EUV掩膜和利用该EUV掩膜制造的光掩膜的制作方法

摄影电影;光学设备的制造及其处理,应用技术euv掩膜和利用该euv掩膜制造的光掩膜1.相关申请的交叉引用2.本技术要求2021年3月2日提交的申请号为10-2021-0027474的韩国专利申请的优先权，其全部内容通过引用合并于此。技术领域3.本发明的各个实施例涉及极紫外(extreme ultraviolet，euv)掩膜和利用该euv掩膜制造的光掩膜。背景技术：4.为了提高半导体器件的集成度，已经引入了利用极紫外(euv)光作为光源的光刻设备。然而，极紫外光会被大气大大衰减并被几乎所有材料吸收，因此可能不会使用氟化氩(arf)光刻工艺中使用的透射型光掩膜。5.因此，在euv光刻工艺中，利用包括反射层的光掩膜。技术实现要素：6.本发明的实施例涉及一种极紫外(euv)掩膜以及利用该euv掩膜制造的光掩膜，该euv掩膜能够防止可能由氢离子或氢气引起的缺陷。7.根据本发明的一个实施例，一种极紫外(euv)掩膜包括：反射层，其在基底之上；覆盖层，其包括在所述反射层之上的多孔隙氢捕获层；吸收层，其在所述覆盖层之上。8.根据本发明的另一个实施例，一种euv掩膜包括：基底，其包括彼此相对的第一表面和第二表面；反射层，其形成在所述基底的第一表面之上；覆盖层，其形成在所述反射层之上并且包括多孔隙氢捕获层；吸收层，其形成在所述覆盖层之上；导电涂覆层，其形成在所述基底的第二表面之上。9.根据本发明的又一实施例，一种光掩膜包括：基底，其包括彼此相对的第一表面和第二表面；反射层，其形成在所述基底的第一表面之上；覆盖层，其形成在所述反射层之上并且包括多孔隙氢捕获层；光吸收图案，其形成在所述覆盖层之上并且包括极紫外光通过的开口；导电涂覆层，其形成在所述基底的第二表面之上。10.从下面的附图和本发明的详细描述中将更好地理解本发明的这些和其他特征和优点。附图说明11.图1是图示根据本发明实施例的极紫外(euv)掩膜的截面图。12.图2至图7是图示根据本发明实施例的euv掩膜的截面图。13.图8是图示利用根据本发明实施例的euv掩膜制造的光掩膜的截面图。具体实施方式14.下面将参考附图更详细地描述本发明的各种实施例。然而，本发明可以采用不同的形式来实施并且不应解释为限制于本文中阐述的实施例。确切地说，提供这些实施例是为了使本公开充分和完整，并将本发明的范围完全地传达给本领域的技术人员。在整个本公开中，贯穿本发明的各个图和实施例，相同的附图标记指代相同的部件。15.附图不一定按比例绘制，并且在某些情况下，比例可能被夸大以清楚地图示实施例的特征。当第一层称为在第二层“上”或在基底“上”时，其不仅指第一层直接形成在第二层或基底上的情况，还指第三层存在于第一层与第二层或基底之间的情况。16.图1是图示根据本发明实施例的极紫外(euv)掩膜的截面图。17.参见图1，euv掩膜可以是用于制造光掩膜的基底，该euv掩膜可以通过利用极紫外光作为光源安装在光刻设备上。euv掩膜可以指euv空白掩膜。18.euv掩膜可以包括：掩膜基底110、反射层120、覆盖层130和光吸收层140。19.掩膜基底110可以由电介质材料、玻璃、半导体或金属材料形成。掩膜基底110可以由具有低热膨胀系数的材料形成。例如，掩膜基底110在大约20℃时可以具有0±1.0×10-7/℃的热膨胀系数。20.此外，掩膜基底110可以由具有优异的光滑度、平坦度和耐清洁溶液的材料形成。例如，掩膜基底110可以由合成石英玻璃、石英玻璃、铝硅酸盐玻璃、钠钙玻璃、ltem(低热膨胀材料)玻璃形成，ltem玻璃例如sio2-tio2玻璃(二元系统(sio2-tio2)和三元系统(sio2-tio2-sno2))、结晶玻璃(其中析出β-石英固溶体)、单晶硅或sic。可能需要包括在euv掩膜中的掩膜基底110具有低热膨胀特性。因此，掩膜基底110可以由例如多组分玻璃材料形成。21.反射层120可以形成在掩膜基底110之上。反射层120可以反射极紫外(euv)光。反射层120可以具有多层反射镜结构。在反射层120中，具有高折射率的材料层和具有低折射率的材料层可以交替层叠多次。22.反射层120可以包括交替层叠的第一反射层121和第二反射层122。第一反射层121和第二反射层122可以包括对极紫外光具有不同折射率的材料层。例如，当第一反射层121为具有低折射率的材料层时，第二反射层122可以为高折射率的材料层，而当第一反射层121为高折射率的材料层时，第二反射层122可以为具有低折射率的材料层。反射层120可以包括第一反射层121/第二反射层122的周期性多层。反射层120可以包括以大约20至60个周期重复形成的第一反射层121和第二反射层122。23.第一反射层121和第二反射层122可以形成反射对125。反射层120可以包括大约20到60个反射对125。对于本领域技术人员显而易见的是，本发明实施例不限于此，可以根据需要利用更多或更少的反射对125。24.例如，反射层120可以由如下形成：钼(mo)/硅(si)周期性多层、mo化合物/si化合物周期性多层、钌(ru)/si周期性多层、以及mo/铍(be)周期性多层、si/铌(nb)周期性多层、moc/si周期性多层、mo/moc/si周期性多层、si/mo/ru周期性多层、si/mo/ru/mo周期性多层或si/ru/mo/ru周期性多层。25.形成反射层120的材料和每个反射层的膜厚可以根据施加的euv光的波段或反射层120所需的euv光的反射率来控制。26.根据本发明的实施例，可以描述为可以包括钼(mo)/硅(si)周期性多层作为反射层120。例如，第一反射层121可以由硅形成，并且第二反射层122可以由钼形成。27.图1图示了反射层120包括相同数量的第一反射层121和第二反射层122，然而本发明的构思和精神不限于此。在反射层120中，第一反射层121的数量与第二反射层122的数量之间的差可以是1。28.反射层120可以通过利用溅射工艺(例如，dc溅射、rf溅射、离子束溅射等)形成，然而本发明的构思和精神不限于此。例如，当利用离子束溅射形成mo/si周期性多层膜时，可以将利用si目标作为目标并且利用ar气作为溅射气体来沉积si层以及利用mo目标作为目标并且利用ar气作为溅射气体来沉积mo层视为一个周期，并且可以交替地形成si层和mo层。29.覆盖层130可以形成在反射层120之上。覆盖层130可以用于保护反射层120。例如，覆盖层130可以用于保护反射层120免受机械破坏。此外，例如，覆盖层130可以用于保护反射层120免受化学破坏。在一个实施例中，覆盖层130可以通过施加至少一个多孔隙层从而确保氢传输路径来防止由氢引起的缺陷。换句话说，多孔隙层可以用作氢传输路径，用于将通过晶粒之间的孔隙从外部引入的氢离子或氢气移动和排放到euv掩膜的外部。30.覆盖层130可以包括层叠结构。例如，覆盖层130可以包括第一覆盖层131和第二覆盖层132的层叠结构。第一覆盖层131和第二覆盖层132可以具有不同的薄膜密度。覆盖层130可以包括多孔隙的第一覆盖层131和具有比第一覆盖层131更致密的结构的第二覆盖层132。第一覆盖层131可以包括多个孔隙，用于将从外部引入的氢离子或氢气移动和排放到euv掩膜的外部。第一覆盖层131可以指氢捕获层。第一覆盖层131可以形成在反射层120上。第一覆盖层131可以接触反射层120。31.第一覆盖层131和第二覆盖层132可以由相同的材料形成。第一覆盖层131和第二覆盖层132可以通过溅射工艺形成。第一覆盖层131和第二覆盖层132可以由能够通过压力控制来控制膜中的孔隙数量和膜的密度的材料形成。第一覆盖层131和第二覆盖层132可以包括钌(ru)或钌化合物，然而本发明的构思和精神不限于此。钌化合物可以由包括钌(ru)以及选自铌(nb)、锆(zr)、钼(mo)、钇(y)、硼(b)、镧(la)和它们的组合中的至少一种的化合物形成。32.用于形成第一覆盖层131的腔室中的压力可以设置为比用于形成第二覆盖层132的腔室中的压力更高。当用于形成薄膜的溅射腔室中的压力高时，保留在腔室中的氩(ar)气量会增加，并且ar等离子体的密度会增加。因此，由于ar溅射效应增加，薄膜的沉积速率可能增加并且密度可能降低，这可能导致晶粒之间产生孔隙，从而形成多孔隙薄膜结构。33.包括第一覆盖层131和第二覆盖层132的覆盖层130可以形成为具有最小化对euv掩膜的反射率的影响的总厚度。可以控制覆盖层130的总厚度不超过大约换言之，覆盖层130可以形成为具有或更小的厚度。例如，覆盖层130可以形成在大约到的厚度范围内。根据本发明的实施例，第一覆盖层131的厚度可以控制为比第二覆盖层132的厚度更薄。34.根据本发明的实施例，通过应用包括多孔隙层的覆盖层130，可以在晶粒之间的孔隙中形成由从外部引入的氢离子或氢气占据的空间。结果，可以防止可能由氢引起的气泡缺陷。此外，根据本发明实施例的多孔隙层不收集或存储氢离子或氢气。因此，氢离子或氢气可以沿着第一覆盖层131的孔隙移动到掩膜的外部并且排放出，这可以最小化由氢引起的缺陷的发生。35.光吸收层140可以形成在覆盖层130之上。光吸收层140可以由在吸收极紫外光时具有低的极紫外光反射率的材料形成。光吸收层140可以由具有优异耐化学性的材料形成。此外，光吸收层140可以由可以通过刻蚀工艺或其他工艺去除的材料形成。36.光吸收层140可以由包含钽(ta)作为主要成分的材料形成。光吸收层140可以包括作为主要成分的钽以及选自铪(hf)、硅(si)、锆(zr)、锗(ge)、硼(b)、氮(n)和氢(h)中的至少一种。例如，光吸收层140可以由tan、tahf、tahfn、tabsi、tabsin、tab、tabn、tasi、tasin、tage、tagen、tazr、tazrn或其组合形成。37.图2至图7是图示根据本发明实施例的euv掩膜的截面图。图2至图7中所图示的euv掩膜可以包括图1中所示的掩膜基底110、反射层120以及光吸收层140。可以省略对这些元件的描述。38.参见图2，覆盖层230可以包括致密的第一覆盖层231和多孔隙的第二覆盖层232。覆盖层230可以包括第一覆盖层231和第二覆盖层232的层叠结构。第二覆盖层232可以包括多个孔隙，用于将从外部引入的氢离子或氢气移动并排放到euv掩膜的外部。第二覆盖层232可以指氢捕获层。第一覆盖层231可以形成在反射层120上。第一覆盖层231可以接触反射层120。39.第一覆盖层231和第二覆盖层232可以由相同的材料形成。第一覆盖层231和第二覆盖层232可以通过溅射工艺形成。第一覆盖层231和第二覆盖层232可以包括能够通过压力控制来控制膜中的孔隙数量和膜的密度的材料。第一覆盖层231和第二覆盖层232可以包括钌(ru)或钌化合物，然而本发明的构思和精神不限于此。钌化合物可以由包含钌(ru)以及选自铌(nb)、锆(zr)、钼(mo)、钇(y)、硼(b)、镧(la)和它们的组合中的至少一种的化合物形成。40.用于形成第二覆盖层232的腔室中的压力可以设置为比用于形成第一覆盖层231的腔室中的压力更高。当用于形成薄膜的溅射腔室中的压力高时，保留在腔室中的氩(ar)气的量会增加，并且ar等离子体的密度会增加。因此，由于ar溅射效应增加，所以薄膜的沉积速率会增加并且密度会降低，这会导致晶粒之间产生孔隙，从而形成多孔隙薄膜结构。41.包括第一覆盖层231和第二覆盖层232的覆盖层230可以形成为具有可以最小化对euv掩膜的反射率的影响的总厚度。可以控制覆盖层230的总厚度不超过大约换言之，覆盖层230可以形成为具有或更小的厚度。例如，覆盖层230可以形成在大约到的厚度范围内。根据本发明的实施例，第二覆盖层232的厚度可以控制为比第一覆盖层231的厚度更薄。42.参见图3，覆盖层330可以包括多孔隙的第一覆盖层331、第三覆盖层333和形成在第一覆盖层331与第三覆盖层333之间的致密的第二覆盖层332。覆盖层330可以包括第一覆盖层至第三覆盖层331、332和333顺序层叠的结构。第一覆盖层331和第三覆盖层333可以包括多个孔隙，用于将从外部引入的氢离子或氢气移动并排放到euv掩膜的外部。第一覆盖层331和第三覆盖层333中的每一个可以指氢捕获层。第一覆盖层331可以形成在反射层120上。第一覆盖层331可以接触反射层120。43.第一覆盖层至第三覆盖层331、332和333可以由相同的材料形成。第一覆盖层至第三覆盖层331、332和333可以通过溅射工艺形成。第一覆盖层至第三覆盖层331、332和333可以包括能够通过压力控制来控制膜中的孔隙数量和膜的密度的材料。第一覆盖层至第三覆盖层331、332和333可以包括钌(ru)或钌化合物，然而本发明的构思和精神不限于此。钌化合物可以由包含钌(ru)以及选自铌(nb)、锆(zr)、钼(mo)、钇(y)、硼(b)、镧(la)和它们的组合中的至少一种的化合物形成。44.用于形成第一覆盖层331和第三覆盖层333的腔室中的压力可以设置为比用于形成第二覆盖层332的腔室中的压力更高。当用于形成薄膜的溅射腔室中的压力高时，保留在腔室中的氩(ar)气的量会增加，并且ar等离子体的密度会增加。因此，由于ar溅射效应增加，薄膜的沉积速率会增加并且密度会降低，这可能导致晶粒之间产生孔隙，从而形成多孔隙薄膜结构。45.包括第一覆盖层至第三覆盖层331、332和333的覆盖层330可以形成为具有对euv掩膜的反射率的影响最小化的总厚度。覆盖层330的总厚度可以控制为不超过大约例如，覆盖层330可以形成在大约到的厚度范围内。第一覆盖层331和第三覆盖层333可以控制为具有比第二覆盖层332的厚度更薄的厚度。46.根据本发明的另一个实施例，覆盖层330可以包括：致密的第一覆盖层331、第三覆盖层333和多孔隙的第二覆盖层332。在这种情况下，第二覆盖层332的厚度可以控制为比第一覆盖层331和第三覆盖层333的厚度更薄。47.参见图4，覆盖层430可以形成为单层，其中薄膜的密度连续变化。换言之，随着覆盖层430更接近反射层120，膜中的孔隙会增加。此外，随着覆盖层430更远离反射层120，膜中的孔隙会减少并且膜的密度会增加。48.覆盖层430可以通过溅射工艺形成。覆盖层430可以包括可以通过压力控制来控制膜中的孔隙数量和膜的密度的材料。覆盖层430可以包括钌(ru)或钌化合物，然而本发明的构思和精神不限于此。钌化合物可以由包含钌(ru)以及选自铌(nb)、锆(zr)、钼(mo)、钇(y)、硼(b)、镧(la)和它们的组合中的至少一种的化合物形成。49.用于形成覆盖层430的溅射工艺可以被控制为使得当腔室中的压力接近反射层120时最高，并且压力可以在远离反射层120的方向上逐渐降低。在离反射层120最远的部分处压力最低。当用于形成薄膜的溅射腔室中的压力高时，保留在腔室中的氩(ar)气的量会增加，并且ar等离子体的密度会增加。因此，由于ar溅射效应增加，薄膜的沉积速率会增加且密度可以随着在晶粒之间形成的孔隙而降低。因此，可以形成多孔隙薄膜结构。50.覆盖层430可以形成为具有不超过大约的厚度，以最小化对euv掩膜的反射率的影响。换言之，覆盖层430可以形成为具有或更小的厚度。例如，覆盖层430可以形成在大约到的厚度范围内。51.参见图5，覆盖层530可以形成为薄膜密度连续变化的单层。覆盖层530可以形成为随着其接近反射层120而更致密并且随着其远离反射层120而具有更多的孔隙。52.覆盖层530可以通过溅射工艺形成。覆盖层530可以包括可以通过压力控制来控制膜中的孔隙数量和膜的密度的材料。覆盖层530可以包括钌(ru)或钌化合物，然而本发明的构思和精神不限于此。钌化合物可以由包含钌(ru)以及选自包括铌(nb)、锆(zr)、钼(mo)、钇(y)、硼(b)、镧(la)和它们的组合中的至少一种的化合物形成。53.用于形成覆盖层530的溅射工艺可以被控制为使得当腔室中的压力接近反射层120时最低，压力可以逐渐增加，并且压力在离反射层120最远的部分最高。当用于形成薄膜的溅射腔室中的压力高时，保留在腔室中的氩(ar)气的量会增加，并且ar等离子体的密度会增加。因此，由于ar溅射效应增加，薄膜的沉积速率会增加且密度随着在晶粒之间形成的孔隙会降低。因此，可以形成多孔隙薄膜结构。54.覆盖层530可以形成为具有不超过大约的厚度，以最小化对euv掩膜的反射率的影响。换言之，覆盖层530可以形成为具有或更小的厚度。例如，覆盖层530可以形成在大约到的厚度范围内。55.参见图6，覆盖层630可以形成为薄膜密度连续变化的单层。覆盖层630可以形成为在最接近反射层120的部分和最远离反射层120的部分在层中具有最多的孔隙，并且随着其接近覆盖层630的中心部变得更密。56.覆盖层630可以通过溅射工艺形成。覆盖层630可以包括可以通过压力控制来控制膜中的孔隙数量和膜的密度的材料。覆盖层630可以包括钌(ru)或钌化合物，然而本发明的构思和精神不限于此。钌化合物可以由包含钌(ru)以及选自铌(nb)、锆(zr)、钼(mo)、钇(y)、硼(b)、镧(la)和它们的组合中的至少一种的化合物组成。57.用于形成覆盖层630的溅射工艺可以被控制为使得腔室中的压力在最接近反射层120的部分和最远离反射层120的部分处最高，压力逐渐减小或逐渐增大，并且腔室中的压力在覆盖层630的中心部最低。当用于形成薄膜的溅射腔室中的压力高时，保留在腔室中的氩(ar)气的量会增加，并且ar等离子体的密度会增加。因此，由于ar溅射效应增加，所以薄膜的沉积速率会增加且密度随着在晶粒之间形成的孔隙会降低。因此，可以形成多孔隙薄膜结构。58.覆盖层630可以形成为具有不超过大约的厚度，以最小化对euv掩膜的反射率的影响。换言之，覆盖层630可以形成为具有或更小的厚度。例如，覆盖层630可以形成在大约到的厚度范围内。59.根据本发明的另一个实施例，覆盖层630可以形成为薄膜密度连续变化的单层。覆盖层630可以形成为在覆盖层630的中心部的层中具有最多的孔隙并且随着远离覆盖层630的中心部变得更密。60.参见图7，在根据本发明实施例的euv掩膜中，导电涂覆层150可以形成在掩膜基底110的后表面上。尽管图7的技术特征应用于图1中所示的euv掩膜结构，根据本发明的实施例的图7中所示的技术特征也可以应用于图2至图6中描述的实施例。61.导电涂覆层150可以用于在光刻工艺期间将利用euv掩膜制造的光掩膜固定到光刻设备的静电卡盘。62.导电涂覆层150可以包括包含铬(cr)或钽(ta)的导电材料。例如，导电涂覆层150可以由cr、氮化铬(crn)和硼化钽(tab)中的至少一种形成。导电涂覆层150可以包括具有导电性的金属氧化物或金属氮化物。例如，导电涂覆层150可以由氮化钛(tin)、氮化锆(zrn)、氮化铪(hfn)、氧化钌(ruo2)、氧化锌(zno2)和氧化铱(iro2)中的至少一种形成63.低反射层160可以在形成光吸收层140之上。低反射层160可以在利用euv制造的光掩膜中形成的图案元件的测试期间，在测试光的波段(例如，在大约190nm至260nm的波段)中提供相对低的反射率。以此方式，低反射层160可以用于获得足够的对比度。64.低反射层160可以由包括钽的材料形成，该材料包含选自氮、氧、硼和氢中的一种或多种元素，例如tabo、tabno、taoh和taonh。低反射层160可以通过溅射工艺形成，然而，本发明的构思和精神不限于此。65.图8是图示利用根据本发明实施例的euv掩膜制造的光掩膜的截面图。图8图示了通过利用图1中所示的euv掩膜制造的光掩膜，然而本领域技术人员基于本公开应该理解的是，能够制造根据图2至图7中所示的根据本发明的其他实施例的所有光掩膜。66.根据本发明实施例的光掩膜可以是反射光掩膜，其可以用于利用euv波长范围(例如，大约13.5nm的曝光波长)的光刻工艺。67.此外，可以通过对包括在图1至图7的euv掩膜中的光吸收层140和/或低反射层160图案化来制造根据本发明的实施例的光掩膜。由于对根据本发明实施例的光掩膜中包括用作氢传输路径的多孔隙层的掩膜基底110、反射层120和覆盖层130的描述与图1至图7中描述的大致上相似，因此这里将省略对其的描述。68.参见图8，光掩膜可以包括：掩膜基底110、反射层120、包括用作氢传输路径的多孔隙层的覆盖层130以及光吸收图案145。69.光吸收图案145可以设置在覆盖层130之上。光吸收图案145可以包括极紫外光通过的开口。70.根据本发明的实施例，可以提供一种euv掩膜以及利用该euv掩膜制造的光掩膜，该euv掩膜能够防止可能由氢离子或氢气引起的缺陷。71.尽管已经参照具体实施例描述了本发明，但是对于本领域的技术人员来说显而易见的是，在不脱离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以进行各种改变和修改。









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