TWI548931B - 光罩空白基板、光罩及其製造方法 - Google Patents

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Description

光罩空白基板、光罩及其製造方法
本發明係有關光罩、光罩空白基板，彼係該光罩的原料，及其製造方法。
近幾年，為了符合提高大型積體電路的封裝密度所需要的電路圖案小型化需求，進步的半導體微機械加工技術衍然變得非常重要。舉例來說，提高大型積體電路的封裝密度基本上需要使電路配線圖案薄型化的技術或使單元層間配線的接觸孔圖案小型化的技術。傾向大型積體電路的電路圖案小型化的趨勢現正加速當中，因為彼係提高操作速度且降低功率消耗最有效的方法。
大部分此類進步的微機械加工技術都以使用光罩的光微影蝕刻技術為基礎。因此，該光罩，及曝光設備與阻劑材料，係小型化的基本技術。因此，為了提供具有薄化配線配線圖案的光罩及上述的小型化接觸孔圖案，而追求在光罩空白基板上形成更微細且更精確圖案的技術發展。
要在光罩基材上形成非常精確的光罩圖案，基本上光 罩空白基板上所形成的阻劑圖案非常精確。在微機械加工半導體基材時，執行縮小投影光微影蝕刻法，因此，該光罩上所形成的圖案尺寸係約該半導體基材上所形成的圖案尺寸大小的4倍。然而，這並非意指該光罩上所形成的圖案精確度的限制得以緩和。相對地，該光罩圖案必須配合比曝光後該半導體基材上提供的圖案更高的精確度而形成。
再者，在現在，藉由光微影蝕刻法寫在半導體基材上的電路圖案比起曝光波長顯然較小。因此，若使用具有在半導體基材上經4倍放大的電路圖案所形成的光罩圖案之光罩執行縮小投影曝光，該光罩圖案由於曝光光線或此類之物的干擾而無法明確地轉移至阻劑膜上。
因此，有關超解析度光罩，通常使用藉由所謂光學鄰近效應校正法(OPC)校正光學鄰近效應(optical proximity effect)之OPC光罩，彼使轉移特性降低，及使相鄰圖案的相之相差變成180°以使相鄰開口圖案中間的光學振幅變成0之相偏移遮罩。舉例來說，該OPC遮罩必須具有OPC圖案(錘頭、輔助棒或類似物件)，該圖案具有必須形成的電路圖案尺寸之一半尺寸或更小。此外，半調相偏移遮罩，彼具有對曝光光線透明的區域及具有制約穿透率與相偏移能力的半透明區域，據所知為提供大幅改良解析度且廣泛使用的技術，因為不需要明顯修飾遮罩設計。
典型地，形成光罩圖案時，在透明基材上有遮光膜的 光罩空白基板上形成光阻膜，利用電子束照射該光阻膜而在彼上面寫入圖案，並使該光阻膜顯影以提供阻劑圖案。接著，使用該阻劑圖案作為該遮光膜的蝕刻遮罩，使該遮光膜形成圖案以形成光罩圖案。為了形成精細的光罩圖案，重要的是因為下述理由而使該光阻膜變薄。
若小型化該阻劑圖案而不降低該阻劑膜的厚度，作為該遮光膜的蝕刻遮罩的阻劑部分之深寬比(也就是說，該阻劑膜厚度與該圖案寬度之間的比例)將提高。一般而言，當該阻劑膜的深寬比提高時，圖案將變得易於降解，且若以該阻劑圖案作為蝕刻遮罩，在該遮光膜上的轉移精確度將降低。在極端的情況中，該阻劑圖案的部分可掉落或剝離，造成缺陷性圖案。因此，當該光罩圖案變得更細時，作為該遮光膜的蝕刻遮罩的阻劑膜的厚度必須降低以避免不宜地過大深寬比。該深寬比不宜等於或小於3。舉例來說，形成具有70奈米圖案寬度的阻劑圖案時，該阻劑的厚度不宜等於或小於210奈米。
至於以該光阻劑作為蝕刻遮罩圖案化而形成圖案的遮光膜材料，頃已提出許多材料。當中，鍍鉻金屬膜及鉻化合物膜可含有大量蝕刻相關的資訊，所以，實際上，此鉻化合物總是作為該遮光膜的材料，且由該鉻化合物形成遮光膜已實質上建立為標準製程步驟。舉例來說，在日本專利公開公報編號2003-195479及2003-195483及註冊過的日本專利新型編號3093632，已經揭示過光罩空白基板的例示結構，彼具有由鉻化合物製成的遮光膜，該鉻化合物 具有用於ArF暴露所設計的光罩空白基板所需的遮光特性。
一般而言，由鉻化合物製成的遮光膜係藉由氧-及-氯-為底的乾式蝕刻法形成圖案。然而，此蝕刻經常都對有機膜，例如光阻，具有顯著的效應。因此，若用較薄的阻劑膜作為遮罩蝕刻鉻化合物製成的遮光膜，該阻劑在蝕刻的期間將被損壞，該阻劑圖案的構型將改變，且難以正確地轉移原始阻劑圖案至該遮光膜上。
然而，技術上難以使該光阻，彼係有機膜，兼具有高解析度與圖案化精確度及高耐蝕刻性。就所用的傳統圖案化製程，存在解析度與耐蝕刻性之間的交換。明確地說，該光阻膜必須製得更薄以達到較高的解析度，同時該光阻膜的薄化必須予以限制以確保圖案化步驟期間的耐蝕刻性。
因此，為了形成高精確光罩圖案同時降低光阻的負荷以降低該光阻的厚度，必須使要形成圖案的遮光膜之結構(包括厚度及組成)最適化。
至於該遮光膜的材料，已經進行許多研究。舉例來說，在日本專利公開公報編號2001-312043中，記載以鉭金屬膜作為用於ArF暴露的遮光膜之實施例。在此實施例中，以鉭金屬膜作為遮光膜，以氧化鉭膜作為抗反射層，且使用氟為底的氣體電漿蝕刻該二層，該氣體電漿較不會損壞光阻劑，為了降低蝕刻期間對該光阻的負荷。
然而，即使選擇這樣的蝕刻條件，達至該二層、該遮 光膜及該反射層都只使用該光阻作為遮罩而蝕刻，對該光阻負荷的降低將會受限，且難以充分地滿足精細光罩圖案的高精確形成之要求。
或者，已知藉由使用硬質遮罩降低乾式蝕刻期間對該光阻的負荷之技術。舉例來說，在日本專利公開公報編號63-85553，揭示使用該金屬矽化膜上所形成的SiO2膜作為之乾式蝕刻技術。
然而，該SiO2膜具有不良的傳導度，所以暴露於電子束的期間傾向於發生充電的問題。再者，該光罩空白基板的缺陷檢查通常以其反射率為基準，且具有257奈米波長的光係用於ArF暴露遮罩的缺陷檢查。為了正確地達到缺陷檢查的目的，該波長光的反射率必須落在約10至20%的範圍內。然而，若該SiO2膜係作為蝕刻遮罩，會發生該SiO2膜具有過高反射率的問題，該問題將干擾缺陷檢查。
如上所述，傳統光罩空白基板結構無法充分地符合該遮光膜上的精細光罩圖案之高精確性形成的要求。此問題在需要高解析度(KrF：248奈米，ArF：193奈米，F2：157奈米)而使用具有250奈米或更小的短波長曝光光線的光微影蝕刻法用之光罩的情況中特別嚴重。由此，當該曝光光線波長變得更短時，可降低該光阻負荷之用於形成高精確性光罩圖案的遮光膜設計將變得更重要。
有鑑於此等問題而創造本發明，且其目的在於提供具有遮光膜的光罩空白基板，該遮光膜具有能經由降低作為形成該光罩圖案的遮罩之光阻的厚度而高精確形成精細光罩圖案之構型，及使用該光罩空白基板製造的光罩。
為了達成上述的目的，根據本發明的光罩空白基板具有下述的特徵。
根據本發明的光罩空白基板係包含下列之物的光罩空白基板：透明基材；及在該透明基材上形成用於曝光的遮光膜，其特徵為該遮光膜具有100奈米或更小的總厚度，該總厚度之70%或更多係為鉻化合物的厚度，該鉻化合物對波長450奈米的光具有每單位厚度0.025/奈米或更低的光密度(OD)。
較佳地，該遮光膜的總厚度等於或小於80奈米。
此外，較佳地，對波長193奈米的光該遮光膜的光密度(OD)為2.5至3.5及/或對波長248奈米的光2.5至3.5。
該遮光膜可為該遮光膜為含有多數層的堆疊之多層膜，且該多層膜的最上層之厚度為10至40奈米。
根據本發明的光罩空白基板具有100奈米或更小的厚度的遮光膜，該遮光膜具有高蝕刻速率及低金屬百分比含量。由此，若薄光阻膜(舉例來說，具有250奈米或更小的厚度之化學放大型光阻膜)係藉由施予形成且作為遮罩，使蝕刻期間產生的損壞實質上降低。
如上所述，根據本發明的光罩空白基板藉著使各層的 厚度及組成適於提供預期的光學特性並藉著提供具有低金屬百分比含量的遮光膜而達到提高的乾式蝕刻速率。因此，在乾式蝕刻期間對該光阻，其係作為形成光罩圖案的遮罩，的負荷得以降低，耐蝕刻性實際上可接受的程度得以確保，由此，可降低光阻膜的厚度。也就是說，達成根據本發明該光阻膜的厚度之降低，對以高精確度形成精細光罩圖案係必需的。
根據本發明的光罩空白基板可形成為相偏移光罩空白基板，彼係包含下列之物的半調相偏移光罩空白基板：透明基材；在該透明基材上形成的半透明膜，該半透明膜具有預定的相偏移能力及用於曝光的預定穿透率；及在該半透明膜上形成的遮光膜，其特徵為該半透明膜具有同時含有矽(Si)及鉬(Mo)的區域，且該遮光膜之厚度為60奈米或更小。
較佳地，該遮光膜的總厚度等於或小於50奈米。更佳地，該遮光膜的總厚度之70%或更多係為鉻化合物的厚度，該鉻化合物對波長450奈米的光具有每單位厚度0.025/奈米或更低的光密度(OD)。
該半透明膜可為多層膜，且該多層膜之至少一層較佳為同時含有矽及鉬的層。
此外，較佳地，對波長193奈米的光該遮光膜的光密度(OD)為1.2至2.3及/或對波長248奈米的光1.2至2.3。
較佳地，該遮光膜為含有多數層的堆疊之多層膜，且 該多層膜的最上層之厚度為10至30奈米。
較佳地，根據本發明的光罩空白基板中形成之遮光膜的總厚度之70%或更多係係為鉻化合物的厚度，該鉻化合物依原子比係具有50原子%或更小的鉻含量。
此外，該遮光膜可包含依原子比係具有50原子%或更大的鉻含量之鉻金屬膜，及含依原子比具有50原子%或更小的鉻含量之第一與第二個鉻化合物膜，且該鉻金屬膜可配置在該第一個鉻化合物膜與該第二個鉻化合物膜之間。
此外，該遮光膜可包含依原子比具有50原子%或更大的鉻含量之第一與第二個鉻金屬膜，及依原子比具有50原子%或更小的鉻含量之第一、第二及第三個鉻化合物膜，且該第一個鉻金屬膜可配置在該第一個鉻化合物膜與該第二個鉻化合物膜之間，且該第二個鉻金屬膜可配置在該第二個鉻化合物膜與該第三個鉻化合物膜之間。
較佳地，該第二個鉻化合物膜之厚度係3至30奈米。
此外，該遮光膜較佳地對波長250奈米至270奈米的光具有30%或更小的反射率，且該遮光膜可具有抗反射能力。
該遮光膜可為含有具有不同光學特性之多數層的堆疊之多層膜，且該多層膜的最上層對波長193奈米的光具有1.0至1.5的消光係數(k)。
較佳地，該多層膜的最上層之主要構成材料為氧化 鉻、氮化鉻或氧氮化鉻，且自該最上層的表面起0.5至1.0奈米深度中的氧、氮及碳的百分比含量(原子%)為氧含量>氮含量>碳含量。
根據本發明的相偏移光罩空白基板具有厚度為60奈米或更小的遮光膜，該遮光膜具有高蝕刻速率及低金屬百分比含量且係形成於同時含有矽及鉬的半透明膜上。因此，若薄光阻膜(舉例來說，具有250奈米或更小的厚度之化學放大型光阻膜)係藉由施予形成且作為遮罩，使蝕刻期間產生的損壞實質上降低。
如上所述，根據本發明的相偏移光罩空白基板藉著使各層的厚度及組成適於提供預期的光學特性並藉著提供具有低金屬百分比含量的遮光膜而達到提高的乾式蝕刻速率。因此，在乾式蝕刻期間對該光阻，其係作為形成光罩圖案的遮罩，的負荷得以降低，耐蝕刻性實際上可接受的程度得以確保，由此，可降低光阻膜的厚度。也就是說，根據本發明，達成該光阻膜的厚度之降低，對以高精確度形成精細光罩圖案係必需的。
根據本發明，與傳統鉻為底遮光膜相較，該乾式蝕刻速率係藉由降低該光罩空白基板的遮光膜之鉻含量(提高少量元素含量)，且彼之厚度與堆疊結構係適於提供預期的光學特性。因此，在乾式蝕刻期間對該光阻，其係作為形成光罩圖案的遮罩，的負荷得以降低，耐蝕刻性實際上可接受的程度得以確保，由此，可降低光阻膜的厚度。
特別是，為了降低厚度並確保充分的遮光效應，根據 本發明的遮光膜具有一結構，其包括富含元素量少之膜與鉻量少之膜的堆疊體及薄鉻金屬膜。由此，該薄鉻金屬膜會增進遮光效應，降低施於堆疊膜之間的應力，且提供充分的傳導度。
也就是說，根據本發明，可提供滿足所有多數需求的光罩空白基板，該等需求包括控制光學特性以提供預定的穿透率T與反射率R、膜沈積期間的應力降低及該遮光膜傳導度的控制，且使精細光罩圖案能以高精確度形成在該遮光膜上。
A‧‧‧遮光膜
B‧‧‧遮光膜
C‧‧‧遮光膜
D‧‧‧遮光膜
E‧‧‧遮光膜
11‧‧‧光透明石英基材
12‧‧‧氮化鉻膜
12a‧‧‧富含元素量少且鉻量少之膜
12b‧‧‧富含元素量少且鉻量少之膜
12c‧‧‧富含元素量少且鉻量少之膜
13‧‧‧鉻金屬膜
13a‧‧‧鉻金屬膜
13b‧‧‧鉻金屬膜
14‧‧‧化學放大型光阻膜
15‧‧‧半透明膜
101‧‧‧處理室
102a‧‧‧第一種靶材
102b‧‧‧第二種靶材
103‧‧‧濺鍍氣體入口
104‧‧‧氣體出口
105‧‧‧基材轉台
106a‧‧‧電源供應器
106b‧‧‧電源供應器
第1A至1C圖係用於舉例說明根據本發明的光罩空白基板中形成之遮光膜的例示結構之概略斷面圖式；第1D圖係用於舉例說明第1A至1C圖所示的遮光膜之光學特性(穿透率)對彼之組成(鉻百分比含量)的依賴性之圖形；第2圖係用於舉例說明波長257奈米的光，彼係用於光罩空白基板的缺陷檢查，之反射率對該遮光膜的鉻百分比含量的依賴性之圖形；第3圖係用於舉例說明在藉由氧-與-氯-為底的乾式蝕刻法蝕刻該遮光膜的情況中根據清除時間算出的乾式蝕刻速率對該鉻百分比含量的依賴性之圖形；第4A至4C圖係用於舉例說明根據本發明的光罩空白基板中形成的遮光膜之例示結構之概略斷面圖式； 第4D圖係用於舉例說明第4A至4C圖所示的遮光膜之反射率的波長依賴性之圖形；第4E圖係用於舉例說明第4A至4C圖所示的遮光膜之穿透率的波長依賴性之圖形；第5A圖包括用於舉例說明根據本發明的光罩空白基板可能具有的遮光膜之不同堆疊結構之概略斷面圖式；第5B圖係用於舉例說明第5A圖所示的遮光膜之反射率的波長依賴性之圖形；第5C圖係用於舉例說明第5A圖所示的遮光膜之穿透率的波長依賴性之圖形；第6A圖包括用於舉例說明彼內鉻金屬膜位置不同的遮光膜之不同堆疊結構之概略斷面圖式；第6B圖係用於舉例說明第6A圖所示的遮光膜之反射率特性之圖形；第7A圖包括用於舉例說明表面側上形成富含元素量少且鉻量少的遮光膜之堆疊結構之概略斷面圖式；第7B圖係用於舉例說明第7A圖所示的遮光膜之反射率特性之圖形；第8A圖包括具有作為穿透率調整膜的多數鉻金屬膜之遮光膜的例示結構之概略斷面圖式；第8B圖係用於舉例說明第8A圖所示的遮光膜之反射率特性之圖形；第9A及9B圖係用於舉例說明根據本發明的光罩空白基板的例示結構之概略斷面圖式； 第10圖係用於舉例說明用於製造根據本發明的光罩空白基板之膜沈積設備(濺鍍設備)的例示排列之圖形；第11A至11D圖係用於舉例說明使根據本發明的光罩空白基板圖案化之例示製程圖式；第12A至12C圖係用於舉例說明根據本發明的相偏移光罩空白基板的例示結構之概略斷面圖式；及第13A至13D圖係用於舉例說明使根據本發明的相偏移光罩空白基板圖案化之例示製程圖式。
下文中，將參照下列圖形作說明而進行本發明的最佳模型。
(實施例1：根據本發明的光罩空白基板之遮光膜)
為了能降低作為形成光罩圖案的遮罩之光阻厚度，必須降低使用該光阻遮罩形成圖案的遮光膜蝕刻期間對該光阻的損壞。最後，必須藉由降低被圖案化的遮光膜之本體厚度及/或藉由提高該遮光膜蝕刻速率而降低該遮光膜的蝕刻所需的時間。
發明人的研究證明該遮光膜的蝕刻速率可藉由降低該膜的金屬百分比含量而達到該遮光膜的蝕刻速率。這意指可藉由設計鉻為底的遮光膜，其通常使用，而達成高速率蝕刻以降低該膜的鉻含量(百分比含量)。
舉例來說，在鉻化合物的遮光膜使用含氧的氯氣(氯 氣與氧氣的氣態混合物)乾式蝕刻的情況中，當該遮光膜的鉻百分比含量(原子%)降低時蝕刻速率將提高。因此，藉由降低該膜的鉻百分比含量同時提高量少元素的百分比含量，可達到該遮光膜的高速蝕刻，且可降低該光阻遮罩的負荷。
然而，若提高該鉻化合物膜的量少元素百分比含量同時降低其鉻百分比含量，在較長波長的消光係數k將降低，結果，將提高該穿透率T，並降低該遮光效應。由此，若單單降低該膜的鉻百分比含量，就必須提高該膜的厚度以確保作為遮光膜的適當遮光效應，由此，難以達到原先的目的，也就是說，蝕刻時間的降低。換句話說，會有耐蝕刻性提高與該膜厚度降低之間的交換。
此外，如前所述，在形成圖案之前對光罩空白基板進行缺陷檢查。該缺陷檢查通常以檢查波長的光反射率為基準，由此，必須設計該遮光膜的光學特性使其反射率不致過高或過低且落在適當範圍內以內以達到高精確度的缺陷。也就是說，該遮光膜的反射率控制係以高精確度達到該光罩空白基板的缺陷檢查之重要因素。
如上所述，在設計能降低該光阻遮罩厚度的光罩空白基板遮光膜時，該鉻為底的遮光膜之鉻百分比含量將被降低，同時提高量少元素的百分比含量以提高乾式蝕刻的速率，且必須選擇該鉻化合物的組成與該遮光膜的厚度d使該遮光膜具有作為光學膜的預期消光係數k(穿透率T)及反射率R。此外，在該遮光膜由多數層構成的情況 中，該遮光膜必須具有適當的多層結構。
再者，從堆疊多數層而形成光罩空白基板的沈積程序之技術觀點來看，必須充分地降低施於堆疊層之間的應變(應力)，且該光罩空白基板必須具有使用所得的光罩時需要的預定傳導度範圍。
也就是說，為了正確地形成該遮光膜上有精細圖案之光罩，必須同時滿足下列多數需求，該需求包括控制光學特性以提供預期的穿透率T與反射率R、膜沈積期間的應力降低及該遮光膜傳導度的控制。
由此，根據本發明的鉻化合物製的光罩空白基板遮光膜比傳統膜具有量少元素較多且鉻較少的組成以提高乾式蝕刻速度，且該遮光膜的組成、厚度及堆疊結構經適當地設計以提供預期的穿透率T及反射率R。
根據本發明的光罩空白基板之遮光膜具有包括量少元素多且鉻少的組成之膜及鉻金屬薄膜的堆疊結構以降低其厚度並確保充分的遮光效應。該薄鉻金屬膜不僅會提高遮光效應，還會降低施於堆疊膜之間的應力且提高傳導度。由此，所得的光罩空白基板可同時滿足下列多數需求，該需求包括控制光學特性以提供預期的穿透率T與反射率R、膜沈積期間的應力降低及該遮光膜傳導度的控制。
如上所述，根據本發明的光罩空白基板之遮光膜具有包括量少元素多且鉻少的組成之膜及鉻金屬薄膜的堆疊結構。然而，下文中將先說明具有量少元素多且鉻少的組成之膜的特性，那在本發明中係不可或缺的。
第1A至1C圖係用於舉例說明根據本發明的光罩空白基板中形成之遮光膜的例示結構之概略斷面圖式，且第1D圖係用於舉例說明該等遮光膜之光學特性(穿透率)對彼之組成(鉻百分比含量)的依賴性之圖形。圖形中舉例說明的3個遮光膜(A、B及C)全部皆為主要含形成於光透明石英基材11之一主平面上的鉻之氮化鉻膜(CrON膜)12且鉻百分比含量及氧百分比含量不同。明確地說，該遮光膜A含有41原子%鉻、46原子%氧及13原子%氮。該遮光膜B含有43原子%鉻、37原子%氧及20原子%氮。該遮光膜C含有45原子%鉻、31原子%氧及24原子%氮。
這些氧氮化鉻膜全都具有約47奈米的厚度。再者，該基材11可為普通的CF2透明基材或鋁矽酸鹽玻璃，而非石英。
該鉻百分比含量係藉由化學分析(ESCA)的電子光譜判定且係該膜整個厚度的遮光膜鉻含量之平均值。典型以鉻為底的遮光膜之鉻含量為約55至70原子%。然而，根據本發明的遮光膜之鉻含量等於或小於50原子%。依此方式，顯著地降低鉻的量。
在此說明書中，具有50原子%或更多的鉻百分比含量之遮光膜可稱為「金屬膜」。舉例來說，根據本發明的遮光膜係經設計使得鉻含量50原子%或更少的鉻化合物膜厚度佔該遮光膜的總厚度之70%或更多。或者，該遮光膜可經設計使得對450奈米波長的光之每單位膜厚度光學 密度(OD)係0.03(/奈米)或更小的鉻化合物膜厚度佔該遮光膜的總厚度之70%或更多。在此，「每單位膜厚度光學密度」意指該遮光膜的OD(無因次)除以該遮光膜的厚度(奈米)。
第1D圖係用於舉例說明遮光膜A、B及C的穿透率之波長依賴性之圖形。經由此圖形所示的結果，可見到改變該遮光膜的鉻百分比含量會改變其穿透率(及反射率)。特別是，對比248奈米，其係用於KrF曝光的波長，更短波長之光的穿透率可實質上保持固定，同時改變對比248奈米更長波長之光的穿透率(反射率)。
第2圖係用於舉例說明波長257奈米的光，彼係用於光罩空白基板的缺陷檢查，之反射率對該膜的鉻百分比含量的依賴性之圖形。如此圖形所示，鉻百分比含量47原子%或更少的遮光膜具有約10至20%的反射率。由此，可見到，為了達到高精確度缺陷檢查，該遮光膜的鉻百分比含量較佳為設計成等於或小於47原子%。
該鉻百分比含量可藉由濺鍍所導入的反應性氣體量來控制，且其下限取決於該反應性氣體的種類。舉例來說，若該反應性氣體為氧，假定鉻的電價為+3，該化學計量為40原子%，且理論下限為40原子%。然而，該鉻百分比含量的實測值可能降至約35原子%。那可視為由於鉻的價數可為+3以外的值，所以該百分比含量係低於該化學計量的下限。
第3圖係用於舉例說明在藉由氧-與-氯-為底的乾式蝕 刻法蝕刻上述遮光膜的情況中根據清除時間算出的乾式蝕刻速率對該鉻百分比含量的依賴性之圖形。要注意的是此圖所示的乾式蝕刻速率係以OD表示。提供必需遮光效應的鉻膜適當厚度取決於其組成與層結構。另一方面，鉻的遮光效應與遮罩效應一樣都需要。
因此，為了評估移除所形成的鉻膜所需的時間以致藉由乾式蝕刻達到所需的遮光效應，將OD表示的乾式蝕刻速率定義如下。以OD表示的乾式蝕刻速率係定義為該鉻膜的OD除以乾式蝕刻時間(也就是說，[以OD表示的乾式蝕刻速率]=[該鉻膜的OD/乾式蝕刻時間(/秒)])。
由第3圖顯然可見，鉻百分比含量52至100原子%的遮光膜蝕刻速率為約0.0035/秒，且一旦鉻百分比含量等於或小於約50原子%，以OD表示的蝕刻速率將遽升。此效應對越短波長越顯著且波長等於或小於248奈米可充分地達到。
傳統鉻遮光膜係設計用於已通過藍色濾光片的光(波長450奈米)。在此情況中，難以藉由調整鉻含量而改良以OD表示的乾式蝕刻速率。然而，在僅設計供波長等於或小於248奈米的光用之鉻遮光膜的情況中，以OD表示的乾式蝕刻速率可藉由適當調整鉻含量改良。依此方式，可藉由降低鉻為底的遮光膜中的鉻量以提供富含元素量少之膜而提高乾式蝕刻速率，且由此可執行高速蝕刻。
設計該光罩空白基板時，藉由全面地考量其光學特性(包括消光係數k及折射率n)而決定該遮光膜的組成， 該光學特性使蝕刻速度、遮光膜的總厚度及預定波長的光之反射率及穿透率都落在其分別的適當範圍內。然而，根據本發明，該遮光膜係設計成沒有主要地造成該遮光膜的蝕刻速率降低之金屬區(金屬膜)或具有僅作為穿透率調整層的極薄金屬膜。
如上所述，根據本發明的遮光膜係由鉻化合物及量少元素構成。該化合物可為氧化鉻(CrO)、氮化鉻(CrN)、氧碳化鉻(CrOC)、氮碳化鉻(CrNC)及氧氮碳化鉻(CrONC)，而非氧氮化鉻(CrON)。以膜沈積的容易度及光學特性的控制性來看，較佳為氮含量落於0至50原子%的範圍，氧含量落於10至60原子%的範圍，且碳含量落於0至40原子%的範圍。
根據本發明的光罩空白基板之遮光膜可由第1A至1C圖所示之具有低鉻百分比含量的單層構成或由具有不同鉻百分比含量的多層堆疊構成。
第4B及4C圖係用於舉例說明具有不同鉻百分比含量的多層(鉻較多的層及鉻較少的層)堆疊構成的遮光膜光學特性變化例之圖形。遮光膜A係由厚度47奈米且含41原子%鉻、46原子%氧及13原子%氮的單層構成(已示於第1A至1C圖)。遮光膜D及E皆係由具有不同鉻百分比含量的二層(12a及12b)堆疊構成。第4A圖所示的遮光膜與第1A圖所示的遮光膜A相同。
第4B圖所示的遮光膜D具有47奈米的總厚度且係由厚度20奈米且含41原子%鉻、46原子%氧及13原子% 氮的上層12b及厚度27奈米且含43原子%鉻、37原子%氧及20原子%氮的下層12a。第4C圖所示的遮光膜E具有47奈米的總厚度且係由厚度20奈米且含41原子%鉻、46原子%氧及13原子%氮的上層12b及厚度27奈米且含45原子%鉻、31原子%氧及24原子%氮的下層12a。也就是說，該遮光膜D及E的上層12b與該遮光膜A具有相同組成，但其下層12a與其分別的上層具有不同組成。
在此，富含鉻之層及鉻量少之層係由主要由氧化鉻、氮化鉻、氧氮化鉻、氧碳化鉻、氮碳化鉻或氧氮碳化鉻構成的膜組成。
第4B及4C圖顯示為例示目的的二層構成之堆疊結構。然而，當然，該遮光膜可由三或更多個不同鉻百分比含量膜的堆疊構成。再者，該堆疊結構可含有作為穿透率調整層的薄金屬膜。
如第4D及4E圖所示，這些膜對將近200奈米附近(明確地說193奈米)波長的光具有約2%之實質上相等的穿透率(T)，其係用於ArF暴露。然而對較長波長光的穿透率(T)及反射率(R)隨著該遮光膜的結構而顯著地變化。該遮光膜的堆疊結構比起具有等效光學特性的單層構成之遮光層具有實質上提高設計彈性的優點，因為該遮光膜可使用上與下層的組成及厚度作為參數而設計。
比較遮光膜D及E之間的反射率及穿透率，在200至600奈米的波長範圍內這些膜之間的穿透率沒有顯著差 異。該遮光膜E的反射率比該遮光膜D的反射率更低約5%。該光學特性由於反射率取決於該遮光膜上與下層之間界面處的光學反射性質，也就是說，層間折射率的差異(△n)，而依此方式表現，而穿透率實質上由該遮光膜的鉻含量決定。換句話說，預期反射率的遮光膜可藉由適當地選擇富含鉻層與鉻量少層之間的鉻含量差異而提供。從光罩空白基板設計與膜沈積方法的觀點來看，若層之間的鉻含量差異為等於或大於5原子%，就可輕易地控制折射率的差異△n。
此外，如第4B及4C圖所示的例示遮光膜中充當最上層形成之具有較低鉻百分比含量的鉻量少層試圖確保該遮光膜的抗反射效應。也就是說，充當該遮光膜的最上層形成之鉻量少層當作抗反射層，所以該遮光膜可具有低反射率。另一方面，若該鉻量少層位於基材側，可有益而輕易地確保乾式蝕刻的平面內均勻性。
適當地選擇此遮光膜的組成及堆疊結構使所製造的光罩空白基板具有所需的光學特性。較佳地，該遮光膜係經設計使曝光光線的穿透率係等於或高於0.01%且等於或低於5%，對250奈米至270奈米波長的光之反射率係等於或高於10%且等於或低於20%。為了確保高圖案化精確度，本體膜厚較佳為小的。該遮光膜的總厚度較佳為等於或小於100奈米，且更佳地，等於或小於80奈米。
第5A至5C圖係用於舉例說明根據本發明的光罩空白基板之遮光膜的光學特性。第5A圖係用於舉例說明遮 光膜之不同堆疊結構，編號1、2、3及參考1，之概略斷面圖式。第5B及5C圖係分別地顯示該等遮光膜之反射率特性及穿透率特性之圖形。
遮光膜編號1、2及3包含基材11及堆疊在該基材11上的第一個富含元素量少且鉻量少之膜12a、薄鉻金屬膜13及第二個富含元素量少且鉻量少之膜12b。要注意的是該遮光膜編號1、2及3的結構只有位在該基材11側的第一個富含元素量少且鉻量少之膜12a之厚度(膜沈積時間分別為240秒、230秒及200秒)彼此不同且位在表面側的第二個富含元素量少且鉻量少之膜12之厚度(膜沈積時間為240秒)及該鉻金屬膜13之厚度(膜沈積時間為66秒)實質上彼此相等。在此，參考樣品(參考1)係只由富含元素量少且鉻量少之膜12構成的遮光膜(以膜沈積時間表示的厚度為540秒)。這些圖形所示的富含元素量少且鉻量少之膜為氧氮化鉻膜(CrON膜)，如上述參照第1A至1C圖的膜。
如第5C圖所示，比起傳統鉻為底的遮光膜，只由富含元素量少且鉻量少之膜12的遮光膜(參考1)鉻百分比含量顯著地降低，且其消光係數k因此被降低。結果，該遮光膜具有提高的穿透率T及降低的遮光效應。因此，為了確保此富含元素量少且鉻量少之膜12具有充分的遮光效應，必須提高其厚度。
相對地，若該富含元素量少且鉻量少之膜12a及12b及該鉻金屬膜13依該遮光膜編號1至3的情況堆疊，將 由於該薄鉻金屬膜13而可達到充分的遮光效應。也就是說，該薄鉻金屬膜13可作為該遮光膜的穿透率調整層。
此外，由第5B圖所示的結果可見到，藉由堆疊富含元素量少且鉻量少之膜12a與12b及薄鉻金屬膜13，可降低該遮光膜的反射率。這意指包含富含元素量少且鉻量少之膜12及薄鉻金屬膜13的堆疊之根據本發明的遮光膜具有允許高精確性缺陷檢查的降低反射率且可彈性地設計而具有所需的遮光效應。
若遮光膜係由本發明之富含元素量少且鉻量少之膜12及薄鉻金屬膜13的堆疊組成，不僅可提供上述的光學特性設計優點，且可達到該堆疊膜的應力降低及該堆疊膜的傳導度改良。
當中，該堆疊膜的應力降低係下述的效應。富含鉻的層(金屬膜)與鉻量少的層之組合使得能控制該遮光膜中的應力。典型地，該富含鉻的層中將產生抗張應力，及該鉻量少的層中將產生壓縮應力。由此，該富含鉻的層及該鉻量少的層的適當組合可使整個遮光膜中的應力接近0。舉例來說，若該鉻量少的層具有30至45奈米的厚度，且該鉻量少的層具有5至20奈米的厚度，就可充分地降低該遮光膜中的應力。
此外，一般而言，該遮光膜必需具有約1千歐姆/平方的傳導度，且可藉著將該薄鉻金屬膜併入該遮光膜而達到特別充分的傳導度。舉例來說，當單層構成的參考樣品(參考1)的遮光膜具有約5*106歐姆/平方的面電阻時， 第5A圖所示之具有結構編號1的遮光膜可具有約100歐姆/平方的低面電阻。
第6A及6B圖係用於舉例說明遮光膜中作為穿透率調整層的鉻金屬膜位置與該遮光膜之反射率之間的關係圖形。第6A圖包括用於舉例說明鉻金屬膜位置不同的遮光膜編號4至6及參考2的不同堆疊結構之概略斷面圖式，且第6B圖顯示該遮光膜之反射率特性。為求比較，亦顯示只由富含元素量少且鉻量少之膜構成的遮光膜(參考2)之反射率。
這些圖形所示的富含元素量少且鉻量少之膜為如上述參照第5A至5C圖氧氮化鉻膜(CrON膜)。該遮光膜編號4、5及6的結構之位在該基材11側的第一個富含元素量少且鉻量少之膜12a之厚度(膜沈積時間分別為250秒、200秒及150秒)及位在表面側的第二個富含元素量少且鉻量少之膜12b之厚度(膜沈積時間分別為150秒、200秒及250秒)彼此不同且該鉻金屬膜之厚度(膜沈積時間為100秒)實質上彼此相等。要注意的是遮光膜編號4至6及參考樣品(參考2)係形成而具有實質上相等的總厚度(膜沈積時間為500秒)。
如第6B圖所示，該遮光膜的反射率隨該鉻金屬膜13的位置而改變且當該鉻金屬膜13的位置靠近該基材11時傾向於降低。這是由於光的干涉。
該遮光膜具有最低反射率的波長取決於該富含元素量少且鉻量少之膜12b的光學距離(該光學距離正比於膜厚 度)。舉例來說，當該富含元素量少且鉻量少之膜12b變得更厚時(膜編號6)，達到最低反射率的波長將變得更長。相對地，當該富含元素量少且鉻量少之膜12b變得更薄時(膜編號4)，達到最低反射率的波長將變得更短。依此方式，任何反射率特性都可藉由調整該富含元素量少且鉻量少之膜12b的厚度而獲得。
第7A及7B圖係用於舉例說明事實上根據本發明的遮光膜的反射率主要地由位於表面側上的富含元素量少且鉻量少的膜決定。第7A圖包括用於舉例說明遮光膜成層結構之概略斷面圖式，且第7B圖係該遮光膜之反射率特性。在此，這些圖形所示的富含元素量少且鉻量少之膜為亦氧氮化鉻膜(CrON膜)。
這些圖形中舉例說明的所有遮光膜以膜沈積時間表示具有500秒的總厚度。有關該遮光膜編號5，位在該基材側的富含元素量少且鉻量少之膜12a的厚度為200秒(以膜沈積時間表示)，該鉻金屬膜13之厚度為100秒(以膜沈積時間表示)，及位在表面側的富含元素量少且鉻量少之膜12b之厚度為200秒(以膜沈積時間表示)。有關該遮光膜編號7，位在該基材側的富含元素量少且鉻量少之膜12a的厚度為150秒(以膜沈積時間表示)，該鉻金屬膜13之厚度為100秒(以膜沈積時間表示)，及位在表面側的富含元素量少且鉻量少之膜12b之厚度為250秒(以膜沈積時間表示)。有關該遮光膜編號8，位在該基材側的富含元素量少且鉻量少之膜12a的厚度為200秒 (以膜沈積時間表示)，該鉻金屬膜13之厚度為150秒(以膜沈積時間表示)，及位在表面側的富含元素量少且鉻量少之膜12b之厚度為150秒(以膜沈積時間表示)。
由第7B圖可見到，根據本發明的遮光膜之反射率主要地由位在表面側的富含元素量少且鉻量少之膜12b之厚度決定且不會被夾在上方與下方富含元素量少且鉻量少之膜12b與12a之間的鉻金屬膜13之厚度顯著地影響。
第8A及8B圖係用於舉例說明具有作為穿透率調整膜的多數鉻金屬膜及該等鉻金屬膜的效應之遮光膜的例示結構之圖形。第8A圖顯示只具有一個鉻金屬膜之遮光膜(編號4及9)及具有二個鉻金屬膜之遮光膜(編號10及11)。第8B圖顯示這些遮光膜之反射率特性。在此，第8A圖所示的富含元素量少且鉻量少之膜為亦氧氮化鉻膜(CrON膜)。
這些圖形中舉例說明的所有遮光膜以膜沈積時間表示具有500秒的總厚度。有關該遮光膜編號4，位在該基材側的富含元素量少且鉻量少之膜12a的厚度為250秒(以膜沈積時間表示)，該鉻金屬膜13之厚度為100秒(以膜沈積時間表示)，及位在表面側的富含元素量少且鉻量少之膜12b之厚度為150秒(以膜沈積時間表示)。有關該遮光膜編號9，位在該基材側的富含元素量少且鉻量少之膜12a的厚度為200秒(以膜沈積時間表示)，該鉻金屬膜13之厚度為150秒(以膜沈積時間表示)，及位在表面側的富含元素量少且鉻量少之膜12b之厚度為150秒 (以膜沈積時間表示)。
有關該遮光膜編號10，位在該基材側的富含元素量少且鉻量少之膜12a的厚度為200秒(以膜沈積時間表示)，位在該基材側的鉻金屬膜13a之厚度為50秒(以膜沈積時間表示)，位在該表面側的鉻金屬膜13b之厚度為50秒(以膜沈積時間表示)，夾在鉻金屬膜13a與13b之間的富含元素量少且鉻量少之膜12c的厚度為50秒(以膜沈積時間表示)，及位在表面側的富含元素量少且鉻量少之膜12b之厚度為150秒(以膜沈積時間表示)。
有關該遮光膜編號11，位在該基材側的富含元素量少且鉻量少之膜12a的厚度為75秒(以膜沈積時間表示)，位在該基材側的鉻金屬膜13a之厚度為50秒(以膜沈積時間表示)，位在該表面側的鉻金屬膜13b之厚度為50秒(以膜沈積時間表示)，夾在鉻金屬膜13a與13b之間的富含元素量少且鉻量少之膜12c的厚度為175秒(以膜沈積時間表示)，及位在表面側的富含元素量少且鉻量少之膜12b之厚度為150秒(以膜沈積時間表示)。
如第8B圖所示，若該遮光膜具有作為穿透率調整膜的多數鉻金屬膜，該遮光膜之反射率將降低，且反射的降低程度取決於該二鉻金屬膜之間的距離(或該富含元素量少且鉻量少之膜12c之厚度)。
在利用多數鉻金屬膜形成ArF暴露用的遮光膜之情況 中，較佳為該等鉻金屬膜之間的距離(也就是說，夾在彼等之間的富含元素量少且鉻量少之膜厚度)係等於或大於3奈米且等於或小於30奈米。這是因為193奈米波長的光將在該等鉻金屬膜之間形成駐波而衰減，使得該遮光膜的穿透率降低，且增進遮光效應。
(實施例2：光罩空白基板的基本結構)
第9A圖係用於舉例說明根據本發明的光罩空白基板的例示結構之概略斷面圖式，其中在作為光罩基板之由石英或類似物件製成的透明基材之一主平面上形成遮光膜12。該遮光膜12具有與實施例1相關的上述層結構且可不僅可作為「遮光膜」，也可作為抗反射膜。使用此組成的膜係因為其具有優異的特性，包括乾式蝕刻特性、傳導度及耐化學藥品性。
在根據本發明的光罩空白基板係設計用於ArF暴露遮罩製造的情況中，該遮光膜12的厚度及組成係選擇使得用於193奈米波長的光之遮光膜12的光學密度OD落在2.5至3.5的範圍。此光學密度OD可藉著將該膜厚度調整到50奈米至80奈米的範圍而達到。然而，為了降低乾式蝕刻時間以改良圖案化精確度，該膜厚度較佳為落在50奈米至80奈米的範圍。
另一方面，在根據本發明的光罩空白基板係設計用於KrF暴露遮罩製造的情況中，該遮光膜12的厚度及組成係選擇使得用於248奈米波長的光之遮光膜12的光學密 度OD落在2.5至3.5的範圍。此光學密度OD可藉著將該膜厚度調整到60奈米至100奈米的範圍而達到。然而，為了降低乾式蝕刻時間以改良圖案化精確度，該膜厚度較佳為落在60奈米至90奈米的範圍。
在該遮光膜12具有如第9B圖所示相互堆疊具有不同光學特性的多數層之多層膜結構的情況中，舉例來說，較佳為最上層的主要材料為氧化鉻、氮化鉻或氧氮化鉻，且自最上層表面0.5至1.0奈米深度的氧、氮及碳的百分比含量(原子%)係選擇使得氧含量>氮含量>碳含量。此外，最上層的厚度較佳地落在10至25奈米的範圍。再者，在根據本發明的光罩空白基板係設計用於ArF暴露遮罩製造的情況中，該組成較佳為經選擇使得該多層膜最上層對193奈米波長的光之消光係數k落在1.0至1.5的範圍。
在上述的條件下，可輕易地控制對檢查波長(250至270奈米)的光之反射率，且可確保以OD表示的適當乾式蝕刻速率。此外，該遮光膜表面的鹽基度可適度地產生，且化學放大型阻劑對光酸產生劑的效應降低，使得可維持高的阻劑圖案化精確度。
儘管根據本發明的光罩空白基板之基本結構已經說明過，但「光罩空白基板」可為具有化學放大型光阻膜事先形成於該遮光膜12上的結構。在此，使用該化學放大型光阻，因為其具有高靈敏且適於精細圖案化。在此情況中，藉由施予該化學放大型光阻至250奈米或更小的厚度 而形成該化學放大型光阻膜。
採用此化學放大型光阻膜厚度的原因，在製造用於需要精細圖案化的光罩之情況中，該阻劑膜必需較薄以避免高深寬比。
原則上，較薄的阻劑膜提供較佳的解析度。若該阻劑圖案在蝕刻的期間損壞，圖案逼真度將會降低。然而，因為可輕易蝕刻之根據本發明的遮光膜需要比傳統遮光膜更短的蝕刻時間，所以可使用較薄的阻劑膜。藉著使用200奈米或更小的厚度之阻劑膜，可達到高加工精確度。
此外，該阻劑膜厚度的下限係藉由總括地考量包括該阻劑材料的耐蝕刻性之各種不同條件而決定。典型地，然而，該阻劑膜厚度較佳為等於或大於75奈米，且更佳地，等於或大於100奈米。
所用的化學放大型阻劑可為正型或負型。較佳為使用眾所周知的阻劑，特別是，具有芳香族結構的聚合物材料之阻劑。
在本發明中，舖展性非常重要。舉例來說，用於形成該化學放大型光阻膜的光阻劑與(或含有)百分比含量10至1000ppm的表面活性劑一起添加，舉例來說，且固態組成成分的百分比含量係調整成等於或小於有機溶劑的10重量%。加至該化學放大型光阻劑的表面活性劑可為含有具有氟取代基之表面活性成分的表面活性劑、含有不具氟取代基或含矽取代基之非離子型表面活性成分的表面活性劑或彼等之混合物。
(實施例3：光罩空白基板及圖案化製程的第一個實施例)
第10圖顯示用於製造根據本發明的光罩空白基板之膜沈積設備(濺鍍設備)的例示排列，且第11A至11D圖係用於舉例說明使該光罩空白基板圖案化之例示製程圖式。
在第10圖中，參考編號11表示透明基材，其係6吋矩形石英基材。典型地，精細地研磨該石英基材的表面及端面。參考編號101表示處理室，參考編號102a表示第一種靶材，參考編號102b表示第二種靶材，參考編號103表示濺鍍氣體入口，參考編號104表示氣體出口，參考編號105表示基材轉台，且參考編號106a及106b表示電源供應器，其分別地對第一種及第二種靶材施加偏壓。
所用的第一種靶材102a及第二種靶材102b二者皆為用於形成遮光膜的鉻金屬靶材。首先，將含有15sccm流速的氬氣、30sccm流速的氮氣及15sccm流速的氧氣的混合物引入該處理室101以達到該處理室中0.1帕的氣壓。對第一種靶材102a及第二種靶材102b各自施加500瓦的放電電力，同時在30rpm下旋轉該基材11，藉以形成具有以原子比表示50原子%或更低鉻含量的CrON膜至70奈米的厚度。
用於遮光膜沈積的條件可根據膜組成或堆疊結構的設計而依各種不同方式變換。舉例來說，在形成CrONC膜的情況中，引入的濺鍍氣體可含有一或多種含碳氣體，例 如CH4、CO2及CO、一或多種含氮氣體，例如NO、NO2及N2及一或多種含氧氣體，例如CO2、NO及O2或進一步含有與這些氣體混在一起的鈍性氣體，例如氬、氖及氪。特別是，就該基材的平面內均勻性及製程的控制性之觀點來看較佳為兼顧碳源及氧源的CO2氣體或CO氣體。再者，各種不同的濺鍍氣體都可分開地引入該處理室，或可混合部分或所有濺鍍氣體並引入該處理室。
具有以原子比表示50原子%或更低鉻含量的CrON膜較佳地含有40至50原子%鉻、10至35原子%氮及25至50原子%氧。更佳地，該CrON膜含有40至45原子%鉻、15至30原子%氮及30至50原子%氧。此外，具有以原子比表示50原子%或更低鉻含量的CrONC膜較佳地含有40至50原子%鉻、10至35原子%氮、25至50原子%氧及5至15原子%碳。更佳地，該CrONC膜含有40至45原子%鉻、15至30原子%氮、30至50原子%氧及5至15原子%碳。
在使用根據本發明的光罩空白基板之遮罩製造過程中執行圖案化時，首先，具有250奈米或更小厚度的化學放大型光阻膜14係藉由施於該光罩空白基板的主平面上而形成，該光罩空白基板含有透明基材11及遮光膜12，該遮光膜12具有堆疊在該基材11上與實施例1及2相關之上述組成與厚度(第11A圖)。考量典型的光阻膜具有約300奈米的厚度時，250奈米的厚度意指該膜厚度減少約17%。如早先討論的，施於彼之具有化學放大型光阻14 的此等結構也可視為「光罩空白基板」。
在該光阻膜14形成之前，較佳地執行降低要形成的光阻膜14表面(該遮光膜12的表面)的表面能之表面處理以防止在該製程後繼步驟期間發生下列問題，例如精細圖案的剝離及脫落。較佳的表面處理為藉由六甲基二矽氮烷(HMDS)使該光罩基材表面烷基矽化的製程，其通常用於半導體製程，或其他有機矽為底的表面處理劑。該基材表面可暴露於此等表面處理劑的氣體，或該表面處理劑可直接地施於該基材表面。
該光阻膜14係形成阻劑圖案的形狀(第11B圖)。使用所得的阻劑圖案作為遮罩，該遮光膜12係藉由氧-與-氯-為底的乾式蝕刻法形成圖案(第11C圖)。最後，移除其餘的光阻膜14以提供光罩(第11D圖)。
在此實施例中，該遮光膜12的清潔時間(藉由氯-與-氧-為底的乾式蝕刻法)為300秒。由此，與傳統遮光膜480秒的清潔時間，該清潔時間實質上降低了。此外，利用掃描式電子顯微鏡來觀察乾式蝕刻之後的光阻(遮罩)，接著，可確認的是對光阻的損害由於清潔時間減短而被降低。
(實施例4：光罩空白基板及圖案化製程的第二個實施例)
本實施例也參照第10及11A至11D圖作說明。該膜沈積設備(濺鍍設備)的排列與上述相同，且所用的基材亦為透明基材，其係6吋矩形石英基材。
所用的第一種靶材102a及第二種靶材102b二者皆為用於該透明基材上形成遮光膜的鉻金屬靶材。首先，有關濺鍍氣體，將含有15sccm流速的氬氣、30sccm流速的氮氣及15sccm流速的氧氣的混合物引入該處理室101以達到該處理室中0.1帕的氣壓。對第一種靶材102a及第二種靶材102b各自施加500瓦的放電電力，同時在30rpm下旋轉該基材11，藉以形成30奈米厚度的CrON膜。
接著，將含有30sccm流速的氬氣之氣體引入該處理室101以達到該處理室中0.1帕的氣壓。對第一種靶材102a及第二種靶材102b各自施加500瓦的放電電力，同時在30rpm下旋轉該基材11，藉以形成15奈米厚度的Cr膜。
再者，將含有15sccm流速的氬氣、30sccm流速的氮氣及15sccm流速的氧氣的混合物引入該處理室101以達到該處理室中0.1帕的氣壓。對第一種靶材102a及第二種靶材102b各自施加500瓦的放電電力，同時在30rpm下旋轉該基材11，藉以形成25奈米厚度的CrON膜。依此方式，形成70奈米總厚度的遮光膜，該總厚度之70%或更多係為以原子比表示50原子%或更低鉻含量的鉻化合物膜的厚度。
用於遮光膜沈積的條件可根據膜組成或堆疊結構的設計而依各種不同方式變換。舉例來說，在形成CrONC膜的情況中，引入的濺鍍氣體可含有一或多種含碳氣體，例如CH4、CO2及CO、一或多種含氮氣體，例如NO、NO2 及N2及一或多種含氧氣體，例如CO2、NO及O2或進一步含有與這些氣體混在一起的鈍性氣體，例如氬、氖及氮。特別是，就該基材的平面內均勻性及製程的控制性之觀點來看較佳為兼顧碳源及氧源的CO2氣體或CO氣體。再者，各種不同的濺鍍氣體都可分開地引入該處理室，或可混合部分或所有濺鍍氣體並引入該處理室。
具有以原子比表示50原子%或更低鉻含量的CrON膜較佳地含有40至50原子%鉻、10至35原子%氮及25至50原子%氧。更佳地，該CrON膜含有40至45原子%鉻、15至30原子%氮及30至50原子%氧。此外，具有以原子比表示50原子%或更低鉻含量的CrONC膜較佳地含有40至50原子%鉻、10至35原子%氮、25至50原子%氧及5至15原子%碳。更佳地，該CrONC膜含有40至45原子%鉻、15至30原子%氮、30至50原子%氧及5至15原子%碳。
在使用根據本發明的光罩空白基板之遮罩製造過程中執行圖案化時，首先，具有250奈米或更小厚度的化學放大型光阻膜14係藉由施於該光罩空白基板的主平面上而形成，該光罩空白基板含有透明基材11及遮光膜12，該遮光膜12具有堆疊在該基材11上與實施例1及2相關之上述組成與厚度(第11A圖)。考量典型的光阻膜具有約300奈米的厚度時，250奈米的厚度意指該膜厚度減少約17%。如早先討論的，施於彼之具有化學放大型光阻14的此等結構也可視為「光罩空白基板」。
在該光阻膜14形成之前，較佳地執行降低要形成的光阻膜14表面(該遮光膜12的表面)的表面能之表面處理以防止在該製程後繼步驟期間發生下列問題，例如精細圖案的剝離及脫落。較佳的表面處理為藉由六甲基二矽氮烷(HMDS)使該光罩基材表面烷基矽化的製程，其通常用於半導體製程，或其他有機矽為底的表面處理劑。該基材表面可暴露於此等表面處理劑的氣體，或該表面處理劑可直接地施於該基材表面。
該光阻膜14係形成阻劑圖案的形狀(第11B圖)。使用所得的阻劑圖案作為遮罩，該遮光膜12係藉由氧-與-氯-為底的乾式蝕刻法形成圖案(第11C圖)。最後，移除其餘的光阻膜14以提供光罩(第11D圖)。
在此實施例中，該遮光膜12的清潔時間(藉由氯-與-氧-為底的乾式蝕刻法)為300秒。由此，與傳統遮光膜480秒的清潔時間，該清潔時間實質上降低了。此外，利用掃描式電子顯微鏡來觀察乾式蝕刻之後的光阻(遮罩)，接著，可確認的是對光阻的損害由於清潔時間減短而被降低。
(實施例5：根據本發明的相偏移光罩空白基板之基本結構)
根據本發明的光罩空白基板可構型成相偏移光罩空白基板。在此情況中，該光阻膜的沈積時，在沈積該遮光膜的表面上提供半透明膜，該半透明膜具有同時含有矽 (Si)及鉬(Mo)的區域，例如MoSi區。該半透明膜將在後文中作說明。
該相偏移光罩空白基板的遮光膜組成及堆疊結構具有所需的光學特性。較佳地，該遮光膜係設計使得對曝光的穿透率係等於或高於0.01%且等於或低於5%，對250奈米至270奈米波長的光之反射率係等於或高於10%且等於或低於20%。為了確保高圖案化精確度，本體膜厚較佳為小的。該遮光膜的總厚度較佳為經設計而具有等於或小於60奈米的總厚度。
第12A圖係用於舉例說明根據本發明的半調相偏移光罩空白基板的例示結構之概略斷面圖式，其中在作為光罩基板之由石英或類似物件製成的透明基材11的主平面上形成具有預定相偏移能力及對曝光的預定穿透率之半透明膜15，且在該半透明膜15上形成遮光膜12。該遮光膜12具有與實施例1相關的上述層結構且可不僅可作為「遮光膜」，也可作為抗反射膜。此外，該半透明膜15係含有吸收劑材料的半調相偏移層，該吸收劑材料係同時含有矽(Si)及鉬(Mo)的半調材料。使用此組成的膜係因為其具有優異的特性，包括乾式蝕刻特性、傳導度及耐化學藥品性。
在根據本發明的半調相偏移光罩空白基板係設計用於ArF暴露遮罩製造的情況中，該遮光膜12的厚度及組成係選擇使得用於193奈米波長的光之遮光膜12的光學密度OD落在1.2至2.3的範圍。此光學密度OD可藉著將 該膜厚度調整到25奈米至60奈米的範圍而達到。然而，為了降低乾式蝕刻時間以改良圖案化精確度，該膜厚度較佳為落在25奈米至50奈米的範圍。
另一方面，在根據本發明的光罩空白基板係設計用於KrF暴露遮罩製造的情況中，該遮光膜12的厚度及組成係選擇使得用於248奈米波長的光之遮光膜12的光學密度OD落在1.2至2.3的範圍。此光學密度OD可藉著將該膜厚度調整到30奈米至70奈米的範圍而達到。然而，為了降低乾式蝕刻時間以改良圖案化精確度，該膜厚度較佳為落在30奈米至60奈米的範圍。
在該遮光膜12具有如第12B圖所示相互堆疊具有不同光學特性的多數層之多層膜結構的情況中，舉例來說，較佳為最上層的主要材料為氧化鉻、氮化鉻或氧氮化鉻，且自最上層表面0.5至1.0奈米深度的氧、氮及碳的百分比含量(原子%)係選擇使得氧含量>氮含量>碳含量。此外，最上層的厚度較佳地落在10至25奈米的範圍。
再者，在根據本發明的半調相偏移光罩空白基板係設計用於ArF暴露遮罩製造的情況中，該組成較佳為經選擇使得該多層膜最上層對193奈米波長的光之消光係數k落在1.0至1.5的範圍。
在上述的條件下，可輕易地控制對檢查波長(250至270奈米)的光之反射率，且可確保以OD表示的適當乾式蝕刻速率。此外，該遮光膜表面的鹽基度可適度地產生，且化學放大型阻劑對光酸產生劑的效應降低，使得可 維持高的阻劑圖案化精確度。
該半透明膜15不僅可為單層膜，也可為包括如第12C圖所示之具有不同組成的二或更多層之多層膜，舉例來說。在多層膜結構的情況中，構成該半透明膜15之至少一層應同時含有矽及鉬。此外，此單層或多層半透明膜15適於具有2至40%的穿透率且提供約180度的相偏移，舉例來說。在有些情況中，該半透明膜可適於提供10度或更小的相偏移。
在該半透明膜15具有多層結構的情況中，若構成該半透明膜15的二或更多層包括光吸收層及相偏移層就可輕易地調整該半透明膜15的光學特性。在此情況中，形成該光吸收層的不飽和金屬化合物較佳為不飽和金屬矽氧化物、不飽和金屬矽氧氮化物或不飽和金屬矽氧氮碳化物。在不飽和金屬矽氧化物的情況中，該光吸收層含有0.2至80原子%的M、19至90原子%矽及0.1至60原子%氧。在此，字母「M」表示過渡金屬，例如鉬(Mo)。在不飽和金屬矽氧氮化物的情況中，該光吸收層較佳地含有0.2至80原子%的M、19至90原子%矽、0.1至50原子%氧及0.1至50原子%氮。在不飽和金屬矽氧氮碳化物的情況中，該光吸收層較佳地含有0.2至80原子%的M、19至90原子%矽、0.1至45原子%氧、0.1至45原子%氮及0.1至30原子%碳。
此不飽和化合物可藉由適當地引入充當濺鍍氣體的含氧氣體、含氮氣體及含碳氣體之反應性濺鍍而形成。氧、 氮及碳之間的比例可藉由使用反應性濺鍍技術而適當地調整，由此，可調整該光學特性，且可有益地改良設計彈性。
此外，有關該相偏移層的材料，較佳為使用金屬矽氧化物、金屬矽氧氮化物或金屬矽氧氮碳化物。在金屬矽氧化物的情況中，該相偏移層含有0.2至25原子%的M、10至42原子%矽及30至60原子%氧。在金屬矽氧氮化物的情況中，該相偏移層較佳地含有0.2至25原子%的M、10至57原子%矽、2至20原子%氧及5至57原子%氮。在金屬矽氧氮碳化物的情況中，該相偏移層較佳地含有0.2至25原子%的M、10至57原子%矽、2至20原子%氧、5至57原子%氮及0.5至30原子%碳。再者，字母「M」表示過渡金屬，例如鉬(Mo)。
此相偏移層可藉由使用根據要形成的相偏移層組成適當選擇的金屬靶材、矽靶材及金屬矽化物靶材之反應性濺鍍且藉由適當地引入含氧氣體、含氮氣體及含碳氣體及鈍性氣體，例如氖、氬及氪，而形成。
儘管根據本發明的半調相偏移光罩空白基板之基本結構已經在上面說明過，但「半調相偏移光罩空白基板」可為具有化學放大型阻劑膜事先形成於該遮光膜12上的結構。在此，使用該化學放大型光阻，因為其具有高靈敏且適於精細圖案化。在此情況中，藉由施予該化學放大型光阻至250奈米或更小的厚度而形成該化學放大型光阻膜。
採用此化學放大型光阻膜厚度的原因，在製造用於需 要精細圖案化之用於ArF暴露的光罩之情況中，該阻劑膜必需較薄以避免高深寬比。
原則上，較薄的阻劑膜提供較佳的解析度。若該阻劑圖案在蝕刻的期間損壞，圖案逼真度將會降低。然而，因為可輕易蝕刻之根據本發明的遮光膜需要比傳統遮光膜更短的蝕刻時間，所以可使用較薄的阻劑膜。藉著使用200奈米或更小的厚度之阻劑膜，可達到高加工精確度。
此外，該阻劑膜厚度的下限係藉由總括地考量包括該阻劑材料的耐蝕刻性之各種不同條件而決定。典型地，然而，該阻劑膜厚度較佳為等於或大於75奈米，且更佳地，等於或大於100奈米。
所用的化學放大型阻劑可為正型或負型。較佳為使用眾所周知的阻劑，特別是，具有芳香族結構的聚合物材料之阻劑。
在本發明中，舖展性非常重要。舉例來說，用於形成該化學放大型光阻膜的光阻劑與(或含有)百分比含量10至1000ppm的表面活性劑一起添加，舉例來說，且固態組成成分的百分比含量係調整成等於或小於有機溶劑的10重量%。加至該化學放大型光阻劑的表面活性劑可為含有具有氟取代基之表面活性成分的表面活性劑、含有不具氟取代基或含矽取代基之非離子型表面活性成分的表面活性劑或彼等之混合物。
(實施例6：相偏移光罩空白基板及圖案化製程的第一個 實施例)
第10圖顯示用於製造根據本發明的半調相偏移光罩空白基板之膜沈積設備(濺鍍設備)的例示排列，且第13A至13D圖係用於舉例說明使該半調相偏移光罩空白基板圖案化之例示製程圖式。
在第10圖中，參考編號11表示透明基材，其係6吋矩形石英基材。典型地，精細地研磨該石英基材的表面及端面。參考編號101表示處理室，參考編號102a表示第一種靶材，參考編號102b表示第二種靶材，參考編號103表示濺鍍氣體入口，參考編號104表示氣體出口，參考編號105表示基材轉台，且參考編號106a及106b表示電源供應器，其分別地對第一種及第二種靶材施加偏壓。
有關半透明膜15，在該石英基材11上形成含有吸收劑材料的半調相偏移層，該吸收劑材料係同時含有矽(Si)及鉬(Mo)的半調材料。用於此步驟的第一種靶材102a為單晶矽(Si)靶材，且用於此步驟的第二種靶材為多晶性矽化鉬(MoSi3)靶材。氣體流速係設定使得膜沈積期間處理室內的氣壓為0.1帕，且在30rpm下旋轉該基材時形成矽化鉬化合物膜(MoSiN膜)。
明確地說，膜沈積藉著將20sccm流速的氬氣及0(零)sccm流速的氮氣引入該處理室101以達到該處理室中0.1帕的氣壓，對該MoSi3靶材施加700瓦的放電電力及對該矽靶材施加300瓦的放電電力，且在30rpm下旋轉該基材11而開始。接著，藉由連續地改變膜沈積條 件使得引入該處理室101的氬氣及氮氣的流速分別逐漸地變成5sccm及50sccm，同時使該處理室中的氣壓保持在0.1帕，且施於該MoSi3靶材及矽靶材的放電電力分別逐漸地變成100瓦及900瓦而形成約20奈米厚度的半透明膜。在此膜沈積條件下，可形成具有過渡金屬含量與氮含量逐漸變化的組成梯度之「梯度結構」膜。
然後，使用同為鉻金屬靶材的第一種靶材102a及第二種靶材102b在該半透明膜上形成遮光膜。首先，有關濺鍍氣體，將含有15sccm流速的氬氣、30sccm流速的氮氣及15sccm流速的氧氣的混合物引入該處理室101以達到該處理室中0.1帕的氣壓。對第一種靶材102a及第二種靶材102b各自施加500瓦的放電電力，同時在30rpm下旋轉該基材11，藉以形成48奈米厚度之以原子比表示50原子%或更低鉻含量的CrON膜。
用於遮光膜沈積的條件可根據膜組成或堆疊結構的設計而依各種不同方式變換。舉例來說，在形成CrONC膜的情況中，引入的濺鍍氣體可含有一或多種含碳氣體，例如CH4、CO2及CO、一或多種含氮氣體，例如NO、NO2及N2及一或多種含氧氣體，例如CO2、NO及O2或進一步含有與這些氣體混在一起的鈍性氣體，例如氬、氖及氪。特別是，就該基材的平面內均勻性及製程的控制性之觀點來看較佳為兼顧碳源及氧源的CO2氣體或CO氣體。再者，各種不同的濺鍍氣體都可分開地引入該處理室，或可混合部分或所有濺鍍氣體並引入該處理室。
具有以原子比表示50原子%或更低鉻含量的CrON膜較佳地含有40至50原子%鉻、10至35原子%氮及25至50原子%氧。更佳地，該CrON膜含有40至45原子%鉻、15至30原子%氮及30至50原子%氧。此外，具有以原子比表示50原子%或更低鉻含量的CrONC膜較佳地含有40至50原子%鉻、10至35原子%氮、25至50原子%氧及5至15原子%碳。更佳地，該CrONC膜含有40至45原子%鉻、15至30原子%氮、30至50原子%氧及5至15原子%碳。
在使用根據本發明的半調相偏移光罩空白基板之遮罩製造過程中執行圖案化時，首先，具有250奈米或更小厚度的化學放大型光阻膜14係藉由施於該半調相偏移光罩空白基板的主平面上而形成，該半調相偏移光罩空白基板含有透明基材11及半透明膜15及遮光膜12，該遮光膜12具有堆疊在該基材11上與實施例1及5相關之上述組成與厚度(第13A圖)。考量典型的光阻膜具有約300奈米的厚度時，250奈米的厚度意指該膜厚度減少約17%。如早先討論的，施於彼之具有化學放大型光阻14的此等結構也可視為「相偏移光罩空白基板」。
在該光阻膜14形成之前，較佳地執行降低要形成的光阻膜14表面(該遮光膜12的表面)的表面能之表面處理以防止在該製程後繼步驟期間發生下列問題，例如精細圖案的剝離及脫落。較佳的表面處理為藉由六甲基二矽氮烷(HMDS)使該光罩基材表面烷基矽化的製程，其通常 用於半導體製程，或其他有機矽為底的表面處理劑。該基材表面可暴露於此等表面處理劑的氣體，或該表面處理劑可直接地施於該基材表面。
該光阻膜14係形成阻劑圖案的形狀(第13B圖)。使用所得的阻劑圖案作為遮罩，該遮光膜12及該半透明膜15係藉由氧-與-氯-為底的乾式蝕刻法形成圖案(第13C圖)。最後，移除其餘的光阻膜14以提供光罩(第13D圖)。
在此實施例中，該遮光膜12的清潔時間(藉由氯-與-氧-為底的乾式蝕刻法)為200秒。由此，與傳統遮光膜320秒的清潔時間，該清潔時間實質上降低了。此外，利用掃描式電子顯微鏡來觀察乾式蝕刻之後的光阻(遮罩)，接著，可確認的是對光阻的損害由於清潔時間減短而被降低。
(實施例7：相偏移光罩空白基板及圖案化製程的第二個實施例)
本實施例也參照第10及13A至13D圖作說明。該膜沈積設備(濺鍍設備)的排列與上述相同，且所用的基材亦為透明基材，其係6吋矩形石英基材。
有關半透明膜15，在該石英基材11上形成含有吸收劑材料的半調相偏移層，該吸收劑材料係同時含有矽(Si)及鉬(Mo)的半調材料。用於此步驟的第一種靶材102a為單晶矽(Si)靶材，且用於此步驟的第二種靶材為 多晶性矽化鉬(MoSi3)靶材。氣體流速係設定使得膜沈積期間處理室內的氣壓為0.1帕，且在30rpm下旋轉該基材時形成矽化鉬化合物膜(MoSiN膜)。
明確地說，膜沈積藉著將20sccm流速的氬氣及0(零)sccm流速的氮氣引入該處理室101以達到該處理室中0.1帕的氣壓，對該MoSi3靶材施加700瓦的放電電力及對該矽靶材施加300瓦的放電電力，且在30rpm下旋轉該基材11而開始。接著，藉由連續地改變膜沈積條件使得引入該處理室101的氬氣及氮氣的流速分別逐漸地變成5sccm及50sccm，同時使該處理室中的氣壓保持在0.1帕，且施於該MoSi3靶材及矽靶材的放電電力分別逐漸地變成100瓦及900瓦而形成約20奈米厚度的半透明膜。在此膜沈積條件下，可形成具有過渡金屬含量與氮含量逐漸變化的組成梯度之「梯度結構」膜。
然後，使用同為鉻金屬靶材的第一種靶材102a及第二種靶材102b在該半透明膜上形成遮光膜。首先，有關濺鍍氣體，將含有15sccm流速的氬氣、30sccm流速的氮氣及15sccm流速的氧氣的混合物引入該處理室101以達到該處理室中0.1帕的氣壓。對第一種靶材102a及第二種靶材102b各自施加500瓦的放電電力，同時在30rpm下旋轉該基材11，藉以形成20奈米厚度的CrON膜。
接著，將含有30sccm流速的氬氣之氣體引入該處理室101以達到該處理室中0.1帕的氣壓。對第一種靶材102a及第二種靶材102b各自施加500瓦的放電電力，同 時在30rpm下旋轉該基材11，藉以形成7奈米厚度的Cr膜。
再者，將含有15sccm流速的氬氣、30sccm流速的氮氣及15sccm流速的氧氣的混合物引入該處理室101以達到該處理室中0.1帕的氣壓。對第一種靶材102a及第二種靶材102b各自施加500瓦的放電電力，同時在30rpm下旋轉該基材11，藉以形成20奈米厚度的CrON膜。依此方式，形成47奈米總厚度的遮光膜，該總厚度之70%或更多係為以原子比表示50原子%或更低鉻含量的鉻化合物膜的厚度。
用於遮光膜沈積的條件可根據膜組成或堆疊結構的設計而依各種不同方式變換。舉例來說，在形成CrONC膜的情況中，引入的濺鍍氣體可含有一或多種含碳氣體，例如CH4、CO2及CO、一或多種含氮氣體，例如NO、NO2及N2及一或多種含氧氣體，例如CO2、NO及O2或進一步含有與這些氣體混在一起的鈍性氣體，例如氬、氖及氮。特別是，就該基材的平面內均勻性及製程的控制性之觀點來看較佳為兼顧碳源及氧源的CO2氣體或CO氣體。再者，各種不同的濺鍍氣體都可分開地引入該處理室，或可混合部分或所有濺鍍氣體並引入該處理室。
具有以原子比表示50原子%或更低鉻含量的CrON膜較佳地含有40至50原子%鉻、10至35原子%氮及25至50原子%氧。更佳地，該CrON膜含有40至45原子%鉻、15至30原子%氮及30至50原子%氧。此外，具有 以原子比表示50原子%或更低鉻含量的CrONC膜較佳地含有40至50原子%鉻、10至35原子%氮、25至50原子%氧及5至15原子%碳。更佳地，該CrONC膜含有40至45原子%鉻、15至30原子%氮、30至50原子%氧及5至15原子%碳。
在使用根據本發明的半調相偏移光罩空白基板之遮罩製造過程中執行圖案化時，首先，具有250奈米或更小厚度的化學放大型光阻膜14係藉由施於該半調相偏移光罩空白基板的主平面上而形成，該半調相偏移光罩空白基板含有透明基材11及半透明膜15及遮光膜12，該遮光膜12具有堆疊在該基材11上與實施例1及5相關之上述組成與厚度(第13A圖)。考量典型的光阻膜具有約300奈米的厚度時，250奈米的厚度意指該膜厚度減少約17%。如早先討論的，施於彼之具有化學放大型光阻14的此等結構也可視為「相偏移光罩空白基板」。
在該光阻膜14形成之前，較佳地執行降低要形成的光阻膜14表面(該遮光膜12的表面)的表面能之表面處理以防止在該製程後繼步驟期間發生下列問題，例如精細圖案的剝離及脫落。較佳的表面處理為藉由六甲基二矽氮烷(HMDS)使該光罩基材表面烷基矽化的製程，其通常用於半導體製程，或其他有機矽為底的表面處理劑。該基材表面可暴露於此等表面處理劑的氣體，或該表面處理劑可直接地施於該基材表面。
該光阻膜14係形成阻劑圖案的形狀(第13B圖)。 使用所得的阻劑圖案作為遮罩，該遮光膜12及該半透明膜15係藉由氧-與-氯-為底的乾式蝕刻法形成圖案(第13C圖)。最後，移除其餘的光阻膜14以提供光罩(第13D圖)。
在此實施例中，該遮光膜12的清潔時間(藉由氯-與-氧-為底的乾式蝕刻法)為200秒。由此，與傳統遮光膜320秒的清潔時間，該清潔時間實質上降低了。此外，利用掃描式電子顯微鏡來觀察乾式蝕刻之後的光阻(遮罩)，接著，可確認的是對光阻的損害由於清潔時間減短而被降低。
該光罩空白基板及該相偏移光罩空白基板及使用根據本發明的光罩空白基板製造的光罩已經參照實施例說明如上。然而，上述的實施例僅試圖舉例說明本發明，且本發明並不限於彼。由上述顯而易見本發明的範圍包括該等實施例的各種不同修飾，且各種不同的其他實施例都可行而不會背離本發明的範圍。
〔產業應用性〕
本發明提供具有精細圖案的光罩及用於製造該光罩的光罩空白基板。
11‧‧‧光透明石英基材
12‧‧‧氮化鉻膜

Claims (28)

  1. 一種光罩空白基板，其包含形成於透明基材上用於曝光之遮光膜，其特徵為該遮光膜具有100奈米或更小的總厚度，該總厚度之70%或更多係為鉻化合物的厚度，該鉻化合物對波長450奈米的光具有每單位厚度0.025/奈米或更低的光密度(OD)，且該遮光膜包含鉻含量依原子比為50原子%或更多之鉻金屬膜和鉻含量依原子比為50原子%或更小之第一和第二鉻化合物膜，該鉻金屬膜係配置在該第一與第二鉻化合物膜之間。
  2. 如申請專利範圍第1項之光罩空白基板，其中該遮光膜的總厚度等於或小於80奈米。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之光罩空白基板，其中對波長193奈米的光，該遮光膜的光密度(OD)為2.5至3.5。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之光罩空白基板，其中對波長248奈米的光，該遮光膜的光密度(OD)為2.5至3.5。
  5. 如申請專利範圍第1或2項之光罩空白基板，其中該遮光膜為含有多數層的堆疊之多層膜，且該多層膜的最上層之厚度為10至40奈米。
  6. 一種半調相偏移光罩空白基板，其包含形成於透明基材上對於曝光具有預定的相偏移能力及穿透率之半透明膜與在該半透明膜上形成的遮光膜，其特徵為 該半透明膜具有同時含有矽(Si)及鉬(Mo)的區域，且該遮光膜之厚度為60奈米或更小，且該遮光膜包含鉻含量依原子比為50原子%或更多之鉻金屬膜和鉻含量依原子比為50原子%或更小之第一和第二鉻化合物膜，該鉻金屬膜係配置在該第一與第二鉻化合物膜之間。
  7. 如申請專利範圍第6項之光罩空白基板，其中該遮光膜的厚度等於或小於50奈米。
  8. 如申請專利範圍第6或7項之光罩空白基板，其中該遮光膜總厚度之70%或更多係為鉻化合物的厚度，該鉻化合物對波長450奈米的光具有每單位厚度0.025/奈米或更低的光密度(OD)
  9. 如申請專利範圍第6或7項之光罩空白基板，其中該半透明膜為多層膜，且該多層膜之至少一層為同時含有矽及鉬的層。
  10. 如申請專利範圍第6或7項之光罩空白基板，其中對波長193奈米的光，該遮光膜的光密度(OD)為1.2至2.3。
  11. 如申請專利範圍第6或7項之光罩空白基板，其中對波長248奈米的光，該遮光膜的光密度(OD)為1.2至2.3。
  12. 如申請專利範圍第6或7項之光罩空白基板，其中該遮光膜為含有多數層的堆疊之多層膜，且該多層膜的最上層之厚度為10至30奈米。
  13. 如申請專利範圍第1、2、6及7項中任一項之光 罩空白基板，其中該遮光膜的總厚度之70%或更多係為鉻化合物的厚度，該鉻化合物依原子比係具有50原子%或更小的鉻含量。
  14. 如申請專利範圍第1或6項之光罩空白基板，其中該第二個鉻化合物膜之厚度係3至30奈米。
  15. 如申請專利範圍第1、2、6及7項中任一項之光罩空白基板，其中該遮光膜包含依原子比具有50原子%或更大的鉻含量之第一與第二個鉻金屬膜，及依原子比具有50原子%或更小的鉻含量之第一、第二及第三個鉻化合物膜，且該第一個鉻金屬膜係配置在該第一個鉻化合物膜與該第二個鉻化合物膜之間，且該第二個鉻金屬膜係配置在該第二個鉻化合物膜與該第三個鉻化合物膜之間。
  16. 如申請專利範圍第15項之光罩空白基板，其中該第二個鉻化合物膜之厚度係3至30奈米。
  17. 如申請專利範圍第1、2、6及7項中任一項之光罩空白基板，其中該遮光膜對波長250奈米至270奈米的光具有30%或更小的反射率。
  18. 如申請專利範圍第1、2、6及7項中任一項之光罩空白基板，其中該遮光膜具有抗反射能力。
  19. 如申請專利範圍第1、2、6及7項中任一項之光罩空白基板，其中該遮光膜為含有具有不同光學特性之多數層的堆疊之多層膜，且該多層膜的最上層對波長193奈米的光具有1.0至1.5的消光係數(k)。
  20. 如申請專利範圍第1、2、6及7項中任一項之光罩空白基板，其中該遮光膜為含有具有不同光學特性之多數層堆疊之多層膜，該多層膜的最上層之主要構成材料為氧化鉻、氮化鉻或氧氮化鉻，且該膜自該最上層的表面起0.5至1.0奈米深度中的氧、氮及碳的百分比含量(原子%)為氧含量>氮含量>碳含量。
  21. 如申請專利範圍第1、2、6及7項中任一項之光罩空白基板，其中該光罩空白基板具有在該遮光膜上厚度為250奈米或更小之化學放大型光阻膜。
  22. 如申請專利範圍第21項之光罩空白基板，其中該化學放大型光阻膜係藉由施予化學放大型光阻劑所形成的膜，該化學放大型光阻劑含有於有機溶劑中10重量%或更小的固體成分且含有表面活性劑。
  23. 如申請專利範圍第22項之光罩空白基板，其中在該化學放大型光阻劑中之表面活性劑的百分比含量為10至1000ppm。
  24. 如申請專利範圍第22或23項之光罩空白基板，其中該表面活性劑含有具有氟取代基的表面活性成分。
  25. 如申請專利範圍第22或23項之光罩空白基板，其中該表面活性劑含有不具有氟取代基亦不具有含矽取代基的非離子型表面活性成分。
  26. 一種光罩，其係使用如申請專利範圍第1、2、6及7項中任一項之光罩空白基板所製造。
  27. 一種光罩空白基板之製造方法，其特徵在於該方 法包含施予化學放大型光阻至申請專利範圍第1、2、6及7項中任一項之光罩空白基板之表面上以形成厚度為250奈米或更小之化學放大型光阻膜的步驟。
  28. 一種光罩之製造方法，其特徵在於該方法包含施予化學放大型光阻至申請專利範圍第1、2、6及7項中任一項之光罩空白基板之表面上以形成厚度為250奈米或更小之化學放大型光阻膜的步驟。
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