波束成形器、退火系统、热处理法和半导体装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种波束成形器、采用该波束成形器的退火系统、对基底进行热处理的方法和制造半导体装置的方法。所述处理系统包括：能量源，产生沿着能量束路径发射的能量束。波束截面成形器沿着能量束路径布置，接收入射能量束并修改入射能量束的截面形状以输出形状修改的能量束。波束强度成形器沿着能量束路径布置，接收具有第一强度轮廓的入射能量束并输出具有第二强度轮廓的强度被修改的能量束，其中，所述第一强度轮廓在其中心区域具有相对最大平均强度，第二强度轮廓在其中心区域具有相对最小平均强度。
【专利说明】波束成形器、退火系统、热处理法和半导体装置制造方法
[0001]本申请要求于2012年9月19日提交到韩国知识产权局的第10-2012-0104116号韩国专利申请的优先权，其全部内容通过引用包含于此。
【背景技术】
[0002]在半导体装置的制造中，存在持续的朝着增加的集成度的趋势。因此，存在在半导体基底上形成不断减小的规模的图案的增加的需求。为了满足这种需求，在光刻法中用于在半导体装置上形成图案的光源的波长已变得更短。例如，在以前，光刻处理使用具有g线波段(例如，大约436nm)或i线波段(例如，大约365nm)的光源。随着对更高集成度的需求，具有深紫外波段的光源(例如，ArF激光)的使用继续变得更加普遍。另外，使用具有极紫外(EUV)波段的光源的光刻处理甚至可能很快变得普及。
【发明内容】
[0003]本公开涉及一种被构造为修改入射能量束的强度分布的光学部件。本公开还涉及使用这种光学部件的热处理系统。本公开还涉及对基底进行热处理的方法。本公开还涉及对反射光掩模进行热处理的方法。本公开还涉及使用热处理的光掩模形成半导体装置的方法。
[0004]在一个方面，一种处理系统包括:能量源，产生沿着能量束路径发射的能量束；波束截面成形器，沿着能量束路径布置，接收入射能量束，并修改入射能量束的截面形状以输出形状被修改的能量束；和波束强度成形器，沿着能量束路径布置，接收具有第一强度轮廓的入射能量束并输出具有第二强度轮廓的强度被修改的能量束，其中，所述第一强度轮廓在其中心区域具有相对最大平均强度，第二强度轮廓在其中心区域具有相对最小平均强度。
[0005]在一些实施例中，所述处理系统还包括:载物台，沿着能量束路径布置，基底位于载物台上，并且强度被修改的能量束入射到载物台。
[0006]在一些实施例中，载物台被构造和布置为容纳基底。
[0007]在一些实施例中,基底包括光掩模和晶片中的至少一个。
[0008]在一些实施例中，基底包括芯片。
[0009]在一些实施例中，载物台被构造和布置为容纳包括多层吸收剂类型Mo/Si光掩模的基底，多层吸收剂类型Mo/Si光掩模被构造和布置为用于极紫外(EUV)反射类型光刻处理。
[0010]在一些实施例中，入射到基底的强度被修改的能量束引起基底的目标区域的热处理。
[0011]在一些实施例中，热处理在目标区域中导致基底被加热至基本上恒定的第一温度。
[0012]在一些实施例中，第一温度大于熔化基底上的第一材料所需的温度。
[0013]在一些实施例中，第一材料是作为加热至第一温度的结果而熔化的Si层。[0014]在一些实施例中，第一温度小于熔化基底上的第二材料所需的温度。
[0015]在一些实施例中，第二材料是作为加热至第一温度的结果而未熔化的Mo层。
[0016]在一些实施例中，热处理在目标区域以外的区域中导致基底被加热至小于第一温度的第二温度。
[0017]在一些实施例中，第二温度小于熔化基底上的材料所需的温度。
[0018]在一些实施例中，波束截面成形器包括从包括下面各项的组选择的至少一个光学兀件:透镜、反射镜、棱镜、偏振器、窗口和光栅。
[0019]在一些实施例中，波束强度成形器包括从包括下面各项的组选择的至少一个光学元件:透镜、反射器、衍射光学元件(D0E)、空间光调制器(SLM)和数字反射镜装置(DMD)。
[0020]在一些实施例中，能量源包括激光源，能量束是激光束。
[0021]在一些实施例中，入射到波束强度成形器的能量束具有强度分布，以使在中心区域的强度大于在边缘区域的强度。
[0022]在一些实施例中，入射到波束强度成形器的能量束具有高斯强度分布。
[0023]在一些实施例中，强度被修改的能量束具有凹强度分布。
[0024]在一些实施例中，凹强度分布在边缘区域具有第一平均强度并且在中心区域具有第二平均强度，第一平均强度为第二平均强度的大约1.3倍至大约15倍。
[0025]在一些实施例中，第二强度足以熔化强度被修改的能量束所入射到的基底上的材料。
[0026]在一些实施例中，由波束截面成形器输出的形状被修改的能量束入射到波束强度成形器上。
[0027]在一些实施例中，由波束强度成形器输出的强度被修改的能量束入射到波束截面成形器上。
[0028]在一些实施例中，由波束强度成形器输出的强度被修改的能量束的第二强度轮廓具有振荡分布，所述振荡分布具有局部最大值和局部最小值。
[0029]在一些实施例中，第二强度轮廓的局部最小值位于第二强度轮廓的边缘区域中，局部最小值小于在第二强度轮廓的中心区域的相对最小平均强度。
[0030]在一些实施例中，第二强度轮廓的局部最大值位于第二强度轮廓的边缘区域中，局部最大值大于在第二强度轮廓的边缘区域的平均强度。
[0031]在一些实施例中，根据振荡轮廓的曲线拟合确定在第二强度轮廓的边缘区域的平均强度。
[0032]在另一方面，一种波束强度成形器被构造和布置为接收具有第一强度轮廓的入射能量束并输出具有第二强度轮廓的强度被修改的能量束，其中，所述第一强度轮廓在其中心区域具有相对最大平均强度，第二强度轮廓在其中心区域具有相对最小平均强度。
[0033]在一些实施例中，波束强度成形器包括从包括下面各项的组选择的至少一个光学元件:透镜、反射器、衍射光学元件(D0E)、空间光调制器(SLM)和数字反射镜装置(DMD)。
[0034]在一些实施例中，入射到波束强度成形器的能量束具有强度分布，以使在中心区域的平均强度大于在边缘区域的平均强度。
[0035]在一些实施例中，入射到波束强度成形器的能量束具有高斯强度分布。
[0036]在一些实施例中，强度被修改的能量束具有凹强度分布。[0037]在一些实施例中，凹强度分布在边缘区域具有第一强度并且在中心区域具有第二强度，第一强度为第二强度的大约1.3倍至大约15倍。
[0038]在一些实施例中，第二强度足以熔化强度被修改的能量束所入射到的基底上的材料。
[0039]在一些实施例中，由波束强度成形器输出的强度被修改的能量束的第二强度轮廓具有振荡分布，所述振荡分布具有局部最大值和局部最小值。
[0040]在一些实施例中，第二强度轮廓的局部最小值位于第二强度轮廓的边缘区域中，局部最小值小于在第二强度轮廓的中心区域的相对最小平均强度。
[0041]在一些实施例中，第二强度轮廓的局部最大值位于第二强度轮廓的边缘区域中，局部最大值大于在第二强度轮廓的边缘区域的平均强度。
[0042]在一些实施例中，根据振荡轮廓的曲线拟合确定在第二强度轮廓的边缘区域的平均强度。
[0043]在另一方面，一种处理基底的方法包括:在能量源产生能量束；在波束截面成形器接收能量束，波束截面成形器修改能量束的截面形状以输出形状被修改的能量束；在波束强度成形器接收能量束，接收的能量束具有第一强度轮廓，波束强度成形器输出具有第二强度轮廓的强度被修改的能量束，其中，所述第一强度轮廓在其中心区域具有相对最大平均强度，第二强度轮廓在其中心区域具有相对最小平均强度；以及将强度被修改的能量束施加到位于载物台的基底，入射到基底的强度被修改的能量束用于处理基底。
[0044]在一些实施例中，所述方法还包括:控制将强度被修改的能量束施加到基底的持续时间。
[0045]在一些实施例中，基于Si和Mo的相对熔点确定施加强度被修改的能量束的持续时间。
[0046]在一些实施例中，施加强度被修改的能量束的持续时间被确定，以选择性地熔化存在于基底中的Si，同时避免熔化存在于基底中的Mo。
[0047]在一些实施例中,基底包括光掩模和晶片中的至少一个。
[0048]在一些实施例中，基底包括芯片。
[0049]在一些实施例中，基底包括光掩模，光掩模又被构造和布置为用于极紫外(EUV)光刻处理。
[0050]在一些实施例中，载物台被构造并布置为容纳包括多层吸收剂类型Mo/Si光掩模的基底，多层吸收剂类型Mo/Si光掩模又被构造并布置为用于极紫外(EUV)反射类型光刻处理。
[0051 ] 在一些实施例中，入射到基底以用于处理基底的强度被修改的能量束引起基底的目标区域的热处理。
[0052]在一些实施例中，热处理在目标区域中导致基底被加热至基本上恒定的第一温度。
[0053]在一些实施例中，第一温度大于熔化基底上的材料所需的温度。
[0054]在一些实施例中，热处理在目标区域以外的区域中导致基底被加热至小于第一温度的第二温度。
[0055]在一些实施例中，第二温度小于熔化基底上的材料所需的温度。[0056]在一些实施例中，能量源包括激光源，能量束是激光束。
[0057]在一些实施例中，入射到波束强度成形器的能量束具有强度分布，以使在中心区域的强度大于在边缘区域的强度。
[0058]在一些实施例中，入射到波束强度成形器的能量束具有高斯强度分布。
[0059]在一些实施例中，强度被修改的能量束具有凹强度分布。
[0060]在一些实施例中，凹强度分布在边缘区域具有第一平均强度并且在中心区域具有第二平均强度，第一强度为第二强度的大约1.3倍至大约15倍。
[0061]在一些实施例中，第二强度足以熔化强度被修改的能量束所入射到的基底上的材料。
[0062]在一些实施例中，由波束截面成形器输出的形状被修改的能量束由波束强度成形器接收。
[0063]在一些实施例中，由波束强度成形器输出的强度被修改的能量束由波束截面成形器接收。
[0064]在一些实施例中，由波束强度成形器输出的强度被修改的能量束的第二强度轮廓具有振荡分布，振荡分布具有局部最大值和局部最小值。
[0065]在一些实施例中，第二强度轮廓的局部最小值位于第二强度轮廓的边缘区域中，局部最小值小于在第二强度轮廓的中心区域的相对最小平均强度。
[0066]在一些实施例中，第二强度轮廓的局部最大值位于第二强度轮廓的边缘区域中，局部最大值大于在第二强度轮廓的边缘区域的平均强度。
[0067]在一些实施例中，根据振荡轮廓的曲线拟合确定在第二强度轮廓的边缘区域的平均强度。
[0068]在另一方面，一种对EUV光掩模进行热处理的方法包括:分配EUV光掩模的邻接区域以被利用对应规定的热处理进行热处理；以及对于每个邻接区域:在由对应规定热处理确定的持续时间期间在能量源产生能量束；在波束强度成形器接收能量束，接收的能量束具有第一强度轮廓，波束强度成形器输出具有第二强度轮廓的强度被修改的能量束，其中，所述第一强度轮廓在其中心区域具有相对最大平均强度，第二强度轮廓在其中心区域具有相对最小平均强度；以及将强度被修改的能量束施加到位于载物台的EUV光掩模，入射到EUV光掩模的区域的强度被修改的能量束用于对EUV光掩模的区域进行热处理，热处理导致存在于所述区域中的金属材料的熔化以修改所述区域的反射比参数；由此修改EUV光掩模的多个邻接区域的反射比轮廓。
[0069]在一些实施例中，修改EUV光掩模的多个邻接区域的反射比轮廓的步骤导致在各个区域之间具有提高的反射比一致性的光掩模。
[0070]在一些实施例中，基于Si和Mo的相对熔点确定施加强度被修改的能量束的持续时间。
[0071]在一些实施例中，施加强度被修改的能量束的持续时间被确定，以选择性地熔化存在于EUV光掩模的区域中的Si，同时避免熔化存在于EUV光掩模的区域中的Mo。
[0072]在一些实施例中,光掩模被构造和布置为用于极紫外(EUV)光刻处理。
[0073]在一些实施例中，强度被修改的能量束具有凹强度分布。
[0074]在另一方面，一种形成半导体装置的方法包括:形成EUV光掩模；分配EUV光掩模的邻接区域以被利用对应规定的热处理进行热处理；对于每个邻接区域:在由对应规定的热处理确定的持续时间期间在能量源产生能量束；在波束强度成形器接收能量束，接收的能量束具有第一强度轮廓，波束强度成形器输出具有第二强度轮廓的强度被修改的能量束，其中，所述第一强度轮廓在其中心区域具有相对最大平均强度，第二强度轮廓在其中心区域具有相对最小平均强度；以及将强度被修改的能量束施加到位于载物台的反射光掩模，入射到反射光掩模的区域的强度被修改的能量束用于对反射光掩模的区域进行热处理，热处理导致存在于所述区域中的金属材料的熔化以修改所述区域的反射比参数；由此修改反射光掩模的多个邻接区域的反射比轮廓；以及在光刻处理中使用光掩模以形成半导体装置。
[0075]在一些实施例中，光刻处理是极紫外(EUV)光刻处理。
[0076]在一些实施例中，通过光刻处理形成的半导体装置包括晶片。
[0077]在一些实施例中，通过光刻处理形成的半导体装置包括芯片。
[0078]根据本发明构思的示例性实施例，一种激光退火系统可包括:光源，产生激光束；载物台，被构造为装载目标物体；和波束成形器，布置在激光束的传播路径上。波束成形器可包括:波束强度成形器，被构造为将入射波束转换成具有基本上凹的强度分布的发射波束。
[0079]在示例性实施例中，波束强度成形器可包括衍射光学元件(D0E)、空间光调制器(SLM)、数字反射镜装置或透镜中的至少一个。
[0080]在示例性实施例中，发射波束在其中心具有第一强度，并且光源和波束强度成形器可被以这种方式构造:发射波束的第一强度具有0.5kff/cm2到lOkW/cm2的功率密度。
[0081]在示例性实施例中，发射波束在其边缘具有第二强度，并且波束强度成形器可被构造为实现第二强度，第二强度为第一强度的大约1.3倍至大约15倍。
[0082]在示例性实施例中，目标物体可以是反射光掩模或晶片。
[0083]在示例性实施例中，发射波束表现出作为离其中心的距离的函数而振荡的强度轮廓，并且被内插以保持单调性的发射波束的强度曲线在发射波束的中心具有最小值。
[0084]在示例性实施例中，波束成形器可还包括:波束截面成形器，修改入射至其的激光束的截面轮廓。
[0085]在示例性实施例中，波束截面成形器可布置在光源和波束强度成形器之间。
[0086]根据本发明构思的示例性实施例，一种波束成形器可包括:光学元件，引起入射波束和发射波束之间的强度空间分布的变化。光学元件可被以这种方式构造:发射波束在其中心具有比在其边缘低的强度。
[0087]在示例性实施例中，光学元件可包括衍射光学元件(DOE)、空间光调制器(SLM)、数字反射镜装置或透镜中的至少一个。
[0088]在示例性实施例中，光学元件可被以这种方式构造:被内插以保持单调性的发射波束的强度曲线在发射波束的中心具有最小值。
[0089]在示例性实施例中，光学元件可被以这种方式构造:发射波束表现出作为离其中心的距离的函数而振荡的强度轮廓，并且被内插以保持单调性的发射波束的强度曲线在发射波束的中心具有最小值。
[0090]在示例性实施例中，发射波束可在其中心具有第一强度并且在其边缘具有第二强度，并且光学元件可被构造为实现第二强度，第二强度为第一强度的大约1.3倍至大约15倍。
[0091]根据本发明构思的示例性实施例，一种制造反射光掩模的方法可包括:制备具有多层反射结构的基底，在多层反射结构中，第一层和第二层交替地彼此堆叠；在多层反射结构上形成吸收层，对吸收层执行图案化以形成吸收图案；以及执行激光退火处理。激光退火处理可包括:将激光束照射到具有多层反射结构的基底上，该激光束在其中心的强度低于在其边缘的强度。
[0092]在示例性实施例中，被内插以保持单调性的激光束的强度曲线在激光束的中心具
有最小值。
[0093]在示例性实施例中，可使用激光束执行激光退火处理，该激光束的强度作为离激光束的中心的距离的函数而振荡，并且被内插以保持单调性的激光束的强度曲线在激光束的中心具有最小值。
[0094]在示例性实施例中，激光束在其中心具有第一强度并且在其边缘具有第二强度，并且第二强度可以为第一强度的大约1.3倍至大约15倍。
[0095]在示例性实施例中，可在吸收层的图案化之后执行激光退火处理。
[0096]在示例性实施例中，可在形成吸收层和对吸收层进行图案化之间执行激光退火处理。
[0097]在示例性实施例中，可在制备基底和形成吸收层之间执行激光退火处理。
[0098]根据本发明构思的示例性实施例，一种制造半导体装置的方法可包括:在基底上形成光刻胶层；使用包括由激光束照射的一部分的反射光掩模曝光光刻胶层，该激光束在其中心的强度低于在其边缘的强度；对光刻胶层进行显影以形成光刻胶图案；以及使用光刻胶图案作为蚀刻掩模对基底或布置在基底上的层进行蚀刻。
【专利附图】
【附图说明】
[0099]通过下面结合附图进行的简要描述将会更清楚地理解示例性实施例。图1至图22代表如这里所述的非限制性的示例性实施例。
[0100]图1是示出根据本发明构思的示例性实施例的退火系统的框图。
[0101]图2示出根据本发明构思的示例性实施例的波束截面成形器。
[0102]图3示出从根据本发明构思的示例性实施例的波束截面成形器发射的波束的截面轮廓。
[0103]图4示出从根据本发明构思的示例性实施例的波束截面成形器发射的波束的截面轮廓。
[0104]图5示出从根据本发明构思的示例性实施例的波束截面成形器发射的波束的截面轮廓。
[0105]图6示出从根据本发明构思的示例性实施例的波束截面成形器发射的波束的截面轮廓。
[0106]图7示出根据本发明构思的示例性实施例的波束强度成形器。
[0107]图8示出从根据本发明构思的示例性实施例的波束强度成形器发射的波束的强度分布。[0108]图9示出从根据本发明构思的示例性实施例的波束强度成形器发射的波束的强度分布。
[0109]图10是从根据本发明构思的示例性实施例的波束强度成形器发射的波束的图像。
[0110]图11是示出根据本发明构思的示例性实施例的制造光掩模的方法的流程图。
[0111]图12是示出根据本发明构思的另一示例性实施例的制造光掩模的方法的流程图。
[0112]图13是示出根据本发明构思的另一示例性实施例的制造光掩模的方法的流程图。
[0113]图14是使用根据本发明构思的示例性实施例的制造方法制造的光掩模的深度轮廓性质。
[0114]图15和图16分别是被提供用于描述根据本发明构思的示例性实施例的波束强度成形器的特定方面的示图和表。
[0115]图17是根据本发明构思的示例性实施例的光掩模的一部分的图像。
[0116]图18是根据对比示例的光掩模的一部分的图像。`
[0117]图19是从根据本发明构思的示例性实施例的光掩模测量的深度轮廓的曲线图。
[0118]图20是从根据对比示例的光掩模测量的深度轮廓的曲线图。
[0119]图21是根据本发明构思的示例性实施例的曝光系统的示意图。
[0120]图22是示出根据本发明构思的示例性实施例的对半导体装置进行图案化的过程的流程图。
[0121]应该注意的是，这些附图旨在示出在特定示例性实施例中使用的方法、结构和/或材料的一般特性并且补充以下提供的书面描述。然而，这些附图未按照比例绘制，并且可能未精确地反映任何给定实施例的精确结构或性能特性，并且不应该被解释为限定或限制由示例性实施例包括的值或性质的范围。例如，分子、层、区域和/或结构元件的相对厚度和定位可为了清楚而被减小或夸大。各个附图中的相似或相同标号的使用旨在指示相似或相同元件或特征的存在。
【具体实施方式】
[0122]现在将参照附图更充分地描述本发明构思的示例性实施例，在附图中示出示例性实施例。然而，本发明构思的示例性实施例可实现为许多不同形式，并且不应该被解释为局限于这里阐述的实施例；相反地，提供这些实施例，以使本公开将会彻底而完整并且将会充分地将示例性实施例的构思传达给本领域普通技术人员。在附图中，层和区域的厚度为了清楚而被夸大。附图中的相同标号表示相同元件，因此将会省略它们的描述。
[0123]将会理解，当元件被称为“连接”或“结合”到另一元件时，它能够直接连接到或结合到所述另一元件，或者可存在中间元件。相比之下，当元件被称为“直接连接”或“直接结合”到另一元件时，不存在中间元件。相同标号始终指示相同元件。如这里所使用的，术语“和/或”包括关联的列出项目中的一项或多项的任何组合和所有组合。用于描述元件或层之间的关系的其它词语应该被以相同方式解释(例如，“在…之间”与“直接在…之间”、“相邻”与“直接相邻”、“位于…上”与“直接位于…上”)。[0124]将会理解，虽然术语“第一”、“第二”等可在这里用于描述各种元件、部件、区域、层和/或截面，但这些元件、部件、区域、层和/或截面不应受到这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件、部件、区域、层或截面与另一元件、部件、区域、层或截面进行区分。因此，在不脱离示例性实施例的教导的情况下，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或截面能够被称为第二元件、部件、区域、层或截面。
[0125]如附图中所示，空间相对术语(诸如，“在…下面”、“在…下方”、“下”、“在…上方”、“上”等)可在这里为了方便描述而被使用，以描述一个元件或特征与另一(另外的)元件或特征的关系。将会理解，除了在附图中描述的方位之外，空间相对术语还旨在包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的装置翻转，则描述为“在”其它元件或特征“下方”或“在”其它元件或特征“下面”的元件将会随后被定向为“在”所述其它元件或特征“上方”。因此，示例性术语“在…下方”能够包括“在…上方”和“在…下方”的方位。装置可被不同地定向(旋转90度或处于其它方位)，并且在这里使用的空间相对描述符相应地解释。 [0126]这里使用的术语仅为了描述特定实施例的目的，而非意图限制示例性实施例。如这里所使用，除非上下文清楚地另外指出，否则单数形式“一个”和“该”也意图包括复数形式。还将会理解，如果在这里使用，则术语“包含”和/或“包括”指定存在所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件，但不排除存在或添加一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组合。
[0127]在这里参照作为示例性实施例的理想化实施例(和中间结构)的示意图的剖视图描述本发明构思的示例性实施例。如此，将会预期作为例如制造技术和/或公差的结果的示图的形状的变化。因此，本发明构思的示例性实施例不应被解释为局限于这里示出的区域的特定形状，而是包括例如由制造导致的形状的偏差。例如，示出为矩形的植入区域可在它的边缘具有圆形或弯曲特征和/或植入浓度的梯度，而非从植入区域到非植入区域的二元变化。同样地，通过植入而形成的埋入区域可导致埋入区域和表面之间的区域中的某一植入，通过所述表面而发生所述植入。因此，在附图中示出的区域实际上是示意性的，并且它们的形状并不意图示出装置的区域的实际形状，并且并不意图限制示例性实施例的范围。
[0128]除非另外定义，否则这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明构思的示例性实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。还将会理解，除非在这里明确地这样定义，否则术语(诸如，在常用词典中定义的那些术语)应该被解释为具有与在相关技术的情况下的它们的含义一致的含义，并且将不会在理想化或过度形式意义上被解释。
[0129]已观察到:具有EUV波段的光主要被折射光学材料吸收。结果，已确定:采用在EUV波长的光能量束的半导体光刻处理应该使用反射光学系统，而非折射光学系统。因此，EUV光刻法需要反射光掩模，在反射光掩模中，待转印到晶片上的电路图案被形成在反射表面上。在这种基于EUV的反射光掩模中，通常使吸收结构的图案布置在多层基底上。在一些示例中，所述多个层能够包括交替的钥和非晶硅的层Mo/Si。在形成掩模之后，希望对掩模的选择性区域执行热处理以提高掩模一致性。热处理在加热的区域中引起非晶硅层的选择性熔化，由此修改这些加热的区域中的吸收结构的高度。以这种方式，能够实现使用所获得的热处理的光掩模形成的所获得的芯片或晶片的不同区域的关键尺寸的一致性。
[0130]图1是示出根据本发明构思的示例性实施例的退火系统的框图。
[0131]参照图1，退火系统1000可包括产生能量束的能量源，例如用于产生激光束LB的光源50。载物台10可被构造为装载目标物体。光学系统OS能够被沿着从光源50到载物台10的激光束LB的传播路径布置。
[0132]在一些实施例中，目标物体可包括光掩模MSK，例如能够随后用于光刻处理的光掩模。然而，目标物体不必局限于此。例如，目标物体可包括半导体晶片、半导体芯片或可能需要热处理的其它目标。在示例性实施例中，光掩模MSK可以是用于极紫外光(EUV)光刻处理的反射光掩模。例如，如这里所述的，光掩模MSK可包括用于反射极紫外(EUV)能量束的多层结构和限定将要被复制到半导体晶片上的图案的吸收剂图案。
[0133]可产生能量束或激光束LB，以选择性地熔化构成光掩模MSK的多层结构的层中的至少一层(例如，硅层)。这发生在在这里称为热处理或退火处理的处理中。例如，在退火系统1000用于在大约0.1ms期间引起多层结构的Inm厚度减小的情况下，光源50可被以这种方式构造:将要入射到光掩模MSK的激光束LB的中心区域能够具有大约2.4kff/cm2的功率密度。然而，这仅是示例，并且在其它实施例中，激光束LB的中心区域的功率密度可根据例如激光束的脉冲持续时间、所希望的多层结构的凹入深度等而不同。例如，在激光束的脉冲持续时间在从0.1ms到IOOms的范围中变化的情况下，可希望实现大约0.5-2.4kff/cm2的功率密度，以实现Inm厚度减小。另外，多层结构可凹入到大于Inm的深度(例如，50nm)，并且在这种情况下，激光束LB的中心区域可被构造为具有更大的功率密度。考虑到这些可变因素，在示例性实施例中，激光束LB的中心区域可被构造为具有在从大约0.5kff/cm2到10kff/cm2的范围中变化的功率密度。
[0134]光学系统OS可包括至少一个透镜30、波束成形器BS和引导结构40。波束成形器BS可包括:波束截面成形器BSXY，被构造为改变或修改激光束LB的截面轮廓；和至少一个波束强度成形器BSZ，被构造为修改激光束LB的空间强度或强度轮廓。将参照图2至图6更详细地描述波束截面成形器BSXY的操作，并且将参照图7至图9更详细地描述波束强度成形器BSZ的操作。
[0135]引导结构40可被构造为将来自光源50的激光束LB引导至载物台10。在各种实施例中，能够使用至少一个光学部件(诸如，透镜、反射镜、棱镜、偏振器、窗口、光栅或其它合适的光学部件)实现引导结构。
[0136]图2示出根据本发明构思的示例性实施例的波束截面成形器。图3至图6示出从根据本发明构思的示例性实施例的波束截面成形器发射的波束的截面轮廓。
[0137]参照图2，波束截面成形器BSXY可被以这种方式构造:入射在它上面的激光束LB(以下，称为“入射波束IB1”)具有与从其发射的激光束LB(以下，称为“发射波束EB1”)的截面轮廓或截面形状不同的截面轮廓或截面形状。这里，假设激光束LB的传播方向平行于z轴方向，激光束LB的“截面轮廓”可指的是投影到xy平面上的激光束LB的形状。换句话说，激光束LB或能量束的截面轮廓是激光束在xy空间平面中的截面空间轮廓。
[0138]例如，如图2的表中所示，波束截面成形器BSXY可被构造为将具有圆形截面轮廓的入射波束IBl修改为具有正方形截面轮廓的发射波束EBl。为了实现激光束LB的截面轮廓的变化，波束截面成形器BSXY可包括至少一个光学部件，诸如透镜、反射镜、棱镜、偏振器、窗口或光栅。
[0139]本发明构思的示例性实施例不限于发射波束EBl被修改为具有正方形截面轮廓的图2的示例。例如，在特定实施例中，波束截面成形器BSXY可被以这种方式构造:当多个截面布置为彼此相邻时，发射波束EBl具有满足完全填充的条件的许多合适形状之一。以这种方式，当通过反复地布置给定形状，而不在给定形状之间发生任何交叠，来填充有限的封闭的处理区域时实现完全填充。
[0140]例如，如图3中所示，能够通过具有相同尺寸的正六边形EBl来填充特定区域，而在正六边形EBl之间没有任何交叠或空隙。在这个意义上，正六边形是能够满足完全填充的简化条件的示例，并且波束截面成形器BSXY可被以这种方式构造:发射波束EBl具有形状如同正六边形那样的截面轮廓。还能够使用其它形状满足完全填充的简化条件。例如，在发射波束EBl的截面轮廓如图2中所示具有如同正方形的形状或如图5中所示具有如同矩形的形状的情况下，能够实现完全填充。考虑到这一点，本发明构思的实施例还能够包括正方形和矩形截面轮廓的情况。
[0141]在其它示例性实施例中，波束截面成形器BSXY可被以这种方式构造:发射波束EBl具有满足完全填充的解除条件(relieved condition)的形状之一,这支持应该通过在最小化的交叠的情况下反复地布置给定形状来填充有限的封闭的区域。例如，如图6中所示，封闭区域不能由具有相同尺寸的圆EBl填充而在它们之间没有交叠或空隙。然而，能够通过添加其它圆EBa来填充圆EBl之间的空隙。为了本公开的目的，完全填充的解除条件也可表示发射波束EBl的这个性质。
[0142]虽然本发明构思的示例性实施例不限于此，但在一些示例性实施例中，如图2中所示，波束截面成形器BSXY避免产生入射波束IBl和发射波束EBl之间的强度的任何显著变化。在其它示例性实施例中，构成波束截面成形器BSXY的光学部件可导致波束强度的细微减小；然而，不考虑细微的不可避免的减小，波束截面成形器BSXY可被构造为不引起预期的波束强度的减小。在其它实施例中，某一预期的强度的变化可作为波束截面成形器BSXY的结果而发生。
[0143]图7示出根据本发明构思的示例性实施例的波束强度成形器。
[0144]参照图7，波束强度成形器BSZ可被以这种方式构造:入射在它上面的激光束LB(以下，称为“入射波束IB2”)具有与从其发射的激光束LB(以下，称为“发射波束EB2”)的强度轮廓不同的强度轮廓。波束强度成形器BSZ因此接收具有第一强度轮廓的入射能量束IB2，并输出具有第二强度轮廓的修改了强度的能量束，S卩，发射能量束EB2。在一些实施例中，入射能量束IB2的第一强度轮廓在其中心区域具有相对最大平均强度，并且发射能量束EB2的第二强度轮廓在其中心区域具有相对最小平均强度。
[0145]假设激光束LB的传播方向平行于z轴方向，激光束LB的强度轮廓可指的是在由xy坐标代表的平面中的激光束LB的强度，换句话说，激光束相对于XY平面的空间强度。在图7示图中能够看出，能够参照由X轴坐标和y轴坐标给出的二维曲线描述能量束的强度轮廓。在各种实施例中，波束强度成形器BSZ可以是透射类型或反射类型。在反射类型的情况下，发射波束EB2可指的是从波束强度成形器BSZ反射的激光束LB或能量束。在透射类型的情况下，发射波束EB2可指的是透射穿过波束强度成形器BSZ的激光束LB或能量束。
[0146]根据本发明构思的示例性实施例，波束强度成形器BSZ可被以这种方式构造:发射波束EB2具有通常沿从其外侧区域或边缘区域到其中心区域的方向向下弯曲的凹强度轮廓。例如，如图7的表中所示，在入射波束IB2具有如同高斯分布(高斯分布在它的中心具有最大平均强度)的强度轮廓的情况下，发射波束EB2可具有凹强度轮廓，凹强度轮廓在它的中心具有相对最小平均强度，并且波束强度成形器BSZ可被构造为引起激光束LB的强度轮廓的这种变化。将参照图8更详细地描述发射波束EB2的凹强度轮廓及其技术含义。
[0147]同时，由于发射波束EB2的强度轮廓产生于入射波束IB2和波束强度成形器BSZ之间的电磁或光学相互作用，所以所获得的发射波束的强度轮廓可取决于入射波束IB2的光学性质(例如，空间强度)和波束强度成形器BSZ的结构。根据本发明构思的示例性实施例，波束强度成形器BSZ可被以这种方式构造:发射波束EB2能够响应于入射波束IB2的强度轮廓而具有凹强度轮廓或向下弯曲的强度轮廓。
[0148]在示例性实施例中，可使用衍射光学元件(DOE)、空间光调制器(SLM)、数字反射镜装置、透镜或其它合适的元件或系统中的至少一个来实现这里描述的激光束LB的强度轮廓的变化。换句话说，波束强度成形器BSZ可包括DOE、SLM、数字反射镜装置、透镜或其它合适的元件或系统中的至少一个。然而，本发明构思的示例性实施例不必局限于此。
[0149]在示例性实施例中，如图7中所示，波束强度成形器BSZ可被构造为不引起入射波束IB2和发射波束EB2之间的截面轮廓或截面形状的实质变化。然而，本发明构思的示例性实施例不限于此，并且在一些实施例中，截面形状能够由波束强度成形器BSZ修改。
[0150]图8示出从根据本发明构思的示例性实施例的波束强度成形器发射的波束的强度分布。
[0151]参照图8，发射波束EB2可具有在它的中心、内侧或中间区域C比在它的边缘、夕卜侧或周边区域E低的强度级别。例如，发射波束EB2可在它的边缘E具有第一强度II，并且在它的中心C具有可能较低的第二强度12，其中，第二强度12低于第一强度II。在一些示例性实施例中，在发射波束EB2的有效截面内，第二强度12可以是发射波束EB2的实际最小强度值。换句话说，如图8中所示，代表发射波束EB2的强度的曲线Cl可在中心C区域或者在中心C区域附近具有实际最小强度值。可通过在发射波束EB2和垂直于发射波束EB2的传播方向的平面之间的交叉区域的每个点使用例如图像传感器测量发射波束EB2的强度，来获得发射波束EB2的强度轮廓。
[0152]根据本发明构思的示例性实施例，第二强度12值可以是足够高的强度级别，以选择性地熔化构成光掩模的多层结构的层中的至少一层(例如，硅层)。同时，第二强度级别12以及第一强度级别Il不足以熔化构成多层结构的层中的另一层(例如，钥层)。如参照图16所述，在一些实施例中，第一强度Il可以是第二强度12的大约1.3倍至大约1.5倍的强度级别。然而，本发明构思的示例性实施例不必局限于此，并且该比率可考虑到某些考虑因素(诸如，激光束LB的性质(诸如，截面轮廓、宽长比和宽度)、退火处理的持续时间、目标物体的几何形状和目标物体的热导率)而不同。
[0153]图9示出从根据本发明构思的示例性实施例的波束强度成形器发射的波束的强度分布。
[0154]如图9的曲线CO所述，发射波束EB2可表现出振荡强度轮廓(例如，作为离它的中心C的距离的函数)。例如，发射波束EB2的强度曲线CO可具有可相对于离它的中心的距离交替出现的局部最大值MX和局部最小值MN。[0155]在示例性实施例中，至少一个局部最大值MX可以是大于第一强度Il的强度值，并且至少一个局部最小值MN可以是小于第二强度12的强度值。在其它示例性实施例中，局部最大值MX之一可以是第一强度11，并且局部最小值MN之一可以是第二强度12。
[0156]根据本发明构思的一些方面，虽然如上所述发射波束EB2可具有在它的中心C比在它的边缘E低的强度，但可从通过内插测量的发射波束EB2的强度而获得的拟合曲线发现这个特征。这种内插的强度值在这里被称为“平均”强度值或“相对平均”强度值。例如，如果测量的发射波束EB2的强度数据由图9的曲线CO代表，则如上所述发射波束EB2的边缘区域E中的至少一个局部最小值MN可小于中心区域C中的第二强度12。同时，参照图9的内插曲线Cl，如果测量的发射波束EB2的强度数据被内插或拟合以保持单调性，则内插或拟合曲线Cl可在发射波束EB2的中心C附近具有最小值。这反映了:发射波束EB2的中心区域C的相对平均强度小于发射波束EB2的边缘区域E的相对平均强度。
[0157]图10是从根据本发明构思的示例性实施例的波束强度成形器发射的波束的图像。在图10中，能够看出，发射波束具有凹强度轮廓。
[0158]图11至图13是示出根据本发明构思的示例性实施例的制造光掩模的方法的流程图。
[0159]制造光掩模的过程可包括:在基底上形成反射多层结构(在SlO中)，在反射多层结构上形成吸收层(在S20中)，对吸收层执行图案化以形成吸收图案(在S30中)，然后，检查光掩模(在S40中)。根据本发明构思的示例性实施例，光掩模的制造过程可还包括退火步骤S100，在退火步骤SlOO中，在局部或者在全局对反射多层结构、吸收层和/或光掩模执行使用激光束的热处理。
[0160]可使用参照图1至图9描述的退火系统1000执行退火步骤SlOO。在其它示例性实施例中，反射多层结构、吸收层和/或光掩模中的至少一个可被如上所述具有凹强度轮廓的激光束或能量束照射至少一次。在这种情况下，反射多层结构可被激光束的光能量加热，由此表现出修改的光学性质。
[0161]例如，可执行退火步骤S100，以在局部并且选择性地熔化构成反射多层结构的层中的至少一层。这种熔化可导致光掩模的反射比的局部或全局变化，并且这可被用于实现某些技术目标。例如，光掩模的反射比的局部或全局变化可被用于提高将要使用光掩模在晶片上形成的图案的线宽度的一致性。
[0162]然而，本发明构思的示例性实施例可不限于退火步骤SlOO的这种特定应用。例如，如果在形成反射多层结构之后执行退火步骤S100，则不需要限制执行退火步骤SlOO的次序。在示例性实施例中，如图11中所示，可在测试步骤S40之后对光掩模执行退火步骤SlOO0在这种情况下，可基于从测试步骤S40获得的测试数据并且作为它的分析的结果执行退火步骤S100。在其它示例性实施例中，可如图12中所示在形成反射多层结构的步骤SlO和形成吸收层的步骤S20之间执行退火步骤S100，或者如图13中所示在形成吸收层的步骤S20和形成吸收图案的步骤S30之间执行退火步骤SlOO。
[0163]图14是使用根据本发明构思的示例性实施例的制造方法制造的光掩模的深度轮廓性质。
[0164]如参照图11至图13所述，退火系统1000可被用于对光掩模执行退火步骤SlOO。在这种情况下，可在退火步骤SlOO期间在局部熔化反射多层结构，由此具有减小的厚度。例如，如图14中示例性地所示，所获得的反射多层结构可具有凹入区域RR，与邻近区域的顶表面相比，凹入区域RR的顶表面部分地凹进。
[0165]如图14中所示，凹入区域RR可被形成为具有基本上类似矩形的垂直截面。例如，凹入区域RR的侧壁的角度A可相对于光掩模的水平轴在从大约75度到大约90度的范围中变化或在从大约80度到大约90度的范围中变化，或者相对于垂直轴在从O度到15度的范围中变化或在从O度到10度的范围中变化。根据本发明构思的一些方面，凹入区域RR可被形成，以使在两个不同高度测量的凹入区域RR的宽度W2和Wl能够具有在从大约0.8到1.0的范围中变化或在从大约0.9到1.0的范围中变化的宽度比12/胃1。这里，可在凹入区域RR的顶部入口高度测量宽度Wl，并且可在凹入区域RR的最大深度D的大约80%处测量宽度W2。
[0166]在光掩模在局部被激光束或退火能量束加热的情况下，加热的区域的冷却速度或热量耗散速度可取决于位置。例如，已观察到:冷却速度可在加热的区域的中心低于在加热的区域的边缘部分。冷却速度的这种空间差异可导致加热的区域的厚度一致性的降低。
[0167]根据本发明构思的示例性实施例，入射在光掩模上的激光束可具有能够补偿冷却速度的这种空间差异的强度轮廓。参照图7至图9描述的激光束LB的强度轮廓可被选择以满足这种要求。例如，参照图8和图9描述的发射波束EB2的强度曲线Cl或内插曲线Cl可具有被构造为补偿由此热处理的光掩模的加热的区域的冷却速度的空间差异的斜率或曲线。
[0168]光掩模的加热的区域的冷却速度可取决于几个因素，包括例如加热的区域的形状、在能量束中提供的能量的级别、提供的能量束的持续时间以及目标物体的结构和热导率。因此，应该仔细地考虑用于实现所需的补偿的预期强度轮廓。考虑到这一点，将参照图15示例性地描述与用于实现所需的补偿的强度轮廓相关的一些另外的技术特征。
[0169]图15和图16分别是被提供用于描述根据本发明构思的示例性实施例的波束强度成形器的特定方面的示图和表。
[0170]在图15和图16中，尺寸L和W代表将要入射到目标物体上的激光束的空间长度和宽度，例如沿图2和图7的X轴方向和y轴方向的激光束的长度和宽度。在图15中，点ο和c分别代表激光束的中心和拐角的位置，并且点X和y分别代表激光束的X侧和y侧的中心的位置。在图16中，1、Ix、Iy和Ic分别代表激光束的在点O、x、y和c的强度。图16指示仿真的结果，并表示如这里所述的用于实现补偿的波束强度轮廓的示例。在仿真中，假设激光束具有大约2.4kff/cm2的功率密度。另外，激光束被视为具有500 μ mX 250 μ m(对应于图16中的1:2的宽长比)和500μπιΧ50μπι(对应于图16中的1:10的宽长比)的截面面积。
[0171]参照图15和图16，当激光束的脉冲持续时间从0.1ms增加到IOOms时，激光束的边缘与中心的强度比Ic/1、Ix/1和Iy/1增加。另外，激光束的宽长比W:L的增加可导致边缘与中心的强度比Ic/1、Ix/1和Iy/1增加或减小。虽然如上所述可能难以确定用于实现所需的补偿的强度轮廓，但至少从仿真结果可以说，当边缘与中心的强度比Ic/1、Ix/1和Iy/1处于从1.3到15的范围中时，可有效地补偿在仿真情况下的热非一致性。
[0172]图17是根据本发明构思的示例性实施例的光掩模的一部分的图像。图18是根据对比示例的光掩模的一部分的图像。图19是从根据本发明构思的示例性实施例的光掩模测量的深度轮廓的曲线图。图20是从根据对比示例的光掩模测量的深度轮廓的曲线图。
[0173]如这里所述，使用具有凹强度轮廓的能量束获得采用本发明构思的示例性实施例的图17的示例，而使用具有一致强度或具有相对较平的强度轮廓的激光束(例如，TOPHAT激光束)获得对比示例。除此之外，在实验示例和对比示例之间的实验条件方面不存在差
巳
[0174]如图17和图19中所示，根据实验示例的光掩模的凹入区域表现出优良的厚度一致性。例如，假设Dmax和Dmin代表凹入区域的最大深度和最小深度，并且厚度一致性由公式(Dmax-Dmin)/(Dmax+Dmin) X 100表示,则测量的厚度一致性为大约11%。相比之下,如图18和图20中所示，根据比较示例的光掩模的凹入区域表现出相对较差的厚度一致性(例如，大约52%)。这个实验显示:通过采用根据本发明构思的示例性实施例的退火系统，光掩模的热处理的区域的厚度一致性能够提高至少五倍。
[0175]图21是根据本发明构思的示例性实施例的曝光系统的示意图。
[0176]参照图21，曝光系统2000可包括:光源LS ;照明系统IS，包括至少一个反射元件Ml ;反射光掩模MSK ;投射系统PS，包括至少一个反射元件M2 ;晶片载物台WS，用于装载晶片WF。晶片WF可包括将要被划分成半导体装置(例如，芯片)并作为半导体装置销售的多个芯片区域CR。
[0177]光源LS可被构造为产生具有极紫外(EUV)光能量的波长的范围中的波长的电磁波。例如，在光源LS中，大功率激光器可用于产生发射具有极紫外光的波长范围的电磁波的等离子体。
[0178]由于从光源LS发射的电磁波具有极紫外光的波长范围，所以照明系统IS和投射系统PS中的每一个可被构造为包括至少一个反射元件(例如，反射镜Ml和M2)的反射光学系统。
[0179]可使用参照图11至图13描述的制造方法之一制造反射光掩模MSK。换句话说，反射光掩模MSK可包括使用图1的退火系统1000或使用从图7至图10的波束强度成形器BSZ发射的激光束处理的至少一个部分。
[0180]图22是示出根据本发明构思的示例性实施例的对半导体装置进行图案化的过程的流程图。
[0181]参照图22，光刻胶层可被形成在基底上(在S210中)。光刻胶层可由其化学结构能够由极紫外光改变的材料形成。可对光刻胶层执行曝光步骤(在S220中)，然后，光刻胶层可被显影以形成光刻胶图案(在S230中)。其后，可使用光刻胶图案作为蚀刻掩模对基底或布置在基底上的层进行蚀刻(在S240中)。可使用各向异性或各向同性蚀刻技术之一执行蚀刻步骤S240。
[0182]根据本发明构思的示例性实施例，可使用图21的曝光系统2000执行曝光步骤S220。换句话说，可由采用极紫外光能量源的反射曝光系统执行曝光步骤S220。例如，使用图1的退火系统处理的光掩模可被用于曝光步骤S220。
[0183]根据本发明构思的示例性实施例，波束成形器可被构造为发射能量束，该能量束的强度在其中心低于在其边缘。例如，能量束可具有能够补偿目标平台的冷却速度的空间差异的强度轮廓。因此，可提高由根据本发明构思的示例性实施例的退火系统处理的区域的热一致性。例如，作为使用根据本发明构思的示例性实施例的退火系统的结果，可利用提高的一致性控制反射光掩模的厚度，并且利用提高的精确性控制反射光掩模的反射比。另夕卜，这样的系统和方法能够实现将要形成在晶片、芯片或基底上的图案的宽度一致性的提闻。
[0184]尽管已具体示出并描述了本发明构思的示例性实施例，但本领域普通技术人员将会理解，在不脱离权利要求的精神和范围的情况下，可对其做出形式和细节上的修改。
【权利要求】
1.一种处理系统，包括: 能量源，产生沿着能量束路径发射的能量束； 波束截面成形器，沿着能量束路径布置，接收入射能量束，并修改入射能量束的截面形状以输出形状被修改的能量束；和 波束强度成形器，沿着能量束路径布置，接收具有第一强度轮廓的入射能量束并输出具有第二强度轮廓的强度被修改的能量束，其中，所述第一强度轮廓在其中心区域具有相对最大平均强度，第二强度轮廓在其中心区域具有相对最小平均强度。
2.如权利要求1所述的处理系统，还包括:载物台，沿着能量束路径布置，基底位于载物台上，并且强度被修改的能量束入射到载物台。
3.如权利要求2所述的处理系统，其中，所述载物台被构造和布置为容纳基底。
4.如权利要求3所述的处理系统，其中，所述基底包括光掩模和晶片中的至少一个。
5.如权利 要求3所述的处理系统，其中，所述基底包括芯片。
6.如权利要求2所述的处理系统，其中，所述载物台被构造和布置为容纳包括多层吸收剂类型Mo/Si光掩模的基底，多层吸收剂类型Mo/Si光掩模被构造和布置为用于极紫外(EUV)反射类型光刻处理。
7.如权利要求2所述的处理系统，其中，入射到基底的强度被修改的能量束引起基底的目标区域的热处理。
8.如权利要求7所述的处理系统，其中，所述热处理在目标区域中导致基底被加热至基本上恒定的第一温度。
9.如权利要求8所述的处理系统，其中，所述第一温度大于熔化基底上的第一材料所需的温度。
10.如权利要求9所述的处理系统，其中，所述第一材料是作为加热至第一温度的结果而熔化的Si层。
11.如权利要求8所述的处理系统，其中，所述第一温度小于熔化基底上的第二材料所需的温度。
12.如权利要求11所述的处理系统，其中，所述第二材料是作为加热至第一温度的结果而未熔化的Mo层。
13.如权利要求8所述的处理系统，其中，所述热处理在目标区域以外的区域中导致基底被加热至小于第一温度的第二温度。
14.如权利要求13所述的处理系统，其中，所述第二温度小于熔化基底上的材料所需的温度。
15.如权利要求1所述的处理系统，其中，所述波束截面成形器包括从包括下面各项的组选择的至少一个光学兀件:透镜、反射镜、棱镜、偏振器、窗口和光栅。
16.如权利要求1所述的处理系统，其中，所述波束强度成形器包括从包括下面各项的组选择的至少一个光学元件:透镜、反射器、衍射光学元件(DOE)、空间光调制器(SLM)和数字反射镜装置(DMD)。
17.如权利要求1所述的处理系统，其中，所述能量源包括激光源，能量束是激光束。
18.如权利要求1所述的处理系统，其中，入射到波束强度成形器的能量束具有强度分布，以使在中心区域的强度大于在边缘区域的强度。
19.如权利要求18所述的处理系统，其中，入射到波束强度成形器的能量束具有高斯强度分布。
20.如权利要求1所述的处理系统，其中，所述强度被修改的能量束具有凹强度分布。
21.如权利要求20所述的处理系统，其中，所述凹强度分布在边缘区域具有第一平均强度并且在中心区域具有第二平均强度，第一平均强度为第二平均强度的大约1.3倍至大约15倍。
22.如权利要求21所述的处理系统，其中，所述第二强度足以熔化强度被修改的能量束所入射到的基底上的材料。
23.如权利要求1所述的处理系统，其中，由波束截面成形器输出的形状被修改的能量束入射到波束强度成形器上。
24.如权利要求1所述的处理系统，其中，由波束强度成形器输出的强度被修改的能量束入射到波束截面成形器上。
25.如权利要求1所述的处理系统，其中，由波束强度成形器输出的强度被修改的能量束的第二强度轮廓具有振荡分布，所述振荡分布具有局部最大值和局部最小值。
26.如权利要求25所述的处理系统，其中，所述第二强度轮廓的局部最小值位于第二强度轮廓的边缘区域中，局部最小值小于在第二强度轮廓的中心区域的相对最小平均强度。
27.如权利要求25所述的处理系统，其中，所述第二强度轮廓的局部最大值位于第二强度轮廓的边缘区域中，局部最大值大于在第二强度轮廓的边缘区域的平均强度。
28.如权利要求27所述的处理系统，其中，根据振荡轮廓的曲线拟合确定在第二强度轮廓的边缘区域的平均强度。
29.一种波束强度成形器，所述波束强度成形器被构造和布置为接收具有第一强度轮廓的入射能量束并输出具有第二强度轮廓的强度被修改的能量束，其中，所述第一强度轮廓在其中心区域具有相对最大平均强度，第二强度轮廓在其中心区域具有相对最小平均强度。
30.如权利要求29所述的波束强度成形器，其中，所述波束强度成形器包括从包括下面各项的组选择的至少一个光学元件:透镜、反射器、衍射光学元件(DOE)、空间光调制器(SLM)和数字反射镜装置(DMD)。
31.如权利要求29所述的波束强度成形器，其中，入射到波束强度成形器的能量束具有强度分布，以使在中心区域的平均强度大于在边缘区域的平均强度。
32.如权利要求31所述的波束强度成形器，其中，入射到波束强度成形器的能量束具有高斯强度分布。
33.如权利要求29 所述的波束强度成形器，其中，所述强度被修改的能量束具有凹强度分布。
34.如权利要求33所述的波束强度成形器，其中，所述凹强度分布在边缘区域具有第一强度并且在中心区域具有第二强度，第一强度为第二强度的大约1.3倍至大约15倍。
35.如权利要求34所述的波束强度成形器，其中，所述第二强度足以熔化强度被修改的能量束所入射到的基底上的材料。
36.如权利要求29所述的波束强度成形器，其中，由波束强度成形器输出的强度被修改的能量束的第二强度轮廓具有振荡分布，所述振荡分布具有局部最大值和局部最小值。
37.如权利要求36所述的波束强度成形器，其中，所述第二强度轮廓的局部最小值位于第二强度轮廓的边缘区域中，局部最小值小于在第二强度轮廓的中心区域的相对最小平均强度。
38.如权利要求36所述的波束强度成形器，其中，所述第二强度轮廓的局部最大值位于第二强度轮廓的边缘区域中，局部最大值大于在第二强度轮廓的边缘区域的平均强度。
39.如权利要求38所述的波束强度成形器，其中，根据振荡轮廓的曲线拟合确定在第二强度轮廓的边缘区域的平均强度。
40.一种处理基底的方法,包括: 在能量源产生能量束； 在波束截面成形器接收能量束，波束截面成形器修改能量束的截面形状以输出形状被修改的能量束； 在波束强度成形器接收能量束，接收的能量束具有第一强度轮廓，波束强度成形器输出具有第二强度轮廓的强度被修改的能量束，其中，所述第一强度轮廓在其中心区域具有相对最大平均强度，第二强度轮廓在其中心区域具有相对最小平均强度；以及 将强度被修改的能量束施加到位于载物台的基底，入射到基底的强度被修改的能量束用于处理基底。
41.如权利要求40所述的方法，还包括:控制将强度被修改的能量束施加到基底的持续时间。
42.如权利要求40所述的方法，其中，基于Si和Mo的相对熔点确定施加强度被修改的能量束的持续时间。`
43.如权利要求42所述的方法，其中，施加强度被修改的能量束的持续时间被确定，以选择性地熔化存在于基底中的Si，同时避免熔化存在于基底中的Mo。
44.如权利要求40所述的方法，其中，所述基底包括光掩模和晶片中的至少一个。
45.如权利要求40所述的方法，其中，所述基底包括芯片。
46.如权利要求40所述的方法，其中，所述基底包括光掩模，光掩模被构造和布置为用于极紫外(EUV)光刻处理。
47.如权利要求46所述的方法，其中，所述载物台被构造和布置为容纳包括多层吸收剂类型Mo/Si光掩模的基底，多层吸收剂类型Mo/Si光掩模被构造和布置为用于极紫外(EUV)反射类型光刻处理。
48.如权利要求46所述的方法，其中，入射到基底以用于处理基底的强度被修改的能量束引起基底的目标区域的热处理。
49.如权利要求48所述的方法，其中，所述热处理在目标区域中导致基底被加热至基本上恒定的第一温度。
50.如权利要求49所述的方法，其中，所述第一温度大于熔化基底上的材料所需的温度。
51.如权利要求49所述的方法，其中，所述热处理在目标区域以外的区域中导致基底被加热至小于第一温度的第二温度。
52.如权利要求51所述的方法，其中，所述第二温度小于熔化基底上的材料所需的温度。
53.如权利要求40所述的方法，其中，所述能量源包括激光源，能量束是激光束。
54.如权利要求40所述的方法，其中，入射到波束强度成形器的能量束具有强度分布，以使在中心区域的强度大于在边缘区域的强度。
55.如权利要求54所述的方法，其中，入射到波束强度成形器的能量束具有高斯强度分布。
56.如权利要求40所述的方法，其中，所述强度被修改的能量束具有凹强度分布。
57.如权利要求56所述的方法，其中，所述凹强度分布在边缘区域具有第一平均强度并且在中心区域具有第二平均强度，第一强度为第二强度的大约1.3倍至大约15倍。
58.如权利要求57所述的方法，其中，所述第二强度足以熔化强度被修改的能量束所入射到的基底上的材料。
59.如权利要求40所述的方法，其中，由波束截面成形器输出的形状被修改的能量束由波束强度成形器接收。
60.如权利要求40所述的方法，其中，由波束强度成形器输出的强度被修改的能量束由波束截面成形器接收。
61.如权利要求40所述的方法，其中，由波束强度成形器输出的强度被修改的能量束的第二强度轮廓具有振荡分布，振荡分布具有局部最大值和局部最小值。
62.如权利要求61所述的方法，其中，所述第二强度轮廓的局部最小值位于第二强度轮廓的边缘区域中，局部最`小值小于在第二强度轮廓的中心区域的相对最小平均强度。
63.如权利要求61所述的方法，其中，所述第二强度轮廓的局部最大值位于第二强度轮廓的边缘区域中，局部最大值大于在第二强度轮廓的边缘区域的平均强度。
64.如权利要求63所述的方法，其中，根据振荡轮廓的曲线拟合确定在第二强度轮廓的边缘区域的平均强度。
65.—种对极紫外(EUV)光掩模进行热处理的方法,包括: 分配EUV光掩模的邻接区域以被利用对应规定的热处理进行热处理；以及 对于每个邻接区域: 在由对应规定的热处理确定的持续时间期间在能量源产生能量束； 在波束强度成形器接收能量束，接收的能量束具有第一强度轮廓，波束强度成形器输出具有第二强度轮廓的强度被修改的能量束，其中，所述第一强度轮廓在其中心区域具有相对最大平均强度，第二强度轮廓在其中心区域具有相对最小平均强度； 将强度被修改的能量束施加到位于载物台的EUV光掩模，入射到EUV光掩模的区域的强度被修改的能量束用于对EUV光掩模的区域进行热处理，热处理导致存在于所述区域中的金属材料的熔化以修改所述区域的反射比参数； 由此修改EUV光掩模的多个邻接区域的反射比轮廓。
66.如权利要求65所述的方法，其中，所述修改EUV光掩模的多个邻接区域的反射比轮廓的步骤导致在各个区域之间具有提高的反射比一致性的光掩模。
67.如权利要求65所述的方法，其中，基于Si和Mo的相对熔点确定施加强度被修改的能量束的持续时间。
68.如权利要求67所述的方法，其中，施加强度被修改的能量束的持续时间被确定，以选择性地熔化存在于EUV光掩模的区域中的Si，同时避免熔化存在于EUV光掩模的区域中的Mo。
69.如权利要求65所述的方法，其中，所述光掩模被构造和布置为用于极紫外(EUV)光刻处理。
70.如权利要求65所述的方法，其中，所述强度被修改的能量束具有凹强度分布。
71.—种形成半导体装置的方法，包括: 形成极紫外 (EUV)光掩模； 分配EUV光掩模的邻接区域以被利用对应规定的热处理进行热处理； 对于每个邻接区域: 在由对应规定的热处理确定的持续时间期间在能量源产生能量束； 在波束强度成形器接收能量束，接收的能量束具有第一强度轮廓，波束强度成形器输出具有第二强度轮廓的强度被修改的能量束，其中，所述第一强度轮廓在其中心区域具有相对最大平均强度，第二强度轮廓在其中心区域具有相对最小平均强度； 将强度被修改的能量束施加到位于载物台的反射光掩模，入射到反射光掩模的区域的强度被修改的能量束用于对反射光掩模的区域进行热处理，热处理导致存在于所述区域中的金属材料的熔化以修改所述区域的反射比参数； 由此修改反射光掩模的多个邻接区域的反射比轮廓；以及 在光刻处理中使用光掩模以形成半导体装置。
72.如权利要求71所述的方法，其中，所述光刻处理是极紫外(EUV)光刻处理。
73.如权利要求71所述的方法，其中，通过光刻处理形成的半导体装置包括晶片。
74.如权利要求71所述的方法，其中，通过光刻处理形成的半导体装置包括芯片。
【文档编号】H01L21/67GK103676461SQ201310432062
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年9月22日 优先权日:2012年9月19日
【发明者】金尚炫, 查理·罗蒙, 朴钟主, 李东根, 金成洙 申请人:三星电子株式会社