TW497006B - Phase shift mask blank, phase shift mask and method of manufacture - Google Patents
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Description
497006 A7 B7 五、發明説明（i) 技術領域 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明係關於使用新穎材料之移相屏蔽用基板，移相 屏蔽及移相屏蔽之製造方法。 先行技術及發明所欲解決之課題 向來，半色調型移相屏蔽，其實用化之移相器材料係 矽化鉬系材料。而也有使用氧化鉻系材料等的。 該半色調移相屏蔽，如第10(A)、 （B)圖所示 ，係以於石英基板a上設使光之相位起變化之移相器b， 利用通過移相器b之相位已變之光，與未通過移相器b無 相位變化之光的干涉作用，來提升解析度。 近年來，隨著LSI之高積體化及高速化，圖樣線寬 要求變細，用以形成該圖樣之光罩亦要求更微細化。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 移相屏蔽亦因應此要求進行開發，爲求更微細化，屏 蔽製造時所用光源之曝光波長須予短波長化，從I線（ 365奈米）至KrF準分子雷射光（248奈米），再 到ArF準分子雷射光（193奈米），更往F2雷射光（ 1 5 7奈米）。 此因微影中之解析度係如下述之瑞利式所示，與曝光 波長成比例之故。
瑞利式：R=kA/NA (其中，R爲解析度，k爲過程係數，λ爲波長， Ν Α爲透鏡之開口數。） 但是，此止主要使用之矽化鉬系移相膜，在A r F準 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -4- 497006 A7 B7 五、發明説明（2 ) 分子雷射光（1 9 3奈米）或F 2雷射光（1 5 7奈米）領 域之短波長幾不透光，吸收係數大之故，有無法用於對應 如此之曝光光源短波長化之問題。 又，鉻系移相膜因只鉻係金屬，幾無透光，即於鉻金 屬添加氧、氮、碳等，仍難達1 9 3奈米以下之短波長領 域中的移相材所要求之充分的透光比（例如3至4 0%) 〇 而又因1 9 3奈米以下短波長之光，能量遠高於向來 所用之3 6 5奈米或2 4 8奈米之光，與屏蔽基板及透鏡 玻材同樣移相材亦易起歷時劣化，有對耐高能照射之材料 的開發之期待。 另一方面，移相材者，因須將通過移相層之光對未通 過移相層之光作1 8 0 °之相位變換，考慮移相層圖樣之 地形時，移相膜之厚度係如式（1 ) Ό = λ / 2 (η-1) …（1 ) (其中，D爲180°移相所需之移相膜厚度，η爲 移相器材料之折射率，λ爲穿透波長。） 所示之膜厚D成膜，折射率高之材料因180°移相所需 膜厚（階差）可減小故爲較佳。 然而，以往之鉻系或矽化鉬系移相材，對曝光波長之 短波長化，即1 9 3奈米以下之短波長光，無法得高折射 率之故，膜厚變大，有難達1 8 0°移相之問題。 本發明係鑑於上項實情而目的在提供可解決以往之半 色調型移相屏蔽所具問題，更可充分對應半導體積體電路 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS )八4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝< 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -5- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 497006 A7 B7 五、發明説明（3 ) 之微細化，高積體化之移相屏蔽空白基板，移相屏蔽及移 相屏蔽之製造方法。 解決課題之手段及發明之實施形態 本發明人等爲達上述目的，一再精心檢討，結果發現 ，以往氟摻雜之金屬砂化物爲主成分之移相器，特別是以 經氟摻雜之矽化鉻，氟摻雜之矽化鉬，或氟摻雜之釓鎵砂 化物爲主成分之移相器的形成而成之移相屏蔽空白基板及 移相屏蔽，具有以往之以鉻系或矽化鉬系爲移相材料所無 法達到的如A r F準分子雷射光或F2雷射光之1 9 3奈米 以下短波長的3至4 0 %的高透光比，同時高能量照射下 耐久性優，歷時安定性可得改善，甚至，經氟摻雜之金屬 矽化物膜，因折射率高，以較薄膜厚即可達1 8 0 °移相 ，可極度抑制移相膜厚度對曝光之影響（主要係焦點深度 等），能有效解決以往的半色調型移相屏蔽之問題，更可 充分對應半導體積體電路之微細化，高積體化，終於完成 本發明。 亦即，本發明係在提供下述之移相屏蔽用空白基板， 移相屏蔽及移相屏蔽之製造方法。 申請項1 : 於透明基板上形成至少一層之移相器之移相屏蔽用空 白基板，其特徵爲上述移相器係以主成分爲氟摻雜之金屬 矽化物之膜所形成。 申請項2 : 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X29*7公董） ---------Ms---^——^------^—0 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -6 - 497006 A7 B7 五、發明説明（4) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 於透明基板上形成至少一層之移相器之移相屏蔽用空 白基板，其特徵爲上述移相器係以主成分爲氟摻雜之金屬 矽化物之膜所形成，並且於該移相器上形成至少一層之 C r系膜。 申請項3 : 申請項2之移相屏蔽用空白基板，其Cr系膜爲遮光 膜或者抗反射膜，或這些膜之層合膜。 申請項4 : 申請項2或3之移相屏蔽用空白基板，其c r系膜爲 CrC、 CrCO、 CrCN或CrCON膜，或這些膜 之層合膜。 申請項5 : 申請項1至4中任一項之移相屏蔽用空白基板，其上 述氟摻雜金屬矽化物爲氟摻雜矽化鉻，氟摻雜矽化鉬，或 氟摻雜釓鎵矽化物。 申請項6 : 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 申請項1至4中任一項之移相屏蔽用空白基板，其上 述氟摻雜金屬矽化物爲氟摻雜矽化鉻，氟摻雜矽化鉬，或 氟摻雜釓鎵矽化物，且該矽化物含〇、N、C之一種或一 種以上元素。 申請項7 : 申請項1至6中任一項之移相屏蔽用空白基板，其以 氟摻雜金屬矽化物爲主成分之移相器，將透過之曝光光線 作180±5°之移相，且透光比爲3至40%。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐^ " -- 497006 A7 ____B7_ 五、發明説明（c ) 5 申請項8 : (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 其特徵爲申請項1至7中任一項之移相屏蔽用空白基 板之移相器係形成爲圖樣而成之移相屏蔽。 申請項9 : 特徵爲含 於曝光光線透過之基板上，以濺鍍法形成以氟摻雜金 屬砂化物爲主成分之移相器之步驟， 於該移相器上以微影法形成阻劑圖樣之步驟，以及 用該阻劑圖樣以乾式蝕刻或濕式蝕刻法形成移相器圖 樣之步驟 的移相屏蔽之製造方法。 申請項1 0 : 特徵爲含 於曝光光線透過之基板上，以濺鍍法形成以氟摻雜金 屬矽化物爲主成分之移相器之步驟， 於該移相器上以濺鍍法形成C r系膜之步驟， 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 將該C r系膜曝光之必要部份以蝕刻去除，使該部份 之移相器外露於表面，於該移相器上以光微影法形成阻劑 圖樣之步驟，及 用該阻劑圖樣以乾式蝕刻或濕式蝕刻法形成移相器圖 樣之步驟 的移相屏蔽之製造方法。 申請項1 1 : 申請項9或10之移相屏蔽製造方法，其上述氟摻雜 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210X297公釐） -8 - 卿006 A7 B7 五、發明説明（） 6 金屬矽化物爲氟摻雜矽化鉻，氟摻雜矽化鉬，或氟摻雜釓 鎵砂化物。 ---------- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 申請項1 2 : 申請項9， 10或11中之移相屏蔽製造方法，其上 述濺鍍係用絡、鉬、或釓錠作靶材，並用s i F 4作反應性 氣體。 申請項1 3 : 申請項9， 10或11中之移相屏蔽製造方法，其上 述濺鍍用矽化鉻，矽化鉬或釓鎵矽化物爲靶材，並用選自 S 1 F 4、C F 4及N F 3之一種以上爲反應性氣體。 申請項1 4 : 申§靑項9至1 3中任一項之移相屏蔽製造方法，其上 述濺鍍法係以選自氧、氮及碳之元素源氣體，混合以不活 性氣體及反應性氣體而成混合氣體使用之反應性濺鍍法。 申請項1 5 ·· 線 經濟部智慧財4局員工消費合作社印製 申g靑項1 4之移相屏蔽製造方法，其元素源氣體係用 元素比率爲相對於不活性氣體之流量比氧在1至4 〇 %， 氮1至20%,碳1至1〇%。 申請項1 6 : 申請項9至1 5中任一項之移相屏蔽製造方法，其以 氟摻雜之金屬矽化物爲主成分之移相器，對透過之曝光光 線作180±5°之移相，且透光比爲3至40%。 以下更詳細說明本發明。 本發明之移相屏蔽用空白基板，如第1圖所示，係以 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） -9- 497006 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 ___B7五、發明説明（7) 7 石英、C a F2等之曝光光線透過之基板1之大致全面，將 移相器2層合而成，又，移相層蔽係爲將移相屏蔽用空白 基板之移相器2形成圖樣，如第2圖所示，於圖樣化之移 相器2 /、 2 /間形成有第一透光部1 a ,移相器2 —貝ij 成第二透光部2 a,本發明中，該移相器2 (第二透光部 之移相器2/)係由以氟摻雜金屬矽化物爲主成分之膜所 形成。此時，係以形成可使曝光波長相位差爲1 8 0 土 5° ，透光比3至40%之厚度爲合適。 構成上述移相器之氟摻雜金屬矽化物，以用氟摻雜矽 化鉻，氟摻雜矽化鉬，或氟摻雜釓鎵矽化物爲佳。 如此之移相器可用反應性濺鍍法形成，氟摻雜矽化鉻 之情況下，以用鉻單質或矽化鉻之燒結體作靶材爲佳。用 氟摻雜矽化鉬時，係以用鉬單質或矽化鉬之燒結體作靶材 爲佳。用氟摻雜釓鎵矽化物時，係以用釓鎵單質或釓鎵矽 化物之燒結體作靶材爲佳.。其理由係，可以達到對折射率 較高之248奈米、193奈米、157奈米之光的選定 之透光比的反應性濺鍍得以進行。 用鉻單質、鉬單質或釓鎵單質作濺鍍靶材時，以用 S 1 F 4作反應性氣體爲佳。如此之用金屬單質作靶材，並 用S i F 4作反應性氣體之故，成膜後，膜之組成固依化學 計量而變異，仍可稱作金屬矽化物膜。又，用矽化鉻，砂 化鉬或釓鎵矽化物作爲濺鍍靶材時，以用選自S i F 4、 C F 4及N F 3之一種以上作反應性氣體爲佳。 本發明因使用金屬單質或金屬矽化物作靶材，並以 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 一 -10- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝一
1P 線 497006 A7 B7 五、發明説明（8) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) S i F 4等作反應性氣體進行濺鍍，可得F原子殘存於膜中 ，具有對於1 9 3奈米以下之短波長具充分透光比之高能 量照射的耐久性，歷時變化小之氟摻雜金屬矽化物膜。 本發明中之濺鍍方法，可用直流電源或高頻電源，又 可係磁控管濺鍍，或以往之方式。又，成膜裝置可係通過 型或單片型。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 濺鍍氣體可以使用氬、氙等惰性氣體，再以成爲氧、 氮、碳之來源的各種元素源氣體，例如氧氣、氮氣、甲烷 氣、一氧化氮氣、二氧化氮氣等與A r等惰性氣體及 S i F 4等之反應性氣體混合使用，進行反應性濺鍍係爲較 佳。通以混合氣體而作反應性濺鍍之理由，係在變化成膜 後之氟摻雜金屬矽化物膜之折射率及透光比，以得最適移 相器材料之成膜物性。但是，作該反應性濺鍍時，無須如 此大量之元素源氣體之通過，僅須能改良膜質之流通程度 之故，無朝向靶材中心部之膜質均勻性的劣化。又，相較 於如以往之矽化鉬半色調屏蔽，從Μ 〇 S i X (其中X爲2 至3)靶材在氧、氮、甲烷等元素源氣體的大量流通下以 反應性濺鍍成膜等，因元素源氣體之比率低，亦不易產生 粒子。 如此，欲對氟摻雜金屬矽化物形成之移相膜之透光比 或折射率作微調時，可作反應性濺鍍，於A I·等之濺鍍氣 體及S i F 4等之反應性氣體中混合氧、氮、甲烷、低氧化 氮、一氧化碳、二氧化碳等爲氧、氮、碳元素源之氣體成 混合氣體，尤以這些元素源氣體可依目的分別使用，可於 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -11 - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 497006 A7 B7 五、發明説明（。） y 須具透光比時導入氧或氮氣，而須降低透光比時則導入碳 成分，以調整膜之特性。 又，變動這些元素源氣體之比率，可將折射率變動於 1·8至2.5左右之大範圍。利用如此之折射率變動， 以同一膜厚亦得以變動移相角，可作移相量之微妙調整。 此時，這些元素源氣體，其元素比率，係對不活性氣 體之流量比，氧爲1至40%,氮1至20%,碳1至 1 0 %之範圍均可用，反應性濺鍍中所用之氣體，於相對 少量即可改變移相膜之折射率。 如此成膜之金屬矽化物膜之組成，於用氟摻雜矽化鉻 時，以
Cr : 20至80原子％
Si:5至40原子％ F : 1至2 0原子％ 用氟摻雜矽化鉬時，以
Mo : 1〇至50原子％
Si : 10至70原子％ F : 1至3 0原子％ 用氟摻雜釓鎵矽化物時，以 乱：5至40原子％ 鎵：5至40原子％
Si: 5至30原子％ F : 5至30原子％ 爲佳。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐) ----------裝·! (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -l-t» 線 -12- 497006 A7 B7 五、發明説明（1〇 )
又，上述各金屬砂化物，除上述元素外，可另含選自 〇、N、 C之一種或二種以上之元素，此時，〇、N、 C (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 之含量以 〇：0至50原子％，尤以1至40原子％ N:〇至30原子％，尤以1至20原子％ C:〇至30原子％，尤以1至20原子％ 爲佳。 在此，移相膜之厚度係成膜爲如式（1 ) Ό = λ X 2 (η — 1) ···(]_) (其中，D係爲作180°移相之移相器膜厚，η係 移相材料之折射率，λ爲透光之波長）所示之膜厚D° 用氟摻雜金屬矽化物時，折射率約在1 · 8至2 · 5 左右，目標膜厚依所用光源之波長λ變動。達成18 0° 之移相角的目標膜厚示於表1。 表1 各光源下達1 8 0°移相角之移相材膜厚（折射率 η = 2 · 3 時） _ 波長（λ ) 目標膜厚（奈米） K r F 2 4 8 n m 9 5.3 A r F 1 9 3 η m 7 4 · 2 F 2 1 5 7 η m 6 0.4 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 但是，實際上因在短波長折射率有時變小，膜厚通常 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） -13- 497006 A7 ___B7 五、發明説明（n) 須較以上爲厚。又，實際之膜厚因基板面內有分布存在而 有若干變動，成膜時應能均勻形成目標膜厚，更由於移相 屏蔽之容許相位角滑移通常係在1 8 0 土 5 °以內，應注 意膜質分布及膜厚分布。 又，移相屏蔽用之移相膜，因須不超越阻劑之曝光臨 限値的程度之透光比（約5 %左右），應調整對各波長具 5%左右之透光比的材料，此時，如上述，於濺鍍時將成 爲氧、氮、碳等之來源的氣體作混合氣體使用，即可調整 透光比。亦即，在各波長之透光比不足時，主要提高氧、 氮之成分比使膜中多導入氧、氮成分，反之，在各波長下 透光比過高時，提高甲烷等氣體成分以使膜中多有碳成分 〇 該透光比係以約5%左右爲合適，而若爲3至4 0% 時，大多不致超越阻劑之曝光臨限値，可用作移相材。 本發明之移相屏蔽用空白基板，如第3圖所示，可於 上述氟摻雜金屬矽化物爲主成分之移相器2上，另再形成 至少一層之C r系膜3。此時，鉻系膜以遮光膜或抗反射 膜或這些之層合膜爲佳，藉此，可防止從曝光圖樣領域外 漏之散射光，又於設有抗反射膜時，可減低來自c r系遮 光膜之反射，可作更精密之圖樣化。 本發明之移相屏蔽用空白基板，亦可將移相器形成爲 二層以上之多數層。又，如第4圖所示，於以氟摻雜金屬 矽化物爲主成分之移相器2上設有Cr系遮光膜3，於該 C r系遮光膜3上形成減低來自C r系遮光膜3之反射的 本紙張尺度適财關家標準（CNS ) A4· ( 21GX297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -14- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 497006 A7 __B7_ 五、發明説明（12)
Cr系抗反射膜4亦可。而又如第5圖所示，亦可從基板 1依序形成移相器2,第一Cr系抗反射膜4, Cr系遮 光膜3，第二Cr系抗反射膜4 此時，Cr系遮光膜及Ci·系抗反射膜，係以用Cr C、 CrC〇、 CrCN、 CrCON或這些之層合膜爲 佳。其中以將CrC〇、 CrCON、及CrCON二層 以上層合者爲佳。 如此之Cr系遮光膜及Ci*系抗反射膜，可用鉻單質 、或於鉻添加氧、氮、碳之任一，或其組合之靶材，於氬 、氪等惰性氣體添加作爲碳源之二氧化碳，用作濺鍍氣體 ，以濺鍍成膜。 具體言之，作成C I* CON膜之成膜時，濺鍍氣體可 係CH4、 C〇2、 C0等之含碳氣體，NO、 N〇2、 N2 等含氮氣體，及CO 2、NO、〇2等含氧氣體各以一種導 入，或於這些混入A r、N e、K r等惰性氣體而使用。 尤以用C〇2作碳源及氧源時，於基板面內均勻性，製程控 制性等較佳。導入方法者可將各種濺鍍氣體個別導入反應 室內，亦可將若干氣體或所有氣體混合再導入。 而CrC膜係以Cr占60至99原子％，尤以70 至95%，剩下爲C者爲佳，Cre〇膜係以Cr占20 至95原子％，尤以30至85%， C占1至30原子％ ，尤以5至20%，〇占1至60原子％，尤以5至50 %爲佳，CrCN膜係以Cr占20至95原子％，尤以 50至85%， C占1至30原子％，尤以5至20%， 本紙張尺度適用中關家標準（CNS ) A4規格（21GX297公釐) ' •15- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -訂 497006 A7 B7 五、發明説明（13) Νώΐ至60原子％，尤以5至30%爲佳，又， (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
Crc〇Ν膜係以Cr占20至95原子％，尤以30至 8〇%， C占1至20原子％，尤以2至15%，〇占1 至6〇%，尤以5至50%， N占1至30原子％，尤以 3至2 〇 %爲佳。 本發明之移相屏蔽，係如上述所得之移相屏蔽用空白 基板其移相器係形成圖樣而成。 具體言之，本發明之移相屏蔽製造，係如第6 (A) 圖所示，如上述於基板1 1上形成氟摻雜金屬矽化物膜 1 2後，形成阻劑膜1 3，如第6 ( B )圖所示，將阻劑 膜1 3圖樣化，再如第6 ( C )圖所示，作氟摻雜金屬矽 化物膜1 2之乾式或濕式鈾刻後，如第6 ( D )圖所示， 將阻劑膜1 3剝除而成。此時，阻劑塗布，圖樣化（曝光 、顯影），蝕刻，阻劑膜去除，可用已知方法行之。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 又，於氟摻雜金屬矽化物膜上形成C r系膜時，以蝕 刻去除曝光所需之C r系膜，使移相屏蔽露出表面後，同 上述作移相器之圖樣化，可得如第7圖所示之於基板外緣 有C r系膜3殘留之移相屏蔽。又，於C r系膜上塗布阻 劑，作圖樣化，作C r系膜及移相器之乾式或濕式蝕刻以 圖樣化，再僅將曝光所需之C r系膜領域以選擇蝕刻去除 ，使移相圖樣外露於表面，可得移相屏蔽。 實施例 以下用實施例具體說明本發明，本發明並非僅限於下 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -16- 497006 A7 ______B7 _ 五、發明説明（14 ) 述實施例。 〔實施例1〕 用第8圖所示之直流濺鍍裝置，於石英基板上作氟摻 雜矽化鉻之成膜。而第8圖中，2 0係直流濺鍍本體， 2 1係石央基板’ 2 2係耙材，該祀材係用c r ,濺鍍氣 體爲氬3〇sccm，反應性氣體爲siF 10 s c c m，該混合氣體（A r / s i F 4混合氣體）係如第 8圖所示，以簾幕方式流動，作反應性濺鍍，得7 8 . 〇 奈米之移相膜。 濺鍍條件示於表2。又，所得膜之特性（膜厚，折射 率，透光比）係以索普拉公司製之分光Ellipso GESP-5測 定。結果示於表3。而膜組成係以e S C A分析，結果示 於表6。 Γ請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 表2 濺鍍氣體 反應氣體 功率密度 基板溫度 濺鍍壓 TS間距 靶材 實施例1 Ar 30sccm SiR lOsccm 15w/cm2 130 °C 0.5Pa 70mm Cr 3 表 膜厚 折象 .率 透光比 248nm 193nm 248nm 193nm 實施例1 7 8.0nm 2.12 1.93 13% 7% 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -17- 497006
A B 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（15) 〔實施例2至4〕 除濺鍍條件如表4所示之外，與實施例1同樣作成移 相膜。該膜特性示於表5。又，膜組成以E S C A分析， 結果示於表6。 表4 混合氣體組 成（seem) 功率密度 (w/cm2) 基板溫度 (°C) 濺鍍壓 (Pa) TS間距 (mm) 靶材 Ar S1F4 〇2 N2 實施例2 30 10 1 • 15 130 0.7 70 Cr 實施例3 40 1 - 1 10 130 0.4 50 CrSi 實施例4 50 2 10 3 10 130 0.5 50 CrSi 表5 膜厚 折射率 透光比 248nm 193nm 248nm 1 93nm 實施例2 80.3nm 2.23 2.02 17% 8% 實施例3 84.6nm 2.36 2.10 25% 11% 實施例4 82.8nm 2.32 2.18 34% 17% 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
-18- 497006 A7 B7 五、發明説明（16) 膜組成（原子％ ) ____--— Cr Si F 〇 N 實施例1 55 29 12 2m 2*2 實施例2 53 28 12 5 IT 實施例3 80 8 3 3m 6 實施例4 43 11 6 32 8 * l ··背底（〇） * 2 ··背底（N ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 〔實施例5〕 於實施例1所得之氟摻雜矽化鉻膜上，以C r爲¥巴材* ，通以 Ar 30sccm， C〇2 1 〇 s c c m , N 2 3 s c cm,放電中氣壓0 · 3帕，以500瓦，成膜 溫度1 2 0 °C之條件用D C磁控管濺鍍法形成膜厚8 5奈 米之C r C〇N膜。 膜組成以E S C A分析之結果，含C r : 5 9原子％ ，C : 12原子％，〇：26原子％，N: 3原子％。 〔實施例6〕 用第8圖所示之直流濺鍍裝置，於石英基板上形成氟 摻雜矽化鉬膜。而靶材係用Μ 〇，濺鍍氣體用氬3 0 seem，反應性氣體用SiF4 15sccm，該混合 氣體（A r / S i F 4混合氣體）係如第8圖所示，作簾幕 本紙張尺度適用中國國家標準（CMS ) A4規格（210X297公釐） -19- 497006 A7 B7 五、發明説明（17) 式流動，進行反應性濺鍍，得7 9 · 6奈米之移相膜。 濺鍍條件示於表7。又，所得膜之特性（膜厚，折射 率，透光比）以索普拉公司製之分光Ellipso GESP-5測定 。結果示於表8，而膜組成係以E S C A分析，結果示於 表1 1。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
.訂 表8 膜厚 折射率 透光比 248nm 193nm 248nm 193nm 實施例6 79.6nm 2.02. 1.93 8% 4% 表7 濺鍍氣體 反應氣體 功率密度 基板溫度 濺鍍壓 TS間距 靶材 實施例6 Ar 30sccm SiR 15 seem 13w/cm2 130 °C 0.8Pa 70mm Mo 〔實施例7至9〕 除潑鍍條件如表9所示以外，與實施例6形成移相膜 。該膜特性示於表1 〇。又，膜組成以E S C a分析，其 結果示於表1 1。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > A4規格（210>OQ7八恭、 線·! 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -20 - 497006
B 五、發明説明（18) 表9 混合氣體徙 •成（seem) 功率密度 (w/cm2) 基板溫度 (°C) 濺鍍壓 (Pa) TS間距 (mm) 靶材 Ar SiF4 〇2 N2 實施例7 30 10 3 嫌 18 130 0.9 70 Mo 實施例8 40 1 1 13 130 0.6 50 M0S12.0 實施例9 40 2 10 3 13 130 0.6 50 M0S12.0 表1 0 膜厚 折象 .率 透光比 248nm 1 93nm 248nm 1 93nm 實施例7 82.5nm 2.23 2.02 11% 6% 實施例8 80.3nm 2.36 2.10 17% 9% 實施例9 79.3nm 2.32 2.18 19% 10% 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 表1 1 膜組成（原子％ ) Mo Si F 〇 N 實施例6 31 39 25 3M 2*2 實施例7 37 34 18 9 2*2 實施例8 26 61 4 3*1 6 實施例9 18 38 7 25 12 * 1 :背底（〇） * 2 :背底（N ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
Γ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -21 - 497006 A7 B7 五、發明説明（19) 〔實施例1 0〕 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 於實施例6所得之氟摻雜矽化鉬膜上，以C I*爲靶材 ，通以 Ar 3〇sccm, C〇2 1 0 s c c m , N 2 3sccm，放電中氣壓0 · 3帕，以500瓦，成膜 溫度1 2 0 °C之條件用D C磁控管濺鍍法形成膜厚8 5奈 米之C r C〇N膜。 膜組成以ESCA分析之結果，含Ci* : 59原子％ ，C: 12原子％，〇：26原子％, N: 3原子％。 〔實施例1 1〕 用第9圖所示之高頻濺鍍裝置，於石英板上形成氟摻 雜釓鎵矽化物膜。而第9圖中，2 0係高頻濺鍍本體， 2 1係石英板，2 2係靶材，該靶材係用釓鎵石榴石（ G G G )，濺鍍氣體係用氬，3 0 s c c m，反應性氣體 用 SiF4 lOsccm，該混合氣體（Ar/SiF4 混合氣體）以如第9圖所示之簾幕式流通，作反應性濺鍍 ，得8 2 . 4奈米之移相膜。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 濺鍍條件示於表1 2。又，所得膜之特性（膜厚，折 射率，透光比）以索普拉公司製之分光Ellipso GESP-5測 定。結果示於表1 3。而以E S C A分析膜之組成，結果 示於表1 6。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -22- 497006
A
7 B 五、發明説明（20)
(請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 〔實施例1 2至1 4〕 除濺鍍條件如表1 4所示之外，同實施例1 1形成移 相膜。該膜之特性示於表1 5。又，膜組成以E S C A分 析，結果示於表1 6。 -訂 線’ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製
表1 4 混合氣體組 •成（seem) 功率密度 (w/cm2) 基板溫度 (°C) 濺鍍壓 (Pa) TS間距 (mm) 靶材 Ar S1F4 〇2 N2 實施例12 30 10 3 18 130 0.8 70 GGG 實施例13 40 15 1 13 130 1.2 70 GGG 實施例14 40 20 5 3 18 130 1.2 70 GGG 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -23- 497006 A7 B7 五、發明説明（21 ) 表1 5 膜厚 折射率 透光比 248nm 193nm 248nm 1 93nm 實施例12 78.5nm 2.33 2.02 15% 8% 實施例13 8 1.3nm 2.36 2.10 13% 6% 實施例14 79.0nm 2.42 2.18 22% 12% 表1 6 膜組成（原子％ ) 鎵 Si F 〇 N 實施例11 28 24 12 10 24 2M 實施例1 2 26 22 12 10 28 2m 實施例1 3 24 22 17 14 18 5 實施例1 4 13 10 20 18 31 8 * 1 :背底（N ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 〔實施例1 5〕 於實施例1 1所得之氟摻雜釓鎵矽化物膜上，以c r 爲靶材，通以 Ar 3 0 s c c m , C Ο 2 lOsccm Ν 2 3sccm,放電中氣壓0 · 3帕，以500瓦， 成膜溫度1 2 0 °c之條件用D C磁控管鍍法形成膜厚 8 5奈米之C r C〇N膜。 膜組成以ESCA分析之結果，含Cr :59原子％ ，C : 12原子％，〇·· 26原子％，N: 3原子％。 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS )A4規格（2i〇x297公羡） " " -24- 497006 A7 _ B7 五、發明説明（22) 發明之效果 根據本發明，可得對如A r F準分子雷射光及？2準分 子雷射光之1 9 3奈米以下之短波長光源，具充分之透光 比及歷時安定性，又能充分應付半導體積體電路之微細化 、高積體化之高性能移相屏蔽用空白基板，及移相屏蔽。 圖面之簡單說明 第1圖 本發明之一實施例有關之移相屏蔽用空白基 板之剖視圖。 第2圖 同移相屏蔽之剖視圖。 第3圖 本發明之一實施例有關之設有C I*系遮光膜 之移相屏蔽用空白基板之剖視圖。 第4圖 本發明之一實施例有關之設有C r系遮光膜 及C r系抗反射膜之移相屏蔽用空白基板之剖視圖。 第5圖 同另一移相屏蔽用空白基板之剖視圖。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第6圖 移相屏蔽製造方法之說明圖，（A )係形成 阻劑膜之狀態，（B )係阻劑膜圖樣化之狀態，（C )作 乾式或濕式蝕刻後之狀態，（D )係阻劑膜去除後之狀態 的槪略剖視圖。 第7圖 示移相屏蔽之其它實施例之剖視圖。 第8圖 用於實施例之直流濺鍍裝置之槪略圖。 第9圖 用於實施例之高頻濺鍍裝置之槪略圖。 第10圖 （A)、 （B)係半色調型移相屏蔽之原 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公董） •25- 497006 A7 B7 五、發明説明（23) 理的說明圖，（B )係（A )之X部的部份放大圖。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 符號說明 1，1 1，2 1 基板 2，1 2 氟摻雜之金屬矽化物膜 3 鉻系膜 1 a 第一 透光部 2 a 第二 透光部 13 阻劑膜 2 2 靶材 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
-訂 線- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -26-
Claims (1)
- V497006 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 附件1 第90100303號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 民國9 1年5月修正 1,一種於透明基板上形成至少一層移相器而成之移 相屏蔽用空白基板，其特徵爲：上述移相器係以摻雜氟的 金屬矽化物爲主成分之膜所形成。 2 . —種於透明基板上形成至少一層移相器而成之移 相屏蔽用空白基板，其特徵爲：上述移相器係以摻雜氟之 金屬矽化物爲主成分之膜所形成，並且於該移相器上形成 至少一層之C r系膜。 3 .如申請專利範圍第2項之移相屏蔽用空白基板， 其中Cr系膜爲遮光膜或抗反射膜，或這些膜之層合膜。 4 ·如申請專利範圍第2項之移相屏蔽用空白基板， 其中Cr系膜爲CrC、 CrCO、 CrCN或 C r C〇N膜，或這些膜之層合膜。 5 _如申請專利範圍第3項之移相屏蔽用空白基板.， 其中Cr系膜爲CrC、 CrC〇、 CrCN或 Cr CON膜，或這些膜之層合膜。 6 .如申請專利範圍第1至5項中任一項之移相屏蔽 用空白基板，其中上述摻雜氟之金屬矽化物係摻雜氟之矽 化鉻，摻雜氟之矽化鉬，或摻雜氟之釓鎵矽化物。 7 .如申請專利範圍第1至5項中任一項之移相屏蔽 用空白基板，其中上述摻雜氟之金屬矽化物爲摻雜氟之矽 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 t 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 497006 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 化鉻，摻雜氟之矽化鉬，或摻雜氟之釓鎵矽化物，且該矽 化物含有〇、N、 C之一種或二種以上元素。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 8 .如申請專利範圍第1至5項中任一項之移相屏蔽 用空白基板，其中以摻雜氟之金屬矽化物爲主成分之移相 器，係將透過之曝光光線作1 8 0 ± 5 °移相，且透光比爲 3 至 4 0 % 〇 9 .如申請專利範圍第6項之移相屏蔽用空白基板， 其中以摻雜氟之金屬矽化物爲主成分之移相器，係將透過 之曝光光線作1 8 0 ± 5 °.移相，且透光比爲3至4 0 %。 1〇.如申請專利範圍第7項之移相屏蔽用空白基板 ，其中以摻雜氟之金屬矽化物爲主成分之移相器，係將透 過之曝光光線作1 8 0 ± 5 °移相，且透光比爲3至4 0 % 0 1 1 . 一種移相屏蔽，其特徵爲：係如申請專利範圍 第1至1 0項中任一項之移相屏蔽用空白基板其移相器形 成圖樣而成。 1 2 . —種移相屏蔽之製造方法，其特徵爲含： 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 於曝光光線透過之基板上以濺鍍法形成以摻雜氟之金 屬矽化物爲主成分之移相器的步驟， 於該移相器上以微影法形成阻劑·圖樣之步驟，及 用該阻劑圖樣以乾式蝕刻法或濕式蝕刻法將移相器形 成圖樣之步驟。 1 3 · —種移相屏蔽之製造方法，其特徵爲含： 於曝光光線透過之基板上以濺鍍法形成以摻雜氟之金 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） : -2 - 497006 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 屬矽化物爲主成分之移相器的步驟， 於該移相器上以濺鍍法形成C r系膜之步驟， (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 將該C r系膜之曝光所需部份以蝕刻去除使該部份之 移相器外露於表面，於該移相器上以光微影法形成阻劑圖 樣之步驟，及 用該阻劑圖樣以乾式蝕刻法或濕式鈾刻法將移相器形 成圖樣之步驟。 1 4 .如申請專利範圍第1 2項之移相屏蔽之製造方 法，其中上述摻雜氟之金屬矽化物爲摻雜氟之矽化鉻，摻 雜氟之矽化鉬，或摻雜氟之釓鎵矽化物。 1 5 ·如申請專利範圍第1 3項之移相屏蔽之製造方 法，其中上述摻雜氟之金屬矽化物爲摻雜氟之矽化鉻，摻 雜氟之矽化鉬，或摻雜氟之釓鎵矽化物。 1 6 ·如申請專利範圍第1 2至1 5項中任一項之移 相屏蔽之製造方法，其中上述濺鍍係用鉻、鉬、或釓鎵爲 靶材，且用S i F 4作爲反應性氣體。 1 7 ·如申請專利範圍第1 2至1 5項中任一項之移 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 相屏蔽之製造方法，其中上述濺鍍係用矽化鉻，矽化鉬或 釓鎵矽化物作靶材，且用選自S i F 4、C F 4及N F 3之 一種以上作反應性氣體。 . 1 8 _如申請專利範圍第1 2至1 5項中任一項之移 相屏蔽之製造方法，其中上述濺鍍法係以選自氧、氮及碳 之元素源氣體，混合不活性氣體及反應性氣體成混合氣體 而使用之反應性濺鍍法。 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4規格（210X297公釐） : -3- )7006 A8 B8 C8 D8 -、申請專利範圍 1 9 ·如申請專利範圍第1 6項之移相屏蔽之製造方 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 法，其中上述濺鍍法係以選自氧、氮及碳之元素源氣體， 混合不活性氣體及反應性氣體成混合氣體而使用之反應性 濺鍍法。 2 0 ·如申請專利範圍第1 7項之移相屏蔽之製造方 法，其中上述濺鍍法係以選自氧、氮及碳之元素源氣體， 混合不活性氣體及反應性氣體成混合氣體而使用之反應性 濺鍍法。 2 1 .如申請專利範圍第1 8項之移相屏蔽之製造方 法，其中元素源氣體所用元素比率，相對於不活性氣體之 流量比爲氧1至4 0%，氮1至2 0%，碳1至10%。 2 2 .如申請專利範圍第1 9項之移相屏蔽之製造方 法，其中元素源氣體所用元素比率，相對於不活性氣體之 流量比爲氧1至40%，氮1至20%，碳1至10%。 2 3 .如申請專利範圍第2 0項之移相屏蔽之製造方 法，其中元素源氣體所用元素比率，相對於不活性氣體之 流量比爲氧1至40%，氮1至20%，碳1至10%。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 2 4 .如申請專利範圍第1 2至1 5項中任一項之移 相屏蔽之製造方法，其中以摻雜氟之金屬矽化物爲主成分 之移相器，係對透過之曝光光線作1· 8 0 ± 5 之移相，且 透光比爲3至4 0%。 2 5 .如申請專利範圍第1 6項之移柑屏蔽之製造方 法，其中以摻雜氟之金屬砂化物爲主成分之移相器，係對 透過之曝光光線作1 8 0 ± 5 °之移相，且透光比爲3至 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -4- 497006 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 4 0%。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 2 6 ·如申請專利範圍第1 7項之移相屏蔽之製造方 法，其中以摻雜氟之金屬矽化物爲主成分之移相器，係對 透過之曝光光線作1 8 0 ± 5 °之移相，且透光比爲3至 4 0%。 2 7 .如申請專利範圍第1 8項之移相屏蔽之製造方 法，其中以摻雜氟之金屬矽化物爲主成分之移相器，係對 透過之曝光光線作1 8 0 ± 5 °之移相，且透光比爲3至 4 0%。 2 8 .如申請專利範圍第1 9項之移相屏蔽之製造方 法，其中以摻雜氟之金屬矽化物爲主成分之移相器，係對 透過之曝光光線作1 8 0 ± 5 °之移相，且透光比爲3至 4 0%。 2 9 .如申請專利範圍第2 0項之移相屏蔽之製造方 法，其中以摻雜氟之金屬矽化物爲主成分之移相器，係對 透過之曝光光線作1 8 0 ± 5 °之移相，且透光比爲3至 4 0%。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 3 〇 .如申請專利範圍第2 1項之移相屏蔽之製造方 法，其中以摻雜氟之金屬矽化物爲主成分之移相器，係對 透過之曝光光線作1 8 0 ± 5 °之移相，且透光比爲3至 4 0%。 3 1 .如申請專利範圍第2 2項之移相屏蔽之製造方 法，其中以摻雜氟之金屬矽化物爲主成分之移相器，係對 透過之曝光光線作1 8 0 ± 5 °之移相，且透光比爲3至 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -5 - 497006 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 4〇％ 〇 3 2 .如申請專利範圍第2 3項之移相屏蔽之製造方 法，其中以摻雜氟之金屬矽化物爲主成分之移相器，係對 透過之曝光光線作1 8 0 土 5 °之移相，且透光比爲3至 4〇％。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產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） -6-
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