[发明专利]空白掩模和光掩模

说明书

本发明提供具有半节距为32纳米或小于32纳米(尤其半节距为22纳米或小于22纳米)的高分辨率图案的光掩模，其通过形成空白掩模来制造，在所述空白掩模中，在透明衬底上形成不透光膜和相对于所述不透光膜厚度较小并且蚀刻选择性较高的硬膜。光掩模可以通过调节构成不透光膜的金属、硅以及少量元素的组成比率而具有较高质量，以抑制在电子束修复工艺期间二氟化氙气体对图案的破坏。

相关申请案的交叉参考

本申请案主张2013年10月2日申请的韩国专利申请案第2013-0117681号的优先权和权益，所述专利申请案的披露内容以全文引用的方式并入在此。

技术领域

本发明涉及空白掩模和光掩模，并且更确切地说，涉及包含可适用于32纳米或小于32纳米半节距(half-pitch)和尤其22纳米或小于22纳米半节距的硬膜的空白掩模、和光掩模。

背景技术

当今，随着半导体装置的集成度变得较高，已经开发出在436纳米g线、405纳米h线、365纳米i线、248纳米KrF激光和193纳米ArF激光下使用的光刻技术以改良半导体电路图案的分辨率(resolution)。另外，已经开发出空白掩模以改良其特征，例如二元强度空白掩模、相移空白掩模等。

作为提高半导体电路图案分辨率的一部分尝试，最近已经开发和使用了包含硬膜的空白掩模。不同于在现有二元强度空白掩模或相移空白掩模中，在包含硬膜的空白掩模中，使用相对于不透光膜的蚀刻选择性较高并且厚度较小的硬膜作为用于蚀刻不透光膜而非抗蚀膜的掩模。与不透光膜相比较，硬膜的厚度小并且蚀刻时间短。因此，硬膜使得抗蚀膜能够以薄膜形式形成，并且在进行电子束曝光时减少电子散射，从而形成高精确度图案。

使用包含硬掩模的空白掩模制造的光掩模类似于一般二元强度空白掩模和相移光掩模使用光刻工艺来制造，所述光刻工艺包含写入、显影、蚀刻、检查、修复和清洗工艺。

在这些工艺当中，一种使用聚焦离子束的方法最先应用于修复工艺中。然而，在使用聚焦离子束的修复工艺中，当在透明衬底上使用硅化钼(molybdenum silicide；MoSi)化合物(尤其硅(silicon；Si)作为主要组分)来形成不透光膜时，透明衬底也使用包含硅(Si)作为主要组分的SiO₂来形成。因此，透明衬底在修复不透光膜时可能被破坏。

因此，使用电子束的修复方法最近已用于减少由对不透光膜图案的破坏而引起的缺陷和减少在进行修复工艺之后对透明衬底的破坏。然而，尽管使用电子束的修复方法可适用于32纳米或小于32纳米的半节距(尤其22纳米或小于22纳米的半节距)并且可以解决使用聚焦离子束的修复工艺的问题，但可能出现以下问题。

在电子束修复工艺中，使用XeF₂作为修复工艺气体。当不透光膜由硅化钼(MoSi)化合物形成时，通过XeF₂气体中所含有的氟(fluorine；F)组分蚀刻不透光膜。因此，在电子束修复工艺中，当修复与不透光膜已被首先修复的区域邻接的区域时，所述被首先修复的区域被XeF₂气体连续破坏。最后，图案临界尺寸(critical dimension；CD)的变化造成图案被破坏。

发明内容

本发明是针对一种空白掩模和一种光掩模，在所述空白掩模中，在透明衬底上形成不透光膜和硬膜以使得所述空白掩模可以应用于32纳米或小于32纳米的半节距(尤其22纳米或小于22纳米的半节距)。

本发明还针对一种空白掩模和一种光掩模，所述空白掩模包含能够在电子束修复工艺期间防止图案被XeF₂气体破坏并且光学特性较高的不透光膜。

根据本发明的一方面，提供一种空白掩模，所述空白掩模包含在透明衬底上形成的不透光膜和硬膜，其中在形成图案之后的修复工艺中，所述不透光膜被所注入气体破坏的程度以0到0.5的各向异性比率形式数字化，其中所述各向异性比率是所述图案的横向破坏与蚀刻深度的比率。