[發(fā)明專利]光掩模坯料和制造方法、光掩模、光圖案曝光方法和過渡金屬/硅基材料膜的設(shè)計(jì)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110348752.3
• 申請(qǐng)日: 2011-09-09
• 公開（公告）號(hào): CN102402117A
• 公開（公告）日: 2012-04-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吉川博樹;稻月判臣;小板橋龍二;金子英雄;原口崇;小島洋介;廣瀨智一
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 信越化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社;凸版印刷株式會(huì)社
• 主分類號(hào): G03F1/00
• 分類號(hào): G03F1/00;G03F1/82;G03F1/32
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 李躍龍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種具有過渡金屬/硅基材料膜的光掩模坯料，用于制備該光掩模坯料的方法，和由該光掩模坯料制備的光掩模，該光掩模用于半導(dǎo)體集成電路的微制造。還涉及到使用該光掩模的光圖案曝光方法，和用于設(shè)計(jì)用在光掩模坯料和光掩模中的過渡金屬/硅基材料膜的方法。?

背景技術(shù)

雖然半導(dǎo)體集成電路用在很寬范圍的應(yīng)用中，但是對(duì)于更高密度集成和節(jié)約功耗的目的，需要日益精細(xì)的電路設(shè)計(jì)。與該需求相關(guān)，包括通過光掩模曝光的形成電路的光刻使用較短波長(zhǎng)光源以產(chǎn)生更精細(xì)圖像。用于商業(yè)基礎(chǔ)的當(dāng)前應(yīng)用的先進(jìn)光刻工藝中，用于曝光的光源已經(jīng)從KrF準(zhǔn)分子激光(248nm)轉(zhuǎn)化成了ArF準(zhǔn)分子激光(193nm)。?

發(fā)現(xiàn)使用更大能量的ArF準(zhǔn)分子激光的光刻對(duì)掩模產(chǎn)生損傷，而使用KrF準(zhǔn)分子激光未曾發(fā)現(xiàn)該損傷。一個(gè)問題是，在持續(xù)使用光掩模時(shí)，在光掩模上形成雜質(zhì)狀生長(zhǎng)缺陷。這些生長(zhǎng)缺陷也公知為“霧影(haze)”。之前認(rèn)為霧影形成的來(lái)源在于在掩模圖案表面上生長(zhǎng)硫酸銨晶體?，F(xiàn)在認(rèn)為有機(jī)物質(zhì)也參與了霧影形成。?

有一些公知的克服霧影問題的方式。例如，關(guān)于長(zhǎng)期照射ArF準(zhǔn)分子激光而在光掩模上形成的生長(zhǎng)缺陷，JP-A?2008-276002描述了在可持續(xù)使用光掩模之前必須在預(yù)定階段中清洗該光掩模。而且JP-A?2010-156880也公開了可通過光掩模坯料表面的氧化處理抑制霧影形成。?

然而，隨著用于圖像轉(zhuǎn)移的ArF準(zhǔn)分子激光照射劑量增加，對(duì)光掩模造成霧影之外的損傷。發(fā)現(xiàn)掩模圖案的線寬根據(jù)累積照射能量劑量而變化。見ThomasFaure等人的“Characterization?of?binary?mask?and?attenuated?phase?shiftmask?blanks?for?32nmmask?fabrication”，Proc.of?SPIE，vol.7122，pp712209-1頁(yè)至712209-12。該問題是，在長(zhǎng)時(shí)間照射ArF準(zhǔn)分子激光期間，隨著累積照射能?量劑量增加，被認(rèn)為是圖案材料氧化物的物質(zhì)層在膜圖案外部生長(zhǎng)，從而圖案寬度變化。據(jù)報(bào)道，掩模一旦被損傷就不能通過利用如上述霧影去除中所使用的SC-1(氨水/過氧化氫水溶液)或者用硫酸/過氧化氫水溶液進(jìn)行清洗而恢復(fù)。據(jù)認(rèn)為，損傷源完全不同。?

上述文獻(xiàn)指出，在通過半色調(diào)相移掩模曝光電路圖案(這是在擴(kuò)展聚焦深度中有用的掩模技術(shù))，圖案尺寸變化導(dǎo)致了顯著劣化(該劣化稱作“由圖案尺寸改變導(dǎo)致的劣化”)，該圖案尺寸變化起因于由ArF準(zhǔn)分子激光照射過渡金屬/硅基材料膜例如MoSi基材料膜的改變。之后，為了長(zhǎng)時(shí)間周期地使用昂貴的光掩模，必須解決由ArF準(zhǔn)分子激光照射導(dǎo)致的圖案尺寸改變所引起的劣化。?

引用列表?

專利文獻(xiàn)1：JP-A?2008-276002(USP?7941767)?

專利文獻(xiàn)2：JP-A?2010-156880(US?20100167185，DE?102009060677，KR20100080413)?

專利文獻(xiàn)3：JP-A?H07-140635?

專利文獻(xiàn)4：JP-A?H10-171096?

專利文獻(xiàn)5：JP-A?2004-133029?

專利文獻(xiàn)6：JP-A?H07-181664?

專利文獻(xiàn)7：JP-A?2007-033470?

專利文獻(xiàn)8：JP-A?2006-078807(USP?7691546，EP?1801647)?

非專利文獻(xiàn)1：Thomas?Faure等人的“Characterization?of?binary?mask?andattenuated?phase?shift?mask?blanks?for?32nm?mask?fabrication”，Proc.ofSPIE，第7122卷，第712209-1頁(yè)-第712209-12頁(yè)?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供：一種光掩模，其在圖案化曝光于(patternwiseexposure)ArF準(zhǔn)分子激光或比常規(guī)光波長(zhǎng)短且能量大的光時(shí)，使因圖案尺寸改變所致的劣化最小化，該圖案尺寸改變起因于由光照射導(dǎo)致的膜性質(zhì)變化，即使在增加累積照射能量劑量的情形中也是如此；光掩模坯料，由其獲得光掩模；用于制備該光掩模坯料的方法；使用該光掩模的光圖案曝光方法；和設(shè)計(jì)用于光掩模坯料和光掩模中的過渡金屬/硅基材料膜的方法。?