反射型光掩模坯以及反射型光掩模制造技术

提供抑制投影效应的影响、并且具备高转印性能的反射型光掩模以及反射型光掩模坯。本实施方式涉及的反射型光掩模坯(100)具备：基板(11)、形成在基板(11)上并反射入射光的反射部(17)、以及形成在反射部(17)上并吸收入射光的低反射部(18)，低反射部(18)是具备吸收层(14)和相移层(15)的至少2层以上的层叠结构体，在反射部(17)上依次层叠吸收层(14)和相移层(15)，构成吸收层(14)的材料相对于波长13.5nm的光学常数满足消光系数k＞0.04，构成相移层(15)的材料相对于波长13.5nm的光学常数满足折射率n＜0.94、并且满足消光系数k＜0.02。并且满足消光系数k＜0.02。并且满足消光系数k＜0.02。

【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]本公开涉及反射型光掩模坯以及反射型光掩模。

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，最小分辨率尺寸就越小。因此，曝光光源从传统的波长为193nm的ArF准分子激光开始应用波长为13.5nm的EUV(Extreme Ultra Violet：极端紫外线)。
[0003]由于EUV区域的光能够被几乎所有的物质以高比例吸收，因此使用反射型的光掩模(EUV掩模)作为EUV曝光用的光掩模(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)为主要成分的光吸收层，并在该光吸收层上形成图案。
[0004]另外，如上所述，EUV光刻不能使用利用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：使光轴从EUV掩模的垂直方向倾斜6度入射，并将以负6度的角度反射的反射光引导到半导体基板上。
[0005]这样，在EUV光刻中，由于光轴经由反射镜而发生倾斜，因此入射至EUV掩模的EUV光会形成EUV掩模的掩模图案(图案化了的光吸收层)的影子，即产生被称为投影效应的问题。
[0006]在现有的EUV掩模坯中，使用膜厚为60～90nm的以钽(Ta)为主要成分的膜作为光吸收层。在通过使用该EUV掩模坯制作的EUV掩模进行图案转印的曝光的情况下，根据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，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，从而转印性能劣化。
[0007]因此，研究了将吸收层从钽(Ta)变更为对于EUV光的吸收性(消光系数)高的材料，或者在钽(Ta)中添加吸收性高的材料而成的反射型掩模坯。例如，专利文献2中记载了一种反射型掩模坯，其中，吸收层由含有50原子％(at％)以上的Ta作为主要成分、且进一步含有选自Te、Sb、Pt、I、Bi、Ir、Os、W、Re、Sn、In、Po、Fe、Au、Hg、Ga以及Al中的至少一种元素的材料构成。
[0008]此外，随着进一步微细化，最近还研究了采用使用了相移效应的反射型掩模坯。相移效应是指以下效应：通过将通过与开口部相邻的相移部的透射光的相位调整为与通过开口部的透射光的相位反转，从而减弱透射光相互干涉部分的光强度，作为其结果，转印对比度提高，从而使转印图案的分辨率提高。因此，通过在反射型掩模坯中也使用相移效应，可以期待转印性的进一步提高。
[0009]例如，在专利文献3中记载的使用了相移效应的反射型掩模坯中，根据提高反射率
和对比度的相位差限定相移层的膜厚和材料组成的组合。由此，在专利文献3中记载了将相移层的膜厚薄膜化为60nm以下，在降低阴影效应的同时得到了相移效应。但是，在专利文献3中主张根据材料和作为目标的反射率/相位差导出膜厚，该膜厚比以往薄，但是未提及实际的转印性。假设，在由Ni或Co等EUV的吸收大的材料构成相移膜的情况下，即使比以往的膜薄，也有时会强烈地妨碍斜入射的EUV光而无法提高转印性。
[0010]现有技术文献
[0011]专利文献
[0012]专利文献1：日本特开2011
‑
176162号公报
[0013]专利文献2：日本特开2007
‑
273678号公报
[0014]专利文献3：国际公开第2019/225737号

技术实现思路

[0015]专利技术所要解决的课题
[0016]本专利技术的目的在于提供通过最大限度地活用相移效应，抑制或减轻投影效应的影响，从而具有高转印性能的反射型光掩模坯以及反射型光掩模。
[0017]用于解决课题的手段
[0018]为了解决上述课题，本公开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，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，所述低反射部是具备吸收层和相移层的至少2层以上的层叠结构体，在所述反射部上依次层叠所述吸收层和所述相移层，构成所述吸收层的材料相对于波长13.5nm的光学常数满足消光系数k＞0.04，构成所述相移层的材料相对于波长13.5nm的光学常数满足折射率n＜
[0019]0.94、并且满足消光系数k＜0.02。
[0020]另外，本公开的一个方式涉及的反射型光掩模坯中的所述吸收层优选含有合计为50原子％以上的选自由下述组成的组中的至少一种原子、分子：碲(Te)、钴(Co)、镍(Ni)、铂(Pt)、银(Ag)、锡(Sn)、铟(In)、铜(Cu)、锌(Zn)、铋(Bi)及它们的氧化物、氮化物、氧氮化物。
[0021]另外，本公开的一个方式涉及的反射型光掩模坯中的所述相移层优选含有合计为50原子％以上的选自由钼(Mo)、钌(Ru)、铌(Nb)及它们的氧化物、氮化物、氧氮化物组成的组中的至少一种原子、分子。
[0022]另外，优选的是，本公开的一个方式涉及的反射型光掩模坯的由所述吸收层和所述相移层构成的所述低反射部相对于所述反射部具有160～200度的相位差，并且具有对应于所述吸收层与所述相移层的膜厚比的1％～40％的反射率。
[0023]另外，本公开的一个方式涉及的反射型光掩模是以极端紫外线作为光源的图案转印用的反射型光掩模，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，所述低反射部是具备吸收层和相移层的至少2层以上的层叠结构体，在所述反射部上依次层叠所述吸收层和所述相移层，构成所述吸收层的材料相对于波长13.5nm的光学常数满足消光系数k＞0.04，构成所述相移层的材料相对于波长13.5nm的光学常数满足折射率n＜0.94、并且满足消光系数k＜0.02。
[0024]专利技术的效果
[0025]根据本公开的一个方式涉及的反射型光掩模、以及用于制作该反射型光掩模的反射型光掩模坯，能够提供抑制投影效应的影响、并且具备高转印性能的反射型光掩模以及反射型光掩模坯。
附图说明
[0026][图1]为示意性地示出本实施方式涉及的反射型光掩模坯的一个构成例的剖面图。
[0027][图2]为示意性地示出本实施方式涉及的反射型光掩模的一个构成例的剖面图。
[0028][图3]为示出EUV光的波长下的各金属的光学常数的图。
[0029][图4]为示出本实施方式涉及的反射型光掩模的制造工序的示意性剖面图。
[0030][图5]为本文档来自技高网...

【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，所述低反射部是具备吸收层和相移层的至少2层以上的层叠结构体，在所述反射部上依次层叠所述吸收层和所述相移层，构成所述吸收层的材料相对于波长13.5nm的光学常数满足消光系数k＞0.041，构成所述相移层的材料相对于波长13.5nm的光学常数满足折射率n＜0.94、并且满足消光系数k＜0.02。2.根据权利要求1所述的反射型光掩模坯，其特征在于，所述吸收层含有合计为50原子％以上的选自由下述组成的组中的至少一种元素：碲(Te)、钴(Co)、镍(Ni)、铂(Pt)、银(Ag)、锡(Sn)、铟(In)、铜(Cu)、锌(Zn)、及铋(Bi)、以及它们的氧化物、氮化物及氧氮化物。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，所述相移...

【专利技术属性】
技术研发人员：五来亮平，合田步美，
申请(专利权)人：凸版光掩模有限公司，
类型：发明
国别省市：