[发明专利]光掩模坯料及其制造方法、光掩模、图案转印方法及溅射装置

说明书

本发明涉及光掩模坯料及其制造方法、光掩模、图案转印方法及溅射装置。本发明提供光学浓度等特性的偏差小且缺陷少品质高、并且具有高蚀刻速度的功能性膜的制造技术。本发明的光掩模坯料的制造方法中，在制造透明衬底上具备至少一层功能性膜的光掩模坯料时，功能性膜由含有铬元素和与铬的混合体系成为液相的温度为400℃以下的金属元素的铬系材料构成，在形成该功能性膜的工序中，使铬靶(靶A)和以至少一种所述金属元素作为主要成分的靶(靶B)同时溅射(共溅射：Co‑Sputtering)。另外，除了可以采用上述靶A和靶B各使用一个的方式以外，还可以采用其中任意一种靶使用多个的方式或两种靶都使用多个的方式。

技术领域

本发明涉及光掩模坯料及其制造方法、由该光掩模坯料得到的光掩模、以及使用其的图案转印方法。

背景技术

在半导体技术领域中，正在进行用于图案的进一步微细化的研究开发。特别是近年来，随着大规模集成电路的高集成化，进行电路图案的微细化、布线图案的细线化、或者用于构成存储单元(cell)的层间布线的接触孔图案的微细化等，对微细加工技术的要求日益增高。

随之，在微细加工时的光刻工序中使用的光掩模的制造技术领域中，也要求开发用于形成更微细并且正确的电路图案(掩模图案)的技术。

通常，通过光刻技术在半导体衬底上形成图案时，进行缩小投影。因此，形成在光掩模上的图案的尺寸达到形成在半导体衬底上的图案的尺寸的4倍左右。但是，这并不意味着形成在光掩模上的图案所要求的精度与形成在半导体衬底上的图案相比变得宽松。对于形成在作为原版的光掩模上的图案而言，反而要求曝光后得到的实际的图案以上的高精度。

在目前的光刻技术领域中，描绘的电路图案的尺寸远远低于曝光中使用的光的波长。因此，在单纯地使电路图案的尺寸达到4倍而形成光掩模的图案的情况下，由于在曝光时产生的光的干涉等的影响而得到不能将本来的形状转印到半导体衬底上的抗蚀剂膜上的结果。

因此，通过使形成在光掩模上的图案形成为比实际的电路图案更复杂的形状，有时也会减轻上述光的干涉等的影响。作为这样的图案形状，例如，有对实际的电路图案实施了光学邻近效应校正(OPC：Optical Proximity Correction)的形状。

这样，随着电路图案尺寸的微细化，在用于形成光掩模图案的光刻技术中，也要求更高精度的加工方法。光刻性能有时用极限分辨率表现，但如上所述，对形成在作为原版的光掩模上的图案要求曝光后得到的实际的图案以上的高精度。因此，用于形成光掩模图案的分辨极限也要求与在半导体衬底上进行图案形成时的光刻所需要的分辨极限同等程度或其以上的分辨极限。

形成光掩模图案时，通常，在透明衬底上设置有遮光膜的光掩模坯料的表面上形成抗蚀剂膜，并利用电子束进行图案的描绘(曝光)。然后，对曝光后的抗蚀剂膜进行显影而得到抗蚀剂图案后，将该抗蚀剂图案作为掩模对遮光膜进行蚀刻，从而得到遮光(膜)图案。这样得到的遮光(膜)图案成为光掩模图案。

此时，上述抗蚀剂膜的厚度需要根据遮光图案的微细化的程度变薄。这是由于，在维持抗蚀剂膜的厚度的状态下要形成微细的遮光图案的情况下，抗蚀剂膜厚与遮光图案尺寸之比(深宽比)增大，由于抗蚀剂图案的形状变差而不能良好地进行图案转印，或者抗蚀剂图案倒塌或产生剥落。

作为设置在透明衬底上的遮光膜的材料，至今提出了很多材料，但从对蚀刻的见解多等理由出发，在实际应用中使用铬化合物。

铬系材料膜的干蚀刻通常通过氯类干蚀刻进行。但是，氯类干蚀刻多数对于有机膜也具有一定程度的蚀刻能力。因此，在薄抗蚀剂膜上形成抗蚀剂图案并将其作为掩模对遮光膜进行蚀刻时，通过氯类干蚀刻，抗蚀剂图案也被蚀刻至不能无视的程度。结果，应该转印到遮光膜上的本来的抗蚀剂图案没有被正确地转印。

为了避免这样的不良情况，要求蚀刻耐性优良的抗蚀剂材料，但尚未获知这种抗蚀剂材料。出于这样的理由，需要用于得到高分辨力的遮光(膜)图案的、加工精度高的遮光膜材料。