TW202244599A - 空白光罩、使用其的光罩以及半導體器件的製造方法 - Google Patents

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Abstract

本實施方式有關空白光罩、光罩以及半導體器件的製造方法，光罩包括透光基板及多層遮光圖案膜。多層遮光圖案膜包括第一遮光膜和第二遮光膜。多層遮光圖案膜的側面包括檢測區間，檢測區間對應於在多層遮光圖案膜的側面中從第一遮光膜的上表面向第一遮光膜的下表面隔開間隔的點和從第二遮光膜的下表面向第二遮光膜的上表面隔開間隔的點之間的區間。檢測區間的表面粗糙度Wr滿足第一式：0＜Wr-Wo≤3。在第一式中，Wo為在浸泡和清洗製程之前的檢測區間的表面粗糙度。Wr是為在SC-1溶液中浸泡800秒並用臭氧水清洗之後的檢測區間的表面粗糙度。

Description

光掩模坯及使用其的光掩模
本實施方式有關空白光罩、使用其的光罩以及半導體器件的製造方法。
由於半導體裝置等的高積體化，需要半導體裝置的電路圖案的微細化。由此，光微影技術的重要性更加凸顯，所述光微影技術為在晶圓表面上利用光罩顯影電路圖案的技術。
為了顯影微細化的電路圖案，需要在曝光製程中使用的曝光光源的短波長化。最近使用的曝光光源包括ArF準分子雷射（波長為193nm）等。
另一方面，光罩包括二元罩幕（Binary mask）、相移罩幕（Phase shift mask）等。
二元罩幕具有在透光基板上形成有遮光圖案層的結構。二元罩幕，在形成有圖案一面，通過不包括遮光層的透射部使曝光光線透射，並通過包括遮光層的遮光部阻擋曝光光線，從而在晶圓表面的抗蝕膜上對圖案進行曝光。然而，隨著二元罩幕的圖案越微細化，由於在曝光製程中在透射部的邊緣處產生的光的衍射，會導致細微圖案顯影產生問題。
相移罩幕包括列文森型（Levenson type）罩幕、支腿型（Outrigger type）罩幕和半色調型（Half-tone type）罩幕。其中，半色調型相移罩幕具有在透光基板上形成有半透膜圖案的結構。在半色調型相移罩幕的形成有圖案的一面上，通過不包括半透層的透射部使曝光光線透射，並通過包括半透層的半透射部使衰減的曝光光線透射。所述衰減的曝光光線與通過透射部的曝光光線之間具有相位差。由此，在透射部的邊緣處產生的衍射光被透過半透射部的曝光光線抵消，相移罩幕能夠在晶圓表面形成更精細的微細圖案。 現有技術文獻 專利文獻 韓國公開專利第10-2011-0044123號 日本授權專利第6698438號 日本授權專利第5562835號。
技術 問題
本實施方式的目的在於提供一種空白光罩及使用其的光罩，所述空白光罩對清洗製程具有強耐久性且具有優異光學特性。
解決問題的方案
根據本說明書的一實施例的光罩包括：透光基板，以及多層遮光圖案膜，位於所述透光基板上。
所述多層遮光圖案膜包括：第一遮光膜；以及第二遮光膜，設置在所述第一遮光膜上且包含過渡金屬、氧及氮中的至少一種。
所述多層遮光圖案膜的側面包括檢測區間，所述檢測區間對應於，在所述多層遮光圖案膜的側面，從所述第一遮光膜的上表面上的一點向所述第一遮光膜的下表面隔開間隔的點和從所述第二遮光膜的下表面上的一點向所述第二遮光膜的上表面隔開間隔的點之間的區間。
所述多層遮光圖案膜的側面包括檢測區間，所述檢測區間對應於，在所述多層遮光圖案膜的側面，從所述第一遮光膜的上表面上的一點向所述第一遮光膜的下表面間隔5nm的點和從所述第二遮光膜的下表面上的一點向所述第二遮光膜的上表面間隔5nm的點之間的區間。
所述檢測區間的表面粗糙度（Wr）滿足下述第一式的條件。 [第一式] 0nm＜Wr-Wo≤3nm 在所述第一式中，所述Wo為，浸泡和清洗製程之前的所述檢測區間的表面粗糙度（單位：nm）。
所述Wr是在標準清潔-1（standard clean-1，SC-1）溶液中浸泡800秒並用臭氧水清洗之後的所述檢測區間的表面粗糙度（單位：nm）。
所述SC-1溶液是包含14.3重量%的NH 4OH、14.3重量%的H 2O 2及71.4重量%的H 2O的溶液。
所述臭氧水是以超純水作為溶劑的含有20ppm（重量基準）臭氧的溶液。
所述第一遮光膜和所述第二遮光膜可被設置成形成介面。
所述檢測區間，可以對應於從所述介面上的一點向所述第一遮光膜的下表面間隔5nm的點和從所述介面上的一點向所述第二遮光膜的上表面間隔5nm的點之間的區間。
所述檢測區間的表面粗糙度（Wr）可以在對應於所述介面的區間中最大。
所述第二遮光膜的下表面的表面粗糙度（Rz）可以為4nm以上。
所述第二遮光膜可以包括：上遮光層；以及附著增強層，設置在所述上遮光層和所述第一遮光層之間。
所述第一遮光膜可以包含過渡金屬、氧及氮。
所述附著增強層的所述過渡金屬含量可以高於所述第一遮光膜的所述過渡金屬含量。
所述附著增強層的所述過渡金屬含量可以高於或等於所述上遮光層的所述過渡金屬含量。
所述附著增強層的所述過渡金屬含量相對於所述第一遮光膜的所述過渡金屬含量的比率可以為1.1至2.5。
所述附著增強層的厚度可以為5Å至25Å。
所述第一遮光膜可以包含過渡金屬、氧及氮。
所述第一遮光膜可以包含30原子%至60原子%的所述過渡金屬。
所述第一遮光膜的所述氧含量和所述氮含量的總和可以為40原子%至70原子%。
所述第二遮光膜可以包含50原子%至80原子%的所述過渡金屬。
所述第二遮光膜的所述氧含量和所述氮含量的總和可以為20原子%至50原子%。
所述過渡金屬可以包括Cr、Ta、Ti及Hf中的至少一種。
剛成膜後的所述附著增強層的上表面的Rsk值可以為-1以下。
剛成膜後的所述附著增強層的上表面的Rku值可以為7以上。
剛成膜後的所述附著增強層的上表面的Ra值可以為0.5nm以上。
剛成膜後的所述附著增強層的上表面的Rz值可以為6nm以上。
根據本說明書的另一實施例的空白光罩包括：透光基板；以及多層遮光膜，位於所述透光基板上。
所述多層遮光膜包括：第一遮光膜；以及第二遮光膜，設置在所述第一遮光膜上且包含過渡金屬、氧及氮中的至少一種。
所述多層遮光膜的側面包括檢測區間，所述檢測區間對應於，在所述多層遮光膜中，從所述第一遮光膜的上表面向所述第一遮光膜的下表面隔開間隔的點和從所述第二遮光膜的下表面向所述第二遮光膜的上表面隔開間隔的點之間的區間。
所述多層遮光膜的側面包括檢測區間，所述檢測區間對應於，在所述多層遮光膜中，從所述第一遮光膜的上表面向所述第一遮光膜的下表面間隔5nm的點和從所述第二遮光膜的下表面向所述第二遮光膜的上表面間隔5nm的點之間的區間。
所述檢測區間的表面粗糙度（Wr）滿足下述第一式的條件。 [第一式] 0nm＜Wr-Wo≤3nm 在所述第一式中，所述Wo為，在浸泡和清洗製程之前的所述檢測區間的表面粗糙度（單位：nm）。
所述Wr為，在SC-1溶液中浸泡800秒並用臭氧水清洗之後的所述檢測區間的表面粗糙度（單位：nm）。
所述SC-1溶液是包含14.3重量%的NH 4OH、14.3重量%的H 2O 2及71.4重量%的H 2O的溶液。
所述臭氧水是以超純水作為溶劑的含有20ppm（重量基準）臭氧的溶液。
所述第一遮光膜和所述第二遮光膜可被設置成形成介面。
所述檢測區間，可以對應於從所述介面上的一點向所述第一遮光膜的下表面間隔5nm的點和從所述介面上的一點向所述第二遮光膜的上表面間隔5nm的點之間的區間。
檢測區間的表面粗糙度（Wr）可以在對應於所述介面的區間中最大。
所述第二遮光膜的下表面的表面粗糙度（Rz）可以為4nm以上。
所述第二遮光膜可以包括：上遮光層；以及附著增強層，設置在所述上遮光層和所述第一遮光層之間。
所述第一遮光膜可以包含過渡金屬、氧及氮。
所述附著增強層的所述過渡金屬含量可以高於所述第一遮光膜的所述過渡金屬含量。
所述附著增強層的所述過渡金屬含量可以高於或等於所述上遮光層的所述過渡金屬含量。
所述附著增強層的所述過渡金屬含量相對於所述第一遮光膜的所述過渡金屬含量的比率可以為1.1至2.5。
所述附著增強層的厚度可以為5Å至25Å。
所述第一遮光膜可以包含過渡金屬、氧及氮。
所述第一遮光膜可以包含30原子%至60原子%的所述過渡金屬。
所述第一遮光膜的所述氧含量和所述氮含量的總和可以為40原子%至70原子%。
所述第二遮光膜可以包含50原子%至80原子%的所述過渡金屬。
所述第二遮光膜的所述氧含量和所述氮含量的總和可以為20原子%至50原子%。
所述過渡金屬可以包括Cr、Ta、Ti及Hf中的至少一種。
剛成膜後的所述附著增強層的上表面的Rsk值可以為-1以下。
剛成膜後的所述附著增強層的上表面的Rku值可以為7以上。
剛成膜後的所述附著增強層的上表面的Ra值可以為0.5nm以上。
剛成膜後的所述附著增強層的上表面的Rz值可以為6nm以上。
根據本說明書的另一實施例的半導體器件的製造方法包括：準備步驟，設置光源、光罩及塗有抗蝕膜的半導體晶圓；曝光步驟，通過所述光罩在所述半導體晶圓上選擇性地透射從所述光源入射的光並使該光射出；以及顯影步驟，在所述半導體晶圓上顯影圖案。
所述光罩包括：透光基板；以及多層遮光圖案膜，位於所述透光基板上。
所述多層遮光圖案膜包括：第一遮光膜；以及第二遮光膜，設置在所述第一遮光膜上且包含過渡金屬、氧及氮中的至少一種。
所述多層遮光圖案膜的側面包括檢測區間，所述檢測區間對應於，在所述多層遮光圖案膜的側面，從所述第一遮光膜的上表面向所述第一遮光膜的下表面間隔5nm的點和從所述第二遮光膜的下表面向所述第二遮光膜的上表面間隔5nm的點之間的區間。
所述檢測區間的表面粗糙度（Wr）滿足下述第一式的條件。 [第一式] 0nm＜Wr-Wo≤3nm 在所述第一式中，所述Wo為，在浸泡和清洗製程之前的所述檢測區間MR的表面粗糙度（單位：nm），所述Wr為，在SC-1溶液中浸泡800秒並用臭氧水清洗之後的所述檢測區間MR的表面粗糙度（單位：nm），所述SC-1溶液是包含14.3重量%的NH 4OH、14.3重量%的H 2O 2及71.4重量%的H 2O的溶液，所述臭氧水是以超純水作為溶劑的含有20ppm（重量基準）臭氧的溶液。
發明的效果
根據本實施方式的光罩等，即使在長時間的清洗製程中也能夠具有穩定的耐久性，且表現出優異的光學特性。
在下文中，將對實施例進行詳細描述，以便本實施方式所屬領域的普通技術人員能夠容易地實施實施例。但本實施方式可通過多種不同的方式實現，並不限定於在此說明的實施例。
當在及的意思中出現固有的製造及物質允許誤差時，在本說明書中使用的程度的術語“約”或“實質上”，用於表達其數值或接近其數值的意思，並旨在防止用於理解本實施方式所公開的準確的或絕對的數值被任何不合情理的協力廠商不正當或非法地使用。
在本說明書全文中，馬庫什型描述中包括的術語“……的組合”是指從馬庫什型描述的組成要素組成的組中選擇的一個或多個組成要素的混合或組合，從而意味著包括從所述馬庫什組中選擇的一個或多個組成要素。
在本說明書全文中，“A及/或B”形式的記載意指“A或B，或A和B”。
在本說明書全文中，除非有特別說明，如“第一”、“第二”或“A”、“B”等的術語為了互相區別相同術語而使用。
在本說明書中，B位於A上的含義是指，B位於A上，或其中間存在其他層的情況下B位於A上或可位於A上，不應限定於B以接觸的方式位於A表面的含義來解釋。
除非有特別說明，在本說明書中單數的表述解釋為包括上下文所解釋的單數或複數的含義。
在本說明書中，室溫是指20℃至25℃。
Rsk、Rku、Rq、Ra及Rz值是根據ISO_4287評估的值。然而，第二遮光膜或附著增強層的下表面的表面粗糙度Rz，通過透射電子顯微鏡（Transmission Electron Microscopy，TEM）檢測空白光罩或光罩的截面圖像，並從所述圖像跟蹤（trace）第二遮光膜或附著增強層的下表面後，根據ISO_4287計算所跟蹤的介面的Rz值。
在製造半導體器件時，在半導體晶圓上形成曝光圖案的過程是必不可少的。具體而言，將包括設計圖案的光罩設置在表面上形成有抗蝕層的半導體晶圓上，然後通過光源進行曝光。在這種情況下，可誘導所述半導體晶圓的抗蝕層的變性，並且可以用顯影溶液處理所述抗蝕層，以形成抗蝕圖案。通過重複所述過程，形成半導體器件的佈線。
隨著半導體的高積體化，需要更微細化的電路圖案。為了在半導體晶圓上形成更精細的圖案，推薦使用具有比現有曝光光線更短波長的光。用於形成更微細化的圖案的曝光光線的實例包括ArF準分子雷射（波長為193nm）等。
在空白光罩上形成微細圖案的過程中必須適用清洗製程。清洗製程的實例包括一般清洗法和強化清洗法等，所述一般清洗法，是為了除去在空白光罩的遮光膜上顯影微細圖案的過程中產生的有機物、其他異物等的清洗法，所述強化清洗法，是為了精細控制形成在光罩表面上的遮光膜圖案的線寬（Critical Dimension，下面稱為CD）而進行的清洗法。尤其，強化清洗法旨在通過遮光膜圖案與清洗溶液之間的化學反應來微調遮光膜圖案的線寬，因此與一般清洗法相比，可能需要更長的清洗處理時間。
另一方面，考慮到光學特性、蝕刻特性等，遮光膜可以形成為多層結構。在清洗製程中，遮光膜可能由於清洗溶液等而損壞。尤其，就具有多層結構的遮光膜而言，在暴露於清洗溶液的遮光膜的側面中，層間介面附近的區域比較容易發生損傷。
因此，本實施方式的發明人等通過實驗確認，適用能夠提高對於清洗溶液的耐久性的遮光膜多層結構，且控制遮光膜各層的粗糙度特性等，從而可以得到即使進行清洗長時間也具有穩定的耐久性，且具有優異的光學性能的遮光膜。
在下文中，將更詳細地說明本實施方式。
圖1為說明根據本說明書的一實施例的空白光罩的示意圖。圖2為說明根據本說明書的另一實施例的空白光罩的示意圖。圖3為圖1中由A表示的部分的放大圖。圖4為圖2中由A'表示的部分的放大圖。圖5為說明根據本說明書的另一實施例的光罩的示意圖。將參照所述圖1至圖5對本實施方式進行說明。
多層遮光膜的結構及粗糙度特性
為了達到所述目的，根據本說明書揭露的一實施例的空白光罩1000包括：透光基板10，以及，多層遮光膜20，位於所述透光基板10上。
作為透光基板10的材質，只要是對曝光光線具有透光性且可適用於光罩的材質，就不受限制。具體而言，透光基板10對於波長為193nm的曝光光線的透射率可以為85%以上。所述透射率可以為87%以上。所述透射率可以為99.99%以下。例如，可以適用合成石英基板作為透光基板10。在這種情況下，透光基板10可以抑制穿過所述透光基板10的光的衰減（attenuated）。
另外，通過調節透光基板10的平坦度、粗糙度等表面特性，能夠抑制光學畸變的發生。
多層遮光膜20可以位於透光基板10的正面（front side）上。
多層遮光膜20可以阻擋從透光基板10的背面（back side）側入射的曝光光線的至少一定部分。此外，當透光基板10和多層遮光膜20之間設有如相移膜30等的其他薄膜時，在所述其他薄膜的蝕刻過程中，多層遮光膜20可以用作蝕刻罩幕。
空白光罩1000為三維形狀，包括下表面、上表面及側面，其中所述下表面和上表面彼此相向。下表面是，在空白光罩1000中的透光基板10的表面。上表面是空白光罩1000的如多層遮光膜20等的薄膜側的表面。空白光罩1000的側面包括透光基板10和多層遮光膜20的側面。
多層遮光膜20包括：第一遮光膜210，以及第二遮光膜220，設置在所述第一遮光膜210上且包含過渡金屬、氧及氮中的至少一種。
第二遮光膜220可以位於第一遮光膜210上，並與第一遮光膜210相接。在這種情況下，在第一遮光膜210和第二遮光膜220之間可以形成有介面L1。也就是說，第一遮光膜210的上表面可以與第二遮光膜220的下表面直接相接，以形成介面L1（參見圖1和圖3）。
在第一遮光膜210和第二遮光膜220之間可設有其他薄膜。作為一例，當其他薄膜以與第一遮光膜210和第二遮光膜220分別相接的方式位於第一遮光膜210和第二遮光膜220之間時，在第一遮光膜210和其他薄膜之間可以形成第一介面L21，在第二遮光膜220和其他薄膜之間可以形成第二介面L22（參見圖2和圖4）。也就是說，第一遮光膜210的上表面可以與其他薄膜的下表面直接相接，以形成第一介面L21，且第二遮光膜220的下表面可以與其他薄膜的上表面直接相接，以形成第二介面L22。
多層遮光膜20的側面包括檢測區間MR，對應於從第一遮光膜210的上表面向第一遮光膜的下表面隔開間隔的點和從第二遮光膜220的下表面向第二遮光膜的上表面隔開間隔的點之間的區間。多層遮光膜20的側面包括檢測區間MR，對應於從第一遮光膜210的上表面向第一遮光膜的下表面間隔5nm的點和從第二遮光膜220的下表面向第二遮光膜的上表面間隔5nm的點之間的區間。換言之，多層遮光膜20的側面包括檢測區間MR，對應於從第一遮光膜210的上表面上的一點i21向第一遮光膜的下表面間隔5nm的點和從第二遮光膜220的下表面上的一點i22向第二遮光膜的上表面間隔5nm的點之間的區間。
空白光罩1000在檢測區間MR中的表面粗糙度（Wr）滿足下述第一式的條件。 第一式： 0 nm＜Wr-Wo≤3 nm 在所述第一式中，所述Wo為，在浸泡和清洗製程之前的所述檢測區間MR的表面粗糙度（單位：nm）。
所述Wr為，在標準清潔-1（standard clean-1，SC-1）溶液中浸泡800秒並用臭氧水清洗之後的所述檢測區間MR的表面粗糙度（單位：nm）。
所述SC-1溶液是包含14.3重量%的NH 4OH、14.3重量%的H 2O 2及71.4重量%的H 2O的溶液。
所述臭氧水是以超純水作為溶劑的包含20ppm（重量基準）臭氧的溶液。
在如遮光膜等的薄膜的圖案化製程之後，可以執行清洗製程以去除殘留在圖案上的粒子等。具體而言，可以使用如所述SC-1溶液的清潔溶液去除圖案上的異物，且使用臭氧水執行沖洗（rinse）製程。清洗溶液和臭氧水具有與構成圖案的材料的高反應性，因此在清洗和沖洗製程中可能會對圖案造成損壞。尤其，在出於控制圖案線寬的目的而適用的強化清洗製程中，由於圖案暴露於清洗溶液中的時間比一般清洗製程更長，因此對圖案的損傷可能會相對較大。
尤其，就多層結構遮光膜而言，遮光膜中所含的各層可以相互接觸而形成多層結構，所述各層可以具有不同的組成。由於組成不同，相鄰的各層可能沒有足夠的附著力。因此，在清洗製程中暴露於清洗溶液的多層遮光膜20的側面，相鄰層之間的介面附近可能會發生相對更大的損傷。由於所述損壞，多層遮光膜20的側面中的一部分的形狀可能變形，或者所述多層遮光膜20的一部分可能脫落。在這種情況下，由於圖案無法具有預設形狀，因此在晶圓表面上顯影圖案時，光罩的解析度可能會降低。
本實施方式的發明的一個技術特徵在於，通過在預設條件下限制清洗前、後的空白光罩1000等的粗糙度值差來抑制由於清洗製程導致的光罩2000的解析度降低。
在下文中，將對空白光罩1000的檢測區間MR的表面粗糙度Wr、Wo的檢測方法進行說明。
檢測區間MR是從空白光罩1000的透射電子顯微鏡（Transmission Electron Microscope，TEM）圖像確定的區間。表面粗糙度Wr值和Wo值是從空白光罩1000的TEM圖像檢測的值。然而，確定檢測區間MR及檢測Wr值和Wo值不僅可以通過TEM實現，還可以通過能夠檢測空白光罩1000的截面圖像的其他設備進行檢測。
所述檢測區間MR是指，在觀察所述空白光罩1000的側面時，在所述多層遮光膜20的側面中，從第一遮光膜210的上表面朝向所述第一遮光膜210的下表面隔開間隔的點和從第二遮光膜220的下表面朝向所述第二遮光膜220的上表面隔開間隔的點之間的區間（參見圖4）。
所述檢測區間MR是指，在觀察所述空白光罩1000的側面時，在所述多層遮光膜20的側面中，從第一遮光膜210的上表面朝向所述第一遮光膜210的下表面間隔5nm的點和從第二遮光膜220的下表面朝向所述第二遮光膜220的上表面間隔5nm的點之間的區間。
第一遮光膜和第二遮光膜可以被設置成在其間形成介面。當第一遮光膜210與第二遮光膜220設置成彼此相接時，在第一遮光膜210和第二遮光膜220相接的表面上可以形成有介面。從在所述介面上的一點i1向空白光罩1000或光罩2000的上表面間隔5nm的點和從所述一點i1向空白光罩1000或光罩2000的下表面間隔5nm的點之間的區間，被定義為檢測區間MR。當從所述一點i1向所述上表面或所述下表面間隔5nm的點超出多層遮光膜20的側面區間時，將到多層遮光膜20或多層遮光圖案膜25側面區間的上限線或下限線為止的區間定義為檢測區間MR（參見圖3）。
當第一遮光膜210和第二遮光膜220之間設有其他薄膜230時，在第一遮光膜210和其他薄膜230之間可以形成有介面，並且在第二遮光膜220和其他薄膜230之間可以形成有介面。從第一點i21向第一遮光膜210的下表面間隔5nm的點和從第二點i22向第二遮光膜220的上表面間隔5nm的點之間的區間被定義為檢測區間MR，其中，所述第一點i21位於第一遮光膜210與其他薄膜230之間形成的介面上，且所述第二點i22位於第二遮光膜220與其他薄膜230之間形成的介面上。當從所述第一點i21向所述下表面間隔5nm的點超出多層遮光膜20或多層遮光圖案膜25的側面時，將到多層遮光膜20或多層遮光圖案膜25的側面區間的下限線為止的區間定義為檢測區間MR。當從所述第二點i22向所述上表面間隔5nm的點超出多層遮光膜20或多層遮光圖案膜25的側面時，將到多層遮光膜20或多層遮光圖案膜25側面區間的上限線為止的區間定義為檢測區間MR（參見圖4）。
表面粗糙度Wr和Wo的檢測方法如下。
在進行清洗製程之前，通過透射電子顯微鏡（Transmission Electron Microscopy，TEM）檢測空白光罩1000側面的截面圖像。具體而言，將空白光罩1000加工成寬度為15mm、長度為15mm的尺寸後，對加工後的所述空白光罩的表面進行聚焦離子束（Focused Ion Beam，FIB）處理，從而製備試片。之後，通過TEM檢測設備檢測所述試片的TEM圖像。例如，可以使用由日本電子株式會社（JEOL Ltd.）製造的JEM-2100F HR型號來檢測試片的TEM圖像。
從所述TEM圖像跟蹤（trace）在多層遮光膜20或多層遮光圖案膜25的側面中相當於檢測區間MR的部分的輪廓（profile），從跟蹤的線根據ISO 4287規格的Ry計算方法計算出Wo值。Wo值的單位是nm。
除了在將空白光罩1000或光罩浸入SC-1溶液中後用臭氧水清洗後進行檢測之外，其餘的Wr值的計算方法與所述Wo值的計算方法相同。Wr值的單位是nm。
在檢測Wr值時，將作為檢測對象的空白光罩1000浸入SC-1溶液中，使得多層遮光膜20完全浸沒。將所述空白光罩浸入SC-1溶液中800秒後，用臭氧水進行清洗。通過臭氧水的清洗可以以將SC-1溶液從多層遮光膜20能夠充分除去的程度進行。通過SC-1溶液的浸泡和通過臭氧水的清洗在室溫下進行。
Wr值和Wo值是在同一位置的檢測區間檢測。
從Wr值減去Wo值得到的值是指，以在進行浸泡和清洗製程之前的多層遮光膜20的側面輪廓為基準，在進行浸泡和清洗製程之後，多層遮光膜20的側面向空白光罩1000的內側方向侵蝕的程度。
也就是說，從另一個方面來說明時，若將在空白光罩1000的厚度方向上沿著空白光罩1000的側面延伸的假想線定義為基準線（Reference Line），則從Wr值減去Wo值得到的值是指，多層遮光膜20的側面因浸泡和清洗製程而向空白光罩1000的內側方向侵蝕的程度。
本實施方式的空白光罩1000在檢測區間MR中的表面粗糙度Wr可以滿足下述第一式的條件。 第一式 0nm＜Wr-Wo≤3nm 在所述第一式中，所述Wo為，在浸泡和清洗製程之前的所述檢測區間MR的表面粗糙度（單位：nm），所述Wr為，在SC-1溶液中浸泡800秒並用臭氧水清洗之後的所述檢測區間MR的表面粗糙度（單位：nm）。
所述SC-1溶液是包含14.3重量%的NH 4OH、14.3重量%的H 2O 2及71.4重量%的H 2O的溶液，所述臭氧水是以超純水作為溶劑的包含有20ppm（重量基準）臭氧的溶液。
在這種情況下，空白光罩1000對於清洗溶液和沖洗溶液的耐久性提高，因此可以抑制由於清洗引起的光罩解析度降低。
第二遮光膜220的下表面的表面粗糙度Rz可以為4nm以上。
第二遮光膜220可以通過對所述第二遮光膜220的成膜物件面進行濺射而形成。在這種情況下，第二遮光膜220可以形成為與所述成膜物件面相接。影響空白光罩1000的檢測區間MR的表面粗糙度Wr值的因素有：第二遮光膜220與成膜物件面之間的附著力；第二遮光膜與成膜物件面之間的組成差異；對第二遮光膜進行濺射時施加到靶上的電壓等。
尤其，本實施方式的發明人通過實驗確認，根據成膜的第二遮光膜220的下表面的表面粗糙度，多層遮光膜20的清洗耐久性不同。這被認為是因為第二遮光膜220與成膜物件面之間的附著力根據第二遮光膜220與成膜物件面之間相接的面積而不同。考慮到這一點而實現的空白光罩1000的一技術特徵在於，通過控制第二遮光膜220的下表面的表面粗糙度來提高第二遮光膜220與成膜物件面之間的附著力，以提高多層遮光膜20的清洗耐久性，並使多層遮光膜20在面內方向上表現出相對均勻的光學特性。
第二遮光膜220的下表面的表面粗糙度Rz值的檢測方法如下。
通過TEM檢測作為檢測對象的空白光罩1000的多層遮光膜的截面圖像。然後，從檢測的圖像中跟蹤第二遮光膜220與成膜物件面之間的介面，將所述跟蹤的線基於ISO 4287中標準化的Rz值計算方法計算出第二遮光膜220的下表面的Rz值。
在檢測第二遮光膜220的下表面的Rz值的過程中，檢測空白光罩1000的多層遮光膜20的TEM圖像的方法，與在檢測多層遮光膜20的Wr值和Wo值的過程中的檢測TEM圖像的方法相同。
在作為檢測對象的空白光罩1000或光罩中，當第二遮光膜220形成為與第一遮光膜210相接時，第二遮光膜220的下表面可以與第一遮光膜210的上表面相接，以形成介面L1（參見圖3）。此時，為了便於說明，將第二遮光膜220的下表面定義為第二遮光膜220與第一遮光膜210之間的介面L1。當第二遮光膜220與第一遮光膜210之間設有其他薄膜230時，第二遮光膜220的下表面可以與其他薄膜230的上表面相接，以形成介面L22（參見圖4）。此時，為了便於說明，將第二遮光膜220的下表面定義為第二遮光膜220與所述其他薄膜230之間的介面L22。
第二遮光膜220的下表面的表面粗糙度Rz可以為4nm以上。所述Rz可以為6nm以上。所述Rz可以為20nm以下。所述Rz可以為10nm以下。在這種情況下，空白光罩1000不僅在清洗製程方面具有穩定的耐久性，還可以使多層遮光膜20在面內方向上具有相對均勻的光學特性。
附著增強層
第二遮光膜220可以包括上遮光層222和附著增強層221。
附著增強層221可以位於上遮光層222和第一遮光膜210之間。
第二遮光膜220可以通過濺射方式形成。第二遮光膜220可以通過對成膜物件面進行濺射來形成，所述成膜物件面為與第二遮光膜220的下表面相接設置的薄膜的表面。形成在第二遮光膜220和薄膜之間的介面的粗糙度值，可以根據在形成第二遮光膜220之前的所述成膜物件面的表面粗糙度值等而不同，所述薄膜為與所述第二遮光膜220的下表面相接設置的薄膜。
本實施方式可以適用粗糙度、組成、層厚度等得到控制的附著增強層221作為提高耐清洗性的方法之一。所述附著增強層可以通過提高第二遮光膜220和薄膜之間的附著力來提供具有改善的耐久性和CD特性的空白光罩1000，所述薄膜為與所述第二遮光膜220的下表面相接設置的薄膜。
附著增強層221和第一遮光膜210相接，形成介面L3（參見圖5）。具體而言，附著增強層221的下表面和第一遮光膜210的上表面相接，形成介面L3。此時，為了便於說明，將附著增強層221的下表面定義為附著增強層221與第一遮光膜210之間的介面L3。附著增強層221的下表面L3的粗糙度Rz可以為4nm以上。所述Rz可以為6nm以上。所述Rz可以為20nm以下。所述Rz可以為10nm以下。在這種情況下，多層遮光膜20的側面部分的耐清洗性提高，且能夠有效地抑制多層遮光膜的面內方向上的光學特性變化。
附著增強層221的下表面L3的粗糙度檢測方法與第二遮光膜下表面的粗糙度檢測方法相同。
第一遮光膜210包含過渡金屬、氧及氮。第二遮光膜220可以包含過渡金屬、氧或氮。關於第一遮光膜210和第二遮光膜220的組成的內容與下面的內容重複，因為將省略說明。
附著增強層221的過渡金屬含量可以高於第一遮光膜210的過渡金屬含量。附著增強層221的過渡金屬的含量可以高於或等於上遮光層222的過渡金屬的含量。可能難以實質上區分附著增強層221和上遮光層222之間的邊界。
所形成的附著增強層221的表面粗糙度值和下表面的粗糙度值，根據附著增強層221的組成、膜厚、濺射時注入到腔室中的氣氛氣體的組成、施加到濺射靶上的電力等因素而不同。尤其，本實施方式在形成附著增強層221時，將注入到濺射室中的氣氛氣體中活性氣體的含量比，設定為相對低於形成第一遮光膜210時注入到濺射室中的氣氛氣體中活性氣體的含量比範圍，從而可以控制附著增強層221的過渡金屬含量。由此，可以將多層遮光膜的面內方向上的光學特性控制在一定範圍內，且可以提高第二遮光膜220和薄膜之間的附著力，所述薄膜與所述第二遮光膜220的下表面相接設置。
當第一遮光膜210與第二遮光膜220相接時，與所述第二遮光膜220的下表面相接設置的薄膜相當於第一遮光膜210（參見圖3）。當第一遮光膜210和第二遮光膜220之間設有其他薄膜230時，與所述第二遮光膜220的下表面相接設置的薄膜相當於其他薄膜230（參見圖4）。
附著增強層221的過渡金屬含量相對於第一遮光膜210的過渡金屬含量的比率可以為1.1至2.5。附著增強層221的過渡金屬含量相對於第一遮光膜210的過渡金屬含量的比率可以為1.3至2.3。附著增強層221的過渡金屬含量相對於第一遮光膜210的過渡金屬含量的比率可以為1.5至2.25。在這種情況下，易於誘導附著增強層221的表面粗糙度具有相對較高的值。此外，還有助於抑制在曝光製程中因形成在附著增強層221的表面的凹凸導致的粒子形成。
附著增強層221的各元素的含量的檢測方法與以下內容重複，因此將省略說明。
附著增強層221的厚度可以為5Å至25Å。
附著增強層221的表面粗糙度值和附著增強層221的下表面粗糙度值會受到附著增強層221的膜厚的影響。
附著增強層221可以通過濺射形成。具體而言，附著增強層221可以通過粒子（例如：氬離子）與靶碰撞而產生的濺射粒子沉積於成膜物件面上而形成。在濺射過程中，沉積的濺射粒子零星地位於沉積物件上，以在沉積粒子之間形成空間，可以通過控制其來使成膜的薄膜表面具有一定大小以上的粗糙度。隨著繼續進行濺射，所述粒子之間的空間被新沉積的濺射粒子填充，因此所述粗糙度可能會逐漸降低。
本實施方式可以通過進行濺射等的方法，以具有預設水準的粗糙度的程度，從而提供具有特定範圍的膜厚、表面粗糙度等的附著增強層221。
關於附著增強層221的濺射時間等的內容與以下的製備方法的說明內容重複，因此將省略說明。
可以通過TEM圖像檢測來測量附著增強層221的膜厚。
附著增強層221的厚度可以為5Å至25Å。附著增強層221的厚度可以為7Å至20Å。附著增強層221的厚度可以為10Å至15Å。在這種情況下，多層遮光膜20可以抑制由於清洗溶液導致的損壞發生，同時減少在曝光過程中產生的粒子量。
多層遮光膜的組成及膜厚
在對多層遮光膜20進行圖案化時，可以適用乾法蝕刻。在這種情況下，與第一遮光膜210相比，在圖案化過程中第二遮光膜220暴露於蝕刻劑的時間相對更長。假設第二遮光膜220的蝕刻特性與第一遮光膜210的蝕刻特性相似，則完成圖案化後的多層遮光膜20的圖案膜線寬可向下逐漸增加。這可能成為降低光罩解析度的因素之一。為了抑制這種情況，可以控制如各膜的組成、濺射電壓、氣氛氣體等的製程條件、多層遮光膜中所含的各膜的厚度等，以使第二遮光膜220在相同蝕刻條件下與第一遮光膜210相比具有相對較低的蝕刻特性。在這種情況下，可使圖案化後的多層遮光膜的側面形成為相對更接近垂直於透光基板表面。尤其，本實施方式可以通過調節各遮光膜的組成、膜厚等來提高圖案化的多層遮光膜20的形狀易控制性。
第一遮光膜210可以包含過渡金屬、氧及氮。第一遮光膜210可以包含30原子%（at%）至60原子%的過渡金屬。第一遮光膜210可以包含35原子%至55原子%的過渡金屬。第一遮光膜210可以包含38原子%至45原子%的過渡金屬。
第一遮光膜210的氧含量和氮含量的總和可以是40原子%至70原子%。第一遮光膜210的氧含量和氮含量的總和可以是45原子%至65原子%。第一遮光膜210的氧含量和氮含量的總和可以是50原子%至60原子%。
第一遮光膜210可以包含20原子%至35原子%的氧。第一遮光膜210可以包含23原子%至33原子%的氧。第一遮光膜210可以包含25原子%至30原子%的氧。
第一遮光膜210可以包含20原子%至35原子%的氮。第一遮光膜210可以包含23原子%至33原子%的氮。第一遮光膜210可以包含25原子%至30原子%的氮。
在這種情況下，第一遮光膜210可以有助於使多層遮光膜20具有優異的消光特性。此外，當對多層遮光膜20進行圖案化時，可以抑制可能在遮光圖案膜的側面上出現的臺階的發生。
第二遮光膜220可以包含過渡金屬、氧及氮。第二遮光膜220可以包含50原子%至80原子%的過渡金屬。第二遮光膜220可以包含55原子%至75原子%的過渡金屬。第二遮光膜220可以包含60原子%至70原子%的過渡金屬。
第二遮光膜220的氧含量和氮含量的總和可以是20原子%至50原子%。第二遮光膜220的氧含量和氮含量的總和可以是25原子%至45原子%。第二遮光膜220的氧含量和氮含量的總和可以是30原子%至40原子%。
第二遮光膜220可以包含20原子%至50原子%的氮。第二遮光膜220可以包含25原子%至45原子%的氮。第二遮光膜220可以包含30原子%至40原子%的氮。
在這些情況下，第二遮光膜220可以有助於使多層遮光膜20具有優異的消光特性。此外，即使圖案化後的多層遮光膜的上部長時間暴露於蝕刻氣體，多層遮光圖案膜的厚度方向上的線寬也可以保持相對恒定。
所述過渡金屬可以包括Cr、Ta、Ti及Hf中的至少一種。所述過渡金屬可以是Cr。
對多層遮光膜20中的各膜和各層的每個元素的含量通過X射線光電子能譜（X-ray photoelectron spectroscopy，XPS）進行檢測。具體而言，通過將作為檢測對象的空白光罩試片加工成寬度為15mm且長度為15mm的尺寸來準備樣品。之後，將所述試片放入XPS檢測設備中，對位於所述樣品的中心部的寬度為4mm且長度為2mm的區域進行蝕刻，檢測多層遮光膜20中各膜和各層的每個元素的含量。
例如，多層遮光膜20中的各膜和各層的每個元素的含量可以使用由賽默飛世爾科技（Thermo Scientific）公司製造的K-α型來進行檢測。
第一遮光膜210的膜厚可以是250Å至650Å。第一遮光膜210的膜厚可以是350Å至600Å。第一遮光膜210的膜厚可以是400Å至550Å。在這種情況下，第一遮光膜210可以有助於使多層遮光膜20有效地阻擋曝光光線。
第二遮光膜220的膜厚可以是30Å至200Å。第二遮光膜220的膜厚可以是30Å至100Å。第二遮光膜220的膜厚可以是40Å至80Å。在這種情況下，第二遮光膜220可以有助於提高多層遮光膜20的消光特性，並且可以抑制多層遮光圖案膜的厚度方向上的線寬變化。
第二遮光膜220的膜厚相對於第一遮光膜210的膜厚的比率可以為0.05至0.3。所述膜厚比率可以為0.07至0.25。所述膜厚比率可以為0.1至0.2。在這種情況下，多層遮光膜20可以具有足夠的消光特性。此外，圖案化的多層遮光膜的側面可以形成為接近垂直於透光基板。
附著增強層221的膜厚相對於第一遮光膜210的膜厚的比率可以為0.005至0.05。附著增強層221的膜厚相對於第一遮光膜210的膜厚的比率可以為0.01至0.04。附著增強層221的膜厚相對於第一遮光膜210的膜厚的比率可以為0.015至0.03。在這種情況下，多層遮光膜可以對於清洗溶液具有穩定的耐久性。
多層遮光膜的光學特性
多層遮光膜20對於波長為193nm的光，可以具有1.8以上的光學密度。多層遮光膜20對於波長為193nm的光，可以具有1.9以上的光學密度。
多層遮光膜20對於波長為193nm的光，可以具有1.5%以下的透射率。多層遮光膜20對於波長為193nm的光，可以具有1.4%以下的透射率。多層遮光膜20對於波長為193nm的光，可以具有1.2%以下的透射率。
在這種情況下，包括多層遮光膜20的圖案可以有效地阻擋曝光光線的透射。
透光基板10和多層遮光膜20之間可設有相移膜。包括相移膜和多層遮光膜20的薄膜對於波長為193nm的光，可以具有3以上的光學密度。包括相移膜和多層遮光膜20的薄膜對於波長為193nm的光，可以具有3.2以上的光學密度。在這種情況下，所述薄膜可以有效地抑制曝光光線的透射。
圖6為說明根據本說明書的另一實施例的空白光罩的示意圖。在下文中，將參照所述圖6進行說明。
其他薄膜
作為其它薄膜，可以適用相移膜30、硬罩幕膜（圖中未示出）等。
相移膜30為，使透過所述相移膜的曝光光線的光強度衰減，並通過調節相位差而實質上抑制在轉印圖案的邊緣產生的衍射光的薄膜。
相移膜30對於波長為193nm的光，可以具有170°至190°的相位差。相移膜30對於波長為193nm的光，可以具有175°至185°的相位差。相移膜30對於波長為193nm的光，可以具有3%至10%的透射率。相移膜30對於波長為193nm的光，可以具有4%至8%的透射率。在這種情況下，可以提高包括所述相移膜30的光罩的解析度。
相移膜30可以包含過渡金屬和矽。相移膜30可以包含過渡金屬、矽、氧及氮。所述過渡金屬可以是鉬。
硬罩幕可以位於多層遮光膜20上。硬罩幕可以提高與抗蝕膜的黏附性以抑制在圖案蝕刻時抗蝕膜塌陷，並且可以在多層遮光膜20的圖案蝕刻時用作蝕刻罩幕膜。
硬罩幕可以包括矽、氮及氧。
圖7和圖8為說明根據本說明書的另一實施例的光罩的示意圖。圖9為圖7中由B表示的部分的放大圖。圖10為圖8中由B'表示的部分的放大圖。在下文中，將參照圖7至圖10進行說明。
光罩
根據本說明書的另一實施例的光罩2000包括：透光基板10；以及，多層遮光圖案膜25位於所述透光基板10上。
多層遮光圖案膜25包括：第一遮光膜210，以及第二遮光膜220，設置在所述第一遮光膜210上，且包含過渡金屬、氧及氮中的至少一種。
多層遮光圖案膜25的側面包括檢測區間，所述檢測區間對應於從所述第一遮光膜的上表面向所述第一遮光膜的下表面隔開間隔的點和從所述第二遮光膜的下表面向所述第二遮光膜的上表面隔開間隔的點之間的區間。
所述檢測區間MR的表面粗糙度（Wr）滿足下述第一式的條件。 第一式 0nm＜Wr-Wo≤3nm 在所述第一式中，所述Wo為，在浸泡和清洗製程之前的所述檢測區間MR的表面粗糙度（單位：nm）。
所述Wr為，在SC-1溶液中浸泡800秒並用臭氧水清洗之後的所述檢測區間MR的表面粗糙度（單位：nm）。
所述SC-1溶液是包含14.3重量%的NH 4OH、14.3重量%的H 2O 2及71.4重量%的H 2O的溶液。
所述臭氧水是以超純水作為溶劑的含有20ppm（重量基準）臭氧的溶液。
所述多層遮光圖案膜的側面包括檢測區間，所述檢測區間對應於從所述第一遮光膜的上表面上的一點向所述第一遮光膜的下表面間隔5nm的點和從所述第二遮光膜的下表面上的一點向所述第二遮光膜的上表面間隔5nm的點之間的區間。
關於多層遮光圖案膜25的結構、粗糙度特性、組成、膜厚等的內容與在上面關於空白光罩1000說明的內容重複，因此將省略說明。
可以通過對所述空白光罩1000進行圖案化來製備所述光罩2000。
多層遮光膜的製備方法
根據本說明書的一實施例的空白光罩1000的製備方法包括：準備步驟，在濺射室中設置包含過渡金屬的濺射靶和透光基板10；以及多層遮光膜20成膜步驟，將氣氛氣體注入到濺射室內，對濺射靶施加電力，在透光基板10上形成多層遮光膜20。
多層遮光膜20成膜步驟包括：第一遮光膜210成膜過程，在透光基板10上形成第一遮光膜210；附著增強層221成膜過程，在所形成的第一遮光膜210上形成附著增強層221；以及第二遮光膜220成膜過程，在所述附著增強層221上形成上增強層222。
在準備步驟中，可以考慮多層遮光膜20的組成來選擇用於形成多層遮光膜20的靶。作為濺射靶，可以適用一種含有過渡金屬的靶。濺射靶可以適用兩個以上的靶，其中一個為含有過渡金屬的靶。含有過渡金屬的靶可以含有90原子%以上的過渡金屬。含有過渡金屬的靶可以含有95原子%以上的過渡金屬。含有過渡金屬的靶可以含有99原子%的過渡金屬。
過渡金屬可以包括Cr、Ta、Ti及Hf中的至少一種。過渡金屬可以包括Cr。
關於設置在濺射室中的透光基板10的內容與所述內容重複，因此將省略說明。
在多層遮光膜20成膜步驟中，在對多層遮光膜20所包含的各膜和各層進行成膜時，可以採用不同的成膜製程條件。尤其，考慮到各膜或各層的表面粗糙度特性、耐化學藥品性、消光特性及蝕刻特性等，可以採用不同的條件，例如，氣氛氣體組成、腔室內壓力、施加到濺射靶的電力、成膜時間、基板旋轉速度等。
氣氛氣體可以包括非活性氣體、反應氣體和濺射氣體。非活性氣體是不包含構成要形成的薄膜的元素的氣體。反應氣體是包含構成要形成的薄膜的元素的氣體。濺射氣體是在電漿氣氛中離子化並與靶碰撞的氣體。非活性氣體可以包括氦（He）。反應氣體可以包括含有氮的氣體。例如，所述含有氮的氣體可以為N 2、NO、NO 2、N 2O、N 2O 3、N 2O 4、N 2O 5等。反應氣體可以包括含有氧的氣體。例如，所述含有氧的氣體可以為O 2、CO 2等。反應氣體可以包括含有氮的氣體和含有氧的氣體。所述反應氣體可以包括同時含有氮和氧的氣體。例如，所述同時含有氮和氧的氣體可以為NO、NO 2、N 2O、N 2O 3、N 2O 4、N 2O 5等。
濺射氣體可以為氬（Ar）氣體。
作為向濺射靶施加電力的電源，可以使用DC電源，或可以使用RF電源。
在第一遮光膜210成膜過程中，施加到濺射靶的電力可以為1.5kW至2.5kW。在第一遮光膜210成膜過程中，施加到濺射靶的電力可以為1.6kW至2kW。在這種情況下，可以有助於使多層遮光膜20具有穩定的耐久性。
在第一遮光膜210成膜過程中，氣氛氣體中，反應氣體的流量相對於非活性氣體的流量的比率可以為1.5至3。所述流量比率可以為1.8至2.7。所述流量比率可以為2至2.5。
反應氣體中，氧含量相對於氮含量的比率可以為1.5至4。反應氣體中，氧含量相對於氮含量的比率可以為2至3。反應氣體中，氧含量相對於氮含量的比率可以為2.2至2.7。
在這種情況下，可以有助於使多層遮光膜20具有足夠的消光特性。此外，可以有助於多層遮光膜20的側面具有接近垂直於透光基板10的形狀，所述多層遮光膜20是通過控制第一遮光膜210的蝕刻特性而圖案化的遮光膜。
第一遮光膜210的成膜時間可以為200秒至300秒。第一遮光膜210的成膜時間可以為210秒至240秒。在這種情況下，可以有助於使多層遮光膜20具有足夠的消光特性。
在附著增強層221成膜過程中，附著增強層221可以以與第一遮光膜210的表面相接的方式形成。附著增強層221可以以與位於第一遮光膜210上的其他薄膜的表面相接的方式形成。
在附著增強層221成膜過程中，施加到濺射靶的電力可以為1.5kW至2.5kW。在附著增強層221成膜過程中，施加到濺射靶的電力可以為1.6kW至2kW。在這種情況下，可以將附著增強層221的表面粗糙度和附著增強層的下表面的粗糙度值控制在預設範圍內，從而有助於使多層遮光膜20在清洗製程中具有優異的耐久性。
在附著增強層221成膜過程中，可以在剛形成與附著增強層221的下表面相接設置的薄膜如第一遮光膜後經過15秒以上後，對濺射靶施加電力。在附著增強層221成膜過程中，可以在剛形成與附著增強層221的下表面相接設置的薄膜後經過20秒以上後，對濺射靶施加電力。在附著增強層221成膜過程中，可以在剛形成與附著增強層221的下表面相接設置的薄膜後30秒內，對濺射靶施加電力。在這種情況下，附著增強層221可以有助於使多層遮光膜具有更優異的耐清洗性。
在附著增強層221成膜過程中，氣氛氣體中，反應氣體的流量相對於非活性氣體的流量的比率可以為0.2至0.8。所述流量比率可以為0.3至0.7。所述流量比率可以為0.35至0.6。
反應氣體中，氧含量相對於氮含量的比率可以為0.2以下。反應氣體中，氧含量相對於氮含量的比率可以為0.1以下。在反應氣體中，氧含量相對於氮含量的比率可以為0.001以上。在這種情況下，附著增強層221的表面粗糙度可以高於附著增強層221的成膜物件面的表面粗糙度。
在附著增強層221成膜過程中，可以在將用於形成與附著增強層221的下表面相接設置的薄膜的氣氛氣體從濺射室中完全排放後10秒內，向腔室注入用於附著增強層221成膜過程的氣氛氣體。在附著增強層221成膜過程中，可以在將用於形成與附著增強層221的下表面相接設置的薄膜的氣氛氣體從濺射室中完全排放後5秒內，向腔室注入用於附著增強層221成膜過程的氣氛氣體。
附著增強層221的成膜時間可以為1秒至15秒。附著增強層221的成膜時間可以為2秒至8秒。
在這種情況下，可以相對容易地將附著增強層221的表面粗糙度值控制在預設範圍內。
經過附著增強層221成膜過程而形成的附著增強層221的表面粗糙度Rsk值可以為-1以下。
Rsk、Rku、Rq、Ra及Rz值是根據ISO_4287評估的值。
當從截面觀察附著增強層221時，附著增強層221的表面輪廓中的位於基準線（即表面輪廓中的高度平均線）上方的輪廓部分稱為峰（peak），而位於所述基準線下方的輪廓部分稱為穀（valley）。
通過控制附著增強層221的Rsk值來控制附著增強層221的表面輪廓的不對稱性，從而可以增強附著增強層221與位於所述附著增強層221上表面或下表面的薄膜之間的附著力。
在附著增強層221成膜過程中形成的附著增強層221的表面粗糙度Rsk值可以為-1以下。所述Rsk值可以為-2以下。所述Rsk值可以為-3以上。在這種情況下，多層遮光膜20可以在清洗製程中具有優異的耐久性。
在附著增強層221成膜過程中形成的附著增強層221的表面粗糙度Rku值可以是10以上。
可以通過調節附著增強層221的峰和穀的銳度來增加附著增強層221和薄膜之間相接的面積，所述薄膜位於與所述附著增強層221相鄰的位置。由此，能夠提高附著增強層221和位於所述附著增強層221的上表面及下表面的薄膜之間的附著力。
在附著增強層221成膜過程中形成的附著增強層221的表面粗糙度Rku值可以是10以上。所述Rku值可以為12以上。所述Rku值可以為15以下。在這種情況下，可以提高包括於多層遮光膜20中的膜間附著力。
在附著增強層221成膜過程中形成的附著增強層221的表面粗糙度Rq值可以為0.2nm以上。所述Rq值可以為0.4nm以上。所述Rq值可以為5nm以下。所述Rq值可以為1.5nm以下。
在附著增強層221成膜過程中形成的附著增強層221的表面粗糙度Ra值可以為0.1nm以上。所述Ra值可以為0.2nm以上。所述Ra值可以為1.5nm以下。所述Ra值可以為1nm以下。
在附著增強層成膜過程中形成的附著增強層的表面粗糙度Rz值可以為4.5nm以上。所述Rz值可以為6nm以上。所述Rz值可以為20nm以下。所述Rz值可以為15nm以下。
在這種情況下，附著增強層可以提高與薄膜之間的附著力，所述薄膜位於與所述附著增強層相鄰的位置。
在上遮光層成膜過程中，施加到濺射靶的電力可以為1kW至2kW。在上遮光層成膜過程中，施加到濺射靶的電力可以為1.2kW至1.7kW。在這種情況下，上遮光層可以具有相對低的粗糙度特性，並且可以抑制由多層遮光膜表面的凹凸引起的粒子的產生。
在上遮光層成膜過程中，可以在剛形成與上遮光層的下表面相接設置的薄膜如附著增強層後經過15秒以上後，對濺射靶施加電力。在上遮光層成膜過程中，可以在剛形成與上遮光層的下表面相接設置的薄膜後經過20秒以上後，對濺射靶施加電力。在上遮光層成膜過程中，可以在剛形成與上遮光層的下表面相接設置的薄膜後30秒內，對濺射靶施加電力。在這種情況下，上遮光層可以具有預設的遮光特性和蝕刻特性。
在上遮光層成膜過程中，氣氛氣體中，反應氣體的流量相對於非活性氣體的流量的比率可以為0.3至0.7。所述流量比率可以為0.4至0.6。
在上遮光層成膜過程中，反應氣體中，氧含量相對於氮含量的比率可以為0.3以下。反應氣體中，氧含量相對於氮含量的比率可以為0.1以下。反應氣體中，氧含量相對於氮含量的比率可以為0.001以上。
在這種情況下，上遮光層的蝕刻速度比第一遮光膜的蝕刻速度相對低，且圖案化的多層遮光膜的側面可以形成為相對接近垂直於透光基板的表面。
在上遮光層成膜過程中，可以在將用於形成與上遮光層的下表面相接設置的薄膜（例如，附著增強層）的氣氛氣體從濺射室中完全排放後10秒內，向腔室注入用於上遮光層成膜過程的氣氛氣體。在上遮光層成膜過程中，可以在將用於形成與上遮光層的下表面相接設置的薄膜的氣氛氣體從濺射室中完全排放後5秒內，向腔室注入用於上遮光層成膜過程的氣氛氣體。在這種情況下，可以有助於使多層遮光膜具有優異的消光特性，並且可以提高圖案化的多層遮光膜的形狀易控制性。
上遮光層的成膜過程可以執行10秒至30秒。上遮光層的成膜過程可以執行15秒至25秒。在這種情況下，可以有助於使多層遮光圖案膜的側面具有接近垂直於透光基板的形狀。
通過所述製備方法製備的多層遮光膜包括：第一遮光膜；以及第二遮光膜，位於所述第一遮光膜上。第二遮光膜可以包括上遮光層和附著增強層。附著增強層可以位於上遮光層和第一遮光膜之間。關於多層遮光膜的結構、粗糙度特性、組成、膜厚、光學特性等的說明與前面的說明重複，因此將省略說明。
半導體器件製造方法
根據本說明書的另一實施例的半導體器件的製造方法包括：準備步驟，設置光源、光罩及塗有抗蝕膜的半導體晶圓；曝光步驟，通過所述光罩在所述半導體晶圓上選擇性地透射從所述光源入射的光並使該光射出；以及顯影步驟，在所述半導體晶圓上顯影圖案。
所述光罩包括：透光基板；以及多層遮光圖案膜，位於所述透光基板上。
所述多層遮光圖案膜包括：第一遮光膜；以及第二遮光膜，設置在所述第一遮光膜上且包含過渡金屬、氧及氮中的至少一種。
所述多層遮光圖案膜的側面包括檢測區間，所述檢測區間對應於，從所述第一遮光膜的上表面上的一點向所述第一遮光膜的下表面隔開間隔的點和從所述第二遮光膜的下表面上的一點向所述第二遮光膜的上表面隔開間隔的點之間的區間。
所述檢測區間的表面粗糙度（Wr）滿足下述第一式的條件。 第一式 0nm＜Wr-Wo≤3nm 在所述第一式中，所述Wo為，在浸泡和清洗製程之前的所述檢測區間MR的表面粗糙度（單位：nm）。
所述Wr為，在SC-1溶液中浸泡800秒並用臭氧水清洗之後的所述檢測區間MR的表面粗糙度（單位：nm）。
所述SC-1溶液是包含14.3重量%的NH 4OH、14.3重量%的H 2O 2及71.4重量%的H 2O的溶液。
所述臭氧水以超純水作為溶劑的含有20ppm（重量基準）臭氧的溶液。
在準備步驟中，光源是能夠產生短波長的曝光光線的裝置。曝光光線可以是具有200nm以下的波長的光。曝光光線可以是具有193nm的波長的ArF光。
可以在光罩和半導體晶圓之間進一步設置透鏡。透鏡具有縮小光罩上的電路圖案形狀並將其轉印到半導體晶圓上的功能。作為透鏡，只要通常適用於ArF半導體晶圓曝光製程中，就不受限制。例如，所述透鏡可以是由氟化鈣（CaF2）構成的透鏡。
在曝光步驟中，可以通過光罩將曝光光線選擇性地透射到半導體晶圓上。在這種情況下，在抗蝕膜中的入射曝光光線的部分可能發生化學變性。
在顯影步驟中，可以對已經完成曝光步驟的半導體晶圓進行顯影溶液處理，以在半導體晶圓上顯影圖案。當所塗布的抗蝕劑溶液是正性抗蝕劑（positive resist）時，在抗蝕膜中的入射曝光光線的部分可能被顯影溶液溶解。當所塗布的抗蝕劑溶液是負性抗蝕劑（negative resist）時，在抗蝕膜中的未入射曝光光線的部分可能被顯影溶液溶解。通過顯影溶液處理將抗蝕膜形成為具有抗蝕圖案的膜。可以通過使用所述抗蝕圖案作為罩幕，在半導體晶圓上形成圖案。關於光罩的說明與前面的內容重複，因此將省略說明。
以下，將對具體實施例進行更詳細的說明。
製備例：多層遮光膜的成膜
實施例1：在DC濺射設備的腔室內，設置寬度為6英寸、長度為6英寸、厚度為0.25英寸的透光石英基板。將鉻靶設置在腔室中，使得T/S距離為255mm，且基板與靶之間形成25度角度。
將以Ar：N 2：CO 2=3：2：5的比率混合而成的氣氛氣體加入到腔室中，對濺射靶施加1.85kW的電力，基板旋轉速度為10RPM，進行200秒至250秒的濺射製程，以形成第一遮光膜。
在形成完第一遮光膜後，將以Ar：N 2=6.5：3.5的體積比率混合而成的氣氛氣體加入到腔室中，對濺射靶施加1.85kW的電力，基板旋轉速度為10RPM，進行5秒的濺射製程，以形成附著增強層。在形成完第一遮光膜後經過20秒後對濺射靶施加電力，且在將用於形成第一遮光膜的氣氛氣體完全排放後5秒內注入氣氛氣體。
實施例2：除了在形成附著增強層時將以Ar：N 2=7：3的體積比率混合而成的氣氛氣體加入到腔室中，施加到濺射靶的電力為1.83kW之外，其餘在與實施例1相同的條件下進行濺射製程。
比較例1：除了在形成附著增強層時將以Ar：N 2：O2=5：4：1的體積比率混合而成的氣氛氣體加入到腔室中，施加到濺射靶的電力為1.8kW之外，其餘在與實施例1相同的條件下進行濺射製程。
比較例2：除了在形成附著增強層時將以Ar：N 2=5.5：4.5的體積比率混合而成的氣氛氣體加入到腔室中，施加到濺射靶的電力為1kW，進行8秒的濺射製程之外，其餘在與實施例1相同的條件下進行濺射製程。
實施例3：在與實施例1的試片相同的條件下製備的試片的附著增強層上，將以Ar：N 2=6.5：3.5的體積比率混合而成的氣氛氣體加入到腔室中，施加到濺射靶的電力為1.5kW，基板旋轉速度為10RPM，在如上所述的條件下進行10秒至30秒的濺射製程，以形成上遮光層。在形成完附著增強層後經過20秒後對濺射靶施加電力，且在將用於形成附著增強層的氣氛氣體完全排放後5秒內注入氣氛氣體。
實施例4：在與實施例2的試片相同的條件下製備的試片的附著增強層上，將以Ar：N 2=6.5：3.5的體積比率混合而成的氣氛氣體加入到腔室中，施加到濺射靶的電力為1.5kW，基板旋轉速度為10RPM，在如上所述的條件下進行10秒至30秒得濺射製程，以形成上遮光層。
比較例3：在與實施例2的試片相同的條件下製備的試片的附著增強層上，將以Ar：N 2=6.5：3.5的體積比率混合而成的氣氛氣體加入到腔室中，施加到濺射靶的電力為1.5kW，基板旋轉速度為10RPM，在如上所述的條件下進行10秒至30秒的濺射製程，以形成上遮光層。
比較例4：在與實施例2的試片相同的條件下製備的試片的附著增強層上，將以Ar：N 2=6.5：3.5的體積比率混合而成的氣氛氣體加入到腔室中，施加到濺射靶的電力為1.5kW，基板旋轉速度為10RPM，進行10秒至30秒的濺射製程，以形成上遮光層。
比較例5：以與實施例1的第一遮光膜成膜條件相同的條件，在透光基板上形成第一遮光膜。
比較例6：以與實施例3的第一遮光膜成膜條件相同的條件，在透光基板上形成第一遮光膜。之後，以與實施例3的上遮光層成膜條件相同的條件，在第一遮光層上形成上遮光層。
每個實施例和比較例的成膜條件記載於下表1中。
評估例：表面粗糙度檢測
根據ISO_4287檢測實施例1、2以及比較例1、2的附著增強層表面的粗糙度Rq、Ra及Rz值。
另外，根據ISO_4587檢測實施例1的附著增強層、比較例5的第一遮光膜、比較例6的上遮光層的表面粗糙度Rsk、Rku值。
具體而言，在遮光膜的中心部的寬度為1um、長度為1um的區域中，使用韓國派克（Park Systems）股份有限公司的XE-150模型在非接觸模式（Non-contact mode）下以0.5Hz的掃描速度檢測每個實施例和比較例的所述粗糙度參數值，所述XE-150模型中適用作為韓國派克股份有限公司的懸臂（Cantilever）模型的PPP-NCHR作為探針。
每個實施例和比較例的檢測結果記載於下表2中。
評估例：各膜和各層的厚度檢測
對於通過所述製備例說明的實施例和比較例的試片，檢測第一遮光膜、附著增強層及上遮光層的厚度。具體而言，將各實施例和比較例的試片加工成寬度為15mm、長度為15mm的尺寸。之後，對加工後的所述試片的上表面進行聚焦離子束（Focused Ion Beam，FIB）處理，然後使用由日本電子株式會社（JEOL Ltd.）製造的JEM-2100F HR模型檢測所述試片截面的TEM圖像。從測得的所述TEM圖像檢測各膜和各層的厚度。
每個實施例和比較例的檢測結果記載於下表3中。
評估例：第二遮光膜下表面粗糙度檢測
在裁剪實施例3、4以及比較例3、4的試片之後，通過TEM檢測所述試片的截面圖像。具體而言，將所述試片加工成寬度為15mm、長度為15mm的尺寸後，對加工後的試片的表面進行聚焦離子束（Focused Ion Beam，FIB）處理，然後使用由日本電子株式會社（JEOL Ltd.）製造的JEM-2100F HR型檢測所述試片的TEM圖像。然後，從檢測的圖像中跟蹤第二遮光膜與第一遮光膜之間的介面，從所述跟蹤的線根據ISO 4287標準化的Rz值計算方法計算出第二遮光膜的下表面的Rz值。
在每個實施例和比較例中，若算得的Rz值為4nm以下，則評價為○，若算得的Rz值大於4nm，則評價為×，其結果記載於下表2中。
評估例：多層遮光膜的光學特性檢測
對於實施例3、4以及比較例3、4的試片，檢測對於波長為193nm的曝光光線的透射率和光學密度。具體而言，使用韓國Nano-View公司的MG-PRO型檢測每個實施例和比較例對於波長為193nm的曝光光線的透射率和光學密度。
每個實施例和比較例的檢測結果記載於下表3中。
評估例：多層遮光膜各層組成含量的檢測
使用XPS分析檢測每個實施例和比較例的各層和各膜的各元素的含量。具體而言，通過將每個實施例和比較例的空白光罩加工成寬度為15mm且長度為15mm的尺寸來準備試片。將所述試片設置在由賽默飛世爾科技（Thermo Scientific）公司製造的K-α型檢測設備中後，對位於所述試片的中心部的寬度為4mm且長度為2mm的區域進行蝕刻，以檢測各層和各膜的各元素的含量。每個實施例和比較例的檢測結果記載於下表4中。
評估例：多層遮光圖案膜側面的清洗前後的粗糙度檢測
對於實施例3、4以及比較例3、4的試片，檢測Wr值和Wo值。具體而言，通過對實施例3、4以及比較例3、4的試片的多層遮光膜進行圖案化來形成多層遮光圖案膜。之後，將所述試片加工成寬度為15mm、長度為15mm的尺寸後，對加工後的試片的表面進行聚焦離子束（Focused Ion Beam，FIB）處理，然後使用由日本電子株式會社（JEOL Ltd.）製造的JEM-2100F HR模型檢測加工後的所述試片的TEM圖像。從所述TEM圖像跟蹤（trace）在多層遮光膜20的側面中相當於檢測區間MR的部分的輪廓（profile），從跟蹤的線根據ISO 4287標準化的Ry計算方法計算出Wo值。
此後，將包括所述多層遮光圖案膜的試片在含14.3重量%的NH 4OH、14.3重量%的H 2O 2及71.4重量%的H 2O的SC-1溶液中浸泡800秒後，進行使用超純水作為溶劑的含有20ppm（重量基準）臭氧的臭氧水進行沖洗的清洗過程。對於經過清洗過程的試片，通過與Wo值的計算方法相同的方法計算Wr值。
每個實施例和比較例的檢測結果記載於下表3中。
表1
   層/膜類型 濺射電力 （kW） 基板旋轉速度 （RPM） 成膜時間 （秒） 氣氛氣體流量比
實施例1 附著增強層 1.85 10 5 Ar：N 2=6.5：3.5
第一遮光膜 1.85 10 200至250 Ar：N 2：O 2=3：2：5
實施例2 附著增強層 1.83 10 5 Ar：N 2=7：3
第一遮光膜 1.85 10 200至250 Ar；N 2：O 2=3：2：5
實施例3 上遮光層 1.5 10 10至30 Ar：N 2=6.5：3.5
附著增強層 1.85 10 5 Ar：N 2=6.5：3.5
第一遮光膜 1.85 10 200至250 Ar：N 2：O 2=3：2：5
實施例4 上遮光層 1.5 10 10至30 Ar：N 2=6.5：3.5
附著增強層 1.83 10 5 Ar：N 2=7：3
第一遮光膜 1.85 10 200至250 Ar：N 2：O 2=3：2：5
比較例1 附著增強層 1.8 10 5 Ar：N 2：O 2=5：4：1
第一遮光膜 1.85 10 200至250 Ar：N 2：O 2=3：2：5
比較例2 附著增強層 1 5 8 Ar：N 2=5.5：4.5
第一遮光膜 1.85 10 200至250 Ar：N 2：O 2=3：2：5
比較例3 上遮光層 1.5 10 10至30 Ar：N 2=6.5：3.5
附著增強層 1.8 10 5 Ar：N 2：O 2=5：4：1
第一遮光膜 1.85 10 200至250 Ar：N 2：O 2=3：2：5
比較例4 上遮光層 1.5 10 10至30 Ar：N 2=6.5：3.5
附著增強層 1 5 8 Ar：N 2=5.5：4.5
第一遮光膜 1.85 10 200至250 Ar：N 2：O 2=3：2：5
比較例5 第一遮光膜 1.85 10 200至250 Ar：N 2：O 2=3：2：5
比較例6 上遮光層 1.5 10 10至30 Ar：N 2=6.5：3.5
第一遮光膜 1.85 10 200至250 Ar：N 2：O 2=3：2：5
表2
   檢測對象薄膜 Rsk Rku Rq（nm） Ra（nm） Rz（nm）
實施例1 附著增強層 -2.569 14.006 0.944 0.704 7.366
實施例2 附著增強層 - - 1.067 0.724 9.274
實施例3 上遮光層 - - - - -
實施例4 上遮光層 - - - - -
比較例1 附著增強層 - - 0.355 0.248 5.047
比較例2 附著增強層 - - 0.144 0.114 1.197
比較例3 上遮光層 - - - - -
比較例4 上遮光層 - - - - -
比較例5 第一遮光膜 -0.623 3.318 - - -
比較例6 上遮光層 -0.529 3.015 - - -
表3
   層/膜類型 厚度（Å） 第二遮光膜的下表面粗糙度（nm） 透射率 （%） 光學濃度 Wr-Wo（nm）
實施例1 附著增強層 15 - - - -
第一遮光膜 460
實施例2 附著增強層 15 - - - -
第一遮光膜 460
實施例3 上遮光層 60 4.6 1 1.95 0.5
附著增強層 15
第一遮光膜 460
實施例4 上遮光層 60 4.5 1.1 1.95 0.7
附著增強層 15
第一遮光膜 460
比較例1 附著增強層 10 - - - -
第一遮光膜 460
比較例2 附著增強層 15 - - - -
第一遮光膜 460
比較例3 上遮光層 60 2.3 1.56 1.75 3.3
附著增強層 10
第一遮光膜 460
比較例4 上遮光層 60 1.9 1.5 1.79 3.8
附著增強層 15
第一遮光膜 460
比較例5 第一遮光膜 460 - - - -
比較例6 上遮光層 60 1.5 1.43 1.85 3.94
第一遮光膜 460
表4
   層/膜類型 元素含量（原子%）
Cr O C N
實施例1 附著增強層 60 17 5 19
第一遮光膜 40 41 10 9
實施例2 附著增強層 62 17 5 17
第一遮光膜 40 41 10 9
實施例3 上遮光層 59 17 6 19
附著增強層 60 17 5 19
第一遮光膜 40 41 10 9
實施例4 上遮光層 59 17 6 19
附著增強層 62 17 5 17
第一遮光膜 40 41 10 9
比較例1 附著增強層 60 17 5 19
第一遮光膜 40 41 10 9
比較例2 附著增強層 40 15 7 38
第一遮光膜 40 41 10 9
比較例3 上遮光層 59 17 6 19
附著增強層 60 17 5 19
第一遮光膜 40 41 10 9
比較例4 上遮光層 59 17 6 19
附著增強層 40 15 7 38
第一遮光膜 40 41 10 9
比較例5 第一遮光膜 40 41 10 9
比較例6 上遮光層 59 17 6 19
第一遮光膜 40 41 10 9
由所述表2可知，與比較例5、6相比，實施例1的附著增強層表面的Rsk值相對較低，Rku值相對較高。此外，發現實施例1、2與比較例1、2相比，具有相對較高的Rq、Ra及Rz值。
在所述表3中，實施例3、4的第二遮光膜的下表面粗糙度被評價為1nm以下，而比較例3、4、6的下表面粗糙度被評價為3nm以上。
在實施例3、4中測得的對波長為193nm以下的光的透射率為1.1%以下，而比較例3、4、6中測得的對波長為193nm以下的光的透射率為1.4%以上。實施例3、4中測得的對波長為193nm以下的光的光學濃度為1.9以上，而比較例3、4、6中測得的對波長為193nm以下的光的光學濃度小於1.9。
實施例3、4的Wr-Wo值被評價為○，與此相反地，比較例3、4的Wr-Wo值被評價為×。
由所述表4可知，在實施例中，與第一遮光膜的Cr含量相比，所測得的附著增強層的Cr含量更高，而在比較例2、4中，相對於第一遮光膜的Cr含量相比，所測得的附著增強層的Cr含量不高。
以上對優選實施例進行了詳細說明，但本發明的範圍並不限定於此，利用所附發明要求保護範圍中所定義的本發明的基本概念的本發明所屬技術領域的普通技術人員的各種變形及改良形態也屬於本發明的範圍。
1000:空白光罩 2000:光罩 10:透光基板 20:多層遮光膜 210:第一遮光膜 220:第二遮光膜 221:附著增強層 222:上遮光層 230:其他薄膜 25:多層遮光圖案膜 MR:檢測區間 i 1:在多層遮光膜或多層遮光圖案膜的側面中第一遮光膜與第二遮光膜之間的介面的位置 i 21:在多層遮光膜或多層遮光圖案膜的側面中第一遮光膜的上表面的位置 i 22:在多層遮光膜或多層遮光圖案膜的側面中第二遮光膜的下表面的位置 L 1:第一遮光膜與第二遮光膜之間的介面 L 21:第一遮光膜與其他薄膜之間的介面 L 22:第二遮光膜與其他薄膜之間的介面
圖1為說明根據本說明書的一實施例的空白光罩的示意圖。 圖2為說明根據本說明書的另一實施例的空白光罩的示意圖。 圖3為圖1中由A表示的部分的放大圖。 圖4為圖2中由A'表示的部分的放大圖。 圖5和圖6為說明根據本說明書的另一實施例的光罩的示意圖。 圖7和圖8為說明根據本說明書的另一實施例的光罩的示意圖。 圖9為圖7中由B表示的部分的放大圖。 圖10為圖8中由B'表示的部分的放大圖。
10:透光基板
20:多層遮光膜
210:第一遮光膜
220:第二遮光膜
1000:空白光罩

Claims (14)

  1. 一種光罩，包括： 透光基板，以及 多層遮光圖案膜，設置在所述透光基板上； 所述多層遮光圖案膜包括： 第一遮光膜，以及 第二遮光膜，設置在所述第一遮光膜上，且包含過渡金屬、氧及氮中的至少一種； 所述多層遮光圖案膜的側面包括檢測區間，所述檢測區間對應於，在所述多層遮光圖案膜的側面，從所述第一遮光膜的上表面向所述第一遮光膜的下表面隔開間隔的點和從所述第二遮光膜的下表面向所述第二遮光膜的上表面隔開間隔的點之間的區間， 所述檢測區間的表面粗糙度滿足下述第一式的條件， 第一式： 0nm＜Wr-Wo≤3nm， 在所述第一式中， 所述Wo為，在浸泡和清洗製程之前的所述檢測區間的表面粗糙度，其單位為nm， 所述Wr為，在標準清潔-1溶液中浸泡800秒並用臭氧水清洗之後的所述檢測區間的表面粗糙度，其單位為nm， 所述標準清潔-1溶液是包含14.3重量%的NH 4OH、14.3重量%的H 2O 2及71.4重量%的H 2O的溶液， 所述臭氧水是使用超純水作為溶劑且以重量為基準含有20ppm臭氧的溶液。
  2. 一種空白光罩，包括： 透光基板，以及 多層遮光膜，設置在所述透光基板上； 所述多層遮光膜包括： 第一遮光膜，以及 第二遮光膜，設置在所述第一遮光膜上，且包含過渡金屬、氧及氮中的至少一種， 所述多層遮光膜的側面包括檢測區間，所述檢測區間對應於，在所述多層遮光膜的側面中，從所述第一遮光膜的上表面向所述第一遮光膜的下表面隔開間隔的點和從所述第二遮光膜的下表面向所述第二遮光膜的上表面隔開間隔的點之間的區間， 所述檢測區間的表面粗糙度滿足下述第一式的條件， 第一式： 0nm＜Wr-Wo≤3nm， 在所述第一式中， 所述Wo為，在浸泡和清洗製程之前的所述檢測區間的表面粗糙度，其單位為nm， 所述Wr為，在標準清潔-1溶液中浸泡800秒並用臭氧水清洗之後的所述檢測區間的表面粗糙度，其單位為nm， 所述標準清潔-1溶液是包含14.3重量%的NH 4OH、14.3重量%的H 2O 2及71.4重量%的H 2O的溶液， 所述臭氧水是使用超純水作為溶劑且以重量為基準含有20ppm臭氧的溶液。
  3. 如請求項2所述的空白光罩，其中所述第一遮光膜和所述第二遮光膜被設置成形成介面， 所述檢測區間對應於從所述介面向所述第一遮光膜的下表面間隔5nm的點和從所述介面向所述第二遮光膜的上表面間隔5nm的點之間的區間。
  4. 如請求項2所述的空白光罩，其中所述第一遮光膜和所述第二遮光膜被設置成形成介面， 所述檢測區間的表面粗糙度在對應於所述介面的區間中最大。
  5. 如請求項2所述的空白光罩，其中所述第二遮光膜的下表面的表面粗糙度為4nm以上。
  6. 如請求項2所述的空白光罩，其中所述第二遮光膜包括： 上遮光層；以及 附著增強層，設置在所述上遮光層和所述第一遮光膜之間， 所述第一遮光膜包含過渡金屬、氧及氮， 所述附著增強層的所述過渡金屬的含量高於所述第一遮光膜的所述過渡金屬的含量，且高於或等於所述上遮光層的所述過渡金屬的含量。
  7. 如請求項6所述的空白光罩，其中所述附著增強層的所述過渡金屬的含量相對於所述第一遮光膜的所述過渡金屬的含量的比率為1.1至2.5。
  8. 如請求項6所述的空白光罩，其中所述附著增強層的厚度為5Å至25Å。
  9. 如請求項2所述的空白光罩，其中所述第一遮光膜包含過渡金屬、氧及氮， 所述第一遮光膜包含30原子%至60原子%的所述過渡金屬， 所述第一遮光膜的所述氧的含量和所述氮的含量的總和為40原子%至70原子%。
  10. 如請求項2所述的空白光罩，其中所述第二遮光膜包含50原子%至80原子%的所述過渡金屬， 所述第二遮光膜的所述氧的含量和所述氮的含量的總和為20原子%至50原子%。
  11. 如請求項2所述的空白光罩，其中所述過渡金屬包括Cr、Ta、Ti及Hf中的至少一種。
  12. 如請求項6所述的空白光罩，其中在所述附著增強層剛成膜後，所述附著增強層的上表面的Rsk值為-1以下，Rku值為7以上。
  13. 如請求項6所述的空白光罩，其中在所述附著增強層剛成膜後，所述附著增強層的上表面的Ra值為0.5nm以上。
  14. 一種半導體器件的製造方法，包括： 準備步驟，設置光源、光罩及塗有抗蝕膜的半導體晶圓， 曝光步驟，通過所述光罩在所述半導體晶圓上選擇性地透射從所述光源入射的光並使所述光射出，以及 顯影步驟，在所述半導體晶圓上顯影圖案； 所述光罩包括： 透光基板，以及 多層遮光圖案膜，位於所述透光基板上； 所述多層遮光圖案膜包括： 第一遮光膜，以及 第二遮光膜，所述第二遮光膜設置在所述第一遮光膜上，且包含過渡金屬、氧及氮中的至少一種， 所述多層遮光圖案膜的側面包括檢測區間， 所述檢測區間對應於，在所述多層遮光圖案膜的側面，從所述第一遮光膜的上表面向所述第一遮光膜的下表面間隔5nm的點和從所述第二遮光膜的下表面向所述第二遮光膜的上表面間隔5nm的點之間的區間， 所述檢測區間的表面粗糙度滿足下述第一式的條件， 第一式： 0nm＜Wr-Wo≤3nm， 在所述第一式中， 所述Wo為，在浸泡和清洗製程之前的所述檢測區間的表面粗糙度，其單位為nm， 所述Wr為，在標準清潔-1溶液中浸泡800秒並用臭氧水清洗之後的所述檢測區間的表面粗糙度，其單位為nm， 所述標準清潔-1溶液是包含14.3重量%的NH 4OH、14.3重量%的H 2O 2及71.4重量%的H 2O的溶液， 所述臭氧水是使用超純水作為溶劑且以重量為基準含有20ppm臭氧的溶液。
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