TWI442170B - 光罩板及光罩 - Google Patents

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TWI442170B TW96108293A TW96108293A TWI442170B TW I442170 B TWI442170 B TW I442170B TW 96108293 A TW96108293 A TW 96108293A TW 96108293 A TW96108293 A TW 96108293A TW I442170 B TWI442170 B TW I442170B
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Yukio Inazuki
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Takashi Haraguchi
Tadashi Saga
Yosuke Kojima
Kazuaki Chiba
Yuichi Fukushima
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Shinetsu Chemical Co
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Description

光罩板及光罩
本發明係相關於生產用於微製造半導體積體電路、電荷耦合裝置(CCD)、液晶顯示器(LCD)、濾色器、磁頭等的光罩之光罩板，及由此所生產的光罩。
在近來的半導體處理技術中，挑戰整合更高的大規模積體電路已使電路圖案的微型化需求日漸增加。日漸需要進一步縮小電路構成配線圖案的尺寸和微型化用於單元構成中間層連接的接觸孔圖案。結果，在製造用於形成此種配線圖案和接觸孔圖案的照相微影術之電路圖案寫入光罩時，需要能夠準確地寫入較精密電路圖案之技術以符合微型化需求。
為了在光罩基板上形成準確性較高的光罩圖案，首先需在光罩板上形成準確性高的抗蝕圖案。因為照相微影完成實際上處理半導體基板的縮小投影，所以光罩圖案具有實際需要圖案尺寸的大約四倍之尺寸，但是並沒有因此失去準確性。充作原型的光罩相當需要具有高於曝光後的圖案準確性之準確性。
另外，在目前流行的微影術中，欲寫入的電路圖案具有大大小於所使用的光之波長的尺寸。若使用僅電路特徵的四倍放大倍數之光罩圖案，則由於諸如發生在實際照相微影操作中的光學干擾等影響，對應於光罩圖案的準確形狀不被移轉到抗蝕膜。為了減輕這些影響，在某些例子中，光罩圖案必須被設計成比實際電路圖案複雜的形狀，即應用所謂光學鄰近效應修正(OPC)的形狀。於是，在目前，用以獲得光罩圖案之微影術也需要準確性較高的處理方法。有時以最大解析度表示微影的性能。關於解析度限制，包含在光罩處理步驟中的微影之最大解析度準確性需要具有等於或大於使用光罩的半導體處理步驟中所使用之照相微影術所需的解析度限制。
通常藉由在透明基板上之具有遮光膜的光罩板上形成光致抗蝕膜、使用電子束寫入圖案、及顯影以形成抗蝕圖案而形成光罩圖案。使用最後的抗蝕圖案當作蝕刻罩，遮光膜被蝕刻成遮光圖案。在試圖微型化遮光圖案時，若在微型化之前將抗蝕膜的厚度維持在與習知技術相同的位準的同時完成處理，則膜厚度對圖案之比(為寬高比)變高。結果，抗蝕圖案外形退化，阻礙有效的圖案移轉，及在某些例子中，發生有抗蝕圖案崩塌或剝落。因此，微型化必須縮減抗蝕膜的厚度。
另一方面，關於使用抗蝕劑當作蝕刻罩所蝕刻的遮光膜材料，已建議一些材料。實際上，總是使用鉻化合物膜，因為知道有關於它們的蝕刻之一些發現並且已建立標準處理。此種膜的代表物是由用於ArF準分子雷射微影的光罩板所需之鉻化合物所組成的遮光膜，其包括具有厚度50到77nm的鉻化合物膜，如JP－A 2003－195479、JP－A 2003－195483、及日本專利號碼3093632所報導的一般。
然而，用於諸如鉻化合物膜等以鉻為主的膜之常見乾蝕刻處理的含氧氯乾蝕刻通常具有蝕刻有機膜到某種程度之能力。若經由薄的蝕刻膜完成蝕刻，則準確移轉抗蝕圖案是困難的。抗蝕劑具有高解析度和能夠高準確蝕刻之抗蝕刻二者是困難的。於是，就達成高解析度和高準確性的目的而言，必須重新審視遮光膜材料以找出從只依賴抗蝕性能的方法到也能提高遮光膜性能之方法的過渡物。
再者，關於除了以鉻為主的材料之遮光膜材料，已進行一些研究。最新研究的其中一例子是使用鉭在ArF準分子雷射微影的遮光膜。見JP－A 2001－312043。
另一方面，使用硬罩降低乾蝕刻期間的抗蝕劑負載是長久的普遍實例。例如，JP－A 63－85553揭示以SiO2 膜覆蓋的MoSi2 ，其在利用氯氣之MoSi2 的乾蝕刻期間被使用當作蝕刻罩。其說明SiO2 膜也能充作抗反射膜。
過去以來已對在對抗蝕膜產生較少破壞的氟乾蝕刻條件下能夠更容易被蝕刻之金屬矽化物膜進行研究，尤其是氧化矽鉬膜。例如，JP－A 63－85553、JP－A 1－142637、及JP－A 3－116147揭示它們，它們基本上全使用矽和鉬＝2：1的膜。再者，JP－A 4－246649揭示因為一些實際問題所以未被應用到實際製造之金屬矽化物膜。藉由改良習知以鉻為主的遮光膜，實際製造處理照顧到微型化需求。
另一方面，就諸如半色調相移罩和Levenson相移罩等利用超解析度技術的罩而言，罩處理程序包括在選擇蝕刻必須可能在底膜或基板和遮光膜之間的步驟期間去除一部分使相移能夠發光之遮光膜的步驟。因為習知以鉻為主的材料在此方面絕佳，所以很少進行研究其他材料的使用。
本發明人持續致力於發展以較高準確性形成較精密罩圖案之材料和方法。我們實驗的大部分使用習知技術所普遍利用之以鉻為主的材料，及在移轉抗蝕圖案到以鉻為主的材料之膜時的含氯和氧之選擇性乾蝕刻條件。在此方法中，首先將光致抗蝕劑塗層到具有以鉻為主的材料之遮光膜的光罩板上。抗蝕膜經過電子束曝光及隨後的顯影，藉以形成抗蝕圖案。使用抗蝕膜當作蝕刻罩，以鉻為主的材料被蝕刻以移轉抗蝕圖案到以鉻為主的材料之膜。
然而，在此方法中，當圖案寬度變薄時，例如，當當作圖案模型之直到0.4μm的直線之抗蝕圖案被移轉到鉻遮光膜時，觀察到明顯的圖案密度相依性。在某些例子中，最後的圖案在形成於光罩板上的抗蝕圖案上具有明顯的錯誤。也就是說，留在其附近之具有較少膜圖案的隔離線和留在其附近之具有較多膜圖案的隔離空間在抗蝕圖案移轉特性上具有明顯差異，如此相當難以製作高準確性的罩。
當使用大於0.4μm的抗蝕圖案特徵時此問題不嚴重。在製造光罩時，若光罩欲用於曝光等級0.3μm的抗蝕圖案，則此問題也不是如此嚴重，但是若光罩係用於形成0.1μm或更小的抗蝕圖案特徵，則此問題變得嚴重。
可藉由避免在遮光膜中使用以鉻為主的材料解決上述問題。在習知技術中，尤其是當以鉻為主的材料之遮光膜被用於處理相移圖案時，使用圖案化之以鉻為主的材料之遮光膜當作硬罩以精確移轉相移圖案到相移膜或基板。在此處理之後，可在不對相移膜或基板產生破壞之下蝕刻掉不必要的遮光膜。在從新的遮光膜建構光罩板時，產生如何取得硬罩功能之新問題。
本發明的目的係設置一光罩板，其使光罩板具有形成較精密的光罩圖案之高解析度和高準確蝕刻能力，尤其是如同包含曝光到諸如ArF準分子雷射光等等於或小於250nm的波長之光的照相微影術所需的一般，即具有足夠的蝕刻處理之處理準確性以形成具有最小圖案密度相依性之圖案的光罩板，或甚至具有最不可能在去除遮光膜期間對遮光膜之下的相移膜和透明基板產生破壞之光罩板，和實際上等同以鉻為主的材料之習知技術的遮光膜可達成之處理準確性；和藉由圖案化光罩板可獲得的光罩。
關於蝕刻處理具有尺寸等於或小於0.4μm的圖案之準確性，本發明的發現如下。若以鉻為主的材料之膜被製作得夠薄，則甚至以鉻為主的材料之膜也能降低圖案密度相依性，但是在此種厚度範圍內之以鉻為主的材料之膜缺乏遮光性。與在含氯和氧的條件下乾蝕刻以鉻為主的材料比較，能夠以氟乾蝕刻處理的膜在氟乾蝕刻期間展現降低圖案密度相依性，使得甚至能以足夠厚度精確處理膜以充當遮光膜。為此目的，含過渡金屬和矽的膜是適當的。
若以鉻為主的材料之膜足夠薄，則甚至以鉻為主的材料之膜也具有降低的圖案密度相依性。所以若膜具有最小的厚度以致於對形成在光罩上的圖案之光學特性(如、透射比)沒有影響，則能夠將以鉻為主的材料之膜用於精確處理圖案。
依據這些發現，本發明人的發現如下。一遮光膜，包含由含有過渡金屬和矽的材料組成之單層，或包含包括由含有過渡金屬和矽的材料組成之至少一層的複數層；蝕刻停止膜，位在透明基板上，而另一膜選擇的介在其間，尤其是當欲使用相移膜時，單層或多層構造之蝕刻停止膜抗氟乾蝕刻和可以氯乾蝕刻去除，較佳的是，蝕刻停止膜係由鉻單獨組成或含過渡金屬及氧、氮、和碳的至少一元素之鉻化合物組成；遮光膜，位在鄰近於蝕刻停止膜；及抗反射膜，包含單層或複數層，位在遮光膜上。如上述的膜之疊層產生具有下列優點之一光罩板：不管圖案密度如何都可以高準確性處理遮光膜，能夠在不對透明基板和相移膜產生破壞之下去除遮光膜，及甚至當在形成遮光膜的圖案之後以蝕刻處理相移膜和透明基板，仍能夠以高準確性將圖案移轉到相移膜和透明基板。
因此，本發明設置光罩板和光罩如下。
[1]一種光罩板，由此生產光罩，該光罩包含透明基板和形成在其上的罩圖案，該罩圖案包括透明區和有效不透明區以曝光光線，該光罩板包含：一透明基板，一蝕刻停止膜，位在基板上，而另一膜選擇的介在其間，單層或多層構造的該蝕刻停止膜抗氟乾蝕刻並且可由氯乾蝕刻去除，一遮光膜，位在鄰近於該蝕刻停止膜，和由含有過渡金屬和矽組成的材料之單層或包括含有過渡金屬和矽的材料組成之至少一層的複數層所組成，及抗反射膜，位在鄰近於該遮光膜，和由單層或複數層所組成。
[2]根據[1]的光罩板，其中該蝕刻停止膜係由鉻單獨組成或含鉻及選自氧、氮、和碳的至少一元素之鉻化合物組成。
[3]根據[1]的光罩板，其中該蝕刻停止膜係由鉭單獨組成或含鉭但沒有矽之鉭化合物組成。
[4]根據[1]到[3]任一項的光罩板，其中該蝕刻停止膜具有2到20nm的厚度。
[5]根據[1]到[4]任一項的光罩板，其中組成該遮光膜的層之材料包含比例1：4－15的過渡金屬和矽。
[6]根據[1]到[5]任一項的光罩板，其中組成該遮光膜的層之材料是過渡金屬與矽的合金或含過渡金屬、矽、及選自氧、氮、和碳的至少一元素之過渡金屬矽化合物。
[7]根據[1]到[5]任一項的光罩板，其中組成該遮光膜的層之材料是含過渡金屬、矽、和氮之過渡金屬矽化合物。
[8]根據[7]的光罩板，其中該遮光膜具有5原子%到40原子%之氮含量。
[9]根據[1]到[8]任一項的光罩板，其中該遮光膜包含包括由含鉻及選自氧、氮、和碳的至少一元素之鉻化合物組成的一層之複數層。
[10]根據[1]到[9]任一項的光罩板，其中該遮光膜包含兩層，第一遮光層被形成鄰近於透明基板而第二遮光層被形成鄰近於抗反射膜，第一遮光層係由含過渡金屬、矽、和氧及/或氮之過渡金屬矽化合物組成，和第二遮光膜係由含鉻和氧及/或氮之鉻化合物組成。
[11]根據[1]到[10]任一項的光罩板，其中該遮光膜包含複數層，在複數層中，位在鄰近於該抗反射膜的一層相對於曝光光線具有至少1.5的消光係數k。
[12]根據[1]到[11]任一項的光罩板，其中該遮光膜具有10到80nm的厚度。
[13]根據[1]到[12]任一項的光罩板，其中該抗反射膜包括含過渡金屬、矽、和氧及/或氮之一層過渡金屬矽化合物。
[14]根據[1]到[13]任一項的光罩板，其中該抗反射膜包括單獨一層鉻或含鉻和氧及/或氮之鉻化合物。
[15]根據[1]到[13]任一項的的光罩板，其中該抗反射膜包含兩層，第一抗反射層被形成鄰近於透明基板而第二抗反射層被形成遠離透明基板，第一抗反射層係由包含過渡金屬、矽、和氧及/或氮之過渡金屬矽化合物組成，及第二抗反射層係由含鉻和氧及/或氮之鉻化合物組成。
[16]根據[14]到[15]任一項的光罩板，其中在該抗反射膜中，一鉻化合物層具有至少50原子%的鉻含量。
[17]根據[1]到[16]任一項的光罩板，另外包含蝕刻罩膜，其位在鄰近於該抗反射膜，及包含抗氟乾蝕刻且可由氯乾蝕刻去除之單層或複數層。
[18]根據[17]的光罩板，其中該蝕刻罩膜係由鉻單獨組成或含鉻及選自氧、氮、和碳的至少一元素之鉻化合物組成。
[19]根據[17]或[18]之光罩板，其中該蝕刻罩膜具有2到30nm的厚度。
[20]根據[1]到[19]任一項的光罩板，其中該過渡金屬是選自鈦、釩、鈷、鎳、鋯、鈮、鉬、鉿、鉭、和鎢的至少一元素。
[21]根據[1]到[19]任一項的光罩板，其中該過渡金屬是鉬。
[22]根據[1]到[21]任一項的光罩板，其中相移膜插入當作另一膜。
[23]根據[22]之光罩板，其中該相移膜是半色調相移膜。
[24]一光罩，係藉由圖案化根據[1]到[23]任一項的光罩板所獲得。
本發明的優點
與具有以鉻為主的材料之習知遮光膜的光罩板比較，本發明的光罩板具有當遮光膜被乾蝕刻以形成圖案時，由圖案密度相依性所引起的圖案特徵尺寸變化降低之優點。如此能夠以高準確性生產罩。當將本發明的光罩板應用到半色調相移罩、無鉻罩、或Levenson罩時，可選擇性以乾蝕刻去除遮光膜卻不會破壞遮光膜和透明基板下面的任何膜，能夠有高準確性的相控制。所以能夠以高準確性製造用於超解析度曝光的光罩。
當與乾蝕刻一起使用時，"易受..."一詞意謂材料可由乾蝕刻加以蝕刻，及"抗..."一詞意謂材料禁得起乾蝕刻。當本文使用時，"氟乾蝕刻"一詞意指使用含氟的蝕刻氣體之乾蝕刻，及"氯乾蝕刻"一詞意指使用含氯和可選擇的氧之蝕刻氣體的乾蝕刻。
本發明旨在一光罩板，由此生產光罩，該光罩包含透明基板和形成在其上的罩圖案，該罩圖案包括透明區和有效不透明區以曝光光線。光罩板包含透明基板；蝕刻停止膜，位在基板上，而另一膜選擇的介在其間，單層或多層構造的蝕刻停止膜抗氟乾蝕刻並且可由氯乾蝕刻去除；遮光膜，位在鄰近於蝕刻停止膜，和由含有過渡金屬和矽的材料組成之單層或包括含有過渡金屬和矽的材料組成之至少一層的複數層所組成；及抗反射膜，位在鄰近於遮光膜，和由單層或複數層所組成。
在以光罩形式使用時，蝕刻停止膜是用於防止遮光膜下面的另一膜(典型上是相移膜和透明基板)在氟乾蝕刻遮光膜期間被蝕刻的功能之膜；遮光膜是主要用於對曝光光線的遮蔽功能之膜；及抗反射膜(ARF)是主要用於對曝光光線或檢查光線的抗反射功能之膜，也就是說，降低反射比之功能。
因為下面所說明之本發明人的發現，所以使用含過渡金屬和矽的遮光膜。
旨在用於具有等於或小於0.1μm的圖案標準之半導體微影的光罩，本發明人已研究能夠以高準確性處理成精密尺寸的光罩板及由此生產光罩之方法。當形成在光罩上的遮光膜之圖案尺寸變小時，包含在罩處理的錯誤之絕對值也必須小。然而，在一些例子中，由於圖案尺寸的影響導致錯誤變得相當大。
在使用抗蝕圖案當作蝕刻罩的同時，以含氧氯乾蝕刻的標準技術處理習知技術所使用之以鉻為主的遮光膜。當圖案尺寸超過0.4μm時，處理期間所產生的問題不很嚴重。另一方面，若遮光膜具有等於或小於0.4μm的圖案尺寸(因為四分之一縮小投影，所以對應於0.1μm的圖案設計標準)，則用於ArF準分子雷射曝光的罩必須具有極高準確性。
移轉具有等於或小於0.4μm的尺寸之圖案到以鉻為主的遮光膜之嘗試已顯現出圖案密度相依性的增加，因為在處理光罩板成光罩時，與抗蝕圖案相關聯的移轉特性在圖案被隔離的區域(隔離圖案區)和空間(沒有膜)被隔離的區域(隔離空間區)之間大大不同。當欲移轉的圖案尺寸進一步減少到0.2μm或更小時，此問題更嚴重，對OPC圖案等的形成產生極大影響。
尤其是，當作用於ArF微影罩的典型光罩板模型，配置有一光罩板，該光罩板包含依序澱積在透明基板上之26nm厚的CrN遮光膜(Cr：N＝9：1(原子比))和20nm厚的CrON抗反射膜(Cr：O：N＝4：5：1(原子比))。在蝕刻條件：20 sccm的Cl2 流率，9 sccm的O2 流率，80 sccm的He流率，及2 Pa的室內部壓力之下，藉由氯和氧乾蝕刻在此光罩板上，形成1：9線和空間圖案(隔離圖案模式)和9：1線和空間圖案(隔離空間模式)當作具有以0.1μm間距從1.6μm變化到0.2μm的線寬之隔離/群組線圖案模型。結果，在隔離空間中，在最小和最大寬度之間的差方面，尺寸錯誤範圍從1.6μm到0.2μm總計共5.3μm。在隔離圖案中，寬度在範圍1.6μm到0.5μm中是3.8μm，但在範圍1.6μm到0.2μm中是13.8μm。觀察到在等於或小於0.4μm的精密隔離圖案之中，蝕刻率大體上不同(最後厚度)的現象。
在預期線密度相依性與蝕刻條件有密切關聯之下，當作在不同蝕刻條件下能夠處理之遮光膜的過渡金屬矽化物遮光膜上完成測試。當作用於ArF微影罩的光罩板模型，配置有包含依序澱積在透明基板上之23nm厚的MoSiN遮光膜(Mo：Si：N＝1：3：1.5(原子比))和18nm厚的MoSiN抗反射膜(組成在厚度方向逐步升級：從遮光膜側上的Mo：Si：N＝1：3：1.5(原子比)到遠離透明基板的一側上之Mo：Si：N＝1：5：5(原子比))之光罩板。在蝕刻條件：20 sccm的C2 F6 流率和室內部壓力2 Pa之下，藉由氟乾蝕刻在此光罩板上形成1：9的線和空間圖案(隔離圖案模型)和9：1的線和空間圖案(隔離空間模型)當作具有以0.1μm間距從1.6μm變化到0.2μm的線寬之隔離/群組線圖案模型。結果，在隔離空間中，在最小和最大寬度之間的差方面，尺寸錯誤範圍從1.6μm到0.2μm總計共2.3μm。在隔離圖案中，寬度在範圍1.6μm到0.2μm中是9.0μm，表示明顯改善線密度相依性的問題。
儘管包括半色調相移罩、無鉻罩、及Levenson罩等所有目前使用的超解析光罩被設計成藉由利用相位差光之干擾作用增加微影術中的光對比，但是仍由形成在罩上的移相器之膜厚度和材料控制照所傳輸的光之相位。在目前廣泛使用之利用相移作用製造超解析光罩中，形成移相器的圖案的方法如下：設置具有遮光膜位在其上的光罩板，首先圖案化形成在相移膜或透明基板上的遮光膜，然後移轉圖案到相移膜或透明基板。因此，準確定義遮光膜的圖案是非常重要的。
重要性並不僅於此點。在完成移相器之前，相移膜和透明基板上的遮光膜必須被去除以容許光入射到移相器。若在去除遮光膜期間破壞相移膜和透明基板，則錯誤將導入移相器所產生的像差中。因此，在不破壞諸如相移膜和透明基板等遮光膜下面的任何膜之下去除遮光膜是重要的。
相移罩中所使用的一般移相器在半色調相移罩的例子中是由具有添加的氧及/或氮之過渡金屬矽化物所組成的膜，而在無鉻罩和Levenson罩的例子中是透明基板本身或一層氧化矽結構等。在任一例子中，它們是以氟乾蝕刻處理的材料。然後，習知技術所使用的遮光膜材料是以鉻為主的材料。以鉻為主的材料有利於遮光膜，因為他們抗氟乾蝕刻條件，在氟乾蝕刻期間也能當作良好的蝕刻罩，及能夠在不對含矽材料產生破壞的含氯乾蝕刻條件下被去除，例如氯乾蝕刻，典型上是含有氯和氧的蝕刻劑氣體之乾蝕刻。
另一方面，在製造欲用於曝光具有等於或小於0.1μm的特徵尺寸之圖案的光罩時，由於圖案密度相依性所引起的習知以鉻為主的遮光膜材料之處理準確性降低的問題變得相當嚴重。本發明的光罩板藉由在遮光膜的至少一部分(全部遮光膜更好)中使用易受氟乾蝕刻的含過渡金屬和矽之材料，和使用單層或多層結構的蝕刻停止膜建立有關諸如相移膜和基板等遮光膜下面的任何膜之蝕刻選擇性以解決處理準確性的問題。
因此，此處所使用的蝕刻停止膜必須是抗氟乾蝕刻且可在不會破壞相移膜和透明基板的蝕刻條件之含氯條件下由乾蝕刻去除之膜。具有此種功能的較佳材料包括以鉻為主的材料和含鉭但沒有矽之材料。
較佳的以鉻為主之材料包括鉻單獨和含鉻及選自氧、氮、和碳至少一元素的鉻化合物。更多的鉻化合物之圖解例子包括氧化鉻、氮化鉻、氧氮化鉻、氧碳化鉻、碳氮化鉻、碳氮氧化鉻。
以鉻為主的材料高度抗氟乾蝕刻，且同時在含氯和氧的乾蝕刻條件下可蝕刻。因為可在不破壞相移膜中(典型上是半色調相移膜)所使用之含過渡金屬、矽、和氧及/或氮的材料，或在無鉻罩或Levenson罩的例子中澱積在遮光膜下面的氧化矽材料之此種條件下，藉由乾蝕刻去除以鉻為主的材料，所以它們可充作解決重要問題的蝕刻停止膜。
另一方面，含鉭材料若包含矽則會喪失抗氟乾蝕刻性。然而，無矽時，含鉭材料(例如鉭單獨)相對於含矽材料具有能夠選擇性蝕刻之足夠的抗蝕性。再者，諸如以鉭和鋯，或鉭和鉿為主的材料等包含鉭但沒有矽的鉭化合物相對於含矽材料提供令人滿意的蝕刻選擇比。需注意的是，不像以鉻為主的材料，可以無氧氯乾蝕刻蝕刻含鉭材料。
依據將生產的罩之設計，此處所使用的蝕刻停止膜被直接或透過半色調相移膜等澱積在透明基板上(儘管另一蝕刻停止膜介在透明基板和相移膜之間)。
蝕刻停止膜應具有至少2nm的厚度較佳，至少5nm更好。所以蝕刻停止膜執行其功能，使得當含過渡金屬和矽之遮光膜被蝕刻時，蝕刻停止膜下面的任何膜或基板不會被破壞。蝕刻停止膜厚度的上限通常直到20nm，直到15nm較佳。
如稍後所說明一般，在一些例子中，依據將生產的光罩類型，為了以位置選擇方式且高準確性蝕刻下面的膜或基板，蝕刻停止膜被使用當作蝕刻罩。在此種例子中，若需要的話，蝕刻停止膜可以較厚，例如，2到55nm的厚度。本發明人已發現若蝕刻停止膜太厚，則當在含氯和氧的條件之下蝕刻膜時，可能發生大量的側邊蝕刻，在後續處理下面的膜期間，會導致尺寸準確性的降低。為了避免側邊蝕刻的問題，蝕刻停止膜應具有不大於55nm的厚度較佳，不大於40nm更好，及甚至不大於30nm最好。當含鉻材料如後述一般被使用當作蝕刻罩膜或遮光膜的一部分時也會產生相同問題，及上述厚度範圍適於較高的準確尺寸控制。
就含鉻材料的蝕刻停止膜而言，當蝕刻停止膜如上述一般充作蝕刻罩時，應從多層(例如兩或三層)構成較佳，至少其中之一由鉻單獨或含鉻及選自氧、氮、和碳的至少之一的鉻化合物組成，鉻含量至少50原子%。所以蝕刻停止膜能夠執行蝕刻罩功能而不需要增加其厚度。
可由眾所皆知的方法澱積蝕刻停止膜。尤其是濺鍍處理較佳。濺鍍處理可以是DC濺鍍、RF濺鍍等。
可藉由習知技術用於含鉻遮光膜和抗反射膜所使用的方法執行蝕刻停止膜的澱積。一常用方法係藉由以諸如氬等惰性氣體，諸如含氧氣體、含氮氣體、或含碳氣體等反應氣體，或惰性氣體和反應氣體的混合物濺鍍鉻或鉭目標。例如，見JP－A 7－140635。
當此處所使用的蝕刻停止膜係由含鉻材料組成並且對諸如遮光膜、相移膜、或基板等位在鄰近的任何成分具有較低的黏著性，使得經常發生圖案缺陷，若蝕刻停止膜是單層，則其被構成當作其組成在厚度方向連續升級，使得鄰近於位在透明基板和遮光膜之間的透明基板或其他膜之一或兩側表面和鄰近於遮光膜的側表面由含氧及/或氮的鉻化合物組成之單層較佳。
另一方面，若蝕刻停止膜是多層膜，則蝕刻停止膜從其組成在厚度方向逐步升級，使得鄰近於位在透明基板和遮光膜之間的透明基板或其他膜之一或兩層和鄰近於遮光膜的層係由含氧及/或氮的鉻化合物組成之多層所構成較佳。以此方式構成的蝕刻停止膜提高黏著性。可藉由控制反應濺鍍的參數容易地形成上述構造的蝕刻停止膜。
下面說明澱積在蝕刻停止膜上的遮光膜和抗反射膜。
在本發明的光罩板中，遮光膜係由含過渡金屬和矽的材料所組成的單層或包括含過渡金屬和矽的材料所組成之至少一層的多層構成。另一方面，抗反射膜係由單層或多層所構成。遮光膜和抗反射膜被構成遮光膜和抗反射膜能夠由單一乾蝕刻步驟或兩乾蝕刻步驟處理較佳，以避免蝕刻處理步驟的複雜超出必要。
使遮光膜和抗反射膜能夠由單一乾蝕刻步驟處理的構造包括遮光膜和抗反射膜全部由含易受氟乾蝕刻之過渡金屬和矽的材料所組成之構造(第一實施例)。尤其是，圖1A所圖解的其中一示範板包含以所說明的順序位在透明基板1上之蝕刻停止膜9、遮光膜2、及抗反射膜3。具有透過另一中間膜位在透明基板上的遮光膜之板包括具有相移膜介入疊層膜之間當作另一膜之板。尤其是，圖1B所圖解的其中一示範板包含以所說明的順序位在透明基板1上之相移膜8、蝕刻停止膜9、遮光膜2、及抗反射膜3。
板又可被構製成在抗反射膜上包括由抗氟乾蝕刻的材料所組成之蝕刻罩膜(第二實施例)。尤其是，圖2A所圖解的一示範板包含以所說明的順序位在透明基板1上之蝕刻停止膜9、遮光膜2、抗反射膜3、及蝕刻罩膜4。具有透過另一中間膜位在透明基板上的遮光膜之板包括具有相移膜介入疊層膜之間當作另一膜之板。尤其是，圖2B所圖解的一示範板包含以所說明的順序位在透明基板1上之相移膜8、蝕刻停止膜9、遮光膜2、抗反射膜3、及蝕刻罩膜4。
利用這些第一和第二實施例改善由於形成具有特徵尺寸等於或小於0.4μm的圖案所引起之圖案密度相依性的問題之效果變得最明顯。
使遮光膜和抗反射膜能夠由兩乾蝕刻步驟處理之構造包括遮光膜係由含易受氟乾蝕刻之過渡金屬和矽的材料所組成，及抗反射膜包括位在鄰近於遮光膜且由易受氟乾蝕刻的材料所組成之一層和位在遠離遮光膜且由抗氟乾蝕刻的材料所組成之一層的構造(第三實施例)。尤其是，圖3A所圖解的一示範板包含以所說明的順序位在透明基板1上之蝕刻停止膜9、易受氟乾蝕刻的遮光膜2、及由兩層：易受氟乾蝕刻的抗反射層31(第一抗反射層)和抗氟乾蝕刻的抗反射層51(第二抗反射層)所組成的抗反射膜30。具有透過另一中間膜位在透明基板上的遮光膜之板包括具有相移膜介在疊層膜之間當作另一膜之板。尤其是，圖3B所圖解的一示範板包含以所說明的順序位在透明基板1上之相移膜8、蝕刻停止膜9、易受氟乾蝕刻的遮光膜2、及由兩層：易受氟乾蝕刻的抗反射層31(第一抗反射層)和抗氟乾蝕刻的抗反射層51(第二抗反射層)所組成的抗反射膜30。
另外也包括遮光膜由含易受氟乾蝕刻的過渡金屬和矽之材料組成和抗反射膜由抗氟乾蝕刻的材料組成之構造(第四實施例)。尤其是，圖4A所圖解的一示範板包含以所說明的順序位在透明基板1上之蝕刻停止膜9、易受氟乾蝕刻的遮光膜2、及抗氟乾蝕刻的抗反射膜5。具有透過另一中間膜位在透明基板上的遮光膜之板包括具有相移膜介在疊層膜之間當作另一膜之板。尤其是，圖4B所圖解的一示範板包含以所說明的順序位在透明基板1上之相移膜8、蝕刻停止膜9、易受氟乾蝕刻的遮光膜2、及抗氟乾蝕刻的抗反射膜5。
另外也包括遮光膜包括位在鄰近於透明基板且由含易受氟乾蝕刻之過渡金屬和矽的材料所組成之一層和位在鄰近於抗反射膜且由抗氟乾蝕刻的材料所組成之一層，和抗反射膜係由抗氟乾蝕刻的材料組成之構造(第五實施例)。尤其是，圖5A所圖解的一示範板包含以所說明的順序位在透明基板1上之蝕刻停止膜9、由兩層：易受氟乾蝕刻的遮光層21(第一遮光層)和抗氟乾蝕刻的遮光層22(第二遮光層)組成之遮光膜20、及抗氟乾蝕刻的抗反射膜5。具有透過另一中間膜位在透明基板上的遮光膜之板包括具有相移膜介在疊層膜之間當作另一膜之板。尤其是，圖5B所圖解的一示範板包含以所說明的順序位在透明基板1上之相移膜8、蝕刻停止膜9、由兩層：易受氟乾蝕刻的遮光層21(第一遮光層)和抗氟乾蝕刻的遮光層22(第二遮光層)組成之遮光膜20、及抗氟乾蝕刻的抗反射膜5。
需注意的是，抗氟乾蝕刻的一膜或層應具有足以在乾蝕刻期間避免移轉圖案的密度相依性之縮減厚度。於是所以蝕刻罩膜避免圖案密度相依性的問題。與在全部遮光膜和抗反射膜中使用諸如以鉻為主的材料等抗氟乾蝕刻的材料之習知技術光罩板比較，本發明的板明顯成功地最小化移轉圖案的密度相依性。
尤其是，當含過渡金屬和矽的遮光膜，構成遮光膜之一層含過渡金屬和矽的材料，和構成抗反射膜之一層含過渡金屬和矽的材料被蝕刻時，抗遮光膜和抗反射膜的氟乾蝕刻之一膜或層可充作蝕刻罩，並且當諸如相移膜等下面膜和透明基板被蝕刻時，也可以充作蝕刻罩。
此處所使用之易受氟乾蝕刻以形成遮光膜和抗反射膜的含過渡金屬和矽之材料包括過渡金屬與矽的合金、及含過渡金屬、矽、和選自氧、氮、及碳的至少一元素之過渡金屬矽化合物，含過渡金屬、矽、和選自氧、氮、及碳的至少一元素之過渡金屬矽化合物較佳。更多的過渡金屬矽化合物之圖解例子包括過渡金屬矽氧化物、過渡金屬矽氮化物、過渡金屬矽氧氮化物、過渡金屬矽氧碳化物、過渡金屬矽碳氮化物、及過渡金屬碳氮氧化物，其中過渡金屬矽氮化物最好。
過渡金屬是選自鈦、釩、鈷、鎳、鋯、鈮、鉬、鉿、鉭、和鎢的至少一元素較佳。尤其是，鉬更適用於乾蝕刻順從。
各個遮光膜和抗反射膜可由單層或多層或甚至具有在厚度方向連續組成升級之單層或具有在厚度方向逐步組成升級之多層所組成。
關於含過渡金屬和矽的材料之組成，遮光膜具有主要由10原子%到95原子%，尤其是30原子%到95原子%的矽，0原子%到50原子%，尤其是0原子%到30原子%的氧，0原子%到40原子%，尤其是1原子%到20原子%的氮，0原子%到20原子%，尤其是0原子%到5原子%的碳，及0原子%到35原子%，尤其是1原子%到20原子%的過渡金屬構成之組成較佳。
當遮光膜的組成在厚度方向逐漸升級時，該遮光膜具有主要由10原子%到95原子%，尤其是15原子%到95原子%的矽，0原子%到60原子%，尤其是0原子%到30原子%的氧，0原子%到57原子%，尤其是1原子%到40原子%的氮，及0原子%到30原子%，尤其是0原子%到20原子%的碳，及0原子%到35原子%，尤其是1原子%到20原子%的過渡金屬構成之組成較佳。尤其當氮含量是1原子%到40原子%時可獲得較佳的蝕刻特性。
在含氯和氧的蝕刻條件之下蝕刻期間，例如蝕刻蝕刻停止膜期間，甚至含過渡金屬和矽的材料可被蝕刻到某種程度。若含過渡金屬和矽的材料是具有1原子%到原子40%的氮含量之含過渡金屬、矽、和氮的過渡金屬矽化合物較佳，甚至具有5原子%到原子40%的氮含量更好，則甚至當使用具有破壞可能的蝕刻條件時也能防止含過渡金屬和矽的材料之遮光膜和抗反射膜被破壞。
另一方面，抗反射膜具有主要由10原子%到80原子%，尤其是30原子%到50原子%的矽，0原子%到60原子%，尤其是0原子%到40原子%的氧，0原子%到57原子%，尤其是20原子%到50原子%的氮，0原子%到20原子%，尤其是0原子%到5原子%的碳，及0原子%到35原子%，尤其是1原子%到20原子%的過渡金屬組成較佳。
當抗反射膜的組成在厚度方向逐漸升級時，其具有主要由0原子%到90原子%，尤其是10原子%到90原子%的矽，0原子%到67原子%，尤其是5原子%到67原子%的氧，0原子%到57原子%，尤其是5原子%到50原子%的氮，0原子%到20原子%，尤其是0原子%到5原子%的碳，及0原子%到95原子%，尤其是1原子%到20原子%的過渡金屬構成之組成較佳。
另外，範圍從1：4到1：15(原子比)之過渡金屬對矽的組成比例之選擇有利於增加對清洗和其他目的所使用的化學藥品之惰性。甚至當過渡金屬對矽的組成比例在該範圍外時，包括氮，尤其是5原子%到40原子%的氮含量之氮給予所需的化學惰性，並且有效降低蝕刻被使用當作蝕刻罩膜的Cr膜之含氧氯乾蝕刻期間的破壞。此時，例如，過渡金屬對矽的比例可在1：1到1：10(原子比)的範圍。
含過渡金屬和矽的材料需要具有化學穩定性，即在清洗期間其膜沒有或有微小的厚度變化。ArF平板照相的光罩在清洗期間需要具有直到3nm的膜厚度變化。需要避免光罩生產處理中的清洗必要性之條件，尤其是具有硫酸/水性過氧化氫的清洗，破壞遮光膜使其喪失遮光效果。再者，遮光膜的傳導性也應被控制以在用於罩圖案形成的平板照相處理中之電子束的曝光時防止任何電荷發展。
當過渡金屬對矽的莫耳比是在1：4到1：15(原子比)的範圍時，遮光膜和抗反射膜在嚴密的化學清洗期間展現抗化學性卻不需要最佳化氮含量與實際可接受範圍內的傳導性。
抗遮光膜和抗反射膜的氟乾蝕刻之材料包括以鉻為主的材料，鉻單獨或含鉻及選自氧、氮、和碳的至少一元素之鉻化合物較佳，含鉻及氧及/或氮的鉻化合物更好，並且應沒有矽較佳。更多鉻化合物的圖解例子包括氧化鉻、氮化鉻、氧氮化鉻、氧碳化鉻、碳氮化鉻、及碳氮氧化鉻。
關於以鉻為主的材料之組成，遮光膜具有主要由50原子%到100原子%，尤其是60原子%到100原子%的鉻，0原子%到50原子%，尤其是0原子%到40原子%的氧，0原子%到50原子%，尤其是0原子%到40原子%的氮，及0原子%到20原子%，尤其是0原子%到10原子%的碳構成之組成較佳。
當遮光膜的組成在厚度方向升級時，其具有主要由50原子%到100原子%，尤其是60原子%到100原子%的鉻，0原子%到60原子%，尤其是0原子%到50原子%的氧，0原子%到50原子%，尤其是0原子%到40原子%的氮，及0原子%到20原子%，尤其是0原子%到10原子%的碳構成之組成較佳。
關於鉻化合物的組成，抗反射膜具有主要由30原子%到70原子%，尤其是35原子%到50原子%的鉻，0原子%到60原子%，尤其是20原子%到60原子%的氧，0原子%到50原子%，尤其是3原子%到30原子%的氮，及0原子%到20原子%，尤其是0原子%到5原子%的碳構成之組成較佳。
當抗反射膜的組成在厚度方向升級時，其具有主要由30原子%到1000原子%，尤其是35原子%到90原子%的鉻，0原子%到60原子%，尤其是3原子%到60原子%的氧，0原子%到50原子%，尤其是3原子%到50原子%的氮，及0原子%到30原子%，尤其是0原子%到20原子%的碳構成之組成較佳。
遮光膜可由單層或多層或甚至在厚度方向具有連續組成升級之單層或包括含過渡金屬和矽之至少一層的在厚度方向具有逐步組成升級之多層構成。在多層構造的例子中，除了含過渡金屬和矽的層之外的層包括鎢層、鉭層等。
遮光膜具有10到80nm的厚度較佳。雖然精確厚度視遮光膜的構造而定，但是在低於10nm的厚度中沒有足夠的遮光效果可利用，而厚度超過80nm的膜會干擾使用厚度等於或低於250nm的抗蝕薄膜之高準確性處理，或使基板由於膜應力而彎曲。當被使用當作蝕刻罩膜(稍後將說明)時，只要使用解決膜應力的問題之機構可接受大於該範圍的膜厚度。
此處所使用的遮光膜是使用光罩期間對曝光光線給予遮光效果之膜，並不特別限制。當光罩板是光罩板被處理成光罩，遮光膜主要扮演光罩的遮光角色時之層構造時，例如，該光罩板是如圖1A,2A,3A,4A及5A所示一般之遮光膜直接位在透明基板上之光罩板，或是如圖1B,2B,3B,4B及5B所示一般之遮光膜透過相移膜位在透明基板上之光罩板，相移膜是全傳輸型，遮光膜的組成和厚度被調整成其相對於曝光光線具有1到4的光學密度較佳。在此例中，遮光膜具有10到80nm的厚度較佳。
另一方面，當光罩板是除了遮光膜之外，存在主要扮演光罩的遮光角色之另一膜的構造時，例如，其是如圖1B,2B,3B,4B及5B所示一般之遮光膜透過相移膜位在透明基板上之光罩板，相移膜是具有大約5%到大約30%的曝光光線之透射比的半色調相移膜，遮光膜的組成和厚度被調整成其相對於曝光光線具有0.2到4的光學密度較佳。在此例中，遮光膜具有10到70nm的厚度較佳。
當易受氟乾蝕刻的膜被蝕刻時，以鉻為主的材料之抗反射膜可充作蝕刻罩。在此例中，以鉻為主的材料之抗反射膜由鉻單獨或含鉻及選自氧、氮、和碳的至少一元素之鉻化合物，且鉻含量至少50原子%較佳。
為了充作抗反射膜，材料必須具有特定光傳送和吸收位準。若層極薄，則甚至具有大於85原子%的鉻含量之材料或金屬鉻可被使用當作膜中的部分層。在蝕刻期間適用於增加罩功能之設計是具有鉻含量超過50原子%之層與具有相對低的鉻含量(例如、等於或低於40原子%)之層的組合，因為當鉻含量超過50原子%時蝕刻罩效果會突然升高。
關於此處所使用的抗反射膜之厚度，雖然通常在厚度範圍5到50nm中獲得抗反射效果，10到30nm更好，但是精確厚度隨著製造時所需的檢查所使用之光線波長或光罩的使用而改變。範圍15到25nm的厚度尤其適用於ArF準分子雷射微影。
可藉由眾所皆知的方法澱積遮光膜或抗反射膜。因為最容易形成同質膜，所以通常使用濺鍍處理。濺鍍處理仍是此處所使用的較佳澱積處理。當欲澱積含過渡金屬和矽的膜時，所使用的目標可以是含有控制比例的矽和過渡金屬之單一目標。另一選擇是，可藉由從矽目標、過渡金屬目標、及矽和過渡金屬的目標(過渡金屬矽化物)選擇適當者，且控制選定目標的濺鍍區域或施加到選定目標的功率以調整矽對過渡金屬的比例。另一方面，當膜係由鉻化合物形成時，可使用鉻目標。需注意的是，當膜包含諸如氧、氮、和碳等光元素時，可藉由添加含氧氣體、含氮氣體、及/或含碳氣體到濺鍍氣體當作反應氣體的反應濺鍍以澱積此種膜。
尤其在遮光膜圖案欲極準確地留在相移膜的相移圖案上或基板上之例子中，在利用最初形成的第一抗蝕膜圖案全面保護抗反射膜的同時必須蝕刻處理該遮光膜，以避免破壞抗反射膜。然後使用在剝除第一抗蝕膜圖案後形成的第二抗蝕膜圖案處理移相器。若由於第二抗蝕膜的圖案方式蝕刻的破壞導致發生退化，則提供遮光特性的膜之功能降低。
為了防止上述情形，抗蝕膜必須具有高抗蝕性或被形成厚的。然而，以實際觀點，通常在給予高抗蝕性給抗蝕膜或將抗蝕膜的厚度增加與給予高解析度給抗蝕膜以形成精密的抗蝕圖案之間會有權衡。當最終的罩圖案需要具有微型結構和高準確性時，在某些例子中使用蝕刻罩膜較佳，但是會使處理複雜。
像蝕刻停止膜一樣，蝕刻罩膜具有提供特定的抗氟乾蝕刻性並且相對於含過渡金屬和矽之材料能夠選擇性蝕刻的功能。為了增加蝕刻移相器期間的蝕刻準確性，蝕刻罩膜必須具有較大的抗氟乾蝕刻性。在當作蝕刻停止膜的其他材料例子中，滿足此種要求的較佳材料是以鉻為主的材料。當蝕刻罩膜被使用當作用以深度蝕刻透明基板的蝕刻罩時，如同在移相器係藉由蝕刻透明基板所形成之Levenson罩和無鉻罩的例子一般，以鉻為主的材料特別適用，因為蝕刻罩膜需要極高的抗蝕刻性。
理想的以鉻為主之材料包括鉻單獨和含鉻及至少選自氧、氮及碳的至少一元素之鉻化合物，並且無矽較佳。更多的鉻化合物圖解例子包括氧化鉻、氮化鉻、氧氮化鉻、氧碳化鉻、碳氮化鉻、及碳氮氧化鉻。
蝕刻罩膜在至少50原子%的鉻含量時提高抗蝕性，尤其是在至少60原子%，但仍視膜厚度而定。於是使用鉻單獨或具有該範圍內的鉻含量之鉻化合物，可形成預期具有較佳蝕刻罩效果之蝕刻罩膜卻不會增加膜厚度。
以鉻為主的材料例如具有主要由50原子%到100原子%，尤其是60原子%到100原子%的鉻，0原子%到50原子%，尤其是0原子%到40原子%的氧，及0原子%到20原子%，尤其是0原子%到10原子%的碳構成的組成。具有此組成之以鉻為主的材料可形成相對於遮光膜及/或透明基板具有足夠蝕刻選擇性之蝕刻罩膜。
當使用上述材料將蝕刻罩膜形成到大約2到30nm的厚度，尤其是大約5到30nm時，如此可獲得令人滿意的蝕刻罩效果，卻不會產生圖案密度相依性的問題。此增加蝕刻罩膜下面的膜和透明基板之蝕刻處理的準確性。
此處所使用的蝕刻罩膜可具有單一層結構或多層結構。單一層結構使膜構造和其上的處理反射簡化。
像蝕刻停止膜一樣，從金屬鉻或具有高鉻含量的鉻化合物所形成之蝕刻罩膜有時缺乏蝕刻罩膜和不同材料的毗連膜或抗蝕劑之間的介面之黏著性。在此種例子中，像蝕刻停止膜一樣，可藉由將鄰近於抗反射膜的蝕刻罩膜之一部位，或鄰近於抗蝕劑的蝕刻罩膜之一部位以提高黏著性，也就是說，在單層結構例子中，在厚度方向之蝕刻罩膜的一或兩相對表面部位，及在多層結構例子中，在厚度方向之蝕刻罩膜的一或兩最遠層構製成具有比厚度方向的最高鉻含量之區域更高的氧及/或氮含量。如此可提高對抗反射膜的黏著性以防止缺陷發生，或提高對抗蝕膜的黏著性以防止抗蝕圖案崩塌。可藉由控制反應濺鍍法的參數而容易地形成這些結構。
尤其是，當光罩板具有蝕刻罩膜，有時有利於建立蝕刻停止膜和蝕刻罩膜之間的選擇性蝕刻。在此例中，若蝕刻罩膜由以鉻為主的材料製成而蝕刻停止膜由鉭單獨或含鉭但沒有矽的鉭化合物製成，則在蝕刻停止膜和蝕刻罩膜之間有選擇性蝕刻。
藉由眾所皆知的方法澱積蝕刻罩膜。濺鍍處理較佳，可以是DC濺鍍、RF濺鍍等。
可由習知技術用於以鉻為主的遮光膜和抗反射膜所使用之程序澱積蝕刻罩膜。一常用的方法為藉由以諸如氬等惰性氣體，諸如含氧氣體、含氮氣體、或含碳氣體等反應氣體，或惰性氣體和反應氣體的混合濺鍍鉻目標。例如，見JP－A 7－140635。
下面說明上文所指稱能夠讓遮光膜和抗反射膜以兩乾蝕刻步驟處理之構造的第三到第五實施例之光罩板。
第三實施例的光罩板被預期能夠對由於形成具有特徵尺寸等於或小於0.4μm的移轉圖案所導致的圖案密度相依性之問題達成最好的改善。此外，位在遠離透明基板的抗反射膜之層(表面側層)係由抗氟乾蝕刻的材料所形成。若在處理步驟期間使用其蝕刻罩功能，則不需要總是使用蝕刻罩膜。因此，可減少處理步驟的數目，因為省略最後去除蝕刻罩膜的步驟。
另一方面，在使用抗反射膜的表面側層當作蝕刻罩的同時，蝕刻任何下面膜(或層)或透明基板以形成移相器。為此目的，抗反射膜被構製成包含比具有同一家族的材料之較好的遮光效果之膜更多的光元素。
在第三實施例中，以鉻為主的材料所製成之抗反射膜的表面側層具有主要由30原子%到70原子%，尤其是35原子%到50原子%的鉻，0原子%到60原子%，尤其是20原子%到60原子%的氧，0原子%到50原子%，尤其是3原子%到30原子%的氮，及0原子%到20原子%，尤其是0原子%到5原子%的碳構成的原子組成較佳。
當抗反射膜的表面側層之組成在厚度方向升級時，具有主要由30原子%到100原子%，尤其是35原子%到90原子%的鉻，0原子%到60原子%，尤其是3原子%到60原子%的氧，0原子%到50原子%，尤其是3原子%到50原子%的氮，及0原子%到30原子%，尤其是0原子%到20原子%的碳構成的組成較佳。
關於此處所使用的抗反射膜之厚度，雖然通常在10到30nm的總厚度範圍獲得抗反射效果，但精確厚度隨製造時所需的檢查使用光線之波長或光罩的使用而改變。15到25nm的厚度範圍尤其適用於ArF準分子雷射微影。
當易受氟乾蝕刻的層(第一抗反射層)和抗氟乾蝕刻的層(第二抗反射層)一起合作時能夠執行抗反射膜的功能。
在此實施例中，第二抗反射層具有2到25nm的厚度，尤其是2到20nm，而第一抗反射層具有對應於上述總厚度的剩餘部分之厚度。
第四實施例的光罩板被預期能夠對由於形成具有特徵尺寸等於或小於0.4μm的移轉圖案所導致的圖案密度相依性之問題達成較好的改善。此外，位在毗連抗反射膜的遮光膜之層和抗反射膜係由抗氟乾蝕刻的材料所形成。若在處理步驟期間使用其蝕刻罩功能，則不需要總是使用蝕刻罩膜。因此，可減少處理步驟的數目，因為省略最後去除蝕刻罩膜的步驟。
在使用位在毗連抗反射膜的遮光膜之層和抗反射膜當作蝕刻罩的同時，蝕刻任何下面膜(或層)或透明基板以形成移相器。若抗蝕膜在該步驟期間被破壞而退化，則也會破壞抗反射膜。在此種情況中，位在毗連抗反射膜的遮光膜之層被修整到光元素含量極低，藉以與只在抗反射膜中使用抗氟乾蝕刻的材料比較能夠增加蝕刻罩功能。
在第四實施例中，以鉻為主的材料所製成之抗反射膜具有主要由30原子%到85原子%的鉻，0原子%到60原子%，的氧，0原子%到50原子%的氮，及0原子%到20原子%的碳構成的原子組成較佳。當需要相當強的蝕刻罩功能時，抗反射膜具有至少5nm的厚度較佳。而且，具有直到50nm的厚度為止較佳，因為厚度超過50nm時，改良圖案密度相依性的效果相當弱。
第五實施例的光罩板被預期能夠對由於形成具有特徵尺寸等於或小於0.4μm的移轉圖案所導致的圖案密度相依性之問題達成改善。此外，抗反射膜係由抗氟乾蝕刻的材料所形成。若在處理步驟期間使用其蝕刻罩功能，則不需要總是使用蝕刻罩膜。因此，可減少處理步驟的數目，因為省略最後去除蝕刻罩膜的步驟。
在使用抗反射膜當作蝕刻罩的同時，蝕刻任何下面膜(或層)或透明基板以形成移相器。為此目的，抗反射膜被構製成包含比具有同一家族的材料之較好的遮光效果之膜更多的光元素。
在第五實施例中，以鉻為主的材料所製成之抗反射膜具有主要由30原子%到95原子%的鉻，0原子%到60原子%的氧，0原子%到50原子%的氮，及0原子%到20原子%的碳構成的原子組成較佳。
關於此處所使用的抗反射膜之厚度，雖然通常在15到30nm的厚度範圍獲得抗反射效果，但精確厚度隨製造時所需的檢查使用光線之波長或光罩的使用而改變。20到25nm的厚度範圍尤其適用於ArF準分子雷射微影。
在此實施例中，第二遮光層具有2到55nm的厚度，尤其是2到30nm，而第一遮光層具有對應於上述遮光膜的總厚度之剩餘部分的厚度。
當從抗蝕刻的觀點來看，第三到第五實施例的光罩板中之各個遮光膜和抗反射膜係由易受氟乾蝕刻的下區和抗氟乾蝕刻的上區所構成並且可由氯乾蝕刻去除。在第三實施例中，遮光膜和第一抗反射層對應於下區，及第二抗反射層對應於上區。在第四實施例中，遮光膜對應於下區，及抗反射膜對應於上區。在第五實施例中，第一遮光層對應於下區，及抗反射膜和第二遮光層對應於上區。因此，在將第三到第五實施例的光罩板處理成光罩時，可藉由應用常用的蝕刻程序個別生產半色調相移罩(三色調相移罩)，無鉻罩，及Levenson罩。
在本發明的光罩板中，為了澱積在透明基板上之具有遮光特性的膜(對應於遮光膜，給予互補遮光特性的蝕刻停止膜(某些類型的蝕刻停止膜可給予互補的遮光特性)，給予互補遮光特性的抗反射膜(某些類型的抗反射膜可給予互補的遮光特性)，及半色調相移膜等)整體而言提供足夠的遮光特性，光罩板理想上應被處理成在使用光罩期間，具有遮光特性的膜相對於曝光光線具有1.0到3.5的總光學密度OD之光罩。
再者，遮光膜、抗反射膜、及蝕刻停止膜的組合，及若半色調相移膜一起使用，則蝕刻罩膜、遮光膜、抗反射膜、蝕刻停止膜、及半色調相移膜應具有至少2.5，至少2.8更好，甚至至少3.0更好的光學密度OD較佳。
就包含諸如氧、氮、及碳等光元素之遮光膜而言，尤其是，當光元素的含量超過特定位準時可能無法獲得足夠的遮光特性。當本發明的光罩板被用於曝光於具有波長等於或小於193nm的光線(有利於應用本發明)，例如，曝光於具有波長193nm的ArF準分子雷射，或曝光於具有波長153nm的F2 雷射時，遮光膜具有直到20m原子%的氮含量，直到20原子%的碳含量，直到10原子%的氧含量，及尤其是直到40原子%之氮、碳、和氧的總含量較佳。當遮光膜的至少一部位，遮光膜全部更好具有該範圍內的組成時，獲得令人滿意的遮光特性。
透明基板選自主要由氧化矽所組成的基板較佳，典型上是石英基板。當使用相移膜時，可以是完全傳輸相移膜或半色調相移膜，例如，具有5到30%透射比的半色調相移膜。本文所使用的相移膜是能由氟乾蝕刻蝕刻之膜較佳。製作相移膜的材料之例子包括含矽材料，包含過渡金屬、矽、和選自氧、氮、和碳的至少一元素之過渡金屬矽化合物較佳，包含過渡金屬、矽、及氮和氧的至少其中之一的過渡金屬矽化合物較佳。含矽材料的例子如同上述用於遮光膜的含矽化合物之範例；及過渡金屬的例子如同上述用於遮光膜的過渡金屬之範例。相移膜具有被選擇成以預定量(典型上是使用光罩期間相對於曝光光線的180°)移位光的相位之厚度。
可以眾所皆知的方法澱積相移膜。尤其是，濺鍍處理較佳，因為能夠最容易形成同質膜。濺鍍處理可以是DC濺鍍，RF濺鍍等。
根據想要的膜組成選擇目標和濺鍍氣體。當形成含過渡金屬和矽的相移膜時，所使用的目標可以是含有控制比例的過渡金屬和矽之單一目標。另一選擇是，可藉由從矽目標、過渡金屬目標、及矽和過渡金屬的目標(過渡金屬矽化物目標)適當選擇，並且控制選定目標的濺鍍區域或施加至選定目標的功率以調整矽對過渡金屬的比例。應注意的是，當膜包含諸如氧、氮、和碳等光元素時，可藉由添加含氧氣體、含氮氣體、及/或含碳氣體到濺鍍氣體當作反應氣體的反應濺鍍以澱積此種膜。
根據本發明，藉由以適當組合的氟乾蝕刻和氯乾蝕刻視所需地圖案化板的各自膜以在透明基板上形成包括透明區和有效不透明區以曝光光線之罩圖案以從上述光罩板獲得光罩。
當用於特定材料或層易受氟乾蝕刻的內容時，"氟乾蝕刻"一詞意指使用含氟氣體的乾蝕刻。含氟氣體可以是含氟元素的任何氣體，尤其是氟氣、諸如CF4 和C2 F6 等含碳和氟的氣體、諸如SF6等含硫磺和氟的氣體、或諸如氦等無氟氣體和含氟氣體的混合物。若需要的話，可添加諸如氧等其他氣體。
當用於特定材料或層抗氟乾蝕刻但可由氯乾蝕刻去除的內容時，"氯乾蝕刻"一詞意謂使用含氯氣體的乾蝕刻。氯乾蝕刻條件是眾所皆知用於乾蝕刻鉻化合物膜的條件，並不特別限制。例如，蝕刻氣體是體積流率比例(Cl2 氣體：O2 氣體)為1：2到20：1之氯氣和氧氣的混合物，可選擇地與諸如氦等惰性氣體混合。當以相對於氯氣的至少5%之體積流率比例混合氧氣時，在本發明的光罩板中之透明基板及形成遮光膜和抗反射膜的含矽和過渡金屬及未發生實質上的蝕刻。
參考圖式，詳細說明從第一到第五實施例的光罩板製造光罩之處理。
(1)光罩製造處理A，其中將第一實施例的光罩板處理成光罩(Levenson罩)處理開始於光罩板，該光罩板包含以所說明的順序澱積在透明基板1上之抗氟乾蝕刻但可由氯乾蝕刻去除之蝕刻停止膜9，易受氟乾蝕刻的遮光膜2，及易受氟乾蝕刻的抗反射膜3(圖1A)。將第一抗蝕膜6塗敷至板上(圖6A)，然後被顯影以形成對應於欲留下的遮光膜2之部位的組態之第一抗蝕膜6的圖案(圖6B)。利用充作蝕刻罩之第一抗蝕膜6的圖案，然後執行氟乾蝕刻以移轉第一抗蝕膜6的圖案到抗反射膜3和遮光膜2(圖6C)。另外，以氯乾蝕刻蝕刻蝕刻停止膜9(利用氯和氧的乾蝕刻)。欲去除之各自膜的所有部位被去除卻未破壞透明基板(圖6D)。
一旦剝除第一抗蝕膜6，再次塗敷第二抗蝕膜7。將第二抗蝕膜7處理成保護欲留下的遮光膜2之區域和在已去除遮光膜2的區域中不想蝕刻的透明基板1之區域的圖案(圖6E)。藉由氟乾蝕刻，欲處理之透明基板1的區域(已去除第二抗蝕膜7的區域)被蝕刻到預定深度。如此在透明基板1中形成移相器(圖6F)。最後，去除第二抗蝕膜7，完成Levenson罩(圖6G)。
(2)光罩製造處理B，其中將第一實施例的光罩板處理成光罩(半色調相移罩或三色調相移罩)處理開始於光罩板，該光罩板包含以所說明的順序澱積在透明基板1上之易受氟乾蝕刻的半色調相移膜8，抗氟乾蝕刻但可由氯乾蝕刻去除之蝕刻停止膜9，易受氟乾蝕刻的遮光膜2，及易受氟乾蝕刻的抗反射膜3(圖1B)。將第一抗蝕膜6塗敷至板上(圖7A)，然後被處理以形成對應於欲留下的半色調相移膜8之部位的組態之第一抗蝕膜6的圖案(圖7B)。利用充作蝕刻罩之第一抗蝕膜6的圖案，然後執行氟乾蝕刻以移轉第一抗蝕膜6的圖案到抗反射膜3和遮光膜2(圖7C)。另外，以氯乾蝕刻蝕刻蝕刻停止膜9(利用氯和氧的乾蝕刻)，在欲去除半色調相移膜8的區域形成開口(圖7D)。
一旦剝除第一抗蝕膜6，再次塗敷第二抗蝕膜7。在欲留下遮光膜2的區域將第二抗蝕膜7處理成圖案，保護遮光膜2和抗反射膜3(圖7E)。然後執行氟乾蝕刻，藉以將欲去除的半色調相移膜8之部位去除，及將第二抗蝕膜7未保護的抗反射膜3和遮光膜2之那些部位去除(圖7F)。之後，再次執行氯乾蝕刻(利用氯和氧的乾蝕刻)，藉以去除第二抗蝕膜7未保護的蝕刻停止膜9之部位(去除遮光膜2之後所露出的部位)(圖7G)。欲去除之各自膜的所有部位被去除卻未破壞透明基板1和半色調相移膜8(圖7H)。
若只想在遮光帶(通常是光罩周圍)留下一部分遮光膜，則可將處理修正成在經由第一抗蝕膜的圖案蝕刻抗反射膜和遮光膜之後，第二抗蝕膜只保護遮光帶。藉由此修正，生產一般半色調相移罩。
(3)光罩製造處理C，其中將第二實施例的光罩板處理成光罩(Levenson罩)下面說明將具有蝕刻罩膜的光罩板處理成Levenson罩之示範程序。
處理開始於光罩板，該光罩板包含以所說明的順序澱積在透明基板1上之抗氟乾蝕刻但可由氯乾蝕刻去除之蝕刻停止膜9，易受氟乾蝕刻的遮光膜2，易受氟乾蝕刻的抗反射膜3，及抗氟乾蝕刻但可由氯乾蝕刻去除之蝕刻罩膜4(圖2A)。將第一抗蝕膜6塗敷至板上(圖8A)，然後被顯影以形成對應於欲留下的遮光膜2之部位的組態之第一抗蝕膜6的圖案(圖8B)。利用充作蝕刻罩之第一抗蝕膜6的圖案，然後執行氯乾蝕刻(利用氯和氧的乾蝕刻)以移轉第一抗蝕膜6的圖案到蝕刻罩膜4(圖8C)。然後執行氟乾蝕刻以移轉蝕刻罩膜4的圖案到抗反射膜3和遮光膜2(圖8D)。另外，以氯乾蝕刻(利用氯和氧的乾蝕刻)蝕刻蝕刻停止膜9。欲去除之各自膜的所有部位被去除卻未破壞透明基板(圖8E)。
一旦剝除第一抗蝕膜6，再次塗敷第二抗蝕膜7。將第二抗蝕膜7處理成保護欲留下的遮光膜2之區域和在已去除遮光膜2的區域中不蝕刻的透明基板1之區域的圖案(圖8F)。藉由氟乾蝕刻，欲處理之透明基板1的區域(已去除第二抗蝕膜7的區域)被蝕刻到預定深度。如此在透明基板1中形成移相器(圖8G)。最後，去除第二抗蝕膜7，完成Levenson罩(圖8H)。
(4)光罩製造處理D，其中將第二實施例的光罩板處理成光罩(斑馬紋型無鉻罩)當將板處理成具有更複雜的遮光膜圖案形成在被處理的相移膜上之罩，例如，斑馬紋型無鉻罩時，像第二實施例的光罩板之膜配置發揮其全面效果。
處理開始於光罩板，該光罩板包含以所說明的順序澱積在透明基板1上之抗氟乾蝕刻但可由氯乾蝕刻去除之蝕刻停止膜9，易受氟乾蝕刻的遮光膜2，易受氟乾蝕刻的抗反射膜3，及抗氟乾蝕刻但可由氯乾蝕刻去除之蝕刻罩膜4(圖2A)。將第一抗蝕膜6塗敷至板上(圖9A,9B)，然後被顯影以形成欲挖掘透明基板1處開放之第一抗蝕膜6的圖案(圖9C,9D)。利用充作蝕刻罩之第一抗蝕膜6的圖案，然後執行氯乾蝕刻(利用率和氧的乾蝕刻)以移轉第一抗蝕膜6的圖案到蝕刻罩膜4(圖9E,9F)。然後執行氟乾蝕刻以蝕刻掉蝕刻罩膜4中的開口內之抗反射膜3和遮光膜2的那些部位(圖9G,9H)。藉由進一步的氯乾蝕刻(利用率和氧的乾蝕刻)，蝕刻停止膜9被蝕刻(圖9I,9J)。
一旦剝除第一抗蝕膜6，再次塗敷第二抗蝕膜7。將第二抗蝕膜7處理成對應於欲留下遮光膜2的部位之組態的圖案(圖10A,10B)。明顯地，在第二抗蝕膜7的圖案是非常精細的點圖案時，因為已露出之透明基板1的部位不是經由第二抗蝕膜7的圖案經過蝕刻之部位，所以第二抗蝕膜7的圖案可故意地被形成使防止第二抗蝕膜7的精細點圖案崩塌之此部位無效。接著，利用充作蝕刻罩之第二抗蝕膜7的圖案，執行氯乾蝕刻(利用氯和氧的乾蝕刻)，藉以去除對應於將去除遮光膜3但不挖掘透明基板1的區域之蝕刻罩膜4的部位(圖10C,10D)。
之後，剝除第二抗蝕膜7(圖10E,10F)。藉由氟乾蝕刻，透明基板1被蝕刻到預定深度。如此在透明基板1中形成移相器，及去除對應於在使用第二抗蝕膜7的蝕刻步驟期間已去除之蝕刻罩膜4的部位之抗反射膜3和遮光膜2的那些部位，只有蝕刻停止膜9被留在那區域(圖10G,10H)。最後，執行氯乾蝕刻(利用氯和氧的乾蝕刻)以同時去除在遮光膜2上在抗反射膜3上面之蝕刻罩膜4的未去除部位和蝕刻停止膜9之露出部位，完成相移罩(斑馬紋型無鉻罩)(圖10I,10J)。
(5)光罩製造處理E，其中將第二實施例的光罩板處理成光罩(半色調相移罩或三色調相移罩)處理開始於光罩板，該光罩板包含以所說明的順序澱積在透明基板1上之易受氟乾蝕刻的半色調相移膜8，抗氟乾蝕刻但可由氯乾蝕刻去除之蝕刻停止膜9，易受氟乾蝕刻的遮光膜2，易受氟乾蝕刻的抗反射膜3，及抗氟乾蝕刻但可由氯乾蝕刻去除之蝕刻罩膜4(圖2B)。將第一抗蝕膜6塗敷至板上(圖11A)，然後顯影以形成對應於欲留下的半色調相移膜8之部位的組態之第一抗蝕膜6的圖案(圖11B)。利用充作蝕刻罩之第一抗蝕膜6的圖案，然後執行氯乾蝕刻(利用氯和氧的乾蝕刻)以移轉第一抗蝕膜6的圖案到蝕刻罩膜4(圖11C)。然後執行氟乾蝕刻以移轉第一抗蝕膜6的圖案到抗反射膜3和遮光膜2(圖11D)。
一旦剝除第一抗蝕膜6，再次塗敷第二抗蝕膜7。將第二抗蝕膜7處理成對應於欲留下之遮光膜2的部位之組態的圖案，用以保護欲留下遮光膜2的蝕刻罩膜4之區域(圖11E)。然後執行氯乾蝕刻(利用氯和氧的乾蝕刻)，藉以蝕刻蝕刻停止膜9，在欲去除半色調相移膜8的區域中形成開口，及去除欲去除遮光膜2的區域中之蝕刻罩膜4(圖11F)。然後執行氟乾蝕刻，藉以去除欲去除半色調相移膜8的那些部位(與蝕刻停止膜9中的開口齊平)，及去除第二抗蝕膜7未保護之抗反射膜3和遮光膜2的那些部位(圖11G)。然後剝除第二抗蝕膜7，及再次執行氯乾蝕刻(利用氯和氧的乾蝕刻)，用以同時去除留在欲去除遮光膜2的區域中之蝕刻停止膜9的部位，及在遮光膜2上的抗反射膜3上面之蝕刻罩膜4的未去除部位。去除欲去除之各自膜的所有部位卻未破壞透明基板1和半色調相移膜8，完成三色調相移罩(圖11H)。
(6)光罩製造處理F，其中將第三實施例的光罩板處理成光罩(Levenson罩)處理開始於光罩板，該光罩板包含以所說明的順序澱積在透明基板1上之抗氟乾蝕刻但可由氯乾蝕刻去除之蝕刻停止膜9，易受氟乾蝕刻的遮光膜2，及易受氟乾蝕刻之包括易受氟乾蝕刻的第一抗反射層31和抗氟乾蝕刻的第二抗反射層51之抗反射膜30(圖3A)。將第一抗蝕膜6塗敷至板上(圖12A)，然後被顯影以形成對應於欲留下之遮光膜2的部位之形狀的第一抗蝕膜6的圖案(圖12B)。利用充作蝕刻罩之第一抗蝕膜6的圖案，然後執行氯乾蝕刻(利用氯和氧的乾蝕刻)以移轉第一抗蝕膜6的圖案到第二抗反射層51(圖12C)。然後執行氟乾蝕刻以移轉第二抗反射層51的圖案到第一抗反射層31和遮光膜2(圖12D)。另外，以氯乾蝕刻(利用氯和氧的乾蝕刻)蝕刻蝕刻停止膜9。去除欲去除之各自膜的所有部位卻不破壞透明基板(圖12E)。
一旦剝除第一抗蝕膜6，再次塗敷第二抗蝕膜7。第二抗蝕膜7被處理成保護欲留下遮光膜2之區域和在已去除遮光膜2的區域中不去除透明基板1之區域的圖案(圖12F)。藉由氟乾蝕刻，欲處理之透明基板1的區域(已去除第二抗蝕膜7的區域)被蝕刻到預定深度。如此在透明基板1中形成移相器(圖12G)。最後，去除第二抗蝕膜7，完成Levenson 罩(圖12H)。
(7)光罩製造處理G，其中將第三實施例的光罩板處理成光罩(半色調相移罩或三色調相移罩)處理開始於光罩板，該光罩板包含以所說明的順序澱積在透明基板1上之易受氟乾蝕刻的半色調相移膜8，抗氟乾蝕刻但可由氯乾蝕刻去除之蝕刻停止膜9，易受氟乾蝕刻的遮光膜2，及易受氟乾蝕刻之包括易受氟乾蝕刻的第一抗反射膜30和抗氟乾蝕刻的第二抗反射層51之抗反射膜31(圖3B)。將第一抗蝕膜6塗敷至板上(圖13A)，然後被顯影以形成對應於欲留下的相移膜8之部位的形狀之第一抗蝕膜6的圖案(圖13B)。利用充作蝕刻罩之第一抗蝕膜6的圖案，然後執行氟乾蝕刻以移轉第一抗蝕膜6的圖案到第二抗反射層51(圖13C)。然後執行氟乾蝕刻以移轉第二抗反射層51的圖案到第一抗反射層31和遮光膜2(圖13D)。
一旦剝除第一抗蝕膜6，再次塗敷第二抗蝕膜7。將第二抗蝕膜7處理成對應於欲留下之遮光膜2的部位之圖案，保護欲留下遮光膜2之區域中的第二抗反射層51。藉由氯乾蝕刻(利用氯和氧的乾蝕刻)，蝕刻停止膜9被蝕刻以在欲去除半色調相移膜8的區域中形成開口，且去除欲去除遮光膜2之區域中的第二抗反射層51(圖13F)。然後執行氟乾蝕刻，藉以去除欲去除之半色調相移膜8的部位(與第二抗反射層51中的開口齊平)，並且去除第二抗蝕膜7和第二抗反射層51未保護之遮光膜2和抗反射層31的那些部位(圖13G)。之後，再次執行氯乾蝕刻(利用氯和氧的乾蝕刻)，去除已留在欲去除遮光膜2的區域中之蝕刻停止膜9的部位。去除欲去除之各自膜的所有部位卻未破壞透明基板1和半色調相移膜8。最後，完成三色調相移罩(圖13H)。
若只想在遮光帶(通常在光罩周圍)留下一部分遮光膜，則可將處理修正成在經由第一抗蝕膜的圖案蝕刻抗反射膜和遮光膜之後，第二抗蝕膜只保護遮光帶。接下來的步驟相同。藉由此修正，生產一般半色調相移罩。
就最後剩下的遮光膜圖案不需要具有高準確性之光罩而言，例如，只在遮光帶(通常是光罩周圍)留下一部分遮光膜的一般半色調相移罩，以高準確性處理至少移相器就足夠。在此種例子中，甚至當第一抗蝕膜相當薄時，使用第三實施例的板也能處理。原因即在一旦經由第一抗蝕膜準確蝕刻第二抗蝕層的預定部位，則可使用上面層(或膜)當作蝕刻罩處理下面層(或膜)。
有時可觀察到當抗蝕膜變得較厚時，抗蝕圖案的寬高比增加，導致抗蝕劑的解析能力退化。當使用包含主要源自羥基苯乙烯骨架成分的樹脂之化學加強抗蝕劑時，第三實施例的光罩板解決此問題最有效，因為甚至在第一抗蝕膜的厚度相當薄，例如薄至200nm或更少，甚至100nm等級，仍可以處理。
可理解的是，在第三實施例中，與使用蝕刻罩膜比較，其組成被決定成其充作抗反射膜之以鉻為主的材料之抗反射膜從氟乾蝕刻接收更多的破壞。所以需要在使用第二抗蝕劑的微影期間設定抗蝕膜在一定厚度。
從第三實施例的光罩板也可以生產斑馬紋型無鉻罩。生產處理包含使用抗蝕劑未保護的最外面之抗反射層的表面層當作蝕刻罩之乾蝕刻步驟。鑑於上述以鉻為主的材料之抗反射膜的特性，在考量蝕刻期間損失的抗反射膜量同時，必須設計光罩板的構成膜。
(8)光罩製造處理H，其中將第四實施例的光罩板處理成光罩(半色調相移罩)處理開始於光罩板，該光罩板包含以所說明的順序澱積在透明基板1上之易受氟乾蝕刻的半色調相移膜8，抗氟乾蝕刻但可由氯乾蝕刻去除之蝕刻停止膜9，易受氟乾蝕刻的遮光膜2，及抗氟乾蝕刻但可由氯乾蝕刻去除之抗反射膜5(圖4B)。將第一抗蝕膜6塗敷至板上(圖14A)，然後被處理以形成對應於欲留下的半色調相移膜8之部位的組態之第一抗蝕膜6的圖案(圖14B)。利用充作蝕刻罩之第一抗蝕膜6的圖案，然後執行氯乾蝕刻(利用氯和氧的乾蝕刻)以移轉第一抗蝕膜6的圖案到抗反射膜5(圖14C)。然後執行氟乾蝕刻以移轉抗反射膜5的圖案到遮光膜2(圖14D)。
一旦剝除第一抗蝕膜6，再次塗敷第二抗蝕膜7。將第二抗蝕膜7處理成對應於欲留下的遮光膜2之部位的圖案，保護欲留下遮光膜2的區域中之抗反射膜5(圖14E)。藉由氯乾蝕刻(利用氯和氧的乾蝕刻)，蝕刻停止膜9被蝕刻以在欲去除半色調相移膜8的區域中形成開口，並且去除未形成第二抗蝕膜7的圖案之區域中的抗反射膜5(圖14F)。然後執行氟乾蝕刻，藉以去除欲去除之半色調相移膜8的部位(與蝕刻停止膜9中的開口齊平)和經由第二抗蝕膜7的圖案藉由蝕刻去除抗反射膜5之後所露出的遮光膜2之那些部位(圖14G)。之後，再次執行氯乾蝕刻(利用氯和氧的乾蝕刻)，去除遮光膜2去除之後所露出的蝕刻停止膜9之部位。欲去除之各自膜的所有部位被去除卻不破壞透明基板1和半色調相移膜8。最後，去除第二抗蝕膜7，完成半色調相移罩(圖14H)。
因為第四實施例的光罩板具有類似於第三實施例的光罩板之蝕刻特性，所以利用與第三實施例的光罩板中之相同程序可生產三色調相移罩或Levenson罩。在第四實施例的光罩板中，利用具有厚度直到250nm為止的抗蝕膜可以進行蝕刻處理。另一方面，即使抗蝕膜在移轉第一抗蝕膜的圖案時被破壞，澱積在易受氟乾蝕刻的遮光膜上之抗氟乾蝕刻的抗反射膜之厚度增加仍可確保隨後蝕刻步驟期間的遮罩效果。此增加移轉到抗反射膜下面的任何膜和透明基板之圖案準確性。
(9)光罩製造處理I，其中將第五實施例的光罩板處理成光罩(半色調相移罩)處理開始於光罩板，該光罩板包含以所說明的順序澱積在透明基板1上之易受氟乾蝕刻的半色調相移膜8，抗氟乾蝕刻但可由氯乾蝕刻去除之蝕刻停止膜9，包括易受氟乾蝕刻的第一遮光層21和抗氟乾蝕刻的第二遮光層22之遮光膜20，及抗乾蝕刻的抗反射膜5(圖5B)。將第一抗蝕膜6塗敷至板上(圖15A)，然後被顯影以形成對應於欲留下的半色調相移膜8之部位的組態之第一抗蝕膜6的圖案(圖15B)。利用充作蝕刻罩之第一抗蝕膜6的圖案，然後執行氯乾蝕刻(利用氯和氧的乾蝕刻)以移轉第一抗蝕膜6的圖案到抗反射膜5和第二遮光層22(圖15C)。然後執行氟乾蝕刻以移轉第二遮光層22的圖案到第一遮光層21(圖15D)。
一旦剝除第一抗蝕膜6，再次塗敷第二抗蝕膜7。將第二抗蝕膜7處理成對應於欲留下的遮光膜20之部位的圖案，保護欲留下遮光膜20的區域中之抗反射膜5(圖15E)。藉由氯乾蝕刻(利用氯和氧的乾蝕刻)，蝕刻停止膜9被蝕刻以在欲去除半色調相移膜8的區域中形成開口，並且去除欲去除遮光膜20之區域中的抗反射膜5和第二遮光層22(圖15F)。然後執行氟乾蝕刻，藉以去除欲去除之半色調相移膜8的部位(與第二遮光層22中的開口齊平)和第二抗蝕膜7未保護之第一遮光層21的那些部位，抗反射膜5和第二遮光層22(圖15G)。之後，再次執行氯乾蝕刻(利用氯和氧的乾蝕刻)，去除留在欲去除遮光膜2的區域中之蝕刻停止膜9的部位。欲去除之各自膜的所有部位被去除卻不破壞透明基板1和半色調相移膜8。最後，去除第二抗蝕膜7的圖案，完成半色調相移罩(圖15H)。
因為第五實施例的光罩板具有類似於第三實施例的光罩板之蝕刻特性，所以利用與第三實施例的光罩板中之相同程序可生產三色調相移罩或Levenson罩。在第五實施例的光罩板中，第二遮光層被預期發揮較大的蝕刻罩效果。即使抗蝕膜在移轉第一抗蝕膜的圖案時被破壞，此仍能確保高準確性地移轉圖案到第二遮光層下面的任何膜(或層)和透明基板。
應注意的是，製造根據本發明的光罩板時所使用之抗蝕劑可以是負抗蝕劑或正抗蝕劑。特別抗蝕劑的選擇視罩圖案的分布效率而定。
例子
下面將以實驗和例子進一步說明本發明，但本發明並不侷限於此。
在例子中，以20 sccm的流率只饋送C2 F6 氣體到室中，並且設定室中的壓力為2 Pa以執行氟乾蝕刻。藉由以20 sccm的流率饋送氯氣，以20 sccm饋送氧氣，以80 sccm饋送氦氣到室中，並且設定室中的壓力為2 Pa以執行氯乾蝕刻。
實驗1
藉由選擇含原子比0：100,1：15,1：9,1：4,1：2及1：1之鉬和矽的目標之一，且在氬大氣中濺鍍目標，將39nm厚的矽化鉬膜澱積(具有對應於選定目標的鉬/矽比之膜)。將矽化鉬浸沒在水性氨/過氧化氫(水性氨：過氧化氫：水＝1：1：30(原子比))一小時，之後決定膜厚度的變化。膜厚度損耗分別為0.2,0.2,0.7,1.5,17.7及39nm。也使用四探針薄片電阻儀MCP－T600(Mitsubishi Chemical CO.,Ltd.)量測膜的導電性，發現導電值分別為1082,680,486,296,96及38 ohm/square(Ω/)。
至於用於遮光膜和抗反射膜(ARF)的這些材料，發現當過渡金屬對矽的比例在原子比1：4到1：15的範圍中時，最後的膜具有抗強度化學清洗的抗化學性和實際上可接受範圍內的導電性，而不需要最佳化氮含量等。
例子1
藉由以濺鍍澱積膜備製具有圖1A所示的層配置之光罩板。各自膜如下。
透明基板：石英基板蝕刻停止膜：CrN(Cr：N＝9：1(原子比)，厚度10nm)遮光膜：MoSi(Mo：Si＝1：4(原子比)，厚度41nm)ARF：MoSiN(厚度方向組成從遮光膜側上的Mo：Si：N＝1：3：1.5(原子比)升級到遠離透明基體的側(表面側)上之Mo：Si：N＝1：5：5(原子比)，厚度18nm)
根據光罩製造處理A處理此光罩板，藉以生產Levenson罩。就第一和第二抗蝕膜而言，主要包含羥基苯乙烯樹脂、交聯劑、及光酸產生物的化學加強負抗蝕劑被用於形成250nm厚的抗蝕膜。以EB微影圖案化抗蝕膜。在形成第一抗蝕膜之前，以六甲基二矽氮烷(HDMS)處理光罩的表面，尤其是抗反射膜的表面。形成在透明基板中的移相器具有172nm的深度，其產生大約180°的相移。
結果，不管圖案密度為何，都能生產忠實反映預先選定的圖案尺寸之光罩。此說明光罩板具有最小的圖案密度相依性。因為在蝕刻遮光膜期間基板上沒有發生腐蝕，所以可以高準確性在基板上形成具有預定相移值的移相器。
例子2及3
除了例子2中之遮光膜是具有5原子%的氮含量之MoSiN(Mo：Si：N＝1：3：0.2(原子比)，厚度23nm)或例子3中之遮光膜是具有13原子%的氮含量之MoSiN(Mo：Si：N＝1：3：0.6(原子比)，厚度23nm)之外，如同例子1一般備製具有圖1A所示的層配置之光罩板。根據光罩製造處理A處理這些光罩板，藉以生產Levenson罩。確定足以抗含氧氯乾蝕刻。在處理例子2的板之過程中，當使用抗蝕圖案圖案化ARF和遮光膜時，藉由從台中的工作件剝除抗蝕膜可獲得中間樣本，及蝕刻停止膜被蝕刻。將此中間樣本切片並且在顯微鏡下觀察。圖16為此遮光圖案剖面的顯微照片。圖16為具有以所說明的順序澱積在透明基板1上之蝕刻停止膜9，MoSiN的遮光膜2，及MoSiN的ARF 3的膜圖案(圖案寬度0.2μm)之剖面圖。從照片看來，膜圖案的垂直度相當好。
例子4和比較例子
藉由利用濺鍍澱積膜以備製具有圖1B所示的層配置之光罩板。各自膜如下。
透明基板：石英基板半色調相移膜：MoSiON(Mo：Si：O：N＝1：4：1：4(原子比)，厚度75nm)蝕刻停止膜：CrN(Cr：N＝9：1(原子比)，厚度10nm)遮光膜：MoSiN(Mo：Si：N＝1：3：1.5(原子比)，厚度23nm)ARF：MoSiN(厚度方向組成從遮光膜側上的Mo：Si：N＝1：3：1.5(原子比)升級到遠離透明基體的側(表面側)上之Mo：Si：N＝1：5：5(原子比)，厚度18nm)
就比較而言，備製遮光膜係僅由習知技術的以鉻為主之材料所形成的光罩板。比較例子的光罩板是包含兩者皆為以鉻為主的材料之遮光膜和ARF，及MoSiON的半色調相移膜之板，如同目前常使用當作ArF微影罩的光罩板。
尤其是，備製如圖18所示的光罩板。在透明基板1上，以濺鍍依序形成當作半色調相移膜8之MoSiON膜(Mo：Si：O：N＝1：4：1：4(原子比)，厚度75nm)，當作遮光膜23之CrN膜(Cr：N＝9：1(原子比)，厚度26nm)，及當作ARF 5之CrON膜(Cr：O：N＝4：5：1，厚度20nm)。
評估這些光罩板的總體負載和CD線性。
就總體負載評估而言，光罩被備製如下。首先，經由旋轉塗層器塗敷光敏抗蝕劑(Tokyo Ohka Kogyo Co.,Ltd.的IP3500)。此時，抗蝕膜具有大約450nm的厚度，如同探針型膜測量儀器所量測一般。經由雷射微影系統ALTA 3700(Applied Material Inc.)以影像方式寫入抗蝕膜並且被顯影，形成測試圖案。測試圖案具有包括具有在6英吋方形基板上的132 mm方形區域之總共121(＝11x11)點所配置之尺寸1.0μm的空間之圖案。在特定區域中，設置具有接近圖案的低寫入密度之部位和相當小的蝕刻區(暗色部位)。在剩餘區域中，設置具有接近圖案的高寫入密度和相當大的蝕刻區域(明亮部位)。之後，經由連續步驟乾蝕刻和處理各個例子和比較例子的光罩板，直到完成半色調相移罩為止。然後，使用量測工具LWM(Leica)量測圖案尺寸。
比較例子之使用以Cr為主的遮光膜之半色調相移罩顯示出明亮部位具有比暗色部位大很多的空間尺寸之總體負載傾向。反之，從例子的光罩板所生產之半色調相移罩顯示出最小的總體負載效果。尤其是，在比較例子的半色調相移罩中，暗色部位尺寸和明亮部位尺寸之間的平均值差大約是15nm，但是在從例子的光罩板所生產之半色調相移罩中大約是1nm，說明有明顯的效果。
就CD線性評估而言，光罩生產如下。經由旋轉塗層器將負化學加強EB抗蝕劑塗敷在光罩板上，並且烘烤以形成200nm厚的抗蝕膜。之後接著一連串步驟，包括EB寫入，PEB，顯影，及乾蝕刻，完成半色調相移罩。以SEM線寬度量測系統量測線寬度。
圖17描繪線性的資料。圖17圖示具有50%線密度的線和空間圖案之線的量測結果。比較例子的半色調相移罩顯示出當線寬度變的較窄時，乾蝕刻順從變糟的傾向。也就是說，當設計CD(在橫座標上)變得較小時，線寬度距設計CD的偏移量變得較大。反之，例子的半色調相移罩顯示出傾向平顯下降，即絕佳的圖案化特性。
從圖17可看出，與比較例子(習知技術)比較，例子(本發明)在線寬度等於或小於0.8μm中稍微較好，而在線寬度等於或小於0.4μm中較好。因此，本發明的光罩板有利於生產具有有著特徵尺寸等於或小於0.8μm的圖案之光罩，最有利於生產具有有著特徵尺寸等於或小於0.4μm的圖案之光罩。
例子5
藉由利用濺鍍澱積膜以備製具有圖2A所示的層配置之光罩板。各自膜如下。
透明基板：石英基板蝕刻停止膜：CrN(Cr：N＝9：1(原子比)，厚度10nm)遮光膜：MoSiN(Mo：Si：N＝1：3：1.5(原子比)，厚度41nm)ARF：MoSiN(厚度方向組成從遮光膜側上的Mo：Si：N＝1：3：1.5(原子比)升級到遠離透明基體的側(蝕刻罩膜側)上之Mo：Si：N＝1：5：5(原子比)，厚度18nm)蝕刻罩膜：CrN(Cr：N＝9：1(原子比)，厚度10nm)
根據光罩製造處理C處理此光罩板，藉以生產Levenson罩。就第一和第二抗蝕膜而言，主要包含羥基苯乙烯樹脂、交聯劑、及光酸產生物的化學加強負抗蝕劑被用於形成250nm厚的抗蝕膜。以EB微影圖案化抗蝕膜。形成在透明基板中的移相器具有172nm的深度，其產生大約180°的相移。
結果，不管圖案密度為何，都能生產忠實反映預先選定的圖案尺寸之光罩。此說明光罩板具有最小的圖案密度相依性。因為在蝕刻遮光膜期間基板上沒有發生腐蝕，所以可以高準確性在基板上形成具有預定相移值的移相器。
例子6
藉由以濺鍍澱積膜備製具有圖2A所示的層配置之光罩板。各自膜如下。
透明基板：石英基板蝕刻停止膜：CrN(Cr：N＝9：1(原子比)，厚度10nm)遮光膜：MoSiN(Mo：Si：N＝1：3：1.5(原子比)，厚度41nm)ARF：MoSiN(厚度方向組成從遮光膜側上的Mo：Si：N＝1：3：1.5(原子比)升級到遠離透明基體的側(蝕刻罩膜側)上之Mo：Si：N＝1：5：5(原子比)，厚度18nm)蝕刻罩膜：CrN(Cr：N＝9：1(原子比)，厚度10nm)
根據光罩製造處理D處理此光罩板，藉以生產斑馬紋型無鉻罩。就第一和第二抗蝕膜而言，主要包含羥基苯乙烯樹脂、交聯劑、及光酸產生物的化學加強負抗蝕劑被用於形成200nm厚的抗蝕膜。以EB微影圖案化抗蝕膜。形成在透明基板中的移相器具有172nm的深度，其產生大約180°的相移。
結果，不管圖案密度為何，都能生產忠實反映預先選定的圖案尺寸之光罩。此說明光罩板具有最小的圖案密度相依性。因為在蝕刻遮光膜期間基板上沒有發生腐蝕，所以可以高準確性在基板上形成具有預定相移值的移相器。
例子7
藉由利用濺鍍澱積膜以備製具有圖2B所示的層配置之光罩板。各自膜如下。
透明基板：石英基板半色調相移膜：MoSiON(Mo：Si：O：N＝1：4：1：4(原子比)，厚度75nm)蝕刻停止膜：CrN(Cr：N＝9：1(原子比)，厚度10nm)遮光膜：MoSiN(Mo：Si：N＝1：3：1.5(原子比)，厚度23nm)ARF：MoSiN(厚度方向組成從遮光膜側上的Mo：Si：N＝1：3：1.5(原子比)升級到遠離透明基體的側(蝕刻罩膜側)上之Mo：Si：N＝1：5：5(原子比)，厚度18nm)蝕刻罩膜：CrN(Cr：N＝4：1(原子比)，厚度10nm)
根據光罩製造處理E處理此光罩板，藉以生產三色調相移罩。就第一和第二抗蝕膜而言，主要包含羥基苯乙烯樹脂、交聯劑、及光酸產生物的化學加強負抗蝕劑被用於形成250nm厚的抗蝕膜。以EB微影圖案化抗蝕膜。
結果，不管圖案密度為何，都能生產忠實反映預先選定的圖案尺寸之光罩。此說明光罩板具有最小的圖案密度相依性。因為在蝕刻遮光膜期間相移膜和基板上沒有發生腐蝕，所以可以高準確性在基板上形成具有預定相移值的移相器。
例子8
藉由以濺鍍澱積膜備製具有圖3A所示的層配置之光罩板。各自膜如下。
透明基板：石英基板蝕刻停止膜：CrN(Cr：N＝9：1(原子比)，厚度10nm)遮光膜：MoSiN(Mo：Si：N＝1：3：1.5(原子比)，厚度41nm)1st ARF：MoSiN(厚度方向組成從遮光膜側上的Mo：Si：N＝1：3：1.5(原子比)升級到遠離透明基體的側(2nd ARF側)上之Mo：Si：N＝1：5：5(原子比)，厚度10nm)2nd ARF：CrON(Cr：O：N＝4：5：1(原子比)，厚度8nm)
根據光罩製造處理F處理此光罩板，藉以生產Levenson罩。就第一和第二抗蝕膜而言，主要包含羥基苯乙烯樹脂、交聯劑、及光酸產生物的化學加強負抗蝕劑被用於形成200nm厚的抗蝕膜。以EB微影圖案化抗蝕膜。形成在透明基板中的移相器具有172nm的深度，其產生大約180°的相移。
結果，不管圖案密度為何，都能生產忠實反映預先選定的圖案尺寸之光罩。此說明光罩板具有最小的圖案密度相依性。因為在蝕刻遮光膜期間基板上沒有發生腐蝕，所以可以高準確性在基板上形成具有預定相移值的移相器。
例子9
藉由利用濺鍍澱積膜以備製具有圖3B所示的層配置之光罩板。各自膜如下。
透明基板：石英基板半色調相移膜：MoSiON(Mo：Si：O：N＝1：4：1：4(原子比)，厚度75nm)蝕刻停止膜：CrN(Cr：N＝9：1(原子比)，厚度10nm)遮光膜：MoSiN(Mo：Si：N＝1：3：1.5(原子比)，厚度23nm)1st ARF：MoSiN(厚度方向組成從遮光膜側上的Mo：Si：N＝1：3：1.5(原子比)升級到遠離透明基體的側(2nd ARF側)上之Mo：Si：N＝1：5：5(原子比)，厚度108nm)2nd ARF：CrON(Cr：O：N＝4：5：1(原子比)，厚度8nm)
根據光罩製造處理G處理此光罩板，藉以生產三色調相移罩。就第一和第二抗蝕膜而言，主要包含羥基苯乙烯樹脂、交聯劑、及光酸產生物的化學加強負抗蝕劑被用於形成100nm厚的抗蝕膜。以EB微影圖案化抗蝕膜。
結果，不管圖案密度為何，都能生產忠實反映預先選定的圖案尺寸之光罩。此說明光罩板具有最小的圖案密度相依性。因為在蝕刻遮光膜期間相移膜和基板上沒有發生腐蝕，所以可以高準確性在基板上形成具有預定相移值的移相器。
例子10
藉由利用濺鍍澱積膜以備製具有圖4B所示的層配置之光罩板。各自膜如下。
透明基板：石英基板半色調相移膜：MoSiON(Mo：Si：O：N＝1：4：1：4(原子比)，厚度75nm)蝕刻停止膜：CrN(Cr：N＝9：1(原子比)，厚度10nm)遮光膜：MoSiN(Mo：Si：N＝1：3：1.5(原子比)，厚度23nm)ARF：CrON(Cr：O：N＝4：5：1(原子比)，厚度18nm)
根據光罩製造處理H處理此光罩板，藉以生產半色調相移罩。就第一和第二抗蝕膜而言，主要包含羥基苯乙烯樹脂、交聯劑、及光酸產生物的化學加強負抗蝕劑被用於形成100nm厚的抗蝕膜。以EB微影圖案化抗蝕膜。
結果，不管圖案密度為何，都能生產忠實反映預先選定的圖案尺寸之光罩。此說明光罩板具有最小的圖案密度相依性。因為在蝕刻遮光膜期間相移膜和基板上沒有發生腐蝕，所以可以高準確性在基板上形成具有預定相移值的移相器。
例子11
藉由利用濺鍍澱積膜以備製具有圖5B所示的層配置之光罩板。各自膜如下。
透明基板：石英基板半色調相移膜：MoSiON(Mo：Si：O：N＝1：4：1：4(原子比)，厚度75nm)蝕刻停止膜：CrN(Cr：N＝9：1(原子比)，厚度10nm)1st 遮光層：MoSiN(Mo：Si：N＝1：3：1.5(原子比)，厚度20nm)2nd 遮光層：CrN(Cr：N＝4：1(原子比)，厚度5nm)ARF：CrON(Cr：O：N＝4：5：1(原子比)，厚度20nm)
根據光罩製造處理I處理此光罩板，藉以生產半色調相移罩。就第一和第二抗蝕膜而言，主要包含羥基苯乙烯樹脂、交聯劑、及光酸產生物的化學加強負抗蝕劑被用於形成250nm厚的抗蝕膜。以EB微影圖案化抗蝕膜。
結果，不管圖案密度為何，都能生產忠實反映預先選定的圖案尺寸之光罩。此說明光罩板具有最小的圖案密度相依性。因為在蝕刻遮光膜期間相移膜和基板上沒有發生腐蝕，所以可以高準確性在基板上形成具有預定相移值的移相器。
1．．．透明基板
2．．．遮光膜
3．．．抗反射膜
4．．．蝕刻罩膜
5．．．抗反射膜
6．．．第一抗蝕膜
7．．．第二抗蝕膜
8．．．相移膜
9．．．蝕刻停止膜
20．．．遮光膜
21．．．第一遮光層
22．．．第二遮光層
23．．．遮光膜
30．．．抗反射膜
31．．．第一抗反射層
51．．．第二抗反射層
圖1為本發明的第一實施例之一範例性光罩板的橫剖面圖，圖1A對應於直接位在透明基板上的遮光膜，圖1B對應於透過相移膜位在透明基板上的遮光膜。
圖2為本發明的第二實施例之一範例性光罩板的橫剖面圖，圖2A對應於直接位在透明基板上的遮光膜，圖2B對應於透過相移膜位在透明基板上的遮光膜。
圖3為本發明的第三實施例之一範例性光罩板的橫剖面圖，圖3A對應於直接位在透明基板上的遮光膜，圖3B對應於透過相移膜位在透明基板上的遮光膜。
圖4為本發明的第四實施例之一範例性光罩板的橫剖面圖，圖4A對應於直接位在透明基板上的遮光膜，圖4B對應於透過相移膜位在透明基板上的遮光膜。
圖5為本發明的第五實施例之一範例性光罩板的橫剖面圖，圖5A對應於直接位在透明基板上的遮光膜，圖5B對應於透過相移膜位在透明基板上的遮光膜。
圖6為根據本發明的生產光罩之方法的步驟概要圖，該方法使用第一實施例的光罩板和生產Levenson罩(光罩生產程序A)。
圖7為根據本發明的生產光罩之方法的步驟概要圖，該方法使用第一實施例的光罩板和生產三色調相移罩(光罩生產程序B)。
圖8為根據本發明的生產光罩之方法的步驟概要圖，該方法使用第二實施例的光罩板和生產Levenson罩(光罩生產程序C)。
圖9為根據本發明的生產光罩之方法的步驟概要圖，該方法使用第二實施例的光罩板和生產斑馬紋型無鉻罩(光罩生產程序D)，圖9A,9C,9E,9G及9I為橫剖面圖而圖9B,9D,9F,9H及9J為平面圖。
圖10為根據本發明的生產光罩之方法的步驟概要圖，即從使用第二實施例的光罩板和生產斑馬紋型無鉻罩(光罩生產程序D)之方法的圖9接下來的步驟，圖10A,10C,10E,10G及10I為橫剖面圖而圖10B,10D,10F,10H及10J為平面圖。
圖11為根據本發明的生產光罩之方法的步驟概要圖，該方法使用第二實施例的光罩板和生產三色調相移罩(光罩生產程序E)。
圖12為根據本發明的生產光罩之方法的步驟概要圖，該方法使用第三實施例的光罩板和生產Levenson罩(光罩生產程序F)。
圖13為根據本發明的生產光罩之方法的步驟概要圖，該方法使用第三實施例的光罩板和生產三色調相移罩(光罩生產程序G)。
圖14為根據本發明的生產光罩之方法的步驟概要圖，該方法使用第四實施例的光罩板和生產半色調相移罩(光罩生產程序H)。
圖15為根據本發明的生產光罩之方法的步驟概要圖，該方法使用第五實施例的光罩板和生產半色調相移罩(光罩生產程序I)。
圖16為具有生產例子2的Levenson罩其間所圖案化的抗反射膜、遮光膜、及蝕刻停止膜的中間樣本之截面，顯示其遮光圖案的顯微照片，和中間樣本的概要橫剖面圖。
圖17為例子4和比較例子的光罩板之CD線性測試的結果圖。
圖18為比較例子中的光罩板之概要橫剖面圖。
1．．．透明基板
2．．．遮光膜
3．．．抗反射膜
8．．．相移膜
9．．．蝕刻停止膜

Claims (24)

  1. 一種光罩板，由此生產光罩，該光罩包含透明基板和形成在其上的罩圖案，該罩圖案包括透明區和有效不透明區以曝光光線，該光罩板包含：一透明基板，一蝕刻停止膜，位在該基板上，而另一膜選擇的介在其間，單層或多層構造的該蝕刻停止膜抗氟乾蝕刻並且可由氯乾蝕刻去除，一遮光膜，位在鄰近於該蝕刻停止膜，由含有過渡金屬和矽的材料組成之單層或複數層所組成，及一抗反射膜，位在鄰近於該遮光膜，且由單層或複數層所組成，其中該過渡金屬是選自鈦、釩、鈷、鎳、鋯、鈮、鉬、鉿、鉭、和鎢的至少一元素，且蝕刻停止膜、遮光膜及抗反射膜的組合或蝕刻停止膜、遮光膜、抗反射膜及該另一膜的組合之光學密度OD至少為2.5。
  2. 根據申請專利範圍第1項之光罩板，其中該蝕刻停止膜係由鉻單獨組成或含有鉻及選自氧、氮、和碳的至少一元素之鉻化合物組成。
  3. 根據申請專利範圍第1項之光罩板，其中該蝕刻停止膜係由鉭單獨組成或含有鉭但沒有矽之鉭化合物組成。
  4. 根據申請專利範圍第1項之光罩板，其中該蝕刻停止膜具有2到20nm的厚度。
  5. 根據申請專利範圍第1項之光罩板，其中組成該遮光膜的該層之該材料包含比例1：4-15的過渡金屬和矽。
  6. 根據申請專利範圍第1項之光罩板，其中組成該遮光膜的該層之該材料是過渡金屬與矽的合金或含有過渡金屬、矽、及選自氧、氮、和碳的至少一元素之過渡金屬矽化合物。
  7. 根據申請專利範圍第1項之光罩板，其中組成該遮光膜的該層之該材料是含有過渡金屬、矽、和氮之過渡金屬矽化合物。
  8. 根據申請專利範圍第7項之光罩板，其中該遮光膜具有5原子%到40原子%之氮含量。
  9. 根據申請專利範圍第1項之光罩板，其中該遮光膜包含複數層，在複數層中，位在鄰近於該抗反射膜的一層相對於曝光光線具有至少1.5的消光係數k。
  10. 根據申請專利範圍第1項之光罩板，其中該遮光膜具有10到80nm的厚度。
  11. 根據申請專利範圍第1項之光罩板，其中該抗反射膜包括含有過渡金屬、矽、和氧及/或氮之一層過渡金屬矽化合物。
  12. 根據申請專利範圍第1項之光罩板，其中該抗反射膜包括單獨一層鉻或含有鉻和氧及/或氮之鉻化合物。
  13. 根據申請專利範圍第1項之光罩板，其中該抗反射膜包含兩層，第一抗反射層被形成鄰近於該透明基板而第二抗反射層被形成遠離該透明基板，該第一抗反射層係 由含有過渡金屬、矽、和氧及/或氮之過渡金屬矽化合物組成，及該第二抗反射層係由含有鉻和氧及/或氮之鉻化合物組成。
  14. 根據申請專利範圍第12項之光罩板，其中在該抗反射膜中，該鉻化合物層具有至少50原子%的鉻含量。
  15. 根據申請專利範圍第1項之光罩板，另外包含蝕刻罩膜，其位在鄰近於該抗反射膜並由抗氟乾蝕刻且可由氯乾蝕刻去除之單層或複數層組成。
  16. 根據申請專利範圍第15項之光罩板，其中該蝕刻罩膜係由鉻單獨組成或含有鉻及選自氧、氮、和碳的至少一元素之鉻化合物組成。
  17. 根據申請專利範圍第15項之光罩板，其中該蝕刻罩膜具有2到30nm的厚度。
  18. 根據申請專利範圍第11項之光罩板，其中該抗反射膜的該過渡金屬是選自鈦、釩、鈷、鎳、鋯、鈮、鉬、鉿、鉭、和鎢的至少一元素。
  19. 根據申請專利範圍第1項之光罩板，其中該過渡金屬是鉬。
  20. 根據申請專利範圍第1項之光罩板，其中相移膜插入當作該另一膜。
  21. 根據申請專利範圍第20項之光罩板，其中該相移膜是半色調相移膜。
  22. 根據申請專利範圍第15項之光罩板，其中半色調相移膜插入當作該另一膜。
  23. 根據申請專利範圍第22項之光罩板，其中半色調相移膜、蝕刻停止膜、遮光膜、抗反射膜及蝕刻罩膜的組合之光學密度OD至少為2.5。
  24. 一種光罩，係藉由圖案化根據申請專利範圍第1項之光罩板所獲得。
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