用于EUV光刻的防护膜及其制造方法技术

本发明专利技术公开了极紫外(EUV)光刻用防护膜及其制造方法，该防护膜的EUV曝光光线的透过率优异，且具有优异的机械强度。该防护膜包括支撑层图案；形成在所述支撑层图案上的埋入式氧化物层图案；以及由所述埋入式氧化物层图案支撑的防护膜层。该防护膜还可以包括用于增强防护膜层的机械强度的增强层，用于额外补充增强层的机械强度的辅助层以及用于使防护膜层散热的散热层。

【技术实现步骤摘要】
用于EUV光刻的防护膜及其制造方法相关申请的交叉引用本申请要求于2017年3月10日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2017-0030731和于2017年11月28日提交的No.10-2017-0159821的优先权，其内容通过引用形式并入本文。
本专利技术涉及一种极紫外(EUV)光刻用防护膜及其制造方法，尤其涉及一种对EUV曝光光线具有高透过率且热特性和机械强度更高的EUV光刻用防护膜、以及其制造方法。
技术介绍
曝光技术(也称为光刻)的发展使得半导体集成电路(IC)具有高集成度成为可能。目前商业化的曝光工艺采用使用193nm的ArF波长范围的曝光设备来进行转印工艺，并在晶圆上形成精细图案，但是在形成32nm或更小的精细图案方面存在一些限制。因此，已经开发了诸如浸没式光刻、双重图案化、相移、光学相位校正等各种方法。然而，使用ArF波长的曝光技术难以获得窄于或等于32nm的更精细的电路线宽度。因此，极紫外(EUV)光刻技术作为下一代工艺而受到关注，在该技术中，使用了比193nm的波长短很多的13.5nm的波长作为主曝光波长。顺便提及，光刻工艺采用光掩模作为用于图案化的原始板，并且将光掩模上的图案转移到晶圆上。在这种情况下，如果光掩模附着有诸如颗粒、异物之类的杂质，则杂质可能会在吸收或反射曝光光线之后损害转印的图案，从而导致半导体器件的性能或成品率降低。为了防止光掩模的表面附着杂质，使用了将薄膜附着到光掩模的方法。由于防护膜附着在光掩模的上表面上，所以即使杂质附着到防护膜上，光掩模的图案也能够在光刻工序中聚焦，因此防护膜上的灰尘或异物不会聚焦、也不会转印到图案上。随着近年来电路线宽变细，可能对图案的损坏有影响的杂质尺寸减小，从而使用于保护光掩模的防护膜的重要性增加。防护膜构造为包括基本上为100nm以下厚度的极薄膜形式的防护膜层，以便具有平滑且优异的EUV曝光光线的透过率。防护膜层必须满足机械可靠性(针对真空环境和移动台的加速)以及热可靠性(针对长期曝光工艺)。考虑到这些条件，确定防护膜层的材料和结构。通过将绝缘体(SOI)衬底上的硅制成薄膜，从而制造常规防护膜，该防护膜的结构中包括单晶硅制成的防护膜层，单晶硅对于EUV曝光光线具有优异的透过率。然而，由具有结晶性的单晶硅制成的防护膜层在特定取向下具有低机械强度，因此在制造过程中或在使用过程中可能会破裂。
技术实现思路
因此，一个或多个示例性实施方案的一个方面可以提供一种EUV光掩模用防护膜，其对于EUV曝光光线具有高透过率并具有优异的热特性和机械强度，并且还提供了一种用于制造该EUV光掩模用防护膜的方法。根据本公开的一个实施方案，一种极紫外(EUV)光刻用防护膜包括：支撑层图案；形成在支撑层图案上的埋入式氧化物层图案；以及设置为由埋入式氧化物层图案支撑的防护膜层。根据本公开的另一实施方案，一种极紫外(EUV)光刻用防护膜包括：支撑层图案；形成在支撑层图案上的埋入式氧化物层图案；设置为由埋入式氧化物层图案支撑的防护膜层；和设置在防护膜层上并增强防护膜层的机械强度的增强层。根据本公开的又一个实施方案，一种极紫外(EUV)光刻用防护膜包括：支撑层图案；形成在支撑层图案上的埋入式氧化物层图案；设置为由埋入式氧化物层图案支撑的埋入式增强层；以及设置在埋入式增强层上的防护膜层。根据本公开的又一个实施方案，一种极紫外(EUV)光刻用防护膜包括：支撑层图案；形成在支撑层图案上的埋入式氧化物层图案；设置为由埋入式氧化物层图案支撑的埋入式增强层；设置在埋入式增强层上的防护膜层；以及设置在防护膜层上并增强防护膜层的机械长度的增强层。根据本公开的极紫外光刻用防护膜还可以进一步包括设置在防护膜层的上侧、下侧或两侧的散热层。散热层可以形成为单层膜、或者由两层或多层构成的多层膜。散热层可以包含：铬(Cr)，氮化铬(CrN)，铝(Al)，氧化铝(Al2O3)，钴(Co)，钨(W)，钼(Mo)，钒(V)，钯(Pd)，钛(Ti)，铂(Pt)，锰(Mn)，铁(Fe)，镍(Ni)，镉(Cd)，锆(Zr)，镁(Mg)，锂(Li)，硒(Se)，铜(Cu)，钇(Y)，铟(In)，锡(Sn)，硼(B)，铍(Be)，钽(Ta)，铪(Hf)，铌(Nb)，硅(Si)，钌(Ru)，含有Ru以及B、Zr、Y、Nb、Ti、La等的钌化合物，B4C和SiC中的至少一种物质；或除了上述物质之外，还含有含硅(Si)的硅化物；或除了上述一种或多种物质以及硅化物之外，还包含氧(O)、氮(N)和碳(C)中的一种或多种物质。散热层的厚度可以为1nm至20nm。增强层可以包含：铬(Cr)，氮化铬(CrN)，铝(Al)，氧化铝(Al2O3)，钴(Co)，钨(W)，钼(Mo)，钒(V)，钯(Pd)，钛(Ti)，铂(Pt)，锰(Mn)，铁(Fe)，镍(Ni)，镉(Cd)，锆(Zr)，镁(Mg)，锂(Li)，硒(Se)，铜(Cu)，钇(Y)，铟(In)，锡(Sn)，硼(B)，铍(Be)，钽(Ta)，铪(Hf)，铌(Nb)，硅(Si)，钌(Ru)，含有Ru以及B、Zr、Y、Nb、Ti、La等的钌化合物，B4C，SiC，SiO2，SixNy(其中，x和y是整数)，石墨烯和碳纳米管(CNT)中的至少一种物质；或除了上述物质之外，还含有含硅(Si)的硅化物；或除了上述一种或多种物质以及硅化物之外，还包含氧(O)、氮(N)和碳(C)中的一种或多种物质。增强层比防护膜层薄。增强层可以具有1nm至50nm的厚度。防护膜层可以包含单晶硅、多晶硅或非晶硅。防护膜层可以掺杂有硼(B)、磷(P)、砷(As)、钇(Y)、锆(Zr)、铌(Nb)和钼(Mo)中的一种或多种物质。防护膜层的掺杂浓度可以等于或高于1010离子/cm3。防护膜层的厚度可以为10nm至100nm。根据本公开的极紫外光刻用防护膜还可以进一步包括辅助层以额外补充增强层的机械强度。辅助层可以包含：铬(Cr)，氮化铬(CrN)，铝(Al)，氧化铝(Al2O3)，钴(Co)，钨(W)，钼(Mo)，钒(V)，钯(Pd)，钛(Ti)，铂(Pt)，锰(Mn)，铁(Fe)，镍(Ni)，镉(Cd)，锆(Zr)，镁(Mg)，锂(Li)，硒(Se)，铜(Cu)，钇(Y)，铟(In)，锡(Sn)，硼(B)，铍(Be)，钽(Ta)，铪(Hf)，铌(Nb)，硅(Si)，钌(Ru)，含有Ru以及B、Zr、Y、Nb、Ti、La等的钌化合物，B4C，SiC，SiO2，SixNy(其中，x和y是整数)、石墨烯和碳纳米管(CNT)中的至少一种物质；或除了上述物质之外，还含有含硅(Si)的硅化物；或除了上述一种或多种物质以及硅化物之外，还包含氧(O)、氮(N)和碳(C)中的一种或多种物质。根据本公开的又一个实施方案，制造极紫外光刻用防护膜的方法包括：a)准备衬底，该衬底包括含有硅(Si)的支撑层，设置在支撑层上的埋入式氧化物层，以及设置在埋入式氧化物层上且包含硅(Si)的防护膜层；b)在衬底的两侧形成增强层；c)通过使形成在支撑层中的增强层图案化，从而形成增强层图案，支撑层通过该增强层图案而部分暴露；d)通过利用c)中蚀刻的增强层作为蚀刻掩模从而蚀刻支撑层，以形成支撑层图案，埋入式氧化物层通过该支撑层图案而暴本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种极紫外(EUV)光刻用防护膜，该防护膜包括：支撑层图案；形成在所述支撑层图案上的埋入式氧化物层图案；和设置为由所述埋入式氧化物层图案支撑的防护膜层。

【技术特征摘要】
2017.03.10 KR 10-2017-0030731;2017.11.28 KR 10-2011.一种极紫外(EUV)光刻用防护膜，该防护膜包括：支撑层图案；形成在所述支撑层图案上的埋入式氧化物层图案；和设置为由所述埋入式氧化物层图案支撑的防护膜层。2.一种极紫外(EUV)光刻用防护膜，该防护膜包括：支撑层图案；形成在所述支撑层图案上的埋入式氧化物层图案；设置为由所述埋入式氧化物层图案支撑的防护膜层；和设置在所述防护膜层上并增强所述防护膜层的机械强度的增强层。3.一种极紫外(EUV)光刻用防护膜，该防护膜包括：支撑层图案；形成在所述支撑层图案上的埋入式氧化物层图案；设置为由所述埋入式氧化物层图案支撑的埋入式增强层；和设置在所述埋入式增强层上的防护膜层。4.一种极紫外(EUV)光刻用防护膜，该防护膜包括：支撑层图案；形成在所述支撑层图案上的埋入式氧化物层图案；设置为由所述埋入式氧化物层图案支撑的埋入式增强层；设置在所述埋入式增强层上的防护膜层；和设置在所述防护膜层上并增强所述防护膜层的机械强度的增强层。5.根据权利要求1至4中任一项所述的防护膜，还包括设置在所述防护膜层的上侧、下侧或两侧的散热层。6.根据权利要求5所述的防护膜，其中所述散热层形成为单层膜，或者由两层或多层构成的多层膜。7.根据权利要求5所述的防护膜，其中所述散热层包含：铬(Cr)，氮化铬(CrN)，铝(Al)，氧化铝(Al2O3)，钴(Co)，钨(W)，钼(Mo)，钒(V)，钯(Pd)，钛(Ti)，铂(Pt)，锰(Mn)，铁(Fe)，镍(Ni)，镉(Cd)，锆(Zr)，镁(Mg)，锂(Li)，硒(Se)，铜(Cu)，钇(Y)，铟(In)，锡(Sn)，硼(B)，铍(Be)，钽(Ta)，铪(Hf)，铌(Nb)，硅(Si)，钌(Ru)，含有Ru以及B、Zr、Y、Nb、Ti、La等的钌化合物，B4C和SiC中的至少一种物质；或除了上述物质之外，还含有含硅(Si)的硅化物；或除了上述一种或多种物质以及所述硅化物之外，还包含氧(O)、氮(N)和碳(C)中的一种或多种物质。8.根据权利要求5所述的防护膜，其中所述散热层的厚度为1nm至20nm。9.根据权利要求2或4所述的防护膜，其中所述增强层包含：铬(Cr)，氮化铬(CrN)，铝(Al)，氧化铝(Al2O3)，钴(Co)，钨(W)，钼(Mo)，钒(V)，钯(Pd)，钛(Ti)，铂(Pt)，锰(Mn)，铁(Fe)，镍(Ni)，镉(Cd)，锆(Zr)，镁(Mg)，锂(Li)，硒(Se)，铜(Cu)，钇(Y)，铟(In)，锡(Sn)，硼(B)，铍(Be)，钽(Ta)，铪(Hf)，铌(Nb)，硅(Si)，钌(Ru)，含有Ru以及B、Zr、Y、Nb、Ti、La等的钌化合物，B4C，SiC，SiO2，SixNy(其中，x和y是整数)、石墨烯和碳纳米管(CNT)中的至少一种物质；或除了上述物质之外，还含有含硅(Si)的硅化物；或除了上述一种或多种物质以及所述硅化物之外，还包含氧(O)、氮(N)和碳(C)中的一种或多种物质。10.根据权利要求2或4所述的防护膜，其中所述增强层的厚度为1nm至50nm。11.根据权利要求1至4中任一项所述的防护膜，其中所述防护膜层包含单晶硅、多晶硅或非晶硅。12.根据权利要求1至4中任一项所述的防护膜，其中所述防护膜层掺杂有硼(B)、磷(P)、砷(As)、钇(Y)、锆(Zr)、铌(Nb)和钼(Mo)中的一种或多种物质。13.根据权利要求12所述的防护膜，其中所述防护膜层的掺杂浓度等于或高于1010离子/cm3。14.根据权利要求1至4中任一项所述的防护膜，其中所述防护膜层的厚度为10nm至100nm。15.根据权利要求2或4所述的防护膜，还包括辅助层，以用于额外补充所述增强层的机械强度。16.根据权利要求16所述的防护膜，其中所述辅助层包含：铬(Cr)，...

【专利技术属性】
技术研发人员：南基守，李昌焄，洪朱憙，朴铁均，
申请(专利权)人：思而施技术株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR