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TW201805717A - 遮罩基底、轉印用遮罩、轉印用遮罩之製造方法及半導體裝置之製造方法 - Google Patents

遮罩基底、轉印用遮罩、轉印用遮罩之製造方法及半導體裝置之製造方法 Download PDF

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TW201805717A
TW201805717A TW106123848A TW106123848A TW201805717A TW 201805717 A TW201805717 A TW 201805717A TW 106123848 A TW106123848 A TW 106123848A TW 106123848 A TW106123848 A TW 106123848A TW 201805717 A TW201805717 A TW 201805717A
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宍戶博明
堀込康隆
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Ｈｏｙａ股份有限公司
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Abstract

本發明之遮罩基底係於透光性基板上具備遮光膜。遮光膜係對於ArF準分子雷射之曝光之光之光學密度為2.5以上，且包含具有3組以上之包括高氮化層與低氮化層之1組積層構造之構造。高氮化層及低氮化層係由包含矽及氮之材料、或於上述材料中含有選自半金屬元素及非金屬元素中之1種以上之元素之材料形成。高氮化層係氮之含量為50原子%以上，且厚度為10 nm以上。低氮化層係氮之含量未達50原子%，且厚度為上述高氮化層之厚度之2倍以上。

Description

遮罩基底、轉印用遮罩、轉印用遮罩之製造方法及半導體裝置之製造方法
本發明係關於一種遮罩基底、使用該遮罩基底製造而成之轉印用遮罩及其製造方法。又，本發明係關於一種使用上述轉印用遮罩之半導體裝置之製造方法。
半導體裝置之製造步驟係使用光微影法進行微細圖案之形成。通常，該微細圖案之形成中使用多片轉印用遮罩。於將半導體裝置之圖案微細化時，不僅必須將形成於轉印用遮罩之遮罩圖案微細化，而且必須將光微影法中使用之曝光光源之波長短波長化。近年來，於製造半導體裝置時之曝光光源中適用ArF準分子雷射(波長193 nm)之情況正在增多。 一般而言，轉印用遮罩係於透光性基板上具備具有轉印圖案之薄膜之構成者。於專利文獻1中，揭示有將矽化鉬(MoSi)系材料適用於光罩(轉印用遮罩)之薄膜者。然而，近年來已判明，如專利文獻1中揭示，該MoSi系膜係對於ArF準分子雷射之曝光之光之耐受性(所謂之ArF耐光性)較低。 另一方面，於專利文獻2中，揭示有具備SiNx之相移膜之相移遮罩，於專利文獻3中，記載有已確認SiN系材料之相移膜具有較高之ArF耐光性。另一方面，於專利文獻4中，揭示有藉由一邊對遮光膜之黑缺陷部分供給二氟化氙(XeF2 )氣體，一邊對該部分照射電子束而將黑缺陷部分蝕刻去除之缺陷修正技術(以下，將此種照射電子束等帶電粒子而進行之缺陷修正簡稱為EB(Electron-Beam，電子束)缺陷修正)。 先前技術文獻 專利文獻 專利文獻1：日本專利特開2010-217514號公報 專利文獻2：日本專利特開平8-220731號公報 專利文獻3：日本專利特開2016-18192號公報 專利文獻4：日本專利特表2004-537758號公報
[發明所欲解決之問題] 如專利文獻3中所揭示，SiN系材料之薄膜具有較高之ArF耐光性。於專利文獻3中，將SiN系材料之薄膜適用於相移遮罩之相移膜，但嘗試研究了將SiN系材料之薄膜適用於二元遮罩之遮光膜。遮光膜係被要求之光學特性較大地不同於相移膜。遮光膜較佳為藉由更薄之膜厚滿足特定之光學密度。因此，嘗試研究了將極力減少含氮量之SiN系材料之單層構造之薄膜適用於遮光膜。然而，已判明具有此種遮光膜之遮罩基底於使用該遮罩基底製造轉印用遮罩之過程中對遮光膜之黑缺陷部分進行EB缺陷修正時，產生不易檢測用以檢測遮光膜與透光性基板之交界之蝕刻終點之問題。 EB缺陷修正係於對黑缺陷照射電子束時，檢測自受到照射之部分釋放之歐傑電子、2次電子、特性X射線、背向散射電子中之至少1個，觀察其變化，藉此檢測修正之終點。例如，於檢測自受到電子束照射之部分釋放之歐傑電子之情形時，藉由歐傑電子能譜法(AES)，主要觀察材料組成之變化。又，於檢測2次電子之情形時，根據掃描式電子顯微鏡(SEM)影像主要觀察表面形狀之變化。進而，於檢測特性X射線之情形時，藉由能量分散型X射線光譜法(EDX)或波長分散X射線光譜法(WDX)，主要觀察材料組成之變化。於檢測背向散射電子之情形時，藉由電子束背向散射繞射法(EBSD)，主要觀察材料之組成或結晶狀態之變化。 如專利文獻3中所揭示，於對具備SiNx之相移膜之圖案之相移遮罩進行EB缺陷修正之情形時，相移膜與透光性基板之間之終點檢測係觀察伴隨膜厚方向上之修正之進行而自氮之檢測強度之下降朝向氧之檢測強度之上升之變化進行判定。然而，EB缺陷修正時之處理室內被設為大致真空之狀態，但即便如此，氮或氧之檢測亦容易受到干擾等影響。於SiN系材料之相移膜之情形時，不易以較少之含氮量獲得EB缺陷修正時之氮之檢測強度。同樣地，亦於包含含氮量較少之SiN系材料之單層構造之遮光膜之情形時，EB缺陷修正時之氮之檢測強度較低，從而不易進行終點檢測。 考慮該問題，嘗試將遮光膜設為含有含氮量較多之氮化矽之層與含有含氮量較少之氮化矽之層之2層構造進行驗證。其結果，能夠提昇EB缺陷修正時之終點檢測之感度。然而，將進行EB缺陷修正之部位之遮光膜之側壁形狀確認後，與含氮量較多之層之側壁相比，含氮量較少之層之側壁較大地嵌入而被去除。即，於遮光膜之進行EB缺陷修正之部位之圖案之側壁形狀產生較大之階差，且此種較大之階差造成遮光膜之圖案之CD(Critical Dimension，臨界尺寸)精度之下降，故而成為問題。 本發明係為解決上述課題而完成者，其目的在於提供一種遮罩基底，該遮罩基底係於透光性基板上具備遮光膜者，且即便於將遮光膜設為由含氮量較多之SiN系材料形成之高氮化層與由含氮量較少之SiN系材料形成之低氮化層之積層構造的情形時，亦可減少遮光膜之進行EB缺陷修正之部位之圖案側壁形狀中產生之階差。 又，本發明之目的在於提供一種使用該遮罩基底製造之轉印用遮罩。 進而，本發明之目的在於提供一種製造此種轉印用遮罩之方法。 並且，本發明之目的在於提供一種使用此種轉印用遮罩之半導體裝置之製造方法。 [解決問題之技術手段] 為解決上述課題，本發明具有以下之構成。 (構成1) 一種遮罩基底，其特徵在於：其係於透光性基板上具備遮光膜者，且 上述遮光膜係對於ArF準分子雷射之曝光之光的光學密度為2.5以上， 上述遮光膜包含具有3組以上之包括高氮化層與低氮化層之1組積層構造之構造， 上述高氮化層及低氮化層係由包含矽及氮之材料、或上述材料中含有選自半金屬元素及非金屬元素中之1種以上之元素之材料形成， 上述高氮化層係氮之含量為50原子%以上，且厚度為10 nm以下， 上述低氮化層係氮之含量未達50原子%， 上述低氮化層之厚度為上述高氮化層之厚度之2倍以上。 (構成2) 如構成1中記載之遮罩基底，其特徵在於：上述高氮化層及低氮化層包含相同之構成元素。 (構成3) 如構成1或2中記載之遮罩基底，其特徵在於：上述高氮化層及低氮化層係由包含矽及氮之材料形成。 (構成4) 如構成1至3中任一項記載之遮罩基底，其特徵在於：上述積層構造係自透光性基板側依序積層有高氮化層與低氮化層。 (構成5) 如構成1至4中任一項記載之遮罩基底，其特徵在於：上述遮光膜於距離上述透光性基板最遠之位置具備由包含矽、氮及氧之材料、或上述材料中含有選自半金屬元素及非金屬元素中之1種以上之元素之材料形成的最上層。 (構成6) 如構成1至5中任一項記載之遮罩基底，其特徵在於：於上述遮光膜上具備硬罩膜。 (構成7) 一種轉印用遮罩，其特徵在於：其係於透光性基板上具備具有轉印圖案之遮光膜者，且 上述遮光膜係對於ArF準分子雷射之曝光之光之光學密度為2.5以上， 上述遮光膜包含具有3組以上之包括高氮化層與低氮化層之1組積層構造之構造， 上述高氮化層及低氮化層係由包含矽及氮之材料、或上述材料中含有選自半金屬元素及非金屬元素中之1種以上之元素之材料形成， 上述高氮化層係氮之含量為50原子%以上，且厚度為10 nm以下， 上述低氮化層係氮之含量未達50原子%， 上述低氮化層之厚度為上述高氮化層之厚度之2倍以上。 (構成8) 如構成7中記載之轉印用遮罩，其特徵在於：上述高氮化層及低氮化層包含相同之構成元素。 (構成9) 如構成7或8中記載之轉印用遮罩，其特徵在於：上述高氮化層及低氮化層係由包含矽及氮之材料形成。 (構成10) 如構成7至9中任一項記載之轉印用遮罩，其特徵在於：上述積層構造係自透光性基板側依序積層有高氮化層與低氮化層。 (構成11) 如構成7至10中任一項記載之轉印用遮罩，其特徵在於：上述遮光膜係於距離上述透光性基板最遠之位置具備由包含矽、氮及氧之材料、或上述材料中含有選自半金屬元素及非金屬元素中之1種以上之元素之材料形成的最上層。 (構成12) 一種轉印用遮罩之製造方法，其特徵在於：其係使用如構成6中記載之遮罩基底者，且包括以下步驟： 藉由乾式蝕刻而於上述硬罩膜形成轉印圖案； 藉由將具有上述轉印圖案之硬罩膜作為遮罩之乾式蝕刻而於上述遮光膜形成轉印圖案；及 將上述硬罩膜去除。 (構成13) 一種半導體裝置之製造方法，其特徵在於包括如下步驟：使用如構成7至11中任一項記載之轉印用遮罩，將轉印圖案曝光轉印至半導體基板上之抗蝕膜。 (構成14) 一種半導體裝置之製造方法，其特徵在於包括如下步驟：使用藉由如構成12中記載之轉印用遮罩之製造方法製造而成之轉印用遮罩，將轉印圖案曝光轉印至半導體基板上之抗蝕膜。 [發明之效果] 本發明之遮罩基底之特徵在於：遮光膜包含具有3組以上之包括高氮化層與低氮化層之1組積層構造之構造，且高氮化層及低氮化層係由包含矽及氮之材料、或上述材料中含有選自半金屬元素及非金屬元素中之1種以上之元素之材料形成，高氮化層係氮之含量為50原子%以上，且厚度為10 nm以下，低氮化層係氮之含量未達50原子%，且低氮化層之厚度為高氮化層之厚度之2倍以上。可藉由製成此種構造之遮罩基底，而一邊使遮光膜之ArF耐光性提高，一邊容易進行對遮光膜進行EB缺陷修正時之遮光膜與透光性基板之間之終點檢測，從而能夠減少於經EB缺陷修正之部位之遮光膜之圖案側壁形狀中產生之階差。 又，本發明之轉印用遮罩之特徵在於：具有轉印圖案之遮光膜係設為與上述本發明之遮罩基底之遮光膜相同之構成。因製成此種轉印用遮罩，而不僅遮光膜之ArF耐光性較高，而且即便於該轉印用遮罩之製造中途對遮光膜之黑缺陷部分進行EB缺陷修正之情形時，亦容易檢測黑缺陷部分之終點，從而能夠抑制黑缺陷附近之透光性基板之表面被過度刻印。又，能夠減少於經該EB缺陷修正之部位之遮光膜之圖案側壁形狀中產生之階差。因此，本發明之轉印用遮罩具有較高之轉印精度。
首先，對完成本發明之經過進行敍述。本發明者等人對於如下方法進行了銳意研究，上述方法係對於將遮罩基底之遮光膜設為由含氮量較多之SiN系材料(含氮量為50原子%以上)形成之高氮化層與由含氮量較少之SiN系材料(含氮量未達50原子%)形成之低氮化層之積層構造，且於一邊大幅提昇ArF耐光性，一邊容易實施進行EB缺陷修正時之遮光膜與透光性基板之間之終點檢測之情形時，減少於遮光膜之進行EB缺陷修正之部位之圖案側壁形狀中產生之階差。 首先，測定了於毒化模式之成膜條件下形成之含氮量較多之SiN系材料之高氮化層、及於金屬模式之成膜條件下形成之含氮量較少之SiN系材料之低氮化層各自之EB缺陷修正之修正速率(被修正層之厚度/修正時間＝每一單位時間之被修正層之修正量(每一單位時間之被修正層之被去除厚度)，以下相同)。具體而言，於透光性基板上以毒化模式之成膜條件僅形成含氮量較多之SiN膜，且對該SiN膜進行EB缺陷修正，測定高氮化層之修正速率。其次，於另一透光性基板上以金屬模式之成膜條件僅形成含氮量較少之SiN膜，且對該SiN膜進行EB缺陷修正，測定低氮化層之修正速率。其結果，判明含氮量較少之SiN系材料之低氮化層之修正速率大幅快於含氮量較多之SiN系材料之高氮化層之修正速率。 矽系材料膜之EB缺陷修正係利用XeF2 等非激發狀態之氣體吸附於該黑缺陷部分，且氣體中之氟分離，該氟生成相對低沸點之矽之氟化物而揮發之機制。EB缺陷修正係對於黑缺陷部分之薄膜照射電子束，使該黑缺陷部分之矽激發。藉此，相較黑缺陷部分以外之矽更容易生成氟化物，使黑缺陷部分之矽優先地揮發，從而可將黑缺陷去除。 該EB缺陷修正係自黑缺陷部分之遮光膜之表面朝向遮光膜與透光性基板之界面不斷進行去除者。於EB缺陷修正時，非激發狀態之氟系氣體係對黑缺陷部分進行供給，但該氟系氣體亦必然地供給至黑缺陷部分之周圍。因此，非激發狀態之氟系氣體之吸附係不僅吸附於黑缺陷部分之遮光膜之表面，而且亦吸附於圖案側壁。又，於EB缺陷修正時，電子束係照射至黑缺陷部分之遮光膜之表面，該表面附近之矽最被激發，但側壁側之區域之矽亦被某種程度地激發。 於對於透光性基板上依序積層有SiN系材料之高氮化層與低氮化層之遮光膜之圖案之黑缺陷部分進行EB缺陷修正之情形時，電子束朝向低氮化層之表面進行照射，因此，於自低氮化層之表面朝向低氮化層與高氮化層之界面之方向(層之厚度方向)上被優先去除。於將黑缺陷部分之低氮化層去除之後，被照射電子束之高氮化層之表面被優先地去除。此時，非激發狀態之氟系氣體亦吸附於去除黑缺陷部分後之低氮化層之圖案側壁。該氟系氣體所吸附之低氮化層之部分強烈受到電子束之影響，因此矽容易成為以某種程度激發之狀態。因此，去除黑缺陷部分後露出之低氮化層之圖案側壁係與層之厚度方向之修正速率相比更慢之修正速率，但直至對於黑缺陷部分之遮光膜之EB缺陷修正結束為止之期間，難以避免自側壁朝向圖案之內側持續進行非預期之去除。可認為對於具有SiN系材料之高氮化層與低氮化層積層而成之積層構造之遮光膜之圖案之黑缺陷部分進行EB缺陷修正時，於該圖案側壁產生階差係起因於如上所述之機制。 根據對於遮光膜之黑缺陷部分進行EB缺陷修正時低氮化層之圖案側壁被過度去除之機制進行考量，可謂若能夠將藉由EB缺陷修正去除遮光膜之黑缺陷之時間縮短，則繼續去除低氮化層之圖案側壁之時間變短，從而能夠減少EB缺陷修正後之遮光膜之圖案側壁之階差之產生。根據上述驗證結果，已判明含氮量較多之SiN系材料之高氮化層之修正速率大幅地慢於含氮量較少之SiN系材料之低氮化層之修正速率。因此，本發明者等人對於使SiN系材料之高氮化層之修正速率提昇之方法進行了研究。其結果，判明相較將低氮化層與高氮化層之組合之數量設為1組(2層構造)積層構造之遮光膜，將低氮化層及高氮化層之組合之數量設為3組(6層構造)積層構造之遮光膜之EB缺陷修正之修正速率明顯更快。 2層構造之遮光膜中之高氮化層之膜厚與6層構造之遮光膜中之3個高氮化層之合計膜厚之差幾乎不存在，2層構造之遮光膜中之低氮化層之膜厚與6層構造之遮光膜中之3個低氮化層之合計膜厚之差亦幾乎不存在，因此，2層構造之遮光膜與6層構造之遮光膜之間之EB缺陷修正之修正速率之差於計算上應幾乎不存在。基於該結果，將設置有2組之高氮化層與低氮化層之組合之構造(4層構造)之遮光膜以高氮化層之合計膜厚及低氮化層之合計膜厚均成為與2層構造及6層構造之遮光膜大致相同之方式調整後形成於透光性基板之上，且對該遮光膜進行EB缺陷修正，測定EB缺陷修正之修正速率。其結果，該4層構造之遮光膜與2層構造之遮光膜之間之EB缺陷修正之修正速率之差極小，未成為如6層構造之遮光膜與4層構造之遮光膜之間之EB缺陷修正之修正速率般之顯著之差。4層構造之遮光膜與6層構造之遮光膜之間之不同之處係除高氮化層與低氮化層之厚度以外幾乎不存在。 本發明者等人基於該結果，對於具有3組以上之高氮化層與低氮化層之組合之構造之遮光膜中之高氮化層與低氮化層之各膜厚之最佳條件進行了研究。其結果得出如下結論，即，藉由將高氮化層之厚度設為10 nm以下，將低氮化層之厚度設為高氮化層之厚度之2倍以上，而一邊減少於EB缺陷修正時之圖案側壁中產生之階差之產生，一邊於確保遮光膜之所期望之遮光性能(光學密度)之基礎上將遮光膜之整體膜厚抑制為能夠於該遮光膜形成微細圖案之程度之厚度。 即，本發明之遮罩基底之特徵在於：其係於透光性基板上具備遮光膜者，且遮光膜係對於ArF準分子雷射之曝光之光之光學密度為2.5以上，遮光膜包含3組以上之包括高氮化層與低氮化層之1組積層構造之構造，高氮化層及低氮化層係由包含矽及氮之材料、或上述材料中含有選自半金屬元素及非金屬元素中之1種以上之元素之材料形成，高氮化層係氮之含量為50原子%以上，且厚度為10 nm以下，低氮化層係氮之含量未達50原子%，且低氮化層之厚度為上述高氮化層之厚度之2倍以上。 對於因設置上述構成之遮光膜而EB缺陷修正之修正速率變快之原因進行了研究，推斷出取決於以下之情形。再者，以下之推斷係基於本發明之申請時間點之本發明者等人之推測者，並不對本發明之範圍構成任何限制。包含遮光膜之遮罩基底中之圖案形成用之薄膜係設為因藉由蝕刻而形成圖案時之圖案邊緣粗糙度變為良好等原因而最佳為非晶結構。於上述薄膜為難以將該薄膜設為非晶結構之組成之情形時，亦存在設為非晶結構與微晶結構混合存在之狀態之情況。 矽系材料膜之EB缺陷修正係利用將XeF2 等非激發狀態之氣體中之氟吸附於該黑缺陷部分，而氣體中之氟分離，該氟生成相對低沸點之矽之氟化物而揮發之機制者。EB缺陷修正係對黑缺陷部分之薄膜照射電子束，使該黑缺陷部分之矽激發。藉此，能夠相較黑缺陷部分以外之矽更容易生成氟化物，使黑缺陷部分之矽優先地揮發，而將黑缺陷去除。於EB缺陷修正之情形時，黑缺陷部分之矽不具有結晶結構、即作為非晶結構者存在容易生成矽之氟化物，從而容易將黑缺陷部分去除之傾向。 可遮光膜之低氮化層係含氮量未達50原子%，若與含氮量為50原子%以上之高氮化層相比，則可認為層內之矽成為非晶結構之比率相對較大。因此，可認為即便為相同之氮化矽系材料，低氮化層亦係EB缺陷修正之修正速率大幅地快於高氮化層者。另一方面，含氮量為50原子%以上之高氮化層係層內之矽成為微晶結構之比率相對較大。 本發明之6層構造之遮光膜存在至少2個夾持於2個低氮化層之間之高氮化層。該被夾持之高氮化層係藉由利用濺鍍法，濺鍍粒子不斷地入射至該高氮化層之下側之低氮化層之表面進行沈積而形成。此時，於下側之低氮化層與高氮化層之間，厚度極薄(0.1～2 nm左右)但形成有低氮化層之構成元素與高氮化層之構成元素混合存在之混合區域。混合區域係該區域內之矽成為非晶結構之比率高於高氮化層。同樣地，於形成有高氮化層之狀態下藉由濺鍍法形成上側之低氮化層時，亦於該高氮化層與上側之低氮化層之間形成混合區域。可認為該等混合區域係相較高氮化層，層內之矽成為非晶結構之比率更高，因此，與高氮化層相比，EB缺陷修正之修正速率變快。該等混合區域之厚度並非因高氮化層及低氮化層之厚度變化而較大地變化。再者，該等混合區域係於對遮光膜進行下述加熱處理或光照射處理時，程度較小地變大。 於4層構造之遮光膜之情形時，低氮化層與高氮化層相接之數量少於6層構造之遮光膜，故形成混合區域之數量較少。即便於6層構造之遮光膜與4層構造之遮光膜中使高氮化層之合計之厚度相同之情形時，去除混合區域後之高氮化層之合計之厚度亦為6層構造之遮光膜極度薄於4層構造之遮光膜。因此，推測藉由EB缺陷修正將去除混合區域後之高氮化層之合計之厚度之時間係6層構造之遮光膜大幅地短於4層構造之遮光膜。 其次，對本發明之各實施形態進行說明。圖1係表示本發明之實施形態之遮罩基底100之構成之剖視圖。圖1所示之遮罩基底100具有於透光性基板1上依序積層有遮光膜2與硬罩膜3而成之構造。 透光性基板1係不僅可由合成石英玻璃形成，而且可由石英玻璃、鋁矽酸鹽玻璃、鈉鈣玻璃、低熱膨脹玻璃(SiO2 -TiO2 玻璃等)等形成。該等之中，合成石英玻璃對於ArF準分子雷射光(波長193 nm)之透過率較高，故作為形成遮罩基底之透光性基板之材料尤佳。 遮光膜2係為滿足對二元遮罩之遮光膜之圖案要求之遮光性能，而要求對於ArF準分子雷射之曝光之光(以下，稱為ArF曝光之光)之光學密度為2.5以上。遮光膜2較佳為對於ArF曝光之光之光學密度為2.8以上，更佳為3.0以上。 本發明之遮光膜2至少包含具有3組以上之包括高氮化層22與低氮化層21之1組積層構造之構造(6層構造)。圖1之遮光膜2係具備5組之包括高氮化層22與低氮化層21之1組積層構造者。該遮光膜2具有具備5組之自透光性基板1側依序積層有高氮化層22與低氮化層21而成之1組積層構造，且於最上方之低氮化層21之上更積層有最上層23之構造。 高氮化層22及低氮化層21係由包含矽及氮之材料、或於包含矽及氮之材料中含有選自半金屬元素及非金屬元素中之1種以上之元素之材料形成。於高氮化層22及低氮化層21中，不含有可能成為對於ArF曝光之光之耐光性下降之主要因素之過渡金屬。又，於高氮化層22及低氮化層21中，就過渡金屬以外之金屬元素而言，亦無法否認可能成為對於ArF曝光之光之耐光性下降之主要因素之可能性，故較理想為不含有。高氮化層22及低氮化層21亦可不僅含有矽，而且含有任一個半金屬元素。作為半金屬元素，可列舉硼、矽、鍺、砷、銻及碲等。該半金屬元素之中，若含有選自硼、鍺、銻及碲中之1種以上之元素，則可期待提昇用作濺鍍靶之矽之導電性，故而較佳。 高氮化層22及低氮化層21亦可不僅含有氮，而且含有任一之非金屬元素。此處，本發明中之非金屬元素係指包括狹義之非金屬元素(氮、碳、氧、磷、硫、硒)、鹵素及稀有氣體者。該非金屬元素之中，較佳為含有選自碳、氟及氫中之1種以上之元素。高氮化層22及低氮化層21較佳為將氧之含量抑制為10原子%以下，更佳為設為5原子%以下，進而較佳為不主動含有氧(於利用X射線光電子光譜法等之組成分析時為檢測下限值以下)。若使氮化矽系材料膜含有氧，則存在消光係數k較大地下降之傾向，導致遮光膜2之整體厚度變厚。又，高氮化層22及低氮化層21較佳為矽及氮之合計含量為97原子%以上，更佳為98原子%以上。 透光性基板1通常由合成石英玻璃等以SiO2 為主成分之材料形成。於高氮化層22及低氮化層21之任一者與透光性基板1之表面相接地形成之情形時，若該層含有氧，則包含氧之氮化矽系材料膜之組成與玻璃之組成之差變小。如此一來，則存在產生如下問題之情況，即，於遮光膜2上形成圖案時所進行之氟系氣體之乾式蝕刻中，難以於與透光性基板1相接之層(高氮化層22或低氮化層21)與透光性基板1之間獲得蝕刻選擇性。 高氮化層22及低氮化層21亦可含有稀有氣體。稀有氣體係可藉由利用反應性濺鍍成膜薄膜時存在於成膜室內，而使成膜速度變大，使生產性提昇之元素。藉由該稀有氣體電漿化後與靶碰撞，靶構成元素自靶脫離，中途一邊擷取反應性氣體，一邊於透光性基板1上積層而形成薄膜。該靶構成元素係於自靶脫離至附著於透光性基板之期間，微量地擷取成膜室中之稀有氣體。作為該反應性濺鍍中所需之稀有氣體之較佳者，可列舉氬、氪、氙。又，為緩和薄膜之應力，可主動地將原子量較小之氦、氖擷取至薄膜。 高氮化層22之含氮量被要求為50原子%以上。此種高氮化層22係EB缺陷修正之終點檢測時之高氮化層22之氮之檢測強度較高，容易於與以氧化矽為主成分之透光性基板之間進行終點檢測。高氮化層22之含氮量較佳為52原子%以上。又，高氮化層22之含氮量較佳為57原子%以下，更佳為55原子%以下。 低氮化層21之含氮量被要求未達50原子%。其原因在於，藉由更薄之整體膜厚確保對遮光膜2要求之遮光性能。低氮化層21之含氮量較佳為48原子%以下，更佳為45原子%以下。又，低氮化層21之含氮量較佳為20原子%以上，更佳為25原子%以上。另一方面，若考慮避免EB缺陷修正時之低氮化層21與高氮化層22之間之修正速率差過度變大，則期望將低氮化層21之含氮量設為20原子%以上。 高氮化層22及低氮化層21較佳為包含相同之構成元素。於高氮化層22及低氮化層21之任一者包含不同之構成元素，且於該等相接地積層之狀態下進行加熱處理或光照射處理之情形時、或進行ArF曝光之光之照射之情形時，存在該不同之構成元素朝向未包含該構成元素之側之層移動擴散之虞。而且，存在高氮化層22及低氮化層21之光學特性自成膜開始便較大地變化之虞。又，尤其於該不同之構成元素為半金屬元素之情形時，必須使用不同之靶成膜高氮化層22及低氮化層21。 高氮化層22及低氮化層21較佳為由包含矽及氮之材料形成。再者，稀有氣體係即便對於薄膜進行拉塞福背向散射光譜測定法(RBS，Rutherford Back-Scattering Spectrometry)或X射線光電子光譜法(XPS，X-ray Photoelectron Spectroscopy)般之組成分析亦難以檢測之元素。因此，亦可視為於上述包含矽及氮之材料中，亦包含含有稀有氣體之材料。 高氮化層22被要求厚度為10 nm以下。可藉由將高氮化層22之厚度設為10 nm以下，而將EB缺陷修正之修正速率加快。高氮化層22之厚度較佳為9 nm以下，更佳為8 nm以下。另一方面，高氮化層22之厚度較佳為2 nm以上，更佳為3 nm以上。若高氮化層22之厚度未達2 nm，則存在EB缺陷修正之終點檢測時之高氮化層22之氮之檢測強度下降之虞。 低氮化層21被要求其厚度為高氮化層22之厚度之2倍以上。為了藉由更薄之整體膜厚確保對遮光膜2要求之遮光性能，而必須將遮光性能相對較高之低氮化層21之厚度設為遮光性能相對較低之高氮化層22之厚度之2倍以上。另一方面，低氮化層21較佳為其厚度為高氮化層22之厚度之10倍以下，更佳為8倍以下，進而較佳為5倍以下。其原因在於，存在EB缺陷修正時遮光膜2之圖案側壁中之低氮化層21之嵌入變大之虞。 遮光膜2中之包括高氮化層22與低氮化層21之積層構造之組數被要求為3組(合計6層)以上。該積層構造之組數更佳為4組(合計8層)以上。又，遮光膜2中之包括高氮化層22與低氮化層21之積層構造之組數較佳為10組(合計20層)以下，更佳為9組(合計18層)以下，進而較佳為8組(合計16層)以下。如上所述，根據EB缺陷修正時之終點檢測之觀點，對高氮化層22所要求之最低膜厚已確定，若積層構造之組數成為10組以上，則高氮化層22相對於遮光膜2之整體膜厚之比率變高。於該情形時，無法一邊使遮光膜2之整體膜厚變薄，一邊確保所期望之遮光性能。遮光膜2中之高氮化層22及低氮化層21之厚度於積層構造中之各層中可設為相同之厚度，亦可設為不同之厚度。 高氮化層22係包含Si-N鍵之微晶結構之存在比率高於低氮化層21。又，低氮化層21係Si之非晶結構之存在比率高於高氮化層22。因此，於高氮化層22與低氮化層21之間形成之混合區域係Si之非晶結構之存在比率高於除了該混合區域以外之高氮化層22之區域。又，上述混合區域係包含Si-N鍵之微晶結構之存在比率低於除了該混合區域以外之高氮化層22之區域。具有此種內部構造之混合區域係EB缺陷修正之修正速率快於高氮化層22。再者，混合區域之厚度較佳為0.1 nm以上且2 nm以下之範圍內。 遮光膜2中之高氮化層22與低氮化層21較佳為不介隔其他膜而直接彼此相接地積層之構造。可使高氮化層22與低氮化層21之間形成混合區域，將對於遮光膜2之EB缺陷修正之修正速率加快。 根據對於遮光膜2之EB缺陷修正之觀點中，包括高氮化層22與低氮化層21之積層構造較佳為自透光性基板1側依序積層有高氮化層22與低氮化層21。透光性基板1係由以氧化矽為主成分之材料形成。對於由氮化矽系材料形成之遮光膜2進行EB缺陷修正時之遮光膜2與透光性基板1之間之蝕刻終點檢測可觀察伴隨蝕刻之進行而自氮之檢測強度之下降朝向氧之檢測強度之上升之變化進行判定。若考量該方面，則遮光膜2之與透光性基板1相接側之層配置含氮量較多之高氮化層22有利於EB缺陷修正時之蝕刻終點檢測。 另一方面，當藉由乾式蝕刻於氮化矽系材料之遮光膜2形成圖案時，一般使用對於透光性基板1之乾式蝕刻之蝕刻速率相對較小之如SF6 般之氟系氣體。對於利用如SF6 般之氟系氣體之乾式蝕刻而言，含氮量較多之高氮化層22能夠提昇與透光性基板1之間之蝕刻選擇性。根據對於遮光膜2之乾式蝕刻之觀點，較佳為包括高氮化層22與低氮化層21之積層構造自透光性基板1側依序積層有高氮化層22與低氮化層21。 高氮化層22較佳為由對於ArF曝光之光之折射率n為2.4以上(較佳為2.5以上)且消光係數k未達1.0(較佳為0.9以下、更佳為0.7以下、進而較佳為0.4以下)之材料形成。又，低氮化層21較佳為由折射率n未達2.2(較佳為2.1以下、更佳為2.0以下)且消光係數k為1.2以上(較佳為1.4以上、更佳為1.5以上)之材料形成。 薄膜之折射率n及消光係數k並非僅由該薄膜之組成決定。該薄膜之膜密度及結晶狀態等亦為影響折射率n及消光係數k之要素。因此，將藉由反應性濺鍍成膜薄膜時之各種條件進行調整，以該薄膜成為所期望之折射率n及消光係數k之方式進行成膜。將高氮化層22及低氮化層21設為上述折射率n及消光係數k之範圍不僅限於在藉由反應性濺鍍進行成膜時調整稀有氣體與反應性氣體之混合氣體之比率。反應性濺鍍之成膜條件與成膜室內之壓力、對靶施加之功率、靶與透光性基板之間之距離等位置關係等多方面地相關。又，該等成膜條件係成膜裝置中固有者，且以形成之薄膜成為所期望之折射率n及消光係數k之方式適當進行調整。 高氮化層22及低氮化層21係藉由濺鍍而形成，但亦可適用DC(Direct Current，直流)濺鍍、RF(Radio Frequency，射頻)濺鍍及離子束濺鍍等任一種濺鍍。於使用導電性較低之靶(矽靶、不含半金屬元素或半金屬元素含量較少之矽化合物靶等)之情形時，較佳為適用RF濺鍍或離子束濺鍍，但若考慮成膜速率，則更佳為適用RF濺鍍。 較佳為，製造遮罩基底100之方法具有高氮化層形成步驟及低氮化層形成步驟。高氮化層形成步驟係使用矽靶或包含於矽中含有選自半金屬元素及非金屬元素中之1種以上之元素之材料之靶，藉由包含氮系氣體與稀有氣體之濺鍍氣體中之反應性濺鍍而於透光性基板上1形成高氮化層22。低氮化層形成步驟係使用矽靶或包含於矽中含有選自半金屬元素及非金屬元素中之1種以上之元素之材料之靶，藉由包含氮系氣體與稀有氣體且氮系氣體之混合比率低於高氮化層形成步驟時之濺鍍氣體中之反應性濺鍍而於透光性基板1上形成低氮化層21。 又，於該遮罩基底100之製造方法中，較佳為將高氮化層形成步驟中使用之濺鍍氣體選定為較成為具有成膜成為不穩定之傾向之過渡模式之氮系氣體之混合比率之範圍更多之氮系氣體之混合比率之所謂毒化模式(反應模式)，且將低氮化層形成步驟中使用之濺鍍氣體選定為較成為過渡模式之氮系氣體之混合比率之範圍更少之氮系氣體之混合比率之所謂金屬模式。再者，關於毒化模式、過渡模式及反應模式之事項係與上述專利文獻3之藉由濺鍍成膜相移膜之高氮化層與低氮化層之情形相同。 高氮化層形成步驟及低氮化層形成步驟中使用之氮系氣體若為含氮之氣體，則可適用任一種氣體。如上所述，高氮化層22及低氮化層21較佳為將氧含量抑制為較低，故而較佳為適用不含氧之氮系氣體，更佳為適用氮氣(N2 氣體)。又，高氮化層形成步驟及低氮化層形成步驟中使用之稀有氣體可適用任一種稀有氣體。作為該稀有氣體較佳者，可列舉氬、氪、氙。又，為緩和薄膜之應力，可主動地將原子量較小之氦、氖擷取至薄膜。 遮光膜2較佳為於距離透光性基板1最遠之位置具備由包含矽、氮及氧之材料、或該材料中含有選自半金屬元素及非金屬元素中之1種以上之元素之材料形成之最上層23。不主動地含有氧且含有氮之矽系材料膜係對於ArF曝光之光之耐光性較高，但存在與主動地含有氧之矽系材料膜相比，抗化學腐蝕性更低之傾向。 於配置不主動地含有氧且含有氮之高氮化層22或低氮化層21作為遮光膜2之與透光性基板1側為相反側之最上層23之遮罩基底100之情形時，難以因對於自該遮罩基底100製作之轉印用遮罩進行遮罩洗淨或進行大氣中之保管導致遮光膜2之表層不斷地氧化之情況。若遮光膜2之表層氧化，則導致薄膜之光學特性自成膜時之光學特性較大地變化。尤其於設置有低氮化層21作為遮光膜2之最上層23之構成之情形時，導致因低氮化層21氧化所致之遮光性能之下降變大。藉由於高氮化層22及低氮化層21之積層構造之上進而設置由包含矽、氮及氧之材料、或該材料中含有選自半金屬元素及非金屬元素中之1種以上之元素之材料形成之最上層23，能夠抑制高氮化層22及低氮化層21之表面氧化。 由包含矽、氮及氧之材料、或該材料中含有選自半金屬元素及非金屬元素中之1種以上之元素之材料形成之最上層23不僅包含於層之厚度方向上為大致相同之組成之構成，而且亦包含於層之厚度方向上組成漸變(graded)之構成(最上層23具有隨著遠離透光性基板1而層中之氧含量不斷增加之組成梯度之構成)。作為對於在層之厚度方向上為大致相同之組成之構成之最上層23較佳之材料，可列舉SiO2 或SiON。作為於層之厚度方向上組成漸變之構成之最上層23，較佳為透光性基板1側為SiN，且隨著遠離透光性基板1而氧含量增加，表層為SiO2 或SiON之構成。 最上層23係藉由濺鍍而形成，但亦可適用DC濺鍍、RF濺鍍及離子束濺鍍等任一種濺鍍。於使用導電性較低之靶(矽靶、不含半金屬元素或半金屬元素含量較少之矽化合物靶等)之情形時，較佳為適用RF濺鍍或離子束濺鍍，但若考慮成膜速率，則更佳為適用RF濺鍍。 又，於遮罩基底100之製造方法中，較佳為具有如下之最上層形成步驟，該最上層形成步驟係使用矽靶或包含矽中含有選自半金屬元素及非金屬元素中之1種以上之元素之材料之靶，藉由包含稀有氣體之濺鍍氣體中之濺鍍，而於遮光膜2之距離透光性基板1最遠之位置形成最上層23。進而，於該遮罩基底100之製造方法中，更佳為具有如下之最上層形成步驟，該最上層形成步驟係使用矽靶，藉由包含氮氣與稀有氣體之濺鍍氣體中之反應性濺鍍，而於遮光膜2之距離透光性基板1最遠之位置形成最上層23，且進行使上述最上層23之至少表層氧化之處理。作為該情形時之使最上層23之表層氧化之處理，可列舉大氣中等含氧之氣體中之加熱處理、大氣中等含氧之氣體中之閃光燈等之光照射處理、及使臭氧或氧電漿與最上層23接觸之處理等。 於最上層23之形成中，可適用如下之最上層形成步驟，該最上層形成步驟係使用矽靶或包含矽中含有選自半金屬元素及非金屬元素中之1種以上之元素之材料之靶，藉由包含氮氣、氧氣及稀有氣體之濺鍍氣體中之反應性濺鍍而形成。該最上層形成步驟亦可適用於在層之厚度方向上為大致相同之組成之構成之最上層23、及組成漸變之構成之最上層23之任一者之形成。又，於最上層23之形成中，可適用如下之最上層形成步驟，該最上層形成步驟係使用二氧化矽(SiO2 )靶或包含二氧化矽(SiO2 )中含有選自半金屬元素及非金屬元素中之1種以上之元素之材料之靶，藉由包含稀有氣體之濺鍍氣體中之濺鍍而形成。該最上層形成步驟亦可適用於在層之厚度方向上為大致相同之組成之構成之最上層23、及組成漸變之構成之最上層23之任一者之形成。 於遮罩基底100，較佳為於遮光膜2上具備硬罩膜3。遮光膜2因需要確保特定之光學密度之功能，故減少其厚度存在極限。硬罩膜3只要具有於在其正下方之遮光膜2形成圖案之乾式蝕刻結束之前之期間內可作為蝕刻遮罩發揮功能之膜之厚度便已充分，基本上不受光學特性上之限制。因此，硬罩膜3之厚度可與遮光膜2之厚度相比大幅變薄。而且，有機系材料之抗蝕膜只要具有於在該硬罩膜3形成圖案之乾式蝕刻結束之前之期間內可作為蝕刻遮罩發揮功能之膜之厚度便已充分，因此，可使抗蝕膜之厚度相較先前大幅地變薄。 硬罩膜3較佳為由含鉻之材料形成。作為形成該硬罩膜3之含鉻材料，除鉻金屬以外，可列舉於鉻中含有選自氧、氮、碳、硼及氟中之1種以上之元素之材料。硬罩膜3係厚度較佳為20 nm以下，更佳為15 nm以下。又，硬罩膜3係厚度較佳為2 nm以上，更佳為3 nm以上。 於圖2中，表示自作為本發明之實施形態之遮罩基底100製造轉印用遮罩(二元遮罩)200之步驟之剖面模式圖。 本發明之轉印用遮罩200之特徵在於：其係於透光性基板1上具備具有轉印圖案之遮光膜2(遮光圖案2a)者，且遮光膜2係對於ArF準分子雷射之曝光之光之光學密度為2.5以上，該遮光膜2包含3組以上之包括高氮化層22與低氮化層21之1組積層構造之構造，高氮化層22及低氮化層21係由包含矽及氮之材料、或上述材料中含有選自半金屬元素及非金屬元素中之1種以上之元素之材料形成，高氮化層22係氮之含量為50原子%以上，且厚度為10 nm以下，低氮化層21係氮之含量未達50原子%，且低氮化層21之厚度為高氮化層22之厚度之2倍以上。 該轉印用遮罩200具有與上述遮罩基底100相同之技術特徵。因此，對於轉印用遮罩200中之透光性基板1、遮光膜2之高氮化層22、低氮化層21及最上層23之事項而言，與上述遮罩基底100相同。 又，本發明之轉印用遮罩200之製造方法之特徵在於：其係使用上述遮罩基底100者，且包括以下步驟：藉由乾式蝕刻而於硬罩膜3形成轉印圖案；藉由將具有轉印圖案之硬罩膜3(硬罩圖案3a)作為遮罩之乾式蝕刻而於遮光膜2形成轉印圖案；及將具有轉印圖案之硬罩膜3(硬罩圖案3a)去除。 此種轉印用遮罩200係ArF耐光性較高，即便被累計照射ArF準分子雷射之曝光之光後，亦能夠將遮光圖案2a之CD變化(粗細)抑制為較小之範圍。於製造與近年之DRAM(Dynamic Random Access Memory，動態隨機存取記憶體) hp32 nm時代對應之具有微細圖案之轉印用遮罩200之情形時，於藉由乾式蝕刻而於遮罩基底100之遮光膜2形成轉印圖案之階段，完全不存在黑缺陷部分之實例極少。又，於對上述具有微細圖案之遮光膜2之黑缺陷部分進行之缺陷修正中，較多地適用EB缺陷修正。相較將低氮化層與高氮化層之組合之數量設為1組(2層構造)或2組(4層構造)積層構造之遮光膜，將低氮化層與高氮化層之組合之數量設為3組(6層構造)以上之積層構造之遮光膜形成混合區域之數量更多(混合區域之合計厚度更大)，從而EB缺陷修正之修正速率明顯更快。除此以外，遮光膜2之高氮化層22係對於EB缺陷修正之修正速率較慢，但藉由將高氮化層之厚度設為10 nm以下而將EB缺陷修正所需之修正時間縮短。因此，對於遮光膜2之黑缺陷部分進行EB缺陷修正時，充分減少修正後之遮光膜2之圖案側壁形狀中產生之階差，從而該修正後之轉印用遮罩200具有較高之轉印精度。 根據該等情況，即便於將ArF準分子雷射作為曝光之光之曝光裝置之遮罩台，設置對黑缺陷部分進行EB缺陷修正進而進行累計照射後之轉印用遮罩200，將轉印圖案2a曝光轉印至半導體基板上之抗蝕膜，亦能夠以充分滿足設計規格之精度將圖案轉印至半導體基板上之抗蝕膜。 以下，按照圖2所示之製造步驟，對轉印用遮罩200之製造方法之一例進行說明。 首先，藉由旋轉塗佈法，與遮罩基底100中之硬罩膜3相接地形成抗蝕膜。其次，對於抗蝕膜曝光繪圖應形成於遮光膜2之轉印圖案(遮光圖案)，進而進行顯影處理等特定之處理，形成具有轉印圖案之抗蝕圖案4a(圖2(a))。繼而，將抗蝕圖案4a作為遮罩，進行使用氯系氣體與氧氣之混合氣體之乾式蝕刻，於硬罩膜3形成轉印圖案(硬罩圖案3a)(圖2(b))。 其次，於將抗蝕圖案4a去除後，將硬罩圖案3a作為遮罩，進行使用氟系氣體之乾式蝕刻，於遮光膜2形成轉印圖案(遮光圖案2a)(圖2(c))。進而，進行使用氯系氣體與氧氣之混合氣體之乾式蝕刻，去除硬罩圖案3a，經由洗淨等特定之處理，獲得轉印用遮罩(二元遮罩)200(圖2(d))。 作為上述乾式蝕刻中使用之氯系氣體，只要含有Cl，則無特別限制。例如作為氯系氣體，可列舉Cl2 、SiCl2 、CHCl3 、CH2 Cl2 、CCl4 、BCl3 等。又，作為上述乾式蝕刻中使用之氟系氣體，只要含有F則無特別限制。例如作為氟系氣體，可列舉CHF3 、CF4 、C2 F6 、C4 F8 、SF6 等。尤其不含C之氟系氣體因對於玻璃材料之透光性基板1之蝕刻速率相對較低，故而能夠使對透光性基板1之損害變得更小。 進而，本發明之半導體裝置之製造方法之特徵在於：利用上述轉印用遮罩200或使用上述遮罩基底100製造所得之轉印用遮罩200，將圖案曝光轉印至半導體基板上之抗蝕膜。本發明之轉印用遮罩200或遮罩基底100具有如上所述之效果，故而即便於將ArF準分子雷射作為曝光之光之曝光裝置之遮罩台設置對黑缺陷部分進行EB缺陷修正進而被累計照射ArF準分子雷射之曝光之光後之本發明之轉印用遮罩200，將轉印圖案曝光轉印至半導體基板上之抗蝕膜，亦能夠以充分滿足設計規格之精度將圖案轉印至半導體基板上之抗蝕膜。因此，於將該抗蝕膜之圖案作為遮罩，對下層膜進行乾式蝕刻，形成電路圖案之情形時，能夠形成不存在因精度不足引起之配線短路或斷路之高精度之電路圖案。 實施例 以下，利用實施例對本發明之實施形態更具體地進行說明。 (實施例1) ［遮罩基底之製造］ 準備主表面之尺寸為約152 mm×約152 mm且厚度為約6.25 mm之包含合成石英玻璃之透光性基板1。該透光性基板1係將端面及主表面研磨為特定之表面粗糙度，其後，實施特定之洗淨處理及乾燥處理所得者。 其次，於單片式RF濺鍍裝置內設置透光性基板1，使用矽(Si)靶，將氪(Kr)、氦(He)及氮(N2 )之混合氣體(流量比Kr：He：N2 ＝1：11：3、壓力＝0.092 Pa)作為濺鍍氣體，將RF電源之功率設為2.8 kW，藉由反應性濺鍍(RF濺鍍)，於透光性基板1上以5 nm之厚度形成包含矽及氮之高氮化層22(Si：N＝44原子%：56原子%)。對另一透光性基板之主表面於相同條件下僅形成高氮化層22，使用光譜式橢圓偏光儀(J.A.Woollam公司製造 M-2000D)對該高氮化層22之光學特性進行測定，結果波長193 nm中之折射率n為2.56，消光係數k為0.36。 再者，成膜該高氮化層22時使用之條件係於該使用之單片式RF濺鍍裝置中，事先驗證濺鍍氣體中之氪氣、氦氣及氮氣之混合氣體中之氮氣之流量比與成膜速度之關係，選定能夠於毒化模式(反應模式)之區域中穩定成膜之流量比等成膜條件。又，高氮化層22之組成係藉由利用X射線光電子光譜法(XPS)之測定所獲得之結果。以下，關於其他膜亦情況相同。 其次，於單片式RF濺鍍裝置內設置積層有高氮化層22之透光性基板1，使用矽(Si)靶，將氪(Kr)、氦(He)及氮(N2 )之混合氣體(流量比Kr：He：N2 ＝1：11：1、壓力＝0.037 Pa)作為濺鍍氣體，將RF電源之功率設為2.8 kW，藉由反應性濺鍍(RF濺鍍)，於高氮化層22上以19 nm之厚度形成包含矽及氮之低氮化層21(Si：N＝62原子%：38原子%)。對另一透光性基板之主表面於相同條件下僅形成低氮化層21，使用光譜式橢圓偏光儀(J.A.Woollam公司製造 M-2000D)對該低氮化層21之光學特性進行測定，結果波長193 nm中之折射率n為1.64，消光係數k為1.86。 再者，成膜該低氮化層21時使用之條件係於該使用之單片式RF濺鍍裝置中，事先驗證濺鍍氣體中之氪氣、氦氣及氮氣之混合氣體中之氮氣之流量比與成膜速度之關係，選定能夠於金屬模式之區域中穩定成膜之流量比等成膜條件。 藉由以上之順序，與透光性基板1之表面相接地形成依序積層有高氮化層22與低氮化層21之1組積層構造。其次，與形成有該1組積層構造之透光性基板1之低氮化層21之表面相接地以相同之順序進一步形成2組高氮化層22與低氮化層21之積層構造。 其次，將具備3組高氮化層22與低氮化層21之積層構造之透光性基板1設置於單片式RF濺鍍裝置內，於與形成高氮化層22時相同之成膜條件下，與距離透光性基板1側最遠之低氮化層21之表面相接地以5 nm之厚度形成最上層23。藉由以上之順序，於透光性基板1上以合計膜厚77 nm形成具有3組高氮化層22與低氮化層21之積層構造且於該積層構造之上具有最上層23之合計7層構造之遮光膜2。 其次，於大氣中以加熱溫度500℃且處理時間1小時之條件，對於形成有該遮光膜2之透光性基板1進行加熱處理。對加熱處理後之遮光膜2之ArF準分子雷射之光之波長(約193 nm)中之光學密度進行測定，結果為2.93。 對另一透光性基板1藉由相同之順序形成進行加熱處理後之遮光膜2，利用TEM(Transmission Electron Microscope，穿透式電子顯微鏡)觀察遮光膜2之剖面，結果最上層23成為具有隨著遠離透光性基板1側而氧含量增加之組成梯度之構造。又，已確認於高氮化層22與低氮化層21之界面(3個)附近分別存在1 nm左右之混合區域。 其次，於單片式DC濺鍍裝置內設置形成有加熱處理後之遮光膜2之透光性基板1，使用鉻(Cr)靶，將氬(Ar)及氮(N2 )混合氣體作為濺鍍氣體，藉由反應性濺鍍(DC濺鍍)，與遮光膜2之表面相接地以5 nm之厚度形成包含CrN之硬罩膜3(Cr：N＝75原子%：25原子%)。進而，於較遮光膜2之退火處理更低之溫度下將硬罩膜3進行退火，藉此以不對遮光膜2之膜應力造成影響，且使硬罩膜3之應力極力變低(較佳為膜應力實質上為零)之方式進行調整。藉由以上之順序，製造於透光性基板1上具備7層構造之遮光膜2與硬罩膜3積層而成之構造之遮罩基底100。 ［轉印用遮罩之製造］ 其次，使用該實施例1之遮罩基底100，藉由以下之順序製作實施例1之轉印用遮罩(二元遮罩)200。 首先，藉由旋轉塗佈法，與硬罩膜3之表面相接地以膜厚80 nm形成包含電子束繪圖用化學增幅型抗蝕劑之抗蝕膜。其次，對該抗蝕膜電子束繪圖應形成於遮光膜2之轉印圖案，進行特定之顯影處理及洗淨處理，形成具有轉印圖案之抗蝕圖案4a(圖2(a))。再者，此時，於電子束繪圖所得之轉印圖案，以於遮光膜2形成黑缺陷之方式，除了原本應形成之轉印圖案以外，追加程式缺陷。 其次，將抗蝕圖案4a作為遮罩，進行使用氯與氧之混合氣體(氣體流量比Cl2 ：O2 ＝4：1)之乾式蝕刻，於硬罩膜3形成轉印圖案(硬罩圖案3a)(圖2(b))。其次，去除抗蝕圖案4a。繼而，將硬罩圖案3a作為遮罩，進行使用氟系氣體(SF6 與He之混合氣體)之乾式蝕刻，於遮光膜2形成轉印圖案(遮光圖案2a)(圖2(c))。進而，進行使用氯與氧之混合氣體(氣體流量比Cl2 ：O2 ＝4：1)之乾式蝕刻，去除硬罩圖案3a，經由洗淨等特定之處理，獲得轉印用遮罩(二元遮罩)200(參照圖2(d))。 利用遮罩檢查裝置，對製造而成之實施例1之作為二元遮罩之轉印用遮罩200進行遮罩圖案之檢查，確認配置有程式缺陷之部位之遮光圖案2a中存在黑缺陷。對該黑缺陷部分進行EB缺陷修正後，EB缺陷修正之修正速率較高，對透光性基板1之遮光圖案2a之修正速率比高達2.7。 又，藉由與上述實施例1相同之順序製造另一轉印用遮罩，對於遮光圖案2a之程式缺陷之黑缺陷進行EB缺陷修正。繼而，利用TEM觀察經該EB缺陷修正之部位之遮光圖案2a之側壁，結果低氮化層21之過度修正所致之遮光圖案2a之側壁之階差係較小且作為二元遮罩之容許範圍內。 其次，對於該EB缺陷修正後之實施例1之轉印用遮罩200之遮光圖案2a進行以累計照射量20 kJ/cm2 照射ArF準分子雷射光之處理。該照射處理之前後之遮光圖案2a之CD變化量係2 nm左右，且可用作轉印用遮罩200之範圍之CD變化量。使用AIMS193(Carl Zeiss公司製造)，對於進行EB缺陷修正及ArF準分子雷射光之照射處理後之實施例1之轉印用遮罩200，進行以波長193 nm之曝光之光曝光轉印至半導體基板上之抗蝕膜時之轉印影像之模擬。 對於該模擬之曝光轉印影像進行驗證，結果充分滿足設計規格。又，經EB缺陷修正之部分之轉印影像與除此以外之區域之轉印影像相比並不遜色。根據該結果，即便將進行EB缺陷修正及ArF準分子雷射之累計照射後之實施例1之轉印用遮罩200設置於曝光裝置之遮罩台，且曝光轉印至半導體基板上之抗蝕膜，亦可謂最終形成於半導體基板上之電路圖案能夠以高精度形成。 (實施例2) ［遮罩基底之製造］ 實施例2之遮罩基底100係除了變更遮光膜2以外，以與實施例1之遮罩基底100相同之順序製造。具體而言，實施例2之遮光膜係將高氮化層22之厚度設為2.5 nm，將低氮化層21之厚度設為11.5 nm，形成合計5組之該高氮化層22與低氮化層21之積層構造，且將最上層23之厚度設為2.5 nm。即，於透光性基板1上以合計膜厚72.5 nm形成有具有3組之高氮化層22與低氮化層21之積層構造，且於該積層構造之上具有最上層23之合計11層構造之遮光膜2。 亦於該實施例2之情形時，於大氣中以加熱溫度500℃、處理時間1小時之條件對於形成有遮光膜2之透光性基板1進行加熱處理。對加熱處理後之遮光膜2之ArF準分子雷射之光之波長(約193 nm)中之光學密度進行測定，結果為3.00。 對另一透光性基板1藉由相同之順序形成進行加熱處理後之遮光膜2，且利用TEM觀察遮光膜2之剖面，結果最上層23成為具有隨著遠離透光性基板1側而氧含量增加之組成梯度之構造。又，已確認於高氮化層22與低氮化層21之界面(3個)附近分別存在1 nm左右之混合區域。 藉由以上之順序，製造於透光性基板1上具備11層構造之遮光膜2與硬罩膜3積層而成之實施例2之遮罩基底100。 ［轉印用遮罩之製造］ 其次，使用該實施例2之遮罩基底100，以與實施例1相同之順序製造實施例2之轉印用遮罩200。利用遮罩檢查裝置對製造所得之實施例2之作為二元遮罩之轉印用遮罩200進行遮罩圖案之檢查，確認於配置有程式缺陷之部位之遮光圖案2a存在黑缺陷。對該黑缺陷部分進行EB缺陷修正後，EB缺陷修正之修正速率較高，遮光圖案2a與透光性基板1之間之修正速率比高達3.3。 又，以與上述實施例2相同之順序製造另一轉印用遮罩，對於遮光圖案2a之程式缺陷之黑缺陷進行EB缺陷修正。繼而，利用TEM觀察進行該EB缺陷修正之部位之遮光圖案2a之側壁，結果因低氮化層21之過度之修正所致之遮光圖案2a之側壁之階差較小且為作為二元遮罩之容許範圍內。 其次，對該EB缺陷修正後之實施例2之轉印用遮罩200之遮光圖案2a，進行以累計照射量20 kJ/cm2 照射ArF準分子雷射光之處理。該照射處理之前後之遮光圖案2a之CD變化量為2 nm左右且可用作轉印用遮罩200之範圍之CD變化量。使用AIMS193(Carl Zeiss公司製造)，對於進行EB缺陷修正及ArF準分子雷射光之照射處理後之實施例2之轉印用遮罩200，進行以波長193 nm之曝光之光曝光轉印至半導體基板上之抗蝕膜時之轉印影像之模擬。 對該模擬之曝光轉印影像進行驗證，結果充分滿足設計規格。又，進行EB缺陷修正之部分之轉印影像係與除此以外之區域之轉印影像相比並不遜色。根據該結果，即便將進行EB缺陷修正及ArF準分子雷射之累計照射後之實施例2之轉印用遮罩200設置於曝光裝置之遮罩台，且曝光轉印至半導體基板上之抗蝕膜，亦可謂最終形成於半導體裝置上之電路圖案能夠以高精度形成。 (比較例1) ［遮罩基底之製造］ 比較例1之遮罩基底係除了變更遮光膜以外，以與實施例1之遮罩基底100相同之順序製造。具體而言，比較例1之遮光膜係與透光性基板之表面相接地，以與實施例1相同之順序以12 nm之厚度形成高氮化層，且與該高氮化層之表面相接地以54 nm之厚度形成低氮化層，進而以13 nm之厚度形成最上層，製成使合計膜厚為79 nm之3層構造。 於該比較例1之情形時，亦於大氣中以加熱溫度500℃、處理時間1小時之條件對形成有遮光膜之透光性基板進行加熱處理。對加熱處理後之遮光膜之ArF準分子雷射之光之波長(約193 nm)中之光學密度進行測定，結果為2.96。 對另一透光性基板以相同之順序形成進行加熱處理後之遮光膜，利用TEM觀察遮光膜之剖面，結果最上層成為具有隨著遠離透光性基板側而氧含量增加之組成梯度之構造。又，已確認於低氮化層與高氮化層之界面附近存在1 nm左右之混合區域。藉由以上之順序，製造於透光性基板上具備3層構造之遮光膜及硬罩膜積層而成之構造之比較例1之遮罩基底。 ［轉印用遮罩之製造］ 其次，使用該比較例1之遮罩基底，以與實施例1相同之順序製造比較例1之轉印用遮罩。利用遮罩檢查裝置，對於製造而成之比較例1之作為二元遮罩之轉印用遮罩進行遮罩圖案之檢查，確認於配置有程式缺陷之部位之遮光圖案存在黑缺陷。對該黑缺陷部分進行EB缺陷修正後，EB缺陷修正之修正速率較低，且遮光圖案與透光性基板之間之修正速率比低至2.0。 又，以與上述比較例1相同之順序製造另一轉印用遮罩，對遮光圖案之程式缺陷之黑缺陷進行EB缺陷修正。繼而，利用TEM觀察進行該EB缺陷修正之部位之遮光圖案之側壁，結果低氮化層之過度之修正所致之遮光圖案之側壁之階差較大，超過二元遮罩之容許範圍內。 其次，對該EB缺陷修正後之比較例1之轉印用遮罩之遮光圖案進行以累計照射量20 kJ/cm2 照射ArF準分子雷射光之處理。該照射處理之前後之遮光圖案之CD變化量為2 nm左右，且可用作轉印用遮罩之範圍之CD變化量。使用AIMS193(Carl Zeiss公司製造)，對進行EB缺陷修正及ArF準分子雷射光之照射處理後之比較例1之轉印用遮罩，進行以波長193 nm之曝光之光曝光轉印至半導體基板上之抗蝕膜時之轉印影像之模擬。 對該模擬之曝光轉印影像進行驗證，結果除了已進行EB缺陷修正之部分以外，大致充分滿足設計規格。但，已進行EB缺陷修正之部分之轉印影像係產生因遮光圖案之側壁之階差所致之轉印不良之等級者。根據該結果，設想於將進行EB缺陷修正後之比較例1之轉印用遮罩設置於曝光裝置之遮罩台，且曝光轉印至半導體基板上之抗蝕膜之情形時，於最終形成於半導體裝置上之電路圖案產生電路圖案之斷路或短路。 再者，以與實施例1相同之順序，將設置有2組之高氮化層與低氮化層之組合之構造(4層構造)之遮光膜以高氮化層之合計膜厚及低氮化層之合計膜厚均與2層構造及6層構造之遮光膜大致相同之方式進行調整後，形成於透光性基板之上，對該遮光膜進行EB缺陷修正，測定EB缺陷修正之修正速率。其結果，確認該4層構造之遮光膜與2層構造之遮光膜之間之EB缺陷修正之修正速率之差極小，未成為如6層構造之遮光膜與4層構造之遮光膜之間之EB缺陷修正之修正速率般之顯著之差。
1‧‧‧透光性基板
2‧‧‧遮光膜
2a‧‧‧遮光圖案
3‧‧‧硬罩膜
3a‧‧‧硬罩圖案
4a‧‧‧抗蝕圖案
21‧‧‧低氮化層
22‧‧‧高氮化層
23‧‧‧最上層
100‧‧‧遮罩基底
200‧‧‧轉印用遮罩
圖1係表示本發明之實施形態中之遮罩基底之構成之剖視圖。 圖2(a)～(d)係表示本發明之實施形態中之轉印用遮罩之製造步驟之剖視圖。
1‧‧‧透光性基板
2‧‧‧遮光膜
3‧‧‧硬罩膜
21‧‧‧低氮化層
22‧‧‧高氮化層
23‧‧‧最上層
100‧‧‧遮罩基底

Claims (14)

  1. 一種遮罩基底，其特徵在於：其係於透光性基板上具備遮光膜者，且 上述遮光膜係對於ArF準分子雷射之曝光之光之光學密度為2.5以上， 上述遮光膜包含具有3組以上之包括高氮化層與低氮化層之1組積層構造之構造， 上述高氮化層及低氮化層係由包含矽及氮之材料、或上述材料中含有選自半金屬元素及非金屬元素中之1種以上之元素之材料形成， 上述高氮化層係氮之含量為50原子%以上，且厚度為10 nm以下， 上述低氮化層係氮之含量未達50原子%， 上述低氮化層之厚度為上述高氮化層之厚度之2倍以上。
  2. 如請求項1之遮罩基底，其中上述高氮化層及低氮化層包含相同之構成元素。
  3. 如請求項1或2之遮罩基底，其中上述高氮化層及低氮化層係由包含矽及氮之材料形成。
  4. 如請求項1或2之遮罩基底，其中上述積層構造係自透光性基板側依序積層有高氮化層與低氮化層。
  5. 如請求項1或2之遮罩基底，其中上述遮光膜係於距離上述透光性基板最遠之位置具備由包含矽、氮及氧之材料、或上述材料中含有選自半金屬元素及非金屬元素中之1種以上之元素之材料形成之最上層。
  6. 如請求項1或2之遮罩基底，其中於上述遮光膜上具備硬罩膜。
  7. 一種轉印用遮罩，其特徵在於：其係於透光性基板上具備具有轉印圖案之遮光膜者，且 上述遮光膜係對於ArF準分子雷射之曝光之光之光學密度為2.5以上， 上述遮光膜包含具有3組以上之包括高氮化層與低氮化層之1組積層構造之構造， 上述高氮化層及低氮化層係由包含矽及氮之材料、或上述材料中含有選自半金屬元素及非金屬元素中之1種以上之元素之材料形成， 上述高氮化層係氮之含量為50原子%以上，且厚度為10 nm以下， 上述低氮化層係氮之含量未達50原子%， 上述低氮化層之厚度為上述高氮化層之厚度之2倍以上。
  8. 如請求項7之轉印用遮罩，其中上述高氮化層及低氮化層包含相同之構成元素。
  9. 如請求項7或8之轉印用遮罩，其中上述高氮化層及低氮化層係由包含矽及氮之材料形成。
  10. 如請求項7或8之轉印用遮罩，其中上述積層構造係自透光性基板側依序積層有高氮化層與低氮化層。
  11. 如請求項7或8之轉印用遮罩，其中上述遮光膜係於距離上述透光性基板最遠之位置具備由包含矽、氮及氧之材料、或上述材料中含有選自半金屬元素及非金屬元素中之1種以上之元素之材料形成之最上層。
  12. 一種轉印用遮罩之製造方法，其特徵在於：其係使用如請求項6之遮罩基底者，且包括以下步驟： 藉由乾式蝕刻而於上述硬罩膜形成轉印圖案； 藉由將具有上述轉印圖案之硬罩膜作為遮罩之乾式蝕刻而於上述遮光膜形成轉印圖案；及 將上述硬罩膜去除。
  13. 一種半導體裝置之製造方法，其特徵在於包括：使用如請求項7至11中任一項之轉印用遮罩，將轉印圖案曝光轉印至半導體基板上之抗蝕膜之步驟。
  14. 一種半導體裝置之製造方法，其特徵在於包括：使用藉由如請求項12之轉印用遮罩之製造方法製造而成之轉印用遮罩，將轉印圖案曝光轉印至半導體基板上之抗蝕膜之步驟。
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