相移掩模坯料、相移掩模的制造方法及相移掩模技术

本发明专利技术提供一种具有相位控制性良好且通过使用氯氧气体的蚀刻而得到的图案形状优异的相移膜的相移掩模坯料。所述相移掩模坯料具有透明基板、及形成于透明基板上的相移膜，相移膜在波长200nm以下的曝光波长下的相位差为160～200

【技术实现步骤摘要】
相移掩模坯料、相移掩模的制造方法及相移掩模


[0001]本专利技术涉及一种可用于制造半导体集成电路等的相移掩模坯料、相移掩模的制造方法及相移掩模。

技术介绍

[0002]在用于半导体技术的光刻技术中，相移法被用作分辨率增强技术之一。相移法例如为使用在基板上形成了相移膜的光掩模的方法，该方法为在作为光掩模基板的在曝光光下透明的基板上形成相移膜图案，利用光的干涉来提高对比度的方法，对所述相移膜而言，透射相移膜的光与透射未形成相移膜的部分的曝光光、即透射相移膜的光与通过了长度与相移膜的厚度相同的空气的曝光光的相位差大概为180
°
。
[0003]作为应用了该相移法的光掩模之一，有半色调相移掩模。半色调相移掩模在石英等在曝光光下透明的基板上形成有半色调相移膜的掩模图案，透射所述半色调相移膜的光与透射未形成相移膜的部分的光的相位差大概为180
°
、且所述半色调相移膜具有基本不受曝光影响的程度的透射率。迄今为止，作为相移掩模的相移膜，主要使用了包含钼及硅的膜(MoSi类相移膜)(专利文献1)。现有技术文献专利文献
[0004]专利文献1：日本特开平7
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140635号公报专利文献2：日本特开2007
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33469号公报专利文献3：日本特开2007
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233179号公报专利文献4：日本特开2007
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241065号公报

技术实现思路

本专利技术要解决的技术问题
[0005]一般而言，在具有MoSi类相移膜的相移掩模中，对相移膜进行图案加工时，虽然通过使用SF6或CF4等含氟气体的氟类气体来完成蚀刻，但此时，基板会被轻微蚀刻。因此，有相移膜的部分和没有相移膜的部分的相位差、与膜自身的相位差不同。因此，不仅难以正确控制相位差，而且还存在在产生图案缺陷时难以修正的技术问题。
[0006]为了解决这种问题，考虑将相移膜的组成设为如下组成的相移光掩模：在MoSi类膜等包含硅的膜的基板侧形成有铬膜那样的蚀刻特性不同的膜的组成。通常在包含硅的膜上形成有铬膜，所述铬膜为对遮光膜或相移膜进行蚀刻时作为蚀刻掩模的膜，对于包含硅的膜被蚀刻而露出的基板侧的铬膜，在剥离相移膜上(远离基板的一侧)的铬遮光膜或铬蚀刻掩模的同时，利用包含氯气与氧气的氯类气体等对上述铬膜进行蚀刻。然而此时，基板侧的铬膜容易发生侧面蚀刻，容易引起图案坍塌等问题。尤其为了提高铬膜的透射率而增加氧或氮的量时，侧面蚀刻量进一步变大。
[0007]本专利技术鉴于上述技术问题而完成，其目的在于提供一种具有相位控制性良好、通
过使用氯类气体的蚀刻而得到的图案形状优异的相移膜的相移掩模坯料、相移掩模以及相移掩模的制造方法。解决技术问题的技术手段
[0008]为了达成上述目的，本专利技术提供一种相移掩模坯料，其具有透明基板、及形成于该透明基板上的相移膜，其中，所述相移膜在波长200nm以下的曝光波长下的相位差为160～200
°
、透射率为3～15％，所述相移膜从所述透明基板侧开始依次包含下层与上层，所述上层含有过渡金属、硅、氮和/或氧、或者含有硅、氮和/或氧，所述下层含有铬、硅、氮和/或氧，相对于所述下层的铬与硅的合计，硅的含有率为3％以上且小于15％，且氧的含有率相对于铬与硅的合计含有率的比率小于1.7，且氟类的干法蚀刻中的所述上层与所述下层的蚀刻选择比为10以上。
[0009]若为上述相移掩模坯料，则可制成一种相移掩模坯料，其能够形成相位控制性良好，通过使用了氯类气体、例如使用了氯气与氧气的蚀刻而得到的图案形状优异的相移膜。
[0010]此外，优选：所述透明基板由石英形成。
[0011]作为透明基板，适合使用上述透明基板。
[0012]此外，优选：所述下层的膜厚为2～10nm、及所述上层的膜厚为50～80nm。
[0013]若为上述构成，则易于得到规定的透射率。
[0014]此外，优选：在所述上层中，所述过渡金属为钼(Mo)，且钼(Mo)的含有率相对于硅(Si)与钼(Mo)的合计为20％以下。
[0015]本专利技术中，能够将上层的组成设为如上组成。
[0016]此外，优选：所述相移掩模在所述相移膜上具有含有铬的遮光膜，且氯类的干法蚀刻中的所述遮光膜与所述下层的蚀刻选择比为1.2以上10.0以下。
[0017]若为上述遮光膜，则能够利用氯类的干法蚀刻将其与下层同时去除，且此时下层不会受到侧面蚀刻。
[0018]此时，优选：在所述遮光膜上进一步具有包含硅、氧、和/或氮的硬掩模膜。
[0019]若为上述硬掩模膜，则由于蚀刻特性与含有铬的遮光膜不同，因此作为该遮光膜的图案形成中的蚀刻掩模是有用的。
[0020]此外，本专利技术还提供一种使用上述相移掩模坯料来制造相移掩模的相移掩模的制造方法。
[0021]若为上述相移掩模的制造方法，则不仅透明基板上没有凹槽，而且能够得到具有良好的图案形状的相移掩模。
[0022]此外，本专利技术提供一种相移掩模，其具有透明基板、及在该透明基板上形成有图案的相移膜，所述相移膜在波长200nm以下的曝光波长下的相位差为160～200
°
、透射率为3～15％，所述相移膜从所述透明基板侧开始依次包含下层与上层，所述上层含有过渡金属、硅、氮和/或氧、或者含有硅、氮和/或氧，所述下层含有铬、硅、氮和/或氧，相对于所述下层的铬与硅的合计，硅的含有率为3％以上且小于15％，且氧的含有率相对于铬与硅的合计含有率的比率小于1.7，且氟类的干法蚀刻中的所述上层与所述下层的蚀刻选择比为10以上。
[0023]上述相移掩模不仅透明基板中没有凹槽，而且具有良好的图案形状。
[0024]此外，优选：所述透明基板由石英形成。
[0025]作为透明基板，适合使用上述透明基板。
[0026]此外，优选：所述下层的膜厚为2～10nm、及所述上层的膜厚为50～80nm。
[0027]若为上述构成，则易于得到规定的透射率。
[0028]此外，优选：在所述上层中，所述过渡金属为钼(Mo)，且钼(Mo)的含量相对于硅(Si)与钼(Mo)的合计为20％以下。
[0029]本专利技术中，能够将上层的组成设为如上组成。
[0030]此外，优选：所述相移掩模在所述相移膜上具有含有铬的遮光膜，且氯类的干法蚀刻中的所述遮光膜与所述下层的蚀刻选择比为1.2以上10.0以下。
[0031]若为上述遮光膜，则能够利用氯类的干法蚀刻将其与下层同时去除，且此时下层不会受到侧面蚀刻。专利技术效果
[0032]根据本专利技术的相移掩模坯料，由于在光掩模图案的加工中对相移膜进行加工时，基板中不易形成凹槽，因此能够制作相位差的调整容易、且图案形状良好的光掩模(相移掩模)。
附图说明
[0033]图1为表示本专利技术的相移掩模坯料的一个实例的示意图。图2为表示本专利技术的相移掩模坯料的另一个实例的示意图。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种相移掩模坯料，其具有透明基板、及形成于该透明基板上的相移膜，所述相移掩模坯料的特征在于，所述相移膜在波长200nm以下的曝光波长下的相位差为160～200
°
、透射率为3～15％，所述相移膜从所述透明基板侧开始依次包含下层与上层，所述上层含有过渡金属、硅、氮和/或氧、或者含有硅、氮和/或氧，所述下层含有铬、硅、氮和/或氧，相对于所述下层的铬与硅的合计，硅的含有率为3％以上且小于15％，且氧的含有率相对于铬与硅的合计含有率的比率小于1.7，且氟类的干法蚀刻中的所述上层与所述下层的蚀刻选择比为10以上。2.根据权利要求1所述的相移掩模坯料，其特征在于，所述透明基板由石英形成。3.根据权利要求1所述的相移掩模坯料，其特征在于，所述下层的膜厚为2～10nm、及所述上层的膜厚为50～80nm。4.根据权利要求2所述的相移掩模坯料，其特征在于，所述下层的膜厚为2～10nm、及所述上层的膜厚为50～80nm。5.根据权利要求1所述的相移掩模坯料，其特征在于，在所述上层中，所述过渡金属为钼(Mo)，且钼(Mo)的含有率相对于硅(Si)与钼(Mo)的合计为20％以下。6.根据权利要求2所述的相移掩模坯料，其特征在于，在所述上层中，所述过渡金属为钼(Mo)，且钼(Mo)的含有率相对于硅(Si)与钼(Mo)的合计为20％以下。7.根据权利要求3所述的相移掩模坯料，其特征在于，在所述上层中，所述过渡金属为钼(Mo)，且钼(Mo)的含有率相对于硅(Si)与钼(Mo)的合计为20％以下。8.根据权利要求4所述的相移掩模坯料，其特征在于，在所述上层中，所述过渡金属为钼(Mo)，且钼(Mo)的含有率相对于硅(Si)与钼(Mo)的合计为20％以下。9.根据权利要求1～8中任一项所述的相移掩模坯料，其特征在于，所述相移掩模坯料在所述相移膜上具有含有铬的遮光膜，且氯类的干法蚀刻中的所述遮光膜与所述下层的蚀刻选择比为1.2以上10.0以下。10.根据权利要求9所述的相移掩模坯料，其特征在于，所述相移掩模坯料在所述遮光膜上进一步具有包含硅、氧、和/或氮的硬掩模膜...

【专利技术属性】
技术研发人员：高坂卓郎，松桥直树，三村祥平，
申请(专利权)人：信越化学工业株式会社，
类型：发明
国别省市：