TW440745B - A middle tone phase shift mask and the substrate to fabricate this middle tone phase shift mask - Google Patents

Description

440745 五、發明說明（1) 發明之詳細說明 技術背景 本發明係有關使用於LSI (大型積體電路）等的高密度積 體電路製造的光罩及用於製造該光罩的光罩用基材，特別 係有關於可得到微細尺寸的投影像的中間調相位移光罩及 製作該中間調相位移光罩之中間調相位移光罩用基材。 LSI等的半導體積體電路，係經由反複進行使用有光罩 的所謂平版印刷術（Li thography )製程而製成者，特別係 對於微細尺寸的形成，例如，對於日本專利特開昭 58- 1 73744號公報、日本專利特開昭62 — 5 9 2 96號公報等所 示的相位移光罩的使用有加以檢討，其中，例如，由美國 專利第4890309號等所示’所謂中間調相位移光罩的早期 實用化的觀點引起高度的注目，如曰本專利特開平5_2259 號公報、日本專利特開平5-127361號公報，可使良率向 上’又’推出有關降低成本的構成、材料的多項提案，進 一步推動其實用化性。 在此’由圖式簡單說明中間調相位移光罩。圖7係顯示 中間調相位的平版印刷術的原理圖，圖8係顯示習知方法 的圖。圖7(a)及圖8(a)係光罩的剖面圖，圖7(b)及圖8(b) 係光罩上的光振幅，圖7 (c)及圖8 ( c)係晶圓上的光振幅， 圖7(d)及圖8(d)係晶圓上的光強度，411及421為透明基 板，422為100%遮光膜，412為中間調相位移膜，413及423 為入射光。在此，令間調相位移膜，係具有把透過之曝光 的光線相位，相對於同光波長的透過空氣的曝光的光線相

\\326\2d-\89-12\89118426.ptd 第5頁 44074 5 五、發明說明（2) —- 位1事實上之反轉，且可減弱其強度的功能之膜係由單 層或多層所形成。在習知方法中，如圖8(a)所示，在由石 英玻璃等構成的基板421上’形成由絡等形成遮光 膜422，僅以所需圖案形成透光部，如圖所示，晶圓 上的光強度分布為裙擺狀擴散，使解像度變弱。’另一方 面，在中間調相位移的平版印刷術中，透過係半透明膜的 中間調相位移膜412的光，與透過其開口部的光因實質上 為相反相位，如圖7(d)所示，在晶圓上的圖索周邊部的光 強度為0 ’可抑制其裙擺狀擴散，因此，可提升其解像 度。 八 一般而言，有關中間調相位移光罩的相位差以18〇。為 最合適值’但有關透過率其最合適值為1%至20%(以開口部 為100%)的範圍’由複印之圖案、複印條件等所決定口有 關中間調相位移光罩，與其相位差、透過率一起，要求作 成其最合適值’在其最合適值產生誤差時，其適正曝光量 發生變化，從而引起尺寸降低，焦點公差度的下降等。因 此’形成中間調相位移膜的單層或多層膜的折射率、衰減 係數、膜厚精度及安定性顯得極為重要。 如上述’為獲致令間調相位移光罩的的效果，其曝光波 長的相位差、透過率為非常重要。還有，曝光波長的反射 率’係用於抑制由照相平版印刷術（photo Lithography) 製程對光罩與透鏡間的多重顯影等的影響，要求具有與習 知光罩相同的低反射率，其最佳值為20%以下。此外，因 要求在光罩上形成的圖案的外觀品質、尺寸精度、位置精

\\326\2d-\89-12\89118426,ptd 第6頁 440745

五、發明說明（3) 度荨具有與習知光罩所要求的相同的諸料性 n 述諸特性’可使用右# @m的渚特性，為保證上 蜜你良通】 在先罩製程所使用的各種檢查、測定裝· 置，作為曝光波長以外的光學特佳 班AA，士曰U 1 1疋用谷檢查、測定裝- 置的波長的，彡過率 '反射率等的光學特 具體而言，要求488nmw下沾·*且6^4 常重要。 以下。 下的波長的透過率、反射率為50% 但是， 行，但其 鍍進行之 本上係由 圖案製程 子反應触 的製造製 作為具 報、曰本 7-281414 的氮氧化 又，近 印刷術的 規格的微 中間調 中很多 。膜的 膜形成 實際對 刻為主 程，為 體例， 專利特 號公報 物的任 年來隨 曝光波 細化， 相位移膜的膜形成可 情形是由使用以主材 折射率、衰減係數、 製程所決定。其次， 相位差移動膜進行蝕 的乾蝕刻法。此外， 提升其清潔度可反覆 提案有如曰本專利特 開平7-134396號公報 所示，钽、鈕的氧化 一項所形成的中間調 著形成的圖案的微細 長此外短’即所謂推 開始KrF準分子雷射（ 由PVD法、CVD法進 料為靶子之反應性濺 膜厚精度及安定性基 在由相位移膜光罩的 刻之製程，使用以離 在中間調相位移光罩 進行洗淨。 開平5-257264號公 、曰本專利特開平 物、组的氮化物、组 相位移膜。 化，要求使用於平版 動超過0. 25微米設計 波長：248nm)的實用 化’放眼於尺寸的此外微細化，也開始檢討ArF準分子雷 射（波長：193nm)的使用。有關使用於中間調相位移光罩 的中間調相位移膜’也被要求開發相對於此類波長可實現 最合適的相位差、透過率，且具有穩定的折射率、衰減係

89)18426.ptd 第7頁 440745 五、發明說明（4) 數的材料。 因此’習知所提案的组、组的氧化物 '组的氮化物、钽 的氮氧化物的任一項所形成的中間調相位移膜，在钽、钽. 的氮化物中’使波長為248nm的相位差形成18〇。的膜厚 時’其透過率為1%以下’因而有不可能達到透過率的最合 適值為1%至20%的問題點。 例如’圖9顯示純鈕靶子之氮化環境中由反應性濺鍍法 (Spattering)於合成石英基板上形成膜的组的氮化膜的膜 厚與波長為248nm的相位差、透過率的關係。如圖9所示， 與膜厚為正比隨膜厚的增加其相位差亦增加，並同時與透 過率為反比，即透過率減少。 組的氮化膜的情形，其膜厚為113ηπι形成相位差180。 時’其透過率則為0. 06% ’無法獲得相位移光罩所必須之 透過率。 又，钽的氧化物、鈕氧化物的情形，使波長為248ηιη的 相位差形成180。，且透過率為1%至20%的理想透過率的情 形，檢查波長的透過率為50%以上，會有為保證光罩的外月 觀品質的檢查裝置，又，尺寸測定裝置的精準檢查成為 可能的問題點。 例如，圖1 0顯示純钽靶子之氧化環境中由反應性濺鍍法 (Spattering)於合成石英基板上形成膜的钽的氧化膜的膜 厚與相位差、透過率的關係。如圖丨〇所示，钽的氧化膜的 情形，其膜厚為81·、波長為248nm的相位差，形成 、 180。、透過率為13%時，獲得相位移膜可使用範圍。在

89118426.ptd 第8頁 407 4 5 五、發明說明（5) 此，圖U顯示膜厚為8 lnm的鈕氧化獏的分光透過率曲線， 圖12,示分光反射率曲線。如圖u所示波長為職爪以 ^ ΐίί广8〇%以上。還有，⑹圖12所示，波長為248nm· 的反射率為29%，由曝光波長無法充分降低反射率。 J ::: ’外觀品質、尺寸精度、&置精度等，為保證 ί=ίΓ諸特性’ *光罩製程所使用的各種檢查、測 疋裝置I使用由365nm至633ΠΠ1的波長的光，經由透光部 與遮光部的光強度的對比度進行檢查與測定。目此，為可 精準2 ’其遮光部即中間調相位移膜的透過率必須為較 低，在由365ηπι至488nm的波長範圍至少需為5〇%以下。 由=化组膜的情形’ 4實施中間調相位移光罩的檢 厂三測疋時，要保險其精度優良是非常困難，而且有無法 進行作為光罩的必要品質保證的問題點。 ϋ ^ m:㈣’由使组與氧的比例，或使添加 相位罢Αΐκη。V、一程度可控制以膜厚其波長為248nm， 哪一種膜的單層膜其波長為2 4 8 n m的透過率為/ %以上’，、 由3 6 5nm至488rm的波長的透過率為5〇%以下。 此：：鉬的氧化物、钽的氮化膜、氮的氮氧化物 形’在進行相位移光罩圖案加工時的乾餘刻的製程時 於使用氟系氣體’與組膜的钱刻之同…石英等形成二 透明基板也破钮刻’使精密控制由該部 ^ 的相位差變為困難。 1左π度生 發明之概述 89118426.ptd 第9頁 w 440745 ΐ、發明說明（6) "" '' — 本發明係鑑於習知技術所存在的問題點開發而成者复 目的係提供一中間調相位移光罩及製作此之中間調相位^ 光罩用基材，係以曝光波長精確控制相位差為18〇。，並 使其透過率為1%至20%的需求透過率時，為可容易保證光 罩的品質，由檢查、測定裝置精確控制使用波長的透 率。 為達成上述目的之本發明之中間調相位移光罩，係在其 透明基板上，具有至少含有钽、氧、碳、氮的中間調相位 移膜’其特徵係為’具備多層積層至少為2層或2層以上的 不同膜的構造。 在上述中形成各層的膜，包括一膜，其鈕原子與氧原子 的組成比相對於含有之鉅原子為丨〇 〇則含有之氧原子為1 〇 〇 以上者；一膜’其组原子與钽以外之原子的組成比相對於 含有之組原子為1 〇 〇則含有之鈕以外之原子為丨〇 〇以下者； 一膜’其組原子與氧原子及氮原子的組成比相對於含有之 紐原子為100則含有之氧原子為5〇至25〇，氮原子為1至200 者’至少由2層或2層以上多層積層上述膜，經由控制各自 的膜厚’使在波長為248nm時的相位差為180。，可使透過 率為1%至20%的理想透過率，且也可使波長為488ηιη以下的 透過率為50%以下。 此時’在2層或2層以上不同膜的多層膜中，則至少有一 層係相對於含有之钽原子為丨〇〇則含有之鋁以外之原子為 100以下之膜者為佳。 又’由具有在其组原子與钽以外之原子的組成比係使钽

89118426.ptd 第10頁 44 07 4 5 五 '發明說明（7) 原子為100時則钽以外之原子為100以下者之膜上，積層其 组原子與氧原子的組成比相對於含有之组原子為1 〇 〇則含 有之軋原子為100以上者之膜之構造；或是，於其组原子-與麵以外之原子的組成比係使组原子為1 〇 〇時則含有之钮 以外之原子為100以下者之膜上，積層其鈕原子與氧原子 及氮原子的組成比相對於含有之钽原子為1〇〇則含有之氧 原子為50至250，氮原子為1至200之膜之構造，使在波長 為248nm時的相位差為180。，且使透過率為至2〇%的理 想透過率，可使波長為488ηιπ以下的透過率為以下，且 可使波長為248 nm的反射率為20%以下。 又，由具有其鉅原子與鉅以外之原子的組成比係使钽原 子為100時則鈕以外之原子為100以下之膜直接形成於透明 基板上’順序積層第2層以後的膜之構造，其钽原子與组 以外之原子的組成比係使鈕原子為丨〇 〇時則鈕以外之原子 為100以下之膜，可由氯氣進行蝕刻，另一方面，合成石 奂4的透明基板無法由為氣系的姓刻氣體進行鞋刻，在使 用乾式蝕刻對相位移臈進行蚀刻時，經由以氣氣對合成石 英等的透明基板上的其钽原子與钽以外之原子的組^比係 使纽原子為1 00時則鈕以外之原子為〗00以下之膜進行姓 刻，因為對合成石英等的透明基板可無蝕刻地進行囷案加 工，故在該部分無相位差，可精密地控制相位差。 此外，蝕刻抑制膜形成於透明基板上，由具有在其上順 序積層中間調相位移膜，即使在對相位移膜進行圖案加工 時的乾式蝕刻，使用氣系或氟氣，對合成石英等的透明基

第11頁 440745 五、發明說明（8) 板亦無蝕刻，在該部分無相位差，可精密地控制相位差。 還有’該情形之蝕刻抑制膜層其氧化铪等的蝕刻内耐心 十分充分’波長為248 nm的透過率，於透明基板上具有抑 制膜功能的膜’即使具體的在5〇nm程度進行成膜，還是希 望使用不會產生下降的材料。 尚且’本發明包含有為製作具有上述構成的中間調相位 移光罩的中間調相位移光罩用基材。 以下’說明本發明的作用，因本發明係在其透明基板 上’具有至少含有钽、氧、碳、氮的中間調相位移膜，其 特徵係為，具備多層積層至少為2層或2層以上的不同膜的 構造’由控制各自之膜厚，波長為248nm、相位差為 180 ，使透過率為1%至20%的理想透過率，可提升平版印 刷術製程的解析度，且使波長為488nm以下的透過率為50% 以下’由用於保證光罩外觀品質的檢查裝置及尺寸測定裝 置’可精確地檢查。 又’由具有於其鈕原子與钽以外之原子的組成比係使钽 原子為1 0 0時則钽以外之原子為1 0 〇以上之膜上，積層鈕原 子與氧原子的組成比相對於含有之钽原子為丨〇 〇則含有之 氧原子為1 00以上之膜之構造，或是，具有於其钽原子與 组以外之原子的組成比係使钽原子為1 〇 〇時則鉬以外之原 子為1 00以下之膜上，積層钽原子與氧原子及氮原子的組 成比相對於含有之鉅原子為1〇〇則含有之氧原子為5〇至 25〇 ’氮原子為1至200之膜之構造，使在波長為248nm時的 相位差為180° ’可使透過率為1%至20%的理想透過率，也

8911S426.ptd 第12頁 440745 五、發明說明（9) 可使波長為488nm以下的透過率為5〇%以下’且可使波長 248nm的反射率為20%以下。因此，可減低由平版印刷術製_ 程的曝光波長的相位移光罩與步進透鏡間的多重顯像 影響’提升此外高之解像度。 此外，可提供一相位移光罩，係由具有其鈕原子與鈕以 外之原子的組成比係使鈕原子為丨〇 〇時則鈕以外之原子為 100以下之膜直接形成於透明基板上’順序積層第2層以後 的膜之構造，或是，由具有蝕刻抑制膜層形成於透明基板 上在其上順序積層中間調相位移膜的構造，可選擇僅為 相位移膜的蝕刻，對合成石英等的透明基板不會產生因蝕 刻而引起的相位差誤差，可高精密度地控制相位差。 本發明之其他目的及優點，在隨後之實施例中，將此 一目瞭然。 本發明由如其結構之特徵， 特徵之實施例部分的解決方式 於申請專利範圍。 詳細說明 包括：元素的組合以及下述 ’並且’本發明之範圍只限 上以下，有關本發明的中間調相位移光罩及製作此之中間 調相位移光軍用基材的實施例加以說明。 (實施例1 ) 由圖1說明本發明的中間調相位移光罩及製作此之中間 調相位移光罩用基材的實施例。如圖丨（a )所示，於經光學 拋光且完全洗滌乾淨的合成石英基板丨〇丨上以濺鍍法按 以下所示之條件，首先，膜1〇2係以鈕為主之第1層，其

89118426.ptd 第13頁 '440745 五、發明說明（ίο) 後，膜1 0 3係以钽與氧形成之第2層，由2層順序形成膜， 可獲仔為2層構造之中間調相位移光罩用久材1Q4。 第1層 成膜裝置：DC磁控管濺鍍裝置 靶子：金屬钽 氣體及流量：氬氣6 0 s c c m 減鑛壓力：1 5 · Omm 濺鍍電力：0. 80 第2層 成膜裝置·· DC磁控管濺鍍裝置 靶子：金屬钽

氣體及流量：氬氣l〇sccm +碳酸氣體4〇sccm 濺鍍壓力·_ 5· Omm 濺鍍電力：1. 0KW 在此’形成膜之第1層的膜厚為15 nm，第2層的膜厚為 6 2nm。 以販售之透過率測試計（大塚電子（股）製McpD2〇〇〇)測定 由上述條件獲得的相位移膜的透過率的結果，波長248nm 的透過率為6. 02%，又，波長488nm以下的波長透過率全部 為50%以下。圖4顯示分光透光率曲線。 另一方面，由X線光電子分光法，以上述條件分析所獲 得相位移膜的膜成份的結果，分析可知第1層對於钽原^ 1〇〇其氡原子為16，第2曾對於钽原子1〇〇其氧原子為15〇。 又’對於X線光電子分光法使用VG SCIENTIFIC製

440745 五、發明說明（ii) ESCALAB210進行，由Ar離子波束進行蝕刻後，分析每一 層。 其次’對該中間調相位移光罩用基材丨04附加以圖案， 加工成光罩的步驟加以說明。如圖1(b)所示，在由上述誇 得之中間調相位移光罩用基材1 04上，塗敷市售之電子線Λ 阻劑（日本ΖΕΟΝ(股）製ΖΕΡ7000)使烘乾後的膜厚為3〇〇ηιη， 接著，以11 0 °C經20分鐘的烘乾後，獲得電子線阻劑膜 105。 、 此外，由光罩用電子線描畫裝置，獲得所需的圖案的潛 像’由專用顯像液ZED500進行顯像處理，可獲得如圖i(c) 所示的需要的阻劑圖案106。以該阻劑圖案1〇6為光罩，在 以下的條件進行誘導結合型等離子姓刻，並進行該中間調 相位移膜的乾式蝕刻。 蝕刻裝置：誘導結合型等離子蝕刻 氣體及流量：6氟化硫18sccm +碳酸氣體4sccm 滅鑛壓力：1 0mm 濺鍍電力：250W 偏壓電力：low 蝕刻完成後’ 一邊照射紫外線’一邊由臭氣進行表面處 理以除去不需要的阻劑’獲得圖1(d)所示的中間調相位移 光罩107。此時’以市售之相位移光軍用相位差計（Laser t ech(股）製MPM248 )測定中間調相位移光罩1 〇7的相位差的 結果，波長248nra的相位差為179.8° 。 如此所獲得之中間調相位移光罩，精確地控制其波長

89118426.ptd 第15頁 440745 五、發明說明（12) 248nm的相位差近似於180。，又，由於波長488_的透過 率為50%以下，由光罩的外觀檢查裝置、尺寸測定裝置可 獲得最高感應度的檢查。又，在本實施例中，針對波長 248 nm的透過率，係以最一般之6%為靶子而製成者但 是’在製作不同透過率的相位移光罩時，經由變化第1層 膜厚與第2層膜厚，以需求之透過率可容易獲得相位差為 180 °的相位移光罩。 又，在本實施例，使用中間調相位移光罩用基材加工至 光罩的步驟中，由誘導結合型等離子蝕刻系統實施蝕刻 時，對首先银刻之上層的第2層1 〇 3 ,按上述條件，接著蝕 刻之上層的第1層1〇2的钽為主的膜進行蝕刻時，若使用氣 氣實施蝕刻時，因為在合成石英等的透明基板1〇1上無蝕 刻，因此可控制此外精密之相位差。下層的具體蝕刻條件 為以下之。 敍刻裝置：誘導結合型等離子蝕刻 氣體及流量：氣氣21 seem 減鍵壓力：5mm 濺鍍電力：250W 偏壓電力：25W (實施例2) 由圖2說明本發明的中間調相位移光罩及製作此之中間 調相位移光罩用基材的實施例2。如圖2(a)所示，於經光 學拋光且完全洗滌乾淨的合成石英基板2〇 1上以濺錄法， 按以下所示之條件，首先，膜202係以钽與氧形成之第工

89118426.ptd 第16頁 440745 五、發明說明（13) 層’其後’膜203係以纽為主之第2層，其後，膜204係以 钽與氧形成之第3層，順序形成膜，可獲得為3層構造之中 間調相位移光罩用基材2 〇 5。 第1層 成膜裝置：DC磁控管濺鍍裝置 靶子：金屬鈕 氣體及流量：氬氣l〇sccm +碳酸氣體4sccin 濺鍍壓力：5· Omm 濺鍍電力：1. 〇KW 第2層 成膜裝置：DC磁控管濺鍍裝置 靶子：金屬鈕 氣體及流量：氬氣6〇ccm 濺鍍壓力：1 5. 〇mm 濺鍍電力：〇. 8KW 第3層 成膜裝置：DC磁控管濺鍍裝置 靶子：金屬钽

氣體及流量：氬氣l〇sccm +碳酸氣體4sccm 濺鍍壓力：5. 0mm 濺鍍電力：1 · 〇KW 在此’形成膜之第1層的膜厚為50 nm，第2層的膜厚為 15nm，第3詹的膜厚為12nm。 以市售之透過率測試計（大塚電子（股）製MCPD2000)測定

89118426.ptd 第17頁

五、發明說明（14) 由上述條件獲得的相位移臈的透過率的結果，波長248nm 的透過率為6〇〇%，又，波長488nn}以下的波長透過率全部 ^50%以下。圖5顯示分光透光率曲線。又，以市售之反射. 率測試計（日立製作所（股）製自記分光光度計）測定相位 移膜的表面反射率的結果’可獲得波長248nm的反射率為 14. 8%的低反射膜。圖6示分光反射率曲線。 使用中間調相位移光罩用基材2〇5加工至圖2(b)的中間 調相位移光罩2 〇 6的步驟’與實施例1相同。此時，以市售 之相位移光罩用相位差計（Laser tech(股）製MPM248)測定 中間調相位移光罩2〇6的相位差的結果，波長248nm的相位 差為 180. 1。。 如此所獲得之中間調相位移光罩，精確地控制其波長 248nm的相位差近似於18〇。，又，由於波長488nm的透過 率^50%>以下，由光罩的外觀檢查裝置、尺寸測定裝置可 獲得最兩感應度的檢查，係與實施例丨相同。又，在本實 施例中，針對波長248nm的透過率，係以最一般之6%為靶 子而製成者，但是，在製作不同透過率的相位移光罩時， 經由變化第1層膜厚與第2層膜厚或是第3層膜厚，以需求 過率可容易獲得相位差為18〇。的相位移光罩，係與 貫施例1相同。再者，波長248ηπι的反射率14.8%是十分之 低，顯然以影像平版印刷術的步驟可提升解像度。 又，作為第3層，取代於以鈕與氧為主形成之膜，即使 以钽、氧與氮為主形成之膜，可獲得同樣的效果，其形 膜的1例為如下之。 取4

HE \\326\2d-\89-12\89118426.ptd 第18頁 440745 五、發明說明（15) --- 第3層 成膜裝置：DC磁控管濺鍍裝置 把子：金屬Is 氣體及流量：氬氣10sccm +碳酸氣體4sccm+氤氣3〇 seem

i賤鑛壓力：5.0mm 濺鍍電力：1, 0KW 在此，於石英基板上以150nm的膜厚形成金屬鈕膜，並 且，以上述條件膜厚28nm把由钽、氧與氮為主形成之膜形 成膜’由X線光電子分光法分析膜成份的結果，鈕原子1 〇〇 其氧原子為136，氮原子為17 °又，對於X線光電子分光法 使用VG SCIENTIFIC製ESCALAB210進行，由Ar離子波束進 行蝕刻後，加以分析。 (實施例3) 由圖3說明本發明的中間調相位移光罩及製作此之中間 調相位移光罩用基材的實施例3。如圖3 (a)所示，於經光 學抛光且完全洗蘇乾淨的合成石英基板3 〇 1上以激鍍法， 按以下所示之條件，首先，膜3 0 2係以氧化铪為主之蝕刻 抑制層形成之第1層，其後，膜303係以鈕為主之第2層， 其後，膜304係以鉅為主之第3層，其後，膜305係以鈕與 氧形成之第4層，順序形成膜，可獲得為4層構造之中間調 相位移光罩用基材306。 第1層 成膜裝置.DC磁控管激鍵裝置

891]8426.ptd 第19頁 440745 五、發明說明（16) 靶子：金屬钽 氣體及流量：氬氣10sccm +碳酸氣體40sccm ί賤鑛壓力：5.0mm 濺鍍電力‘· 1. 0KW 第2層 成膜裝置：DC磁控管濺鍍裝置 把子：金屬麵 氣體及流量：氬氣10sccm +碳酸氣體40sccm 滅鍍壓力：5.0mm 濺鍍電力：1. οκ\τ 第3層 成膜裝置：DC磁控管濺鍍裴置 把子：金屬組 氣體及流量：氬氣60ccm 減链壓力：1 5 Omni 濺鍍電力：0 . 8KW 第4層 成膜裝置：DC磁控管濺鍍裝置 靶子：金屬钽

氣體及流量：氬氣10sccm +碳酸氣體40sccm ί賤鑛壓力：5. 0 m m 濺鍍電力：1. 0 K W 在此，形成膜之第1層的膜厚為50 nm，第2層的膜厚為 50nm，第3層的膜厚為15nm，第4層的膜厚為12nm。

89118426.ptd 第20頁 44 07 4 5 五、發明說明（17; " --- 以上述條件獲得之相位移膜的透過率，與實施例2相 同。 . 使用該中間調相位移光罩用基材306加工至圖3(b)的中 間調相位移光罩307的步驟，與實施例i相同。此時，以市· 售之相位移光罩用相位差計（Laser tech(股）製肿以48)測 定中間調相位移光罩307的相位差的結果，波長248nm 位差為1 8 0. 1。。 如此所獲得之中間調相位移光罩，精確地控制其波長 248ΠΠ1的相位差於180。，又，由於波長488nm的透過率為 5 0 %以下，由光罩的外觀檢查裝置、尺寸測定裝置可獲得 最高感應度的檢查，係與實施例1相同。又，在本實施例 中’針對波長248nm的透過率，係以最一般之6%為靶子而 製成者’但是’在製作不同透過率的相位移光罩時，經由 變化第1層膜厚與第2層膜厚或是第3層膜厚，以需求之透 過率可容易獲得相位差為1 80 °的相位移光罩，係與實施 例1相同。再者’波長248nm的反射率14. 8%是十分之低， 顯然以影像平版印刷術的步驟可提升解像度。 又，在本實施例，使用中間調相位移光罩用基材加工至 光罩的步驟中，由誘導結合型等離子蝕刻系統實施蝕刻 時，按上述條件進行蝕刻，即使在途中不變此外條件而完 成，因有蝕刻抑制膜形成於合成石英等的透明基板上，故 在合成石英等的透明基板1 0 1上無蝕刻，因此可控制此外 精密之相位差。 由以上的說明明顯可知，由本發明的中間調相位移光罩

89118426.ptd 第21頁 440745

五、發明說明（18) 及中間調相位移光罩用基材，使波長248nm的透過率為1% 至13% ’可在波長365 nm至633 run範圍，使透過率為5〇%以 下’使為保證光罩品質的檢查成為容易。並且，由於也可 使波長248nm的反射率為20%以下，不會受由影像 術引起的多層移 位等的影響，可獲得極具實用性的最佳中 間調相位移光罩 。又，由於直接在透明基板上形成蝕抑 制膜，不會產生習知之由在透明基板上進行蝕刻所引起的 相位差，即，可製作出相位精密的優良中間調相位 罩。 元件編號之説明 101 合成石英基板 102 、 103 膜 104 光罩用基材 105 阻劑膜 106 阻劑圖案 202 、 203 、 204 膜 205 光罩用基材 301 合成石英基板 302 、 304 、 305 膜 306 光罩用基材 411 、 421 透明基板 412 中間調相位移膜 413 '423 入射光 422 遮光犋 89118426.ptd 第22頁 44074 5 五、發明說明（19) KrF 準分 ArF 準分 DC 磁控 子雷射（波長：248nm) 子雷射（波長：1 93nm) 管濺鍍裝置 ΙΗ· S9I18426,ptd 第23頁 4407Λ5 圖式簡單說明

圖Ϊ係本發明的實施例1的製造中間調相位移光罩用戎 的步驟，及加工此且獲得令間調相位移光罩的步驟說ς 圖D 圖2係本發明的實施例2的製造令間調相位移光罩 叔 的步驟說明圖。 土材 圖3係本發明的實施例3的製造令間調相位移光罩 的步驟說明圖。 土 ％ 圖4係顯示實施例1的中間調相位移光罩用基材的分光透 過率曲線。 圖5係顯示實施例2的中間調相位移光罩用基材的分光透 過率曲線。 圖6係顯示實施例2的令間調相位移光罩用基材的分光反 射率曲線。 圖7係顯示中間調相位移平版印刷術的原理圖。 圖8係顯示相對於圖7之平版印刷術的圖。 圖。 圖 圖9顯不鈕的氮化膜的獏厚與相位差、透過率的關係 圖10顯示组的惫外描 的關係 。 氣化膜的膜厚與相位差、透過率 圖11顯示膜厚為8 圖12顯示犋厚盔/㈣的鉅氧化膜的分光透過率曲線圖 ^^lnm的鈀氧化膜的分光反射率曲線圖

89118426.ptd 第24頁

Claims (1)

1. <40745

   六、申請專利範圍 1. 一種中間調相位移光罩，至少包含有鈕、氧、碳與氮 的中間調相位移臈，其特徵為_· 具備多層積層至少2層或2層以上層的不同膜的構造。 2 ·如申請專利範圍第1項之中間調相位移光罩，其中包 含1層以上之钽原子與氧原子的組成比相對於含有之钽原 子為100則含有之氧原子為以上之膜。 3.如申請專利範圍第1項之中間調相位移光罩，其中包 含1層以上之组原子與鈕以外之原子的組成比相對於含有 之鈕原子為1 00則含有之鈕以外之原子為；[〇〇以下之膜。 4，如申請專利範圍第1項之中間調相位移光罩，其中包 含1層以上之鈕原子與氧原子及氮原子的組成比相對於含 有之鋁原子為100則含有之氧原子為50至250，氮原子為1 至2〇〇之膜。 5.如申請專利範圍第1項之中間調相位移光罩，其中具 有其钽原子與钽以外之原子的組成比係使鈕原子為丨〇 〇時 則起以外之原子為1 〇 〇以下之膜上，積層叙原子與氧原子 的組成比相對於含有之钽原子為100則含有之氧原子為1〇〇 以上之臈之構造。 6，如申請專利範圍第1項之中間調相位移光罩，其中具 有其组原子與钽以外之原子的組成比係使钽原子為〖〇 〇時 則超以外之原子為1 0 0以下之膜上，積層鈕原子與氧原子 ，氮原子的組成比相對於含有之鈕原子為1〇〇則含有之氧 〜卞為5〇至250，氮原子為1至200之臈之構造。 7.如申請專利範圍第1項之中間調相位移光罩，其中具

   Δ ά 07 4 5 六、申請專利範圍 有具有其组原子與组以外之原子的会且成比係使组原子為 100時則钽以層為100以下之膜直接形成於透明基板 上，順序積層第2層以後的膜之構造。 8如申請專利範圍第1 ? 7 τε 士， * ^ . ^ ^ . 至7項中任~項之中間調相位移光 罩，其^ π i Ιτ ί! ·暝層形成於透明基板上，在其上順 序積層中間調相位移臈的構造。 9.如申請專：範；第8項之中間調相位移光罩，其中具 有形成-膜，係以氧化給為主體的蝕刻抑制膜，於其上順 序積層中間調相位移臈之構造。 10. —種中間^調相位移光罩用基材，係具有至少含有 钽、氧、碳、氮的中間調相位移膜，其特徵為：具備多層 積層至少為2層或2層以上的不同膜的構造。 11. 如申請專利範圍第10項之中間調相位移光罩用基 材，其中含有1層以上之鋰原子與氧原子的組成比相對於 含有之组原子為100則含有之氧原子為100以上之膜。 1 2.如申請專利範圍第1 〇項之中間調相位移光罩用基 材’其中含有1層以上之鉅原子與鈕以外之原子的組成比 相對於含有之组原子為1 0 0則含有之钽以外之原子為1 〇 〇以 下之膜。 1 3 ·如申請專利範圍第1 0項之中間調相位移光罩用基 材’其中含有1層以上之钽原子與氧原子及氮原子的組成 比相對於含有之鉬原子為100則含有之氧原子為50至250， 氮原子為1至200之膜。 1 4，如申請專利範圍第1 0項之中間調相位移光罩用基

   89118426.ptd 第26頁 440745 六、申請專利範圍 材’其中具有於其钽原子與鈕以外之原子的組成比係使鈕 原子為1 0 0時則组以外之原子為1 〇 〇以下之膜上，積層纽原- ，與氧原子的組成比相對於含有之钽原子為〗〇 〇則含有之 氧原子為100以上之膜之構造。 1 5.如申蜻專利範圍第丨〇項之中間調相位移光罩用基 材，其中具有於其鈕原子與鈕以外之原子的組成比係使鈕 原子為1 0 0 4則组以外之原子為1 〇 〇以下之膜上，積層钽原 子與氧原子及氮原子的組成比相對於含有之鈕原子為1 〇 〇 則含有之氧原子為50至250，氮原子為1至200之膜之構 造。 16.如申請專利範圍第1〇項之中間調相位移光罩用基 材八中具有其钽原子與钽以外之原子的組成比係使鉅原 $，1 0 0時則㉟以外之原+為J 〇 〇以下t膜直接形成於透明 基板上’順序積層第2層以後的膜之構造。 1J.如申請專利範圍第10至16項中任一項之中間調相位 移1用基材，其中具有姓刻抑制膜層形成於透明基板 上，在其上順序積層中間調相位移膜的構造。 18_如申請專利範圍第17項之中間調相位移光罩用基 $ -:具有形成一膜，係以氧化铪為主體的餘刻抑 於/、上順序積層中間調相位移膜之構造。

   89118426.ptd 第27頁