TW400462B - The manufacture method of phase-shifting mask - Google Patents
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經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（1 ) 本發明係有關於移相光罩之相關技術，特別是有關於 用來使得具有曝光光源的波長的光線衰減之衰減型移相光 罩之相關技術。 最近，半導體積體電路正不斷地朝向高積體化及微細 化發展。因此，形成於半導體基板（以下，稱作晶圓）上之 電路圖形的微細化亦快速地進展。 在圖形形成中微影技術爲基本的技術。因此，到目前 爲止已針對微影技術進行種種地開發、改良。然而，目前 尚不知道圖形微細化的極限在何處，同時對於圖形解析度 之要求乃越來越嚴格。 爲了實現如此般的要求之光罩係，例如日本特開昭 57-62057號公報及特開昭58-173744號公報中所揭示出之 使用移相光罩之移相曝光法。 然而，上述公報中所揭示出之移相光罩係，雖然對於 線及空間（line . and · space)等周期性的圖形而言極爲有 效，但在使用於相當複雜的圖形時，由於移相之配置等會 形成相當的困難，故會產生無法隨意設定圖形之問題點。 爲了解決上述·之問題點，例如在Γ JJAP Series 5 Broc.of 1991 Intern.Micro Process Conference pp.3-9」及特 開平4-136854號公報中係揭示出使用衰減型的移相光 罩。 然而，在上述公報中所揭示出之衰減型移相光罩中， 其用來控制曝光之光的相位及透過率之光透過部之構成 係，形成用來控制透過率之鉻膜與用來控制相位差之Si02 ...—....... ... V— -· f ~---------------------------------- 4 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS〉A4規格（2丨0X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
B7 發明説明（, 版1 < 2膚構造。因此，必頻且方阳成m ,、 / 貝具有用來形成鉻膜之裝置及其 步驟、及用來形成Si〇2膜之裝置及其步驟。 又’在進行㈣與Si〇2膜之綱時，必須分別使用不 同验爛劑以進純刻，故必須經許多步驟以形成光罩， 因此會屋生缺陷發生之機率及所含的圖形尺寸加工誤差之 機率變高之問題點。 再者’當在移相光罩中產生殘留於圖形中之缺陷（黑缺 陷）及針孔缺陷（白缺陷）時，爲了修正此等缺陷，則必則吏 用適用於鉻獻Sl〇2M修正方法。故會產生無法使用習 知的修正方法之問題點。 再者，在使用上述移相光罩之曝光方法中，移相光罩 之光透過部的膜厚係形成較厚之3〇5〇〜42〇〇埃。因此，在 來自曝光光源的用來進行曝光之光線中，具有傾斜成分之 .光線就算透過移相光革之光透過㈣無法確實地將相位差 轉變18G。，故會產生形成有相位差的成分.光光 疋問題點。 -爲了決解如此般之問題，特開平7_14G635號公報中係 揭示出一種衰減型移相光罩。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 2 五 依據此公報中所揭示出之衰減型移相光罩及其製造方 法，其移相Μ具有：第I光透過部，露出於透明基板上 第2光透料，可料過第〗光料部㈣光光線之相位 ，變刚。，透過率5〜4G%，由擇自金屬的氧化物、金屬的 乳化氮化物、金屬魏物的氧化物、金屬魏物的氧化 化物所構成群中之單一材料所構成。 5 本紙張尺度適 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 ------- 五、發明説明（3 J - 鐵裝ifΓ之衰減型移相光罩係，可使用習知之濺 U形成移相部。又，在㈣步 的”劑以進行移相部之儀刻。 不了使用早- 步驟H，，知相較之下，其製造步驟係移相膜之形成 陷:=;之_步驟分別僅需1次。因此，可減低缺 機率及所含的圖形尺寸加工誤差之機率。結果， 可心供出高品質的蒋鈿杏 、 相先罩。又，有關缺陷部分之修正方 :第2光透過部爲單一材料所構成之膜，故可使用 ^知<修正方法以簡單地進行修正。 ，處，者4’在移相光罩之曝光方法方面，由於第1光透過 =早-材料所構成的膜，故第2光透過部的膜厚可形成 < 15GG〜2GGG埃。又，對於含有倾斜成分之曝光光線 2 ’由於可使其之相位差變換18〇。，因此可使得透過移 相光罩的第2光透過部的曝光光線形成具有均-的相位 =。因北，可防止曝光不良的產生，結果，可提高半導體 裝置的製造步驟中之良品率。 Λ…而在上述般之衰減型移相光單巾，透過率係設定 ^ 特別疋’在實際之半導體裝置的開發及製造上， 係使用透過率爲5〜15%之衰減型移相光罩。 衰減型移相光罩的解析度之提高係與移相膜之透過率 有關。i透過率越高則解析度越大。因此，當然衰減型移 相光罩之透過率値越南越好。然而，透過率的値越高則透 過移相膜之光線的量會越大。結果，由於此透過移相膜之 光線會造成光阻膜之预料以上的曝光。以下，稱此現象爲 本紙張尺度適财國
Α7 Α7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製
五、發明説明（4 ) 霧狀曝光。 基於此霧狀曝光，在使用正型光阻膜之狀況下，會產 生本來應該殘留之光阻膜變少了之問題點。結果，會導致 光阻膜之圖形的破壞。 又，基於此霧狀曝光之影響係，亦與光阻膜之對比 (contrast)有關。一般而言，在使用半導體製造步驟中所用 芝光阻膜時，不致產生影響之透過率的上限爲15%。此透 過率的上限値可籍由改善光阻膜之對比及其他製程而提高 之。 ^ ，二而，伴隨著衰減型移相光罩之實用化及對於半導體 裝置的製造步驟之擴大適用，則又會產生其他的問題。a 首先，第1個問題爲，通常所使用之光阻膜之膜厚爲 ΙμΓΠ。然而，在特定之步驟中，亦會用到膜厚之光阻 膜。在使用正型光阻膜時，對於具有相同感度之光阻膜在 膜厚及2μπι下分別進行曝光，則必須使用較多的曝光 量以將_自膜厚2μιη之光阻膜上取I當曝光量變多 時，如上述般，基於透過移減U線而會產生光阻膜之 霧狀曝光。 ，、第2，參照 34及圖35，以説明基於透過具有孔圖 形《光透過部1()之光⑷的旁波瓣(b)〇次繞射光），所造成 之孔圖形周圍曝光之問題。基於此，參照圖％及圖^， 例如，在形成於半導體基板100上之光阻膜ιι〇巾，在本 來所要開孔成形出之孔110a之周圍，形成 要之孔 110b。 7 本紙張尺度適用中國國家^7^7^驗（210Χ297公釐)--—~. 起濟部中央操準局員工消費合作社印製 A7 ----- B7 _ 五、發明説明（5) 可值可犯地將衷減型移相光罩之透過率降低至$〜4〇% 之範園内，但就算降至5%，亦會明顯地產生上述般之霧狀 曝光及旁波瓣等之影響。 例如，參照圖38，當使用具有線圖形1〇之衰減型移 相光罩以形成電容器之儲存節點等時，會產生下述之問 題。 當移相膜之透過率爲5%以上時，會形成如圖38所示 般之光罩圖形。當使用此光罩圖形以進行光阻膜之曝光 時，如圖39所示般，在光阻圖形u〇之中央部會有凹陷或 孔ii〇b產生。此係，與上述相同般，基於光阻圖形ιι〇周 圍的曝光光線所形成之旁波瓣，，而在光阻圖形11〇之中央 部，由於此旁波瓣之互相重疊所造成之光阻膜的曝光所形 成。此影響係，就算移相膜之透過率爲5%時，亦會產生相 當小的程度。 結果，若使用此光阻膜，並進行接下來的蝕刻步驟時， 由於光阻膜的圖形之破壞故會造成蝕刻不良的產生，因此 會導致加工尺寸精度不佳之問題。 上本發明係爲了解決如此般之問題點，其爲提供出可提 向衰減型移相光料效果之具有透過料移相光罩及其製 f万法；使用此光罩之曝光方法；移相膜、及其製造方法； 移相光罩<框師lank)、及其製造方法；移相光罩之缺陷 修正方法；移相光罩之缺陷檢查方法。 基於本發明之移相光罩係，具備可透過曝光光線之基 板，及形成於此基板的主表面上之移相圖形。又，該移相 ---^------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 给-------- I- I _ 8 五、發明説明（6 ) ~~--- 圖形具有.第1光透過部，露出於上述基板上；第2光 ，部，可將透過第i光透過部的㈣光線之相 贈”透過率靡上5%未滿，由擇自金屬氧化物、金= ^乳化氣化物、金料化物之氧化物、金屬魏物之氧化 亂化物所構成群中之單—材料所構成。 又、，基於本發明之移相光罩之製造方法係具備以下之 ϋ先’在用來透過曝光光線之基板上，藉由賤鍛法 以形成可將透過基板之曝光光線的相位轉變18〇。、透過率 ^以上5%未滿、由擇自金屬氧化物、金屬之氧化氮化物、 击屬續化物之氧化物、金屬碎化物之氧化氣化物所構成群 中< 1種材料所構成之具有既定厚度之移相膜。之後，在 此移相膜上方形成具有既定圖形之光阻膜。 接著，以此光阻膜作爲罩，藉由乾餘刻法以進行上述 移相膜之錄劍，藉由此以形成上述露出於基板上之第ι光 透過邢及前述移相膜所構成之第2光透過部。 、接著，使用基於本發明的移相光罩之曝光方法係具備 以下之步驟。首先，將光阻膜塗布於圖形形觸上。之後， 對上述光阻膜，使用具備下述移相圖形切相光罩 光。其移相圖形係具有：“光透過部，露出於上述基板 上:第2光透過部，可將透過第！光透過部的曝光光線之 轉fcl80，透過率2%以上5%未滿，由擇自金屬氧化 、金屣之氧化氮化物、金屬矽化物之氧化物、金屬矽化 物之氧化氮化物所構成群中之單一材料所構成。 t著基於本發明之移相膜係，在成膜於可透過曝光 9 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 ：~------- B7 五、發明説明（7 ) " ~~~ -*--- 光線的基板上之狀態下，可將僅透過上述基板的曝光光線 <相位轉變18G° ’透過率2%以上5%未滿’由擇自金屬氧 化物、、金屬《氧化氮化物、金屬秒化物之氧化物、金屬妙 化物化氮化物所構成群中之i種材料所構成。 接著，基於本發明之移相膜之製造方法係具備以下之 步驟。首先，藉由濺镀法以在用來透過曝光光線之基板的 主表面上，形成可將透過基板之曝光光線的相位轉變 、二透過率2%以上5%未滿、由擇自金屬氧化物、金屬 ，氧化氮化物、金屬秒化物之氧化物、金屬魏物之氧化 氮^物所構成群中之1種材料所構成之其有既定厚度之移 相膜。 、、接著，基於本發明之移相光罩之框區係，其具備用來 ^過曝光光線 < 基板、及形成於此絲的主表面上之移相 艇；、且上述移相膜係，可將僅透過上述基板的曝光光線之 相位轉變180。，透過率2%以上5%未滿，由擇自金屬氧化 物:金屬之氧化氮化物、金屬秒化物之氧化物、金屬秒化 物之氧化氮化物所構成群中之i種材料所構成。 接著，基於本發明之移相光罩之框區的製造方法係， 藉由濺鍍法以在用來透過曝光光線之基板的主表面上，形 成可將透過基板之曝光光線的相位轉變丨8〇。、透過率2% 以上5%未滿、由擇自金屬氧化物、金屬之氧化氮化物、金 屬矽化物之氧化物、金屬矽化物之氧化氮化物所構成群中 之1種材料所構成之具有既定厚度之移相膜。 以上，在基於本發明之移相光罩及其製造方法、使用 本紙張又度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公董） I.. 1 ^裝—-------訂-------線 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 五、發明説明（8 , 此光罩疋曝光方法、移相膜及 區及其製造方法中，第2#、㈣^万法、移相光罩之相 過部之曝光光線之透過率爲^部、、、：，對於透過第1光避 氧化物、金屬之氧化氮tri滿、由擇自金屬 r. 巩化虱化物、金屬矽化物之氧化物、令恳 =Γ氮化物所構成群中之1種材料所構成之膜。 =藉由使得透過率形成—上5%未滿，則可 ^私相Μ謂光光線的解像能力，且可消 =減型移彳目光料會產生<隸曝光及 ，可對於與所設計者相同之圖形進行曝光。結果= =膜之破壞現象的產生，同時不致造成银刻不良，而; 達到加工尺寸的精度提高之要求。 [圖面之簡單説明] 爪_ 1 _由難所求Μ透料τ(%)與 (DOF)之關係圖。 、 、，圖2係基於们所示之模擬之數據，所顯示出之一般 <光罩的焦點深度與透過率分別爲Γ、3、5%之移相光 的焦點深度之比較圖形。 圖3係基於本發明的實族例！之移相光罩的刻面構造 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 圖。 \ 之 ΐ 4(A)〜(C)係顯示使用基於本發明之移相光罩時 罩上電場及晶圓上的光強度之模式圖。 圖5〜8係顯示基於本發明的實施例！的移相光罩彳 1〜第4製造步驟之剖面圖。 圖9係顯示DC磁子濺鍍裝置的構成之模式圖。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨0X297公釐） A7 _______ 五、發明説明（9 ) 圖10係顯示KrF雷勒·击、 . 射中< η値、k値及膜厚ds間之闢 係。 圖11係顯示在i線泛n # . _ 求<η値、k値及膜厚七間之關係。 圖12係顯π在g線之n値、Μ及膜厚&間之關係。 圖13係在實施例1中移相光罩膜形成時，將各混合氣 體流量比下之各個例子框起來之圖形。 I圖14〜17係顯示基於本發明的實施例2的移相光罩之 第1〜第4製造步驟之剖面圖。 ' 圖18係顯示KrF雷射中之η値、k値及膜厚屯間之關 係0 圖19係顯不在χ線之讀、k値及膜厚^間之關係。 圖20係顯不在g線之禮、以及膜厚&間之關係。 目21係'在實施例2中移相光罩膜形成時，將各混合氣 體流量比下之各個例子框起來之第丨圖。 圖22係在實施例2中移相光罩膜形成時，將各混合氣 體流量比下之各個例子框起來之第2圖。 圖23係在實施例2中移相光罩膜形成時，將各混合氣 體流量比下之各個例子框起來之第3圖。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 \圖24〜28係顯示基於本發明的實施例3的移相光罩之 第1〜第5製造步驟之剖面圖。 圖29係顯示基於本發明的移相光罩之缺陷修正方法 的剖面圖。 圖30係顯示使用基於本發明的移相光罩之曝光方法 的狀態之模式圖。 12 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS.) A4規格（210X297公慶） 發明説明（10 ) 圖31係顯示在使用基於本發明的移相光罩之曝光方 法中，焦點移動及接觸窗大小間之關係。 圖32係顯示在使用習知技術的移相光罩之曝光方法 中’焦點移動及接觸窗大小間之關係。 圖33係使用基於本發明的移相光罩之曝光方法、與使 用基於習知技術的曝光方法之一致性與焦點深度間的關 之比較圖。 、 圖34係顯示習知技術之衰減型移相光罩的構造之 面圖。 圖35係顯示透過圖34所示之衰減型移相光罩的 光強度之圖形。 圖36係顯示使用圖32所示之衰減型移相光罩所形 之光阻膜的構造之剖面圖。 、圖37係顯示使用圖34所示之表減型移相光罩所形 之光阻膜的平面構造圖。 夕 圖38係第i光透過部具有線圖形之衰減型移相 平面圖。 早勺 、圖39係顯示使用圖38所示之衰減型移相光 之光阻膜的構造之平面圖。 [實施本發明之最佳形態] 本發明係有關於可提高移相光罩的效果之具有 的移相膜，及具有此移相膜之衰減型移相光罩。 針對上述之習知技術中之衰減型移相光罩的問題，庵 移相膜之透過率形成5 %町時，即可明顯地減少習知之問 本紙張尺度適用中國 13 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 Μ I--—~~R7 ----------» 五、發明説明（11 ) '~'~' "- 題點。當透過率形成5%未滿，則其影響變地相當小，當透 I過率形成4%以下，則完全不會產生習知μ題。然而，當 移相膜之透過率降低時，與一般之光罩相同般，亦會形成 較差之解像力改善效果。 ▲針對此點，圖i及圖2係顯示出藉由模擬所求出之當 衰減型移相光K透過率未滿5%時 之關係。依據此兩圖所示之結果，在衰減型移相 過率未、滿5%之狀況下，若爲形成可改善冑像力，則透過率 必須爲2%以上。因此，可解決上述般之f知的問題點，同 時可得作爲衰減型移相光革的效果之透過率的範圍係，必 | 須爲2%以上、5%未滿。· 首先，說明此實施例之移相光罩的構造。此移相光罩 200係’參照圖3，具備可透過曝光光線之石英基板1、 及形成於此石英基板1的主表面上之移相卿30。此移相 圖形30係具有：露出於石英基板丨上之第丨找過部⑺， 及I使得透過第1光透過部Π)轉光光線之相位轉變 1 透過率2%以上50/。未滿、由單一材料所構成之第 光透過部4。 夕接著，爹照圖4(A)、（B)、（C)以説明通過上述構造之 私相光罩2〇〇之曝光光線的光罩上的電場及晶圓上的光強 度。 首先，圖4(A)係上逑之移相光罩2〇〇的剖面圖。參照 圖4⑻’光軍上之電場係’由於在錄刻曝光圖形時相位會 艰成反轉’故曝光圖形之俄刻部之電場必須爲〇。因此， 本紙張尺 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
P 裝· 線----^------ __ .I I - Α7 Β7 經濟部中央標準局員工消費合作衽印製 五、發明説明（12) 參照圖4(C)，由於在晶圓上之曝光圖形的光透過部1〇與移 相部4間可形成足夠之電場差，故可得高解像度。 (實施例2) 接著，藉由實施例2，使用矽化鈿之氧化膜或矽化鉬 之氧偽氮化膜以作爲移相膜，以説明上述之移相光罩2〇〇 之製造方法。 圖5〜圖8係依照圖3所示之移相光罩200的剖面之製 造步驟的剖面構造圖。 首先’參照圖5，在石英基板1上，使用濺鍍法以形 成矽化鉑之氧化膜或矽化鉬之氧化氮化膜所構成之移相膜 4。如此般，在石英基板丨上形成有移相膜4者係稱爲移 相光罩之框區。 之後’爲了安定此移相膜4之透過率，使用潔淨烘箱 等以進行200.°C以上之加熱處理。 藉由此，可防止由於在習知之移相膜成膜用之光阻膜 塗布過程等加熱處理（約18〇 °C)下所產生之透過率的變動 (0_5〜1.〇〇/0) 〇 接著，在此移相膜4上形成膜厚约5000埃之電子束用 光阻膜5(日本乜才 > 製ZEP_810S(登錄商標））等。之後， 由於矽化鉬之氧化膜或矽化鉑之氧化氮化膜不具導電性， 而爲了防止使用電子束的曝光時之帶電，故必須形成约 100埃之帶電保持膜6(昭和電工製工又<一廿1〇〇(登錄商 標))等。 接著，參照圖6 ,使用電子東β對電子束用光阻膜5 15 本尺度適用巾 準（CNS ) ( 21GX297公釐) ---— (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝 、τ 線 A7 B7 五、發明説明（13 ) 進行曝光，並以水洗除去帶電防止膜6。之後，藉由對光 阻膜5進行顯像，以形成具有既定阻抗圖形之光阻膜5。 接著，參照圖7，使用上述光阻膜5作爲光罩，以進 行移相膜4之蝕刻。此時之蝕刻裝置係，使用平行平板型 之RF離子蝕刻裝置，電極基板間之距離爲60 mm、動作壓 力0.3Torr、所使用之反應氣體爲jCF4+02、流量分別爲 95seem及5seem，以進行餘刻·時間約11分之餘刻。 接著，參照圖8，除去光阻膜5。藉由以上之步驟以 完成此實施例中之移相光罩。 接著，以下詳述出上述般之使用濺鍍法之移相膜的形 成條件。移相膜所要求的條件係，首先對於曝光光線之透 過率爲2%以上5%未滿，及可將曝光光線之相位轉變 180。。 滿足此等條件之膜係，如本實施例中之上述般，使用 秒化细的氧化物或秒化翻的氧化氮化物所構成的膜。 首先，參照圖9，説明爲了形成上述膜之濺鍍裝置。 圖9所示之濺鍍裝置係，顯示DC磁子濺鍍裝置500的構 成之概略圖。此DC磁子濺鍍裝置500係，在眞空層506 的内部設置有目標物507及磁子508所構成之磁子陰極 509 ° 又，與目標物507隔著既定之距離設置有與其面對面 之陽極510。在此陽極510之面向目標物507之另一面上， 配置有厚2.3 mm、127 mm見方之石英基板1。 再者，排氣管512及氣體導入管513係設置於眞空層 16 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝. -訂 、線 A7 B7 五、發明説明（14 ) 506之既定位置上。在成膜時，使用矽化鉬以作爲目標物； 成膜時之石英基板1的溫度係，藉由圖未示之加熱器及溫 度控制裝置以保持於60 °C〜150 °C。 在如此般之狀態下，藉由氣體導入管513，進行既定 比例的濺鍍氣體之氬氣及反應氣體之氧及氮之混合氣體之 導入，並將眞空層内之壓力保持於既定之値，對兩電極間 施加直流電壓。 本實施例係，在進行移相膜之成膜時，在各個例子中 係形成出使用各種矽化鉬之氧化膜及矽化鉬的氧化氮化物 所構成之移相膜。 表1係，基於上述之濺鍍條件，在變化混合氣體的流 量比之各例子中，顯示出眞空層506内之壓力、堆積速度、 及膜質。例子M-1〜M-7、M-14〜M-15爲矽化鉬的氧化氮 化物之移相膜，例子M-8〜M-13、M-16、M-17爲矽化鉬 的氧化物之移相膜。 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 '訂 -線 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X：297公釐） A7 B7 五、發明説明（I5 ) 表1 例子 氣體流量比 壓力 堆積速度 膜質 % X10_3 Ar 〇2 n2 Ton A/min M-1 72.6 23.8 3.6 2.0 709 MoSi的氧 化氮化膜 M-2 77.1 . 18.3 4.6 2.0 645 M-3 72.1 8.6 19.3 2.0 600 M-4 68.6 7.9 23.5 2.1 525 M-5 61.4 7.0 31.6 2.1 486 M-6 57.4 13.1 29.5 2.2 522 M-7 65.4 17.8 16.8 2.0 578 M-8 79.5 20.5 0 2.0 635 MoSi的氧 化膜 M-9 73.3 26.7 0 2.0 600 M-10 78.8 21.2 0 2.6 225 M-11 81.1 18.9 0 2.6 632 M-12 82.3 17.7 0 2.6 650 M-13 83.5 16.5 0 2.6 754 M-14 73.4 14.9 11.7 3.0 702 MoSi的氧 化氮化膜 M-15 79.0 16.8 4.2 2.8 750 M-16 76.0 24.0 0 2.6 830 MoSi的氧 化膜 M-17 92.0 8.0 0 5.5 487 又，表2〜表4係，相對於作爲曝光光線之KrF雷射 〇=248nm)、i 線(λ=365ηιη)、及 g 線(λ=436ηπι)之透過率、 光學常數(n-i X k)之η値、k値及爲了將‘‘變化18〇〇之 膜厚ds。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} ο 裝- -訂 線 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 18 ί紙張尺度適用^國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公瘦—Ϊ 〜------ 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（16 ) 表2 例子 KrF雷射（波長248nm) 透過率 光學常數 , 2480 L€ _ 2(«-1) % η k A Μ-1 5.22 1.195 0.409 1355 Μ-2 3.59 1.860 0.437 1442 Μ-3 2.92 1.986 0.530 1258 Μ-4 0.69 2.14 0.868 1088 Μ-5 0.74 2.09 0.821 1137 Μ-6 1.8 1.922 0.569 1345 Μ-7 2.6 1.963 0.538 1288 Μ-8 7.0 1.79 0.318 1570 Μ-9 4.6 1.68 0.322 1824 Μ-10 10.2 1.730 0.251 1700 Μ-11 5.0 1.76 0.350 1630 Μ-12 6.13 1.91 0.384 1360 Μ-13 5.51 1.90 0.394 1380 Μ-14 3.52 2.054 0.5325 1176 Μ-15 3.03 2.111 0.5855 1116 Μ-16 4.39 1.804 0.3844 1541 Μ-17 6.88 1.842 0.3409 1472 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) η -裝. 訂 _線_ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（17 ) 表3 例子 i-線（波長365nm) 透過率 光學常數 , 3650 5 _ 2(n - 1) % η k A Μ-1 11.6 1.874 0.280 2088 Μ-2 11.5 1.950 0.304 1921 Μ-3 8.82 2.11 0.397 1644 Μ-4 2.9 2.318 0.697 1382 Μ-5 4.15 2.344 0.626 1362 Μ-6 3.5 2.01 0.511 1807 Μ-7 4.53 1.88 0.414 2074 Μ-8 44.5 2.11 0.118 1644 Μ-9 78.6 1.85 0.0169 2147 Μ-10 73.8 1.77 0.020 2370 Μ-11 18.7 1.91 0.222 2005 Μ-12 12.2 1.81 0.254 2250 Μ-13 17.9 1.98 0.245 1860 Μ-14 8.55 . 2.068 0.389 1709 Μ-15 8.71 2.189 0.420 1535 Μ-16 9.39 1.707 0.2536 2581 Μ-17 16.5 1.833 0.2207 2192 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ,ρ 裝· 訂 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） 、發明説明（:
(請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 3 n n In I I m. 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 … -----1-;--- 迷表2〜表4中，膜厚4係，由曝光光線之波長 及光學常數η値，依據 、 4=λ/2(η-1)··.(1)之關係式以求出。 接著，圖10〜圖12係圖示出表2〜表4中之各例子的數 據’横軸爲光學常數η値、左縱橫4光學常數，右縱 橫爲膜厚ds。 又，圖10〜12中，亦同時揭示出顯示透過乘之圖形。 首先，參照圖10及表2，在曝光 例子 Μ·2、Μ·3、Μ_7、Μ_9、μ_'14〜μ_16 可滿足移相 21 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS )A4規格（210X297公麓） _訂------線---
.m - - 111 I I I- I 經濟部中央揉準局員工消費合作杜印f.· A7 ------- B7 五、發明説明（19 ) 膜之透過率τ^2%以上5%未制範圍内。 接著，參照圖U及表3，在曝光光線爲i線下，例子 M-4〜M_7可滿足移相膜之透過率I 2%以上⑽未滿的範 圍内。 接著，參照圖12及表4，在曝光光線爲g線下，例子 M-4〜M-6可滿足移相膜之㈣率^2%以上⑽未滿的範 圍内。 依據以上之結果，可作爲透過率T2%以上5%未滿之 移相膜爲 Μ-2〜Μ-7、Μ-9、Μ-14〜Μ_1ό。 接著，圖13係顯示出上述各例子中之流量比的關係， 圖13係顯示出上述各例子Μ]〜Μ_17中之氯氣、氧氣、及 氮氣的比例之關係圖。 三角形的底邊爲氬氣的流量比（％ )，三角形左側斜面爲 氧氣的流量比（％)，三角形右倒斜面爲氮氣的流量比（％)， 且將各例子之混合氣體點框出。又，依據圖1〇〜圖丨2及表 2〜表4之上述結果，可作爲逄過率τ爲2%以上5%未滿之 移相膜者以〇代表，無法作爲透過率2%以上5%未滿之移 相膜者以X代表。 由此圖13及表1可知，可作爲透過率了爲2%以上5% 未滿的移相膜之混合氣體的各成分所占體積百分比係，當 使用矽化鈿之氧化膜時， 氬氣73%〜76% 氧氣24%〜27%。 又’當使用矽化鉑之氧化氮化物膜時， 22 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21 οχ 297公釐）
A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（20 ) 氬氣57%〜79% 氧氣7%〜18% 氮氣4%〜32%。 以上’在上述般之條件下形成移相光罩時，作爲第2 光透過部之移相膜係僅由所具之透過率爲2%以上5%未滿 之妙化细的氧化物、或矽化鉬的氧化氮化物所構成之膜。 又，其製造步驟係，在藉由濺鍍法以形成既定膜厚之 上述矽化鉑的氧化物、或矽化鉬的氧化氮化物所構成之膜 後，藉由進行既定之蝕刻以形成第2光透過部。 結果，藉由使用習知之濺鍍裝置以形成作爲移相膜之 膜，又亦僅經由1次之蝕刻步驟，即可降低產生缺陷的機 率及產生加工尺寸的誤差之機率。 (實施例3) 接著，藉由實施例3，使用鉻之氧化膜或鉻之氧化氮化膜 或路之氧化氮化碳化膜以作爲移相膜，以説明上述之移相 光罩200之製造方法。 圖14〜圖17係顯示依照圖3所示之移相光罩2〇〇.的剖 面之製造步驟的剖面構造圖。 首先，參照圖14 ’在石英基板1上，使用濺鍍法以形 成銘之氧化膜或鉻之氧化氮化膜或鉻之氧化氮化碳化膜所 構成之移相膜4。 之後，爲了安定此移相膜4之透過率，使用潔淨烘箱 等以進行200 °C以上之加熱處理。藉由此，可防止由於在 習知之移相膜成膜用之光阻膜塗布過程等加熱處理（約18〇 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) b 裝_ 訂 23 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（21 ) c)下所產生之透過率的變動（〇.5〜ι 〇%>。 接著’在此移相膜4均錢厚约测埃之光 5 ° 接著，參照圖15，#用，·始，、,血， 更用1、、表以對光阻膜5進行曝光， 並猎由對光阻膜5進行顯傻，以形士 a 一 …豕以形成具有既定阻抗圖形之 光阻膜5。 接著，參照圖16,使用上述光阻膜5作爲光罩，以進 仃移相膜4之蚀刻。此時之餘刻裝置係，使用平行平板型 之好離子關裝置，電核基板間之距離爲⑹麵、動作壓 力〇·3Τ〇ΓΓ、所使用之反應氣體爲CH2Cl2+〇2、流量分別爲 25SCCm及75sccm，以進行蝕刻時間約*分之蝕刻。 藉由以上之步驟以完成此實施例中之移相光罩。 接著，以下詳述出上述般之使用賤艘法之移相膜的形 成條件。移相膜所要求的條件係，首先對於曝光光線之透 過率爲2%以上5%未滿，及可將曝光光線之相位 180° 〇 滿足此等條件之膜係，如本實施例中之上述般，使用 鉻之氧化膜或路之氧化氮化膜或路之氧化氮化碳化膜所構 成的膜。 又，有關用來形成上述的移相膜之濺鍍裝置的構造 係，由於與圖9所示之濺鍍裝置相同般，故省略其説明。 本實施例係，在進行移相膜之成膜時，在各個例子中 係形成出使用各種鉻之氧化膜或鉻之氧化氮化膜或鉻之氧 化氮化破化膜所構成之移相膜。 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁)
----I i ---- I I__-/ _ I 裝_ :訂 .線 24 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A~i^ir77I^297公釐） A7 B7 五、發明説明（22 ) 表5係，在各個經設定之混合氣體的流量比下，顯示 出眞空層内之壓力、堆積速度、及膜質。例子C-1〜C-13 爲鉻的氧化物的移相膜，例子C_i4~C-26爲鉻的氧化氮化 物之移相膜，例子C-27〜C-30爲鉻的氧化氮化碳化物之移 相膜。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 〇 裝·
’IT 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 5 2 表5 例子 氣體流量比 壓力 树 速度 膜 質 % χΐσ3 Ar 〇2 n2 NO CHLt Toir A/min C-1 71.4 28.6 0 0 0 3.0 259 Cr 的 氧 化 膜 C-2 92.3 7.7 0 0 0 3.9 850 C-3 90.0 10.0 0 0 0 3.0 900 C4 85.0 15.0 0 0 0 2.0 941 C-5 85.5 14.5 0 0 0 6.1 796 C6 89.3 10.7 0 0 0 8.0 828 C-7 92.7 7.3 0 0 0 4.0 758 C-8 86.6 3.4 0 0 0 4.0 448 09 94.8 5.2 0 0 0 8.1 733 C-10 93.1 6.9 0 0 0 6.1 791 C-11 90.2 9.81 0 0 0 4.0 824 012 90.1 9.93 0 0 0 4.1 787 C-13 95.1 4.92 0 0 0 8.2 659 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） A7 B7 五、發明説明（23 ) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 表5 (續） 氣體流量比 壓力 職 例子 % xlO'3 速度 Ar 〇2 n2 NO (¾ Toir A/min C-14 54.1 32.4 13.5 0 0 1.5 110 C-15 48.8 39.0 12.2 0 0 1.5 108 C-16 87.2 6.4 64 0 0 4.1 592 C-17 82.9 4.9 12.2 0 0 4.2 523 C-18 90.0 1.3 8.7 0 0 4.1 756 C-19 76.0 0 0 24.0 0 2.00 600 C-20 83.0 0 0 17.0 0 3.2 620 C-21 75.5 0 0 24.5 0 2.3 570 C-22 86.0 0 0 14.0 0 4.2 550 C-23 86.5 0 0 13.5 0 4.1 580 C-24 82.4 0 0 17.6 0 3.2 520 C-25 86.2 0 0 13.8 0 4.2 129 C-26 87.1 0 0 12.9 0 4.1 675 C-27 85.2 5.3 5.3 0 9.5 4.0 471 C-28 82.9 7.9 7.9 0 9.2 3.0 513 C-29 78.3 13.0 13.0 0 8.7 2.0 642 C-30 86.9 2.3 2.3 0 9.8 8.1 399 Cr的氧 化氣化 碳條 膜質cr的酸化窒化膜 表6 例子 KrF雷射（波長248nm) 透過率 光學常數 , 2480 d、=- 2(n -1) % η k 人 C-1 8.9 2.782 0.5696 696 C-13 3.50 2.538 0.7448 806.2 C-25 3.80 2.565 0,.7347 792 26 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ο 裝· 訂 I線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） A7 B7 五、發明説明（24 ) 表7 例子 i-線（波長365nm) 透過率 光學常數 , 3650 α.= 2(«-1) % η k 人 C-1 31.7 2.23 0.187 1484 C-2 8.95 2.529 0.5108 1194 C-3 6.08 2.355 0.5495 1347 C-4 6.52 2.481 0.5749 1212 C-5 5.81 2.258 0.5252 1451 C-6 5.64 2.272 0.5364 1435 C-7 6.18 1.275 0.5186 1432 C-8 6.22 2.225 0.5000 1490 C-9 12.9 1.513 0.4171 1238 C-10 8.52 1.296 1.4603 1408 C-11 6.63 1.238 0.4922 1474 C-12 7.23 1.299 0.8949 1405 G-13 11,3 1.579 0.4634 1159 C-14 9.79 2.44 0.468 1267 C-15 10.0 2.50 0.476 1217 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（25 ) 表7(續） 例子 i-線（波長365nm) 透過率 光學常數 j 3650 w — 2(«-1) % 11 k A C-16 5.35 2.527 0.6365 1195 C-17 4.65 2.494 0.6588 1222 C-18 8.78 2.632 0.5399 1118 C-19 0.199 2.142 1.098 1598 C-20 0.543 2.283 1.089 1250 C-21 1.42 2.316 0.8407 1387 C-22 1.60 2.346 0.8336 1100 C-23 0.102 2.290 1.3672 1415 C-24 1.38 2.413 0.9021 1100 C-25 12.1 2.471 0.4257 1241 C-26 1.80 2.505 0.8904 1213 C-27 6.18 2.530 0.6010 1196 C-28 5.06 2.283 0.5625 1422 C-29 3.47 2.440 0.7066 1267 C-30 8.65 2.413 0.4894 1291 (請先聞讀背面之注意事項再4.寫本頁) 裝_ 訂 線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） A7 B7 五、發明説明（26 ) 經濟命中央標準局員工消費合作社印製 表8 例子 g-線（波長436nm) 透過率 光學常數 , 4360 s~2(n-\) % 11 k 人 C-2 19.58 2.660 0.3262 1313 C-3 14.2 2.365 0.3689 1597 C-4 11.1 2.285 0.4029 1696 C-5 17.3 2.595 0.3495 1411 C-6 16.1 2.538 0.3669 1417 C-7 19.73 2.629 0.3220 1338 C-8 21.9 2.630 0.2936 1537 C-9 27.1 2.590 0.2343 1371 C-10 25.3 2.900 0.2514 1147 C-11 21.2 2.539 0.297 1416 C-12 20.8 2.617 0.3062 1348 C-13 23.4 2.676 0.2760 1301 <3-16 14.4 2.786 0.4263 1221 C-17 12.5 2.732 0.4621 1258 C-18 9.94 2.053 0.3587 2070 29 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝_ 訂 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 〜_‘發明説明（27 A7 B7
又，表6〜表8係，相對於作爲曝光光線之KrF雷射 a=248nm)、i 線（人=36511111)、及 g 線（^43611111)之透過:、 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) b, 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 光學常數(n-i X k)之η値、k値及爲了將相位變化18 膜厚ds。 上述表6〜表8中’艇厚屯係，由曝光光線之波長入、 及光學常數η値，依據 4=λ/2(η-1)…（1)之關係式以求出。 接著，圖18〜圖20係圖示出表6类〇山、& 叫衣6〜表8中 < 各例子的數 據，横抽爲光學常數η値、左縱樺爲# ^ Λ 又愤為光學常數k値，右縱 檢爲膜厚ds。 又’圖18〜20中，亦同時揭+ 朽下出顯不透過率之圖形。 首先，參照圖18及表6，在眼#止％ ώ ,, 仕秦先光線爲KrF雷射下， 例子C-13及C-25可滿足移相膜之 過率T爲2%以上5% 3〇 張尺度適财關家標準（CNS ) A4i格（ 裝I------訂------.線---------
• I----- II I . . I -- - 1— · 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（28 未滿的範圍内。 接著，參照圖19及表7，在 u7及c·29可滿足移相膜切過;=爲1線下’例子 的範圍内。 平T爲20/0以上5%未滿 接著，參照圖20及表8，在 ⑽、C-23及⑽曝从線爲g線下，例子 5%未滿的範圍内。 ,相月K透過率T爲2%以上 ,相一果’可作爲透過率T2%以上5%未滿之 移相版馬例子C-13、C_17、Γ ^ / c-21 、 C-23 、 C-25 、 C- 26 、 C-29 。 接著圖21〜圖23释顯示出上述各例子中混合氣體爲 ^•+〇2 Ar+02+N2、Ar+NO、Ar+〇2+N2+CH4 之氣體流 1比的關係’圖21係顯示出上述各例子匸]〜C18中之氬 氣、氧氣、及氮氣的比例之關係圖。 二角形的底邊爲氬氣的流量比（％)，三角形左側斜面爲 氧氣的流量比（％)，三角形右侧斜面爲氮氣的流量比（％)， 且將各例子之混合氣體點框出。 又，依據圖18〜圖20及表5之結果，可作爲透過率T 爲2%以上5%未滿之移相膜者以〇代表，無法作爲透過率 2%以上5%未滿之移相膜者以X代表。 由此圖21可知，可作爲透過率T爲2%以上5%未滿的 移相膜之混合氣體的各成分所占體積百分比係， 當使用路之氧化膜時， 氬氣95%〜96% (讀先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ,ρ 裝. 訂' 線--------- -I 1 —II I -
In 1_· 31 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） A7
氧氣4%〜5%。 經濟部中央橾準局員工消費合作社印製 又，當使用鉻之氧化氮化膜時， 氬氣82〜83% 氧氣4%〜5% 氮氣12%〜13%。 卜接著，圖22係顯示出上述各例子C-19〜C26中之氬 氣、及NO的比例之關係圖。 風 依據圖18、圖20及表5之結果，可作爲透過率τ爲 2%以上5%未狀移相膜者以〇代表，無法作爲透過率以 以上5%未滿之移相膜者以X代表。 圖23係顯示出例子C-27〜C30中之氬氣、氮氣及甲醇 (8%〜1〇%)的比例.之關係圖。 三角形的底邊爲氬氣的流量比（％)，三角形左側斜面爲 氧氣的流量比（％)，三角形右側斜面爲甲醇的流量比（％)， 且將各例子之混合氣體點框出。 又：依據圖18〜圖20及表5之結果，可作爲透過率丁 爲2°/。以上5%未滿之移相膜者以〇代表，無法作爲透過率 2%以上5%未滿之移相膜者以X代表。 由圖21〜圖23及表5可知，可作爲移相膜之混合氣體 的各成分所占體積百分比係， 當使用鉻的氧化氮化膜時， 氬氣75%〜87% 一氧化氣13%〜25%。 又，當使用銘的氧化氮化破化膜時， (請先閲讀背面之注意事項再填窝本瓦) b. 裝· -訂- !線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） A7 ---___Β7 五、發明^月(30 ) ~~:' — 氬氣78〜79% 氧氣12%〜14% 氮氣12%〜14% 甲醇8%〜9%。 、以上，在上述般讀件下„移相光料，作爲第2 光透過部之移相膜係僅由所具之透過率爲2%以上5%未滿 《路的的氧化物、㈣氧域化物或鉻的氧化氮化碳化物 所構成之膜。又，其製造步驟係，在藉由賤锻法以形成既 定膜厚之上述較_氧化物、或魏㈣氧化氮化物所 構成疋膜後，藉由進行既定之蝕刻以形成第2光透過部。 結果，藉由使用習知之濺鍍裝置以形成作爲移相膜之 膜，又亦僅經由i次之蝕刻步驟，即可降低產生缺陷的機 率及產生加工尺寸的誤差之機率。 又，上述中，係僅使用矽化鉬之氧化膜、矽化鉑之氧 化氮化膜、鉻之氧化膜、鉻之氧化氮化膜、鉻之氧化氮化 碳化膜作爲第2光透過部，但並非以此爲限。亦可使用金 屬的氧化膜、金屬的氮化膜、金屬矽化物的氮化膜、及金 屬矽化物的氧化氮化膜等。 經濟部甲央標準局員工消費合作社印製 (實施例4) 接著’說明基於本發明之實施例4。此實施例係有關 於，在移相光罩之製造步驟中，當藉由電子朿或雷射光以 對移相膜進行曝光時，爲了防止移相膜之帶電所形成之金 屬膜。 以下’參照圖24〜圖28以説明移相膜之製造步驟。 33 度適用中國國家標準T^NS〉八4規格（210X297公釐) '~~' -- 五 A7 B7 發明説明（31 ) 圖24〜圖28係，對應於圖3所示之移相光罩的剖面構 造之剖面構造圖。 首先，參照圖24，同實施例2或3，形成用來使得透 過之曝光光線之相位轉變180。、且透過率爲2%以上5%未 滿之由矽化鉬之氧化膜、矽化鉬之氧化氮化膜、鉻之氧化 膜、鉻之氧化氮化膜、或鉻之氧化氮化碳化膜所構成之移 相膜4。 之後，在此移相膜4上形成膜厚約ι〇〇〜500埃之帶電 防止膜6。此電帶防止膜6之膜質係，當移相膜之膜質爲 鉬系時係形成鉬膜。又，當移相膜4之膜質爲鉻系時係形 成鉻膜。 形成上述帶電防止膜之原因爲，由於依據上述之方法 所形成出之由秒化翻之氧化膜、秒化翻之氧化氣化膜、絡 之氧化膜、鉻之氧域㈣、鉻<氧化氮糾化膜所構成 之移相膜4並不具有導電性。 、又，在路的氧化膜之狀況下，由於依據實施例3所述 《例子C_1〜C·3所形成核的氧傾具有導電性，故在此 狀況下不用形成上述之電帶防止膜。 之後’在帶電防止膜6上形成膜厚約5〇〇〇 用光阻膜。 术 接著，參照圖25,對於電子束用光阻膜5之既定的位 置，使用電子束進行Μ，接著進行顯像 具 既定的光阻圖料光阻膜5。 . 接著，參照圖26,當欲形成㈣之電帶防止膜6時， 34 W尺度適财國國家標準
A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（32 ) 使用電子束用光阻膜5作爲罩，使$ CF4+〇2氣體之乾錄刻 而對帶電防止膜6及移相膜4進行連續的餘到。 _、'接著，參照圖27 ’使用〇2等離子體等以除去光阻膜5。 之後’參照圖28 ’使用似;{液酸錦銨/過氣酸混合液） 等以除去帶電防止膜。藉由此以製作出移相光罩。 ^另—方面，再度參照圖26，當欲形成鉻系之帶電防止 膜6時，使用電子束用絲膜5作爲罩，使用cH4ci2+〇2 乳體、或α2+〇2氣體、或Cl2氣體之乾 膜6及移她㈣糊㈣。 ^止 ^接著，參照圖2?，使用a等離子體等以除去光阻膜5。 ^後’參照® 28，使用硫酸等以㈣除去帶電防止膜6。 藉由此以製作出移相光罩。 又，在上述移相光罩之蝕刻中，當使用鉬系之移相光 革時’係形成細膜所構成之帶電防止膜；當使用鉻系之移 相光軍時，係形成鉻膜所構成之帶電防止膜，但並非以此 爲限。對齡以㈣光罩亦可使用㈣ < 帶電防止膜； 又，對於细系之移相光罩亦可使用鉻膜之帶電防止膜，藉 由此亦可得出相同的效果。 曰 “如以上所説明般，在移相光罩之製造步驟中，藉由翻 膜之設置可達成電子束曝光時之帶電防止效果，且 學式位置偵知器的光反射膜之作用。 、 又，在上述般之實施、4中，係使射目膜或路膜以 爲帶電防止膜，但亦可得出㈣㈣果之金屬膜 USp靖、或其等的合金所構成的膜爲例。 (請先聞讀背面之注意事^再填寫本頁) • - n n -- 訂 II - i n ^ n - n . 35
本紙張尺度適用f晒家縣（CNS ) Α4» ( 210X297^FT 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（33 ) (實施例5) 接著，在實施例1〜實施例3所形成之移相光罩中，對 於當形成有如圖29所示般之殘留缺陷（黑缺陷）50及針孔/ 缺陷（白缺陷）51時之缺陷檢查方法及缺陷修正方法進行説 明。 首先，對於所製作出之移相光罩，使用光透過型缺陷 檢查裝置（KLA社製，239HR型）以進行晶片比較方式之缺 陷檢查。此缺陷檢查方式係，使用以水銀燈作爲光源之光 以進行檢查。藉由此以偵知出圖形應被蝕刻處仍殘留有移 相膜之殘留缺陷、及在應殘留有移相膜處由於針孔及形狀 之缺陷所產生之針孔等。 接著，對此等缺陷進行修正。對於殘留缺陷，使用習 知之光罩中所用之藉由YAG雷射之雷射吹淨修正裝置。 又，亦可利用使用FIB之藉由噴濺蝕刻氣體的導入之輔助 餘刻以除去之。 接著，對於針孔缺陷方面，使用習知之光罩中所用之 依據FIB輔助沉積方法之碳系膜52的沉積，以對針孔之缺 陷部分進行埋入修正。 如此般，將在經修正之移相光罩洗淨之後，碳系膜52 亦不致產生剥落，故可得出良好的移相光罩。 (實施例6) 接著，對於使用上述般的移相光罩之曝光方法進行説 明。當使用此移相光罩時，移相膜的膜厚係如表2〜表4、 表6〜表8之膜厚（ds)所示般，形成约1500〜2000埃之膜厚。 36 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ip 裝. 訂 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明説明（34 ) 因此，由於所形成之膜厚僅爲習知的移相膜膜厚之约一 半，故如圖30所示般，可使得曝光光線中所含之傾斜成分 的曝光光線亦進行180 °之相位差的轉變。 結果，如圖31所示般，例如在形成〇 4μπ1之接觸窗時， 可容許1.2μιη之焦點移動。又，習知所用之光罩係，如圖 32所示般，在形成相同的〇 4μπι之接觸窗時，僅可容許 0·6μιη之焦點移動。 再者，在一致性爲〇·3〜0.7、且以〇 5〜〇 6爲佳之曝光 裝置中，如圖33所示般，可使得焦點深度較習知之光罩提 高許多 〇 又，圖31〜圖33係顯示出對基於本發明之移相光罩， 使用5:丨縮小投影曝光裝置之實驗結果。但使用縮小倍 率爲4 ·· 1、2.5 : 1、i : i的投影曝光裝置時亦可得到 相同的作用效果。又，並不限於使用投影曝光裝置，亦可 使用密著曝光、近接曝光等以得出相同的效果。再者，上 述之曝光方法係，使用g線、i線、ω雷射等亦可得出 相同的效果。 以上，依據使用本實施例的移相光罩之曝光方法係， 由於可防止曝光不良的產生，故可提高半導體製逵步驟中 之良率。此曝光方法係，可有效地利用於4m、】6M、 =、⑽之DRAM、SRAM、快閃記憶體、AsiC、 微電腐、GaAs等半導體裝置的製造步驟中，且亦 於半導體裝置及液晶顯示器之製逵步驟申。 心 以上係僅例示出所揭示出之實施例中所應具備之黯， 37 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝_
A7 B7 五、發明説明（35 ) 但並非以此爲限。本發明之範圍並非以上述所説明者-爲 限，亦即可進行申請專利範圍内之各種適當的變更。 本發明可有效地適用於用來衰減曝光波長之衰減型移 相光罩之技術方面。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝 訂 線 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）
Claims (1)
- 六、申請專利範圍 :::為罩’藉由乾蝕刻法以對前述移相膜進行蝕刻， =此卿成露出於前述基板上之第U透過部、及由 剛述移相膜所構成之第2光透過部。 4.如中請專利範圍第3項所述之移相光罩的製造方 法，其中，前述移相膜形成步驟係， 包含使㈣仙之目標物、在氬氣與氧氣之混合氣 體的環境氣體中形切化㈣氧化臈之步驟。 、5.如巾請相範㈣4項所叙移相料的製造方 法:則述'昆合氣體的各成分所占體積百分率的範 圍係，氬氣為73%〜76%、剩下的為氧氣。 6·如中請專利範圍第3項所述之移相光罩的製造方 法，其中，前述移相膜形成步驟係， 包含使时化缺目標物、錢氣、氧氣、及氮氣 之混合氣體的環境氣體中形成矽化鉬的氧化膜之步 驟。 、 、7·如中請專利範圍第6項所述之移相光罩的製造方 法其中，别述混合氣體的各成分所占體積百分率的範 經 濟 部 智 慧 財 M. 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 圍係，氬氣為57%〜79°/。、氧氣為7%〜18%、氮氣為 4%〜3 0%。 ’ 8. 如申請專利範圍第3項所述之移相光罩的製造方 法’其中，前述移相膜形成步驟係， 包含使用鉻之目標物、在氬氣與氧氣之混合氣體的 環境氣體中形成鉻的氧化膜之步驟。 9. 如申請專利範圍第8項所述之移相光罩的製造方 ___— 40 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 申請專利範圍 法’其中’前述混合氣體的各成分所占體積百分率的範 圍係，氬氣為95%〜96%、剩下的為氡氣。 1〇_如申請專利範圍第3項所述之移相光罩的製造 方法’其中，前述移相膜形成步驟係， 包含使用鉻之目標物、在氬氣、氧氣及氮氣之混合 氣體的環境氣體中形成鉻的氧化氮化膜之步驟。 11. 如申請專利範圍第10項所述之移相光罩的製造 方法’其中，前述混合氣體的各成分所占體積百分率的 範圍係’氬氣為82%〜83%、氧氣為4%〜5%、氮氣為 120/〇〜13%〇 12. 如申請專利範圍第3項所述之移相光罩的製造 方法’其中，前述移相膜形成步驟係， 包含使用鉻之目標物、在氬氣與一氧化氮之混合氣 體的環境氣體中形成鉻的氧化氮化物的膜之步驟。 13. 如申請專利範圍第12項所述之移相光罩的製造 方法，其中，前述混合氣體的各成分所占體積百分率的 範圍係，氬氣為75%〜87%、剩下的為一氧化氮。 、I4·如申請專利範圍第3項所述之移相光罩的製造 方法’其中，前述移相膜形成步驟係， 包含使用鉻之目標物、在氬氣、氧氣、氮氣及甲炫 之混合氣體的環境氣體中形成鉻的氧化氮化碳化膜之 步驟。 15.如申請專利範圍帛14項所述之移相％罩的製造 方法’其巾’前㈣合《的各成分所占體積百分率的 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ---_---Ί — ^---------$0 (請先閱婧背面之洚意事項存填寫本頁) 六 申請專利範圍 範圍係，氬氣為78%〜79% 8%〜州、剩下的為氮氣。乳乳為12%〜14%、甲醇為 方法，16:中申1 專利範圍第3項所述之移相光罩的製造 方法’其中1述移相膜形成步㈣， “ 閱 包含形成金屬膜之步驟。 方法專利範圍第16項所述之移相光罩的製造 方法，其中，前述形成金屬膜之步驟係， “ 在藉由濺鍍法以之前述移相膜形 阻膜形成㈣之間’包含有形成金屬膜之步驟 Μ 申叫專利範圍第16項所述之移相光罩的製 其：，前述金屬膜為’擇自鉻膜或銦膜所構成群 甲之任一者。 請專利範„4、5、6或7項所述之移相 光罩，的製造方法’其中，前述對於移相膜進行蝕刻之步 驟為， 藉由使用氟化碳與氧氣的混合氣體之乾蝕刻法 進行之。 20. 如中清專利範圍第8、9、1〇、^ i、η、μ 或15項所述之移相光罩的製造方法，其中，前述對於 移相膜進行#刻之步驟為， 消 費 合 作 杜 印 製 藉由使用擇自二氯甲烷與氧氣之混合氣體、氯氣與 氧氣之混合氣體、氯氣所構成群中之1種類的氣體之乾 蝕刻法以進行之。 21. 如申請專利範圍第3項所述之移相光罩的製當\ 六 申請專利範園 造方法’其中，前述移相膜形成步驟為， 包含在使用濺鏟法以形成 戰以上之熱處理。 1移相膜之後，進行 種移相光罩之曝光方法’具備·· 塗布乂驟，在圖形形成層上塗布光阻膜； 曝光步驟，使用移相圖形中认 之第！光透過部，及可將透路出於前述基板上 光線的相位轉變180。、透過率為2%以上先二::之:： =屬的氧化膜、金屬的氧化氮化膜、二 膜、金屬矽化物的氧化氮化膜所構成群中之i 料的膜所構成之第2光透過部之移相 光阻膜進行曝光之步驟。 以對於别迷 23. —種移相膜，在成膜於可透過曝光線之基板上 之狀態下，可僅將透過前述基板之曝光光線的相ς轉變 ⑽。、透過率為2〇/。以上5%未滿、為由擇自金屬的氧化 膜、金屬的氧化氮化膜、金屬石夕化物的氧化膜、金屬石夕 化物的氧化氮化膜所構成群中之1種膜所構成。 24. 如申請專利範圍第23項所述之移相膜，其中， 前述1種材料所構成之膜為，擇自鉻的氧化膜、鉻的氧 化氮化膜、鉻的氧化氮化;5炭化膜、石夕化鉬的氧化臈、石夕 化銦的氧化氮化膜所構成群中之1種膜。 25. —種移相膜之製造方法’其係使用濺錢法，以 在可透過曝光光線之基板的主表面上，形成出可將透過 之曝光光線的相位轉變1 80。、透過率為2°/。以上5%未滿 I -________ 43 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 χ 297公釐） 六 員 工 消 費 社 印 、申請專利範圍 之具有既定厚度的移相膜； ^且係使用矽化鉬作為目標物，在氬氣與氧氣之混合 乳體環境氣體中，形成矽化鉬的氧化膜所構成之移相 膜。 26. 如申印專利範圍第25項所述之移相膜的製造方 去’其中，前述混合氣體之各成分所占體積百分比之範 圍為，氬氣為73%〜76%、剩下的為氧氣。 27. —種移相膜之製造方法，其係使用濺鍍法，以 在可透過曝光光線之基板的主表面上，形成出可將透過 之曝光光線的相位轉變18〇。、透過率為2%以上未滿 之具有既定厚度的移相膜； 、 、且係使时仙作為目祕，錢氣、氧氣與氮氣 之混合氣體環境氣财，形切仙的氧化氮化膜所構 成之移相膜。 、28·如申請專利範圍第27項所述之移相膜的製造方 法’其中’前述混合氣體之各成分所占體積百分比之範 圍為’氬氣為57%〜79%、氧氣為17%〜18% 4%~30%。 乳乳馬 29. —種移相膜之製造方法，其係使用濺鍍法，以 在:透過曝光光線之基板的主表面上，形成出可將透過 之+光光線的相位轉變18〇。、透過率為2%以上$ 之具有既定厚度的移相膜； 。未滿 環产氣H⑽料目標物，錢氣與氧氣之混合氣體 裒兄體中，形成鉻的氧化膜所構成之移相臈。 U 張尺 —用中_ W 六、申請專利範圍 、30.如申請專利範.圍第29項所述之移相膜的製造方 法，其中，前述混合氣體之各成分所占體積百分比之範 圍為，氬氣為95%〜96%、剩下的為氧氣。 31. 一種移相膜之製造方法，其係使用濺鍍法，以 在可透過曝光光線之基板的主表面上，形成出可將透過 之曝光光線的相位轉變180。、透過率為2%以上未滿 之具有既定厚度的移相膜; 且係使用鉻作為目標物，在氬氣、氧氣與氮氣之混 合氣體環境氣體中，形成鉻的氧化氮化膜所構成之移相 膜。 32. 如申請專利範圍第31項所述之移相膜的製造方 法，其中，前親合氣體之各成分所占體積百分比之範 圍為，氬氣為82%〜83。/。、氧氣為4%〜5%、氮氣為 12%〜13%〇 ’、 33. —種移相膜之製造方法，其係使用濺鍍法，以 在可透過曝光光線之基板的主表面上，形成出可將透過 之曝光光線的相位轉變18〇。、透過率為2%以上5%未滿 之具有既定厚度的移相膜； 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 且係使用鉻作為目標物，在氬氣與一氧化氮之混合 氣體環境氣體中，形成鉻的氧化氮化膜所構成之移相 膜。 34. 如申响專利範圍第33項所述之移相膜的製造方 法其中，别述混合氣體之各成分所占體積百分比之範 圍為，氬氣為75%〜87%、剩下的為一氧化氮。 本紙張尺度適用中_緖準（CNS)A4規格―χ 297公^ )經濟部智慧財產局員工消費合作社印製35·—種移相膜之製造方法，其係使用濺鍍法以 在可透過曝光光線之基板的主表面上，形成出可將透過 之曝光光線的相位轉變18〇。、透過率為2%以 之具有既定厚度的移相膜； 未滿 且係使用鉻作為目標物，在氬氣、氧氣、氮氣與甲 烧之混合氣體環境氣财，形成鉻的氧錢化碳化膜所 構成之移相膜。 、36.如申請專利範圍第35項所述之移相膜的製造方 法，其中，前述混合氣體之各成分所占體積百分比之範 圍為，氬氣為78%〜790/〇、氧氣為12。/〇〜14〇/〇、甲炫為 8%〜9%、剩下的為氮氣。 疋’ 37. —種移相光罩之框區，其具備可透過曝光光線 之基板，及形成於此基板的主表面上之移相膜； 且前述移相膜係，可僅將透過前述基板之曝光光線 的相位轉變180。、透過率為2%以上5%未滿、為由擇自 金屬的氧化膜、金屬的氧化氮化膜、金屬矽化物的氧化 膜、金屬矽化物的氧化氮化膜所構成群中之丨種材料所 構成。 38. 如申請專利範圍第37項所述之移相光罩之框 區，其中，前述1種材料為，由擇自鉻的氧化膜、鉻的 氧化氮化膜、鉻的氧化氮化碳化膜、矽化鉬的氧化膜、 矽化鉬的氧化氮化膜所構成群中之材料。 39. 如申請專利範圍第37或38項所述之移相光罩 之框區，其中，在前述基板上，另具備金屬膜。 — (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格^ x 297公釐） -線Φ-------------------------A8B8C8D8經濟部智慧財產局員工消費合作社印製40. 如申請專利範圍第39項所述之移相光罩之框 區，其中，前述金屬膜為擇自鉻膜及鉬膜所構成群中之 任一者。 41. 如申請專利範圍第37項所述之移相光罩之框 區，其中，在前述基板上，另具備金屬膜。 42. —種移相光罩之框區之製造方法其係使用濺 鍍法，以在可透過曝光光線之基板的主表面上，形成出 可將透過之曝光光線的相位轉變180。、透過率為2%以 上5%未滿之具有既定厚度的移相膜； 一且係使用石夕化鉬作為目標物，在氬氣與氧氣之混合 氣體環境氣體中，形成矽化鉬的氧化膜所構成之移相 膜。 ,43.如申請專利範圍第42項所述之移相光罩之框區 的製1¾方法’其中’前述混合氣體之各成分所占體積百 分比之範圍為，氬氣為73%〜76%、剩下的為氧氣。 44. 一種移相光罩之框區之製造方法，其係使用濺 鍍法，以在可透過曝光光線之基板的主表面上，形成出 可將透過之曝光光線的相位轉變丨8〇。、透過率為2%以 上5%未滿之具有既定厚度的移相膜； 且係使用矽化鉬作為目標物，在氬氣、氧氣與氮氣 之混合氣體環境氣體中，形成矽化鉬的氧化氮化膜所構 成之移相膜。 ' 45. 如申請專利範圍第44項所述之移相光罩之框區 之製造方法，其中，前述混合氣體之各成分所占體積百本紙張尺度翻t ®目家鮮（&NS)A4規格（2$ 297公釐） ---.---^—訂---------線 請先閲讀背面之迮意事項再緣寫本頁> 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 六、.申請專利範圍 分比之範圍為’氬氣為57%〜79%、氧氣為17%〜跳、 氮氣為4%〜30%。 46. -種移相光罩之框區之製造方法，其係使用錢 鍍法，以在可透過曝光光線之基板的主表面上，形成出 可將透過之曝光光線的相位轉變18〇。、透過率為2%以 上5%未滿之具有既定厚度的移相膜； 且係使用鉻作為目標物，在氬氣與氧氣之混合氣體 環境氣體中，形成鉻的氧化膜所構成之移相膜。 47. 如申請專利範圍第46項所述之移相光罩之框區 之製造方法，其中，前述混合氣體之各成分所占體積百 分比之範圍為’氬氣為95%〜96%、剩下的為氧氣。 48. —種移相光罩之框區之製造方法，其係使用濺 鍍法’以在可透過曝光光線之基板的主表面上，形成出 可將透過之曝光光線的相位轉變180。、透過率為2%以 上5°/。未滿之具有既定厚度的移相膜； 且係使用鉻作為目標物，在氬氣、氧氣與氮氣之混 合氣體環境氣體中，形成鉻的氧化氣化膜所構成之移相 膜。 49. 如申請專利範圍第48項所述之移相光罩之框區 之製造方法，其中，前述混合氣體之各成分所占體積百 分比之範圍為，氬氣為82%〜83%、氧氣為4%〜5%、氮 氣為12%〜13%。 50. —種移相光罩之框區之製造方法，其係使用濺 鍍法，以在可透過曝光光線之基板的主表面上，形成出 也浓又週用中國國家標準（CNS〉A4規格（210 X 297公楚）(請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 申請專利範圍 可將透過之曝光光線的相 上糊之具有既定厚度的二：；彡過率為靡 净、使用鉻作為目標物，在氬氣— 軋體環境氣體中，形忐放认& 乳化鼠之此口 膜。 7成鉻的氧化氮化膜所構成之移相 51.如申請專利範圍第5〇項所 相 之製造方法，其中秒相先罩之框£ 分比之範鬥纟^ 各成分所占體積百 ’’、、，氬氣為75°/。〜87%、剩下的為一氧化氮。 梦法52Γ/移相料之㈣之製造方法，其係使用濺 鏟法，以在可透過曝光光線之基板的主表面上，形成出 可將透過之曝光光線的相位轉變副。、透過率為胸 上5%未滿之具有既定厚度的移相臈，‘ 且係使用鉻作為目標物，在氬氣、氧氣、氮氣與甲 烧之混合氣體環境氣體中，形成鉻的氧化氮化碳化膜所 構成之移相膜。 53. 如申請專利範圍第52項所述之移相膜的製造方 法’其中，則述混合氣體之各成分所占體積百分比之範 圍為，氬氣為78%〜79%、氧氣為12%〜14%、甲烷為 8%〜9%、剩下的為氮氣。 V 54. 如申請專利範圍第 424&L^v _______ 相光罩之框區之製造方法，其中’前述开 多相光罩之 框區之步驟係， 包含在使用減鍵法以形成前述移相膜之後，再進行 200°C以上之熱處理。 _49 X 297公釐） 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 夂、申請專利範圍 55·—種移相光罩之缺陷檢查方法，在具備可透過 曝光光線之基板、及形成於此基板的主表面上之移相圖 形之移相光罩中； 前述移相光罩係具備：露出於前述基板之第丨光透 過部，可將透過前述第1光透過部之曝光光線的相位轉 變180。、透過率為2%以上5%未滿、由擇自金屬的氧化 膜、金屬的氧化氮化膜、金屬矽化物的氧化膜、金屬矽 化物的氧化氮化膜所構成群中之丨種膜所構成之第2 透過部； 其為用來檢查殘留於前述第2光透過部之缺陷（黑 缺陷）及產生第2光透過部上的針孔缺陷（白缺陷）之缺 檢查方法； ' 其係藉由使用水銀燈作為光源之光線，採用晶片比 季又方式以進行缺陷檢查。 暖光種/相光罩之缺陷修正方法’在具備可透過 之基板、絲成於此基㈣ 形之移相光罩中； 囬上之移相圖 珂述移相光罩係具備：露出於前述基板之第 過部，可將透過前述第丨光透過部 變•、透過率為2%以上5%未滿、由相位轉 化物ΐ 膜、金屬魏物的氧化膜、金屬石夕 、物的乳化氮化膜所構成群中之1種膜所^资， 透過部； 構成之第2光 其為用來修正殘留於前述第2光透過部之缺陷(黑
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| GD4A | Issue of patent certificate for granted invention patent | ||
| MK4A | Expiration of patent term of an invention patent |