空白掩模、光掩模和半导体元件的制造方法技术

本发明专利技术涉及空白掩模、光掩模和半导体元件的制造方法。根据本实施方式的空白掩模包括透光基板和设置在所述透光基板上的遮光膜。遮光膜包括第一遮光层和设置在所述第一遮光层上的第二遮光层。第二遮光层包括过渡金属、氧和氮中的至少一者。遮光膜的表面对波长为193nm的光的反射率大于等于20％且小于等于40％。第二遮光层的硬度大于等于0.3kPa且小于等于0.55kPa。在这种情况下，在对遮光膜的表面进行高灵敏度缺陷检测时，可以提高缺陷检测的准确性，并且可以有效抑制图案化过程中的颗粒的产生。生。生。

【技术实现步骤摘要】
空白掩模、光掩模和半导体元件的制造方法


[0001]本实施方式涉及空白掩模、光掩模和半导体元件的制造方法。

技术介绍

[0002]伴随半导体装置等的高集成化，产生了对半导体装置的电路图案实现微细化的需求。为此，使用光掩模在晶圆表面显影电路图案的技术，即光刻技术的重要性已变得更为凸显。
[0003]为了对微细化的电路图案进行显影，需要实现用于曝光工艺的曝光光源的短波长化。近期使用的曝光光源包括ArF准分子激光(波长为193nm)等。
[0004]另一方面，光掩模包括二元掩模(Binary mask)和相移掩模(Phase shift mask)等。
[0005]二元掩模具有在透光基板上形成遮光层图案的结构。在二元掩模的形成有图案的表面，不包括遮光层的透射部分使得曝光光透过，并且包括遮光层的遮光部分阻挡曝光光，从而可以在晶圆表面的抗蚀剂膜上曝光图案。然而，在二元掩模中，随着图案变得微细，由于在曝光工艺中在透射部分的边缘处产生的光的衍射，因此在对微细图案进行显影时可能出现问题。
[0006]相移掩模有交替型(Levenson type)、外架型(Outrigger)和半色调型(Half
‑
tone type)。其中，半色调型相移掩模具有在透光基板上形成由半透光膜形成的图案的结构。在半色调型相移掩模的形成有图案的表面，不包括半透射层的透射部分使得曝光光透过，并且包括半透射层的半透射部分使得衰减的曝光光透过。所述衰减的曝光光与透过透射部分的曝光光相比具有相位差。因此，在透射部分的边缘产生的衍射光被透过半透射部分的曝光光抵消，使得相移掩模可以在晶圆表面形成更微细的微细图案。
[0007]现有技术文献
[0008]专利文献
[0009](专利文献1)日本授权专利第6830985号
[0010](专利文献2)日本公开专利第2019
‑
066892号

技术实现思路

[0011]专利技术要解决的问题
[0012]本实施方式的目的在于，提供一种能够在对遮光膜表面进行高灵敏度缺陷检测的情况下获得更准确的测量值且来自遮光膜等的颗粒的量有效地减少的空白掩模等。
[0013]用于解决问题的手段
[0014]根据本说明书的一个实施例的空白掩模包括透光基板和设置在所述透光基板上的遮光膜。
[0015]所述遮光膜包括第一遮光层和设置在所述第一遮光层上的第二遮光层。
[0016]所述第二遮光层包括过渡金属、氧和氮中的至少一者。
[0017]所述遮光膜的表面对波长为193nm的光的反射率大于等于20％且小于等于40％。
[0018]所述第二遮光层的硬度值大于等于0.3kPa且小于等于0.55kPa。
[0019]所述遮光膜的表面对波长为350nm的光的反射率可以大于等于25％且小于等于45％。
[0020]所述遮光膜的表面对波长大于等于350nm且小于等于400nm的所有光的反射率可以在大于等于25％且小于等于50％的范围内。
[0021]所述遮光膜的表面对波长大于等于480nm且小于等于550nm的所有光的反射率可以在大于等于30％且小于等于50％的范围内。
[0022]所述第二遮光层的硬度值可以是所述第一遮光层的硬度值的0.15倍以上且0.55倍以下。
[0023]所述第二遮光层的杨氏模量值可以大于等于1.0kPa。
[0024]所述第二遮光层的杨氏模量值可以是所述第一遮光层的杨氏模量值的0.15倍以上且0.55倍以下。
[0025]从所述第二遮光层的过渡金属含量减去所述第一遮光层的过渡金属含量所得的值的绝对值可以小于等于30原子％。
[0026]所述第一遮光层与所述第二遮光层的厚度比可以是1：0.02至0.25。
[0027]根据本说明书的另一个实施例的光掩模包括透光基板和设置在所述透光基板上的遮光图案膜。
[0028]所述遮光图案膜包括第一遮光层和设置在所述第一遮光层上的第二遮光层。
[0029]所述第二遮光层包括过渡金属、氧和氮中的至少一者。
[0030]所述遮光图案膜的上表面对波长为193nm的光的反射率大于等于20％且小于等于40％。
[0031]所述第二遮光层的硬度值大于等于0.3kPa且小于等于0.55kPa。
[0032]根据本说明书的又一个实施例的半导体元件的制造方法包括：准备步骤，设置光源、光掩模和涂有抗蚀剂膜的半导体晶圆；曝光步骤，通过所述光掩模将从所述光源入射的光选择性地透射并出射到所述半导体晶圆上；以及显影步骤，在所述半导体晶圆上显影图案。
[0033]所述光掩模包括透光基板和设置在所述透光基板上的遮光图案膜。
[0034]所述遮光图案膜包括第一遮光层和设置在所述第一遮光层上的第二遮光层。
[0035]所述第二遮光层包括过渡金属、氧和氮中的至少一者。
[0036]所述遮光图案膜的上表面对波长为193nm的光的反射率大于等于20％且小于等于40％。
[0037]所述第二遮光层的硬度值大于等于0.3kPa且小于等于0.55kPa。
[0038]专利技术的效果
[0039]本实施方式能够提供一种能够在对遮光膜表面进行高灵敏度缺陷检测的情况下获得更准确的测量值且来自于遮光膜等的颗粒的量有效地减少的空白掩模等。
附图说明
[0040]图1是描述根据本说明书公开的一个实施例的空白掩模的概念图。
[0041]图2是描述通过将遮光膜图案化来形成的遮光图案膜的概念图。
[0042]图3是描述根据本说明书公开的另一个实施例的空白掩模的概念图。
[0043]图4是描述根据本说明书公开的又一个实施例的光掩模的概念图。
[0044]图5是示出实施例1的遮光膜表面对不同波长的检测光的反射率的测量值的图表。
[0045]图6A是使用缺陷检测设备测量的比较例1的遮光膜表面的图像。
[0046]图6B是使用缺陷检测设备测量的比较例2的遮光膜表面的图像。
[0047]附图标记说明
[0048]100：空白掩模
[0049]10：透光基板
[0050]20：遮光膜
[0051]21：第一遮光层
[0052]22：第二遮光层
[0053]30：相移膜
[0054]200：光掩模
[0055]25：遮光图案膜
[0056]p：遮光图案膜的受损部分。
具体实施方式
[0057]在下文中，将详细描述实施例，以便本实施方式所属
的普通技术人员能够容易地实施。然而，本实施方式可以以各种不同的形式来实施并且不限于在此描述的实施例。
[0058]本说明书中使用的“约”、“实质上”等程度术语在提供所提及的含义中固有的制造偏差和材料允许偏差时，以等于或接近该数值范围的含义使用，以便防止非良心侵权者不正当地使用为帮助理解本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种空白掩模，其中，包括：透光基板，以及遮光膜，设置在所述透光基板上；所述遮光膜包括第一遮光层和设置在所述第一遮光层上的第二遮光层，所述第二遮光层包括过渡金属、氧和氮中的至少一者，所述遮光膜的表面对波长为193nm的光的反射率大于等于20％且小于等于40％，所述第二遮光层的硬度值大于等于0.3kPa且小于等于0.55kPa。2.根据权利要求1所述的空白掩模，其中，所述遮光膜的表面对波长为350nm的光的反射率大于等于25％且小于等于45％。3.根据权利要求1所述的空白掩模，其中，所述遮光膜的表面对波长大于等于350nm且小于等于400nm的所有光的反射率在大于等于25％且小于等于50％的范围内，所述遮光膜的表面对波长大于等于480nm且小于等于550nm的所有光的反射率在大于等于30％且小于等于50％的范围内。4.根据权利要求1所述的空白掩模，其中，所述第二遮光层的硬度值为所述第一遮光层的硬度值的0.15倍以上且0.55倍以下。5.根据权利要求1所述的空白掩模，其中，所述第二遮光层的杨氏模量值大于等于1.0kPa。6.根据权利要求1所述的空白掩模，其中，所述第二遮光层的杨氏模量值为所述第一遮光层的杨氏模量值的0.15倍以上且0.55倍以下。7.根据权利要求1所述的空白掩模，其中，从所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：李亨周，金圭勋，李乾坤，金星润，崔石荣，金修衒，孙晟熏，郑珉交，申仁均，
申请(专利权)人：SKC索密思株式会社，
类型：发明
国别省市：