金属M、硅Si和氮N组成且满足式（1)的MSiN层，所以可以形成具有47nm 厚度的遮光膜。
[0108] 接着，通过派射技术在所述二元光掩模还料上沉积具有IOnm厚度的CrN膜（Cr:N =9:1，以原子比表示）。在其上涂覆用于EB光刻法的抗蚀剂材料以形成具有150nm厚度 的抗蚀剂膜。将所述抗蚀剂膜暴露于EB并显影以形成具有120nm线宽的线-间隔图案（刻 蚀掩模图案）。使用185sccm的Cl 2气、55sccm的0 2气和9. 25sccm的He气作为刻蚀剂气 体通过干法刻蚀使CrN膜形成图案，由此将抗蚀剂图案转印至所述CrN膜，以形成CrN膜的 刻蚀掩模图案。通过所述CrN膜的刻蚀掩模图案，使用18 SCCm的SF6气和45SCCm的0 2气 作为刻蚀剂气体干法刻蚀所述遮光膜。其后，除去抗蚀剂膜的所述刻蚀掩模图案和CrN膜 的所述刻蚀掩模图案，产生遮光膜的光掩模图案。
[0109] 在SEM下观察到由此获得的遮光膜的光掩模图案的横截面轮廓，确认完全正交的 横截面。
[0110] 实施例2
[0111] 在石英衬底上在使得邻近所述衬底形成由20原子％ Mo、70原子％ Si和6原子％ N组成（相当于A = 0. 29、B = 0. 09、C2 = 0. 15)并具有39nm的厚度的MoSiN层的条件下 进行沉积。随后在使得该层由6原子％ Mo、54原子％ Si和22原子％ N组成（相当于A = 0. 11、B = 0. 41、C2 = -0. 06)的条件下沉积4nm厚的MoSiN层。获得两层的遮光膜。
[0112] 所述遮光膜具有43nm的厚度。对于波长193nm的光，所述膜具有3. 00的光密度 0D、在其邻近衬底侧具有51 %的反射率和在其远离侧具有45 %的反射率。因为邻近所述衬 底形成了由过渡金属M、硅Si和氮N组成且满足式（2)的MSiN层，所以可以形成具有43nm 或更小厚度的遮光膜。
[0113] 之后，和实施例1中同样，获得所述遮光膜的光掩模图案。在SEM下观察其横截面 轮廓，确认完全正交的横截面。
[0114] 实施例3
[0115] 在石英衬底上在使得形成由33原子％ Mo、65原子％ Si和2原子％ N组成（相当 于A = 0. 51、B = 0. 03、C3 = 0. 38)并具有40nm的厚度的MoSiN层的条件下进行沉积。获 得单层的遮光膜。
[0116] 所述遮光膜具有40nm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55%的反射率和在其远离侧具有62%的反射率。因为形成了由过 渡金属M、硅Si和氮N组成且满足式（3)的MSiN层，所以可以形成具有41nm或更小厚度的 遮光膜。
[0117] 之后，和实施例1中同样，获得所述遮光膜的光掩模图案。在SEM下观察其横截面 轮廓，确认完全正交的横截面。
[0118] 比较例1
[0119] 在石英衬底上在使得形成由17原子％ Mo、55原子％ Si和28原子％ N组成（相 当于A = 0. 31、B = 0. 51、Cl = 0. 44)并具有48nm的厚度的MoSiN层的条件下进行沉积。 获得单层的遮光膜。
[0120] 所述遮光膜具有48nm的厚度。对于波长193nm的光，所述膜具有3. 00的光密度 0D、在其邻近衬底侧具有32 %的反射率和在其远离侧的具有40 %的反射率。当将该MSiN膜 的厚度降低至低于48nm时，所述光密度OD下降至低于3. 0。当由过渡金属M、硅Si和氮N 组成的MSiN层不满足式（1)时，不能形成以47nm或更小的厚度具有3. 0以上的光密度OD 的遮光膜。
【主权项】
1. 二元光掩模坯料，其包括透明衬底和在所述透明衬底上的遮光膜，所述遮光膜主要 由过渡金属Μ和硅Si，或过渡金属M、硅Si和氮N组成，由一个或多个层组成，并且具有3. 0 以上的光密度，其中 所述遮光膜包括满足式（1)的过渡金属-硅-氮组成的层，并具有47nm以下的厚度：B^ 0. 68XA+0. 23 (1) 其中A为Μ比Si的原子比和B为N比Si的原子比。2. 二元光掩模坯料，其包括透明衬底和在所述透明衬底上的遮光膜，所述遮光膜主要 由过渡金属Μ和硅Si，或过渡金属M、硅Si和氮N组成，由一个或多个层组成，并且具有3. 0 以上的光密度，其中 所述遮光膜包括满足式（2)的过渡金属-硅-氮组成的层，并具有43nm以下的厚度：B彡 1. 19XA-0. 19 (2) 其中A为Μ比Si的原子比和B为N比Si的原子比。3. 二元光掩模坯料，其包括透明衬底和在所述透明衬底上的遮光膜，所述遮光膜主要 由过渡金属Μ和硅Si，或过渡金属M、硅Si和氮N组成，由一个或多个层组成，并且具有3. 0 以上的光密度，其中 所述遮光膜包括满足式（3)的过渡金属-硅-氮组成的层，并具有41nm以下的厚度：B彡 2· 12XA-0. 70 (3) 其中A为Μ比Si的原子比和B为N比Si的原子比。4. 权利要求1至3中任一项所述的二元光掩模坯料，其中所述过渡金属是钼。5. 权利要求1至3中任一项所述的二元光掩模坯料，还包括在所述遮光膜上的硬掩模 膜，所述硬掩模膜由当刻蚀所述遮光膜时具有耐刻蚀性的材料形成。6. 权利要求5所述的二元光掩模坯料，其中所述过渡金属是钼并且所述硬掩模膜包含 铬。7. 用于制备二元光掩模的方法，包括以下步骤： 在权利要求1至3中任一项所述的二元光掩模坯料的遮光膜上形成具有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。8. 用于制备二元光掩模的方法，包括以下步骤： 在权利要求5所述的二元光掩模坯料的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所述硬掩模膜的刻蚀掩模图案。9. 用于制备二元光掩模的方法，包括以下步骤： 在权利要求6所述的二元光掩模坯料的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所述硬掩模膜的刻蚀掩模图案。10. 用于制备二元光掩模坯料的方法，所述二元光掩模坯料包括透明衬底和在所述透 明衬底上的遮光膜，所述遮光膜主要由过渡金属Μ和硅Si，或过渡金属M、硅Si和氮N组成， 由一个或多个层组成，并且具有3. 0以上的光密度， 所述方法包括形成所述遮光膜的步骤，从而使得其可包括满足式（1)的过渡金 属-硅-氮组成的层，并且其可具有47nm以下的厚度： B^ 0. 68XA+0. 23 (1) 其中A为Μ比Si的原子比和B为N比Si的原子比。11. 用于制备二元光掩模坯料的方法，所述二元光掩模坯料包括透明衬底和在所述透 明衬底上的遮光膜，所述遮光膜主要由过渡金属Μ和硅Si，或过渡金属M、硅Si和氮N组成， 由一个或多个层组成，并且具有3. 0以上的光密度， 所述方法包括形成所述遮光膜的步骤，从而使得其可包括满足式（2)的过渡金 属-硅-氮组成的层，并且其可具有43nm以下的厚度： B彡 1. 19XA-0. 19 (2) 其中A为Μ比Si的原子比和B为N比Si的原子比。12. 用于制备二元光掩模坯料的方法，所述二元光掩模坯料包括透明衬底和在所述透 明衬底上的遮光膜，所述遮光膜主要由过渡金属Μ和硅Si，或过渡金属M、硅Si和氮N组成， 由一个或多个层组成，并且具有3.0以上的光密度，其中 所述方法包括形成所述遮光膜的步骤，从而使得其可包括满足式（3)的过渡金 属-硅-氮组成的层，并且可具有41nm以下的厚度： B彡 2· 12XA-0. 70 (3) 其中A为Μ比Si的原子比和B为N比Si的原子比。13. 权利要求10至12中任一项所述的方法，其中所述过渡金属是钼。
【专利摘要】二元光掩模坯料在透明衬底上具有遮光膜，所述遮光膜主要由过渡金属M和硅Si，或M、Si和N组成，并且具有3.0以上的光密度。所述遮光膜包括含M、Si和N的层，从而满足式B≤0.68×A+0.23，其中A是原子比M/Si且B是原子比N/Si，并且所述遮光膜具有47nm以下的厚度。所述二元光掩模坯料具有能够完全遮蔽曝光的光的薄遮光膜。
【IPC分类】G03F1/68, G03F1/46, G03F1/38
【公开号】CN105301890
【申请号】CN201510415157
【发明人】稻月判臣, 高坂卓郎, 西川和宏
【申请人】信越化学工业株式会社
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年7月15日
【公告号】EP2975459A2, EP2975459A3, US20160018729