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- Priorität: 23. Februar 2007; EP 07 102 981.3
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Die
Erfindung betrifft einen Dummy-Rohling (d. h. ein Dummy-Blank),
der zum Festlegen der Belichtungsparameter eines Belichtungsschrittes
verwendet werden kann, bei welchem ein Strahl wie ein Elektronenstrahl
zum Einsatz kommt. Darüber hinaus betrifft die Erfindung
ein Verfahren zum Festlegen einer Zusammensetzung einer Rohlingschicht oder
eines Rohlingschichtsystems.
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Während
der Herstellung von Halbleitervorrichtungen wie Halbleiterspeichern
oder integrierten Schaltkreisen werden Halbleitersubstrate und auf dem
Halbleitersubstrat abgeschiedene Schichten unter Einsatz herkömmlicher
Verfahren strukturiert. Das Strukturieren erfolgt beispielsweise
durch Auftragen einer Fotolackschicht auf die zu strukturierende Schicht.
Das Fotolackmaterial lässt sich selektiv hinsichtlich dessen
chemischer Eigenschaften durch Belichten mit Hilfe einer Fotomaske
verändern. Aufgrund dieser geänderten chemischen
Eigenschaften werden lediglich die belichteten oder nicht belichteten
Gebiete in einem Entwickler löslich. Danach können
die belichteten oder nicht belichteten Gebiete selektiv mittels
des Entwicklers entfernt werden. Nach einem solchen Entwicklungsprozess
wird eine strukturierte Fotolackschicht erzielt, die als Maske während
der nächsten Verarbeitungsschritte einer bestimmten Schicht
verwendet wird. Derzeit wird eine Strahlung mit einer Wellenlänge
im Bereich von 157 bis 193 nm zum Belichten des Fotolackmaterials
mittels einer Fotomaske verwendet. Nichtsdestotrotz wird aufgrund
der Erfordernisse nach kleineren Strukturgrößen
versucht, Strahlung mit kürzeren Wellenlängen
zu verwenden, um die Auflösungsbeschränkungen
derzeit verwendeter lithografischer Verfahren zu überwinden.
Als Beispiel für kürzere Wellenlängen
kann eine Extrem-UV(EUV)-Technologie verwendet werden unter Einsatz
von Strahlung mit einer Wellenlänge von 13.4 nm.
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Die
Strahlung mit einer Wellenlänge von 13.4 nm liegt weit
unter der Wellenlänge von sichtbarem Licht und ist nahe
am Bereich von Röntgenstrahlen. Da EUV-Strahlung nahezu
von jedem Material absorbiert wird, ist es nicht länger
möglich, herkömmliche Belichtungssysteme unter
Einsatz transparenter Masken und Licht-brechender Optiken wie Linsen
zu verwenden. Aus diesem Grund wird EUV-Strahlung durch hoch reflektive
Spiegeloptiken abgelenkt und fokussiert und auf die zu strukturierende
Scheibe geformt und gerichtet.
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Somit
weisen EUV-Masken einen bestimmten EUV-Spiegel auf und sind auf
einem Substrat mit einem niedrigen thermischen Ausdehnungskoeffizienten
gebildet, um sicherzustellen, dass diese ihre Form auch bei zunehmender
Erwärmung aufrechterhalten. 1 zeigt
eine beispielhafte Querschnittsansicht einer EUV-Maske. Auf einer
Oberfläche eines Maskensubstrats 11, welches aus
einem Material mit einem niedrigen thermischen Ausdehnungskoeffizienten
besteht, ist ein Multischichtsystem 12 angeordnet. Das
Multischichtsystem 12 weist eine Dicke von näherungsweise
280 bis 350 nm auf und besteht aus vielen alternierenden Schichten
verschiedener Materialien. Das Multischichtsystem 12 kann
beispielsweise 40 bis 120 Schichten bestehend aus einem ersten und
einem zweiten Material mit je einer Dicke von 2 bis 5 nm aufweisen.
Das erste Material kann beispielsweise Silizium sein, wobei das
zweite Material Molybdän sein kann. Weitere Beispiele beinhalten ein
System aus Silizium/Beryllium oder ein Multischichtsystem aus alternierenden
Schichten von drei oder mehr Materialien wie beispielsweise ein
Molybdän/Ruthenium/Silizium-System. Das Multischichtsystem
wirkt als reflektierendes System, da ein Teil der Strahlung an jeder
Grenzfläche aus ersten und zwei ten Schichten reflektiert
wird, so dass im Idealfall über 70% der einfallenden Strahlung
reflektiert werden kann.
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Auf
dem Multischichtsystem 12 ist eine Abdeckungsschicht 16 angeordnet.
Auf der Abdeckungsschicht 16 ist eine Mehrzahl von Absorptionsbereichen 13 positioniert.
Die Absorptionsbereiche 13 können beispielsweise
jeweils aus einem Abdeckungsschichtbereich 161, einem Pufferschichtbereich 171 und
einem Absorberschichtbereich 181 aufgebaut sein. Die Absorbergebiete 13 sind
als erhöhte Bereiche auf dem Multischichtsystem 12 ausgebildet,
wobei Strahlungsreflexionsgebiete 14 des Multischichtsystems 12 zwischen
den Absorbergebieten 13 positioniert sind. Die Anordnung
der Absorbergebiete 13 und Reflexionsbereiche 14 entspricht dem
Muster, das auf die zu verarbeitende Scheibe übertragen
werden soll. Gewöhnlich fällt ein Strahl auf die
reflektierende Maske unter einem kleinen Winkel bezüglich
der Normalen ein.
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Zum
Herstellen von wie in 1 gezeigten EUV-Masken, wird
ein Multischichtsystem 12 mit einem wie oben beschriebenen
Aufbau auf einem Substrat 11 angeordnet. Das Substrat 11 besteht
aus einem Material mit einem niedrigen thermischen Ausdehnungskoeffizienten
wie ULE(„Ultra Low Expansion")-Materialien, die z. B. Titan-dotiertes
Quarzglas oder Zerodur® enthalten.
Dann wird eine Abdeckungsschicht mit einer Dicke von näherungsweise 11 nm
auf dem Multischichtsystem 12 angeordnet. Danach wird eine
Pufferschicht 17, die beispielsweise aus SiO2 bestehen
kann, auf die Abdeckungsschicht abgeschieden, wobei die Pufferschicht 17 etwa
eine Dicke von ungefähr 50 nm aufweisen kann. Die Pufferschicht 17 dient
als Stoppschicht während der Strukturierung der EUV-Maske.
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Danach
wird eine Absorberschicht 18 abgeschieden. Die Absorberschicht 18 kann
beispielsweise Chrom, Tantalnitrid oder weitere Tantalverbindungen
Aluminium-Kupfer, Titan oder Titanverbindungen und weitere geeignete
Materialien aufweisen. Auf der Rückseite des Maskensubstrats 11 wird
eine Rückseitenschicht angeordnet, die aus Chrom bestehen kann.
Folglich wird der in 2 gezeigte Maskenrohling 21 erzielt.
Danach wird ein Elektronenfotolackmaterial wie z. B. FEP 171 oder
FEN 270 auf die Struktur abgeschieden. Das Elektronenfotolackmaterial
(nicht gezeigt) wird mit Hilfe eines Elektronenstrahls und Entwicklers
strukturiert, gefolgt von geeigneten Ätzschritten, um einen
Aufbau zu erzielen, der demjenigen in 1 ähnelt.
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Während
der Belichtung mit einem beliebigen Strahl, z. B. einem Elektronenstrahl,
treffen Elektronen mit einer typischen Energie von 20 bis 100 keV
auf den mit dem Fotolack bedeckten Maskenrohling auf. Ein bestimmter
Anteil der Primärelektronen reagiert direkt mit dem Fotolackmaterial.
Dennoch wird ein Teil der Primärelektronen von der Absorberschicht
für die EUV-Maske reflektiert und ein weiterer Teil tritt
durch den Maskenrohling zum Substrat hindurch. Eine typische Tiefe,
bis zu der die Elektronen eindringen, beträgt einige Hundert
Nanometer. Während dieses Eindringprozesses finden verschiedenartige
Wechselwirkungen zwischen den Primärelektronen und den
Maskenmaterialien des Maskenrohlings statt. Dies führt
zu Kollisionskaskaden und der Erzeugung von Sekundärelektronen.
Die Sekundärelektronen werden um den auftreffenden Primärstrahl erzeugt
und nehmen mit zunehmendem Abstand in der Intensität ab.
Typische Bereiche liegen in der Größenordnung
von 10 μm. Ein Teil der innerhalb des Rohlings erzeugten
Sekundärelektronen verlassen den Rohling und führen
zu einer zusätzlichen Fotolackbelichtung. Diese Elektronen
werden als gestreute Sekundärelektronen bezeichnet. Hierin
liegt der Ursprung für die wohlbekannten Proximity-Effekte. Somit
müssen zum Herstellen einer Fotomaske die korrekten Lithografieparameter
wie eine optimale Bestrahlungsdosis und Proximity-Effekt-Korrekturfaktoren
ermittelt werden. Um diese Faktoren zu bestimmen, wird ein Dummy-Rohling
mit Hilfe eines Elektronenstrahls belichtet, wobei der Dummy-Rohling
einen Maskenrohling bildet, der später nicht als reelle Fotomaske
verwendet wird.
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In
der Vergangenheit wurde beispielsweise ein Dummy-Rohling mit demselben
Aufbau wie zum in 2 gezeigten reellen Maskenrohling
als Dummy-Rohling verwendet. Dennoch sind aufgrund des speziellen
Maskensubstrats 11, das aus einem Material mit einem thermischen
Ausdehnungskoeffizienten besteht und aufgrund des bestimmten Multischichtsystems 12 derartige
reelle EUV-Maskenrohlinge sehr teuer.
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Ein
weiterer Versuch wurde auf einen Dummy-Rohling gestützt,
der beispielsweise in 3 gezeigt ist. Der in 3 gezeigte
Dummy-Rohling weist ein Dummy-Substrat auf, das aus Quarz besteht.
Auf dem Quarzsubstrat 1 ist eine Dummy-Schicht aus Si mit
einer Dicke von ungefähr 89 nm angeordnet. Auf der
Si-Schicht 2 ist eine Abdeckungsschicht 16 mit derselben
Dicke wie eine gewöhnliche Abdeckungsschicht eines reellen
Maskenrohlings positioniert. Eine Pufferschicht 17, die
aus Siliziumdioxid bestehen kann, ist mit einer Dicke von ungefähr
10 nm auf die Abdeckungsschicht 16 aufgebracht, gefolgt
von einer Absorberschicht 18, die aus demselben Material
wie die Absorberschicht 18 eines reellen Maskenrohlings
bestehen kann. Zudem entspricht die Dicke der Absorberschicht 18 der
Dicke der Absorberschicht 18 eines reellen Maskenrohlings.
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Dennoch
wurde gezeigt, dass ein Maskenprozess, der mit Hilfe eines derartigen
Dummy-Maskenrohlings entwickelt wurde, nicht zu demselben Leistungsvermögen
wie bei Übertragung auf die sehr teuren EUV-Rohlinge führt.
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Demnach
besteht ein Bedürfnis nach einem preiswerten EUV-Rohlingmaterial,
das dasselbe Maskenstrukturierungs-Lei stungsvermögen aufweist,
das sich ergeben würde, falls der Maskenprozess mit dem
sehr teuren EUV-Rohlingmaterial selbst erfolgt. Darüber
hinaus besteht ein Bedürfnis nach einem Verfahren zum Bestimmen
einer Rohlingschicht oder eines Rohlingschichtsystems, das Teil
eines derartigen Dummy-Rohlings ausbildet.
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Erfindungsgemäß wird
ein Dummy-Rohling gemäß dem Patentanspruch 1 bereitgestellt.
Darüber hinaus gibt die Erfindung das Verfahren gemäß Patentanspruch
14 an.
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Die
bevorzugten Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen
Patentansprüche.
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Erfindungsgemäß weist
ein Dummy-Rohling zum Festlegen von Belichtungsparametern eines
beliebigen Belichtungsstrahlverfahrens ein Substrat, eine Rohlingschicht
oder ein Rohlingschichtsystem auf, wobei sich der Dummy-Rohling
zur Kennzeichnung des Antwortverhaltens eines vorgegebenen Maskenschichtsystems
mit Schichten aus wenigstens zwei verschiedenen Materialien bei
Bestrahlung mit dem Belichtungsstrahl eignet, wobei das Maskenschichtsystem
verschieden ist von dem Rohlingschichtsystem. Der Dummy-Rohling
weist zudem eine Strukturierungsschicht auf, die mit Hilfe des Belichtungsstrahls
strukturiert werden soll.
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In
diesem Zusammenhang betrifft der Ausdruck „vorgegebenes
Maskenschichtsystem" ein Multischichtsystem, das gewöhnlich
bei einem reellen Maskenrohling vorliegt. Genauer gesagt, sollte der
Dummy-Rohling einen reellen Maskenrohling nachahmen. Demnach weist
der Dummy-Rohling eine Rohlingschicht oder ein Rohlingschichtsystem auf,
das zur Abbildung des Antwortverhaltens des einen Teil des reellen
Maskenrohlings ausbildenden Multischichtsystems geeignet ist.
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Der
Belichtungsstrahl kann ein beliebiger Strahl sein, der zur Belichtung
eines Fotolackmaterials geeignet ist. Beispielhafte Strahlen schließen Licht
oder elektromagnetische Strahlung, z. B. VIS (sichtbares Licht,
visible light) oder EUV-Strahlung, Elektronen oder weitere geladene
oder ungeladene Partikel ein.
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Die
Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass ein Dummy-Rohling zur
Festlegung von Belichtungsparametern eines Belichtungsschrittes
unter Verwendung von z. B. einem Elektronenstrahl eine Rohlingschicht
oder ein Rohlingschichtsystem aufweisen sollte, das sich zur Nachahmung
des Antwortverhaltens des Multischichtsystems der EUV-Maske bei
Bestrahlung derselben mit dem Belichtungsstrahl eignet.
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Dies
lässt sich insbesondere dann erzielen, falls das Rohlingschichtsystem
eine Basisschicht und wenigstens eine vergrabene Schicht aufweist,
deren Material verschieden ist von dem Material der Basisschicht.
Beispielsweise kann die Rohlingschicht aus Silizium bestehen, wobei
eine beliebige der vergrabenen Schichten aus einem Material wie
Chrom oder Tantalnitrid aufgebaut sein kann. Darüber hinaus kann
die vergrabene Schicht auch aus einem Material bestehen, das Teil
des Multischichtsystems ist.
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Zudem
kann die Rohlingschicht oder das Rohlingschichtsystem eine Schicht
eines Basismaterials mit einem Dotierstoff sein. Beispielsweise
kann das Basismaterial Silizium entsprechen und der Dotierstoff
kann ein hiervon verschiedenes Material sein. Insbesondere können
der Dotierstoff und das Basismaterial aus den Materialien des Maskenschichtsystems
ausgewählt sein. Darüber hinaus kann die Rohlingschicht
oder das Rohlingschichtsystem eine Schicht einer Legierung aufweisen,
die aus den Materialien des Maskenschichtsystems besteht.
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Als
weiteres Beispiel kann die Rohlingschicht oder das Rohlingschichtsystem
eine Schicht eines Materials aufweisen, das eine Ordnungszahl hat,
die der effektiven Ordnungszahl des Maskenschichtsystems entspricht.
In diesem Zusammenhang entspricht der Ausdruck „effektive
Ordnungszahl" des Maskenschichtsystems dem gewichteten mittleren
Wert der Ordnungszahlen der das Maskenschichtsystem darstellenden
Materialien. Insbesondere wird dieser Mittelwert mit Hilfe von z.
B. den Werten der verschiedenen Schichtdicken der das Maskenschichtsystem
darstellenden Schichten gewichtet. Darüber hinaus kann
das Substrat beispielsweise ein Quarzsubstrat sein, um weiter die
Kosten des Dummy-Rohlings zu reduzieren. Zudem kann die Strukturierungsschicht
denselben Aufbau aufweisen wie diejenige Strukturierungsschicht,
welche in einem reellen Maskenrohling verwendet wird.
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Ein
Verfahren zum Bestimmen einer Rohlingschicht oder eines Rohlingschichtsystems,
welche Teil eines wie oben definierten Dummy-Rohlings bilden, beinhaltet
ein Bestrahlen eines reellen Maskenrohlings mit einem Belichtungsstrahl,
Bestimmen einer absorbierten Bestrahlungsdosis in Abhängigkeit
vom Abstand in Bezug auf eine Referenzposition, um Referenzeigenschaften
zu erzielen, Bereitstellen eines Dummy-Rohlings mit einem Substrat,
einer Rohlingschicht oder eines Rohlingschichtsystems sowie einer
Strukturierungsschicht, Bestrahlen des Dummy-Rohlings mit einem
Belichtungsstrahl, Bestimmen einer absorbierten Bestrahlungsdosis
in Abhängigkeit vom Abstand in Bezug auf eine Referenzposition
zum Erzielen von Dummy-Eigenschaften, Vergleichen der Dummy-Eigenschaften
mit den Referenzeigenschaften, um ein Übereinstimmungsmaß zu
erhalten, Ändern des Aufbaus der Rohlingschicht oder des
Rohlingschichtsystems, bis das Übereinstimmungsmaß unterhalb
eines vorgegebenen Schwellenwerts liegt.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Verfahren werden der reelle
Masken rohling als auch der Dummy-Rohling mit Strahlung bestrahlt,
welche dieselbe Beschaffenheit und dieselben Eigenschaften aufweisen.
Beispielsweise werden der Maskenrohling und der Dummy-Rohling mit
einem Elektronenstrahl derselben Energie bestrahlt.
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Beim
Ausführen des erfindungsgemäßen Verfahrens
ist es trotz des möglicherweise nicht vollständig
bekannten Aufbaus des reellen Maskenrohlings möglich, eine
Rohlingschicht oder ein Rohlingschichtsystem festzulegen, das sich
zur Abbildung des Antwortverhaltens des reellen Maskenrohlings eignet.
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Im
Folgenden wird die Erfindung detaillierter mit Bezug auf die begleitenden
Abbildungen erläutert.
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1 zeigt
eine Querschnittansicht einer herkömmlich verwendeten EUV-Maske;
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2 zeigt
eine Querschnittsansicht eines Maskenrohlings zum Herstellen der
in 1 gezeigten Maske;
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3 zeigt
eine Querschnittsansicht eines herkömmlichen Dummy-Rohlings;
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4A zeigt
eine Querschnittsansicht eines Dummy-Rohlings gemäß der
Erfindung;
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4B zeigt
eine Querschnittsansicht eines Dummy-Rohlings gemäß einer
Ausführungsform der Erfindung;
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5 zeigt
eine Querschnittsansicht eines Dummy-Rohlings beim Ausführen
eines Elektronenstrahl-Belichtungsverfahrens; und
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6 zeigt
ein Diagramm zur Darstellung der effektiven Dosis in Abhängigkeit
vom Abstand des einfallenden Strahls.
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4A zeigt
einen Dummy-Rohling 22 gemäß der Erfindung.
Auf der Oberfläche eines Substrats 1 ist eine
Rohlingschicht 3 oder ein Rohlingschichtsystems 31 bereitgestellt.
Auf der Rohlingschicht 3 oder dem Rohlingschichtsystem 31 ist
eine Abdeckungsschicht 16 angeordnet, gefolgt von einer Pufferschicht 17 und
einer Absorberschicht 18. Auf der Rückseite des
Substrats 1 ist eine Rückseitenschicht angeordnet,
die etwa aus Chrom bestehen kann und eine Dicke von 60 nm einnehmen
kann.
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Das
Substrat 1 kann beispielsweise aus Quarz bestehen. Zusätzlich
kann die Abdeckungsschicht 16 denselben Aufbau und dieselbe
Dicke wie die Abdeckungsschicht eines reellen Maskenrohlings einnehmen.
Die Abdeckungsschicht kann etwa aus Silizium bestehen und eine Dicke
von ungefähr mehr als 10 nm und z. B. weniger als 15 nm
einnehmen. Ebenso kann die Pufferschicht 17 aus SiO2 bestehen und eine Dicke von ungefähr
8 bis 12 nm einnehmen. Darüber hinaus kann die Absorberschicht
aus TaN oder Chrom bestehen und eine Dicke von mehr als 50 und z.
B. weniger als 80 nm einnehmen. Die Absorberschicht 18 entspricht
der Strukturierungsschicht, welche mit Hilfe des Strahls strukturiert
werden soll. Die Dicke und der Aufbau der Rohlingschicht oder des
Rohlingschichtsystems hängt vom Aufbau und der Dicke des
Multischichtsystems des reellen Maskenrohlings ab. Genauer gesagt
werden mit Hilfe des Dummy-Rohlings dieser Erfindung die Lithografieparameter
wie die Bestrahlungsdosis und der Proximity-Effekt-Korrekturfaktor
für ein Strahlbelichtungsverfahren festgelegt und auf ein
Verfahren mit dem reellen Maskenrohling übertragen.
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Gemäß einer
Ausführungsform kann das Rohlingschichtsystem eine Basisschicht
und wenigstens eine vergrabene Schicht aufweisen. Wie beispielsweise
in 4B gezeigt ist, kann das Rohlingschichtsystem 31 beispielsweise
eine erste Basisschicht 23, eine vergrabene Schicht 24a und
eine zweite Basisschicht 25 aufweisen, wobei die erste und
die zweite Basisschicht 23, 25 aus demselben Material
oder auch aus verschiedenen Materialien bestehen können.
Darüber hinaus können zwei oder mehrere vergrabene
Schichten 24a, 24b angegeben werden, wobei die
vergrabenen Schichten aus denselben oder aus verschiedenen Materialien
gefertigt sind. Die Basisschichten und die vergrabenen Schichten
können insbesondere aus solchen Materialien bestehen, aus
denen das Multischichtsystem des reellen Maskenrohlings ausgebildet
ist.
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Anders
ausgedrückt, kann das Multischichtsystem der reellen Maske
durch ein vereinfachtes Schichtsystem ersetzt werden, das beispielsweise eine
geringere Anzahl von bis zu 10 verschiedenen Schichten anstelle
von 40 bis 120 Schichten aufweist, welche gewöhnlich in
einem Multischichtsystem eines reellen Maskenrohlings vorliegen.
In dieser Ausführungsform kann die Dicke des Rohlingschichtsystems
gleich der Dicke des Multischichtsystems des reellen Maskenrohlings
sein. Darüber hinaus können die Dicke der Basisschicht
und der vergrabenen Schicht gleich der aufaddierten Dicken der einzelnen
Schichten des Multischichtsystems entsprechen. Falls der reelle
Maskenrohling beispielsweise 40 Einzelschichten aus Silizium mit
einer Dicke von 4.2 nm und 40 Einzelschichten aus Molybdän
mit einer Dicke von 2.7 nm aufweist, so weist eine Basisschicht
aus Silizium eine Dicke von 168 nm auf und die vergrabene Schicht,
welche aus Molybdän besteht, nimmt eine Dicke von 108 nm
ein. Ebenso kann das Rohlingschichtsystem mehr als eine Basisschicht
aus Silizium und mehr als eine vergrabene Schicht aus Molybdän
aufweisen. In diesem Fall addieren sich die Dicken der einzelnen
Basisschichten auf 168 nm und die addierten Schichtdicken der einzelnen
vergrabenen Schichten kommen auf 108 nm.
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Gemäß einer
zweiten Ausführungsform kann die Rohlingschicht eine Basisschicht
und einen Dotierstoff aufweisen. Insbesondere sind die Atome des Dotierstoffs
stochastisch in der Basisschicht verteilt. Beispielsweise kann die
Basisschicht eine Siliziumschicht sein und der Dotierstoff kann
aus einem anderen Material bestehen, z. B. einem Material mit einer
höheren Ordnungszahl als Silizium. Beispielsweise kann
ein Dotierstoff aus der Gruppe bestehend aus Chrom, Molybdän
und Tantal ausgewählt sein. Falls der reelle Maskenrohling
darüber hinaus etwa ein Multischichtsystem aus Silizium
und Molybdän aufweist, so wird insbesondere ein Dotierstoff
aus Molybdän bevorzugt. Eine Dotierstoffkonzentration kann
beliebig gewählt sein. Insbesondere wird bevorzugt, dass
die Dotierstoffkonzentration von Molybdän dem Molybdängehalt
des Multischichtsystems des reellen Maskenrohlings entspricht. Falls
demnach ein Multischichtsystem aus Beryllium oder Silizium oder ein
Multischichtsystem aus Mo/Ru/Si in einem reellen Maskenrohling vorliegt,
so wird bevorzugt, dass der Dotierstoff Beryllium oder Molybdän
und Ruthenium entspricht. Ebenso kann eine entsprechende Legierung
der bestimmten Materialien als Rohlingschicht herangezogen werden,
z. B. eine Si/Mo-Legierung oder eine Ru/Si- oder Mo/Ru/Si-Legierung.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform dieser Erfindung kann die Rohlingschicht
aus einem Material mit einer Ordnungszahl aufgebaut sein, die der effektiven
Ordnungszahl des Multischichtsystems entspricht. Falls beispielsweise
das Multischichtsystem Silizium und Molybdänschichten aufweist,
so kann die Rohlingschicht aus einem Material mit einer Ordnungszahl
aufgebaut sein, die zwischen 14 und 42 liegt. Beispielsweise kann
ein Material aus der Gruppe bestehend aus Titan, Chrom, Mangan,
Eisen, Kobalt, Nickel, Kupfer, Zink oder Gallium gewählt
sein. Darüber hinaus kann die effektive Ordnungszahl des
Multischichtsystems ein gewichteter Mittelwert sein unter Berücksichtigung
der verschiedenen Anteile der einzelnen in dem Multischichtsystem
vorliegenden Materialien. Falls demnach das Verhältnis
der in dem Multischichtsystem vorliegenden Atome 3:2 ist, wobei
dieses Verhältnis die Anzahl von Siliziumatomen geteilt
durch die Anzahl von Molybdänatomen kennzeichnet, so entspricht
das gewichtete Mittel 3 × Z (Si) + 2 × Z (Mo)/5
= 25.2 entsprechend einem Material der Rohlingschicht aus Mangan
oder Eisen.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform kann das Rohlingschichtsystem
eine beliebige Kombination einer oder mehrerer Schichten der oben
beschriebenen Ausführungsformen sein.
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Beim
Herstellen einer EUV-Fotomaske ist dem Hersteller der exakte Aufbau
des reellen Maskenrohlings gewöhnlich nicht bekannt. Darüber
hinaus kann der Aufbau des reellen Maskenrohlings variieren. Demnach
ist die Rohlingschicht oder das Rohlingschichtsystem, welche sich
zur Abbildung des Antwortverhaltens des Maskenrohlings eignen, experimentell
zu bestimmen.
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5 zeigt
einen Elektronenstrahlbelichtungsschritt, bei dem der Elektronenstrahl 20 auf
eine Elektronenfotolackschicht 19 gerichtet wird, die auf der
Absorberschicht 18 positioniert ist. Wie oben erläutert
wurde, können verschiedenartige Wechselwirkungen zwischen
den Primärelektronen und dem Rohlingmaterial stattfinden,
wobei ebenso Sekundärelektronen erzeugt werden.
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Ebenso
zeigt 6 ein Diagramm zur Darstellung der im Fotolackmaterial
absorbierten Dosis in Abhängigkeit vom Abstand zum eingestrahlten Elektronenstrahl.
Wie gezeigt ist, weist ein bestimmter Teil der Elektronen aufgrund
der Rückstreuung der Elektronen durch das Multischichtsystem
einen großen Abstand vom ursprünglichen Elektronenstrahl
auf. Wie festzuhalten ist, hängen diese Eigenschaften von
dem Maskenschichtsystem ab. Erfindungsgemäß sollte
die Rohlingschicht oder das Rohlingschichtsystem des Dummy-Rohlings
diese Eigenschaften abbilden, welche einem reellen Maskenrohling
entnommen sind, mit dem ein Strahlbelichtungsverfahren, z. B. ein
Elektronenstahlbelichtungsverfahren, durchgeführt wird.
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Demnach
kann die Rohlingschicht oder das Rohlingschichtsystem eines Dummy-Rohlings
zunächst durch Bestimmen der absorbierten Dosis beim Bestrahlen
des reellen Maskenrohlings mit einem Elektronenstrahl ermittelt
werden, gefolgt von einem Bestimmen der Dosiseigenschaften eines Rohlingschichtsystems,
das auf eine solche Weise aufgebaut ist, wie dies in obigen Ausführungsformen erläutert
wurde. Nach dem Variieren des Aufbaus der Rohlingschicht oder des
Rohlingschichtsystems werden die Dosiseigenschaften untersucht.
Dann wird die Rohlingschicht oder das Rohlingschichtsystem, das
das höchste Maß an Übereinstimmung der
Dosiseigenschaften aufweist, als Rohlingschicht oder Rohlingschichtsystem
des Dummy-Rohlings gewählt.
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- 1
- Dummy-Substrat
- 11
- Maskensubstrat
- 12
- Multischichtsystem
- 13
- Absorptionsbereich
- 14
- Reflexionsbereich
- 15
- Rückseitenschicht
- 16
- Abdeckungschicht
- 17
- Pufferschicht
- 171
- Pufferschichtbereich
- 18
- Absorberschicht
- 181
- Absorberschichtbereich
- 19
- Elektronenfotolack
- 2
- Siliziumschicht
- 20
- Elektronenstrahl
- 21
- Maskenrohling
- 22
- Dummy-Rohling
- 23
- erste
Basisschicht
- 24a,
b
- vergrabene
Schicht
- 25
- zweite
Basisschicht
- 3
- Dummy-Schicht
- 31
- Dummy-Schichtstapel
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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