远紫外光刻工艺和掩模的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及远紫外光刻工艺和掩模。
[0002]交叉参考
[0003]本专利申请与2013年9月6日提交的名称为“远紫外光刻工艺和掩模”的美国第14/020, 302号相关，其全部内容通过引用结合于此。
【背景技术】
[0004]半导体集成电路(IC)产业在过去的几十年里已经经历了快速增长。半导体材料和设计中的技术进步已经产生越来越小并且更复杂的电路。由于与加工和制造相关的技术也已经经历技术进步，这些材料和设计进步已经成为可能。随着器件部件尺寸(诸如栅极长度)降低，带来了许多挑战。高分辨率光刻工艺通常是降低部件尺寸的更加重要的领域之一，并且一般期望该领域中的改进。一种光刻技术是远紫外(EUV)光刻。其他技术包括X-射线光刻、离子束投影光刻、电子束投影光刻、以及多电子束无掩模光刻。
[0005]对于具有非常小的部件尺寸(诸如14nm)的半导体技术节点以及更高的节点，EUV光刻是有前途的图案化技术。由于使用掩模转印晶圆，因此EUV光刻与光学光刻非常相似。然而，与光学光刻不同，EUV使用EUV区中的光，例如在约13.5nm。在13.5nm波长处，许多材料是高度吸收的。因此，通常在EUV光刻中使用反射光学器件而不是折射光学器件。尽管EUV光刻的现有方法对于其预期目的大体上是足够的，但是其并不是在所有方面全部令人满意。例如，由等离子体产生的EUV光，诸如DPP (放电产生的等离子体)和LPP (激光产生的等离子体)发射一些带外(OOB)福射。OOB福射的一部分(有时称为耀光)也可以到达目标衬底(例如晶圆)并且导致图像对比度损失。因此期望该领域的进一步改进。
【发明内容】
[0006]为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种低远紫外反射(LEUVR)掩模包括:低热膨胀材料(LTEM)层；低远紫外反射(LEUVR)多层，位于所述LTEM层的第一区上方；高远紫外反射(HEUVR)多层，位于所述LTEM的第二区的上方；以及图案化的吸收层，位于所述LEUVR多层和所述HEUVR多层的上方。
[0007]在上述掩模中，其中，所述LEUVR多层具有小于2%的EUV反射率。
[0008]在上述掩模中，其中，所述HEUVR多层具有大于30%的EUV反射率。
[0009]在上述掩模中，其中，所述LEUVR多层包括四十个膜对，每个膜对包括第一膜和第二膜，所述第一膜包括约1.5nm的钼(Mo)以及所述第二膜包括约2nm的硅(Si)。
[0010]在上述掩模中，其中，所述LEUVR多层包括四十个膜对，每个膜对包括第一膜和第二膜，所述第一膜包括约4.5nm的钼(Mo)以及所述第二膜包括约6nm的硅(Si)。
[0011]在上述掩模中，其中，所述LEUVR多层包括约280nm厚度的钼硅(MoSi)层。
[0012]在上述掩模中，还包括:覆盖层，位于所述LEUVR多层和所述HEUVR多层的上方。
[0013]在上述掩模中，还包括:覆盖层，位于所述LEUVR多层和所述HEUVR多层的上方；其中，所述覆盖层包括约2.5nm厚度的钌(Ru)。
[0014]在上述掩模中，其中，所述第二区围绕所述第一区。
[0015]在上述掩模中，其中，所述图案化的吸收层包括约70nm厚度的氮化钽硼(TaBN)。
[0016]在上述掩模中，其中，所述图案化的吸收层包括约56nm厚的氮化钽硼(TaBN)和在所述TaBN层的上方沉积的约14nm厚度的氧化钽硼(TaBO)。
[0017]在上述掩模中，其中，所述HEUVR多层包括四十对具有约3nm厚度的钼(Mo)和约4nm厚度的娃(Si)的膜。
[0018]根据本发明的另一个方面，提供了一种远紫外光刻(EUVL)工艺包括:接收具有至少一个共有图案的掩模对，所述掩模对包括:远紫外(EUV)掩模，具有第一 EUV反射率r1;以及低EUV反射率掩模，具有第二 EUV反射率r2;接收涂覆有光刻胶层的衬底；接收装备有EUV辐射的EUV扫描器；通过利用所述EUV扫描器和所述EUV掩模对衬底实施第一曝光工艺，其中，根据第一曝光剂量矩阵执行所述第一曝光工艺；以及通过利用所述EUV扫描器和所述低EUV反射率掩模对衬底实施第二曝光工艺，其中，根据第二曝光剂量矩阵执行所述第二曝光工艺。
[0019]在上述工艺中，其中，根据所述第一曝光剂量矩阵执行所述第一曝光工艺如下实施:曝光所述衬底的N区，每个区(“n”，在I至N的范围内)接收根据以下公式的不同曝光剂量:Eop - (η-1) Δ，其中Δ = IyV1 XEop并且Eop =优化的曝光剂量。
[0020]在上述工艺中，其中，根据所述第二曝光剂量矩阵执行所述第二曝光工艺如下实施:曝光所述衬底的N区，每个区(“n”，在I至N的范围内)接收根据以下公式的不同曝光剂量:(n-l)Eop。
[0021]在上述工艺中，其中，所述衬底的每个区接收总曝光剂量，所述总曝光剂量是在所述第一曝光工艺和所述第二曝光工艺中接收的曝光剂量的组合。
[0022]在上述工艺中，其中，所述衬底的每个区接收总曝光剂量，所述总曝光剂量是在所述第一曝光工艺和所述第二曝光工艺中接收的曝光剂量的组合；其中，所述衬底的每个区从所述EUV辐射接收基本上相同量的曝光剂量。
[0023]在上述工艺中，其中，所述衬底的每个区接收总曝光剂量，所述总曝光剂量是在所述第一曝光工艺和所述第二曝光工艺中接收的曝光剂量的组合；其中，所述衬底的每个区从所述EUV辐射接收基本上相同量的曝光剂量；其中，所述衬底的每个区从所述EUV辐射的深紫外(DUV)带外(OOB)辐射接收基本上不同的曝光剂量。
[0024]在上述工艺中，其中，所述衬底的每个区接收总曝光剂量，所述总曝光剂量是在所述第一曝光工艺和所述第二曝光工艺中接收的曝光剂量的组合；其中，所述衬底的每个区从所述EUV辐射接收基本上相同量的曝光剂量；还包括:测量所述衬底的每个区的临界尺寸(CD);绘制CD对所述第一曝光和所述第二曝光的曝光剂量的总和的图表以确定CD对DUV OOB辐射水平的趋势线；以及利用所述图表，确定所述EUV扫描器曝光的所述EUV掩模上的DUV耀光影响。
[0025]根据本发明的又一个方面，提供了一种低远紫外反射(LEUVR)掩模包括:低热膨胀材料(LTEM)层；第一远紫外反射率(EUVR)多层，位于所述LTEM层上方，具有大于30%的EUV反射率；第二远紫外反射率(EUVR)多层，位于所述第一 EUVR的一部分上方以形成第三EUVR多层，所述第三EUVR多层具有作为所述第三EUVR多层底部的所述第一 EUVR和作为所述第三EUVR多层上部的所述第二 EUVR，其中，所述第三EUVR多层具有小于2%的EUV反射率；以及图案化的吸收层，位于所述第一 EUVR多层和所述第二 EUVR多层上方。
【附图说明】
[0026]当结合附图进行阅读时，根据下面详细的描述可以更好地理解本发明。应该强调的是，根据工业中的标准实践，各种部件没有被按比例绘制并且仅仅用于说明的目的。实际上，为了清楚的讨论，各种部件的尺寸可以被任意增加或减少。
[0027]图1是用于执行本发明的一个或者多个实施例的光刻工艺的框图。
[0028]图2是处于根据本发明的方面构建的光刻工艺的各个阶段的掩模衬底的示意性截面图。
[0029]图3是处于根据本发明的方面构建的光刻工艺的各个阶段的低EUV反射率(LEUVR)掩模的示意性截面图。
[0030]图4是处于根据本发明的方面构建的光刻工艺的各个阶段的EUV掩模的示意性截面图。
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