[发明专利]相移型光掩模坯料和相移型光掩模

说明书

本发明提供相移型光掩模坯料和相移型光掩模。具体提供一种相移型光掩模坯料，其包括透明衬底和其上的相移膜，所述相移膜由单层或多层组成，所述单层或多层包括选自由过渡金属、硅、氮和氧构成的层和由硅、氮和氧构成的层中的至少一层，对于波长为200nm以下的光，所述相移膜的相移为150°至250°，透射率为60％至80％，所述相移膜的厚度为150nm以下，以及由过渡金属、硅、氮和氧构成的层的作为过渡金属与过渡金属和硅的总含量之比的含量(原子比)为0.03以下。

相关申请的交叉引用

本非临时申请根据35 U.S.C.§119(a)要求2018年9月26日在日本提交的专利申请No.2018-180590的优先权，其全部内容以引用方式并入本文。

技术领域

本发明涉及一种相移型光掩模坯料和相移型光掩模，通常用于制造半导体集成电路。

背景技术

在半导体技术领域，图案微型化的研究和开发在进一步进行中。特别是，随着近年来大规模集成电路的集成化进展，电路图案的微型化、更精细的互连图案以及用于构成电池的层间连接的接触孔图案的微型化的趋势加快，对于精细加工技术产生了进一步的需求。在这种情况下，在制造用于精细加工中的光刻工艺的光掩模的技术领域中，对开发用于形成更精细和更精确的电路图案(掩模图案)的技术的需求不断增长。

缩小投影是使用光刻技术在半导体衬底上形成图案的最典型方法。为此目的，光掩模上的图案尺寸是要在半导体衬底上绘制的图案的约四倍。目前，在光刻技术领域中，要绘制的电路图案的尺寸远小于用于曝光的光的波长。因此，如果光掩模图案简单地形成为电路图案的四倍倍率，则光掩模的原始图案不能精确地转印到半导体衬底上的抗蚀剂膜，因为曝光中引起的光干涉影响到转印。

因此，在某些情况下，在光掩模上形成的图案形成得比实际电路图案更复杂，以减轻光干涉的这种影响。为此目的的图案形状可例举向实际电路图案施加光学邻近校正(OPC)的形状。对于图案微型化和增强精度，使用改进的照明、浸没式光刻和分辨率增强技术(RET)以及双重图案化光刻。

作为分辨率增强技术(RET)之一，使用相移方法。相移方法是通过利用由在光掩模中形成的、能够反转约180°的相位的膜图案引起的光干涉的对比度增强方法。半色调相移型光掩模是采用这种方法的光掩模之一。半色调相移型光掩模包括由对曝光光是透明的石英等制成的透明衬底，以及在其上形成的由能够将相位反转约180°并且具有不足以有助于图案形成的透射率的半色调相移膜制成的掩模图案。已提出的示例性半色调相移型光掩模包括由氧化钼硅(MoSiO)或氧氮化钼硅(MoSiON)构成的半色调相移膜(JP-A H07-140635(专利文献1))。

引文列表

专利文献1：JP-A H07-140635

专利文献2：JP-A 2007-33469

专利文献3：JP-A 2007-233179

专利文献4：JP-A-2007-241065

发明内容

相移膜的透射率通常为20％以下，典型地为约6％的透射率，然而，最近的研究还涉及更高的透射率。具有高透射率的膜由于干涉也具有高的光衰减效果，在某些情况下有利于精细的图案化。为了制造具有高透射率的相移型光掩模坯料，需要高氧含量来提高透射率。然而，虽然较高的氧含量可提高透射率，但是较高的氧含量会引起问题，使得膜的折射率降低，需要较大的膜厚度以获得预定的相移。相移膜优选较薄，因为不仅薄膜有利于图案化，而且薄膜还可降低三维效果。因此，在光刻法中，需要较薄的膜来形成更精细的图案。

本发明是为了解决上述问题而完成的，提供一种具有满足图案微型化要求的薄相移膜的相移型光掩模坯料和相移型光掩模，该相移膜在图案化和降低三维效果方面是有利的，并满足相移膜必要的相移和透射率。