A为M比Si的原子比即M/Si，和B为N比Si的原子比即N/Si，和其中所述 遮光膜由多个层组成，则构造至少一个层、优选所有层使得过渡金属M、硅Si和氮N的组成 满足上述式（1)。于是即使所述遮光膜的厚度（遮光膜的总厚度）为47nm或更小时，其也 具有3. 0以上的必需的光密度。
[0078] 在所述二元光掩模坯料的另一个实施方式中，其中所述遮光膜为单层，则构造所 述层使得过渡金属M、硅Si和氮N的组成满足式（2):
[0079] B 彡 1. 19 ΧΑ-0. 19 (2)
[0080] 其中A为原子比M/Si，和B为原子比N/Si，和其中所述遮光膜由多个层组成，则构 造至少一个层、优选所有层使得过渡金属M、硅Si和氮N的组成满足上述式（2)。于是即使 所述遮光膜的厚度（遮光膜的总厚度）为43nm或更小时，其也具有3. 0以上的必需的光密 度。
[0081] 在所述二元光掩模坯料的再一个实施方式中，其中所述遮光膜为单层，则构造所 述层使得过渡金属M、硅Si和氮N的组成满足式（3):
[0082] B ^ 2. 12 ΧΑ-0. 70 (3)
[0083] 其中A为原子比M/Si，和B为原子比N/Si，和其中所述遮光膜由多个层组成，则构 造至少一个层、优选所有层使得过渡金属M、硅Si和氮N的组成满足上述式（3)。于是即使 所述遮光膜的厚度（遮光膜的总厚度）为41nm或更小时，其也具有3. 0以上的必需的光密 度。
[0084] 既然如上选择包括在所述遮光膜中的一个或多个层的组成和所述遮光膜的厚度， 获得具有遮光膜的二元光掩模坯料，所述遮光膜薄且提供必需的遮光功能。当将上述式应 用于设计构造元素的组成时，可以根据特定的膜厚度有效地设计形成较薄的遮光膜必需的 构造元素特别是过渡金属、硅和氮的组成。在式（1)至（3)中任一项中，A( = M/Si)优选 具有0. 1至0. 6,特别是0. 1至0. 5的值，且B ( = N/Si)优选具有O至0. 5的值。在另外的 实施方式中，所述遮光膜由多个层组成，所述层之一可以是具有减反射功能的层（减反射 层）。
[0085] 通常在光掩模坯料的遮光膜形成中，通常使用溅射技术，特别是反应性溅射。在本 发明的实践中，优选通过溅射沉积所述遮光膜。如果仅使用混合的M-Si靶，通过控制所述 靶的M/Si之比，可以调节待沉积的所述遮光膜或其构造层的过渡金属M与硅Si之比（原 子比）。如果使用M靶和Si靶，可以通过控制在沉积期间施加至所述靶的功率的比例来调 节所述遮光膜或层中的M/Si之比。所述M/Si之比可以另外的方式来调节，例如通过使用 两个或更多个具有不同组成的M-Si靶，使用M-Si靶和Si靶，和控制在沉积期间施加至不 同靶的功率的比例。
[0086] 待沉积的所述遮光膜或其构造层中的氮N比硅Si之比（原子比）通常通过在沉 积期间引入含N气体如N 2气体来调节，使得所沉积的所述遮光膜可以包含N。具体地，N/Si 之比可以通过控制在沉积期间供给的N的量来调节。所述N的量还可以通过使用含氮N的 靶来调节。可以将惰性气体如Ar气添加至溅射气体中。溅射压力典型地为0. 02至0. 5Pa。
[0087] 在所述二元光掩模坯料中，可以在所述遮光膜上形成减反射膜。本文所使用的减 反射膜优选为具有增加的N含量或具有添加至其中的氧0以使得所述膜更透明的类似组 成。另外，在所述二元光掩模坯料中，可以在所述遮光膜上形成硬掩模膜，所述硬掩模膜以 在刻蚀所述遮光膜时具有耐刻蚀性的材料、即、具有刻蚀掩模功能的材料形成。具有单层的 遮光膜的所述二元光掩模坯料的第三实施方式在图3中显示为包括透明衬底1，在所述衬 底1上的单层的遮光膜2,和在所述遮光膜2上的刻蚀掩模膜3。具有多层（典型地，两层） 的遮光膜的所述二元光掩模坯料的第四实施方式在图4中显示为包括透明衬底1，在所述 衬底1上的由邻近层21和远离层22组成的遮光膜2,和在所述遮光膜2上的刻蚀掩模膜 3〇
[0088] 特别地，当所述遮光膜中的所述过渡金属是钼时，所述硬掩模膜优选地由通常用 作硬掩模材料的任意铬系材料、例如金属铬或含铬的铬化合物和选自氧、氮和碳的一种或 多种轻元素形成。
[0089] 铬系材料的硬掩模膜例如描述于专利文献3中。为了能够高精确度地加工所述遮 光膜，必需的是可以高精确度地加工所述硬掩模膜本身。为此，所述硬掩模膜优选地具有 Inm至IOnm的厚度和基本上由50~100原子％、更优选60~95原子％的络，0~50原 子％、更优选〇~30原子％的氧，0~50原子％、更优选5~40原子％的氮，和0~20原 子％、更优选〇~10原子％的碳组成的组成。
[0090] 像所述遮光膜那样，所述硬掩模膜优选通过溅射沉积。所述沉积可以通过仅用氩 气溅射铬靶，或仅用反应性气体如氮气或氮氧化物、或反应性气体如氮气或氮氧化物与惰 性气体如氩气的混合物反应溅射，例如如专利文献4中所描述。可以根据期望的膜性质调 节溅射气体的流速。例如，可以将所述流速在整个沉积过程设定为恒定或根据期望的组成 变化，使得所述氧和/或氮含量可以在所述膜的厚度方向上变化。
[0091] 本发明的二元光掩模坯料最佳地适合于制造用于ArF光刻法、即暴露于波长为 193nm的ArF准分子激光的二元光掩模。
[0092] 可以由本发明的二元光掩模坯料通过以下过程来制造二元光掩模：在最外表面上 形成抗蚀剂膜、遮光膜或减反射膜或硬掩模膜（如果有的话），加工所述抗蚀剂膜以形成其 抗蚀剂图案，采用充当刻蚀掩模图案的所述抗蚀剂图案刻蚀下层的膜，由此形成下层的光 掩模图案或刻蚀掩模图案，和剥离所述刻蚀掩模图案。即使当所述抗蚀剂膜非常薄，具体地 具有150nm以下，更具体地50至120nm的厚度时，所述二元光掩模还料也保证了以高精确 度形成所述遮光膜的图案。
[0093] 具体地，当不形成硬掩模膜时，可以由所述二元光掩模坯料通过如下过程制备二 元光掩模：在所述二元光掩模坯料的遮光膜上（或在减反射膜上，如果在遮光膜上单独形 成所述减反射膜）形成具有150nm以下厚度的抗蚀剂膜，加工所述抗蚀剂膜以形成其刻蚀 掩模图案，使用抗蚀剂膜的刻蚀掩模图案加工所述遮光膜（或所述减反射膜，如果有的话， 和所述遮光膜）以形成其光掩模图案，和除去所述抗蚀剂膜的刻蚀掩模图案。
[0094] 当形成硬掩模膜时，可以由所述二元光掩模坯料通过如下过程制备二元光掩模： 在所述硬掩模膜上形成具有150nm以下厚度的抗蚀剂膜，加工所述抗蚀剂膜以形成其刻蚀 掩模图案，使用抗蚀剂膜的刻蚀掩模图案加工所述硬掩模膜以形成其刻蚀掩模图案，使用 硬掩模膜的刻蚀掩模图案加工所述遮光膜（或所述减反射膜，如果在所述遮光膜上单独形 成所述减反射膜的话，和所述遮光膜）以形成其光掩模图案，和除去所述抗蚀剂膜的刻蚀 掩模图案和硬掩模膜的刻蚀掩模图案。 实施例
[0095] 为了进一步阐释本发明，以下给出试验和实施例，然而本发明并不限于此。
[0096] 试验 1
[0097] 通过溅射技术，使用硅（Si)靶和硅化钼（MoSi)靶以及作为溅射气体的氩气和氮 气，在石英衬底上沉积MoSiN膜。在控制施加至所述MoSi靶的功率、施加至所述Si靶的功 率、氩气的流速和氮气的流速时，将不同MoSiN组成的六个膜沉积成使它们可以具有3. 0的 光密度的厚度。通过X射线光电子能谱（XPS)测量Mo、Si和N的组成。由对于每个膜测定 的组成，计算A的值（=M/Si原子比）和B的值（=N/Si原子比）。由所述A值计算对应 于式（1)、⑵或（3)右侧的CU C2或C3的值。
[0098] Cl = 0. 68XA+0. 23
[0099] C2 = 1. 19 XA-O. 19
[0100] C3 = 2. 12 ΧΑ-0. 70
[0101] 结果示于表1和图5中。
[0102] 表 1
[0103]
[0104] 由这些结果可知，对于主要由Mo、Si和N组成且具有3. 0以上的光密度的遮光膜 而言，可以基于式（1)至（3)设计可应用于厚度等于或小于预定厚度的所述遮光膜的组成。
[0105] 实施例1
[0106] 将MoSiN层沉积在石英衬底上，同时连续降低氮气的浓度。所得到的MoSiN层为 43nm厚的组成渐变的层，其在邻近衬底侧具有20原子％ Mo、58原子％ Si和20原子％ N的 组成（相当于A = 0. 34、B = 0. 34、Cl = 0. 46)和在远离衬底侧具有22原子％ Mo、62原 子％ Si和15原子％ N的组成（相当于A = 0.35、B = 0.24、Cl = 0.47)。随后，在使得 该层由7原子％ Mo、48原子％ Si和37原子％ N组成（相当于A = 0. 15, B = 0. 77, Cl = 〇. 33)的条件下沉积4nm厚的MoSiN层。获得两层的遮光膜。
[0107] 所述遮光膜具有47nm的厚度。对于波长193nm的光，所述膜具有3. 05的光密度 0D、在其邻近衬底侧具有34%的反射率和在其远离侧具有32%的反射率。因为邻近所述衬 底形成了由过渡