[發明專利]帶反射層的EUV光刻用襯底、EUV光刻用反射型掩模坯料、EUV光刻用反射型掩模、和該帶反射層的襯底的制造方法

有效

• 申請號: 201080056266.8
• 申請日: 2010-12-09
• 公開（公告）號: CN102687071A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 三上正樹;駒木根光彥;生田順亮
• 申請（專利權）人: 旭硝子株式會社
• 主分類號: G03F1/24
• 分類號: G03F1/24;G03F1/54;G03F7/20;G02B5/08
• 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帶反射層的EUV（Extreme?Ultraviolet：極紫外。以下簡稱為EUV。）光刻用襯底、EUV光刻用反射型掩模坯料（以下也稱為“EUV掩模坯料”。）、對該EUV掩模坯料進行圖案化而得到的EUV光刻用反射型掩模（以下也稱為“EUV掩模”。）、和該帶反射層的襯底的制造方法、以及使用該EUV掩模的半導體集成電路的制造方法。

背景技術

迄今，在半導體產業中，作為在硅襯底等上形成由精細圖案構成的集成電路時所必需的精細圖案轉印技術，一直采用使用可見光、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。在光刻法的情況下，圖案的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，作為使用短于45nm的曝光波長的下一代曝光技術，使用波長比ArF激光還短的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、即反射型光掩模和鏡。

掩模坯料是在光掩模制造中使用的圖案化前的層疊體。在為EUV光掩模的情況下，其具有在玻璃等襯底上依次形成有用于反射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，通常使用通過將作為低折射率層的鉬（Mo）層和作為高折射率層的硅（Si）層交替層疊而提高了對層表面照射EUV光時的光線反射率的Mo/Si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，例如使用以鉻（Cr）、鉭（Ta）為主要成分的材料。

在上述反射層與吸收體層之間，通常形成有保護層。該保護層是為了保護該反射層而設置的，以使反射層不會由于為了對吸收體層進行圖案形成而實施的蝕刻過程而受損。專利文獻1中提出了使用釕（Ru）作為保護層的材料。專利文獻2中提出了由含有Ru和選自Mo、Nb、Zr、Y、B、Ti、La中的至少1種的釕化合物（Ru含量10~95at%）構成的保護層。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2002-122981號公報（美國專利第6699625號說明書）

專利文獻2：日本特開2005-268750號公報

發明內容

發明要解決的問題

在使用Ru作為保護層的材料的情況下，可獲得相對于吸收體層的高的蝕刻選擇比，并且在反射層上形成了保護層的情況下，也可在對保護層表面照射了EUV光時獲得高反射率。然而，在使用Ru作為保護層的材料的情況下，存在如下問題：在制造掩模坯料時所實施的工序、由該掩模坯料制造光掩模時所實施的工序（例如洗滌、缺陷檢查、加熱工序、干式蝕刻、缺陷修復的各工序）中，或者在該EUV曝光時，有可能由于Ru保護層、進而多層反射膜的最上層（Mo/Si多層反射膜時為Si層）被氧化而導致在對保護層表面照射了EUV光時的EUV光線反射率降低。

尤其，由于EUV曝光時的EUV光線反射率的降低是隨時間發展的，因而需要在中途改變曝光條件、導致光掩模的壽命縮短，因此構成問題。

以下在本說明書中，對于在制造掩模坯料時所實施的工序、由該掩模坯料制造光掩模時所實施的工序（例如洗滌、缺陷檢查、加熱工序、干式蝕刻、缺陷修復的各工序）中、或者在該EUV曝光時，由于Ru保護層、進而多層反射膜的最上層被氧化而導致在對保護層表面照射了EUV光時的EUV光線反射率降低這一情況，有時簡稱為“由自Ru保護層的氧化導致的EUV光線反射率降低”。

專利文獻2中記載的保護層不會導致多層反射膜的反射率降低，而且可充分地獲得防止多層反射膜氧化的效果，然而，這里所說的多層反射膜的反射率的降低如該文獻第[0006]段的記載所明示，是指由于Ru保護層成膜時、之后的加熱處理等，多層反射膜的最上層即Si層和Ru保護層形成擴散層，從而反射率降低，至于是否是指如上所述的由自Ru保護層的氧化導致的EUV光線反射率降低，是不清楚的。