CN1749853B - 用于掩模板的透明基片及掩模板 - Google Patents
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Abstract
在需要具有预定光学特性的用于掩模板的透明基片中,通过切割预定的角部分成为倾斜部分形成基片标记。该标记的形状根据该基片的光学特性加以确定。
Description
本申请要求获得先前日本专利申请JP2004-265699的优先权,本文引用其公开作用参考。
技术领域
本发明涉及一种用于掩模板(mask blank)的透明基片及一种掩模板,更明确地讲,涉及一种用于掩模板的透明基片及掩模板,其能够通过保证透明基片或者薄膜的光学特性防止偏离掩模板光学特性的规格。
背景技术
先前人们已经提出了一种透明基片或者掩模板,其特点是透明基片的一个角部分具有特殊设计的形状,或者在透明基片上形成的薄膜的外周部分具有特殊设计的形状(例如,见日本已审查实用新型申请公布(JP-Y)No.63-8900(专利文献1),日本未审查专利申请公布(JP-A)No.2000-356849(专利文献2),日本未审查实用新型申请公布(JP-U)No.60-39047(专利文献3))。
专利文献1公开了一种透明基片,其在角部分上形成了一个基片标记,以便区分透明基片的材料。
专利文献2公开了一种透明基片,其相对于一条斜线具有不对称的形状,从而区分多种类型的透明基片。
专利文献3公开了一种透明基片,其在除了外周部分和侧面之外的部分上均匀地形成了一层遮光膜(不透明膜)。利用这种结构,在使用掩模板期间,遮光膜(light shielding film)不从外周部分和侧面上剥落。因此有可能防止由于灰尘产生而导致的图形缺陷。
然而,专利文献1和2中公开的每种基片掩模都只具有区分透明基片材料的作用,而专利文献3中公开的未被遮光膜覆盖的部分只具有防止掩模板产生灰尘的作用。
另一方面,最近随着半导体器件的微型化,曝光光源使用的波长逐渐缩短。特别地,曝光波长达到了200nm或者更短。例如,这种曝光光源可以用ArF受激准分子激光器(波长193nm)、F2受激准分子激光器(波长157nm)等制成。用于屏蔽这些曝光波长光线的遮光膜或者用于偏移光线相位的相偏移膜已经有了快速的发展。作为这种膜,已经提出了大量的膜材料(例如,见日本未审查专利申请公布(JP-A)No.2002-167-2727(专利文献4)和日本未审查专利申请公布(JP-A)No.2003-280168(专利文献5))。
进一步,人们已经提出了多种制造方法,其能够降低光学特性的差异(例如,透射率或者相差异),该差异被认为会在形成这些膜时导致问题(例如,见日本未审查专利申请(JP-A)No.2002-90978(专利文献6))。因此,目前,膜的光学特性的差异已经被显著降低。然而,在测量已制造的掩模板的光学特性(透射率,反射率等)时,还是有问题地发现,有一定比例的掩模板不满足光学特性差异的规格。
本发明人从各种角度调查了上述问题的原因。结果发现,透射率的差异是由于透明基片自身对曝光光线的吸收导致的,其按照常规是不会产生问题的。
最近,人们使用人造石英玻璃作为以ArF受激准分子激光器,一种现今快速发展的激光器,为曝光光源的掩模板的基片材料。人造石英玻璃还用作使用KrF受激准分子激光器,一种目前已经实际应用的激光器,作为曝光光源的掩模板的基片材料。KrF受激准分子激光器的曝光波长是248nm。因此,即使人造石英玻璃具有产品差异,6025号(厚度为6.35mm)的透射率(板厚度方向上的透射率)为88%或者更高(波长λ:240nm)。不会产生任何问题。
然而,如果曝光光源的波长变得更短,例如在ArF受激准分子激光器(波长为193nm)中,6025号(厚度为6.35mm)的透射率(板厚度方向上的透射率)有时为88%或者更低,因为基片自身会由于人造石英玻璃的产品差异等对曝光光源产生吸收。这种透射率的降低在曝光光线的波长为200nm或者更低时(特别是140nm-200nm)会变得更加显著。
在目前状态下,还不能够完全消除形成薄膜时的产品差异。如上所述,不满足光学特性差异规格的那些掩模板被认为是由于基片材料的透射率差异与薄膜光学特性的差异的协同效应而偏离了规格。
发明概要
因此,本发明的一个目的是提供一种用于掩模板的透明基片及一种掩模板,其能够通过保证透明基片和薄膜的光学特性防止偏离掩模板的光学特性规格。
为了实现上述目标,本发明提供了一种用于掩模板的透明基片,其需要具有预定的光学特性,并具有通过切割预定的角部分使之成为倾斜的部分而形成的基片掩模,该基片掩模具有根据光学特性确定的形状。
利用该结构,透明基片的光学特性能够通过基片掩模得到保证。因此,有可能解决如下问题,即制造出由于透明基片的光学特性而偏离了规格的掩模板。
进一步,在根据本发明的用于掩模板的透明基片中,通过组合多个倾斜部分形成基片掩模。
利用该结构,有可能增加基片掩模的类型数目,和详细地保证透明基片的光学特性。
进一步,在根据本发明的用于掩模板的透明基片中,光学特性是对曝光波长的透射率和/或基片平面内的透射率差异。
利用该结构,有可能保证对曝光波长的透射率或者基片平面内的透射率差异,并且防止由于透明基片自身对曝光光线的吸收导致的偏离规格。
进一步,在根据本发明的用于掩模板的透明基片中,曝光波长落在140nm-200nm的范围。
利用该结构,在140nm-200nm的短波长区域内,其中由于透明基片的材料会导致透射率大大偏差,有可能保证掩模板透明基片的光学特性。
进一步,在根据本发明的用于掩模板的透明基片中,透明基片的材料是人造石英玻璃。
利用该结构,即使在由于产品差异导致光学特性发生差异的人造石英玻璃中,也有可能保证掩模板透明基片的光学特性。
进一步,根据本发明的掩模板,包括一个透明基片和在透明基片的主表面上形成的作为掩模图形的薄膜。掩模板具有一个基片标记,其通过切割透明基片的一个预定角部分使之成为倾斜部分而形成并具有根据透明基片的光学特性确定的形状,和一个膜标记,其在薄膜的外周部分上形成并具有根据薄膜的光学特性确定的形状。
利用该结构,有可能不仅保证透明基片的光学特性,而且能保证薄膜的光学特性。因此,有可能防止由于其协同效应而偏离规格。
进一步,在根据本发明的掩模板中,通过组合多个倾斜部分形成基片标记。
利用该结构,有可能增加基片的类型数目,并详细地保证透明基片的光学特性。
进一步,在根据本发明的掩模板中,通过多个光学特性彼此不同的层形成薄膜,并且膜标记的形状由这些层的光学特性确定。
利用该结构,有可能保证多个光学特性彼此不同的层的光学特性,并防止由于这些光学特性而偏离规格。
进一步,在根据本发明的掩模板中,薄膜包括一个网板(halftone)膜和一个遮光膜。膜标记包括由网板膜形成的第一膜标记和由遮光膜形成的第二膜标记。第一膜标记的形状根据网板膜的光学特性确定,第二膜标记的形状根据遮光膜的光学特性确定。
利用该结构,有可能单独的保证网板膜的光学特性和遮光膜的光学特性,从而掩模板的光学特性具有更高的可靠性。
进一步,在根据本发明的掩模板中,光学特性是对曝光波长的透射率和/或薄膜平面内的透射率差异。
利用该结构,有可能保证对曝光波长的透射率或者薄膜平面内的透射率差异,并且防止由于透明基片自身对曝光光线的吸收、薄膜的产品差异等导致的偏离规格。
进一步,在根据本发明的掩模板中,曝光波长落在140nm-200nm的范围。
利用该结构,在140nm-200nm的短波长区域内,其中由于透明基片自身对曝光光线的吸收和薄膜的产品差异等导致透射率大大偏差,有可能保证掩模板的光学特性。
进一步,在根据本发明的掩模板中,透明基片的材料是人造石英玻璃。
利用该结构,即使在由于产品差异导致光学特性发生偏差的人造石英玻璃中,也有可能获得具有光学特性高度可靠的掩模板。
如上所述,根据本发明,在透明基片的角部分上形成了基片标记,其具有根据透明基片的光学特性确定的形状,通过该基片标记能够保证透明基片的光学特性。因此有可能防止由于透明基片的光学特性而偏离掩模板的规格。
而且,如果在薄膜外周上形成的膜标记具有根据薄膜的光学特性确定的形状,则还能够保证薄膜的光学特性。因此,有可能防止由于透明基片的光学特性与薄膜的光学特性的协同效应导致的偏离规格。
附图说明
图1A是根据本发明一个实施例的用于掩模板的透明基片的透视图;
图1B是图1A中透明基片的基片标记的放大透视图;
图1C是传统基片标记的放大透视图;
图2是用于解释图1B中基片标记各种形状的简图;
图3A-3C是用于解释在掩模板上形成的薄膜的简图;
图4A是显示图3A所示网板膜的平面图;
图4B是显示图3A所示遮光膜的平面图;
图5是图3A特征部分的放大透视图;
图6是用于解释图4A所示第一膜标记的各种形状的简图;
图7是用于解释图4B所示第二膜标记的各种形状的简图;
图8是解释根据本发明一个实施例的用于制造掩模板透明基片的方法的简图;
图9是解释根据本发明一个实施例的用于制造掩模板的方法的简图;
图10是溅射装置的示意图;和
图11是显示图10中溅射装置特征部分的简图。
具体实施方式
下文中,将参考附图说明本发明的实施例。
(用于掩模板的透明基片)
参考图1A-1C和2,说明根据本发明一个实施例的用于掩模板的透明基片。
如图1A所示,用于掩模板的透明基片是一个用人造石英玻璃等制成的矩形玻璃基片,并通过精细抛光它的两个主表面而形成。在透明基片1的一个预定角部分上,通过切割六个表面(两个侧面,一个主表面,一个R表面,两个斜切面)成为倾斜部分形成基片标记M1。
明确地讲,基片标记M1的形成过程如下:使用金刚石研磨机加工成形,随后用抛光布或抛光刷将其抛光成镜面。
基片标记M1的形状根据透明基片1的光学特性(透射率,基片平面内的透射率差异等)加以确定。例如,当在193nm曝光波长下,基片平面内的透射率差异落在90%±2%的范围时,采用图1B所示的基片标记M1的形状。
这样,有可能根据基片标记M1的形状保证透明基片1的光学特性。
如图1B所示,本实施例的基片标记M1通过组合多个(例如3个)倾斜部分而形成,其与图1C所示的传统基片标记不同。如果基片标记M1是通过上述方式形成的,那么不但可能容易地区分透明基片1与不能保证光学特性的传统透明基片,而且可能通过倾斜部分的形状及其组合形成彼此形状不同的各种基片标记M1。例如,如图2所示,如果为基片标记M1确定多个形状,并且光学特性的多个数值也分别与这些形状相关,那么就可能详细地保证透明基片1的光学特性。
作为在140-200nm的范围对曝光波长具有期望的透射率的透明基片1的材料,不仅可以使用人造石英玻璃而且可以使用氟掺杂人造石英玻璃、氟化钙等。
(掩模板)
接着,将参考图3A-3C至图7说明根据本发明实施例的掩模板。
如图3A-3C所示,掩模板2是通过在透明基片1的一个主表面上(与具有基片标记M1的表面相对的主表面)沉积一个期望的薄膜,例如网板膜(halftone film)3和遮光膜(light shielding film)4,形成的。因此,根据本发明的掩模板2包括一个由在透明基片1上形成的网板膜3构成的网板型相移掩模,一个由在透明基片1上形成的网板膜3和遮光膜4构成的网板型相移掩模,一个由在透明基片1上形成的遮光膜4构成的光掩模板,和一个基片凹陷型相移掩模板(基片刻蚀型相移掩模板或石英刻蚀型相移掩模板)。选择地,掩模板2可以是一个由在薄膜上形成的抗蚀剂膜构成的掩模板。
进一步,本发明对于使用波长范围为140nm-200nm的曝光光源的掩模板特别有效,例如用于ArF受激准分子激光器曝光的掩模板、用于F2受激准分子激光器曝光的掩模板等。
图4A显示了在透明基片1的主表面上沉积的网板膜3。在网板膜等的外周部分(角部分)上,由没有沉积网板膜3的部分形成一个第一膜标记M2。膜标记M2的形状根据网板膜3的光学特性(透射率、网板膜平面内的透射率差异、网板膜平面内的相差差异)加以确定。例如,在如下的情况中使用图4A所示膜标记M2的形状,其中在193nm的曝光波长下,网板膜3在网板膜平面内的透射率差异为6.0%±0.2%,在网板膜平面内的相差差异为180°±3°。这样,有可能根据膜标记M2的形状保证网板膜3的光学特性。
在这里注意,膜标记M2的形状或类型能够根据期望选择。例如,如图6所示,为膜标记M2确定了多种形状,并且光学特性的各种数值分别与这些形状相关。这样,有可能详细地保证网板膜3的光学特性。
图4B显示了在网板膜3上沉积的抗反射遮光膜4。在形成于一个主表面上的遮光膜4的外周部分(角部分)上,由没有沉积遮光膜4的部分形成第二膜标记M3。膜标记M3的形状根据遮光膜4的光学特性(遮光膜平面内的反射率差异、遮光膜平面内的透射率差异等)加以确定。例如,在如下的情况中使用图4B所示膜标记M3的形状,其中在193nm的曝光波长下,遮光膜4在遮光膜平面内的透射率差异为3.0±0.1,以O.D.值(光密度)表示。这样,有可能根据膜标记M3的形状保证遮光膜4的光学特性。
在这里注意,膜标记M3的形状或类型能够根据期望选择。例如,如图7所示,为膜标记M3确定了多种形状,并且光学特性的各种数值分别与这些形状相关。这样,有可能详细地保证遮光膜4的光学特性。
图5显示了保证掩模板2(网板型相移掩模板)的多种光学特性(网板膜平面内的透射率差异、网板膜平面内的相差差异、遮光膜平面内的透射率差异等)的实例。明确地讲,通过在网板膜3的外周部分上形成的膜标记M2的形状和在遮光膜4的外周部分上形成的膜标记M3的形状保证在透明基片1上沉积的薄膜的光学特性。进一步,通过在透明基片1上形成的基片标记M1的形状保证透明基片的光学特性。
这里注意,膜标记M2和M3的每一个都可以在透明基片1的4个角部分中的任何一个或多个位置上形成。而且,薄膜的光学特性可以通过膜标记M2和M3的位置或者膜标记形状和膜标记位置的组合加以保证。
进一步,角部分的膜形状能够由相对于膜标记M2的透明基片的侧面(也就是,与膜沉积表面相对的表面,即具有基片标记的表面)和相对于膜标记M3的遮光膜的表面加以确定。
(制造掩模板透明基片的方法)
下面,将参考图8说明根据本发明一个实施例的制造(提供)透明基片的方法。下文中,透明基片将被称作人造石英玻璃。
(步骤1-a)
利用已知的制造方法(例如日本未经审查的专利申请公布(JP-A)No.8-31723或者日本未经审查的专利申请公布(JP-A)No.2003-81654)制造人造石英玻璃锭,并将其切割成预定的基片尺寸(例如,152mmx152mmx6.5mm)从而产生人造石英玻璃板。
(步骤1-b)
然后,给人造石英玻璃板倒角,并精细地抛光人造石英玻璃板的表面(包括两个主表面)。
(步骤1-c)
接着,用氘灯光(波长193nm)照射已经抛光的一个主表面的9个位置并测量基片平面内的透射率(透射率差异)。这里,透射率的测量是通过使用光谱仪(由Hitachi有限公司制造的U-4100)执行的。由检查光的输入光量和其输出光量的差值计算透射率。
这里,将薄膜平面内的透射率差异换算成数值,用于ArF受激准分子激光器曝光的掩模板所需的光学特性(透射率)的平面内差异和透明基片所需的平面内透射率差异(掩模板透明基片的规格)设定为90%±2%。
(步骤1-d)
然后,对于透明基片平面内透射率差异为90%±2%的透明基片,在透明基片一个主表面上的一个对角线位置处形成基片标记(如图1B所示的基片标记),以保证基片平面内的透射率差异。基片标记是通过将6个表面(包括主表面,两个侧面,一个R面和两个形成角部分的斜切面)切割成为倾斜部分形成的。这样,通过形成具有根据透明基片光学特性的形状的基片标记,有可能保证透明基片平面内的透射率差异。进一步,通过在一个主表面上的一个对角线位置处形成基片标记,有可能显示基片是人造石英玻璃。
(步骤1-e)
随后,再次精细抛光透明基片的表面(包括两个主表面),从而获得保证了光学特性(基片平面内的透射率差异)的掩模板透明基片。
如此获得的多个掩模板的透明基片放置在一个已知的玻璃基片架中(例如,在日本未经审查的专利申请公布(JP-A)No.2003-264225中公开的),并提供给用于制造掩模板的掩模板制造部分。
尽管前面没有说明,但是可以适当地执行清洗处理步骤。在前述说明中,在测量透明基片平面内的透射率之后,在步骤1-e中再次精细地抛光透明基片的表面。选择地,掩模板的透明基片可以不执行步骤1-e而提供给掩模板制造部分。
(制造掩模板的方法)
下面,将参考图9-图11说明根据本发明一个实施例的制造(提供)掩模板的方法。
(步骤2-a)
利用前述保证了光学特性(基片平面内的透射率差异)的掩模板透明基片,通过在与具有基片标记的表面相对的主表面上进行溅射形成待成为掩模图形的薄膜(网板膜)。沉积网板膜优选地通过使用具有如下结构的溅射装置加以执行,以便减小网板膜平面内的透射率差异和网板膜平面内的相差差异。
如图10所示,溅射装置具有一个真空室11。在真空室11中,布置有磁控管阴极12和基片架13。附着于背板14的溅射靶15安装在磁控管阴极12上。背板14直接或间接地通过水冷机构加以冷却。磁控管阴极12、背板14和溅射靶15彼此电连接。在基片架13上,放置透明基片1。
如图11所示,溅射靶15和透明基片1被布置成使前表面(confronting surface)形成一个预定的角度。这样,合适地确定了溅射靶15和透明基片1之间的偏移距离(例如340mm),靶-基片垂直距离(例如380mm)和靶倾斜角(例如15°)。
利用真空泵通过排气孔16抽空真空室11。在真空室11内的气压达到不会影响待形成的膜的特性的真空度之后,从进气口17引入含有氮气的混合气体。然后,使用DC电源18通过向磁控管阴极12施加负电压进行溅射。DC电源18具有电弧探测功能,从而在溅射期间监视放电的状态。真空室11内的压力通过压力计19加以测量。形成于透明基片上的网板膜的透射率通过物质(species)以及通过进气口17引入的气体的混合比加以调节。在混合气体是氩气和氮气的情况下,透射率随着氮气比的增加而增加。在只调节氮气比不能获得期望透射率的情况下,可以通过向含氮气的混合气体中添加氧气来进一步增加透射率。网板膜的相角通过溅射时间加以调节,从而使曝光波长下的相角为大约180°。
网板膜的光学特性(透射率差异、相差差异等)由沉积方法加以保证。因此,保证网板膜光学特性的第一膜标记与溅射沉积的网板膜同时形成。明确地讲,网板膜在如下状态下通过溅射沉积,即基片的外周部分被屏蔽从而防止那里被沉积。这样,在透明基片的外周部分上形成没有网板膜的部分作为第一膜标记。
(步骤2-b)
然后,用氘灯光(波长193nm)照射在网板膜的侧面上具有网板膜的透明基片主平面的九个位置,并测量网板膜平面内的透射率(透射率差异)和网板膜平面内的相差(相差差异)。这里,透射率的测量是通过使用光谱仪(Hitachi有限公司制造的U-4100)执行的,而相差的测量是通过使用相差测量装置(Lasertec公司制造的MPM-193)执行的。
这里,掩模板对ArF受激准分子激光器曝光所需的网板膜平面内光学特性差异为:对于透射率和相差分别为6.0%±0.2%和180°±3°。因此,可以确认是否已经满足了这些规格。
(步骤2-c)
随后,在网板膜上,通过溅射沉积遮光膜。遮光膜的沉积优选地通过使用和上述方法相同的溅射装置执行,以便减小光学特性的差异(遮光膜平面内的透射率差异)。
因为,光学特性(遮光膜平面内的透射率差异)基本上通过沉积方法加以保证,所以保证遮光膜光学特性的第二膜标记与溅射沉积的遮光膜同时形成。明确地讲,遮光膜在如下状态下通过溅射加以沉积,即基片的四个角部分被屏蔽从而防止那里被沉积。这样,在透明基片的四个角部分上形成没有遮光膜的部分作为第二膜标记。
(步骤2-d)
然后,用氘灯光(波长193nm)照射具有遮光膜的透明基片中遮光膜表面的九个位置,并测量遮光膜平面内的透射率(透射率差异)。这里,透射率的测量是通过使用光谱仪(Hitachi有限公司制造的U-4100)执行的。
这里,掩模板对于ArF受激准分子激光器曝光所需的光学特性(透射率)的平面内差异是3.0±0.1,以O.D值(光密度)表示。因此,可以确认是否已经满足了这些规格。
(步骤2-e)
接着,在遮光膜表面上施加抗蚀剂之后,执行热处理从而形成抗蚀剂膜。这样,获得了掩模板(网板膜型相移掩模板)。如此获得的掩模板通过基片标记的形状、网板膜膜标记的形状和遮光膜膜标记的形状保证了光学特性(网板膜平面的透射率差异为6.0%±0.2%,网板膜平面的相差差异为180°±3°,遮光膜平面内的透射率差异为20%±2%)。
多个如此获得的掩模板保存在一个已知的板容器中(例如,如日本经过审查的专利申请公布(JP-B)No.1-39653),并提供给用于制造掩模的掩模制造部分。
(实例和比较实例)
下文中,参考实例和比较实例,特别说明根据本发明的用于掩模板的透明基片。
(实例1)
对于表面被精细抛光的152.4mm x152.4mm x6.35mm的人造石英玻璃基片,测量基片平面内的透射率,并制备透射率差异在90%±2%范围的人造石英玻璃基片。这里,在人造石英玻璃基片上,在人造石英玻璃基片的一个角部分上形成如图1B所示的基片标记,从而保证在193nm曝光波长下的基片平面内透射率差异。
然后,利用前述的溅射装置,制造100个用于ArF受激准分子激光器曝光的网板型相移掩模板。
特别使用钼(Mo)和硅(Si)的混合靶(Mo:Si=8:92mol%),通过在氩气(Ar)和氮气(N2)的混合气氛(Ar:N2=10%:90%,压力:0.1Pa)下进行反应溅射(DC溅射)在人造玻璃基片上形成由钼和硅及氮化物构成的网板膜(膜厚度为大约67nm)。
进一步,在溅射沉积时,人造石英玻璃基片上距离面对溅射靶的沉积表面的边缘大约2mm的区域被屏蔽板覆盖。这样,在距离玻璃基片边缘大约2mm的区域内形成没有网板膜的区域,借此获得如图4A所示的第一膜标记。
通过步骤2-b的方法,对已制造的100个样品进行网板膜平面内透射率差异和相差差异测量。测量的结果是,对于全部100个样品,网板膜平面的透射率差异为6.0%±0.2%,而网板膜平面内的相差差异为180°±3°。因此,证实满足了规格。
随后,在利用旋转涂覆装置施加抗蚀剂之后,进行热处理从而在网板膜上形成膜厚度为400nm的抗蚀剂膜。从而,获得了网板型相移掩模板。
100个如此获得的网板膜型相移掩模板通过基片标记的形状和网板膜的膜标记的形状满足了规格:薄膜平面内的透射率差异为6.0%±0.2%,薄膜平面内的相差差异为180°±3°。
(实例2)
对于表面被精细抛光的152.4mm x152.4mm x6.35mm的人造石英玻璃基片,测量基片平面内的透射率,并制备透射率差异在90%±2%范围的人造石英玻璃基片。这里,在人造石英玻璃基片上,在人造石英玻璃基片的一个角部分上形成如图1B所示的基片标记,从而保证在193nm曝光波长下的基片平面内透射率差异。
然后,利用前述的溅射装置,制造100个用于ArF受激准分子激光器曝光的网板型相移掩模板。
特别使用钼(Mo)和硅(Si)的混合靶(Mo:Si=8:92mol%),通过在氩气(Ar)和氮气(N2)的混合气氛(Ar:N2=10%:90%,压力:0.1Pa)下进行反应溅射(DC溅射)在人造玻璃基片上形成由钼和硅及氮化物构成的网板膜(膜厚度为大约67nm)。
进一步,在溅射沉积时,人造石英玻璃基片上距离面对溅射靶的沉积表面的边缘大约2mm的区域被屏蔽板覆盖。这样,在距离玻璃基片边缘大约2mm的区域内形成没有网板膜的区域,借此获得如图4A所示的第一膜标记。
通过步骤2-b的方法,对已制造的100个样品进行网板膜平面内透射率差异和相差差异测量。测量的结果是,网板膜平面的透射率差异为6.0%±0.2%,而网板膜平面内的相差差异为180°±3°。因此,证实满足了规格。
然后,通过使用前述的溅射装置,在网板膜上形成遮光膜。
明确地讲,利用铬(Cr)靶,通过在氩气(Ar)和氮气(N2)的混合气氛(Ar:80%,N2:20%,压力:0.1Pa)下进行反应溅射(DC溅射)在人造玻璃基片上形成氮化铬膜(膜厚度为大约15nm)。注意,氮化铬膜的膜成分为Cr:N=80:20。
接着,使用铬(Cr)靶,通过在氩气(Ar)和甲烷(CH4)的混合气氛(Ar:CH4=95%:5%,压力:0.1Pa)下进行反应溅射(DC溅射)形成碳化铬膜(膜厚度为大约20nm)。注意,碳化铬膜的膜成分为Cr:C=94:6。
然后,使用铬(Cr)靶,通过在氩气(Ar)和一氧化氮(NO)的混合气氛(Ar:NO=85.5%:14.5%,压力:0.1Pa)下进行反应溅射(DC溅射)形成氮氧化铬膜(膜厚度为大约20nm)。注意,氮氧化铬膜的膜成分为Cr:O:N=45:30:25。
进一步,在进行溅射沉积时,人造石英玻璃基片面对溅射靶的沉积表面的四个角部分被覆盖一个直角三角形屏蔽板(一个边的长度为大约6mm,在面对直角的边的中点位置上形成一个三角凹口)。这样,在玻璃基片四个角部分的每一个上面形成一个直角边长为大约6mm的没有遮光膜的区域,借此获得如图4B所示的第二膜标记。
通过步骤2-d的方法,对100个已制备的样品测量遮光膜平面内的透射率差异。测量结果是,透射率为3.0±0.1,以O.D.值(光密度)表示。从而,证实满足了规格。
随后,在利用旋转涂覆装置施加抗蚀剂之后,执行热处理从而在网板膜上形成膜厚度为400nm的抗蚀剂膜。从而,获得网板型相移掩模板。
100个如此获得的网板型相移掩模板通过基片标记的形状、网板膜的膜标记的形状和遮光膜膜标记的形状满足了规格:网板膜平面内的透射率差异为6.0%±0.2%,网板膜平面内的相差差异为180°±3°,且遮光膜平面内的透射率差异以O.D.值表示为3.0±0.1。
(比较实例)
对保证了预定水平或者更高水平的透射率的传统人造石英玻璃基片(具有基片标记以区分玻璃基片的玻璃物质的玻璃板)的表面进行精细抛光,并制备152.4mm x152.4mm x6.35mm的人造石英玻璃基片。这里,在人造石英玻璃基片上,形成了如图1C所示形状的基片标记。
然后,按照和实例1相似的方法,使用前述的溅射装置制造100个用于ArF受激准分子激光器曝光的网板型相移掩模板。
通过步骤2-b的方法,对100个如此制造的样品测量透射率差异和相差差异。测量结果是,100个样品中有94个满足了规格:透射率差异为6.0%±0.2%,相差差异为180°±3°。6个样品偏离了规格。
对于偏离规格的6个膜,从人造石英玻璃基片上剥离网板膜,之后再次对基片进行抛光。然后,测量基片平面内人造石英玻璃基片的透射率差异。结果,证实透射率在90%±10%的范围变化。
因此,在使用不能保证人造石英玻璃基片平面内对曝光波长的透射率差异的玻璃基片制造用于ArF受激准分子激光器曝光的网板型相移掩模板的实例中,会以一定的比例获得不满足规格的掩模板。然而,在这些实例中,在使用保证了人造石英玻璃基片平面内的透射率差异的玻璃基片的实例中,全部已制造的掩模板都满足规格。
对于94个具有网板膜的玻璃基片,证实该掩模板满足了规格。因此,如果除去在玻璃基片上形成的网板膜从而通过用激光照射基片的4个角部分形成第一膜标记,就有可能保证掩模板的光学特性(网板膜平面内的透射率差异和网板膜平面内的相差差异)。
因此,除了像联系前述实例说明的那样在沉积的同时形成膜标记之外,还可以在沉积之后通过除去特殊的区域形成膜标记。例如,可以使用激光除去特殊区域的方法,利用蚀刻处理除去特殊区域的方法,或者通过接触精细探针除去特殊区域的方法等。在沉积之后执行除去的实例中,可以在测量完形成于透明基片上的薄膜的光学特性之后再形成膜标记,并且证实满足了预定的规格。
本发明能够应用于掩模板透明基片和掩模板。特别地,本发明可用于利用ArF受激准分子激光器或者F2受激准分子激光器作为曝光光源的掩模板,并能够防止由于光学特性差异而偏离规格。
尽管本发明是联系其少数实施例和实例公开的,但是对于本领域的技术人员能够容易地以各种其它的方式将本发明用于实践。
Claims (10)
1.一种掩模板,其包括透明基片和在透明基片主表面上形成的待成为掩模图形的薄膜,该掩模板具有:
基片标记,其通过切割透明基片的预定角部分成为倾斜剖面而形成,并具有根据透明基片的第一光学特性确定的形状,以及
膜标记,其在薄膜的外周部分上形成,并具有根据薄膜的第二光学特性确定的形状,
其中,基片标记通过组合多个倾斜剖面而形成。
2.根据权利要求1的掩模板,其中:
薄膜由多个光学特性彼此不同的层形成;
膜标记的形状根据这些层的光学特性加以确定。
3.根据权利要求2的掩模板,其中:
该薄膜包括一个网板膜和一个遮光膜,
该膜标记包括由网板膜形成的第一膜标记和由遮光膜形成的第二膜标记,
第一膜标记的形状根据网板膜的第二光学特性确定,
第二膜标记的形状根据遮光膜的第二光学特性确定。
4.根据权利要求1的掩模板,其中:
曝光波长位于140nm-200nm范围。
5.根据权利要求1的掩模板,其中:
透明基片的材料是人造石英玻璃。
6.根据权利要求1的掩模板,其中:
所述第一光学特性是对曝光波长的透射率和透明基片平面内的透射率差异中的至少一个。
7.根据权利要求1的掩模板,其中:
所述薄膜由一个网板膜构成,并且
所述第二光学特性是对曝光波长的透射率、所述网板膜平面内的透射率差异、以及网板膜平面内的相差差异中的至少一个。
8.根据权利要求1的掩模板,其中:
所述薄膜由一个遮光膜构成,并且
所述第二光学特性是遮光膜平面内对曝光波长的反射率的差异以及遮光膜平面内对曝光波长的透射率的差异中的至少一个。
9.根据权利要求1的掩模板,其中:
所述薄膜由一个网板膜和一个遮光膜构成,并且
所述膜标记包括由网板膜形成的第一膜标记和由遮光膜形成的第二膜标记,
所述遮光膜的第二光学特性是在该遮光膜平面内对曝光波长的反射率差异以及在该遮光膜平面内对曝光波长的透射率差异中的至少一个。
10.根据权利要求1的掩模板,其中:
所述薄膜由一个网板膜和一个遮光膜构成,
所述膜标记包括由网板膜形成的第一膜标记和由遮光膜形成的第二膜标记,
所述网板膜的第二光学特性是在该网板膜平面内对曝光波长的透射率差异以及在该网板膜平面内的相差差异中的至少一个,并且所述遮光膜的第二光学特性是在该遮光膜平面内对曝光波长的透射率差异。
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