TWI587078B - A multilayer reflective film substrate, a reflection type mask substrate for EUV micrographs, a manufacturing method of a reflective type mask for EUV micrograph, and a method for manufacturing a semiconductor device - Google Patents
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Description
本發明係關於一種會使得因使用氯系氣體之乾蝕刻及之後的濕洗淨所導致的保護膜之減損變得非常地少之具多層反射膜基板、由該基板所獲得之EUV微影用反射型遮罩基底、使用該遮罩基底之EUV微影用反射型遮罩之製造方法以及使用藉由該製造方法所獲得之EUV微影用反射型遮罩的半導體裝置之製造方法。
近年來半導體產業中，隨著半導體元件之微細化，需要有超越光微影法之轉印極限的微細圖案。於是，為了使得此般微細圖案之轉印成為可能，使用更短波長之極端紫外(Extreme Ultra Violet，以下稱為EUV)光線之曝光技術的EUV微影便被視為大有前途。另外，此處所謂EUV光線係指軟X射線區域或真空紫外線區域的波長帶之光線，具體而言，為波長0.2~100nm左右之光線。
一般而言，EUV微影所使用之反射型遮罩係在玻璃或矽等之基板上依序形成反射EUV光線之多層反射膜及吸收EUV光線之吸收體膜，於吸收體膜及多層反射膜之間形成有在將轉印圖案形成於吸收體膜時，用以保護多層反射膜之保護膜。
如前述，吸收體膜係形成有既定的轉印圖案。在進行圖案轉印之曝光機中，入射至反射型遮罩之光線在具有吸收體膜圖案之部分會被吸收，未具有吸收體膜圖案之部分會被反射。然後，被反射後之光線會通過反射光學系統而被轉印在矽晶圓等之被轉印體上。
該吸收體膜中之轉印圖案的形成係採用例如將阻劑圖案形成於在基板上依序形成有該多層反射膜、保護膜及吸收體膜所構成之EUV反射型遮罩基底的吸收體膜上，以該阻劑圖案為遮罩而以乾蝕刻等來蝕刻吸收體膜，
並去除阻劑圖案之方法(例如吸收體膜為Ta系材料的情況，係以Cl系氣體之乾蝕刻來形成吸收體膜圖案。)。
此般方法中，由於為了達成吸收體膜圖案形成之完整，而進行若干的過蝕刻，故連吸收體膜下之膜亦會受到蝕刻。於是，為了防止因蝕刻導致之多層反射膜表面損傷，一般會於多層反射膜上設置保護膜，此保護膜被提出有Ru所構成之保護膜(專利文獻1)。再者，從抑制多層反射膜表層之Si層與保護膜之間的擴散層形成(關係到多層反射膜之反射率減少)的觀點，被提出有在Ru添加Zr或B之Ru合金所構成之保護膜(專利文獻2)。
專利文獻1：日本特開2002-122981號公報
專利文獻2：日本特開2008-016821號公報
通常，在EUV反射型遮罩之製造工序中，係在形成吸收體膜圖案後，為了阻劑去除等而進行使用了酸性或鹼性水溶液(藥液)之濕洗淨。又，半導體裝置之製造中，亦為了去除曝光時附著於反射型遮罩之異物，而進行了使用藥液之濕洗淨。該等洗淨係對應於反射型遮罩之異物等的污染狀況，進行複述次而直到獲得某種程度之潔淨度。
此處，專利文獻1、2所記載之Ru保護膜或Ru-(Zr,B)之Ru合金保護膜會產生有所謂遮罩洗淨後之減膜顯著，依情況保護膜會完全消失的問題。
本發明人等就此保護膜之減膜或消失進行了檢討，而藉由SEM照片確認了因吸收體膜圖案形成時所使用的Cl系氣體會產生Ru氯化物或Ru-(Zr,B)氯化物，接著藉由藥液洗淨，Ru保護膜或Ru-(Zr,B)保護膜會與該Ru氯化物或Ru-(Zr,B)氯化物一同地減膜或消失。
於是，本發明的目的在於提供一種使用於進行使用Cl系氣體之乾蝕刻的EUV微影用反射型遮罩基底之製造的具多層反射膜基板，該具多層反射膜基板會使得因該乾蝕刻及之後的濕洗淨所導致的保護膜之減損變得非常地少。
再者，本發明之目的亦在提供一種由使用該具多層反射膜基板所製造之EUV微影用反射型遮罩基底、利用該遮罩基底之EUV微影用反射型遮罩之製造方法以及利用藉由該製造方法所獲得之遮罩的半導體裝置之製造方
法。
本發明人等為了解決上述課題進行了檢討的結果，發現使用為全率固溶體之合金為保護膜材料時，所獲得之保護膜縱使在因Cl系氣體之乾蝕刻及接續其而進行濕洗淨，其減損乃非常地少，進而完成了本發明。
本發明係提供一種具多層反射膜基板，係使用於EUV微影用反射型遮罩基底之製造，該具多層反射膜基板具有基板、形成於該基板上而反射EUV光線之多層反射膜、以及形成於該多層反射膜上而保護該多層反射膜之保護膜，該保護膜係由包含至少2種金屬之合金所構成，該合金為全率固溶體。
較佳地，該合金為釕(Ru)及鈷(Co)所構成之合金、釕(Ru)及錸(Re)所構成之合金、鎳(Ni)及銅(Cu)所構成之合金、金(Au)及銀(Ag)所構成之合金、銀(Ag)及錫(Sn)所構成之合金、銀(Ag)及銅(Cu)所構成之合金或鍺(Ge)及矽(Si)所構成之合金，更佳地，為釕(Ru)及鈷(Co)所構成之合金、釕(Ru)及錸(Re)所構成之合金、鎳(Ni)及銅(Cu)所構成之合金或鍺(Ge)及矽(Si)所構成之合金，特佳地，為釕(Ru)及鈷(Co)所構成之合金或釕(Ru)及錸(Re)所構成之合金。
較佳地，該釕(Ru)及鈷(Co)所構成之合金及釕(Ru)及錸(Re)所構成之合金中，釕(Ru)在該合金中之含量為75原子%以上99.5原子%以下。
本發明係提供一種EUV微影用反射型遮罩基底，係具有前述具多層反射膜基板、以及形成於該基板之保護膜上而吸收EUV光線之吸收體膜。
該吸收體膜係由一般在氯(Cl)系氣體之乾蝕刻下可被蝕刻之材料所構成，較佳地，係由含鉭(Ta)之鉭化合物所構成。
本發明係提供一種EUV微影用反射型遮罩之製造方法，係將前述EUV微影用反射型遮罩基底的該吸收體膜藉由氯(Cl)系氣體之乾蝕刻來蝕刻，而於該保護膜上形成吸收體膜圖案。
再者，本發明係提供一種半導體裝置之製造方法，係具有使用藉由前述EUV微影用反射型遮罩之製造方法所獲得的EUV微影用反射型遮罩，來於被轉印體形成轉印圖案之工序。
依本發明，便能提供一種使用於進行使用Cl系氣體之乾蝕刻的EUV微影用反射型遮罩基底之製造的具多層反射膜基板，該具多層反射膜基板會
使得因該乾蝕刻及之後的濕洗淨所導致的保護膜之減損變得非常地少，由使用該具多層反射膜基板所製造之EUV微影用反射型遮罩基底、利用該遮罩基底之EUV微影用反射型遮罩之製造方法以及利用藉由該製造方法所獲得之遮罩的半導體裝置之製造方法。
1‧‧‧基板
2‧‧‧多層反射膜
3‧‧‧保護膜
4‧‧‧吸收體膜
4a‧‧‧吸收體膜圖案
5a‧‧‧阻劑圖案
10‧‧‧具多層反射膜基板
12‧‧‧EUV微影用反射型遮罩基底
20‧‧‧反射型遮罩
31‧‧‧雷射電漿X射線源
32‧‧‧縮小光學系統
33‧‧‧具阻劑半導體基板
50‧‧‧圖案轉印裝置
圖1係本發明具多層反射膜基板之概略圖。
圖2係本發明EUV微影用反射型遮罩基底之概略圖。
圖3係顯示本發明EUV微影用反射型遮罩之製造方法的概略圖。
圖4係顯示藉由圖案轉印裝置將圖案轉印於具阻劑的半導體基板之工序的概略圖。
圖5係顯示實施例中保護膜洗淨耐受性評估結果的圖式。該圖中，七個長條由左起係分別顯示實施例試料1、實施例試料2、實施例試料3、實施例試料4、實施例試料5、比較例試料1及比較例試料2之結果。
以下，就本發明加以詳細說明。
<基板>
圖1係顯示本發明具多層反射膜基板之概略圖。作為本發明具多層反射膜基板10所使用之基板1為了防止曝光時之熱所導致之吸收體膜的扭曲，係具有低熱膨脹係數(為0±1.0×10-7/℃的範圍內，較佳為0±0.3×10-7/℃的範圍內)，較佳為平滑性、平坦性及對酸或鹼性水溶液的耐受性為優異者。此般基板1為低熱膨脹性玻璃，例如使用TiO2-SiO2系玻璃等。其他亦可使用會析出β石英固溶體之結晶化玻璃，或石英玻璃、矽或金屬基板。該金屬基板之範例舉出有殷鋼合金(Fe-Ni系合金)等。
基板1係具有0.2nmRms以下之平滑表面及100nm以下之平坦度，但由於從具多層反射膜基板10所獲得之EUV微影用反射型遮罩會得到高反射率及高轉印精度而較佳。又，基板1為了防止其上形成之膜(多層反射膜2等)因膜應力而變化，較佳係具有高剛性。特佳地，基板1是具有65GPa以上之高楊氏模數(Young's modulus)。
另外，本說明書中，顯示平滑性之單位Rms係方均根粗度，可以原子力顯微鏡來測量。又，本說明書中之平坦度係以TIR(Total Indicated Reading)所顯示之表示表面翹曲(變形量)之數值，為以基板表面為基準藉由最小平方法所決定之平面為焦平面，而以此焦平面上之某基板面的最高位置與焦平面下之某基板表面的最低位置的高低差之絕對值。另外，本發明中，平坦度係在142mm×142mm區域下之測量值。
<多層反射膜>
本發明之具多層反射膜基板10中，係於以上所說明之基板1上形成有多層反射膜2。此膜2係於EUV微影用反射型遮罩中賦予反射EUV光線之功能者，具有週期性層積彎曲率不同之元素的多層膜構造。
多層反射膜2只要會反射EUV光線則其材質並未有特別限定，其單獨的反射率通常為65%以上，上限通常為73%。此般多層反射膜2一般而言為重元素或其化合物之薄膜與輕元素或其化合物之薄膜交互地層積40~60週期左右的多層膜。
例如，針對於波長13~14nm之EUV光線的多層反射膜2，較佳係使用交互地將Mo膜及Si膜層積40週期左右之Mo/Si週期層積膜。其他，在EUV光線區域所使用之多層反射膜有Ru/Si週期多層膜、Mo/Be週期多層膜、Mo化合物/Si化合物週期多層膜、Si/Nb週期多層膜、Si/Mo/Ru週期多層膜、Si/Mo/Ru/Mo週期多層膜、Si/Ru/Mo/Ru週期多層膜等。
另外，多層反射膜2之材質或各構成膜之厚度只要依曝光波長適當選擇即可，又，該厚度係以滿足布拉格定律的方式加以選擇。又，多層反射膜2中與基板1相接之膜要為何種膜，又與形成在多層反射膜2上之保護膜相接之膜要為何種膜則係考量到曝光波長之反射率特性等來適當選擇。
多層反射膜2之形成方法於該技術領域中乃為公知者，例如可以磁控濺射法或離子束濺鍍法等成膜出各層來加以形成。上述Mo/Si週期多層膜的情況，係例如以離子束濺鍍法，首先使用Si靶材在基板1上成膜出厚度數nm左右之Si膜，之後使用Mo靶材成膜出厚度數nm左右之Mo膜，以此為一週期而層積40~60週期，來形成多層反射膜2。
<保護膜>
在上述所形成之多層反射膜2上，形成用以從EUV微影用反射型遮罩
之製造工序中的乾蝕刻或濕洗淨來保護多層反射膜2之保護膜3，而完成具多層反射膜基板10。
如【發明所欲解決之課題】所說明般，通常在EUV反射型遮罩之製造工序及其使用工序中，會進行Cl系氣體之乾蝕刻及經過複數次的濕洗淨。
用以從乾蝕刻保護多層反射膜之保護膜被提出有Ru保護膜或Ru-(Zr,B)之Ru合金保護膜，但該等在遮罩洗淨後之減膜顯著，依情況保護膜3會完全消失，而讓多層反射膜2受到損傷。因此，多層反射膜2的反射率或平坦性會受損，無法達成反射型遮罩中之優異品質。又，反射型遮罩由於在其使用工序中亦會受到濕洗淨，故縱使起初的品質優異，要將其加以維持乃非常困難。
本發明人等如前述就此保護膜之減膜或消失進行了檢討，發現吸收體膜圖案形成時所使用之Cl系氣體會產生氯化物，而接著的藥液洗淨會與該氯化物導致Ru保護膜或Ru-(Zr,B)保護膜減膜或消失。
於是，就藉由乾蝕刻而保護膜中不會產生此般氯化物之方法再度檢討，發現使用含為全率固溶體的至少兩種金屬之合金為保護膜3，會非常有效地抑制保護膜3之減損，可防止多層反射膜2之損傷。
該全率固溶體(all proportional solid solution)係指即便為液相狀態或固相狀態，各構成金屬均係以所有濃度來融合之合金。為全率固溶體之合金非常穩定，故難以受到使用Cl系氣體之乾蝕刻而氯化。
為全率固溶體之合金舉出有例如釕(Ru)及鈷(Co)所構成之合金、釕(Ru)及錸(Re)所構成之合金、鎳(Ni)及銅(Cu)所構成之合金、金(Au)及銀(Ag)所構成之合金、銀(Ag)及錫(Sn)所構成之合金、銀(Ag)及銅(Cu)所構成之合金及鍺(Ge)及矽(Si)所構成之合金。
該等合金可單獨形成保護膜3，亦可併用2種以上之合金來形成保護膜3。
又，保護膜3中，在難以受到使用Cl系氣體之乾蝕刻而氯化，並發揮因濕洗淨之保護膜3的減膜或消失之抑制效果的範圍下，亦可在構成保護膜3之為全率固溶體的合金包含有氧、氮、氫、碳等元素。
又，在難以受到使用Cl系氣體之乾蝕刻而氯化，並發揮因濕洗淨之保護膜3的減膜或消失之抑制效果的範圍下，保護膜3的最表面亦可形成有
為全率固溶體的合金之氧化物、氮化物、氫化物、碳化物、氮氧化物、碳氧化物、碳氮氧化物等。
保護膜3由於在EUV微影用反射型遮罩中係殘存為其構成層，故較佳為EUV光線的吸收較低(在形成有保護膜3狀態中之多層反射膜2之反射率通常為63%以上(通常未達73%))。從此觀點來看，保護膜較佳為釕(Ru)及鈷(Co)所構成之合金、釕(Ru)及錸(Re)所構成之合金、鎳(Ni)及銅(Cu)所構成之合金或鍺(Ge)及矽(Si)所構成之合金，特佳為釕(Ru)及鈷(Co)所構成之合金或釕(Ru)及錸(Re)所構成之合金。
從由本發明具多層反射膜基板所獲得之EUV微影用反射型遮罩中對EUV光線的高反射率觀點(反射率63%以上)來看，該釕(Ru)及鈷(Co)所構成之合金或釕(Ru)及錸(Re)所構成之合金中，Ru的該合金中含量較佳為75原子%以上99.5原子%以下，更佳為90原子%以上99.5原子%以下，特佳為95原子%以上99.5原子%以下。此原子組成可藉由歐傑電子能譜法加以測量。
本發明雖係以含至少2種金屬之合金，且為全率固溶體者作為保護膜3使用，但該合金所構成之保護膜3的形成方法並無特別限制而可採與以往公知之保護膜形成方法為同樣者。此般形成方法之範例舉出有磁控濺射法及離子濺鍍法。
然後，藉由例如改變該等濺鍍法所使用之濺鍍靶材種類、組成，便可將該合金中之各構成金屬的含量調整為所欲之數值。
保護膜3之厚度雖未特別限制，但可適當設定為不會對多層反射膜2之反射率給予太大影響，且可從乾蝕刻及接續之濕蝕刻來保護多層反射膜2，而為例如1~5nm之範圍。該保護膜3之厚度可藉由濺鍍法等中之濺鍍量等來加以調整。
本發明具多層反射膜基板10中，亦可在形成有多層反射膜2側的相反側之基板1的主表面上形成內面導電膜。內面導電膜係以將具多層反射膜基板或遮罩基底吸附於遮罩基底之製造時用作具多層反射膜基板10之支撐機構的靜電夾具，或後述本發明之EUV微影用反射型遮罩基底之圖案化程序時或曝光時作為遮罩保持的支撐機構而使用之靜電夾具為目的，或以多層反射膜2之應力修正為目的而加以形成。
又，本發明具多層反射膜基板10中，亦可在基板1與多層反射膜2之間形成下底膜。下底膜係以基板1表面之平滑性提升之目的、缺陷減低之目的、多層反射膜2之光反射增強之目的、以及多層反射膜2之應力修正之目的而加以形成。
又，本發明具多層反射膜基板10亦包含在將作為基板1或具多層反射膜基板10之缺陷存在位置的基準之基準標記以光微影形成在多層反射膜2或保護膜3上之情況，將阻劑膜形成在多層反射膜2或保護膜3上之樣態。
圖2係本發明EUV微影用反射型遮罩基底12之概略圖。藉由於上述本發明具多層反射膜基板10之保護膜3上形成吸收EUV光線之吸收體膜4，便獲得本發明之遮罩基底12。
對其施以乾蝕刻便獲得既定之吸收體膜圖案，而得到具有反射光線(本發明中為EUV光線)之部分(保護膜3及其下之露出多層反射膜2之部分)以及吸收光線之部分(吸收體膜圖案)的EUV微影用反射型遮罩。
另外，具多層反射膜基板10中，基板1之相接於多層反射膜2面的相反側面亦可形成有如前述之靜電夾具目的的內面導電膜。內面導電膜所要求之電氣特性通常在100Ω/□以下。內面導電膜之形成方法乃為公知，可例如以磁控濺射法或離子濺鍍法而使用鉻(Cr)、鉭(Ta)等金屬或合金之靶材來加以形成。內面導電膜之厚度只要能達成前述目的並未特別限制，通常為10~200nm。
只要具有吸收前述EUV光線之機能，並可藉由蝕刻等來加以去除(較佳為可以氯(Cl)系氣體之乾蝕刻來蝕刻)，則吸收體膜4之構成材料並未特別限定。具有此般機能者，較佳可使用鉭(Ta)單體或包含Ta為主成分之鉭化合物。
該鉭化合物通常為Ta之合金。此般吸收體膜4之結晶狀態從平滑性及平坦性之觀點來看，較佳為非晶狀或微晶結構。吸收體膜4表面不平滑、平坦時，吸收體膜圖案之邊緣粗糙度會變大，使得圖案的尺寸精度變差。吸收體膜4之較佳表面粗糙度為0.5nmRms以下，更佳為0.4nmRms以下、再更佳為0.3nmRms以下。
該鉭化合物可使用包含Ta及B之化合物、包含Ta及N之化合物、包含Ta及B更包含O及N之至少任一者之化合物、包含Ta及Si之化合物、包含Ta及Si及N之化合物、包含Ta及Ge之化合物、包含Ta及Ge及N之化合物等。
Ta之EUV光線吸收係數較大，又為可容易以氯系氣體乾蝕刻之材料，故為吸光性及加工性優異之吸收體膜材料。再者，藉由將B或Si、Ge等加入至Ta，會容易獲得非晶狀材料，可提升吸收體膜4之平滑性。又，將N或O添加至Ta的話，可以提升吸收體膜4對氧化之耐受性，故能獲得提升長時性的穩定性效果。
另一方面，藉由調整吸收體膜4成膜時之基板加熱溫度或成膜時之濺鍍氣體壓力，可將吸收體膜材料微晶化。
以上所說明之吸收體膜4針對曝光光線之波長，吸收係數為0.025以上，進一步地為0.030以上(通常在0.080以下)時，可將吸收體膜4之膜厚變小這點而較佳。
另外，吸收體膜4的膜厚只要為可充分吸收曝光光線之EUV光線的厚度即可，通常為30~100nm左右。
又，該吸收體膜4可以所謂磁控濺射法等濺鍍法之公知方法來加以形成。例如，可使用含鉭及硼之靶材，以使用添加氧或氮之氬氣的濺鍍法來將吸收體膜4成膜於保護膜3上。
使用以上所說明之本發明EUV微影用反射型遮罩基底，便可製造EUV微影用反射型遮罩，其製造方法之概略圖顯示於圖3。
首先，於該遮罩基底12(圖3(a))之吸收體膜4上形成阻劑膜，於其描繪(曝光)所欲之圖案，再藉由顯影、潤洗來形成既定之阻劑圖案5a。
使用此阻劑圖案5a為遮罩，藉由實施氯系氣體之乾蝕刻，來蝕刻吸收體膜4之未披覆有阻劑圖案5a之部分，而將吸收體膜圖案4a形成於保護膜3上(圖3(b))。
此時，為了達成吸收體膜圖案4a之形成完整，通常會進行過蝕刻而使得保護膜3亦被加以蝕刻，但由於本發明中係使用為全率固溶體之特定合金來作為保護膜材料，故保護膜3針對蝕刻氣體乃非常穩定，在之後的濕
洗淨(包含反射型遮罩之使用工序中的濕洗淨)也幾乎沒有減膜或消失，亦即減損非常地少。從而，保護膜3下之多層反射膜2不會受到損傷，而達成、維持優異的反射率。
另外，該氯系氣體舉出有氯單獨之氣體、含有既定比例之氯及氧的混合氣體、含有既定比例之氯及氦的混合氣體、含有既定比例之氯及氬的混合氣體、以及含有既定比例之氯及三氯化硼的混合氣體。
然後，例如以阻劑剝離液去除阻劑圖案5a後，進行使用酸性或鹼性水溶液之濕洗淨，多層反射膜2不會因乾蝕刻及該洗淨而受到損傷，能獲得達成高反射率之EUV微影用反射型遮罩20(圖3(c))。
就所獲得之EUV微影用反射型遮罩20，通常會進行圖案之檢查、修正。圖案之檢查、修正後，通常亦會進行上述之濕洗淨。
濕洗淨的方法係依去除對象而適當選定。濕洗淨舉出有例如使用過氧化硫酸水溶液(SPM)、氨水-過氧化氫水溶液(APM)之酸、鹼洗淨或臭氧水、添加氨之氫水的機能水洗淨、刷洗(scrub washing)或利用MHz等級之超音波的超音波(megasonic)洗淨等。
藉由使用了以上所說明之反射型遮罩之微影技術，基於該遮罩之吸收體膜圖案將轉印圖案形成於半導體基板等之被轉印體，經過其他各種工序，便可製造在半導體基板上形成有各種圖案等之半導體裝置。
更具體的範例，係說明藉由圖4所示之圖案轉印裝置50，使用EUV微影用反射型遮罩20以EUV光線將圖案轉印至具阻劑半導體基板33之方法。
搭載反射型遮罩20之圖案轉印裝置50係由雷射電漿X射線源31、反射型遮罩20、縮小光學系統32等概略構成。縮小光學系統32係使用X射線反射鏡。
藉由縮小光學系統32，以反射型遮罩20所反射之圖案通常會縮小至1/4左右。例如，曝光波長使用13~14nm之波長帶，光線路徑預設為真空。於此狀態下，將從雷射電漿X射線源31所獲得之EUV光線入射至反射型遮罩20，將於此處反射之光線通過縮小光學系統32而轉印至具阻劑半導體基板33上。
入射至反射型遮罩20之光線在具有吸收體膜圖案4a之部分會被吸收體
膜吸收而不被反射，另一方面，入射至未有吸收體膜圖案4a之部分的光線會藉由多層反射膜2反射。如此一來，藉由從反射型遮罩20所反射之光線所形成之圖像便會入射至縮小光學系統32。經過縮小光學系統32之曝光光線會將轉印圖案形成於具阻劑半導體基板33上之阻劑層。然後，藉由將此曝光結束之阻劑層加以顯影，便可將阻劑圖案形成於具阻劑半導體基板33上。
然後，使用該阻劑圖案作為遮罩，而實施濕蝕刻等，便可將既定配線圖案形成於例如半導體基板上。
此般工序在經過其他必需的工序，來製造半導體裝置。
(比較例試料1)
將大小為152mm×152mm之TiO2-SiO2玻璃(低熱膨脹玻璃)基板之兩主表面使用含有矽溶膠(colloidal silica)之研磨砥粒的研磨液來精密研磨、洗淨，而得到平坦度為0.05μm、表面粗糙度Rms(方均根粗度)為0.12nm之基板。於此基板之主表面上，藉由磁控濺射法來形成Ru保護膜。
保護膜形成條件：Ru靶材，在Ar氣體氛圍下濺鍍，膜厚14nm。
(實施例試料1)
與比較例試料1同樣地，在基板主表面形成RuCo(Ru：97原子%，Co：3原子%)保護膜。除了使用Ru97Co3靶材(數值為原子%比例)以外，保護膜形成條件係與比較例試料1相同。另外，構成保護膜之各元素組成係藉由歐傑電子能譜分析法所測量之數值。以下，實施例試料2~5、比較例試料2亦相同。
(實施例試料2)
與比較例試料1同樣地，在基板主表面形成RuCo(Ru：90原子%，Co：10原子%)保護膜。除了使用Ru90Co10靶材(數值為原子%比例)以外，保護膜形成條件係與比較例試料1相同。
(實施例試料3)
與比較例試料1同樣地，在基板主表面形成RuCo(Ru：75原子%，Co：25原子%)保護膜。除了使用Ru75Co25靶材(數值為原子%比例)以外，保護
膜形成條件係與比較例試料1相同。
(實施例試料4)
與比較例試料1同樣地，在基板主表面形成RuCo(Ru：50原子%，Co：50原子%)保護膜。除了使用Ru50Co50靶材(數值為原子%比例)以外，保護膜形成條件係與比較例試料1相同。
(實施例試料5)
與比較例試料1同樣地，在基板主表面形成RuRe(Ru：97原子%，Re：3原子%)保護膜。除了使用Ru97Re3靶材(數值為原子%比例)以外，保護膜形成條件係與比較例試料1相同。
(比較例試料2)
與比較例試料1同樣地，在基板主表面形成RuZr(Ru：80原子%，Zr：20原子%)保護膜(RuZr非全率固溶體)。除了使用Ru80Zr20靶材(數值為原子%比例)以外，保護膜形成條件係與比較例試料1相同。
<評估方法>
對上述比較例試料1~2、實施例試料1~5之保護膜表面以Cl2氣體進行整面濺鍍蝕刻。整面濺鍍蝕刻條件係氣體壓力：4mTorr，處理時間為15秒。
之後，就各試料以XRR(X射線反射率測量)來測量保護膜之膜厚後，使用過氧化硫酸水溶液、氨水-過氧化氫水溶液來進行蝕刻表面之濕洗淨。
另外，過氧化硫酸水溶液之洗淨條件係使用硫酸(98質量%)及過氧化氫(30質量%)之混合比率為4：1之過氧化硫酸水溶液，溫度為90℃，時間為20分鐘。又，氨水-過氧化氫水溶液之洗淨條件係使用氨(29質量%)及過氧化氫(30質量%)及水之混合比率為1：1：5之氨水-過氧化氫水溶液，溫度為70℃，時間為20分鐘。
接著，以XRR測量上述濕洗淨後之保護膜膜厚，測量因濕洗淨之膜厚變化，來評估各試料之保護膜洗淨耐受性。
<評估結果>
就比較例試料1及2，確認了以氯氣體來整面濺鍍蝕刻後之保護膜表面有氯化物生成層之膜厚增加，藉由濕洗淨，就比較例試料1而言，Ru保護膜乃全部消失(膜厚變化-14nm)，就比較例試料2而言，膜厚變化為-6.0nm。
另一方面，實施例試料1~5之全率固溶體的RuCo、RuRe合金的情況，
因濕洗淨之實施例試料1~5的膜厚變化量為實施例試料1(-1.0nm)、實施例試料2(-2.3nm)、實施例試料3(-2.9nm)、實施例試料4(-3.2nm)、實施例試料5(-1.8nm)。將以上結果彙整表示於圖5。如此般，實施例試料1~5之全率固溶體的RuCo、RuRe合金的情況中，膜厚變化可抑制在約3nm以下，能獲得良好的結果。
將大小為152mm×152mm之TiO2-SiO2玻璃(低熱膨脹玻璃)基板之兩主表面使用含有矽溶膠(colloidal silica)之研磨砥粒的研磨液來精密研磨、洗淨，而得到平坦度為0.05μm、表面粗糙度Rms(方均根粗度)為0.12nm之基板。於此基板主表面上藉由離子束濺鍍法(Mo靶材、Si靶材)來形成多層反射膜。
多層反射膜：以Si(4.2nm)/Mo(2.8nm)為1週期而有40週期之(Si)膜連接至基板主表面：總膜厚為280nm。
於所形成之多層反射膜上以磁控濺射法形成實施例試料1之RuCo保護膜(Ru：97原子%，Co：3原子%)，而獲得具多層反射膜基板。另外，保護膜膜厚為2.5nm。
就此具多層反射膜基板藉由EUV反射率測量裝置來測量EUV光線(波長13.5nm)之反射率，反射率為66%之高反射率。
除了保護膜為RuCo(Ru：90原子%，Co：10原子%)、膜厚2.5nm以外，以和實施例1相同來形成具多層反射膜基板。其EUV光線之反射率為65%。
除了保護膜為RuCo(Ru：75原子%，Co：25原子%)、膜厚2.5nm以外，以和實施例1相同來形成具多層反射膜基板。其EUV光線之反射率為64%。
除了保護膜為RuRe(Ru：97原子%，Re：3原子%)、膜厚2.5nm以外，以和實施例1相同來形成具多層反射膜基板。其EUV光線之反射率為65%。
於實施例1~4所製作之具多層反射膜基板的形成有多層反射膜側之相反側的基板主表面上藉由磁控濺射法形成內面導電膜。
內面導電膜形成條件：Cr靶材，Ar+N2氣體氛圍(Ar：N2=90%：10%)，
膜組成(Cr：90原子%，N：10原子%)，膜厚20nm。
接著，於保護膜上藉由磁控濺射法形成吸收體膜(TaBN膜)，而獲得反射型遮罩基底。
TaBN膜形成條件：TaB靶材(Ta：B=80：20)，Xe+N2氛圍(Xe：N2=90%：10%)，膜組成(Ta：80原子%，B：10原子%，N：10原子%)，膜厚65nm。
於實施例5所獲得之反射型遮罩基底的吸收體膜上藉由旋轉塗布法塗布阻劑，再加熱、冷卻而形成阻劑膜(膜厚120nm)。
於阻劑膜描繪、顯影既定之圖案，而形成阻劑圖案。以此阻劑圖案為遮罩，藉由Cl2氣體之乾蝕刻，將為TaBN膜之吸收體膜圖案化。以阻劑剝離液來將阻劑膜去除後，進行上述施洗淨，來製作反射型遮罩。
由實施例1~4之具多層反射膜基板所製作之反射型遮罩均未確認到保護膜的消失，EUV光線的反射率均維持在64%以上之高反射率。縱使重複了3次施洗淨，就反射率而言仍能獲得相同結果。
因此，使用此實施例1~4之反射型遮罩，來進行使用圖案轉印裝置之微影程序的情況，由於可在構成多層反射膜之各膜表面及保護膜表面的EUV光線之反射，與吸收體膜圖案的EUV光線之吸收之間維持高對比，故可製作具有例如所欲電路圖案之半導體裝置。
實施例6中，使用作為保護膜之比較例試料1及2來分別製作反射型遮罩時，遮罩中之保護膜全部會消失，而遮罩的EUV光線之反射率亦會因對多層反射膜之傷害而降低至60%。
1‧‧‧基板
2‧‧‧多層反射膜
3‧‧‧保護膜
10‧‧‧具多層反射膜基板
Claims (13)
- 一種具多層反射膜基板，係使用於EUV微影用反射型遮罩基底之製造，該具多層反射膜基板具有基板、形成於該基板上而反射EUV光線之多層反射膜、以及形成於該多層反射膜上而保護該多層反射膜之保護膜，該保護膜係由包含至少2種金屬之合金所構成，該合金為全率固溶體。
- 如申請專利範圍第1項之具多層反射膜基板，其中該合金為釕(Ru)及鈷(Co)所構成之合金、釕(Ru)及錸(Re)所構成之合金、鎳(Ni)及銅(Cu)所構成之合金、金(Au)及銀(Ag)所構成之合金、銀(Ag)及錫(Sn)所構成之合金、銀(Ag)及銅(Cu)所構成之合金或鍺(Ge)及矽(Si)所構成之合金。
- 如申請專利範圍第1項之具多層反射膜基板，其中該合金為釕(Ru)及鈷(Co)所構成之合金、釕(Ru)及錸(Re)所構成之合金、鎳(Ni)及銅(Cu)所構成之合金或鍺(Ge)及矽(Si)所構成之合金。
- 如申請專利範圍第2或3項之具多層反射膜基板，其中該釕(Ru)及鈷(Co)所構成之合金及釕(Ru)及錸(Re)所構成之合金中，釕(Ru)在該合金中之含量為75原子%以上99.5原子%以下。
- 如申請專利範圍第1項之具多層反射膜基板，其中該合金為釕(Ru)及鈷(Co)所構成之合金或釕(Ru)及錸(Re)所構成之合金。
- 一種EUV微影用反射型遮罩基底，係具有如申請專利範圍第1至5項中任一項之具多層反射膜基板、以及形成於該基板之保護膜上而吸收EUV光線之吸收體膜。
- 如申請專利範圍第6項之EUV微影用反射型遮罩基底，其中該吸收體膜係由在氯(Cl)系氣體之乾蝕刻下可被蝕刻之材料所構成。
- 如申請專利範圍第6項之EUV微影用反射型遮罩基底，其中該吸收體膜係由含鉭(Ta)之鉭化合物所構成。
- 一種EUV微影用反射型遮罩之製造方法，係將如申請專利範圍第6項之EUV微影用反射型遮罩基底的該吸收體膜藉由氯(Cl)系氣體之乾蝕刻來蝕刻，而於該保護膜上形成吸收體膜圖案。
- 一種半導體裝置之製造方法，係具有使用藉由如申請專利範圍第9項之EUV微影用反射型遮罩之製造方法所獲得的EUV微影用反射型遮罩，來於被轉印體形成轉印圖案之工序。
- 一種EUV微影用反射型遮罩，係具有如申請專利範圍第1至5項任一項之具多層反射膜基板，以及該基板中保護膜上所形成之吸收體膜圖案。
- 如申請專利範圍第11項之EUV微影用反射型遮罩，其中該吸收體膜圖案係由可以氯(Cl)系氣體之乾蝕刻來蝕刻的材料所構成。
- 如申請專利範圍第11項之EUV微影用反射型遮罩，其中該吸收體膜圖案係由含(Ta)之鉭化合物所構成。
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| CN104732911B (zh) * | 2015-04-09 | 2017-03-15 | 京东方科技集团股份有限公司 | 显示驱动方法、驱动电路和显示装置 |
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| WO2024010631A1 (en) * | 2022-07-05 | 2024-01-11 | Fujifilm Electronic Materials U.S.A., Inc. | Cleaning compositions |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004171034A (ja) * | 2004-03-22 | 2004-06-17 | Hoya Corp | 積層体 |
| CN102203907A (zh) * | 2008-10-30 | 2011-09-28 | 旭硝子株式会社 | Euv光刻用反射型掩模基板 |
| JP2011192693A (ja) * | 2010-03-12 | 2011-09-29 | Hoya Corp | 多層反射膜付基板、反射型マスクブランク及びそれらの製造方法 |
| TW201211674A (en) * | 2010-07-27 | 2012-03-16 | Asahi Glass Co Ltd | Substrate provided with reflecting layer for euv lithography, and reflective mask blank for euv lithography |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5013681A (en) * | 1989-09-29 | 1991-05-07 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Method of producing a thin silicon-on-insulator layer |
| JP5371162B2 (ja) | 2000-10-13 | 2013-12-18 | 三星電子株式会社 | 反射型フォトマスク |
| JP4691829B2 (ja) * | 2001-05-29 | 2011-06-01 | 凸版印刷株式会社 | 反射型投影露光マスク |
| DE10150874A1 (de) * | 2001-10-04 | 2003-04-30 | Zeiss Carl | Optisches Element und Verfahren zu dessen Herstellung sowie ein Lithographiegerät und ein Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelements |
| EP2317382B1 (en) * | 2002-04-11 | 2016-10-26 | Hoya Corporation | Reflective mask blank, reflective mask and methods of producing the mask blank and the mask |
| JP2006171577A (ja) * | 2004-12-17 | 2006-06-29 | Nikon Corp | 光学素子及びこれを用いた投影露光装置 |
| JP2006173502A (ja) * | 2004-12-17 | 2006-06-29 | Nikon Corp | 光学素子及びこれを用いた投影露光装置 |
| JP2007127698A (ja) * | 2005-11-01 | 2007-05-24 | Nikon Corp | 多層膜反射鏡、その再生方法および露光装置 |
| JP4946296B2 (ja) * | 2006-03-30 | 2012-06-06 | 凸版印刷株式会社 | 反射型フォトマスクブランク及びその製造方法、反射型フォトマスク、並びに、半導体装置の製造方法 |
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| WO2010026998A1 (ja) * | 2008-09-05 | 2010-03-11 | 旭硝子株式会社 | Ｅｕｖリソグラフィ用反射型マスクブランクおよびその製造方法 |
| JP2012009537A (ja) * | 2010-06-23 | 2012-01-12 | Dainippon Printing Co Ltd | 反射型マスクブランクス、反射型マスク、反射型マスクブランクスの製造方法、および、反射型マスクの製造方法 |
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004171034A (ja) * | 2004-03-22 | 2004-06-17 | Hoya Corp | 積層体 |
| CN102203907A (zh) * | 2008-10-30 | 2011-09-28 | 旭硝子株式会社 | Euv光刻用反射型掩模基板 |
| JP2011192693A (ja) * | 2010-03-12 | 2011-09-29 | Hoya Corp | 多層反射膜付基板、反射型マスクブランク及びそれらの製造方法 |
| TW201211674A (en) * | 2010-07-27 | 2012-03-16 | Asahi Glass Co Ltd | Substrate provided with reflecting layer for euv lithography, and reflective mask blank for euv lithography |
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