DE102022110181A1 - Fotoleermaske und fotomaske mit dieser maske - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine leere Maske und dergleichen und umfasst ein transparentes Substrat und eine Lichtabschirmende Folie, die auf dem transparenten Substrat angeordnet ist. Die mehrschichtige lichtabschirmende Musterfolie umfasst eine erste lichtabschirmende Folie und eine zweite lichtabschirmende Folie, die auf der ersten lichtabschirmenden Folie angeordnet ist und ein Übergangsmetall und mindestens eine der beiden Komponenten Sauerstoff und Stickstoff enthält. Eine Seitenfläche der mehrschichtigen lichtabschirmenden Folie umfasst eine Messzone, die einer Zone zwischen einem Punkt, der von einem Punkt auf einer oberen Begrenzung der ersten lichtabschirmenden Folie in Richtung einer unteren Begrenzung der ersten lichtabschirmenden Folie beabstandet ist, und einem Punkt, der von einer unteren Begrenzung der zweiten lichtabschirmenden Folie in Richtung einer oberen Begrenzung der zweiten lichtabschirmenden Folie beabstandet ist, entspricht. Die Oberflächenrauhigkeit Wr der Messzone erfüllt die Bedingung der nachstehenden Gleichung 1.0 <Wr−Wo≤3nmIn der Gleichung 1,die Wo die Oberflächenrauheit [Einheit: nm] der Messzone (MR) vor dem Einweichen und dem Waschen ist,Die Wr die Oberflächenrauheit [Einheit: nm] der Messzone nach 800 Sekunden Eintauchen in SC-1 (Standard Clean-1) Lösung und Waschen mit Ozonwasser ist.Die SC-1-Lösung ist eine Lösung, die NH4OH mit 14,3 Gew.-%, H2O2mit 14,3 Gew.-% und H2O mit 71,4 Gew.-% enthält.Das Ozonwasser ist eine Lösung mit 20 ppm Ozon (bezogen auf das Gewicht) mit Reinstwasser als Lösungsmittel.Eine solche Fotomaske und dergleichen können eine verbesserte Beständigkeit gegenüber einer Reinigungslösung in einem Reinigungsverfahren aufweisen.

Description

• QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
• Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der koreanischen Patentanmeldung Nr. 10- 2021-0056720 , die am 30. April 2021 beim koreanischen Amt für geistiges Eigentum eingereicht wurde.
• 1. Gebiet
• Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf Fotoleermaske und eine Fotomaske, die diese Maske verwendet.
• 2. Beschreibung des verwandten Standes der Technik
• Aufgrund der hohen Integration von Halbleiterbauelementen oder ähnlichem ist eine Miniaturisierung der Schaltungsmuster von Halbleiterbauelementen erforderlich. Aus diesem Grund wird die Bedeutung der Lithografie, einer Technik zur Entwicklung eines Schaltungsmusters auf einer Waferoberfläche mit Hilfe einer Fotomaske, immer wichtiger.
• Für die Entwicklung eines miniaturisierten Schaltungsmusters muss das in einem Belichtungsprozess (Photolithographie) verwendete Belichtungslicht eine verkürzte Wellenlänge haben. Als Belichtungslicht wird neuerdings ein ArF-Excimer-Laser (Wellenlänge 193 nm) oder ähnliches verwendet.
• Es gibt eine binäre Maske und eine Phasenverschiebungsmaske als Fotomasken.
• Die binäre Maske hat eine Struktur, bei der eine lichtabschirmende Musterschicht auf einem transparenten Substrat gebildet wird. Auf einer Oberfläche, auf der ein Muster aus der binären Maske gebildet wird, lässt ein durchlässiger Teil, der keine lichtabschirmende Schicht enthält, Belichtungslicht durch, und ein lichtabschirmender Teil, der eine lichtabschirmende Schicht enthält, schirmt Belichtungslicht ab, um ein Muster auf eine Resistschicht auf der Oberfläche eines Wafers zu übertragen. Die binäre Maske kann jedoch bei der Entwicklung eines winzigen Musters zu Problemen führen, da das Licht am Rand des durchlässigen Teils gebeugt wird, wenn das Muster verkleinert wird.
• Als Phasenverschiebungsmaske gibt es den Levenson-Typ, den Outrigger-Typ und den Halbton-Typ. Die Halbton-Phasenverschiebungsmaske hat eine Struktur, bei der ein Muster aus halbtransparenten Schichten auf einem transparenten Substrat gebildet wird. Auf einer Oberfläche, auf der ein Muster aus der Halbton-Phasenverschiebungsmaske gebildet wird, lässt ein durchlässiger Teil, der keine halbdurchlässige Schicht enthält, Licht für die Belichtung durch, und ein halbdurchlässiger Teil, der eine halbdurchlässige Schicht enthält, lässt geschwächtes Belichtungslicht durch. Das abgeschwächte Belichtungslicht darf eine Phasendifferenz gegenüber dem Belichtungslicht haben, das den durchlässigen Teil durchdrungen hat. Dementsprechend wird das Beugungslicht, das am Rand des durchlässigen Teils auftritt, durch das Belichtungslicht, das den halbdurchlässigen Teil durchdrungen hat, neutralisiert, und dadurch kann die Phasenverschiebungsmaske ein weiter verfeinertes winziges Muster auf der Oberfläche eines Wafers bilden.
• [Verwandter Stand der Technik]
• [Patentdokument]
• Koreanische Patentanmeldung Nr. 10-2011-0044123 ,
• US-Patentveröffentlichung Nr. 6698438 und
• Japanische Patentveröffentlichung Nr. 5562835.
• ZUSAMMENFASSUNG
• Eine Fotomaske gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung umfasst ein transparentes Substrat und einen mehrschichtigen, lichtabschirmenden Musterfilm, der auf dem transparenten Substrat angeordnet ist.
• Die mehrschichtige lichtabschirmende Musterfolie umfasst eine erste lichtabschirmende Folie und eine zweite lichtabschirmende Folie, die auf der ersten lichtabschirmenden Folie angeordnet ist und ein Übergangsmetall und mindestens ein Element zwischen Sauerstoff und Stickstoff enthält.
• Eine Seitenfläche der mehrschichtigen lichtabschirmenden Musterfolie umfasst eine Messzone, die einer Zone zwischen einem Punkt, der von einem Punkt auf einer oberen Begrenzung der ersten lichtabschirmenden Folie in Richtung einer unteren Begrenzung der ersten lichtabschirmenden Folie beabstandet ist, und einem Punkt, der von einem Punkt auf einer unteren Begrenzung der zweiten lichtabschirmenden Folie in Richtung einer oberen Begrenzung der zweiten lichtabschirmenden Folie beabstandet ist, entspricht.
• Eine Seitenfläche der mehrschichtigen lichtabschirmenden Musterfolie umfasst eine Messzone, die einer Zone zwischen dem Punkt, der von einem Punkt auf der oberen Begrenzung der ersten lichtabschirmenden Folie in Richtung der unteren Begrenzung der ersten lichtabschirmenden Folie um 5 nm beabstandet ist, und dem Punkt, der von einem Punkt auf der unteren Begrenzung der zweiten lichtabschirmenden Folie in Richtung der oberen Begrenzung der zweiten lichtabschirmenden Folie um 5 nm beabstandet ist, entspricht.
• Die Oberflächenrauhigkeit Wr der Messzone erfüllt die Bedingung der nachstehenden Gleichung 1. $$0\text{ nm}<\text{Wr}-\text{Wo}\le \text{3nm}$$

  
• In der obigen Gleichung 1 ist Wo die Oberflächenrauhigkeit [Einheit: nm] der Messzone vor dem Einweichen und Waschen.
• Wr ist die Oberflächenrauheit [Einheit: nm] der Messzone nach 800 Sekunden Eintauchen in SC-1 (Standard Clean-1) Lösung und Waschen mit Ozonwasser.
• Die SC-1-Lösung ist eine Lösung, die NH₄OH mit 14,3 Gew.-%, H₂O₂ mit 14,3 Gew.-% und H₂O mit 71,4 Gew.-% enthält.
• Das Ozonwasser ist eine Lösung mit 20 ppm Ozon (bezogen auf das Gewicht) mit Reinstwasser als Lösung.
• Die erste lichtabschirmende Folie und die zweite lichtabschirmende Folie können so angeordnet sein, dass sie eine Grenzfläche zwischen der ersten lichtabschirmenden Folie und der zweiten lichtabschirmenden Folie bilden.
• Die Messzone kann einem Bereich zwischen einem Punkt, der um 5 nm von einem Punkt auf einer Linie der Grenzfläche zwischen der ersten lichtabschirmenden Folie und der zweiten lichtabschirmenden Folie in Richtung der unteren Begrenzung der ersten lichtabschirmenden Folie beabstandet ist, und einem Punkt, der um 5 nm von einem Punkt auf der Linie der Grenzfläche zwischen der ersten lichtabschirmenden Folie und der zweiten lichtabschirmenden Folie in Richtung der oberen Begrenzung der zweiten lichtabschirmenden Folie beabstandet ist, zugeordnet werden.
• Die Oberflächenrauhigkeit Wr kann in der Messzone am größten sein, die einer Zone mit der Grenzfläche entspricht.
• Die Rauheit Rz der Unterseite der zweiten lichtabschirmenden Folie kann 4 nm oder mehr betragen.
• Die zweite lichtabschirmende Folie kann eine obere lichtabschirmende Schicht und eine haftungsverstärkende Schicht enthalten, die zwischen der oberen lichtabschirmenden Schicht und der ersten lichtabschirmenden Folie angeordnet ist.
• Die erste lichtabschirmende Schicht kann ein Übergangsmetall, Sauerstoff und Stickstoff enthalten.
• Die Menge des Übergangsmetalls in der Haftungsverstärkende Schicht kann höher sein als die Menge des Übergangsmetalls in der ersten lichtabschirmenden Folie.
• Die Menge des Übergangsmetalls in der Haftungsverstärkende Schicht kann höher sein als die Menge des Übergangsmetalls in der ersten lichtabschirmenden Schicht.
• Das Verhältnis zwischen der Menge des Übergangsmetalls der Haftungsverstärkende Schicht und der Menge des Übergangsmetalls der ersten lichtabschirmenden Schicht kann 1,1 bis 2,5 betragen.
• Die Dicke der Haftungsverstärkende Schicht kann 5 bis 25 Ä betragen.
• Die erste lichtabschirmende Schicht kann ein Übergangsmetall, Sauerstoff und Stickstoff enthalten.
• Die erste lichtabschirmende Folie kann das Übergangsmetall in einer Menge von 30 bis 60 At% enthalten.
• Die Summe des Sauerstoffanteils und des Stickstoffanteils der ersten lichtabschirmenden Folie kann 40 bis 70 At% betragen.
• Die zweite lichtabschirmende Folie kann das Übergangsmetall in einer Menge von 50 bis 80 At% enthalten.
• Die Summe des Sauerstoffanteils und des Stickstoffanteils der zweiten lichtabschirmenden Folie kann 20 bis 50 At% betragen.
• Das Übergangsmetall kann mindestens eines der Metalle Cr, Ta, Ti und Hf enthalten.
• Der Rsk-Wert einer oberen Fläche der Haftungsverstärkende Schicht unmittelbar nach der Bildung der Haftungsverstärkende Schicht kann -1 oder weniger betragen.
• Der Rku-Wert der oberen Oberfläche der Haftungsverstärkende Schicht unmittelbar nach der Bildung der Haftungsverstärkende Schicht kann 7 oder mehr betragen.
• Der Ra-Wert der oberen Oberfläche der Haftungsverstärkende Schicht unmittelbar nach der Bildung der Haftungsverstärkende Schicht kann 0,5 nm oder mehr betragen.
• Der Rz-Wert der oberen Oberfläche der Haftungsverstärkende Schicht unmittelbar nach der Bildung der Haftungsverstärkende Schicht kann 6 nm oder mehr betragen.
• Ein Fotoleermaske gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung enthält ein transparentes Substrat und eine mehrschichtige Lichtabschirmende Folie, die auf dem transparenten Substrat angeordnet ist.
• Die mehrschichtige Lichtabschirmende Folie umfasst eine erste Lichtabschirmende Folie und eine zweite Lichtabschirmende Folie, die auf der ersten Lichtabschirmende Folie angeordnet ist und ein Übergangsmetall und mindestens ein Element zwischen Sauerstoff und Stickstoff enthält.
• Eine Seitenfläche der mehrschichtigen lichtabschirmenden Folie umfasst eine Messzone, die einer Zone zwischen einem Punkt, der von einem Punkt auf einer oberen Begrenzung der ersten lichtabschirmenden Folie in Richtung einer unteren Begrenzung der ersten lichtabschirmenden Folie beabstandet ist, und einem Punkt, der von einer unteren Begrenzung der zweiten lichtabschirmenden Folie in Richtung einer oberen Begrenzung der zweiten lichtabschirmenden Folie beabstandet ist, entspricht.
• Die Seitenfläche der mehrschichtigen Lichtabschirmende Folie umfasst eine Messzone, die einer Zone zwischen dem Punkt, der von einem Punkt auf der oberen Begrenzung der ersten Lichtabschirmende Folie in Richtung der unteren Begrenzung der ersten Lichtabschirmende Folie um 5 nm beabstandet ist, und dem Punkt, der von einem Punkt auf der unteren Begrenzung der zweiten Lichtabschirmende Folie in Richtung der oberen Begrenzung der zweiten Lichtabschirmende Folie um 5 nm beabstandet ist, entspricht.
• Die Oberflächenrauhigkeit Wr der Messzone erfüllt die Bedingung der nachstehenden Gleichung 1. $$0\text{ nm}<\text{Wr}-\text{Wo}\le \text{3nm}$$

  
• In der Gleichung 1,
  kann die Wo eine Oberflächenrauhigkeit [Einheit: nm] der Messzone vor dem Einweichen und Waschen sein.
• Wr ist die Oberflächenrauheit [Einheit: nm] der Messzone nach 800 Sekunden Eintauchen in SC-1 (Standard Clean-1) Lösung und Waschen mit Ozonwasser.
• Die SC-1-Lösung ist eine Lösung, die NH₄OH mit 14,3 Gew.-%, H₂O₂ mit 14,3 Gew.-% und H₂O mit 71,4 Gew.-% enthält.
• Das Ozonwasser ist eine Lösung mit 20 ppm Ozon (bezogen auf das Gewicht) mit Reinstwasser als Lösungsmittel.
• Die erste lichtabschirmende Folie und die zweite lichtabschirmende Folie können so angeordnet sein, dass sie eine Grenzfläche zwischen der ersten lichtabschirmenden Folie und der zweiten lichtabschirmenden Folie bilden.
• Die Messzone kann einem Bereich zwischen dem Punkt, der um 5 nm von einem Punkt auf einer Linie der Grenzfläche zwischen der ersten lichtabschirmenden Folie und der zweiten lichtabschirmenden Folie in Richtung der unteren Begrenzung der ersten lichtabschirmenden Folie beabstandet ist, und dem Punkt, der um 5 nm von einem Punkt auf der Linie der Grenzfläche zwischen der ersten lichtabschirmenden Folie und der zweiten lichtabschirmenden Folie in Richtung der oberen Begrenzung der zweiten lichtabschirmenden Folie beabstandet ist, entsprechen.
• Die Oberflächenrauhigkeit Wr kann der größte Wert in der Messzone sein, die einer Zone mit der Grenzfläche entspricht.
• Die Rauheit Rz der Unterseite der zweiten lichtabschirmenden Folie kann 4 nm oder mehr betragen.
• Die zweite lichtabschirmende Folie kann eine obere lichtabschirmende Schicht und eine haftungsverstärkende Schicht enthalten, die zwischen der oberen lichtabschirmenden Schicht und der ersten lichtabschirmenden Folie angeordnet ist.
• Die erste lichtabschirmende Schicht kann ein Übergangsmetall, Sauerstoff und Stickstoff enthalten.
• Die Menge des Übergangsmetalls in der Haftungsverstärkende Schicht kann höher sein als die Menge des Übergangsmetalls in der ersten lichtabschirmenden Folie.
• Die Menge des Übergangsmetalls der Haftverfestigungsschicht kann höher oder gleich der Menge des Übergangsmetalls der oberen Lichtschutzschicht sein.
• Das Verhältnis zwischen der Menge des Übergangsmetalls der Haftungsverstärkende Schicht und der Menge des Übergangsmetalls der ersten lichtabschirmenden Schicht kann 1,1 bis 2,5 betragen.
• Die Dicke der Haftungsverstärkende Schicht kann 5 bis 25 Ä betragen.
• Die erste lichtabschirmende Schicht kann ein Übergangsmetall, Sauerstoff und Stickstoff enthalten.
• Die erste lichtabschirmende Folie kann das Übergangsmetall in einer Menge von 30 bis 60 At% enthalten.
• Die Summe des Sauerstoffanteils und des Stickstoffanteils der ersten lichtabschirmenden Folie kann 40 bis 70 At% betragen.
• Die zweite lichtabschirmende Folie kann das Übergangsmetall in einer Menge von 50 bis 80 At% enthalten.
• Die Summe des Sauerstoffanteils und des Stickstoffanteils der zweiten lichtabschirmenden Folie kann 20 bis 50 At% betragen.
• Das Übergangsmetall kann mindestens eines der Metalle Cr, Ta, Ti und Hf enthalten.
• Der Rsk-Wert einer oberen Fläche der Haftungsverstärkende Schicht unmittelbar nach der Bildung der Haftungsverstärkende Schicht kann -1 oder weniger betragen.
• Der Rku-Wert der oberen Oberfläche der Haftungsverstärkende Schicht unmittelbar nach der Bildung der Haftungsverstärkende Schicht kann 7 oder mehr betragen.
• Der Ra-Wert der oberen Oberfläche der Haftungsverstärkende Schicht unmittelbar nach der Bildung der Haftungsverstärkende Schicht kann 0,5 nm oder mehr betragen.
• Der Rz-Wert der oberen Oberfläche der Haftungsverstärkende Schicht unmittelbar nach der Bildung der Haftungsverstärkende Schicht kann 6 nm oder mehr betragen.
• Ein Herstellungsverfahren für ein Halbleiterelement gemäß einer anderen Ausführungsform umfasst einen Vorbereitungsvorgang, bei dem eine Lichtquelle, eine Fotomaske und ein Halbleiterwafer, auf den ein Resistfilm aufgebracht wurde, bereitgestellt werden, einen Belichtungsvorgang, bei dem einfallendes Licht von der Lichtquelle selektiv durch die Fotomaske übertragen wird, und einen Entwicklungsvorgang, bei dem ein Muster auf dem Halbleiterwafer entwickelt wird.
• Die Fotomaske besteht aus einem transparenten Substrat und einem mehrschichtigen, lichtabschirmenden Musterfilm auf dem transparenten Substrat.
• Die mehrschichtige lichtabschirmende Musterfolie umfasst eine erste lichtabschirmende Folie und eine zweite lichtabschirmende Folie, die auf der ersten lichtabschirmenden Folie angeordnet ist und ein Übergangsmetall und mindestens ein Element zwischen Sauerstoff und Stickstoff enthält.
• Eine Seitenfläche der mehrschichtigen lichtabschirmenden Musterfolie umfasst eine Messzone, die einer Zone zwischen einem Punkt, der um 5 nm von einem Punkt auf einer oberen Begrenzung der ersten lichtabschirmenden Folie in Richtung einer unteren Begrenzung der ersten lichtabschirmenden Folie beabstandet ist, und einem Punkt, der um 5 nm von einem Punkt auf einer unteren Begrenzung der zweiten lichtabschirmenden Folie in Richtung einer oberen Begrenzung der zweiten lichtabschirmenden Folie beabstandet ist, entspricht.
• Die Oberflächenrauhigkeit Wr der Messzone erfüllt die Bedingung der nachstehenden Gleichung 1. $$0\text{ nm}<\text{Wr}-\text{Wo}\le \text{3nm}$$

  
• In der Gleichung 1 ist Wo die Oberflächenrauheit [Einheit: nm] der Messzone (MR) vor dem Einweichen und dem Waschvorgang,
  Wr ist die Oberflächenrauheit [Einheit: nm] der Messzone (MR) nach 800 Sekunden Eintauchen in SC-1 (Standard Clean-1) Lösung und Waschen mit Ozonwasser,
  die SC-1-Lösung ist eine Lösung, die NH₄OH mit 14,3 Gew.-%, H₂O₂ mit 14,3 Gew.-% und H₂O mit 71,4 Gew.-% enthält, und
  das Ozonwasser ist eine Lösung mit 20 ppm Ozon (bezogen auf das Gewicht) mit Reinstwasser als Lösungsmittel.
• Figurenliste
• 1 ist eine konzeptionelle Ansicht zur Darstellung einer Fotoleermaske gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
• 2 ist eine konzeptionelle Ansicht zur Darstellung einer Fotoleermaske gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
• 3 ist eine vergrößerte Ansicht eines mit A bezeichneten Teils von 1;
• 4 ist eine vergrößerte Ansicht eines mit A' bezeichneten Teils von 2;
• 5 und 6 sind konzeptionelle Ansichten zur Darstellung einer Fotomaske gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
• 7 und 8 sind konzeptionelle Ansichten zur Darstellung einer Fotomaske gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
• 9 ist eine vergrößerte Ansicht eines mit B bezeichneten Teils von 7; und
• 10 ist eine vergrößerte Ansicht eines mit B' bezeichneten Teils von 8.
• EINGEHENDE BESCHREIBUNG
• Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen detailliert beschrieben, so dass sie von Fachleuten, die auf dem Gebiet der vorliegenden Erfindung tätig sind, leicht umgesetzt werden können. Die Ausführungsbeispiele können jedoch in vielen verschiedenen Formen verwirklicht werden und sind nicht als Beschränkung auf die hier dargelegten Ausführungsformen zu verstehen.
• In dieser Anwendung wird der Begriff für einen Grad wie „ungefähr“, „im Wesentlichen“ und dergleichen verwendet, um Werte zu bezeichnen, die sich dem Wert annähern, wenn eine für die Herstellung und den Stoff geeignete Toleranz angegeben wird. Zusätzlich werden diese Begriffe für den Grad verwendet, um das Verständnis von Beispielen zu erleichtern und um zu verhindern, dass ein Unbefugter den dargestellten Inhalt, in dem auf eine exakte oder absolute Zahl Bezug genommen wird, ungerechtfertigt verwendet.
• In der gesamten Anmeldung bezeichnet der Ausdruck „Kombination(en) davon“, der in einem Markush-Ausdruck enthalten ist, eine oder mehrere Mischungen oder Kombinationen, die aus der Gruppe der im Markush-Ausdruck genannten Bestandteile ausgewählt sind, d. h., er bezeichnet die ein oder mehreren Bestandteile, die aus der Gruppe der Bestandteile ausgewählt sind, die enthalten sind.
• In dieser Anmeldung bedeutet die Bezeichnung „A und/oder B“ „A, B oder A und B“.
• In dieser Anmeldung werden Begriffe wie „erste“, „zweite“, „A“ oder „B“ verwendet, um gleichlautende Begriffe voneinander zu unterscheiden, falls nichts anderes angegeben ist.
• In dieser Anmeldung bedeutet „B wird auf A platziert“, dass B in direktem Kontakt mit A platziert wird oder über A platziert wird, wobei eine andere Schicht oder Struktur dazwischen liegen kann, und sollte daher nicht so interpretiert werden, dass dieser Ausdruck darauf beschränkt ist, dass B in direktem Kontakt mit A platziert wird.
• In dieser Anmeldung wird eine Singularform kontextabhängig so interpretiert, dass sie sowohl eine Pluralform als auch eine Singularform einschließt, sofern nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben ist.
• Im dieser Anmeldung bezieht sich der Ausdruck Raumtemperatur auf 20 bis 25 °C.
• Rsk, Rku, Rq, Ra und Rz sind Werte, die in Übereinstimmung mit ISO 4287 bewertet werden. Die Rauheit Rz der Unterseite der zweiten lichtabschirmenden Folie oder der Haftungsverstärkende Schicht wird jedoch wie folgt ermittelt: Ein Schnittbild eines Fotoleermaske oder einer Fotomaske wird mit Hilfe der TEM (Transmissionselektronenmikroskopie) gemessen, die Unterseite der zweiten lichtabschirmenden Folie oder der Haftungsverstärkende Schicht wird anhand des obigen Bildes nachgezeichnet, und anschließend wird der Rz-Wert der nachgezeichneten Grenzfläche gemäß ISO_4287 berechnet.
• Ein Verfahren zur Herstellung eines Belichtungsmusters auf einem Halbleiterwafer ist für die Herstellung eines Halbleiterelements unerlässlich. Im Einzelnen wird auf dem Halbleiterwafer, auf dessen Oberfläche eine Resistschicht gebildet wurde, eine Fotomaske mit einem entworfenen Muster platziert und die Belichtung durch eine Lichtquelle durchgeführt. In diesem Fall wird eine Veränderung der Resistschicht des Halbleiterwafers herbeigeführt, und durch Behandlung der Resistschicht mit einer Entwicklungslösung kann ein Resistmuster gebildet werden. Durch Wiederholung eines solchen Prozesses entsteht eine Verdrahtung von Halbleiterelementen.
• Aufgrund der hohen Integration eines Halbleiters sind weitere miniaturisierte Schaltungsmuster erforderlich. Zur Erzeugung eines Miniaturmusters auf dem Halbleiterwafer wird empfohlen, ein Licht zu verwenden, dessen Wellenlänge kürzer ist als die Wellenlänge eines herkömmlich verwendeten Belichtungslichts. Als Belichtungslicht für die miniaturisierte Musterbildung kann z. B. ein ArF-Excimer-Laser (Wellenlänge 193 nm) verwendet werden.
• Bei der Herstellung eines winzigen Musters auf einem Fotomaskenrohling ist ein Reinigungsverfahren erforderlich. Als Reinigungsverfahren kann ein gewöhnliches Reinigungsverfahren zur Entfernung von organischen Stoffen und anderen Fremdstoffen, die bei der Entwicklung eines winzigen Musters auf einer lichtabschirmenden Schicht einer schwarzen Fotomaske entstehen, oder ein verbessertes Reinigungsverfahren zur Feinsteuerung der kritischen Abmessung (im Folgenden als CD bezeichnet) eines auf der Oberfläche einer Fotomaske gebildeten Musters einer lichtabschirmenden Schicht angewendet werden. Das verbesserte Reinigungsverfahren zielt insbesondere auf eine Feinsteuerung des CD-Wertes eines lichtabschirmenden Filmmusters durch eine chemische Reaktion des lichtabschirmenden Musters mit einer Reinigungslösung ab, und es kann eine längere Zeit für die Reinigungsbehandlung im Vergleich zu einem herkömmlichen Reinigungsverfahren erforderlich sein.
• Im Übrigen kann eine lichtabschirmende Folie unter Berücksichtigung der optischen Eigenschaften, der Ätzcharakteristiken und dergleichen mehrschichtig aufgebaut sein. Die lichtabschirmende Folie kann durch eine Reinigungslösung oder ähnliches während eines Reinigungsprozesses beschädigt werden. Insbesondere bei einer lichtabschirmende Folie mit mehrschichtigem Aufbau kann es leicht zu Beschädigungen im Bereich einer Zwischenschichtgrenze innerhalb der Seitenfläche der lichtabschirmende Folie kommen, die einer Reinigungslösung ausgesetzt ist.
• Dementsprechend haben die Erfinder der vorliegenden Offenbarung festgestellt, dass eine lichtabschirmende Folie mit einer mehrschichtigen Struktur, die die Beständigkeit gegen eine Reinigungslösung verbessern kann, angewendet wird und dass die Rauheitseigenschaften der Schichten der lichtabschirmenden Folie kontrolliert werden, so dass eine lichtabschirmende Folie erhalten werden kann, die gleichzeitig hervorragende optische Eigenschaften und eine stabile Beständigkeit aufweist, auch wenn ein Reinigungsprozess über eine vergleichsweise lange Zeit angewendet wird.
• Nachfolgend werden die Ausführungsbeispiele näher beschrieben.
• 1 ist eine konzeptionelle Ansicht zur Darstellung einer Fotoleermaske gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung; 2 ist eine konzeptionelle Ansicht zur Darstellung einer Fotoleermaske gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung; 3 ist eine vergrößerte Ansicht eines mit A bezeichneten Teils von 1; 4 ist eine vergrößerte Ansicht eines mit A' bezeichneten Teils von 2; 2 ist eine konzeptionelle Ansicht zur Darstellung einer Fotoleermaske gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung; Unter Bezugnahme auf die bis werden nachfolgend Ausführungsbeispiele im Detail beschrieben.
• Struktur und Rauhigkeitseigenschaften einer mehrschichtigen lichtabschirmende Folie
• Ein allgemeiner Aspekt ist, dass ein Fotoleermaske 1000 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ein transparentes Substrat 10 und einen mehrschichtigen lichtabschirmenden Folie 20 umfasst, die auf dem transparenten Substrat 10 angeordnet ist.
• Das Material des transparenten Substrats 10 ist nicht beschränkt, wenn das Material eine transparente Eigenschaft in Bezug auf das auf eine Fotomaske aufzubringende Belichtungslicht aufweist. Insbesondere kann die Durchlässigkeit des transparenten Substrats 10 für ein Belichtungslicht mit einer Wellenlänge von 193 nm 85 % oder mehr betragen. Der Durchlässigkeit kann 87 % oder mehr betragen. Die Durchlässigkeit kann 99,99 % oder weniger betragen. Das transparente Substrat 10 kann zum Beispiel ein synthetisches Quarzsubstrat sein. In einem solchen Fall kann das transparente Substrat 10 die Abschwächung eines durch das transparente Substrat 10 hindurchgehenden Lichts unterdrücken.
• Darüber hinaus kann das transparente Substrat 10 das Auftreten optischer Verzerrungen verringern, indem Oberflächeneigenschaften wie Ebenheit und Rauheit angepasst werden.
• Die mehrschichtige lichtabschirmenden Folie 20 kann auf der Vorderseite des transparenten Substrats 10 angeordnet werden.
• Die mehrschichtige lichtabschirmenden Folie 20 kann ein von der Rückseite des transparenten Substrats 10 einfallendes Belichtungslicht blockieren. Wenn eine andere dünne Schicht, wie z. B. eine Phasenverschiebung 30, zwischen dem transparenten Substrat 10 und einer mehrschichtigen lichtabschirmenden Folie20 angeordnet ist, kann die mehrschichtige lichtabschirmenden Folieauch als Ätzmaske in einem Verfahren zum Ätzen der oben genannten dünnen Schicht verwendet werden.
• Die Fotoleermaske 1000 hat eine kubische Form mit einer unteren Ebene und einer Frontebene, die einander gegenüberliegen, sowie einer Seitenebene. Die untere Ebene bezieht sich auf eine Fläche an der Seite des transparenten Substrats 10 innerhalb der Fotoleermaske 1000. Die Frontebene bezieht sich auf eine Fläche an der Seite von dünnen Folien wie der mehrschichtigen lichtabschirmenden Folie 20 innerhalb der Fotoleermaske1000. Die Seitenebene der Fotoleermaske 1000 umfasst die Seitenflächen des transparenten Substrats 10 und der mehrschichtigen lichtabschirmenden Folie 20.
• Die mehrschichtige Lichtabschirmende Folie 20 umfasst eine erste Lichtabschirmende Folie 210 und eine zweite Lichtabschirmende Folie 220, die auf der ersten Lichtabschirmende Folie 210 angeordnet ist und ein Übergangsmetall und mindestens eine Verbindung zwischen Sauerstoff und Stickstoff enthält.
• Die zweite lichtabschirmende Folie 220 kann in Kontakt mit der ersten lichtabschirmenden Folie 210 angeordnet werden. In diesem Fall kann eine Grenzfläche (L₁) zwischen der ersten lichtabschirmenden Folie 210 und der zweiten lichtabschirmenden Folie 220 gebildet werden. Das heißt, die obere Fläche (Grenze) der ersten lichtabschirmenden Folie 210 und die untere Fläche (Grenze) der sekundären lichtabschirmenden Folie 220 können sich direkt berühren, um die Grenzfläche (L₁) zu bilden (siehe 1 und 3).
• Eine weitere dünne Folie kann zwischen der ersten lichtabschirmenden Folie 210 und der zweiten lichtabschirmenden Folie 220 angebracht werden. Wenn beispielsweise die andere Folie zwischen der ersten lichtabschirmenden Folie 210 und der zweiten lichtabschirmenden Folie 220 platziert wird, um mit der jeweiligen ersten lichtabschirmenden Folie 210 und der zweiten lichtabschirmenden Folie 220 in Kontakt zu kommen, kann eine erste Grenzfläche (L₂₁) zwischen der ersten lichtabschirmenden Folie 210 und der anderen dünnen Folie gebildet werden, und eine zweite Grenzfläche (L₂₂) kann zwischen der zweiten lichtabschirmenden Folie 220 und der anderen dünnen Folie gebildet werden (siehe 2 und 4). Das heißt, die obere Fläche (Grenze) der ersten lichtabschirmenden Folie 210 und die untere Fläche (Grenze) der anderen dünnen Folie können direkt kontaktiert werden, um eine erste Grenzfläche (L₂₁) zu bilden, und die untere Fläche (Grenze) der zweiten lichtabschirmenden Folie 220 und die obere Fläche (Grenze) der anderen dünnen Folie können direkt kontaktiert werden, um eine zweite Grenzfläche (L₂₂) zu bilden.
• Die Seitenfläche der mehrschichtigen lichtabschirmenden Folie 20 umfasst eine Messzone (MR), die einer Zone zwischen einem Punkt, der von einem Punkt auf einer oberen Begrenzung der ersten lichtabschirmenden Folie in Richtung der unteren Begrenzung der ersten lichtabschirmenden Folie 20 beabstandet ist, und einem Punkt, der von einem Punkt auf einer unteren Begrenzung der zweiten lichtabschirmenden Folie in Richtung der oberen Begrenzung der zweiten lichtabschirmenden Folie 220 beabstandet ist, entspricht. Die Seitenfläche der mehrschichtigen lichtabschirmenden Folie 20 umfasst eine Messzone (MR), die einer Zone zwischen einem Punkt, der um 5 nm von einem Punkt auf der oberen Begrenzung der ersten lichtabschirmenden Folie in Richtung der unteren Begrenzung der ersten lichtabschirmenden Folie 210 beabstandet ist, und einem Punkt, der um 5 nm von einem Punkt auf der unteren Begrenzung der zweiten lichtabschirmenden Folie in Richtung der oberen Begrenzung der zweiten lichtabschirmenden Folie 220 beabstandet ist, entspricht. Das heißt, die Seitenfläche der mehrschichtigen Lichtabschirmende Folie 20 umfasst eine Messzone (MR), die einer Zone zwischen einem Punkt, der um 5 nm von einem Punkt (i₂₁) auf der oberen Begrenzung der ersten Lichtabschirmende Folie in Richtung der unteren Begrenzung der ersten Lichtabschirmende Folie 210 beabstandet ist, und einem Punkt, der um 5 nm von einem Punkt (i₂₂) auf der unteren Begrenzung der zweiten Lichtabschirmende Folie in Richtung der oberen Begrenzung der zweiten Lichtabschirmende Folie 220 beabstandet ist, entspricht.
• Die Fotoleermaske 1000 weist in der Messzone (MR) eine Oberflächenrauheit Wr auf, die die Bedingung der nachstehenden Gleichung 1 erfüllt. $$0\text{ nm}<\text{Wr}-\text{Wo}\le \text{3nm}$$

  
• In der Gleichung 1 ist Wo die Oberflächenrauheit [Einheit: nm] der Messzone (MR) vor dem Einweichen und dem Waschvorgang,
  Wr ist die Oberflächenrauheit [Einheit: nm] der Messzone (MR) nach 800 Sekunden Eintauchen in SC-1 (Standard Clean-1) Lösung und Waschen mit Ozonwasser,
  Die SC-1-Lösung ist eine Lösung, die NH₄OH mit 14,3 Gew.-%, H₂O₂ mit 14,3 Gew.-% und H₂O mit 71,4 Gew.-% enthält.
• Das Ozonwasser ist eine Lösung mit 20 ppm Ozon (bezogen auf das Gewicht) mit Reinstwasser als Lösungsmittel.
• Nach der Herstellung eines Musters für einen dünnen Film, wie z. B. eine lichtabschirmenden Folie, kann ein Reinigungsprozess durchgeführt werden, um Partikel und Ähnliches, die auf dem Muster verbleiben, zu entfernen. Im Einzelnen werden Fremdkörper auf dem Muster mit einer Reinigungslösung wie der oben genannten SC-1-Lösung entfernt, und ein Waschvorgang kann mit Ozonwasser durchgeführt werden. Die Reinigungslösung und das Ozonwasser haben eine hohe Reaktivität mit dem Material des Modells und können daher das Modell während des Reinigungs- und Waschvorgangs beschädigen. Insbesondere bei einem verbesserten Reinigungsverfahren, das mit dem Ziel angewandt wird, die CD des Musters zu kontrollieren, ist die Zeit, in der das Muster einer Reinigungslösung ausgesetzt wird, länger als bei einem gewöhnlichen Reinigungsverfahren, und daher kann der Schaden, der dem Muster hinzugefügt wird, vergleichsweise größer sein.
• Insbesondere im Falle einer Lichtabschirmende Folie mit Mehrschichtstruktur können die einzelnen Schichten der Lichtabschirmende Folie miteinander in Kontakt gebracht werden, um eine Mehrschichtstruktur zu bilden, und die einzelnen Schichten können unterschiedliche Zusammensetzungen aufweisen. Nebeneinander liegende Schichten haben aufgrund der unterschiedlichen Zusammensetzungen möglicherweise keine ausreichende Haftfestigkeit. Dementsprechend können an der Grenze zwischen benachbarten Schichten innerhalb der Seitenfläche der mehrschichtigen Lichtabschirmende Folie 20, die bei einem Reinigungsverfahren einer Reinigungslösung ausgesetzt wird, vergleichsweise große Schäden auftreten. Aufgrund der Beschädigung kann die Form einiger Teile innerhalb der Seitenfläche der mehrschichtigen Lichtabschirmende Folie 20 verformt werden oder ein Teil der mehrschichtigen Lichtabschirmende Folie 20 kann verloren gehen. In einem solchen Fall hat das Muster möglicherweise keine vorgegebene Form, so dass die Fotomaske bei der Entwicklung des Musters auf der Waferoberfläche eine schlechtere Auflösung aufweist.
• Ein technisches Merkmal der vorliegenden Offenbarung ist die Unterdrückung der Auflösungsverschlechterung der Fotomaske 2000, die durch einen Reinigungsprozess verursacht wird, indem der Unterschied in der Rauheit der Seitenfläche der Fotoleermaske 1000 vor und nach der Reinigung unter den vorgegebenen Bedingungen begrenzt wird.
• Im Folgenden wird ein Verfahren zur Messung der Oberflächenrauheit Wr und Wo einer Messzone (MR) einer Fotoleermaske 1000 beschrieben.
• Die Messzone (MR) ist eine Zone, die auf dem TEM-Bild (Transmissionselektronenmikroskop) der Fotomaske 1000 angegeben ist. Die Werte für die Oberflächenrauheit Wr und Wo werden anhand des TEM-Bildes der Fotomaske 1000 ermittelt. Die Spezifizierung der Messzone (MR) und die Messung von Wr und Wo kann jedoch mit einem anderen Gerät erfolgen, das sowohl ein Schnittbild eines Fotomaskenrohlings 100 als auch TEM messen kann.
• Die Messzone (MR) bezieht sich auf einen Bereich zwischen einem Punkt, der um 5 nm von einem Punkt auf der oberen Begrenzung der ersten Lichtabschirmende Folie in Richtung der unteren Begrenzung der ersten Lichtabschirmende Folie 210 beabstandet ist, und einem Punkt, der um 5 nm von einem Punkt auf der unteren Begrenzung der zweiten Lichtabschirmende Folie in Richtung der oberen Begrenzung der zweiten Lichtabschirmende Folie 220 beabstandet ist, wenn die Seitenfläche der Fotoleermaske 1000 beobachtet wurde.
• Die erste lichtabschirmende Folie und die zweite lichtabschirmende Folie können so angeordnet sein, dass sie eine Grenzfläche zwischen der ersten lichtabschirmenden Folie und der zweiten lichtabschirmenden Folie bilden. Wenn die erste lichtabschirmende Folie 210 und die zweite lichtabschirmende Folie 220 so platziert werden, dass sie sich berühren, kann die Grenzfläche in der Oberfläche gebildet werden, in der sich die erste lichtabschirmende Folie 210 und die zweite lichtabschirmende Folie 220 treffen. Der Bereich von einem Punkt mit einem Abstand von 5 nm von einem Punkt (i₁) an der Grenzfläche in Richtung der oberen Begrenzung der Fotoleermaske 1000 (oder der Fotomaske 2000) bis zu einem Punkt mit einem Abstand von 5 nm von einem Punkt (i₁) in Richtung der unteren Begrenzung der Fotoleermaske 1000 (oder der Fotomaske 2000) wird als Messzone (MR) bezeichnet. Wenn der Punkt, der einen Abstand von 5 nm von dem einen Punkt (i₁) in Richtung der oberen Grenze oder der unteren Grenze hat, von der Seitenoberflächenzone der mehrschichtigen lichtabschirmenden Folie 20 disloziert wird, wird das höchste Ende oder das niedrigste Ende in der Seitenoberflächenzone der mehrschichtigen lichtabschirmenden Folie 20 oder der mehrschichtigen lichtabschirmenden Musterfolie 25 als eine Messzone (MR) bezeichnet (siehe 3).
• Wenn eine andere dünne Folie 230 zwischen der ersten lichtabschirmenden Folie 210 und der zweiten lichtabschirmenden Folie 220 angeordnet wird, kann eine Grenzfläche zwischen der ersten lichtabschirmenden Folie 210 und der anderen dünnen Folie 230 oder eine Grenzfläche zwischen der zweiten lichtabschirmenden Folie 220 und der anderen dünnen Folie 230 gebildet werden. Eine Zone von einem Punkt mit einem Abstand von 5 nm von einem ersten Punkt (i₂₁) an der durch die erste lichtabschirmende Folie 210 und die andere dünne Schicht 230 gebildeten Grenzfläche in Richtung der unteren Begrenzung der ersten lichtabschirmenden Folie 210 bis zu einem Punkt mit einem Abstand von 5 nm von einem zweiten Punkt (i₂₂) an der durch die zweite lichtabschirmende Folie 220 und die andere dünne Schicht 230 gebildeten Grenzfläche in Richtung der oberen Begrenzung der zweiten lichtabschirmenden Folie 220 wird als Messzone (MR) bezeichnet. Wenn der Punkt, der einen Abstand von 5 nm vom ersten Punkt (i21) in Richtung der unteren Oberfläche hat, von der Seitenoberfläche der mehrschichtigen lichtabschirmenden Folie 20 (oder der mehrschichtigen lichtabschirmenden Musterfolie 25) disloziert ist, wird eine Zone zum untersten Ende der Seitenoberflächenzone der mehrschichtigen lichtabschirmenden Folie 20 (oder der mehrschichtigen lichtabschirmenden Musterfolie 25) als Messzone (MR) bezeichnet. Wenn der Punkt, der einen Abstand von 5 nm vom zweiten Punkt (i22) zur oberen Grenze hat, von der Seitenfläche der mehrschichtigen lichtabschirmenden Folie 20 (oder der mehrschichtigen lichtabschirmenden Musterfolie 25) disloziert wird, wird eine Zone bis zum höchsten Ende der Seitenflächenzone der mehrschichtigen lichtabschirmenden Folie 20 (oder der mehrschichtigen lichtabschirmenden Musterfolie 25) als Messzone (MR) bezeichnet (siehe 4).
• Eine Methode zur Messung der Oberflächenrauheit Wr und Wo ist die gleiche wie die folgende.
• Das Schnittbild der Seitenfläche der Fotoleermaske 1000 vor dem Reinigungsprozess wird mittels TEM (Transmissionselektronenmikroskopie) gemessen. Im Einzelnen wird die Fotoleermaske 1000 auf eine Größe von 15 mm Breite und Länge bearbeitet, anschließend wird die Oberfläche der bearbeiteten Fotoleermaske mit FIB (Focused Ion Beam) behandelt, wodurch eine Probe hergestellt wird. Danach wird das TEM-Bild der Probe mit einem TEM-Messgerät gemessen. Das TEM-Bild der Probe kann beispielsweise mit dem Modell JEM-2100F HR von JEOL LTD gemessen werden.
• Aus dem TEM-Bild wird das Profil eines Abschnitts, der der Messzone (MR) innerhalb der Seitenfläche der mehrschichtigen lichtabschirmenden Folie 20 (oder der mehrschichtigen lichtabschirmenden Musterfolie 25) entspricht, nachgezeichnet, und aus der nachgezeichneten Linie wird ein Wo-Wert gemäß der in ISO 4287 standardisierten Berechnungsmethode von Ry berechnet. Die Einheit des Wo-Wertes ist nm.
• Das Verfahren zur Berechnung des Wr-Wertes ist dasselbe wie das Verfahren zur Berechnung des Wo-Wertes, mit der Ausnahme, dass die Fotomaske 1000 (oder die Fotomaske 2000) nach dem Eintauchen in die SC-1-Lösung und dem Waschen mit Ozonwasser, wie oben beschrieben, gemessen wird. Die Einheit des Wr-Wertes ist nm.
• Bei der Messung des Wr-Wertes wird die Fotoleermaske 1000 als Messobjekt getränkt, damit die mehrschichtige lichtabschirmenden Folie 20 vollständig in die SC-1-Lösung getaucht werden kann. Die leere Fotomaske wird 800 Sekunden lang in Sc-1-Lösung getränkt und mit Ozonwasser gewaschen. Das Waschen mit Ozonwasser wird durchgeführt, um die SC-1-Lösung ausreichend von der mehrschichtigen lichtabschirmenden Folie 20 zu entfernen. Das Einweichen mit SC-1-Lösung und das Waschen mit Ozonwasser werden bei Raumtemperatur durchgeführt.
• Der Wr-Wert und der Wo-Wert werden in der Messzone an denselben Stellen gemessen.
• Der Wert, der sich aus der Subtraktion des Wo-Wertes vom Wr-Wert ergibt, bedeutet den Grad der Erosion des Seitenbereichs der mehrschichtigen Lichtabschirmende Folie 20 in der Innenrichtung der Fotoleermaske 1000 nach dem Einweich- und Waschprozess, basierend auf dem Seitenflächenprofil der mehrschichtigen Lichtabschirmende Folie 20 vor der Durchführung des Einweich- und Waschprozesses.
• Mit anderen Worten, wenn eine virtuelle Linie, die sich entlang der Seitenfläche der Fotoleermaske1000 in Richtung der Dicke der Fotoleermaske1000 erstreckt, als Referenzlinie definiert wird, bedeutet der Wert der Subtraktion des Wo-Wertes vom Wr-Wert den Grad der Erosion des Seitenbereichs der mehrschichtigen Lichtabschirmende Folie 20 in Richtung der Innenseite der Fotoleermaske 1000 gemäß den Einweich- und Waschprozessen.
• Die Fotoleermaske 1000 eines Ausführungsbeispiels kann einen Oberflächenrauhigkeitswert Wr der Messzone (MR) aufweisen, der die Bedingung der nachstehenden Gleichung 1 erfüllt. $$0\text{ nm}<\text{Wr}-\text{Wo}\le \text{3nm}$$

  
• In der Gleichung 1,
  ist das Wo eine Oberflächenrauheit [Einheit: nm] der Messzone (MR) vor dem Einweichen und den Reinigungsprozessen, und das Wr ist eine Oberflächenrauheit [Einheit: nm] der Messzone (MR) nach dem Einweichen für 800 Sekunden in SC-1 (standard clean-1) Lösung und dem Waschen mit Ozonwasser.
• Die SC-1-Lösung ist eine Lösung, die NH₄OH mit 14,3 Gew.-%, H₂O₂ mit 14,3 Gew.-% und H₂O mit 71,4 Gew.-% umfasst, und das Ozonwasser ist eine Lösung, die Ozon von 20 ppm (bezogen auf das Gewicht) mit Reinstwasser als Lösung umfasst.
• In einem solchen Fall hat die Fotoleermaske1000 eine verbesserte Beständigkeit gegenüber einer Reinigungslösung und einer Spüllösung und kann dadurch die durch die Reinigung verursachte Verschlechterung der Auflösung der Fotomaske unterdrücken.
• Die Rauheit Rz der Unterseite der zweiten lichtabschirmenden Folie 220 kann 4 nm oder mehr betragen.
• Die zweite lichtabschirmende Folie 220 kann durch Sputtern in einer Zieloberfläche für die Schichtbildung der zweiten lichtabschirmenden Folie 220 gebildet werden. In einem solchen Fall kann die zweite lichtabschirmende Folie 220 in Kontakt mit der Zieloberfläche für die Folienbildung gebildet werden. Die Haftfestigkeit, der Unterschied in der Zusammensetzung zwischen der zweiten Lichtabschirmende Folie und der Oberfläche des Targets für die Filmbildung, die Spannung, die dem Target während des Sputterns der zweiten Lichtabschirmende Folie zugeführt wird, und ähnliches kann einem Faktor entsprechen, der den Oberflächenrauhigkeitswert Wr der Messzone (MR) der Fotoleermaske 1000 beeinflusst.
• Insbesondere haben die Erfinder der vorliegenden Offenbarung durch Experimente nachgewiesen, dass die Haltbarkeit der mehrschichtigen Lichtabschirmende Folie 20 gegenüber der Reinigung in Abhängigkeit von der Oberflächenrauhigkeit der unteren Oberfläche der gebildeten zweiten Lichtabschirmende Folie 220 unterschiedlich ist. Es wird vermutet, dass dies damit zusammenhängt, dass die Haftfestigkeit zwischen der zweiten Lichtabschirmende Folie 220 und der Zielfläche für die Folienbildung je nach dem Bereich, in dem die zweite Lichtabschirmende Folie 220 und die Zielfläche für die Folienbildung aufeinandertreffen, unterschiedlich ist. Die Fotoleermaske 1000, der unter Berücksichtigung der obigen Ausführungen verkörpert wird, weist eine technische Eigenschaft auf, die darin besteht, dass die Haftfestigkeit zwischen der zweiten Lichtabschirmende Folie 220 und der Zieloberfläche für die Filmbildung erhöht wird, um die Haltbarkeit der mehrschichtigen Lichtabschirmende Folie 20 gegen Reinigung zu verbessern, indem die Oberflächenrauheit der unteren Oberfläche der zweiten Lichtabschirmende Folie 220 gesteuert wird, wodurch die mehrschichtige Lichtabschirmende Folie 20 vergleichsweise einheitliche optische Eigenschaften in der Richtung der Ebene aufweisen kann.
• Das Verfahren zur Messung des Rauhigkeitswertes Rz der Unterseite der zweiten Lichtabschirmende Folie 220 ist das gleiche wie unten beschrieben.
• Das Bild des Abschnitts der mehrschichtigen Lichtabschirmende Folie des Fotomaskenrohlings 100 als Messobjekt wird im TEM gemessen. Danach wird eine untere Begrenzung der zweiten lichtabschirmenden Folie 220 nachgezeichnet, und der Rz-Wert der unteren Oberfläche der zweiten lichtabschirmenden Folie 220 kann anhand der nachgezeichneten Linie gemäß der in ISO 4287 genormten Berechnungsmethode des Rz-Wertes berechnet werden.
• Bei der Messung des Rz-Wertes der Unterseite der zweiten Lichtabschirmende Folie 220 ist das Verfahren zur Messung des TEM-Bildes der Fotoleermaske 1000 und der mehrschichtigen Lichtabschirmende Folie das gleiche wie das Verfahren zur Messung des TEM-Bildes bei der Messung des Wr-Wertes und des Wo-Wertes der mehrschichtigen Lichtabschirmende Folie 20.
• Wenn die zweite lichtabschirmende Folie 220 in Kontakt mit der ersten lichtabschirmenden Folie 220 steht, kann die untere Fläche (Grenze) der zweiten lichtabschirmenden Folie 220 durch Kontakt mit der oberen Fläche (Grenze) der ersten lichtabschirmenden Folie 210 eine Grenzfläche (L₁) bilden (siehe 3). Zur Vereinfachung der Beschreibung wird die untere Fläche (Grenze) der zweiten Lichtabschirmende Folie 220 als Grenzfläche (L₁) zwischen der zweiten Lichtabschirmende Folie 220 und der ersten Lichtabschirmende Folie 210 definiert. Wenn eine andere dünne Folie 230 zwischen der zweiten lichtabschirmenden Folie 220 und der ersten lichtabschirmenden Folie 210 angeordnet ist, kann die untere Fläche (Grenze) der zweiten lichtabschirmenden Folie 220 eine Grenzfläche (L₂₂) bilden, indem sie mit der oberen Fläche (Grenze) der anderen dünnen Folie 230 in Kontakt kommt. Zur Vereinfachung der Beschreibung wird die untere Fläche (Grenze) der zweiten Lichtabschirmende Folie 220 als Grenzfläche (L₂₂) zwischen der zweiten Lichtabschirmende Folie und der anderen dünnen Folie 230 definiert.
• Die Rauheit Rz der Unterseite der zweiten lichtabschirmenden Folie 220 kann 4 nm oder mehr betragen. Der Rz kann 6 nm oder mehr betragen. Der Rz kann 20 nm oder weniger betragen. Der Rz kann 10 nm oder weniger betragen. In einem solchen Fall kann der Fotomaskenrohling 1000 eine stabile Haltbarkeit für einen Reinigungsprozess aufweisen, wobei die mehrschichtige Lichtabschirmende Folie 20 vergleichsweise gleichmäßige optische Eigenschaften in Richtung der Ebene aufweist.
• Haftungsverstärkungsschicht
• Die zweite Lichtabschirmende Folie 20 kann eine obere Lichtschutzschicht 222 und eine Haftungsverstärkende Schicht 221 umfassen.
• Die haftungsverstärkende Schicht 221 kann zwischen der oberen Lichtabschirmende Folie 222 und der ersten Lichtabschirmende Folie 210 angebracht werden.
• Die zweite Lichtabschirmende Folie 220 kann durch ein Sputtering-Verfahren zu einer Folie geformt werden. Die zweite lichtabschirmende Folie 220 kann durch Sputtern auf der Zielfläche für die Schichtbildung, die die Oberfläche einer dünnen Schicht ist, die in Kontakt mit der unteren Fläche der zweiten lichtabschirmenden Folie 220 steht, zu einer Schicht geformt werden. Der Rauhigkeitswert der Grenzfläche, die zwischen der zweiten lichtabschirmenden Folie 220 und der dünnen Folie gebildet wird, die in Kontakt mit der unteren Oberfläche der zweiten lichtabschirmenden Folie 220 steht, kann je nach dem Oberflächenrauigkeitswert der Zieloberfläche der Folienbildung vor der Bildung der zweiten lichtabschirmenden Folie 220 unterschiedlich sein.
• Im Rahmen der vorliegenden Offenbarung kann eine haftungsverstärkende Schicht 221 aufgebracht werden, deren Rauhigkeit, Zusammensetzung, Schichtdicke und dergleichen kontrolliert werden. Die Haftverstärkungsschicht kann die Haftfestigkeit zwischen einer zweiten Lichtabschirmende Folie 220 und einer dünnen Folie, die in Kontakt mit der unteren Oberfläche der zweiten Lichtabschirmende Folie 220 angeordnet ist, verbessern, wodurch ein Fotomaskenrohling 1000 bereitgestellt wird, der in Bezug auf Haltbarkeit, CD-Eigenschaften und dergleichen verbessert ist.
• Die haftungsverstärkende Schicht 221 und die erste lichtabschirmende Folie 210 können durch Berührung miteinander eine Grenzfläche (L₃) bilden. Im Einzelnen kann die Grenzfläche (L₃) dadurch gebildet werden, dass die untere Fläche (Grenze) der Haftverstärkungsschicht 221 und die obere Fläche (Grenze) der ersten lichtabschirmenden Folie 210 miteinander in Kontakt kommen. Zur Vereinfachung der Beschreibung wird die untere Oberfläche (Grenze) der Haftungsverstärkende Schicht 221 als Grenzfläche (L₃) zwischen der Haftungsverstärkende Schicht 221 und der ersten Lichtabschirmende Folie 210 definiert. Die Rauhigkeit Rz der unteren Oberfläche (Grenze, L₃) der Haftungsverstärkende Schicht 221 kann 4 nm oder mehr betragen. Der Rz kann 6 nm oder mehr betragen. Der Rz kann 20 nm oder weniger betragen. Der Rz kann 10 nm oder weniger betragen. In einem solchen Fall kann die Erosionsbeständigkeit des Seitenteils der mehrschichtigen Lichtabschirmende Folie 20 verbessert werden, und die Veränderung der optischen Eigenschaften in Richtung der Ebene der mehrschichtigen Lichtabschirmende Folie kann wirksam unterdrückt werden.
• Das Verfahren zur Messung der Rauheit der unteren Oberfläche (Grenze, L₃) der Haftungsverstärkende Schicht 221 ist das gleiche wie das Verfahren zur Messung der Rauheit der unteren Oberfläche (Grenze) der zweiten Lichtabschirmende Folie.
• Die erste lichtabschirmende Folie 21 kann ein Übergangsmetall, Sauerstoff und Stickstoff enthalten. Die zweite lichtabschirmende Folie 21 kann ein Übergangsmetall, Sauerstoff und Stickstoff enthalten. Die Beschreibung der Zusammensetzung der ersten lichtabschirmenden Folie 210 und der zweiten lichtabschirmenden Folie 220 überschneidet sich im Folgenden und die weitere Beschreibung entfällt.
• Die Menge eines Übergangsmetalls in der Haftungsverstärkende Schicht 221 kann höher sein als die Menge eines Übergangsmetalls in der ersten Lichtabschirmende Folie 210. Die Menge eines Übergangsmetalls der Haftverfestigungsschicht 221 kann größer oder gleich der Menge eines Übergangsmetalls der oberen lichtabschirmenden Schicht 222 sein. Die haftungsverstärkende Schicht 221 und die obere lichtabschirmende Schicht 222 dürfen sich in der Grenzfläche nicht wesentlich unterscheiden.
• Der Rauheitswert einer oberen/unteren Oberfläche der gebildeten Haftverfestigungsschicht 221 ist unterschiedlich, abhängig von Faktoren wie der Zusammensetzung der Haftverfestigungsschicht 221, der Schichtdicke, der Zusammensetzung des atmosphärischen Gases, das während des Sputterns in eine Kammer eingeleitet wird, und der elektrischen Leistung, die auf ein Sputtertarget angewendet wird. Insbesondere wird bei der vorliegenden Offenbarung das Mengenverhältnis von aktivem Gas im Verhältnis zum gesamten atmosphärischen Gas, das in eine Sputterkammer eingespritzt wird, wenn die Haftverstärkungsschicht 221 zu einem Film geformt wird, relativ niedriger angesetzt als wenn die erste Lichtabschirmende Folie 210 zu einer Folie geformt wird. Dadurch kann die Menge eines Übergangsmetalls in der Haftungsverstärkende Schicht 221 gesteuert werden. Die optischen Eigenschaften der mehrschichtigen Lichtabschirmende Folie in Richtung der Ebene können in einem bestimmten Bereich gesteuert werden, und die Haftfestigkeit zwischen der zweiten Lichtabschirmende Folie 220 und einer dünnen Folie, die in Kontakt mit der unteren Oberfläche der zweiten Lichtabschirmende Folie 220 steht, kann kontrolliert werden.
• Wenn die erste lichtabschirmende Folie 210 und die zweite lichtabschirmende Folie 220 miteinander in Kontakt gebracht werden, entspricht die dünne Folie, die mit der Unterseite der zweiten lichtabschirmenden Folie 220 in Kontakt steht, der ersten lichtabschirmenden Folie 210 (siehe 3). Wenn die andere dünne Folie 230 zwischen der ersten lichtabschirmenden Folie 210 und der zweiten lichtabschirmenden Folie 220 angeordnet ist, entspricht die dünne Folie, die mit der Unterseite der zweiten lichtabschirmenden Folie 220 in Kontakt ist, der anderen dünnen Folie 230 (siehe 4).
• Das Verhältnis der Menge eines Übergangsmetalls der Haftungsverstärkende Schicht 221 zur Menge eines Übergangsmetalls der ersten Lichtabschirmende Folie 20 kann 1,1 bis 2,5 betragen. Das Verhältnis der Menge eines Übergangsmetalls der Haftungsverstärkende Schicht 221 zur Menge eines Übergangsmetalls der ersten Lichtabschirmende Folie 210 kann 1,3 bis 2,3 betragen. Das Verhältnis der Menge eines Übergangsmetalls der Haftungsverstärkende Schicht 221 zur Menge eines Übergangsmetalls der ersten Lichtabschirmende Folie 210 kann 1,5 bis 2,25 betragen. In einem solchen Fall kann es leicht sein, die Oberflächenrauheit der Haftungsverstärkende Schicht 221 auf einen höheren Wert zu bringen. Darüber hinaus kann sie dazu beitragen, die Bildung von Partikeln zu unterdrücken, die durch Unebenheiten auf der Oberfläche der Haftungsverstärkende Schicht bei einem Belichtungsprozess entstehen.
• Das Messverfahren für die Menge der Elemente der Haftungsverstärkende Schicht 221 wird im Folgenden überlagert und weggelassen.
• Die Dicke der Haftungsverstärkende Schicht 221 kann 5 bis 25 Ä betragen.
• Der Rauhigkeitswert der Oberseite und der Unterseite der Haftungsverstärkende Schicht 221 kann durch die Schichtdicke der Haftungsverstärkende Schicht 221 beeinflusst werden.
• Die Haftungsverstärkende Schicht 221 kann durch Sputtern zu einem Film geformt werden. Im Einzelnen kann die Haftungsverstärkende Schicht 221 durch gesputterte Teilchen gebildet werden, die durch die Kollision von Teilchen (z. B. Argon-Ionen) mit einem Target erzeugt werden, um auf der Oberfläche eines Targets zur Folienbildung abgeschieden zu werden. Bei einem Sputtering-Verfahren werden die abgeschiedenen Sputtering-Teilchen sporadisch in einem Abscheidungs-Target platziert, bilden einen Raum zwischen den abgeschiedenen Teilchen und steuern diesen Prozess, um die Oberfläche eines dünnen Films mit einer Rauheit von einer vorbestimmten Größe oder mehr zu bilden. Durch die Fortsetzung des Sputterns wird der Raum zwischen den Partikeln durch neu abgeschiedene Sputterpartikel gefüllt und die Rauheit kann allmählich abnehmen.
• Die vorliegende Offenbarung wendet ein Verfahren zum Sputtern an, um eine haftungsverstärkende Schicht 221 mit einer Filmdicke, einer Oberflächenrauhigkeit und dergleichen in einem bestimmten Bereich bereitzustellen.
• Die Beschreibung der Sputterzeit der Haftungsverstärkende Schicht 221 überschneidet sich mit der nachfolgenden Beschreibung des Herstellungsverfahrens und wird daher weggelassen.
• Die Foliendicke der Haftungsverstärkende Schicht 221 kann durch eine TEM-Bildmessung gemessen werden.
• Die Dicke der Haftungsverstärkende Schicht kann 5 bis 25 Ä betragen. Die Dicke der adhäsionsverstärkenden Schicht kann 7 bis 20 Ä betragen. Die Dicke der adhäsionsverstärkenden Schicht 221 kann 10 bis 15 Ä betragen. In einem solchen Fall kann die mehrschichtige Lichtabschirmende Folie 20 das Auftreten von Schäden durch eine Reinigungslösung unterdrücken und die Menge der bei einem Belichtungsprozess auftretenden Partikel verringern.
• Die Zusammensetzung und Foliendicke einer mehrschichtigen Lichtabschirmende Folie
• Für die Strukturierung der mehrschichtigen Lichtabschirmende Folie 20 kann ein Trockenätzverfahren angewendet werden. In einem solchen Fall kann die zweite Lichtabschirmende Folie 220 im Vergleich zur ersten Lichtabschirmende Folie 210 relativ lange dem Ätzmittel ausgesetzt werden. Wenn die Ätzeigenschaften der zweiten Lichtabschirmende Folie 220 ähnlich wie die der ersten Lichtabschirmende Folie 210 sein sollen, kann die Linienbreite der Musterfolie der mehrschichtigen Lichtabschirmende Folie 20 nach der Musterung allmählich in Richtung des unteren Teils erhöht werden. Dies kann einer der Faktoren sein, die die Auflösung einer Fotomaske verschlechtern. Um dies zu unterdrücken, können die Prozessbedingungen wie die Zusammensetzung jeder Schicht, die Sputterspannung, das atmosphärische Gas und dergleichen oder die Dicke jeder Schicht in der mehrschichtigen Lichtabschirmende Folie gesteuert werden, wodurch die zweite Lichtabschirmende Folie 220 unter den gleichen Ätzbedingungen eine relativ geringere Ätzeigenschaft im Vergleich zur ersten Lichtabschirmende Folie 210 aufweisen kann. In einem solchen Fall kann die Seitenfläche der gemusterten mehrschichtigen Lichtabschirmende Folie so geformt werden, dass sie relativ näher an der Oberfläche eines transparenten Substrats liegt. Insbesondere passt die vorliegende Offenbarung die Zusammensetzung jeder Lichtabschirmende Folie, die Foliendicke und dergleichen an und kann dadurch die Bequemlichkeit der Formkontrolle der gemusterten mehrschichtigen Lichtabschirmende Folie 20 verbessern.
• Die erste lichtabschirmende Folie 210 kann ein Übergangsmetall, Sauerstoff oder Stickstoff umfassen. Die erste lichtabschirmende Folie 210 kann ein Übergangsmetall in einer Menge von 30 bis 60 At% enthalten. Die erste lichtabschirmende Folie 210 kann ein Übergangsmetall in einer Menge von 35 bis 55 At% enthalten. Die erste lichtabschirmende Folie 210 kann ein Übergangsmetall in einer Menge von 38 bis 45 At% enthalten.
• Der Summenwert des Sauerstoffanteils und des Stickstoffanteils der ersten lichtabschirmenden Folie 210 kann 40 bis 70 At% betragen. Der Summenwert der Sauerstoffmenge und der Stickstoffmenge der ersten Lichtabschirmende Folie 210 kann 45 bis 65 At% betragen. Der Gesamtwert der Sauerstoffmenge und der Stickstoffmenge kann 50 bis 60 At% betragen.
• Die erste lichtabschirmende Folie 210 kann Sauerstoff in einer Menge von 20 bis 35 At% enthalten. Die erste lichtabschirmende Folie 210 kann Sauerstoff in einer Menge von 23 bis 33 At% enthalten. Die erste lichtabschirmende Folie 210 kann Sauerstoff in einer Menge von 25 bis 30 At% enthalten.
• Die erste lichtabschirmende Folie 210 kann Stickstoff in einer Menge von 20 bis 35 At% enthalten. Die erste lichtabschirmende Folie 210 kann Stickstoff in einer Menge von 23 bis 33 At% enthalten. Die erste lichtabschirmende Folie 210 kann Stickstoff in einer Menge von 25 bis 30 At% enthalten.
• In diesem Fall kann die erste lichtabschirmende Schicht 210 dazu beitragen, dass die lichtabschirmende Folie 20 eine hervorragende Extinktionseigenschaft aufweist. Wenn die mehrschichtige Lichtabschirmende Folie 20 gemustert wird, kann außerdem das Auftreten von Dislozierungen, die in der Seitenfläche der mehrschichtigen Lichtabschirmungsmusterfolie auftreten können, unterdrückt werden.
• Die zweite lichtabschirmende Folie 220 kann ein Übergangsmetall, Sauerstoff und Stickstoff umfassen. Die zweite lichtabschirmende Folie 220 kann ein Übergangsmetall in einer Menge von 50 bis 80 At% enthalten. Die zweite lichtabschirmende Folie 220 kann ein Übergangsmetall in einer Menge von 55 bis 75 At% enthalten. Die zweite lichtabschirmende Folie 220 kann ein Übergangsmetall in einer Menge von 60 bis 70 At% enthalten.
• Der Summenwert des Sauerstoffanteils und des Stickstoffanteils der zweiten lichtabschirmenden Folie 220 kann 20 bis 50 At% betragen. Der Gesamtwert des Sauerstoffanteils und des Stickstoffanteils der zweiten lichtabschirmenden Folie 220 kann 25 bis 45 Atom-% betragen. Der Summenwert des Sauerstoffanteils und des Stickstoffanteils der zweiten lichtabschirmenden Folie 220 kann 30 bis 40 At% betragen.
• Die zweite lichtabschirmende Folie 220 kann Stickstoff in einer Menge von 20 bis 50 At% enthalten. Die zweite lichtabschirmende Folie 220 kann Stickstoff in einer Menge von 25 bis 45 At% enthalten. Die zweite lichtabschirmende Folie 220 kann Stickstoff in einer Menge von 30 bis 40 At% enthalten.
• In diesem Fall kann die zweite lichtabschirmende Folie dazu beitragen, dass die mehrschichtige lichtabschirmende Folie 20 eine hervorragende Extinktionseigenschaft aufweist. Obwohl der obere Teil der gemusterten mehrschichtigen Lichtabschirmende Folie lange Zeit einem Ätzgas ausgesetzt ist, kann die mehrschichtige Lichtabschirmungsmusterfolie eine gleichmäßige Linienbreite in Dickenrichtung aufweisen.
• Das Übergangsmetall kann mindestens eines der Metalle Cr, Ta, Ti und Hf umfassen. Das Übergangsmetall kann Cr sein.
• Die Menge der Elemente jeder Folie und jeder Schicht in der mehrschichtigen Lichtabschirmende Folie 20 wird mittels XPS (Röntgen-Fotoelektronenspektroskopie) gemessen. Im Einzelnen wird eine Fotoleermaske als Messobjekt auf eine Größe von 15 mm Länge und Breite bearbeitet und so eine Probe vorbereitet. Danach wird die Probe in das XPS-Messgerät gelegt, und der Bereich mit einer Breite von 4 mm und einer Länge von 2 mm wird geätzt und die Menge der Elemente jeder Folie und jeder Schicht wird gemessen.
• Beispielsweise kann die Menge der Elemente jeder Folie und jeder Schicht innerhalb der mehrschichtigen Lichtabschirmende Folie 20 mit Hilfe des von Thermo Scientific erhältlichen K-alpha-Modells gemessen werden.
• Die Schichtdicke der ersten lichtabschirmenden Folie 210 kann 250 bis 650 Ä betragen. Die Schichtdicke der ersten lichtabschirmenden Folie 210 kann 350 bis 600 Ä betragen. Die Schichtdicke der ersten lichtabschirmenden Folie 210 kann 400 bis 550 Ä betragen. In einem solchen Fall kann die erste lichtabschirmende Folie 210 dazu beitragen, dass die mehrschichtige lichtabschirmende Folie 20 ein Belichtungslicht wirksam abblockt.
• Die Schichtdicke der zweiten lichtabschirmenden Folie 220 kann 30 bis 200 Ä betragen. Die Schichtdicke der zweiten lichtabschirmenden Folie 220 kann 30 bis 100 Ä betragen. Die Schichtdicke der zweiten lichtabschirmenden Folie 220 kann 40 bis 80 Ä betragen. In einem solchen Fall kann die zweite lichtabschirmende Folie 220 zu einer Extinktionscharakteristik der mehrschichtigen lichtabschirmenden Folie 20 beitragen, und eine Variation der Linienbreite in der Dicke der mehrschichtigen lichtabschirmenden Musterfolie kann verringert werden.
• Das Schichtdickenverhältnis der zweiten Lichtabschirmende Folie 200 im Vergleich zur ersten Lichtabschirmende Folie 210 kann 0,05 bis 0,3 betragen. Das Schichtdickenverhältnis kann 0,07 bis 0,25 betragen. Das Schichtdickenverhältnis kann 0,1 bis 0,2 betragen. In einem solchen Fall kann die mehrschichtige Lichtabschirmende Folie eine ausreichende Extinktionscharakteristik aufweisen. Außerdem kann die Seitenfläche der gemusterten mehrschichtigen Lichtabschirmende Folie so geformt sein, dass sie nahezu senkrecht zur Oberfläche des transparenten Substrats steht.
• Das Verhältnis zwischen der Dicke der Haftungsverstärkende Schicht 221 und der Dicke der ersten Lichtabschirmende Folie 210 kann 0,005 bis 0,05 betragen. Das Verhältnis der Dicke der Haftungsverstärkende Schicht 221 zur Dicke der ersten Lichtabschirmende Folie 210 kann 0,01 bis 0,04 betragen. Das Verhältnis der Dicke der Haftungsverstärkende Schicht 221 zur Dicke der ersten Lichtabschirmende Folie 210 kann 0,015 bis 0,03 betragen. In einem solchen Fall kann die mehrschichtige Lichtabschirmende Folie eine stabile Haltbarkeit gegenüber einer Reinigungslösung aufweisen.
• Optische Eigenschaften einer mehrschichtigen Lichtabschirmende Folie
• Die lichtabschirmende Folie 20 kann eine optische Dichte von 1,8 oder mehr für Licht mit einer Wellenlänge von 193 nm aufweisen. Die lichtabschirmende Folie 20 kann eine optische Dichte von 1,9 oder mehr für Licht mit einer Wellenlänge von 193 nm aufweisen.
• Die Lichtabschirmende Folie 20 kann für Licht mit einer Wellenlänge von 193 nm einen Transmissionsgrad von 1,5 % oder weniger aufweisen. Die Lichtabschirmende Folie 20 kann für Licht mit einer Wellenlänge von 193 nm einen Transmissionsgrad von 1,4 % oder weniger aufweisen. Die Lichtabschirmende Folie 20 kann für Licht mit einer Wellenlänge von 193 nm einen Transmissionsgrad von 1,2 % oder weniger aufweisen.
• In einem solchen Fall kann das Muster, das eine mehrschichtige Lichtabschirmende Folie 20 enthält, die Übertragung von Belichtungslicht wirksam blockieren.
• Die Phasenverschiebungsfolie kann zwischen dem transparenten Substrat 10 und der mehrschichtigen Lichtabschirmende Folie 20 angebracht werden. Die Folie, die eine Phasenverschiebungsfolie und die mehrschichtige Lichtabschirmende Folie 20 umfasst, kann eine optische Dichte von 3 oder mehr für ein Licht mit einer Wellenlänge von 193 nm aufweisen. Die Folie, die eine Phasenverschiebungsfolie und die mehrschichtige Lichtabschirmende Folie 20 umfasst, kann eine optische Dichte von 3 oder mehr für ein Licht mit einer Wellenlänge von 193 nm aufweisen. In einem solchen Fall kann die Folie die Übertragung von Belichtungslicht wirksam unterdrücken.
• 6 ist eine konzeptionelle Ansicht zur Darstellung einer Fotoleermaske gemäß einer anderen Ausführungsform. Unter Bezugnahme auf 6 wird Folgendes beschrieben.
• Sonstige Dünne Folie
• Als weitere dünne Folie können eine Phasenverschiebungsfolie 30, eine Hartmaskenfolie (nicht abgebildet) oder Ähnliches verwendet werden. Die Phasenverschiebungsfolie 30 ist eine dünner Folie zur Abschwächung der Intensität eines Belichtungslichts, das durch die Phasenverschiebungsfolie durchtritt, während die Phasendifferenz reguliert wird, um ein Beugungslicht zu unterdrücken, das am Rand eines Musters auftritt.
• Die Phasenverschiebungsfolie 30 kann eine Phasendifferenz von 170 bis 190° für ein Licht mit einer Wellenlänge von 193 nm aufweisen. Die Phasenverschiebungsfolie 30 kann eine Phasendifferenz von 175 bis 185 ° für ein Licht mit einer Wellenlänge von 193 nm aufweisen. Die Phasenverschiebungsfolie 30 kann einen Transmissionsgrad von 3 bis 10 % für Licht mit einer Wellenlänge von 193 nm aufweisen. Die Phasenverschiebungsfolie 30 kann einen Transmissionsgrad von 4 bis 8 % für Licht mit einer Wellenlänge von 193 nm aufweisen. In einem solchen Fall kann die Auflösung einer Fotomaske mit der Phasenverschiebungsfolie 30 verbessert werden.
• Die Phasenverschiebungsfolie 30 kann ein Übergangsmetall und ein Silizium enthalten. Die Phasenverschiebungsfolie 30 kann ein Übergangsmetall, Silizium, Sauerstoff und Stickstoff umfassen. Das Übergangsmetall kann zum Beispiel Molybdän sein.
• Eine Hartmaske verbessert die Adhäsion mit einer Resistschicht und kann dadurch die Kollision der Resistschicht beim Ätzen eines Musters unterdrücken, während sie gleichzeitig als Ätzmaskenfilm dient.
• Die harte Maske kann Silizium, Stickstoff und Sauerstoff umfassen.
• 7 und 8 sind konzeptionelle Ansichten zur Darstellung einer Fotomaske gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. 9 ist eine vergrößerte Ansicht eines mit B bezeichneten Teils von 7. 10 ist eine vergrößerte Ansicht eines mit B' bezeichneten Teils von 8. Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf 7 bis 10 Folgendes beschrieben.
• Fotomaske
• Eine Fotomaske 2000 gemäß einer anderen Ausführungsform umfasst ein transparentes Substrat 10 und einee mehrschichtigen Lichtabschirmungsmusterfolie 25, der auf dem transparenten Substrat 10 angeordnet ist.
• Die mehrschichtige lichtabschirmende Musterfolie 25 umfasst eine erste lichtabschirmende Folie 210 und die zweite lichtabschirmende Folie 220, die auf der ersten lichtabschirmenden Folie 210 angeordnet ist und ein Übergangsmetall und mindestens ein Element zwischen Sauerstoff und Stickstoff umfasst.
• Eine Seitenfläche der mehrschichtigen Lichtabschirmungsmusterfolie 25 umfasst eine Messzone, die der Zone zwischen einem Punkt, der von einem Punkt auf einer oberen Begrenzung der ersten Lichtabschirmende Folie in Richtung einer unteren Begrenzung der ersten Lichtabschirmende Folie beabstandet ist, und einem Punkt, der von einem Punkt auf einer unteren Begrenzung der zweiten Lichtabschirmende Folie in Richtung einer oberen Fläche der sekundären Lichtabschirmende Folie beabstandet ist, entspricht.
• Eine Oberflächenrauhigkeit Wr der Messzone (MR) erfüllt die Bedingung der nachstehenden Gleichung 1. $$0\text{ nm}<\text{Wr}-\text{Wo}\le \text{3nm}$$

  
• In der Gleichung 1,
  ist Wo die Oberflächenrauheit [Einheit: nm] der Messzone (MR) vor dem Einweichen und dem Waschvorgang,
  Wr ist die Oberflächenrauheit [Einheit: nm] der Messzone (MR) nach 800 Sekunden Eintauchen in SC-1 (Standard Clean-1) Lösung und Waschen mit Ozonwasser,
  Die SC-1-Lösung ist eine Lösung, die NH₄OH mit 14,3 Gew.-%, H₂O₂ mit 14,3 Gew.-% und H₂O mit 71,4 Gew.-% enthält.
• Das Ozonwasser ist eine Lösung mit 20 ppm Ozon (bezogen auf das Gewicht) mit Reinstwasser als Lösungsmittel.
• Die Seitenfläche der mehrschichtigen Lichtabschirmungsmusterfolie kann eine Messzone umfassen, die der Zone zwischen einem Punkt, der von einem Punkt auf der oberen Begrenzung der ersten Lichtabschirmende Folie in Richtung der unteren Begrenzung der ersten Lichtabschirmende Folie um 5 nm beabstandet ist, und einem Punkt, der von einem Punkt auf der unteren Begrenzung der zweiten Lichtabschirmende Folie zur oberen Begrenzung der zweiten Lichtabschirmende Folie um 5 nm beabstandet ist, entspricht.
• Der Aufbau, die Rauheitscharakteristik, die Zusammensetzung, die Dicke und dergleichen der mehrschichtigen Lichtabschirmungsmusterfolie 25 überschneiden sich mit der Beschreibung der obigen Fotoleermaske 1000 und werden weggelassen.
• Die Fotomaske 2000 kann durch Strukturierung der oben beschriebenen Fotoleermaske 1000 hergestellt werden.
• Verfahren zur Herstellung einer mehrschichtigen Lichtabschirmende Folie
• Das Herstellungsverfahren einer Fotoleermaske gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung umfasst einen Vorbereitungsvorgang, bei dem ein Sputtertarget, das ein Übergangsmetall umfasst, und ein transparentes Substrat in einer Sputterkammer angeordnet werden; und einen Vorgang zur Bildung einer mehrschichtigen Lichtabschirmende Folie, bei dem eine elektrische Leistung an das Sputtertarget angelegt und eine mehrschichtiger Lichtabschirmende Folie auf dem transparenten Substrat gebildet wird.
• Der Vorgang der Bildung einer mehrschichtigen Lichtabschirmende Folie umfasst einen Vorgang der Bildung einer ersten Lichtabschirmende Folie zur Bildung einer ersten Lichtabschirmende Folie auf dem transparenten Substrat; einen Vorgang der Bildung einer Haftverstärkungsschicht zur Bildung einer Haftverstärkungsschicht auf der gebildeten ersten Lichtabschirmende Folie; und einen Vorgang der Bildung einer oberen Lichtabschirmungsschicht zur Bildung einer zweiten Lichtabschirmende Folie auf der Haftverstärkungsschicht.
• Bei der Herstellung kann unter Berücksichtigung der Zusammensetzung der mehrschichtigen Lichtabschirmende Folie ein Target für die Bildung der mehrschichtigen Lichtabschirmende Folie ausgewählt werden. Ein Sputtertarget kann mit einem Target aus einem Übergangsmetall aufgebracht werden. Als Sputtertarget können zwei oder mehr Targets verwendet werden, wobei ein Target ein Übergangsmetall enthält. Das Target, das ein Übergangsmetall enthält, kann ein Übergangsmetall in einer Menge von 90 at% oder mehr enthalten. Das Target, das ein Übergangsmetall enthält, kann ein Übergangsmetall in einer Menge von 95 at% oder mehr enthalten. Das Target, das ein Übergangsmetall enthält, kann ein Übergangsmetall in einer Menge von 99 at% oder mehr enthalten.
• Das Übergangsmetall kann mindestens eines der Metalle Cr, Ta, Ti und Hf enthalten. Das Übergangsmetall kann Cr umfassen.
• Die Beschreibung des transparenten Substrats, das sich in der Sputterkammer befindet, überschneidet sich mit der obigen Beschreibung und entfällt daher.
• Bei der Herstellung von mehrschichtigen Lichtabschirmende Folien kann die Bedingung für die Folienherstellung für jede Folie oder Schicht, die in der mehrschichtigen Lichtabschirmende Folie enthalten ist, unterschiedlich angewendet werden. Insbesondere unter Berücksichtigung der Oberflächenrauhigkeitseigenschaften, der chemischen Beständigkeit, der Extinktionseigenschaften und der Ätzeigenschaften usw. können die Zusammensetzung des atmosphärischen Gases, der Druck in einer Kammer, die an ein Sputtertarget angelegte elektrische Leistung, die Zeit für die Filmbildung, die Rotationsgeschwindigkeit eines Substrats usw. für jeden Film oder jede Schicht unterschiedlich angewendet werden.
• Das atmosphärische Gas kann aus einem Inertgas, einem reaktiven Gas und einem Sputtergas bestehen. Das Inertgas ist ein Gas, das keine Elemente enthält, die in einer mehrschichtigen Lichtabschirmende Folie enthalten sind. Das reaktive Gas ist ein Gas, das Elemente enthält, die in einer mehrschichtigen Lichtabschirmende Folie enthalten sind. Das Sputtergas ist ein Gas, das durch Ionisierung in einer Plasmaatmosphäre mit einem Target zusammenstößt. Das Inertgas kann Helium (He) enthalten. Das reaktive Gas kann ein Stickstoff enthaltendes Gas sein. Das Stickstoff enthaltende Gas kann beispielsweise N₂, NO, NO₂, N₂O, N₂O₃, N₂O₄, N₂O₅ und dergleichen sein. Das reaktive Gas kann ein sauerstoffhaltiges Gas umfassen. Das sauerstoffhaltige Gas kann z. B. O₂, CO₂ oder ähnliches sein. Das reaktive Gas kann ein stickstoffhaltiges Gas und ein sauerstoffhaltiges Gas umfassen. Das reaktive Gas kann ein Gas umfassen, das Stickstoff und Sauerstoff enthält. Das Gas, das den gesamten Stickstoff und Sauerstoff enthält, kann zum Beispiel NO, NO₂, N₂O, N₂O₃, N₂O₄, N₂O₅ sein.
• Das Zerstäubungsgas kann Argon (Ar) sein.
• Eine Stromquelle zur Versorgung eines Sputtertargets mit elektrischem Strom kann eine Gleichstromquelle oder eine HF-Stromquelle sein.
• Beim ersten Verfahren zur Bildung einer Lichtabschirmende Folie kann die auf ein Sputtertarget aufgebrachte elektrische Leistung 1,5 bis 2,5 kW betragen. Beim ersten Verfahren zur Bildung einer Lichtabschirmende Folie kann die auf ein Sputtertarget aufgebrachte elektrische Leistung 1,6 bis 2 kW betragen. In einem solchen Fall ist es möglich, der mehrschichtigen Lichtabschirmende Folie zu einer stabilen Haltbarkeit zu verhelfen.
• Beim ersten Verfahren zur Bildung einer Lichtabschirmende Folie kann das Verhältnis zwischen der Durchflussmenge eines reaktiven Gases und der Durchflussmenge eines Inertgases im atmosphärischen Gas 1,5 bis 3 betragen. Das Durchflussverhältnis kann 1,8 bis 2,7 betragen.
• Das Durchflussverhältnis kann 2 bis 2,5 betragen.
• Das Verhältnis zwischen der Sauerstoffmenge und der Stickstoffmenge im Reaktivgas kann 1.5 bis 4 betragen. Das Verhältnis zwischen der Sauerstoffmenge und der Stickstoffmenge im Reaktivgas kann 2 bis 3 betragen. Das Verhältnis zwischen der Sauerstoffmenge und der Stickstoffmenge im Reaktivgas kann 2,2 bis 2,7 betragen.
• In einem solchen Fall ist es möglich, der mehrschichtigen Lichtabschirmende Folie zu einer ausreichenden Extinktionscharakteristik zu verhelfen. Zusätzlich wird die Ätzcharakteristik der ersten lichtabschirmenden Folie kontrolliert und es ist möglich, die Seitenfläche der gemusterten mehrschichtigen lichtabschirmenden Folie so zu formen, dass sie nahezu senkrecht zur Oberfläche des transparenten Substrats steht.
• Die Folienbildungszeit der ersten lichtabschirmenden Folie kann 200 bis 300 Sekunden betragen. Die Folienbildungszeit der ersten lichtabschirmenden Folie kann 210 bis 240 Sekunden betragen. In einem solchen Fall ist es möglich, der mehrschichtigen Lichtabschirmende Folie zu einer ausreichenden Extinktionscharakteristik zu verhelfen.
• Bei der Bildung der haftverfestigenden Schicht kann die haftungsverstärkende Schicht in Kontakt mit der Oberfläche der ersten Lichtabschirmende Folie gebildet werden. Die haftungsverstärkende Schicht kann in Kontakt mit der Oberfläche einer anderen dünnen Folie gebildet werden, die auf der ersten lichtabschirmenden Folie angeordnet ist.
• Bei der Bildung von Haftungsverstärkende Schichten kann eine elektrische Leistung von 1,5 bis 2,5 kW auf ein Sputtertarget angewendet werden. Bei der Bildung von Haftungsverstärkende Schichten kann eine elektrische Leistung von 1,6 bis 2 kW auf ein Sputtertarget angewendet werden. In diesem Fall wird die Rauheit der Ober- und Unterseite der Haftverstärkungsschicht in dem vorgegebenen Bereich gesteuert, und es ist möglich, der mehrschichtigen Lichtabschirmende Folie zu einer ausgezeichneten Haltbarkeit in einem Reinigungsprozess zu verhelfen.
• Bei der Bildung der Haftungsverstärkende Schicht kann bereits 15 Sekunden oder mehr nach Abschluss der Bildung einer dünnen Schicht, die mit der Unterseite der Haftungsverstärkende Schicht, z. B. der ersten Lichtabschirmende Folie, in Kontakt steht, elektrische Energie an ein Sputtertarget angelegt werden. Bei der Bildung der Haftungsverstärkende Schicht kann bereits 20 Sekunden oder mehr nach Abschluss der Bildung der dünnen Folie elektrische Energie an ein Sputtertarget angelegt werden. Bei der Bildung der Haftungsverstärkende Schicht kann bereits 30 Sekunden oder mehr nach Abschluss der Bildung der dünnen Folie elektrische Energie an ein Sputtertarget angelegt werden. In einem solchen Fall kann die haftungsverstärkende Schicht dazu beitragen, dass die mehrschichtige Lichtabschirmende Folie eine bessere Haltbarkeit gegenüber einer Reinigungslösung aufweist.
• Bei der Bildung der haftverfestigenden Schicht kann das Verhältnis zwischen der Durchflussmenge des Inertgases und der Durchflussmenge des reaktiven Gases und der Durchflussmenge des atmosphärischen Gases 0,2 bis 0,8 betragen. Das Verhältnis kann 0,3 bis 0,7 betragen. Das Verhältnis kann 0,35 und 0,6 betragen.
• Das Verhältnis der Sauerstoffmenge im Vergleich zur Stickstoffmenge in einem reaktiven Gas kann 0,2 oder weniger betragen. Das Verhältnis der Sauerstoffmenge im Vergleich zur Stickstoffmenge in einem reaktiven Gas kann 0,1 oder weniger betragen. Das Verhältnis der Sauerstoffmenge im Vergleich zur Stickstoffmenge in einem reaktiven Gas kann 0,001 oder mehr betragen. In diesem Fall kann die Oberflächenrauhigkeit der Haftungsverstärkende Schicht einen höheren Wert haben als die Oberflächenrauhigkeit einer Targetoberfläche für die Haftungsverstärkende Schicht.
• Bei der Bildung der Haftverfestigungsschicht kann das atmosphärische Gas innerhalb von 10 Sekunden ab dem Zeitpunkt in eine Kammer eingeleitet werden, zu dem das atmosphärische Gas, das bei der Bildung eines dünnen Films, der in Kontakt mit der unteren Oberfläche der Haftverfestigungsschicht steht, angewendet wird, vollständig aus der Sputterkammer entgast ist. Bei der Bildung der Haftverfestigungsschicht kann das atmosphärische Gas innerhalb von 5 Sekunden ab dem Zeitpunkt in eine Kammer eingeleitet werden, zu dem das atmosphärische Gas, das bei der Bildung eines dünnen Films, der in Kontakt mit der unteren Oberfläche der Haftverfestigungsschicht steht, angewendet wird, vollständig aus der Sputterkammer entgast ist.
• Die Bildungszeit der Haftungsverstärkende Schicht kann 1 bis 15 Sekunden betragen. Die Bildungszeit der Haftungsverstärkende Schicht kann 2 bis 8 Sekunden betragen.
• In einem solchen Fall kann der Wert der Oberflächenrauheit leicht innerhalb eines vorgegebenen Bereichs relativ kontrolliert werden.
• Der Wert der Oberflächenrauheit Rsk der gebildeten Haftungsverstärkende Schicht nach dem Verfahren zur Bildung der Haftungsverstärkende Schicht kann -1 oder weniger betragen.
• Rsk, Rku, Rq, Ra und Rz Werte sind Werte, die in Übereinstimmung mit ISO_4287 bewertet werden.
• Wenn die Haftungsverstärkende Schicht im Querschnitt beobachtet wird, wird der Profilteil, der im oberen Teil einer Bezugslinie (bezieht sich auf die Durchschnittslinie der Höhen des Oberflächenprofils) innerhalb des Oberflächenprofils der Haftungsverstärkende Schicht angeordnet ist, als Spitze bezeichnet, und der Profilteil, der im unteren Teil der Bezugslinie angeordnet ist, wird als Tal bezeichnet.
• Der Rsk-Wert der Haftungsverstärkende Schicht wird eingestellt und damit der Grad der Asymmetrie des Oberflächenprofils kontrolliert. Dadurch kann die Adhäsionskraft zwischen dünnen Folien, die auf der Haftungsverstärkende Schicht oder unter der Haftungsverstärkende Schicht angeordnet sind, und der Haftungsverstärkende Schicht verbessert werden.
• Bei der Bildung der Haftungsverstärkende Schicht kann der Wert der Oberflächenrauhigkeit Rsk der gebildeten Verstärkerschicht -1 oder weniger betragen. Der Rsk-Wert kann -2 oder weniger betragen. Der Rsk-Wert kann -3 oder mehr betragen. In einem solchen Fall kann die mehrschichtige Lichtabschirmende Folie eine stabile Haltbarkeit gegenüber einer Reinigungslösung aufweisen.
• Bei der Bildung der Haftungsverstärkende Schicht kann die Oberflächenrauhigkeit Rku der gebildeten Haftungsverstärkende Schicht 10 oder mehr betragen.
• Durch die Einstellung des Kurtosis-Grads der Spitze und des Tals der Haftverfestigungsschicht kann die Kontaktfläche zwischen dünnen Folien, die neben der Haftverfestigungsschicht angeordnet sind, vergrößert werden. Dadurch kann die Adhäsionskraft zwischen dünnen Folien, die auf der Haftungsverstärkende Schicht oder unter der Haftungsverstärkende Schicht angeordnet sind, und der Haftungsverstärkende Schicht verbessert werden.
• Der Rku-Wert der Oberflächenrauhigkeit der gebildeten Haftungsverstärkende Schicht kann 10 oder mehr betragen. Der Rku-Wert kann 12 oder mehr sein. Der Rku-Wert kann 15 oder weniger betragen. In einem solchen Fall kann die Haftfestigkeit zwischen den in der mehrschichtigen Lichtabschirmende Folie enthaltenen Folien erhöht werden.
• Der Wert der Oberflächenrauheit Rq der bei der Bildung der Haftungsverstärkende Schicht gebildeten Haftungsverstärkende Schicht kann 0,2 nm oder mehr betragen. Der Rq-Wert kann 0,4 nm oder mehr betragen. Der Rq-Wert kann 5 nm oder weniger betragen. Der Rq-Wert kann 1,5 nm oder weniger betragen.
• Der Wert der Oberflächenrauheit Ra der bei der Herstellung der Haftungsverstärkende Schicht gebildeten Haftungsverstärkende Schicht kann 0,1 nm oder mehr betragen. Der Ra-Wert kann 0,2 nm oder mehr betragen. Der Ra-Wert kann 1,5 nm oder weniger betragen. Der Ra-Wert kann 1 nm oder weniger betragen.
• Der Wert der Oberflächenrauheit Ra der bei der Bildung der Haftungsverstärkende Schicht gebildeten Haftungsverstärkende Schicht kann 0,1 nm oder mehr betragen. Der Ra-Wert kann 0,2 nm oder mehr betragen. Der Ra-Wert kann 1,5 nm oder weniger betragen. Der Ra-Wert kann 1 nm oder weniger betragen.
• Der Wert der Oberflächenrauheit Rz der im Verfahren zur Bildung der Haftungsverstärkende Schicht gebildeten Haftungsverstärkende Schicht kann 4,5 nm oder mehr betragen. Der Rz kann 6 nm oder mehr betragen. Der Rz-Wert kann 20 nm oder weniger betragen. Der Rz-Wert kann 15 nm oder weniger betragen.
• In einem solchen Fall kann eine haftungsverstärkende Schicht die Haftfestigkeit zwischen dünnen Folien erhöhen, die in der Nähe der haftungsverstärkenden Schicht angeordnet sind.
• Bei der Folienbildung der oberen Lichtabschirmungsschicht kann eine elektrische Leistung von 1 bis 2 kW auf ein Sputtertarget angewendet werden. Bei der Folienbildung der oberen Lichtabschirmungsschicht kann eine elektrische Leistung von 1,1 bis 1,7 kW auf ein Sputtertarget angewendet werden. In einem solchen Fall kann die obere Lichtschutzschicht eine relativ geringe Rauhigkeitscharakteristik aufweisen, das Auftreten von Partikeln, die von Unebenheiten der Oberfläche der mehrschichtigen Lichtabschirmende Folie herrühren, kann unterdrückt werden.
• Bei der Bildung der oberen Lichtabschirmungsschicht kann 15 Sekunden oder mehr nach Abschluss der Bildung einer Dünnschicht eine elektrische Spannung auf ein Sputtertarget aufgebracht werden, z. B. auf eine Haftungsverstärkende Schicht. Bei der Bildung der oberen Lichtabschirmungsschicht kann nach 20 Sekunden oder mehr nach Abschluss der Bildung eines dünnen Films, der in Kontakt mit der unteren Oberfläche der oberen Lichtabschirmungsschicht steht, elektrische Energie an ein Sputtertarget angelegt werden. Bei der Bildung der oberen Lichtabschirmungsschicht kann innerhalb von 30 Sekunden nach Abschluss der Bildung der dünnen Folie ein Sputtertarget mit Strom versorgt werden. In diesem Fall kann die obere lichtabschirmende Schicht vorbestimmte lichtabschirmende Eigenschaften und Ätzeigenschaften aufweisen.
• Bei der Bildung der oberen Lichtschutzschicht kann das Verhältnis der Durchflussmenge des reaktiven Gases zur Durchflussmenge des Inertgases 0,3 bis 0,7 betragen. Das Durchflussverhältnis kann 0,4 bis 0,6 betragen.
• Bei der Bildung der oberen lichtabschirmenden Schicht kann das Verhältnis der Sauerstoffmenge im Vergleich zur Stickstoffmenge im reaktiven Gas 0,3 oder weniger betragen. Das Verhältnis der Sauerstoffmenge im Vergleich zur Stickstoffmenge in einem reaktiven Gas kann 0,1 oder weniger betragen. Das Verhältnis der Sauerstoffmenge im Vergleich zur Stickstoffmenge in einem reaktiven Gas kann 0,001 oder mehr betragen.
• In einem solchen Fall kann die Ätzgeschwindigkeit der oberen Lichtabschirmungsschicht im Vergleich zur ersten Lichtabschirmungsschicht einen relativ niedrigeren Wert haben, und die Seitenfläche der gemusterten mehrschichtigen Lichtabschirmungsschicht kann so geformt werden, dass sie nahe an der Oberfläche des transparenten Substrats liegt und relativ senkrecht dazu ist.
• Bei dem Verfahren zur Bildung der oberen Lichtabschirmungsschicht kann das Atmosphärengas, das bei dem Verfahren zur Bildung der oberen Lichtabschirmungsschicht eingesetzt wird, innerhalb von 10 Sekunden ab dem Zeitpunkt eingespritzt werden, zu dem das Atmosphärengas, das bei der Bildung eines dünnen Films (z. B. einer Haftverstärkungsschicht) eingesetzt wird, der in Kontakt mit der unteren Oberfläche der oberen Lichtabschirmungsschicht steht, vollständig aus einer Sputterkammer entgast ist. Bei dem Verfahren zur Bildung der oberen Lichtabschirmungsschicht wird das Atmosphärengas, das dem Verfahren zur Bildung der oberen Lichtabschirmungsschicht zugeführt wird, innerhalb von 5 Sekunden ab dem Zeitpunkt, zu dem das Atmosphärengas, das der Bildung eines dünnen Films zugeführt wird, der in Kontakt mit der unteren Oberfläche der oberen Lichtabschirmungsschicht steht, vollständig aus einer Sputterkammer entgast. In einem solchen Fall ist es möglich, der mehrschichtigen Lichtabschirmende Folie zu einer hervorragenden Extinktionscharakteristik zu verhelfen, und es ist möglich, die Bequemlichkeit der Kontrolle der Form der gemusterten mehrschichtigen Lichtabschirmende Folie zu verbessern.
• Die Bildung der oberen Lichtschutzschicht kann 10 bis 30 Sekunden lang erfolgen. Die Bildung der oberen Lichtschutzschicht kann 15 bis 25 Sekunden lang erfolgen. In einem solchen Fall ist es möglich, die Seitenfläche der mehrschichtigen lichtabschirmenden Musterfolie so zu formen, dass sie nahezu senkrecht zur Oberfläche des transparenten Substrats steht.
• Die durch das Herstellungsverfahren hergestellte mehrschichtige Lichtabschirmende Folie umfasst die erste Lichtabschirmende Folie und die zweite Lichtabschirmende Folie, die auf der ersten Lichtabschirmende Folie angeordnet ist. Die zweite Lichtabschirmende Folie kann die obere lichtabschirmende Schicht und die Haftungsverstärkende Schicht umfassen. Die haftungsverstärkende Schicht kann zwischen der oberen lichtabschirmenden Schicht und der ersten Lichtabschirmende Folie angeordnet sein. Die Beschreibung des Aufbaus, der Rauheitscharakteristik, der Zusammensetzung, der Schichtdicke, der optischen Eigenschaften und dergleichen der mehrschichtigen Lichtabschirmende Folie überschneidet sich mit der obigen Beschreibung und entfällt daher.
• Herstellungsverfahren für Halbleiterelemente
• Das Herstellungsverfahren eines Halbleiterelements gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung umfasst einen Vorbereitungsvorgang, bei dem eine Lichtquelle, eine Fotomaske und ein Halbleiterwafer, auf den ein Resistfilm aufgebracht wurde, bereitgestellt werden, einen Belichtungsvorgang, bei dem einfallendes Licht von der Lichtquelle selektiv durch die Fotomaske übertragen wird, und einen Entwicklungsvorgang, bei dem ein Muster auf dem Halbleiterwafer entwickelt wird.
• Die Fotomaske umfasst ein transparentes Substrat und eine mehrschichtige, lichtabschirmende Musterfolie auf dem transparenten Substrat.
• Die mehrschichtige lichtabschirmende Musterfolie umfasst eine erste lichtabschirmende Folie und eine zweite lichtabschirmende Folie 220, die auf der ersten lichtabschirmenden Folie angeordnet ist und ein Übergangsmetall und mindestens ein Element zwischen Sauerstoff und Stickstoff umfasst.
• Eine Seitenfläche der mehrschichtigen Lichtabschirmungsmusterfolie umfasst eine Messzone, die der Zone zwischen einem Punkt, der von einem Punkt auf einer oberen Begrenzung der ersten Lichtabschirmende Folie in Richtung der unteren Begrenzung der ersten Lichtabschirmende Folie beabstandet ist, und einem Punkt, der von einem Punkt auf der unteren Begrenzung der zweiten Lichtabschirmende Folie in Richtung einer oberen Begrenzung der zweiten Lichtabschirmende Folie beabstandet ist, entspricht.
• Die Oberflächenrauhigkeit Wr der Messzone erfüllt die Bedingung der nachstehenden Gleichung 1. $$0\text{ nm}<\text{Wr}-\text{Wo}\le \text{3nm}$$

  
• In der Gleichung 1,
  ist Wo die Oberflächenrauheit [Einheit: nm] der Messzone (MR) vor dem Einweichen und dem Waschvorgang.
• Wr ist die Oberflächenrauheit [Einheit: nm] der Messzone (MR) nach 800 Sekunden Eintauchen in SC-1 (Standard Clean-1) Lösung und Waschen mit Ozonwasser.
• Die SC-1-Lösung ist eine Lösung, die NH₄OH mit 14,3 Gew.-%, H₂O₂ mit 14,3 Gew.-% und H₂O mit 71,4 Gew.-% enthält.
• Das Ozonwasser ist eine Lösung mit 20 ppm Ozon (bezogen auf das Gewicht) mit Reinstwasser als Lösungsmittel.
• Bei der Vorbereitung ist die Lichtquelle ein Gerät, das ein Belichtungslicht mit einer kurzen Wellenlänge erzeugen kann. Bei dem Belichtungslicht kann es sich um ein Licht mit einer Wellenlänge von 200 nm handeln. Das Belichtungslicht ist ArF-Licht mit einer Wellenlänge von 193 nm.
• Zwischen einer Fotomaske und einer Halbleiterscheibe kann zusätzlich eine Linse angeordnet sein. Die Linse hat die Funktion, die Form eines Schaltungsmusters auf der Fotomaske zu verkleinern und dadurch auf den Halbleiterwafer zu übertragen. Die Linse ist nicht beschränkt, wenn die Linse gewöhnlich für den Belichtungsprozess von Arf-Halbleiterwafern verwendet werden kann. Bei der Linse kann es sich beispielsweise um eine Linse aus fluoridiertem Kalzium (CaF₂) handeln.
• Beim Belichtungsvorgang kann ein Belichtungslicht selektiv durch eine Fotomaske auf den Halbleiter übertragen werden. In einem solchen Fall kann die chemische Modifikation in einem Bereich erfolgen, in dem das Belichtungslicht in die Resistschicht gelangt.
• Beim Entwicklungsvorgang kann ein Muster auf einem Halbleiterwafer entwickelt werden, indem der Halbleiterwafer nach dem Belichtungsvorgang mit einer Entwicklungslösung behandelt wird. Wenn es sich bei der aufgetragenen Resistlösung um einen Positivresist handelt, kann der Bereich, den das Belichtungslicht innerhalb der Resistschicht erreicht, durch eine Entwicklungslösung aufgelöst werden. Wenn es sich bei der aufgetragenen Resistlösung um einen Positivresist handelt, kann der Bereich, den das Belichtungslicht innerhalb der Resistschicht erreicht, durch eine Entwicklungslösung aufgelöst werden. Der Resistfilm wird durch Behandlung mit einer Entwicklungslösung zu einem Resistmuster geformt. Auf dem Halbleiterwafer kann ein Muster gebildet werden, das das Resistmuster als Maske enthält.
• Die Beschreibung einer Fotomaske überlappt und entfällt daher.
• Nachfolgend werden detaillierte Ausführungsbeispiele näher beschrieben.
• Herstellungsbeispiel: Bildung einer mehrschichtigen Lichtabschirmung
• Beispiel 1: Ein transparentes Quarzsubstrat mit einer Breite von 6 Zoll, einer Länge von 6 Zoll und einer Dicke von 0,25 Zoll wurde in der Kammer der DC-Sputteranlage angeordnet. In der Kammer wurde ein Chromtarget mit einem T/S-Abstand von 255 mm und einem Winkel von 25 Grad zwischen dem Substrat und dem Target installiert.
• Danach wurde eine Gasatmosphäre in einem Verhältnis von Ar:N₂:CO₂=3:2:5 in die Kammer eingeleitet, wobei die einem Sputtertarget zugeführte elektrische Leistung 1,85 kW und die Rotationsgeschwindigkeit eines Substrats 10 U/min betrug, um einen Sputterprozess für 200 bis 250 Sekunden durchzuführen und den ersten Lichtabschirmungsfilm zu bilden.
• Nach der Bildung der ersten Lichtabschirmende Folie wurde ein Sputtertarget mit einer elektrischen Leistung von 1,85 kW versorgt, die Rotationsgeschwindigkeit des Substrats wurde auf 10 U/min festgelegt und ein Sputterprozess wurde 5 Sekunden lang durchgeführt, um eine Haftverfestigungsschicht zu bilden. Der elektrische Strom wurde 20 Sekunden nach Abschluss der Bildung der ersten Lichtabschirmende Folie an ein Sputtertarget angelegt, und das Atmosphärengas wurde innerhalb von 5 Sekunden nach der vollständigen Entgasung des Atmosphärengases, das zur Bildung des ersten Lichtschutzfilms angelegt wurde, eingeleitet.
• Beispiel 2: Während ein Sputterprozess unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 ablief, wurde bei der Bildung einer Haftverfestigungsschicht das atmosphärische Gas im Volumenverhältnis Ar:N₂ = 7:3 zugemischt, und die einem Sputtertarget zugeführte elektrische Leistung wurde auf 1,83 kW eingestellt.
• Vergleichsbeispiel 1: Während ein Sputterprozess unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 ablief, wurde, als eine Haftverfestigungsschicht gebildet wurde, ein atmosphärisches Gas, das im Volumenverhältnis Ar:N₂:O₂ = 5:4:1 gemischt war, in eine Kammer eingeleitet, und eine elektrische Leistung, die auf ein Sputtertarget angewendet wurde, kann 1,8 kW betragen.
• Vergleichsbeispiel 2: Während ein Sputterprozess unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 ablief, wurde bei der Bildung einer Haftverfestigungsschicht das atmosphärische Gas im Volumenverhältnis Ar:N₂ = 5,5:4,5 zugemischt, eine elektrische Leistung von 1 kW auf ein Sputtertarget angewandt und ein Sputterprozess für 8 Sekunden durchgeführt.
• Beispiel 3: Eine erste lichtabschirmende Folie und eine haftungsverstärkende Schicht wurden unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 hergestellt. Und ein atmosphärisches Gas, gemischt in einem Volumenverhältnis von Ar:N₂ = 6,5:3,5, wurde in eine Kammer eingeleitet, die elektrische Leistung, die einem Sputtertarget zugeführt wurde, betrug 1,5 kW, die Rotationsgeschwindigkeit eines Substrats betrug 10 RPM, und dadurch wurde die obere Lichtabschirmungsschicht gebildet, indem ein Sputterprozess für 10 bis 30 Sekunden durchgeführt wurde. Die elektrische Energie, die einem Sputtertarget zugeführt wurde, wurde 20 Sekunden nach Abschluss der Bildung der Haftverfestigungsschicht zugeführt, und das Atmosphärengas wurde innerhalb von 5 Sekunden nach vollständiger Erschöpfung eines Atmosphärengases, das zur Bildung einer Haftverfestigungsschicht zugeführt wurde, injiziert.
• Beispiel 4: Eine erste lichtabschirmende Folie und eine haftungsverstärkende Schicht wurden unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 2 hergestellt. Und ein atmosphärisches Gas, gemischt in einem Volumenverhältnis von Ar:N₂ = 6,5:3,5, wurde in eine Kammer eingeleitet, die elektrische Leistung, die einem Sputtertarget zugeführt wurde, betrug 1,5 kW, die Rotationsgeschwindigkeit eines Substrats betrug 10 RPM, und dadurch wurde die obere Lichtabschirmungsschicht gebildet, indem ein Sputterprozess für 10 bis 30 Sekunden durchgeführt wurde.
• Vergleichsbeispiel 3: Eine erste lichtabschirmende Folie und eine haftungsverstärkende Schicht wurden unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 2 hergestellt. Und ein atmosphärisches Gas, gemischt in einem Volumenverhältnis von Ar:N₂ = 6,5:3,5, wurde in eine Kammer eingeleitet, die elektrische Leistung, die einem Sputtertarget zugeführt wurde, betrug 1,5 kW, die Rotationsgeschwindigkeit eines Substrats betrug 10 RPM, und dadurch wurde die obere Lichtabschirmungsschicht gebildet, indem ein Sputterprozess für 10 bis 30 Sekunden durchgeführt wurde.
• Vergleichsbeispiel 4: Eine erste lichtabschirmende Folie und eine haftungsverstärkende Schicht wurden unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 2 hergestellt. Und ein atmosphärisches Gas, gemischt in einem Volumenverhältnis von Ar:N₂ = 6,5:3,5, wurde in eine Kammer eingeleitet, die elektrische Leistung, die einem Sputtertarget zugeführt wurde, betrug 1,5 kW, die Rotationsgeschwindigkeit eines Substrats betrug 10 RPM, und dadurch wurde die obere Lichtabschirmungsschicht gebildet, indem ein Sputterprozess für 10 bis 30 Sekunden durchgeführt wurde.
• Vergleichsbeispiel 5: Eine erste lichtabschirmende Folie wurde unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 auf einem transparenten Substrat hergestellt.
• Vergleichsbeispiel 6: Eine erste lichtabschirmende Folie wurde unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 3 auf einem transparenten Substrat hergestellt. Danach wurde auf der ersten lichtabschirmenden Folie eine obere lichtabschirmende Schicht unter den gleichen Bedingungen wie bei der Bildung der oberen lichtabschirmenden Schicht in Beispiel 3 gebildet.
• Das gemessene Ergebnis jedes Beispiels oder Vergleichsbeispiels ist in Tabelle 1 unten beschrieben.
• Auswertungsbeispiel: Messung der Oberflächenrauhigkeit
• Die Rq-, Ra- und Rz-Werte für die Rauhigkeit der Oberfläche der Haftungsverstärkende Schicht der Beispiele 1 und 2 und der Vergleichsbeispiele 1 und 2 wurden gemäß ISO_4287 gemessen.
• Zusätzlich wurden die Rsk- und Rku-Werte für eine obere Oberflächenrauhigkeit der Haftverfestigungsschicht von Beispiel 1, der ersten Lichtabschirmende Folie von Vergleichsbeispiel 5 und der oberen Lichtschutzschicht von Vergleichsbeispiel 6 gemäß ISO 4587 gemessen.
• Im Einzelnen wurde das von PARK SYSTEM erhältliche Modell XE-150 mit PPP-NCHR, einem von PARK SYSTEM erhältlichen Cantilever-Modell, als Sonde in einem Bereich mit einer Breite von 1 µm und einer Länge von 1 µm verwendet, und die oben genannten Rauheitsparameterwerte jedes Beispiels oder Vergleichsbeispiels wurden im berührungslosen Modus mit einer Abtastgeschwindigkeit von 0,5 Hz gemessen.
• Das gemessene Ergebnis jedes Beispiels oder Vergleichsbeispiels ist in Tabelle 2 unten beschrieben.
• Auswertungsbeispiel: Messung der einzelnen Filme oder Schichten
• Die Dicken der ersten lichtabschirmenden Folie, der haftverstärkenden Schicht und der oberen lichtabschirmenden Schicht wurden für die Proben der Beispiele und Vergleichsbeispiele, die durch die oben beschriebenen Herstellungsbeispiele beschrieben wurden, gemessen. Im Einzelnen wurde die Probe jedes Beispiels und Vergleichsbeispiels so bearbeitet, dass sie eine Größe von 15 mm Breite und Länge hatte. Danach wurde die Oberseite der bearbeiteten Probe mit einem FIB (Focused Ion Beam) behandelt, und anschließend wurde das TEM-Bild des Probenschnitts mit dem Modell JEM-2100F HR gemessen. Die Dicke jedes Films oder jeder Schicht wurde anhand des gemessenen TEM-Bildes gemessen.
• Das gemessene Ergebnis jedes Beispiels oder Vergleichsbeispiels ist in Tabelle 3 unten beschrieben.
• Auswertungsbeispiel: Messung der unteren Oberflächenrauhigkeit der zweiten Lichtabschirmende Folie
• Nachdem die Proben der Beispiele 3 und 4 sowie der Vergleichsbeispiele 3 und 4 geschnitten worden waren, wurden die Schnittbilder der Proben im TEM gemessen. Im Einzelnen wurden die Proben auf eine Größe von 15 mm Breite und Länge bearbeitet, anschließend wurde die Oberfläche der bearbeiteten Probe mit FIB (Focused Ion Beam) behandelt und das TEM-Bild der bearbeiteten Probe mit dem Modell JEM-2100F HR von JEOL Ltd. gemessen. Danach wurde die Grenzfläche zwischen der zweiten Lichtabschirmende Folie und der ersten Lichtabschirmende Folie anhand des gemessenen Bildes nachgezeichnet und der Rz-Wert der unteren Fläche der zweiten Lichtabschirmende Folie anhand der nachgezeichneten Linie gemäß der in ISO 4287 genormten Berechnungsmethode des Rz-Wertes berechnet.
• Wenn der berechnete Rz-Wert eines jeden Beispiels oder Vergleichsbeispiels 4 nm oder weniger betrug, wurde das Beispiel oder Vergleichsbeispiel als O bewertet, und wenn der berechnete Rz-Wert mehr als 4 nm betrug, wurde das Beispiel oder Vergleichsbeispiel als X bewertet, wie in Tabelle 2 beschrieben.
• Auswertungsbeispiel: Messung der optischen Eigenschaften von mehrschichtigen Lichtabschirmende Folien
• Der Transmissionsgrad und die optische Dichte der Proben der Beispiele 3 und 4 sowie der Vergleichsbeispiele 3 und 4 wurden bei einer Belichtung mit einer Wellenlänge von 193 nm gemessen. Im Einzelnen wurden der Transmissionsgrad und die optische Dichte der Beispiele und Vergleichsbeispiele bei einer Belichtung mit einer Wellenlänge von 193 nm mit dem Modell MG-PRO von NANO-VIEW gemessen.
• Das gemessene Ergebnis jedes Beispiels oder Vergleichsbeispiels ist in Tabelle 3 unten beschrieben.
• Auswertungsbeispiel: Messung der Zusammensetzung der einzelnen Schichten einer mehrschichtigen Lichtabschirmende Folie
• Die Menge der Elemente jeder Schicht oder jedes Films der Beispiele und Vergleichsbeispiele wurde mit Hilfe der XPS-Analyse gemessen. Konkret wurde eine Leermaske jedes Beispiels oder Vergleichsbeispiels auf eine Größe von 15 mm Breite und Länge bearbeitet und damit ein Muster hergestellt. Die Probe wurde in einem Messgerät des Modells K-Alpha von THERMO SCIENTIFIC angeordnet, und anschließend wurde ein Bereich von 4 mm Breite und 2 mm Länge in der Mitte der Probe geätzt, um die Menge der Elemente jeder Schicht oder jedes Films zu messen. Das gemessene Ergebnis jedes Beispiels oder Vergleichsbeispiels ist in Tabelle 4 unten beschrieben.
• Auswertungsbeispiel: Messung der Rauheit nach und vor der Reinigung der Seitenfläche einer mehrschichtigen Lichtabschirmungsmusterfolie
• Wr-Wert und Wo-Wert der Proben der Beispiele 3 und 4 sowie der Vergleichsbeispiele 3 und 4 wurden gemessen. Im Einzelnen wurden die mehrschichtigen Lichtabschirmende Folien der Proben der Beispiele 3 und 4 und der Vergleichsbeispiele 3 und 4 so gemustert, dass sie zu mehrschichtigen Lichtabschirmungsmusterfolien geformt wurden. Danach wurden die Proben auf eine Größe von 15 mm Breite und Länge bearbeitet, die Oberflächen der bearbeiteten Proben wurden mit FIB (Focused Ion Beam) behandelt, und die TEM-Bilder der bearbeiteten Proben wurden mit dem Modell JEM-2100F HR von JEOL Ltd. gemessen. Für die TEM-Bilder wurde das Profil eines Abschnitts, der einer Messzone innerhalb einer Seitenfläche der mehrschichtigen lichtabschirmenden Folie entspricht, nachgezeichnet, und der Wo-Wert wurde aus der nachgezeichneten Linie in Übereinstimmung mit der in ISO 4287 standardisierten Berechnungsmethode von Ry berechnet.
• Danach wurde die Probe, die den mehrschichtigen Lichtabschirmungsmusterfilm umfasst, 800 Sekunden lang in SC-1-Lösung getränkt, die NH₄OH von 14,3 Gew.-%, H₂O₂ von 14,3 Gew.-% und H₂O von 71,4 Gew.-% umfasst, und anschließend wurde eine Spülung durch Ozonwasser, das Ozon von 20 ppm (bezogen auf das Gewicht) mit Reinstwasser als Lösungsmittel umfasst, durchgeführt. Der Wr-Wert der Probe nach dem Reinigungsprozess wurde nach der gleichen Methode wie die Berechnung des Wo-Wertes berechnet.
• Das gemessene Ergebnis jedes Beispiels oder Vergleichsbeispiels ist in Tabelle 3 unten beschrieben. [Tabelle 1]

  	Art der Schicht/Folie	Elektrische Leistung des Sputterns (kW)	Umdrehungsges chwindigkeit des Substrats (RPM)	Zeit für Folienbildung (Sekunde)	Durchflussmeng e Verhältnis von Atmosphärengas
  Beispiel 1	Haftungsverstär kungsschicht	1,85	10	5	Ar:N2=6,5:3,5
  	Erste Lichtabschirmen de Folie	1,85	10	200 bis 250	Ar:N2:O2=3 :2:5
  Beispiel 2	Haftungsverstär kungsschicht	1,83	10	5	Ar:N2 =7:3
  	Erste Lichtabschirmen de Folie	1,85	10	200 bis 250	Ar:N2:O2=3 :2:5
  Beispiel 3	Obere Lichtabschirmun gsschicht	1,5	10	10 bis 30	Ar:N2 =6.5:3.5
  	Haftungsverstär kungsschicht	1,85	10	5	Ar:N2 =6.5:3.5
  	Erste	1,85	10	200 bis 250	Ar:N2:O2=3 :2:5
  	Lichtabschirmen de Folie
  Beispiel 4	Obere Lichtabschirmun gsschicht	1,5	10	10 bis 30	Ar:N2 =6.5:3.5
  	Haftungsverstär kungsschicht	1,83	10	5	Ar:N2=7:3
  	Erste Lichtabschirmen de Folie	1,85	10	200 bis 250	Ar:N2:O2=3 :2:5
  Vergleichsbe ispiel 1	Haftungsverstär kungsschicht	1,8	10	5	Ar:N2:O2=3 :2:5
  	Erste Lichtabschirmen de Folie	1,85	10	200 bis 250	Ar:N2:O2=3 :2:5
  Vergleichsbe ispiel 2	Haftungsverstär kungsschicht	1	5	8	Ar:N2=5.5:4.5
  	Erste Lichtabschirmen de Folie	1,85	10	200 bis 250	Ar:N2:O2=3 :2:5
  Vergleichsbe ispiel 3	Obere Lichtabschirmun gsschicht	1,5	10	10 bis 30	Ar:N2=6.5:3.5
  	Haftungsverstär kungsschicht	1,8	10	5	Ar:N2:O2=5:4:1
  	Erste Lichtabschirmen de Folie	1,85	10	200 bis 250	Ar:N2:O2=3 :2:5
  Vergleichsbe ispiel 4	Obere Lichtabschirmun gsschicht	1,5	10	10 bis 30	Ar:N2=6.5:3.5
  	Haftungsverstär	1	5	8	Ar:N2=5.5:4.5
  	kungsschicht
  	Erste Lichtabschirmen de Folie	1,85	10	200 bis 250	Ar:N2:O2=3 :2:5
  Vergleichsbe ispiel 5	Erste Lichtabschirmen de Folie	1,85	10	200 bis 250	Ar:N2:O2=3 :2:5
  Vergleichsbe ispiel 6	Obere Lichtabschirmun gsschicht	1,5	10	10 bis 30	Ar:N2=6.5:3.5
  	Erste Lichtabschirmen de Folie	1,85	10	200 bis 250	Ar:N2:O2=3 :2:5

  [Tabelle 2]

  	Dünne Folie als Messobjekt	Rsk	Rku	Rq (nm)	Ra (nm)	Rz (nm)
  Beispiel 1	Haftungsverstär kungsschicht	-2,569	14,006	0,944	0,704	7,366
  Beispiel 2	Haftungsverstär kungsschicht	-	-	1,067	0,724	9,274
  Beispiel 3	Obere Lichtabschirmun gsschicht	-	-	-	-	-
  Beispiel 4	Obere Lichtabschirmun gsschicht	-	-	-	-	-
  Vergleichsbe ispiel 1	Haftungsverstär kungsschicht	-	-	0,355	0,248	5,047
  Vergleichsbe ispiel 2	Haftungsverstär kungsschicht	-	-	0,144	0,114	1,197
  Vergleichsbe	Obere	-	-	-	-	-
  ispiel 3	Lichtabschirmun gsschicht
  Vergleichsbe ispiel 4	Obere Lichtabschirmun gsschicht	-	-	-	-	-
  Vergleichsbe ispiel 5	Erste Lichtabschirmen de Folie	-0,623	3,318	-	-	-
  Vergleichsbe ispiel 6	Obere Lichtabschirmun gsschicht	-0,529	3,015	-	-	-

  [Tabelle 3]

  	Art der Schicht/Folie	Dicke (Å)	Rauheit der Unterseite der zweiten Lichtabschirmun gsschicht (nm)	Durchlässi gkeit (%)	Optische Dichte	Wr-Wo (nm)
  Beispiel 1	Haftungsverstär kungsschicht	15	-	-	-	-
  	Erste Lichtabschirmen de Folie	460
  Beispiel 2	Haftungsverstär kungsschicht	15	-	-	-	-
  	Erste Lichtabschirmen de Folie	460
  Beispiel 3	Obere Lichtabschirmun gsschicht	60	4,6	1	1,95	0,5
  	Haftungsverstär kungsschicht	15
  	Erste	460
  	Lichtabschirmen de Folie
  Beispiel 4	Obere Lichtabschirmun gsschicht	60	4,5	1,1	1,95	0,7
  	Haftungsverstär kungsschicht	15
  	Erste Lichtabschirmen de Folie	460
  Vergleichsbe ispiel 1	Haftungsverstär kungsschicht	10	-	-	-	-
  	Erste Lichtabschirmen de Folie	460
  Vergleichsbe ispiel 2	Haftungsverstär kungsschicht	15	-	-	-	-
  	Erste Lichtabschirmen de Folie	460
  Vergleichsbe ispiel 3	Obere Lichtabschirmun gsschicht	60	2,3	1,56	1,75	3,3
  	Haftungsverstär kungsschicht	10
  	Erste Lichtabschirmen de Folie	460
  Vergleichsbe ispiel 4	Obere Lichtabschirmun gsschicht	60	1,9	1,5	1,79	3,8
  	Haftungsverstär	15
  	kungsschicht
  	Erste Lichtabschirmen de Folie	460
  Vergleichsbe ispiel 5	Erste Lichtabschirmen de Folie	460	-	-	-	-
  Vergleichsbe ispiel 6	Obere Lichtabschirmun gsschicht	60	1,5	1,43	1,85	3,94
  	Erste Lichtabschirmen de Folie	460

  [Tabelle 4]

  	Art der Schicht/Folie	Die Menge des Elements (in %)
  		Cr	O	C	N
  Beispiel 1	Haftungsverstär kungsschicht	60	17	5	19
  	Erste Lichtabschirmen de Folie	40	41	10	9
  Beispiel 2	Haftungsverstär kungsschicht	62	17	5	17
  	Erste Lichtabschirmen de Folie	40	41	10	9
  Beispiel 3	Obere Lichtabschirmun gsschicht	59	17	6	19
  	Haftungsverstär kungsschicht	60	17	5	19
  	Erste	40	41	10	9
  	Lichtabschirmen de Folie
  Beispiel 4	Obere Lichtabschirmun gsschicht	59	17	6	19
  	Haftungsverstär kungsschicht	62	17	5	17
  	Erste Lichtabschirmen de Folie	40	41	10	9
  Vergleichsbe ispiel 1	Haftungsverstär kungsschicht	60	17	5	19
  	Erste Lichtabschirmen de Folie	40	41	10	9
  Vergleichsbe ispiel 2	Haftungsverstär kungsschicht	40	15	7	38
  	Erste Lichtabschirmen de Folie	40	41	10	9
  Vergleichsbe ispiel 3	Obere Lichtabschirmun gsschicht	59	17	6	19
  	Haftungsverstär kungsschicht	60	17	5	19
  	Erste Lichtabschirmen de Folie	40	41	10	9
  Vergleichsbe ispiel 4	Obere Lichtabschirmun gsschicht	59	17	6	19
  	Haftungsverstär	40	15	7	38
  	kungsschicht
  	Erste Lichtabschirmen de Folie	40	41	10	9
  Vergleichsbe ispiel 5	Erste Lichtabschirmen de Folie	40	41	10	9
  Vergleichsbe ispiel 6	Obere Lichtabschirmun gsschicht	59	17	6	19
  	Erste Lichtabschirmen de Folie	40	41	10	9

• Aus Tabelle 2 geht hervor, dass die Oberfläche der Haftungsverstärkende Schicht von Beispiel 1 im Vergleich zu den Vergleichsbeispielen 5 und 6 einen relativ niedrigen Rsk-Wert und einen relativ hohen Rku-Wert aufweist. Es zeigte sich auch, dass die Beispiele 1 und 2 im Vergleich zu den Vergleichsbeispielen 1 und 2 relativ hohe Rq-, Ra- und Rz-Werte aufwiesen.
• In Tabelle 3 wurde die Rauheit der unteren Oberfläche der zweiten Lichtabschirmende Folie der Beispiele 3 und 4 mit 1 nm oder weniger und die Rauheit der unteren Oberfläche der Vergleichsbeispiele 3, 4 und 6 mit 3 nm oder mehr bewertet.
• Der Transmissionsgrad für Licht mit einer Wellenlänge von 193 nm oder weniger der Beispiele 3 und 4 wurde mit 1,1 % oder weniger gemessen, der Transmissionsgrad für Licht mit einer Wellenlänge von 193 nm oder weniger der Vergleichsbeispiele 3, 4 und 6 jedoch mit 1,4 % oder mehr. Der Transmissionsgrad für Licht mit einer Wellenlänge von 193 nm oder weniger der Beispiele 3 und 4 wurde mit 1,1 % oder weniger gemessen, der Transmissionsgrad für Licht mit einer Wellenlänge von 193 nm oder weniger der Vergleichsbeispiele 3, 4 und 6 jedoch mit 1,4 % oder mehr.
• Die Wr-Wo-Werte der Beispiele 3 und 4 wurden als O und die Wr-Wo-Werte der Vergleichsbeispiele 3 und 4 wurden als X bewertet.
• In Tabelle 4 wurde gemessen, dass die Cr-Menge einer Haftverstärkungsschicht des Beispiels einen höheren Wert im Vergleich zur Cr-Menge einer ersten Lichtabschirmende Folie hat, jedoch wurde gemessen, dass die Cr-Menge einer Haftverstärkungsschicht der Vergleichsbeispiele 2 und 4 keinen höheren Wert im Vergleich zur Cr-Menge der ersten Lichtabschirmende Folie hat.
• Obwohl die beispielhaften Ausführungsformen im Detail beschrieben wurden, ist der Umfang der vorliegenden Erfindung nicht darauf beschränkt, und Modifikationen und Änderungen, die von Fachleuten unter Verwendung des in den folgenden Ansprüchen definierten Grundkonzepts der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden, fallen in den Anwendungsbereich der vorliegenden Erfindung.
• Bezugszeichenliste

1000

Fotoleermaske

2000

Fotomaske

10

transparentes Substrat

20

Mehrschichtige lichtabschirmende Folie

210

Erste Lichtabschirmende Folie

220

Zweite lichtabschirmende Folie

221

Haftungsverstärkungsschicht 222: Obere Lichtabschirmungsschicht

230

Sonstige Dünne Folie

25

Mehrschichtige lichtabschirmende Musterfolie

MR

Messbereich

i1

Die Position der Grenzfläche zwischen der ersten Lichtabschirmende Folie und der zweiten Lichtabschirmende Folie an der Seitenfläche der mehrschichtigen Lichtabschirmende Folie (oder der mehrschichtigen Lichtabschirmungsmusterfolie)

i21

Die Position der oberen Grenze der ersten Lichtabschirmende Folie in der Seitenfläche der mehrschichtigen Lichtabschirmende Folie (oder der mehrschichtigen Lichtabschirmungs-Musterfolie)

i22

Die Position der unteren Begrenzung der zweiten Lichtabschirmende Folie an der Seitenfläche der mehrschichtigen Lichtabschirmende Folie (oder der mehrschichtigen Lichtschutzmusterfolie)

L1

Grenzfläche zwischen der ersten Lichtabschirmende Folie und der zweiten Lichtabschirmende Folie

L21

Grenzfläche zwischen der ersten lichtabschirmenden Folie und einer weiteren dünnen Folie

L22

Grenzfläche zwischen der zweiten lichtabschirmenden Folie und einer weiteren dünnen Folie

• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
• Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
• Zitierte Patentliteratur
• KR 20210056720 [0001]
• KR 1020110044123 [0007]

Claims (14)

1. Eine Fotomaske, umfassend: ein transparentes Substrat; und eine mehrschichtige lichtabschirmende Musterfolie, die auf dem transparenten Substrat angeordnet ist, wobei die mehrschichtige lichtabschirmende Musterfolie eine erste lichtabschirmende Folie umfasst; und eine zweite lichtabschirmende Folie, die auf der ersten lichtabschirmenden Folie angeordnet ist und ein Übergangsmetall und mindestens ein Element zwischen Sauerstoff und Stickstoff enthält, wobei eine Seitenfläche der mehrschichtigen lichtabschirmenden Musterfolie eine Messzone umfasst, die einer Zone zwischen einem Punkt, der von einem Punkt auf einer oberen Begrenzung der ersten Lichtabschirmende Folie in einer Richtung einer unteren Begrenzung der ersten Lichtabschirmende Folie beabstandet ist, und einem Punkt, der von einem Punkt auf einer unteren Begrenzung der zweiten Lichtabschirmende Folie in einer Richtung einer oberen Begrenzung der zweiten Lichtabschirmende Folie beabstandet ist, entspricht, und eine Oberflächenrauhigkeit Wr der Messzone die Bedingung der nachstehenden Gleichung 1 erfüllt; $$0\text{ nm}<\text{Wr}-\text{Wo}\le \text{3nm}$$

   

   wobei in der obigen Gleichung 1, das Wo ist eine Oberflächenrauheit [Einheit: nm] der Messzone (MR) vor dem Einweichen und dem Waschen, das Wr ist die Oberflächenrauheit [Einheit: nm] der Messzone nach 800 Sekunden Eintauchen in SC-1 (Standard Clean-1) Lösung und Waschen mit Ozonwasser, die SC-1-Lösung ist eine Lösung, die NH₄OH mit 14,3 Gew.-%, H₂O₂ mit 14,3 Gew.-% und H₂O mit 71,4 Gew.-% enthält, und wobei das Ozonwasser eine Lösung ist, die Ozon von 20 ppm (bezogen auf das Gewicht) mit Reinstwasser als Lösung enthält.
2. Eine Fotoleermaske, umfassend: ein transparentes Substrat; und eine mehrschichtige lichtabschirmende Folie, die auf dem transparenten Substrat angeordnet ist, wobei die mehrschichtige lichtabschirmende Folie umfasst, eine erste lichtabschirmende Folie, und eine zweite lichtabschirmende Folie, die auf der ersten lichtabschirmenden Folie angeordnet ist und ein Übergangsmetall und mindestens ein Element zwischen Sauerstoff und Stickstoff enthält, wobei eine Seitenfläche der mehrschichtigen Lichtabschirmende Folie eine Messzone umfasst, die einer Zone zwischen einem Punkt, der von einem Punkt auf einer oberen Begrenzung der ersten Lichtabschirmende Folie in einer Richtung einer unteren Begrenzung der ersten Lichtabschirmende Folie beabstandet ist, und einem Punkt, der von einem Punkt auf einer unteren Begrenzung der zweiten Lichtabschirmende Folie in einer Richtung einer oberen Begrenzung der zweiten Lichtabschirmende Folie beabstandet ist, entspricht, und eine Oberflächenrauhigkeit Wr der Messzone die Bedingung der nachstehenden Gleichung 1 erfüllt; $$0\text{ nm}<\text{Wr}-\text{Wo}\le \text{3nm}$$

   

   wobei in der obigen Gleichung 1, das Wo ist eine Oberflächenrauheit [Einheit: nm] der Messzone (MR) vor dem Einweichen und dem Waschen, das Wr ist die Oberflächenrauheit [Einheit: nm] der Messzone nach 800 Sekunden Eintauchen in SC-1 (Standard Clean-1) Lösung und Waschen mit Ozonwasser, die SC-1-Lösung ist eine Lösung, die NH₄OH mit 14,3 Gew.-%, H₂O₂ mit 14,3 Gew.-% und H₂O mit 71,4 Gew.-% enthält, und wobei das Ozonwasser eine Lösung ist, die Ozon von 20 ppm (bezogen auf das Gewicht) mit Reinstwasser als Lösung enthält.
3. Die Fotoleermaske nach Anspruch 2, wobei die erste lichtabschirmende Folie und die zweite lichtabschirmende Folie so angeordnet sind, dass sie eine Grenzfläche zwischen der ersten lichtabschirmenden Folie und der zweiten lichtabschirmenden Folie bilden, und die Messzone entspricht einer Zone zwischen dem Punkt, der um 5 nm von einem Punkt auf einer Linie der Grenzfläche in Richtung der unteren Begrenzung der ersten lichtabschirmenden Folie entfernt ist, und dem Punkt, der um 5 nm von einem Punkt auf einer Linie der Grenzfläche in Richtung der oberen Begrenzung der zweiten lichtabschirmenden Folie entfernt ist.
4. Die Fotoleermaske nach Ansprüchen 2 bis 3, wobei die erste lichtabschirmende Folie und die zweite lichtabschirmende Folie so angeordnet sind, dass sie eine Grenzfläche zwischen der ersten lichtabschirmenden Folie und der zweiten lichtabschirmenden Folie bilden, und die Oberflächenrauhigkeit Wr in der Messzone, die einer Zone mit der Grenzfläche entspricht, am größten ist.
5. Die Fotoleermaske nach Ansprüchen 2 bis 4, wobei die Rauheit Rz der unteren Oberfläche der zweiten lichtabschirmenden Folie 4 nm oder mehr beträgt.
6. Die Fotoleermaske nach Ansprüchen 2 bis 5, wobei die zweite lichtabschirmende Folie umfasst, eine obere lichtabschirmende Schicht; und eine Haftverstärkungsschicht, die zwischen der oberen Lichtabschirmungsschicht und der ersten Lichtabschirmende Folie angeordnet ist, und Die erste lichtabschirmende Folie 21 kann ein Übergangsmetall, Sauerstoff und Stickstoff enthalten. wobei die Menge des Übergangsmetalls der Haftverstärkungsschicht größer oder gleich der Menge des Übergangsmetalls der oberen Lichtabschirmungsschicht ist.
7. Der Fotoleermaske nach Anspruch 6, wobei das Verhältnis der Menge des Übergangsmetalls der haftungsverstärkenden Schicht im Vergleich zur Menge des Übergangsmetalls der ersten lichtabschirmenden Folie 1,1 bis 2,5 beträgt.
8. Die Fotoleermaske nach Ansprüchen 6 bis 7, wobei die Dicke der adhäsionsverstärkenden Schicht 5 bis 25 Ä beträgt.
9. Fotoleermaske nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste lichtabschirmende Folie ein Übergangsmetall, Sauerstoff und Stickstoff enthält, die erste lichtabschirmende Folie das Übergangsmetall in einer Menge von 30 at% bis 60 at% enthält, und wobei die Summe der Menge an Sauerstoff und der Menge an Stickstoff in der ersten lichtabschirmenden Folie 40 bis 70 Atom-% beträgt.
10. Fotoleermaske nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die erste lichtabschirmende Folie das Übergangsmetall in einer Menge von 50 at% bis 80 at% enthält, und wobei die Summe des Sauerstoffanteils und des Stickstoffanteils der zweiten lichtabschirmenden Folie 20 at% bis 50 at% beträgt.
11. Fotoleermaske nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Übergangsmetall mindestens eines der Metalle Cr, Ta, Ti und Hf umfasst.
12. Die Fotoleermaske nach Ansprüchen 6 bis 8, wobei ein Rsk-Wert einer oberen Oberfläche der haftungsverstärkenden Schicht unmittelbar nach der Bildung der haftungsverstärkenden Schicht -1 oder weniger ist, und ein Rku-Wert der oberen Oberfläche der Haftungsverstärkende Schicht unmittelbar nach der Bildung der Haftungsverstärkende Schicht 7 oder mehr beträgt.
13. Die Fotoleermaske nach Ansprüchen 6 bis 8 und 12, wobei ein Ra-Wert einer oberen Oberfläche der Haftverstärkungsschicht unmittelbar nach einer Bildung der Haftverstärkungsschicht 0,5 nm oder mehr beträgt.
14. Ein Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterelements, umfassend: einen Präparationsvorgang, bei dem eine Lichtquelle, eine Fotomaske und ein Halbleiterwafer, auf den ein Resistfilm aufgebracht wurde, angeordnet werden, einen Belichtungsvorgang, bei dem einfallendes Licht von der Lichtquelle selektiv durch die Fotomaske übertragen wird, und einen Entwicklungsvorgang zur Entwicklung eines Musters auf dem Halbleiterwafer, wobei die Fotomaske ein transparentes Substrat und eine auf dem transparenten Substrat angeordneten mehrschichtige Lichtabschirmungsmusterfolie umfasst, wobei die mehrschichtige Lichtabschirmungsmusterfolie eine ersten Lichtabschirmende Folie und eine zweite Lichtabschirmende Folie umfasst, die auf dem ersten Lichtabschirmende Folie angeordnet ist und ein Übergangsmetall und mindestens ein Element zwischen Sauerstoff und Stickstoff umfasst, wobei eine Seitenfläche der mehrschichtigen lichtabschirmenden Musterfolie eine Messzone umfasst, die einer Zone zwischen einem Punkt, der von einem Punkt auf einer oberen Begrenzung der ersten Lichtabschirmende Folie in einer Richtung einer unteren Begrenzung der ersten Lichtabschirmende Folie beabstandet ist, und einem Punkt, der von einem Punkt auf einer unteren Begrenzung der zweiten Lichtabschirmende Folie in einer Richtung einer oberen Begrenzung der zweiten Lichtabschirmende Folie beabstandet ist, entspricht, und eine Oberflächenrauhigkeit Wr der Messzone die Bedingung der nachstehenden Gleichung 1 erfüllt; $$0\text{ nm}<\text{Wr}-\text{Wo}\le \text{3nm}$$

    

    wobei in Gleichung 1, die Wo die Oberflächenrauheit [Einheit: nm] der Messzone (MR) vor dem Einweichen und dem Waschen ist, das Wr die Oberflächenrauheit [Einheit: nm] der Messzone nach 800 Sekunden Eintauchen in SC-1 (Standard Clean-1) Lösung und Waschen mit Ozonwasser ist, die SC-1-Lösung eine Lösung ist, die NH₄OH mit 14,3 Gew.-%, H₂O₂ mit 14,3 Gew.-% und H₂O mit 71,4 Gew.-% enthält, und das Ozonwasser eine Lösung mit 20 ppm Ozon (bezogen auf das Gewicht) mit Reinstwasser als Lösungsmittel ist.

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