掩模坯料、相移掩模以及半导体器件的制造方法技术

提供一种具备相移膜的掩模坯料，该相移膜兼具使ArF曝光用光以规定的透过率透过的功能以及产生规定的相位差的功能，能够抑制与热膨胀相伴的图案的位置偏移。相移膜具有使ArF准分子激光的曝光用光以15％以上的透过率透过的功能以及产生150度以上200度以下的相位差的功能，由含有非金属元素与硅的材料形成，第一层与透光性基板的表面相接地设置，在将第一层、第二层以及第三层在曝光用光的波长下的折射率分别设为n

Manufacturing method of mask blank, phase shifting mask and semiconductor device

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】掩模坯料、相移掩模以及半导体器件的制造方法
本专利技术涉及掩模坯料及使用该掩模坯料制造出的相移掩模。另外，本专利技术涉及使用了上述的相移掩模的半导体器件的制造方法。
技术介绍
一般来说，在半导体器件的制造工序中，使用光刻法进行微细图案的形成。另外，在该微细图案的形成中，通常使用几张被称作转印用掩模的基板。在使半导体器件的图案微细化时，除了形成于转印用掩模的掩模图案的微细化之外，还需要使光刻中使用的曝光光源的波长短波长化。作为制造半导体装置时的曝光光源，近年来，正在从KrF准分子激光(波长248nm)向ArF准分子激光(波长193nm)进行短波长化发展。作为转印用掩模的种类，除了在现有的透光性基板上具备由铬系材料构成的遮光图案的二元掩模之外，还已知有半色调型相移掩模。半色调型相移掩模的相移膜中广泛使用了钼硅化物(MoSi)系的材料。近年来，正研究在相移膜中应用作为ArF耐光性较高的材料的SiN、SiON那样的Si系材料。Si系材料与MoSi系材料相比有遮光性能低的趋势，较难应用于以往广泛使用的透过率小于10％的相移膜。相反，Si系本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种掩模坯料，该掩模坯料在透光性基板上具备相移膜，其特征在于，/n所述相移膜具有使ArF准分子激光的曝光用光以15％以上的透过率透过的功能、以及使透过所述相移膜的所述曝光用光与在空气中通过与所述相移膜的厚度相同的距离的所述曝光用光之间产生150度以上200度以下的相位差的功能，/n所述相移膜由含有非金属元素与硅的材料形成，/n所述相移膜包含从所述透光性基板侧起依次层叠有第一层、第二层以及第三层的构造，/n所述第一层与所述透光性基板的表面相接地设置，/n在将所述第一层、第二层以及第三层在所述曝光用光的波长下的折射率分别设为n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171124 JP 2017-2255281.一种掩模坯料，该掩模坯料在透光性基板上具备相移膜，其特征在于，
所述相移膜具有使ArF准分子激光的曝光用光以15％以上的透过率透过的功能、以及使透过所述相移膜的所述曝光用光与在空气中通过与所述相移膜的厚度相同的距离的所述曝光用光之间产生150度以上200度以下的相位差的功能，
所述相移膜由含有非金属元素与硅的材料形成，
所述相移膜包含从所述透光性基板侧起依次层叠有第一层、第二层以及第三层的构造，
所述第一层与所述透光性基板的表面相接地设置，
在将所述第一层、第二层以及第三层在所述曝光用光的波长下的折射率分别设为n1、n2、n3时，满足n1＜n2以及n2＞n3的关系，
在将所述第一层、第二层以及第三层在所述曝光用光的波长下的消光系数分别设为k1、k2、k3时，满足k1＞k2＞k3的关系。


2.根据权利要求1所述的掩模坯料，其特征在于，
所述第一层的所述折射率n1小于2.0，所述第一层的所述消光系数k1为1.0以上。


3.根据权利要求1或2所述的掩模坯料，其特征在于，
所述第一层的厚度为10nm以下。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的掩模坯料，其特征在于，
所述第二层的所述折射率n2为2.3以上，并且所述第二层的所述消光系数k2为0.5以下。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的掩模坯料，其特征在于，
所述第三层的所述折射率n3小于2.3，并且所述第三层的所述消光系数k3为0.15以下。


6.根据权利要求1至5中任一项所述的掩模坯料，其特征在于，
所述相移膜利用由非金属元素与硅构成的材料形成，或者利用由半金属元素、非金属元素以及硅构成的材料形成。


7.根据权利要求1至6中任一项所述的掩模坯料，其特征在于，
所述第一层、第二层以及第三层都由含有氮的材料形成。


8.根据权利要求1至7中任一项所述的掩模坯料，其特征在于，
所述第三层由含有氧的材料形成。


9.根据权利要求1至8中任一项所述的掩模坯料，其特征在于，
所述相移膜在所述第三层之上具备第四层，
在将所述第四层在所述曝光用光的波长下的折射率设为n4时，满足n1＜n4以及n3＜n4的关系，
在将所述第四层在所述曝光用光的波长下的消光系数设为k4时，满足k1＞k4以及k3＜k4的关系。


10.根据权利要求9所述的掩模坯料，其特征在于，
所述第四层的所述折射率n4为2.3以上，并且所述第四层的所述消光系数k4为0.5以下。


11.根据权利要求9或10所述的掩模坯料，其特征在于，
所述第四层由含有氮的材料形成。


12.根据权利要求1至11中任一项所述的掩模坯料，其特征在于，
在所述相移膜上具备遮光膜。


13.一种相移掩模，该相移掩模在透光性基板上具备相移膜，该相移膜具有转印图案，其特征在于，
所述相移膜具有使ArF准分子激光的曝光用光以15％以上的透过率透过的功能、以及使透过所述相移膜的所述曝光用光与在空气中通过与所述相移膜的厚度相同的距离的所述曝光用光之间产生150度以上200度以下的相位差的功能，
所述相移膜由含有非金属元素与硅的材料形成，

【专利技术属性】
技术研发人员：野泽顺，堀込康隆，前田仁，
申请(专利权)人：HOYA株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP