[发明专利]EUV光刻用防护膜及其制造方法

说明书

本发明公开了一种极紫外(EUV)光刻用防护膜。该防护膜可以包括：支撑层图案，其通过蚀刻支撑层而形成；防护膜层，其形成在所述支撑层图案上；和蚀刻停止层图案，其形成在所述支撑层图案与所述防护膜层之间，并且在蚀刻所述支撑层时通过对停止蚀刻的蚀刻停止层进行蚀刻而形成。因此，本发明提供了一种EUV光掩模用防护膜，其在具有最小厚度的同时保持了高的EUV曝光光线透过率，并且机械强度和热特性优异。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年11月10日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2017-0149847的优先权，其内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开涉及一种极紫外(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机械强度更高的EUV光刻用防护膜，以及该防护膜的制造方法。

背景技术

曝光技术(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。为了在晶圆上形成更精细的电路图案，曝光设备中的分辨率(也称为分辨率极限)必须变得更高。当转印超过分辨率极限的精细图案时，存在这样的问题：由于衍射和散射引起的光干涉，导致会转印与原始掩模图案不同的失真图像。

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，已经开发了各种方法，例如使用折射率高于空气(例如1.44)的液体介质的浸没式光刻；进行两次曝光的双重光刻；将光的相位偏移180度并对相邻的透射光造成相消干涉的相移技术；对由光的干涉和衍射引起的设计图案的小尺寸或圆角端进行校正的光学相位校正；等等。然而，使用ArF波长的曝光技术不仅难以获得窄于或等于32nm的更精细的电路线宽度，而且还增加了生产成本和工艺复杂度。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产量降低。

为了防止光掩模的表面附着杂质，使用了将防护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艺中聚焦，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，可能对图案的损坏构成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。

当使用对于13.5nm的EUV光具有低消光系数的材料，从而提供作为单层膜的防护膜时，容易保证透过率，但很难确保良好的机械特性和热特性。因此，已经研究了多层防护膜以补充防护膜的性能。

防护膜被构造为包括厚度基本上为100nm以下的呈极薄的膜形式的防护膜层，以便具有平稳且优异的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。

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曝光光线具有优异的透过率并具有优异的机械强度。

根据本公开的一个实施方案，极紫外(EUV)光刻用防护膜包括：支撑层图案，其通过蚀刻支撑层而形成；防护膜层，其形成在所述支撑层图案上；和蚀刻停止层图案，其形成在所述支撑层图案与所述防护膜层之间，并且在蚀刻所述支撑层时通过对停止蚀刻的蚀刻停止层进行蚀刻而形成。

该防护膜层包括芯层和一个或多个增强层，该增强层形成在芯层的两个表面中的至少一个表面上且与芯层的材料不同。