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TWI880297B - 用於euv微影之相移空白遮罩及光遮罩 - Google Patents

用於euv微影之相移空白遮罩及光遮罩 Download PDF

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TWI880297B
TWI880297B TW112130695A TW112130695A TWI880297B TW I880297 B TWI880297 B TW I880297B TW 112130695 A TW112130695 A TW 112130695A TW 112130695 A TW112130695 A TW 112130695A TW I880297 B TWI880297 B TW I880297B
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朴珉奎
禹美京
梁澈圭
金用大
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韓商S&S技術股份有限公司
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Abstract

本發明揭示一種用於EUV微影之空白遮罩。該空白遮罩具有形成於一基板上之一反射膜、含有釕(Ru)之一罩蓋膜、含有鉭(Ta)及銻(Sb)之一蝕刻終止膜及含有釕(Ru)之一相移膜。該蝕刻終止膜具有在3:7至7:3之範圍內的鉭(Ta)與銻(Sb)之一組成比。含有釕(Ru)之該相移膜及含有鉭(Ta)及銻(Sb)之該蝕刻終止膜的堆疊結構導致達成一高消光係數(k)及一低折射率(n)。

Description

用於EUV微影之相移空白遮罩及光遮罩
對相關申請案之交互參考
本申請案主張在韓國智慧財產局在2023年4月03日申請之韓國專利申請案第10-2023-0043333號及在2023年7月27日申請之第10-2023-0097936號的優先權,該等申請案之揭示內容以全文引用之方式併入本文中。
本發明係關於一種空白遮罩及光遮罩,且更特定而言,係關於一種配備有相移膜以使極紫外(EUV)曝光光之相位移位從而在晶圓印刷期間達成優良解析度的EUV微影相移空白遮罩及一種使用其製造的光遮罩。
用於極紫外光(EUV)微影中之空白遮罩通常在基板上具有兩個薄膜:反射EUV光之反射膜;及吸收EUV光之吸收膜。最近,已努力開發相較於具有吸收膜之二元空白遮罩可達成更高解析度的相移空白遮罩。相較於二元空白遮罩,相移空白遮罩具有更高的正規化影像對數斜率(NILS),從而允許減少在晶圓印刷期間由散粒雜訊效應引起的隨機缺陷。另外,相移空白遮罩實現低清除劑量(DtC)實施方案,其可改良半導體生產率。
在EUV微影中,較佳製造具有由易於製造光遮罩且在晶圓印刷期間提供優良效能之材料製成的相移膜的相移空白遮罩。考慮到此等因素,正研究釕(Ru)作為用於EUV微影相移空白遮罩中之相移膜的材料。
圖1為繪示極紫外光(EUV)微影相移空白遮罩之結構的圖,該空白遮罩包括含有釕(Ru)之相移膜。圖1展示由本發明之發明人設計 的構造以便相較於先前構造繪示本發明之技術特徵,且圖1所展示之構造在申請本發明之前尚未公開。
EUV微影相移空白遮罩包括基板102、形成於基板102上之反射膜104、形成於反射膜104上之罩蓋膜105、形成於罩蓋膜105上之蝕刻終止膜107、形成於蝕刻終止膜107上之相移膜108、形成於相移膜108上之硬遮罩膜109,及形成於硬遮罩膜109上之抗蝕膜110。
罩蓋膜105由含有釕(Ru)的材料製成,且相移膜108亦由含有釕(Ru)的材料(具體而言,RuON)製成。
蝕刻終止膜107具有由罩蓋膜105上之第一層107a及第一層107a上之第二層107b組成的雙層結構。第一層107a由TaBN製成,且第二層107b由TaBO製成。
硬遮罩膜109由TaBO製成。
為了使用空白遮罩之以上組態製造光遮罩,首先在電子束寫入之後經由顯影製程形成抗蝕膜110之圖案,且接著使用經圖案化之抗蝕膜作為蝕刻遮罩以蝕刻由TaBO製成之硬遮罩膜109。使用氟基氣體作為用於此製程之蝕刻氣體。在移除抗蝕膜圖案之後,使用經圖案化之硬遮罩膜作為蝕刻遮罩以使用含有氧氣(O2)之基於氯氣(Cl2)之氣體蝕刻相移膜108。
同時,鉭(Ta)藉由基於氯氣之氣體進行蝕刻,但當將氧(O)添加至鉭(Ta)時,其藉由氟基氣體進行蝕刻。因此,在蝕刻終止膜107之蝕刻製程中,TaBO之第二層107b首先藉由氟基氣體進行蝕刻,該氣體亦移除硬遮罩膜109之圖案。接著,使用無氧氣(O2)之基於氯氣之氣體以蝕刻蝕刻終止膜107之第一層107a。此完成相移光遮罩之製造。
在上文所描述之相移空白遮罩的結構中,使用基於氯氣(Cl2)之氣體蝕刻含有釕(Ru)之相移膜108。然而,若僅使用氯氣(Cl2)進行蝕刻,則蝕刻速率極緩慢。為了確保某一蝕刻速率,使用含有氧氣(O2)之基於氯氣(Cl2)之氣體。然而,在圖1中所展示之結構中,罩蓋膜105及相移膜108兩者均含有釕(Ru)。因此,若不存在蝕刻終止膜107,則罩蓋膜 105可在蝕刻製程期間被蝕刻氣體中之氧氣(O2)損壞,從而導致罩蓋膜105之反射率減小。蝕刻終止膜107用以防止含有氧氣(O2)的氯氣(Cl2)與罩蓋膜105接觸,藉此保護罩蓋膜105免於損壞。
當形成含有Ru之相移膜107時,蝕刻終止膜107較佳由上文所描述之雙層結構構成。若蝕刻終止膜107為單個TaBN膜,則在蝕刻RuON相移膜108期間,由於存在氧氣(O2),因此蝕刻終止膜107之表面上容易發生氧化。此氧化在蝕刻終止膜107之表面上隨機地發生,從而導致蝕刻終止膜107之表面上的缺陷及當使用基於氯氣(Cl2)之氣體時蝕刻速率的減小。另外,用基於氯氣(Cl2)之氣體進行的蝕刻為化學蝕刻,而用氟(F)基氣體進行的蝕刻為物理蝕刻。因此,若蝕刻終止膜107為單個TaBO膜,則罩蓋膜105在用氟(F)基氣體進行蝕刻期間將遭受實體損壞。
考慮到此等問題,較佳用TaBN形成第一層107a且用TaBO形成第二層107b,由此保護罩蓋膜105免受由氧氣(O2)引起的損壞及由氟(F)基氣體引起的損壞。
當將利用此空白遮罩製造之光遮罩應用於晶圓微影時,需要減少清除劑量(DtC)以改良生產率且需要增加正規化影像對數斜率(NILS)以改良圖案關鍵尺寸(CD)。為了減少DtC,需要相移膜108具有高消光係數(k)。具體而言,為了防止微影製程期間的旁瓣現象,相移膜108之相對反射率應為15%或更小,且為了達成較薄相移膜108同時維持此低相對反射率,需要高消光係數(k)。為了增加NILS,需要相移膜108具有低折射率(n)。然而,釕(Ru)不能同時滿足此等要求中之兩者,此係因為其具有低折射率(n)及低消光係數(k)。
相移膜108下方的蝕刻終止膜107亦連同相移膜108一起用於相移功能。因此,若蝕刻終止膜107具有高消光係數(k),則整個堆疊(亦即,充當相移膜之蝕刻終止膜107與相移膜108的組合結構)之總消光係數(k)變高。然而,由於圖1所展示之蝕刻終止膜107含有對於EUV波長具有約0.04之相對較低消光係數(k)的鉭(Ta),因此充當相移膜之整個堆疊107及108不能具有高消光係數(k)。增加蝕刻終止膜107之厚 度可解決此問題,但其將導致充當相移膜之堆疊107及108的總厚度增加,從而導致DtC惡化及3D效應增加。
本發明之目的為提供一種解決方案,其藉由蝕刻終止膜及含有釕(Ru)之相移膜的整個堆疊中之消光係數(k)增加及折射率(n)減小來達成具有相移膜之空白遮罩的薄厚度、低相對反射率、低清除量(DtC)及高正規化影像對數斜率(NILS)。
根據本發明,一種極紫外光(EUV)微影相移空白遮罩包括:基板;反射膜,其形成於基板上;罩蓋膜,其形成於反射膜上且含有釕(Ru);蝕刻終止膜,其形成於罩蓋膜上且含有鉭(Ta)及銻(Sb);及相移膜,其形成於蝕刻終止膜上且含有釕(Ru)。
蝕刻終止膜具有3:7至7:3之鉭(Ta)與銻(Sb)的組成比。
蝕刻終止膜可具有比鉭(Ta)更高量的銻(Sb)。
蝕刻終止膜可包括氮(N)。其含有1至10at%之氮(N)。
蝕刻終止膜可具有雙層結構:形成於罩蓋膜上且含有氮(N)之第一層,及形成於第一層上且含有氧(O)之第二層。第一層包括1至10at%之氮(N),且第二層包括1至10at%之氧(O)。
蝕刻終止膜具有2至20nm之厚度。
相移膜可進一步包括氮(N)。其含有70至99at%之釕(Ru)及1至30at%之氮(N)。
相移膜可進一步包括氧(O)。其含有70至99at%之釕(Ru)及1至30at%之氧(O)。
相移膜可進一步包括氮(N)及氧(O)。其含有40至98at%之釕(Ru)、1至30at%之氮(N)及1至30at%之氧(O)。
相移膜具有25至40nm之厚度。
硬遮罩膜可形成於相移膜上。
硬遮罩膜可包括鉭(Ta)及氧(O)。
硬遮罩膜可具有雙層結構:形成於相移膜上且含有鉭(Ta) 及氮(N)之下部層,及形成於下部層上且含有鉭(Ta)及氧(O)之上部層。下部層包括70至99at%之鉭(Ta)及1至30at%之氮(N),且上部層包括70至99at%之鉭(Ta)及1至30at%之氧(O)。
硬遮罩膜可包括硼(B)。
硬遮罩膜可包括鉻(Cr)及鈮(Nb)。其以3:7至6:4之組成比含有鉻(Cr)與鈮(Nb)。
硬遮罩膜可進一步包括碳(C)、氧(O)及氮(N)中之一或多者。
硬遮罩膜具有2至4nm之厚度。
本發明之另一態樣提供一種使用具有以上組態之空白遮罩製造的EUV微影光遮罩。
根據本發明,含有釕(Ru)之相移膜及含有鉭(Ta)及銻(Sb)之蝕刻終止膜的堆疊結構確保高消光係數(k)及低折射率(n)。結果,在晶圓印刷期間達成用於極紫外光微影之相移空白遮罩的所需特性,其包括優良解析度及正規化影像對數斜率(NILS)以及低清除劑量(DtC)。
102:基板
104:反射膜
105:罩蓋膜
107:蝕刻終止膜
107a:第一層
107b:第二層
108:相移膜
109:硬遮罩膜
110:抗蝕膜
202:基板
204:反射膜
205:罩蓋膜
207:蝕刻終止膜
207a:第一層
207b:第二層
208:相移膜
209:硬遮罩膜
209a:下部層
209b:上部層
210:抗蝕膜
圖1展示繪示極紫外光(EUV)微影相移空白遮罩之結構的圖。
圖2繪示根據本發明之第一實施例的EUV微影相移空白遮罩之圖。
圖3繪示根據本發明之第二實施例的EUV微影相移空白遮罩之圖。
圖4繪示根據本發明之第三實施例的EUV微影相移空白遮罩之圖。
圖5繪示根據本發明之第四實施例的EUV微影相移空白遮罩之圖。
下文將參看隨附圖式詳細地描述本發明。
圖2繪示根據本發明之第一實施例的EUV微影相移空白遮罩之圖。
EUV微影相移空白遮罩包含基板202、形成於基板202上之反射膜204、形成於反射膜204上之罩蓋膜205、形成於罩蓋膜205上之蝕刻終止膜207、形成於蝕刻終止膜207上之相移膜208及形成於相移膜208上之抗蝕膜210。
基板202為適合於使用EUV光之反射型空白遮罩的玻璃基板。其經設計以具有0±1.0×10-7/℃,較佳在0±0.3×10-7/℃內之低熱膨脹係數,使用如基於SiO2-TiO2之玻璃的低熱膨脹材料(LTEM)玻璃基板以防止在曝光期間由熱引起的圖案變形及應力。
反射膜204反射EUV光且具有折射率彼此不同之多層結構。具體而言,其由鉬(Mo)層及矽(Si)層之交替堆積40至60次的結構組成。
罩蓋膜205防止在反射膜204上形成氧化物層以維持其對EUV光之反射率,且在圖案化蝕刻終止膜207期間保護反射膜204。其通常由含有釕(Ru)之材料製成且具有2至5nm之厚度。具有小於2nm之厚度的罩蓋膜205可能無法有效地執行其功能,而大於5nm之厚度可減小對EUV光之反射率。
蝕刻終止膜207在蝕刻相移膜208期間保護罩蓋膜205。在硬遮罩膜209及相移膜208之圖案化完成之後,使用硬遮罩膜209之圖案及相移膜208之圖案來蝕刻終止膜207。蝕刻終止膜207必須使用無氧氣(O2)之氣體進行蝕刻以防止損壞罩蓋膜205。
蝕刻終止膜207亦連同相移膜208為EUV光提供相移功能。因此,在功能之態樣中,蝕刻終止膜207與相移膜208之整個堆疊結構充當相移膜。在下文中,蝕刻終止膜207與相移膜208之整個堆疊結構將被稱作「整個相移膜207及208」。
由於蝕刻終止膜207充當整個相移膜207及208之一部分以增加整個相移膜207及208之消光係數(k),因此蝕刻終止膜207較佳由 具有高消光係數(k)之材料製成。相較於相移膜208之主要構成材料釕(Ru),鉭(Ta)及銻(Sb)對於EUV光具有更高的消光係數(k)。因此,藉由包括鉭(Ta)及銻(Sb)之蝕刻終止膜207,整個相移膜207及208之消光係數(k)可較高。鉭(Ta)與銻(Sb)之含量比可在3:7至7:3之範圍內。
蝕刻終止膜207經設計以具有0.05或更高,較佳0.06或更高的消光係數(k)。由於銻(Sb)相較於鉭(Ta)具有更高的消光係數(k),因此銻(Sb)之含量較佳高於鉭(Ta)之含量以確保此消光係數(k)。
蝕刻終止膜(207)可進一步含有氮(N)。當添加氮(N)時,可藉由調整氮(N)之含量來控制蝕刻終止膜207之消光係數(k)及折射率(n)。氮(N)含量較佳為1至10at%。藉由不包括氧氣(O2)之基於氯氣(Cl2)之蝕刻氣體蝕刻由TaSbN構成之蝕刻終止膜207。
蝕刻終止膜207具有2至20nm之厚度。
相移膜208使曝光光之相位移位,藉此消除由反射膜204反射之曝光光。相移膜208包括釕(Ru)。相移膜208藉由基於氯氣(Cl2)之氣體進行蝕刻,且其尤其藉由包括氧氣(O2)之基於氯氣(Cl2)之氣體進行蝕刻以便確保蝕刻速率。
相移膜208可進一步含有氮(N)。當包括氮(N)時,其促進控制相移膜208之折射率(n),使得較易於達成所要相移量。此導致改良之正規化影像對數斜率(NILS)且允許減小相移膜208之厚度。若包括氮(N),則應適當地選擇氮(N)含量。對於由RuN構成之相移膜208,氮(N)含量較佳為30at%或更低。具體而言,相移膜208包括70至99at%之Ru及1至30at%之N。
相移膜208可進一步包括氧(O)。當包括氧(O)時,相移膜208對DUV波長之反射率降低,從而使得運用DUV檢測光對相移膜208之檢測更有效。對於由RuO構成之相移膜208,氧(O)含量較佳為30at%或更低。具體而言,相移膜208包括70至99at%之Ru及1至30at%之O。
相移膜208可進一步含有氮(N)及氧(O)兩者。當包括 氮(N)及氧(O)兩者時,藉由調整其含量之比率,可同時獲得含有氮(N)及氧(O)之各別效應。對於由RuON構成之相移膜208,氮(N)及氧(O)之含量分別較佳為30at%或更低。具體而言,相移膜208包括40至98at%之Ru、1至30at%之N及1至30at%之O。
相移膜208具有25至40nm之厚度。
在13.5nm之波長下,整個相移膜207之相對反射率為6至15%。此處,相對反射率意謂整個相移膜207及208之反射率與反射膜204及罩蓋膜205之堆疊結構之反射率的比率。整個相移膜207及208具有180至220°,較佳185至220°之相移量。
硬遮罩膜209在相移膜208之蝕刻製程期間用作蝕刻遮罩,且出於此目的,硬遮罩膜209由相對於相移膜208具有蝕刻選擇性之材料形成。
若硬遮罩膜209被構成為單個層,則其可包括鉭(Ta)及氧(O)。包括鉭(Ta)之硬遮罩膜209在進一步包括氧(O)時由氟(F)基蝕刻氣體進行蝕刻,且在不包括氧(O)時由基於氯氣(Cl2)之蝕刻氣體進行蝕刻。因此,包括鉭(Ta)及氧(O)之單層硬遮罩膜209由氟(F)基蝕刻氣體進行蝕刻。
硬遮罩膜209亦可具有雙層結構,如圖2中所展示。具體而言,硬遮罩膜209包括形成於相移膜208上之下部層209a及形成於下部層209a上之上部層209b。下部層209a進一步含有氮(N),且上部層(209b)進一步含有氧(O)。因此,下部層209a由基於氯氣(Cl2)之蝕刻氣體進行蝕刻,且上部層209b由氟(F)基蝕刻氣體進行蝕刻。下部層209a包括70至99at%之鉭(Ta)及1至30at%之氮(N),且上部層209b包括70至99at%之鉭(Ta)及1至30at%之氧(O)。
若硬遮罩膜209由含有組(Ta)及氧(O)之單個層構成且因此其由氟(F)基蝕刻氣體進行蝕刻,則氟(F)氣體將在蝕刻製程期間對相移膜208造成損壞。然而,藉由以雙層結構形成硬遮罩膜209,上部層(209b)由氟(F)基氣體進行蝕刻且下部層209a由無氧氣(O2)之基於氯 氣(Cl2)之氣體進行蝕刻,且因此防止此損壞。
硬遮罩膜209可進一步含有硼(B)。硬遮罩膜209中之硼(B)含量為20at%或更低,較佳15at%或更低。在此狀況下,下部層207a由TaBN構成且上部層207b由TaBO構成。
硬遮罩膜209具有5mm或更小,較佳2至4nm之厚度。若硬遮罩膜209具有雙層結構,則上部層209b及下部層209a較佳各自具有3nm或更小之厚度。
抗蝕膜210由化學增幅型抗蝕劑(CAR)構成。抗蝕膜210具有40至100nm,較佳40至80nm之厚度。
在本發明之空白遮罩中,由於蝕刻終止膜207具有高消光係數(k),因此整個相移膜207及208之消光係數(k)增加。此外,由於整個相移膜207及208之折射率(n)為低的,因此甚至在40nm或更小之薄厚度下亦獲得所要相移量。結果,降低DtC以增加生產率且改良NILS以增強圖案準確度。
使用具有以上組態之空白遮罩製造光遮罩的製程如下:
首先,經由電子束寫入及顯影製程形成抗蝕膜210之圖案。接著,使用抗蝕膜圖案作為蝕刻遮罩,蝕刻硬遮罩膜209。對於硬遮罩膜209之TaBO單層結構的蝕刻,使用氟(F)基蝕刻氣體。在硬遮罩膜209之TaBO/TaBN雙層結構的狀況下,使用氟(F)基蝕刻氣體蝕刻上部層209b且接著使用無氧氣(O2)之基於氯氣(Cl2)之蝕刻氣體蝕刻下部層209a。
在移除抗蝕膜圖案之後,使用硬遮罩膜209之圖案作為蝕刻遮罩以蝕刻相移膜208。使用包括氧氣(O2)之基於氯氣(Cl2)之蝕刻氣體執行相移膜208之蝕刻。
使用硬遮罩膜209及相移膜208之圖案作為蝕刻遮罩,蝕刻蝕刻終止膜207。使用無氧氣(O2)之基於氯氣(Cl2)之蝕刻氣體進行蝕刻終止膜207之蝕刻。具體而言,運用終點偵測(EPD)設備偵測使用具有氧氣(O2)之基於氯氣(Cl2)之氣體蝕刻相移膜208的終點,且接著使用無氧氣(O2)之基於氯氣(Cl2)之氣體執行蝕刻終止膜207之蝕刻。
若硬遮罩膜209由TaBO單層結構構成,則在蝕刻蝕刻終止膜207之後,藉由用氟(F)基蝕刻氣體進行蝕刻來移除硬遮罩膜209。在具有TaBO上部層209b及TaBN下部層209a之硬遮罩膜209的狀況下,藉由用氟(F)基蝕刻氣體進行蝕刻來移除上部層209b,且接著藉由用無氧氣(O2)之基於氯氣(Cl2)之氣體進行蝕刻來移除下部層209a。此時,可同時執行蝕刻終止膜207之蝕刻製程及硬遮罩膜209之下部層209a的移除製程。出於此目的,硬遮罩膜209之上部層209b的移除製程應在蝕刻終止膜207之蝕刻製程之前執行。
圖3為繪示根據本發明之第二實施例的用於極紫外光微影之相移空白遮罩的圖。相較於圖2中之第一實施例,圖3中之第二實施例的空白遮罩僅在蝕刻終止膜207上不同,而其餘組態相同。為便於參考及解釋,在以下實施例及圖式中,相同參考數字用於對應於先前實施例中所描述之彼等組件的組件。
在第二實施例中,蝕刻終止膜207包括形成於罩蓋膜205上之第一層207a及形成於第一層207a上之第二層207b。第一層207a進一步含有氮(N)且第二層207b進一步含有氧(O)。因此,第一層207a由TaSbN構成且第二層207b由TaSbO構成。第一層207a含有1至30at%之氮(N)且第二層207b包括1至30at%之氧(O)。
第二層207b由氟(F)基蝕刻氣體進行蝕刻,且第一層207a由無氧氣(O2)之基於氯氣(Cl2)之蝕刻氣體進行蝕刻。因此,根據第二實施例之組態,在蝕刻終止膜207之第二層207b的蝕刻期間,同時蝕刻及移除硬遮罩膜209之上部層209b,且在蝕刻終止膜207之第一層207a的蝕刻期間,同時蝕刻及移除硬遮罩膜209之下部層209a。因此,用於移除硬遮罩膜209之分離製程為不必要的。
圖4為繪示根據本發明之第三實施例的用於極紫外光微影之相移空白遮罩的圖。相較於圖2中之第一實施例,圖4中之第三實施例的空白遮罩僅在硬遮罩膜209上不同,而其餘組態相同。
硬遮罩膜209含有鉻(Cr)及鈮(Nb)。此硬遮罩膜209由 基於氯氣(Cl2)之蝕刻氣體,尤其由無氧氣(O2)之基於氯氣(Cl2)之蝕刻氣體進行蝕刻。硬遮罩膜209較佳由at%比為3:7至6:4之鉻(Cr)及鈮(Nb)構成。若鈮(Nb)之含量低於此比率,則無氧氣(O2)之基於氯氣(Cl2)之氣體的蝕刻速率相對較慢,從而使得難以形成薄的抗蝕膜210。若鈮(Nb)之含量高於此比率,則存在與抗蝕膜210之黏著力減小的問題。
硬遮罩膜209可進一步含有碳(C)、氧(O)及氮(N)當中的一或多種輕元素。在此狀況下,輕元素之含量較佳為1至30at%。具體而言,硬遮罩膜209具有30至60at%之Cr、20至40at%之Nb、0至10at%之C、0至30at%之O及0至30at%之N的組成。
在上文所描述之第一及第二實施例中,硬遮罩膜209具有雙層結構。此雙層結構有助於減少在使用氟(F)基蝕刻氣體蝕刻硬遮罩膜209之TaBO單層結構期間發生的對相移膜208之損壞。然而,在此雙層結構中,若下部層209a被過度蝕刻,則由於下部層209a在其側面處被蝕刻得比上部層209b更深,因此可導致上部層209b及下部層209a兩者之圖案輪廓較差。彼情況導致關鍵尺寸(CD)再現性降低。然而,此實施例在中,硬遮罩膜209由單個層構成,因此不會出現此問題。
此外,根據此實施例,在蝕刻硬遮罩膜209期間使用無氧氣(O2)之基於氯氣(Cl2)之氣體,因此不存在氧氣(O2)引發之對底層相移膜208之損壞。此外,由於使用無氧氣(O2)之基於氯氣(Cl2)之氣體來蝕刻及移除硬遮罩膜209連同蝕刻終止膜207,因此光遮罩製造製程變得較簡單。
圖5為繪示根據本發明之第四實施例的用於極紫外光微影之相移空白遮罩的圖。相較於圖4中之第三實施例,圖5中之第四實施例的空白遮罩僅在蝕刻終止膜207上不同,而其餘組態相同。此實施例中之蝕刻終止膜207的組態與圖3中所展示之第二實施例中的第二層207b之組態相同。
在此實施例中,在蝕刻蝕刻終止膜207之第一層207a期間,同時蝕刻及移除硬遮罩膜209。
儘管上文已參看隨附圖式經由本發明之幾個實施例描述了本發明之細節,但實施例僅出於繪示性及描述性目的而非解釋為限制隨附申請專利範圍中所界定之本發明之範疇。一般熟習此項技術者應理解,可自此等實施例進行各種改變及其他等效實施例。因此,本發明之範疇應由隨附申請專利範圍之技術主題界定。
202:基板
204:反射膜
205:罩蓋膜
207:蝕刻終止膜
207a:第一層
207b:第二層
208:相移膜
209:硬遮罩膜
209a:下部層
209b:上部層
210:抗蝕膜

Claims (25)

  1. 一種用於極紫外光微影之空白遮罩,其包含:
    一基板;
    一反射膜,其形成於該基板上;
    一罩蓋膜,其形成於該反射膜上且含有釕(Ru);
    一蝕刻終止膜,其形成於該罩蓋膜上且含有組(Ta)及銻(Sb);及
    一相移膜,其形成於該蝕刻終止膜上且含有釕(Ru)。
  2. 如請求項1之用於極紫外光微影之空白遮罩,其中該蝕刻終止膜具有3:7至7:3之鉭(Ta)與銻(Sb)之一組成比。
  3. 如請求項1之用於極紫外光微影之空白遮罩,其中該蝕刻終止膜具有比鉭(Ta)更高的銻(Sb)之一含量。
  4. 如請求項3之用於極紫外光微影之空白遮罩,其中該蝕刻終止膜進一步包括氫(N)。
  5. 如請求項4之用於極紫外光微影之空白遮罩,其中該蝕刻終止膜含有1至10at%之氮(N)。
  6. 如請求項3之用於極紫外光微影之空白遮罩,其中該蝕刻終止膜包含形成於該罩蓋膜上且含有氮(N)之一第一層及形成於該第一層上且含有氧(O)之一第二層。
  7. 如請求項6之用於極紫外光微影之空白遮罩,其中該第一層含有1至10at%之氮(N)且該第二層含有1至10at%之氧(O)。
  8. 如請求項3之用於極紫外光微影之空白遮罩,其中該蝕刻終止膜具有2至20nm之一厚度。
  9. 如請求項1之用於極紫外光微影之空白遮罩,其中該相移膜進一步包括氮(N)。
  10. 如請求項9之用於極紫外光微影之空白遮罩,其中該相移膜包含70至99at%之釕(Ru)及1至30at%之氮(N)。
  11. 如請求項1之用於極紫外光微影之空白遮罩,其中該相移膜進一步包括氧(O)。
  12. 如請求項11之用於極紫外光微影之空白遮罩,其中該相移膜包含70至99at%之釕(Ru)及1至30at%之氧(O)。
  13. 如請求項1之用於極紫外光微影之空白遮罩,其中該相移膜進一步包括氮(N)及氧(O)。
  14. 如請求項13之用於極紫外光微影之空白遮罩,其中該相移膜包含40至98at%之釕(Ru)、1至30at%之氮(N)及1至30at%之氧(O)。
  15. 如請求項11之用於極紫外光微影之空白遮罩,其中該相移膜具有25至40nm之一厚度。
  16. 如請求項1之用於極紫外光微影之空白遮罩,其進一步包含形成於該相移膜上之一硬遮罩膜。
  17. 如請求項16之用於極紫外光微影之空白遮罩,其中該硬遮罩膜包含鉭(Ta)及氧(O)。
  18. 如請求項17之用於極紫外光微影之空白遮罩,其中該硬遮罩膜包含形成於該相移膜上且含有鉭(Ta)及氮(N)之一下部層,及形成於該下部層上且含有組(Ta)及氧(O)之一上部層。
  19. 如請求項18之用於極紫外光微影之空白遮罩,其中該下部層含有70至99at%之鉭(Ta)及1至30at%之氮(N),且該上部層含有70至99at%之鉭(Ta)及1至30at%之氧(O)。
  20. 如請求項17之用於極紫外光微影之空白遮罩,其中該硬遮罩膜進一步包括硼(B)。
  21. 如請求項16之用於極紫外光微影之空白遮罩,其中該硬遮罩膜包含鉻(Cr)及鈮(Nb)。
  22. 如請求項21之用於極紫外光微影之空白遮罩,其中該硬遮罩膜以3:7至6:4之一組成比包含鉻(Cr)及鈮(Nb)。
  23. 如請求項22之用於極紫外光微影之空白遮罩,其中該硬遮罩膜進一步包括碳(C)、氧(O)及氮(N)中之至少一者。
  24. 如請求項16之用於極紫外光微影之空白遮罩,其中該硬遮罩膜具有2至4nm之一厚度。
  25. 一種用於極紫外光微影之光遮罩,其係使用如請求項1之空白遮罩製造的。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1791168A1 (en) * 2004-09-17 2007-05-30 Asahi Glass Company, Limited Reflective mask blank for euv lithography and method for producing same
US8927181B2 (en) * 2010-08-24 2015-01-06 Asahi Glass Company, Limited Reflective mask blank for EUV lithography
CN109643056B (zh) * 2016-08-26 2022-05-03 Hoya株式会社 掩模坯料、相移掩模、相移掩模的制造方法及半导体器件的制造方法
TW202303259A (zh) * 2021-05-03 2023-01-16 美商應用材料股份有限公司 極紫外光遮罩吸收材料

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100720334B1 (ko) * 2005-05-13 2007-05-21 주식회사 에스앤에스텍 하프톤형 위상반전 블랭크 마스크 및 그 제조방법
JP4926523B2 (ja) * 2006-03-31 2012-05-09 Hoya株式会社 反射型マスクブランクス及び反射型マスク並びに半導体装置の製造方法
JP5609865B2 (ja) 2009-04-02 2014-10-22 凸版印刷株式会社 反射型フォトマスクおよび反射型フォトマスクブランク
KR20160002332A (ko) * 2014-06-30 2016-01-07 주식회사 에스앤에스텍 극자외선용 블랭크 마스크 및 이를 이용한 포토마스크
JP7179543B2 (ja) 2018-09-12 2022-11-29 Hoya株式会社 マスクブランク、転写用マスクおよび半導体デバイスの製造方法
JP6678269B2 (ja) 2019-03-15 2020-04-08 Hoya株式会社 反射型マスクブランク及び反射型マスク
KR102473558B1 (ko) * 2019-10-23 2022-12-05 주식회사 에스앤에스텍 극자외선 리소그래피용 하프톤 위상반전 블랭크 마스크 및 포토마스크
KR102848045B1 (ko) * 2021-01-27 2025-08-21 주식회사 에스앤에스텍 극자외선 리소그래피용 위상반전 블랭크마스크 및 포토마스크
TW202246879A (zh) * 2021-02-09 2022-12-01 美商應用材料股份有限公司 極紫外光遮罩毛胚結構

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1791168A1 (en) * 2004-09-17 2007-05-30 Asahi Glass Company, Limited Reflective mask blank for euv lithography and method for producing same
US8927181B2 (en) * 2010-08-24 2015-01-06 Asahi Glass Company, Limited Reflective mask blank for EUV lithography
CN109643056B (zh) * 2016-08-26 2022-05-03 Hoya株式会社 掩模坯料、相移掩模、相移掩模的制造方法及半导体器件的制造方法
TW202303259A (zh) * 2021-05-03 2023-01-16 美商應用材料股份有限公司 極紫外光遮罩吸收材料

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