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TW201303484A - Ｅｕｖ曝光用遮罩的修正方法及ｅｕｖ曝光用遮罩 - Google Patents

Ｅｕｖ曝光用遮罩的修正方法及ｅｕｖ曝光用遮罩 Download PDF

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Abstract

一種具有包含積層在基板上的鉬層及矽層的Mo/Si多層膜、形成在前述Mo/Si多層膜上的保護膜、及形成在前述保護膜上的吸收膜的EUV曝光用遮罩的修正方法，標定前述保護膜之由前述吸收膜露出的露出區域中之Mo/Si多層膜的缺陷位置，將直徑縮窄成EUV曝光光波長以下的光線照射於在前述EUV曝光用遮罩之俯視下覆蓋缺陷位置的範圍，在EUV曝光用遮罩的上面，形成複數個最大寬度在波長以下的孔。

Description

EUV曝光用遮罩的修正方法及EUV曝光用遮罩
本發明，係關於EUV(Extreme Ultra Violet：極端紫外光)曝光用遮罩的修正方法及EUV曝光用遮罩。更詳細地說，係關於發生在EUV曝光用遮罩的多層膜的缺陷的修正方法及EUV曝光用遮罩。
本案主張於2011年3月31日在日本申請的特願2011-080112號的優先權，將其內容援用於此。
為了朝向在形成半導體裝置中之曝光圖案的解像界限，進一步曝光形成微細的圖案，而提出如電子線描繪裝置(EB)的直描及胞元投影(Cell Projection)、軟X線縮小曝光(Extreme Ultra Violet Lithography：EUVL)的新轉印方法。
其中，EUVL係將波長約13奈米(nm)的軟X線以反射光學系統縮小曝光的微影技術，可視為使用紫外線的曝光的短波長化的極限，而受到關心。
用於EUVL的遮罩係由將鉬及矽交替地成膜在石英基板上的Mo/Si多層膜、TaN及TiN等的吸收體、及在Mo/Si多層膜與吸收體之間的利用二氧化矽(SiO2)及鉻(Cr)等所形成的緩衝層所構成，成為形成有吸收體圖案的反射遮罩。Mo/Si多層膜，係考慮照射光的反射效果、及因熱負荷所造成的應力平衡來選擇膜厚及成膜條件。
在EUVL遮罩方面，在基板表面存在凹凸形狀的缺陷的情況，習知的光罩，即使是能忽視等級的缺陷也會對 光程差造成大的影響，成為致命的缺陷。作為這樣的缺陷，除了吸收體的圖案缺陷以外，還可舉出Mo/Si多層膜的缺陷、基板表面的缺陷等。
尤其是，Mo/Si多層膜的缺陷有：在多層膜表面附近混入異物等，EUV反射光的強度降低的振幅缺陷；在基板上及Mo/Si多層膜的成膜初期混入異物等，隨著多層膜的內部構造變化之多層膜表面的凹凸形狀傳播而產生的相位缺陷。
這些振幅缺陷及相位缺陷成為晶圓轉印中之良率降低的原因，因此必須在吸收體及緩衝層形成前進行缺陷修正、除去。
關於這樣的缺陷修正，專利文獻1記載：對存在於多層膜中的異物局部地照射電子束等，在照射部分形成矽化物，藉以解消因體積收縮所造成的段差。
又，專利文獻2記載：對存在於玻璃基板上的異物，從玻璃基板背面對異物，聚焦並照射不會被玻璃基板吸收的波長的雷射光，利用加熱在Mo/Si多層膜界面形成矽化物，緩和發生在Mo/Si多層膜的段差。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2006-059835號公報
[專利文獻2]日本特開2006-060059號公報
EUVL，因為可利用的光受到限制，因此有反射效率 變低的問題。因此，謀求提高多層膜表面的反射率。關於這個課題，由於存在於多層膜的層間及多層膜之下的顆粒、已積層的各層的膜厚變化、材料光學特性的變異，使多層膜構造中之缺陷產生、使得積層膜厚不均勻，因而使照射光的反射降低。
EUV曝光的照射光的反射，受上述要因強烈地影響，反射率的變化可能在被轉印的晶圓上呈現出微小的曝光像。專利文獻1及2記載的技術，難以進行這種局部的修正。
本發明係有鑑於上述情事者，目的在於提供一種EUV曝光用遮罩的修正方法，其能局部地提升EUV曝光的照射光的反射率。
本發明的其他目的係提供一種EUV曝光用遮罩，其可抑制在被描繪的晶圓上因缺陷產生的曝光像的發生及其程度。
本發明的第一態樣，係一種EUV曝光用遮罩的修正方法，該EUV曝光用遮罩具有：包含積層在基板上的鉬層及矽層的Mo/Si多層膜、形成在前述Mo/Si多層膜上的保護膜、及形成在前述保護膜上的吸收膜，標定前述保護膜之由前述吸收膜露出的露出區域中之前述Mo/Si多層膜的缺陷位置，將直徑縮窄成EUV曝光光波長以下的光線照射於在前述EUV曝光用遮罩之俯視下覆蓋前述缺陷位置的範圍，在前述EUV曝光用遮罩的上面，形成複數個最大寬度在前述波長以下的孔。
前述孔，在前述EUV曝光用遮罩的俯視下，可以孔間節距低於前述波長的2倍的既定間隔排列成格子狀的方式形成。
可在前述孔的底面，以露出前述Mo/Si多層膜的前述矽層的方式形成前述孔。
可連同在前述保護膜的露出區域中之前述Mo/Si多層膜的缺陷位置一起標定前述缺陷的形狀。
覆蓋前述缺陷位置的範圍、及前述孔的前述俯視下之形狀、最大寬度、及節距，亦可由經標定的前述缺陷的位置及形狀來決定。
本發明的第二態樣，係一種EUV曝光用遮罩，其具有：包含積層在基板上的鉬層及矽層的Mo/Si多層膜、形成在前述Mo/Si多層膜上的保護膜、及形成在前述保護膜上的吸收膜，在前述保護膜之由前述吸收膜露出的露出區域，具有形成有複數個最大寬度在EUV曝光光的波長以下的孔的反射率增加部。
在前述反射率增加部中，可以前述孔的節距低於前述波長的2倍的既定間隔來將複數個前述孔配置排列成格子狀。
根據本發明的態樣的EUV曝光用遮罩的修正方法，便能局部地改善因Mo/Si多層膜的缺陷所產生的局部性EUV曝光的照射光的反射率降低，適宜地進行缺陷修正。
又，根據本發明的態樣的EUV曝光用遮罩，便能藉由具有反射率增加部，來局部地提升缺陷位置的反射率 ，抑制在被描繪的晶圓上因Mo/Si多層膜的缺陷所產生的曝光像的發生及其程度。
[實施發明之形態]
針對本發明之一實施形態，參照第1圖至第6圖進行說明。
第1圖係顯示具有缺陷的EUV曝光用遮罩的一例的示意圖。此EUV曝光用遮罩1具備：形成在由例如石英等所構成之透明基板10上的Mo/Si多層膜20、形成在Mo/Si多層膜20上面的保護膜30、及形成在保護膜30上的吸收膜40。
Mo/Si多層膜20，係藉由以鉬及矽的單層膜為一對，以例如7奈米(nm)左右的膜厚積層複數對來形成。由於第1圖為示意圖，因此顯示5對鉬層21及矽層22，但實際上，可積層更多對，例如40至50對左右。
保護膜30，係由例如釕(Ru)等所構成，以覆蓋Mo/Si多層膜20上面的方式形成。吸收膜40，係藉由將形成在保護膜30上的吸收體層圖案化成所要的形狀來形成。吸收膜40，係由以鉭(Ta)或鉻(Cr)為主原料，視情況含有矽(Si)的合金所構成的單層或積層膜，作成積層膜的情況，上層係以該材料的氧化物、氮化物、氮氧化物等形成。
在EUV曝光用遮罩1中，在除去吸收膜40露出保護膜30的區域(保護膜露出區域)，存在有缺陷Df。缺陷Df，在Mo/Si多層膜20產生歪斜地突出，在其上的保護膜30也突出。即，因缺陷Df，Mo/Si多層膜20局部地變厚。
這種缺陷Df使曝光光的反射率局部地降低，能以通常的缺陷檢查裝置確認。假如不修正缺陷Df地將曝光光照射在EUV曝光用遮罩1而對晶圓進行轉印，便會如第2圖所示，在晶圓100上，比缺陷Df的面方向的尺寸D1大的尺寸D2的反射像被轉印，因此即使是局部的也有成為致命缺陷的疑慮。
本實施形態的EUV曝光用遮罩的修正方法(以下，簡稱為「修正方法」)，係將如缺陷Df的保護膜露出區域上的缺陷，藉由局部地提高曝光光的反射率來適宜地修正。以下，詳細地說明。
首先，使用缺陷檢查裝置檢查有無EUV曝光用遮罩的缺陷，在保護層露出區域上發現缺陷的情況，標定關於其位置、及突出高度等缺損形狀的參數。
接著，使用聚焦離子束或電子束，將直徑縮窄成EUV曝光光波長以下的光線照射在EUV曝光用遮罩1的上面，在含有缺陷Df的EUV曝光用遮罩1的保護膜露出區域形成複數個孔。此時，較佳為在各孔的底面以使Mo/Si多層膜20的矽層露出的方式形成各孔。作為在使用聚焦離子束或電子束時之輔助氣體，能適宜選擇例如記載於下述表1者。
形成孔的區域A1，如第3圖所示，係以在EUV曝光用遮罩1的俯視下將發生因缺陷Df所造成之形狀變化的區域B1完全地覆蓋的方式設定。
第4圖係顯示在區域A1中之孔2的形成圖案的一例的圖。各孔2的最大寬度L1係設定為比所使用的曝光光波長還短的值。第4圖，孔2之俯視下的形狀被作成略正方形，但孔的形狀不在此限，亦可為例如略圓形等。鄰接的孔2間的最短距離L3係設定為例如比曝光光波長還短的值。藉此，定義為鄰接的孔2的中心間的距離之孔2的節距L2，係設定為低於曝光光波長的2倍的既定長度。
如第5圖所示，若使用聚焦離子束及電子束以俯視下的既定圖案形成複數個孔2，則在保護膜30的露出區域的一部分之區域A1，形成具有複數個孔2的反射率增加部31，完成本發明實施形態的EUV曝光用遮罩1A。
形成有反射率增加部31的區域A1，反射率比其他的保護膜露出區域增加。據此，能藉由在產生缺陷Df的區域形成反射率增加部31來補正由缺陷Df所造成之局部性反射率降低。其結果，能適宜地修正缺陷Df，如第6圖所 示，能使形成在晶圓100上之反射像大致消失，縮小到不會影響品質的程度。
形成反射率增加部31時之各種參數，例如，區域A1的形狀及大小、孔2之俯視下的形狀、最大寬度、及節距等，係由經事先標定的缺陷Df的形狀參數決定，能利用模擬等來算出及設定。
以上，針對本發明之一實施形態進行說明，但本發明的技術範圍不受上述實施形態限定，可在不脫離本發明要旨的範圍下，對各構成要素加入各種變更、或削除。
例如，亦可將本發明的修正方法，施加至雖無明顯的缺陷但發生局部性反射率降低的部位。藉此，可將該部位的反射率局部地提升而進行修正。
[產業上之可利用性]
本發明之實施形態的EUV曝光用遮罩的修正方法及EUV曝光用遮罩，能在曝光領域中被廣泛地採用。
1、1A‧‧‧EUV曝光用遮罩
2‧‧‧孔
10‧‧‧基板
20‧‧‧Mo/Si多層膜
21‧‧‧鉬層
22‧‧‧矽層
30‧‧‧保護膜
31‧‧‧反射率增加部
40‧‧‧吸收膜
Df‧‧‧缺陷
L1‧‧‧最大寬度
L2‧‧‧節距
第1圖係示意地顯示具有缺陷的EUV曝光用遮罩的一例的剖面圖。
第2圖係示意地顯示利用同一EUV曝光用遮罩的曝光進行轉印的晶圓形狀的剖面圖。
第3圖係顯示缺損區域與形成反射率增加部的區域的關係的圖。
第4圖係顯示反射率增加部中之孔的配置例的圖。顯示由修正後之同一EUV曝光用遮罩所造成的反射像的圖。
第5圖係示意地顯示形成有反射率增加部之本發明之一實施形態的EUV曝光用遮罩的剖面圖。
第6圖係示意地顯示利用同一EUV曝光用遮罩的曝光進行轉印的晶圓形狀的剖面圖。
1A‧‧‧EUV曝光用遮罩
2‧‧‧孔
20‧‧‧Mo/Si多層膜
21‧‧‧鉬層
22‧‧‧矽層
30‧‧‧保護膜
31‧‧‧反射率增加部

Claims (7)

  1. 一種EUV曝光用遮罩的修正方法，該EUV曝光用遮罩具有：包含積層在基板上的鉬層及矽層的Mo/Si多層膜、形成在前述Mo/Si多層膜上的保護膜、及形成在前述保護膜上的吸收膜，該EUV曝光用遮罩的修正方法的特徵為：標定前述保護膜之由前述吸收膜露出的露出區域中之前述Mo/Si多層膜的缺陷位置，將直徑縮窄成EUV曝光光波長以下的光線照射於在前述EUV曝光用遮罩之俯視下覆蓋前述缺陷位置的範圍，在前述EUV曝光用遮罩的上面，形成複數個最大寬度在前述波長以下的孔。
  2. 如申請專利範圍第1項之EUV曝光用遮罩的修正方法，其中前述孔，在前述EUV曝光用遮罩的俯視下，係以孔間節距低於前述波長的2倍的既定間隔排列成格子狀的方式形成。
  3. 如申請專利範圍第1項之EUV曝光用遮罩的修正方法，其中在前述孔的底面，以露出前述Mo/Si多層膜的前述矽層的方式形成前述孔。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之EUV曝光用遮罩的修正方法，其中連同在前述保護膜的露出區域中之前述Mo/Si多層膜的缺陷位置一起標定前述缺陷的形狀。
  5. 如申請專利範圍第4項之EUV曝光用遮罩的修正方法，其中覆蓋前述缺陷位置的範圍、及前述孔的前述俯 視下之形狀、最大寬度、及節距，係由經標定的前述缺陷的位置及形狀來決定。
  6. 一種EUV曝光用遮罩，其具有：包含積層在基板上的鉬層及矽層的Mo/Si多層膜、形成在前述Mo/Si多層膜上的保護膜、及形成在前述保護膜上的吸收膜，該EUV曝光用遮罩的特徵為：在前述保護膜之由前述吸收膜露出的露出區域，具有形成有複數個最大寬度在EUV曝光光的波長以下的孔的反射率增加部。
  7. 如申請專利範圍第6項之EUV曝光用遮罩，其中在前述反射率增加部中，係以前述孔的節距低於前述波長的2倍的既定間隔來將複數個前述孔配置排列成格子狀。
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