DE102022117224A1

DE102022117224A1 - Rohmaske und fotomaske unter verwendung dieser rohmaske

Info

Publication number: DE102022117224A1
Application number: DE102022117224.4A
Authority: DE
Inventors: GeonGon LEE; Suk Young Choi; Hyung-Joo Lee; Suhyeon Kim; Sung Hoon Son; Seong Yoon Kim; Min Gyo Jeong; Hahyeon Cho; Taewan Kim; Inkyun SHIN
Original assignee: SKC Solmics Co Ltd
Current assignee: SK Enpulse Co Ltd
Priority date: 2021-07-13
Filing date: 2022-07-11
Publication date: 2023-01-19
Also published as: CN115616853A; US20230030141A1; JP7394918B2; TW202303265A; KR102465982B1; TWI842005B; JP2023012424A

Abstract

Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Rohmaske und dergleichen und umfasst ein transparentes Substrat und einen Lichtabschirmfilm, der auf dem transparenten Substrat angeordnet ist. Der Lichtabschirmfilm umfasst ein Übergangsmetall und mindestens eines der Elemente Sauerstoff und/oder Stickstoff. Eine Oberfläche des Lichtabschirmfilms umfasst neun durch vertikales und horizontales Trisektieren der Oberfläche des Lichtabschirmfilms gebildete Sektoren. Die Oberfläche des Lichtabschirmfilms weist neun jeweils in einem entsprechenden der neun Sektoren gemessene Rsk-Werte auf und ein Durchschnittswert der neun Rsk-Werte ist größer oder gleich 0,64 und kleiner oder gleich 0. Die Oberfläche des Lichtabschirmfilms weist neun jeweils in einem entsprechenden der neun Sektoren gemessene Rku-Werte auf und ein Durchschnittswert der Rku-Werte ist kleiner oder gleich 3.Eine solche Rohmaske und dergleichen können einen Lichtabschirmfilm umfassen, dessen Oberfläche wirksam an der Bildung von Pseudodefekten gehindert wird. Gleichzeitig kann das Detektieren von Defekten des Lichtabschirmfilms einfacher sein, wenn ein hochempfindlicher Defekttest am Film durchgeführt wird.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Diese Anmeldung beansprucht den Prioritätsvorteil der koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2021-0091497, eingereicht am 13. Juli 2021 am koreanischen Amt für geistiges Eigentum.
1. Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Rohmaske und eine Fotomaske unter Verwendung dieser Rohmaske.
2. Beschreibung des Stands der Technik
Aufgrund einer hohen Integration von Halbleitervorrichtungen oder dergleichen ist eine Miniaturisierung von Schaltungsstrukturen von Halbleitervorrichtungen erforderlich. Aus diesem Grund wird die Bedeutung der Lithografietechnik, die eine Technik zum Entwickeln eines Schaltungsmusters auf einer Waferoberfläche unter Verwendung einer Fotomaske ist, weiter hervorgehoben.
Zum Entwickeln eines miniaturisierten Schaltungsmusters ist es erforderlich, dass eine Belichtungslichtquelle, die in einem Belichtungsprozess (Fotolithografie) verwendet wird, eine kurze Wellenlänge aufweist. Als Belichtungslichtquelle wurde in letzter Zeit ein ArF-Excimerlaser (Wellenlänge von 193 nm) oder dergleichen verwendet.
Im Übrigen gibt es eine Binärmaske, eine Phasenverschiebungsmaske und dergleichen als Fotomasken.
Die Binärmaske weist eine Struktur auf, bei der ein Lichtabschirmschichtmuster auf einem transparenten Substrat ausgebildet ist. Bei einer Oberfläche, in der ein Muster durch die Binärmaske ausgebildet wird, ermöglicht ein durchlässiger Abschnitt, der keine Lichtabschirmschicht umfasst, dass Belichtungslicht übertragen wird, und ein Lichtabschirmabschnitt, der eine Lichtabschirmschicht umfasst, schirmt Belichtungslicht ab, um ein Muster auf einem Resistfilm der Oberfläche eines Wafers zu übertragen. Die Binärmaske kann jedoch ein Problem bei der Entwicklung eines winzigen Musters aufgrund einer Beugung von Licht verursachen, das am Rand des durchlässigen Abschnitts auftritt, wenn das Muster stärker miniaturisiert wird.
Als Phasenverschiebungsmaske gibt es Levenson-Typ, Outrigger-Typ und Halbton-Typ. Unter den Vorstehenden weist die Halbton-Phasenverschiebungsmaske eine Struktur auf, bei der ein Muster, das mit einer halbdurchlässigen Schicht ausgebildet ist, auf einem transparenten Substrat ausgebildet ist. Bei einer Oberfläche, bei der ein Muster durch die Halbton-Phasenverschiebungsmaske ausgebildet wird, ermöglicht ein durchlässiger Abschnitt, der keine halbdurchlässige Schicht umfasst, dass Belichtungslicht übertragen wird, und ein halbdurchlässiger Abschnitt, der eine halbdurchlässige Schicht umfasst, ermöglicht, dass abgeschwächtes Belichtungslicht übertragen wird. Eine Phasendifferenz des abgeschwächten Belichtungslichts im Vergleich zu Belichtungslicht, das den durchlässigen Abschnitt passiert hat, ist zulässig. Dementsprechend wird Beugungslicht, das am Rand des durchlässigen Abschnitts auftritt, durch das Belichtungslicht, das den halbdurchlässigen Abschnitt passiert hat, entgegengewirkt und dadurch kann die Phasenverschiebungsmaske ein weiter verfeinertes winziges Muster auf der Oberfläche eines Wafers ausbilden.
[Verwandter Stand der Technik]
[Patentdokument]

(Patentdokument 1) Koreanische Patentveröffentlichung Nr. 10-2012-0057488, und
(Patentdokument 2) Koreanische Patentveröffentlichung Nr. 10-2014-0130420.

KURZDARSTELLUNG
Eine Rohmaske gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung umfasst ein transparentes Substrat und einen Lichtabschirmfilm, der auf dem transparenten Substrat angeordnet ist.
Der Lichtabschirmfilm umfasst ein Übergangsmetall und mindestens eines der Elemente Sauerstoff und/oder Stickstoff.
Eine Oberfläche des Lichtabschirmfilms umfasst neun durch vertikales und horizontales Trisektieren der Oberfläche des Lichtabschirmfilms gebildete Sektoren.
Die Oberfläche des Lichtabschirmfilms weist neun jeweils in einem entsprechenden der neun Sektoren gemessene Rsk-Werte auf und ein Durchschnittswert der neun Rsk-Werte ist größer oder gleich -0,64 und kleiner oder gleich 0.
Die Oberfläche des Lichtabschirmfilms weist neun jeweils in einem entsprechenden der neun Sektoren gemessene Rku-Werte auf und ein Durchschnittswert der neun Rku-Werte ist kleiner oder gleich 3.
Ein Wert der Standardabweichung der neun Rsk-Werte kann kleiner oder gleich 0,6 sein.
Ein Wert der Standardabweichung der neun Rku-Werte kann kleiner oder gleich 0,9 sein.
Ein Differenzwert zwischen einem Maximalwert und einem Minimalwert der neun Rku-Werte kann kleiner oder gleich 2,2 sein.
Das Maximum der neun Rku-Werte kann kleiner oder gleich 4,6 sein.
Ein Differenzwert zwischen einem Maximalwert und einem Minimalwert der neun Rsk-Werte kann kleiner oder gleich 1,7 sein.
Wenn der Lichtabschirmfilm an einem Abschnitt beobachtet wird, kann der Abschnitt des Lichtabschirmfilms eine erste Kante als ein Ende und eine zweite Kante als das andere Ende umfassen.
Wenn der Lichtabschirmfilm an dem Abschnitt beobachtet wird, wird eine in der Mitte des Abschnitts des Lichtabschirmfilms gemessene Dicke des Lichtabschirmfilms als Hc bezeichnet, eine an der ersten Kante gemessene Dicke des Lichtabschirmfilms als H1 bezeichnet und eine an der zweiten Kante gemessene Dicke des Lichtabschirmfilms als H2 bezeichnet.
Der größere Wert zwischen |Hc - H1| Wert und |Hc - H2| Wert kann kleiner als 5 Ä sein.
Der |Hc - H1|-Wert ist der Absolutwert eines Werts, der durch Subtrahieren des H1-Werts vom Hc-Wert erhalten wird, und der |Hc - H2|-Wert ist der Absolutwert eines Werts, der durch Subtrahieren des H2-Werts vom Hc-Wert erhalten wird.
Der Lichtabschirmfilm kann eine erste Lichtabschirmschicht und eine zweite Lichtabschirmschicht, die auf der ersten Lichtabschirmschicht angeordnet ist, umfassen.
Eine Menge des Übergangsmetalls der zweiten Lichtabschirmschicht kann ein größerer Wert als eine Menge des Übergangsmetalls der ersten Lichtabschirmschicht sein.
Das Übergangsmetall kann mindestens eines der Elemente Cr, Ta, Ti und/oder Hf umfassen.
Eine Fotomaske gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung umfasst ein transparentes Substrat und einen Lichtabschirmmusterfilm, der auf dem transparenten Substrat angeordnet ist.
Der Lichtabschirmmusterfilm umfasst ein Übergangsmetall und mindestens eines der Elemente Sauerstoff und/oder Stickstoff.
Eine obere Oberfläche der Fotomaske umfasst neun durch vertikales und horizontales Trisektieren der oberen Oberfläche der Fotomaske gebildete Sektoren.
Die obere Oberfläche der Fotomaske weist neun jeweils in einem entsprechenden der auf der oberen Oberfläche des Lichtabschirmmusterfilms angeordneten neun Sektoren gemessene Rsk-Werte auf und ein Durchschnittswert der neun Rsk-Werte kann größer oder gleich -0,64 und kleiner oder gleich 0 sein.
Die obere Oberfläche der Fotomaske weist neun jeweils in einem entsprechenden der auf der oberen Oberfläche des Lichtabschirmmusterfilms angeordneten neun Sektoren gemessene Rku-Werte auf und ein Durchschnittswert der neun Rku-Werte ist kleiner oder gleich 3.
Ein Herstellungsverfahren eines Halbleiterelements gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung umfasst einen Vorbereitungsvorgang eines Anordnens einer Lichtquelle, einer Fotomaske und eines Halbleiterwafers, auf dem ein Resistfilm aufgebracht ist; einen Belichtungsvorgang eines selektiven Übertragens eines von der Lichtquelle auf den Halbleiterwafer einfallenden Lichts durch die Fotomaske; und einen Entwicklungsvorgang eines Entwickelns eines Musters auf dem Halbleiterwafer.
Die Fotomaske umfasst ein transparentes Substrat und einen Lichtabschirmmusterfilm, der auf dem transparenten Substrat angeordnet ist.
Der Lichtabschirmmusterfilm umfasst ein Übergangsmetall und mindestens eines der Elemente Sauerstoff und/oder Stickstoff.
Eine obere Oberfläche der Fotomaske umfasst neun durch vertikales und horizontales Trisektieren der oberen Oberfläche der Fotomaske gebildete Sektoren.
Die obere Oberfläche der Fotomaske weist neun jeweils in einem entsprechenden der auf der oberen Oberfläche des Lichtabschirmmusterfilms angeordneten neun Sektoren gemessene Rsk-Werte auf und ein Durchschnittswert der neun Rsk-Werte ist größer oder gleich -0,64 und kleiner oder gleich 0.
Die obere Oberfläche der Fotomaske weist neun jeweils in einem entsprechenden der auf der oberen Oberfläche des Lichtabschirmmusterfilms angeordneten neun Sektoren gemessene Rku-Werte auf und ein Durchschnittswert der neun Rku-Werte ist kleiner oder gleich 3.
Figurenliste

1 ist eine konzeptionelle Ansicht zum Veranschaulichen einer Rohmaske gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung;
2 ist eine konzeptionelle Ansicht zum Veranschaulichen eines Verfahrens zum Messen der Dickenverteilung eines Lichtabschirmfilms;
3 ist eine konzeptionelle Ansicht zum Veranschaulichen einer Rohmaske gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung;
4 ist eine konzeptionelle Ansicht zum Veranschaulichen einer Rohmaske gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung;
5 ist eine konzeptionelle Ansicht zum Veranschaulichen einer Fotomaske gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung; und
6 ist eine konzeptionelle Ansicht zum Veranschaulichen einer Oberfläche eines Lichtabschirmfilms, der in einer Sputterkammer unmittelbar nach Abschluss eines Filmausbildungsvorgangs mit einem Sputtertarget angeordnet ist.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Im Folgenden werden beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ausführlich beschrieben, so dass sie von Fachleuten auf dem Gebiet, auf das sich die vorliegende Erfindung bezieht, leicht praktiziert werden können. Die beispielhaften Ausführungsformen können jedoch in vielen verschiedenen Formen ausgeführt werden und sollen nicht als auf die hierin dargelegten Ausführungsformen beschränkt ausgelegt werden.
In dieser Anmeldung werden Begriffe für einen Grad wie „etwa“, „im Wesentlichen“ und dergleichen verwendet, um Werte anzugeben, die von/bis zu dem Wert ungefähr sind, wenn ein Toleranzbereich aus Gründen der Herstellung oder Zusammensetzung vorliegt. Darüber hinaus werden diese Begriffe für einen Grad verwendet, um das Verständnis von beispielhaften Ausführungsformen zu erleichtern und zu verhindern, dass ein Verletzer den dargelegten Inhalt, in dem eine genaue oder absolute Zahl angegeben ist, zu Unrecht verwendet.
In dieser Anmeldung bezeichnet der Ausdruck „Kombination(en) davon“, der in einem Markush-Ausdruck enthalten ist, eine oder mehrere Mischungen oder Kombinationen, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Komponenten besteht, die im Markush-Ausdruck angegeben sind, das heißt, eine oder mehrere Komponenten, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus den Komponenten besteht, sind enthalten.
In dieser Anmeldung bedeutet die Beschreibung von „A und/oder B“ „A, B oder A und B“.
In dieser Anmeldung werden Begriffe wie „erster“, „zweiter“, „A“ oder „B“ verwendet, um die gleichen Begriffe voneinander zu unterscheiden, sofern nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben ist.
In dieser Anmeldung bedeutet „B wird auf A gelegt“, dass B in direktem Kontakt mit A oder über A gelegt wird, wobei eine weitere Schicht oder Struktur dazwischen angeordnet ist, und sollte daher nicht so interpretiert werden, dass es auf B beschränkt ist, das in direktem Kontakt mit A gelegt wird.
In dieser Anmeldung wird eine Singularform kontextuell so interpretiert, dass sie eine Pluralform sowie eine Singularform umfasst, sofern nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben ist.
In dieser Anmeldung bezieht sich die Raumtemperatur auf eine Temperatur von 20 °C bis 25 °C
In dieser Anmeldung bezieht sich der Pseudodefekt auf einen, der auf der Oberfläche eines Lichtabschirmfilms angeordnet ist, wobei er nicht einem tatsächlichen Defekt entspricht, da er keine Verschlechterung der Auflösung einer Rohmaske verursacht, während er als Defekt detektiert wird, wenn er durch eine hochempfindliche Defektdetektionsvorrichtung detektiert wird.
Der Rsk-Wert ist ein Wert, der gemäß ISO 4287 ausgewertet wird. Der Rsk-Wert zeigt eine Höhensymmetrie (Schiefe) des Oberflächenprofils eines Messziels.
Der Rku-Wert ist ein Wert, der gemäß ISO 4287 ausgewertet wird. Der Rku-Wert zeigt eine Kurtosis des Oberflächenprofils eines Messziels.
Die Spitze ist ein Profilabschnitt, der im oberen Abschnitt einer Referenzlinie (die sich auf die Höhendurchschnittslinie von einem Oberflächenprofil bezieht) vom Oberflächenprofil eines Lichtabschirmfilms angeordnet ist.
Das Tal ist ein Profilabschnitt, der im unteren Abschnitt einer Referenzlinie vom Oberflächenprofil eines Lichtabschirmfilms angeordnet ist.
In dieser Anmeldung bezieht sich die Standardabweichung auf eine Probenstandardabweichung.
Aufgrund einer hohen Integration von Halbleitervorrichtungen ist eine Miniaturisierung von Schaltungsmustern von Halbleitervorrichtungen erforderlich. Da die kritische Abmessung (CD) eines Musters, das auf einem Halbleiterwafer entwickelt wird, weiter verringert wird, nehmen Probleme bezüglich der Auflösung einer Fotomaske, die zum Entwickeln des Musters dient, zu. Gemäß dem Obigen müssen eine Rohmaske und eine Fotomaske weiter streng an einer Verschlechterung der Auflösung gehindert werden, die von einem winzigen Defekt verursacht wird, und eine Defektinspektion für die Rohmaske wird mit einer höheren Empfindlichkeit durchgeführt. Wenn die Oberfläche des Lichtabschirmfilms unter der hochempfindlichen Bedingung inspiziert wird, können viele Pseudodefekte ebenso wie echte Defekte detektiert werden. Zusätzlich kann ein additiver Inspektionsprozess zum Ermitteln echter Defekte aus den Daten des Inspektionsergebnisses erforderlich sein, und der Prozess zum Herstellen einer Rohmaske kann weiter verkompliziert werden.
Im Übrigen kann die Dicke eines Lichtabschirmfilms eine Variation aufweisen, die von der Position im Lichtabschirmfilm abhängt, obwohl die Variation klein ist. Eine solche Dickenvariation des Lichtabschirmfilms kann eine Variation der optischen Eigenschaften des Lichtabschirmfilms in Richtung entlang der Ebene verursachen. Zusätzlich kann, wenn ein solcher Lichtabschirmfilm strukturiert wird, ein Abschnitt mit einer relativ dünnen Dicke im Lichtabschirmfilm übermäßig in Richtung entlang der Ebene geätzt werden, während ein Abschnitt mit einer relativ dicken Dicke unzureichend in Tiefenrichtung geätzt werden kann. Da die kritische Abmessung (CD) eines Musters, das auf einem Halbleiterwafer entwickelt wird, stärker verringert wird, können die obigen Probleme leicht durch eine kleine Dickenvariation in Richtung entlang der Ebene des Lichtabschirmfilms verursacht werden. Dementsprechend kann es erforderlich sein, dass die Dickenvariation des Lichtabschirmfilms weiter aufwendig kontrolliert wird.
Die Erfinder der vorliegenden Offenbarung haben durch Experimente das nachfolgende festgestellt. Wenn die Rauheitsverteilung eines Lichtabschirmfilms in Richtung entlang der Ebene kontrolliert wird, ist es möglich, eine Rohmaske bereitzustellen, die einen Lichtabschirmfilm umfasst, wo ein wahrer Defekt leicht detektiert werden kann, obwohl mit einer hohen Empfindlichkeit detektiert wird.
Im Folgenden wird die detaillierte Beschreibung der vorliegenden Offenbarung vorgenommen.
1 ist eine konzeptionelle Ansicht zum Veranschaulichen einer Rohmaske gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung. Unter Bezugnahme auf 1 wird nachstehend eine Ausführungsform im Detail beschrieben.
Eine Rohmaske 100 umfasst ein transparentes Substrat 10 und einen Lichtabschirmfilm 20, der auf dem transparenten Substrat 10 angeordnet ist.
Ein beliebiges Material kann auf das transparente Substrat 10 aufgebracht werden, wenn das Material eine Lichtdurchlässigkeit in Bezug auf ein Belichtungslicht aufweist und in einem Rohmaskenfeld verwendet wird. Insbesondere kann die Durchlässigkeit des transparenten Substrats 10 in Bezug auf ein Belichtungslicht mit der Wellenlänge von 193 nm 85% oder mehr betragen. Die Durchlässigkeit kann 87% oder mehr betragen. Die Durchlässigkeit kann 99,99% oder weniger betragen. Beispielsweise kann das transparente Substrat 10 ein synthetisches Quarzsubstrat sein. In einem solchen Fall kann das transparente Substrat 10 die Abschwächung von Licht, das das transparente Substrat 10 passiert, unterdrücken.
Das transparente Substrat 10 kann das Auftreten einer optischen Verzerrung unterdrücken, indem die Oberflächeneigenschaften wie Ebenheit und Rauheit eingestellt werden.
Der Lichtabschirmfilm 20 kann auf der oberen Seite des transparenten Substrats 10 angeordnet sein.
Der Lichtabschirmfilm 20 kann eine Eigenschaft eines Blockierens von zumindest einem Teil eines Belichtungslichts, das von der unteren Seite des transparenten Substrats 10 einfällt, aufweisen. Außerdem kann, wenn ein Phasenverschiebungsfilm 30 zwischen dem transparenten Substrat 10 und dem Lichtabschirmfilm 20 angeordnet ist (siehe 4), der Lichtabschirmfilm 20 als eine Ätzmaske in einem Prozess zum Ätzen des Phasenverschiebungsfilms 30, um eine Musterform aufzuweisen, verwendet werden.
Der Lichtabschirmfilm 20 umfasst ein Übergangsmetall und mindestens eines der Elemente Sauerstoff und Stickstoff.
Oberflächenrauheit des Lichtabschirmfilms
Eine Oberfläche des Lichtabschirmfilms 20 umfasst neun durch vertikales und horizontales Trisektieren der Oberfläche des Lichtabschirmfilms 20 gebildete Sektoren.
Die Oberfläche des Lichtabschirmfilms 20 weist neun jeweils in einem entsprechenden der neun Sektoren gemessene Rsk-Werte auf und ein Durchschnittswert der neun Rsk-Werte kann größer oder gleich -0,64 und kleiner oder gleich 0 sein.
Die Oberfläche des Lichtabschirmfilms 20 weist neun jeweils in einem entsprechenden der neun Sektoren gemessene Rku-Werte auf und ein Durchschnittswert der neun Rku-Werte kann kleiner oder gleich 3 sein.
Da der Lichtabschirmfilm 20 durch Sputtern gebildet wird, können Spitzen und Täler auf der Oberfläche des Lichtabschirmfilms 20 gebildet werden. Einige der Spitzen und Täler können als Pseudodefekte in Abhängigkeit von einer Höhe und einer Form davon wahrnehmbar sein. Wenn die Verteilung von Spitzen und Tälern nicht kontrolliert wird, kann die Häufigkeit des Detektierens von Pseudodefekten während einer hochempfindlichen Defektinspektion erhöht werden.
Um die Genauigkeit der hochempfindlichen Defektinspektion zu verbessern, kann ein Verfahren in Betracht gezogen werden, das die Oberflächenrauheit des Lichtabschirmfilms 20, wie etwa Ra-Wert, durch Verwenden eines Ätzgases verringert. Aufgrund der hohen Empfindlichkeit zum Detektieren von Ausrüstung, obwohl die Oberfläche des Lichtabschirmfilms eine geringe Rauheitscharakteristik aufweist, können jedoch viele Pseudodefekte noch detektiert werden.
Im Übrigen haben Erfinder der vorliegenden Offenbarung festgestellt, dass die Schiefe und Kurtosis der Oberfläche des Lichtabschirmfilms einige von Faktoren sind, die ein Detektieren von Pseudodefekten durch Experimente beeinflussen. Im Detail wird die Defektinspektion durch Bestrahlen der Oberfläche eines Ziels mit einem Inspektionslicht, Detektieren und Analysieren des reflektierten Lichts, das auf der Oberfläche des Ziels gebildet wird, durchgeführt, um Defekte zu detektieren. Das Inspektionslicht wird auf der Oberfläche der Lichtabschirmschicht reflektiert. Winkel und Stärke des reflektierten Lichts können in Abhängigkeit von den Eigenschaften der Oberflächenrauheit variiert werden. Dies kann eine Ursache für eine verschlechternde Genauigkeit der hochempfindlichen Defektinspektion werden.
Die vorliegende Offenbarung passt die Durchschnittswerte von Rsk-Werten und Rku-Werten an, die in jeweiligen Sektoren der Oberfläche des Lichtabschirmfilms 20 gemessen wurden, wendet die Schichtstruktur, die Zusammensetzung durch Schichten usw. des in der Ausführungsform offenbarten Lichtabschirmfilms an. Dadurch kann die vorliegende Offenbarung die Anzahl von Pseudodefekten, die von der Oberfläche des Lichtabschirmfilms detektiert wurden, wirksam verringern. Insbesondere können die Durchschnittswerte, Abweichungen von Rsk-Werten und Rku-Werten jedes Sektors in der Oberfläche des Lichtabschirmfilms 20 gesteuert werden, um eine Verschlechterung der Genauigkeit in einer Defektinspektion wirksam zu verhindern.
Die Durchschnittswerte, Abweichungen von Rsk-Werten und Rku-Werten jedes Sektors in der Oberfläche des Lichtabschirmfilms 20 können eingestellt werden, indem der Zustand eines Sputterprozesses, wie der Abstand zwischen einem Substrat und einem Sputtertarget, die Rotationsgeschwindigkeit des Substrats usw., in den Sputterprozessen gesteuert wird. Unabhängig vom Obigen oder gleichzeitig mit dem Obigen kann die thermische Steuerung, Kühlbehandlung usw. für die Oberfläche des Lichtabschirmfilms unmittelbar nach der Filmbildung die Oberflächeneigenschaften beeinflussen. Auch Faktoren, die die Oberflächenenergie beeinflussen können (wie die Zusammensetzung, die im Lichtabschirmfilm enthalten ist, und dergleichen), können die Oberflächeneigenschaften des Lichtabschirmfilms beeinflussen. Die detaillierte Beschreibung des Steuermittels wird mit der Beschreibung unten überlappt und somit weggelassen.
Ein Verfahren zum Messen von Rsk-Werten und Rku-Werten aus jedem Sektor in der Oberfläche des Lichtabschirmfilms 20 ist wie folgt.
Die Oberfläche des Lichtabschirmfilms 20 als ein Inspektionsziel wird in neun durch vertikales und horizontales Trisektieren gebildete Sektoren unterteilt. Der Rsk-Wert und Rku-Wert aus jedem Sektor in der Oberfläche des Lichtabschirmfilms 20 werden in der Mitte jedes Sektors gemessen. Die Mitte jedes Sektors bezieht sich auf eine Fläche von 1 µm, die vertikal und horizontal auf der Mitte jedes Sektors angeordnet ist.
Der Rsk-Wert und Rku-Wert werden im kontaktlosen Modus gemessen, indem eine Scangeschwindigkeit auf 0,5 Hz mit einem zweidimensionalen Rauheitsmesser eingestellt wird. Zum Beispiel kann ein XE-150-Modell, das von PARK SYSTEM erhältlich ist, das mit PPP-NCHR als Cantilever-Modell, das von PARK SYSTEM erhältlich ist, als eine Sonde angewendet wird, um den Rsk-Wert und Rku-Wert jedes Sektors zu messen.
Der Durchschnittswert, die Standardabweichung usw. der Rsk-Werte und Rku-Werte werden aus den Rsk-Werten und Rku-Werten, die an jedem Sektor gemessen werden, berechnet.
Die Oberfläche des Lichtabschirmfilms 20 weist neun Rsk-Werte auf, die jeweils aus den neun Sektoren gemessen wurden, und der Durchschnittswert der neun Rsk-Werte kann größer oder gleich -0,64 und kleiner oder gleich 0 sein. Der Durchschnittswert des neun Rsk-Werts kann größer oder gleich -0,635 und kleiner oder gleich -0,1 sein. Der Durchschnittswert des neun Rsk-Werts kann größer oder gleich -0,63 und kleiner oder gleich -0,4 sein.
Die Oberfläche des Lichtabschirmfilms 20 weist neun Rku-Werte auf, die jeweils aus den neun Sektoren gemessen wurden, und der Durchschnittswert des neun Rku-Werts kann kleiner oder gleich 3 sein. Der Durchschnittswert der neun Rku-Werte kann kleiner oder gleich 2,95 sein. Der Durchschnittswert der neun Rku-Werte kann kleiner oder gleich 2,9 sein. Der Durchschnittswert der neun Rku-Werte kann größer oder gleich 2,75 sein.
In einem solchen Fall kann die Oberfläche des Lichtabschirmfilms 20 eine Eigenschaft in der Oberflächenrauheit aufweisen, die sogar insgesamt ist, und die Bildung von Pseudodefekten, die von der Oberflächenrauheit verursacht werden, kann wirksam unterdrückt werden.
Die Abweichungen von Rsk-Werten und Rku-Werten, die von jedem Sektor der Oberfläche des Lichtabschirmfilms gemessen werden, können gesteuert werden. Wenn der Durchschnittswert von Rsk-Werten und Rku-Werten, die von jedem Sektor in der Oberfläche des Lichtabschirmfilms gemessen werden, innerhalb eines vorbestimmten Bereichs gesteuert wird und die Abweichungen von Rsk-Werten und Rku-Werten gesteuert werden, können Pseudodefekte in der Oberfläche des Lichtabschirmfilms insgesamt verringert werden. Aufgrund dessen kann, wenn der Lichtabschirmfilm auf Defekte mit einer hohen Empfindlichkeit inspiziert wird, das Ergebnis mit einer höheren Genauigkeit erhalten werden.
Die Oberfläche des Lichtabschirmfilms 20 weist neun Rsk-Werte auf, die jeweils von den neun Sektoren gemessen werden, und der Standardabweichungswert der neun Rsk-Werte kann kleiner oder gleich 0,6 sein. Der Standardabweichungswert der neun Rsk-Werte kann kleiner oder gleich 0,5 sein. Die Standardabweichung der neun Rsk-Werte kann kleiner oder gleich 0,4 sein. Die Standardabweichung der neun Rsk-Werte kann größer oder gleich 0,1 sein. In einem solchen Fall wird die Schiefe, die für jeden Sektor charakteristisch ist, kontrolliert und auftretende Pseudodefekte können unterdrückt werden.
Die Oberfläche des Lichtabschirmfilms 20 weist neun Rku-Werte auf, die jeweils von den neun Sektoren gemessen werden, und der Standardabweichungswert der neun Rku-Werte kann kleiner oder gleich 0,9 sein. Der Standardabweichungswert der neun Rku-Werte kann kleiner oder gleich 0,85 sein. Der Standardabweichungswert der neun Rku-Werte kann kleiner oder gleich 0,8 sein. Der Standardabweichungswert des neun Rku-Werts kann kleiner oder gleich 0,6 sein. Der Standardabweichungswert der neun Rku-Werte kann größer oder gleich 0,1 sein. Der Standardabweichungswert der neun Rku-Werte kann größer oder gleich 0,5 sein. In einem solchen Fall kann die Route eines reflektierten Lichts, das von der Oberfläche des Lichtabschirmfilms erzeugt wird, kontrolliert werden, und die Detektion von echten Defekten kann einfacher werden.
Die Oberfläche des Lichtabschirmfilms 20 weist neun Rku-Werte auf, die jeweils in den neun Sektoren gemessen wurden, und der Differenzwert zwischen einem Maximalwert und einem Minimalwert der neun Rku-Werte kann kleiner oder gleich 2,2 sein. Der Differenzwert kann kleiner oder gleich 2,12 sein. Der Differenzwert kann kleiner oder gleich 2 sein. Der Differenzwert kann größer oder gleich 0,1 sein. In einem solchen Fall kann während einer hochempfindlichen Defektinspektion eine Verschlechterung der Genauigkeit des Defektinspektionsergebnisses, das von einem Streuungsphänomen eines Inspektionslichts verursacht wird, wirksam unterdrückt werden.
Der Maximalwert der neun Rku-Werte kann kleiner oder gleich 4,6 sein. Der Maximalwert kann kleiner oder gleich 4,3 sein. Der Maximalwert kann kleiner oder gleich 4,2 sein. Der Maximalwert kann kleiner oder gleich 4,1 sein. Der Maximalwert kann größer oder gleich 2 sein. In einem solchen Fall kann ein Streuungsphänomen eines Inspektionslichts aufgrund einiger Spitzen mit relativ hohen Schiefewerten wirksam unterdrückt werden.
Die Oberfläche des Lichtabschirmfilms 20 weist neun Rsk-Werte auf, die jeweils aus den neun Sektoren gemessen wurden, und der Differenzwert zwischen einem Maximalwert und einem Minimalwert der neun Rsk-Werte kann kleiner oder gleich 1,7 sein. Der Differenzwert kann kleiner oder gleich 1,6 sein. Der Differenzwert kann kleiner oder gleich 1,3 sein. Der Differenzwert kann größer oder gleich 0,1 sein. In einem solchen Fall wird die Schiefe, die für alle Sektoren der Oberfläche des Lichtabschirmfilms 20 charakteristisch ist, eingestellt, und die Detektion von echten Defekten kann einfacher werden.
Dickenverteilung des Lichtabschirmfilms
2 ist eine konzeptionelle Ansicht zum Veranschaulichen eines Verfahrens zum Messen der Dickenverteilung eines Lichtabschirmfilms aus dem Abschnitt des Lichtabschirmfilms. Unter Bezugnahme auf 2 wird eine Ausführungsform beschrieben.
Wenn der Lichtabschirmfilm 20 an dem Abschnitt beobachtet wird, umfasst der Abschnitt des Lichtabschirmfilms 20 eine erste Kante (Le1) als ein Ende und eine zweite Kante (Le2) als das andere Ende.
Wenn der Lichtabschirmfilm 20 an dem Abschnitt beobachtet wird, ist die Dicke des Lichtabschirmfilms, die in der Mitte des Abschnitts des Lichtabschirmfilms gemessen wird, Hc, die Dicke des Lichtabschirmfilms, die an der ersten Kante gemessen wird, ist H1 und die Dicke des Lichtabschirmfilms, die an der zweiten Kante gemessen wird, ist H2.
Ein größerer Wert zwischen |Hc - H1|-Wert und |Hc - H2|-Wert des Lichtabschirmfilms kann kleiner als 5 Å sein.
Der |Hc - H11-Wert ist der Absolutwert eines Werts, der durch Subtrahieren des H1-Werts vom Hc-Wert erhalten wird.
Der |Hc - H2|-Wert ist der Absolutwert eines Werts, der durch Subtrahieren des H2-Werts vom Hc-Wert erhalten wird.
Bevor das Sputtern durchgeführt wird, wird ein Sputtertarget installiert, um schräg in Bezug auf die senkrechte Richtung der Oberfläche des transparenten Substrats 10 in einer Sputterkammer geneigt zu werden. Dies ist ein Maß zum Verhindern, dass die Oberfläche, an der ein Film ausgebildet ist, durch Partikel verschmutzt wird, die von einer Oberfläche des Sputtertargets während der Filmausbildung erzeugt werden.
Zum Erhöhen der Genauigkeit einer Defektinspektion für die Oberfläche des Lichtabschirmfilms kann ein Sputtertarget an einer Position näher an der Oberfläche installiert werden, an der ein Film während der Ausbildung eines Lichtabschirmfilms ausgebildet wird. Sputterpartikel, die von der Oberfläche des Sputtertargets erzeugt werden, werden an der Oberfläche abgeschieden, an der ein Film ausgebildet wird. Da der Abstand zwischen dem Sputtertarget und der Oberfläche, an der der Film ausgebildet wird, näher ist, kollidieren Sputterpartikel mit der Oberfläche, an der der Film ausgebildet wird, mit einer stärkeren Energie, die abgeschieden werden soll, und der ausgebildete Lichtabschirmfilm kann eine relativ hohe Dichte aufweisen. Da auch die Dichte des Lichtabschirmfilms höher ist, kann die Oberfläche veranlasst werden, gleichmäßiger zu sein. Wenn die Oberfläche des Lichtabschirmfilms, die gleich wie das Obige ist, auf Defekte mit einer hohen Empfindlichkeit inspiziert wird, ist es möglich, eine relativ hohe Genauigkeit der Inspektion aufzuweisen, wie durch Experimente festgestellt.
Wenn jedoch ein Sputtertarget installiert wird, um geneigt zu werden, mit anderen Worten, nicht in der senkrechten Richtung der Oberfläche eines Filmausbildungstargets installiert, kann der Abstand zwischen der Oberfläche, an der der Film ausgebildet wird, und dem Sputtertarget in Abhängigkeit von der Position in der Oberfläche, an der der Film ausgebildet wird, unterschiedlich werden. Da der Abstand zwischen dem Sputtertarget und der Substratoberfläche kürzer ist, kann eine Abscheidung mit mehr Sputterpartikeln auftreten. Im äußeren Abschnitt der Oberfläche, an der ein Film ausgebildet wird, der relativ näher am Sputtertarget platziert wird, kann ein dickerer Lichtabschirmfilm im Vergleich zum Fall des mittleren Abschnitts ausgebildet werden.
Während der Verarbeitung des Sputterns weist der Abstand zwischen einem Punkt innerhalb des äußeren Abschnitts der Oberfläche, an der der Film ausgebildet wird, und dem Sputtertarget eine größere Variation auf. In einem solchen Fall können Sputterpartikel, die eine Energieverteilung in einem relativ breiteren Bereich als der Fall des mittleren Abschnitts aufweisen, am äußeren Abschnitt der Oberfläche abgeschieden werden, an der der Film ausgebildet wird. Dies kann ein Grund für eine verschlechternde Dichte des äußeren Abschnitts des Lichtabschirmfilms werden. Eine relativ raue Oberfläche kann im Lichtabschirmfilm mit geringer Dichte ausgebildet werden.
Eine solche Abweichung in der Dichte kann die Qualität eines Produkts beeinflussen, mit Bezug auf die Ausbildung des Lichtabschirmfilms einer Rohmaske, die als ein ausgearbeiteter Lichtabschirmmusterfilm strukturiert werden muss. Außerdem steht die Abweichung der Dichte mit Pseudodefekten in Beziehung, die während einer Defektinspektion detektiert wurden.
Die Ausführungsform kann den Durchschnittswert von neun Rsk-Werten und den Durchschnittswert von neun Rku-Werten jedes Sektors der Oberfläche des Lichtabschirmfilms 20 steuern und gleichzeitig die Dickenverteilung des Lichtabschirmfilms 20 in Richtung entlang der Ebene steuern. Durch das Vorstehende ist es möglich, die Anzahl von Pseudodefekten, die in der Oberfläche des Lichtabschirmfilms 20 detektiert wurden, zu verringern, wenn eine hochempfindliche Defektinspektion durchgeführt wird, und gleichzeitig können optische Eigenschaften des Lichtabschirmfilms 20 wirksam an einer Variation in Richtung entlang der Ebene gehindert werden.
Die Dickenverteilung des Lichtabschirmfilms, die am Abschnitt des Lichtabschirmfilms beobachtet wird, kann gesteuert werden, indem Bedingungen für einen Sputterprozess, wie der Abstand zwischen einem Sputtertarget und einem Substrat und die Rotationsgeschwindigkeit des Substrats während der Ausbildung eines Lichtabschirmfilms, gesteuert werden, oder indem Bedingungen einer thermischen Behandlung und einer Kühlbehandlung durch Bereiche innerhalb der Oberfläche des Lichtabschirmfilms und der Schichtstruktur des Lichtabschirmfilms gesteuert werden. Die detaillierte Beschreibung davon wird mit der Beschreibung eines Herstellungsverfahrens des Lichtabschirmfilms unten überlappt und somit weggelassen.
Wenn der Lichtabschirmfilm 20 an dem Abschnitt beobachtet wird, wird der Differenzwert zwischen einer Dicke, die in der Mitte des Lichtabschirmfilms 20 gemessen wird, und einer Dicke, die an jeder Kante des Lichtabschirmfilms 20 gemessen wird, durch ein Verfahren wie folgt gemessen.
Ein Bild eines Abschnitts des Lichtabschirmfilms 20 als ein Messziel wird durch eine TEM-(Transmissionselektronenmikroskopie)-Messausrüstung gemessen.
Aus dem Bild des Abschnitts des Lichtabschirmfilms 20 werden eine erste Kante (Le1) und eine zweite Kante (Le2) konkretisiert und H1 als die Dicke des Lichtabschirmfilms an der ersten Kante (Le1) und H2 als die Dicke des Lichtabschirmfilms an der zweiten Kante (Le2) werden gemessen.
Aus dem Bild des Abschnitts des Lichtabschirmfilms 20 wird die Dicke des Lichtabschirmfilms Hc, die in der Mitte des Abschnitts des Lichtabschirmfilms gemessen wird, gemessen. Hc ist eine Dicke des Lichtabschirmfilms, die an der Mittelstelle (c) gemessen wird. Die Mittelstelle (c) ist ein Punkt, der in der Mitte einer Grenzfläche (Lb) platziert ist, die zwischen dem Lichtabschirmfilm 20 und dem transparenten Substrat 10 ausgebildet ist. Wenn ein weiterer dünner Film zwischen dem Lichtabschirmfilm und dem transparenten Substrat angeordnet ist, ist die Mittelstelle ein Punkt, der in der Mitte einer Grenzfläche platziert ist, die zwischen dem Lichtabschirmfilm und dem anderen dünnen Film ausgebildet ist.
Ein größerer Wert zwischen |Hc - H1|-Wert und |Hc - H2|-Wert wird aus den gemessenen H1-, H2- und Hc-Werten berechnet.
Für eine einfachere FIB-(Focused Ion Beam)-Behandlung der Oberfläche des Lichtabschirmfilms als Messziel können der Mittelabschnitt und der äußere Abschnitt einer Rohmaske in regelmäßige Flächen geschnitten werden, um mehrere Proben als Messziele herzustellen. Im Detail wird ein Abschnitt, der der in der Mitte der Rohmaske als Messziel platzierten Fläche von 5 cm vertikal und horizontal entspricht, geschnitten, um eine erste Probe herzustellen. Ein Abschnitt, der einer links von der Mitte platzierten Fläche von 5 cm vertikal und horizontal entspricht, wobei er eine Seite der Rohmaske umfasst, wird geschnitten, um eine zweite Probe herzustellen. Ein Abschnitt, der einer rechts von der Mitte platzierten Fläche von 5 cm vertikal und horizontal entspricht, wobei er die andere Seite umfasst, die der einen Seite der Rohmaske gegenüberliegt, wird geschnitten, um eine dritte Probe herzustellen.
Im Folgenden werden die oberen Oberflächen der ersten Probe, der zweiten Probe und der dritten Probe (das heißt die Oberfläche des Lichtabschirmfilms) durch FIB (Focused Ion Beam) behandelt.
Nach der FIB-Behandlung wird ein Bild eines Abschnitts der ersten Probe durch eine TEM-Messausrüstung erhalten, und der Hc-Wert wird aus dem Bild eines Abschnitts gemessen. Außerdem werden Bilder des Abschnitts der zweiten Probe und der dritten Probe durch eine TEM-Messausrüstung erhalten. Der H1-Wert und der H2-Wert werden aus jedem Bild eines Abschnitts gemessen, und ein größerer Wert zwischen einem |Hc - H11-Wert und einem |Hc - H2| wird berechnet.
Zum Beispiel kann das TEM-Bild jeder Probe unter Verwendung des JEM-2100F HR-Modells, das von JEOL LTD erhältlich ist, gemessen werden.
Der größere Wert zwischen |Hc - H1| Wert und |Hc - H2| Wert kann kleiner als 5 Ä sein. In einem solchen Fall kann eine Variation der optischen Eigenschaften des Lichtabschirmfilms in Richtung entlang der Ebene im Wesentlichen unterdrückt werden.
Zusammensetzung und Schichtstruktur des Lichtabschirmfilms
3 ist eine konzeptionelle Ansicht zum Veranschaulichen einer Rohmaske 100 gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung. Unter Bezugnahme auf 3 wird eine Ausführungsform beschrieben.
Ein Lichtabschirmfilm 20 kann eine erste Lichtabschirmschicht 21 und eine zweite Lichtabschirmschicht, die auf der ersten Lichtabschirmschicht 21 angeordnet ist, umfassen.
Die zweite Lichtabschirmschicht 22 kann ein Übergangsmetall und mindestens eines der Elemente Sauerstoff und Stickstoff umfassen. Die zweite Lichtabschirmschicht 22 kann ein Übergangsmetall in einer Menge von 50 At.-% bis 80 At.-% umfassen. Die zweite Lichtabschirmschicht 22 kann ein Übergangsmetall in einer Menge von 55 At.-% bis 75 At.-% umfassen. Die zweite Lichtabschirmschicht 22 kann ein Übergangsmetall in einer Menge von 60 At.-% bis 70 At.-% umfassen.
Die Menge eines Elements, das Sauerstoff oder Stickstoff entspricht, der zweiten Lichtabschirmschicht 22 kann 10 At.-% bis 35 At.-% betragen. Die Menge eines Elements, das Sauerstoff oder Stickstoff entspricht, der zweiten Lichtabschirmschicht 22 kann 15 At.-% bis 25 At.-% betragen.
Die zweite Lichtabschirmschicht 22 kann Stickstoff in einer Menge von 5 At.-% bis 20 At.-% umfassen. Die zweite Lichtabschirmschicht 22 kann Stickstoff in einer Menge von 7 At.-% bis 13 At.-% umfassen.
In einem solchen Fall ist es möglich, dem Lichtabschirmfilm 20 dabei zu helfen, ein Belichtungslicht im Wesentlichen mit einem Phasenverschiebungsfilm 30 zu blockieren (siehe 4).
Die erste Lichtabschirmschicht 21 kann ein Übergangsmetall, Sauerstoff und Stickstoff umfassen. Die erste Lichtabschirmschicht 21 kann ein Übergangsmetall in einer Menge von 30 At.-% bis 60 At.-% umfassen. Die erste Lichtabschirmschicht 21 kann ein Übergangsmetall in einer Menge von 35 At.-% bis 55 At.-% umfassen. Die erste Lichtabschirmschicht 21 kann ein Übergangsmetall in einer Menge von 40 At.-% bis 50 At.-% umfassen.
Die Summe der Sauerstoffmenge und der Stickstoffmenge der ersten Lichtabschirmschicht 21 kann 40 At.-% bis 70 At.-% sein. Die Summe der Sauerstoffmenge und der Stickstoffmenge der ersten Lichtabschirmschicht 21 kann 45 At.-% bis 65 At.-% sein. Die Summe der Sauerstoffmenge und der Stickstoffmenge der ersten Lichtabschirmschicht 21 kann 50 At.-% bis 60 At.-% sein.
Die erste Lichtabschirmschicht 21 kann Sauerstoff in einer Menge von 20 At.-% bis 40 At.-% umfassen. Die erste Lichtabschirmschicht 21 kann Sauerstoff in einer Menge von 23 At.-% bis 33 At.-% umfassen. Die erste Lichtabschirmschicht 21 kann Sauerstoff in einer Menge von 25 At.-% bis 30 At.-% umfassen.
Die erste Lichtabschirmschicht 21 kann Stickstoff in einer Menge von 5 At.-% bis 20 At.-% umfassen. Die erste Lichtabschirmschicht 21 kann Stickstoff in einer Menge von 7 At.-% bis 17 At.-% umfassen. Die erste Lichtabschirmschicht 21 kann Stickstoff in einer Menge von 10 At.-% bis 15 At.-% umfassen.
In einem solchen Fall kann die erste Lichtabschirmschicht 21 dem Lichtabschirmfilm 20 helfen, eine ausgezeichnete Extinktionseigenschaft aufzuweisen.
Das Übergangsmetall kann mindestens eines der Elemente Cr, Ta, Ti und Hf umfassen. Das Übergangsmetall kann Cr sein.
Die Filmdicke der ersten Lichtabschirmschicht 21 kann 250 Ä bis 650 Ä sein. Die Filmdicke der ersten Lichtabschirmschicht 21 kann 350 Ä bis 600 Ä sein. Die Filmdicke der ersten Lichtabschirmschicht 21 kann 400 Ä bis 550 Ä sein. In einem solchen Fall kann die erste Lichtabschirmschicht 21 dem Lichtabschirmfilm 20 helfen, ein Belichtungslicht wirksam zu blockieren. ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Die Filmdicke der zweiten Lichtabschirmschicht 22 kann 30 Ä bis 200 Ä sein. Die Filmdicke der zweiten Lichtabschirmschicht 22 kann 30 Ä bis 100 Ä sein. Die Filmdicke der zweiten Lichtabschirmschicht 22 kann 40 Ä bis 80 Ä sein. In einem solchen Fall verbessert die zweite Lichtabschirmschicht 22 die Extinktionseigenschaft des Lichtabschirmfilms 20 und kann helfen, das Seitenoberflächenprofil eines strukturierten Lichtabschirmfilms, der aus dem Lichtabschirmfilm 20 gebildet ist, weiter aufwendig zu kontrollieren.
Das Verhältnis der Filmdicke der zweiten Lichtabschirmschicht 22 zu der Filmdicke der ersten Lichtabschirmschicht 22 kann gleich 0,05 oder mehr und kleiner als oder gleich 0,3 sein. Das Verhältnis der Filmdicke kann ein Wert von 0,07 bis 0,25 sein. Das Verhältnis der Filmdicke kann ein Wert von 0,1 bis 0,2 sein. In einem solchen Fall kann ein strukturierter Lichtabschirmfilm zusätzlich dazu, dass er eine ausreichende Extinktionseigenschaft aufweist, ein kontrolliertes Seitenoberflächenprofil aufweisen.
Die Menge eines Übergangsmetalls der zweiten Lichtabschirmschicht 22 kann ein größerer Wert als die Menge eines Übergangsmetalls der ersten Lichtabschirmschicht 21 sein.
Es ist erforderlich, dass eine zweite Lichtabschirmschicht 22 im Vergleich zu einer ersten Lichtabschirmschicht 21 eine größere Menge eines Übergangsmetalls aufweist, um das Seitenoberflächenprofil eines strukturierten Lichtabschirmfilms, der durch Strukturieren eines Lichtabschirmfilms 20 ausgebildet wird, weiter aufwendig zu kontrollieren und für den Reflexionsindex der Oberfläche des Lichtabschirmfilms in Bezug auf ein Inspektionslicht einen Wert aufzuweisen, der für die Inspektion während einer Defektdetektion geeignet ist. In einem solchen Fall kann jedoch eine Erholung, Rekristallisation und das Wachstum eines Kristallkorns in der zweiten Lichtabschirmschicht 22 auftreten, wenn eine Wärmebehandlung zu dem ausgebildeten Lichtabschirmfilm 20 verarbeitet wird. Wenn das Wachstum eines Kristallkorns in der zweiten Lichtabschirmschicht 22 auftritt, in der ein Übergangsmetall in einer hohen Menge enthalten ist, kann die Rauheitseigenschaft der Oberfläche des Lichtabschirmfilms 20 durch Partikel des Übergangsmetalls, die übermäßig gewachsen sind, übermäßig verändert werden. Dies kann eine Ursache für das Erzeugen vieler Pseudodefekte in der Oberfläche des Lichtabschirmfilms sein.
Die Ausführungsform kann den Durchschnittswert von neun Rsk-Werten, die von Sektoren des Lichtabschirmfilms 20 gemessen werden, steuern, während sie einen größeren Wert in der Menge eines Übergangsmetalls in der zweiten Lichtabschirmschicht 22 als die Menge des Übergangsmetalls in einer ersten Lichtabschirmschicht 21 aufweist. Durch das Vorstehende ist es möglich, die Anzahl von Pseudodefekten, die auf der Oberfläche des Lichtabschirmfilms 20 detektiert wurden, wirksam zu verringern, zusätzlich dazu, dass ermöglicht wird, dass der Lichtabschirmfilm 20 gewünschte optische Eigenschaften und Ätzeigenschaften aufweist.
Optische Eigenschaften des Lichtabschirmfilms
Die Durchlässigkeit eines Lichtabschirmfilms 20 in Bezug auf ein Licht mit einer Wellenlänge von 193 nm kann 1% oder mehr betragen. Die Durchlässigkeit des Lichtabschirmfilms 20 in Bezug auf ein Licht mit einer Wellenlänge von 193 nm kann 1,3% oder mehr betragen. Die Durchlässigkeit des Lichtabschirmfilms in Bezug auf ein Licht mit einer Wellenlänge von 193 nm kann 1,4% oder mehr betragen. Die Durchlässigkeit des Lichtabschirmfilms 20 in Bezug auf ein Licht mit einer Wellenlänge von 193 nm kann 2% oder weniger betragen.
Der Lichtabschirmfilm 20 kann eine optische Dichte von 1,8 oder mehr in Bezug auf ein Licht mit einer Wellenlänge von 193 nm aufweisen. Der Lichtabschirmfilm 20 kann eine optische Dichte von 1,9 oder mehr in Bezug auf ein Licht mit einer Wellenlänge von 193 nm aufweisen. Der Lichtabschirmfilm 20 kann eine optische Dichte von 3 oder weniger in Bezug auf ein Licht mit einer Wellenlänge von 193 nm aufweisen.
In einem solchen Fall kann ein Dünnfilm, der den Lichtabschirmfilm 20 umfasst, die Übertragung eines Belichtungslichts wirksam unterdrücken.
Ein anderer Dünnfilm
4 ist eine konzeptionelle Ansicht zum Veranschaulichen einer Rohmaske 100 gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung. Unter Bezugnahme auf 4 wird eine Rohmaske einer Ausführungsform beschrieben.
Ein Phasenverschiebungsfilm 30 kann zwischen einem transparenten Substrat 10 und einem Lichtabschirmfilm 20 angeordnet sein. Der Phasenverschiebungsfilm 30 ist ein Dünnfilm zum Abschwächen der Intensität eines Belichtungslichts, das den Phasenverschiebungsfilm 30 passiert, und zum Einstellen der Phasendifferenz, um ein Beugungslicht, das am Rand eines Musters auftritt, im Wesentlichen zu unterdrücken.
Der Phasenverschiebungsfilm 30 kann eine Phasendifferenz von 170° bis 190° in Bezug auf ein Licht mit einer Wellenlänge von 193 nm aufweisen. Der Phasenverschiebungsfilm 30 kann eine Differenz von 175° bis 185° in Bezug auf ein Licht mit einer Wellenlänge von 193 nm aufweisen. Der Phasenverschiebungsfilm 30 kann eine Durchlässigkeit von 3% bis 10% in Bezug auf ein Licht mit einer Wellenlänge von 193 nm aufweisen. Der Phasenverschiebungsfilm 30 kann eine Durchlässigkeit von 4% bis 8% in Bezug auf ein Licht mit einer Wellenlänge von 193 nm aufweisen. In einem solchen Fall kann die Auflösung einer Fotomaske 200, in der der Phasenverschiebungsfilm 30 umfasst wurde, erhöht werden.
Der Phasenverschiebungsfilm 30 kann ein Übergangsmetall und Silizium umfassen. Der Phasenverschiebungsfilm 30 kann ein Übergangsmetall, Silizium, Sauerstoff und Stickstoff umfassen. Das Übergangsmetall kann Molybdän sein.
Eine Hartmaske (nicht gezeigt) kann auf dem Lichtabschirmfilm 20 angeordnet sein. Die Hartmaske kann als ein Ätzmaskenfilm fungieren, wenn ein Lichtabschirmfilm 20-Muster geätzt wird. Die Hartmaske kann Silizium, Stickstoff und Sauerstoff umfassen.
Fotomaske
5 ist eine konzeptionelle Ansicht zum Veranschaulichen einer Fotomaske gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung. Unter Bezugnahme auf 5 wird eine Fotomaske 200 einer Ausführungsform beschrieben.
Eine Fotomaske 200 gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst ein transparentes Substrat 10 und einen Lichtabschirmmusterfilm 25, der auf dem transparenten Substrat 10 angeordnet ist.
Der Lichtabschirmmusterfilm 25 umfasst ein Übergangsmetall und mindestens eines der Elemente Sauerstoff und Stickstoff.
Eine obere Oberfläche der Fotomaske 200 umfasst neun durch vertikales und horizontales Trisektieren der oberen Oberfläche der Fotomaske 200 gebildete Sektoren.
Ein Durchschnittswert von neun Rsk-Werten, die in jeweiligen Sektoren der Oberfläche des Lichtabschirmmusterfilms 25 gemessen wurden, die auf der oberen Oberfläche der Fotomaske 200 angeordnet sind, ist größer oder gleich -0,64 und kleiner oder gleich 0.
Der Durchschnittswert von neun Rku-Werten, die in jeweiligen Sektoren der Oberfläche des Lichtabschirmmusterfilms 25 gemessen wurden, die auf der oberen Oberfläche der Fotomaske 200 angeordnet sind, ist kleiner oder gleich 3.
Der Lichtabschirmmusterfilm 25 kann durch Strukturieren des Lichtabschirmfilms 20 der vorstehend beschriebenen Rohmaske ausgebildet werden.
Das Verfahren zum Messen des Durchschnittswerts von neun Rsk-Werten und des Durchschnittswerts von neun Rku-Werten, die in jeweiligen Sektoren der Oberfläche des Lichtabschirmmusterfilms 25 gemessen wurden, die auf der oberen Oberfläche der Fotomaske angeordnet sind, ist das gleiche wie das Verfahren zum Messen des Durchschnittswerts von neun Rsk-Werten und des Durchschnittswerts von neun Rku-Werten, die in jeweiligen Sektoren der Oberfläche des Lichtabschirmfilms 20 aus der Rohmaske 100 gemessen wurden.
Die Beschreibung der Eigenschaften, Zusammensetzung und Struktur des Lichtabschirmmusterfilms 25 wird mit der Beschreibung des Lichtabschirmfilms 20 der Rohmaske 100 überlappt und somit weggelassen.
Herstellungsverfahren eines Lichtabschirmfilms
Ein Herstellungsverfahren einer Rohmaske gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung kann einen Vorbereitungsvorgang zum Einstellen eines transparenten Substrats und eines Sputtertargets umfassen, so dass sie einen Abstand von 260 mm bis 300 mm zwischen dem transparenten Substrat und dem Sputtertarget in einer Sputterkammer aufweisen.
Das Herstellungsverfahren einer Rohmaske gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung kann einen Filmausbildungsvorgang zum Injizieren eines Atmosphärengases in eine Sputterkammer, Zuführen einer elektrischen Leistung zu einem Sputtertarget und Drehen eines transparenten Substrats mit 25 U/min oder mehr umfassen, um einen Lichtabschirmfilm auszubilden.
Der Filmausbildungsvorgang kann einen ersten Lichtabschirmschichtausbildungsprozess, der eine erste Lichtabschirmschicht auf dem transparenten Substrat ausbildet; und einen zweiten Lichtabschirmschichtausbildungsprozess, der eine zweite Lichtabschirmschicht auf der ersten Lichtabschirmschicht ausbildet, umfassen.
Das Herstellungsverfahren einer Rohmaske gemäß einer Ausführungsform kann einen Wärmebehandlungsvorgang zum Unterteilen der Oberfläche des Lichtabschirmfilms, so dass sie 25 vertikal und horizontal pentasektierte Bezirke sind, und zum thermischen Behandeln der 25 Bezirke bei jeweils unabhängig gesteuerten Temperaturen umfassen.
Der Wärmebehandlungsvorgang kann bei einer Temperatur von 200 °C bis 400 °C durchgeführt werden.
Der Wärmebehandlungsvorgang kann für eine Zeit von 5 Minuten bis 30 Minuten durchgeführt werden.
Das Herstellungsverfahren einer Rohmaske gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung kann einen Kühlvorgang zum Kühlen des Lichtabschirmfilms nach dem Wärmebehandlungsvorgang umfassen.
Im Vorbereitungsvorgang kann ein Sputtertarget unter Berücksichtigung der Zusammensetzung des Lichtabschirmfilms ausgewählt werden. Das Sputtertarget kann durch ein Target aufgebracht werden, das ein Übergangsmetall enthält. Das Sputtertarget kann durch zwei oder mehr Targets aufgebracht werden, die ein Target umfassen, das ein Übergangsmetall enthält. Das Target, das ein Übergangsmetall enthält, kann das Übergangsmetall in einer Menge von 90 At.-% oder mehr umfassen. Das Target, das ein Übergangsmetall enthält, kann das Übergangsmetall in einer Menge von 95 At.-% oder mehr umfassen. Das Target, das ein Übergangsmetall enthält, kann das Übergangsmetall in einer Menge von 99 At.-% oder mehr umfassen.
Das Übergangsmetall kann mindestens eines der Elemente Cr, Ta, Ti und Hf umfassen. Das Übergangsmetall kann Cr umfassen.
Die Beschreibung des transparenten Substrats, das in einer Sputterkammer angeordnet ist, überschneidet sich mit der obigen Beschreibung und wird daher weggelassen.
Im Vorbereitungsvorgang bezieht sich der Abstand zwischen dem transparenten Substrat und dem Sputtertarget auf einen senkrechten Abstand (T/S-Abstand) zwischen dem Mittelpunkt des Sputtertargets und der Ebene, die die obere Oberfläche des transparenten Substrats umfasst.
Im Vorbereitungsvorgang können das transparente Substrat und das Sputtertarget so angeordnet werden, dass sie einen Abstand von 260 mm bis 300 mm zwischen dem transparenten Substrat und dem Sputtertarget aufweisen. Das transparente Substrat und das Sputtertarget können so angeordnet werden, dass sie einen Abstand von 270 mm bis 290 mm zwischen dem transparenten Substrat und dem Sputtertarget aufweisen. In einem solchen Fall kann die Dickenvariationsbreite des Lichtabschirmfilms in Richtung entlang der Ebene verringert werden. Außerdem wird die Dichte des zu bildenden Lichtabschirmfilms erhöht und somit kann die Steuerung der Rauheitseigenschaften der Oberfläche des Lichtabschirmfilms durch einen Wärmebehandlungsvorgang und einen Kühlvorgang einfach sein.
Im Vorbereitungsvorgang kann ein Magnet an der Sputterkammer angeordnet werden. Der Magnet kann auf der Oberfläche gegenüber einer Oberfläche angeordnet werden, wo Sputtern vom Sputtertarget aus auftritt.
Im Vorbereitungsvorgang können die Bedingungen eines Filmausbildungsprozesses unterschiedlich angewendet werden, wenn jeweilige Schichten, die im Lichtabschirmfilm enthalten sind, ausgebildet werden. Insbesondere können unter Berücksichtigung der Eigenschaften der Extinktion und des Ätzens des Lichtabschirmfilms verschiedene Prozessbedingungen, wie z. B. die Zusammensetzung eines Atmosphärengases, die elektrische Leistung, die einem Sputtertarget zugeführt wird, und die Zeit für die Filmausbildung, durch Schichten unterschiedlich angewendet werden.
Im Filmausbildungsvorgang kann die Rotationsgeschwindigkeit des Substrats so angewendet werden, dass sie 25 U/min oder mehr beträgt. Die Rotationsgeschwindigkeit kann so angewendet werden, dass sie 30 U/min oder mehr beträgt. Die Rotationsgeschwindigkeit kann so angewendet werden, dass sie 100 U/min oder weniger beträgt. In einem solchen Fall kann die Dickenvariation des Lichtabschirmfilms, der in Richtung entlang der Ebene ausgebildet werden soll, wirksam verringert werden. Außerdem können die Oberflächenrauheitseigenschaften jeweiliger Sektoren in der Oberfläche des Lichtabschirmfilms innerhalb der vorbestimmten Bereiche in der Ausführungsform eingestellt werden.
Das Atmosphärengas kann ein Inertgas, ein Reaktivgas und ein Sputtergas umfassen. Das Inertgas ist ein Gas, das kein Element umfasst, das den ausgebildeten Dünnfilm bildet. Das Reaktivgas ist ein Gas, das ein Element umfasst, das den ausgebildeten Dünnfilm bildet. Das Sputtergas ist ein Gas, das bei Plasmaatmosphäre ionisiert wird, um mit einem Target zu kollidieren.
Das Inertgas kann Helium umfassen.
Das Reaktivgas kann ein Gas umfassen, das ein Stickstoffelement umfasst. Das Gas, das das Stickstoffelement umfasst, kann beispielsweise N₂, NO, NO₂, N₂O, N₂O₃, N₂O₄, N₂O₅ oder dergleichen sein. Das Reaktivgas kann ein Gas umfassen, das ein Sauerstoffelement umfasst. Das Gas, das das Sauerstoffelement umfasst, kann beispielsweise O₂, CO₂ oder dergleichen sein. Das Reaktivgas kann ein Gas umfassen, das ein Stickstoffelement umfasst, und ein Gas, das ein Sauerstoffelement umfasst. Das Reaktivgas kann ein Gas umfassen, das sowohl Stickstoffelement als auch Sauerstoffelement umfasst. Das Gas, das sowohl Stickstoffelement als auch Sauerstoffelement umfasst, kann beispielsweise sein. N₂, NO, NO₂, N₂O, N₂O₃, N₂O₄, N₂O₅ oder dergleichen.
Das Sputtergas kann Ar-Gas sein.
Die Leistungsquelle zum Zuführen einer elektrischen Leistung zu einem Sputtertarget kann eine DC-Leistungsquelle oder eine HF-Leistungsquelle sein.
Im Filmausbildungsprozess einer ersten Lichtabschirmschicht 21 kann die elektrische Leistung, die einem Sputtertarget zugeführt wird, so aufgebracht werden, dass sie gleich 1,5 kW oder mehr und kleiner oder gleich 2,5 kW ist. Im Filmausbildungsprozess einer ersten Lichtabschirmschicht 21 kann die elektrische Leistung, die einem Sputtertarget zugeführt wird, so aufgebracht werden, dass sie gleich 1,6 kW oder mehr und kleiner oder gleich 2 kW ist.
Im Filmausbildungsprozess einer ersten Lichtabschirmschicht 21 kann ein Verhältnis der Strömungsrate eines Reaktivgases zur Strömungsrate eines Inertgases in einem Atmosphärengas gleich 1,5 oder mehr und kleiner oder gleich 3 sein. Das Verhältnis kann gleich 1,8 oder mehr und kleiner oder gleich 2,7 sein. Das Verhältnis kann gleich 2 oder mehr und kleiner oder gleich 2,5 sein.
Das Verhältnis der Sauerstoffmenge zur Stickstoffmenge, die in einem Reaktivgas enthalten ist, kann gleich 1,5 oder mehr und kleiner oder gleich 4 sein. Das Verhältnis der Sauerstoffmenge zur Stickstoffmenge, die in einem Reaktivgas enthalten ist, kann gleich 2 oder mehr und kleiner oder gleich 3 sein. Das Verhältnis der Sauerstoffmenge zur Stickstoffmenge, die in einem Reaktivgas enthalten ist, kann gleich 2,2 oder mehr und kleiner oder gleich 2,7 sein.
In einem solchen Fall kann die erste Lichtabschirmschicht 21 dem Lichtabschirmfilm 20 helfen, eine ausreichende Extinktionseigenschaft aufzuweisen. Außerdem verbessert die erste Lichtabschirmschicht 21 die Ätzrate davon und kann dem Seitenflächenprofil des Lichtabschirmmusterfilms 25, der durch Strukturieren des Lichtabschirmfilms 20 ausgebildet wird, helfen, eine Form senkrecht zum transparenten Substrat 10 aufzuweisen.
Die Zeit für die Ausbildung der ersten Lichtabschirmschicht 21 kann gleich 200 Sekunden oder mehr und kleiner oder gleich 300 Sekunden sein. Die Zeit für die Ausbildung der ersten Lichtabschirmschicht 21 kann gleich 210 Sekunden oder mehr und kleiner oder gleich 240 Sekunden sein. In einem solchen Fall kann die erste Lichtabschirmschicht 21 dem Lichtabschirmfilm 20 helfen, eine ausreichende Extinktionseigenschaft aufzuweisen.
Im Ausbildungsprozess der zweiten Lichtabschirmschicht 22 kann die elektrische Leistung, die einem Sputtertarget zugeführt wird, so aufgebracht werden, dass sie gleich 1 kW oder mehr und kleiner oder gleich 2 kW ist. Im Ausbildungsprozess der zweiten Lichtabschirmschicht 22 kann die elektrische Leistung, die einem Sputtertarget zugeführt wird, so aufgebracht werden, dass sie gleich 1,2 kW und kleiner oder gleich 1,7 kW ist.
Im Ausbildungsprozess der zweiten Lichtabschirmschicht 22 kann das Verhältnis der Strömungsrate eines Reaktivgases zur Strömungsrate eines Inertgases im Atmosphärengas gleich 0,3 oder mehr und kleiner oder gleich 0,8 sein. Das Verhältnis kann gleich 0,4 oder mehr und kleiner oder gleich 0,6 sein.
Im Ausbildungsprozess der zweiten Lichtabschirmschicht 22 kann das Verhältnis der Sauerstoffmenge zur Stickstoffmenge, die im Reaktivgas enthalten ist, 0,3 oder weniger sein. Das Verhältnis der Sauerstoffmenge zur Stickstoffmenge, die im Reaktivgas enthalten ist, kann 0,1 oder weniger sein. Das Verhältnis der Sauerstoffmenge zur Stickstoffmenge, die im Reaktivgas enthalten ist, kann 0,001 oder mehr sein.
In einem solchen Fall kann das obige Mengenverhältnis dem Lichtabschirmfilm 20 helfen, eine stabile Extinktionseigenschaft aufzuweisen.
Die Zeit der Ausbildung der zweiten Lichtabschirmschicht 22 kann gleich 10 Sekunden oder mehr und kleiner oder gleich 30 Sekunden sein. Die Zeit der Ausbildung der zweiten Lichtabschirmschicht 22 kann gleich 15 Sekunden oder mehr und kleiner oder gleich 25 Sekunden sein. In einem solchen Fall kann die zweite Lichtabschirmschicht 22 im Lichtabschirmfilm 20 enthalten sein, wodurch sie dabei hilft, die Übertragung eines Belichtungslichts zu unterdrücken.
6 ist eine konzeptionelle Ansicht zum Veranschaulichen der Oberfläche des Lichtabschirmfilms, der in einer Sputterkammer unmittelbar nach dem Filmausbildungsvorgang angeordnet ist. Im Folgenden wird eine Ausführungsform unter Bezugnahme auf 6 beschrieben.
Die Oberfläche des Lichtabschirmfilms 20, der in der Kammer unmittelbar nach dem Filmausbildungsvorgang angeordnet ist, umfasst eine erste Seite (L1), eine zweite Seite (L2), eine dritte Seite (L3) und eine vierte Seite (L4), die Kanten sind, die im Uhrzeigersinn geordnet angeordnet sind. Die erste Seite (L1) ist eine Kante, die so platziert ist, dass sie von einem Sputtertarget aus unter den vier Kanten am nächsten liegt.
Die Richtung, die der ersten Seite (L1) von der Mitte der Oberfläche des Lichtabschirmfilms 20 zugewandt ist, wird als die Ostrichtung (De) bezeichnet. Die Richtung, die der dritten Seite (L3) von der Mitte der Oberfläche des Lichtabschirmfilms 20 zugewandt ist, wird als die Westrichtung (Dw) bezeichnet. Die Richtung, die der vierten Seite (L4) von der Mitte der Oberfläche des Lichtabschirmfilms 20 zugewandt ist, wird als die Nordrichtung (Dn) bezeichnet. Die Richtung, die der zweiten Seite (L2) von der Mitte der Oberfläche des Lichtabschirmfilms 20 zugewandt ist, wird als die Südrichtung (Ds) bezeichnet. Die Oberfläche des Lichtabschirmfilms 20 umfasst fünfundzwanzig Bezirke, die durch vertikales und horizontales Pentasektieren der Oberfläche des Lichtabschirmfilms 20 gebildet sind.
Der erste Bezirk (a1) unter den fünfundzwanzig Bezirken besteht aus einem Bezirk, der in der Mitte der Oberfläche des Lichtabschirmfilms 20 platziert ist, zwei Bezirken, die in der Nordrichtung (Dn) vom Bezirk platziert sind, der in der Mitte platziert ist, und zwei Bezirken, die in der Südrichtung (Ds) vom Bezirk platziert sind, der in der Mitte platziert ist. Der zweite Bezirk (a2) besteht aus Bezirken, die nicht angeordnet sind, um in Kontakt mit der zweiten Seite (L2) oder der vierten Seite (L4) unter den Bezirken zu sein, die angeordnet sind, um in Kontakt mit dem ersten Bezirk (a1) zu sein. Der dritte Bezirk (a3) besteht aus Bezirken, die nicht dem ersten Bezirk (a1) und dem zweiten Bezirk (a2) entsprechen.
Wenn die Oberfläche des Lichtabschirmfilms 20 unmittelbar nach dem Filmbildungsvorgang auf Defekte mit einer hohen Empfindlichkeit inspiziert wird, werden mehr Pseudodefekte im äußeren Abschnitt der Oberfläche des Lichtabschirmfilms 20 im Vergleich zur Mitte des Lichtabschirmfilms 20 detektiert. Dies wird vermutet, da der äußere Abschnitt des Lichtabschirmfilms 20 eine relativ geringe Dichte im Vergleich zur Mitte des Lichtabschirmfilms 20 aufweist.
Im Übrigen kann der erste Bezirk (a1) der Oberfläche des Lichtabschirmfilms 20 nach dem Filmbildungsvorgang eine relativ gleichmäßige Verteilung in den Rauheitseigenschaften aufweisen. Dies wird vermutet, da eine Abscheidung von Sputterpartikeln auch dann vorübergehend fortschreitet, wenn der Filmbildungsvorgang beendet ist. Auch wenn das Zuführen einer elektrischen Leistung zu einem Sputtertarget 50 beendet ist und die Rotation des transparenten Substrats 10 unterbrochen ist, kann Sputtern auf der Oberfläche des Lichtabschirmfilms 20 vorübergehend durch Sputterpartikel, die in einer Kammer verbleiben, auftreten. In dieser Zeit bilden jeweilige Punkte, die im ersten Bezirk (a1) enthalten sind, ähnliche Abstände mit der Oberfläche des Sputtertargets 50, und die Oberfläche des Lichtabschirmfilms 20, die dem ersten Bezirk (a1) entspricht, kann Sputterpartikeln, die eine Energieverteilung in einem relativ schmalen Bereich aufweisen, ermöglichen, abgeschieden zu werden. Durch das Obige kann eine relativ gleichmäßige Verteilung in den Rauheitseigenschaften im ersten Bezirk (a1) aufgewiesen werden.
Die Ausführungsform kann eine Wärmebehandlung und eine Kühlbehandlung durch Anwenden unterschiedlicher Bedingungen durch Bezirke des Lichtabschirmfilms 20 nach dem Abschluss des Filmausbildungsvorgangs durchführen. In einem solchen Fall ist es möglich, einen Lichtabschirmfilm bereitzustellen, in dem die Anzahl von Pseudodefekten wirksam abnimmt und die Variation der Genauigkeit in der Defektinspektion, die von der detektierten Position abhängt, unterdrückt wird, wenn eine hochempfindliche Defektinspektion durchgeführt wird, zusätzlich dazu, dass er eine relativ vereinheitlichte Dicke aufweist.
Im Wärmebehandlungsvorgang können fünfundzwanzig Bezirke auf der Oberfläche des Lichtabschirmfilms 20 mit Wärme bei jeweils unabhängig gesteuerten Temperaturen behandelt werden. Im Detail können Heizer durch Bezirke auf der Oberfläche des Lichtabschirmfilms installiert werden. Die Heizer durch Bezirke können auf der Seite eines transparenten Substrats installiert werden.
Die Temperaturen von Heizern durch Bezirke können jeweils unabhängig im Bereich von 200°C bis 400°C gesteuert werden.
Im Wärmebehandlungsvorgang bezieht sich die Wärmebehandlungstemperatur auf eine Temperatur eines Heizers in jedem Bezirk.
Im ersten Bezirk (a1) kann die Wärmebehandlung bei einer Temperatur von 150 °C bis 350 °C durchgeführt werden. Im ersten Bezirk (a1) kann die Wärmebehandlung bei einer Temperatur von 200 °C bis 300 °C durchgeführt werden.
Im dritten Bezirk (a3) kann die Wärmebehandlung bei einer Temperatur von 200 °C bis 400 °C durchgeführt werden. Im dritten Bezirk (a3) kann die Wärmebehandlung bei einer Temperatur von 250 °C bis 350 °C durchgeführt werden. Der Wert des Subtrahierens einer Temperatur für die Wärmebehandlung, die auf den ersten Bezirk (a1) angewendet wird, von einer Temperatur für die Wärmebehandlung, die auf den dritten Bezirk (a3) angewendet wird, kann ein Wert von 20 °C bis 70 °C sein.
Der zweite Bezirk (a2) wird in Kontakt mit dem dritten Bezirk platziert, der mit Wärme bei einer relativ hohen Temperatur im Vergleich zum ersten Bezirk (a1) behandelt wird. Die Wärme, die während der Wärmebehandlung des dritten Bezirks (a3) erzeugt wird, kann den zweiten Bezirk (a2) beeinflussen. Unter Berücksichtigung des Vorstehenden kann die Wärmebehandlungstemperatur für den zweiten Bezirk (a2) so angewendet werden, dass sie ein Wert zwischen der Temperatur für die Wärmebehandlung des ersten Bezirks (a1) und der Temperatur für die Wärmebehandlung des dritten Bezirks (a3) ist. Die Temperatur für die Wärmebehandlung des zweiten Bezirks (a2) kann die gleiche Temperatur wie die Temperatur für die Wärmebehandlung des ersten Bezirks (a1) sein.
Der Wärmebehandlungsvorgang kann für eine Zeit von 5 Minuten bis 30 Minuten durchgeführt werden. Die Wärmebehandlung kann für eine Zeit von 10 Minuten bis 20 Minuten durchgeführt werden. In einem solchen Fall kann die Genauigkeit einer Defektinspektion in der gesamten Fläche der Oberfläche des Lichtabschirmfilms 20 verbessert werden. Auch kann die innere Spannung des Lichtabschirmfilms wirksam gelöst werden.
Die Rohmaske 100 kann innerhalb von 2 Minuten nach dem Wärmebehandlungsvorgang auf einen Kühlvorgang angewendet werden. In einem solchen Fall kann das Wachstum eines Kristallkorns von Übergangsmetallpartikeln, die durch Restwärme im Lichtabschirmfilm 20 verursacht werden, wirksam verhindert werden.
Im Kühlvorgang kann die Kühlrate der Rohmaske 100 gesteuert werden, indem ein Stift mit einer vorbestimmten Länge an jeder Kante einer Kühlplatte eingestellt wird und die Rohmaske 100 so angeordnet wird, dass sie ein Substrat aufweist, das der Kühlplatte auf dem Stift zugewandt ist.
Im Kühlvorgang kann die Kühltemperatur, die auf die Kühlplatte angewendet wird, gleich 10 °C oder mehr und kleiner oder gleich 30 °C sein. Die Kühltemperatur kann gleich 15 °C oder mehr und kleiner oder gleich 25 °C sein.
Im Kühlvorgang kann der Abstand zwischen der Rohmaske 100 und der Kühlplatte gleich 0,01 mm oder mehr und kleiner oder gleich 30 mm sein. Der Abstand kann gleich 0,05 mm oder mehr und kleiner oder gleich 5 mm sein. Der Abstand kann gleich 0,1 mm oder mehr und kleiner oder gleich 2 mm sein.
In der Rohmaske 100 kann, wenn die Kühlbehandlung durch Installieren einer Kühlplatte auf der Seite des transparenten Substrats durchgeführt wird, die Kühlrate der Seite des Lichtabschirmfilms 20 im Vergleich zum transparenten Substrat etwas niedrig sein. Dementsprechend kann die Restwärme, die im Lichtabschirmfilm 20 ausgebildet wird, durch ein Verfahren zum Einspritzen eines Kühlgases auf die Oberfläche des Lichtabschirmfilms weiter wirksam entfernt werden, während die Kühlbehandlung durch die Kühlplatte durchgeführt wird.
Die Kühlrate kann durch Bezirke durch Einspritzen eines Kühlgases auf der ersten Seite (L1) und der dritten Seite (L3) der Oberfläche des Lichtabschirmfilms 20 gesteuert werden.
Im Wärmebehandlungsvorgang kann der dritte Bezirk (a3) der Oberfläche des Lichtabschirmfilms 20 bei einer relativ hohen Temperatur zur Wärmebehandlung im Vergleich zum ersten Bezirk (a1) und zum zweiten Bezirk (a2) wärmebehandelt werden. In einem solchen Fall kann der dritte Bezirk (a3) eine relativ hohe Möglichkeit der Rekristallisation von Übergangsmetall und das Wachstum eines Korns, das durch Restwärme verursacht wird, im Vergleich zu anderen Bezirken aufweisen. Wenn das Wachstum eines Korns von Übergangsmetallpartikeln nicht kontrolliert wird, kann eine Verformung im Oberflächenumriss des dritten Bezirks (a3) auftreten und eine Variation der Rauheitseigenschaften kann verursacht werden. Dies kann eine Ursache für eine Verschlechterung der Genauigkeit einer Defektinspektion werden.
Dementsprechend können Düsen zum Einspritzen eines Kühlgases auf der ersten Seite (L1) und der dritten Seite (L3) des Lichtabschirmfilms angeordnet werden, um die Kühlrate des dritten Bezirks (a3), der auf der ersten Seite (L1) und der dritten Seite (L3) angeordnet ist, zu verbessern, und können dadurch das Wachstum eines Korns des Übergangsmetalls wirksam verhindern, das im dritten Bezirk (a3) besonders generierbar ist.
Das Kühlgas kann ein Inertgas sein. Das Kühlgas kann zum Beispiel Helium sein.
Im Kühlbetrieb kann die Düse zum Einspritzen eines Kühlgases installiert werden, um einen Winkel von 40° bis 80° mit einer Ebene zu bilden, die die Oberfläche des Lichtabschirmfilms umfasst.
Im Kühlbetrieb kann die Strömungsrate des Kühlgases, das durch die Düse eingespritzt wird, gleich 10 sccm oder mehr und kleiner oder gleich 90 sccm sein. Die Strömungsrate kann gleich 30 sccm oder mehr und kleiner oder gleich 70 sccm sein.
Im Kühlbetrieb kann die Kühlrate, die am dritten Bezirk (a3) gemessen wird, relativ höher als der erste Bezirk (a1) und der zweite Bezirk (a2) sein.
Die Kühlrate des dritten Bezirks (a3) kann gleich 0,6 °C/s oder mehr und kleiner oder gleich 1,2 °C/s sein. Die Kühlrate des dritten Bezirks (a3) kann gleich 0,8 °C/s oder mehr und kleiner oder gleich 1 °C/s sein.
Die Kühlrate des ersten Bezirks (a1) und des zweiten Bezirks (a2) kann gleich 0,4 °C/s oder mehr und kleiner oder gleich 1 °C/s sein. Die Kühlrate des ersten Bezirks (a1) und des zweiten Bezirks (a2) kann gleich 0,6 °C/s oder mehr und kleiner oder gleich 0,8 °C/s sein. Die Kühlrate des ersten Bezirks (a1) und des zweiten Bezirks (a2) kann gleich 0,6 °C/s oder mehr und kleiner oder gleich 0,8 °C/s sein. Die Kühlrate des ersten Bezirks (
Wenn die Kühlrate des ersten Bezirks (a1) von der Kühlrate des dritten Bezirks (a3) subtrahiert wird, kann ein Wert von 0,05 °C/s bis 0,3 °C/s erhalten werden.
Der Kühlvorgang kann für eine Zeit von 1 Minute bis 10 Minuten durchgeführt werden. Der Kühlvorgang kann für eine Zeit von 3 Minuten bis 7 Minuten durchgeführt werden.
In einem solchen Fall kann eine Variation der Rauheitseigenschaften der Oberfläche des Lichtabschirmfilms, die durch Restwärme im Lichtabschirmfilm verursacht wird, wirksam verhindert werden.
Herstellungsverfahren eines Halbleiterelements
Ein Herstellungsverfahren eines Halbleiterelements gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst einen Vorbereitungsvorgang eines Anordnens eines Halbleiterwafers, auf dem eine Lichtquelle, eine Fotomaske 100 und ein Resistfilm aufgebracht sind; einen Belichtungsvorgang eines selektiven Übertragens eines von der Lichtquelle auf den Halbleiterwafer einfallenden Lichts durch die Fotomaske 200, die übertragen werden soll; und einen Entwicklungsvorgang eines Entwickelns eines Musters auf dem Halbleiterwafer.
Die Fotomaske 200 umfasst ein transparentes Substrat 10 und einen Lichtabschirmmusterfilm 25, der auf dem transparenten Substrat 10 angeordnet ist.
Der Lichtabschirmmusterfilm 25 umfasst ein Übergangsmetall und mindestens eines der Elemente Sauerstoff und Stickstoff.
Eine obere Oberfläche der Fotomaske 20 umfasst neun durch vertikales und horizontales Trisektieren der oberen Oberfläche der Fotomaske 200 gebildete Sektoren.
Die obere Oberfläche der Fotomaske 200 weist neun Rsk-Werte auf, die jeweils von den neun Sektoren gemessen wurden, die auf der oberen Oberfläche des Lichtabschirmmusterfilms angeordnet sind, und der Durchschnittswert der neun Rsk-Werte kann größer oder gleich -0,64 und kleiner oder gleich 0 sein.
Die obere Oberfläche der Fotomaske 200 weist neun Rku-Werte auf, die jeweils von den neun Sektoren gemessen wurden, die auf der oberen Oberfläche des Lichtabschirmmusterfilms angeordnet sind, und der Durchschnittswert des neun Rku-Werts kann kleiner oder gleich 3 sein.
In der Vorbereitung ist die Lichtquelle eine Vorrichtung, die ein Belichtungslicht mit einer kurzen Wellenlänge erzeugen kann. Das Belichtungslicht kann ein Licht mit einer Wellenlänge von 200 nm oder weniger sein. Das Belichtungslicht kann ein ArF-Licht mit einer Wellenlänge von 193 nm sein.
Eine Linse kann zusätzlich zwischen der Fotomaske 200 und dem Halbleiterwafer angeordnet sein. Die Linse weist eine Funktion zum Reduzieren der Form eines Schaltungsmusters auf der Fotomaske 200 auf, das auf den Halbleiterwafer übertragen werden soll. Eine beliebige Linse, die normalerweise auf einen Belichtungsprozess für einen ArF-Halbleiterwafer angewendet werden kann, ist ohne Einschränkung anwendbar. Beispielsweise kann die Linse eine Linse sein, die aus Calciumfluorid (CaF₂) besteht.
Im Belichtungsvorgang kann ein Belichtungslicht selektiv auf den Halbleiterwafer durch eine Fotomaske 200 übertragen werden. In einem solchen Fall kann eine chemische Modifikation im Abschnitt auftreten, auf den das Belichtungslicht innerhalb des Resistfilms einfällt.
Im Entwicklungsvorgang kann ein Muster auf dem Halbleiterwafer durch Behandeln des Halbleiterwafers nach Abschluss des Belichtungsvorgangs mit einer Entwicklungslösung entwickelt werden. Wenn der aufgebrachte Resistfilm ein positiver Resist ist, kann der Abschnitt, auf den das Belichtungslicht einfällt, durch die Entwicklungslösung aufgelöst werden. Wenn der aufgebrachte Resistfilm ein negativer Resist ist, kann der Abschnitt, auf den das Belichtungslicht nicht einfällt, durch die Entwicklungslösung aufgelöst werden. Der Resistfilm wird durch die Behandlung mit der Entwicklungslösung zu einem Resistmuster ausgebildet. Ein Muster kann auf dem Halbleiterwafer ausgebildet werden, indem das Resistmuster als eine Maske genommen wird.
Die Beschreibung der Fotomaske 200 wird mit der obigen Beschreibung überlappt und somit weggelassen.
Im Folgenden wird eine weitere detaillierte Beschreibung der spezifischen Beispielausführungsformen vorgenommen.
Herstellungsbeispiel: Ausbildung des Lichtabschirmfilms
Beispiel 1: Ein transparentes Substrat, das aus einem Quarzmaterial mit einer Breite von 6 Zoll, einer Länge von 6 Zoll und einer Dicke von 0,25 Zoll hergestellt ist, wurde in einer Kammer einer DC-Sputtervorrichtung angeordnet. Ein Chromtarget wurde angeordnet, um einen T/S-Abstand von 280 mm und den Winkel zwischen dem Substrat und dem Target von 25 Grad zu bilden.
Danach wurde ein Atmosphärengas, in dem Ar von 21 Vol.-%, N₂ von 11 Vol.-%, CO₂ von 32 Vol.-% und He von 36 Vol.-% gemischt worden war, in die Kammer eingeführt, die elektrische Leistung, die dem Sputtertarget zugeführt wurde, wurde so aufgebracht, dass sie 1,85 kW beträgt, die Rotationsgeschwindigkeit des Substrats wurde so aufgebracht, dass sie 30 U/min beträgt, und ein Sputterprozess wurde 250 Sekunden lang durchgeführt, wodurch eine erste Lichtabschirmschicht ausgebildet wurde.
Nach der Ausbildung der ersten Lichtabschirmschicht wurde ein Atmosphärengas, in dem Ar von 57 Vol.-% und N₂ oder 43 Vol.-% gemischt worden war, in die Kammer eingeführt, die elektrische Leistung, die dem Sputtertarget zugeführt wurde, wurde so aufgebracht, dass sie 1,5 kW beträgt, die Rotationsgeschwindigkeit des Substrats wurde so aufgebracht, dass sie 30 U/min beträgt, und ein Sputterprozess wurde 25 Sekunden lang durchgeführt, wodurch eine Probe einer Rohmaske hergestellt wurde, zu der eine zweite Lichtabschirmschicht ausgebildet worden war.
Die Probe nach der Ausbildung der zweiten Lichtabschirmschicht wurde in der Kammer zur Wärmebehandlung angeordnet, und Heizer wurden durch jeweilige Bezirke auf dem Substrat der Probe installiert. Anschließend wurden die Temperaturen von Heizern des ersten Bezirks und des zweiten Bezirks so eingestellt, dass sie 250 °C betragen, die Temperatur des Heizers des dritten Bezirks wurde so aufgebracht, dass sie 300 °C beträgt, und die Wärmebehandlung wurde 15 Minuten lang durchgeführt.
Eine Kühlplatte, die mit der Kühltemperatur von 23 °C aufgebracht wurde, wurde nach der Wärmebehandlung auf dem Substrat der Probe installiert. Auf der ersten Seite und der dritten Seite der Oberfläche des Lichtabschirmfilms wurden jeweils drei Düsen installiert, um einen Winkel von 70° zwischen der Düse und der Ebene zu bilden, die die Substratoberfläche umfasst. Anschließend wurde ein Kühlgas in der Strömungsrate von 50 sccm eingespritzt, um eine Kühlbehandlung für 5 Minuten durchzuführen. Das Kühlgas wurde durch Helium aufgebracht.
Die Kühlrate wurde so gemessen, dass sie 0,91 °C/s an einer Stelle innerhalb des dritten Bezirks der Oberfläche des Lichtabschirmfilms beträgt, und die Kühlrate wurde so gemessen, dass sie 0,76 °C/s an einer Stelle innerhalb des ersten Bezirks und des zweiten Bezirks der Oberfläche des Lichtabschirmfilms beträgt.
Beispiel 2: Eine Rohmaskenprobe wurde unter der gleichen Bedingung wie das Beispiel 1 hergestellt. Der T/S-Wert wurde jedoch so angewendet, dass er 290 mm beträgt, und die Rotationsgeschwindigkeit des Substrats wurde so angewendet, dass sie 40 U/min beträgt, wenn ein Lichtabschirmfilm gebildet wurde.
Beispiel 3: Eine Rohmaskenprobe wurde unter der gleichen Bedingung wie das Beispiel 1 hergestellt. Die Rotationsgeschwindigkeit des Substrats wurde jedoch so angewendet, dass sie 40 U/min beträgt, wenn ein Lichtabschirmfilm gebildet wurde.
Vergleichsbeispiel 1: Eine Rohmaskenprobe wurde unter der gleichen Bedingung wie das Beispiel 1 hergestellt. Der T/S-Wert wurde jedoch so angewendet, dass er 290 mm beträgt, wenn ein Lichtabschirmfilm gebildet wurde. Für die Wärmebehandlung wurde sie 15 Minuten lang durchgeführt, indem eine Temperatur jedes Heizers so angewendet wurde, dass sie 250 °C im gesamten Bereich des Lichtabschirmfilms beträgt. Für die Kühlbehandlung wurde eine Kühlplatte, auf die eine Kühltemperatur von 23 °C angewendet wurde, auf dem Substrat der Probe installiert, um eine Kühlbehandlung für 5 Minuten durchzuführen. Ein Kühlgas wurde nicht darauf aufgebracht.
Vergleichsbeispiel 2: Eine Rohmaskenprobe wurde unter der gleichen Bedingung wie das Vergleichsbeispiel 1 hergestellt. Der T/S-Wert wurde jedoch so angewendet, dass er 280 mm beträgt, wenn der Lichtabschirmfilm gebildet wurde, und die Rotationsgeschwindigkeit des Substrats wurde so angewendet, dass sie 20 U/min beträgt.
Vergleichsbeispiel 3: Eine Rohmaskenprobe wurde unter der gleichen Bedingung wie das Vergleichsbeispiel 1 hergestellt. Der T/S-Wert wurde jedoch so angewendet, dass er 255 mm beträgt, wenn der Lichtabschirmfilm gebildet wurde.
Vergleichsbeispiel 4: Eine Rohmaskenprobe wurde unter der gleichen Bedingung wie das Vergleichsbeispiel 1 hergestellt. Der T/S-Wert wurde jedoch so angewendet, dass er 310 mm beträgt, wenn der Lichtabschirmfilm gebildet wurde.
Bedingungen für die Ausbildung eines Lichtabschirmfilms, eine Wärmebehandlung und eine Kühlbehandlung jedes Beispiels oder Vergleichsbeispiels wurden in der nachstehenden Tabelle 1 beschrieben.
Bewertungsbeispiel: Messung der Rauheitseigenschaft der Oberfläche des Lichtabschirmfilms
Die Oberfläche des Lichtabschirmfilms einer Probe jedes Beispiels oder Vergleichsbeispiels wurde in insgesamt neun durch vertikales und horizontales Trisektieren gebildete Sektoren unterteilt. Danach wurden Rsk und Rku in der Mitte jedes Sektors gemessen. Die Mitte jedes Sektors bezieht sich auf eine Fläche von 1 µm, die vertikal und horizontal im mittleren Abschnitt jedes Sektors platziert ist.
Rsk und Rku wurden unter Verwendung eines zweidimensionalen Rauheitsmessers im kontaktlosen Modus gemessen, wobei eine Scangeschwindigkeit auf 0,5 Hz eingestellt wurde. Das Rauheitsmessgerät war ein XE-150-Modell, das von PARK SYSTEM erhältlich ist, das mit PPP-NCHR angewendet wurde, das ein Cantilever-Modell ist, das von PARK SYSTEM als eine Sonde erhältlich ist.
Danach wurden die Durchschnittswerte, die Standardabweichungen, ein Maximalwert und ein Minimalwert von neun Rsk-Werten und neun Rku-Werten jedes Beispiels oder Vergleichsbeispiels aus Rsk- und Rku-Werten, die von jedem Sektor gemessen wurden, berechnet.
Das Ergebnis der Messung und Berechnung jedes Beispiels oder Vergleichsbeispiels wurde in den nachstehenden Tabellen 2 und 3 beschrieben.
Bewertungsbeispiel: Messung der Dickenverteilung des Lichtabschirmfilms
Eine erste Probe wurde durch Schneiden eines Abschnitts, der der Fläche von 5 cm entspricht, vertikal und horizontal hergestellt, der in der Mitte einer Probe jedes Beispiels oder Vergleichsbeispiels platziert ist. Eine zweite Probe wurde durch Schneiden eines Abschnitts, der der Fläche von 5 cm entspricht, vertikal und horizontal hergestellt, der an der linken Seite der Probenmitte platziert ist und eine Seite des Lichtabschirmfilms umfasst. Eine dritte Probe wurde durch Schneiden eines Abschnitts, der der Fläche von 5 cm entspricht, vertikal und horizontal hergestellt, der an der rechten Seite der Probenmitte platziert ist und eine andere Seite gegenüber der einen Seite des Lichtabschirmfilms umfasst. Danach wurden die oberen Oberflächen der ersten Probe, der zweiten Probe und der dritten Probe (das heißt die Oberfläche eines Lichtabschirmfilms) durch FIB (Focused Ion Beam) behandelt, und danach wurden TEM-Bilder der Proben unter Verwendung des JEM-2100F HR-Modells, das von JEOL LTD erhältlich ist, erhalten.
Aus TEM-Bildern der Proben wurden die erste Kante und die zweite Kante des Lichtabschirmfilms konkretisiert und H1 als die Dicke an der ersten Kante (Le1) des Lichtabschirmfilms, H2 als die Dicke an der zweiten Kante des Lichtabschirmfilms und Hc als die Dicke an der Mittelstelle (der Mittelstelle einer Grenzfläche, die zwischen dem Lichtabschirmfilm und dem transparenten Substrat ausgebildet ist) des Lichtabschirmfilms wurden gemessen. Ein größerer Wert zwischen |Hc - H1|-Wert und |Hc - H2|-Wert wurde aus den H1-, H2- und Hc-Werten, die durch Beispiele und Vergleichsbeispiele gemessen wurden, berechnet.
Das Ergebnis der Messung und Berechnung jedes Beispiels oder Vergleichsbeispiels wurde in der nachstehenden Tabelle 4 beschrieben.
Bewertungsbeispiel: Messung von Pseudodefekten, die aus hochempfindlicher Defektinspektion detektiert wurden
Eine Defektinspektion wurde durchgeführt, indem Proben von Beispielen und Vergleichsbeispielen genommen wurden, die in der SMIF-Hülse (Standard Mechanical InterFace Pod) aufbewahrt wurden. Im Detail wurde aus der Oberfläche des Lichtabschirmfilms einer Probe eine Fläche von 146 m, die vertikal und horizontal in der Mitte der Oberfläche des Lichtabschirmfilms platziert ist, als ein Messabschnitt konkretisiert.
Der Messabschnitt wurde unter Verwendung des M6641S-Modells, das von LASERTEC mit der Wellenlänge von 532 nm erhältlich ist, für ein Inspektionslicht, einer Laserleistung von 0,4 bis 0,5 basierend auf einem Wert, der in der Vorrichtung eingestellt ist, und der Stufengeschwindigkeit von 2 inspiziert.

Danach wurden Bilder des Messabschnitts gemessen, und die Werte, die Pseudodefekten entsprechen, wurden von den Ergebniswerten gemäß der Defektinspektion durch Beispiele und Vergleichsbeispiele unterschieden, wie in der nachstehenden Tabelle 4 beschrieben. [Tabelle 1]

	T/S (mm)	Rotationsgeschwindigkeit des Substrats (U/min)	Temperatur für die Wärmebehandlung des ersten Bezirks und des zweiten Bezirks (°C)	Temperatur für die Wärmebehandlung des dritten Bezirks (°C)	Kühlgeschwindigkeit des ersten Bezirks und des zweiten Bezirks (°C/s)	Kühlgeschwindigkeit des dritten Bezirks (°C/s)
Beispiel 1	280	30	250	300	0,76	0,91
Beispiel 2	290	40	250	300	0,76	0,91
Beispiel 3	280	40	250	300	0,76	0,91
Vergleichsbeispiel 1	290	30	250	250	0,76	0,76
Vergleichsbeispiel 2	280	20	250	250	0,76	0,76
Vergleichsbeispiel 3	255	30	250	250	0,76	0,76
Vergleichsbeispiel 4	310	30	250	250	0,76	0,76

[Tabelle 2]

		Beispiel 1	Beispiel 2	Beispiel 3	Vergleichsbeispiel 1	Vergleichsbeispiel 2	Vergleichsbeispiel 3	Vergleichsbeispiel 4
Sektor 1	Rsk	-0,399	-0,928	-0,387	-0,925	-0,405	-0,377	-1,355
Sektor 1	Rku	2,494	3,835	2,491	3,723	2,673	2,455	4,712
Sektor 2	Rsk	-0,686	-0,419	-0,676	-0,422	-0,754	-0,698	-0,887
Sektor 2	Rku	2,815	2,369	2,803	2,360	3,017	2,717	3,394
Sektor 3	Rsk	-0,463	-0,318	-0,459	-0,317	-0,516	-0,435	-0,761
Sektor 3	Rku	2,313	2,261	2,3	2,263	2,528	2,333	3,245
Sektor 4	Rsk	-0,599	-0,301	-0,608	-0,311	-0,651	-0,602	-0,783
Sektor 4	Rku	2,511	2,241	2,514	2,260	2,792	2,497	3,207
Sektor 5	Rsk	-0,321	0,278	-0,325	0,274	-0,422	-0,316	0,715
Sektor 5	Rku	2,138	2,323	2,141	2,334	2,355	2,145	3,334
Sektor 6	Rsk	-0,205	-0,599	-0,2	0,202	-0,464	-0,316	0,716
Sektor 6	Rku	2,849	4,063	2,843	3,534	3,351	2,617	4,533
Sektor 7	Rsk	-0,891	-0,563	-0,89	-1,135	-1,121	-0,903	-1,533
Sektor 7	Rku	3,199	2,455	3,195	4,012	3,712	3,182	5,327
Sektor 8	Rsk	-0,876	-0,673	-0,888	-1,148	-1,107	-0,887	-1,581
Sektor 8	Rku	2,962	2,537	-1,148	4,105	3,697	2,924	5,450
Sektor 9	Rsk	-1,213	-1,262	4,046	-1,487	-1,513	-1,273	-2,194
Sektor 9	Rku	4,048	4,176	-1,487	4,876	4,652	3,784	6,806

[Tabelle 3]

	Rsk-Durchschnittswert	Rku-Durchschnittswert	Standardabweichung der Rsk-Werte *	Standardabweichung der Rku-Werte *	Maximum der Rsk-Werte	Minimum der Rsk-Werte	Maximum - Minimum der Rsk-Werte	Maximum der Rku-Werte	Minimum der Rku-Werte	Maximum - Minimum der Rku-Werte
Beispiel 1	-0,628	2,814	0,322	0,57	-0,205	-1,213	1,008	4,048	2,138	1,91
Beispiel 2	-0,532	2,918	0,431	0,84	0,278	-1,262	1,54	4,176	2,241	1,935
Beispiel 3	-0,627	2,813	0,324	0,57	-0,2	-1,211	1,011	4,046	2,141	1,905
Vergleichsbeispiel 1	-0,585	3,274	0,62	0,99	0,274	-1,487	1,761	4,876	2,26	2,616
Vergleichsbeispiel 2	-0,773	3,197	0,39	0,732	-0,405	-1,513	1,108	4,652	2,355	2,297
Vergleichsbeispiel 3	-0,645	2,739	0,327	0,499	-0,316	-1,273	0,957	3,784	2,145	1,639
Vergleichsbeispiel 4	-0,851	4,445	0,999	1,263	0,716	-2,194	2,91	6,806	3,207	3,599

* Die Standardabweichungen der Rsk- und Rku-Werte wurden durch die STDEWS-Funktion, die von Excel verfügbar ist, angewendet. [Tabelle 4]

	Dickendifferenz des Kantenabschnitts im Vergleich zur Mitte des Lichtabschirmfilms	Detektierte Pseudodefekte (Anzahl)
Beispiel 1	Gleich 1 Ä oder mehr und kleiner als 5 Ä	1-10
Beispiel 2	Gleich 1 Ä oder mehr und kleiner als 5 Ä	1-10
Beispiel 3	Gleich 1 Ä oder mehr und kleiner als 5 Ä	1-10
Vergleichsbeispiel 1	Gleich 1 Ä oder mehr und kleiner als 5 Λ	60-100
Vergleichsbeispiel 2	Gleich 5 Ä oder mehr und kleiner als 10 Λ	100-150
Vergleichsbeispiel 3	Gleich 10 Ä oder mehr und kleiner als 20 Λ	100-200
Vergleichsbeispiel 4	Gleich 10 Ä oder mehr und kleiner als 20 Λ	100-200

In der Tabelle 3 wiesen die Beispiele 1 bis 3 Fälle auf, die einen durchschnittlichen Rsk-Wert von -0,64 bis 0 umfassen, jedoch zeigten die Vergleichsbeispiele 2 bis 4 Werte von -0,645 oder weniger.
Für den Durchschnittswert von Rku-Werten zeigten die Beispiele 1 bis 3 einen Wert von 3 oder weniger, jedoch zeigten die Vergleichsbeispiele 1, 2 und 4 einen Wert von mehr als 3.
Für die Standardabweichung von Rsk-Werten zeigten die Beispiele 1 bis 3 einen Wert von 0,6 oder weniger, jedoch zeigte das Vergleichsbeispiel 1 bis 4 einen Wert von mehr als 0,6.
Für die Standardabweichung von Rku-Werten zeigten die Beispiele 1 bis 3 einen Wert von 0,9 oder weniger, jedoch zeigte das Vergleichsbeispiel 1 bis 4 einen Wert von mehr als 0,9.
In den Beispielen 1 bis 3 betrug das Maximum der Rku-Werte 4,6 oder weniger und der Differenzwert zwischen dem Maximum und dem Minimum der Rku-Werte wurde als 2,2 oder weniger gezeigt, jedoch war in den Vergleichsbeispielen 1, 2 und 4 das Maximum der Rku-Werte größer als 4,6 und der Differenzwert zwischen dem Maximum und dem Minimum der Rku-Werte wurde als mehr als 2,2 gezeigt.
Für den Differenzwert zwischen dem Maximum und dem Minimum der Rsk-Werte zeigten die Beispiele 1 bis 3 einen Wert von 1,7 oder weniger, jedoch zeigten die Vergleichsbeispiele 1 bis 4 einen Wert von 1,7 oder mehr.
Für die Dickenverteilung des Lichtabschirmfilms wurden die Beispiele 1 bis 3 so gemessen, dass sie einen Differenzwert von weniger als 5 Ä aufweisen, jedoch wurden die Vergleichsbeispiele 1 bis 4 so gemessen, dass sie einen Wert von 5 Ä oder mehr aufweisen.
Für die Anzahl von detektierten Pseudodefekten, die Beispiele 1 bis 3 detektierten Pseudodefekte von 10 oder weniger, jedoch detektierten die Vergleichsbeispiele 1 bis 4 Pseudodefekte von 60 oder mehr.
Obwohl die beispielhaften Ausführungsformen ausführlich beschrieben wurden, ist der Umfang der vorliegenden Erfindung nicht darauf beschränkt, und Modifikationen und Änderungen, die von Fachleuten auf dem Gebiet unter Verwendung des in den folgenden Ansprüchen definierten Grundkonzepts der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden, fallen in den Umfang der vorliegenden Erfindung.
Bezugszeichenliste

100: Rohmaske
10: Transparentes Substrat
20: Lichtabschirmfilm
21: Erster Lichtabschirmfilm
22: Zweiter Lichtabschirmfilm
25: Lichtabschirmmusterfilm
30: Phasenverschiebungsfilm
50: Sputtertarget
200: Fotomaske
Le1: Erste Kante
Le2: Zweite Kante
c: Mittelstelle
Lb: Grenzfläche, die zwischen Lichtabschirmfilm und transparentem Substrat ausgebildet ist
H1: Dicke des Lichtabschirmfilms, die an der ersten Kante gemessen wird
H2: Dicke des Lichtabschirmfilms, die an der zweiten Kante gemessen wird
Hc: Dicke des Lichtabschirmfilms, die an der Mittelstelle gemessen wird
L1: Erste Seite
L2: Zweite Seite
L3: Dritte Seite
L4: Vierte Seite
a1: Erster Bezirk
a2: Zweiter Bezirk
a3: Dritter Bezirk
Dn: Nordrichtung
De: Ostrichtung
Dw: Westrichtung
Ds: Südrichtung

Claims

Rohmaske, umfassend: ein transparentes Substrat und einen Lichtabschirmfilm, der auf dem transparenten Substrat angeordnet ist, wobei der Lichtabschirmfilm ein Übergangsmetall und mindestens eines der Elemente Sauerstoff und/oder Stickstoff umfasst, wobei eine Oberfläche des Lichtabschirmfilms neun durch vertikales und horizontales Trisektieren der oberen Oberfläche der Fotomaske gebildete Sektoren umfasst, wobei die Oberfläche des Lichtabschirmfilms neun jeweils in einem entsprechenden der neun Sektoren gemessene Rsk-Werte aufweist und ein Durchschnittswert der neun Rsk-Werte größer oder gleich -0,64 und kleiner oder gleich 0 ist, und wobei die Oberfläche des Lichtabschirmfilms neun jeweils in einem entsprechenden der neun Sektoren gemessene Rku-Werte aufweist und ein Durchschnittswert der neun Rku-Werte kleiner oder gleich 3 ist.
Rohmaske nach Anspruch 1, wobei ein Wert der Standardabweichung der neun Rsk-Werte kleiner oder gleich 0,6 ist.
Rohmaske nach Anspruch 1, wobei ein Wert der Standardabweichung der neun Rku-Werte kleiner oder gleich 0,9 ist.
Rohmaske nach Anspruch 1, wobei ein Differenzwert zwischen einem Maximalwert und einem Minimalwert der neun Rku-Werte kleiner oder gleich 2,2 ist.
Rohmaske nach Anspruch 1, wobei das Maximum der neun Rku-Werte kleiner oder gleich 4,6 ist.
Rohmaske nach Anspruch 1, wobei ein Differenzwert zwischen einem Maximalwert und einem Minimalwert der neun Rsk-Werte kleiner oder gleich 1,7 ist.
Rohmaske nach Anspruch 1, wobei ein Abschnitt des Lichtabschirmfilms eine erste Kante als ein Ende und eine zweite Kante als das andere Ende umfasst, wenn der Lichtabschirmfilm an dem Abschnitt beobachtet wird, wobei eine in der Mitte des Abschnitts des Lichtabschirmfilms gemessene Dicke des Lichtabschirmfilms als Hc bezeichnet wird, eine an der ersten Kante gemessene Dicke des Lichtabschirmfilms als H1 bezeichnet wird und eine an der zweiten Kante gemessene Dicke des Lichtabschirmfilms als H2 bezeichnet wird, wenn der Lichtabschirmfilm an dem Abschnitt beobachtet wird, wobei der größere Wert zwischen |Hc - H1| und |Hc - H2| kleiner als 5 Ä ist, wobei der |Hc - H1|-Wert der Absolutwert eines Werts ist, der durch Subtrahieren des H1-Werts vom Hc-Wert erhalten wird, und der |Hc - H2|-Wert der Absolutwert eines Werts ist, der durch Subtrahieren des H2-Werts vom Hc-Wert erhalten wird.
Rohmaske nach Anspruch 1, wobei der Lichtabschirmfilm eine erste Lichtabschirmschicht und eine zweite Lichtabschirmschicht, die auf der ersten Lichtabschirmschicht angeordnet ist, umfasst und wobei eine Menge des Übergangsmetalls der zweiten Lichtabschirmschicht größer als eine Menge des Übergangsmetalls der ersten Lichtabschirmschicht ist.
Rohmaske nach Anspruch 1, wobei das Übergangsmetall mindestens eines der Elemente Cr, Ta, Ti und/oder Hf umfasst.
Fotomaske, umfassend: ein transparentes Substrat und einen Lichtabschirmmusterfilm, der auf dem transparenten Substrat angeordnet ist, wobei der Lichtabschirmmusterfilm ein Übergangsmetall und mindestens eines der Elemente Sauerstoff und/oder Stickstoff umfasst, wobei eine obere Oberfläche der Fotomaske neun durch vertikales und horizontales Trisektieren der oberen Oberfläche der Fotomaske gebildete Sektoren umfasst, wobei die obere Oberfläche der Fotomaske neun jeweils in einem entsprechenden der auf der oberen Oberfläche des Lichtabschirmmusterfilms angeordneten neun Sektoren gemessene Rsk-Werte aufweist und ein Durchschnittswert der neun Rsk-Werte größer oder gleich -0,64 und kleiner oder gleich 0 ist, und wobei die obere Oberfläche der Fotomaske neun jeweils in einem entsprechenden der auf der oberen Oberfläche des Lichtabschirmmusterfilms angeordneten neun Sektoren gemessene Rku-Werte aufweist und ein Durchschnittswert der neun Rku-Werte kleiner oder gleich 3 ist.
Herstellungsverfahren eines Halbleiterelements, umfassend: einen Vorbereitungsvorgang eines Anordnens einer Lichtquelle, einer Fotomaske und eines Halbleiterwafers, auf dem ein Resistfilm aufgebracht ist; einen Belichtungsvorgang eines selektiven Übertragens eines von der Lichtquelle auf den Halbleiterwafer einfallenden Lichts durch die Fotomaske; und einen Entwicklungsvorgang eines Entwickelns eines Musters auf dem Halbleiterwafer, wobei die Fotomaske ein transparentes Substrat und einen Lichtabschirmmusterfilm, der auf dem transparenten Substrat angeordnet ist, umfasst, wobei der Lichtabschirmmusterfilm ein Übergangsmetall und mindestens eines der Elemente Sauerstoff und/oder Stickstoff umfasst, wobei eine obere Oberfläche der Fotomaske neun durch vertikales und horizontales Trisektieren der oberen Oberfläche der Fotomaske gebildete Sektoren umfasst, wobei die obere Oberfläche der Fotomaske neun jeweils in einem entsprechenden der auf der oberen Oberfläche des Lichtabschirmmusterfilms angeordneten neun Sektoren gemessene Rsk-Werte aufweist und ein Durchschnittswert der neun Rsk-Werte größer oder gleich -0,64 und kleiner oder gleich 0 ist, und wobei die obere Oberfläche der Fotomaske neun jeweils in einem entsprechenden der auf der oberen Oberfläche des Lichtabschirmmusterfilms angeordneten neun Sektoren gemessene Rku-Werte aufweist und ein Durchschnittswert der neun Rku-Werte kleiner oder gleich 3 ist.