极紫外光光罩用的保护膜的制作方法

本揭示内容是关于微影光罩用的保护膜。

背景技术：

保护膜(pellicle)是在一框架上方拉伸的薄透明膜，其粘合在光罩的一侧上方，以保护光罩免受破坏、灰尘和/或湿气。在极紫外光微影中，通常需要在极紫外光波长区域具有高的透明度、高的机械强度、和低的热膨胀的保护膜。

技术实现要素：

本揭容的一态样提供了一种极紫外光光罩用的保护膜，包含：第一覆盖层、基质层、第二覆盖层、以及金属层。基质层设置在第一覆盖层上方。第二覆盖层设置在基质层上方。金属层设置在第二覆盖层上方。

附图说明

本揭示内容的各方面，可由以下的详细描述，并与所附附图一起阅读，而得到最佳的理解。值得注意的是，根据业界的标准惯例，各个特征并未按比例绘制。事实上，为了清楚地讨论起见，各个特征的尺寸可能任意地增加或减小。

图1显示根据本揭示内容的一实施方式的用于制造极紫外光光罩用的保护膜的各个阶段中的其中一个阶段的截面视图；

图2显示根据本揭示内容的一实施方式的用于制造极紫外光光罩用的保护膜的各个阶段中的其中一个阶段的截面视图；

图3显示根据本揭示内容的一实施方式的用于制造极紫外光光罩用的保护膜的各个阶段中的其中一个阶段的截面视图；

图4显示根据本揭示内容的一实施方式的用于制造极紫外光光罩用的保护膜的各个阶段中的其中一个阶段的截面视图；

图5显示根据本揭示内容的一实施方式的用于制造极紫外光光罩用的保护膜的各个阶段中的其中一个阶段的截面视图；

图6显示根据本揭示内容的一实施方式的用于制造极紫外光光罩用的保护膜的各个阶段中的其中一个阶段的截面视图；

图7显示根据本揭示内容的一实施方式的用于制造极紫外光光罩用的保护膜的各个阶段中的其中一个阶段的截面视图；

图8显示根据本揭示内容的一实施方式的用于制造极紫外光光罩用的保护膜的各个阶段中的其中一个阶段的截面视图；

图9显示根据本揭示内容的一实施方式的用于制造极紫外光光罩用的保护膜的各个阶段中的其中一个阶段的截面视图；

图10显示根据本揭示内容的一实施方式的用于制造极紫外光光罩用的保护膜的各个阶段中的其中一个阶段的截面视图；

图11显示根据本揭示内容的一实施方式的用于制造极紫外光光罩用的保护膜的各个阶段中的其中一个阶段的截面视图；

图12显示根据本揭示内容的另一个实施方式的用于制造极紫外光光罩用的保护膜的各个阶段中的其中一个阶段的截面视图；

图13显示根据本揭示内容的另一个实施方式的用于制造极紫外光光罩用的保护膜的各个阶段中的其中一个阶段的截面视图；

图14显示根据本揭示内容的另一个实施方式的用于制造极紫外光光罩用的保护膜的各个阶段中的其中一个阶段的截面视图；

图15显示根据本揭示内容的另一个实施方式的用于制造极紫外光光罩用的保护膜的各个阶段中的其中一个阶段的截面视图；

图16显示根据本揭示内容的另一个实施方式的用于制造极紫外光光罩用的保护膜的各个阶段中的其中一个阶段的截面视图；

图17显示根据本揭示内容的另一个实施方式的用于制造极紫外光光罩用的保护膜的各个阶段中的其中一个阶段的截面视图；

图18显示根据本揭示内容的另一个实施方式的用于制造极紫外光光罩用的保护膜的各个阶段中的其中一个阶段的截面视图；

图19显示根据本揭示内容的另一个实施方式的用于制造极紫外光光罩用的保护膜的各个阶段中的其中一个阶段的截面视图；

图20显示根据本揭示内容的另一个实施方式的用于制造极紫外光光罩用的保护膜的各个阶段中的其中一个阶段的截面视图；

图21显示根据本揭示内容的另一个实施方式的用于制造极紫外光光罩用的保护膜的各个阶段中的其中一个阶段的截面视图；

图22显示根据本揭示内容的另一个实施方式的用于制造极紫外光光罩用的保护膜的各个阶段中的其中一个阶段的截面视图；

图23显示根据本揭示内容的另一个实施方式的用于制造极紫外光光罩用的保护膜的各个阶段中的其中一个阶段的截面视图；

图24显示根据本揭示内容的另一个实施方式的用于制造极紫外光光罩用的保护膜的各个阶段中的其中一个阶段的截面视图；

图25显示根据本揭示内容的另一个实施方式的用于制造极紫外光光罩用的保护膜的各个阶段中的其中一个阶段的截面视图；

图26显示根据本揭示内容的另一个实施方式的用于制造极紫外光光罩用的保护膜的各个阶段中的其中一个阶段的截面视图；

图27显示根据本揭示内容的另一个实施方式的用于制造极紫外光光罩用的保护膜的各个阶段中的其中一个阶段的截面视图；

图28显示根据本揭示内容的另一个实施方式的用于制造极紫外光光罩用的保护膜的各个阶段中的其中一个阶段的截面视图；

图29显示根据本揭示内容的另一个实施方式的用于制造极紫外光光罩用的保护膜的各个阶段中的其中一个阶段的截面视图；

图30显示根据本揭示内容的另一个实施方式的用于制造极紫外光光罩用的保护膜的各个阶段中的其中一个阶段的截面视图；

图31显示根据本揭示内容的另一个实施方式的用于制造极紫外光光罩用的保护膜的各个阶段中的其中一个阶段的截面视图；

图32显示根据本揭示内容的另一个实施方式的用于制造极紫外光光罩用的保护膜的各个阶段中的其中一个阶段的截面视图；

图33显示根据本揭示内容的另一个实施方式的用于制造极紫外光光罩用的保护膜的各个阶段中的其中一个阶段的截面视图；

图34显示根据本揭示内容的另一个实施方式的用于制造极紫外光光罩用的保护膜的各个阶段中的其中一个阶段的截面视图；

图35显示根据本揭示内容的另一个实施方式的用于制造极紫外光光罩用的保护膜的各个阶段中的其中一个阶段的截面视图；

图36显示根据本揭示内容的另一个实施方式的极紫外光光罩用的保护膜的截面视图；

图37显示根据本揭示内容的另一个实施方式的极紫外光光罩用的保护膜的截面视图；

图38显示一截面视图，其绘示根据本揭示内容的实施方式的贴附至极紫外光光罩的保护膜。

【符号说明】

10：基板

15：第三开口

20：第一覆盖层

30：基质层

40：第二覆盖层

50：背侧涂层

55：第二开口

60：光阻层

65：第一开口

100：金属层

130：基础基质层

140：稳定层

150：基础稳定层

160：合金层

200：保护膜

210：极紫外光光罩

212：黑色边框

214：电路图案

具体实施方式

理解的是，之后的揭示内容提供了用于实现本揭示内容的不同特征的许多不同的实施方式或实施例。以下描述组件和配置的具体实施方式或实施例，以简化本揭示内容。这些当然仅是实施例，并不意图限定。例如，元件的尺寸不限于所揭示的范围或数值，而是可能取决于装置的制程条件和/或所需特性。此外，在随后的描述中，形成第一特征在第二特征上方或之上，可能包括第一和第二特征以直接接触形成的实施方式，且也可能包括附加的特征可能形成介在第一和第二特征之间，因此第一和第二特征可能不是直接接触的实施方式。为了简化和清楚起见，可能以不同的比例任意绘制各个特征。在所附附图中，为了简化起见，可能省略一些层/特征。

此外，为了便于描述一个元件或特征与另一个元件或特征之间，如附图中所绘示的关系，在此可能使用空间上的相对用语，诸如“之下”、“低于”、“较低”、“高于”、和“较高”等。除了附图中绘示的方向之外，空间上的相对用语旨在涵盖装置在使用中或操作中的不同方向。装置可能有其他方向(旋转90度或其他方向)，并且此处所使用的空间上相对描述语也可能相应地解释。此外，用语“由…制成”可能意指“包含”或者“由…组成”任一种。此外，在以下的制造过程中，在所描述的操作之间可能存在一或多个附加的操作，并且可能改变操作的顺序。在本揭示内容中，词语“a、b、和c中的至少一个”指的是a、b、c、a+b、a+c、b+c、或a+b+c中的任何一个，并且不是指一个来自于a、一个来自于b、和一个来自于c，除非另有说明。

保护膜是在框架的上方拉伸的薄的透明膜，框架贴附在光罩的一侧的上方，并且保护膜保护光罩免受颗粒、灰尘、破坏、和/或污染。保护膜通常需要高的透明度和低的反射率。在紫外光(uv)或深紫外光(duv)微影中，保护膜膜层由透明的树脂膜制成。然而，在极紫外光微影中，基于树脂的膜会是不可接受的，并且要使用非有机材料，诸如多晶硅、硅化物、或石墨。

在本揭示内容中，极紫外光光罩用的保护膜具有各种介电质、半导体、和/或金属材料的堆叠结构，以增强极紫外光透射率、降低极紫外光反射率、改善机械强度、和/或改善热性能。特别地，根据本揭示内容的保护膜，在一些实施方式中具有高于约85％的极紫外光透射率，并且在其他实施方式中，具有高于约87％的极紫外光透射率，以及在一些实施方式中具有低于约0.25％的极紫外光反射率，并且在其他实施方式中，具有低于约0.10％的极紫外光反射率。

图1至图11示出了根据本揭示内容的实施方式的极紫外光光罩用的保护膜的顺序的制造操作。理解的是，可以在图1至图11所示的制程之前、期间、和之后提供附加的操作，并且对于方法的其他实施方式，可以替换或消除一些以下所描述的操作。操作/制程的顺序可能是可互换的。

如图1所示，制备基板10，例如硅(si)晶圆。在一些实施方式中，基板10的厚度在从约500微米(μm)至约1000微米的范围内。

如图2所示，在基板10之上形成第一覆盖层20。第一覆盖层20在随后的基板蚀刻操作中作为蚀刻停止层。第一覆盖层20包括一层或多层的半导体材料，诸如sic、sige、ge；或介电的材料，诸如硅氧化物(siliconoxide)、硅氮化物(siliconnitride)、硅氮氧化物(siliconoxynitride)、和sicn；或任何其他合适的材料。在一些实施方式中，sic以磊晶成长方式形成在基板10之上。在其他的实施方式中，第一覆盖层20可以是非晶态或多晶态sic、sige、或ge层。在某些实施方式中，第一覆盖层20是硅氮化物。在一些实施方式中，第一覆盖层20的厚度在从约0.5纳米(nm)至约40纳米的范围内，在其他的实施方式中，第一覆盖层20的厚度在从约1纳米至约20纳米的范围内。第一覆盖层20可以经由化学气相沉积(cvd)、物理气相沉积(pvd)、原子层沉积(ald)、分子束磊晶(mbe)、和任何其他合适的膜形成方法而形成。

在形成第一覆盖层20之后，在第一覆盖层20上方形成基质层30，如图3所示。在一些实施方式中，基质层30包括半导体材料，诸如si、sic、sige；金属合金，诸如硅化物(wsi、nisi、tisi、cosi、mosi、zrsi等)；或介电的材料，诸如硅氮化物。在一些实施方式中，对硅化物层进行氮化操作或氧化操作，以形成例如mosin、zrsin、mosio、或zrsio。半导体材料可以是单晶态、多晶态、或非晶态。在某些实施方式中，基质层30包括mosi层或zrsi层。在一些实施方式中，基质层30的厚度在从约5纳米至约50纳米的范围内，并且在其他的实施方式中，基质层30的厚度在从约20纳米至约40纳米的范围内。基质层30可以经由化学气相沉积、物理气相沉积、原子层沉积、分子束磊晶、和任何其他合适的膜形成方法而形成。在形成基质层30之后，在一些实施方式中，在约250℃约1100℃执行操作。

之后，在基质层30上方形成第二覆盖层40，如图4所示。第二覆盖层40包括一层或多层的半导体材料，诸如sic、sige、ge；或介电的材料，诸如硅氧化物、硅氮化物、硅氮氧化物、和sicn；或任何其他合适的材料。在一些实施方式中，第二覆盖层40的厚度在从约0.5纳米至约40纳米的范围内，并且在其他的实施方式中，第二覆盖层40的厚度在从约1纳米至约20纳米的范围内。第二覆盖层40可以经由化学气相沉积、物理气相沉积、原子层沉积、分子束磊晶、和任何其他合适的膜形成方法而形成。第二覆盖层40的材料可以与第一覆盖层20的材料相同或不同。

接下来，如图5所示，在基板10的背侧上方形成背侧涂层50。背侧涂层50包括一层或多层的介电的材料，诸如硅氧化物、硅氮化物、硅氮氧化物、和sicn。在其他的实施方式中，使用金属层。在一些实施方式中，背侧涂层50的厚度在从约100纳米至约1000纳米的范围内，并且在其他的实施方式中，背侧涂层50的厚度在从约200纳米至约500纳米的范围内。背侧涂层50可以经由化学气相沉积、物理气相沉积、原子层沉积、分子束磊晶、和任何其他合适的膜形成方法而形成。

之后，如图6所示，在背侧涂层50之上形成光阻层60。在一些实施方式中，光阻层60的厚度在从约1微米至约3微米的范围内。执行一或多个微影操作，以图案化光阻层60，并且随后经由一或多个蚀刻操作将背侧涂层50图案化，以形成第一开口65，如图7所示。

之后，经由使用图案化的光阻层60作为蚀刻遮罩，来蚀刻背侧涂层50，以形成第二开口55，如图8所示。蚀刻是干式蚀刻和湿式蚀刻操作中的一种或多种。经由合适的光阻移除操作，移除光阻层60，如图9所示。

之后，蚀刻基板10，以形成第三开口15，如图10所示。在一些实施方式中，使用koh、氢氧化四甲基铵(tetramethylammoniumhydroxide，tmah)、或乙二胺邻苯二酚(ethylenediaminepyrocatechol，edp)，执行湿式蚀刻，以蚀刻si基板10。也可以使用sf6、cf4、和cl2气体中的一或多种，与n2和/或o2气体混合，经由干式蚀刻制程来蚀刻基板10。在一些实施方式中，蚀刻第三开口15下方的基板，以暴露第一覆盖层20。经由这样的蚀刻操作，保护膜的框架结构由基板10的一部分和背侧涂层50的一部分形成。

接下来，如图11所示，在第二覆盖层40上方形成一或多个金属层100。在一些实施方式中，金属层100包括一层的mo、zr、nb、b、ti、ru、mosi、zrsi、nbsi、或nizrsi、或其他合适的材料。在一些实施方式中，金属层100包括ru层。在一些实施方式中，金属层100包括形成在mo层或mosi层之上的ru层。在其他的实施方式中，使用形成在zr层之上的ru层。在某些实施方式中，在第二覆盖层上方40只有形成zr层。在某些实施方式中，在第二覆盖层40上方只有形成ru层。在一些实施方式中，金属层100的厚度在从约0.5纳米至约20纳米的范围内，并且在其他的实施方式中，金属层100的厚度在从约1纳米至约10纳米的范围内。金属层100可分别地经由化学气相沉积、物理气相沉积、原子层沉积、电镀、和任何其他合适的膜形成方法而形成。在某些实施方式中，任何或所有的金属层还形成在第三开口15的内壁之上。在一些实施方式中，保护膜的所有的层都是实心和无孔的层。在某些实施方式中，保护膜的所有的层都是无机的。

图12至23图示出了根据本揭示内容的实施方式的极紫外光光罩用的保护膜的顺序的制造操作。理解的是，可以在如图12至图23所示的制程之前、期间、和之后提供附加的操作，并且对于方法的其他实施方式，可以替换或消除以下描述的一些操作。操作/制程的顺序可能是可互换的。相同或类似于图1至图11所解释的材料、配置、尺寸、结构、条件、和操作，可能在以下的实施方式中采用，并且可能省略一些解释。类似地，相同或类似于图12至图23所解释的材料、配置、尺寸、结构、条件、和操作，可能在上述的实施方式中采用。

如图12所示，制备基板10，例如si晶圆。在一些实施方式中，基板10的厚度在从约500微米至约1000微米的范围内。

在基板10之上形成第一覆盖层20，作为蚀刻停止层，如图13所示。第一覆盖层20在随后的基板蚀刻操作中功能作为蚀刻停止层。第一覆盖层20包括一层或多层的半导体材料，诸如sic、sige、ge，或介电的材料，诸如硅氧化物、硅氮化物、sicn、和硅氮氧化物，或任何其他合适的材料。在一些实施方式中，sic以磊晶成长方式形成在基板10之上。在其他的实施方式中，第一覆盖层20可以是非晶态或多晶态的sic、sige、或ge层。在某些实施方式中，第一覆盖层20是硅氮化物。在一些实施方式中，覆盖层的厚度在从约0.5纳米至约40纳米的范围内，并且在其他的实施方式中，覆盖层的厚度在从约1纳米至约20纳米的范围内。第一覆盖层20可以经由化学气相沉积(cvd)、物理气相沉积(pvd)、原子层沉积(ald)、分子束磊晶(mbe)、和任何其他合适的膜形成方法而形成。

在形成第一覆盖层20之后，在第一覆盖层20上方形成基质层30，如图3所示。在一些实施方式中，基质层30包括半导体材料、诸如si、sic、sige；金属合金，诸如硅化物(wsi、nisi、tisi、cosi、mosi等)；或介电的材料，诸如硅氮化物。半导体材料可以是单晶态、多晶态、或非晶态。在某些实施方式中，基质层30包括mosi或si层。在一些实施方式中，基质层30的厚度在从约1纳米至约50纳米的范围内，并且在其他的实施方式中，基质层30的厚度在从约1纳米至约40纳米的范围内。基质层30可以经由化学气相沉积、物理气相沉积、原子层沉积、和任何其它合适的膜形成方法而形成。

接下来，如图15所示，在基质层30上方形成稳定层140。在一些实施方式中，稳定层140包括一层或多层的nb、mo、zr、mosi、硼、和碳、以及它们的合金。碳层可以是非晶态的碳。稳定层140防止介于基质层30和第二覆盖层40之间的金属扩散。在一些实施方式中，稳定层140的厚度在从约0.5纳米至约50纳米的范围内，并且在其他的实施方式中，稳定层140的厚度在从约2纳米至约5纳米的范围内。在一些实施方式中，稳定层是两层，诸如nb/mo(一nb层在一mo层之上)、nb/zr、mo/mosi、或mo/c。在一些实施方式中，两个层中的每一层的厚度在从约0.5纳米至约30纳米的范围内。稳定层140可以经由化学气相沉积、物理气相沉积、原子层沉积、和任何其他的合适的膜形成方法而形成。

之后，在稳定层140上方形成第二覆盖层40，如图16所示。在一些实施方式中，第二覆盖层40包括一层或多层的硅氮化物和sic。在其他的实施方式中，第二覆盖层40经由在si核心层中布植杂质而形成。杂质可以是硼、磷、和/或砷。在一些实施方式中，第二覆盖层40的厚度在从约0.5纳米至约10纳米的范围内，并且在其他的实施方式中，第二覆盖层40的厚度在从约1纳米至约5纳米的范围内。第二覆盖层40可以经由化学气相沉积、物理气相沉积、原子层沉积、和任何其他合适的膜形成方法而形成。

接下来，如图17所示，在基板10的背侧上方形成背侧涂层50。背侧涂层50包括一层或多层的介电的材料，诸如硅氧化物、硅氮化物、硅氮氧化物、和sicn。在其他的实施方式中，使用金属层。在一些实施方式中，背侧涂层50的厚度在从约100纳米至约1000纳米的范围内，并且在其他的实施方式中，背侧涂层50的厚度在从约200纳米至约500纳米的范围内。背侧涂层50可以经由化学气相沉积、物理气相沉积、原子层沉积、和任何其他合适的膜形成方法而形成。

之后，如图18所示，在背侧涂层50之上形成光阻层60。在一些实施方式中，光阻层60的厚度在从约1微米至约3微米的范围内，执行一次或多次微影操作以图案化光阻层60，以形成第一开口65，如图19所示。

之后，经由使用图案化的光阻层60作为蚀刻遮罩来蚀刻背侧涂层50，以形成第二开口55，如图20所示。蚀刻是干式蚀刻和湿式蚀刻操作中的一种或多种。经由合适的光阻移除操作，移除光阻层60，如图21所示。

之后，蚀刻基板10，以形成第三开口15，如图22所示。在一些实施方式中，使用koh、氢氧化四甲基铵(tetramethylammoniumhydroxide，tman)、或乙二胺邻苯二酚(ethylenediaminepyrocatechol，edp)，执行湿式蚀刻，以蚀刻si基板10。也可以使用sf6、cf4、和cl2气体中的一种或多种，与n2和/或o2气体混合，经由干式蚀刻制程来蚀刻基板10。在一些实施方式中，蚀刻第三开口15下方的基板，以暴露第一覆盖层20。经由这样的操作，保护膜的框架结构由基板10的一部分和背侧涂层50的一部分形成。

接下来，如图23所示，在第二覆盖层40上方形成一或多个金属层100。在一些实施方式中，金属层100包括一层的mo、zr、nb、b、ti、ru、mosi、zrsi、nbsi、或nizrsi、或其他合适的材料。在一些实施方式中，金属层100包括ru层。在一些实施方式中，金属层100包括形成在mo层或mosi层之上的ru层。在其他的实施方式中，使用形成在zr层之上的ru层。在某些实施方式中，只使用zr层作为金属层100。在某些实施方式中，只使用ru层作为金属层100。在一些实施方式中，金属层100的厚度在从约0.5纳米至约20纳米的范围内，并且在其他的实施方式中，金属层100的厚度在从约1纳米至约10纳米的范围内。金属层100可以分别地经由化学气相沉积、物理气相沉积、原子层沉积、电镀、和任何其他合适的膜形成方法而形成。在某些实施方式中，在第三开口15的内壁之上更形成任何或所有的金属层。在一些实施方式中，保护膜的所有的层都是实心和无孔的层。在某些实施方式中，保护膜的所有的层都是无机的。

图24至35图示出了根据本揭示内容的实施方式的极紫外光光罩用的保护膜的顺序的制造操作。理解的是，可以在如图24至图35所示的制程之前、期间、和之后提供附加的操作，并且对于方法的其他实施方式，可以替换或消除以下描述的一些操作。操作/制程的顺序可能是可互换的。相同或类似于图1至图23所解释的材料、配置、尺寸、结构、条件、和操作，可能在以下的实施方式中采用，并且可能省略一些解释。

制备基板10，例如si晶圆。在一些实施方式中，基板10的厚度在从约500微米至约1000微米的范围内。在基板10之上形成第一覆盖层20作为蚀刻停止层，如图24所示。在随后的基板蚀刻操作中，第一覆盖层20功能作为蚀刻停止层。第一覆盖层20包括一层或多层的半导体材料，诸如sic、sige、ge；或介电的材料，诸如硅氧化物、sicn、硅氮化物、和硅氮氧化物；或任何其他合适的材料。在一些实施方式中，sic以磊晶成长方式形成在基板10之上。在其他的实施方式中，第一覆盖层20可以是非晶态或多晶态sic、sige、或ge层。在某些实施方式中，第一覆盖层20是硅氮化物。在一些实施方式中，覆盖层的厚度在从约0.5纳米至约40纳米的范围内，并且在其他的实施方式中，覆盖层的厚度在从约1纳米至约20纳米的范围内。第一覆盖层20可以经由化学气相沉积(cvd)、物理气相沉积(pvd)、原子层沉积(ald)、分子束磊晶(mbe)、和任何其他合适的膜形成方法而形成。

接下来，如图25所示，在第一覆盖层20之上形成基础基质层130。在一些实施方式中，基础基质层130包括半导体材料，诸如si、sic、sige；金属合金，诸如硅化物(wsi、nisi、tisi、cosi、mosi等)；或介电的材料，诸如硅氮化物。半导体材料可以是单晶态、多晶态、或非晶态。在某些实施方式中，基础基质层130包括多晶硅层或非晶态的硅层。在一些实施方式中，基础基质层130的厚度在从约10纳米至约50纳米的范围内，并且在其他的实施方式中，基础基质层130的厚度在从约20纳米至约40纳米的范围内。基础基质层130可以经由化学气相沉积、物理气相沉积、原子层沉积、分子束磊晶、和任何其他合适的膜形成方法而形成。

接下来，如图26所示，在基础基质层130上方形成基础稳定层150。在一些实施方式中，基础稳定层150包括一层或多层的金属基的材料，例如，mo、zr、ru、和nb、以及它们的合金。在一些实施方式中，基础稳定层150的厚度在从约1纳米至约20纳米的范围内。基础稳定层150可以经由化学气相沉积、物理气相沉积、原子层沉积、和任何其他合适的膜形成方法而形成。

之后，如图27所示，经由退火操作，将基础基质层130和基础稳定层150混合，以形成合金层160。在一些实施方式中，合金层160是硅化物层，诸如mosi、nbsi、zrsi、rusi等。与直接形成硅化物层作为基质层30相比，在基板上方形成硅化物层可以改善表面粗糙度(更光滑的表面)并抑制相分离，否则随后的高温制程会引起相分离。

之后，在合金层160上方形成第二覆盖层40，如图28所示。在一些实施方式中，第二覆盖层40包括一层或多层的硅氮化物和sic。在其他的实施方式中，第二覆盖层40经由在si核心层中布植杂质而形成。杂质可以是硼、磷、和/或砷。在一些实施方式中，第二覆盖层40的厚度在从约0.5纳米至约10纳米的范围内，并且在其他的实施方式中，第二覆盖层40的厚度在从约1纳米至约5纳米的范围内。第二覆盖层40可以经由化学气相沉积、物理气相沉积、原子层沉积、和任何其他合适的膜形成方法而形成。

接下来，如图29所示，在基板10的背侧上方形成背侧涂层50。背侧涂层50包括一层或多层的介电的材料，诸如硅氧化物、硅氮化物、硅氮氧化物、和sicn。在其他的实施方式中，使用金属层。在一些实施方式中，背侧涂层50的厚度在从约100纳米至约1000纳米的范围内，并且在其他的实施方式中，背侧涂层50的厚度在从约200纳米至约500纳米的范围内。背侧涂层50可以经由化学气相沉积、物理气相沉积、原子层沉积、分子束磊晶、和任何其他合适的膜形成方法而形成。

之后，如图30所示，在背侧涂层50之上形成光阻层60。在一些实施方式中，光阻层60的厚度在从约1微米至约3微米的范围内，执行一次或多次微影蚀刻操作以图案化光阻层60，以形成第一开口65，如图31所示。

之后，经由使用图案化的光阻层60作为蚀刻遮罩来蚀刻背侧涂层50，以形成第二开口55，如图32所示。蚀刻是干式蚀刻和湿式蚀刻操作中的一种或多种。经由合适的光阻移除操作，移除光阻层60，如图33所示。

之后，蚀刻基板10，以形成第三开口15，如图34所示。在一些实施方式中，使用koh、氢氧化四甲基铵(tetramethylammoniumhydroxide，tmah)、或乙二胺邻苯二酚(ethylenediaminepyrocatechol，edp)，执行湿式蚀刻，以蚀刻si基板10。也可以使用sf6、cf4、和cl2气体中的一或多种，与n2和/或o2气体混合，经由干式蚀刻制程来蚀刻基板10。在一些实施方式中，蚀刻第三开口15下方的基板，以暴露第一覆盖层20。经由这样的蚀刻操作，保护膜的框架结构由基板10的一部分和背侧涂层50的一部分形成。

接下来，如图35所示，在第二覆盖层40上方形成一或多个金属层100。在一些实施方式中，金属层100包括一层的mo、zr、nb、b、ti、ru、mosi、zrsi、nbsi、或nizrsi、或其他合适的材料。在一些实施方式中，金属层100包括ru层。在一些实施方式中，金属层100包括形成在mo层之上或在mosi层之上的ru层。在其他的实施方式中，使用在zr层之上形成的ru层。在某些实施方式中，只使用zr层作为金属层100。在某些实施方式中，只使用ru层作为金属层100。在一些实施方式中，金属层100的厚度在从约0.5纳米至约20纳米的范围内，并且在其他的实施方式中，金属层100的厚度在从约1纳米至约10纳米的范围内。金属层100可以分别地经由化学气相沉积、物理气相沉积、原子层沉积、电镀、和任何其他合适的膜形成方法而形成。在某些实施方式中，在第三开口15的内壁之上更形成任何或所有的金属层。在一些实施方式中，保护膜的所有的层都是实心和无孔的层。在某些实施方式中，保护膜的所有的层都是无机的。

图36显示根据本揭示内容的另一个实施方式的极紫外光光罩用的保护膜的截面视图。在此实施方式中，框架结构具有锥形形状(taperedshape)，其在靠背侧涂层50侧处具有比在靠第一覆盖层20侧处更大的开口。在一些实施方式中，经由使用等向性蚀刻操作来形成锥形形状的框架。锥形形状的框架可以应用于如上所述的任何实施方式。

图37显示根据本揭示内容的另一个实施方式的极紫外光光罩用的保护膜的截面视图。相同或类似于图1至图36所解释的材料、配置、尺寸、结构、条件、和操作，可能在以下的实施方式中采用，并且可能省略一些解释。

在此实施方式中，保护膜包括在第一覆盖层20之上的第一基质层170，在第一基质层170之上的第二基质层180，以及在第二基质层180之上的第二覆盖层40和金属层100。在一些实施方式中，第一基质层170包括半导体材料，诸如si、sic、和sige。半导体材料可以是单晶态、多晶态、或非晶态。在某些实施方式中，第一基质层170包括多晶硅层或非晶态的硅层。在一些实施方式中，第一基质层170的厚度在从约10纳米至约50纳米的范围内，并且在其他的实施方式中，第一基质层170的厚度在从约20纳米至约40纳米的范围内。第二基质层180包括硅化物，诸如wsi、nisi、tisi、cosi、mosi、nbsi、zrsi、nbzrsi、或类似者。在某些实施方式中，第二基质层180包括mosi层或zrsi层。在一些实施方式中，对硅化物层进行氮化操作或氧化操作，以形成例如mosin、zrsin、mosio、或zrsio。在一些实施方式中，第二基质层180的厚度在从约10纳米至约50纳米的范围内，并且在其他的实施方式中，第二基质层180的厚度在从约20纳米至约40纳米的范围内。

图38显示一截面图，其绘示根据本揭示内容的实施方式的贴附至极紫外光光罩的保护膜200。保护膜200的框架结构以适当的接合材料贴附至极紫外光光罩210的表面。在一些实施方式中，接合材料是粘着剂，诸如丙烯酸的胶或硅基的胶、或a-b交联型胶(a-bcrosslinktypeglue)。框架结构的尺寸大于极紫外光光罩210的黑色边框212的区域，因此保护膜200不仅覆盖光罩的电路图案214区域，也覆盖黑色边框212。

在本揭示内容的一些实施方式中，经由使用具有如上所述的保护膜的极紫外光光罩来形成光阻图案。具有保护膜的极紫外光光罩设置在极紫外光曝光工具中。涂有光阻的基板(晶圆)也放置在极紫外光曝光工具中。极紫外光在极紫外光的光源处产生，并通过保护膜被引导至极紫外光光罩上。之后极紫外光被极紫外光光罩反射，并且具有电路图案讯息的反射光被引导至在基板之上的光阻层上。随后进行显影操作，以形成光阻图案。之后，经由使用光阻图案作为蚀刻遮罩，经由一或多次蚀刻操作将底层(under-layer)图案化，以制造用于半导体装置的图案。

与习知的保护膜相比，根据本揭示内容的实施方式的保护膜可以提供更高的强度和热传导(耗散)、以及较高的极紫外光透射率和较低的极紫外光反射率。

将会理解，并非所有优点都必须在本文中讨论，并非所有实施方式或实施例都需要特定的优点，并且其他的实施方式或实施例可能提供不同的优点。

根据本揭示内容的一个态样，极紫外光光罩用的保护膜包括第一覆盖层、设置在第一覆盖上方的基质层、设置在基质层上方的第二覆盖层、以及设置在第二覆盖层上方的金属层。在前述和以下的一或多个实施方式中，基质层由硅化物制成。在前述和以下的一或多个实施方式中，硅化物是mosi或zrsi。在前述和以下的一或多个实施方式中，第一覆盖层和第二覆盖层由硅氧化物、硅氮化物、硅氮氧化物、sic和sicn中的一种或多种制成。在前述和以下的一或多个实施方式中，第一覆盖层和第二覆盖层由相同的材料制成。在前述和以下的一或多个实施方式中，第一覆盖层和第二覆盖层由彼此不同的材料制成。在前述和以下的一或多个实施方式中，金属层是ru层、mo层、和zr层中的一或多种。

根据本揭示内容的另一个方面，一种极紫外光光罩用的保护膜包括第一覆盖层、设置在第一覆盖层上方的基质层、设置在基质层上方的稳定层、设置在稳定层上方的第二覆盖层、以及设置在稳定层上方的金属层。在前述和以下的一或多个实施方式中，稳定层是nb层、硼层、和碳层中的一或多种。在前述和以下的一或多个实施方式中，基质层由硅化物制成。在前述和以下的一或多个实施方式中，硅化物是mosi、zrsi、和nbsi中的一或多种。在前述和以下的一或多个实施方式中，第一覆盖层和第二覆盖层由硅氧化物、硅氮化物、硅氮氧化物、sic、和sicn中的一或多种制成。在前述和以下一或多个实施方式中，第一覆盖层和第二覆盖层由相同的材料制成。在前述和以下的一或多个实施方式中，第一覆盖层和第二覆盖层由彼此不同的材料制成。在前述和以下的一或多个实施方式中，金属层是ru层、mo层、和zr层中的一或多种。在前述和以下的一或多个实施方式中，稳定层的厚度在从0.5纳米至10纳米的范围内。在前述和以下的一或多个实施方式中，基质层是多晶硅层和非晶态的硅层中的其中一种，并且稳定层是mosi层、zrsi层、和nbsi层中的一或多种。

根据本揭示内容的另一个方面，在制造极紫外光光罩用的保护膜的方法中，在基板的前表面上方形成第一覆盖层。在第一覆盖层上方形成第一基础基质层。在第一基础基质层上方形成第二基础基质层。经由热操作，由第一基础基质层和第二基础基质层形成合金，作为合金基质层。在合金基质层上方形成第二覆盖层。在基板的背表面之上形成背侧涂层。经由图案化背侧涂层，在背侧涂层中形成第一开口。通过第一开口蚀刻基板，在基板中形成第二开口。在第二覆盖层上方形成一或多个金属层。在前述和以下的一或多个实施方式中，第一基础基质层是多晶硅或非晶态的硅，并且第二基础基质层是mo、zr、和nb中的一或多种。

本揭示内容的一些实施方式提供了一种极紫外光光罩用的保护膜，包含：第一覆盖层、基质层、第二覆盖层、以及金属层。基质层设置在第一覆盖层上方；第二覆盖层设置在基质层上方；金属层设置在第二覆盖层上方。

在一些实施方式中，其中基质层由硅化物制成。

在一些实施方式中，其中硅化物是mosi或zrsi。

在一些实施方式中，其中第一覆盖层和第二覆盖层由硅氧化物、硅氮化物、硅氮氧化物、sic、和sicn中的一或多种制成。

在一些实施方式中，其中第一覆盖层和第二覆盖层由相同的材料制成。

在一些实施方式中，其中第一覆盖层和第二覆盖层由彼此不同的材料制成。

在一些实施方式中，其中金属层是ru层、mo层、和zr层中的一或多种。

本揭示内容的另一些实施方式提供了一种极紫外光光罩用的保护膜，包含：第一覆盖层、基质层、稳定层、第二覆盖层、以及金属层。基质层设置在第一覆盖层上方；稳定层设置在基质层上方；第二覆盖层设置在稳定层上方；金属层设置在稳定层上方。

在一些实施方式中，其中稳定层是nb层、硼层、和碳层中的一或多种。

在一些实施方式中，其中基质层由硅化物制成。

在一些实施方式中，其中硅化物是mosi、zrsi、和nbsi中的一或多种。

在一些实施方式中，其中第一覆盖层和第二覆盖层由硅氧化物、硅氮化物、硅氮氧化物、sic、和sicn中的一或多种制成。

在一些实施方式中，其中第一覆盖层和第二覆盖层由相同的材料制成。

在一些实施方式中，其中第一覆盖层和第二覆盖层由彼此不同的材料制成。

在一些实施方式中，其中金属层是ru层、mo层、和zr层中的一或多种。

在一些实施方式中，其中稳定层的厚度在0.5纳米至10纳米的范围内。

在一些实施方式中，其中：基质层是多晶硅层和非晶态的硅层中的其中一种，以及稳定层是mosi层、zrsi层、和nbsi层中的一或多种。

本揭示内容的一些实施方式提供了一种制造极紫外光光罩用的保护膜的方法，方法包含：在基板的前表面上方形成第一覆盖层；在第一覆盖层上方形成第一基础基质层；在第一基础基质层上方形成第二基础基质层；经由热操作，从第一基础基质层和第二基础基质层形成合金，作为合金基质层；在合金基质层上方形成第二覆盖层；在基板的背表面之上形成背侧涂层；经由图案化背侧涂层，在背侧涂层中形成第一开口；经由通过第一开口来蚀刻基板，在基板中形成第二开口；以及在第二覆盖层上方形成一或多个金属层。

在一些实施方式中，其中第一基础基质层是多晶硅或非晶态的硅，并且第二基础基质层是mo、zr、和nb中的一或多种。

在一些实施方式中，其中金属层是一或多个zr层。

以上概述了数个实施方式或实施例，以便本领域技术人员可较佳地理解本揭示内容的各个方面。本领域的技术人员应理解，他们可能容易地使用本揭示内容，作为其他制程和结构的设计和修改的基础，以实现与在此介绍的实施方式或实施例的相同的目的，和/或达到相同的优点。本领域技术人员亦应理解，与这些均等的建构不脱离本揭示内容的精神和范围，并且他们可能在不脱离本揭示内容的精神和范围的情况下，进行各种改变、替换、和变更。