(57)【要約】【課題】１５７ｎｍＡＰＳＭ材料用の物質組成および製作方法を提供すること。【解決手段】透過光を位相シフトさせるハーフ・トーン型埋め込み位相シフト・フォトマスク・ブランクを金属、シリコン、窒素、および酸素製の透光性被膜で形成する。位相シフト層のエッチング選択性を向上させるためにエッチ・ストップ層を追加する。この方法によって、幅広い範囲の光透過率（１５７ｎｍで０．００１％から１５％まで）が得られる。
2005522740.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リソグラフィに使用するハーフ・トーン型位相シフト・マスク・ブランクであって、
基板と、
前記基板に堆積させたエッチ・ストップ層と、
前記エッチ・ストップ層に堆積させた位相シフト層とを備え、
５００ｎｍ未満の選択された波長でほぼ１８０°の位相シフト、および少なくとも０．００１％の光透過率を有するフォトマスクを製造可能である、位相シフト・マスク・ブランク。
【請求項２】
前記位相シフト層が、式ＡｗＢｘＮｙＯｚ（ＡはＩＶＡ、ＶＡ、またはＶＩＡからなる群から選択される元素、ＢはＩＩ、ＩＶ、Ｖ族、遷移金属、ランタニド系列、およびアクチニド系列からなる群から選択される元素、ｗは約０．１〜約０．６、ｘは約０〜約０．２、ｙは約０〜約０．６、ｚは約０〜約０．７）の複合材料を含む、請求項１に記載のハーフ・トーン型位相シフト・マスク・ブランク。
【請求項３】
前記位相シフト層が、シリコン／チタン／窒素／酸素の複合物を含む、請求項１に記載のハーフ・トーン型位相シフト・マスク・ブランク。
【請求項４】
前記位相シフト層におけるシリコン／チタン／窒素／酸素の複合物が、構造式ＳｉｗＴｉｘＮｙＯｚ（ｗは約０．１〜約０．６、ｘは約０〜約０．２、ｙは約０〜約０．６、ｚは約０〜約０．７）を有する、請求項３に記載のハーフ・トーン型位相シフト・マスク・ブランク。
【請求項５】
前記位相シフト層の厚さが、約４００Å〜約２０００Åである、請求項１に記載のハーフ・トーン型位相シフト・マスク・ブランク。
【請求項６】
前記エッチ・ストップ層が、金属または、金属、ＩＩ、ＩＶ、Ｖ族の元素、窒素、および酸素からなる群から選択された材料を含む複合材料からなる群から選択された材料を含む、請求項１に記載のハーフ・トーン型位相シフト・マスク・ブランク。
【請求項７】
前記エッチ・ストップ層が、チタンおよびタンタルからなる群から選択された材料を含む、請求項６に記載のハーフ・トーン位相シフト・マスク・ブランク。
【請求項８】
前記エッチ・ストップ層が、約５０Å〜約５００Åの厚さである、請求項６に記載のハーフ・トーン型位相シフト・マスク・ブランク。
【請求項９】
前記位相シフト層がＳｉＴｉＯであり、前記エッチ・ストップ層がＴａである、請求項１に記載のハーフ・トーン型位相シフト・マスク・ブランク。
【請求項１０】
前記位相シフト層がＳｉＴｉＯであり、前記エッチ・ストップ層がＴｉである、請求項１に記載のハーフ・トーン型位相シフト・マスク・ブランク。
【請求項１１】
リソグラフィに使用するハーフ・トーン型位相シフト・マスク・ブランクの製作方法であって、
基板を提供するステップと、
前記基板にエッチ・ストップ層の薄層を堆積させるステップと、
前記基板に位相シフタ層の層を堆積させるステップとを含み、
前記ブランクが、５００ｎｍ未満の選択された波長でほぼ１８０°の位相シフト、および少なくとも０．００１％の光透過率を有するフォトマスクの製造が可能である、位相シフト・マスク・ブランクの製作方法。
【請求項１２】
前記位相シフト層が、式ＡｗＢｘＮｙＯｚ（ＡはＩＶＡ、ＶＡ、またはＶＩＡからなる群から選択される元素、ＢはＩＩ、ＩＶ、Ｖ族、遷移金属、ランタニド系列、およびアクチニド系列からなる群から選択される元素、ｗは約０．１〜約０．６、ｘは約０〜約０．２、ｙは約０〜約０．６、ｚは約０〜約０．７）の複合材料を含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記位相シフト層が、シリコン／チタン／窒素／の複合物およびシリコン／チタン／窒素／酸素の複合物からなる群から選択された材料を含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記シリコン／チタン／窒素／酸素の複合物が、構造式ＳｉｗＴｉｘＮｙＯｚ（ｗは約０．１〜約０．６、ｘは約０〜約０．２、ｙは約０〜約０．６、ｚは約０〜約０．７）を有する、請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
前記位相シフト膜が、ＲＦ整合ネットワーク、ＤＣマグネトロン、ＡＣマグネトロン、パルス・バイポーラＤＣマグネトロン、イオン・ビーム支援堆積、イオン・ビーム・スパッタリング堆積、およびＲＦダイオード・スパッタリング堆積からなる群から選択された技法を用いて、相異なる組成の２個以上のターゲットからスパッタリング堆積によって形成される、請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】
前記位相シフト層が、ＲＦ整合ネットワーク、ＤＣマグネトロン、ＡＣマグネトロン、パルス・バイポーラＤＣマグネトロン、イオン・ビーム支援堆積、イオン・ビーム・スパッタリング堆積、およびＲＦダイオード・スパッタリング堆積からなる群から選択された技法によって、構造式Ｓｉ１−ｘＴｉｘ（ｘは約０〜約０．５）の複合材料製のターゲットからスパッタリング堆積によって形成される、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記基板が、軌道を回っているかもしくは静止しており、または回転しているかもしくは回転していず、あるいはその組合せであるホルダ内に配設される、請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記位相シフト膜が、ＲＦ整合ネットワーク、ＤＣマグネトロン、ＡＣマグネトロン、パルス・バイポーラＤＣマグネトロン、イオン・ビーム支援堆積、イオン・ビーム・スパッタリング堆積、およびＲＦダイオード・スパッタリング堆積からなる群から選択された技法を用いて、２個以上の相異なる複合材料製のターゲットからスパッタリング堆積によって形成される、請求項１１に記載の方法。
【請求項１９】
前記２個以上のターゲットが、ＳｉＯ２ターゲットとＴｉターゲット、または（Ｓｉ１−ｘＴｉｘ）（ｘは約０〜約０．５）ターゲットとＴｉターゲットからなる群から選択される、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記基板が、軌道を回っているかもしくは静止しており、または回転しているかもしくは回転していず、あるいはその組合せであるホルダ内に配設される、請求項１８に記載の方法。
【請求項２１】
前記基板を、空気、酸素、真空、ならびに、Ｏ２、Ｎ２、Ｈ２、Ａｒ、Ｋｒ、Ｎｅ、Ｈｅ、Ｏ３、およびＨ２Ｏからなる群から選択された混合ガスからなる、群から選択された雰囲気中、高温でアニールする、請求項１１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハーフ・トーン型埋め込み（attenuated embedded）位相シフト・フォトマスク・ブランクを対象とし、特に、ハーフ・トーン型位相シフト・マスク（attenuatedphase shift mask）（ＡＰＳＭ）材料および方法を対象とする。
【背景技術】
【０００２】
位相シフト・マスクは、従来の２成分フォトマスクに比べてより高解像度な像を作製できる能力があるためにマイクロエレクトロニクス製作（超小型電子加工技術）用の次世代リソグラフィ技法として注目されている。いくつかある位相シフト方式のうちで、バーン・ジェイ・リン（Burn J. Lin）（ソリッド・ステート・テクノロジ（Solid State Technology）、１９９２年１月号（Januaryissue）、４３頁、その教示は参照により本明細書に組み込まれている）によって提案されたハーフ・トーン埋め込み型位相シフタが、その製造のし易さおよびそれに伴うコスト低減のために幅広く受け入れられている。フォトマスクの光学特性、すなわち、光透過率の調節可能性ならびに光子照射および化学処理への耐性を向上させるために、この方式に関連していくつかの変形方式がでてきている。
【０００３】
１５７ｎｍリソグラフィは、１９３ｎｍリソグラフィ方式の次に来る方式とみなされている。これまでのところ、適切な、光学特性、波長選択性、放射耐久性および化学的耐久性、エッチング選択性、低欠陥、ならびに易製造性を示す１５７ｎｍ用の成熟したＡＰＳＭ材料はない。先に我々は、その教示が参照により本明細書に組み込まれている２００１年２月２６日出願の米国特許出願第９／７９３，６４６号において、１９３ｎｍリソグラフィ用のＳｉＴｉＮ、ＳｉＴｉＯＮシステム・ベースのＡＰＳＭ材料およびプロセスを開示した。
【特許文献１】米国特許出願第９／７９３，６４６号
【非特許文献１】バーン・ジェイ・リン（Burn J. Lin）、ソリッド・ステート・テクノロジ（SolidState Technology）、１９９２年１月号、４３頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本明細書では、１５７ｎｍＡＰＳＭ材料の物質の組成および製作方法、特に、フォトマスク使用中（露光および化学処理）に安定な光学特性とあいまって、任意選択の調節可能な光透過率を有し、優れたエッチング選択性を有する位相シフト・フォトマスクの積層二層構造およびその製作方法を記述する。この組成物は、エッチ・ストップ層を備えるＳｉＭｘＯｙＮｚ材料から成る。左式で構成要素Ｍは請求項に記載されるような金属を表す。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
幅広い態様で、本発明は、選択されたリソグラフィ波長で少なくとも０．００１％の光透過率で１８０°の位相シフトを生成可能な、化学的および光学的耐久性ならびに柔軟な光透過率の調節可能性を有する、ハーフ・トーン型埋め込み位相シフト・フォトマスク・ブランクを含む。
【０００６】
別の態様では、本発明は、二層の薄い位相シフト材料の被膜を堆積するステップを含む、ハーフ・トーン型埋め込み位相シフト・フォトマスクを作製する方法を含む。
【０００７】
別の態様では、本発明は、位相シフト層およびエッチ・ストップ層から成る物質の位相シフト組成を含む。
【０００８】
本発明のこれらおよび他の目的、特徴、および利点は、以下の本発明の詳細な説明を諸図と共に考察すれば明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
１５７ｎｍで１８０°の位相シフトを有し、レーザ照射および化学処理に対する良好な安定性ならびに良好なエッチング選択性を有する波長可変な光学特性（％Ｔ、ｎ、ｋ）（Ｔは透過率、ｎは屈折率、ｋは消衰係数）を有する位相シフト膜を作製するフォトマスク・ブランクを製作するための物質組成および方法を発明した。この位相シフト膜は二層構造を備える。基板に隣接する層は、％Ｔを制御し、かつエッチ・ストップ層としても働き、上面の他の層は位相シフト層として働く。第１層は、金属または金属ベース皮膜を含む。チタンおよびタンタルの場合の例を示す。位相シフト膜は、シリコン、金属、ならびに窒素または酸素あるいはその両方を含む。金属は、ＩＩ、ＩＶ、Ｖ族、遷移金属、ランタニド系列、およびアクチニド系列からの元素でよい。金属がチタンの場合の例を挙げる。本発明は、基板（石英、フッ素化石英、ＣａＦ２、またはＡｌ２Ｏ３等）上に堆積されたエッチング・ストップ層（金属層または金属ベースの層）の上面の位相シフト層（ＳｉｗＴｉｘＮｙＯｚ）（ｗは０．１〜０．６、ｘは０〜０．２、ｙは０〜０．６、ｚは０〜０．７）、およびこれらの層を形成する方法を含む。
【００１０】
１．堆積
この薄膜は、複合材料（たとえば、Ｓｉ１−ｘＭｘ、式中ｘは０〜０．５、ＭはＩＩ、ＩＶ、Ｖ族、遷移金属、ランタニド系列、およびアクチニド系列のうちのどれかの元素を表す）からなる単一のターゲット、あるいは相異なる組成の２個以上からなるターゲット（たとえば、ＳｉＯ２とＭのターゲットまたはＳｉ１−ｘＭｘとＭのターゲット）からスパッタリング堆積（ＲＦ、ＤＣマグネトロン、ＡＣマグネトロン、パルス・バイポーラＤＣマグネトロン、ＲＦダイオード・スパッタリング、または他の当業者には熟知されているスパッタリング堆積法）によって堆積することができる。複合材料のターゲットの組成変動または個々の電力変動、およびピュア・ターゲットの堆積時間によって被膜組成が変化する。さらに、窒素および酸素での反応性スパッタリングによって、Ｓｉ、Ｍ、Ｎ、およびＯの相対的な組成を調整し、それによって被膜の光学特性を調整する能力が得られる。基板段階では、単一ターゲットの場合、静止しているか軌道を回っており、複数のターゲットの場合は、状況に応じて回転速度を調整しながら軌道を回っている。
【００１１】
具体的には、位相シフト層ＳｉＴｉＯ（Ｔｉは金属元素Ｍ）を堆積する単一ターゲット（Ｓｉ０．７（ＴｉＳｉ２）０．１）堆積にはＲＦマグネトロン・スパッタリングを使用し、エッチ・ストップ層（ＴａおよびＴｉ）の堆積にはＤＣマグネトロン堆積を使用した。フォトマスク洗浄に使用される化学処理に対して安定な薄膜を得るには、堆積条件を最適化しなければならない。我々は、化学的に耐性のある好ましい堆積条件を見出した。
【００１２】
２．光学特性
位相シフト層およびエッチ・ストップ層の光学特性（屈折率（ｎ）および消衰係数（ｋ）は、共に１５０〜７００ｎｍの範囲のマルチ・アングルＶＡＳＥウーラムエリプソメータを用いて決定した。次いで、１８０°位相シフトを得るための好ましい膜厚をこれらの光学定数を用いて算出した。１８０°位相シフトでの透過率をエリプソメータの透過モードで測定し、算出した透過率の値と比較した。レーザがＡＰＳＭ試料上を照射する際にレーザ強度変化をモニタすることによって、レーザ照射中の透過率変化を、リアル・タイムでモニタした。レーザ測定の設定は、リーバーマン（Liberman）ら（１９９９年）の設定と同様である。
【実施例】
【００１３】
（Ａ）ＳｉｗＴｉｘＮｙＯｚ単一層
１）処理ガス  Ａｒ／Ｏ２／Ｎ２
基板が軌道を回って回転ホルダ内にあるか、あるいは軌道運動をせずにターゲットの下にある状態で、Ｓｉ０．７（ＴｉＳｉ２）０．１ターゲットを用いたＳｉｗＴｉｘＮｙＯｚから成る薄膜を堆積させた。Ａｒ分圧１．０ｍＴのアルゴン／窒素／酸素の混合ガス中でスパッタリングを実施した。Ａｒ、Ｎ２、Ｏ２の超高純度（９９．９９９％）ガスを使用し、チャンバのバック・グラウンド圧は９．０×１０−７トール未満であった。４５０Ｗの電力で直径５インチ（１２．７ｃｍ）のターゲットからＲＦマグネトロン・スパッタリングによってこの薄膜を堆積させた。上記の条件で、堆積速度は通常は、０．３〜１．６Å／秒であった。
【００１４】
ターゲットをスパッタリングする前に、４５０Ｗで５分間、５ｍＴＡｒ中で予備スパッタリングした。次いで、ターゲットの表面を調整するために薄膜の堆積条件で５分間の予備スパッタリングを実施した。予備スパッタリング後、好ましいことに基板をすみやかにロード・ロック・チャンバを経由して堆積チャンバに装着し堆積を実施した。膜厚は、堆積条件に応じて４００Å以上２０００Å以下の範囲になった。図２に光透過率を波長の関数として表した曲線を示す。この被膜は、屈折率ｎが２．１０、消衰係数ｋが０．４６７である。１５７ｎｍで透過率が５．２６％である被膜の対応する膜厚は７４５Åである。計算によれば、同じ光学定数の被膜は、１５７ｎｍで１８０°位相シフトを得るためには７１１Åの厚さを必要とし、その結果透過率は５．９％である。窒素に対して酸素を調整することで、１５７ｎｍで１８％という高い透過率が実現できる。図３は、Ｘ線光電子分光計およびラザフォード後方散乱によって測定したときの酸素濃度変化による被膜の原子組成を示す表である。ｎおよびｋは、ＶＡＳＥウーラムエリプソメータで測定し、１８０°位相シフトに対応するある膜厚での１５７ｎｍでの光透過率は、計算で求める。酸素濃度の増大と共に屈折率ｎは減少する。その結果、１８０°位相シフトに必要な厚さは１５７ｎｍでの光透過率と同様に増大する。
【００１５】
この単一層ＡＰＳＭは、光学特性を満たすが、石英に対するエッチング選択性は乏しくＣＦ４プラズマ下で１．７未満のエッチング選択性である。これは、適切な透過率を与えるにはかなり高い酸素濃度（３５％超）が必要とされ、その結果、この高い酸素濃度が石英基板に対してわずかな選択性しかもたらさないためである。このエッチング選択性を向上させる努力の一環として、エッチ・ストップを使用する二層ＡＰＳＭが開発された。
【００１６】
（Ｂ）ＳｉｗＴｉｘＯｚ／金属の二層
この二層ＡＰＳＭの場合、金属のエッチ・ストップ層をフッ素化石英基板上に堆積させる（図１）。本実施例では、チタンのエッチ・ストップおよびタンタルのエッチ・ストップの例を示す。金属のエッチ・ストップ層を堆積させた後で、ＳｉｗＴｉｘＮｙＯｚから成る位相シフト層を、Ｓｉ０．７（ＴｉＳｉ２）０．１ターゲットを用いて堆積させる。本実施例で挙げた例では、ＳｉのＴｉに対する所与の比について最大の透過率を有する組成（ｙ＝０）を用いる。
【００１７】
金属層のスパッタリングを、Ａｒ分圧１．０ｍＴのＡｒ処理ガス中でＤＣマグネトロン・スパッタリング処理で実施する。実際の被膜堆積の前に、基板をロード・ロック・チャンバ内に分離しながら、ターゲットを１０分間予備スパッタリングする。この薄膜を１５０〜３００Ｗの範囲の電力で直径５インチ（１２．７ｃｍ）のターゲットから堆積する。上記の条件下で、堆積速度は、一般的に２．３〜４．５Å／秒であった。一般的に、エッチ・ストップ層の厚さは１０Å〜４００Åの範囲である。金属エッチ・ストップ層を堆積した後で、位相シフト層の予備スパッタリング洗浄をしながら、基板をロード・ロック・チャンバに移送する。位相シフト層は、直径５インチ（１２．７ｃｍ）のターゲットからＲＦスパッタリング堆積によって堆積させた。この実施例では、Ａｒ分圧１．０ｍＴ（Ａｒ流１５ｓｃｃｍ）でアルゴン／酸素の混合処理ガス下で、ＳｉＴｉＯ被膜を堆積させた。酸素は、グランスビレ・フィリップス（Gransville-Phillips）精密リーク弁でリークさせて０．１０〜０．７０ｍＴの範囲の一定なＯ２分圧を維持する。ＲＦ電力は４５０Ｗ〜９００Ｗの範囲である。上記の条件下で、堆積速度は、一般的に０．７５〜１．７Å／秒である。位相シフト層の厚さは、堆積条件に応じて、４００Å〜２０００Åの範囲である。
【００１８】
最適な光学的および化学的な耐久性は、ＳｉＴｉＯ位相シフト層の場合、以下の条件で実現した。ＲＦ電力を９００Ｗに設定、Ａｒ分圧は１．０ｍＴ、酸素分圧は０．５５ｍＴに設定した。酸素分圧が０．３５ｍＴ未満の被膜の場合、被膜内への酸素の取り込み量が低いので光透過率が実用には低すぎた。低電力で堆積（４５０Ｗ）させたので、おそらくは被膜の気孔率が高い（低密度の）ために、化学的な耐久性を劣化させた。基板を装着する前に、基板を酸素アッシャで予備洗浄して１５７ｎｍでの透過率を低減させる炭化水素を除去する。
【００１９】
図４、５は、ＳｉＴｉＯ／ＴｉおよびＳｉＴｉＯ／Ｔａの場合における、透過率を波長の関数で表した曲線である。検査波長２４８ｎｍでの透過率は、どちらのＡＰＳＭの場合でも３０％未満である。このことは、単一層ＡＰＳＭに勝る別の利点である。位相シフト層ＳｉＴｉＯの原子組成は図３の表に示す。光学定数（ｎ、ｋ）および厚さは、ウーラムエリプソメータで測定した。その測定値を、１５７ｎｍでの対応する透過率と共に図６に示す。二層方式の利点は、単一層方式に比べて光透過率を調節し易いことである。酸素濃度を変える代わりに、単にエッチ・ストップ層を調節することによっても透過率を調節できる。たとえば、１４９ÅのＴｉを有する１１５０ÅのＳｉＴｉＯは、透過率５．９％で１８０°位相シフトを提供する。Ｔｉを６０Åにまで低減すると（そして、ＳｉＴｉＯを１１７５Åにすると）透過率は、１２％になる。同様に、１０６ÅのＴａを有する１１７０ÅのＳｉＴｉＯは、透過率５．９％で１８０°位相シフトを提供する。Ｔｉを５０Åにまで低減すると（そして、ＳｉＴｉＯを１１８３Åにすると）透過率は、１０．６％になる。
【００２０】
図７に１５７ｎｍでの位相シフト層ＳｉＴｉＯの％Ｔの変化を、硫酸と過酸化水素の洗浄溶液（Ｈ２ＳＯ４：Ｈ２Ｏ２＝３：１、９０℃）中への浸漬時間の関数として要約して示す。この溶液は、一般的に、製造ラインでフォトレジストを剥ぎ取るために使用し、ピラニア溶液としても知られている。１１５分の浸漬で％Ｔの全変化は０．３％である。この優れた安定性によって、この材料は標準のフォトマスク製造プロセスに確実に適合する。比較のために、より低電力（４５０Ｗ）で堆積させた場合も共に示した。この二層ＳｉＴｉＯ／Ｔａの化学的な耐久性も、ピラニア洗浄の条件に応じても極めて安定な％Ｔを示す。図８に、１５７ｎｍでの二層ＳｉＴｉＯ／Ｔａの％Ｔの変化を、硫酸と過酸化水素の洗浄溶液中への浸漬時間の関数として要約して示す。最初の洗浄後に、６．０７％〜６．２７％の％Ｔの増加が発生するが、その後の９０分間の洗浄では０．０２％の％Ｔしかもたらさない。このことは、二層ＳｉＴｉＯ／Ｔａが、繰り返し洗浄に対して優れた化学的安定性を有することを示している。
【００２１】
図９に、単一層方式および二層方式のエッチング選択性を要約して示す。ＳｉＴｉＯ／ＴｉおよびＳｉＴｉＯ／Ｔａは同等であり、どちらも単一層方式に比べて大きく向上している。しかし、理想的なエッチング条件下では、Ｔｉ／石英の組合せは、Ｔａ／石英の組合せよりも優れたエッチング選択性を示す。
【００２２】
ＳｉＴｉＯ／ＴａとＳｉＴｉＯ／Ｔｉはどちらも１５７ｎｍのレーザ照射に対して優れた安定性を示す。図１０に、１５７ｎｍのＳｉＴｉＯ／Ｔｉ製ＡＰＳＭの場合における％Ｔの変化を１５７ｎｍの照射（ラムダ・フィジーク（Lambda Physik）ＬＰＸ１２０Ｆ２レーザ使用）関数として要約して示す。被膜は、周波数５０Ｈｚで２．５ｍＪ／ｃｍ２／パルスのレーザ電力密度で照射した。５．０ｋＪ／ｃｍ２の線量での全透過率変化は、０．５０％である。試料は、酸素２ｐｐｍ未満の窒素雰囲気中で照射した。ＳｉＴｉＯ／Ｔｉ製ＡＰＳＭは、０．５％の透過率の全増加量（５．９４％から６．４４％）を与える。ＳｉＴｉＯ／Ｔａの二層のテストもＳｉＴｉＯ／Ｔｉの二層と同等である。図１１に、１５７ｎｍのＳｉＴｉＯ／Ｔａ製ＡＰＳＭの場合における％Ｔの変化を１５７ｎｍの照射（ラムダ・フィジーク（LambdaPhysik）ＬＰＸ１２０レーザ使用）の関数として要約して示す。被膜は、周波数５０Ｈｚで２．５ｍＪ／ｃｍ２／パルスのレーザ電力密度で照射した。５．０ｋＪ／ｃｍ２の線量での全透過率変化は、０．５５％である。試料は、酸素２ｐｐｍ未満の窒素雰囲気中で照射した。ＳｉＴｉＯ／Ｔａ製ＡＰＳＭは、０．５５％の透過率の全増加量（５．７１％から６．２６％）を与える。
【００２３】
本発明をある実施形態について説明してきたが、上記の記載に限定されることを意図してはいない。そうではなくて、本発明は、添付の特許請求の範囲に記載する範囲にのみ限定される。独占的な権利すなわち特許権が請求されている本発明の諸実施形態は、添付の特許請求の範囲に規定されている。本明細書に記載された全ての教示は、参照により本明細書に組み込まれる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】２つのＡＰＳＭ（（ａ）単一層法、（ｂ）二層法）の概略図である。
【図２】単一層法の場合、特にＳｉＴｉＯＮの場合の透過率を波長の関数で示した曲線を表すグラフである。
【図３】原子組成、光学定数ｎとｋ、１８０°の位相シフトをもたらすのに必要な厚さ、および１５７ｎｍでの対応する透過率を示す表である。原子組成はＸ線光電子分光計およびラザフォード後方散乱によって測定した。光学定数は、ＶＡＳＥウーラムエリプソメータ（VASE Woollam ellipsometer）で測定した。厚さおよび透過率はこの光学定数を用いて求めた。
【図４】上層が位相シフト層ＳｉＴｉＯ、下層がエッチ・ストップ層Ｔｉである、二層ＡＰＳＭの場合の透過率を波長の関数で示した曲線を表すグラフである。
【図５】上層が位相シフト層ＳｉＴｉＯ、下層がエッチ・ストップ層Ｔａである、二層ＡＰＳＭの場合の透過率を波長の関数で示した曲線を表すグラフである。
【図６】光学定数（ｎ、ｋ）薄膜の厚さ、および１５７ｎｍでの対応する透過率を示す表である。光学定数は、ＶＡＳＥウーラムエリプソメータで測定し、１８０°位相シフトに対応する厚さおよび透過率は光学定数から求めた。
【図７】透過率と、９０℃の高温の硫酸および過酸化水素の混合溶液（Ｈ２ＳＯ４：Ｈ２Ｏ２＝３：１）中で位相シフト層ＳｉＴｉＯを洗浄する時間との関係を示すグラフである。
【図８】透過率と、９０℃の高温の硫酸および過酸化水素の混合溶液（Ｈ２ＳＯ４：Ｈ２Ｏ２＝３：１）中で二重層ＳｉＴｉＯ／Ｔａを洗浄する時間との関係を示すグラフである。
【図９】ＳｉＴｉＯ、Ｔｉ、Ｔａ、石英に対応するエッチング・ガスを使った場合のＲＩＥエッチングの選択性を示す表である。
【図１０】透過率変化をレーザ線量の関数としてプロットした、Ｔｉ上にＡＰＳＭがある場合のＳｉＴｉＯのレーザ耐久性を示すグラフである。１５７ｎｍレーザ・ビームのフルエンスは、２．５ｍＪ／ｃｍ２／パルスであり、繰り返し率は５０Ｈｚである。全レーザ線量は５ｋＪ／ｃｍ２である。
【図１１】透過率変化をレーザ線量の関数としてプロットした、Ｔａ上にＡＰＳＭがある場合のＳｉＴｉＯのレーザ耐久性を示すグラフである。１５７ｎｍレーザ・ビームのフルエンスは、２．５ｍＪ／ｃｍ２／パルスであり、繰り返し率は５０Ｈｚである。全レーザ線量は５ｋＪ／ｃｍ２である。
【図１２】透過率変化を硫酸および過酸化水素の混合溶液（H2SO4+H292）での洗浄時間（min）とレーザの照射線量（KJ/cm2）の関数として示すグラフである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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