DE10123768C2 - Verfahren zur Herstellung einer lithographischen Reflexionsmaske insbesondere für die Strukturierung eines Halbleiterwafers sowie Reflexionsmaske - Google Patents
Verfahren zur Herstellung einer lithographischen Reflexionsmaske insbesondere für die Strukturierung eines Halbleiterwafers sowie ReflexionsmaskeInfo
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Description
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Herstellung
einer lithographischen Reflexionsmaske, insbesondere für
Strukturgrößen unter 100 nm nach der Gattung der nebengeord
neten Ansprüche 1 und 29. Es ist schon bekannt, zur Herstel
lung insbesondere von Halbleiterchips auf einem Silizium-Wa
fer (Wafer) Reflexionsmasken zu verwenden, die die Strukturen
enthalten, die auf den Wafer projiziert werden. Die Halblei
terindustrie bemüht sich zur Optimierung und Reduzierung von
Herstellungskosten die Strukturgrößen auf den Halbleiterchips
so klein wie möglich zu machen. Durch die Verkleinerung der
Strukturen gelingt es, mehr Transistorfunktionen auf kleins
tem Raum zu realisieren.
Mit heutigen optischen Lithographieverfahren gelingt es,
Strukturgrößen von ca. 100 nm fertigungstechnisch zu beherr
schen. Ziele für die nächsten Jahre sind jedoch, diese Struk
turgrößen noch erheblich zu verkleinern, beispielsweise wer
den für kleinste Strukturen Linienbreiten von 35-70 nm ange
strebt. Für diese kleinen Strukturen ist das heutige optische
Lithographieverfahren, bei dem beispielsweise Wellenlängen
von 157 nm verwendet werden, nicht mehr anwendbar, da für
diese Wellenlänge mit einer vermutlich erzielbaren Auflösung
von ca. 70 nm eine technisch und wirtschaftlich bedingte
Grenze erreicht wird.
Um kleinere Strukturgrößen zu erreichen wurde bereits vorge
schlagen, eine kurzwelligere Strahlung insbesondere im extre
men ultravioletten Bereich (EUV-Strahlung) zu verwenden. Be
kannt geworden ist ein Extreme Ultraviolet Lithography-Ver
fahren (EUVL-Verfahren), bei dem eine weiche Röntgenstrahlung
im Bereich von 10 nm bis 14 nm verwendet wird. Da für diese
Strahlung keine refraktiven Materialien (Linsen) existieren,
werden in den entsprechenden Belichtungssystemen (Stepper,
Scanner) für den Illuminator, die Abbildungsoptik und die
Maske mehrlagenbeschichtete Reflexionselemente verwendet. Die
Strukturen auf der Reflexionsmaske werden durch schräg auf
die Maske einfallende und dort reflektierte EUV-Strahlung und
eine Mehrspiegeloptik verkleinert auf dem Wafer abgebildet.
Ein solches EUVL-Verfahren ist beispielsweise aus der Veröf
fentlichung John E. Bjorkholm, EIN Lithography - The Succes
sor to Optical Lithography?, Intel Technology Journal, 3rd
Quarter 1998 bekannt. In dieser Veröffentlichung wird ein 4-
Spiegel-Projektionssystem vorgeschlagen, das für ultravio
lette Strahlung mit einer Wellenlänge von 10-14 nm einge
setzt wird. Für erste Versuche wurde ein Schwarzschild-Spie
gelsystem unter schräger Beleuchtung der Reflexionsmaske ver
wendet, um Abschattungen der EUV_Strahlung durch die Spiegel
zu verhindern. Dadurch werden nur kleine Spiegelteilflächen
außerhalb der optischen Achse ausgenutzt, so dass sich eine
effektive numerische Apertur (NA) von ungefähr 0,07 ergibt.
Die auf der Maske befindlichen Strukturen werden dabei um den
Faktor 10 verkleinert auf dem Wafer abgebildet.
Bekannt geworden sind des weiteren zwei Herstellverfahren für
eine EUVL-Maske, die mit einem Absorberätzprozeß beziehungs
weise mit der sogenannten 'Damascene'-Methode strukturiert
werden. Bei diesen beiden Verfahren wird von einem Maskensub
strat ausgegangen, auf das zunächst eine Mehrlagenschicht
(Multilayer-Schicht) als Reflexionsschicht aufgebracht ist.
Auf diese Mehrlagenschicht wird beim zuerst genannten Verfah
ren eine Pufferschicht abgeschieden, auf die dann eine Absor
berschicht abgeschieden wird. Durch Elektronenstrahl-Litho
grafie mit entsprechenden per se bekannten Ätzverfahren wer
den die Strukturen auf die Absorberschicht beziehungsweise
Pufferschicht übertragen.
Beim zweiten genannten Verfahren wird die Mehrlagenschicht
elektronenlithografisch und unter Zuhilfenahme anisotroper
Ätzverfahren strukturiert. Die so entstandenen Vertiefungen
in der Mehrlagenschicht werden durch Abscheidung einer Absor
berschicht und nachfolgendes Polieren mit Absorbermaterial
vollständig aufgefüllt ('Damaszener-Technik').
Die nach den oben geschilderten Verfahren entstandenen struk
turierten Maskenblanks dienen dann später bei beiden Verfah
ren als Abbildungsgegenstände, die verkleinert auf den Wafer
projiziert werden. Je nach dem verwendeten Herstellverfahren
wird dabei die nach der Mehrlagenschicht abgeschiedene Absor
berschicht vollständig in die Reflexionsschicht eingefügt
oder über derselben angeordnet.
Bei den oben genannten beiden Verfahren ist jedoch nachtei
lig, dass durch Abschattungseffekte der über der Reflexions
schicht liegenden Strukturen, die von der Absorber- und Puf
ferschicht verursacht werden, störende Abbildungsfehler
(Strukturbreitenveränderungen und Strukturverschiebungen)
verursacht bzw. verstärkt werden.
Weiterhin ist ungünstig, dass bei Schrägeinstrahlung asymmet
rische Intensitätsprofile der reflektierten Strahlung entste
hen. Diese werden dadurch verstärkt, dass ein Teil der re
flektierten Strahlung unter die Puffer- und Absorberschicht
gelangt und dort absorbiert wird und somit zu asymmetrischen
Resist-Strukturen auf dem Wafer führen kann.
Ein weiteres Problem wird darin gesehen, dass durch unter
schiedliche thermische Ausdehnungskoeffizienten der Masken-
Materialien Temperaturgradienten sowohl bei der Abscheidung
der Materialien als auch beim Betrieb entstehen, die mechani
sche Spannungen und Verzerrungen erzeugen und die ebenfalls
zu Strukturveränderungen führen können. Außerdem können diese
Spannungen auch zu Strukturveränderungen in der Mehrlagenschicht
führen und dabei die Reflektivität der Mehrlagen
schicht verändern.
Aus EP 0 279 670 A2 ist eine Reflexionsmaske bekannt, mit der
eine Struktur auf einem Halbleiterwafer mit weichen Röntgen
strahlen hergestellt werden kann. Die Reflexionsmaske weist
eine Reflexionsfläche auf, die aus einem mehrschichtigen Film
aufgebaut ist. Zur Erzeugung von nicht-reflektierenden Berei
chen wird die Reflexionsschicht selbst strukturiert. In den
Bereichen, in denen keine Reflexionsschicht angeordnet ist,
werden die Röntgenstrahlen absorbiert. In einer weiteren Aus
führungsform ist eine Reflexionsschicht beschrieben, auf der
nicht-reflektierende Muster aufgebracht sind.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer litho
graphischen Reflexionsmaske, insbesondere für kleinste Struk
turgrößen unter 100 nm, mit den kennzeichnenden Merkmalen der
nebengeordneten Ansprüche 1 beziehungsweise 29 hat demgegen
über den konstruktiven Vorteil, dass die Absorberschicht auf
der Oberseite des Substrates unterhalb der Reflexionsschicht
und/oder auf den Seitenflächen der Reflexionsschicht aufge
bracht wird. Durch die geänderte Anordnung von Reflexions
schicht und Absorberschicht werden die oben genannten Nach
teile wie die unerwünschten Abschattungseffekte weitgehend
vermieden, da nun die strukturierte Reflexionsschicht unge
stört und abbildgetreu auf den Wafer projiziert werden kann.
Die Absorberschicht kann aufgrund ihrer speziellen Anordnung
unter der Reflexionsschicht beziehungsweise an den Seitenwän
den der Reflexionsschicht keine oder nur stark reduzierte Ab
schattungseffekte erzeugen. Als besonders vorteilhaft wird
dabei angesehen, dass auch keine asymmetrischen oder wesent
lich weniger asymmetrische Intensitätsprofile der reflektier
ten Strahlung entstehen, so dass es praktisch nicht zu uner
wünschten asymmetrischen Resist-Strukturen auf dem Wafer kom
men kann. Eine derart aufgebaute Reflexionsmaske unterstützt
einen stabilen Projektionsprozeß, der im fertigungstechnischen
Einsatz vorteilhaft eine hohe Zuverlässigkeit bei der
Strukturierung des Wafers gewährleistet.
Weiterhin wird als besonders vorteilhaft angesehen, dass De
fektreparaturen in all denjenigen Fällen ohne Degradation der
Reflektorschicht durchgeführt werden können, in denen Reste,
Brücken, Partikel usw. zu nicht aufgelösten Strukturen führ
ten. Diese Defekte liegen im Zwischenraum zwischen den in der
Reflektorschicht erzeugten Strukturen auf nicht-sensitivem
Untergrund, beispielsweise dem Maskensubstrat oder der unten
liegenden Absorberschicht. Bei den bekannten Herstellverfah
ren für Reflexionsmasken ist dieses nicht gegeben. Da wirken
sich Defekte oder Partikel als massive Fehler aus, da sie in
der Regel nicht ohne Schädigung der Reflektorschicht entfernt
werden können.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen
sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im
Hauptanspruch angegebenen Verfahrens zur Herstellung einer
lithographischen Reflexionsmaske beziehungsweise der Reflexi
onsmaske gegeben.
Als besonders vorteilhaft wird dabei angesehen, dass die Re
flexionsschicht eine Mehrlagenschicht ist, wobei jeweils zwei
benachbarte Lagen einer Doppelschicht unterschiedliche Streu-
und Absorptionseigenschaften aufweisen. Dadurch wird er
reicht, dass die parallel angeordneten Lagen der Mehrlagen
schicht die gesamte Reflexion der Mehrlagenschicht gegenüber
einer einlagigen Reflexionsschicht verbessern, denn viele
solcher Doppelschichten wirken als resonante Reflektoren der
einfallenden Strahlung. Ohne eine solche Mehrlagenschicht
wäre beispielsweise die Reflexion von EUV-Strahlung be
schränkt.
Vorteilhaft ist weiter, die Dicke einer Lage der Reflexions
schicht in Abhängigkeit von der Wellenlänge der Strahlung,
mit etwa 5 bis 8 nm, vorzugsweise 6,8 nm, zu wählen. Bei
spielsweise ist bei einer Doppelschicht aus Mo/Si und bei ei
ner EUV-Strahlung von 13,4 nm die Reflexion in der Doppel
schicht maximal, da diese Schichtdicke etwa der halben Wel
lenlänge des einfallenden Lichtes entspricht.
Bei einer Gesamtdicke der Reflexionsschicht im Bereich von
200-320 nm können beispielsweise 40 Doppelschichten zu je
6,8 nm parallel angeordnet werden. Diese Reflexionsschicht
reicht aus, um eine maximaler Reflexion bei günstigen Ferti
gungskosten zu erzielen.
Die Absorberschicht kann aus den chemischen Elementen wie Cr,
Al, Ta, Ti, Ni oder aus den chemischen Verbindungen wie TaN
oder TiN bestehen. Diese Materialien lassen sich leicht auf
das Substrat in einer gewünschten Dicke abscheiden und weisen
bei der vorgesehenen Strahlung vorteilhaft hohe Absorptions
eigenschaften auf.
Als günstig wird auch angesehen, die Schichtdicke der Absor
berschicht im Bereich 20 bis 80 nm auszubilden. Mit dieser
Schichtdicke wird eine ausreichende Absorption der einfallen
den Strahlung erreicht.
Vorteilhaft ist weiterhin, auf die Reflexionsschicht eine Re
siststruktur mit Hilfe der Elektronenstrahllithographie aus
zubilden. Dabei können durch Bestrahlung mit Elektronen und
bekannten photochemischen Prozessen Feinstrukturierungen ein
fach ausgeführt werden.
Eine einfache Methode zur Strukturierung der Reflexions
schicht mit der Resiststruktur ist durch ein anisotropes
Plasmaätzen zuverlässig realisierbar.
Auch ist günstig, die Absorberschicht als Ätzstop zu verwen
den. Der Ätzprozess kann daher so lange fortgeführt werden,
bis die Reflexionsschicht vollständig und restlos bis zur
Oberfläche der Absorberschicht entfernt wurde, ohne dass stö
rende Reste der Reflexionsschicht zurückbleiben. Dieses Ätz
verfahren ist insbesondere für die engen Abstände zwischen
den kleinen Strukturen von funktioneller Bedeutung.
Geeignete Ätzverfahren sind mit F- oder Cl-haltigen Ätzgasen
durchführbar, mit denen nur die Reflexionsschicht abgetragen
wird.
Die Resiststruktur läßt sich dagegen vorteilhaft naßchemisch
oder im Plasma entfernen, da diese Verfahren die Reflexions
schicht nicht angreifen.
Als günstig wird auch angesehen, durch nicht-reaktives Ionen
ätzen Material der Absorberschicht auf die Seitenwände der
Reflexionsschicht zu sputtern. Mit diesem Abscheideverfahren
werden die Seitenwände der strukturierten Reflexionsschicht
so abgedeckt, dass die einfallende Strahlung vollständig ab
sorbiert wird und keine Strahlung an den Seitenflächen der
Reflektorstrukturen austritt.
Eine weitere alternative Lösung wird auch darin gesehen, dass
auf der Reflexionsschicht eine Pufferschicht aufgebracht
wird. Diese Pufferschicht hat den Vorteil, dass bei einem
späteren selektiven CVD (Chemical Vapor Deposition)-Pro
zeßschritt auf der Pufferschicht keine Abscheidung von Absor
bermaterial erfolgt, so dass gezielt die Seitenwände der
strukturierten, elektrisch leitenden Reflexionsschicht be
schichtet werden können.
Die Pufferschicht wird vorzugsweise aus SiO2 gebildet. Diese
Pufferschicht läßt sich nach der Strukturierung der Reflexi
onsschicht vorteilhaft beispielsweise naßchemisch in verdünn
ter Flußsäure (HF) selektiv entfernen.
Zur Strukturierung der Pufferschicht wird vorteilhaft eine
Resiststruktur aufgetragen, die mit Hilfe der Elektronen
strahllithographie erzeugt wird. Auf diese Weise lassen sich
auch sehr kleine Strukturen in der Resiststruktur erstellen.
Günstig ist weiterhin, die Resiststruktur durch anisotropes
und selektives Plasmaätzen in die Pufferschicht zu übertra
gen. Dadurch wird auf einfache Weise die Pufferschicht struk
turiert.
Während der Strukturierung der Pufferschicht können Fehler
stellen in den Pufferstrukturen, z. B. Löcher und Unterbre
chungen entstehen, die prinzipiell durch eine additive Repa
raturmethode, die in der Abscheidung geeigneter Materialien
wie SiO2 besteht, repariert werden, ohne die Mehrlagenschicht
zu degradieren.
Durch Übertragung der Struktur der Pufferschicht in die Re
flexionsschicht mittels anisotropen Plasmaätzens (z. B. mit
RIE) werden vorteilhaft die gewünschten Strukturen in der Re
flexionsschicht ausgebildet.
Als geeignete Ätzgase für die Strukturierung der Reflexions
schicht wird die Verwendung von beispielsweise CF4, CF4/O2,
SF6, Cl2, Cl2/O2 oder BCl3/Cl2 angesehen. Mit diesen Ätzgasen
ist ein selektives Ätzen der Reflexionsschicht möglich, ohne
dass die Absorberschicht angegriffen wird. Die Absorber
schicht dient dabei in vorteilhafter Weise als Ätzstop.
Weiterhin ist vorteilhaft, durch einen selektiven CVD-Prozeß
eine weitere Absorberschicht an den Seitenwänden der Reflexi
onsschicht abzuscheiden. Dadurch werden die Strahlungsver
luste an den Seitenwänden der Reflexionsschicht reduziert.
Die Schichtdicke der weiteren Absorberschicht wird vorteil
haft so gewählt, dass die Strahlungsverluste an den Seiten
wänden hinreichend reduziert werden und dabei die Zwischen
räume zwischen zwei benachbarten Strukturen möglichst wenig
aufgefüllt werden, so dass mechanische Spannungen in der Re
flexionsmaske minimiert werden.
Zur selektiven Entfernung der Pufferschicht wird vorteilhaft
ein nasschemischer Ätzschritt mit verdünnter HF-Säure verwen
det, so dass die Reflexionsschicht oder die Absorberschicht
nicht angegriffen werden.
Eine weitere alternative günstige Ausführung wird auch darin
gesehen, dass anstelle der Absorberschicht die Reflexions
schicht direkt auf das Substrat aufgebracht wird. Dadurch
wird einerseits der Arbeitsschritt für das Aufbringen der Ab
sorberschicht auf das Substrat eingespart und andererseits
kann das Substrat für die Absorption der Strahlung verwendet
werden.
Als günstig wird auch angesehen, auf die Reflexionsschicht
zunächst eine Pufferschicht aufzubringen, die mittels der
Elektronenstrahllithographie mit einer Resiststruktur struk
turierbar ist.
Die Resiststruktur kann vorteilhaft durch anisotropes und se
lektives Plasmaätzen zunächst in die Pufferschicht und an
schließend in die Reflexionsschicht übertragen werden. Diese
Verfahren sind einfach durchführbar.
Zum Aufbringen einer Absorberschicht auf den Seitenwänden der
Reflexionsschicht wird vorteilhaft ein selektives CVD-Verfah
ren eingesetzt, da mit diesem Verfahren gezielte Abscheidun
gen erreichbar sind.
Die Reflexionsmaske wird vorzugsweise für die EUV-Lithogra
phie eines Halbleiterwafers verwendet, wobei die EUV-Strah
lung im Bereich von 10 bis 15 nm liegt. Mit diesen Wellen
länge gelingt es, kleinste Strukturen weit unter 100 nm zu
erzeugen.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung
einer lithographischen Reflexionsmaske beziehungsweise eine
lithographische Reflexionsmaske anzugeben, mit der insbeson
dere kleinste Strukturen unter 100 nm im großtechnischen Fer
tigungseinsatz erzeugt werden können. Diese Aufgabe wird mit
den Merkmalen der nebengeordneten Ansprüche 1 beziehungsweise
29 gelöst.
Drei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung
dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung nä
her erläutert.
Fig. 1a bis 1d zeigen Schnittbilder einzelner Fertigungs
schritte einer Reflexionsmaske nach einem ersten bekannten
Herstellverfahren,
Fig. 2 zeigt ein Schnittbild mit einem schematischen Quer
schnitt durch eine typische EUV-Reflexionsmaske nach dem
Stand der Technik,
Fig. 3a bis 3d zeigen Schnittbilder einzelner Fertigungs
schritte einer Reflexionsmaske nach einem zweiten bekannten
Herstellverfahren,
Fig. 4a bis 4e zeigen Schnittbilder einzelner Fertigungs
schritte einer Reflexionsmaske nach einem dritten bekannten
Herstellverfahren,
Fig. 5 zeigt ein einfaches Kamerasystem, das für prinzi
pielle Untersuchungen schon verwendet wurde,
Fig. 6a bis 6f zeigen Schnittbilder einzelner Fertigungs
schritte einer Reflexionsmaske mit einem ersten Ausführungs
beispiel,
Fig. 7a bis 7e zeigen Schnittbilder einzelner Fertigungs
schritte einer Reflexionsmaske mit einem zweiten Ausführungs
beispiel und
Fig. 8a bis 8e zeigen Schnittbilder einzelner Fertigungs
schritte einer Reflexionsmaske mit einem dritten Ausführungs
beispiel.
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird zunächst anhand
der Fig. 1 bis 5 der bekannte Stand der Technik mit seiner
Problematik näher erläutert.
Für die Verkleinerung von Strukturen, die in einer Dimension
von 70 bis 35 nm erzeugt werden sollen, werden lithographische
Reflexionsmasken 1 benötigt, die mit einer Wellenlänge
im weichen Röntgenstrahlenbereich von 10 bis 15 nm verwendbar
sind.
Die Fig. 1a bis 1d zeigen im Schnittbild den schematischen
Aufbau einer derartigen bekannten Reflexionsmaske 1, die bei
spielsweise mit einem Absorber-Ätzprozeß erstellt werden
kann. Man geht dabei gemäß Fig. 1a von einem Substrat S aus,
das beispielsweise aus einem Quarzglas oder ULE (Ultra-Low-
Expansion-Material) besteht. Auf dieses Substrat S wird eine
Reflexionsschicht ML aufgebracht, die als Mehrlagenschicht
ausgebildet ist. Diese Mehrlagenschicht wird mit einer Viel
zahl von dünnen Schichten gebildet, wobei die Schichtdicke
einer einzelnen Schicht etwa der halben Wellenlänge der ein
fallenden Strahlung entspricht. Diese Schichten sind als Dop
pelschichten aus Mo und Si ausgebildet und sind auf die Wel
lenlänge der einfallenden Strahlung so abgestimmt, dass eine
maximale Reflexion erreicht wird.
Auf diese Reflexionsschicht ML ist eine Pufferschicht B auf
gebracht, die aus SiO2 gebildet ist. Die Pufferschicht B hat
im wesentlichen fertigungstechnische Gründe und dient bei
spielsweise als Ätzstop bei nachfolgenden Strukturierungspro
zessen und auch als Schutzschicht für Defektreparaturen.
Auf diese Pufferschicht B wird anschließend eine Absorber
schicht A aufgebracht, die meistens aus Cr besteht.
Zur Strukturierung wird gemäß Fig. 1b beispielsweise durch
Elektronenstrahllithographie eine Resiststruktur R (Photo
lackschicht) strukturiert. Die Strukturen der Resistschicht R
werden gemäß der Fig. 1c durch ein spezielles Ätzverfahren
(RIE mit Ätzstop) auf die Absorberschicht A übertragen, wobei
die Strukturen der Resistschicht R durch ein Resiststrippen
entfernt werden. Zur Begrenzung des Ätzprozesses für die Ab
sorberschicht A dient dabei die Pufferschicht B.
In diesem Status der Maskenherstellung besteht die Möglich
keit, Defekte in der Absorberstruktur mit FIB (Focussed Ion
Beam) oder mit einem Laserstrahl zu reparieren, ohne dass die
Reflexionsschicht ML beeinträchtigt wird. Danach darf jedoch
bei der RIE-Strukturierung der Pufferschicht B weder die Re
flexionsschicht ML, beispielsweise in Folge einer Anätzung,
einer Ionenimplantation oder Ionenoxidation, beschädigt wer
den, noch dürfen dabei Defekte wie Rückstände, Brücken oder
Partikel entstehen, die dann in der Regel nicht mehr repara
bel sind, ohne die Reflexionsschicht ML zu schädigen.
Fig. 1d zeigt die fertig geätzte Reflexionsmaske 1, bei der
die Pufferschicht B strukturiert wurde. Der Fig. 1d ist wei
ter zu entnehmen, dass die Reflexionsschicht ML unbeschädigt
und durchgehend auf dem Substrat S aufliegt. Eine Reflexions
zone 10 zwischen zwei Strukturen 11 bildet für die spätere
Projektion mit EUV-Strahlung die abzubildende Fläche (die
über eine Spiegeloptik noch verkleinert wird) auf dem Wafer.
Die Flächen der Strukturen 11 absorbieren dagegen die
eintreffende Strahlung nahezu vollständig.
Das Schnittbild der Fig. 2 zeigt die prinzipielle Wirkung
der in Fig. 1d beschriebenen bekannten Reflexionsmaske 1.
Insbesondere ist der Fig. 2 zu entnehmen, wie die einfal
lende Strahlung We von der Reflexionsschicht ML als reflek
tierte Strahlung Wr verändert und reflektiert wird. Als
Strahlung ist eine EUV-Strahlung We vorgesehen, die eine Wel
lenlänge zwischen 10 und 14 nm aufweist und beispielsweise in
einem Einfallswinkel δ von 5° auf die Reflexionsmaske 1 auf
trifft. Die Strukturen 11, die durch die beiden Schichten
(Absorberschicht A und Pufferschicht B) gebildet werden, ha
ben den Abstand s (Abstand von Linien auf der Maske). Durch
Abschattungen ergibt sich eine Schattenzone d, so dass sich
die wirksame Reflexionszone entsprechend verkleinert. Das ist
durch die reflektierte Strahlung Wr mit der Breite s' im re
flektierten Luftbild bei der eingezeichneten Topographie er
kennbar. Ohne Topographie, dh. dA + dB = 0, würde die reflektierte
Strahlung Wr im Vergleich hierzu die größere Breite
so' aufweisen.
Entsprechendes gilt auch für die Strukturbreite (Linienbreite
L). Mit der Topographie ändert sich Breite der Linien im re
flektierten Luftbild auf den Wert L', während sie ohne Topo
graphie den Wert Lo' hätte. Insbesondere mit der dargestell
ten Topographie wird die reflektierte Strahlung Wr durch die
vorstehende linke Kante der rechten Struktur 11 des Absorbers
A begrenzt, so dass die wirksame Reflexionszone der reflek
tierten Strahlung Wr verkleinert wird. Des weiteren ist
nachteilig, dass durch Interferenzen an den Randgebieten der
Strahlungszone der reflektierten Strahlung Wr unterschiedli
che Strahlungsdichten entstehen.
Fig. 2 ist weiter entnehmbar, dass der Abstand L' zwischen
zwei benachbarten reflektierten Strahlungsbündeln Wr größer
ist als die Breite L der Struktur 11 selbst. Aus geometri
schen Überlegungen und der vereinfachenden Annahme, dass die
einfallende EUV-Strahlung We an der Oberfläche der Reflexi
onsschicht ML reflektiert wird, folgt, dass diese CD-Verände
rungen gleich
2.(dA + dB).sinδ
sind, wobei dA und dB die Schichtdicken des Absorbers A bzw.
des Puffers B sind. δ ist der Einfallswinkel zur Maskennorma
len. Für typische Werte für dA = 70 nm und dB = 50 nm folgen CD-
Veränderungen von 21 nm, also von ca. 10% für 200 nm-Struktu
ren auf der Reflexionsmaske 1. Bei einem Verkleinerungsver
hältnis von 4 : 1 ergeben sich immer noch CD-Veränderungen von
5 nm auf dem Wafer.
In der Praxis muss jedoch mit größeren CD-Veränderungen ge
rechnet werden, da die Strahlung We in die Reflexionsschicht
ML eindringt und mit abnehmender Intensität an den tieferlie
genden Lagen gestreut wird, so dass die durch Interferenz
entstehende reflektierte Strahlung Wr nicht nur stärker abge
schattet wird, sondern auch gegenüber dem an der Oberfläche
reflektierten Strahl versetzt ist.
Ein weiterer Nachteil ist, dass die Strukturverschiebungen
ebenfalls von der Schichttopographie, also im wesentlichen
von der Dicke der Absorber- und Pufferschicht abhängen.
Auch ist nachteilig, dass durch unterschiedliche thermische
Ausdehnungskoeffizienten des Maskensubstrates S, der Reflexi
onsschicht ML, der Pufferschicht B und der Absorberschicht A
mechanische Spannungen und Verzerrungen entstehen, die eben
falls zu CD-Veränderungen führen. Außerdem muß erwartet wer
den, dass diese Spannungen durch Strukturänderungen in der
Reflexionsschicht ML, durch Rekristallisation und Diffusion
relaxieren und dabei die Reflektivität der Reflexionsschicht
ML vermindert wird.
Die Fig. 3a bis 3d zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel
einer bekannten Reflexionsmaske 1, die nach der Damascene-Me
thode hergestellt wurde. Entsprechend der Fig. 3a wird wie
der von einem Substrat S ausgegangen, auf dem die Reflexions
schicht ML aufgebracht ist. Die Reflexionsschicht ML ist wie
in allen weiter aufgeführten Beispielen stets als Mehrlagen
reflexionsschicht ausgebildet.
Auf die Reflexionsschicht ML wird eine Resiststruktur R auf
gebracht, die durch Elektronenstrahllithographie mit Gräben
und Löchern strukturiert wird. Mit einem anisotropen Ätzver
fahren werden die Strukturen 11 in die Reflexionsschicht ML
übertragen. Die Tiefe der Gräben und Löcher kann kleiner oder
gleich der Dicke der Reflexionsschicht ML sein. Nach Entfer
nen der Resiststruktur R werden gemäß der Fig. 3c die Gräben
und Löcher mit dem Absorbermaterial aufgefüllt. Überschüssi
ges Absorbermaterial wird durch chemisch-mechanisches Polie
ren (CMP) abgetragen, so dass die Gräben und Löcher von dem
Absorbermaterial ausgefüllt sind und eine planare Oberfläche
erzeugen. Dabei besteht ein erhebliches Risiko, dass die
Mehrlagenschicht durch den CMP-Schritt geschädigt und ihre
Reflektivität gemindert wird.
Auch bei dieser Reflexionsmaske 1 entstehen die zuvor genann
ten CD-Veränderungen, wenn auch ihre Auswirkungen durch die
geringeren Topographieunterschiede geringer sind. Die CD-Ver
änderungen entstehen daher, weil die EUV-Strahlung nicht nur
an der obersten Lage der Reflexionsschicht ML, sondern auch
an tiefergelegenen Lagen reflektiert wird.
Bei dieser Reflexionsmaske 1 ist auch nachteilig, dass die
Effekte durch unterschiedliche thermische Auswirkungen sogar
verstärkt auftreten, da sich das Absorbermaterial nicht nur
auf der Oberfläche der Reflexionsschicht ML befindet, sondern
auch die Gräben und Löcher hohlraumfrei ausfüllt. Dadurch
werden hohe lokale mechanische Spannungen in der Reflexions
schicht ML erzeugt.
Die Fig. 4a bis 4e zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel
eines bekannten Herstellungsverfahrens für eine Reflexions
maske, bei dem die Risiken einer Degradation der Mehrlagen
schicht durch den CMP-Schritt umgangen werden sollen. Ausge
hend von dem Substrat S ist auf der Reflexionsschicht ML ge
mäß der Fig. 4a eine Pufferschicht B aufgebracht. Diese wird
wie zuvor beschrieben strukturiert. Die Fig. 4b und 4c
zeigen die entsprechende Situation, wie sie bei den Fig.
3b und 3c beschrieben wurde. Durch chemisch-mechanisches Po
lieren (CMP-Schritt) wird entsprechend der Fig. 4d der über
schüssige Absorber A abgetragen, wobei der CMP-Schritt auf
der Pufferschicht B stoppt. Nach dem naß- oder trockenchemi
schen selektiven Entfernen der Pufferschicht B entsteht gemäß
der Fig. 4e eine Topographie mit den oben beschriebenen
nachteiligen Auswirkungen. Auch bei diesem Verfahren treten
die unerwünschten CD-Veränderungen ein.
Zum besseren Verständnis der Funktion der Projektion zeigt
Fig. 5 in schematischer Ausführung ein vereinfachtes Kamera
system, bei dem eine schräg einfallende Strahlung U (EUV-
Strahlung) von der Reflexionsmaske 1 reflektiert und als re
flektierte Strahlung U' durch eine Apertur 2 geleitet wird.
Die reflektierte Strahlung U' wird von zwei sphärischen Spie
geln 3 und 4 so umgelenkt, dass ihre Strahlung mit einem vor
gegebenen Verkleinerungsverhältnis auf den Halbleiterwafer 5
fokussiert wird.
Die oben aufgeführten Nachteile bei bekannten Herstellverfah
ren für Reflexionsmasken treten bei den nachfolgend beschrie
benen Ausführungsbeispielen der Erfindung nicht oder nur in
stark verringertem Maße auf. Das liegt im wesentlichen an der
erfindungsgemäßen neuen Schichtanordnung für die Reflexions
schicht ML und die Absorberschicht A. Die Absorberschicht A
wird prinzipiell nicht auf der Reflexionsschicht ML, sondern
unter dieser angeordnet und alternativ auf dem Substrat S
und/oder den Seitenwänden der Reflexionsschicht ML aufge
bracht. Dadurch sind die Auswirkungen auf die reflektierte
Strahlung Wr (vergleiche Fig. 2) völlig anders. Die beim
Stand der Technik beschriebenen Nachteile, insbesondere der
CD-Veränderungen, werden dadurch vorteilhaft umgangen oder
reduziert.
Ein erstes Ausführungsbeispiel zeigen die Fig. 6a bis 6d.
Entsprechend der Fig. 6a wird von einem Substrat S für die
Maske 1 ausgegangen, das beispielsweise aus Quarz oder ULE
besteht. Auf dieses Substrat S ist die Absorberschicht A bei
spielsweise mit einer Dicke in einem Bereich von 20 bis 80 nm
abgeschieden. Die Absorberschicht A besteht beispielsweise
aus Cr, Al, Ta, TaN, Ti, TiN oder Ni. Auf diese Absorber
schicht A wird die Reflexionsschicht ML aufgetragen, wobei
die Gesamtdicke in einem Bereich von 200 bis 320 nm liegt.
Beispielsweise ergibt sich bei 40 Doppelschichten eine Ge
samtdicke von ca. 270 nm.
Die Reflexionsschicht ML ist als Multilayerschicht ähnlich
aufgebaut, wir sie zuvor beschrieben wurde. Die hat bei
spielsweise Doppelschichten aus Mo/Si zu je 6,8 nm Dicke, wo
bei die Dicke einer Doppelschicht im wesentlichen durch die
Wellenlänge der verwendeten EUV-Strahlung U bestimmt wird.
Bei den vorgesehenen optischen Wellenlängen wird die Dicke
einer Lage im Bereich 5 bis 8 nm liegen.
Gemäß der Fig. 6b wird auf die Reflexionsschicht ML eine Re
sistschicht R aus geeignetem Photolack aufgebracht, in dem
durch Elektronenstrahllithographie die Strukturen 11 gebildet
werden. Entsprechend Fig. 6c wird durch anisotropes Plasma
ätzen, zum Beispiel mit RIE, MERIE oder ICP unter Verwendung
von F- oder Cl-haltigen Gasen wie CF4, CF4/O2, SF6, Cl2,
CL2/O2 oder BCl3/Cl2 die Reflexionsschicht ML mit der Struk
tur der Resistschicht R strukturiert. Die Absorberschicht A
dient dabei als Ätzstop.
In Fig. 6d wurde anschließend in einem naßchemischen und/
oder Plasma-Ätzverfahren die verbliebene Resiststruktur R
entfernt. Bei diesem Resiststrippen ist im Plasma durch eine
geeignete Wahl der Prozeßparameter und Ätzgase darauf zu ach
ten, dass die Reflexionsschicht ML nicht oder nur an der
Oberfläche oxidiert wird.
Nach diesen wenigen Bearbeitungsschritten ist die Reflexions
maske 1 bereits fertig und kann als EUVL-Maske für die EUV-
Lithographie verwendet werden. Vorteilhaft neben der geringen
Prozesskomplexität und der Möglichkeit, Defekte zwischen den
Reflektorstrukturen ohne Schädigung derselben entfernen zu
können, ist auch die Tatsache, dass durch Strahlungsaustritt
an den Seitenflächen der Strukturen die erwähnte Asymmetrie
der reflektierten Strahlung reduziert wird. Ungünstig ist al
lerdings, dass der Strahlungsuntergrund insgesamt ansteigt,
nicht aber der Belichtungskontrast des Resists.
Die quantitative Bewertung dieser Effekte kann jedoch experi
mentell und/oder durch Simulation ermittelt und entsprechend
berücksichtigt werden.
Zur Vermeidung von Intensitätsverlusten wird in einer alter
nativen Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen, an den
Seitenflächen der Strukturen 11 eine weitere Absorberschicht
A' anzuordnen. Die weitere Absorberschicht A' wird zum Bei
spiel entsprechend der Fig. 4e durch nicht-reaktives Ionen
ätzen, beispielsweise mit Ar, gebildet. Dabei wird von der
Absorberschicht A Material auf die Seitenwände gesputtert, so
dass die weitere Absorberschicht A' entsteht.
Die noch störende Resiststruktur R wird anschließend entspre
chend der Fig. 6f durch Resiststrippen entfernt. Nunmehr
können von den Seitenwänden der Strukturen 11 keine Intensi
tätsverluste auftreten.
Eventuell übriggebliebene Rückstände, sogenannte 'Fences' aus
Absorbermaterial, die an Flanken der Resiststrukturen R abge
schieden wurden, werden naßchemisch oder mechanisch durch CMP
touch-up oder Wasser-Jets mit Laserunterstützung (water jet
laser cleaning) entfernt.
Dieses Anwendungsbeispiel kann bei Bedarf dadurch modifiziert
werden, dass - wie bei dem nachfolgend beschriebenen zweiten
Ausführungsbeispiel - auf die Mehrlagenreflexionsschicht ML
vor den lithographischen Schritt eine Pufferschicht B aufge
bracht wird. Diese Schicht erlaubt das Reparieren von Fehl
stellen (Löcher, Unterbrechungen) in den Pufferstrukturen,
die von der lithographischen Strukturierung verursacht wur
den, ohne dass sie Mehrlagenschicht ML degradiert wird.
Ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den
Fig. 7a bis 7e dargestellt. Im Unterschied zu der zuvor be
schriebenen Reflexionsmaske 1 wird zusätzlich entsprechend
der Fig. 7a auf der Reflexionsschicht ML eine Pufferschicht
B aufgebracht. Die Anordnung der Absorberschicht A und der
Reflexionsschicht ML auf dem Substrat S ist die gleiche wie
sie zuvor in den Fig. 6a bis 6f beschrieben wurde.
Als Substrat S wurde wieder Quarz oder ULE-Material verwen
det. Die Absorberschicht wir auf das Substrat S aufgetragen
und besteht beispielsweise aus Cr, Al, Ta, TaN, Ti, TiN oder
Ni in einer Dicke von 20 bis 80 nm. Auf diese Absorberschicht
A wird wiederum als Reflexionsschicht ML eine Mehrlagen
schicht aufgebracht. Beispielsweise werden 40 Mo/Si-Doppel
schichten von je 6,8 nm Dicke aufgebracht, so dass sich eine
Gesamtdicke von ca. 270 nm ergibt. Auf diese Reflexions
schicht ML wird schließlich die Pufferschicht B beispiels
weise aus SiO2 abgeschieden. Die Dicke dieser Pufferschicht B
beträgt beispielsweise 50 nm.
Entsprechend der Fig. 7b wird nun durch Elektronenstrahlli
thographie auf der Pufferschicht B eine Resiststruktur R er
zeugt. Diese Resiststruktur R wird durch anisotropes und se
lektives Plasmaätzen, beispielweise mit RIE, MERIE oder ICP
unter Verwendung von z. B. CHF3/CF4-Gasgemischen, struktu
riert. Zunächst wird diese Struktur 11 in die Pufferschicht B
und dann in die Reflexionsschicht ML übertragen (Fig. 7c),
wie es zuvor beschrieben wurde. Für diesen Ätzschritt können
Ätzgase wie CF4, CF4/O2, SF6, Cl2, Cl2/O2 oder BCl3/Cl2 ver
wendet werden. Die Absorberschicht A, die unterhalb der Re
flexionsschicht ML liegt, wird je nach Wahl der Ätzgase von
diesen nicht oder so wenig angegriffen, dass eine ausrei
chende Restdicke übrigbleibt. Anschließend wird die Resist
struktur R naßchemisch und/oder im Plasma entfernt, so dass
die Struktur 11 der Fig. 7c erhalten wird.
In Fig. 7d wird durch einen selektiven CVD-Schritt auf den
Seitenwänden der Strukturen 11 eine weitere Absorberschicht
A' aufgebracht, wobei der leitende Untergrund zuvor von iso
lierenden Passivierungen befreit wurde. Die weitere Absorber
schicht A' besteht im wesentlichen aus Al. Die Schichtdicke
der weiteren Absorberschicht A' wird so gewählt, dass Strah
lungsverluste an den Seitenwänden der Strukturen 11 hinrei
chend reduziert werden. Die Zwischenräume der Gräben 12 wer
den aber möglichst wenig aufgefüllt. Beispielsweise wird die
weitere Absorberschicht A' in einem Bereich von 30 bis 50 nm
abgeschieden.
Fig. 7e zeigt schließlich die fertige Reflexionsmaske 1,
nachdem die Pufferschicht B selektiv zur Reflexionsschicht ML
und zur weiteren Absorberschicht A' entfernt wurde. Das Ent
fernen erfolgt beispielsweise naßchemisch in verdünnter HF-
Säure.
Die angegebenen Ätzverfahren wurden bereits zum Stand der
Technik näher erläutert, so dass sie an dieser Stelle nicht
ausführlich wiederholt werden müssen.
Ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigen die
Fig. 8a bis 8e. Entsprechend der Fig. 8a wird wieder von
einer Maske 1 mit einem Substrat S ausgegangen, das aus Quarz
oder ULE-Material besteht. In diesem Fall wird jedoch keine
Absorberschicht A auf das Substrat S aufgetragen. Vielmehr
wird die Reflexionsschicht ML direkt auf das Substrat S auf
gebracht. Auch in diesem Fall weist die Reflexionsschicht ML
beispielsweise 40 Doppelschichten Mo/Si mit einer Dicke von
jeweils 6,8 nm auf, so dass sie eine Gesamtdicke von ca. 270 nm
besitzt. Auf diese Reflexionsschicht ML wird eine Puffer
schicht B beispielweise mit einer Dicke von 50 nm abgeschie
den. Diese Schichtanordnung dient nun als Ausgangsmaterial
für die Strukturierung der Reflexionsmaske 1.
Fig. 8b zeigt die strukturierte Reflexionsmaske 1, bei der
nach den zuvor beschriebenen Verfahren, beispielsweise durch
Elektronenstrahllithographie, eine aufgebrachte Resiststruk
tur R gebildet wurde. Diese Struktur wurde auf die Puffer
schicht B und die Reflexionsschicht ML übertragen. Die Über
tragung erfolgt wie zuvor beschrieben beispielsweise durch
anisotropes und selektives Plasmaätzen mit RIE, MERIE, ICP
unter Verwendung CHF3/CHF4-Gasgemischen. Als Ätzgase können
dabei CF4, CF4/O2, SF6, Cl2, Cl2/O2 oder BCl3/Cl2 dienen. Die
zwischen den Strukturen 11 entstandenen Gräben 12 gehen bis
auf das Substrat S. Das Substrat S dient dabei als Ätzstop.
Eine zusätzliche Absorberschicht A, die auf dem Substrat S
angeordnet wird, ist nicht erforderlich.
Fig. 8c zeigt den Zustand der Reflexionsmaske 1, nachdem die
Resiststruktur R entfernt wurde, so dass auf dem Substrat S
lediglich die Reflexionsschicht ML mit der Pufferschicht B
verblieben sind.
Zur Verringerung der Reflexionsverluste an den Seitenwänden
der Reflexionsschicht ML wird entsprechend der Fig. 8d eine
Absorberschicht A aufgetragen. Diese Absorberschicht A, die
beispielsweise aus Al besteht, wird durch einen selektiven
CVD-Schritt auf den Seitenflächen der Strukturen 11 aufgetra
gen, nachdem der Untergrund, wie bereits erwähnt, leitend ge
macht wurde. In den Gräben 12 auf dem Substrat S selbst wird
jedoch keine Absorberschicht A aufgetragen, da das Substrat
an den freien Stellen nicht leitend ist. Das ist auch nicht
unbedingt erforderlich, da das Substrat S wegen seiner großen
Dicke die eindringende EUV-Strahlung sicher absorbiert.
Die Schichtdicke der Absorberschicht A wird so gewählt, dass
die Strahlungsverluste an den Seitenwänden der Strukturen 11
hinreichend reduziert werden. Andererseits sollen die Zwi
schenräume der Gräben 12 möglichst wenig aufgefüllt werden.
Erfahrungsgemäß sind Schichtdicken von 30 bis 50 nm ausrei
chend.
In einem letzten Schritt wird gemäß Fig. 8e die Puffer
schicht B selektiv zur Reflexionsschicht ML und zur Absorber
schicht A entfernt. Dieses kann beispielsweise naßchemisch in
verdünnter HF-Säure erfolgen.
Reflexionsmasken 1, die mit den zuvor beschriebenen drei Her
stellungsverfahren gefertigt werden, können bevorzugt für die
Maskierung von Chips auf Halbleiterwafern verwendet werden.
Diese Masken eignen sich insbesondere für die EUV-Lithogra
phie, bei der eine Strahlung im Bereich von 10 bis 15 nm ver
wendet wird. Mit einer entsprechenden Kamera (Stepper) und
geeigneten verkleinerten Projektion lassen sich auf dem Wafer
voraussichtlich Strukturen bis zu einer minimalen Größe von
ca. 35 nm erzeugen.
Claims (30)
1. Verfahren zur Herstellung einer lithographischen Reflexi
onsmaske (1), insbesondere für kleinste Strukturgrößen unter
100 nm, wobei auf einem Substrat (S) wenigstens eine
Absorberschicht (A) und eine Reflexionsschicht (ML)
aufgebracht sind, mit denen mittels einer kurzwelligen
optischen Strahlung (U) und angepassten Ätzprozessen
Strukturen (11) und Gräben (12) auf der Reflexionsmaske (1)
ausgebildet werden,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Absorberschicht (A) auf einer Oberseite des
Substrates (S) unterhalb der Reflexionsschicht (ML) und/oder
auf den Seitenflächen der Reflexionsschicht (ML) aufgebracht
wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
die Reflexionsschicht (ML) eine Mehrlagenschicht ist, wobei
jeweils zwei benachbarte Lagen unterschiedliche Streu- und
Absorptionseigenschaften aufweisen.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch ge
kennzeichnet, dass die Dicke einer Lage der Reflexionsschicht
(ML) in Abhängigkeit von der Wellenlänge im Bereich von 5 bis
8 nm, vorzugsweise 6,8 nm, gewählt wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, da
durch gekennzeichnet, dass die Gesamtdicke der Reflexi
onsschicht (ML) im Bereich 200 bis 320 nm beträgt.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
die Absorberschicht (A) aus chemischen Elementen wie Cr, Al,
Ta, Ti, Ni oder chemischen Verbindungen wie TaN oder TiN
gebildet ist.
6. Verfahren nach einem der Ansprüchen 1 oder 5, dadurch ge
kennzeichnet, dass die Schichtdicke der Absorberschicht (A)
im Bereich 20 bis 80 nm liegt.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, da
durch gekennzeichnet, dass auf der Reflexionsschicht (ML)
durch Elektronenstrahllithographie eine Resiststruktur (R)
gebildet wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass
die Resiststruktur (R) als Ätzmaske für die Reflexionsschicht
(ML) dient, wobei die Reflexionsschicht (ML) mit einem
anisotropen Plasmaätzen strukturiert wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass
die Absorberschicht (A) als Ätzstop verwendet wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass
zum Ätzen F- oder Cl-haltige Ätzgase verwendet werden.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass
die Resiststruktur (R) naßchemisch oder im Plasma entfernt
wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass
durch nicht-reaktives Ionenätzen Material der Absorberschicht
(A) auf die Seitenwände der Reflexionsschicht (ML) gesputtert
wird.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, da
durch gekennzeichnet, dass auf die Reflexionsschicht (ML)
eine Pufferschicht (B) aufgebracht wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass
die Pufferschicht (B) aus SiO2 gebildet wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch
gekennzeichnet, dass auf der Pufferschicht (B) durch
Elektronenstrahllithographie eine Resiststruktur (R) erzeugt
wird.
16. Verfahren nach einem der Ansprüchen 13 bis 15, dadurch
gekennzeichnet, dass durch anisotropes und selektives
Plasmaätzen die Resiststruktur (R) in die Pufferschicht (B)
übertragen wird.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass
die Resiststruktur (R) in die Reflexionsschicht (ML)
übertragen wird.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass
als Ätzgas CF4, CF4/O2, SF6, Cl2, Cl2/O2 oder BCl3/Cl2
verwendet wird.
19. Verfahren nach einem der Ansprüchen 17 oder 18, dadurch
gekennzeichnet, dass die Absorberschicht (A) als Ätzstop
verwendet wird.
20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass
die Resiststruktur (R) nasschemisch oder im Plasma entfernt
wird.
21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass
durch selektives CVD auf leitendem Grund, insbesondere den
Seitenwänden der Reflexionsschicht (ML) und den freigeätzten
Zonen der Absorberschicht (A) eine weitere Absorberschicht
(A') aufgebracht wird.
22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass
die Dicke der weiteren Absorberschicht (A') so gewählt wird,
dass die Strahlungsverluste an den Seitenwänden der
Reflexionsschicht hinreichend reduziert werden, wobei die
Zwischenräume möglichst wenig aufgefüllt werden und
vorzugsweise im Bereich von 30 bis 50 nm liegen.
23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass
die Pufferschicht (B) selektiv zur Reflexionsschicht (ML) und
der weiteren Absorberschicht (A') vorzugsweise nasschemisch
mit verdünnter HF-Säure entfernt wird.
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge
kennzeichnet, dass an Stelle der Absorberschicht (A) die
Reflexionsschicht (ML) direkt auf das Substrat (S) auf
gebracht wird.
25. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass
auf der Reflexionsschicht (ML) eine Pufferschicht (B)
aufgebracht ist, auf die durch Elektronenstrahllithographie
eine Resiststruktur (R) gebildet wird.
26. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass
die Resiststruktur durch anisotropes und selektives
Plasmaätzen zunächst in die Pufferschicht (B) und an
schließend in die Reflexionsschicht (ML) übertragen wird.
27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass
auf den Seitenwänden der Reflexionsschicht (ML) durch
selektives CVD eine Absorberschicht (A) abgeschieden wird.
28. Verfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass
die Pufferschicht (B) durch nasschemisches Ätzen selektiv
entfernt wird.
29. Lithographische Reflexionsmaske zur Durchführung des Ver
fahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer
Reflexionsschicht (ML) und mit wenigstens einer
Absorberschicht (A),
dadurch gekennzeichnet,
dass die Absorberschicht (A) zwischen dem Substrat (S) und
der Reflexionsschicht (ML) und/oder an den Seitenwänden der
Reflexionsschicht (ML) aufgebracht ist.
30. Reflexionsmaske nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet,
dass die Reflexionsmaske 1 für die EUV-Lithographie eines
Halbleiterwafers vorzugsweise mit einer optischen Strahlung
im Bereich von 10 bis 15 nm verwendbar ist.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10123768A DE10123768C2 (de) | 2001-05-16 | 2001-05-16 | Verfahren zur Herstellung einer lithographischen Reflexionsmaske insbesondere für die Strukturierung eines Halbleiterwafers sowie Reflexionsmaske |
US10/147,543 US6872495B2 (en) | 2001-05-16 | 2002-05-16 | Method for fabricating a lithographic reflection mask in particular for the patterning of a semiconductor wafer, and a reflection mask |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10123768A DE10123768C2 (de) | 2001-05-16 | 2001-05-16 | Verfahren zur Herstellung einer lithographischen Reflexionsmaske insbesondere für die Strukturierung eines Halbleiterwafers sowie Reflexionsmaske |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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