11330590 Π) 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於選擇用於空白光罩的基材之方法，由空 白光罩基材可以製造用於與半導體裝置及相關產品.的製造 有關之微影術中的光罩。 【先前技術】 隨著半導體裝置繼續變得更高度集成，在微影術中愈 來愈需要更小的幾何形狀。裝置的設計規則已降低至〇 . J J μ m且所需的圖型準確至i〇nrn或更低。這些趨勢已導致 很多與半導體製造中所採用的微影製程之準確度有關之技 術挑戰。 一種此挑戰係與微影術中所使用的光罩之平坦度有關 。對於在平坦化步驟中取得更高準確度而言，光罩平坦度 是重要的因素。隨著最小特徵尺寸變得愈來愈小，光阻所 允許的聚焦深度變得愈來愈小，因而無法忽略基材的平坦 度造成聚焦偏移。 爲了降低微影術中的聚焦平坦度，作爲原版之光罩圖 型必須被以充分的精確度定位以使得晶圓曝光期間曝光圖 型能夠被寫至預定位置且線寬是在可允許的誤差之內。因 此，例如圖型化的光罩膜或相位偏移膜等經過沈積的膜應 理想地形成於具有例外的良好平坦度之基材上。但是，當 光罩安裝於晶圓曝光系統中時，以J P - A 2 0 0 3 - 5 0 4 5 8中所 揭示的方式，使用真空夾具，將光罩固持於曝光系統的光 -5 - (2) (2)1330590 罩台上會因光罩的鉗夾部份之表面形狀，而使得光罩的整 個表面形狀大幅變形。 通常藉由沈積例如光罩膜、半透明膜或相位偏移膜、 或其組合等膜於透明基材上，製造光罩以產生空白光罩。 接著將光阻施加至空白光罩上以形成光阻膜，光阻膜會被 微影地處理。使用處理過的光阻膜作爲蝕刻光罩，形成光 罩圖型。最後剝除光阻膜。 在通過長系列的操作之後，如此取得光罩。籍由從合 成石英塊切片，並將切片的表面掩光，以製備此製程中作 爲啓始材料之透明基材。直到現在，僅在注意降低表面缺 陷或使基材表面的捲曲最小以提供平坦表面之下，執行此 表面拋光操作。因此，以往完全不知如何修改光罩基材的 表面形狀以在寫於晶圓基材上的圖型中取得更小的最小特 徵尺寸；亦即，特別地，在光罩被真空夾具固持的情形中 ’根據光罩被真空夾具固持時取得的形狀，而決定應給予 光罩的表面之形狀。亦不知使用何種方法以形成此表面形 狀以便能夠以良好產能製造具有所需表面形狀的基材，或 如何抑制基材本身上的缺陷形成或起因於基材的光罩缺陷 【發明內容】 因此，本發明的一目的是提供選擇能夠產生光罩之空 白光罩基材的方法，光罩可以用以使具有縮減的最小特徵 尺寸的圖型以高準確度曝照於晶圓基材上。 -6- (3) (3)1330590 本發明人已發現，在包含至少光罩膜或相位偏移膜之 一或更多層膜被沈積於空白光罩基材的上表面上以形成光 罩、沈積的膜被圖型化以形成光罩、以及光罩被安裝於曝 光工具中之製程中，能夠使基材表面形狀最佳化，此基材 表面形狀將餘留在基材上的膜圖型之基材表面形狀上的效 杲以及作爲光罩用途時之安裝等列入考慮，以及，藉由下 述，能夠使基材製造期間會造成具有缺陷的圖型化表面形 狀及因而阻礙取得給定的曝光圖型準確度之基材的數目最 小：模擬膜沈積於基材上表面上之前至光罩安裝於曝光工 具時發生於基材上表面的形狀變化；決定光罩安裝於曝光 工具中時將授予上表面平坦形狀的改變之前的基材上表面 的形狀；以及選取具有此表面形狀之基材作爲可接受的基 材。此外，爲取得這些所需的結果，發明人發現，假使基 材上表面的形狀在改變之前，從圖型化區最小平方卒面至 圖型化區的最大與最小高度之間的差最多爲_〇.5Am時， 則當光罩安裝於曝光工具中，對於基材的上表面上之圖型 區中所造成的上表面形狀成爲平坦形狀會是有利的。 因此，本發明提供選擇用於空白光罩的基材之方法， 該方法之特徵在於：在包含至少光罩膜或相位偏移膜之_ 或更多層膜被沈積於空白光罩基材的上表面上以形成光罩 '沈積的膜被圖型化以形成光罩、以及光罩被安裝於曝光 工具中之製程中，包括下述步驟：模擬膜沈積於基材上表 面上之前至光罩安裝於曝光工具時發生於基材上表面的形 狀變化；決定光罩安裝於曝光工具中時將授予上表面造成 -7 - (4) 1330590 平坦形狀的改變之前的基材上表面的形狀；以及選取膜沈 積前具有此上表面形狀之基材作爲可接受的基材。 較洼地，假使基材上表面的形狀在改變之前' 從圖型 化區最小平方平面至圖型化區的'最大與最小高度之間的差 最多爲0.5^m時，則當光罩安裝於曝光工具中時，基材 的上表面上之圖型區中所造成的上表面形狀爲平坦的。
本發明的方法能夠製造具有最佳化的表面形狀之空白 光罩基材’此最佳化·基材表面形狀將餘留在基材上的膜圖 型之基材表面形狀上的效果以及作爲光罩用途時之安裝等 列入考慮。此外’發明之方法能夠使基材製造期間會造成 具有缺陷的圖型化表面形狀以及阻礙取得所需的圖型曝光 尺寸之基材的數目最小，因此，能夠改良光罩製造之生產 力。 【實施方式】 根據本發明之選擇空白光罩的基材之方法，在包含至 少光罩膜或相位偏移膜之一或更多層膜被沈積於空白光罩 基材的上表面上以形成光罩、沈積的膜被圖型化以形成光 罩、以及光罩被安裝於曝光工具中之製程中，包括下述步 驟：模擬膜沈積於基材上表面上之前至光罩安裝於曝光工 具時發生於基材上表面的形狀變化；決定光罩安裝於曝光 工具中時將授予上表面平坦形狀的改變之前的基材上表面 的形狀；以及選取膜沈積前具有此上表面形狀之基材作爲 可接受的基材。 (5) (5)1330590 當在基材上形成例如光罩膜等膜時，由膜所造成的應 力會使基材變形。由於’由此膜應力所造成的基材變形主 要影響基材的捲曲變化，所以，其會改變基材的上表面之 形狀。因此’當藉由預測以決定在光罩膜沈積之前的基材 階段之基材上表面的形狀、要形成的膜之應力以及其於晶 圓曝光系統中由夾具固持時之光罩的形狀時，可以以更佳 產能，執行光罩生產。 膜應力會視膜型式及成份、以及製造方法而變。舉例 HI]言’銘爲基礎的膜會造成拉伸應力，而MoSi爲基礎的 膜會產生壓縮應力。藉由在上表面形狀及高度已被量測之 基材上沈積給定膜，然後在膜沈積後量測及分析基材上表 面的形狀及高度’可以決定導因於膜應力之基材上表面的 變形。因此，經由量測基材的上表面上不同的位置沈積膜 之前及之後的變形量、初步量測應力及變形程度、以及根 據這些量測而模擬未形成膜之基材的形狀·，將能夠預測膜 沈積之後基材的形狀，以及，根據預測的形狀，決定光罩 被夾持在曝光工具中時將具有的形狀。考慮光罩圖型已被 形成而作爲光罩時基材上表面上的膜（圖型化區）覆蓋， 能夠有更準確的模擬。因此，在包含至少光罩層或相位偏 移層之一或更多層被沈積於空白光罩基材的上表面上以形 成空白光罩、所沈積的層會被圖型化以形成光罩、以及將 光罩安裝於曝光工具中之製程中，藉由模擬膜沈積於基材 的上表面上之前至光罩安裝於曝光工具時基材上表面的形 狀變化、決定光罩安裝於曝光工具中時會授予上表面平坦 -9 - (6) !1330590 形狀的改變之前的基材上表面的形狀、以及選 具有此表面形狀之基材作爲可接受的基材，根 積於基材上的膜之型式及導因於膜的基材上表 變化等考量，改變基材上表面的形狀及高度， 高產能製造能夠在作爲光罩之用時賦予良好平 〇 在本發明的實施中，特別較佳的是，假使 的形狀在改變之前，從圖型化區最小平方平面 的最大與最小高度之間的差最多爲〇.5//m時 安裝於曝光工具中時，基材的上表面上之圖型 的上表面形狀爲平坦的。 對於因模擬結果而被選爲可接受的基材並 。但是，在可以被如此選擇之用於空白光罩的 的實施例中，成對條狀區延著光罩圖型要形成 的上表面之外周圍的成對對立側之每一側內 10mm，但排除其.長度方·向上每端2mm邊緣部 至少從其寬度方向上中間位置處均朝向基材的 傾斜，且從用於上表面上條狀區的最小平方平 本身的最大與最小高度之間的差最多爲0.5 A m 將於下參考圖1A，說明此處所使用的「‘ 詞，圖]Α係顯示基材上表面1，當基材要成 或光罩時，在其上形成例如具有遮光特性的膜 或其膜圖型。在圖中，成對條狀區2在延著上: 周圍之成對的相對立側之每一側內延伸2mm至 取沈積之前 據例如要沈 面之形狀的 而能夠以更 坦度之基材 基材上表商 至圖型化區 ，則當光罩 區中所造成 無特別限制 可接受基材 於上之基材 延伸 2至 份，條狀區 外周圍向下 面至條狀區 Q 條狀區」一 爲空白光罩 等適當膜、 表面1的外 】0 m m，但 -10- (7) (7)1330590 疋’排除長度方向上每一端2 m m邊緣部份。這些條狀區 具有特徵在於上述形狀及値的形狀及高度。膜圖型（光罩 圖型）形成於圖型化區4中，圖型化區4位於條狀區2之 間且始於構成上表面的外周圍之個別側之內1 〇mm.處。當 使用此基材製造光罩並以真空夾具將光罩於接近成對的對 立側處固持在晶圓曝光系統的光罩台上時·，真空夾持位置 會包含於這些條狀區之內。因此，這些條狀區的形狀在晶 圓曝光期間主宰基材的整個上表面之形狀；亦即，會％光 罩圖型形成於上之基材的整個上表面之形狀。亦即，與位 置及線寬有關的圖型之準確曝光會要求基材上表面，特別 是圖型化區具有之形狀能於圖型曝光時配置成平行於曝照 光而不用使光罩圖型傾斜。因此，使用發明之選擇方法， 能夠使得主要主宰基材的整個上表面之形狀之條狀區的形 狀及高度，特別是圖型化區的形狀，如上述般最佳化。 在本實施例中，條狀區在延著光罩圖型要‘形成於上之 基材的上表面之外周圍的成對之對立的側邊中每一側之內 延伸2至1 0mm，但排除其長度方向上每一端處2mm邊緣 部份。假使條狀區滿足上述特別形狀及値範圍時，它們也 將滿足上述真空夾持位置處（基材固持位置）的形狀及値 範圍，而能夠在使用光罩時取得平坦度。 希望每一條狀區整體上具有朝向基材的外周圍傾斜之 形狀。但是，設於條狀區之間的圖型化區不會受到任何特 別限制，且具有不同形狀，例如平面形狀、凹形或凸形。 從用於基材上表面上的條狀區之最小平方平面至條狀區之 -11 - (8) 1330590 最大與最小高度之間的差不會大於0.5 M m，且更佳地不 會大於〇 . 3 y m。 如同圖2A及2B所示般，最小平方平面2 1於此意指 藉由使用最小平方法，以數學方式將例如凹面 '凸面或具 有凹凸區的表面等非水平表面22近似成平坦平面而取得 的假想平面。在本發明中，每一區的高度被給定爲相對於 基材的上袠面上之個別區的最小平方平面。但是，爲了便 於說明起見，用於整個後續說明的主表面區之最小平方平 面可以作爲每一個別區的參考平面。從此最小平方平面 2 1至非水平表面22的高度是垂直於最小平方平面21之 高度。在圖2中，h ,代表高度之最大値且是位於最小平方 平面21之上的正數，h2是用於高度之最小値且是位於最 小平方平面2 1之下的負數。最大與最小値h 1與h2之間 的差因而與h】與h2之個別絕對値的總合相同。 對圖型化區並未施加任何特別限定，但是，從圖型化 區最小平方平面至圖型化區之最大與最小高度之間的差較 佳地不大於0.5ym，更佳地不大於〇.3#m，最佳地不大 於 0 · 2 // m。 在被選取之用於空白光罩的可接受基材的說明實施例 中，四邊形環狀區在構成光罩圖型要形成於上之基材的上 表面上的外周圍的個別側內延伸 2mm至l〇mm，四邊形環 狀區至少從其寬度方向上中間位置向下傾斜朝向外周圍， 以及，從用於基材上表面上的四邊形環狀區之最小平方平 面至四邊形環狀區本身之最大與最小高度之間的差不大於 -12 - (9) 1330590 0 · 5 // m 〇 將於下參考圖]B，說明此處所使用的「四邊形環狀 區」一詞，圖1B係顯示基材上表面】，當基材要成爲空 白光罩或光罩時，在其上形成例如具有遮光特性的膜等適 當膜 '或其膜圖型。在圖中，四邊形環狀區3在構成上表 面的外周圍之個別側之內延伸2 m m至]0 m m。四邊形環狀 區3具有特徵在於上述形狀及値的形狀及高度。膜圖型（ 光罩圖型）形成於圖型化區4中，圖型化區4位於四邊形 環狀區3的內周圍之內且始於構成上表面的外周圍之個別 側之內1 〇mm處。當使用此基材製造光罩，並以真空夾具 或類似者，將所造成的光罩於接近延著其整個周長之基材 的外周圍處 '或是僅接近成對的對立側處，固持在晶圓曝 光系統的光罩台上時，基材的水平及垂直側是可以互換的 ，真空夾持位置會包含於此四邊形環狀區之內。因此，四 邊形環狀區的形狀在晶圓曝光期間主宰基材的整個上表面 之形狀；亦即，會有光罩圖型形成於上之基材的整個上表 面之形狀。亦即，與位置及線寬有關的圖型之準確曝光會 要求基材上表面，特別是圖型化區具有之形狀能於圖型曝 光時配置成平行於曝照光而不用使光罩圖型傾斜。因此， 使用發明之選擇方法，能夠使得主要主宰基材的整個上表 面之形狀之四邊形環狀區的形狀及高度，特別是圖型化區 的形狀，如上述般最佳化。 在此情形中，四邊形環狀區在構成上表面的外周圍之 個別側之內延伸2mm至]Omm。假使四邊形環狀區滿足上 -13- (10) (10)1330590 述特別形狀及値範圍時，它也將滿足真空夾持位置處的形 狀及値範圍，而能夠在使用光罩時取得平坦度。或者，至 少在真空夾持位置或基材固持位置處滿足上述形狀及値， 也是可接受的。 希望此四邊形環狀區整體上具有向下朝向基材的周圍 傾斜之形狀。但是，設於四邊形環狀區之內的圖型化區不 會受到任何特別限制，且具有不同形狀，例如卒面形狀、 凹形或凸形。 從用於四邊形環狀區之最小平方平面至四邊形環狀區 本身之最大與最小高度之間的差較佳地不會大於0.5 /i m ，且更佳地不會大於0.3#m。 雖然對圖型化區並未施加任何特別限定，但是，從圖 型化區最小平方平面至圖型化區之最大與最小高度之間的 差希望較佳地不大於 0.5 μ m，更佳地不大於0 · 3 ju m，最 佳地不大於〇.2μηι。 在本發明的方法所選擇之空白光罩基材中，更希望從 用於主表面區之最小平方平面至主表面區本身之最大與最 小高度之間的差不大於〇.5/im，特別是不大於0.3Mm， 用於主表面區之最小平方平面係由四邊形環狀區及位於此 四邊形環狀區的內周圍之內的圖型化區所組成。 使用例如平坦度測試器等裝置，可以量測及分析基材 的上表面上的這些條狀區、四邊形環狀區及圖型化區，以 及它們相對於最小平方平面之高度。 這些條狀區或四邊形環狀區的完整形狀及高度量測是 -14 - (11) 1330590 需要的，以取得所需的形狀。迄今爲止 會在要形成圖型之區域上執行特別與基 。但是，由於末在包含夾持區之條狀區 執行適當量測，所以，無法預測夾持之 。因此，當量測基材的上表面上的條狀 以預測夾持之後形狀的改變時，在下述 測是有利的。 (1 )在基材形狀被量測的區域： 形環狀區會與位置資訊一起被量測。不 法準確地預測形狀。 (2 )量測間隔：〇 _ 〇 5至〇 . 3 5 m m。 無法取得足夠良好的形狀預測。另一方 隔將使得量測過於累贅。· (3 )量測準確度（誤差）：〇.〇13 差太大將無法取得足夠良好的形狀預測 的量測誤差將使得量測過於累贅並造成: 量測牽涉光千涉之使用。由於根據 面以決定表面的形狀及高度，所以，此 足夠的準確度（舉例而言，不大於0.02 地不大於0.01// m)。 由發明的方法所選取的空白光罩基 石英等適當材料所製成。其典型上爲四 方形 ' —邊至少6吋（至少152mm) J (]52mm)長的基材。基材具有的最大 ，當製造光罩時， 材捲曲有關的量測 或四邊形環狀區上 後基材形狀的改變 區或四邊形環狀區 條件下執行這些量 上述條狀區或四邊 當的位置資訊將無 太寬之量測間隔將 面，太窄的量測間 g 0.1 /z m。量測誤 。另一方面，太小 不良效率。 用於表面之參考平 參考平面必須具有 以m的誤差，較佳 材可以由例如合成 邊形、及較佳地爲 I：且較佳地爲6吋 尺寸雖然未受到任 -15- (12) (12)1330590 何限制，但是因爲晶圓曝光期間必須處理基材的重量及其 可操作性，所以，較佳地爲不大於12吋。基底具有之厚 度雖然未受到任何特別限定，但是’較佳地從3至】〇mm 用於確認基材的晶向之標記有時會形成於基材上。此 型狀的標記通常被置於基材的背面（底表面）。但是，在 這些標記被置於上表面之情形中，根據本發明，標記的遒 域將會被排除於基材形狀的考量之外。 藉由使用具有上述形狀的條狀區或四邊形環狀區的空 白光罩基材以製造空白光罩，以及使用所造成的空白光罩 以製造光罩’將能夠以良好產能製造光罩，'而所製造的光 罩在晶圓曝光系統中被夾持時僅受到些微的圖型化區變形 〇 可以以下述方法’製造這些空白光罩基材。 首先’啓始基材會接受初始拋光步驟以授予其特定的 中間形狀，之後，執行最後的拋光步驟。假使基材未經過 具有所需的中間彤狀之階段，則將難以以良好產能取得具 有所需的最後形狀之基材。 此處’取決於所使用的拋光技術組合，可以取得二種 不同型式的所需中間產品’所以，可以使用二種製程。在 W 中，於下稱爲製造方法1，在快速地從基材的中央 移除材料之條件下’基材會被拋光，然後，在快速地從基 材的周圍移除材料之條件下，基材會被拋光。在其它製程 中’於下稱爲製造方法2’在快速地從基材的周圍移除材 -16 - (13) 1330590 料之條件下，基材會被拋光，然後，在快速地從基材的中 央移除材料之條件下，基材會被拋光。 在此製造基材的方法中，初始拋光是雙側拋光操作。 此操作中所使用的拋光機器可以爲現有型式的雙側拋光機 器。此機器使用下板及上板以同時拋光啓始基材的二側。 在習知技藝中，未執行拋光以控制基材的形狀，特別是上 述條狀區或四邊形環狀區的高度及形狀，以致於此拋光階 段未受到任何特別控制。結果，在所造成的基材之上表面 上的條狀區或四邊形環狀區的表面形狀會有實質變化。 相反地’當使用此方法以製造基材時，在製造方法1 的情形中，在從基材的中央快速地移除材料之條件下，以 及，在製造方法2的情形中，在從基材的周圍快速地移除 材料之條件下’執行拋光。特別地，較佳的是以約1至 2 0 0 rp m的速度，執行拋光。在所造成的經過拋光之中間 產品中’以類似上述之方法（亦即裝置及量測條件），量 測及分析經過拋光的中間產品上的四邊形環狀區或圖型化 區的形狀及高度。 將於下說明製造方法1及2。 [製造方法1〕 首先，以初始拋光，製備經過拋光的產生，其中，基 材上表面（經過拋光的側）滿足用於下述中間形狀1及2 之條件。接著’在不同條件下，將經過拋光的中間產品最 後拋光。 -17- (14) (14)1330590 (中間形狀η nt #狀係從主表面區最小平方平面至主表面區之最大 與最小高度之間的差較佳地不會大於】· 5 v m，且更佳地 不會大於以及，其中四邊形環狀區會朝向基材 的外周圍向上傾斜。 (中間形狀2 ) 此形狀係從主表面區最小平方平面至主表面奩之最大 與最小高度之間的差較佳地不會大於].5 · /z m，且更佳地 不會大於從主表面區最小平方平面至主表面區 的四角落（頂點）之最太與最小高度之間的差（此差値於 此有時縮寫爲CIR )不會大於0.5 μ m，較佳地不會大於 0 · 3 " m ;以及，四邊形環狀區會朝向基材的周圍向上傾斜 〇 在四邊形環狀區會朝向基材的周圍向上傾斜之基材上 表面形狀的實施例包含下述形狀：如圖3A所示，在基材 上表面的中心之圖型化區是平坦的且從圖型化區4的外周 圍連續之四邊形環狀區3會傾斜成向上彎曲；以及，如圖 3B所示般，具有從圖型化區4延伸至四邊形環狀區3之 凹面（亦即，主表面區形成凹面之形狀）。在圖3中，數 字5代表主表面區。 然後，再拋光具有此中間形狀的經過拋光的中間產品 ，可以使用類似圖4所示的單側拋光機器，執行操作。圖 -18- (15) (15)1330590 4顯示基材11'下板]2及上環13。在製造方法1中，藉 由將經過拋光的中間產品固持於單側拋光機器中及將光罩 圖型要形成於其上的產品之側拋光，並以降低的壓力作用 於與經過拋光的側相對立之基材的側上，而能更有效地形 成發明之特定形狀。此外，在拋光機器中，雖然以凸板拋 光能使基材具有要取得之更佳形狀，但是，也可以使用平 板作爲底板。在基材的上表面上的四邊形環狀區的外周圍 通常會於外部上被斜切。 〔製造方法2〕 首先，以初始拋光，製備經過拋光的產生，其中，基 材上表面（經過拋光的側）滿足用於下述中間形狀3及4 之條件。接著，在不同條件下，將經過拋光的中間產品最 後拋光，藉以造成具有特定形狀之基材》 (中間形狀3 ) 此形狀係從主表面區最小平方平面至主表面區之最大 與最小高度之間的差較佳地不會大於1 . 5 // m，且更佳地 不會大於以及，其中四邊形環狀區會朝向基材 的周圍向下傾斜。 (中間形狀4 ) 此形狀係從主表面區最小平方平面至主表面區之最大 與敢小ill度之間的差較佳地不會大於】.5 m，且更佳地 -19 - (16) (16)1330590 不會大於1.0# rn;從主表面區最小平方平面至主表面區 的四角落（頂點）之最大與最小高度之間的差（CIR )不 會大於0.5//m，較佳地不會大於〇.3^m;以及，四邊形 環狀區會朝向基材的周圍向下傾斜。 四邊形環狀區會朝向基材的周圍向下傾斜之基材上表 面形狀的實施例包含下述形狀：如圖3 C所示，在基材上 表面的中心之圖型化區是平坦的且從圖型化區的外周圍連 續之四邊形環狀區會傾斜成向下彎曲；以及，如圖3 D所 示般，具有從圖型化區延伸至四邊形環狀區之凸面（·亦即 ，主表面區形成凸面之形狀）。在製造方法2中，藉由將 經過拋光的中間產品固持於類似於圖4中所示的單側拋光 機器中及將光罩圖型要形成於其上的產品之側拋光，並施 加壓力於與經過拋光的側相對立之基材的側上，而能更有 效地形成發明之特定形狀。此外，在拋光機器中，雖然以 凸板拋光能使基材具有要取得之更佳形狀，但是，也可以 使用平板作爲底板。基材上表面上的四邊形環狀區之外周 圍通常會於外部被斜切。 藉由通過類似上述的操作之複數階段拋光，可以以良 好的產能，製造上表面上的給定處具有特定形狀之基材》 在經過拋光的中間產品之圖型化區中，從圖型化區最 小平方平面至圖型化區之最大與最小高度差希望不大於 〇.5#m’較佳地不大於0.3# m，更佳地不大於 此外，圖型化區可以具有任何適當形狀，包含平面形狀、 凸形或凹形。 -20 - (17) (17)1330590 根據所要的光罩用途，適當地選擇例如光罩膜或相位 偏移膜等具有遮光特性的膜，並將其形成於所造成的基材 上以給予空白光罩。通常以濺射製程，形成例如半色調相 位偏移膜等相位偏移膜及光罩膜。在本發明中，「具有遮 光特性的膜」包含實質.上阻擋曝照光通過之膜，例如半色 調相位偏移膜》 在用於二位元光罩之空白光罩的製造時，在發明之方 法所選擇的基材上沈積適當材料層以作爲光罩膜。適用於 此目的之材料的實施例包含金屬鉻、例如氧化鉻：氮化鉻 '氮氧化鉻、及氮氧碳化鉻等鉻化合物；及例如矽化鉬、 矽化鈦和矽化鉻、等金屬矽化物；以及其氧化物、氮化物 、氮氧化物和氮氧碳化物。通常使用二或更多詹具有不同 折射係數的材料、或是使用內部具有成份梯度的成份而造 成抗反射能力的材料，以形成此光罩膜。這些膜中的應力 爲低是較佳的。 在用於半色調相位偏移光罩之相位偏移空白光罩的製 造中’由發明的方法所製造的基材已在其上形成半色調相 位偏移膜’半色調相位偏移膜會使曝照光衰減至光實質上 不會使光阻感光的程度，以及’也具有使光的相位.偏移 1 8 0度之能力。可以使用之這些材料的實施例包含例如氧 化鉻、氮化鉻、氮氧化鉻及氮氧碳化鉻等鉻化合物；例如 矽化鉬、矽化鈦及矽化鍩等金屬矽化物、以及其氧化物、 氮化物、氮氧化物和氮氧碳化物；及氮化矽和氧化矽。 半色調相位偏移膜可以是單層或多層膜。但是，爲了 -21 - (18) (18)1330590 提供對例如化學濕蝕刻等後圖型化處理之耐受性及良好的 可處理力’較佳的是使用多層膜 '或是具有成份梯度之膜 ，在多層膜中，在表面側上與基材側上的材料或成份不同 。如同在掩罩膜中的情形般，對於構成半色調相位移膜的 材料組合而言，較佳的是被選擇成例如使膜應力最小。 此外’在半色調相位移膜的頂部上，通常形成上述掩 罩膜。假使在塗著光阻的晶圓上之不同位置處重覆曝光， 則透光率已被降低以防止感光之半色調相位移光罩的的·膜 周圍部份會受到重疊曝光。結果，重疊的區域會被曝光多 次且變成感光的，這是必須防止發生的事。爲達此目的， 通常需要沈積光罩膜於光罩圖型未被寫入之半色調相位移 光罩的周圍部份上。因此：以操作的整體次序而言，較佳 的是光罩膜於半色調相位移空白光罩製造階段形成。此外 ，如同在李文生（Lenvenson )型相位移光罩的情形中所 作般，藉由在基材上沈積高透光相位移膜以形成相位移光 罩。假使需要時，在任意上述膜上沈積導電膜及蝕刻阻擋 膜。 沈積於發明之方法所選擇的基材上之膜，雖無特別限 制’但是，具有之膜應力，當以基材的膜捲曲之量表示時 ’較佳的是不大於〇.5/im，更佳地不大於0.3/zm，再更 佳地不大於0.2//m，最佳地不大於0.1/zm。在大的膜應 力時，基材變形會視光罩上的膜（圖型化區）之覆蓋程度 而變差，可能阻礙取得所需的平坦度。 如上所述，當使用發明之方法所選擇的基材而製成的 -22 - (19) 1330590 光罩被夾持於晶圓曝光系統中時，基材會提供優良的平坦 度。因此，能夠將光罩圖型準確地對齊於預定位置’能夠 使具有小的最小特徵尺寸之曝光圖型以位置及線寬的高準 確度被寫於晶圓上。此基材完全符合微影術中較小圖型幾 何形狀之需求，且特別較佳地作爲下述光罩製造時的空白 光罩基材，該光罩係用於具有或更低的線寬，特 別是0 . 1 0 // m或更低之非常精細的圖型之曝光。 實施例 下述實施例作爲說明而非限定之用。 實施例1 執行模擬，.其中，1 52 m m ( 6吋）方形空白光罩基材 具有類似於圖5A所示之平坦度的主表區以及水平上表面 ，其上表面上已形成賦予凹形之圖型，凹形從上方表面最 小平方平面至上方表面之最大與最小高度之差等爲0.2 5 gm。模擬所造成的光罩被真空夾持於晶圓曝光系統的光 罩台中時的基材平坦度，造成類似於圖5B中所示的基材 上表面形狀。此上表面形狀從上表面最小平方平面至上表 面的最大與最小高度之間的差小於〇.5#m，且具有此上 表面形狀之基材被選作可接受的基材以在製成光罩期間賦 予良好的平坦度》 製造具有調整至實質上爲上述選取形狀的上表面形狀 之基材，以及，在基材上形成類似於模擬中的光罩圖型。 所造成的光罩被真空夾持於晶圓曝光系統中的光罩台，g -23- (20) (20)1330590 著接著曝光工具中的曝光測試，造成良好結果。
比較實施例I 執行模擬’其中’ I52mm(6吋）方形空白光罩基 材具有類似於圖6A所示之平坦度的主表區以及水平上表 面’其上表面上已形成賦予凹形之圖型，凹形從上方表面 最小平方平面至上方表面之最大與最小高度之差等爲〇25 M m。模擬所造成的光罩被真空夾持於晶圓曝光系統的光 罩台中時的基材平坦度，造成類似於圖6B中所示的基材 上表面形狀。由於此上表面形狀從上表面最小平方平面至 上表面的最大與最小高度之間的差大於〇.5μηι·，具有此 上表面形狀之基材被視爲無法在製成光罩期間取得充份的 平坦度。 製造具有諷整至實質上爲上述形狀的上表面形狀之基 材’以及，在基材上形成類似於模擬中的光罩圖型。所造 成的光罩被真空夾持於晶圓曝光系統中的光罩台，接著接 著曝光工具中的曝光測試。在此情形中，光罩具有大的偏 焦，無法適用。 【圖式簡單說明】 圖】係顯示基材的上表面上之條狀區、四邊形區及圖 型化區。 圖2係剖面圖，說明用於表面之最小平方平面及始於 最小平方平面的高度之觀念。 -24 - (21) (21)1330590 圖3係顯示基材上的上表面形狀之某些實施例。 圖4係顯示單側拋光機器的剖面視圖，其可以用於製 造例如本發明的方法所選取之具有可接受的表面形狀之基 材》 圖5 A係顯示實施例1中執行的模擬中，在真空夾持 之前’空白光罩基材的上表面形狀之立體視圖；圖5B係 顯示當被真空夾持時，相同基材的模擬上表面形狀之類似 視圖。 圖6A係顯示比較實施例1中執行的模擬中，在真空 夾持之前，空白光罩基材的上表面形狀之立體視圖；圖 6B係顯示當被真空夾持時，相同基材的模擬上表面形狀 之類似視圖。 【主要元件符號說明】 1 :基材上表面 2 =條狀區 3 :四邊形環狀區 4 :圖型化區 5 :主表面區 U :基材 】2 :下板 1 3 :上環 2 ]:最小平方平面 2 2 :非水平表面 -25-