通过引用并入本文。所发射的光子为约13. 5纳米或91. 8电子伏特。因此，锡是用于这 种应用的理想的硬掩模金属。
[0023] 参照图1A，示出待图案化的半导体衬底100。在典型的例子中，半导体衬底100是 包括部分形成的集成电路的硅晶片。
[0024] 图IB示出了含金属膜102,其对沉积在半导体衬底100上的图案化剂敏感。含金 属膜可以是对暴露于图案化剂敏感的金属盐（例如金属卤化物）或有机金属化合物，使得 含金属膜被分解成碱金属或呈现出对随后的显影工艺敏感。合适的图案化剂可以是光子、 电子、质子、离子或中性物质，使得所述含金属膜102可通过暴露于这些物质中的一种经由 分解成碱金属或呈现对随后的显影工艺敏感而被图案化。如下面进一步说明的，有效的金 属和图案化剂组合的一个具体的实例是通过EUV光刻图案化的沉积为金属卤化物（例如， SnBr4)或有机金属（例如，Sn(CH 3)4)的Sn。在一般情况下，在沉积之前，半导体衬底100 被放置在反应器室中用于在真空下沉积含金属膜。
[0025] 含金属膜102覆盖层可以通过从适当的前体（例如，在非等离子体CVD反应器，例 如可从加州佛利蒙市的朗姆研究公司购得的A!UiS_? CVD工具）冷凝来形成。例如，锡溴 化物，SnBr4，具有205°C的标准沸点和在760乇下的31°C的熔点，在10°C蒸气压为10乇。 它可以冷凝到衬底上以形成固态SnBrJ莫，厚度依赖于曝光时间和衬底温度，例如为约5至 200纳米，例如10纳米。这种经由冷凝的沉积的合适的工艺条件包括介于约0和30°C之间 的沉积温度，例如约20°C，和小于20乇的反应器压强，例如在20°C下维持14和15乇之间。 保持在介于约100和1000 sccm之间的前体流率使得能控制沉积速率。
[0026] Sn金属的替代来源可以是有机金属。例如，四甲基锡（Sn(CH3)4)具有75°C的标准 沸点和在760乇的-54°C的熔点。它也可以被冷凝在衬底上，形成固态的（Sn(CH 3)4)膜，厚 度依赖于曝光时间和衬底温度，例如为约5至200埃，例如100埃。该经由冷凝的沉积的合 适的工艺条件包括介于约-54°C至30°C之间，例如约20°C的沉积温度，和小于20乇的反应 器压强，例如维持在约1乇在20°C下。保持在介于约100和lOOOsccm之间的前体流率使得 能控制沉积速率。
[0027] 用于形成金属掩模的另一种合适的金属是铪（Hf)。氯化铪，HfCl4(在190°C下，1 乇的蒸气压，具有432°C的熔点）可以冷凝到衬底上以形成固态的HfCl 4晶体膜，厚度取决 于曝光时间和衬底温度，例如约50至2000nm，例如，lOOOnm。该通过冷凝的沉积的合适的 工艺条件包括介于约0至300°C之间的沉积温度，例如约KKTC，以及小于10乇的反应器压 强，例如保持在l〇〇°C下介于0. 1至1乇之间。保持在介于约10和IOOsccm之间的前体流 率使得能控制沉积速率。
[0028] 为了防止由于水蒸气造成的劣化，在真空环境下进行含Sn膜和含Hf膜的形成和 传送。然后，所形成的膜传送至EUV图案化工具并通过无需使用光致抗蚀剂的直接曝光进 行图案化，如图IC-D所示。
[0029] 应当注意的是，EUVL工具通常相比于沉积工具在更高的真空下操作。如果是这种 情况的话，合乎理想的是提高在从沉积传送到图案化工具的过程中的衬底的环境真空度， 以允许衬底和沉积的含金属膜在进入图案化工具之前脱气。这使得图案化工具的光学器件 不受到衬底脱气的污染。
[0030] 参照图1C，对于通过EUVL图案化的金属卤化物Sn系含金属膜，分解化学过程按下 式进行： SnBr4^ Sn+2Br 2 光子直接分解31^&成Sn (锡金属）和溴气（Br 2)。可替代地，反应物X2 (例如，其中X 为Cl、I或H)可用于促进反应途径SnBr4+X2- SnX4+2Br2，通过光分解最终形成Sn，特别是 其中SnX4比易凝结的SnBr 4较容易光激活。在两种情况下，副产物（Br2)和反应物（X2)需 要控制，如保持真空。
[0031 ] 对于通过EUVL图案化的有机金属Sn系含金属膜，光子直接分解Sn (CH3) 4成Sn (锡 金属）和乙烷气体，分解化学过程按下式进行： Sn (CH3) 4- Sn+2C 2H6.
[0032] 对于通过EUVL图案化的金属卤化物Hf系含金属膜，分解化学过程按下式进行： HfCl4^ Hf+2C1 2. 光子直接分解批(：14成Hf金属和氯气（Cl 2)。替代地，反应物X2(例如，其中X为Br、 I或Η)可以用于促进反应途径HfCl4+X2- HfX 4+2Cl2，通过光分解最终形成Hf，特别是其中 HfX4比易凝结的HfCl4较容易光激活。在两种情况下，副产物（Cl2)和反应物（X 2)需要密 闭度，如真空。
[0033] 如图IC所示，图案化导致金属掩模的暴露的含金属膜区域102a和要通过图案显 影去除的材料的未暴露区域l〇2b。
[0034] 参照图1D，该图案随后可显影。图案的显影可通过下述方式而简单地发生：加热 衬底以挥发含金属膜的未暴露区域l〇2b，使得仅暴露的区域102a保持为完全成形的金属 掩模。应当注意的是，因为将形成热稳定和环境稳定的图案化的金属掩模，所以这种图案显 影操作可不需要结合真空。在图案化工具之外进行图案显影也可能合乎期望，以避免用含 金属膜分解的任何不相容的副产物污染该工具的光学器件。
[0035] 参照图1E，作为可选的步骤，可以进行图案扩增。例如可以在图IC和/或ID中 所描绘的操作之后，在图案化的衬底上执行选择性ALD或无电沉积（ELD)，从而用额外的 选择性沉积金属106增加该金属掩模的厚度。这可以有用于减少掩模的光传输，或使其 机械上更加稳固。例如，通过无电沉积工艺的调整可以完成这样的扩增，例如在美国专利 No. 6, 911，067, No. 6, 794, 288, No. 6, 902, 605 和 No. 4, 935, 312 中所描述的，其公开内容在 这方面通过引用并入本文。
[0036] 例如，以这种方式初始Inm的籽晶可以被放大到10nm。如参照图ID所讨论的图案 显影，这种操作可以不需要结合真空，因为在扩增之前热稳定和环境稳定的图案化的金属 掩模已经形成。 替代的工艺实施方式
[0037] 作为金属盐或有机金属含金属膜沉积的替代方案，含金属的EUV敏感膜可以通 过有机金属CVD的多步骤工艺用合适的前体（例如，在非等离子体CVD反应器中，诸如可 以从加州佛利蒙市的朗姆（Lam)研究公司购得的Ahus甘CVD工具或PECVD反应器，例如 Vector^ PECVD工具）沉积。例如，烷基和氨基的前体的等离子体沉积，诸如CH4/H2等离 子体沉积后进行氨（NH 3/H2)等离子体沉积，可在半导体衬底上产生氨基丙基三乙氧基硅 烷（APTES)的氨基官能化的自组装单层（SAM)。这样的胺终端表面使得能够保形无电沉积 (ELD)。然后SAM可以被输送到EUV图案化工具并被图案化。例如根据在本领域中已知的 方法通过ELD，例如通过PdCVH 2O溶液曝光，以提供Pd催化剂，随后通过Ni或Co的ELD， 然后铜（Cu)的ELD，在给定的参数的情况下，使该图案化的SAM选择性生长，导致金属基掩 模形成，而无需使用光致抗蚀剂。为此目的，这样的基于SAM的方法也可用于作为参考图IE 描述的ELD技术的替代方案的图案扩增。
[0038] 还应当注意的是，虽然本公开主要引用EUVL用作为图形化技术，但替代的实施方 式可以使用电子、离子或中性物质的聚焦束以直接将图案刻写到覆盖掩模上，这些步骤也 是在真空中进行的。如果副产物凝结于EUVL系统的反射光学器件，则可以使用原位室清 洁。 装置
[0039] 图3描绘了具有与真空传送模块接口的结合真空的金属沉积和图案化模块的半 导体工艺集群工具结构体系，其适合于执行本文所描述的结合真空的工艺。在多个存储设 施中"传送"晶片的传送模块和处理模块的配置可以被称为"集群工具结构"系统。按照特 定工艺的要求，金属沉积模块和图案化模块是结合真空的。真空传送模块（VTM)338与可 以被单独优化以执行各种制造工艺的四个处理模块320a-320d接口。举例而言，处理模块 320a-320d可被实施来执行冷凝、沉积、蒸发、ELD、蚀刻，和/或其它半导体工艺。例如，模 块320a可以是适于进行如本文所述的含金属膜的沉积的非等离子体CVD反应器，例如可从 加州佛利蒙市的朗姆研究公司购得的AMliS? CVD工具。模块320b可以是PECVD工具，如 Lam Vector?。但是应当理解的是，该图不一定按比例绘制。
[0040] 气锁342和346,也被称为装载锁或传送模块，其与VTM 338和图案化模块340接 口。例如，合适的图案化模块可以是由荷兰费尔德霍芬的ASML公司提供的TWINSCAN NXE : 3300B⑧平台。这个工具结构体系允许工件（如具有沉积的含金属膜的衬底）在真空下被 传输，以便在暴露之前不发生反应。沉积模块与光刻工具集成是通过以下事实促进的：考虑 到由周围的气体（如H 2O, 02等）对入射光子的强的光吸收，