JP5970910B2 - 反射型マスクの製造方法 - Google Patents
反射型マスクの製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5970910B2 JP5970910B2 JP2012074771A JP2012074771A JP5970910B2 JP 5970910 B2 JP5970910 B2 JP 5970910B2 JP 2012074771 A JP2012074771 A JP 2012074771A JP 2012074771 A JP2012074771 A JP 2012074771A JP 5970910 B2 JP5970910 B2 JP 5970910B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- region
- shielding frame
- light shielding
- reflective mask
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 24
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 19
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 57
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 22
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 13
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 13
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 claims description 8
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 claims description 3
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 137
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 25
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 13
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 10
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 210000002381 plasma Anatomy 0.000 description 7
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 6
- 238000000609 electron-beam lithography Methods 0.000 description 6
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 6
- WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M tetramethylammonium hydroxide Chemical compound [OH-].C[N+](C)(C)C WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 5
- 238000001900 extreme ultraviolet lithography Methods 0.000 description 5
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 5
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 4
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 3
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 3
- 150000002830 nitrogen compounds Chemical class 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 2
- NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N fluoromethane Chemical compound FC NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 238000009616 inductively coupled plasma Methods 0.000 description 2
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 238000001459 lithography Methods 0.000 description 2
- 229910017464 nitrogen compound Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 2
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 2
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052582 BN Inorganic materials 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 230000008033 biological extinction Effects 0.000 description 1
- XTDAIYZKROTZLD-UHFFFAOYSA-N boranylidynetantalum Chemical compound [Ta]#B XTDAIYZKROTZLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- -1 fluororesins Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 1
- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 description 1
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- HWEYZGSCHQNNEH-UHFFFAOYSA-N silicon tantalum Chemical compound [Si].[Ta] HWEYZGSCHQNNEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
近年、半導体デバイスの微細化に伴い、波長が13.5nm近傍のEUVを光源に用いたEUVリソグラフィが提案されている。EUVリソグラフィは光源波長が短く光吸収性が非常に高いため、真空中で行われる必要がある。またEUVの波長領域においては、ほとんどの物質の屈折率は1よりもわずかに小さい値である。このため、EUVリソグラフィにおいては従来から用いられてきた透過型の屈折光学系を使用することができず、反射光学系となる。従って、原版となるフォトマスク(以下、マスクと呼ぶ)も、従来の透過型のマスクは使用できないため、反射型のマスクとする必要がある。
このような反射型マスクの元となる反射型マスクブランクは、低熱膨張基板の上に、露光光源波長に対して高い反射率を示す多層反射層と、露光光源波長の吸収層とが順次形成されており、更に基板の裏面には露光機内における静電チャックのための裏面導電膜が形成されている。また、多層反射層と、吸収層の間に緩衝層を有する構造を持つEUVマスクもある。反射型マスクブランクから反射型マスクへ加工する際には、EB(Electron Beam;電子線)リソグラフィとエッチング技術とにより吸収層を部分的に除去し、緩衝層を有する構造の場合はこれも同じく除去し、吸収部と反射部とからなる回路パターンを形成する。このように作製された反射型マスクによって反射された光像が反射光学系を経て半導体基板上に転写される。
反射光学系を用いた露光方法では、マスク面に対して垂直方向から所定角度傾いた入射角(通常6°)で照射されるため、吸収層の膜厚が厚い場合、パターン自身の影が生じてしまい、この影となった部分における反射強度は、影になっていない部分よりも小さいため、コントラストが低下し、転写パターンには、エッジ部のぼやけや設計寸法からのずれが生じてしまう。これはシャドーイングと呼ばれ、反射型マスクの原理的課題の一つである。
一方、反射型マスクを用いて半導体基板上に転写回路パターンを形成する際、一枚の半導体基板上には複数の回路パターンのチップが形成される。隣接するチップ間において、チップ外周部が重なる領域が存在する場合がある。これはウェハ1枚あたりに取れるチップを出来るだけ増やしたいという生産性向上のために、チップを高密度に配置するため生じる。この場合、この領域については複数回(最大で4回)に渡り露光(多重露光)されることになる。この転写パターンのチップ外周部はマスク上でも外周部であり、通常、吸収層の部分である。しかしながら、上述したように吸収層上でのEUV光の反射率は、0.5〜2%程度あるために、多重露光によりチップ外周部が感光してしまう問題がある。このため、マスク上のチップ外周部に通常の吸収層よりもEUV光の遮光性の高い領域(以下、遮光枠と呼ぶ)を設ける必要性が出てきた。
以下、本発明に係る実施形態について、図面を参照して説明する。
図3(a)、(b)の多層反射層21は、13.5nm近傍のEUV光に対して60%程度の反射率を達成できるように設計されており、モリブデン(Mo)とシリコン(Si)が交互に40〜50ペア積層した積層膜で、さらに最上層はルテニウム(Ru)で構成されている。Ru層の下に隣接する層はSi層である。MoとSiが使われている理由は、EUV光に対する吸収(消衰係数)が小さく、且つMoとSiのEUV光での屈折率差が大きいために、SiとMoの界面での反射率を高く出来るためである。多層反射層21の最上層のRuは、吸収層51の加工におけるストッパーやマスク洗浄時の薬液に対する保護層としての役割を果たしている。
図3(c)、(d)の緩衝層41は、吸収層51のエッチングやパターン修正時に、緩衝層41の下に隣接する多層反射層21の最上層であるSi層を保護するために設けられており、クロム(Cr)の窒素化合物(CrN)で構成されている。
図3(a)〜(d)の吸収層51は、13.5nm近傍のEUVに対して吸収率の高いタンタル(Ta)の窒素化合物(TaN)で構成されている。他の材料として、タンタルホウ素窒化物(TaBN)、タンタルシリコン(TaSi)、タンタル(Ta)や、それらの酸化物(TaBON、TaSiO、TaO)でも良い。
図3(b)及び図1(d)の裏面導電膜71は、一般にはCrNで構成されているが、導電性があれば良く、金属材料からなる材料であれば、これに限定されるものではない。
本発明の反射型マスクの構成を説明する。
次に、反射型マスクブランク及び反射型マスクの製造方法について説明する。図3(a)、(b)に示す反射型マスクブランク101もしくは201を用意し、電子線リソグラフィによりレジストパターンを形成後、フルオロカーボンプラズマもしくは塩素プラズマ、必要な場合はその両方のプラズマより吸収層51をエッチングし、レジスト剥離洗浄することで、吸収層51に回路パターン領域85が形成された、図1(a)、(b)に示す反射型マスク100もしくは200が得られる。
図6(a)に本実施例で用意した低熱膨張ガラス基板111を示す。その後裏面に静電チャッキング用の導電膜171をスパッタリング装置により図6(b)のように形成した。ガラス基板111上に波長13.5nmのEUV光に対して反射率が64%程度となるように設計されたMoとSiとの40ペア反射層(多層反射層)121を、図6(c)のように積層した。続いてスパッタリング装置を用いて、TaNからなる吸収層151を形成した(図6(d))。このときの吸収層151の膜厚は50nmとした。次いで、フラッシュランプ方式の遮光枠用シールドを有する高温アニール装置(図5)に基板を入れ、150度以上で高温アニール処理をすることで多層反射層121の一部を融解した層121aを形成することによって、反射率が吸収層領域よりも十分に小さい遮光枠領域125を有する、図7に示した本発明の反射型マスクブランク202が完成した。
実施例1にて作製した図7に示す反射型マスクブランク202から反射型マスク203を作製した(図8)。その作製方法を示す。反射型マスクブランク202に電子線リソグラフィ、PEB(Post Exposure Bake:描画後ベーク)処理、現像、ドライエッチングなどのプロセス処理、レジスト剥離洗浄を行い、吸収層151に回路パターン185を形成し、本発明の遮光枠を有する反射型マスク203を作製した。電子線リソグラフィには、化学増幅型ポジレジストFEP171(富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ製)を用いて、描画機JBX9000(日本電子製)によってドーズ量設定15μC/cmにて描画した後に、PEB処理を100度で行い、TMAH(水酸化テトラメチルアンモニウム)2.38%現像液を用いて現像処理し、レジストパターンを形成した。吸収層151のエッチングにはCl2ガスの誘導結合型プラズマ(ICP)を適用した。以上より、回路パターン領域185を有し、反射率が十分に小さい遮光枠領域125を有する本発明の反射型マスク203が完成した。(表1)
図9(a)に本実施例で用意した低熱膨張ガラス基板111を示す。その後裏面に静電チャッキング用の導電膜171をスパッタリング装置により図9(b)のように形成した。ガラス基板111上に波長13.5nmのEUV光に対して反射率が64%程度となるように設計されたMoとSiとの40ペア反射層121を図9(c)のように積層した。続いてTaNからなる吸収層151をスパッタリング装置により形成した(図9(d))。このときの吸収層151の膜厚は50nmとした。こうして、本発明の反射型マスクブランク205が完成した。
実施例2にて作製した図9(d)反射型マスクブランク205から反射型マスク206を作製した(図10(a))。その作製方法を示す。反射型マスクブランク205に電子線リソグラフィ、PEB処理、現像、ドライエッチングなどのプロセス処理、レジスト剥離洗浄を行い、吸収層151に回路パターン185を形成した。(図10(b))電子線リソグラフィには、化学増幅型ポジレジストFEP171(富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ製)を用いて、描画機JBX9000(日本電子製)によってドーズ量設定15μC/cm描画した後に、PEB処理を100度で行い、TMAH2.38%現像液を用いて現像処理し、レジストパターンを形成した。吸収層151のエッチングにはCl2ガスの誘導結合型プラズマを適用した。
21 多層反射層
21a 多層反射層融解部
25 遮光枠領域
41 緩衝層
51 吸収層
71 裏面導電膜
80 吸収層領域
85 回路パターン領域
90 遮光枠領域
95 ランプ(高温アニール処理用)
96 シールド(遮光枠領域形成用)
97 ブランク及びマスク
100、200、300、400、203、205、206 反射型マスク
101、201、202、301、401 反射型マスクブランク
111 低熱膨張基板
121 多層反射層
121a 多層反射層融解部
125 遮光枠領域
151 吸収層
171 導電膜
185 回路パターン領域
Claims (1)
- 基板と、前記基板表面に形成された多層反射層と、前記多層反射層の上に形成された吸収層とを備え、前記吸収層には回路パターンが形成され、前記回路パターン領域の外側を囲むように極端紫外光の反射率が低い遮光枠を有する反射型マスクの製造方法であって、
シールドを前記遮光枠以外の領域に設けて断熱をし、前記遮光枠の領域に対してのみ、ハロゲンランプまたはキセノンランプを用いてアニール処理を行って、前記遮光枠の領域の前記多層反射層を加熱融解し、前記遮光枠の領域における前記多層反射層の極端紫外光の反射率を前記吸収層の極端紫外光の反射率に比べて小さくする工程を含む、反射型マスクの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012074771A JP5970910B2 (ja) | 2011-09-28 | 2012-03-28 | 反射型マスクの製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011213244 | 2011-09-28 | ||
JP2011213244 | 2011-09-28 | ||
JP2012074771A JP5970910B2 (ja) | 2011-09-28 | 2012-03-28 | 反射型マスクの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013084886A JP2013084886A (ja) | 2013-05-09 |
JP5970910B2 true JP5970910B2 (ja) | 2016-08-17 |
Family
ID=48529743
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012074771A Active JP5970910B2 (ja) | 2011-09-28 | 2012-03-28 | 反射型マスクの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5970910B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101713382B1 (ko) * | 2013-11-22 | 2017-03-07 | 타이완 세미콘덕터 매뉴팩쳐링 컴퍼니 리미티드 | 극자외선 리소그래피 공정 및 마스크 |
JP2016122751A (ja) * | 2014-12-25 | 2016-07-07 | Hoya株式会社 | 多層反射膜付き基板、反射型マスクブランク及び反射型マスク、並びに多層反射膜付き基板、反射型マスクブランク及び半導体装置の製造方法 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09232216A (ja) * | 1996-02-27 | 1997-09-05 | Fujitsu Ltd | X線マスクの製造方法及び製造装置 |
JP4282204B2 (ja) * | 2000-03-27 | 2009-06-17 | 株式会社東芝 | 熱処理方法 |
JP2002229183A (ja) * | 2000-12-01 | 2002-08-14 | Hoya Corp | リソグラフィーマスクブランク及びその製造方法 |
JP5218190B2 (ja) * | 2009-03-19 | 2013-06-26 | 凸版印刷株式会社 | パターン形成方法、極端紫外露光用マスク、極端紫外露光用マスクの製造方法および極端紫外露光用マスクの修正方法 |
JP5423236B2 (ja) * | 2009-08-20 | 2014-02-19 | 大日本印刷株式会社 | 反射型マスクおよびその製造方法 |
JP5502450B2 (ja) * | 2009-12-21 | 2014-05-28 | 株式会社東芝 | 反射型露光用マスク、反射型露光用マスクの検査方法、及び反射型露光用マスクの洗浄方法 |
-
2012
- 2012-03-28 JP JP2012074771A patent/JP5970910B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2013084886A (ja) | 2013-05-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4602430B2 (ja) | 反射型マスク及びその作製方法 | |
US9448468B2 (en) | Reflective mask blank and reflective mask, and methods for manufacturing reflective mask blank and reflective mask | |
EP2693458B1 (en) | Method for repairing mask for euv exposure, and mask for euv exposure | |
JP2010118520A (ja) | 反射型マスク、および、反射型マスク製造方法 | |
JP5790073B2 (ja) | 反射型マスクブランクの製造方法 | |
JP5990961B2 (ja) | 反射型マスク | |
JP5970910B2 (ja) | 反射型マスクの製造方法 | |
JP5742300B2 (ja) | 反射型マスクブランク及びその製造方法、反射型マスク | |
JP2014197628A (ja) | Euv露光用マスクおよびeuv露光用マスクの製造方法 | |
JP5909964B2 (ja) | 反射型マスクブランクおよび反射型マスク | |
TWI476818B (zh) | 微影罩幕的製作方法 | |
JP5754592B2 (ja) | 反射型マスクの製造方法および反射型マスク | |
JP5803517B2 (ja) | 反射型マスクおよびマスクブランク、その製造方法 | |
JP2014183075A (ja) | 反射型マスクおよびその製造方法 | |
JP6260149B2 (ja) | 反射型マスクブランクおよび反射型マスク | |
JP6340800B2 (ja) | Euv露光用マスク及びその製造方法 | |
JP5796307B2 (ja) | 反射型マスクブランク、及びその製造方法 | |
JP2017227702A (ja) | 反射型フォトマスク | |
JP2015141972A (ja) | Euvマスクおよびeuvマスクの製造方法 | |
JP2013243354A (ja) | 半導体回路の露光方法及び露光装置 | |
JP2016134472A (ja) | 反射型マスクブランク、その製造方法および反射型マスク | |
JP5765666B2 (ja) | 反射型マスク | |
US20240248387A1 (en) | Method and system to introduce bright field imaging at stitching area of high-na euv exposure | |
JP2017223729A (ja) | 反射型マスク及びその作製方法並びに反射型マスクブランク | |
JP6862703B2 (ja) | 反射型マスク及び反射型マスクの製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150219 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20151117 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160115 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160614 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160627 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5970910 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |