[發(fā)明專利]無機材料膜、光掩模坯料及光掩模的制造方法

有效

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• 申請日: 2016-07-01
• 公開（公告）號: CN106324978B
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發(fā)明（設計）人: 深谷創(chuàng)一;笹本纮平;中川秀夫
• 申請（專利權）人: 信越化學工業(yè)株式會社
• 主分類號: G03F1/32
• 分類號: G03F1/32;G03F1/54;G03F1/80
• 代理公司: 中原信達知識產(chǎn)權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 盛曼;金龍河

本發(fā)明涉及無機材料膜、光掩模坯料及光掩模的制造方法。能夠確保與以往的鉻系材料膜同等的特性并且能夠提高干蝕刻速度。如果是以0.1原子％以上且11.5原子％以下的濃度范圍含有錫的無機材料膜，則可以避免錫局部存在而形成粒子、該粒子成為光學膜中的缺陷的問題。本發(fā)明的無機材料膜為通過濺射成膜的包含鉻系材料的光掩模坯料用的無機材料膜，該無機材料膜包含具有導電性的遮光層，該遮光層含有0.1原子％以上且11.5原子％以下的錫和15原子％以下的氧。另外，氧濃度的下限例如為3原子％。另外，無機材料膜具有導電性，但利用電阻率進行評價時，優(yōu)選為5000Ω/cm²以下。

技術領域

本發(fā)明涉及半導體集成電路、CCD(電荷耦合元件)、LCD(液晶顯示元件)用彩色濾光片、磁頭等的微細加工中使用的光掩模的制作中使用的光掩模坯料的構成要素即無機材料膜。

背景技術

特別是在半導體技術領域中，微細加工技術是極其重要的基礎技術，已進行了用于進一步微細化的研究開發(fā)。特別是近年來，大規(guī)模集成電路的高集成化由于電路圖案的微細化、布線圖案的細線化或者用于構成元件的層間布線的接觸孔圖案的微細化等而對微細加工技術的要求日益增高。

以這樣的情況為背景，在微細加工時的光刻工序中使用的光掩模的制造技術的領域，也要求開發(fā)能夠寫入更微細且更準確的電路圖案(掩模圖案)的技術。

為了形成更高精度的掩模圖案，需要在光掩模坯料上形成高精度的抗蝕劑圖案。一般而言，利用光刻技術在半導體基板上形成圖案時，進行縮小投影。因此，形成在光掩模上的圖案的尺寸為形成在半導體基板上的圖案的尺寸的4倍左右，但并不是就這么使精度變得不嚴格，而是要求高精度。

現(xiàn)在的光刻技術領域中，繪制的電路圖案達到遠遠小于曝光中使用的光的波長的尺寸。因此，在使電路圖案的尺寸簡單地達到4倍來形成光掩模的圖案的情況下，由于曝光時產(chǎn)生的光的干涉等的影響，結果無法將原來的形狀轉印到光掩模坯料上的抗蝕劑膜上。

因此，為了減輕這樣的影響，也有時需要將光掩模圖案形成比實際的電路圖案更復雜的形狀來進行加工。作為這樣的形狀，例如有實施光學鄰近效應校正(OPC：OpticalProximity Correction)后的形狀。

在形成光掩模圖案時，通常在透明基板上設置有遮光膜的光掩模坯料的表面上形成抗蝕劑膜，進行利用電子射線的圖案的繪制(曝光)。然后，對曝光后的抗蝕劑膜進行顯影而得到抗蝕劑圖案后，以該抗蝕劑圖案作為掩模來對遮光膜進行蝕刻，從而得到遮光(膜)圖案。這樣得到的遮光(膜)圖案成為光掩模圖案。

此時，需要將上述的抗蝕劑膜的厚度與遮光圖案的微細化的程度相應地減薄。這是因為，在想要維持抗蝕劑膜的厚度的形態(tài)下形成微細的遮光圖案的情況下，抗蝕劑膜厚度與遮光圖案尺寸之比(縱橫比)變大，由于抗蝕劑圖案的形狀的劣化而無法順利地進行圖案轉印，或者抗蝕劑圖案顛倒或發(fā)生剝離。

作為設置在透明基板上的遮光膜的材料，到目前為止已提出了大量的材料，但從對蝕刻的見解多等的理由考慮，在實際應用中使用鉻化合物。

鉻膜的干蝕刻通常通過氯系干蝕刻來進行。但是，氯系干蝕刻大多對有機膜也具有某種程度的蝕刻能力。因此，在蝕刻遮光膜時的抗蝕劑圖案形成在薄的抗蝕劑膜上的情況下，該抗蝕劑圖案會由于氯系干蝕刻而受到無法忽視的程度的蝕刻，結果，無法將原來的抗蝕劑圖案準確地轉印到遮光膜上。

因此，雖然有要求蝕刻耐性優(yōu)良的抗蝕劑材料的地方，但現(xiàn)實是尚未獲知這樣的抗蝕劑材料。基于這樣的理由，為了得到高清晰度的遮光(膜)圖案，進行了加工精度更高的遮光膜材料的再研究。

作為加工精度更高的遮光膜材料的再研究的具體對策，報道了：通過使作為遮光膜材料的鉻化合物中含有預定量的輕元素來提高遮光膜的蝕刻速度的嘗試(專利文獻1、專利文獻2等)。