[發明專利]反射型曝光用掩模坯及反射型曝光用掩模

有效

• 申請號: 201280047151.1
• 申請日: 2012-09-24
• 公開（公告）號: CN103858209B
• 公開（公告）日: 2017-06-06
• 發明（設計）人: 小寺豐;坂田陽;今真人
• 申請（專利權）人: 凸版印刷株式會社
• 主分類號: H01L21/027
• 分類號: H01L21/027;G03F1/24;G03F1/54;G03F1/60;G03F7/20
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所11256
• 代理人: 楊宏軍,王大方

技術領域

本發明涉及反射型曝光用掩模。

背景技術

在半導體器件的制造工藝中，隨著半導體器件的細微化，對光刻技術的細微化的要求提高。作為應對光刻技術的細微化的一環，在光刻的曝光方式中，已經不斷地將以往的曝光（即，使用波長為193nm的ArF準分子激光的曝光）替換為使用波長為13.5nm的EUV（Extreme Ultra Violet：極端紫外線）區域的光的曝光。

對于EUV區域的光，大部分物質具有高吸光性，因此無法將以往的透射型掩模用作EUV曝光用的掩模，而是將反射型掩模用作EUV曝光用的掩模（EUV掩模）（例如，參照專利文獻1）。在專利文獻1中公開有如下技術：在玻璃基板上交替地層合鉬（Mo）層及硅（Si）層而形成由多層膜構成的光反射膜，在該光反射膜之上通過以鉭（Ta）為主成分的光吸收體而形成圖案。

另外，如上所述，EUV光無法使用利用光的透射的折射光學系統，因而曝光機的光學系統也是反射型。因此，無法實現利用透射型分光器的偏振。因此，在反射型掩模中，存在向掩模的入射光和反射光無法設計在同軸上這一缺點。因此，EUV掩模采用將使光軸傾斜6度左右而向掩模入射的光的反射光引導至半導體基板上的方法。該方法被指出存在如下問題：由于使光軸傾斜，所以依賴于光對掩模圖案的入射方向，在半導體基板上，掩模的布線圖案形成與掩模圖案不同的線寬，稱為投影效果。因此，為了抑制或減輕該投影效果，提出了使形成掩模圖案的吸收膜的膜厚薄膜化的方案。

在該光吸收膜的薄膜化的方法中，產生如下問題：由于吸收EUV光所需的光的衰減量不足，所以射向半導體基板的反射光增加，從而使涂布在半導體基板上的抗蝕劑膜感光。另外，在半導體基板中，由于將芯片在多面曝光，所以在相鄰的芯片中在其邊界區域產生多重曝光。而且已知，EUV光源的放射光譜在13.5nm處具有峰值，但EUV光源也放射被稱為帶外光（Out of Band）的13.5nm頻帶以外的從真空紫外線到近紅外線區域的光。該帶外光本來就是不必要的，其會使涂布在半導體基板上的抗蝕劑感光，因此該帶外光是應利用濾光器等除去的不需要的光。

然而，使用鉭（Ta）的光吸收膜也反射從真空紫外線到遠紫外線（Deep Ultra Violet）區域、近紅外線區域的光，因此如上所述產生如下問題：在相鄰的芯片的邊界區域附近的半導體布線部分處，無法忽視的光量累積，從而對布線圖案的尺寸產生影響。

針對該問題，也提出了具有如下形成的遮光框（遮光帶）的掩模構造：為了減少芯片邊界的反射光，將有助于EUV光的反射的多層反射膜在除去形成圖案的吸收層后通過蝕刻等手段除去，使母材的石英表面露出，由此形成遮光框（遮光帶）（參照專利文獻2）。但是，存在如下問題：帶外光透過母材的石英，在形成于與EUV掩模的圖案側相反的面上的氮化鉻（CrN）等背面導電膜上發生反射，再次透過石英而放射至半導體基板側，從而使涂布在半導體基板上的抗蝕劑感光。

專利文獻1:日本特開2007－273651號公報

專利文獻2:日本特開2011－044520號公報

發明內容

本發明是為了解決上述課題而研發的，其目的在于，提供一種反射型掩模，在半導體基板上與被多重曝光的芯片的邊界區域相對應的掩模區域中，減少EUV及從紫外線區域到近紅外線區域的光的反射。