光掩模的制作方法

文档序号:17738171发布日期:2019-05-22 03:26阅读:879来源:国知局
光掩模的制作方法

本发明实施例是关于光掩模及其制造方法,特别是有关于包含使用光刻工艺(微影制程)的光掩模及其制造方法。



背景技术:

半导体集成电路(integratedcircuit,ic)产业已经历了快速的成长。集成电路(ic)的材料与设计的技术发展已经创造了集成电路(ic)的多个世代,且各个世代具有相较于前一世代更小且更复杂的电路。然而,这些发展增加了集成电路的处理和制造的复杂性,为了实现这些进展,需要在集成电路的处理和制造进行类似的发展。在集成电路演进的历程中,功能密度(亦即单位芯片面积的互连装置数量)普遍地增加,同时缩小几何尺寸(亦即使用生产工艺可产生的最小组件)。

在关于光刻图案化技术的一个范例中,以电路图案界定用于光刻工艺中的光掩模(photomask)或掩模(mask),而图案将会被转移至晶圆。在先进光刻技术中,将反射式掩模与极紫外光光刻工艺一起使用,尽可能干净且无缺陷的极紫外光掩模是重要的。



技术实现要素:

本发明的一些实施例提供光掩模,此光掩模包含掩模基底、第一反射式多层膜(multilayer,ml)、盖层以及吸收复合结构。掩模基底具有前侧表面和后侧表面。第一反射式多层膜设置于掩模基底的前侧表面之上。盖层设置于第一反射式多层膜之上。吸收复合结构设置于盖层之上。吸收复合结构包含第一吸收层、第二吸收层、第三吸收层及蚀刻停止层。第一吸收层设置于盖层之上。第二吸收层设置于第一吸收层之上。第三吸收层设置于第二吸收层之上。蚀刻停止层设置于第一吸收层和第二吸收层之间。第一吸收层和第二吸收层是由相同材料所形成。

本发明的一些实施例提供光掩模,此光掩模包含掩模基底、第一反射式多层膜(ml)、盖层以及吸收复合结构。掩模基底具有前侧表面和后侧表面。第一反射式多层膜(ml)设置于掩模基底的前侧表面之上。盖层设置于第一反射式多层膜(ml)之上。吸收复合结构设置于盖层之上。吸收复合结构包含位于盖层之上的第一吸收膜对(filmpair)及位于第一吸收膜对之上的第二吸收膜对。第一吸收膜对和第二吸收膜对各自包含第一吸收层及位于第一吸收层之上的第二吸收层。第一吸收层和第二吸收层是由不同材料所形成。

本发明的一些实施例提供光掩模的制造方法,此方法包含在掩模基底的前侧表面之上形成第一反射式多层膜(ml)。此方法包含在第一反射式多层膜之上形成盖层。此方法还包含在盖层之上沉积由第一材料所形成的第一吸收层。此方法还包含在第一吸收层之上沉积蚀刻停止层。此方法还包含使用第一材料在蚀刻停止层之上形成第二吸收层。此方法还包含进行第一图案化工艺以移除第二吸收层的多个部分直到暴露出蚀刻停止层。此方法还包含进行第二图案化工艺以移除蚀刻停止层与第一吸收层的多个部分直到暴露出盖层。

附图说明

藉由以下的详细描述并配合附图,可以更加理解本发明实施例的内容。需强调的是,根据产业上的标准惯例,许多部件(feature)并未按照比例绘制。事实上,为了能清楚地讨论,各种部件的尺寸可能被任意地增加或减少。

图1a~图1f是根据一些实施例,制造光掩模的流程的多个阶段的剖面示意图

图2a~图2d是根据一些实施例,制造光掩模的流程的多个阶段的剖面示意图。

图3a~图3d是根据一些实施例,制造光掩模的流程的多个阶段的剖面示意图。

图4a~图4d是根据一些实施例,制造光掩模的流程的多个阶段的剖面示意图。

图5是根据一些实施例,使用光掩模的极紫外光光刻系统的方框图。

附图标记列表

10~极紫外光光刻系统;

100~射线源;

200~掩模基底;

201~前侧表面;

202、232、242~第一层;

203~后侧表面;

204、234、244~第二层;

206~第一反射式多层膜;

210~盖层;

212~吸收结构;

212a、212b、216~吸收层;

212a1、212b1、216a~图案化吸收层;

214~蚀刻停止层;

214a~图案化蚀刻停止层;

218~导电层;

220~硬掩模层;

220a~硬掩模图案;

222~光刻胶层;

222a~光刻胶图案;

224a、224b、224c、224d、224e、224f、224g~开口;

236~第二反射式多层膜;

236a~图案化第二反射式多层膜;

246~第三反射式多层膜;

246a~图案化第三反射式多层膜;

250a、250b、250c、250d~空白光掩模;

300、400~光学组件;

314a、314b、314c、314d~不透光区域;

316a、316b、316c、316d~反射区域;

350a、350b、350c、350d~吸收复合结构;

350a1、350b1、350c1、350d1~图案化吸收复合结构;

360、460~第一图案化工艺;

362、462~第二图案化工艺;

500、500a、500b、500c、500d~光掩模;

600~靶材基底;

t1、t2、t3、t4、t5、t6、ta、tb、tc、tc1、tc2、td1、td2~厚度。

具体实施方式

以下内容提供了很多不同的实施例或范例,用于实施本发明实施例的不同部件。组件和配置的具体范例描述如下,以简化本发明实施例。当然,这些仅仅是范例,并非用以限定本发明实施例。举例来说,叙述中若提及第一部件形成于第二部件上或之上,可能包含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直接接触的实施例。另外,本发明实施例可能在许多范例中重复组件符号及/或字母。这些重复是为了简化和清楚的目的,其本身并非代表所讨论各种实施例及/或配置之间有特定的关系。

此外,此处可能使用空间上的相关用语,例如“在…之下”、“在…下方”、“下方的”、“在…上方”、“上方的”和其他类似的用语可用于此,以便描述如图所示的一组件或部件与其他组件或部件之间的关系。此空间上的相关用语除了包含附图绘示的方位外,也包含使用或操作中的装置的不同方位。装置可以被转至其他方位(旋转90度或其他方位),则在此所使用的空间相对描述可同样依旋转后的方位来解读。

以下叙述本发明的一些实施例。在这些实施例中所述的多个阶段之前、之间、及/或之后可提供额外的操作步骤。对于不同的实施例,可以将本文所述的一些阶段取代或消除。在半导体装置结构中可增加额外的部件。对于不同的实施例,可以将本文以下所述的一些部件取代或消除。虽然在一些实施例的讨论中,一些操作步骤是以特定顺序进行,但这些操作步骤可以经由其他有逻辑的顺序进行。

本发明实施例所描述的先进光刻工艺、方法及材料可以使用在多种应用中,包含鳍式场效晶体管(finfieldeffecttransistor,finfet)。举例而言,可以将鳍片图案化以在部件之间形成相对靠近的间距,而本发明上述的内容适用于此。此外,可以根据本发明上述内容对用于形成鳍式场效晶体管(finfet)的鳍片的间隔物进行处理。

图1a~图1f是根据一些实施例,制造光掩模500a的流程的多个阶段的剖面示意图。在一些实施例中,光掩模500a是极紫外光(euv)光掩模。极紫外光(euv)光刻工艺采用反射式光掩模而不是透射式(transmissive)光掩模。极紫外光(euv)光刻工艺采用极紫外光扫描仪,其射出在极紫外光(euv)区域的光线,也就是具有极紫外光(euv)波长的光线,例如是10~15纳米。在一些实施例中,极紫外光光源产生具有约13.6纳米的波长的极紫外光(euv)。一些极紫外光(euv)扫描仪可使用反射式光学组件,例如镜子,并且在真空环境下运作。极紫外光(euv)扫描仪可将预定的图案提供至形成于反射式光掩模上的吸收层(例如,极紫外光光掩模吸收器(euvreticleabsorber))上。在极紫外光范围内,所有的材料都具有高度吸收性。因此,使用反射式光学组件而不是折射式光学组件。

在一些实施例中,制造光掩模500a的流程包含空白(blank)光掩模生产工艺及光掩模图案化工艺。在空白光掩模生产工艺期间,经由在适合的基底上沉积适合的层(例如,反射式多层膜、盖层和吸收层),以形成空白光掩模。在光掩模图案化工艺期间,将空白光掩模图案化以具有集成电路(ic)的一层的图案设计。然后将图案化的光掩模用于将电路图案(例如集成电路(ic)的一层的图案设计)转移至半导体晶圆上。可以透过多个光刻工艺将光掩模上的图案一次又一次地转移至多个晶圆上。可以将一些光掩模(例如一组15至30个光掩模)用于建构一个完整的集成电路(ic)。一般而言,生产多种光掩模以使用于多种光刻工艺。极紫外光光掩模的类型可包含二元式光强度掩模(binaryintensitymask,bim)类型和相位移掩模(phase-shiftingmask,psm)类型。

如图1a所示,取得掩模基底200。空白光掩模250a的掩模基底200可具有前侧表面201和后侧表面203,后侧表面203相对于前侧表面201。掩模基底200可以是由适合的材料所形成,例如是低热膨胀材料(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)、或其他具有低热膨胀性的适合材料。掩模基底200可用以将掩模加热造成的影像扭曲程度最小化。此外,掩模基底200可包含具有低缺陷程度的材料及平滑表面。

如图1a所示,在掩模基底200的背侧表面203之上形成导电层218,掩模基底200的背侧表面203相对于掩模基底200的前侧表面201。基于静电夹持(electrostaticchucking)的目的,可以将导电层218设置在掩模基底200的背侧表面203之下。在一些实施例中,导电层218包含钽硼(tab)或氮化铬(crn),不过也可能包含其他适合的组成。

如图1a所示,透过沉积工艺在掩模基底200的前侧表面201之上形成第一反射式多层膜(ml)206。根据菲涅尔方程式(fresnelequations),当光线行进穿过具有不同折射率的两个材料的界面时,会发生光线反射。层的折射率之间的差异越大,当光线行进穿过这些层时产生的反射光的强度越高。为了提高反射光的强度,在一些实施例中,可以使用具有交替材料的多层膜来增加界面的数量,而使得从各个不同界面反射的光线发生建设性干涉。在一些实施例中,第一反射式多层膜(ml)206包含多个膜对(例如,各个膜对中,第一层202位于第二层204之上或之下),例如是钼-硅

(mo/si)膜对。一些其他实施例中,第一反射式多层膜206可包含钼-铍(mo/be)膜对,或其他用以反射极紫外光的适合材料。经由选择第一反射式多层膜206的特性,而使其对于选择的电磁辐射型态/波长具有高反射率。举例而言,为了极紫外光光刻技术的目的,第一反射式多层膜206可以设计成反射极紫外光范围内的光线。第一反射式多层膜206的各个层的厚度取决于极紫外光波长以及入射角度。特别地,可以调整第一反射式多层膜206的厚度(以及膜对的厚度),而使得在各个界面绕射的极紫外光可以达到最大化的建设性干涉以及极紫外光的最小化吸收。在一些实施例中,第一反射式多层膜206中的膜对的数量可以是在约20至约80的范围内。然而,可以使用任何数量的膜对。举例而言,第一反射式多层膜206可包含40个钼-硅(mo/si)膜对。举例而言,各个钼-硅(mo/si)膜对具有的厚度(例如,厚度ta)是约7纳米,而第一反射式多层膜206具有的总厚度是280纳米。举例而言,各个钼-硅(mo/si)膜对中的第一层202(例如,硅层)可具有的厚度t1是约4纳米。并且,各个钼-硅(mo/si)膜对中的第二层204(例如,钼层)可具有的厚度t2是约3纳米。此情况下,可以达到约70%的反射率。

在一些实施例中,可以经由多种沉积工艺来形成第一反射式多层膜206。沉积工艺的范例包含物理气相沉积(pvd),例如蒸发(evaporation)及直流磁电管溅镀(dcmagnetronsputtering);镀膜(plating)工艺,例如无电镀(electrolessplating)或电镀(electroplating);化学气相沉积(cvd)工艺,例如大气压化学气相沉积(apcvd)、低压化学气相沉积(lpcvd)、电浆强化化学气相沉积(pecvd)、或高密度电浆化学气相沉积(hdpcvd);离子束沉积;旋涂;金属有机分解(metal-organicdecomposition;mod);原子层沉积(ald)工艺;及其他领域内已知的方法。金属有机分解(mod)是一种在非真空环境下使用液体基质方法的沉积技术。经由使用金属有机分解(mod),将金属-有机前驱物溶解在溶剂中,旋涂在基底上,并且将溶剂蒸发。使用真空紫外光(vuv)光源将金属-有机前驱物转换为其构成的金属元素。

之后,在第一反射多层膜206之上形成盖层210。盖层210对于极紫外光(euv)光线是透明的,且盖层210用以保护第一反射式多层膜206不受到损伤及/或被氧化。并且,在盖层210之上的吸收结构212的图案化或修复/清洁工艺中,盖层210可以作为蚀刻停止层。盖层210可具有与吸收层不同的蚀刻特性。

在一些实施例中,盖层210是由钌(ru)、例如硼化钌(rub)、硅化钌(rusi)、氮化钌(run)或氮氧化钌(ruon)的钌化合物、铬(cr)、铬氧化物、铬氮化物、硼(b)、氮化硼、及/或碳化硼所形成。举例而言,掩模基底200和盖层210的工艺与第一反射式多层膜206的工艺可以是类似的或相同的,细节在此不再重述。举例而言,通常会替盖层210选择低温沉积工艺,用来防止第一反射式多层膜206的相互扩散(inter-diffusion)。举例而言,盖层210的厚度可以是在约2纳米至约5纳米的范围内。

之后,在盖层210之上沉积吸收层212a。吸收结构212是用来在光掩模250a的前侧表面201上形成预定的曝光图案。在一些实施例中,吸收层212a是一种吸收材料,用来吸收投射到光掩模250a的图案部分上的且在极紫外光波长范围内的射线。举例而言,光掩模可以是指二元式光强度掩模(bim)。在一些实施例中,可以依据集成电路布线图案(或仅集成电路图案)来将吸收层212a图案化。

在一些实施例中,吸收层212a是由钽质(ta-based)材料所形成。在一些实施例中,吸收层212a可由氮硼化钽(tabn)所形成。举例而言,吸收层212a可包含多层膜结构,各个膜含有铬、氧化铬、氮化铬、钛、氧化钛、氮化钛、钽、氧化钽、氮化钽、氮氧化钽、氧化硼钽、氮氧化硼钽、铝、铝铜、氧化铝、银、氧化银、钯、钌、钼、其他适合的材料、及/或上述的一些混合物。举例而言,吸收层212a的工艺与盖层210和第一反射式多层膜206的工艺可以是类似的或相同的,细节在此不再重述。举例而言,吸收层212a的厚度tc1可以是在约1纳米至约70纳米的范围内。

之后,在吸收层212a之上沉积蚀刻停止层214。在后续形成于蚀刻停止层214上的吸收层(例如,吸收层212b)上进行蚀刻工艺时,蚀刻停止层214可以用来作为此蚀刻工艺的停止层。

在一些实施例中,蚀刻停止层214和吸收层212a是由不同材料所形成。在一些实施例中,蚀刻停止层214包含钽、铝,钌、镍、铬、前述的氧化物、前述的氮化物、前述的硼化物、或前述的任意组合。举例而言,蚀刻停止层214可包含氧化硼钽(tabo)。举例而言,蚀刻停止层214的工艺与盖层210、第一反射式多层膜206和吸收层212a的工艺可以是类似的或相同的,细节在此不再重述。举例而言,蚀刻停止层214的厚度td1可以是在约1纳米至约30纳米的范围内。举例而言,蚀刻停止层214的厚度td1可以是在约3纳米至约5纳米的范围内。

之后,在吸收层212a之上形成吸收层212b。并且,蚀刻停止层214是设置于吸收层212a和吸收层212b之间。在一些实施例中,吸收层212a和吸收层212b是由相同的材料所形成。并且,蚀刻停止层214和吸收层212b可以是由不同的材料所形成。

举例而言,吸收层212b的材料、配置、结构、及/或工艺与吸收层212a的材料、配置、结构、及/或工艺可以是类似的或相同的,细节在此不再重述。在一些实施例中,吸收层212b的厚度tc2与吸收层212a的厚度tc1可以是相同的或不同的。举例而言,吸收层212b的厚度tc2可以是在约1纳米至约70纳米的范围内。

之后,在吸收层212b之上形成吸收层216。在一些实施例中,吸收层216和蚀刻停止层214是由相同的材料所形成。并且,吸收层216和吸收层212b可以是由不同的材料所形成。

举例而言,吸收层216的材料、配置、结构、及/或工艺与蚀刻停止层214的材料、配置、结构、及/或工艺可以是类似的或相同的,细节在此不再重述。在一些实施例中,吸收层216的厚度td2与蚀刻停止层214的厚度td1可以是相同的或不同的。举例而言,吸收层216的厚度td2可以大于蚀刻停止层214的厚度td1。举例而言,吸收层216的厚度td2可以是在约1纳米至约30纳米的范围内。

在一些实施例中,吸收层212a、蚀刻停止层214、吸收层212b和吸收层216共同地作为吸收复合结构350a。因为吸收层212a和吸收层212b可以是由第一吸收材料所形成,例如是氮硼化钽(tabn),而蚀刻停止层214和吸收层216可以是由与第一吸收材料不同的第二吸收材料(例如,氧化硼钽(tabo))所形成,因此,吸收复合结构350a可包含第一吸收膜对(例如吸收层212a和蚀刻停止层214)以及第二吸收膜对(例如,吸收层212b和吸收层216)。第一吸收膜对设置于盖层210之上。并且,第二吸收膜对设置于第一吸收膜对之上。

根据一些实施例,如图1a所示,在进行前述的空白光掩模生产工艺之后,形成空白光掩模(blankreticle)250a。在一些实施例中,空白光掩模250a是极紫外光(euv)空白光掩模。空白光掩模250a可包含掩模基底200、第一反射式多层膜206、盖层210、以及吸收复合结构350a。并且,吸收复合结构350a由底部至顶部可包含吸收层212a、蚀刻停止层214、吸收层212b、和吸收层216。

之后,根据一些实施例,如图1a所示,在空白光掩模250a的吸收层216之上形成硬掩模层220。在一些实施例中,硬掩模层220是由氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、碳化硅、金属氧化物、金属氮化物或金属氮氧化物、其他适合的材料、或前述的任意组合所形成。举例而言,硬掩模层220可以是由氮硼化钽(tabn)、氮氧化铬(crxoynz)、氮氧化铝(alxoynz)、或前述的任意组合所形成。可以经由沉积工艺来形成硬掩模层220,沉积工艺包含化学气相沉积(cvd)工艺、物理气相沉积(pvd)工艺、原子层沉积(ald)工艺、及/或其他适合的工艺。

之后,根据一些实施例,如图1b所示,在空白光掩模250a的盖层210之上形成光刻胶层222。光刻胶层222可包含正型光刻胶层,且可以经由旋涂工艺及接续的软烤工艺(softbakingprocess)而形成。

之后,根据一些实施例,如图1c所示,经由图案化工艺将光刻胶层222图案化,以在硬掩模层220上形成光刻胶图案222a。在一些实施例中,图案化工艺包含光刻工艺。光刻工艺是用来在光刻胶层222(图1b)中形成开口224a。形成的开口224a穿过光刻胶层222以暴露出硬掩模层220。在一些实施例中,用来形成光刻胶图案222a的光刻工艺包含曝光、后曝光烘烤(post-exposurebaking)、显影、冲洗(rinsing)、干燥(例如,硬烤)、其他适合的工艺、及/或上述的任意组合。举例而言,可以将电子、离子、或光子束直写(directwriting)使用于掩模图案化工艺中的曝光步骤。

之后,根据一些实施例,如图1d所示,经由蚀刻工艺将未被光刻胶图案222a覆盖的硬掩模层220(图1c)的一部分移除。蚀刻工艺可以停在吸收层216上,以在硬掩模层220(图1b)中形成开口。形成的此些开口可以穿过硬掩模层220以暴露出吸收层216。并且,将硬掩模层220(图1c)图案化,以形成如图1d所示的硬掩模图案220a。在一些实施例中,蚀刻工艺包含使用卤质(halogen-based)气体混和氧(o2)、氮(n2)、氮氧(on)和水以及例如氦或氩或其混合物的载送气体来进行的干式蚀刻工艺,以移除硬掩模层220的未被覆盖的部分。卤质(halogen-based)气体可包含氯(cl2)、三氟甲烷(chf3)、氟甲烷(ch3f)、八氟环丁烷(c4f8)、四氟甲烷(cf4)、六氟化硫(sf6)、三氟氯甲烷(cf3cl)、或上述的任意组合。在一些实施例中,蚀刻工艺包含使用氯(cl2)和氧(o2)。在一些实施例中,蚀刻工艺包含使用三氟氯甲烷(cf3cl)和氧(o2)。

进行硬掩模层220的蚀刻工艺之后,可同时移除光刻胶图案222a(图1c)的厚度。举例而言,可以经由湿式蚀刻工艺或其他可以应用在进行硬掩模层220的蚀刻工艺之后的工艺来移除光刻胶图案222a。湿式蚀刻工艺例如是光刻胶剥离(photoresiststripping)工艺,可使用光刻胶剥离剂、水性碱性溶液(aqueousalkalinesolution)、胺-溶剂混合物(amine-solventmixture)、或有机溶剂。

之后,根据一些实施例,如图1d所示,进行第一图案化工艺360,以移除吸收层216以及下方的吸收层212b(图1c)的一些部分,直到暴露出蚀刻停止层214。经由第一图案化工艺360,可以移除未被硬掩模图案220a所覆盖的吸收层216及下方的吸收层212b的一些部分。可以进行第一图案化工艺360以形成穿过吸收层216及下方的吸收层212b的开口224b。并且,因为吸收层212b与蚀刻停止层214之间的蚀刻选择比,第一图案化工艺360可以停止在蚀刻停止层214上。因此,将吸收层216图案化以形成图案化吸收层216a。将吸收层212b图案化以形成如图1d所示的图案化吸收层

212b1。

在一些实施例中,第一图案化工艺360包含干式蚀刻工艺。在一些实施例中,经由使用包含氯(cl2)、氟(f2)、碳(c)、氧(o2)、氮(n2)、六氟化硫(sf6)、氯甲烷(ch3cl)、二氯甲烷(ch2cl2)、三氟氯甲烷(cf3cl)、或前述的任意组合来进行第一图案化工艺360。在一些实施例中,第一图案化工艺360包含使用氯(cl2)和氧(o2)。在一些实施例中,第一图案化工艺360包含使用氯甲烷(ch3cl)和氧(o2)。举例而言,第一图案化工艺360可使用包含氟(f2)的蚀刻气体,以移除由氧化硼钽(tabo)所形成的吸收层216。并且,第一图案化工艺360可使用包含氯(cl2)的蚀刻气体,以移除由氮硼化钽(tabn)所形成的吸收层212b。

之后,根据一些实施例,如图1e所示,进行第二图案化工艺362,以移除蚀刻停止层214和吸收层212a(图1d)的一些部分,直到暴露出盖层210。经由第二图案化工艺362,可以移除未被硬掩模图案220a所覆盖的蚀刻停止层214及下方的吸收层212a的一些部分。可以进行第二图案化工艺362以形成穿过蚀刻停止层214及下方的吸收层212a的开口224c。并且,因为吸收层212a与盖层210之间的蚀刻选择比,第二图案化工艺362可以停止在盖层210上。因此,将蚀刻停止层214图案化以形成图案化蚀刻停止层214a。将吸收层212a图案化以形成如图1e所示的图案化吸收层212a1。

在一些实施例中,第二图案化工艺362包含干式蚀刻工艺。在一些实施例中,经由使用包含氯(cl2)、氟(f2)、碳(c)、氧(o2)、氮(n2)、六氟化硫(sf6)、氯甲烷(ch3cl)、二氯甲烷(ch2cl2)、或前述的任意组合来进行第二图案化工艺362。在一些实施例中,第二图案化工艺362包含使用氯(cl2)和氧(o2)。在一些实施例中,第二图案化工艺362包含使用氯甲烷(ch3cl)和氧(o2)。举例而言,第二图案化工艺362可使用包含氟(f2)的蚀刻气体,以移除由氧化硼钽(tabo)所形成的蚀刻停止层214。并且,第二图案化工艺362可使用包含氯(cl2)的蚀刻气体,以移除由氮硼化钽(tabn)所形成的吸收层212a。

根据一些实施例,如图1f所示,在进行第二图案化工艺362后,经由第二图案化工艺362之后的蚀刻工艺将硬掩模图案220a移除。在移除硬掩模图案220a之后,图案化吸收层212a1、图案化蚀刻停止层214a、图案化吸收层212b1、及图案化吸收层216a可共同地在盖层210的一部分上形成图案化吸收复合结构350a1。

在一些实施例中,硬掩模图案220a的蚀刻工艺包含电浆蚀刻工艺。在一些实施例中,使用包含氯(cl2)、氧(o2)、或其混合物的蚀刻气体来进行电浆蚀刻工艺。举例而言,蚀刻气体可包含氯(cl2)、三氟甲烷(chf3)、氟甲烷(ch3f)、八氟环丁烷(c4f8)、四氟甲烷(cf4)、六氟化硫(sf6)、三氟氯甲烷(cf3cl)、氯甲烷(ch3cl)、二氯甲烷(ch2cl2)、氧(o2)、水、或前述的任意组合。

根据一些实施例,如图1f所示,进行前述的工艺之后,形成光掩模500a。举例而言,光掩模500a可具有不透光区域(opaqueregion)314a以及与不透光区域314a相邻的反射区域316a。在不透光区域314a中,图案化吸收复合结构350a1可存留在光掩模500a上。入射光几乎完全被图案化吸收复合结构350a1所吸收。在反射区域316a中,可移除吸收复合结构350a(图1a),且入射光被下方的第一反射式多层膜206所反射。

在一些实施例中,光掩模500a包含设置在盖层210之上的图案化吸收复合结构350a1。图案化吸收复合结构350a1包含图案化吸收层212a1、图案化蚀刻停止层214a、图案化吸收层212b1、及图案化吸收层216a。在一些实施例中,图案化吸收层212a1和图案化吸收层212b1是由相同的材料(例如,氮硼化钽(tabn))所形成。并且,图案化蚀刻停止层214a和图案化吸收层216a是由相同的材料(例如,氧化硼钽(tabo))所形成。因此,图案化吸收层212a1和图案化蚀刻停止层214a可以作为第一吸收膜对(filmpair)。图案化吸收层212b1和图案化吸收层216a可作为第二吸收膜对,设置在第一吸收膜对之上。图案化蚀刻停止层214a与下方的图案化吸收层212a1及上方的图案化吸收层212b1可具有不同的蚀刻特性。图案化吸收层212a1与图案化吸收层212b1的各者可具有缩减的厚度。并且,由于如图1d所示的位于下方的蚀刻停止层214,用于形成图案化吸收层212a1的第一图案化工艺360可具有较精确的控制。更进一步,由于吸收层212b的缩减的厚度,用于形成图案化吸收层212b1的第二图案化工艺362可具有较精确的控制。因此,图案化蚀刻停止层214a可保护盖层210及下方的第一反射式多层膜206不受到损伤。可以减少或消除(由损伤的第一反射式多层膜206所导致的)晶圆相邻效应(waferneighboringeffect)。并且,蚀刻停止层214可以作为图案化吸收层212a1和图案化吸收层212b1的修复/清洁工艺中的信号感测层。

因为图案化吸收层212a1和图案化吸收层212b1各自具有缩减的厚度,可以降低设置在图案化蚀刻停止层214a之上的吸收层(例如,图案化吸收层212b1)的电导率(electricalconductivity)。由静电力所引发的诱发静电荷(inducedstaticcharge)会难以积聚在光掩模的前侧表面上。可减少静电放电损伤及由于电位导致附着在光掩模上的特定污染物(例如粒子、粉体和有机物质),可以改善光掩模500a的质量。

图2a~2d是根据一些实施例,制造光掩模500b的流程的多个阶段的剖面示意图。光掩模500b的一些组件的材料、配置、结构、及/或工艺与光掩模500a的一些对应组件(以相同符号标示)的材料、配置、结构、及/或工艺可以是类似的或相同的,细节在此不再重述。光掩模500a与光掩模500b的其中一个差异是光掩模500b的空白光掩模250b包含第二反射式多层膜236,第二反射式多层膜236设置于吸收层212a和蚀刻停止层214之间。

如图2a所示,可以在掩模基底200的前侧表面201之上形成第一反射式多层膜206。可以在第一反射式多层膜206之上形成盖层210。可以在盖层210之上形成吸收层212a。空白光掩模250b的掩模基底200、第一反射式多层膜206、盖层210、吸收层212a与空白光掩模250a的掩模基底200、第一反射式多层膜206、盖层210、和吸收层212a的材料、配置、结构、及/或工艺可以是类似的或相同的,细节在此不再重述。

之后,根据一些实施例,如图2a所示,在吸收层212a之上沉积第二反射式多层膜236。第二反射式多层膜236的材料、配置、结构、及/或工艺与第一反射式多层膜206的材料、配置、结构、及/或工艺可以是类似的或相同的。第二反射式多层膜236可包含多个膜对(例如,各个膜对中,第一层232位于第二层234的上方或下方),例如钼-硅(mo/si)或钼-铍(mo/be)膜对。在一些实施例中,第二反射式多层膜236中的膜对的数量少于第一反射式多层膜206中的膜对的数量。举例而言,当第一反射式多层膜206中的膜对的数量是在约20至约80的范围内,第二反射式多层膜236中的膜对的数量可以是在约2至约10的范围内。在一些实施例中,第二反射式多层膜236中的膜对的数量是在约5至约10的范围内。第二反射式多层膜236的形成可有助于有效提升反射率(例如,即使仅形成5对的第二反射式多层膜236,可提升约10%的反射率)。

在一些实施例中,第二反射式多层膜206中的各个膜对的厚度tb相对于第一反射式多层膜206中的各个膜对的厚度ta的比值等于n/2,其中n是正整数。举例而言,当厚度ta是7纳米,厚度tb可以是3.5纳米(n=1)、7纳米(n=2)、10.5纳米(n=3)…等。在一些实施例中,第二反射式多层膜236中的第一层232的厚度t3相对于第一反射式多层膜206中的第一层202的厚度t1的比值等于n/2,其中n是正整数。举例而言,当第一层202的厚度t1是4纳米,第一层232的厚度t3可以是2纳米(n=1)、4纳米(n=2)、6纳米(n=3)…等。在一些实施例中,第二反射式多层膜236中的第二层234的厚度t4相对于第一反射式多层膜206中的第二层204的厚度t2的比值等于n/2,其中n是正整数。举例而言,当第二层204的厚度t2是3纳米,第二层234的厚度t4可以是1.5纳米(n=1)、3纳米(n=2)、4.5纳米(n=3)…等。

在一些实施例中,可以调整第二反射式多层膜236中的第一层232的厚度t3与第二层234的厚度t4,以降低极紫外光光线的反射或改变入射极紫外光光线的相位(phase)。因此,包含第二反射式多层膜236的光掩模500b可以用来作为不同类型的极紫外光光掩模,例如二元式光强度光掩模(bim)和相位移光掩模(psm)。举例而言,当厚度t3相对于厚度t1的比值以及厚度t4相对于厚度t2的比值等于0.5或1.5,第二反射式多层膜236可以降低极紫外光光线的反射及减缓晶圆的相邻效应(neighboringeffect)。举例而言,当厚度t3相对于厚度t1的比值等于1,第二反射式多层膜236可以改变位于吸收区域(如图2d所示的不透光区域314b)与反射区域(如图2d所示的反射区域316b)之间的反射的极紫外光光线的相位(通常是180°),提升光掩模500b的分辨率与影像质量。

之后,根据一些实施例,如图2a所示,在第二反射式多层膜236之上依序沉积蚀刻停止层214、吸收层212b、和吸收层216。在一些实施例中,吸收层212a、第二反射式多层膜236、蚀刻停止层214、吸收层212b、和吸收层216共同地作为吸收复合结构350b。在一些实施例中,第二反射式多层膜236设置于吸收层212a和蚀刻停止层214之间。

根据一些实施例,如图2a所示,在进行前述的空白光掩模生产工艺之后,形成空白光掩模(blankreticle)250b。在一些实施例中,空白光掩模250b包含掩模基底200、第一反射式多层膜206、盖层210、以及吸收复合结构350b。

之后,根据一些实施例,如图2a所示,在空白光掩模250b的吸收复合结构350b之上形成硬掩模层220。

之后,根据一些实施例,如图2b所示,进行如图1b~图1d所示的工艺,以形成硬掩模图案220a、图案化吸收层216、及图案化吸收层212b1。在一些实施例中,可以进行第一图案化工艺360以形成穿过吸收层216及下方的吸收层212b(图2a)的开口224b,直到暴露出蚀刻停止层214。

之后,根据一些实施例,如图2c所示,进行第二图案化工艺462,以移除蚀刻停止层214、第二反射式多层膜236、和吸收层212a(图2b)的一些部分,直到暴露出盖层210。经由第二图案化工艺462,可以移除未被硬掩模图案220a所覆盖的蚀刻停止层214、第二反射式多层膜236、及吸收层212a的一些部分。可以进行第二图案化工艺462以形成穿过蚀刻停止层214、第二反射式多层膜236、及下方的吸收层212a(图2b)的开口224d。并且,因为吸收层212a与盖层210之间的蚀刻选择比,第二图案化工艺462可以停止在盖层210上。因此,将蚀刻停止层214图案化以形成图案化蚀刻停止层214a。将第二反射式多层膜236图案化以形成图案化第二反射式多层膜236a。将吸收层212a图案化以形成如图2c所示的图案化吸收层

212a1。

在一些实施例中,第二图案化工艺462与如图1e所示的第二图案化工艺362可以是类似的或相同的,细节在此不再重述。

之后,根据一些实施例,如图2d所示,在进行第二图案化工艺462后,经由蚀刻工艺将硬掩模图案220a移除。在移除硬掩模图案220a之后,图案化吸收层212a1、图案化第二反射式多层膜236a、图案化蚀刻停止层214a、图案化吸收层212b1、及图案化吸收层216a可共同地在盖层210的一部分上形成图案化吸收复合结构350b1。硬掩模图案220a的蚀刻工艺如图1f的一些实施例所述,细节在此不再重述。

根据一些实施例,如图2d所示,进行前述的工艺之后,形成光掩模500b。举例而言,光掩模500b可具有不透光区域(opaqueregion)314b以及与不透光区域314b相邻的反射区域316b。

在一些实施例中,光掩模500b具有光掩模500a所具有的优点。在一些实施例中,光掩模500b包含图案化第二反射式多层膜236a,图案化反射式多层膜236a设置于图案化吸收层212a与图案化吸收复合结构350b1的第一吸收膜对(例如,图案化吸收层212a1和图案化蚀刻停止层214a)的图案化蚀刻停止层214a之间。可以调整图案化第二反射式多层膜236a中的第一层232的厚度t3与第二层234的厚度t4,以降低极紫外光光线的反射或改变入射极紫外光光线的相位(phase)。因此,光掩模500b可以用来作为二元式光强度光掩模(bim)和相位移光掩模(psm)。

图3a~图3d是根据一些实施例,制造光掩模500c的流程的多个阶段的剖面示意图。光掩模500c的一些组件的材料、配置、结构、及/或工艺与光掩模500a(或500b)的一些对应组件(以相同符号标示)的材料、配置、结构、及/或工艺可以是类似的或相同的,细节在此不再重述。光掩模500a与光掩模500c的其中一个差异是光掩模500c的空白光掩模250c包含第三反射式多层膜246,第三反射式多层膜246设置于蚀刻停止层214和吸收层212b之间。

如图3a所示,可以在掩模基底200的前侧表面201之上形成第一反射式多层膜206。可以在第一反射式多层膜206之上形成盖层210。可以在盖层210之上形成吸收层212a。可以在吸收层212a之上形成蚀刻停止层214。空白光掩模250c的掩模基底200、第一反射式多层膜206、盖层210、吸收层212a、和蚀刻停止层214与空白光掩模250a的掩模基底200、第一反射式多层膜206、盖层210、吸收层212a、和蚀刻停止层214的材料、配置、结构、及/或工艺可以是类似的或相同的,细节在此不再重述。

之后,根据一些实施例,如图3a所示,在吸收层212a之上沉积第三反射式多层膜246。第三反射式多层膜246的材料、配置、结构、及/或工艺与第二反射式多层膜236的材料、配置、结构、及/或工艺可以是类似的或相同的。第三反射式多层膜246可包含多个膜对(例如,各个膜对中,第一层242位于第二层244的上方或下方),例如钼-硅(mo/si)或钼-铍(mo/be)膜对。在一些实施例中,第三反射式多层膜246中的膜对的数量少于第一反射式多层膜206中的膜对的数量。并且,第三反射式多层膜246中的膜对的数量可以等于第二反射式多层膜236中的膜对的数量。举例而言,当第一反射式多层膜206中的膜对的数量是在约20至约80的范围内,第三反射式多层膜246中的膜对的数量可以是在约2至约10的范围内。

在一些实施例中,第三反射式多层膜246中的各个膜对的厚度tc相对于第一反射式多层膜206中的各个膜对的厚度ta的比值等于n/2,其中n是正整数。在一些实施例中,第三反射式多层膜246中的各个膜对的厚度tc相对于第二反射式多层膜236中的各个膜对的厚度tb的比值等于n/2,其中n是正整数。举例而言,当厚度ta(或tb)是7纳米,厚度tc可以是3.5纳米(n=1)、7纳米(n=2)、10.5纳米(n=3)…等。在一些实施例中,第三反射式多层膜246中的第一层242的厚度t5相对于第一反射式多层膜206中的第一层202的厚度t1(或者第二反射式多层膜236中的第一层232的厚度t3)的比值等于n/2,其中n是正整数。举例而言,当第一层202的厚度t1(或第一层232的厚度t3)是4纳米,第一层242的厚度t5可以是2纳米(n=1)、4纳米(n=2)、6纳米(n=3)…等。在一些实施例中,第三反射式多层膜246中的第二层244的厚度t6相对于第一反射式多层膜206中的第二层204的厚度t2(或者第二反射式多层膜236中的第二层234的厚度t4)的比值等于n/2,其中n是正整数。举例而言,当第二层204的厚度t2(或第二层234的厚度t4)是3纳米,第二层244的厚度t6可以是1.5纳米(n=1)、3纳米(n=2)、4.5纳米(n=3)…等。

在一些实施例中,可以调整第三反射式多层膜246中的第一层242的厚度t5与第二层244的厚度t6,以降低极紫外光光线的反射或改变入射极紫外光光线的相位(phase)。因此,包含第三反射式多层膜246的光掩模500c可以用来作为不同类型的极紫外光光掩模,例如二元式光强度光掩模(bim)和相位移光掩模(psm)。举例而言,当厚度t5相对于厚度t1的比值以及厚度t6相对于厚度t2的比值等于0.5或1.5,第三反射式多层膜246可以降低极紫外光光线的反射。举例而言,当厚度t5相对于厚度t1的比值等于0.5,第三反射式多层膜246可以改变位于吸收区域(如图3d所示的不透光区域314c)与反射区域(如图3d所示的反射区域316c)之间的反射的极紫外光光线的相位(通常是180°),提升光掩模500c的分辨率与影像质量。

之后,根据一些实施例,如图3a所示,在第三反射式多层膜246之上依序沉积吸收层212b和吸收层216。在一些实施例中,吸收层212a、蚀刻停止层214、第三反射式多层膜246、吸收层212b、和吸收层216共同地作为吸收复合结构350c。在一些实施例中,第三反射式多层膜246设置于蚀刻停止层214和吸收层212b之间。

根据一些实施例,如图3a所示,在进行前述的空白光掩模生产工艺之后,形成空白光掩模(blankreticle)250c。在一些实施例中,空白光掩模250c包含掩模基底200、第一反射式多层膜206、盖层210、以及吸收复合结构350c。

之后,根据一些实施例,如图3a所示,在空白光掩模250c的吸收复合结构350c之上形成硬掩模层220。

之后,根据一些实施例,如图3b所示,进行如图1b~图1c所示的工艺,以在吸收层216(图3a)之上形成硬掩模图案220a。之后,进行第一图案化工艺460以形成穿过吸收层216、吸收层212b、及第三反射式多层膜246(图3a)的开口224e,直到暴露出蚀刻停止层214。因此,将吸收层216图案化以形成图案化吸收层216a。将吸收层212b图案化以形成图案化吸收层212b1。将第三反射式多层膜246图案化以形成如图3b所示的图案化第三反射式多层膜246a。

在一些实施例中,第一图案化工艺460与如图1d所示的第一图案化工艺360可以是类似的或相同的,细节在此不再重述。

之后,根据一些实施例,如图3c所示,进行第二图案化工艺362,以移除蚀刻停止层214和吸收层212a(图3b)的一些部分,直到暴露出盖层210。可以进行第二图案化工艺362以形成穿过蚀刻停止层214及下方的吸收层212a(图3b)的开口224f。因此,将蚀刻停止层214图案化以形成图案化蚀刻停止层214a。将吸收层212a图案化以形成如图3c所示的图案化吸收层212a1。

之后,根据一些实施例,如图3d所示,在进行第二图案化工艺362后,经由蚀刻工艺将硬掩模图案220a移除。在移除硬掩模图案220a之后,图案化吸收层212a1、图案化蚀刻停止层214a、图案化第三反射式多层膜246a、图案化吸收层212b1、及图案化吸收层216a可共同地在盖层210的一部分上形成图案化吸收复合结构350c1。硬掩模图案220a的蚀刻工艺如图1f的一些实施例所述,细节在此不再重述。

根据一些实施例,如图3d所示,进行前述的工艺之后,形成光掩模500c。举例而言,光掩模500c可具有不透光区域(opaqueregion)314c以及与不透光区域314c相邻的反射区域316c。

在一些实施例中,光掩模500c与光掩模500b具有类似或相同的优点。在一些实施例中,光掩模500cb包含图案化第三反射式多层膜246a,图案化第三反射式多层膜246a设置于图案化吸收复合结构350c1的第一吸收膜对(例如,图案化吸收层212a1和图案化蚀刻停止层214a)与第二吸收膜对(例如,图案化吸收层212b1和图案化吸收层216a)之间。可以调整图案化第三反射式多层膜246a中的第一层242的厚度t5与第二层244的厚度t6,以降低极紫外光光线的反射或改变入射极紫外光光线的相位(phase)。因此,光掩模500c可以用来作为二元式光强度光掩模(bim)和相位移光掩模(psm)。

图4a~图4d是根据一些实施例,制造光掩模500d的流程的多个阶段的剖面示意图。光掩模500d的一些组件的材料、配置、结构、及/或工艺与光掩模500a、500b和500c的一些对应组件(以相同符号标示)的材料、配置、结构、及/或工艺可以是类似的或相同的,细节在此不再重述。光掩模500a与光掩模500d的其中一个差异是光掩模500d的空白光掩模250d包含第二反射式多层膜236和第三反射式多层膜246。第二反射式多层膜236可设置于吸收层212a和蚀刻停止层214之间。第三反射式多层膜246可设置于蚀刻停止层214和吸收层212b之间。

如图4a所示,可以在掩模基底200的前侧表面201之上形成第一反射式多层膜206。可以在第一反射式多层膜206之上形成盖层210。根据一些实施例,如图4a所示,在盖层210之上依序沉积吸收层212a、第二反射式多层膜236、蚀刻停止层214、第三反射式多层膜246、吸收层212b、和吸收层216。在一些实施例中,吸收层212a、第二反射式多层膜236、蚀刻停止层214、第三反射式多层膜246、吸收层212b、和吸收层216共同地作为吸收复合结构350d。

空白光掩模250d的掩模基底200、第一反射式多层膜206、盖层210、吸收层212a、第二反射式多层膜236、蚀刻停止层214、第三反射式多层膜246、吸收层212b、及吸收层216与空白光掩模250a、250b和250c的掩模基底200、第一反射式多层膜206、盖层210、吸收层212a、第二反射式多层膜236、蚀刻停止层214、第三反射式多层膜246、吸收层212b、及吸收层216的材料、配置、结构、及/或工艺可以是类似的或相同的,细节在此不再重述。

根据一些实施例,如图4a所示,在进行前述的空白光掩模生产工艺之后,形成空白光掩模(blankreticle)250d。在一些实施例中,空白光掩模250d包含掩模基底200、第一反射式多层膜206、盖层210、以及吸收复合结构350d。

之后,根据一些实施例,如图4a所示,在空白光掩模250d的吸收复合结构350d之上形成硬掩模层220。

之后,根据一些实施例,如图4b所示,进行如图1b~图1c所示的工艺,以在吸收层216(图4a)之上形成硬掩模图案220a。之后,进行第一图案化工艺460以形成穿过吸收层216、吸收层212b、及第三反射式多层膜246(图4a)的开口224e,直到暴露出蚀刻停止层214。因此,将吸收层216图案化以形成图案化吸收层216a。将吸收层212b图案化以形成图案化吸收层212b1。将第三反射式多层膜246图案化以形成如图4b所示的图案化第三反射式多层膜246a。

之后,根据一些实施例,如图4c所示,进行第二图案化工艺462,以形成穿过蚀刻停止层214、第二反射式多层膜236、及下方的吸收层212a(图4b)的开口224g,直到暴露出盖层210。因此,将蚀刻停止层214图案化以形成图案化蚀刻停止层214a。将第二反射式多层膜236图案化以形成图案化第二反射式多层膜236a。将吸收层212a图案化以形成如图4c所示的图案化吸收层212a1。

之后,根据一些实施例,如图4d所示,在进行第二图案化工艺462后,经由蚀刻工艺将硬掩模图案220a移除。在移除硬掩模图案220a之后,图案化吸收层212a1、图案化第二反射式多层膜236a、图案化蚀刻停止层214a、图案化第三反射式多层膜246a、图案化吸收层212b1、及图案化吸收层216a可共同地在盖层210的一部分上形成图案化吸收复合结构350d1。

根据一些实施例,如图4d所示,进行前述的工艺之后,形成光掩模500d。举例而言,光掩模500d可具有不透光区域(opaqueregion)314d以及与不透光区域314d相邻的反射区域316d。

在一些实施例中,光掩模500d与光掩模500b和500c具有类似或相同的优点。在一些实施例中,第二反射式多层膜236中的各个膜对的厚度tb(或者第三反射式多层膜246中的各个膜对的厚度tc)相对于第一反射式多层膜206中的各个膜对的厚度ta的比值等于n/2,其中n是正整数。在一些实施例中,第三反射式多层膜246中的各个膜对的厚度tc相对于第二反射式多层膜236中的各个膜对的厚度tb的比值等于n/2,其中n是正整数。可以调整图案化第二反射式多层膜236a与图案化第三反射式多层膜246a中的第一层与第二层的厚度,以降低极紫外光光线的反射或改变入射极紫外光光线的相位(phase)。因此,光掩模500d可以用来作为二元式光强度光掩模(bim)和相位移光掩模(psm)。

可以在极紫外光工艺中使用上述的光掩模(例如,光掩模500a、500b、500c和500d)来形成半导体结构。图5是根据一些实施例,使用光掩模的极紫外光光刻系统10的方框图。

根据一些实施例,如图5所示,极紫外光光刻系统10包含射线源100、光学组件300、光掩模500、光学组件400、以及靶材基底600。

在光刻工艺期间,射线源100可提供射线至光学组件300,且光学组件300可将从射线源100提供的射线导向光掩模500。然后,光掩模500可以将射线反射,以形成图案化射线束,且光学组件400可收集此图案化射线束。最后,光学组件400可将图案化射线束导向靶材基底600,以在靶材基底上形成图案。

在一些实施例中,射线源100是提供具有在极紫外光范围波长的电磁射线的射线源。在一些实施例中,光学组件300是照明光学组件。在一些实施例中,光学组件300是投影光学组件。光掩模500可以是前述的光掩模500a至500d的其中一者,则光掩模500的细节在此不再重述。

在一些实施例中,靶材基底600是半导体基底,例如是半导体晶圆。在一些实施例中,靶材基底600包含感光层(例如,光刻胶层),对于极紫外光射线具有感旋光性,且在极紫外光工艺期间将感光层图案化。然后,可以将图案化感光层用来作为将下方的材料层图案化的掩模。举例而言,可以将感光层使用在蚀刻工艺或布植工艺中。

如前所述,光掩模(例如光掩模500a、500b、500c和500d)包含吸收复合结构(例如,图案化吸收复合结构350a1、350b1和350c1),吸收复合结构包含第一复合吸收层(例如,由图案化吸收层212a和212b所组成的吸收复合层)、第二吸收层、及蚀刻停止层(例如图案化蚀刻停止层214a)。第一复合吸收层是由第一吸收材料(例如,氮硼化钽(tabn))所形成,而第二吸收层(例如图案化吸收层216a)可以是由第二吸收材料所形成(例如,氧化硼钽(tabo)),且第一吸收材料与第二吸收材料不相同。在一些实施例中,光掩模的吸收复合结构包含蚀刻停止层(例如,图案化蚀刻停止层214a),蚀刻停止层将具有厚的厚度的第一复合吸收层分隔成两个各别的吸收层(例如,图案化吸收层212a1和212b1)且各自具有较薄的厚度。因此,可以透过两阶段图案化工艺(例如,第一图案化工艺360和460以及第二图案化工艺362和462)将第一复合吸收层图案化。并且,由于两个各别吸收层的缩减的厚度,使得两阶段图案化工艺可具有较精确的控制。因此,蚀刻停止层可以保护盖层210和下方的第一反射式多层膜206不受到损伤。可以减少或消除(由损伤的第一反射式多层膜206所导致的)晶圆相邻效应(waferneighboringeffect)。并且,蚀刻停止层可以作为由第一吸收材料(例如,氮硼化钽(tabn))所形成的两个各别吸收层的修复/清洁工艺中的信号感测层。

因为两个各别的吸收层各自具有缩减的厚度,可以降低设置在蚀刻停止层之上的吸收层(例如,图案化吸收层212b1)的电导率(electricalconductivity)。由静电力所引发的诱发静电荷(inducedstaticcharge)会难以积聚在光掩模的前侧表面上。可减少静电放电损伤及特定污染物,可以改善光掩模500的质量。

如前所述,光掩模(例如,光掩模500b、500c和500d)包含至少一个额外的反射式多层膜(例如图案化第二反射式多层膜236a和图案化第三反射式多层膜246a)。举例而言,额外的反射式多层膜可以设置于形成的吸收层(例如,图案化吸收层212a)与图案化吸收复合结构(例如,图案化吸收复合结构350b1、350c1和350d1)的第一吸收膜对的图案化蚀刻停止层(例如,图案化蚀刻停止层214a)之间。举例而言,额外的反射式多层膜可以设置于图案化吸收复合结构(例如,图案化吸收复合结构350b1、350c1和350d1)的第一吸收膜对(例如,图案化吸收层212a1和图案化蚀刻停止层214a)与第二吸收膜对(例如,图案化吸收层212b1和图案化吸收层216a)之间。可以调整额外的反射式多层膜中的第一层与第二层的厚度,以降低极紫外光光线的反射或改变入射极紫外光光线的相位。因此,光掩模可以用来作为二元式光强度光掩模(bim)和相位移光掩模(psm)。

本文提供光掩模与光掩模的制造方法的实施例。光掩模包含设置于盖层210之上的吸收复合结构(例如,图案化吸收复合结构350a1、350b1、350c1和350d1)。吸收复合结构包含由相同材料所形成的第一吸收层(例如,图案化吸收层212a1)和第二吸收层(例如,图案化吸收层212b1)。吸收复合结构包含蚀刻停止层(例如图案化蚀刻停止层214a),蚀刻停止层设置于第一吸收层和第二吸收层之间。蚀刻停止层可以保护盖层210及下方的第一反射式多层膜206不受到损伤。

在一些实施例中,提供一种光掩模。该光掩模包含掩模基底、第一反射式多层膜(multilayer,ml)、盖层以及吸收复合结构。掩模基底具有前侧表面和后侧表面。第一反射式多层膜设置于掩模基底的前侧表面之上。盖层设置于第一反射式多层膜之上。吸收复合结构设置于盖层之上。吸收复合结构包含第一吸收层、第二吸收层、第三吸收层及蚀刻停止层。第一吸收层设置于盖层之上。第二吸收层设置于第一吸收层之上。第三吸收层设置于第二吸收层之上。蚀刻停止层设置于第一吸收层和第二吸收层之间。第一吸收层和第二吸收层是由相同材料所形成。

在一些实施例中,蚀刻停止层和第三吸收层是由相同材料所形成。

在一些实施例中,第一吸收层和蚀刻停止层是由不同材料所形成。

在一些实施例中,蚀刻停止层包含钽、铝、钌、镍、铬、前述的氧化物、前述的氮化物、前述的硼化物、或前述的任意组合。

在一些实施例中,吸收复合结构包含第二反射式多层膜,第二反射式多层膜位于第一吸收层和蚀刻停止层之间。

在一些实施例中,第一反射式多层膜和第二反射式多层膜各自包含多个膜对(filmpair),其中第二反射式多层膜中的膜对的数量少于第一反射式多层膜中的膜对的数量。

在一些实施例中,第二反射式多层膜中的膜对的数量是在约2至约10的范围内。

在一些实施例中,第二反射式多层膜中的各个膜对的厚度相对于第一反射式多层膜中的各个膜对的厚度的比值等于n/2,其中n是正整数。

在一些实施例中,吸收复合结构包含第三反射式多层膜,第三反射式多层膜位于蚀刻停止层和第二吸收层之间。

在一些实施例中,第三反射式多层膜包含多个膜对,其中第二反射式多层膜中的膜对的数量等于第三反射式多层膜中的膜对的数量。

在一些实施例中,第三反射式多层膜中的各个膜对的厚度相对于第二反射式多层膜中的各个膜对的厚度的比值等于n/2,其中n是正整数。

在一些实施例中,提供一种光掩模。该光掩模包含掩模基底、第一反射式多层膜(ml)、盖层以及吸收复合结构。掩模基底具有前侧表面和后侧表面。第一反射式多层膜(ml)设置于掩模基底的前侧表面之上。盖层设置于第一反射式多层膜(ml)之上。吸收复合结构设置于盖层之上。吸收复合结构包含位于盖层之上的第一吸收膜对(filmpair)及位于第一吸收膜对之上的第二吸收膜对。第一吸收膜对和第二吸收膜对各自包含第一吸收层及位于第一吸收层之上的第二吸收层。第一吸收层和第二吸收层是由不同材料所形成。

在一些实施例中,第一吸收膜对的第二吸收层设置于第一吸收膜对的第一吸收层与第二吸收膜对的第一吸收层之间。

在一些实施例中,吸收复合结构包含第二反射式多层膜,第二反射式多层膜位于第一吸收膜对的第一吸收层和第二吸收层之间,其中第二反射式多层膜中的各个膜对的厚度相对于第一反射式多层膜中的各个膜对的厚度的比值等于n/2,其中n是正整数。

在一些实施例中,吸收复合结构包含第三反射式多层膜,第三反射式多层膜位于第一吸收膜对和第二吸收膜对之间,其中第三反射式多层膜中的各个膜对的厚度相对于第一反射式多层膜中的各个膜对的厚度的比值等于n/2,其中n是正整数。

在一些实施例中,提供光掩模的制造方法。此方法包含在掩模基底的前侧表面之上形成第一反射式多层膜(ml)。此方法包含在第一反射式多层膜之上形成盖层。此方法还包含在盖层之上沉积由第一材料所形成的第一吸收层。此方法还包含在第一吸收层之上沉积蚀刻停止层。此方法还包含使用第一材料在蚀刻停止层之上形成第二吸收层。此方法还包含进行第一图案化工艺以移除第二吸收层的多个部分直到暴露出蚀刻停止层。此方法还包含进行第二图案化工艺以移除蚀刻停止层与第一吸收层的多个部分直到暴露出盖层。

在一些实施例中,此方法还包含在形成蚀刻停止层之前,在第一吸收层之上形成第二反射式多层膜。

在一些实施例中,此方法还包含在形成第二吸收层之前,在蚀刻停止层之上形成第三反射式多层膜。

在一些实施例中,此方法还包含:使用第二材料在第二吸收层之上形成第三吸收层;在第三吸收层之上形成硬掩模层;以及进行第一图案化工艺之前,在硬掩模层的一部分之上形成光刻胶图案。

在一些实施例中,此方法还包含在进行第二图案化工艺之后,移除光刻胶图案。

以上概述数个实施例的部件,以便使本发明所属技术领域中的一般技术人员可以更加理解本发明实施例的观点。本发明所属技术领域中的一般技术人员应理解,他(她)们能轻易地以本发明实施例为基础,设计或修改其他工艺和结构,以达到与在此介绍的实施例相同之目的及/或优势。本发明所属技术领域中的一般技术人员也应理解,此类等效的结构并未悖离本发明的精神与范围,且他(她)们能在不违背本发明的精神和范围下,做各式各样的改变、取代和替换。因此,本发明的保护范围当视随附的权利要求书所界定者为准。

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