. ä. gebildet ist, was 8(a) zeigt, wodurch eine einfache Anordnung erreicht wird, bei der ein lichtdurchlässiger Abschnitt mit jedem gewünschten Muster gebildet ist. Das Licht auf dem Wafer hat eine solche fächerförmige Stärkeverteilung wie in 8(d), was zu schlechter Auflösung führt. Andererseits ist es mit der Halbtonphasenschieber-Lithografie möglich, Auflösungsverbesserungen zu erreichen, da die Phase von Licht, das die Halbtonphasenschiebermaske 412 durchläuft, im Hinblick auf die Phase von Licht, das ihre Öffnung durchläuft, im wesentlichen umgekehrt wird, so daß die Lichtstärke an Mustergrenzen auf dem Wafer gemäß 7(d) auf null reduziert und damit eine solche fächerförmige Stärkeverteilung verhindert ist.
Betrachtet man die Halbtonphasenschieber-Fotomaske im allgemeinen, beträgt die optimale Phasendifferenz 180°, und die optimale Durchlässigkeit liegt im Bereich von 1 bis 20% (100% für die Öffnung) in der Bestimmung in Abhängigkeit vom zu übertragenden Muster, von den Übertragungsbedingungen usw. Eine Halbtonphasenschiebermaske muß so hergestellt sein, daß ihre optimale Phasendifferenz und Durchlässigkeit erfüllt sind. Jede Abweichung von den Optimalwerten führt zu Änderungen bei der richtigen Belichtung, was schließlich zu Maßgenauigkeitsrückgängen, einer begrenzten Fokustoleranz usw. führt. Somit sind Brechzahl, Extinktionskoeffizient, Dickengenauigkeit und Dickenstabilität der den Halbtonphasenschieberfilm bildenden Einfachschicht oder Mehrfachschicht von entscheidender Bedeutung.
Zur Gewährleistung des Effekts der Halbtonphasenschieber-Fotomaske sind ihre Phasendifferenz und Durchlässigkeit bei einer Belichtungswellenlänge von größter Wichtigkeit. Um die Einflüsse von Mehrfachstreuung usw. zwischen der Fotomaske und Linsen im Fotolithografieverfahren zu reduzieren, sollte der Reflexionsgrad der Maske bei einer Belichtungswellenlänge vorzugsweise wie bei herkömmlichen Fotomasken gering gehalten werden und am stärksten bevorzugt 20% oder weniger betragen. Auch bezüglich der Erscheinungsqualität, Maßgenauigkeit, Positionsgenauigkeit usw. des auf der Fotomaske gebildeten Musters muß die Fotomaske verschiedene ähnliche Eigenschaften wie jene haben, die für herkömmliche Fotomasken nötig sind. Um diese Eigenschaften zu gewährleisten, sind die optischen Eigenschaften der Fotomaske, z. B. ihre Durchlässigkeit und ihr Reflexionsgrad bei Wellenlängen, bei denen verschiedene Kontroll- und Meßgeräte im Maskierungsverfahren verwendet werden, ebenfalls von höchster Bedeutung. Genauer gesagt sollte die Fotomaske einen Durchlaßgrad und Reflexionsgrad von 50% oder weniger bei Wellenlängen von 488 nm oder weniger haben.
In diesem Zusammenhang können Halbtonphasenschieber-Fotomasken mit Hilfe von PVD- und CVD-Verfahren hergestellt werden. Zumeist werden sie aber durch ein reaktives Sputterverfahren hergestellt, bei dem Hauptmaterialien in Form von Targets verwendet werden. Die Brechzahl, der Extinktionskoeffizient, die Dickengenauigkeit und -stabilität des Films werden grundsätzlich durch das Filmbildungsverfahren bestimmt. Zum Ätzen des Phasendifferenzschieberfilms im Schritt des Musterns der Phasenschieber-Fotomaske kommt hauptsächlich Trockenätzen zum Einsatz, z. B. reaktives Ionenätzen. Im Verfahren zur Herstellung von Phasenschieber-Fotomasken wird wiederholt gewaschen, um ihren Sauberkeitsgrad zu verbessern.
Zum Beispiel wurden Halbtonphasenschieberfilme, die Tantal, ein Oxid von Tantal, ein Nitrid von Tantal oder ein kombiniertes Oxid und Nitrid von Tantal aufweisen, gemäß den JP-A-05-257264, 07-134396 und 07-281414 vorgeschlagen.
In den letzten Jahren wurde es mit feineren zu bildenden Mustern erforderlich, die zur Lithografie verwendete Licht wellenlänge zur Belichtung zu verkürzen, und derzeit finden KrF-Excimerlaser mit 248 nm Wellenlänge praktischen Einsatz für Muster, die feiner als die sogenannte 0,25-μm-Entwurfsregel sind. Angesichts weiterer erwarteter Größenreduktionen untersucht man ArF-Excimerlaser mit 193 nm Wellenlänge. Auch für Halbtonphasenschieberfilme, die für Halbtonphasenschieber-Fotomasken verwendet werden, besteht starker Bedarf an der Entwicklung von Materialien, die die optimale Phasendifferenz und Durchlässigkeit für diese Wellenlängen erreichen und stabile Brechzahlen und Extinktionskoeffizienten haben können.
Allerdings sind herkömmliche Halbtonphasenschieberfilme, die Tantal, ein Oxid von Tantal, ein Nitrid von Tantal oder ein kombiniertes Oxid und Nitrid von Tantal aufweisen, auch mit mehreren Problemen behaftet. Beispielsweise ist ein Problem mit Filmen, die Tantal oder ein Oxid von Tantal aufweisen, daß wenn sie eine ausreichende Dicke haben, um eine Phasendifferenz von 180° bei 248 nm Wellenlänge zu haben, ihre Durchlässigkeit auf 1% oder weniger sinkt, was vom Bereich von 1 bis 20% abweicht, der als optimaler Durchlässigkeitsbereich gilt.
Zum Beispiel zeigt 9 die Beziehungen zwischen Dicke als Funktion der Phasendifferenz bei 248 nm Wellenlänge und Durchlässigkeit eines Tantalnitridfilms, der auf einem Kunstquarzsubstrat durch ein reaktives Sputterverfahren unter Verwendung eines Reintantaltargets in einer Stickstoffatmosphäre gebildet ist. Wie aus 9 hervorgeht, steigt die Phasendifferenz proportional zu einer zunehmenden Dicke, und zugleich wird die Durchlässigkeit niedrig.
Der Tantalnitridfilm hat eine Phasendifferenz von 180° bei einer Dicke von 113 nm, aber nicht die für eine Phasenschieber-Fotomaske benötigte Durchlässigkeit, da seine Durchlässigkeit 0,06% bei dieser Dicke beträgt.
Filme mit einem Oxid von Tantal oder einem kombinierten Oxid und Nitrid von Tantal können eine Phasendifferenz von 180° und eine Durchlässigkeit von 1 bis 20% wie gewünscht, beide bei 248 nm Wellenlänge, haben. Allerdings lassen sich diese Filme nicht präzise durch ein Kontrollgerät zur Gewähr leistung der Erscheinungsqualität einer Maske oder ein Meßgerät kontrollieren, da ihre Durchlässigkeit 50% bei einer Kontrollwellenlänge übersteigt.
Zum Beispiel zeigt 10 die Beziehungen zwischen Dicke als Funktion der Phasendifferenz und Durchlässigkeit eines Tantaloxidfilms, der auf einem Kunstquarzsubstrat durch ein reaktives Sputterverfahren unter Verwendung eines Reintantaltargets in einer Stickstoffatmosphäre gebildet ist. Gemäß 10 kann der Tantaloxidfilm als Phasenschiebermaske verwendet werden, da seine Phasendifferenz und Durchlässigkeit 180° bzw. 13% bei 81 nm Dicke und 248 nm Wellenlänge betragen. Eine spektrale Durchlaßgradkurve und eine spektrale Reflexionsgradkurve für einen 81 nm dicken Tantaloxidfilm sind in 11 bzw. 12 gezeigt. Gemäß 11 erhält man eine Durchlässigkeit von 80% oder größer bei Wellenlängen von 300 nm oder größer. Gemäß 12 erhält man einen Reflexionsgrad von 29% bei 248 nm Wellenlänge; es ist unmöglich, einen ausreichend geringen Reflexionsgrad bei der Belichtungswellenlänge zu erhalten.
Andererseits kommen verschiedene Kontroll- und Meßgeräte im Maskierungsverfahren zwecks Gewährleistung verschiedener Eigenschaftsanforderungen an eine Fotomaske zum Einsatz, z. B. ihrer Erscheinungsqualität, Maßgenauigkeit und Positionsgenauigkeit. Derzeit benutzt man diese Geräte hauptsächlich mit Licht mit Wellenlängen von 365 nm bis 633 nm, um Kontrolle und Messung durch einen Lichtstärkekontrast zwischen einem lichtdurchlässigen Abschnitt und einem lichtblockierenden Abschnitt durchzuführen. Zur präzisen Messung muß der lichtblockierende Abschnitt, also der Halbtonphasenschieberfilm, eine geringe Durchlässigkeit oder eine Durchlässigkeit von mindestens 50% oder weniger im Wellenlängenbereich von 365 nm bis 488 nm haben.
Aus der vorstehenden Darstellung geht hervor, daß es sehr schwierig ist, den Tantaloxidfilm präzise zu kontrollieren und zu messen, um zu prüfen, ob er als Halbtonphasenschieber-Fotomaske akzeptabel ist, weshalb es unmöglich ist, die für eine Fotomaske benötigte Qualität zu gewährleisten.
Bei Bildung eines Tantaloxidfilms in einer solchen Dicke, daß eine Phasendifferenz von 180° bei 248 nm Wellenlänge gewährleistet ist, indem ein spezifisches Tantal-Sauerstoff-Verhältnis verwendet oder Stickstoff zugegeben wird, um einen Oxid-Nitrid-Verbundfilm zu erhalten, läßt sich seine Durchlässigkeit in gewissem Maß steuern. Ist aber dieser Film in einem Einschichtfilm vorgesehen, ist es unmöglich, eine Durchlässigkeit von 1% oder mehr bei 248 nm Wellenlänge und eine Durchlässigkeit von 50% oder weniger bei Wellenlängen von 365 nm bis 488 nm zu erhalten.
Beim Mustern von Phasenschieber-Fotomasken mit einem Oxid von Tantal, einem Nitrid von Tantal und einem kombinierten Oxid und Nitrid von Tantal durch Trockenätzen ist es schwierig, eine präzise Phasendifferenzsteuerung zu erzielen, da ein durchlässiges Substrat, z. B. ein Quarzsubstrat, gleichzeitig mit dem Tantalfilm durch ein Gas auf Fluorbasis geätzt wird, das im Trockenätzschritt zum Einsatz kommt, was zu einer Phasendifferenz führt.
Die US-A-5538816 offenbart eine Halbtonphasenschieber-Fotomaske, die so gestaltet ist, daß es möglich ist, das Fotogravierverfahren zu verkürzen, eine Produktionslinie für eine herkömmliche Fotomaske zu verwenden, Verringerung des Kontrasts zwischen den durchlässigen und halbdurchlässigen Bereichen bei einer langen Wellenlänge im sichtbaren Bereich, der zur Kontrolle und Messung verwendet wird, zu verhindern, und außerdem Aufladung bei Elektronenstrahlbelichtung zu verhindern, und daß ein gewöhnliches physikalisches Reinigungsverfahren für die Halbtonphasenschieber-Fotomaske verwendet werden kann. Auf einem durchlässigen Substrat hat die Halbtonphasenschieber-Fotomaske einen Bereich, der gegenüber Licht zur Belichtung halbdurchlässig ist, und einen Bereich, der gegenüber Licht zur Belichtung durchlässig ist, so daß die Phasendifferenz zwischen den durchlässigen Bereich durchlaufendem Licht und den halbdurchlässigen Bereich durchlaufendem Licht im wesentlichen π im Bogenmaß beträgt. Ein halbdurchlässiger Film, der den halbdurchlässigen Bereich bildet, ist in Form eines Mehrschichtfilms angeordnet, der Schichten aus Chrom oder einer Chromverbindung aufweist.
Die US-A-5482799 betrifft eine Phasenschiebermaske, die aufweist: ein Quarzsubstrat, das Licht zur Belichtung durchläßt, einen durchlässigen Film mit einer vorbestimmten Durchlässigkeit, der auf der Hauptfläche des Quarzsubstrats gebildet ist, einen lichtdurchlässigen Abschnitt, aus dem das Quarzsubstrat freigelegt ist und der in einem vorbestimmten Bereich gebildet ist, und einen Phasenschieberabschnitt, der aus einem einzelnen Material auf dem lichtdurchlässigen Film gebildet ist, den Phasenwinkel um etwa 180° umwandelt und eine Durchlässigkeit von 3 bis 20% im Hinblick auf das Licht zur Belichtung hat, das durch den lichtdurchlässigen Abschnitt durchgelassen wird. Als Ergebnis läßt sich ein im Phasenschieberabschnitt erzeugter Fehler leicht mit einer gewöhnlichen Fehlerkontrollvorrichtung detektieren, ohne den Phasenschieberabschnitt als Phasenschiebermaske zu beeinträchtigen.
Die US-A-5721075 betrifft eine Halbtonphasenschieber-Fotomaske und einen Rohling dafür, die ermöglicht, die Durchlässigkeit eines Phasenschieberabschnitts auch nach Rohlings- oder Fotomaskenherstellung zu variieren, vielfältigen Mustern Rechnung tragen kann, und in Massenproduktion hergestellt werden kann. Die Durchlässigkeit einer Halbtonphasenschieberschicht für Licht zur Belichtung ist im Bereich von 1% bis einschließlich 50% beliebig variierbar, indem der Rohling oder die Fotomaske einer auf mindestens 150°C erhöhten hohen Temperatur, einer oxidierenden Atmosphäre oder einer reduzierenden Atmosphäre in einem Schritt ausgesetzt wird, der unabhängig von den Schritten zur Filmbildung oder dem Schritt zur Fotomaskenherstellung vorgesehen sein kann.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Angesichts der o. g. Situationen im Stand der Technik besteht eine Aufgabe der Erfindung darin, folgendes bereitzustellen: eine Halbtonphasenschieber-Fotomaske, die bezüglich ihrer Durchlässigkeit bei einer auf Kontroll- und Meßtechnik angewendeten Wellenlänge präzise gesteuert ist, so daß ihre Qualität auch dann leicht gewährleistet sein kann, wenn ihre Phasendifferenz bei einer Belichtungswellenlänge präzise auf 180° gesteuert und ihre Durchlässigkeit auf einen bei dieser Wellenlänge gewünschten Wert von 1 bis 20% eingestellt ist, sowie einen Halbtonphasenschieber-Fotomaskenrohling zu ihrer Herstellung. Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der Ansprüche gelöst.
Erfindungsgemäß bereitgestellt wird eine Halbtonphasenschieber-Fotomaske mit einem durchlässigen Substrat und einem Halbtonphasenschieberfilm, der mindestens Tantal, Sauerstoff, Kohlenstoff und Stickstoff enthält, wobei die Halbtonphasenschieber-Fotomaske eine Mehrschichtstruktur mit mindestens zwei oder mehr unterschiedlichen Schichten hat.
Gebildet ist jede Schicht aus einem Film, in dem das Zusammensetzungsverhältnis von Tantalatomen und Sauerstoffatomen so ist, daß mindestens 100 Sauerstoffatome je 100 Tantalatomen enthalten sind, einem Film, in dem das Zusammensetzungsverhältnis von Tantalatomen und anderen Atomen so ist, daß 100 oder weniger andere Atome je 100 Tantalatomen enthalten sind, oder einem Film, in dem das Zusammensetzungsverhältnis von Tantalatomen und Sauerstoff- und Stickstoffatomen so ist, daß 50 bis 250 Sauerstoffatome und 1 bis 200 Stickstoffatome je 100 Tantalatomen enthalten sind. Zwei oder mehr solche Filme werden übereinander laminiert, während die Dicke jedes Films gesteuert wird, so daß die Fotomaske eine Phasendifferenz von 180° und eine Durchlässigkeit von 1 bis 13% wie gewünscht, beide bei 248 nm Wellenlänge, sowie eine Durchlässigkeit von 50% oder weniger bei einer Wellenlänge von 488 nm oder weniger haben kann.
Der Mehrschichtfilm mit zwei oder mehr unterschiedlichen Filmen weist mindestens eine Schicht auf, in der 100 oder weniger andere Atome je 100 Tantalatomen enthalten sind.
Die Halbtonphasenschieber-Fotomaske der Erfindung hat eine Struktur, bei der ein Film mit dem Zusammensetzungsverhältnis von Tantalatomen und Sauerstoffatomen, das so ist, daß mindestens 100 Sauerstoffatome je 100 Tantalatomen enthalten sind, auf einen Film mit dem Zusammensetzungsverhältnis von Tantalatomen und anderen Atomen laminiert ist, das so ist, daß 100 oder weniger andere Atome je 100 Tantalatomen enthalten sind, oder eine Struktur, bei der ein Film mit dem Zusammensetzungsverhältnis von Tantalatomen und Sauerstoff- und Stickstoffatomen, das so ist, daß 50 bis 250 Sauerstoffatome und 1 bis 200 Stickstoffatome je 100 Tantalatomen enthalten sind, auf einen Film mit dem Zusammensetzungsverhältnis von Tantalatomen und anderen Atomen laminiert ist, das so ist, daß 100 oder weniger andere Atome je 100 Tantalatomen enthalten sind. Dadurch kann die Halbtonphasenschieber-Fotomaske eine Phasendifferenz von 180° und eine Durchlässigkeit von 1 bis 20% wie gewünscht, beide bei 248 nm Wellenlänge, eine Durchlässigkeit von 50% oder weniger bei einer Wellenlänge von 488 nm oder weniger und einen Reflexionsgrad von 20% oder weniger bei 248 nm Wellenlänge haben.
Die Halbtonphasenschieber-Fotomaske der Erfindung hat eine Struktur, bei der ein Film mit dem Zusammensetzungsverhältnis von Tantalatomen und anderen Atomen, das so ist, daß 100 oder weniger andere Atome je 100 Tantalatomen enthalten sind, direkt auf das durchlässige Substrat laminiert ist, wobei nachfolgende Filme nacheinander darauf laminiert sind. Der Film mit dem Zusammensetzungsverhältnis von Tantalatomen und anderen Atomen, das so ist, daß 100 oder weniger andere Atome je 100 Tantalatomen enthalten sind, kann mit einem chlorartigen Gas geätzt werden, wogegen das durchlässige Substrat, z. B. ein Kunstquarzsubstrat, gegen Ätzen mit einem Ätzgas auf Chlorbasis unempfindlich ist. Somit kann beim Trockenätzen des Phasenschieberfilms der auf dem durchlässigen Substrat, z. B. einem Kunstquarzsubstrat, gebildete Film mit dem Zusammensetzungsverhältnis von Tantalatomen und anderen Atomen, das so ist, daß 100 oder weniger andere Atome je 100 Tantalatomen enthalten sind, mit Hilfe eines Gases auf Chlorbasis geätzt werden. Dadurch läßt sich der Phasenschieberfilm mustern, während das durchlässige Substrat, z. B. ein Kunstquarzsubstrat, ungeätzt bleibt, so daß keine Phasendifferenz an diesem Abschnitt auftritt, was zu präziser Phasendifferenzsteuerung führt.
Die Halbtonphasenschieber-Fotomaske der Erfindung hat eine Struktur, bei der eine Ätzsperrschicht auf dem durchlässigen Substrat gebildet ist, wobei Halbtonphasenschieberfilme nacheinander darauf laminiert sind. Auch wenn also der Phasenschieberfilm durch Trockenätzen mit Hilfe eines Gases auf Chlor- oder Fluorbasis gemustert wird, bleibt das durchlässige Substrat, z. B. ein Kunstquarzsubstrat, ungeätzt, so daß keine Phasendifferenz an diesem Abschnitt auftritt, was zu präziser Phasendifferenzsteuerung führt.
In diesem Fall sollte die Ätzsperrschicht vorzugsweise aus einem Material, z. B. Hafniumoxid, gebildet sein, das ausreichende Ätzbeständigkeit hat und dessen Durchlässigkeit bei 248 nm Wellenlänge auch dann nicht fällt, wenn es auf dem durchlässigen Substrat mit einer ausreichenden Dicke vorgesehen ist, um als Sperre zu fungieren, z. B. mit einer Dicke von etwa 50 nm.
Hierbei sollte verständlich sein, daß die Erfindung auch einen Halbtonphasenschieber-Fotomaskenrohling für die Herstellung der o. g. Halbtonphasenschieber-Fotomaske umfaßt.
Im folgenden werden die Vorteile der Erfindung erläutert. Bereitgestellt werden durch die Erfindung eine Halbtonphasenschieber-Fotomaske und ein Halbtonphasenschieber-Fotomaskenrohling mit einem durchlässigen Substrat und einem Halbtonphasenschieberfilm, der mindestens Tantal, Sauerstoff, Kohlenstoff und Stickstoff enthält, eine Mehrschichtstruktur mit zwei oder mehr unterschiedlichen Schichten hat und mindestens eine Schicht aufweist, in der das Zusammensetzungsverhältnis von Tantalatomen und anderen Atomen so ist, daß 100 oder weniger andere Atome je 100 Tantalatomen enthalten sind. Durch Dickensteuerung jedes Films kann die Halbtonphasenschieber-Fotomaske eine Phasendifferenz von 180° und eine Durchlässigkeit von 1 bis 20% wie gewünscht, beide bei 248 nm Wellenlänge, haben, so daß sich verbesserte Auflösung in einem Lithografieschritt erhalten läßt. Mit einer Durchlässigkeit von 50% oder weniger bei einer Wellenlänge von 488 nm oder weniger kann diese Halbtonphasenschieber-Fotomaske auch mittels Kontroll- und Meßtechnik zur Gewährleistung ihrer Erscheinungsqualität präzise kontrolliert werden.
Die Halbtonphasenschieber-Fotomaske der Erfindung oder der Rohling dafür hat eine Struktur, bei der ein Film mit dem Zusammensetzungsverhältnis von Tantalatomen und Sauerstoffatomen, das so ist, daß mindestens 100 Sauerstoffatome je 100 Tantalatomen enthalten sind, auf einen Film mit dem Zusammen setzungsverhältnis von Tantalatomen und anderen Atomen laminiert ist, das so ist, daß 100 oder weniger andere Atome je 100 Tantalatomen enthalten sind, oder eine Struktur, bei der ein Film mit dem Zusammensetzungsverhältnis von Tantalatomen und Sauerstoff- und Stickstoffatomen, das so ist, daß 50 bis 250 Sauerstoffatome und 1 bis 200 Stickstoffatome je 100 Tantalatomen enthalten sind, auf einen Film mit dem Zusammensetzungsverhältnis von Tantalatomen und anderen Atomen laminiert ist, das so ist, daß 100 oder weniger andere Atome je 100 Tantalatomen enthalten sind. Dadurch kann die Halbtonphasenschieber-Fotomaske eine Phasendifferenz von 180° und eine Durchlässigkeit von 1 bis 20% wie gewünscht, beide bei 248 nm Wellenlänge, eine Durchlässigkeit von 50% oder weniger bei einer Wellenlänge von 488 nm oder weniger und einen Reflexionsgrad von 20% oder weniger bei 248 nm Wellenlänge haben. Aus diesem Grund kann das Auftreten von Mehrfachstreuung usw. zwischen der Phasenschieber-Fotomaske und Stepperlinsen bei einer Belichtungswellenlänge im Lithografieschritt verhindert werden, so daß sich eine stärker verbesserte Auflösung erhalten läßt.
Die Halbtonphasenschieber-Fotomaske der Erfindung oder der Rohling dafür hat eine Struktur, bei der ein Film mit dem Zusammensetzungsverhältnis von Tantalatomen und anderen Atomen, das so ist, daß 100 oder weniger andere Atome je 100 Tantalatomen enthalten sind, direkt auf das durchlässige Substrat laminiert ist, wobei nachfolgende Filme nacheinander darauf laminiert sind, oder eine Struktur, bei der eine Ätzsperrschicht auf dem durchlässigen Substrat gebildet ist, wobei Halbtonphasenschieberfilme nacheinander darauf laminiert sind. Dadurch kann nur der Halbtonfilm selektiv geätzt werden, so daß kein Phasendifferenzfehler vorliegt, der sich ansonsten durch Ätzen des durchlässigen Substrats, z. B. eines Kunstquarzsubstrats, ergeben kann. Damit ist es möglich, eine Phasenschieber-Fotomaske bereitzustellen, die bezogen auf die Phasendifferenz mit hoher Präzision gesteuert ist.
KURZE ERLÄUTERUNG DER ZEICHNUNGEN
1(a) bis 1(d) zeigen Schritte zur Herstellung eines Halbtonphasenschieber-Maskenrohlings nach Beispiel 1 der Er findung und Schritte zur Bearbeitung des Rohlings, um eine Halbtonphasenschieber-Fotomaske zu erhalten.
2(a) und 2(b) zeigen Schritte zur Herstellung einer Halbtonphasenschieber-Fotomaske nach Beispiel 2 der Erfindung.
3(a) und 3(b) zeigen Schritte zur Herstellung eines Halbtonphasenschieber-Maskenrohlings nach Beispiel 3 der Erfindung.
4 ist eine spektrale Durchlaßgradkurve für die Halbtonphasenschieber-Fotomaske von Beispiel 1.
5 ist eine spektrale Durchlaßgradkurve für die Halbtonphasenschieber-Fotomaske von Beispiel 2.
6 ist eine spektrale Durchlaßgradkurve für die Halbtonphasenschieber-Fotomaske von Beispiel 3.
7(a) bis 7(d) zeigen die Grundsätze der Halbtonphasenschieber-Lithografie.
8(a) bis 8(d) zeigen die herkömmliche Lithografie im Vergleich zu 7(a) bis 7(d).
9 ist ein Diagramm der Beziehungen der Dicke als Funktion der Phasendifferenz/Durchlässigkeit für einen Tantalnitridfilm.
10 ist ein Diagramm der Beziehungen der Dicke als Funktion der Phasendifferenz/Durchlässigkeit für einen Tantaloxidfilm.
11 ist eine spektrale Durchlaßgradkurve für einen 81 nm dicken Tantaloxidfilm.
12 ist eine spektrale Reflexionsgradkurve für einen 81 nm dicken Tantaloxidfilm.
BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSFORM DER ERFINDUNG
Im folgenden werden die Halbtonphasenschieber-Fotomaske und der Halbtonphasenschieber-Fotomaskenrohling gemäß der Erfindung anhand von Beispielen spezifisch erläutert.
Beispiel 1
Beispiel 1 für den Halbtonphasenschieber-Fotomaskenrohling und die Halbtonphasenschieber-Fotomaske gemäß der Erfindung wird anhand von 1(a) bis 1(d) erläutert. Gemäß 1(a) wurden die folgenden beiden Schichten nacheinander auf einem optisch polierten, gut gewaschenen Kunstquarzsubstrat 101 durch Sputtern unter den im folgenden beschriebenen Bedingungen gebildet: eine erste Schicht mit einem sich hauptsächlich aus Tantal zusammensetzenden Film 102 und eine zweite Schicht mit einem sich hauptsächlich aus Tantal und Sauerstoff zusammensetzenden Film 103. Auf diese Weise wurde ein Halbtonphasenschieber-Fotomaskenrohling 104 mit einer Doppelschichtstruktur erhalten.
Bedingungen für die erste Schicht

Sputtersystem: Gleichstrom-Magnetronsputtersystem
Target: metallisches Tantal
Gas und Durchfluß: Argongas mit 60 Norm-cm³/min
Sputterdruck: 15,0 Millitorr
Sputterleistung: 0,8 Kilowatt

Bedingungen für die zweite Schicht

Sputtersystem: Gleichstrom-Magnetronsputtersystem
Target: metallisches Tantal
Gase und Durchflüsse: Argongas mit 60 Norm-cm³/min und Kohlensäuregas mit 40 Norm-cm³/min
Sputterdruck: 5,0 Millitorr
Sputterleistung: 1 Kilowatt

Hierbei hatte die erste gebildete Schicht eine Dicke von 15 nm, und die zweite Schicht hatte eine Dicke von 62 nm.
Durch Messung mit einem handelsüblichen Durchlässigkeitsmesser (MCPD2000, Otsuka Denshi Ltd.) wurde festgestellt, daß der unter den o. g. Bedingungen erhaltene Phasenschieberfilm eine Durchlässigkeit von 6,02% bei 248 nm Wellenlänge und eine Durchlässigkeit von 50% oder weniger bei einer Wellenlänge von 488 nm oder weniger hat. Eine spektrale Durchlaßgradkurve für diesen Phasenschieberfilm ist in 4 gezeigt.
Durch röntgenstrahlangeregte Fotoelektronenspektroskopie des unter den o. g. Bedingungen erhaltenen Phasenschieberfilms wurde festgestellt, daß die erste Schicht 16 Sauerstoffatome je 100 Tantalatomen enthält, und es wurde festgestellt, daß die zweite Schicht 150 Sauerstoffatome je 100 Tantalatomen enthält. Für diese röntgenstrahlangeregte Fotoelektronenspektroskopie wurde ein Gerät ESCALAB210 (VG SCIEN TIFIC) verwendet, um jede Schicht nach Ar-Ionenstrahlätzen zu analysieren.
Als nächstes wird der Schritt des Musterns und Bearbeitens dieses Halbtonphasenschieber-Fotomaskenrohlings 104 zu einer Fotomaske erläutert. Gemäß 1(b) wird ein handelsübliches Elektronenstrahl-Resist (ZEP7000, Nippon Zeon Co., Ltd.) auf den Halbtonphasenschieber-Fotomaskenrohling 104 in einer Nachhärtedicke von 300 nm aufgetragen und anschließend 20 Minuten bei 110°C gehärtet, um einen Elektronenstrahl-Resistfilm 105 zu erhalten.
Danach wird ein System zur Fotomasken-Elektronenstrahllithografie verwendet, um ein latentes Bild im gewünschten Muster zu erhalten. Abschließend wird dieses latente Bild mit einer zweckbestimmten Entwicklungslösung ZED500 entwickelt, um ein solches gewünschtes Resistmuster 106 zu erhalten, wie es 1(c) zeigt. Mit Hilfe dieses Resistmusters 106 als Maske wird Ätzen mit induktiv gekoppeltem Plasma unter den im folgenden beschriebenen Bedingungen zum Trockenätzen des Halbtonphasenschieberfilms durchgeführt.
Ätzsystem: Ätzanlage mit induktiv gekoppeltem Plasma
Gase und Durchflüsse: Schwefelhexafluoridgas mit 18 Norm-cm³/min und Sauerstoffgas mit 4 Norm-cm³/min
Ätzdruck: 10 Millitorr
Ätzleistung: 250 Watt
Vorverzerrungsleistung: 10 Watt
Nach Ätzabschluß wird der Halbtonphasenschieberfilm mit Ozon oberflächenbehandelt, während er ultraviolett bestrahlt wird, um einen unnötigen Resistabschnitt zu entfernen, wodurch man eine solche Halbtonphasenschieber-Fotomaske 107 wie in 1(d) erhält. Durch Messung mit Hilfe eines handelsüblichen Phasendifferenzmessers für Phasenschiebermasken (MPM248, Laser Tech Co., Ltd.) wurde festgestellt, daß diese Halbtonphasenschieber-Fotomaske eine Phasendifferenz von 179,8° bei 248 nm Wellenlänge hat.
In der so erhaltenen Phasenschieber-Fotomaske war die Phasendifferenz bei 248 nm Wellenlänge präzise in der Umgebung von 180° gesteuert, und die Durchlässigkeit bei 488 nm Wellenlänge betrug 50% oder weniger, so daß diese Fotomaske mit Hilfe eines Erscheinungskontrollgeräts und eines Meßgeräts mit der höchsten Empfindlichkeit kontrolliert werden konnte. Dieses Beispiel wurde zum Erhalten einer Halbtonphasenschieber-Fotomaske mit einer allgemeinsten Durchlässigkeit von 6% bei 248 nm Wellenlänge durchgeführt. Allerdings sollte verständlich sein, daß jede Phasenschieber-Fotomaske mit einer Phasendifferenz von 180° bei der gewünschten Durchlässigkeit durch Ändern der Dicke der ersten und zweiten Schicht leicht erhalten werden kann.
In diesem Beispiel erfolgte das Ätzen unter Verwendung einer Ätzanlage mit induktiv gekoppeltem Plasma im Verfahren zur Ausbildung des Phasenschieber-Fotomaskenrohlings zur Fotomaske. Wird die obere oder zweite Schicht 103 unter den gleichen o. g. Bedingungen zuerst geätzt und wird dann die sich hauptsächlich aus Tantal zusammensetzende untere oder erste Schicht 102 mit Hilfe eines Gases auf Chlorbasis geätzt, so ist es möglich, eine Phasendifferenzsteuerung mit noch höherer Präzision zu erreichen, da das durchlässige Substrat 101, z. B. ein Kunstquarzsubstrat, ungeätzt bleibt. Im folgenden sind spezifische Ätzbedingungen aufgeführt.
Ätzsystem: Ätzanlage mit induktiv gekoppeltem Plasma
Gas und Durchfluß: Chlorgas mit 21 Norm-cm³/min
Ätzdruck: 5 Millitorr
Ätzleistung: 250 Watt
Vorverzerrungsleistung: 25 Watt
Beispiel 2
Beispiel 2 für den Halbtonphasenschieber-Fotomaskenrohling und die Halbtonphasenschieber-Fotomaske gemäß der Erfindung wird anhand von 2(a) und 2(b) erläutert. Gemäß 2(a) wurden die folgenden drei Schichten nacheinander auf einem optisch polierten, gut gewaschenen Kunstquarzsubstrat 201 durch Sputtern unter den im folgenden beschriebenen Bedingungen gebildet: eine erste Schicht mit einem sich hauptsächlich aus Tantal und Sauerstoff zusammensetzenden Film 202, eine zweite Schicht mit einem sich hauptsächlich aus Tantal zusammensetzenden Film 203 und eine dritte Schicht mit einem sich hauptsächlich aus Tantal und Sauerstoff zusammensetzenden Film 204. Auf diese Weise wurde ein Halbtonphasenschieber-Fotomaskenrohling 205 mit einer Dreischichtstruktur erhalten.
Bedingungen für die erste Schicht

Sputtersystem: Gleichstrom-Magnetronsputtersystem
Target: metallisches Tantal
Gase und Durchflüsse: Argongas mit 10 Norm-cm³/min und Kohlensäuregas mit 40 Norm-cm³/min
Sputterdruck: 5,0 Millitorr
Sputterleistung: 1,0 Kilowatt

Bedingungen für die zweite Schicht

Bedingungen für die dritte Schicht

Hierbei hatte die erste gebildete Schicht eine Dicke von 50 nm, die zweite Schicht hatte eine Dicke von 15 nm, und die dritte Schicht hatte eine Dicke von 12 nm.
Durch Messung mit einem handelsüblichen Durchlässigkeitsmesser (MCPD2000, Otsuka Denshi Ltd.) wurde festgestellt, daß der unter den o. g. Bedingungen erhaltene Phasenschieberfilm eine Durchlässigkeit von 6,00% bei 248 nm Wellenlänge und eine Durchlässigkeit von 50% oder weniger bei einer Wellenlänge von 488 nm oder weniger hat. Eine spektrale Durchlaßgradkurve für diesen Phasenschieberfilm ist in 5 gezeigt. Durch Messung mit einem handelsüblichen Reflexionsgradmesser (Automatic Spectral Luminosity Meter 330, Hitachi Ltd.) wurde festgestellt, daß der Phasenschieberfilm ein Film mit geringem Reflexionsgrad ist, was aus einem Oberflächenreflexionsgrad von 14,8% bei 248 nm Wellenlänge hervorgeht.
Eine spektrale Reflexionsgradkurve für diesen Phasenschieberfilm ist in 6 gezeigt.
Der Schritt des Bearbeitens dieses Halbtonphasenschieber-Fotomaskenrohlings 205 zu einer Halbtonphasenschieber-Fotomaske 206 gemäß 2(b) ist der gleiche wie in Beispiel 1. Durch Messung mit Hilfe eines handelsüblichen Phasendifferenzmessers für Phasenschiebermasken (MPM248, Laser Tech Co., Ltd.) wurde festgestellt, daß diese Halbtonphasenschieber-Fotomaske 206 eine Phasendifferenz von 180,1° bei 248 nm Wellenlänge hat.
In der so erhaltenen Phasenschieber-Fotomaske war die Phasendifferenz bei 248 nm Wellenlänge präzise in der Umgebung von 180° gesteuert, und die Durchlässigkeit bei 488 nm Wellenlänge betrug 50% oder weniger, so daß diese Fotomaske mit Hilfe eines Erscheinungskontrollgeräts und eines Meßgeräts mit der höchsten Empfindlichkeit wie in Beispiel 1 kontrolliert werden konnte. Dieses Beispiel wurde zum Erhalten einer Halbtonphasenschieber-Fotomaske mit einer allgemeinsten Durchlässigkeit von 6% bei 248 nm Wellenlänge durchgeführt. Allerdings sollte verständlich sein, daß jede Phasenschieber-Fotomaske mit einer Phasendifferenz von 180° bei der gewünschten Durchlässigkeit wie in Beispiel 1 durch Ändern der Dicke der ersten und zweiten Schicht oder der dritten Schicht leicht erhalten werden kann. Verständlich ist auch, daß die Halbtonphasenschieber-Fotomaske einen Reflexionsgrad von nur 14,8% bei 248 nm Wellenlänge hat, so daß im Fotolithografieverfahren noch höhere Auflösung erhalten werden kann.
Auch wenn statt des sich hauptsächlich aus Tantal und Sauerstoff zusammensetzenden Films ein sich hauptsächlich aus Tantal, Sauerstoff und Stickstoff zusammensetzender Film für die dritte Schicht verwendet wird, lassen sich ähnliche Vorteile erhalten. Im folgenden sind exemplarische Filmbildungsbedingungen aufgeführt:
Bedingungen für die dritte Schicht

Sputtersystem: Gleichstrom-Magnetronsputtersystem
Target: metallisches Tantal
Gase und Durchflüsse: Argongas mit 10 Norm-cm³/min und Kohlensäuregas mit 40 Norm-cm³/min und Stickstoffgas mit 30 Norm-cm³/min
Sputterdruck: 5,0 Millitorr
Sputterleistung: 1,0 Kilowatt

Hierbei wurde ein metallischer Tantalfilm auf einem Kunstquarzsubstrat in einer Dicke von 150 nm gebildet, und ein Tantal, Sauerstoff und Stickstoff aufweisender Film wurde darauf in einer Dicke von 28 nm unter den o. g. Bedingungen gebildet. Röntgenstrahlangeregte Fotoelektronenspektroskopie zeigte, daß 136 Sauerstoffatome und 17 Stickstoffatome je 100 Tantalatomen enthalten sind. Für diese röntgenstrahlangeregte Fotoelektronenspektroskopie wurde ein Gerät ESCALAB210 (VG SCIENTIFIC) verwendet, um jede Schicht nach Ar-Ionenstrahlätzen zu analysieren.
Beispiel 3
Beispiel 3 für den Halbtonphasenschieber-Fotomaskenrohling und die Halbtonphasenschieber-Fotomaske gemäß der Erfindung wird anhand von 3(a) und 3(b) erläutert. Gemäß 3(a) wurden die folgenden vier Schichten nacheinander auf einem optisch polierten, gut gewaschenen Kunstquarzsubstrat 301 durch Sputtern unter den im folgenden beschriebenen Bedingungen gebildet: eine erste Schicht mit einer sich hauptsächlich aus Hafniumoxid zusammensetzenden Ätzsperrschicht 302, eine zweite Schicht mit einem sich hauptsächlich aus Tantal und Sauerstoff zusammensetzenden Film 303, eine dritte Schicht mit einem sich hauptsächlich aus Tantal zusammensetzenden Film 304 und eine vierte Schicht mit einem sich hauptsächlich aus Tantal und Sauerstoff zusammensetzenden Film 305. Auf diese Weise wurde ein Halbtonphasenschieber-Fotomaskenrohling 306 mit einer Vierschichtstruktur erhalten.
Bedingungen für die erste Schicht

Sputtersystem: Gleichstrom-Magnetronsputtersystem
Target: metallisches Hafnium
Gase und Durchflüsse: Argongas mit 10 Norm-cm³/min und Kohlensäuregas mit 40 Norm-cm³/min
Sputterdruck: 5,0 Millitorr
Sputterleistung: 1,0 Kilowatt

Bedingungen für die zweite Schicht

Bedingungen für die dritte Schicht

Bedingungen für die vierte Schicht

Hierbei hatte die erste gebildete Schicht eine Dicke von 50 nm, die zweite Schicht hatte eine Dicke von 50 nm, die dritte Schicht hatte eine Dicke von 15 nm, und die vierte Schicht hatte eine Dicke von 12 nm.
Der unter den o. g. Bedingungen erhaltene Phasenschieberfilm hatte die gleiche Durchlässigkeit wie in Beispiel 2.
Der Schritt des Bearbeitens dieses Halbtonphasenschieber-Fotomaskenrohlings 306 zu einer Halbtonphasenschieber-Fotomaske 307 gemäß 3(b) ist der gleiche wie in Beispiel 1. Durch Messung mit Hilfe eines handelsüblichen Phasendifferenzmessers für Phasenschiebermasken (MPM248, Laser Tech Co., Ltd.) wurde festgestellt, daß diese Halbtonphasenschieber-Fotomaske 307 eine Phasendifferenz von 180,1° bei 248 nm Wellenlänge hat.
In der so erhaltenen Phasenschieber-Fotomaske war die Phasendifferenz bei 248 nm Wellenlänge präzise in der Umgebung von 180° gesteuert, und die Durchlässigkeit bei 488 nm Wellenlänge betrug 50% oder weniger, so daß diese Fotomaske mit Hilfe eines Erscheinungskontrollgeräts und eines Meßgeräts mit der höchsten Empfindlichkeit wie in Beispiel 1 kontrolliert werden konnte. Dieses Beispiel wurde zum Erhalten einer Halbtonphasenschieber-Fotomaske mit einer allgemeinsten Durchlässigkeit von 6% bei 248 nm Wellenlänge durchgeführt. Allerdings sollte verständlich sein, daß jede Phasenschieber-Fotomaske mit einer Phasendifferenz von 180° bei der gewünschten Durchlässigkeit wie in Beispiel 1 durch Ändern der Dicke der ersten und zweiten Schicht oder der dritten Schicht leicht erhalten werden kann. Verständlich ist auch, daß die Halbtonphasenschieber-Fotomaske einen Reflexionsgrad von nur 14,8% bei 248 nm Wellenlänge hat, so daß im Fotolithografieverfahren noch höhere Auflösung erhalten werden kann.
In diesem Beispiel erfolgte das Ätzen unter Verwendung einer Ätzanlage mit induktiv gekoppeltem Plasma im Verfahren zum Bearbeiten des Phasenschieber-Fotomaskenrohlings zu einer Fotomaske. Wird aber dieses Ätzen beendet, während die o. g. Bedingungen jederzeit aufrechterhalten werden, so ist es möglich, eine präzisere Phasendifferenzsteuerung zu erreichen, da das durchlässige Substrat, z. B. ein Quarzsubstrat, aufgrund der darauf vorgesehenen Ätzsperrschicht ungeätzt bleibt.
GEWERBLICHE NUTZBARKEIT
Mit der Halbtonphasenschieber-Fotomaske oder dem Halbtonphasenschieber-Fotomaskenrohling gemäß der Erfindung ist es möglich, eine Durchlässigkeit von 1 bis 13% bei 248 nm Wellenlänge und eine Durchlässigkeit von 50% oder weniger im Wellenlängenbereich von 365 nm bis 633 nm gemäß den vorstehenden Erläuterungen zu erhalten, so daß eine Kontrolle leicht durchgeführt werden kann, um die Qualität von Fotomasken zu gewährleisten. Außerdem ist es möglich, einen Reflexionsgrad von 20% oder weniger bei 248 nm Wellenlänge zu erreichen und somit eine Halbtonphasenschieber-Fotomaske mit verbessertem praktischem Wert zu erhalten, die gegenüber den Einflüssen von Mehrfachstreuung usw. im Fotolithografieverfahren weniger empfindlich ist. Durch die direkte Bereitstellung einer Ätzsperrschicht auf dem durchlässigen Substrat läßt sich eine Halbtonphasenschieber-Fotomaske herstellen, die frei von einer durch das Ätzen des durchlässigen Substrats verursachten Phasendifferenz ist und somit verbesserte Phasenpräzision hat.

Claims

Halbtonphasenschieber-Fotomaske mit einem lichtdurchlässigen Substrat und einem Halbtonphasenschieberfilm, der mindestens Tantal, Sauerstoff, Kohlenstoff und Stickstoff enthält, wobei die Fotomaske eine Mehrschichtstruktur mit mindestens zwei oder mehr unterschiedlichen Schichten hat, die mindestens eine Schicht aufweist, in der das Zusammensetzungsverhältnis von Tantalatomen und anderen Atomen so ist, daß 100 oder weniger andere Atome je 100 Tantalatomen enthalten sind.
Halbtonphasenschieber-Fotomaske nach Anspruch 1, die mindestens eine Schicht aufweist, in der das Zusammensetzungsverhältnis von Tantalatomen und Sauerstoffatomen so ist, daß mindestens 100 Sauerstoffatome je 100 Tantalatomen enthalten sind.
Halbtonphasenschieber-Fotomaske nach Anspruch 1, die mindestens eine Schicht aufweist, in der das Zusammensetzungsverhältnis von Tantalatomen und Sauerstoff- und Stickstoffatomen so ist, daß 50 bis 250 Sauerstoffatome und 1 bis 200 Stickstoffatome je 100 Tantalatomen enthalten sind.
Halbtonphasenschieber-Fotomaske nach Anspruch 2, die eine Struktur hat, bei der ein Film mit dem Zusammensetzungsverhältnis von Tantalatomen und Sauerstoffatomen, das so ist, daß mindestens 100 Sauerstoffatome je 100 Tantalatomen enthalten sind, auf einen Film mit dem Zusammensetzungsverhältnis von Tantalatomen und anderen Atomen laminiert ist, das so ist, daß 100 oder weniger andere Atome je 100 Tantalatomen enthalten sind.
Halbtonphasenschieber-Fotomaske nach Anspruch 3, die eine Struktur hat, bei der ein Film mit dem Zusammensetzungsverhältnis von Tantalatomen und Sauerstoff- und Stickstoffatomen, das so ist, daß 50 bis 250 Sauerstoffatome und 1 bis 200 Stickstoffatome je 100 Tantalatomen enthalten sind, auf einen Film mit dem Zusammensetzungsverhältnis von Tantalatomen und anderen Atomen laminiert ist, das so ist, daß 100 oder weniger andere Atome je 100 Tantalatomen enthalten sind.
Halbtonphasenschieber-Fotomaske nach Anspruch 1, die eine Struktur hat, bei der ein Film mit dem Zusammensetzungsverhältnis von Tantalatomen und anderen Atomen, das so ist, daß 100 oder weniger andere Atome je 100 Tantalatomen enthalten sind, direkt auf dem lichtdurchlässigen Substrat gebildet ist, wobei nachfolgende Filme nacheinander darauf laminiert sind.
Halbtonphasenschieber-Fotomaske nach einem der Ansprüche 1 bis 6, die eine Struktur hat, bei der eine Ätzsperrschicht auf dem lichtdurchlässigen Substrat gebildet ist, wobei Halbtonphasenschieberfilme nacheinander darauf laminiert sind.
Halbtonphasenschieber-Fotomaske nach Anspruch 7, die eine Struktur hat, bei der Halbtonphasenschieberfilme auf der Ätzsperrschicht nacheinander laminiert sind, die aus einem sich hauptsächlich aus Hafniumoxid zusammensetzenden Film gebildet ist.
Halbtonphasenschieber-Fotomaskenrohling mit einem lichtdurchlässigen Substrat und einem Halbtonphasenschieberfilm, der mindestens Tantal, Sauerstoff, Kohlenstoff und Stickstoff enthält, der eine Mehrschichtstruktur mit zwei oder mehr Schichten hat, die mindestens eine Schicht aufweist, in der das Zusammensetzungsverhältnis von Tantalatomen und anderen Atomen so ist, daß 100 oder weniger andere Atome je 100 Tantalatomen enthalten sind.
Halbtonphasenschieber-Fotomaskenrohling nach Anspruch 9, der mindestens eine Schicht aufweist, in der das Zusammensetzungsverhältnis von Tantalatomen und Sauerstoffatomen so ist, daß mindestens 100 Sauerstoffatome je 100 Tantalatomen enthalten sind.
Halbtonphasenschieber-Fotomaskenrohling nach Anspruch 9, der mindestens eine Schicht aufweist, in der das Zusammensetzungsverhältnis von Tantalatomen und Sauerstoff- und Stickstoffatomen so ist, daß 50 bis 250 Sauerstoffatome und 1 bis 200 Stickstoffatome je 100 Tantalatomen enthalten sind.
Halbtonphasenschieber-Fotomaskenrohling nach Anspruch 10, der eine Struktur hat, bei der ein Film mit dem Zusammensetzungsverhältnis von Tantalatomen und Sauerstoffatomen, das so ist, daß mindestens 100 Sauerstoffatome je 100 Tantalatomen enthalten sind, auf einen Film mit dem Zusammensetzungsverhältnis von Tantalatomen und anderen Atomen laminiert ist, das so ist, daß 100 oder weniger andere Atome je 100 Tantalatomen enthalten sind.
Halbtonphasenschieber-Fotomaskenrohling nach Anspruch 11, der eine Struktur hat, bei der ein Film mit dem Zusammensetzungsverhältnis von Tantalatomen und Sauerstoff- und Stickstoffatomen, das so ist, daß 50 bis 250 Sauerstoffatome und 1 bis 200 Stickstoffatome je 100 Tantalatomen enthalten sind, auf einen Film mit dem Zusammensetzungsverhältnis von Tantalatomen und anderen Atomen laminiert ist, das so ist, daß 100 oder weniger andere Atome je 100 Tantalatomen enthalten sind.
Halbtonphasenschieber-Fotomaskenrohling nach Anspruch 9, der eine Struktur hat, bei der ein Film mit dem Zu sammensetzungsverhältnis von Tantalatomen und anderen Atomen, das so ist, daß 100 oder weniger andere Atome je 100 Tantalatomen enthalten sind, direkt auf dem lichtdurchlässigen Substrat gebildet ist, wobei nachfolgende Filme nacheinander darauf laminiert sind.
Halbtonphasenschieber-Fotomaskenrohling nach einem der Ansprüche 9 bis 14, der eine Struktur hat, bei der eine Ätzsperrschicht auf dem lichtdurchlässigen Substrat gebildet ist, wobei Halbtonphasenschieberfilme nacheinander darauf laminiert sind.
Halbtonphasenschieber-Fotomaskenrohling nach Anspruch 15, der eine Struktur hat, bei der Halbtonphasenschieberfilme auf der Ätzsperrschicht nacheinander laminiert sind, die aus einem sich hauptsächlich aus Hafniumoxid zusammensetzenden Film gebildet ist.