反射型掩模及其制造方法
反射型掩模及其制造方法
【专利摘要】本发明提供一种具有遮光性能高的遮光框的反射型掩模及其制造方法。在具有对多层反射层进行刻入而成的遮光框的反射型掩模中，通过仅对多层反射层进行侧蚀、或者仅将多层反射层加工成倒锥形形状，能够抑制EUV光（极端紫外线光）在遮光框边缘附近的反射，能够提供具有高遮光性的反射型掩模，能够形成高精度的转印图案。
【专利说明】 反射型掩模及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及反射型掩模、反射型掩模的制造方法，尤其涉及在使用以极端紫外线(Extreme Ultra Violet ;以下记作“EUV”)为光源的EUV光刻的半导体制造装置等中利用的反射型掩模、反射型掩模的制造方法。
【背景技术】
[0002](EUV光刻的说明)
[0003]随着半导体器件的细微化，对光刻技术的细微化的要求提高。作为应对光刻技术的细微化的一环，在光刻的曝光方式中，已经不断从以往的使用波长为193nm的ArF准分子激光的曝光替换为使用波长为13.5nm的EUV区域的光的曝光。EUV光刻中，光源波长短，光吸光性非常高，因此需要在真空中进行。另外，在EUV的波长区域中，大部分物质的折射率为比I还稍小的值。因此，在EUV光刻中无法使用一直以来使用的透射型的折射光学系统，而是使用反射光学系统。因此，作为底版的光掩模(以下，称作掩模)也无法使用以往的透射型的掩模，从而需要使用反射型的掩模。
[0004](反射型掩模和坯构造的说明)
[0005]这种反射型掩模以被称作反射型掩模坯的基板为原料而制作。反射型掩模坯是在低热膨胀基板上依次形成有对曝光光源波长显示高反射率的多层反射层、和吸收曝光光源波长的吸收层，并且在基板的背面形成有用于在曝光机内的静电卡盘固定的背面导电膜。另外，也存在具有如下构造的反射型掩模，即在多层反射层与吸收层之间具有缓冲层。在从反射型掩模坯(mask blank)加工反射型掩模时，通过EB光刻和蚀刻技术将吸收层局部地除去，在具有缓冲层的构造的情况下，也同样地将缓冲层除去，形成由吸收部和反射部构成的电路图案。被像这样制作的反射型掩模反射的光像经由反射光学系统而被转印到半导体衬底上。
[0006](反射型掩模的吸收层的膜厚和反射率的说明)
[0007]在使用反射光学系统的曝光方法中，无法实现利用透射型的分光器的偏转。因此，在反射型掩模中，存在向掩模的入射光和反射光无法设计在同轴上这一缺点，入射光以从相对于掩模面垂直的方向倾斜规定角度的入射角(通常6° )照射，因此在吸收层的膜厚较厚的情况下，产生图案本身的影子。成为该影子的部分处的反射强度比未成为影子的部分小，因此对比度降低，在转印图案中产生边缘部的模糊或相对于设计尺寸的偏差。这被称为阴影(shadowing)，是反射型掩模的原理课题之一。
[0008]为了防止这样的图案边缘部的模糊和相对于设计尺寸的偏差，减小吸收层的膜厚、降低图案的高度是有效的。但是，若吸收层的膜厚减小，则吸收层中的遮光性降低，转印对比度降低，导致转印图案的精度降低。即，若过度减薄吸收层，则无法获得用于保证转印图案的精度所需的对比度。
[0009]如上所述，吸收层的膜厚过厚或过薄均会成为问题，因此现今吸收层的膜厚为大概50?90nm之间，EUV光(极端紫外光)在吸收层上的反射率为0.5?2%左右。[0010](相邻芯片的多重曝光的说明)
[0011]另一方面，在使用反射型掩模在像硅晶圆这样的半导体衬底上形成转印电路图案时，在一片半导体衬底上形成多个电路图案的芯片。在相邻的芯片之间，有时会存在芯片外周部重叠的区域。这是由于，为了尽可能地增加在一片晶圆上获取的芯片、即为了提高生产率，而高密度地配置芯片。在该情况下，芯片外周部重叠的区域经历多次(最多4次)曝光(多重曝光)。该转印图案的芯片外周部对应反射型掩模的外周部，通常，反射型掩模上的外周部是形成有吸收层的部分。但是，如上所述，吸收层上的EUV光的反射率为0.5?2%左右，因此存在由于多重曝光而芯片外周部感光的问题。因此，需要在掩模上的芯片外周部设置EUV光的遮光性比通常的吸收层高、反射率为0.3%以下的区域(以下称为遮光框)。
[0012]为了解决这样的问题，提出有如下反射型掩模:形成从反射型掩模的吸收层刻入至多层反射层而成的槽、或形成比电路图案区域的吸收膜的膜厚厚的膜、或通过在反射型掩模上照射激光或进行离子注入而使多层反射层的反射率降低，由此设置对曝光光源波长的遮光性高的遮光框(例如，参照专利文献I)。
[0013]专利文献1:日本特开2009 - 212220号公报
【发明内容】
[0014]但是，在上述专利文献I所公开的仅对吸收层和多层反射层进行刻入的遮光框中，产生如下问题。使用附图对此进行详细说明。图12表示以往的反射型掩模901的概略剖视图。图23所示的遮光框11的大部分能够使EUV反射率几乎为零，但遮光框边缘附近的EUV反射率(903、904)产生反而比形成遮光框之前高的问题。这是因为，在仅对多层反射层2进行刻入的方法中，需要也除去有助于EUV反射率降低的吸收层4，因此在遮光框边缘附近，产生在EUV光的入射和反射的行程中仅在吸收层4中穿过I次的情况。例如，原因在于，从遮光框区域侧斜着入射的EUV光不穿过吸收层地从多层反射层侧壁进入，经多层反射层反射的EUV光在吸收层中仅穿过I次就漏出至晶圆侧(图23的904)，另外，即使斜着入射的EUV光最初穿过吸收层，在遮光框边缘附近，经多层反射层反射的EUV光的一部分也穿过多层反射层侧壁而漏出至晶圆侧(图23的903)。即，由于用于使EUV反射率降低的遮光框11，在遮光框边缘部分，反而发生EUV反射光的漏出而产生提高了 EUV反射率的问题，从而导致遮光性能降低。
[0015]另外，在多重曝光中，不仅产生基于EUV光的曝光,还产生由于被称为带外光(以下称为OoB (Out of Band)光)的、13.5nm波长带以外的从真空紫外线区域到近红外线区域的光的原因也同样地使芯片外周部感光这一问题。这些OoB光在掩模的EUV吸收层(主材料多使用包含钽(Ta)的物质)发生反射，向晶圆放射。因此，13.5nm以外的各种波长的光被照射到晶圆上的抗蚀剂而感光，产生芯片边界区域附近的图案尺寸的偏差等不良影响。
[0016]但是，在上述专利文献I所公开的方法中，在掩模图案完成后的遮光框的区域中的多层反射层的刻入中，需要对材质不同的钥(Mo)和硅(Si)的合计80层进行加工，在干法刻蚀中为了实现该加工需要非常复杂的条件。另外，与主图案的蚀刻不同，需要分两次进行光刻和蚀刻，存在生产能力恶化的不良情况。
[0017]另外，根据上述专利文献I所公开的方法，即使在将吸收层及多层反射层全部刻入而除去来使基板表面暴露从而形成遮光框的情况下，在基板的背面也设有导电膜。导电膜中主材料多使用含有铬(Cr)的物质，存在如下不良情况:从掩模表面进入的OoB光穿过基板而在背面的导电膜上反射，再次穿过基板而返回至掩模表面，由此带来不良影响。
[0018]另外，关于掩模图案完成后的多层反射层的刻入，在交替设置Si和Mo而将其作为一组的层时，需要对40层进行加工，在除去了上层的吸收层后，除去多层反射层，因此在多层反射层仅剩余数层的情况下，可能反而会提高反射率。
[0019]另外，在通过在反射型掩模上照射激光或进行离子注入而形成遮光框的情况下，由于存在由除多层反射膜以外的层导致的激光或离子的损失，因此必须照射考虑到该损失量的激光或离子。另外，在除多层反射层以外的层上产生由激光或离子的照射导致的损伤，存在吸收层的曝光光源波长的吸收率降低的隐患。
[0020]本发明是鉴于上述问题点而研发的，其目的在于，提供一种具有遮光性能高的遮光框的反射型掩模及其制造方法。
[0021]另外，本发明的目的也在于提供一种具有减轻了 OoB光的影响的遮光框的、容易制造的反射型掩模及其制造方法。
[0022]另外，本发明的目的在于，提供一种不使多层反射膜残留地、且容易地制造的具有高遮光性的反射型掩模及其制造方法。
[0023]本发明为一种反射型掩模，具有:基板；在基板的一面的表面形成的多层反射层；在多层反射层之上形成的保护层；以及在保护层之上形成的吸收层，在形成于吸收层的电路图案区域的外侧的至少一部分具有遮光框，该遮光框如下地构成:除去吸收层、保护层及多层反射层，且使多层反射层的遮光框内的开口宽度，比位于其上层的吸收层的开口宽度宽。
[0024]另外，本发明为一种反射型掩模的制造方法，包括:在基板的一面上形成多层反射层的工序；在多层反射层之上形成保护层的工序；在保护层之上形成吸收层的工序；在反射层形成电路图案的工序；以及形成遮光框的工序:通过干法刻蚀或湿法刻蚀将电路图案的外侧的框状区域的多层反射层、保护层和吸收层除去，直至基板的一面暴露，并使多层反射层的开口宽度比位于其上层的吸收层的开口宽度宽。
[0025]另外，在上述反射型掩模的制造方法的、在基板的一面上形成多层反射层的工序中，在由以石英(SiO2)为主成分且包含氧化钛(TiO2)的材料形成的基板上的一部分，通过以硅(Si)为主成分的氧化膜(SiO)或氮化膜(SiN)、或者Al膜而形成牺牲膜，之后，在基板上形成多层反射层，该多层反射层由以钥(Mo)和硅(Si)为材料、交替地层合多次而成的多层构造形成，且用于反射曝光的光，在形成吸收层的工序中，在多层反射层上通过单层构造或层合构造而形成用于吸收曝光的光的吸收层，其中单层构造由包含钽(Ta)及其氧化物、氮化物、氮氧化物中的任一种的材料形成，层合构造如下地构成:层合包含钽(Ta)及其氧化物、氮化物、氮氧化物中的任一种的材料，在最上层层合包含钽(Ta)的氧化物、氮化物、氮氧化物或硅(Si)的氧化物、氮化物、氮氧化物中的任一种的材料，在形成遮光框的工序中，在形成有牺牲膜的区域，设置遮光框。
[0026]根据本发明，在除去多层反射层而形成了遮光框的EUV掩模中，能够将遮光框边缘附近的EUV光的反射减少至几乎为零，因此发挥能够提供具有高遮光性能的反射型掩模及其制造方法，且能够形成高精度的转印图案的效果。另外，能够提供具有减轻了 OoB光的影响的遮光框的、容易制造的反射型掩模及其制造方法。另外，能够提供不使多层反射膜残 留的、具有高遮光性的反射型掩模及其制造方法。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]图1是本发明的第I实施方式的反射型掩模的构造的概略剖视图和概略俯视图。
[0028]图2是表示本发明的第I实施方式的实施例的反射型掩模的制作工序(直至形成图案)的概略剖视图。
[0029]图3是表示本发明的第I实施方式的实施例的反射型掩模(直至形成图案)的概略俯视图。
[0030]图4是表示本发明的第I实施方式的实施例的反射型掩模的制作工序(形成遮光框)的概略剖视图。
[0031]图5是表示本发明的第I实施方式的实施例的反射型掩模的概略图。
[0032]图6是表示本发明的第I实施方式的实施例的反射型掩模的制作工序(形成遮光框)的概略剖视图。
[0033]图7是表示本发明的第I实施方式的实施例的反射型掩模和以往的反射型掩模的概略图。
[0034]图8是表示本发明的第I实施方式的实施例的反射型掩模的制作工序(形成遮光框)的概略剖视图。
[0035]图9是表示本发明的第I实施方式的实施例的反射型掩模和以往的反射型掩模的概略图。
[0036]图10是表不本发明的第I实施方式的实施例的反射型掩模的遮光框部的EUV反射率的测定部位的概略图。
[0037]图11是表示本发明的第I实施方式的实施例的反射型掩模的遮光框部的EUV反射率的数据的概略图。
[0038]图12是表示本发明的第2实施方式的反射型掩模的构造的概略剖视图。
[0039]图13是表示本发明的第2实施方式的反射型掩模的主要部分的概略图。
[0040]图14是表示本发明的第2实施方式的反射型掩模的构造的概略剖视图。
[0041]图15是表示本发明的第2实施方式的反射型掩模的主要部分的概略图。
[0042]图16是本发明的第2实施方式的实施例的反射型掩模的概略图。
[0043]图17是本发明的第2实施方式的实施例的反射型掩模的概略图。
[0044]图18是说明本发明的第3实施方式的反射型掩模坯的剖视图。
[0045]图19是说明本发明的第3实施方式的反射型掩模的俯视图。
[0046]图20是说明本发明的第3实施方式的反射型掩模的制造方法的图。
[0047]图21是表示本发明的第3实施方式的反射型掩模的制造方法的实施例的剖视图。
[0048]图22是表示本发明的第3实施方式的反射型掩模的制造方法的实施例的剖视图。
[0049]图23是表示以往的反射型掩模的遮光框构造的课题的概略剖视图。
【具体实施方式】
[0050](第I实施方式)
[0051]以下，参照【专利附图】
【附图说明】本发明的第I实施方式。[0052]<反射型掩模的结构>
[0053]首先，说明本发明的反射型掩模的结构。图1的(a)、(b)、(C)是本发明的反射型掩模的构造的概略剖视图，图1的(d)是从上方观察图1的(a)、(b)、(C)得到的概略俯视图。S卩，本实施方式的反射型掩模的结构可以是101、102、103中的任一种。
[0054]图1的(a)、(b)、(c)所示的反射型掩模101、102、103均在基板I的表面依次形成有多层反射层2、保护层3、吸收层4。形成为在基板的背面形成有导电膜5的构造。在保护层3和吸收层4之间也可以具有缓冲层。缓冲层是为了在进行吸收层4的掩模图案修正时不给基底的保护层3带来损伤而设置的层。
[0055]反射型掩模101、102、103具有:吸收层4被实施了加工的图案区域10 ;和例如在图案区域10的外周部的至少一部分除去吸收层4、保护层3、多层反射层2 (存在缓冲层的情况下也除去缓冲层)而成的遮光框11。
[0056]如图1的(a)所示，反射型掩模101中，遮光框11内的多层反射层2的开口宽度，比位于其上层的吸收层4的开口宽度宽多层反射层2的膜厚的至少21%以上。多层反射层2的膜厚的21%是指，多层反射层的膜厚Xtan (6度)X2。例如，在最普通的多层反射层的膜厚280nm的情况下，只要使多层反射层2的开口宽度B比吸收层4的开口宽度A宽至少 280nmX0.21 = 58.8nm 以上即可。
[0057]此外，在此，设想EUV曝光的EUV光入射角(光的前进方向与垂直于反射型掩模面的方向所成的角)Θ为6度以内，但在EUV光入射角Θ为6度以上的情况下，也能够根据EUV光入射角Θ，如上述那样，计算多层反射层的膜厚XtanQ X 2的值，使多层反射层2的开口宽度为比吸收层4的开口宽度大该值以上，由此来确定多层反射层2的开口宽度。
[0058]另外，反射型掩模102如图1的(b)那样形成为，多层反射层2具有一 6度以上的倒锥形的(随着朝向基板(掩模下部)而多层反射层2的宽度减小)侧壁角度的形状。
[0059]另外，反射型掩模103如图1的(C)那样形成为，多层反射层2为正锥形(随着朝向吸收膜(掩模上部)而多层反射层2的宽度减小)。另外，不限于此，也可以是弓形(各向同性蚀刻中常见的带有圆角的形状)，只要多层反射层2的下端部(与基板I接触的部分)的开口宽度比吸收层4的开口宽度宽多层反射层2的膜厚的至少21%以上即可。
[0060]反射型掩模101、102、103均通过该构造，而不会在以6度入射的EUV曝光中的遮光框的边缘附近产生EUV反射光的漏出。关于规定为膜厚的21%以上的开口宽度和一 6度的倒锥形形状这样的值，是通过实验确认到不会产生EUV反射光的漏出的值。
[0061]<反射型掩模的详细结构:多层反射层、保护层、缓冲层>
[0062]图1的(a)、(b)、(c)所示的多层反射层2设计成对于EUV光能够实现60%左右的反射率，是Mo和Si交替地层合40?50对而成的层合膜，另外，最上层的保护层3由2?3nm厚的钌(Ru)或厚度为IOnm左右的硅(Si)构成。与Ru层之下相邻的层是Si层。使用Mo和Si的理由是，其对EUV光的吸收(消光系数)较小，并且Mo和Si的EUV光下的折射率差较大，因此能够提高Si和Mo的界面处的反射率。在保护层3为Ru的情况下，发挥作为吸收层4的加工中的阻挡层、掩模清洗时对于药液的保护层的作用。在保护层3为Si的情况下，也存在在保护层3与吸收层4之间具有缓冲层的情况。缓冲层是为了在进行吸收层4的蚀刻、图案修正时保护与缓冲层之下相邻的多层反射层2的最上层即Si层而设置的，由铬(Cr)的氮化物(CrN)构成。[0063]<反射型掩模的详细结构:吸收层>
[0064]图1的(a)、(b)、(C)的吸收层4由对EUV的吸收率高的钽(Ta)的氮化物(TaN)构成。作为其他材料，也可以是钽硼氮化物(TaBN)、钽硅(TaSi )、钽(Ta)、或它们的氧化物(TaBON,TaSiO,TaO)ο
[0065]图1的(a)、(b)、(c)的吸收层4也可以是由在上层设有低反射层的双层构造构成的吸收层，低反射层对波长190?260nm的紫外光具有防反射功能。低反射层用于对于掩模的缺陷检查器的检查波长提高对比度从而提高检查性。
[0066]<反射型掩模的详细结构:导电膜>
[0067]图1的(a)、(b)、(c)的导电膜5—般由CrN构成，但只要具有导电性即可，因此只要是由金属材料形成的材料即可。在图1的(a)、(b)、(C)中记载了具有导电膜5的形态，但也可以是不具有导电膜5的掩模坯及掩模。
[0068]<反射型掩模的详细结构:多层反射层的刻入>
[0069]说明本发明的反射型掩模的遮光框的形成方法。首先，通过光刻或电子束蚀刻，形成仅遮光框部开口的抗蚀剂图案。接着，通过使用氟系或氯系气体(或它们双方)的干法刻蚀，除去抗蚀剂图案的开口部的吸收层4和保护层3。接着，通过使用氟系气体的干法刻蚀、或者使用碱性溶液或酸性溶液的湿法刻蚀，将多层反射层2贯穿、除去。
[0070]在通过干法刻蚀将多层反射层2贯穿、除去时，使用氟系气体是因为，其对于作为多层反射层2的材料的Mo和Si双方具有蚀刻性。此时使用的氟系气体可以列举CF4、C2F6、C4F8, C5F8, CHF3> SF6, ClF30
[0071]对于通过湿法刻蚀将多层反射层2贯穿、除去时的蚀刻液，需要适于多层反射层的材料即Mo和Si的蚀刻。例如，作为碱性溶液，TMAH (四甲基氢氧化铵)、Κ0Η (氢氧化钾)、EDP (乙二胺邻苯二酚)是合适的。作为酸性溶液，硝酸和磷酸的混合液是合适的，但也可以对其添加氢氟酸、硫酸、乙酸。
[0072]也能够在进行上述的多层反射层2的贯穿、除去的处理时，形成上述的多层反射层2的侧壁的各形状，但也可以在实施多层反射层2的贯穿、除去处理后，另外增加用于提供上述的多层反射层的侧壁的各形状的、干法刻蚀处理或湿法刻蚀处理。
[0073]在本实施方式的反射型掩模101、102、103中，图案区域10的图案形成可以在形成遮光框后，也可以在形成遮光框前。
[0074]由此，在除去多层反射层而形成了遮光框的EUV掩模中，能够将遮光框边缘附近的EUV光的反射减少至几乎为零，因此能够得到具有高遮光性能的反射型掩模。
[0075](实施例1 — I)
[0076]以下，说明本实施方式的反射型掩模的制造方法的第I实施例。首先，在图2的Ca)中准备了反射型掩模坯100。反射型掩模坯100是在基板I之上依次形成有以对于波长13.5nm的EUV光使反射率成为64%左右的方式设计的40对Mo和Si的多层反射层2，在多层反射层2之上形成有2.5nm厚的Ru的保护层3，进一步在保护层3之上形成有70nm厚的由TaSi形成的吸收层4。
[0077]对本反射型掩模坯100，以300nm的膜厚涂布正型化学增幅抗蚀剂9(FEP171 =FUJIFILM ELECTRONICS MATERIALS公司)(图2的(b))，在通过电子束描绘装置(JBX9000:日本电子)进行描绘后，通过110°C、10分钟的曝光后烘焙(Post Exposure Bake:PEB)及喷涂显影(SFG3000:SIGMAMELTEC公司)，在抗蚀剂部分形成了抗蚀剂图案(图2的(C))。
[0078]接着，利用干法刻蚀装置，通过CF4等离子体和Cl2等离子体，对吸收层4进行蚀刻(图2的(d))，并进行抗蚀剂的剥离和清洗，由此制作图2的(e)所示的具有评价图案的反射型掩模104。评价图案将尺寸200nm的1:1的线和间隙图案配置在掩模中心。图案区域的大小为IOcmX 10cm。反射型掩模104的顶视图如图3所示。
[0079]接着，对具有上述评价图案的反射型掩模104的图案区域10进行形成遮光框11的工序。以500nm的膜厚在反射型掩模104 (图4的(a))上涂布i射线抗蚀剂29 (图4的(b))，对其通过i射线描绘装置(ALTA)进行描绘、显影，由此形成将之后成为遮光框11的区域除去的抗蚀剂图案(图4的(C))。此时抗蚀剂图案的开口宽度为5mm，配置在相对于掩模中心部的IOcmXlOcm的主图案区域为3μπι (微米)的距离的位置。
[0080]接着，利用干法刻蚀装置，通过CHF3等离子体(干法刻蚀装置内的压力50mTorr、ICP (电感耦合等离子体)功率500 W、RIE (反应性离子蚀刻)功率2000 W、CHF3:流量20sccm、处理时间6分钟，这些参数在以下的记载中相同),利用垂直性干法刻蚀将上述抗蚀剂的开口部的吸收层4和多层反射层2贯穿、除去(图4的(d)、(e))，然后通过利用硝酸、磷酸、氢氟酸的混合水溶液的湿法刻蚀进行4分钟处理，由此对Mo和Si的多层反射层进行侧蚀，得到图4的(f)所示那样的形状。
[0081]最后,通过硫酸类的剥离液和氨水-过氧化氢水溶液实施抗蚀剂的剥离、清洗,除去在干法刻蚀和湿法刻蚀中残留的抗蚀剂(图的4的(g))。图5的(a)、(b)表示在本实施例中制作并完成的反射型掩模101。
[0082]将这样制作的遮光框11的一部分裁切，在电子显微镜下进行截面观察，结果确认至|J，在多层反射层形成有单侧大约40nm (两侧大约80nm)左右的侧蚀(=相当于多层反射层2的膜厚的28.6%)。
[0083](实施例1 — 2)
[0084]说明本实施方式的反射型掩模的制造方法的第2实施例。主图案部的形成方法是与实施例1相同的方法。
[0085]在本实施例中，对反射型掩模104的图案区域10 (图6的(a))进行形成遮光框11的工序。以500nm的膜厚在反射型掩模104涂布i射线抗蚀剂29 (图6的(b))，对其通过i射线描绘装置(ALTA)进行描绘、显影，由此在抗蚀剂部分形成将之后成为遮光框11的区域除去的抗蚀剂图案(图6的(C))。此时，抗蚀剂图案的开口宽度为5mm，配置在相对于掩模中心部的IOcmXlOcm的主图案区域为3 μ m的距离的位置。
[0086]接着，通过利用CHF3 等离子体(压力 15mTorr、ICP300 W,RIE100 WXHF3:20sccm、处理时间I分钟)的干法刻蚀，除去吸收层(图6的(d))。
[0087]接着，利用干法刻蚀装置，通过CF4等离子体(压力50mTorr、ICP500 W、RIE50 W、CF4:20sCCm、处理时间12分钟)，在将上述抗蚀剂的开口部的多层反射层2贯穿的同时，形成倒锥形形状，形成图6的(e)所示那样的形状。接着，通过硫酸类的剥离液和氨水-过氧化氢水溶液实施抗蚀剂的剥离、清洗，除去在干法刻蚀中残留的抗蚀剂(图6的(f))。图7的(a)、(b)表示在本实施例中制作并完成的反射型掩模102。
[0088]将这样制作的遮光框11的一部分裁切，在电子显微镜下进行截面观察，结果确认到是一 12度的倒锥形形状。[0089](实施例1 — 3)
[0090]说明与实施例1、2不同的、本发明的反射型掩模的制造方法的实施例。主图案部的形成方法是与实施例1相同的方法。
[0091]对反射型掩模104的图案区域10 (图8的(a))进行形成遮光框的工序。以500nm的膜厚在反射型掩模104上涂布i射线抗蚀剂29 (图8的(b))，对其通过i射线描绘装置(ALTA)进行描绘、显影，由此在抗蚀剂部分形成将之后成为遮光框的区域除去的抗蚀剂图案(图8的(C))。此时，抗蚀剂图案的开口宽度为5mm，配置在相对于掩模中心部的IOcmX IOcm的主图案区域为3 μ m的距离的位置。接着，通过利用CHF3等离子体(压力15mTorr、ICP300 W,RIE100 WXHF3:20sccm、处理时间I分钟)的干法刻蚀，除去吸收层(图8 的(d))。
[0092]接着，利用干法刻蚀装置，通过SF6等离子体(压力50mTorr、ICP800 W、RIE25 W、SF6:40sCCm、处理时间8分钟)，将上述抗蚀剂的开口部的多层反射层2贯穿并进行侧蚀，形成图8的(e)所示那样的形状。接着,通过硫酸类的剥离液和氨水-过氧化氢水溶液实施抗蚀剂的剥离、清洗，除去在干法刻蚀中残留的抗蚀剂(图8的(f))。图9的(a)、(b)表示在本实施例中制作并完成的反射型掩模103。
[0093]将这样制作的遮光框的一部分裁切，在电子显微镜下进行截面观察，结果确认到，关于多层反射层2的下端部(与基板I接触的部分)的开口宽度，在多层反射层上形成有单侧大约46nm (两侧大约92nm)左右的侧蚀(=相当于多层反射层的膜厚的32.8%)。
[0094]测定了以上说明的、各实施例的反射型掩模、和以往的反射型掩模的遮光框部的EUV反射率。如图10所示，测定部位20是从比各反射型掩模的遮光框部分更靠图案区域10侧的部位、到比遮光框部更靠掩模外延部(边框部分)侧的部位之间的多个点。
[0095]其结果是，在以往的反射型掩模的遮光框部中，在遮光框的边缘附近，EUV反射率显示高的值，但在各实施例的反射型掩模中，在遮光框的边缘附近，未发现高的EUV反射率。该结果如图11所示。这样，能够制作具有遮光性能高的遮光框的反射型掩模。
[0096](第2实施方式)
[0097]以下，参照【专利附图】
【附图说明】本发明的第2实施方式。
[0098]<电路图案形成前的反射型掩模的结构>
[0099]首先，参照图12及图13说明电路图案形成前的反射型掩模的结构。图12的(a)?(d)表示本发明的实施方式的反射型掩模201、202、203、204的大致中央部分的概略剖视图。13的(a)是从一面侧观察图12的(a)?(d)所示的反射型掩模201、202、203、204而得到的概略图，图13的(b)是从另一面侧观察反射型掩模201、202而得到的概略图，图13的(c)是从另一面侧观察反射型掩模203、204而得到的概略图。需要说明的是，在以下的说明中，将反射型掩模201、202、203、204的基板I的形成电路图案的一侧的面称为一面，将其相反面称为另一面。
[0100]在图12的(a)所示的反射型掩模201中，在基板I的一面上形成有多层反射层(光反射层)2，在多层反射层2之上形成有吸收层(光吸收层)4，在基板I的另一面上形成有导电膜5。
[0101]图12的(b)所示的反射型掩模202是在反射型掩模201的多层反射层2与吸收层4之间增加了缓冲层6的结构，在基板I的一面上依次形成有多层反射层2、缓冲层6、吸收层4。另外，在基板I的另一面形成有导电膜5。
[0102]图12的(C)、Cd)所示的反射型掩模203、204形成为从反射型掩模201、202的另一面上除去导电膜5而成的结构。
[0103]如图13的(a)所示，在反射型掩模201、202、203、204的一面上形成有吸收层区域80和边框形状的框状区域90。在框状区域90中，如图12所示，多层反射层2和吸收层4、或者多层反射层2和缓冲层6及吸收层4被呈槽状地除去而形成有遮光框11。在遮光框11的底部，基板I的一面暴露而露出。
[0104]如图13的(b)所不,在反射型掩模201、202的另一面形成有导电膜5和边框形状的导电膜除去区域7。在导电膜除去区域7中，如图12的(a)、(b)所示，框状区域90的导电膜5被呈槽状地除去。在导电膜除去区域7的底部，基板I的另一面暴露而露出。如图13的(c)所示，在反射型掩模203、204的另一面未设置导电膜5，基板I的另一面整个面暴
露而露出。
[0105]说明形成图12及图13所示的遮光框11和导电膜除去区域7的方法。在本实施方式中，利用基于YAG激光(使用1064nm的四次高次谐波266nm)的波长短而高能的激光。该激光能够穿过基板1，但对于多层反射层2和吸收层4、缓冲层6及导电膜5是非透过性的。
[0106]首先，在图12的(a)中，在反射型掩模201的基板I的另一面整个面形成导电膜5，然后，在基板I的一面整个面形成多层反射层2和吸收层4。接着，从一面侧或另一面侧在框状区域90的范围内照射激光。由此，一并除去多层反射层2、吸收层4和导电膜5，形成遮光框11和导电膜除去区域7。
[0107]在图12的(b)、(c)、(d)中的、反射型掩模202、203、204的情况下，也同样地通过
激光的照射一并除去多层反射层2、缓冲层6、吸收层4和导电膜5，或者一并除去多层反射层2和吸收层4，或者一并除去多层反射层2、缓冲层6和吸收层4，从而形成遮光框11和导电膜除去区域7，或者形成遮光框11。
[0108]需要说明的是，在该实施方式的说明中，遮光框11和导电膜除去区域7的形成在电路图案形成前进行，但也可以在电路图案形成后进行。另外，作为激光，使用YAG激光，但也可以使用CO2激光等。
[0109]如以上那样，在图12的(a)、(b)所示的反射型掩模201、202中，遮光框11呈槽状，且在其底部，基板I的一面暴露，在基板I的背侧也设有导电膜除去区域7，从而基板I的另一面暴露，因此，不会发生从遮光框11的底部穿过基板的OoB光在另一面的导电膜处发生反射，再次穿过基板而返回到掩模表面这一情况，能够减轻OoB光的影响。
[0110]另外，在图12的(c)、(d)所示的反射型掩模203、204的情况下，在另一面上未设置导电膜5，基板I的另一面整个面暴露而露出，因此，不会发生从遮光框11的底部穿过基板的OoB光在另一面的导电膜处发生反射，再次穿过基板I而返回到掩模表面这一情况，能够减轻OoB光的影响。需要说明的是，在该情况下，反射型掩模203、204通过真空夹头等固定在未图示的曝光机内。
[0111]另外，根据通过激光照射一并除去多层反射层2、吸收层4和导电膜5等而形成遮光框11和导电膜除去区域7的情况，与通过干法刻蚀等进行刻入的方法相比，生产能力提高。另外，根据能够通过激光同时对基板I的表面背面进行除去的情况，能够提高表面背面的位置精度，并且能够使OoB的影响非常小。由此，在半导体衬底上形成转印电路图案时，能够以高精度形成转印图案。
[0112]<反射型掩模的详细结构:多层反射层>
[0113]图12的(a)、(c)的多层反射层2是在第I实施方式所说明的多层反射层2中，特别地由Ru构成最上层而成的。最上层的Ru发挥吸收层的加工中的阻挡层、掩模清洗时相对于药液的保护的作用，因此能够作为保护层。
[0114]图12的(b)、(d)的多层反射层2是在第I实施方式所说明的多层反射层2中，特别地由Si构成最上层而成的。最上层的Si发挥与上述的Ru相同的作用，因此能够作为保护层。
[0115]<反射型掩模的详细结构:缓冲层>
[0116]图12的(b)、(d)的缓冲层6与在第I实施方式中说明的缓冲层相同，是为了在进行吸收层4的蚀刻或图案修正时保护与缓冲层6之下相邻的多层反射层2的最上层即Si层而设置的，由铬(Cr)的氮化物(CrN)构成。
[0117]<反射型掩模的详细结构:吸收层>
[0118]图12的(a)?(d)的吸收层4与在第I实施方式中说明的吸收层4相同。
[0119]<反射型掩模的详细结构:导电膜>
[0120]图12 (a)、(b)的导电膜5与在第I实施方式中说明的导电膜5相同。
[0121]<带有电路图案的反射型掩模的说明>
[0122]接着，说明在上述反射型掩模上形成有电路图案的、带有电路图案的反射型掩模。图14的(a)?(d)表示在反射型掩模201、202、203、204形成有电路图案85的带有电路图案的反射型掩模205、206、207、208的大致中央部分的概略剖视图。图15的(a)是从一面侧观察带有电路图案的反射型掩模205、206、207、208而得到的概略图。图15的(b)是从另一面侧观察带有电路图案的反射型掩模205、206而得到的概略图，图15的(c)是从另一面侧观察反射型掩模207、208而得到的概略图。
[0123]反射型掩模205、206、207、208均通过对位于遮光框11的内侧的多层反射层2的上部的吸收层4、或吸收层4及缓冲层6进行刻入，而形成有电路图案85。在本实施方式的情况下，已经形成了遮光框11、导电膜除去区域7，因此通过形成电路图案85，获得具有对EUV光的反射率比吸收层区域充分小的框状区域90的反射型掩模。
[0124]<形成电路图案的方法>
[0125]接下来，详细说明形成电路图案85的方法。
[0126]在图12的(a)、(C)所示的反射型掩模201或203的情况下，在通过电子束蚀刻形成抗蚀剂图案后，通过氟碳化合物等离子体或氯等离子体、必要的情况下通过这双方的等离子体，对吸收层4进行蚀刻。然后，通过对抗蚀剂进行剥离清洗，获得在吸收层4形成有电路图案85的、图14的(a)、(c)所示的带有电路图案的反射型掩模205或207。
[0127]在图12的(b)、(d)所示的反射型掩模202或204的情况下也同样，首先，同样地在通过电子束蚀刻形成抗蚀剂图案后，通过氟碳化合物等离子体或氯等离子体、必要的情况下通过这双方的等离子体，对吸收层4进行蚀刻。接着，通过氯等离子体对缓冲层6进行蚀刻。然后，通过对抗蚀剂进行剥离清洗，获得在吸收层4及缓冲层6形成有电路图案85的、图14的(b) (d)所示的带有电路图案的反射型掩模206或208。由此，获得具有对EUV光的反射率比吸收层区域充分小的框状区域的反射型掩模205~208。
[0128]需要说明的是，本实施方式的反射型掩模的制造方法及反射型掩模不限定于上述的实施方式，能够进行各种变形。作为一例，在上述的实施方式中，在基板I的一面上直接形成了多层反射层2，但也可以在该基板I与多层反射层2之间设置用于防止曝光时的充电的导电膜。
[0129](实施例2)
[0130]为了更详细地说明本实施方式而列举以下实施例，但本实施方式不限定于实施例。需要说明的是，在上述的实施方式和以下的实施例中，使形成遮光框11的工序和形成电路图案85的工序如后相反。
[0131]<反射型掩模坯制造方法>
[0132]以下，说明本发明的反射型掩模的制造方法的实施例。首先，如图16的(a)所示，准备本实施例中使用的低热膨胀玻璃基板即基板I。接着，如图16的(b)所示，在基板I的另一面，通过溅射装置而形成静电卡盘用的导电膜5。另外，如图16的(c)所示，在基板I上层合以相对于波长13.5nm的EUV光使反射率为64%左右的方式设计的40对的钥(Mo)和硅(Si)的多层反射层2。接着，如图16的(d)所示，通过溅射装置在多层反射层2上形成由TaN形成的吸收层4。此时的吸收层4的膜厚为50nm。由此，制作本发明中使用的反射型掩模坯200。
[0133] <反射型掩模坯的图案化>
[0134]对制作好的图16的(d)所示的反射型掩模坯200进行电子束蚀刻、干法刻蚀和抗蚀剂剥离清洗，在吸收层4上形成电路图案85，由此制作图17的(a)所示的反射型掩模209。此时，在电子束蚀刻中使用化学增幅型正性抗蚀剂(FUJI FILM ELECTRONICSMATERIALS公司制，产品号:FEP — 171 )，通过描绘装置(日本电子制，产品号JBX9000)进行剂量15μ C / cm的描绘后，利用TMAH (四甲基氢氧化铵)2.38%显影液形成抗蚀剂图案。另外，在吸收层4的蚀刻中适用Cl2的电感耦合型等离子体。
[0135]<遮光框和导电膜除去区域的制作>
[0136]对制作好的图17的(a)所示的反射型掩模209，从一面侧以频率2.5kHz、输出18A照射YAG激光的4倍波激光(266nm)，一并除去吸收层4、多层反射层2和导电膜5。由此，如图17的(b)所示，完成了具有遮光框11及导电膜除去区域7的反射型掩模205。
[0137]测定制作好的图17的(b)所示的反射型掩模210的、吸收层侧的EUV光(波长
13.5nm)的反射率。其结果如表1所示。遮光框以外的区域处的反射率为1.24%，与此相对，框状区域的反射率为0.00%。另外，为了检查OoB光的影响，测定了从真空紫外线到近红外区域的波长下的反射率，结果分别为0.00%。
[0138]表1
[0139]
【权利要求】
1.一种反射型掩模，具有: 基板； 在所述基板的一面的表面形成的多层反射层； 在所述多层反射层之上形成的保护层；以及 在所述保护层之上形成的吸收层， 在形成于所述吸收层的电路图案区域的外侧的至少一部分，具有遮光框，所述遮光框如下地构成:除去所述吸收层、所述保护层及所述多层反射层，且使所述多层反射层的遮光框内的开口宽度，比位于其上层的所述吸收层的开口宽度宽。
2.如权利要求1所述的反射型掩模，其中， 所述多层反射层的遮光框内的开口宽度，比位于其上层的所述吸收层的开口宽度宽所述多层反射层的膜厚的21%以上。
3.如权利要求1所述的反射型掩模，其中， 所述多层反射层的遮光框内的侧壁形状为倒锥形形状。
4.如权利要求1所述的反射型掩模，其中， 所述多层反射层的遮光框内的侧壁角度为，入射到掩模的EUV光不会向所述多层反射层的侧壁直接入射的、一 6度以上。
5.如权利要求1~4中任一项所述的反射型掩模,其中， 至少在未形成所述遮光框的区域，在所述基板的另一面还形成有导电膜。
6.一种反射型掩模的制造方法，包括: 在基板的一面之上形成多层反射层的工序； 在多层反射层之上形成吸收层的工序； 在所述多层反射层形成电路图案的工序；以及 形成遮光框的工序:通过干法刻蚀或湿法刻蚀将所述电路图案的外侧的框状区域的所述多层反射层和所述吸收层除去，直至所述基板的一面暴露，并使所述多层反射层的开口宽度比位于其上层的所述吸收层的开口宽度宽。
7.如权利要求6所述的反射型掩模的制造方法，其中， 在形成所述遮光框的工序之前，还包括预先进行所述遮光框内的所述多层反射层的贯穿及除去的刻入工序。
8.如权利要求6或7所述的反射型掩模的制造方法，其中， 在形成所述遮光框的工序中，使用包含氟原子的气体对所述多层反射层进行干法刻蚀。
9.如权利要求8所述的反射型掩模的制造方法，其中， 所述包含氟原子的气体是至少包含cf4、C2F6,C4F8,c5f8、chf3、SF6,ClF3中的任一种的气体。
10.如权利要求6或7所述的反射型掩模的制造方法，其中， 在形成所述遮光框的工序中，使用至少包含硝酸、磷酸、氢氟酸、硫酸、乙酸中的任一种的蚀刻液对所述多层反射层进行湿法刻蚀。
11.如权利要求6~10中任一项所述的反射型掩模的制造方法，其中，还包括: 在所述基板的另一面上形成导电膜的工序；和在形成有所述遮光框的区域、形成导电膜除去区域的工序，所述导电膜除去区域是通过将所述导电膜除去直至所述基板的另一面暴露而形成的。
12.如权利要求11所述的反射型掩模的制造方法，其特征在于， 从所述基板的一面侧或另一面侧照射对所述基板具有透过性、对所述多层反射层、所述吸收层和所述导电膜为非透过性的激光，除去所述多层反射层、所述吸收层和所述导电膜，由此，一并进行形成所述遮光框的工序和形成所述导电膜除去区域的工序。
13.如权利要求12所述的反射型掩模的制造方法，其特征在于， 在形成所述电路图案的工序之前，进行形成所述遮光框的工序和形成所述导电膜除去区域的工序。
14.如权利要求12所述的反射型掩模的制造方法，其特征在于， 在形成电路图案的工序之后，进行形成所述遮光框的工序和形成所述导电膜除去区域的工序。
15.如权利要求12所述的反射型掩模的制造方法，其特征在于， 所述激光使用基于YAG激光或(?激光的激光。
16.如权利要求6~11中任一项所述的反射型掩模的制造方法，其中， 在所述基板的一面上形成多层反射层的工序中， 在由以石英(SiO2)为主成分且包含氧化钛(TiO2)的材料形成的基板上的一部分，通过以硅(Si)为主成分的 氧化膜(SiO)或氮化膜(SiN)、或者Al膜而形成牺牲膜， 之后，在所述基板上形成多层反射层，所述多层反射层由以钥(Mo)和硅(Si )为材料交替地层合多次而成的多层构造形成，且用于反射曝光的光， 在形成所述吸收层的工序中， 在所述多层反射层上通过单层构造或层合构造而形成用于吸收曝光的光的吸收层，其中所述单层构造由包含钽(Ta )及其氧化物、氮化物、氮氧化物中的任一种的材料形成，所述层合构造如下地构成:层合包含钽(Ta)及其氧化物、氮化物、氮氧化物中的任一种的材料，在最上层层合包含钽(Ta)的氧化物、氮化物、氮氧化物或硅(Si)的氧化物、氮化物、氮氧化物中的任一种的材料， 在形成所述遮光框的工序中，在形成有所述牺牲膜的区域，设置所述遮光框。
17.如权利要求16所述的反射型掩模的制造方法，其中， 包括在所述多层反射膜和所述吸收膜之间通过单层构造或层合构造而形成用于保护所述多层反射膜的保护层的工序，其中所述单层构造由包含钌(Ru)或硅(Si)中的任一种的材料形成，所述层合构造如下地构成:层合包含钌(Ru)或硅(Si)中的任一种的材料，在最上层层合包含钌(Ru)的氧化物、氮化物、氮氧化物或硅(Si)的氧化物、氮化物、氮氧化物中的任一种的材料， 在形成所述遮光框的工序中，所述保护层在形成有牺牲膜的区域被除去。
18.如权利要求16或17所述的反射型掩模的制造方法，其中， 还包括如下工序:在所述基板的与多层反射膜相反一侧的面上，至少在未形成所述遮光框的区域形成导电膜，所述导电膜由包含铬(Cr )或钽(Ta)中的任一种、或者铬(Cr )或钽(Ta )的氧化物、氮化物、氮氧化物中的任一种的材料形成。
19.一种反射型掩模,其特征在于,通过权利要求6至18中任一项所述的反射型掩模的制 造方法而制造。
【文档编号】G03F1/24GK103748660SQ201280041142
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2012年8月24日 优先权日:2011年8月25日
【发明者】福上典仁, 坂田阳, 松井一晃, 渡边原太 申请人:凸版印刷株式会社
【专利摘要】本发明提供一种具有遮光性能高的遮光框的反射型掩模及其制造方法。在具有对多层反射层进行刻入而成的遮光框的反射型掩模中，通过仅对多层反射层进行侧蚀、或者仅将多层反射层加工成倒锥形形状，能够抑制EUV光（极端紫外线光）在遮光框边缘附近的反射，能够提供具有高遮光性的反射型掩模，能够形成高精度的转印图案。
【专利说明】 反射型掩模及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及反射型掩模、反射型掩模的制造方法，尤其涉及在使用以极端紫外线(Extreme Ultra Violet ;以下记作“EUV”)为光源的EUV光刻的半导体制造装置等中利用的反射型掩模、反射型掩模的制造方法。
【背景技术】
[0002](EUV光刻的说明)
[0003]随着半导体器件的细微化，对光刻技术的细微化的要求提高。作为应对光刻技术的细微化的一环，在光刻的曝光方式中，已经不断从以往的使用波长为193nm的ArF准分子激光的曝光替换为使用波长为13.5nm的EUV区域的光的曝光。EUV光刻中，光源波长短，光吸光性非常高，因此需要在真空中进行。另外，在EUV的波长区域中，大部分物质的折射率为比I还稍小的值。因此，在EUV光刻中无法使用一直以来使用的透射型的折射光学系统，而是使用反射光学系统。因此，作为底版的光掩模(以下，称作掩模)也无法使用以往的透射型的掩模，从而需要使用反射型的掩模。
[0004](反射型掩模和坯构造的说明)
[0005]这种反射型掩模以被称作反射型掩模坯的基板为原料而制作。反射型掩模坯是在低热膨胀基板上依次形成有对曝光光源波长显示高反射率的多层反射层、和吸收曝光光源波长的吸收层，并且在基板的背面形成有用于在曝光机内的静电卡盘固定的背面导电膜。另外，也存在具有如下构造的反射型掩模，即在多层反射层与吸收层之间具有缓冲层。在从反射型掩模坯(mask blank)加工反射型掩模时，通过EB光刻和蚀刻技术将吸收层局部地除去，在具有缓冲层的构造的情况下，也同样地将缓冲层除去，形成由吸收部和反射部构成的电路图案。被像这样制作的反射型掩模反射的光像经由反射光学系统而被转印到半导体衬底上。
[0006](反射型掩模的吸收层的膜厚和反射率的说明)
[0007]在使用反射光学系统的曝光方法中，无法实现利用透射型的分光器的偏转。因此，在反射型掩模中，存在向掩模的入射光和反射光无法设计在同轴上这一缺点，入射光以从相对于掩模面垂直的方向倾斜规定角度的入射角(通常6° )照射，因此在吸收层的膜厚较厚的情况下，产生图案本身的影子。成为该影子的部分处的反射强度比未成为影子的部分小，因此对比度降低，在转印图案中产生边缘部的模糊或相对于设计尺寸的偏差。这被称为阴影(shadowing)，是反射型掩模的原理课题之一。
[0008]为了防止这样的图案边缘部的模糊和相对于设计尺寸的偏差，减小吸收层的膜厚、降低图案的高度是有效的。但是，若吸收层的膜厚减小，则吸收层中的遮光性降低，转印对比度降低，导致转印图案的精度降低。即，若过度减薄吸收层，则无法获得用于保证转印图案的精度所需的对比度。
[0009]如上所述，吸收层的膜厚过厚或过薄均会成为问题，因此现今吸收层的膜厚为大概50?90nm之间，EUV光(极端紫外光)在吸收层上的反射率为0.5?2%左右。[0010](相邻芯片的多重曝光的说明)
[0011]另一方面，在使用反射型掩模在像硅晶圆这样的半导体衬底上形成转印电路图案时，在一片半导体衬底上形成多个电路图案的芯片。在相邻的芯片之间，有时会存在芯片外周部重叠的区域。这是由于，为了尽可能地增加在一片晶圆上获取的芯片、即为了提高生产率，而高密度地配置芯片。在该情况下，芯片外周部重叠的区域经历多次(最多4次)曝光(多重曝光)。该转印图案的芯片外周部对应反射型掩模的外周部，通常，反射型掩模上的外周部是形成有吸收层的部分。但是，如上所述，吸收层上的EUV光的反射率为0.5?2%左右，因此存在由于多重曝光而芯片外周部感光的问题。因此，需要在掩模上的芯片外周部设置EUV光的遮光性比通常的吸收层高、反射率为0.3%以下的区域(以下称为遮光框)。
[0012]为了解决这样的问题，提出有如下反射型掩模:形成从反射型掩模的吸收层刻入至多层反射层而成的槽、或形成比电路图案区域的吸收膜的膜厚厚的膜、或通过在反射型掩模上照射激光或进行离子注入而使多层反射层的反射率降低，由此设置对曝光光源波长的遮光性高的遮光框(例如，参照专利文献I)。
[0013]专利文献1:日本特开2009 - 212220号公报
【发明内容】
[0014]但是，在上述专利文献I所公开的仅对吸收层和多层反射层进行刻入的遮光框中，产生如下问题。使用附图对此进行详细说明。图12表示以往的反射型掩模901的概略剖视图。图23所示的遮光框11的大部分能够使EUV反射率几乎为零，但遮光框边缘附近的EUV反射率(903、904)产生反而比形成遮光框之前高的问题。这是因为，在仅对多层反射层2进行刻入的方法中，需要也除去有助于EUV反射率降低的吸收层4，因此在遮光框边缘附近，产生在EUV光的入射和反射的行程中仅在吸收层4中穿过I次的情况。例如，原因在于，从遮光框区域侧斜着入射的EUV光不穿过吸收层地从多层反射层侧壁进入，经多层反射层反射的EUV光在吸收层中仅穿过I次就漏出至晶圆侧(图23的904)，另外，即使斜着入射的EUV光最初穿过吸收层，在遮光框边缘附近，经多层反射层反射的EUV光的一部分也穿过多层反射层侧壁而漏出至晶圆侧(图23的903)。即，由于用于使EUV反射率降低的遮光框11，在遮光框边缘部分，反而发生EUV反射光的漏出而产生提高了 EUV反射率的问题，从而导致遮光性能降低。
[0015]另外，在多重曝光中，不仅产生基于EUV光的曝光,还产生由于被称为带外光(以下称为OoB (Out of Band)光)的、13.5nm波长带以外的从真空紫外线区域到近红外线区域的光的原因也同样地使芯片外周部感光这一问题。这些OoB光在掩模的EUV吸收层(主材料多使用包含钽(Ta)的物质)发生反射，向晶圆放射。因此，13.5nm以外的各种波长的光被照射到晶圆上的抗蚀剂而感光，产生芯片边界区域附近的图案尺寸的偏差等不良影响。
[0016]但是，在上述专利文献I所公开的方法中，在掩模图案完成后的遮光框的区域中的多层反射层的刻入中，需要对材质不同的钥(Mo)和硅(Si)的合计80层进行加工，在干法刻蚀中为了实现该加工需要非常复杂的条件。另外，与主图案的蚀刻不同，需要分两次进行光刻和蚀刻，存在生产能力恶化的不良情况。
[0017]另外，根据上述专利文献I所公开的方法，即使在将吸收层及多层反射层全部刻入而除去来使基板表面暴露从而形成遮光框的情况下，在基板的背面也设有导电膜。导电膜中主材料多使用含有铬(Cr)的物质，存在如下不良情况:从掩模表面进入的OoB光穿过基板而在背面的导电膜上反射，再次穿过基板而返回至掩模表面，由此带来不良影响。
[0018]另外，关于掩模图案完成后的多层反射层的刻入，在交替设置Si和Mo而将其作为一组的层时，需要对40层进行加工，在除去了上层的吸收层后，除去多层反射层，因此在多层反射层仅剩余数层的情况下，可能反而会提高反射率。
[0019]另外，在通过在反射型掩模上照射激光或进行离子注入而形成遮光框的情况下，由于存在由除多层反射膜以外的层导致的激光或离子的损失，因此必须照射考虑到该损失量的激光或离子。另外，在除多层反射层以外的层上产生由激光或离子的照射导致的损伤，存在吸收层的曝光光源波长的吸收率降低的隐患。
[0020]本发明是鉴于上述问题点而研发的，其目的在于，提供一种具有遮光性能高的遮光框的反射型掩模及其制造方法。
[0021]另外，本发明的目的也在于提供一种具有减轻了 OoB光的影响的遮光框的、容易制造的反射型掩模及其制造方法。
[0022]另外，本发明的目的在于，提供一种不使多层反射膜残留地、且容易地制造的具有高遮光性的反射型掩模及其制造方法。
[0023]本发明为一种反射型掩模，具有:基板；在基板的一面的表面形成的多层反射层；在多层反射层之上形成的保护层；以及在保护层之上形成的吸收层，在形成于吸收层的电路图案区域的外侧的至少一部分具有遮光框，该遮光框如下地构成:除去吸收层、保护层及多层反射层，且使多层反射层的遮光框内的开口宽度，比位于其上层的吸收层的开口宽度宽。
[0024]另外，本发明为一种反射型掩模的制造方法，包括:在基板的一面上形成多层反射层的工序；在多层反射层之上形成保护层的工序；在保护层之上形成吸收层的工序；在反射层形成电路图案的工序；以及形成遮光框的工序:通过干法刻蚀或湿法刻蚀将电路图案的外侧的框状区域的多层反射层、保护层和吸收层除去，直至基板的一面暴露，并使多层反射层的开口宽度比位于其上层的吸收层的开口宽度宽。
[0025]另外，在上述反射型掩模的制造方法的、在基板的一面上形成多层反射层的工序中，在由以石英(SiO2)为主成分且包含氧化钛(TiO2)的材料形成的基板上的一部分，通过以硅(Si)为主成分的氧化膜(SiO)或氮化膜(SiN)、或者Al膜而形成牺牲膜，之后，在基板上形成多层反射层，该多层反射层由以钥(Mo)和硅(Si)为材料、交替地层合多次而成的多层构造形成，且用于反射曝光的光，在形成吸收层的工序中，在多层反射层上通过单层构造或层合构造而形成用于吸收曝光的光的吸收层，其中单层构造由包含钽(Ta)及其氧化物、氮化物、氮氧化物中的任一种的材料形成，层合构造如下地构成:层合包含钽(Ta)及其氧化物、氮化物、氮氧化物中的任一种的材料，在最上层层合包含钽(Ta)的氧化物、氮化物、氮氧化物或硅(Si)的氧化物、氮化物、氮氧化物中的任一种的材料，在形成遮光框的工序中，在形成有牺牲膜的区域，设置遮光框。
[0026]根据本发明，在除去多层反射层而形成了遮光框的EUV掩模中，能够将遮光框边缘附近的EUV光的反射减少至几乎为零，因此发挥能够提供具有高遮光性能的反射型掩模及其制造方法，且能够形成高精度的转印图案的效果。另外，能够提供具有减轻了 OoB光的影响的遮光框的、容易制造的反射型掩模及其制造方法。另外，能够提供不使多层反射膜残 留的、具有高遮光性的反射型掩模及其制造方法。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]图1是本发明的第I实施方式的反射型掩模的构造的概略剖视图和概略俯视图。
[0028]图2是表示本发明的第I实施方式的实施例的反射型掩模的制作工序(直至形成图案)的概略剖视图。
[0029]图3是表示本发明的第I实施方式的实施例的反射型掩模(直至形成图案)的概略俯视图。
[0030]图4是表示本发明的第I实施方式的实施例的反射型掩模的制作工序(形成遮光框)的概略剖视图。
[0031]图5是表示本发明的第I实施方式的实施例的反射型掩模的概略图。
[0032]图6是表示本发明的第I实施方式的实施例的反射型掩模的制作工序(形成遮光框)的概略剖视图。
[0033]图7是表示本发明的第I实施方式的实施例的反射型掩模和以往的反射型掩模的概略图。
[0034]图8是表示本发明的第I实施方式的实施例的反射型掩模的制作工序(形成遮光框)的概略剖视图。
[0035]图9是表示本发明的第I实施方式的实施例的反射型掩模和以往的反射型掩模的概略图。
[0036]图10是表不本发明的第I实施方式的实施例的反射型掩模的遮光框部的EUV反射率的测定部位的概略图。
[0037]图11是表示本发明的第I实施方式的实施例的反射型掩模的遮光框部的EUV反射率的数据的概略图。
[0038]图12是表示本发明的第2实施方式的反射型掩模的构造的概略剖视图。
[0039]图13是表示本发明的第2实施方式的反射型掩模的主要部分的概略图。
[0040]图14是表示本发明的第2实施方式的反射型掩模的构造的概略剖视图。
[0041]图15是表示本发明的第2实施方式的反射型掩模的主要部分的概略图。
[0042]图16是本发明的第2实施方式的实施例的反射型掩模的概略图。
[0043]图17是本发明的第2实施方式的实施例的反射型掩模的概略图。
[0044]图18是说明本发明的第3实施方式的反射型掩模坯的剖视图。
[0045]图19是说明本发明的第3实施方式的反射型掩模的俯视图。
[0046]图20是说明本发明的第3实施方式的反射型掩模的制造方法的图。
[0047]图21是表示本发明的第3实施方式的反射型掩模的制造方法的实施例的剖视图。
[0048]图22是表示本发明的第3实施方式的反射型掩模的制造方法的实施例的剖视图。
[0049]图23是表示以往的反射型掩模的遮光框构造的课题的概略剖视图。
【具体实施方式】
[0050](第I实施方式)
[0051]以下，参照【专利附图】
【附图说明】本发明的第I实施方式。[0052]<反射型掩模的结构>
[0053]首先，说明本发明的反射型掩模的结构。图1的(a)、(b)、(C)是本发明的反射型掩模的构造的概略剖视图，图1的(d)是从上方观察图1的(a)、(b)、(C)得到的概略俯视图。S卩，本实施方式的反射型掩模的结构可以是101、102、103中的任一种。
[0054]图1的(a)、(b)、(c)所示的反射型掩模101、102、103均在基板I的表面依次形成有多层反射层2、保护层3、吸收层4。形成为在基板的背面形成有导电膜5的构造。在保护层3和吸收层4之间也可以具有缓冲层。缓冲层是为了在进行吸收层4的掩模图案修正时不给基底的保护层3带来损伤而设置的层。
[0055]反射型掩模101、102、103具有:吸收层4被实施了加工的图案区域10 ;和例如在图案区域10的外周部的至少一部分除去吸收层4、保护层3、多层反射层2 (存在缓冲层的情况下也除去缓冲层)而成的遮光框11。
[0056]如图1的(a)所示，反射型掩模101中，遮光框11内的多层反射层2的开口宽度，比位于其上层的吸收层4的开口宽度宽多层反射层2的膜厚的至少21%以上。多层反射层2的膜厚的21%是指，多层反射层的膜厚Xtan (6度)X2。例如，在最普通的多层反射层的膜厚280nm的情况下，只要使多层反射层2的开口宽度B比吸收层4的开口宽度A宽至少 280nmX0.21 = 58.8nm 以上即可。
[0057]此外，在此，设想EUV曝光的EUV光入射角(光的前进方向与垂直于反射型掩模面的方向所成的角)Θ为6度以内，但在EUV光入射角Θ为6度以上的情况下，也能够根据EUV光入射角Θ，如上述那样，计算多层反射层的膜厚XtanQ X 2的值，使多层反射层2的开口宽度为比吸收层4的开口宽度大该值以上，由此来确定多层反射层2的开口宽度。
[0058]另外，反射型掩模102如图1的(b)那样形成为，多层反射层2具有一 6度以上的倒锥形的(随着朝向基板(掩模下部)而多层反射层2的宽度减小)侧壁角度的形状。
[0059]另外，反射型掩模103如图1的(C)那样形成为，多层反射层2为正锥形(随着朝向吸收膜(掩模上部)而多层反射层2的宽度减小)。另外，不限于此，也可以是弓形(各向同性蚀刻中常见的带有圆角的形状)，只要多层反射层2的下端部(与基板I接触的部分)的开口宽度比吸收层4的开口宽度宽多层反射层2的膜厚的至少21%以上即可。
[0060]反射型掩模101、102、103均通过该构造，而不会在以6度入射的EUV曝光中的遮光框的边缘附近产生EUV反射光的漏出。关于规定为膜厚的21%以上的开口宽度和一 6度的倒锥形形状这样的值，是通过实验确认到不会产生EUV反射光的漏出的值。
[0061]<反射型掩模的详细结构:多层反射层、保护层、缓冲层>
[0062]图1的(a)、(b)、(c)所示的多层反射层2设计成对于EUV光能够实现60%左右的反射率，是Mo和Si交替地层合40?50对而成的层合膜，另外，最上层的保护层3由2?3nm厚的钌(Ru)或厚度为IOnm左右的硅(Si)构成。与Ru层之下相邻的层是Si层。使用Mo和Si的理由是，其对EUV光的吸收(消光系数)较小，并且Mo和Si的EUV光下的折射率差较大，因此能够提高Si和Mo的界面处的反射率。在保护层3为Ru的情况下，发挥作为吸收层4的加工中的阻挡层、掩模清洗时对于药液的保护层的作用。在保护层3为Si的情况下，也存在在保护层3与吸收层4之间具有缓冲层的情况。缓冲层是为了在进行吸收层4的蚀刻、图案修正时保护与缓冲层之下相邻的多层反射层2的最上层即Si层而设置的，由铬(Cr)的氮化物(CrN)构成。[0063]<反射型掩模的详细结构:吸收层>
[0064]图1的(a)、(b)、(C)的吸收层4由对EUV的吸收率高的钽(Ta)的氮化物(TaN)构成。作为其他材料，也可以是钽硼氮化物(TaBN)、钽硅(TaSi )、钽(Ta)、或它们的氧化物(TaBON,TaSiO,TaO)ο
[0065]图1的(a)、(b)、(c)的吸收层4也可以是由在上层设有低反射层的双层构造构成的吸收层，低反射层对波长190?260nm的紫外光具有防反射功能。低反射层用于对于掩模的缺陷检查器的检查波长提高对比度从而提高检查性。
[0066]<反射型掩模的详细结构:导电膜>
[0067]图1的(a)、(b)、(c)的导电膜5—般由CrN构成，但只要具有导电性即可，因此只要是由金属材料形成的材料即可。在图1的(a)、(b)、(C)中记载了具有导电膜5的形态，但也可以是不具有导电膜5的掩模坯及掩模。
[0068]<反射型掩模的详细结构:多层反射层的刻入>
[0069]说明本发明的反射型掩模的遮光框的形成方法。首先，通过光刻或电子束蚀刻，形成仅遮光框部开口的抗蚀剂图案。接着，通过使用氟系或氯系气体(或它们双方)的干法刻蚀，除去抗蚀剂图案的开口部的吸收层4和保护层3。接着，通过使用氟系气体的干法刻蚀、或者使用碱性溶液或酸性溶液的湿法刻蚀，将多层反射层2贯穿、除去。
[0070]在通过干法刻蚀将多层反射层2贯穿、除去时，使用氟系气体是因为，其对于作为多层反射层2的材料的Mo和Si双方具有蚀刻性。此时使用的氟系气体可以列举CF4、C2F6、C4F8, C5F8, CHF3> SF6, ClF30
[0071]对于通过湿法刻蚀将多层反射层2贯穿、除去时的蚀刻液，需要适于多层反射层的材料即Mo和Si的蚀刻。例如，作为碱性溶液，TMAH (四甲基氢氧化铵)、Κ0Η (氢氧化钾)、EDP (乙二胺邻苯二酚)是合适的。作为酸性溶液，硝酸和磷酸的混合液是合适的，但也可以对其添加氢氟酸、硫酸、乙酸。
[0072]也能够在进行上述的多层反射层2的贯穿、除去的处理时，形成上述的多层反射层2的侧壁的各形状，但也可以在实施多层反射层2的贯穿、除去处理后，另外增加用于提供上述的多层反射层的侧壁的各形状的、干法刻蚀处理或湿法刻蚀处理。
[0073]在本实施方式的反射型掩模101、102、103中，图案区域10的图案形成可以在形成遮光框后，也可以在形成遮光框前。
[0074]由此，在除去多层反射层而形成了遮光框的EUV掩模中，能够将遮光框边缘附近的EUV光的反射减少至几乎为零，因此能够得到具有高遮光性能的反射型掩模。
[0075](实施例1 — I)
[0076]以下，说明本实施方式的反射型掩模的制造方法的第I实施例。首先，在图2的Ca)中准备了反射型掩模坯100。反射型掩模坯100是在基板I之上依次形成有以对于波长13.5nm的EUV光使反射率成为64%左右的方式设计的40对Mo和Si的多层反射层2，在多层反射层2之上形成有2.5nm厚的Ru的保护层3，进一步在保护层3之上形成有70nm厚的由TaSi形成的吸收层4。
[0077]对本反射型掩模坯100，以300nm的膜厚涂布正型化学增幅抗蚀剂9(FEP171 =FUJIFILM ELECTRONICS MATERIALS公司)(图2的(b))，在通过电子束描绘装置(JBX9000:日本电子)进行描绘后，通过110°C、10分钟的曝光后烘焙(Post Exposure Bake:PEB)及喷涂显影(SFG3000:SIGMAMELTEC公司)，在抗蚀剂部分形成了抗蚀剂图案(图2的(C))。
[0078]接着，利用干法刻蚀装置，通过CF4等离子体和Cl2等离子体，对吸收层4进行蚀刻(图2的(d))，并进行抗蚀剂的剥离和清洗，由此制作图2的(e)所示的具有评价图案的反射型掩模104。评价图案将尺寸200nm的1:1的线和间隙图案配置在掩模中心。图案区域的大小为IOcmX 10cm。反射型掩模104的顶视图如图3所示。
[0079]接着，对具有上述评价图案的反射型掩模104的图案区域10进行形成遮光框11的工序。以500nm的膜厚在反射型掩模104 (图4的(a))上涂布i射线抗蚀剂29 (图4的(b))，对其通过i射线描绘装置(ALTA)进行描绘、显影，由此形成将之后成为遮光框11的区域除去的抗蚀剂图案(图4的(C))。此时抗蚀剂图案的开口宽度为5mm，配置在相对于掩模中心部的IOcmXlOcm的主图案区域为3μπι (微米)的距离的位置。
[0080]接着，利用干法刻蚀装置，通过CHF3等离子体(干法刻蚀装置内的压力50mTorr、ICP (电感耦合等离子体)功率500 W、RIE (反应性离子蚀刻)功率2000 W、CHF3:流量20sccm、处理时间6分钟，这些参数在以下的记载中相同),利用垂直性干法刻蚀将上述抗蚀剂的开口部的吸收层4和多层反射层2贯穿、除去(图4的(d)、(e))，然后通过利用硝酸、磷酸、氢氟酸的混合水溶液的湿法刻蚀进行4分钟处理，由此对Mo和Si的多层反射层进行侧蚀，得到图4的(f)所示那样的形状。
[0081]最后,通过硫酸类的剥离液和氨水-过氧化氢水溶液实施抗蚀剂的剥离、清洗,除去在干法刻蚀和湿法刻蚀中残留的抗蚀剂(图的4的(g))。图5的(a)、(b)表示在本实施例中制作并完成的反射型掩模101。
[0082]将这样制作的遮光框11的一部分裁切，在电子显微镜下进行截面观察，结果确认至|J，在多层反射层形成有单侧大约40nm (两侧大约80nm)左右的侧蚀(=相当于多层反射层2的膜厚的28.6%)。
[0083](实施例1 — 2)
[0084]说明本实施方式的反射型掩模的制造方法的第2实施例。主图案部的形成方法是与实施例1相同的方法。
[0085]在本实施例中，对反射型掩模104的图案区域10 (图6的(a))进行形成遮光框11的工序。以500nm的膜厚在反射型掩模104涂布i射线抗蚀剂29 (图6的(b))，对其通过i射线描绘装置(ALTA)进行描绘、显影，由此在抗蚀剂部分形成将之后成为遮光框11的区域除去的抗蚀剂图案(图6的(C))。此时，抗蚀剂图案的开口宽度为5mm，配置在相对于掩模中心部的IOcmXlOcm的主图案区域为3 μ m的距离的位置。
[0086]接着，通过利用CHF3 等离子体(压力 15mTorr、ICP300 W,RIE100 WXHF3:20sccm、处理时间I分钟)的干法刻蚀，除去吸收层(图6的(d))。
[0087]接着，利用干法刻蚀装置，通过CF4等离子体(压力50mTorr、ICP500 W、RIE50 W、CF4:20sCCm、处理时间12分钟)，在将上述抗蚀剂的开口部的多层反射层2贯穿的同时，形成倒锥形形状，形成图6的(e)所示那样的形状。接着，通过硫酸类的剥离液和氨水-过氧化氢水溶液实施抗蚀剂的剥离、清洗，除去在干法刻蚀中残留的抗蚀剂(图6的(f))。图7的(a)、(b)表示在本实施例中制作并完成的反射型掩模102。
[0088]将这样制作的遮光框11的一部分裁切，在电子显微镜下进行截面观察，结果确认到是一 12度的倒锥形形状。[0089](实施例1 — 3)
[0090]说明与实施例1、2不同的、本发明的反射型掩模的制造方法的实施例。主图案部的形成方法是与实施例1相同的方法。
[0091]对反射型掩模104的图案区域10 (图8的(a))进行形成遮光框的工序。以500nm的膜厚在反射型掩模104上涂布i射线抗蚀剂29 (图8的(b))，对其通过i射线描绘装置(ALTA)进行描绘、显影，由此在抗蚀剂部分形成将之后成为遮光框的区域除去的抗蚀剂图案(图8的(C))。此时，抗蚀剂图案的开口宽度为5mm，配置在相对于掩模中心部的IOcmX IOcm的主图案区域为3 μ m的距离的位置。接着，通过利用CHF3等离子体(压力15mTorr、ICP300 W,RIE100 WXHF3:20sccm、处理时间I分钟)的干法刻蚀，除去吸收层(图8 的(d))。
[0092]接着，利用干法刻蚀装置，通过SF6等离子体(压力50mTorr、ICP800 W、RIE25 W、SF6:40sCCm、处理时间8分钟)，将上述抗蚀剂的开口部的多层反射层2贯穿并进行侧蚀，形成图8的(e)所示那样的形状。接着,通过硫酸类的剥离液和氨水-过氧化氢水溶液实施抗蚀剂的剥离、清洗，除去在干法刻蚀中残留的抗蚀剂(图8的(f))。图9的(a)、(b)表示在本实施例中制作并完成的反射型掩模103。
[0093]将这样制作的遮光框的一部分裁切，在电子显微镜下进行截面观察，结果确认到，关于多层反射层2的下端部(与基板I接触的部分)的开口宽度，在多层反射层上形成有单侧大约46nm (两侧大约92nm)左右的侧蚀(=相当于多层反射层的膜厚的32.8%)。
[0094]测定了以上说明的、各实施例的反射型掩模、和以往的反射型掩模的遮光框部的EUV反射率。如图10所示，测定部位20是从比各反射型掩模的遮光框部分更靠图案区域10侧的部位、到比遮光框部更靠掩模外延部(边框部分)侧的部位之间的多个点。
[0095]其结果是，在以往的反射型掩模的遮光框部中，在遮光框的边缘附近，EUV反射率显示高的值，但在各实施例的反射型掩模中，在遮光框的边缘附近，未发现高的EUV反射率。该结果如图11所示。这样，能够制作具有遮光性能高的遮光框的反射型掩模。
[0096](第2实施方式)
[0097]以下，参照【专利附图】
【附图说明】本发明的第2实施方式。
[0098]<电路图案形成前的反射型掩模的结构>
[0099]首先，参照图12及图13说明电路图案形成前的反射型掩模的结构。图12的(a)?(d)表示本发明的实施方式的反射型掩模201、202、203、204的大致中央部分的概略剖视图。13的(a)是从一面侧观察图12的(a)?(d)所示的反射型掩模201、202、203、204而得到的概略图，图13的(b)是从另一面侧观察反射型掩模201、202而得到的概略图，图13的(c)是从另一面侧观察反射型掩模203、204而得到的概略图。需要说明的是，在以下的说明中，将反射型掩模201、202、203、204的基板I的形成电路图案的一侧的面称为一面，将其相反面称为另一面。
[0100]在图12的(a)所示的反射型掩模201中，在基板I的一面上形成有多层反射层(光反射层)2，在多层反射层2之上形成有吸收层(光吸收层)4，在基板I的另一面上形成有导电膜5。
[0101]图12的(b)所示的反射型掩模202是在反射型掩模201的多层反射层2与吸收层4之间增加了缓冲层6的结构，在基板I的一面上依次形成有多层反射层2、缓冲层6、吸收层4。另外，在基板I的另一面形成有导电膜5。
[0102]图12的(C)、Cd)所示的反射型掩模203、204形成为从反射型掩模201、202的另一面上除去导电膜5而成的结构。
[0103]如图13的(a)所示，在反射型掩模201、202、203、204的一面上形成有吸收层区域80和边框形状的框状区域90。在框状区域90中，如图12所示，多层反射层2和吸收层4、或者多层反射层2和缓冲层6及吸收层4被呈槽状地除去而形成有遮光框11。在遮光框11的底部，基板I的一面暴露而露出。
[0104]如图13的(b)所不,在反射型掩模201、202的另一面形成有导电膜5和边框形状的导电膜除去区域7。在导电膜除去区域7中，如图12的(a)、(b)所示，框状区域90的导电膜5被呈槽状地除去。在导电膜除去区域7的底部，基板I的另一面暴露而露出。如图13的(c)所示，在反射型掩模203、204的另一面未设置导电膜5，基板I的另一面整个面暴
露而露出。
[0105]说明形成图12及图13所示的遮光框11和导电膜除去区域7的方法。在本实施方式中，利用基于YAG激光(使用1064nm的四次高次谐波266nm)的波长短而高能的激光。该激光能够穿过基板1，但对于多层反射层2和吸收层4、缓冲层6及导电膜5是非透过性的。
[0106]首先，在图12的(a)中，在反射型掩模201的基板I的另一面整个面形成导电膜5，然后，在基板I的一面整个面形成多层反射层2和吸收层4。接着，从一面侧或另一面侧在框状区域90的范围内照射激光。由此，一并除去多层反射层2、吸收层4和导电膜5，形成遮光框11和导电膜除去区域7。
[0107]在图12的(b)、(c)、(d)中的、反射型掩模202、203、204的情况下，也同样地通过
激光的照射一并除去多层反射层2、缓冲层6、吸收层4和导电膜5，或者一并除去多层反射层2和吸收层4，或者一并除去多层反射层2、缓冲层6和吸收层4，从而形成遮光框11和导电膜除去区域7，或者形成遮光框11。
[0108]需要说明的是，在该实施方式的说明中，遮光框11和导电膜除去区域7的形成在电路图案形成前进行，但也可以在电路图案形成后进行。另外，作为激光，使用YAG激光，但也可以使用CO2激光等。
[0109]如以上那样，在图12的(a)、(b)所示的反射型掩模201、202中，遮光框11呈槽状，且在其底部，基板I的一面暴露，在基板I的背侧也设有导电膜除去区域7，从而基板I的另一面暴露，因此，不会发生从遮光框11的底部穿过基板的OoB光在另一面的导电膜处发生反射，再次穿过基板而返回到掩模表面这一情况，能够减轻OoB光的影响。
[0110]另外，在图12的(c)、(d)所示的反射型掩模203、204的情况下，在另一面上未设置导电膜5，基板I的另一面整个面暴露而露出，因此，不会发生从遮光框11的底部穿过基板的OoB光在另一面的导电膜处发生反射，再次穿过基板I而返回到掩模表面这一情况，能够减轻OoB光的影响。需要说明的是，在该情况下，反射型掩模203、204通过真空夹头等固定在未图示的曝光机内。
[0111]另外，根据通过激光照射一并除去多层反射层2、吸收层4和导电膜5等而形成遮光框11和导电膜除去区域7的情况，与通过干法刻蚀等进行刻入的方法相比，生产能力提高。另外，根据能够通过激光同时对基板I的表面背面进行除去的情况，能够提高表面背面的位置精度，并且能够使OoB的影响非常小。由此，在半导体衬底上形成转印电路图案时，能够以高精度形成转印图案。
[0112]<反射型掩模的详细结构:多层反射层>
[0113]图12的(a)、(c)的多层反射层2是在第I实施方式所说明的多层反射层2中，特别地由Ru构成最上层而成的。最上层的Ru发挥吸收层的加工中的阻挡层、掩模清洗时相对于药液的保护的作用，因此能够作为保护层。
[0114]图12的(b)、(d)的多层反射层2是在第I实施方式所说明的多层反射层2中，特别地由Si构成最上层而成的。最上层的Si发挥与上述的Ru相同的作用，因此能够作为保护层。
[0115]<反射型掩模的详细结构:缓冲层>
[0116]图12的(b)、(d)的缓冲层6与在第I实施方式中说明的缓冲层相同，是为了在进行吸收层4的蚀刻或图案修正时保护与缓冲层6之下相邻的多层反射层2的最上层即Si层而设置的，由铬(Cr)的氮化物(CrN)构成。
[0117]<反射型掩模的详细结构:吸收层>
[0118]图12的(a)?(d)的吸收层4与在第I实施方式中说明的吸收层4相同。
[0119]<反射型掩模的详细结构:导电膜>
[0120]图12 (a)、(b)的导电膜5与在第I实施方式中说明的导电膜5相同。
[0121]<带有电路图案的反射型掩模的说明>
[0122]接着，说明在上述反射型掩模上形成有电路图案的、带有电路图案的反射型掩模。图14的(a)?(d)表示在反射型掩模201、202、203、204形成有电路图案85的带有电路图案的反射型掩模205、206、207、208的大致中央部分的概略剖视图。图15的(a)是从一面侧观察带有电路图案的反射型掩模205、206、207、208而得到的概略图。图15的(b)是从另一面侧观察带有电路图案的反射型掩模205、206而得到的概略图，图15的(c)是从另一面侧观察反射型掩模207、208而得到的概略图。
[0123]反射型掩模205、206、207、208均通过对位于遮光框11的内侧的多层反射层2的上部的吸收层4、或吸收层4及缓冲层6进行刻入，而形成有电路图案85。在本实施方式的情况下，已经形成了遮光框11、导电膜除去区域7，因此通过形成电路图案85，获得具有对EUV光的反射率比吸收层区域充分小的框状区域90的反射型掩模。
[0124]<形成电路图案的方法>
[0125]接下来，详细说明形成电路图案85的方法。
[0126]在图12的(a)、(C)所示的反射型掩模201或203的情况下，在通过电子束蚀刻形成抗蚀剂图案后，通过氟碳化合物等离子体或氯等离子体、必要的情况下通过这双方的等离子体，对吸收层4进行蚀刻。然后，通过对抗蚀剂进行剥离清洗，获得在吸收层4形成有电路图案85的、图14的(a)、(c)所示的带有电路图案的反射型掩模205或207。
[0127]在图12的(b)、(d)所示的反射型掩模202或204的情况下也同样，首先，同样地在通过电子束蚀刻形成抗蚀剂图案后，通过氟碳化合物等离子体或氯等离子体、必要的情况下通过这双方的等离子体，对吸收层4进行蚀刻。接着，通过氯等离子体对缓冲层6进行蚀刻。然后，通过对抗蚀剂进行剥离清洗，获得在吸收层4及缓冲层6形成有电路图案85的、图14的(b) (d)所示的带有电路图案的反射型掩模206或208。由此，获得具有对EUV光的反射率比吸收层区域充分小的框状区域的反射型掩模205~208。
[0128]需要说明的是，本实施方式的反射型掩模的制造方法及反射型掩模不限定于上述的实施方式，能够进行各种变形。作为一例，在上述的实施方式中，在基板I的一面上直接形成了多层反射层2，但也可以在该基板I与多层反射层2之间设置用于防止曝光时的充电的导电膜。
[0129](实施例2)
[0130]为了更详细地说明本实施方式而列举以下实施例，但本实施方式不限定于实施例。需要说明的是，在上述的实施方式和以下的实施例中，使形成遮光框11的工序和形成电路图案85的工序如后相反。
[0131]<反射型掩模坯制造方法>
[0132]以下，说明本发明的反射型掩模的制造方法的实施例。首先，如图16的(a)所示，准备本实施例中使用的低热膨胀玻璃基板即基板I。接着，如图16的(b)所示，在基板I的另一面，通过溅射装置而形成静电卡盘用的导电膜5。另外，如图16的(c)所示，在基板I上层合以相对于波长13.5nm的EUV光使反射率为64%左右的方式设计的40对的钥(Mo)和硅(Si)的多层反射层2。接着，如图16的(d)所示，通过溅射装置在多层反射层2上形成由TaN形成的吸收层4。此时的吸收层4的膜厚为50nm。由此，制作本发明中使用的反射型掩模坯200。
[0133] <反射型掩模坯的图案化>
[0134]对制作好的图16的(d)所示的反射型掩模坯200进行电子束蚀刻、干法刻蚀和抗蚀剂剥离清洗，在吸收层4上形成电路图案85，由此制作图17的(a)所示的反射型掩模209。此时，在电子束蚀刻中使用化学增幅型正性抗蚀剂(FUJI FILM ELECTRONICSMATERIALS公司制，产品号:FEP — 171 )，通过描绘装置(日本电子制，产品号JBX9000)进行剂量15μ C / cm的描绘后，利用TMAH (四甲基氢氧化铵)2.38%显影液形成抗蚀剂图案。另外，在吸收层4的蚀刻中适用Cl2的电感耦合型等离子体。
[0135]<遮光框和导电膜除去区域的制作>
[0136]对制作好的图17的(a)所示的反射型掩模209，从一面侧以频率2.5kHz、输出18A照射YAG激光的4倍波激光(266nm)，一并除去吸收层4、多层反射层2和导电膜5。由此，如图17的(b)所示，完成了具有遮光框11及导电膜除去区域7的反射型掩模205。
[0137]测定制作好的图17的(b)所示的反射型掩模210的、吸收层侧的EUV光(波长
13.5nm)的反射率。其结果如表1所示。遮光框以外的区域处的反射率为1.24%，与此相对，框状区域的反射率为0.00%。另外，为了检查OoB光的影响，测定了从真空紫外线到近红外区域的波长下的反射率，结果分别为0.00%。
[0138]表1
[0139]
【权利要求】
1.一种反射型掩模，具有: 基板； 在所述基板的一面的表面形成的多层反射层； 在所述多层反射层之上形成的保护层；以及 在所述保护层之上形成的吸收层， 在形成于所述吸收层的电路图案区域的外侧的至少一部分，具有遮光框，所述遮光框如下地构成:除去所述吸收层、所述保护层及所述多层反射层，且使所述多层反射层的遮光框内的开口宽度，比位于其上层的所述吸收层的开口宽度宽。
2.如权利要求1所述的反射型掩模，其中， 所述多层反射层的遮光框内的开口宽度，比位于其上层的所述吸收层的开口宽度宽所述多层反射层的膜厚的21%以上。
3.如权利要求1所述的反射型掩模，其中， 所述多层反射层的遮光框内的侧壁形状为倒锥形形状。
4.如权利要求1所述的反射型掩模，其中， 所述多层反射层的遮光框内的侧壁角度为，入射到掩模的EUV光不会向所述多层反射层的侧壁直接入射的、一 6度以上。
5.如权利要求1~4中任一项所述的反射型掩模,其中， 至少在未形成所述遮光框的区域，在所述基板的另一面还形成有导电膜。
6.一种反射型掩模的制造方法，包括: 在基板的一面之上形成多层反射层的工序； 在多层反射层之上形成吸收层的工序； 在所述多层反射层形成电路图案的工序；以及 形成遮光框的工序:通过干法刻蚀或湿法刻蚀将所述电路图案的外侧的框状区域的所述多层反射层和所述吸收层除去，直至所述基板的一面暴露，并使所述多层反射层的开口宽度比位于其上层的所述吸收层的开口宽度宽。
7.如权利要求6所述的反射型掩模的制造方法，其中， 在形成所述遮光框的工序之前，还包括预先进行所述遮光框内的所述多层反射层的贯穿及除去的刻入工序。
8.如权利要求6或7所述的反射型掩模的制造方法，其中， 在形成所述遮光框的工序中，使用包含氟原子的气体对所述多层反射层进行干法刻蚀。
9.如权利要求8所述的反射型掩模的制造方法，其中， 所述包含氟原子的气体是至少包含cf4、C2F6,C4F8,c5f8、chf3、SF6,ClF3中的任一种的气体。
10.如权利要求6或7所述的反射型掩模的制造方法，其中， 在形成所述遮光框的工序中，使用至少包含硝酸、磷酸、氢氟酸、硫酸、乙酸中的任一种的蚀刻液对所述多层反射层进行湿法刻蚀。
11.如权利要求6~10中任一项所述的反射型掩模的制造方法，其中，还包括: 在所述基板的另一面上形成导电膜的工序；和在形成有所述遮光框的区域、形成导电膜除去区域的工序，所述导电膜除去区域是通过将所述导电膜除去直至所述基板的另一面暴露而形成的。
12.如权利要求11所述的反射型掩模的制造方法，其特征在于， 从所述基板的一面侧或另一面侧照射对所述基板具有透过性、对所述多层反射层、所述吸收层和所述导电膜为非透过性的激光，除去所述多层反射层、所述吸收层和所述导电膜，由此，一并进行形成所述遮光框的工序和形成所述导电膜除去区域的工序。
13.如权利要求12所述的反射型掩模的制造方法，其特征在于， 在形成所述电路图案的工序之前，进行形成所述遮光框的工序和形成所述导电膜除去区域的工序。
14.如权利要求12所述的反射型掩模的制造方法，其特征在于， 在形成电路图案的工序之后，进行形成所述遮光框的工序和形成所述导电膜除去区域的工序。
15.如权利要求12所述的反射型掩模的制造方法，其特征在于， 所述激光使用基于YAG激光或(?激光的激光。
16.如权利要求6~11中任一项所述的反射型掩模的制造方法，其中， 在所述基板的一面上形成多层反射层的工序中， 在由以石英(SiO2)为主成分且包含氧化钛(TiO2)的材料形成的基板上的一部分，通过以硅(Si)为主成分的 氧化膜(SiO)或氮化膜(SiN)、或者Al膜而形成牺牲膜， 之后，在所述基板上形成多层反射层，所述多层反射层由以钥(Mo)和硅(Si )为材料交替地层合多次而成的多层构造形成，且用于反射曝光的光， 在形成所述吸收层的工序中， 在所述多层反射层上通过单层构造或层合构造而形成用于吸收曝光的光的吸收层，其中所述单层构造由包含钽(Ta )及其氧化物、氮化物、氮氧化物中的任一种的材料形成，所述层合构造如下地构成:层合包含钽(Ta)及其氧化物、氮化物、氮氧化物中的任一种的材料，在最上层层合包含钽(Ta)的氧化物、氮化物、氮氧化物或硅(Si)的氧化物、氮化物、氮氧化物中的任一种的材料， 在形成所述遮光框的工序中，在形成有所述牺牲膜的区域，设置所述遮光框。
17.如权利要求16所述的反射型掩模的制造方法，其中， 包括在所述多层反射膜和所述吸收膜之间通过单层构造或层合构造而形成用于保护所述多层反射膜的保护层的工序，其中所述单层构造由包含钌(Ru)或硅(Si)中的任一种的材料形成，所述层合构造如下地构成:层合包含钌(Ru)或硅(Si)中的任一种的材料，在最上层层合包含钌(Ru)的氧化物、氮化物、氮氧化物或硅(Si)的氧化物、氮化物、氮氧化物中的任一种的材料， 在形成所述遮光框的工序中，所述保护层在形成有牺牲膜的区域被除去。
18.如权利要求16或17所述的反射型掩模的制造方法，其中， 还包括如下工序:在所述基板的与多层反射膜相反一侧的面上，至少在未形成所述遮光框的区域形成导电膜，所述导电膜由包含铬(Cr )或钽(Ta)中的任一种、或者铬(Cr )或钽(Ta )的氧化物、氮化物、氮氧化物中的任一种的材料形成。
19.一种反射型掩模,其特征在于,通过权利要求6至18中任一项所述的反射型掩模的制 造方法而制造。
【文档编号】G03F1/24GK103748660SQ201280041142
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2012年8月24日 优先权日:2011年8月25日
【发明者】福上典仁, 坂田阳, 松井一晃, 渡边原太 申请人:凸版印刷株式会社
相关技术
网友询问留言
已有0条留言
- 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞！
1