[發明專利]EUV光刻用反射型掩模坯料

有效

• 申請號: 200980143609.1
• 申請日: 2009-10-28
• 公開（公告）號: CN102203906A
• 公開（公告）日: 2011-09-28
• 發明（設計）人: 林和幸
• 申請（專利權）人: 旭硝子株式會社
• 主分類號: H01L21/027
• 分類號: H01L21/027;G03F1/16
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;李茂家

技術領域

本發明涉及半導體制造等中使用的EUV(Extreme?Ultra?Violet：極紫外)光刻用反射型掩模坯料(以下在本說明書中稱為“EUV掩模坯料”)。

背景技術

以往，在半導體產業中，作為在Si襯底上形成由精細圖案形成的集成電路時所需要的精細圖案轉印技術，采用使用可見光、紫外光的光刻法。然而，半導體設備的精細化一直在加速，已逐漸接近現有的光刻法的極限。在為光刻法的情況下，圖案的圖像分辨極限是曝光波長的1/2左右，即使使用液浸法，據說也只能達到曝光波長的1/4左右，即使使用ArF激光(193nm)的液浸法，預計極限也只能達到45nm左右。因此，作為45nm以下的曝光技術，使用波長要短于ArF激光的EUV光的曝光技術、即EUV光刻被認為是有前途的。在本說明書中，EUV光是指波長在軟X射線區域或真空紫外線區域的光線，具體是指波長10～20nm左右、特別是13.5nm±0.3nm左右的光線。

由于EUV光容易被所有物質吸收，并且物質對該波長的折射率接近1，因此無法采用現有的使用可見光或紫外光的光刻這樣的折射光學系統。因此，在EUV光刻中使用反射光學系統、即反射型光掩模和反射鏡。

掩模坯料是在光掩模制造中使用的形成圖案前的復合體。在為EUV光掩模的情況下，其具有在玻璃等襯底上依次形成用于反射EUV光的反射層和用于吸收EUV光的吸收體層的結構。作為反射層，通常使用通過將高折射層和低折射層交替層疊來提高對層表面照射EUV光時的光線反射率的多層反射膜。吸收體層使用對于EUV光的吸收系數高的材料，具體而言，例如使用以Ta、Cr為主要成分的材料。

在EUV掩模坯料的吸收體層上通常設置有對掩模圖案檢查光為低反射的低反射層。對于形成掩模圖案后的圖案缺陷的有無，使用深紫外光的波長區(190～260nm)的光線。在使用上述波長區的光線的圖案檢查中，根據通過形成圖案工序除去了低反射層和吸收體層的區域、與殘留有低反射層和吸收體層區域的反射率差，即在這些區域的表面的反射光的反差來檢查有無圖案缺陷。為了提高掩模圖案的檢查靈敏度，需要加大反差，為此，通常需要低反射層對上述波長區為低反射特性，即對上述波長區的反射率為15％以下。

專利文獻1認為，在由鉭硼合金的氮化物(TaBN)構成的吸收體層上形成由鉭硼合金的氧化物(TaBO)或鉭硼合金的氮氧化物(TaBNO)構成的低反射層對于掩模圖案的檢查光的波長區(190nm～260nm)的反射率低，因而優選。

另外，專利文獻2認為，為了調整掩模圖案對檢查光的波長區(190nm～260nm)的反射率而在吸收體層上設置由金屬、硅(Si)、氧(O)和氮(N)形成的低反射層是優選的。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2004-6798號公報(美國專利第7390596號公報)

專利文獻2：日本特開2006-228767號公報

發明內容

發明要解決的問題

專利文獻1和專利文獻2中記載了：在以TaBO膜或TaBNO膜、由金屬、硅(Si)、氧(O)和氮(N)形成的材料(例如TaSiON、ZrSiON等)作為低反射層時，對于現在所使用的掩模圖案的波長257nm的檢查光獲得了充分的反差。

然而，在掩模制作過程和圖案轉印過程中，不僅對掩模圖案檢查波長(190～260nm)的反射率是重要的，而且對400～1200nm的波長的反射率也是重要的。具有400～1200nm的波長的光通常作為掩模搬運時、處理時的“位置傳感器”來使用，在其不在所期望的反射率范圍中時，有可能發生襯底位置精度變差、即圖案精度變差的問題。對作為位置傳感器使用的光的波長的反射率根據各過程(檢查、圖案描繪、蝕刻、曝光)中使用的裝置而不同，一般，多數情況下需要“在405nm小于40％”、“在600～650nm為30～50％”、“在800～900nm超過50％”、“在1000～1200nm小于90％”。

本發明的目的在于，為了解決上述現有技術的問題而提供作為EUV掩模坯料的特性優異、即具有如下的低反射層的EUV掩模坯料：對EUV光和掩模圖案的檢查光的波長區(190～260nm)的反射率低，并且可以滿足掩模制造過程和圖案轉印過程所需要的在波長區(400～1200nm)的上述所期望的反射率。

用于解決問題的方案