DE102022122378A1 - Euv-maske mit abdeckungsschicht - Google Patents

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Wei-Hao Lee
Pei-Cheng Hsu
Hsin-Chang Lee
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Taiwan Semiconductor Manufacturing Co TSMC Ltd
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Abstract

Eine EUV-Maske umfasst ein Substrat, einen reflektierenden Mehrschichtstapel auf dem Substrat und ein mehrschichtiges Abdeckungsmerkmal auf dem reflektierenden Mehrschichtstapel. Das mehrschichtige Abdeckungsmerkmal umfasst eine erste Abdeckungsschicht mit einem Material, das ein Element mit einer ersten Kohlenstofflöslichkeit enthält, und eine zweite Abdeckungsschicht mit einem Material, das ein Element mit einer zweiten Kohlenstofflöslichkeit enthält. Die erste Kohlenstofflöslichkeit ist von der zweiten Kohlenstofflöslichkeit verschieden. In einigen Ausführungsformen weisen ein Element des Materials der ersten Abdeckungsschicht und ein Element der zweiten Abdeckungsschicht voneinander verschiedene Extinktionskoeffizienten für EUV mit einer Wellenlänge von 13,5 nm auf.

Description

  • PRIORITÄTSANSPRUCH UND QUERVERWEIS
  • Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der am 12. Oktober 2021 eingereichten vorläufigen US-Patentanmeldung 63/254,796 , die durch Bezugnahme in vollem Umfang in die vorliegende Anmeldung aufgenommen wird.
  • HINTERGRUND
  • Die Halbleiterindustrie durchlief ein exponentielles Wachstum. Technologische Fortschritte bei Materialien und Design haben Generationen von integrierten Schaltungen (ICs) hervorgebracht, wobei jede Generation kleinere und komplexere Schaltungen als die vorherige Generation aufweist. Im Laufe der IC-Entwicklung stieg die Funktionsdichte (d.h. die Anzahl von miteinander verbundenen Bauelementen pro Chipfläche) im Allgemeinen an, während die Geometriegröße (d.h. das kleinste Bauelement oder die kleinste Leitung, die durch ein Fertigungsverfahren hergestellt werden kann) abnahm. Dieser Verkleinerungsprozess erzielt im Allgemeinen Vorteile, da dadurch die Produktionseffizienz erhöht und die damit verbundenen Kosten gesenkt werden.
  • Die Komponenten oder Leitungen auf einem Halbleiterwafer können unter Verwendung von Fotolithografie hergestellt werden. Ein Beispiel für ein fotolithografisches Verfahren ist der Einsatz von EUV-Energie (extrem ultravioletter Energie) und einer strukturierten Absorberschicht einer EUV-Maske.
  • Figurenliste
  • Aspekte der vorliegenden Offenbarung lassen sich am besten anhand der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen verstehen. Es wird darauf hingewiesen, dass gemäß der branchenüblichen Praxis verschiedene Merkmale nicht maßstabsgetreu dargestellt sind. Tatsächlich können die Abmessungen der verschiedenen Merkmale zugunsten einer klaren Beschreibung willkürlich vergrößert oder verkleinert sein.
    • 1 ist eine Querschnittsansicht einer EUV-Maske gemäß einer ersten Ausführungsform.
    • 2 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Herstellung der EUV-Maske aus 1 gemäß einigen Ausführungsformen.
    • 3A-3L sind Querschnittsansichten einer EUV-Maske in verschiedenen Stadien des Herstellungsprozesses von 2 gemäß einigen Ausführungsformen.
    • 4 ist eine Querschnittsansicht einer EUV-Maske gemäß einer zweiten Ausführungsform.
    • 5 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Herstellung der EUV-Maske von 4 gemäß einigen Ausführungsformen.
    • 6A-6L sind Querschnittsansichten einer EUV-Maske in verschiedenen Stadien des Herstellungsprozesses von 5 gemäß einigen Ausführungsformen.
    • 7 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Verwendung einer EUV-Maske gemäß einigen Ausführungsformen.
    • 8 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Verwendung einer EUV-Maske gemäß einigen Ausführungsformen.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Die folgende Offenbarung bietet viele verschiedene Ausführungsformen oder Beispiele für die Umsetzung verschiedener Merkmale des bereitgestellten Gegenstandes. Zur Vereinfachung der vorliegenden Offenbarung werden im Folgenden spezifische Beispiele für Komponenten und Anordnungen beschrieben. Es handelt sich dabei natürlich nur um Beispiele, die nicht als einschränkend zu verstehen sind. Beispielsweise kann die Ausbildung eines ersten Merkmals über oder auf einem zweiten Merkmal in der folgenden Beschreibung Ausführungsformen umfassen, bei denen das erste und das zweite Merkmal in direktem Kontakt ausgebildet sind, und sie kann auch Ausführungsformen umfassen, bei denen zusätzliche Merkmale zwischen dem ersten und dem zweiten Merkmal ausgebildet sein können, so dass das erste und das zweite Merkmal gegebenenfalls nicht in direktem Kontakt stehen. Ferner können Bezugszeichen in den verschiedenen Beispielen der vorliegenden Offenbarung wiederholt sein. Diese Wiederholung dient der Einfachheit und Klarheit und schreibt nicht zwingend eine Beziehung zwischen den verschiedenen hierin beschriebenen Ausführungsformen und/oder Konfigurationen vor.
  • Ferner können hier zur einfacheren Beschreibung räumlich relative Begriffe wie „unter“, „unterhalb“, „unten“, „über“, „oberhalb“, „oben“ und dergleichen verwendet werden, um die Beziehung eines Elements oder Merkmals zu einem anderen Element oder Merkmal wie in den Zeichnungen dargestellt zu beschreiben. Die räumlich relativen Begriffe sollen verschiedene Ausrichtungen der Vorrichtung während Benutzung oder Betrieb zusätzlich zu der in den Zeichnungen dargestellten Ausrichtung umfassen. Die Vorrichtung kann anders ausgerichtet sein (um 90 Grad gedreht oder in anderen Ausrichtungen) und die hierin verwendeten räumlich relativen Bezeichnungen können ebenfalls entsprechend auzulegen sein.
  • Bei der Herstellung integrierter Schaltungen (ICs) werden Strukturen, die verschiedene Schichten von ICs darstellen, unter Verwendung einer Serie von wiederverwendbaren Fotomasken (im Folgenden auch als Fotolithografie-Masken oder Masken bezeichnet) hergestellt, um das Design jeder Schicht der ICs während des Herstellungsprozesses der Halbleiterbauelemente auf ein Halbleitersubstrat zu übertragen.
  • Aufgrund der Verkleinerung von ICs wird EUV-Licht (extrem ultraviolettes Licht) mit einer Wellenlänge von 13,5 nm in einem lithografischen Prozess eingesetzt, um die Übertragung sehr kleiner Strukturen (beispielsweise im Nanometerbereich) von einer Maske auf einen Halbleiterwafer zu ermöglichen. Da die meisten Materialien bei einer Wellenlänge von 13,5 nm stark absorbieren, wird bei der EUV-Lithografie eine reflektierende EUV-Maske verwendet, die eine reflektierende Mehrfachschicht aufweist, um das einfallende EUV-Licht zu reflektieren, und eine Absorberschicht auf der reflektierenden Mehrfachschicht, um die Strahlung in Bereichen zu absorbieren, in denen das Licht nicht von der Maske reflektiert werden soll. Die reflektierende Mehrfachschicht und die Absorberschicht liegen auf einem Substrat aus einem Material mit geringer Wärmeausdehnung. Die reflektierende Mehrfachschicht reflektiert das einfallende EUV-Licht, und die strukturierte Absorberschicht auf der reflektierenden Mehrfachschicht absorbiert das Licht in Bereichen, in denen das Licht nicht von der Maske reflektiert werden soll. Die Maskenstruktur ist durch die Absorberschicht definiert und wird auf einen Halbleiterwafer übertragen, indem EUV-Licht von Abschnitten einer reflektierenden Oberfläche der EUV-Maske reflektiert wird.
  • Der ständige Wunsch nach immer dichter gepackten integrierten Bauelementen hat zu Änderungen des Fotolithografieprozesses geführt, um kleinere individuelle Strukturgrößen zu erzeugen. Die mit einem Verfahren erreichbare minimale Strukturgröße oder die „kritische Abmessung“ (critical dimension, CD) wird annähernd durch die Formel CD = k1*λ/NA bestimmt, wobei k1 ein prozessspezifischer Koeffizient, λ die Wellenlänge des zugeführten Lichts/der zugeführten Energie und NA die numerische Apertur der optischen Linse von dem Substrat oder Wafer aus gesehen ist.
  • Die vorliegende Offenbarung beschreibt verschiedene Ausführungsformen einer EUV-Maske, die eine Beständigkeit gegen Kohlenstoffkontamination aufweist. Kohlenstoffverunreinigungen können sich negativ auf die kritische Abmessung von Merkmalen auswirken, die in einer Absorberschicht und einem Abdeckungsmerkmal der EUV-Maske gebildet werden. Beispielsweise können einige Materialien, die als eine Abdeckungsschicht verwendet werden, viele freie Radikale aufweisen, die während der Bestrahlung mit EUV-Energie mit Kohlenstoffatomen nahe der EUV-Maskenoberfläche reagieren können. Während der Belichtung können Kohlenwasserstoffmoleküle nahe der Oberfläche der EUV-Maske aufgebrochen werden, wenn sie hoher Energie ausgesetzt werden, und sich auf freiliegenden Oberflächen (beispielsweise Seitenwänden und Böden oder Gräben) der EUV-Maske ablagern. Beim Aufbrechen der Kohlenwasserstoffmoleküle können Kohlenstoffatome entstehen, die mit den freien Radikalen reagieren können. Es zeigte sich, dass Kohlenstoff auf freiliegenden Oberflächen der Maske, die nahe einer Maskenmitte sind, zu einer größeren Dicke abgelagert wird als auf freiliegenden Oberflächen der Maske, die nahe den Rändern der Maske sind. In einigen Ausführungsformen ist die Menge an Kohlenstoff, die sich auf den freiliegenden Oberflächen nahe der Maskenmitte bildet, dreimal so dick wie die Menge an Kohlenstoff, die sich auf den freiliegenden Oberflächen nahe den Maskenrändern bildet. Die Kohlenwasserstoffe können aus zahlreichen Quellen stammen, einschließlich der Ausgasung von Materialien innerhalb des EUV-Werkzeugs, wie beispielsweise Strukturen des Werkzeugs, von Fotoresisten oder im Werkzeug verwendeten Hartmasken. Die entstehenden Kohlenstoffatome oder kohlenstoffhaltigen Moleküle reagieren mit den Materialien, mit denen sie in Kontakt kommen, oder werden von diesen absorbiert und lagern sich auf den Oberflächen der EUV-Maske ab. Die Ansammlung von Kohlenstoff auf den Oberflächen der EUV-Maske, beispielsweise auf den Oberflächen der Abdeckungsschicht, kann die Fähigkeit der EUV-Maske beeinträchtigen, Strukturen auf einem Substrat zu erzeugen, die den Kriterien für die kritische Abmessung entsprechen, wie beispielsweise die kritische Abmessungsgleichmäßigkeit (critical dimension uniformity, CDU). Beispielsweise absorbiert Kohlenstoff EUV-Wellenlängen in einem höheren Maße als andere Materialien, aus denen eine EUV-Maske gebildet wird. Wenn also unerwünschter Kohlenstoff auf einer EUV-Maske vorhanden ist, ist die Belichtungsenergie oder die Menge an einfallender EUV-Energie, die benötigt wird, um ein gewünschtes Niveau der von der Maske reflektierten EUV-Strahlung zu erreichen, größer als wenn der unerwünschte Kohlenstoff nicht vorhanden wäre. In einigen Ausführungsformen kann die erforderliche Belichtungsenergie bei Anwesenheit von Kohlenstoff auf der EUV-Maske je nach den kritischen Abmessungen der Merkmale auf dem Wafer und den kritischen Abmessungen der Merkmale auf der Maske 10 % oder mehr betragen, als wenn kein Kohlenstoff auf der EUV-Maske vorhanden ist. Dieser Bedarf an höherer Belichtungsenergie erhöht die Kosten für die Energie, die zur effektiven Belichtung des Wafers erforderlich ist, oder verlängert die Zeit, die zum Erreichen des gewünschten Belichtungsniveaus benötigt wird.
  • Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Offenbarung stellen im breiten Sinne eine Fotolithografie-Maske bereit, die ein mehrschichtiges Abdeckungsmerkmal auf der Maske enthält. In einigen Ausführungsformen umfasst das mehrschichtige Abdeckungsmerkmal mehrere Schichten von Abdeckungsmaterialien. In einigen Beispielen ist das Material, das für eine Abdeckungsschicht des mehrschichtigen Abdeckungsmerkmals verwendet wird, in seiner Zusammensetzung verschieden von dem Material, das für eine andere Abdeckungsschicht des mehrschichtigen Abdeckungsmerkmals verwendet wird. In einigen Ausführungsformen weist das Material einer Abdeckungsschicht eine Kohlenstofflöslichkeitseigenschaft auf, die von der Kohlenstofflöslichkeitseigenschaft des Materials einer anderen Abdeckungsschicht des mehrschichtigen Abdeckungsmerkmals verschieden ist. In einigen Ausführungsformen wird beispielsweise ein mehrschichtiges Abdeckungsmerkmal bereitgestellt, das eine erste Abdeckungsschicht umfasst, welche aus einem Material gebildet ist, das ein Element mit einer ersten Kohlenstofflöslichkeitseigenschaft enthält. Das mehrschichtige Abdeckungsmerkmal umfasst mindestens eine weitere Abdeckungsschicht aus einem Material, das ein Element mit einer zweiten Kohlenstofflöslichkeitseigenschaft enthält, welche von der ersten Kohlenstofflöslichkeitseigenschaft des Elements des Materials der ersten Abdeckungsschicht verschieden ist. Die Kohlenstofflöslichkeitseigenschaft ist ein Hinweis auf die Neigung des Materials einer Abdeckungsschicht, mit Kohlenstoffatomen oder kohlenstoffhaltigen Molekülen zu reagieren, sie zu binden, anzuziehen oder zu absorbieren. Wenn die Kohlenstoffatome von dem Material der Abdeckungsschicht angezogen und gebunden oder absorbiert werden oder mit ihm reagieren, lagern sie sich an und verunreinigen die Abdeckungsschicht. In einigen Ausführungsformen bedeckt der Kohlenstoffaufbau oder die Verunreinigung die Abdeckungsschicht vollständig. In anderen Ausführungsformen bedeckt die Kohlenstoffanreicherung oder -verunreinigung die Abdeckungsschicht teilweise. Die Kombination aus der mit Kohlenstoff verunreinigten Schicht und der Abdeckungsschicht weist Abmessungen auf, die von den Abmessungen der Abdeckungsschicht ohne die Kohlenstoffverunreinigung verschieden ist. Solche Dimensionsänderungen und/oder Änderungen der einfallenden EUV-Energie, die zur Erzeugung einer gewünschten Intensität der reflektierten EUV-Energie erforderlich ist, führen zu den vorstehend beschriebenen negativen Problemen. Gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung wird eine mehrschichtige Abdeckungsschicht mit mehreren einzelnen Abdeckungsschichten verwendet, um EUV-Masken vor Kohlenstoffablagerungen oder -verunreinigungen auf den Oberflächen der EUV-Maske zu schützen. Die Materialien der Abdeckungsschichten, die gemäß der vorliegenden Offenbarung gebildet werden, verringern die Anfälligkeit des mehrschichtigen Abdeckungsmerkmals für Verunreinigungen durch Kohlenwasserstoffmoleküle oder Kohlenstoffatome.
  • In Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung umfasst eine EUV-Maske ein mehrschichtiges Abdeckungsmerkmal, das mindestens eine Abdeckungsschicht umfasst, die ein Material enthält, das ein Element mit einer geringen Löslichkeit von festem Kohlenstoff enthält. Ein Element mit geringer Löslichkeit von festem Kohlenstoff ist dadurch gekennzeichnet, dass die maximale Kohlenstofflöslichkeit in der festen Phase des Elements, die mit der flüssigen Phase des Elements am eutektischen Punkt des Elements im Gleichgewicht ist, weniger als etwa 3 Atomprozent beträgt. Beispiele für Elemente mit einer geringen Löslichkeit von festem Kohlenstoff sind unter anderem Elemente mit einer Löslichkeit von festem Kohlenstoff von weniger als etwa 3 Atomprozent. In einigen Ausführungsformen enthalten die Materialien einer Abdeckungsschicht beispielsweise Elemente, die keine Kohlenstofflöslichkeit von weniger als etwa 3 Atomprozent aufweisen, aber dennoch eine Beständigkeit gegen Kohlenstoffablagerungen oder Verunreinigungen auf der Oberfläche des Materials bieten. Elemente mit einer geringen Löslichkeit von festem Kohlenstoff, die in Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung nützlich sind, sind alternativ durch eine effektive Löslichkeit von festem Kohlenstoff in dem Element bei 1000° C von weniger als 1,6 gekennzeichnet. Die effektive Löslichkeit von festem Kohlenstoff in dem Element bei 1000 °C erhält man durch Multiplikation des Wertes für die Löslichkeit von festem Kohlenstoff am eutektischen Punkt mit 1000 °C/Schmelzpunkt des Elements. In einigen Ausführungsformen haben die Elemente des Materials einer Abdeckungsschicht eine andere Kohlenstofflöslichkeit als die Elemente des Materials einer anderen Abdeckungsschicht, die das mehrschichtige Abdeckungsmerkmal bildet. In einigen Ausführungsformen umfasst das Material von mindestens einer Schicht des mehrschichtigen Abdeckungsmerkmals ein Material, das ein Element enthält, das einen EUV-Extinktionskoeffizienten für EUV-Strahlung mit einer Wellenlänge von 13,5 nm aufweist, der größer oder kleiner ist als ein EUV-Extinktionskoeffizient für EUV-Strahlung mit einer Wellenlänge von 13,5 nm eines Elements eines Materials einer anderen Schicht des mehrschichtigen Abdeckungsmerkmals. Wenn die einzelnen Abdeckungsschichten des mehrschichtigen Abdeckungsmerkmals Elemente enthalten, die unterschiedliche EUV-Extinktionskoeffizienten für EUV-Strahlung mit einer Wellenlänge von 13,5 nm aufweisen, ist die Menge der einfallenden EUV-Energie, die in einer Abdeckungsschicht absorbiert wird, verschieden von der EUV-Energie, die in einer anderen Abdeckungsschicht des mehrschichtigen Abdeckungsmerkmals absorbiert wird. In einigen Ausführungsformen enthält beispielsweise das Material einer Abdeckungsschicht ein Element mit einem EUV-Extinktionskoeffizienten von 0,96 bis 0,87 für EUV-Strahlung mit einer Wellenlänge von 13,5 nm und das Material einer anderen Abdeckungsschicht enthält ein Element mit einem EUV-Extinktionskoeffizienten für EUV-Strahlung mit einer Wellenlänge von 13,5 nm, der verschieden von dem EUV-Extinktionskoeffizienten der einen Abdeckungsschicht ist. Materialien mit einem EUV-Extinktionskoeffizienten von 0 bis 0,1 für EUV-Strahlung mit einer Wellenlänge von 13,5 nm reduzieren die Übertragung von EUV-Energie nicht um einen Betrag, der es erforderlich macht, dass das Niveau der einfallenden EUV-Energie um einen unerwünschten Betrag erhöht wird. Die Materialien zur Verwendung in Abdeckungsschichten der mehrschichtigen Abdeckungsmerkmale gemäß den vorliegenden Ausführungsformen sollten nicht so viel EUV-Energie absorbieren, dass die Menge der auf die EUV-Maske auftreffenden EUV-Energie erhöht werden muss oder die Belichtungszeit um einen unerwünschten Betrag verlängert werden muss. Ferner weisen die Materialien, die in den Abdeckungsschichten der mehrschichtigen Abdeckungsmerkmale gemäß der vorliegenden Ausführungsform verwendet werden, eine gute Haftung untereinander sowie mit den Materialien auf, auf denen die Abdeckungsschichten abgeschieden werden, oder mit den Materialien, die auf den Abdeckungsschichten abgeschieden werden. In einigen Ausführungsformen umfasst das mehrschichtige Abdeckungsmerkmal mindestens eine Schicht, die Chrom (Cr), Rhodium (Rh), Zink (Zn), Zirkonium (Zr), Silber (Ag), Cadmium (Cd) oder Legierungen davon enthält. Beispiele für Legierungen von Cr, Rh, Zn, Zr, Ag oder Cd sind CrRh, CrZn, CrZr, CrAg, CrCd, RhZr, RhZn, RhAg, RhCd, ZnZr, ZnAg, ZnCd, ZrAg, ZrCd oder AgCd. In anderen Ausführungsformen umfasst das mehrschichtige Abdeckungsmerkmal mindestens eine Schicht, die Cr, Rh, Zr, Ag, Cd oder Legierungen davon enthält. In anderen Ausführungsformen umfasst das mehrschichtige Abdeckungsmerkmal mindestens eine Schicht, die Cu, Ir, Pt und Pd oder deren Legierungen enthält. In einigen Ausführungsformen enthält das mehrschichtige Abdeckungsmerkmal mindestens eine Schicht, die ein Material enthält, das ein Element mit einem Brechungsindex von mehr als 0,87 und weniger als 0,971 aufweist. Beispiele für Materialien, die ein Element mit einem Brechungsindex von mehr als 0,87 und weniger als 0,97 enthalten, umfassen unter anderem die in diesem Absatz beschriebenen Materialien.
  • 1 ist eine Querschnittsansicht einer EUV-Maske 100 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Bezugnehmend auf 1 umfasst die EUV-Maske 100 ein Substrat 102, einen reflektierenden Mehrschichtstapel 110 über einer vorderen Oberfläche des Substrats 102, ein mehrschichtiges Abdeckungsmerkmal 125 über dem reflektierenden Mehrschichtstapel 110, das eine erste strukturierte Abdeckungsschicht 120P und eine zweite strukturierte Abdeckungsschicht 130P über der ersten strukturierten Abdeckungsschicht 120P umfasst, und eine strukturierte Absorberschicht 140P über dem mehrschichtigen Abdeckungsmerkmal 125. Die EUV-Maske 100 umfasst ferner eine leitfähige Schicht 104 über einer Rückseite des Substrats 102, die der Vorderseite gegenüberliegt. Während die Ausführungsform von 1 mit Bezug auf ein mehrschichtiges Abdeckungsmerkmal 125, das zwei Abdeckungsschichten umfasst, dargestellt und beschrieben ist, umfassen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung EUV-Masken, die ein mehrschichtiges Abdeckungsmerkmal umfassen mit mehr als zwei Abdeckungsschichten, beispielsweise drei, vier, fünf oder mehr Abdeckungsschichten.
  • Die strukturierte Absorberschicht 140P und die strukturierte zweite Abdeckungsschicht 130P enthalten eine Struktur von Öffnungen 152, die den auf einem Halbleiterwafer zu bildenden Schaltungsstrukturen entsprechen. Die Struktur der Öffnungen 152 befindet sich in einem Strukturbereich 100A der EUV-Maske 100, der eine Oberfläche der ersten Abdeckungsschicht 120P freilegt. Der Strukturbereich 100A ist von einem Randbereich 100B der EUV-Maske 100 umgeben. Der Randbereich 100B entspricht einem nichtstrukturierten Bereich der EUV-Maske 100, der in einem Belichtungsprozess während der IC-Fertigung nicht verwendet wird. In einigen Ausführungsformen befindet sich der Strukturbereich 100A der EUV-Maske 100 in einem zentralen Bereich des Substrats 102, und der Randbereich 100B befindet sich an einem Randabschnitt des Substrats 102. Der Strukturbereich 100A ist durch Gräben 154 von dem Randbereich 100B getrennt. Die Gräben 154 erstrecken sich durch die strukturierte Absorberschicht 140P, die zweite strukturierte Abdeckungsschicht 130P, die erste strukturierte Abdeckungsschicht 120P und den reflektierenden Mehrschichtstapel 110 und legen die Vorderseite des Substrats 102 frei.
  • Gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung ist die strukturierte Absorberschicht 140P eine Schicht aus einem Absorbermaterial, das eine Legierung mit einem Übergangsmetall ist, wie beispielsweise Tantal (Ta), Ruthenium (Ru), Chrom (Cr), Platin (Pt), Gold (Au), Iridium (Ir), Titan (Ti), Niob (Nb), Rhodium (Rh), Molybdän (Mo), Wolfram (W) oder Palladium (Pd), und mindestens einem Legierungselement ausgewählt aus Ruthenium (Ru), Chrom (Cr), Tantal (Ta), Platin (Pt), Palladium (Pd), Wolfram (W), Gold (Au), Iridium (Ir), Titan (Ti), Niob (Nb), Rhodium (Rh), Molybdän (Mo), Hafnium (Hf), Bor (B), Stickstoff (N), Sauerstoff (O), Silizium (Si), Zirkonium (Zr) oder Vanadium (V).
  • 2 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens 200 zur Herstellung einer EUV-Maske gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, Beispielsweise der EUV-Maske 100. 3A bis 3L sind Querschnittsansichten der EUV-Maske 100 in verschiedenen Stadien des Herstellungsverfahrens gemäß einigen Ausführungsformen. Das Verfahren 200 wird im Folgenden Mit Bezug auf die EUV-Maske 100 im Detail erläutert. In einigen Ausführungsformen werden vor, während und/oder nach dem Verfahren 200 zusätzliche Vorgänge durchgeführt oder einige der beschriebenen Vorgänge werden ersetzt und/oder eliminiert. In einigen Ausführungsformen werden einige der unten beschriebenen Merkmale ersetzt oder eliminiert. Ein Fachmann wird verstehen, dass, während einige Ausführungsformen mit Vorgängen in einer bestimmten Reihenfolge beschrieben sind, diese Vorgänge in einer anderen logischen Reihenfolge durchgeführt werden können.
  • Mit Bezug auf 2 und 3A umfasst das Verfahren 200 Vorgang 202, bei dem gemäß einigen Ausführungsformen ein reflektierender Mehrschichtstapel 110 über einem Substrat 102 gebildet wird. 3A ist eine Querschnittsansicht einer anfänglichen Struktur einer EUV-Maske 100 nach der Bildung des reflektierenden Mehrschichtstapels 110 über dem Substrat 102 gemäß einigen Ausführungsformen.
  • Wie in 3A dargestellt, umfasst die ursprüngliche Struktur der EUV-Maske 100 ein Substrat 102 aus Glas, Silizium, Quarz oder anderen Materialien mit geringer Wärmeausdehnung. Das Material mit geringer Wärmeausdehnung trägt dazu bei, die Bildverzerrung aufgrund der Erwärmung der Maske während der Verwendung der EUV-Maske 100 zu minimieren. In einigen Ausführungsformen ist das Substrat 102 aus Quarzglas, Quarzglas, Kalziumfluorid, Siliziumkarbid, schwarzem Diamant oder mit Titanoxid dotiertem Siliziumoxid (SiO2/TiO2) gebildet. In einigen Ausführungsformen weist das Substrat 102 eine Dicke von etwa 1 mm bis etwa 7 mm auf. Wenn die Dicke des Substrats 102 zu gering ist, wird in einigen Fällen das Risiko eines Bruchs oder einer Verformung der EUV-Maske 100 erhöht. Ist die Dicke des Substrats hingegen zu groß, werden Gewicht und Kosten der EUV-Maske 100 in einigen Fällen unnötig erhöht.
  • In einigen Ausführungsformen ist eine leitfähige Schicht 104 auf einer Rückseite des Substrats 102 angeordnet. In einigen Ausführungsformen steht die leitfähige Schicht 104 in direktem Kontakt mit der Rückseite des Substrats 102. Die leitfähige Schicht 104 ist derart ausgelegt, dass eine elektrostatische Kopplung der EUV-Maske 100 mit einer elektrostatischen Maskenhalterung (nicht dargestellt) während der Herstellung und Verwendung der EUV-Maske 100 ermöglicht wird. In einigen Ausführungsformen umfasst die leitfähige Schicht 104 Chromnitrid (CrN) oder Tantalborid (TaB). In einigen Ausführungsformen wird die leitfähige Schicht 104 durch ein Abscheideverfahren gebildet, beispielsweise durch chemische Gasphasenabscheidung (CVD), plasmaunterstützte chemische Gasphasenabscheidung (PECVD) oder physikalische Gasphasenabscheidung (PVD). Die Dicke der leitfähigen Schicht 104 wird so gesteuert, dass die leitfähige Schicht 104 optisch transparent ist.
  • Der reflektierende Mehrschichtstapel 110 ist über einer der Rückseite gegenüberliegenden Vorderseite des Substrats 102 angeordnet. In einigen Ausführungsformen steht der reflektierende Mehrschichtstapel 110 in direktem Kontakt mit der Vorderseite des Substrats 102. Der reflektierende Mehrschichtstapel 110 stellt ein hohes Reflexionsvermögen für das EUV-Licht bereit. In einigen Ausführungsformen ist der reflektierende Mehrschichtstapel 110 eingerichtet, bei der Spitzenwellenlänge der EUV-Beleuchtung, beispielsweise bei 13,5 nm der EUV-Beleuchtung, ein Reflexionsvermögen von etwa 60 % bis etwa 75 % zu erzielen. Wenn das EUV-Licht insbesondere in einem Einfallswinkel von 6° auf die Oberfläche des reflektierenden Mehrschichtstapels 110 einfällt, beträgt das maximale Reflexionsvermögen des Lichts etwa 60 %, etwa 62 %, etwa 65 %, etwa 68 %, etwa 70 %, etwa 72 % oder etwa 75 % in unmittelbarer Nähe einer Wellenlänge von 13,5 nm.
  • In einigen Ausführungsformen weist der reflektierende Mehrschichtstapel 110 abwechselnd gestapelte Schichten aus einem Material mit hohem Brechungsindex und einem Material mit niedrigem Brechungsindex auf. Einerseits neigt ein Material mit einem hohen Brechungsindex dazu, das EUV-Licht zu streuen, und ein Material mit einem niedrigen Brechungsindex neigt andererseits dazu, das EUV-Licht durchzulassen. Die Kombination dieser beiden Materialtypen sorgt für ein resonantes Reflexionsvermögen. In einigen Ausführungsformen weist der reflektierende Mehrschichtstapel 110 abwechselnd gestapelte Schichten aus Molybdän (Mo) und Silizium (Si) auf. In einigen Ausführungsformen umfasst der reflektierende Mehrschichtstapel 110 abwechselnd gestapelte Mo- und Si-Schichten, wobei Si in der obersten Schicht vorhanden ist. In einigen Ausführungsformen steht eine Molybdänschicht in direktem Kontakt mit der Vorderfläche des Substrats 102. In einigen anderen Ausführungsformen steht eine Siliziumschicht in direktem Kontakt mit der vorderen Oberfläche des Substrats 102. Alternativ kann der reflektierende Mehrschichtstapel 110 auch alternativ gestapelte Schichten aus Mo und Beryllium (Be) aufweisen.
  • Die Dicke der einzelnen Schichten in dem reflektierenden Mehrschichtstapel 110 hängt von der EUV-Wellenlänge und dem Einfallswinkel des EUV-Lichts ab. Die Dicke der abwechselnden Schichten in dem reflektierenden Mehrschichtstapel 110 wird so eingestellt, dass die konstruktive Interferenz des an jeder Grenzfläche reflektierten EUV-Lichts maximiert wird und die Gesamtabsorption des EUV-Lichts minimiert wird. In einigen Ausführungsformen weist der reflektierende Mehrschichtstapel 110 30 bis 60 Paare von abwechselnden Schichten aus Mo und Si auf. Jedes Mo/Si-Paar weist eine Dicke von etwa 2 nm bis etwa 7 nm auf, mit einer Gesamtdicke von etwa 100 nm bis etwa 300 nm. In einigen Ausführungsformen sind die Dicken der abwechselnden Schichten in dem reflektierenden Mehrschichtstapel 110 unterschiedlich.
  • In einigen Ausführungsformen wird jede Schicht des reflektierenden Mehrschichtstapels 110 über dem Substrat 102 und der darunter liegenden Schicht durch Ionenstrahlabscheidung (IBD) oder Gleichstrom-Magnetron-Sputtern abgeschieden. Die verwendete Abscheidungsmethode trägt dazu bei, dass die Gleichmäßigkeit der Dicke des reflektierenden Mehrschichtstapels 110 über dem Substrat 102 besser als etwa 0,85 ist. Zur Bildung eines reflektierenden Mo/Si-Mehrschichtstapels 110 wird beispielsweise eine Mo-Schicht unter Verwendung eines Mo-Targets als Sputtertarget und eines Argon-Gases (bei einem Gasdruck von 1,3 × 10-2 Pa bis 2,7 × 10-2 Pa) als Sputtergas mit einer Ionenbeschleunigungsspannung von 300 V bis 1.500 V bei einer Abscheidungsrate von 0.03 bis 0,30 nm/s und anschließend eine Si-Schicht unter Verwendung eines Si-Targets als Sputtertarget und eines Ar-Gases (mit einem Gasdruck von 1,3 × 10-2 Pa bis 2,7 × 10-2 Pa) als Sputtergas mit einer Ionenbeschleunigungsspannung von 300 V bis 1.500 V bei einer Abscheiderate von 0,03 bis 0,30 nm/s abgeschieden. Der reflektierende Mo/Si-Mehrschichtstapel wird abgeschieden, indem Durch Si- und Mo-Schichten in 40 bis 50 Zyklen gestapelt werden, wobei jeder Zyklus die vorgenannten Schritte umfasst.
  • Mit Bezug auf 2 und 3B geht das Verfahren 200 zu Vorgang 204 über, in dem eine erste Abdeckungsschicht 120 gemäß einigen Ausführungsformen gemäß einigen Ausführungsformen über dem reflektierenden Mehrschichtstapel 110 abgeschieden wird. 3B ist eine Querschnittsansicht der Struktur von 3A nach dem Abscheiden der ersten Abdeckungsschicht 120 über dem reflektierenden Mehrschichtstapel 110 gemäß einigen Ausführungsformen.
  • In 3B ist die erste Abdeckungsschicht 120 (des mehrschichtigen Abdeckungsmerkmals 125 in 1 und 3C) über der obersten Oberfläche des reflektierenden Mehrschichtstapels 110 angeordnet. Wie hierin beschrieben, enthält die erste Abdeckungsschicht 120 ein Material mit geringer Kohlenstofflöslichkeit, was dazu beiträgt, eine Kohlenstoffkontamination der Maske zu verhindern oder zu verringern.
  • In einigen Ausführungsformen enthält die erste Abdeckungsschicht 120 ein Material, das im Vergleich zu herkömmlichen Materialien, die in Abdeckungsschichten verwendet werden, weniger anfällig für Kohlenstoffkontamination ist. Beispiele für solche Materialien sind Materialien mit einer geringen Kohlenstofflöslichkeit bei 1000 °C, beispielsweise einer Kohlenstofflöslichkeit bei 1000 °C von weniger als etwa 1,6 Atomprozent. Beispiele für Materialien mit einer geringen Kohlenstofflöslichkeit in Atomprozent bei 1000 °C sind unter anderem Materialien mit einer Kohlenstofflöslichkeit in 1000 °C von weniger als etwa 1,6 Atomprozent. Andere Beispiele für Materialien mit einer geringen Kohlenstofflöslichkeit in Atomprozent bei 1000° C umfassen Materialien, die eine Kohlenstofflöslichkeit in 1000° C von weniger als etwa 1,3 Atomprozent aufweisen, sind aber nicht darauf beschränkt. In einigen Ausführungsformen weist das Material der ersten Abdeckungsschicht 120 eine Kohlenstofflöslichkeit bei 1000° C auf, die von dem Material der zweiten Abdeckungsschicht 130 verschieden ist. Beispielsweise ist die Kohlenstofflöslichkeit des Materials der ersten Abdeckungsschicht 120 geringer oder größer als die Kohlenstofflöslichkeit des Materials der zweiten Abdeckungsschicht 130. In einigen Ausführungsformen weisen die Materialien einer Abdeckungsschicht beispielsweise nicht eine Kohlenstofflöslichkeit auf, die unter etwa 1,6 Atomprozent oder 1,3 Atomprozent liegt, und schaffen dennoch eine Beständigkeit gegen Kohlenstoffablagerungen oder Kohlenstoffkontamination auf der Oberfläche des Materials. Gemäß einigen Ausführungsformen weist das Material einer Abdeckungsschicht eine Kohlenstofflöslichkeit auf, die von dem Material einer anderen Abdeckungsschicht verschieden ist, die das mehrschichtige Abdeckungsmerkmal bildet. In einigen Ausführungsformen gemäß 1 hat das Material der ersten Abdeckungsschicht 120 einen EUV-Extinktionskoeffizienten, der größer ist als der EUV-Extinktionskoeffizient eines Materials einer anderen Schicht des mehrschichtigen Abdeckungsmerkmals 125. In einigen Ausführungsformen gemäß 1 hat das Material der ersten Abdeckungsschicht 120 einen EUV-Extinktionskoeffizienten für EUV-Strahlung mit einer Wellenlänge von 13,5 nm, der kleiner ist als ein EUV-Extinktionskoeffizient für EUV-Strahlung mit einer Wellenlänge von 13,5 nm eines Materials einer anderen Schicht des mehrschichtigen Abdeckungsmerkmals 125. Beispielsweise enthält die erste Abdeckungsschicht 120 des mehrschichtigen Abdeckungsmerkmals 125 ein Material, das einen EUV-Extinktionskoeffizienten für EUV-Strahlung mit einer Wellenlänge von 13,5 nm zwischen 0 und 0,1 aufweist. In anderen Ausführungsformen enthält das Material der ersten Abdeckungsschicht ein Element mit einem EUV-Extinktionskoeffizienten von 0 bis 0,08, von 0 bis 0,06, von 0 bis 0,04 oder von 0 bis 0,04 für EUV-Strahlung mit einer Wellenlänge von 13,5 nm. Materialien, die einen EUV-Extinktionskoeffizienten für EUV-Strahlung mit einer Wellenlänge von 13,5 nm innerhalb der oben beschriebenen Bereiche aufweisen, verringern die Übertragung von EUV-Energie nicht um einen Betrag, der es erforderlich macht, dass das Niveau der einfallenden EUV-Energie um einen unerwünschten Betrag erhöht wird. Die Materialien zur Verwendung in den Abdeckungsschichten der mehrschichtigen Abdeckungsmerkmale gemäß den vorliegenden Ausführungsformen sollten nicht so viel EUV-Energie absorbieren, dass die Menge der auf die EUV-Maske auftreffenden EUV-Energie erhöht oder die Belichtungszeit um einen unerwünschten Betrag verlängert werden muss. Ferner weisen die Materialien, die in den Abdeckungsschichten der mehrschichtigen Abdeckungsmerkmale gemäß der vorliegenden Ausführungsform verwendet werden, eine gute Haftung untereinander sowie mit den Materialien auf, auf denen die Abdeckungsschichten abgeschieden werden, oder mit den Materialien, die auf den Abdeckungsschichten abgeschieden werden. In einigen Ausführungsformen umfasst das mehrschichtige Abdeckungsmerkmal 125 mindestens eine Schicht 120, die Cr, Rh, Zn, Zr, Ag, Cd oder Legierungen davon enthält. Die erste Abdeckungsschicht 120 kann beispielsweise Chromnitrid (CrN), Zinknitrid (Zn3N2) oder Zirkoniumnitrid (ZrN) enthalten. In anderen Ausführungsformen umfasst das mehrschichtige Abdeckungsmerkmal 125 mindestens eine Schicht 120 mit Cr, Rh, Zr, Ag, Cd oder deren Legierungen. In anderen Ausführungsformen umfasst das mehrschichtige Abdeckungsmerkmal 125 mindestens eine Schicht 120, die Cu, Ir, Pt und Pd oder deren Legierungen enthält. Gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sind Karbide der oben beschriebenen Elemente für die Verwendung als Material für die erste Abdeckungsschicht 120 unerwünscht, da Kohlenstoffatome aus dem Karbid während der Wärmebehandlung in die untere Schicht diffundieren können. In einigen Ausführungsformen umfasst das mehrschichtige Abdeckungsmerkmal 125 mindestens eine Schicht 120, die ein Material mit einem Brechungsindex von weniger als 0,97 für EUV-Strahlung mit einer Wellenlänge von 13,5 nm enthält. In einigen Ausführungsformen umfasst das mehrschichtige Abdeckungsmerkmal 125 mindestens eine Schicht 120, die ein Material mit einem Brechungsindex größer als 0,87 für EUV-Strahlung mit einer Wellenlänge von 13,5 nm enthält. Beispiele für Materialien mit einem Brechungsindex von weniger als 0,97 oder mehr als 0,87 für EUV-Strahlung mit einer Wellenlänge von 13,5 nm umfassen die vorstehend in diesem Absatz genannt Materialien, sind aber nicht darauf beschränkt. In einigen Ausführungsformen weist die erste Abdeckungsschicht 120 eine Dicke von etwa 0,5 bis 5 nm auf. Die erste Abdeckungsschicht 120 mit einer Dicke von etwa 0,5 bis 5 nm weist eine Dicke auf, die ausreicht, um eine Kohlenstoffkontamination zu verhindern oder zu verringern, und die gleichzeitig nicht so dick ist, dass sie die EUV-Transmission um ein unerwünschtes Maß verringert. Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Offenbarung sind nicht auf EUV-Masken beschränkt, die eine erste Abdeckungsschicht 120 mit einer Dicke von 0,5 bis etwa 5 nm aufweisen. Zu den Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Offenbarung gehören EUV-Masken mit einer ersten Abdeckungsschicht 120, die eine Dicke von weniger als 0,5 nm aufweist, und EUV-Masken mit einer ersten Abdeckungsschicht 120, die eine Dicke von mehr als etwa 5 nm aufweist.
  • In einigen Ausführungsformen wird die erste Abdeckungsschicht 120 durch ein Abscheideverfahren gebildet, wie beispielsweise IBD, chemische Gasphasenabscheidung (CVD), physikalische Gasphasenabscheidung (PVD), Atomlagenabscheidung (ALD), thermische ALD, PE-ALD, PECVD, E-Beam-Verdampfung, thermische Verdampfung, ionenstrahlinduzierte Abscheidung, Sputtern, Elektroabscheidung oder stromlose Abscheidung.
  • Mit Bezug auf 2 und 3C geht das Verfahren 200 zu Vorgang 206 über, bei dem eine zweite Abdeckungsschicht 130 gemäß einigen Ausführungsformen über der ersten Abdeckungsschicht 120 abgeschieden wird. 3C ist eine Querschnittsansicht der Struktur von 3B nach dem Abscheiden der zweiten Abdeckungsschicht 130 über der Abdeckungsschicht 120 gemäß einigen Ausführungsformen. In der Ausführungsform von 3C umfassen die erste Abdeckungsschicht 120 und die zweite Abdeckungsschicht 130 das mehrschichtige Abdeckungsmerkmal 125.
  • Wie in 3C dargestellt, ist die zweite Abdeckungsschicht 130 auf der ersten Abdeckungsschicht 120 angeordnet. In einigen Ausführungsformen weist die zweite Abdeckungsschicht 130 andere Ätzeigenschaften auf als eine später darauf gebildete Absorberschicht und kann daher als eine Ätzstoppschicht dienen, um Schäden an der Abdeckungsschicht 120 während der Strukturierung einer Absorberschicht zu verhindern. Ferner kann die zweite Abdeckungsschicht 130 nachfolgend auch als eine Opferschicht für die Reparatur von Defekten in der Absorberschicht durch fokussierte Ionenstrahlen dienen. In einigen Ausführungsformen enthält die zweite Abdeckungsschicht 130 ein Material, das ein Element mit einem Extinktionskoeffizientenκ von 0 bis 0,1 und einem Brechungsindex n von 0,87 bis 0,97 bei EUV-Wellenlängen enthält. In anderen Ausführungsformen enthält die zweite Abdeckungsschicht 130 ein Material mit einem Element, das einen Extinktionskoeffizienten κ von 0 bis 0,08, von 0 bis 0,06, von 0 bis 0,04 oder von 0 bis 0,021 aufweist. Bei einem Material mit einem Extinktionskoeffizienten κ und einem Brechungsindex n in den genannten Bereichen ist das Material der zweiten Abdeckungsschicht 130 imstande, ein gewünschtes Level einfallenden EUV-Lichts zu übertragen und die Phase des einfallenden EUV-Lichts nicht in unerwünschter Weise zu beeinflussen.
  • In einigen Ausführungsformen enthält die zweite Abdeckungsschicht 130 Ruthenium (Ru), Niob (Nb), Silizium (Si), Chrom (Cr) oder Legierungen dieser Materialien. Spezifische Beispiele für Materialien, die für die zweite Abdeckungsschicht 130 verwendet werden, sind Ruthenium-Niob (RuNb), Ruthenium-Borid (RuB), Ruthenium-Silicid (RuSi), Ruthenium-Dioxid (RuO2), Ruthenium-Niob-Oxid (RuNbO), Niob-Pentoxid (Nb2O5), Siliziumnitrid (SiN), Silizium-Oxynitrid (SiON), Chromoxid (CrO), Chromnitrid (CrN) oder Chrom-Oxynitrid (CrON). In einigen anderen Ausführungsformen enthält die zweite Abdeckungsschicht 130 ein dielektrisches Material wie beispielsweise Siliziumoxid. In einigen Ausführungsformen wird die zweite Abdeckungsschicht 130 durch thermische ALD, PE-ALD, CVD, PECVD, PVD-E-Strahlverdampfung, thermische Verdampfung, ionenstrahlinduzierte Abscheidung, Sputtern, galvanische Abscheidung oder stromlose Abscheidung abgeschieden. In einigen Ausführungsformen weist die zweite Abdeckungsschicht eine Dicke von etwa 0,5 bis 5 nm auf. Die zweite Abdeckungsschicht 130 mit einer Dicke von etwa 0,5 bis 5 nm hat eine Dicke, die ausreicht, um die darunter liegende erste Abdeckungsschicht 120 und/oder den Mehrschichtstapel 110 vor Oxidation oder chemischen Ätzmitteln während des Maskenbildungsprozesses oder des Halbleiterprozesses unter Verwendung der Maske zu schützen. Wenn die zweite Abdeckungsschicht 130 0,5 bis 5 nm dick ist, ist sie nicht so dick, dass sie die EUV-Transmission in unerwünschtem Maße verringert. Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Offenbarung sind nicht auf EUV-Masken beschränkt, die eine zweite Abdeckungsschicht 130 mit einer Dicke von 0,5 bis etwa 5 nm aufweisen. Zu den Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Offenbarung gehören EUV-Masken mit einer zweiten Abdeckungsschicht 130, die eine Dicke von weniger als 0,5 nm aufweist, und EUV-Masken mit einer zweiten Abdeckungsschicht 130, die eine Dicke von mehr als etwa 5 nm aufweist.
  • In einigen Ausführungsformen weist das Material der zweiten Abdeckungsschicht 130 eine Kohlenstofflöslichkeit bei 1000 °C auf, die von der des Materials der ersten Abdeckungsschicht 120 verschieden ist. Beispielsweise ist die Kohlenstofflöslichkeit des Materials der zweiten Abdeckungsschicht 130 in einigen Ausführungsformen größer als die Kohlenstofflöslichkeit des Materials der ersten Abdeckungsschicht 120. Gemäß einigen Ausführungsformen von 1 weist das Material der zweiten Abdeckungsschicht 130 einen EUV-Extinktionskoeffizienten auf, der geringer ist als der EUV-Extinktionskoeffizient eines Materials einer anderen Schicht, beispielsweise der ersten Abdeckungsschicht 120 des mehrschichtigen Abdeckungsmerkmals 125. In anderen Ausführungsformen von 1 weist das Material der zweiten Abdeckungsschicht 130 einen EUV-Extinktionskoeffizienten für EUV-Strahlung mit einer Wellenlänge von 13,5 nm auf, der größer ist als ein EUV-Extinktionskoeffizient für EUV-Strahlung mit einer Wellenlänge von 13,5 nm eines Materials der ersten Abdeckungsschicht 120 des mehrschichtigen Abdeckungsmerkmals 125. Ferner weisen die Materialien zur Verwendung in der zweiten Abdeckungsschicht 130 der mehrschichtigen Abdeckungsmerkmale gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine gute Haftung an der ersten Abdeckungsschicht 120 sowie an den Materialien auf, die auf der zweiten Abdeckungsschicht 130 abgeschieden werden.
  • Mit Bezug auf 2 und 3D geht das Verfahren 200 zu Vorgang 208 über, bei dem eine Absorberschicht 140 gemäß verschiedenen Ausführungsformen über der zweiten Abdeckungsschicht 130 abgeschieden wird. 3D ist eine Querschnittsansicht der Struktur von 3C nach dem Abscheiden der Absorberschicht 140 über der zweiten Abdeckungsschicht 130 gemäß einigen Ausführungsformen.
  • Wie in 3D dargestellt, ist die Absorberschicht 140 in direktem Kontakt mit der zweiten Abdeckung 130 angeordnet. Die Absorberschicht 140 kann Strahlung in der EUV-Wellenlänge absorbieren, die auf die EUV-Maske 100 projiziert wird.
  • Die Absorberschicht 140 enthält ein Absorbermaterial mit einem hohen Extinktionskoeffizienten κ und einem niedrigen Brechungsindex n für EUV-Wellenlängen. In einigen Ausführungsformen enthält die Absorberschicht 140 ein Absorbermaterial mit einem hohen Extinktionskoeffizienten und einem niedrigen Brechungsindex bei einer Wellenlänge von 13,5 nm. In anderen Ausführungsformen enthält die Absorberschicht ein Absorbermaterial mit einem niedrigen Extinktionskoeffizienten und einem hohen Brechungsindex. Gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beziehen sich der Brechungsindex und der Extinktionskoeffizient auf Licht mit einer Wellenlänge von etwa 13,5 nm. In einigen Ausführungsformen beträgt die Dicke der Absorberschicht 140 weniger als etwa 80 nm. In anderen Ausführungsformen beträgt die Dicke der Absorberschicht 140 weniger als etwa 60 nm. In anderen Ausführungsformen ist die Absorberschicht 140 weniger als 50 nm dick.
  • In einigen Ausführungsformen befindet sich das Absorbermaterial in einem polykristallinen Zustand, der durch Körner, Korngrenzen und verschiedene Phasen der Bildung gekennzeichnet ist. In anderen Ausführungsformen befindet sich das Absorbermaterial in einem amorphen Zustand, der durch Körner in der Größenordnung von weniger als 5 Nanometern oder weniger als 3 Nanometern, keine Korngrenzen und eine einzige Phase gekennzeichnet ist. Gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung enthält das Absorbermaterial interstitielle Elemente, die aus Stickstoff (N), Sauerstoff (O), Bor (B), Kohlenstoff (C) oder Kombinationen davon ausgewählt sind. Wie hierin verwendet, beziehen sich interstitielle Elemente auf Elemente, die sich in den Zwischenräumen zwischen Materialien befinden, die eine Hauptlegierung und ein Legierungselement von Absorbermaterialien umfassen, die gemäß der vorliegenden Offenbarung gebildet werden.
  • Die Absorberschicht 140 wird durch Abscheidungsverfahren wie PVD, CVD, ALD, RF-Magnetron-Sputtern, DC-Magnetron-Sputtern oder IBD gebildet. Der Abscheidungsprozess kann in Gegenwart von Elementen durchgeführt werden, die als interstitielle Elemente bezeichnet werden, wie beispielsweise B oder N. Die Durchführung der Abscheidung in Gegenwart der interstitiellen Elemente führt dazu, dass die interstitiellen Elemente in das Material der Absorberschicht 140 eingebaut werden.
  • Gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sind mehrere Kombinationen verschiedener Familien von Legierungsmaterialien als Absorbermaterialien nützlich. Jede der verschiedenen Legierungsfamilien enthält ein Hauptlegierungselement, das aus einem Übergangsmetall und mindestens einem Legierungselement ausgewählt ist. In einigen Ausführungsformen macht das Hauptlegierungselement bis zu 90 Atomprozent der als Absorbermaterial verwendeten Legierung aus. In einigen Ausführungsformen macht das Hauptlegierungselement mehr als 50 Atomprozent der als Absorbermaterial verwendeten Legierung aus. In einigen Ausführungsformen enthält das Hauptlegierungselement etwa 50 bis 90 Atomprozent der als Absorbermaterial verwendeten Legierung.
  • In einigen Ausführungsformen ist das Hauptlegierungselement ein Übergangsmetall ausgewählt aus Ruthenium (Ru), Chrom (Cr), Tantal (Ta), Platin (Pt), Gold (Au), Iridium (Ir), Titan (Ti), Niob (Nb), Rhodium (Rh), Molybdän (Mo), Wolfram (W) und Palladium (Pd). Gemäß einigen Ausführungsformen ist das mindestens eine Legierungselement ein Übergangsmetall, ein Metalloid oder ein reaktives Nichtmetall. Beispiele für das mindestens eine Legierungselement, das ein Übergangsmetall ist, sind Ruthenium (Ru), Chrom (Cr), Tantal (Ta), Platin (Pt), Palladium (Pd), Wolfram (W), Gold (Au), Iridium (Ir), Titan (Ti), Niob (Nb), Rhodium (Rh), Molybdän (Mo), Hafnium (Hf), Zirkonium (Zr) und Vanadium (V). Beispiele für das mindestens eine Legierungselement, das ein Metalloid ist, sind Bor (B) und Silizium (Si). Beispiele für das mindestens eine Legierungselement, das ein reaktives Nichtmetall ist, sind Stickstoff (N) oder Sauerstoff (O).
  • Zum Ätzen der verschiedenen Absorbermaterialien der vorliegenden Offenbarung können unterschiedliche Materialien verwendet werden und es können unterschiedliche Materialien als eine Hartmaskenschicht mit den verschiedenen Absorbermaterialien verwendet werden. In einigen Ausführungsformen wird die Absorberschicht 140 beispielsweise mit einem chlorhaltigen Gas wie beispielsweise Cl2 oder BCl3 oder mit einem fluorhaltigen Gas wie beispielsweise NF3 trocken geätzt. Als Trägergas kann Ar verwendet werden. In einigen Ausführungsformen kann auch Sauerstoff (O2) als Trägergas verwendet werden. Beispielsweise kann ein Ätzmittel auf Chlorbasis, ein Ätzmittel auf Chlorbasis plus Sauerstoff oder eine Mischung aus Chlor und Fluor (beispielsweise, Tetrafluorkohlenstoff und Tetrachlorkohlenstoff) die Legierungen ätzen, die ein Hauptlegierungselement aus Ruthenium (Ru), Chrom (Cr), Tantal (Ta), Platin (Pt) oder Gold (Au) enthalten, und mindestens ein Legierungselement ausgewählt aus Ruthenium (Ru), Chrom (Cr), Tantal (Ta), Platin (Pt), Palladium (Pd), Wolfram (W), Gold (Au), Iridium (Ir), Niob (Nb), Rhodium (Rh), Molybdän (Mo), Hafnium (Hf) oder Vanadium (V). In einigen Ausführungsformen eignet sich ein Ätzmittel auf Fluorbasis zum Ätzen von Legierungen, die ein Hauptlegierungselement enthalten, das Iridium (Ir), Titan (Ti), Niob (Ni) oder Rhodium (Rh) und mindestens ein Legierungselement ausgewählt aus Bor (B), Stickstoff (N), Sauerstoff (O), Silizium (Si), Tantal (Ta), Zirkonium (Zr), Niob (Ni), Molybdän (Mo), Rhodium (Rh), Titan (Ti) oder Ruthenium (Ru) enthält. In einigen Fällen eignet sich ein Ätzmittel auf Fluorbasis oder ein Ätzmittel auf Fluorbasis plus Sauerstoff zum Ätzen von Legierungen, die ein Hauptlegierungselement enthalten, das Molybdän (Mo) Wolfram (W) oder Palladium (Pd) und mindestens ein Legierungselement ausgewählt aus Ruthenium (Ru), Palladium (Pd), Wolfram (W), Iridium (Ir), Titan (Ti), Niob (Nb), Rhodium (Rh), Molybdän (Mo), Silizium (Si) oder Zirkonium (Zr) enthält.
  • Gemäß einigen Ausführungsformen sind SiN, TaBO, TaO, SiO, SiON und SiOB Beispiele für Materialien, die als eine Hartmaskenschicht 160 für die Absorberschicht 140 nützlich sind, wobei Legierungen verwendet werden, die ein Hauptlegierungselement, das Ruthenium (Ru), Chrom (Cr), Tantal (Ta), Platin (Pt) oder Gold (Au) und mindestens ein Legierungselement ausgewählt aus Ruthenium (Ru), Chrom (Cr), Tantal (Ta), Platin (Pt), Palladium (Pd), Wolfram (W), Gold (Au), Iridium (Ir), Niob (Nb), Rhodium (Rh), Molybdän (Mo), Hafnium (Hf) oder Vanadium (V) enthält. CrO und CrON sind Beispiele für Materialien, die als eine Hartmaskenschicht 160 für eine Absorberschicht 140 nützlich sind, die Legierungen verwendet, die ein Hauptlegierungselement enthalten, das Iridium (Ir), Titan (Ti), Niob (Ni) oder Rhodium (Rh) und mindestens ein Legierungselement ausgewählt aus Bor (B), Stickstoff (N), Silizium (Si), Tantal (Ta), Zirkonium (Zr), Niob (Ni), Molybdän (Mo), Rhodium (Rh), Titan (Ti) oder Ruthenium (Ru) enthält. SiN, TaBO, TaO, CrO und CrON sind Beispiele für Materialien, die als eine Hartmaskenschicht 160 für eine Absorberschicht 140 nützlich sind, die Legierungen verwendet, die ein Hauptlegierungselement enthalten, das Molybdän (Mo) Wolfram (W) oder Palladium (Pd) und mindestens ein Legierungselement ausgewählt aus Ruthenium (Ru), Palladium (Pd), Wolfram (W), Iridium (Ir), Titan (Ti), Niob (Nb), Rhodium (Rh), Molybdän (Mo), Silizium (Si) oder Zirkonium (Zr) enthält. In anderen Ausführungsformen kann sich eine Pufferschicht (nicht dargestellt) zwischen dem mehrschichtigen Abdeckungsmerkmal 125 und der Schicht 140 aus Absorbermaterial befinden, die in ihrer Zusammensetzung der Hartmaskenschicht ähnelt. In einigen Ausführungsformen ist das Material der Hartmaskenschicht 160 das gleiche oder ein anderes als das Material der Pufferschicht. Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung sind nicht auf die vorgenannten Materialien für die Hartmaskenschicht 160 oder die Pufferschicht beschränkt.
  • In einigen Ausführungsformen wird die Absorberschicht 140 als eine amorphe Schicht abgeschieden. Durch die Beibehaltung einer amorphen Phase wird die Gesamtrauhigkeit der Absorberschicht 140 verbessert. Die Dicke der Absorberschicht 140 wird so gesteuert, dass sie zwischen 95 % und 99,5 % des EUV-Lichts bei 13,5 nm absorbiert. In einigen Ausführungsformen kann die Absorberschicht 140 eine Dicke von etwa 5 nm bis etwa 50 nm aufweisen. Ist die Dicke der Absorberschicht 140 zu gering, kann die Absorberschicht 140 keine ausreichende Menge des EUV-Lichts absorbieren, um einen Kontrast zwischen den reflektierenden und den nicht reflektierenden Bereichen zu erzeugen. Ist die Dicke der Absorberschicht 140 hingegen zu groß, fällt die Präzision einer Struktur, die in der Absorberschicht 140 zu bildend ist, gering aus.
  • Mit Bezug auf 2 und 3E geht das Verfahren 200 zu Vorgang 210 über, bei dem ein Resiststapel mit einer Hartmaskenschicht 160 und einer Fotoresistschicht 170 gemäß einigen Ausführungsformen über der Absorberschicht 140 abgeschieden wird. 3E ist eine Querschnittsansicht der Struktur von 3D nach dem aufeinanderfolgenden Abscheiden der Hartmaskenschicht 160 und der Fotoresistschicht 170 über der Absorberschicht 140 gemäß einigen Ausführungsformen.
  • Wie in 3E dargestellt, ist die Hartmaskenschicht 160 über der Absorberschicht 140 angeordnet. In einigen Ausführungsformen steht die Hartmaskenschicht 160 in direktem Kontakt mit der Absorberschicht 140. In einigen Ausführungsformen enthält die Hartmaskenschicht 160 ein dielektrisches Oxid wie Siliziumdioxid oder ein dielektrisches Nitrid wie Siliziumnitrid. In einigen Ausführungsformen wird die Hartmaskenschicht 160 durch ein Abscheideverfahren wie beispielsweise CVD, PECVD oder PVD gebildet. In einigen Ausführungsformen weist die Hartmaskenschicht 160 eine Dicke von etwa 2 bis 10 nm auf. Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Offenbarung sind nicht auf die Hartmaskenschicht 160 mit einer Dicke von etwa 2 bis 10 nm beschränkt.
  • Die Fotoresistschicht 170 ist über der Hartmaskenschicht 160 angeordnet. Die Fotoresistschicht 170 enthält ein lichtempfindliches Material, das durch Strahlung strukturiert werden kann. In einigen Ausführungsformen umfasst die Fotoresistschicht 170 ein Positivton-Fotoresistmaterial, ein Negativton-Fotoresistmaterial oder ein Hybridton-Fotoresistmaterial. In einigen Ausführungsformen wird die Fotoresistschicht 170 auf der Oberfläche der Hartmaskenschicht 160 abgeschieden, beispielsweise durch Schleuderbeschichtung.
  • Mit Bezug auf 2 und 3F geht das Verfahren 200 zu Vorgang 212 über, bei dem die Fotoresistschicht 170 gemäß einigen Ausführungsformen lithografisch strukturiert wird, um eine strukturierte Fotoresistschicht 170P zu bilden. 3F ist eine Querschnittsansicht der Struktur von 3E nach der lithografischen Strukturierung der Fotoresistschicht 170, zur Bildung der strukturierten Fotoresistschicht 170P gemäß einigen Ausführungsformen.
  • Gemäß 3F wird die Fotoresistschicht 170 strukturiert, indem die Fotoresistschicht 170 zunächst einer Bestrahlungsstruktur ausgesetzt wird. Anschließend werden die belichteten oder unbelichteten Teile der Fotoresistschicht 170 mit einem Resistentwickler entfernt, je nachdem, ob in der Fotoresistschicht 170 ein Positivton- oder Negativton-Resist verwendet wird, wodurch die strukturierte Fotoresistschicht 170P gebildet wird, in der eine Struktur von Öffnungen 172 ausgebildet ist. Die Öffnungen 172 legen Teile der Hartmaskenschicht 160 frei. Die Öffnungen 172 befinden sich in der Strukturregion 100A und entsprechen den Stellen, an denen die Struktur der Öffnungen 152 in der EUV-Maske 100 vorhanden ist (1).
  • Mit Bezug auf die 2 und 3G geht das Verfahren 200 zu Vorgang 214 über, bei dem die Hartmaskenschicht 160 gemäß einigen Ausführungsformen unter Verwendung der strukturierten Fotoresistschicht 170P als eine Ätzmaske geätzt wird, um eine strukturierte Hartmaskenschicht 160P zu bilden. 3G ist eine Querschnittsansicht der Struktur von 3F nach dem Ätzen der Hartmaskenschicht 160 gemäß einigen Ausführungsformen zur Bildung der strukturierten Hartmaskenschicht 160P.
  • Mit Bezug auf 3G werden Teile der Hartmaskenschicht 160 geätzt, die durch die Öffnungen 172 freigelegt sind, um Öffnungen 162 zu bilden, die sich durch die Hartmaskenschicht 160 erstrecken. Die Öffnungen 162 legen Teile der darunter liegenden Absorberschicht 140 frei. In einigen Ausführungsformen wird die Hartmaskenschicht 160 durch eine anisotrope Ätzung unter Verwendung von fluor- oder chlorhaltigen Gasen wie CF4, SF6 oder Cl2 geätzt. In einigen Ausführungsformen ist die anisotrope Ätzung eine Trockenätzung wie beispielsweise eine reaktive Ionenätzung (RIE), eine Nassätzung oder eine Kombination davon. Durch das Ätzen wird das Material der Hartmaskenschicht 160 selektiv bis zu dem Material der Absorberschicht 140 entfernt. Die verbleibenden Teile der Hartmaskenschicht 160 bilden die strukturierte Hartmaskenschicht 160P. Wenn sie während des Ätzens der Hartmaskenschicht 160 nicht vollständig verbraucht wird, wird die strukturierte Fotoresistschicht 170P nach dem Ätzen der Hartmaskenschicht 160 von den Oberflächen der strukturierten Hartmaskenschicht 160P entfernt, beispielsweise durch Nassablösung oder Plasmaveraschung, gefolgt von einer Nassreinigung.
  • Mit Bezug auf 2 und 3H geht das Verfahren 200 zu Vorgang 216 über, bei dem die Absorberschicht 140 gemäß einigen Ausführungsformen unter Verwendung der strukturierten Hartmaskenschicht 160P als Ätzmaske geätzt wird zur Bildung einer strukturierten Absorberschicht 140P. 3H ist eine Querschnittsansicht der Struktur von 3G nach dem Ätzen der Absorberschicht 140 zur Bildung der strukturierten Absorberschicht 140P gemäß einigen Ausführungsformen.
  • Wie in 3H dargestellt, werden Teile der Absorberschicht 140 geätzt, die durch die Öffnungen 162 freigelegt sind, um Öffnungen 142 zu bilden, die sich durch die Absorberschicht 140 erstrecken. Die Öffnungen 142 legen Teile der zweiten Abdeckungsschicht 130 frei. In einigen Ausführungsformen wird die Absorberschicht 140 durch ein anisotropes Ätzverfahren geätzt. In einigen Ausführungsformen ist das anisotrope Ätzen eine Trockenätzung, wie beispielsweise RIE, eine Nassätzung oder eine Kombination davon, bei der das Material, das die Absorberschicht 140 bildet, selektiv gegenüber dem Material entfernt wird, das die darunter liegende zweite Abdeckungsschicht 130 bildet. In einigen Ausführungsformen wird die Absorberschicht 140 beispielsweise mit einem chlorhaltigen Gas, wie Cl2 oder BCl3, oder mit einem fluorhaltigen Gas, wie CF4, SF3 oder NF3, trocken geätzt. Ar kann als das Trägergas verwendet werden. In einigen Ausführungsformen kann auch Sauerstoff (O2) als das Trägergas verwendet werden. Die Ätzrate und die Ätzselektivität hängen vom Ätzgas, der Durchflussmenge des Ätzmittels, der Leistung, dem Druck und der Substrattemperatur ab. Nach dem Ätzen bilden die verbleibenden Teile der Absorberschicht 140 die strukturierte Absorberschicht 140P. Wenn die Absorberschicht 140 mehrere Schichten aus Absorbermaterial aufweist und die einzelnen Schichten des Absorbermaterials unterschiedliche Ätzeigenschaften aufweisen, können die einzelnen Schichten des Absorbermaterials gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Offenlegung einzeln mit unterschiedlichen Ätzmitteln geätzt werden. Wenn die einzelnen Schichten des Absorbermaterials keine unterschiedlichen Ätzeigenschaften aufweisen, können die einzelnen Schichten des Absorbermaterials gleichzeitig geätzt werden.
  • In einigen Ausführungsformen wird beim Ätzen der Absorberschicht 140 auch ein Teil der zweiten Abdeckungsschicht 130 entfernt. In anderen Ausführungsformen wird durch das Ätzen der Absorberschicht 140 nichts von der zweiten Abdeckungsschicht 130 entfernt. In den Fällen, in denen durch das Ätzen der Absorberschicht 140 ein Teil der zweiten Abdeckungsschicht 130 entfernt wird oder durch das Ätzen der Absorberschicht 140 nichts von der zweiten Abdeckungsschicht 130 entfernt wird, geht das Ätzen der zweiten Abdeckungsschicht 130 zu Vorgang 218 über. Mit Bezug auf 2 und 3I geht das Verfahren 200 zu Vorgang 218 über, bei dem die zweite Abdeckungsschicht 130 gemäß einigen Ausführungsformen unter Verwendung der strukturierten Hartmaskenschicht 160P und der strukturierten Absorberschicht 140P als Ätzmaske geätzt wird, um eine strukturierte zweite Abdeckungsschicht 130P zu bilden. 3I ist eine Querschnittsansicht der Struktur von 3H nach dem Ätzen der zweiten Abdeckungsschicht 130 zur Bildung der strukturierten zweiten Abdeckungsschicht 130P und dem Entfernen der strukturierten Hartmaske 160P gemäß einigen Ausführungsformen.
  • Mit Bezug auf 3I werden Teile der zweiten Abdeckungsschicht 130 geätzt, die durch die Öffnungen 162 und 142 freigelegt sind, um Öffnungen 132 zu bilden, die sich durch die zweite Abdeckungsschicht 130 erstrecken. Die Öffnungen 132 legen Teile der darunter liegenden ersten Abdeckungsschicht 120 an der Unterseite der in der Absorberschicht 140 und der zweiten Abdeckungsschicht 130 gebildeten Gräben frei. In einigen Ausführungsformen wird die zweite Abdeckungsschicht 130 durch ein anisotropes Ätzverfahren geätzt. In einigen Ausführungsformen ist die anisotrope Ätzung eine Trockenätzung, wie beispielsweise RIE, eine Nassätzung oder eine Kombination davon, die das Material, das die zweite Abdeckungsschicht 130 bildet, selektiv gegenüber dem Material entfernt, das die erste Abdeckungsschicht 120 bildet. In einigen Ausführungsformen wird die zweite Abdeckungsschicht 130 mit einem chlorhaltigen Gas wie Cl2 oder BCl3 oder einem fluorhaltigen Gas wie CF4, SF3 oder NF3 geätzt. Die verbleibenden Teile der Abdeckungsschicht 130 bilden die strukturierte zweite Abdeckungsschicht 130P. Nach dem Ätzen der zweiten Abdeckungsschicht 130 wird die strukturierte Hartmaskenschicht 160P von den Oberflächen der strukturierten Absorberschicht 140P entfernt, beispielsweise unter Verwendung eines Sauerstoffplasmas oder einer Nassätzung.
  • Gemäß einigen Ausführungsformen ist das Ätzen der zweiten Abdeckungsschicht 130 selektiv, so dass kein Teil der darunter liegenden ersten Abdeckungsschicht 120 durch das Ätzen der zweiten Abdeckungsschicht 130 entfernt wird. In anderen Ausführungsformen wird ein Teil der darunter liegenden ersten Abdeckungsschicht 120 durch das Ätzen der zweiten Abdeckungsschicht 130 entfernt. In solchen Situationen wird das Ätzen der darunter liegenden ersten Abdeckungsschicht 120 so gesteuert, dass eine ausreichende Dicke der ersten Abdeckungsschicht 120 verbleibt, um die Bildung von Kohlenstoff auf der ersten Abdeckungsschicht 120 zu erschweren oder zu verhindern.
  • Die Öffnungen 142 in der strukturierten Absorberschicht 140P und die jeweils darunter liegenden Öffnungen 132 in der strukturierten zweiten Abdeckungsschicht 130P bilden zusammen die Struktur der Öffnungen 152 in der EUV-Maske 100. Gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung weisen die Abschnitte der strukturierten ersten Abdeckungsschicht 120, die durch die strukturierte zweite Abdeckungsschicht 130 freigelegt sind, eine geringere Anfälligkeit für Kohlenstoffablagerungen oder Kohlenstoffkontamination auf.
  • Mit Bezug auf die 2 und 3J geht das Verfahren 200 zu Vorgang 220 über, bei dem eine strukturierte Fotoresistschicht 180P, die eine Struktur von Öffnungen 182 umfasst, gemäß einigen Ausführungsformen über der strukturierten Absorberschicht 140P und der ersten Abdeckungsschicht 120 gebildet wird. 2J ist eine Querschnittsansicht der Struktur von 3I nach der Bildung der strukturierten Fotoresistschicht 180P gemäß einigen Ausführungsformen, die Öffnungen 182 über der strukturierten Absorberschicht 140P und der ersten Abdeckungsschicht 120 umfasst.
  • Wie in 3J dargestellt, legen die Öffnungen 182 Teile der strukturierten Absorberschicht 140P am Umfang der strukturierten Absorberschicht 140P frei. Die Öffnungen 182 entsprechen den Gräben 154 in einem Randbereich 100B der EUV-Maske 100, die zu bilden sind. Zur Bildung der strukturierten Fotoresistschicht 180P wird eine Fotoresistschicht (nicht gezeigt) über der ersten Abdeckungsschicht 120 und der strukturierten Absorberschicht 140P abgeschieden. Die Fotoresistschicht füllt die Öffnungen 132 und 142 in der strukturierten zweiten Abdeckungsschicht 130P und der strukturierten Absorberschicht 140P. In einigen Ausführungsformen enthält die Fotoresistschicht ein Positivton-Fotoresistmaterial, ein Negativton-Fotoresistmaterial oder ein Hybridton-Fotoresistmaterial. In einigen Ausführungsformen enthält die Fotoresistschicht ein gleiches Material wie die oben in Verbindung mit 3D beschriebene Fotoresistschicht 170. In einigen Ausführungsformen enthält die Fotoresistschicht ein anderes Material als die Fotoresistschicht 170. In einigen Ausführungsformen wird die Fotoresistschicht beispielsweise durch Schleuderbeschichtung hergestellt. Anschließend wird eine Fotoresistschicht 180 strukturiert, indem die Fotoresistschicht 180 einer Strahlungsstruktur ausgesetzt wird und die belichteten oder unbelichteten Teile der Fotoresistschicht mit einem Resistentwickler entfernt werden, je nachdem, ob ein Positiv-Resist oder ein Negativ-Resist verwendet wird. Die verbleibenden Teile der Fotoresistschicht 180 bilden die strukturierte Fotoresistschicht 180P.
  • Mit Bezug auf 2 und 3K geht das Verfahren 200 zu Vorgang 222 über, bei dem die strukturierte Absorberschicht 140P, die strukturierte zweite Abdeckungsschicht 130P, die erste Abdeckungsschicht 120 und der reflektierende Mehrschichtstapel 110 gemäß einigen Ausführungsformenunter Verwendung der strukturierten Fotoresistschicht 180P als Ätzmaske geätzt werden, um Gräben 154 in dem Randbereich 100B des Substrats 102 zu bilden. 3K ist eine Querschnittsansicht der Struktur von 3J nach dem Ätzen der strukturierten Absorberschicht 140P, der strukturierten zweiten Abdeckungsschicht 130P, der ersten Abdeckungsschicht 120 und des reflektierenden Mehrschichtstapels 110 gemäß einigen Ausführungsformen, zur Bildung der Gräben 154 in dem Randbereich 100B des Substrats 102.
  • Wie in 3K dargestellt, erstrecken sich die Gräben 154 durch die strukturierte Absorberschicht 140P, die strukturierte zweite Abdeckungsschicht 130P, die erste Abdeckungsschicht 120 und den reflektierenden Mehrschichtstapel 110, um die Oberfläche des Substrats 102 freizulegen. Die Gräben 154 umgeben den Strukturbereich 100A der EUV-Maske 100 und trennen den Strukturbereich 100A von dem Randbereich 100B.
  • In einigen Ausführungsformen werden die strukturierte Absorberschicht 140P, die strukturierte zweite Abdeckungsschicht 130P, die erste Abdeckungsschicht 120 und der reflektierende Mehrschichtstapel 110 in einem einzigen anisotropen Ätzprozess geätzt. Die anisotrope Ätzung kann eine Trockenätzung, wie beispielsweise RIE, eine Nassätzung oder eine Kombination davon sein, bei der Materialien der jeweiligen strukturierten Absorberschicht 140P, der strukturierten zweiten Abdeckungsschicht 130P, der ersten Abdeckungsschicht 120 und des reflektierenden Mehrschichtstapels 110 entfernt werden, und zwar selektiv gegenüber dem Material, das das Substrat 102 bildet. In einigen Ausführungsformen werden die strukturierte Absorberschicht 140P, die strukturierte zweite Abdeckungsschicht 130P, die erste Abdeckungsschicht 120 und der reflektierende Mehrschichtstapel 110 unter Verwendung mehrerer unterschiedlicher anisotroper Ätzprozesse geätzt. Jede anisotrope Ätzung kann eine Trockenätzung wie beispielsweise RIE, eine Nassätzung oder eine Kombination davon sein.
  • Mit Bezug auf 2 und 3L geht das Verfahren 200 zu Vorgang 224 über, bei dem die strukturierte Fotoresistschicht 180P gemäß einigen Ausführungsformen entfernt wird. 3L ist eine Querschnittsansicht der Struktur von 3K nach dem Entfernen der strukturierten Fotoresistschicht 180P gemäß einigen Ausführungsformen.
  • Wie in 3L dargestellt, wird die strukturierte Fotoresistschicht 180P von dem strukturierten Bereich 100A und dem Randbereich 100B des Substrats 102 entfernt, beispielsweise durch Nassentfernung oder Plasmaveraschung. Durch das Entfernen der strukturierten Fotoresistschicht 180P von den Öffnungen 142 in der strukturierten Absorberschicht 140P und den Öffnungen 132 in der strukturierten zweiten Abdeckungsschicht 130P werden die Oberflächen der ersten Abdeckungsschicht 120 in dem Strukturbereich 100A wieder freigelegt.
  • Auf diese Weise wird eine EUV-Maske 100 gebildet. Die EUV-Maske 100 umfasst ein Substrat 102, einen reflektierenden Mehrschichtstapel 110 über einer Vorderseite des Substrats 102, eine erste strukturierte Abdeckungsschicht 120P über dem reflektierenden Mehrschichtstapel 110, eine strukturierte zweite Abdeckungsschicht 130P über der ersten strukturierten Abdeckungsschicht 120P und eine strukturierte Absorberschicht 140P über der strukturierten zweiten Abdeckungsschicht 130P. Die EUV-Maske 100 umfasst ferner eine leitfähige Schicht 104 über einer der Vorderseite gegenüberliegenden Rückseite des Substrats 102. Gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung schützt die erste Abdeckungsschicht 120 die EUV-Maske vor einer Kohlenstoffkontamination, indem sie die Ablagerung, Bildung oder Absorption von Kohlenstoff auf den freiliegenden Oberflächen der ersten Abdeckungsschicht 120 verringert oder verhindert. Infolgedessen werden die nachteiligen Auswirkungen (beispielsweise die Notwendigkeit einer erhöhten EUV-Energie oder negative Auswirkungen auf die CDU) der Kohlenstoffbildung auf einer EUV-Maske oder der Kohlenstoffkontamination einer EUV-Maske reduziert oder verhindert, und eine Struktur auf der EUV-Maske 100 kann präzise auf einen Siliziumwafer projiziert werden.
  • Nach dem Entfernen der strukturierten Fotoresistschicht 180P wird die EUV-Maske 100 gereinigt, um alle Verunreinigungen zu entfernen. In einigen Ausführungsformen wird die EUV-Maske 100 gereinigt, indem sie in eine Ammoniumhydroxidlösung (NH4OH) getaucht wird. In einigen Ausführungsformen wird die EUV-Maske 100 durch Eintauchen in eine verdünnte Flusssäurelösung (HF) gereinigt.
  • Die EUV-Maske 100 wird anschließend beispielsweise mit UV-Licht einer Wellenlänge von 193 nm bestrahlt, um eventuelle Defekte im strukturierten Bereich 100A zu prüfen. Fremdmaterien können anhand des diffus reflektierten Lichts erkannt werden. Wenn Defekte festgestellt werden, wird die EUV-Maske 100 durch geeignete Reinigungsverfahren weiter gereinigt.
  • 4 ist eine Querschnittsansicht einer EUV-Maske 400 gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Die EUV-Maske 400 ähnelt in einiger Hinsicht der EUV-Maske 100, die vorstehend in Bezug auf 1-3 beschrieben ist. Dementsprechend sind die Strukturen und Merkmale, die EUV-Maske 400 und EUV-Maske 100 gemeinsam haben, mit denselben Bezugszeichen versehen, und die obige Beschreibung gilt für die entsprechenden Merkmale. Mit Bezug auf 4 umfasst die EUV-Maske 400 ein Substrat 102, einen reflektierenden Mehrschichtstapel 110 über einer Vorderfläche des Substrats 102, eine strukturierte erste Abdeckungsschicht 120P' über dem reflektierenden Mehrschichtstapel 110, eine strukturierte zweite Abdeckungsschicht 130P' und eine strukturierte Absorberschicht 140P über der zweiten strukturierten Abdeckungsschicht 130P'. Die Zusammensetzung der strukturierten ersten Abdeckungsschicht 120P' der EUV-Maske 400 ist verschieden von der Zusammensetzung der strukturierten ersten Abdeckungsschicht 120P der EUV-Maske 100 und die Zusammensetzung der strukturierten zweiten Abdeckungsschicht 130P' ist verschieden von der Zusammensetzung der strukturierten zweiten Abdeckungsschicht 130P der EUV-Maske 100. Gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung in Bezug auf 4 gilt die vorstehende Beschreibung bezüglich der Zusammensetzung der zweiten Abdeckungsschicht 130 für die strukturierte erste Abdeckungsschicht 120P' und die vorstehende Beschreibung bezüglich der ersten Abdeckungsschicht 120 für die strukturierte zweite Abdeckungsschicht 130P'. Mit anderen Worten sind in Ausführungsformen in 4 die Position der ersten Abdeckungsschicht 120 und der zweiten Abdeckungsschicht 130 gegenüber den Ausführungsformen von 1 umgekehrt. Die EUV-Maske 400 umfasst ferner eine leitfähige Schicht 104 über einer der Vorderseite gegenüberliegenden Rückseite des Substrats 102. Während die Ausführungsform von 4 mit Bezug auf ein mehrschichtiges Abdeckungsmerkmal 125 dargestellt und beschrieben ist, das zwei Abdeckungsschichten umfasst, umfassen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung EUV-Masken, die ein mehrschichtiges Abdeckungsmerkmal mit mehr als zwei Abdeckungsschichten umfassen.
  • 5 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens 500 zur Herstellung einer EUV-Maske, beispielsweise der EUV-Maske 400, gemäß einigen Ausführungsformen. 6A bis 6L sind Querschnittsansichten der EUV-Maske 400 in verschiedenen Stadien des Herstellungsverfahrens gemäß einigen Ausführungsformen. Das Verfahren 500 wird nachfolgend mit Bezug auf die EUV-Maske 400 im Detail erläutert. In einigen Ausführungsformen werden vor, während und/oder nach dem Verfahren 500 zusätzliche Vorgänge durchgeführt, oder einige der beschriebenen Vorgänge werden ersetzt und/oder eliminiert. In einigen Ausführungsformen werden einige der unten beschriebenen Merkmale ersetzt oder eliminiert. Der Fachmann wird verstehen, dass, während einige Ausführungsformen mit Vorgängen in einer bestimmten Reihenfolge beschrieben werden, diese Vorgänge in einer anderen logischen Reihenfolge durchgeführt werden können.
  • Mit Bezug auf 5 und 6A umfasst das Verfahren 500 Vorgang 502, bei dem gemäß einigen Ausführungsformen ein reflektierender Mehrschichtstapel 110 über einem Substrat 102 gebildet wird. 6A ist eine Querschnittsansicht einer anfänglichen Struktur einer EUV-Maske 400 nach der Bildung des reflektierenden Mehrschichtstapels 110 über dem Substrat 102 gemäß einigen Ausführungsformen. Die Materialien und Herstellungsverfahren für den reflektierenden Mehrschichtstapel 110 sind wie vorstehend in Verbindung mit 3A beschrieben und werden daher an dieser Stelle nicht im Detail beschrieben.
  • Mit Bezug auf 5 und 6B geht das Verfahren 500 zu Vorgang 504 über, bei dem gemäß einigen Ausführungsformen eine erste Abdeckungsschicht 120' über dem reflektierenden Mehrschichtstapel 110 abgeschieden wird. 6B ist eine Querschnittsansicht der Struktur von 6A nach dem Abscheiden der ersten Abdeckungsschicht 120' über dem reflektierenden Mehrschichtstapel 110 gemäß einigen Ausführungsformen. Die Materialien und Herstellungsverfahren für die erste Abdeckungsschicht 120' sind wie vorstehend in Bezug auf die Materialien und die Herstellung der zweiten Abdeckungsschicht 130 in Verbindung mit 3C beschrieben und werden daher an dieser Stelle nicht im Detail beschrieben.
  • Mit Bezug auf 5 und 6C geht das Verfahren 500 zu Vorgang 506 über, bei dem eine zweite Abdeckungsschicht 130' über der ersten Abdeckungsschicht 120' gemäß einigen Ausführungsformen abgeschieden wird. 6C ist eine Querschnittsansicht der Struktur von 6B nach dem Aufbringen der zweiten Abdeckungsschicht 130' über der ersten Abdeckungsschicht 120' gemäß einigen Ausführungsformen. In der Ausführungsform von 6C umfassen die erste Abdeckungsschicht 120' und die zweite Abdeckungsschicht 130' das mehrschichtige Abdeckungsmerkmal 125'. Die Materialien und Herstellungsverfahren für die zweite Abdeckungsschicht 130' sind wie vorstehend in Bezug auf die Materialien und die Herstellung der ersten Abdeckungsschicht 120 in Verbindung mit 3C beschrieben und werden daher an dieser Stelle nicht im Detail beschrieben.
  • Mit Bezug auf 5 und 6D geht das Verfahren 500 zu Vorgang 508 über, bei dem eine Absorberschicht 140 über der zweiten Abdeckungsschicht 130' gemäß verschiedenen Ausführungsformen abgeschieden wird. 6D ist eine Querschnittsansicht der Struktur von 6C nach dem Abscheiden der Absorberschicht 140 über der zweiten Abdeckungsschicht 130' gemäß einigen Ausführungsformen. Die Materialien und Herstellungsverfahren für die Absorberschicht 140 sind wie vorstehend in Verbindung mit 3D beschrieben und werden daher an dieser Stelle nicht im Detail beschrieben.
  • Mit Bezug auf 5 und 6E geht das Verfahren 500 zu Vorgang 509 über, bei dem gemäß einigen Ausführungsformen ein Resiststapel mit einer Hartmaskenschicht 160 und einer Fotoresistschicht 170 über der Absorberschicht 140 abgeschieden wird. 6E ist eine Querschnittsansicht der Struktur von 6D nach Abscheiden der Hartmaskenschicht 160 und der Fotoresistschicht 170 nacheinander über der Absorberschicht 140 gemäß einigen Ausführungsformen. Die Materialien und Herstellungsverfahren für die jeweilige Hartmaskenschicht 160 und die Fotoresistschicht 170 sind wie in Verbindung mit 3E beschrieben und werden daher an dieser Stelle nicht im Detail beschrieben.
  • Mit Bezug auf 5 und 6F geht das Verfahren 500 zu Vorgang 510 über, bei dem die Fotoresistschicht 170 lithografisch strukturiert wird, um eine strukturierte Fotoresistschicht 170P gemäß einigen Ausführungsformen zu bilden. 6F ist eine Querschnittsansicht der Struktur von 6E nach der lithografischen Strukturierung der Fotoresistschicht 170 zur Bildung der strukturierten Fotoresistschicht 170P gemäß einigen Ausführungsformen. Die Ätzverfahren für die Fotoresistschicht 170 sind wie in Verbindung mit 3F beschrieben und werden daher an dieser Stelle nicht im Detail beschrieben.
  • Mit Bezug auf 5 und 6G geht das Verfahren 500 zu Vorgang 512 über, bei dem die Hartmaskenschicht 160 unter Verwendung der strukturierten Fotoresistschicht 170P als Ätzmaske geätzt wird, um eine strukturierte Hartmaskenschicht 160P zu bilden, gemäß einigen Ausführungsformen. 6G ist eine Querschnittsansicht der Struktur von 6F nach dem Ätzen der Hartmaskenschicht 160, um die strukturierte Hartmaskenschicht 160P zu bilden, gemäß einigen Ausführungsformen. Die Ätzverfahren für die Hartmaskenschicht 160 sind wie in Verbindung mit 3G beschrieben und werden daher an dieser Stelle nicht näher erläutert.
  • Mit Bezug auf 5 und 6H geht das Verfahren 500 zu Vorgang 514 über, bei dem die Absorberschicht 140 unter Verwendung der strukturierten Hartmaskenschicht 160P als Ätzmaske geätzt wird, um eine strukturierte Absorberschicht 140P zu bilden, gemäß einigen Ausführungsformen. 6H ist eine Querschnittsansicht der Struktur von 6G nach dem Ätzen der Absorberschicht 140, um die strukturierte Absorberschicht 140P zu bilden, gemäß einigen Ausführungsformen. Die Ätzverfahren für die Absorberschicht 140 sind ähnlich wie in 3H beschrieben und werden daher an dieser Stelle nicht im Detail beschrieben. Die strukturierte Absorberschicht 140P umfasst mehrere Öffnungen 142, die die darunterliegende zweite Abdeckungsschicht 130' freilegen. Nach dem Ätzen der Absorberschicht 140 wird die strukturierte Hartmaskenschicht 160P von den Oberflächen der strukturierten Absorberschicht 140P entfernt, beispielsweise unter Verwendung eines Sauerstoffplasmas oder einer Nassätzung. Die resultierende Struktur ist in 6I dargestellt.
  • In einigen Ausführungsformen gemäß 4-6 können die Schritte des Ätzens der Absorberschicht 140 zur Bildung einer strukturierten Absorberschicht 140P und/oder der Schritt des Entfernens der Fotoresistschicht 170 und/oder der strukturierten Hartmaskenschicht 160P Teile einer oberen Oberfläche der zweiten Abdeckungsschicht 130' entfernen. Solche Ausführungsformen sind in 4 mit dem Bezugszeichen 131 versehen, wobei ein Teil der strukturierten zweiten Abdeckungsschicht 130P' durch den Schritt des Ätzens der Absorberschicht 140 oder den Schritt des Entfernens der Fotoresistschicht 170 und/oder der strukturierten Hartmaskenschicht 160P entfernt wird. Gemäß Ausführungsformen, in denen ein Teil der oberen Oberfläche der strukturierten zweiten Abdeckungsschicht 130P' entfernt wird, verbleibt ein Teil der oberen Oberfläche der strukturierten zweiten Abdeckungsschicht 130P', beispielsweise mindestens ein paar Nanometer der strukturierten zweiten Abdeckungsschicht 130P'. Beispiele für wenige Nanometer umfassen 1 bis 2 nm. In anderen Ausführungsformen gemäß 4-6 werden keine Teile der zweiten Abdeckungsschicht 130' durch die Schritte des Ätzens der Absorberschicht 140 zur Bildung der strukturierten Absorberschicht 140P und/oder dem Schritt des Entfernens der Fotoresistschicht 170 und/oder der strukturierten Hartmaskenschicht 160P entfernt. Solche Ausführungsformen sind in 4 mit dem Bezugszeichen 133 versehen. 6I zeigt eine Ausführungsform, bei der nichts von der zweiten Abdeckungsschicht 130' durch die Schritte zur Entfernung der Absorberschicht, des Fotoresists oder der Hartmaske entfernt wird.
  • Mit Bezug auf 5 und 6J geht das Verfahren 500 zu Vorgang 516 über, bei dem eine strukturierte Fotoresistschicht 180P, die eine Struktur von Öffnungen 182 umfasst, über der strukturierten Absorberschicht 140P und der zweiten Abdeckungsschicht 130' gemäß einigen Ausführungsformen gebildet wird. 6J ist eine Querschnittsansicht der Struktur von 6I nach Bildung der strukturierten Fotoresistschicht 180P, die Öffnungen 182 über der strukturierten Absorberschicht 140P und der zweiten Abdeckungsschicht 130' umfasst, gemäß einigen Ausführungsformen. Die Materialien und Herstellungsverfahren für die strukturierte Fotoresistschicht 180P sind wie in Verbindung mit 3J beschrieben und werden daher an dieser Stelle nicht im Detail beschrieben.
  • Mit Bezug auf 5 und 6K geht das Verfahren 500 zu Vorgang 518 über, bei dem die strukturierte Absorberschicht 140P, die zweite Abdeckungsschicht 130', die erste Abdeckungsschicht 120' und der reflektierende Mehrschichtstapel 110 unter Verwendung der strukturierten Fotoresistschicht 180P als Ätzmaske geätzt werden, um Gräben 154 in dem Randbereich 100B des Substrats 102 zu bilden, gemäß einigen Ausführungsformen. 6K ist eine Querschnittsansicht der Struktur von 6J nach dem Ätzen der strukturierten Absorberschicht 140P, der zweiten Abdeckungsschicht 130', der ersten Abdeckungsschicht 120' und des reflektierenden Mehrschichtstapels 110, um die Gräben 154 im Randbereich 100B des Substrats 102 zu bilden, gemäß einigen Ausführungsformen.
  • Wie in 6K dargestellt, erstrecken sich die Gräben 154 durch die strukturierte Absorberschicht 140P, die zweite Abdeckungsschicht 130', die erste Abdeckungsschicht 120' und den reflektierenden Mehrschichtstapel 110, um die Oberfläche des Substrats 102 freizulegen. Die Gräben 154 umgeben den Strukturbereich 100A der EUV-Maske 100 und trennen den Strukturbereich 100A von dem Randbereich 100B.
  • In einigen Ausführungsformen werden die strukturierte Absorberschicht 140P, die zweite Abdeckungsschicht 130', die erste Abdeckungsschicht 120' und der reflektierende Mehrschichtstapel 110 durch ein einziges anisotropes Ätzverfahren geätzt. Die anisotrope Ätzung kann eine Trockenätzung wie beispielsweise RIE, eine Nassätzung oder eine Kombination davon sein, bei der Materialien der jeweiligen strukturierten Absorberschicht 140P, der zweiten Abdeckungsschicht 130', der ersten Abdeckungsschicht 120' und des reflektierenden Mehrschichtstapels 110 entfernt werden, und zwar selektiv gegenüber dem Material, das das Substrat 102 bildet. In einigen Ausführungsformen werden die strukturierte Absorberschicht 140P, die zweite Abdeckungsschicht 130', die erste Abdeckungsschicht 120' und der reflektierende Mehrschichtstapel 110 durch mehrere unterschiedliche anisotrope Ätzverfahren geätzt. Jede anisotrope Ätzung kann eine Trockenätzung wie beispielsweise RIE, eine Nassätzung oder eine Kombination davon sein.
  • Mit Bezug auf die 5 und 6L geht das Verfahren 500 zu Vorgang 520 über, bei dem die strukturierte Fotoresistschicht 180P gemäß einigen Ausführungsformen entfernt wird. 6L ist eine Querschnittsansicht der Struktur von 6K nach dem Entfernen der strukturierten Fotoresistschicht 180P gemäß einigen Ausführungsformen.
  • Wie in 6L dargestellt, wird die strukturierte Fotoresistschicht 180P von dem Strukturbereich 100A und dem Randbereich 100B des Substrats 102 entfernt, beispielsweise durch Nassablösung oder Plasmaveraschung. Durch das Entfernen der strukturierten Fotoresistschicht 180P von den Öffnungen 142 in der strukturierten Absorberschicht 140P werden die Oberflächen der zweiten Abdeckungsschicht 130' im Strukturbereich 100A wieder freigelegt. Die Öffnungen 142 in der strukturierten Absorberschicht 140P definieren die Struktur der Öffnungen in der EUV-Maske 400, die den auf einem Halbleiterwafer zu bildenden Schaltungsstrukturen entsprechen.
  • Somit wird eine EUV-Maske 400 gebildet. Die EUV-Maske 400 umfasst ein Substrat 102, einen reflektierenden Mehrschichtstapel 110 über einer Vorderseite des Substrats 102, eine erste strukturierte Abdeckungsschicht 120P' über dem reflektierenden Mehrschichtstapel 110, eine zweite strukturierte Abdeckungsschicht 130P' über der ersten strukturierten Abdeckungsschicht 120P' und eine strukturierte Absorberschicht 140P über der zweiten strukturierten Abdeckungsschicht 130P'. Die EUV-Maske 400 umfasst ferner eine leitfähige Schicht 104 über einer der Vorderseite gegenüberliegenden Rückseite des Substrats 102. Gemäß den Ausführungsformen wie in 4 bis 6 schützt die zweite Abdeckungsschicht 130' die darunter liegende erste Abdeckungsschicht 120' und den reflektierenden Mehrschichtstapel 110 vor einer Kohlenstoffkontamination, indem sie die Ablagerung, Bildung oder Absorption von Kohlenstoff auf freiliegenden Oberflächen der zweiten Abdeckungsschicht 130' verringert oder verhindert. Infolgedessen werden die nachteiligen Auswirkungen (beispielsweise die Notwendigkeit einer erhöhten EUV-Energie oder negative Auswirkungen auf die CDU) der Kohlenstoffbildung auf einer EUV-Maske oder der Kohlenstoffverunreinigung einer EUV-Maske verringert oder verhindert, und eine Struktur auf der EUV-Maske 100 kann präzise auf einen Siliziumwafer projiziert werden.
  • Nach dem Entfernen der strukturierten Fotoresistschicht 180P wird die EUV-Maske 400 gereinigt, um alle Verunreinigungen zu entfernen. In einigen Ausführungsformen wird die EUV-Maske 400 gereinigt, indem sie in eine Ammoniumhydroxidlösung (NH4OH) getaucht wird. In einigen Ausführungsformen wird die EUV-Maske 400 durch Eintauchen in eine verdünnte Flusssäurelösung (HF) gereinigt.
  • Die EUV-Maske 400 wird anschließend beispielsweise mit UV-Licht einer Wellenlänge von 193 nm bestrahlt, um etwaige Defekte im strukturierten Bereich 100A zu prüfen. Fremdmaterialien können anhand des diffus reflektierten Lichts erkannt werden. Wenn Defekte festgestellt werden, wird die EUV-Maske 400 mit geeigneten Reinigungsverfahren weiter gereinigt.
  • 7 veranschaulicht ein Verfahren F zur Verwendung einer EUV-Maske gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. Das Verfahren 1200 umfasst den Schritt 1202, bei dem eine EUV-Maske einer einfallenden Strahlung, beispielsweise EUV-Strahlung, ausgesetzt wird. Ein Beispiel für eine EUV-Maske, die in Schritt 1202 nützlich ist, sind die EUV-Masken 100 oder 400 wie oben beschrieben. In Schritt 1204 wird ein Teil der einfallenden Strahlung in einer strukturierten Absorberschicht der EUV-Maske absorbiert. In Schritt 1206 wird ein Teil der einfallenden Strahlung durch eine Abdeckungsschicht mit einer ersten Kohlenstofflöslichkeit oder EUV-Extinktionseigenschaft übertragen. Ein Beispiel für eine Abdeckungsschicht mit einer ersten Kohlenstofflöslichkeit oder EUV-Extinktionseigenschaft umfassen die zweite Abdeckungsschicht 130 oder 130' wie oben beschriebenen. In Schritt 1208 wird ein Teil der einfallenden Strahlung durch eine Abdeckungsschicht mit einer zweiten Kohlenstofflöslichkeit oder EUV-Extinktionseigenschaft geleitet, die von der ersten Kohlenstofflöslichkeit oder EUV-Extinktionseigenschaft verschieden ist. Beispiele für Abdeckungsschichten mit einer zweiten Kohlenstofflöslichkeit oder EUV-Extinktionseigenschaft umfassen die erste Abdeckungsschicht 120 und 120' wie oben beschrieben. In Schritt 1209 wird ein Teil der einfallenden Strahlung von dem reflektierenden Mehrschichtstapel reflektiert. Ein Teil der einfallenden Strahlung, der von dem reflektierenden Mehrschichtstapel reflektiert wird, wird in Schritt 1210 auf ein zu strukturierendes Material gerichtet. Die reflektierte einfallende Strahlung wird auf ihrem Weg zu dem zu strukturierenden Material durch die erste Abdeckungsschicht und die zweite Abdeckungsschicht zurückgelenkt. Nachdem das zu strukturierende Material der von der EUV-Maske reflektierten Strahlung ausgesetzt wurde, werden Teile des Materials, die der von der EUV-Maske reflektierten Strahlung ausgesetzt waren oder nicht ausgesetzt waren, in Schritt 1212 entfernt.
  • 8 zeigt ein Verfahren 800 zur Verwendung einer EUV-Maske gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. Das Verfahren 800 umfasst Schritt 802, in dem eine EUV-Maske einer einfallenden Strahlung, beispielsweise EUV-Strahlung, ausgesetzt wird. Ein Beispiel für eine EUV-Maske, die in Schritt 802 nützlich ist, ist die EUV-Maske 100 oder 400 wie oben beschrieben. In Schritt 804 wird ein Teil der einfallenden Strahlung in einer strukturierten Absorberschicht der EUV-Maske absorbiert. In Schritt 806 wird eine Menge eines ersten Teils der einfallenden Strahlung in der ersten Abdeckungsschicht absorbiert. Ein Beispiel für eine Abdeckungsschicht mit einer ersten Kohlenstofflöslichkeit oder EUV-Extinktionseigenschaft ist die zweite Abdeckungsschicht 130 oder 130' wie oben beschrieben. In Schritt 808 wird eine Menge eines zweiten Teils der einfallenden Strahlung von einer zweiten Abdeckungsschicht absorbiert. In dieser Ausführungsform ist die Menge des ersten Anteils der einfallenden Strahlung, die von der ersten Abdeckungsschicht absorbiert wird, verschieden von der Menge der einfallenden Strahlung, die von der zweiten Abdeckungsschicht absorbiert wird. Beispiele für zweite Abdeckungsschichten umfassen die erste Abdeckungsschicht 120 oder 120' wie oben beschrieben. In Schritt 809 wird ein Teil der einfallenden Strahlung von dem reflektierenden Mehrschichtstapel reflektiert. Ein Teil der einfallenden Strahlung, der von dem reflektierenden Mehrschichtstapel reflektiert wird, wird in Schritt 810 auf ein zu strukturierendes Material gerichtet. Die reflektierte einfallende Strahlung wird auf ihrem Weg zum zu strukturierenden Material durch die erste Abdeckungsschicht und die zweite Abdeckungsschicht zurück transmittiert. Nachdem das zu strukturierende Material der von der EUV-Maske reflektierten Strahlung ausgesetzt wird, werden Teile des Materials, die der von der EUV-Maske reflektierten Strahlung ausgesetzt waren oder nicht ausgesetzt waren, in Schritt 812 entfernt.
  • Ein Aspekt der vorliegenden Beschreibung bezieht sich auf eine EUV-Maske. Die EUV-Maske umfasst ein Substrat, einen reflektierenden Mehrschichtstapel auf dem Substrat und ein mehrschichtiges Abdeckungsmerkmal auf dem reflektierenden Mehrschichtstapel. Das mehrschichtige Abdeckungsmerkmal umfasst eine erste Abdeckungsschicht mit einem Material, das eine erste Kohlenstofflöslichkeit aufweist, und eine zweite Abdeckungsschicht mit einem Material, das eine zweite Kohlenstofflöslichkeit aufweist. Die erste Kohlenstofflöslichkeit ist verschieden von der zweiten Kohlenstofflöslichkeit. Die EUV-Maske weist ferner eine strukturierte Absorberschicht auf der mehrschichtigen Abdeckungsschicht auf. In anderen Ausführungsformen umfasst die erste Abdeckungsschicht ein Material mit einem Extinktionskoeffizienten für EUV-Strahlung mit einer Wellenlänge von 13,5 nm, der von einem Extinktionskoeffizienten für EUV-Strahlung mit einer Wellenlänge von 13,5 nm des Materials der zweiten Abdeckungsschicht verschieden ist. Solche EUV-Masken neigen weniger zu Kohlenstoffablagerungen oder Kohlenstoffkontamination, die sich negativ auf die Fähigkeit der Maske auswirken können, Strukturen zu erzeugen, die kritische Abmessungskriterien erfüllen.
  • Ein weiterer Aspekt dieser Beschreibung betrifft ein Verfahren zur Verwendung einer EUV-Maske. Das Verfahren umfasst das Aussetzen einer EUV-Maske an eine einfallende Strahlung. Die EUV-Maske umfasst ein Substrat, einen reflektierenden Mehrschichtstapel auf dem Substrat und ein mehrschichtiges Abdeckungsmerkmal auf dem reflektierenden Mehrschichtstapel. Das mehrschichtige Abdeckungsmerkmal umfasst eine erste Abdeckungsschicht mit einem ersten EUV-Extinktionskoeffizienten und eine zweite Abdeckungsschicht mit einem zweiten EUV-Extinktionskoeffizienten, wobei der erste EUV-Extinktionskoeffizient von dem zweiten EUV-Extinktionskoeffizienten verschieden ist. Die EUV-Maske weist eine strukturierte Absorberschicht auf dem mehrschichtigen Abdeckungsmerkmal auf. Das Verfahren umfasst Absorbieren eines Teils der einfallenden Strahlung in der strukturierten Absorberschicht. Ein Teil der einfallenden Strahlung wird durch die erste Abdeckungsschicht und die zweite Abdeckungsschicht transmittiert. Ein Teil der einfallenden Strahlung wird von dem reflektierenden Mehrschichtstapel reflektiert und auf ein zu strukturierendes Material gerichtet.
  • Ein weiterer Aspekt dieser Beschreibung betrifft ein anderes Verfahren zur Verwendung einer EUV-Maske. Das Verfahren umfasst Bestrahlen der EUV-Maske mit einer einfallenden Strahlung. Die EUV-Maske umfasst ein Substrat, eine reflektierende Multistapelschicht auf dem Substrat, ein mehrlagiges Abdeckungsmerkmal und eine strukturierte Absorberschicht auf dem mehrlagigen Abdeckungsmerkmal. Das mehrschichtige Abdeckungsmerkmal umfasst eine erste Abdeckungsschicht und eine zweite Abdeckungsschicht. Das Verfahren umfasst ferner Absorbieren eines Teils der einfallenden Strahlung in der strukturierten Absorberschicht. In dem Verfahren wird eine erste Menge eines ersten Teils der einfallenden Strahlung in der ersten Abdeckungsschicht absorbiert und eine zweite Menge eines zweiten Teils der einfallenden Strahlung in der zweiten Abdeckungsschicht absorbiert. Die erste Menge ist von der zweiten Menge verschieden. Das Verfahren fährt damit fort, einen Teil der einfallenden Strahlung von der reflektierenden Multistapelschicht zu reflektieren und auf ein zu strukturierendes Material zu richten.
  • Vorstehend sind die Merkmale mehrerer Ausführungsformen skizziert, damit der Fachmann die Aspekte der vorliegenden Offenbarung besser verstehen kann. Der Fachmann sollte erkennen, dass die vorliegende Offenbarung ohne weiteres als Grundlage für die Entwicklung oder Modifizierung anderer Verfahren und Strukturen verwendet werden kann, um dieselben Zwecke zu erfüllen und/oder dieselben Vorteile der hier vorgestellten Ausführungsformen zu erzielen. Der Fachmann sollte auch erkennen, dass solche äquivalenten Konstruktionen nicht vom Geist und Umfang der vorliegenden Offenbarung abweichen und dass verschiedene Änderungen, Ersetzungen und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 63254796 [0001]

Claims (20)

  1. EUV-Maske aufweisend: ein Substrat; einen reflektierenden Mehrschichtstapel auf dem Substrat; ein mehrschichtiges Abdeckungsmerkmal auf dem reflektierenden Mehrschichtstapel, wobei das mehrschichtige Abdeckungsmerkmal eine erste Abdeckungsschicht enthaltend ein Material, das ein Element mit einer ersten festen Kohlenstofflöslichkeit enthält, und eine zweite Abdeckungsschicht enthaltend ein Material aufweist, das ein Element mit einer zweiten festen Kohlenstofflöslichkeit enthält, wobei die erste Kohlenstofflöslichkeit von der zweiten Kohlenstofflöslichkeit verschieden ist; und eine strukturierte Absorberschicht auf dem mehrschichtigen Abdeckungsmerkmal.
  2. EUV-Maske nach Anspruch 1, wobei die erste feste Kohlenstofflöslichkeit kleiner als die zweite feste Kohlenstofflöslichkeit ist.
  3. EUV-Maske nach Anspruch 1 oder 2, wobei die erste feste Kohlenstofflöslichkeit des Elements des Materials der ersten Abdeckungsschicht bei 1000 °C weniger als 1,6 Atomprozent beträgt.
  4. EUV-Maske nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zweite feste Kohlenstofflöslichkeit des Elements des Materials der zweiten Abdeckungsschicht bei 1000 °C geringer als die erste feste Kohlenstofflöslichkeit des Elements des Materials der ersten Abdeckungsschicht bei 1000 °C ist.
  5. EUV-Maske nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Element des Materials der ersten Abdeckungsschicht einen EUV-Extinktionskoeffizienten für EUV-Strahlung mit einer Wellenlänge von 13,5 nm aufweist, der von dem EUV-Extinktionskoeffizienten für EUV-Strahlung mit einer Wellenlänge von 13,5 nm eines Elements des Materials der zweiten Abdeckungsschicht verschieden ist.
  6. EUV-Maske nach Anspruch 5, wobei der EUV-Extinktionskoeffizient für EUV-Strahlung mit einer Wellenlänge von 13,5 nm des Elements des Materials der ersten Abdeckungsschicht zwischen 0 und 0,1 beträgt.
  7. EUV-Maske nach Anspruch 5 oder 6, wobei der EUV-Extinktionskoeffizient für EUV-Strahlung mit einer Wellenlänge von 13,5 nm des Elements des Materials der zweiten Abdeckungsschicht zwischen 0 und 0,1 beträgt.
  8. EUV-Maske nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste feste Kohlenstofflöslichkeit der ersten Abdeckungsschicht bei 1000 °C weniger als 1,6 Atom-% beträgt.
  9. EUV-Maske nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zweite Kohlenstofflöslichkeit der zweiten Abdeckungsschicht bei 1000 °C weniger als 1,6 Atom-% beträgt.
  10. EUV-Maske nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Material der ersten Abdeckungsschicht aus Cr, Rh, Zn, Zr, Ag, Cd oder Legierungen hieraus ausgewählt ist.
  11. EUV-Maske nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Material der zweiten Abdeckungsschicht aus Cr, Rh, Zn, Zr, Ag, Cd oder Legierungen hieraus ausgewählt ist.
  12. EUV-Maske nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Teile der ersten Abdeckungsschicht in Gräben der strukturierten Absorberschicht und der zweiten Abdeckungsschicht freigelegt sind.
  13. EUV-Maske nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Teile der zweiten Abdeckungsschicht in Gräben der strukturierten Absorberschicht freigelegt sind und keine Teile der ersten Abdeckungsschicht in den Gräben der strukturierten Absorberschicht freigelegt sind.
  14. Verfahren zur lithografischen Strukturierung eines Materials, umfassend: Bilden eines zu strukturierenden Materials auf einem Werkstück; Aussetzen der EUV-Maske an eine einfallende Strahlung, wobei die EUV-Maske aufweist: - ein Substrat; - einen reflektierenden Mehrschichtstapel auf dem Substrat; - ein mehrschichtiges Abdeckungsmerkmal auf dem reflektierenden Mehrschichtstapel, wobei das mehrschichtige Abdeckungsmerkmal eine erste Abdeckungsschicht, die ein Element mit einem ersten EUV-Extinktionskoeffizienten für EUV-Strahlung mit einer Wellenlänge von 13,5 nm enthält, und eine zweite Abdeckungsschicht aufweist, die ein Element mit einem zweiten EUV-Extinktionskoeffizienten für EUV-Strahlung mit einer Wellenlänge von 13,5 nm enthält, wobei der erste EUV-Extinktionskoeffizient von dem zweiten EUV-Extinktionskoeffizienten verschieden ist; und - eine strukturierte Absorberschicht auf dem mehrschichtigen Abdeckungsmerkmal; Absorbieren eines Teils der einfallenden Strahlung in der strukturierten Absorberschicht; Durchlassen eines Teils der einfallenden Strahlung durch die erste Abdeckungsschicht und die zweite Abdeckungsschicht; Reflektieren eines Teils der einfallenden Strahlung an dem reflektierenden Mehrschichtstapel; Richten eines Teils der einfallenden Strahlung, die von dem reflektierenden Mehrschichtstapel reflektiert wird, auf das zu strukturierende Material auf dem Werkstück; und Entwickeln des zu strukturierenden Materials.
  15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei der EUV-Extinktionskoeffizient für EUV-Strahlung mit einer Wellenlänge von 13,5 nm des Elements der ersten Abdeckungsschicht zwischen 0 und 0,1 beträgt.
  16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, wobei der EUV-Extinktionskoeffizient für EUV-Strahlung mit einer Wellenlänge von 13,5 nm des Elements der zweiten Abdeckungsschicht zwischen 0 und 0,1 beträgt.
  17. Verfahren zur Verwendung einer EUV-Maske, umfassend: Aussetzen der EUV-Maske an eine einfallende Strahlung, wobei die EUV-Maske aufweist: - ein Substrat; - einen reflektierenden Mehrschichtstapel auf dem Substrat; - ein mehrschichtiges Abdeckungsmerkmal auf dem reflektierenden Mehrschichtstapel, wobei das mehrschichtige Abdeckungsmerkmal eine erste Abdeckungsschicht und eine zweite Abdeckungsschicht aufweist; und - eine strukturierte Absorberschicht auf der mehrschichtigen Abdeckungsmerkmal; Absorbieren eines Teils der einfallenden Strahlung in der strukturierten Absorberschicht; Absorbieren einer ersten Menge eines ersten Teils der einfallenden Strahlung in der ersten Abdeckungsschicht; Absorbieren einer zweiten Menge eines zweiten Teils der einfallenden Strahlung in der zweiten Abdeckungsschicht, wobei die erste Menge von der zweiten Menge verschieden ist; Reflektieren eines Teils der einfallenden Strahlung an dem reflektierenden Mehrschichtstapel; und Richten eines Teils der einfallenden Strahlung, die von dem reflektierenden Mehrschichtstapel reflektiert wird, auf ein zu strukturierendes Material.
  18. Verfahren nach Anspruch 17, wobei die erste Abdeckungsschicht ein Material enthält, das ein Element mit einer ersten Kohlenstofflöslichkeit bei 1000° C enthält, welche geringer als eine zweite Kohlenstofflöslichkeit bei 1000° C eines Elements eines Materials der zweiten Abdeckungsschicht ist.
  19. Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, wobei die zweite Abdeckungsschicht ein Material enthält, das ein Element mit einer zweiten Kohlenstofflöslichkeit bei 1000 °C enthält, welche geringer als die erste Kohlenstofflöslichkeit eines Elements eines Materials der ersten Abdeckungsschicht bei 1000 °C ist.
  20. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 19, wobei mindestens eine der ersten Abdeckungsschicht oder der zweiten Abdeckungsschicht Cr, Rh, Zn, Zr, Ag, Cd oder Legierungen davon enthält.
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US17/745,562 2022-05-16

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