DE112006000716T5

DE112006000716T5 - Teildurchlässiger Absorber für Extrem-Ultraviolett-Maske

Info

Publication number: DE112006000716T5
Application number: DE112006000716T
Authority: DE
Inventors: Pei-Yang Saratoga Yan
Original assignee: Intel Corp
Current assignee: Intel Corp
Priority date: 2005-03-31
Filing date: 2006-03-31
Publication date: 2008-03-06
Also published as: GB2438113B; JP2008535270A; TW200705111A; GB0714732D0; US20060222961A1; WO2006105460A2; GB2438113A; WO2006105460A3; KR20080004547A; CN101180576A

Abstract

Verfahren zum Bilden einer Maske, welches umfaßt
Bereitstellen eines Substrats;
Bilden eines mehrschichtigen Spiegels für EUV-Licht über dem Substrat;
Bilden eines teildurchlässigen Absorbers für das EUV-Licht über dem mehrschichtigen Spiegel; und
Strukturieren des teildurchlässigen Absorbers in eine erste Region, welche stark reflektierend ist, und eine zweite Region, welche schwach reflektierend ist.

Description

Hintergrund der Erfindung
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Herstellung integrierter Halbleiterschaltungen und spezieller eine Maske und ein Verfahren zum Herstellen einer Maske, die in der Extremen-Ultraviolett-Lithographie (EUVL) verwendet wird.
2. Diskussion des Standes der Technik
Die fortwährende Verbesserung in der Photolithographie hat die Verkleinerung integrierter Halbleiterschaltungen (ICs) zum Erreichen höherer Dichten und höherer Leistungsgrade ermöglicht. Licht im tiefen UV-Bereich (deep ultraviolet, DUV) mit einer Wellenlänge von 193 nm kann für optische Lithographie am 65 nm-Knoten verwendet werden. Ein weiterer Fortschritt besteht darin, Immersions-Lithographie mit DUV an dem 45 nm-Knoten zu verwenden. An dem 32 nm-Knoten können jedoch andere lithographische Verfahren notwendig werden. Mögliche Kandidaten für Lithographie der nächsten Generation (next generation lithography, NGL) können Nanoprinting und Extrem-Ultraviolett-Lithographie (extrem ultraviolet lithography, EUVL) umfassen.
EUVL ist ein führender Kandidat für NGL, speziell für die Herstellung von ICs mit hohem Volumen. Belichtung wird mit Extrem-Ultraviolett-Licht (EUV-Licht) mit einer Wellenlänge von etwa 10 bis 15 nm durchgeführt. EUV-Licht fällt in einen Abschnitt des elektromagnetischen Spektrums, der als weiche Röntgenstrahlung (2 bis 50 nm) bezeichnet wird. Während eine konventionelle Maske, die in der DUV-Lithographie Verwendung findet, aus geschmolzenem Quarz hergestellt wird und durchlässig ist, sind bei der EUV-Wellenlänge im wesentlichen alle kondensierten Materialien hochgradig absorbierend, so daß eine reflektierende Maske für EUVL benötigt wird.
Ein EUV-Step-and-Scan-Gerät kann ein optisches Vierfach-Reduktions-Projektionssystem verwenden. Ein Photolack, mit dem ein Wafer beschichtet ist, kann durch schrittweises Ver setzen (stepping) von Feldern über den Wafer hinweg und Raster (scanning) einer bogenförmigen Region der EUV-Maske für jedes Feld belichtet werden. Das EUV-Step-and-Scan-Gerät kann eine numerische Apertur (NA) von 0,35 mit sechs Abbildungsspiegeln und zwei Sammelspiegeln aufweisen. Eine kritische Länge (critical dimension, CD) von etwa 32 nm kann mit einer Fokustiefe (depth of focus, DOF) von etwa 150 nm erreicht werden.
Bei weiterem Reduzieren der CD kann der Absorber-Stack auf der EUV-Maske einen Abschattungseffekt während der Belichtung erzeugen.
Was demnach benötigt wird, ist eine EUV-Maske zum Reduzieren des Abschattens (shadowing) und ein Prozeß zum Herstellen einer solchen EUV-Maske.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Darstellung einer Querschnittsansicht einer EUV-Maske mit einer Absorber-Schicht zum Reduzieren des Abschattens während der Belichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2A bis E sind Darstellungen eines Verfahrens zum Bilden einer EUV-Maske mit einer Absorber-Schicht zum Reduzieren des Abschattens während der Belichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Detaillierte Beschreibung der vorliegenden Erfindung
In der nachfolgenden Beschreibung werden zahlreiche Details, wie etwa spezifische Materialien, Abmessungen und Prozesse dargelegt, um für ein grundlegendes Verständnis der vorliegenden Erfindung zu sorgen. Jedoch wird es einem Durchschnittsfachmann auf diesem Gebiet ersichtlich sein, daß die Erfindung ohne diese speziellen Details ausgeführt werden kann. In anderen Fällen ist wohlbekanntes Halbleiter-Equipment und sind wohlbekannte Prozesse nicht im speziellen Detail beschrieben worden, um die vorliegende Erfindung nicht zu verdecken.
Die vorliegende Erfindung beschreibt verschiedene Ausführungsformen einer Maske für Extrem-Ultraviolett-Lithographie (EUV-Lithographie) zum Reduzieren von Abschattung während der Belichtung und ein Verfahren zum Bilden einer solchen EUV-Maske.
1 zeigt eine Ausführungsform einer EUV-Maske 500 gemäß der vorliegenden Erfindung. Eine EUV-Maske 500 arbeitet nach einem Prinzip eines verteilten Bragg-Reflektors (distributed Bragg reflector). Ein Substrat 110 trägt einen mehrschichtigen (multilayer, ML) Spiegel 220 von etwa 20 bis 80 Paaren 223 sich abwechselnder Schichten zweier Materialien 221, 222. Die zwei Materialien 221, 222 weisen unterschiedliche Brechungsindizes auf. Um den Unterschied in der Elektronendichte zu maximieren, weist ein Material 221 eine hohe Atomzahl (Z) auf, während das andere Material 222 ein niedriges Z aufweist. Das Material mit hohem Z 221 wirkt als eine streuende Schicht und sollte bei der Beleuchtungswellenlänge eine minimale Dicke aufweisen. Das Material mit niedrigem Z 222 wirkt als eine Abstandsschicht und sollte bei der Beleuchtungswellenlänge eine minimale Absorption aufweisen.
Die Auswahl der geeigneten Materialien und Dicke 250 für den ML-Spiegel 220 ermöglicht es dem reflektierten Licht 415, sich in Phase konstruktiv zu addieren. Beispielsweise weist Molybdän (Mo) ein Z von 42 auf, während Silizium (Si) ein Z von 14 aufweist. Um ein resonantes Reflexionsvermögen zu erzielen, sollte der Abstand zwischen Paaren 223 in dem ML-Spiegel 220 etwa die Hälfte der Beleuchtungswellenlänge des einfallenden Lichtes 410, 420 sein. Für eine EUV-Wellenlänge von 13,4 nm kann jedes Paar 223 aus etwa 2,7 nm dickem Mo und etwa 4,0 nm dickem Si gebildet sein. Konstruktive Interferenz führt zu einem Spitzen-Reflexionsgrad bei normalem Einfall (normal incidence) von etwa 60 bis 75% bei etwa 13,4 nm. Die Bandbreite des Lichts 415, das von dem ML-Spiegel 220 zurückreflektiert wird, ist etwa 1,0 nm und wird mit zunehmender Anzahl an Paaren 223 in dem ML-Spiegel 220 schmaler. Jedoch erreichen sowohl der Reflexionsgrad als auch die Phasenverschiebung einen Sättigungsgrad ab etwa 30 bis 40 Paaren 223. Die Änderung im Reflexionsgrad ist für einen Einfallswinkel 412, 422 von 0 bis 8° zu dem Normalen-Winkel 411, 421 relativ gering.
Der Reflexionsgrad kann durch Schichtvermischung, Grenzflächenrauhigkeit und Oberflächenoxidierung des ML-Spiegels 220 vermindert werden. Eine Schichtvermischung wird durch Halten der Bearbeitungstemperatur unterhalb von etwa 150 °C minimiert. Ansonsten könnte übermäßiges Erwärmen zu chemischen Reaktionen an den Grenzflächen innerhalb des ML-Spiegels 220 führen. Die Periodizität der Paare 223 könnte beeinträchtigt werden.
Grenzflächenrauhigkeit kann durch das Substrat 110 der EUV-Maske 500 beeinflußt sein. Die Oberflächenrauhigkeit des Substrats 110 sollte bei weniger als 0,05 nm im quadratischen Mittelwert (root mean squared, RMS) gehalten werden.
Molybdän kann oxidieren, so daß eine Deckschicht 230 aus einem Material mit niedriger Atomzahl, wie etwa Silizium mit einer Dicke von 4,0 nm, über der oberen Oberfläche des ML-Spiegels 220 umfaßt sein kann, um den Reflexionsgrad des ML-Spiegels 220 zu stabilisieren.
Falls gewünscht, kann Beryllium mit einem Z von 4 als ein Material mit niedrigem Z 222 verwendet werden. Ein ML-Spiegel 220, welcher Paare 223 von sich abwechselnden Schichten aus Molybdän und Beryllium (Mo/Be) umfaßt, kann einen höheren Reflexionsgrad bei etwa 11,3 nm erreichen. Jedoch können sowohl Mo als auch Be oxidieren, so daß eine Deckschicht 230 aus einem Material gebildet werden kann, welches innerhalb der Umgebung des Step-and-Scan Abbildungsgeräts chemisch stabil bleibt.
Falls gewünscht, kann Ruthenium mit einem Z von 44 als ein Material mit hohem Z 221 verwendet werden. Ein ML-Spiegel 220, welcher Paare 223 von sich abwechselnden Schichten aus Molybdän-Ruthenium und Beryllium (MoRu/Be) umfaßt, kann geringere intrinsische Spannungen als Mo/Be aufweisen.
Der Absorber 300 kann eine Dicke von etwa 30 bis 90 nm aufweisen. Der Absorber 300 absorbiert Licht bei der Beleuchtungswellenlänge (illumination wavelength) des Lichts 410, 420, für welches die EUV-Maske 500 verwendet werden kann.
EUV-Licht 410, 420 kann während der Belichtung schräg auf die EUV-Maske 500 einfallen. In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Einfallswinkel 412, 422 des Beleuchtungslichts 410, 420 auf der EUV-Maske 500 etwa 5 (+/– 1,5) Grad weg von dem Normalenwinkel (90 Grad) 411, 421 sein. Dementsprechend kann ein Abschattungseffekt entlang der Ränder des Absorbers 300 den Print-Biss und die Überlagerungsanordnung (overlay placement) von Merkmalen in dem Muster auf dem Wafer beeinflussen. Ein übermäßig dicker Absorber 300 kann die Variation der Merkmalsgröße in unerwünschter Weise vergrößern. Das Verwenden eines unnötig dicken Absorbers 300 kann auch jegliche Asymmetrie vergrößern, welche der EUV-Maske 500 aufgrund der schrägen Beleuchtung inhärent sein kann.
Eine oszillierende Beziehung resultiert aus Interferenz zwischen dem reflektierten Licht 415 in der Region 371 der EUV-Maske 500 und dem reflektierten Licht in der Region 372 der EUV-Maske 500. Der Phasenunterschied zwischen den Hauptlichtstrahlen oszilliert mit der halben Wellenlänge des einfallenden Lichts. Konstruktive und destruktive Interferenz kann für Absorberdicken 350 auftreten, die sich nur um eine viertel Wellenlänge oder etwa 3 nm unterscheiden. Eine Variation in der Absorberdicke 350 von 3 nm kann bewirken, daß die Linienbreite auf dem Wafer um etwa 4 nm variiert.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Absorber 300 optimiert werden, um Abschattung während der Belichtung der EUV-Maske 500 zu reduzieren. Wie in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in 1 gezeigt ist, kann der Absorber 300 über einer ersten Region 371 der EUV-Maske 500 fehlen und über einer zweiten Region 372 der EUV-Maske 500 vorhanden sein.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann zum Reduzieren der Dicke 350 der Absorberschicht 300 zunächst ein Material mit einem großen Absorptions-Koeffizienten für EUV-Licht für den Absorber 300 ausgewählt werden. Für ein Element ist der Absorptions-Koeffizient proportional zur Dichte und der Atomzahl Z. Als nächstes kann die Dicke 350 des Absorbers 300 so gewählt werden, daß das reflektierte Licht 425 aus der zweiten Region 372 um 180 Grad gegenphasig zu dem reflektierten Licht 415, aus der ersten Region 371 ist.
Auf der einen Seite ist die erste Region 371 der EUV-Maske 500 stark reflektierend von dem zugrundeliegenden ML-Spiegel 220, da der darüberliegende Absorber 300 über der ersten Region 371 fehlt. Auf der anderen Seite ist die zweite Region 372 der EUV-Maske 500 schwach reflektierend von dem zugrundeliegenden ML-Spiegel 220, obwohl sie von dem darüberliegenden Absorber 300 bedeckt ist, da der Absorber teildurchlässig (leaky) ist.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Lichtdurchlässigkeit (light leakage) in der zweiten Region 372 in einem Bereich von zwischen etwa 0,1 und 0,3% gewählt werden. In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Lichtdurchläs sigkeit in der zweiten Region 372 in einem Bereich von zwischen etwa 0,3 und 1,0% gewählt werden. In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Lichtdurchlässigkeit in der zweiten Region 372 in einem Bereich von zwischen etwa 1,0 und 3,0% gewählt werden. In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Lichtdurchlässigkeit in der zweiten Region 372 in einem Bereich von zwischen etwa 3,0 und 10,0% gewählt werden.
Die destruktive Interferenz zwischen dem reflektierten Licht 415 von der ersten Region 371 und dem reflektierten Licht 425 von der zweiten Region 372 ist ein periodisches Phänomen, so daß verschiedene Dicken für den Absorber 300 gewählt werden können. Jedoch sollte die minimale Dicke des Absorbers 300, welche mit einem ausreichenden Kontrast beim Übertragen (printing) der zwei Regionen der EUV-Maske 500 im Einklang steht, gewählt werden. Eine weitere Erwägung ist, daß der Kontrast zwischen den zwei Regionen der EUV-Maske 500 ausreichen sollte, um eine Linienbreitenmessung und Defektinspektion zu erlauben.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Dicke des Absorbers 300 in der zweiten Region 372 auf 65% der Dicke reduziert sein, welche für 99,8% Absorption (vernachlässigbare Durchlässigkeit) des einfallenden Lichts 420 ansonsten benötigt worden wäre. In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Dicke des Absorbers 300 in der zweiten Region 372 auf 50% der Dicke reduziert sein, welche für 99,8% Absorption (vernachlässigbare Durchlässigkeit) des einfallenden Lichts 420 ansonsten benötigt worden wäre. In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Dicke des Absorbers 300 in der zweiten Region 372 auf 35% der Dicke reduziert sein, welche für 99,8% Absorption (vernachlässigbare Durchlässigkeit) des einfallenden Lichts 420 ansonsten benötigt worden wäre.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das Verwenden von UV-Licht mit einem Absorber 300, der aus Tantalnitrid mit einer Dicke von etwa 46 nm gebildet ist, zu einer Phasenänderung von etwa 180 Grad führen und kann 30 nm-Linien und Abstände mit einem Raumbildkontrast (aerial image contrast) von etwa 93,0% übertragen.
Ein Verfahren zum Bilden einer EUV-Maske 500 zum Reduzieren von Abschattung während der Belichtung wird als nächstes in den 2A bis 2F beschrieben werden.
2A zeigt ein widerstandsfähiges (robust) Substrat 110 mit einer flachen und glatten oberen Oberfläche. Eine EUV-Maske 500 kann mit einem Einfallswinkel verwendet werden, der etwa 5 (+/– 1,5) Grad weg von dem Normalenwinkel (90 Grad) von der oberen Oberfläche ist. Eine solche nicht-telezentrische Beleuchtung der EUV-Maske 500 kann eine Veränderung in der scheinbaren Linienbreite und Lage von Merkmalen auf dem Wafer bewirken, wenn die obere Oberfläche der EUV-Maske 500 nicht ausreichend flach ist. Die partielle Kohärenz der Beleuchtung kann ebenfalls die Linienbreitenvariation ändern, würde jedoch keine Musterverschiebung bewirken.
Ein Glas-, Keramik- oder Verbundmaterial mit einem niedrigen thermischen Ausdehnungs-Koeffizienten (coefficient of thermal expansion, CTE) kann für das Substrat 110 verwendet werden, um während des Übertragens mit der EUV-Maske 500 einen Bildversatzfehler (image displacement errror) zu minimieren. Ein Beispiel eines Glases mit niedrigem CTE ist ULE, welches aus amorphem Siliziumdioxid (SiO₂) dotiert mit etwa 7% Titandioxid (TiO₂) besteht. ULE ist eine eingetragene Marke von Corning Inc., USA. Ein Beispiel eines Glas-Keramik Materials mit niedrigem CTE ist Zerodur. Zerodur ist eine eingetragene Marke der Schott Glaswerk GmbH, Deutschland.
2B zeigt einen Maskenrohling 200 mit einem mehrschichtigen (multilayer, ML) Spiegel 220 von 20 bis 80 Paaren 223 sich abwechselnder Schichten zweier Materialien 221, 222, um einen hohen Reflexionsgrad bei einer Beleuchtungswellenlänge von etwa 13,4 nm zu erzielen. Das reflektierende Material 221 kann aus einem Material mit hohem Z, wie etwa Molybdän (Mo), mit einer Dicke von etwa 2,7 nm gebildet sein. Das durchlässige Material 222 kann aus einem Material mit niedrigem Z, wie etwa Silizium (Si), mit einer Dicke von etwa 4,0 nm gebildet sein.
Der ML-Spiegel 220 kann über dem Substrat 110 mit Hilfe von Ionenstrahl-Deposition (ion beam deposition, IBD) oder DC-Magnetron-Sputtern gebildet sein. Die Dickengleichförmigkeit sollte besser als 0,8% über ein Substrat 110 hinweg sein, welches aus einem 300 mm Silizium Wafer gebildet worden ist.
Auf der einen Seite kann Ionenstrahl-Deposition zu einer geringeren Anzahl an Defekten an einer oberen Oberfläche des ML-Spiegels 220 führen, da jeder Defekt auf dem darunterliegenden Substrat 110 dazu neigt, während der sich abwechselnden Deposition aus Element-Targets geglättet zu werden. Als Folge davon können die oberen Schichten des ML-Spiegels 220 weniger gestört sein.
Auf der anderen Seite kann DC-Magnetron-Sputtern konformer (conformal) sein, wodurch bessere Dickengleichmäßigkeit erzeugt wird, jedoch kann sich jeder Defekt auf dem Substrat 110 durch den ML-Spiegel 220 bis zu dessen oberer Oberfläche fortpflanzen.
Die reflektierende Region 371 des ML-Spiegels 220 kann, wie in 2E gezeigt ist, schwer zu reparieren sein, so daß der Maskenrohling 200 ein extrem niedriges Niveau an Defekten aufweisen sollte. Speziell kann jeder Defekt in dem Maskenrohling 200, welcher entweder die Amplitude oder Phase von EUV-Licht beeinflussen kann, zu ungewünschtem Übertragen von Artefakten führen.
Sowohl das reflektierende Material mit hohem Z 221 als auch das durchlässige Material mit niedrigem Z 222 in dem ML-Spiegel 220 sind üblicherweise hauptsächlich amorph oder teilweise polykristallin. Die Grenzfläche zwischen dem Material mit hohem Z 221 und dem Material mit niedrigem Z 222 sollte während der Maskenherstellung und während der Maskenbelichtung chemisch stabil bleiben. An den Grenzflächen sollte minimale Interdiffusion auftreten. Eine Optimierung der optischen Eigenschaften des ML-Spiegels erfordert, daß die einzelnen Schichten 221, 222 glatt sind, Übergänge zwischen den unterschiedlichen Materialien abrupt sind und die Dickenvariation über jede Schicht hinweg kleiner als etwa 0,01 nm ist.
Wie in 2C gezeigt ist, kann eine Deckschicht 230 über dem ML-Spiegel 220 in dem Maskenrohling 200 gebildet sein, um eine Oxidation des ML-Spiegels 220 durch die Umgebung zu verhindern. Die Deckschicht 230 kann eine Dicke von etwa 20–80 nm aufweisen.
Eine Pufferschicht (nicht gezeigt) kann über der Deckschicht 230 gebildet sein. Die Pufferschicht kann später als eine Ätz-Stopschicht zum Strukturieren des darüberliegenden Absorbers 300 dienen. Ferner kann die Pufferschicht später auch als eine Opferschicht für eine Reparatur von Defekten in dem Absorber 300 mit fokussiertem Innenstrahl (focused ion beam, FIB) dienen.
Die Pufferschicht kann eine Dicke von etwa 20 bis 60 nm aufweisen. Die Pufferschicht kann aus Siliziumdioxid (SiO₂) gebildet sein. Oft wird Niedrig-Temperatur-Oxid (low temperature Oxide, LTO) verwendet, um die Prozeßtemperatur zu minimieren, wodurch Interdiffusion der Materialien zwischen den sich abwechselnden Schichten in dem ML-Spiegel 220 reduziert wird. Andere Materialien mit ähnlichen Eigenschaften können für die Pufferschicht ausgewählt werden, wie etwa Siliziumoxinitrid (SiOxNy). Die Pufferschicht kann durch RF-Magnetron Sputtern abgeschieden werden. Falls gewünscht, kann eine Schicht von amorphem Silizium oder Kohlenstoff (nicht gezeigt) vor dem Abscheiden der Pufferschicht abgeschieden werden.
2D zeigt einen Absorber 300, welcher über der Pufferschicht (nicht gezeigt) und der Deckschicht 230 abgeschieden ist. Der Absorber 300 sollte EUV-Licht schwächen, bei Belichtung mit EUV-Licht chemisch stabil bleiben und mit dem Maskenherstellungsprozeß kompatibel sein.
Der Absorber 300 kann eine Dicke von etwa 20 bis 90 nm aufweisen. Der Absorber 300 kann mit Hilfe von DC-Magnetron Sputtern abgeschieden werden. Der Absorber 300 kann aus verschiedenen Materialien gebildet sein.
Verschiedene Metalle und Legierungen können zum Bilden des Absorbers 300 geeignet sein. Beispiele umfassen Aluminium (Al), Aluminium-Kupfer (AlCu), Chrom (Cr), Tantal (Ta), Titan (Ti) und Wolfram (W).
Der Absorber 300 kann auch entweder in seiner Gesamtheit oder zum Teil aus Boriden, Karbiden, Nitriden oder Siliziden gewisser Metalle gebildet werden. Beispiele umfassen Nickelsilizid (NiSi), Tantalborid (TaB), Tantalnitrid (TaN), Tantalsilizid (TaSi), Tantalsiliziumnitrid (TaSiN) und Titannitrid (TiN).
2D zeigt ferner eine strahlungsempfindliche Schicht, wie etwa einen Photolack 400, der über dem Absorber 300 aufgebracht, belichtet und entwickelt werden kann, um eine Öffnung 471 zu erzeugen. Der Photolack 400 kann eine Dicke von etwa 90 bis 270 nm aufweisen. Ein chemisch verstärkter Lack (chemically amplified resist, CAR) kann verwendet werden. Licht im tiefen Ultraviolett-Bereich (deep ultraviolet light, DUV) oder ein Elektronenstrahl (ebeam) kann verwendet werden, um das Muster der Merkmale in den Photolack 400 zu übertragen.
Nach Messen der Öffnung 471 in dem Photolack 400 kann das Muster von dem Photolack 400 in eine Region 371 in dem Absorber 300, wie in 2E gezeigt ist, übertragen werden.
Reaktives Ionenätzen (reactive ion etch, RIE) kann verwendet werden. Beispielsweise kann ein Absorber 300 aus Tantal (Ta) mit einem Gas trockengeätzt werden, welches Chlor, beispielsweise Cl₂ und BCl₃, umfaßt. In manchen Fällen kann Sauerstoff (O₂) umfaßt sein.
Die Ätzrate und die Ätzselektivität können von der Leistung, dem Druck und der Substrattemperatur innerhalb des Reaktors abhängen. Ein Hartmaskenprozeß kann, wie erforderlich, verwendet werden, um das Muster von dem Photolack 400 auf eine Hartmaske (nicht gezeigt) und dann auf den Absorber 300 zu übertragen.
Die Pufferschicht (nicht gezeigt) über der Deckschicht 230 dient als eine Ätzstoppschicht zum Produzieren eines guten Ätzprofils in dem darüberliegenden Absorber 300. Die Pufferschicht schützt auch die darunterliegende Deckschicht 230 und den ML-Spiegel 220 vor Ätzschäden.
Nach dem Entfernen des Photolacks 400 können die Linienbreite und Setzgenauigkeit (placement accuracy) strukturierter Merkmale gemessen werden. Dann kann eine Defekt-Inspektion vorgenommen und eine Defekt-Reparatur des Absorbers 300 nach Bedarf durchgeführt werden. Die Pufferschicht dient ferner als eine Opferschicht für die Reparatur durchlässiger (clean) und undurchlässiger (opaque) Defekte verbunden mit dem Absorber 300 mit Hilfe eines fokussierten Ionenstrahls (focused ion beam, FIB).
Die Pufferschicht kann Beugung in dem ML-Spiegel 220 der EUV-Maske 500 während der Belichtung vergrößern. Die resultierende Kontrastverringerung kann die CD-Kontrolle der auf einen Wafer übertragenen Merkmale verschlechtern. Folglich kann die Pufferschicht durch Trockenätzen, Naßätzen oder einer Kombination der beiden Prozesse entfernt werden. Beispielsweise kann die Pufferschicht mit einem Gas, welches Fluor umfaßt, wie etwa CF₄ oder C₂F₆, geätzt werden. Sauerstoff (O₂) und ein Trägergas, wie etwa Argon (Ar), können umfaßt sein.
Die Pufferschicht kann naß geätzt werden, wenn sie sehr dünn ist, da jegliches Unterätzen des Absorbers 400 dann gering wäre. Beispielsweise kann eine Pufferschicht gebildet aus Siliziumdioxid mit einer wäßrigen Lösung aus etwa 3–5 % Flußsäure geätzt werden. Die Trockenätzung oder Naßätzung, die zum Entfernen der Pufferschicht gewählt wird, darf den Absorber 300, die Deckschicht 230 oder den ML-Spiegel 220 nicht beschädigen.
Mehrere Ausführungsformen und zahlreiche Details sind vorstehend dargelegt worden, um für ein grundlegendes Verständnis der vorliegenden Erfindung zu sorgen. Ein Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet vermag zu ersehen, daß viele der Merkmale in einer Ausführungsform gleichermaßen auf andere Ausführungsformen anwendbar sind. Ein Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet wird ebenfalls die Möglichkeit erkennen, diverse äquivalente Ersetzungen für jene spezifischen Materialien, Prozesse, Dimensionen, Konzentrationen, etc., die hier beschrieben worden sind, vorzunehmen. Es sollte ersichtlich sein, daß die detaillierte Beschreibung der vorliegenden Erfindung als erläuternd und nicht als beschränkend anzusehen ist, wobei der Umfang der vorliegenden Erfindung durch die nachfolgenden Ansprüche bestimmt werden soll.
Somit haben wir eine EUV-Maske zum Reduzieren von Abschattung während der Belichtung und einen Prozeß zum Herstellen einer solchen EUV-Maske beschrieben.
Zusammenfassung
Die vorliegende Erfindung offenbart ein Verfahren zum Bilden einer Maske, welches umfaßt:
Bereitstellen eines Substrats; Bilden eines mehrschichtigen Spiegels für EUV-Licht über dem Substrat; Bilden eines teildurchlässigen Absorbers für das EUV-Licht über dem mehrschichtigen Spiegel; und Strukturieren des teildurchlässigen Absorbers in eine erste Region, welche stark reflektierend ist, und eine zweite Region, welche schwach reflektierend ist. Die vorliegende Erfindung offenbart ferner eine EUV-Maske, welche umfaßt: ein Substrat; einen mehrschichtigen Spiegel, welcher über dem Substrat angeordnet ist, wobei der mehrschichtige Spiegel eine erste Region und eine zweite Region aufweist; und einen teildurchlässigen Absorber, welcher über der zweiten Region des mehrschichtigen Spiegels angeordnet ist, wobei der teildurchlässige Absorber die Phase einfallenden Lichtes um 180° verschiebt.

Claims

Verfahren zum Bilden einer Maske, welches umfaßt Bereitstellen eines Substrats; Bilden eines mehrschichtigen Spiegels für EUV-Licht über dem Substrat; Bilden eines teildurchlässigen Absorbers für das EUV-Licht über dem mehrschichtigen Spiegel; und Strukturieren des teildurchlässigen Absorbers in eine erste Region, welche stark reflektierend ist, und eine zweite Region, welche schwach reflektierend ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei ferner eine Deckschicht über dem mehrschichtigen Spiegel in der ersten Region und der zweiten Region gebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei ferner eine Pufferschicht über der Deckschicht in der zweiten Region gebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der mehrschichtige Spiegel eine streuende Schicht und eine Abstandsschicht umfaßt.
Verfahren zum Bilden einer EUV-Maske, welches umfaßt Bereitstellen eines Substrats; Bilden eines Spiegels über dem Substrat, wobei der Spiegel sich abwechselnde Schichten eines reflektierenden Materials und eines durchlässigen Materials umfaßt; Bilden eines teildurchlässigen Absorbers über dem Spiegel, wobei der teildurchlässige Absorber die Phase einfallenden Lichtes um 180 Grad verschiebt; und Entfernen des teildurchlässigen Absorbers in einer ersten Region, um den Spiegel freizulegen.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei ferner eine Deckschicht über dem Spiegel gebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei ferner eine Pufferschicht unter dem teildurchlässigen Absorber gebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei der teildurchlässige Absorber etwa 1,0 bis 3,0% einfallenden Lichts reflektiert.
EUV-Maske, welche umfaßt ein Substrat; einen mehrschichtigen Spiegel, welcher über dem Substrat angeordnet ist, wobei der mehrschichtige Spiegel eine erste Region und eine zweite Region aufweist; und einen teildurchlässigen Absorber, welcher über der zweiten Region des mehrschichtigen Spiegels angeordnet ist, wobei der teildurchlässige Absorber die Phase einfallenden Lichts um 180 Grad verschiebt.
Maske nach Anspruch 9, wobei ferner eine Deckschicht über dem mehrschichtigen Spiegel in der ersten Region und der zweiten Region angeordnet ist.
Maske nach Anspruch 9, wobei ferner eine Pufferschicht unter dem teildurchlässigen Absorber angeordnet ist.
Maske nach Anspruch 9, wobei die zweite Region etwa 1,0 bis 3,0% einfallenden Lichtes reflektiert.
Reflektierende Maske für schräg einfallendes Licht, welche umfaßt ein Substrat; einen mehrschichtigen Spiegel, welcher über dem Substrat angeordnet ist, wobei der mehrschichtige Spiegel eine erste Region und eine zweite Region aufweist; und einen Absorber, welcher über der zweiten Region des mehrschichtigen Spiegels angeordnet ist, wobei der Absorber es dem mehrschichtigen Spiegel erlaubt, etwa 1,0-3,0% des schräg einfallenden Lichts mit einer Phasenverschiebung von 180 Grad zu reflektieren.
Maske nach Anspruch 13, wobei ferner eine Deckschicht über der Mehrfachschicht in der ersten Region und der zweiten Region angeordnet ist.
Maske nach Anspruch 13, wobei ferner eine Pufferschicht unter dem Absorber angeordnet ist.
Maske nach Anspruch 13, wobei die reflektierende Maske für schräg einfallendes Licht Abschattung reduziert.
Maske nach Anspruch 13, wobei der Absorber Tantalnitrid mit einer Dicke von etwa 46 nm umfaßt.
Maske nach Anspruch 13, wobei 30 nm-Linien und Abstände übertragen werden können.