反射型光掩模坯以及反射型光掩模制造技术

本发明专利技术提供抑制或减轻以极端紫外区域的波长的光作为光源的图案转印用的反射型光掩模的投影效应、并且封盖层与低反射部的层间密合性高的反射型光掩模坯以及反射型光掩模。本实施方式涉及的反射型光掩模坯(10)具备基板(1)、反射部(5)以及低反射部(4)，反射部(5)具备多层反射膜(2)和封盖层(3)，封盖层(3)含有Ru，低反射部(4)含有40at％以上的选自Ag、Co、In、Pt、Sn、Ni、Te、及它们的化合物中的材料，低反射部(4)的从封盖层(3)侧起厚度2nm的区域中含有25at％以上的属于第1材料组的材料，或者含有30at％以上的属于第2材料组的材料，低反射部(4)的合计膜厚为45nm以下。射部(4)的合计膜厚为45nm以下。射部(4)的合计膜厚为45nm以下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】反射型光掩模坯以及反射型光掩模


[0001]本专利技术涉及在以紫外区域的光作为光源的光刻中使用的反射型光掩模以及用于制作该反射型光掩模的反射型光掩模坯。

技术介绍

[0002]在半导体器件的制造工艺中，随着半导体器件的微细化，对于光刻技术的微细化的要求也相应提高。在光刻中，转印图案的最小分辨率尺寸很大地依赖于曝光光源的波长，波长越短，就越能使最小分辨率尺寸缩小。因此，曝光光源从传统的波长为193nm的ArF准分子激光转换为波长13.5nm的EUV(Extreme Ultra Violet：极端紫外线)区域的光。
[0003]由于EUV区域的光在几乎所有的物质中都以高比例被吸收，因此作为EUV曝光用的光掩模(EUV掩模)，使用反射型的光掩模(例如，参照专利文献1)。在专利文献1中公开了一种EUV光掩模，其是这样得到的：在玻璃基板上形成由钼(Mo)层和硅(Si)层交替层叠而成的多层膜构成的反射层，在其上形成以钽(Ta)为主要成分的吸收层，并在该吸收层上形成图案。
[0004]另外，如前所述，EUV光刻不能使用利用了光的透射的折射光学系统，因此曝光仪的光学系统部件不是透镜而是反射型(反射镜)。因此，存在不能将朝向反射型光掩模(EUV掩模)的入射光和反射光设计在同轴上的问题，在EUV光刻中通常采用下述方法：使光轴相对于EUV掩模的垂直方向倾斜6度来入射EUV光，并将以负6度的角度反射的反射光导到半导体基板上。
[0005]这样，在EUV光刻中，由于使光轴经由反射镜发生倾斜，因此入射至EUV掩模的EUV光会形成EUV掩模的掩模图案(图案化了的吸收层)的影子，即产生所谓的“投影效应”的问题。
[0006]在现有的EUV掩模坯中，使用膜厚为60nm～90nm的以钽(Ta)为主要成分的膜作为吸收层。在通过使用该掩模坯所制作的EUV掩模进行图案转印的曝光的情况下，根据EUV光的入射方向与掩模图案的朝向之间的关系，在成为掩模图案的影子的边缘部分处，可能导致对比度的降低。随之而来地，产生半导体基板上的转印图案的线边缘粗糙度增加、或线宽无法形成为目标尺寸等问题，从而转印性能可能劣化。
[0007]因此，研究了将吸收层从钽(Ta)变为对于EUV光的吸收性(消光系数)高的材料而成的反射型光掩模坯，或者在钽(Ta)中添加吸收性高的材料而成的反射型光掩模坯。例如，专利文献2中记载了一种反射型光掩模坯，其中吸收层由含有50原子％(at％)以上的钽(Ta)作为主要成分、且还含有选自碲(Te)、锑(Sb)、铂(Pt)、碘(I)、铋(Bi)、铱(Ir)、锇(Os)、钨(W)、铼(Re)、锡(Sn)、铟(In)、钋(Po)、铁(Fe)、金(Au)、汞(Hg)、镓(Ga)及铝(Al)中的至少一种元素的材料构成。
[0008]此外，已知反射镜被EUV产生的副产物(例如锡(Sn))或碳(C)等污染。由于污染物质在反射镜上累积，因此反射镜表面的反射率减少，使光刻装置的处理量(throughput)降低。针对该问题，专利文献3公开了通过在装置内生成氢自由基，使氢自由基与污染物质反
应，以从反射镜上除去该污染物质的方法。
[0009]在专利文献3的方法中，在装置内除了氢自由基以外还生成氢离子等，这些原子态氢也可以侵入光掩模中的封盖层与低反射部之间。侵入的原子态氢在层间形成高浓度氢区域，在该区域中原子态氢可以相互键合而成为氢分子。这样产生的氢分子成为气泡而使层间的空孔密度增加，从而产生层间剥离。
[0010]针对该问题，正在研究通过在能够产生层间剥离的层间设置氢吸收层来预防层间剥离的反射型光掩模坯。例如，在专利文献4所记载的光掩模坯中，公开了通过在多层反射膜与封盖层之间设置氢吸收层，将可能导致层间剥离的原子态氢摄入氢吸收层的方法。
[0011]然而，在专利文献4所记载的反射型光掩模坯中，没有记载封盖层与低反射部的层间剥离。因此，由于导入至EUV曝光装置从而无法稳定地保持形成在吸收层上的转印图案(掩模图案)，结果，转印性可能劣化。
[0012]现有技术文献
[0013]专利文献
[0014]专利文献1：日本特开2011
‑
176162号公报
[0015]专利文献2：日本特开2007
‑
273678号公报
[0016]专利文献3：日本特开2011
‑
530823号公报
[0017]专利文献4：日本特开2019
‑
113825号公报

技术实现思路

[0018]本专利技术所要解决的课题
[0019]因此，本专利技术的目的在于提供抑制或减轻以极端紫外区域的波长的光作为光源的图案转印用的反射型光掩模的投影效应，并且封盖层与低反射部的层间密合性高的反射型光掩模坯以及反射型光掩模。
[0020]用于解决课题的手段
[0021]为了解决上述课题，本专利技术的一个方式涉及的反射型光掩模坯是用于制作以极端紫外线作为光源的图案转印用的反射型光掩模的反射型光掩模坯，具备：基板、形成在所述基板上并反射入射光的反射部、以及形成在所述反射部上并吸收入射光的低反射部，所述反射部具备多层反射膜和封盖层，所述封盖层至少含有钌(Ru)，所述低反射部含有40at％以上的选自银(Ag)、钴(Co)、铟(In)、铂(Pt)、锡(Sn)、镍(Ni)、碲(Te)、及它们的氧化物、氮化物、氟化物、硼化物、氧氮化物、氧硼化物以及氧氮化硼化物中的至少1种以上的材料，在所述低反射部的从所述封盖层侧起至少厚度2nm的区域中，含有25at％以上的选自由钌(Ru)、钛(Ti)、钒(V)、铬(Cr)、锰(Mn)、铁(Fe)、铌(Nb)、钼(Mo)、锝(Tc)、铑(Rh)、钽(Ta)、钨(W)、铼(Re)、锇(Os)、铱(Ir)、及它们的氧化物、氮化物、氟化物、硼化物、氧氮化物、氧硼化物以及氧氮化硼化物组成的第1材料组中的至少1种以上的材料，或者含有30at％以上的选自由钪(Sc)、铜(Cu)、钇(Y)、锆(Zr)、钯(Pd)、镧(La)、铪(Hf)、金(Au)、铍(Be)、镁(Mg)、钙(Ca)、锌(Zn)、镉(Cd)、铝(Al)、及它们的氧化物、氮化物、氟化物、硼化物、氧氮化物、氧硼化物以及氧氮化硼化物组成的第2材料组中的至少1种以上的材料，所述低反射部的合计膜厚为45nm以下。
[0022]为了解决上述课题，本专利技术的一个方式涉及的光掩模具备：基板、形成在所述基板
上并反射入射光的反射部、以及形成在所述反射部上并吸收入射光的低反射部，所述反射部具备多层反射膜和封盖层，所述封盖层至少含有钌(Ru)，所述低反射部含有40at％以上的选自银(Ag)、钴(Co)、铟(In)、铂(Pt)、锡(Sn)、镍(Ni)、碲(Te)、及它们的氧化物、氮化物、氟化物、硼化物、氧氮化物、氧硼化物以及氧氮化硼化物中的至少1种以上的材料，在所述低反射部的从所述封盖层侧起至少厚度2nm的区域中，含有25at％以上的选自由钌(Ru)、钛(Ti)、钒(V)、铬(C本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种反射型光掩模坯，其是用于制作以极端紫外线作为光源的图案转印用的反射型光掩模的反射型光掩模坯，特征在于，具备：基板、形成在所述基板上并反射入射光的反射部、以及形成在所述反射部上并吸收入射光的低反射部，所述反射部具备多层反射膜和封盖层，所述封盖层至少含有钌(Ru)，所述低反射部含有40at％以上的选自银(Ag)、钴(Co)、铟(In)、铂(Pt)、锡(Sn)、镍(Ni)、碲(Te)、及它们的氧化物、氮化物、氟化物、硼化物、氧氮化物、氧硼化物以及氧氮化硼化物中的至少1种以上的材料，在所述低反射部的从所述封盖层侧起至少厚度2nm的区域中含有25at％以上的选自由钌(Ru)、钛(Ti)、钒(V)、铬(Cr)、锰(Mn)、铁(Fe)、铌(Nb)、钼(Mo)、锝(Tc)、铑(Rh)、钽(Ta)、钨(W)、铼(Re)、锇(Os)、铱(Ir)、及它们的氧化物、氮化物、氟化物、硼化物、氧氮化物、氧硼化物以及氧氮化硼化物组成的第1材料组中的至少1种以上的材料，或者含有30at％以上的选自由钪(Sc)、铜(Cu)、钇(Y)、锆(Zr)、钯(Pd)、镧(La)、铪(Hf)、金(Au)、铍(Be)、镁(Mg)、钙(Ca)、锌(Zn)、镉(Cd)、铝(Al)、及它们的氧化物、氮化物、氟化物、硼化物、氧氮化物、氧硼化物以及氧氮化硼化物组成的第2材料组中的至少1种以上的材料，所述低反射部的合计膜厚为45nm以下。2.根据权利要求1所述的反射型光掩模坯，其特征在于，所述低反射部具备形成在所述封盖层上的吸收层，或者具备形成在所述封盖层上的密合层和形成在该密合层上的吸收层，所述吸收层含有40at％以上的选自银(Ag)、钴(Co)、铟(In)、铂(Pt)、锡(Sn)、镍(Ni)、碲(Te)、及它们的氧化物、氮化物、氟化物、硼化物、氧氮化物、氧硼化物以及氧氮化硼化物中的至少1种以上的材料，所述吸收层和密合层含有25at％以上的选自所述第1材料组中的至少1种以上的材料，或者含有30at％以上的选自所述第2材料组中的至少1种以上的材料。3.根据权利要求1或权利要求2所述的反射型光掩模坯，其特征在于，即使在所述低反射部由单一层构成的情况下，其膜厚也为45nm以下，所述低反射部含有25at％以上的选自所述第1材料组中的至少1种以上的材料，或者含有30at％以上的选自所述第2材料组中的至少1种以上的材料。4.根据权利要求1或权利要求2所述的反射型光掩模坯，其特征在于，即使在所述低反射部分成多层的情况下，其合计膜厚也为45nm以下，所述低反射部当中设置在所述封盖层侧的密合层的膜厚在2nm以上20nm以下的范围内，所述密合层含有25at％以上的选自所述第1材料组中的至少1种以上的材料，或者含有30at％以上的选自所述第2材料组中的至少1种以上的材料。5.根据权利要求1至权利要求4中任1项所述的反射型光掩模坯，其特征在于，
所述低反射部是以使所述第1材料组或所述第2材料组的组成比从所述封盖层侧朝向与所述封盖层侧相...

【专利技术属性】
技术研发人员：山形悠斗，合田步美，中野秀亮，市川显二郎，
申请(专利权)人：凸版光掩模有限公司，
类型：发明
国别省市：