CN115268208A - 光掩模、光掩模坯、半导体器件的制造方法 - Google Patents

Abstract

本实施方式涉及光掩模等，光掩模包括透光基板及多层遮光图案膜。多层遮光图案膜包括第一遮光膜和第二遮光膜。多层遮光图案膜的侧面包括检测区间，检测区间对应于在多层遮光图案膜的侧面中从第一遮光膜的上表面向第一遮光膜的下表面隔开间隔的点和从第二遮光膜的下表面向第二遮光膜的上表面隔开间隔的点之间的区间。检测区间的表面粗糙度Wr满足第一式：0<Wr‑Wo≤3。在第一式中，Wo为在浸泡和清洗工序之前的检测区间的表面粗糙度。Wr是为在SC‑1溶液中浸泡800秒并用臭氧水清洗之后的检测区间的表面粗糙度。SC‑1溶液是包含NH₄OH、H₂O₂及H₂O的溶液。臭氧水是使用以超纯水作为溶剂的含有20ppm臭氧的溶液。

Description

光掩模、光掩模坯、半导体器件的制造方法

技术领域

本实施方式涉及光掩模、光掩模坯、半导体器件的制造方法。

背景技术

由于半导体装置等的高集成化，需要半导体装置的电路图案的微细化。由此，光刻技术的重要性更加凸显，所述光刻技术为在晶片表面上利用光掩模显影电路图案的技术。

为了显影微细化的电路图案，需要在曝光工序中使用的曝光光源的短波长化。最近使用的曝光光源包括ArF准分子激光(波长为193nm)等。

另一方面，光掩模包括二元掩模(Binary mask)、相移掩模(Phase shift mask)等。

二元掩模具有在透光基板上形成有遮光图案层的结构。二元掩模，在形成有图案一面，通过不包括遮光层的透射部使曝光光线透射，并通过包括遮光层的遮光部阻挡曝光光线，从而在晶片表面的抗蚀膜上对图案进行曝光。然而，随着二元掩模的图案越微细化，由于在曝光工序中在透射部的边缘处产生的光的衍射，会导致细微图案显影产生问题。

相移掩模包括列文森型(Levenson type)掩模、支腿型(Outrigger type)掩模和半色调型(Half-tone type)掩模。其中，半色调型相移掩模具有在透光基板上形成有半透膜图案的结构。在半色调型相移掩模的形成有图案的一面上，通过不包括半透层的透射部使曝光光线透射，并通过包括半透层的半透射部使衰减的曝光光线透射。上述衰减的曝光光线与通过透射部的曝光光线之间具有相位差。由此，在透射部的边缘处产生的衍射光被透过半透射部的曝光光线抵消，相移掩模能够在晶片表面形成更精细的微细图案。

现有技术文献

专利文献

韩国公开专利第10-2011-0044123号

日本授权专利第6698438号

日本授权专利第5562835号

发明内容

技术问题

本实施方式的目的在于提供一种光掩模坯及使用其的光掩模，上述光掩模坯对清洗工序具有强耐久性且具有优异光学特性。

解决问题的方案

根据本说明书的一实施例的光掩模包括：透光基板，以及多层遮光图案膜，位于上述透光基板上。

上述多层遮光图案膜包括：第一遮光膜；以及第二遮光膜，设置在上述第一遮光膜上且包含过渡金属、氧及氮中的至少一种。

上述多层遮光图案膜的侧面包括检测区间，上述检测区间对应于，在上述多层遮光图案膜的侧面，从上述第一遮光膜的上表面上的一点向上述第一遮光膜的下表面隔开间隔的点和从上述第二遮光膜的下表面上的一点向上述第二遮光膜的上表面隔开间隔的点之间的区间。

上述多层遮光图案膜的侧面包括检测区间，上述检测区间对应于，在上述多层遮光图案膜的侧面，从上述第一遮光膜的上表面上的一点向上述第一遮光膜的下表面间隔5nm的点和从上述第二遮光膜的下表面上的一点向上述第二遮光膜的上表面间隔5nm的点之间的区间。

上述检测区间的表面粗糙度(Wr)满足下述第一式的条件。

[第一式]

0nm<Wr-Wo≤3nm

在上述第一式中，上述Wo为，浸泡和清洗工序之前的上述检测区间的表面粗糙度(单位：nm)。

上述Wr是在标准清洁-1(standard clean-1，SC-1)溶液中浸泡800秒并用臭氧水清洗之后的上述检测区间的表面粗糙度(单位：nm)。

上述SC-1溶液是包含14.3重量％的NH₄OH、14.3重量％的H₂O₂及71.4重量％的H₂O的溶液。

上述臭氧水是以超纯水作为溶剂的含有20ppm(重量基准)臭氧的溶液。

上述第一遮光膜和上述第二遮光膜可被设置成形成界面。

上述检测区间，可以对应于从上述界面上的一点向上述第一遮光膜的下表面间隔5nm的点和从上述界面上的一点向上述第二遮光膜的上表面间隔5nm的点之间的区间。

上述检测区间的表面粗糙度(Wr)可以在对应于上述界面的区间中最大。

上述第二遮光膜的下表面的表面粗糙度(Rz)可以为4nm以上。

上述第二遮光膜可以包括：上遮光层；以及附着增强层，设置在上述上遮光层和上述第一遮光层之间。

上述第一遮光膜可以包含过渡金属、氧及氮。

上述附着增强层的上述过渡金属含量可以高于上述第一遮光膜的上述过渡金属含量。

上述附着增强层的上述过渡金属含量可以高于或等于上述上遮光层的上述过渡金属含量。

上述附着增强层的上述过渡金属含量相对于上述第一遮光膜的上述过渡金属含量的比率可以为1.1至2.5。

上述附着增强层的厚度可以为

至

上述第一遮光膜可以包含过渡金属、氧及氮。

上述第一遮光膜可以包含30原子％至60原子％的上述过渡金属。

上述第一遮光膜的上述氧含量和上述氮含量的总和可以为40原子％至70原子％。

上述第二遮光膜可以包含50原子％至80原子％的上述过渡金属。

上述第二遮光膜的上述氧含量和上述氮含量的总和可以为20原子％至50原子％。

上述过渡金属可以包括Cr、Ta、Ti及Hf中的至少一种。

刚成膜后的上述附着增强层的上表面的Rsk值可以为-1以下。

刚成膜后的上述附着增强层的上表面的Rku值可以为7以上。

刚成膜后的上述附着增强层的上表面的Ra值可以为0.5nm以上。

刚成膜后的上述附着增强层的上表面的Rz值可以为6nm以上。

根据本说明书的另一实施例的光掩模坯包括：透光基板；以及多层遮光膜，位于上述透光基板上。

上述多层遮光膜包括：第一遮光膜；以及第二遮光膜，设置在上述第一遮光膜上且包含过渡金属、氧及氮中的至少一种。

上述多层遮光膜的侧面包括检测区间，上述检测区间对应于，在上述多层遮光膜中，从上述第一遮光膜的上表面向上述第一遮光膜的下表面隔开间隔的点和从上述第二遮光膜的下表面向上述第二遮光膜的上表面隔开间隔的点之间的区间。

上述多层遮光膜的侧面包括检测区间，上述检测区间对应于，在上述多层遮光膜中，从上述第一遮光膜的上表面向上述第一遮光膜的下表面间隔5nm的点和从上述第二遮光膜的下表面向上述第二遮光膜的上表面间隔5nm的点之间的区间。

上述检测区间的表面粗糙度(Wr)满足下述第一式的条件。

[第一式]

0nm<Wr-Wo≤3nm

在上述第一式中，上述Wo为，在浸泡和清洗工序之前的上述检测区间的表面粗糙度(单位：nm)。

上述Wr为，在SC-1溶液中浸泡800秒并用臭氧水清洗之后的上述检测区间的表面粗糙度(单位：nm)。

上述SC-1溶液是包含14.3重量％的NH₄OH、14.3重量％的H₂O₂及71.4重量％的H₂O的溶液。

上述臭氧水是以超纯水作为溶剂的含有20ppm(重量基准)臭氧的溶液。

上述第一遮光膜和上述第二遮光膜可被设置成形成界面。

上述检测区间，可以对应于从上述界面上的一点向上述第一遮光膜的下表面间隔5nm的点和从上述界面上的一点向上述第二遮光膜的上表面间隔5nm的点之间的区间。

检测区间的表面粗糙度(Wr)可以在对应于上述界面的区间中最大。

上述第二遮光膜的下表面的表面粗糙度(Rz)可以为4nm以上。

上述第二遮光膜可以包括：上遮光层；以及附着增强层，设置在上述上遮光层和上述第一遮光层之间。

上述第一遮光膜可以包含过渡金属、氧及氮。

上述附着增强层的上述过渡金属含量可以高于上述第一遮光膜的上述过渡金属含量。

上述附着增强层的上述过渡金属含量可以高于或等于上述上遮光层的上述过渡金属含量。

上述附着增强层的上述过渡金属含量相对于上述第一遮光膜的上述过渡金属含量的比率可以为1.1至2.5。

上述附着增强层的厚度可以为

至

上述第一遮光膜可以包含过渡金属、氧及氮。

上述第一遮光膜可以包含30原子％至60原子％的上述过渡金属。

上述第一遮光膜的上述氧含量和上述氮含量的总和可以为40原子％至70原子％。

上述第二遮光膜可以包含50原子％至80原子％的上述过渡金属。

上述第二遮光膜的上述氧含量和上述氮含量的总和可以为20原子％至50原子％。

上述过渡金属可以包括Cr、Ta、Ti及Hf中的至少一种。

刚成膜后的上述附着增强层的上表面的Rsk值可以为-1以下。

刚成膜后的上述附着增强层的上表面的Rku值可以为7以上。

刚成膜后的上述附着增强层的上表面的Ra值可以为0.5nm以上。

刚成膜后的上述附着增强层的上表面的Rz值可以为6nm以上。

根据本说明书的另一实施例的半导体器件的制造方法包括：准备步骤，设置光源、光掩模及涂有抗蚀膜的半导体晶片；曝光步骤，通过上述光掩模在上述半导体晶片上选择性地透射从上述光源入射的光并使该光射出；以及显影步骤，在上述半导体晶片上显影图案。

上述光掩模包括：透光基板；以及多层遮光图案膜，位于上述透光基板上。

上述多层遮光图案膜包括：第一遮光膜；以及第二遮光膜，设置在上述第一遮光膜上且包含过渡金属、氧及氮中的至少一种。

上述多层遮光图案膜的侧面包括检测区间，上述检测区间对应于，在上述多层遮光图案膜的侧面，从上述第一遮光膜的上表面向上述第一遮光膜的下表面间隔5nm的点和从上述第二遮光膜的下表面向上述第二遮光膜的上表面间隔5nm的点之间的区间。

上述检测区间的表面粗糙度(Wr)满足下述第一式的条件。

[第一式]

0nm<Wr-Wo≤3nm

在上述第一式中，上述Wo为，在浸泡和清洗工序之前的上述检测区间MR的表面粗糙度(单位：nm)，上述Wr为，在SC-1溶液中浸泡800秒并用臭氧水清洗之后的上述检测区间MR的表面粗糙度(单位：nm)，上述SC-1溶液是包含14.3重量％的NH₄OH、14.3重量％的H₂O₂及71.4重量％的H₂O的溶液，上述臭氧水是以超纯水作为溶剂的含有20ppm(重量基准)臭氧的溶液。

发明的效果

根据本实施方式的光掩模等，即使在长时间的清洗工序中也能够具有稳定的耐久性，且表现出优异的光学特性。

附图说明

图1为说明根据本说明书的一实施例的光掩模坯的示意图。

图2为说明根据本说明书的另一实施例的光掩模坯的示意图。

图3为图1中由A表示的部分的放大图。

图4为图2中由A'表示的部分的放大图。

图5和图6为说明根据本说明书的另一实施例的光掩模的示意图。

图7和图8为说明根据本说明书的另一实施例的光掩模的示意图。

图9为图7中由B表示的部分的放大图。

图10为图8中由B'表示的部分的放大图。

附图标记说明

1000：光掩模坯

2000：光掩模

10：透光基板

20：多层遮光膜

210：第一遮光膜

220：第二遮光膜

221：附着增强层

222：上遮光层

230：其他薄膜

25：多层遮光图案膜

MR：检测区间

i₁：在多层遮光膜或多层遮光图案膜的侧面中第一遮光膜与第二遮光膜之间的界面的位置

i₂₁：在多层遮光膜或多层遮光图案膜的侧面中第一遮光膜的上表面的位置

i₂₂：在多层遮光膜或多层遮光图案膜的侧面中第二遮光膜的下表面的位置

L₁：第一遮光膜与第二遮光膜之间的界面

L₂₁：第一遮光膜与其他薄膜之间的界面

L₂₂：第二遮光膜与其他薄膜之间的界面

具体实施方式

在下文中，将对实施例进行详细描述，以便本实施方式所属领域的普通技术人员能够容易地实施实施例。但本实施方式可通过多种不同的方式实现，并不限定于在此说明的实施例。

当在及的意思中出现固有的制造及物质允许误差时，在本说明书中使用的程度的术语“约”或“实质上”，用于表达其数值或接近其数值的意思，并旨在防止用于理解本实施方式所公开的准确的或绝对的数值被任何不合情理的第三方不正当或非法地使用。

在本说明书全文中，马库什型描述中包括的术语“……的组合”是指从马库什型描述的组成要素组成的组中选择的一个或多个组成要素的混合或组合，从而意味着包括从上述马库什组中选择的一个或多个组成要素。

在本说明书全文中，“A和/或B”形式的记载意指“A或B，或A和B”。

在本说明书全文中，除非有特别说明，如“第一”、“第二”或“A”、“B”等的术语为了互相区别相同术语而使用。

在本说明书中，B位于A上的含义是指，B位于A上，或其中间存在其他层的情况下B位于A上或可位于A上，不应限定于B以接触的方式位于A表面的含义来解释。

除非有特别说明，在本说明书中单数的表述解释为包括上下文所解释的单数或复数的含义。

在本说明书中，室温是指20℃至25℃。

Rsk、Rku、Rq、Ra及Rz值是根据ISO_4287评估的值。然而，第二遮光膜或附着增强层的下表面的表面粗糙度Rz，通过透射电子显微镜(Transmission Electron Microscopy，TEM)检测光掩模坯或光掩模的截面图像，并从上述图像跟踪(trace)第二遮光膜或附着增强层的下表面后，根据ISO_4287计算所跟踪的界面的Rz值。

Rsk值表示，检测对象表面轮廓的高度对称性(偏度，skewness)。

Rku值表示，检测对象表面轮廓的尖锐程度(峰度，kurtosis)。

Ra值表示，检测对象表面轮廓的算数平均高度。

在制造半导体器件时，在半导体晶片上形成曝光图案的过程是必不可少的。具体而言，将包括设计图案的光掩模设置在表面上形成有抗蚀层的半导体晶片上，然后通过光源进行曝光。在这种情况下，可诱导上述半导体晶片的抗蚀层的变性，并且可以用显影溶液处理上述抗蚀层，以形成抗蚀图案。通过重复上述过程，形成半导体器件的布线。

随着半导体的高集成化，需要更微细化的电路图案。为了在半导体晶片上形成更精细的图案，推荐使用具有比现有曝光光线更短波长的光。用于形成更微细化的图案的曝光光线的实例包括ArF准分子激光(波长为193nm)等。

在光掩模坯上形成微细图案的过程中必须适用清洗工序。清洗工序的实例包括一般清洗法和强化清洗法等，上述一般清洗法，是为了除去在光掩模坯的遮光膜上显影微细图案的过程中产生的有机物、其他异物等的清洗法，上述强化清洗法，是为了精细控制形成在光掩模表面上的遮光膜图案的线宽(Critical Dimension，下面称为CD)而进行的清洗法。尤其，强化清洗法旨在通过遮光膜图案与清洗溶液之间的化学反应来微调遮光膜图案的线宽，因此与一般清洗法相比，可能需要更长的清洗处理时间。

另一方面，考虑到光学特性、蚀刻特性等，遮光膜可以形成为多层结构。在清洗工序中，遮光膜可能由于清洗溶液等而损坏。尤其，就具有多层结构的遮光膜而言，在暴露于清洗溶液的遮光膜的侧面中，层间界面附近的区域比较容易发生损伤。

因此，本实施方式的发明人等通过实验确认，适用能够提高对于清洗溶液的耐久性的遮光膜多层结构，且控制遮光膜各层的粗糙度特性等，从而可以得到即使进行清洗长时间也具有稳定的耐久性，且具有优异的光学性能的遮光膜。

在下文中，将更详细地说明本实施方式。

图1为说明根据本说明书的一实施例的光掩模坯的示意图。图2为说明根据本说明书的另一实施例的光掩模坯的示意图。图3为图1中由A表示的部分的放大图。图4为图2中由A'表示的部分的放大图。图5为说明根据本说明书的另一实施例的光掩模的示意图。将参照上述图1至图5对本实施方式进行说明。

多层遮光膜的结构及粗糙度特性

为了达到上述目的，根据本说明书公开的一实施例的光掩模坯1000包括：透光基板10，以及，多层遮光膜20，位于上述透光基板10上。

作为透光基板10的材质，只要是对曝光光线具有透光性且可适用于光掩模的材质，就不受限制。具体而言，透光基板10对于波长为193nm的曝光光线的透射率可以为85％以上。上述透射率可以为87％以上。上述透射率可以为99.99％以下。例如，可以适用合成石英基板作为透光基板10。在这种情况下，透光基板10可以抑制穿过上述透光基板10的光的衰减(attenuated)。

另外，通过调节透光基板10的平坦度、粗糙度等表面特性，能够抑制光学畸变的发生。

多层遮光膜20可以位于透光基板10的正面(front side)上。

多层遮光膜20可以阻挡从透光基板10的背面(back side)侧入射的曝光光线的至少一定部分。此外，当透光基板10和多层遮光膜20之间设有如相移膜30等的其他薄膜时，在上述其他薄膜的蚀刻过程中，多层遮光膜20可以用作蚀刻掩模。

光掩模坯1000为三维形状，包括下表面、上表面及侧面，其中上述下表面和上表面彼此相向。下表面是，在光掩模坯1000中的透光基板10的表面。上表面是光掩模坯1000的如多层遮光膜20等的薄膜侧的表面。光掩模坯1000的侧面包括透光基板10和多层遮光膜20的侧面。

多层遮光膜20包括：第一遮光膜210，以及第二遮光膜220，设置在上述第一遮光膜210上且包含过渡金属、氧及氮中的至少一种。

第二遮光膜220可以位于第一遮光膜210上，并与第一遮光膜210相接。在这种情况下，在第一遮光膜210和第二遮光膜220之间可以形成有界面L₁。也就是说，第一遮光膜210的上表面可以与第二遮光膜220的下表面直接相接，以形成界面L₁(参见图1和图3)。

在第一遮光膜210和第二遮光膜220之间可设有其他薄膜。作为一例，当其他薄膜以与第一遮光膜210和第二遮光膜220分别相接的方式位于第一遮光膜210和第二遮光膜220之间时，在第一遮光膜210和其他薄膜之间可以形成第一界面L₂₁，在第二遮光膜220和其他薄膜之间可以形成第二界面L₂₂(参见图2和图4)。也就是说，第一遮光膜210的上表面可以与其他薄膜的下表面直接相接，以形成第一界面L₂₁，且第二遮光膜220的下表面可以与其他薄膜的上表面直接相接，以形成第二界面L₂₂。

多层遮光膜20的侧面包括检测区间MR，对应于从第一遮光膜210的上表面向第一遮光膜的下表面隔开间隔的点和从第二遮光膜220的下表面向第二遮光膜的上表面隔开间隔的点之间的区间。多层遮光膜20的侧面包括检测区间MR，对应于从第一遮光膜210的上表面向第一遮光膜的下表面间隔5nm的点和从第二遮光膜220的下表面向第二遮光膜的上表面间隔5nm的点之间的区间。换言之，多层遮光膜20的侧面包括检测区间MR，对应于从第一遮光膜210的上表面上的一点i₂₁向第一遮光膜的下表面间隔5nm的点和从第二遮光膜220的下表面上的一点i₂₂向第二遮光膜的上表面间隔5nm的点之间的区间。

光掩模坯1000在检测区间MR中的表面粗糙度(Wr)满足下述第一式的条件。

第一式：

0nm<Wr-Wo≤3nm

在上述第一式中，上述Wo为，在浸泡和清洗工序之前的上述检测区间MR的表面粗糙度(单位：nm)。

上述Wr为，在标准清洁-1(standard clean-1，SC-1)溶液中浸泡800秒并用臭氧水清洗之后的上述检测区间MR的表面粗糙度(单位：nm)。

上述SC-1溶液是包含14.3重量％的NH₄OH、14.3重量％的H₂O₂及71.4重量％的H₂O的溶液。

上述臭氧水是以超纯水作为溶剂的包含20ppm(重量基准)臭氧的溶液。

在如遮光膜等的薄膜的图案化工序之后，可以执行清洗工序以去除残留在图案上的粒子等。具体而言，可以使用如上述SC-1溶液的清洁溶液去除图案上的异物，且使用臭氧水执行冲洗(rinse)工序。清洗溶液和臭氧水具有与构成图案的材料的高反应性，因此在清洗和冲洗工序中可能会对图案造成损坏。尤其，在出于控制图案线宽的目的而适用的强化清洗工序中，由于图案暴露于清洗溶液中的时间比一般清洗工序更长，因此对图案的损伤可能会相对较大。

尤其，就多层结构遮光膜而言，遮光膜中所含的各层可以相互接触而形成多层结构，上述各层可以具有不同的组成。由于组成不同，相邻的各层可能没有足够的附着力。因此，在清洗工序中暴露于清洗溶液的多层遮光膜20的侧面，相邻层之间的界面附近可能会发生相对更大的损伤。由于上述损坏，多层遮光膜20的侧面中的一部分的形状可能变形，或者上述多层遮光膜20的一部分可能脱落。在这种情况下，由于图案无法具有预设形状，因此在晶片表面上显影图案时，光掩模的分辨率可能会降低。

本实施方式的发明的一个技术特征在于，通过在预设条件下限制清洗前、后的光掩模坯1000等的粗糙度值差来抑制由于清洗工序导致的光掩模2000的分辨率降低。

在下文中，将对光掩模坯1000的检测区间MR的表面粗糙度Wr、Wo的检测方法进行说明。

检测区间MR是从光掩模坯1000的透射电子显微镜(Transmission ElectronMicroscope，TEM)图像确定的区间。表面粗糙度Wr值和Wo值是从光掩模坯1000的TEM图像检测的值。然而，确定检测区间MR及检测Wr值和Wo值不仅可以通过TEM实现，还可以通过能够检测光掩模坯1000的截面图像的其他设备进行检测。

上述检测区间MR是指，在观察上述光掩模坯1000的侧面时，在上述多层遮光膜20的侧面中，从第一遮光膜210的上表面朝向上述第一遮光膜210的下表面隔开间隔的点和从第二遮光膜220的下表面朝向上述第二遮光膜220的上表面隔开间隔的点之间的区间(参见图4)。

上述检测区间MR是指，在观察上述光掩模坯1000的侧面时，在上述多层遮光膜20的侧面中，从第一遮光膜210的上表面朝向上述第一遮光膜210的下表面间隔5nm的点和从第二遮光膜220的下表面朝向上述第二遮光膜220的上表面间隔5nm的点之间的区间。

第一遮光膜和第二遮光膜可以被设置成在其间形成界面。当第一遮光膜210与第二遮光膜220设置成彼此相接时，在第一遮光膜210和第二遮光膜220相接的表面上可以形成有界面。从在上述界面上的一点i₁向光掩模坯1000或光掩模2000的上表面间隔5nm的点和从上述一点i₁向光掩模坯1000或光掩模2000的下表面间隔5nm的点之间的区间，被定义为检测区间MR。当从上述一点i₁向上述上表面或上述下表面间隔5nm的点超出多层遮光膜20的侧面区间时，将到多层遮光膜20或多层遮光图案膜25侧面区间的上限线或下限线为止的区间定义为检测区间MR(参见图3)。

当第一遮光膜210和第二遮光膜220之间设有其他薄膜230时，在第一遮光膜210和其他薄膜230之间可以形成有界面，并且在第二遮光膜220和其他薄膜230之间可以形成有界面。从第一点i₂₁向第一遮光膜210的下表面间隔5nm的点和从第二点i₂₂向第二遮光膜220的上表面间隔5nm的点之间的区间被定义为检测区间MR，其中，上述第一点i₂₁位于第一遮光膜210与其他薄膜230之间形成的界面上，且上述第二点i₂₂位于第二遮光膜220与其他薄膜230之间形成的界面上。当从上述第一点i₂₁向上述下表面间隔5nm的点超出多层遮光膜20或多层遮光图案膜25的侧面时，将到多层遮光膜20或多层遮光图案膜25的侧面区间的下限线为止的区间定义为检测区间MR。当从上述第二点i₂₂向上述上表面间隔5nm的点超出多层遮光膜20或多层遮光图案膜25的侧面时，将到多层遮光膜20或多层遮光图案膜25侧面区间的上限线为止的区间定义为检测区间MR(参见图4)。

表面粗糙度Wr和Wo的检测方法如下。

在进行清洗工序之前，通过透射电子显微镜(Transmission ElectronMicroscopy，TEM)检测光掩模坯1000侧面的截面图像。具体而言，将光掩模坯1000加工成宽度为15mm、长度为15mm的尺寸后，对加工后的上述光掩模坯的表面进行聚焦离子束(Focused Ion Beam，FIB)处理，从而制备试片。之后，通过TEM检测设备检测上述试片的TEM图像。例如，可以使用由日本电子株式会社(JEOL Ltd.)制造的JEM-2100F HR型号来检测试片的TEM图像。

从上述TEM图像跟踪(trace)在多层遮光膜20或多层遮光图案膜25的侧面中相当于检测区间MR的部分的轮廓(profile)，从跟踪的线根据ISO 4287规格的Ry计算方法计算出Wo值。Wo值的单位是nm。

除了在将光掩模坯1000或光掩模浸入SC-1溶液中后用臭氧水清洗后进行检测之外，其余的Wr值的计算方法与上述Wo值的计算方法相同。Wr值的单位是nm。

在检测Wr值时，将作为检测对象的光掩模坯1000浸入SC-1溶液中，使得多层遮光膜20完全浸没。将上述光掩模坯浸入SC-1溶液中800秒后，用臭氧水进行清洗。通过臭氧水的清洗可以以将SC-1溶液从多层遮光膜20能够充分除去的程度进行。通过SC-1溶液的浸泡和通过臭氧水的清洗在室温下进行。

Wr值和Wo值是在同一位置的检测区间检测。

从Wr值减去Wo值得到的值是指，以在进行浸泡和清洗工序之前的多层遮光膜20的侧面轮廓为基准，在进行浸泡和清洗工序之后，多层遮光膜20的侧面向光掩模坯1000的内侧方向侵蚀的程度。

也就是说，从另一个方面来说明时，若将在光掩模坯1000的厚度方向上沿着光掩模坯1000的侧面延伸的假想线定义为基准线(Reference Line)，则从Wr值减去Wo值得到的值是指，多层遮光膜20的侧面因浸泡和清洗工序而向光掩模坯1000的内侧方向侵蚀的程度。

本实施方式的光掩模坯1000在检测区间MR中的表面粗糙度Wr可以满足下述第一式的条件。

第一式

0nm<Wr-Wo≤3nm

在上述第一式中，上述Wo为，在浸泡和清洗工序之前的上述检测区间MR的表面粗糙度(单位：nm)，上述Wr为，在SC-1溶液中浸泡800秒并用臭氧水清洗之后的上述检测区间MR的表面粗糙度(单位：nm)。

上述SC-1溶液是包含14.3重量％的NH₄OH、14.3重量％的H₂O₂及71.4重量％的H₂O的溶液，上述臭氧水是以超纯水作为溶剂的包含有20ppm(重量基准)臭氧的溶液。

在这种情况下，光掩模坯1000对于清洗溶液和冲洗溶液的耐久性提高，因此可以抑制由于清洗引起的光掩模分辨率降低。

第二遮光膜220的下表面的表面粗糙度Rz可以为4nm以上。

第二遮光膜220可以通过对上述第二遮光膜220的成膜对象面进行溅射而形成。在这种情况下，第二遮光膜220可以形成为与上述成膜对象面相接。影响光掩模坯1000的检测区间MR的表面粗糙度Wr值的因素有：第二遮光膜220与成膜对象面之间的附着力；第二遮光膜与成膜对象面之间的组成差异；对第二遮光膜进行溅射时施加到靶上的电压等。

尤其，本实施方式的发明人通过实验确认，根据成膜的第二遮光膜220的下表面的表面粗糙度，多层遮光膜20的清洗耐久性不同。这被认为是因为第二遮光膜220与成膜对象面之间的附着力根据第二遮光膜220与成膜对象面之间相接的面积而不同。考虑到这一点而实现的光掩模坯1000的一技术特征在于，通过控制第二遮光膜220的下表面的表面粗糙度来提高第二遮光膜220与成膜对象面之间的附着力，以提高多层遮光膜20的清洗耐久性，并使多层遮光膜20在面内方向上表现出相对均匀的光学特性。

第二遮光膜220的下表面的表面粗糙度Rz值的检测方法如下。

通过TEM检测作为检测对象的光掩模坯1000的多层遮光膜的截面图像。然后，从检测的图像中跟踪第二遮光膜220与成膜对象面之间的界面，将上述跟踪的线基于ISO 4287中标准化的Rz值计算方法计算出第二遮光膜220的下表面的Rz值。

在检测第二遮光膜220的下表面的Rz值的过程中，检测光掩模坯1000的多层遮光膜20的TEM图像的方法，与在检测多层遮光膜20的Wr值和Wo值的过程中的检测TEM图像的方法相同。

在作为检测对象的光掩模坯1000或光掩模中，当第二遮光膜220形成为与第一遮光膜210相接时，第二遮光膜220的下表面可以与第一遮光膜210的上表面相接，以形成界面L₁(参见图3)。此时，为了便于说明，将第二遮光膜220的下表面定义为第二遮光膜220与第一遮光膜210之间的界面L₁。当第二遮光膜220与第一遮光膜210之间设有其他薄膜230时，第二遮光膜220的下表面可以与其他薄膜230的上表面相接，以形成界面L₂₂(参见图4)。此时，为了便于说明，将第二遮光膜220的下表面定义为第二遮光膜220与上述其他薄膜230之间的界面L₂₂。

第二遮光膜220的下表面的表面粗糙度Rz可以为4nm以上。上述Rz可以为6nm以上。上述Rz可以为20nm以下。上述Rz可以为10nm以下。在这种情况下，光掩模坯1000不仅在清洗工序方面具有稳定的耐久性，还可以使多层遮光膜20在面内方向上具有相对均匀的光学特性。

附着增强层

第二遮光膜220可以包括上遮光层222和附着增强层221。

附着增强层221可以位于上遮光层222和第一遮光膜210之间。

第二遮光膜220可以通过溅射方式形成。第二遮光膜220可以通过对成膜对象面进行溅射来形成，所述成膜对象面为与第二遮光膜220的下表面相接设置的薄膜的表面。形成在第二遮光膜220和薄膜之间的界面的粗糙度值，可以根据在形成第二遮光膜220之前的上述成膜对象面的表面粗糙度值等而不同，所述薄膜为与上述第二遮光膜220的下表面相接设置的薄膜。

本实施方式可以适用粗糙度、组成、层厚度等得到控制的附着增强层221作为提高耐清洗性的方法之一。上述附着增强层可以通过提高第二遮光膜220和薄膜之间的附着力来提供具有改善的耐久性和CD特性的光掩模坯1000，所述薄膜为与上述第二遮光膜220的下表面相接设置的薄膜。

附着增强层221和第一遮光膜210相接，形成界面L₃(参见图5)。具体而言，附着增强层221的下表面和第一遮光膜210的上表面相接，形成界面L₃。此时，为了便于说明，将附着增强层221的下表面定义为附着增强层221与第一遮光膜210之间的界面L₃。附着增强层221的下表面L₃的粗糙度Rz可以为4nm以上。上述Rz可以为6nm以上。上述Rz可以为20nm以下。上述Rz可以为10nm以下。在这种情况下，多层遮光膜20的侧面部分的耐清洗性提高，且能够有效地抑制多层遮光膜的面内方向上的光学特性变化。

附着增强层221的下表面L₃的粗糙度检测方法与第二遮光膜下表面的粗糙度检测方法相同。

第一遮光膜210包含过渡金属、氧及氮。第二遮光膜220可以包含过渡金属、氧或氮。关于第一遮光膜210和第二遮光膜220的组成的内容与下面的内容重复，因为将省略说明。

附着增强层221的过渡金属含量可以高于第一遮光膜210的过渡金属含量。附着增强层221的过渡金属的含量可以高于或等于上遮光层222的过渡金属的含量。可能难以实质上区分附着增强层221和上遮光层222之间的边界。

所形成的附着增强层221的表面粗糙度值和下表面的粗糙度值，根据附着增强层221的组成、膜厚、溅射时注入到腔室中的气氛气体的组成、施加到溅射靶上的电力等因素而不同。尤其，本实施方式在形成附着增强层221时，将注入到溅射室中的气氛气体中活性气体的含量比，设定为相对低于形成第一遮光膜210时注入到溅射室中的气氛气体中活性气体的含量比范围，从而可以控制附着增强层221的过渡金属含量。由此，可以将多层遮光膜的面内方向上的光学特性控制在一定范围内，且可以提高第二遮光膜220和薄膜之间的附着力，所述薄膜与上述第二遮光膜220的下表面相接设置。

当第一遮光膜210与第二遮光膜220相接时，与上述第二遮光膜220的下表面相接设置的薄膜相当于第一遮光膜210(参见图3)。当第一遮光膜210和第二遮光膜220之间设有其他薄膜230时，与上述第二遮光膜220的下表面相接设置的薄膜相当于其他薄膜230(参见图4)。

附着增强层221的过渡金属含量相对于第一遮光膜210的过渡金属含量的比率可以为1.1至2.5。附着增强层221的过渡金属含量相对于第一遮光膜210的过渡金属含量的比率可以为1.3至2.3。附着增强层221的过渡金属含量相对于第一遮光膜210的过渡金属含量的比率可以为1.5至2.25。在这种情况下，易于诱导附着增强层221的表面粗糙度具有相对较高的值。此外，还有助于抑制在曝光工序中因形成在附着增强层221的表面的凹凸导致的粒子形成。

附着增强层221的各元素的含量的检测方法与以下内容重复，因此将省略说明。

附着增强层221的厚度可以为

至

附着增强层221的表面粗糙度值和附着增强层221的下表面粗糙度值会受到附着增强层221的膜厚的影响。

附着增强层221可以通过溅射形成。具体而言，附着增强层221可以通过粒子(例如：氩离子)与靶碰撞而产生的溅射粒子沉积于成膜对象面上而形成。在溅射过程中，沉积的溅射粒子零星地位于沉积对象上，以在沉积粒子之间形成空间，可以通过控制其来使成膜的薄膜表面具有一定大小以上的粗糙度。随着继续进行溅射，上述粒子之间的空间被新沉积的溅射粒子填充，因此上述粗糙度可能会逐渐降低。

本实施方式可以通过进行溅射等的方法，以具有预设水平的粗糙度的程度，从而提供具有特定范围的膜厚、表面粗糙度等的附着增强层221。

关于附着增强层221的溅射时间等的内容与以下的制备方法的说明内容重复，因此将省略说明。

可以通过TEM图像检测来测量附着增强层221的膜厚。

附着增强层221的厚度可以为

至

附着增强层221的厚度可以为

至

附着增强层221的厚度可以为

至

在这种情况下，多层遮光膜20可以抑制由于清洗溶液导致的损坏发生，同时减少在曝光过程中产生的粒子量。

多层遮光膜的组成及膜厚

在对多层遮光膜20进行图案化时，可以适用干法蚀刻。在这种情况下，与第一遮光膜210相比，在图案化过程中第二遮光膜220暴露于蚀刻剂的时间相对更长。假设第二遮光膜220的蚀刻特性与第一遮光膜210的蚀刻特性相似，则完成图案化后的多层遮光膜20的图案膜线宽可向下逐渐增加。这可能成为降低光掩模分辨率的因素之一。为了抑制这种情况，可以控制如各膜的组成、溅射电压、气氛气体等的工序条件、多层遮光膜中所含的各膜的厚度等，以使第二遮光膜220在相同蚀刻条件下与第一遮光膜210相比具有相对较低的蚀刻特性。在这种情况下，可使图案化后的多层遮光膜的侧面形成为相对更接近垂直于透光基板表面。尤其，本实施方式可以通过调节各遮光膜的组成、膜厚等来提高图案化的多层遮光膜20的形状易控制性。

第一遮光膜210可以包含过渡金属、氧及氮。第一遮光膜210可以包含30原子％(at％)至60原子％的过渡金属。第一遮光膜210可以包含35原子％至55原子％的过渡金属。第一遮光膜210可以包含38原子％至45原子％的过渡金属。

第一遮光膜210的氧含量和氮含量的总和可以是40原子％至70原子％。第一遮光膜210的氧含量和氮含量的总和可以是45原子％至65原子％。第一遮光膜210的氧含量和氮含量的总和可以是50原子％至60原子％。

第一遮光膜210可以包含20原子％至35原子％的氧。第一遮光膜210可以包含23原子％至33原子％的氧。第一遮光膜210可以包含25原子％至30原子％的氧。

第一遮光膜210可以包含20原子％至35原子％的氮。第一遮光膜210可以包含23原子％至33原子％的氮。第一遮光膜210可以包含25原子％至30原子％的氮。

在这种情况下，第一遮光膜210可以有助于使多层遮光膜20具有优异的消光特性。此外，当对多层遮光膜20进行图案化时，可以抑制可能在遮光图案膜的侧面上出现的台阶的发生。

第二遮光膜220可以包含过渡金属、氧及氮。第二遮光膜220可以包含50原子％至80原子％的过渡金属。第二遮光膜220可以包含55原子％至75原子％的过渡金属。第二遮光膜220可以包含60原子％至70原子％的过渡金属。

第二遮光膜220的氧含量和氮含量的总和可以是20原子％至50原子％。第二遮光膜220的氧含量和氮含量的总和可以是25原子％至45原子％。第二遮光膜220的氧含量和氮含量的总和可以是30原子％至40原子％。

第二遮光膜220可以包含20原子％至50原子％的氮。第二遮光膜220可以包含25原子％至45原子％的氮。第二遮光膜220可以包含30原子％至40原子％的氮。

在这些情况下，第二遮光膜220可以有助于使多层遮光膜20具有优异的消光特性。此外，即使图案化后的多层遮光膜的上部长时间暴露于蚀刻气体，多层遮光图案膜的厚度方向上的线宽也可以保持相对恒定。

上述过渡金属可以包括Cr、Ta、Ti及Hf中的至少一种。上述过渡金属可以是Cr。

对多层遮光膜20中的各膜和各层的每个元素的含量通过X射线光电子能谱(X-rayphotoelectron spectroscopy，XPS)进行检测。具体而言，通过将作为检测对象的光掩模坯试片加工成宽度为15mm且长度为15mm的尺寸来准备样品。之后，将上述试片放入XPS检测设备中，对位于上述样品的中心部的宽度为4mm且长度为2mm的区域进行蚀刻，检测多层遮光膜20中各膜和各层的每个元素的含量。

例如，多层遮光膜20中的各膜和各层的每个元素的含量可以使用由赛默飞世尔科技(Thermo Scientific)公司制造的K-α型来进行检测。

第一遮光膜210的膜厚可以是

至

第一遮光膜210的膜厚可以是

至

第一遮光膜210的膜厚可以是

至

在这种情况下，第一遮光膜210可以有助于使多层遮光膜20有效地阻挡曝光光线。

第二遮光膜220的膜厚可以是

至

第二遮光膜220的膜厚可以是

至

第二遮光膜220的膜厚可以是

至

在这种情况下，第二遮光膜220可以有助于提高多层遮光膜20的消光特性，并且可以抑制多层遮光图案膜的厚度方向上的线宽变化。

第二遮光膜220的膜厚相对于第一遮光膜210的膜厚的比率可以为0.05至0.3。上述膜厚比率可以为0.07至0.25。上述膜厚比率可以为0.1至0.2。在这种情况下，多层遮光膜20可以具有足够的消光特性。此外，图案化的多层遮光膜的侧面可以形成为接近垂直于透光基板。

附着增强层221的膜厚相对于第一遮光膜210的膜厚的比率可以为0.005至0.05。附着增强层221的膜厚相对于第一遮光膜210的膜厚的比率可以为0.01至0.04。附着增强层221的膜厚相对于第一遮光膜210的膜厚的比率可以为0.015至0.03。在这种情况下，多层遮光膜可以对于清洗溶液具有稳定的耐久性。

多层遮光膜的光学特性

多层遮光膜20对于波长为193nm的光，可以具有1.8以上的光学密度。多层遮光膜20对于波长为193nm的光，可以具有1.9以上的光学密度。

多层遮光膜20对于波长为193nm的光，可以具有1.5％以下的透射率。多层遮光膜20对于波长为193nm的光，可以具有1.4％以下的透射率。多层遮光膜20对于波长为193nm的光，可以具有1.2％以下的透射率。

在这种情况下，包括多层遮光膜20的图案可以有效地阻挡曝光光线的透射。

透光基板10和多层遮光膜20之间可设有相移膜。包括相移膜和多层遮光膜20的薄膜对于波长为193nm的光，可以具有3以上的光学密度。包括相移膜和多层遮光膜20的薄膜对于波长为193nm的光，可以具有3.2以上的光学密度。在这种情况下，上述薄膜可以有效地抑制曝光光线的透射。

图6为说明根据本说明书的另一实施例的光掩模坯的示意图。在下文中，将参照上述图6进行说明。

其他薄膜

作为其它薄膜，可以适用相移膜30、硬掩模膜(图中未示出)等。

相移膜30为，使透过上述相移膜的曝光光线的光强度衰减，并通过调节相位差而实质上抑制在转印图案的边缘产生的衍射光的薄膜。

相移膜30对于波长为193nm的光，可以具有170°至190°的相位差。相移膜30对于波长为193nm的光，可以具有175°至185°的相位差。相移膜30对于波长为193nm的光，可以具有3％至10％的透射率。相移膜30对于波长为193nm的光，可以具有4％至8％的透射率。在这种情况下，可以提高包括上述相移膜30的光掩模的分辨率。

相移膜30可以包含过渡金属和硅。相移膜30可以包含过渡金属、硅、氧及氮。上述过渡金属可以是钼。

硬掩模可以位于多层遮光膜20上。硬掩模可以提高与抗蚀膜的粘附性以抑制在图案蚀刻时抗蚀膜塌陷，并且可以在多层遮光膜20的图案蚀刻时用作蚀刻掩模膜。

硬掩模可以包括硅、氮及氧。

图7和图8为说明根据本说明书的另一实施例的光掩模的示意图。图9为图7中由B表示的部分的放大图。图10为图8中由B'表示的部分的放大图。在下文中，将参照图7至图10进行说明。

光掩模

根据本说明书的另一实施例的光掩模2000包括：透光基板10；以及，多层遮光图案膜25位于上述透光基板10上。

多层遮光图案膜25包括：第一遮光膜210，以及第二遮光膜220，设置在上述第一遮光膜210上，且包含过渡金属、氧及氮中的至少一种。

多层遮光图案膜25的侧面包括检测区间，上述检测区间对应于从上述第一遮光膜的上表面向上述第一遮光膜的下表面隔开间隔的点和从上述第二遮光膜的下表面向上述第二遮光膜的上表面隔开间隔的点之间的区间。

上述检测区间MR的表面粗糙度(Wr)满足下述第一式的条件。

第一式

0nm<Wr-Wo≤3nm

在上述第一式中，上述Wo为，在浸泡和清洗工序之前的上述检测区间MR的表面粗糙度(单位：nm)。

上述Wr为，在SC-1溶液中浸泡800秒并用臭氧水清洗之后的上述检测区间MR的表面粗糙度(单位：nm)。

上述SC-1溶液是包含14.3重量％的NH₄OH、14.3重量％的H₂O₂及71.4重量％的H₂O的溶液。

上述臭氧水是以超纯水作为溶剂的含有20ppm(重量基准)臭氧的溶液。

上述多层遮光图案膜的侧面包括检测区间，上述检测区间对应于从上述第一遮光膜的上表面上的一点向上述第一遮光膜的下表面间隔5nm的点和从上述第二遮光膜的下表面上的一点向上述第二遮光膜的上表面间隔5nm的点之间的区间。

关于多层遮光图案膜25的结构、粗糙度特性、组成、膜厚等的内容与在上面关于光掩模坯1000说明的内容重复，因此将省略说明。

可以通过对上述光掩模坯1000进行图案化来制备上述光掩模2000。

多层遮光膜的制备方法

根据本说明书的一实施例的光掩模坯1000的制备方法包括：准备步骤，在溅射室中设置包含过渡金属的溅射靶和透光基板10；以及多层遮光膜20成膜步骤，将气氛气体注入到溅射室内，对溅射靶施加电力，在透光基板10上形成多层遮光膜20。

多层遮光膜20成膜步骤包括：第一遮光膜210成膜过程，在透光基板10上形成第一遮光膜210；附着增强层221成膜过程，在所形成的第一遮光膜210上形成附着增强层221；以及第二遮光膜220成膜过程，在上述附着增强层221上形成上增强层222。

在准备步骤中，可以考虑多层遮光膜20的组成来选择用于形成多层遮光膜20的靶。作为溅射靶，可以适用一种含有过渡金属的靶。溅射靶可以适用两个以上的靶，其中一个为含有过渡金属的靶。含有过渡金属的靶可以含有90原子％以上的过渡金属。含有过渡金属的靶可以含有95原子％以上的过渡金属。含有过渡金属的靶可以含有99原子％的过渡金属。

过渡金属可以包括Cr、Ta、Ti及Hf中的至少一种。过渡金属可以包括Cr。

关于设置在溅射室中的透光基板10的内容与上述内容重复，因此将省略说明。

在多层遮光膜20成膜步骤中，在对多层遮光膜20所包含的各膜和各层进行成膜时，可以采用不同的成膜工艺条件。尤其，考虑到各膜或各层的表面粗糙度特性、耐化学药品性、消光特性及蚀刻特性等，可以采用不同的条件，例如，气氛气体组成、腔室内压力、施加到溅射靶的电力、成膜时间、基板旋转速度等。

气氛气体可以包括非活性气体、反应气体和溅射气体。非活性气体是不包含构成要形成的薄膜的元素的气体。反应气体是包含构成要形成的薄膜的元素的气体。溅射气体是在等离子体气氛中离子化并与靶碰撞的气体。非活性气体可以包括氦(He)。反应气体可以包括含有氮的气体。例如，上述含有氮的气体可以为N₂、NO、NO₂、N₂O、N₂O₃、N₂O₄、N₂O₅等。反应气体可以包括含有氧的气体。例如，上述含有氧的气体可以为O₂、CO₂等。反应气体可以包括含有氮的气体和含有氧的气体。上述反应气体可以包括同时含有氮和氧的气体。例如，上述同时含有氮和氧的气体可以为NO、NO₂、N₂O、N₂O₃、N₂O₄、N₂O₅等。

溅射气体可以为氩(Ar)气体。

作为向溅射靶施加电力的电源，可以使用DC电源，或可以使用RF电源。

在第一遮光膜210成膜过程中，施加到溅射靶的电力可以为1.5kW至2.5kW。在第一遮光膜210成膜过程中，施加到溅射靶的电力可以为1.6kW至2kW。在这种情况下，可以有助于使多层遮光膜20具有稳定的耐久性。

在第一遮光膜210成膜过程中，气氛气体中，反应气体的流量相对于非活性气体的流量的比率可以为1.5至3。上述流量比率可以为1.8至2.7。上述流量比率可以为2至2.5。

反应气体中，氧含量相对于氮含量的比率可以为1.5至4。反应气体中，氧含量相对于氮含量的比率可以为2至3。反应气体中，氧含量相对于氮含量的比率可以为2.2至2.7。

在这种情况下，可以有助于使多层遮光膜20具有足够的消光特性。此外，可以有助于多层遮光膜20的侧面具有接近垂直于透光基板10的形状，上述多层遮光膜20是通过控制第一遮光膜210的蚀刻特性而图案化的遮光膜。

第一遮光膜210的成膜时间可以为200秒至300秒。第一遮光膜210的成膜时间可以为210秒至240秒。在这种情况下，可以有助于使多层遮光膜20具有足够的消光特性。

在附着增强层221成膜过程中，附着增强层221可以以与第一遮光膜210的表面相接的方式形成。附着增强层221可以以与位于第一遮光膜210上的其他薄膜的表面相接的方式形成。

在附着增强层221成膜过程中，施加到溅射靶的电力可以为1.5kW至2.5kW。在附着增强层221成膜过程中，施加到溅射靶的电力可以为1.6kW至2kW。在这种情况下，可以将附着增强层221的表面粗糙度和附着增强层的下表面的粗糙度值控制在预设范围内，从而有助于使多层遮光膜20在清洗工序中具有优异的耐久性。

在附着增强层221成膜过程中，可以在刚形成与附着增强层221的下表面相接设置的薄膜如第一遮光膜后经过15秒以上后，对溅射靶施加电力。在附着增强层221成膜过程中，可以在刚形成与附着增强层221的下表面相接设置的薄膜后经过20秒以上后，对溅射靶施加电力。在附着增强层221成膜过程中，可以在刚形成与附着增强层221的下表面相接设置的薄膜后30秒内，对溅射靶施加电力。在这种情况下，附着增强层221可以有助于使多层遮光膜具有更优异的耐清洗性。

在附着增强层221成膜过程中，气氛气体中，反应气体的流量相对于非活性气体的流量的比率可以为0.2至0.8。上述流量比率可以为0.3至0.7。上述流量比率可以为0.35至0.6。

反应气体中，氧含量相对于氮含量的比率可以为0.2以下。反应气体中，氧含量相对于氮含量的比率可以为0.1以下。在反应气体中，氧含量相对于氮含量的比率可以为0.001以上。在这种情况下，附着增强层221的表面粗糙度可以高于附着增强层221的成膜对象面的表面粗糙度。

在附着增强层221成膜过程中，可以在将用于形成与附着增强层221的下表面相接设置的薄膜的气氛气体从溅射室中完全排放后10秒内，向腔室注入用于附着增强层221成膜过程的气氛气体。在附着增强层221成膜过程中，可以在将用于形成与附着增强层221的下表面相接设置的薄膜的气氛气体从溅射室中完全排放后5秒内，向腔室注入用于附着增强层221成膜过程的气氛气体。

附着增强层221的成膜时间可以为1秒至15秒。附着增强层221的成膜时间可以为2秒至8秒。

在这种情况下，可以相对容易地将附着增强层221的表面粗糙度值控制在预设范围内。

经过附着增强层221成膜过程而形成的附着增强层221的表面粗糙度Rsk值可以为-1以下。

Rsk、Rku、Rq、Ra及Rz值是根据ISO_4287评估的值。

当从截面观察附着增强层221时，附着增强层221的表面轮廓中的位于基准线(即表面轮廓中的高度平均线)上方的轮廓部分称为峰(peak)，而位于上述基准线下方的轮廓部分称为谷(valley)。

通过控制附着增强层221的Rsk值来控制附着增强层221的表面轮廓的不对称性，从而可以增强附着增强层221与位于上述附着增强层221上表面或下表面的薄膜之间的附着力。

在附着增强层221成膜过程中形成的附着增强层221的表面粗糙度Rsk值可以为-1以下。上述Rsk值可以为-2以下。上述Rsk值可以为-3以上。在这种情况下，多层遮光膜20可以在清洗工序中具有优异的耐久性。

在附着增强层221成膜过程中形成的附着增强层221的表面粗糙度Rku值可以是10以上。

可以通过调节附着增强层221的峰和谷的锐度来增加附着增强层221和薄膜之间相接的面积，上述薄膜位于与上述附着增强层221相邻的位置。由此，能够提高附着增强层221和位于上述附着增强层221的上表面及下表面的薄膜之间的附着力。

在附着增强层221成膜过程中形成的附着增强层221的表面粗糙度Rku值可以是10以上。上述Rku值可以为12以上。上述Rku值可以为15以下。在这种情况下，可以提高包括于多层遮光膜20中的膜间附着力。

在附着增强层221成膜过程中形成的附着增强层221的表面粗糙度Rq值可以为0.2nm以上。上述Rq值可以为0.4nm以上。上述Rq值可以为5nm以下。上述Rq值可以为1.5nm以下。

在附着增强层221成膜过程中形成的附着增强层221的表面粗糙度Ra值可以为0.1nm以上。上述Ra值可以为0.2nm以上。上述Ra值可以为1.5nm以下。上述Ra值可以为1nm以下。

在附着增强层成膜过程中形成的附着增强层的表面粗糙度Rz值可以为4.5nm以上。上述Rz值可以为6nm以上。上述Rz值可以为20nm以下。上述Rz值可以为15nm以下。

在这种情况下，附着增强层可以提高与薄膜之间的附着力，上述薄膜位于与上述附着增强层相邻的位置。

在上遮光层成膜过程中，施加到溅射靶的电力可以为1kW至2kW。在上遮光层成膜过程中，施加到溅射靶的电力可以为1.2kW至1.7kW。在这种情况下，上遮光层可以具有相对低的粗糙度特性，并且可以抑制由多层遮光膜表面的凹凸引起的粒子的产生。

在上遮光层成膜过程中，可以在刚形成与上遮光层的下表面相接设置的薄膜如附着增强层后经过15秒以上后，对溅射靶施加电力。在上遮光层成膜过程中，可以在刚形成与上遮光层的下表面相接设置的薄膜后经过20秒以上后，对溅射靶施加电力。在上遮光层成膜过程中，可以在刚形成与上遮光层的下表面相接设置的薄膜后30秒内，对溅射靶施加电力。在这种情况下，上遮光层可以具有预设的遮光特性和蚀刻特性。

在上遮光层成膜过程中，气氛气体中，反应气体的流量相对于非活性气体的流量的比率可以为0.3至0.7。上述流量比率可以为0.4至0.6。

在上遮光层成膜过程中，反应气体中，氧含量相对于氮含量的比率可以为0.3以下。反应气体中，氧含量相对于氮含量的比率可以为0.1以下。反应气体中，氧含量相对于氮含量的比率可以为0.001以上。

在这种情况下，上遮光层的蚀刻速度比第一遮光膜的蚀刻速度相对低，且图案化的多层遮光膜的侧面可以形成为相对接近垂直于透光基板的表面。

在上遮光层成膜过程中，可以在将用于形成与上遮光层的下表面相接设置的薄膜(例如，附着增强层)的气氛气体从溅射室中完全排放后10秒内，向腔室注入用于上遮光层成膜过程的气氛气体。在上遮光层成膜过程中，可以在将用于形成与上遮光层的下表面相接设置的薄膜的气氛气体从溅射室中完全排放后5秒内，向腔室注入用于上遮光层成膜过程的气氛气体。在这种情况下，可以有助于使多层遮光膜具有优异的消光特性，并且可以提高图案化的多层遮光膜的形状易控制性。

上遮光层的成膜过程可以执行10秒至30秒。上遮光层的成膜过程可以执行15秒至25秒。在这种情况下，可以有助于使多层遮光图案膜的侧面具有接近垂直于透光基板的形状。

通过上述制备方法制备的多层遮光膜包括：第一遮光膜；以及第二遮光膜，位于上述第一遮光膜上。第二遮光膜可以包括上遮光层和附着增强层。附着增强层可以位于上遮光层和第一遮光膜之间。关于多层遮光膜的结构、粗糙度特性、组成、膜厚、光学特性等的说明与前面的说明重复，因此将省略说明。

半导体器件制造方法

根据本说明书的另一实施例的半导体器件的制造方法包括：准备步骤，设置光源、光掩模及涂有抗蚀膜的半导体晶片；曝光步骤，通过上述光掩模在上述半导体晶片上选择性地透射从上述光源入射的光并使该光射出；以及显影步骤，在上述半导体晶片上显影图案。

上述光掩模包括：透光基板；以及多层遮光图案膜，位于上述透光基板上。

上述多层遮光图案膜包括：第一遮光膜；以及第二遮光膜，设置在上述第一遮光膜上且包含过渡金属、氧及氮中的至少一种。

上述多层遮光图案膜的侧面包括检测区间，上述检测区间对应于，从上述第一遮光膜的上表面上的一点向上述第一遮光膜的下表面隔开间隔的点和从上述第二遮光膜的下表面上的一点向上述第二遮光膜的上表面隔开间隔的点之间的区间。

上述检测区间的表面粗糙度(Wr)满足下述第一式的条件。

第一式

0nm<Wr-Wo≤3nm

在上述第一式中，上述Wo为，在浸泡和清洗工序之前的上述检测区间MR的表面粗糙度(单位：nm)。

上述Wr为，在SC-1溶液中浸泡800秒并用臭氧水清洗之后的上述检测区间MR的表面粗糙度(单位：nm)。

上述SC-1溶液是包含14.3重量％的NH₄OH、14.3重量％的H₂O₂及71.4重量％的H₂O的溶液。

上述臭氧水以超纯水作为溶剂的含有20ppm(重量基准)臭氧的溶液。

在准备步骤中，光源是能够产生短波长的曝光光线的装置。曝光光线可以是具有200nm以下的波长的光。曝光光线可以是具有193nm的波长的ArF光。

可以在光掩模和半导体晶片之间进一步设置透镜。透镜具有缩小光掩模上的电路图案形状并将其转印到半导体晶片上的功能。作为透镜，只要通常适用于ArF半导体晶片曝光工序中，就不受限制。例如，上述透镜可以是由氟化钙(CaF₂)构成的透镜。

在曝光步骤中，可以通过光掩模将曝光光线选择性地透射到半导体晶片上。在这种情况下，在抗蚀膜中的入射曝光光线的部分可能发生化学变性。

在显影步骤中，可以对已经完成曝光步骤的半导体晶片进行显影溶液处理，以在半导体晶片上显影图案。当所涂布的抗蚀剂溶液是正性抗蚀剂(positive resist)时，在抗蚀膜中的入射曝光光线的部分可能被显影溶液溶解。当所涂布的抗蚀剂溶液是负性抗蚀剂(negative resist)时，在抗蚀膜中的未入射曝光光线的部分可能被显影溶液溶解。通过显影溶液处理将抗蚀膜形成为具有抗蚀图案的膜。可以通过使用上述抗蚀图案作为掩模，在半导体晶片上形成图案。关于光掩模的说明与前面的内容重复，因此将省略说明。

以下，将对具体实施例进行更详细的说明。

制备例：多层遮光膜的成膜

实施例1：在DC溅射设备的腔室内，设置宽度为6英寸、长度为6英寸、厚度为0.25英寸的透光石英基板。将铬靶设置在腔室中，使得T/S距离为255mm，且基板与靶之间形成25度角度。

将以Ar：N₂：CO₂＝3：2：5的比率混合而成的气氛气体加入到腔室中，对溅射靶施加1.85kW的电力，基板旋转速度为10RPM，进行200秒至250秒的溅射工序，以形成第一遮光膜。

在形成完第一遮光膜后，将以Ar：N₂＝6.5：3.5的体积比率混合而成的气氛气体加入到腔室中，对溅射靶施加1.85kW的电力，基板旋转速度为10RPM，进行5秒的溅射工序，以形成附着增强层。在形成完第一遮光膜后经过20秒后对溅射靶施加电力，且在将用于形成第一遮光膜的气氛气体完全排放后5秒内注入气氛气体。

实施例2：除了在形成附着增强层时将以Ar：N₂＝7：3的体积比率混合而成的气氛气体加入到腔室中，施加到溅射靶的电力为1.83kW之外，其余在与实施例1相同的条件下进行溅射工序。

比较例1：除了在形成附着增强层时将以Ar：N₂：O₂＝5：4：1的体积比率混合而成的气氛气体加入到腔室中，施加到溅射靶的电力为1.8kW之外，其余在与实施例1相同的条件下进行溅射工序。

比较例2：除了在形成附着增强层时将以Ar：N₂＝5.5：4.5的体积比率混合而成的气氛气体加入到腔室中，施加到溅射靶的电力为1kW，进行8秒的溅射工序之外，其余在与实施例1相同的条件下进行溅射工序。

实施例3：在与实施例1的试片相同的条件下制备的试片的附着增强层上，将以Ar：N₂＝6.5：3.5的体积比率混合而成的气氛气体加入到腔室中，施加到溅射靶的电力为1.5kW，基板旋转速度为10RPM，在如上所述的条件下进行10秒至30秒的溅射工序，以形成上遮光层。在形成完附着增强层后经过20秒后对溅射靶施加电力，且在将用于形成附着增强层的气氛气体完全排放后5秒内注入气氛气体。

实施例4：在与实施例2的试片相同的条件下制备的试片的附着增强层上，将以Ar：N₂＝6.5：3.5的体积比率混合而成的气氛气体加入到腔室中，施加到溅射靶的电力为1.5kW，基板旋转速度为10RPM，在如上所述的条件下进行10秒至30秒得溅射工序，以形成上遮光层。

比较例3：在与实施例2的试片相同的条件下制备的试片的附着增强层上，将以Ar：N₂＝6.5：3.5的体积比率混合而成的气氛气体加入到腔室中，施加到溅射靶的电力为1.5kW，基板旋转速度为10RPM，在如上所述的条件下进行10秒至30秒的溅射工序，以形成上遮光层。

比较例4：在与实施例2的试片相同的条件下制备的试片的附着增强层上，将以Ar：N₂＝6.5：3.5的体积比率混合而成的气氛气体加入到腔室中，施加到溅射靶的电力为1.5kW，基板旋转速度为10RPM，进行10秒至30秒的溅射工序，以形成上遮光层。

比较例5：以与实施例1的第一遮光膜成膜条件相同的条件，在透光基板上形成第一遮光膜。

比较例6：以与实施例3的第一遮光膜成膜条件相同的条件，在透光基板上形成第一遮光膜。之后，以与实施例3的上遮光层成膜条件相同的条件，在第一遮光层上形成上遮光层。

每个实施例和比较例的成膜条件记载于下表1中。

评估例：表面粗糙度检测

根据ISO_4287检测实施例1、2以及比较例1、2的附着增强层表面的粗糙度Rq、Ra及Rz值。

另外，根据ISO_4587检测实施例1的附着增强层、比较例5的第一遮光膜、比较例6的上遮光层的表面粗糙度Rsk、Rku值。

具体而言，在遮光膜的中心部的宽度为1um、长度为1um的区域中，使用韩国帕克(Park Systems)股份有限公司的XE-150模型在非接触模式(Non-contact mode)下以0.5Hz的扫描速度检测每个实施例和比较例的上述粗糙度参数值，上述XE-150模型中适用作为韩国帕克股份有限公司的悬臂(Cantilever)模型的PPP-NCHR作为探针。

每个实施例和比较例的检测结果记载于下表2中。

评估例：各膜和各层的厚度检测

对于通过上述制备例说明的实施例和比较例的试片，检测第一遮光膜、附着增强层及上遮光层的厚度。具体而言，将各实施例和比较例的试片加工成宽度为15mm、长度为15mm的尺寸。之后，对加工后的上述试片的上表面进行聚焦离子束(Focused Ion Beam，FIB)处理，然后使用由日本电子株式会社(JEOL Ltd.)制造的JEM-2100F HR模型检测上述试片截面的TEM图像。从测得的上述TEM图像检测各膜和各层的厚度。

每个实施例和比较例的检测结果记载于下表3中。

评估例：第二遮光膜下表面粗糙度检测

在裁剪实施例3、4以及比较例3、4的试片之后，通过TEM检测上述试片的截面图像。具体而言，将上述试片加工成宽度为15mm、长度为15mm的尺寸后，对加工后的试片的表面进行聚焦离子束(Focused Ion Beam，FIB)处理，然后使用由日本电子株式会社(JEOL Ltd.)制造的JEM-2100F HR型检测上述试片的TEM图像。然后，从检测的图像中跟踪第二遮光膜与第一遮光膜之间的界面，从上述跟踪的线根据ISO 4287标准化的Rz值计算方法计算出第二遮光膜的下表面的Rz值。

在每个实施例和比较例中，若算得的Rz值为4nm以下，则评价为○，若算得的Rz值大于4nm，则评价为×，其结果记载于下表2中。

评估例：多层遮光膜的光学特性检测

对于实施例3、4以及比较例3、4的试片，检测对于波长为193nm的曝光光线的透射率和光学密度。具体而言，使用韩国Nano-View公司的MG-PRO型检测每个实施例和比较例对于波长为193nm的曝光光线的透射率和光学密度。

每个实施例和比较例的检测结果记载于下表3中。

评估例：多层遮光膜各层组成含量的检测

使用XPS分析检测每个实施例和比较例的各层和各膜的各元素的含量。具体而言，通过将每个实施例和比较例的光掩模坯加工成宽度为15mm且长度为15mm的尺寸来准备试片。将上述试片设置在由赛默飞世尔科技(Thermo Scientific)公司制造的K-α型检测设备中后，对位于上述试片的中心部的宽度为4mm且长度为2mm的区域进行蚀刻，以检测各层和各膜的各元素的含量。每个实施例和比较例的检测结果记载于下表4中。

评估例：多层遮光图案膜侧面的清洗前后的粗糙度检测

对于实施例3、4以及比较例3、4的试片，检测Wr值和Wo值。具体而言，通过对实施例3、4以及比较例3、4的试片的多层遮光膜进行图案化来形成多层遮光图案膜。之后，将上述试片加工成宽度为15mm、长度为15mm的尺寸后，对加工后的试片的表面进行聚焦离子束(Focused Ion Beam，FIB)处理，然后使用由日本电子株式会社(JEOL Ltd.)制造的JEM-2100F HR模型检测加工后的上述试片的TEM图像。从上述TEM图像跟踪(trace)在多层遮光膜20的侧面中相当于检测区间MR的部分的轮廓(profile)，从跟踪的线根据ISO 4287标准化的Ry计算方法计算出Wo值。

此后，将包括上述多层遮光图案膜的试片在含14.3重量％的NH₄OH、14.3重量％的H₂O₂及71.4重量％的H₂O的SC-1溶液中浸泡800秒后，进行使用超纯水作为溶剂的含有20ppm(重量基准)臭氧的臭氧水进行冲洗的清洗过程。对于经过清洗过程的试片，通过与Wo值的计算方法相同的方法计算Wr值。

每个实施例和比较例的检测结果记载于下表3中。

表1

表2

	检测对象薄膜	Rsk	Rku	Rq(nm)	Ra(nm)	Rz(nm)
							实施例1	附着增强层	-2.569	14.006	0.944	0.704	7.366
实施例2	附着增强层	-	-	1.067	0.724	9.274
							实施例3	上遮光层	-	-	-	-	-
实施例4	上遮光层	-	-	-	-	-
							比较例1	附着增强层	-	-	0.355	0.248	5.047
比较例2	附着增强层	-	-	0.144	0.114	1.197
							比较例3	上遮光层	-	-	-	-	-
比较例4	上遮光层	-	-	-	-	-
							比较例5	第一遮光膜	-0.623	3.318	-	-	-
比较例6	上遮光层	-0.529	3.015	-	-	-

表3

表4

由上述表2可知，与比较例5、6相比，实施例1的附着增强层表面的Rsk值相对较低，Rku值相对较高。此外，发现实施例1、2与比较例1、2相比，具有相对较高的Rq、Ra及Rz值。

在上述表3中，实施例3、4的第二遮光膜的下表面粗糙度被评价为1nm以下，而比较例3、4、6的下表面粗糙度被评价为3nm以上。

在实施例3、4中测得的对波长为193nm以下的光的透射率为1.1％以下，而比较例3、4、6中测得的对波长为193nm以下的光的透射率为1.4％以上。实施例3、4中测得的对波长为193nm以下的光的光学浓度为1.9以上，而比较例3、4、6中测得的对波长为193nm以下的光的光学浓度小于1.9。

实施例3、4的Wr-Wo值被评价为○，与此相反地，比较例3、4的Wr-Wo值被评价为×。

由上述表4可知，在实施例中，与第一遮光膜的Cr含量相比，所测得的附着增强层的Cr含量更高，而在比较例2、4中，相对于第一遮光膜的Cr含量相比，所测得的附着增强层的Cr含量不高。

以上对优选实施例进行了详细说明，但本发明的范围并不限定于此，利用所附发明要求保护范围中所定义的本发明的基本概念的本发明所属技术领域的普通技术人员的各种变形及改良形态也属于本发明的范围。

Claims (14)

1.一种光掩模，其特征在于，

包括：

透光基板，以及

多层遮光图案膜，设置在上述透光基板上；

上述多层遮光图案膜包括：

第一遮光膜，以及

第二遮光膜，设置在上述第一遮光膜上，且包含过渡金属、氧及氮中的至少一种；

上述多层遮光图案膜的侧面包括检测区间，上述检测区间对应于，在上述多层遮光图案膜的侧面，从上述第一遮光膜的上表面向上述第一遮光膜的下表面隔开间隔的点和从上述第二遮光膜的下表面向上述第二遮光膜的上表面隔开间隔的点之间的区间，

上述检测区间的表面粗糙度满足下述第一式的条件，

第一式：

0nm<Wr-Wo≤3nm，

在上述第一式中，

上述Wo为，在浸泡和清洗工序之前的上述检测区间的表面粗糙度，其单位为nm，

上述Wr为，在标准清洁-1溶液中浸泡800秒并用臭氧水清洗之后的上述检测区间的表面粗糙度，其单位为nm，

上述标准清洁-1溶液是包含14.3重量％的NH₄OH、14.3重量％的H₂O₂及71.4重量％的H₂O的溶液，

上述臭氧水是使用超纯水作为溶剂且以重量为基准含有20ppm臭氧的溶液。

2.一种光掩模坯，其特征在于，

包括：

透光基板，以及

多层遮光膜，设置在上述透光基板上；

上述多层遮光膜包括：

第一遮光膜，以及

第二遮光膜，设置在上述第一遮光膜上，且包含过渡金属、氧及氮中的至少一种，

上述多层遮光膜的侧面包括检测区间，上述检测区间对应于，在上述多层遮光膜的侧面中，从上述第一遮光膜的上表面向上述第一遮光膜的下表面隔开间隔的点和从上述第二遮光膜的下表面向上述第二遮光膜的上表面隔开间隔的点之间的区间，

上述检测区间的表面粗糙度满足下述第一式的条件，

第一式：

0nm<Wr-Wo≤3nm，

在上述第一式中，

上述Wo为，在浸泡和清洗工序之前的上述检测区间的表面粗糙度，其单位为nm，

上述Wr为，在标准清洁-1溶液中浸泡800秒并用臭氧水清洗之后的上述检测区间的表面粗糙度，其单位为nm，

上述标准清洁-1溶液是包含14.3重量％的NH₄OH、14.3重量％的H₂O₂及71.4重量％的H₂O的溶液，

上述臭氧水是使用超纯水作为溶剂且以重量为基准含有20ppm臭氧的溶液。

3.根据权利要求2所述的光掩模坯，其特征在于，

上述第一遮光膜和上述第二遮光膜被设置成形成界面，

上述检测区间，对应于从上述界面向上述第一遮光膜的下表面间隔5nm的点和从上述界面向上述第二遮光膜的上表面间隔5nm的点之间的区间。

4.根据权利要求2所述的光掩模坯，其特征在于，

上述第一遮光膜和上述第二遮光膜被设置成形成界面，

上述检测区间的表面粗糙度在对应于上述界面的区间中最大。

5.根据权利要求2所述的光掩模坯，其特征在于，

上述第二遮光膜的下表面的表面粗糙度为4nm以上。

6.根据权利要求2所述的光掩模坯，其特征在于，

上述第二遮光膜包括：

上遮光层，以及

附着增强层，设置在上述上遮光层和上述第一遮光膜之间；

上述第一遮光膜包含过渡金属、氧及氮，

上述附着增强层的上述过渡金属的含量，高于上述第一遮光膜的上述过渡金属的含量，且高于或等于上述上遮光层的上述过渡金属的含量。

7.根据权利要求6所述的光掩模坯，其特征在于，

上述附着增强层的上述过渡金属的含量相对于上述第一遮光膜的上述过渡金属的含量的比率为1.1至2.5。

8.根据权利要求6所述的光掩模坯，其特征在于，

上述附着增强层的厚度为

至

9.根据权利要求2所述的光掩模坯，其特征在于，

上述第一遮光膜包含过渡金属、氧及氮，

上述第一遮光膜包含30原子％至60原子％的上述过渡金属，

上述第一遮光膜的上述氧含量和上述氮含量的总和为40原子％至70原子％。

10.根据权利要求2所述的光掩模坯，其特征在于，

上述第二遮光膜包含50原子％至80原子％的上述过渡金属，

上述第二遮光膜的上述氧含量和上述氮含量的总和为20原子％至50原子％。

11.根据权利要求2所述的光掩模坯，其特征在于，

上述过渡金属包括Cr、Ta、Ti及Hf中的至少一种。

12.根据权利要求6所述的光掩模坯，其特征在于，

在上述附着增强层刚成膜后，上述附着增强层的上表面的Rsk值为-1以下，Rku值为7以上。

13.根据权利要求6所述的光掩模坯，其特征在于，

在上述附着增强层刚成膜后，上述附着增强层的上表面的Ra值为0.5nm以上。

14.一种半导体器件的制造方法，其特征在于，

包括：

准备步骤，设置光源、光掩模及涂有抗蚀膜的半导体晶片，

曝光步骤，通过上述光掩模在上述半导体晶片上选择性地透射从上述光源入射的光并使该光射出，以及

显影步骤，在上述半导体晶片上显影图案；

上述光掩模包括：

透光基板，以及

多层遮光图案膜，位于上述透光基板上；

上述多层遮光图案膜包括：

第一遮光膜，以及

第二遮光膜，上述第二遮光膜设置在上述第一遮光膜上，且包含过渡金属、氧及氮中的至少一种，

上述多层遮光图案膜的侧面包括检测区间，

上述检测区间对应于，在上述多层遮光图案膜的侧面，从上述第一遮光膜的上表面向上述第一遮光膜的下表面间隔5nm的点和从上述第二遮光膜的下表面向上述第二遮光膜的上表面间隔5nm的点之间的区间，

上述检测区间的表面粗糙度满足下述第一式的条件，

第一式：

0nm<Wr-Wo≤3nm，

在上述第一式中，

上述Wo为，在浸泡和清洗工序之前的上述检测区间的表面粗糙度，其单位为nm，

上述Wr为，在标准清洁-1溶液中浸泡800秒并用臭氧水清洗之后的上述检测区间的表面粗糙度，其单位为nm，

上述标准清洁-1溶液是包含14.3重量％的NH₄OH、14.3重量％的H₂O₂及71.4重量％的H₂O的溶液，

上述臭氧水是使用超纯水作为溶剂且以重量为基准含有20ppm臭氧的溶液。

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