[发明专利]EUV光刻用反射型掩模坯料

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造等中使用的EUV(Extreme Ultra Violet：极紫外)光刻用反射型掩模坯料(以下在本说明书中称为“EUV掩模坯料”)。

背景技术

以往，在半导体产业中，作为在Si衬底上形成由精细图案形成的集成电路时所需要的精细图案转印技术，采用使用可见光、紫外光的光刻法。然而，半导体设备的精细化一直在加速，已逐渐接近现有的光刻法的极限。在为光刻法的情况下，图案的图像分辨极限是曝光波长的1/2左右，即使使用液浸法，据说也只能达到曝光波长的1/4左右，即使使用ArF激光(193nm)的液浸法，预计极限也只能达到45nm左右。因此，作为45nm以下的曝光技术，使用波长要短于ArF激光的EUV光的曝光技术、即EUV光刻被认为是有前途的。在本说明书中，EUV光是指波长在软X射线区域或真空紫外线区域的光线，具体是指波长10～20nm左右、特别是13.5nm±0.3nm左右的光线。

由于EUV光容易被所有物质吸收，并且物质对该波长的折射率接近1，因此无法采用现有的使用可见光或紫外光的光刻这样的折射光学系统。因此，在EUV光刻中使用反射光学系统、即反射型光掩模和反射镜。

掩模坯料是在光掩模制造中使用的形成图案前的复合体。在为EUV光掩模的情况下，其具有在玻璃等衬底上依次形成用于反射EUV光的反射层和用于吸收EUV光的吸收体层的结构。作为反射层，通常使用通过将高折射层和低折射层交替层叠来提高对层表面照射EUV光时的光线反射率的多层反射膜。吸收体层使用对于EUV光的吸收系数高的材料，具体而言，例如使用以Ta、Cr为主要成分的材料。

在EUV掩模坯料的吸收体层上通常设置有对掩模图案检查光为低反射的低反射层。对于形成掩模图案后的图案缺陷的有无，使用深紫外光的波长区(190～260nm)的光线。在使用上述波长区的光线的图案检查中，根据通过形成图案工序除去了低反射层和吸收体层的区域、与残留有低反射层和吸收体层区域的反射率差，即在这些区域的表面的反射光的反差来检查有无图案缺陷。为了提高掩模图案的检查灵敏度，需要加大反差，为此，通常需要低反射层对上述波长区为低反射特性，即对上述波长区的反射率为15％以下。

专利文献1认为，在由钽硼合金的氮化物(TaBN)构成的吸收体层上形成由钽硼合金的氧化物(TaBO)或钽硼合金的氮氧化物(TaBNO)构成的低反射层对于掩模图案的检查光的波长区(190nm～260nm)的反射率低，因而优选。

另外，专利文献2认为，为了调整掩模图案对检查光的波长区(190nm～260nm)的反射率而在吸收体层上设置由金属、硅(Si)、氧(O)和氮(N)形成的低反射层是优选的。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2004-6798号公报(美国专利第7390596号公报)

专利文献2：日本特开2006-228767号公报

发明内容

发明要解决的问题

专利文献1和专利文献2中记载了：在以TaBO膜或TaBNO膜、由金属、硅(Si)、氧(O)和氮(N)形成的材料(例如TaSiON、ZrSiON等)作为低反射层时，对于现在所使用的掩模图案的波长257nm的检查光获得了充分的反差。

然而，在掩模制作过程和图案转印过程中，不仅对掩模图案检查波长(190～260nm)的反射率是重要的，而且对400～1200nm的波长的反射率也是重要的。具有400～1200nm的波长的光通常作为掩模搬运时、处理时的“位置传感器”来使用，在其不在所期望的反射率范围中时，有可能发生衬底位置精度变差、即图案精度变差的问题。对作为位置传感器使用的光的波长的反射率根据各过程(检查、图案描绘、蚀刻、曝光)中使用的装置而不同，一般，多数情况下需要“在405nm小于40％”、“在600～650nm为30～50％”、“在800～900nm超过50％”、“在1000～1200nm小于90％”。

本发明的目的在于，为了解决上述现有技术的问题而提供作为EUV掩模坯料的特性优异、即具有如下的低反射层的EUV掩模坯料：对EUV光和掩模图案的检查光的波长区(190～260nm)的反射率低，并且可以满足掩模制造过程和图案转印过程所需要的在波长区(400～1200nm)的上述所期望的反射率。

用于解决问题的方案