JP2004172339A - Mask for exposure using extreme ultraviolet light - Google Patents

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JP2004172339A
JP2004172339A JP2002336106A JP2002336106A JP2004172339A JP 2004172339 A JP2004172339 A JP 2004172339A JP 2002336106 A JP2002336106 A JP 2002336106A JP 2002336106 A JP2002336106 A JP 2002336106A JP 2004172339 A JP2004172339 A JP 2004172339A
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稔 菅原
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain the resolution sufficiently coping with the fining tendency in the case of exposing a pattern by using extreme ultraviolet light, and to avoid defects such as a difference from line width and positional deviation of the pattern. <P>SOLUTION: An exposure mask 1 using extreme violet light for exposing a desired pattern on a body to be exposed by using the extreme violet light is configured with a stencil structure provided with an opening region 1a through which the extreme violet light made incident onto a mask surface from its vertical direction passes, and a shade area 1b for shading the extreme violet light. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置の回路パターンを形成するためのリソグラフィ工程にて用いられるもので、いわゆる極短紫外光に対応した極短紫外光の露光用マスクに関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、半導体装置の微細化に伴い、ウエハ基体上に塗布された光感光材料であるレジストを露光および現像して得られるレジストパターン、並びにそのレジストパターンをエッチングマスクとしてエッチング加工して得られる回路パターンの線幅は、益々縮小する傾向にある。また、パターン幅のみならず、パターン間ピッチ乃至メモリーセル間ピッチのさらなる縮小化も要求されている。
【0003】
このような縮小化の要求については、レジストの露光に用いる光の波長をより短波長にすることで対応が可能となる。例えば、350nmの設計ルールの半導体装置には365nmの波長、250nmおよび180nmの設計ルールの半導体装置には248nmの波長、130nmおよび100nmの設計ルールの半導体装置には193nmの波長といったように、半導体装置の微細化が進むほど、露光に用いる光の波長も短波長化され、さらには157nmの波長の紫外光が用いられるようになってきている。
【0004】
一般に、これらの波長による解像度は、w=k1×(λ/NA)というレイリーの式で表されることが知られている。ここで、wは解像される最小幅のパターン、NAは投影光学系のレンズの開口数、λは露光光の波長である。また、k1は、主にレジストの性能および超解像技術の選択等により決定されるプロセス定数であって、最適なレジストおよび超解像技術を用いればk1=0.35程度まで選択できることが知られている。なお、超解像技術とは、マスクを透過し、マスク上遮光パターンで回折された光の±1次回折光を選択的に用いることにより、波長よりも小さなパターンを得ようとするものである。
【0005】
このレイリーの式によれば、例えば157nmの波長を用いた場合に対応が可能な最小のパターン幅は、NA=0.9のレンズを用いるとすれば、w=61nmとなることがわかる。すなわち、61nmよりも小さなパターン幅を得るためには、157nmよりもさらに短波長の紫外光を用いる必要がある。
【0006】
このことから、最近では、157nmよりも短波長の紫外光として、13.5nm中心の波長を用いる極短紫外(EUV;Extreme Ultra Violet)光を用いることも検討されている。ただし、極短紫外光は、あらゆる物質での吸収が大きく、また屈折率も1に近い。そのため、極短紫外光を用いる場合には、光透過型のマスクおよび光学系ではなく、光を反射する反射型マスクおよび反射型光学系が使用されている。さらに詳しくは、例えばSi(ケイ素)層とMo(モリブデン)層とを交互に積層した構造の反射多層膜基板(マスクブランクス)を基に、反射型マスクおよび反射型光学系におけるミラーが構成されている(例えば、特許文献1参照。)。なお、反射多層膜基板における積層構造は、その積層の繰り返し数が40層であるものが一般的である。
【0007】
【特許文献1】
特開2002−222764号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、反射型マスクを用いた場合には、マスク面で反射された光が、そのマスクに入射される光と相互に干渉することなく、投影光学系に導かれねばならない。そのため、マスクに入射される光は、必然的にマスク面の法線に対して角度φを持った斜め入射となる必要が生じる。この角度は、投影光学系のレンズの開口数NA、マスク倍率m、照明光源の大きさσから決まる。具体的には、例えばウエハ上に5倍の縮小倍率を持つマスクを用いた場合、NA=0.3、σ=0.8の露光装置においては、光が3.44±2.75°の立体角を持ってマスク上に入射することになる。また、ウエハ上に4倍の縮小倍率を持つマスクを用いた場合、NA=0.25、σ=0.7の露光装置においては、光が3.58±2.51°の立体角を持ってマスク上に入射することになる。これらの立体角を考慮して、マスクに入射する露光光の入射角度は、通常5°近傍になるように設定される。ここで、入射角度は、マスク表面に対する法線となす角度として定義される。
【0009】
しかしながら、マスクへの入射光が斜め入射であると、その入射光のマスク面上における射影ベクトルの向きが、図28に示すように、マスク上におけるパターン辺に対して水平であるか(図中(a)参照)、あるいは垂直であるかによって(図中(b)参照)、ウエハ上で得られる転写像がそれぞれ異なってしまう。また、水平/垂直の場合だけではなく、射影ベクトルの向きがパターン辺に対して任意の角度を具備する場合にも、その角度によってはウエハ上での転写像が異なってしまう。つまり、射影ベクトルとパターン辺とのなす角度が異なると、いわゆる射影効果の作用によって、ウエハ上で得られる転写像も相違してしまうことになる。このようにして生じる転写像の相違は、各転写像のパターンコントラストに違いを生じせしめ、各転写像における線幅が異なるという不具合を招くおそれがある。さらには、転写像のパターン中心位置をシフトさせてしまい、結果としてパターン位置が所望の場所からずれるという不具合を招くおそれもある。
【0010】
また、射影ベクトルとパターン辺とのなす角度が異なると、上述した不具合を招き得る他にも、斜め入射の入射角度を制限する必要が生じてしまう。これは、マスクパターンで生じる回折光の投影光学系の瞳面における重心位置のシフト量、いわゆるテレセン性を、所望の値内に維持するためである。したがって、斜め入射の場合には、その入射角度の制限に伴って、投影光学系のNAも、0.25程度を上限として、これより小さな値のものを使用しなければならない。
【0011】
ところが、NA=0.25としたときの解像限界は、超解像技術を用いない場合を想定してk1=0.60程度とすると、上述したレイリーの式から明らかなようにw=32.4nmとなる。したがって、例えば線幅の微細化の急速な進展により、特に小さなサイズが必要となるゲート線幅において32.4nmよりも小さなサイズが要求されると、極短紫外光が短波長であっても、これに対応することが困難になってしまうことが考えられる。
【0012】
そこで、本発明は、極短紫外光を用いて露光を行う場合において、上述した反射型マスクにおける欠点を解消して、線幅の相違やパターンの位置ずれ等といった不具合を招くことなく、また微細化の進展にも十分に対応可能な解像性を得ることのできる、極短紫外光の露光用マスクを提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために案出された極短紫外光の露光用マスクである。すなわち、極短紫外光を用いて被露光体上に所望パターンを露光するための極短紫外光の露光用マスクであって、マスク表面に対して垂直方向から入射する極短紫外光を透過する開口領域と、当該極短紫外光を遮蔽する遮光領域とを具備したステンシル構造で構成されていることを特徴とするものである。
【0014】
また、本発明は、極短紫外光を用いて被露光体上に所望パターンを露光するための極短紫外光の露光用マスクであって、マスク表面に対して垂直方向から入射する極短紫外光を透過する透過領域と、当該極短紫外光を遮蔽する遮光領域とを具備したメンブレン構造で構成されていることを特徴とするものである。
【0015】
上記構成の極短紫外光の露光用マスクによれば、遮光領域は極短紫外光を遮蔽するが、開口領域または透過領域では極短紫外光を透過する。したがって、マスク面に対して垂直に極短紫外光を入射しても、開口領域または透過領域の透過光と遮光領域によって遮蔽された部分とのコントラスト差によって、被露光体上への所望パターンのパターニングが行える。つまり、マスク面に対する垂直入射を行うことによって、被露光体上で得られる転写像がマスク上におけるパターン辺の角度の影響を受けてしまうのを回避し得るようになる。さらには、反射型マスクのように斜め入射を行う必要がなく、マスク面に対して垂直に極短紫外光を入射すればよいため、投影光学系レンズの開口数NAが制約を受けることもなくなる。そのため、例えば開口数NAを大きく設定することで、極短紫外光の波長が同じであっても、斜め入射を行う場合に比べて高解像度の転写像が得られるようになる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき本発明に係る極短紫外光の露光用マスクについて説明する。
【0017】
〔第1の実施の形態〕
ここでは、本発明の第1の実施の形態として、請求項1および請求項2に記載の発明に係る極短紫外光の露光用マスクについて説明する。本実施形態で説明する露光用マスクは、半導体装置の製造方法における一工程であるリソグラフィ工程にて、極短紫外光を用いてウエハ等の被露光体上に所望パターン(例えば回路パターン)を露光するために用いられるものである。なお、ここでいう「極短紫外光」には、例えば波長が13.5nmのものに代表されるように、従前のリソグラフィ工程で用いられていた紫外光よりも短波長(例えば、1nm以上100nm以下)のものが該当する。
【0018】
図1は、本発明に係る露光用マスクの第1の実施の形態における概略構成例を示す模式図である。図例のように、本実施形態で説明する露光用マスク1は、ステンシル構造で構成されたものである。ステンシル構造とは、光を透過する開口部分と、光を遮蔽する遮光部分とからなる構造をいう。つまり、露光用マスク1は、極短紫外光を透過する開口領域1aと、極短紫外光を遮蔽する遮光領域1bとを具備したものである。
【0019】
そして、遮光領域1bは、単一材料からなる単層構造を有している。具体的には、例えばSiC(炭化ケイ素)の単層構造によって、遮光領域1bが構成されている。
【0020】
このように構成された露光用マスク1では、マスク面に対して垂直に極短紫外光を入射しても、開口領域1aの透過光と遮光領域1bによって遮蔽された部分とのコントラスト差によって、ウエハ等の被露光体上への所望パターンのパターニングが行える。したがって、開口領域1aは、露光用マスク1のマスク表面に対して垂直方向から入射する極短紫外光を透過させるものであるといえる。これと同様に、遮光領域1bは、マスク表面に対して垂直方向から入射する極短紫外光を遮蔽するものであるといえる。
【0021】
ところで、一般に、ステンシル構造における光学濃度は、例えばSEMI(Semiconductor Equipment and Materials International)標準化規格においても、3程度が確保できればよいと考えられている。ここで、光学濃度(O.D;Optical Density)とは、入射光量(Ti)に対する透過光量(To)の比を、10を底とする対数で示したもの(O.D=log10(Ti/To))をいう。
【0022】
図2には、透過型マスクに使用する主たる材料に関する光学濃度と膜厚との関係をプロットしたものを示す。ここでは、主たる材料として、Si、SiC(炭化ケイ素)およびTaN(タンタルナイトライド)を挙げている。なお、図例に示した光学濃度と膜厚との関係は、その材料別に一義的に定まるものである。
【0023】
この図2に示した関係からも明らかなように、遮光領域1bがSiCの単層構造からなる露光用マスク1において、光学濃度3を確保するためには、遮光領域1bの厚さを1550nm程度に設定すればよい。つまり、遮光領域1bの厚さは、その遮光領域1bを構成する材料の種類と、露光用マスク1における光学濃度の値とを基に特定される。
【0024】
このような露光用マスク1は、以下に述べるような手順で製造することが考えられる。例えば、予め用意したSi基体上に、常圧CVD(chemical vapor deposition)法、減圧CVD法、プラズマCVD法またはスパッタ法を用いて、SiC膜を1550nmの厚さに形成する。その後、Si基体をバックエッチングすることにより除去し、SiC膜上にレジストを塗布する。そして、電子線等でレジストにパターンを形成した後にエッチングを行う。これにより、上述した構成の露光用マスク1を得ることができる。
【0025】
次に、以上のような構成の露光用マスク1、すなわち遮光領域1bがSiCの単層構造からなるステンシルマスク構造の露光用マスク1で得られる光強度分布について説明する。図3は4倍マスク上120nm(ウエハ上座標では30nm)の密集パターンをウエハ上に転写した場合の光強度分布の具体例を示す説明図、図4は4倍マスク上120nm(ウエハ上座標では30nm)の孤立スペースパターンをウエハ上に転写した場合の光強度分布の具体例を示す説明図、図5は4倍マスク上80nm(ウエハ上座標では20nm)の密集パターンをウエハ上に転写した場合の光強度分布の具体例を示す説明図、図6は4倍マスク上80nm(ウエハ上座標では20nm)の孤立スペースパターンをウエハ上に転写した場合の光強度分布の具体例を示す説明図である。
【0026】
各図例では、NA=0.25、NA=0.30、NA=0.40、NA=0.50およびNA=0.6としたの場合の光強度分布をそれぞれ例示している。これら複数のNAについて例示しているのは、露光用マスク1では、マスク面に対して入射する極短紫外光の光軸方向が垂直でよいため、従来の斜め入射の場合とは異なり、NAの制約がないからである。なお、NA=0.25は、従来の斜め入射の場合に使用されるNAと同一の値である。
【0027】
これらの各図例によれば、いずれの場合にも、NAの値が大きくなるのに従って、光強度分布における光強度のピーク知(最大値)が増大していることがわかる。つまり、NAが大きくなれば、光強度の最大値も増大する。
【0028】
続いて、以上のような光強度分布によって得られるウエハ上でのパターンコントラストについて説明する。図7は、図3〜6における各パターンをウエハ上に転写した場合のパターンコントラストの具体例を示す説明図である。図例において、パターンコントラストは、NILS(Normalized Image Log−Slope)を用いて表されている。NILSとは、w×ln(I)/dxで定義されるもので、wはパターン幅、Iは光強度、xはパターン座標である。なお、図中では、NILSは、ピボタルポイント(Pivotal Point)で得られた値を示している。ピボタルポイントとは、デフォーカスしていっても線幅が変わらない光強度分布の点のことをいう。図6を例にとると、光強度0.25がピボタルポイントに相当する。
【0029】
この図7に示した例によれば、パターンコントラストも、NAの値の増大に伴って著しく改善されていることがわかる。つまり、NAが大きくなれば、パターンコントラストも良好になる。
【0030】
以上のように、本実施形態で説明した露光用マスク1は、開口領域1aと遮光領域1bとを具備したステンシル構造で構成されており、極短紫外光を用いる場合であってもマスク面に対する垂直入射によってウエハ上への所望パターンのパターニングが行えることから、従来の斜め入射の場合とは異なりNAの制約がなく、NAの値が大きくなるのに従って光強度の最大値も増大し、従来の反射型マスクでは実現困難であったウエハ上20nmのパターンの解像を達成できる。さらには、これと併せてパターンコントラストも増大する。
【0031】
具体的には、従来の反射型マスクでは、既に説明したように、超解像技術を用いない場合を想定してk1=0.60程度とすると、NA=0.25としたときの解像限界がw=32.4nmとなる。ところが、本実施形態における露光用マスク1では、斜め入射の場合とは異なりNAの制約がないので、NAを0.25よりも大きく設定できる。すなわち、ステンシル構造であるが故に、NAを大きく設定できるので、例えばレイリーの式において超解像技術を用いないk1=0.60の場合であっても、NAを0.60とすれば13.5nmの解像度を得ることができ、結果として反射型マスクの解像限界であるw=32.4nmよりも小さなサイズを形成し得るようになる。
【0032】
また、本実施形態で説明した露光用マスク1は、ステンシル構造であるが故に、微小粒子や汚れ等がマスク面に付着した場合であっても、その微小粒子や汚れ等が転写性能に悪影響を及ぼしてしまうのを回避できる。すなわち、微小粒子や汚れ等がマスク面に付着しても転写性能に何ら影響を与えることがない。
【0033】
さらに、本実施形態で説明した露光用マスク1は、ステンシル構造で構成されているため、極短紫外光の光軸方向がマスク表面に対して垂直でよく、従来の反射型マスクにおける斜め入射の弊害を解消することができる。すなわち、反射型マスクの欠点であった、マスク上のパターン辺に対して入射光の射影ベクトルの向きが水平か、若しくは垂直か、または任意の角度を具備するか否か等によって、ウエハ上で得られる転写像も相違してしまうといった不具合を招いてしまうことはない。また、転写像のパターン中心位置のシフトによってパターン位置が所望の場所からずれるという不具合を招いてしまうこともない。
【0034】
〔第2の実施の形態〕
次に、本発明の第2の実施の形態として、請求項1および請求項3に記載の発明に係る極短紫外光の露光用マスクについて説明する。なお、ここでは、主に上述した第1の実施の形態との相違点を中心に説明するものとする。
【0035】
図8は、本発明に係る露光用マスクの第2の実施の形態における概略構成例を示す模式図である。図例のように、本実施形態で説明する露光用マスク2は、上述した第1の実施の形態の場合と同様に、極短紫外光を透過する開口領域2aと、極短紫外光を遮蔽する遮光領域2bとを具備したステンシル構造で構成されたものであるが、第1の実施の形態の場合とは異なり、遮光領域2bが複数の材料からなる積層構造を有している。具体的には、例えばSi層21とTaN層22とが積層された積層構造によって、遮光領域2bが構成されている。このうち、Si層21は、主にマスク構造を支えるための層として機能する。また、TaN層22は、主に極短紫外光を遮蔽するための層として機能する。
【0036】
このように構成された露光用マスク2においても、開口領域2aおよび遮光領域2bは、極短紫外光のマスク面に対する垂直入射に対応し得るものとなる。すなわち、開口領域2aは露光用マスク2のマスク表面に対して垂直方向から入射する極短紫外光を透過させるものであり、遮光領域2bはマスク表面に対して垂直方向から入射する極短紫外光を遮蔽するものであるといえる。
【0037】
さらに、露光用マスク2においても、ステンシル構造における光学濃度として3程度が確保できれば良いことは、第1の実施の形態の場合と同様である。この露光用マスク1において、光学濃度3を確保するためには、第1の実施の形態で説明した図2の関係を基に、極短紫外光を遮蔽するTaN層22の厚さを240nm程度に設定すればよい。一方、マスク構造を支えるSi層21の厚さは、露光用マスク2における光学濃度の値に依存せずに任意で構わないが、マスク構造を維持するためには500nm以上であることが望ましい。
【0038】
このような露光用マスク2は、以下に述べるような手順で製造することが考えられる。例えば、予め用意したガラス基体上に、常圧CVD法、減圧CVD法、プラズマCVD法またはスパッタ法を用いて、Si層21を500nmの厚さで形成し、さらにその上にTaN層22を240nmの厚さで形成する。その後、ガラス基体をバックエッチングすることにより除去し、TaN層22上にレジストを塗布する。そして、電子線等でレジストにパターンを形成した後にSi層21およびTaN層22に対するエッチングを行う。これにより、上述した構成の露光用マスク2を得ることができる。このとき、TaN層22における内部応力制御は、そのTaN層22の成膜条件をコントロールすることによって行うことが考えられるが、その他にもアニーリング法やイオン照射法等を適宜組み合わせて行っても構わない。
【0039】
次に、以上のような構成の露光用マスク2、すなわち遮光領域2bがSi層21とTaN層22との積層構造からなるステンシルマスク構造の露光用マスク2で得られる光強度分布について説明する。図9は4倍マスク上120nm(ウエハ上座標では30nm)の密集パターンをウエハ上に転写した場合の光強度分布の具体例を示す説明図、図10は4倍マスク上120nm(ウエハ上座標では30nm)の孤立スペースパターンをウエハ上に転写した場合の光強度分布の具体例を示す説明図、図11は4倍マスク上80nm(ウエハ上座標では20nm)の密集パターンをウエハ上に転写した場合の光強度分布の具体例を示す説明図、図12は4倍マスク上80nm(ウエハ上座標では20nm)の孤立スペースパターンをウエハ上に転写した場合の光強度分布の具体例を示す説明図である。
【0040】
これらの各図例によれば、いずれの場合にも、NAの値が大きくなるのに従って、光強度分布における光強度のピーク知(最大値)が増大していることがわかる。つまり、NAが大きくなれば、光強度の最大値も増大する。
【0041】
続いて、以上のような光強度分布によって得られるウエハ上でのパターンコントラストについて説明する。図13は、図9〜12における各パターンをウエハ上に転写した場合のパターンコントラストの具体例を示す説明図である。図例においても、パターンコントラストはNILSを用いて表され、またNILSはピボタルポイントで得られた値を示している。
【0042】
この図13に示した例によれば、パターンコントラストも、NAの値の増大に伴って著しく改善されていることがわかる。つまり、NAが大きくなれば、パターンコントラストも良好になる。
【0043】
以上のように、本実施形態で説明した露光用マスク2は、上述した第1の実施の形態の場合と同様に、極短紫外光を用いる場合であってもマスク面に対して垂直入射を行えるため、NAの制約がなくなり、ウエハ上20nmのパターンの解像を達成でき、これと併せてパターンコントラストも増大する。さらには、微小粒子や汚れ等がマスク面に付着しても転写性能に悪影響が及ぶのを回避できるとともに、斜め入射の弊害(ウエハ上での転写像の位置ずれ等)をも解消できるようになる。
【0044】
〔第3の実施の形態〕
次に、本発明の第3の実施の形態として、請求項5および請求項6に記載の発明に係る極短紫外光の露光用マスクについて説明する。なお、ここでも、主に上述した第1または第2の実施の形態との相違点を中心に説明するものとする。
【0045】
図14は、本発明に係る露光用マスクの第3の実施の形態における概略構成例を示す模式図である。図例のように、本実施形態で説明する露光用マスク3は、メンブレン構造で構成されたものである。メンブレン構造とは、第1または第2の実施の形態で説明したステンシル構造と異なり、光を透過する部分が開口ではなく光透過膜からなる構造をいう。つまり、露光用マスク3は、極短紫外光を透過する透過領域3aと、極短紫外光を遮蔽する遮光領域3bとを具備したものである。
【0046】
このうち、透過領域3aは、極短紫外光を透過させる必要がある。したがって、透過領域3aを形成するメンブレン材料としては、例えば極短紫外光の透過率が大きなSiを用いることが考えられる。一方、遮光領域3bは、極短紫外光を遮蔽すればよいため、例えばTaNを用いて単一材料からなる単層構造により形成することが考えられる。ただし、遮光領域3bが単層構造であっても、露光用マスク3を構成している状態では、図例のように透過領域3aを形成するSiに積層されているものとする。
【0047】
このように構成された露光用マスク3においても、透過領域3aおよび遮光領域3bは、極短紫外光のマスク面に対する垂直入射に対応し得るものとなる。すなわち、透過領域3aは露光用マスク3のマスク表面に対して垂直方向から入射する極短紫外光を透過させるものであり、遮光領域3bはマスク表面に対して垂直方向から入射する極短紫外光を遮蔽するものであるといえる。
【0048】
さらに、露光用マスク3においても、メンブレン構造における光学濃度として3程度が確保できれば良いことは、第1または第2の実施の形態の場合と同様である。この露光用マスク3において、光学濃度3を確保するためには、第1の実施の形態で説明した図2の関係を基に、遮光領域3bを形成するTaN層の厚さを240nm程度に設定すればよい。一方、透過領域3aを形成するSi層の厚さは、極短紫外光を透過させ得る厚さとする必要があるが、マスク構造を支える層としての機能も兼ね備えるため、500nm程度に設定することが考えられる。
【0049】
このような露光用マスク3は、以下に述べるような手順で製造することが考えられる。例えば、予め用意したガラス基体上に、常圧CVD法、減圧CVD法、プラズマCVD法またはスパッタ法を用いて、透過領域3aを形成するメンブレン材料となるSi層を500nmの厚さで形成し、さらにその上に遮光領域3bを形成するTaN層を240nmの厚さで形成する。その後、ガラス基体をバックエッチングすることにより除去し、TaN層上にレジストを塗布する。そして、電子線等でレジストにパターンを形成した後にTaN層のみに対するエッチングを行う。これにより、上述した構成の露光用マスク3を得ることができる。このとき、TaN層における内部応力制御は、そのTaN層の成膜条件をコントロールすることによって行うことが考えられるが、その他にもアニーリング法やイオン照射法等を適宜組み合わせて行っても構わない。
【0050】
次に、以上のような構成の露光用マスク3、すなわち透過領域3aと遮光領域3bとを具備したメンブレンマスク構造の露光用マスク3で得られる光強度分布について説明する。図15は4倍マスク上120nm(ウエハ上座標では30nm)の密集パターンをウエハ上に転写した光強度分布の具体例を示す説明図、図16は4倍マスク上120nm(ウエハ上座標では30nm)の孤立スペースパターンをウエハ上に転写した光強度分布の具体例を示す説明図、図17は4倍マスク上120nm(ウエハ上座標では30nm)の孤立ラインパターンをウエハ上に転写した光強度分布の具体例を示す説明図である。また、図18は4倍マスク上80nm(ウエハ上座標では20nm)の密集パターンをウエハ上に転写した光強度分布の具体例を示す説明図、図19は4倍マスク上80nm(ウエハ上座標では20nm)の孤立スペースパターンをウエハ上に転写した光強度分布の具体例を示す説明図、図20は4倍マスク上80nm(ウエハ上座標では20nm)の孤立ラインパターンをウエハ上に転写した光強度分布の具体例を示す説明図である。
【0051】
これらの各図例によれば、いずれの場合にも、NAの値が大きくなるのに従って、光強度分布における光強度のピーク知(最大値)が増大していることがわかる。つまり、NAが大きくなれば、光強度の最大値も増大する。
【0052】
続いて、以上のような光強度分布によって得られるウエハ上でのパターンコントラストについて説明する。図21は、図15〜20における各パターンをウエハ上に転写した場合のパターンコントラストの具体例を示す説明図である。図例においても、パターンコントラストはNILSを用いて表され、またNILSはピボタルポイントで得られた値を示している。
【0053】
この図21に示した例によれば、パターンコントラストも、NAの値の増大に伴って著しく改善されていることがわかる。つまり、NAが大きくなれば、パターンコントラストも良好になる。しかも、メンブレン構造の露光用マスク3であっても、パターンコントラストは、第1または第2の実施の形態におけるステンシル構造の場合と何ら変わりはない。すなわち、メンブレン構造の露光用マスク3では、極短紫外光が透過領域3aを透過するため、その透過領域3aでの極短紫外光の吸収が生じるが、露光時間が光強度の減少した分だけ増大するのみで、パターン転写性能に何ら影響を及ぼすことない。
【0054】
このように、本実施形態で説明した露光用マスク3においても、上述した第1または第2の実施の形態の場合と同様に、極短紫外光を用いる場合であってもマスク面に対して垂直入射を行えるため、NAの制約がなくなり、ウエハ上20nmのパターンの解像を達成でき、これと併せてパターンコントラストも増大する。さらには、微小粒子や汚れ等がマスク面に付着しても転写性能に悪影響が及ぶのを回避できるとともに、斜め入射の弊害(ウエハ上での転写像の位置ずれ等)をも解消できるようになる。
【0055】
以上に説明したように、上述した第1〜第3の実施の形態の露光用マスク1,2,3は、ステンシル構造またはメンブレン構造で構成されているため、極短紫外光を用いる場合であってもマスク面に対して垂直入射を行える。すなわち、従来であれば極短紫外光を用いる場合にはその極短紫外光の特性から反射型マスクおよび反射型光学系を使用して斜め入射を行うという発想しか存在していなかったが、第1〜第3の実施の形態の露光用マスク1,2,3では、極短紫外光を用いる場合であってもステンシル構造またはメンブレン構造を適用するという新規な着想に基づいて構成されているため、極短紫外光をマスク面に対して垂直に入射することが可能である。したがって、斜め入射を行う場合に比べて、投影光学系のNAの値を大きくすることが可能となり、線幅の相違やパターンの位置ずれ等といった不具合を招くことなく、微細化の進展に十分に対応し得る解像性を得ることができるようになる。
【0056】
ここで、解像性の向上について、具体例を挙げて説明する。図22〜24は、従来の反射型マスクを用いて、NA=0.25の条件で、4倍マスク上120nm、80nm、40nmのパターン(ウエハ上座標ではそれぞれ30nm、20nm、10nm)をウエハ上に転写した場合の光強度分布の具体例を示す説明図である。これらの図例によれば、従来の反射型マスクでは、密集パターンおよび孤立スペースパターンに対しては、4倍マスク上で120nm(ウエハ上で30nm)までしか解像しない。また、孤立ラインパターンに対しては、4倍マスク上で80nm(ウエハ上で20nm)までしか解像しない。さらに、斜め入射光による斜影効果によってパターンの位置ずれが見られる。
【0057】
これに対して、第1〜第3の実施の形態の露光用マスク1,2,3では、次に述べるような解像性の向上が得られる。図25〜27は、は、第1〜第3の実施の形態の露光用マスク1,2,3を用いて、NA=0.6の条件で、4倍マスク上40nm(ウエハ上座標では10nm)の密集パターン、孤立スペースパターン、孤立ラインパターンをウエハ上に転写した場合の光強度分布の具体例を示す説明図である。これらの図例からも明らかなように、NA=0.6の場合には、密集パターン、孤立スペースパターンおよび孤立ラインパターンともに、超解像技術を使用することなく、4倍マスク上で40nm(ウエハ上で10nm)のパターンの解像を達成できる。つまり、第1〜第3の実施の形態の露光用マスク1,2,3を用いれば、密集パターン、孤立スペースパターンおよび孤立ラインパターンともに、超解像技術を使用することなく、良好に露光波長付近のパターン形成を行うことができる、という顕著な効果が得られるのである。
【0058】
なお、第1〜第3の実施の形態では本発明をその好適な具体例により説明したが、本発明がこれらの実施の形態に限定されないことは勿論である。特に、第1〜第3の実施の形態で説明した材料や膜厚等は一具体例に過ぎない。
【0059】
また、第1〜第3の実施の形態では、光学濃度3を確保すべく遮光領域1b,2b,3bの材料や膜厚等が設定された場合を例に挙げたが、近年では極短紫外光に対応する光学濃度として2以上が確保できればよいことが知られている(例えば、ペイヤング・ヤン(Pei−yang Yan)外3名著、「ティーエーエヌ・イーユーブイエル・マスク・ファブリケーション・アンド・キャラクタリゼイション(TaN EUVL Mask Fabrication and Characterization)」、(米国)、プロシーディングス・オブ・エスピーアイイー(Proceedings of SPIE)、Vol.4343、2001年、p.409−414参照)。したがって、遮光領域1b,2b,3bの材料や膜厚等は、光学濃度3を確保し得るものに限らずに、請求項4または請求項7に記載の発明のように、光学濃度が2以上となるように形成されていればよい。
【0060】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明に係る極短紫外光の露光用マスクは、ステンシル構造またはメンブレン構造で構成され、マスク面に対して垂直に極短紫外光を入射しても被露光体上へのパターニングを行えるため、投影光学系のNAの値を反射型マスクの場合よりも大きくすることができる。したがって、従来の反射型マスクでは得られなかった解像性を実現することが可能となる。しかも、垂直入射を行えるため、反射型マスクの欠点であるパターンの位置ずれが生じることもない。さらには、極短紫外光を透過させる構造であるため、マスク表面に微小粒子や汚れ等が付着しても転写性能に悪影響が及ぶことがない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る露光用マスクの第1の実施の形態における概略構成例を示す模式図である。
【図2】透過型マスクに使用する主たる材料に関する光学濃度と膜厚との関係を示す説明図である。
【図3】図1の露光用マスクによる光強度分布についての説明図であり、4倍マスク上120nm(ウエハ上座標では30nm)の密集パターンをウエハ上に転写した場合の光強度分布の具体例を示す図である。
【図4】図1の露光用マスクによる光強度分布についての説明図であり、4倍マスク上120nm(ウエハ上座標では30nm)の孤立スペースパターンをウエハ上に転写した場合の光強度分布の具体例を示す図である。
【図5】図1の露光用マスクによる光強度分布についての説明図であり、4倍マスク上80nm(ウエハ上座標では20nm)の密集パターンをウエハ上に転写した場合の光強度分布の具体例を示す図である。
【図6】図1の露光用マスクによる光強度分布についての説明図であり、4倍マスク上80nm(ウエハ上座標では20nm)の孤立スペースパターンをウエハ上に転写した場合の光強度分布の具体例を示す図である。
【図7】図3〜6における各パターンをウエハ上に転写した場合のパターンコントラストの具体例を示す説明図である。
【図8】本発明に係る露光用マスクの第2の実施の形態における概略構成例を示す模式図である。
【図9】図8の露光用マスクによる光強度分布についての説明図であり、4倍マスク上120nm(ウエハ上座標では30nm)の密集パターンをウエハ上に転写した場合の光強度分布の具体例を示す図である。
【図10】図8の露光用マスクによる光強度分布についての説明図であり、4倍マスク上120nm(ウエハ上座標では30nm)の孤立スペースパターンをウエハ上に転写した場合の光強度分布の具体例を示す図である。
【図11】図8の露光用マスクによる光強度分布についての説明図であり、4倍マスク上80nm(ウエハ上座標では20nm)の密集パターンをウエハ上に転写した場合の光強度分布の具体例を示す図である。
【図12】図8の露光用マスクによる光強度分布についての説明図であり、4倍マスク上80nm(ウエハ上座標では20nm)の孤立スペースパターンをウエハ上に転写した場合の光強度分布の具体例を示す図である。
【図13】図9〜12における各パターンをウエハ上に転写した場合のパターンコントラストの具体例を示す説明図である。
【図14】本発明に係る露光用マスクの第3の実施の形態における概略構成例を示す模式図である。
【図15】図14の露光用マスクによる光強度分布についての説明図であり、4倍マスク上120nm(ウエハ上座標では30nm)の密集パターンをウエハ上に転写した場合の光強度分布の具体例を示す図である。
【図16】図14の露光用マスクによる光強度分布についての説明図であり、4倍マスク上120nm(ウエハ上座標では30nm)の孤立スペースパターンをウエハ上に転写した場合の光強度分布の具体例を示す図である。
【図17】図14の露光用マスクによる光強度分布についての説明図であり、4倍マスク上120nm(ウエハ上座標では30nm)の孤立ラインパターンをウエハ上に転写した場合の光強度分布の具体例を示す図である。
【図18】図14の露光用マスクによる光強度分布についての説明図であり、4倍マスク上80nm(ウエハ上座標では20nm)の密集パターンをウエハ上に転写した場合の光強度分布の具体例を示す図である。
【図19】図14の露光用マスクによる光強度分布についての説明図であり、4倍マスク上80nm(ウエハ上座標では20nm)の孤立スペースパターンをウエハ上に転写した場合の光強度分布の具体例を示す図である。
【図20】図14の露光用マスクによる光強度分布についての説明図であり、4倍マスク上80nm(ウエハ上座標では20nm)の孤立ラインパターンをウエハ上に転写した場合の光強度分布の具体例を示す図である。
【図21】図15〜20における各パターンをウエハ上に転写した場合のパターンコントラストの具体例を示す説明図である。
【図22】従来の反射型マスクを用いて、NA=0.25の条件で、4倍マスク上120nmのパターン(ウエハ上座標では30nm)をウエハ上に転写した場合の光強度分布の具体例を示す説明図である。
【図23】従来の反射型マスクを用いて、NA=0.25の条件で、4倍マスク上80nmのパターン(ウエハ上座標では20nm)をウエハ上に転写した場合の光強度分布の具体例を示す説明図である。
【図24】従来の反射型マスクを用いて、NA=0.25の条件で、4倍マスク上40nmのパターン(ウエハ上座標では10nm)をウエハ上に転写した場合の光強度分布の具体例を示す説明図である。
【図25】図1、図8、図14の露光用マスクを用いて、NA=0.6の条件で、4倍マスク上40nm(ウエハ上座標では10nm)の密集パターンをウエハ上に転写した場合の光強度分布の具体例を示す説明図である。
【図26】図1、図8、図14の露光用マスクを用いて、NA=0.6の条件で、4倍マスク上40nm(ウエハ上座標では10nm)の孤立スペースパターンをウエハ上に転写した場合の光強度分布の具体例を示す説明図である。
【図27】図1、図8、図14の露光用マスクを用いて、NA=0.6の条件で、4倍マスク上40nm(ウエハ上座標では10nm)の孤立ラインパターンをウエハ上に転写した場合の光強度分布の具体例を示す説明図である。
【図28】射影ベクトルとマスクパターン辺との関係を一例を示す説明図である。
【符号の説明】
1,2,3…露光用マスク、1a,2a…開口領域、1b,2b,3b…遮光領域、3a…透過領域
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a mask for exposure to ultra-short ultraviolet light corresponding to so-called ultra-short ultraviolet light, which is used in a lithography process for forming a circuit pattern of a semiconductor device.
[0002]
[Prior art]
In recent years, with the miniaturization of semiconductor devices, a resist pattern obtained by exposing and developing a resist, which is a photosensitive material applied on a wafer substrate, and a circuit pattern obtained by etching using the resist pattern as an etching mask Are tending to shrink. Further, not only the pattern width but also the pitch between patterns or the pitch between memory cells is required to be further reduced.
[0003]
Such a demand for reduction can be met by making the wavelength of light used for exposure of the resist shorter. For example, a semiconductor device having a design rule of 350 nm has a wavelength of 365 nm, a semiconductor device having a design rule of 250 nm and 180 nm has a wavelength of 248 nm, and a semiconductor device having a design rule of 130 nm and 100 nm has a wavelength of 193 nm. As the miniaturization of GaN has progressed, the wavelength of light used for exposure has been shortened, and further, ultraviolet light having a wavelength of 157 nm has been used.
[0004]
In general, it is known that the resolution based on these wavelengths is represented by a Rayleigh equation of w = k1 × (λ / NA). Here, w is the minimum width pattern to be resolved, NA is the numerical aperture of the lens of the projection optical system, and λ is the wavelength of the exposure light. Further, k1 is a process constant determined mainly by the selection of the performance of the resist and the super-resolution technique, and it is known that up to about k1 = 0.35 can be selected by using the optimum resist and the super-resolution technique. Have been. The super-resolution technique is to obtain a pattern smaller than a wavelength by selectively using ± 1st-order diffracted light of light transmitted through a mask and diffracted by a light-shielding pattern on the mask.
[0005]
According to the Rayleigh's formula, for example, the minimum pattern width that can be used when a wavelength of 157 nm is used is w = 61 nm if a lens with NA = 0.9 is used. That is, in order to obtain a pattern width smaller than 61 nm, it is necessary to use ultraviolet light having a wavelength shorter than 157 nm.
[0006]
For this reason, recently, it has been studied to use Extreme Ultra Violet (EUV) light having a wavelength around 13.5 nm as the ultraviolet light having a wavelength shorter than 157 nm. However, ultra-short ultraviolet light is strongly absorbed by any substance and has a refractive index close to 1. Therefore, when using ultra-short ultraviolet light, a reflective mask and a reflective optical system that reflect light are used instead of a light-transmitting mask and an optical system. More specifically, for example, a reflective mask and a mirror in a reflective optical system are configured based on a reflective multilayer substrate (mask blanks) having a structure in which Si (silicon) layers and Mo (molybdenum) layers are alternately laminated. (For example, see Patent Document 1). It is to be noted that the laminated structure of the reflective multilayer substrate generally has a repeating number of 40 layers.
[0007]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-222664
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, when a reflective mask is used, the light reflected on the mask surface must be guided to the projection optical system without interfering with the light incident on the mask. Therefore, the light incident on the mask must necessarily be obliquely incident at an angle φ with respect to the normal to the mask surface. This angle is determined by the numerical aperture NA of the lens of the projection optical system, the mask magnification m, and the size σ of the illumination light source. More specifically, for example, when a mask having a reduction magnification of 5 times is used on a wafer, in an exposure apparatus with NA = 0.3 and σ = 0.8, the light is 3.44 ± 2.75 °. It will be incident on the mask with a solid angle. When a mask having a reduction magnification of 4 times is used on a wafer, in an exposure apparatus with NA = 0.25 and σ = 0.7, light has a solid angle of 3.58 ± 2.51 °. Incident on the mask. In consideration of these solid angles, the incident angle of the exposure light incident on the mask is usually set to be around 5 °. Here, the incident angle is defined as an angle formed with a normal to the mask surface.
[0009]
However, if the incident light on the mask is obliquely incident, the direction of the projection vector of the incident light on the mask surface is horizontal to the pattern side on the mask as shown in FIG. (A)) or the image is perpendicular (see (b) in the figure), the transferred images obtained on the wafer differ from each other. Further, not only in the case of horizontal / vertical, but also in the case where the direction of the projection vector has an arbitrary angle with respect to the pattern side, the transferred image on the wafer differs depending on the angle. That is, if the angle between the projection vector and the pattern side is different, the transfer image obtained on the wafer will be different due to the so-called projection effect. The difference in the transferred images generated in this way causes a difference in the pattern contrast of each transferred image, and may cause a problem that the line width in each transferred image is different. Furthermore, the pattern center position of the transferred image is shifted, and as a result, there is a possibility that the pattern position is shifted from a desired position.
[0010]
In addition, if the angle between the projection vector and the pattern side is different, the above-described problem may be caused, and it is necessary to limit the angle of incidence of oblique incidence. This is because the amount of shift of the center of gravity on the pupil plane of the projection optical system of the diffracted light generated by the mask pattern, that is, the so-called telecentricity, is maintained within a desired value. Therefore, in the case of oblique incidence, the NA of the projection optical system must be smaller than the upper limit of about 0.25 due to the limitation of the angle of incidence.
[0011]
However, assuming that k1 = 0.60 assuming that the super-resolution technique is not used, the resolution limit when NA = 0.25 is w = 32 as apparent from the Rayleigh equation described above. .4 nm. Therefore, for example, when a size smaller than 32.4 nm is required in a gate line width requiring a small size due to a rapid progress of miniaturization of a line width, even if the ultra-short ultraviolet light has a short wavelength, It may be difficult to deal with this.
[0012]
Therefore, the present invention solves the above-mentioned drawbacks in the reflective mask when performing exposure using ultra-short ultraviolet light, and does not cause defects such as a difference in line width and a positional shift of a pattern. An object of the present invention is to provide a mask for exposure to ultra-short ultraviolet light, which can obtain a resolution that can sufficiently cope with the progress of image formation.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is an ultra-short ultraviolet light exposure mask devised to achieve the above object. That is, an exposure mask of ultra-short ultraviolet light for exposing a desired pattern on an object to be exposed using ultra-short ultraviolet light, which transmits ultra-short ultraviolet light incident from a direction perpendicular to the mask surface. The stencil structure includes an opening region and a light-shielding region for shielding the ultrashort ultraviolet light.
[0014]
The present invention also provides an ultra-short ultraviolet light exposure mask for exposing a desired pattern on an object to be exposed using ultra-short ultraviolet light, the ultra-short ultraviolet light being incident on the mask surface in a perpendicular direction. It is characterized by comprising a membrane structure having a transmission region for transmitting light and a light shielding region for shielding the ultrashort ultraviolet light.
[0015]
According to the mask for exposure to ultra-short ultraviolet light having the above configuration, the light-shielding region blocks the ultra-short ultraviolet light, but transmits the ultra-short ultraviolet light in the opening region or the transmission region. Therefore, even when the ultra-short ultraviolet light is incident perpendicularly to the mask surface, the desired pattern on the object is exposed due to the difference in contrast between the transmitted light in the aperture region or the transmission region and the portion shielded by the light-shielding region. Patterning can be performed. In other words, by performing normal incidence on the mask surface, it is possible to prevent the transfer image obtained on the object to be exposed from being affected by the angle of the pattern side on the mask. Furthermore, oblique incidence does not need to be performed as in the case of a reflection type mask, and ultra-short ultraviolet light only needs to be incident perpendicularly to the mask surface, so that the numerical aperture NA of the projection optical system lens is not restricted. . Therefore, for example, by setting a large numerical aperture NA, a transfer image with higher resolution can be obtained as compared with the case of oblique incidence even if the wavelength of the ultrashort ultraviolet light is the same.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an exposure mask for ultrashort ultraviolet light according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[0017]
[First Embodiment]
Here, as a first embodiment of the present invention, an ultrashort ultraviolet light exposure mask according to the first and second aspects of the present invention will be described. The exposure mask described in the present embodiment exposes a desired pattern (for example, a circuit pattern) on an object to be exposed such as a wafer in a lithography step, which is one step in a method of manufacturing a semiconductor device, using ultra-short ultraviolet light. It is used for The “extremely short ultraviolet light” here is, for example, a wavelength shorter than the ultraviolet light used in the previous lithography process (for example, 1 nm or more and 100 nm or less) as typified by a wavelength of 13.5 nm. The following are applicable.
[0018]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration example of a first embodiment of an exposure mask according to the present invention. As shown in the figure, the exposure mask 1 described in the present embodiment has a stencil structure. The stencil structure refers to a structure including an opening that transmits light and a light-shielding portion that shields light. That is, the exposure mask 1 includes the opening region 1a that transmits the ultra-short ultraviolet light and the light-shielding region 1b that shields the ultra-short ultraviolet light.
[0019]
The light-shielding region 1b has a single-layer structure made of a single material. Specifically, the light-shielding region 1b is formed of, for example, a single-layer structure of SiC (silicon carbide).
[0020]
In the exposure mask 1 configured as described above, even when the ultra-short ultraviolet light is incident perpendicularly to the mask surface, the contrast difference between the transmitted light of the opening region 1a and the portion shielded by the light shielding region 1b causes A desired pattern can be patterned on an object to be exposed such as a wafer. Therefore, it can be said that the opening region 1a transmits ultra-short ultraviolet light incident on the mask surface of the exposure mask 1 in a direction perpendicular to the mask surface. Similarly, it can be said that the light-shielding region 1b shields ultra-short ultraviolet light incident on the mask surface from the vertical direction.
[0021]
By the way, it is generally considered that the optical density in the stencil structure should be about 3 in the SEMI (Semiconductor Equipment and Materials International) standardized standard, for example. Here, the optical density (OD; Optical Density) is the ratio of the amount of transmitted light (To) to the amount of incident light (Ti) expressed as a logarithm with a base of 10 (OD = log). 10 (Ti / To)).
[0022]
FIG. 2 shows a plot of the relationship between the optical density and the film thickness of the main material used for the transmission type mask. Here, Si, SiC (silicon carbide) and TaN (tantalum nitride) are mentioned as the main materials. Note that the relationship between the optical density and the film thickness shown in the figure is uniquely determined for each material.
[0023]
As is clear from the relationship shown in FIG. 2, in the exposure mask 1 in which the light-shielding region 1b has a single-layer structure of SiC, in order to secure the optical density 3, the thickness of the light-shielding region 1b is set to about 1550 nm. Should be set to. That is, the thickness of the light-shielding region 1b is specified based on the type of material forming the light-shielding region 1b and the value of the optical density of the exposure mask 1.
[0024]
Such an exposure mask 1 may be manufactured by the following procedure. For example, a SiC film is formed to a thickness of 1550 nm on a Si substrate prepared in advance by using a normal pressure CVD (chemical vapor deposition) method, a low pressure CVD method, a plasma CVD method, or a sputtering method. Thereafter, the Si substrate is removed by back etching, and a resist is applied on the SiC film. Then, etching is performed after a pattern is formed on the resist using an electron beam or the like. Thereby, the exposure mask 1 having the above-described configuration can be obtained.
[0025]
Next, the light intensity distribution obtained with the exposure mask 1 having the above configuration, that is, the exposure mask 1 having the stencil mask structure in which the light-shielding region 1b has a single-layer structure of SiC will be described. FIG. 3 is an explanatory view showing a specific example of a light intensity distribution when a dense pattern of 120 nm on a 4 × mask (30 nm in coordinates on a wafer) is transferred onto a wafer. FIG. 4 is a diagram illustrating 120 nm on a 4 × mask (coordinates on a wafer). FIG. 5 is an explanatory diagram showing a specific example of light intensity distribution when an isolated space pattern of 30 nm is transferred onto a wafer. FIG. 5 shows a case where a dense pattern of 80 nm (20 nm in coordinates on a wafer) is transferred onto a wafer on a 4 × mask. FIG. 6 is an explanatory diagram showing a specific example of the light intensity distribution when an isolated space pattern of 80 nm (20 nm in coordinates on the wafer) on a 4 × mask is transferred onto a wafer. is there.
[0026]
In each example, the light intensity distribution when NA = 0.25, NA = 0.30, NA = 0.40, NA = 0.50 and NA = 0.6 is illustrated. The reason why the plurality of NAs are illustrated is that, in the exposure mask 1, the optical axis direction of the ultra-short ultraviolet light incident on the mask surface may be vertical. This is because there is no restriction. Note that NA = 0.25 is the same value as the NA used in the case of conventional oblique incidence.
[0027]
According to each of these figures, it can be seen that in each case, the peak value (maximum value) of the light intensity in the light intensity distribution increases as the value of NA increases. That is, as the NA increases, the maximum value of the light intensity also increases.
[0028]
Next, the pattern contrast on the wafer obtained by the above light intensity distribution will be described. FIG. 7 is an explanatory diagram showing a specific example of the pattern contrast when each pattern in FIGS. 3 to 6 is transferred onto a wafer. In the illustrated example, the pattern contrast is represented by using NILS (Normalized Image Log-Slope). NILS is defined as w × ln (I) / dx, where w is the pattern width, I is the light intensity, and x is the pattern coordinates. In the drawing, NILS indicates a value obtained at a pivotal point. The pivot point refers to a point in the light intensity distribution where the line width does not change even when defocused. Taking FIG. 6 as an example, a light intensity of 0.25 corresponds to a pivot point.
[0029]
According to the example shown in FIG. 7, it can be seen that the pattern contrast is significantly improved with an increase in the value of NA. That is, the larger the NA, the better the pattern contrast.
[0030]
As described above, the exposure mask 1 described in the present embodiment has a stencil structure including the opening region 1a and the light-shielding region 1b. Since the desired pattern can be patterned on the wafer by vertical incidence, there is no restriction of NA unlike the case of the conventional oblique incidence, and the maximum value of the light intensity increases as the value of NA increases. It is possible to achieve a resolution of a pattern of 20 nm on a wafer, which was difficult to achieve with a reflective mask. Further, the pattern contrast also increases.
[0031]
Specifically, in the conventional reflection type mask, as described above, if k1 is set to about 0.60 on the assumption that the super-resolution technique is not used, the resolution when NA = 0.25 is set. The limit is w = 32.4 nm. However, in the exposure mask 1 according to the present embodiment, there is no restriction on the NA unlike the case of oblique incidence, so that the NA can be set to be larger than 0.25. That is, since the stencil structure allows the NA to be set large, for example, in the case of k1 = 0.60 without using the super-resolution technique in the Rayleigh equation, if the NA is 0.60, 13. A resolution of 5 nm can be obtained, and as a result, a size smaller than the resolution limit w = 32.4 nm of the reflective mask can be formed.
[0032]
Further, since the exposure mask 1 described in the present embodiment has a stencil structure, even if fine particles, dirt, etc. adhere to the mask surface, the fine particles, dirt, etc. adversely affect the transfer performance. Can be avoided. That is, even if fine particles and dirt adhere to the mask surface, the transfer performance is not affected at all.
[0033]
Further, since the exposure mask 1 described in the present embodiment has a stencil structure, the optical axis direction of the ultra-short ultraviolet light may be perpendicular to the mask surface, and the oblique incidence in the conventional reflective mask may be different. The evil can be eliminated. That is, depending on whether the direction of the projection vector of the incident light is horizontal or vertical with respect to the pattern side on the mask, which is a drawback of the reflection type mask, or whether or not an arbitrary angle is provided, etc., on the wafer. There is no problem that the obtained transfer images are different. Further, there is no problem that the pattern position shifts from a desired position due to the shift of the pattern center position of the transferred image.
[0034]
[Second embodiment]
Next, as a second embodiment of the present invention, an ultrashort ultraviolet light exposure mask according to the first and third aspects of the present invention will be described. Note that, here, the description will be given mainly focusing on the differences from the above-described first embodiment.
[0035]
FIG. 8 is a schematic diagram showing a schematic configuration example of the exposure mask according to the second embodiment of the present invention. As shown in the figure, the exposure mask 2 described in the present embodiment has the opening region 2a that transmits the ultra-short ultraviolet light and the shielding mask for the ultra-short ultraviolet light, as in the case of the above-described first embodiment. Although the light-shielding region 2b has a stencil structure including a light-shielding region 2b, the light-shielding region 2b has a laminated structure made of a plurality of materials, unlike the case of the first embodiment. Specifically, for example, the light shielding region 2b is configured by a laminated structure in which the Si layer 21 and the TaN layer 22 are laminated. Among them, the Si layer 21 mainly functions as a layer for supporting the mask structure. Further, the TaN layer 22 mainly functions as a layer for shielding extremely short ultraviolet light.
[0036]
Also in the exposure mask 2 configured as described above, the opening region 2a and the light shielding region 2b can correspond to the perpendicular incidence of the extremely short ultraviolet light on the mask surface. That is, the opening region 2a transmits the ultra-short ultraviolet light incident on the mask surface of the exposure mask 2 from the vertical direction, and the light-shielding region 2b transmits the ultra-short ultraviolet light incident on the mask surface from the vertical direction. It can be said that it shields the light.
[0037]
Further, as with the first embodiment, the exposure mask 2 only needs to ensure an optical density of about 3 in the stencil structure. In this exposure mask 1, in order to ensure the optical density 3, the thickness of the TaN layer 22 that shields ultrashort ultraviolet light is set to about 240 nm based on the relationship of FIG. 2 described in the first embodiment. Should be set to. On the other hand, the thickness of the Si layer 21 supporting the mask structure may be arbitrarily set without depending on the value of the optical density in the exposure mask 2, but is preferably 500 nm or more in order to maintain the mask structure.
[0038]
Such an exposure mask 2 may be manufactured by the following procedure. For example, an Si layer 21 is formed to a thickness of 500 nm on a glass substrate prepared in advance by using a normal pressure CVD method, a low pressure CVD method, a plasma CVD method, or a sputtering method, and a TaN layer 22 is further formed thereon by 240 nm. Formed with a thickness of Thereafter, the glass substrate is removed by back etching, and a resist is applied on the TaN layer 22. Then, after forming a pattern on the resist using an electron beam or the like, the Si layer 21 and the TaN layer 22 are etched. Thus, the exposure mask 2 having the above-described configuration can be obtained. At this time, the internal stress control in the TaN layer 22 may be performed by controlling the film forming conditions of the TaN layer 22, but may be performed by appropriately combining an annealing method, an ion irradiation method, or the like. Absent.
[0039]
Next, the light intensity distribution obtained by the exposure mask 2 having the above-described configuration, that is, the light intensity distribution obtained by the exposure mask 2 having the stencil mask structure in which the light shielding region 2b has a laminated structure of the Si layer 21 and the TaN layer 22 will be described. FIG. 9 is an explanatory diagram showing a specific example of the light intensity distribution when a dense pattern of 120 nm on a 4 × mask (30 nm in coordinates on a wafer) is transferred onto a wafer, and FIG. 10 is 120 nm on a 4 × mask (coordinates on a wafer). FIG. 11 is an explanatory diagram showing a specific example of light intensity distribution when an isolated space pattern of 30 nm is transferred onto a wafer. FIG. 11 shows a case where a dense pattern of 80 nm (20 nm in coordinates on the wafer) is transferred onto a 4 × mask on the wafer. FIG. 12 is an explanatory diagram showing a specific example of the light intensity distribution when an isolated space pattern of 80 nm (20 nm in coordinates on the wafer) on a 4 × mask is transferred onto a wafer. is there.
[0040]
According to each of these figures, it can be seen that in each case, the peak value (maximum value) of the light intensity in the light intensity distribution increases as the value of NA increases. That is, as the NA increases, the maximum value of the light intensity also increases.
[0041]
Next, the pattern contrast on the wafer obtained by the above light intensity distribution will be described. FIG. 13 is an explanatory diagram showing a specific example of a pattern contrast when each pattern in FIGS. 9 to 12 is transferred onto a wafer. Also in the example of the figure, the pattern contrast is expressed by using NILS, and NILS indicates a value obtained at a pivotal point.
[0042]
According to the example shown in FIG. 13, it can be seen that the pattern contrast is significantly improved with an increase in the value of NA. That is, the larger the NA, the better the pattern contrast.
[0043]
As described above, the exposure mask 2 described in the present embodiment, as in the case of the first embodiment described above, allows vertical incidence on the mask surface even when using ultra-short ultraviolet light. Therefore, there is no restriction on NA, and it is possible to achieve the resolution of a pattern of 20 nm on the wafer, and the pattern contrast is also increased. Furthermore, it is possible to prevent adverse effects on transfer performance even if minute particles, dirt, etc. adhere to the mask surface, and also to eliminate the adverse effects of oblique incidence (such as displacement of a transferred image on a wafer). Become.
[0044]
[Third Embodiment]
Next, as a third embodiment of the present invention, a description will be given of an ultrashort ultraviolet light exposure mask according to the fifth and sixth aspects of the present invention. Note that also here, the description will be focused mainly on the differences from the above-described first or second embodiment.
[0045]
FIG. 14 is a schematic diagram showing a schematic configuration example of the exposure mask according to the third embodiment of the present invention. As shown in the figure, the exposure mask 3 described in the present embodiment has a membrane structure. The membrane structure, unlike the stencil structure described in the first or second embodiment, refers to a structure in which a light transmitting portion is not an opening but a light transmitting film. That is, the exposure mask 3 includes the transmission region 3a that transmits the ultra-short ultraviolet light and the light-shielding region 3b that blocks the ultra-short ultraviolet light.
[0046]
Of these, the transmission region 3a needs to transmit extremely short ultraviolet light. Therefore, as the membrane material forming the transmission region 3a, for example, it is conceivable to use Si having a large transmittance of ultra-short ultraviolet light. On the other hand, since the light-shielding region 3b only needs to shield the ultrashort ultraviolet light, it is conceivable to form the light-shielding region 3b with a single-layer structure made of a single material using, for example, TaN. However, even if the light-shielding region 3b has a single-layer structure, it is assumed that the light-shielding region 3b is laminated on Si forming the transmission region 3a as shown in the example in the state where the exposure mask 3 is formed.
[0047]
Also in the exposure mask 3 configured as described above, the transmission region 3a and the light-shielding region 3b can correspond to the vertical incidence of the extremely short ultraviolet light on the mask surface. That is, the transmissive region 3a transmits the ultra-short ultraviolet light incident on the mask surface of the exposure mask 3 from the perpendicular direction, and the light-shielding region 3b transmits the ultra-short ultraviolet light incident on the mask surface from the perpendicular direction. It can be said that it shields the light.
[0048]
Further, as with the first or second embodiment, the exposure mask 3 only needs to secure an optical density of about 3 in the membrane structure. In this exposure mask 3, in order to secure the optical density 3, the thickness of the TaN layer forming the light shielding region 3b is set to about 240 nm based on the relationship of FIG. 2 described in the first embodiment. do it. On the other hand, the thickness of the Si layer forming the transmission region 3a needs to be a thickness capable of transmitting ultra-short ultraviolet light. However, the thickness of the Si layer may be set to about 500 nm since the Si layer also functions as a layer supporting the mask structure. Conceivable.
[0049]
Such an exposure mask 3 may be manufactured by the following procedure. For example, on a glass substrate prepared in advance, a normal-pressure CVD method, a low-pressure CVD method, a plasma CVD method, or a sputtering method is used to form a 500-nm-thick Si layer serving as a membrane material for forming the transmission region 3a. Further, a TaN layer for forming the light shielding region 3b is formed thereon with a thickness of 240 nm. Thereafter, the glass substrate is removed by back etching, and a resist is applied on the TaN layer. Then, after forming a pattern on the resist using an electron beam or the like, etching is performed only on the TaN layer. Thereby, the exposure mask 3 having the above-described configuration can be obtained. At this time, the internal stress of the TaN layer may be controlled by controlling the film forming conditions of the TaN layer. Alternatively, an annealing method, an ion irradiation method, or the like may be used as appropriate.
[0050]
Next, the light intensity distribution obtained with the exposure mask 3 having the above-described configuration, that is, the exposure mask 3 having the membrane mask structure including the transmission region 3a and the light shielding region 3b will be described. FIG. 15 is an explanatory view showing a specific example of a light intensity distribution in which a dense pattern of 120 nm (30 nm in coordinates on a wafer) is transferred onto a 4 × mask, and FIG. 16 is 120 nm on a 4 × mask (30 nm in coordinates on a wafer). FIG. 17 is an explanatory view showing a specific example of a light intensity distribution in which an isolated space pattern is transferred onto a wafer. FIG. 17 is a diagram showing a light intensity distribution in which an isolated line pattern of 120 nm (30 nm in coordinates on the wafer) is transferred onto a wafer. It is explanatory drawing which shows a specific example. FIG. 18 is an explanatory view showing a specific example of a light intensity distribution in which a dense pattern of 80 nm on a 4 × mask (20 nm in a coordinate on a wafer) is transferred onto a wafer, and FIG. 19 is 80 nm on a 4 × mask (in a coordinate on a wafer). FIG. 20 is an explanatory diagram showing a specific example of a light intensity distribution in which an isolated space pattern of 20 nm is transferred onto a wafer. FIG. 20 is a light intensity in which an isolated line pattern of 80 nm (20 nm in coordinates on a wafer) is transferred onto a wafer on a 4 × mask. It is explanatory drawing which shows the specific example of distribution.
[0051]
According to each of these figures, it can be seen that in each case, the peak value (maximum value) of the light intensity in the light intensity distribution increases as the value of NA increases. That is, as the NA increases, the maximum value of the light intensity also increases.
[0052]
Next, the pattern contrast on the wafer obtained by the above light intensity distribution will be described. FIG. 21 is an explanatory diagram showing a specific example of the pattern contrast when each pattern in FIGS. 15 to 20 is transferred onto a wafer. Also in the example of the figure, the pattern contrast is expressed by using NILS, and NILS indicates a value obtained at a pivotal point.
[0053]
According to the example shown in FIG. 21, it can be seen that the pattern contrast is also significantly improved with an increase in the value of NA. That is, the larger the NA, the better the pattern contrast. Moreover, even with the exposure mask 3 having the membrane structure, the pattern contrast is no different from that of the stencil structure in the first or second embodiment. That is, in the exposure mask 3 having the membrane structure, since the ultra-short ultraviolet light passes through the transmission region 3a, the absorption of the ultra-short ultraviolet light in the transmission region 3a occurs. The increase only has no effect on the pattern transfer performance.
[0054]
As described above, also in the exposure mask 3 described in the present embodiment, similarly to the case of the above-described first or second embodiment, even when the ultra-short ultraviolet light is used, the exposure is performed on the mask surface. Since normal incidence can be performed, there is no restriction on NA, and a 20-nm pattern on the wafer can be resolved, and the pattern contrast also increases. Furthermore, it is possible to prevent adverse effects on transfer performance even if minute particles, dirt, etc. adhere to the mask surface, and also to eliminate the adverse effects of oblique incidence (such as displacement of a transferred image on a wafer). Become.
[0055]
As described above, the exposure masks 1, 2, and 3 of the above-described first to third embodiments are configured with a stencil structure or a membrane structure, so that the case where ultrashort ultraviolet light is used is used. Also, normal incidence can be performed on the mask surface. That is, conventionally, when using ultra-short ultraviolet light, there was only an idea that oblique incidence was performed using a reflective mask and a reflective optical system due to the characteristics of the ultra-short ultraviolet light, The exposure masks 1, 2, and 3 of the first to third embodiments are configured based on a novel idea of applying a stencil structure or a membrane structure even when using ultrashort ultraviolet light. , It is possible to make the ultrashort ultraviolet light incident perpendicular to the mask surface. Therefore, it is possible to increase the value of NA of the projection optical system as compared with the case of performing oblique incidence, and it is possible to sufficiently increase the miniaturization without causing problems such as a difference in line width and a displacement of a pattern. Corresponding resolution can be obtained.
[0056]
Here, the improvement of the resolution will be described with a specific example. FIGS. 22 to 24 show patterns of 120 nm, 80 nm, and 40 nm (30 nm, 20 nm, and 10 nm, respectively, on a wafer) on a 4 × mask using a conventional reflection mask under the condition of NA = 0.25. FIG. 4 is an explanatory diagram showing a specific example of a light intensity distribution when the image is transferred to a spot. According to these examples, the conventional reflection type mask can only resolve a dense pattern and an isolated space pattern up to 120 nm on a 4 × mask (30 nm on a wafer). Further, an isolated line pattern can be resolved only up to 80 nm on a 4 × mask (20 nm on a wafer). In addition, a pattern shift is observed due to the oblique effect caused by the obliquely incident light.
[0057]
On the other hand, in the exposure masks 1, 2, and 3 of the first to third embodiments, the following improvement in resolution can be obtained. FIGS. 25 to 27 show, using the exposure masks 1, 2, and 3 of the first to third embodiments, 40 nm on a quadruple mask (10 nm in coordinates on a wafer) under the condition of NA = 0.6. FIG. 4 is an explanatory diagram showing a specific example of a light intensity distribution when a dense pattern, an isolated space pattern, and an isolated line pattern are transferred onto a wafer. As is clear from these figures, when NA = 0.6, both the dense pattern, the isolated space pattern, and the isolated line pattern are 40 nm (4 nm) on the 4 × mask without using the super-resolution technique. (10 nm) pattern resolution on the wafer can be achieved. In other words, the use of the exposure masks 1, 2, and 3 of the first to third embodiments makes it possible to satisfactorily expose the dense pattern, the isolated space pattern, and the isolated line pattern without using the super-resolution technique. A remarkable effect that a pattern can be formed in the vicinity can be obtained.
[0058]
In the first to third embodiments, the present invention has been described with preferred specific examples. However, it is needless to say that the present invention is not limited to these embodiments. In particular, the materials, film thicknesses, and the like described in the first to third embodiments are merely specific examples.
[0059]
Further, in the first to third embodiments, the case where the material, the film thickness, and the like of the light shielding regions 1b, 2b, 3b are set in order to secure the optical density 3 has been described as an example. It is known that two or more optical densities corresponding to light need to be ensured (for example, three authors such as Pei-Yang Yan, "TNEU Mask Fabrication and Character"). See “TaN EUVL Mask Fabrication and Characterization”, (USA), Proceedings of SPIE, Vol. 4343, 2001, pp. 409-414. Therefore, the material, film thickness and the like of the light-shielding regions 1b, 2b, 3b are not limited to those capable of securing the optical density 3, and the optical density is 2 or more as in the invention according to claim 4 or 7. What is necessary is just to be formed so that it may become.
[0060]
【The invention's effect】
As described above, the exposure mask for ultra-short ultraviolet light according to the present invention has a stencil structure or a membrane structure. Therefore, the value of NA of the projection optical system can be made larger than that of the reflective mask. Therefore, it is possible to realize a resolution that cannot be obtained by the conventional reflection type mask. Moreover, since vertical incidence can be performed, there is no occurrence of pattern displacement which is a drawback of the reflective mask. Furthermore, since the structure is such that ultra-short ultraviolet light is transmitted, even if fine particles and dirt adhere to the mask surface, the transfer performance is not adversely affected.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view showing a schematic configuration example of an exposure mask according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a relationship between an optical density and a film thickness of a main material used for a transmission mask.
3 is an explanatory diagram of a light intensity distribution by the exposure mask of FIG. 1, and is a specific example of a light intensity distribution when a dense pattern of 120 nm (30 nm in coordinates on a wafer) on a 4 × mask is transferred onto a wafer; FIG.
4 is an explanatory diagram of a light intensity distribution by the exposure mask of FIG. 1, and is a specific example of a light intensity distribution when an isolated space pattern of 120 nm on a 4 × mask (coordinates on a wafer is 30 nm) is transferred onto a wafer; It is a figure showing an example.
5 is an explanatory diagram of a light intensity distribution by the exposure mask of FIG. 1, and is a specific example of a light intensity distribution when a dense pattern of 80 nm (20 nm in coordinates on a wafer) on a 4 × mask is transferred onto a wafer; FIG.
6 is an explanatory diagram of a light intensity distribution by the exposure mask of FIG. 1, and is a specific example of a light intensity distribution when an isolated space pattern of 80 nm (20 nm in coordinates on a wafer) on a 4 × mask is transferred onto a wafer. It is a figure showing an example.
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a specific example of a pattern contrast when each pattern in FIGS. 3 to 6 is transferred onto a wafer.
FIG. 8 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration example of an exposure mask according to a second embodiment of the present invention.
9 is an explanatory diagram of a light intensity distribution by the exposure mask of FIG. 8, and is a specific example of a light intensity distribution when a dense pattern of 120 nm (30 nm in coordinates on a wafer) on a 4 × mask is transferred onto a wafer; FIG.
10 is an explanatory diagram of a light intensity distribution by the exposure mask of FIG. 8, and is a specific example of a light intensity distribution when an isolated space pattern of 120 nm (30 nm in coordinates on a wafer) on a 4 × mask is transferred onto a wafer. It is a figure showing an example.
11 is an explanatory diagram of a light intensity distribution by the exposure mask of FIG. 8, and is a specific example of a light intensity distribution when a dense pattern of 80 nm (20 nm in coordinates on a wafer) on a 4 × mask is transferred onto a wafer; FIG.
12 is an explanatory diagram of a light intensity distribution by the exposure mask of FIG. 8, and is a specific example of a light intensity distribution when an isolated space pattern of 80 nm (20 nm in coordinates on a wafer) on a 4 × mask is transferred onto a wafer. It is a figure showing an example.
FIG. 13 is an explanatory diagram showing a specific example of a pattern contrast when each pattern in FIGS. 9 to 12 is transferred onto a wafer.
FIG. 14 is a schematic view showing a schematic configuration example of an exposure mask according to a third embodiment of the present invention.
15 is an explanatory diagram of a light intensity distribution by the exposure mask of FIG. 14, and is a specific example of a light intensity distribution when a dense pattern of 120 nm (30 nm in coordinates on a wafer) on a 4 × mask is transferred onto a wafer; FIG.
16 is an explanatory diagram of a light intensity distribution by the exposure mask of FIG. 14, and is a specific example of a light intensity distribution when an isolated space pattern of 120 nm (30 nm in coordinates on a wafer) on a 4 × mask is transferred onto a wafer. It is a figure showing an example.
17 is an explanatory diagram of light intensity distribution by the exposure mask of FIG. 14, and is a specific light intensity distribution when an isolated line pattern of 120 nm (30 nm in coordinates on a wafer) on a 4 × mask is transferred onto a wafer; It is a figure showing an example.
18 is an explanatory diagram of a light intensity distribution by the exposure mask of FIG. 14, and is a specific example of a light intensity distribution when a dense pattern of 80 nm (20 nm in coordinates on a wafer) on a 4 × mask is transferred onto a wafer; FIG.
19 is an explanatory diagram of a light intensity distribution by the exposure mask of FIG. 14, and is a specific example of a light intensity distribution when an isolated space pattern of 80 nm (20 nm in coordinates on a wafer) on a 4 × mask is transferred onto a wafer. It is a figure showing an example.
20 is an explanatory diagram of a light intensity distribution by the exposure mask of FIG. 14, and is a specific example of a light intensity distribution when an isolated line pattern of 80 nm (20 nm in coordinates on a wafer) on a 4 × mask is transferred onto a wafer; It is a figure showing an example.
FIG. 21 is an explanatory diagram showing a specific example of pattern contrast when each pattern in FIGS. 15 to 20 is transferred onto a wafer.
FIG. 22 is a specific example of a light intensity distribution when a 120-nm pattern (30 nm in coordinates on a wafer) is transferred onto a wafer using a conventional reflective mask under the condition of NA = 0.25 on a 4 × mask. FIG.
FIG. 23 shows a specific example of light intensity distribution when a pattern of 80 nm on a 4 × mask (20 nm in coordinates on a wafer) is transferred onto a wafer using a conventional reflective mask under the condition of NA = 0.25. FIG.
FIG. 24 is a specific example of light intensity distribution when a pattern of 40 nm (10 nm in coordinates on a wafer) is transferred onto a 4 × mask under the condition of NA = 0.25 using a conventional reflective mask. FIG.
25 is a view showing a state where NA = 0.6, and a dense pattern of 40 nm (10 nm in coordinates on a wafer) on a 4-times mask was transferred onto a wafer using the exposure masks of FIGS. 1, 8 and 14; FIG. 9 is an explanatory diagram showing a specific example of a light intensity distribution in the case.
FIG. 26 is a view showing an example in which an isolated space pattern of 40 nm (10 nm in coordinates on a wafer) on a 4-fold mask is transferred onto a wafer under the condition of NA = 0.6 using the exposure masks of FIGS. FIG. 7 is an explanatory diagram showing a specific example of a light intensity distribution in the case where the light intensity distribution is performed.
FIG. 27 is a view showing an example in which an isolated line pattern of 40 nm (10 nm in coordinates on a wafer) on a 4 × mask is transferred onto a wafer using the exposure masks of FIGS. 1, 8 and 14 under the condition of NA = 0.6. FIG. 7 is an explanatory diagram showing a specific example of a light intensity distribution in the case where the light intensity distribution is performed.
FIG. 28 is an explanatory diagram showing an example of a relationship between a projection vector and a mask pattern side.
[Explanation of symbols]
1,2,3 ... exposure mask, 1a, 2a ... open area, 1b, 2b, 3b ... light shielding area, 3a ... transmission area

Claims (7)

極短紫外光を用いて被露光体上に所望パターンを露光するための極短紫外光の露光用マスクであって、
マスク表面に対して垂直方向から入射する極短紫外光を透過する開口領域と、当該極短紫外光を遮蔽する遮光領域とを具備したステンシル構造で構成されている
ことを特徴とする極短紫外光の露光用マスク。
An ultra-short ultraviolet light exposure mask for exposing a desired pattern on the object to be exposed using ultra-short ultraviolet light,
An ultra-short ultraviolet light characterized by being constituted by a stencil structure including an opening region for transmitting ultra-short ultraviolet light incident on the mask surface from a perpendicular direction and a light-shielding region for shielding the ultra-short ultraviolet light. Light exposure mask.
前記遮光領域が単一材料からなる単層構造である
ことを特徴とする請求項1に記載の極短紫外光の露光用マスク。
2. The exposure mask according to claim 1, wherein the light-shielding region has a single-layer structure made of a single material.
前記遮光領域が複数の材料からなる積層構造である
ことを特徴とする請求項1に記載の極短紫外光の露光用マスク。
2. The mask according to claim 1, wherein the light-shielding region has a laminated structure made of a plurality of materials.
前記遮光領域は、光学濃度が2以上となるように形成されている
ことを特徴とする請求項1に記載の極短紫外光の露光用マスク。
2. The exposure mask according to claim 1, wherein the light-shielding region is formed to have an optical density of 2 or more.
極短紫外光を用いて被露光体上に所望パターンを露光するための極短紫外光の露光用マスクであって、
マスク表面に対して垂直方向から入射する極短紫外光を透過する透過領域と、当該極短紫外光を遮蔽する遮光領域とを具備したメンブレン構造で構成されている
ことを特徴とする極短紫外光の露光用マスク。
An ultra-short ultraviolet light exposure mask for exposing a desired pattern on the object to be exposed using ultra-short ultraviolet light,
An ultra-short ultraviolet light characterized by being constituted by a membrane structure having a transmission region for transmitting ultra-short ultraviolet light incident on the mask surface in a perpendicular direction and a light-shielding region for shielding the ultra-short ultraviolet light. Light exposure mask.
前記遮光領域が単一材料からなる単層構造である
ことを特徴とする請求項5に記載の極短紫外光の露光用マスク。
The exposure mask according to claim 5, wherein the light-shielding region has a single-layer structure made of a single material.
前記遮光領域は、光学濃度が2以上となるように形成されている
ことを特徴とする請求項5に記載の極短紫外光の露光用マスク。
The mask for exposure to ultra-short ultraviolet light according to claim 5, wherein the light shielding region is formed so as to have an optical density of 2 or more.
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