[发明专利]用于EUV光刻的防护膜及其制造方法

说明书

本发明公开了极紫外(EUV)光刻用防护膜及其制造方法，该防护膜的EUV曝光光线的透过率优异，且具有优异的机械强度。该防护膜包括支撑层图案；形成在所述支撑层图案上的埋入式氧化物层图案；以及由所述埋入式氧化物层图案支撑的防护膜层。该防护膜还可以包括用于增强防护膜层的机械强度的增强层，用于额外补充增强层的机械强度的辅助层以及用于使防护膜层散热的散热层。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年3月10日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2017-0030731和于2017年11月28日提交的No.10-2017-0159821的优先权，其内容通过引用形式并入本文。

技术领域

本发明涉及一种极紫外(EUV)光刻用防护膜及其制造方法，尤其涉及一种对EUV曝光光线具有高透过率且热特性和机械强度更高的EUV光刻用防护膜、以及其制造方法。

背景技术

曝光技术(也称为光刻)的发展使得半导体集成电路(IC)具有高集成度成为可能。

目前商业化的曝光工艺采用使用193nm的ArF波长范围的曝光设备来进行转印工艺，并在晶圆上形成精细图案，但是在形成32nm或更小的精细图案方面存在一些限制。因此，已经开发了诸如浸没式光刻、双重图案化、相移、光学相位校正等各种方法。然而，使用ArF波长的曝光技术难以获得窄于或等于32nm的更精细的电路线宽度。因此，极紫外(EUV)光刻技术作为下一代工艺而受到关注，在该技术中，使用了比193nm的波长短很多的13.5nm的波长作为主曝光波长。

顺便提及，光刻工艺采用光掩模作为用于图案化的原始板，并且将光掩模上的图案转移到晶圆上。在这种情况下，如果光掩模附着有诸如颗粒、异物之类的杂质，则杂质可能会在吸收或反射曝光光线之后损害转印的图案，从而导致半导体器件的性能或成品率降低。

为了防止光掩模的表面附着杂质，使用了将薄膜附着到光掩模的方法。由于防护膜附着在光掩模的上表面上，所以即使杂质附着到防护膜上，光掩模的图案也能够在光刻工序中聚焦，因此防护膜上的灰尘或异物不会聚焦、也不会转印到图案上。随着近年来电路线宽变细，可能对图案的损坏有影响的杂质尺寸减小，从而使用于保护光掩模的防护膜的重要性增加。

防护膜构造为包括基本上为100nm以下厚度的极薄膜形式的防护膜层，以便具有平滑且优异的EUV曝光光线的透过率。防护膜层必须满足机械可靠性(针对真空环境和移动台的加速)以及热可靠性(针对长期曝光工艺)。考虑到这些条件，确定防护膜层的材料和结构。

通过将绝缘体(SOI)衬底上的硅制成薄膜，从而制造常规防护膜，该防护膜的结构中包括单晶硅制成的防护膜层，单晶硅对于EUV曝光光线具有优异的透过率。然而，由具有结晶性的单晶硅制成的防护膜层在特定取向下具有低机械强度，因此在制造过程中或在使用过程中可能会破裂。

发明内容

因此，一个或多个示例性实施方案的一个方面可以提供一种EUV光掩模用防护膜，其对于EUV曝光光线具有高透过率并具有优异的热特性和机械强度，并且还提供了一种用于制造该EUV光掩模用防护膜的方法。

根据本公开的一个实施方案，一种极紫外(EUV)光刻用防护膜包括：支撑层图案；形成在支撑层图案上的埋入式氧化物层图案；以及设置为由埋入式氧化物层图案支撑的防护膜层。

根据本公开的另一实施方案，一种极紫外(EUV)光刻用防护膜包括：支撑层图案；形成在支撑层图案上的埋入式氧化物层图案；设置为由埋入式氧化物层图案支撑的防护膜层；和设置在防护膜层上并增强防护膜层的机械强度的增强层。

根据本公开的又一个实施方案，一种极紫外(EUV)光刻用防护膜包括：支撑层图案；形成在支撑层图案上的埋入式氧化物层图案；设置为由埋入式氧化物层图案支撑的埋入式增强层；以及设置在埋入式增强层上的防护膜层。