进行刻蚀的膜。经受氟基干法刻蚀的膜的实例包括硅膜、含有硅和过渡金 属例如钼（Mo)、锆（Zr)、钽（Ta)或钨（W)的膜，含有氧、氮和碳中的至少一种和硅的膜，和 含有硅、过渡金属例如钼、锆、钽或鹤、以及氧、氮和碳中的至少一种的膜。
[0055] 在其中以所描述的顺序在透明衬底上形成相移膜和光屏蔽膜的光掩模坯料中，优 选施加 CrC化合物层或包含CrC化合物层的整个含铬膜作为光屏蔽膜。在这个实施方案 中，相移膜优选为具有与CrC化合物层或包含CrC化合物层的整个含铬膜不同的刻蚀性质 的膜，例如可通过氟基干法刻蚀进行刻蚀的膜。经受氟基干法刻蚀的膜的实例如上所述。
[0056] 在其中以所描述的顺序在透明衬底上形成光屏蔽膜和刻蚀掩模膜（硬掩模膜）的 光掩模坯料中，优选施加 CrC化合物层或包含CrC化合物层的整个含铬膜作为刻蚀掩模膜 (硬掩模膜）。在这个实施方案中，光屏蔽膜优选为具有与CrC化合物层或包含CrC化合物 层的整个含铬膜不同的刻蚀性质的膜，例如可通过氟基干法刻蚀进行刻蚀的膜。经受氟基 干法刻蚀的膜的实例如上所述。
[0057] 为了确保高的图案化精度，较薄的膜是优选的。在其中CrC化合物层是光屏蔽膜 的实施方案中，整个含铬膜的厚度（即CrC化合物层和Cr化合物层的总厚度）优选为最高 至150nm，更优选为最高至80nm，并且甚至更优选为最高至60nm。膜厚度的下限通常为至少 20nm〇
[0058] 在其中CrC化合物层是刻蚀掩模膜或刻蚀截止膜的另一实施方案中，它可具有充 当刻蚀掩模膜或刻蚀截止膜所必要的厚度，具体是至少lnm，更具体是至少2nm和最高至 50nm。特别是在刻蚀掩模膜的情况下，由于较薄的膜允许减少对于刻蚀掩模膜本身的刻蚀 所必要的光刻胶膜厚度，该厚度优选为最高至30nm，更优选为最高至20nm，并且甚至更优 选为最高至IOnm 0
[0059] 在其中含铬膜导电的实施方案中，优选CrC化合物层和Cr化合物层的组合使用。 在这个实施方案中，可施加包含CrC化合物层的整个含铬膜作为导电膜。当用作导电膜时， 包含CrC化合物层的整个含铬膜应优选具有最高至10, 000 Ω / □的薄层电阻（表面电阻 率）。含铬膜可具有足够的厚度，以提供作为导电膜所必要的薄层电阻，并且具体地Cr化合 物层优选具有至少lnm、特别是至少2nm和最高至20nm、特别是最高至IOnm的厚度。
[0060] 优选通过溅射、特别是反应溅射来沉积含铬膜（具体地CrC化合物层和Cr化合物 层）。溅射沉积条件可取决于特定的层组成和多层结构而适当地进行设置。例如，靶可为铬 靶，并且溅射气体可为反应性气体，其选自含氧气体例如NO和O 2，含氮气体例如N0、勵2和 N2，烃类气体例如CH4，和含碳气体例如0)2或C0,或该反应性气体和惰性气体例如Ar、Ne或 Kr的混合物，这取决于含铬膜的每个层的组成。溅射气体供应可以以各种方式实现，例如通 过向室中分别供应溅射气体、供应一些溅射气体和剩余的溅射气体的混合物、或供应所有 溅射气体的混合物。
[0061] 从沉积期间衬底平面的均匀性和可控性的角度来看，优选使用〇)2和CO气体作为 碳和氧源气体。还优选烃类气体例如CH4，因为可引入碳，同时使透射率的任何增加最小化。
[0062] 当由本发明的光掩模坯料制备光掩模时，在包括于光掩模坯料中的膜上形成光刻 胶膜（典型地为化学放大的光刻胶膜）。在这种上下文中，光掩模坯料可采取具有在膜上先 前形成的光刻胶膜的形式。光刻胶膜优选为化学放大的光刻胶膜，其具有高灵敏度并且适 用于形成精细图案。由于光掩模坯料是有利的，这是因为可以使用较薄的光刻胶膜以高精 度对CrC化合物层或包含CrC化合物层的整个含铬膜进行图案化，所以光刻胶膜的厚度可 具体地为最高至250nm，更具体地为最高至150nm，并且甚至更具体地为最高至100nm。光刻 胶膜厚度的下限通常为至少60nm。
[0063] 在光掩模制备过程中，在光刻胶膜形成之前，出于防止光刻胶膜的精细图案剥离 或塌陷的目的，要在其上形成光刻胶膜的该光掩模坯料的表面可经受用于降低表面能的预 处理。这种表面处理优选通过用有机硅油基表面处理剂处理该接收光刻胶膜的表面来进 行，该表面处理剂通常为半导体制造工艺中用于使表面烷基硅烷化（alkylsilylating)而 常用的六甲基二硅氮烷（HMDS)。更具体地，该接收光刻胶膜的表面可暴露于表面处理剂的 蒸气，或将该表面处理剂直接施加至该接收光刻胶膜的表面。
[0064] 当由本发明的光掩模坯料制备光掩模时，可以通过任何公知的工序进行图案化。 例如现在参考一种光掩模坯料，其中包含CrC化合物层的含铬膜在透明衬底上直接形成并 充当光屏蔽膜。首先，将光刻胶材料涂覆到衬底上的含铬膜上以形成光刻胶膜。随后将光 刻胶膜图案化为抗蚀剂图案。采用制作了所得的抗蚀剂图案的刻蚀掩模，通过用含氧的氯 基干法刻蚀对含铬膜进行图案化。最后，移除剩余的光刻胶膜，从而产生光掩模。
[0065] 实施例
[0066] 下面给出实施例用于进一步说明本发明，但是本发明不限于此。
[0067] 实施例1 一 3和对比例1 一 4
[0068] 在152mm见方和6mm厚的石英衬底上，形成在波长193nm处具有6%的透射率的 MoSiON的半色调相移膜至80nm的厚度。在该半色调相移膜上，通过使用Ar气体和选自如 表1所示的O2气体、N 2气体和CH4气体的反应性气体作为溅射气体的溅射工艺来沉积铬基 光屏蔽膜。沉积铬基光屏蔽膜至这样的厚度，使得它在波长处具有1. 85的光密度（OD)。确 定铬基光屏蔽膜的组成、A值、厚度、和薄层电阻。通过X-射线光电子能谱（XPS)分析该组 成。A值由等式⑵给出：
[0069] A = 20+3N-2Cr (2)
[0070] 其中，0是氧含量（原子％ )，N是氮含量（原子％ )，并且Cr是络含量（原子％ )。 通过恒电流四探针法测量薄层电阻。结果如表1所示。
[0071] 表 1
[0072]
【主权项】
1. 一种光掩模坯料，由其制备包含透明衬底和在透明衬底上形成的光掩模图案的光掩 模，该光掩模用于使用具有最高至250nm波长的曝光光形成具有最高至0.Iym宽度的线的 抗蚀剂图案的光刻法， 所述光掩模坯料包含透明衬底和直接或通过至少一种额外膜沉积在该衬底上的含铬 膜，所述含铬膜包含一个或多个层，至少一个层为CrC化合物层，其包含最高至50原子％ 络、至少25原子％氧和/或氮之和、和至少5原子％碳。
2. 权利要求1的光掩模坯料，其中CrC化合物层满足下式⑴的关系： 2Cr^ 20+3N (1) 其中Cr是铬含量（原子％ )，O是氧含量（原子％ )，并且N是氮含量（原子％)。
3. 权利要求1的光掩模坯料，其中CrC化合物层具有至少5, 000欧姆每平方的薄层电 阻。
4. 权利要求1的光掩模坯料，其中CrC化合物层的总厚度占含铬膜的总厚度的至少 60%〇
5. 权利要求1的光掩模坯料，其中CrC化合物层是光屏蔽膜。
6. 权利要求5的光掩模坯料，其中通过一种或多种额外膜在衬底上形成含铬膜，至少 一种额外膜为光学膜。
7. 权利要求6的光掩模坯料，其中光学膜是相移膜。
8. 权利要求7的光掩模坯料，其中含铬膜相对于曝光光具有1. 4 一 2. 5的光密度。
9. 权利要求8的光掩模坯料，其中光屏蔽膜和相移膜两者合计具有至少2. 0的光密度。
10. 权利要求1的光掩模坯料，其中含铬膜是刻蚀掩模膜或刻蚀截止膜。
【专利摘要】本发明提供了光掩模坯料，具体地提供了包含透明衬底和在透明衬底上沉积的含铬膜的光掩模坯料。该含铬膜包含至少一个CrC化合物层，其包含最高至50原子％Cr、至少25原子％O和/或N之和、和至少5原子％C。由该坯料制备具有在衬底上形成的光掩模图案的光掩模，该光掩模用于使用具有最高至250nm波长的曝光光形成具有最高至0.1μm线宽的抗蚀剂图案的光刻法。
【IPC分类】G03F1-54, G03F1-26, G03F1-80
【公开号】CN104698738
【申请号】CN201410738666
【发明人】笹本纮平, 稻月判臣, 深谷创一, 中川秀夫, 金子英雄
【申请人】信越化学工业株式会社
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2014年12月5日
【公告号】EP2881790A2, EP2881790A3, US20150160549