TW202131088A - 反射型遮罩胚料、反射型遮罩、反射型遮罩的製造方法、及反射型遮罩的修正方法 - Google Patents

Abstract

提供一種即便在使用於薄膜吸收膜的材料對於EUV光的消光係數k大的情況，也可縮短電子束修正蝕刻所需要的時間之反射型遮罩胚料、反射型遮罩、反射型遮罩的製造方法、及反射型遮罩的修正手法。本實施形態的反射型光遮罩胚料(10)具有：基板(1)、多層反射膜(2)、覆蓋層(3)和低反射部(5)，低反射部(5)交替積層有吸收膜(A)和吸收膜(B)，吸收膜(A)在電子束修正時的修正蝕刻速率係大於吸收膜(B)在電子束修正時的修正蝕刻速率，吸收膜(B)係含有從錫、銦、鉑、鎳、碲、銀、及鈷選擇之1種以上的元素。

Description

反射型遮罩胚料、反射型遮罩、反射型遮罩的製造方法、及反射型遮罩的修正方法

本發明係關於反射型遮罩胚料、反射型遮罩、反射型遮罩的製造方法、及反射型遮罩的修正方法。

在半導體裝置的製程中，伴隨著半導體裝置的微細化，對光微影技術的微細化之要求也提高。在光微影術(photolithography)中，轉印圖案的最小解析尺寸，係大幅依存於曝光光源的波長，波長愈短，愈可縮小最小解析尺寸。因此，在半導體裝置的製程中，從使用習知之波長193nm的ArF準分子雷射光(eximer laser)的曝光光源，逐漸置換成波長13.5nm的EUV曝光光源。

EUV光由於波長短，幾乎所有的物質都具有高的光吸收性。因此，EUV用的光遮罩(EUV遮罩)係與習知的透過型遮罩不同，為反射型遮罩(例如專利文獻1、專利文獻2)。在專利文獻1中揭示了在使用於EUV微影的反射型曝光遮罩中，於基底基板上形成週期性地積層有2種以上的材料層而成之多層膜，在多層膜上形成由含氮的金屬膜所構成的圖案、或者由氮化金屬膜和金屬膜的積層構造所構成的遮罩圖案。又，專利文獻2中揭示了反射型EUV遮罩，其係在多層反射膜上具備相位控制膜、和在該相位控制膜上交替積層有高折射率材料層與低折射率材料層而成之積層構造體作為吸收體層。

專利文獻1中記載有OD(光學濃度)1.5以上，在專利文獻2中記載有只要來自吸收體層的反射率相對於入射光為2%以下，則可得到能夠轉印圖案的光強度對比。 又，EUV微影由於如上所述無法使用利用光的透過之折射光學系，所以曝光機的光學系構件不是透鏡，而是變成反射鏡(mirror)。因此，會有朝EUV光遮罩的入射光與反射光無法在同軸上設計之問題，通常在EUV微影中係採用使光軸從EUV遮罩的垂直方向傾斜6度以將EUV光入射，對半導體基板照射以負6度的角度反射的反射光之手法。 如此，EUV微影由於係使光軸傾斜，所以會因為入射至EUV遮罩的EUV光產生EUV遮罩的圖案(吸收層圖案)之影子，而發生轉印性能劣化之稱為「投影效應」的問題。

針對此問題，專利文獻2中揭示有藉由採用對於EUV的消光係數k為0.03以上的材料作為相位控制膜及低折射率材料層，可將吸收體層的膜厚比以往更加薄化(60nm以下)，而可降低投影效應之方法。 又，專利文獻3中揭示了對於以往以鉭為主成分的吸收膜或相移膜採用對EUV光的吸收性(消光係數k)高的化合物材料，藉此使各膜的膜厚變薄，來降低投影效應之方法。

然而，專利文獻2及專利文獻3所記載之對於EUV光之消光係數k高的材料，在光遮罩製作步驟的缺陷修正步驟中進行電子束修正蝕刻時，與習知之鉭為主成分的吸收膜相比，蝕刻速率極慢，所以使用有對於EUV光之消光係數k高的材料之EUV遮罩，會有缺陷修正變困難的情況。亦即，使用對於EUV光之消光係數k高的材料所形成的EUV遮罩，雖可降低投影效應，但在光遮罩製作步驟的缺陷修正步驟中會有在電子束修正蝕刻需要時間之情況。 [先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開2001-237174號公報 [專利文獻2]日本專利第6408790號 [專利文獻3]國際公開第2011/004850號

[發明欲解決之課題]

於是，本發明之目的在提供一種即便是在使用於薄膜吸收膜之材料對於EUV光之消光係數k是大的情況，也可縮短電子束修正蝕刻所需要的時間之反射型遮罩胚料、反射型遮罩、反射型遮罩的製造方法及反射型遮罩之修正手法。 [用以解決課題之手段]

為了解決上述課題，本發明之一態樣的反射型遮罩胚料，其具有： 基板； 反射膜，具有形成於前述基板上之多層膜構造且將EUV光反射； 保護膜，形成於前述反射膜上且保護前述反射膜；及 吸收膜，由形成於前述保護膜上之二層以上的多層膜所構成且吸收EUV光， 前述吸收膜係交替積層有第1吸收膜和第2吸收膜， 前述第1吸收膜在電子束修正時的修正蝕刻速率，係大於前述第2吸收膜在電子束修正時的修正蝕刻速率， 前述第2吸收膜係含有選自錫、銦、鉑、鎳、碲、銀及鈷之1種以上的元素。

又，本發明之一態樣的反射型遮罩，其具有： 基板； 反射膜，具有形成於前述基板上之多層膜構造且將EUV光反射； 保護膜，形成於前述反射膜上且保護前述反射膜；及 吸收膜，由形成於前述保護膜上之二層以上的多層膜所構成且吸收EUV光， 在前述吸收膜形成有轉印圖案， 前述吸收膜係交替積層有第1吸收膜和第2吸收膜， 前述第1吸收膜在電子束修正時的修正蝕刻速率，係大於前述第2吸收膜在電子束修正時的修正蝕刻速率， 前述第2吸收膜係含有選自錫、銦、鉑、鎳、碲、銀及鈷之1種以上的元素。

又，本發明之一態樣的反射型遮罩的製造方法，係前述之反射型遮罩的製造方法，其具有： 將前述第1吸收膜進行電子束修正蝕刻之步驟；及 將前述第2吸收膜進行電子束修正蝕刻之步驟， 在將前述第1吸收膜進行電子束修正蝕刻的步驟中，在將前述第1吸收膜進行電子束修正蝕刻之際，於前述第2吸收膜的側面形成抗蝕刻性膜， 在將前述第2吸收膜進行電子束修正蝕刻的步驟中，以側向蝕刻量成為5nm以下的方式，將前述第2吸收膜進行電子束修正蝕刻。 又，本發明之一態樣之反射型遮罩的修正方法，係前述的反射型遮罩之利用電子束修正蝕刻所進行的修正方法，將前述第1吸收膜以含氧的蝕刻氣體進行電子束修正，將前述第2吸收膜以不含氧的蝕刻氣體進行電子束修正。 [發明之效果]

根據本發明的一態樣，提供一種即便使用於薄膜吸收膜的材料對於EUV光之消光係數k大的情況，也可縮短電子束修正蝕刻所需要的時間之反射型遮罩胚料、反射型遮罩、反射型遮罩的製造方法、及反射型遮罩的修正方法。具體而言，根據本發明之一態樣，藉由併用第2吸收膜和第1吸收膜並予以積層化，且分別使用最適當的修正蝕刻條件，可抑制屬於對第2吸收膜的膜破壞之側向蝕刻，並可進行電子束修正蝕刻，其中該第2吸收膜係為對於EUV光的消光係數k大且可期待吸收膜的薄膜化之材料，而在單層中難以進行電子束修正蝕刻；該第1吸收膜與構成第2吸收膜的材料相比，對於EUV光的消光係數k小，而容易進行電子束修正蝕刻。

[用以實施發明的形態]

以下，參照圖式，說明關於本發明之反射型光遮罩胚料(反射型遮罩胚料)及反射型光遮罩(反射型遮罩)的各構成。 圖1係顯示本發明的實施形態之反射型光遮罩胚料10的構造之概略剖面圖。又，圖2係顯示本發明的實施形態之反射型光遮罩20的構造之概略剖面圖。在此，圖2所示之本發明的實施形態的反射型光遮罩20，係將圖1所示之本發明的實施形態的反射型光遮罩胚料10的低反射部(吸收膜)5加以圖案化而形成。

(全體構造) 如圖1所示，本發明的實施形態的反射型光遮罩胚料10，係在基板1上具備有多層反射膜(反射膜)2，在多層反射膜2上具備有覆蓋層(capping layer)(保護膜)3。藉此，在基板1上形成有具有多層反射膜2及覆蓋層3之反射部4。在反射部4上具備低反射部(吸收膜)5，低反射部5至少由二層以上所構成，其中一層設為吸收層(第1吸收膜)A，另一層則設為吸收層(第2吸收膜)B，低反射部5的底部(最下層)與最表層(最上層)係分別由吸收層A所構成。

(基板) 本發明的實施形態之基板1，係可使用例如平坦的Si基板或合成石英基板等。又，基板1，係可使用添加有鈦的低熱膨脹玻璃，惟，只要是熱膨脹率小的材料即可，本發明並不受限於此等。 (反射層) 本發明的實施形態之多層反射膜2，只要是將屬於曝光光線的EUV光(極紫外光)進行反射者即可，若是由對於EUV光之折射率大幅相異的材料之組合所形成的多層反射膜，則較佳。多層反射膜2較佳為例如藉由將Mo(鉬)與Si(矽)、或者Mo(鉬)與Be(鈹)等的組合的層以反覆積層40週期的程度而形成。

(覆蓋層) 本發明的實施形態之覆蓋層3，係由對於吸收層A的圖案形成時所進行的乾蝕刻具有耐受性的材質形成，在將後述之低反射部圖案(轉印圖案)5a蝕刻而形成時，發揮作為防止破壞(damage)多層反射膜2之蝕刻阻止層(etching stopper)的功能。在此，根據多層反射膜2的材質或蝕刻條件，亦可不設置覆蓋層3。又，雖未圖示，但亦可在基板1上之未形成有多層反射膜2的面，形成背面導電膜。背面導電膜係在將後述的反射型光遮罩20設置於曝光機時，用以利用靜電夾的原理來固定之膜。

(低反射部) 如圖2所示，本發明的實施形態之低反射部5係藉由去除反射型光遮罩胚料10的低反射部5的一部分，而形成低反射部圖案5a之層。 低反射部5全體的厚度宜為60nm以下。若低反射部5全體的厚度為60nm以下，則可有效地降低投影效應(projection effect)。 又，構成低反射部5之吸收膜A的膜厚，若在0.5nm以上6nm以下的範圍內較佳，若在1nm以上3nm以下的範圍內更佳，若在1.8nm以上2.2nm以下的範圍內又更佳。構成低反射部5之吸收膜A的膜厚若在上述數值範圍內，則可有效地縮短光遮罩製作步驟的缺陷修正步驟中之電子束修正蝕刻所需要的時間。 又，構成低反射部5之吸收膜B的膜厚較佳為35nm以下。若構成低反射部5之吸收膜B的膜厚為上述數值以下，則可進一步降低投影效應。

又，低反射部5的最表層宜為吸收膜A。若低反射部5的最表層為吸收膜A，則可縮小反射型光遮罩胚料10的表面粗度Ra。具體而言，可將反射型光遮罩胚料10的表面粗度Ra設為0.3nm左右。此外，在不具備吸收膜A的情況下、亦即在吸收膜B為最表層的情況下，反射型光遮罩胚料10的表面粗度Ra為1.0nm左右。 又，吸收膜A及吸收膜B的至少一者亦可含有從氮、氧及碳選擇的1種以上。若吸收膜A及吸收膜B的至少一者含有從氮、氧及碳選擇的1種以上，則可有效地縮短光遮罩製作步驟的缺陷修正步驟中之電子束修正蝕刻所需要的時間。

在EUV微影中，EUV光係傾斜地入射，並在反射部4反射，但會有因低反射部圖案5a成為光路的妨礙之投影效應，使得朝晶圓(半導體基板)上轉印的性能劣化之情況。此轉印性能的劣化，係可藉由將吸收EUV光之低反射部5的厚度變薄來減低。為了將低反射部5的厚度薄化，較佳為將對於EUV光的吸收性比以往的材料還要高的材料，亦即將對於波長13.5nm之消光係數k高的材料適用於吸收層B。

圖3係表示各金屬材料相對於EUV光的波長13.5nm之光學常數的圖表。圖3的橫軸表示折射率n，縱軸表示消光係數k。屬於習知之吸收層的主材料之鉭(Ta)的消光係數k為0.041。若為消光係數k比其大的化合物材料，則可使吸收層(低反射部)的厚度比以往更薄。若消光係數k為0.06以上，則可使吸收層B的厚度充分地變薄，並可降低投影效應。

作為滿足如上述之光學常數(nk值)的組合之吸收層B的化合物材料，如圖3所示，可列舉：含有從銀(Ag)、鉑(Pt)、銦(In)、鈷(Co)、錫(Sn)、鎳(Ni)及碲(Te)所選擇之1種以上的元素之材料。具體而言，在將吸收層B的材料設為氧化錫(SnO)時，較佳為錫(Sn)與氧(O)的原子數比率是在25：75～50：50的範圍內之材料。又，將吸收層B的材料設為氧化銦(InO)時，較佳為銦(In)與氧(O)的原子數比率是在35：65～70：30的範圍內之材料。又，將吸收層B的材料設為氧化鉭錫(SnOTa)時，較佳為錫(Sn)與氧(O)與鉭(Ta)的原子數比率是在10：30：60～40：40：20的範圍內之材料。若吸收層B的材料之原子數比率在上述數值範圍內，則消光係數k大，可使吸收層(低反射部)的厚度比以往更薄。

圖4係表示從前述的消光係數k為0.06以上的金屬中選擇錫(Sn)，僅以由錫(Sn)構成的單層吸收層B來製作低反射部5時之電子束修正蝕刻處理後的低反射部5(吸收層B)的形狀之概略剖面圖。電子束修正蝕刻係藉由例如一邊供給如氟系氣體之類的蝕刻氣體，一邊對被蝕刻部位照射電子束，而促進氟的蝕刻劑的反應性以對構成低反射部5(吸收層B)的錫(Sn)進行蝕刻。然而，錫(Sn)或前述金屬對氟系氣體的抗蝕刻性強，蝕刻時需要極長的時間，所以會朝向如圖4所示之稱為側向蝕刻BS之和蝕刻方向(從低反射部5的表面側朝向覆蓋層3側之方向)垂直的方向(低反射部5的面內方向)產生破壞(damage)。當此側向蝕刻大時，由於經電子束修正蝕刻之部位的線寬相對於預定的線寬會大幅偏移，故成為修正失敗的原因之一。

此外，圖4所示之「側向蝕刻量(側向蝕刻的寬度)BW」係指：在吸收層B之形成有低反射部圖案5a之側面，亦即在和低反射部電子束修正蝕刻部位5b相接的側面，將在吸收層B的面內方向最突出的部分設為凸部，將在吸收層B的面內方向最後退的部分設為凹部時，在吸收層B的面內方向之從凸部到凹部為止的距離。圖4中，上述凸部相當於吸收層B和覆蓋層3相接的部分，上述凹部相當於吸收層B的表面部分。本發明的實施形態之側向蝕刻量BW係以5nm以下較佳。若側向蝕刻量BW為5nm以下，則可降低轉印性能的劣化。

本實施形態中，如圖5所示，藉由使用包含吸收層A和吸收層B交替積層而成的多層吸收膜之低反射部5，可抑制側向蝕刻BS，並可提升電子束修正蝕刻的成功率，該吸收層A之電子束修正的蝕刻速率比吸收層B慢，該吸收層B與構成吸收層A的材料相比之下消光係數k較大，且電子束修正的蝕刻速率較慢。

以下，使用將包含多層吸收層之低反射部5的一部分放大的圖6，說明詳細的機制(mechanism)。 圖6係顯示正在對吸收層A進行電子束修正蝕刻中的圖，BH係形成於吸收層B的側面之保護層(抗蝕刻性膜)。對包含本實施形態的多層吸收層之低反射部5進行電子束修正蝕刻時，較佳係使用將蝕刻氣體在吸收層A和吸收層B進行切換之多段蝕刻製程。較佳為，在蝕刻吸收層B時係如前述使用氟系氣體進行蝕刻，蝕刻吸收層A時，係使用在氟系氣體混合有氧的氣體進行蝕刻。更詳言之，較佳為在蝕刻吸收層B時係使用不含氧的氟系氣體進行蝕刻，在蝕刻吸收層A時係使用含氧的氟系氣體進行蝕刻。對於吸收層B，氧混合氣體沒有作用為蝕刻氣體，而是作用為沉積(deposition)氣體，故蝕刻吸收層B的情況極低，在吸收層B的側面形成保護層BH。因此，藉由反覆進行前述之多段蝕刻製程並使用於低反射部5，如圖5所示，可進行抑制側向蝕刻BS的發生之電子束修正蝕刻。

此外，蝕刻吸收層A時包含於氟系氣體之氧的分量，若相對於氟系氣體全體的量是在5%以上50%以下的範圍內，則是較佳的。蝕刻吸收層A時，包含於氟系氣體之氧的分量若在上述數值範圍內，則可有效率地蝕刻吸收層A，且在吸收層B的側面可有效率地形成保護層BH。 在此，蝕刻吸收層B時所使用之「不含氧的氟系氣體」意指：在氟系氣體不添加氧，亦可為相對於氟系氣體全體的量，含有1%左右的氧，或者含有1%以下的範圍內的氧。

此外，本實施形態中，僅對吸收膜A進行電子束修正時的修正蝕刻速率，相對於僅對吸收膜B進行電子束修正時的修正蝕刻速率，只要在20倍以上100倍以下的範圍內即可，若在40倍以上80倍以下的範圍內較佳，在50倍以上70倍以下的範圍內更佳。僅對吸收膜A進行電子束修正時的修正蝕刻速率若在上述數值範圍內，則可使電子束修正所需要的時間比習知技術更有效地縮短。 又，本實施形態中，僅對吸收膜B進行電子束修正時的修正蝕刻速率，若為例如1nm/min以上則較佳，為1.4nm/min以上更佳，為1.6nm/min以上又更佳。僅對吸收膜B進行電子束修正時的修正蝕刻速率若在上述數值範圍內，則電子束修正需要的時間與習知技術相比之下，能有效地縮短。

保護層BH係由例如含有錫(Sn)與鉭(Ta)的氧化膜、氮化膜、氮氧化膜、及碳化膜之至少一種所形成的層。具體而言，保護層BH係含有例如氧化錫(SnO)、氮化錫(SnN)、氮氧化錫(SnON)、碳化錫(SnC)、氧化鉭(TaO)、氮化鉭(TaN)、氮氧化鉭(TaON)、及碳化鉭(TaC)的至少一種而形成的層。亦即，本實施形態中，亦可進一步具有保護層BH，該保護層BH係具有與吸收膜B的組成不同的組成，且覆蓋吸收膜B之形成有低反射部圖案5a之側面的至少一部分以保護吸收膜B的側面。

吸收層A的材料為了實現上述之多段蝕刻製程，較期望是藉由混合有氟系氣體與氧的氣體來進行電子束修正蝕刻。因此，作為吸收層A的材料，例如為鉭(Ta)、矽(Si)、鉬(Mo)、鈦(Ti)、釩(V)、鈷(Co)、鎳(Ni)、鋯(Zr)、鈮(Nb)、或鉿(Hf)。又，亦可使用此等材料的氮化膜、氧化膜、氮氧化膜。再者，亦可為含有1種以上的前述元素之材料。具體而言，將吸收層A的材料設為氮化鉭(TaN)時，較佳為鉭(Ta)與氮(N)的原子數比率是在20：80～50：50的範圍內之材料。又，將吸收層A的材料設為氧化鉭(TaO)時，較佳為鉭(Ta)與氧(O)的原子數比率是在20：80～50：50的範圍內之材料。又，將吸收層A的材料設為鉭(Ta)時，較佳為鉭(Ta)的原子數比率是100的材料。

(製造方法) 以下，就反射型光遮罩20的製造方法簡單地進行說明。 首先，在上述之反射型光遮罩胚料10形成有低反射部圖案5a後，將構成低反射部5之最表層的吸收膜A進行電子束修正蝕刻。 接著，將位於經電子束修正蝕刻之最表層的吸收膜A的下層(覆蓋層3側)之吸收膜B進行電子束修正蝕刻。此時，以側向蝕刻量成為5nm以下的方式，將吸收膜B進行電子束修正蝕刻。 其次，將位於經電子束修正蝕刻之吸收膜B下層的吸收膜A進行電子束修正蝕刻。此時，在位於吸收膜A上層之吸收膜B的側面形成抗蝕刻性膜。 然後，將吸收膜B進行電子束修正蝕刻。此時，以側向蝕刻量成為5nm以下的方式，將吸收膜B進行電子束修正蝕刻。 如此般地，製造本實施形態的反射型光遮罩20，亦即製造經電子束修正的反射型光遮罩20。

(變形例) 圖4係針對經側向蝕刻BS之吸收膜B的面、亦即側向蝕刻面的形狀，說明關於從低反射部5(吸收膜B)的表面側朝向覆蓋層3側以一定的比例傾斜之形態，但本發明並未限定於此。 如圖7(a)～(c)所示，例如，側向蝕刻面的形狀亦可為彎曲的形態。又，如圖7(a)及(b)所示，例如，側向蝕刻量(側向蝕刻BS的寬度)BW亦可為在吸收膜B的上面側最大，如圖7(c)所示，亦可為在吸收膜B的中央部最大。此外，圖7(a)～(c)中，省略了保護層BH的記載。

(實施例1) 以下，針對本發明之反射型光遮罩胚料及反射型光遮罩的各實施例，使用圖與表來進行說明。 首先，使用圖8來說明關於反射型光遮罩胚料100的製作方法。 如圖8所示，在具有低熱膨脹特性之合成石英的基板11上形成有多層反射膜12，該多層反射膜12係積層有40片之以矽(Si)與鉬(Mo)作為一對的積層膜而形成。多層反射膜12的膜厚係設為280nm。圖8中，權宜上，多層反射膜12係以數對的積層膜來圖示。

接著，在多層反射膜12上，以膜厚成為2.5nm之方式成膜由釕(Ru)所形成的覆蓋層13作為中間膜。以此方式，在基板11上形成有具有多層反射膜12及覆蓋層13之反射部14。 其次，在覆蓋層13上，以膜厚成為2nm的方式成膜由氮化鉭(TaN)所形成的吸收層A0。鉭(Ta)與氮(N)的原子數比率以XPS(X射線光電子光譜術)測定時為50：50。

接著，在吸收層AO上，將由氧化錫(SnO)形成的吸收層BO以膜厚成為6nm的方式成膜。錫(Sn)與氧(O)的原子數比率以XPS(X射線光電子光譜術)測定時為50：50。又，以XRD(X線繞射裝置)測定時，雖然些微地看到結晶性，但是得知是非晶。將此吸收層AO和吸收層BO交替地積層，成膜有由5層吸收層AO和4層吸收層BO所構成之總共9層的低反射部15。以此方式，在反射部14上形成有具有吸收層AO及吸收層BO之低反射部15。 接著，在基板11之未形成有多層反射膜12之側的面，以100nm的厚度成膜由氮化鉻(CrN)形成的背面導電膜16，而製作出反射型光遮罩胚料100。 基板11上所進行之各個膜的成膜(層的形成)，係使用多靶濺鍍裝置(multi-target sputtering device)。各個膜的膜厚係以濺鍍時間進行控制。

其次，使用圖9至圖12，說明關於反射型光遮罩200的製作方法。 首先，如圖9所示，在設置於反射型光遮罩胚料100之低反射部15的最表面上，將正型化學放大型阻劑(SEBP9012：信越化學公司製)以成為120nm的膜厚之方式藉旋轉塗布成膜，以110度烘烤10分鐘，而形成有阻劑膜19。 接著，藉由電子束描繪機(JBX3030：日本電子公司製)，在阻劑膜19描繪出既定的圖案。其後，實施110度、10分鐘的烘烤處理，接著，使用噴霧顯影機(SFG3000：SIGMAMELTEC公司製)進行顯影處理。藉此，如圖10所示，形成有阻劑圖案19a。

其次，如圖11所示，以阻劑圖案19a作為蝕刻遮罩，藉由以氯系氣體和氟系的混合氣體為主體之乾蝕刻，進行低反射部15的圖案化，形成有吸收層圖案(低反射部圖案)。 接著，如圖12所示，進行剩餘之阻劑圖案19a的剥離，形成低反射部圖案15a，而製作出本實施例的反射型光遮罩200。

(修正方法) 然後，使用圖13至圖16說明關於反射型光遮罩200之電子束修正的方法。 圖13係表示將反射型光遮罩200中之多層吸收膜(低反射部15)的一部分加以放大的圖。更詳言之，圖13(a)係表示本實施例之反射型光遮罩200的修正步驟前的構造之概略平面圖，圖13(b)係表示本實施例之反射型光遮罩200的修正步驟前的構造之概略剖面圖。 以下，針對藉由使用阻劑圖案19a的乾蝕刻處理，對所形成之低反射部圖案15a進行電子束修正蝕刻時的具體方法進行說明。此外，在圖13(a)中，「L」係表示形成有低反射部15的區域，「S」係表示反射部14露出的區域。

首先，如圖14所示，對於屬於最表層的吸收層AO，使用電子束修正機(MeRiT MG45：CarlZeiss公司製)，在混合有氟系氣體與氧的氣體環境中照射電子束，進行電子束修正蝕刻。此時的氟氣體流量，係使用以溫度控制的冷阱(cold trap)技術。本實施例中，將氟的溫度設為-26℃(以下，設為控制溫度)，將氧的溫度設為-43℃。 其次，如圖15所示，對於從最表層起算為第2層的吸收層BO，使用相同裝置將控制溫度設為0℃，在氟系氣體環境中照射電子束以進行電子束修正蝕刻。反覆進行上述步驟，如圖16所示，得到將多層吸收層全部進行了電子束修正蝕刻之反射型光遮罩200。此時之側向蝕刻BS的量(側向蝕刻量BW)，以SEM(LWM9045：ADVANTEST公司製)測量線寬，確認小於1nm。

(實施例2) 將吸收層AO以氧化鉭(TaO)形成，並以膜厚成為2nm的方式成膜。鉭(Ta)與氧(O)的原子數比率，以XPS(X射線光電子光譜術)測定時為50：50。 接著，在吸收層AO上，將由氧化銦(InO)形成的吸收層BO以膜厚成為5nm的方式成膜。銦(In)與氧(O)的原子數比率以XPS(X射線光電子光譜術)測定時為70：30。 其他的膜的形成方法和遮罩製作方法，係與實施例1同樣。 如此，製造出實施例2的反射型光遮罩200。 此外，在電子束修正蝕刻中，確認到：將由氧化鉭(TaO)形成之吸收膜AO在電子束修正時之氟氣體流量的控制溫度設為-20℃，將由氧化銦(InO)形成之吸收層BO在電子束修正時之氟氣體流量的控制溫度設為0℃，藉此側向蝕刻BS的量(側向蝕刻量BW)係小於1nm。

(實施例3) 將吸收層AO以鉭(Ta)形成，且以膜厚成為2nm的方式成膜。 接著，在吸收層AO上，將由氧化鉭錫(SnOTa)形成的吸收層BO以膜厚成為8nm的方式成膜。錫(Sn)和氧(O)和鉭(Ta)的原子數比率，以XPS(X射線光電子光譜術)測定時為40：40：20。 其他的膜的形成方法與遮罩製作方法係與實施例1同樣。 以此方式，製造出實施例3的反射型光遮罩200。 此外，在電子束修正蝕刻中，確認到：將以鉭(Ta)形成的吸收膜AO在電子束修正時之氟氣體流量的控制溫度設為-15℃，將以氧化鉭錫(SnOTa)形成之吸收層BO在電子束修正時的氟氣體流量的控制溫度設為0℃，藉此側向蝕刻BS的量(側向蝕刻量BW)係小於2nm。

(比較例1) 除了將吸收層AO以膜厚成為60nm的方式以氮化鉭(TaN)成膜，且未成膜吸收層BO之外，其餘係以與實施例1同樣的方式，製造出比較例1的反射型光遮罩200。此外，確認到側向蝕刻BS的量(側向蝕刻量BW)係小於1nm。

(比較例2) 除了將吸收層BO以膜厚成為30nm的方式以氧化錫(SnO)成膜，且未成膜吸收層AO之外，其餘係與以實施例1同樣的方式，製造出比較例2的反射型光遮罩200。此外，確認到側向蝕刻BS的量(側向蝕刻量BW)為15nm。

將實施例1～3及比較例1～2的評價結果顯示於表1及表2。 本實施例中，係針對側向蝕刻量、修正蝕刻速率比和轉印性能進行評價。 關於側向蝕刻量，若其量為「5nm」以下，則不會有使用上的問題，故設為合格。

表1及表2所示的修正蝕刻速率比，係表示比較例2的吸收層BO，即「錫(Sn)與氧(O)的原子數比率為50：50的SnO」之電子束修正蝕刻速率設為「1」時之相對的電子束修正蝕刻速率(低反射部15全體的蝕刻速率)。亦即，意味：實施例1的低反射部15可以比比較例2的低反射部15快30倍的方式修正。 關於修正蝕刻速率比，若其量為「20(倍)」以上，則不會有使用上的問題，故設為合格。 表1及表2中，關於轉印性能，將投影效應少，在使用上轉印性能完全沒有問題的情況設為「○」，將無法忽視投影效應且在使用上轉印性能期望改善的情況設為「△」。

[表1]

	實施例1	實施例2	實施例3
吸收層AO	吸收層BO	吸收層AO	吸收層BO	吸收層AO	吸收層BO
組成	TaN	SnO	TaO	InO	Ta	SnOTa
原子數比率	Ta=50 N=50	Sn=50 O=50	Ta=50 O=50	In=70 O=30	Ta=100	Sn=40 O=40 Ta=20
低反射部的合計膜厚(nm) (吸收層AO+吸收層BO)	34	30	42
側向蝕刻量(nm)	＜1	＜1	＜2
修正蝕刻速率比	30	20	25
轉印性能	○	○	○

[表2]

	比較例1	比較例2
吸收層AO	吸收層BO	吸收層AO	吸收層BO
組成	TaN	-	-	SnO
原子數比率	Ta=50 N=50	-	-	Sn=50 O=50
低反射部的合計膜厚(nm) (吸收層AO+吸收層BO)	60	30
側向蝕刻量(nm)	＜1	15
修正蝕刻速率比	60	1
轉印性能	△	○

如表1及表2所示，即便在使用於低反射部15的材料對於EUV光的消光係數k大的情況，也能夠縮短反射型光遮罩200之電子束修正蝕刻所需要的時間。 [產業上利用之可能性]

本發明的反射型光遮罩胚料及反射型光遮罩，係為了在電子束修正蝕刻中抑制側向蝕刻而能夠較佳地使用。

1:基板 2:多層反射膜(反射膜) 3:覆蓋層(保護膜) 4:反射部 5:低反射部(吸收膜) 5a:低反射部圖案(轉印圖案) 5b:低反射部電子束修正蝕刻部位 10:反射型光遮罩胚料(反射型遮罩胚料) 20:反射型光遮罩(反射型遮罩) 11:基板 12:多層反射膜(反射膜) 13:覆蓋層(保護膜) 14:反射部 15:低反射部(吸收膜) 15a:低反射部圖案(轉印圖案) 15b:低反射部電子束修正蝕刻部位 16:背面導電膜 19:阻劑膜 19a:阻劑圖案 100:反射型光遮罩胚料(反射型遮罩胚料) 200:反射型光遮罩(反射型遮罩) A:吸收層(第1吸收膜) B:吸收層(第2吸收膜) BS:側向蝕刻 BH:保護層(抗蝕刻性膜) A0:吸收層(第1吸收膜) B0:吸收層(第2吸收膜) BW:側向蝕刻量(側向蝕刻的寬度) L:具備低反射部之區域 S:反射部露出之區域

圖1係顯示本發明的實施形態之反射型光遮罩胚料的構造之概略剖面圖。 圖2係顯示本發明的實施形態之反射型光遮罩的構造之概略剖面圖。 圖3係顯示EUV光的波長中之各金屬的光學常數之圖表。 圖4係顯示將由錫所構成的單層吸收膜進行電子束修正蝕刻後的側向蝕刻之概略剖面圖。 圖5係顯示將本發明的實施形態之反射型光遮罩的多層吸收膜進行電子束修正蝕刻後的側向蝕刻之概略剖面圖。 圖6係顯示將本發明的實施形態之反射型光遮罩的多層吸收膜正在進行電子束修正蝕刻中的側向蝕刻之概略剖面放大圖。 圖7係顯示將本發明的實施形態之反射型光遮罩的多層吸收膜進行電子束修正蝕刻後的側向蝕刻的變形例之概略剖面圖。 圖8係顯示本發明的實施例之反射型光遮罩胚料的構造之概略剖面圖。 圖9係顯示本發明的實施例之反射型光遮罩的製造步驟之概略剖面圖。 圖10係顯示本發明的實施例之反射型光遮罩的製造步驟之概略剖面圖。 圖11係顯示本發明的實施例之反射型光遮罩的製造步驟之概略剖面圖。 圖12係顯示本發明的實施例之反射型光遮罩的製造步驟之概略剖面圖。 圖13係顯示本發明的實施例之反射型光遮罩的修正步驟前的構造之概略平面圖(a)及概略剖面圖(b)。 圖14係顯示本發明的實施例之反射型光遮罩的修正步驟之概略剖面圖。 圖15係顯示本發明的實施例之反射型光遮罩的修正步驟之概略剖面圖。 圖16係顯示本發明的實施例之反射型光遮罩的修正步驟後的構造之概略平面圖(a)及概略剖面圖(b)。

1:基板

2:多層反射膜(反射膜)

3:覆蓋層(保護膜)

4:反射部

5:低反射部(吸收膜)

10:反射型光遮罩胚料

A:吸收層(第1吸收膜)

B:吸收層(第2吸收膜)

Claims (18)

1. 一種反射型遮罩胚料，其具有： 基板； 反射膜，具有形成於前述基板上之多層膜構造且將EUV光反射； 保護膜，形成於前述反射膜上且保護前述反射膜；及 吸收膜，由形成於前述保護膜上之二層以上的多層膜所構成且吸收EUV光， 其特徵為： 前述吸收膜係交替積層有第1吸收膜和第2吸收膜， 前述第1吸收膜在電子束修正時的修正蝕刻速率，係大於前述第2吸收膜在電子束修正時的修正蝕刻速率， 前述第2吸收膜係含有從錫、銦、鉑、鎳、碲、銀及鈷選擇的1種以上的元素。
2. 如請求項1之反射型遮罩胚料，其中 前述第1吸收膜係含有從鉭、矽、鉬、鈦、釩、鈷、鎳、鋯、鈮、及鉿選擇之1種以上的元素。
3. 如請求項1或2之反射型遮罩胚料，其中 前述第1吸收膜及前述第2吸收膜的至少一者係含有從氮、氧及碳選擇的1種以上。
4. 如請求項1至3中任一項之反射型遮罩胚料，其中 前述吸收膜全體的膜厚為60nm以下。
5. 如請求項4之反射型遮罩胚料，其中 前述第1吸收膜的膜厚係在0.5nm以上6nm以下的範圍內。
6. 如請求項1至5中任一項之反射型遮罩胚料，其中 前述第2吸收膜的膜厚為35nm以下。
7. 如請求項1至6中任一項之反射型遮罩胚料，其中 前述吸收膜的最表層為前述第1吸收膜。
8. 一種反射型遮罩，其具有： 基板； 反射膜，具有形成於前述基板上之多層膜構造且將EUV光反射； 保護膜，形成於前述反射膜上且保護前述反射膜；及 吸收膜，由形成於前述保護膜上之二層以上的多層膜所構成且吸收EUV光， 其特徵為： 在前述吸收膜形成有轉印圖案， 前述吸收膜係交替積層有第1吸收膜和第2吸收膜， 前述第1吸收膜在電子束修正時的修正蝕刻速率，係大於前述第2吸收膜在電子束修正時的修正蝕刻速率， 前述第2吸收膜係含有從錫、銦、鉑、鎳、碲、銀及鈷選擇的1種以上的元素。
9. 如請求項8之反射型遮罩，其中 前述第1吸收膜係含有從鉭、矽、鉬、鈦、釩、鈷、鎳、鋯、鈮、及鉿選擇的1種以上的元素。
10. 如請求項8或9之反射型遮罩，其中 前述第1吸收膜及前述第2吸收膜的至少一者係含有從氮、氧及碳選擇的1種以上。
11. 如請求項8至10中任一項之反射型遮罩，其中 前述吸收膜全體的膜厚為60nm以下。
12. 如請求項11之反射型遮罩，其中 前述第1吸收膜的膜厚係在0.5nm以上6nm以下的範圍內。
13. 請求項8至12中任一項之反射型遮罩，其中 前述第2吸收膜的膜厚為35nm以下。
14. 如請求項8至13中任一項之反射型遮罩，其中 前述吸收膜的最表層為前述第1吸收膜。
15. 如請求項8至14中任一項之反射型遮罩，其中 在前述第2吸收膜之形成有前述轉印圖案的側面，具備在前述第2吸收膜的面內方向為最突出的部分之凸部、和在前述第2吸收膜的面內方向為最後退的部分之凹部， 將從前述第2吸收膜的面內方向之前述凸部至前述凹部為止的距離設為側向蝕刻量時，前述側向蝕刻量為5nm以下。
16. 如請求項8至15中任一項之反射型遮罩，其進一步具有抗蝕刻性膜，該抗蝕刻性膜具有與前述第2吸收膜的組成不同的組成，覆蓋前述第2吸收膜之形成有前述轉印圖案之側面的至少一部分，以保護前述第2吸收膜的前述側面。
17. 一種反射型遮罩的製造方法，係如請求項8至16中任一項之反射型遮罩的製造方法，其特徵為， 具有： 將前述第1吸收膜進行電子束修正蝕刻之步驟； 將前述第2吸收膜進行電子束修正蝕刻之步驟；及 在將前述第1吸收膜進行電子束修正蝕刻的步驟中，在將前述第1吸收膜進行電子束修正蝕刻之際，於前述第2吸收膜的側面形成抗蝕刻性膜， 在將前述第2吸收膜進行電子束修正蝕刻的步驟中，以側向蝕刻量成為5nm以下的方式，將前述第2吸收膜進行電子束修正蝕刻。
18. 一種反射型遮罩的修正方法，其係利用如請求項8至16中任一項之反射型遮罩的電子束修正蝕刻所進行之修正方法，其特徵為： 將前述第1吸收膜以含有氧的蝕刻氣體進行電子束修正， 將前述第2吸收膜以不含氧的蝕刻氣體進行電子束修正。

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