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公開番号2024058523
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-25
出願番号2022180829
出願日2022-11-11
発明の名称極紫外線リソグラフィ用位相反転ブランクマスク及びフォトマスク
出願人エスアンドエステックカンパニーリミテッド
代理人個人,個人,個人
主分類G03F 1/24 20120101AFI20240418BHJP(写真;映画;光波以外の波を使用する類似技術;電子写真;ホログラフイ)
要約【課題】位相反転膜に対して要求される特性を満たしながらも、既存に位相反転膜として用いられた物質、特に、ルテニウム(Ru)によって発生する問題点を解決できるEUV用ブランクマスクを提供すること。
【解決手段】基板上に順次に形成された反射膜、キャッピング膜、及び位相反転膜を備える。位相反転膜は、ニオビウム(Nb)とクロム(Cr)を含む第1層、及びタンタル(Ta)とシリコン(Si)を含む第2層を備える。第1層のニオビウム(Nb)含有量は20～50at%であり、クロム(Cr)含有量は10～40at%である。ブランクマスクは、ウエハープリンティング時に、優れた解像度(Resolution)及びNILS(Normalized Image Log Slop)具現が可能であり、低いDtC(Dose to Clear)の具現が可能である。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
基板、前記基板上に形成された反射膜、前記反射膜上に形成されたキャッピング膜、前記キャッピング膜上に形成された位相反転膜を含み、
前記位相反転膜は、
前記キャッピング膜上に形成されてニオビウム（Ｎｂ）を含む第１層、及び
前記第１層上に形成され、タンタル（Ｔａ）及びシリコン（Ｓｉ）のうち一つ以上を含む第２層、
を含むことを特徴とする、極紫外線リソグラフィ用ブランクマスク。
続きを表示（約 790 文字）【請求項２】
前記第１層のニオビウム（Ｎｂ）含有量は、２０～５０ａｔ％であることを特徴とする、請求項１に記載の極紫外線リソグラフィ用ブランクマスク。
【請求項３】
前記第１層は、タンタル（Ｔａ）及びシリコン（Ｓｉ）のうち一つ以上をさらに含むことを特徴とする、請求項２に記載の極紫外線リソグラフィ用ブランクマスク。
【請求項４】
前記第１層は、クロム（Ｃｒ）をさらに含むことを特徴とする、請求項２に記載の極紫外線リソグラフィ用ブランクマスク。
【請求項５】
前記第１層のクロム（Ｃｒ）含有量は、１０～４０ａｔ％であることを特徴とする、請求項４に記載の極紫外線リソグラフィ用ブランクマスク。
【請求項６】
前記第１層は、酸素（Ｏ）、窒素（Ｎ）及び炭素（Ｃ）のうち一つ以上をさらに含むことを特徴とする、請求項５に記載の極紫外線リソグラフィ用ブランクマスク。
【請求項７】
前記第１層の窒素（Ｎ）含有量は、１０～６０ａｔ％であることを特徴とする、請求項６に記載の極紫外線リソグラフィ用ブランクマスク。
【請求項８】
前記第１層は、３０～６０ｎｍの厚さを有することを特徴とする、請求項７に記載の極紫外線リソグラフィ用ブランクマスク。
【請求項９】
前記第１層は、前記位相反転膜の全厚さの８０％以上の厚さを有することを特徴とする、請求項８に記載の極紫外線リソグラフィ用ブランクマスク。
【請求項１０】
前記第１層は、１３．５ｎｍ波長の露光光に対して０．９２５～０．９３５の屈折率（ｎ）及び０．０１５～０．０２５の消滅係数（ｋ）を有することを特徴とする、請求項９に記載の極紫外線リソグラフィ用ブランクマスク。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブランクマスク（ＰｈａｓｅｓｈｉｆｔＢｌａｎｋｍａｓｋ）及びフォトマスク（Ｐｈｏｔｏｍａｓｋ）に関し、ウエハープリンティング（ＷａｆｅｒＰｒｉｎｔｉｎｇ）時に、優れた解像度（Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ）の具現のためにＥＵＶ露光光に対して位相を反転させる位相反転膜を備えた極紫外線リソグラフィ用位相反転ブランクマスク及びこれを用いて製造されるフォトマスクに関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、半導体製造のためのリソグラフィ技術は、ＡｒＦ、ＡｒＦｉＭＰ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ）リソグラフィからＥＵＶリソグラフィ技術へと発展している。ＥＵＶリソグラフィに用いられるブランクマスクは、一般に、基板上にＥＵＶ光を反射する反射膜、及びＥＵＶ光を吸収する吸収膜の２種の薄膜を含んでなる。
【０００３】
最近では、上記のような吸収膜を備えたバイナリ形態のブランクマスクに比べてより高い解像度（Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ）を具現できる位相反転ブランクマスクの開発が試みられている。位相反転ブランクマスクはバイナリブランクマスクに比べて高いＮＩＬＳ（ＮｏｒｍａｌｉｚｅｄＩｍａｇｅＬｏｇＳｌｏｐ）を有し、これにより、ウエハープリンティング時にショット雑音効果（ＳｈｏｔＮｏｉｓｅＥｆｆｅｃｔ）による確率的欠陥（ＳｔｏｃｈａｓｔｉｃＤｅｆｅｃｔ）を減らすことができる。また、位相反転ブランクマスクは、低いＤｔＣ（ＤｏｓｅｔｏＣｌｅａｒ）具現が可能であり、半導体生産性を高めることができる。
【０００４】
図１は、極紫外線リソグラフィ用位相反転ブランクマスクの基本構造を示す図である。極紫外線リソグラフィ用位相反転ブランクマスクは、基板１０２、基板１０２上に形成された反射膜１０４、反射膜１０４上に形成されたキャッピング膜１０５、キャッピング膜１０５上に形成された位相反転膜１０８、及び位相反転膜１０８上に形成されたレジスト膜１１０を含む。
【０００５】
上記のようなＥＵＶリソグラフィ用位相反転ブランクマスクにおいて、位相反転膜１０８は、フォトマスク製作が容易であるとともにウエハープリンティング時に性能（Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ）に優れた材料を用いて製作されることが好ましい。このような点を考慮した位相反転膜１０８の材質としてルテニウム（Ｒｕ）が研究されているが、下記のような問題点のため、生産段階に至っておらずにいる。
【０００６】
第一に、ルテニウム（Ｒｕ）は、エッチング速度が遅いため、位相反転膜１０８のエッチング時に垂直パターンプロファイル（ＶｅｒｔｉｃａｌＰａｔｔｅｒｎＰｒｏｆｉｌｅ）が具現し難い。
【０００７】
第二に、位相反転膜１０８の下部のキャッピング膜１０５はルテニウム（Ｒｕ）で形成されるのが一般であり、これと同一に位相反転膜１０８がルテニウム（Ｒｕ）を含む場合に、キャッピング膜１０５に対するエッチング選択比を確保し難い。このため、位相反転膜１０８とキャッピング膜１０５との間にはエッチング阻止膜がさらに必要であり、これは、薄膜設計の複雑性の増加、エッチング阻止膜形成工程の追加、及び追加薄膜に対する洗浄と欠陥制御の必要といった問題につながる。ブランクマスクを用いて製作されたフォトマスクに対しても洗浄などのような追加工程が要求される。このような問題は、結局として収率（Ｙｉｅｌｄ）を低下させる要因となる。
【０００８】
第三に、ルテニウム（Ｒｕ）は、１９３ｎｍ波長のＤＵＶ検査光に対して表面反射率が高いため、ＤＵＶ検査光を用いた検査時に検査感度が低いという問題点がある。このような問題点を解決するために、ルテニウム（Ｒｕ）に酸素（Ｏ）を追加する方案を考慮することができる。ところが、ルテニウム（Ｒｕ）に酸素（Ｏ）が追加されると、屈折率（ｎ）が高くなる問題点が発生する。しかも、酸素（Ｏ）は、ルテニウム（Ｒｕ）で形成されたキャッピング膜１０５を酸化させ、反射膜１０４とキャッピング膜１０５の積層構造の反射率を減少させる。
【０００９】
第四に、ルテニウム（Ｒｕ）は、電子ビームリペア（ｅ－ｂｅａｍＲｅｐａｉｒ）時にＸｅＦ
２
に対する耐性によってリペア速度が遅く、このため、リペア直後にパターンプロファイルが悪いという問題点がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記の問題点を解決するために案出されたものであり、本発明の目的は、位相反転膜に対して要求される特性を満たしながらも、既存に位相反転膜として用いられた物質、特に、ルテニウム（Ｒｕ）によって発生する問題点を解決できるＥＵＶ用ブランクマスクを提供することである。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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