相移空白掩膜及其制造方法与流程

本申请要求于2017年5月18日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请no.10-2017-0061671的优先权，其公开内容通过引用并入本文。

本发明涉及相移空白掩膜及其制造方法，并且更具体地涉及这样的相移空白掩膜及其制造方法，所述相移空白掩膜适合于使用krf和arf准分子激光器来制造半导体器件的工艺，并且所述相移空白掩膜包括具有改善的耐化学品性和耐曝光性的相移膜。

背景技术

目前，高级半导体微制造技术已经变得非常重要，其能够满足大规模集成电路的高度集成化所伴随的电路图案的小型化的需求。在高集成电路的情况下，由于集成化、用于层间连接的接触霍尔图案以及用于高速操作和低功耗的电路布线的小型化，对电路布置等的技术需求日益增加。为了满足这些要求，在制造记录有原始电路图案的光掩膜中，还需要用于微型化和更精确的电路图案的光刻技术。

已经开发了这种光刻技术以缩短曝光光线的波长(例如，436nm的g线，405nm的h线，365nm的i线，248nm的krf和193nm的arf)，以便提高半导体电路图案的分辨率。然而，虽然曝光光线的波长缩短对分辨率的提高有很大作用，但对焦深(dof)有不利的影响，从而导致对设计诸如透镜之类的光学系统造成沉重负担的问题。

因此，为了解决上述问题，已经开发了这样一种相移掩膜，其使用用于将曝光光线的相位偏移180°的相移膜以改善分辨率和dof。相移空白掩膜具有这样的结构，其中在透明衬底上层叠有相移膜、遮光膜和光致抗蚀剂膜，该相移空白掩膜在半导体光刻工艺中作为用于临界尺寸(cd)不高于90nm的高精度空白掩膜从而应用于浸入式光刻和248nm的krf以及193nm的krf的光刻。

同时，残留在空白掩膜或光掩膜上的颗粒必须通过反复的清洁工序去除，因为这些颗粒会导致缺陷图案。在这种情况下使用的清洁液可以包括硫酸过氧化氢混合物、臭氧溶液、氨过氧化氢混合物等。硫酸过氧化氢混合物是强氧化剂，通过硫酸和过氧化氢的混合物会获得强氧化过程，臭氧溶液是通过将臭氧溶解在水中而获得的，并用于代替硫酸过氧化氢混合物。氨过氧化氢混合物是通过氨和过氧化氢的混合物而得到的清洁剂，当将空白掩膜或光掩膜的表面浸入氨过氧化氢混合物中时，通过氨的溶解和过氧化氢的氧化，使附着于表面上的有机异物脱离并离开表面，由此进行清洁。这种化学清洁从空白掩膜或光掩膜上去除颗粒或污染物，但会损坏空白掩膜或光掩膜的薄膜。

此外，含有钼(mo)等过渡金属的硅(si)基薄膜存在如下问题：在曝光工序期间，arf准分子激光器会改变其图案的尺寸。图案尺寸的这种变化是指硅(si)基薄膜被曝光光线和水的能量氧化并且线宽尺寸逐渐增大的现象。该现象可通过清洁工序得到控制，但重复的清洁工序会改变光学膜的性质。

在化学清洁和曝光工序期间，光学膜的特性的变化大大影响cd的变化，这是因为期望的图案尺寸是微型化的。例如，临界尺寸的5nm的变化在100nm以上的常规图案中是不显著的，但是在32nm以下、特别是22nm以下的图案下是严重的。

近来，使用了这样的掩膜，该掩膜中所采用的相移膜除了包含硅(si)和诸如钼(mo)之类的过渡金属之外，还含有氮(n)。然而，如上所述，对于采用主要含有过渡金属和硅(si)的相移膜的空白掩膜，其容易受到清洁工序的影响，并且具有以下问题：由于通过重复曝光工序在相移膜的表面上形成氧化层，因此图案线宽的尺寸逐渐增加。

技术实现要素：

因此，本公开的一方面在于提供一种制造相移空白掩膜和光掩膜的方法，该相移空白掩膜和光掩膜包括由不含过渡金属的硅(si)基材料制成的相移膜，因此具有优异的耐化学品性和耐曝光性。

根据本公开的一个实施方案，可以提供在透明衬底上至少具有相移膜和抗蚀剂膜的相移空白掩膜，其中该相移膜具有单层结构或包括两层或更多层的多层膜结构，并且该相移膜包含硅(si)和硅(si)化合物中的一种，且基本上不包含过渡金属。

第一相移膜可以包含硅(si)和氮(n)，其中硅(si)的含量为40原子％至80原子％。

第二相移膜可以包含硅(si)、氮(n)和氧(o)，其中硅(si)的含量为10原子％以上，氮(n)的含量为3原子％以上，并且氧(o)的含量为6原子％以上。

与第一相移膜相比，第二相移膜的相位度数和透射率的变化相对于厚度变化率而言较小。

可以进一步提供设置在相移膜上并且相对于相移膜具有蚀刻选择性的遮光膜。

可以进一步提供设置在遮光膜上并且相对于遮光膜具有蚀刻选择性的硬掩膜。

可以进一步提供设置在硬掩膜上并且相对于硬掩膜具有蚀刻选择性的金属膜。

附图说明

通过以下结合附图对示例性实施方案的描述，上述和/或其他方面将变得清楚并且更容易理解，其中：

图1示出了根据本公开的第一结构的相移空白掩膜的截面图；

图2示出根据本公开的相移膜的截面图；

图3示出了根据本公开的第二结构的相移空白掩膜的截面图；

图4示出了根据本公开的第三结构的相移空白掩膜的截面图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图更详细地描述本发明的实施方案。然而，提供这些实施例只是为了说明的目的，而不应该被解释为限制本发明的范围。因此，本领域普通技术人员将会理解，可以从这些实施例中做出各种修改和等同物。此外，本发明的范围必须在所附权利要求中限定。

图1示出了根据本公开的第一结构的相移空白掩膜的截面图，图2示出了根据本公开的相移膜的截面图。

参考图1和图2，根据本公开的第一结构的相移空白掩膜100至少包括依次形成在透明衬底102上的相移膜104、遮光膜106和抗蚀剂膜112。

透明衬底102的尺寸为6英寸×6英寸×0.25英寸(宽×长×厚)，并且对于波长为200nm以下的曝光光线的透射率为90％以上。

可以通过溅射工艺，利用等离子体开/关、施加到靶上的功率的变化、反应气体的比例变化等来实现组成或组成比变化的多层膜或连续膜，由此形成相移膜104。在此，连续膜是指在溅射工艺中通过改变在等离子体下注入的反应气体而形成的膜。

相移膜104仅包含硅(si)或者包含硅(si)化合物，该硅化合物除了硅(si)之外，还包含氧(o)、氮(n)和碳(c)中的一种或多种轻元素，所述硅(si)化合物例如为sio、sin、sic、sion、sico、sicn或sicon，相移膜104基本上不含钼(mo)等过渡金属，并且可以进一步包含硼(b)。

当相移膜由包含过渡金属(例如钼(mo))的硅化合物制成时，清洁溶液会使相移膜高度劣化，因此当相移膜被重复的清洁过程损坏时，其厚度减小并且透射率和相位度数改变，从而不能达到最终所需的光学性能。另一方面，与包含过渡金属硅或过渡金属硅化合物的相移膜相比，由不含过渡金属的硅(si)或硅(si)化合物制成的相移膜104对诸如臭氧(o3)、热di、氨(nh4oh)、硫酸(h2so4)等的清洁溶液具有更高的耐受性。

此外，当相移膜包含过渡金属时，相移膜具有在包括重复曝光的晶圆光刻过程期间与氧(o)结合，从而使图案的cd增加的问题。另一方面，由不含过渡金属的硅(si)或硅(si)化合物制成的相移膜104将cd增加的问题最小化，因此延长了光掩膜的寿命。

因此，根据本公开的相移膜104由硅(si)或硅(si)化合物形成而不含过渡金属。

相移膜104是通过使用硅(si)靶或添加有硼(b)的硅(si)靶的溅射方法形成的。当向硅(si)靶添加硼(b)时，靶具有高导电性，因此减少了在形成薄膜时产生的缺陷。在这种情况下，硼(b)掺杂的硅靶的电阻率为1.0e-04ω.㎝至1.0e+01ω.㎝，优选为1.0e-03ω.㎝至1.0e-02ω.㎝。当靶具有高电阻率时，在溅射过程中会出现电弧等异常放电现象，从而导致薄膜性能出现缺陷。

此外，用于形成相移膜104的硅(si)靶是通过使用柱状结晶或单结晶方法制造的。柱状结晶靶具有5mm至20mm的晶粒尺寸。在这种情况下，晶粒尺寸在距晶块底部20mm距离处为15mm，晶粒尺寸在距晶块底部150mm距离处为17mm，并且晶粒尺寸在距晶块底部280mm距离处为20mm。结果，晶粒尺寸随着从晶块的边缘向中心移动而变大。此外，硅(si)靶在经受加压时被破坏，因此无法执行hp或hip工艺。然而，硅(si)靶可以在低温和低压下进行hp或hip工艺。为了防止破裂现象，柱状结晶靶和单晶靶具有这样的机械性能，例如hv强度为800以上，弯曲强度为100mpa以上。

此外，根据本公开，作为在溅射工艺期间使缺陷最小化的方法，可以使靶杂质的含量最小化。在这些杂质中，碳(c)和氧(o)的含量可以低于或等于30.0ppm，优选低于或等于5.0ppm。除了碳(c)和氧(o)之外，其他杂质(al、cr、cu、fe、mg、na、k等)的含量可优选低于或等于1.0ppm，更优选低于或等于0.05ppm。

相移膜104可以包括单层膜或具有两层或更多层结构的多层膜。当相移膜包括单层膜时，可以形成包含硅(si)和氮(n)的氮化物相移膜，并且优选地形成为sin膜。

另一方面，当相移膜104具有双层结构时，相移膜104可以由两种结构形成。

参考图2，相移膜104可以包括用于主要控制相位度数和透射率的第一相移膜114，以及用于防止相移膜104被清洁溶液溶解或腐蚀的劣化现象，其中清洁溶液用于制造光掩膜时的清洁过程中。

为此，第一相移膜114可以例如包含硅(si)和氮(n)，并且第一相移膜114占相移膜104的总厚度的80％以上。第一相移膜114含有40原子％至80原子％的硅(si)，其余为氮(n)。

第二相移膜116例如可以包含硅(si)、氧(o)和氮(n)，并且第二相移膜116占相移膜104的总厚度的20％以上。关于根据厚度的变化而改变的相位度数和透射率，第二相移膜116的变化小于第一相移膜114的变化。第二相移膜116包含10原子％以上的硅(si)、3原子％以上的氮(n)和6原子％以上的氧(o)。第二相移膜116可以含有1原子％以上的碳(c)。

相移膜104的厚度可以为50nm至90nm，并且厚度优选为80nm以下。这里，第一相移膜114的厚度为50nm以上，并且第二相移膜116的厚度为10nm以下。

同时，当相移膜104具有双层结构时，相移膜104可以包括：第一相移膜114，其用作主要控制透射率的透射控制层；和第二相移膜116，其用作主要控制相位度数的相移控制层。

为此，第一相移膜114可以例如包含硅(si)和氮(n)。第一相移膜114包含40原子％至80原子％的硅(si)，其余为氮(n)。为了控制透射率，将氮(n)含量设为低水平。

第二相移膜116可以例如包含硅(si)和氮(n)。为了控制相位度数，氮(n)的含量高于第一相移膜114，并且优选等于或高于10原子％。

相移膜104的厚度为50nm至90nm，第一相移膜114的厚度为20nm以下，并且第二相移膜116的厚度为40nm以上。

尽管没有示出，但是最外层薄膜(即，第三相移膜)可以由氮氧化硅(sion)制成并且额外地形成在第二相移膜116上，以提高相移膜104表面上的耐化学品性。此外，氮氧化硅(sion)可以被氮化硅(sin)代替，并且可以添加有碳(c)。此处，可以通过使用反应氧化气体、离子束、等离子体表面处理在真空或氧气气氛下进行离子镀，或通过使用快速热处理(rtp)装置、真空热板烘烤装置或炉子的热处理方法，从而形成最外层，并且最外层具有5nm的厚度。

相移膜104对于波长为200nm的曝光光线的透射率为5％至10％，透射率优选为5％至8％，更优选为6％，相位度数为170°至190°，相位度数优选为180°。

此外，可以在形成相移膜104之后，根据需要对相移膜104进行热处理工艺以改善其性能。

遮光膜106可以包括金属膜或金属化合物膜，该金属膜含有选自铬(cr)、钛(ti)、钒(v)、钴(co)、镍(ni)、锆(zr)、铌(nb)、钯(pd)、锌(zn)、铝(al)、锰(mn)、镉(cd)、镁(mg)、锂(li)、硒(se)、铜(cu)、钼(mo)、铪(hf)、钽(ta)和钨(w)中的一种或多种金属，所述金属化合物膜除了上述金属之外，还包含氧(o)、氮(n)、碳(c)中的一种或多种轻元素。

遮光膜106可以包括单层或多层。例如，当遮光膜106具有双层结构时，可以将下层设置为用于遮挡曝光光线的遮光膜，并且可以将上层设置为用于减少曝光光线的反射率的抗光层膜(anti-layeredfilm)。

遮光膜106可以仅包含铬(cr)，或者包含铬(cr)化合物，该铬(cr)化合物除了包含铬(cr)之外，还含有氧(o)、氮(n)和碳(c)中的一种或多种，诸如cro、crn、crc、cron、crcn、crco或crcon。例如，当遮光膜106具有由下层膜和上层膜构成的双层结构时，下层膜可以包含crn，并且上层膜可以包含cron。此外，各种结构都是可能的。

为了提高蚀刻率，遮光膜106也可以包含这样的化合物，该化合物除了含有铬(cr)之外，还含有钼(mo)。在这种情况下，遮光膜106可以仅包含钼铬(mocr)，或者包含诸如mocro、mocrn、mocrc、mocron、mocrcn、mocrco和mocrcon之类的钼铬(mocr)化合物。例如，当遮光膜106包含钼铬(mocr)化合物时，遮光膜106具有高蚀刻速率，从而可以将抗蚀剂膜112设置为薄膜，由此改善cd线性度。

遮光膜106的厚度为至并且优选为至当遮光膜106的厚度为以下时，它基本上不执行遮挡曝光光线的功能。当遮光膜106的厚度为以上时，遮光膜106变得更厚，因此降低了用于实现辅助形状图案的分辨率和精度。

遮光膜106的光密度为2.5至3.5，并且对于波长为200nm以下的曝光光线的表面反射率为10％至30％。

抗蚀剂膜112采用化学放大型抗蚀剂(car)，其厚度为至优选为至

图3示出了根据本公开的第二结构的相移空白掩膜的横截面图。

参照图3，根据本公开的第二结构的相移空白掩膜200至少包括依次层叠在透明衬底102上的相移膜104、遮光膜106、硬掩膜108和抗蚀剂膜112。此处，相移膜104、遮光膜106和抗蚀剂膜112等同于参照图1描述的根据第一结构的相移空白掩膜100中的那些膜。

硬掩膜108形成在遮光膜106和抗蚀剂膜112之间，并且用作形成遮光膜图案的蚀刻掩膜。为此，硬掩膜108由对于遮光膜106具有蚀刻选择性的材料制成，并且优选包含硅化钼(mosi)、硅(si)，或除了硅化钼(mosi)或硅(si)之外还包含氧(o)、氮(n)和碳(c)中的一种或多种的硅化钼(mosi)或硅(si)化合物。

硬掩膜108的厚度为至厚度优选为至使得用作硬掩膜108的蚀刻掩膜的抗蚀剂膜112可以制成薄膜，从而改善cd线性度。

图4示出了根据本公开的第三结构的相移空白掩膜的截面图。

参照图4，根据本公开第三结构的相移空白掩膜300至少包括依次层叠在透明衬底102上的相移膜104、遮光膜106、硬掩膜108、金属膜110和抗蚀剂膜112。

此处，相移膜104、遮光膜106、硬掩膜108和抗蚀剂膜112等同于参照图3描述的根据第二结构的相移空白掩膜200中的那些膜。

设置金属膜110，以提高硬掩膜108和抗蚀剂膜112之间的粘附力，并且辅助地用作下方硬掩膜108的蚀刻掩膜。

为此，金属膜110由与抗蚀剂膜112具有良好粘附性并且对下方的硬掩膜108具有蚀刻选择性的材料制成。如上所述，当硬掩膜108包含硅化钼(mosi)、硅(si)、或者除了硅化钼(mosi)或硅(si)之外还包含氧(o)、氮(n)和碳(c)中的一种或多种的硅化钼(mosi)或硅(si)化合物时，金属层110可以例如仅包含铬(cr)或包含铬(cr)化合物，该铬(cr)化合物除了含有铬(cr)之外，还含有氧(o)、氮(n)和碳(c)中的一种或多种。

金属膜110的厚度为至并且厚度优选为以下。

此外，尽管未示出，但根据本公开的相移空白掩膜可以包括选择性地形成在抗蚀剂膜上的电荷耗散膜。电荷耗散膜包含自掺杂水溶性导电聚合物，其防止曝光过程中的电子充电现象，并防止抗蚀剂膜112因充电现象而发生热变形。电荷耗散膜的厚度为至优选为以下。根据本公开，通过电荷耗散膜实现了高分辨率。

(实施方案)

实施方案#1：相移膜空白掩膜和光掩膜的制造方法1

参照图1和图2，使用dc磁控溅射装置和添加有硼(b)作为杂质的硅(si)靶来制造根据本公开的相移空白掩膜，并且在尺寸为6英寸×6英寸×0.25英寸的透明衬底102上形成相移膜104。

控制透明衬底102，使得对于波长为193nm的曝光光线，具有2nm以下的双折射，并且平坦度为0.3μm以下，且透射率为90％以上。

相移膜104被设计为具有双层结构，并且通过注入ar:n2＝7.0sccm:5.0sccm的工艺气体，并施加0.7kw的工艺功率，从而形成sin膜作为邻近衬底的第一相移膜114。通过使用基于x射线源的xrr装置测量厚度，结果表明第一相移膜114显示出62nm的厚度，并且通过使用aes分析组成比，结果表明其组成为：si:n＝68原子％:32原子％。

然后，向第一相移膜114上注入ar:n2:no＝7sccm:7sccm:7sccm的工艺气体，并施加0.7kw的工艺功率，由此形成厚度为4nm且组成比si:n:o＝21原子％:5原子％:74原子％的sion膜。

通过n&k系统测量对于193nm波长的曝光光线的透射率和相位度数，结果表明，相移膜104显示出5.7％的透射率和181°的相位度数。这意味着使用所制造的相移膜作为相移膜104没有问题。

然后，通过真空rtp在350℃的温度下对相移膜104进行20分钟的热处理，从而降低了相移膜104的应力。

接着，使用铬(cr)靶在相移膜104上形成具有铬(cr)化合物的双层结构的遮光膜106。通过注入ar:n2＝5sccm:9sccm的工艺气体，并施加1.4kw的工艺功率，从而形成厚度为28nm的crn膜作为遮光膜106中与相移膜104相邻的下层。通过注入ar:n2:no＝3sccm:10sccm:5sccm的工艺气体，并施加0.6kw的工艺功率，从而形成厚度为10nm的cron膜作为遮光膜106的上层。对于波长为193nm的曝光光线，遮光膜106的光密度为3.05，并且反射率为30％。

然后，用厚度为150nm的化学放大型抗蚀剂膜112旋涂遮光膜106，由此完成了空白掩膜100的制造。

对于使用空白掩膜100制造的光掩膜，首先对抗蚀剂膜112进行曝光，然后在108℃的温度下进行曝光后烘烤(peb)10分钟。

然后，通过显影液使抗蚀剂膜112图案化以形成抗蚀剂图案，并且在使用抗蚀剂图案作为蚀刻掩膜的同时，使用氯气对遮光膜106进行干法蚀刻处理，由此形成遮光膜图案。

然后，除去抗蚀剂膜图案(其无关紧要)，然后在使用遮光膜图案作为蚀刻掩膜的同时，使用氟气对相移膜104进行干法蚀刻处理，由此形成相移膜图案。

接下来，用第二抗蚀剂涂布上述结构，暴露除了外边缘之外的主区域从而形成第二抗蚀剂膜图案，然后通过去除暴光的遮光膜来最终制造光掩膜。

通过mpm-193系统测量如上所述制造的光掩膜的透射率和相位度数，结果表明该光掩膜显示出6.1％的透射率和182°的相位度数。这意味着使用制造的光掩膜作为相移掩膜没有问题。

[比较例#1]

与前述实施方案#1一样，使用dc磁控溅射装置和硅化钼(mosi)靶(mo:si＝10原子％:90原子％)在透明衬底上形成具有双层结构的相移膜。

在相移膜中，通过注入ar:n2＝7sccm:10sccm的工艺气体，并施加0.7kw的工艺功率，从而形成厚度为60nm的mosin膜作为邻近衬底的第一相移膜。通过向第一相移膜上注入ar:n2:no＝7sccm:7sccm:7sccm的工艺气体，并施加0.6kw的工艺功率，从而形成厚度为5nm的mosion膜。

通过测量相移膜对于波长为193nm的曝光光线的透射率和相位度数，结果表明相移膜显示出5.8％的透射率和182°的相位度数。

然后，通过与实施方案1相同的工艺来制造空白掩膜和光掩膜。

实施方案#2：包括硬掩膜的相移膜空白掩膜的制造方法

在该实施方案中，如图3所示，在透明衬底102上依次设置相移膜104、遮光膜106、硬掩膜108和抗蚀剂膜112。

在这种情况下，透明衬底102、相移膜104和遮光膜106与实施方案#1中的那些相同。

在形成实施方案#1的遮光膜106之后，使用dc磁控管溅射装置和添加有作为硼(b)杂质的硅(si)靶，通过注入ar:n2:no＝7sccm:7sccm:5scc的工艺气体，并施加0.7kw的工艺功率，从而在遮光膜106上形成厚度为5nm的sion膜作为硬掩膜108。

为了提高硬掩膜108和抗蚀剂膜112之间的粘附性，在150℃的温度下沉积汽化的六甲基二硅氮烷(hmds)20分钟。

然后，用厚度为80nm的化学放大型抗蚀剂膜112旋涂硬掩膜108，从而完成了空白掩膜200的制造。

对于使用空白掩膜100制造的光掩膜，首先对抗蚀剂膜112进行曝光，然后在108℃的温度下进行曝光后烘烤(peb)10分钟。

然后，通过显影液使抗蚀剂膜112图案化以形成抗蚀剂图案，并且在使用抗蚀剂图案作为蚀刻掩膜的同时，使用氯气对遮光膜106进行干法蚀刻处理，由此在下方的硬掩膜108上形成遮光膜图案。

然后，除去抗蚀剂膜图案112(这无关紧要)，然后使用硬掩膜108作为蚀刻掩膜的同时，使用氟气对硬掩膜108进行干法蚀刻处理，由此在遮光膜106上形成遮光膜图案。

然后，使用遮光膜图案作为蚀刻掩膜的同时，使用氟气对相移膜104进行干法蚀刻，从而形成相移膜图案。

接下来，用第二抗蚀剂涂布上述结构，将除了外边缘之外的主区域曝光从而形成第二抗蚀剂膜图案，然后通过去除曝光的遮光膜来最终制造光掩膜。

通过测试如上所述制造的光掩膜的cd性能，结果表明光掩膜显示出3nm的is-ilcd线性度。该结果与实施方案#1相比有所改善。

实施方案#3：包括硬掩膜和金属膜的相移膜空白掩膜的制造方法

在此实施方案中，参照图4，在透明衬底102上依次设置相移膜104、遮光膜106、硬掩膜108、金属膜110和抗蚀剂膜112。

在这种情况下，透明衬底102、相移膜104、遮光膜106、硬掩膜108和抗蚀剂膜112与实施方案#1和#2中的那些相同。

在形成实施方案#2中的硬掩膜108之后，利用过dc磁控装置和铬(cr)靶，通过注入ar＝8sccm的工艺气体并施加0.7kw的工艺功率，从而制成厚度为5nm的cr膜作为金属膜110。

然后，通过在金属膜110上形成抗蚀剂膜112来完成空白掩膜300的制造。

实施方案#4：相移膜空白掩膜的光掩膜的制造方法ii

在该实施方案中，参照图1和图2，使用dc磁控溅射装置和添加有硼(b)作为杂质的硅(si)靶，在透明衬底102上形成相移膜104。

相移膜104被设计为具有双层结构，并且通过注入ar:n2＝7.0sccm:3.0sccm的工艺气体，并施加0.7kw的工艺功率，从而形成sin膜作为邻近衬底的第一相移膜114。通过使用基于x射线源的xrr装置测量其厚度，结果表明第一相移膜114显示出11nm的厚度，并且通过使用aes分析组成比，结果表明其组成比为：si:n＝76原子％:24原子％。

然后，向第一相移膜114上注入ar:n2＝7sccm:24sccm的工艺气体并施加0.7kw的工艺功率，由此形成厚度为62nm且组成比si:n＝44原子％:56原子％的sin膜作为第二相移膜116。

通过n&k系统测量对于具有193nm波长的曝光光线的透射率和相位度数，结果表明，相移膜104显示出5.7％的透射率和182°的相位度数。这意味着使用所制造的相移膜作为相移膜104没有问题。

然后，通过真空rtp在350℃的温度下对相移膜104进行20分钟的热处理，从而降低了相移膜104的应力。

实施方案#5：耐化学品性的测试

在该实施方案#5中，分别对由实施方案#1和#4制造的相移膜图案进行5次spm清洁工序和sc-1(nh4oh:h2o2:di-water＝1:1:50)清洁工序，这构成了1个循环，然后评价它们的耐化学品性，其中spm清洁工序在90℃的温度下进行10分钟，sc-1清洁工序在60℃的温度下进行10分钟。

其结果是，在五次重复清洁工序后，由实施方案#1制造的相移膜的透射率变化为0.06％，相位度数变化为0.04°，并且由实施方案#4制造的相移膜的透射率变化为0.09％，相位度数变化为0.95°。另一方面，由比较例1制作的相移膜的透射率变化为0.38％，相位度数变化为5.09°。这些结果表明，在光掩膜清洁过程和晶圆光刻过程之后，在为了再次使用而进行的清洁过程中，比较例1的相移膜的耐化学品性相对较弱。

此外，在清洁工序之后，通过cd-sem测量了对于500nm的线&空间图案的cd的变化。其结果是，实施方案#1的相移膜图案的cd变化为0.2nm，而实施方案#4的相移膜图案的cd变化为0.4nm。另一方面，比较例#1的相移膜图案的cd变化为1.6nm。因此，实施方案#1的相移膜图案的cd也是优异的。

实施方案#6：耐曝光性的测试

在该实施方案#6中，对由实施方案#1和#4以及比较例#1制造的相移光掩膜就耐曝光性进行评价。

在向200nm的线&空间图案施加30kj、60kj和100kj的能量后，通过测量cd的变化来进行耐曝光性测试。结果，实施方案#1的相移膜图案的cd增加了4nm、9nm和15nm，并且实施方案#4的相移膜图案的cd增加了4nm、10nm和16nm。另一方面，比较例#1的相移膜图案的cd增加了12nm、30nm和60nm。因此，比较例#1的相移膜图案的cd的变化相对较大。

根据本公开，由于相移膜由不含过渡金属的硅(si)基材料制成，所以提供了具有优异的耐曝光光线的耐光性和耐化学品清洁的耐化学品性的空白掩膜和光掩膜。

由此，即使在重复进行晶圆光刻工序的情况下，也能够在制作光掩膜时精密地控制小型化图案的cd，并且能够延长光掩膜的寿命。

尽管已经用示例性实施方案示出并描述了本公开，但是本公开的技术范围不限于前述实施方案中公开的范围。因此，本领域普通技术人员将会理解，可以由这些示例性实施方案进行各种改变和修改。此外，如在所附权利要求中定义的，显而易见的是这些改变和修改都包括在本公开的技术范围内。