[发明专利]掩模坯料、转印用掩模、及半导体器件的制造方法

说明书

本发明的课题在于提供一种可以提高对于图案形成用的薄膜整体的湿法蚀刻的蚀刻速率、提高通过湿法蚀刻对薄膜形成图案时的图案侧壁的垂直性的掩模坯料。解决方法是该掩模坯料，其在基板上具备图案形成用的薄膜。上述薄膜由含有铬的材料形成。另外，上述薄膜由与基板侧相反侧的上部区域、和除该上部区域以外的区域构成。此处，上部区域的结晶尺寸比除上部区域以外的区域的结晶尺寸大。

技术领域

本发明涉及一种半导体器件的制造等中使用的转印用掩模、该转印用掩模的制作中使用的掩模坯料、及使用转印用掩模的半导体器件的制造方法。

背景技术

一般而言，在半导体器件的制造工序中，利用光刻法进行微细图案的形成。该微细图案的形成中通常使用被称作光掩模(转印用掩模)的基板。该光掩模一般在透光性的玻璃基板上设置有由金属薄膜等形成的遮光性的微细图案。在该光掩模的制造中，也利用了光刻法。

在利用光刻法的光掩模的制造中，使用在玻璃基板等透光性基板(以下有时简称为基板)上具有遮光膜的掩模坯料。在使用了该掩模坯料的光掩模的制造中，进行下述工序：对形成于掩模坯料上的抗蚀膜实施期望的图案描绘的描绘工序；描绘后对上述抗蚀膜进行显影，形成抗蚀图案的显影工序；将该抗蚀图案作为掩模，对上述遮光膜进行蚀刻的蚀刻工序；以及将残存的抗蚀图案剥离除去的工序。在上述蚀刻工序中，将该抗蚀图案作为掩模，通过例如湿法蚀刻，将未形成抗蚀图案的遮光膜露出的部位溶解，由此在透光性基板上形成期望的掩模图案。这样一来，完成了光掩模。

在专利文献1中，作为适于湿法蚀刻的掩模坯料，公开了一种具备铬类材料的遮光膜的掩模坯料。公开了该遮光膜例如从基板侧起为第1遮光膜(CrN)/第2遮光膜(CrC)/防反射膜(CrON)的层叠结构。

另外，在专利文献2中，同样作为适于湿法蚀刻的掩模坯料，公开了一种具备铬类材料的层叠结构的遮光膜的光掩模基板。公开了该遮光膜例如从基板侧起为第1层(铬膜)/第2层(氧化铬、氮化铬混合组成膜)的层叠结构、第1层(氧化铬、氮化铬混合组成膜)/第2层(铬膜)/第3层(氧化铬、氮化铬混合组成膜)的层叠结构。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第3276954号公报

专利文献2：日本特公昭61-46821号公报

发明内容

发明所要解决的问题

在通过使用了将硝酸铈铵作为主成分的蚀刻液的湿法蚀刻(以下简称为“湿法蚀刻”。)对铬类材料的薄膜形成图案的情况下，存在氧化铬膜与铬金属膜相比蚀刻速率更慢的倾向。

在制造通过溅射法在基板上形成铬金属膜作为图案形成用薄膜的掩模坯料的情况下，在之后的制造工艺的过程中，无法避免从该薄膜的与基板侧相反侧的表面开始发生氧化。

例如，在基板上形成了薄膜后，通常进行将缺陷除去等作为目的的水清洗，此时氧从薄膜的表面进入(薄膜的上部区域的氧化进行。)。在使用该掩模坯料制造转印用掩模的情况下，通过将抗蚀图案作为蚀刻掩模的湿法蚀刻对薄膜形成图案。在将该抗蚀膜形成于薄膜上的工序中，在薄膜的表面涂布抗蚀液后，对掩模坯料整体进行烘烤处理，由此使该涂布后的抗蚀剂固化。该烘烤处理时，氧从薄膜的表面进入(薄膜的上部区域的氧化进一步进行。)。

一般而言，要求掩模坯料的图案形成用薄膜对于曝光光(将由该掩模坯料制造的转印用掩模设置于曝光装置时照射的曝光光)的表面反射率低。通过使薄膜的表层(上部区域)含有氮，可以在一定程度上降低对于曝光光的表面反射率，但是在多数情况下，该表面反射率不充分。如果在薄膜的上部区域中含有氧，则可以大幅降低对于曝光光的表面反射率。然而，为了得到充分降低表面反射率的效果，必须在薄膜的上部区域中含有比较多的氧。这样的薄膜的上部区域通过含有比较多的氧，结构非晶化，成为致密的结构，对于湿法蚀刻的蚀刻速率变慢，因此，对薄膜形成图案时成为问题。