TWI591421B - Euv微影術用反射型光罩基底及其製造方法、以及附該光罩基底用之反射層的基板及其製造方法 - Google Patents
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Description
本發明係有關於一種使用於半導體製造等之EUV(Extreme Ultraviolet:超紫外線)微影術用反射型光罩基底(以下在本說明書中稱為「EUVL用光罩基底」)及其製造方法。
又,本發明係有關於一種EUV微影術(EUVL)用附反射層之基板及其製造方法。EUVL用附反射層之基板可作為EUVL用光罩基底之前驅物使用。
一直以來半導體產業中,在矽基板等形成由微細圖案構成之積體電路上所需的微細圖案之轉印技術係使用利用可見光或紫外光之光微影術法。但,在半導體元件之微細化不斷加速的同時,亦逐漸接近習知光微影術的極限。在光微影術之下,圖案解像的極限在曝光波長之1/2左右,即便使用浸液法亦僅號稱在曝光波長之1/4左右,因此
即便使用ArF雷射(波長:193nm)之液浸法,可預想其曝光波長係以45nm左右為極限。爰此,在使用比45nm更短之波長的次世代曝光技術上,使用比ArF雷射更短波長之EUV光的曝光技術之EUV微影術即備受高度期待。在本說明書中,EUV光係指在軟X射線區域或真空紫外線區域下的波長光線,具體上指波長在10~20nm左右,尤指在13.5nm±0.3nm左右(13.2~13.8nm左右)之光線。
由於EUV光容易被各種物質吸收且在該波長下物質之折射率幾近於1,因此無法使用習知利用可見光或紫外光之光微影術之類的折射光學系。因此,在EUV光微影術中係使用反射光學系即反射型光罩及光鏡。
光罩基底係製造光罩所用之圖案化前的積層體。在EUVL用光罩基底的情況下,玻璃製等基板上具有依序形成有將EUV光反射之反射層及將EUV光吸收之吸收層的結構。
上述反射層與吸收層之間通常會形成保護層。該保護層係在為了不使反射層因蝕刻處理受到損壞以保護該反射層之目的下設置,而該蝕刻處理係在對吸收層形成圖案之目的下實施。
作為反射層通常係使用多層反射膜,該多層反射膜係藉由將對EUV光為低折射率的低折射率層及對EUV光為高折射率的高折射率層交替地積層,來提高將EUV光照射至其表面時的光線反射率。就前述多層反射膜而言,具體上,例如有使低折射率層之鉬(Mo)層及高折射率層之矽
(Si)層交替積層而成的Mo/Si多層反射膜。
在吸收層係使用對EUV光為高吸收係數的材料,具體舉例言之,可使用以鉻(Cr)或鉭(Ta)為主成分之材料。
上述反射層與吸收層之間通常會形成保護層。該保護層係在為了不使反射層因蝕刻處理受到損壞以保護該反射層之目的下設置,而該蝕刻處理係在對吸收層形成圖案之目的下實施。專利文獻1中,作為保護層之材料係提議使用釕(Ru)。專利文獻2中係提議由釕化合物(Ru含量10~95at%)所構成之保護層,該釕化合物含有Ru及選自於Mo、Nb、Zr、Y、B、Ti、La中之至少1種。
又如專利文獻3中記載,在EUVL用光罩基底中,EUV波長區之光在多層反射膜表面的峰值反射率會產生面內分布此點已蔚為一問題。若測定EUV波長區之光在多層反射膜表面的反射率光譜,反射率之值會因測定之波長而異,且具有極大值即峰值反射率。EUV波長區之光在多層反射膜表面的峰值反射率一旦產生面內分布(亦即峰值反射率依多層反射膜上之部位而異的狀態),則使用該EUVL用光罩基底所製作的EUVL用光罩來實施EUVL時,照射至晶圓上阻劑的EUV曝光量即會產生面內分布。此乃使曝光場內之圖案尺寸產生參差,阻礙高精度圖案化之主因。
在專利文獻3中,與EUV波長區之光在多層反射膜表面的峰值反射率之面內均勻性相關的要求值係設在±0.25%以內。又,當多層反射膜上形成有保護膜時,與EUV波長區之光在該保護膜表面的峰值反射率之面內均勻性相關的要
求值係設在±0.25%以內。
因此,就EUV波長區之光在多層反射膜表面或保護層表面的峰值反射率之面內均勻性,係要求將其範圍(峰值反射率之最大值與最小值之差)設定在0.5%以內。
又如專利文獻3中記載,在EUVL用光罩基底中會產生反射光之中心波長的面內分布,具體上即EUV波長區之反射光之中心波長在多層反射膜表面的面內分布,此亦為一問題。而,EUV波長區之反射光之中心波長係在EUV波長區之反射率光譜中,令與峰值反射率之半值寬(FWHM(full width of half maximum))相對應之波長為λ1及λ2時,成為該等波長之中央值((λ1+λ2)/2)之波長。
在專利文獻3中,與EUV波長區之反射光之中心波長在多層反射膜表面的面內均勻性相關的要求值係設在±0.03nm以內。又,當多層反射膜上形成有保護膜時,與中心波長在該保護膜表面的面內均勻性相關的要求值係設在±0.03nm以內。
因此,就EUV波長區之反射光之中心波長在多層反射膜表面或保護層表面的面內均勻性,係要求將其範圍(中心波長之最大值與最小值之差)設定在0.06nm以內。
構成多層反射膜之各層、即低折射率層及高折射率層之膜厚的面內分布,係上述反射光在多層反射膜表面的面內分布亦即EUV波長區之光在該表面的峰值反射率之面內分布以及EUV波長區之反射光之中心波長在該表面的面內分布之原因之一(參照專利文獻3)。又,如專利文獻4
中記載,形成於多層反射膜上之蓋膜(即保護層)的膜厚參差(即膜厚的面內分布)亦為EUV波長區之反射光的變動(即EUV波長區之光的峰值反射率之面內分布或EUV波長區之反射光之中心波長的面內分布)之原因。
因此,為了不使該等膜厚在構成多層反射膜之各層進行成膜時或保護層進行成膜時產生面內分布,故要求均勻地成膜。
在專利文獻5記載之方法中揭示出一使用離子束濺鍍法於基板上成膜形成多層反射膜之方法及於該多層反射膜上成膜形成蓋層之方法。在該方法中,係使基板以其中心軸為中心旋轉,同時將基板法線與入射至基板之濺鍍粒子所構成之角度保持在特定角度來實施離子束濺鍍。因此,在專利文獻5記載之方法中,如同文獻之圖1所示,濺鍍粒子會相對於基板法線從傾斜方向入射。該方法係於表面具有凹缺陷之基板上成膜形成多層反射膜之方法及於該多層反射膜上成膜形成蓋層之方法,即使基板表面不存在凹缺陷,為了使多層反射膜或於該多層反射膜上成膜之蓋層均勻地成膜而不會在膜厚上產生面內分布,宜在使基板以其中心軸為中心旋轉,同時使濺鍍粒子相對於基板法線從傾斜方向入射之條件下實施濺鍍法。
專利文獻1:特開2002-122981號公報
專利文獻2:特開2005-268750號公報
專利文獻3:特開2009-260183號公報
專利文獻4:特開2008-277398號公報
專利文獻5:特表2009-510711號公報
如以上所述,以往認為只要使構成多層反射膜之各層的膜厚及當多層反射膜上形成有保護層時該保護層之膜厚均勻,不僅可解決在多層反射膜表面(當多層反射膜上形成有保護層時在該保護層表面)EUV波長區之反射光之中心波長的面內分布,亦可解決EUV波長區之光的峰值反射率之面內分布。
然而,已發現即便在滿足與EUV波長區之反射光之中心波長的面內均勻性相關的要求值,以其範圍(中心波長之最大值與最小值之差)計在0.06nm以內之水平下,將多層反射膜之各層膜厚均勻地成膜時(於多層反射膜上成膜形成保護層時該保護層之膜厚亦均勻地成膜的情況下),EUV波長區之光的峰值反射率有時仍會產生超過要求值的面內分布。當該面內分布係在形成多層反射膜或保護層之基板的半徑方向上被觀察到時,其具有一特定傾向,即:呈現在基板半徑方向上,EUV波長區之光的峰值反射率會從基板中心朝向該基板之外周部變低的面內分布。在專利文獻3之實施例中亦確認,在合成石英玻璃基板上藉由離子束濺鍍法成膜形成Mo/Si多層反射膜後,成膜形成有Ru膜以作為保
護膜之反射光鏡基板(附多層反射膜及保護膜之基板),其峰值反射率之面內分布為基板中心部的峰值反射率較高且外周部的峰值反射率較低。峰值反射率的面內分布為1.2%,未滿足與峰值反射率之面內均勻性相關的要求值,以其範圍(峰值反射率之最大值與最小值之差)計在0.5%以內。
產生上述特定傾向之面內分布的原因不明,認為可能與在多層反射膜之各層成膜時或保護層成膜時使基板以其中心軸為中心旋轉並同時使濺鍍粒子相對於基板法線從傾斜方向入射的條件下,實施成膜率隨著基板旋轉下之周期性變動幅度由基板中心朝向外周部增大的濺鍍法有所關聯。
本發明為了解決上述習知技術的問題點,其目的在於提供一種在多層反射膜表面,EUV波長區之光的峰值反射率之面內均勻性及EUV波長區之反射光之中心波長的面內均勻性優異的EUVL用光罩基底及其製造方法,以及使用於該EUVL用光罩基底之製造上的EUVL用附反射層之基板及其製造方法。
為了達成上述目的,本發明提供一種EUVL用附反射層之基板的製造方法(1),係一於基板上形成將EUV光反射之反射層的EUV微影術(EUVL)用附反射層之基板的製造方法;其中前述反射層係一藉由濺鍍法使低折射率層與高折射率層交替地積層複數次而成之多層反射膜;
並且,該製造方法係因應前述多層反射膜表面上EUV波長區之光自前述基板中心起在半徑方向上的峰值反射率之面內分布,令構成前述多層反射膜之各層中之至少1層為反射率分布補正層,該反射率分布補正層係自前述基板中心起在半徑方向上設有膜厚分布,藉此抑制自前述基板中心起在半徑方向上之EUV波長區之光的峰值反射率之面內分布以使其縮小。
又,本發明提供一種EUVL用附反射層之基板的製造方法(2),係一於基板上形成將EUV光反射之反射層並於前述反射層上形成該反射層之保護層的EUV微影術(EUVL)用附反射層之基板的製造方法;其中前述反射層係一藉由濺鍍法使低折射率層與高折射率層交替地積層複數次而成之多層反射膜;前述保護層係一藉由濺鍍法而形成之Ru層或Ru化合物層;並且,該製造方法係因應前述保護層表面上EUV波長區之光自前述基板中心起在半徑方向上的峰值反射率之面內分布,令構成前述多層反射膜之各層及前述保護層中之至少1層為反射率分布補正層,該反射率分布補正層係自前述基板中心起在半徑方向上設有膜厚分布,藉此抑制自前述基板中心起在半徑方向上之EUV波長區之光的峰值反射率之面內分布以使其縮小。
在本發明之EUVL用附反射層之基板的製造方法(1)、(2)中,其在未設置相當於前述反射率分布補正層的膜
厚分布的情況下,EUV波長區之光自前述基板中心起在半徑方向上的峰值反射率之面內分布係呈現峰值反射率自前述基板中心起朝半徑方向減低的面內分布;並且,宜設置一EUV波長區之光的峰值反射率自前述基板中心起朝半徑方向增高的膜厚分布,來作為前述反射率分布補正層中自前述基板中心起在半徑方向上的膜厚分布,藉此抑制EUV波長區之光自前述基板中心起在半徑方向上的峰值反射率之面內分布為以使其縮小。
在本發明之EUVL用附反射層之基板的製造方法(1)、(2)中,其係將前述反射率分布補正層之膜厚設定成EUV波長區之光的峰值反射率會在前述基板外周部成為極大值之膜厚;並且,宜將前述反射率分布補正層在前述基板外周部的膜厚與前述反射率分布補正層在前述基板中心的膜厚之差設定如下:在設有前述反射率分布補正層的情況下,於EUV波長區之光自前述基板中心起在半徑方向上的峰值反射率之面內分布中,使峰值反射率之最大值與最小值之差在0.3%以下。
在本發明之EUVL用附反射層之基板的製造方法(1)、(2)中,其中因前述反射率分布補正層之自前述基板中心起在半徑方向上的膜厚分布而產生的EUV波長區之光自前述基板之中心起在半徑方向上的峰值反射率變化宜在2%以內。
在本發明之EUVL用附反射層之基板的製造方法
(1)中,其中前述多層反射膜中之低折射率層及高折射率層的積層重複數量宜為30~60,且將前述多層反射膜最上層至前述積層重複數量在20以內之層中之至少1層設為前述反射率分布補正層為佳。
在本發明之EUVL用附反射層之基板的製造方法(2)中,其中前述多層反射膜中之低折射率層及高折射率層的積層重複數量宜為30~60,且將前述保護層與前述多層反射膜之最上層至前述積層重複數量在20以內之層中之至少1層設為前述反射率分布補正層為佳。
在本發明之EUVL用附反射層之基板的製造方法(1)、(2)中,其中前述多層反射膜宜為使鉬(Mo)層與矽(Si)層交替地積層複數次而成之Mo/Si多層反射膜,並將前述Mo/Si多層反射膜之Si層中之至少1層設為前述反射率分布補正層為佳。
此時,將前述Mo/Si多層反射膜之Si層中之最上層的Si層設為前述反射率分布補正層較佳。
又,本發明提供一種EUVL用反射型光罩基底之製造方法(1),係一於基板上形成將EUV光反射之反射層,並於前述反射層上形成將EUV光吸收之吸收層的EUV微影術(EUVL)用反射型光罩基底之製造方法;其中前述反射層係藉由濺鍍法使低折射率層與高折射率層交替地積層複數次而成之多層反射膜;並且,該製造方法係因應前述多層反射膜表面上EUV波長區之光自前述基板中心起在半徑方向上的峰值反射率
之面內分布,令構成前述多層反射膜之各層中之至少1層為反射率分布補正層,該反射率分布補正層係自前述基板中心起在半徑方向設有膜厚分布,藉此抑制自前述基板中心起在半徑方向上之EUV波長區之光的峰值反射率之面內分布以使其縮小。
又,本發明提供一種EUVL用反射型光罩基底之製造方法(2),係一於基板上形成將EUV光反射之反射層,於前述反射層上形成該反射層之保護層,並於前述保護層上形成將EUV光吸收之吸收層的EUV微影術(EUVL)用反射型光罩基底之製造方法;其中前述反射層係一藉由濺鍍法使低折射率層與高折射率層交替地積層複數次而成之多層反射膜;前述保護層係一藉由濺鍍法而形成之Ru層或Ru化合物層;該製造方法係因應前述保護層表面上EUV波長區之光自前述基板之中心起在半徑方向上的峰值反射率之面內分布,令構成前述多層反射膜之各層及前述保護層中之至少1層設為反射率分布補正層,該反射率分布補正層係自前述基板中心起在半徑方向設有膜厚分布,藉此抑制自前述基板中心起在半徑方向上之EUV波長區之光的峰值反射率之面內分布以使其縮小。
在本發明之EUVL用反射型光罩基底之製造方法(1)、(2)中,其更可於前述吸收層上形成低反射層,該低反射層對於光罩圖案檢測所使用之檢測光呈現低反射。
在本發明之EUVL用反射型光罩基底之製造方法(1)、(2)中,在未設置相當於前述反射率分布補正層的膜厚分布時,EUV波長區之光自前述基板之中心起在半徑方向上的峰值反射率之面內分布係呈現峰值反射率自前述基板之中心起朝半徑方向減低的面內分布;並且,宜設置一EUV波長區之光的峰值反射率自前述基板中心起朝半徑方向增高的膜厚分布,來作為前述反射率分布補正層中自前述基板中心起在半徑方向上的膜厚分布,以抑制EUV波長區之光自前述基板之中心起在半徑方向上的峰值反射率之面內分布而使其縮小。
在本發明之EUVL用反射型光罩基底之製造方法(1)、(2)中,係將前述反射率分布補正層之膜厚設定成EUV波長區之光的峰值反射率會在前述基板之外周部成為極大值之膜厚;並且,宜將前述反射率分布補正層在前述基板外周部的膜厚與前述反射率分布補正層在前述基板中心的膜厚之差設定如下:在設有前述反射率分布補正層的情況下,於EUV波長區之光自前述基板中心起在半徑方向上的峰值反射率之面內分布中,使峰值反射率之最大值與最小值之差在0.3%以下。
在本發明之EUVL用反射型光罩基底之製造方法(1)、(2)中,因前述反射率分布補正層之自前述基板中心起在半徑方向上的膜厚分布而產生的EUV波長區之光自前述基板中心起在半徑方向上的峰值反射率宜在2%以內。
在本發明之EUVL用反射型光罩基底之製造方法(1)中,前述多層反射膜中之低折射率層及高折射率層的積層重複數量宜為30~60,且將前述多層反射膜最上層至前述積層重複數量在20以內之層中之至少1層設為前述反射率分布補正層為佳。
在本發明之EUVL用反射型光罩基底之製造方法(2)中,前述多層反射膜中之低折射率層及高折射率層的積層重複數量宜為30~60,且將前述保護層與前述多層反射膜最上層至前述積層重複數量在20以內之層中之至少1層設為前述反射率分布補正層為佳。
在本發明之EUVL用反射型光罩基底之製造方法(1)、(2)中,前述多層反射膜係使鉬(Mo)層與矽(Si)層交替地積層複數次而成之Mo/Si多層反射膜,並且,將前述Mo/Si多層反射膜之Si層中之至少1層設為前述反射率分布補正層為佳。
此時,將前述Mo/Si多層反射膜之Si層中之最上層的Si層設為前述反射率分布補正層較佳。
又,本發明提供一種EUVL用附反射層之基板,其係藉由本發明之EUVL用附反射層之基板的製造方法(1)、(2)製造。
又,本發明提供一種EUVL用反射型光罩基底,其係藉由本發明之EUVL用反射型光罩基底之製造方法(1)、(2)製造。
又,本發明提供一種EUVL用附反射層之基板
(1),係於基板上形成有將EUV光反射之反射層的EUV微影術(EUVL)用附反射層之基板,其特徵在於:前述反射層係一將低折射率層與高折射率層交替地積層複數次之多層反射膜;並且,構成前述多層反射膜之各層中之至少1層為反射率分布補正層,該反射率分布補正層係具有如下之膜厚分布:自前述基板之中心朝向半徑方向,在0.1~1nm之範圍內,膜厚增加或膜厚減少。
又,本發明提供一種EUVL用附反射層之基板(2),係一於基板上形成有將EUV光反射之反射層並於前述反射層上形成有該反射層之保護層的EUV微影術(EUVL)用附反射層之基板,其特徵在於:前述反射層係一將低折射率層與高折射率層交替地積層複數次之多層反射膜;並且,構成前述多層反射膜之各層及前述保護層中之至少1層為反射率分布補正層,該反射率分布補正層具有如下之膜厚分布:自前述基板中心起朝向半徑方向,在0.1~1nm之範圍內,膜厚增加或膜厚減少。
在本發明之EUVL用附反射層之基板(1)、(2)中,前述多層反射膜係一將鉬(Mo)層與矽(Si)層交替地積層複數次之Mo/Si多層反射膜,且前述Mo/Si多層反射膜之Si層中之至少1層為前述反射率分布補正層為佳。
此時,將前述Mo/Si多層反射膜之Si層中之最上層的Si層設為前述反射率分布補正層較佳。
又,本發明提供一種EUVL用反射型光罩基底(1),係於基板上形成有將EUV光反射之反射層並於前述反射層上形成有將EUV光吸收之吸收層的EUV微影術(EUVL)用反射型光罩基底,其特徵在於:前述反射層係一將低折射率層與高折射率層交替地積層複數次之多層反射膜;且構成前述多層反射膜之各層中之至少1層為反射率分布補正層,該反射率分布補正層具有如下膜厚分布:自前述基板之中心朝向半徑方向,在0.1~1nm之範圍內,膜厚增加或膜厚減少。
又,本發明提供一種EUVL用反射型光罩基底(2),係於基板上形成有將EUV光反射之反射層,於前述反射層上形成有該反射層之保護層,並於前述保護層上形成有將EUV光吸收之吸收層的EUV微影術(EUVL)用反射型光罩基底,其特徵在於:前述反射層係一將低折射率層與高折射率層交替地積層複數次之多層反射膜,且前述保護層為Ru層或Ru化合物層;並且,構成前述多層反射膜之各層及前述保護層中之至少1層為反射率分布補正層,該反射率分布補正層具有如下膜厚分布:自前述基板之中心起朝向半徑方向,在0.1~1nm之範圍內,膜厚增加或膜厚減少。
在本發明之EUVL用反射型光罩基底(1)、(2)中,前述多層反射膜係一將鉬(Mo)層與矽(Si)層交替地積層複
數次之Mo/Si多層反射膜,且前述Mo/Si多層反射膜之Si層中之至少1層為前述反射率分布補正層為佳。
此時,將前述Mo/Si多層反射膜之Si層中之最上層的Si層設為前述反射率分布補正層較佳。
在本發明之EUVL用反射型光罩基底(1)、(2)中,亦可於前述吸收層上形成有低反射層,該低反射層對於光罩圖案檢測所使用之檢測光呈現低反射。
又,本發明提供一種EUV微影術用反射型光罩,其係將本發明之EUVL用反射型光罩基底(1)、(2)予以圖案化而成者。
依據本發明,可製造一種在多層反射膜表面上EUV波長區之光的峰值反射率之面內均勻性及EUV波長區之反射光之中心波長的面內均勻性優異的EUVL用反射型光罩基底及EUVL用附反射層之基板。
1、1'‧‧‧EUV用反射型光罩基底
11‧‧‧基板
12‧‧‧反射層(Mo/Si多層反射膜)
13‧‧‧保護層
14‧‧‧吸收層
15‧‧‧低反射層
20‧‧‧濺鍍粒子
30‧‧‧軸(中心軸)
H‧‧‧法線
O‧‧‧中心
α‧‧‧入射角度
圖1係顯示藉由本發明方法製造的EUVL用反射型光罩基底之一實施形態的概略截面圖。
圖2係顯示旋轉成膜之順序的示意圖。
圖3係顯示Mo/Si多層反射膜最上層的Si層膜厚與EUV波長區之光在該Mo/Si多層反射膜表面的峰值反射率的關係之圖表。
圖4係顯示藉由本發明方法製造的EUVL用反射型光罩基底之另一實施形態的概略截面圖。
圖5係顯示在比較例1及實施例1中,自基板中心起至半徑方向上的位置與EUV波長區之光在Mo/Si多層反射膜表面的峰值反射率之面內分布的關係之圖表,補正前表示比較例1之結果,補正後表示實施例1之結果。
圖6係顯示在比較例2及實施例2中,自基板中心起至半徑方向上的位置與EUV波長區之光在Mo/Si多層反射膜表面的峰值反射率之面內分布的關係之圖表,補正前表示比較例2之結果,補正後表示實施例2之結果。
圖7係顯示在比較例3及實施例3中,自基板中心起至半徑方向上的位置與EUV波長區之光在Mo/Si多層反射膜表面的峰值反射率之面內分布的關係之圖表,補正前表示比較例3之結果,補正後表示實施例3之結果。
圖8係顯示在比較例4及實施例4中,自基板中心起至半徑方向上的位置與EUV波長區之光在Mo/Si多層反射膜表面的峰值反射率之面內分布的關係之圖表,補正前表示比較例4之結果,補正後表示實施例4之結果。
以下參照圖式來說明本發明。
圖1係顯示藉由本發明方法製造的EUVL用反射型光罩基底(以下在本說明書中稱為「本發明之EUVL用反射型光罩基底」)之一實施形態的概略截面圖。圖1中所示的EUVL用反射型光罩基底1於基板11上依序形成有將EUV光反射之反射層12及將EUV光吸收之吸收層14。反射層12與吸收
層14之間形成有保護層13,用以在對吸收層14形成圖案時保護反射層12。
而,在本發明之EUVL用反射型光罩基底中,圖1所示之構成中僅基板11、反射層12及吸收層14為必要構成元件,保護層13為任意的構成元件。
以下,就EUVL用反射型光罩基底1的各構成元件加以說明。
基板11被要求須滿足作為EUVL用反射型光罩基底用基板之特性。
所以,基板11宜為具有低熱膨脹係數(0±1.0×10-7/℃為佳,較理想為0±0.3×10-7/℃,更理想為0±0.2×10-7/℃,更理想為0±0.1×10-7/℃,尤其理想為0±0.05×10-7/℃)且平滑性、平坦度、及對光罩基底或圖案形成後的光罩洗淨等所使用的洗淨液之耐性優異者。作為基板11,具體上會使用具有低熱膨脹係數之玻璃例如SiO2-TiO2系玻璃等,但不限於此,亦可使用析出β石英固溶體的結晶化玻璃、石英玻璃、矽或金屬等之基板。又,亦可在基板11上形成應力補正膜之類的膜。
對於在圖案形成後之光罩中獲得高反射率及轉印精度而言,基板11宜具有在0.15nm rms以下之平滑表面及在100nm以下之平坦度。
基板11之大小及厚度等可依照光罩的設計值等適當決定。在後述之實施例中係使用外形6英寸(152mm)四方形且厚度0.25英寸(6.35mm)的SiO2-TiO2系玻璃。
基板11之成膜面亦即形成反射層12之側的表面以不存在缺陷為佳。但,即便存在缺陷,為了不因凹狀缺陷及/或凸狀缺陷而產生相位缺陷,宜使凹狀缺陷之深度及凸狀缺陷之高度在2nm以下,且該等凹狀缺陷及凸狀缺陷之半值寬在60nm以下為佳。
針對EUVL用反射型光罩基底之反射層12特別要求的特性為高EUV光線反射率。具體上,將EUV光之波長區域中的光線以入射角度6度照射反射層12表面時的EUV波長區之光的峰值反射率(即在波長13.5nm附近的光線反射率之極大值。以下在本說明書中稱為「EUV光之峰值反射率」)在60%以上為佳,在63%以上較佳,且在65%以上更佳。又,在反射層12上設有保護層13時,EUV光之峰值反射率亦以在60%以上為佳,在63%以上較佳,且在65%以上更佳。
又,EUVL用反射型光罩基底之反射層12在上述EUV光之峰值反射率的面內均勻性之要求值,以其範圍(峰值反射率之最大值與最小值之差)計在0.5%以內。而,當反射層12上形成有保護層13時,該保護層13表面上EUV光之峰值反射率的面內均勻性之要求值,以其範圍(峰值反射率之最大值與最小值之差)計在0.5%以內。
又,EUVL用反射型光罩基底之反射層12在與EUV波長區之反射光之中心波長的面內均勻性相關的要求值,以其範圍(中心波長之最大值與最小值之差)計在0.06nm以內。而,當反射層12上形成有保護層13時,該保護層13
表面上與EUV波長區之反射光之中心波長的面內均勻性相關的要求值,以其範圍(中心波長之最大值與最小值之差)計在0.06nm以內。
作為EUVL用反射型光罩基底之反射層,從可在EUV波長區中達成高反射率一點而言,多廣泛使用多層反射膜,其係將一層相對於EUV光呈現低折射率之低折射率層及一層相對於EUV光呈現高折射率之高折射率層交替地積層複數次而成。作為上述多層反射膜,通常使用Mo/Si多層反射膜,其係將作為低折射率層之鉬(Mo)層及作為高折射率層之矽(Si)層交替地積層複數次而成。作為多層反射膜的其他具體例,可舉如:將作為低折射率層之釕(Ru)層及作為高折射率層之矽(Si)層交替地積層複數次而成之Ru/Si多層反射膜;將作為低折射率層之鉬(Mo)層及作為高折射率層之鈹(Be)層交替地積層複數次而成之Mo/Be多層反射膜;以及將作為低折射率層之鉬(Mo)化合物層及作為高折射率層之矽(Si)化合物層交替地積層複數次而成之Mo化合物/Si化合物多層反射膜等。
又,多層反射膜亦可如特開2006-093454號記載之多層反射膜,為在低折射率層(Mo層)與高折射率層(Si層)之間形成有抗擴散層或膜應力緩和層等中間層者。
構成多層反射膜之各層(低折射率層、高折射率層)的膜厚以及低折射率層及高折射率層的積層重複數量會依各層的構成材料或達成之EUV光線反射率而有所不同,在Mo/Si多層反射膜的情況下,為了製出EUV光之峰值
反射率在60%以上的反射層12,例如需使膜厚2.5nm之Mo層及膜厚4.5nm之Si層積層達重複單位數在30~60。
而,構成Mo/Si多層反射膜之各層(Mo層、Si層)係:(1)依後述之波長分布的要求,各層之膜厚分布係在0.4~0.3%以內之均勻的膜厚分布;(2)Mo層及Si層的各膜厚係調整成可從後述之γ比的調整獲得最大反射率之膜厚;(3)Mo層及Si層的合計膜厚(Bilayer)係調整成約7nm,以使EUV波長區之反射光之中心波長可成為約13.5nm。
而,構成多層反射膜之各層(低折射率層、高折射率層)使用磁控濺鍍法、離子束濺鍍法等濺鍍法進行成膜並使其成為預期的厚度即可。例如,使用離子束濺鍍法來形成Mo/Si多層反射膜時,宜使用Mo靶材作為靶材且使用Ar氣(氣壓1.3×10-2Pa~2.7×10-2Pa)作為濺鍍氣體,在離子加速電壓300~1500V且成膜速度1.8~18.0nm/min下將Mo層成膜成厚度為2.5nm,接下來使用Si靶材作為靶材並使用Ar氣(氣壓1.3×10-2Pa~2.7×10-2Pa)作為濺鍍氣體,在離子加速電壓300~1500V且成膜速度1.8~18.0nm/min下將Si層成膜成厚度為4.5nm。以此為1周期,藉由使Mo層及Si層積層30~60周期來成膜形成Mo/Si多層反射膜。
惟,為了滿足上述EUV光之峰值反射率的面內均勻性之要求值及與EUV波長區之反射光之中心波長的面內均勻性相關的要求值,必須以不會在構成多層反射膜之各層(低折射率層、高折射率層)的膜厚產生面內分布的方式均勻地進行成膜。
如圖2顯示,為了使用磁控濺鍍法、離子束濺鍍法等濺鍍法成膜形成膜厚均勻之構成多層反射膜的各層(低折射率層、高折射率層),宜使基板11以通過其中心O之軸(中心軸)30為中心旋轉,同時使濺鍍粒子20相對於基板11之法線H從傾斜方向入射。其理由在於藉由調節濺鍍粒子20相對於法線H之入射角度α,可使藉由濺鍍法而成膜的各層膜厚均勻。
以下,在本說明書中將圖2中所示之成膜順序稱為「旋轉成膜」。而,中心軸係通過基板中心之軸,如圖2顯示之基板11,當基板形狀為圓形時,中心軸即通過圓形之中心O之軸,而當基板形狀為正方形或矩形時,中心軸即通過正方形或矩形之對角線交點之軸。
另外,上述乃例示出對一片基板實施成膜的方法,但不限於此,亦可對複數片的基板同時實施成膜,即亦可實施所謂的單片式(枚葉式,sheet type)成膜方法。在該單片式(枚葉式)成膜方法下,除了基板以中心軸為中心的自轉外,亦可包含基板的公轉動作來賦予成膜條件。
如圖2顯示,成膜形成用以構成多層反射膜之各層(低折射率層、高折射率層)時,藉由實施旋轉成膜並調節濺鍍粒子20相對於法線H之入射角度α,可使藉由濺鍍法而成膜的各層形成均勻的膜厚。
後述之比較例1中顯示出,在滿足與EUV波長區之反射光之中心波長的面內均勻性相關的要求值,以其範圍(中心波長之最大值與最小值之差)計在0.06nm以內的程度下,
Mo/Si多層反射膜之各層均勻地成膜。在比較例1中,EUV波長區之反射光之中心波長的面內分布在0.04nm以內,滿足了與EUV波長區之反射光之中心波長的面內均勻性相關的要求值,以其範圍計在0.06nm以內。此外,上述EUV波長區之反射光之中心波長的面內分布(0.04nm以內)以Mo/Si多層膜之基本構成之由Mo層及Si層2層所構成的Bilayer之膜厚分布表示,相當於0.04/13.53≒0.3%。
然而,即便在滿足與EUV波長區之反射光之中心波長的面內均勻性相關的要求值以其範圍計在0.06nm以內之水平下,成功地將Mo/Si多層反射膜的各層膜厚均勻地成膜,有時在EUV光之峰值反射率仍舊會產生超過要求值的面內分布。有關此點,顯示於後述之比較例1(相當於圖5之「補正前」之虛線)中。
在圖5中,EUV光之峰值反射率呈現自基板中心起朝該基板之外周部減低的面內分布。EUV光之峰值反射率的面內分布超過0.6%,未滿足與峰值反射率之面內均勻性相關的要求值,以其範圍(峰值反射率之最大值與最小值之差)計在0.5%以內。
在本發明中,係令構成多層反射膜之各層(低折射率層、高折射率層)中之至少1層為自基板中心起在半徑方向設有膜厚分布的反射率分布補正層,藉以抑制上述EUV光之峰值反射率的面內分布,即EUV光之峰值反射率自基板中心起朝該基板之外周部減低的面內分布。因此,在反射率分布補正層中係設定成EUV光之峰值反射率自基
板中心起朝該基板之外周部增高的膜厚分布。
本說明書中之基板的外周部係指評估多層反射膜之光學特性的區域(光學特性評估區域)之外周部,該光學特性係如EUV光之峰值反射率或EUV波長區之反射光之中心波長等。例如在152mm四方形基板的情況下,光學特性評估區域為142mm四方形區域。由於該142mm四方形區域的角部係位在自基板中心起往半徑方向上距離100mm附近,因此基板的外周部即位在自基板中心起往半徑方向上距離100mm附近。
在抑制上述EUV光之峰值反射率的面內分布之目的下,令構成多層反射膜之各層(低折射率層、高折射率層)中之至少1層為自基板中心起在半徑方向設有膜厚分布的反射率分布補正層乃因為如圖3表示,EUV光在多層反射膜表面的峰值反射率與構成該多層反射膜之各層(低折射率層、高折射率層)的膜厚具有關連性。
圖3係圖示出在使Mo及Si交替地重複40周期而成膜之Mo/Si多層反射膜中,構成該膜之各層中最上層的Si層之膜厚與EUV光在Mo/Si多層反射膜表面的峰值反射率之關係的圖表。在此,Mo之膜厚為2.5nm,而扣除最上層的Si膜厚為4.5nm。
如圖3顯示,EUV光在Mo/Si多層反射膜表面的峰值反射率與Si層之膜厚具有關連性,並在極大值與極小值之間周期性重複增減。在圖3中係表示出構成Mo/Si多層反射膜之各層中最上層的Si層之膜厚與EUV光在Mo/Si多層反射
膜表面的峰值反射率之關係,而EUV光在Mo/Si多層反射膜表面的峰值反射率亦與最上層以外的Si層之膜厚具有關連性,並在極大值與極小值之間周期性重複增減。又,EUV光在Mo/Si多層反射膜表面的峰值反射率亦與Mo層之膜厚具有關連性,並在極大值與極小值之間周期性重複增減。
又,在圖3中係就Mo/Si多層反射膜表示出最上層的Si層之膜厚與EUV光在Mo/Si多層反射膜表面的峰值反射率之關係,即便是上述之低折射率層或高折射率層不同於Mo/Si多層反射膜的多層反射膜,或在多層反射膜之低折射率層與高折射率層之間形成有抗擴散層者,EUV光在多層反射膜表面的峰值反射率亦與構成該多層反射膜之各層(低折射率層、高折射率層)之膜厚具有關連性。
在本發明中,為了抑制上述EUV光之峰值反射率的面內分布、即EUV光之峰值反射率自基板中心起朝該基板之外周部減低的面內分布,令構成多層反射膜之各層(低折射率層、高折射率層)中之至少1層為反射率分布補正層,且該反射率分布補正層係自基板中心於半徑方向設有峰值反射率增高之膜厚分布者,換言之,即峰值反射率自基板外周部朝向基板中心減低之膜厚分布。
峰值反射率自基板中心朝半徑方向增高之膜厚分布,可依據上述在多層反射膜表面的峰值反射率之面內分布及設為反射率分布補正層之層的上述膜厚關連性來設定,上述膜厚關連性即令Mo/Si多層反射膜之最上層的Si層為反射率分布補正層時,以圖3表示之膜厚關連性。
在本發明中,為了設置EUV光之峰值反射率自基板外周部朝基板中心減低的膜厚分布,將反射率分布補正層在基板外周部的膜厚設為EUV光之峰值反射率成為極大值之膜厚附近。在後述之實施例中,依據圖3使反射率分布補正層(Mo/Si多層反射膜之最上層的Si層)的膜厚為4.5nm。
而且,使反射率分布補正層的膜厚朝向基板中心增加或減少地於半徑方向設置膜厚分布即可。在此,在上述抑制EUV光之峰值反射率的面內分布一點上,當自基板中心起在半徑方向設有膜厚分布時,宜設定在基板外周部之膜厚與在基板中心之膜厚之差,以使EUV光自基板中心起在半徑方向的峰值反射率之面內分布中,峰值反射率之最大值與最小值之差在0.3%以下。
在後述之比較例1的情況下,如前述,從圖5中表示之峰值反射率的面內分布所導出的峰值反射率自基板中心朝外周部之降低量(相對於峰值反射率之最大值的峰值反射率之降低量)約在0.6%。
因此,在圖3中,設定基板中心的膜厚,使相對於峰值反射率之極大值的峰值反射率之降低量約為0.6%即可。
基於該等前提,在實施例1中係以Mo/Si多層反射膜之最上層的Si層在基板外周部的膜厚為4.5nm,且Mo/Si多層反射膜之最上層的Si層在基板中心的膜厚為4.9nm之方式,於半徑方向上設定膜厚分布。
此外,為了在Mo/Si多層反射膜之最上層的Si層設置上述膜厚分布,在實施圖2所示之旋轉成膜時適當調節濺鍍粒
子20相對於法線H之入射角度α即可。例如,以通常成膜時的濺鍍粒子20之入射角度為基準時,可賦予10°以上之差來調整反射率分布補正層成膜時的濺鍍粒子20之入射角度,而在賦予10%以上之膜厚分布時,亦可賦予20°以上之差來調整反射率分布補正層成膜時的濺鍍粒子20之入射角度。另外,在後述之實施例中係調整入射角度α在0°~60°之範圍內形成預期的膜厚分布,並確認EUV光之峰值反射率的面內分布在0.3%以下。
惟,一旦EUV光之峰值反射率因自基板中心在半徑方向設有膜厚分布而生成的變化過大,反而有使EUV光之峰值反射率產生面內分布之虞。因此,EUV光之峰值反射率因自基板中心在半徑方向設有膜厚分布而生成的變化在2%以下為佳,在1.5%以下較佳,且在1%以下更佳。
如上述,在本發明中係令構成多層反射膜之各層(低折射率層、高折射率層)中之至少1層為反射率分布補正層,且該反射率分布補正層係設有EUV光之峰值反射率自基板中心朝半徑方向增高之膜厚分布,換言之,即EUV光之峰值反射率自基板外周部朝向基板中心減低之膜厚分布。
因此,亦可令構成多層反射膜中之任一層為設有上述膜厚分布之反射率分布補正層。即,可令高折射率層(Si層)為設有上述膜厚分布之反射率分布補正層,或可令低折射率層(Mo層)為設有上述膜厚分布之反射率分布補正層。
又,構成多層反射膜之各層中,可僅將1層設為設有上
述膜厚分布之反射率分布補正層,亦可將2層以上設為設有上述膜厚分布之反射率分布補正層。因此亦可將高折射率層(Si層)與低折射率層(Mo層)兩者皆設為反射率分布補正層。又,將2層以上設為設有上述膜厚分布之反射率分布補正層時,可令彼此連續之2層以上為設有上述膜厚分布之反射率分布補正層,亦可令彼此隔離之2層以上為設有上述膜厚分布之反射率分布補正層。
而,構成多層反射膜之各層中之設有上述膜厚分布之層,係上述低折射率層(Mo層)與高折射率層(Si層)之膜厚之一構成例((2.5nm)及(4.5nm))的例外。
惟,若令靠近多層反射膜表面之層為設有上述膜厚分布之反射率分布補正層,較有可能使多層反射膜表面的EUV光之峰值反射率大幅變化。因此,宜令自多層反射膜之最上層至低折射率層(Mo層)及高折射率層(Si層)的積層重複數量在20以內之層為設有上述膜厚分布之反射率分布補正層,以令該積層重複數量在10以內之層為設有上述膜厚分布之反射率分布補正層較佳,且以令該積層重複數量在5以內之層為設有上述膜厚分布之反射率分布補正層更佳。
而,Mo/Si多層反射膜中Mo層及Si層之積層重複數量如上述為30~60。
又,在Mo/Si多層反射膜的情況下,宜令構成Mo/Si多層反射膜之層中之Si層為設有上述膜厚分布之反射率分布補正層。構成Mo/Si多層反射膜之各層的膜厚如上
述之一構成例(Mo層(2.5nm)、Si層(4.5nm))所示,Si層大於Mo層。此乃因為,就用以提高EUV光之峰值反射率的γ比(相對於周期長之Si層的比例)而言,此種組合為佳。而且,膜厚大的Si層可以較小的膜厚分布之變化率使Mo/Si多層反射膜表面的EUV光之峰值反射率變化,由此,在容易在成膜裝置之控制範圍下調整膜厚分布一點上相當理想。令反射率分布補正層僅為Si層1層時,若以最上層Si層為第1層,則僅為第1層以下(上述依照Mo層及Si層之積層重複數量為第30層~第60層)任1層之Si層即可,且以僅為第1層~第20層中任1層之Si層為佳,以僅為第1層~第10層中任1層之Si層較佳,以僅為第1層~第5層中任1層之Si層更佳,又以僅為第1層~第3層中任1層之Si層更佳。而,上述Si層之層編號係不計算Mo層在內時的層編號。例如,在最上層為Si層之Mo/Si多層反射膜的情況下,第2層之Si層係相當於自最上層接續於Si層、Mo層的Si層該層。
又,在Mo/Si多層反射膜中,例如僅將最上層(第1層)之Si層設為反射率分布補正層時,只需在濺鍍處理之最終成膜時,從其他Si層成膜時之濺鍍粒子之入射角度等條件作變更即可,因此具有成膜處理不易變煩雜之優點。
保護層13係為了在藉由蝕刻處理-具體為使用氯系氣體作為蝕刻氣體的乾蝕刻處理-對吸收層14進行圖案形成時,保護反射層12以使反射層12不因蝕刻處理而受損壞之目的而設置。因此,作為保護層13之材質會選擇難以受吸收層14之蝕刻處理影響亦即該蝕刻速度比吸收層14
緩慢、且難以因該蝕刻處理而受損壞的物質。
又,保護層13以保護層13本身亦具高EUV光線反射率為佳,是以即便在已形成保護層13後,仍舊不會損及反射層12的EUV光線反射率。
在本發明中,為了滿足上述條件,乃形成Ru層或Ru化合物層作為保護層13。作為Ru化合物層,以由RuB、RuNb及RuZr所構成之至少1種構成為佳。當保護層14為Ru化合物層時,Ru之含有率宜在50at%以上,在80at%以上較佳,尤以在90at%以上為佳。惟,當保護層13為RuNb層時,保護層13中之Nb的含有率宜在5~40at%,且在5~30at%尤佳。
於反射層12上形成保護層13時,保護層13表面之表面粗度在0.5nm rms以下為佳。若保護層13表面之表面粗度大,則形成在該保護層13上的吸收層14之表面粗度增大且形成在該吸收層14的圖案邊緣粗度增大,進而使圖案尺寸精度變差。隨著圖案愈微細,邊緣粗度的影響即愈顯著,因此吸收層14表面須為平滑。
保護層13表面之表面粗度只要在0.5nm rms以下,形成在該保護層13上的吸收層14表面便充分平滑,因此不會有因邊緣粗度的影響使圖案尺寸精度惡化之虞。保護層13表面之表面粗度在0.4nm rms以下較佳,且在0.3nm rms以下更佳。
於反射層12上形成保護層13時,基於提高EUV光線反射率且可獲得耐蝕刻特性之理由,保護層13之厚度在1~10nm為佳。保護層13之厚度在1~5nm較佳,且在2~4nm更佳。
又,在反射層(多層反射膜)12上形成保護層13時,會於構成多層反射膜之各層(低折射率層及高折射率層)及保護層中之至少1層,自前述基板之中心起在半徑方向設置上述膜厚分布。因此,可僅在作為保護層13而形成的Ru層及Ru化合物層設置上述膜厚分布,亦可在Ru層或Ru化合物層及構成多層反射膜之各層(低折射率層及高折射率層)兩者設置上述膜厚分布。
惟,當反射層12為Mo/Si多層反射膜時,為了提高EUV光線反射率,Si層之膜厚宜大於作為保護層13而形成的Ru層及Ru化合物層之膜厚,因此在反射層(Mo/Si多層反射膜)12上形成保護層13時,宜在構成Mo/Si多層反射膜之Si層設置膜厚分布。
在反射層12上形成保護層13時,保護層13係使用磁控濺鍍法、離子束濺鍍法等濺鍍法。
在此,使用離子束濺鍍法形成Ru層作為保護層13時,作為靶材以使用Ru靶材並使其在含有氦(He)、氬(Ar)、氖(Ne)、氪(Kr)、氙(Xe)中之至少一項的惰性氣體環境中放電即可。具體上,在以下條件下實施離子束濺鍍即可。
濺鍍氣體:Ar(氣壓1.3×10-2Pa~2.7×10-2Pa)
離子加速電壓:300~1500V
成膜速度:1.8~18.0nm/min
又,使用Ar以外的惰性氣體時亦設為上述氣壓。
此外,本發明之EUVL用反射型光罩基底形成吸收層前的狀態、即圖1中所示之EUVL用反射型光罩基底1
除去吸收層14的結構乃本發明之EUVL用附反射層之基板。本發明之EUVL用附反射層之基板係形成EUVL用反射型光罩基底之前驅物者。另,本發明之EUVL用附反射層之基板不限於EUVL用光罩基底之前驅物,亦可全面性地想成包含具有反射EUV光之功能的光學基板。
本發明之EUVL用附反射層之基板,其構成多層反射膜之各層(低折射率層及高折射率層)中之至少1層為反射率分布補正層,該反射率分布補正層係具有自該基板中心朝向半徑方向,在0.1~1nm之範圍內膜厚增加或膜厚減少之膜厚分布。此膜厚變化以自基板中心朝向半徑方向,連續地膜厚增加或連續地膜厚減少之膜厚分布較佳。
另,在反射層形成有保護層時,構成多層反射膜之各層(低折射率層及高折射率層)中之至少1層為反射率分布補正層,且該反射率分布補正層係具有自基板中心朝向半徑方向,在0.1~1nm之範圍內膜厚增加或膜厚減少之膜厚分布。此時,膜厚變化亦以自基板中心朝向半徑方向,連續地膜厚增加或連續地膜厚減少之膜厚分布較佳。
針對吸收層14特別要求的特性係EUV光線反射率極低這點。具體上,將EUV光之波長區域的光線照射至吸收層14表面時,在波長13.5nm附近的最大光線反射率在0.5%以下為佳,且在0.1%以下較佳。
為了達成上述特性,吸收層14宜為以高EUV光吸收係數的材料做成之構成,且以至少含有Ta及N之層為佳。
而,吸收層14只要是至少含有Ta及N之層,在容易形成
結晶狀態為非晶質之膜這點上亦相當理想。
作為含有Ta及N之層,宜使用選自於由TaN、TaNH、TaBN、TaGaN、TaGeN、TaSiN、TaBSiN及PdTaN所構成群組中之任一者。該等吸收層的適當組成舉一例列示如下。
Ta含有率:理想為30~90at%,較理想為40~80at%,更理想為40~70at%,尤其理想為50~70at%。
N含有率:理想為10~70at%,較理想為20~60at%,更理想為30~60at%,尤其理想為30~50at%。
Ta及N之合計含有率:理想為50~99.9at%,較理想為90~98at%,更理想為95~98at%。
H含有率:理想為0.1~50at%,較理想為2~10at%,更理想為2~5at%。
Ta與N之組成比(Ta:N):理想為9:1~3:7,較理想為7:3~4:6,更理想為7:3~5:5。
Ta及N之合計含有率:理想為75~95at%,較理想為85~95at%,更理想為90~95at%。
B含有率:理想為5~25at%,較理想為5~15at%,更理想為5~10at%。
Ta與N之組成比(Ta:N):理想為9:1~3:7,較理想為7:3~4:6,更理想為7:3~5:5。
B含有率:在1at%以上且低於5at%,理想為1~4.5at%,較理想為1.5~4at%。
Si含有率:1~25at%,理想為1~20at%,較理想為2~12at%。
Ta與N之組成比(Ta:N):8:1~1:1。
Ta含有率:理想為50~90at%,較理想為60~80at%。
N含有率:理想為5~30at%,較理想為10~25at%。
Ta及N之合計含有率:理想為30~80at%,較理想為30~75at%,更理想為30~70at%。
Pd含有率:理想為20~70at%,較理想為25~70at%,更理想為30~70at%。
Ta與N之組成比(Ta:N):理想為1:7~3:1,較理想為1:3~3:1,更理想為3:5~3:1。
吸收層14表面乃如上述,若其表面粗度大,形成於吸收層14之圖案邊緣粗度即增大,進而使圖案尺寸精度變差。隨著圖案愈微細,邊緣粗度影響愈顯著,因此要求吸收層14表面須具平滑性。
形成至少含有Ta及N之層作為吸收層14時,其結晶狀態為非晶質,且表面平滑性優異。具體上,形成TaN層作為吸收層14時,吸收層14表面之表面粗度在0.5nm rms以下。
吸收層14表面之表面粗度只要在0.5nm rms以下,吸收層14表面即充分平滑,因此不會有因邊緣粗度影響而使圖案尺寸精度惡化之虞。吸收層14表面之表面粗度在0.4nm
rms以下較佳,且在0.3nm rms以下更佳。
吸收層14係至少含有Ta及N之層,因此使用氯系氣體作為蝕刻氣體來實施乾蝕刻時的蝕刻速度相當快速,且與保護層13之蝕刻選擇比顯示在10以上。在本說明書中,蝕刻選擇比可使用下述式計算。
蝕刻選擇比=(吸收層14之蝕刻速度)/(保護層13之蝕刻速度)
蝕刻選擇比在10以上為佳,在11以上更佳,且在12以上尤佳。
吸收層14之膜厚在5nm以上為佳,在20nm以上較佳,在30nm以上更佳,且在50nm以上尤佳。
另一方面,吸收層14之膜厚一旦過大,形成於該吸收層14之圖案精度即有降低之虞,因此在100nm以下為佳,在90nm以下較佳,且在80nm以下更佳。
吸收層14可使用周知的成膜方法,如磁控濺鍍法或離子束濺鍍法之類的濺鍍法等。
形成TaN層作為吸收層14時,在使用磁控濺鍍法的情況下使用Ta靶材,並在以Ar稀釋的氮(N2)氣體環境中使靶材放電,藉此可形成TaN層。
為了以上述例示之方法形成作為吸收層14的TaN層,具體上在以下成膜條件下實施即可。
濺鍍氣體:Ar與N2之混合氣體(N2氣體濃度3~80vol%,理想為5~30vol%,較理想為8~15vol%。氣壓0.5×10-1Pa~10×10-1Pa,理想為0.5×10-1Pa~5×10-1Pa,較理
想為0.5×10-1Pa~3×10-1Pa)。
投入電力(就各靶材):30~1000W,理想為50~750W,較理想為80~500W。
成膜速度:2.0~60nm/min,理想為3.5~45nm/min,較理想為5~30nm/min。
另,本發明之EUVL用反射型光罩基底亦可具有圖4中所示之構成(即,基板11、反射層12、保護層13及吸收層14)以外的構成元件。
圖4係顯示本發明之EUVL用反射型光罩基底之另一實施形態的概略截面圖。
在圖4中所示之EUVL用反射型光罩基底1',於吸收層14上形成有低反射層15,且該低反射層15對光罩圖案檢測使用之檢測光呈現低反射。
以本發明之EUVL用反射型光罩基底製作EUVL用反射型光罩時,於吸收層形成圖案後會檢測該圖案是否有依設計形成。在該光罩圖案之檢測中,就檢測光而言通常係使用利用257nm之光的檢測機。亦即,藉由該257nm左右之光的反射率之差進行檢測,具體上係藉由吸收層14被圖案形成除去而露出之面與未被圖案形成除去而殘留之吸收層14表面的反射率之差來進行檢測。在此,前者為保護層13表面,當反射層12上未形成保護層13時則為反射層12表面(具體上係Mo/Si多層反射膜之最上層的Si膜表面)。
因此,對於257nm左右的檢測光波長,保護層13表面(或反射層12表面)與吸收層14表面之反射率之差若小,有時檢
測時之對比會變差而無法進行正確的檢測。
上述構成的吸收層14,其EUV光線反射率極低,具有就EUVL用反射型光罩基底之吸收層而言相當優異的特性,但就檢測光波長看來,光線反射率未必夠低。該結果恐使在檢測光波長下的吸收層14表面之反射率與反射層12表面(或保護層13表面)之反射率之差變小,而無法充分獲得檢測時的對比。一旦無法充分獲得檢測時的對比,有時在光罩檢測中即無法充分判別圖案的缺陷,而無法進行正確的缺陷檢測。
如圖4顯示之EUVL用反射型光罩基底1',藉由在吸收層14上形成低反射層15,可使檢測時的對比變佳。換言之,在檢測光波長下的光線反射率變得極低。在此目的下所形成的低反射層15在照射到檢測光之波長區域(257nm附近)的光線時,該檢測光波長的最大光線反射率在15%以下為佳,在10%以下較佳,且在5%以下更佳。
在低反射層15中,檢測光波長的光線反射率若在15%以下,該檢測時的對比即佳。具體上,在保護層13表面(或反射層12表面)之檢測光波長的反射光與在低反射層15表面之檢測光波長的反射光之對比在40%以上。
在本說明書中,對比係使用下述式求出。
對比(%)=((R2-R1)/(R2+R1))×100
在此,在檢測光波長下的R2係在保護層13表面(或反射層12表面)的反射率,R1係在低反射層15表面的反射率。而,上述R1及R2係在圖4中顯示之EUVL用反射型光罩基底1'之
吸收層14及低反射層15形成有圖案之狀態下進行測定。上述R2係在經由圖案形成除去吸收層14及低反射層15而露出於外部之保護層13表面(或反射層12表面)所測出之值,R1係在未被圖案形成除去而殘留之低反射層15表面所測出之值。
本發明中,以上述式表示之對比在45%以上較佳,在60%以上更佳,且在70%以上尤佳。
低反射層15為了達成上述特性,宜以檢測光波長下的折射率比吸收層14更低的材料構成且其結晶狀態為非晶質。
作為上述低反射層15之具體例,可舉按以下所述之原子比率含有Ta、氧(O)及氮(N)者(低反射層(TaON))。
Ta之含有率20~80at%,理想為20~70at%,較理想為20~60at%。
O及N之合計含有率20~80at%,理想為30~80at%,較理想為40~80at%。
O與N之組成(O:N)20:1~1:20,理想為18:1~1:18,較理想為15:1~1:15。
低反射層(TaON)依照上述構成,其結晶狀態為非晶質,且其表面具優異的平滑性。具體上,低反射層(TaON)表面之表面粗度在0.5nm rms以下。
如上述,為了防止圖案尺寸精度受邊緣粗度影響而惡化,吸收層14表面必須為平滑。由於低反射層15係形成在吸收層14上,因此基於相同理由,其表面必須為平滑。
低反射層15表面之表面粗度只要在0.5nm rms以下,低
反射層15表面即充分平滑,因此不會有因邊緣粗度影響而使圖案尺寸精度惡化之虞。低反射層15表面的表面粗度在0.4nm rms以下較佳,在0.3nm rms以下更佳。
在吸收層14上形成低反射層15時,吸收層14與低反射層15之合計厚度在20~130nm為佳。又,低反射層15之厚度一旦大於吸收層14之厚度,在吸收層14之EUV光吸收特性即有降低之虞,故以低反射層15之厚度小於吸收層14之厚度為佳。因此,低反射層15之厚度在5~30nm為佳,且在10~20nm較佳。
上述構成的低反射層(TaON)可藉由在經惰性氣體稀釋之氧(O2)及氮(N2)氣體環境中使用Ta靶材的濺鍍法例如磁控濺鍍法或離子束濺鍍法來形成,且該惰性氣體含有氦(He)、氬(Ar)、氖(Ne)、氪(Kr)及氙(Xe)中之至少一項。或可在經含有氦(He)、氬(Ar)、氖(Ne)、氪(Kr)及氙(Xe)中之至少一項的惰性氣體稀釋之氮(N2)氣體環境中,使Ta靶材放電而形成含有Ta及N之膜後,例如藉由使其暴露在氧電漿中或照射使用氧之離子束以使所形成之膜氧化,而製造出上述構成的低反射層(TaON)。
為了以上述方法形成低反射層(TaON),具體上在下述成膜條件下實施即可。
濺鍍氣體:Ar與O2與N2之混合氣體(O2氣體濃度5~80vol%且N2氣體濃度5~75vol%,理想為O2氣體濃度6~70vol%且N2氣體濃度6~35vol%,較理想為O2氣體濃度10~30vol%且N2氣體濃度10~30vol%。Ar氣體濃度5~
90vol%,理想為10~88vol%,較理想為20~80vol%;氣壓1.0×10-1Pa~50×10-1Pa,理想為1.0×10-1Pa~40×10-1Pa,較理想為1.0×10-1Pa~30×10-1Pa)。
投入電力:30~1000W,理想為50~750W,較理想為80~500W。
成膜速度:0.1~50nm/min,理想為0.2~45nm/min,較理想為0.2~30nm/min。
而,使用Ar以外之惰性氣體時,其惰性氣體之濃度係設在與上述Ar氣體濃度相同的濃度範圍。又,使用複數種類的惰性氣體時,將惰性氣體之合計濃度設在與上述Ar氣體濃度相同的濃度範圍。
如圖5顯示之EUVL用反射型光罩基底1',以在吸收層14上形成低反射層15之構成為佳,此乃因為圖案之檢測光波長與EUV光波長不同。因此,當作為圖案之檢測光係使用EUV光(13.5nm附近)時,無須在吸收層14上形成低反射層15。檢測光波長伴隨著圖案尺寸愈小,有位移至短波長側之傾向,未來認為會位移至193nm,甚至是13.5nm。又,檢測光波長為193nm時,有時無須在吸收層14上形成低反射層15。此外,當檢測光波長為13.5nm時,無須在吸收層14上形成低反射層15。
又,本發明之EUVL用反射型光罩基底除反射層12、保護層13、吸收層14及低反射層15以外,亦可具有在EUVL用反射型光罩基底之領域中為公知的功能膜。就上述功能膜之具體例,可舉例如在特表2003-501823號公報中記
載為了促使基板之靜電夾持而施加在基板背面側的導電性塗膜。在此,基板背面係指在圖1之基板11中,與形成有反射層12之側為相反側之面。在此目的下施加於基板背面的導電性塗膜為了使片電阻在100Ω/□以下,會選擇構成材料之電傳導率與厚度。作為導電性塗膜之構成材料,可廣泛地從公知文獻中所記載者作選擇。例如,可適用特表2003-501823號公報中記載之導電性(高介電常數)塗膜,具體上係由矽、TiN、鉬、鉻及TaSi所構成之塗膜。導電性塗膜之厚度例如為10~1000nm。
導電性塗膜可使用公知的成膜方法例如磁控濺鍍法、離子束濺鍍法等濺鍍法、CVD法、真空蒸鍍法或電鍍法形成。
本發明之EUVL用反射型光罩基底,其構成多層反射膜之各層(低折射率層及高折射率層)中之至少1層為反射率分布補正層,且該反射率分布補正層具有自基板中心朝向半徑方向,在0.1~1nm之範圍內膜厚增加或膜厚減少之膜厚分布。上述膜厚變化以自基板中心朝向半徑方向,連續地膜厚增加或連續地膜厚減少之膜厚分布較佳。
而,當反射層形成有保護層時,構成多層反射膜之各層(低折射率層及高折射率層)中之至少1層為反射率分布補正層,且該反射率分布補正層具有自基板中心朝向半徑方向,在0.1~1nm之範圍內膜厚增加或膜厚減少之膜厚分布。此時,膜厚變化亦以自基板中心朝向半徑方向,連續地膜厚增加或連續地膜厚減少之膜厚分布較佳。
藉由至少將以本發明方法製造的EUVL用反射型
光罩基底之吸收層(吸收層上形成有低反射層時為吸收層及低反射層)圖案化,可獲得EUVL用反射型光罩。吸收層(吸收層上形成有低反射層時為吸收層及低反射層)之圖案化方法並無特別限定,例如可採用在吸收層(吸收層上形成有低反射層時為吸收層及低反射層)上塗佈阻劑,形成阻劑圖案,以此為光罩將吸收層(吸收層上形成有低反射層時為吸收層及低反射層)予以蝕刻之方法。阻劑之材料或阻劑圖案之描繪法考慮吸收層(吸收層上形成有低反射層時為吸收層及低反射層)之材質等而適當選擇即可。作為吸收層(吸收層上形成有低反射層時為吸收層及低反射層)之蝕刻方法,可使用利用氯系氣體作為蝕刻氣體的乾蝕刻。將吸收層(吸收層上形成有低反射層時為吸收層及低反射層)圖案化後,以剝離液將阻劑剝離,藉此可獲得EUVL用反射型光罩。
以下,使用實施例進一步說明本發明。
在本實施例中,製作出EUVL用附反射層之基板。該EUVL用附反射層之基板係除去圖1中所示之光罩基底1之吸收層14的結構。
作為成膜用的基板11,使用SiO2-TiO2系玻璃基板(外形6英寸(152mm)四方形,厚度6.35mm)。該玻璃基板之熱膨脹率為0.05×10-7/℃,楊氏模數為67GPa,蒲松比為0.17,比剛性為3.07×107m2/s2。藉由研磨將該玻璃基板形成為rms在
0.15nm以下之平滑表面及100nm以下的平坦度。
於基板11背面側使用磁控濺鍍法成膜形成厚度100nm之Cr膜,藉此施加片電阻100Ω/□之導電性塗膜(未圖示)。
使用以上述順序形成的Cr膜將基板11(外形6英寸(152mm)四方形、厚度6.35mm)固定於呈平板形狀的一般的靜電夾頭,使用離子束濺鍍法於該基板11表面上實施圖2所示之旋轉成膜,並將使Mo膜及Si膜交替成膜之步驟重複40周期而形成合計膜厚280nm((2.5nm+4.5nm)×40)的Mo/Si多層反射膜(反射層12)。而,Mo/Si多層反射膜之最上層為Si膜。Mo/Si多層反射膜係形成在基板11表面之152mm四方形的區域。
Mo膜及Si膜之成膜條件如下。
靶材:Mo靶材
濺鍍氣體:Ar與H2之混合氣體(H2氣體濃度3vol%,Ar氣體濃度97vol%,氣壓0.02Pa)
電壓:700V
成膜速度:3.84nm/min
膜厚:2.5nm
靶材:Si靶材(硼摻雜)
濺鍍氣體:Ar與H2之混合氣體(H2氣體濃度3vol%,Ar氣體濃度97vol%,氣壓0.02Pa)
電壓:700V
成膜速度:4.62nm/min
膜厚:4.5nm
就按上述順序所形成的Mo/Si多層反射膜之最上層的Si層,使用XRR(X射線反射率法)來評估自基板中心起於半徑方向的膜厚分布。自基板中心起於半徑方向的膜厚分布為0.0nm。
對按上述順序所形成之Mo/Si多層反射膜之表面以入射角6度照射EUV光。使用EUV反射率計(AIXUV社製MBR)測定此時的EUV波長區之反射光,以評估同波長區下的峰值反射率之面內分布與反射光之中心波長的面內分布。
EUV波長區下的反射光之中心波長的面內分布在0.04nm以內,滿足了與EUV波長區之反射光之中心波長的面內均勻性相關的要求值,以其範圍(中心波長之最大值與最小值之差)計在0.06nm以內。而,EUV波長區下的反射光之中心波長的面內分布在0.04nm以內表示,換算成由Mo/Si多層膜之基本構成的Mo層及Si層2層所構成之Bilayer的膜厚分布時,相當於0.04/13.53≒0.3%。
另一方面,圖5之補正前(虛線)係顯示對按上述順序形成之Mo/Si多層反射膜以入射角6度照射EUV光時,自基板中心起至半徑方向上的位置與EUV光之峰值反射率的面內分布之關係的圖表。
如圖5之補正前(虛線)顯示,產生了EUV光之峰值反射率自基板中心朝該基板之外周部減低之面內分布。EUV光
之峰值反射率的面內分布超過0.6%,係與EUV光之峰值反射率的面內均勻性相關的要求值,且未滿足以其範圍(中心波長之最大值與最小值之差)計在0.5%以內。
在本實施例中,依據比較例1中所獲得之EUV波長區之光的峰值反射率之面內分布(圖5之補正前)與圖3中顯示之EUV光之峰值反射率的膜厚關連性,令Mo/Si多層反射膜之最上層的Si層為在半徑方向設有膜厚分布的反射率分布補正層,除此點以外,按照與比較例1同樣的順序於基板11上形成Mo/Si多層反射膜作為反射層2。具體上如下所述。
將比較例1中EUV光之峰值反射率為最低的基板外周部之反射率分布補正層(Si層)的膜厚設成圖3中EUV光之峰值反射率為極大值的膜厚附近(4.5nm)。另一方面,就比較例1中峰值反射率為最高的基板中心,將之設成與EUV光之峰值反射率自基板中心起往外周部的降低量(約0.6%)相對應的膜厚(4.9nm)。
針對按上述順序形成之Mo/Si多層反射膜的反射率分布補正層(Si層),使用XRR(X射線反射率法)來評估自基板中心起於半徑方向的膜厚分布。自基板中心起於半徑方向的膜厚分布為0.4nm,上述基板外周部之膜厚與基板中心之膜厚之差大致相同。
如圖5之補正後(實線)顯示,藉由令Mo/Si多層反射膜之最上層的Si層為設有膜厚分布的反射率分布補正層,可抑制EUV光之峰值反射率在半徑方向上自基板中心
起朝外周部降低的峰值反射率之面內分布,且峰值反射率之面內分布約為0.1%。
按照與比較例1同樣的順序於基板上形成Mo/Si多層反射膜,並評估對該Mo/Si多層反射膜以入射角6度照射EUV光時自基板中心起在半徑方向上的位置與EUV光之峰值反射率的面內分布之關係。圖6之補正前(虛線)係表示自基板中心起在半徑方向上的位置與EUV光之峰值反射率的面內分布之關係的圖表。
如圖6之補正前(虛線)顯示,產生了EUV光之峰值反射率自基板中心起往該基板之外周部減低之面內分布。EUV光之峰值反射率的面內分布超過0.6%,係與EUV光之峰值反射率的面內均勻性相關的要求值,且未滿足以其範圍(中心波長之最大值與最小值之差)在0.5%以內。
在本實施例中,令自Mo/Si多層反射膜之最上層起算低折射率層(Mo層)及高折射率層(Si層)之積層重複數量為第3次的Si層(亦即由上數來第3層的Si層)為在半徑方向設有膜厚分布的反射率分布補正層。
將比較例2中EUV光之峰值反射率為最低的基板外周部之反射率分布補正層(Si層)的膜厚設成EUV光之峰值反射率為極大值的膜厚附近(4.5nm)。另一方面,就比較例2中峰值反射率為最高的基板中心,將之設成與EUV光之峰值反射率自基板中心起往外周部的降低量(約0.6%)相對應
的膜厚(4.9nm)。
如圖6之補正後(實線)顯示,藉由令自Mo/Si多層反射膜上起算第3層的Si層為在半徑方向設有膜厚分布的反射率分布補正層,可抑制EUV光之峰值反射率在半徑方向上自基板中心起往外周部降低的峰值反射率之面內分布,且峰值反射率之面內分布約為0.1%。
按照與比較例1同樣的順序於基板上形成Mo/Si多層反射膜,並評估對該Mo/Si多層反射膜以入射角6度照射EUV光時,自基板中心起在半徑方向上的位置與EUV光之峰值反射率的面內分布之關係。圖7之補正前(虛線)係顯示自基板中心起在半徑方向上的位置與EUV光之峰值反射率的面內分布之關係的圖表。
如圖7之補正前(虛線)顯示,產生了EUV光之峰值反射率自基板中心起往該基板之外周部減低之面內分布。EUV光之峰值反射率的面內分布約為0.4%。
在本實施例中,係令自Mo/Si多層反射膜之最上層起算低折射率層(Mo層)及高折射率層(Si層)之積層重複數量為第10次的Si層(亦即由上數來第10層的Si層)為在半徑方向設有膜厚分布的反射率分布補正層。
將比較例3中EUV光之峰值反射率為最低的基板外周部之反射率分布補正層(Si層)的膜厚設成EUV波長區之光的峰值反射率為極大值的膜厚附近(4.5nm)。另一方面,就
比較例3中峰值反射率為最高的基板中心,將之設成與EUV光之峰值反射率自基板中心起往外周部的降低量(約0.4%)相對應的膜厚(4.9nm)。
如圖7之補正後(實線)顯示,藉由令自Mo/Si多層反射膜上數來第10層的Si層為在半徑方向設有膜厚分布的反射率分布補正層,可抑制EUV光之峰值反射率在半徑方向上自基板中心起往外周部降低的峰值反射率之面內分布,且峰值反射率之面內分布約為0.1%。
按照與比較例1同樣的順序於基板上形成Mo/Si多層反射膜,並評估對該Mo/Si多層反射膜以入射角6度照射EUV光時,自基板中心起在半徑方向上的位置與EUV光之峰值反射率的面內分布之關係。圖8之補正前(虛線)係顯示自基板中心起在半徑方向上的位置與EUV光之峰值反射率的面內分布之關係的圖表。
如圖8之補正前(虛線)顯示,產生了EUV光之峰值反射率自基板中心起往該基板之外周部減低之面內分布。EUV光之峰值反射率的面內分布超過1.6%,係與EUV光之峰值反射率的面內均勻性相關的要求值,且未滿足以其範圍(中心波長之最大值與最小值之差)計在0.5%以內。
在本實施例中,係令Mo/Si多層反射膜之最上層的Si層、與自該最上層起算低折射率層(Mo層)及高折射率層(Si層)之積層重複數量為第2次的Si層(亦即由上數來第2層的
Si層)為在半徑方向設有膜厚分布的反射率分布補正層。
將比較例1中EUV光之峰值反射率為最低的基板外周部之反射率分布補正層(Si層)的膜厚設成EUV波長區之光的峰值反射率為極大值的膜厚附近(4.5nm)。另一方面,就比較例1中峰值反射率為最高的基板中心,將之設成與EUV波長區之光的峰值反射率自基板中心起往外周部的降低量(約1.6%)相對應的膜厚(4.9nm)。
如圖8之補正後(實線)顯示,藉由令Mo/Si多層反射膜之最上層與由上數來第2層的Si層為在半徑方向設有膜厚分布的反射率分布補正層,可抑制EUV波長區之光的峰值反射率在半徑方向上自基板中心起往外周部降低的峰值反射率之面內分布,且峰值反射率之面內分布約為0.3%。
Claims (31)
- 一種EUVL用附反射層之基板的製造方法,係一於基板上形成將EUV光反射之反射層的EUV微影術(EUVL)用附反射層之基板的製造方法;其中前述反射層係一藉由濺鍍法使低折射率層與高折射率層交替地積層複數次而成之多層反射膜;並且,該製造方法係因應前述多層反射膜表面上EUV波長區之光自前述基板中心起在半徑方向上的峰值反射率之面內分布,令構成前述多層反射膜之各層中之至少1層為反射率分布補正層,該反射率分布補正層係自前述基板中心起在半徑方向上設有膜厚分布,藉此抑制自前述基板中心起在半徑方向上之EUV波長區之光的峰值反射率之面內分布以使其縮小。
- 如請求項1之EUVL用附反射層之基板的製造方法,其中前述多層反射膜中之低折射率層及高折射率層的積層重複數量為30~60,且將前述多層反射膜最上層至前述積層重複數量在20以內之層中的至少1層設為前述反射率分布補正層。
- 一種EUVL用附反射層之基板的製造方法,係一於基板上形成將EUV光反射之反射層並於前述反射層上形成該反射層之保護層的EUV微影術(EUVL)用附反射層之基板的製造方法;其中前述反射層係一藉由濺鍍法使低折射率層與 高折射率層交替地積層複數次而成之多層反射膜;前述保護層係一藉由濺鍍法而形成之Ru層或Ru化合物層;並且,該製造方法係因應前述保護層表面上EUV波長區之光自前述基板中心起在半徑方向上的峰值反射率之面內分布,令構成前述多層反射膜之各層及前述保護層中之至少1層為反射率分布補正層,該反射率分布補正層自前述基板中心起在半徑方向上設有膜厚分布,藉此抑制自前述基板中心起在半徑方向上之EUV波長區之光的峰值反射率之面內分布以使其縮小。
- 如請求項1或3之EUVL用附反射層之基板的製造方法,其在未設置相當於前述反射率分布補正層的膜厚分布的情況下,EUV波長區之光自前述基板中心起在半徑方向上的峰值反射率之面內分布係呈現峰值反射率自前述基板中心起朝半徑方向減低的面內分布;並且,設置一EUV波長區之光的峰值反射率係自前述基板中心起朝半徑方向增高的膜厚分布,來作為前述反射率分布補正層中自前述基板中心起在半徑方向上的膜厚分布,藉此抑制EUV波長區之光自前述基板中心起在半徑方向上的峰值反射率之面內分布以使其縮小。
- 如請求項4之EUVL用附反射層之基板的製造方法,其係將前述反射率分布補正層之膜厚設定成EUV波長區之光的峰值反射率會在前述基板外周部成為極大值之膜厚; 並且,將前述反射率分布補正層在前述基板外周部的膜厚與前述反射率分布補正層在前述基板中心的膜厚之差設定如下:在設有前述反射率分布補正層的情況下,於EUV波長區之光自前述基板中心起在半徑方向上的峰值反射率之面內分布中,使峰值反射率之最大值與最小值之差在0.3%以下。
- 如請求項5之EUVL用附反射層之基板的製造方法,其中因前述反射率分布補正層之自前述基板中心起在半徑方向上的膜厚分布而產生的EUV波長區之光自前述基板中心起在半徑方向上的峰值反射率變化係在2%以內。
- 如請求項3之EUVL用附反射層之基板的製造方法,其中前述多層反射膜中之低折射率層及高折射率層的積層重複數量為30~60,且將前述保護層與前述多層反射膜之最上層至前述積層重複數量在20以內之層中的至少1層設為前述反射率分布補正層。
- 如請求項1至3或5至7中任一項之EUVL用附反射層之基板的製造方法,其中前述多層反射膜係使鉬(Mo)層與矽(Si)層交替地積層複數次而成之Mo/Si多層反射膜;並且,將前述Mo/Si多層反射膜之Si層中的至少1層設為前述反射率分布補正層。
- 如請求項8之EUVL用附反射層之基板的製造方法,其係將前述Mo/Si多層反射膜之Si層中之最上層的Si層設為前述反射率分布補正層。
- 一種EUVL用反射型光罩基底之製造方法,係一於基板上形成將EUV光反射之反射層並於前述反射層上形成將EUV光吸收之吸收層的EUV微影術(EUVL)用反射型光罩基底之製造方法;其中前述反射層係藉由濺鍍法使低折射率層與高折射率層交替地積層複數次而成之多層反射膜;並且,該製造方法係因應前述多層反射膜表面上EUV波長區之光自前述基板中心起在半徑方向上的峰值反射率之面內分布,令構成前述多層反射膜之各層中之至少1層為反射率分布補正層,該反射率分布補正層自前述基板中心起在半徑方向設有膜厚分布,藉此抑制自前述基板中心起在半徑方向上的EUV波長區之光的峰值反射率之面內分布以使其縮小。
- 如請求項10之EUVL用反射型光罩基底之製造方法,其中前述多層反射膜中之低折射率層及高折射率層的積層重複數量為30~60,且將前述多層反射膜最上層至前述積層重複數量在20以內之層中的至少1層設為前述反射率分布補正層。
- 一種EUVL用反射型光罩基底之製造方法,係一於基板上形成將EUV光反射之反射層,於前述反射層上形成該反射層之保護層,並於前述保護層上形成將EUV光吸收之吸收層的EUV微影術(EUVL)用反射型光罩基底之製造方法;其中前述反射層係一藉由濺鍍法使低折射率層與 高折射率層交替地積層複數次而成之多層反射膜;前述保護層係一藉由濺鍍法而形成之Ru層或Ru化合物層;該製造方法係因應前述保護層表面上EUV波長區之光自前述基板之中心起在半徑方向上的峰值反射率之面內分布,令構成前述多層反射膜之各層及前述保護層中之至少1層為反射率分布補正層,該反射率分布補正層自前述基板中心起在半徑方向設有膜厚分布,藉此抑制自前述基板中心起在半徑方向上之EUV波長區之光的峰值反射率之面內分布以使其縮小。
- 如請求項10或12之EUVL用反射型光罩基底之製造方法,其更於前述吸收層上形成低反射層,該低反射層對於光罩圖案檢測所使用之檢測光呈現低反射。
- 如請求項10或12之EUVL用反射型光罩基底之製造方法,其在未設置相當於前述反射率分布補正層的膜厚分布的情況下,自前述基板之中心起在半徑方向上之峰值反射率的面內分布係呈現峰值反射率自前述基板中心起朝半徑方向減低的面內分布;並且,設置一EUV波長區之光的峰值反射率係自前述基板中心起朝半徑方向增高的膜厚分布,來作為前述反射率分布補正層中自前述基板中心起在半徑方向上的膜厚分布,以抑制EUV波長區之光自前述基板中心起在半徑方向上的峰值反射率之面內分布而使其縮小。
- 如請求項14之EUVL用反射型光罩基底之製造方法,其 係將前述反射率分布補正層之膜厚設定成EUV波長區之光的峰值反射率會在前述基板外周部成為極大值之膜厚;並且,將前述反射率分布補正層在前述基板外周部的膜厚與前述反射率分布補正層在前述基板中心的膜厚之差設定如下:在設有前述反射率分布補正層的情況下,於EUV波長區之光自前述基板中心起在半徑方向上的峰值反射率之面內分布中,使峰值反射率之最大值與最小值之差在0.3%以下。
- 如請求項15之EUVL用反射型光罩基底之製造方法,其中因前述反射率分布補正層之自前述基板中心起在半徑方向上的膜厚分布而產生的EUV波長區之光自前述基板中心起在半徑方向上的峰值反射率變化係在2%以內。
- 如請求項12之EUVL用反射型光罩基底之製造方法,其中前述多層反射膜中之低折射率層及高折射率層的積層重複數量為30~60,且將前述保護層與前述多層反射膜最上層至前述積層重複數量在20以內之層中的至少1層設為前述反射率分布補正層。
- 如請求項10或12之EUVL用反射型光罩基底之製造方法,其中前述多層反射膜係使鉬(Mo)層與矽(Si)層交替地積層複數次而成之Mo/Si多層反射膜;並且,將前述Mo/Si多層反射膜之Si層中的至少1層設為前述反射率分布補正層。
- 如請求項18之EUVL用反射型光罩基底之製造方法,其係將前述Mo/Si多層反射膜之Si層中之最上層的Si層設為前述反射率分布補正層。
- 一種EUVL用附反射層之基板,係藉由如請求項1至9中任一項之EUVL用附反射層之基板的製造方法製造。
- 一種EUVL用反射型光罩基底,係藉由如請求項10至19中任一項之EUVL用反射型光罩基底之製造方法製造。
- 一種EUVL用附反射層之基板,係於基板上形成有將EUV光反射之反射層的EUV微影術(EUVL)用附反射層之基板,其特徵在於:前述反射層係一將低折射率層與高折射率層交替地積層複數次之多層反射膜;並且,構成前述多層反射膜之各層中之至少1層為反射率分布補正層,該反射率分布補正層具有如下之膜厚分布:自前述基板之中心起朝向半徑方向,在0.1~1nm之範圍內,膜厚增加或膜厚減少。
- 一種EUVL用附反射層之基板,係一於基板上形成有將EUV光反射之反射層並於前述反射層上形成有該反射層之保護層的EUV微影術(EUVL)用附反射層之基板,其特徵在於:前述反射層係一將低折射率層與高折射率層交替地積層複數次之多層反射膜;並且,構成前述多層反射膜之各層及前述保護層中之至少1層為反射率分布補正層,該反射率分布補正層 具有如下之膜厚分布:自前述基板中心起朝向半徑方向,在0.1~1nm之範圍內,膜厚增加或膜厚減少。
- 如請求項22或23之EUVL用附反射層之基板,其中前述多層反射膜係一將鉬(Mo)層與矽(Si)層交替地積層複數次之Mo/Si多層反射膜;且前述Mo/Si多層反射膜之Si層中的至少1層為前述反射率分布補正層。
- 如請求項24之EUVL用附反射層之基板,其係將前述Mo/Si多層反射膜之Si層中之最上層的Si層設為前述反射率分布補正層。
- 一種EUVL用反射型光罩基底,係於基板上形成有將EUV光反射之反射層並於前述反射層上形成有將EUV光吸收之吸收層的EUV微影術(EUVL)用反射型光罩基底;其中前述反射層係一將低折射率層與高折射率層交替地積層複數次之多層反射膜;且構成前述多層反射膜之各層中之至少1層為反射率分布補正層,該反射率分布補正層具有如下膜厚分布:自前述基板之中心起朝向半徑方向,在0.1~1nm之範圍內,膜厚增加或膜厚減少。
- 一種EUVL用反射型光罩基底,係於基板上形成有將EUV光反射之反射層,於前述反射層上形成有該反射層之保護層,並於前述保護層上形成有將EUV光吸收之吸收層的EUV微影術(EUVL)用反射型光罩基底;其中前述反射層係一將低折射率層與高折射率層 交替地積層複數次之多層反射膜,且前述保護層為Ru層或Ru化合物層;並且,構成前述多層反射膜之各層及前述保護層中之至少1層為反射率分布補正層,該反射率分布補正層具有如下膜厚分布:自前述基板之中心起朝向半徑方向,在0.1~1nm之範圍內,膜厚增加或膜厚減少。
- 如請求項26或27之EUVL用反射型光罩基底,其中前述多層反射膜係一將鉬(Mo)層與矽(Si)層交替地積層複數次之Mo/Si多層反射膜;且前述Mo/Si多層反射膜之Si層中之至少1層為前述反射率分布補正層。
- 如請求項28之EUVL用反射型光罩基底,其係將前述Mo/Si多層反射膜之Si層中之最上層的Si層設為前述反射率分布補正層。
- 如請求項26或27之EUVL用反射型光罩基底,其中前述吸收層上形成有低反射層,該低反射層對於光罩圖案檢測所使用之檢測光呈現低反射。
- 一種EUV微影術用反射型光罩,係將如請求項21、26至30中任一項之EUV微影術用反射型光罩基底予以圖案化而成者。
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