專利名稱：用于掩模板的透明基片及掩模板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于掩模板(mask blank)的透明基片及一種掩模板，更明確地講，涉及一種用于掩模板的透明基片及掩模板，其能夠通過保證透明基片或者薄膜的光學(xué)特性防止偏離掩模板光學(xué)特性的規(guī)格。
背景技術(shù)：
先前人們已經(jīng)提出了一種透明基片或者掩模板，其特點是透明基片的一個角部分具有特殊設(shè)計的形狀，或者在透明基片上形成的薄膜的外周部分具有特殊設(shè)計的形狀(例如，見日本已審查實用新型申請公布(JP-Y)No.63-8900(專利文獻1)，日本未審查專利申請公布(JP-A)No.2000-356849(專利文獻2)，日本未審查實用新型申請公布(JP-U)No.60-39047(專利文獻3))。
專利文獻1公開了一種透明基片，其在角部分上形成了一個基片標(biāo)記，以便區(qū)分透明基片的材料。
專利文獻2公開了一種透明基片，其相對于一條斜線具有不對稱的形狀，從而區(qū)分多種類型的透明基片。
專利文獻3公開了一種透明基片，其在除了外周部分和側(cè)面之外的部分上均勻地形成了一層遮光膜(不透明膜)。利用這種結(jié)構(gòu)，在使用掩模板期間，遮光膜(light shielding film)不從外周部分和側(cè)面上剝落。因此有可能防止由于灰塵產(chǎn)生而導(dǎo)致的圖形缺陷。
然而，專利文獻1和2中公開的每種基片掩模都只具有區(qū)分透明基片材料的作用，而專利文獻3中公開的未被遮光膜覆蓋的部分只具有防止掩模板產(chǎn)生灰塵的作用。
另一方面，最近隨著半導(dǎo)體器件的微型化，曝光光源使用的波長逐漸縮短。特別地，曝光波長達到了200nm或者更短。例如，這種曝光光源可以用ArF受激準(zhǔn)分子激光器(波長193nm)、F2受激準(zhǔn)分子激光器(波長157nm)等制成。用于屏蔽這些曝光波長光線的遮光膜或者用于偏移光線相位的相偏移膜已經(jīng)有了快速的發(fā)展。作為這種膜，已經(jīng)提出了大量的膜材料(例如，見日本未審查專利申請公布(JP-A)No.2002-167-2727(專利文獻4)和日本未審查專利申請公布(JP-A)No.2003-280168(專利文獻5))。
進一步，人們已經(jīng)提出了多種制造方法，其能夠降低光學(xué)特性的差異(例如，透射率或者相差異)，該差異被認為會在形成這些膜時導(dǎo)致問題(例如，見日本未審查專利申請(JP-A)No.2002-90978(專利文獻6))。因此，目前，膜的光學(xué)特性的差異已經(jīng)被顯著降低。然而，在測量已制造的掩模板的光學(xué)特性(透射率，反射率等)時，還是有問題地發(fā)現(xiàn)，有一定比例的掩模板不滿足光學(xué)特性差異的規(guī)格。
本發(fā)明人從各種角度調(diào)查了上述問題的原因。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，透射率的差異是由于透明基片自身對曝光光線的吸收導(dǎo)致的，其按照常規(guī)是不會產(chǎn)生問題的。
最近，人們使用人造石英玻璃作為以ArF受激準(zhǔn)分子激光器，一種現(xiàn)今快速發(fā)展的激光器，為曝光光源的掩模板的基片材料。人造石英玻璃還用作使用KrF受激準(zhǔn)分子激光器，一種目前已經(jīng)實際應(yīng)用的激光器，作為曝光光源的掩模板的基片材料。KrF受激準(zhǔn)分子激光器的曝光波長是248nm。因此，即使人造石英玻璃具有產(chǎn)品差異，6025號(厚度為6.35mm)的透射率(板厚度方向上的透射率)為88％或者更高(波長λ240nm)。不會產(chǎn)生任何問題。
然而，如果曝光光源的波長變得更短，例如在ArF受激準(zhǔn)分子激光器(波長為193nm)中，6025號(厚度為6.35mm)的透射率(板厚度方向上的透射率)有時為88％或者更低，因為基片自身會由于人造石英玻璃的產(chǎn)品差異等對曝光光源產(chǎn)生吸收。這種透射率的降低在曝光光線的波長為200nm或者更低時(特別是140nm-200nm)會變得更加顯著。
在目前狀態(tài)下，還不能夠完全消除形成薄膜時的產(chǎn)品差異。如上所述，不滿足光學(xué)特性差異規(guī)格的那些掩模板被認為是由于基片材料的透射率差異與薄膜光學(xué)特性的差異的協(xié)同效應(yīng)而偏離了規(guī)格。
發(fā)明概要因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種用于掩模板的透明基片及一種掩模板，其能夠通過保證透明基片和薄膜的光學(xué)特性防止偏離掩模板的光學(xué)特性規(guī)格。
為了實現(xiàn)上述目標(biāo)，本發(fā)明提供了一種用于掩模板的透明基片，其需要具有預(yù)定的光學(xué)特性，并具有通過切割預(yù)定的角部分使之成為傾斜的部分而形成的基片掩模，該基片掩模具有根據(jù)光學(xué)特性確定的形狀。
利用該結(jié)構(gòu)，透明基片的光學(xué)特性能夠通過基片掩模得到保證。因此，有可能解決如下問題，即制造出由于透明基片的光學(xué)特性而偏離了規(guī)格的掩模板。
進一步，在根據(jù)本發(fā)明的用于掩模板的透明基片中，通過組合多個傾斜部分形成基片掩模。
利用該結(jié)構(gòu)，有可能增加基片掩模的類型數(shù)目，和詳細地保證透明基片的光學(xué)特性。
進一步，在根據(jù)本發(fā)明的用于掩模板的透明基片中，光學(xué)特性是對曝光波長的透射率和/或基片平面內(nèi)的透射率差異。
利用該結(jié)構(gòu)，有可能保證對曝光波長的透射率或者基片平面內(nèi)的透射率差異，并且防止由于透明基片自身對曝光光線的吸收導(dǎo)致的偏離規(guī)格。
進一步，在根據(jù)本發(fā)明的用于掩模板的透明基片中，曝光波長落在140nm-200nm的范圍。
利用該結(jié)構(gòu)，在140nm-200nm的短波長區(qū)域內(nèi)，其中由于透明基片的材料會導(dǎo)致透射率大大偏差，有可能保證掩模板透明基片的光學(xué)特性。
進一步，在根據(jù)本發(fā)明的用于掩模板的透明基片中，透明基片的材料是人造石英玻璃。
利用該結(jié)構(gòu)，即使在由于產(chǎn)品差異導(dǎo)致光學(xué)特性發(fā)生差異的人造石英玻璃中，也有可能保證掩模板透明基片的光學(xué)特性。
進一步，根據(jù)本發(fā)明的掩模板，包括一個透明基片和在透明基片的主表面上形成的作為掩模圖形的薄膜。掩模板具有一個基片標(biāo)記，其通過切割透明基片的一個預(yù)定角部分使之成為傾斜部分而形成并具有根據(jù)透明基片的光學(xué)特性確定的形狀，和一個膜標(biāo)記，其在薄膜的外周部分上形成并具有根據(jù)薄膜的光學(xué)特性確定的形狀。
利用該結(jié)構(gòu)，有可能不僅保證透明基片的光學(xué)特性，而且能保證薄膜的光學(xué)特性。因此，有可能防止由于其協(xié)同效應(yīng)而偏離規(guī)格。
進一步，在根據(jù)本發(fā)明的掩模板中，通過組合多個傾斜部分形成基片標(biāo)記。
利用該結(jié)構(gòu)，有可能增加基片的類型數(shù)目，并詳細地保證透明基片的光學(xué)特性。
進一步，在根據(jù)本發(fā)明的掩模板中，通過多個光學(xué)特性彼此不同的層形成薄膜，并且膜標(biāo)記的形狀由這些層的光學(xué)特性確定。
利用該結(jié)構(gòu)，有可能保證多個光學(xué)特性彼此不同的層的光學(xué)特性，并防止由于這些光學(xué)特性而偏離規(guī)格。
進一步，在根據(jù)本發(fā)明的掩模板中，薄膜包括一個網(wǎng)板(halftone)膜和一個遮光膜。膜標(biāo)記包括由網(wǎng)板膜形成的第一膜標(biāo)記和由遮光膜形成的第二膜標(biāo)記。第一膜標(biāo)記的形狀根據(jù)網(wǎng)板膜的光學(xué)特性確定，第二膜標(biāo)記的形狀根據(jù)遮光膜的光學(xué)特性確定。
利用該結(jié)構(gòu)，有可能單獨的保證網(wǎng)板膜的光學(xué)特性和遮光膜的光學(xué)特性，從而掩模板的光學(xué)特性具有更高的可靠性。
進一步，在根據(jù)本發(fā)明的掩模板中，光學(xué)特性是對曝光波長的透射率和/或薄膜平面內(nèi)的透射率差異。
利用該結(jié)構(gòu)，有可能保證對曝光波長的透射率或者薄膜平面內(nèi)的透射率差異，并且防止由于透明基片自身對曝光光線的吸收、薄膜的產(chǎn)品差異等導(dǎo)致的偏離規(guī)格。
進一步，在根據(jù)本發(fā)明的掩模板中，曝光波長落在140nm-200nm的范圍。
利用該結(jié)構(gòu)，在140nm-200nm的短波長區(qū)域內(nèi)，其中由于透明基片自身對曝光光線的吸收和薄膜的產(chǎn)品差異等導(dǎo)致透射率大大偏差，有可能保證掩模板的光學(xué)特性。
進一步，在根據(jù)本發(fā)明的掩模板中，透明基片的材料是人造石英玻璃。
利用該結(jié)構(gòu)，即使在由于產(chǎn)品差異導(dǎo)致光學(xué)特性發(fā)生偏差的人造石英玻璃中，也有可能獲得具有光學(xué)特性高度可靠的掩模板。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，在透明基片的角部分上形成了基片標(biāo)記，其具有根據(jù)透明基片的光學(xué)特性確定的形狀，通過該基片標(biāo)記能夠保證透明基片的光學(xué)特性。因此有可能防止由于透明基片的光學(xué)特性而偏離掩模板的規(guī)格。
而且，如果在薄膜外周上形成的膜標(biāo)記具有根據(jù)薄膜的光學(xué)特性確定的形狀，則還能夠保證薄膜的光學(xué)特性。因此，有可能防止由于透明基片的光學(xué)特性與薄膜的光學(xué)特性的協(xié)同效應(yīng)導(dǎo)致的偏離規(guī)格。


圖1A是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的用于掩模板的透明基片的透視圖；圖1B是圖1A中透明基片的基片標(biāo)記的放大透視圖；圖1C是傳統(tǒng)基片標(biāo)記的放大透視圖；圖2是用于解釋圖1B中基片標(biāo)記各種形狀的簡圖；圖3A-3C是用于解釋在掩模板上形成的薄膜的簡圖；圖4A是顯示圖3A所示網(wǎng)板膜的平面圖；
圖4B是顯示圖3A所示遮光膜的平面圖；圖5是圖3A特征部分的放大透視圖；圖6是用于解釋圖4A所示第一膜標(biāo)記的各種形狀的簡圖；圖7是用于解釋圖4B所示第二膜標(biāo)記的各種形狀的簡圖；圖8是解釋根據(jù)本發(fā)明一個實施例的用于制造掩模板透明基片的方法的簡圖；圖9是解釋根據(jù)本發(fā)明一個實施例的用于制造掩模板的方法的簡圖；圖10是濺射裝置的示意圖；和圖11是顯示圖10中濺射裝置特征部分的簡圖。
具體實施例方式
下文中，將參考

本發(fā)明的實施例。
(用于掩模板的透明基片)參考圖1A-1C和2，說明根據(jù)本發(fā)明一個實施例的用于掩模板的透明基片。
如圖1A所示，用于掩模板的透明基片是一個用人造石英玻璃等制成的矩形玻璃基片，并通過精細拋光它的兩個主表面而形成。在透明基片1的一個預(yù)定角部分上，通過切割六個表面(兩個側(cè)面，一個主表面，一個R表面，兩個斜切面)成為傾斜部分形成基片標(biāo)記M1。
明確地講，基片標(biāo)記M1的形成過程如下使用金剛石研磨機加工成形，隨后用拋光布或拋光刷將其拋光成鏡面。
基片標(biāo)記M1的形狀根據(jù)透明基片1的光學(xué)特性(透射率，基片平面內(nèi)的透射率差異等)加以確定。例如，當(dāng)在193nm曝光波長下，基片平面內(nèi)的透射率差異落在90％±2％的范圍時，采用圖1B所示的基片標(biāo)記M1的形狀。
這樣，有可能根據(jù)基片標(biāo)記M1的形狀保證透明基片1的光學(xué)特性。
如圖1B所示，本實施例的基片標(biāo)記M1通過組合多個(例如3個)傾斜部分而形成，其與圖1C所示的傳統(tǒng)基片標(biāo)記不同。如果基片標(biāo)記M1是通過上述方式形成的，那么不但可能容易地區(qū)分透明基片1與不能保證光學(xué)特性的傳統(tǒng)透明基片，而且可能通過傾斜部分的形狀及其組合形成彼此形狀不同的各種基片標(biāo)記M1。例如，如圖2所示，如果為基片標(biāo)記M1確定多個形狀，并且光學(xué)特性的多個數(shù)值也分別與這些形狀相關(guān)，那么就可能詳細地保證透明基片1的光學(xué)特性。
作為在140-200nm的范圍對曝光波長具有期望的透射率的透明基片1的材料，不僅可以使用人造石英玻璃而且可以使用氟摻雜人造石英玻璃、氟化鈣等。
(掩模板)接著，將參考圖3A-3C至圖7說明根據(jù)本發(fā)明實施例的掩模板。
如圖3A-3C所示，掩模板2是通過在透明基片1的一個主表面上(與具有基片標(biāo)記M1的表面相對的主表面)沉積一個期望的薄膜，例如網(wǎng)板膜(halftone film)3和遮光膜(light shielding film)4，形成的。因此，根據(jù)本發(fā)明的掩模板2包括一個由在透明基片1上形成的網(wǎng)板膜3構(gòu)成的網(wǎng)板型相移掩模，一個由在透明基片1上形成的網(wǎng)板膜3和遮光膜4構(gòu)成的網(wǎng)板型相移掩模，一個由在透明基片1上形成的遮光膜4構(gòu)成的光掩模板，和一個基片凹陷型相移掩模板(基片刻蝕型相移掩模板或石英刻蝕型相移掩模板)。選擇地，掩模板2可以是一個由在薄膜上形成的抗蝕劑膜構(gòu)成的掩模板。
進一步，本發(fā)明對于使用波長范圍為140nm-200nm的曝光光源的掩模板特別有效，例如用于ArF受激準(zhǔn)分子激光器曝光的掩模板、用于F2受激準(zhǔn)分子激光器曝光的掩模板等。
圖4A顯示了在透明基片1的主表面上沉積的網(wǎng)板膜3。在網(wǎng)板膜等的外周部分(角部分)上，由沒有沉積網(wǎng)板膜3的部分形成一個第一膜標(biāo)記M2。膜標(biāo)記M2的形狀根據(jù)網(wǎng)板膜3的光學(xué)特性(透射率、網(wǎng)板膜平面內(nèi)的透射率差異、網(wǎng)板膜平面內(nèi)的相差差異)加以確定。例如，在如下的情況中使用圖4A所示膜標(biāo)記M2的形狀，其中在193nm的曝光波長下，網(wǎng)板膜3在網(wǎng)板膜平面內(nèi)的透射率差異為6.0％±0.2％，在網(wǎng)板膜平面內(nèi)的相差差異為180°±3°。這樣，有可能根據(jù)膜標(biāo)記M2的形狀保證網(wǎng)板膜3的光學(xué)特性。
在這里注意，膜標(biāo)記M2的形狀或類型能夠根據(jù)期望選擇。例如，如圖6所示，為膜標(biāo)記M2確定了多種形狀，并且光學(xué)特性的各種數(shù)值分別與這些形狀相關(guān)。這樣，有可能詳細地保證網(wǎng)板膜3的光學(xué)特性。
圖4B顯示了在網(wǎng)板膜3上沉積的抗反射遮光膜4。在形成于一個主表面上的遮光膜4的外周部分(角部分)上，由沒有沉積遮光膜4的部分形成第二膜標(biāo)記M3。膜標(biāo)記M3的形狀根據(jù)遮光膜4的光學(xué)特性(遮光膜平面內(nèi)的反射率差異、遮光膜平面內(nèi)的透射率差異等)加以確定。例如，在如下的情況中使用圖4B所示膜標(biāo)記M3的形狀，其中在193nm的曝光波長下，遮光膜4在遮光膜平面內(nèi)的透射率差異為3.0±0.1，以O(shè).D.值(光密度)表示。這樣，有可能根據(jù)膜標(biāo)記M3的形狀保證遮光膜4的光學(xué)特性。
在這里注意，膜標(biāo)記M3的形狀或類型能夠根據(jù)期望選擇。例如，如圖7所示，為膜標(biāo)記M3確定了多種形狀，并且光學(xué)特性的各種數(shù)值分別與這些形狀相關(guān)。這樣，有可能詳細地保證遮光膜4的光學(xué)特性。
圖5顯示了保證掩模板2(網(wǎng)板型相移掩模板)的多種光學(xué)特性(網(wǎng)板膜平面內(nèi)的透射率差異、網(wǎng)板膜平面內(nèi)的相差差異、遮光膜平面內(nèi)的透射率差異等)的實例。明確地講，通過在網(wǎng)板膜3的外周部分上形成的膜標(biāo)記M2的形狀和在遮光膜4的外周部分上形成的膜標(biāo)記M3的形狀保證在透明基片1上沉積的薄膜的光學(xué)特性。進一步，通過在透明基片1上形成的基片標(biāo)記M1的形狀保證透明基片的光學(xué)特性。
這里注意，膜標(biāo)記M2和M3的每一個都可以在透明基片1的4個角部分中的任何一個或多個位置上形成。而且，薄膜的光學(xué)特性可以通過膜標(biāo)記M2和M3的位置或者膜標(biāo)記形狀和膜標(biāo)記位置的組合加以保證。
進一步，角部分的膜形狀能夠由相對于膜標(biāo)記M2的透明基片的側(cè)面(也就是，與膜沉積表面相對的表面，即具有基片標(biāo)記的表面)和相對于膜標(biāo)記M3的遮光膜的表面加以確定。
(制造掩模板透明基片的方法)下面，將參考圖8說明根據(jù)本發(fā)明一個實施例的制造(提供)透明基片的方法。下文中，透明基片將被稱作人造石英玻璃。
(步驟1-a)利用已知的制造方法(例如日本未經(jīng)審查的專利申請公布(JP-A)No.8-31723或者日本未經(jīng)審查的專利申請公布(JP-A)No.2003-81654)制造人造石英玻璃錠，并將其切割成預(yù)定的基片尺寸(例如，152mm×152mm×6.5mm)從而產(chǎn)生人造石英玻璃板。
(步驟1-b)然后，給人造石英玻璃板倒角，并精細地拋光人造石英玻璃板的表面(包括兩個主表面)。
(步驟1-c)接著，用氘燈光(波長193nm)照射已經(jīng)拋光的一個主表面的9個位置并測量基片平面內(nèi)的透射率(透射率差異)。這里，透射率的測量是通過使用光譜儀(由Hitachi有限公司制造的U-4100)執(zhí)行的。由檢查光的輸入光量和其輸出光量的差值計算透射率。
這里，將薄膜平面內(nèi)的透射率差異換算成數(shù)值，用于ArF受激準(zhǔn)分子激光器曝光的掩模板所需的光學(xué)特性(透射率)的平面內(nèi)差異和透明基片所需的平面內(nèi)透射率差異(掩模板透明基片的規(guī)格)設(shè)定為90％±2％。
(步驟1-d)然后，對于透明基片平面內(nèi)透射率差異為90％±2％的透明基片，在透明基片一個主表面上的一個對角線位置處形成基片標(biāo)記(如圖1B所示的基片標(biāo)記)，以保證基片平面內(nèi)的透射率差異。基片標(biāo)記是通過將6個表面(包括主表面，兩個側(cè)面，一個R面和兩個形成角部分的斜切面)切割成為傾斜部分形成的。這樣，通過形成具有根據(jù)透明基片光學(xué)特性的形狀的基片標(biāo)記，有可能保證透明基片平面內(nèi)的透射率差異。進一步，通過在一個主表面上的一個對角線位置處形成基片標(biāo)記，有可能顯示基片是人造石英玻璃。
(步驟1-e)隨后，再次精細拋光透明基片的表面(包括兩個主表面)，從而獲得保證了光學(xué)特性(基片平面內(nèi)的透射率差異)的掩模板透明基片。
如此獲得的多個掩模板的透明基片放置在一個已知的玻璃基片架中(例如，在日本未經(jīng)審查的專利申請公布(JP-A)No.2003-264225中公開的)，并提供給用于制造掩模板的掩模板制造部分。
盡管前面沒有說明，但是可以適當(dāng)?shù)貓?zhí)行清洗處理步驟。在前述說明中，在測量透明基片平面內(nèi)的透射率之后，在步驟1-e中再次精細地拋光透明基片的表面。選擇地，掩模板的透明基片可以不執(zhí)行步驟1-e而提供給掩模板制造部分。
(制造掩模板的方法)下面，將參考圖9-圖11說明根據(jù)本發(fā)明一個實施例的制造(提供)掩模板的方法。
(步驟2-a)利用前述保證了光學(xué)特性(基片平面內(nèi)的透射率差異)的掩模板透明基片，通過在與具有基片標(biāo)記的表面相對的主表面上進行濺射形成待成為掩模圖形的薄膜(網(wǎng)板膜)。沉積網(wǎng)板膜優(yōu)選地通過使用具有如下結(jié)構(gòu)的濺射裝置加以執(zhí)行，以便減小網(wǎng)板膜平面內(nèi)的透射率差異和網(wǎng)板膜平面內(nèi)的相差差異。
如圖10所示，濺射裝置具有一個真空室11。在真空室11中，布置有磁控管陰極12和基片架13。附著于背板14的濺射靶15安裝在磁控管陰極12上。背板14直接或間接地通過水冷機構(gòu)加以冷卻。磁控管陰極12、背板14和濺射靶15彼此電連接。在基片架13上，放置透明基片1。
如圖11所示，濺射靶15和透明基片1被布置成使前表面(confronting surface)形成一個預(yù)定的角度。這樣，合適地確定了濺射靶15和透明基片1之間的偏移距離(例如340mm)，靶-基片垂直距離(例如380mm)和靶傾斜角(例如15°)。
利用真空泵通過排氣孔16抽空真空室11。在真空室11內(nèi)的氣壓達到不會影響待形成的膜的特性的真空度之后，從進氣口17引入含有氮氣的混合氣體。然后，使用DC電源18通過向磁控管陰極12施加負電壓進行濺射。DC電源18具有電弧探測功能，從而在濺射期間監(jiān)視放電的狀態(tài)。真空室11內(nèi)的壓力通過壓力計19加以測量。形成于透明基片上的網(wǎng)板膜的透射率通過物質(zhì)(species)以及通過進氣口17引入的氣體的混合比加以調(diào)節(jié)。在混合氣體是氬氣和氮氣的情況下，透射率隨著氮氣比的增加而增加。在只調(diào)節(jié)氮氣比不能獲得期望透射率的情況下，可以通過向含氮氣的混合氣體中添加氧氣來進一步增加透射率。網(wǎng)板膜的相角通過濺射時間加以調(diào)節(jié)，從而使曝光波長下的相角為大約180°。
網(wǎng)板膜的光學(xué)特性(透射率差異、相差差異等)由沉積方法加以保證。因此，保證網(wǎng)板膜光學(xué)特性的第一膜標(biāo)記與濺射沉積的網(wǎng)板膜同時形成。明確地講，網(wǎng)板膜在如下狀態(tài)下通過濺射沉積，即基片的外周部分被屏蔽從而防止那里被沉積。這樣，在透明基片的外周部分上形成沒有網(wǎng)板膜的部分作為第一膜標(biāo)記。
(步驟2-b)然后，用氘燈光(波長193nm)照射在網(wǎng)板膜的側(cè)面上具有網(wǎng)板膜的透明基片主平面的九個位置，并測量網(wǎng)板膜平面內(nèi)的透射率(透射率差異)和網(wǎng)板膜平面內(nèi)的相差(相差差異)。這里，透射率的測量是通過使用光譜儀(Hitachi有限公司制造的U-4100)執(zhí)行的，而相差的測量是通過使用相差測量裝置(Lasertec公司制造的MPM-193)執(zhí)行的。
這里，掩模板對ArF受激準(zhǔn)分子激光器曝光所需的網(wǎng)板膜平面內(nèi)光學(xué)特性差異為對于透射率和相差分別為6.0％±0.2％和180°±3°。因此，可以確認是否已經(jīng)滿足了這些規(guī)格。
(步驟2-c)隨后，在網(wǎng)板膜上，通過濺射沉積遮光膜。遮光膜的沉積優(yōu)選地通過使用和上述方法相同的濺射裝置執(zhí)行，以便減小光學(xué)特性的差異(遮光膜平面內(nèi)的透射率差異)。
因為，光學(xué)特性(遮光膜平面內(nèi)的透射率差異)基本上通過沉積方法加以保證，所以保證遮光膜光學(xué)特性的第二膜標(biāo)記與濺射沉積的遮光膜同時形成。明確地講，遮光膜在如下狀態(tài)下通過濺射加以沉積，即基片的四個角部分被屏蔽從而防止那里被沉積。這樣，在透明基片的四個角部分上形成沒有遮光膜的部分作為第二膜標(biāo)記。
(步驟2-d)然后，用氘燈光(波長193nm)照射具有遮光膜的透明基片中遮光膜表面的九個位置，并測量遮光膜平面內(nèi)的透射率(透射率差異)。這里，透射率的測量是通過使用光譜儀(Hitachi有限公司制造的U-4100)執(zhí)行的。
這里，掩模板對于ArF受激準(zhǔn)分子激光器曝光所需的光學(xué)特性(透射率)的平面內(nèi)差異是3.0±0.1，以O(shè).D值(光密度)表示。因此，可以確認是否已經(jīng)滿足了這些規(guī)格。
(步驟2-e)接著，在遮光膜表面上施加抗蝕劑之后，執(zhí)行熱處理從而形成抗蝕劑膜。這樣，獲得了掩模板(網(wǎng)板膜型相移掩模板)。如此獲得的掩模板通過基片標(biāo)記的形狀、網(wǎng)板膜膜標(biāo)記的形狀和遮光膜膜標(biāo)記的形狀保證了光學(xué)特性(網(wǎng)板膜平面的透射率差異為6.0％±0.2％，網(wǎng)板膜平面的相差差異為180°±3°，遮光膜平面內(nèi)的透射率差異為20％±2％)。
多個如此獲得的掩模板保存在一個已知的板容器中(例如，如日本經(jīng)過審查的專利申請公布(JP-B)No.1-39653)，并提供給用于制造掩模的掩模制造部分。
(實例和比較實例)
下文中，參考實例和比較實例，特別說明根據(jù)本發(fā)明的用于掩模板的透明基片。
(實例1)對于表面被精細拋光的152.4mm×152.4mm×6.35mm的人造石英玻璃基片，測量基片平面內(nèi)的透射率，并制備透射率差異在90％±2％范圍的人造石英玻璃基片。這里，在人造石英玻璃基片上，在人造石英玻璃基片的一個角部分上形成如圖1B所示的基片標(biāo)記，從而保證在193nm曝光波長下的基片平面內(nèi)透射率差異。
然后，利用前述的濺射裝置，制造100個用于ArF受激準(zhǔn)分子激光器曝光的網(wǎng)板型相移掩模板。
特別使用鉬(Mo)和硅(Si)的混合靶(Mo∶Si＝8∶92mol％)，通過在氬氣(Ar)和氮氣(N2)的混合氣氛(Ar∶N2＝10％∶90％，壓力0.1Pa)下進行反應(yīng)濺射(DC濺射)在人造玻璃基片上形成由鉬和硅及氮化物構(gòu)成的網(wǎng)板膜(膜厚度為大約67nm)。
進一步，在濺射沉積時，人造石英玻璃基片上距離面對濺射靶的沉積表面的邊緣大約2mm的區(qū)域被屏蔽板覆蓋。這樣，在距離玻璃基片邊緣大約2mm的區(qū)域內(nèi)形成沒有網(wǎng)板膜的區(qū)域，借此獲得如圖4A所示的第一膜標(biāo)記。
通過步驟2-b的方法，對已制造的100個樣品進行網(wǎng)板膜平面內(nèi)透射率差異和相差差異測量。測量的結(jié)果是，對于全部100個樣品，網(wǎng)板膜平面的透射率差異為6.0％±0.2％，而網(wǎng)板膜平面內(nèi)的相差差異為180°±3°。因此，證實滿足了規(guī)格。
隨后，在利用旋轉(zhuǎn)涂覆裝置施加抗蝕劑之后，進行熱處理從而在網(wǎng)板膜上形成膜厚度為400nm的抗蝕劑膜。從而，獲得了網(wǎng)板型相移掩模板。
100個如此獲得的網(wǎng)板膜型相移掩模板通過基片標(biāo)記的形狀和網(wǎng)板膜的膜標(biāo)記的形狀滿足了規(guī)格薄膜平面內(nèi)的透射率差異為6.0％±0.2％，薄膜平面內(nèi)的相差差異為180°±3°。
(實例2)
對于表面被精細拋光的152.4mm×152.4mm×6.35mm的人造石英玻璃基片，測量基片平面內(nèi)的透射率，并制備透射率差異在90％±2％范圍的人造石英玻璃基片。這里，在人造石英玻璃基片上，在人造石英玻璃基片的一個角部分上形成如圖1B所示的基片標(biāo)記，從而保證在193nm曝光波長下的基片平面內(nèi)透射率差異。
然后，利用前述的濺射裝置，制造100個用于ArF受激準(zhǔn)分子激光器曝光的網(wǎng)板型相移掩模板。
特別使用鉬(Mo)和硅(Si)的混合靶(Mo∶Si＝8∶92mol％)，通過在氬氣(Ar)和氮氣(N2)的混合氣氛(Ar∶N2＝10％∶90％，壓力0.1Pa)下進行反應(yīng)濺射(DC濺射)在人造玻璃基片上形成由鉬和硅及氮化物構(gòu)成的網(wǎng)板膜(膜厚度為大約67nm)。
進一步，在濺射沉積時，人造石英玻璃基片上距離面對濺射靶的沉積表面的邊緣大約2mm的區(qū)域被屏蔽板覆蓋。這樣，在距離玻璃基片邊緣大約2mm的區(qū)域內(nèi)形成沒有網(wǎng)板膜的區(qū)域，借此獲得如圖4A所示的第一膜標(biāo)記。
通過步驟2-b的方法，對已制造的100個樣品進行網(wǎng)板膜平面內(nèi)透射率差異和相差差異測量。測量的結(jié)果是，網(wǎng)板膜平面的透射率差異為6.0％±0.2％，而網(wǎng)板膜平面內(nèi)的相差差異為180°±3°。因此，證實滿足了規(guī)格。
然后，通過使用前述的濺射裝置，在網(wǎng)板膜上形成遮光膜。
明確地講，利用鉻(Cr)靶，通過在氬氣(Ar)和氮氣(N2)的混合氣氛(Ar80％，N220％，壓力0.1Pa)下進行反應(yīng)濺射(DC濺射)在人造玻璃基片上形成氮化鉻膜(膜厚度為大約15nm)。注意，氮化鉻膜的膜成分為Cr∶N＝80∶20。
接著，使用鉻(Cr)靶，通過在氬氣(Ar)和甲烷(CH4)的混合氣氛(Ar∶CH4＝95％∶5％，壓力0.1Pa)下進行反應(yīng)濺射(DC濺射)形成碳化鉻膜(膜厚度為大約20nm)。注意，碳化鉻膜的膜成分為Cr∶C＝94∶6。
然后，使用鉻(Cr)靶，通過在氬氣(Ar)和一氧化氮(NO)的混合氣氛(Ar∶NO＝85.5％∶14.5％，壓力0.1Pa)下進行反應(yīng)濺射(DC濺射)形成氮氧化鉻膜(膜厚度為大約20nm)。注意，氮氧化鉻膜的膜成分為Cr∶O∶N＝45∶30∶25。
進一步，在進行濺射沉積時，人造石英玻璃基片面對濺射靶的沉積表面的四個角部分被覆蓋一個直角三角形屏蔽板(一個邊的長度為大約6mm，在面對直角的邊的中點位置上形成一個三角凹口)。這樣，在玻璃基片四個角部分的每一個上面形成一個直角邊長為大約6mm的沒有遮光膜的區(qū)域，借此獲得如圖4B所示的第二膜標(biāo)記。
通過步驟2-d的方法，對100個已制備的樣品測量遮光膜平面內(nèi)的透射率差異。測量結(jié)果是，透射率為3.0±0.1，以O(shè).D.值(光密度)表示。從而，證實滿足了規(guī)格。
隨后，在利用旋轉(zhuǎn)涂覆裝置施加抗蝕劑之后，執(zhí)行熱處理從而在網(wǎng)板膜上形成膜厚度為400nm的抗蝕劑膜。從而，獲得網(wǎng)板型相移掩模板。
100個如此獲得的網(wǎng)板型相移掩模板通過基片標(biāo)記的形狀、網(wǎng)板膜的膜標(biāo)記的形狀和遮光膜膜標(biāo)記的形狀滿足了規(guī)格網(wǎng)板膜平面內(nèi)的透射率差異為6.0％±0.2％，網(wǎng)板膜平面內(nèi)的相差差異為180°±3°，且遮光膜平面內(nèi)的透射率差異以O(shè).D.值表示為3.0±0.1。
(比較實例)對保證了預(yù)定水平或者更高水平的透射率的傳統(tǒng)人造石英玻璃基片(具有基片標(biāo)記以區(qū)分玻璃基片的玻璃物質(zhì)的玻璃板)的表面進行精細拋光，并制備152.4mm×152.4mm×6.35mm的人造石英玻璃基片。這里，在人造石英玻璃基片上，形成了如圖1C所示形狀的基片標(biāo)記。
然后，按照和實例1相似的方法，使用前述的濺射裝置制造100個用于ArF受激準(zhǔn)分子激光器曝光的網(wǎng)板型相移掩模板。
通過步驟2-b的方法，對100個如此制造的樣品測量透射率差異和相差差異。測量結(jié)果是，100個樣品中有94個滿足了規(guī)格透射率差異為6.0％±0.2％，相差差異為180°±3°。6個樣品偏離了規(guī)格。
對于偏離規(guī)格的6個膜，從人造石英玻璃基片上剝離網(wǎng)板膜，之后再次對基片進行拋光。然后，測量基片平面內(nèi)人造石英玻璃基片的透射率差異。結(jié)果，證實透射率在90％±10％的范圍變化。
因此，在使用不能保證人造石英玻璃基片平面內(nèi)對曝光波長的透射率差異的玻璃基片制造用于ArF受激準(zhǔn)分子激光器曝光的網(wǎng)板型相移掩模板的實例中，會以一定的比例獲得不滿足規(guī)格的掩模板。然而，在這些實例中，在使用保證了人造石英玻璃基片平面內(nèi)的透射率差異的玻璃基片的實例中，全部已制造的掩模板都滿足規(guī)格。
對于94個具有網(wǎng)板膜的玻璃基片，證實該掩模板滿足了規(guī)格。因此，如果除去在玻璃基片上形成的網(wǎng)板膜從而通過用激光照射基片的4個角部分形成第一膜標(biāo)記，就有可能保證掩模板的光學(xué)特性(網(wǎng)板膜平面內(nèi)的透射率差異和網(wǎng)板膜平面內(nèi)的相差差異)。
因此，除了像聯(lián)系前述實例說明的那樣在沉積的同時形成膜標(biāo)記之外，還可以在沉積之后通過除去特殊的區(qū)域形成膜標(biāo)記。例如，可以使用激光除去特殊區(qū)域的方法，利用蝕刻處理除去特殊區(qū)域的方法，或者通過接觸精細探針除去特殊區(qū)域的方法等。在沉積之后執(zhí)行除去的實例中，可以在測量完形成于透明基片上的薄膜的光學(xué)特性之后再形成膜標(biāo)記，并且證實滿足了預(yù)定的規(guī)格。
本發(fā)明能夠應(yīng)用于掩模板透明基片和掩模板。特別地，本發(fā)明可用于利用ArF受激準(zhǔn)分子激光器或者F2受激準(zhǔn)分子激光器作為曝光光源的掩模板，并能夠防止由于光學(xué)特性差異而偏離規(guī)格。
盡管本發(fā)明是聯(lián)系其少數(shù)實施例和實例公開的，但是對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠容易地以各種其它的方式將本發(fā)明用于實踐。
權(quán)利要求
1.一種用于掩模板的透明基片，其需要具有預(yù)定的光學(xué)特性，包括一個基片標(biāo)記，其通過將預(yù)定角部分切割成傾斜剖面而形成，該基片標(biāo)記具有根據(jù)光學(xué)特性確定的形狀。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的透明基片，其中基片標(biāo)記通過組合多個傾斜部分而形成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的透明基片，其中光學(xué)特性是對曝光波長的透射率和/或基片平面內(nèi)的透射率差異。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的透明基片，其中曝光波長處于140nm-200nm的范圍。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的透明基片，其中透明基片的材料是人造石英玻璃。
6.一種掩模板，其包括透明基片和在透明基片主表面上形成的待成為掩模圖形的薄膜，該掩模板具有基片標(biāo)記，其通過切割透明基片的預(yù)定角部分成為傾斜部分而形成，并具有根據(jù)透明基片的光學(xué)特性確定的形狀，以及膜標(biāo)記，其在薄膜的外周部分上形成，并具有根據(jù)薄膜的光學(xué)特性確定的形狀。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的掩模板，其中基片標(biāo)記通過組合多個傾斜部分而形成。
8.根據(jù)權(quán)利要求6的掩模板，其中薄膜由多個光學(xué)特性彼此不同的層形成；膜標(biāo)記的形狀根據(jù)這些層的光學(xué)特性加以確定。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的掩模板，其中該薄膜包括一個網(wǎng)板膜和一個遮光膜，該膜標(biāo)記包括由網(wǎng)板膜形成的第一膜標(biāo)記和由遮光膜形成的第二膜標(biāo)記，第一膜標(biāo)記的形狀根據(jù)網(wǎng)板膜的光學(xué)特性確定，第二膜標(biāo)記的形狀根據(jù)遮光膜的光學(xué)特性確定。
10.根據(jù)權(quán)利要求6的掩模板，其中光學(xué)特性是對曝光波長的透射率和/或薄膜平面內(nèi)的透射率差異。
11.根據(jù)權(quán)利要求6的掩模板，其中曝光波長位于140nm-200nm范圍。
12.根據(jù)權(quán)利要求6的掩模板，其中透明基片的材料是人造石英玻璃。
全文摘要
在需要具有預(yù)定光學(xué)特性的用于掩模板的透明基片中，通過切割預(yù)定的角部分成為傾斜部分形成基片標(biāo)記。該標(biāo)記的形狀根據(jù)該基片的光學(xué)特性加以確定。
文檔編號G03F1/38GK1749853SQ200510099938
公開日2006年3月22日 申請日期2005年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月13日
發(fā)明者小池今朝廣, 鈴木修, 河原明宏 申請人:Hoya株式會社