專利名稱：光掩模坯料及光掩模的制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及在具有高精度的微細圖案的半導體集成電路等的制造中使用的光掩模坯料及光掩模的制造方法。
背景技術：
近年來，隨著大規(guī)模集成電路(LSI)等的半導體設備的高集成化，電路圖案的微細化不斷發(fā)展。為了實現(xiàn)這樣的微細的電路圖案，要求構成電路的配線圖案及接觸孔圖案的 細線化。這些圖案化一般通過使用光掩模的光刻法形成，所以要求將作為原版的光掩模的圖案以微細且高精度的方式形成。作為光掩模圖案的制作，一般是在形成在玻璃基板等的透明性基板上的具有遮光膜的光掩模坯料上形成抗蝕劑膜、然后在該抗蝕劑膜上通過光或電子束描繪圖案、將描繪了圖案的抗蝕劑膜顯影而形成抗蝕劑圖案、將該抗蝕劑圖案作為蝕刻掩模而將遮光膜蝕刻、形成由遮光部和透光部構成的圖案(光掩模圖案)的方法。隨著光掩模圖案的微細化，在描繪中，電子束曝光為主流，此外，在蝕刻中使用氣體等離子的干式蝕刻為主流。在圖案的描繪中使用的電子束描繪裝置為了隨著圖案微細化的要求而得到高分辨率，高加速電壓化不斷發(fā)展。但是，如果電子束的加速電壓較高，則在描繪抗蝕劑時透過抗蝕劑膜的電子量増加，有抗蝕劑的靈敏度下降的問題。因此，在光掩模的制作中使用的抗蝕劑中，靈敏度較高的化學增強型抗蝕劑為主流。代表性的化學增強型抗蝕劑是使用了通過光或電子束產(chǎn)生氧的所謂的光氧發(fā)生劑的抗蝕劑。負型抗蝕劑是發(fā)揮作用以使通過照射光或電子束產(chǎn)生的氧發(fā)生交聯(lián)反應、使與該部分的溶劑(顯影劑)相対的溶解性下降的抗蝕劑。正型抗蝕劑是發(fā)揮作用以使通過照射光或電子束而產(chǎn)生的氧脫離樹脂的保護基、提高溶解性的抗蝕劑。產(chǎn)生的氧作為觸媒作用，開始或促進接下來的反應等，引起連鎖的反應。因此，這樣的化學增強型抗蝕劑盡管是高靈敏度，但具有高分辨率的優(yōu)點(例如參照專利文獻I )。作為光掩模坯料的遮光膜，鉻類化合物是主流。將這樣的由鉻類化合物構成的遮光膜層疊到透明性基板上或由硅類化合物構成的移相膜(日本語位相シフ卜膜)上。此外，還提出了使用硅類化合物作為遮光膜、在其上層疊由鉻類化合物或鉻金屬膜構成的硬掩?；蚍婪瓷淠さ墓庋谀Ｅ髁?例如參照專利文獻2 )。但是，在含有鉻的膜上設置直接化學增強型抗蝕劑的上述光掩模坯料的情況下，含有鉻的膜與化學增強型抗蝕劑的界面上的化學增強型抗蝕劑的斷面形狀惡化。具體而言，在上述化學增強型抗蝕劑是正型抗蝕劑的情況下是折邊(hemming bottom)形狀,在負型抗蝕劑的情況下為咬入形狀。這是因為，氧被配位到鉻化合物具有的長對(非共有電子對)中，上述界面附近的上述抗蝕劑中的氧失去活性。如果這樣抗蝕劑的斷面形狀惡化，則在以抗蝕劑圖案為蝕刻掩模將含有鉻的膜蝕刻吋，發(fā)生從希望的尺寸的偏差。具體而言，在正型抗蝕劑的情況下，發(fā)生因折邊形狀帶來的微小空間或孔的拔出不良。此外，在負型抗蝕劑的情況下，發(fā)生因咬入形狀帶來的顯影時或清洗時的抗蝕劑圖案歪斜等。作為解決這樣的問題的方法，提出了在含有鉻的膜上層疊由不含有鉻的硅類化合物構成的膜的方法(例如參照專利文獻3)。但是，上述含有鉻的膜在氟類(F類)干式蝕刻中實質(zhì)上沒有被蝕刻，在含氧氯類((C1/0)類)干式蝕刻中被蝕刻。相對于此，由上述不含有鉻的硅類化合物構成的膜在含氧氯類((C1/0)類)干式蝕刻中實質(zhì)上沒有被蝕刻，在氟類(F類)干式蝕刻中被蝕刻。因此，干式蝕刻的エ序和條件増加，光掩模制作的周期時間增加，并且在進行蝕刻裝置的速率控制及缺陷管理的方面變得不利。此外，含氧氯類((C1/0)類)干式蝕刻缺乏指向性，各向同性地蝕刻。因此，通過含氧氯類干式蝕刻而圖案化的含有鉻的膜的尺寸，與通過各向異性的氟類(F類)干式蝕刻而圖案 化的由不含有鉻的硅化合物構成的膜的尺寸之間發(fā)生偏差。結果，成為最終的光掩模圖案的尺寸的偏差的原因。此外，在以尺寸相互不同的這兩個膜為蝕刻掩模，進ー步蝕刻下層的膜的情況下，有發(fā)生該下層的膜的斷面形狀的惡化的問題?，F(xiàn)有技術文獻專利文獻專利文獻I :日本特開平4 一 226461號公報專利文獻2 :日本特開平20 — 268980號公報專利文獻3 :日本特開平18 - 146151號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明概要發(fā)明要解決的技術問題本發(fā)明的目的是提供一種能夠良好地形成圖案的光掩模坯料。用于解決技術問題的手段有關本發(fā)明的一技術方案的光掩模坯料，在含有鉻、在氟類干式蝕刻中不受到實質(zhì)性的蝕刻并且在含氧氯類干式蝕刻中能夠蝕刻的第I膜之上，層疊不含有鉻、在氟類干式蝕刻及含氧氯類干式蝕刻中能夠蝕刻的第2膜。有關本發(fā)明的一技術方案的光掩模的制造方法，包括如下エ序準備光掩模還料的エ序，該光掩模坯料在含有鉻、在氟類干式蝕刻中不受到實質(zhì)性的蝕刻并且在含氧氯類干式蝕刻中能夠蝕刻的第I膜之上，形成有不含有鉻、在氟類干式蝕刻及含氧氯類干式蝕刻中能夠蝕刻的第2膜；在上述第2膜上形成具有圖案的抗蝕劑的エ序；使用上述抗蝕劑作為掩模、用含氧氯類干式蝕刻將上述第I膜及上述第2膜蝕刻的エ序；以及將上述抗蝕劑除去的エ序。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，能夠提供可良好地形成圖案的光掩模坯料。


圖I是概略地表示有關本發(fā)明的實施方式的光掩模坯料的基本的結構的剖視圖。圖2是概略地表示有關本發(fā)明的實施方式的光掩模坯料的基本的結構的剖視圖。圖3是概略地表示有關本發(fā)明的實施例I的光掩模的制造方法的一部分的剖視圖。
圖4是概略地表示有關本發(fā)明的實施例I的光掩模的制造方法的一部分的剖視圖。圖5是概略地表示有關本發(fā)明的實施例I的光掩模的制造方法的一部分的剖視圖。圖6是概略地表示有關本發(fā)明的實施例I的光掩模的制造方法的一部分的剖視圖。圖7是概略地表示有關本發(fā)明的實施例I的光掩模的制造方法的一部分的剖視圖。圖8是概略地表示有關本發(fā)明的實施例I的光掩模的制造方法的一部分的剖視圖。圖9是概略地表示有關本發(fā)明的實施例I的光掩模的制造方法的一部分的剖視圖。圖10是概略地表示有關本發(fā)明的實施例I的光掩模的制造方法的一部分的剖視圖。圖11是概略地表示有關本發(fā)明的實施例2的光掩模的制造方法的一部分的剖視圖。圖13是概略地表示有關本發(fā)明的實施例2的光掩模的制造方法的一部分的剖視圖。圖14是概略地表示有關本發(fā)明的實施例2的光掩模的制造方法的一部分的剖視圖。圖15是概略地表示有關本發(fā)明的實施例2的光掩模的制造方法的一部分的剖視圖。圖16是概略地表示有關本發(fā)明的實施例2的光掩模的制造方法的一部分的剖視圖。
具體實施例方式以下，參照

本發(fā)明的實施方式的詳細情況。在本實施方式中，適當?shù)剡x擇組成相互不同、并且能夠在相同的干式蝕刻條件下蝕刻的材料。以下，作為與半間距45nm以后的圖案轉印對應的光掩模制作的課題，對能夠達到微細圖案的形成和圖案尺寸的高精度控制的光掩模坯料進行說明。如圖I所示，有關本發(fā)明的實施方式的光掩模坯料(移相掩模坯料)15在透明性基板11之上具備在含氧氯類((C1/0)類)干式蝕刻中不受到實質(zhì)性的蝕刻并且在氟類(F類)干式蝕刻中能夠蝕刻的移相膜12，在該移相膜12之上，具備遮光膜(第I膜)13，該遮光膜13含有鉻，在氟類(F類)干式蝕刻中不受到實質(zhì)性的蝕刻并且在含氧氯類((C1/0)類)干式蝕刻中能夠蝕刻，在該遮光膜13之上，具備膜(第2膜)14，該膜14不含有鉻，在氟類(F類)干式蝕刻且含氧氯類((C1/0)類)干式蝕刻中能夠蝕刻。 即，不含有鉻的膜(第2膜)14及含有鉻的遮光膜(第I膜)13在含氧氯類((C1/0)類)干式蝕刻中被蝕刻，不含有鉻的膜(第2膜)14及移相膜12在氟類(F類)干式蝕刻中被蝕刻。這里，作為透明性基板11，可以使用石英玻璃、CaF2或鋁硅酸鹽玻璃等。移相膜12是使以硅氧化物、硅氮化物或硅氮氧化物為主成分的硅類化合物含有金屬而得到的膜，是通過適當選擇含有量的比率和膜厚而調(diào)節(jié)與曝光波長相對的透射率和相位差的膜。與曝光波長相對的透射率的值，在最終的光掩模制作結束時為2%以上40%以下。此外，與曝光波長相對的相位差的值，在最終的光掩模制作結束時為170度以上190度以下。這些值通過曝光的設計圖案及條件適當選擇。上述含有鉻的遮光膜(第I膜)13是以鉻氧化物、鉻氮化物或鉻氮氧化物為主成分的金屬化合物膜或以鉻為主成分的金屬膜或合金膜，也可以含有碳和/或氟等非金屬元素。膜厚是30nm以上120nm以下，但優(yōu)選的是選擇膜厚，以使得包括下層的移相膜12而與曝光波長相對的透射率為0. 1%以下。另外，上述含有鉻的遮光膜13的具體的原子組成例如是鉻(Cr)=30 85原子％，氧(0) =0 60原子％，氮(N) =0 50原子％，碳(C) =0 20原子％的范圍。、
此外，上述含有鉻的遮光膜13也可以將多個不同組成的含有鉻的膜層疊而作為防反射層。在此情況下，在曝光時抑制光掩模與投影曝光面之間的多重反射的方面，優(yōu)選將與曝光波長相對的反射率抑制為例如20%以下、較好的是15%以下。進而，在高精度地檢測缺陷的方面，優(yōu)選的是使與在光掩模坯料及光掩模的反射檢查中使用的波長(例如257nm)相対的反射率例如為30%以下。不含有鉻的膜(第2膜)14的膜厚是0. 5nm以上IOnm以下。此外，如果通過反應性濺鍍等方法高精度地層疊、并且考慮光掩模的顯影及清洗時的傷害，則不含有鉻的膜14的膜厚優(yōu)選的是Inm以上。進而，在將不含有鉻的膜14的膜厚薄膜化為5nm以下的情況下，當使用在不含有鉻的膜14上形成的抗蝕劑進行含氧氯類((C1/0)類)干式蝕刻時，能夠迅速地完成不含有鉻的膜14的蝕刻，能夠減輕對上述抗蝕劑的傷害。此外，不含有鉻的膜14含有過渡金屬。作為過渡金屬的例子，可以舉出鑰(Mo)、鉭(Ta)、鎢(W)、鋯(Zr)、鉿(Hf)、釩(V)、鈮(Nb)等，但從蝕刻加工的容易性的觀點看，優(yōu)選的 是鑰。此外，不含有鉻的膜14也可以是含有上述過渡金屬的硅氧化物、硅氮化物或硅氮氧化物。另外，不含有鉻的膜14的具體的原子組成，例如是相對于鑰(Mo)與硅(Si)的合計、鑰(Mo)為10原子％ 100原子％的范圍。此外，從含氧氯類((C1/0)類)干式蝕刻中的蝕刻加工的容易性的觀點看，相對于鑰(Mo)與硅(Si)的合計，鑰(Mo)優(yōu)選的是30原子％ 100原子％的范圍。這樣，光掩模坯料15具有如下構造能夠通過適當選擇不含有鉻的膜(第2膜)14的組成和膜厚、用含氧氯類((C1/0)類)干式蝕刻將不含有鉻的膜(第2膜)14和含有鉻的遮光膜(第I膜)13連續(xù)地進行蝕刻，從而形成光掩模。另外，作為含氧氯類((C1/0)類)干式蝕刻的條件，只要是對鉻化合物膜進行干式蝕刻時使用的公知的條件就可以，沒有特別的限制。此外，也可以除了氯類氣體和氧氣以外還混合氦等惰性氣體。此外，氟類(F類)干式蝕刻的條件，只要是對硅類化合物膜進行干式蝕刻時使用的公知的條件就可以，沒有特別的限制。作為氟類氣體，一般是CF4和/或C2F6,根據(jù)需要也可以混合氮氣和/或氦等惰性氣體。此外，當使用光掩模還料15形成光掩模時,在不含有鉻的膜(第2膜)14上形成抗蝕劑膜。作為該抗蝕劑膜的材料，優(yōu)選的是，使用能夠形成高精度圖案的電子束描繪用的化學增強型抗蝕劑。此外，該抗蝕劑既可以是正型也可以是負型。該抗蝕劑膜的膜厚例如是50nm以上350nm以下。特別是，在制作要求形成微細的圖案的光掩模的情況下，在防止圖案歪斜的方面，需要將抗蝕劑膜薄膜化以使抗蝕劑圖案的縱橫比不變大，所以優(yōu)選的是200nm以下的膜厚。另ー方面，抗蝕劑膜的膜厚的下限，綜合地考慮使用的抗蝕劑膜的材料的耐蝕性等條件而決定。因此，使用一般的材料的情況下的抗蝕劑膜的膜厚是50nm以上，更優(yōu)選的是75nm以上。如圖2所示，有關本發(fā)明的實施方式的光掩模坯料(ニ元掩模坯料)25，在透明性基板21之上具備在含氧氯類((C1/0)類)干式蝕刻中不受到實質(zhì)性的蝕刻并且在氟類(F類)干式蝕刻中能夠蝕刻的遮光膜22，在該遮光膜22之上具備含有鉻、在氟類(F類)干式蝕刻中不受到實質(zhì)性的蝕刻并且在含氧氯類((C1/0)類)干式蝕刻中能夠蝕刻的硬掩模膜(第I膜)23，在該硬掩模膜23之上具備不含有鉻、在氟類(F類)干式蝕刻且含氧氯類((C1/0)類)干式蝕刻中能夠蝕刻的膜(第2膜)24。即，不含有鉻的膜(第2膜)24及含有鉻的硬掩模膜(第I膜)23在含氧氯類((Cl/0)類)干式蝕刻中被蝕刻，不含有鉻的膜(第2膜)24及遮光膜22在氟類(F類)干式蝕刻中被蝕刻。這里，透明性基板21的組成及膜厚與上述透明性基板11是同樣的。遮光膜22是使以硅氧化物、硅氮化物或硅氮氧化物為主成分的硅類化合物含有金屬而得到的膜，是通過適當選擇含有量的比 率和膜厚而調(diào)節(jié)與曝光波長相對的透射率的膜。優(yōu)選的是進行選擇，以使與曝光波長相對的透射率的值，在最終的光掩模制作結束時為0. 1%以下。此外，遮光膜22也可以將多個不同組成的硅類化合物的膜層疊而作為防反射層。在此情況下，在曝光時抑制光掩模與投影曝光面之間的多重反射的方面，優(yōu)選將與曝光波長相對的反射率抑制為例如20%以下、較好的是15%以下。進而，在高精度地檢測缺陷的方面，優(yōu)選的是使與在光掩模坯料及光掩模的反射檢查中使用的波長(例如257nm)相対的反射率例如為30%以下。含有鉻的硬掩模膜(第I膜)23是以鉻氧化物、鉻氮化物或鉻氮氧化物為主成分的金屬化合物膜、或者以鉻為主成分的金屬膜或合金膜，也可以含有碳和/或氟等的非金屬元素。膜厚是2nm以上30nm以下，在減輕蝕刻時的對抗蝕劑的傷害的方面，優(yōu)選的是5nm以下。另外，含有鉻的硬掩模膜(第I膜)23的具體組成的范圍，與上述含有鉻的遮光膜13是同樣的。不含有鉻的膜(第2膜)24的具體組成及膜厚的范圍，與上述不含有鉻的膜14是同樣的。這樣，光掩模坯料25具有如下構造能夠通過適當選擇不含有鉻的膜(第2膜)24的組成和膜厚、用含氧氯類((C1/0)類)干式蝕刻將不含有鉻的膜(第2膜)24和含有鉻的硬掩模膜(第I膜)23連續(xù)地蝕刻，從而形成光掩模。此外，當使用光掩模還料25形成光掩模時,在不含有鉻的膜(第2膜)24上形成抗蝕劑膜。該抗蝕劑膜的材料及膜厚與形成在上述不含有鉻的膜(第2膜)14上的抗蝕劑膜是同樣的。根據(jù)上述實施方式的光掩模坯料，在氟類干式蝕刻中不受到實質(zhì)性的蝕刻、且在含氧氯類干式蝕刻中能夠蝕刻的、含有鉻的第I膜之上，層疊有在氟類干式蝕刻且含氧氯類干式蝕刻中能夠蝕刻的不含有鉻的第2膜。在含有鉻的膜之上設置直接化學增強型抗蝕劑的情況下，與含有鉻的膜的界面附近的化學增強型抗蝕劑中的氧失去活性。但是，在本實施方式中，由于在含有鉻的膜與直接化學增強型抗蝕劑之間形成有不含有鉻的膜，所以能夠防止化學增強型抗蝕劑中的氧的活性喪失。由此，能夠得到良好的抗蝕劑斷面形狀。此外，當含有鉻的膜在氟類(F類)干式蝕刻中實質(zhì)上不被蝕刻而在含氧氯類((C1/0)類)干式蝕刻中被蝕刻、不含有鉻的膜在含氧氯類((C1/0)類)干式蝕刻中實質(zhì)上不被蝕刻而在氟類(F類)干式蝕刻中被蝕刻的情況下，發(fā)生含有鉻的膜與不含有鉻的膜之間的尺寸偏差。這是因為，在對含有鉻的膜和不含有鉻的膜進行蝕刻時，需要將各向同性的含氧氯類((C1/0)類)干式蝕刻與各向異性的氟類(F類)干式蝕刻組合。但是，在本實施方式中，構成為，適當選擇不含有鉻的膜的組成和膜厚、用含氧氯類((C1/0)類)干式蝕刻進行蝕刻。因此，在對含有鉻的膜和不含有鉻的膜進行蝕刻時，不需要將各向同性的含氧氯類((C1/0)類)干式蝕刻與各向異性的氟類(F類)干式蝕刻組合。由此，能夠減小含有鉻的膜與不含有鉻的膜之間的尺寸偏差，能夠避免最終的光掩模圖案的尺寸偏差及更下層的膜的斷面形狀的惡化。此外，能夠將含有鉻的膜和不含有鉻的膜用作為相同的蝕刻條件的含氧氯類干式蝕刻進行蝕刻。因此，能夠將含有鉻的膜和不含有鉻的膜連續(xù)地蝕刻。結果，能夠減小光掩模制作的周期時間和蝕刻裝置的管理負荷，并且能夠得到良好的光掩模圖案的尺寸及斷面形狀。因而，通過使用這樣的光掩模坯料及光掩模的制造方法，能夠得到與半間距45nm以后的圖案轉印對應的、高精度地形成有微細的光掩模圖案的光掩模。進而，在本發(fā)明中，通過適當選擇不含有鉻的膜的組成和膜厚，用氟類(F類)干式 蝕刻也能夠蝕刻。詳細情況在后面敘述，由此，在將含有鉻的膜的下層的膜用氟類(F類)干式蝕刻進行蝕刻時，能夠將不含有鉻的膜同時除去，不需要增加僅用于將不含有鉻的膜除去的特別的エ序。另外，鉻類化合物以鉻氧化物、鉻氮化物、或鉻氮氧化物為主成分，通過使氧和/或氮的含有量變化，能夠調(diào)節(jié)膜的透射率及反射率。以下，通過實施例更詳細地說明本發(fā)明。實施例I如圖I所示，移相掩模坯料15，在透明性基板11之上具備在含氧氯類干式蝕刻中不受到實質(zhì)性的蝕刻并且在氟類干式蝕刻中能夠蝕刻的移相膜12，在該移相膜12之上具備含有鉻、在氟類干式蝕刻中不受到實質(zhì)性的蝕刻并且在含氧氯類干式蝕刻中能夠蝕刻的遮光膜13，在該遮光膜13之上具備不含有鉻、在氟類干式蝕刻且含氧氯類干式蝕刻中能夠蝕刻的膜14。這里，透明性基板11例如是石英玻璃，移相膜12例如是使以硅氧化物為主成分的硅類化合物含有金屬而得到的膜，通過適當選擇含有量的比率和膜厚，從而調(diào)節(jié)與曝光波長相對的透射率和相位差。與曝光波長相對的透射率的值，在最終的光掩模制作結束時為2%以上40%以下。此外，與曝光波長相對的相位差的值，在最終的光掩模制作結束時為170度以上190度以下。含有鉻的遮光膜(第I膜)13例如是以鉻氧化物為主成分的金屬化合物膜。膜厚是30nm以上120nm以下，選擇該值，以使得包括下層的移相膜、與曝光波長相對的透射率為0. 1%以下。不含有鉻的膜(第2膜)14含有鑰(過渡金屬)。膜厚是Inm以上5nm以下。不含有鉻的膜14的具體的原子組成例如是，相對于鑰與硅的合計、鑰為10原子％ 100原子％的范圍。此外，從含氧氯類((C1/0)類)干式蝕刻中的蝕刻加工的容易性的觀點看，相對于鑰與硅的合計，鑰是30原子％ 100原子％。接著，使用圖3 圖10，說明使用移相掩模坯料15的移相掩模的制造方法。圖3 圖10是概略地表示使用移相掩模坯料15的移相掩模的制造方法的剖視圖。使用該移相掩模坯料15的移相掩模的制造方法具有如下エ序，即將含有鉻的遮光膜(第I膜)13及不含有鉻的膜(第2膜)14用含氧氯類((C1/0)類)干式蝕刻連續(xù)地進行圖案化。
首先，如圖3所示，在移相掩模坯料15的不含有鉻的膜14之上形成抗蝕劑膜16。另外，抗蝕劑膜16是化學增強型抗蝕劑?？刮g劑膜16的膜厚例如是50nm以上350nm以下。接著，如圖4所示，對于形成在不含有鉻的膜14上的抗蝕劑膜16，使用未圖示的電子束描繪裝置來實施圖案的描繪。此時，電子束的能量密度是3 40 y C/cm2。在該描繪后，通過實施加熱處理及顯影處理，在抗蝕劑膜16上形成圖案。接著，如圖5所示，使用形成有圖案的抗蝕劑膜16作為掩模，將不含有鉻的膜(第2膜)14及含有鉻的遮光膜(第I膜)13用含氧氯類((C1/0)類)干式蝕刻連續(xù)地進行圖案化。此外，移相膜12由于在含氧氯類((C1/0)類)干式蝕刻中實質(zhì)上不被蝕刻，所以在本エ序中被圖案化而留下。接著，如圖6所示，將不含有鉻的膜14及含有鉻的遮光膜13用含氧氯類干式蝕刻圖案化后，將殘留的抗蝕劑膜16剝離除去。作為抗蝕劑膜16的剝離除去的方法，可以通過干式蝕刻進行，但在本實施例中使用剝離液進行濕式剝離。接著，如圖7所示，使用形成有圖案的不含有鉻的膜14及含有鉻的遮光膜13作為掩模，將移相膜12用氟類(F類)干式蝕刻進行圖案化。此外，不含有鉻的膜(第2膜)14在氟類(F類)干式蝕刻中也能夠蝕刻，所以在本エ序中被除去。含有鉻的遮光膜(第I膜)13在氟類(F類)干式蝕刻中實質(zhì)上不被蝕刻，所以在本エ序中沒有被除去而留下。接著，如圖8所示，在含有鉻的遮光膜13上及透明性基板11上形成抗蝕劑膜17。并且，與圖4所示的エ序同樣，使用未圖示的電子束描繪裝置而實施圖案的描繪。然后，通過實施加熱處理及顯影處理，在抗蝕劑膜17上形成圖案。接著，如圖9所示，使用形成有圖案的抗蝕劑膜17作為掩模，將含有鉻的遮光膜13用含氧氯類((C1/0)類)干式蝕刻進行圖案化。移相膜12在含氧氯類((C1/0)類)干式蝕刻中實質(zhì)上不被蝕刻，所以在本エ序中沒有被圖案化而留下。接著，如圖10所示，將殘留的抗蝕劑膜17剝離除去。作為抗蝕劑膜17的剝離除去的方法，可以通過干式蝕刻進行，但在本實施例中使用剝離液進行濕式剝離。經(jīng)過上述エ序，有關本發(fā)明的實施例I的移相掩模完成。實施例2如圖2所示，有關本發(fā)明的實施方式的光掩模坯料(ニ元掩模坯料)25，在透明性基板21之上具備在含氧氯類((C1/0)類)干式蝕刻中不受到實質(zhì)性的蝕刻并且在氟類(F類)干式蝕刻中能夠蝕刻的遮光膜22，在該遮光膜22之上具備含有鉻、在氟類(F類)干式蝕刻中不受到實質(zhì)性的蝕刻并且在含氧氯類((C1/0)類)干式蝕刻中能夠蝕刻的硬掩模膜(第I膜)23，在該硬掩模膜23之上具備不含有鉻、在氟類(F類)干式蝕刻且含氧氯類((C1/0)類)干式蝕刻中能夠蝕刻的膜(第2膜)24。這里，透明性基板21的組成和膜厚與上述透明性基板11是同樣的，作為遮光膜22，例如是使硅氧化物含有金屬而得到的膜，通過適當選擇含有量的比率和膜厚，從而調(diào)節(jié)與曝光波長相對的透射率。進行選擇，以使與曝光波長相對的透射率的值在最終的光掩模制作結束時為O. 1%以下。含有鉻的硬掩模(第I膜)23例如是以鉻氧化物為主成分的金屬化合物膜，膜厚是2nm以上5nm以下。不含有鉻的膜(第2膜)24的具體的組成和膜厚的范圍，與上述不含有鉻的膜14是同樣的。接著，使用圖11 圖16，說明使用二元掩模坯料25的二元掩模的制造方法。圖11 圖16是概略地表示使用二元掩模坯料25的二元掩模的制造方法的剖視圖。使用該二元掩模坯料25的二元掩模的制造方法具有如下工序將含有鉻的硬掩模(第I膜)23及不含有鉻的膜(第2膜)24用含氧氯類((C1/0)類)干式蝕刻連續(xù)地進行圖案化。首先，如圖11所示，在二元掩模坯料25的不含有鉻的膜24之上形成抗蝕劑膜26。 另外，抗蝕劑材料和其膜厚與上述圖3中的抗蝕劑膜16是同樣的。接著，如圖12所示，對于形成在不含有鉻的膜24上的抗蝕劑膜26，使用未圖示的電子束描繪裝置來實施圖案的描繪。通過在該描繪后實施加熱處理及顯影處理，在抗蝕劑膜26上形成圖案。此時的描繪條件和顯影條件與上述圖4所示的條件是同樣的。接著，如圖13所示，使用形成有圖案的抗蝕劑膜26作為掩模，將不含有鉻的膜24及含有鉻的硬掩模膜23用含氧氯類((C1/0)類)干式蝕刻連續(xù)地進行圖案化。此外，遮光膜22在含氧氯類((C1/0)類)干式蝕刻中實質(zhì)上不被蝕刻，所以在本工序中被圖案化而留下。接著，如圖14所示，在將不含有鉻的膜24及含有鉻的硬掩模膜23用含氧氯類干式蝕刻進行圖案化后，將殘留的抗蝕劑膜26剝離除去?？刮g劑膜26的剝離除去的條件與上述圖6所示的條件是同樣的。接著，如圖15所示，使用形成有圖案的不含有鉻的膜24及含有鉻的硬掩模23作為掩模，將遮光膜22用氟類(F類)干式蝕刻進行圖案化。不含有鉻的膜24在氟類(F類)干式蝕刻中也能夠蝕刻，所以在本工序中被除去，含有鉻的硬掩模23在氟類(F類)干式蝕刻中實質(zhì)上不被蝕刻，所以在本工序中沒有被除去而留下。接著，如圖16所示，將含有鉻的硬掩模23用含氧氯類((C1/0)類)干式蝕刻除去，并進行清洗。遮光膜22在含氧氯類((C1/0)類)干式蝕刻中實質(zhì)上不被蝕刻，所以在本工序中沒有被除去而留下。經(jīng)過上述工序，有關本發(fā)明的實施例2的二元掩模完成。以上，說明了本發(fā)明的實施方式及實施例，但本發(fā)明并不限定于上述實施方式及實施例，在不脫離其主旨的范圍內(nèi)能夠進行各種變形而實施。進而，在上述實施方式中包括各種階段的發(fā)明，通過將公開的構成要件適當組合而能夠提取各種發(fā)明。例如，即使從公開的構成要件中刪除一些構成要件，只要能夠得到規(guī)定的效果，就能夠作為發(fā)明提取。工業(yè)實用性在本發(fā)明中，由于將光掩模坯料的層構造、組成及膜厚、和光掩模制造的工序及條件在適當?shù)姆秶羞x擇，所以能夠提供與半間距45nm以后的圖案轉印對應的、以高精度形成有微細的光掩模圖案的光掩模。標號說明
11…透明性基板12...移相膜13…遮光膜14 …膜15…光掩模還料16…抗蝕劑膜
17…抗蝕劑膜21…透明性基板22…遮光膜23…硬掩模膜24 …膜25…光掩模還料26…抗蝕劑膜
權利要求
1.ー種光掩模坯料，其特征在干， 在含有鉻、在氟類干式蝕刻中不受到實質(zhì)性的蝕刻并且在含氧氯類干式蝕刻中能夠蝕刻的第I膜之上，層疊不含有鉻、在氟類干式蝕刻及含氧氯類干式蝕刻中能夠蝕刻的第2膜。
2.如權利要求I所述的光掩模坯料，其特征在干， 上述第I膜是膜厚為30nm以上120nm以下的遮光膜、膜厚為2nm以上30nm以下的防反射膜、以及硬掩模膜的至少其一。
3.如權利要求I所述的光掩模坯料，其特征在干， 上述第I膜是以鉻氧化物、鉻氮化物或鉻氮氧化物為主成分的金屬化合物膜、或以鉻為主成分的金屬膜、或以鉻為主成分的合金膜。
4.如權利要求I所述的光掩模坯料，其特征在干， 在上述第2膜之下，設有在含氧氯類干式蝕刻中不受到實質(zhì)性的蝕刻并且在氟類干式蝕刻中能夠蝕刻的遮光膜、防反射膜、硬掩模膜、移相膜及透明性基板的某ー個。
5.如權利要求I所述的光掩模還料，其特征在于， 上述第2膜的膜厚是0. 5nm以上IOnm以下。
6.如權利要求I所述的光掩模還料，其特征在于， 上述第2膜含有過渡金屬。
7.如權利要求6所述的光掩模還料,其特征在于， 上述過渡金屬是從鑰、鉭、鎢、鋯、鉿、釩及鈮中選擇的。
8.如權利要求6所述的光掩模還料,其特征在于， 上述第2膜的原子組成是，相對于過渡金屬與硅的合計，上述過渡金屬是10原子％以上。
9.如權利要求I所述的光掩模坯料，其特征在干， 上述第2膜是含有過渡金屬的硅氧化物、硅氮化物或硅氮氧化物。
10.如權利要求I所述的光掩模坯料，其特征在干， 在上述第2膜之上，形成有膜厚為50nm以上350nm以下的抗蝕劑膜。
11.一種光掩模的制造方法，其特征在于，包括如下エ序 準備光掩模坯料，該光掩模坯料在含有鉻、在氟類干式蝕刻中不受到實質(zhì)性的蝕刻并且在含氧氯類干式蝕刻中能夠蝕刻的第I膜之上，形成有不含有鉻、在氟類干式蝕刻及含氧氯類干式蝕刻中能夠蝕刻的第2膜； 在上述第2膜上形成具有圖案的抗蝕劑； 使用上述抗蝕劑作為掩模，用含氧氯類干式蝕刻將上述第I膜及上述第2膜蝕刻。
12.如權利要求11所述的光掩模的制造方法，其特征在干， 上述第I膜是膜厚為30nm以上120nm以下的遮光膜、膜厚為2nm以上30nm以下的防反射膜、以及硬掩模膜的至少其一。
13.如權利要求11所述的光掩模的制造方法，其特征在干， 上述第I膜是以鉻氧化物、鉻氮化物或鉻氮氧化物為主成分的金屬化合物膜、或以鉻為主成分的金屬膜或合金膜。
14.如權利要求11所述的光掩模的制造方法，其特征在干，在上述第2膜之下，設有在含氧氯類干式蝕刻中不受到實質(zhì)性的蝕刻并且在氟類干式蝕刻中能夠蝕刻的遮光膜、防反射膜、硬掩模膜、移相膜及透明性基板的某ー個。
15.如權利要求11所述的光掩模的制造方法，其特征在干， 上述第2膜的膜厚是0. 5nm以上IOnm以下。
16.如權利要求11所述的光掩模的制造方法，其特征在干， 上述第2膜含有過渡金屬。
17.如權利要求16所述的光掩模的制造方法，其特征在于， 上述過渡金屬是從鑰、鉭、鎢、鋯、鉿、釩及鈮中選擇的。
18.如權利要求16所述的光掩模的制造方法，其特征在干， 上述第2膜的原子組成是，相對于過渡金屬與硅的合計，上述過渡金屬是10原子％以上。
19.如權利要求11所述的光掩模的制造方法，其特征在干， 上述第2膜是含有過渡金屬的硅氧化物、硅氮化物或硅氮氧化物。
20.如權利要求11所述的光掩模的制造方法，其特征在干， 在上述第2膜之上，形成有膜厚為50nm以上350nm以下的抗蝕劑膜。
全文摘要
在含有鉻、在氟類干式蝕刻中不受到實質(zhì)性的蝕刻并且在含氧氯類干式蝕刻中能夠蝕刻的遮光膜(13)之上，層疊不含有鉻、在氟類干式蝕刻且含氧氯類干式蝕刻中能夠蝕刻的膜(14)。
文檔編號H01L21/027GK102656516SQ20108005669
公開日2012年9月5日 申請日期2010年12月3日 優(yōu)先權日2009年12月14日
發(fā)明者吉川博樹, 小島洋介, 小板橋龍二, 稻月判臣 申請人:信越化學工業(yè)株式會社, 凸版印刷株式會社