光罩护膜的制作方法

文档序号:20571318发布日期:2020-04-29 00:48阅读:284来源:国知局
光罩护膜的制作方法
本发明实施例涉及光刻技术,且更具体地涉及一种改善的光罩护膜(pellicle)及其制造方法。
背景技术
:几十年来,半导体工业已从一代集成电路到下一代集成电路逐步减小电路特征的最小尺寸。减小的特征尺寸允许在一个集成电路上整合更高级别的功能,并降低相同功能的成本。电路特征由光刻工艺所界定。在光刻工艺中,根据嵌入在倍缩光罩(reticles,掩膜)中的图案将光图案化,并在集成电路制造期间的各个步骤中将光投射到设置在集成电路上的感光材料层上。在一些应用中,保持倍缩光罩上没有微粒或污染物为有益的,因为微粒或污染物的存在可导致预期图案的变形。因此,光罩护膜通常安装在倍缩光罩片的附近,并作为防止微粒及污染物的屏障。普遍预计在不久的将来,将采用在波长为13.5纳米操作下的极紫外线(extremeultraviolet,euv)光刻来制造集成电路。技术实现要素:本公开一些实施例提供一种光罩护膜,包括:一光学活性区域、一非金属层以及一应力控制金属层。非金属层在光学活性区域上方延伸。应力控制金属层位于非金属层上,且在光学活性区域上方延伸,其中在应力控制金属层中的一应力约在50百万帕到500百万帕之间。本公开一些实施例提供一种制造一光罩护膜的方法,包括:在一基板上方沉积一非金属层、以及在非金属层上方沉积一金属层。其中在金属层中的一应力约在50百万帕到500百万帕之间。本公开一些实施例提供一种制造一装置的方法,包括:将照明引导到一倍缩光罩及光罩护膜组件以及使用倍缩光罩及光罩护膜组件上的一图案将照明的部分选择性地反射到一基板上,以对基板上的一层图案化。倍缩光罩及光罩护膜组件包括:一倍缩光罩以及一光罩护膜。倍缩光罩,具有一光学活性区域,倍缩光罩配置以在采用一预选波长的辐射的一曝光系统中使用。光罩护膜安装到倍缩光罩。光罩护膜包括:一第二光学活性区域、一非金属层以及一应力控制发射率层。第二光学活性区域对应于倍缩光罩的光学活性区域;非金属层在第二光学活性区域上方延伸,非金属层实质上对预选波长的辐射为透明的。应力控制发射率层位于非金属层上并在光学活性区域上方延伸,应力控制发射率层具有在50百万帕到500百万帕之间的一应力。附图说明为了更完整地理解本公开及其优点,现在参考以下结合附图进行的以下描述,其中:图1为极紫外线(euv)光刻系统的元件的方框图。图2为极紫外线倍缩光罩及光罩护膜组件的选定部件的示意图。图3a为用于制造包括应力控制发射率层(stress-controlledemissivity)的光罩护膜的方法的实施例中的额外步骤的示意图。图3b为包括应力控制发射率层的光罩护膜的实施例的示意图。图4为示例性沉积工艺的所选元件的示意图。图5为在不同工艺条件下沉积的第一发射率膜上所测量的应力值的示意图。图6为在一组说明性工艺条件下沉积的第一发射率膜的x射线衍射数据的示意图。图7为在第二组说明性工艺条件下沉积的第一发射率膜的x射线衍射数据的示意图。图8为在选定的工艺压力值下沉积的第一发射率膜上所测量的应力值的示意图。图9a为在选定的功率值下沉积的第二发射率膜上所测量的应力值的示意图。图9b为在选定的功率值下沉积的第二发射率膜上所测量的应力值分布的示意图。图10a为在选定的功率值下沉积的第一发射率膜上所测量的应力值的示意图。图10b为在选定的功率值下沉积的第一发射率膜上所测量的应力值分布的示意图。图11a为在由在选定的工艺温度值下沉积的第二发射率膜及第一发射率膜组成的两层堆叠上所测量的应力值的示意图。图11b为在由在选定的工艺温度值下沉积的第一发射率膜及第二发射率膜组成的两层堆叠上所测量的应力值分布的示意图。除非另外指出,否则不同图示中对应的数字及符号通常指对应的部分。为了清楚地示出本公开的实施例的相关形式,附图不一定按比例绘制。为了更清楚地说明某些实施例,在附图数字之后可加上一个字母,以表示相同结构、材料或工艺步骤的变化。附图标记说明:100极紫外线光刻系统105辐射源110照明器115倍缩光罩及光罩护膜组件120投影光学模块125、415靶材200极紫外线倍缩光罩及光罩护膜组件205倍缩光罩210、330光罩护膜215框架220、410、440基板225多层反射器230、240、605、705区域235吸收材料250极紫外线光255光305硅晶圆310第一蚀刻停止层315第二蚀刻停止层320非金属层/介电层325应力控制金属层330光罩护膜340光学活性区域345维持框架区域350维持框架420、430电子425惰性气体原子435惰性气体离子445沉积膜450磁铁455磁场线具体实施方式下面详细讨论实施例的制造及使用。然而,应理解的是,本公开提供了许多可应用的发明构思,其可在各种各样的特定背景中体现。所讨论的特定实施例仅说明制造及使用本发明的特定方式,且不限制本发明的范围。举例来说,在下面的描述中,在第二特征上或之上形成第一特征可包括第一特征及第二特征直接接触而形成的实施例,且还可包括在第一特征及第二特征之间形成额外特征的实施例,而使第一特征及第二特征可不直接接触。此外,本文中所使用的与空间相关用词,例如“在…下方”、“下方”、“较低的”、“上方”、“较高的”及类似的用词,为了便于描述图示中一个元件或特征与另一个(些)元件或特征之间的关系。除了在附图中示出的方位外,这些空间相关用词意欲包含使用中或操作中的装置的不同方位。设备可能被转向不同方位(旋转90度或其他方位),则在此使用的空间相关词也可依此相同解释。在此,用词“光”及“辐射”可互换使用,术语“倍缩光罩”及“光罩”也可互换使用。图1为极紫外线(euv)光刻系统的元件的方框图。极紫外线光刻系统100包括辐射源105、照明器110、倍缩光罩及光罩护膜组件115、投影光学模块120及靶材125。极紫外线辐射在辐射源105中生成。大约从10到125纳米的波长范围中的辐射可被认为是极紫外线光。已知等离子体会发射极紫外线光,且可能以多种方式产生。当激光光束将足够的能量传递给一个物质,以将其转化为等离子体时,可能产生激光生成等离子体(laser-producedplasma,lpp)。当通过气体形成放电时,通常会产生放电生成等离子体(discharge-producedplasma,dpp)。极紫外线光刻系统通常在13.5纳米的波长下操作。已知锡(tin,sn)等离子体会发射此波长的光,且其可能是由激光产生的。辐射源105可包括用于产生等离子体的设备。在辐射源105中产生的极紫外线光被引导到照明器110,照明器110又将光引导到倍缩光罩及光罩护膜组件115。照明器110可包括数个极紫外线镜。所有物质会吸收13.5纳米的辐射。因此,极紫外线光刻系统通常采用反射光学元件而不是透镜。然而,在两种材料之间的单一界面的反射通常太弱,以至于无法在实际的极紫外线光刻中使用。通过建造包括具有不同折射率的两种材料的数十个交替层的多层反射器,可实现更高的反射率。由钼(molybdenum,mo)及硅(silicon,si)层构成的多层反射器通常在13.5纳米的操作波长下达到远超过50%的反射率值。图2为极紫外线倍缩光罩及光罩护膜组件的选定部件的示意图。极紫外线倍缩光罩及光罩护膜组件200包括倍缩光罩205及光罩护膜210。可使用安装框架215将光罩护膜210安装在倍缩光罩205上。倍缩光罩205包括基板220及多层反射器225。另外,倍缩光罩205包括极紫外线吸收材料235设置在多层反射器225上的一或多个区域230、以及没有吸收材料235的一或多个区域240。区域230及240根据电路特征的期望图案所形成。在光刻操作中,入射的极紫外线光250到达光罩护膜210。入射的极紫外线光的一部分在光罩护膜210中被吸收。其余部分穿过光罩护膜210,并到达倍缩光罩205。在区域240中,极紫外线光由多层反射器225反射。相反地,在区域230中,极紫外线光被吸收而不被反射。从倍缩光罩205反射的光255因此被图案化,到达光罩护膜210并实质上通过光罩护膜210。图2所示出的倍缩光罩205通常被称为反射光罩。然而,应认识到,在倍缩光罩及光罩护膜组件中可使用其他类型的倍缩光罩(例如反射式减光型相移光罩(attenuatedphase-shiftmask,attpsm)或反射式间隔型相移光罩(alternatingphase-shiftmask,altpsm))。在深紫外线(deepultraviolet,duv)光刻系统中,倍缩光罩可为在实质上对其中所使用的波长为透明的材料上的透射或相移倍缩光罩。参照图1,由倍缩光罩及光罩护膜组件115反射的图案化的光通过投影光学模块120投射到靶材125上。投影光学模块120通常包括极紫外线镜,且通常产生小于1的光学放大倍率,将倍缩光罩图案的较小版本投射到靶材125上。靶材125可为其上布置有感光层的基板。因此,投射到靶材层上的极紫外线光可将图案赋予感光层,且显影感光层可在下面的靶材上方实现所需的图案。靶材基板可为由例如硅、锗、化合物半导体或其类似物或其组合的半导体所形成的半导体晶圆。此外,靶材基板可为绝缘体上硅(silicon-on-insulator,soi)、包括外延层、或包括应变区以提高性能。靶材基板可包括在其上形成或部分形成的多个裸晶(dies)。在制造的各种阶段中,每个裸晶可包括任何数量的半导体装置,例如场效晶体管(fieldeffecttransistors,fet)、电容、电阻、导电互连或其他合适的装置。靶材基板可包括掺杂合适的掺杂剂的各种半导体区域。示例性区域包括可在其上形成金属氧化物半导体(mos)装置的活性区域。掺杂区域包括但不限于活性区域,掺杂区域可在尺寸、掺杂水平、配置、或其他性质上变化。活性区域的边界可由例如浅沟渠隔离(shallowtrenchisolation,sti)特征的隔离结构所界定。此外,也可在基板上形成将被图案化的一或多层(例如,绝缘、导电及/或半导电材料)。感光层为对光刻系统中采用的辐射敏感的材料,且可为正性或负性光刻胶。可通过旋转涂布(spin-oncoating)、软烤(softbaking)、或其他方法、或其组合在靶材基板上形成感光层。因为波长13.5纳米的极紫外线光在所有物质中被吸收,且特别是在所有未离子化的惰性气体中,极紫外线光从辐射源105到靶材125的路径通常被封闭在真空中。图3a为用于制造包括应力控制金属层的光罩护膜的方法的实施例中的额外步骤的示意图。此方法开始于在硅晶圆305上形成第一蚀刻停止层310。在一些实施例中,第一蚀刻停止层310(例如氮化铝(aln)、氧化铝(alo)、氮化硼(bn)、氧化硼(bo)、碳化硅(sic)、氮化硅(sln)、二氧化硅(sio2)及其相关化合物)的厚度范围为约1000埃到约10000埃。材料可为化学计量的(举例来说,sio2或al2o3)或者在其他实施例中为非化学计量的。在各种实施例中,举例来说,通过等离子体物理气相沉积(physicalvapordeposition,pvd)及化学气相沉积(chemicalvapordeposition,cvd)工艺、或热生长来沉积第一蚀刻停止层310。接下来,在第一蚀刻停止层310上形成第二蚀刻停止层315。在一些实施例中,第二蚀刻停止层315可为金属或介电材料,例如镍(ni)、铜(cu)、钼(mo)、钨(w)、或氮化铝(aln)、氧化铝(alo)、氮化硼(bn)、氧化硼(bo)、碳化硅(sic)、氮化硅(sin)、及氧化硅(sio)。厚度范围为约200埃到约1000埃,且其通过物理气相沉积及化学气相沉积工艺而沉积。接下来,在第二蚀刻停止层315上形成非金属层320。在各种实施例中,非金属为硅(si)、氮化硅(sn)、碳化硅(sic)、二氧化硅(sio2)或其类似物,且厚度范围为约50埃到约1000埃。为了满足光学性能需求,此层可为单层或多层。接下来,在非金属层320上形成应力控制金属层325。在此,术语“金属”可包括准金属(metalloid)以及金属。因此,在各种实施例中,应力控制金属层325为例如钼(mo)、锆(zr)、铌(nb)、硼(b)、钛(ti)、钌(ru)、铌钌合金(runb)、钛钌合金(ruti)、锆钌合金(ruzr)、硅化钼(mosi)、硅化锆(zrsi)、硅化铌(nbsi)或硅化锆铌(nizrsi)、铑(rh)、钯(pd)的金属及其合金或其类似物,而在其他实施方式中,为例如锗(ge)的准金属。一般而言,在一些实施例中,金属在结构上实质上为非晶形、半晶形到多晶形。在各种实施例中,应力控制金属层325的厚度范围为约10埃到约500埃。在其他实施例中,使用单一应力控制金属层325、两个或更多个金属层来形成应力控制金属堆叠,且每一层可为不同的金属或合金。尽管在非金属层320及应力控制金属层325中吸收了波长为13.5纳米的光,但这些层的厚度选择得足够薄,以限制在这些层中的光的吸收,优选的为几个百分比。应力控制金属层325的应力性质及其形成的工艺实施例在下面进一步公开。图3b为包括应力控制金属层的光罩护膜的实施例的示意图。从图3a所示的结构开始,光罩护膜330形成如下。首先,在光学活性区域340中去除硅晶圆305,但是不在维持框架区域345中去除硅晶圆305。在各个实施例中,光学活性区域340及维持框架区域345可具有各种形状,包括正方形、圆形、六边形、或多边形,而光学活性区域340及维持框架区域345的形状可不同。在一些实施例中,使用浓度为在0.1莫耳/公升(m)到5莫耳/公升的范围中的氢氧化四甲基铵(tmah)、乙二胺(eda)、及氢氧化钾(koh)及类似的溶液来去除光学活性区域340中的硅晶圆305。接下来,在与光学活性区域340实质上相同的区域中去除第一蚀刻停止层310。在一些实施例中,第一蚀刻停止层310为氮化铝(aln)、氧化铝(alo)、氮化硼(bn)、氧化硼(bo)、碳化硅(sic)、氮化硅(sin)、及二氧化硅(sio2),且被去除。接下来,在与光学活性区域340实质上相同的区域中去除第二蚀刻停止层315。在一实施例中,第二蚀刻停止层为镍(ni)、铜(cu)、钼(mo)、钨(w)及氮化铝(aln)、氧化铝(alo)、氮化硼(bn)、氧化硼(bo)、碳化硅(sic)、氮化硅(sin)、及二氧化硅(sio2),并使用典型的金属蚀刻剂溶液(例如,浓度范围为0.01莫耳/公升到5莫耳/公升的氢氟酸(hf)、硫酸(h2so4)、硝酸或其类似物)将其去除。在图3b所示的实施例中,从硅晶圆305、第一蚀刻停止层310及第二蚀刻停止层315的去除的部分全部都具有实质上相同的形状(亦即,全部对应于光学活性区域340的尺寸及形状)。然而,在其他实施例中,硅晶圆305、第一蚀刻停止层310及第二蚀刻停止层315的去除的各个部分不必具有相同的尺寸或形状,从而导致光学活性区域340的侧壁轮廓不同。由上述步骤得到的结构为光罩护膜330,其包括如上所述的用于保护倍缩光罩的非金属层320及应力控制金属层325、以及形成维持框架350的硅晶圆305、第一蚀刻停止层310及第二蚀刻停止层315的残余物,维持框架350可用来维持非金属层320及应力控制金属层325。如上所述,选择非金属层320及应力控制金属层325的厚度,以限制其中的光吸收。因此,在光学活性区域340中,光罩护膜330实质上对极紫外线光为透明的。光罩护膜330可进一步安装在额外的金属或介电质或陶瓷、陶瓷玻璃安装框架上,例如图2所示的安装框架215,并安装在倍缩光罩上,以在光刻系统中操作。光罩护膜330也可被安装成使得其可从倍缩光罩移除,以更换或清洁,以允许检查或清洁倍缩光罩、或其他目的。本文预期的是,光罩护膜330可有利地用在除了极紫外线之外的光刻系统中,例如深紫外线(deepultraviolet,duv)、x射线(x-ray)、软x射线(softx-ray、sx)等。在光刻系统的操作期间,极紫外线光的一部分被吸收并加热光罩护膜。应力控制金属层325将吸收的热量的一部分辐射到周围的真空中,使光罩护膜的散热速率提高(通常为5到35k/毫秒),并部分地冷却光罩护膜。在一些实施例中,在非金属层320的两侧上采用应力控制金属层,而增强散热。应力控制金属层325中的应力控制为有利的。特别地,低应力可增强金属膜的弹性,且因此提高光罩护膜的长期使用性。在此,应力优选地控制在约1000百万帕到约50百万帕,更优选地为500百万帕到50百万帕。低应力膜也提供另一个优势。在没有足够的弹性时,非金属层320及应力控制层325必须被机械地支撑在光学活性区域340内。此外,光学活性区域340内的任何支撑材料不得显著吸收或改变穿过光罩护膜的极紫外线光。而在具有低应力膜(例如应力控制金属层325)的情况下,这种支撑为不必要的,且维持框架350足以支撑倍缩光罩。在各个实施例中,可使用例如热喷涂、等离子体喷涂、等离子体化学气相沉积工艺、或等离子体物理气相沉积(pvd)工艺(包括唯射频等离子体物理气相沉积(rf-onlyplasmapvd)、唯直流等离子体物理气相沉积(dc-onlyplasmapvd)、射频加直流等离子体物理气相沉积(rf-plus-dcplasmapvd)、或脉冲直流等离子体物理气相沉积(pulse-dcplasmapvd))的工艺来形成应力控制金属层325。等离子体物理气相沉积有时称为溅射(sputtering)。图4为示例性等离子体物理气相沉积工艺的所选元件的示意图。将基板410置于真空中。在一些实施例中,基板410可为图3a所示的相同基板305,并具有第一蚀刻停止层310及第二蚀刻停止层315及非金属层320中的一层或多层或其他层。靶材415由待沉积在基板410上的材料所制造。待沉积的材料可为金属或介电质。举例来说,如果需要在基板410上沉积一种材料(例如钼(mo)、锆(zr)、铌(nb)、硼(b)、钛(ti)、钌(ru)、铌钌合金(runb)、钛钌合金(ruti)、锆钌合金(ruzr)、钛钌合金(ruti)、硅化钼(mosi)、硅化锆(zrsi)、硅化铌(nbsi)或、硅化锆镍(nizrsi)、铑(rh)、钯(pd)、碳(c)及其合金或其类似物及其化合物或合金),则靶材415由钼(mo)、锆(zr)、铌(nb)、硼(b)、钛(ti)、钌(ru)、铌钌合金(runb)、钛钌合金(ruti)、锆钌合金(ruzr)、钛钌合金(ruti)、硅化钼(mosi)、硅化锆(zrsi)、硅化铌(nbsi)或、硅化锆镍(nizrsi)、铑(rh)、钯(pd)及其合金或其类似物制成。相反地,如果期望将例如氧化钽(tantalumoxide)的介电质沉积在基板410上,则靶材415由氧化钽制成。靶材415通常大于基板410,以改善沉积膜的均匀性。通常在基板410及靶材415之间引入惰性气体。氩气(argon,ar)或氦气(helium,he)为有利的惰性气体,因为它具有成本效益,同时由于其相对较高的原子质量也导致了有效率的溅射。然而,应认识到,在一些应用中,除了氩气之外或代替氩气,可使用其他惰性或非惰性气体。举例来说,可使用氩气及氧气的混合物从硅靶材沉积二氧化硅,或可使用氩气及氮气的混合物从硅靶材沉积氮化硅。于此,首先描述唯直流(dc-only)操作。在唯直流操作中,在基板410及靶材415之间施加直流电压。相对于基板410将负直流偏压施加到靶材415。因此,靶材415为阴极,而基板410为阳极。由于施加直流电压,在基板410与靶材415之间可建立电场。实务上,基板410通常接地,且靶材415相对于地面处于负偏压。电子420在电场的影响下离开靶材415,并朝向基板410加速。在与惰性气体原子425偶然碰撞时,电子420使惰性气体原子425离子化,产生新的自由电子430及惰性气体离子435。由于惰性气体离子435带正电,其在电场的作用下朝着靶材415加速。惰性气体离子435与靶材415碰撞,并从靶材415射出靶材材料的靶材原子440。可沿各种方向射出的靶材原子440可落在基板440上,此有助于形成沉积层445。应理解的是,上述的单一离子化事件具有示例性,且在实际上发生涉及许多电子及惰性气体原子的许多离子化事件。此外,除了电子离开靶材415之外,在离子化事件中产生的电子(例如电子430)也可朝着基板410加速,并离子化额外的惰性气体原子。此外,惰性气体离子435与靶材415的碰撞可导致从靶材415射出电子(未表示)。此类电子被称为“二次电子”,且其自身可引发额外的离子化事件。以这种方式,在靶材415及基板410之间形成包括许多电子及离子的等离子体,且从靶材415溅射出许多原子,并形成沉积膜445。可通过使用磁控布置(magnetronarrangement)来提高沉积工艺的效率。在磁控物理气相沉积沉积系统中,磁铁450可用于在靶材附近产生磁场。磁场线455描绘了所产生的磁场的方向,指示磁场及电场的方向在大部分靶材上为大致彼此垂直。这种“交叉”的磁场及电场将电子限制在靶材415附近,且因此实质上将等离子体限制在靶材415附近。这种限制减小了电子与基板410之间有害碰撞的可能性,并提高了沉积工艺的效率。在沉积工艺期间,到达靶材415的每个惰性气体离子435将正电荷赋予靶材415。如果靶材415为导电的(如金属制造的靶材的情况下),则电荷通过偏压电路排出。然而,如果靶材材料为介电质,则随着时间推移,会在靶材上聚集大量正电荷,最终导致等离子体完全淬熄(quenching)。解决此问题的方法为使用射频偏压而不是直流偏压。通过射频偏压,在每个半周期内在靶材上聚集的正电荷会在随后的半周期内被消除,防止随时间推移而产生的大量电荷积聚。物理气相沉积系统通常使用频率13.56百万赫(mhz)的射频电压,因为此频率为保留给工业应用的。在直流加射频物理气相沉积中,直流及射频偏压都可组合使用。除了直流功率、射频功率及工作周期(dutycycle)之外,工艺温度、工艺压力及工艺间距(processspacing)也是影响沉积工艺的参数。工艺温度为沉积期间的基板的温度。如果使用单一气体,则工艺压力为所述气体在处理室中的压力。如果采用多种气体,则每种气体的分压可能会影响工艺。工艺间距为靶材及基板之间的间距。参考图3b,在一实施例中,使用唯直流、射频或射频加直流等离子体物理气相沉积工艺将应力控制金属层325沉积在介电层320上。选择工艺压力、温度、直流功率、射频功率、工作周期及间隔,以控制嵌入在应力控制金属层325中的应力。在一实施例中,工艺温度及直流功率分别选择约为室温及150瓦(w),以控制光罩护膜金属膜中的应力。图5为在室温及150瓦的直流功率下沉积的钌膜上测量的应力值,以及在100℃的温度及450瓦的直流功率下沉积的钌膜上测量的应力值。正应力值表示拉伸应力。在相对较高的100℃温度及450w的直流功率下沉积的钌膜显示超过300百万帕的相对高的应力值。相反地,在室温及相对较低的150瓦直流功率下沉积的钌膜显示低于300百万帕的低应力值。此外,与较低温度及直流电源设置相关的应力值在不同的薄膜之间表现出较小的变化,这表明可以更好的控制及一致性实现较低的应力。较小的变化为有利的,因为其提高了光罩护膜的制造产率。当变化较大时,即使平均应力值本身为低的,所产生的光罩护膜也有一定比例表现较高的应力而必须丢弃。这降低光罩护膜的制造产率,并增加可用的倍缩光罩的总生产成本。图6为在100℃及450瓦的直流功率下沉积的钌膜的x射线衍射数据的示意图。如上所述,这种薄膜通常比在室温及150瓦的直流功率下沉积的薄膜表现出更高的应力。数据的区域605包含来自(100)、(002)及(101)晶面的衍射。图7为在室温及150瓦的直流功率下沉积的钌膜的x射线衍射数据的示意图。如上所述,与在100℃的温度及450瓦的直流功率下沉积的薄膜相比,此薄膜通常表现出较低的应力。数据的区域705包含来自(100)、(002)及(101)晶面的衍射。在图6的区域605及图7的区域705中,对于高度结晶性的薄膜,可预期数据中会出现强且明显的峰值,而对于较低结晶性及更多的非晶形的薄膜,可预期会出现宽而发散的凸起(bulge)。区域605及705中数据的视觉比较表明,与区域705相比,区域605中存在相对较强的峰值。这表明了相对于在条件2下沉积的较高应力的发射率光罩护膜,在条件1下沉积的较低应力的钌膜具有更多非晶形到半晶形的材质(texture)。数据的定量分析还可用于估算与来自嵌入并贡献于在区域605及705中的衍射信号的(100)、(002)及(101)平面的衍射相对应的任何峰值的强度。表1包含这两层会出现膜的估算值。对于在室温及150瓦的直流功率下沉积的较低应力的钌膜,估算峰值强度相对较低,这表明此会出现膜的材质为相对较非晶形的。相反地,在100℃及450瓦的直流功率下沉积的钌膜的估算峰值强度相对较高,表明此会出现膜具有较高的晶形含量。从数据的定量分析获得的估算峰值强度因此证实由目视检查的较早结论。表1晶面(100)(002)(101)100℃、450瓦直流功率5412室温、150瓦的直流功率2.8-3.21.9-2.14.5-5.5在另一实施例中,选择15毫托(mt)或20毫托的工艺压力,以控制光罩护膜金属膜中的应力。图8为在选择的工艺压力值下沉积的发射率膜上测量的应力值的示意图。在10毫托的工艺压力及100瓦到450瓦的三个直流功率设置下沉积的发射率膜表现出高拉伸应力,所测量的应力值超过300百万帕。相较之下,在15毫托及20毫托的工艺压力及在100瓦到450瓦范围内相同的三个直流功率设置下沉积的钌膜,表现出低于300百万帕的低拉伸应力值。如上所述,所测量的应力值的分布也很重要。宽分布会降低光罩护膜的制造产率。在三个直流功率选择下,以10毫托的工艺压力沉积的钌膜的测量应力值的分布约为400百万帕,所测量的应力值高达700百万帕。然而,对于以15毫托及20毫托的工艺压力沉积的钌膜,在全部三个直流功率设置下测量应力值的分布分别低于100百万帕及刚好超过100百万帕,而允许全部测量值保持在300百万帕以下。应理解的是,可在范围内设置多个工艺参数,以控制光罩护膜发射率膜的应力。在一实施例中,选择工艺压力在5毫托与25毫托之间、工艺温度在15℃与300℃之间、直流功率在50瓦与400瓦之间、及射频功率在50瓦与1800瓦之间、工作周期在30%及80%之间,且工艺间隔在50毫米及250毫米,以控制光罩护膜金属膜中的应力。这些范围总结在表2中。表2参数范围压力(毫托)5-25温度(℃)15-300直流功率(瓦)50-400射频功率(瓦)50-1800工作周期(%)30-80间距(毫米)50-250包括应力控制发射率层的光罩护膜的实施例的使用方式与其他光罩护膜的使用方式相似。如图2所示,光罩护膜安装在倍缩光罩上,以保护倍缩光罩避免受微粒及污染物影响。其也可从倍缩光罩上去除以更换、以检查倍缩光罩或用于其他目的。控制光罩护膜发射膜中的应力的工艺的使用方式为,在射频加直流等离子体物理气相沉积或化学气相沉积系统中,使用所公开的实施例的工艺设置或表2中所公开的范围内的类似有利设置。尽管不同沉积系统中的差异可能会导致实现刚好相同的工艺条件的精确设置的差异,但是这种差异已广为人知,且通常无需过度实验即可将其考虑在内。根据本公开一些实施例,提供一种光罩护膜,包括:一光学活性区域、一非金属层以及一应力控制金属层。非金属层在光学活性区域上方延伸。应力控制金属层位于非金属层上,且在光学活性区域上方延伸,其中在应力控制金属层中的一应力约在50百万帕到500百万帕之间。在一实施例中,应力控制金属层实质上为非晶形、半晶形到多晶形结构。在一实施例中,应力控制金属层选自由钌、钼、铑、钯、铌及锗所组成的群组。在一实施例中,光罩护膜还包括一维持框架。维持框架包括一硅层。在一实施例中,维持框架还包括在硅层上方的至少一蚀刻停止层。在一实施例中,非金属层在维持框架及应力控制金属层之间延伸。在一实施例中,光罩护膜还包括一第二应力控制金属层,其中非金属层位于应力控制金属层及第二应力控制金属层之间。根据本公开另一些实施例,提供一种制造一光罩护膜的方法,包括:在一基板上方沉积一非金属层、以及在非金属层上方沉积一金属层。其中在金属层中的一应力约在50百万帕到500百万帕之间。在一实施例中,制造一光罩护膜的方法还包括以实质上非晶形、半晶形到多晶形态来沉积金属层。在一实施例中,制造一光罩护膜的方法还包括图案化基板,以形成一维持框架。在一实施例中,制造一光罩护膜的方法还包括在沉积非金属层之前,在基板上方沉积一蚀刻停止层,及图案化蚀刻停止层以形成维持框架。在一实施例中,制造一光罩护膜的方法还包括在沉积非金属层之前,在基板上方沉积一第二应力控制金属层。在一实施例中,金属层通过等离子体物理气相沉积而沉积。在一实施例中,等离子体物理气相沉积在以下条件中的一或多个下施行:在5毫托到25毫托的范围内的一工艺压力、在摄氏15度到摄氏300度的范围内的一工艺温度、在50瓦到400瓦的范围内的一直流电功率、在50瓦到1800瓦的范围内的一射频功率、在30%到80%的范围内的一工作周期、在50毫米到250毫米的范围内的一工艺间距。根据本公开又另一些实施例,提供一种制造一装置的方法,包括:将照明引导到一倍缩光罩及光罩护膜组件以及使用倍缩光罩及光罩护膜组件上的一图案将照明的部分选择性地反射到一基板上,以对基板上的一层图案化。倍缩光罩及光罩护膜组件包括:一倍缩光罩以及一光罩护膜。倍缩光罩,具有一光学活性区域,倍缩光罩配置以在采用一预选波长的辐射的一曝光系统中使用。光罩护膜安装到倍缩光罩。光罩护膜包括:一第二光学活性区域、一非金属层以及一应力控制发射率层。第二光学活性区域对应于倍缩光罩的光学活性区域;非金属层在第二光学活性区域上方延伸,非金属层实质上对预选波长的辐射为透明的。应力控制发射率层位于非金属层上并在光学活性区域上方延伸,应力控制发射率层具有在50百万帕到500百万帕之间的一应力。在一实施例中,将照明的部分选择性地反射到一基板上的操作包括在光学活性区域的部分中用一吸收材料吸收照明的部分,并从光学活性区域的第二部分反射照明的第二部分。在一实施例中,制造一装置的方法还包括以下步骤:通过以下步骤制造倍缩光罩及光罩护膜组件:在一基板上方沉积一非金属层、在非金属层上方沉积一金属层,其中在金属层中的一应力约为50百万帕到500百万帕之间、图案化基板,以形成一维持框架、在沉积非金属层之前,在基板上方沉积一蚀刻停止层,及图案化蚀刻停止层以形成维持框架、以及在沉积非金属层之前,在基板上沉积一第二应力控制金属层。在一实施例中,金属层使用以下条件中的一或多个而通过等离子体物理气相沉积来沉积:在5毫托到25毫托的范围内的一工艺压力、在摄氏15度到摄氏300度的范围内的一工艺温度、在50瓦到400瓦的范围内的一直流电功率、在50瓦到1800瓦的范围内的一射频功率、在30%到80%的范围内的一工作周期、在50毫米到250毫米的范围内的一工艺间距。在一实施例中,使用倍缩光罩及光罩护膜组件上的一图案将照明的部分选择性地反射到一基板上,以对基板上的一层图案化的操作包括将基板上的一光刻胶层暴露到极紫外线辐射。在一实施例中,在非金属层上沉积一金属层的操作包括沉积选自由钌、钼、铑、钯、铌及锗所组成的群组中的一金属、以及其中金属层在非金属层的一表面上方延伸,且第二应力控制金属层在非金属层的一相反表面上方延伸。本领域中技术人员也将容易理解,可在不脱离本公开的范围的情况下变化材料及方法。还应理解的是,除了用于说明实施例的特定上下文之外,本公开提供了许多可应用的发明概念。因此,所附权利要求旨在将这样的工艺、机器、制造、物质组成、手段、方法或步骤包括在其范围内。当前第1页12
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