DE10082309B4

DE10082309B4 - Phasenschieberfilm, Phasenschiebermaskenrohling, Phasenschiebermaske, Herstellungsverfahren für dieselben sowie Belichtungsverfahren

Info

Publication number: DE10082309B4
Application number: DE10082309T
Authority: DE
Inventors: Susumu Chichibu Kawada; Akihiko Chichibu Isao; Nobuyuki Yoshioka; Kazuyuki Maetoko
Original assignee: Ulvac Coating Corp; Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Ulvac Coating Corp; Renesas Electronics Corp
Priority date: 1999-07-14
Filing date: 2000-07-13
Publication date: 2009-02-26
Anticipated expiration: 2020-07-14
Also published as: US20070009810A1; US20020009653A1; US7282308B2; WO2001006318A8; WO2001006318A1; KR20010075069A; JP2001027798A; DE10082309T1; JP4163331B2; US7090947B2; KR100510309B1

Abstract

Phasenschieberfilm, der für eine Phasenschiebermaske benutzt wird, wobei der Phasenschieberfilm aus einem Molybdänsilizidoxidnitrid hergestellt ist und bei einer Dicke im Bereich von 97 nm bis 117 nm für Licht des ArF-Lasers eine Durchlässigkeit in dem Bereich von 2,0% bis 9,0% und eine Phasenverschiebung in dem Bereich von 175° bis 180° aufweist.

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf eine Phasenschiebermaske, insbesondere auf den Aufbau einer Phasenschiebermaske vom Abschwächungstyp, die Licht von Belichtungswellenlänge abschwächt, und ein Herstellungsverfahren für dieselbe.
Das Herstellen von integrierten Halbleiterschaltungen großen Maßstabes und die Miniaturisierung davon sind bemerkenswert gewesen. Zusammen damit ist die Miniaturisierung von Schaltungsmustern, die auf Halbleitersubstraten (hier im folgenden einfach als Wafer bezeichnet) gebildet sind, rasch vorangeschritten.
Insbesondere ist die Photolithographietechnologie weit als die Basistechnologie bei der Musterbildung anerkannt. Folglich ist eine Verschiedenheit von Entwicklungen und Verbesserungen bis zu der gegenwärtigen Zeit ausgeführt worden. Die Miniaturisierung von Mustern ist ein unendlicher Vorgang, und die Anforde rungen an die verbesserte Auflösung von Mustern ist immer dringender geworden.
Folglich ist in den vergangenen Jahren ein Phasenverschiebungsbelichtungsverfahren unter Benutzung einer Phasenschiebermaske als Technologie zum Erfüllen dieser Anforderungen vorgeschlagen, und "Phase Shift Mask and Process for the Same as well as Exposure Method Using That Phase Shift Mask" (hier im folgenden als Hintergrundtechnologie 1 bezeichnet) in der JP 5-285 327 A offenbart, "Process for Phase Shift Photo Mask Blanks, Phase Shift Photo Mask Blanks and Phase Shift Photo Mask" (hier im folgenden als Hintergrundtechnologie 2 bezeichnet) in der JP 8-74031 A offenbart und "Titanium Nitride Thin Film Formation Method" (hier im folgenden als Hintergrundtechnologie 3 bezeichnet) in der JP 8-127 870 A offenbart, werden als Druckschriften genannt, die sich auf die obige Phasenschiebermaske beziehen.
Die Hintergrundstechnologien 1 und 2 offenbaren konkret eine Halbtonphasenschiebermaske vom Molybdänsilizidtyp und ein Herstellungsverfahren dafür, bei dem ein reaktives Sputtern unter Benutzung einer Gleichstrommagnetronentladung angenommen wird bei einem Phasenschieberfilm vom Filmbildungsstil.
Zusätzlich wird bei der Hintergrundtechnologie 1 für die gelieferten Gase Ar als intertes Gas O₂ oder (O₂ + N₂) als reaktives Gas genommen, während ein Mischgassystem als das Gasliefersystem angenommen wird.
Zusätzlich wird bei der Hintergrundtechnologie 2 für die gelieferten Gase Ar als intertes Gas benutzt, NO wird für das reaktive Gas benutzt, während ein Mischgassystem als das Gas liefersystem in der gleichen Weise wie bei der Hintergrundtechnologie 1 verwendet wird.
Zusätzlich werden in der Hintergrundtechnologie 3 ein reaktives Niederdrucksputterverfahren durch eine Gleichstrommagnetronentladung und eine Einheit dafür konkret offenbart, und der Zweck dieser Hintergrundtechnolgie 3 ist es, ein Herstellungsverfahren eines Titannitriddünnfilmes vorzusehen, bei dem die Ausfülleigenschaften innerhalb von Mikroskopischen Löschern auf einem hervorragenden Pegel gehalten wird und bei dem die Filmdickenverteilung des Dünnfilmes auf der Substratoberfläche gleichförmig ist.
Damit dieser Zweck erfüllt wird, ist in der Hintergrundtechnologie 3 ein sogenanntes Weit/Langwurfsputterverfahren (hier im folgenden als LTS-Verfahren) angenommen, bei dem der Druck 1 × 10^–1 Pa (7,5 × 10^–4 Torr) oder weniger unter einer Ar + N₂ Gasatmosphäre gehalten wird und die Mischgaszusammensetzung auf 1/8 ≤ Ar/N₂ ≤ 1/3 als Flußbetragsverhältnis gesetzt wird zum Erzielen einer gleichförmigen Titannitriddünnfilmverteilung. Hier werden für den Abstand (T/S) zwischen dem Target (Ziel) und dem Substrat 140 mm, 170 mm und 200 mm ausgewählt.
Auf der Grundlage der in den oben beschriebenen Hintergrundtechnologien 1 bis 3 gezeigten Technologien kann in dem Fall, daß ein Dünnfilm, der als Phasenschiebermaske, insbesondere als Phasenschieberfilm benutzt wird, gebildet wird, ein Dünnfilm mit ausreichenden optischen Eigenschaften (insbesondere Durchlässigkeit) nicht gebildet werden.
Insbesondere kann ein Phasenschieberfilm vom Molybdänsilizidtyp, der auf der Grundlage der Hintergrundtechnologien 1 und 2 gebildet wird, nicht für spezielle Benutzung vorgesehen werden, da die Durchlässigkeit der Halbtonphasenschiebermaske in der Belichtungswellenlänge eines ArF-Lasers (193 nm) sehr klein ist.
Zusätzlich ist die Filmbildung nur möglich, wenn die Durchlässigkeit einer Halbtonphasenschiebermaske bei der Belichtungswellenlänge des KrF-Lasers (248 nm) kleiner als 8% ist, was ein Problem bei der praktischen Anwendung wird.
Aus der US 5,474,864 A können ein Phasenschieberfilm und ein Herstellungsverfahren dafür entnommen werden, der für eine Phasenschiebermaske benutzt wird.
Aus der EP 0 692 551 A1 kann ein Herstellungsverfahren für ein Substrat entnommen werden, bei dem eine Weitwurfsputtervorrichtung benutzt wird.
US 5,804,337 A beschreibt eine Phasenschiebermaske und einen zugehörigen Rohling, wobei die lichtdurchlässigen Abschnitte eine Dünnschicht aus einem Material aufweisen, das Sauerstoff, Metall und Silizium als Hauptbestandteile enthält.
JP 11-021669 A beschreibt ein Verfahren zum Herstellen einer Barrierenschicht in einem Siliziumhalbleiter, welche aus einer Verbindung aus mehreren Elementen besteht. Insbesondere wird die aus mehreren Elementen bestehende Schicht allein durch Sputtern ausgebildet.
US 5,482,799 A beschreibt eine Phasenschiebermaske und ein zugehöriges Herstellungsverfahren. Die damit erhaltene Phasenschieberschicht aus Molybdänsilizidoxidnitrid, weist eine Durchlässigkeit von 3–20% für das verwendete Belichtungslicht, dessen Wellenlänge nicht unter 248 nm liegt, auf.
US 5,897,976 A beschreibt Rohlinge für Phasenschiebermasken, welche aus Ru/Al₂O₃-Cermet-Material bestehen. Für eine 111,6 nm dicke Schicht und eine Phasenverschiebung von 180° wurde dabei für Licht einer Wellenlänge von 193 nm eine Durchlässigkeit von 3% erzielt.
Es ist die Aufgabe dieser Erfindung, die oben beschriebenen Probleme zu überwinden und einen Phasenschieberfilm und ein Herstellungsverfahren dafür, einen Rohling für eine Phasenschiebermaske und ein Herstellungsverfahren dafür, eine Phasenschiebermaske und ein Herstellungsverfahren dafür und ein Belichtungsverfahren vorzusehen, bei denen die Durchlässigkeit einer Halbtonphasenschiebermaske verbessert ist. Dabei soll die Halbtonphasenschiebermaske für einen ArF-Laser oder einen KrF-Laser bei der Benutzung mit Material vom Molybdänsilizidtyp anwendbar sein.
Die Aufgabe wird gelöst durch einen Phasenschieberfilm nach Anspruch 1, ein Verfahren zur Herstellung eines Phasenschieberfilms nach Anspruch 4, einen Rohling für eine Phasenschiebermaske nach Anspruch 10, ein Verfahren zur Herstellung eines Rohlings für eine Phasenschiebermaske nach Anspruch 17, eine Phasenschiebermaske nach Anspruch 27, ein Verfahren zur Herstellung einer Phasenschiebermaske nach Anspruch 29 und ein Belichtungsverfahren nach Anspruch 43.
Auf der Grundlage der Erfindung kann eine Halbtonphasenschiebermaske vorgesehen werden, die bei einem ArF-Laser oder bei einem KrF-Laser angewendet werden kann und die Material vom Molybdänsilzidtyp verwenden kann. Da die gleichen Produktionsverfahren und Produktionseinheiten, wie sie in den Hintergrundtechnologien 1 und 2 benutzt werden, angewendet werden können, da sie für das Material vom Molybdänsilizidtyp dienen, können große Investitionen in Fabriken vermieden werden. Es ist auch möglich, Arbeit, Zeit und Entwicklungskosten zu sparen, die zum Entwickeln eines neuen Produktionsprozesses nötig wären.
Genauer, es ist möglich, einen Dünnfilm vom Molybdänsilizidtyp durch LTS-Verfahren zu bilden, das heißt durch ein reaktives Sputterverfahren mittels der Gleichstrommagnetronentladung, so daß ein Dünnfilm gebildet wird, der eine hervorragende Durchlässigkeit aufweist, indem der obige Film für einen Phasenschieberfilm angewendet wird, und dadurch wird es möglich, eine Halbtonphasenschiebermaske für eine Belichtung mit einem ArF-Laser herzustellen, was bei einem Sputtersystem, wie es in der Hintergrundtechnologie gezeigt wurde, unmöglich war.
Die Hauptstruktur kann wie folgt beschrieben werden.
Bei einem Sputtersystem, das das LTS-Verfahren benutzt,

(i) beträgt der Druck 1 × 10^–1 Pa (7,5 × 10^–4 Torr) oder weniger,
(ii) beträgt der Abstand (hier im folgenden als der Abstand zwischen T/S bezeichnet) zwischen dem Target/Ziel und dem Substrat 100 mm oder bevorzugter 400 mm oder mehr,
(iii) beträgt das Flußbetragsverhältnis des reaktiven Gases zu dem inerten Gas 50% ≤ reaktives Gas/(reaktives Gas + inertes Gas) ≤ 80%, und bevorzugt wird N₂O als das reaktive Gas und Ar als das inerte Gas benutzt,
(iv) werden für das Gasliefersystem, obwohl entweder ein Mischgasliefersystem, bei dem reaktives Gas und intertes Gas gemischt werden und zu einem Vakuumtank geliefert werden, oder ein Gastrennsystem, bei dem reaktives Gas auf das Substrat geblasen wird, während inertes Gas in die Nähe des Sputtertargets geliefert wird, anwendbar sind, das Gastrennsystem bevorzugt, da ein besseres Resultat erzielt werden kann.

Hier werden die Gründe, warum das Gastrennsystem benutzt ist und der Abstand zwischen T/S auf 400 mm oder mehr gesetzt wird, wie folgt gezeigt.
Zuerst wird der Grund beschrieben, aus dem das Gastrennsystem bevorzugt ist. Bei dem Mischgasliefersystem kann nicht vermie den werden, daß das reaktive Gas die Sputtertargetoberfläche erreicht, wodurch die Oberfläche des Targets oxidiert wird.
Ein Molybdänsilizidoxidfilm oder Molybdänsilizidoxidnitridfilm, die auf der Oberfläche des Molybdänsilizidtargets gebildet werden, weisen die Eigenschaft der elektrischen Isolierung auf, und daher wird die Abscheidungsrate des Filmes auf dem Substrat schnell so abgesenkt, daß ein Fehler der Filmbildung auftritt, wenn das reaktive Gas in dem Betrag eines vorbestimmten Wertes oder mehr geliefert wird.
Da der Halbtonphasenschieberfilm eine hohe Durchlässigkeit benötigt, ist die Beschränkung auf den Lieferbetrag des reaktiven Gases ein nachteilhaftes Phänomen, und daher kann dieses Mischgasliefersystem nicht die vollen Vorteile des LTS-Systemes in Anspruch nehmen. Im Vergleich mit der Hintergrundtechnologie ist, obwohl ein deutlich verbessertes Resultat, erzielt werden kann, eine weitere Verbesserung wünschenswert.
Als nächstes wird der Grund, warum der Abstand zwischen T/S auf 400 mm oder mehr gesetzt wird, wie folgt erläutert. Indem der Abstand zwischen T/S 400 mm oder mehr ist und indem das Gastrennsystem angewendet wird, wird der Betrag des reaktiven Gases, der zu dem Substrat geliefert wird und der das Sputtertarget erreicht, weniger, so daß die oben beschriebenen Probleme, die bei dem Mischgasliefersystem gezeigt wurden, vermieden werden können, da das Substrat und das Sputtertarget vollständig getrennt sind.
Folglich wird es möglich, das reaktive Gasverhältnis so zu erhöhen, daß ein Phasenschieberfilm, dessen Grad der Oxidation und Nitridisierung des Molybdänsilizides hoch ist, auf dem Substrat gebildet werden kann, und daher wird es möglich, einen Phasenschieberfilm zu gewinnen, der eine hohe Durchlässigkeit in der Belichtungswellenlänge unter Benutzung eines ArF-Lasers oder KrF-Lasers aufweist.
In dem Fall, in dem der Abstand zwischen T/S kleiner als 400 mm gemacht wird, wird der Effekt der Gastrennung unzureichend, so daß ein Hauptteil des reaktiven Gases, das zu dem Substrat geliefert worden ist, das Sputtertarget erreicht, so daß unvorteilhafte Effekte auftreten.
Obwohl der Molybdänsilizidoxidnitridfilm auf der Sputtertargetoberfläche eine anomale Entladung verursacht und die Ursache für die Erzeugung von Dünnfilmdefekten wird, wird dieses vermieden zum Gewinnen einer Phasenschiebermaske mit einem niedrigen Defektniveau.
Es folgt die Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung anhand der Figuren. Von den Figuren zeigen:
1 ein schematisches Bild, das einen Aufbau einer Sputtereinheit zeigt, in der das LTS-Verfahren angewendet wird;
2 ein Diagramm, das einen Phasenschieberfilm für jede Probe in einem ArF-Laser zeigt, das auf der Grundlage seiner optischen Eigenschaften gezeichnet ist;
3 ein Diagramm, das einen Phasenschieberfilm jeder Probe in einem KrF-Laser zeigt, das auf der Grundlage seiner optischen Eigenschaften gezeichnet ist;
4 eine Querschnittsansicht des Aufbaues einer Phasenschiebermaske gemäß einer zweiten Ausführungsform auf der Grundlage dieser Erfindung;
5A, 5B und 5C schematische Bilder, die ein elektrisches Feld auf der Maske und ein elektrisches Feld auf dem Wafer in dem Fall zeigen, in dem eine Phasenschiebermaske auf der Grundlage dieser Erfindung benutzt wird;
6 eine Querschnittsansicht, die den ersten Schritt eines Herstellungsverfahrens für eine Phasenschiebermaske gemäß der zweiten Ausführungsform auf der Grundlage dieser Erfindung zeigt;
7 eine Querschnittsansicht, die den zweiten Schritt eines Herstellungsverfahrens für eine Phasenschiebermaske gemäß der zweiten und dritten Ausführungsform auf der Grundlage dieser Erfindung zeigt;
8 eine Querschnittsansicht, die den dritten Schritt eines Herstellungsverfahrens für eine Phasenschiebermaske gemäß der zweiten und dritten Ausführungsform auf der Grundlage dieser Erfindung zeigt;
9 eine Querschnittsansicht, die den vierten Schritt eines Herstellungsverfahrens für eine Phasenschiebermaske gemäß der zweiten und dritten Ausführungsform auf der Grundlage dieser Erfindung zeigt;
10 eine Querschnittsansicht, die den ersten Schritt eines Herstellungsverfahrens für eine Phasenschiebermaske gemäß der dritten Ausführungsform auf der Grundlage dieser Erfindung zeigt;
11 eine Querschnittsansicht, die den ersten Schritt eines Herstellungsverfahrens für eine Phasenschiebermaske gemäß der vierten Ausführungsform auf der Grundlage dieser Erfindung zeigt;
12 eine Querschnittsansicht, die den zweiten Schritt eines Herstellungsverfahrens für eine Phasenschiebermaske gemäß der vierten Ausführungsform auf der Grundlage dieser Erfindung zeigt;
13 eine Querschnittsansicht, die den dritten Schritt eines Herstellungsverfahrens für eine Phasenschiebermaske gemäß der vierten Ausführungsform auf der Grundlage dieser Erfindung zeigt;
14 eine Querschnittsansicht, die den vierten Schritt eines Herstellungsverfahrens für eine Phasenschiebermaske gemäß der vierten Ausführungsform auf der Grundlage dieser Erfindung zeigt;
15 eine Querschnittsansicht, die den fünften Schritt eines Herstellungsverfahrens für eine Phasenschiebermaske gemäß der vierten Ausführungsform auf der Grundlage dieser Erfindung zeigt;
16A und 16B Querschnittsansichten von Rohlingen für eine Phasenschiebermaske gemäß einer fünften Ausführungsform auf der Grundlage dieser Erfindung zeigen;
17A und 17B Querschnittsansichten, die ein Herstellungsverfahren für Rohlinge für eine Phasenschiebermaske gemäß der fünften Ausführungsform auf der Grundlage dieser Erfindung zeigen;
18 eine Querschnittsansicht, die ein Fehlerkorrekturverfahren einer Phasenschiebermaske auf der Grundlage dieser Erfindung zeigt;
19 ein schematisches Bild, das einen Zustand eines Belichtungsverfahrens unter Benutzung einer Phasenschiebermaske auf der Grundlage dieser Erfindung zeigt;
20 ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Fokusverschiebung und der Kontaktlochgröße bei einem Belichtungsverfahren unter Benutzung einer Phasenschiebermaske auf der Grundlage dieser Erfindung zeigt;
21 ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Fokusverschiebung und der Kontaktlochgröße bei einem Belichtungsverfahren unter Benutzung einer Photomaske zeigt; und
22 ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Kohärenz und der Fokustiefe bei einem Belichtungsverfahren unter Benutzung einer Phasenschiebermaske auf der Grundlage dieser Erfindung im Vergleich mit einem Belichtungsverfahren unter Benutzung einer vorhandenen Phasenschiebermaske zeigt.
(Erste Ausführungsform)
Zuerst wird Bezug genommen auf 1, eine Sputtereinheit zum Bilden eines Phasenschieberfilmes auf der Grundlage dieser Erfindung unter Benutzung eines LTS-Verfahrens wird beschrieben.
Die in 1 gezeigte Sputtereinheit ist ein schematisches Bild, die den Aufbau einer Sputtereinheit 1000 zeigt, die ein LTS-Verfahren einsetzen kann.
Diese Sputtereinheit 1000 weist einen Niederdruckvakuumtank 3 auf. Der Vakuumtank 3 weist einen Einlaß für reaktives Gas 14a, einen Einlaß für inertes Gas 14b und einen Einlaß für Mischgas 14c auf. Zusätzlich weist er zwei Vakuumabgasauslässe 14d und einen Vakuumabgasauslaß 14e auf. Er weist auch eine Targetelektrode 5 und einen Substrathalter 7 auf.
Eine Vakuumpumpe, die nicht gezeigt ist, ist mit dem Vakuumabgasauslässen 14d und dem Vakuumabgasauslaß 14e verbunden, wäh rend eine Magnetplatte 9, die Magneten 10 in doppelkonzentrischen Kreisen angeordnet aufweist, auf der Rückseite der Targetelektrode 5 vorgesehen ist, und ein Heizer 11 ist auf der Rückseite des Substrathalters 7 vorgesehen. Zu der Zeit der Filmbildung wird Molybdänsilizid als ein Target benutzt.
(Beispiel 1)
Als nächstes werden konkrete Filmbildungsbedingungen in Beispiel 1 der Filmbildung eines Molybdänsilizidoxidnitridfilmes wie folgt beschrieben.

T/S Abstand: 400 mm,
Sputterstrom: 1,7 A bis 3,2 A,
Sputterspannung: 530 V bis 570 V,
Sputterleistung: 1 kW,
Substrattemperatur: 50°C bis 120°C,
Filmdicke: 740 Å bis 3300 Å,
Sputterzeit: 7 Min. bis 12 Min. (stationäre Filmbildung),
28 Min. bis 56 Min. (Drehfilmbildung), Gastrennsystem: Blasen von reaktivem Gas auf Substrat, Liefern von inertem Gas zum Target

Unter den oben beschriebenen Bedingungen werden das Gasflußbetrags verhältnis (%: Ar/(N₂O + Ar), N₂O/(N₂O + Ar)), der Gasflußbetrag (sccm), der Druck (× 10^–4 Torr), die Abscheidungsrate (Å/Min.), das Filmbildungssystem und das Gasliefersystem geeignet so gewählt, daß die Proben TO1 bis TO9, TR3, 4, 6, TA1 bis TA4, die in Filmen gebildet worden sind, sind wie in Tabelle 1 unten gezeigt ist. Tabelle 1 Filmbildungsbedingungen TO1 ~ (Ausführungsform) Beispiel 1

Probe	Gasflußbetragsverhältnis %		Gasflußbetrag SCCM		Druck (× 10^–4 Torr)	Abscheidungsrate Å/min	Filmbildungssystem	Reaktives Gasliefersystem	Anmerkung
Probe	Ar/(N₂O + Ar)	N₂O/(N₂O + Ar)	Ar	N₂O	Druck (× 10^–4 Torr)	Abscheidungsrate Å/min	Filmbildungssystem	Reaktives Gasliefersystem	Anmerkung
TO1	44,44	55,56	12	15	4,6	205	Stationäre Filmbildung	Gastrenrtung	T/S400 mm
TO2	37,5	62,5	12	20	4,9	207
TO3	32,43	67,57	12	25	5,6	206,2
TO4	28,57	71,43	12	30	5,9	193,8
TO5	28,57	71,43	12	30	6,0	190,4
TO6	25,53	74,47	12	35	6,9	181,2
TO7	23,08	76,92	12	40	8,0	120
TO8	21,05	78,95	12	45	8,8	110,4
TO9	18,03	81,97	11	50	9,6	88,75
TR3	32,43	67,57	12	25	5,3	439,8^*1	Drehfilmbildung	Gastrenneng
TR4	28,57	71,43	12	30	6,2	₄₁₆ _,5*1
TR6	25,53	74,47	12	35	6,8	380,2^*1
TA1	0	100	0	30	4,2	90,62	Stationäre Filmbildung	Gastrennung
TA2	9,09	90,91	3	30	4,6	¹⁰⁵ ^, ⁷
TA3	50,82	49,18	31	30	10	210,8
TA4	76,56	23,44	98	30	30	200

^*1 Wert zu stationär gebildetem Film umgewandelt (= 7,243 × Filmdicke des drehend gebildeten Filmes)

(Beispiel 2)
Als nächstes werden die konkreten Filmbildungsbedingungen in Beispiel 2 der Filmbildung eines Molybdänsilizidoxidnitridfilmes wie folgt beschrieben.

T/S Abstand: 400 mm,
Sputterstrom: 1,7 A bis 3,2 A,
Sputterspannung: 530 V bis 570 V,
Sputterleistung: 1 kW,
Substrattemperatur: 50°C bis 120°C,
Filmdicke: 740 Å bis 3300 Å,
Sputterzeit: 7 Min. bis 12 Min. (stationäre Filmbildung),
Mischgastrennsystem: Mischung von reaktivem Gas und inertem Gas so, daß sie in den Vakuumtank geliefert werden.

Unter den oben beschriebenen Bedingungen werden das Gasflußbetrags verhältnis (%: Ar/(N₂O + Ar), N₂O/(N₂O + Ar)), der Gasflußbetrag (sccm), der Druck (× 10^–4 Torr), die Abscheidungsrate (Å/Min.), das Filmbildungssystem und das Gasliefersystem so geeignet gewählt, daß die resultierenden Proben TMX1 bis TMX3, die in Filmen gebildet worden sind, wie in Tabelle 2 unten gezeigt sind. Tabelle 2 Filmbildungsbedingungen TMX1 ~ (Ausführungsform) Beispiel 2

Probe	Gasflußbetragsverhältnis %			Gasflußbetrag SCCM		Druck (× 10^–4 Torr)	Abscheidungsrate Å/min	Filmbildungssystem	Reaktives Gasliefersystem	Anmerkung
Probe	Ar/(N₂O + Ar)	N₂O/(N₂O + Ar)	Ar	N₂O		Druck (× 10^–4 Torr)	Abscheidungsrate Å/min	Filmbildungssystem	Reaktives Gasliefersystem
TMX1	80	20	24	6	4,6	210	Drehfilmbildung	Mischgassystem
TMX2	70	30	21	9	4,6	215
TMX3	65	35	19,5	10,5	4,6	220

(Beispiel 3)
Als nächstes werden konkrete Filmbildungsbedingungen in Beispiel 3 einer Filmbildung eines Molybdänsilizidoxidnitridfilmes gezeigt wie folgt.

T/S-Abstand: 400 mm,
Sputterstrom: 1,92 A bis 2,13 A,
Sputterspannung: 465 V bis 524 V,
Sputterleistung: 1 kW,
Substrattemperatur: 30°C bis 120°C,
Filmdicke: 830 Å bis 1300 Å,
Sputterzeit: 4 Min. bis 10 Min. (stationäre Filmbildung),
Gastrennsystem: Blasen von reaktivem Gas auf Substrat, Liefern von inertem Gas zum Target.

Unter den oben beschriebenen Bedingungen werden das Gasflußbetrags verhältnis (%: (Ar/N₂O + Ar), N₂O/(N₂O + Ar)), der Gasflußbetrag (sccm), der Druck (× 10^–4 Torr), die Abscheidungsrate (Å/Min.), das Filmbildungssystem und das Gasliefersystem so geeignet gewählt, daß die Proben TS1 bis TS4, TS6, TS7, die in Filmen gebildet worden sind, wie in Tabelle 3 unten gezeigt sind. Tabelle 3 Filmbildungsbedingungen TS1 ~ (Ausführungsform) Beispiel 3

Probe	Gasflußbetragsverhältnis %		Gasflußbetrag SCCM		Druck (× 10^–4 Torr)	Abscheidungsrate Å/min	Filmbildungssystem	Reaktives Gasliefersystem	Ammerkung
Probe	Ar/(N₂O + Ar)	N₂O/(N₂O + Ar)	Ar	N₂O	Druck (× 10^–4 Torr)	Abscheidungsrate Å/min	Filmbildungssystem	Reaktives Gasliefersystem	Ammerkung
TS1	44,44	55,56	12	15	4,5	207,5	Stationäre Filmbildeng	Gastrennung	T/S400 mm
TS2	37,5	62,5	12	20	4,8	222,6
TS3	32,43	67,57	12	25	5,2	206,2
TO4	28,57	71,43	12	30	6,0	200
-	-	-	-	-	-	-
TS6	25,53	74,47	12	35	6,8	208,3
TS7	23,08	76,92	12	40	8,0	135,1

(Beispiel 4)
Als nächstes werden konkrete Filmbildungsbedingungen in Beispiel 4 einer Filmbildung eines Molybdänsilizidoxidnitridfilmes wie folgt beschrieben. Hier bei dem vorliegenden Beispiel weist der Molybdänsilizidoxidnitridfilm einen Zweilagenaufbau auf, wie in 7 beschrieben ist.

T/S-Abstand: 400 mm,
Sputterstrom: (obere Schicht) 1,91 A bis 1,95 A, (untere Schicht) 2,05 A bis 2,19 A,
Sputterspannung: (obere Schicht) 515 V bis 526 V, (untere Schicht) 454 V bis 495 V,
Sputterleistung: (obere Schicht, untere Schicht) 1 kW,
Substrattemperatur: (obere Schicht, untere Schicht) 79°C bis 139°C,
Gesamte Filmdicke: 900 Å bis 1100 Å,
Sputterzeit: (obere Schicht) 1,5 Min. (stationäre Filmbildung), (untere Schicht) 3 Min. bis 7 Min. (Drehfilmbildung),
Gastrennsystem: Blasen von reaktivem Gas zu dem Substrat, Liefern von inertem Gas zu dem Target.

Unter den oben beschriebenen Bedingungen werden das Gasflußbetrags verhältnis (%: Ar/N₂O + Ar), N₂O/ (N₂O + Ar)), der Gasflußbetrag (sccm), der Druck (× 10^–4 Torr), die Abscheidungsrate (Å/Min.), das Filmbildungssystem und das Gasliefersystem geeignet gewählt, so daß die resultierenden Proben TM1 bis TM4, die in Filmen gebildet worden sind, wie in Tabelle 4 unten gezeigt sind. Tabelle 4 Filmbildungsbedingungen TM1 (Ausführungsform) Beispiel 4

Probe	Filmdicke Å	Gasflußbetragsverhältnis %			Gasflußbetrag SCCM		Druck (× 10^–4 Torr)	Abscheidungsrate Å/min	Filmbildungs system	Reaktives Gasliefersystem	Anmerkung
Gesamte Schicht	dTOT
Obere Schicht	dU
Untere Schicht	dL	Ar/ (N₂O + A)	N₂O/ (N₂O	Ar	N₂O
TM1	971	-	-	-	-	-	-	Stationäre Filmbildung	Gastrennung	T/S400 mm T/S: Abstand zwischen Target und Substrat
TU1	300	44,44	55,56	12	15	4,6	200
TL4	671	28,57	71,43	12	30	7,5	236,8
TM2	1117,8	-	-	-	-	-	-
TU2	300	37,50	62,50	12	20	4,9	206
TL7	817,8	23,08	76,92	12	40	7,9	169,2
TM3	1117,8	-	-	-	-	-	-
TU3	300	32,43	67,57	12	25	5,6	200
TL7a	817,8	23,08	76,92	12	40	8,0	163,6
TM4	1166,8	-	-	-	-	-	-
TU3a	300	32,43	67,57	12	25	5,3	200
TL8	866,8	21,05	78,95	12	45	8,8	123,8

(Beispiel 5)
Hier werden zur Referenzfilmbildung Bedingungen eines Molybdänsilizidoxidnitridfilmes gemäß der Hintergrundtechnologie als Beispiel 5 wie folgt beschrieben.

T/S-Abstand: 80 mm,
Gastrennsystem: Blasen von reaktivem Gas zu dem Substrat, Liefern von inertem Gas zu dem Target.

Unter den oben beschriebenen Bedingungen werden das Gasflußbetrags verhältnis (%: Ar/(N₂O + Ar), N₂O/(N₂O + Ar)), der Gasflußbetrag (sccm), der Druck (× 10^–4 Torr), die Abscheidungsrate (Å/Min.), das Film bildungssystem und das Gasliefersystem geeignet gewählt, so daß die resultierenden Proben Q1-1 bis Q1-4 und Q3-1 bis Q3-3, die in Filmen gebildet sind, wie in Tabelle 5 unten gezeigt sind. Tabelle 5 Filmbildungsbedingungen Q1-1 ~ (Hintergrundtechnologie)

Probe	Gasflußbetragsverhältnis %		Gasflußbetrag SCCM		Druck (× 10^–4 Torr)	Abscheidungsrate λ/min	Filmbildungssystem	Reaktives Gasliefersystem	Anmerkung
Probe	A/(N₂O + Ar)	N₂O/(N₂O + Ar)	Ar	N₂O	Druck (× 10^–4 Torr)	Abscheidungsrate λ/min	Filmbildungssystem	Reaktives Gasliefersystem	Anmerkung
Q1-1	92,00	8,00	230	20	60	683,4^*1	Drehfilmbildung	Trennung	T/S80 mm
Q1-2	88,46	11,54	230	30	60	735,2
Q1-3	86,79	13,21	230	35	62	704,2
Q1-4	85,18	14,81	230	40^*2	62	683
Q3-1	91,95	8,05	120	10,5	70	402,16	In-Line-Filmbildung	Trennung	T/S103 mm
Q3-2	91,95	8,05	120	10,5	70	416,8
Q3-3	89,55	10,45	120	40^*3	76	445,1

^*1 Wert zu stationär gebildetem Film umgewandelt (= 17 × Filmdicke des drehend gebildeten Filmes).
^*2 Wenn N₂O mit 45 sccm oder mehr geliefert wird, wird die Abscheidungsrate drastisch verringert, da das Sputter-Target oxidiert wird.
^*3 Wenn N₂O mit 80 sccm oder mehr geliefert wird, wird die Abscheidungsrate drastisch verringert, da das Sputter-Target oxidiert wird.

Als nächstes werden die optischen Eigenschaften für jede Probe, wie sie in den obigen Beispielen 1 bis 4 (Tabellen 1 bis 4) in bezug auf einen ArF-Laser (193 nm), einen KrF-Laser (248 nm) und eine i-Linie (365 nm) gezeigt sind, in der folgenden Tabelle 6 "ArF-Laser (193 nm)", der folgenden Tabelle 7 "KrF-Laser (248 nm)" und der folgenden Tabelle 8 "i-Linie (365 nm)" gezeigt. Hier sind all die entsprechenden Proben in der Bedingung "wie abgeschieden". Tabelle 6 Optische Eigenschaften TO1 ~ (Ausführungsform), Zustand wie abgeschieden

Probe	ArF-Laser (193 nm)					Durchlässigkeit bei Inspektionswellenlänge (365 nm)	Anmerkung
	Optische Konstante		Filmdicke ds	Durchlässigkeit	Phasendifferenz	Durchlässigkeit bei Inspektionswellenlänge (365 nm)
	n	k	Å	%	°	%
TO1	2,450	0,8440	687,1	1,743	179,1	15,75
TO2	2,222	0,6180	807,8	3,310	179,6	25,72
TO3	2,226	0,5560	802,7	4,413	179,5	33,74
TO4	2,228	0,5328	800,4	5,02	179,4	36,08
TO5	2,278	0,5386	769,3	5,366	179,3	36,90
TO6	2,110	0,4727	882	5,476	179,5	37,47
TO7	1,933	0,3730	1045	6,744	179,7	43,42
TO8	1,815	0,3014	1194	8,34	179,8	60,82
TO9	1,759	0,2902	1282	7,795	179,8	65,89
TR3	2,337	0,5955	737,6	4,491	179,3	35,58
TR4	2,245	0,3612	782,9	12,80	178,8	36,15
TR6	2,049	0,4559	933,0	5,252	179,6	36,10
TA1	1,810	0,2657	1200	10,87	179,9	70,45
TA2	1,827	0,2720	1176	10,77	179,9	63,7
TA3	-	-	-	-	-	-
TA4	1,985	0,6076	1002	1,623	180,0	23,67
TMX1	2,194	6201	826,8	2,887	179,6	23,01
TMX2	2,131	0,5641	870,5	3,370	179,7	25,7
TMX3	2,00	0,4522	978,5	4,471	179,7	33,2

Tabelle 7 Optische Eigenschaften TO1 ~, KrF-Belichtungslichtwellenlänge, Zustand wie abgeschieden

Probe	KrF-Laser (248 nm)					Durchlässigkeit bei Inspektionswellenlänge (365 nm)	Anmerkung
	Optische Konstante		Filmdicke ds	Durchlässigkeit	Phasendifferenz	Durchlässigkeit bei Inspektionswellenlänge (365 nm)
	n	k	Å	%	°	%
TO1	2,262	0,8736	1016	0,895	179,1	6,74
TO2	2,171	0,5881	1082	3,259	179,5	15,91
TO3	2,110	0,4762	1134	5,380	179,4	20,79
TO4	2,030	0,4334	1220	5,798	179,5	20,68
TO5	2,046	0,4370	1201	5,889	179,4	20,66
TO6	1,934	0,3853	1342	9,248	179,6	22,30
TO7	1,824	0,3007	1517	8,632	179,8	30,44
TO8	1,754	0,2380	1655	11,96	179,8	51,62
TO9	1,812	0,2208	1536	15,57	180,0	60,50
TR3	2,111	0,4841	1134	5,147	179,4	19,98
TR4	1,990	0,4423	1269	4,944	179,5	19,10
TR6	1,912	0,3780	1374	6,197	179,6	22,34
TA1	1,800	0,1975	1558	18,27	180,1	62,70
TA2	1,764	0,2141	1633	14,91	179,9	53,70
TA3	2,213	0,5139	1123	4,442	179,4	19,90
TA4	1,939	0,5181	1344	2,531	179,7	15,13
TMX1	2,054	0,5997	1202,6	2,173	179,2	11,97
TMX2	2,003	0,5312	1259	2,869	179,7	14,26
TMX3	1,899	0,3943	1394,4	5,327	179,5	21,21

Tabelle 8 Optische Eigenschaften TO1 ~, i-Linienbelichtungslichtwellenlänge, Zustand wie abgeschieden

Probe	i-Linie (365 nm)					Durchlässigkeit bei Inspektionswellenläge (365 nm)	Anmerkung
	Optische Konstante		Filmdicke ds	Durchlässigkeit	Phasendifferenz	Durchlässigkeit bei Inspektionswellenläge (365 nm)
	n	k	Å	%	°	%
TO1	2,452	0,6827	1289	3,654	178,8	3,65
TO2	2,261	0,4202	1465	9,652	178,6	9,65
TO3	2,167	0,3376	1578	13,20	179,0	13,20
TO4	2,098	0,3200	1677	13,24	179,3	13,24
TO5	2,104	0,3247	1668	12,99	179,3	12,99
TO6	2,000	0,2813	1839	14,38	179,8	14,38
TO7	1,854	0,1974	2149	20,10	180,2	20,10
TO8	1,791	0,0910	2313	42,06	180,6	10,57
TO9	1,733	0,0673	2494	48,87	180,3	48,87
TR3	2,162	0,3488	1586	12,32	179,0	12,32
TR4	2,063	0,3289	1732	11,86	179,4	11,86
TR6	1,970	0,2766	1896	14,08	179,9	14,08
TA1	1,706	0,0612	2589	50,73	180,1	50,73
TA2	1,701	0,0875	2610	40,07	180,0	40,07
TA3	2,182	0,3514	1559	12,49	178,9	12,45
TA4	2,068	0,3638	1726	9,683	179,4	9,683
TMX1	2,178	0,4549	1571,2	6,996	179,0	6,996
TMX2	2,110	0,3980	1662,3	8,544	179,1	8,54
TMX3	1,973	0,2840	1890,4	13,48	179,8	13,48

Als nächstes werden die optischen Konstanten der Proben TS1 bis TS4, TS6 und TS7, die zu einem Film in dem oben beschriebenen Beispiel gebildet worden sind, in bezug auf einen ArF-Laser (193 nm), einen KrF-Laser (248 nm) und eine i-Linie (365 nm) in der Tabelle 9 unten gezeigt. Hier sind diese Proben gesinterte Produkte, auf die eine Wärmebehandlung von 350°C während 3 Stunden angewendet worden ist. Tabelle 9 Optische Eigenschaften TS1 ~, entsprechende Wellenlängen, 350°C, 3 Std., gesintertes Produkt

Probe	ArF-Laser		KrF-Laser		i-Linie		Anmerkung
	193 nm		248 nm		365 nm
	n	k	n	k	n	k
TS1	2,429	0,9140	2,268	0,7835	2,362	0,6174
TS2	2,260	0,5895	2,124	0,4703	2,153	0,3127
TS3	2,300	0,5668	2,120	0,4461	2,141	0,3122
T54	1,909	0,4564	1,969	0,3643	2,001	0,2636
TS6	1,892	0,3963	1,913	0,3120	1,852	0,2216
TS7	1,722	0,2678	1,781	0,1976	1,714	0,0445

Als nächstes werden die optischen Konstanten der Proben TM1 bis TM4, die in einen Film in dem oben beschriebenen Beispiel 4 gebildet sind, in bezug auf einen ArF-Laser (193 nm) und eine Inspektionswellenlänge (248 nm, 365 nm) in der Tabelle 10 unten gezeigt. Hier sind diese Proben gesinterte Produkte, auf die eine Wärmebehandlung bei 350°C und 3 Stunden angewendet ist. Tabelle 10 Optische Eigenschaften TM1 ~, ArF-Laser, 350°C, 3 Std., gesintertes Produkt

Probe	ArF-Laser (193 nm)		Inspektionswellenlänge		Anmerkung
	ArF-Laser (193 nm)		248 nm	365 nm
	Durchlässigkeit	Phasendifferenz	Durchlässigkeit	Phasendifferenz
	%	°	%	°
TM1	2,1	~ 175	7,48	22,68
TM2	4,88	~ 176	13,81	33,44
TM3	5,87	~ 180	16,99	36,70
TM4	8,98	~ 177	18,36	42,44

Als nächstes werden die optischen Eigenschaften der Proben Q1-1 bis Q1-4, die in einen Film in der oben beschriebenen Hintergrundstechnologie gebildet worden sind, mit Bezug auf einen ArF-Laser (193 nm) und eine Inspektionswellenlänge (365 nm) in der folgenden Tabelle 11 gezeigt. Hier sind die Proben in dem Zustand, wie sie abgeschieden sind. Daten der Proben Q3-1 bis Q3-3 können nicht gewonnen werden. Tabelle 11 Optische Eigenschaften Q1-1 ~, ArF-Belichtungslichtwellenlänge, Zustand wie abgeschieden

Probe	ArF-Laser (193 nm)					Durchlässigkeit bei Inspektionswellenlänge (365 nm)	Anmerkung
Probe	Optische Konstante		Filmdicke ds	Durchlässigkeit	Phasendifferenz	Durchlässigkeit bei Inspektionswellenlänge (365 nm)	Anmerkung
	n	k	Å	%	°	%
Q1-1	2,278	0,6820	774,4	2,557	179,5	21,94
Q1-2	2,018	0,5476	966,2	2,696	179,8	30,63
Q1-3	1,979	0,4587	999,9	4,285	179,7	37,94
Q1-4	1,939	0,3962	1039	5,848	179,6	38,78
Q3-1	-	-	-	-	-	-
Q3-2	-	-	-	-	-	-
Q3-3	-	-	-	-	-	-

Als nächstes werden die optischen Eigenschaften der Proben Q1-1 bis Q1-4 und Q3-1 bis Q3-3, die in einen Film in der oben beschriebenen Hintergrundstechnologie gebildet worden sind, in bezug auf einen ArF-Laser (248 nm) und eine Inspektionswellenlänge (365 nm) in der folgenden Tabelle 12 gezeigt. Hier sind die Proben in dem Zustand, wie sie abgeschieden sind. Tabelle 12 Optische Eigenschaften Q1-1 ~, KrF-Belichtungslichtwellenlänge, Zustand wie abgeschieden

Probe	KrF-Laser (248 nm)					Durchlässigkeit bei Inspektionswellenlänge (365nm)	Anmerkung
Probe	Optische Konstante		Filmdicke ds	Durchlässigkeit	Phasendifferenz	Durchlässigkeit bei Inspektionswellenlänge (365nm)	Anmerkung
	n	k	Å	%	°	%
Q1-1	2,053	0,6701	1207,2	1,401	179,6	9,682
Q1-2	1,960	0,4614	1310,4	3,998	179,6	20,30
Q1-3	1,906	0,3683	1382,7	6,526	179,6	26,30
Q1-4	1,847	0,3258	1477,2	7,584	179,7	26,60
Q3-1	2,040	09166	1234	0,2776	179,3	3,146
Q3-2	2,073	0,9062	1196	0,3496	179,3	3,421
Q3-3	2,017	0,7308	1253	0,826	179,6	6,79

Als nächstes werden die optischen Eigenschaften der Proben Q1-1 bis Q1-4 und Q3-1 bis Q3-3, die in einen Film in der oben beschriebenen Hintergrundstechnologie gebildet worden sind, in bezug auf eine i-Linie (365 nm) und eine Inspektionswellenlänge (365 nm) in der folgenden Tabelle 13 gezeigt. Hier sind die Proben in dem Zustand, wie sie abgeschieden sind. Tabelle 13 Optische Eigenschaften Q1-1 ~, i-Linien-Belichtungslichtwellenlänge, Zustand wie abgeschieden

Probe	i-Linie (365 nm)					Durchlässigkeit bei Inspektionswellenlänge (365 nm)	Anmerkung
Probe	Optische Konstante		Filmdicke ds	Durchlässigkeit	Phasendifferenz	Durchlässigkeit bei Inspektionswellenlänge (365 nm)	Anmerkung
	n	k	Å	%	°	%
Q1-1	2,213	0,5034	1529,9	5,724	179,1	5,724
Q1-2	2,042	0,3066	1766,4	13,14	179,6	13,14
Q1-3	1,971	0,2395	1892	18,04	180,0	18,04
Q1-4	1,905	0,2271	2029,3	17,65	180,1	17,65
Q3-1	2,321	0,7553	1421	1,953	179,1	1,953
Q3-2	2,333	0,7576	1408	1,989	179,0	1,989
Q3-3	2,209	0,5702	1541	3,941	179,3	3,941

Als nächstes wird auf der Grundlage der Inhalte der Tabellen 1 bis 12, die die oben beschriebenen Filmbildungsbedingungen zeigen, die Auswertung der Phasenschieberfilme mit einem Molybdänsilizidoxidnitridfilm gezeigt wie folgt.
(Auswertung 1)
Die Auswertung eines Phasenschieberfilmes mit einem Molybdänsilizidodixnitridfilm in dem Fall, daß das reaktive Gas in der getrennten Bedingung eingeführt wird, wie in dem oben beschriebenen Beispiel 1 gezeigt ist, wird beschrieben.
Zuerst zeigen 2 und 3 ein Diagramm, das n Werte der optischen Konstanten (n-ixk; n: Brechungsindex, k: Absorptionskoeffizient) entlang der horizontalen Achse und k Werte entlang der vertikalen Achse zeigt, worin die optischen Eigenschaften der Proben TO1 bis TO9, TR3, 4, 6 und TA1 bis TA4, wie sie in Tabellen 1, 6 und 7 gezeigt sind, aufgezeichnet sind. Hier betrifft 2 einen ArF-Laser (193 nm), und 3 betrifft einen KrF-Laser (248 nm).
Wie in Tabellen 6 und 7 als auch in 2 und 3 gezeigt ist, kann ein Phasenschieberfilm mit einer hohen Qualität von 8% oder mehr Durchlässigkeit erzielt werden in den Proben TO8, TR4, TA1, TA2 und TA4 in bezug auf einen ArF-Laser (193 nm).
Zusätzlich kann ein Phasenschieberfilm, der eine hohe Qualität von 8% oder mehr Durchlässigkeit aufweist, in den Proben TO6 bis TO9 und in TA1 und TA2 in bezug auf einen KrF-Laser (248 nm) erzielt werden.
(Auswertung 2)
Die Auswertung eines Phasenschieberfilmes mit einem Molybdänsilizidoxidnitridfilm in dem Fall, daß das reaktive Gas in dem gemischten Zustand eingeführt wird, wie in dem obigen Beispiel 2 gezeigt ist, wird beschrieben.
Auf die gleiche Weise wie bei der Auswertung 1 zeigen 2 und 3 ein Diagramm, das n Werte der optischen Konstanten (n-ixk) entlang der horizontalen Achse und k Werte entlang der vertikalen Achse zeigt, worin die optischen Eigenschaften der Proben TM1 bis TMX3, wie in Tabellen 2, 6, und 7 gezeigt ist, aufgetragen sind. Hier betrifft 2 einen ArF-Laser (193 nm), und 3 betrifft einen KrF-Laser (248 nm).
Wie in Tabellen 6 und 7 als auch in 2 und 3 gezeigt ist, ist es in dem Fall, in dem das reaktive Gas in dem gemischten Zustand eingeführt wird, obwohl ein Phasenschieberfilm, der solch hohe Qualität wie bei der Auswertung 1 hat, nicht erzielt werden kann, möglich, einen Phasenschieberfilm zu bilden, dessen Durchlaß relativ hoch ist, so daß die Durchlässigkeit der Probe TMX3 gleich 4,471% in bezug auf einen ArF-Laser (193 nm) ist und die Durchlässigkeit der Probe TMX3 gleich 5,327% in bezug auf einen KrF-Laser (248 nm) ist.
(Auswertung 3)
Die Auswertung eines Phasenschieberfilmes mit einem Molybdänsilizidoxidnitridfilm, wie er in den Proben TS1 bis TS4, TS6 und TS7 in Tabellen 3 und 9 gezeigt ist, wie in dem obigen Beispiel 3 gezeigt ist, wird beschrieben.
Ein Doppelschichtaufbau ist in den Proben TS1 bis TS4, TS6 bis TS7 angenommen, wie in der Tabelle gezeigt ist, in der ein Film, bei dem die Absorption hoch ist, und dessen chemische Widerstandseigenschaften hervorragend sind, als obere Schicht gebildet ist, während ein Film, dessen Absorption niedrig ist und dessen chemische Widerstandseigenschaften schlecht sind, als die untere Schicht gebildet ist. Durch Benutzen der Doppelschichtstruktur ist die Durchlässigkeit für die Inspektionswellenlänge (365 nm) so ausgelegt, daß sie weniger als ungefähr 40% ist. Dieses Prinzip ist das gleiche wie bei der Hintergrundtechnologie 2.
Bezüglich der Filmbildungsbedingungen für jede Schicht des Doppelschichtfilmes wird, wie in Tabelle 3 gezeigt ist, eine der eingestellten Filmbildungsbedingungen angenommen, wie in Tabelle 3 gezeigt ist. Die entsprechende Beziehung bedeutet, daß in dem Fall, daß der N₂O-Gasflußbetrag, wie in Tabelle 3 gezeigt ist, und der N₂O-Gasflußbetrag in der oberen Schicht oder in der unteren Schicht von Tabelle 4 die gleichen sind, dann sind auch die anderen Filmbildungsbedingungen die gleichen.
(Auswertung 4)
Die Auswertung eines Phasenschieberfilmes mit einem Molybdänsilizidoxidnitridfilm, der als die Proben TM1 bis TM4 in Tabellen 4 und 10 gezeigt ist, und die Proben TS1 bis TS6 und TS7 in Tabelle 7, wie in dem obigen Beispiel 4 gezeigt ist, wird beschrieben.
Die n Werte und die k Werte der Proben TS1 bis TS6 und TS7, wie sie in Tabelle 9 gezeigt sind, weisen optische Eigenschaften auf, die die Eigenschaften von Tabelle 10 garantieren. Tabelle 10 zeigt die Auswertung der zwei Schichten, die die Filmstruktur haben und die gemäß den Filmbildungsbedingungen gebildet sind, wie in Tabelle 4, die untersucht, ob oder ob nicht die optischen Eigenschaften der Proben TM1 bis TM4, auf die die Sinterbearbeitung von 350°C und 3 Stunden angewendet ist, als Rohlinge für eine Halbtonphasenschiebermaske in einer Photomaske für eine ArF-Laserbelichtung anwendbar sind.
Wie in Tabelle 10 zu sehen ist, werden die Phasendifferenz von 175° bis 180° in der ArF-Belichtungswellenlänge und die Durchlässigkeit von 2% bis 9% erzielt, während eine Durchlässigkeit von weniger als 42,5% für die Defektinspektionswellenlänge von 365 nm erzielt wird, und daher ist gezeigt, daß die Proben ausreichend für die praktische Benutzung zur Verfügung stehen.
(Zweite Ausführungsform)
Als nächstes werden eine Phasenschiebermaske, die den oben beschriebenen Phasenschieberfilm aufweist, und ein Verfahren davon im folgenden beschrieben. Zuerst wird unter Bezugnahme auf 4 der Aufbau der Halbtonphasenschiebermaske in dieser zweiten Ausführungsform beschrieben. Die Halbtonphasenschiebermaske weist ein transparentes Substrat 1, das aus einem Kristall hergestellt ist, der Belichtungslicht durchläßt, und ein Phasenschiebermuster 30, das auf der Hauptoberfläche dieses transparenten Substrates gebildet ist, auf. Dieses Phasenschiebermuster 30 ist aus einem ersten Lichtdurchlaßteil 10, in dem das transparente Substrat 1 offen liegt, und einem zweiten Lichtdurchlaßteil 4, in dem die Phase und die Durchlässigkeit des durchgelassenen Belichtungslichtes um ungefähr 180° in bezug auf die Phase des Belichtungslichtes umgewandelt wird, das durch den ersten Lichtdurchlaßteil 10 geht und das die notwendige Durchlässigkeit (zum Beispiel 1% bis 40%) aufweist und aus einem einzelnen Material hergestellt ist, umgewandelt wird.
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 5A, 5B, 5C das elektrische Feld auf der Maske des Belichtungslichtes, das durch die Phasenschiebermaske 200 mit dem oben beschriebenen Aufbau durchgeht, und die Lichtintensität auf dem Wafer beschrieben.
Es wird Bezug genommen auf 5A, eine Querschnittsansicht der oben beschriebenen Phasenschiebermaske 200 ist gezeigt. Es wird Bezug genommen auf 5B, da das elektrische Feld auf der Maske in der Phase an der Kante des Belichtungsmusters invertiert wird, wird das elektrische Feld immer 0 an den Kantenteilen des Belichtungsmusters. Daher, es wird Bezug genommen auf 5C, wird die Differenz des elektrischen Feldes auf dem Wafer zwischen dem Lichtdurchlaßteil 10 und dem Phasenschiebeteil 4 des Belichtungsmusters ausreichend, so daß es möglich ist, eine hohe Auflösung zu gewinnen.
Als nächstes wird in bezug auf einen Vorgang für eine Phasenschiebermaske 200, der Fall, in dem ein Molybdänsilizidoxidnitridfilm als ein Phasenschieberfilm benutzt wird, beschrieben.
6 bis 9 sind strukturelle Querschnittsansichten, die den Vorgang gemäß dem Querschnitt der Phasenschiebermaske 200 zeigen, wie in 3 gezeigt ist.
Zuerst wird Bezug genommen auf 6, ein Phasenschieberfilm 4, der aus einem Molybdänsilizidoxidnitridfilm hergestellt ist, ist auf dem transparenten Substrat 1 durch das LTS-Verfahren gebildet. Hier wird unter den gleichen Filmbildungsbedingungen, wie sie in dem oben beschriebenen Beispiel TO3 von Tabelle 1 sind, ein Phasenschieberfilm 4 aus einer einzelnen Schicht eines Molybdänsilizidoxidnitridfilmes gebildet, so daß er die Filmdicke von ungefähr 1134 Å aufweist. In diesem Fall können Rohlinge für eine Phasenschiebermaske der Wellenlänge 248 nm und eines Phasenschieberbetrages von ungefähr 180 Grad erzielt werden. Auf diese Weise wird der Phasenschieberfilm 4, der auf dem transparenten Substrat 1 gebildet ist, als Rohling für eine Phasenschiebermaske bezeichnet.
Danach wird eine Wärmebehandlung von 200°C oder mehr unter Benutzung eines Reinofens oder ähnlichem ausgeführt zum Stabilisieren des Durchlasses dieses Phasenschieberfilmes 4.
Dadurch kann die Fluktuation der Durchlässigkeit (0,5 bis 1%) aufgrund der Wärmebehandlung (ungefähr 180°C) wie in einem Resistaufbringungsvorgang für die Filmbildung eines herkömmlichen Phasenschieberfilmes verhindert werden.
Als nächstes wird auf diesen Phasenschieberfilm 4 ein Resistfilm 5 für einen Elektronenstrahl (Zeon Corporation: ZEP-810S (eingetragene Marke)) oder ähnliches so gebildet, daß er die Filmdicke von ungefähr 5000 Å aufweist. Danach wird ein Film zum Verhindern statischer Ladung 6 (hergestellt von Showa Denko: Espacer 100 (eingetragene Marke)) oder ähnliches ungefähr 100 Å zum Verhindern der statischen Aufladung zu der Zeit der Belichtung mit einem Elektronenstrahl gebildet, da der Molybdänsilizidoxidnitridfilm nichtleitend ist.
Als nächstes wird Bezug genommen auf 7, der Resistfilm 5 für einen Elektronenstrahl wird mit einem Elektronenstrahl belichtet, und der Film zum Verhindern statischer Ladung wird durch Reinigen mit Wasser entfernt. Danach wird durch Entwickeln des Resistfilmes 5 der Resistfilm 5 mit dem vorbestimmten Resistmuster gebildet.
Als nächstes wird Bezug genommen auf 8, der Phasenschieberfilm 4 wird unter Benutzung des oben beschriebenen Resistfilmes 5 als Maske geätzt. Bezüglich der Ätzvorrichtung zu dieser Zeit wird eine RF-Ionenätzvorrichtung vom parallelen Plattentyp benutzt, und das Ätzen wird während einer Ätzzeit von ungefähr 11 Minuten ausgeführt, wobei der Abstand zwischen den Elektrodensubstraten 60 mm beträgt, der Betriebsdruck 0,3 Torr beträgt und durch die Benutzung von CF₄ + O₂ als reaktive Gase mit entsprechenden Flußbeträgen von ungefähr 95 sccm und ungefähr 5 sccm beträgt.
Als nächstes wird Bezug genommen auf 9, der Resistfilm 5 wird entfernt. Wie oben beschrieben wurde, ist die Phasenschiebermaske dieser zweiten Ausführungsform fertig.
(Dritte Ausführungsform)
Als nächstes wird der Fall, in dem Halbtonphasenschiebermaskenrohlinge für ArF-Laserbelichtung unter den gleichen Filmbildungsbedingungen wie bei der oben beschriebenen Probe TM3 in Tabelle 4 gebildet werden, beschrieben.
Es wird Bezug genommen auf 10, ein Phasenschieberfilm unterer Lage 4L, der aus einem Molybdänsilizidoxidnitridfilm mit der Filmdicke von ungefähr 8187 hergestellt ist, wird auf dem Kristallsubstrat der Nummer 6025 unter den Filmbildungsbedingungen von TM3 in Tabelle 4 gebildet.
Danach wird ein Phasenschieberfilm oberer Schicht 4U, der aus einem Molybdänsilizidoxidnitridfilm mit der Filmdicke von ungefähr 300 Å hergestellt ist, über dem Phasenschieberfilm der unteren Schicht 4L gebildet. Dieser Phasenschieberfilm der unteren Schicht 4L und der Phasenschieberfilm der oberen Schicht 4U bilden den Phasenschieberfilm 4.
Als nächstes wird ein Sintervorgang auf dem Phasenschieberfilm 4, der aus diesem Zweischichtaufbau gebildet ist, bei der Atmosphäre von 350°C während 3 Stunden so ausgeführt, daß der Phasenschiebermaskenrohling fertiggestellt ist.
Die optischen Eigenschaften der Phasenschiebermaskenrohlinge, die auf solche Weise erzielt worden sind, entsprechen der Probe TM3 von Tabelle 10 und zeigen einen Durchlaß von ungefähr 6%, eine Phasenverschiebung von ungefähr 180° mit der Wellenlänge von 193 nm.
Die Auswertung der Phasendifferenz wird ausgeführt durch einen Phasendifferenzmesser für die ArF-Wellenlänge, der von Laser Tech Co. Ltd. hergestellt wird und durch Berechnen der optischen Konstanten. Der Durchlaß für die Fehlererfassungswellenlänge von 365 nm beträgt 36%.
Ein vorbestimmtes Muster wird auf dem Phasenschieberfilm 4 durch die gleichen Schritte wie bei der oben beschriebenen ersten Ausführungsform gebildet durch Benutzen der gewonnenen Halbtonphasenschiebermaskenrohlinge für die ArF-Laserbelichtung. Zusätzlich wird für die Auswertung des Phasenschieber filmes die gleiche Auswertung wie oben (Auswertung 3) gewonnen.
Hier kann, obwohl in der oben beschriebenen ersten bis dritten Ausführungsform, in denen der Fall, in dem Abstand zwischen T/S 400 mm ist, beschrieben wurde, ein Bereich von 100 mm bis 600 mm aufgrund eines angelegten Feldes angewendet werden.
Zusätzlich ist es möglich, obwohl bei der obigen ersten bis dritten Ausführungsform N₂O als reaktives Gas benutzt wird, NO, N₂ + O₂ oder ein Mischgas, das diese enthält, benutzt werden. Zusätzlich ist es möglich, obwohl Ar als ein inertes Gas benutzt wird, andere inerte Gase zu benutzen (Gase, die zu der Gruppe 0 des periodischen System gehören) wie He, Ne und Kr.
Zusätzlich werden, obwohl in jeder der oben beschriebenen Ausführungsform das LTS-Verfahren für einen Molybdänsilizidhalbtonphasenschieberfilm angewendet wird, Metallfluoride wie CrF_x, Metallsilizidoxid wie ZrSiO_x oder Metallsilizidoxidnitride wie ZrSiO_xN_y als andere Materialien für den Halbtonphasenschieberfilm genannt.
(Vierte Ausführungsform)
Als nächstes wird die vierte Ausführungsform auf der Grundlage dieser Erfindung beschrieben. Bei dieser Ausführungsform wird ein Metallfilm zum Verhindern der statischen Ladung zu der Zeit der Belichtung durch den Elektronenstrahl oder Laserlicht auf den Phasenschieberfilm in einem Vorgang für eine Phasenschiebermaske gebildet.
Im folgenden wird unter Bezugnahme auf 11 bis 15 ein Vorgang für einen Phasenschieberfilm beschrieben. 11 bis 15 zeigen strukturelle Querschnittsansichten entsprechend dem Querschnitt der Phasenschiebermaske, wie in 1 gezeigt ist.
Zuerst wird Bezug genommen auf 11, ein Phasenschieberfilm 4, der aus einem Molybdänsilizidoxidnitridfilm hergestellt wird, wird auf dem transparenten Substrat 1 in der gleichen Weise wie bei der ersten oder zweiten Ausführungsform gebildet. Danach wird ein Film zum Verhindern statischer Ladung 6 mit der Filmdicke von ungefähr 100 bis 500 Å auf diesem Phasenschieberfilm 4 gebildet. Bezüglich der Filmqualität dieses Filmes zum Verhindern statischer Ladung 6 wird ein Molybdänfilm gebildet, da die Filmqualität des Phasenschieberfilms auf Mo basiert. Dieses ist so, da der Phasenschieberfilm 4, der aus Molybdänsilizidoxidnitrid hergestellt wird, das durch das oben beschriebene Verfahren gebildet wird, nicht leitend ist. Danach wird ein Resistfilm 5 für einen Elektronenstrahl mit der Filmdicke von ungefähr 5000 Å auf dem obigen Film zur Verhinderung statischer Ladung 6 gebildet.
Als nächstes wird Bezug genommen auf 12, ein Resistfilm 5 mit einem gewünschten Resistmuster wird durch Belichten vorbestimmter Positionen des Resistfilmes 5 für einen Elektronenstrahl mit einem Elektronenstrahl und durch Entwickeln desselben gebildet.
Als nächstes wird Bezug genommen auf 13, in dem Fall, in dem der Film zur Verhinderung statischer Ladung 6 auf Mo basiert, werden der Film zum Verhindern statischer Ladung und der Phasenschieberfilm 4 aufeinanderfolgend durch Trockenätzen unter Benutzung von CF₄ + O₂-Gas und durch Benutzen des Resistfilmes 5 für einen Elektronenstrahl als Maske geätzt.
Als nächstes wird Bezug genommen auf 14, der Resistfilm 5 wird durch Benutzen von O₂-Plasma oder ähnliches entfernt.
Danach, es wird Bezug genommen auf 15, wird der Film zum Verhindern statischer Ladung 6 geätzt und entfernt unter Benutzung einer Ätzflüssigkeit (Ceramoniumnitrat/Perchlorsäuremischlösung) oder ähnliches.
Dadurch wird die Phasenschiebermaske fertiggestellt.
Obwohl bei dem Ätzen der oben beschriebenen Phasenschiebermaske in dem Fall, daß die Phasenschiebermaske auf der Basis von MoSi ist, ein Film zum Verhindern statischer Ladung aus einem Molybdänfilm gebildet wird, ist hier die Erfindung nicht darauf begrenzt, und in dem Fall, daß die Phasenschiebermaske auf Cr basiert, kann ein MoSi-Film als Film zum Verhindern statischer Ladung benutzt werden, oder in dem Fall eines Phasenschieberfilmes auf Mo-Basis kann Film zum Verhindern statischer Ladung auf der Basis von Cr benutzt werden, so daß die gleichen Arbeitseffekte erzielt werden können.
Wie oben beschrieben wurde, wird es möglich durch Vorsehen eines Molybdänfilmes zu der Zeit der Herstellungsschritte für eine Phasenschiebermaske, eine statische Ladung zu der Zeit der Elektronenstrahlbelichtung zu verhindern, und es ist auch möglich, den Film so zu machen, daß er als optischer Reflexionsfilm des optischen Positionsdetektors dient.
Obwohl bei der vorliegenden Ausführungsform ein Molybdänfilm als ein Film zum Verhindern statischer Ladung benutzt wird, können hier Metallfilme, die den gleichen Effekt erzielen, zum Beispiel Filme aus W, Ta, Ti, Si, Al oder Legierungen daraus, benutzt werden.
(Fünfte Ausführungsform)
Der Aufbau von Rohlingen für eine Phasenschiebermaske, die in der obigen Ausführungsform benutzt wird, wird als die fünfte Ausführungsform unter Bezugnahme auf die folgenden Figuren beschrieben.
Bezüglich des Aufbaues von Rohlingen für eine Phasenschiebermaske, die in der oben beschriebenen Ausführungsform benutzt wurde, können zwei Arten von Aufbauten genannt werden, wie in 16A und 16B gezeigt ist. Bei dem in 16A gezeigten Aufbau ist der Phasenschieberfilm 4 auf dem transparenten Substrat 1 gebildet, während bei dem in 16B gezeigten Aufbau der Phasenschieberfilm 4 auf dem transparenten Substrat 1 gebildet ist und zusätzlich der Metallfilm 6 auf diesem Phasenschieberfilm 4 gebildet ist.
In dem Fall, daß eine Phasenschiebermaske gebildet wird unter Benutzung dieser Rohlinge für eine Phasenschiebermaske, unterscheidet sich der Herstellungsvorgang in Abhängigkeit von der Zeichenvorrichtung zum Belichten des Resistfilmes 5. Zum Beispiel (1) der Fall, in dem der Resistfilm belichtet wird unter Benutzung eines Elektronenstrahles und (2) der Fall, in dem der Resistfilm belichtet wird unter Benutzung eines Lasers, weisen verschiedene Herstellungsvorgänge auf.
(1) Der Fall, in dem der Resistfilm belichtet wird unter Benutzung eines Elektronenstrahles
Zuerst wird der Fall, in dem der Resistfilm belichtet wird, in dem ein Elektronenstrahl benutzt wird, unter Bezugnahme auf 17A und 17B beschrieben.
In dem Fall, in dem der Resistfilm belichtet wird unter Benutzung eines Elektronenstrahles, unterscheidet sich der Herstellungsvorgang zwischen Fällen, in denen die Beschleunigungsspannung 10 keV oder 20 keV oder mehr ist.
(i) Der Fall von 10 keV
Wie in 17A gezeigt ist, wird der Phasenschieberfilm 4 auf dem transparenten Substrat 1 gebildet, der Resistfilm 5 wird auf diesem Phasenschieberfilm 4 gebildet, und der Film zum Verhindern statischer Ladung 6, der aus einem leitenden Polymer hergestellt wird, wird auf diesem Resistfilm 5 gebildet.
Als nächstes wird der Resistfilm 5 durch einen Elektronenstrahl belichtet. Danach wird durch Reinigen mit Wasser der Film zum Verhindern statischer Ladung 6 entfernt.
Als nächstes wird der Resistfilm 5 entwickelt. Danach wird Ätzen des Phasenschieberfilmes ausgeführt. Danach wird der Resistfilm entfernt.
Oder, wie in 17B gezeigt ist, der Phasenschieberfilm 4 wird auf dem transparenten Substrat 1 gebildet, ein Metallfilm 6b wird auf diesem Phasenschieberfilm 4 gebildet, der Resistfilm 5 wird auf diesem Metallfilm 6b gebildet, und ein Film zum Verhindern statischer Ladung 6a, der aus einem leitenden Polymer hergestellt wird, wird auf diesem Resistfilm 5 gebildet.
Als nächstes wird der Resistfilm 5 durch einen Elektronenstrahl belichtet. Danach wird der Film zum Verhindern elektrischer Aufladung 6 durch Reinigen mit Wasser entfernt.
Als nächstes wird der Resistfilm 5 entwickelt. Danach wird das Ätzen des Metallfilmes 6b ausgeführt.
Als nächstes wird das Ätzen des Phasenschieberfilmes ausgeführt. Danach wird der Resistfilm entfernt. Danach wird der Metallfilm entfernt.
Oder in dem in 17B gezeigten Fall kann das folgende Herstellungsverfahren als ein gut entwickeltes Herstellungsverfahren angewendet werden, nachdem der Resistfilm entfernt ist.
Nachdem der Resistfilm entfernt ist, wird ein anderer Resistfilm gebildet. Danach wird ein leitender Film auf diesem Resistfilm gebildet.
Als nächstes wird der Resistfilm belichtet durch einen Elektronenstrahl (das Resist ist so gemacht, daß es auf Teilen bleibt, durch die kein Licht zu der Zeit der Belichtung des Substrates geht).
Als nächstes wird der Film zum Verhindern statischer Ladung durch Reinigen mit Wasser entfernt. Danach wird der Resistfilm entwickelt. Danach wird das Ätzen des Metallfilmes ausgeführt. Danach wird der Resistfilm entfernt.
(ii) Der Fall von 20 keV oder mehr
In dem Fall des Aufbaues von Rohlingen für eine Phasenschiebermaske wird, wie in 17A gezeigt ist, die Phasenschiebermaske durch den gleichen Vorgang wie bei dem obigen Fall von 10 keV gebildet.
Und in dem Fall des Aufbaues von Rohlingen für eine Phasenschiebermaske, wie er in 17B gezeigt ist, wird die Bil dung des Filmes zum Verhindern statischer Ladung 6a, der aus leitendem Polymer hergestellt wird, unnötig, da der Metallfilm 6b als Film zum Verhindern statischer Ladung funktioniert. Hier ist in dem Fall des oben beschriebenen gut entwickelten Herstellungsverfahrens der Film zum Verhindern statischer Ladung 6a, der aus leitendem Polymer hergestellt wird, notwendig.
(2) Der Fall, in dem der Resistfilm unter Benutzung eines Lasers belichtet wird
In dem Fall des Aufbaues von Rohlingen für eine Phasenschiebermaske, wie in 17A gezeigt ist, ist die Bildung des Filmes zum Verhindern statischer Ladung 6, der aus einem leitenden Polymer gemacht wird, unnötig.
In dem Fall des Aufbaues von Rohlingen für eine Phasenschiebermaske, die in 17B gezeigt ist, ist die Bildung des Filmes zum Verhindern statischer Aufladung 6b, der aus einem leitenden Polymer gemacht wird, unnötig. Und hier ist in dem Fall des oben beschriebenen gut entwickelten Herstellungsverfahrens die Bildung des Filmes zum Verhindern statischer Aufladung 6 unnötig.
(Sechste Ausführungsform)
Als nächstes werden in Bezug auf Phasenschiebermasken in der oben beschriebenen ersten bis fünften Ausführungsform ein Fehlerinspektionsverfahren und ein Fehlerkorrektionsverfahren für den Fall, daß ein verbleibender Fehler (schwarzer Fehler) 50 oder ein Nadelstichfehler (weißer Fehler) 51 auftreten, wie in 18 gezeigt ist, beschrieben.
Zuerst wird in bezug auf ein Herstellen einer Phasenschiebermaske eine Fehlerinspektion eines Chipvergleichstypes ausgeführt unter Benutzung einer Fehlerinspektionsvorrichtung vom Lichtdurchlaßtyp.
Diese Fehlerinspektionsvorrichtung führt eine Inspektion durch unter Benutzung von Licht von einer Lichtquelle einer Quecksilberlampe.
Als Resultat der Inspektion werden verbleibende Fehler, an denen Reste des Phasenschieberfilmes an der Stelle verbleiben, an der das Muster geätzt werden sollte, und Nadelstichdefekte, bei denen die Positionen, an denen der Phasenschieberfilm verbleiben sollte, fehlt, so daß Nadelstichlöcher oder fehlende Teile auftreten, erfaßt.
Als nächstes werden diese Fehler korrigiert. Bezüglich der Restfehler wird eine Laserblaskorrekturvorrichtung mittels eines YAG-Lasers, die für eine herkömmliche Photomaske benutzt wird, benutzt.
Zusätzlich kann als ein anderes Verfahren das Entfernen ausgeführt werden durch Unterstützen des Ätzens mittels der Gaseinführung von Sputterätzen durch FIB.
Obwohl bei der oben beschriebenen Fehlerinspektionsvorrichtung die Inspektion mit Licht von der Lichtquelle einer Quecksilberlampe durchgeführt wird, können zusätzlich verbleibende Fehler durch das gleiche Verfahren korrigiert werden, selbst wenn die Inspektion mit Licht von der Lichtquelle eines Lasers ausgeführt wird.
Als nächstes wird bezüglich der Nadelstichfehler die Korrektur ausgeführt durch Auffüllen der Nadelstichfehlerteile durch das Abscheiden eines Filmes 52 auf Kohlenstoffbasis durch ein FIB unterstütztes Abscheideverfahren, das für eine herkömmliche Photomaske benutzt wird.
Auf diese Weise kann eine hervorragende Phasenschiebermaske erzielt werden, von der der Film auf Kohlenstoffbasis 52 nicht abblättert selbst in dem Fall, daß die korrigierte Phasenschiebermaske bereinigt wird.
Als nächstes wird ein Belichtungsverfahren unter Benutzung der oben beschriebenen Phasenschiebermaske beschrieben.
In dem Fall, daß diese Phasenschiebermaske benutzt wird, wird die Phasenschiebermaske mit der Filmdicke von ungefähr 680 Å bis 2600 Å gebildet, wie in der Filmdickenabmessung (ds) von Tabellen 6 bis 8 gezeigt ist. Daher wird es möglich, eine Phasendifferenz von 180° in bezug auf das Belichtungslicht vorzusehen, die die diagonale Komponente ist, die in dem Belichtungslicht enthalten ist, wie in 19 gezeigt ist, da der Phasenschieberfilm mit ungefähr der Hälfte der Filmdicke eines herkömmlichen Phasenschieberfilmes gebildet ist.
Als Resultat wird es möglich, wie in 20 gezeigt ist, in dem Fall, daß Kontaktlöcher von 0,25 μm geöffnet werden sollen, eine Fokusverschiebung von 1,2 μm zu tolerieren. Zusätzlich kann in dem Fall einer herkömmlich benutzten Photomaske eine Photoverschiebung von nur 0,6 μm toleriert werden, wenn Kontaktlöcher der gleichen 0,25 μm geöffnet werden, wie in 21 gezeigt ist.
Zusätzlich wird es bei einer Belichtungsvorrichtung, bei der die Kohärenz 0,3 bis 0,7 bevorzugt 0,6 bis 0,7 beträgt, möglich, deutlich die Schärfentiefe im Vergleich mit einer her herkömmlichen Photomaske zu vergrößern, wie in 22 gezeigt ist.
Obwohl 20 bis 22 Resultate in dem Fall zeigen, daß eine skalierende Projektionsbelichtungsvorrichtung von 5:1 benutzt wird, können hier skalierende Projektionsbelichtungsvorrichtungen benutzt werden, bei denen die Skalierungsverhältnisse 4:1 und 2,5:1 betragen, oder eine Projektionsbelichtungsvorrichtung von 1:1 kann benutzt werden, so daß die gleichen Arbeitseffekte erzielt werden können. Weiterhin kann eine Belichtung in engem Kontakt oder eine Belichtung der Nähe zusätzlich zu der Projektionsbelichtungsvorrichtung zum Erzielen der gleichen Effekte benutzt werden. Weiterhin kann das oben beschriebene Belichtungsverfahren die gleichen Arbeitseffekte erzielen durch Benutzung von irgendeiner einer g-Linie, einer i-Linie, eines KrF-Lasers oder ähnliches.
Wie oben beschrieben wurde, wird es gemäß dem Belichtungsverfahren unter Benutzung einer Phasenschiebermaske bei dieser Ausführungsform möglich, Belichtungsfehler am Auftreten zu hindern, und daher wird es möglich, die Ausbeute bei den Herstellungsschritten einer Halbleitervorrichtung zu vergrößern. Dieses Belichtungsverfahren kann wirksam bei den Herstellungsschritten von Halbleitervorrichtungen benutzt werden wie 64 M, 128 M, 256 M oder 1 G DRAM, SRAM, Flash-Speicher, ASIC, Mikrocomputer, GaAs oder ähnliches, und weiter wird es möglich, befriedigend dieses bei den Herstellungsschritten einer einzelnen Halbleitervorrichtung oder einer Flüssigkristallanzeige zu benutzen.
Wie oben beschrieben wurde, kann gemäß einer Phasenschiebermaske und eines Verfahrens davon oder ähnlichem auf der Grundlage dieser Erfindung ein hoher Durchlaß bei der Belichtungslichtwellenlänge des ArF-Lasers (193 nm) oder Belichtungswellenlänge der KrF-Lasers (248 nm) erzielt werden. Zusätzlich kann eine Halbtonphasenschiebermaske mit niedrigem Fehler erzielt werden. Da dieses ein Film ist, der durch Niederdrucksputtern gebildet wird, wobei das LTS-System angewendet wird, wird die Dichte der aktiven Gase oder der inerten Gase niedrig, so daß Körner von Molybdänsilizid, die von Sputter-Target gesputtert werden, das Substrat mit einer hohen Genauigkeit der Direktheit erreichen, und ein Film mit hoher Dichte, das heißt ein Film mit hoher Brechung kann erzielt werden.
Da zusätzlich der L/S-Abstand ausreichend groß ist, werden die Effekte, die davon erzielt werden, daß reaktive Gase das Sputter-Target erreichen, kleiner, so daß Oxidation und Nitridisierung des Targets verringert werden, und dadurch können Faktoren des Fehlerauftretens wie Teilchen der Maske oder Nadelstichlöcher vermieden werden.
Zusätzlich erreichen reaktive Gase das Sputter-Target nicht zu einem großen Grad, selbst wenn die Gase in einem großen Volumen geliefert werden, und daher findet Oxidation und Nitridisierung ausreichend auf dem Substrat statt, so daß es möglich wird, einen Film hohen Durchlasses zu erzielen.
Industrielle Anwendbarkeit
Diese Erfindung bezieht sich auf eine Phasenschiebermaske und insbesondere bezieht sie sich auf einen Aufbau einer Phasenschiebermaske vom Abschwächungstyp, die Licht von einer Belichtungswellenlänge abschwächt und ein Verfahren davon, sie sieht auch eine Halbtonphasenschiebermaske vor, die für einen ArF-Laser oder einen KrF-Laser anwendbar ist, indem Materialien auf der Grundlage von Molybdänsilizid benutzt werden. Zusätzlich sind in Zusammenhang mit dieser Phasenschiebermaske ein Verfahren zum Erzielen dieser Phasenschiebermaske als auch ein Phasenschieberfilm und ein Verfahren davon, Rohlinge für eine Phasenschiebermaske und ein Verfahren davon, ein Belichtungsverfahren unter Benutzung dieser Phasenschiebermaske, eine Halbleitervorrichtung, die unter Benutzung dieser Phasenschiebermaske hergestellt wird, ein Fehlerinspektionsverfahren dieser Phasenschiebermaske und ein Fehlerkorrektionsverfahren dieser Phasenschiebermaske vorgesehen.

Claims

Phasenschieberfilm, der für eine Phasenschiebermaske benutzt wird, wobei der Phasenschieberfilm aus einem Molybdänsilizidoxidnitrid hergestellt ist und bei einer Dicke im Bereich von 97 nm bis 117 nm für Licht des ArF-Lasers eine Durchlässigkeit in dem Bereich von 2,0% bis 9,0% und eine Phasenverschiebung in dem Bereich von 175° bis 180° aufweist.
Phasenschieberfilm nach Anspruch 1, bei dem die Durchlässigkeit bei der Inspektionswellenlänge von 248 nm gleich 7% bis 19% ist.
Phasenschieberfilm nach Anspruch 1, bei dem die Durchlässigkeit bei der Inspektionswellenlänge von 365 nm gleich 22% bis 43% ist.
Verfahren zur Herstellung eines Phasenschieberfilmes, der für eine Phasenschiebermaske benutzt wird, bei dem der Phasenschieberfilm gebildet wird durch Benutzen eines reaktiven Weitwurfsputterverfahrens, mit dem Schritt: Bilden des Phasenschieberfilmes aus einem Molybdänsilizidoxidnitrid mit einer Durchlässigkeit von 2,0% bis 9,0% und einer Phasenverschiebung von 175° bis 180° bei einer Dicke im Bereich von 97 nm bis 117 nm für Licht des ArF-Lasers.
Verfahren nach Anspruch 4, bei dem das reaktive Weitwurfsputterverfahren getrennt ein reaktives Gas und ein inertes Gas einführt.
Verfahren nach Anspruch 5, bei dem das reaktive Gas in die Substratseite eingeführt wird und das inerte Gas in die Targetseite eingeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 5, bei dem bei dem reaktiven Weitwurfsputterverfahren der Druck 0,1 Pa oder weniger beträgt; der Abstand zwischen dem Target und dem Substrat 100 mm oder mehr beträgt; das Flußbetragsverhältnis des reaktiven Gases zu dem inerten Gas 50% ≤ reaktives Gas/(reaktives Gas + inertes Gas) ≤ 80% beträgt.
Verfahren nach Anspruch 4, bei dem die reaktive Weitwurfsputtervorrichtung reaktive Gase und inerte Gase mischt, so wie sie einzuführen sind.
Verfahren nach Anspruch 4, bei dem der Schritt des Bildens eines Phasenschieberfilmes weiter den Schritt des Ausführens einer Wärmebehandlung bei 200°C oder mehr nach dem Bilden des Phasenschieberfilmes enthält.
Rohling für eine Phasenschiebermaske mit einem transparenten Substrat (1) und einem Phasenschieberfilm (4), der auf diesem transparenten Substrat angeordnet ist, wobei der Phasenschieberfilm aus einem Molybdänsilizidoxidnitrid hergestellt ist und bei einer Dicke im Bereich von 97 nm bis 117 nm für Licht des ArF-Lasers eine Durchlässigkeit in dem Bereich von 2,0% bis 9,0% und eine Phasenverschiebung in dem Bereich von 175° bis 180° bezüglich des ArF-Lasers aufweist.
Rohling für eine Phasenschiebermaske nach Anspruch 10, weiter mit einem Metallfilm (6) auf dem Phasenschieberfilm (4).
Rohling für eine Phasenschiebermaske nach Anspruch 11, wobei der Metallfilm (6) ein Film ist, der aus einem Material ausgewählt aus Molybdän, Chrom, Wolfram, Tantal, Titan, Silizium oder Aluminium hergestellt ist oder ein Legierungsfilm ist, der aus einer Kombination von diesen hergestellt ist.
Rohling für eine Phasenschiebermaske nach Anspruch 10, wobei die Rohlinge für eine Phasenschiebermaske weiter einen Resistfilm (5) auf dem transparenten Substrat aufweisen.
Rohling für eine Phasenschiebermaske nach Anspruch 10, weiter mit einem Resistfilm (5) auf dem Phasenschieberfilm (4) und einem Film (6) zum Verhindern statischer Ladung auf dem Resistfilm.
Rohling für eine Phasenschiebermaske nach Anspruch 14, wobei der Film zum Verhindern statischer Ladung aus einem leitenden Polymermaterial hergestellt ist.
Rohling für eine Phasenschiebermaske nach Anspruch 10, wobei der Phasenschieberfilm eine Durchlässigkeit bei der Inspektionswellenlänge von 248 nm von 7% bis 19% aufweist.
Verfahren zur Herstellung eines Rohlings für eine Phasenschiebermaske mit dem Schritt des Bildens eines Phasenschieberfilmes (4) aus einem Molybdänsilizidoxidnitrid auf einem transparenten Substrat (1), wobei bei dem Schritt des Bildens des Phasenschieberfilmes der Phasenschieberfilm durch Benutzen eines reaktiven Weitwurfsputterverfahrens mit einer Durchlässigkeit von 2,0% bis 9,0% und einer Phasenverschiebung von 175° bis 180° bezüglich eines ArF-Lasers bei einer Dicke im Bereich von 97 nm bis 117 nm für Licht des ArF-Lasers gebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 17, bei dem das reaktive Weitwurfsputterverfahren getrennt ein reaktives Gas und ein inertes Gas einführt.
Verfahren nach Anspruch 18, bei dem das reaktive Gas in die Substratseite eingeführt wird und das inerte Gas in die Targetseite eingeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 18, bei dem bei dem reaktiven Weitwurfsputterverfahren der Druck 0,1 Pa Tor oder weniger beträgt; der Abstand zwischen dem Target und dem Substrat 100 mm oder mehr beträgt; das Flußbetragsverhältnis des reaktiven Gases zu dem inerten Gas 50% ≤ reaktives Gas/(reaktives Gas + inertes Gas) ≤ 80% beträgt.
Verfahren nach Anspruch 17, bei dem die reaktive Weitwurfsputtervorrichtung reaktive Gase und inerte Gase mischt, so wie sie einzuführen sind.
Verfahren nach Anspruch 17, das den Schritt des Ausführens einer Wärmebehandlung von 200°C oder mehr nach dem Bilden des Phasenschieberfilmes unter Benutzung eines Sputterverfahrens enthält.
Verfahren nach Anspruch 17, weiter mit dem Schritt des Bildens eines Metallfilmes (6) nach dem Schritt des Bildens eines Phasenschieberfilmes (4).
Verfahren nach Anspruch 23, worin der Metallfilm ein Film ist, der aus einem Material ausgewählt aus Molybdän, Chrom, Wolfram, Tantal, Titan, Silizium oder Aluminium hergestellt wird, oder ein Legierungsfilm ist, der aus einer Kombination von diesen hergestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 17, weiter mit dem Schritt des Bildens eines Resistfilmes (5) nach dem Schritt des Bildens eines Phasenschieberfilmes (4) und dem Schritt des Bildens eines Filmes (6) zum Verhindern statischer Ladung auf dem Resistfilm nach dem Bilden des Resistfilmes.
Verfahren nach Anspruch 25, bei dem der Film zum Verhindern statischer Ladung aus einem leitenden Polymermaterial hergestellt wird.
Phasenschiebermaske mit einem transparenten Substrat (1) und einem Phasenschieberfilm (4), der auf diesem transparenten Substrat angeordnet ist und der ein vorbestimmtes Belichtungsmuster aufweist, bei der der Phasenschieberfilm aus Molybdänsilizidoxidnitrid hergestellt ist und bei einer Dicke im Bereich von 97 nm bis 117 nm für Licht des ArF-Lasers eine Durchlässigkeit in dem Bereich von 2,0% bis 9,0% und eine Phasenverschiebung in dem Bereich von 175° bis 180° bezüglich des ArF-Lasers aufweist.
Phasenschiebermaske nach Anspruch 27, bei der der Phasenschieberfilm eine Durchlässigkeit bei der Inspektionswellenlänge von 248 nm von 7% bis 19% aufweist.
Verfahren zur Herstellung einer Phasenschiebermaske mit dem Schritt des Bildens eines Phasenschieberfilmes (4) auf einem transparenten Substrat (1), dem Bilden eines Resistfilmes (5), das ein vorbestimmtes Muster aufweist, auf dem Phasenschieberfilm und dem Schritt des Bemusterns des Phasenschieberfilmes unter Benutzung des Resistfilmes als Maske, bei dem der Schritt des Bildens eines Phasenschieberfilmes einen Schritt des Bildens eines Phasenschieberfilmes aus einem Molybdänsilizidoxidnitrid mit einer Durchlässigkeit von 2,0% bis 9,0% und einer Phasenverschiebung von 175° bis 180° bezüglich eines ArF-Lasers bei einer Dicke im Bereich von 97 nm bis 117 nm für Licht des ArF-Lasers unter Benutzung eines reaktiven Weitwurfsputterverfahrens aufweist.
Verfahren nach Anspruch 29, bei dem die reaktive Weitwurfsputtervorrichtung getrennt ein reaktives Gas und ein inertes Gas einführt.
Verfahren nach Anspruch 30, bei dem das reaktive Gas in die Substratseite eingeführt wird und das inerte Gas in die Targetseite eingeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 30, bei dem in dem reaktiven Weitwurfsputterverfahren der Druck 0,1 Pa oder weniger beträgt; der Abstand zwischen dem Target und dem Substrat 100 mm oder mehr beträgt; das Flußbetragsverhältnis des reaktiven Gases zu dem inerten Gas 50% ≤ reaktives Gas/(reaktives Gas + inertes Gas) ≤ 80% beträgt.
Verfahren nach Anspruch 29, bei dem das reaktive Weitwurfsputterverfahren reaktive Gase und inerte Gase mischt, wie sie einzuführen sind.
Verfahren nach Anspruch 29, bei dem der Schritt des Bildens eines Phasenschieberfilmes den Schritt des Ausführens einer Wärmebehandlung von 200°C oder mehr nach dem Bilden des Phasenschieberfilmes enthält.
Verfahren nach Anspruch 29, weiter mit dem Schritt des Bildens eines Metallfilmes (6) zwischen dem Schritt des Bildens eines Phasenschieberfilmes (4) und dem Schritt des Bildens eines Resistfilmes (5).
Verfahren nach Anspruch 35, bei dem der Metallfilm ein Film ist, der aus einem Material ausgewählt aus Molybdän, Chrom, Wolfram, Tantal, Titan, Silizium oder Aluminium hergestellt wird, oder ein Legierungsfilm ist, der aus einer Kombination von diesen hergestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 35, bei dem der Schritt des Bemusterns des Phasenschieberfilmes den Schritt des Ausführens eines Trockenätzverfahrens unter Benutzung eines Mischgases aus Fluorkohlenstoff und Sauerstoff enthält.
Verfahren nach Anspruch 29, weiter mit dem Schritt des Bildens eines Filmes zum Verhindern statischer Ladung auf dem Resistfilm nach dem Schritt des Bildens des Resistfilmes.
Verfahren nach Anspruch 38, bei dem der Film zum Verhindern statischer Ladung aus einem leitenden Polymermaterial hergestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 38, bei dem der Film zum Verhindern statischer Ladung aus einem Metallmaterial auf Molybdänbasis hergestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 38, bei dem der Schritt des Bildens des Resistfilmes, der ein vorbestimmtes Muster aufweist, aufweist: den Schritt des Belichtens des Resistfilmes; den Schritt des Entfernens des Filmes zum Verhindern statischer Ladung vor dem Entwickeln des Resistfilmes; und den Schritt des Entwickelns des Resistfilmes.
Verfahren nach Anspruch 41, bei dem bei dem Schritt des Entfernens des Filmes zum Verhindern statischer Ladung der Film zum Verhindern statischer Ladung unter Benutzung von Wasser entfernt wird.
Belichtungsverfahren unter Benutzung einer Phasenschiebermaske, das den Schritt des Anbringens eines Resistfilmes auf einer Musterbildungsschicht und des Belichtens des Resistfilmes unter Benutzung einer Phasenschiebermaske einschließlich eines vorbestimmten Musters aufweist, bei dem die Phasenschiebermaske ein transparentes Substrat und ein vorbestimmtes Belichtungsmuster, das auf diesem transparenten Substrat vorgesehen ist, aufweist und der Phasenschieberfilm ein Film aus einem Molybdänsilizidoxidnitrid ist, der unter Benutzung einer reaktiven Weitwurfsputtervorrichtung mit einer Durchlässigkeit von 2,0% bis 9,0% und einer Phasenverschiebung von 175° bis 180° bezüglich eines ArF-Lasers bei einer Dicke im Bereich von 97 nm bis 117 nm für Licht des ArF-Lasers gebildet wird.