[發明專利]相移掩模坯料及其制造方法、以及相移掩模

有效

• 申請號: 201610184327.8
• 申請日: 2011-04-08
• 公開（公告）號: CN105739233B
• 公開（公告）日: 2019-11-05
• 發明（設計）人: 野澤順;宍戶博明;酒井和也
• 申請（專利權）人: HOYA株式會社
• 主分類號: G03F1/26
• 分類號: G03F1/26;G03F1/32;C23C14/06
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 丁香蘭;龐東成

本發明的課題在于提供一種相移掩模坯料及其制造方法、以及相移掩模，其中，該相移掩模坯料可提高由以過渡金屬、硅和氮為主要成分的材料構成的光學半透光膜(相移膜)對于波長為200nm以下的曝光光的耐光性，可以改善掩模壽命。本發明的相移掩模坯料是為了制作應用ArF準分子激光曝光光的相移掩模所使用的相移掩模坯料，其特征在于，在透光性基板上具備半透光膜，所述半透光膜由以過渡金屬、硅和氮為主要成分的不完全氮化物膜構成，所述半透光膜的過渡金屬在過渡金屬和硅之間的含有比率小于9％。

本申請是是分案申請，其原申請的國際申請號是PCT/JP2011/002090，國際申請日是2011年4月8日，中國國家申請號為201180018078.0，進入中國的日期為2012年10月8日，發明名稱為“相移掩模坯料及其制造方法、以及相移掩模”。

技術領域

本發明涉及可提高耐光性的相移掩模坯料及其制造方法、以及相移掩模。特別涉及為了制作適用于以波長200nm以下的短波長的曝光光作為曝光光源的曝光裝置的相移掩模所使用的相位膜坯料及其制造方法、以及相移掩模。

背景技術

在半導體裝置的制造工序中，通常使用光刻法來形成微細圖案。并且，該微細圖案的形成通常使用幾片被稱為轉印用掩模的基板。該轉印用掩模通常在透光性的玻璃基板上設置有由金屬薄膜等構成的微細圖案，在該轉印用掩模的制造中也可以使用光刻法。

在利用光刻法制造轉印用掩模時，使用具有薄膜(例如遮光膜等)的掩模坯料，所述薄膜用于在玻璃基板等透光性基板上形成轉印圖案(掩模圖案)。使用該掩模坯料制造轉印用掩模時進行下述工序：曝光工序，對于形成于掩模坯料上的抗蝕膜實施所期望的圖案的繪制；顯影工序，根據所期望的圖案的繪制使所述抗蝕膜顯影從而形成抗蝕圖案；蝕刻工序，根據抗蝕圖案對所述薄膜進行蝕刻；和剝離去除工序，將殘存的抗蝕圖案剝離去除。在上述顯影工序中，對形成于掩模坯料上的抗蝕膜實施所期望的圖案的繪制后，供給顯影液，從而使可溶于顯影液的抗蝕膜的部位溶解，形成抗蝕圖案。另外，在上述蝕刻工序中，以該抗蝕圖案作為掩模，利用干式蝕刻或濕式蝕刻，使露出未形成抗蝕圖案的薄膜的部位溶解，由此在透光性基板上形成所期望的掩模圖案。如此得到轉印用掩模。

對半導體裝置的圖案進行微細化時，除了對形成于轉印用掩模的掩模圖案進行微細化之外，還需要使光刻中所使用的曝光光源波長短波長化。作為制造半導體裝置時的曝光光源，近年來，正在進行從KrF準分子激光(波長248nm)向ArF準分子激光(波長193nm)的短波長化。

另外，作為轉印用掩模的種類，除了以往的在透光性基板上具有由鉻系材料構成的遮光膜圖案的二元掩模之外，還已知有半色調型相移掩模。該半色調型相移掩模為在透光性基板上具有由半透光膜構成的相移膜的結構，其中，由該半透光膜構成的相移膜可使實質上無助于曝光的強度的光(例如，曝光波長的1％～20％)透過，并具有預定的相位差。對于該半色調型相移掩模，通過對相移膜進行圖案化的相移部和未形成相移膜且實質上使有助于曝光的強度的光透過的透光部，使透過相移部的光的相位相對于透過透光部的光的相位為實質上反轉的關系，由此通過相移部和透光部的邊界部附近并因衍射現象而互相繞到對方的區域的光相互抵消，邊界部的光強度幾乎為零，提高了邊界部的對比度、即分辨率。作為該相移膜的材料，廣泛使用作為含有鉬和硅的材料的二硅化鉬的化合物。

專利文獻1：日本特開2002-156742號公報

專利文獻2：日本特開2002-258455號公報

發明內容

發明要解決的問題