JP-2026514906-A - マスク修復のための方法およびデバイス

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Abstract

本発明は、リソグラフィ物体を処理するための方法に、デバイスに、およびコンピュータプログラムに関する。より詳細には、本発明は、材料を除去する方法に、対応するデバイスに、およびウエハをリソグラフィ処理する方法に、および方法を行うためのコンピュータプログラムに関する。リソグラフィ物体を処理する方法は、第１の分子を含む第１の気体を提供すること；第１の気体に少なくとも部分的に基づいて第１の物体材料を除去するため、物体上に粒子線を提供することを含み、第１の材料は、イリジウムを含む。【選択図】図１

Inventors

プライシュルクリスチャン
ヘルマンスクリスチャンフェリクス
リノウダニエル
シュピースペトラ

Assignees

カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー

Dates

Publication Date: 20260513
Application Date: 20240419
Priority Date: 20230421

Claims (20)

リソグラフィ物体（４０２）を処理する方法であって、第１の分子を含む第１の気体（Ｇ１）を提供すること、前記第１の気体に少なくとも部分的に基づいて、第１の物体材料（Ａ）を除去するため、前記物体に粒子線（４０９）を提供することを含み、前記第１の材料はイリジウムを含む、方法。
前記第１の気体が、前記物体に局所的に提供される、請求項１に記載の方法。
前記第１の材料が、前記物体上に層材料を含む、請求項１または２に記載の方法。
前記第１の材料が、前記物体上にパターン素子の層材料を含む、請求項１～３のいずれかに記載の方法。
前記第１の材料が、前記物体上に放射線吸収および／または位相シフト層材料を含む、請求項１～４のいずれかに記載の方法。
前記第１の分子がハロゲン原子を含む、請求項１～５のいずれかの記載の方法。
前記ハロゲン原子が、下記：フッ素、塩素、臭素、ヨウ素のうちの少なくとも１種を含む、請求項６に記載の方法。
前記第１の分子がハロゲン化合物を含む、請求項１～７のいずれかに記載の方法。
前記第１の分子が貴ガスハロゲン化物を含む、請求項１～８のいずれかに記載の方法。
前記貴ガスハロゲン化物が、下記：二フッ化キセノン、ＸｅＦ 2 、二塩化キセノン、ＸｅＣｌ 2 、四フッ化キセノン、ＸｅＦ 4 、六フッ化キセノン、ＸｅＦ 6 のうちの少なくとも１種を含む、請求項９に記載の方法。
前記第１の材料がルテニウムを含まない、請求項１～１０のいずれかに記載の方法。
前記第１の材料のイリジウム含量が、少なくとも５０原子パーセント、少なくとも７０原子パーセント、少なくとも８０原子パーセント、または少なくとも９０原子パーセントを含む、および／または前記第１の材料のイリジウム含量が、最大で９０原子パーセント、最大で８０原子パーセント、最大で７０原子パーセント、最大で６０原子パーセント、最大で５０原子パーセント、または最大で４０原子パーセントを含む、請求項１～１１のいずれかに記載の方法。
前記第１の材料が、少なくとも第２の元素をさらに含む、請求項１～１２のいずれかに記載の方法。
前記第２の元素が、下記：金属、半導体のうちの少なくとも１種を含む、請求項１３に記載の方法。
前記第２の元素が、下記：タンタル、ルテニウム、アンチモンのうちの少なくとも１種を含む、請求項１３および１４のいずれかに記載の方法。
前記第２の元素が、少なくとも１種の非金属を含む、請求項１３～１５のいずれかに記載の方法。
前記第２の元素が、酸素および／または窒素を含む、請求項１３～１６のいずれかに記載の方法。
前記方法が、第２の分子を含む第２の気体（Ｇ２）を提供することをさらに含み、前記第１の材料の前記除去が、前記第２の気体にも少なくとも部分的に基づく、請求項１～１７のいずれかに記載の方法。
前記第２の分子の双極子モーメントが、１．６Ｄ～２．１Ｄの間、好ましくは１．７Ｄ～２Ｄの間、より好ましくは１．８Ｄ～１．９５Ｄの間、最も好ましくは１．８２Ｄ～１．９Ｄの間の値を含む、請求項１８に記載の方法。
前記第２の分子が、水、および／または重水を含む、請求項１８および１９のいずれかに記載の方法。

Description

本発明は、リソグラフィ物体を処理するための方法に、デバイスに、およびコンピュータプログラムに関する。より詳細には、本発明は、材料を除去する方法に、対応するデバイスに、およびウエハをリソグラフィ処理する方法に、および方法を行うためのコンピュータプログラムに関する。半導体産業では、集積密度の増大を確実にするために、益々より小さくなる構造がウエハ上に生成される。構造の生成のためにここで使用される方法の中には、これらの構造をウエハ上に結像する（ｉｍａｇｅ）リソグラフィ法がある。リソグラフィ法は、例えば、フォトリソグラフィ、紫外線（ＵＶ）リソグラフィ、ＤＵＶリソグラフィ（即ち、深紫外スペクトル領域のリソグラフィ）、ＥＵＶリソグラフィ（即ち、極紫外スペクトル領域のリソグラフィ）、ｘ線リソグラフィ、ナノインプリントリソグラフィなどを含んでいてもよい。マスクは、例えば、ウエハ上に所望の構造を結像するためのパターンを含む、リソグラフィ物体（例えば、フォトマスク、露光マスク、レチクル、ナノインプリントリソグラフィの場合のスタンプなど）としてここでは通常は使用される。リソグラフィ法の過程で、マスクは、（例えば、マスク露光、マスククリーニングなどにおいて）高い物理的および化学的ストレスに供される可能性がある。したがって、マスク材料の安定性が非常に求められている。時間の経過と共に、特定のマスク材料は、特定のマスク構造に関して確立されてきた（例えば、放射線吸収および／または位相シフトマスク構造に関してはタンタルまたはクロム）。例えば、マスク材料は、マスク内の吸収材の低い層厚および／またはマスク構造の特定の位相シフト特定が存在するように設計されてもよい。しかしながら、リソグラフィの技術的開発の進展と共に、マスク材料に対する高い要求がさらになお厳しくなり得る。所望の放射線吸収および／または位相シフト特性を有する耐性のあるマスク材料をさらに確実にするために、代替のマスク材料およびそれをベースにしたマスクの生成が、リソグラフィの分野において昨今試験されてきた。しかしながら、マスク不良は複雑なマスク生成において一般に排除することができないので、マスク材料は（局所）マスク不良としても（例えば、欠陥、過剰な材料、異常形成材料、重なった粒子などとして）マスク上に生じることがある。しかしながら、マスクを処理する既存の方法は、工業的に長い歴史のあるマスク材料だけのために設計されてきた。したがって、本発明により対処される問題は、リソグラフィ物体の処理を最適化するものである。この目的は、本発明の様々な態様によって少なくとも部分的に達成される。本発明の第１の態様は、リソグラフィ物体を処理する方法に関する。方法は、第１の分子を含む第１の気体を提供することを含む。方法は、第１の気体に少なくとも部分的に基づく第１の物体材料を除去するため、物体上に粒子線を提供することであって、この第１の材料がイリジウムを含むものであることを、さらに含んでいてもよい。本発明により対処される１つの問題は、化学的および／または物理的ストレスの下で除去に耐性があるように設計された、リソグラフィ物体上の材料を除去するものである。近年、リソグラフィにおける現行のおよび将来の需要に十分対応するために、リソグラフィ物体の部分がイリジウム含有材料から生成されるべきか否かに関して論じられてきた。イリジウム含有材料のおかげで、例えばそれから形成された物体構造は、リソグラフィの需要に対して高い化学安定性を有し得る。物体構造は、例えば、物体の長さ、幅および／または高さ、トポロジーステップ、隆起、窪みに関して三次元的に構成された幾何形状、または物体の平面に対する任意のトポロジカル分散を、含んでいてもよい。さらに、イリジウム含有材料を用いて、構造の所望の光学特性（例えば、構造の所望の放射線吸収および／または位相シフト特性）を実現することが可能である。イリジウム含有材料は、物体構造中に必ずしも存在する必要はなく、リソグラフィの需要に十分対応するために、任意の物体層に組み込まれてもよい。例えば、イリジウム含有材料は、（例えば、非常に実質的に）平面上の物体層内に存在していてもよい。例えば、イリジウム含有材料は、特定の機能性物体層に（例えば、キャッピング層におよび／または反射性物体層の材料として、例えばＢｒａｇｇミラーの材料として）組み込まれることが考えられる。イリジウム含有材料は、例えば、光学的機能に限定される必要はなく、その他の機能（例えば、機械的および／または化学的機能、例えば保護機能）を満たしてもよい。イリジウム含有材料は、例えば、化学的／物理的影響下で第１の材料の除去を明らかに防止するために、特に設計されてきた。イリジウム含有材料は、例えば、持続的なまたは規則的な化学的／物理的ストレス下であってもその材料から形成されたマスク構造の除去／摩耗を防止するように、設計されてもよい。イリジウム含有材料は、例えば、その下で物体がリソグラフィのために使用されることになる、リソグラフィ法における極端な条件のために、設計されてもよい。例えば、物体は、リソグラフィ法の最中に（損傷）プラズマに露光され得る。例えば、リソグラフィ法は、（例えば、欠陥を防止するために）物体を水素環境に曝露することが必要である場合がある。物体のリソグラフィ露光の場合、物体の材料に作用することのできるフリー水素ラジカルを持つ（寄生的な）高反応性水素プラズマの放出があり得る。プラズマは、物体に対して高度な化学的／物理的ストレスを構成し、（例えば、プラズマエッチングに類似した手法で）物体の材料の除去および材料の損傷を引き起こす可能性がある。しかしながら材料除去作用は、物体の性質に悪影響を及ぼす可能性があり、したがってリソグラフィ法の品質に悪影響を及ぼす可能性があるので、リソグラフィ物体において望ましくない。したがって、イリジウム含有材料は、プラズマの（例えば、特に高反応性水素プラズマの）材料除去作用に対する第１の材料の高い耐性を確実にするために、（明示的に）設計されてもよい。さらに物体は、リソグラフィにおける数多くのその他の機械的／化学的影響に曝される可能性があり、このことは、（例えば、プラズマの作用と共に）物体を損傷させる可能性がある。例えば、その他の損傷を与える影響は、深刻な温度変動、露光放射線、および物体とパージガスまたは後続のクリーニングプロセスとの化学反応を含み得る。したがってイリジウム含有材料は、イリジウム含有材料の機械的／化学的摩耗および除去がより難しくなるように、典型的にはリソグラフィにおける損傷を及ぼす材料除去作用の完全性を基本的に相殺するため設計され得る。本発明者らは、そのようなイリジウム含有材料を、粒子線誘起型の手法で除去することができると認識した。この手法により、例えば、過剰なイリジウム含有材料を処理するのを（例えば、正しくないイリジウム含有材料を除去するのを）可能にすることができる。したがって本発明の概念の基本は、粒子線に基づくプロセスを介した除去に耐えられるよう、特に設計された材料を除去することである。本発明者らは、リソグラフィ物体におけるイリジウム含有材料を、提供された気体および提供された粒子線の助けを借りて（例えば、粒子線誘起エッチングを介して）除去することができるという、予期せぬ知見を思い付いた。リソグラフィの侵襲的条件に耐性のある最初の材料を、（例えば、プラズマを使用することなく）粒子線をベースにした手法で処理することができるまたはさらに除去することができるということは予見可能ではなかったので、上記は本発明者らにとって驚くべき知見であった。本発明者らがこの知見に到達するのをより難しくした追加の因子は、著しく加熱された（沸騰している）王水を用いる湿式化学手段によってのみイリジウムをエッチングすることができると一般に考えられていたことであった。さらに本発明者らは、耐性のある（イリジウム含有）第１の材料に鑑み、第１の材料の粒子線に基づく除去の場合に、第１の分子を含む気体の提供が十分であることも予測されなかった。本発明によれば、（例えば、耐性材料に向けて設計された種々のタイプの分子を含む）複合的な気体混合物に頼ることを必ずしも必要としない。これは粒子線で低減した除去における複雑さを低減させることを、確実にすることができ、その結果、例えば本発明による方法のさらに容易なプロセス制御が可能である（例えば、単一気体を提供することは、例えば２種またはそれよりも多くの種々の気体の気体混合物を提供することよりも、技術的実行に対して要求が少ないためである）。したがって本発明は、（耐性のある）イリジウム含有材料から構成された材料を有するリソグラフィ物体の処理を可能にする。第１の材料は、例えば、（ＵＶ、例えばＥＵＶまたはＤＵＶ）マスククリーニング操作で受ける、少なくとも２０回、少なくとも５０回、少なくとも１００回、またはさらに少なくとも１０００回のクリーニングサイクルに、本質的に変化することなく耐えるように（例えば、マスクのパターン素子の部分として第１の材料を有するマスクの場合、クリーニングサイクルにより印刷可能なエラーが発生しないように）設計されてもよい。本明細書に記載されるリソグラフィ物体は、例えば、リソグラフィマスクを含んでいてもよい。リソグラフィマスクは、例えば、半導体をベースにしたチップを生成するためのリソグラフィにおいて（例えば、半導体をベースにしたウエハの露光において）、使用できるように設計されてもよい。リソグラフィマスクは、（任意の波長の）電磁放射線源およびリソグラフィマスクに包含されるパターンに基づいて、像を結像する（ｉｍａｇｅ）ことができる任意のタイプのリソグラフィマスクを含んでいてもよい。像は、パターンの変換を含んでいてもよい。リソグラフィマスクは、例えば、ＥＵＶマスク、ＤＵＶマスク、ＵＶマスク、ｘ線リソグラフィマスク、バイナリマスク、放射線吸収および／または位相シフトマスクなどを含んでいてもよい。リソグラフィ物体は、例えば、光学リソグラフィ（即ち、露光放射線に基づくリソグラフィ法）用の物体を含んでいてもよい。さらにリソグラフィマスクは、ナノインプリントリソグラフィスタンプを含んでいてもよい。さらに物体は、リソグラフィマスクであって、粒子の供給源に基づいてパターンを結像できるものを含んでいてもよい。リソグラフィ物体は、一実施例でマスクブランクを含んでいてもよい。リソグラフィ工業では、マスクブランクは、マスクに関する公知の出発材料である。例えば、マスクブランクは、マスクそのもののような任意の結像構造を含んでいなくてもよく、その層材料を含んでいてもよい。方法の一実施例では、第１の気体は、物体上に局所的に提供されてもよい。例えば、第１の気体は、気体コンジットを介して物体の上方に局所的に提供することができる。局所的な提供は、例えば、物体の上方の第１の気体の濃度勾配を含んでいてもよい。例えば、局所的な提供は、局所的に画定された物体領域での第１の気体の存在を可能にすることができ、または粒子線誘起反応をそこで引き起こすことができる。したがって、第１の気体に、物体全体を（必ずしも）曝露する必要はない。一実施例では、第１の気体（および／または粒子線）は、物体の加工領域に（例えば、本質的に加工領域のみに）提供されてもよい。この加工領域は、例えば、リソグラフィ物体の局所領域を含んでいてもよい。例えば、第１の気体は、５ｍｍ×５ｍｍまたは３ｍｍ×３ｍｍの領域内に（例えば、本質的にその領域内のみに）提供されてもよい。しかしながら、加工領域は、リソグラフィ物体全体を含むことも考えられる。加工領域は、任意の面積寸法、形状、および／または（三次元）幾何形状を含んでいてもよい。例えば加工領域は、物体の特定の測定値に関連した大きさ