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QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
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Diese Anmeldung beansprucht den Prioritätsvorteil der am 18. August 2022 eingereichten koreanischen Patentanmeldung Nr.
10-2022-0103470 .
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1. Gebiet
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Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung betreffen eine Rohmaske und eine Fotomaske damit.
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2. Erörterung des Stands der Technik
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Aufgrund der hohen Integration von Halbleitervorrichtungen ist eine Feinheit für Schaltungsmuster von Halbleitervorrichtungen erforderlich. Daher nimmt die Bedeutung der Lithographie zu, welche eine Technik zum Entwickeln von Schaltungsmustern auf Oberflächen von Wafern unter Verwendung von Fotomasken ist.
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Um feine Schaltungsmuster zu entwickeln, sind kurze Wellenlängen von Belichtungslichtquellen erforderlich, die in Belichtungsprozessen verwendet werden. In letzter Zeit wurde ein ArF-Excimerlaser (mit einer Wellenlänge von 193 nm) als Belichtungslichtquelle verwendet.
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Unterdessen umfasst die Fotomaske eine binäre Maske und eine Phasenverschiebungsmaske.
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Die binäre Maske weist eine Konfiguration auf, bei der ein Lichtabschirmungsschichtmuster auf einem lichtdurchlässigen Substrat ausgebildet ist. An einer Oberfläche der binären Maske, auf der ein Muster ausgebildet ist, überträgt ein durchlässiger Abschnitt, der keine Lichtabschirmungsschicht umfasst, Belichtungslicht und ein Blockierabschnitt, der die Lichtabschirmungsschicht umfasst, blockiert das Belichtungslicht, so dass das Muster in einem Resistfilm auf einer Oberfläche eines Wafers entwickelt wird. Wenn das Muster jedoch feiner wird, kann die binäre Maske ein Problem bei der Entwicklung eines feinen Musters aufgrund der Beugung von Licht aufweisen, die von einer Kante des durchlässigen Abschnitts während des Belichtungsprozesses erzeugt wird.
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Die Phasenverschiebungsmasken umfassen Levenson-Phasenverschiebungsmasken, Outrigger-Phasenverschiebungsmasken und Halbtonphasenverschiebungsmasken. Unter den Phasenverschiebungsmasken weist die Halbtonphasenverschiebungsmaske eine Konfiguration auf, bei der ein Muster aus einer halbdurchlässigen Schicht auf einem lichtdurchlässigen Substrat ausgebildet ist. An einer Oberfläche der Halbtonphasenverschiebungsmaske, auf der ein Muster ausgebildet ist, überträgt ein durchlässiger Abschnitt, der keine halbdurchlässige Schicht umfasst, Belichtungslicht und ein halbdurchlässiger Abschnitt, der die halbdurchlässige Schicht umfasst, überträgt gedämpftes Belichtungslicht. Das gedämpfte Belichtungslicht weist eine Phasendifferenz im Vergleich zu dem Belichtungslicht auf, das durch den durchlässigen Abschnitt hindurchgeht. Da somit gebeugtes Licht, das durch eine Kante des durchlässigen Abschnitts erzeugt wird, durch das Belichtungslicht versetzt wird, das durch den halbdurchlässigen Abschnitt hindurchgeht, kann die Phasenverschiebungsmaske ein aufwendigeres feines Muster auf der Oberfläche des Wafers bilden.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Die vorliegende Erfindung ist darauf gerichtet, eine Rohmaske bereitzustellen, die eine Beschädigung einer Phasenverschiebungsschicht durch eine Reinigungslösung im Wesentlichen verhindert und eine Häufigkeit der Erzeugung von Partikeln, die von der Phasenverschiebungsschicht und einer Lichtabschirmungsschicht herrührt, wirksam reduziert.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Rohmaske bereitgestellt, die ein lichtdurchlässiges Substrat und eine Mehrfachschicht umfasst, die auf dem lichtdurchlässigen Substrat angeordnet ist.
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Die Mehrfachschicht kann eine Lichtabschirmungsschicht, die auf dem lichtdurchlässigen Substrat angeordnet ist, und eine Phasenverschiebungsschicht umfassen, die zwischen dem lichtdurchlässigen Substrat und der Lichtabschirmungsschicht angeordnet ist und die eine obere Oberfläche, die der Lichtabschirmungsschicht zugewandt ist, und eine Seitenoberfläche umfasst, die mit der oberen Oberfläche verbunden ist.
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Die Lichtabschirmungsschicht kann so angeordnet sein, dass sie die obere Oberfläche und eine Seitenoberfläche der Phasenverschiebungsschicht bedeckt.
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Von der oberen Oberfläche der Mehrfachschicht aus betrachtet, kann die Mehrfachschicht einen mittleren Abschnitt und einen äußeren Abschnitt umfassen, der den mittleren Abschnitt umgibt.
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Der äußere Abschnitt kann eine gekrümmte obere Oberfläche aufweisen.
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Das lichtdurchlässige Substrat kann eine obere Oberfläche umfassen, die der Phasenverschiebungsschicht zugewandt ist.
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Die Lichtabschirmungsschicht kann so angeordnet sein, dass sie mindestens einen Abschnitt der oberen Oberfläche des lichtdurchlässigen Substrats bedeckt.
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Das lichtdurchlässige Substrat kann ferner eine Seitenoberfläche umfassen, die mit der oberen Oberfläche des lichtdurchlässigen Substrats verbunden ist.
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Die Seitenoberfläche des lichtdurchlässigen Substrats kann eine erste Oberfläche, die so gebogen ist, dass sie sich von der oberen Oberfläche des lichtdurchlässigen Substrats erstreckt, und eine zweite Oberfläche umfassen, die sich von der ersten Oberfläche in einer vertikalen Richtung der Rohmaske erstreckt.
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Die Lichtabschirmungsschicht kann so angeordnet sein, dass sie mindestens einen Abschnitt der ersten Oberfläche des lichtdurchlässigen Substrats bedeckt.
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Von der oberen Oberfläche der Mehrfachschicht aus betrachtet, können ein Bereich A des lichtdurchlässigen Substrats, ein Bereich B der Lichtabschirmungsschicht und ein Bereich C der Phasenverschiebungsschicht die folgende Gleichung 1 erfüllen.
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Der äußere Abschnitt der Mehrfachschicht kann einen Neigungsbereich umfassen, in dem eine Dicke der Mehrfachschicht von einer Kante der Mehrfachschicht in einer Einwärtsrichtung der Mehrfachschicht kontinuierlich zunimmt.
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Der Neigungsbereich kann im äußersten Abschnitt der Mehrfachschicht angeordnet sein.
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Von einem Querschnitt der Mehrfachschicht aus betrachtet, kann der Neigungsbereich eine Breite im Bereich von 0,2 mm bis 1,0 mm in einer Richtung in der Ebene der Mehrfachschicht aufweisen.
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Unter dT-Werten gemäß Gleichung 2, gemessen von der Mehrfachschicht, kann ein Maximalwert im Bereich von 10 nm bis 30 nm liegen.
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In Gleichung 2 kann T1 eine Dicke der Mehrfachschicht bezeichnen, gemessen an einem ersten Punkt, der sich in der Mehrfachschicht befindet.
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T2 kann eine Dicke der Mehrfachschicht bezeichnen, gemessen an einem zweiten Punkt, der sich 0,1 mm von dem ersten Punkt in einer Richtung einer Kante der Mehrfachschicht entfernt befindet.
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Unter ddT-Werten gemäß Gleichung 3, gemessen von der Mehrfachschicht, kann ein Maximalwert 30 nm oder weniger betragen.
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In Gleichung 3 kann T1 eine Dicke der Mehrfachschicht bezeichnen, gemessen an einem ersten Punkt, der sich in der Mehrfachschicht befindet.
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T2 kann eine Dicke der Mehrfachschicht bezeichnen, gemessen an einem zweiten Punkt, der sich 0,1 mm von dem ersten Punkt in einer Richtung einer Kante der Mehrfachschicht entfernt befindet.
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T3 kann eine Dicke der Mehrfachschicht bezeichnen, gemessen an einem dritten Punkt, der sich 0,1 mm von dem zweiten Punkt in der Richtung der einen Kante der Mehrfachschicht entfernt befindet.
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Die Mehrfachschicht kann eine untere Oberfläche umfassen, die dem lichtdurchlässigen Substrat zugewandt ist.
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Die Phasenverschiebungsschicht kann eine untere Oberfläche umfassen, die dem lichtdurchlässigen Substrat zugewandt ist.
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Von dem Querschnitt aus betrachtet, kann die untere Oberfläche (untere Grenze) der Mehrfachschicht eine erste Kante, die ein Ende ist, und eine zweite Kante umfassen, die das andere gegenüber der ersten Kante positionierte Ende ist.
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Von dem Querschnitt aus betrachtet, kann die untere Oberfläche (untere Grenze) der Phasenverschiebungsschicht eine dritte Kante, die ein Ende ist, das benachbart zu der ersten Kante positioniert ist, und eine vierte Kante umfassen, die das andere benachbart zu der zweiten Kante positionierte Ende ist.
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Der kleinere Wert eines Abstandswerts zwischen der ersten Kante und der dritten Kante und eines Abstandswerts zwischen der zweiten Kante und der vierten Kante kann 0,1 nm oder mehr betragen.
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Eine Fotomaske gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann aus der Rohmaske hergestellt werden.
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Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung bereitgestellt, das einen Vorbereitungsvorgang des Anordnens einer Lichtquelle, einer Photomaske und eines Halbleiterwafers, auf dem eine Resistschicht aufgebracht ist, einen Belichtungsvorgang des selektiven Übertragens und Emittierens von Licht, das von der Lichtquelle einfällt, durch die Photomaske auf den Halbleiterwafer und einen Entwicklungsvorgang des Entwickelns eines Musters auf dem Halbleiterwafer umfasst.
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Die Fotomaske kann aus der Rohmaske hergestellt sein.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die obigen und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden für den Durchschnittsfachmann deutlicher, indem beispielhafte Ausführungsformen davon ausführlich unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden, in denen:
- 1 eine Draufsicht ist, die eine Rohmaske gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
- 2a, 2b und 2c konzeptionelle Darstellungen zum Beschreiben eines äußeren Abschnitts einer Mehrfachschicht sind;
- 3a eine konzeptionelle Darstellung zum Beschreiben einer Kante einer unteren Oberfläche der Mehrfachschicht ist und 3b eine teilweise vergrößerte Ansicht ist, die den äußeren Abschnitt der Mehrfachschicht von 3a veranschaulicht;
- 4 eine konzeptionelle Darstellung zum Beschreiben einer Rohmaske gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
- 5 eine konzeptionelle Darstellung zum Beschreiben einer Rohmaske gemäß noch einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist; und
- 6 ein Diagramm ist, das Oberflächenprofile einer Lichtabschirmungsschicht von Beispiel 1 und einer Mehrfachschicht von Beispiel 2 zeigt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Im Folgenden werden Ausführungsformen ausführlich beschrieben, so dass der Fachmann auf dem Gebiet, auf das sich die vorliegende Erfindung bezieht, die Ausführungsformen leicht ausführen kann. Die Ausführungsformen können jedoch in verschiedenen Formen implementiert werden und sind nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsformen beschränkt.
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Wie hier verwendet, werden die Begriffe „etwa“, „im Wesentlichen“ und dergleichen verwendet, um bei oder nahe dem numerischen Wert zu bedeuten, wenn Herstellungs- und Materialtoleranzen dargestellt werden, die in der angegebenen Bedeutung inhärent sind, und um das Verständnis von Ausführungsformen zu unterstützen und skrupellose Rechtsverletzer daran zu hindern einen unangemessenen Vorteil aus dieser Offenbarung zu ziehen, in der genaue oder absolute numerische Werte angegeben sind.
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In der gesamten vorliegenden Beschreibung bedeutet der Begriff „eine Kombination davon“, der in einem Ausdruck einer Markush-Form enthalten ist, eine Mischung oder Kombination von einer oder mehreren, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Komponenten, die in dem Ausdruck der Markush-Form beschrieben sind, und bedeutet, eine oder mehrere, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den obigen Komponenten, zu umfassen.
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In der gesamten vorliegenden Beschreibung bedeutet die Beschreibung von „A und/oder B“ „A oder B oder A und B.“
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In der gesamten vorliegenden Beschreibung werden Begriffe wie „erster“, „zweiter“, „A“ und „B“ verwendet, um die gleichen Begriffe voneinander zu unterscheiden, sofern nicht anders angegeben.
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In der vorliegenden Beschreibung bedeutet die Bedeutung, dass B auf A positioniert ist, dass B auf A positioniert ist oder B auf A positioniert ist oder positioniert werden soll, wobei eine andere Schicht dazwischen angeordnet ist, und wird nicht als darauf beschränkt interpretiert, dass B in Kontakt mit einer Oberfläche von A positioniert ist.
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In der vorliegenden Beschreibung wird eine Singularform mit einer Bedeutung ausgelegt, die die Singularform oder eine im Kontext ausgelegte Pluralform umfasst, sofern nicht anders angegeben.
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In der vorliegenden Beschreibung wird „umgeben“ als eine Bedeutung ausgelegt, die sowohl das Kontaktieren als auch das Umgeben eines zu umgebenden Objekts und das Umgeben eines zu umgebenden Objekts ohne Kontakt umfasst.
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Um auf einer hergestellten Rohmaske verbleibende Verunreinigungen zu entfernen, kann die Rohmaske gereinigt werden. Als Reinigungslösung, die in einem Rohmaskenreinigungsprozess aufgebracht wird, wird häufig eine Lösung mit einer relativ hohen chemischen Reaktivität eingesetzt. Unter den in der Rohmaske enthaltenen Dünnfilmschichten weist eine Phasenverschiebungsschicht eine relativ schlechte chemische Beständigkeit im Vergleich zu anderen Dünnfilmschichten auf. Insbesondere ist eine Seitenfläche der Phasenverschiebungsschicht während des Reinigungsprozesses direkt der Reinigungslösung ausgesetzt und kann während des Reinigungsprozesses leicht beschädigt werden.
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Im Übrigen besteht ein Problem darin, dass Partikel in der gereinigten Rohmaske im Laufe der Zeit kontinuierlich erzeugt werden. Dies wird als darauf zurückzuführen angesehen, dass Partikel, die von der durch die Reinigungslösung beschädigten Phasenverschiebungsschicht herrühren, während der Lagerung und Bewegung der Rohmaske gebildet werden, oder dass viele Partikel gebildet werden, wenn die Lichtabschirmungsschicht aufgrund eines Aufpralls oder einer Oxidation beschädigt wird. Insbesondere werden Ecken der Lichtabschirmungsschicht als anfällig für einen äußeren Aufprall angesehen.
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Die Erfinder von Ausführungsformen haben experimentell bestätigt, dass die Phasenverschiebungsschicht stabil vor der Reinigungslösung geschützt werden kann und die Bildung von Partikeln, die von der Phasenverschiebungsschicht und der Lichtabschirmungsschicht herrühren, wirksam verhindert werden kann, indem eine Struktur, die eine obere Oberfläche und eine Seitenfläche der Phasenverschiebungsschicht bedeckt, auf die Lichtabschirmungsschicht aufgebracht wird und ein äußerer Abschnitt der Lichtabschirmungsschicht eine gekrümmte obere Oberfläche aufweisen kann, wodurch die Ausführungsformen vervollständigt werden.
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Im Folgenden werden die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ausführlich beschrieben.
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Form und Struktur der Mehrfachschicht
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1 ist eine Draufsicht zum Beschreiben einer Rohmaske gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 2a, 2b und 2c sind konzeptionelle Darstellungen zum Beschreiben eines äußeren Abschnitts einer Mehrfachschicht. Die Rohmaske der Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf 1, 2a, 2b und 2c beschrieben.
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Eine Rohmaske 100 umfasst ein lichtdurchlässiges Substrat 10 und eine Mehrfachschicht 20, die auf dem lichtdurchlässigen Substrat 10 angeordnet ist.
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Ein Material des lichtdurchlässigen Substrats 10 ist nicht beschränkt, solange es Lichtdurchlässigkeit für Belichtungslicht aufweist und auf die Rohmaske 100 anwendbar ist. Insbesondere kann die Durchlässigkeit des lichtdurchlässigen Substrats 10 für Belichtungslicht mit einer 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 ein synthetisches Quarzsubstrat als das lichtdurchlässige Substrat 10 aufgebracht werden. In diesem Fall kann das lichtdurchlässige Substrat 10 eine Dämpfung von Licht unterdrücken, das durch das lichtdurchlässige Substrat 10 hindurchgeht.
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Außerdem kann das Auftreten einer optischen Verzerrung durch Einstellen von Oberflächeneigenschaften, wie etwa Ebenheit und Rauheit, des lichtdurchlässigen Substrats 10 unterdrückt werden.
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Die Mehrfachschicht 20 umfasst eine Lichtabschirmungsschicht 22, die auf dem lichtdurchlässigen Substrat 10 angeordnet ist, und eine Phasenverschiebungsschicht 21, die zwischen dem lichtdurchlässigen Substrat 10 und der Lichtabschirmungsschicht 22 angeordnet ist und die eine obere Oberfläche, die der Lichtabschirmungsschicht 22 zugewandt ist, und eine Seitenoberfläche umfasst, die mit der oberen Oberfläche verbunden ist.
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Die Phasenverschiebungsschicht 21 weist eine Funktion zum Dämpfen einer Lichtintensität von Belichtungslicht auf, das durch die Phasenverschiebungsschicht 21 hindurchgeht. Auf diese Weise ist es möglich, gebeugtes Licht, das an einer Kante eines Übertragungsmusters erzeugt wird, durch Einstellen einer Phasendifferenz des Belichtungslichts im Wesentlichen zu unterdrücken.
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Die Lichtabschirmungsschicht 22 kann auf einer oberen Oberfläche (Oberseite) des lichtdurchlässigen Substrats 10 positioniert sein. Die Lichtabschirmungsschicht 22 kann eine Eigenschaft zum Blockieren mindestens eines Abschnitts des Belichtungslichts aufweisen, das auf eine untere Oberfläche (Unterseite) des lichtdurchlässigen Substrats 10 einfällt. Außerdem kann die Lichtabschirmungsschicht 22 als eine Ätzmaske in einem Prozess zum Strukturieren der Phasenverschiebungsschicht 21 verwendet werden.
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Die Lichtabschirmungsschicht 22 ist so angeordnet, dass sie eine obere Oberfläche 21f und eine Seitenoberfläche 21s der Phasenverschiebungsschicht 21 bedeckt. Die Lichtabschirmungsschicht 22 kann in Kontakt mit der oberen Oberfläche 21f der Phasenverschiebungsschicht 21 angeordnet sein. Die Lichtabschirmungsschicht 22 kann in Kontakt mit der Seitenoberfläche 21s der Phasenverschiebungsschicht 21 angeordnet sein. Wenn ein anderer Dünnfilm (nicht gezeigt) zwischen der Lichtabschirmungsschicht 22 und der Phasenverschiebungsschicht 21 positioniert ist, kann die Lichtabschirmungsschicht 22 ohne Kontakt mit der oberen Oberfläche 21f und der Seitenoberfläche 21s der Phasenverschiebungsschicht 21 angeordnet sein. Die Lichtabschirmungsschicht mit der obigen Struktur kann die Phasenverschiebungsschicht 21 stabil vor der Reinigungslösung in dem Reinigungsprozess schützen.
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Von der Oberseite der Mehrfachschicht 20 aus betrachtet, umfasst die Mehrfachschicht 20 einen mittleren Abschnitt 201 und einen äußeren Abschnitt 202, der den mittleren Abschnitt 201 umgibt.
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Der mittlere Abschnitt 201 ist in der Mitte der Mehrfachschicht 20 positioniert und weist eine relativ gleichmäßige Dickenverteilung auf. Der mittlere Abschnitt 201 mit der relativ gleichmäßigen Dickenverteilung bedeutet, dass ein Absolutwert eines dT-Werts, gemessen an jedem Punkt in dem mittleren Abschnitt 201 gemäß der folgenden Gleichung 2, 8 nm oder weniger beträgt.
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In Gleichung 2 bezeichnet T1 eine Dicke der Mehrfachschicht 20, gemessen an einem ersten Punkt, der sich auf der Oberseite der Mehrfachschicht 20 befindet.
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T2 bezeichnet eine Dicke der Mehrfachschicht 20, gemessen an einem zweiten Punkt, der sich 0,1 mm von dem ersten Punkt in einer Richtung einer Kante der Mehrfachschicht 20 entfernt befindet.
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Die eine Kante der Mehrfachschicht befindet sich am nächsten zu dem ersten Punkt unter den Kanten der Mehrfachschicht.
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Die T1- und T2-Werte werden unter Verwendung eines Oberflächenprofilometers gemessen. Als ein Beispiel können der T1-Wert und der T2-Wert unter Verwendung eines Oberflächenprofilometers durch Einstellen eines Stiftradius auf 12,5 µm und einer Kraft auf 3,00 mg und Anwenden eines Hills & Valleys-Messverfahrens gemessen werden.
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Der T1-Wert und der T2-Wert können von der gemessenen Zielrohmaske 100 selbst gemessen werden oder können von einer Probe gemessen werden, die durch Schneiden der Rohmaske 100 gebildet wird.
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Wenn das lichtdurchlässige Substrat 10 der zu messenden Rohmaske 100 eine Fase an einer Kante umfasst (siehe 4), wird ein Abschnitt der Mehrfachschicht 20, der auf einer Oberfläche der Fase gebildet ist, von einem Messziel ausgeschlossen.
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Als ein Beispiel kann ein Dektak 150-Modell von Veeco Instruments Inc. als das Oberflächenprofilometer aufgebracht werden.
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Der äußere Abschnitt 202 kann ein Bereich sein, der den mittleren Abschnitt 201 in der Mehrfachschicht 20 ausschließt.
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Der äußere Abschnitt 202 weist eine gekrümmte obere Oberfläche auf. Der äußere Abschnitt 202 mit einer gekrümmten oberen Oberfläche bedeutet, dass die Dicke der Mehrfachschicht 20 in mindestens einem Abschnitt des äußeren Abschnitts 202 in einer Richtung in der Ebene der Mehrfachschicht 20 kontinuierlich variiert wird (siehe 2a bis 2c).
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Wenn die gekrümmte obere Oberfläche auf den äußeren Abschnitt der Mehrfachschicht aufgebracht wird und wenn eine äußere Kraft auf die Mehrfachschicht während der Lagerung oder Bewegung der Rohmaske aufgebracht wird, kann eine Beschädigung der Mehrfachschicht aufgrund einer übermäßigen Konzentration der äußeren Kraft auf einem spezifischen Abschnitt innerhalb der Mehrfachschicht im Wesentlichen verhindert werden.
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Das lichtdurchlässige Substrat 10 kann eine obere Oberfläche umfassen, die der Phasenverschiebungsschicht 21 zugewandt ist. Die Lichtabschirmungsschicht 22 kann so angeordnet sein, dass sie mindestens einen Abschnitt der oberen Oberfläche des lichtdurchlässigen Substrats 10 bedeckt. Insbesondere kann die Lichtabschirmungsschicht 22 den gesamten oder einen Teil eines Bereichs bedecken, in dem sich die Phasenverschiebungsschicht 21 nicht auf der oberen Oberfläche des lichtdurchlässigen Substrats 10 befindet. In diesem Fall kann die Mehrfachschicht eine Struktur aufweisen, bei der eine Seitenfläche der Phasenverschiebungsschicht nicht nach außen freiliegt.
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Von der oberen Oberfläche der Mehrfachschicht 20 aus betrachtet, können ein Bereich A des lichtdurchlässigen Substrats 10, ein Bereich B der Lichtabschirmungsschicht 22 und ein Bereich C der Phasenverschiebungsschicht 21 die folgende Gleichung 1 erfüllen.
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Wenn die obige Gleichung 1 erfüllt ist, kann die Phasenverschiebungsschicht, die eine schlechte Reinigungsbeständigkeit in dem Reinigungsprozess aufweist, stabil vor der Reinigungslösung geschützt werden.
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3a ist eine konzeptionelle Darstellung zum Beschreiben einer Kante einer unteren Oberfläche der Mehrfachschicht und 3b ist eine teilweise vergrößerte Ansicht, die den äußeren Abschnitt der Mehrfachschicht von 3a veranschaulicht. Im Folgenden wird eine Rohmaske einer Ausführungsform unter Bezugnahme auf 3a und 3b beschrieben.
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Der äußere Abschnitt 202 der Mehrfachschicht 20 kann einen Neigungsbereich SA umfassen, in dem die Dicke der Mehrfachschicht 20 von der Kante der Mehrfachschicht 20 in einer Einwärtsrichtung der Mehrfachschicht 20 kontinuierlich zunimmt. In dem Neigungsbereich SA kann die Dicke der Mehrfachschicht 20 von der Kante der Mehrfachschicht 20 in der Einwärtsrichtung der Mehrfachschicht 20 unregelmäßig und kontinuierlich zunehmen.
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Der Neigungsbereich SA kann in mindestens einem Teilbereich des äußeren Abschnitts 202 der Mehrfachschicht 20 gebildet sein. Der Neigungsbereich SA kann in dem gesamten Bereich des äußeren Abschnitts 202 der Mehrfachschicht 20 gebildet sein. Der äußere Abschnitt 202 der Mehrfachschicht 20 kann einen Neigungsbereich SA oder eine Mehrzahl von Neigungsbereichen SA umfassen.
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Der Neigungsbereich SA kann im äußersten Abschnitt der Mehrfachschicht 20 angeordnet sein. Von einem Querschnitt der Mehrfachschicht 20 aus betrachtet, kann der Neigungsbereich SA eine Breite W im Bereich von 0,2 mm bis 1,0 mm in der Richtung in der Ebene der Mehrfachschicht 20 aufweisen. Die Breite W kann 0,3 mm oder mehr betragen. Die Breite W kann 0,8 mm oder weniger betragen. Dies kann dazu beitragen, dass die Seitenfläche der Mehrfachschicht eine geeignete Neigung aufweist, um die Aufprallbeständigkeit der Mehrfachschicht zu verbessern.
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Als ein Beispiel kann die Breite W des Neigungsbereichs SA, die von dem Querschnitt der Mehrfachschicht 20 in der Richtung in der Ebene beobachtet wird, durch ein Oberflächenprofilometer gemessen werden. Ein Verfahren zum Messen der Breite durch das Oberflächenprofilometer überlappt den oben beschriebenen Inhalt und wird daher weggelassen.
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Die Phasenverschiebungsschicht 21 kann eine untere Oberfläche umfassen, die dem lichtdurchlässigen Substrat 10 zugewandt ist.
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Die Mehrfachschicht 20 kann eine untere Oberfläche umfassen, die dem lichtdurchlässigen Substrat 10 zugewandt ist.
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Die untere Oberfläche der Mehrfachschicht 20 kann eine sich horizontal erstreckende Oberfläche der unteren Oberfläche der Phasenverschiebungsschicht 21 sein. In diesem Fall kann die untere Oberfläche der Mehrfachschicht 20 die untere Oberfläche der Phasenverschiebungsschicht 21 umfassen.
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Von dem Querschnitt aus betrachtet, kann die untere Oberfläche (untere Grenze) der Mehrfachschicht 20 eine erste Kante e1, die ein Ende ist, und eine zweite Kante e2 umfassen, die das andere Ende gegenüber der ersten Kante e1 positioniert ist. Die untere Oberfläche (untere Grenze) der Phasenverschiebungsschicht 21 kann eine dritte Kante e3, die ein Ende ist, das benachbart zu der ersten Kante e1 positioniert ist, und eine vierte Kante e4 umfassen, die das andere Ende ist, das benachbart zu der zweiten Kante e2 positioniert ist. Die erste Kante e1 und die dritte Kante e3 können parallel sein, und die zweite Kante e2 und die vierte Kante e4 können parallel sein, aber die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt.
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Der kleinere Wert eines Abstandswerts zwischen der ersten Kante e1 und der dritten Kante e3 und eines Abstandswerts zwischen der zweiten Kante e2 und der vierten Kante e4 kann 0,1 nm oder mehr betragen. Der kleinere Wert kann 0,3 nm oder mehr betragen. Der kleinere Wert kann 0,5 nm oder mehr betragen. Der kleinere Wert kann 1 nm oder mehr betragen. Der kleinere Wert kann 1,5 nm oder mehr betragen. Der kleinere Wert kann 5 nm oder weniger betragen. Der kleinere Wert kann 3 nm oder weniger betragen.
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In diesen Fällen kann eine chemische Beschädigung der Seitenfläche der Phasenverschiebungsschicht gemäß dem Reinigungsprozess wirksam verhindert werden.
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Ein Abstandswert zwischen Kanten, die von dem Querschnitt der Mehrfachschicht 20 aus beobachtet werden, wird unter Verwendung eines Oberflächenprofilometers gemessen. Insbesondere wird ein Oberflächenprofil der Mehrfachschicht 20 unter Verwendung des Oberflächenprofilometers gemessen und die Lichtabschirmungsschicht 22 der Mehrfachschicht 20 wird geätzt und entfernt. Danach wird der Abstandswert zwischen den Kanten durch Messen des Oberflächenprofils der Phasenverschiebungsschicht 21 berechnet.
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Als ein Beispiel können Oberflächenprofile der Mehrfachschicht und der Phasenverschiebungsschichten durch Einstellen eines Stiftradius auf 12,5 µm und einer Kraft auf 3,00 mg und Anwenden eines Hills & Valleys-Messverfahrens gemessen werden.
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Unter den dT-Werten gemäß Gleichung 2, gemessen von der Mehrfachschicht 20, kann ein Maximalwert im Bereich von 10 nm bis 30 nm liegen.
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Gemäß der Ausführungsform kann der Maximalwert des dT-Werts, gemessen von der Mehrfachschicht 20, innerhalb eines Bereichs, der in der Ausführungsform voreingestellt ist, gesteuert werden. Auf diese Weise kann die Haltbarkeit der Mehrfachschicht durch Verringern der Winkellage der oberen Oberfläche der Mehrfachschicht weiter verbessert werden und die Seitenfläche der Phasenverschiebungsschicht kann gleichzeitig stabil auf einem Substrat mit einem begrenzten Bereich geschützt werden.
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Der Maximalwert des dT-Werts, gemessen von der Mehrfachschicht 20, kann im Bereich von 10 nm bis 30 nm liegen. Der Maximalwert kann 12 nm oder mehr betragen. Der Maximalwert kann 14 nm oder mehr betragen. Der Maximalwert kann 28 nm oder weniger betragen. Der Maximalwert kann 26 nm oder weniger betragen. Der Maximalwert kann 24 nm oder weniger betragen. In diesen Fällen kann die Phasenverschiebungsschicht wirksam vor der Reinigungsflüssigkeit geschützt werden, und die Haltbarkeit der Mehrfachschicht kann weiter verbessert werden.
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Ein Maximalwert unter ddT-Werten, gemessen von der Mehrfachschicht 20 gemäß der folgenden Gleichung 3, kann 25 nm oder weniger betragen.
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In Gleichung 3 bezeichnet T1 eine Dicke der Mehrfachschicht 20, gemessen an einem ersten Punkt, der sich in der Mehrfachschicht 20 befindet.
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T2 bezeichnet eine Dicke der Mehrfachschicht 20, gemessen an einem zweiten Punkt, der sich 0,1 mm von dem ersten Punkt in einer Richtung einer Kante der Mehrfachschicht 20 entfernt befindet.
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T3 bezeichnet eine Dicke der Mehrfachschicht 20, gemessen an einem dritten Punkt, der sich 0,1 mm von dem zweiten Punkt in einer Richtung einer Kante der Mehrfachschicht 20 entfernt befindet.
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Gemäß der Ausführungsform kann der Maximalwert unter den ddT-Werten, gemessen von der Mehrfachschicht 20, innerhalb eines Bereichs, der in der Ausführungsform voreingestellt ist, gesteuert werden. Auf diese Weise weist die obere Fläche der Mehrfachschicht 20 eine relativ glatte Form auf, so dass eine Häufigkeit der Partikelerzeugung aufgrund einer Beschädigung der Mehrfachschicht 20 wirksam reduziert werden kann.
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Der ddT-Wert gemäß Gleichung 3 wird aus dem T1-Wert, dem T2-Wert und dem T3-Wert berechnet. Der T1-Wert, der T2-Wert und der T3-Wert werden durch ein Oberflächenprofilometer gemessen. Ein Verfahren zum Messen des T1-Werts, des T2-Werts und des T3-Werts überlappt die oben beschriebenen und wird daher weggelassen.
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Ein Maximalwert unter den ddT-Werten, gemessen von der Mehrfachschicht 20 gemäß Gleichung 3, kann 30 nm oder weniger betragen. Der Maximalwert kann 28 nm oder weniger betragen. Der Maximalwert kann 25 nm oder weniger betragen. Der Maximalwert kann 22 nm oder weniger betragen. Der Maximalwert kann 1 nm oder mehr betragen. Der Maximalwert kann 5 nm oder mehr betragen. Der Maximalwert kann 10 nm oder mehr betragen. In diesen Fällen kann die Aufprallbeständigkeit der Mehrfachschicht 20 weiter verbessert werden.
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4 ist eine konzeptionelle Darstellung zum Beschreiben einer Rohmaske gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Im Folgenden wird die Rohmaske dieser Ausführungsform unter Bezugnahme auf 4 beschrieben.
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Ein lichtdurchlässiges Substrat 10 kann ferner eine Seitenoberfläche umfassen, die mit einer oberen Oberfläche des lichtdurchlässigen Substrats 10 verbunden ist.
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Die Seitenoberfläche des lichtdurchlässigen Substrats 10 kann eine erste Oberfläche s1, die so gebogen ist, dass sie sich von der oberen Oberfläche des lichtdurchlässigen Substrats 10 erstreckt, und eine zweite Oberfläche s2 umfassen, die sich von der ersten Oberfläche s1 in einer vertikalen Richtung einer Rohmaske 100 erstreckt.
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Eine Lichtabschirmungsschicht 22 kann vorgesehen sein, um mindestens einen Abschnitt der ersten Oberfläche s1 des lichtdurchlässigen Substrats 10 zu bedecken.
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Wenn die erste Oberfläche s1 und die zweite Oberfläche s2 gleichzeitig auf die Seitenoberfläche des lichtdurchlässigen Substrats 10 aufgebracht werden, kann eine Beschädigung der Kante aufgrund eines Aufpralls verhindert werden.
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In dieser Ausführungsform kann eine Struktur aufgebracht werden, in der die Lichtabschirmungsschicht 22 mindestens einen Abschnitt der ersten Oberfläche s1 des lichtdurchlässigen Substrats 10 bedeckt. Auf diese Weise kann die Lichtabschirmungsschicht eine Seitenoberfläche einer Phasenverschiebungsschicht stabiler schützen.
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5 ist eine konzeptionelle Darstellung zum Beschreiben einer Rohmaske gemäß noch einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Im Folgenden wird die Rohmaske dieser Ausführungsform unter Bezugnahme auf 5 beschrieben.
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Eine Lichtabschirmungsschicht 22 kann eine erste Lichtabschirmungsschicht 221 und eine zweite Lichtabschirmungsschicht 222 umfassen, die auf der ersten Lichtabschirmungsschicht 221 angeordnet ist.
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Dicke der Mehrfachschicht
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Eine Dicke eines mittleren Abschnitts 201 einer Mehrfachschicht 20 kann 80 nm oder mehr betragen. Die Dicke kann 90 nm oder mehr betragen. Die Dicke kann 100 nm oder mehr betragen. Die Dicke kann 110 nm oder mehr betragen. Die Dicke kann 160 nm oder weniger betragen. Die Dicke kann 150 nm oder weniger betragen. Die Dicke kann 140 nm oder weniger betragen. Die Dicke kann 130 nm oder weniger betragen. In diesen Fällen kann die Mehrfachschicht 20 eine Übertragung von Belichtungslicht im Wesentlichen unterdrücken.
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Ein Mindestwert einer Dicke eines äußeren Abschnitts 202 der Mehrfachschicht 20 kann 0,1 nm oder mehr betragen. Der Mindestwert kann 0,3 nm oder mehr betragen. Der Mindestwert kann 0,5 nm oder mehr betragen. Der Mindestwert kann 5 nm oder weniger betragen. Der Mindestwert kann 3 nm oder weniger betragen.
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Eine Dicke der Mehrfachschicht 20, gemessen an einer Kante der Mehrfachschicht 20, kann 0,1 nm oder mehr betragen. Die Dicke kann 0,3 nm oder mehr betragen. Die Dicke kann 0,5 nm oder mehr betragen. Die Dicke kann 5 nm oder weniger betragen. Die Dicke kann 3 nm oder weniger betragen.
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Eine Dicke der Lichtabschirmungsschicht 22, gemessen an der Kante der Lichtabschirmungsschicht 22, kann 0,1 nm oder mehr betragen. Die Dicke kann 0,3 nm oder mehr betragen. Die Dicke kann 0,5 nm oder mehr betragen. Die Dicke kann 5 nm oder weniger betragen. Die Dicke kann 3 nm oder weniger betragen.
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In diesen Fällen kann die Haltbarkeit einer Seitenfläche und einer Ecke der Mehrfachschicht weiter verbessert werden.
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Die Dicke der Mehrfachschicht 20 und die Dicke der Lichtabschirmungsschicht 22 an der Kante der Lichtabschirmungsschicht 22 werden durch ein Oberflächenprofilometer gemessen. Ein Verfahren zum Messen der Dicke überlappt den oben beschriebenen Inhalt und wird daher weggelassen.
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Die Dicke der Lichtabschirmungsschicht 22 kann im Bereich von 280 Å bis 850 Å liegen. Die Dicke kann im Bereich von 380 Å bis 700 Å liegen. Die Dicke kann im Bereich von 440 Å bis 630 Ä liegen. In diesen Fällen kann die Lichtabschirmungsschicht eine stabile Lichtextinktionseigenschaft aufweisen.
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Eine Dicke der ersten Lichtabschirmungsschicht 221 kann im Bereich von 250 Ä bis 650 Ä liegen. Die Dicke der ersten Lichtabschirmungsschicht 221 kann im Bereich von 350 Ä bis 600 Ä liegen. Die Dicke der ersten Lichtabschirmungsschicht 221 kann im Bereich von 400 Ä bis 550 Å liegen.
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Eine Dicke der zweiten Lichtabschirmungsschicht 222 kann im Bereich von 30 Ä bis 200 Ä liegen. Die Dicke der zweiten Lichtabschirmungsschicht 222 kann im Bereich von 30 Ä bis 100 Ä liegen. Die Dicke der zweiten Lichtabschirmungsschicht 222 kann im Bereich von 40 Ä bis 80 Å liegen.
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In diesen Fällen kann die Lichtabschirmungsschicht 22 eine ausgezeichnete Lichtextinktionseigenschaft aufweisen und es kann eine komplexere Lichtabschirmungsmusterschicht ausgebildet werden.
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Ein Verhältnis der Dicke der zweiten Lichtabschirmungsschicht 222 zu der Dicke der ersten Lichtabschirmungsschicht 221 kann im Bereich von 0,05 bis 0,3 liegen. Das Dickenverhältnis kann im Bereich von 0,07 bis 0,25 liegen. Das Dickenverhältnis kann im Bereich von 0,1 bis 0,2 liegen. In diesen Fällen kann eine Form einer Seitenfläche der Lichtabschirmungsmusterschicht, die durch Strukturieren ausgebildet wird, präziser gesteuert werden.
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Die Dicke der Lichtabschirmungsschicht 22 und die Dicke jeder Schicht, die in der Lichtabschirmungsschicht 22 enthalten ist, werden durch Transmissionselektronenmikroskopie (TEM) gemessen. Die Dicke der Lichtabschirmungsschicht 22 und die Dicke jeder Schicht, die in der Lichtabschirmungsschicht 22 enthalten ist, werden in Bereichen gemessen, die dem mittleren Abschnitt 201 der Mehrfachschicht 20 entsprechen.
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Eine Dicke der Phasenverschiebungsschicht 21 kann 40 nm oder mehr betragen. Die Dicke kann 50 nm oder mehr betragen. Die Dicke kann 60 nm oder mehr betragen. Die Dicke kann 100 nm oder weniger betragen. Die Dicke kann 90 nm oder weniger betragen. Die Dicke kann 80 nm oder weniger betragen. In diesen Fällen kann die Phasenverschiebungsschicht eine Phasenverschiebungseigenschaft aufweisen, die ausreicht, um gebeugtes Licht zu versetzen.
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Die Dicke der Phasenverschiebungsschicht 21 wird durch TEM gemessen. Die Dicke der Phasenverschiebungsschicht 21 wird in einem Bereich gemessen, der dem mittleren Abschnitt 201 der Mehrfachschicht 20 entspricht.
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Zusammensetzung jeder Dünnfilmschicht in der Mehrfachschicht
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In dieser Ausführungsform kann eine Zusammensetzung jeder Dünnfilmschicht in der Mehrfachschicht 20 unter Berücksichtigung von Haltbarkeit, Ätzeigenschaften und dergleichen, die für die Mehrfachschicht 20 erforderlich sind, gesteuert werden.
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Ein Inhalt jedes Elements für jede Dünnfilmschicht der Lichtschicht 20 kann durch Messen eines Tiefenprofils unter Verwendung von Röntgenphotoelektronenspektroskopie (XPS) bestätigt werden. Insbesondere wird eine Probe durch Verarbeiten der Rohmaske 100 in eine Größe von 15 mm horizontal und 15 mm vertikal hergestellt. Danach wird die Probe in der XPS-Messausrüstung platziert und der Inhalt jedes Elements für jede Schicht wird durch Ätzen eines Bereichs von 4 mm horizontal und 2 mm vertikal, der in einem mittleren Abschnitt der Probe positioniert ist, gemessen.
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Zum Beispiel kann der Inhalt jedes Elements für jede Schicht durch ein K-alpha-Modell von Thermo Fisher Scientific Inc. gemessen werden.
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Die erste Lichtabschirmungsschicht 221 kann 25 Atom-% oder mehr Übergangsmetall enthalten. Die erste Lichtabschirmungsschicht 221 kann 30 Atom-% oder mehr Übergangsmetall enthalten. Die erste Lichtabschirmungsschicht 221 kann 35 Atom-% oder mehr Übergangsmetall enthalten. Die erste Lichtabschirmungsschicht 221 kann 50 Atom-% oder weniger Übergangsmetall enthalten. Die erste Lichtabschirmungsschicht 221 kann 45 Atom-% oder weniger Übergangsmetall enthalten.
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Die erste Lichtabschirmungsschicht 221 kann 30 Atom-% oder mehr Sauerstoff enthalten. Die erste Lichtabschirmungsschicht 221 kann 35 Atom-% oder mehr Sauerstoff enthalten. Die erste Lichtabschirmungsschicht 221 kann 55 Atom-% oder weniger Sauerstoff enthalten. Die erste Lichtabschirmungsschicht 221 kann 50 Atom-% oder weniger Sauerstoff enthalten. Die erste Lichtabschirmungsschicht 221 kann 45 Atom-% oder weniger Sauerstoff enthalten.
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Die erste Lichtabschirmungsschicht 221 kann 2 Atom-% oder mehr Stickstoff enthalten. Die erste Lichtabschirmungsschicht 221 kann 5 Atom-% oder mehr Stickstoff enthalten. Die erste Lichtabschirmungsschicht 221 kann 8 Atom-% oder mehr Stickstoff enthalten. Die erste Lichtabschirmungsschicht 221 kann 25 Atom-% oder weniger Stickstoff enthalten. Die erste Lichtabschirmungsschicht 221 kann 20 Atom-% oder weniger Stickstoff enthalten. Die erste Lichtabschirmungsschicht 221 kann 15 Atom-% oder weniger Stickstoff enthalten.
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Die erste Lichtabschirmungsschicht 221 kann 2 Atom-% oder mehr Kohlenstoff enthalten. Die erste Lichtabschirmungsschicht 221 kann 5 Atom-% oder mehr Kohlenstoff enthalten. Die erste Lichtabschirmungsschicht 221 kann 10 Atom-% oder mehr Kohlenstoff enthalten. Die erste Lichtabschirmungsschicht 221 kann 25 Atom-% oder weniger Kohlenstoff enthalten. Die erste Lichtabschirmungsschicht 221 kann 20 Atom-% oder weniger Kohlenstoff enthalten. Die erste Lichtabschirmungsschicht 221 kann 18 Atom-% oder weniger Kohlenstoff enthalten.
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Dies kann dazu beitragen, dass die Lichtabschirmungsschicht 22 ausgezeichnete Lichtextinktionseigenschaften aufweist, und kann dazu beitragen, dass die erste Lichtabschirmungsschicht eine relativ hohe Ätzgeschwindigkeit verglichen mit der zweiten Lichtabschirmungsschicht aufweist.
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Die zweite Lichtabschirmungsschicht 222 kann 40 Atom-% oder mehr Übergangsmetall enthalten. Die zweite Lichtabschirmungsschicht 222 kann 45 Atom-% oder mehr Übergangsmetall enthalten. Die zweite Lichtabschirmungsschicht 222 kann 50 Atom-% oder mehr Übergangsmetall enthalten. Die zweite Lichtabschirmungsschicht 222 kann 70 Atom-% oder weniger Übergangsmetall enthalten. Die zweite Lichtabschirmungsschicht 222 kann 65 Atom-% oder weniger Übergangsmetall enthalten. Die zweite Lichtabschirmungsschicht 222 kann 62 Atom-% oder weniger Übergangsmetall enthalten.
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Die zweite Lichtabschirmungsschicht 222 kann 5 Atom-% oder mehr Sauerstoff enthalten. Die zweite Lichtabschirmungsschicht 222 kann 8 Atom-% oder mehr Sauerstoff enthalten. Die zweite Lichtabschirmungsschicht 222 kann 10 Atom-% oder mehr Sauerstoff enthalten. Die zweite Lichtabschirmungsschicht 222 kann 35 Atom-% oder weniger Sauerstoff enthalten. Die zweite Lichtabschirmungsschicht 222 kann 30 Atom-% oder weniger Sauerstoff enthalten. Die zweite Lichtabschirmungsschicht 222 kann 25 Atom-% oder weniger Sauerstoff enthalten.
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Die zweite Lichtabschirmungsschicht 222 kann 5 Atom-% oder mehr Stickstoff enthalten. Die zweite Lichtabschirmungsschicht 222 kann 8 Atom-% oder mehr Stickstoff enthalten. Die zweite Lichtabschirmungsschicht 222 kann 30 Atom-% oder weniger Stickstoff enthalten. Die zweite Lichtabschirmungsschicht 222 kann 25 Atom-% oder weniger Stickstoff enthalten. Die zweite Lichtabschirmungsschicht 222 kann 20 Atom-% oder weniger Stickstoff enthalten.
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Die zweite Lichtabschirmungsschicht 222 kann 1 Atom-% oder mehr Kohlenstoff enthalten. Die zweite Lichtabschirmungsschicht 222 kann 4 Atom-% oder mehr Kohlenstoff enthalten. Die zweite Lichtabschirmungsschicht 222 kann 25 Atom-% oder weniger Kohlenstoff enthalten. Die zweite Lichtabschirmungsschicht 222 kann 20 Atom-% oder weniger Kohlenstoff enthalten. Die zweite Lichtabschirmungsschicht 222 kann 16 Atom-% oder weniger Kohlenstoff enthalten.
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Dies kann dazu beitragen, dass die Mehrfachschicht eine verbesserte Haltbarkeit aufweist, und kann dabei helfen, ein aufwendigeres Muster auf der Lichtabschirmungsschicht zu implementieren.
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Das Übergangsmetall kann mindestens eines von Cr, Ta, Ti und Hf enthalten. Das Übergangsmetall kann Cr sein.
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Die Phasenverschiebungsschicht 21 kann 1 bis 10 Atom-% Übergangsmetall enthalten. Die Phasenverschiebungsschicht 21 kann 2 bis 7 Atom-% Übergangsmetall enthalten.
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Die Phasenverschiebungsschicht 21 kann 15 bis 60 Atom-% Silizium enthalten. Die Phasenverschiebungsschicht 21 kann 25 bis 50 Atom-% Silizium enthalten.
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Die Phasenverschiebungsschicht 21 kann 30 bis 60 Atom-% Stickstoff enthalten. Die Phasenverschiebungsschicht 21 kann 35 bis 55 Atom-% Stickstoff enthalten.
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Die Phasenverschiebungsschicht 21 kann 5 bis 35 Atom-% Sauerstoff enthalten. Die Phasenverschiebungsschicht 21 kann 10 bis 25 Atom-% Sauerstoff enthalten.
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In diesen Fällen kann die Phasenverschiebungsschicht 21 optische Eigenschaften aufweisen, die für einen Lithographieprozess unter Verwendung von kurzwelligem Belichtungslicht geeignet sind, insbesondere Licht mit einer Wellenlänge von 200 nm oder weniger.
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Das Übergangsmetall, das auf die Phasenverschiebungsschicht 21 aufgebracht ist, kann mindestens eines von Molybdän, Ta und Zirkonium enthalten. Das Übergangsmetall kann Molybdän sein.
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Die Phasenverschiebungsschicht 21 kann zusätzlich andere Elemente zusätzlich zu den oben beschriebenen Elementen enthalten. Als ein Beispiel kann die Phasenverschiebungsschicht 21 Argon oder Helium enthalten.
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Optische Eigenschaften der Mehrfachschicht
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Eine optische Dichte der Mehrfachschicht 20 in Bezug auf Licht mit einer Wellenlänge von 193 nm kann 2,5 oder mehr betragen. Die optische Dichte kann 2,8 oder mehr betragen. Die optische Dichte kann 3,0 oder mehr betragen. Die optische Dichte kann 5,0 oder weniger betragen.
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Eine optische Dichte der Lichtabschirmungsschicht 22 in Bezug auf das Licht mit der Wellenlänge von 193 nm kann 1,3 oder mehr betragen. Die optische Dichte der Lichtabschirmungsschicht 22 in Bezug auf das Licht mit der Wellenlänge von 193 nm kann 1,4 oder mehr betragen.
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Eine Durchlässigkeit der Lichtabschirmungsschicht 22 in Bezug auf das Licht mit der Wellenlänge von 193 nm kann 2 % oder weniger betragen. Die Durchlässigkeit der Lichtabschirmungsschicht 22 in Bezug auf das Licht mit der Wellenlänge von 193 nm kann 1,9 % oder weniger betragen.
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In diesen Fällen kann die Lichtabschirmungsschicht dazu beitragen, eine Übertragung von Belichtungslicht wirksam zu blockieren.
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Eine Phasendifferenz der Phasenverschiebungsschicht 21 in Bezug auf das Licht mit der Wellenlänge von 193 nm kann von 170° bis 190° reichen. Die Phasendifferenz der Phasenverschiebungsschicht 21 in Bezug auf das Licht mit der Wellenlänge von 193 nm kann von 175° bis 185° reichen.
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Eine Durchlässigkeit der Phasenverschiebungsschicht 21 in Bezug auf das Licht mit der Wellenlänge von 193 nm kann von 3 % bis 10 % reichen. Die Durchlässigkeit der Phasenverschiebungsschicht 21 in Bezug auf das Licht mit der Wellenlänge von 193 nm kann von 4 % bis 8 % reichen.
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In diesen Fällen ist es möglich, gebeugtes Licht, das an einer Kante der Musterschicht auftreten kann, wirksam zu unterdrücken.
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Die optischen Dichten, Durchlässigkeit und Phasendifferenzen für die Mehrfachschicht und jede Dünnfilmschicht, die in der Mehrfachschicht enthalten ist, werden unter Verwendung eines spektroskopischen Ellipsometers gemessen. Als ein Beispiel können die optischen Dichten und dergleichen unter Verwendung eines MG-Pro-Modells von NanoView Co., Ltd. gemessen werden.
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andere Dünnfilmschichten
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Eine Hartmaske (nicht gezeigt) kann auf der Lichtabschirmungsschicht 22 angeordnet sein. Die Hartmaske kann als eine Ätzmaske während des Ätzens des Musters der Lichtabschirmungsschicht 22 dienen. Die Hartmaske kann Silizium, Stickstoff und Sauerstoff enthalten.
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Eine Resistschicht (nicht gezeigt) kann auf der Lichtabschirmungsschicht 22 positioniert sein. Die Resistschicht kann in Kontakt mit der oberen Oberfläche der Lichtabschirmungsschicht 22 ausgebildet sein. Die Resistschicht kann in Kontakt mit einer oberen Oberfläche einer anderen Dünnfilmschicht ausgebildet sein, die auf der Lichtabschirmungsschicht 22 angeordnet ist.
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Die Resistschicht kann eine Resistmusterschicht durch Elektronenstrahlbestrahlung und - entwicklung bilden. Die Resistmusterschicht kann als eine Ätzmaske während des Ätzens des Musters der Lichtabschirmungsschicht 22 dienen.
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Ein positiver Resist kann als die Resistschicht aufgebracht werden. Ein negativer Resist kann als die Resistschicht aufgebracht werden. Zum Beispiel kann ein FEP255-Modell von Fuji Co., Ltd. für die Resistschicht eingesetzt werden.
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Photomaske, umfassend:
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Eine Photomaske gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann aus der Rohmaske implementiert werden.
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Eine Beschreibung der Rohmaske überlappt den oben beschriebenen Inhalt und wird daher weggelassen.
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Verfahren zum Herstellen einer Rohmaske
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Ein Verfahren zum Herstellen einer Rohmaske gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung umfasst einen Mehrfachschichtbildungsvorgang des Bildens einer Mehrfachschicht auf einem lichtdurchlässigen Substrat. Der Mehrfachschichtbildungsvorgang kann einen Phasenverschiebungsschichtbildungsvorgang des Bildens einer Phasenverschiebungsschicht auf dem lichtdurchlässigen Substrat und einen Lichtabschirmungsschichtbildungsvorgang des Bildens einer Lichtabschirmungsschicht auf der Phasenverschiebungsschicht umfassen.
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In dem Phasenverschiebungsschichtbildungsvorgang kann Sputtern unter Verwendung einer Sputterkammer durchgeführt werden, in der das lichtdurchlässige Substrat und ein Sputtertarget angeordnet sind. Auf diese Weise kann die Phasenverschiebungsschicht auf dem lichtdurchlässigen Substrat gebildet werden.
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Eine Beschreibung des lichtdurchlässigen Substrats überlappt den oben beschriebenen Inhalt und wird daher weggelassen.
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In dem Phasenverschiebungsschichtbildungsvorgang kann das Sputtertarget unter Berücksichtigung einer Zusammensetzung der zu bildenden Phasenverschiebungsschicht aufgebracht werden.
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In dem Phasenverschiebungsschichtbildungsvorgang kann ein Sputtertarget, das sowohl ein Übergangsmetall als auch Silizium enthält, aufgebracht werden. In dem Phasenverschiebungsschichtbildungsvorgang können zwei oder mehr Sputtertargets, die ein Sputtertarget, das ein Übergangsmetall enthält, und ein Sputtertarget, das Silizium enthält, enthalten, aufgebracht werden.
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Wenn ein Sputtertarget in dem Phasenverschiebungsschichtbildungsvorgang aufgebracht wird, kann ein Übergangsmetallgehalt des Sputtertargets 30 Atom-% oder weniger betragen. Der Übergangsmetallgehalt kann 20 Atom-% oder weniger betragen. Der Übergangsmetallgehalt kann 2 Atom-% oder mehr betragen.
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Ein Siliziumgehalt des Sputtertargets kann 70 Atom-% oder mehr betragen. Der Siliziumgehalt kann 80 Atom-% oder mehr betragen. Der Siliziumgehalt kann 98 Atom-% oder weniger betragen.
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In dem Phasenverschiebungsschichtbildungsvorgang kann ein atmosphärisches Gas in die Sputterkammer eingespritzt werden. Das atmosphärische Gas kann ein Inertgas und ein reaktivgas beinhalten. Das Inertgas ist ein Gas, das keine Elemente enthält, die die gebildete Dünnfilmschicht bilden. Das Reaktivgas ist ein Gas, das Elemente enthält, die die gebildete Dünnfilmschicht bilden.
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Das Inertgas kann ein Gas beinhalten, das in einer Plasmaatmosphäre ionisiert wird und mit dem Sputtertarget kollidiert. Das Inertgas kann Argon beinhalten. Das Inertgas kann ferner Helium zum Zwecke der Spannungssteuerung einer zu bildenden Dünnfilmschicht beinhalten.
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Das atmosphärische Gas kann 2 Vol.-% oder mehr Argon beinhalten. Das atmosphärische Gas kann 5 Vol.-% oder mehr Argon beinhalten. Das atmosphärische Gas kann 30 Vol.-% oder weniger Argon beinhalten. Das atmosphärische Gas kann 20 Vol.-% oder weniger Argon beinhalten.
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Das atmosphärische Gas kann 20 Vol.-% oder mehr Helium beinhalten. Das atmosphärische Gas kann 25 Vol.-% oder mehr Helium beinhalten. Das atmosphärische Gas kann 30 Vol.-% oder mehr Helium beinhalten. Das atmosphärische Gas kann 60 Vol.-% oder weniger Helium beinhalten. Das atmosphärische Gas kann 55 Vol.-% oder weniger Helium beinhalten. Das atmosphärische Gas kann 50 Vol.-% oder weniger Helium beinhalten.
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Das Reaktivgas kann ein Gas beinhalten, das das Element Stickstoff enthält. Beispiele für das Gas, das das Element Stickstoff enthält, können N2-, NO-, NO2-, N2O-, N2O3-, N2O4- und N2O5-Gase beinhalten. Das Reaktivgas kann ein Gas beinhalten, das das Element Sauerstoff enthält. Beispiele für das Gas, das das Element Sauerstoff enthält, können O2- und CO2-Gase beinhalten. Das Reaktivgas kann ein Gas, das das Element Stickstoff enthält, und ein Gas, das das Element Sauerstoff enthält, beinhalten. Das Reaktivgas kann ein Gas beinhalten, das sowohl das Element Stickstoff als auch das Element Sauerstoff enthält. Beispiele für das Gas, das sowohl das Element Stickstoff als auch das Element Sauerstoff enthält, können NO-, NO2-, N2O-, N2O3-, N2O4- und N2O5-Gase beinhalten.
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Das atmosphärische Gas kann 20 Vol.-% oder mehr Reaktivgas beinhalten. Das atmosphärische Gas kann 30 Vol.-% oder mehr Reaktivgas beinhalten. Das atmosphärische Gas kann 40 Vol.-% oder mehr Reaktivgas beinhalten. Das atmosphärische Gas kann 80 Vol.-% oder weniger Reaktivgas beinhalten.
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In dem Phasenverschiebungsschichtbildungsvorgang kann ein T/S-Abstand, der ein Abstand zwischen einem Target und einem Substrat ist, im Bereich von 240 mm bis 260 mm liegen. Ein Winkel zwischen dem Substrat und dem Target kann im Bereich von 20° bis 30° liegen. Eine Drehzahl des Substrats kann im Bereich von 2 Umdrehungen pro Minute (U/min) bis 20 U/min liegen.
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In dem Phasenverschiebungsschichtbildungsvorgang kann Sputtern durch Anlegen von Leistung an das Sputtertarget durchgeführt werden. Eine Leistungsquelle zum Anlegen von Leistung an das Sputtertarget kann eine Gleichstromquelle oder eine Hochfrequenz(HF)-Leistungsquelle sein.
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Die an das Sputtertarget angelegte Leistung kann im Bereich von 1 kW bis 3 kW liegen. Die Leistung kann im Bereich von 1,5 kW bis 2,5 kW liegen. Die Leistung kann im Bereich von 1,8 kW bis 2,2 kW liegen.
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In dem Phasenverschiebungsschichtbildungsvorgang kann Sputtern für 600 Sekunden oder mehr und 800 Sekunden oder weniger durchgeführt werden.
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Wenn die Phasenverschiebungsschicht gebildet wird, kann eine Maskenabschirmung auf dem lichtdurchlässigen Substrat angeordnet werden. Die Maskenabschirmung kann eine Öffnung und einen Abschirmabschnitt umfassen, der die Öffnung umgibt. In diesem Fall, während das Sputtern durchgeführt wird, kann die Maskenabschirmung Sputterpartikel in Richtung der Öffnung passieren lassen und verhindern, dass die Partikel, die in Richtung des Abschirmabschnitts sputtern, auf dem Substrat abgeschieden werden. Auf diese Weise ist es möglich, eine Form und einen Bereich der zu bildenden Phasenverschiebungsschicht zu steuern.
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Ein Verhältnis eines Bereichs der Öffnung der Maskenabschirmung zu einem Bereich einer oberen Oberfläche des Substrats, das ein Abscheidungstarget ist, kann 0,98 oder weniger betragen. Das Verhältnis kann 0,95 oder weniger betragen. Das Verhältnis kann 0,93 oder weniger betragen. Das Verhältnis kann 0,5 oder mehr betragen.
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Die Öffnung der Maskenabschirmung kann eine quadratische Form aufweisen. Ein Verhältnis einer Länge einer Seite der Öffnung der Maskenabschirmung zu einer Länge einer Seite des Substrats, das ein Abscheidungstarget ist, kann 0,98 oder weniger betragen. Das Verhältnis kann 0,7 oder mehr betragen. Das Verhältnis kann 0,8 oder mehr betragen.
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In dem Phasenverschiebungsschichtbildungsvorgang kann die Maskenabschirmung 0,5 mm oder mehr von der oberen Oberfläche des Substrats, das ein Abscheidungstarget ist, entfernt angeordnet sein. Die Maskenabschirmung kann 1 mm oder mehr von der oberen Oberfläche des Substrats, das ein Abscheidungstarget ist, entfernt angeordnet sein. Die Maskenabschirmung kann 5 mm oder weniger von der oberen Oberfläche des Substrats, das ein Abscheidungstarget ist, entfernt angeordnet sein.
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In diesen Fällen können die Form und der Bereich der Phasenverschiebungsschicht gesteuert werden, um eine Seitenfläche der Phasenverschiebungsschicht durch die Bildung der Lichtabschirmungsschicht leicht zu schützen.
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Ein Material der Maskenabschirmung ist nicht beschränkt, solange es auf das Sputtergebiet anwendbar ist. Als ein Beispiel kann das Material der Maskenabschirmung eine Aluminiumlegierung sein.
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Die gebildete Phasenverschiebungsschicht kann wärmebehandelt werden, um innere Spannungen abzubauen und die Lichtbeständigkeit zu verbessern.
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Das Verfahren zum Herstellen einer Rohmaske umfasst einen Lichtabschirmungsschichtbildungsvorgang des Bildens einer Lichtabschirmungsschicht auf der Phasenverschiebungsschicht.
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Ein Sputtertarget, das in dem Lichtabschirmungsschichtbildungsvorgang aufgebracht wird, kann 90 Gew.-% oder mehr von mindestens einem von Cr, Ta, Ti und Hf enthalten. Das Sputtertarget kann 95 Gew.-% oder mehr von mindestens einem von Cr, Ta, Ti und Hf enthalten. Das Sputtertarget kann 99 Gew.-% oder mehr von mindestens einem von Cr, Ta, Ti und Hf enthalten.
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Das Sputtertarget, das in dem Lichtabschirmungsschichtbildungsvorgang aufgebracht wird, kann 90 Gew.-% oder mehr Cr enthalten. Das Sputtertarget kann 95 Gew.-% oder mehr Cr enthalten. Das Sputtertarget kann 99 Gew.-% oder mehr Cr enthalten. Das Sputtertarget kann 100 Gew.-% oder weniger Cr enthalten.
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Der Lichtabschirmungsschichtbildungsvorgang kann einen ersten Lichtabschirmungsschichtbildungsvorgang und einen zweiten Lichtabschirmungsschichtbildungsvorgang umfassen. In dem Lichtabschirmungsschichtbildungsvorgang kann eine Sputterprozessbedingung auf jede Schicht, die in der Lichtabschirmungsschicht enthalten ist, unterschiedlich angewendet werden. Insbesondere können unter Berücksichtigung von Lichtextinktionseigenschaften und Ätzeigenschaften, die für die Schichten erforderlich sind, unterschiedliche Prozessbedingungen, wie etwa eine Zusammensetzung eines atmosphärischen Gases, eine an das Sputtertarget angelegte Leistung und eine Bildungszeit, auf die Schichten angewendet werden.
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Das atmosphärische Gas kann ein Inertgas und ein Reaktivgas beinhalten.
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Das Inertgas kann ein Gas beinhalten, das in einer Plasmaatmosphäre ionisiert wird und mit dem Sputtertarget kollidiert. Das Inertgas kann Argon beinhalten. Das Inertgas kann ferner Helium zum Zwecke der Spannungssteuerung einer zu bildenden Dünnfilmschicht beinhalten.
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Das Reaktivgas kann ein Gas beinhalten, das das Element Stickstoff enthält. Beispiele für das Gas, das das Element Stickstoff enthält, können N2-, NO-, NO2-, N2O-, N2O3-, N2O4- und N2O5-Gase beinhalten. Das Reaktivgas kann ein Gas beinhalten, das das Element Sauerstoff enthält. Beispiele für das Gas, das das Element Sauerstoff enthält, können O2- und CO2-Gase beinhalten. Das Reaktivgas kann ein Gas, das das Element Stickstoff enthält, und ein Gas, das das Element Sauerstoff enthält, beinhalten. Das Reaktivgas kann ein Gas beinhalten, das sowohl das Element Stickstoff als auch das Element Sauerstoff enthält. Beispiele für das Gas, das sowohl das Element Stickstoff als auch das Element Sauerstoff enthält, können NO-, NO2-, N2O-, N2O3-, N2O4- und N2O5-Gase beinhalten.
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Wenn die Lichtabschirmungsschicht in dem Lichtabschirmungsschichtbildungsvorgang gebildet wird, kann eine Maskenabschirmung auf der Phasenverschiebungsschicht angeordnet sein.
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Ein Verhältnis eines Bereichs einer Öffnung der Maskenabschirmung, die in dem Lichtabschirmungsschichtbildungsvorgang aufgebracht wird, zu dem Bereich der Öffnung der Maskenabschirmung, die in dem Phasenverschiebungsschichtbildungsvorgang aufgebracht wird, kann 1,01 oder mehr betragen. Das Verhältnis kann 1,02 oder mehr betragen. Das Verhältnis kann 1,03 oder mehr betragen. Das Verhältnis kann 5 oder weniger betragen.
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Die Öffnungen der Maskenabschirmungen, die in dem Phasenverschiebungsschichtbildungsvorgang und dem Lichtabschirmungsschichtbildungsvorgang aufgebracht werden, können jeweils eine quadratische Form aufweisen. Ein Verhältnis einer Länge einer Seite der Öffnung der Maskenabschirmung, die in dem Lichtabschirmungsschichtbildungsvorgang aufgebracht wird, zu der Länge einer Seite der Öffnung der Maskenabschirmung, die in dem Phasenverschiebungsschichtbildungsvorgang aufgebracht wird, kann 1,005 oder mehr betragen. Das Verhältnis kann 1,01 oder mehr betragen. Das Verhältnis kann 2,3 oder weniger betragen.
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In dem Lichtabschirmungsschichtbildungsvorgang kann die Maskenabschirmung 0,5 mm oder mehr von der oberen Oberfläche des Substrats, das ein Abscheidungstarget ist, entfernt angeordnet sein. Die Maskenabschirmung kann 1 mm oder mehr von der oberen Oberfläche des Substrats, das ein Abscheidungstarget ist, entfernt angeordnet sein. Die Maskenabschirmung kann 5 mm oder weniger von der oberen Oberfläche des Substrats, das ein Abscheidungstarget ist, entfernt angeordnet sein.
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In diesen Fällen ist es möglich, die Phasenverschiebungsschicht stabil vor einer Reinigungslösung zu schützen und eine Mehrfachschicht mit einer reduzierten Häufigkeit der Partikelerzeugung zu bilden.
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Ein Material der Maskenabschirmung ist nicht beschränkt, solange es auf das Sputtergebiet anwendbar ist. Als ein Beispiel kann das Material der Maskenabschirmung eine Aluminiumlegierung sein.
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In dem ersten Lichtabschirmungsschichtbildungsvorgang kann die an das Sputtertarget angelegte Leistung 1,5 kW oder mehr und 2,5 kW oder weniger betragen. Die an das Sputtertarget angelegte Leistung kann 1,6 kW oder mehr und 2 kW oder weniger betragen.
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In dem ersten Lichtabschirmungsschichtbildungsvorgang kann ein Verhältnis einer Strömungsrate des Reaktivgases zu einer Strömungsrate des Inertgases in dem atmosphärischen Gas 0,5 oder mehr betragen. Das Strömungsratenverhältnis kann 0,7 oder mehr betragen. Das Strömungsratenverhältnis kann 1,5 oder weniger betragen. Das Strömungsratenverhältnis kann 1,2 oder weniger betragen. Das Strömungsratenverhältnis kann 1 oder weniger betragen.
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In dem atmosphärischen Gas kann ein Verhältnis einer Strömungsrate von Ar-Gas zu der Gesamtströmungsrate des Inertgases 0,2 oder mehr betragen. Das Strömungsratenverhältnis kann 0,25 oder mehr betragen. Das Strömungsratenverhältnis kann 0,3 oder mehr betragen. Das Strömungsratenverhältnis kann 0,55 oder weniger betragen. Das Strömungsratenverhältnis kann 0,5 oder weniger betragen. Das Strömungsratenverhältnis kann 0,45 oder weniger betragen.
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In dem atmosphärischen Gas kann ein Verhältnis eines Sauerstoffgehalts zu einem Stickstoffgehalt, der in dem Reaktivgas enthalten ist, 1,5 oder mehr und 4 oder weniger betragen. Das Verhältnis kann 1,8 oder mehr und 3,8 oder weniger betragen. Das Verhältnis kann 2 oder mehr und 3,5 oder weniger betragen.
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In diesen Fällen kann die ausgebildete erste Lichtabschirmungsschicht dazu beitragen, dass die Lichtabschirmungsschicht ausreichende Lichtextinktionseigenschaften aufweist. Außerdem kann die ausgebildete erste Lichtabschirmungsschicht dazu beitragen, eine Form der Lichtblockierungsmusterschicht während des Lichtabschirmungsschichtstrukturierungsvorgangs präzise zu steuern.
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Der erste Lichtabschirmungsschichtbildungsvorgang kann für eine Zeit von 200 Sekunden oder mehr und 300 Sekunden oder weniger durchgeführt werden. Der erste Lichtabschirmungsschichtbildungsvorgang kann für eine Zeit von 230 Sekunden oder mehr und 280 Sekunden oder weniger durchgeführt werden. In diesen Fällen kann die ausgebildete erste Lichtabschirmungsschicht dazu beitragen, dass die Lichtabschirmungsschicht ausreichende Lichtextinktionseigenschaften aufweist.
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In dem zweiten Lichtabschirmungsschichtbildungsvorgang kann die an das Sputtertarget angelegte Leistung im Bereich von 1 kW bis 2 kW liegen. Die Leistung kann im Bereich von 1,2 kW bis 1,7 kW liegen. In diesen Fällen kann die Aufprallbeständigkeit der zweiten Lichtabschirmungsschicht weiter verbessert werden, und somit kann die zweite Lichtabschirmungsschicht dazu beitragen, dass die Lichtabschirmungsschicht gewünschte optische Eigenschaften und Ätzeigenschaften aufweist.
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In dem zweiten Lichtabschirmungsschichtbildungsvorgang kann ein Verhältnis einer Strömungsrate des Reaktivgases zu einer Strömungsrate des Inertgases, die in dem atmosphärischen Gas enthalten sind, 0,4 oder mehr betragen. Das Strömungsratenverhältnis kann 0,5 oder mehr betragen. Das Strömungsratenverhältnis kann 0,65 oder mehr betragen. Das Strömungsratenverhältnis kann 1 oder weniger betragen. Das Strömungsratenverhältnis kann 0,9 oder weniger betragen. Das Strömungsratenverhältnis kann 0,8 oder weniger betragen.
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In dem atmosphärischen Gas kann ein Verhältnis einer Strömungsrate von Ar-Gas zu der Gesamtströmungsrate des Inertgases 0,8 oder mehr betragen. Das Strömungsratenverhältnis kann 0,9 oder mehr betragen. Das Strömungsratenverhältnis kann 0,95 oder mehr betragen. Das Strömungsratenverhältnis kann 1 oder weniger betragen.
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In dem zweiten Lichtabschirmungsschichtbildungsvorgang kann ein Verhältnis eines Sauerstoffgehalts zu einem Stickstoffgehalt, die in dem Reaktivgas enthalten sind, 0,3 oder weniger betragen. Das Verhältnis kann 0,1 oder weniger betragen. Das Verhältnis kann 0,001 oder mehr betragen. Das Verhältnis kann 0 oder mehr betragen.
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In diesen Fällen kann eine Oberfläche der Lichtabschirmungsschicht eine stabile Haltbarkeit und ausgezeichnete Lichtextinktionseigenschaften aufweisen.
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Der zweite Lichtabschirmungsschichtbildungsvorgang kann für eine Zeit von 10 Sekunden oder mehr und 30 Sekunden oder weniger durchgeführt werden. Der zweite Lichtabschirmungsschichtbildungsvorgang kann für eine Zeit von 15 Sekunden oder mehr und 25 Sekunden oder weniger durchgeführt werden. In diesen Fällen kann eine Lichtabschirmungsschicht mit ausgezeichneter Haltbarkeit ausgebildet werden, und das Muster der Lichtabschirmungsschicht kann aufwendiger implementiert werden.
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Eine Wärmebehandlung kann an der Mehrfachschicht durchgeführt werden, um innere Spannungen der Lichtabschirmungsschicht abzubauen.
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Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung
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Ein Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst einen Vorbereitungsvorgang des Anordnens einer Lichtquelle, einer Photomaske und eines Halbleiterwafers, auf dem eine Resistschicht aufgebracht ist, einen Belichtungsvorgang des selektiven Übertragens und Emittierens von Licht, das von der Lichtquelle einfällt, durch die Photomaske auf den Halbleiterwafer und einen Entwicklungsvorgang des Entwickelns eines Musters auf dem Halbleiterwafer.
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Die Photomaske wird aus der Rohmaske implementiert.
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In dem Vorbereitungsvorgang ist die Lichtquelle eine Vorrichtung, die Belichtungslicht mit einer kurzen Wellenlänge erzeugen kann. Das Belichtungslicht kann Licht mit einer Wellenlänge von 200 nm oder weniger sein. Das Belichtungslicht kann ArF-Licht mit einer Wellenlänge von 193 nm sein.
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Eine Linse kann zusätzlich zwischen der Photomaske und dem Halbleiterwafer angeordnet sein. Die Linse weist eine Funktion zum Reduzieren einer Schaltungsmusterform auf der Photomaske und zum Übertragen der reduzierten Schaltungsmusterform auf den Halbleiterwafer auf. Die Linse ist nicht beschränkt, solange sie im Allgemeinen in einem ArF-Halbleiterwafer-Belichtungsprozess angewendet werden kann. Zum Beispiel kann eine Linse aus Calciumfluorid (CaF2) als die Linse eingesetzt werden.
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In dem Belichtungsvorgang kann das Belichtungslicht selektiv auf den Halbleiterwafer durch die Photomaske übertragen werden. In diesem Fall kann eine chemische Degeneration in einem Abschnitt der Resistschicht auftreten, auf den das Belichtungslicht einfällt.
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In dem Entwicklungsvorgang kann das Muster auf dem Halbleiterwafer durch Behandeln des Halbleiterwafers, der dem Belichtungsvorgang unterzogen wurde, mit einem Entwickler entwickelt werden. Wenn die aufgebrachte Resistschicht ein positiver Resist ist, kann der Abschnitt der Resistschicht, auf den das Belichtungslicht einfällt, durch den Entwickler aufgelöst werden. Wenn die aufgebrachte Resistschicht ein negativer Resist ist, kann ein Abschnitt der Resistschicht, auf den das Belichtungslicht nicht einfällt, durch den Entwickler aufgelöst werden. Die Resistschicht wird durch die Entwicklerbehandlung zu einem Resistmuster gebildet. Ein Muster kann unter Verwendung des Resistmusters als eine Maske auf dem Halbleiterwafer gebildet werden.
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Eine Beschreibung der Photomaske überlappt den oben beschriebenen Inhalt und wird daher weggelassen.
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Im Folgenden werden spezifische Beispiele ausführlicher beschrieben.
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Herstellungsbeispiele: Bildung einer Lichtabschirmungsschicht
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Beispiel 1: Ein lichtdurchlässiges Substrat aus Quarz mit 6 Zoll horizontal, 6 Zoll vertikal, einer Dicke von 0,25 Zoll und einer Ebenheit von weniger als 500 nm wurde in einer Kammer einer Gleichstromsputtervorrichtung angeordnet. Eine Fase mit einer Breite von 0,45 mm wurde auf eine Kante des lichtdurchlässigen Substrats aufgebracht. Ein Sputtertarget wurde in der Kammer so angeordnet, dass ein T/S-Abstand 255 mm betrug und ein Winkel zwischen dem Substrat und dem Target 25 Grad betrug. Das Sputtertarget enthielt Molybdän mit 10 Atom-% und Silizium mit 90 Atom-%.
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Eine Aluminiumlegierungsmaskenabschirmung mit einer Öffnung von 149,4 mm horizontal und 149,4 mm vertikal wurde auf dem lichtdurchlässigen Substrat angeordnet. Die Maskenabschirmung wurde an einer Position 2 mm von der oberen Oberfläche des lichtdurchlässigen Substrats entfernt angeordnet.
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Danach wurde ein atmosphärisches Gas, das in einem Verhältnis von Ar:N2:He = 9:52:39 gemischt wurde, in die Kammer eingeführt, die Sputterleistung wurde auf 2 kW eingestellt und die Bildung der Phasenverschiebungsschicht wurde für eine Zeit von 600 Sekunden oder mehr und 800 Sekunden oder weniger durchgeführt.
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Die Phasenverschiebungsschicht nach der Bildung wurde bei 1 Pa und einer Temperatur von 400 °C für 30 Minuten getempert und dann natürlich gekühlt.
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Beispiel 2: Eine Phasenverschiebungsschicht wurde auf dem lichtdurchlässigen Substrat unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 gebildet. Eine erste Lichtabschirmungsschicht wurde auf der Phasenverschiebungsschicht gebildet. Wenn die erste Lichtabschirmungsschicht gebildet wurde, wurde ein Chromtarget als das Sputtertarget angelegt und der gleiche T/S-Abstand und Winkel zwischen dem Substrat und dem Target wie im Fall der Bildung der Phasenverschiebungsschicht wurden angelegt.
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Wenn die erste Lichtabschirmungsschicht gebildet wurde, wurde eine Aluminiumlegierungsmaskenabschirmung mit einer Öffnung von 151,4 mm horizontal und 151,4 mm vertikal auf der Phasenverschiebungsschicht angeordnet. Die Maskenabschirmung wurde an einer Position 2 mm von einer oberen Oberfläche der Phasenverschiebungsschicht entfernt angeordnet.
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In dem ersten Lichtabschirmungsschichtbildungsvorgang wurde ein atmosphärisches Gas, in dem 19 Vol.-% Ar, 11 Vol.-% N2, 36 Vol.-% CO2 und 34 Vol.-% He gemischt wurden, in die Kammer eingeführt und die erste Lichtabschirmungsschicht wurde durch Durchführen eines Sputterprozesses für 250 Sekunden durch Anlegen von Leistung von 1,85 kW an das Sputtertarget gebildet.
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Nachdem die Bildung der ersten Lichtabschirmungsschicht abgeschlossen war, wurde ein Atmosphärengas, in dem 57 Vol.-% Ar und 43 Vol.-% N2 gemischt wurden, auf die erste Lichtabschirmungsschicht in der Kammer eingeführt und eine zweite Lichtabschirmungsschicht wurde durch Durchführen eines Sputterprozesses für 25 Sekunden durch Anlegen von Leistung von 1,5 kW an das Sputtertarget gebildet. Wenn die zweite Lichtabschirmungsschicht gebildet wurde, wurden die gleichen Maskenabschirmungsanordnungsbedingungen wie beim Bilden der ersten Lichtabschirmungsschicht angewendet.
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Eine Rohmaske, in der die Bildung der zweiten Lichtabschirmungsschicht abgeschlossen war, wurde in einer Wärmebehandlungskammer angeordnet. Danach wurde eine Wärmebehandlung für 15 Minuten durch Anlegen einer Umgebungstemperatur von 250 °C durchgeführt.
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Vergleichsbeispiel 1: Eine Rohmaske wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 2 hergestellt, außer dass eine Maskenabschirmung nicht aufgebracht wurde, wenn eine Phasenverschiebungsschicht und eine Lichtabschirmungsschicht gebildet wurden.
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Bewertungsbeispiel: Messung von Oberflächenprofilen von Phasenverschiebungsschichten und Mehrfachschicht
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Oberflächenprofile der Phasenverschiebungsschicht von Beispiel 1 und der Mehrfachschicht von Beispiel 2 wurden gemessen. Insbesondere wurde ein Punkt 0,5 mm von der Kante der Maske für jede Probe in einer Einwärtsrichtung der Maske als ein Messstartpunkt eingestellt. Ein Oberflächenprofil der Dünnfilmschicht (das heißt eine Dicke der Dünnfilmschicht an jeder Position) wurde in Intervallen von 0,1 mm in einem Abschnitt vom Startpunkt zu einem Punkt gemessen, der 4 mm in der Einwärtsrichtung der Maske entfernt war. Das Oberflächenprofil wurde mit einem Oberflächenprofilometer des Modells Dektak 150 von Veeco Instruments Inc. gemessen. Während der Messung wurde ein Stiftradius auf 12,5 µm eingestellt, eine Kraft auf 3,00 mg eingestellt und ein Hills & Valleys-Messverfahren angewendet.
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Eine Dicke der Phasenverschiebungsschicht für jede Position der Phasenverschiebungsschicht in Beispiel 1 und eine Dicke, ein dT-Wert und ein ddT-Wert für jede Position der Mehrfachschicht in Beispiel 2 sind in der folgenden Tabelle 1 gezeigt, und ein Maximalwert des dT-Werts und ein Maximalwert des ddT-Werts in Beispiel 2 sind in der folgenden Tabelle 2 gezeigt. Ein Diagramm, das die aus den Beispielen 1 und 2 gemessenen Oberflächenprofile zeigt, ist in 6 gezeigt.
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Bewertungsbeispiel: Bewertung des Beschädigungsgrads der Phasenverschiebungsschicht gemäß dem Reinigungsprozess
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Die Rohmasken von Beispiel 2 und Vergleichsbeispiel 1 wurden in eine Standard-Clean-1-(SC-1-)Lösung für 800 Sekunden eingetaucht und unter Verwendung von Ozonwasser gereinigt. Eine Lösung, die 14,3 Gew.-% NH4OH, 14,3 Gew.-% H2O2 und 71,4 Gew.-% H2O enthält, wurde als die SC-1-Lösung aufgebracht.
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Dann wurde ein Querschnitt der Maske durch TEM beobachtet. Wenn eine Beschädigung der Phasenverschiebungsschicht von dem Querschnittsbild der Rohmaske aus nicht beobachtet wurde, wurde sie als P bewertet, und wenn eine Beschädigung der Phasenverschiebungsschicht beobachtet wurde, wurde sie als F bewertet.
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Die gemessenen Ergebnisse für jedes Beispiel und das Vergleichsbeispiel sind in der folgenden Tabelle 3 gezeigt.
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Bewertungsbeispiel: Partikelbewertung
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Die Anzahl der beobachteten Partikel wurde durch Messen des Bilds der oberen Fläche der Mehrfachschicht von jedem Beispiel und dem Vergleichsbeispiel gemessen. Insbesondere wurde eine Probe für jedes Beispiel und das Vergleichsbeispiel in einem Defektinspektionssystem des Modells M6641S von Raytec Corporation angeordnet. Dann wurde die Anzahl der Partikel in einem Bereich von 146 mm horizontal und 146 mm vertikal in der oberen Fläche der Mehrfachschicht gemessen. Wenn die Anzahl der Partikel gemessen wurde, war das Inspektionslicht ein grüner Laser mit einer Wellenlänge von 532 nm, die Laserleistung betrug 3000 mW (eine Laserleistung betrug 1050 mW, gemessen auf einer Fläche eines zu messenden Substrats) und eine Stufenbewegungsgeschwindigkeit wurde auf 2 eingestellt.
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Danach wurden die Proben für jedes Beispiel und das Vergleichsbeispiel für eine Woche in einem Standard-Mechanical-Interface-(SMIF-)Behälter gelagert und dann im Inneren des Defektinspektionssystems geöffnet. Zusätzlich wurde die Anzahl der Partikel auf der oberen Fläche der Mehrfachschicht unter den gleichen Bedingungen gemessen, wie wenn die Anzahl der Partikel gemessen wurde, bevor sie in dem SMIF-Behälter gelagert wurden.
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Im Vergleich zu den Proben, bevor sie in dem SMIF-Behälter gelagert wurden, wurde jede Probe als F bewertet, wenn eine Zunahme der Anzahl der Partikel, die in der Probe detektiert wurden, nachdem sie in dem SMIF-Behälter gelagert wurden, beobachtet wurde, und wurde als P bewertet, wenn keine Zunahme der Anzahl der Partikel beobachtet wurde.
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Die gemessenen Ergebnisse für jedes Beispiel und das Vergleichsbeispiel sind in der folgenden Tabelle 3 gezeigt. [Tabelle 1]
| Beispiel 1 | Beispiel 2 |
Messposition (Abstand zwischen Startpunkt des Messabschnitts und Messpunkt (mm)) | Dicke der Phasenverschiebungssc hicht (nm) | Dicke der Mehrfachschicht (nm) | dT (nm) | ddT (nm) |
0 | 0 | 1,95 | 0 | 0 |
0,1 | 0 | 2,91 | 0,96 | 0 |
0,2 | 0 | 8,38 | 5,47 | 4,51 |
0,3 | 0 | 10,68 | 2,30 | 3,17 |
0,4 | 0 | 24,71 | 14,03 | 11,74 |
0,5 | 0 | 44,82 | 20,11 | 6,07 |
0,6 | 0 | 43,82 | -1,00 | 21,11 |
0,7 | 0 | 44,36 | 0,54 | 1,54 |
0,8 | 0 | 47,04 | 2,68 | 2,15 |
0,9 | 0 | 48,83 | 1,78 | 0,90 |
1 | 0 | 49,40 | 0,58 | 1,20 |
1,1 | 0 | 46,49 | -2,91 | 3,49 |
1,2 | 0 | 48,34 | 1,85 | 4,76 |
1,3 | 0 | 44,80 | -3,55 | 5,40 |
1,4 | 0 | 44,60 | -0,20 | 3,35 |
1,5 | 0 | 44,73 | 0,13 | 0,32 |
1,6 | 0 | 45,76 | 1,03 | 0,90 |
1,7 | 0 | 49,84 | 4,08 | 3,05 |
1,8 | 0 | 49,71 | -0,13 | 4,21 |
1,9 | 1,66 | 47,57 | -2,14 | 2,01 |
2 | 2,89 | 55,63 | 8,06 | 10,20 |
2,1 | 4,32 | 63,31 | 7,68 | 0,38 |
2,2 | 12,44 | 62,85 | -0,46 | 8,14 |
2,3 | 15,85 | 66,65 | 3,80 | 4,26 |
2,4 | 36,69 | 87,29 | 20,64 | 16,84 |
2,5 | 66,54 | 111,27 | 23,98 | 3,34 |
2,6 | 69,22 | 114,98 | 3,71 | 20,27 |
2,7 | 67,11 | 116,95 | 1,97 | 1,74 |
2,8 | 68,49 | 118,20 | 1,25 | 0,72 |
2,9 | 70,18 | 120,22 | 2,02 | 0,77 |
3 | 69,73 | 122,28 | 2,06 | 0,04 |
3,1 | 69,59 | 122,30 | 0,02 | 2,04 |
3,2 | 65,38 | 117,19 | -5,11 | 5,13 |
3,3 | 62,83 | 115,13 | -2,06 | 3,05 |
3,4 | 64,21 | 113,74 | -1,39 | 0,67 |
3,5 | 63,46 | 113,74 | 0,00 | 1,39 |
3,6 | 65,00 | 114,74 | 1,00 | 1,00 |
3,7 | 68,39 | 118,14 | 3,40 | 2,40 |
3,8 | 63,92 | 117,48 | -0,66 | 4,06 |
3,9 | 68,51 | 119,27 | 1,79 | 2,45 |
4 | 71,03 | 121,02 | 1,75 | 0,04 |
[Tabelle 2]
| Maximalwert des dT-Werts (nm) | Maximalwert des ddT-Werts (nm) |
Beispiel 2 | 23,98 | 21,11 |
[Tabelle 3]
| Bewertung, ob die Phasenverschiebungsschicht beschädigt ist | Partikelbewertung |
Beispiel 2 | P | P |
Vergleichsbeispiel 1 | F | F |
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In Tabelle 3 wurde das Beispiel 2 sowohl bei der Bewertung der Beschädigung der Phasenverschiebungsschicht als auch bei der Partikelbewertung als P bewertet, während das Vergleichsbeispiel 1 sowohl bei der Bewertung der Beschädigung der Phasenverschiebungsschicht als auch bei der Partikelbewertung als F bewertet wurde.
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Gemäß einer Rohmaske gemäß den Ausführungsformen kann eine Beschädigung einer Phasenverschiebungsschicht aufgrund einer Reinigungslösung im Wesentlichen verhindert werden, und eine Häufigkeit der Partikelerzeugung, die von einer Phasenverschiebungsschicht und einer Lichtabschirmungsschicht herrührt, kann wirksam reduziert werden.
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Obwohl die beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ausführlich beschrieben wurden, ist der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt, und verschiedene Modifikationen und Verbesserungen, die von dem Fachmann unter Verwendung des grundlegenden Konzepts der beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, das durch die beigefügten Ansprüche definiert ist, entwickelt werden, fallen ferner in den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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