TW202303261A - 光罩基底、相位偏移光罩及半導體裝置之製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種光罩基底，可製造充分滿足所要求之耐清洗性及耐化學品性、光學性能良好之相位偏移光罩。
本發明之光罩基底係於透光性基板上具備相位偏移膜者，相位偏移膜包含下層及上層，上層係與上述下層之與上述透光性基板為相反側之表面相接而設置，下層含有矽與氧，上層含有鉿與氧，上層之厚度為5 nm以上，相位偏移膜之厚度為90 nm以下。
Description
本發明係關於一種相位偏移光罩用之光罩基底、相位偏移光罩及半導體裝置之製造方法。
於半導體裝置之製造步驟中，使用光微影法進行微細圖案之形成。又，於該微細圖案之形成中通常使用若干片轉印用光罩。將半導體裝置之圖案微細化時，除需使形成於轉印用光罩之光罩圖案微細化之外，還需使光微影中使用之曝光光源之波長短波長化。
作為此種光罩，專利文獻1中揭示一種介電光罩，具備：透光性基板1，其能夠透過雷射光；金屬膜17，其積層於透光性基板1之表面，對於雷射光具有高反射率；介電多層薄膜4，其係將折射率各不相同之第1及第2介電構件2、3交替積層於上述金屬膜17上而形成；及複數個開口18，其等貫通上述介電多層薄膜4及金屬膜17而形成，且配置成特定之圖案。又，專利文獻2中，揭示有一種準分子雷射加工用光罩，其設為如下構造，即，於相對於紫外光透明之玻璃基板3之與紫外光入射側為相反側之面上將如下雙層膜之組合反覆成膜而形成介電多層膜，於該介電多層膜之最上層具有第3介電層1'，且於最上層具有金屬膜4，該雙層膜包含第1介電層1、及第2介電層2，該第1介電層1具有光路長為使用紫外光之1/4波長之膜厚，該第2介電層2同樣光路長為1/4波長且相較第1介電層之折射率小，且重疊於第1介電層之上，該第3介電層1'具有相較上述玻璃基板之折射率大之折射率，且其光路長成為使用紫外線之1/4波長。
於該等專利文獻1、2中，對於製造半導體裝置時之曝光光源主要應用KrF準分子雷射(波長248 nm)。然而，近年來，對於製造半導體裝置時之曝光光源應用ArF準分子雷射(波長193 nm)之情形逐漸增加。
作為轉印用光罩之一種，有半色調式相位偏移光罩。作為半色調式相位偏移光罩之光罩基底，自先前以來周知具有如下構造之光罩基底，即，於透光性基板上積層由含有矽及氮之材料構成之相位偏移膜、由鉻系材料構成之遮光膜、及由無機系材料構成之蝕刻遮罩膜(硬罩膜)。使用該光罩基底製造半色調式相位偏移光罩之情形時，首先，將形成於光罩基底之表面之抗蝕劑圖案作為遮罩，利用氟系氣體進行乾式蝕刻而使蝕刻遮罩膜圖案化，其次將蝕刻遮罩膜作為遮罩，利用氯與氧之混合氣體進行乾式蝕刻而使遮光膜圖案化，進而將遮光膜之圖案作為遮罩，利用氟系氣體進行乾式蝕刻而使相位偏移膜圖案化。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開平7-325384號公報
[專利文獻2]日本專利特開平8-171197號公報
[發明所欲解決之問題]
伴隨近年來圖案之微細化、複雜化，要求能夠進行更高解析之圖案轉印。為了實現此種高解析之圖案轉印，有效的是提高相位偏移膜之透過率。而且，作為此種相位偏移膜，研究過形成含有鉿、矽、氧之構成。
於相位偏移膜上形成轉印圖案時，使用酸、鹼進行清洗處理。然而，已判明於含有鉿、矽、氧之相位偏移膜中，存在對酸、鹼之耐清洗性(耐化學品性)並不充分之情形。
本發明係為了解決先前之課題而完成，其目的在於提供一種光罩基底，可製造充分滿足所要求之耐清洗性及耐化學品性、且光學性能良好之相位偏移光罩。又，本發明之目的在於提供一種充分滿足所要求之耐清洗性及耐化學品性且光學性能良好之相位偏移光罩。而且，本發明提供一種使用此種相位偏移光罩之半導體裝置之製造方法。
[解決問題之技術手段]
作為解決上述課題之手段，本發明具有以下構成。
(構成1)
一種光罩基底，其特徵在於，其係於透光性基板上具備相位偏移膜者，且
上述相位偏移膜包含下層及上層，
上述上層係與上述下層之與上述透光性基板為相反側之表面相接而設置，
上述下層含有矽與氧，
上述上層含有鉿與氧，
上述上層之厚度為5 nm以上，
上述相位偏移膜之厚度為90 nm以下。
(構成2)
如構成1之光罩基底，其中上述上層中之鉿與氧之合計含量為90原子%以上。
(構成3)
如構成1或2之光罩基底，其中上述下層中之矽與氧之合計含量為90原子%以上。
(構成4)
如構成1至3中任一項之光罩基底，其中上述下層及上述上層之各者中之氧之含量為50原子%以上。
(構成5)
如構成1至4中任一項之光罩基底，其中上述相位偏移膜於上述透光性基板與上述下層之間具有最下層，
上述最下層係與上述下層之與上述透光性基板側之表面相接而設置，
上述最下層含有鉿與氧。
(構成6)
如構成5之光罩基底，其中上述最下層之厚度為5 nm以上。
(構成7)
如構成5或6之光罩基底，其中上述最下層中之鉿與氧之合計含量為90原子%以上。
(構成8)
如構成5至7中任一項之光罩基底，其中上述最下層中之氧之含量為50原子%以上。
(構成9)
如構成1至8中任一項之光罩基底，其中上述下層之厚度為5 nm以上。
(構成10)
如構成1至9中任一項之光罩基底，其中上述相位偏移膜具有如下功能，即，使ArF準分子雷射之曝光之光以20%以上之透過率透過；及使在空氣中通過與上述相位偏移膜之厚度相同距離之上述曝光之光，相對透過上述相位偏移膜之上述曝光之光之間產生150度以上且210度以下之相位差。
(構成11)
如構成1至10中任一項之光罩基底，其中於上述相位偏移膜上具備遮光膜。
(構成12)
一種相位偏移光罩，其特徵在於，其係於透光性基板上具備形成有轉印圖案之相位偏移膜者，且
上述相位偏移膜包含下層及上層，
上述上層係與上述下層之與上述透光性基板為相反側之表面相接而設置，
上述下層含有矽與氧，
上述上層含有鉿與氧，
上述上層之厚度為5 nm以上，
上述相位偏移膜之厚度為90 nm以下。
(構成13)
如構成12之相位偏移光罩，其中上述上層中之鉿與氧之合計含量為90原子%以上。
(構成14)
如構成12或13之相位偏移光罩，其中上述下層中之矽與氧之合計含量為90原子%以上。
(構成15)
如構成12至14中任一項之相位偏移光罩，其中上述下層及上述上層之各者中之氧之含量為50原子%以上。
(構成16)
如構成12至15中任一項之相位偏移光罩，其中上述相位偏移膜於上述透光性基板與上述下層之間具有最下層，
上述最下層係與上述下層之上述透光性基板側之表面相接而設置，
上述最下層含有鉿與氧。
(構成17)
如構成16之相位偏移光罩，上述最下層之厚度為5 nm以上。
(構成18)
如構成16或17之相位偏移光罩，其中上述最下層中之鉿與氧之合計含量為90原子%以上。
(構成19)
如構成16至18中任一項之相位偏移光罩，其中上述最下層中之氧之含量為50原子%以上。
(構成20)
如構成12至19中任一項之相位偏移光罩，其中上述下層之厚度為5 nm以上。
(構成21)
如構成12至20中任一項之相位偏移光罩，其中上述相位偏移膜具有如下功能，即，使ArF準分子雷射之曝光之光以20%以上之透過率透過；及使在空氣中通過與上述相位偏移膜之厚度相同距離之上述曝光之光，相對透過上述相位偏移膜之上述曝光之光之間產生150度以上且210度以下之相位差。
(構成22)
如構成12至21中任一項之相位偏移光罩，其中於上述相位偏移膜上具備形成有遮光圖案之遮光膜。
(構成23)
一種半導體裝置之製造方法，其特徵在於具備以下步驟，即，使用如構成12至22中任一項之相位偏移光罩，將上述轉印圖案曝光轉印至半導體基板上之抗蝕劑膜。
[發明之效果]
具有以上構成之本發明之光罩基底之特徵在於，其係於透光性基板上具備相位偏移膜者，上述相位偏移膜包含下層及上層，上述上層係與上述下層之與上述透光性基板為相反側之表面相接而設置，上述下層含有矽與氧，上述上層含有鉿與氧，上述上層之厚度為5 nm以上，上述相位偏移膜之厚度為90 nm以下。因此，可製造充分滿足所要求之耐清洗性及耐化學品性、光學性能良好之相位偏移光罩。進而，於使用該相位偏移光罩之半導體裝置之製造中，能夠以良好之精度將圖案轉印至半導體裝置上之抗蝕劑膜等。
以下，對本發明之實施方式進行說明。本案發明人等對如下光學性能良好之構成進行了銳意研究，即，於含有鉿、矽、及氧之相位偏移膜中，可將對ArF準分子雷射之曝光之光(以下，有時亦簡稱為曝光之光)之透過率提高至一定程度以上(例如，20%以上)而提高相位偏移效果，並且可將相位偏移膜之膜厚抑制於一定程度以下(例如，90 nm以下)。
相位偏移膜必須一併具有如下功能，即，使曝光之光以特定之透過率透過；及使在空氣中通過與該相位偏移膜之厚度相同距離之曝光之光，相對透過該相位偏移膜內之曝光之光之間產生特定之相位差。若欲將相位偏移膜之膜厚抑制於一定程度以下，則難以確保所需之相位差。單層構造之相位偏移膜存在設計自由度較低之問題。
因此，本案發明者研究了將相位偏移膜設為至少2層構造。而且，發現對相位偏移膜設為自透光性基板側包含下層及上層之構成時，藉由設為上層含有鉿與氧，且下層含有矽與氧之構成，可確保所需之相位差及抑制膜厚。含有鉿與氧之薄膜具有相對於曝光之光之折射率n大幅變大但消光係數k較小之光學特性。又，含有矽與氧之薄膜具有相對於曝光之光之折射率n較小但消光係數k大幅變小之光學特性。然而，判明僅於該條件下，有時對酸、鹼之耐清洗性及耐化學品性並不充分。考慮到含有鉿與氧之材料本身為耐清洗性及耐化學品性較高之材料，當初認為藉由以含有該鉿與氧之材料構成上層而可獲得充分之耐清洗性及耐化學品性。
本發明者進一步研究後發現，為了充分滿足所要求之耐清洗性及耐化學品性，重要的是上述之上層之厚度。即，發現為了充分滿足所要求之耐清洗性及耐化學品性，必須使上述之上層之厚度為5 nm以上。
關於其理由，本發明者推測為如下。
於製造相位偏移光罩基底時，相位偏移膜藉由濺鍍法而成膜於透光性基板上。於使用濺鍍法之情形時，難以利用化學計量穩定之金屬氧化物形成薄膜。即，於使用SiO
2靶材作為下層之靶材，且使用HfO
2靶材作為上述上層之靶材之情形時，亦難以由化學計量穩定之SiO
2、HfO
2形成藉由濺鍍法成膜之各個層。因此，下層及上層均易成為相較化學計量穩定之氧含量少之狀態、即產生氧缺陷之狀態。而且，推測由於該等之氧缺陷而導致上層及下層之一部分原子易移動，於上層與下層之界面附近產生相互擴散，一部分矽滲透至含有鉿與氧之上層。
又，於以濺鍍法成膜之薄膜中，產生某種程度之內部應力。若薄膜之內部應力較高，則於該薄膜上形成圖案時有時會產生位置偏移。因此，多對成膜後之薄膜進行退火處理。認為藉由該退火處理而可降低內部應力，但會促進上述之上層與下層間之相互擴散。
因此，若含有鉿與氧之上層之厚度未達5 nm，則矽會滲透至上層之表層區域，於整個上層成為含有鉿、氧、及矽之狀態。藉此，推測耐清洗性及耐化學品性顯著降低。即，為了防止此種狀態，推測必須使上層之厚度為5 nm以上。
本發明係基於如上之見解而完成。再者，該推測係基於本發明者目前之見解，並非對本發明之申請專利範圍作任何限定。
以下，基於圖式說明上述本發明之詳細構成。再者，於各圖中對於相同之構成要素標註相同之符號進行說明。
＜第1實施方式＞
圖1中表示第1實施方式之光罩基底之概略構成。圖1所示之光罩基底100係將相位偏移膜2、遮光膜3、及硬罩膜4依此程序積層於透光性基板1之一主表面上而成之構成。視需要，光罩基底100亦可為不設置硬罩膜4之構成。又，視需要，光罩基底100亦可為使抗蝕劑膜積層於硬罩膜4上之構成。以下，說明光罩基底100之主要構成部之詳情。
[透光性基板]
透光性基板1係由對微影術之曝光步驟中使用之曝光之光具有良好透過性之材料而構成。作為此種材料，可使用合成石英玻璃、鋁矽酸鹽玻璃、鈉鈣玻璃、低熱膨脹玻璃(SiO
2-TiO
2玻璃等)、及其他各種玻璃基板。尤其使用有合成石英玻璃之基板相對於ArF準分子雷射光(波長：約193 nm)之透過性較高，故可較佳地用作光罩基底100之透光性基板1。
再者，此處所謂微影術之曝光步驟係使用有利用該光罩基底100製作出之相位偏移光罩之微影術之曝光步驟，所謂曝光之光，只要未特別說明，則指ArF準分子雷射光(波長：193 nm)
形成透光性基板1之材料於曝光之光下之折射率較佳為1.5以上且1.6以下，更佳為1.52以上且1.59以下，進而更佳為1.54以上且1.58以下。
[相位偏移膜]
為了獲得適當之相位偏移效果，相位偏移膜2較佳為被調整成具有如下功能，即，使在空氣中通過與該相位偏移膜2之厚度相同距離之之曝光之光，相對透過該相位偏移膜2之曝光之光之間產生150度以上且210度以下之相位差。相位偏移膜2之上述相位差更佳為155度以上，進而更佳為160度以上。另一方面，相位偏移膜2之相位差更佳為195度以下，進而更佳為190度以下。
為了使透過相位偏移膜2之內部之曝光之光與透過空氣中之曝光之光之間產生充分之相位偏移效果，較佳為具有某種程度較高之透過率。具體而言，相位偏移膜2較佳為具有使曝光之光以20%以上之透過率透過之功能，更佳為30%以上。其目的在於，使透過相位偏移膜2之內部之曝光之光與透過空氣中之曝光之光之間產生充分之相位偏移效果。又，相位偏移膜2相對於曝光之光之透過率較佳為60%以下，更佳為50%以下。其原因在於，將相位偏移膜2之膜厚抑制於可確保光學性能之適當範圍。
本實施方式之相位偏移膜2具有自透光性基板1側積層最下層21、下層22、及上層23而成之構造。
為了確保光學性能，相位偏移膜2之膜厚較佳為90 nm以下，更佳為80 nm以下，進而更佳為70 nm以下。又，為了確保產生所需之相位差之功能，相位偏移膜2之膜厚較佳為45 nm以上，更佳為50 nm以上。
上層23較佳為含有鉿與氧，更佳為由鉿與氧組成。此處，所謂由鉿及氧組成係指除該等構成元素之外，僅含有在以濺鍍法成膜時不可避免地含有於上層23中之元素(氦(He)、氖(Ne)、氬(Ar)、氪(Kr)及氙(Xe)等稀有氣體、氫(H)、碳(C)等)之材料(下述下層22中之由矽與氧組成之記載亦相同)。藉由使上層23中極小地存在與鉿鍵結之其他元素，而可大幅提高上層23中之鉿與氧鍵結之比率。
因此，上層23中之鉿與氧之合計含量較佳為90原子%以上，更佳為95原子%以上，進而更佳為98原子%以上，再進而更佳為99原子%以上。又，上層23中之氧之含量較佳為50原子%以上，更佳為55原子%以上，進而更佳為60原子%以上。又，自蝕刻速率之觀點而言，上層23中之氧之含量較佳為產生氧缺陷之66原子%以下，更佳為65原子%以下。
又，不可避免地含有於上層23中之上述元素(稀有氣體、氫、碳等)之合計含量較佳為3原子%以下。
上層23相對於曝光之光之折射率n較佳為3.1以下，更佳為3.0以下。上層23之折射率n較佳為2.5以上，更佳為2.6以上。另一方面，上層23相對於曝光之光之消光係數k較佳為0.4以下。其原因在於，提高相位偏移膜2相對於曝光之光之透過率。上層23之消光係數k較佳為0.05以上，更佳為0.1以上，進而更佳為0.2以上。
自耐化學品性、耐清洗性之觀點而言，上層23之厚度較佳為5 nm以上，更佳為6 nm以上。而且，自光學特性之觀點而言，較佳為30 nm以下，更佳為20 nm以下，進而更佳為15 nm以下。如上所述，於含有鉿及氧之上層23之厚度未達5 nm之情形時，在與含有矽及氧之下層之界面產生之相互擴散易波及整個上層23。含有鉿、矽及氧之薄膜之耐化學品性、耐清洗性較低。整體相互擴散之上層23之耐化學品性、耐清洗性降低。若上層23之厚度為5 nm以上，則可抑制整個上層23相互擴散，從而可抑制上層23之耐化學品性、耐清洗性之降低。
下層22較佳為含有矽與氧，更佳為由矽與氧組成。藉由使下層22中極小地存在與矽鍵結之其他元素，而可大幅提高下層22中之矽與氧鍵結之比率。
因此，下層22中之矽與氧之合計含量較佳為90原子%以上，更佳為95原子%以上，進而更佳為98原子%以上。又，自可抑制矽朝上層23擴散等觀點而言，下層22中之氧之含量較佳為50原子%以上，更佳為55原子%以上，進而更佳為60原子%以上。又，不可避免地含有於下層22中之上述元素(稀有氣體、氫、碳等)之合計含量較佳為3原子%以下。
下層22相對於曝光之光之折射率n較佳為2.0以下，更佳為1.8以下。下層22之折射率n較佳為1.5以上，更佳為1.52以上。另一方面，要求下層22相對於曝光之光之消光係數k小於最下層21及上層23，較佳為未達0.05，更佳為0.02以下。其原因在於，提高相位偏移膜2相對於曝光之光之透過率。
自相對於所形成之圖案側壁之耐化學品性、耐清洗性之觀點而言，下層22之厚度較佳為5 nm以上，更佳為7 nm以上。而且，為了抑制相位偏移膜2之膜厚，較佳為30 nm以下，更佳為20 nm以下。
本實施方式之最下層21與上層23相同，較佳為含有鉿與氧，更佳為由鉿與氧組成。於設為使最下層21含有鉿與氧之構成之情形時，關於較佳之鉿與氧之合計含量、較佳之氧含量、相對於曝光之光之折射率n、及相對於曝光之光之消光係數k之具體事項，與上層23相同。
自相對於所形成之圖案側壁之耐化學品性、耐清洗性之觀點而言，最下層21之厚度較佳為5 nm以上，更佳為6 nm以上。而且，較佳為50 nm以下，更佳為40 nm以下。
再者，最下層21之材料並非限定於上述材料，除鉿及氧之外、或亦可代替鉿及氧而由其他材料(例如，過渡金屬矽化物系材料、SiN系材料、鉻系材料、鉭系材料等)構成。
相位偏移膜2更佳為最下層21之厚度相較上層23之厚度厚之構成。於對相位偏移膜2進行圖案化時，出於提高所形成之圖案側壁之垂直性等理由而進行所謂之過蝕刻，即，對相位偏移膜2之蝕刻達到透光性基板1之表面之後仍繼續實施乾式蝕刻。過蝕刻中，主要對形成於相位偏移膜2之圖案側壁之透光性基板1側進行蝕刻。下層22含有矽與氧，與最下層21相比，對乾式蝕刻之蝕刻速率較慢。於最下層21之厚度較厚之情形時，相位偏移膜2之圖案側壁之透光性基板1側之最下層21之比率相對變高。該情形時，易於控制過蝕刻中相位偏移膜2之圖案側壁之垂直性。
包含相位偏移膜2之薄膜之折射率n與消光係數k並非僅由該薄膜之組成決定。該薄膜之膜密度、結晶狀態等亦為影響折射率n、消光係數k之要素。因此，調整藉由反應性濺鍍成膜薄膜時之各條件，以成為所需之折射率n及消光係數k之方式成膜該薄膜。為了成為上述折射率n與消光係數k之範圍，於利用反應性濺鍍而成膜相位偏移膜2時，並不限於僅調整稀有氣體與反應性氣體(氧氣、氮氣等)之混合氣體之比率。該調整還包含利用反應性濺鍍成膜時之成膜室內之壓力、施加至濺鍍靶材之電力、靶材與透光性基板1之間之距離等位置關係等多種條件之調整。該等成膜條件為成膜裝置所固有，以使形成之薄膜成為所需之折射率n及消光係數k之方式來適當調整。
[遮光膜]
光罩基底100於相位偏移膜2上具備遮光膜3。一般而言，相位偏移光罩中，要求形成轉印圖案之區域(轉印圖案形成區域)之外周區域確保特定值以上之光學濃度(OD)，以於使用曝光裝置曝光轉印至半導體晶圓上之抗蝕劑膜時抗蝕劑膜不會受到透過外周區域之曝光之光之影響。相位偏移光罩之外周區域之OD較佳為2.8以上，更佳為3.0以上。如上所述，相位偏移膜2具有使曝光之光以特定之透過率透過之功能，僅由相位偏移膜2難以確保特定值之光學濃度。因此，於製造光罩基底100之階段，為了確保不足之光學濃度，必須於相位偏移膜2上預先積層遮光膜3。藉由設為此種光罩基底100之構成，只要於製造相位偏移光罩200(參照圖2)之中途，去除使用相位偏移效果之區域(基本上為轉印圖案形成區域)之遮光膜3，則可製造於外周區域確保特定值之光學濃度之相位偏移光罩200。
遮光膜3能夠應用單層構造及2層以上之積層構造之任一者。又，單層構造之遮光膜3及2層以上之積層構造之遮光膜3之各層，可為於膜或層之厚度方向上為大致相同之組成之構成，亦可為於層之厚度方向上為梯度組成之構成。
圖1記載之形態下之光罩基底100設為未介隔其他膜而將遮光膜3積層於相位偏移膜2上之構成。該構成之情形時之遮光膜3，必須應用相對於在相位偏移膜2上形成圖案時使用之蝕刻氣體具有充分之蝕刻選擇性之材料。該情形時之遮光膜3較佳為由含有鉻之材料形成。作為形成遮光膜3之含有鉻之材料，除鉻金屬之外，可列舉於鉻中含有選自氧、氮、碳、硼及氟中之一種以上之元素之材料。
一般而言，鉻系材料係利用含氯氣體與氧氣之混合氣體進行蝕刻，但鉻金屬相對於該蝕刻氣體之蝕刻速率並不太高。若考慮提高相對於含氯氣體與氧氣之混合氣體之蝕刻氣體之蝕刻速率，則作為形成遮光膜3之材料，較佳為於鉻中含有選自氧、氮、碳、硼及氟中之一種以上之元素之材料。又，亦可使形成遮光膜3之含有鉻之材料中含有鉬、銦及錫中之一種以上之元素。藉由含有鉬、銦及錫中之一種以上之元素，可進一步加快相對於含氯氣體與氧氣之混合氣體之蝕刻速率。
又，於遮光膜3上，只要由含有鉻之材料形成下述硬罩膜4，則亦可由含有矽之材料形成遮光膜3。尤其含有過渡金屬與矽之材料之遮光性能較高，能夠減薄遮光膜3之厚度。作為遮光膜3中含有之過渡金屬，可列舉鉬(Mo)、鉭(Ta)、鎢(W)、鈦(Ti)、鉻(Cr)、鎳(Ni)、釩(V)、鋯(Zr)、釕(Ru)、銠(Rh)、鋅(Zn)、鈮(Nb)、鈀(Pd)等任一種金屬或該等金屬之合金。作為遮光膜3中含有之過渡金屬元素以外之金屬元素，可列舉鋁(Al)、銦(In)、錫(Sn)及鎵(Ga)等。
另一方面，遮光膜3亦可具備自相位偏移膜2側依序積層含有鉻之層及含有過渡金屬與矽之層而成之構造。關於該情形時之含有鉻之層及含有過渡金屬與矽之層之材料之具體事項，與上述遮光膜3之情形相同。
[硬罩膜]
硬罩膜4係與遮光膜3之表面相接而設置。硬罩膜4係由對蝕刻遮光膜3時使用之蝕刻氣體具有抗蝕刻性之材料形成之膜。該硬罩膜4只要具有在用以於遮光膜3上形成圖案之乾式蝕刻結束之前之期間可作為蝕刻遮罩發揮功能的膜厚便足矣，基本上不受光學特性之限制。因此，與遮光膜3之厚度相比，硬罩膜4之厚度可大幅減薄。
於由含有鉻之材料形成遮光膜3之情形時，該硬罩膜4較佳為由含有矽之材料形成。再者，該情形時之硬罩膜4具有與有機系材料之抗蝕劑膜之密接性較低之傾向，故較佳為對硬罩膜4之表面實施HMDS(Hexamethyldisilazane，六甲基二矽氮烷)處理，使表面之密接性提高。再者，更佳為該情形時之硬罩膜4由SiO
2、SiN、SiON等形成。
又，作為由含有鉻之材料形成遮光膜3之情形時之硬罩膜4之材料，除以上所述之外，亦可應用含有鉭之材料。作為該情形時之含有鉭之材料，除鉭金屬之外，可列舉使鉭中含有選自氮、氧、硼及碳中之一種以上之元素之材料等。例如可列舉Ta、TaN、TaO、TaON、TaBN、TaBO、TaBON、TaCN、TaCO、TaCON、TaBCN、及TaBOCN等。又，於由含有矽之材料形成遮光膜3之情形時，硬罩膜4較佳為由上述含有鉻之材料形成。
於光罩基底100中，較佳為與硬罩膜4之表面相接且以100 nm以下之膜厚形成有機系材料之抗蝕劑膜。於與DRAM(Dynamic Random Access Memory，動態隨機存取記憶體) hp 32 nm代對應之微細圖案之情形時，有時於應形成於硬罩膜4之轉印圖案(相位偏移圖案)上設置線寬40 nm之SRAF(Sub-Resolution Assist Feature，次解析輸助圖形)。然而，該情形時，亦可將抗蝕劑圖案之剖面縱橫比降低為1:2.5，故可抑制於抗蝕劑膜顯影時、沖洗時等抗蝕劑圖案倒塌、脫離。再者，抗蝕劑膜之膜厚更佳為80 nm以下。
[抗蝕劑膜]
於光罩基底100中，較佳為與硬罩膜4之表面相接且以100 nm以下之膜厚形成有機系材料之抗蝕劑膜。於與DRAM hp 32 nm代對應之微細圖案之情形時，有時於應形成於遮光膜3之遮光圖案上設置線寬40 nm之SRAF(Sub-Resolution Assist Feature)。然而，該情形時亦如上所述，藉由設置硬罩膜4而可抑制抗蝕劑膜之膜厚，藉此可使由該抗蝕劑膜構成之抗蝕劑圖案之剖面縱橫比降低為1:2.5。因此，可抑制於抗蝕劑膜顯影時、沖洗時等抗蝕劑圖案倒塌、脫離。再者，抗蝕劑膜之膜厚更佳為80 nm以下。抗蝕劑膜較佳為電子束描繪曝光用之抗蝕劑，進而該抗蝕劑更佳為化學增幅型。
第1實施方式之光罩基底100中之相位偏移膜2，能夠藉由使用含氯氣體、及氟系氣體進行多階段之乾式蝕刻處理而圖案化。較佳為藉由對最下層21及上層23使用含氯氣體、對下層22使用氟系氣體進行乾式蝕刻而實施圖案化。於最下層21與下層22間、及下層22與上層23間，蝕刻選擇性非常高。雖並非特別限定，但藉由對具有以上特性之相位偏移膜2分割為多階段進行蝕刻處理而可抑制側蝕之影響，獲得良好之圖案剖面形狀。
一般而言，於以乾式蝕刻於薄膜上形成圖案時，進行用以提高形成於該薄膜上之圖案側壁之垂直性之追加蝕刻(所謂過蝕刻)。又，多數情形時，過蝕刻係將蝕刻到達薄膜之下表面為止之時間即所謂之適量蝕刻時間設定為基準。如上所述，藉由將分割為多階段之蝕刻處理應用於相位偏移膜2之圖案化，而可將作為過蝕刻時間之基準之時間設為相位偏移膜2之最下層21之適量蝕刻時間。藉此，可縮短過蝕刻時間，可獲得良好之蝕刻深度均勻性。此處，作為含氯氣體，較佳為含有硼之含氯氣體，更佳為BCl
3氣體，進而更佳為BCl
3氣體與Cl
2氣體之混合氣體。
再者，已對第1實施方式中3層構造之相位偏移膜2進行了說明，但本發明之內容並非限定於該等。只要具有上述上層23及下層22，且滿足作為相位偏移膜所需之透過率、相位差、及膜厚，則可為2層構造，亦可為4層以上之構造。
又，實施方式1之光罩基底100中，與透光性基板1之表面相接而形成相位偏移膜2，但並非限定於此。例如，於由上層23及下層22之2層構成相位偏移膜2之情形時，於透光性基板1與相位偏移膜2之間亦可設置蝕刻終止膜。該情形時，蝕刻終止膜較佳為由含有選自鋁及鉿、鉻、矽之1種以上之元素與氧之材料而形成。例如，作為蝕刻終止膜之材料，可列舉含有鋁、矽、及氧之材料、含有鋁、鉿及氧之材料等。蝕刻終止膜尤其以含有鋁、鉿、及氧之材料形成為佳。
[光罩基底之製造程序]
以上構成之光罩基底100係以如下程序製造。首先，準備透光性基板。該透光性基板1係將端面及主表面研磨成特定之表面粗糙度(例如，於一邊為1 μm之四邊形之內側區域內均方根粗糙度Sq為0.2 nm以下)，其後，實施特定之清洗處理及乾燥處理。
其次，於該透光性基板1上，藉由濺鍍法而以自最下層21依序使下層22、上層23分別成為上述所需之厚度之方式成膜相位偏移膜2。相位偏移膜2中之最下層21、下層22、及上層23藉由濺鍍而形成，但亦可應用DC(direct-current sputtering，直流電)濺鍍、RF(radio frequency，射頻)濺鍍及離子束濺鍍等任一濺鍍。若考慮成膜速率，則較佳為應用DC濺鍍。於使用導電性較低之靶材之情形時，較佳為應用RF濺鍍、離子束濺鍍，但若考慮成膜速率，則更佳為應用RF濺鍍。
對於相位偏移膜2之最下層21及上層23，可應用含有鉿之濺鍍靶材、及含有鉿及氧之濺鍍靶材之任一者。
又，對於相位偏移膜2之下層22，可應用含有矽之濺鍍靶材、及含有矽及氧之濺鍍靶材之任一者。
於成膜相位偏移膜2之後，適當進行特定之加熱溫度下之退火處理。其次，於相位偏移膜2上，藉由濺鍍法而成膜上述遮光膜3。然後，於遮光膜3上藉由濺鍍法而成膜上述硬罩膜4。於濺鍍法之成膜中，使用以特定之組成比含有構成上述各膜之材料之濺鍍靶材及濺鍍氣體，進而視需要將上述稀有氣體與反應性氣體之混合氣體用作濺鍍氣體進行成膜。其後，於該光罩基底100為具有抗蝕劑膜者之情形時，視需要對硬罩膜4之表面實施HMDS(Hexamethyldisilazane)處理。然後，於經HMDS處理之硬罩膜4之表面上，藉由旋轉塗佈法等塗佈法而形成抗蝕劑膜，完成光罩基底100。
如此，根據第1實施方式之光罩基底100，可製造充分滿足所要求之耐清洗性及耐化學品性、光學性能良好之相位偏移光罩200。
＜相位偏移光罩及其製造方法＞
圖2中表示自上述實施方式之光罩基底100製造之本發明之實施方式之相位偏移光罩200及其製造步驟。如圖2(g)所示，相位偏移光罩200之特徵在於，於光罩基底100之相位偏移膜2上形成有作為轉印圖案之相位偏移圖案2a，於遮光膜3上形成有具有含遮光帶之圖案之遮光圖案3b。該相位偏移光罩200具有與光罩基底100相同之技術特徵。關於相位偏移光罩200之透光性基板1、相位偏移膜2之最下層21、下層22、上層23、及遮光膜3之事項，與光罩基底100相同。於該相位偏移光罩200之製作中途將硬罩膜4去除。
本發明之實施方式之相位偏移光罩200之製造方法係使用上述光罩基底100之方法，其特徵在於具備以下步驟，即，藉由乾式蝕刻而於遮光膜3上形成轉印圖案；藉由將具有轉印圖案之遮光膜3作為遮罩之乾式蝕刻而於相位偏移膜2上形成轉印圖案；及藉由將具有遮光圖案之抗蝕劑膜(抗蝕劑圖案6b)作為遮罩之乾式蝕刻而於遮光膜3上形成遮光圖案3b。以下，按照圖2所示之製造步驟，說明本發明之相位偏移光罩200之製造方法。再者，此處，對使用有於遮光膜3上積層有硬罩膜4之光罩基底100之相位偏移光罩200之製造方法進行說明。又，對於對遮光膜3應用含有鉻之材料、且對硬罩膜4應用含有矽之材料之情形進行敍述。
首先，藉由旋轉塗佈法而與光罩基底100之硬罩膜4相接來形成抗蝕劑膜。其次，對抗蝕劑膜，利用電子束來曝光描繪應形成於相位偏移膜2之轉印圖案(相位偏移圖案)即第1圖案，進而進行顯影處理等特定之處理，形成具有相位偏移圖案之第1抗蝕劑圖案5a(參照圖2(a))。繼而，將第1抗蝕劑圖案5a作為遮罩，使用氟系氣體進行乾式蝕刻，於硬罩膜4上形成第1圖案(硬罩圖案4a)(參照圖2(b))。
其次，去除抗蝕劑圖案5a之後，經使用酸、鹼之清洗等特定處理後，將硬罩圖案4a作為遮罩，使用含氯氣體與氧氣之混合氣體進行乾式蝕刻，於遮光膜3上形成第1圖案(遮光圖案3a)(參照圖2(c))。繼而，以遮光圖案3a作為遮罩，將使用含氯氣體之乾式蝕刻、及使用氟系氣體之乾式蝕刻交替進行3次，於相位偏移膜2上形成第1圖案(相位偏移圖案2a)，且去除硬罩圖案4a(參照圖2(d))。更具體而言，使用含氯氣體對最下層21及上層23進行乾式蝕刻，使用氟系氣體對下層22進行乾式蝕刻。
其次，於光罩基底100上藉由旋轉塗佈法形成抗蝕劑膜。其次，對抗蝕劑膜，利用電子束來曝光描繪應形成於遮光膜3上之圖案(遮光圖案)即第2圖案，進而進行顯影處理等特定之處理，形成具有遮光圖案之第2抗蝕劑圖案6b(參照圖2(e))。繼而，將第2抗蝕劑圖案6b作為遮罩，使用含氯氣體與氧氣之混合氣體進行乾式蝕刻，於遮光膜3上形成第2圖案(遮光圖案3b)(參照圖2(f))。進而，去除第2抗蝕劑圖案6b，經使用酸、鹼之清洗等特定處理而獲得相位偏移光罩200(參照圖2(g))。
作為上述乾式蝕刻中使用之含氯氣體，只要包含Cl則並無特別限制。例如，可列舉Cl
2、SiCl
2、CHCl
3、CH
2Cl
2、CCl
4、及BCl
3等。又，作為對上述最下層21及上層23之乾式蝕刻中使用之含氯氣體，較佳為含有硼，更佳為含有BCl
3。尤其BCl
3氣體與Cl
2氣體之混合氣體對鉿之蝕刻速率較高，故較佳。
藉由圖2所示之製造方法製造之相位偏移光罩200，係於透光性基板1上具備具有轉印圖案之相位偏移膜2(相位偏移圖案2a)之相位偏移光罩。
藉由如此製造相位偏移光罩200，可獲得充分滿足所要求之耐清洗性及耐化學品性、光學性能良好之相位偏移光罩200。
而且，將具備該相位偏移膜之相位偏移光罩200置於曝光裝置中而對轉印對象物(半導體基板上之抗蝕劑膜等)進行曝光轉印時，可確保曝光裕度。
另一方面，上述相位偏移光罩之製造方法中使用之蝕刻製程並非僅可應用於本發明之光罩基底，其可用於更廣泛之用途。在至少於基板上具備圖案形成用薄膜之光罩基底中，於圖案形成用薄膜上形成轉印圖案時亦可應用上述蝕刻製程，該圖案形成用薄膜包含將含有氧及矽之層、與含有鉿及氧之層依序積層而成之構造。作為應用上述相位偏移光罩之製造方法之形態的轉印用光罩之製造方法，較佳為具備以下構成。
即，一種轉印用光罩之製造方法，其特徵在於，其係使用有於基板上具備圖案形成用薄膜之光罩基底之轉印用光罩之製造方法，且
上述圖案形成用薄膜包含自上述基板側依序積層含有矽及氧之下層、及含有鉿及氧之上層而成之構造，且具有以下步驟，即，
使用含有硼之含氯氣體進行乾式蝕刻，於上述上層形成轉印圖案；及
將形成有上述轉印圖案之上述上層作為遮罩，使用氟系氣體進行乾式蝕刻而於上述下層形成轉印圖案。
進而，本發明之半導體裝置之製造方法之特徵在於具備以下步驟，即，使用上述相位偏移光罩200，將轉印圖案曝光轉印至半導體基板上之抗蝕劑膜。
本發明之相位偏移光罩200、光罩基底100具有如上所述之效果，故於將相位偏移光罩200置於以ArF準分子雷射作為曝光之光之曝光裝置之遮罩台，且將轉印圖案曝光轉印至半導體裝置上之抗蝕劑膜時，可以較高之CD面內均勻性(CD Uniformity)將轉印圖案轉印至半導體裝置上之抗蝕劑膜。因此，於將該抗蝕劑膜之圖案作為遮罩對其下層膜進行乾式蝕刻而形成電路圖案之情形時，可形成不會因CD面內均勻性降低而導致配線短路、斷線之高精度之電路圖案。
[實施例]
以下，對用以更具體地說明本發明之實施方式之實施例1及比較例1進行敍述。
＜實施例1＞
[光罩基底之製造]
參照圖1，準備主表面之尺寸為約152mm×約152mm、厚度為約6.35mm之由合成石英玻璃構成之透光性基板1。該透光性基板1係將端面及主表面研磨成特定之表面粗糙度(Sq為0.2 nm以下)，其後，實施特定之清洗處理及乾燥處理。使用光譜式橢圓儀(J.A.Woollam公司製造之M-2000D)測定透光性基板1之各光學特性，結果波長193 nm之光下之折射率為1.556，消光係數為0.000。
其次，於單片式RF濺鍍裝置內設置透光性基板1，交替使用HfO
2靶材與SiO
2靶材，藉由將氬(Ar)氣作為濺鍍氣體之濺鍍(RF濺鍍)而於透光性基板1上，形成包含由鉿及氧構成之最下層21、由矽及氧構成之下層22、以及由鉿及氧構成之上層23之相位偏移膜2。最下層21之厚度D
1為38 nm，下層22之厚度為16 nm，上層23之厚度為5 nm，均為5 nm以上。相位偏移膜2之厚度為59 nm，為90 nm以下。
其次，對形成有該相位偏移膜2之透光性基板1進行用以降低相位偏移膜2之膜應力之加熱處理。使用相位偏移量測定裝置(Lasertec公司製造之MPM193)，測定加熱處理後之相位偏移膜2相對於波長193 nm之光之透過率與相位差，結果透過率為40.9%，相位差為177.2度(deg)。又，使用光譜式橢圓儀(J.A.Woollam公司製造之M-2000D)測定相位偏移膜2之各光學特性，結果波長193 nm之光下之最下層21及上層23之折射率n為2.93，消光係數k為0.24，下層22之折射率n為1.56，消光係數k為0.00。
又，該相位偏移膜2之上層23之氧含量為66原子%以下，產生氧缺陷。
其次，於單片式RF濺鍍裝置內設置形成有相位偏移膜2之透光性基板1，使用鉻(Cr)靶材，於氬(Ar)氣、二氧化碳(CO
2)及氦(He)氣之混合氣體環境中進行反應性濺鍍(RF濺鍍)。藉此，與相位偏移膜2相接而以53 nm之膜厚形成由鉻、氧及碳構成之遮光膜(CrOC膜)3。
其次，對形成有上述遮光膜(CrOC膜)3之透光性基板1實施加熱處理。於加熱處理後，對積層有相位偏移膜2及遮光膜3之透光性基板1，使用分光光度計(安捷倫科技公司製造之Cary4000)測定相位偏移膜2與遮光膜3之積層構造於ArF準分子雷射之光之波長(約193 nm)下之光學濃度，可確認為3.0以上。
其次，於單片式RF濺鍍裝置內設置積層有相位偏移膜2及遮光膜3之透光性基板1，使用二氧化矽(SiO
2)靶材，將氬(Ar)氣作為濺鍍氣體，藉由RF濺鍍而於遮光膜3上以12 nm之厚度形成由矽及氧構成之硬罩膜4。進而實施特定之清洗處理，製造實施例1之光罩基底100。
[清洗試驗(抗藥試驗)]
又，於另一透光性基板上成膜實施例1之相位偏移膜，實施所需之退火處理之後，進行清洗試驗(抗藥試驗)。具體而言，於另一透光性基板上成膜實施例1之相位偏移膜，以500度進行30分鐘退火處理。然後，對實施例1之相位偏移膜之所有面(表面及側面)以特定時間將SC-1清洗(氨過氧化氫水清洗)、及SPM清洗(硫酸過氧化氫水清洗)各進行5次。於SC-1清洗與SPM清洗之間，進行利用去離子水之沖洗處理。
於進行該清洗試驗之後，觀察實施例1之相位偏移膜之表面及側面有無膜減少，結果於表面及側面均幾乎未觀察到膜減少。
[相位偏移光罩之製造]
其次，使用該實施例1之光罩基底100，按以下程序製造實施例1之半色調式之相位偏移光罩200。最初，對硬罩膜4之表面實施HMDS處理。繼而，藉由旋轉塗佈法，而與硬罩膜4之表面相接地以膜厚80 nm形成由電子束描繪用化學增幅型抗蝕劑構成之抗蝕劑膜。其次，對該抗蝕劑膜電子束描繪以應形成於相位偏移膜2之相位偏移圖案即第1圖案，並進行特定之顯影處理及使用酸、鹼之清洗處理，形成具有第1圖案之抗蝕劑圖案5a(參照圖2(a))。
其次，將抗蝕劑圖案5a作為遮罩，使用CF
4氣體進行乾式蝕刻，於硬罩膜4上形成第1圖案(硬罩圖案4a)(參照圖2(b))。
其次，去除抗蝕劑圖案5a。繼而，使用酸或鹼進行清洗處理之後，將硬罩圖案4a作為遮罩，使用氯氣(Cl
2)與氧氣(O
2)之混合氣體進行乾式蝕刻，於遮光膜3上形成第1圖案(遮光圖案3a)(參照圖2(c))。
其次，將遮光圖案3a作為遮罩進行乾式蝕刻，於相位偏移膜2上形成第1圖案(相位偏移圖案2a)，且同時去除硬罩圖案4a(參照圖2(d))。此時，利用BCl
3氣體與Cl
2氣之混合氣體對最下層21及上層23進行乾式蝕刻，利用氟系氣體(SF
6與He之混合氣體)對下層22進行乾式蝕刻。
其次，於遮光圖案3a上，藉由旋轉塗佈法，而以膜厚150 nm形成由電子束描繪用化學增幅型抗蝕劑構成之抗蝕劑膜。其次，對抗蝕劑膜曝光描繪應形成於遮光膜之圖案(包含遮光帶圖案之圖案)即第2圖案，進而進行顯影處理等特定之處理，形成具有遮光圖案之抗蝕劑圖案6b(參照圖2(e))。繼而，將抗蝕劑圖案6b作為遮罩，使用氯氣(Cl
2)與氧氣(O
2)之混合氣體進行乾式蝕刻，於遮光膜3上形成第2圖案(遮光圖案3b)(參照圖2(f))。進而，去除抗蝕劑圖案6b，經使用酸、鹼之清洗等特定之處理而獲得相位偏移光罩200(參照圖2(g))。
對實施例1之相位偏移光罩200之相位偏移圖案2a之剖面進行觀察，結果相位偏移圖案2a之表面及側面均未觀察到膜減少，成為良好之相位偏移圖案2a。
[圖案轉印性能之評估]
對採取以上程序所製作之相位偏移光罩200，使用AIMS193(Carl Zeiss公司製造)進行以波長193 nm之曝光之光來曝光轉印至半導體裝置上之抗蝕劑膜時之轉印圖像之模擬。對該模擬之曝光轉印圖像進行驗證，結果發現CD面內均勻性高，充分滿足設計規格。根據該結果，可謂即便將該實施例1之相位偏移光罩200置於曝光裝置之遮罩台來曝光轉印至半導體裝置上之抗蝕劑膜，最終亦可將形成於半導體裝置上之電路圖案以高精度形成。
＜比較例1＞
[光罩基底之製造]
除相位偏移膜之膜厚以外，以與實施例1相同之程序製造比較例1之光罩基底。與實施例1之相位偏移膜2相比，該比較例1之相位偏移膜之成膜條件有所變更。具體而言，於單片式RF濺鍍裝置內設置透光性基板，交替使用HfO
2靶材與SiO
2靶材，藉由將氬(Ar)氣作為濺鍍氣體之濺鍍(RF濺鍍)，而於透光性基板上形成包含由鉿及氧構成之最下層、由矽及氧構成之下層、以及由鉿及氧構成之上層之相位偏移膜。最下層之厚度為42 nm，下層之厚度為11 nm，上層之厚度為4 nm，相位偏移膜之厚度為57 nm。如此，比較例1之相位偏移膜之上層之厚度未達5 nm。
使用相位偏移量測定裝置(Lasertec公司製造MPM193)測定相位偏移膜相對於波長193 nm之光之透過率與相位差，結果透過率為40.9%，相位差為177.2度(deg)。又，使用光譜式橢圓儀(J.A.Woollam公司製造之M-2000D)測定相位偏移膜之各光學特性，結果波長193 nm之光下之最下層及上層之折射率n為2.93，消光係數k為0.24，下層之折射率n為1.56，消光係數k為0.00。
又，該相位偏移膜之上層之氧含量為66%以下，產生氧缺陷。
其次，以與實施例1相同之程序，與相位偏移膜相接且以53 nm之膜厚形成由鉻、氧及碳構成之遮光膜(CrOC膜)。對積層有比較例1之相位偏移膜及遮光膜之透光性基板，使用分光光度計(安捷倫科技公司製造之Cary4000)測定相位偏移膜與遮光膜之積層構造於ArF準分子雷射之光之波長(約193 nm)下之光學濃度，確認為3.0以上。
[清洗試驗(抗藥試驗)]
又，於另一透光性基板上成膜比較例1之相位偏移膜，實施所需之退火處理之後，進行清洗試驗(抗藥試驗)。具體而言，於另一透光性基板上成膜比較例1之相位偏移膜，以500度進行30分鐘退火處理。然後，對比較例1之相位偏移膜之所有面(表面及側面)，以特定時間將SC-1清洗(氨過氧化氫水清洗)、與SPM清洗(硫酸過氧化氫水清洗)各進行5次。於SC-1清洗與SPM清洗之間，進行利用去離子水之沖洗處理。
經該清洗試驗後，觀察比較例1之相位偏移膜之表面及側面有無膜減少，結果於相位偏移膜之上層部分之表面及側面產生大幅之膜減少。
[相位偏移光罩之製造與評估]
其次，使用該比較例1之光罩基底，以與實施例1相同之程序進行比較例1之相位偏移光罩之製造處理，於轉印圖案形成時相位偏移膜會產生大幅之膜減少，無法製造具有所需特性之相位偏移光罩。
1:透光性基板
2:相位偏移膜
2a:相位偏移圖案
3:遮光膜
3a:遮光圖案
3b:遮光圖案
4:硬罩膜
4a:硬罩圖案
5a:抗蝕劑圖案
6b:抗蝕劑圖案
21:最下層
22:下層
23:上層
100:光罩基底
200:相位偏移光罩
圖1係第1實施方式之光罩基底之概略剖視圖。
圖2(a)～(g)係表示第1實施方式之相位偏移光罩之製造步驟之概略剖視圖。
1:透光性基板
2:相位偏移膜
3:遮光膜
4:硬罩膜
21:最下層
22:下層
23:上層
100:光罩基底
Claims (23)
- 一種光罩基底，其特徵在於，其係於透光性基板上具備相位偏移膜者，且 上述相位偏移膜包含下層及上層， 上述上層係與上述下層之與上述透光性基板為相反側之表面相接而設置， 上述下層含有矽與氧， 上述上層含有鉿與氧， 上述上層之厚度為5 nm以上， 上述相位偏移膜之厚度為90 nm以下。
- 如請求項1之光罩基底，其中上述上層中之鉿與氧之合計含量為90原子%以上。
- 如請求項1或2之光罩基底，其中上述下層中之矽與氧之合計含量為90原子%以上。
- 如請求項1或2之光罩基底，其中上述下層及上述上層之各者中之氧之含量為50原子%以上。
- 如請求項1或2之光罩基底，其中上述相位偏移膜於上述透光性基板與上述下層之間具有最下層， 上述最下層係與上述下層之上述透光性基板側之表面相接而設置， 上述最下層含有鉿與氧。
- 如請求項5之光罩基底，其中上述最下層之厚度為5 nm以上。
- 如請求項5之光罩基底，其中上述最下層中之鉿與氧之合計含量為90原子%以上。
- 如請求項5之光罩基底，其中上述最下層中之氧之含量為50原子%以上。
- 如請求項1或2之光罩基底，其中上述下層之厚度為5 nm以上。
- 如請求項1或2之光罩基底，其中上述相位偏移膜具有如下功能，即，使ArF準分子雷射之曝光之光以20%以上之透過率透過；及使在空氣中通過與上述相位偏移膜之厚度相同距離之上述曝光之光，相對透過上述相位偏移膜之上述曝光之光之間產生150度以上且210度以下之相位差。
- 如請求項1或2之光罩基底，其中於上述相位偏移膜上具備遮光膜。
- 一種相位偏移光罩，其特徵在於，其係於透光性基板上具備形成有轉印圖案之相位偏移膜者，且 上述相位偏移膜包含下層及上層， 上述上層係與上述下層之與上述透光性基板為相反側之表面相接而設置， 上述下層含有矽與氧， 上述上層含有鉿與氧， 上述上層之厚度為5 nm以上， 上述相位偏移膜之厚度為90 nm以下。
- 如請求項12之相位偏移光罩，其中上述上層中之鉿與氧之合計含量為90原子%以上。
- 如請求項12或13之相位偏移光罩，其中上述下層中之矽與氧之合計含量為90原子%以上。
- 如請求項12或13之相位偏移光罩，其中上述下層及上述上層之各者中之氧之含量為50原子%以上。
- 如請求項12或13之相位偏移光罩，其中上述相位偏移膜於上述透光性基板與上述下層之間具有最下層， 上述最下層係與上述下層之上述透光性基板側之表面相接而設置， 上述最下層含有鉿與氧。
- 如請求項16之相位偏移光罩，其中上述最下層之厚度為5 nm以上。
- 如請求項16之相位偏移光罩，其中上述最下層中之鉿與氧之合計含量為90原子%以上。
- 如請求項16之相位偏移光罩，其中上述最下層中之氧之含量為50原子%以上。
- 如請求項12或13之相位偏移光罩，其中上述下層之厚度為5 nm以上。
- 如請求項12或13之相位偏移光罩，其中上述相位偏移膜具有如下功能，即，使ArF準分子雷射之曝光之光以20%以上之透過率透過；及使在空氣中通過與上述相位偏移膜之厚度相同距離之上述曝光之光，相對透過上述相位偏移膜之上述曝光之光之間產生150度以上且210度以下之相位差。
- 如請求項12或13之相位偏移光罩，其中於上述相位偏移膜上具備形成有遮光圖案之遮光膜。
- 一種半導體裝置之製造方法，其特徵在於具備以下步驟，即，使用請求項12至22中任一項之相位偏移光罩，將上述轉印圖案曝光轉印至半導體基板上之抗蝕劑膜。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021048833A JP2022147544A (ja) | 2021-03-23 | 2021-03-23 | マスクブランク、位相シフトマスク及び半導体デバイスの製造方法 |
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
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Also Published As
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