TWI545393B - 光罩基底、轉印用光罩、轉印用光罩之製造方法、及半導體裝置之製造方法 - Google Patents

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Description

光罩基底、轉印用光罩、轉印用光罩之製造方法、及半導體裝置之製造方法
本發明係關於一種光罩基底、轉印用光罩、轉印用光罩之製造方法及半導體裝置之製造方法。尤其係關於一種可較佳地使用利用荷電粒子照射之缺陷修正技術的用以製造轉印用光罩之光罩基底及轉印用光罩之製造方法。
一般而言，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時通常使用幾片稱為轉印用光罩(photomask)之基板。一般而言，該轉印用光罩係於透光性之玻璃基板上設置有包含金屬薄膜等之微細圖案者，且於該轉印用光罩之製造時亦使用光微影法。
於利用光微影法之轉印用光罩之製造時，使用具有用以於玻璃基板等透光性基板上形成轉印圖案(光罩圖案)之薄膜(例如遮光膜等)的光罩基底。使用該光罩基底之轉印用光罩之製造係藉由包括如下步驟之方法進行：對形成於光罩基底上之光阻膜實施所需之圖案繪圖之曝光步驟；根據所需之圖案繪圖使上述光阻膜顯影而形成光阻圖案之顯影步驟；根據光阻圖案蝕刻上述薄膜之蝕刻步驟；及剝離去除殘留之光阻圖案之步驟。於上述顯影步驟中，對形成於光罩基底上之光阻膜實施所需之圖案繪圖後供給顯影液，使可溶於顯影液中之光阻膜之部位溶解，形成光阻圖案。又，於上述蝕刻步驟中，以該光阻圖案為遮罩，利用乾式蝕刻 或濕式蝕刻使未形成光阻圖案之薄膜露出之部位溶解，藉此於透光性基板上形成所需之光罩圖案。以此種方式製成轉印用光罩。
當使半導體裝置之圖案微細化時，除了形成於轉印用光罩上之光罩圖案之微細化，亦必需進行光微影中所使用之曝光光源波長之短波長化。作為半導體裝置製造時之曝光光源，近年來推進自KrF準分子雷射(波長248nm)向ArF準分子雷射(波長193nm)之短波長化。
又，作為轉印用光罩之種類，除於先前之透光性基板上具有包含鉻系材料之遮光膜圖案之二元光罩以外，近年來，出現日本專利特開2007-292824號公報(專利文獻1)所記載之將MoSiN等過渡金屬與矽作為主要金屬成分進而含有氮之材料用作遮光膜的二元光罩等。
然而，自以前使用光罩基底，以藉由電子束繪圖及顯影處理而形成於光阻膜上之光阻圖案或形成於蝕刻遮罩膜上之蝕刻遮罩圖案為遮罩進行乾式蝕刻，藉此，對於遮光膜上形成有轉印圖案之轉印用光罩使用圖案檢查機，比較設計上之轉印圖案與形成於遮光膜上之轉印圖案，對與設計上之轉印圖案相比殘留有多餘之遮光膜的缺陷(所謂黑點缺陷)部分，藉由使用奈米加工(nanomachining)或聚焦離子束FIB(Focused Ion Beam)之物理加工進行缺陷修正。然而，於此種物理加工中有對黑點缺陷修正需要時間之問題。又，於通常之FIB處理中Ga離子之照射量變大，故而殘留於QZ(quartz，石英)基板上之Ga污跡(stain)成為問題。因 此，為了提高反應性並抑制Ga照射量而報告有氣體支援之方法等(參照日本專利特開2000-10260號公報(專利文獻2))。
另一方面，於日本專利特表2004-537758號公報(專利文獻3)中揭示有對遮光膜之黑點缺陷部分供給二氟化氙(XeF2)氣體，進而對該部分照射電子束而將黑點缺陷部分蝕刻去除之缺陷修正技術(以下將此種一面供給二氟化氙氣體之類的含有氟之物質，一面照射電子束等之類的荷電粒子進行之缺陷修正僅稱為EB(electron-beam，電子束)缺陷修正)。關於該EB缺陷修正，當初係用於EUV(extreme ultraviolet，遠紫外線)微影用之反射型光罩之吸收體膜中之黑點缺陷部分的修正，但亦開始用於MoSi系之半色調光罩之缺陷修正。
本發明者等人係使用專利文獻1中所揭示之形成有包含以過渡金屬與矽作為主要金屬成分進而含有氮之材料之積層構造的遮光膜之二元型光罩基底，製作於遮光膜上形成有轉印圖案之轉印用光罩，對所製作之轉印用光罩進行缺陷檢查，並試著對黑點缺陷部分進行專利文獻3所揭示之EB缺陷修正即利用向黑點缺陷部分供給XeF2氣體與照射電子束等荷電粒子之蝕刻。其結果明確，有依積層構造之上下各層中之膜組成之關係而產生如下所述之問題的情形。
一般而言，關於遮光膜，為了抑制膜之表面反射，較基板側之層(下層)之材料更提高表面側之層(上層)之材料的 氧化或氮化之程度，藉此降低遮光膜之表面反射率。另一方面，於二元型光罩基底中，遮光膜中需要特定以上(例如光學密度(OD，optical density)為2.8以上)之遮光性能。若提高材料中之氧化或氮化之程度則遮光性能趨於下降。另一方面，藉由近年來轉印圖案之微細化，從而必需使用斜入射照明法或液浸曝光技術。然而，伴隨轉印圖案之微細化，輔助圖案之微細化、複雜化明顯。為應對該等，必需進行遮光膜之薄膜化。因此，於基板側之層(下層)中，為了儘量以較薄之膜厚確保遮光性能，必需儘量抑制氧化或氮化之程度。另一方面，遮光膜之基板側之表面之反射率(背面反射率)亦必需控制在雖非表面側之反射率(表面反射率)之程度但為特定值以下，且必需進行某種程度之氧化或氮化。
XeF2氣體係作為矽之等向性蝕刻氣體而眾所周知，以表面吸附、分離為Xe與F、生成矽之高次氟化物、揮發之進程推進蝕刻。然而，若矽為Si3N4、SiO2、SiON、SiC之類之經氮化、氧化、或碳化之矽，則不易形成揮發性較高之高次氟化物，故而有對XeF2氣體等氟系氣體具有較高之蝕刻耐受性之傾向。於EB缺陷修正中，藉由進行電子束等荷電粒子照射，XeF2氣體之蝕刻速率飛躍提高，可進行黑點缺陷部分之選擇性之異向性蝕刻。然而，於該情形時，有伴隨遮光膜中之經氧化、氮化、或碳化之矽之比率增多，蝕刻速率下降之傾向。如上所述，上層係為了降低表面反射率而使用氧化或氮化之程度較高之材料，因此導致上下層 之蝕刻速率差增大，產生階差。於極端之情形時，導致產生較大之底切。
進而，如上所述，於遮光膜之上層使用氧化或氮化之程度較高之材料，因此上層之蝕刻速率與下層之蝕刻速率相比變低。因此，於利用EB照射之黑點缺陷部分之修正時，上層之蝕刻時花費大量時間，於蝕刻該上層期間，與應修正之黑點缺陷部分鄰接之圖案部分之下層(例如，同一圖案之與黑點缺陷部分鄰接之部分之下層、或與具有黑點缺陷部分之圖案鄰接之圖案之下層)經蝕刻(由於即便照射到EB之部分以外之部分亦某種程度地被置於較易經蝕刻之狀況)。其結果為，經蝕刻之下層之圖案側壁減退，另一方面，已減退部分之上層之EB修正蝕刻速率大幅較慢，因此，圖案側壁成為圖案化時之狀態。藉此，於應修正之黑點缺陷部分以外之部分(正常之圖案部分)亦產生較大之底切。
再者，於最近之EB缺陷修正技術中，使用藉由供給水分而降低蝕刻速率之Water Passivation(水分鈍化)等Passivation技術(除水分外，亦供給氧化物系氣體等)，藉此，即便於遮光膜之上層與下層之間具有某種程度之蝕刻速率差亦可降低不良狀況。然而，此種蝕刻速率控制有可能之極限。又，若蝕刻速率過度下降，則產生修正時間變長，與包含合成石英等之透光性基板之間蝕刻選擇性下降，基板之表面變粗糙，局部產生經蝕刻之凹部等問題。因此，必需極力降低下層之蝕刻速率之遮光膜之積層構造不佳。
因此，本發明係為了解決先前之課題而成者，其目的在於提供一種可較佳地應用EB缺陷修正技術且可進行遮光膜之薄膜化的光罩基底、轉印用光罩、轉印用光罩之製造方法及半導體裝置之製造方法。
本發明者等人對如下情形之課題進行潛心研究：對於使用先前之形成有包含以過渡金屬與矽作為主要金屬成分進而含有氮之材料的積層構造之遮光膜之二元型光罩基底，且於遮光膜上形成轉印圖案之轉印用光罩，於黑點缺陷部分之修正時應用EB缺陷修正。
本發明者等人對於各種材料進行研究，結果明確，關於具備包含以含有過渡金屬、矽、及氮之材料作為主成分之下層，與以含有過渡金屬、矽、及氮之材料作為主成分之上層之至少雙層構造的遮光膜之光罩基底，藉由將EB缺陷修正中之下層之蝕刻速率相對於上層之蝕刻速率的比調整為1.0以上5.0以下，可解決先前之應用EB缺陷修正技術之情形之課題，且可實現遮光膜之薄膜化。
即，為解決上述問題，本發明具有以下之構成。
(構成1)
一種光罩基底，其特徵在於：其係為了製作應用ArF準分子雷射曝光光之轉印用光罩而使用，且於透光性基板上具有用以形成轉印圖案之遮光膜者，且上述遮光膜係自上述透光性基板側包含下層及上層之至少雙層構造，上述下層係以含有過渡金屬、矽、及氮之材料作為主成 分，上述上層係以含有過渡金屬、矽、及氮之材料作為主成分，向對象部分供給含有氟之物質且照射荷電粒子進行之蝕刻中之上述下層之蝕刻速率相對於上述上層之蝕刻速率的比為1.0以上5.0以下。
(構成2)
如構成1之光罩基底，其中上述下層實質不含有氧，上述上層之除其表層以外之部分實質不含有氧。
(構成3)
如構成1或構成2之光罩基底，其中上述上層中之含氮量與上述下層中之含氮量之差未達30原子%。
(構成4)
如構成1至構成3中任一項之光罩基底，其中上述下層中之過渡金屬之含量除以過渡金屬及矽之合計含量之比率、與上述上層中之過渡金屬之含量除以過渡金屬及矽之合計含量之比率的差為4%以下。
(構成5)
如構成1至構成4中任一項之光罩基底，其中上述下層之過渡金屬之含量除以過渡金屬及矽之合計含量之比率與含氮量在滿足下述式(1)之條件之範圍，式(1)將過渡金屬之含量除以過渡金屬及矽之合計含量之比率設為CMo、含氮量設為CN時， CN≧-0.00526CMo 2-0.640CMo+26.624。
(構成6)
如構成5之光罩基底，其中上述下層之過渡金屬之含量除以過渡金屬及矽之合計含量之比率與含氮量在亦同時滿足下述式(2)之條件之範圍，式(2)將過渡金屬之含量除以過渡金屬及矽之合計含量之比率設為CMo、含氮量設為CN時，CN≦-3.63×10-7CMo 5+7.60×10-5CMo 4-4.67×10-3CMo 3+5.06×10-2CMo 2+2.082CMo+1.075。
(構成7)
如構成1至構成6中任一項之光罩基底，其中上述上層中之過渡金屬之含量為10原子%以下。
(構成8)
如構成1至構成7中任一項之光罩基底，其中上述下層中之過渡金屬之含量除以過渡金屬及矽之合計含量之比率為15%以下。
(構成9)
如構成1至構成8中任一項之光罩基底，其中於上述遮光膜之上表面設置有蝕刻遮罩膜，該蝕刻遮罩膜係含有鉻與氮、氧中之至少任一成分，且該蝕刻遮罩膜中之鉻之含量為50原子%以上。
(構成10)
一種轉印用光罩，其特徵在於：其係使用如構成1至構成9中任一項之光罩基底而製作。
(構成11)
一種轉印用光罩，其特徵在於：其係應用ArF準分子雷射曝光光且於透光性基板上具有形成有轉印圖案之遮光膜者，且上述遮光膜係自上述透光性基板側包含下層及上層之至少雙層構造，上述下層係以含有過渡金屬、矽、及氮之材料作為主成分，上述上層係以含有過渡金屬、矽、及氮之材料作為主成分，向對象部分供給含有氟之物質且照射荷電粒子進行之蝕刻中之上述下層之蝕刻速率相對於上述上層之蝕刻速率的比為1.0以上5.0以下。
(構成12)
如構成11之轉印用光罩，其中上述下層實質不含有氧，上述上層之除其表層以外之部分實質不含有氧。
(構成13)
一種轉印用光罩之製造方法，其特徵在於：其係使用如構成1至構成9中任一項之光罩基底者，且其包括比較設計上之轉印圖案與形成於上述遮光膜上之轉印圖案，對殘留有遮光膜之缺陷部分供給含有氟之物質且照射荷電粒子進行蝕刻之缺陷修正步驟。
(構成14)
一種半導體裝置之製造方法，其特徵在於：其係使用如構成11或構成12之轉印用光罩，並於半導體晶圓上形成電路圖案。
(構成15)
一種半導體裝置之製造方法，其特徵在於：其係使用以如構成13之轉印用光罩之製造方法所製造之轉印用光罩，並於半導體晶圓上形成電路圖案。
根據本發明，可提供一種光罩基底、轉印用光罩、轉印用光罩之製造方法及半導體裝置之製造方法，該光罩基底係將遮光膜製成以含有過渡金屬、矽、及氮之材料作為主成分之下層，與以含有過渡金屬、矽、及氮之材料作為主成分之上層之至少雙層構造，且將EB缺陷修正中之下層之蝕刻速率相對於上層之蝕刻速率的比調整為1.0以上5.0以下，藉此可解決先前之應用EB缺陷修正之情形之課題，並且可對轉印圖案之黑點缺陷修正較佳地應用EB缺陷修正技術。
進而，根據本發明，可提供一種能夠以例如未達65nm之膜厚實現作為二元光罩所要求之遮光膜之光學密度從而可解決伴隨轉印圖案之微細化之各種問題的光罩基底、轉印用光罩、轉印用光罩之製造方法及半導體裝置之製造方法。
以下參照圖式，詳細說明本發明之實施形態。
本發明之光罩基底之特徵在於：其係為了製作應用ArF 準分子雷射曝光光之轉印用光罩而使用，且於透光性基板上具有用以形成轉印圖案之遮光膜者，且上述遮光膜包含以含有過渡金屬、矽、及氮之材料作為主成分之下層，與以含有過渡金屬、矽、及氮之材料作為主成分之上層的至少雙層構造，向對象部分供給含有氟之物質且照射荷電粒子進行之蝕刻中之上述下層之蝕刻速率相對於上述上層之蝕刻速率的比為1.0以上5.0以下。
圖1係本發明之實施形態之光罩基底的剖面圖。如圖1所示，本發明之一實施形態之光罩基底10係於透光性基板1上具備遮光膜2。只要透光性基板1為對ArF準分子雷射具有穿透性者則無特別限制。於本發明中，可使用合成石英基板、CaF2、鈉鈣玻璃、無鹼玻璃、鋁矽酸鹽玻璃、及其他各種玻璃基板，但其中合成石英基板對ArF準分子雷射之穿透性較高，因此特別適合於本發明。
上述遮光膜2包含以含有過渡金屬、矽、及氮之材料作為主成分之下層，與以含有過渡金屬、矽、及氮之材料作為主成分之上層的至少雙層構造，向對象部分供給含有氟之物質(非激發態)且照射電子束等荷電粒子而利用上述物質提高蝕刻速率之蝕刻即EB缺陷修正中之上述下層之蝕刻速率相對於上述上層之蝕刻速率的比(下層之蝕刻速率/上層之蝕刻速率)必需為1.0以上。若該比未達1.0，則有於下層之蝕刻過程中蝕刻上層之轉印圖案之邊緣部分，而使線邊緣粗糙度變差之虞。又，產生藉由自上層之表面推進蝕刻並減膜等而使上層之光學特性發生變化(對於曝光光之表 面反射率上升等)等不良狀況。進而，上層基本上為發揮作為表面反射防止層之功能之膜，因此表面反射率之面內均勻性下降，結果有以完成之轉印用光罩對半導體晶圓上之光阻膜等進行曝光轉印時產生不良影響之虞。再者，若考慮藉由上層維持良好之邊緣形狀，則EB缺陷修正中之上述下層之蝕刻速率相對於上述上層之蝕刻速率的比更佳為1.2以上。
於本發明中，EB缺陷修正中之上述下層之蝕刻速率相對於上述上層之蝕刻速率的比必需為5.0以下。若該比大於5.0，則EB缺陷修正中之上層之蝕刻速率與下層之蝕刻速率相比大幅變慢。若於利用EB照射進行之黑點缺陷部分之修正時蝕刻上層花費時間，則較大受到EB照射之影響且與該黑點缺陷部分鄰接之圖案部分之下層(同一圖案之與黑點缺陷部分鄰接之部分之下層、或與具有黑點缺陷部分之圖案鄰接之圖案之下層)較易經蝕刻。藉此，該圖案部分之下層之側壁較預計之位置大大減退，而產生下層較上層更於橫方向上減退之狀態(底切)。
然而，EB缺陷修正中之上層及下層之蝕刻速率有隨著層中之氧或氮之含量增多而減少之傾向。即，EB缺陷修正中之上層及下層之蝕刻速率較大受到層中之氧及氮之含量的影響。
尤其，藉由含有氧進行之EB缺陷修正中之蝕刻速率之下降與含有氮之情形相比明顯。然而，先前遮光膜之上層使用含有氧之材料之情形較多。一般而言，遮光膜之上層通 常係承擔降低自縮小光學系統之透鏡反射之一部分之曝光光照射到遮光膜之表面時的反射(表面反射率)之作用。為了降低遮光膜之表面反射率，形成上層之材料中含有氧之情形較多。其原因在於，若含有氧則可容易提高對於該材料之曝光光之穿透率。
相對於此，遮光膜之下層為了於遮光膜整體以較薄之整體膜厚(未達65nm)實現特定之遮光性能(例如光學密度(OD)為2.8以上)，而必需選定遮光性能較高之材料。因此，必需儘量避免使下層含有具有提高穿透率之特性(較大降低遮光性能之特性)之氧。為了使下層之蝕刻速率相對於上層之蝕刻速率的比為5.0以下，只要以儘可能使上層及下層中各自所含之氮及氧之含量(尤其氧之含量)接近之方式進行調整即可，但有上述遮光膜所要求之限制，故而較為困難。
因此，於本發明中，上層及下層均以含有過渡金屬、矽、及氮之材料作為主成分，並儘量使上層及下層均不含有氧。進而，藉由上層較下層含有更多之氮，而可調整為一面使上層之表面反射率維持於特定值以下(例如30%以下)，一面使下層之蝕刻速率相對於上層之蝕刻速率的比成為5.0以下。
進而，於本發明中，藉由成為下層實質不含有氧且上層之除無法避免氧化之表層以外之部分實質亦不含有氧之構成，而可調整為使下層之蝕刻速率相對於上層之蝕刻速率之比進一步縮小(例如4.0以下、進而3.0以下)，且可使遮光 膜之整體膜厚更薄(例如60nm以下)。獲得此種效果之理由在於，上層之材料中含有氧之情形較含有氮之情形EB缺陷修正中之蝕刻速率大幅下降。再者，該效果係本發明者等人反覆進行各種實驗及研究之結果而明確之事實。
因此，根據本發明，藉由使EB缺陷修正中之上層之蝕刻速率過慢，會於上層之蝕刻時花費大量時間，而於蝕刻該上層期間，可防止與應修正之黑點缺陷部分鄰接之圖案部分之下層(例如，同一圖案之與黑點缺陷部分鄰接之部分之下層、或與具有黑點缺陷部分之圖案鄰接之圖案之下層)經蝕刻。藉此，可防止於應修正之黑點缺陷部分以外之部分(正常之圖案部分)亦產生較大之底切。本發明之遮光膜之構成尤其於圖案彼此之間隔較小之部分較為有效。例如，於線與間隙之線圖中存在應修正之黑點缺陷之情形等時，該效果明顯。
如上所述，較理想為構成遮光膜2之上層及下層中之下層實質不含有氧，上層之除其表層以外之部分實質不含有氧。此處，所謂「實質不含有氧」意指不積極地含有氧，意指亦包含因污染(contamination)等不可避免地含有氧之情形，且至少氧之含量為5原子%以下。
上層之除其表層以外之部分實質不含有氧，但有時於其表層部分含有氧。通常於形成遮光膜2後，進行遮光膜2表面之清洗處理。此時，遮光膜2之表層(即上層之表層)無法避免地經氧化。又，於透光性基板1之上形成遮光膜2後，為了降低該遮光膜2之膜應力，有對該遮光膜2於大氣中以 例如450℃之溫度進行加熱處理(退火處理)之情形。於該退火處理中，上層之表層部分不可避免地與大氣中之氧結合即經氧化。經氧化之上層之膜厚最厚為3nm，較佳為2nm以下。
為了將下層之蝕刻速率相對於上層之蝕刻速率的比調整為1.0以上5.0以下，必需以使上層及下層中各自所含有之過渡金屬、矽、及氮之含量儘可能接近之方式進行調整。因此，下層中之過渡金屬之含量除以過渡金屬及矽之合計含量之比率、與上層中之過渡金屬之含量除以過渡金屬及矽之合計含量之比率的差較佳為4%以下，更佳為3%以下，進而較佳為2%以下。又，上層中之含氮量與下層中之含氮量之差較佳為未達30原子%，更佳為25原子%以下，進而較佳為20原子%以下。藉由使上層及下層之材料之組成以此種方式儘可能接近，可將EB缺陷修正中之下層之蝕刻速率相對於上層之蝕刻速率的比調整為1.0以上5.0以下。
雖下層中所含有之氮之含量無限制，但若僅考慮遮光性能，則較理想為含氮量較少。然而，必需亦考慮EB缺陷修正，而必需含有特定量以上之氮。圖3係表示於包括含有鉬與矽、進而氮之材料之薄膜(遮光膜之下層或上層)中，未受到電子束等荷電粒子對於含有氟之物質的照射之狀態中之蝕刻速率為0.3nm/sec以下之範圍。圖3之圖表之橫軸係薄膜中之鉬之含量[原子%]除以鉬與矽之合計含量[原子%]之比率(即，以百分率[%]表示將薄膜中之鉬與矽之合計含量[原子%]設為100時的鉬之含量[原子%]之比率者。以下簡稱 為(Mo/Mo+Si)比率)。圖3之圖表之縱軸係薄膜中之氮之含量[原子%]。關於具有位於圖3之自「■0.3nm/sec」之描繪(plot)之近似曲線至上方圖表區域之(Mo/Mo+Si)比率與含氮量的範圍之薄膜，未受到荷電粒子對於含有氟之物質之照射之狀態中的蝕刻速率為0.3nm/sec以下。
對黑點缺陷部分進行EB缺陷修正期間，以氣體之狀態對該黑點缺陷部分供給含有氟之物質。因此，以黑點缺陷部分為中心，含有氟之物質之氣體擴散，與周圍之遮光膜之圖案側壁接觸。即便未受到荷電粒子之照射，亦藉由含有氟之物質之氣體而經蝕刻。若此時之遮光膜之未受到荷電粒子對於含有氟之物質之照射之狀態中的蝕刻速率大於0.3nm/sec，則有於進行黑點缺陷部分之EB缺陷修正期間，圖案側壁經蝕刻之虞。上層由於具有降低表面反射率之作用故而含有較多之氮。因此，上層之含氮量基本在未受到荷電粒子對於含有氟之物質之照射之狀態中的蝕刻速率為0.3nm/sec以下之範圍。
然而，下層之含氮量未必在未受到荷電粒子對於含有氟之物質之照射之狀態中的蝕刻速率為0.3nm/sec以下之範圍。因此，下層之含氮量必需在未受到荷電粒子對於含有氟之物質之照射之狀態中的蝕刻速率為0.3nm/sec以下之範圍。與下層中之(Mo/Mo+Si)比率無關，為了使未受到荷電粒子對於含有氟之物質之照射之狀態中的蝕刻速率為0.3nm/sec以下，必需使下層中之含氮量至少為27[原子%]以上。圖3中未受到荷電粒子對於含有氟之物質之照射之狀 態中的蝕刻速率為0.3nm/sec以下之範圍之近似曲線式係將遮光膜中之(Mo/Mo+Si)比率設為CMo、氮之含量設為CN時，例如CN=-0.00526CMo 2-0.640CMo+26.624。再者，該近似曲線係以圖中之5點之描繪為基礎而分別計算出之近似曲線式，故而根據計算方式多少會產生變動，但由該近似曲線式之變動產生的滿足特定蝕刻速率之各組成比之邊界線之移動對蝕刻速率之影響較小，為可容許之範圍。
又，遮光膜2實質上必需在下層確保所要求之遮光性能(光學密度)。為了在下層確保遮光膜2整體之大致光學密度，用於下層之材料之每單位膜厚之光學密度(OD)必需為0.05nm-1(波長：193nm)以上。又，較理想為0.06nm-1(波長：193nm)以上，更佳為0.065nm-1(波長：193nm)以上。圖3中表示對每單位膜厚之光學密度為特定值(0.05nm-1、0.06nm-1、0.065nm-1)之遮光膜(下層)之(Mo/Mo+Si)比率及氮之含量進行描繪，並畫出近似曲線者。於該圖3中，表示包含例如0.05nm-1之近似曲線(「△0.05OD/nm」之描繪之近似曲線)上部的下側之區域為可形成作為0.05nm-1以上之光學密度之遮光膜(下層)的組成範圍。該近似曲線式例如為CN=2.97×10-8CMo 6-5.22×10-6CMo 5+3.39×10-4CMo 4-9.35×10-3CMo 3+4.19×10-2CMo 2+2.470CMo+9.531。
又，關於可形成每單位膜厚之光學密度為0.06nm-1以上之遮光膜(下層)之(Mo/Mo+Si)比率及氮之含量，亦只要滿足包含圖3所示之0.06nm-1之近似曲線(「●0.06OD/nm」之描繪之近似曲線)上部的下側之區域之組成範圍的條件即 可。該近似曲線式例如為CN=-3.63×10-7CMo 5+7.60×10-5CMo 4-4.67×10-3CMo 3+5.06×10-2CMo 2+2.082CMo+1.075。進而，關於可形成每單位膜厚之光學密度為0.065nm-1以上之遮光膜(下層)之(Mo/Mo+Si)比率及氮之含量，亦只要滿足包含圖3所示之0.065nm-1之近似曲線(「◆0.065OD/nm」之描繪之近似曲線)上部的下側之區域之組成範圍的條件即可。該近似曲線式例如為CN=-3.0×10-7CMo 5+7.0×10-5CMo 4-5.0×10-3CMo 3+8.2×10-2CMo 2+1.722CMo-6.621。再者，該等近似曲線係以圖中之5點之描繪為基礎而分別計算出之近似式，故而根據計算方式多少會產生變動，但由該近似式之變動產生的滿足特定光學密度之各組成比之邊界線之移動對光學密度之影響較小，為可容許之範圍。
由圖3之近似曲線可知，為了製成每單位膜厚之光學密度為0.05nm-1以上之遮光膜(下層)，氮之含量必需至少為40原子%以下。又，為了亦同時滿足未受到荷電粒子對於含有氟之物質之照射之狀態中的遮光膜之蝕刻速率為0.3nm/sec以下之條件，(Mo/Mo+Si)比率必需為6%以上。可知，為了製成每單位膜厚之光學密度為0.06nm-1以上之遮光膜(下層)，氮之合計含量必需至少為35原子%以下。又，為了亦同時滿足未受到荷電粒子對於含有氟之物質之照射之狀態中的遮光膜之蝕刻速率為0.3nm/sec以下之條件，(Mo/Mo+Si)比率必需為9%以上。可知，為了製成每單位膜厚之光學密度為0.065nm-1以上之遮光膜(下層)，氮之合計含量必需至少為30原子%以下。又，為了亦同時滿足未受 到荷電粒子對於含有氟之物質之照射之狀態中的遮光膜之蝕刻速率為0.3nm/sec以下之條件，(Mo/Mo+Si)比率必需為12%以上。再者，雖(Mo/Mo+Si)比率之上限無限制，但較佳為40%以下。其原因在於若含有較其更多之鉬則有抗藥性或耐清洗性下降之問題。
於上述下層之材料所含有之過渡金屬中，可應用鉬、鉭、鎢、鈦、鉻、鉿、鎳、釩、鋯、釕、銠、鈮、鈀等。關於下層中之過渡金屬之含量[原子%]除以過渡金屬與矽之合計含量[原子%]之比率(即，以%表示將遮光膜中之過渡金屬與矽之合計含量[原子%]設為100時的過渡金屬之含量[原子%]之比率者。以下稱為(M/M+Si)比率。其中，M：過渡金屬)，係於上述之例中對鉬進行敍述但對於其他列舉之過渡金屬亦表示大致相同之傾向。
遮光膜2較理想為將整體之膜厚控制為未達65nm。藉由以此種方式，可抑制因EMF(Electro Magnetics Field，電磁場)效應引起之偏壓。此處，所謂EMF效應係電磁場(EMF：Electro Magnetics Field)效應，若遮光膜之膜厚較大則產生之效應。若因該EMF效應引起之偏壓較大，則較大影響到半導體晶圓上之光阻之轉印圖案線寬之CD精度。又，為了使遮光膜2之整體膜厚未達65nm，必需使下層之每單位膜厚之光學密度為0.05nm-1以上，較理想為0.06nm-1以上，更佳為0.065nm-1以上。
作為於進行EB缺陷修正時向對象部分(黑點缺陷部分)供給之含有氟之物質，可應用XeF2、XeF4、XeF6、XeOF2、 XeOF4、XeO2F2、XeO3F2、XeO2F4、ClF3、ClF、BrF5、BrF、IF3、IF5、KrF、ArF等，尤其較佳為XeF2。較理想為該等以氣體狀態供給至對象部分。
於本發明之光罩基底中，遮光膜係將EB缺陷修正中之下層之蝕刻速率相對於上層之蝕刻速率的比減小至5.0以下。因此，於EB缺陷修正時，即便基本上不使用向應去除之對象部分適量供給水或氧化物系氣體而使下層之蝕刻速率下降之Passivation技術，亦可抑制底切之產生。於Passivation技術中可降低蝕刻速率之範圍有所限制。又，下層之蝕刻速率相對於上層之蝕刻速率相對減小，故而有缺陷修正時花費時間，製造之產出量較差，且無法獲得與利用物理加工之修正之間的優點之情形。進而，若過度供給水，則亦有氧自水分離後之氫與自XeF2氣體等氟系氣體分離之氟結合形成氫氟酸，而使上層或基板溶解之虞。只要根據遮光膜之黑點缺陷之狀態，判斷是否於EB缺陷修正時使用Passivation技術即可。
於含有過渡金屬與矽之薄膜中，蝕刻速率相對於薄膜中之含氧量及含氮量之變化之傾向於EB缺陷修正之蝕刻之情形，與利用經電漿化之氟系氣體之蝕刻即通常之乾式蝕刻之情形不同。於EB缺陷修正之情形時，若薄膜中之氧或氮之含量增加，即矽之氧化物或氮化物之含量增加，則有蝕刻速率下降之傾向。相對於此，於通常之利用氟系氣體電漿之乾式蝕刻之情形時，即便薄膜中之氧或氮之含量增加，蝕刻速率亦大致不變，有根據過渡金屬之含量而上升 之傾向。因此，對於含有過渡金屬與矽之薄膜的以激發態(電漿狀態)之氟系氣體之乾式蝕刻之情形中蝕刻速率之傾向不易成為用以調整一面供給非激發態之氟系氣體一面照射荷電粒子之EB缺陷修正中的蝕刻速率之參考。
遮光膜2之上層(表面反射防止層)係以含有過渡金屬、矽、及氮之材料作為主成分，但為了使遮光膜2之表面反射率為特定值(例如30%)以下，上層中之氮之含量較佳為30原子%以上。又，若就遮光膜整體之薄膜化之觀點考慮，則上層中之氮之含量較佳為60原子%以下。為了使遮光膜2整體之膜厚變薄降低表面反射率，較理想為製成利用光之干涉效應之膜構造。所謂利用光之干涉效應，係藉由於上層與空氣之界面反射之曝光光、與穿透上層與空氣之界面並於上層與下層之界面反射之曝光光之間產生干涉且衰減，而降低自遮光膜2之表面之反射。為了產生該干涉效應，至少必需使上層中之下層側之界面附近、與下層中之上層側之界面附近之組成不同。又，為了利用該干涉效應，較佳為上層之表層以外之部分於膜厚方向上之組成傾斜較小，更佳為並無除成膜製程主要因素以外之組成傾斜。上層之表層以外之部分中的層內之組成傾斜係與過渡金屬之含量除以過渡金屬及矽之合計含量之比率相關，較佳為4%以下，更佳為3%以下，進而較佳為2%以下。
上層中之材料中所含有之過渡金屬中，可應用鉬、鉭、鎢、鈦、鉻、鉿、鎳、釩、鋯、釕、銠等，其中較佳為鉬。又，該上層中之過渡金屬之含量較佳為10原子%以下。若 上層之過渡金屬之含量多於10原子%，則有由該光罩基底製作轉印用光罩時，對光罩清洗(利用氨水過氧化氫混合物等之鹼清洗或溫水清洗)之耐受性較低，產生因上層之溶解引起之光學特性變化(表面反射率之上升)、因轉印圖案邊緣部分之形狀變化引起之線邊緣粗糙度下降或CD精度變差之虞。該傾向於上層之過渡金屬使用鉬之情形時尤其明顯。尤其於上層之過渡金屬使用鉬之情形時，為了控制遮光膜之應力而於高溫下進行加熱處理(退火處理)時，若上層(表面反射防止層)之過渡金屬之含量較高，則產生表面白色渾濁(白濁)之現象。認為其原因在於鉬之氧化物會於表面析出。亦為了抑制此種現象，上層之過渡金屬之含量較佳為10原子%以下。
含有氮或氧之矽有導電率較低(片電阻值較高)之傾向。因此，於含有過渡金屬與矽、進而氮或氧之遮光膜中，為了提高導電率，必需增加膜中之過渡金屬之含量。由光罩基底製作轉印光罩時，於圖2所示之遮光膜2上(蝕刻遮罩膜3上)塗佈光阻膜4，對光阻膜4曝光轉印設計圖案，對光阻膜4進行顯影、清洗，形成光阻圖案4a。近年來，使用藉由對該光阻膜應用電子束繪圖曝光用之光阻並照射電子束進行繪圖(電子束曝光繪圖)而使設計圖案曝光之方法。
於該電子束繪圖曝光中，就繪圖位置精度或充電之觀點而言，光阻膜4之下部之薄膜(於具備遮光膜2、蝕刻遮罩膜3之構成之情形時，遮光膜2或蝕刻遮罩膜3之至少一個膜)必需具備導電性。即，較理想為遮光膜2及蝕刻遮罩膜3中 之至少一個膜中，片電阻值為3kΩ/□以下。
作為用於二元光罩基底之遮光膜之光學密度，必需至少為2.3以上，較佳為2.5以上。然而，於用以製作雙重曝光(double patterning)技術等中使用之二元轉印光罩之二元光罩基底之情形時，於光學密度為2.3或2.5時，有於晶圓上之光阻之重疊曝光部分產生因漏光所引起之問題的情形。若考慮該方面，則遮光膜之光學密度較佳為2.8以上，更佳為3.0以上。
另一方面，關於本發明之應用ArF曝光光之微影且DRAM(Dynamic Random Access Memory，動態隨機存取記憶體)hp(half-pitch，半間距)為32nm以後之世代，形成於遮光膜上之轉印圖案之SRAF(Sub Resolution Assist Feature，次解析度輔助特徵)等輔助圖案之線寬為40nm左右而變得非常微細。於使用蝕刻遮罩膜3之情形時，亦有形成輔助圖案之部分之光阻膜4的縱橫比增高之傾向。因此，較佳為將遮光膜之膜厚設為未達65nm，更佳為60nm以下。即，遮光膜2較佳為以上層與下層之總計膜厚未達65nm來確保特定之光學密度，更佳為以60nm以下來確保特定之光學密度。
若考慮上述光阻膜4之膜厚之問題，則較佳為遮光膜2整體之膜厚未達65nm，由於必需主要以下層(遮光層)來確保遮光膜所需之光學密度，因此上層之膜厚較佳為20nm以下。又，若考慮所要求之低反射性與遮光膜整體之較理想之膜厚(60nm以下)，則上層之膜厚更佳為7nm以上15nm以下。
本發明之遮光膜必需具有上層與下層之至少雙層構造，但亦可為3層以上之積層構造。例如，於最下層、中間層、最上層之3層積層構造之情形時，亦可分別將最上層應用為本發明之上層、中間層應用為本發明之下層，且將本發明之上層與下層之關係應用為最上層與中間層之關係。又，亦可分別將中間層應用為本發明之上層、最下層應用為本發明之下層，且將本發明之上層與下層之關係應用為中間層與最下層之關係。
本發明亦提供轉印用光罩之製造方法，其包括如下步驟：對以上述本發明所獲得之光罩基底中之上述遮光膜藉由蝕刻進行圖案化之蝕刻步驟；以及對黑點缺陷部分藉由EB缺陷修正技術進行修正之缺陷修正步驟。該情形之蝕刻較佳地使用對微細圖案之形成較為有效之乾式蝕刻。
本發明之光罩基底亦可如圖1所示為於透光性基板1上具備遮光膜2，進而於該遮光膜2上具備蝕刻遮罩膜3之光罩基底10。
於本發明中，上述蝕刻遮罩膜3較佳為使用例如包含鉻與氮、氧中之至少任一種成分之材料以對用以形成轉印圖案之圖案化時之乾式蝕刻可確保與遮光膜2之蝕刻選擇性。可藉由於遮光膜2上設置此種蝕刻遮罩膜3，而實現形成於光罩基底上之光阻膜之薄膜化。又，於蝕刻遮罩膜中亦可進而含有碳等成分。具體而言，例如可列舉：CrN、CrON、CrOC、CrOCN等材料。
近年來，使用藉由光阻膜4應用電子束繪圖曝光用之光阻 並照射電子束進行繪圖(電子束曝光繪圖)而使設計圖案曝光之方法。關於該電子束繪圖曝光，就繪圖位置精度或充電之觀點而言，遮光膜2或蝕刻遮罩膜3中之至少任一者需要某種程度以上之導電性。即，較理想為遮光膜2及蝕刻遮罩膜3中之至少一個膜中，片電阻值為3kΩ/□以下。圖3中表示對片電阻值為3kΩ/□以下之遮光膜(下層)之(Mo/Mo+Si)比率與含氮量進行描繪，並畫出近似直線(「×片電阻值3kΩ/□」之描繪之近似曲線)者。該近似直線式例如為CN=2.593CMo-24.074。於該圖3中，該近似直線之右側之區域表示可形成3kΩ/□以下之片電阻值之遮光膜(下層)之組成範圍。
於遮光膜2之片電阻值為3kΩ/□以下之情形時，蝕刻遮罩膜3之片電阻值即便較高，亦不會引起充電而可進行電子束繪圖。於光阻膜4之薄膜化時，更理想為提高蝕刻遮罩膜3之對於氯與氧之混合氣體的乾式蝕刻之蝕刻速率。因此，將金屬成分(鉻)之含量設為未達50原子%，較佳為45原子%以下，進而較佳為40原子%以下。
另一方面，於遮光膜2之片電阻值大於3kΩ/□之情形時，必需將蝕刻遮罩膜3之片電阻值設為3kΩ/□以下。於該情形時，於蝕刻遮罩膜3為單層構造之情形時，蝕刻遮罩膜3中之含鉻量較佳為50原子%以上，更佳為60原子%以上。又，於蝕刻遮罩膜3為複數層之積層構造之情形時，較佳為至少與光阻膜4相接觸之側之層的含鉻量為50原子%以上(較佳為60原子%以上)，且遮光膜2側之層的含鉻量未達50原子 %(較佳為45原子%以下，進而較佳為40原子%以下)。進而，蝕刻遮罩膜3亦可為自遮光膜2側朝向與光阻膜4相接觸之側(然而，無法避免因表面氧化引起之含鉻量之下降的與光阻膜4相接觸之表層除外)含鉻量增加之組成傾斜構造。於該情形時，較佳為蝕刻遮罩膜3之含鉻量最少未達50原子%(較佳為45原子%以下，進而較佳為40原子%以下)，含鉻量最多為50原子%以上(較佳為60原子%以上)。
又，上述蝕刻遮罩膜3之膜厚較佳為5nm以上20nm以下。若膜厚未達5nm，則有以蝕刻遮罩膜圖案為遮罩在對於遮光膜之乾式蝕刻結束之前推進蝕刻遮罩膜之圖案邊緣方向的減膜，且對於轉印於遮光膜上之圖案之設計圖案的CD精度大幅下降之虞。另一方面，若膜厚厚於20nm，則於蝕刻遮罩膜上轉印設計圖案時必需之光阻膜厚增厚，且難以將微細圖案高精度地轉印於蝕刻遮罩膜上。
以下藉由實施例進一步具體說明本發明之實施形態。並且，亦對相對於實施例之比較例進行說明。
(實施例)
於包含合成石英玻璃之透光性基板1上，使用單片式濺鍍裝置，濺鍍靶使用鉬(Mo)與矽(Si)之混合靶(原子%比Mo：Si=13：87)，於氬與氮之混合氣體環境下，藉由反應性濺鍍(DC(direct current，直流)濺鍍)，形成膜厚為47nm之MoSiN膜(下層(遮光層))，繼而，使用Mo/Si靶(原子%比Mo：Si=13：87)，於氬與氮之混合氣體環境下，形成膜厚為13nm之MoSiN膜(上層(表面反射防止層))，藉此形成包含下層 (膜組成比Mo：9.9原子%，Si：66.1原子%，N：24.0原子%)與上層(膜組成比Mo：7.5原子%，Si：50.5原子%，N：42.0原子%)之積層之ArF準分子雷射(波長193nm)用遮光膜2(總膜厚60nm)。再者，遮光膜2之各層之元素分析係使用拉塞福逆散射譜法。
繼而，對具備該遮光膜2之基板1於450℃下進行30分鐘之加熱處理(退火處理)，進行使遮光膜2之膜應力下降之處理。
繼而，於遮光膜2之上表面形成蝕刻遮罩膜3。具體而言，以單片式濺鍍裝置，使用鉻(Cr)靶，於氬與氮之混合氣體環境下，藉由反應性濺鍍(DC濺鍍)，形成膜厚為5nm之CrN膜(膜組成比Cr：75.3原子%，N：24.7原子%)。進而，藉由對蝕刻遮罩膜3(CrN膜)於較上述遮光膜2之退火處理更低之溫度下進行退火，而調整成不影響遮光膜2之膜應力而儘量降低蝕刻遮罩膜3之應力(較佳為膜應力實質為零)。藉由以上次序，獲得二元型光罩基底10。
繼而，使用以上述方式製作之光罩基底10來製作二元型之轉印用光罩。圖2A~圖2F表示製造步驟。
首先，於上述光罩基底10上形成電子束繪圖用化學增幅型正型光阻膜4(Fuji Film Electronic Materials公司製造PRL009)(參照圖2A)。
繼而對上述光阻膜4使用電子束繪圖裝置進行所需之圖案繪圖(包含DRAM半間距(hp)為45nm之線&空間圖案之電路圖案)後(參照圖2B)，以特定之顯影液進行顯影形成光阻圖案4a(參照圖2C)。再者，此時，為進行EB缺陷修正之 驗證，於圖案繪圖時預先納入程式缺陷部分(成為黑點缺陷之部分)。
繼而，以上述光阻圖案4a為遮罩，進行包含CrN膜之蝕刻遮罩膜3之乾式蝕刻從而形成蝕刻遮罩膜圖案3a(參照圖2D)。作為乾式蝕刻氣體，使用氧與氯之混合氣體(O2：Cl2=1：4)。
繼而，於藉由灰化處理等去除殘留之上述光阻圖案4a後，以上述蝕刻遮罩膜圖案3a為遮罩，進行遮光膜2之乾式蝕刻從而形成遮光膜圖案2a(參照圖2E)。作為乾式蝕刻氣體，使用SF6與He之混合氣體。最後，使用氧與氯之混合氣體(O2：Cl2=1：4)去除蝕刻遮罩膜圖案3a(參照圖2F)。
以如上之方式獲得二元型之轉印用光罩20(參照圖2F)。
繼而，對該二元型轉印用光罩20之程式缺陷部分(殘留有遮光膜之黑點缺陷部分)供給作為含有氟之物質之XeF2氣體，進而對其照射電子束(5.0keV)，進行蝕刻去除黑點缺陷部分之EB缺陷修正。此種EB缺陷修正中之下層之蝕刻速率相對於上層之蝕刻速率的比為1.45，在1.0~5.0之範圍內。
此種EB缺陷修正之結果為，不會發生下層之底切等不良狀況，而可良好地修正黑點缺陷。
又，對所獲得之二元型轉印用光罩20以分光光度計SolidSpec-3700DUV(島津製作所公司製造)進行光學特性之測定。其結果，遮光膜2之相對於ArF曝光光的光學密度為3.0以上，作為二元型轉印用光罩之遮光性能充分。又，遮光膜2之相對於ArF曝光光的表面反射率為18.6%、背面反 射率為30.0%，均為不影響圖案轉印之反射率。
繼而，使用所獲得之二元型轉印用尤罩20，對作為轉印對象物之半導體晶圓上之光阻膜進行曝光轉印一轉印圖案的步驟。曝光裝置中使用液浸方式者，該液浸方式使用以ArF準分子雷射為光源之環狀照明(Annular Illumination)。具體而言，於曝光裝置之光罩台上設置該實施例之二元型轉印用光罩20，對半導體晶圓上之ArF液浸曝光用之光阻膜進行曝光轉印。對曝光後之光阻膜進行特定之顯影處理，形成光阻圖案。進而，使用光阻圖案，於半導體晶圓上形成包含DRAM半間距(hp)為45nm之線&圖案空間(L & S，Line & Space)圖案之電路圖案。
以電子顯微鏡(TEM，Transmission Electron Microscopy)確認所獲得之半導體晶圓上之電路圖案，結果充分滿足DRAM半間距(hp)為45nm之L & S圖案之規格。即可確認，該實施例之二元型轉印用光罩可於半導體晶圓上充分轉印包含DRAM半間距(hp)為45nm之L & S圖案之電路圖案。
(比較例)
於包含石英玻璃之透光性基板1上，使用單片式濺鍍裝置，濺鍍靶使用鉬(Mo)與矽(Si)之混合靶(原子%比Mo：Si=11：89)，於氬與氮之混合氣體環境下，藉由反應性濺鍍(DC濺鍍)，形成膜厚為40nm之MoSiN膜(下層(遮光層))，繼而，使用Mo/Si靶(原子%比Mo：Si=4：96)，於氬、氧與氮之混合氣體環境下，形成膜厚為10nm之MoSiON膜(上層(表面反射防止層))，藉此形成包含MoSiN膜(膜組成比 Mo：9.9原子%，Si：82.3原子%，N：7.8原子%)與MoSiON膜(膜組成比Mo：2.6原子%，Si：57.1原子%，O：15.9原子%，N：24.4原子%)之積層之ArF準分子雷射(波長193nm)用遮光膜(總膜厚50nm)。該遮光膜2之相對於ArF準分子雷射之曝光光之波長的光學密度(OD)為3.0。
繼而，以與上述實施例相同之次序，對遮光膜2進行退火處理，於遮光膜2之上表面形成蝕刻遮罩膜3，獲得二元型光罩基底。進而，以與上述實施例相同之次序，使用該光罩基底，製作二元型之轉印用光罩。
繼而，以與上述實施例相同之方式，對該二元型轉印用光罩之程式缺陷部分(殘留有遮光膜之黑點缺陷部分)，供給作為含有氟之物質之XeF2氣體，進而對其照射電子束(5.0keV)，進行蝕刻去除黑點缺陷部分之EB缺陷修正。再者，於上述下層之蝕刻時供給水(水蒸氣)而使下層之蝕刻速率適度下降。此種EB缺陷修正中之下層之蝕刻速率相對於上層之蝕刻速率的比為21.8，在1.0~5.0之範圍外。
此種EB缺陷修正之結果，連本來未應修正之部位均經蝕刻，且產生下層之底切等不良狀況，而無法良好地僅修正黑點缺陷部分，從而產生新缺陷。
繼而，以與實施例相同之方式，使用所獲得之比較例之二元型轉印用光罩20，對作為轉印對象物之半導體晶圓上之光阻膜進行曝光轉印一轉印圖案的步驟。以電子顯微鏡(TEM)確認所獲得之半導體晶圓上之電路圖案，結果尤其於L & S圖案部分產生較多之短路部位或斷線部位，不滿足 DRAM半間距(hp)為45nm之規格。
以上使用實施形態對本發明進行說明，但本發明之技術性範圍並不限定於上述實施形態所記載之範圍。熟知本技藝者可明瞭可對上述實施形態施加各種變更或改良。根據申請專利範圍之記載可明瞭施加此種變更或改良之形態亦可包含於本發明之技術範圍內。
1‧‧‧透光性基板
2‧‧‧遮光膜
2a‧‧‧遮光膜圖案
3‧‧‧蝕刻遮罩膜
3a‧‧‧蝕刻遮罩膜圖案
4‧‧‧光阻膜
4a‧‧‧光阻圖案
10‧‧‧光罩基底
20‧‧‧轉印用光罩
圖1係本發明之光罩基底之一實施形態的剖面圖。
圖2A~圖2F係表示使用本發明之光罩基底之一實施形態來製造轉印用光罩之步驟的剖面圖。
圖3係表示滿足特定之每單位膜厚之光學密度等的Mo/(Mo+Si)比率與含氮量之關係的圖。
1‧‧‧透光性基板
2‧‧‧遮光膜
3‧‧‧蝕刻遮罩膜
10‧‧‧光罩基底

Claims (19)

  1. 一種光罩基底，其特徵在於：其係為了製作應用ArF準分子雷射曝光光之轉印用光罩而使用，且於透光性基板上具有用以形成轉印圖案之遮光膜者，且上述遮光膜係自上述透光性基板側包含下層及上層之至少雙層構造，上述下層係以含有過渡金屬、矽、及氮之材料作為主成分，上述上層係以含有過渡金屬、矽、及氮之材料作為主成分，向對象部分供給含有氟之物質且照射荷電粒子進行之蝕刻中之上述下層之第1蝕刻速率相對於上述上層之第2蝕刻速率的比為1.0以上5.0以下，上述下層之過渡金屬之含量除以過渡金屬及矽之合計含量之比率與含氮量在滿足下述式(1)之條件之範圍，式(1)將過渡金屬之含量除以過渡金屬及矽之合計含量之比率設為CMo、含氮量設為CN時，CN≧-0.00526CMo 2-0.640CMo+26.624。
  2. 如請求項1之光罩基底，其中上述下層實質不含有氧，上述上層之除其表層以外之部分實質不含有氧。
  3. 如請求項1之光罩基底，其中上述上層中之含氮量與上述下層中之含氮量之差未達30原子%。
  4. 如請求項1之光罩基底，其中上述下層中之過渡金屬之含 量除以過渡金屬及矽之合計含量之比率、與上述上層中之過渡金屬之含量除以過渡金屬及矽之合計含量之比率的差為4%以下。
  5. 如請求項1之光罩基底，其中上述下層之過渡金屬之含量除以過渡金屬及矽之合計含量之比率與含氮量在滿足下述式(2)之條件之範圍，式(2)將過渡金屬之含量除以過渡金屬及矽之合計含量之比率設為CMo、含氮量設為CN時，CN≦-3.63×10-7CMo 5+7.60×10-5CMo 4-4.67×10-3CMo 3+5.06×10-2CMo 2+2.082CMo+1.075。
  6. 如請求項1之光罩基底，其中上述上層中之過渡金屬之含量為10原子%以下。
  7. 如請求項1之光罩基底，其中上述下層中之過渡金屬之含量除以過渡金屬及矽之合計含量之比率為15%以下。
  8. 如請求項1之光罩基底，其中於上述遮光膜之上表面設置有蝕刻遮罩膜，該蝕刻遮罩膜含有鉻與氮、氧中之至少任一成分，且該蝕刻遮罩膜中之鉻之含量為50原子%以上。
  9. 一種轉印用光罩，其特徵在於：其係使用如請求項1至8中任一項之光罩基底製作。
  10. 一種轉印用光罩，其特徵在於：其係應用ArF準分子雷射曝光光且於透光性基板上具有形成轉印圖案之遮光膜 者，及上述遮光膜係自上述透光性基板側包含下層及上層之至少雙層構造，上述下層係以含有過渡金屬、矽、及氮之材料作為主成分，上述上層係以含有過渡金屬、矽、及氮之材料作為主成分，向對象部分供給含有氟之物質且照射荷電粒子進行之蝕刻中之上述下層之第1蝕刻速率相對於上述上層之第2蝕刻速率的比為1.0以上5.0以下，上述下層之過渡金屬之含量除以過渡金屬及矽之合計含量之比率與含氮量在滿足下述式(3)之條件之範圍，式(3)將過渡金屬之含量除以過渡金屬及矽之合計含量之比率設為CMo、含氮量設為CN時，CN≧-0.00526CMo 2-0.640CMo+26.624。
  11. 如請求項10之轉印用光罩，其中上述下層實質不含有氧，上述上層之除其表層以外之部分實質不含有氧。
  12. 如請求項10之轉印用光罩，其中上述上層中之含氮量與上述下層中之含氮量之差未達30原子%。
  13. 如請求項10之轉印用光罩，其中上述下層中之過渡金屬之含量除以過渡金屬及矽之合計含量之比率、與上述上層中之過渡金屬之含量除以過渡金屬及矽之合計含量之比率的差為4%以下。
  14. 如請求項10之轉印用光罩，其中上述下層之過渡金屬之含量除以過渡金屬及矽之合計含量之比率與含氮量係滿足下述式(4)之條件之範圍，式(4)將過渡金屬之含量除以過渡金屬及矽之合計含量之比率設為CMo、含氮量設為CN時，CN≦-3.63×10-7CMo 5+7.60×10-5CMo 4-4.67×10-3CMo 3+5.06×10-2CMo 2+2.082CMo+1.075。
  15. 如請求項10之轉印用光罩，其中上述上層中之過渡金屬之含量為10原子%以下。
  16. 如請求項10之轉印用光罩，其中上述下層中之過渡金屬之含量除以過渡金屬及矽之合計含量之比率為15%以下。
  17. 一種轉印用光罩之製造方法，其特徵在於：其係使用如請求項1至8中任一項之光罩基底者，且其包括比較設計上之轉印圖案與形成於上述遮光膜上之轉印圖案，對殘留有遮光膜之缺陷部分供給含有氟之物質且照射荷電粒子進行蝕刻之缺陷修正步驟。
  18. 一種半導體裝置之製造方法，其特徵在於：其係使用如請求項10至16中任一項之轉印用光罩，並於半導體晶圓上形成電路圖案。
  19. 一種半導體裝置之製造方法，其特徵在於：其係使用以如請求項17之轉印用光罩之製造方法所製造之轉印用光罩，並於半導體晶圓上形成電路圖案。
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