Euv掩模和通过使用euv掩模的制造方法
【专利说明】
[0001] 优先权数据
[0002] 本申请要求于2014年11月26日提交的标题为"EUV Mask and Manufac1:u;ring Method by Using the Same"的临时专利申请第62/084, 608号的优先权，其全部内容通过 引用结合于此作为参考。
技术领域
[0003] 本发明实施例设及EUV掩模和通过使用EUV掩模的制造方法。
【背景技术】
[0004] 半导体集成电路（1C)产业经历了指数式发展。1C材料和设计中的技术进步已经 产生了数代的1C，其中每代1C都具有比上一代1C更小和更复杂的电路。在1C发展过程 中，部件密度（即，每一忍块面积上互连器件的数量）通常已经增加而几何尺寸（即，使用 制造工艺可W制造的最小的组件（或线））却已减小。通常运种按比例缩小工艺通过提高 生产效率和降低相关成本而带来益处。运种按比例缩小已经增加了处理和制造1C的复杂 度。为了实现运些进步，需要1C处理和制造中的类似发展。例如，对实施更高分辨率光刻 工艺的需要增长了。一种光刻技术是极紫外光刻巧UVL)。其他技术包括X-射线光刻、离子 束投影光刻、电子束投影光刻和多个电子束无掩模光刻。
[0005] EUVL采用使用极紫外巧UV)区中的光的扫描仪，极紫外巧UV)区中的波长为约 1-lOOnm。一些EUV扫描仪提供4X缩小投影印刷，类似于一些光学扫描仪，除了 EUV扫描仪 使用反射而不是折射光学器件，即，反射镜代替透镜。EUV扫描仪在形成于反射掩模上的吸 收层（"EUV"掩模吸收件）上提供期望的图案。目前，在用于制造集成电路的EUVL中采用 二元强度掩模度IM)。除了 EWL采用EUV区中的光（即，在13.5nm处）之外，EWL非常类 似于光学光刻，类似之处在于其需要掩模W印刷晶圆。在13. 5nm左右的波长处，所有材料 都高度吸收。因此，使用反射光学器件而不是折射光学器件。多层（ML)结构作为EUV空白 掩模。
[0006] 然而，常规的EVU掩模及其制造仍具有缺陷。例如，EVU掩模具有吸收层。传统的 EUV掩模吸收层可W导致较大的投影移位（aerial image shifts),运是不期望的。作为另 一个实例，EUV掩模通常需要薄膜，其可W用作保护罩W保护EUV掩模免受损坏和/或污染 粒子的影响。然而，根据特定的传统制造工艺的薄膜的制造可能导致薄膜变得扭曲、损坏或 W其他方式受到破坏，从而使得薄膜不可用。
[0007] 因此，虽然抓V光刻系统和工艺通常已经满足它们的预期目的，但是它们没有在 所有方面都尽如人意。需要一种EUV光刻方法系统W解决上述问题。
【发明内容】
[0008] 根据本发明的一些实施例，提供了一种光刻掩模，包括：衬底，含有低热膨胀材料 (LTEM);反射结构，设置在所述衬底上方；覆盖层，设置在所述反射结构上方；W及吸收层， 设置在所述覆盖层上方，其中，所述吸收层含有具有在从约0. 95至约1. 01的范围内的折射 率和大于约0. 03的消光系数的材料。
[0009] 根据本发明的另一些实施例，提供了一种晶圆制造工艺，包括：在衬底上方形成材 料层；在所述材料层上方形成光刻胶层；W及在光刻工艺中使用极紫外0JV)掩模图案化所 述光刻胶层，其中，所述UV掩模包括：衬底，含有低热膨胀材料化TEM);反射结构，设置在所 述衬底上方；覆盖层，设置在所述反射结构上方；和吸收层，设置在所述覆盖层上方，其中， 所述吸收层含有具有在从约0. 95至约1. 01的范围内的折射率和大于约0. 03的消光系数 的材料。
[0010] 根据本发明的又一些实施例，提供了一种制造光刻掩模的方法，包括：在低热膨胀 材料化TEM)衬底上方形成反射结构；在所述反射结构上方形成覆盖层；W及在所述覆盖层 上方形成吸收层，其中，所述吸收层含有具有在从约0. 95至约1. 01的范围内的折射率和大 于约0. 03的消光系数的材料。
【附图说明】
[0011] 当结合附图进行阅读时，根据下面详细的描述可W更好地理解本发明的方面。应 该强调的是，根据工业中的标准实践，各个部件没有被按比例绘制。实际上，为了清楚的讨 论，各种部件的尺寸可W被任意地增大或减小。
[0012] 图1是根据一些实施例构建的光刻系统的示意图。
[001引图2是根据一些实施例构建的EUV掩模的剖视图。
[0014] 图3至图4是示出不同EUV掩模的投影移位的图。
[001引图5是根据一些实施例的制造 EUV掩模的方法的流程图。
[0016] 图6是根据一些实施例的晶圆的简化的顶视图。
[0017] 图7至图14是根据一些实施例的示出EUV掩模薄膜的制造的各个器件的简化的 截面侧视图。
[0018] 图15是根据一些实施例的形成EUV掩模薄膜的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0019] W下公开内容提供了许多用于实现本发明的不同特征的不同实施例或实例。W下 将描述组件和布置的具体实例W简化本发明。当然，运些仅仅是实例并且不旨在限制。例 如，在W下描述中，在第二部件上方或上形成第一部件可W包括第一部件和第二部件直接 接触的实施例，也可W包括形成在第一部件和第二部件之间的附加部件使得第一部件和第 二部件不直接接触的实施例。此外，本发明可W在各个实例中重复参考标号和字符。运种 重复是为了简化和清楚的目的，并且其本身并不表示所论述多个实施例和/或配置之间的 关系。
[0020] 而且，为便于描述，在此可W使用诸如"在...之下"、"在...下方"、"下部"、 "在...之上"、"上部"等的空间相对术语，W描述如图所示的一个元件或部件与另一（或另 一些）元件或部件的关系。除了图中所示的方位外，空间相对位置术语旨在包括器件在使 用或操作中的不同方位。器件可其他方式定向（旋转90度或在其他方位上），而本文 使用的空间相对描述符可W同样地作相应的解释。
[0021] 图1是根据一些实施例构建的光刻系统10的示意图。光刻系统10也可通常称为 扫描仪，可操作扫描仪W利用相应的福射源和曝光模式实施光刻曝光工艺。在本实施例中， 光刻系统10是设计为通过EUV光曝光光刻胶层的极紫外巧UV)光刻系统。光刻胶层是对 EUV光敏感的材料。EUV光刻系统10采用福射源12产生W EUV光，诸如具有介于约Inm和 约lOOnm之间的范围内的波长的EUV光。在一个特定的实例中，福射源12产生具有集中在 约13. 5皿的波长的EUV光。因此，福射源12也被称为紫外福射源12。
[0022] 光刻系统10还采用了照明器14。在各个实施例中，该照明器14包括各种折射光 学组件，诸如单透镜或具有多个透镜的透镜系统（波带板）或者可选地反射光学器件（W 用于EUV光刻系统），诸如单反射镜或具有多个反射镜的反射镜系统，W将光从福射源12导 向至掩模台16,特别是导向至固定在掩模台16上的掩模18。在本实施例中，其中，福射源 12产生EUV波长范围内的光，照明器14采用反射光学器件。在一些实施例中，该照明器14 包括偶极照明组件。
[0023] 在一些实施例中，该照明器14是可操作的W配置反射镜，从而向掩模18提供适当 的照明。在一个实例中，该照明器14的反射镜是可切换的W将EUV光反射至不同的照明位 置。在一些实施例中，照明器14之前的工作台可W额外地包括其他可切换的反射镜，该其 他可切换的反射镜是可控制的W利用照明器14的反射镜将EUV光导向至不同的照明位置。 在一些实施例中，照明器14配置为向掩模18提供同轴照明（0NI)。在实例中，采用具有至 多为0.3的部分相干σ的磁盘照明器14。在一些其他实施例中，照明器14配置为向掩模 18提供离轴照明（0ΑΙ)。在实例中，照明器14是偶极照明器。在一些实施例中，偶极照明 器具有至多0. 3的部分相干σ。
[0024] 该光刻系统10还包括配置为固定掩模18的掩模台16。在一些实施例中，掩模台 16包括静电卡盘（e-卡盘）W固定掩模18。运是因为气体分子吸收EUV光，并且用于EUV 光刻图案化的光刻系统保持在真空环境下W避免EUV强度损失。在本发明中，交替使用掩 模、光掩模和中间掩模W代表相同的物质。
[00巧]在本实施例中，光刻系统10是EUV光刻系统，和掩模18是反射掩模。为了说明的 目的，提供了掩模18的一个示例性结构。掩模18包括具有合适的材料的衬底，诸如低热膨 胀材料（LTEM)或烙融石英。在各个实例中，LTEM包括Ti〇2渗杂的Si〇2,或者具有低热膨胀 的或其他合适的材料。
[0026] 掩模18还包括沉积在衬底上的反射ML。该ML包括多个膜对，诸如钢-娃（Mo/ Si)膜对（例如，在每一个膜对中，钢层位于娃层之上或之下）。可选地，ML可W包括钢-被 (Mo/Be)膜对，或者包括可配置为W高度反射EUV光的其他合适的材料。
[0027] 该掩模18可进一步包括覆盖层，诸如设置在ML上W用于保护的钉（Ru)。掩模18 还包括沉积在ML上方的吸收层。吸收层被图案化为限定集成电路（1C)的层，根据本发明 的各个方面，在下文中更详细地论述该吸收层。可选地，另一个反射层可W沉积在ML上方 并且被图案化W限定集成电路的层，从而形成EUV相移掩模。
[0028] 光刻系统10还包括投影光学模块（或投影光学框（P0B) 20) W将掩模18的图案 成像至固定于光刻系统10的衬底台28上的半导体衬底26。在各个实施例中，P0B 20具有 折射光学器件（诸如用于UV光刻系统）或者可选地反射光学器件（诸如用于EUV光刻系 统）。P0B 20收集从掩模18导向的光，并且该光携带限定在