TWI403829B - 相移光罩空白板之製法及相移光罩之製法 - Google Patents

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Description

相移光罩空白板之製法及相移光罩之製法
本發明係關於相移光罩空白板及相移光罩,尤其是關於使曝光波長之光線衰減的衰減型(半色調型),特別適合於曝光波長為200nm以下之短波長的相移光罩空白板及相移光罩之製法等。
半導體裝置之製造中的轉印圖案的形成,是透過圖案轉印之原版的光罩(含標線片)而於被轉印基板上進行曝光光之圖案照射來進行。
此種光罩為向來使用在透明基板上形成有遮光膜圖案者,遮光膜之材料,一般係使用鉻系材料(鉻單體、或鉻中含有氮、氧、碳等者,或該些材料膜之積層膜)。
又,近年來,開發出可提高轉印圖案之解析度的相移光罩。相移光罩中已知有各種類型(LEVENSON型、輔助圖案型、自己整合型等),已知其中之一種為適合於孔、點等之高解析圖案之轉印的半色調型相移光罩。該半色調型相移光罩,係於透明基板上具有指定相移量(通常大致為180度),且形成具有指定透射率(通常為3~20%)之半透光膜圖案,半透光膜(相移膜)係由單層形成或由多層形成。
然而,在半色調型相移光罩及相移光罩空白板中,隨著曝光波長之短波長化,對半透光膜之如下所示性能(1)~(4)之要求變得嚴格。
其性能係(1)對曝光光之耐光性、(2)耐藥品性、(3)低膜應力、(4)光學特性(相位差、透射率)之面內均勻性。
在此,有關該(1)~(3),係開發並利用藉由半透光膜之加熱處理以圖謀提高這些性能之技術。例如,在日本特開2002-162726號公報(專利文獻1)揭示有,在透明基板上形成以金屬、矽、氮及/或氧為主要構成要素的薄膜後,藉由利用150℃以上對該半透光膜進行熱處理,以圖謀提高該(1)~(3)之性能的技術。更且,在專利文獻1中,揭示有藉由利用380℃以上進行熱處理,而可顯著減低膜應力之技術。另外,在日本特開2002-156742號公報(專利文獻2)揭示有,在透明基板上設置以金屬及矽為主成份的相移膜所構成之相移光罩空白板,藉由在空氣中或氧氣環境中以250℃~350℃對該相移膜進行90~150分鐘的加熱處理,以圖謀耐光性之提高的技術。
另外,有關該(4)之光學特性的面內均勻性,隨著曝光波長之短波長化,近年來,其相位差、透射率之偏差規格(要求規格)之嚴格性亦不斷增加中。其現實狀況為:本申請人因應於此種問題,著眼於減低膜厚之面內均勻性上升引起的相位差、透射率之偏差來進行開發,藉由斜濺鍍及基板旋轉等之成膜方法的追求(日本特開2000-277260號公報(專利文獻3)、日本特開2003-2425號公報(專利文獻4)),來滿足該變嚴之規格(例如,相位差之面內偏差180度±2度以內,透射率之面內偏差6%±0.2%以內)。
在此種狀況下,本發明者等為了實現相位差、透射率之更高的面內均勻性而進行了開發。具體而言,在針對滿足現有嚴格規格之該製品,將更為提高其面內均勻性作為目標而反複研究開發時,在成膜方法之更進一步之改良中無法獲得良好的結果。在此,如上述,有意圖地對提高該(1)~(3)之諸特性進行熱處理。此時如專利文獻2之記載,進行自然冷卻。在此,本發明者等係著眼於該冷卻過程進行研究開發。
如上述,本發明者等在著眼於加熱處理後之冷卻過程進行研究開發的結果,發現在加熱處理後之冷卻過程中,藉由可以面內均勻冷卻速度進行冷卻之冷卻手段,且可強制性冷卻之冷卻手段進行冷卻處理,對滿足現有嚴格之規格的製品,可更為減低光學特性(相位差、透射率)偏差、及本手法係意外地可實現更高次規格(要求規格)之有效手段。
可更為減低光學特性(相位差、透射率)偏差之理由,可考慮為下述(1)及(2)是成為光學特性(相位差、透射率)之面內偏差的一種原因,(1)當以熱處理後之自然冷卻返回常溫(室溫)時,冷卻速度係在基板之中心部及外周部發生偏差;(2)若自然冷卻時,則冷卻速度小。
詳細而言,當加熱處理後進行自然冷卻時,返回常溫(室溫)需花費長時間。例如,將在一邊為6英吋、厚度為0.25英吋之正方形透明基板上形成半透光膜而構成的相移光罩空白板,以300℃進行熱處理後,放置在室溫22℃的氣體環境下,進行自然冷卻時,返回至室溫需花費30分鐘。
另外,當考察該冷卻形態時,是在基板外側比較快速冷卻,而在中心側則較慢冷卻等,自基板之外周方向朝向中心部漸漸冷卻,其冷卻溫度履歷係依面內之部位而不同。另外,藉由使冷卻溫度履歷依面內之部位而不同,會產生光學特性(相位差、透射率)之面內偏差,可認為其在針對滿足現有嚴格之規格的製品而追求更進一步之面內均勻性的提高方面成為障礙。
又,伴隨著自KrF激元雷射光(248nm)朝200nm以下的曝光波長的短波長化,引起半透光膜中之金屬原子含有量的降低、或基板之板厚化(例如,自板厚0.9英吋至2.5英吋的板厚化)的變化。於是,可認為KrF以前,難以將加熱處理後之冷卻步驟的差加以顯著化。
相對於此,在200nm以下,伴隨基板之板厚化,在自然冷卻中是自基板外周部朝向基板中心冷卻,所以,可認為冷卻速度之面內不均勻的影響增大,而使冷卻速度之面內不均勻的問題變得顯著化。
另外,ArF用之半透光膜,其膜中之金屬(Mo等)的含有量係比KrF用更少且傳導率低,所以,可認為是難以被冷卻。如此,ArF用光罩空白板,係容易使冷卻速度之面內不均勻的問題或冷卻速度的問題顯著化。
更且,本發明者等在伴隨上述本發明,針對該(1)~(3)之諸特性調查本發明之應用效果時,發現伴隨加熱及冷卻之熱履歷成為面內均勻,該結果具有提高膜質及物性之面內均勻性,及提高該(1)~(3)之諸特性之面內均勻性。
本發明方法具有以下之構成。
(構成1)
一種相移光罩空白板之製法,係於透明基板上形成對曝光波長具有指定透射率之半透光膜的相移光罩空白板之製法,其特徵為:在透明基板上形成以金屬、矽、氮及/或氧為主要構成要素的半透光膜,並對該半透光膜進行熱處理後,藉由可以面內均勻冷卻速度進行冷卻的冷卻手段,且可強制性冷卻之冷卻手段,對剛進行完該熱處理後之半透光膜進行冷卻處理。
(構成2)
如構成1之相移光罩空白板之製法,其特徵為:該熱處理溫度係150℃以上。
(構成3)
如構成1或2之相移光罩空白板之製法,其特徵為:該冷卻處理之冷卻速度係-25℃/分~-200℃/分。
(構成4)
如構成1至3之任一構成的相移光罩空白板之製法,其特徵為:對該半透光膜之該冷卻處理,係經由透過透明基板將來自冷卻媒體的熱傳遞給半透光膜來進行。
(構成5)
如構成1至4之任一構成的相移光罩空白板之製法,其特徵為:該曝光波長係200nm以下。
(構成6)
一種相移光罩之製法,其特徵為:將如構成1至5之任一構成的相移光罩空白板之該半透光膜加以圖案處理,在該透明基板上形成半透光部。
根據本發明,在加熱處理後之冷卻過程中,藉由可以面內均勻冷卻速度進行冷卻的冷卻手段,且可強制性冷卻之冷卻手段來進行冷卻處理,可對滿足現有嚴格之規格的製品,更為減低光學特性(相位差、透射率)之偏差。
另外,伴隨加熱及冷卻之熱履歷成為面內均勻,所以,其結果可提高膜質及物性之面內均勻性,提高該(1)~(3)之諸特性的面內均勻性。
以下,詳細說明本發明。
本發明係於透明基板上形成對曝光波長具有指定透射率之半透光膜的相移光罩空白板之製法,其特徵為:在透明基板上形成以金屬、矽、氮及/或氧為主要構成要素的半透光膜,並對該半透光膜進行熱處理後,藉由可以面內均勻冷卻速度進行冷卻的冷卻手段,且可強制性冷卻之冷卻手段,對剛進行完該熱處理後之半透光膜進行冷卻處理(構成1)。
在此,「對剛進行完該熱處理後之半透光膜,可以面內均勻冷卻速度進行冷卻的冷卻手段,且可強制性冷卻之冷卻手段」,例如,可舉出冷卻板。當根據冷卻板時,在基板周緣及中心部,可使該冷卻溫度履歷大致相同。
本發明所稱之冷卻板,係指具有比室溫低之溫度,且具有面內均勻之溫度的平板狀冷卻媒體。
冷卻板係具有比室溫更低之溫度即可。這是因為值得驚奇的是判明,例如,相對於室溫為22℃,則冷卻板溫度為18℃以下,更以15℃以下為較佳,若為此溫度的話,可發現本發明之效果。冷卻板與室溫之溫度差(室溫-冷卻板溫度)係以5℃以上為較佳,更以7℃以上為較佳。
冷卻板之平面尺寸,係以比基板尺寸更大為較佳。
冷卻板係以在與基板上之膜形成面相反側的面,設置為與基板平行且鄰近於基板為較佳。該情況時,主要根據基板及冷卻板之溫度差的溫度梯度來進行冷卻,此外,藉由該溫度差產生之自然對流來進行冷卻。
另外,該情況時,對半透光膜之冷卻處理,係藉介由透明基板將來自冷卻媒體的熱傳遞給半透光膜來進行(構成4)。此時,自熱容量大之基板側進行冷卻,所以可均勻冷卻。如此,基板厚者可均勻冷卻,所以,以基板厚度為0.25英吋以上之厚度為較佳。
如上述,藉介由透明基板將來自冷卻媒體的熱傳遞給半透光膜所進行之冷卻處理,在為半透光膜所含金屬的含有量為3原子%以上的材料的情況,有效率。其理由是因為,如上述,ArF用之半透光膜,其膜中之金屬(Mo等)的含有量係比KrF用半透光膜更少,且傳導率低,所以難以被冷卻,其結果,在ArF用空白板中,冷卻速度不均勻的問題或冷卻速度的問題被顯著化,但本發明在此種情況時特別可發揮其效果。因此,本發明係適合於作為冷卻速度不均勻之問題或冷卻速度的問題的顯著化之,曝光波長係200nm以下的相移光罩及相移光罩空白板及該些製法(構成5)。
基板與冷卻板之距離,係以在不損及冷卻速度之面內均勻性的範圍為較佳,以0.1~5mm為較佳。
以在基板與冷卻板之間介入一間隔件,將基板與冷卻板之距離保持為面內一定為較佳。該間隔件係以不會藉由間隔件本身之熱傳導性而損及半透光膜之冷卻速度的面內均勻性、及恐藉由間隔件而劃傷基板之擔憂少者為較佳。此種間隔件可舉出由聚醯亞胺所構成之間隔件等。
冷卻板係可相對於基板設置為與基板平行,且在基板上面及下面的雙方相隔不會損及冷卻速度之面內均勻性的距離。
又,當使用冷卻板時(作單片式處理時),可減低複數片基板間之光學特性(相位差、透射率)之偏差。
在本發明中,可冷卻剛進行完熱處理後之半透光膜的冷卻手段,可為根據自然冷卻可減低光學特性(相位差、透射率)之偏差之冷卻方法。
具體而言,可為根據自然冷卻之冷卻速度面內不均勻而可減低光學特性(相位差、透射率)之偏差的方法或當自然冷卻時,根據冷卻速度遲之情況而可減低光學特性(相位差、透射率)之偏差的方法。
在本發明中,冷卻手段係包括將加熱處理後之基板曝曬於冷卻氣體(含常溫)之手段、或將加熱處理後之基板放置於冷卻氣體(流體)中之手段等。在該些情況時,可藉由強制對流促進均勻冷卻。
在本發明中,冷卻手段係以在單片式處理或分批式處理之複數片基板間,亦為面內均勻冷卻速度且可強制性冷卻之冷卻手段為較佳。
在本發明中,冷卻速度係比自然冷卻中之冷卻(漸冷)速度更快之冷卻速度的強制冷卻,其中以冷卻速度為-25℃/分~-200℃/分(構成3)為較佳,更以冷卻速度為-50℃/分~-150℃/分為較佳。
在冷卻速度超過該上限值之情況,可認為會隨著太過急冷而產生障礙,相反,在冷卻速度低於該下限值時,可認為其朝自然冷卻之冷卻速度接近,而使得光學特性(相位差、透射率)之偏差的減低效果減弱。
在本發明中,藉由利用加熱板進行加熱處理且利用冷卻板進行冷卻處理的方法,可提高隨加熱及冷卻之熱履歷的面內均勻性,藉此,可期待該(1)~(3)之諸特性之面內均勻性。
本發明之相移光罩之製法,其特徵為:將如構成1至5之任一構成的相移光罩空白板之該半透光膜加以圖案處理,在該透明基板上形成半透光部(構成6)。
在該情況時,半透光膜係藉由斜濺鍍及基板旋轉等之成膜方法的追求,來滿足該變嚴之規格的成膜方法所形成。這是因為在起因於成膜方法之光學特性(相位差、透射率)之偏差原本很大時,即使應用本發明,其應用效果亦小。
以下,詳細說明特別適合於本發明之相移光罩之製法的DC磁控管濺鍍裝置。
第1圖所示DC磁控管濺鍍裝置,具有真空槽1,在該真空槽1內部配置有濺鍍靶子2及基板保持部3。濺鍍靶子2係採用斜下方向地配置於靶面的斜濺鍍方式。濺鍍靶子2係藉由銦系之接合劑而將靶材4及襯板5接合。在濺鍍靶子2之背後安裝有全面腐蝕磁控陰極(未圖示)。襯板5係藉由水冷機構而被直接或間接地冷卻。磁控陰極(未圖示)與襯板5及靶材4係電性耦合。露出中之襯板面5A、5B、5C係使用噴砂處理(機械性、物理性地使表面粗化的處理)等的方法來加以表面粗化。靶材側面4B係使用噴砂處理等的方法來加以表面粗化。在可旋轉之基板保持部3上安裝有透明基板6。
在真空槽1之內壁設置有可拆裝的屬附膜防止構件的屏蔽20(具有可溫控之構成)。屏蔽20之接地屏蔽21的部分係與靶子2電性接地。接地屏蔽21係配置於比靶材面4A更上部(襯板5側)。
真空槽1係介由排氣口7而由真空泵來排氣。在真空槽1內之氣體環境到達未影響到形成之膜的特性之真空度後,自氣體導入口8導入含氮之混合氣體,並使用DC電源9對全面腐蝕磁控陰極(未圖示)施加負電壓,進行濺鍍。DC電源9具有電弧檢測功能,可監視濺鍍中之放電狀態。真空槽1內部之壓力係藉由壓力計10所測定。
形成於透明基板上之半透光膜的透射率,係藉由自氣體導入口8導入之氣體的種類及混合比來調整。
另外,因為形成半透光膜等之薄膜的濺鍍時的氣壓、濺鍍用DC電源之輸出、進行濺鍍之時間,直接影響透射率、相位角,所以,需要提高氣體流量控制器、DC電源及其他機器之精度,或提高自控制器發信之設定信號的精度。濺鍍時之氣壓亦受裝置之排氣傳導性的影響,所以,需要有可正確決定排氣口閥之開度或屏蔽的位置的機構。
另外,在含氮化矽之腹中,自真空槽內壁產生之水份等的氣體,對膜的光學特性產生大的影響,所以,需要安裝可將真空槽內部充分排氣的幫浦,設置可烘烤真空槽內壁的機構。真空槽內之真空度,係在成膜速度為10nm/min之情況,需要為大致2×10 5 pa以下,在成膜速度為5nm/min之情況,需要為大致1×10 5 pa以下。
以下,參照實施例來詳細說明本發明。
(實施例) (相移光罩空白板之製造)
使用第1圖所示濺鍍裝置1,使用Mo:Si=10:90之靶子作為濺鍍靶子,並使用氬氣、氮氣及氦氣(氣體流量:Ar:10sccm、N2 :80sccm、He:40sccm)作為濺鍍氣體,成膜壓力為0.15Pa,藉由反應性濺鍍(DC濺鍍),在一邊為6英吋(約152mm)、厚度為0.25英吋(約6.35mm)之正方形透明基板(合成石英基板)10上形成被氮化之鉬及矽(MoSiN)之半透光膜(膜厚:70nm),獲得ArF激元雷射(波長193nm)曝光用相移光罩空白板。
形成在透明基板上之半透光膜的組成,係Mo:4.3原子%、Si:35.7原子%、N:60.0原子%。
又,半透光膜之膜組成,係藉由RBS(盧瑟福後方散射分析法)所測定。其後,如第2圖所示,在藉由加熱板30進行加熱板溫度:300℃且10分鐘的加熱處理後,藉由冷卻板31進行冷卻板溫度:15℃且5分鐘的冷卻處理(冷卻速度:-56℃/分)。剛冷卻處理後之相移光罩空白板的半透光膜41的表面溫度,係與室溫相同為22℃。該半透光膜之膜表面溫度係藉由表面溫度測定圖形化診斷法所測定。
另外,與加熱處理、急冷處理之同時,在加熱板30上、冷卻板31上,分別介由間隔件32隔開指定間隔(0.1~5mm),設置未形成透明基板40之膜面的面。藉此,對半透光膜41之加熱處理、冷卻處理,係藉介由透明基板40將來自加熱媒體、冷卻媒體的熱傳遞給半透光膜41來進行。
針對如上述般獲得之相移光罩空白板,在測定第3圖所示之基板面內的13地點的相位角、透射率時,相位角之面內偏差為180度±1度,透射率之面內偏差6%±0.1%,獲得非常良好之結果。又,相位角係藉由相位差測定器(Lasertec公司製:MPM-193)所測定,透射率係藉由分光光度計(日立製作所製:U-4100)所測定。
其次,針對第3圖所示基板面內之13地點,依以下條件實施半透光膜之耐酸性、耐鹼性、耐光性、膜應力的評價。
(1)耐酸性:以在熱濃硫酸(H2 S04 :96%、溫度:100℃)中浸漬120分鐘前後之相位角變化來評價。
(2)耐鹼性:以在過氨水(29%NH3 :30% H2 02 :H2 0=1:2:10(體積比)、溫度:25℃)中浸漬120分鐘前後之相位角變化來評價。
(3)耐光性:將ArF激元雷射(波長193nm),以8mJ/cm2 /pulse之雷射能,頻率:200Hz之條件,累積照射雷射能30kJ/cm2 ,並藉由該照射之曝光波長透射率的上升來評價。曝光波長之透射率係藉由分光光度計所測定。
(4)膜應力:以在形成半透光膜之前,及形成半透光膜之後、加熱處理及冷卻處理後,的透明基板的平坦度變化來評價。基板之平坦度係針對基板之端部3mm以外的146mm的拐角範圍進行測定,並由距基板之藉由最小二乘法算出之焦平面的最高點及最低點的高度差來評價。另外,平坦度係使用干涉計(特盧貝爾公司製:FlatMaster200)來測定。
從上述結果可知,耐酸性、耐鹼性、耐光性、膜應力之面內均勻性良好。
另外,耐酸性(平均值)為-0.7度,耐鹼性(平均值)為-4.6度,耐光性(平均值)為+0.14%,平坦度變化量為+0.6μm,而良好。
(相移光罩之製造)
在由上述方法獲得之相移光罩空白板的被氮化的鉬及矽(MoSiN)構成之薄膜上形成光阻膜,藉由圖案曝光、顯像形成光阻圖案。
接著,將藉由乾式蝕刻(SF6 +He氣體)所氮化之鉬及矽構成之薄膜的曝露部分除去,獲得被氮化之由鉬及矽(MoSiN)構成之薄膜圖案(半透光部)。
在剝離光阻膜後,浸漬於100℃之98%硫酸(H2 S04 )內15分鐘而由硫酸洗淨,並由純水等沖洗,獲得ArF激元雷射曝光用相移光罩。
其結果,獲得良好之圖案截面形狀,圖案之側壁亦平滑。另外,不會引起半透光膜之膜應力造成的圖案錯位,而較佳。
(比較例)
在上述實施例中,除未進行冷卻板溫度:15℃且5分鐘的冷卻處理,而在進行加熱板溫度:300℃且10分鐘的加熱處理後,藉由自然冷卻(室溫氣體環境中,溫度:22℃)以外,其餘與實施例相同製作相移光罩空白板。
加熱處理後至半透光膜之膜表面溫度成為氣體環境溫度22℃,需要40分鐘,冷卻速度為-7.5℃/分。
針對如上述般獲得之相移光罩空白板,在測定第3圖所示之基板面內的13地點的相位角、透射率時,相位角之面內偏差為180度±2度,透射率之面內偏差6%±0.3%。
另外,耐酸性、耐鹼性、耐光性、膜應力之面內均勻性、及耐酸性、耐鹼性、耐光性、平坦度變化量之變化量(平均值),係比實施例差。
以上,揭示較佳之實施例來說明本發明,但本發明並不限於該實施例。尤其是,在實施例中使用加熱板作為加熱手段,並使用冷卻板作為冷卻手段,但並不限定於此。
另外,曝光光源亦可為F2激元雷射(波長157nm)。
另外,半透光膜之材料,亦可為被氧化之金屬及矽(MSiO、M:Mo、Ta、Ni、W、Zr、Ti、Cr等之遷移金屬)、被氧化氮化之金屬及矽(MSiON)、被氧化碳化之金屬及矽(MSiCO)、被氧化氮化碳化之金屬及矽(MSiCON)。
另外,半透光膜所含金屬,不限定於Mo、Ta、Ni、W、Zr、Ti、Cr等之遷移金屬單體,亦可為含有該些元素一種以上者。
另外,半透光膜之膜構成可為單層亦可為多層。
另外,亦可在半透光膜上形成遮光膜,用以遮蔽曝光波長。遮光膜之材料,例如,可為與半透光膜之蝕刻特性互異之材料,在金屬為鉬的情況,以鉻、鉻之氧化物、鉻之氮化物、鉻之碳化物、鉻之氟化物、或至少包含該些之一的材料為較佳。在該情況時,加熱處理及急冷處理亦可在遮光膜形成後進行。
(產業上之可利用性)
本發明係可應用於使曝光波長之光線衰減的衰減型(半色調型),且特別適合於曝光波長為200nm以下之短波長的相移光罩空白板及相移光罩。
1‧‧‧真空槽
2‧‧‧濺鍍靶子
3‧‧‧基板保持部
4‧‧‧靶材
4A‧‧‧靶材面
4B‧‧‧靶材側面
5‧‧‧襯板
5A、5B、5C‧‧‧襯板面
6‧‧‧透明基板
7‧‧‧排氣口
8‧‧‧氣體導入口
9‧‧‧DC電源
10‧‧‧壓力計
20‧‧‧屏蔽
21‧‧‧接地屏蔽
30‧‧‧加熱板
31‧‧‧冷卻板
32‧‧‧間隔件
40‧‧‧透明基板
41‧‧‧半透光膜
第1圖為顯示DC磁控管濺鍍裝置之模式圖。
第2圖為說明加熱板之加熱步驟、冷卻板之冷卻步驟用的模式圖。
第3圖為顯示相移光罩空白板之測定點的模式圖。
30...加熱板
31...冷卻板
32...間隔件
40...透明基板
41...半透光膜

Claims (7)

  1. 一種相移光罩空白板之製法,其係於透明基板上形成對曝光波長具有指定透射率之半透光膜的相移光罩空白板之製法,其特徵為:在該透明基板上形成以金屬、矽、氮及/或氧為主要構成要素的半透光膜,並對該半透光膜進行熱處理後,藉由能以面內均勻冷卻速度進行冷卻的冷卻手段,且可強制性冷卻之冷卻手段,對剛進行完該熱處理後之半透光膜進行冷卻處理,該冷卻手段係具有比室溫低之溫度的冷卻板,且該冷卻板與室溫之溫度差為5℃以上。
  2. 如申請專利範圍第1項之相移光罩空白板之製法,其中該熱處理溫度係150℃以上。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之相移光罩空白板之製法,其中在該冷卻處理中,使該半透光膜冷卻至室溫為止時之冷卻速度係-25℃/分~-200℃/分。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之相移光罩空白板之製法,其中對該半透光膜之該冷卻處理,係藉由透過透明基板將來自冷卻媒體的熱傳遞給半透光膜來進行。
  5. 如申請專利範圍第1或2項之相移光罩空白板之製法,其中在該透明基板與冷卻板之間介入間隔件。
  6. 如申請專利範圍第1或2項之相移光罩空白板之製法,其中該曝光波長係200nm以下。
  7. 一種相移光罩之製法,其特徵為:將如申請專利範圍第1至6項中任一項之相移光罩空白板之該半透光膜加以圖案處理,在該透明基板上形成半透光部。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5286455B1 (ja) 2012-03-23 2013-09-11 Hoya株式会社 マスクブランク、転写用マスクおよびこれらの製造方法
KR102123702B1 (ko) 2012-05-16 2020-06-16 호야 가부시키가이샤 마스크 블랭크, 전사용 마스크 및 이들의 제조 방법
US20200285144A1 (en) * 2017-09-21 2020-09-10 Hoya Corporation Mask blank, transfer mask, and method for manufacturing semiconductor device
JP7192731B2 (ja) * 2019-09-27 2022-12-20 信越化学工業株式会社 ハーフトーン位相シフト型フォトマスクブランク、その製造方法、及びハーフトーン位相シフト型フォトマスク
KR102444967B1 (ko) * 2021-04-29 2022-09-16 에스케이씨솔믹스 주식회사 블랭크 마스크 및 이를 이용한 포토마스크
KR102465982B1 (ko) * 2021-07-13 2022-11-09 에스케이씨솔믹스 주식회사 블랭크 마스크 및 이를 이용한 포토마스크
KR102503790B1 (ko) * 2021-10-07 2023-02-23 에스케이엔펄스 주식회사 블랭크 마스크 및 이를 이용한 포토마스크

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020098422A1 (en) * 2000-12-01 2002-07-25 Hoya Corporation Lithography mask blank and method of manufacturing the same

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4503713B2 (ja) * 1997-01-22 2010-07-14 株式会社アルバック 真空成膜法の基板冷却方法
JP2000268418A (ja) * 1999-03-12 2000-09-29 Sony Corp アニール装置及び記録媒体用ディスクの製造方法
JP2000348996A (ja) * 1999-06-02 2000-12-15 Matsushita Electronics Industry Corp ステンシルマスク、その製造方法、及びそれを用いた縮小投影露光方法
JP3608654B2 (ja) * 2000-09-12 2005-01-12 Hoya株式会社 位相シフトマスクブランク、位相シフトマスク
JP3722029B2 (ja) * 2000-09-12 2005-11-30 Hoya株式会社 位相シフトマスクブランクの製造方法、及び位相シフトマスクの製造方法
JP2002156742A (ja) * 2000-11-20 2002-05-31 Shin Etsu Chem Co Ltd 位相シフトマスクブランク、位相シフトマスク及びこれらの製造方法
JP2002289537A (ja) * 2001-03-27 2002-10-04 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd CVD―SiC中空体縦型ウェハボート
JP4099328B2 (ja) * 2001-11-26 2008-06-11 キヤノンアネルバ株式会社 スパッタリング装置におけるパーティクル発生防止方法、スパッタリング方法、スパッタリング装置及び被覆用部材
JP4158885B2 (ja) * 2002-04-22 2008-10-01 Hoya株式会社 フォトマスクブランクの製造方法
JP4049372B2 (ja) * 2002-10-23 2008-02-20 Hoya株式会社 ハーフトーン型位相シフトマスクブランクスの製造方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020098422A1 (en) * 2000-12-01 2002-07-25 Hoya Corporation Lithography mask blank and method of manufacturing the same

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Publication number Publication date
KR100922913B1 (ko) 2009-10-22
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WO2006123630A1 (ja) 2006-11-23

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