CN109085737A - 光掩模坯料及制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种光掩模坯料及制造方法。将光掩模坯料加工成透射光掩模，该透射光掩模用于使用曝光光在接受体上形成图案的光刻。该光掩模坯料包括：透明衬底、可通过氯/氧基干蚀刻来蚀刻的材料的第一膜、和含硅材料的第二膜。该第二膜包括相对于检查光的波长(长于曝光光)具有至少1.6的折射率n或至少0.3的消光系数k的层。

Description

光掩模坯料及制造方法

相关申请的交叉引用

本非临时申请在35U.S.C.§119(a)下要求2017年6月13日在日本提交的专利申请No.2017-115879的优先权，由此通过引用将其全部内容并入本文。

技术领域

本发明涉及光掩模坯料和该光掩模坯料的制备方法，由该光掩模坯料生产在半导体集成电路等的微细加工中使用的光掩模。

背景技术

在半导体技术领域中，为了电路图案的进一步小型化而继续努力研究和开发。近来，向更高集成度的大规模集成电路的挑战使得对电路图案的进一步小型化、写入图案的尺寸减小和用于单元构成层间连接的接触孔图案的小型化的需求不断增加。因此，在形成这样的精细图案的光刻中使用的光掩模的制造中，需要能够精确地写入更精细的电路图案或掩模图案的技术以满足小型化的需求。

通常，在半导体衬底上形成图案中，光刻术采用缩小投影。因此，光掩模图案通常具有将要在半导体衬底上形成的图案尺寸的约4倍的尺寸。在目前普遍使用的光刻中，待写入的电路图案具有远小于用于曝光的光的波长的尺寸。如果使用只是电路特征的4倍放大率的光掩模图案，由于曝光过程中产生的影响例如光学干涉，没有将所需的形状转印至半导体衬底上的抗蚀剂膜。

为了减轻如光学干涉这样的影响，一些情况下，将该光掩模图案设计为比实际的电路图案更复杂的形状。例如，将所谓的光学邻近校正(OPC)应用于实际的电路图案以设计复杂的图案形状。此外，应用各种技术例如变形照明、浸没式光刻和双图案化光刻以满足对图案小型化和高精度的需要。

例如，通过提供在透明衬底上具有遮光膜的光掩模坯料，在该光掩模坯料上形成光致抗蚀剂膜，用EB写入图案，显影以形成抗蚀剂图案，并且通过用作蚀刻掩模的抗蚀剂图案来蚀刻该遮光膜以形成遮光图案，从而形成光掩模图案。在使遮光图案小型化的尝试中，如果保持抗蚀剂膜的厚度与小型化之前相同的情况下将其加工，则膜厚与图案尺寸之比(称为纵横比)变大。于是，抗蚀剂图案的轮廓劣化，图案转印不良并且有时抗蚀剂图案坍塌或剥离。必须与尺寸减小相符地使抗蚀剂膜变薄。

减轻干蚀刻过程中对抗蚀剂膜的负担的现有技术的一个尝试是使用硬掩模。例如，专利文献1公开了在MoSi₂膜上形成SiO₂膜的步骤和使用SiO₂膜作为蚀刻掩模的同时用含氯气体干蚀刻MoSi₂膜的步骤。记载了SiO₂膜也作为减反射膜发挥功能。专利文献2也记载了在相移膜上形成铬的遮光膜并且在其上形成SiO₂膜作为硬掩模。

引用列表

专利文献1：JP-A S63-085553

专利文献2：JP-A H07-049558

发明内容

通过首先在硬掩模膜中形成掩模图案，并且将该硬掩模膜的掩模图案用作蚀刻掩模来蚀刻下方的光学功能膜例如遮光膜或相移膜，以由此将该硬掩模膜的掩模图案转印至该光学功能膜，从而由具有硬掩模膜的光掩模坯料制备光掩模。在该过程中，如果该硬掩模膜含有在厚度方向上穿透该膜的针孔缺陷，则将该穿透针孔缺陷完好地转印至该光学功能膜，成为该光学功能膜的掩模图案中的缺陷。在该硬掩模膜的缺陷检查中，重要的是检测穿透针孔缺陷。

另一方面，从图案尺寸减小的观点出发，优选较薄的硬掩模膜。该膜越薄，变得越难以检测穿透针孔缺陷。从显影过程中硬掩模膜上的抗蚀剂膜(抗蚀剂图案)中缺陷形成的观点出发，优选SiO₂膜作为硬掩模膜。但是，如SiO₂这样的材料具有低光学常数(包括折射率n和消光系数k)。难以检测低光学常数材料的膜中的针孔缺陷。

本发明涉及光掩模坯料，其包括光学功能膜和与其邻接设置的含硅材料的硬掩模膜。本发明的目的是提供光掩模坯料及其制备方法，该光掩模坯料包括能够进行穿透针孔缺陷的可靠检测的硬掩模膜。

关于光掩模坯料，该光掩模坯料被加工为透射光掩模，该透射光掩模用于使用波长至多200nm的曝光光在接受体上形成图案的光刻，该光掩模坯料包括：透明衬底；第一膜，其由如下材料形成，该材料可通过使用氯气和氧气的气体混合物的氯/氧基干蚀刻来蚀刻并且耐受使用含氟气体的氟基干蚀刻；和第二膜，其由含硅材料形成，该含硅材料在该第一膜的氯/氧基干蚀刻过程中基本上未被蚀刻，本发明人已发现当该第二膜由单层或多层组成，该单层或多层包括至少一个相对于在缺陷检查步骤中使用的检查光的波长(其比曝光光的波长长)具有至少1.6的折射率n或至少0.3的消光系数k作为光学常数的层时，实现了该目的。采用该构成，包括与光学功能膜邻接设置的含硅材料的硬掩模膜的光掩模坯料成为包括能够进行穿透针孔缺陷的可靠检测的硬掩模膜的光掩模坯料。

一方面，本发明提供光掩模坯料，其被加工为透射光掩模，该透射光掩模用于使用波长至多200nm的曝光光在接受体上形成图案的光刻，该光掩模坯料包括：透明衬底；第一膜，其设置在该衬底上并且由如下材料形成，该材料可通过使用氯气和氧气的气体混合物的氯/氧基干蚀刻来蚀刻并且耐受使用含氟气体的氟基干蚀刻；和第二膜，其与该第一膜邻接地设置并且由含硅材料形成，该含硅材料在该第一膜的氯/氧基干蚀刻过程中基本上未被蚀刻。该第二膜由单层或多层组成，该单层或多层包括至少一个相对于在缺陷检查步骤中使用的检查光的波长具有至少1.6的折射率n或至少0.3的消光系数k的层，所述检查光的波长比曝光光长。

在优选的实施方案中，该第二膜具有2nm-20nm的厚度。

在优选的实施方案中，该第二膜的含硅材料为硅单质、含有硅和选自氧、氮和碳中的至少一种轻元素的含硅化合物、或者含有硅、选自氧、氮和碳中的至少一种轻元素和至多20at％的过渡金属的含有过渡金属/硅的化合物。典型地，该轻元素包括氧和/或氮。

在优选的实施方案中，该第二膜由多层组成，并且具有最高折射率的层与具有最低折射率的层之间的相对于检查光波长的折射率n之差为至少0.5，或者具有最高消光系数的层与具有最低消光系数的层之间的相对于检查光波长的消光系数k之差为至少0.3。

在优选的实施方案中，在该第二膜中，最远离该第一膜设置的层具有氧和氮的总含量并且与该第一膜邻接设置的层具有氧和氮的总含量，前者的含量高于后者的含量。

该缺陷常常为穿透针孔缺陷。典型地，该曝光光为ArF准分子激光并且该检查光具有至多600nm的波长。

本发明也提供该光掩模坯料的制备方法，包括在该检查光波长下检查该光掩模坯料的缺陷的步骤。

发明的有利效果

包括在光学功能膜上设置的含硅材料的硬掩模膜的光掩模坯料使得能够检测硬掩模膜中的穿透针孔缺陷。

附图说明

图1为本发明的一个实施方案中的光掩模坯料的横截面图。

图2为本发明的另一实施方案中的光掩模坯料的横截面图。

具体实施方案

将本发明的光掩模坯料加工成透射光掩模，该透射光掩模用于使用波长至多200nm的曝光光在接受体上形成图案的光刻。本文中使用的曝光光是在经过光掩模进行的曝光中使用的光。与本发明的光掩模坯料和光掩模相关联，该曝光光优选为波长193nm的ArF准分子激光。

本发明的一个实施方案为光掩模坯料，其包括透明衬底、在该衬底上设置的第一膜、和与该第一膜邻接设置的第二膜。在图1中所示的光掩模坯料中，在透明衬底1上依次形成第一膜21和第二膜22。

透明衬底典型地为在曝光波长处透明的石英衬底，但对衬底的种类和尺寸并无特别限制。优选SEMI标准中规定的称为6025衬底的6英寸见方且0.25英寸厚的透明衬底或者用SI单位表示的152mm见方且6.35mm厚的透明衬底。

第一膜可与透明衬底邻接地形成(即，与衬底直接接触)或者经由中间膜例如相移膜形成在透明衬底上。在一个例示光掩模坯料中，如图2中所示，在透明衬底1上依次形成其他膜(第三膜)3、第一膜21和第二膜22。其他膜优选由具有与第一膜不同的蚀刻性能的材料形成，特别是由可通过采用含氟气体的氟基干蚀刻来蚀刻但耐受使用氯气和氧气的气体混合物的氯/氧基干蚀刻的材料(典型地含硅材料)形成。其他膜可以由单层或多层组成。

第一膜由可通过使用氯气和氧气的气体混合物的氯/氧基干蚀刻来蚀刻但耐受采用含氟气体的氟基干蚀刻的材料形成。适合的材料包括铬单质和铬化合物，例如氧化铬(CrO)、氮化铬(CrN)、碳化铬(CrC)、氧氮化铬(CrON)、氧碳化铬(CrOC)、氮碳化铬(CrNC)和氧氮碳化铬(CrONC)。

在第一膜为铬化合物的膜的实施方案中，铬含量优选为至少30at％，特别是至少40at％且小于100at％，特别是至多90at％。也优选地，氧含量为至少0at％，特别是至少1at％且至多60at％，特别是至多40at％；氮含量为至少0at％，特别是至少1at％且至多50at％，特别是至多40at％；碳含量为至少0at％，必须调节蚀刻速率时特别是至少1at％，并且至多20at％，特别是至多10at％。铬、氧、氮和碳的总含量优选为至少95at％，更优选至少99at％，并且特别是100at％。

第一膜可以由单层或多层组成。第一膜为单层时，其可以是在厚度方向上具有恒定组成的均质层或者在厚度方向上具有连续地渐变的组成的组成渐变层。在第一膜由多层组成时，其可以是至少一个均质层和/或至少一个渐变层的组合，例如，均质层的组合、渐变层的组合或者均质层和渐变层的组合。在渐变层中，某元素的含量可在厚度方向上增加或减少。

第一膜的(总)厚度优选为至少20nm，更优选至少40nm，并且至多100nm，更优选至多70nm。优选将第一膜构造为光学功能膜例如遮光膜或减反射膜。第一膜也可用作透明衬底蚀刻过程中的硬掩模(或蚀刻掩模)或者衬底上的其他膜(如上所述)。

第二膜由在第一膜的氯/氧基干蚀刻，即采用氯气和氧气的气体混合物的氯/氧基干蚀刻过程中基本上没有被蚀刻的含硅材料形成。优选地，第二膜的材料可通过采用含氟气体的氟基干蚀刻来蚀刻。

对于该膜，典型地用作在衬底侧设置的任何膜的蚀刻掩模的硬掩模膜，穿透针孔的检测是重要的。光掩模坯料制备方法中的检测缺陷的步骤通常使用波长比曝光光(在经过光掩模曝光中使用的光)长的检查光。当曝光光为ArF准分子激光时，选择至多600nm的范围内的波长，例如213nm、355nm、488nm或532nm作为检查光。使用这种波长的检查光的缺陷检查系统可由Lasertec Corp.以型号M6640(检查波长532nm)或者M8350(检查波长355nm)商购得到。认为随着未来进一步使光掩模图案小型化，用于缺陷检查的检查光波长将向较短波长侧迁移以改善微小缺陷的检测灵敏度。

在检测缺陷、特别是光掩模坯料中的穿透针孔缺陷的步骤中，微小缺陷的检测灵敏度受到包括折射率n和消光系数k在内的膜的光学常数的影响。在本发明的光掩模坯料中，第二膜由单层或多层组成，所述单层或多层包括至少一个相对于缺陷检查步骤中使用的检查光的波长(长于曝光光)具有至少1.6的折射率n或至少0.3的消光系数k的层。优选更高值的折射率n和消光系数k。从缺陷检测的观点出发，优选至少1.7的折射率n和至少0.5的消光系数k。最常见地，折射率n为至多7且消光系数k为至多6。

形成第二膜的典型的含硅材料为硅单质。从缺陷检测的观点出发，具有高的折射率n和消光系数k的值的单质硅是最有效的材料。也适合作为含硅材料的是含硅化合物，例如，含有硅和选自氧、氮和碳中的至少一种轻元素的含硅化合物(例如氧化硅(SiO)、氮化硅(SiN)、碳化硅(SiC)、氧氮化硅(SiON)、氧碳化硅(SiOC)、氮碳化硅(SiNC)和氧氮碳化硅(SiONC))，和含有硅、选自氧、氮和碳中的至少一种轻元素和过渡金属(Me)的含有过渡金属/硅的化合物(例如过渡金属硅氧化物(MeSiO)、过渡金属硅氮化物(MeSiN)、过渡金属硅碳化物(MeSiC)、过渡金属硅氧氮化物(MeSiON)、过渡金属硅氧碳化物(MeSiOC)、过渡金属硅氮碳化物(MeSiNC)和过渡金属硅氧氮碳化物(MeSiONC))。过渡金属(Me)为选自钛(Ti)、钒(V)、钴(Co)、镍(Ni)、锆(Zr)、铌(Nb)、钼(Mo)、铪(Hf)、钽(Ta)和钨(W)中的至少一种元素。

在第二膜的含硅材料为含硅化合物的实施方案中，硅含量优选为至少20at％，更优选至少33at％且至多95at％，更优选至多80at％。也优选地，氧含量为至少0at％，当必须调节蚀刻速率时特别为至少1at％，特别是至少20at％且至多70at％，特别是至多66at％；氮含量为至少0at％，特别是至少1at％且至多50at％，特别是至多30at％；碳含量为至少0at％，特别是至少1at％且至多20at％，特别是至多10at％。硅、氧、氮和碳的总含量优选为至少95at％，更优选至少99at％，特别是100at％。

在第二膜的含硅材料为含有过渡金属/硅的化合物的实施方案中，硅含量优选为至少20at％，更优选至少33at％且至多90at％，更优选至多80at％。也优选地，氧含量为至少0at％，当必须调节蚀刻速率时特别为至少1at％，特别是至少20at％且至多70at％，特别是至多66at％；氮含量为至少0at％，特别是至少1at％且至多50at％，特别是至多30at％；碳含量为至少0at％，特别是至少1at％且至多20at％，特别是至多10at％。过渡金属含量为至多20at％，优选至多15at％，更优选至多10at％。硅、氧、氮、碳和过渡金属的总含量优选为至少95at％，更优选至少99at％，特别是100at％。

第二膜的含硅化合物或含有过渡金属/硅的化合物优选含有氧和氮中的一者或两者作为轻元素，更优选氧。

第二膜可由单层或多层组成，典型地2至4层。在第二膜为单层时，其可以是在厚度方向上具有恒定组成的均质层或者在厚度方向上具有连续地渐变的组成的组成渐变层。在第二膜由多层组成时，其可以是至少一个均质层和/或至少一个渐变层的组合，例如，均质层的组合、渐变层的组合或者均质层(1个或多个)和渐变层(1个或多个)的组合。在渐变层中，某元素的含量可在厚度方向上增加或减少。而且，组成渐变层构造成使得折射率n或消光系数k可在厚度方向上增加或减小。从穿透针孔缺陷的检测的观点出发，第二膜全体或者组成第二膜的渐变层优选构造成使得折射率n或消光系数k可在远离衬底的方向上减小。

尽管第二膜可以是单层，但从膜的蚀刻速率和膜沉积过程中缺陷产生的观点出发，优选第二膜由多层组成，所述多层包括至少一个具有至少1.6的折射率n或至少0.3的消光系数k的层。在第二膜由多层组成的实施方案中，其可由具有特定值的折射率n或消光系数k的层组成。或者，第二膜可以是具有该范围内的折射率n或消光系数k的值的层与具有该范围外的折射率n或消光系数k的值的层的组合，其中前者的层是有助于缺陷检测的精度改善的层，后者的层是用于缺陷检测的精度改善以外的另一功能的层。于是，第二膜整体具有更好的功能。

例如从与光致抗蚀剂的粘合性以及显影缺陷的观点出发，优选第二膜的最外层(与衬底相距最远设置的层)为二氧化硅(SiO₂)。但是，由于二氧化硅相对于检查光波长具有低的折射率n和消光系数k的值，因此第二膜应优选由多层组成，所述多层包括至少一个具有至少1.6的折射率n或至少0.3的消光系数k的层。

在第二膜由多层组成的实施方案中，从改善缺陷检测的精度的观点出发，优选具有至少1.6的折射率n或至少0.3的消光系数k的层占第二膜的总厚度的至少20％，更优选至少30％。从获得缺陷检测的精度改善以外的功能的观点出发，也优选具有该范围外的折射率n或消光系数k的值的层占第二膜的总厚度的至少40％，更优选至少50％。

在第二膜由多层组成的实施方案中，具有最高折射率的层与具有最低折射率的层之间相对于检查光波长的折射率n之差优选为至少0.5，特别是至少0.7；或者具有最高消光系数的层与具有最低消光系数的层之间相对于检查光波长的消光系数k之差优选为至少0.3，特别是至少0.5。在该优选的实施方案中，具有最高折射率的层与具有最低折射率的层或者具有最高消光系数的层与具有最低消光系数的层可以设置在第二膜中的任何所需的水平上。在例如具有最高折射率的层与具有最低折射率的层或者具有最高消光系数的层与具有最低消光系数的层的两层膜的情况下，任一个可与衬底相邻地设置并且另一个可远离该衬底而设置。在具有最高折射率的层与具有最低折射率的层或者具有最高消光系数的层与具有最低消光系数的层的三层或多层膜的情况下，优选任一个与衬底相邻地设置，特别是与衬底最相邻地设置，并且另一个远离该衬底而设置，特别是最远离该衬底而设置。

如前所述，第二膜的含硅化合物或者含有过渡金属/硅的化合物优选含有氧和氮中的一者或两者作为轻元素，更优选氧。在第二膜由多层组成的实施方案中，优选将这些层构造成使得最远离第一膜设置的层中的氧和氮的总含量高于与第一膜邻接设置的层中的氧和氮的总含量。

第二膜具有足够的厚度以在第一膜的蚀刻过程中不消失，但从图案形成的观点出发，优选第二膜不太厚。在这方面，第二膜的(总)厚度优选为至少2nm，更优选至少5nm，并且至多20nm，更优选至多10nm。优选将第二膜形成为硬掩模膜或蚀刻掩模膜。在将光掩模坯料加工成光掩模时的后部阶段，可将第二膜完全地除去或者作为承担遮光膜或减反射膜的部分功能的膜留在光掩模例如衬底的外周部上。

在经由它们之间插入的其他膜或第三膜将第一膜形成在透明衬底上的实施方案中，其他膜由含硅材料形成。含硅材料的实例包括含硅化合物，例如，含有硅以及氧和氮中的一者或两者的含硅化合物(例如氧化硅(SiO)、氮化硅(SiN)、氧氮化硅(SiON))和过渡金属/硅化合物，例如，含有硅、选自氧、氮和碳中的至少一种轻元素和过渡金属(Me)的过渡金属/硅化合物(例如过渡金属硅氧化物(MeSiO)、过渡金属硅氮化物(MeSiN)、过渡金属硅碳化物(MeSiC)、过渡金属硅氧氮化物(MeSiON)、过渡金属硅氧碳化物(MeSiOC)、过渡金属硅氮碳化物(MeSiNC)和过渡金属硅氧氮碳化物(MeSiONC))。过渡金属(Me)为选自钛(Ti)、钒(V)、钴(Co)、镍(Ni)、锆(Zr)、铌(Nb)、钼(Mo)、铪(Hf)、钽(Ta)和钨(W)中的至少一种元素。这些中，从干蚀刻的观点出发，优选钼(Mo)。

在其他膜为相移膜的实施方案中，其可以是全透射相移膜或半色调相移膜，例如，相对于曝光光具有5-30％的透射率。相移膜通常形成至相对于使用光掩模过程中的曝光光提供至少150°、优选至少170°并且至多200°、优选至多190°的相移、典型地约180°的相移的厚度。具体地，其他膜优选具有至少50nm、更优选至少55nm并且至多80nm、更优选至多75nm的厚度。

在遮光膜或者遮光膜和减反射膜的形式的第一膜直接形成在透明衬底上的实施方案中，光掩模坯料可以是二元光掩模坯料。在经由相移膜形式的其他膜在透明衬底上形成第一膜的另一实施方案中，该光掩模坯料可以是相移光掩模坯料。由二元光掩模坯料可以制造二元光掩模(或二元掩模)。由相移光掩模坯料可以制造相移光掩模(或相移掩模)。

由于容易地得到完全均质的膜，因此优选通过溅射技术来沉积组成第一膜、第二膜或其他膜的多层的每一层或者单层。溅射技术可以是DC溅射或RF溅射。根据折射率或消光系数的所需值、层配置和组成来适当地选择靶和溅射气体。当通过反应性溅射来形成膜时，可以通过使用反应性气体作为溅射气体并且调节其流量来调节轻元素(一种或多种)的含量。适合的反应性气体包括含氧气体、含氮气体和含碳气体，例如氧气(O₂气)、氮气(N₂气)、氧化氮气体(NO气、N₂O气、NO₂气)和氧化碳气体(CO气、CO₂气)。溅射气体含有惰性气体例如氦、氖或氩气。优选的惰性气体为氩气。溅射压力典型地为至少0.01Pa、优选至少0.03Pa并且至多10Pa、优选至多0.1Pa。

当膜由多层组成时，可在不同的溅射室中沉积这些层或者在共同的溅射室中阶段性地或连续地改变溅射条件的同时沉积这些层。从生产率的观点出发，推荐在共同的溅射室中进行沉积。在这种情况下，对于溅射沉积和沉积物性能而言，优选控制沉积使得轻元素(一种或多种)的含量可随着沉积的进行而增加，原因在于沉积过程中颗粒的产生得以抑制。由于可能最接近衬底地设置具有最高值的折射率或消光系数的层并且最远离衬底地设置具有最低值的折射率或消光系数的层，因此这也是有利的。

在沉积含铬材料的膜时，根据膜的所需组成，靶可以选自铬靶和含有铬和选自氧、氮和碳中的至少一种元素的靶。沉积含硅材料的膜时，根据膜的所需组成，靶可以选自硅靶、过渡金属靶和过渡金属/硅靶。

在采用上述方法制备光掩模坯料时，该方法应包括使用波长比曝光光长的检查光检查光掩模坯料的缺陷，特别是穿透针孔缺陷的步骤。于是，能够以高灵敏度检测到光掩模坯料中的缺陷，特别是穿透针孔缺陷。

实施例

以下通过例示而并非通过限制来给出实施例和比较例。

实施例1和比较例1

在溅射系统的腔室中，放置152mm见方且6.35mm厚的6025石英衬底。通过用氩气和氮气对Si靶进行溅射，从而直接在透明衬底上沉积具有60nm的厚度的SiN的相移膜(第三膜)。接下来，通过用氩气对Cr靶进行溅射，从而在该相移膜上沉积具有54nm的厚度的Cr的遮光膜(第一膜)。接下来，通过用氩气和任选的氧气或氮气对Si靶进行溅射，从而在该遮光膜上沉积具有10nm的厚度的含硅材料的单层硬掩模膜(第二膜)。

通过适当地选择氧气或氮气的流量并且在不同的五组条件(条件组1-5)下溅射，从而将硬掩模膜样品#1至#5制备为硅单质的层、氧化硅(SiO)的层或氮化硅(SiN)的层。通过X射线光电子能谱仪XPSK-Alpha(Thermo Fisher Scientific)来分析硬掩模膜的组成。通过光谱椭偏仪VUV-VASE Gen-II(J.A.Woollam Co.)确定了硬掩模膜在几个波长处的光学常数(折射率n、消光系数k)。将结果示于表1和2中。

表1

表2

接下来，对硬掩模膜样品#1至#5的每一个检查具有120nm的直径的穿透针孔缺陷。通过由基于样品#1至#5的测定的折射率n和消光系数k的模拟计算检查光波长532nm处的对比度来评价缺陷检测的灵敏度。将结果示于表3中。

表3

条件组1	条件组2	条件组3	条件组4	条件组5
					0.007	0.037	0.072	0.058	0.017

实施例2和比较例2

在溅射系统的腔室中，放置152mm见方且6.35mm厚的6025石英衬底。通过用氩气和氮气对Si靶进行溅射，从而直接在透明衬底上沉积具有60nm的厚度的SiN的相移膜(第三膜)。接下来，通过用氩气对Cr靶进行溅射，从而在该相移膜上沉积具有54nm的厚度的Cr的遮光膜(第一膜)。接下来，通过用氩气和任选的氧气或氮气对Si靶进行溅射，从而在该遮光膜上沉积含硅材料的两层或单层硬掩模膜(第二膜)。

通过适当地选择氧气或氮气的流量并且在与实施例1和比较例1中相同的五组条件下溅射，从而将硬掩模膜样品#6至#14制备为硅单质的层、氧化硅(SiO)的层或氮化硅(SiN)的层。硬掩模膜样品#6至#13为两层结构的硬掩模膜，该两层结构选自(1)8nm厚的表面侧层(即，远离衬底的层)和2nm厚的衬底侧层(硬掩模膜的总厚度为10nm)、(2)3nm厚的表面侧层和2nm厚的衬底侧层(硬掩模膜的总厚度为5nm)和(3)5nm厚的表面侧层和5nm厚的衬底侧层(硬掩模膜的总厚度为10nm)。

硬掩模膜样品#14为具有10nm或5nm的总厚度的单层硬掩模膜。将每个样品的层构成示于表4中。

表4

接下来，对硬掩模膜样品#6至#14的每一个检查具有120nm的直径的穿透针孔缺陷。通过由基于在实施例和比较例1的条件组1-5下测定的折射率n和消光系数k的模拟计算检查光波长532nm处的对比度来评价缺陷检测的灵敏度。将结果示于表5中。

表5

Claims (10)

1.光掩模坯料，其被加工为透射光掩模，该透射光掩模用于使用波长至多200nm的曝光光在接受体上形成图案的光刻，该光掩模坯料包括：

透明衬底，

第一膜，其设置在该衬底上并且由如下材料形成，该材料可通过使用氯气和氧气的气体混合物的氯/氧基干蚀刻来蚀刻并且耐受使用含氟气体的氟基干蚀刻，和

第二膜，其与该第一膜邻接地设置并且由含硅材料形成，该含硅材料在该第一膜的氯/氧基干蚀刻过程中基本上未被蚀刻，

所述第二膜由单层或多层组成，该单层或多层包括至少一个相对于在缺陷检查步骤中使用的检查光的波长具有至少1.6的折射率n或至少0.3的消光系数k的层，所述检查光的波长比曝光光长。

2.根据权利要求1所述的光掩模坯料，其中所述第二膜具有2nm-20nm的厚度。

3.根据权利要求1所述的光掩模坯料，其中所述第二膜的含硅材料为硅单质、含有硅和选自氧、氮和碳中的至少一种轻元素的含硅化合物、或者含有硅、选自氧、氮和碳中的至少一种轻元素和至多20at％的过渡金属的含有过渡金属/硅的化合物。

4.根据权利要求3所述光掩模坯料，其中所述轻元素包括氧和/或氮。

5.根据权利要求1所述的光掩模坯料，其中所述第二膜由多层组成，并且具有最高折射率的层与具有最低折射率的层之间的相对于检查光波长的折射率n之差为至少0.5，或者具有最高消光系数的层与具有最低消光系数的层之间的相对于检查光波长的消光系数k之差为至少0.3。

6.根据权利要求5所述的光掩模坯料，其中在所述第二膜中，最远离所述第一膜设置的层具有氧和氮的总含量，并且与所述第一膜邻接设置的层具有氧和氮的总含量，前者的含量高于后者的含量。

7.根据权利要求1所述的光掩模坯料，其中所述缺陷为穿透针孔缺陷。

8.根据权利要求1所述的光掩模坯料，其中所述曝光光为ArF准分子激光。

9.根据权利要求8所述的光掩模坯料，其中所述检查光具有至多600nm的波长。

10.制备根据权利要求1所述的光掩模坯料的方法，包括在所述检查光波长下检查所述光掩模坯料的缺陷的步骤。