DE102015110459B4

DE102015110459B4 - EUV-Maske und Herstellungsverfahren mit deren Verwendung

Info

Publication number: DE102015110459B4
Application number: DE102015110459.8A
Authority: DE
Inventors: Chih-Tsung Shih; Shinn-Sheng Yu; Jeng-Horng Chen; Anthony Yen
Original assignee: Taiwan Semiconductor Manufacturing Co TSMC Ltd
Current assignee: Taiwan Semiconductor Manufacturing Co TSMC Ltd
Priority date: 2014-11-26
Filing date: 2015-06-30
Publication date: 2022-03-03
Anticipated expiration: 2035-07-01
Also published as: TWI592737B; US9709884B2; KR20160063231A; KR101917413B1; US20160147138A1; CN105629657B; CN105629657A; DE102015110459A1; TW201619688A

Abstract

Fotolithografiemaske (18), umfassend:ein Substrat (30), das ein Material mit niedriger Wärmeausdehnung (LTEM) enthält;eine reflektierende Struktur (34), die über dem Substrat (30) angeordnet ist;eine Kappenschicht (36), die über der reflektierenden Struktur (34) angeordnet ist; undeine Absorberschicht (40), die über der Kappenschicht (36) angeordnet ist, wobei die Absorberschicht (40) ein Material enthält, das einen Brechungsindex in einem Bereich von 0,95 bis zu 1,01 und einen Extinktionskoeffizienten von größer als 0,03 aufweist,wobei die Absorberschicht (40) Radium umfasst, oderwobei die Absorberschicht (40) ein Oxid oder ein Nitrid von einem oder mehreren von den folgenden Materialien: Actium, Radium, Tellur, Zink, Kupfer und Aluminium umfasst, oderwobei die Absorberschicht (40) eine Legierung von einem oder mehreren von den folgenden Materialien: Actium, Radium, Tellur, Zink umfasst.

Description

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Die Industrie für integrierte Schaltungen (IC) ist exponentiell gewachsen. Technische Fortschritte bei den IC-Materialien und dem IC-Design haben Generationen von ICs hervorgebracht, wobei jede Generation kleinere und komplexere Schaltungen aufweist als die vorherige Generation. Im Zuge der IC-Entwicklung hat die Funktionsdichte (d. h. die Anzahl der miteinander verbundenen Bauelemente pro Chipfläche) allgemein zugenommen, während die geometrische Größe (d. h. die kleinste Komponente (oder Leitung), die sich mit einem Herstellungsprozess erreichen lässt) abgenommen hat. Dieser Abwärtsskalierungsprozess bietet allgemein Vorteile durch Steigerung der Produktionseffizienz und Senkung der zugehörigen Kosten. Eine solche Abwärtsskalierung hat auch die Komplexität der Verarbeitung und Herstellung von ICs erhöht. Für diese zu realisierenden Fortschritte sind ähnliche Entwicklungen bei der IC-Verarbeitung und Herstellung erforderlich. Beispielsweise nimmt die Notwendigkeit zu, Lithografieprozesse mit höherer Auflösung auszuführen. Eine Lithografietechnik ist die Extrem-Ultraviolett-Lithografie (EUVL). Andere Techniken umfassen Röntgenlithografie, Ionenstrahl-Projektionslithografie, Elektronenstrahl-Projektionslithografie und maskenlose Mehrfachelektronenstrahllithografie.
Die EUVL verwendet Scanner mit Licht im Extrem-Ultraviolett- (EUV) -Bereich mit einer Wellenlänge von ungefähr 1 bis 100 nm. Einige EUV-Scanner stellen 4X Reduction Projection Printing ähnlich dem von einigen optischen Scannern bereit, außer dass die EUV-Scanner Spiegel- anstatt Linsenoptik verwenden, d. h., Spiegel anstatt Linsen. EUV-Scanner stellen die gewünschte Struktur auf einer Absorptionsschicht („EUV“-Maskenabsorber) bereit, die auf einer reflektierende Maske gebildet ist. Zurzeit werden binäre Intensitätsmasken (BIM) in der EUVL eingesetzt, um integrierte Schaltungen herzustellen. Die EUVL ist der Photolithographie sehr ähnlich, indem sie eine Maske benötigt, um Wafer zu drucken, außer dass sie Licht im EUV-Bereich, d. h., bei 13,5 nm, verwendet. Bei der Wellenlänge von um 13,5 nm sind alle Materialien in hohem Maße absorbierend. Daher wird Spiegeloptik anstatt Linsenoptik verwendet. Eine mehrschichtige (ML) Struktur wird als ein EUV-Maskenblank verwendet.
Jedoch können konventionelle EUV-Masken und die Herstellung immer noch Nachteile aufweisen. Beispielsweise weist die EUV-Maske eine Absorberschicht auf. Konventionelle EUV-Masken-Absorberschichten können zu großen Verschiebungen des virtuellen Bildes führen, die unerwünscht sind. Als ein weiteres Beispiel erfordern EUV-Masken üblicherweise eine Pellikelmembran, die als eine Schutzabdeckung dient, um die EUV-Maske vor Schaden und/oder Verunreinigungspartikeln zu schützen. Die Herstellung der Pellikelmembran gemäß bestimmten konventionellen Herstellungsprozessen kann bewirken, dass die Pellikelmembran deformiert wird, bricht oder anderweitig beschädigt wird, wodurch die Pellikelmembran unbrauchbar wird.
DE 10 2007 023 034 A1 betrifft das Gebiet der Herstellung einer EUV-Fotomaske mit Hilfe eines Lithografieverfahrens wie dem Elektronenstrahlschreiben. Beschrieben wird ein Dummy-Rohling zum Festlegen der Belichtungsparameter während eines Lithografieverfahrens. Der Dummy-Rohling enthält ein Substrat, eine Rohlingschicht oder ein Rohlingschichtsystem und eignet sich zur Abbildung des Antwortverhaltens eines vorgegebenen Maskenschichtsystems mit Schichten aus wenigstens zwei verschiedenen Materialien bei Bestrahlung des Schichtsystems mit einem Belichtungsstrahl, wobei das Maskenschichtsystem verschieden ist von dem Rohlingschichtsystem, und der Dummy-Rohling weist zudem eine Strukturierungsschicht (18) auf, die mit Hilfe des Belichtungsstrahls strukturiert werden soll.
US 2006/0222961 A1 beschreibt ein Verfahren zum Bilden einer Maske, umfassend: Bereitstellen eines Substrats; Bilden eines Mehrschichtspiegels für EUV-Licht über dem Substrat; Bilden eines Leckabsorbers für das EUV-Licht über dem Mehrschichtspiegel; und Strukturieren des leckenden Absorbers in einen ersten Bereich, der stark reflektierend ist, und einen zweiten Bereich, der schwach reflektierend ist. Die vorliegende Erfindung offenbart ferner eine EUV-Maske mit: einem Substrat; einen mehrschichtigen Spiegel, der sich über dem Substrat befindet, wobei der mehrschichtige Spiegel einen ersten Bereich und einen zweiten Bereich aufweist; und einen Leckabsorber, der über dem zweiten Bereich des Mehrspielerspiegels angeordnet ist, wobei der Leckabsorber die Phase des einfallenden Lichts um 180 Grad verschiebt.
US 2003/0039894 A1 beschreibt eine Photolithographiemaske. Die Maske umfasst eine Musterschicht, die selektiv auf einem Substrat in einem Fotomaskenmuster gebildet wird. Als nächstes wird ein mehrschichtiger Stapel auf der Musterschicht und dem Substrat gebildet. Der mehrschichtige Stapel besteht aus mehreren Paaren von Dünnfilmen. Schließlich wird eine absorbierende Schicht in Gräben angeordnet, die innerhalb des Mehrschichtstapels gebildet sind. Die absorbierende Schicht absorbiert eine EUV-Beleuchtungsstrahlung. Außerdem befinden sich die Gräben im Wesentlichen über den Grenzen zwischen der Musterschicht und dem Substrat.
Während EUV-Lithografiesysteme und -Prozesse für ihre Verwendungszwecke generell geeignet sind, sind sie daher nicht in jedem Aspekt vollständig zufriedenstellend. Es wird ein EUV-Lithografie-Verfahrenssystem benötigt, um die vorstehenden Probleme zu lösen.
Figurenliste
Aspekte der vorliegenden Offenbarung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung am besten verstanden, wenn sie mit den begleitenden Figuren gelesen werden. Es ist zu beachten, dass gemäß der branchenüblichen Praxis verschiedene Merkmale nicht maßstäblich gezeichnet sind. Tatsächlich können die Dimensionen der verschiedenen Merkmale zur Übersichtlichkeit der Erörterung willkürlich vergrößert oder reduziert sein.

1 ist eine schematische Ansicht eines Lithographiesystems, das gemäß einigen Ausführungsformen ausgelegt ist.
2 ist eine Schnittansicht einer EUV-Maske, die gemäß einigen Ausführungsformen ausgelegt ist.
Die 3 bis 4 sind grafische Darstellungen, welche die Verschiebung des virtuellen Bildes für unterschiedliche EUV-Masken veranschaulichen.
5 ist ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Herstellung einer EUV-Maske gemäß einigen Ausführungsformen.
6 ist eine vereinfachte Draufsicht eines Wafers gemäß einigen Ausführungsformen.
Die 7 bis 14 sind vereinfachte Querschnitts-Seitenansichten von verschiedenen Vorrichtungen, welche die Herstellung eines EUV-Masken-Pellikels gemäß einigen Ausführungsformen veranschaulichen.
15 ist ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Bilden eines EUV-Masken-Pellikels gemäß einigen Ausführungsformen.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die folgende Offenbarung stellt viele unterschiedliche Ausführungsformen oder Beispiele zum Implementieren unterschiedlicher Merkmale der Erfindung bereit. Es werden nachfolgend spezielle Beispiele von Komponenten und Anordnungen beschrieben, um die vorliegende Offenbarung zu vereinfachen. Beispielsweise kann die Bildung eines ersten Merkmals über oder auf einem zweiten Merkmal in der folgenden Beschreibung Ausführungsformen umfassen, bei denen die ersten und zweiten Merkmale in direktem Kontakt gebildet sind, und auch Ausführungsformen, bei denen zusätzliche Funktionen zwischen den ersten und zweiten Merkmalen gebildet sein können, sodass die ersten und zweiten Merkmale nicht in direktem Kontakt sein können. Außerdem kann die vorliegende Offenbarung Bezugsnummern und/oder - zeichen in den verschiedenen Beispielen wiederholen. Diese Wiederholung dient zum Zweck der Einfachheit und Übersichtlichkeit und diktiert nicht an sich eine Beziehung zwischen den verschiedenen beschriebenen Ausführungsformen und/oder Konfigurationen.
Weiter können räumlich relative Begriffe, wie „darunter“, „unter“, „untere“, „über“, „obere“ und dergleichen zur Erleichterung der Erörterung hierin verwendet sein, um die Beziehung eines Elements oder Merkmals zu einem bzw. zu anderen Elementen oder Merkmalen wie veranschaulicht in den Figuren zu beschreiben. Die räumlich relativen Begriffe sind dazu beabsichtigt, zusätzlich zu der Ausrichtung, die in den Figuren gezeigt ist, verschiedene Ausrichtungen der Vorrichtung bei der Verwendung oder beim Betrieb der Vorrichtung zu umfassen. Die Vorrichtung kann anderweitig ausgerichtet sein (um 90 Grad gedreht oder in anderen Ausrichtungen) und die hier verwendeten räumlichen relativen Beschreiber können desgleichen dementsprechend interpretiert werden.
1 ist eine schematische Darstellung eines Lithographiesystems 10, das gemäß einigen Ausführungsformen ausgelegt ist. Das Lithographiesystem 10 kann auch allgemein als ein Scanner bezeichnet werden, der betriebsfähig ist, Lithografie-Belichtungsprozesse mit der entsprechenden Strahlenquelle und Belichtungsart auszuführen. In der vorliegenden Ausführungsform ist das Lithographiesystem 10 ein EUV-Lithographiesystem, das konzipiert ist, eine Resistschicht durch EUV-Licht zu belichten. Die Resistschicht ist ein gegenüber EUV-Licht empfindliches Material. Das EUV-Lithographiesystem 10 verwendet eine Strahlenquelle 12, um EUV-Licht wie beispielsweise EUV-Licht mit einer Wellenlänge zwischen ungefähr 1 nm und ungefähr 100 nm zu erzeugen. Bei einem speziellen Beispiel erzeugt die Strahlenquelle 12 ein EUV-Licht mit einer Wellenlänge, die bei ungefähr 13,5 nm zentriert ist. Dementsprechend wird die Strahlenquelle 12 auch als EUV-Strahlenquelle 12 bezeichnet.
Das Lithographiesystem 10 ist auch mit einem Beleuchter 14 ausgestattet. Bei verschiedenen Ausführungsformen umfasst der Beleuchter 14 verschiedene Linsenoptikkomponenten, wie eine einzelne Linse oder ein Linsensystem mit Mehrfachlinsen (Zonenplatten) oder alternativ Spiegeloptik (für ein EUV-Lithographiesystem), wie einen einzelnen Spiegel oder ein Spiegelsystem mit mehreren Spiegeln, um Licht von der Strahlenquelle 12 auf einen Maskentisch 16 und insbesondere auf eine Maske 18, die auf dem Maskentisch 16 befestigt ist, zu lenken. In der vorliegenden Ausführungsform, bei der die Strahlenquelle 12 Licht im EUV-Wellenlängenbereich erzeugt, verwendet der Beleuchter 14 Spiegeloptik. Bei einigen Ausführungsformen umfasst der Beleuchter 14 eine Dipolbeleuchtungskomponente.
Bei einigen Ausführungsformen ist der Beleuchter 14 betriebsfähig, die Spiegel zu konfigurieren, sodass sie eine geeignete Beleuchtung an die Maske 18 bereitstellen. Bei einem Beispiel sind die Spiegel des Beleuchters 14 schaltbar, um EUV-Licht auf unterschiedliche Beleuchtungspositionen zu reflektieren. Bei einer Ausführungsform kann eine Stufe vor dem Beleuchter 14 zusätzlich andere schaltbare Spiegel umfassen, die steuerbar sind, um das EUV-Licht mit den Spiegeln des Beleuchters 14 auf unterschiedliche Beleuchtungspositionen zu lenken. Bei einigen Ausführungsformen ist der Beleuchter 14 konfiguriert, eine axiale Beleuchtung (ONI) an die Maske 18 bereitzustellen. Bei einem Beispiel wird ein Scheibenbeleuchter 14 mit einer Teilkohärenz σ von höchstens 0,3 verwendet. Bei einigen anderen Ausführungsformen ist der Beleuchter 14 konfiguriert, eine außeraxiale Beleuchtung (OAI) an die Maske 18 bereitzustellen. Bei einem Beispiel ist der Beleuchter 14 ein Dipolbeleuchter. Der Dipolbeleuchter weist bei einigen Ausführungsformen eine Teilkohärenz σ von höchstens 0,3 auf.
Das Lithographiesystem 10 umfasst auch einen Maskentisch 16, der konfiguriert ist, eine Maske 18 zu befestigen. Bei einigen Ausführungsformen umfasst der Maskentisch 16 eine elektrostatische Einspannvorrichtung (e-Einspannvorrichtung), um die Maske 18 zu befestigen. Der Grund dafür ist, dass Gasmoleküle EUV-Licht absorbieren und das Lithographiesystem für das EUV-Lithografiestrukturieren in einer Vakuumumgebung aufrechterhalten wird, um den EUV-Intensitätsverlust zu vermeiden. In der Offenbarung werden die Begriffe Maske, Fotomaske und Retikel austauschbar verwendet, um auf das gleiche Element zu verweisen.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist das Lithographiesystem 10 ein EUV-Lithographiesystem und die Maske 18 ist eine reflektierende Maske. Eine beispielhafte Struktur der Maske 18 wird zur Veranschaulichung bereitgestellt. Die Maske 18 umfasst ein Substrat mit einem geeigneten Material, wie ein Material mit niedriger Wärmeausdehnung (LTEM) oder Quarzglas. In verschiedenen Beispielen umfasst das LTEM TiO₂-dotiertes SiO₂ oder andere geeignete Materialien mit niedriger Wärmeausdehnung.
Die Maske 18 umfasst auch eine reflektierende ML, die auf dem Substrat abgeschieden ist. Die ML umfasst mehrere Filmpaare, wie Molybdän-Silizium- (Mo/Si) -Filmpaare (z. B. eine Schicht aus Molybdän über oder unter einer Schicht aus Silizium in jedem Filmpaar). Alternativ kann die ML Molybdän-Beryllium- (Mo/Be) -Filmpaare oder andere geeignete Materialien umfassen, die konfigurierbar sind, um das EUV-Licht in hohem Maße zu reflektieren.
Die Maske 18 kann weiter eine Kappenschicht wie Ruthenium (Ru) umfassen, die auf der ML zum Schutz angeordnet ist. Die Maske 18 umfasst weiter eine über der ML abgeschiedene Absorptionsschicht. Die Absorptionsschicht ist strukturiert, um eine Schicht einer integrierten Schaltung (IC) zu definieren. Die Absorberschicht wird nachstehend ausführlicher gemäß verschiedenen Aspekten der vorliegenden Offenbarung beschrieben. Alternativ kann eine weitere Spiegelschicht über der ML abgeschieden und strukturiert werden, um eine Schicht einer integrierten Schaltung zu definieren, wodurch eine EUV-Phasenverschiebungsmaske gebildet wird.
Das Lithographiesystem 10 umfasst auch ein Abbildungsoptikmodul (oder Abbildungsoptikbox (POB)) 20 zum Abbilden der Struktur der Maske 18 auf einem Halbleitersubstrat 26, das auf einem Substrattisch 28 des Lithographiesystems 10 befestigt ist. Die POB 20 weist bei verschiedenen Ausführungsformen Linsenoptik (wie für das UV-Lithographiesystem) oder alternativ Spiegeloptik (wie für das EUV-Lithographiesystem) auf. Das Licht, das von der Maske 18 gelenkt wird, welches das Bild der auf der Maske definierten Struktur transportiert, wird von der POB 20 gesammelt. Der Beleuchter 14 und die POB 20 werden gemeinsam als ein optisches Modul des Lithographiesystems 10 bezeichnet.
Das Lithographiesystem 10 umfasst auch einen Pupillenphasenmodulator 22, um eine optische Phase des Lichtes zu modulieren, das von der Maske 18 gelenkt wird, sodass das Licht eine Phasenverteilung auf einer Projektionspupillenebene 24 aufweist. In dem optischen Modul gibt es eine Ebene mit Feldverteilung, die der Fourier-Transformation des Objekts (die Maske 18 im vorliegenden Fall) entspricht. Diese Ebene wird als Projektionspupillenebene bezeichnet. Der Pupillenphasenmodulator 22 stellt einen Mechanismus bereit, um die optische Phase des Lichts auf der Projektionspupillenebene 24 zu modulieren. Bei einigen Ausführungsformen umfasst der Pupillenphasenmodulator 22 einen Mechanismus, um die Umlenkspiegel der POB 20 für die Phasenmodulation einzustellen. Beispielsweise sind die Spiegel der POB 20 schaltbar und werden gesteuert, um das EUV-Licht zu reflektieren, wodurch die Phase des Lichts durch die POB 20 moduliert wird.
Bei einigen Ausführungsformen verwendet der Pupillenphasenmodulator 22 einen auf der Projektionspupillenebene angeordneten Pupillenfilter. Ein Pupillenfilter filtert spezifische Ortsfrequenzkomponenten des EUV-Lichtes aus der Maske 18 heraus. Insbesondere ist der Pupillenfilter ein Phasenpupillenfilter, der eine Phasenverteilung des Lichtes moduliert, das durch die POB 20 gelenkt wird. Die Verwendung eines Phasenpupillenfilters ist j edoch in einem Lithographiesystem (wie einem EUV-Lithographiesystem) begrenzt, da alle Materialien EUV-Licht absorbieren.
Wie oben beschrieben umfasst das Lithographiesystem 10 auch den Substrattisch 28, um ein zu strukturierendes Ziel 26 wie ein Halbleitersubstrat zu befestigen. In der vorliegenden Ausführungsform ist das Halbleitersubstrat ein Halbleiterwafer wie ein Siliziumwafer oder eine andere Art von Wafer. Das Ziel 26 wird in der vorliegenden Ausführungsform mit der Resistschicht beschichtet, die gegenüber dem Strahlenkegel wie EUV-Licht empfindlich ist. Verschiedene Komponenten, einschließlich denjenigen, die vorstehend beschrieben wurden, sind zusammen integriert und betriebsfähig, Lithografie-Belichtungsprozesse auszuführen. Das Lithographiesystem 10 kann weiter andere Module umfassen oder in anderen Modulen integriert sein (oder damit gekoppelt sein).
Die Maske 18 und das Verfahren zu deren Herstellung werden weiter gemäß einigen Ausführungsformen beschrieben. Bei einigen Ausführungsformen umfasst der Maskenherstellungsprozess zwei Arbeitsvorgänge: einen Maskenblankherstellungsprozess und einen Maskenstrukturierungsprozess. Während des Maskenblankherstellungsprozesses wird ein Maskenblank durch Abscheiden geeigneter Schichten (z. B. Spiegel-Mehrfachschichten) auf einem geeigneten Substrat gebildet. Der Maskenblank wird dann während des Maskenstrukturierungsprozesses strukturiert, um ein gewünschtes Design einer Schicht einer integrierten Schaltung (IC) zu erreichen. Die strukturierte Maske wird dann verwendet, um Schaltungsstrukturen (z. B. das Design einer Schicht eines ICs) auf einen Halbleiterwafer zu übertragen. Die Strukturen können durch verschiedene Lithografieprozesse immer wieder auf mehrere Wafer übertragen werden. Ein Satz von Masken wird verwendet, um einen kompletten IC auszulegen.
Die Maske 18 umfasst bei verschiedenen Ausführungsformen eine geeignete Struktur, wie eine binäre Intensitätsmaske (BIM) und eine Phasenverschiebungsmaske (PSM). Eine beispielhafte BIM umfasst absorbierende Regionen (die auch als undurchsichtige Regionen bezeichnet werden) und Spiegelregionen, die strukturiert sind, um eine zum Ziel zu übertragende IC-Struktur zu definieren. In den undurchsichtigen Regionen ist ein Absorber vorhanden, und einfallendes Licht wird fast vollständig vom Absorber absorbiert. In den Spiegelregionen wird der Absorber entfernt und das einfallende Licht durch eine ML abgelenkt. Die PSM kann eine abgeschwächte PSM (AttPSM) oder eine alternierende PSM (AltPSM) sein. Eine beispielhafte PSM umfasst eine erste Spiegelschicht (wie eine reflektierende ML) und eine zweite Spiegelschicht, die gemäß einer IC-Struktur strukturiert ist. Bei einigen Beispielen weist eine AttPSM gewöhnlich ein Reflexionsvermögen von 2 % bis 15 % von ihrem Absorber auf, während eine AltPSM gewöhnlich ein Reflexionsvermögen größer als 50 % von ihrem Absorber aufweist.
Ein Beispiel der Maske 18 ist in 2 gezeigt. Die Maske 18 ist eine EUV-Maske und umfasst ein Substrat 30, das aus einem LTEM hergestellt ist. Das LTEM-Material kann TiO₂-dotiertes Si02 und/oder andere aus dem Stand der Technik bekannte Materialien mit niedriger Wärmeausdehnung umfassen. Bei einigen Ausführungsformen ist eine leitende Schicht 32 zusätzlich darunter auf der Rückseite des LTEM-Substrates 30 für elektrostatische Einspannzwecke angeordnet. Bei einem Beispiel umfasst die leitende Schicht 32 Chromnitrid (CrN), obwohl andere geeignete Zusammensetzungen möglich sind.
Die EUV-Maske 18 umfasst eine reflektierende ML 34, die über dem LTEM-Substrat 30 angeordnet ist. Die ML 34 kann derart ausgewählt sein, dass sie ein hohes Reflexionsvermögen an eine ausgewählte Strahlungsart/Wellenlänge bereitstellt. Die ML 34 umfasst mehrere Filmpaare, wie Mo-/Si-Filmpaare (z. B. eine Schicht aus Molybdän über oder unter einer Schicht aus Silizium in jedem Filmpaar). Alternativ kann die ML 34 Mo-/Si-Filmpaare oder irgendwelche Materialien mit einer Brechzahldifferenz umfassen, die bei EUV-Wellenlängen in hohem Maße reflektierend sind. Die Dicke jeder Schicht der ML 34 hängt von der EUV-Wellenlänge und dem Einfallswinkel ab. Insbesondere ist die Dicke der ML 34 (und die Dicke der Filmpaare) derart angepasst, dass eine maximale konstruktive Interferenz des EUV-Lichtes, das an jeder Schnittstelle abgelenkt wird, und eine minimale Absorption des EUV-Lichtes durch die ML 34 erreicht wird.
Die EUV-Maske 18 umfasst ebenfalls eine Kappenschicht 36, die über der ML 34 angeordnet ist, um eine Oxidation der ML zu verhindern. Bei einer Ausführungsform umfasst die Kappenschicht 36 Silizium mit einer Dicke im Bereich von ungefähr 4 nm bis zu ungefähr 7 nm. Die EUV-Maske 18 kann weiter eine Pufferschicht 38 umfassen, die über der Kappenschicht 36 angeordnet ist, um als eine Ätzstoppschicht in einem Strukturier- oder Reparaturprozess einer Absorptionsschicht zu dienen, was später beschrieben wird. Die Pufferschicht 38 weist unterschiedliche Ätzeigenschaften gegenüber der Absorptionsschicht auf, die darüber angeordnet ist. Die Pufferschicht 38 umfasst in verschiedenen Beispielen Ruthenium (Ru), Ru-Verbindungen wie RuB, RuSi, Chrom (Cr), Chromoxid und Chromnitrid.
Die EUV-Maske 18 umfasst ebenfalls eine Absorberschicht 40 (die auch als eine Absorptionsschicht bezeichnet wird), welche über der Pufferschicht 38 gebildet ist. Bei einigen Ausführungsformen absorbiert die Absorberschicht 40 die auf die Maske gelenkte EUV-Strahlung. Bei konventionellen EUV-Masken wird die Absorberschicht üblicherweise aus Tantalbornitrid, Tantalboroxid oder Chrom hergestellt. Das Verwenden dieser Materialien kann jedoch bei konventionellen EUV-Masken zu Problemen führen. Ein Problem bezieht sich auf eine unerwünschte Verschiebung des virtuellen Bildes während der Belichtung in einem Dipolbeleuchtungsschema.
Beispielsweise veranschaulicht unter Bezugnahme auf 3 eine grafische Darstellung 100 die Aufzeichnungen 110 bis 112 der Lichtstärke gegenüber der Ortsfrequenz (v) für eine beispielhafte konventionelle EUV-Maske. Die konventionelle EUV-Maske weist eine Absorberschicht auf, die aus TaBO und/oder TaBN hergestellt ist. Wie oben beschrieben umfasst der Beleuchter 14 (gezeigt in 1) Dipolbeleuchtungsoptiken. Wenn konventionelle Materialien wie TaBO und/oder TaBN verwendet werden, um die Absorberschicht zu implementieren, führen die Dipolbeleuchtungsoptiken dazu, dass eine Aufzeichnung 110 (auf der linken Seite) und eine Aufzeichnung 111 (auf der rechten Seite) erzeugt werden. Ein Mittelwert dieser zwei Aufzeichnungen 110-111 ist die Darstellung 112 (in der Mitte). Wie 3 visuell zeigt, weisen die Aufzeichnung 110 und die Aufzeichnung 111 einen relativ großen Offset voneinander auf und daher weist jede Aufzeichnung 110/111 auch einen relativ großen Offset von der Durchschnittsaufzeichnung 112 auf. Dies stellt die relativ große mit der beispielhaften konventionellen EUV-Maske verbundene Verschiebung des virtuellen Bildes dar. Eine solche Verschiebung des virtuellen Bildes während der Belichtung ist unerwünscht, da sie zu einer dürftigen Lithografieleistung führen kann.
Gemäß den verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung ist die Absorberschicht der EUV-Maske konfiguriert, ein Material aufzuweisen, das beim Minimieren des vorstehend unter Bezugnahme auf 3 erörterten Problems der Verschiebung des virtuellen Bildes unterstützt. Das Absorberschichtmaterial der EUV-Maske der vorliegenden Offenbarung weist ausführlicher einen Brechungsindex und einen Extinktionskoeffizienten auf, die jeweils auf einen spezifischen Bereich abgestimmt sind. Bei einigen Ausführungsformen weist das Absorberschichtmaterial der EUV-Maske der vorliegenden Offenbarung einen Brechungsindex in einem Bereich von ungefähr 0,95 bis zu ungefähr 1,01 und einen Extinktionskoeffizienten größer als ungefähr 0,03 auf. Bei einigen weiteren Ausführungsformen liegt der Brechungsindex des Materials der Absorberschicht in einem Bereich von 0,975 bis 1. Bei noch einigen weiteren Ausführungsformen liegt der Brechungsindex des Materials der Absorberschicht in einem Bereich von 0,985 bis 0,995. Bei einigen Ausführungsformen liegt der Extinktionskoeffizient des Materials der Absorberschicht in einem Bereich von 0,4 bis 0,54. Bei einigen weiteren Ausführungsformen liegt der Extinktionskoeffizient des Materials der Absorberschicht in einem Bereich von 0,45 bis 0,5.
Um den Anforderungen bezüglich des vorstehend erörterten Brechungsindexes und/oder Extinktionskoeffizienten zu entsprechen, umfasst das Material der Absorberschicht gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung Radium. Bei einigen weiteren Ausführungsformen umfasst das Material der Absorberschicht ein geeignetes Oxid oder Nitrid von einem oder mehreren von den folgenden Materialien: Actium, Radium, Tellur, Zink, Kupfer und Aluminium. Bei noch weiteren Ausführungsformen umfasst das Material der Absorberschicht eine Legierung oder ein Oxid von einem oder mehreren von den folgenden Materialien: Actium, Radium, Tellur, Zink, Kupfer und Aluminium. Beispielsweise kann das Material der Absorberschicht TeO₂, Al₂O₃, CuO₂, ZnO₂ oder CuZn sein.
Die Absorberschicht mit dem speziell konfigurierten Material (d. h., mit den spezifischen Bereichen von Brechungsindex und Extinktionskoeffizienten) ermöglicht, dass die Verschiebung des virtuellen Bildes während der Belichtung in hohem Maße reduziert wird. Dies ist visuell in 4 veranschaulicht, die eine grafische Darstellung 200 mit den Aufzeichnungen 210 bis 212 der Lichtstärke gegenüber der Ortsfrequenz (v) für eine beispielhafte Ausführungsform einer EUV-Maske gemäß der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht. Mit anderen Worten weist das Absorberschichtmaterial der EUV-Maske der entsprechenden grafischen Darstellung 200 einen speziell konfigurierten Brechungsindex und/oder Extinktionskoeffizienten auf. Das Absorberschichtmaterial der EUV-Maske weist beispielsweise einen Brechungsindex in einem Bereich von 0,975 bis 1 und einen Extinktionskoeffizienten in einem Bereich von 0,4 bis 0,54 auf.
Wenn ein solches Material verwendet wird, um die Absorberschicht zu implementieren, resultieren die Dipolbeleuchtungsoptiken in einer Aufzeichnung 210, die in 4 (auf der linken Seite) gezeigt ist, und einer Aufzeichnung 211 (auf der rechten Seite). Ein Mittelwert dieser zwei Aufzeichnungen 210-211 ist die Darstellung 212 (in der Mitte). Wie 4 visuell zeigt, weisen die Aufzeichnung 210 und die Aufzeichnung 211 einen relativ kleinen Offset voneinander auf und daher weist jede Darstellung 210/211 auch einen relativ kleinen Offset von der Durchschnittsaufzeichnung 212 auf. Dies stellt die relativ kleine Verschiebung des virtuellen Bildes dar, die mit der EUV-Maske der vorliegenden Offenbarung verbunden ist. Eine kleine Verschiebung des virtuellen Bildes ist wünschenswert, da sie zu verbesserter Lithografieleistung führt.
5 ist ein vereinfachtes Ablaufdiagramm, das ein Verfahren 300 zum Herstellen einer Lithografiemaske gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht. Bei einigen Ausführungsformen ist die Lithografiemaske eine EUV-Maske. Das Verfahren 300 umfasst einen Schritt 310 des Bildens einer Spiegelstruktur über einem LTEM-Substrat. Bei einigen Ausführungsformen enthält das LTEM-Substrat TiO₂-dotiertes SiO₂. Die Spiegelstruktur ist konfiguriert, ein hohes Reflexionsvermögen an eine vordefinierte Strahlungswellenlänge, wie beispielsweise eine Wellenlänge im EUV-Bereich, bereitzustellen. Bei einigen Ausführungsformen umfasst die Spiegelstruktur mehrere Mo-/Si-Filmpaare oder mehrere Mo-/Be-Filmpaare.
Das Verfahren 300 umfasst einen Schritt 320 des Bildens einer Kappenschicht über der Spiegelstruktur. Bei einigen Ausführungsformen enthält die Kappenschicht Silizium.
Das Verfahren 300 umfasst einen Schritt 330 des Bildens einer Absorberschicht über der Kappenschicht. Die Absorberschicht enthält ein Material, das einen Brechungsindex in einem Bereich von ungefähr 0,95 bis zu ungefähr 1,01 und einen Extinktionskoeffizienten von größer als ungefähr 0,03 aufweist. Das Material der Absorberschicht ist speziell konfiguriert, eine Verschiebung des virtuellen Bildes der EUV-Maske zu reduzieren. Bei einigen Ausführungsformen liegt der Brechungsindex des Materials der Absorberschicht in einem Bereich von 0,975 bis 1. Bei einigen weiteren Ausführungsformen liegt der Brechungsindex des Materials der Absorberschicht in einem Bereich von 0,985 bis 0,995. Bei einigen Ausführungsformen liegt der Extinktionskoeffizient der Absorberschicht in einem Bereich von 0,4 bis 0,54. Bei einigen Ausführungsformen umfasst das Material der Absorberschicht Radium. Bei einigen weiteren Ausführungsformen umfasst das Material der Absorberschicht Al, Te, Cu oder Ge.
Es ist jedoch offensichtlich, dass zusätzliche Schritte vor, während oder nach den hier gezeigten Schritten 310 bis 330 ausgeführt werden können. Beispielsweise kann das Verfahren 300 einen Schritt umfassen, um eine Pufferschicht zwischen der Kappenschicht und der Absorberschicht zu bilden. Die Pufferschicht und die Absorberschicht weisen unterschiedliche Ätzeigenschaften auf. Zusätzliche Schritte werden hierin aus Gründen der Einfachheit nicht speziell beschrieben.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung bezieht sich auf Verfahren und eine Vorrichtung, um ein Pellikel für die EUV-Maske zu bilden. Ein Pellikel umfasst eine dünne Membran, die über der EUV-Maske angeordnet wird und die EUV-Maske vor Verunreinigungspartikeln oder anderen Dingen schützt, welche die Maske beschädigen könnten. Während Lithografieprozessen kann die EUV-Maske (und daher das Pellikel) verschiedene Arten der Bewegung erfahren, die das Pellikel zerreißen oder brechen könnten, da es eine dünne Membran ist. Um Schaden am Pellikel zu verhindern oder zu minimieren, wird bei bestimmten EUV-Masken-Implementierungen das Pellikel durch eine Maschenstruktur (z. B. ähnlich einem Bienenkorb) gestützt, um die gesamte strukturelle Integrität des Pellikels zu erhöhen. Leider blockiert die Maschenstruktur EUV-Licht, was zu Problemen mit einer Ungleichmäßigkeit der Struktur führt.
Gemäß den verschiedenen Aspekten der vorliegenden Offenbarung wird anstatt der Verwendung einer Maschenstruktur ein Pellikel an eine temporäre Bondingschicht gebondet, um Schaden am Pellikel zu verhindern oder zu minimieren. Außerdem wird das Pellikel mit einem Material mit verbesserter Stärke implementiert, um die Wahrscheinlichkeit eines Schadens am Pellikel weiter zu verringern, wie es nachstehend ausführlicher unter Bezugnahme auf die 6 bis 15 beschrieben wird.
Unter jetziger Bezugnahme auf 6 ist eine vereinfachte Draufsicht eines Wafers 400 bereitgestellt. Bei einigen Ausführungsformen ist der Wafer 400 ein „Epi-Schicht auf Isolator“-Wafer, der ausführlicher unter Bezugnahme auf 7 beschrieben wird. Ein Dicing- oder Vereinzelungsprozess wird am Wafer 400 ausgeführt, um den Wafer 400 in mehrere Teile zu trennen. Mindestens eines von den Teilen 400A wird derart vereinzelt, dass es eine Dimension 410 gemessen in einer horizontalen oder Querrichtung und eine Dimension 411 gemessen in einer weiteren horizontalen oder Querrichtung aufweist. Die zwei unterschiedlichen Horizontal-/Querdimensionen können bei einigen Ausführungsformen zueinander senkrecht sein. Die Dimensionen 410-411 sind derart konfiguriert, dass sie mit den Horizontal- oder Querdimensionen einer Öffnung eines Rahmenhalters für das Pellikel wie beschrieben unter Bezugnahme auf 9 übereinstimmen.
Unter jetziger Bezugnahme auf 7 ist eine vereinfachte Schnittdarstellung des Abschnitts des Wafers 400A (im Folgenden der Einfachheit halber als der Wafer 400A bezeichnet) veranschaulicht. Der Wafer 400A umfasst ein Substrat 420. Bei einigen Ausführungsformen umfasst das Substrat 420 ein Halbleitermaterial, wie beispielsweise Silizium. Bei anderen Ausführungsformen kann das Substrat 420 ein Isolatormaterial oder ein Leitermaterial umfassen. Das Substrat 420 weist eine Ausgangsdicke von 425 auf.

Das Substrat 420 weist eine Rückseite 430 und eine Vorderseite 431 auf, die der Rückseite 430 gegenüberliegt. Eine elektrisch isolierende Schicht 440 ist über der Vorderseite 431 des Substrates 420 angeordnet. Bei einigen Ausführungsformen umfasst die elektrisch isolierende Schicht 440 ein Dielektrikum, wie beispielsweise Siliziumoxid, Siliziumnitrid, Siliziumoxinitrid usw. Eine Schicht 450 ist über der elektrisch isolierenden Schicht 440 angeordnet. Mit anderen Worten ist die elektrisch isolierende Schicht 440 zwischen dem Substrat 420 und der Schicht 450 angeordnet. Die Schicht 450 weist eine Dicke 455 auf. Bei einigen Ausführungsformen liegt die Dicke 455 in einem Bereich von ungefähr 10 Nanometer (nm) bis zu ungefähr 100 nm. Bei einigen Ausführungsformen umfasst die Schicht 450 ein epitaktisch gewachsenes Material wie Siliziumkarbid. Bei anderen Ausführungsformen umfasst die Schicht 450 monokristallines Silizium (mit unterschiedlichen Richtungen). Bei einigen weiteren Ausführungsformen umfasst die Schicht 450 Graphen. Diese Materialien sind aufgrund ihrer verbesserten Stärke ausgewählt, da die Schicht 450 gemäß dem Herstellungsablauf der vorliegenden Offenbarung zum Pellikel für die EUV-Maske wird. Die verschiedenen Kandidatenmaterialien für die Schicht 450 sind nachstehend in der Tabelle 1 aufgeführt. Tabelle 1

Material	Stärke gemessen in GPa (Gigapascal)
Polykristalliner Yttrium-Eisen-Granat (YIG)	193
Monokristalliner Yttrium-Eisen-Granat (YIG)	200
Aromatische Peptid-Nanospheres	230-275
Beryllium (Be)	287
Molybdän (Mo)	329
Wolfram (W)	400-410
Saphir (A1203) entlang C-Achse	435
Siliziumkarbid (SiC)	450
Osmium (Os)	550
Wolframcarbid (WC)	450-650
Einwandiges Kohlenstoffnanoröhrchen	1,000
Graphen	1000
Diamant (C)[27]	1220
Material	GPa
Aramid	70.5-112.4
Perlmutt (Conchiolinum, größtenteils Kalciumkarbonat)	70
Zahnschmelz (größtenteils Kalziumphosphat)	83
Messing	100-125
Bronze	96-120
Titan (Ti)	110.3
Titanlegierungen	105-120
Kupfer (Cu)	117
Glasfaserverstärkter Kunststoff (70/30 nach Gewicht Faser/Matrix, unidirektional, entlang Körnung)	40-45
Glasfaserverstärkte Polyestermatrix	17.2
Kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff (50/50 Faser/Matrix, Biaxialgewebe)	30-50
Kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff (70/30 Faser/Matrix, unidirektional, entlang Körnung)	181
Silizium monokristallin, unterschiedliche Richtungen	130-185
Schmiedeeisen	190-210
Stahl	200

Unter jetziger Bezugnahme auf 8 wird ein Schleifverfahren 470 an der Rückseite 430 des Wafers 400A ausgeführt. Das Schleifverfahren 470 reduziert das Substrat auf eine neue Dicke 460, die bei einigen Ausführungsformen in einem Bereich von ungefähr 10 Nanometer (nm) bis zu ungefähr 100 nm liegt.
Unter jetziger Bezugnahme auf 9 ist eine vereinfachte Querschnittsseitenansicht für einen Träger 500, eine temporäre Bondingschicht 510 und ein Rahmenhalter 530 veranschaulicht. Bei einigen Ausführungsformen umfasst der Träger 500 einen Träger, der mechanische Festigkeit und Unterstützung bereitstellen kann, wie ein Keramiksubstrat, ein metallisches Substrat, ein Bulk-Siliziumsubstrat usw. Die temporäre Bondingschicht 510 ist am Träger 500 befestigt und der Rahmenhalter 530 ist an der temporären Bondingschicht 510 befestigt (oder anders ausgedrückt an dem Träger 500 durch die temporäre Bondingschicht 510 befestigt). Die temporäre Bondingschicht 510 weist Hafteigenschaften auf, die ihr ermöglichen, an einer anderen Schicht, wie beispielsweise dem Rahmenhalter 530 und dem Träger 500 befestigt zu werden. Außerdem weist die temporäre Bondingschicht 510 Schäumungseigenschaften auf, wenn sie durch einen geeigneten Prozess, wie beispielsweise einen Erwärmungsprozess oder einen Ultraviolett-Aushärtungsprozess, behandelt wird.
Beispielsweise ist unter Bezugnahme auf 10 eine detailliertere Schnittdarstellung der temporären Schicht 510 gemäß einem beispielhaften Kontext veranschaulicht. Die temporäre Bondingschicht 510 ist auf einer Seite auf einem Basisfilm angeordnet und auf der anderen Seite an eine Schicht X gebondet. Die temporäre Bondingschicht 510 enthält Schäumungspartikel 550 (oder Material, das Schäumungseigenschaften aufweist, wenn es behandelt wird) sowie Klebematerial 560. Das Klebematerial 560 (z. B. kleberartiges Material) ermöglicht, dass die temporäre Bondingschicht 510 an die Schicht X geklebt oder gebondet werden kann. Wenn die temporäre Bondingschicht 510 jedoch einem Behandlungsprozess wie einem Erwärmungsprozess oder einem UV-Aushärtungsprozess unterworfen wird, dehnen sich die Schäumungspartikel 550 in der Größe oder dem Volumen aus. Die Ausdehnung der Schäumungspartikel reduziert die Kontaktfläche zwischen der Schicht 510 und der Schicht X, wodurch bewirkt wird, dass die Schicht X ihr Bonding oder ihre Haftung mit der Schicht 510 verliert. Auf diese Weise kann die Schicht X leicht von der temporären Bondingschicht 510 getrennt werden. Diese Eigenschaft der temporären Bondingschicht 510 wird verwendet, um den Herstellungsprozess der vorliegenden Offenbarung wie nachfolgend ausführlicher beschrieben unter Bezugnahme auf 13 zu erleichtern.
Unter erneuter Bezugnahme auf 9 definiert der Rahmenhalter 530 eine Öffnung 600. Die Öffnung 600 weist eine Horizontal- oder Querdimension 610 auf, die mit der Horizontal-/Querdimension 410 des Wafers 400A (gezeigt in 6) übereinstimmt (d. h., gleich ist). Wäre eine unterschiedliche Querschnitts-Seitenansicht des Rahmenhalters 530 gezeigt worden (d. h., eine Schnittdarstellung senkrecht zu einer in 9 gezeigten), würde die Öffnung 600 mit einer Horizontal-/Querdimension gezeigt werden, welche mit der Horizontal-/Querdimension 411 des Wafers 400A übereinstimmt. Mit anderen Worten gleicht (ist z. B. im Wesentlichen identisch) eine Geometrie der Draufsicht oder Form des Wafers 400A der der Öffnung 600.
Unter jetziger Bezugnahme auf 11 wird der Wafer 400A vertikal umgedreht (d. h., auf den Kopf gestellt) und dann in die Öffnung 600 eingesetzt. Die Öffnung 600 nimmt den Wafer 400A auf, da die Öffnung 600 und der Wafer 400A im Wesentlichen identische Geometrien in der Draufsicht aufweisen. Gemäß einigen Ausführungsformen passt der Wafer 400A auch dicht in die Öffnung 600, sodass jeglicher Raum zwischen den Seitenwänden des Rahmenhalters 530 und den Rändern des Wafers 400A vernachlässigbar ist.
Wie gezeigt in 11 wird das Substrat 420 nach dem Einsetzen in die Öffnung 600 zu der belichteten Fläche (belichtet durch die Öffnung 600), während sich die Schicht 450 in direktem Kontakt mit der temporären Bondingschicht 510 befindet. Da die temporäre Bondingschicht 510 wie oben beschrieben Haftfähigkeit aufweist, ist die Schicht 450 an der temporären Bondingschicht 510 dementsprechend befestigt oder daran gebondet. Das Anbringen der Schicht 450 (und als solches des Wafers 400A) an der temporären Bondingschicht 510 (und als solches am Träger 500) unterstützt dabei, Schaden an der Schicht 450 zu verhindern oder zu minimieren. Genauer gesagt können verschiedene Prozesse wie Kammerentlüften oder manuelles Handling Bewegung (z. B. eine vertikale Bewegung) der Schicht 450 einbeziehen. Eine solche Bewegung kann bewirken, dass die Schicht 450 reißt, sich abschält, zerkratzt wird oder bricht, insbesondere da die Schicht 450 dünn ist (z. B. 10 bis 100 nm). Da die Schicht 450 durch die temporäre Bondingschicht 510 an den Träger 500 gebondet ist, ist die Bewegung der Schicht 450 an den Träger 500 gebunden, und daher wird die Schicht 450 mit geringerer Wahrscheinlichkeit während der Prozesse, die eine Bewegung der Schicht 450 einbeziehen, reißen, sich abschälen, zerkratzt werden oder brechen. Außerdem reduziert die verbesserte Stärke der Schicht 450 aufgrund ihrer spezifischen Materialzusammensetzung (z. B. Siliziumkarbid) auch die Wahrscheinlichkeit eines Schadens an der Schicht 450.
Unter jetziger Bezugnahme auf 12 werden ein oder mehrere Ätzprozesse 630 ausgeführt, um das Substrat 420 und die elektrisch isolierende Schicht 440 wegzuätzen. Die Schicht 450 verbleibt in der Öffnung 600 am Ende des Ätzprozesses 630. Bei dieser Stufe der Herstellung wurde der Wafer 400A auf eine Dicke von ungefähr 10 bis 100 nm reduziert, was die Dicke der Schicht 450 ist. Wenn die Schicht 450 anfänglich zu dick gebildet wird, kann bei einigen Ausführungsformen die Schicht 450 zusätzlich geätzt werden, um die Dicke davon weiter zu reduzieren.
Unter jetziger Bezugnahme auf 13 wird ein Erwärmungs- oder Ultraviolett- (UV) - Aushärtungsprozess 650 ausgeführt, um den Rahmenhalter 530 und die Schicht 450 von der temporären Bondingschicht 510 zu trennen. Wie oben beschrieben, dehnt sich unter Wärmeanwendung oder UV-Strahlung das Schäumungsmaterial in der temporären Bondingschicht 510 aus, wodurch bewirkt wird, dass die temporäre Bondingschicht 510 ihre Befestigung am Rahmenhalter 530 und der Schicht 450 verliert. Auf diese Weise wird die temporäre Bondingschicht 510 und der Träger 500 vom Rahmenhalter 530 und der darin angeordneten Schicht 450 getrennt.
Unter jetziger Bezugnahme auf 14 werden der Rahmenhalter 530 und die darin angeordnete Schicht 450 gemeinsam vertikal umgekehrt (d. h., auf den Kopf gestellt) und dann über einer EUV-Maske 670 angeordnet oder positioniert. Bei einigen Ausführungsformen ist die EUV-Maske 670 eine konventionelle EUV-Maske. Bei anderen Ausführungsformen ist die EUV-Maske 670 die vorstehend erörterte EUV-Maske 18 mit speziell konfigurierter Absorberschicht. Bei dieser Stufe der Herstellung dient die Schicht 450 als die Pellikelmembran für die EUV-Maske 670. Mit anderen Worten schützt die Schicht 450 die EUV-Maske 670 vor Verunreinigungspartikeln oder anderen Objekten, die potenziell die EUV-Maske beschädigen oder anderweitig die EUV-Lithografie beeinträchtigen könnten.
15 ist ein Ablaufdiagramm, das ein vereinfachtes Verfahren 700 zum Herstellen eines Pellikels für eine EUV-Maske veranschaulicht. Das Verfahren 700 umfasst einen Schritt 710 des Bereitstellens eines Wafers. Der Wafer enthält ein Substrat, eine Isolatorschicht, die über dem Substrat angeordnet ist, und eine über der Isolatorschicht angeordnete Epi-Schicht. Bei einigen Ausführungsformen enthält die Epi-Schicht Siliziumkarbid. Bei anderen Ausführungsformen kann die Epi-Schicht Graphen oder monokristallines Silizium umfassen.
Das Verfahren 700 umfasst einen Schritt 720 des Vereinzelns des Wafers in mehrere Teile. Mindestens eines der Teile weist eine seitliche Geometrie auf, die mit einer seitlichen Geometrie einer Öffnung übereinstimmt, die von einem Rahmenhalter für eine EUV-Lithografiemaske definiert ist.
Das Verfahren 700 umfasst einen Schritt 730 des Schleifens des mindestens einen der Teile des Wafers von einer Rückseite.
Das Verfahren 700 umfasst einen Schritt 740 des Einsetzens des geschliffenen Waferteils in die vom Rahmenhalter definierte Öffnung. Der Rahmenhalter ist durch eine Klebstoffschicht an einem Träger befestigt. Das Einsetzen wird derart ausgeführt, dass eine Vorderseite des geschliffenen Waferteils an der Klebstoffschicht befestigt wird. Die Klebstoffschicht enthält Schäumungspartikel, die sich ausdehnen, wenn sie mit Wärme oder Ultraviolettstrahlung behandelt werden, wodurch bewirkt wird, dass die Klebstoffschicht die Haftung mit dem geätzten Waferteil verliert.
Das Verfahren 700 umfasst einen Schritt 750 des Ätzens des geschliffenen Waferteils von der Rückseite, bis der Waferteil eine vorbestimmte Dicke erreicht.
Das Verfahren 700 umfasst einen Schritt 760 des Ausführens eines Erwärmungsprozesses oder eines Ultraviolett-Aushärtungsprozesses, um den geätzten Waferteil von der Klebstoffschicht zu trennen. Der geätzte Waferteil dient als eine Pellikelmembran für die EUV-Maske.
Bei einigen Ausführungsformen wird das Schleifen (Schritt 730) und das Ätzen (Schritt 750) am Substrat und der Isolatorschicht ausgeführt.
Es ist jedoch offensichtlich, dass zusätzliche Herstellungsprozesse vor, während oder nach den Schritten 710 bis 760 von 15 ausgeführt werden können. Beispielsweise kann das Verfahren 700 einen zusätzlichen Schritt des Anordnens der Pellikelmembran auf einer EUV-Maske umfassen. Andere Herstellungsprozesse werden hierin im Detail aus Gründen der Einfachheit nicht beschrieben.
Einer der Vorteile ist, dass die Absorberschicht der EUV-Maske eine Materialzusammensetzung aufweist, die speziell konfiguriert ist, um eine Verschiebung des virtuellen Bildes während der Belichtung zu minimieren. Als Resultat wird die EUV-Lithografie-Leistung verbessert. Ein weiterer Vorteil ist, dass die gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung hergestellte Pellikelmembran aufgrund ihrer Materialzusammensetzung (z. B. Siliziumkarbid) eine verbesserte Stärke aufweist, was die Wahrscheinlichkeit eines Schadens während verschiedener Prozesse wie Entlüftungs- und Handlingprozessen reduziert. Ein weiterer Vorteil ist, dass das Verwenden der temporären Bondingschicht, um die Pellikelmembran zu befestigen, die Wahrscheinlichkeit irgendeines Abschälens oder Brechens der Pellikelmembran weiter reduziert. Die temporäre Bondingschicht wird ebenfalls leicht mittels eines Behandlungsprozesses wie Erhitzen oder UV-Aushärten entfernt. Die hierin beschriebenen Prozesse sind zudem einfach und einfach auszuführen und sind mit vorhandenen Prozessabläufen kompatibel.
Die vorliegende Offenbarung stellt gemäß einigen Ausführungsformen eine Fotolithografiemaske bereit. Die Fotolithografiemaske umfasst ein Substrat, das ein Material mit niedriger Wärmeausdehnung (LTEM) enthält. Eine Spiegelstruktur ist über dem Substrat angeordnet. Eine Kappenschicht ist über der Spiegelstruktur angeordnet. Eine Absorberschicht ist über der Kappenschicht angeordnet. Die Absorberschicht enthält ein Material, das einen Brechungsindex in einem Bereich von ungefähr 0,95 bis zu ungefähr 1,01 und einen Extinktionskoeffizienten von größer als ungefähr 0,03 aufweist.
Die vorliegende Offenbarung stellt gemäß einigen Ausführungsformen ein Fotolithografiesystem bereit. Das Fotolithografiesystem umfasst eine Strahlenquelle, die konfiguriert ist, EUV-Strahlung zu erzeugen, eine EUV-Maske und einen Beleuchter. Die EUV-Maske umfasst eine Absorberschicht, die einen Brechungsindex in einem Bereich von ungefähr 0,95 bis zu ungefähr 1,01 und einen Extinktionskoeffizienten von größer als ungefähr 0,03 aufweist. Der Beleuchter umfasst eine oder mehrere optische Linsen- oder Spiegelkomponenten. Der Beleuchter ist konfiguriert, die EUV-Strahlung auf die EUV-Maske zu lenken.
Die vorliegende Offenbarung stellt ein Verfahren zur Herstellung einer Fotolithografiemaske gemäß einigen Ausführungsformen bereit. Eine Spiegelstruktur wird über einem LTEM-Substrat gebildet. Eine Kappenschicht wird über der Spiegelstruktur gebildet. Eine Absorberschicht wird über der Kappenschicht gebildet. Die Absorberschicht enthält ein Material, das einen Brechungsindex in einem Bereich von ungefähr 0,95 bis zu ungefähr 1,01 und einen Extinktionskoeffizienten von größer als ungefähr 0,03 aufweist.
Die vorliegende Offenbarung stellt ein Verfahren gemäß einigen Ausführungsformen bereit. Ein Wafer wird von einer Rückseite geschliffen. Der Wafer wird in eine von einem Rahmenhalter definierte Öffnung eingesetzt. Der Rahmenhalter ist an einem Träger durch eine temporäre Schicht befestigt. Das Einsetzen wird derart ausgeführt, dass eine Vorderseite des Wafers an der temporären Schicht befestigt wird. Der Wafer wird von der Rückseite geätzt, bis der Wafer eine vorbestimmte Dicke erreicht. Danach werden der Rahmenhalter und der Wafer darin von der temporären Schicht und dem Träger getrennt.
Die vorliegende Offenbarung stellt ein Verfahren gemäß einigen Ausführungsformen bereit. Ein Abschnitt eines Wafers wird von einer Rückseite geschliffen. Danach wird der Abschnitt des Wafers in eine von einem Rahmenhalter definierte Öffnung eingesetzt. Der Rahmenhalter wird durch eine temporäre Bondingschicht an einem Träger befestigt. Eine Vorderseite des Abschnitts des Wafers wird an die temporäre Bondingschicht gebondet. Danach wird der Abschnitt des Wafers von der Rückseite geätzt, bis der Abschnitt des Wafers eine vorbestimmte Dicke erreicht, die in einem Bereich von ungefähr 10 Nanometer bis zu ungefähr 100 Nanometer liegt. Danach wird ein Erwärmungsprozess oder ein Ultraviolett-Aushärtungsprozess ausgeführt, um die temporäre Bondingschicht vom Abschnitt des Wafers zu debonden, wodurch ein Pellikel mit dem gedebondeten Abschnitt des Wafers gebildet wird.
Die vorliegende Offenbarung stellt ein Verfahren gemäß einigen Ausführungsformen bereit. Ein Wafer wird bereitgestellt. Der Wafer enthält ein Substrat, eine Isolatorschicht, die über dem Substrat angeordnet ist, und eine über der Isolatorschicht angeordnete Epi-Schicht. Der Wafer wird in mehrere Teile vereinzelt. Mindestens eines der Teile weist eine seitliche Geometrie auf, die mit einer seitlichen Geometrie einer Öffnung übereinstimmt, die von einem Rahmenhalter für eine EUV-Lithografiemaske definiert ist. Das mindestens eine von den Teilen des Wafers wird von einer Rückseite geschliffen. Danach wird der geschliffene Waferteil in die vom Rahmenhalter definierte Öffnung eingesetzt. Der Rahmenhalter ist an einem Träger durch eine Klebstoffschicht befestigt. Eine Vorderseite des geschliffenen Waferteils wird an der Klebstoffschicht befestigt. Danach wird der geschliffene Waferteil von der Rückseite geätzt, bis der Waferteil eine vorbestimmte Dicke erreicht. Danach wird ein Erwärmungsprozess oder ein Ultraviolett-Aushärtungsprozess ausgeführt, um den geätzten Waferteil von der Klebstoffschicht zu trennen. Der geätzte Waferteil dient als eine Pellikelmembran für die EUV-Maske.

Claims

Fotolithografiemaske (18), umfassend: ein Substrat (30), das ein Material mit niedriger Wärmeausdehnung (LTEM) enthält; eine reflektierende Struktur (34), die über dem Substrat (30) angeordnet ist; eine Kappenschicht (36), die über der reflektierenden Struktur (34) angeordnet ist; und eine Absorberschicht (40), die über der Kappenschicht (36) angeordnet ist, wobei die Absorberschicht (40) ein Material enthält, das einen Brechungsindex in einem Bereich von 0,95 bis zu 1,01 und einen Extinktionskoeffizienten von größer als 0,03 aufweist, wobei die Absorberschicht (40) Radium umfasst, oder wobei die Absorberschicht (40) ein Oxid oder ein Nitrid von einem oder mehreren von den folgenden Materialien: Actium, Radium, Tellur, Zink, Kupfer und Aluminium umfasst, oder wobei die Absorberschicht (40) eine Legierung von einem oder mehreren von den folgenden Materialien: Actium, Radium, Tellur, Zink umfasst.
Fotolithografiemaske (18) nach Anspruch 1, wobei der Brechungsindex des Materials der Absorberschicht (40) in einem Bereich von 0,975 bis 1 liegt.
Fotolithografiemaske (18) nach Anspruch 2, wobei der Brechungsindex des Materials der Absorberschicht (40) in einem Bereich von 0,985 bis 0,995 liegt.
Fotolithografiemaske (18) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Extinktionskoeffizient der Absorberschicht (40) in einem Bereich von 0,4 bis 0,54 liegt.
Fotolithografiemaske (18) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Material der Absorberschicht eines umfasst aus TeO₂, Al₂O₃, CuO₂, ZnO₂ oder CuZn.
Fotolithografiemaske (18) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiter umfassend eine Pufferschicht (38), die zwischen der Kappenschicht (36) und der Absorberschicht (40) angeordnet ist, wobei die Pufferschicht (36) und die Absorberschicht (40) unterschiedliche Ätzeigenschaften aufweisen.
Fotolithografiemaske (18) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die reflektierende Struktur (34) konfiguriert ist, ein hohes Reflexionsvermögen bei einer vordefinierten Strahlungswellenlänge bereitzustellen.
Fotolithografiemaske (18) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei: das LTEM TiO₂-dotiertes SiO₂ umfasst; die reflektierende Struktur (34) mehrere Mo-/Si-Filmpaare oder mehrere Mo-/Be-Filmpaare umfasst; und die Kappenschicht (36) Silizium enthält.
Waferstrukturierungsverfahren, umfassend: Bilden einer Materialschicht über einem Substrat (26); Bilden einer Fotoresistschicht über der Materialschicht; und Strukturieren der Fotoresistschicht unter Verwendung einer Extrem-Ultraviolett-(EUV) -Maske (18) in einem Fotolithografieprozess, wobei die EUV-Maske (18) umfasst: ein Substrat (30), das ein Material mit niedriger Wärmeausdehnung (LTEM) enthält; eine reflektierende Struktur (34), die über dem Substrat (30) angeordnet ist; eine Kappenschicht (36), die über der reflektierenden Struktur (34) angeordnet ist; und eine Absorberschicht (40), die über der Kappenschicht (36) angeordnet ist, wobei die Absorberschicht (40) ein Material enthält, das einen Brechungsindex in einem Bereich von 0,95 bis zu 1,01 und einen Extinktionskoeffizienten von größer als 0,03 aufweist, wobei die Absorberschicht (40) Radium umfasst, oder wobei die Absorberschicht (40) ein Oxid oder ein Nitrid von einem oder mehreren von den folgenden Materialien: Actium, Radium, Tellur, Zink, Kupfer und Aluminium umfasst, oder wobei die Absorberschicht (40) eine Legierung von einem oder mehreren von den folgenden Materialien: Actium, Radium, Tellur, Zink umfasst.
Waferstrukturierungsverfahren nach Anspruch 9, weiter umfassend das Lenken der EUV-Strahlung auf die EUV-Maske (18) über einen Beleuchter (14), wobei der Beleuchter (14) eine Dipolbeleuchtungskomponente enthält.
Waferstrukturierungsverfahren nach Anspruch 9, wobei das Strukturieren der Fotoresistschicht das Belichten der Fotoresistschicht mit EUV-Strahlung und danach das Entwickeln der belichteten Fotoresistschicht umfasst, um strukturierte Fotoresistmerkmale zu bilden.
Waferstrukturierungsverfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei: das LTEM-Substrat (30) TiO₂-dotiertes SiO₂ enthält; die Spiegelstruktur (34) mehrere Mo-/Si-Filmpaare oder mehrere Mo-/Be-Filmpaare umfasst; und die Kappenschicht (36) Silizium enthält.
Waferstrukturierungsverfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, weiter umfassend das Bilden einer Pufferschicht (38), die zwischen der Kappenschicht (36) und der Absorberschicht (40) angeordnet ist, wobei die Pufferschicht (38) und die Absorberschicht (40) unterschiedliche Ätzeigenschaften aufweisen.
Waferstrukturierungsverfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, wobei der Brechungsindex des Materials der Absorberschicht (40) in einem Bereich von 0,975 bis 1 liegt.
Waferstrukturierungsverfahren nach Anspruch 14, wobei der Brechungsindex des Materials der Absorberschicht (40) in einem Bereich von 0,985 bis 0,995 liegt.
Waferstrukturierungsverfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 15, wobei der Extinktionskoeffizient der Absorberschicht (40) in einem Bereich von 0,4 bis 0,54 liegt.
Waferstrukturierungsverfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 16, wobei das Material der Absorberschicht eines umfasst aus: TeO₂, Al₂O₃, CuO₂, ZnO₂ oder CuZn.
Verfahren (300) zur Herstellung einer Fotolithografiemaske (18), umfassend: Bilden (310) einer reflektierenden Struktur (34) über einem LTEM-Substrat (30); Bilden (320) einer Kappenschicht (36) über der reflektierenden Struktur (34); und Bilden (330) einer Absorberschicht (40) über der Kappenschicht (36), wobei die Absorberschicht (40) ein Material enthält, das einen Brechungsindex in einem Bereich von 0,95 bis zu 1,01 und einen Extinktionskoeffizienten von größer als 0,03 aufweist, wobei die Absorberschicht (40) Radium umfasst, oder wobei die Absorberschicht (40) ein Oxid oder ein Nitrid von einem oder mehreren von den folgenden Materialien: Actium, Radium, Tellur, Zink, Kupfer und Aluminium umfasst, oder wobei die Absorberschicht (40) eine Legierung von einem oder mehreren von den folgenden Materialien: Actium, Radium, Tellur, Zink umfasst.
Verfahren (300) nach Anspruch 18, wobei das Bilden (330) der Absorberschicht (40) derart erfolgt, dass: der Brechungsindex des Materials der Absorberschicht (40) in einem Bereich von 0,985 bis 0,995 liegt; und der Extinktionskoeffizient der Absorberschicht (40) in einem Bereich von 0,4 bis 0,54 liegt.
Verfahren (300) nach Anspruch 18 oder 19, wobei das Bilden (330) der Absorberschicht (40) derart ausgeführt wird, dass das Material der Absorberschicht eines umfasst aus TeO₂, Al₂O₃, CuO₂, ZnO₂ oder CuZn.