TWI472872B - 反射型遮罩之製造方法及反射型遮罩之製造裝置 - Google Patents
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Description
本申請案係基於並主張在2012年3月28日申請之先前日本專利申請案2012-074905及在2012年5月17日申請之2012-113788之優先權，該兩申請案係以引用其全文之方式併入本文。
本文中所描述之實施例基本上係關於一種製造反射型遮罩之方法及製造反射型遮罩之裝置。
提出使用遠紫外光之EUV微影蝕刻法來實施微觀圖案之轉移。
在製造用於EUV微影蝕刻法之反射型遮罩時，將反射層、封蓋層(亦稱為停止層等)及吸收層依序形成於基板之主表面上，及藉由乾式蝕刻處理吸收層；藉此，形成包括所需圖案之圖案區域。隨後，藉由乾式蝕刻處理吸收層、封蓋層及反射層以形成包圍該圖案區域之遮光區域(亦稱為遮光框等)。
此處，在製造反射型遮罩時，藉由使用氧電漿之乾式灰化處理或使用硫酸之濕式灰化處理移除用於吸收層之乾式蝕刻處理中之抗蝕遮罩(例如，參見專利文獻1及2)。
然而，若在封蓋層係由釕(Ru)形成之情況中實施此灰化處理，則存在改變封蓋層之光學特性的問題。
4‧‧‧電極單元
5‧‧‧絕緣環
6b‧‧‧高頻電源
6c‧‧‧高頻電源
8‧‧‧壓力控制器
16‧‧‧匹配盒
16a‧‧‧匹配盒
20‧‧‧線圈
21‧‧‧介電窗
160‧‧‧製造裝置
161‧‧‧處理室
162‧‧‧導入口
163‧‧‧處理空間
167‧‧‧排空口
168‧‧‧供應單元
169‧‧‧排氣單元
170‧‧‧供應控制單元
173‧‧‧門
174‧‧‧密封部件
177‧‧‧閘閥
179‧‧‧運出/運入口
200‧‧‧遮罩胚板
201‧‧‧基板
202‧‧‧反射層
203‧‧‧封蓋層
203a‧‧‧曝露表面
204‧‧‧吸收層
204a‧‧‧吸收層
204b‧‧‧抗反射層
205‧‧‧導電層
210‧‧‧反射型遮罩
211‧‧‧抗蝕遮罩
211a‧‧‧EB抗蝕層/EB抗蝕材料
212‧‧‧抗蝕遮罩
212a‧‧‧框形區域
216‧‧‧圖案區域
217‧‧‧遮光區域
G‧‧‧處理氣體
P‧‧‧電漿
W‧‧‧待處理物件
圖1係用於說明遮罩胚板之示意性橫截面視圖；圖2A至2H係用於說明根據第一實施例製造反射型遮罩之方法之示意性製程橫截面視圖；圖3係用於說明用於乾式灰化處理之氣體類型與封蓋層之光學特性變化之間之關係之圖；圖4係用於說明在氨氣與氮氣之混合氣體中所包含之氨氣的比例對抗蝕遮罩之灰化速率之影響之圖；圖5A至5G係用於說明在乾式灰化處理前後釕(Ru)膜之折射率變化及消光係數變化之波長依賴性之圖；及圖6係用於說明根據第二實施例用於製造反射型遮罩之裝置之示意性橫截面視圖。
一般而言，根據一實施例，一種製造反射型遮罩之方法包括：將反射層形成於基板之主表面上；將含有釕之封蓋層形成於該反射層上；將吸收層形成於該封蓋層上；將圖案區域形成於該吸收層中；移除用於形成該圖案區域之第一抗蝕遮罩；及形成包圍該吸收層、該封蓋層及該反射層之圖案區域的遮光區域。移除用於形成圖案區域之第一抗蝕遮罩包括：利用氨氣與氮氣之混合氣體或僅氨氣實施乾式灰化處理。
一般而言，根據另一實施例，提供一種用於製造反射型遮罩之裝置，其經組態以移除用於將圖案區域形成於遮罩胚板中之第一抗蝕遮罩，該遮罩胚板包括反射層、提供在該反射層上且含有釕之封蓋層及提供在該封蓋層上之吸收層。該裝置包括：處理室；經組態以將氣體供應至該處理室之供應單元；經組態以排空該處理室內部之排氣單元；及經組態以在該處理室中產生電漿之電漿產生單元。該供應單元
可操作以在處理室中移除用於形成圖案區域之第一抗蝕遮罩時供應氨氣與氮氣或僅氨氣。
在下文中，參照附圖說明實施例。在附圖中，類似部件係以相同參考數字標記，及在適當時省略詳細描述。
[第一實施例]
首先說明根據第一實施例之製造反射型遮罩之方法。
在下文中，「混合氣體」不僅包括在導入至實施處理之環境前經混合之複數種氣體之混合物，而亦包括經導入至實施處理之環境中並在該環境中經混合之複數種氣體之混合物。
(遮罩胚板之製造)
圖1係用於說明遮罩胚板200之示意性橫截面視圖。
首先製造用於製造反射型遮罩210(參見圖2H)之遮罩胚板200。
如圖1中所示，將反射層202、封蓋層203及吸收層204形成於提供在遮罩胚板200中之基板201之一主表面上以依照此順序堆疊。將導電層205形成於該基板201之另一主表面上。
基板201係由透明材料形成。基板201可由，例如，低熱膨脹材料(LTEM)、石英或類似者形成。形成反射層202以反射作為曝露光之遠紫外線。可形成反射層202以具有使鉬(Mo)層及矽(Si)層交替堆疊之組態。反射層202可具有堆疊約40至50組鉬(Mo)層及矽(Si)層之組態。
形成封蓋層203以保護反射層202。封蓋層203可含有，例如，釕(Ru)。在此情況中，封蓋層203可由釕(Ru)形成。
形成吸收層204以抑制作為曝露光之遠紫外光之反射。吸收層204包括吸收層204a及抗反射層204b。
吸收層204a吸收作為曝露光之遠紫外光。吸收層204a可含有，例
如，鉭氮化物(例如，氮化鉭硼(TaBN)、氮化鉭(TaN)等)、鉻氮化物(例如，氮化鉻(CrN)等)或類似者。
抗反射層204b用作抗反射層(AR層)以檢查波長約為250 nm之光。抗反射層204b可含有，例如，鉭氧化物(例如，氧化鉭硼(TaBO)、氧化鉭(TaO)等)、鉻氧化物(例如，氧化鉻(CrOx
)等)或類似者。
形成導電層205以使靜電吸盤可固定反射型遮罩。導電層205可含有，例如，氮化鉻(CrN)或類似者。
可將諸如噴濺法之已知膜形成方法用於反射層202、封蓋層203、吸收層204及導電層205之形成。
例如，製造遮罩胚板200可包括將反射層202形成於基板201之主表面上、將含有釕(Ru)之封蓋層203形成於反射層202上及將吸收層204形成於該封蓋層203上。
例如，可將噴濺法或類似方法用於形成具有約280 nm之總厚度之反射層202、形成具有約10 nm之厚度之封蓋層203、形成具有約70 nm之總厚度之吸收層204及形成具有約10 nm之厚度之導電層205。然而，層厚度不限制於所出示之彼等厚度，而可在適宜時變化。在使用噴濺法之情況中可將已知技術應用於膜形成條件等，並因此省略膜形成條件等之詳述。
(反射型遮罩之製造)
然後，自藉此製得之遮罩胚板200製造反射型遮罩210。
此處，作為實例，說明基板201係由低熱膨脹材料(LTEM)形成，反射層202包括鉬(Mo)層及矽(Si)層，封蓋層203係由釕(Ru)形成，吸收層204a係由氮化鉭硼(TaBN)形成及抗反射層204b係由氧化鉭硼(TaBO)形成之情況。
圖2A至2H為用於說明根據第一實施例製造反射型遮罩之方法之
示意性製程橫截面視圖。圖2A至2C為用於說明圖案區域之形成之示意性製程橫截面視圖，及圖2D至2H為用於說明遮光區域之形成之示意性製程橫截面視圖。
(圖案區域之形成)
首先，說明圖案區域216之形成。
如圖2A中所示，將EB抗蝕層(針對電子束直接繪圖之抗蝕層)211a施用至抗反射層204b上。隨後，使用電子束繪圖裝置以繪製所需圖案(例如，電路圖案等)及進行後曝露烘焙(PEB)、顯影等；藉此形成具有所需抗蝕圖案之抗蝕遮罩211(對應第一抗蝕遮罩之一實例)。
然後，如圖2B所示，藉由乾式蝕刻依序處理抗反射層204b及吸收層204a。
由氧化鉭硼(TaBO)形成之抗反射層204b之乾式蝕刻處理可為，例如，使用含氟氣體(例如，CF4
、SF6
、CHF3
等)之乾式蝕刻處理。
由氮化鉭硼(TaBN)形成之吸收層204a之乾式蝕刻處理可為，例如，使用含氯氣體(例如，Cl2
、BCl3
等)之乾式蝕刻處理。
然後，如圖2C中所示，移除抗蝕遮罩211。
此時，若實施使用含氧氣體之乾式灰化處理(例如，使用氧電漿等之電漿灰化處理)或在封蓋層203係由釕(Ru)形成之情況中實施使用化學液體(如硫酸)之濕式灰化處理，則在封蓋層203之曝露於圖案區域216之表面203a可發生諸如被移除之事件，及改變封蓋層203之光學特性。即，當移除抗蝕遮罩211時，在封蓋層203之曝露於圖案區域216之表面203a將曝露於氧自由基或諸如硫酸之化學液體，及因此封蓋層203之該曝露表面203a可發生諸如被移除之事件，以致改變封蓋層203之光學特性。
根據發明者所獲得之發現，已發現甚至在實施使用不含氧氣體(例如，氮氣、氫氣及氮氣與氫氣之混合氣體)之乾式灰化處理之情況中，亦會改變封蓋層203之光學特性。
圖3係用於說明用於乾式灰化處理之氣體類型與封蓋層203之光學特性變化之間之關係之圖。
就圖3中之氣體類型而言，A係氨氣(NH3
)與氮氣之混合氣體，B係氮氣，C係氮氣與氫氣之混合氣體，及D係氧氣。
反射率差異係在乾式灰化處理前封蓋層203之反射率與乾式灰化處理後封蓋層203之反射率之間之差異。該反射率係封蓋層203對於具有13.6nm之波長之光的反射率。
在圖3中，反射率差異為(+)之區域顯示，在乾式灰化處理後之封蓋層203之反射率變高，及在反射率差異為(-)之區域顯示在乾式灰化處理後之封蓋層203之反射率變低。等於「0」之反射率差異顯示在乾式灰化處理前後反射率值無變化。
如圖3中之A所示，透過實施使用氨氣與氮氣之混合氣體之乾式灰化處理，可使反射率差異接近「0」。即，當實施乾式灰化處理時，可抑制封蓋層203之光學特性之變化。在圖3中，可見在乾式灰化處理後封蓋層203之反射率顯著改良。
圖3中之A係在氨氣與氮氣之混合氣體中所包含之氨氣之比例為75體積%之情況。
圖4係用於說明在氨氣與氮氣之混合氣體中所包含之氨氣之比例對抗蝕遮罩211之灰化速率的影響之圖。
在圖4中，為「0」之氨氣比例係僅含氮氣之情況(不含氨氣之情況)，及為「1」之氨氣比例係僅含氨氣之情況(不含氮氣之情況)。
如圖4中所示，當使用氨氣與氮氣之混合氣體且在該混合氣體中
所包含之氨氣之比例經設定為0.25(25體積%)或更大時，可改良抗蝕遮罩211之灰化速率。
此外，在僅使用氨氣之情況中，亦可改良抗蝕遮罩211之灰化速率。
圖5A至5G係用於說明在乾式灰化處理前後釕(Ru)膜之折射率變化及消光係數變化之波長依賴性之圖。
利用橢圓偏光法測量折射率及消光係數。
在測量時，使用由石英製成之基板，其表面係由具有約2.5 nm之厚度之釕(Ru)膜形成。
測量在乾式灰化處理前之釕(Ru)膜之折射率n0及消光係數k0及在乾式灰化處理後之釕(Ru)膜之折射率n1及消光係數k1，並將乾式灰化處理後之測量值減去乾式灰化處理前之測量值。藉此，獲得折射率變化量△n(△n=n1-n0)及消光係數變化量△k(△k=k1-k0)。
圖5A係實施僅使用氮氣之乾式灰化處理之情況。
圖5B係實施使用氨氣與氮氣之混合氣體之乾式灰化處理之情況，其中在該混合氣體中所包含之氨氣之比例經設定為25體積%。
圖5C係實施使用氨氣與氮氣之混合氣體之乾式灰化處理之情況，其中在該混合氣體中所包含之氨氣之比例經設定為50體積%。
圖5D係實施使用氨氣與氮氣之混合氣體之乾式灰化處理之情況，其中在該混合氣體中所包含之氨氣之比例經設定為60體積%。
圖5E係實施使用氨氣與氮氣之混合氣體之乾式灰化處理之情況，其中在該混合氣體中所包含之氨氣之比例經設定為75體積%。
圖5F係實施使用氨氣與氮氣之混合氣體之乾式灰化處理之情況，其中在該混合氣體中所包含之氨氣之比例經設定為80體積%。
圖5G係實施僅使用氨氣之乾式灰化處理之情況。
自圖5A至5G可見，在將氨氣與氮氣之混合氣體用於乾式灰化處
理之情況中，可透過將混合氣體中所包含之氨氣之比例設定為50體積%或更大而減小折射率變化量△n及消光係數變化量△k。
此外，在僅將氨氣用於乾式灰化處理之情況中，亦可減小折射率變化量△n及消光係數變化量△k。
此意指可透過在乾式灰化處理中使用氨氣與氮氣之混合氣體並將該混合氣體中所包含之氨氣之比例設定為50體積%或更大，或僅使用氨氣來抑制含釕(Ru)封蓋層203之光學特性之變化。
因此，在根據實施例製造反射型遮罩之方法中，在移除用於形成圖案區域216之抗蝕遮罩211之製程中實施使用氨氣與氮氣之混合氣體或僅氨氣之乾式灰化處理。
在實施使用氨氣與氮氣之混合氣體之乾式灰化處理之情況中，將氨氣與氮氣之混合氣體中所包含之氨氣之比例設定為0.5(50體積%)或更大。
如此一來，可抑制含釕(Ru)封蓋層203之光學特性之變化及可改良抗蝕遮罩211之灰化速率。
因此，形成圖案區域216。
(遮光區域之形成)
然後，參考圖2D，說明遮光區域217之形成。
遮光區域217係形成以包圍圖案區域216之框形區域，且經形成以當轉移圖案時防止曝露光射出至鄰近區域。
首先，如圖2D中所示，將抗蝕材料施用至吸收層204及封蓋層203之曝露表面203a上。隨後，使用雷射光或類似光以繪製所需圖案，及實施後曝露烘焙、顯影等；藉此形成具有所需抗蝕圖案之抗蝕遮罩212(對應第二抗蝕遮罩之一實例)。在此情況中，框形區域212a經圖案化以包圍圖案區域216。
然後，如圖2E中所示，藉由乾式蝕刻依序處理抗反射層204b及
吸收層204a。實施該乾式蝕刻處理直至封蓋層203之表面變為曝露。
抗反射層204b及吸收層204a之乾式蝕刻處理可類似於圖2B中所說明者。
亦可在圖案區域216形成的同時在吸收層204a及抗反射層204b之遮光區域217中實施乾式蝕刻處理。
然後，如圖2F中所示，藉由乾式蝕刻處理封蓋層203。由釕(Ru)形成之封蓋層203之乾式蝕刻處理可為，例如，使用含氯氣體及氧氣之混合氣體之乾式蝕刻處理。
就含氯氣體而言，例如，可以Cl2
、CCl4
、HCl及類似者為例。
然後，如圖2G中所示，藉由乾式蝕刻處理包括鉬(Mo)層與矽(Si)層之反射層202。
在此情況中，使用含氯氣體與氧氣之混合氣體，且將該混合氣體中之氧氣之比例設定為不小於5體積%且不大於30體積%。此氧氣比例可抑制經乾式蝕刻處理之表面變化為梳齒形狀。
就含氯氣體而言，例如可以Cl2
、CCl4
、HCl及類似者為例。
此外，例如，當吸收層204之總厚度為約70 nm、封蓋層203之厚度為約10 nm及反射層202之總厚度為約280 nm時，透過將抗蝕遮罩212之厚度設定為420 nm或更大及將氧氣之比例設定為不小於5體積%且不大於30體積%，可顯著減少抗蝕遮罩212再形成之次數。
此處，存在反射層202中之矽(Si)層在膜形成期間受氧化或受用於蝕刻處理之氣體中之氧氣氧化及矽(Si)層轉化為氧化矽(SiO2
)層之情況。
含氯氣體與氧氣之混合氣體係藉以增大向氧化矽(SiO2
)層之選擇比之氣體條件。因此，氧化矽(SiO2
)層之蝕刻速率可變得極低，及氧化矽(SiO2
)層可保持作為殘留物。
在此情況中，可進一步將含氟氣體(例如，CF4
、CHF3
、NF3
等
及其等混合氣體)添加至含氯氣體與氧氣之混合氣體；藉此，可增大氧化矽(SiO2
)層之蝕刻速率。
在添加含氟氣體之情況中，可透過調節含氟氣體對含氯氣體之比例而在幾乎相同之蝕刻速率下移除鉬(Mo)及矽(Si)。
然後，如圖2H中所示，移除抗蝕遮罩212。
在此情況中，由於封蓋層203之表面203a曝露於氧自由基或化學液體(如硫酸)之時間短(相較於圖2C情況)，故可實施使用含氧氣體之乾式灰化處理或使用化學液體之濕式灰化處理。
然而，類似於圖2C之情況，當移除抗蝕遮罩212時，較佳實施使用氨氣與氮氣之混合氣體或僅氨氣之乾式灰化處理。
當實施使用氨氣與氮氣之混合氣體之乾式灰化處理時，可將氨氣與氮氣之混合氣體中所包含之氨氣之比例設定為0.5(50體積%)或更大；藉此，可抑制由釕(Ru)形成之封蓋層203之光學特性之變化及可改良抗蝕遮罩212之灰化速率。
如上所述，在實施僅使用氨氣之乾式灰化處理之情況中，亦可抑制由釕(Ru)形成之封蓋層203之光學特性變化，及可改良抗蝕遮罩212之灰化速率。
透過如此形成遮光區域217，製得反射型遮罩210。
[第二實施例]
圖6係用於說明根據第二實施例製造反射型遮罩之裝置之示意性橫截面視圖。
圖6所說明之製造反射型遮罩之裝置係二頻率式電漿處理裝置。
如圖6中所示，製造裝置160包括處理室161、關閉提供在處理室161處之運入/運出口179之閘閥177、將複數種處理氣體G選擇性供應至處理室161中之供應單元168、排空處理室內部之排氣單元169等。
處理室161係由導電材料(如鋁)形成，且可維持低壓氛圍。用
於導入處理氣體G之處理氣體導入口162提供在處理室161之天花板之中心部分。
將處理氣體G自供應單元168經由處理氣體導入口162供應至處理室161中。當將處理氣體G供應至處理室161中時，可藉由未顯示之處理氣體調節單元調節處理氣體G之流動速率、壓力等。
將未顯示之切換單元提供在供應單元168中，使得可切換供應至處理室161中之處理氣體G之類型。例如，當藉由乾式蝕刻處理如上所述之反射層202、封蓋層203、吸收層204a及抗反射層204b時，可供應適合用於個別乾式蝕刻處理之處理氣體G。當藉由乾式灰化處理抗蝕遮罩211及抗蝕遮罩212時，可供應適合用於個別乾式灰化處理之處理氣體G。
提供控制未顯示處理氣體調節單元及未顯示切換單元之供應控制單元170。
因此，可透過以供應控制單元170控制未顯示處理氣體調節單元及未顯示切換單元而實現對上述處理氣體G之流動速率及壓力之調節及處理氣體G之類型之切換。
在此情況中，亦可透過以供應控制單元170控制處理氣體G之類型之切換及處理氣體G之流動速率而控制混合氣體之組分比。
將由介電材料(例如，石英等)製成之介電窗21提供在處理室161之天花板位於處理氣體導入口162之直徑之外側的部分中。將由電導體製成之線圈20提供在介電窗21之表面上。使線圈20之一端接地(未顯示)，及經由匹配盒16a使另一端連接至高頻電源6c。
將處理空間163(其係用於處理待處理物件W之空間)提供在處理室161中。待處理物件W可為，例如，上述遮罩胚板200。
將電極單元4提供在處理空間163下方。將高頻電源6b經由匹配盒16連接至電極單元4。將處理室161接地。
製造裝置160係二頻率式電漿處理裝置，其包括在上部之感應耦合電極及在下部之電容耦合電極。即，電極單元4及處理室161構成電容耦合電極，及線圈20形成感應耦合電極。
高頻電源6b可為將具有約100KHz至100MHz之頻率之約1KW高頻電功率施加至電極單元4之高頻電源。
高頻電源6c可為將具有約100KHz至100MHz之頻率之約3KW高頻電功率施加至線圈20之高頻電源。
將未顯示調諧電路提供在匹配盒16及16a中。可透過以未顯示調諧電路控制反射波而控制電漿P。
在製造裝置160中，電極單元4、處理室161、高頻電源6b、高頻電源6c、線圈20等構成電漿產生單元，其在處理室161中產生電漿P。
藉由絕緣環5覆蓋電極單元4之周邊。可將待處理物件W安裝在電極單元4上，在其中提供用於固持待處理物件W之固持機構(未顯示)及用於傳遞待處理物件W之傳遞單元(未顯示)等。
將排空口167提供在處理室161之底部，及將排氣單元169(如真空泵及類似者)經由壓力控制器8連接至排放口167。排氣單元169實施排空以使處理室161內部變為指定壓力。處理室161之側壁係設置用於運載待處理物件W進出之運入/運出口179，及具有閘閥177以使運入/運出口179可以氣密方式關閉。閘閥177包括具有密封部件174(如O環)之門173，且藉由未顯示閘開啟/關閉機構開啟及關閉。當關閉門173時，將密封部件174壓向運入/運出口179之壁表面，及以氣密方式關閉運入/運出口179。
(反射型遮罩之製造裝置160之工作)
然後，說明製造裝置160之工作。
在此情況中，作為實例，利用待處理物件W為遮罩胚板200及在遮罩胚板200上實施乾式蝕刻處理及乾式灰化處理以製造反射型遮罩
210之情況進行敘述。
此外，作為實例，說明基板201係由低熱膨脹材料(LTEM)形成，反射層202包括鉬(Mo)層及矽(Si)層，封蓋層203係由釕(Ru)形成，吸收層204a係由氮化鉭硼(TaBN)形成及抗反射層204b係由氧化鉭硼(TaBO)形成之情況。
首先，實施上述圖案區域216之形成。
藉由未顯示閘開啟/關閉機構開啟閘閥177之門173。
藉由未顯示運載單元經運入/運出口179將遮罩胚板200運載至處理室中。將遮罩胚板200安裝在電極單元4上，及藉由提供在電極單元4中之未顯示固持機構固持。
使未顯示運載單元移動至處理室161之外部。
藉由未顯示閘開啟/關閉機構關閉閘閥177之門173。
藉由排氣單元169將處理室161內部排空。
隨後，實施上述抗反射層204b之乾式蝕刻處理。
在此情況中，可實施使用含氟氣體之乾式蝕刻處理。
更具體言之，首先，將含氟氣體自供應單元168經由處理氣體導入口162供應至處理空間163中。含氟氣體可為，例如，CF4
、CHF3
、NF3
或類似者或其等混合氣體。可將含氟氣體之流動速率設定為約60 sccm。
然後，藉由高頻電源6c將具有約100 KHz至100 MHz之頻率之高頻電功率施加至線圈20。此外，藉由高頻電源6b將具有約100 KHz至100 MHz之頻率之高頻電功率施加至電極單元4。較佳將藉由高頻電源6c及高頻電源6b所施加之高頻電功率之頻率設定為相等。例如，可將藉由高頻電源6c及高頻電源6b所施加之高頻電功率之頻率設定為13.56 MHz。
高頻電源6c可施加約3 KW之高頻電功率，及高頻電源6b可施加
約1 KW之高頻電功率。
藉此，由於電極單元4及處理室161構成電容耦合電極，故在電極單元4與處理室161之間發生放電。此外，由於線圈20形成感應耦合電極，故將高頻電功率自線圈經介電窗21導入至處理室161中。因此，透過電極單元4與處理室161之間產生之放電而在處理空間163中產生電漿P及將高頻電功率導入至處理室161中。所產生之電漿P激發並活化含氟氣體以產生反應產物(如中性活性物、離子及電子)。所產生之反應產物在處理空間163中下行至到達遮罩胚板200；藉此，實施乾式蝕刻處理。透過提供在匹配盒16及16a中之未顯示調諧電路控制反射波而實施電漿P之控制。
將殘餘含氟氣體及大部分反應產物及副產物經由排空口167排放至處理室161之外部。
在此乾式蝕刻處理中，利用形成於抗反射層204b表面上之抗蝕遮罩211移除抗反射層204b之一部分。更具體言之，移除未受抗蝕遮罩211覆蓋之抗反射層204b之部分。
在完成抗反射層204b之乾式蝕刻處理後，排空處理室161之內部。隨後，在吸收層204a上實施乾式蝕刻處理。
在此情況中，藉由提供在供應單元168中之未顯示切換單元切換所供應之處理氣體G之類型。即，自供應單元168供應含氯氣體及實施使用含氯氣體之乾式蝕刻處理。就含氯氣體而言，例如，可使用Cl2
、CCl4
、HCl或類似者或其等混合氣體。可將含氯氣體之流動速率設定為約180 sccm。
隨後，類似於抗反射層204b之情況，利用形成於抗反射層204b表面上之抗蝕遮罩211移除吸收層204a之一部分。更具體言之，移除未受抗蝕遮罩211覆蓋之吸收層204a之部分。
因此，實施圖案區域216之形成。
然後，在處理室161中，移除用於形成圖案區域216之抗蝕遮罩211。
在此情況中，藉由提供在供應單元168中之未顯示切換單元切換所供應之處理氣體G之類型。
如上所述，曝露含有釕(Ru)之封蓋層203之表面之一部分；藉此，自供應單元168供應氨氣與氮氣或僅氨氣，及實施使用氨氣與氮氣之混合氣體或僅氨氣之乾式灰化處理。
此時，在使用氨氣與氮氣之混合氣體之情況中，將混合氣體中所包含之氨氣之比例設定為0.5(50體積%)或更大。
產生電漿P等之工作類似於在上述乾式蝕刻處理中之情況及因此省略詳細敘述。
亦可在具有與製造裝置160類似之組態之製造裝置中之各者中實施乾式灰化處理。
即，可提供實施乾式蝕刻處理之製造裝置160、實施乾式灰化處理之製造裝置160或實施乾式蝕刻處理及乾式灰化處理之製造裝置160。
在以具有與製造裝置160類似之組態之製造裝置實施乾式灰化處理之情況中，首先經由處理氣體導入口162導入淨化氣體或類似者，以使在處理室161中之壓力與在閘閥177之門173外部之壓力幾乎相等。
然後，藉由未顯示閘開啟/關閉機構開啟閘閥177之門173。
然後，藉由未顯示運載單元運出形成有圖案區域216之遮罩胚板200。
然後，將形成有圖案區域216之遮罩胚板200運入具有與製造裝置160類似之組態之製造裝置中，及實施使用氨氣與氮氣之混合氣體或僅氮氣之乾式灰化處理以移除殘餘抗蝕遮罩211。
然後，實施上述遮光區域217之形成。
首先，在處理室161外部，將抗蝕材料施用至抗反射層204b、吸收層204a及封蓋層203之曝露表面，並實施圖案繪製、後曝露烘焙、顯影等；藉此形成具有所需抗蝕圖案之抗蝕遮罩212。
然後，類似於上述內容，將遮罩胚板200運入處理室中。
隨後，類似於上述內容，藉由乾式蝕刻依序處理抗反射層204b、吸收層204a、封蓋層203及反射層202。
在此情況中，如上所述，在反射層202之乾式蝕刻處理中，可使用含有氯氣及氧氣之氣體，及可將氧氣之比例設定為不小於5體積%且不大於30體積%。此氧氣比例可抑制反射層202之經乾式蝕刻處理之表面變為梳齒形狀。
此外，例如，當吸收層204之總厚度為約70 nm，封蓋層203之厚度為約10 nm，反射層202之總厚度為約280 nm及抗蝕遮罩212之厚度為420 nm或更大時，可將氧氣比例設定為不小於5體積%且不大於30體積%。此氧氣比例可至少顯著減少抗蝕遮罩212再形成之次數。
如上所述，在反射層202中之矽(Si)層經氧化形成氧化矽(SiO2
)層之情況中，可進一步將含氟氣體(例如，CF4
、CHF3
、NF3
等及其等混合氣體)添加至含有氯及氧之氣體。
在此情況中，可將CF4
(即含氟氣體)對氯之比例設定為不小於5體積%且不大於40體積%。
藉此，可在幾乎相同之蝕刻速率下移除鉬(Mo)及矽(Si)，同時維持對抗蝕材料之選擇比。
此外，氧化矽(SiO2
)層之蝕刻速率可比實施使用含有氯及氧之氣體之乾式蝕刻處理之情況高將近10倍。因此，可實施不留下氧化矽(SiO2
)層作為殘留物之乾式蝕刻處理。
運入及運出之工作、產生電漿P等之工作類似於形成圖案區域
216之情況，並因此省略詳細敘述。
然後，實施殘餘抗蝕遮罩212之移除。
在此情況中，藉由提供在供應單元168中之未顯示切換單元切換所供應之處理氣體G之類型。例如，如上所述，由於將封蓋層203之表面203a曝露於氧自由基之時間短，故可透過供應含氧氣體實施乾式灰化處理。
然而，較佳實施使用氨氣與氮氣之混合氣體或僅氨氣之乾式灰化處理。
當實施使用氨氣與氮氣之混合氣體之乾式灰化處理時，可將氨氣與氮氣之混合氣體中所包含之氨氣之比例設定為0.5(50體積%)或更大；藉此，可抑制由釕(Ru)形成之封蓋層203之光學特性之變化，及可改良抗蝕遮罩212之灰化速率。
如上所述，在實施僅使用氨氣之乾式灰化處理之情況中，亦可抑制由釕(Ru)形成之封蓋層203之光學特性之變化，及可改良抗蝕遮罩212之灰化速率。
在此情況中，產生電漿P等之工作類似於上述乾式蝕刻處理之情況，及因此省略詳細敘述。
類似於上述抗蝕遮罩212之移除，不僅可在製造裝置160中移除抗蝕遮罩212，而亦可在具有與製造裝置160相似之組態之製造裝置中移除抗蝕遮罩212。
抗蝕遮罩212之移除可類似於由上述EB抗蝕材料211a形成抗蝕遮罩211之移除，及因此省略詳細敘述。
例如，製造裝置160之組件之形狀、尺寸、材料、佈局、數量等不限制於所說明之彼等物，且可在適當時變化。
例如，雖然在上述實施例中將實施抗蝕遮罩212之移除之製造裝置160描述為二頻率式電漿處理裝置，然而其亦可為具有其他形式之
電漿處理裝置，如遠程電漿處理裝置及表面波電漿處理裝置。在此情況中，亦可獲得類似於上述實施例之效果。
此外，可在技術可行之範圍內組合上述實施例之組分，及可在本發明精神所達到之範圍內將其等組合涵蓋於本發明之範圍內。
雖然已描述某些實施例，然而，此等實施例僅以實例之方式呈現，且不意欲限制本發明之範圍。實際上，可以各種不同的其他形式實現本文中所描述之新穎實施例；另外，可在不脫離本發明之精神的情況下對本文中所描述之實施例之形式實施各種省略、取代及改變。附錄申請專利範圍及其等等效內容意欲涵蓋屬於本發明之範圍及精神內之此等形式或修改。
201‧‧‧基板
202‧‧‧反射層
203‧‧‧封蓋層
203a‧‧‧曝露表面
204‧‧‧吸收層
204a‧‧‧吸收層
204b‧‧‧抗反射層
205‧‧‧導電層
210‧‧‧反射型遮罩
211‧‧‧抗蝕遮罩
211a‧‧‧EB抗蝕遮罩
212‧‧‧抗蝕遮罩
212a‧‧‧框形區域
216‧‧‧圖案區域
217‧‧‧遮光區域
Claims (20)
- 一種製造反射型遮罩之方法，其包括：將反射層形成於基板之主表面上；將含有釕之封蓋層形成於該反射層上；將吸收層形成於該封蓋層上；將圖案區域形成於該吸收層中；移除用於形成該圖案區域之第一抗蝕遮罩；及形成包圍該吸收層、該封蓋層及該反射層之該圖案區域的遮光區域，該移除用於形成該圖案區域之該第一抗蝕遮罩包括：實施使用氨氣與氮氣之混合氣體或僅氨氣之乾式灰化處理。
- 如請求項1之方法，其中在將圖案區域形成於該吸收層中時，將抗蝕材料施用至該吸收層上及繪製所需圖案以形成該第一抗蝕遮罩。
- 如請求項1之方法，其中在該移除用於形成該圖案區域之該第一抗蝕遮罩時，曝露含有釕之該封蓋層之表面的一部分。
- 如請求項1之方法，其中在該移除用於形成該圖案區域之該第一抗蝕遮罩時，將氨氣與氮氣之該混合氣體中所包含之氨氣之比例設定為50體積%或更大。
- 如請求項1之方法，其中在該移除用於形成該圖案區域之該第一抗蝕遮罩時，將氨氣與氮氣之該混合氣體中所包含之氨氣之比例設定為75體積%或更大。
- 如請求項1之方法，其中在將吸收層形成於該封蓋層上時，將吸收層形成於該封蓋層上及將抗反射層形成於該吸收層上。
- 如請求項6之方法，其中該吸收層含有鉭氮化物及鉻氮化物中之至少一者。
- 如請求項6之方法，其中該抗反射層含有鉭氧化物及鉻氧化物中之至少一者。
- 如請求項7之方法，其中在將圖案區域形成於該吸收層中時，藉由使用含氯氣體之乾式蝕刻處理移除該吸收層。
- 如請求項8之方法，其中在將圖案區域形成於該吸收層中時，藉由使用含氟氣體之乾式蝕刻處理移除該抗反射層。
- 如請求項1之方法，其中在形成包圍該吸收層、該封蓋層及該反射層之該圖案區域的遮光區域時，將抗蝕材料施用至該吸收層上及已曝露之該封蓋層上並繪製所需圖案以形成第二抗蝕遮罩。
- 如請求項11之方法，其進一步包括移除用於形成該遮光區域之第二抗蝕遮罩，其中藉由使用氨氣與氮氣之混合氣體或僅氨氣之乾式灰化處理移除該第二抗蝕遮罩。
- 如請求項11之方法，其進一步包括移除用於形成該遮光區域之第二抗蝕遮罩，其中藉由使用含氧氣體之乾式灰化處理或使用化學液體之濕式灰化處理移除該第二抗蝕遮罩。
- 如請求項1之方法，其中在形成包圍該吸收層、該封蓋層及該反射層之該圖案區域的遮光區域時，藉由使用含氯氣體與氧氣之混合氣體之乾式蝕刻處理移除該 封蓋層。
- 如請求項1之方法，其中在形成包圍該吸收層、該封蓋層及該反射層之該圖案區域的遮光區域時，藉由使用含氯氣體與氧氣之混合氣體之乾式蝕刻處理移除該反射層。
- 如請求項15之方法，其中含氯氣體與氧氣之該混合氣體中之氧氣之比例不小於5體積%且不大於30體積%。
- 如請求項1之方法，其中在形成包圍該吸收層、該封蓋層及該反射層之該圖案區域的遮光區域時，藉由使用含氯氣體、氧氣及含氟氣體之混合氣體之乾式蝕刻處理移除該反射層。
- 一種用於製造反射型遮罩之裝置，其經組態以移除用於將圖案區域形成於遮罩胚板中之第一抗蝕遮罩，該遮罩胚板包括反射層、提供在該反射層上且含有釕之封蓋層及提供在該封蓋層上之吸收層，該裝置包括：處理室；經組態以將氣體供應至該處理室中之供應單元；經組態以排空該處理室內部之排氣單元；及經組態以在該處理室中產生電漿之電漿產生單元，該供應單元可操作以在於該處理室中移除用於形成該圖案區域之第一抗蝕遮罩時供應氨氣與氮氣或僅氨氣。
- 如請求項18之裝置，其中當在該處理室中移除用於形成該圖案區域之第一抗蝕遮罩時曝露含有釕之封蓋層之表面之一部分。
- 如請求項18之裝置，其中在氨氣及氮氣中之氨氣之比例為50體積%或更大。
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