[发明专利]反射型掩模坯料、其制造方法和反射型掩模

说明书

本发明涉及反射型掩模坯料、其制造方法和反射型掩模。反射型掩模坯料，其是用于在使用EUV光作为曝光光的EUV光刻中使用的反射型掩模的材料，该反射型掩模坯料包括基板、在基板的一个主表面上形成并反射曝光光的多层反射膜、和在多层反射膜上形成并吸收曝光光的吸收体膜；吸收体膜是由第一层构成的单层、或由从基板侧开始的第一层和第二层构成的多层；第一层由钽和氮组成，并且含有55至70at％的钽和30至45at％的氮；第二层由钽和氮及40at％以下的氧组成。

相关申请的交叉引用

该非临时申请根据35U.S.C§119(a)要求于2020年4月10日在日本提交的专利申请号2020-70677的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及一种反射型掩模坯料、其制造方法和反射型掩模，该反射型掩模坯料是用于制造诸如LSI等半导体器件的反射型掩模用的材料。

背景技术

在半导体器件的制造工艺中，使用如下的光刻技术，其中通过对转印掩模照射曝光光，经由缩小投影光学系统，将在转印掩模上形成的电路图案转印到半导体基板(半导体晶片)上。目前，曝光光的主流波长为采用氟化氩(ArF)准分子激光的193nm。

然而，由于需要形成更微细的图案，因此使用具有波长短于ArF准分子激光的极紫外(以下称为“EUV”)光作为曝光光的EUV光刻技术是有前途的。EUV光是具有约0.2至100nm波长的光，更具体地是具有约13.5nm波长的光。该EUV光对物质具有非常低的透过性，并且不能用于传统的透射型投影光学系统或掩模，因此，应用反射型光学元器件。因此，也提出了反射型掩模作为图案转印用掩模。反射型掩模具有在基板上形成并反射EUV光的多层反射膜、和在多层反射膜上形成并吸收EUV光的图案化吸收体膜，并且这种掩模用作一般的反射型掩模。通过利用多层反射膜上是否存在吸收体膜所引起的作为曝光光的EUV光的反射率差异，在用于转印图案的对象(诸如硅晶片)上形成图案。

由反射型掩模坯料来制造反射型掩模。反射型掩模坯料包括在基板上形成并反射曝光光的多层反射膜、和在多层反射膜上形成并对曝光光具有低反射率的吸收体膜，并且通常还包括在多层反射膜和吸收体膜之间的保护膜。多层反射膜通过将具有不同折射率的层交替层叠而形成。例如，将其中钼(Mo)层和硅(Si)层交替层叠的多层反射膜用于EUV光曝光，且将添加有氮(N)的含钽(Ta)的吸收体膜用于EUV光曝光(专利文件1：JP-A 2002-246299)。

引用列表

专利文件1：JP-A 2002-246299

发明内容

为了使用反射型掩模将微细的图案高精度地转印至半导体基板等，由于吸收体膜部分地除去以形成图案，因此，需要在已形成吸收体膜图案后，减小由膜应力的释放引起的基板的表面形状(例如翘曲)的变化。为此，需要减小由在基板上形成且未形成图案的吸收体膜的膜应力引起的基板的变形量。此外，当通过干蚀刻形成吸收体膜的图案时，吸收体膜优选具有高蚀刻速度。当蚀刻速度低时，必须形成厚的抗蚀剂膜以形成图案，并且即使使用硬掩模膜，也可以在蚀刻吸收体膜时将硬掩模膜蚀刻。因此，优选高蚀刻速度以形成高精度图案。当诸如抗蚀剂膜的蚀刻掩模的蚀刻量变大时，截面形状倾向于劣化。因此，重要的是具有高的蚀刻速度以使吸收体膜以良好的截面形状形成图案。此外，需要使吸收体膜的表面粗糙度平坦，因为不仅当表面粗糙度大时缺陷检测灵敏度变差，而且氧容易扩散至具有大的表面粗糙度的膜，由此蚀刻速度会降低。

本发明为了解决上述问题而完成，且本发明的目的是提供一种反射型掩模坯料、其制造方法和通过使用该反射型掩模坯料制造的反射型掩模，该反射型掩模坯料具有通过具有优异加工性的吸收体膜而改进的图案可分辨性。