掩模的制造方法与流程

文档序号:17738149发布日期:2019-05-22 03:26阅读:320来源:国知局
掩模的制造方法与流程

本公开涉及一种掩模及其制造方法,且特别有关于一种极紫外光掩模及其制造方法。



背景技术:

半导体集成电路工业经历了快速的成长。在集成电路材料与设计中技术的进展,创造了集成电路的世代,其中每一世代皆具有比前一世代更小且更复杂的电路。然而,这些发展增加了工艺及制造集成电路的复杂度,并且,为了实现这些发展,在集成电路的工艺及制造中也需要类似的发展。在集成电路的演进过程中,当几何尺寸(即可使用生产工艺创建的最小组件)降低时,功能密度(即单位芯片面积的互连装置的数量)通常会增加。

在一范例中,微影(lithography,光刻)为在集成电路工艺中经常使用于转移集成电路设计至半导体基板的技术。典型的微影工艺包含涂布光刻胶(resist或photoresist)于基板之上,暴露此光刻胶至例如极紫外光(extremeultraviolet,euv)线的射线,以及显影及部分去除此光刻胶以保留图案化的光刻胶于此基板之上。此图案化的光刻胶使用于在形成集成电路中的后续的蚀刻工艺。微影的发展通常需要符合持续的半导体微型化(miniaturization)。



技术实现要素:

本公开包含一种掩模的制造方法。此方法包含:形成反射多膜层于遮罩基板的前侧表面之上。此方法还包含形成盖层于此反射多膜层之上。此方法还包含形成牺牲多膜层于此盖层之上。此方法还包含形成开口于此牺牲多膜层之中以暴露出此盖层。此方法还包含形成第一吸收层于此牺牲多膜层之上,并覆盖此开口中的盖层。此方法还包含移除此牺牲多膜层中的开口外的第一吸收层,以形成第一吸收图案于此盖层的一部分上。

本公开亦包含一种掩模的制造方法。此方法包含形成反射多膜层于遮罩基板的前侧表面之上。此方法还包含形成盖层于此反射多膜层之上。此方法还包含沉积粘合层于此盖层之上。此方法还包含沉积吸收层于此粘合层之上。此方法还包含形成硬遮罩图案于此吸收层之上。此方法还包含使用此硬遮罩图案作为遮罩来移除此吸收层及此粘合层的多个部分,以形成粘合图案以及于此粘合图案上方的此吸收图案。

本公开亦包含一种掩模。此掩模包含:遮罩基板、反射多膜层、盖层、粘合图案、及吸收图案。遮罩基板具有前侧表面及背侧表面。反射多膜层位于此遮罩基板的此前侧表面之上。盖层位于此反射多膜层之上。粘合图案位于此盖层之上。吸收图案位于此粘合图案之上。

附图说明

通过以下的详述配合说明书附图,可以更加理解本公开实施例的观点。应注意的是,依据在业界的标准惯例,各种部件并未按照比例绘制且仅用以说明例示。事实上,为了讨论的明确易懂,各种部件的尺寸可任意增加或减少。

图1a至图1k是根据一些实施例的制造掩模结构的工艺的各种阶段的剖面图;

图2a至图2c是根据一些实施例的制造掩模结构的工艺的各种阶段的剖面图;

图3a至图3d是根据一些实施例的制造掩模结构的工艺的各种阶段的剖面图;

图4a至图4c是根据一些实施例的制造掩模结构的工艺的各种阶段的剖面图;

图5a至图5e是根据一些实施例的制造掩模结构的工艺的各种阶段的剖面图;

图6a至图6e是根据一些实施例的制造掩模结构的工艺的各种阶段的剖面图。

附图标记说明:

200~遮罩基板

201~前侧表面

203~背侧表面

206~反射多膜层

210~盖层

211、224、224’、241~顶面

212~吸收层

212a~吸收图案

216~抗反射层

216a~抗反射图案

218~导电层

220~硬遮罩层

220a~硬遮罩图案

222、240~光刻胶层

222a、240a~光刻胶图案

230、330、380~牺牲多膜层

230a、230a’、330a、380a~牺牲多膜层图案

232a、232b、232c、232c’、242a、352a、352a’、352b~开口

234、334~吸收层

234a~第一部分

234b~吸收图案

235、305、345~侧壁表面

242b、342~沟槽

247、347~底面

205、245~侧壁表面

250a、250b、250c~空白掩模

270、370~钝化层

332~粘合层

332a~粘合图案

334a~吸收图案

360~蚀刻工艺

410~图案部分

420~边界部分

500a、500b、500c、500d~掩模

t1、t2~厚度

具体实施方式

以下提供许多不同的实施例或范例,用于实行本公开的不同部件。以下描述了组件和配置的具体范例,以简化本公开的实施例。当然,这些实施例仅用以例示,并非意图限制本公开的范围。举例而言,在叙述中第一部件形成于第二部件之上,可能包含形成第一和第二部件直接接触的实施例,也可能包含额外的部件形成于第一和第二部件之间,使得第一和第二部件不会直接接触的实施例。另外,本公开的实施例可能在许多范例中重复元件符号及/或字母。这些重复的目的是为了简化和清楚,除非内文中特别说明,其本身并非代表各种实施例及/或所讨论的配置之间有特定的关系。

此外,在以下叙述中可使用空间上相对用语,例如“在……之下”、“在……下方”、“较低的”、“在……上方”、“较高的”和其他类似的用语,以简化一个(些)元件或特征与另一个(些)示出于附图中的元件或特征之间的关系的陈述。此空间相对用语除了包含附图所示出的方位,还包含装置在使用或操作中的不同方位。装置亦可转向至其他方位(旋转90度或在其他方位),且在此使用的空间相对描述亦依转向后的方位相应地解读。

描述了本公开的一些实施例。可提供额外的步骤于这些实施例中所描述的步骤之前、期间、及/或之后。所描述的一些步骤可为了不同的实施例而被取代或删除。可增加额外的部件至半导体装置结构。下述的一些部件可为了不同的实施例而被取代或删除。虽然一些实施例是以特定的顺序所执行的步骤来讨论,但这些步骤可用其他有逻辑的顺序来执行。

本公开所讨论的先进微影的工艺、方法、及材料可使用于许多的应用中,包含鳍式场效晶体管(fin-typefieldeffecttransistors,finfets)。举例来说,鳍片可被图案化以在部件之间产生相对接近的间隔,此于上述的公开是十分的合适。另外,可根据上述的公开处理在形成鳍式场效晶体管(finfets)中所使用的间隔物。

图1a至图1k为根据一些实施例的制造掩模(reticle)500a的工艺的各种阶段的剖面图。在一些实施例中,掩模500a为极紫外光(extremeultraviolet,euv)掩模。极紫外光刻工艺使用反射掩模而非透明掩模。极紫外光刻工艺使用极紫外光扫描器,其发射出在极紫外光区的具有极紫外光波长的光线,例如10至15纳米(nm)。在一些实施例中,极紫外光源产生具有波长在约13.6纳米的极紫外光。一些极紫外光扫描器可运用反射光学(reflectiveoptics),即反射镜(mirror)及在真空环境中运行。极紫外光扫描器可提供所需的图案于形成在反射掩模上的吸收层(例如极紫外光掩模吸收剂(absorber))上。在极紫外光光谱范围中的光线被几乎所有的材料高度吸收。因此,通常使用反射光学而非折射光学(refractiveoptics)。

在一些实施例中,制造掩模500a的工艺包含空白(blank)掩模工艺及掩模图案化工艺。在空白掩模工艺中,通过沉积适合的膜层(例如反射多膜层、盖层、及吸收层)于适合的基板上来形成空白的掩模。在掩模图案化工艺期间图案化空白掩模,以具有集成电路的膜层的设计。图案化的掩模之后使用于转移电路图案(例如集成电路的膜层的设计)至半导体晶圆上。掩模上的图案可通过不同的微影工艺而重复地转移至多个晶圆上。多个掩模(例如一组为15至30个掩模)可使用于建立一个完整的集成电路。一般来说,会制造不同的掩模用于不同的微影工艺中。极紫外光的形态可包含二元强度遮罩(binaryintensitymask,bim)及相偏移遮罩(phase-shiftingmask,psm)。

如图1a所示,根据一些实施例,在制造掩模500a的工艺中,接收空白掩模250a的遮罩基板200。空白掩模250a的遮罩基板200可具有前侧表面201及相对于前侧表面201的背侧表面203。遮罩基板200可由适合的材料所组成,例如低热膨胀材料(lowthermalexpansionmaterial,ltem)或熔融石英(fusedquartz)。在一些实施例中,低热膨胀材料(ltem)包含掺杂二氧化钛(tio2)的二氧化硅(sio2)、或其他适合的低热膨胀的材料。遮罩基板200可用于将遮罩加热所造成的影像扭曲降到最低。另外,遮罩基板200可包含具有低缺陷程度及平滑表面的材料。举例来说,具有等于或大于16纳米的尺寸的缺陷的数量在遮罩基板200中约为或少于100,并且这些缺陷可为凹孔(pit)及/或凸块(bump)。在一些实施例中,遮罩基板200可具有约为或小于0.2纳米的均方根粗糙度(root-mean-squareroughness,rq)的表面粗糙度。

如图1a所示,形成导电层218于相对于遮罩基板200的前侧表面201的遮罩基板200的背侧表面203之上。为了静电吸附(electrostaticchucking)的目的,导电层218可设置于遮罩基板200的背侧表面203上。在一些实施例中,导电层218包含硼化钽(tantalumboron,tab)、氮化铬(chromiumnitride,crn),但也可能是其他适合的组成。

如图1a所示,通过沉积工艺形成反射多膜层(reflectivemultilayer)206于遮罩基板200的前侧表面201之上。根据菲涅耳方程式(fresnelequations),当光穿透具有不同折射率(refractiveindices)的两种材料之间的界面时,会发生光反射。膜层的折射率之间的差异越大,当光穿透这些膜层时反射的光强度也会变得越高。为了增加反射光的强度,在一些实施例中,可使用交替材料的多膜层来增加界面的数量,使得来自于每个界面的反射光建设性干涉(interfere)。在一些实施例中,反射多膜层206包含多个薄膜对,例如钼硅(molybdenum-silicon,mo/si)薄膜对(例如在每一对薄膜对中钼膜层在硅膜层之上或之下)。在一些其他实施例中,反射多膜层206可包含钼铍(molybdenum-beryllium,mo/be)薄膜对,或其他适合的可配置成对极紫外光高反射的材料。所选择的反射多膜层206的特性,提供了对于所选择的电磁射线(electromagneticradiation)的形态/波长具有高反射率。举例来说,为了极紫外光刻的目的,反射多膜层206可设计为反射在极紫外光范围中的光。反射多膜层206的每一层的厚度可取决于极紫外光波长及入射角。具体而言,反射多膜层206的厚度(及薄膜对的厚度)可调整至达到在每个界面绕射的极紫外光的建设性干涉(constructiveinterference)的最大值及极紫外光的最小吸收率(absorption)。在一些实施例中,反射多膜层206中薄膜对的数量可在约20至约80的范围。然而,可使用任何数量的薄膜对。举例来说,反射多膜层206可包含四十对的钼/硅膜层。举例来说,每对钼/硅膜层具有约为7纳米的厚度,并且反射多膜层206具有280纳米的总厚度。在这些情形中,可达到约为70%的反射率。

然后,形成盖层210于反射多膜层206之上。盖层210配置为对极紫外光透明,并保护反射多膜层206不受到损坏及/或氧化。另外,盖层210可在位于盖层210之上的吸收层212的图案化或修复/清洗工艺中作为蚀刻停止层。盖层210可具有与吸收结构不同的蚀刻特性。在一些实施例中,盖层210由钌(ruthenium,ru)、钌化合物例如rub、rusi、run、或ruon、铬(chromium,cr)、铬氧化物(croxide)、铬氮化物(crnitride)、硼(boron,b)、氮化硼(boronnitride)、碳化硼(boroncarbide)、或任何前述的组合所形成。经常选择低温沉积工艺来形成盖层210,以防止反射多膜层206的交互扩散(inter-diffusion)。盖层210的厚度可在约0.5纳米至约10纳米的范围。

然后,形成吸收层212于盖层210之上。在一些实施例中,吸收层212为用来吸收极紫外光的吸收材料。在一些实施例中,吸收层212的消光系数(extinctioncoefficient,k)在约0.01至约0.04的范围。另外,吸收层212的折射率(refractiveindex)可在约0.88至约1.02的范围。举例来说,吸收层212可由以钽为主的材料所形成。举例来说,吸收层212可包含每层含有铬、氧化铬、氮化铬、钛(titanium)、氧化钛(titaniumoxide)、氮化钛(titaniumnitride)、钽(tantalum)、氧化钽(tantalumoxide)、氮化钽(tantalumnitride)、氮氧化钽(tantalumoxynitride)、氮化钽硼(tantalumboronnitride)、氧化钽硼(tantalumboronoxide)、氮氧化钽硼(tantalumboronoxynitride)、铝(aluminum)、氧化铝(aluminumoxide)、钌(ruthenium)、钼(molybdenum)、其他适合的材料、及/或上述的混合物的多膜层。

在一些实施例中,可通过不同的沉积工艺形成反射多膜层206、盖层210、及吸收层212。举例来说,沉积工艺可包含物理气相沉积(physicalvapordeposition,pvd)工艺例如蒸镀(evaporation)及直流磁控溅镀(dcmagnetronsputtering)、电镀工艺例如无电极电镀(electrode-lessplating)或电镀(electroplating)、化学气相沉积(chemicalvapordeposition,cvd)工艺例如常压化学气相沉积(atmosphericpressurecvd,apcvd)、低压化学气相沉积(lowpressurecvd,lpcvd)、等离子体增强化学气相沉积(plasmaenhancedcvd,pecvd)、或高密度等离子体化学气相沉积(highdensityplasmacvd,hdpcvd)、离子束沉积(ionbeamdeposition)、旋转涂布(spin-oncoating)、有机金属裂解法(metal-organicdecomposition,mod)、及/或其他本技术领域现有的方法。有机金属裂解法(mod)为通过在非真空的环境中使用以液体为主的方法的沉积技术。通过使用有机金属裂解法(mod),在溶剂中分解的有机金属前驱物(precursor),旋转涂布于基板之上并且蒸发此溶剂。真空紫外光(vacuumultraviolet,vuv)源用来将有机金属前驱物转换成构成金属元素(constituentmetalelement)。

在执行前述的空白掩模工艺之后,根据一些实施例,如图1a所示,形成空白掩模250a。在一些实施例中,空白掩模250a为极紫外光空白掩模。空白掩模250a可包含遮罩基板200、反射多膜层206、盖层210、及吸收层212。

然后,如图1a所示,根据一些实施例,形成牺牲多膜层230于空白掩模250a的盖层210之上。在一些实施例中,牺牲多膜层230包含空白掩模250a的吸收层212、抗反射层216、硬遮罩层220、及光刻胶层222。吸收层212可形成于盖层210之上。抗反射层216可形成于吸收层212之上。硬遮罩层220可形成于抗反射层216之上。另外,光刻胶层222可形成于硬遮罩层220之上。

在一些实施例中,配置抗反射层216以减少通过破坏性干涉(destructiveinterference)而从吸收层212反射的具有波长短于极紫外光波长范围的光。抗反射层216可包含高分子材料(polymericmaterial)或选自由氧化硅、碳氧化硅(siliconoxygencarbide)、及等离子体增强化学气相沉积的氧化硅所组成的群组的材料。抗反射层216可通过包含旋转涂布工艺的涂布工艺来形成。在一些实施例中,硬遮罩层220由氧化硅(siliconoxide)、氮化硅(siliconnitride)、氮氧化硅(siliconoxynitride)、碳化硅(siliconcarbide)、其他适合的材料、氧化钽(tantalumoxide,tao)、氧化钽硼(tantalumboronoxide,tabo)、或前述的组合所形成。硬遮罩层220可通过沉积工艺来形成,包含化学气相沉积(cvd)工艺、物理气相沉积(pvd)工艺、原子层沉积(atomiclayerdeposition,ald)工艺、及/或其他适合的工艺。举例来说,硬遮罩层220可由氧化钽(tao)或氧化钽硼(tabo)所形成,并通过物理气相沉积(pvd)工艺来形成。在一些实施例中,光刻胶层222由包含光刻胶、金属氧化物、金属氮化物、或金属氮氧化物的材料所形成。在一些实施例中,光刻胶包含正光刻胶(positivephotoresist),并且通过旋转涂布工艺及其之后的软烘烤(softbaking)工艺来形成。

然后,如图1b所示,根据一些实施例,通过图案化工艺图案化光刻胶层222以形成光刻胶图案222a于硬遮罩层220上。在一些实施例中,图案化工艺包含光刻(photolithography)工艺或蚀刻工艺。配置光刻工艺以形成开口232a于光刻胶层222中(图1a)。形成开口232a穿透光刻胶层222以暴露出硬遮罩层220。在一些实施例中,光刻工艺包含曝光(exposure)、曝光后烘烤(post-exposurebaking)、显影(developing)、清洗(rinsing)、干燥(drying)(例如硬烘烤)、其他适合的工艺、及/或前述的组合来形成光刻胶图案222a。举例来说,电子、离子、或光子束直接写入可使用于遮罩图案化工艺中曝光的步骤。在一些实施例中,蚀刻工艺包含干蚀刻工艺,其执行使用混合o2、n2、no、及/或h2o的以卤素为主的气体(例如与n2混合的以卤素为主的气体可使用于干蚀刻工艺中、或与o2、n2、及no混合的以卤素为主的气体可使用于改善蚀刻轮廓并增加蚀刻选择性)、及例如he或ar或前述的组合的载体气体(carriergas)。此以卤素为主的气体可包含cl2、chf3、ch3f、c4f8、cf4、sf6、cf3cl、或前述的组合。

然后,如图1c所示,根据一些实施例,通过蚀刻工艺移除硬遮罩层220未被光刻胶图案222a覆盖的部分。蚀刻工艺可停止于抗反射层216以形成开口232b于硬遮罩层220中(图1b)。形成开口232b穿透硬遮罩层220以暴露出抗反射层216。另外,如图1c所示,图案化硬遮罩层220以形成硬遮罩图案220a。在一些实施例中,蚀刻工艺包含干蚀刻工艺,其执行使用混合o2、n2、no、及/或h2o的以卤素为主的气体、及例如he或ar或前述的组合的载体气体,以移除硬遮罩层220未被覆盖的部分。此以卤素为主的气体可包含cl2、chf3、ch3f、c4f8、cf4、sf6、cf3cl、或前述的组合。

在执行硬遮罩层220的蚀刻工艺之后,可降低硬遮罩图案220a的厚度。

然后,通过另外的蚀刻工艺移除抗反射层216未被光刻胶图案222a以及下方的硬遮罩图案220a覆盖的部分,以形成抗反射图案216a。抗反射层216的蚀刻工艺可停止在吸收层212上。然后,如图1d所示,根据一些实施例,通过又另外的蚀刻工艺移除吸收层212未被光刻胶图案222a、硬遮罩图案220a、及抗反射层图案216a覆盖的部分。吸收层212的蚀刻工艺可停止在盖层210上。另外,抗反射层216及吸收层212的蚀刻工艺可形成开口232c于抗反射层216及吸收层212中(图1c)。形成开口232c穿透抗反射层216及吸收层212以暴露出盖层210。另外,图案化抗反射层216以形成抗反射图案216a。再者,如图1d所示,图案化吸收层212以形成吸收图案212a。在一些实施例中,抗反射层216及吸收层212的蚀刻工艺包含干蚀刻工艺。在一些实施例中,执行使用包含氯气(chlorine,cl2)、氟气(fluorine,f2)、碳(carbon,c)、氧气(oxygen,o2)、氮气(nitrogen,n2)、sf6、ch3cl、ch2cl2、或前述的组合的蚀刻气体的蚀刻工艺。

在执行抗反射层216及吸收层212的蚀刻工艺之后,可降低光刻胶图案222a的厚度。

如图1d所示,光刻胶图案222a、硬遮罩图案220a、抗反射图案216a、及吸收图案212a的堆叠可使用于形成覆盖盖层210的顶面211的部分的牺牲多膜层图案230a。在一些实施例中,牺牲多膜层图案230a可阻挡盖层210的一部分。牺牲多膜层图案230a可防止所产生的掩模500a的掩模图案在后续工艺中形成于盖层210的被阻挡的一部分上。另外,可提供未被牺牲多膜层图案230a覆盖的盖层210剩余的部分,以允许掩模图案(例如示出于图1g中的吸收图案234b(也称为第二部分))形成于其之上。

然后,如图1e所示,根据一些实施例,通过沉积工艺在开口232c中形成吸收层234于图案化牺牲多膜层(例如牺牲多膜层图案230a)之上并覆盖盖层210。可执行吸收层234的沉积工艺以同时形成一或多个第一部分234a及一或多个第二部分234b。第一部分234a可形成于开口232c之外,以及第二部分234b可形成于被牺牲多膜层图案230a围绕的开口232c中。吸收层234的第一部分234a可不与第二部分234b齐平。举例来说,可形成吸收层234的第一部分234a与牺牲多膜层图案230a的顶面224接触。另外,可形成吸收层234的第二部分234b与盖层210的顶面211及牺牲多膜层图案230a的侧壁表面235接触。再者,吸收层234的第二部分234b可被牺牲多膜层图案230a所围绕。

在极紫外光刻系统(例如极紫外光扫描器)中,极紫外光线入射于掩模的入射角(angleofincidence,aoi)与主光线的入射角相同,例如入射角等于6度。然而,当所需要的吸收层的厚度太大,将会产生遮罩遮蔽效应(maskshadowingeffect),其会转而降低空间影像对比度。因此,需要取得在消光系数(k)、折射率、及吸收层234的厚度之间的折衷方式。

在一些实施例中,吸收层234的消光系数(k)大于由以钽为主的材料所形成的吸收层的消光系数(k)(例如牺牲多膜层230的吸收层212或牺牲多膜层图案230a的吸收图案212a)。举例来说,吸收层234的消光系数(k)在约0.04至约1的范围。另外,吸收层234的折射率可在约0.88至约1.02的范围。举例来说,吸收层234可包含银(silver,ag)、铂(platinum,pt)、金(gold,au)、钨(tungsten,w)、镍(nickel,ni)、钴(cobalt,co)、铜(copper,cu)、铬(chromium,cr)、钒(vanadium,v)、锌(zinc,zn)、碲(tellurium,te)、铱(iridium,ir)、锡(tin,sn)、前述的氧化物、前述的氮化物、前述的氮氧化物、或前述的组合。吸收层234可通过沉积工艺来形成,包含化学气相沉积(cvd)工艺、物理气相沉积(pvd)工艺、及/或其他适合的工艺。

由于吸收层234的消光系数(k)为高消光系数(k),吸收层234的厚度可比以钽为主的吸收层(例如吸收层212)的厚度更加降低,而达到所需的极紫外光的吸收率。举例来说,吸收层234的厚度t2小于吸收层212(例如由以钽为主的材料所形成)的厚度t1。举例来说,吸收层234的厚度t2可小于吸收层212的厚度t1的一半。举例来说,吸收层212的厚度t1可在约60纳米至约80纳米的范围(例如约为70纳米),以及吸收层234的厚度t2可在约20纳米至约40纳米的范围(例如约为30纳米)。在曝光工艺期间的遮罩遮蔽效应可被降低或排除。另外,可改善空间影像对比度。另外,可降低吸收层234的聚焦深度(depthoffocus,dof)。

然后,如图1f所示,根据一些实施例,通过第一移除工艺从牺牲多膜层图案230a的顶面224移除在开口232c之外的吸收层234(即吸收层234的第一部分234a)。可配置第一移除工艺以移除吸收层234的第一部分234a下方的光刻胶图案222a。因此,通过第一移除工艺同时移除光刻胶图案222a上方的吸收层234的第一部分234a。在一些实施例中,第一移除工艺包含湿蚀刻工艺或其他可应用的工艺。此湿蚀刻工艺例如为光刻胶剥除工艺(photoresiststrippingprocess),其可使用光刻胶剥除剂(photoresiststripper)、水性碱性溶液(aqueousalkalinesolution)、氨溶剂混合物、或有机溶剂。

然后,如图1g所示,根据一些实施例,通过第二移除工艺移除牺牲多膜层图案230a的硬遮罩图案220a、抗反射图案216a、及吸收图案212a,以暴露出盖层210。配置第二移除工艺以移除硬遮罩图案220a、抗反射图案216a、及吸收图案212a的堆叠,并停止于盖层210上。因此,盖层210上的剩余的吸收层234(即吸收层234的第二部分234b)可形成吸收图案于盖层210的一部分之上。举例来说,在执行第一移除工艺及第二移除工艺之后,吸收层234的第二部分234b可作为掩模500a的吸收图案234b。在一些实施例中,第二移除工艺包含干蚀刻工艺。在一些实施例中,执行使用包含氯气(cl2)、氟气(f2)、碳(c)、氧气(o2)、氮气(n2)、sf6、ch3cl、ch2cl2、或前述的组合的蚀刻气体的蚀刻工艺。

然后,如图1h所示,根据一些实施例,形成光刻胶层240于吸收图案234b及盖层210之上。光刻胶层240可填充于吸收图案234b之间的间隙并具有平滑且平坦的顶面241。在一些实施例中,光刻胶层240包含正光刻胶,并通过旋转涂布工艺及其之后的软烘烤工艺来形成。

然后,如图1i所示,根据一些实施例,通过光刻工艺在光刻胶层240(图1h)中形成开口242a。形成开口242a穿透光刻胶层240以暴露出盖层210。可形成围绕吸收图案234b的开口242a。另外,图案化光刻胶层240以形成如图1i所示的光刻胶图案240a。在一些实施例中,光刻工艺包含曝光、曝光后烘烤、显影、清洗、干燥(例如硬烘烤)、其他适合的工艺、及/或前述的组合来形成光刻胶图案240a。举例来说,电子、离子、或光子束直接写入可使用于遮罩图案化工艺中曝光的步骤。

然后,如图1j所示,根据一些实施例,移除盖层210的一部分及反射多膜层206的一部分,以形成沟槽242b。可通过使用光刻胶图案240a作为蚀刻遮罩的蚀刻工艺来形成沟槽242b。可形成沟槽242b穿透盖层210及反射多膜层206。另外,沟槽242b可围绕吸收图案234b并暴露遮罩基板200的顶面201。在一些实施例中,蚀刻工艺包含干蚀刻工艺。在形成沟槽242b之后,通过湿蚀刻工艺或干蚀刻工艺来移除光刻胶图案240a。湿蚀刻工艺例如为光刻胶剥除工艺,其可使用光刻胶剥除剂、水性碱性溶液、氨溶剂混合物、或有机溶剂。干蚀刻工艺例如可为灰化工艺(ashingprocess),其使用包含sf6、cl2、ch3cl、cf4、ch2cl2、o2、h2o、其他自由基(radical)混合物、或前述的组合的蚀刻气体。另外,蚀刻气体可与n2、o2、no、及/或h2o混合。

然后,如图1k所示,根据一些实施例,在吸收图案234b之上并沿着沟槽242b的侧壁表面245及底面247形成钝化层270。钝化层270可顺应地形成于吸收图案234b及盖层210之上。另外,可形成钝化层270于位于沟槽242b之外的包含反射多膜层206及盖层210的堆叠的侧壁表面205之上。配置钝化层270以防止所产生的掩模500a的吸收图案234b被污染。在一些其他实施例中,钝化层270为选择性的。

在一些实施例中,钝化层270由具有极紫外光高吸收率的材料所形成以消除不需要的反射。另外,为了清洁在掩模上的污染的目的,钝化层270可由具有高抗氢自由基(hydrogenradical-resistant)的材料所形成。举例来说,钝化层270可由氮化硅、氮氧化硅、硼、钌、或其他适合的材料所形成。举例来说,钝化层270可包含多个薄膜对,例如钼/硅薄膜对(例如在每一对薄膜对中钼膜层在硅膜层之上或之下)。

在一些实施例中,钝化层270可通过等离子体处理(plasmatreatment)工艺、溶胶-凝胶(sol-gel)工艺、光化学反应(photochemicalreaction)工艺、或原子层沉积(ald)工艺、或其他可应用的工艺来形成。举例来说,可执行等离子体处理工艺以暴露吸收图案234b、盖层210、沟槽242b的侧壁表面245及底面247至选自由n2、nh3、n2h3、及no2所组成的群组的以氮为主的气体,以形成钝化层270。

如图1k所示,根据一些实施例,在执行上述的工艺之后形成掩模500a。

在一些实施例中,在图1k中所示的剖面图中,掩模500a包含图案部分410及边界部分420。在一些实施例中,图案部分410位于掩模500a的中心部分。因此,位于图案部分410中的吸收图案234b可作为掩模500a的掩模图案。边界部分420可围绕图案部分410。钝化层270可顺应地形成于图案部分410及边界部分420的顶面及侧壁表面之上。另外,图案部分410通过沟槽242b与边界部分420分隔。沟槽242b可完全或部分围绕图案部分410。举例来说,当沟槽242b部分围绕图案部分410,接触图案部分410及边界部分420的掩模500a的一部分可作为桥接部分(未示出)。在一些实施例中,桥接部分可位于图案部分410及边界部分420之间,并连接至图案部分410的一部分及边界部分420的一部分。

在一些实施例中,制造掩模500a的工艺包含使用牺牲多膜层图案230a以阻挡盖层210的一部分。另外,盖层210的暴露的部分与牺牲多膜层图案230a位于不同的高度。因此,所需要的吸收层234可分别形成于盖层210的暴露的一部分之上及牺牲多膜层图案230a之上的多个独立的部分(例如第一部分234a及第二部分234b)之中。因此,可通过移除沿着在牺牲多膜层图案230a之上的吸收层的部分(第一部分234a)的牺牲多膜层图案230a来形成所产生的吸收图案234b。可图案化吸收层234以作为吸收图案234b,而不需要使用蚀刻遮罩及后续的蚀刻工艺。再者,吸收图案234b的材料可具有高消光系数(k)(例如在约0.04至约0.09的范围)。可进一步降低掩模500a的吸收图案234b的厚度(例如减少至约20纳米至约40纳米的范围),以在曝光工艺中降低或排除遮罩遮蔽效应。另外,可降低掩模500a的聚焦深度(dof)。

图2a-图2c为在执行形成如图1c所示的掩模500a的工艺的阶段之后制造掩模500a的工艺的不同阶段的剖面图。在图2a-图2c中所示的工艺可提供掩模的所产生的吸收图案的光刻工艺的改善的分辨率(resolution)。

如图2a所示,根据一些实施例,在形成硬遮罩图案220a之后,从硬遮罩图案220a移除光刻胶图案222a(图1c)。在一些实施例中,通过包含湿蚀刻工艺或其他可应用的工艺的移除工艺来移除光刻胶图案222a。湿蚀刻工艺例如为光刻胶剥除工艺,其可使用光刻胶剥除剂、水性碱性溶液、氨溶剂混合物、或有机溶剂。

然后,可执行清洗工艺以清洗硬遮罩图案220a的表面。在一些实施例中,清洗工艺包含等离子体预清洗工艺或湿式清洗工艺。然后,通过蚀刻工艺移除抗反射层216(图1c)未被下方的硬遮罩图案220a覆盖的部分。抗反射层216的蚀刻工艺可停止于吸收层212上,以形成开口232b’穿透抗反射层216(图1c)。另外,图案化抗反射层216以形成抗反射图案216a。

然后,如图2b所示,根据一些实施例,通过另一个蚀刻工艺移除吸收层212未被硬遮罩图案220a及抗反射图案216a覆盖的部分。吸收层212的蚀刻工艺可停止于盖层210。另外,吸收层212的蚀刻工艺可形成开口232c’于吸收层212中(图2a)。形成开口232c’穿透吸收层212以暴露出盖层210。另外,图案化吸收层212以形成如图2b所示的吸收图案212a。

如图2b所示,硬遮罩图案220a、抗反射图案216a、及吸收图案212a可使用于形成覆盖盖层210的顶面211的一部分的牺牲多膜层图案230a’。在一些实施例中,光刻胶图案222a的移除可防止牺牲多膜层图案受到不想要的图案的倒塌问题。因此,可改善吸收图案的光刻工艺的分辨率。

然后,如图2c所示,根据一些实施例,通过沉积工艺形成吸收层234于图案化牺牲多膜层(例如牺牲多膜层图案230a’)之上并覆盖在开口232c中的盖层210。吸收层234可包含一或多个第一部分234a及一或多个第二部分234b。可形成吸收层234的第一部分234a与牺牲多膜层图案230a’的顶面224’接触。另外,可形成吸收层234的第二部分234b与盖层210的顶面211及牺牲多膜层230a’的侧壁表面235接触。

然后,如图1k所示,根据一些实施例,执行在图1g至图1k中所示的工艺以形成掩模500a。在一些实施例中,如图2a所示的光刻胶图案的移除工艺可防止牺牲多膜层图案受到不想要的图案的倒塌问题。因此,可改善吸收图案的光刻工艺的分辨率。

根据一些实施例,图3a至图3c为制造掩模500b的工艺的不同阶段的剖面图。掩模500b的材料、配置、结构、及/或工艺可相似或相同于掩模500a的材料、配置、结构、及/或工艺,因此前述的细节不在此处重复。掩模500a及掩模500b之间的其中一个差异为掩模500b的空白掩模250b包含了在盖层210及吸收层212之间的粘合层332。

如图3a所示,可形成反射多膜层206于遮罩基板200的前侧表面201之上。可形成盖层210于反射多膜层206之上。空白掩模250b的遮罩基板200、反射多膜层206、及盖层210的材料、配置、结构、及/或工艺可相似或相同于空白掩模250a的遮罩基板200、反射多膜层206、及盖层210的材料、配置、结构、及/或工艺,因此前述的细节不在此处重复。

然后,如图3a所示,根据一些实施例,沉积粘合层332于盖层210之上。可配置粘合层332以改善盖层210及后续的吸收层212之间的粘着性(adhesion)。另外,粘合层332可帮助检测吸收层212的蚀刻工艺中的终点。

在一些实施例中,粘合层332由铬(cr)、氧化铬、氮化铬、钛(ti)、氧化钛、氮化钛(tin)、钽(ta)、氧化钽、氮化钽(tan)、氮氧化钽、或前述的组合所形成。另外,可通过例如等离子体增强化学气相沉积(pecvd)的化学气相沉积(cvd)工艺来形成粘合层332。然而,也可使用其他替代的工艺,例如溅镀或有机金属化学气相沉积(mocvd)、物理气相沉积(pvd)、原子层沉积(ald)。

然后,沉积吸收层212于粘合层332之上。如图3a所示,根据一些实施例,在执行前述的空白掩模工艺之后,形成空白掩模250b。在一些实施例中,空白掩模250b包含遮罩基板200、反射多膜层206、盖层210、粘合层332、及吸收层212。

然后,如图3a所示,根据一些实施例,形成牺牲多膜层230于空白掩模250b的盖层210之上。在一些实施例中,牺牲多膜层230包含空白掩模250b的吸收层212、抗反射层216、硬遮罩层220、及光刻胶层222。

然后,如图3b所示,根据一些实施例,执行在图1b至图1d中所示的工艺以形成牺牲多膜层图案230a于粘合层332之上。牺牲多膜层图案230a覆盖了粘合层332的顶面213的一部分。牺牲多膜层图案230a可防止所产生的掩模500b的掩模图案在后续的工艺中形成于粘合层332的被阻挡的部分之上。另外,可提供粘合层332的剩余的部分,其未被牺牲多膜层图案230a覆盖,以允许形成掩模图案(例如在图3b中所示的吸收图案234b)于此剩余的部分之上。

然后,如图3b所示,根据一些实施例,通过沉积工艺形成吸收层234于图案化牺牲多膜层(例如牺牲多膜层图案230a)之上并覆盖在开口232c中的粘合层332。形成吸收层234的第一部分234a与牺牲多膜层图案230a的顶面224接触。另外,形成吸收层234的第二部分234b与粘合层332的顶面213及牺牲多膜层图案230a的侧壁表面235接触。

然后,如图3c所示,根据一些实施例,执行在图1f-图1g中所示的工艺以形成吸收图案(即吸收层234的第二部分234b)于盖层210之上。另外,可配置第二移除工艺(图1g)以更进一步移除未被吸收层234的第二部分234b覆盖的粘合层332。因此,直接形成粘合图案332a于对应的吸收图案(即吸收层234的第二部分234b)之下。吸收图案(即吸收层234的第二部分234b)可通过粘合图案332a与盖层210分隔。

然后,如图3d所示,根据一些实施例,执行在图1h至图1k中所示的工艺以形成掩模500b。可配置粘合图案332a以改善盖层210与后续的吸收图案(即吸收层234的第二部分234b)之间的粘着性。另外,粘合层332可帮助检测吸收层212的蚀刻工艺中的终点。

图4a至图4c为在执行形成图3a中所示的掩模500b的工艺的阶段之后的制造掩模500b的工艺的不同阶段的剖面图。在图4a至图4c中所示的工艺可提供吸收图案的光刻工艺的改善的分辨率。

如图4a所示,根据一些实施例,在形成硬遮罩图案220a之后,从硬遮罩图案220a移除光刻胶图案(通过图案化在图3a中所示的光刻胶图案222所形成)。在一些实施例中,通过相似或相同于在图2a中所示的光刻胶图案222a(图1c)的移除工艺的移除工艺来移除光刻胶图案,因此前述的细节不在此处重复。

然后,通过使用硬遮罩图案220a作为蚀刻遮罩图案的蚀刻工艺来形成抗反射图案216a。在一些实施例中,此蚀刻工艺相似或相同于在图2a中所示的抗反射图案216a(图1c)的蚀刻工艺,因此前述的细节不在此处重复。

然后,如图4b所示,根据一些实施例,执行在图2b中所示的蚀刻工艺以形成覆盖粘合层332的顶面213的一部分的牺牲多膜层图案230a’。在一些实施例中,光刻胶图案的移除可防止牺牲多膜层图案受到不想要的图案的倒塌问题。因此,可改善吸收图案的光刻工艺的分辨率。

然后,如图4c所示,根据一些实施例,执行在图2c中所示的沉积工艺以形成吸收层234于图案化牺牲多膜层(例如牺牲多膜层图案230a’)之上并覆盖在开口232c’中的粘合层332。可形成吸收层234的第一部分234a与牺牲多膜层图案230a’的顶面224接触。另外,可形成吸收层234的第二部分234b与粘合层332的顶面213及牺牲多膜层图案230a’的侧壁表面235接触。

然后,如图3d所示,根据一些实施例,执行在图1f至图1k中所示的工艺以形成掩模500b。可配置粘合层332以改善盖层210及后续的吸收层图案(即吸收层234的第二部分234b)之间的粘着性。另外,粘合层332可帮助检测吸收层212的蚀刻工艺中的终点。

根据一些实施例,图5a至图5e为制造掩模500c的工艺的不同阶段的剖面图。掩模500c的材料、配置、结构、及/或工艺可相似或相同于掩模500a的材料、配置、结构、及/或工艺,因此前述的细节不在此处重复。掩模500a及掩模500c之间的其中一个差异为掩模500c的空白掩模250c包含了在盖层210及吸收层334之间的粘合层332。

如图5a所示,可形成反射多膜层206于遮罩基板200的前侧表面201之上。盖层210可形成于反射多膜层206之上。沉积粘合层332于盖层210之上。空白掩模250c的遮罩基板200、反射多膜层206、盖层210、及粘合层332的材料、配置、结构、及/或工艺可相似或相同于空白掩模250b的遮罩基板200、反射多膜层206、盖层210、及粘合层332的材料、配置、结构、及/或工艺,因此前述的细节不在此处重复。

然后,如图5a所示,根据一些实施例,沉积吸收层334于粘合层332之上。吸收层334的材料、配置、结构、及/或工艺可相似或相同于吸收层234(图1e)的材料、配置、结构、及/或工艺,因此前述的细节不在此处重复。

然后,如图5a所示,根据一些实施例,在执行前述的空白遮罩的工艺之后,形成空白掩模250c。在一些实施例中,空白掩模250c包含遮罩基板200、反射多膜层206、盖层210、粘合层332、及吸收层334。

然后,如图5a所示,根据一些实施例,形成牺牲多膜层330于空白掩模250c的吸收层334之上。在一些实施例中,牺牲多膜层330包含硬遮罩层220及光刻胶层222。可形成硬遮罩层220于吸收层334之上。另外,可形成光刻胶层222于硬遮罩层220之上。在图5a中所示的硬遮罩层220及光刻胶层222的材料、配置、结构、及/或工艺可相似或相同于在图1a中所示的硬遮罩层220及光刻胶层222的材料、配置、结构、及/或工艺,因此前述的细节不在此处重复。

然后,如图5b所示,根据一些实施例,通过图案化工艺来形成光刻胶图案222a及硬遮罩图案220a于吸收层334之上。形成开口352a穿透牺牲多膜层330(在图5a中所示的光刻胶层222及硬遮罩层220)以暴露出吸收层334的一部分。因此,图案化牺牲多膜层330以形成在图5b中所示的牺牲多膜层图案330a。

在一些实施例中,图案化工艺包含光刻胶层222的光刻工艺(或蚀刻工艺)及硬遮罩层220的蚀刻工艺。可配置光刻胶层222的图案化工艺以形成光刻胶图案222a。硬遮罩层220的蚀刻工艺可停止于吸收层334之上并形成硬遮罩图案220a。在图5b中所示的光刻胶层222的图案化工艺及硬遮罩层220的蚀刻工艺可相似或相同于在图1b及图1c中所示的光刻胶层222的图案化工艺及硬遮罩层220的蚀刻工艺,因此前述的细节不在此处重复。

然后,如图5c所示,根据一些实施例,可通过蚀刻工艺360来形成吸收层334的一部分及粘合层332的一部分。蚀刻工艺可使用光刻胶图案222a及硬遮罩图案220a的堆叠作为遮罩来移除未被光刻胶图案222a及硬遮罩图案220a覆盖的吸收层334及粘合层332。

在蚀刻工艺360的过程中,可提供粘合层332来检测吸收层334与下方的粘合层332之间的信号转换。另外,粘合层332可帮助检测在蚀刻工艺360中吸收层334的蚀刻终点。因此,可控制蚀刻工艺360停止于盖层210之上。可形成开口352b穿透吸收层334及粘合层332以暴露出盖层210。另外,图案化吸收层334以形成吸收图案334a。再者,在执行蚀刻工艺360之后图案化粘合层332以形成粘合图案332a。可形成吸收图案334a于粘合图案332a上方并与其接触。可形成粘合图案332a与盖层210的顶面211接触。

在一些实施例中,蚀刻工艺360包含干蚀刻工艺。在一些实施例中,执行使用包含氯气(cl2)、氟气(f2)、碳(c)、氧气(o2)、氮气(n2)、sf6、cl2、ch3cl、cf4、ch2cl2、o2、h2o、或前述的混合气体的蚀刻气体的蚀刻工艺360。另外,在执行吸收层334及粘合层332的蚀刻工艺360之后,可蚀刻出光刻胶图案222a(图5b)。

然后,如图5d所示,根据一些实施例,通过蚀刻工艺移除光刻胶图案222a以暴露出吸收图案334a及粘合图案332a。在一些实施例中,蚀刻工艺包含干蚀刻工艺。在一些实施例中,蚀刻工艺包含执行使用以卤素为主的气体,例如cl2、chf3、ch3f、c4f8、cf4、sf6、cf3cl、sf6、cl2、ch3cl、cf4、ch2cl2、o2、h2o、其他自由基混合气体、或前述的组合的干蚀刻工艺。在移除光刻胶图案222a之后,吸收图案334a及对应的粘合图案332a可形成为覆盖盖层210的一部分的多个堆叠。

然后,如图5e所示,根据一些实施例,通过图案化工艺移除盖层210的一部分及反射多膜层206的一部分以形成沟槽342。形成沟槽342穿透吸收图案334a、粘合图案332a、盖层210、及反射多膜层206。沟槽342可暴露出遮罩基板200的顶面201。另外,被沟槽342围绕的吸收图案334a可作为所产生的掩模500c的掩模图案。

在一些实施例中,图案化工艺可包含光刻工艺及后续的蚀刻工艺。配置光刻工艺以形成光刻胶图案(未示出)于吸收图案334a及盖层210上。配置蚀刻工艺以移除盖层210及反射多膜层206未被光刻胶图案覆盖的部分。另外,光刻工艺可包含光刻胶涂布(例如旋转涂布)、软烘烤、遮罩对准、曝光、曝光后烘烤、光刻胶显影、清洗、及干燥(例如硬烘烤)。蚀刻工艺可包含干蚀刻工艺。

然后,如图5e所示,根据一些实施例,于吸收图案334a、粘合图案332a之上及沿着沟槽342的侧壁表面345及底面347形成钝化层370。顺应地形成钝化层370于吸收图案334a上。另外,在位于沟槽342之外的包含吸收图案334a、粘合图案332a、反射多膜层206、及盖层210的堆叠的侧壁表面305上形成钝化层370。配置钝化层370以防止所产生的掩模500c的吸收图案334a受到污染。在一些其他实施例中,钝化层370为选择性的。钝化层370的材料、配置、结构、及/或工艺可相似或相同于在图1k中所示的钝化层270的材料、配置、结构、及/或工艺,因此前述的细节不在此处重复。

如图5e所示,根据一些实施例,在执行前述的工艺之后,形成掩模500c。

在一些实施例中,在图5e所示的剖面图中,掩模500c包含图案部分410及边界部分420。在一些实施例中,图案部分410位于掩模500c的中心部分。因此,位于图案部分410中的吸收图案334a可作为掩模500c的掩模图案。边界部分420可围绕图案部分410。钝化层370可顺应地形成于图案部分410及边界部分420之上。另外,图案部分410通过沟槽342与边界部分420分隔。当沟槽342部分围绕图案部分410,接触图案部分410及边界部分420的掩模500c的一部分可作为桥接部分(未示出)。

在一些实施例中,掩模500c的吸收图案334a具有高消光系数(k)(例如在约0.04至约0.09的范围)。因此,可进一步降低掩模500c的吸收图案334a的厚度(例如减少至约20纳米至约40纳米的范围)。在曝光工艺中降低或排除遮罩遮蔽效应。另外,可降低掩模500c的聚焦深度(dof)。另外,制造掩模500c的工艺包含使用形成于吸收层334及盖层210之间的粘合层332。在用于形成吸收图案334a的蚀刻工艺360期间,可提供下方的粘合层332来检测吸收层334与下方的粘合层332之间的信号转换。另外,可容易地检测到在蚀刻工艺360中吸收层334的终点。因此,可良好地控制用于形成吸收图案334a的蚀刻工艺360。

根据一些实施例,图6a至图6e为制造掩模500d的工艺的不同阶段的剖面图。掩模500d的材料、配置、结构、及/或工艺可相似或相同于掩模500c的材料、配置、结构、及/或工艺,因此前述的细节不在此处重复。掩模500c及掩模500d之间的其中一个差异为掩模500d包含了形成于空白掩模250c的吸收层334之上的牺牲多膜层380。在一些实施例中,牺牲多膜层380包含抗反射层216、硬遮罩层220、及光刻胶层222。在图6a至图6e中所示的工艺可提供吸收图案的光刻工艺的改善的分辨率。

然后,通过在图5b中所示的图案化工艺来执行在图1c中所示的工艺,以形成光刻胶图案(相似于在图1c中所示的光刻胶图案222a)及硬遮罩图案220a于抗反射层216之上。形成开口352a’穿透硬遮罩层220以形成硬遮罩图案220a,并暴露出抗反射层216的一部分。在形成硬遮罩图案220a之后,如图6b所示,根据一些实施例,通过在图2a中所示的工艺从硬遮罩图案220a移除光刻胶图案。

然后,如图6c所示,根据一些实施例,执行在图2a中所示的抗反射层216的蚀刻工艺以形成抗反射图案216a。形成开口352b’穿透抗反射层216以形成硬遮罩图案220a并暴露出抗反射层216的一部分。如图6c所示,硬遮罩图案220a及抗反射图案216a的堆叠可使用于形成覆盖吸收层334的顶面的一部分(图6b)的牺牲多膜层图案380a。

然后,如图6c所示,根据一些实施例,执行在图5c中所示的蚀刻工艺360以形成粘合图案332a及吸收图案334a。可执行蚀刻工艺360以形成开口352b’穿透吸收层334及粘合层332以暴露出盖层210(图6b)。因此,图案化抗反射层216以形成抗反射图案216a。另外,图案化吸收层334以形成吸收图案334a。再者,在执行蚀刻工艺360之后图案化粘合层332以形成粘合图案332a。

然后,如图6d所示,根据一些实施例,通过移除工艺移除硬遮罩图案220a以暴露出抗反射图案216a。抗反射图案216a、吸收层334、及粘合层332位于盖层210之上。在执行移除工艺之后,吸收层334可作为掩模500d的吸收图案。在一些实施例中,移除工艺包含干蚀刻工艺。在一些实施例中,执行使用包含氯气(cl2)、氟气(f2)、碳(c)、氧气(o2)、氮气(n2)、sf6、ch3cl、ch2cl2、或前述的混合气体的蚀刻气体的蚀刻工艺。

然后,执行相似于在图5e中所示的工艺的工艺以形成钝化层370于图案部分410及边界部分420上。钝化层370可覆盖抗反射图案216a、吸收层334、及粘合层332。另外,图案部分410通过沟槽342与边界部分420分隔。如图5e中所示,根据一些实施例,在执行上述的工艺之后形成掩模500d。在一些实施例中,光刻胶图案的移除工艺可防止牺牲多膜层图案受到不想要的图案的倒塌问题。因此,可改善吸收图案的光刻工艺的分辨率。

如前所讨论,制造掩模500a的方法包含形成具有开口232c的牺牲多膜层230,以暴露出盖层210。然后,形成吸收层234于牺牲多膜层230之上并覆盖开口232c中的盖层210。此方法还包含移除在牺牲多膜层230中的开口232c外的吸收层234,以形成吸收图案234b于盖层210的一部分上。因此,可形成所产生的吸收图案234b而不需要使用遮罩及后续的蚀刻工艺来图案化吸收层234。另外,吸收图案234b的材料的消光系数(k)可高于以钽为主的材料的消光系数(k)(例如在约0.04至约0.09的范围)。可进一步降低掩模500a的吸收图案234b的厚度(例如减少至约20纳米至约40纳米的范围)。因此,可在曝光工艺中降低或消除遮罩遮蔽效应,并且可降低掩模500b的聚焦深度(dof)。

如前所述,制造掩模500b的工艺包含沉积粘合层332于吸收层212及盖层210之间。配置粘合层332以改善盖层210及后续的吸收图案(例如吸收层234的第二部分234b)之间的粘着性。另外,粘合层332可帮助检测吸收层212在蚀刻工艺中的终点。

如前所述,制造掩模500c及500d的工艺包含沉积粘合层332于吸收层334及盖层210之间。此方法还包含使用硬遮罩图案220a作为遮罩来移除吸收层334及粘合层332的部分,以形成粘合图案332a及在粘合图案332a上方的吸收图案334a。在一些实施例中,粘合层332可帮助检测在用来形成吸收图案334a的蚀刻工艺360中的吸收层334的终点。当吸收层334使用具有高消光系数(k)(例如在约0.04至约0.09的范围)的吸收材料,可良好地控制吸收层334的蚀刻工艺。可进一步减少掩模500c及500d的吸收图案334a的厚度。因此,可在曝光工艺中降低或排除遮罩遮蔽效应,并且可降低掩模500c及500d的聚焦深度(dof)。

提供掩模及其制造方法的实施例。此方法包含形成吸收层于牺牲多膜层之上,并覆盖在牺牲多膜层中的开口中的盖层。此方法还包含移除在牺牲多膜层中的开口外的吸收层,以形成吸收图案于盖层的一部分上。因此,可在不需要使用遮罩及后续的蚀刻工艺来图案化吸收层之下形成所产生的吸收图案。另外,吸收图案的材料可具有消光系数(k)在约0.04至约0.09的范围。可降低掩模的吸收图案的厚度。可降低或排除在曝光工艺中的遮罩遮蔽效应。

在一些实施例中,提供一种掩模的制造方法。此方法包含形成反射多膜层于遮罩基板的前侧表面之上。此方法还包含形成盖层于此反射多膜层之上。此方法还包含形成牺牲多膜层于此盖层之上。此方法还包含形成开口于此牺牲多膜层之中以暴露出此盖层。此方法还包含形成第一吸收层于此牺牲多膜层之上,并覆盖此开口中的盖层。此方法还包含移除此牺牲多膜层中的开口外的第一吸收层,以形成第一吸收图案于此盖层的一部分上。在一些实施例中,此第一吸收层的形成包含:形成此第一吸收层的第一部分与此牺牲多膜层的顶面接触;以及形成此第一吸收层的第二部分与此盖层的顶面及此牺牲多膜层的侧壁表面接触,其中同时形成此第一吸收层的此第一部分及此第二部分。在一些实施例中,移除此牺牲多膜层中的此开口外的此第一吸收层包含移除在此牺牲多膜层的顶面上的此第一吸收层的一部分。在一些实施例中,此掩模的制造方法还包含:在移除此牺牲多膜层的此开口外的此第一吸收层之后,移除此牺牲多膜层以暴露出此盖层。在一些实施例中,形成此牺牲多膜层包含:形成抗反射层于此盖层之上;形成硬遮罩层于此抗反射层之上;以及形成第一光刻胶层于此硬遮罩层之上。在一些实施例中,形成此第一开口于此牺牲多膜层中包含:图案化此第一光刻胶层以形成第一光刻胶图案于此硬遮罩层之上;移除此硬遮罩层未被此第一光刻胶图案覆盖的一部分,以形成硬遮罩图案于此抗反射层之上;以及移除此抗反射层未被此第一光刻胶图案及此硬遮罩图案覆盖的一部分,以形成抗反射图案于此盖层之上。在一些实施例中,形成此牺牲多膜层包含:在形成此抗反射层之前,形成第二吸收层于此盖层之上,其中此第一吸收层的消光系数(extinctioncoefficient)大于此第二吸收层的消光系数。在一些实施例中,形成此第一开口于此牺牲多膜层中包含:移除此第二吸收层未被此第一光刻胶图案、此硬遮罩图案、及此抗反射图案覆盖的一部分。在一些实施例中,此掩模的制造方法还包含:移除此盖层的一部分及此反射多膜层的一部分,以形成围绕此吸收图案及暴露此遮罩基板的沟槽;以及在形成此第一吸收图案之后,于此吸收图案之上并沿着此沟槽的侧壁表面及底面形成一钝化层。在一些实施例中,此钝化层的形成包含等离子体处理工艺、溶胶-凝胶工艺、光化学反应工艺、或原子层沉积工艺。在一些实施例中,此掩模的制造方法还包含:形成导电层于相对于此遮罩基板的此前侧表面的背侧表面之上。

在一些实施例中,提供一种掩模的制造方法。此方法包含:形成反射多膜层于遮罩基板的前侧表面之上。此方法还包含形成盖层于此反射多膜层之上。此方法还包含沉积粘合层于此盖层之上。此方法还包含沉积吸收层于此粘合层之上。此方法还包含形成硬遮罩图案于此吸收层之上。此方法还包含使用此硬遮罩图案作为遮罩来移除此吸收层及此粘合层的多个部分,以形成粘合图案以及于此粘合图案上方的此吸收图案。在一些实施例中,此掩模的制造方法还包含:在形成此吸收图案以及此粘合图案之后,移除此硬遮罩图案。在一些实施例中,此掩模的制造方法还包含:移除此盖层及此反射多膜层的多个部分,以形成围绕此吸收图案及暴露此遮罩基板的沟槽;以及于此吸收图案、此粘合图案之上、以及沿着此沟槽的侧壁表面及底面形成钝化层。在一些实施例中,此钝化层的形成包含:暴露此沟槽的此侧壁表面及此底面至以氮为主的气体,此以氮为主的气体选自由n2、nh3、n2h3、及no2所组成的群组。在一些实施例中,此掩模的制造方法还包含:形成导电层于相对于此遮罩基板的此前侧表面的背侧表面之上。

在一些实施例中,提供一种掩模。此掩模包含:遮罩基板、反射多膜层、盖层、粘合图案、及吸收图案。遮罩基板具有前侧表面及背侧表面。反射多膜层位于此遮罩基板的此前侧表面之上。盖层位于此反射多膜层之上。粘合图案位于此盖层之上。吸收图案位于此粘合图案之上。在一些实施例中,此粘合图案由铬、氧化铬、氮化铬、钛、氧化钛、氮化钛、钽、氧化钽、氮化钽、氮氧化钽、或前述的组合所形成。在一些实施例中,此吸收图案由ag、pt、au、w、ni、co、cu、cr、v、zn、te、ir、sn、前述的氧化物、前述的氮化物、或前述的组合所形成。在一些实施例中,此掩模还包含:一钝化层,于此吸收图案及此粘合图案之上,其中此钝化层在边界部分中位于此反射多膜层及此盖层的侧壁表面上以及在图案部分中位于反射多膜层及此盖层的侧壁表面上。

前述概述了一些实施例的部件,使得本公开所属技术领域中技术人员可以更加理解本公开实施例的观点。本公开所属技术领域中技术人员应可理解,他们可以轻易使用本公开实施例作为基础,设计或修改其他的工艺或是结构,以达到与在此介绍的实施例相同的目的及/或优点。本公开所属技术领域中技术人员也应理解,此类等效的结构并不悖离本公开实施例的精神与范围,并且在不悖离本公开实施例的精神与范围的情况下,在此可以做各种的改变、取代和替换。因此,本公开的保护范围当视权利要求所界定为准。

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