TWI275902B - Transparent substrate for mask blank and mask blank - Google Patents

Description

1275902 九、發明說明： 本申請案主張先前日本專利申請案JP 2004-265 699之優 先權，在此以提及方式倂入其揭露內容。 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於一種用於光罩基底之透明基板及一種 光罩基底。特別是，關於一種用於光罩基底之透明基板及 一種光罩基底，其能藉由確定該透明基板或一薄膜之光學 特性以防止有關於該光罩基底之光學特性的規格之偏離。 •【先前技術】 已提出之透明基板或光罩基底的特徵在於透明基板之 角落部分的特殊設計形狀或在透明基板上所形成之薄膜的 ^ 周邊部分之特殊設計形狀（例如：見日本已審查新型申請案 公告（IP-Y)第6 3 - 8900號（專利文件1)、日本未審查專利申 請案公告（]P-A)第2000-3 5 6849號（專利文件2)及日本未審 查新型申請案公告（JP-U)第60- 3 9047號（專利文件3))。 專利文件1揭露：一種透明基板，其具有一形成於角落 # 部分之基板記號，以便區別該透明基板之材料。 專利文件2揭露：形成一基板記號，其具有一相對於一 對角線之非對稱形狀，以便區別透明基板之許多形態。 專利文件3揭露：均勻地在一透明基板上之除一周邊部 分及一側表面之外的其它部分上形成一遮光膜（一不透明 薄膜）。由於此結構，在該光罩基底之使用期間，該遮光膜 不會從該周邊部分及該側表面剝離。因此，可防止灰塵產 生所造成之圖案缺陷。 然而’在專利文件1及2中所揭露之每一基板記號僅具 1275902 有區別該透明基板之材料的功能，同時在專利文件3中所 揭露之一不具有該遮光膜的未塗佈部分僅具有用以防止對 該光罩基底之灰塵產生的功能。 另一方面，最近’在半導體裝置之小型化後，已逐漸地 縮短所使用之曝光光源的波長。特別地，該曝光波長已達 到200nm或更小。例如：使用ArF準分子雷射（193nm之波 長）、F2準分子雷射（157nm之波長）等來做爲一曝光光源。 使一用以針對這些曝光波長來遮光之遮光膜或一用以使光 φ 之相位移位的移相薄膜快速發展。已提出各式各樣之薄膜 材料來做爲這些薄膜（例如··見日本未審查專利申請案公告 (JP-A)第2002-162727號（專利文件4)及日本未審查專利申 請案公告UP-A)第2003-280 1 68號（專利文件5)。 再者，已提出幾個能抑制預期會對這些薄膜之形成造成 問題的光學特性之變化（例如：透射率或相位差）的製造方 法（例如：見日本未審查專利申請案公告UP-A)第 2002-9097 8號（專利文件6))。因此，目前已大大地抑制該 φ 等薄膜之光學特性的變化。 然而，當測量所製造光罩基底之光學特性（透射率、反 射率等）時，發現這些沒有符合光學特性之變化的相關規格 之光罩基底會有某一比率上的問題。 本發明者已從各種觀點硏究上述問題之原因。結果，發 現到該透射率之變化係由該透明基板本身對該曝光光線之 吸收所造成，而該吸收在傳統上不會造成問題。 最近，使用一合成石英玻璃做爲光罩基底之基板材料， 以便用於做爲曝光光源之目前已快速發展的ArF準分子雷 1275902 射。亦使用該合成石英玻璃做爲光罩基底之基板材料，以 便用於做爲曝光光源之目前實際所用的KrF準分子雷射。 因此，縱使該合成石英玻璃具有製造變化，對於一 6025尺 寸（6.35mm之厚度）而言透射率（在板厚方向之透射率）爲 8 8 %或更高（波長λ : 240nm)。因此，不會造成問題。 然而’如果該曝光光源之波長類似在g亥ArF準分子雷射 (1 9 3 n m之波長）中變得較短，則因爲由於該合成石英玻璃之 製造變化等所造成的基板本身對曝光光線之吸收，所以對 φ 於一 6025尺寸（6.35mm之厚度）而言透射率（在板厚方向之 透射率）有時爲88%或更低。在該曝光光線具有200nm或更 小（特別是1 4 0 n m至2 0 0 n m)之波長的情況中，此透射率之 減少變得明顯。 在目前狀況中，無法完全地去除在形成該薄膜時之產生 變化。如以上所述，認爲沒有符合光學特性之變化的相關 規格之那些光罩基底，係因該基板材料之透射率的變化與 該薄膜之光學特性的變化之合成效應而偏離該規格。 0 【發明內容】 因此，本發明之目的在於提供一種用於光罩基底之透明 基板及一種光罩基底，它們能藉由確定該透明基板或一薄 膜之光學特性以防止有關於該光罩基底之光學特性的規格 之偏離。 爲了要達成上述目的，本發明提供一種用於光罩基底之 透明基板，該透明基板需要具有一預定光學特性及提供有 一藉由將一預定角落部分切除成爲一斜斷面及具有依據該 光學特性所決定之形狀的基板記號。 1275902 由於此結構，可 學特性。因此，可 格之光罩基底的製 再者，在依據本 基板記號係藉由組 由於此結構，可 定該透明基板之光 另外，在依據本 φ 光學特性係對於一 中之透射率的變化 由於此結構，可 面中之透射率的變 之吸收所造成的規 再者，在依據本 光波長落在140nm 由於此結構，在 ^ 大變化之140nm與 光罩基底之透明基 此外，在依據本 透明基板之材料係 由於此結構，甚 化的合成石英玻璃 光學特性。 再者，一種依據 一在該透明基板之 藉由該基板記號以確定該透明基板之光 解決因該透明基板之光學特性而偏離規 造問題。 發明之用於光罩基底的透明基板中，該 合複數個斜斷面所形成。 增加該基板記號之形態的數目及詳細確 學特性。 發明之用於光罩基底的透明基板中，該 曝光波長之透射率及/或在一*基板平面 〇 確定該曝光波長之透射率或在該基板平 化，並防止該透明基板本身對曝光光線 格之偏離。 發明之用於光罩基底的透明基板中該曝 與2 0 0 n m間之範圍內。 會因該透明基板之材料而造成透射率的 200nm間的短波長範圍中，可確定用於 板的光學特性。 發明之用於光罩基底的透明基板中，該 一合成石英玻璃。 至在會因製造變化而造成光學特性之變 中，可確定用於光罩基底之透明基板的 本發明之光罩基底包括一透明基板以及 一主表面上所形成之用以變成一光罩圖 1275902 案之薄膜。該光罩基底具有一基板記號，該基板記號係藉 由將該透明基板之一預定角落部分切除成爲一斜斷面所形 成及具有依據該透明基板之光學特性所決定的形狀；以及 一膜記號，該膜記號係形成於該薄膜之一周邊部分上及具 有依據該薄膜之光學特性所決定的形狀。 由於此結構，不僅可確定該透明基板之光學特性’而且 可確定該薄膜之光學特性。因此，可藉由合成效應以防止 規格之偏離。 . 再者，在依據本發明之光罩基底中，該基板記號係藉由 組合複數個斜斷面所形成。 由於此結構，可增加該基板記號之型態的數目並詳細確 定該透明基板之光學特性。 此外，在依據本發明之光罩基底中，該薄膜係藉由複數 個彼此具有不同之光學特性的層所形成，以及該膜記號之 形狀係由這些層之光學特性所決定。 由於此結構，可確定具有不同光學特性之複數個層的光. 學特性及由於這些光學特性而可防止規格之偏離。 再者，在依據本發明之光罩基底中，該薄膜包括一半色 調膜及一遮光膜。該膜記號包括一由該半色調膜所形成之 第一膜記號及一由該遮光膜所形成之第二膜記號。該第一 膜記號之形狀係依據該半色調膜之光學特性所決定，以及 該第二膜記號之形狀係依據該遮光膜之光學特性所決定。 由於此結構，可分別確定該半色調膜之光學特性及該遮 光膜之光學特性，以便該光罩基底具有較高可靠度之光學 特性。 1275902 此外，在依據本發明之光罩基底中，該光學特性係在一 薄膜平面中對一曝光波長之透射率及/或該透射率之變化。 由於此結構，可確定在該薄膜平面中對曝光波長之透射 率及該透射率之變化，並防止該透明基板本身對曝光光線 之吸收、該薄膜之產生變化等所造成的規格之偏離。 再者，在依據本發明之光罩基底中，該曝光波長落在 140nm與200nm間之範圍內。 由於此結構，在會因該透明基板本身對該曝光光線之吸 φ 收、該薄膜之製造變化等而造成透射率的大變化之140nm 與2OOnm間的短波長範圍中，可確定該光罩基底之光學特 性。 再者，在依據本發明之光罩基底中，該透明基板之材料 係一合成石英玻璃。 由於此結構，甚至在會因製造變化而發生光學特性之變 化的合成石英玻璃中，可獲得具有高可靠度之光學特性的 光罩基底。 φ 如以上所述，依據本發明，具有依據該透明基板之光學 特性所決定的形狀之基板記號係形成於該透明基板之角落 部分上，以及藉由此基板記號，以確定該透明基板之光學 特性。因此，可防止因該透明基板之光學特性而造成該光 罩基底的規格之偏離。 再者’如果具有依據該薄膜之光學特性所決定的形狀之 膜係形成於該薄膜之周邊部分上，則亦可確保該薄膜之光 學特性。因此，可防止因該透明基板之光學特性及該薄膜 之光學特性的合成效應所造成之規格之偏離。 -10- 1275902 【實施方式】 以下，將配合圖式以描述本發明之實施例。 (用於光罩基底之透明基板） 參考第1A至1C圖及第2圖，將依據本發明之實施例描 述一光罩基底的一透明基板。 如第1A圖所示，用於一光罩基底之一透明基板1係一 由合成石英玻璃等所製成之矩形玻‘璃基板，且藉由精確地 硏磨該合成石英玻璃之兩個主表面所形成。在該透明基板 φ 1之一預定角落部分上，藉由將六個表面（兩個側表面、一 個主表面、一個R表面及兩個去角表面）切除成爲斜斷面以 形成一基板記號Μ 1。 特別地，該基板記號Μ 1係藉由使用一鑽石砂輪及隨後 藉由使用一硏磨布或一硏磨刷以硏磨成一鏡面所形成。 該基板記號Μ1之形狀係依據該透明基板1之光學特性 (透射率、在一基板平面中之透射率的變化等等）來決定。 例如：在193nm之曝光波長下該基板平面中的透射率之變 ¥ 化落在90 %±2%的範圍內之情況中適用第1B圖所示之基板 記號Μ1的形狀。 在此方式中，可依據該基板記號Μ1之形狀以確定該透 明基板1之光學特性。 如第1 Β圖所述，不同於第1 C圖所示之傳統基板記號， 此實施例之基板記號Μ 1係藉由組合複數個（例如：三個） 斜斷面所形成。如果以上述方式形成該基板記號Μ 1，則不 僅可輕易地區別該透明基板1與無法確定光學特性之傳統 透明基板，還可以藉由複數個斜斷面之形狀及其組合以形 -11 - 1275902 成彼此具有不同形狀之各種基板記號Μ 1。例如··如第2圖 所示’如果確定該基板記號Μ 1之複數個形狀及該光學特 性之複數個値係分別相關於這些形狀，則可詳細確定該透 明基板1之光學特性。 不僅可使用該合成石英玻璃，而且亦可使用氟摻雜合成 石英玻璃、氟化鈣等，以做爲對於140nm-200nm間之範圍 內的曝光波長具有一期望透射率的透明基板1之材料。 (光罩基底） 接著，將配合第3A-3C圖至第7圖以描述依據本發明之 一光罩基底 ° 如第3A至3C圖所述，藉由在該透明基板1之一主表面 (相對於具有該基板記號Ml之表面的主表面）上沈積一期 望薄膜（例如：一半色調膜3及一遮光膜4)以形成光罩基底 2。因此，依據本發明之光罩基底2係包括一包含有在該透 明基板1上所形成之半色調膜3的半色調型相位移光罩 (halftone type phase shift mask)、一 包含有在該透明基板 1 上所形成之半色調膜3及遮光膜4的半色調型相位移光 罩、一包含有在該透明基板1上所形成之遮光膜4的光罩 基底及一基板凹型相位移光罩基底（基板蝕刻型相位移光 罩基底或石英蝕刻型相位移光罩基底）。在另一情況中，該 光罩基底2可以是一包括在該薄膜上所形成之光阻膜的光 罩基底。 再者，本發明對一用於140nm-200nm之波長範圍的曝光 光源的光罩基底（例如：用於ArF準分子雷射曝光之光罩基 底、用於F2準分子雷射曝光之光罩基底等）係特別有效。 -12- 1275902 第4A圖顯示在該透明基板1之主表面上所沉積的半色 調膜3。在該半色調膜3之一周邊部分（角落部分）上，藉由 一未丨几積有該半色調膜3之部分來形成一第一膜記號M2。

該膜記號M2之形狀係依據該半色調膜3的光學特性（透射 率、在該半色調膜平面中之透射率的變化、在該半色調膜 平面中之相位差的變化等等）所決定。例如：在193 nm之曝 光波長下該半色調膜平面中之半色調膜3的透射率之變化 爲6.0%±0.2%及該半色調平面中之相位差的變化爲180。±3。 之情況中適用第4A圖所示之膜記號M2的形狀。因此，可 依據該膜記號M2之形狀以確定該半色調膜3的光學特性。 在此注意到可依所需選擇該膜記號M2之形狀或形態。 例如：如第6圖所述，確定該膜記號M2之複數個形狀及 該光學特性之各種數値係分別與這些形狀有關。在此方式 中，可詳細確定該半色調膜3之光學特性。

第 4B圖顯示在該半色調膜3上所沉積之反反射 (antireflection)遮光膜4。在一主表面上所形成之遮光膜4 的一周邊部分（角落部分）上，藉由一未沉積有該遮光膜4 之部分以形成一第二膜記號M3。該膜記號M3之形狀係依 據該遮光膜4的光學特性（在該遮光膜平面中之反射率的 變化、在該遮光膜平面中之透射率的變化等等）所決定。例 如：在193nm之曝光波長下該遮光膜平面中之遮光膜4的 透射率之變化爲3.0 土〇.1〇.D.(光密度）之情況中適用第4B 圖所示之膜記號Μ 3的形狀。因此，可依據該膜記號Μ 3之 形狀以確定該遮光膜4的光學特性。 在此注意到可依所需選擇該膜記號Μ 3之形狀或形態。 -13 - 1275902 例如：如第7圖所述，確定該膜記號M3之複數個形狀及 該光學特性之各種數値係與這些形狀有關。在此方式中， 可詳細確定該遮光膜4之光學特性。 第5圖顯示出確定該光罩基底2 (該半色調型相位移光罩 基底）之各種光學特性（在該半色調膜平面中之透射率的變 化、在該半色調膜平面中之相位差的變化、在該遮光膜平 面中之透射率的變化等等）的範例。特別地，在該透明基板 1上所沉積之薄膜的光學特性係藉由在該半色調膜3之周 φ 邊部分上所形成的膜記號M2之形狀及在該遮光膜4之周 邊部分上所形成的膜記號M3之形狀來確定。再者，該透 明基板1之光學特性係藉由在該透明基板1上所形成之基 板記號Μ 1的形狀來確定。 在此注意到該等膜記號M2及M3之每個膜記號可以形 成於該透明基板1之四個角落部分中的任何一個位置或任 何複數個位置上。再者，該薄膜之光學特性可以藉由膜記 號M2及M3之位置或該膜記號之形狀與膜記號之一個或多 0 個位置的組合來確定。 再者，在該角落部分上之薄膜形狀可從關於該膜記號 M2的該透明基板之面（亦即，相對於該薄膜沉積表面之表 面’亦即，具有該基板記號之表面）及從關於該膜記號Μ3 的該遮光膜之表面來確定。 (製造一用於光罩基底之透明基板的方法） 接下來，將配合第8圖來描述一製造（提供）依據本發明 之一實施例的一用於光罩基底之透明基板的方法。在下面 中’將該透明基板將以該合成石英玻璃來說明。 (Ε -14- 1275902 (步驟l-a) 藉由已知生產方法（例如：在日本未審查專利申請案公 告UP-A)第8-31723號或日本未審查專利申請案公告（JP-A) 第2003-81654號中所揭露之生產方法）之使用，製造一合成 石英玻璃鑄塊及將其切割成一預定基板尺寸（例如： 152nmxl52nmx6.5mm) ^藉以製造一合成石英玻璃板。 (步驟1 - b) 然後’使該合成石英玻璃板經過去角，以及精確地硏磨 該合成石英玻璃板之表面（包含兩個主表面）。 (步驟1 - c) 接下來，將來自一氘燈的光（1 9 3 n m之波長）照射至一已 硏磨主表面之九個位置及測量在該基板平面中之透射率 (透射率之變化）。在此，該透射率之測量例如藉由使用一 分光光度計（日立公司（Hitachi Ltd.)所製造之U-4100)來實 施。由檢測光之輸入光量與其輸出光量間的差異來計算該 透射率。 在此，將該光罩基底對ArF準分子雷射之曝光所需的光 學特性（透射率）之面內變化（in-plane variation)及該透明基 板所需之透射率的面內變化（用於該光罩基底之透明基板 的規格）（考慮到在該薄膜平面中之透射率的變化）設定爲 9 0 % ± 2 %。 (步驟1 - d) 然後，對於在該透明基板平面中之透射率的變化爲 90 % ±2%的透明基板而言，在該透明基板之一主表面的一對 角位置上係形成用以確定在該基板平面中之透射率的變化 -15- 1275902 _ 之基板記號（第1 B圖所示之基板記號）。該基板記號係藉由 切除六個表面（包括該主表面、兩個邊緣表面、一 R表面及 兩個去角表面，以形成角落部分）成爲斜斷面所形成。在此 方式中，藉由形成具有依據該透明基板之光學特性的形狀 之基板記號，可確定在該透明基板平面中之透射率的變 化。再者，藉由在一主表面之一對角位置上形成該基板記 號，可表示該基板係該合成石英玻璃。 (步驟1 - e) φ 接著，再次精確地硏磨該透明基板之表面（包括兩個主 表面），藉以獲得用於一光罩基板之已確定光學特性（在該 基板平面中之透射率變化）的透明基板。 將所獲得之用於光罩基底的複數個透明基板容納於一 ' 已知玻璃基板容器（例如：在日本未審查專利申請案公告 • UP-A)第2003 -264225號中所揭露者）及供應至一用以製造 光罩基底之光罩基底製造部。 雖然在先前並未描述，但是可以適當地實施一清洗製程 φ 步驟。在先前描述中，在測量該透明基板平面中之透射率 後，在步驟1 -e中再次精確地硏磨該透明基板之表面。在 另一情況中，可將用於一光罩基底之透明基板供應至該光 罩基底製造部而無需實施步驟Ι-e。 (製造該光罩基底之方法） 接下來，將配合第9圖至第1 1圖以描述一製造（供應） 依據本發明之一實施例的光罩基底之方法。 (步驟2-a) 藉由使用上述用於光罩基底之已確定光學特性（在該基 -16 - 1275902 板平面中之透射率變化）的透明基板，在相對於具有該基板 記號之表面的主表面上實施濺鍍以形成要成爲光罩圖案之 薄膜（半色調膜）。該半色調膜之沉積最好是藉由使用一具 有下列結構之濺鍍裝置來實施，以便抑制在該半色調膜平 面中之透射率變化及在該半色調膜平面中之相位差的變 化。 如第1 0圖所述，該濺鍍裝置具有一真空室1 1。在該真 空室1 1中，配置一磁控管陰極1 2及一基板固定器1 3。將 ^ 一附著在一耙座（backing plate)14上之縣鍍耙材（sputtering 馨 tar get) 15安裝至該磁控管陰極12。該靶座14係藉由水冷 卻機構來直接或間接冷卻。將該磁控管陰極1 2、該靶座1 4 及該濺鍍靶材1 5彼此電性連接在一起。在該基板固定器 1 3上放置該透明基板1。 如第1 1圖所示，配置該濺鍍靶材15及該透明基板1， 以便對立表面構成一預定角度。在此情況中，適當地決定 該濺鍍靶材 15與該透明基板 1間之偏移距離（例如： 濰 340mm)、靶材至基板垂直距離（例如：3 8 0mm)及靶材傾斜 • · 角度（例如：15°)。 藉由一真空泵使該真空室11經由一排氣口 16排氣。在 該真空室1 1內部之氣壓到達不會影響所要形成之薄膜的 特性之真空程度後，將一包含氮之混合氣體從一氣體入口 17引入。然後，藉由使用一 DC電源18施加一負電壓至該 磁控管陰極1 2以實施丨賤鍍。該D C電源1 8具有一電弧偵 測功能，以便在濺鍍期間監控一放電狀態。.藉由一壓力計 1 9測量該真空室1 1內部之壓力。藉由經該氣體入口 1 7所 -17- 1275902 - 引入之氣體之種類及混合比率以調整在該透明基板上所形 成之半色調膜的透射率。在氬及氮之混合氣體的情況中， 可藉由增加氮氣之比率以增加透射率。在僅藉由調整氮氣 之比率而無法獲得期望之透射率的情況中，可藉由在該包 含氮之混合氣體中加入氧氣以進一步增加透射率。在濺鍍 時調整該半色調膜之相位角，以便將該曝光波長上之相角 調整至約180°。 該半色調膜之光學特性（透射率之變化、相位差之變化 H 等）大致上可藉由該沉積方法來確定。因此，用以確定該半 0 色調膜之光學特性的第一膜記號與該半色調膜之濺鍍沉積 同時形成。特別地，藉由在遮蔽該基板之周邊部分以防止 沉積的狀態中實施濺鍍以沉積該半色調膜。因此，在該透 明基板之周邊部分上形成一不具有該半色調膜之部分，以 ' 做爲該第一膜記號。 (步驟2-b) 然後，將來自一氘燈之光（193nm之波長）照射至在該半 φ 色調膜側上具有該半色調膜之透明基板的主表面之九個位 0 置以及測量在該半色調膜平面中之透射率（透射率之變化） 及在該半色調膜平面中之相位差（相位差之變化）。在此， 該透射率之測量係藉由分光光度計（日立公司所製造之 U-4 100)之使用來實施，然而該相位差之測量係藉由一相位 差測量儀器（雷射科技公司（L a s e r t e c C 〇 r ρ 〇 r a t i ο η)所製造之 MPM-1 93)之使用來實施。 在此，該光罩基底對ArF準分子雷射曝光所需之該半色 調膜平面中的光學特性之變化對於該透射率及該相位差而 -18- 、....w 1275902 _ 言分別爲6·0%±0.2%及180。±3°。因此，已確定是否符合這 些規格。 (步驟2-c) 接著，在該半色調膜上，藉由濺鍍沉積該遮光膜。最好 藉由使用相同於上述之濺鍍裝置以實施該遮光膜之沉積， 以便抑制該光學特性之變化（在該遮光膜平面中之透射率 的變化）。 因爲該光學特性（在該遮光膜平面中之透射率的變化） φ 大致上係藉由該沉積方法來確定，所以用以確定該遮光膜 之光學特性的第二膜記號與該遮光膜之濺鍍沉積同時形 成。特別地，藉由在遮蔽該基板之四個角落部分以防止在 其上沉積之狀態中實施濺鍍以沆積該遮光膜。在此方式 _ 中，在該透明基板之角落部分上形成不具有遮光膜的部 .分，以做爲該第二膜記號。 (步驟2-d) 然後，將來自一氘燈之光（193nm之波長）照射至該透明 φ 基板中之遮光膜的表面之九個位置，以及測量在該遮光膜 平面中之透射率（透射率之變化）。在此，該透射率之測量 可藉由分光光度計（日立公司所製造之U-4100)之使用來實 施。 在此’該光罩基底對該ArF準分子雷射曝光所需之光學 特性（透射率）的面內變化爲3.0±0.1〇.D.(光密度）。因此， 已確定是否符合此規格。 (步驟2 - e) 接下來’在該遮光膜之表面上塗抹光阻後，實施熱處理 -19- 1275902 以形成光阻膜。然後，獲得該光罩基底（該半色調型相位移 光罩基底）。可藉由該基板記號之形狀、該半色調膜之膜記 號的形狀及該遮光膜之膜記號的形狀以確定所獲得之光罩 基底的光學特性（在該半色調膜平面中之6.0%±0.2%的透射 率變化、在該半色調膜平面中之180°±3°的相位差變化及在 該遮光膜平面中之20 % ±2%的透射率變化）。 將所獲得之複數個光罩基底包納於一已知基底容器（例 如：在日本已審查專利申請案公告UP-B)第1-39653號中所 φ 揭露者）中及供應至一用以製造光罩之光罩製造部門。 (範例及比較範例） 以下，有關於範例及比較範例，將特別描述依據本發明 之用於一光罩基底的透明基板。 (範例1) 有關於一表 面已經 精 確 硏磨之 15 2.4mmxl52.4mmx6.35mm的合成石英玻璃基板，測量在該 基板平面中之透射率，以及製備使該透射率變化落在 φ 90 % ±2%之範圍內的合成石英玻璃基板。在此，在該合成石 英玻璃基板之一角落部分上，將第1 B圖所示的基板記號形 成於該合成石英玻璃基板上，以便確定在193nm之曝光波 長下該基板平面中之透射率的變化。 然後，藉由使用前述濺鍍裝置，製造用於ArF準分子雷 射曝光的1 00個半色調型相位移光罩基底。 特別地，藉由鉬（Mo)與矽（Si)之混合靶材（Mo : Si = 8 : 92 mol%)的使用，在氬（A〇與氮氣（N2)之混合氣體環境下（Ar : N2=10% : 90%，壓力：0.1 Pa)下藉由反應式濺鍍（DC濺鍍） 1275902 在該合成石英玻璃基板上形成由鉬與矽所製成及氮化之半 色調膜（膜厚約67 nm)。在此注意到該半色調膜具有Mo : Si : N = 7 : 45 : 4 8之薄膜成分。 再者，在藉由濺鍍沉積時，藉由一具有離面對該濺鍍靶 材之沉積表面的邊緣約2mm之區域的遮板來覆蓋該合成石 英玻璃基板之一部分。在此方式中，在離該玻璃基板之邊 緣約2mm的區域中形成不具有半色調膜之區域，藉以獲得 第4A圖所示之第一膜記號。

藉由步驟2-b之方法，針對所製造之100個樣品測量該 半色調膜中之透射率變化及相位差變化。測量之結果：對 於所有1 00個樣品而言，該半色調膜平面中之透射率爲 6.0%±0.2%，然而該半色調膜平面中之相位差爲180。±3。。 因此，確定符合該等規格。 接著，在藉由一旋塗裝置之使用以塗抹光阻後，實施熱 處理以在該半色調膜上形成一具有約 400nm膜厚之光阻 膜。因此，獲得該半色調型相位移光罩基底。

因而所獲得之1 00個半色調型相位移光罩基底符合在該 薄膜平面中之6.0 % ±0.2%的透射率變化及在該薄膜平面中 之180°±3°的相位差變化，以成爲該基板記號之形狀及該半 色調膜之膜記號的形狀所表示之規格。 (範例2) 有關於一表面已經精確硏磨之152.4mmxl52.4mmx6.35mm 的合成石英玻璃基板，測量在該基板平面中之透 射率，以及製備使該透射率變化落在9 0 % ± 2 %之 範圍內的合成石英玻璃基板。在此，在該合成石 -21 - 1275902 英玻璃基板之一角落部分上，將第1 B圖所示的基板記號形 成於該合成石英玻璃基板上，以便確定在193 nm之曝光波 長下該基板平面中之透射率的變化。 然後，藉由使用前述濺鍍裝置，製造用於ArF準分子雷 射曝光的1 00個半色調型相位移光罩基底。 特別地，藉由鉬（Mo)與矽（Si)之混合靶材（Mo : SU8 : 92 mol%)的使用，在氬（Ar)與氮氣（N2)之混合氣體環境下（Ar : N2=10% ·· 90%，壓力：0.1 Pa)下藉由反應式濺鍍（DC濺鍍） φ 在該合成石英玻璃基板上形成由鉬與矽所製成及氮化之半 _ 色調膜（膜厚約 67nm)。在此注意到該半色調膜具有Mo:

Si : N = 7 : 45 : 4 8之薄膜成分。 再者，在藉由濺鍍沉積時，藉由一具有離面對該濺鍍靶 材之沉積表面的邊緣約2mm之區域的遮板來覆蓋該合成石 英玻璃基板之一部分。在此方式中，在離該玻璃基板之邊 緣約2mmm的區域中形成不具有半色調膜之區域，藉以獲 得第4A圖所示之第一膜記號。 φ 藉由步驟2 - b之方法，針對所製造之1 0 0個樣品測量該 0 半色調膜中之透射率變化及相位差變化。測量之結果：該 半色調膜平面中之透射率爲6.0 % ±0.2%，然而該半色調膜 平面中之相位差爲180°±3°。因此，確定符合該等規格。 然後，藉由使用前述濺鍍裝置，在該半色調膜上形成該 遮光膜。 特別地，使用一鉻（Cr)靶材，在氬（Αι·)與氮氣（N2)之混合 氣體環境下（Ar: 80%，N2 = 20%，壓力：0.1 pa)下藉由反應 式濺鍍（DC濺鍍）在該合成石英玻璃基板上形成氮化鉻膜 -22- 1275902 (膜厚約15nm)。在此注意到該氮化鉻膜具有Cr : N = 80 : 20 之薄膜成分。 接下來，使用一鉻靶材，在氬（Ar)與甲烷（CHN)之混合氣 體環境下（Ar: CH4 = 95%: 5%，壓力：0.1 Pa)下藉由反應式 濺鍍（DC濺鍍）形成一碳化鉻膜（膜厚約20nm)。在此注意到 該碳化鉻膜具有Cr : C = 94 : 6之薄膜成分。 然後，使用該鉻靶材，在氬（A〇與氧化氮（NO)之混合氣 體環境下（Ar: N〇 = 85.5%: 14.5%，壓力：0.1 Pa)下藉由反 φ 應式濺鍍（DC濺鍍）形成一氮氧化鉻膜（膜厚約20nm)。在此 φ 注意到該氮氧化鉻膜具有Cr : 0 : Ν = 45 : 30 : 25之薄膜成 分。 再者，在藉由濺鍍沉積時，以一具有直角三角形狀之遮 ‘ 板（一邊具有約6mm長度，且在面對直角之一邊的中點之 - 位置上形成有一三角凹口）覆蓋該合成石英玻璃基板之面 對該濺鍍靶材的沉積表面之四個角落部分。在此方式中， 在該玻璃基板之每一角落部分上所形成之夾著直角的側邊 0 長度爲約6mm之區域中係形成不具有遮光膜的區域，藉以 0 獲得第4B圖所示之第二膜記號。 藉由步驟2-d之方法，針對所製備之100個樣品測量在 該遮光膜平面中之透射率變化。測量之結果··該透射率爲 3.0±0.1〇.0.(光密度）。因此，確定符合該規格。 接著，在藉由一旋塗裝置之使用以塗抹光阻後，實施熱 處理以在該半色調膜上形成一具有約400nm膜厚之光阻 膜。因此，獲得該半色調型相位移光罩基底。 因而所獲得之1 00個半色調型相位移光罩基底符合在該 -23- 1275902 半色調膜平面中之6.0%±0.2%的透射率變化、在該半色調 膜平面中之180°±3°的相位差變化及在該遮光膜平面中之 3.0土0.1的透射率變化，以成爲該基板記號之形狀、該半色 調膜之膜記號的形狀及該遮光膜之膜記號的形狀所表示之 規格。 (比較範例） 一已確定有一預定位準或更高透射率之傳統合成石英 玻璃基板（一具有一基板記號以區別該玻璃基板之玻璃種 φ 類的玻璃板）係經歷其表面之精確硏磨及製備 152.4mmxl52.4mmx6.35mm之合成石英玻璃基板。在此，在 該合成石英玻璃基板上，形成具有第1 C圖所示之形狀的基 板記號。 然後，在相似於範例1之方式中，藉由使用前述濺鍍裝 置以製造用於ArF準分子雷射曝光之1〇〇個半色調型相位 移光罩基底。 藉由步驟2-b之方法，測量有關於所製造之1 〇〇個樣品 φ 的透射率變化及相位差變化。測量之結果：1 00個樣品中 之94個樣品符合包含6.0%±0.2%之透射率變化及180°±3° 之相位差變化的規格。6個樣品偏離該規格。 有關於6個薄膜偏離該規格，使該半色調膜從該合成石 英玻璃基板剝離，之後再次硏磨該基板。然後，測量在該 基板平面中之合成石英玻璃基板的透射率變化。結果，確 定該透射率係在9 0 % ± 1 0 %之範圍內變化。

因此，在藉由使用未確定在該合成石英玻璃基板平面中 之對該曝光波長的透射率變化之玻璃基板以製造用於ArF

(S -24- l2^59〇2 準分子雷射曝光的半色調型相位移光罩基底之情況中，以 某一*比率獲得不符合該規格之光罩基底。然而，如同在該 等範例中，在使用已確定在該合成石英玻璃基板平面中之 透射率變化的玻璃基板之情況中，所有製造之光罩基底符 合該規格。 有關於具有該等半色調膜之94個玻璃基板，確定該等 光罩基底符合該規格。因此，如果藉由將雷射光照射該基 板之四個角落部分來去除在該玻璃基板上所形成之半色調 φ 膜以形成該第一膜記號，則可確定該光罩基底之光學特性 (該半色調膜平面中之透射率變化及該半色調膜平面中之 相位差變化）。 因此，除了如上述範例所述之與該沉積同時形成之外， 該膜記號可藉由在該沉積後去除一特定區域來形成。例 如：可使用藉由雷射光以去除該特定區域之方法、藉由利 用蝕刻製程以去除該特定區域之方法或藉由接觸一細探針 或其它類似物件以去除該特定區域之方法。在該沉積後實 ^ 施去除之情況中，可在測量在該透明基板上所形成之薄膜 的光學特性及確定符合該預定規格後形成該膜記號。 本發明可應用至用於光罩基底之透明基板及光罩基 底。特別地，本發明對用於做爲該曝光光源之ArF準分子 雷射或F2準分子雷射的光罩基底係有用的，且可防止因該 光學特性之變化而偏離該規格。 雖然至目前爲止已以一些實施例及其範例來揭露本發 明，但是熟習該項技藝者可容易地以各種其它方式來實施 本發明。 -25- 1275902 【圖式簡單說明】 第1 A圖係依據本發明之一實施例的一光罩基底之一透 明基板的立體圖； 第1 B圖係在第1 A圖之透明基板中的一基板記號之放大 立體圖； 第1 C圖係一傳統基板記號之放大立體圖； 第2圖係用以說明第1 B圖之基板記號的各種形狀之圖 式； _ 第3A至3C圖係用以說明在一光罩基底上所形成之一薄 φ 膜的圖式； 第4A圖係顯示第3A圖所述之一半色調膜的平面圖； 第4B圖係顯示第3A圖所述之一遮光膜的平面圖； 第5圖係第3A圖之一特徵部分的放大立體圖； 弟6圖係用以說明弟4A圖所述之一、第一膜記號的各種 形狀之圖式； 、 第7圖係用以說明第4 B圖所述之一第二膜記號的各種 φ 形狀之圖式； 第8圖係用以說明依據本發明之一實施例以製造用於一 · 光罩基底之一透明基板的方法之圖式； 第9圖係用以說明依據本發明之一實施例以製造一光罩 基底的方法之圖式； 第1 0圖係一濺鍍裝置之示意圖；以及 第1 1圖係顯示第1 0圖之濺鍍裝置的一特徵部分之圖 式。 【主要元件符號說明】

(S -26- 透明基板 光罩基底 半色調膜 遮光膜 真空室 磁控管陰極 基板固定器 靶座 濺鍍靶材 排氣口 氣體入口 DC電源 壓力計 基板記號 第一膜記號 第二膜記號 -27-

Claims (1)

1275902 十、申請專利範圍： 1 . 一種用於一光罩基底之透明基板，該透明基板需要具有 一預定光學特性， 至少包括： 一基板記號，該基板記號係藉由將一預定角落部分切 除成爲一斜斷面所形成， 該基板記號具有一依據該光學特性所決定之形狀。 2.如申請專利範圍第1項之透明基板，其中： 該基板記號係藉由組合複數個斜斷面所形成。 3 .如申請專利範圍第1項之透明基板，其中： 該光學特性係對一曝光波長之透射率及/或在一基板 平面中之透射率的變化。 4.如申請專利範圍第1項之透明基板，其中： 該曝光波長落在140nm與200nm間之範圍內。 5 .如申請專利範圍第1項之透明基板，其中： 該透明基板之材料係一合成石英玻璃。 6 · —種光罩基底，包括一透明基板及一薄膜，該薄膜係形 成於該透明基板之一主表面上以成爲一光罩圖案，該光 罩基底具有： 一基板記號’其係藉由將該透明基板之一預定角落部 分切除成爲一斜斷面所形成且具有一依據該透明基板 之一光學特性所決定的形狀， 一膜記號’其係形成於該薄膜之一周邊部分上且具有 一依據該薄膜之一光學特性所決定的形狀。 7 ·如申請專利範圍第6項之光罩基底，其中： 1275902 該基板記號係藉由組合複數個斜斷面所形成。 8 .如申請專利範圍第6項之光罩基底，其中： 該薄膜係藉由複數個彼此具有不同光學特性的層所形 成， 該膜記號之形狀係由這些層之光學特性所決定。 9 ·如申請專利範圍第8項之光罩基底，其中： 該薄膜包括一半色調膜及一遮光膜， 該膜記號包括一藉由該半色調膜所形成之第一膜記 號及一藉由該遮光膜所形成之第二膜記號， 該第一膜記號具有一由該半色調膜之一光學特性所 決定的形狀， 該第二膜記號具有一由該遮光膜之一光學特性所決 定的形狀。 1 0.如申請專利範圍第6項之光罩基底，其中： 該光學特性係對一曝光波長之透射率及/或在一薄膜 平面中之透射率的變化。 1 1 .如申請專利範圍第6項之光罩基底，其中： 該曝光波長落在140nm與200nm間之範圍內。 12.如申請專利範圍第6項之光罩基底，其中： 該透明基板之材料係一合成石英玻璃。 (1 -29-