掩模坯料、转印用掩模的制造方法及半导体器件的制造方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115917428A(43)申请公布日2023.04.04(21)申请号202180049300.7(74)专利代理机构北京市柳沈律师事务所(22)申请日2021.06.1711105专利代理师王利波(30)优先权数据2020-1212042020.07.15JP(51)Int.Cl.G03F1/54(2006.01)(85)PCT国际申请进入国家阶段日2023.01.10(86)PCT国际申请的申请数据PCT/JP2021/0230312021.06.17(87)PCT国际申请的公布数据WO2022/014248JA2022.01.20(71)申请人豪雅株式会社地址日本东京都(72)发明人宍户博明野泽顺权利要求书2页说明书16页附图3页(54)发明名称掩模坯料、转印用掩模的制造方法及半导体器件的制造方法(57)摘要本发明的目的在于，提供一种能够以良好的精度制作具有20nm左右这样的微小尺寸的辅助图案的转印用掩模的掩模坯料。上述掩模坯料具有以下结构：在基板(1)的主表面上依次层叠有图案形成用薄膜(2)、第1硬掩模膜(3)、第2硬掩模膜(4)，其中，图案形成用薄膜含有过渡金属，第1硬掩模膜含有氧和选自硅及钽中的一种以上元素，第2硬掩模膜含有过渡金属，第2硬掩模膜的过渡金属的含量比上述图案形成用薄膜的过渡金属的含量少，主表面上的形成有第1硬掩模膜的区域比形成有图案形成用薄膜的区域小，第2硬掩模膜与图案形成用薄膜至少部分地相接。CN115917428ACN115917428A权利要求书1/2页1.一种掩模坯料，其具有以下结构：在基板的主表面上依次层叠有图案形成用薄膜、第1硬掩模膜、第2硬掩模膜，所述图案形成用薄膜含有过渡金属，所述第1硬掩模膜含有氧和选自硅及钽中的一种以上元素，所述第2硬掩模膜含有过渡金属，所述第2硬掩模膜的过渡金属的含量比所述图案形成用薄膜的过渡金属的含量少，所述主表面上的形成有第1硬掩模膜的区域比形成有所述图案形成用薄膜的区域小，所述第2硬掩模膜与所述图案形成用薄膜至少部分地相接。2.根据权利要求1所述的掩模坯料，其中，所述第2硬掩模膜的氧及氮的合计含量比所述图案形成用薄膜的氧及氮的合计含量多。3.根据权利要求1所述的掩模坯料，其中，所述主表面上的形成有第2硬掩模膜的区域比形成有所述第1硬掩模膜的区域大。4.根据权利要求1所述的掩模坯料，其中，所述图案形成用薄膜的过渡金属的含量与所述第2硬掩模膜的过渡金属的含量之差为10原子％以上。5.根据权利要求1所述的掩模坯料，其中，所述第2硬掩模膜的氧及氮的合计含量为30原子％以上。6.根据权利要求1所述的掩模坯料，其中，所述第2硬掩模膜的膜厚为5nm以下。7.根据权利要求1所述的掩模坯料，其中，所述第1硬掩模膜的氧及氮的合计含量为50原子％以上。8.根据权利要求1所述的掩模坯料，其中，所述第1硬掩模膜的氧含量为50原子％以上。9.根据权利要求1所述的掩模坯料，其中，所述第1硬掩模膜的膜厚为7nm以上。10.根据权利要求1所述的掩模坯料，其中，所述图案形成用薄膜的膜厚为60nm以下。11.根据权利要求1～10中任一项所述的掩模坯料，其中，所述图案形成用薄膜为遮光膜，在所述基板与所述遮光膜之间具备相移膜。12.根据权利要求11所述的掩模坯料，其中，所述相移膜含有硅。13.根据权利要求11所述的掩模坯料，其中，所述相移膜具有下述功能：使曝光光以1％以上的透射率透过的功能、和使透过所述相移膜后的所述曝光光和仅在与所述相移膜的厚度相同距离的空气中通过后的所述曝光光之间产生150度以上且210度以下的相位差的功能。14.一种转印用掩模的制造方法，其是使用权利要求1～10中任一项所述的掩模坯料的转印用掩模的制造方法，该方法具有以下工序：2CN115917428A权利要求书2/2页将形成于所述第2硬掩模膜上的具有转印图案的抗蚀膜作为掩模，通过使用含氧氯类气体的干法蚀刻在所述第2硬掩模膜形成转印图案的工序；将上述形成有转印图案的第2硬掩模膜作为掩模，通过使用氟类气体的干法蚀刻在所述第1硬掩模膜形成转印图案的工序；以及将上述形成有转印图案的第1硬掩模膜作为掩模，通过使用含氧氯类气体的干法蚀刻在所述图案形成用薄膜形成转印图案的工序。15.一种转印用掩模的制造方法，其是使用权利要求11～13中任一项所述的掩模坯料的转印用掩模的制造方法，该方法具有以下工序：将形成于所述第2硬掩模膜上的具有转印图案的抗蚀膜作为掩模，通过使用含氧氯类气体的干法蚀刻在所述第2硬掩模膜形成转印图案的工序；将上述形成有转印图案的第2硬掩模膜作为掩模，通过使用氟类气体的干法蚀刻在所述第1硬掩模膜形成转印图案的工序；将上述形成有转印图案的第1硬掩模膜作为掩模，通过