[发明专利]空白掩模和使用所述空白掩模来制造光掩模的方法

说明书

相关申请案的交叉参考

本申请案主张2012年6月29日申请的韩国专利申请案第2012-0070772号的优先权与效益，其全文以参考方式并入本文。

技术领域

本发明涉及空白掩模和使用所述空白掩模来制造光掩模的方法，且更明确地说，涉及可形成为具有32纳米或更小的分辨率且具有对应于所述分辨率的图案逼真度的空白掩模，以及使用所述空白掩模来制造光掩模的方法。

背景技术

如今，由于大规模集成电路(IC)的日益增高的集成密度伴有对更精细的电路图案的需要，因此半导体微制造工艺技术已显露为非常重要的问题。在高度集成的电路的状况下，电路电线变得较精细，从而获得低功率消耗以及高速度操作，且对层间连接的接触孔图案以及高度集成的电路布置的需要正在增加。为了满足此需求，记录较精细的电路图案的技术需要制造光掩模，这属于光刻领域。

在光刻中，使用光屏蔽层的二元强度空白掩模(binary-intensity blankmask)以及使用光屏蔽层和相移膜的相移空白掩模已在商业上投入使用，以便改进半导体电路图案的分辨率。最近，已开发包含硬掩模膜和光屏蔽层的用于硬掩模的空白掩模。

按照惯例，用于硬掩模的空白掩模具有透明衬底、光屏蔽层、硬掩模膜和抗蚀剂膜依序堆叠的结构。通过在透明衬底上形成光屏蔽层图案而获得使用用于硬掩模的空白掩模的最终光掩模。在此状况下，抗蚀剂膜形成为预定厚度，这是因为抗蚀剂膜相对于下方硬掩模膜具有选择性，且光屏蔽层具有适合于保证预定光学密度(O.D.)的厚度、表面反射性特征、耐化学性和用于缺陷修补的充足工艺裕量。

最近，随着图案变得较精细且较密集，光掩模需要制造成不仅具有高分辨率，而且具有精确临界尺寸(CD)平均-目标偏差(mean-to-target；MTT)、CD一致性、CD线性以及图案逼真度。

然而，当使用用于硬掩模的常规空白掩模来形成此精细图案时可能出现以下问题。

第一个问题与抗蚀剂膜的厚度有关。抗蚀剂膜越薄，图案的分辨率越高。为了将抗蚀剂膜形成为薄的厚度，用于蚀刻下方硬掩模膜的时间优选较短。然而，当常规硬掩模膜的材料用以形成高分辨率图案时，用于蚀刻硬掩模膜的时间变得相对较长。因此，难以将抗蚀剂膜形成为薄膜。即使可替代地使用新材料，但实际上难以选择不仅相对于抗蚀剂膜下方的光屏蔽层具有选择性(干式蚀刻特性)而且相对于光屏蔽层具有最小CD差异的材料。

第二个问题与根据光屏蔽层的厚度的图案逼真度有关。光屏蔽层应具有光学特性和耐久性(耐化学性、抗曝光性、充足缺陷修补裕量等)以制造最终光掩模或执行晶片印刷(wafer printing)。因此，光屏蔽层形成为厚的厚度以便满足所有以上特性。然而，最近，随着图案需要较精细以形成高分辨率图案，光屏蔽层需要形成为薄膜。然而，由于光屏蔽层应不仅具有能够阻挡入射光的光屏蔽性质(光学密度)，而且具有耐化学性、抗曝光性、充足缺陷修补裕量等，因此光屏蔽层非常难以形成为薄膜。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光屏蔽层形成为薄的厚度以便形成高分辨率图案(例如，32纳米或更小的图案)的空白掩模以及使用所述空白掩模的光掩模，所述空白掩模具有对应于其分辨率的图案逼真度、耐化学性以及用于缺陷修补的充足工艺裕量，且具有改进的临界尺寸(CD)特征，例如与高分辨率匹配的CD平均-目标偏差(MTT)、CD一致性以及CD线性。

本发明的另一目的在于提供一种硬掩模膜由能够降低自身的蚀刻速率的新材料形成以将抗蚀剂膜形成为薄膜且进而实现高分辨率图案的形成的空白掩模，以及使用所述空白掩模的光掩模。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。本发明提供一种在透明衬底上包含光屏蔽层以及硬掩模膜的空白掩模。所述硬掩模膜包含锡(Sn)、铬(Cr)以及钽(Ta)中的至少一者。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。