TW202129704A - 反射型空白光罩及反射型光罩 - Google Patents

Abstract

本發明的目的在於提供一種反射型空白光罩及反射型光罩，其抑制或減輕以極紫外區域的波長的光作為光源的圖案化轉印用的反射型光罩的陰影效應，且具有對氫自由基的耐性。本實施形態的反射型空白光罩(10)，其係用於製作以極紫外線作為光源的圖案轉印用的反射型光罩之反射型空白光罩，其具有：基板(1)、形成在基板(1)上的包含多層膜的反射層(2)、與形成在反射層(2)上的吸收層(4)，吸收層(4)係以含有合計50原子%以上的錫(Sn)與氧(O)的材料形成，在吸收層4中，氧(O)相對於錫(Sn)的原子數比(O/Sn)超過2.0，吸收層(4)的膜厚係在17nm以上45nm以下的範圍內。

Description

反射型空白光罩及反射型光罩

本發明係關於在以紫外區域的光作為光源的微影法中使用的反射型光罩、及用於製作其的反射型空白光罩。

於半導體裝置的製程，隨著半導體裝置的微細化，對光微影技術的微細化的要求提高。光微影法中的轉印圖案的最小解像尺寸係大幅取決於曝光光源的波長，波長越短，越能縮小最小解像尺寸。因此，曝光光源正在從以往的波長193nm的ArF準分子雷射光換成波長13.5nm的EUV(Extreme Ultra Violet：極紫外線)區域的光。

EUV區域的光會被大部分的物質以高比率地吸收，因此使用反射型的光罩作為EUV曝光用的光罩(EUV遮罩)(例如，參照專利文獻1)。專利文獻1揭示藉由下述方式所得到的EUV光罩：在玻璃基板上形成包含交替積層有鉬(Mo)層及矽(Si)層的多層膜之反射層，在其上形成以鉭(Ta)為主要成分之光吸收層，在此光吸收層形成圖案。

又，EUV微影法係如前所述，不能使用利用光的透射的折射光學系統，因此曝光機的光學系統構件不是透鏡，而是成為反射型(鏡子)。因此，有不能將朝向反射型光罩(EUV遮罩)的入射光和反射光設計在同軸上的問題；EUV微影法通常採用以下的手法：將光軸從EUV遮罩的垂直方向傾斜6度地入射，將以負6度的角度反射的反射光導向半導體基板。 依此方式，EUV微影法係透過鏡子將光軸傾斜，因而有發生入射至EUV遮罩的EUV光造成EUV遮罩的遮罩圖案(經圖案化的光吸收層)的陰影的被稱為所謂的「陰影效應(shadowing effect)」的問題的情形。

現有的EUV空白遮罩係使用膜厚60~90nm之以鉭(Ta)為主要成分的膜作為光吸收層。在以使用此空白遮罩製作的EUV遮罩進行圖案轉印的曝光的情況下，依據EUV光的入射方向與遮罩圖案的朝向的關係，有在成為遮罩圖案的陰影的邊緣部分引起對比度降低之虞。伴隨於此，有發生半導體基板上的轉印圖案之線緣粗度(line edge roughness)的增加、或線寬無法形成為目標尺寸等的問題，轉印性能惡化的情形。

因此，研討如下的反射型空白光罩：將光吸收層從鉭(Ta)變更為對EUV光的吸收性(消光係數)高的材料、對鉭(Ta)加入吸收性高的材料。例如，專利文獻2記載以如下的材料構成的反射型空白光罩：以Ta為主要成分而包含50原子%(at%)以上，進一步包含從Te、Sb、Pt、I、Bi、Ir、Os、W、Re、Sn、In、Po、Fe、Au、Hg、Ga及Al選出的至少一種元素。

另外，已知鏡子會被EUV產生的副產物(例如Sn)、碳等污染。因污染物質累積在鏡子，造成鏡子表面的反射率減少，使微影裝置的產能(throughput)降低。針對此問題，專利文獻3揭示如下的方法：藉由在裝置內生成氫自由基，使氫自由基與污染物質進行反應，從鏡子除去此污染物質。 然而，專利文獻2中記載的反射型空白光罩並未針對光吸收層具有對氫自由基的耐性(氫自由基耐性)有所研討。因此，因導入至EUV曝光裝置，而不能穩定地維持形成在光吸收層的轉印圖案(遮罩圖案)，其結果，有轉印性惡化的可能性。 [先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開2011-176162號公報 [專利文獻2]日本特開2007-273678號公報 [專利文獻3]日本特開2011-530823號公報

[發明欲解決之課題]

因此，本發明的目的在於提供一種反射型空白光罩及反射型光罩，其抑制或減輕以極紫外區域的波長的光作為光源的圖案化轉印用的反射型光罩的陰影效應，且具有對氫自由基的耐性。 [用以解決課題之手段]

為了解決上述課題，本發明的一態樣的反射型空白光罩，其係用於製作以極紫外線作為光源的圖案轉印用的反射型光罩之反射型空白光罩，其特徵為：具有基板、形成在前述基板上的包含多層膜的反射層、與形成在前述反射層上的吸收層，前述吸收層係以含有合計50原子%以上的錫(Sn)與氧(O)的材料形成，在前述吸收層中，氧(O)相對於錫(Sn)的原子數比(O/Sn)超過2.0，前述吸收層的膜厚係在17nm以上45nm以下的範圍內。 又，本發明的一態樣的反射型光罩，其特徵為：具有基板；形成在前述基板的包含多層膜的反射層；與形成在前述反射層上，含有保有合計50原子%以上的錫(Sn)與氧(O)，且氧(O)相對於錫(Sn)的原子數比(O/Sn)超過2.0的材料，並形成有圖案之吸收圖案層，前述吸收圖案層的膜厚係在17nm以上45nm以下的範圍內。 [發明之效果]

若根據本發明的一態樣，則能夠期待如下的反射型光罩：在以極紫外區域的波長的光作為光源的圖案化中，對半導體基板的轉印性能提高，且即使在氫自由基環境下也可使用。即，若為本發明的一態樣的反射型空白光罩及反射型光罩，則抑制或減輕以極紫外區域的波長的光作為光源的圖案化轉印用的反射型光罩的陰影效應，且具有對氫自由基的耐性。

[用以實施發明的形態]

以下，針對本發明的實施形態，一邊參照圖式一邊進行說明，但本發明不限於以下所示的實施形態。在以下所示的實施形態中，為了實施本發明而在技術上作出較佳的限定，但此限定並非本發明的必須要件。 圖1係顯示本發明的實施形態的反射型空白光罩10的構造的概略剖面圖。又，圖2係顯示本發明的實施形態的反射型光罩20的構造的概略剖面圖。此處，圖2所示的本發明的實施形態的反射型光罩20，係將圖1所示的本發明的實施形態的反射型空白光罩10的吸收層4進行圖案化而形成。

(整體構造) 如圖1所示，本發明的實施形態的反射型空白光罩10具備有：基板1、形成在基板1上的反射層2、形成在反射層2上的覆蓋層(capping layer)3、與形成在覆蓋層3上的吸收層4。

(基板) 本發明的實施形態的基板1，例如，能夠使用平坦的Si基板、合成石英基板等。又，基板1能夠使用添加了鈦的低熱膨脹玻璃，但只要為熱膨脹率小的材料，則本發明並不限於該等。

(反射層) 本發明的實施形態的反射層2，只要為反射曝光光的EUV光(極紫外光)者即可，亦可是由對EUV光的折射率差異甚大的材料的組合所致的多層反射膜。包含多層反射膜的反射層2，例如，亦可是藉由將Mo(鉬)與Si(矽)、或Mo(鉬)與Be(鈹)這種組合的層重複積層40周期左右來形成者。

(覆蓋層) 本發明的實施形態的覆蓋層3，係以對在於吸收層4形成轉印圖案(遮罩圖案)時進行的乾式蝕刻具有耐性的材質形成，在蝕刻吸收層4時，發揮作為防止對反射層2造成損傷的蝕刻阻擋物的功能。覆蓋層3，例如，係以Ru(釕)形成。此處，依反射層2的材質、蝕刻條件，即使沒有形成覆蓋層3也無妨。又，雖未圖示，能夠在基板1的沒有形成反射層2的面形成背面導電膜。背面導電膜係用於在將反射型光罩20設置於曝光機時利用靜電吸盤的原理進行固定的膜。

(吸收層) 如圖2所示，藉由將反射型空白光罩10的吸收層4的一部分除去，即藉由將吸收層4進行圖案化，來形成反射型光罩20的吸收圖案(吸收圖案層)41。在EUV微影法中，EUV光係傾斜地入射，被反射層2反射，但因吸收圖案41妨礙光路的陰影效應，而有對晶圓(半導體基板)上的轉印性能惡化的情形。此轉印性能的惡化可藉由使吸收EUV光的吸收層4的厚度變薄來減少。為了使吸收層4的厚度變薄，較佳為應用對EUV光的吸收性比以往的材料高的材料，即對波長13.5nm的消光係數k高的材料。

圖3係顯示各金屬材料對EUV光的波長13.5nm的光學常數的圖表。圖3的橫軸表示折射率n，縱軸表示消光係數k。以往的吸收層4的主要材料的鉭(Ta)的消光係數k為0.041。只要為具有大於其的消光係數k的化合物材料，則可使吸收層4的厚度變得比以前薄。只要是消光係數k為0.06以上，則可使吸收層4的厚度充分地變薄，能夠減少陰影效應。

作為滿足如上述的光學常數(nk值)的組合的材料，如圖3所示，例如有：銀(Ag)、鉑(Pt)、銦(In)、鈷(Co)、錫(Sn)、鎳(Ni)、碲(Te)。 反射型空白光罩10需要可以進行用於圖案化的加工。上述材料當中，已知氧化錫可以進行利用氯系氣體的乾式蝕刻加工。因此，吸收層4設為以包含錫(Sn)及氧(O)的材料所形成者。

又，反射型光罩20，係曝露於氫自由基環境下，因此若不是氫自由基耐性高的光吸收材料的話，則反射型光罩20不能耐受長期使用。在本實施形態中，將如下的材料設為氫自由基耐性高的材料：在使用微波電漿，在電力1kW下、氫壓力為0.36毫巴(mbar)以下的氫自由基環境下，膜減少速度為0.1nm/s以下的材料。

上述材料當中，已知錫(Sn)單體係對氫自由基的耐性低，但藉由追加氧，氫自由基耐性變高。具體而言，如表1所示，在錫(Sn)與氧(O)的原子數比超過1：2的材料確認有氫自由基耐性。此被認為：在錫(Sn)與氧(O)的原子數比為1：2以下時，錫(Sn)的鍵結不會全部成為氧化錫(SnO₂ )，為了將膜整體(吸收層4整體)成為氧化錫(SnO₂ )，需要超過1：2的原子數比。此外，表1所示的膜減少速度的評價試驗係多次重複膜減少速度的測定，將在全部的測定中膜減少速度為0.1nm/s以下的情況評價為「○」，將膜減少速度雖有偏差但在半數以上的測定中膜減少速度為0.1nm/s以下的情況評價為「△」，將在全部的測定中膜減少速度超過0.1nm/s的情況評價為「×」。在本實施形態中，若為「△」的評價，則使用上沒有任何問題，但若為「○」的評價，則使用上更佳。 又，上述原子數比(O/Sn比)係以EDX(能量分散型X射線分析)測定成膜為膜厚1μm的材料的結果。

[表1]

O/Sn比	1.5	2	2.5	3	3.5
氫自由基耐性	×	△	○	○	○

用於形成吸收層4的包含錫(Sn)及氧(O)的材料較佳為包含比化學計量組成的氧化錫(SnO₂ )還多的氧(O)。即，較佳為構成吸收層4的材料中的錫(Sn)與氧(O)的原子數比超過1：2。即，較佳為吸收層4中的氧(O)相對於錫(Sn)的原子數比(O/Sn)超過2.0。藉由構成吸收層4的材料中的錫(Sn)與氧(O)的原子數比超過1：2，能夠對吸收層4賦予充分的氫自由基耐性。 此外，若錫(Sn)與氧(O)的原子數比超過1：3，則EUV光吸收性會降低，因此原子數比較佳為1：3.5以下，更佳為1：3以下。

又，構成吸收層4的材料較佳為含有合計50原子%以上的錫(Sn)及氧(O)。這是因為，若吸收層4中包含錫(Sn)與氧(O)以外的成分，則有EUV光吸收性與氫自由基耐性都降低的可能性，但只要錫(Sn)與氧(O)以外的成分小於50原子%，則EUV光吸收性與氫自由基耐性的降低極為微小，作為EUV遮罩的吸收層4的性能幾乎沒有降低。

作為錫(Sn)與氧(O)以外的材料，亦可混合例如Ta、Pt、Te、Zr、Hf、Ti、W、Si、Cr、In、Pd、Ni、F、N、C、H。即，吸收層4係除了錫(Sn)與氧(O)之外，還可進一步含有選自包含Ta、Pt、Te、Zr、Hf、Ti、W、Si、Cr、In、Pd、Ni、F、N、C、及H的群組中的一種以上的元素。 例如，藉由將In混合於吸收層4，可一邊確保對EUV光的高吸收性，一邊對膜(吸收層4)賦予導電性。因此，在使用波長190~260nm的DUV(Deep Ultra Violet，深紫外)光的遮罩圖案檢查中，可使檢查性提高。或者，在將N、Hf混合於吸收層4情況下，可使膜質更接近非晶質。因此，可使乾式蝕刻後的吸收層圖案(遮罩圖案)的粗度、面內尺寸均勻性、或者轉印像的面內均勻性提高。 此外，圖1及圖2顯示單層的吸收層4，但本實施形態的吸收層4不限於此。本實施形態的吸收層4，例如，亦可是一層以上的吸收層，即複數層的吸收層。

以往的EUV反射型光罩的吸收層4係如上所述，可應用以Ta為主要成分的化合物材料。在此情況下，為了就表示吸收層4與反射層2的光強度的對比度的指標的光學密度OD(式1)而言得到1以上，吸收層4的膜厚需要40nm以上，為了得到2以上的OD，吸收層4的膜厚需要70nm以上。Ta的消光係數k為0.041，但藉由將消光係數k為0.06以上的包含錫(Sn)與氧(O)的化合物材料應用於吸收層4，依比爾定律，只要是OD至少為1以上，則可將吸收層4的膜厚薄膜化至17nm為止，只要OD為2以上，則可使吸收層4的膜厚成為45nm以下。但是，若吸收層4的膜厚超過45nm，則陰影效應會與以往的由以Ta為主要成分的化合物材料所形成的膜厚60nm的吸收層4成為同等程度。 OD=-log(Ra/Rm)…(式1) 此外，上述「Ra」意指吸收層4的反射率，上述「Rm」意指反射層2、或反射層2與覆蓋層3的反射率。

因此，本發明的實施形態的吸收層4的膜厚較佳為17nm以上45nm以下。即，若吸收層4的膜厚在17nm以上45nm以下的範圍內，則與由以Ta為主要成分的化合物材料所形成的以往的吸收層4相比，能夠充分地減少陰影效應，轉印性能提高。此外，光學密度(OD：Optical Density)值為吸收層4與反射層2的對比度，在OD值小於1的情況下，無法得到充分的對比度，有轉印性能降低的傾向。 又，上述的「主要成分」係指包含相對於吸收層整體的原子數為50原子%以上的成分。

以下，針對本發明的反射型空白光罩及反射型光罩的實施例進行說明。 [實施例1] 最初，針對反射型空白光罩100的製作方法，使用圖4進行說明。 首先，如圖4所示，在具有低熱膨脹特性的合成石英的基板11上，形成積層40片以矽(Si)與鉬(Mo)為一對的積層膜所形成的反射層12。反射層12的膜厚設為280nm。 接著，在反射層12上，以膜厚成為3.5nm的方式將以釕(Ru)所形成的覆蓋層13成膜作為中間膜。 接著，以膜厚成為26nm的方式將包含錫(Sn)與氧(O)的吸收層14成膜在覆蓋層13上。錫(Sn)與氧(O)的原子數比率係以EDX(能量分散型X射線分析)進行測定，結果是1：2.5。又，以XRD(X射線繞射裝置)測定吸收層14的結晶性，結果看到些微結晶性，但仍為非晶質。

接著，以100nm的厚度將以氮化鉻(CrN)所形成的背面導電層15成膜在基板11的沒有形成反射層12之側的面，並作成反射型空白光罩100。 對基板11上之各膜的成膜(層的形成)係使用多元濺鍍裝置。各膜的膜厚係以濺鍍時間控制。吸收層14係利用反應性濺鍍法，藉由控制在濺鍍中導入腔室的氧量，以O/Sn比成為2.5的方式成膜。

接著，針對反射型光罩200的製作方法，使用圖5至圖8進行說明。 首先，如圖5所示，在反射型空白光罩100的吸收層14上，以旋轉塗布機，以120nm的膜厚塗布正型化學增幅型光阻劑(SEBP9012：信越化學公司製)，在110℃下烘烤10分鐘而形成光阻膜16。 接著，藉由電子束描繪機(JBX3030：日本電子公司製)來對光阻膜16描繪既定的圖案。之後，進行110℃、10分鐘的預烘烤處理，接著使用噴灑顯影機(SFG3000：Sigmameltec公司製)進行顯影處理。藉此，如圖6所示，形成光阻圖案16a。

接著，以光阻圖案16a為蝕刻遮罩，藉由以氯系氣體為主體的乾式蝕刻來進行吸收層14的圖案化。藉此，如圖7所示，在吸收層14形成吸收圖案(吸收圖案層)141。 接著，進行光阻圖案16a的剝離，如圖8所示，製作本實施例的反射型光罩200。在本實施例中，形成在吸收層14中的吸收圖案141，在轉印評價用的反射型光罩200上係包含：線寬64nmLS(線條和間隔(line-and-space))圖案、使用AFM的吸收層的膜厚測定用的線寬200nm LS圖案、EUV反射率測定用的4mm見方的吸收層除去部。在本實施例中，如圖9所示，分別在x方向和y方向上設計線寬64nmLS圖案，以使可容易看到因EUV照射所致的陰影效應的影響。

[實施例2] 以吸收層14的錫(Sn)與氧(O)的原子數比率成為1：2.5的方式，又，以錫(Sn)與氧(O)的合計含量成為吸收層14整體的70原子%的方式，又，以剩餘的30原子%成為Ta的方式，將吸收層14成膜。又，以吸收層14的膜厚成為26nm的方式成膜。此外，除了吸收層14的成膜外，以與實施例1同樣的方法製作實施例2的反射型空白光罩100及反射型光罩200。

[實施例3] 以吸收層14的錫(Sn)與氧(O)的原子數比率成為1：2.5的方式，又，以錫(Sn)與氧(O)的合計含量成為吸收層14整體的70原子%的方式，又，以剩餘的30原子%成為In的方式，將吸收層14成膜。又，以吸收層14的膜厚成為26nm的方式成膜。此外，除了吸收層14的成膜外，以與實施例1同樣的方法製作實施例3的反射型空白光罩100及反射型光罩200。

[比較例1] 以吸收層14的錫(Sn)與氧(O)的原子數比率成為1：1.5的方式，又，以吸收層14的膜厚成為26nm的方式，將吸收層14成膜。此外，除了吸收層14的成膜外，以與實施例1同樣的方法製作比較例1的反射型空白光罩100及反射型光罩200。

[比較例2] 以吸收層14的錫(Sn)與氧(O)的原子數比率成為1：2.5的方式，又，以吸收層14的膜厚成為15nm的方式，將吸收層14成膜。此外，除了吸收層14的成膜外，以與實施例1同樣的方法製作比較例2的反射型空白光罩100及反射型光罩200。

[比較例3] 以吸收層14的錫(Sn)與氧(O)的原子數比率成為1：2.5的方式，又，以錫(Sn)與氧(O)的合計含量成為吸收層14整體的30原子%的方式，又，以剩餘的70原子%成為SiO的方式，將吸收層14成膜。又，以吸收層14的膜厚成為26nm的方式成膜。此外，除了吸收層14的成膜外，以與實施例1同樣的方法製作比較例3的反射型空白光罩100及反射型光罩200。

除了前述的實施例及比較例之外，也將以往的具有鉭(Ta)系吸收層的反射型光罩作為參考例來進行比較。反射型空白光罩係與前述的實施例及比較例同樣地，在具有低熱膨脹特性的合成石英的基板上，具有積層40片以矽(Si)與鉬(Mo)為一對的積層膜所形成的反射層、與膜厚3.5nm的釕(Ru)覆蓋層13，形成在覆蓋層13上的吸收層14係將膜厚2nm的TaO成膜在膜厚58nm的TaN上者。又，與前述的實施例及比較例同樣地，將吸收層14經圖案化者用於評價。 在前述的實施例及比較例中，吸收層14的膜厚係由透射電子顯微鏡進行測定。

以下，針對在本實施例中進行評價的評價項目進行說明。 (反射率) 在前述的實施例及比較例中，以利用EUV光的反射率測定裝置測定製作的反射型光罩200的吸收圖案層141區域的反射率Ra。依此操作，得到實施例及比較例的反射型光罩200的OD值。

(氫自由基耐性) 在使用微波電漿，在電力1kW下、氫壓力為0.36毫巴(mbar)以下的氫自由基環境下，設置以實施例及比較例製作的反射型光罩200。使用原子力顯微鏡(AFM)來確認在氫自由基處理後的吸收層14的膜厚變化。測定係以線寬200nm LS圖案進行。

(晶圓曝光評價) 使用EUV曝光裝置(NXE3300B：ASML公司製)，將在實施例及比較例製作的反射型光罩200的吸收圖案141轉印曝光在塗布有EUV正型化學增幅型光阻劑的半導體晶圓上。此時，曝光量係以圖9所示的x方向的LS圖案按設計而進行轉印的方式進行調節。具體而言，在本曝光試驗中，圖9所示的x方向的LS圖案(線寬64nm)係以在半導體晶圓上成為16nm的線寬的方式進行曝光。藉由電子束尺寸測定機，實施所轉印的光阻圖案的觀察及線寬測定，進行解像性的確認。 將該等的評價結果示於圖10、表2及表3。

[表2]

	組成	氫自由基耐性
實施例1	Sn+O(1:2.5)	○
實施例2	Sn+O(1:2.5) 70% Ta 30%	○
實施例3	Sn+O(1:2.5) 70% In 30%	○
比較例1	Sn+O(1:1.5)	×
比較例2	Sn+O(1:2.5)	○
比較例3	SiO 70% Sn+O(1:2.5) 30%	×
參考例	TaO 2nm TaN 58nm	○

[表3]

	組成	n	k	膜厚	x方向尺寸 (nm)	y方向尺寸 (nm)	OD值	判定
實施例1	Sn+O(1:2.5)	0.93	0.07	26	16	12.4	2.02	○
實施例2	Sn+O(1:2.5) 70% Ta 30%	0.93	0.06	26	16	12.7	1.66	○
實施例3	Sn+O(1:2.5) 70% In 30%	0.93	0.07	26	16	12.4	1.93	○
比較例1	Sn+O(1:1.5)	0.93	0.07	26	16	12.4	2.02	○
比較例2	Sn+O(1:2.5)	0.93	0.07	15	16	13.9	0.8	×
比較例3	SiO 70% Sn+O(1:2.5) 30%	0.95	0.02	26	16	14.7	0.55	×
參考例	TaO 2nm TaN 58nm	-	-	60	16	8.7	1.54	○

在圖10中，顯示各實施例及各比較例的EUV光反射率。在圖10中，具備錫(Sn)與氧(O)的原子數比率為1：1.5和1：2.5之吸收層14(即實施例1、比較例1及比較例2的吸收層14)的反射型光罩200係反射率沒有變化，因此予以彙整。 如圖10及表2所示，具備以往的膜厚60nm的鉭(Ta)系吸收層的反射型光罩200的反射率為0.019(OD=1.54)，相對於此，具備膜厚為26nm、以含有Sn與O的材料所形成的吸收層14(即實施例1及比較例1的吸收層14)的反射型光罩200的反射率為0.006(OD=2.02)，具備以含有30原子%的Ta的材料所形成的吸收層14(即實施例2的吸收層14)的反射型光罩200的反射率為0.014(OD=1.66)，具備以含有30原子%的In的材料所形成的吸收層14(即實施例3的吸收層14)的反射型光罩200的反射率為0.008(OD=1.93)而為良好的。

相對於此，在為具備以含有Sn與O的材料所形成、將膜厚設為15nm的吸收層14(即比較例2的吸收層14)的反射型光罩200的情況下，反射率成為0.102(OD=0.8)，轉印性能惡化。另外，具備以Sn與O的合計含量為整體吸收層14的30原子%且剩餘的70原子%為SiO的材料所形成的吸收層14(即比較例3的吸收層14)的反射型光罩200係反射率成為0.182(OD=0.55)，成為轉印性能惡化的結果。 此外，在本評價中，只要OD值為1以上，則視為轉印性能沒有問題，設為「合格」。

表2中，顯示各實施例及比較例的反射型光罩200的氫自由基耐性的結果。在表2中，將吸收層14的膜減少速度為0.1nm/s以下的材料表示為「○」，將超過0.1nm/s的材料表示為「×」。在包含70原子%以上的錫(Sn)與氧(O)的原子數比率為1：2.5的材料的吸收層14(即實施例1至實施例3及比較例2的吸收層14)，確認有良好的氫自由基耐性。然而，在以Sn與O的原子數比率為1：1.5的材料所形成的吸收層14(即比較例1的吸收層14)的情況，和以Sn與O的原子數比率雖為1：2.5但Sn與O的合計含量係相對於吸收層14整體為30原子%的材料所形成的吸收層14(即比較例3的吸收層14)的情況下，無法得到充分的氫自由基耐性。

表3中顯示各實施例及比較例的反射型光罩200的遮罩特性、晶圓上的光阻圖案尺寸。 對於具備膜厚為26nm、以包含Sn與O的材料所形成的吸收層14(即實施例1及比較例1的吸收層14)的反射型光罩200、具備以包含30原子%的Ta的材料所形成的吸收層14(即實施例2的吸收層14)的反射型光罩200、具備以包含30原子%的In的材料所形成的吸收層14(即實施例3的吸收層14)的反射型光罩200，係y方向的圖案尺寸優於使用以往的Ta系吸收層的y方向的圖案尺寸8.7nm，分別為12.4nm、12.7nm、12.4nm。

對於具備膜厚為15nm、以包含Sn與O的材料所形成的吸收層14(即比較例2的吸收層14)的反射型光罩200、具備以Sn與O的合計含量為吸收層14整體的30原子%的材料所形成的吸收層14(即比較例3的吸收層14)的反射型光罩200，雖然y方向的圖案尺寸為13.9nm、14.7nm而為更良好的，但如前所述，反射率及氫自由基耐性中的至少一者是不足的。

此外，在表3中，針對能夠抑制或減輕陰影效應的反射型光罩200，在「判定」的欄位記為「○」；針對不能充分地抑制或減輕陰影效應的反射型光罩200，在「判定」的欄位記為「×」。 由此，只要為吸收層14使用包含比化學計量組成的氧化錫還多的氧的錫(Sn)與氧(O)的材料的光罩，則成為如下的結果：光學密度、氫自由基耐性皆良好，能夠減少陰影效應，壽命長，且轉印性能變高。 [產業上利用之可能性]

本發明的反射型空白光罩及反射型光罩，可適合用於在半導體積體電路等的製造步驟中，藉由EUV曝光來形成微細的圖案。

1:基板 2:反射層 3:覆蓋層 4:吸收層 41:吸收圖案(吸收圖案層) 10:反射型空白光罩 20:反射型光罩 11:基板 12:反射層 13:覆蓋層 14:吸收層 141:吸收圖案(吸收圖案層) 15:背面導電膜 16:光阻膜 16a:光阻圖案 17:反射部 100:反射型空白光罩 200:反射型光罩

圖1係顯示本發明的實施形態的反射型空白光罩的構造的概略剖面圖。 圖2係顯示本發明的實施形態的反射型光罩的構造的概略剖面圖。 圖3係顯示在EUV光的波長下的各金屬材料的光學常數的圖表(graph)。 圖4係顯示本發明的實施例的反射型空白光罩的構造的概略剖面圖。 圖5係顯示本發明的實施例的反射型光罩的製造步驟的概略剖面圖。 圖6係顯示本發明的實施例的反射型光罩的製造步驟的概略剖面圖。 圖7係顯示本發明的實施例的反射型光罩的製造步驟的概略剖面圖。 圖8係顯示本發明的實施例的反射型光罩的構造的概略剖面圖。 圖9係顯示本發明的實施例的反射型光罩的設計圖案的形狀的概略平面圖。 圖10係顯示本發明的實施例及比較例的反射型光罩的反射率的圖表。

1:基板

2:反射層

3:覆蓋層

4:吸收層

10:反射型空白光罩

Claims (4)

1. 一種反射型空白光罩，其係用於製作以極紫外線作為光源的圖案轉印用的反射型光罩之反射型空白光罩，其具有： 基板； 形成在該基板上的包含多層膜的反射層；與 形成在該反射層上的吸收層； 該吸收層係以含有合計50原子%以上的錫(Sn)與氧(O)的材料形成， 在該吸收層中，氧(O)相對於錫(Sn)的原子數比(O/Sn)超過2.0， 該吸收層的膜厚係在17nm以上45nm以下的範圍內。
2. 如請求項1之反射型空白光罩，其中該吸收層進一步含有選自包含Ta、Pt、Te、Zr、Hf、Ti、W、Si、Cr、In、Pd、Ni、F、N、C、及H的群組中的一種以上的元素。
3. 一種反射型光罩，其具有： 基板； 形成在該基板的包含多層膜的反射層；與 形成在該反射層上，含有保有合計50原子%以上的錫(Sn)與氧(O)，且氧(O)相對於錫(Sn)的原子數比(O/Sn)超過2.0的材料，並形成有圖案之吸收圖案層； 該吸收圖案層的膜厚係在17nm以上45nm以下的範圍內。
4. 如請求項3之反射型光罩，其中該吸收圖案層進一步含有選自包含Ta、Pt、Te、Zr、Hf、Ti、W、Si、Cr、In、Pd、Ni、F、N、C、及H的群組中的一種以上的元素。

Images