光掩模的制造方法以及光掩模基板的制作方法_4

文档序号:9374302阅读:来源:国知局
的边缘位置处的反射光的变化来掌握上述尺寸。作为检查光,能够使用波长为300?100nm的范围内的光。例如,在尺寸测定使用400?600nm波长的检查光的情况下测定灵敏度高,另外,若为使用300?500nm的检查光,由于分辨率高而能够得到高精度。此处,作为检查光举例说明有500nm左右的检查光。应予说明,如上所述,由于在反射性薄膜相对于检查光的反射率与光学膜相对于检查光的反射率之间具有可检测的对比度,所以确保尺寸测定的精度。
[0130]另外,检查光的波长优选与描绘光的波长不同,更加优选在两波长之间具有一定的波长差。检查光与描绘光的波长差优选为50nm以上,更加优选为80nm以上。
[0131]此处,使用测定出的CDl的值与预先掌握的光学膜的蚀刻率来设定用于光学膜的蚀刻的蚀刻时间。
[0132]如上所述,光学膜的蚀刻率能够通过预先获得如图8例示的蚀刻时间与CD变化量的关系而求得。即,预先获得对与所要得到的光学膜图案相同的膜材料、膜厚的光学膜采用了所使用的蚀刻液时的单位时间的蚀刻量作为数据。
[0133]接下来,如图4(g)所示,将该反射性薄膜图案作为掩模,施加所设定的蚀刻时间的湿式蚀刻(光学膜蚀刻工序)。在该蚀刻结束后,进行光学膜的侧面蚀刻,在从光掩模的第I主面(图案形成面)侧观察时,上述光学膜图案的边缘(被蚀刻剖面)形成为隐藏于上述反射性薄膜图案之下的状态。
[0134]然而,正确控制蚀刻后的光学膜图案的边缘位置,能够得到目标尺寸CD2。
[0135]接下来,如图4(h)所示,去除反射性薄膜(去除反射性薄膜工序)。
[0136]根据上述方法,进行使用了反射性薄膜的尺寸测定,决定蚀刻时间,因此与将抗蚀剂图案作为掩模对光学膜进行蚀刻的情况比较,能够提高光学膜的CD精度。作为尺寸测定的对象的反射性薄膜的膜厚与抗蚀剂图案的厚度相比为1/50以下,具有适用于基于反射法的测定的物性,也有助于⑶精度提高。
[0137]当然本发明的制造方法包括在形成如上所述的光学膜图案后,进一步进行成膜与图案形成,形成为更加复杂的构造的光掩模的情况。
[0138](第2实施方式)
[0139]本发明的第2实施方式所涉及的光掩模的制造方法应用于对带抗蚀剂光掩模基板的光学膜使用规定的方法形成图案的情况。具体而言,本发明的光掩模的制造方法具有:准备带抗蚀剂光掩模基板的工序、抗蚀剂图案形成工序、薄膜蚀刻工序、光学膜预备蚀刻工序、尺寸测定工序、光学膜追加蚀刻工序和去除透射性薄膜的工序。
[0140]在准备带抗蚀剂光掩模基板的工序中,在透明基板上层叠用于形成转印用图案的光学膜与对上述光学膜具有蚀刻选择性的透射性薄膜,并在最表面形成抗蚀剂膜。在抗蚀剂图案形成工序中,使用描绘装置在上述抗蚀剂膜描绘规定图案,并显影而形成抗蚀剂图案。在薄膜蚀刻工序中,将上述抗蚀剂图案作为掩模,蚀刻上述透射性薄膜,形成透射性薄膜图案。在光学膜预备蚀刻工序中,至少将上述透射性薄膜图案作为掩模,对上述光学膜进行湿式蚀刻,形成光学膜预备图案。在尺寸测定工序中,测定上述光学膜预备图案的尺寸。在该尺寸测定工序中,通过向上述光学膜预备图案的测定部照射透过了上述透射性薄膜的检查光来进行上述尺寸测定。在光学膜追加蚀刻工序中,基于根据测定出的上述尺寸决定的上述光学膜的追加蚀刻时间,追加蚀刻上述光学膜。在去除透射性薄膜的工序中,去除上述透射性薄膜。
[0141]使用图5具体说明本发明的光掩模的制造方法的第2实施方式。
[0142]如图5(a)所示,此处,准备光掩模基板,其使用了透射性薄膜代替上述第I实施方式中使用的反射性薄膜。
[0143]在第2实施方式涉及的光掩模的制造方法中,例如,首先准备图5(a)所示的光掩模坯料(准备带抗蚀剂光掩模基板的工序)。本实施方式的光掩模基板除设置透射性薄膜代替反射性薄膜以外,与第I实施方式的光掩模坯料相同。
[0144]作为第2实施方式的透明基板,能够使用与第I实施方式相同的透明基板。
[0145]作为第2实施方式的光学膜,能够使用与第I方式相同的光学膜。其中,如后所述,第2实施方式的光学膜相对于基于透射光的尺寸测定所使用的检查光,其透射率To优选为50(%)以下。例如,在作为检查光使用波长500nm的光的情况下,光学膜相对于该波长的透射率To500优选处于上述范围。另外,光学膜相对于检查光的反射率Ro优选为15%以下。光学膜的反射率Ro更加优选为8%以下。
[0146]在第2实施方式所涉及的光掩模的制造方法中,在上述光学膜上通过溅射等公知的成膜法形成透射性薄膜。透射性的意思是指透光性,该透射性薄膜是具有透射在尺寸测定工序中检查装置为了进行尺寸测定而发出的波长的光的性质的薄膜。
[0147]透射性薄膜的材料在与光学膜的材料之间相互具有蚀刻选择性的这方面与第I实施方式相同。另外,与第I实施方式的反射性薄膜的情况相同,透射性薄膜的膜厚优选比光学膜的膜厚小。
[0148]透射性薄膜相对于后述的尺寸测定时所使用的检查光的透射率Tt优选为50 (% )以上。透射性薄膜相对于检查光的透射率Tt更加优选为70(%)以上,进一步优选为80(% )以上。例如,在作为检查光使用波长500nm的光的情况下,透射性薄膜相对于检查光的透射率Tt500优选处于上述范围。此处,透射率Tt500使用空气中的检查光的透射率为100(% )时的值表示。
[0149]上述光学膜相对于上述检查光的透射率To (% )优选比透射性薄膜相对于上述检查光的透射率Tt(%)低。透射性薄膜相对于上述检查光的透射率Tt (% )与上述光学膜的透射率To (% )之差(Tt-To)优选为20(% )以上,更加优选为30%以上。
[0150]另外,在描绘工序中,优选透射性薄膜相对于描绘光的反射率不要过大。因此,透射性薄膜相对于描绘光波长(例如413nm)的表面反射率Rw优选为10(%)以下。
[0151]作为透射性薄膜的材料列举了包含钼、钛、钨、钽、或者锆的金属、它们的化合物。化合物举例说明有氧化物、氮化物、碳化物、以及氧化氮化物。透射性薄膜的材料也可以使用上述金属的硅化物或者该硅化物的氧化物、氮化物、碳化物、氧化氮化物、或者氧化氮化碳化物等。并且,透射性薄膜的材料也能够是硅的氧化物、氮化物、氧化氮化物。其中,上述中不含硅的材料由于与抗蚀剂膜的紧贴性高,所以可以说是更加优选的材料。考虑这些,透射性薄膜的材料特别优选钽、钛、或者锆的氧化物、氮化物、氧化氮化物、碳化氮化氧化物等。在这种材料中,能够选择使用具有上述的透光性的物质。
[0152]其中,透射性薄膜是能够如上所述地得到与光学膜的蚀刻选择性的材料。
[0153]透射性薄膜的膜厚比光学膜的膜厚小,其膜厚为5?lOOnm,优选5?50nm,更加优选为5?20nm。
[0154]为了减小侧面蚀刻的影响,透射性薄膜的膜厚与上述第I方式相同地优选为光学膜的膜厚的1/10以下,更加优选为1/20以下。
[0155]作为本发明的第2实施方式所涉及的光掩模的制造方法所能够使用的光掩模基板,能够优选使用在透明基板上层叠有用于形成转印用图案的光学膜与由对上述光学膜具有蚀刻选择性的材料构成的透射性薄膜的基板。如上所述,优选为透射性薄膜的膜厚比上述光学膜的膜厚小,上述透射性薄膜相对于波长500nm的光的透光率Tt为50 (% )以上。更优选为光学膜相对于波长500nm的光的透光率To为50 (% )以下。
[0156]作为第2实施方式所使用的抗蚀剂膜,能够使用与第I方式的抗蚀剂膜相同的抗蚀剂膜。
[0157]接下来,如图5(b)所示,对上述抗蚀剂膜进行希望的图案描绘(抗蚀剂图案形成工序的描绘)。第2实施方式的图案的描绘与第I实施方式相同。但是,作为使用的描绘数据,优选对作为目标的光学膜图案的间隔部分的尺寸(图5(h)的CD5)预先设定尺寸,将其设定为稍小(下方)。在图5(b)中使用多个箭头示意地表示用于描绘的激光的照射。
[0158]接下来,如图5(c)所示,利用显影剂显影抗蚀剂膜,形成抗蚀剂图案(抗蚀剂图案形成工序的显影)。
[0159]接下来,如图5(d)所示,将形成的抗蚀剂图案作为掩模,对透射性薄膜进行蚀刻,形成透射性薄膜图案(薄膜蚀刻工序)。该蚀刻优选为湿式蚀刻,也可以是干式蚀刻。这里采用湿式蚀刻。在第2实施方式中为了形成透射性薄膜图案而能够应用的蚀刻液与用于形成第I实施方式的反射性薄膜图案的蚀刻的情况相同。
[0160]通过透射性薄膜的蚀刻,从而与被蚀刻的透射性薄膜相对应的部分的光学膜表面露出。将该部分的尺寸CD设为CD3。
[0161]接下来,如图5(e)所示,将透射性薄膜图案作为掩模,对露出的光学膜进行湿式蚀刻(光学膜预备蚀刻工序)。此处,蚀刻时间是比预测得到光学膜图案的最终尺寸(CD5)所需要的蚀刻时间短的时间,即为在下方停留蚀刻的蚀刻时间。在本说明书中,将该蚀刻称为“预备蚀刻”。通过预备蚀刻去除蚀刻光学膜,并且进入侧面蚀刻,因此被侧面蚀刻的部分的尺寸形成为比CD3大的CD4。而且,此时的光学膜图案的边缘(被蚀刻剖面)位于透射性薄膜图案之下。换句话说,在光学膜预备蚀刻工序结束时,当从上述光掩模的表面侧观察时,光学膜图案的边缘处于位于透射性薄膜图案(透射性薄膜的区域)的内侧的状态。
[0162]接下来,如图5(f)所示,去除抗蚀剂,进行清洗。
[0163]接下来,如图5(g)所示,检测光学膜的边缘位置,测定CD4(尺寸测定工序)。在图7中示出了基于透射法的尺寸测定方法。
[0164]在图7中,透射性薄膜相对于检查光(例如,具有500nm左右的波长的光)具有足够的透射性。因此,若使检查光从透明基板的背面(第2主面)侧入射,并在表面(第I主面)侧检测透射光,则能够检测位于透射性薄膜与透明基板之间的光学膜的边缘。其结果是,能够以足够的精度测定光学膜的边缘的部分的尺寸(CD4)。
[0165]如上所述,由于光学膜的边缘的部分的尺寸(CD4)相对于目标尺寸(CD5)稍微蚀刻不足(下方),所以能够利用之后的追加蚀刻达到目标尺寸CD5。为了追加蚀刻,根据测定出的CD4的尺寸与预先掌握的透射性薄膜的蚀刻率,计算直到到达目标尺寸CD5的追加蚀刻时间
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