TW202144898A - 反射型空白光罩及反射型光罩 - Google Patents
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Abstract
本發明之目的在於提供:對氫自由基的耐性高且將遮蔽效應抑制在最小限度而提升轉印性之反射型空白光罩、及反射型光罩。本實施形態之反射型空白光罩(10)具備基板(1)、反射部(7)與低反射部(8),低反射部(8)係由吸收層(4)與最表層(5)所構成之積層結構體,吸收層(4)包含合計50原子%以上的由第1材料群選出的1種類以上,最表層(5)包含合計80原子%以上的由第2材料群選出的至少1種類以上,第1材料群為銦(In)、錫、碲、鈷、鎳、鉑、銀、銅、鋅及鉍以及其之氧化物、氮化物及氧氮化物,第2材料群為鉭、鋁、釕、鉬、鋯、鈦、鋅及釩以及其之氧化物、氮化物、氧氮化物及銦氧化物(InxOy(y>1.5x))。
Description
本發明關於反射型光罩及用於製作其之反射型空白光罩。
於半導體裝置之製程中,隨著半導體裝置的微細化,正提高對於光微影技術之微細化的要求。光微影中的轉印圖案之最小解析尺寸係大幅依賴於曝光光源之波長,波長愈短,愈可縮小最小解析尺寸。因此,於半導體裝置之製程中,正在從使用以往的波長193nm之ArF準分子雷射光的曝光光源,轉換成使用波長13.5nm之EUV(Extreme Ultra Violet:極紫外線)光的曝光光源。
EUV光由於波長短,故可被幾乎所有的物質以高比例所吸收。因此,EUV曝光用的光罩(EUV光罩)係與以往的穿透型遮罩不同,為反射型遮罩(例如參照專利文獻1、專利文獻2、專利文獻3)。專利文獻1中揭示一種反射型EUV遮罩,其係用於EUV微影術之反射型曝光遮罩,其中在基底基板上形成使2種類以上的材料層周期地積層而成之多層膜,在該多層膜上形成由包含氮化的金屬膜所成之圖案、或由氮化金屬膜與金屬膜的積層結構所成之遮罩圖案。又,專利文獻2中揭示一種反射型EUV遮罩,其中在多層反射膜上,具備作為吸收體膜之相位控制膜、與在該相位控制膜上所形成之將高折射率材料層與低折射率材料層交替積層而成之積層結構體。又,專利文獻3中揭示一種EUV光罩,其係藉由在玻璃基板上形成由鉬(Mo)層及矽(Si)層交替積層而成的多層膜所成之反射層,在其上形成以鉭(Ta)為主成分的光吸收層,在此光吸收層形成圖案而得。
如上述,由於EUV微影術無法使用利用光的穿透之折射光學系統,故曝光機的光學系統構件不是透鏡,而是反射鏡。因此,有對於EUV光罩(反射型光罩)的入射光與反射光不能設計在同軸上之問題,通常於EUV微影術中係採用:將光軸從EUV光罩的垂直方向傾斜6度而入射EUV光,將以負6度的角度所反射的反射光照射至半導體基板之手法。
如此地,EUV微影術由於使光軸傾斜,因此入射至EUV光罩的EUV光會造成EUV光罩的遮罩圖案(吸收層圖案)之陰影,而轉印性能變差,發生被稱為所謂「遮蔽效應(陰影效應)」之問題。
對於該問題,專利文獻1中揭示一種方法,其係藉由採用對EUV的消光係數k為0.03以上之材料作為構成相位控制膜及低折射率材料層的材料,而可形成比以往膜厚更薄的吸收體層(膜厚為60nm以下),結果可減低遮蔽效應。又,專利文獻2中揭示一種方法,其係藉由採用相對於以往的Ta為主成分的吸收層或相移膜而言對EUV光的吸收性(消光係數k)高之化合物材料,而將膜厚變薄,減低遮蔽效應。
又,目前的EUV曝光裝置中,為了防止雜質的混入之所謂contamination造成的腔室內之污染,大多利用氫自由基進行清潔。光罩由於大多暴露於氫自由基環境下,故若對氫自由基的耐久性低,則光罩的壽命會變短。因此,光罩必須以氫自由基耐性高的化合物材料來形成。
然而,於專利文獻1及專利文獻2之方法中並未提及氫自由基耐性,其是否為耐得住長期使用之光罩並不明朗。又,於專利文獻2之方法中雖有記載在吸收層上形成對EUV光而言低反射膜(低反射部)之方法,但是完全未提及藉由形成低反射部,使得吸收體層與低反射膜之合計膜厚變厚,而增大遮蔽效應,其是否為轉印性高的EUV光罩並不明朗。
又,於目前的EUV空白遮罩中,亦有使用膜厚60nm~90nm的以鉭(Ta)為主成分的膜作為光吸收層者。以使用此空白遮罩所製作的EUV遮罩來進行圖案轉印的曝光時,會有取決於EUV光的入射方向與遮罩圖案的方向之關係,而在遮罩圖案的陰影之邊緣部分,引起對比降低之虞。伴隨此,會發生半導體基板上的轉印圖案之線邊緣粗糙度增加,或線寬無法形成目標尺寸等之問題,轉印性能會變差。
因此,正在檢討:將光吸收層從鉭(Ta)變更成對EUV光的吸收性(消光係數)高之材料,或於鉭(Ta)中添加吸收性高的材料之反射型空白光罩。例如,專利文獻4中記載一種反射型空白光罩,其係以含有50原子%(at%)以上的Ta作為主成分且進一步含有由Te、Sb、Pt、I、Bi、Ir、Os、W、Re、Sn、In、Po、Fe、Au、Hg、Ga及Al所選出的至少一種元素之材料,構成光吸收層。
再者,已知反射鏡會被EUV產生的副產物(例如Sn)或碳等所污染。由於污染物質會蓄積在反射鏡,而造成反射鏡表面的反射率減少,微影裝置的生產量降低。對於此問題,專利文獻5中揭示一種藉由在裝置內生成氫自由基,使氫自由基與污染物質反應,而從反射鏡去除污染物質之方法。
然而,於專利文獻4記載之反射型空白光罩中,並未檢討關於光吸收層對氫自由基具有耐性(氫自由基耐性)。因此,無法藉由對於EUV曝光裝置之導入,而穩定地維持在光吸收層上所形成的轉印圖案(遮罩圖案),結果,有轉印性變差之可能性。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本發明專利第6408790號公報
[專利文獻2]國際公開第2011/004850號
[專利文獻3]日本特開2011-176162號公報
[專利文獻4]日本特開2007-273678號公報
[專利文獻5]日本特開2011-530823號公報
[發明欲解決之課題]
本發明之目的在於提供:對氫自由基的耐性高且將遮蔽效應抑制在最小限度而提升轉印性之EUV空白光罩(反射型空白光罩)、及EUV光罩(反射型光罩)。
[用以解決課題之手段]
為了達成上述目的,本發明之一態樣的反射型空白光罩係用於製作以極紫外線為光源之圖案轉印用的反射型光罩之反射型空白光罩,其特徵為具備:基板、形成在前述基板上且反射所入射的光之反射部、與形成在前述反射部上且吸收所入射的光之低反射部;前述低反射部係由吸收層與最表層所構成之至少2層以上的積層結構體,前述吸收層之至少1層包含合計50原子%以上的由第1材料群選出的1種類以上,前述最表層包含合計80原子%以上的由第2材料群選出的至少1種類以上,前述第1材料群為銦(In)、錫(Sn)、碲(Te)、鈷(Co)、鎳(Ni)、鉑(Pt)、銀(Ag)、銅(Cu)、鋅(Zn)及鉍(Bi)以及其之氧化物、氮化物及氧氮化物,前述第2材料群為鉭(Ta)、鋁(Al)、釕(Ru)、鉬(Mo)、鋯(Zr)、鈦(Ti)、鋅(Zn)及釩(V)以及其之氧化物、氮化物、氧氮化物及銦氧化物(InxOy(y>1.5x))。
又,本發明之另一態樣的反射型空白光罩係用於製作以極紫外線為光源之圖案轉印用的反射型光罩之反射型空白光罩,其特徵為具備:基板、形成在前述基板上且反射所入射的光之反射部、與形成在前述反射部上且吸收所入射的光之低反射部;前述低反射部係由吸收層與最表層所構成之至少2層以上的積層結構體,前述吸收層之至少1層包含氧化銦,前述最表層包含鉭(Ta)、鋁(Al)、矽(Si)、鈀(Pd)、鋯(Zr)、鉿(Hf)、鈮(Nb)、鉻(Cr)、鉑(Pt)、釔(Y)、鎳(Ni)、鉛(Pb)、鈦(Ti)、鎵(Ga)及鉍(Bi)以及其之氧化物、氮化物、氟化物、硼化物、氧氮化物、氧硼化物及氧氮化硼化物之任一者以上。
另外,可為:前述吸收層係以含有合計50原子%以上的銦(In)與氧(O)之材料所形成,氧(O)相對於銦(In)之原子數比(O/In)為1以上1.5以下。
還有,可為:前述吸收層進一步包含鈹(Be)、鈣(Ca)、鈧(Sc)、釩(V)、錳(Mn)、鐵(Fe)、鈷(Co)、銅(Cu)、釕(Ru)、銀(Ag)、鋇(Ba)、銥(Ir)、金(Au)、矽(Si)、鍺(Ge)、鉿(Hf)、鉭(Ta)、鋁(Al)、鈀(Pd)、鋯(Zr)、鈮(Nb)、鉻(Cr)、鉑(Pt)、釔(Y)、鎳(Ni)、鉛(Pb)、鈦(Ti)、鎵(Ga)、碲(Te)、鎢(W)、鉬(Mo)及錫(Sn)以及其之氧化物、氮化物、氟化物、硼化物、氧氮化物、氧硼化物及氧氮化硼化物之任一者以上。
又,可為:前述最表層包含過渡元素及鉍(Bi)以及其之氧化物、氮化物、氟化物、硼化物、氧氮化物、氧硼化物及氧氮化硼化物之任一者以上。
另外,前述吸收層可為:可被分割成複數層,即使在被分割成複數層時,其合計膜厚仍為17nm以上47nm以下之範圍內,且OD值(Optica Density:光學密度)為1.0以上。
還有,前述吸收層可為:即使在被分割成複數層時,其合計膜厚仍為17nm以上45nm以下之範圍內。
再者,可為:前述低反射部之膜厚為60nm以下,且前述最表層之膜厚為1.0nm以上。
為了達成上述目的,本發明之一態樣的反射型光罩係以極紫外線為光源之圖案轉印用的反射型光罩,其特徵為具備:基板、形成在前述基板上且反射所入射的光之反射部、與形成在前述反射部上且吸收所入射的光之低反射部;前述低反射部係由吸收層與最表層所構成之至少2層以上的積層結構體,前述吸收層之至少1層包含合計50原子%以上的由第1材料群選出的1種類以上,前述最表層包含合計80原子%以上的由第2材料群選出的至少1種類以上,前述第1材料群為銦(In)、錫(Sn)、碲(Te)、鈷(Co)、鎳(Ni)、鉑(Pt)、銀(Ag)、銅(Cu)、鋅(Zn)及鉍(Bi)、以及其之氧化物、氮化物及氧氮化物,前述第2材料群為鉭(Ta)、鋁(Al)、釕(Ru)、鉬(Mo)、鋯(Zr)、鈦(Ti)、鋅(Zn)及釩(V)以及其之氧化物、氮化物、氧氮化物及銦氧化物(InxOy(y>1.5x))。
又,本發明之另一態樣的反射型光罩係以極紫外線為光源之圖案轉印用的反射型光罩,其特徵為具備:基板、形成在前述基板上且反射所入射的光之反射部、與形成在前述反射部上且吸收所入射的光之低反射部;前述低反射部係由吸收層與最表層所構成之至少2層以上的積層結構體,前述吸收層之至少1層包含氧化銦,前述最表層包含鉭(Ta)、鋁(Al)、矽(Si)、鈀(Pd)、鋯(Zr)、鉿(Hf)、鈮(Nb)、鉻(Cr)、鉑(Pt)、釔(Y)、鎳(Ni)、鉛(Pb)、鈦(Ti)、鎵(Ga)及鉍(Bi)以及其之氧化物、氮化物、氟化物、硼化物、氧氮化物、氧硼化物及氧氮化硼化物之任一者以上。
另外,可為:前述吸收層係以含有合計50原子%以上的銦(In)與氧(O)之材料所形成,氧(O)相對於銦(In)之原子數比(O/In)為1以上1.5以下。
還有,可為:前述吸收層進一步包含鈹(Be)、鈣(Ca)、鈧(Sc)、釩(V)、錳(Mn)、鐵(Fe)、鈷(Co)、銅(Cu)、釕(Ru)、銀(Ag)、鋇(Ba)、銥(Ir)、金(Au)、矽(Si)、鍺(Ge)、鉿(Hf)、鉭(Ta)、鋁(Al)、鈀(Pd)、鋯(Zr)、鈮(Nb)、鉻(Cr)、鉑(Pt)、釔(Y)、鎳(Ni)、鉛(Pb)、鈦(Ti)、鎵(Ga)、碲(Te)、鎢(W)、鉬(Mo)及錫(Sn)以及其之氧化物、氮化物、氟化物、硼化物、氧氮化物、氧硼化物及氧氮化硼化物之任一者以上。
又,可為:前述最表層包含過渡元素及鉍(Bi)以及其之氧化物、氮化物、氟化物、硼化物、氧氮化物、氧硼化物及氧氮化硼化物之任一者以上。
又,可為:前述低反射部之膜厚為60nm以下,前述吸收層即使在被分割成複數層時,各層之合計膜厚仍為17nm以上47nm以下,前述最表層之膜厚為1nm以上。
另外,可為:前述吸收層即使在被分割成複數層時,各層之合計膜厚仍為17nm以上45nm以下。
[發明之效果]
根據本發明之一態樣,藉由形成由對EUV具有高吸收性的化合物材料與在最表層為氫自由基耐性高的化合物材料所成之低反射部,可提高對晶圓轉印的圖案之尺寸精度或形狀精度,且可長期間使用光罩。亦即,根據本發明之一態樣,可提供與氫自由基的耐性高,且將遮蔽效應抑制在最小限度,使轉印性提升之EUV空白光罩(反射型空白光罩)及EUV光罩(反射型光罩)。
[用以實施發明的形態]
以下,一邊參照圖式,一邊說明本發明之反射型空白光罩及反射型光罩的各構成,但本發明不受以下所示的實施形態所限定。於以下所示的實施形態中,係在技術上作出較佳的限定以實施本發明,但此限定不是本發明之必須要件。
圖1係顯示本發明之各實施形態的反射型空白光罩10之結構的概略剖面圖。又,圖2係顯示本發明之各實施形態的反射型光罩20之結構的概略剖面圖。此處,圖2所示的本發明之各實施形態的反射型光罩20,係將圖1所示的本發明之各實施形態的反射型空白光罩10之低反射部8進行圖案化而形成者。
[第1實施形態]
(整體結構)
如圖1所示,本發明之實施形態的反射型空白光罩10具備基板1、形成在基板1上的多層反射膜2、形成多層反射膜2上的覆蓋層(capping layer)3。藉此,在基板1上形成具有多層反射膜2及覆蓋層3的反射部7。本發明之實施形態的反射型空白光罩10係在反射部7上具備低反射部8,低反射部8係至少以二層以上所構成,將其中的一層當作吸收層4,在吸收層4上具備最表層5。
(基板)
於本發明之實施形態的基板1,可使用例如平坦的Si基板或合成石英基板等。又,於基板1,可使用添加有鈦的低熱膨脹玻璃,但只要是熱膨脹率小的材料,則本發明中不受此等所限定。
(反射部)
<多層反射膜>
本發明之各實施形態的多層反射膜2只要是反射曝光光線的EUV光(極紫外光)者即可,較佳為對EUV光的折射率大為不同的材料經組合而成的多層反射膜。多層反射膜2較佳為例如藉由將Mo(鉬)與Si(矽)、或Mo(鉬)與Be(鈹)之組合的層予以重複40周期左右來進行積層而形成者。
<覆蓋層>
本發明之各實施形態的覆蓋層3係以對於在吸收層4形成轉印圖案(遮罩圖案)時所進行的乾蝕刻具有耐性的材質所形成,於蝕刻形成後述的低反射部圖案之際,作為防止對於多層反射膜2的傷害之蝕刻停止物而發揮功能。覆蓋層3例如係以Ru(釕)形成。此處,取決於多層反射膜2之材質或蝕刻條件,亦可不設覆蓋層3。又,雖然未圖示,但在基板1上之未形成多層反射膜2之面,可形成背面導電膜。背面導電膜係在將後述的反射型光罩20設置於曝光機時,利用靜電吸盤之原理進行固定用的膜。
(低反射部)
如圖2所示,本發明之各實施形態的低反射部8係藉由去除反射型空白光罩10的低反射部8之一部分而形成低反射部圖案8a之層。
於EUV微影術中,EUV光係斜向地入射,且被反射部7所反射,會因為低反射部圖案8a成為光路之妨礙的遮蔽效應,而對於晶圓(半導體基板)上的轉印性能變差。此轉印性能之變差,可藉由將吸收EUV光的低反射部8之厚度變薄而減少。為了將低反射部8之厚度變薄,較佳為將對EUV光的吸收性比以往的材料高的材料,亦即對波長13.5nm的消光係數k高的材料,應用於吸收層4。
<吸收層>
以往的吸收層4之主材料的鉭(Ta)之消光係數k為0.041。若為消光係數k比其大的化合物材料,則比以往更能將吸收層4(低反射部8)之厚度變薄。圖3中顯示鉭(Ta)與後述的第1材料群之光學常數的圖表。由圖3可知,被包含於第1材料群中的材料為消光係數k各自大於以往材料,可減低遮蔽效應。
惟,銦(In)只有在為銦氧化物(InxOy(y>1.5x))時,被包含於後述的第2材料群中。
此處,本實施形態中的所謂「第1材料群」,意指以銦(In)、錫(Sn)、碲(Te)、鈷(Co)、鎳(Ni)、鉑(Pt)、銀(Ag)、銅(Cu)、鋅(Zn)及鉍(Bi)以及其之氧化物、氮化物及氧氮化物所構成之材料群。即,本實施形態中之構成吸收層4的至少1層包含合計50原子%以上的由以銦(In)、錫(Sn)、碲(Te)、鈷(Co)、鎳(Ni)、鉑(Pt)、銀(Ag)、銅(Cu)、鋅(Zn)及鉍(Bi)以及其之氧化物、氮化物及氧氮化物所構成之材料群選出的1種類以上。構成第1材料群的材料,由於消光係數k大,故以構成第1材料群的材料來形成構成吸收層4的至少1層時,可提升轉印性能。
於第1材料群之中,錫(Sn)會因被氧化而熱安定性變高,且可藉由反應性氣體而容易地加工,因此特佳。
於本實施形態之吸收層4中,使用混合有由上述第1材料群選出的至少1種類之材料與其它材料之化合物材料,但為了減低遮蔽效應,吸收層4之合計膜厚(總膜厚)較佳為47nm以下。吸收層4之合計膜厚(總膜厚)超過47nm時,有因遮蔽效應而無法提升圖案轉印之情況。吸收層4之合計膜厚(總膜厚)不滿17nm時,OD值會成為小於1,有無法提升圖案轉印之情況。
又,構成本實施形態的吸收層4之材料的混合比,為了維持住能進行圖案轉印的對比,必須是被計算成使OD值成為1以上的混合比。構成本實施形態之吸收層4的材料之混合比的下限值,由於依賴於所混合的其它材料之光學常數,故不能一概地決定,但為了比習知膜更減低遮蔽效應,較理想為構成第1材料群的材料至少含有50原子%以上之化合物材料。
再者,為了轉印微細的圖案,較理想為從反射部7與低反射部8各自所反射的光之強度的對比高。因此,吸收層4的OD值更佳為1.5以上。
吸收層4例如係藉由濺鍍而形成在覆蓋層3上,但為了蝕刻後的吸收層圖案之粗糙度或面內尺寸均勻性,或者轉印圖像的面內均勻性,吸收層4的膜質較佳為充分的非晶質。因此,吸收層4可含有少於50原子%的由硼(B)、氮(N)、矽(Si)、鍺(Ge)及鉿(Hf)以及其之氧化物、氮化物及氧氮化物選出的至少1種材料之化合物材料所形成。
除了第1材料群之外,例如能夠以非晶質性提升、洗淨耐性提升、混合防止、檢査光的對比提升、相移等為目的,混合其它材料而形成吸收層4。
另外,吸收層4可為單層結構,也可為經分割成複數層之層結構。吸收層4為經分割成複數層的層結構時,能夠以不同的組成形成各層。例如,能夠以構成第1材料群的材料之中消光係數k最大的材料形成吸收層4的最下層,並以構成第1材料群的材料之消光係數k依次變小之方式進行積層。又,也能夠以構成第1材料群的材料之中消光係數k最小的材料形成吸收層4的最下層,並以構成第1材料群的材料之消光係數k依序變大之方式進行積層。
<最表層>
如上述,在EUV曝光機中光罩由於大多暴露於氫自由基環境下,故必須使用氫自由基耐性高的化合物材料,使光罩得以長壽命化。
如圖4所示,於本實施形態中,係將下述化合物材料當作氫自由基耐性高的材料:在將氫之流量設為1019
at/(cm2
s)並使用40MHz的CCP(Capacitively Coupled Plasma:電容藕合電漿)將電極間距離設為18mm之條件下所激發的氫自由基環境下,膜減少速度為0.1nm/s以下的化合物材料。
再者,本實施形態中的氫自由基耐性之評價係不限定於上述評價方法,例如可將下述材料當作氫自由基耐性高的材料:於0.36毫巴(mbar)以下之真空中,使用電力1kw的微波電漿來產生氫電漿,於氫自由基豐富的環境下,膜減少速度為0.1nm/s以下的材料。
此處,關於膜減少速度之測定值,上述2個方法所造成的差係微乎其微,可得到大致相同的值。
最表層5包含合計80原子%以上的由後述第2材料群選出的至少1種類以上,第2材料群的材料係滿足作為前述自由基耐性高的材料之條件的材料。最表層5的化合物材料係除了第2材料群之外,例如還可混合其它的材料,但最表層5為了不使自由基耐性降低,較理想為以含有至少80原子%以上的第2材料群之材料的化合物材料所構成。
此處,本實施形態中的所謂「第2材料群」,意指以鉭(Ta)、鋁(Al)、釕(Ru)、鉬(Mo)、鋯(Zr)、鈦(Ti)、鋅(Zn)及釩(V)以及其之氧化物、氮化物、氧氮化物及銦氧化物(InxOy(y>1.5x))所構成之材料群。即,本實施形態中的最表層5包含合計80原子%以上的以由鉭(Ta)、鋁(Al)、釕(Ru)、鉬(Mo)、鋯(Zr)、鈦(Ti)、鋅(Zn)、銦(In)及釩(V)以及其之氧化物、氮化物及氧氮化物所構成之材料群選出的1種類以上。
低反射部8由於其膜厚為合計吸收層4與最表層5之膜厚,故有遮蔽效應增大之疑慮。因此,吸收層4與最表層5之合計膜厚為60nm以下。又,將充分具有氫自由基耐性之化合物材料設為最表層5時,為了得到穩定的膜厚分布,最表層5之膜厚較佳為1.0nm以上。又,為了使陰影效應成為最小限度,較理想為最表層5之膜厚為10nm以下。
最表層5例如係藉由濺鍍而形成在吸收層4上,而為了蝕刻後的最表層圖案之粗糙度或面內尺寸均勻性,或者轉印圖像的面內均勻性,最表層5的膜質較佳為充分的非晶質。因此,最表層5可以含有組成比小於20%的由硼(B)、氮(N)、鍺(Ge)及鉿(Hf)以及其之氧化物、氮化物及氧氮化物選出的至少1種元素之化合物材料所形成。
再者,構成最表層5的材料,除了上述材料以外,例如還可為含有組成比小於20%的由鈹(Be)、鈣(Ca)、鈧(Sc)、釩(V)、錳(Mn)、鐵(Fe)、鈷(Co)、銅(Cu)、鍺(Ge)、砷(As)、鍶(Sr)、鉬(Mo)、鎝(Tc)、釕(Ru)、銠(Rh)、銀(Ag)、鋇(Ba)、鎢(W)、錸(Re)、鋨(Os)、銥(Ir)、金(Au)及鐳(Ra)以及其之氧化物、氮化物、氟化物、硼化物、氧氮化物、氧硼化物及氧氮化硼化物選出的至少1種元素之材料。
於以往的EUV反射型光罩之吸收層4中,如上述採用以Ta為主成分的化合物材料。此時,在表示反射部7與低反射部8的光強度之對比的指標之光學密度OD(式1),為了得到1以上,膜厚必須為40nm以上,為了得到OD值2以上,膜厚必須為70nm以上。
OD=-log(Ra/Rm) ・・・(式1)
另外,上述式1中,將從反射部7的反射光之強度以「Rm」表示,將從低反射部8的反射光之強度以「Ra」表示。
再者,於以往的EUV反射型光罩中,如上述以Ta為主成分的化合物材料,膜厚60nm,從低反射部8的反射率為2%左右,若轉換成與反射部7的OD則為1.5左右。OD值愈大對比愈佳,得到高的轉印性。於圖案轉印中必須OD值>1,但藉由與上述以往之比較,OD值更佳為1.5以上。
[第2實施形態]
本發明之第2實施形態的反射型空白光罩10及反射型光罩之20各構成,係除了吸收層4及最表層5之各構成以外,與上述本發明之第1實施形態的反射型空白光罩10及反射型光罩之20各構成相同。因此,於本實施形態中,說明與本發明之第1實施形態不同部分的吸收層4及最表層5,其它部分之說明係省略。
<吸收層>
圖5係顯示一部分的金屬材料對於EUV光的波長13.5nm之光學常數的圖表。圖5之橫軸表示折射率n,縱軸表示消光係數k。以往的吸收層4之主材料的鉭(Ta)之消光係數k為0.041。若為具有大於其的消光係數k之材料,則比以往更能將吸收層4之厚度變薄。
作為滿足如上述的消光係數k之材料,如圖5所示,例如有銀(Ag)、鉑(Pt)、銦(In)、鈷(Co)、錫(Sn)、鎳(Ni)、碲(Te)。
於以往的EUV反射型光罩之吸收層4中,如上述採用以Ta為主成分的化合物材料。此時,如第1實施形態所說明,在OD值為了得到1以上,吸收層4之膜厚必須40nm以上,在OD值為了得到2以上,吸收層4之膜厚必須70nm以上。雖然Ta的消光係數k為0.041,但藉由將消光係數k為0.06以上之含有銦(In)與氧(O)之材料應用於吸收層4,只要至少OD值為1以上,則可將吸收層4之膜厚薄膜化到17nm,只要OD值為1.8以上,則可使吸收層4之膜厚成為47nm以下,只要OD值為2以上,則可使吸收層4之膜厚成為45nm以下。惟,吸收層4之膜厚超過47nm時,有因遮蔽效應而圖案轉印不提升之情況。
因此,本發明之第2實施形態的吸收層4較佳為以含有銦(In)與氧(O)的材料為主成分,膜厚為17nm以上47nm以下。即,若吸收層4之膜厚為17nm以上47nm以下之範圍內,則相較於以Ta為主成分的化合物材料所形成之以往的吸收層4,可充分減低遮蔽效應,轉印性能提升。又,若吸收層4之膜厚為17nm以上45nm以下之範圍內,則相較於以Ta為主成分的化合物材料所形成之以往的吸收層4,可提高OD值,轉印性能提升。
又,上述所謂「主成分」,就是指相對於吸收層整體之原子數而言含有50原子%以上之成分。
再者,為了轉印微細的圖案,與第1實施形態同樣地,較理想為從反射部7與低反射部8所反射的光之強度的對比高。因此,吸收層4的OD值更佳為1.5以上。
用於形成吸收層4的包含銦(In)及氧(O)之材料,較佳在1:1至1:1.5之間。即,吸收層4中的氧(O)相對於銦(In)之原子數比(O/In)較佳為1以上1.5以下。另外,此範圍係基於:若原子數比小於1,則會進行熱耐性之降低,若原子數比為1.5,則化學計算量比為最大。
另外,圖1及圖2中雖然顯示單層的吸收層4,但本實施形態之吸收層4不受其所限定。本實施形態之吸收層4例如亦可為1層以上的吸收層,亦即多層的吸收層。換言之,本實施形態之吸收層4可被分割成複數層,即使於該情況,也合計各吸收層4之膜厚的總膜厚較佳為17nm以上47nm以下,更佳為17nm以上45nm以下。
又,構成吸收層4的材料較佳為含有合計50原子%以上的銦(In)及氧(O)。此係因為吸收層4中含有銦(In)與氧(O)以外的成分時,雖EUV光吸收性有降低的可能性,但是只要銦(In)與氧(O)以外的成分少於50原子%,則EUV光吸收性之降低係微乎其微,幾乎沒有EUV遮罩的吸收層4之性能的降低。
吸收層4係形成在覆蓋層3上,而作為銦(In)與氧(O)以外之材料,例如可以含有少於50原子%的由鈹(Be)、鈣(Ca)、鈧(Sc)、釩(V)、錳(Mn)、鐵(Fe)、鈷(Co)、銅(Cu)、釕(Ru)、銀(Ag)、鋇(Ba)、銥(Ir)、金(Au)、矽(Si)、鍺(Ge)、鉿(Hf)、鉭(Ta)、鋁(Al)、鈀(Pd)、鋯(Zr)、鈮(Nb)、鉻(Cr)、鉑(Pt)、釔(Y)、鎳(Ni)、鉛(Pb)、鈦(Ti)、鎵(Ga)、碲(Te)、鎢(W)、鉬(Mo)、錫(Sn)、砷(As)、鍶(Sr)、鎝(Tc)、銠(Rh)、錸(Re)、鋨(Os)及鐳(Ra)以及其之氧化物、氮化物、氟化物、硼化物、氧氮化物、氧硼化物及氧氮化硼化物選出的至少1種之材料所構成。
構成吸收層4的材料,藉由含有例如鈹(Be)、鈣(Ca)、鈧(Sc)、釩(V)、錳(Mn)、鐵(Fe)、銅(Cu)、鍺(Ge)、砷(As)、鍶(Sr)、鎝(Tc)、銠(Rh)、鋇(Ba)、鎢(W)、錸(Re)、鋨(Os)、金(Au)等,可成為粗糙度、面內尺寸均勻性、轉印圖像之面內均勻性提升,且充分的非晶質之材料。
又,構成吸收層4的材料,藉由含有例如銀(Ag)、鎳(Ni)、碲(Te)、錫(Sn)等,可成為消光係數k比以往的主材料之鉭(Ta)大的材料。
另外,構成吸收層4的材料,藉由含有例如鉭(Ta)、矽(Si)、鋯(Zr)、鉿(Hf)、鈮(Nb)、釔(Y)、鉛(Pb)、鎵(Ga)等,可成為不易發生與氫自由基的反應,且更具有氫自由基耐性的材料。
還有,構成吸收層4的材料,藉由含有例如鋁(Al)、鉻(Cr)、鋯(Zr)等,可成為對於遮罩洗淨所一般使用的如SPM或APM之藥液,反應性低,且更具有洗淨耐性的材料。
又,構成吸收層4的材料,藉由含有例如氮化矽(SiN)、氧化鉭(TaO)等,可成為波長190nm~260nm的光吸收高,且具有檢査光的對比提升性之材料。
另外,構成吸收層4的材料,藉由含有例如鈷(Co)、釕(Ru)、銥(Ir)、金(Au)、鈀(Pd)、鉑(Pt)、鉬(Mo)等,可成為對13.5nm的波長之折射率n小於0.95,且提高相移性之材料。
以上,雖記載吸收層4中可含有的材料之效果的一例,但各材料之效果係不受上述之例所限定,亦可相當於複數。
又,反射型光罩20係如第1實施形態中說明,由於暴露於氫自由基環境下,故若不是氫自由基耐性高的光吸收材料,則不耐長期之使用。於本實施形態中,將下述材料當作氫自由基耐性高的材料:在0.36毫巴(mbar)以下之真空中,使用電力1kw的微波電漿來產生氫電漿,於氫自由基豐富的環境下,膜減少速度為0.1nm/s以下之材料。
另外,本實施形態中的氫自由基耐性之評價係不限定於上述評價方法,例如如圖4所示,於本實施形態中,係將下述化合物材料當作氫自由基耐性高的材料:在將氫之流量設為1019
at/(cm2
s)並使用40MHz的CCP(Capacitively Coupled Plasma:電容藕合電漿)將電極間距離設為18mm之條件下所激發的氫自由基環境下,膜減少速度為0.1nm/s以下的化合物材料。
此處,關於膜減少速度之測定值,上述2個方法所造成的差係微乎其微,可得到大致相同的值。
於滿足nk值之組合的材料之中,已知銦(In)單質係對氫自由基的耐性低。
再者,於表1所示的膜減少速度之評價試驗中,重複數次的膜減少速度之測定,將其全部之中膜減少速度為0.1nm/s以下之情況評價為「○」,將氫自由基處理開始後立即有數nm之膜減少但其後膜減少速度為0.1nm/s以下之情況評價為「△」,將其全部之中膜減少速度超過0.1nm/s之情況評價為「×」。
又,上述原子數比(O/In比)係以EDX(能量分散型X射線分析)測定經成膜為膜厚1μm的材料而得之結果。
表1中顯示上述評價結果。
[表1]
O/In比 | 1.0 | 1.5 |
氫自由基耐性 | × | △ |
O/In比為1.0時膜減少速度大,O/In比為1.5時膜減少雖然少但還是有發生。
<最表層>
於本實施形態中,亦與第1實施形態同樣,為了提高氫自由基耐性,將耐性高的材料設於最表層者係有效。最表層5係為了不使氫自由基耐性降低,較理想為以含有至少80原子%以上的具有氫自由基耐性的材料之材料所形成。因此,最表層5較理想為例如以含有至少80原子%以上的包含鉭(Ta)、鋁(Al)、矽(Si)、鈀(Pd)、鋯(Zr)、鉿(Hf)、鈮(Nb)、鉻(Cr)、鉑(Pt)、釔(Y)、鎳(Ni)、鉛(Pb)、鈦(Ti)、鎵(Ga)及鉍(Bi)以及其之氧化物、氮化物、氟化物、硼化物、氧氮化物、氧硼化物及氧氮化硼化物之任一者以上的材料之材料所構成。再者,構成最表層5的材料可包含上述材料以外的材料。
低反射部8係與第1實施形態同樣,其膜厚為合計吸收層4與最表層5之膜厚,故有遮蔽效應增大之疑慮。因此,與第1實施形態同樣,較理想為吸收層4與最表層5的各層之層厚的合計為60nm以下。又,以充分具有氫自由基耐性的材料形成最表層5時,為了得到穩定的膜厚分布,與第1實施形態同樣,最表層5之膜厚較佳為1nm以上。
將吸收層4設為氧化銦(O/In=1.5),將最表層5設為氧化鉭(TaO),實施最表層5的各層厚下的膜減少速度之評價試驗。另外,本評價之評價基準係與表1所示的膜減少速度之評價試驗中的評價基準相同。
表2中顯示上述結果。
[表2]
TaO膜厚(nm) | 1 | 5 | 10 |
氫自由基耐性 | ○ | ○ | ○ |
如表2所示,氧化鉭(TaO)之膜厚為1nm、5nm、10nm時,皆未發生膜減少。
最表層5係形成在吸收層4上,而為了蝕刻後的吸收圖案7a之粗糙度或面內尺寸均勻性、轉印圖像的面內均勻性,與第1實施形態同樣,膜質較佳為充分的非晶質。因此,構成最表層5的材料,例如可為含有組成比小於20%的由鈹(Be)、鈣(Ca)、鈧(Sc)、釩(V)、錳(Mn)、鐵(Fe)、鈷(Co)、銅(Cu)、鍺(Ge)、砷(As)、鍶(Sr)、鉬(Mo)、鎝(Tc)、釕(Ru)、銠(Rh)、銀(Ag)、鋇(Ba)、鎢(W)、錸(Re)、鋨(Os)、銥(Ir)、金(Au)及鐳(Ra)以及其之氧化物、氮化物、氟化物、硼化物、氧氮化物、氧硼化物及氧氮化硼化物選出的至少1種元素之材料。
另外,構成最表層5的材料,除了上述材料以外,例如還可為含有組成比小於20%的由硼(B)、氮(N)、鍺(Ge)及鉿(Hf)以及其之氧化物、氮化物及氧氮化物選出的至少1種元素之化合物材料。
以上,說明本發明之第1實施形態的構成與第2實施形態的構成,但本發明不受各實施形態之構成所限定。例如,本發明中,亦可組合第1實施形態中的構成與第2實施形態中的構成而使用。組合上述第1實施形態中的構成與第2實施形態中的構成而使用時,亦可解決本申請案之課題。
[實施例]
以下,關於本發明之第1實施形態的反射型空白光罩及光罩之實施例,使用圖與表進行說明。
[實施例1-1]
起初,使用圖6,說明反射型空白光罩100之製作方法。
首先,如圖6所示,在具有低熱膨脹特性的合成石英之基板11之上,將以矽(Si)與鉬(Mo)成為一對的積層膜予以積層40片,而形成多層反射膜12。多層反射膜12之膜厚係設為280nm。圖6中,為了簡便,多層反射膜12係以數對的積層膜所圖示。
其次,於多層反射膜12上,將以釕(Ru)形成的覆蓋層13以其膜厚成為2.5nm之方式進行成膜,作為中間膜。藉此,在基板11上形成具有多層反射膜12及覆蓋層13之反射部17。
接著,於覆蓋層13之上,將以氧化錫(SnO)形成的吸收層14以其膜厚成為25nm之方式進行成膜。錫(Sn)與氧(O)的原子數比率以XPS(X射線光電子分光法)測定,結果為1:1.6。另外,為了化學的安定化,錫(Sn)係較佳為以O/Sn>1鍵結。又,以XRD(X射線繞射裝置)測定吸收層14的結晶性時,雖然稍微看到結晶性,但可知為非晶質。
接著,於吸收層14上,將以氧化鉭(TaO)形成的最表層15以其膜厚成為2nm之方式成膜。藉此,在反射部17上形成具有吸收層14及最表層15之低反射部18。
接著,於基板11之未形成多層反射膜12之側,將以氮化鉻(CrN)形成的背面導電膜16以100nm之厚度成膜,製作實施例1-1之反射型空白光罩100。
於對於基板11上的各個膜之成膜(層之形成)中,使用多元濺鍍裝置。各個膜之膜厚係以濺鍍時間控制。
接著,使用圖7至圖11,說明反射型光罩200之製作方法。
首先,如圖7所示,於反射型空白光罩100所具備的低反射部18之上,以旋轉塗布將正型化學增幅型光阻(SEBP9012:信越化學公司製)成膜為120nm之膜厚,在110℃下烘烤10分鐘,形成光阻膜19。
其次,藉由電子線描繪機(JBX3030:日本電子公司製),在經正型化學增幅型光阻所形成的光阻膜19上描繪指定的圖案。然後,施予110℃、10分鐘的烘烤處理,接著進行噴霧顯像(SFG3000:SIGMAMELTEC公司製)。藉此,如圖8所示,形成光阻圖案19a。
接著,將光阻圖案19a當作蝕刻遮罩,藉由以氟系氣體為主體的乾蝕刻,進行最表層15之圖案化,如圖9所示地在最表層15形成最表層圖案。
接著,藉由以氯系氣體為主體的乾蝕刻,進行吸收層14之圖案化,形成吸收層圖案。藉此,如圖10所示地形成低反射部圖案18a。
接著,進行殘留的光阻圖案19a之剝離,如圖11所示地製作本實施例之反射型光罩200。
接著,於80℃的硫酸中浸漬10分鐘,然後於將氨、過氧化氫水與水以1:1:20之比例所混合的洗淨槽中,使用500W的超音波,浸漬10分鐘,流水10分鐘而進行洗淨。於本實施例中,以AFM測定膜厚,與成膜時之膜厚比較,但未看到變化。另外,作為本實施例中的光罩所需要的洗淨耐性,將因前述洗淨步驟而膜減少量為1nm以下的材料及結構當作洗淨耐性高者。
於本實施例中,在低反射部18所形成的低反射部圖案18a,係在轉印評價用的反射型光罩200上,包含線寬64nmLS(線與間隔)圖案、使用AFM的吸收層之膜厚測定用的線寬200nmLS圖案、EUV反射率測定用的4mm見方之低反射部去除部。於本實施例中,為了更容易看見EUV照射所致的遮蔽效應之影響,如圖12所示般,在x方向與y方向分別設計線寬64nmLS圖案。
[實施例1-2]
以氧化錫(SnO)與氧化矽(SiO)以50:50之比率成為均質之化合物材料,形成吸收層14,以其膜厚成為47nm之方式進行成膜。由於對EUV光的透明性高,亦即由於是上述第1材料群之中EUV的吸收最低之化合物材料,故而選擇氧化矽(SiO)。
接著,於吸收層14上,將以氧化鉭(TaO)形成的最表層15以其膜厚成為1.5nm之方式進行成膜。結果,低反射部18之膜厚係合計成為48.5nm。另外,除了吸收層14及最表層15各自之成膜以外,係以與實施例1-1同樣之方法,製作實施例1-2之反射型空白光罩100及反射型光罩200。
[實施例1-3]
以氧化錫(SnO)與氧化矽(SiO)以50:50之比率成為均質之化合物材料,形成吸收層14,以其膜厚成為47nm之方式進行成膜。
接著,於吸收層14上,將以鉬(Mo)形成的最表層15以其膜厚成為13nm之方式進行成膜。結果,低反射部18之膜厚係合計成為60nm。另外,除了吸收層14及最表層15各自之成膜以外,係以與實施例1-1同樣之方法,製作實施例1-3之反射型空白光罩100及反射型光罩200。
[實施例1-4]
以氧化錫(SnO)形成吸收層14,以其膜厚成為17nm之方式進行成膜。
接著,於吸收層14上,將以氧化鉭(TaO)形成的最表層15以其膜厚成為1.5nm之方式進行成膜。結果,低反射部18之膜厚係合計成為18.5nm。另外,除了吸收層14及最表層15各自之成膜以外,係以與實施例1-1同樣之方法,製作實施例1-4之反射型空白光罩100及反射型光罩200。
[實施例1-5]
以氧化錫(SnO)與氧化矽(SiO)以50:50之比率成為均質之化合物材料,形成吸收層14,以其膜厚成為35nm之方式進行成膜。
接著,於吸收層14上,將以氧化鉭(TaO)形成的最表層15以其膜厚成為1.5nm之方式進行成膜。結果,低反射部18之膜厚係合計成為36.5nm。另外,除了吸收層14及最表層15各自之成膜以外,係以與實施例1-1同樣之方法,製作實施例1-5之反射型空白光罩100及反射型光罩200。
[實施例1-6]
以氧化錫(SnO)形成吸收層14,以其膜厚成為16nm之方式進行成膜。
接著,於吸收層14上,將以氧化鉭(TaO)形成的最表層15以其膜厚成為0.8nm之方式進行成膜。結果,低反射部18之膜厚係合計成為16.8nm。另外,除了吸收層14及最表層15各自之成膜以外,係以與實施例1-1同樣之方法,製作實施例1-6之反射型空白光罩100及反射型光罩200。
[實施例1-7]
以氧化錫(SnO)形成吸收層14,以其膜厚成為17nm之方式進行成膜。
接著,於吸收層14上,將以氧化鉭(TaO)形成的最表層15以其膜厚成為0.8nm之方式進行成膜。結果,低反射部18之膜厚係合計成為17.8nm。另外,除了吸收層14及最表層15各自之成膜以外,係以與實施例1-1同樣之方法,製作實施例1-7之反射型空白光罩100及反射型光罩200。
[比較例1-1]
以氮化鉭(TaN)形成吸收層14,以其膜厚成為58nm之方式進行成膜。又,以氧化鉭(TaO)形成最表層15,以其膜厚成為2nm之方式進行成膜。本比較例係預想為以往之以鉭(Ta)為主成分的既有膜之反射型光罩。另外,除了吸收層14及最表層15各自之成膜以外,係以與實施例1-1同樣之方法,製作比較例1-1之反射型空白光罩100及反射型光罩200。
[比較例1-2]
以氧化錫(SnO)與氧化矽(SiO)以40:60之比率成為均質之化合物材料,形成吸收層14,以其膜厚成為42nm之方式進行成膜。
接著,於吸收層14上,將以氧化鉭(TaO)所形成的最表層15以其膜厚成為1.5nm之方式進行成膜。結果,低反射部18之膜厚係合計成為43.5nm。另外,除了吸收層14及最表層15各自之成膜以外,係以與實施例1-1同樣之方法,製作比較例1-2之反射型空白光罩100及反射型光罩200。
[比較例1-3]
以氧化錫(SnO)形成吸收層14,以其膜厚成為25nm之方式進行成膜。又,不形成最表層15。另外,除此以外係以與實施例1-1同樣之方法,製作比較例1-3之反射型空白光罩100及反射型光罩200。
使用EUV光的反射率測定裝置,測定前述實施例及比較例中所製作的各反射型光罩200之反射層區域的反射率Rm與低反射部區域的反射率Ra。反射率Rm之測定係在4mm見方的吸收層去除部進行。由其測定結果,使用上述式(1)算出OD值。
(氫自由基耐性)
如圖4所示,使用40MHz的CCP(Capacitively Coupled Plasma:電容藕合電漿),使流量1019
at/(cm2
s)的氫在腔室300內激發而產生氫電漿,在電極間距離18mm之單側的電極301上,設置作為樣品302的實施例及比較例所製作的各反射型光罩200,對於各樣品302,測定氫自由基耐性。氫自由基耐性之測定係對於氫自由基處理後低反射部18之膜厚變化,使用原子力顯微鏡(AFM)進行確認。又,氫自由基耐性之測定係使用線寬200nmLS圖案進行。
(晶圓曝光評價)
使用EUV曝光裝置(NXE3300B:ASML公司製),在塗布有EUV正型化學增幅型光阻的半導體晶圓,轉印曝光實施例及比較例所製作的各反射型光罩200之低反射部圖案18a。此時,曝光量係以圖12所示的x方向之LS圖案符合設計地轉印之方式進行調節。具體而言,於本曝光試驗中,以圖12所示的x方向之LS圖案(線寬64nm)在半導體晶圓上成為16nm的線寬之方式進行曝光。藉由電子線尺寸測定機而實施所轉印的光阻圖案之觀察及線寬測定,並進行解析性之確認。
表3中顯示此等之評價結果。
[表3]
吸收層 | 最表層 | 低反射部 | 遮罩特性 | ||||||
材料 | 膜厚 | 材料 | 膜厚 | 合計膜厚 | OD值 | 圖案轉印性 | 氫自由基耐性 | 洗淨耐性 | |
實施例1-1 | 氧化錫 | 25nm | 氧化鉭 | 2nm | 27nm | ○ (2.0) | ○ (H-V偏差 4nm) | ○ | ○ |
實施例1-2 | 氧化錫、氧化矽 (混合比1:1) | 47nm | 氧化鉭 | 1.5nm | 48.5nm | ○ (1.7) | ○ (H-V偏差 5nm) | ○ | ○ |
實施例1-3 | 氧化錫、氧化矽 (混合比1:1) | 47nm | 鉬 | 13nm | 60nm | ○ (1.6) | ○ (H-V偏差 6nm) | ○ | ○ |
實施例1-4 | 氧化錫 | 17nm | 氧化鉭 | 1.5nm | 18.5 | △ (1.0) | ○ (H-V偏差 6nm) | ○ | ○ |
實施例1-5 | 氧化錫、氧化矽 (混合比1:1) | 35nm | 氧化鉭 | 1.5nm | 36.5nm | △ (1.0) | ○ (H-V偏差 6nm) | ○ | ○ |
實施例1-6 | 氧化錫 | 16nm | 氧化鉭 | 0.8nm | 16.8nm | △ (0.99) | ○ (H-V偏差 6nm) | △ | ○ |
實施例1-7 | 氧化錫 | 17nm | 氧化鉭 | 0.8nm | 17.8nm | △ (1.0) | ○ (H-V偏差 6nm) | △ | ○ |
比較例1-1 (既有膜) | 氮化鉭 | 58nm | 氧化鉭 | 2nm | 60nm | ○ (1.5) | △ (H-V偏差 7nm) | ○ | ○ |
比較例1-2 | 氧化錫、氧化矽 (混合比2:3) | 42nm | 氧化鉭 | 1.5nm | 43.5nm | △ (1.0) | × (未解析) | - | ○ |
比較例1-3 | 氧化錫 | 25nm | - | - | 25nm | ○ (1.7) | ○ (H-V偏差 4nm) | × | ○ |
表3中,於比較例1-1中顯示:具備鉭(Ta)系既有膜的反射型光罩200之遮罩特性與晶圓的光阻圖案尺寸,該鉭(Ta)系既有膜之吸收層14係以氮化鉭(TaN)形成,其膜厚為58nm,最表層15係以氧化鉭(TaO)形成,其膜厚為2nm。另外,晶圓的光阻圖案尺寸係作為「圖案轉印性」欄的「H-V偏差(bias)」記載之數值。
於比較例1-1的反射型光罩200時,在OD值為1.5可得到能圖案轉印的對比。又,EUV光的圖案化之結果,y方向的圖案尺寸為9nm,H-V偏差(水平-垂直尺寸差)成為7nm,雖然進行解析但是陰影效應之影響大,成為轉印性低之結果。另外,於本實施例中,將偏差值比鉭(Ta)系既有膜的H-V偏差還小的材料及結構之條件當作轉印性改善之條件。
表3中,於實施例1-1中顯示:具備低反射部18的反射型光罩200之遮罩特性與晶圓的光阻圖案尺寸,該反射部18之吸收層14係以氧化錫(SnO)形成,其膜厚為25nm,最表層15係以氧化鉭(TaO)形成,其膜厚為2nm。
於實施例1-1之反射型光罩200時,看不到對氫自由基的膜厚變化,成為良好的結果。OD值為2.0,為充分高的對比。EUV光之圖案化的結果,H-V偏差成為4nm,為此次評價之中最良好的結果。
表3中,於實施例1-2中顯示:具備低反射部18的反射型光罩200之遮罩特性與晶圓的光阻圖案尺寸,該反射部18之吸收層14係以氧化錫(SnO)與氧化矽(SiO)之化合物材料(混合比1:1)形成,其膜厚為47nm,最表層15係以氧化鉭(TaO)形成,其膜厚為1.5nm。
於實施例1-2之反射型光罩200時,看不到對氫自由基的膜厚變化,成為良好的結果。OD值為1.7,為充分的對比。氧化矽(SiO)係對EUV光低吸收之材料,混合比亦為1:1,亦即第1材料群之材料的含量為50原子%,但膜厚為47nm而可得到充分的對比。EUV光的圖案化之結果,H-V偏差成為5nm,與比較例1-1相比,成為可減低陰影的效應而改善圖案轉印性之結果。
表3中,於實施例1-3中顯示:具備低反射部18的反射型光罩200之遮罩特性與晶圓的光阻圖案尺寸,該反射部18之吸收層14係以氧化錫(SnO)與氧化矽(SiO)之化合物材料(混合比1:1)形成,其膜厚為47nm,最表層15係以鉬(Mo)形成,其膜厚為13nm。
於實施例1-3之反射型光罩200時,看不到對氫自由基的膜厚變化。OD值為1.6,為充分的對比。EUV光之圖案化的結果,H-V偏差為6nm,可圖案轉印。若合計吸收層14與最表層15的各膜厚,則低反射部18之膜厚為60nm,可藉由吸收層14的化合物材料與最表層15的材料之組合,減低陰影的效應而改善圖案轉印性。
表3中,於實施例1-4中顯示:具備低反射部18的反射型光罩200之遮罩特性與晶圓的光阻圖案尺寸,該反射部18之吸收層14係以氧化錫(SnO)形成,其膜厚為17nm,最表層15係以氧化鉭(TaO)形成,其膜厚為1.5nm。
於實施例1-4之反射型光罩200時,看不到對氫自由基的膜厚變化。OD值為1.0。EUV光的圖案化之結果,H-V偏差為6nm,可圖案轉印。
表3中,於實施例1-5中顯示:具備低反射部18的反射型光罩200之遮罩特性與晶圓的光阻圖案尺寸,該反射部18之吸收層14係以氧化錫(SnO)與氧化矽(SiO)之化合物材料(混合比1:1)形成,其膜厚為35nm,最表層15係以氧化鉭(TaO)形成,其膜厚為1.5nm。
於實施例1-5之反射型光罩200時,看不到對氫自由基的膜厚變化。OD值為1.0。EUV光的圖案化之結果,H-V偏差為6nm,可圖案轉印。由此結果可知,第1材料群之材料的含量為50原子%的吸收層14之情況,可將其膜厚予以薄膜化到35nm。
表3中,於實施例1-6中顯示:具備低反射部18的反射型光罩200之遮罩特性與晶圓的光阻圖案尺寸,該反射部18之吸收層14係以氧化錫(SnO)形成,其膜厚為16nm,最表層15係以氧化鉭(TaO)形成,其膜厚為0.8nm。
於實施例1-6之反射型光罩200時,看到對氫自由基稍微的膜厚變化。最表層15之膜厚為薄,無法均勻地成膜,由於成膜不均而看到吸收層選擇地膜減少。OD值為0.99,能轉印的對比不充分。EUV光的圖案化之結果,H-V偏差為6nm,雖然可圖案轉印,但由於對比不足,線邊緣粗糙度變大。
表3中,於實施例1-7中顯示:具備低反射部18的反射型光罩200之遮罩特性與晶圓的光阻圖案尺寸,該反射部18之吸收層14係以氧化錫(SnO)形成,其膜厚為17nm,最表層15係以氧化鉭(TaO)形成,其膜厚為0.8nm。
於實施例1-7之反射型光罩200時,對氫自由基,與實施例1-6同樣,看到稍微的膜厚變化。OD值為1.0。EUV光的圖案化之結果,H-V偏差為6nm,可圖案轉印。由於對比高於實施例1-6,看不到線邊緣粗糙度之變差。
表3中,於比較例1-2中顯示:具備低反射部18的反射型光罩200之遮罩特性與晶圓的光阻圖案尺寸,該反射部18之吸收層14係以氧化錫(SnO)與氧化矽(SiO)之化合物材料(混合比2:3)形成,其膜厚為42nm,最表層15係以氧化鉭(TaO)形成,其膜厚為1.5nm。
於比較例1-2之反射型光罩200時,OD值為1.0。EUV光的圖案化之結果,在y方向未轉印。第1材料群之含有比低於50原子%時,若不增厚吸收層14之膜厚則得不到充分的對比,為了得到對比而成為厚膜時,遮蔽效應變大,成為轉印性變差之結果。另外,未進行氫自由基耐性之評價。
表3中,於比較例1-3中顯示:反射型光罩200之遮罩特性與晶圓的光阻圖案尺寸,其中吸收層14係以氧化錫(SnO)形成,其膜厚為25nm,未形成最表層15。
於比較例1-2之反射型光罩200時,OD值為1.7,得到充分的對比。EUV光的圖案化之結果,H-V偏差成為4nm,得到高的轉印性。然而,氫自由基耐性評價之結果,在處理之前後看到膜厚之變化。
另外,表3中,各評價結果在評估為具備優異的特性時係以「○」表示,評估為具備使用上無問題的特性時係以「△」表示,評估為使用上其特性有問題時係以「×」表示。
若比較實施例1-1~1-5與既有膜(比較例1-1),則可明白:氫自由基耐性並不遜色,且圖案轉印性提升。又,若比較實施例1-1~1-7與比較例1-3,則可明白:相較於僅以吸收層14所形成的低反射部18,以含有第2材料群中的至少1種之材料形成最表層15之低反射部18,其係氫自由基耐性變高。
又,於表3之實施例1-1~1-7與比較例1-1~1-3之任一反射型光罩200中,皆為在洗淨處理之前後膜厚沒有變化,為洗淨耐性高之結果。
藉此,於包含50原子%以上的由第1材料群所成的化合物材料之吸收層14上形成有包含80原子%以上的由第2材料群所成的化合物材料之最表層15的反射型光罩200,明顯為轉印性及氫自由基耐性優異,減低遮蔽效應,且長壽命、轉印性能高之反射型光罩。
以下,說明本發明之第2實施形態的反射型空白光罩及反射型光罩之實施例。
[實施例2-1]
如圖6所示,於具有低熱膨脹特性的合成石英之基板11之上,將以矽(Si)與鉬(Mo)成為一對的積層膜予以積層40片,而形成多層反射膜12。多層反射膜12之膜厚為280nm。
其次,於多層反射膜12上,將以釕(Ru)形成的覆蓋層13以其膜厚成為2.5nm之方式進行成膜,作為中間膜。藉此,在基板11上形成具有多層反射膜12及覆蓋層13之反射部17。
接著,於覆蓋層13之上,以氧化銦與鍺以30:70之比率成為均質的材料來形成吸收層14,以其膜厚成為47nm之方式進行成膜。銦與氧的原子數比率係以XPS(X射線光電子分光法)測定,結果為1:1.5。又,以XRD(X射線繞射裝置)測定吸收層14的結晶性時,可知為非晶質。
接著,於吸收層14上,將以氧化鉭形成的最表層15以其膜厚成為2nm之方式進行成膜。藉此,在反射部17上形成具有吸收層14及最表層15之低反射部18。
接著,於基板11之未形成多層反射膜12之側,將以氮化鉻形成的背面導電膜16以100nm之厚度進行成膜,製作實施例2-1之反射型空白光罩100。
於對於基板11上的各個膜之成膜,使用多元濺鍍裝置。各個膜之膜厚係以濺鍍時間控制。
接著,使用圖7至圖11,說明反射型光罩200之製作方法。
如圖7所示,於反射型空白光罩100所具備的低反射部18之上,以旋轉塗布將正型化學增幅型光阻(SEBP9012:信越化學公司製)成膜為120nm之膜厚,在110℃下烘烤10分鐘,形成光阻膜19。
接著,藉由電子線描繪機(JBX3030:日本電子公司製),在經正型化學增幅型光阻所形成的光阻膜19上描繪指定的圖案。然後,施予110℃、10分鐘烘烤處理,接著進行噴霧顯像(SFG3000:SIGMAMELTEC公司製)。藉此,如圖8所示,形成光阻圖案19a。
接著,將光阻圖案19a當作蝕刻遮罩,藉由以氟系氣體為主體的乾蝕刻,進行最表層15之圖案化,如圖9所示地在最表層15形成最表層圖案。
接著,藉由以氯系氣體為主體的乾蝕刻,進行吸收層14之圖案化,形成吸收層圖案。藉此,如圖10所示地形成低反射部圖案18a。
接著,進行殘留的光阻圖案19a之剝離,如圖11所示地製作本實施例之反射型光罩200。
接著,將本實施例之反射型光罩200浸漬於80℃的硫酸中10分鐘,然後於裝滿使氨、過氧化氫水與水以1:1:20之比例所混合的洗淨液之洗淨槽中,使用500W的超音波,浸漬10分鐘,流水10分鐘而進行洗淨。然後,以原子力顯微鏡(AFM)測定膜厚,與成膜時之膜厚比較,但在膜厚未看到變化。
於本實施例中,在低反射部18所形成的低反射部圖案18a,係在轉印評價用的反射型光罩200上,包含線寬64nmLS(線與間隔)圖案、使用AFM的吸收層14之膜厚測定用的線寬200nmLS圖案、EUV反射率測定用的4mm見方之低反射部去除部。以容易看見EUV之斜照射的遮蔽效應之影響的方式,如圖12所示般,在x方向與y方向分別設計線寬64nmLS圖案。
[實施例2-2]
以氧化銦與鍺以50:50之比率成為均質之材料,形成吸收層14,以其膜厚成為47nm之方式進行成膜。銦與氧之原子數比率係以XPS(X射線光電子分光法)測定,結果為1:1.5。
接著,於吸收層14上,將以氧化鉭所形成的最表層15以其膜厚成為2nm之方式進行成膜。結果,低反射部18之膜厚係合計成為49nm。另外,除了吸收層14及最表層15各自之成膜以外,係以與實施例2-1同樣之方法,製作實施例2-2之反射型空白光罩100及反射型光罩200。
[實施例2-3]
以氧化銦與鍺以50:50之比率成為均質之材料,形成吸收層14,以其膜厚成為33nm之方式進行成膜。銦與氧之原子數比率係以XPS(X射線光電子分光法)測定,結果為1:1.5。
接著,於吸收層14上,將以氧化鉭所形成的最表層15以其膜厚成為2nm之方式進行成膜。結果,低反射部18之膜厚係合計成為35nm。另外,除了吸收層14及最表層15各自之成膜以外,係以與實施例2-1同樣之方法,製作實施例2-3之反射型空白光罩100及反射型光罩200。
[實施例2-4]
以氧化銦形成吸收層14,以其膜厚成為26nm之方式進行成膜。銦與氧之原子數比率係以XPS(X射線光電子分光法)測定,結果為1:1.5。
接著,於吸收層14上,將以氧化鉭所形成的最表層15以其膜厚成為2nm之方式進行成膜。結果,低反射部18之膜厚係合計成為28nm。另外,除了吸收層14及最表層15各自之成膜以外,係以與實施例2-1同樣之方法,製作實施例2-4之反射型空白光罩100及反射型光罩200。
[實施例2-5]
以氧化銦形成吸收層14,以其膜厚成為26nm之方式進行成膜。銦與氧之原子數比率係以XPS(X射線光電子分光法)測定,結果為1:1.5。
接著,於吸收層14上,將以鉍(Bi)形成的最表層15以其膜厚成為2nm之方式進行成膜。結果,低反射部18之膜厚係合計成為28nm。另外,除了吸收層14及最表層15各自之成膜以外,係以與實施例2-1同樣之方法,製作實施例2-5之反射型空白光罩100及反射型光罩200。
[比較例2-1]
以氧化銦形成吸收層14,以其膜厚成為26nm之方式進行成膜。銦與氧之原子數比率係以XPS(X射線光電子分光法)測定,結果為1:1.5。又,不形成最表層15。另外,除此以外係以與實施例2-1同樣之方法,製作比較例2-1之反射型空白光罩100及反射型光罩200。
[比較例2-2]
以氮化鉭形成吸收層14,以其膜厚為58nm之方式進行成膜。又,最表層15係氧化鉭形成,以其膜厚為2nm之方式進行成膜。本比較例係預想為以往之以鉭為主成分的既有膜之反射型光罩。另外,除了吸收層14及最表層15各自之成膜以外係以與實施例2-1同樣之方法,製作比較例2-2之反射型空白光罩100及反射型光罩200。
以EUV光的反射率測定裝置,測定前述實施例及比較例中所製作的反射型光罩200之反射層區域的反射率Rm與低反射部區域的反射率Ra。反射率Rm之測定係在4mm見方的吸收層去除部進行。由其測定結果,使用上述式(1)算出OD值。
(氫自由基耐性)
使用微波電漿,於電力1kW、氫壓力為0.36毫巴(mbar)以下之氫自由基環境下,設置實施例及比較例所製作之反射型光罩200。使用AFM,確認氫自由基處理後的吸收層4之膜厚變化。測定係在線寬200nmLS圖案進行。
此時,氫自由基耐性係將膜減少速度為0.1nm/s以下之情況評價為「○」,將特優者當作「◎」。又,將雖然氫自由基處理開始後立即數nm的膜減少,但其後膜減少速度為0.1nm/s以下之情況評價為「△」,將其全部中膜減少速度超過0.1nm/s之情況評價為「×」。另外,本實施例中,若為「○」以上之評價,則使用上毫無問題,因此當作合格。
(晶圓曝光評價)
使用EUV曝光裝置(NXE3300B:ASML公司製),在塗布有EUV正型化學增幅型光阻的半導體晶圓,轉印曝光實施例及比較例所製作的反射型光罩200之低反射部圖案18a。此時,曝光量係以圖12的x方向之LS圖案符合設計地轉印之方式進行調節。然後,藉由電子線尺寸測定機而實施所轉印的光阻圖案之觀察及線寬測定,並進行解析性之確認。
此時,HV-偏差係將既有膜的7.3nm當作「△」,若小於7.3nm則當作「○」,若為4.5nm以下則當作「◎」,OD值係若為1.5以上則當作「○」,若為2以上則當作「◎」。另外,關於HV-偏差,若為「△」以上之評價,則使用上毫無問題,因此當作合格。又,關於OD值,若為「○」以上之評價,則使用上毫無問題,因此當作合格。
表4中顯示此等之評價結果。
[表4]
吸收層 | 最表層 | 低反射部 | 遮罩特性 | |||||
材料 | 膜厚 | 材料 | 膜厚 | 合計膜厚 | OD值 | 圖案轉印性 | 氫自由基耐性 | |
實施例2-1 | 氧化銦、鍺 (混合比30:70) | 47nm | 氧化鉭 | 2nm | 49nm | ○ (1.73) | ○ (H-V偏差 5.3nm) | ◎ |
實施例2-2 | 氧化銦、鍺 (混合比50:50) | 47nm | 氧化鉭 | 2nm | 49nm | ◎ (2.33) | ○ (H-V偏差 7.0nm) | ◎ |
實施例2-3 | 氧化銦、鍺 (混合比50:50) | 33nm | 氧化鉭 | 2nm | 35nm | ○ (1.55) | ◎ (H-V偏差 4.1nm) | ◎ |
實施例2-4 | 氧化銦 | 26nm | 氧化鉭 | 2nm | 28nm | ○ (1.77) | ○ (H-V偏差 4.6nm) | ◎ |
實施例2-5 | 氧化銦 | 26nm | 鉍 | 2nm | 28nm | ○ (1.77) | ○ (H-V偏差 4.6nm) | ○ |
比較例2-1 | 氧化銦 | 26nm | - | - | 26nm | ○ (1.77) | ○ (H-V偏差 4.6nm) | △ |
比較例2-2 (既有膜) | 氮化鉭 | 58nm | 氧化鉭 | 2nm | 60nm | ○ (1.54) | △ (H-V偏差 7.3nm) | ○ |
表4中,於比較例2-2中顯示:Ta系既有膜之遮罩特性與晶圓的光阻圖案尺寸,其係吸收層14為氮化鉭且膜厚58nm,最表層15為氧化鉭且膜厚2nm。比較例2-2之反射型光罩200時,OD值為1.54,得到能圖案轉印的對比。EUV光的圖案化之結果,H-V偏差(水平-垂直尺寸差)成為7.3nm,雖然進行解析但是陰影效應之影響大,成為轉印性低的結果。
表4中,於實施例2-1中顯示:光罩之遮罩特性與晶圓的光阻圖案尺寸,其係吸收層14為由氧化銦與鍺所成之材料(混合比30:70)且膜厚47nm,最表層15為氧化鉭且膜厚2nm。實施例2-1之反射型光罩200時,看不到對氫自由基的膜厚變化,成為良好的結果。OD值為1.73,得到能圖案轉印的對比。EUV光的圖案化之結果,H-V偏差成為5.3nm,得到優於比較例2-2之圖案轉印性。
表4中,於實施例2-2中顯示:光罩之遮罩特性與晶圓的光阻圖案尺寸,其係吸收層14為由氧化銦與鍺所成之材料(混合比50:50)且膜厚47nm,最表層15為氧化鉭且膜厚2nm。實施例2-2之反射型光罩200時,看不到對氫自由基的膜厚變化,成為良好的結果。OD值為2.33,得到比實施例2-1更高的對比。EUV光的圖案化之結果,H-V偏差成為7.0nm,與比較例2-2相比,其為能減低陰影的效應而改善圖案轉印性之結果,但與實施例2-1相比,其性能稍差。
表4中,於實施例2-3中顯示:光罩之遮罩特性與晶圓的光阻圖案尺寸,其係吸收層14為由氧化銦與鍺所成之材料(混合比50:50)且膜厚33nm,最表層15為氧化鉭且膜厚2nm。實施例2-3之反射型光罩200時,看不到對氫自由基的膜厚變化,成為良好的結果。OD值為1.55,得到能圖案轉印的對比。EUV光的圖案化之結果,H-V偏差成為4.1nm,與比較例2-2相比,成為能減低陰影的效應而大幅改善圖案轉印性之結果,與實施例2-2相比,可知作成更薄之膜者係OD值、H-V偏差皆得到改善。
表4中,於實施例2-4中顯示:光罩之遮罩特性與晶圓的光阻圖案尺寸,其係吸收層14為氧化銦且膜厚26nm,最表層15為氧化鉭且膜厚2nm。實施例2-4之反射型光罩200時,看不到對氫自由基的膜厚變化。OD值為1.77,得到能圖案轉印的對比。EUV光的圖案化之結果,H-V偏差成為4.6nm,與比較例2-2相比,成為能減低陰影的效應而大幅改善圖案轉印性之結果。
表4中,於實施例2-5中顯示:光罩之遮罩特性與晶圓的光阻圖案尺寸,其係吸收層14為氧化銦且膜厚26nm,最表層15為鉍(Bi)且膜厚2nm。實施例2-5之反射型光罩200時,看不到對氫自由基的膜厚變化。OD值為1.77,得到能圖案轉印的對比。EUV光的圖案化之結果,H-V偏差成為4.6nm,與比較例2-2相比,成為能減低陰影的效應而大幅改善圖案轉印性之結果。
表4中,於比較例2-1中顯示:吸收層14為氧化銦(O/In=1.5)且膜厚26nm,且未形成最表層15時的遮罩特性與晶圓的光阻圖案尺寸。比較例2-1之反射型光罩200時,OD值為1.77,得到充分的對比。EUV光的圖案化之結果,H-V偏差成為4.6nm,得到高的轉印性。然而,氫自由基耐性評價之結果,在氫自由基處理開始後立即有1nm的膜減少,但其後未觀測到膜減少。
若比較實施例2-1~2-5與既有膜(比較例2-2),則實施例2-1~2-5之各反射型光罩200的氫自由基耐性係與使用既有膜之反射型光罩同等或其以上,可提高圖案轉印性。又,由與比較例2-1之對比可明白,相較於僅以吸收層14形成低反射部18,以具有氫自由基耐性的材料作為主材料形成最表層15之低反射部18,其氫自由基耐性變高。
又,於表4所示之實施例2-1~2-5與比較例2-1~2-2之任一反射型光罩200中,皆為在洗淨處理之前後膜厚沒有變化,為洗淨耐性高之結果。
藉此,於以具有高k值的材料等所構成的吸收層14上形成有以具有氫自由基耐性的材料等所構成之最表層15的反射型光罩200,其轉印性、照射耐性優異,減低遮蔽效應,且成為長壽命、轉印性能高的光罩之結果。亦即,若為於以含有具有高k值的材料所形成的吸收層14上具備含有具有氫自由基耐性的材料而形成的最表層15之反射型光罩200,則會抑制或減輕遮蔽效應,且具備對氫自由基的耐性。
[產業上利用之可能性]
本發明之反射型空白光罩及反射型光罩可適用於在半導體積體電路等之製程中,藉由EUV曝光來形成微細的圖案。
1:基板
2:多層反射膜
3:覆蓋層
4:吸收層
5:最表層
7:反射部
8:低反射部
8a:低反射部圖案
10:反射型空白光罩
20:反射型光罩
11:基板
12:多層反射膜
13:覆蓋層
14:吸收層
15:最表層
16:背面導電膜
17:反射部
18:低反射部
18a:低反射部圖案
19:光阻膜
19a:光阻圖案
100:反射型空白光罩
200:反射型光罩
300:腔室
301:電極
302:樣品
圖1係顯示本發明之各實施形態的反射型空白光罩之結構的概略剖面圖。
圖2係顯示本發明之各實施形態的反射型光罩之結構的概略剖面圖。
圖3係顯示EUV光的波長下之第1材料群與第2材料群所包含的金屬之光學常數的圖表。
圖4係顯示本發明之各實施形態的氫自由基耐性評價方法之概念圖。
圖5係顯示EUV光的波長下之折射率n與消光係數k的圖表。
圖6係顯示本發明之實施例的反射型空白光罩之結構的概略剖面圖。
圖7係顯示本發明之實施例的反射型光罩之製程的概略剖面圖。
圖8係顯示本發明之實施例的反射型光罩之製程的概略剖面圖。
圖9係顯示本發明之實施例的反射型光罩之製程的概略剖面圖。
圖10係顯示本發明之實施例的反射型光罩之製程的概略剖面圖。
圖11係顯示本發明之實施例的反射型光罩之結構的概略剖面圖。
圖12係表示本發明之實施例的反射型光罩之設計圖案的概略平面圖。
1:基板
2:多層反射膜
3:覆蓋層
4:吸收層
5:最表層
7:反射部
8:低反射部
10:反射型空白光罩
Claims (15)
- 一種反射型空白光罩,其係用於製作以極紫外線為光源之圖案轉印用的反射型光罩之反射型空白光罩,其特徵為具備: 基板; 反射部,其係形成在該基板上且反射所入射的光;與 低反射部,其係形成在該反射部上且吸收所入射的光; 該低反射部係由吸收層與最表層所構成之至少2層以上的積層結構體, 該吸收層之至少1層包含合計50原子%以上的由第1材料群選出的1種類以上, 該最表層包含合計80原子%以上的由第2材料群選出的至少1種類以上, 該第1材料群為銦(In)、錫(Sn)、碲(Te)、鈷(Co)、鎳(Ni)、鉑(Pt)、銀(Ag)、銅(Cu)、鋅(Zn)及鉍(Bi)以及其之氧化物、氮化物及氧氮化物, 該第2材料群為鉭(Ta)、鋁(Al)、釕(Ru)、鉬(Mo)、鋯(Zr)、鈦(Ti)、鋅(Zn)、及釩(V)以及其之氧化物、氮化物、氧氮化物及銦氧化物(InxOy(y>1.5x))。
- 一種反射型空白光罩,其係用於製作以極紫外線為光源之圖案轉印用的反射型光罩之反射型空白光罩,其特徵為具備: 基板; 反射部,其係形成在該基板上且反射所入射的光;與 低反射部,其係形成在該反射部上且吸收所入射的光; 該低反射部係由吸收層與最表層所構成之至少2層以上的積層結構體, 該吸收層之至少1層包含氧化銦, 該最表層包含鉭(Ta)、鋁(Al)、矽(Si)、鈀(Pd)、鋯(Zr)、鉿(Hf)、鈮(Nb)、鉻(Cr)、鉑(Pt)、釔(Y)、鎳(Ni)、鉛(Pb)、鈦(Ti)、鎵(Ga)及鉍(Bi)以及其之氧化物、氮化物、氟化物、硼化物、氧氮化物、氧硼化物及氧氮化硼化物之任一者以上。
- 如請求項2之反射型空白光罩,其中 該吸收層係以含有合計50原子%以上的銦(In)與氧(O)之材料所形成, 氧(O)相對於銦(In)之原子數比(O/In)為1以上1.5以下。
- 如請求項2或3之反射型空白光罩,其中該吸收層進一步包含鈹(Be)、鈣(Ca)、鈧(Sc)、釩(V)、錳(Mn)、鐵(Fe)、鈷(Co)、銅(Cu)、釕(Ru)、銀(Ag)、鋇(Ba)、銥(Ir)、金(Au)、矽(Si)、鍺(Ge)、鉿(Hf)、鉭(Ta)、鋁(Al)、鈀(Pd)、鋯(Zr)、鈮(Nb)、鉻(Cr)、鉑(Pt)、釔(Y)、鎳(Ni)、鉛(Pb)、鈦(Ti)、鎵(Ga)、碲(Te)、鎢(W)、鉬(Mo)及錫(Sn)以及其之氧化物、氮化物、氟化物、硼化物、氧氮化物、氧硼化物及氧氮化硼化物之任一者以上。
- 如請求項2至4中任一項反射型空白光罩,其中該最表層包含過渡元素及鉍(Bi)以及其之氧化物、氮化物、氟化物、硼化物、氧氮化物、氧硼化物及氧氮化硼化物之任一者以上。
- 如請求項1至5中任一項反射型空白光罩,其中 該低反射部之膜厚為60nm以下, 該吸收層即使在被分割成複數層時,各層之合計膜厚仍為17nm以上47nm以下, 該最表層之膜厚為1nm以上。
- 如請求項6之反射型空白光罩,其中該吸收層即使在被分割成複數層時,各層之合計膜厚仍為17nm以上45nm以下。
- 如請求項1至6中任一項反射型空白光罩,其中該吸收層係合計膜厚為17nm以上47nm以下之範圍內,且OD值(Optica Density:光學密度)為1.0以上。
- 一種反射型光罩,其係以極紫外線為光源之圖案轉印用的反射型光罩,其特徵為具備: 基板; 反射部,其係形成在該基板上且反射所入射的光;與 低反射部,其係形成在該反射部上且吸收所入射的光; 該低反射部係由吸收層與最表層所構成之至少2層以上的積層結構體, 該吸收層之至少1層包含合計50原子%以上的由第1材料群選出的1種類以上, 該最表層包含合計80原子%以上的由第2材料群選出的至少1種類以上, 該第1材料群為銦(In)、錫(Sn)、碲(Te)、鈷(Co)、鎳(Ni)、鉑(Pt)、銀(Ag)、銅(Cu)、鋅(Zn)及鉍(Bi)以及其之氧化物、氮化物及氧氮化物, 該第2材料群為鉭(Ta)、鋁(Al)、釕(Ru)、鉬(Mo)、鋯(Zr)、鈦(Ti)、鋅(Zn)及釩(V)以及其之氧化物、氮化物、氧氮化物及銦氧化物(InxOy(y>1.5x))。
- 一種反射型光罩,其係以極紫外線為光源之圖案轉印用的反射型光罩,其特徵為具備: 基板; 反射部,其係形成在該基板上且反射所入射的光;與 低反射部,其係形成在該反射部上且吸收所入射的光; 該低反射部係由吸收層與最表層所構成之至少2層以上的積層結構體, 該吸收層之至少1層包含氧化銦, 該最表層包含鉭(Ta)、鋁(Al)、矽(Si)、鈀(Pd)、鋯(Zr)、鉿(Hf)、鈮(Nb)、鉻(Cr)、鉑(Pt)、釔(Y)、鎳(Ni)、鉛(Pb)、鈦(Ti)、鎵(Ga)及鉍(Bi)以及其之氧化物、氮化物、氟化物、硼化物、氧氮化物、氧硼化物及氧氮化硼化物之任一者以上。
- 如請求項10之反射型光罩,其中 該吸收層係以含有合計50原子%以上的銦(In)與氧(O)之材料所形成, 氧(O)相對於銦(In)之原子數比(O/In)為1以上1.5以下。
- 如請求項10或11之反射型光罩,其中該吸收層進一步包含鈹(Be)、鈣(Ca)、鈧(Sc)、釩(V)、錳(Mn)、鐵(Fe)、鈷(Co)、銅(Cu)、釕(Ru)、銀(Ag)、鋇(Ba)、銥(Ir)、金(Au)、矽(Si)、鍺(Ge)、鉿(Hf)、鉭(Ta)、鋁(Al)、鈀(Pd)、鋯(Zr)、鈮(Nb)、鉻(Cr)、鉑(Pt)、釔(Y)、鎳(Ni)、鉛(Pb)、鈦(Ti)、鎵(Ga)、碲(Te)、鎢(W)、鉬(Mo)及錫(Sn)以及其之氧化物、氮化物、氟化物、硼化物、氧氮化物、氧硼化物及氧氮化硼化物之任一者以上。
- 如請求項10至12中任一項反射型光罩,其中該最表層包含過渡元素及鉍(Bi)以及其之氧化物、氮化物、氟化物、硼化物、氧氮化物、氧硼化物及氧氮化硼化物之任一者以上。
- 如請求項9至13中任一項反射型光罩,其中 該低反射部之膜厚為60nm以下, 該吸收層即使在被分割成複數層時,各層之合計膜厚仍為17nm以上47nm以下, 該最表層之膜厚為1nm以上。
- 如請求項14之反射型光罩,其中該吸收層即使在被分割成複數層時,各層之合計膜厚仍為17nm以上45nm以下。
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