光散乱ＥＵＶＬマスク
【課題】光散乱ＥＵＶＬマスクおよびこれを形成する方法を提供すること
【解決手段】光散乱ＥＵＶＬマスクおよびこれを形成する方法は、超低膨張基板（１００）の上に結晶シリコン層（１１０）を堆積すること（３００）、この結晶シリコン層の上にハードマスクを堆積すること（３１０）、ハードマスクをパターン形成すること（３４０）、結晶シリコン層をエッチングすること（３５０）、ハードマスクを除去すること（３６０）、および結晶シリコン層の上にＭｏ／Ｓｉ層を堆積すること（３６０）を含み、結晶シリコン層のエッチングされた領域は、エッチングされた領域に平坦でない表面を含む。本方法は、さらに、ハードマスクの上にフォトレジスト・マスクを堆積すること（３２０）、フォトレジスト・マスクでパターンを作ること（３３０）、およびこのパターンをハードマスクに転写すること（３４０）を含む。Ｍｏ／Ｓｉ層（１６０）は、結晶シリコン層（１１０）の斜面と共形的な平坦でない表面を備え、Ｍｏ／Ｓｉ層の斜面は、粗面、ぎざぎざの表面、斜面、または曲面として形作ることができ、この平坦でない表面は、露光光学系による集光を避けかつ半導体ウェハへの印刷を妨げるように入射極端紫外放射波を偏向させる。
【解決手段】光散乱ＥＵＶＬマスクおよびこれを形成する方法は、超低膨張基板（１００）の上に結晶シリコン層（１１０）を堆積すること（３００）、この結晶シリコン層の上にハードマスクを堆積すること（３１０）、ハードマスクをパターン形成すること（３４０）、結晶シリコン層をエッチングすること（３５０）、ハードマスクを除去すること（３６０）、および結晶シリコン層の上にＭｏ／Ｓｉ層を堆積すること（３６０）を含み、結晶シリコン層のエッチングされた領域は、エッチングされた領域に平坦でない表面を含む。本方法は、さらに、ハードマスクの上にフォトレジスト・マスクを堆積すること（３２０）、フォトレジスト・マスクでパターンを作ること（３３０）、およびこのパターンをハードマスクに転写すること（３４０）を含む。Ｍｏ／Ｓｉ層（１６０）は、結晶シリコン層（１１０）の斜面と共形的な平坦でない表面を備え、Ｍｏ／Ｓｉ層の斜面は、粗面、ぎざぎざの表面、斜面、または曲面として形作ることができ、この平坦でない表面は、露光光学系による集光を避けかつ半導体ウェハへの印刷を妨げるように入射極端紫外放射波を偏向させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に、反射マスクに関し、より詳細には、光散乱・放射反射ＥＵＶＬマスクに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体産業全体にわたってウェハに像を形成する（image）ために使用される光リソグラフィ技術は、透明なマスクに依拠してマスクからウェハに像を転写する。ウェハの像が小さくなるので、ウェハのレジストに像を形成する新しい方法が必要とされている。次世代リソグラフィの１つの有望な候補では、像形成のために極端紫外（ＥＵＶ）光が使用される。１３．４ｎｍのＥＵＶ波長では、材料は余りにも吸収が高すぎて透過マスクを作ることができないので、代わりに反射マスクが使用される。図１に示すマスクのような従来の極端紫外リソグラフィ（ＥＵＶＬ）・マスクは、超低膨張（ＵＬＥ）基板１０に反射膜を堆積することによって作られる。ＵＬＥ基板の材料特性は、当技術分野でよく知られている。この膜は、多くの異なる材料で構成されることがある。ＥＵＶＬマスク用途に最も一般的に採用される反射ブラッグ・ミラーは、モリブデン（Ｍｏ）とシリコン（Ｓｉ）の多数（４０以上くらい）の交互二層で作られ、Ｍｏ／Ｓｉ多層２０としてひとまとめにして示されている保護Ｓｉキャップで終わっている。それからバッファ層３０および吸収層４０が、多層スタック２０に堆積される。エッチング停止層または導電性検査／リペア層を設けるためなどの様々な目的のために、キャップ／バッファ／吸収体スタックの中のどこにでも追加の層を堆積することができる。マスク・パターンは、標準的なマスク・パターン形成プロセスを使用してレジスト層に描画される。ドライ・エッチングで、吸収層を通してパターンが転写される。吸収体のパターンが確実に設計データと一致するように、検査およびリペアが行われ、そして最終パターンがバッファ層を通して転写されて、反射多層表面を露出させる。
【０００３】
ＥＵＶＬマスクの製作および使用に固有の多くの材料的な問題がある。１つの基本的なマスク問題は、理想的な化学的な耐久性、付着性、ドライ・エッチング特性、およびオプティカル（optical）を兼ね備える吸収材料およびバッファ材料を選ぶことである。さらに、マスク処理中にキャップ層の反射表面の品質（したがって、反射率）を維持することは、困難である。
【０００４】
一般に、従来の光マスクは、光がウェハに通過することができるようにする透過領域と、光を遮断する吸収領域とを含む。しかし、ＥＵＶＬシステムで使用されるマスクは、一組の新しい問題を生じる。ＥＵＶＬマスクは反射性であるので、パターンがウェハの表面に反射するような角度で、ＥＵＶ放射がマスク表面に向いていなければならない。具体的には、露出した反射表面に入射する光が反射される。パターン形成された吸収膜に入射した光は、吸収され、反射されない。これは、像形成にとって本質的な構成要素である。この吸収の副産物は、放射によってマスクが加熱され、それで、パターン歪みを起さないようにかつマスク寿命を短くするかもしれない熱による損耗を制限するように、放射を制御しなればならないことである。実験で、５度が露光の最適角度であることが明らかになった。
【０００５】
吸収スタックの高さは、有限であり、照明の角度のもとで影を生じ、この影は、像が形成されたとき、高い吸収体の縁をぼやかす。このコントラストの低下は、入射露光光の角度と、吸収層およびバッファ層の両方の厚さとの関数である。パターンの縁のコントラストの低下は、結果として、シフトした像または間違った大きさの像をウェハ上に生じることがあるので、重大な問題である。
【特許文献１】U.S. Patent No. 6,368,942
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
業界は、これらの特定された問題を克服しようと努めてきたが、まだ解決策は適切に確定されていない。したがって、従来のデバイスおよびプロセスの限界のために、標準技術に関連した問題を克服する新規なＥＵＶＬマスクが必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、マスク・スタックのバッファ層と吸収層の両方を完全になくすることによって、上に特定された問題を克服する。本発明は、光散乱極端紫外リソグラフィ・マスクを提供し、このマスクでは、露光光がウェハに当たるように予定された領域でＥＵＶ放射を反射し、かつ露光光がウェハに達するように予定されていない領域で散乱させる特定のトポグラフィでパターン形成されたブランクの上に、シリコン・モリブデン多層が堆積されている。光をウェハに反射するように予定された領域のトポグラフィは、平らな領域として形作られている。しかし、ＥＵＶ放射がウェハの表面に達するように予定されていない領域では、トポグラフィは、ステッパの像形成光学系（optics）の範囲外に放射を散乱させるように形作られており、したがって印刷しないであろう。
【０００８】
具体的には、本発明は、紫外線反射領域および紫外線散乱領域を備える極端紫外リソグラフィ・マスクを提供し、反射領域および散乱領域は同じ材料で構成されている。反射領域は、モリブデンとシリコンの多層を備え、この多層は、半導体ウェハに像を形成するように入射紫外放射波を反射するように形作られた平らな表面を備える。散乱領域は、モリブデンとシリコンの多層を備え、この多層は、露光光学系による集光（collection）を妨げ／避けかつ半導体ウェハへの像形成を妨げるように入射紫外放射波を偏向させるように選ばれた角度で形作られた１つまたは複数の斜面を備え、この角度は、露光光学系の集光角よりも大きい。他の実施形態では、散乱領域は、露光光学系による集光を妨げ／避けかつ半導体ウェハへの印刷を妨げるように入射紫外放射波を偏向させるように形作られた粗面、ぎざぎざの表面、または曲面を備える。
【０００９】
さらに、本発明は、超低膨張基板と、この超低膨張基板の上の結晶シリコン層と、この結晶シリコン層の上のモリブデンとシリコンを含む放射反射・光散乱多層とを備える光散乱反射マスクを提供する。この多層は、下のシリコン層に整合して、水平部分および平坦でない部分を有している。水平部分は、入射紫外放射波を半導体ウェハに反射するように形作られている。一実施形態では、平坦でない部分は、光が半導体ウェハに達するのを妨げるように入射紫外放射波を偏向させる角度で配置された傾斜した外形を備えている。他の実施形態では、平坦でない部分は、露光光学系による集光を妨げ／避けかつ半導体ウェハへの印刷を妨げるように入射紫外放射波を偏向させるように形作られた粗面を備える。さらに他の実施形態では、平坦でない部分は、露光光学系による集光を妨げ／避けかつ半導体ウェハへの印刷を妨げるように入射紫外放射波を偏向させるように形作られたぎざぎざの表面を備える。代わりに、平坦でない部分は、露光光学系による集光を妨げ／避けかつ半導体ウェハへの印刷を妨げるように入射紫外放射波を偏向させるように形作られた曲面を備える。
【００１０】
本発明の他の態様は、超低膨張基板の上に結晶シリコン層を陽極接合し、それからこの結晶シリコン層の上にモリブデンとシリコンを含む共形の多層を堆積することによって、極端紫外リソグラフィ・マスクを形成する方法を提供する。この多層は、光をウェハに反射する水平部分と、ウェハに当たらないように光を散乱させる平坦でない部分とを備える。反射多層を堆積するステップより前に、本方法は、さらに、結晶シリコン層の上にハードマスクを堆積すること、ハードマスクの上にフォトレジスト・マスクを堆積すること、フォトレジストでパターンを作ること、および、このパターンをハードマスクに転写することを含む。本方法は、さらに、結晶シリコン層のエッチングされた領域に平坦でない表面を生成するように結晶シリコン層をエッチングすること、およびハードマスクを除去することを含む。その上、プラズマ・エッチングを使用して、パターンは、ハードマスクに転写され、ここで、結晶シリコンのエッチングは異方性エッチングを含み、この異方性エッチングは、水酸化カリウム（ＫＯＨ）水、水酸化テトラメチルアンモニウム（ＴＭＡＨ）、またはエチレンジアミン・パイロカテコール（ＥＤＰ）のようなアルカリ溶液を使用して行われる。さらに、このエッチングは、結晶シリコン層の＜１００＞格子面に沿って行われる。
【００１１】
さらに、水平領域は、半導体ウェハに印刷するために入射紫外放射波を反射するように形作られ、第１の実施形態では、平坦でない領域は、下の結晶シリコン層に共形的な斜面を備え、この斜面は、半導体ウェハへの印刷を妨げるように入射極端紫外放射波を偏向させる角度で形作られており、この角度は垂線から５４度である。第２の実施形態では、本方法は、半導体ウェハへの印刷を妨げるように入射紫外放射波を偏向させる粗面を有するように平坦でない部分を形作ることを含む。第３の実施形態では、本方法は、半導体ウェハへの印刷を妨げるように入射紫外放射波を偏向させるぎざぎざの表面を有するように平坦でない部分を形作ることを含む。他の実施形態では、本方法は、半導体ウェハへの印刷を妨げるように入射紫外放射波を偏向させる曲面を有するように平坦でない部分を形作ることを含む。
【００１２】
本発明では、マスク・スタック内のバッファ層または吸収層の必要をなくし、前に説明した従来のＥＵＶＬマスクに固有の問題を克服する。多層はマスク製作の最終ステップとして堆積されるので、標準ＥＵＶＬマスク・プロセスではこの多層を劣化させ、その結果としてマスク反射率を低下させるプラズマ・エッチング、ウェット・エッチング、および多数の洗浄に、この多層は掛けられない。本発明では、反射率が高いほど、反射領域と散乱領域の間のマスク・コントラストが高くなり、必要な露光時間が減少し、さらに、マスクで吸収される放射の量が減少する。
【００１３】
本発明マスクは、基板（接合された結晶Ｓｉ層を含むことができる）および、吸収層またはバッファ層のない多層を備える。高い吸収スタックのないことで、ウェハ印刷中の影の効果がなくなる。このことは、暗いマスク領域から反射マスク領域への急峻な遷移をもたらし、またこの効果は、リソグラフィ・ウェハのエッジ・コントラストの改善となる。
【００１４】
本発明のこれらおよび他の態様は、添付の説明および添付の図面に関連して考察されるとき、より適切に評価され、かつ理解されるであろう。しかし、理解すべきことであるが、以下の説明は、本発明の好ましい実施形態および多数の特定の細部を示すが、例示として与えられ、制限するものとして与えられていない。本発明の精神から逸脱することなく本発明の範囲内で多くの変化物および修正物を作ることができ、本発明はすべてのそのような修正物を含む。
【００１５】
本発明は、図面を参照した以下の詳細な説明からより適切に理解されるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明およびその様々な特徴および有利点は、添付の図面に示され以下の説明で詳細に述べられる制限しない実施形態を参照して、より完全に説明する。留意すべきことであるが、図面に示された特徴は、必ずしも一定の比率で描かれていない。よく知られた部品および処理技術の説明は、本発明を不必要に曖昧にしないために、省略されている。本明細書で使用する例は、ただ単に、本発明を実施することができる方法の理解を容易にし、さらに当業者が本発明を実施することができるようにすることを目的としている。したがって、これらの例は、本発明の範囲を制限するものとして解釈すべきでない。
【００１７】
前に言及したように、標準的なマスクおよび関連した製造技術の問題を克服する、新規なＥＵＶＬマスクおよびＥＵＶＬマスクの製造方法が必要とされている。ここで図面を、特に図２から１０を参照すると、本発明の好ましい実施形態が示されている。
【００１８】
第１の実施形態で、本発明は、図２に示すように傾斜した側壁として形作られた斜面を部分的に有するＥＵＶＬマスクを提供する。これらの図に明示的に示されていないが、傾斜側壁は、おおむね曲線（凸状か凹状かのどちらか）の形状であるように形作ることができることを、当業者は容易に理解するであろう。図２に示すように、５度で入射するＥＵＶ放射が実線の矢印として描かれ、正常なＥＵＶ反射が破線の矢印として示されている。破線の矢印で示された、多層１６０の平らな表面で反射された放射は、ウェハに印刷される。傾斜側壁を有するパターン形成部分では、放射は、ウェハに印刷しない角度に偏向される。平面反射の出力は、図２に点線の矢印として描かれている。
【００１９】
本発明は、結晶シリコン層１１０の付いたＵＬＥ基板１００を形作る。
【００２０】
図３から７は、本発明に従ったＥＵＶＬマスクを製造する際に必要とされる連続した処理ステップを示す。好ましくは、本発明は、図３に示すようにシリコン・ウェハを石英に陽極接合することによって、結晶シリコン層１１０を石英基板１００に取り付ける。陽極接合は、当業者にはよく知られているプロセスであり、U.S. Patent No. 6,368,942において記載された全体的なプロセスを参照することができる。
【００２１】
本発明の次のステップは、図４に示すように、ハードマスク１２０およびレジスト１３０を結晶シリコン層１１０の上に堆積することを含む。それから、図５に示すように、所望のパターンがレジスト１３０に書き込まれ、そしてこのパターンは、プラズマ・エッチングによってハードマスク１２０に転写される。これによって、開いた領域（開口）１４０がハードマスク１２０に生じ、この開口１４０は、下にある結晶シリコン１１０の表面１１５までパターン形成される。
【００２２】
次のステップは、図６に示すように、好ましくは、水酸化カリウム（ＫＯＨ）水、水酸化テトラメチルアンモニウム（ＴＭＡＨ）、またはエチレンジアミン・ピロカテコール（ＥＤＰ）などのウェット・エッチング溶液で、結晶シリコン１１０を異方性ウェット・エッチングすることである。シリコン１１０は＜１００＞格子面に沿ってエッチングされて（etch）、好ましくは、結晶シリコン１１０で画定された開いた領域１４０（その結果、開いた傾斜領域１５５となる）に結晶シリコン１１０のほぼ５４度の側壁傾斜をもたらし、これによって、結果として傾斜側壁１５０が生じる。結晶シリコンの＜１１１＞結晶面は、アルカリ溶液でシリコンの他の結晶面よりも、少なくとも１００分の１で（より遅く）遥かに遅くエッチングされる。したがって、＜１００＞シリコンでは、＜１１１＞面は他の結晶面のように速くエッチングされないので、５４度の角度を持った傾斜側壁１５０が結果として生じる。最終的には、フィーチャが十分に小さいか、またはシリコンが十分に厚い場合には、反応は自己終了する。入射ＥＵＶＬ光を吸収するか、または散乱させる必要のある大きな領域の開きスペースがある場合は、このパターンを繰り返すことができる。これによって、ＥＵＶ光を焦点面の範囲外に反射するように互いに作用する多数の「ウェル（wells）」が生じる。
【００２３】
ハードマスク１２０が剥離された後で、Ｍｏ／Ｓｉ多層１６０が、結晶シリコン層１００の上に堆積されて、結晶シリコン層１１０の開いた傾斜領域１５５の中に満たされる。図７に示すように、Ｍｏ／Ｓｉ多層１６０は、下のエッチングされた結晶シリコン層１１０の外形をとり、結晶シリコン層１１０の下の傾斜領域１５５の上に形作られた傾斜側壁１８０を有する傾斜領域１６５を含む。したがって、Ｍｏ／Ｓｉ多層１６０は、結晶シリコン層１１０の傾斜領域１５５を完全に満たす。その上、Ｍｏ／Ｓｉ層１６０は、それらの平坦でない（uneven）表面（平坦でない領域）１６５の間に形作られた選択的な平らな（flat）（水平な（level））表面１７０をさらに備えている。
【００２４】
その上、図７に示すように、傾斜側壁１８０は、露光光学系による集光を妨げかつ半導体ウェハへの印刷を妨げるために、入射紫外放射波を偏向させることができる角度０で形作られる。ここで、角度０は、露光光学系の集光角よりも大きい。一実施形態では、この角度は、垂線から５４度である０の角度に結晶シリコン層１１０をエッチングすることで作られる。反射多層は、下の結晶シリコン１１０に対して共形的であり、５４度に一致している。図８は、本発明の他の実施形態を示し、Ｍｏ／Ｓｉ多層１６０の平坦でない部分１９０は、Ｍｏ／Ｓｉ多層１６０の表面１７０を粗くすることによって形成される。反応性イオン・エッチングまたはウェット・エッチングを含む技術を使用して、表面１７０を粗くすることができる。図８の破線の楕円の中に拡大図で示すように、平坦でない部分１９０は、ぎざぎざの表面として形作ることができる。このぎざぎざの表面は、＜０．１５ｎｍＲＭＳ（実効）の表面粗さの目標仕様から相当にずれた粗さとして定義することができる。ほぼ１０ｎｍの粗さは、入射ＥＵＶ放射の有効な反射を妨げるだろう。この粗さは、上で説明したシリコンの異方性ウェット・エッチングで作ることができる斜面の微小なものに類似しており、より小さな規模で同じ目的を果たす。
【００２５】
図９および１０で、本発明に従ったＥＵＶＬマスクを形成する好ましい方法を示す流れ図が説明されている。図９に提供されるように、一般に、ＥＵＶＬマスクを形成する方法は、放射反射領域１７０をマスクの表面に形成すること２００、および光散乱領域１６５、１９０をマスクの表面に形成すること２１０を含み、放射反射領域１７０および光散乱領域１６５、１９０は、同じ材料（Ｍｏ／Ｓｉ）１６０で構成されている。
【００２６】
より具体的には、図１０に示すように、本発明の第１の実施形態に従ってＥＵＶＬマスクを形成する方法は、ＵＬＥ基板１００の上に結晶シリコン層１１０を堆積すること３００、結晶シリコン層１１０の上にハードマスク１２０を堆積すること２１０、ハードマスク１２０の上にフォトレジスト・マスク１３０を堆積すること３２０、フォトレジスト・マスク１３０でパターンを作ること３３０、このパターンをハードマスク１２０に転写すること３４０、結晶シリコン層１１０をエッシングして結晶シリコン層１１０のエッチングされた領域１６５に傾斜側壁１８０を生成すること３５０、ハードマスク１２０を除去すること３６０、および結晶シリコン層１１０の上にＭｏ／Ｓｉ層１６０を堆積すること３７０を含む。さらに、Ｍｏ／Ｓｉ層１６０は、半導体ウェハに印刷するために入射極端紫外放射波を反射するように形作られた平らな表面１７０を備える。その上、Ｍｏ／Ｓｉ層１６０は、結晶シリコン層１１０の傾斜側壁１５０に対応した傾斜側壁１８０をさらに備える。さらに、Ｍｏ／Ｓｉ層１６０の傾斜側壁１８０は、垂線から少なくとも５４度の角度に形作られて、半導体ウェハへの印刷を妨げるように入射極端紫外放射波を偏向させる。
【００２７】
本発明は、マスク・スタック内のバッファ層または吸収層の必要性をなくし、前に説明した従来のＥＵＶＬマスクに固有の問題を克服する。多層はマスク製造の最終ステップとして堆積されるので、この多層を劣化させ、その結果としてマスク反射率を低下させるプラズマ・エッチング、ウェット・エッチング、および多数の洗浄に、この多層は掛けられない。このより高い反射率は、反射領域と散乱領域の間のマスク・コントラストを高め、必要な露光時間を減少させ、さらに、マスクで吸収される放射の量を減少させる。ステッパの処理能力は、ウェハ／時間のような所定の時間に印刷できるウェハの数である。上述のような露光時間の減少は、ステッパの処理能力を直接高める。
【００２８】
さらに、本発明マスクは、基板１００（接合された結晶Ｓｉ層を含むことがある）と、吸収層またはバッファ層のない状態で形成された多層１６０とを備える。高い吸収スタックがないことで、ウェハ印刷中に影の効果がなくなる。このことは、暗いマスク領域から反射マスク領域への急峻な遷移をもたらし、そして、この効果は、リソグラフィ・ウェハでのエッジ・コントラストの改善である。本発明で達成される他の有利点は、ＥＵＶＬマスクの加熱がより少なくなるように放射が反射されることであり、このことは、像制御および寿命にとって重要な問題である。
【００２９】
一般に、本発明は、Ｍｏ／Ｓｉ多層１６０が堆積される前に作られた吸収領域１１０を含む新規なマスクを含む。ＥＵＶ光が印刷ウェハ表面に達するように意図されていない領域１９０のマスクの表面を粗くするか、またはＥＵＶ光が印刷ウェハ表面に達するように意図されていない領域１６５に傾斜側壁１８０の格子を形成するかして、パターン形成は達成される。表面１９０を粗くするか、または傾斜側壁１８０を作るかのどちらかのために、反応性イオン・エッチングまたはウェット・エッチング技術を含む技術を使用することができる。印刷ウェハ表面に反射されるべき水平なパターン１７０は、滑らかで平面の状態である。多層の堆積３７０の後で、平坦でないパターン領域１６５、１９０は、Ｍｏ／Ｓｉ膜１６０の反射能力が局部的に破壊されているので、ＥＵＶＬマスクの吸収体として作用する。しかし、上で説明したように、これらの領域１６５、１９０は、実際にはＥＵＶ放射を吸収しないで、どちらかと言えば、ウェハ上のレジストを現像しない角度でＥＵＶ放射を偏向させる。
【００３０】
特定の実施形態についての前記の説明は、本発明の大体の性質を非常に完全に明らかにするので、他の人は、現在の知識を応用することによって、一般的な概念から逸脱することなくそのような特定の実施形態を様々な用途のために容易に修正し、または適合させ、あるいはその両方をすることができるので、そのような適合物および修正物は、開示された実施形態の同等物の意味および範囲の中に含まれるべきであり、また含まれる意図である。理解すべきことであるが、本明細書で使用された語句または用語は、説明の目的のためであり、制限する目的でない。したがって、本発明は好ましい実施形態の点から説明したが、本発明は、添付の特許請求の範囲の精神および範囲内で修正して実施することができることを当業者は認めるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】従来のＥＵＶＬマスクを示す模式的な断面図である。
【図２】本発明の実施形態に従ったＥＵＶＬマスクを示す模式的な断面図である。
【図３】本発明の実施形態に従ったＥＵＶＬマスクの製造における連続した処理ステップを示す模式的な断面図である。
【図４】本発明の実施形態に従ったＥＵＶＬマスクの製造における連続した処理ステップを示す模式的な断面図である。
【図５】本発明の実施形態に従ったＥＵＶＬマスクの製造における連続した処理ステップを示す模式的な断面図である。
【図６】本発明の実施形態に従ったＥＵＶＬマスクの製造における連続した処理ステップを示す模式的な断面図である。
【図７】本発明の実施形態に従ったＥＵＶＬマスクの製造における連続した処理ステップを示す模式的な断面図である。
【図８】本発明の他の実施形態に従ったＥＵＶＬマスクを示す模式的な断面図である。
【図９】本発明の好ましい方法を示す流れ図である。
【図１０】本発明の好ましい方法を示す流れ図である。
【符号の説明】
【００３２】
１００ 石英基板
１００ ＵＬＥ基板
１１０ 結晶シリコン層
１２０ ハードマスク
１３０ フォトレジスト・マスク
１６０ Ｍｏ／Ｓｉ多層
１６５ 光散乱領域（平坦でない表面）
１７０ 放射反射領域（平らな（水平な）表面）
１８０ 傾斜側壁
１９０ 光散乱領域（平坦でない表面）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に、反射マスクに関し、より詳細には、光散乱・放射反射ＥＵＶＬマスクに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体産業全体にわたってウェハに像を形成する（image）ために使用される光リソグラフィ技術は、透明なマスクに依拠してマスクからウェハに像を転写する。ウェハの像が小さくなるので、ウェハのレジストに像を形成する新しい方法が必要とされている。次世代リソグラフィの１つの有望な候補では、像形成のために極端紫外（ＥＵＶ）光が使用される。１３．４ｎｍのＥＵＶ波長では、材料は余りにも吸収が高すぎて透過マスクを作ることができないので、代わりに反射マスクが使用される。図１に示すマスクのような従来の極端紫外リソグラフィ（ＥＵＶＬ）・マスクは、超低膨張（ＵＬＥ）基板１０に反射膜を堆積することによって作られる。ＵＬＥ基板の材料特性は、当技術分野でよく知られている。この膜は、多くの異なる材料で構成されることがある。ＥＵＶＬマスク用途に最も一般的に採用される反射ブラッグ・ミラーは、モリブデン（Ｍｏ）とシリコン（Ｓｉ）の多数（４０以上くらい）の交互二層で作られ、Ｍｏ／Ｓｉ多層２０としてひとまとめにして示されている保護Ｓｉキャップで終わっている。それからバッファ層３０および吸収層４０が、多層スタック２０に堆積される。エッチング停止層または導電性検査／リペア層を設けるためなどの様々な目的のために、キャップ／バッファ／吸収体スタックの中のどこにでも追加の層を堆積することができる。マスク・パターンは、標準的なマスク・パターン形成プロセスを使用してレジスト層に描画される。ドライ・エッチングで、吸収層を通してパターンが転写される。吸収体のパターンが確実に設計データと一致するように、検査およびリペアが行われ、そして最終パターンがバッファ層を通して転写されて、反射多層表面を露出させる。
【０００３】
ＥＵＶＬマスクの製作および使用に固有の多くの材料的な問題がある。１つの基本的なマスク問題は、理想的な化学的な耐久性、付着性、ドライ・エッチング特性、およびオプティカル（optical）を兼ね備える吸収材料およびバッファ材料を選ぶことである。さらに、マスク処理中にキャップ層の反射表面の品質（したがって、反射率）を維持することは、困難である。
【０００４】
一般に、従来の光マスクは、光がウェハに通過することができるようにする透過領域と、光を遮断する吸収領域とを含む。しかし、ＥＵＶＬシステムで使用されるマスクは、一組の新しい問題を生じる。ＥＵＶＬマスクは反射性であるので、パターンがウェハの表面に反射するような角度で、ＥＵＶ放射がマスク表面に向いていなければならない。具体的には、露出した反射表面に入射する光が反射される。パターン形成された吸収膜に入射した光は、吸収され、反射されない。これは、像形成にとって本質的な構成要素である。この吸収の副産物は、放射によってマスクが加熱され、それで、パターン歪みを起さないようにかつマスク寿命を短くするかもしれない熱による損耗を制限するように、放射を制御しなればならないことである。実験で、５度が露光の最適角度であることが明らかになった。
【０００５】
吸収スタックの高さは、有限であり、照明の角度のもとで影を生じ、この影は、像が形成されたとき、高い吸収体の縁をぼやかす。このコントラストの低下は、入射露光光の角度と、吸収層およびバッファ層の両方の厚さとの関数である。パターンの縁のコントラストの低下は、結果として、シフトした像または間違った大きさの像をウェハ上に生じることがあるので、重大な問題である。
【特許文献１】U.S. Patent No. 6,368,942
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
業界は、これらの特定された問題を克服しようと努めてきたが、まだ解決策は適切に確定されていない。したがって、従来のデバイスおよびプロセスの限界のために、標準技術に関連した問題を克服する新規なＥＵＶＬマスクが必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、マスク・スタックのバッファ層と吸収層の両方を完全になくすることによって、上に特定された問題を克服する。本発明は、光散乱極端紫外リソグラフィ・マスクを提供し、このマスクでは、露光光がウェハに当たるように予定された領域でＥＵＶ放射を反射し、かつ露光光がウェハに達するように予定されていない領域で散乱させる特定のトポグラフィでパターン形成されたブランクの上に、シリコン・モリブデン多層が堆積されている。光をウェハに反射するように予定された領域のトポグラフィは、平らな領域として形作られている。しかし、ＥＵＶ放射がウェハの表面に達するように予定されていない領域では、トポグラフィは、ステッパの像形成光学系（optics）の範囲外に放射を散乱させるように形作られており、したがって印刷しないであろう。
【０００８】
具体的には、本発明は、紫外線反射領域および紫外線散乱領域を備える極端紫外リソグラフィ・マスクを提供し、反射領域および散乱領域は同じ材料で構成されている。反射領域は、モリブデンとシリコンの多層を備え、この多層は、半導体ウェハに像を形成するように入射紫外放射波を反射するように形作られた平らな表面を備える。散乱領域は、モリブデンとシリコンの多層を備え、この多層は、露光光学系による集光（collection）を妨げ／避けかつ半導体ウェハへの像形成を妨げるように入射紫外放射波を偏向させるように選ばれた角度で形作られた１つまたは複数の斜面を備え、この角度は、露光光学系の集光角よりも大きい。他の実施形態では、散乱領域は、露光光学系による集光を妨げ／避けかつ半導体ウェハへの印刷を妨げるように入射紫外放射波を偏向させるように形作られた粗面、ぎざぎざの表面、または曲面を備える。
【０００９】
さらに、本発明は、超低膨張基板と、この超低膨張基板の上の結晶シリコン層と、この結晶シリコン層の上のモリブデンとシリコンを含む放射反射・光散乱多層とを備える光散乱反射マスクを提供する。この多層は、下のシリコン層に整合して、水平部分および平坦でない部分を有している。水平部分は、入射紫外放射波を半導体ウェハに反射するように形作られている。一実施形態では、平坦でない部分は、光が半導体ウェハに達するのを妨げるように入射紫外放射波を偏向させる角度で配置された傾斜した外形を備えている。他の実施形態では、平坦でない部分は、露光光学系による集光を妨げ／避けかつ半導体ウェハへの印刷を妨げるように入射紫外放射波を偏向させるように形作られた粗面を備える。さらに他の実施形態では、平坦でない部分は、露光光学系による集光を妨げ／避けかつ半導体ウェハへの印刷を妨げるように入射紫外放射波を偏向させるように形作られたぎざぎざの表面を備える。代わりに、平坦でない部分は、露光光学系による集光を妨げ／避けかつ半導体ウェハへの印刷を妨げるように入射紫外放射波を偏向させるように形作られた曲面を備える。
【００１０】
本発明の他の態様は、超低膨張基板の上に結晶シリコン層を陽極接合し、それからこの結晶シリコン層の上にモリブデンとシリコンを含む共形の多層を堆積することによって、極端紫外リソグラフィ・マスクを形成する方法を提供する。この多層は、光をウェハに反射する水平部分と、ウェハに当たらないように光を散乱させる平坦でない部分とを備える。反射多層を堆積するステップより前に、本方法は、さらに、結晶シリコン層の上にハードマスクを堆積すること、ハードマスクの上にフォトレジスト・マスクを堆積すること、フォトレジストでパターンを作ること、および、このパターンをハードマスクに転写することを含む。本方法は、さらに、結晶シリコン層のエッチングされた領域に平坦でない表面を生成するように結晶シリコン層をエッチングすること、およびハードマスクを除去することを含む。その上、プラズマ・エッチングを使用して、パターンは、ハードマスクに転写され、ここで、結晶シリコンのエッチングは異方性エッチングを含み、この異方性エッチングは、水酸化カリウム（ＫＯＨ）水、水酸化テトラメチルアンモニウム（ＴＭＡＨ）、またはエチレンジアミン・パイロカテコール（ＥＤＰ）のようなアルカリ溶液を使用して行われる。さらに、このエッチングは、結晶シリコン層の＜１００＞格子面に沿って行われる。
【００１１】
さらに、水平領域は、半導体ウェハに印刷するために入射紫外放射波を反射するように形作られ、第１の実施形態では、平坦でない領域は、下の結晶シリコン層に共形的な斜面を備え、この斜面は、半導体ウェハへの印刷を妨げるように入射極端紫外放射波を偏向させる角度で形作られており、この角度は垂線から５４度である。第２の実施形態では、本方法は、半導体ウェハへの印刷を妨げるように入射紫外放射波を偏向させる粗面を有するように平坦でない部分を形作ることを含む。第３の実施形態では、本方法は、半導体ウェハへの印刷を妨げるように入射紫外放射波を偏向させるぎざぎざの表面を有するように平坦でない部分を形作ることを含む。他の実施形態では、本方法は、半導体ウェハへの印刷を妨げるように入射紫外放射波を偏向させる曲面を有するように平坦でない部分を形作ることを含む。
【００１２】
本発明では、マスク・スタック内のバッファ層または吸収層の必要をなくし、前に説明した従来のＥＵＶＬマスクに固有の問題を克服する。多層はマスク製作の最終ステップとして堆積されるので、標準ＥＵＶＬマスク・プロセスではこの多層を劣化させ、その結果としてマスク反射率を低下させるプラズマ・エッチング、ウェット・エッチング、および多数の洗浄に、この多層は掛けられない。本発明では、反射率が高いほど、反射領域と散乱領域の間のマスク・コントラストが高くなり、必要な露光時間が減少し、さらに、マスクで吸収される放射の量が減少する。
【００１３】
本発明マスクは、基板（接合された結晶Ｓｉ層を含むことができる）および、吸収層またはバッファ層のない多層を備える。高い吸収スタックのないことで、ウェハ印刷中の影の効果がなくなる。このことは、暗いマスク領域から反射マスク領域への急峻な遷移をもたらし、またこの効果は、リソグラフィ・ウェハのエッジ・コントラストの改善となる。
【００１４】
本発明のこれらおよび他の態様は、添付の説明および添付の図面に関連して考察されるとき、より適切に評価され、かつ理解されるであろう。しかし、理解すべきことであるが、以下の説明は、本発明の好ましい実施形態および多数の特定の細部を示すが、例示として与えられ、制限するものとして与えられていない。本発明の精神から逸脱することなく本発明の範囲内で多くの変化物および修正物を作ることができ、本発明はすべてのそのような修正物を含む。
【００１５】
本発明は、図面を参照した以下の詳細な説明からより適切に理解されるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明およびその様々な特徴および有利点は、添付の図面に示され以下の説明で詳細に述べられる制限しない実施形態を参照して、より完全に説明する。留意すべきことであるが、図面に示された特徴は、必ずしも一定の比率で描かれていない。よく知られた部品および処理技術の説明は、本発明を不必要に曖昧にしないために、省略されている。本明細書で使用する例は、ただ単に、本発明を実施することができる方法の理解を容易にし、さらに当業者が本発明を実施することができるようにすることを目的としている。したがって、これらの例は、本発明の範囲を制限するものとして解釈すべきでない。
【００１７】
前に言及したように、標準的なマスクおよび関連した製造技術の問題を克服する、新規なＥＵＶＬマスクおよびＥＵＶＬマスクの製造方法が必要とされている。ここで図面を、特に図２から１０を参照すると、本発明の好ましい実施形態が示されている。
【００１８】
第１の実施形態で、本発明は、図２に示すように傾斜した側壁として形作られた斜面を部分的に有するＥＵＶＬマスクを提供する。これらの図に明示的に示されていないが、傾斜側壁は、おおむね曲線（凸状か凹状かのどちらか）の形状であるように形作ることができることを、当業者は容易に理解するであろう。図２に示すように、５度で入射するＥＵＶ放射が実線の矢印として描かれ、正常なＥＵＶ反射が破線の矢印として示されている。破線の矢印で示された、多層１６０の平らな表面で反射された放射は、ウェハに印刷される。傾斜側壁を有するパターン形成部分では、放射は、ウェハに印刷しない角度に偏向される。平面反射の出力は、図２に点線の矢印として描かれている。
【００１９】
本発明は、結晶シリコン層１１０の付いたＵＬＥ基板１００を形作る。
【００２０】
図３から７は、本発明に従ったＥＵＶＬマスクを製造する際に必要とされる連続した処理ステップを示す。好ましくは、本発明は、図３に示すようにシリコン・ウェハを石英に陽極接合することによって、結晶シリコン層１１０を石英基板１００に取り付ける。陽極接合は、当業者にはよく知られているプロセスであり、U.S. Patent No. 6,368,942において記載された全体的なプロセスを参照することができる。
【００２１】
本発明の次のステップは、図４に示すように、ハードマスク１２０およびレジスト１３０を結晶シリコン層１１０の上に堆積することを含む。それから、図５に示すように、所望のパターンがレジスト１３０に書き込まれ、そしてこのパターンは、プラズマ・エッチングによってハードマスク１２０に転写される。これによって、開いた領域（開口）１４０がハードマスク１２０に生じ、この開口１４０は、下にある結晶シリコン１１０の表面１１５までパターン形成される。
【００２２】
次のステップは、図６に示すように、好ましくは、水酸化カリウム（ＫＯＨ）水、水酸化テトラメチルアンモニウム（ＴＭＡＨ）、またはエチレンジアミン・ピロカテコール（ＥＤＰ）などのウェット・エッチング溶液で、結晶シリコン１１０を異方性ウェット・エッチングすることである。シリコン１１０は＜１００＞格子面に沿ってエッチングされて（etch）、好ましくは、結晶シリコン１１０で画定された開いた領域１４０（その結果、開いた傾斜領域１５５となる）に結晶シリコン１１０のほぼ５４度の側壁傾斜をもたらし、これによって、結果として傾斜側壁１５０が生じる。結晶シリコンの＜１１１＞結晶面は、アルカリ溶液でシリコンの他の結晶面よりも、少なくとも１００分の１で（より遅く）遥かに遅くエッチングされる。したがって、＜１００＞シリコンでは、＜１１１＞面は他の結晶面のように速くエッチングされないので、５４度の角度を持った傾斜側壁１５０が結果として生じる。最終的には、フィーチャが十分に小さいか、またはシリコンが十分に厚い場合には、反応は自己終了する。入射ＥＵＶＬ光を吸収するか、または散乱させる必要のある大きな領域の開きスペースがある場合は、このパターンを繰り返すことができる。これによって、ＥＵＶ光を焦点面の範囲外に反射するように互いに作用する多数の「ウェル（wells）」が生じる。
【００２３】
ハードマスク１２０が剥離された後で、Ｍｏ／Ｓｉ多層１６０が、結晶シリコン層１００の上に堆積されて、結晶シリコン層１１０の開いた傾斜領域１５５の中に満たされる。図７に示すように、Ｍｏ／Ｓｉ多層１６０は、下のエッチングされた結晶シリコン層１１０の外形をとり、結晶シリコン層１１０の下の傾斜領域１５５の上に形作られた傾斜側壁１８０を有する傾斜領域１６５を含む。したがって、Ｍｏ／Ｓｉ多層１６０は、結晶シリコン層１１０の傾斜領域１５５を完全に満たす。その上、Ｍｏ／Ｓｉ層１６０は、それらの平坦でない（uneven）表面（平坦でない領域）１６５の間に形作られた選択的な平らな（flat）（水平な（level））表面１７０をさらに備えている。
【００２４】
その上、図７に示すように、傾斜側壁１８０は、露光光学系による集光を妨げかつ半導体ウェハへの印刷を妨げるために、入射紫外放射波を偏向させることができる角度０で形作られる。ここで、角度０は、露光光学系の集光角よりも大きい。一実施形態では、この角度は、垂線から５４度である０の角度に結晶シリコン層１１０をエッチングすることで作られる。反射多層は、下の結晶シリコン１１０に対して共形的であり、５４度に一致している。図８は、本発明の他の実施形態を示し、Ｍｏ／Ｓｉ多層１６０の平坦でない部分１９０は、Ｍｏ／Ｓｉ多層１６０の表面１７０を粗くすることによって形成される。反応性イオン・エッチングまたはウェット・エッチングを含む技術を使用して、表面１７０を粗くすることができる。図８の破線の楕円の中に拡大図で示すように、平坦でない部分１９０は、ぎざぎざの表面として形作ることができる。このぎざぎざの表面は、＜０．１５ｎｍＲＭＳ（実効）の表面粗さの目標仕様から相当にずれた粗さとして定義することができる。ほぼ１０ｎｍの粗さは、入射ＥＵＶ放射の有効な反射を妨げるだろう。この粗さは、上で説明したシリコンの異方性ウェット・エッチングで作ることができる斜面の微小なものに類似しており、より小さな規模で同じ目的を果たす。
【００２５】
図９および１０で、本発明に従ったＥＵＶＬマスクを形成する好ましい方法を示す流れ図が説明されている。図９に提供されるように、一般に、ＥＵＶＬマスクを形成する方法は、放射反射領域１７０をマスクの表面に形成すること２００、および光散乱領域１６５、１９０をマスクの表面に形成すること２１０を含み、放射反射領域１７０および光散乱領域１６５、１９０は、同じ材料（Ｍｏ／Ｓｉ）１６０で構成されている。
【００２６】
より具体的には、図１０に示すように、本発明の第１の実施形態に従ってＥＵＶＬマスクを形成する方法は、ＵＬＥ基板１００の上に結晶シリコン層１１０を堆積すること３００、結晶シリコン層１１０の上にハードマスク１２０を堆積すること２１０、ハードマスク１２０の上にフォトレジスト・マスク１３０を堆積すること３２０、フォトレジスト・マスク１３０でパターンを作ること３３０、このパターンをハードマスク１２０に転写すること３４０、結晶シリコン層１１０をエッシングして結晶シリコン層１１０のエッチングされた領域１６５に傾斜側壁１８０を生成すること３５０、ハードマスク１２０を除去すること３６０、および結晶シリコン層１１０の上にＭｏ／Ｓｉ層１６０を堆積すること３７０を含む。さらに、Ｍｏ／Ｓｉ層１６０は、半導体ウェハに印刷するために入射極端紫外放射波を反射するように形作られた平らな表面１７０を備える。その上、Ｍｏ／Ｓｉ層１６０は、結晶シリコン層１１０の傾斜側壁１５０に対応した傾斜側壁１８０をさらに備える。さらに、Ｍｏ／Ｓｉ層１６０の傾斜側壁１８０は、垂線から少なくとも５４度の角度に形作られて、半導体ウェハへの印刷を妨げるように入射極端紫外放射波を偏向させる。
【００２７】
本発明は、マスク・スタック内のバッファ層または吸収層の必要性をなくし、前に説明した従来のＥＵＶＬマスクに固有の問題を克服する。多層はマスク製造の最終ステップとして堆積されるので、この多層を劣化させ、その結果としてマスク反射率を低下させるプラズマ・エッチング、ウェット・エッチング、および多数の洗浄に、この多層は掛けられない。このより高い反射率は、反射領域と散乱領域の間のマスク・コントラストを高め、必要な露光時間を減少させ、さらに、マスクで吸収される放射の量を減少させる。ステッパの処理能力は、ウェハ／時間のような所定の時間に印刷できるウェハの数である。上述のような露光時間の減少は、ステッパの処理能力を直接高める。
【００２８】
さらに、本発明マスクは、基板１００（接合された結晶Ｓｉ層を含むことがある）と、吸収層またはバッファ層のない状態で形成された多層１６０とを備える。高い吸収スタックがないことで、ウェハ印刷中に影の効果がなくなる。このことは、暗いマスク領域から反射マスク領域への急峻な遷移をもたらし、そして、この効果は、リソグラフィ・ウェハでのエッジ・コントラストの改善である。本発明で達成される他の有利点は、ＥＵＶＬマスクの加熱がより少なくなるように放射が反射されることであり、このことは、像制御および寿命にとって重要な問題である。
【００２９】
一般に、本発明は、Ｍｏ／Ｓｉ多層１６０が堆積される前に作られた吸収領域１１０を含む新規なマスクを含む。ＥＵＶ光が印刷ウェハ表面に達するように意図されていない領域１９０のマスクの表面を粗くするか、またはＥＵＶ光が印刷ウェハ表面に達するように意図されていない領域１６５に傾斜側壁１８０の格子を形成するかして、パターン形成は達成される。表面１９０を粗くするか、または傾斜側壁１８０を作るかのどちらかのために、反応性イオン・エッチングまたはウェット・エッチング技術を含む技術を使用することができる。印刷ウェハ表面に反射されるべき水平なパターン１７０は、滑らかで平面の状態である。多層の堆積３７０の後で、平坦でないパターン領域１６５、１９０は、Ｍｏ／Ｓｉ膜１６０の反射能力が局部的に破壊されているので、ＥＵＶＬマスクの吸収体として作用する。しかし、上で説明したように、これらの領域１６５、１９０は、実際にはＥＵＶ放射を吸収しないで、どちらかと言えば、ウェハ上のレジストを現像しない角度でＥＵＶ放射を偏向させる。
【００３０】
特定の実施形態についての前記の説明は、本発明の大体の性質を非常に完全に明らかにするので、他の人は、現在の知識を応用することによって、一般的な概念から逸脱することなくそのような特定の実施形態を様々な用途のために容易に修正し、または適合させ、あるいはその両方をすることができるので、そのような適合物および修正物は、開示された実施形態の同等物の意味および範囲の中に含まれるべきであり、また含まれる意図である。理解すべきことであるが、本明細書で使用された語句または用語は、説明の目的のためであり、制限する目的でない。したがって、本発明は好ましい実施形態の点から説明したが、本発明は、添付の特許請求の範囲の精神および範囲内で修正して実施することができることを当業者は認めるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】従来のＥＵＶＬマスクを示す模式的な断面図である。
【図２】本発明の実施形態に従ったＥＵＶＬマスクを示す模式的な断面図である。
【図３】本発明の実施形態に従ったＥＵＶＬマスクの製造における連続した処理ステップを示す模式的な断面図である。
【図４】本発明の実施形態に従ったＥＵＶＬマスクの製造における連続した処理ステップを示す模式的な断面図である。
【図５】本発明の実施形態に従ったＥＵＶＬマスクの製造における連続した処理ステップを示す模式的な断面図である。
【図６】本発明の実施形態に従ったＥＵＶＬマスクの製造における連続した処理ステップを示す模式的な断面図である。
【図７】本発明の実施形態に従ったＥＵＶＬマスクの製造における連続した処理ステップを示す模式的な断面図である。
【図８】本発明の他の実施形態に従ったＥＵＶＬマスクを示す模式的な断面図である。
【図９】本発明の好ましい方法を示す流れ図である。
【図１０】本発明の好ましい方法を示す流れ図である。
【符号の説明】
【００３２】
１００ 石英基板
１００ ＵＬＥ基板
１１０ 結晶シリコン層
１２０ ハードマスク
１３０ フォトレジスト・マスク
１６０ Ｍｏ／Ｓｉ多層
１６５ 光散乱領域（平坦でない表面）
１７０ 放射反射領域（平らな（水平な）表面）
１８０ 傾斜側壁
１９０ 光散乱領域（平坦でない表面）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
紫外線反射領域と、
紫外線散乱領域とを備える極端紫外リソグラフィ・マスクであって、
前記反射領域および前記散乱領域が、同じ材料で構成されている極端紫外リソグラフィ・マスク。
【請求項２】
前記反射領域が、モリブデンおよびシリコンを含む反射多層を備え、さらに前記多層が、半導体ウェハに印刷するために入射放射波を反射するように形作られた平らな表面を備える、請求項１に記載のマスク。
【請求項３】
前記散乱領域が、モリブデンおよびシリコンを含む多層を備え、さらに前記多層が、露光光学系による集光を妨げかつ半導体ウェハへの印刷を妨げるように入射紫外放射波を偏向させる角度に形作られた斜面を備える、請求項１に記載のマスク。
【請求項４】
前記角度が、前記露光光学系の集光角よりも大きい、請求項３に記載のマスク。
【請求項５】
前記散乱領域が、露光光学系による集光を妨げかつ半導体ウェハへの印刷を妨げるように入射紫外放射波を偏向させるように形作られた粗面を備える、請求項１に記載のマスク。
【請求項６】
前記散乱領域が、露光光学系による集光を妨げかつ半導体ウェハへの印刷を妨げるように入射紫外放射波を偏向させるように形作られたぎざぎざの表面を備える、請求項１に記載のマスク。
【請求項７】
前記散乱領域が、露光光学系による集光を妨げかつ半導体ウェハへの印刷を妨げるように入射紫外放射波を偏向させるように形作られた曲面を備える、請求項１に記載のマスク。
【請求項８】
極端紫外リソグラフィ・マスクを形成する方法であって、
基板に隣接して結晶シリコン層を接合するステップと、
モリブデンとシリコンを含む多層を前記結晶シリコン層に隣接して形成するステップとを備え、
前記多層が、水平部分と平坦でない部分とを有する表面を含んでいる方法。
【請求項９】
前記結晶シリコン層が、前記基板に陽極接合される、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
多層を形成する前記ステップより前に、前記方法が、
前記結晶シリコン層の上にハードマスクを堆積するステップと、
前記ハードマスクの上にフォトレジスト・マスクを堆積するステップと、
前記フォトレジスト・マスクでパターンを作るステップと、
前記パターンを前記ハードマスクに転写するステップとをさらに含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記結晶シリコン層のエッチングされた領域に平坦でない表面を生成するように前記結晶シリコン層をエッチングするステップと、
前記ハードマスクを除去するステップとをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
プラズマ・エッチングを使用して、前記パターンが前記ハードマスクに転写される、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
結晶シリコン層の前記エッチングが、異方性シリコン・ウェット・エッチングを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記ウェット・エッチングが、アルカリ溶液を使用して行われる、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記エッチングが、前記結晶シリコン層の＜１００＞格子面に沿って行われる、請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】
露光光学系による集光を避けかつ半導体ウェハへの印刷を妨げるように入射紫外放射波を偏向させる粗面を有するように前記平坦でない部分を形作るステップをさらに含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１７】
露光光学系による集光を避けかつ半導体ウェハへの印刷を妨げるように入射紫外放射波を偏向させるぎざぎざの表面を有するように前記平坦でない部分を形作るステップをさらに含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１８】
露光光学系による集光を避けかつ半導体ウェハへの印刷を妨げるように入射放射波を偏向させる曲面を有するように前記平坦でない部分を形作るステップをさらに含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１９】
極端紫外リソグラフィ・マスクを形成する方法であって、
前記マスクの表面に反射領域を形成するステップと、
前記マスクの前記表面に散乱領域を形成するステップとを含み、
前記反射領域および前記散乱領域が同じ材料を備える方法。
【請求項２０】
反射領域を形成する前記ステップにおいて、前記反射領域は、モリブデンとシリコンを備える多層で形成され、さらに、前記多層は、露光光学系による集光および半導体ウェハへの印刷のために入射放射を反射するように形作られた平らな表面を備える、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
散乱領域を形成する前記ステップで、前記散乱領域は、モリブデンとシリコンを備える多層で形成され、さらに、前記多層は、露光光学系による集光を避けかつ半導体ウェハへの印刷を妨げるように入射放射を偏向させる角度に形作られた斜面に整合している、請求項１９に記載の方法。
【請求項２２】
露光光学系による集光を避けかつ半導体ウェハへの印刷を妨げるように入射紫外放射波を偏向させる粗面を有するように前記散乱領域を形作るステップをさらに備える、請求項１９に記載の方法。
【請求項２３】
露光光学系による集光を避けかつ半導体ウェハへの印刷を妨げるように入射紫外放射波を偏向させるぎざぎざの表面を有するように前記散乱領域を形作るステップをさらに備える、請求項１９に記載の方法。
【請求項２４】
露光光学系による集光を避けかつ半導体ウェハへの印刷を妨げるように入射放射を偏向させる曲面を有するように前記散乱領域を形作るステップをさらに備える、請求項１９に記載の方法。
【請求項１】
紫外線反射領域と、
紫外線散乱領域とを備える極端紫外リソグラフィ・マスクであって、
前記反射領域および前記散乱領域が、同じ材料で構成されている極端紫外リソグラフィ・マスク。
【請求項２】
前記反射領域が、モリブデンおよびシリコンを含む反射多層を備え、さらに前記多層が、半導体ウェハに印刷するために入射放射波を反射するように形作られた平らな表面を備える、請求項１に記載のマスク。
【請求項３】
前記散乱領域が、モリブデンおよびシリコンを含む多層を備え、さらに前記多層が、露光光学系による集光を妨げかつ半導体ウェハへの印刷を妨げるように入射紫外放射波を偏向させる角度に形作られた斜面を備える、請求項１に記載のマスク。
【請求項４】
前記角度が、前記露光光学系の集光角よりも大きい、請求項３に記載のマスク。
【請求項５】
前記散乱領域が、露光光学系による集光を妨げかつ半導体ウェハへの印刷を妨げるように入射紫外放射波を偏向させるように形作られた粗面を備える、請求項１に記載のマスク。
【請求項６】
前記散乱領域が、露光光学系による集光を妨げかつ半導体ウェハへの印刷を妨げるように入射紫外放射波を偏向させるように形作られたぎざぎざの表面を備える、請求項１に記載のマスク。
【請求項７】
前記散乱領域が、露光光学系による集光を妨げかつ半導体ウェハへの印刷を妨げるように入射紫外放射波を偏向させるように形作られた曲面を備える、請求項１に記載のマスク。
【請求項８】
極端紫外リソグラフィ・マスクを形成する方法であって、
基板に隣接して結晶シリコン層を接合するステップと、
モリブデンとシリコンを含む多層を前記結晶シリコン層に隣接して形成するステップとを備え、
前記多層が、水平部分と平坦でない部分とを有する表面を含んでいる方法。
【請求項９】
前記結晶シリコン層が、前記基板に陽極接合される、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
多層を形成する前記ステップより前に、前記方法が、
前記結晶シリコン層の上にハードマスクを堆積するステップと、
前記ハードマスクの上にフォトレジスト・マスクを堆積するステップと、
前記フォトレジスト・マスクでパターンを作るステップと、
前記パターンを前記ハードマスクに転写するステップとをさらに含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記結晶シリコン層のエッチングされた領域に平坦でない表面を生成するように前記結晶シリコン層をエッチングするステップと、
前記ハードマスクを除去するステップとをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
プラズマ・エッチングを使用して、前記パターンが前記ハードマスクに転写される、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
結晶シリコン層の前記エッチングが、異方性シリコン・ウェット・エッチングを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記ウェット・エッチングが、アルカリ溶液を使用して行われる、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記エッチングが、前記結晶シリコン層の＜１００＞格子面に沿って行われる、請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】
露光光学系による集光を避けかつ半導体ウェハへの印刷を妨げるように入射紫外放射波を偏向させる粗面を有するように前記平坦でない部分を形作るステップをさらに含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１７】
露光光学系による集光を避けかつ半導体ウェハへの印刷を妨げるように入射紫外放射波を偏向させるぎざぎざの表面を有するように前記平坦でない部分を形作るステップをさらに含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１８】
露光光学系による集光を避けかつ半導体ウェハへの印刷を妨げるように入射放射波を偏向させる曲面を有するように前記平坦でない部分を形作るステップをさらに含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１９】
極端紫外リソグラフィ・マスクを形成する方法であって、
前記マスクの表面に反射領域を形成するステップと、
前記マスクの前記表面に散乱領域を形成するステップとを含み、
前記反射領域および前記散乱領域が同じ材料を備える方法。
【請求項２０】
反射領域を形成する前記ステップにおいて、前記反射領域は、モリブデンとシリコンを備える多層で形成され、さらに、前記多層は、露光光学系による集光および半導体ウェハへの印刷のために入射放射を反射するように形作られた平らな表面を備える、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
散乱領域を形成する前記ステップで、前記散乱領域は、モリブデンとシリコンを備える多層で形成され、さらに、前記多層は、露光光学系による集光を避けかつ半導体ウェハへの印刷を妨げるように入射放射を偏向させる角度に形作られた斜面に整合している、請求項１９に記載の方法。
【請求項２２】
露光光学系による集光を避けかつ半導体ウェハへの印刷を妨げるように入射紫外放射波を偏向させる粗面を有するように前記散乱領域を形作るステップをさらに備える、請求項１９に記載の方法。
【請求項２３】
露光光学系による集光を避けかつ半導体ウェハへの印刷を妨げるように入射紫外放射波を偏向させるぎざぎざの表面を有するように前記散乱領域を形作るステップをさらに備える、請求項１９に記載の方法。
【請求項２４】
露光光学系による集光を避けかつ半導体ウェハへの印刷を妨げるように入射放射を偏向させる曲面を有するように前記散乱領域を形作るステップをさらに備える、請求項１９に記載の方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公表番号】特表２００８−５００７３６（Ｐ２００８−５００７３６Ａ）
【公表日】平成２０年１月１０日（２００８．１．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−５１５３０３（Ｐ２００７−５１５３０３）
【出願日】平成１７年５月２５日（２００５．５．２５）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００５／０１８３８０
【国際公開番号】ＷＯ２００５／１１５７４３
【国際公開日】平成１７年１２月８日（２００５．１２．８）
【出願人】（３９０００９５３１）インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション (4,084)
【氏名又は名称原語表記】ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ ＢＵＳＩＮＥＳＳ ＭＡＳＣＨＩＮＥＳ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２０年１月１０日（２００８．１．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年５月２５日（２００５．５．２５）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００５／０１８３８０
【国際公開番号】ＷＯ２００５／１１５７４３
【国際公開日】平成１７年１２月８日（２００５．１２．８）
【出願人】（３９０００９５３１）インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション (4,084)
【氏名又は名称原語表記】ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ ＢＵＳＩＮＥＳＳ ＭＡＳＣＨＩＮＥＳ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ
【Ｆターム（参考）】
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