相移光掩模的制造方法与流程

文档序号:17692917发布日期:2019-05-17 21:12阅读:248来源:国知局
相移光掩模的制造方法与流程

本发明实施例涉及制造相移光掩模的方法。



背景技术:

随着半导体装置特征尺寸已减小到小于在光刻工艺中使用的光的波长的尺寸,在掩模版(reticle)上形成的特征图案边缘处的光的衍射在将掩模版图案转移到晶片光刻胶时造成分辨率(resolution)的损失。为了增大光刻图案转移的分辨率,已开发出了相移掩模(phaseshiftmask),其中穿过掩模版图案的交替部分的光的波前(wavefront)的相位相对于穿过相邻部分的光被移为异相(outofphase),以产生破坏性的干扰波前,从而减少由在掩模版图案的特征边缘处的光的衍射而导致的对晶片光刻胶的不期望的曝光。因此,改善了掩模版图案的对比度且因此改善了掩模版图案的可转移分辨率(transferableresolution)。



技术实现要素:

根据本公开的一方面,在一种制造光掩模的方法中,在掩模坯之上形成光刻胶层,所述掩模坯包括掩模衬底、设置在所述掩模衬底上的相移层及设置在所述相移层上的光阻挡层。利用光刻操作形成光刻胶图案。利用所述光刻胶图案作为刻蚀掩模将所述光阻挡层图案化。利用经图案化的所述光阻挡层作为刻蚀掩模将所述相移层图案化。以刻蚀硬覆盖体覆盖所述掩模衬底的边界区,其中一部分的光阻挡层存留在所述边界区上,同时通过所述刻蚀硬覆盖体的开口暴露出所述掩模衬底的图案区。通过所述刻蚀硬覆盖体的所述开口刻蚀所述图案区中的经图案化的所述光阻挡层。剥离所述刻蚀硬覆盖体。对所述图案区执行光刻蚀操作以移除所述光阻挡层的残留物。

根据本公开的另一方面,在一种制造光掩模的方法中,在掩模坯之上形成光刻胶层,所述掩模坯包括掩模衬底、设置在所述掩模衬底上的相移层、设置在所述相移层上的光阻挡层及设置在所述光阻挡层上的硬掩模层。利用光刻操作形成光刻胶图案。利用所述光刻胶图案作为刻蚀掩模将所述硬掩模层图案化。利用经图案化的所述硬掩模层作为刻蚀掩模将所述光阻挡层图案化。利用经图案化的所述光阻挡层作为刻蚀掩模将所述相移层图案化。以刻蚀硬覆盖体覆盖所述掩模衬底的边界区,其中一部分的光阻挡层存留在所述边界区上,同时通过所述刻蚀硬覆盖体的开口暴露出所述掩模衬底的图案区。通过所述刻蚀硬覆盖体的所述开口刻蚀所述图案区中的经图案化的所述光阻挡层。剥离所述刻蚀硬覆盖体。对所述图案区执行光刻蚀操作,以移除所述光阻挡层的残留物。

根据本公开的又一方面,一种用于光掩模制造操作的刻蚀硬覆盖体是由陶瓷制成,且具有框架形状,所述框架形状具有开口及界定所述开口的框架部分。所述框架部分包括主覆盖体部分,所述主覆盖体部分覆盖将要制造的所述光掩模的边界区。所述主覆盖体部分的底表面包括邻接部分,以在所述刻蚀硬覆盖体放置在所述光掩模上时邻接所述光掩模。

附图说明

结合附图阅读以下详细说明,会最好地理解本公开。应注意,根据本行业中的标准惯例,各种特征并非按比例绘制且仅用于说明目的。事实上,为论述清晰起见,可任意增大或减小各种特征的尺寸。

图1示出相移光掩模的图式。

图2示出根据本公开的一个实施例的相移光掩模的连续制造工艺的各种阶段中的一者。

图3示出根据本公开的一个实施例的相移光掩模的连续制造工艺的各种阶段中的一者。

图4示出根据本公开的一个实施例的相移光掩模的连续制造工艺的各种阶段中的一者。

图5示出根据本公开的一个实施例的相移光掩模的连续制造工艺的各种阶段中的一者。

图6示出根据本公开的一个实施例的相移光掩模的连续制造工艺的各种阶段中的一者。

图7示出根据本公开的一个实施例的相移光掩模的连续制造工艺的各种阶段中的一者。

图8示出根据本公开的一个实施例的相移光掩模的连续制造工艺的各种阶段中的一者。

图9示出根据本公开的一个实施例的相移光掩模的连续制造工艺的各种阶段中的一者。

图10示出根据本公开的一个实施例的相移光掩模的连续制造工艺的各种阶段中的一者。

图11示出根据本公开的一个实施例的相移光掩模的连续制造工艺的各种阶段中的一者。

图12示出根据本公开的一个实施例的硬刻蚀覆盖体的示意图。

图13a示出根据本公开的一个实施例的硬刻蚀覆盖体的侧面框架形状的示意性剖视图。

图13b示出根据本公开的另一个实施例的硬刻蚀覆盖体的侧面框架形状的示意性剖视图。

图13c示出根据本公开的另一个实施例的硬刻蚀覆盖体的侧面框架形状的示意性剖视图。

图13d示出根据本公开的另一个实施例的硬刻蚀覆盖体的侧面框架形状的示意性剖视图。

图14示出根据本公开的另一个实施例的相移光掩模的连续制造工艺的各种阶段中的一者。

图15示出根据本公开的另一个实施例的相移光掩模的连续制造工艺的各种阶段中的一者。

图16示出根据本公开的另一个实施例的相移光掩模的连续制造工艺的各种阶段中的一者。

图17示出根据本公开的另一个实施例的相移光掩模的连续制造工艺的各种阶段中的一者。

图18示出根据本公开的另一个实施例的相移光掩模的连续制造工艺的各种阶段中的一者。

图19示出根据本公开的另一个实施例的相移光掩模的连续制造工艺的各种阶段中的一者。

图20示出根据本公开的另一个实施例的相移光掩模的连续制造工艺的各种阶段中的一者。

图21示出根据本公开的另一个实施例的相移光掩模的连续制造工艺的各种阶段中的一者。

图22示出根据本公开的另一个实施例的相移光掩模的连续制造工艺的各种阶段中的一者。

图23示出根据本公开的另一个实施例的相移光掩模的连续制造工艺的各种阶段中的一者。

图24示出根据本公开的另一个实施例的相移光掩模的连续制造工艺的各种阶段中的一者。

具体实施方式

应理解,以下公开内容提供用于实施本发明的不同特征的许多不同的实施例或实例。以下阐述组件及排列的具体实施例或实例以简化本公开内容。当然,这些仅为实例且不旨在进行限制。举例来说,元件的尺寸并不限于所公开的范围或值,而是可取决于工艺条件及/或装置的所需性质。此外,以下说明中将第一特征形成在第二特征“上方”或第二特征“上”可包括其中第一特征及第二特征被形成为直接接触的实施例,且也可包括其中第一特征与第二特征之间可形成有附加特征、进而使得所述第一特征与所述第二特征可能不直接接触的实施例。出于简洁及清晰的目的,可以不同比例任意绘制各种特征。

另外,在本文中为便于说明,可使用例如“在…下面(beneath)”、“在…之下(below)”、“下方的(lower)”、“在…之上(above)”、“上方的(upper)”等空间相对关系用语来阐述图中所示的一个元件或特征与另一(其他)元件或特征的关系。所述空间相对关系用语旨在除图中所绘示的取向以外还包括装置在使用或操作中的不同取向。所述装置可具有其他取向(旋转90度或其他取向),且本文中所用的空间相对关系描述语可同样相应地进行解释。此外,用语“由…制成(madeof)”可指“包括(comprising)”或“由…组成(consistingof)”。在本公开中,短语“a、b及c中的一者”指“a、b及/或c”(a、b、c、a及b、a及c、b及c、或a、b及c),但不指来自a的一个元件、来自b的一个元件及来自c的一个元件,除非另有说明。

本公开的实施例提供一种制造具有较低铬(cr)缺陷密度的相移光掩模的方法。

尽管在微电子制作领域中存在各种类型的相移光掩模,所述相移光掩模在从毯覆光刻胶层(blanketphotoresistlayer)形成经图案化的光刻胶层时为穿过供使用的相移光掩模的曝光辐射束提供增强的强度分辨率(intensityresolution),但从易于制作的实践视角来说,特别令人期望的相移光掩模是衰减相移光掩模(attenuatedphaseshiftphotomask)。

图1示出衰减相移光掩模的平面图,且图11及图24示出衰减相移光掩模的剖视图。

如图1所示的相移光掩模包括图案区pr及环绕图案区pr的不透明边界区br,其中在图案区pr中以相移层制作各种电路图案。如图11及图24所示,衰减相移光掩模包括透明衬底10,在透明衬底10上形成有一系列设置在图案区pr中的经图案化的半透明相移层15。在衰减相移光掩模内,所述一系列经图案化的半透明相移层是由半透明的掩模材料形成,所述半透明的掩模材料通常且优选地具有为入射到相移光掩模上的入射曝光辐射束的约3%到约8%的透射率。入射曝光辐射束(例如,深紫外线)包括仅穿过透明衬底10的第一入射光、以及穿过透明衬底10及经图案化的半透明相移层15两者的第二入射光。经图案化的半透明相移层15是由组合物形成,是特别被形成为具有一定厚度,使得在穿过衰减相移光掩模之后,第一入射光与第二入射光相位相差约180度,曝光用光一穿过衰减相移光掩模,此便继而为所述曝光用光提供增强的强度分辨率(intensityresolution)。

不透明的边界区br是具有含铬层的光阻挡区。在一些实施例中,不透明的边界区br可包括由含铬层及透明区形成的图案,且包括光掩模对准标记、光掩模数目、光掩模的名称等。

如图11及图24所示,图案区pr通常仅包括经图案化的半透明相移层,且边界区br包括由例如金属反射材料(例如,铬层)形成的光阻挡图案。因此,在衰减相移光掩模的制作操作中,需要对光阻挡层及相移层进行刻蚀。

在图案区pr中,光阻挡层(例如,含铬层)在相移光掩模的制造操作期间被移除。含铬层通过例如一个或多个光刻及刻蚀操作(包括等离子体干刻蚀)被移除。在本公开中,包括一个或多个光刻及刻蚀操作的操作可被称为光刻蚀(photo-etching)操作。然而,含铬层可能未被完全移除,从而留下铬残留物。铬残留物可由光掩模检验操作探测到,且当发现不可接受的铬残留物(铬残留物的尺寸及/或量)时,相移光掩模将经历一个或多个额外的光刻及刻蚀操作(光刻蚀操作)。可重复额外的铬移除操作及检验操作,直到不再发现铬残留物(或铬缺陷)或所探测到的铬残留物低于阈值尺寸及/或量。额外的铬移除操作可增加制造相移光掩模的成本及制造工艺的周转时间。

在本公开中,公开了一种相移光掩模的新颖的制造操作,所述新颖的制造操作包括新颖的刻蚀操作以有效地从图案区移除含铬层。

图2到图11示出根据本公开的实施例的相移光掩模的连续制造工艺的各种阶段。应理解,在所述连续制造工艺中,可在图中所示的阶段之前、期间及之后提供一个或多个额外的操作,且针对所述方法的额外实施例可替换或消除以下所述操作中的一些操作。

首先,提供掩模坯(maskblank)(或掩模衬底)10。掩模坯(或掩模衬底)10是由对深紫外线(例如,从krf准分子激光器发出的245nm的光或从arf准分子激光器发出的193nm的光)透明的材料制成。在一些实施例中,掩模衬底10是由石英制成。在某些实施例中,将根据6025semi标准的石英掩模衬底用于掩模衬底10。

如图2所示,在掩模衬底10上形成相移层15,且在相移层15上形成光阻挡层20。相移层也可被称为光衰减层。相移层15具有材料及足够的厚度,从而传递约4%到约40%的入射光,其中透射光的相移为约180度。在一些实施例中,相移层15是由例如(但不限于)硅化钼(mosi)、氮化钼硅(mosixny)及氮氧化钼硅(mosixoynz)的至少一个层制成。在其他实施例中,相移层15是由氮化硅系材料(例如,氮化硅、氮氧化硅、碳氮化硅及/或碳氧化硅)制成。在某些实施例中,相移层15是由铬系材料(例如,氧化铬、氮氧化铬(croxny)及氮化铬(crnx))制成。相移层15可为单层或包括两个或更多个层。在一些实施例中,根据将透射光的相位延迟约180度所需的材料及厚度的光学性质,相移层15具有约50nm到约150nm的厚度。相移层15可由离子束沉积(ionbeamdeposition,ibd)、原子层沉积(atomiclayerdeposition,ald)、化学气相沉积(chemicalvapordeposition,cvd)或物理气相沉积(physicalvapordeposition,pvd)(溅射)形成。

光阻挡层20对入射光(例如,深紫外线)实质上不透明(不具有透射性)。在一些实施例中,光阻挡层20是含铬层,所述含铬层例如由铬、氮氧化铬(croxny)及氮化铬(crnx)的至少一个层形成且具有小于约50nm到约200nm的厚度。光阻挡层20可由溅射方法或其他适当的成膜方法形成。

如图2所示,在光阻挡层20上方形成第一光刻胶层30。在形成第一光刻胶层30之前,使具有相移层15及光阻挡层20的光掩模坯经受检验。然后,根据具有所需电路图案的布局设计,以电子束对第一光刻胶层30进行曝光。图3示出在以显影溶液对经曝光的第一光刻胶层30进行显影之后的剖视图。在一些实施例中,在对第一光刻胶层进行显影之后,执行后烘烤(postbaking)操作以使经显影的光刻胶图案35硬化。

此外,利用光刻胶图案35作为刻蚀掩模,对光阻挡层(含铬层)20进行刻蚀以形成图案36。在一些实施例中,对光阻挡层20的刻蚀可通过干刻蚀及/或湿刻蚀执行。在对光阻挡层20进行刻蚀之后,通过恰当的移除及清洁操作来移除光刻胶图案35,如图5所示。

接下来,如图6所示,利用由光阻挡层20形成的图案36作为刻蚀掩模,对相移层15进行刻蚀以形成相移图案37。在一些实施例中,对相移层15的刻蚀可通过干刻蚀及/或湿刻蚀执行。在刻蚀之后,从刻蚀室移除掩模衬底,且在一些实施例中执行清洁操作。

随后,如图7所示,将刻蚀硬覆盖体100放置在光掩模上方。刻蚀硬覆盖体100是单独制备的单个零件且被放置在光掩模上或上方。刻蚀硬覆盖体100覆盖不透明边界区br且在图案区pr上方具有开口。在一些实施例中,刻蚀硬覆盖体100是由操作者手动放置在光掩模上,且具有刻蚀硬覆盖体100的所述光掩模被装载到刻蚀设备中。在其他实施例中,刻蚀硬覆盖体100可移动地设置在刻蚀设备内,且当光掩模被装载时,刻蚀硬覆盖体100通过机械操作而被放置在光掩模上。

利用刻蚀硬覆盖体100作为刻蚀掩模,移除图案区pr中的光阻挡层20。如图8所示,刻蚀硬覆盖体100在一些实施例中覆盖图案区pr的一部分。因此,在图案区pr中位于刻蚀硬覆盖体100下方的光阻挡层20未被刻蚀,从而形成残留物22。在一些实施例中,在图案区pr中的光阻挡层20被刻蚀之后,移除(剥离)刻蚀硬覆盖体100并执行清洁操作。将所移除的刻蚀硬覆盖体100放置在保持器上并供下一待处理光掩模重复使用。

随后,在经图案化的光掩模上涂布第二光刻胶层40,并执行利用电子束光刻或光学光刻的光刻操作及光刻胶显影操作。如图9所示,在光阻挡层20上形成的第二光刻胶图案(经图案化的第二光刻胶层)40存留在不透明边界区br处。

然后,如图10所示,利用形成在边界区br上的第二光刻胶图案(经图案化的第二光刻胶层)40作为刻蚀掩模,对在图案区pr处存留在相移层15上的光阻挡层(残留物)22进行刻蚀。在一些实施例中,对光阻挡层(残留物)22的刻蚀可通过干刻蚀执行。然后,通过恰当的光刻胶移除操作移除第二光刻胶图案(经图案化的第二光刻胶层)40,如图11所示。在一些实施例中,在所述刻蚀之后执行清洁操作。

在清洁操作之后,执行检验操作以探测光阻挡层的残留物(例如,铬残留物)。当发现不可接受的铬残留物(例如,不可接受的铬残留物的尺寸及/或量)时,相移光掩模将经历类似于结合图9及图10所述的操作的一个或多个额外的光刻及刻蚀操作(光刻蚀操作)。可重复额外的铬移除操作及检验操作,直到不再发现铬残留物(或铬缺陷)或所探测到的铬残留物的尺寸及/或量低于阈值。

在前述实施例中,图案区pr中的光阻挡层20首先利用刻蚀硬覆盖体被“粗略”地刻蚀并移除,因此有可能消除光刻操作。

图12是刻蚀硬覆盖体100的立体图。如图12所示,刻蚀硬覆盖体100具有矩形框架形状,所述矩形框架形状具有对应于相移光掩模的图案区pr的开口。刻蚀硬覆盖体100是由能够耐受对光阻挡层(含铬层)20的等离子体刻蚀的材料制成。在一些实施例中,刻蚀硬覆盖体是由陶瓷制成。陶瓷材料包括例如(但不限于):氮化硼、氧化铝、氮化硅(结晶体)、碳化硅、氧化锆及/或钛酸钡。所述陶瓷材料可为烧结体。在其他实施例中,可将玻璃或金属材料用于刻蚀硬覆盖体100。在一些实施例中,刻蚀硬覆盖体100的表面被涂布以涂布材料,例如氧化硅、氮化硅或对用于光阻挡层20的刻蚀气体具有耐用性的任意其他材料。刻蚀硬覆盖体100可附装到具有待处理的膜的光掩模衬底10或可从所述光掩模衬底10被剥离,且是可重复使用的。

图13a示出刻蚀硬覆盖体100的侧面框架的对应于图12所示线a-a的剖视图。在一些实施例中,刻蚀硬覆盖体100的将被放置在相移光掩模的图案区pr上方的主覆盖体部分101具有处于约0.3mm到约0.8mm范围内的厚度t1。在一些实施例中,刻蚀硬覆盖体100被放置在光掩模上,且在边界区br处与光阻挡层20接触,如图13a所示。在一些实施例中,刻蚀硬覆盖体100的主覆盖体部分101的下表面与光阻挡层20的上表面之间的间距s1处于约0.3mm到约0.8mm的范围内。因此,在一些实施例中,将与光阻挡层20的上表面接触的侧面框架具有厚度t3(=t1+s1)处于约0.6mm到约1.6mm范围内的厚部。在一些实施例中,侧面端部103(裙部)具有处于约0.3mm到约0.8mm范围内的厚度t2。

如图13a所示,刻蚀硬覆盖体100在边界区br处与光阻挡层20的上表面直接接触。刻蚀硬覆盖体100与光阻挡层20的上表面直接接触的区域的宽度w2处于为边界区br的宽度w3的约10%到约90%的范围内,且在其他实施例中处于为边界区br的宽度w3的约20%到约80%的范围内。

在其他实施例中,如图13b所示,刻蚀硬覆盖体100不直接接触光掩模的上表面(光阻挡层20的上表面)。举例来说,刻蚀硬覆盖体100的裙部104具有长的尺寸、使得刻蚀硬覆盖体100的底部被放置在刻蚀设备的上面放置光掩模的掩模载物台200上。

图13c说明刻蚀硬覆盖体100的另一实施例。在此实施例中,刻蚀覆盖体100的主覆盖体部分101的下表面包括邻接部分,例如是在边界区br处接触光阻挡层20的上表面的突出110。在一些实施例中,突出110的位置w4(突出110的中心至边界区br的一边缘的宽度)处于边界区br的宽度w3的约10%到约90%的范围内,且在一些其他实施例中处于边界区br的宽度w3的约20%到约50%的范围内。在存在突出的情形中,可使刻蚀硬覆盖体100与光阻挡层20的表面的接触面积最小化。在其他实施例中,在裙部(侧面端部)103的内侧表面处形成有类似于突出110的突出,以与掩模衬底10的侧面接触。在某些实施例中,将图13a所示的刻蚀硬覆盖体100的形状与图13c所示的突出110进行结合。

图13d示出刻蚀硬覆盖体100的另一个实施例。在此实施例中,使用嵌入在形成在主覆盖体部分101的下表面上的凹槽中、且在边界区br处与光阻挡层20的上表面接触的o形环120,而不是使用图13c所示的突出。

在一些实施例中,o形环120(凹槽)的中心的位置w4(o形环120的中心至边界区br的一边缘的宽度)处于边界区br的宽度w3的约10%到约90%的范围内,且在一些其他实施例中处于为边界区br的宽度w3的约20%到约50%的范围内。o形环120是由例如(但不限于)橡胶(例如,丁二烯橡胶、丁基橡胶、三元乙丙橡胶(ethylenepropylenedienemonomerrubber)或丁腈橡胶)、聚四氟乙烯(ptfe)、全氟橡胶或硅胶制成。类似于突出110,使用o形环120可使刻蚀硬覆盖体100与光阻挡层20的表面的接触面积最小化。在其他实施例中,第二o形环125嵌入在形成裙部(侧面端部)103的内部表面上的凹槽中,且与掩模衬底10的侧面接触。当使用第二o形环125时,没有必要使裙部(侧面端部)103与掩模载物台200接触。在一些实施例中,仅使用第二o形环125。在某些实施例中,将图13a中所示的刻蚀硬覆盖体100的形状与图13c中所示的第一o形环120及/或第二o形环125进行结合。

图14到图24示出根据本公开的另一个实施例的相移光掩模的连续制造工艺的各种阶段。应理解,在所述连续制造工艺中,可在图中所示的阶段之前、期间及之后提供一个或多个额外的操作,且针对所述方法的额外实施例可替换或消除以下所述操作中的一些操作。操作/工艺的次序可互换。与由图1到图13d所述的上述实施例相同或类似的材料、配置、尺寸及/或工艺可用于以下实施例中,且可不再对其予以赘述。

首先,提供掩模坯(或掩模衬底)10。掩模坯或掩模衬底10是由对深紫外线(例如,从krf准分子激光器发出的245nm的光或从arf准分子激光器发出的193nm的光)透明的材料制成。在一些实施例中,掩模衬底10是由石英制成。在某些实施例中,将根据6025semi标准的石英掩模衬底用于掩模衬底10。

如图14所示,在掩模衬底10上形成相移层15,且在相移层15上形成光阻挡层20。相移层也可被称为光衰减层。相移层15具有材料及足够的厚度,从而以传递约4%到约40%的入射光,其中透射光的相移为约180度。在一些实施例中,相移层15是由例如(但不限于)硅化钼(mosi)、氮化钼硅(mosixny)、及氮氧化钼硅(mosixoynz)的至少一个层制成。在其他实施例中,相移层15是由氮化硅系材料(例如,氮化硅、氮氧化硅、碳氮化硅及/或碳氧化硅)制成。相移层15可为单层或包括两个或更多个层。在一些实施例中,根据将透射光的相位延迟约180度所需的材料及厚度的光学性质,相移层15具有约50nm到约150nm的厚度。相移层15可由离子束沉积(ibd)、原子层沉积(ald)、化学气相沉积(cvd)或物理气相沉积(pvd)(溅射)形成。

光阻挡层20对入射光(例如,深紫外线)实质上不透明(不具有透射性)。在一些实施例中,光阻挡层20是含铬层,所述含铬层例如由铬、氮氧化铬(croxny)及氮化铬(crnx)的至少一个层形成,且具有小于约50nm到约200nm的厚度。光阻挡层20可由溅射方法或其他适当的成膜方法形成。

如图14所示,在本实施例中,在光阻挡层20上形成硬掩模层25。硬掩模层25是由例如(但不限于)氧化硅系材料或氮化硅系材料制成。在一些实施例中,使用氧化硅或氧缺乏型(oxygendeficient)氧化硅(siox)。在一些实施例中,硬掩模层25的厚度处于约10nm到约100nm的范围内。硬掩模层25可由离子束沉积(ibd)、原子层沉积(ald)、化学气相沉积(cvd)或物理气相沉积(pvd)(溅射)形成。

此外,如图14所示,在硬掩模层25上方形成第一光刻胶层30。在形成第一光刻胶层30之前,使具有相移层15、光阻挡层20以及硬掩模层25的光掩模坯经受检验。然后,根据具有所需电路图案的布局设计,以电子束对第一光刻胶层30进行曝光。图15示出在以显影溶液对经曝光的第一光刻胶层30进行显影之后的剖视图。在一些实施例中,在对第一光刻胶层进行显影之后,执行使经显影的光刻胶图案35硬化的后烘烤操作。

此外,利用光刻胶图案35作为刻蚀掩模,对硬掩模层25进行刻蚀以形成硬掩模图案38。在一些实施例中,对硬掩模层25的刻蚀可通过干刻蚀及/或湿刻蚀执行。在对硬掩模层25进行刻蚀之后,通过恰当的移除及清洁操作来移除光刻胶图案35,如图16所示。

随后,利用硬掩模图案38作为刻蚀掩模,对光阻挡层20进行刻蚀以形成图案36,如图17所示。在一些实施例中,对光阻挡层20的刻蚀可通过干刻蚀及/或湿刻蚀执行。

在对光阻挡层20进行刻蚀之后,通过恰当的移除及清洁操作来移除硬掩模图案38,如图18所示。在一些实施例中,在移除硬掩模图案38时,相移层15的表面被略微刻蚀。

接下来,如图19所示,利用由光阻挡层20形成的图案36作为刻蚀掩模,对相移层15进行刻蚀以形成相移图案37。在一些实施例中,对相移层15的刻蚀可通过干刻蚀及/或湿刻蚀执行。在一些实施例中,在所述刻蚀之后执行清洁操作。

随后,如图20所示,将刻蚀硬覆盖体100放置在光掩模上方。刻蚀硬覆盖体100是单独制备的单个零件且被放置在光掩模上或上方。刻蚀硬覆盖体100覆盖不透明边界区br且在图案区pr上方具有开口。

利用刻蚀硬覆盖体100作为刻蚀掩模,移除图案区pr中的光阻挡层20。如图21所示,刻蚀硬覆盖体100在一些实施例中覆盖图案区pr的一部分。因此,在图案区pr中位于刻蚀硬覆盖体100下方的光阻挡层20未被刻蚀,从而形成残留物22。在一些实施例中,在图案区pr中的光阻挡层20被刻蚀之后,移除刻蚀硬覆盖体100并执行清洁操作。

随后,在经图案化的光掩模上涂布第二光刻胶层40,并执行利用电子束光刻或光学光刻的光刻操作及光刻胶显影操作。如图22所示,在存留在不透明边界区br处的光阻挡层20上形成第二光刻胶图案(经图案化的第二光刻胶层)40。

然后,如图23所示,利用形成在边界区br上的第二光刻胶图案(经图案化的第二光刻胶层)40作为刻蚀掩模,对在图案区pr处存留在相移层15上的光阻挡层(残留物)22进行刻蚀。在一些实施例中,对光阻挡层(残留物)22的刻蚀可通过干刻蚀执行。然后,通过恰当的光刻胶移除操作移除第二光刻胶图案(经图案化的第二光刻胶层)40,如图24所示。在一些实施例中,在所述刻蚀之后执行清洁操作。

在清洁操作之后,执行检验操作以探测光阻挡层的残留物(例如,铬残留物)。当发现不可接受的铬残留物(例如,不可接受的铬残留物的尺寸及/或量)时,相移光掩模将经历类似于结合图22及图23所述的操作的一个或多个额外的光刻及刻蚀操作。可重复额外的铬移除操作及检验操作,直到不再发现铬残留物(或铬缺陷)或所探测到的铬残留物的尺寸及/或量低于阈值。

在前述实施例中,图案区pr中的光阻挡层20首先利用刻蚀硬覆盖体被“粗略”地刻蚀并移除,因此有可能消除光刻操作。

应理解,本文中未必论述所有优点,所有实施例或实例不需要特定的优点,且其他实施例或实例可提供不同的优点。

举例来说,通过在对图案区中的光阻挡层(含铬层)的刻蚀操作中使用可剥离的刻蚀硬覆盖体(且刻蚀硬覆盖体同时覆盖边界区),在衰减相移光掩模的制造操作期间可消除包括光刻胶涂布、曝光及对经曝光光刻胶的显影在内的至少一个光刻操作。此外,可有效地从图案区移除光阻挡层及其残留物。

根据本公开的一方面,在一种制造光掩模的方法中,在掩模坯之上形成光刻胶层,所述掩模坯包括掩模衬底、设置在所述掩模衬底上的相移层及设置在所述相移层上的光阻挡层。利用光刻操作形成光刻胶图案。利用所述光刻胶图案作为刻蚀掩模将所述光阻挡层图案化。利用经图案化的所述光阻挡层作为刻蚀掩模将所述相移层图案化。以刻蚀硬覆盖体覆盖所述掩模衬底的边界区,其中一部分的光阻挡层存留在所述边界区上,同时通过所述刻蚀硬覆盖体的开口暴露出所述掩模衬底的图案区。通过所述刻蚀硬覆盖体的所述开口将所述图案区中的经图案化的所述光阻挡层图案化。剥离所述刻蚀硬覆盖体。对所述图案区执行光刻蚀操作以移除所述光阻挡层的残留物。在以上及以下实施例中的一个或多个实施例中,所述刻蚀硬覆盖体是可重复使用的。在以上及以下实施例中的一个或多个实施例中,所述刻蚀硬覆盖体是由陶瓷制成。在以上及以下实施例中的一个或多个实施例中,所述刻蚀硬覆盖体具有框架形状,所述框架形状具有所述开口及界定所述开口的框架部分。在以上及以下实施例中的一个或多个实施例中,所述框架部分覆盖所述边界区。在以上及以下实施例中的一个或多个实施例中,所述框架部分局部地覆盖所述图案区。在以上及以下实施例中的一个或多个实施例中,所述相移层包括由硅化钼、氮化钼硅及氮氧化钼硅形成的一个或多个层。在以上及以下实施例中的一个或多个实施例中,在执行所述光刻蚀操作之后,检验所述图案区。当检验结果是不期望的时,重复对所述图案区的所述光刻蚀操作及所述检验直到获得期望的检验结果为止。在以上及以下实施例中的一个或多个实施例中,所述掩模衬底的所述边界区被所述刻蚀硬覆盖体覆盖,使得所述刻蚀硬覆盖体在所述边界区处接触所述光阻挡层。在以上及以下实施例中的一个或多个实施例中,所述掩模衬底的所述边界区被所述刻蚀硬覆盖体覆盖,使得所述刻蚀硬覆盖体在所述边界区处不接触所述光阻挡层。在以上及以下实施例中的一个或多个实施例中,所述掩模衬底的所述边界区被所述刻蚀硬覆盖体覆盖,使得所述刻蚀硬覆盖体接触所述掩模衬底。

根据本公开的另一方面,在一种制造光掩模的方法中,在掩模坯之上形成光刻胶层,所述掩模坯包括掩模衬底、设置在所述掩模衬底上的相移层、设置在所述相移层上的光阻挡层及设置在所述光阻挡层上的硬掩模层。利用光刻操作形成光刻胶图案。利用所述光刻胶图案作为刻蚀掩模将所述硬掩模层图案化。利用经图案化的所述硬掩模层作为刻蚀掩模将所述光阻挡层图案化。利用经图案化的所述光阻挡层作为刻蚀掩模将所述相移层图案化。以刻蚀硬覆盖体覆盖所述掩模衬底的边界区,其中一部分的光阻挡层存留在所述边界区上,同时通过所述刻蚀硬覆盖体的开口暴露出所述掩模衬底的图案区。通过所述刻蚀硬覆盖体的所述开口刻蚀所述图案区中的经图案化的所述光阻挡层。剥离所述刻蚀硬覆盖体。对所述图案区执行光刻蚀操作,以移除所述光阻挡层的残留物。在以上及以下实施例中的一个或多个实施例中,所述刻蚀硬覆盖体是可重复使用的。在以上及以下实施例中的一个或多个实施例中,所述刻蚀硬覆盖体是由陶瓷制成。在以上及以下实施例中的一个或多个实施例中,所述刻蚀硬覆盖体具有框架形状,所述框架形状具有所述开口及界定所述开口的框架部分。在以上及以下实施例中的一个或多个实施例中,所述框架部分完全覆盖所述边界区,且局部地覆盖所述图案区。在以上及以下实施例中的一个或多个实施例中,所述掩模衬底的所述边界区被所述刻蚀硬覆盖体覆盖,使得所述刻蚀硬覆盖体在所述边界区处接触所述光阻挡层。在以上及以下实施例中的一个或多个实施例中,所述掩模衬底的所述边界区被所述刻蚀硬覆盖体覆盖,使得所述刻蚀硬覆盖体在所述边界区处不接触所述光阻挡层。在以上及以下实施例中的一个或多个实施例中,所述掩模衬底的所述边界区被所述刻蚀硬覆盖体覆盖,使得所述刻蚀硬覆盖体接触所述掩模衬底。

根据本公开的又一方面,一种用于光掩模制造操作的刻蚀硬覆盖体是由陶瓷制成,且具有框架形状,所述框架形状具有开口及界定所述开口的框架部分。所述框架部分包括主覆盖体部分,所述主覆盖体部分覆盖将要制造的所述光掩模的边界区。所述主覆盖体部分的底表面包括邻接部分,以在所述刻蚀硬覆盖体放置在所述光掩模上时邻接所述光掩模。

以上概述了若干实施例或实例的特征,以使所属领域中的技术人员可更好地理解本发明的各个方面。所属领域中的技术人员应知,其可容易地使用本发明作为设计或修改其他工艺及结构的基础来施行与本文中所介绍的实施例或实例相同的目的及/或实现与本文中所介绍的实施例或实例相同的优点。所属领域中的技术人员还应认识到,这些等效构造并不背离本发明的精神及范围,而且他们可在不背离本发明的精神及范围的条件下对其作出各种改变、代替、及变更。

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