CN101713918B - 减小光掩模的劣化和/或修改光掩模的特征尺寸的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于减小光掩模的劣化和/或修改光掩模的特征尺寸的方法。光掩模包括透射光的基板和邻近所述基板的吸收体层。所述吸收体层包括被构图成多个特征的硅化物，例如钼硅化物。当用于制造集成电路而将所述掩模暴露于光时，控制周边环境以防止由所述吸收体层的氧化而导致的不希望的生长。在另一方面，当将所述掩模暴露于光时，控制周边环境以促进由所述吸收体层的氧化而导致的希望的生长。

Description

减小光掩模的劣化和/或修改光掩模的特征尺寸的方法
技术领域
本发明通常涉及电和电子领域，更具体而言，涉及集成电路的制造。
背景技术
光掩模是具有允许光以限定的图形照射通过的孔或透明部分的不透明板。典型地，平版印刷光掩模(lithographic photomask)为覆盖有用铬金属吸收膜限定的图形的熔凝石英板坯(fused silica blank)。例如，以365nm、248nm以及193nm的波长使用光掩模。每一个都在集成电路制造中限定了图形层的一组光掩模被加载到平版印刷步进机或扫描器中，并被单独地2选择以用于曝光。
在一些情况下，可能发生光掩模的劣化。此外，由于一个或多个特征的疏忽误差，光掩模在制造后经常被弃用。
发明内容
本发明的原理提供了用于减小光掩模在操作期间的劣化和/或修改光掩模的特征尺寸的技术。根据本发明的一个方面的示例性方法包括获得光掩模的步骤，所述光掩模包括透射光的基板和邻近所述基板的吸收体(absorber)层。所述吸收体层包括被构图成多个特征的硅化物，例如钼硅化物。附加的步骤包括，将所述光掩模安装到用于集成电路制造工艺的步进机装置中；以及在所述集成电路制造工艺期间，在包括基本上干燥的惰性气体的气氛中用波长小于约240nm的辐射来辐照所述光掩模。由此基本上抑制由氧化导致的所述吸收体层的生长。
在另一方面，一种示例性方法包括获得光掩模，所述光掩模包括透射光的基板和邻近所述基板的吸收体层。所述吸收体层包括被构图成多个特征的硅化物，例如钼硅化物。附加的步骤包括，将所述光掩模安装到用于集成电路制造工艺的步进机装置中；以及在所述集成电路制造工艺期间，在真空环境中用波长小于约240nm的辐射来辐照所述光掩模。由此基本上抑制由氧化导致的所述吸收体层的生长。
在本发明的又一方面，一种示例性方法包括获得用于集成电路制造工艺的光掩模。所述光掩模包括透射光的基板和邻近所述基板的吸收体层。所述吸收体层包括被构图成多个特征的硅化物，例如钼硅化物。所述光掩模具有所需的寿命。附加的步骤包括，考虑在所述所需的寿命内在所述集成电路制造工艺期间环境湿度对所述吸收体层的氧化的影响，以获得与所述所需的寿命一致的湿度值。进一步的步骤包括将所述光掩模安装到用于所述集成电路制造工艺的步进机装置中；以及在所述集成电路制造工艺期间，在与所述湿度值一致的环境中用波长小于约240nm的辐射来辐照所述光掩模。由此基本上抑制由氧化导致的所述吸收体层的生长，从而帮助实现所述所需的寿命。
在本发明的再一方面，一种示例性方法包括：为包括透射光的基板和邻近所述基板的吸收体层(所述吸收体层包括被构图成多个特征的硅化物(例如，钼硅化物))的光掩模判定希望使所述吸收体层生长以改变所述多个特征中的至少一个特征的尺寸。附加的步骤包括，响应于所述判定，在存在氧化环境的情况下用波长小于约240nm的辐射来辐照邻近所述多个特征中的至少一个特征的所述光掩模的至少一部分，以引起所述吸收体层的所述生长，同时所述多个特征中的所述至少一个特征的尺寸改变。
根据本发明的各方面的方法的一个或多个实施例可以(至少部分地)为计算机实现的(例如，可以将计算机用于控制环境控制系统来保持合适的湿度)。
通过结合附图阅读的对本发明的示例性实施例的以下详细描述，本发明的这些和其他方面、特征和优点将而变得显而易见。
附图说明
图1示出了根据本发明的一方面在合适的环境控制下的平版印刷工具中的光掩模；
图2和3示出了由于在干燥和潮湿空气中曝露到193nm的光而导致的所测量的钼硅化物光掩模的特征的改变；
图4和5比较了由于在干燥和潮湿空气中曝露到193nm的光而导致的钼硅化物的氧化；
图6示出了用于有意地修改光掩模的系统；
图7图示了可用于实施本发明的一个或多个方面和/或部件的计算机系统；
图8示出了OMOG钼硅化物吸收体的示例性的生长与曝光剂量的关系；
图9示出了衰减(attenuated)的钼硅化物吸收体的示例性的生长与曝光剂量的关系；
图10示出了在几个相对湿度值处针对高透射钼硅化物吸收体的示例性的生长与曝光剂量的关系；
图11表示根据本发明的另一方面用于判定需要的湿度的流程图；
图12表示根据本发明的又一方面用于抑制氧化的流程图；以及
图13表示根据本发明的再一方面用于促进氧化的流程图。
具体实施方式
本发明的各方面增强用于集成电路制造中的光掩模的尺寸稳定性和/或提供对光掩模的特征尺寸的控制。在一个或多个实施例中，提供了一种方法，用于减少或消除在平版印刷步进机中使用期间钼硅化物光掩模的劣化。此外，在一个或多个实施例中，提供了一种方法，用于有意地修改钼硅化物光掩模上的特征的尺寸以获得希望的目标尺寸。
在193nm平版印刷步进机中使用期间的光掩模的劣化已被几篇近期的出版物报道，即，A.Tchikoulaeva等人的“ACLV Degradation：RootCause Analysis and Effective Monitoring Strategy，”SPIE，Vol.7028，pp.702816-702816-10，2008；Gordon等人的“Influence of EnvironmentalComponents on Haze Growth，”Proc.SPIE，2007，Vol.6607；以及JosephGordon，Larry Frisa，Christian Chovino，Dacid Chan，John Keagy，Colleen Weins，“Study of Time Dependent 193nm Reticle Haze”，SPIE Vol.6730(2007)。
本发明的各方面致力于防止由吸收体的氧化导致的钼硅化物光掩模的新型劣化。在该类型的劣化中，氧化导致吸收体的生长，由此在平版印刷工具中使用期间改变光掩模的特征尺寸。在存在水汽的情况下暴露于193nm光，已经可以发现氧化。通过减小或消除存在的水汽，可以减小或消除特征尺寸的改变。
另外，在本发明的控制生长方面，通过调整水汽浓度和暴露于193nm光的曝光量，由此提供一种方法，其通过局域地将193nm的光束导引到特定的位置，或者整体的将光导引跨过整个光掩模，有意地改变光掩模上的特征尺寸。由于由特征尺寸的疏忽误差而引起光掩模在制造后经常被弃用，该示例性方法提供了修正这些误差并回收光掩模的方法。
应该注意，通常，在应用于本发明的一个或多个实施例时，在平版印刷工具中发生的氧化(生长)将仅仅在波长小于约240nm时发生，这是因为氧化光产物仅仅由具有小于约240nm的波长的光产生。因为当前的平版印刷工具典型地在248和193nm下操作，所以钼硅化物(或类似物)光掩模的劣化很可能仅在193nm步进机中发生。在这样的步进机中的波长范围为193.37nm±约10pm(皮米)；而对于小于约240nm的任何波长均会发生该问题。类似地，用于调整特征尺寸的有意的生长(氧化)将在小于240nm的任一波长下发生，而在193nm+/-5nm附近的波长是最具希望的，因为这些波长易于在存在水汽和氧时获得和产生多个氧化物类(species)
如所描述的，在半导体集成电路制造中使用期间光掩模受到劣化。如图1所示，在光学平版印刷工具中的光掩模102(为了清楚和简明，工具的图示被限定为下面讨论的扫描台104的示意表示)被暴露于光束112。通过在构件106中的狭缝110限定光束112的空间范围。光掩模102被安装在平版印刷工具的上述扫描台上；扫描台被示意性地图示为双箭头104。该设置允许光束112均匀地照射光掩模102。光掩模102、扫描台104等等被包含在腔108中，腔108又包含例如大气压下的空气。通过环境控制系统(ECS)150提供对腔108的合适的环境控制。通过这里的教导，本领域的技术人员可以变通商业可得的ECS以提供希望的条件。
如在这里所述，可以通过湿度控制来减少吸收体层的不希望的生长；除了水汽之外，还可以通过从围绕光掩模的气氛中消除氧来减少吸收体层的不希望的生长。例如，这可以通过将光掩模浸入惰性气体环境(例如，干燥的氦、氖、氩或氮)或将光掩模浸入真空而实现。
在文献中已经描述了两种类型的劣化，其中在平版印刷工具中的曝光期间发生劣化。在一种情况下，如在上述Tchikoulaeva等人的参考文献中描述的，当在平版印刷工具中使用期间暴露于193nm光时，在玻璃上铬(chrome-on-glass)光掩模上的光吸收铬膜经受迁移(migration)。在另一情况下，如在上述Gordon等人的两份参考文献中所描述的，在暴露于193nm光期间如果在光掩模上或腔内存在沾污，在光掩模的表面上可以形成硫酸铵雾状膜。
本发明的各方面解决了发生于钼硅化物光掩模的新型劣化。如这里所使用的，采用术语“硅化物”以包括包含各种浓度的硅、氮、氧以及一种或多种金属的所有类型的掩模。如这里所使用的，采用术语“钼硅化物”以包括包含各种浓度的硅、氮、氧以及钼的所有类型的掩模。在该情况下，在暴露于193nm光期间，特别在存在水汽时，发生钼硅化物吸收体的生长。该生长导致在使用期间钼硅化物光掩模上的特征的尺寸的改变。特征尺寸的该非有意的改变通常是不可接受的。在去除该生长方面，标准清洁处理尚未成功，因此出现该问题的光掩模必须被丢弃并用新的光掩模进行替换。
图2和3示出了由193nm辐照导致的隔离的400nm透明间隔(clearspace)(图2)和线条(图3)的尺寸的所测量的实验改变。在干燥空气中的辐照(图2中的实心数据数点和图3中的空心数据点)产生很少或不产生特征尺寸的改变。然而，在潮湿空气中的辐照(图2中的空心数据数点和图3中的实心数据点)导致特征尺寸的大的改变，并且该改变随着进一步暴露于193nm光而增加。测试了两种类型的钼硅化物光掩模。6％衰减的钼硅化物材料(attPSM)(方形)表明由潮湿空气辐照引起的改变比不透明的二元钼硅化物(OMOG)(圆形)的改变大得多(～2.5X)。通过在透射电子显微镜中观察来表征该特征尺寸的改变。
图4示出了经辐照的不透明的二元钼硅化物(OMOG)404的透射电子显微截面。如图4所示，在干燥空气中受到100千焦每平方厘米(kJ/cm2)辐照的OMOG示出了没有生长或特征尺寸的改变，而如图5所示，在潮湿空气中辐照示出了氧化的钼硅化物层502的显著生长，导致特征尺寸增加。由此，通过基本上从图1中的平版印刷工具环境中减少或消除水汽，可以消除该特征尺寸改变。ESC 150保持腔108中的希望的湿度条件；例如，通过使过高的湿度降低。下面的题目为“预测公式和相关参数”和“合适湿度值的选择”的部分给出了用于判定各种参数(例如，湿度)的合适的值的示例性技术。
在特定的情况下，希望有意地改变在钼硅化物光掩模上的特征的尺寸。例如，如果在制造之后在光掩模上的平均特征尺寸是不正确的，通常会丢弃该掩模。通过有意地氧化在制成的掩模上的钼硅化物，可以改变平均特征尺寸以使光掩模合乎规格。另一示例性使用为选择性地改变在光掩模的特定区域中的特征尺寸；例如，通过选择性改变特征尺寸来调节在光掩模上的特定芯片或电路的性能。通过将激光束导引在光掩模图形上的特定的区域，可以改变在光掩模的选定的区域中的特征尺寸。
在另一方面，特征的生长速率随193nm光曝光剂量的平方根而增加。这在下面将进一步讨论，并给出公式和相关的技术。由此，在一个多个实施例中，可通过调整曝光剂量而精确地控制和预测特征尺寸的改变的量值。类似地，生长速率依赖于水汽浓度，允许对改变特征尺寸的另一程度的控制。图6示出了用于通过诱导生长而有意地改变特征尺寸的系统。将来自激光源602的193nm光束610聚焦到光掩模604上并扫描跨过光掩模604。扫描的区域被标识为606。光掩模604被容纳在其中可通过环境控制系统(ECS)612控制环境(例如，控制压力、湿度、氧浓度等)的腔608中。在这里的教导下，本领域的技术人员可以变通商业可得的ECS以提供希望的条件。使用该系统，将仅仅在扫描的区域606中发生钼硅化物材料的生长，由此可以将在掩模的各种区域中的特征尺寸改变到希望的值。光学系统652聚焦并导引束610。X-Y台650使掩模604移动，以便束610落在希望的位置。在一些情况下，当希望仅仅辐照掩模604的部分606时，台650进行粗定位，然后在相对短的距离内导引束610(例如，通过光学系统652)，以提供最终调整以确保辐照希望的部分606。
例如在图6所示的用于生长的装置可以不同于平版印刷工具。例如，平版印刷工具使用窄线激光，而用于生长的装置使用高剂量激光和/或不是窄线的激光(宽带激光)。此外，步进机典型地仅仅扫描线，而用于生长的装置同时照射掩模的所有表面或部分表面。对于局域生长，将束610聚焦至一点并导引在特定的区域606。在台650上的掩模604移动到编程位置；将束610聚焦至点606。束610可以被入射保持由光强度和对时间的积分而判定的时间，以通过公式获得希望的光剂量；生长正比于总光子剂量的平方根(其类似于恒定入射功率下的时间)。
由此，通过回顾(review)，在电路制造中使用期间，典型地，将用于32nm平版印刷的光掩模暴露于大剂量的193nm光子。对于大体积部分，曝光剂量可以容易地超过几百kJ/cm2。此外，每个193nm光子携带足以直接破坏大多数材料中的键的能量，潜在地导致颜色中心形成、材料劣化以及在围绕掩模的气体物类中的光化学反应。结果，对光掩模材料的辐射损伤是潜在的关注点。本发明的特定的方面解决了辐射损伤，例如，由用193nm光辐照所导致的临界尺寸的改变。
在实验中，用高达100kJ/cm2的193nm光辐照6％MoSi衰减相移掩模和不透明二元MoSi掩模(OMOG)。在辐照期间，在包含超洁净极干燥空气(H2O小于1ppm)或约20％的相对湿度的超洁净空气的腔中保持掩模。使用在1000Hz下操作的窄线ArF受激准分子激光器进行辐射。在掩模处的激光点的尺寸为约2×7mm，并且每一个脉冲近似1mJ。注意，在测试设备中的每脉冲的能量密度比典型步进机大几个量级。在允许加速测试时，该大剂量速率会影响累积辐射损伤。在各“芯片块(chiplet)”内快速扫描激光束，改变在每一个芯片块处的总曝光剂量。在总共121个位置(芯片块)之中，辐照每个掩模上的约25个位置。在所有121个位置处测量沿X和Y方向上的隔离的400nm线条和隔离的400间隔。
如上所述，在图2和3中示出了由辐照导致的CD(CD是光掩模上的重要特征的尺寸，典型地称为“临界尺寸”)改变。在极干燥空气中辐照6％衰减的MoSi或不透明二元MoSi(OMOG)对于线条或间隔产生很小的CD改变或没有CD改变。然而，在潮湿空气中辐照导致隔离的间隔的尺寸的显著减小，并且响应地增加隔离的线条的尺寸。这表明由辐照诱导了材料生长。注意到，与attPSM材料相比，OMOG较不易产生由辐照诱导的生长；在同样的条件下，attPSM生长比OMOG生长高出近似2到2.5倍。由此，通过回顾，图2图示了隔离的400nm透明间隔的CD改变，而图3图示了由193nm辐照导致的隔离的400nm线条的CD改变。在干燥空气中的辐照(图2中的实心数据点，图3中的空心数据点)产生了很少的CD改变或没有产生CD改变。在潮湿空气中的辐照(图2中的空心数据点，图3中的实心数据点)产生了大的CD改变，该CD改变随193nm剂量而增加。与不透明二元MoSi(OMOG)(圆形)相比，6％衰减的MoSi材料(方形)示出了大得多的由潮湿空气辐照而导致的CD改变(～2.5X)，表明OMOG具有优越的抗辐射损伤性。注意，为了清楚仅仅绘制了X CD改变；所测量的Y CD改变近似相同。
如关于图4和5所讨论的，通过进行经辐照的掩模的截面TEM来进一步调查辐照诱导的生长的性质，通过回顾，图4和5示出了分别在极干燥空气中和20％湿度的空气中受到100kJ/cm2的辐照的OMOG的TEM截面。注意，图5中明显的亮层502表示生长的材料(氧化的MoSi层)。在干燥空气辐照下，从图4中观察不到生长层。与在文献中报道的“雾(haze)”缺陷不同，这里观察到的辐照诱导的生长不能通过标准掩模清洁化学(例如，SC-1或硫化物(sulfuric)/过氧化物)去除。该结果与由MoSi的氧化导致的材料生长一致。在潮湿空气中的193nm辐照期间，由于H2O的光化学而产生高度反应性物类，例如，O、OH以及H2O2。这些物类都是强氧化剂并被认为确实能够氧化MoSi。这些物类的形成依赖于水汽的存在，因此，在干燥空气中，这些物类并不存在。虽然在干燥空气中辐照将产生反应性物类例如臭氧，但它们是弱得多的氧化剂。另外，窄线激光(模仿步进机中的条件)的使用可以极大降低臭氧的浓度。这两种因素都有助于干燥空气相对于潮湿空气减少辐照诱导的生长。
通过澄清，虽然这样的窄线激光的使用本身是有益的，从围绕光掩模的气氛中减少或消除氧将进一步减小氧化和生长，因此是希望的。在存在水汽时用光辐照典型地产生反应性最强的物类，并由此产生最大的影响-最大量的生长。然而，即使没有水汽，也会产生臭氧，尽管臭氧是比过氧化氢弱的氧化剂。因此，其(臭氧)能够产生少量的生长。此外，在步进机中，调节具有限定的频率范围的窄线激光，以减小吸收的量(这又会减少臭氧)。这些因素都可以减小臭氧对生长的贡献。然而，消除氧将完全消除该问题。由此，虽然窄线激光是有益的，但在氧很少或没有氧的情况下使用窄线激光会更好。相信，即使当存在小于1ppm的水汽时，由于臭氧，即使远离激光斑点，仍会随着吸收体层的生长而发生由臭氧产生而引起的一些氧化。由此，为了重申，即使使用窄线激光，仍然存在一些臭氧，导致生长，因此使用窄线激光并减少或消除氧会更好。当然，该讨论可以应用到希望防止吸收体层的氧化的情况。
图2-5旨在非限制性地示例可以应用到本发明的一个或多个实施例的相关原理，并且在其中的各种参数的示例性值并不旨在限制本发明的范围。
由此，本发明的各方面提供了一种新方法，该方法改变在完成制造的钼硅化物光掩模上的特征的尺寸，和/或在平版印刷工具中在使用光掩模时保持这些特征尺寸。
预测公式和相关参数
本发明人发现：钼硅化物吸收体的生长呈现可以预测的性质，并遵循下列公式：
G = K * D - - - ( 1 )
其中：
G＝由于生长而导致的特征尺寸的增加(例如，以nm为单位)
K是取决于吸收体材料和气体成分的常数，以及
D是以kJ/cm2为单位的总曝光剂量。
对于在标准温度和压力以及约20％的相对湿度下的空气中的OMOG钼硅化物吸收体，本发明人发现K为约0.74，如图8所示。图8图示了OMOG钼硅化物吸收体的生长与曝光剂量的关系。方形为所测量的数据，而线为遵循公式1的函数相关性的最小二乘拟合。
对于在相同条件下的衰减的钼硅化物吸收体，本发明人发现K为约1.77，如图9所示。图9图示了衰减的钼硅化物吸收体的生长与曝光剂量的关系。方形为所测量的数据，而线为遵循公式1的函数相关性的最小二乘拟合。
注意，图8和9中给出的数据表面常数K依赖于吸收体材料。在相同条件下，衰减的钼硅化物呈现近似2.5倍于OMOG钼硅化物吸收体的生长。
常数K还依赖于围绕光掩模的气体环境的成分。对于高透射的钼硅化物光掩模(Hoya A152，Hoya Corporation，东京，日本)，本发明人观察到生长对相对湿度的依赖性，如图10所示，图10给出了在0.004％、1％、以及10％的相对湿度下的高透射的钼硅化物吸收体的生长与曝光剂量的关系。当相对湿度增加时，生长速率也增加。在该情况下，当湿度从0.004％增加到10％时，常数K从小于0.1增加到近似5。因为K是吸收体成分和相对湿度二者的函数，可以将K表示为
K＝c*Ha                            (2)
其中：
c是依赖于吸收体材料的常数，
H是在合适的条件下(例如，在标准温度和压力(STP)下)的围绕光掩模的气体(例如，空气)的相对湿度，以及
a是范围典型地为0.1至1的指数。
现在将参考图11描述用于判定c和a的示例性过程。如在步骤S1102中，通过希望的(钼)硅化物吸收体制造光掩模，以便光掩模包含跨光掩模而重复的线条和间隔。在1104中，在光掩模上的几个位置处精确地测量这些线条和间隔。然后在步骤1106中，用逐渐增大的剂量的波长为193nm的光子辐照在光掩模上的一系列区域，剂量的范围为从0到约100kJ/cm2。以处于范围近似为0.1％到10％的相对湿度的一系列的湿度值的几个区域中重复该系列的光子剂量。在步骤1108中重新测量在光掩模上的特征，并且对每个被辐照区判定特征尺寸的改变。在步骤1110中进行使用公式1和2的对数据的拟合，例如最小二乘拟合，由此判定常数c和a。
为每一种光掩模材料进行该表征，由此可以基于吸收体材料、辐射剂量、以及相对湿度而预测特征尺寸的改变。可以进行类似的过程来判定生长对氧浓度的依赖。
合适湿度值的选择
虽然理想地，希望相对湿度为零，以使吸收体的生长最小化(在当以最小化生长为目的时的情况下)，可以依赖于光掩模的使用来估计实际值。典型地需要先进的光掩模以获得在目标值的3nm以内的平均特征尺寸。因此，在平版印刷步进机中使用期间，在光掩模的希望的整个使用寿命内，由钼硅化物的氧化导致的特征生长应被限制为不大于3nm。对于集成电路(例如，存储器和微处理器)的高产量制造商，光掩模可用于100000或更多次数的晶片印刷。这对应于对光掩模的近似50kJ/cm2或更大的193nm总曝光剂量。类似地，对于集成电路(例如，ASIC)的低产量制造商，光掩模仅用于1000或更少次数的晶片印刷。这对应于0.5kJ/cm2或更小的193nm曝光剂量。通过使用公式1和2以及光掩模寿命的希望的总曝光剂量(D)，可以为具体的钼硅化物吸收体估计可接受的相对湿度。
当希望生长时的考虑
当希望有意地使吸收体层生长时，典型地希望使这样的生长越快越好，从而在理论上，优选水汽饱和的纯氧。然而，这会导致设备氧化的问题，或是昂贵的。由此，在非限制性实例中，可以采用具有至少约10％、优选至少约20％、最高约40或50％或更大的相对湿度的清洁空气(上限值超过约40或50％会导致腔或其他设备的氧化)。在一个或多个实施例中，通过将光掩模浸入氧化环境(例如，包含OH、H2O2、纯氧、O3等等的环境)来诱导硅化物(例如钼硅化物)的氧化，从而改变特征的尺寸。除了在存在水汽和/或氧的情况下曝光(例如，193nm)之外，这还可以通过在氧和/或水汽的等离子体中和通过其他合适的技术而产生。
通过总结、回顾和细节的提供，在一个或多个实施例中，例如，使用标准步进机装置的ECS来控制环境，从防止不希望的生长。例如，这可以通过使用修改的标准步进机来控制湿度或提供真空或惰性气体环境来实现。
参考图12，示例性的方法包括步骤1202，其获得光掩模，该光掩模包括透射光的基板和邻近基板的吸收体层。吸收体层包括被构图成多个特征的硅化物。在下面讨论可选的步骤1204。步骤1206包括将光掩模安装到用于集成电路制造工艺的步进机装置中。步骤1208包括，在集成电路制造工艺期间，在受控的环境中以波长小于约240nm的辐射来辐照光掩模，从而基本上防止由氧化导致的吸收体层的生长。在一个或多个实施例中，受控的环境为这样的气氛，其包括基本上干燥的惰性气体，例如，基本上干燥的氩、基本上干燥的氮、基本上干燥的氦、基本上干燥的氖、基本上干燥的氙等等。应注意，这里关于钼硅化物而给出实例，然而这里阐述的技术通常适用于硅化物。“基本上干燥”表示具有充分低的水汽含量以便可以获得希望的寿命。在这里的其他地方为潮湿空气提出的技术可适用于这些其他气体。
在另一方面，受控的环境为真空环境。真空环境应包括足够低的压力(足够高的真空度)，以便获得希望的寿命。在这里的其他地方为潮湿空气提出的技术可适用于判定在用于不同气体的不同条件下需要多低的压力(多高的真空度)。例如，真空环境可以为不大于标准大气压力的约10％的环境压力，或优选为不大于标准大气压力的约1％的环境压力。标准温度和压力可以采用20℃(293.15K，68°F)和101.325kPa(14.696psi)的绝对压力。
在又一方面，受控的环境为具有受控的湿度的空气，并且掩模具有所需的寿命。在这样的情况下，进行步骤1204。步骤1204包括考虑在所需的寿命内集成电路制造工艺期间环境湿度对吸收体层的氧化的影响，以获得与所需的寿命一致的湿度值。考虑了这一点的步骤包括判定可以应用的c和a的值(例如，在本申请的其他地方所讨论的)，并使用公式1和2以获得与所需的寿命一致的H的值。除了从围绕光掩模的气氛消除水汽之外，还可以通过消除氧气来进一步减少吸收体层的生长。如上所述，这可以通过将光掩模浸入到惰性气体环境(例如，干燥的氦、氖、氩、氙或氮气)中或将光掩模浸入真空中来实现。通常，以与用于判定空气湿度值类似的方式来判定用于惰性气体的可允许的湿度值。
参考图13，其中希望生长的示例性方法包括：在步骤1302，判定对于包括透射光的基板和邻近基板的吸收体层(吸收体层包括被构图成多个特征的硅化物)的光掩模而言，希望引起吸收体层的生长以改变所述多个特征中的至少一个特征的尺寸。下面讨论可选的步骤1304。步骤1306包括，响应于该判定，在存在氧化环境的情况下以波长小于约240nm的辐射来辐照邻近所述多个特征中的至少一个特征的光掩模的至少一部分，以使得吸收体层生长，这伴随着所述多个特征中的至少一个特征的尺寸改变。
氧化环境可包括过氧化氢、氢氧化物、基本上纯氧、臭氧以及水汽中的一种或多种。可以局部地(例如，上述的部分606)进行辐照步骤1306以使得特征的子集的改变。在其他情况下，基本上跨过光掩模604的整个表面来实施辐照步骤1306，以使得基本上所有的特征改变。
在一些情况下，氧化环境包括具有这样的相对湿度值H的潮湿空气，该湿度值H足以使在可得的辐射功率密度下以希望的时间生长。在步骤1304中通过判定c和a(例如，在本申请的其他地方所讨论的)并应用公式1和2来判定H。
除了上述方法之外，还可以通过多种方式产生氧化环境，例如，可以使用在存在O2和水汽情况下的放电来产生臭氧(臭氧产生器)。
这里阐述的技术可以用于制造集成电路芯片。例如，以图形计算机编程语言产生芯片设计，并将该芯片设计存储在计算机存储介质中(例如，盘、带、物理硬盘驱动器或诸如存储访问网络的虚拟硬盘驱动器)。如果设计者不制造芯片或用于制造芯片的光刻掩模，设计者可以将所产生的设计通过物理装置(例如，通过提供存储有该设计的存储介质的副本)或电学地(例如，通过因特网)直接或间接地传送到这样的实体。然后，将所存储的设计转变为合适的格式(例如，图形设计系统II(GDSII))，以制造光刻掩模，该光刻掩模典型地包括将将要形成在晶片上的所讨论的芯片设计的多个副本。可以利用光刻掩模限定将被蚀刻或否则被处理的晶片的区域(和/或其上的层)。
制造商可以以原料晶片的形式(即，作为具有多个未封装芯片的单晶片)来作为裸管芯或以封装的形式分配所产生的集成电路芯片。在后一情况下，可以在单芯片封装(例如，塑料载体，其具有附到主板或其他更高级载体的引线)或多芯片封装(例如，具有一面或两面表面互连或掩埋互连的陶瓷载体)中安装芯片。在任何情况下，然后，将芯片与其他芯片、分立电路元件和/或其他信号处理装置集成作为(a)诸如主板的中间产品或(b)最终产品的一部分。最终产品可以为包括集成电路芯片的任何产品，其范围为从玩具和其他低端或消费电器到具有显示器、键盘或其他输入装置和中央处理器的高级计算机产品。
示例性系统和制造制品细节
可以采用利用专用硬件、通用处理器、固件、软件或上述的组合的各种技术来实施本发明或其各部分。本发明的一个或多个实施例或其要素可以以包括真实的计算机可用的存储介质的计算机产品的形式实施，该存储介质具有用于实施需要的方法步骤的计算机可用的程序代码。此外，本发明的一个或多个实施例或其要素可以装置的形式实施，该装置包括存储器和耦合到该存储器并操作以实施示例性方法步骤的至少一个处理器。
一个或多个实施例可以使用运行在通用计算机或工作站的软件(例如，用于控制ECS 150或ECS 612；计算H、c和/或a等等)。参考图7，这样的实施方式可以采用例如处理器702、存储器704以及由显示器706和键盘708形成的输入/输出接口。这里使用的术语“处理器”旨在包括任何处理装置，例如，包括CPU(中央处理单元)的形式和/或其他形式的处理电路的处理装置。此外，术语“处理器”可表示一个以上的单独的处理器。术语“存储器”旨在包括与处理器或CPU关联的存储器，例如，RAM(随机存取存储器)、ROM(只读存储器)、固定存储装置(例如，硬盘驱动器)、可移除的存储器装置(例如，磁盘)、闪速存储器等等。此外，这里使用的术语“输入/输出接口”旨在包括，例如，用于将数据输入到处理单元的一种或多种机构(例如，鼠标)和用于提供与处理单元相关联的结果的一种或多种机构(例如，打印机)。例如，可以通过作为数据处理单元712的一部分的总线710来使处理器702、存储器704以及诸如显示器706和键盘708的输入/输出接口互连。例如，也可以通过总线710将合适的互连提供给诸如网卡的网络接口714和诸如磁盘或CD-ROM驱动器的介质接口716，其中网络接口714被提供用于与计算机网络通信，存储介质接口716被提供用于与介质718通信。可以通过网络接口714或通过诸如通用串行总线(USB)口等等的直接连接来提供控制ECS 150或ECS612所需的反馈。
因此，如这里所述，包括用于执行本发明的方法的指令或代码的计算机软件可以存储在一个或多个相关联的存储装置(例如，ROM、固定或可移除的存储器)中，并且在准备好被利用时，可以被部分或全部加载(例如，加载到RAM中)，并由CPU执行。这样的软件可包括但不限于固件、常驻软件、微代码等等。
此外，本发明可以采用可从计算机可用或计算机可读的介质(例如介质718)存取的计算机程序产品的形式，该介质提供程序代码，该程序代码可以被计算机或任何指令执行系统所使用或与其有关。为了本说明的目的，计算机可用或计算机可读的介质可以为可被指令执行系统、装置或设备所使用或与其有关的任何装置。介质可以存储用于执行这里阐述的一个或多个方法步骤的程序代码。
通常，计算机可用或计算机可读的介质为电子、磁、光、电磁、红外或半导体系统(或装置或设备)或传播介质。与传播介质或信号本身相反，真实的计算机可读的存储介质的实例包括半导体或固态存储器(例如，存储器704)、磁带、可移除的计算机磁盘(例如，介质718)、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、刚性磁盘和光盘。光盘的当前实例包括致密盘只读存储器(CD-ROM)、致密盘读/写(CD-R/W)和DVD。
适用于存储和/或执行程序代码的数据处理系统将包括通过系统总线710直接或间接耦合到存储器部件704的至少一个处理器702。存储器部件可包括局部存储器(其在实际执行程序代码期间采用)、体存储器、高速缓冲存储器，该高速缓冲存储器提供对至少一些程序代码的暂时存储以便在执行期间减少必须从体存储器获取代码的次数。
可以将输入/输出或I/O接口(包括但不限于，键盘708、显示器706、指向装置、湿度传感器、温度传感器等等)直接(例如，通过总线710)或通过插入I/O控制器(为了清楚而被省略)耦合到系统。
可以将诸如网络接口714的网络适配器耦合到系统，以便该数据处理系统通过插入专用或公共网络而耦合到其他数据处理系统或远程打印机或存储装置。调制解调器、电缆调制解调器和以太网卡仅仅是很少的几种当前可得类型的网络适配器。
可以通过包括面向对象编程(例如Java、Smalltalk、C++等等)和常规过程化编程语言(例如“C”编程语言或类似编程语言)的一种或多种编程语言的任何组合来书写用于执行本发明的操作的计算机程序代码。可以在用户计算机上整体地、在用户计算机上部分地、作为独立软件包、在用户计算机上部分地且在远程计算机上部分地或者在远程计算机或服务器上整体地执行程序代码。在后一情况下，可以通过任何类型的网络(包括局域网(LAN)或广域网(WAN))将远程计算机连接到用户计算机，或者对外部计算机进行连接(例如，使用因特网服务供应商通过因特网进行连接)。
在这里参考方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图示例和/或框图描述了本发明的实施例。应该理解，流程图示例和/或框图中的每一块，以及流程图示例和/或框图中的框的组合，都可以通过计算机程序指令而实施。这些计算机程序指令被提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器以产生机器，以便通过计算机或其他可编程数据处理装置的处理器执行的指令可以产生用于执行在流程图和/或框图的一个或多个块中规定的功能/动作的装置。
这些计算机程序指令还可被存储在真实的计算机可读的存储介质中，其可以导引计算机或其他可编程数据处理装置以特定的方式起作用，以便在真实的计算机可读的存储介质中所存储的指令产生包括指令装置的制造制品，该指令装置实施在流程图和/或框图的一个或多个块中规定的功能/动作。计算机程序指令还可以被加载到计算机或其他可编程数据处理装置，以在计算机或其他可编程装置上执行操作步骤的序列来产生计算机实施的处理，以便在计算机或其他可编程装置上执行的指令可以提供用于实施在流程图和/或框图的一个或多个块中规定的功能/动作的处理。
在附图中的流程图和框图示例了根据本发明的各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能的实施方式的架构、功能和操作。在这一点上，流程图或框图中的每个框可代表模块、区段、或代码的部分，其包括用于实施特定的逻辑功能的一个或多个可执行的指令。还应注意，在一些可选的实施方式中，框中注释的功能可以不按附图中注释的次序发生。例如，根据所涉及的功能，事实上，连续示出的两个框可以被基本上同时执行，或有时以相反的次序执行这些框。还应注意，可以通过基于专用硬件的系统(其执行特定的功能或动作)或该专用硬件和计算机指令的组合来实施框图和/或流程图示例中的每一个框以及框图和/或流程图示例中的框的组合。
在任何情况下，应该理解，可以以各种形式的硬件、软件、或其组合来实施这里示例的组件；例如，专用集成电路(ASICS)、功能电路、具有相关联的一种或多种合适编程的通用数字计算机等等。通过这里提供的教导，相关领域的普通技术人员将能够预期本发明各组件的其他实施方式。
应该意识到和理解，上述的本发明的示例性实施例可以通过多种不同的方式实施。通过这里提供的本发明的教导，相关领域的普通技术人员将能够预期本发明的其他实施方式。实际上，虽然在这里参考附图描述了本发明的示例性实施例，但应该理解，本发明并不局限于这些精确的实施例，本领域的技术人员可以做出各种其他改变和修改而不背离本发明的范围或精神。

Claims (24)

1.一种减小光掩模的劣化的方法，包括以下步骤：
获得光掩模，所述光掩模包括透射光的基板和邻近所述基板的吸收体层，所述吸收体层包括被构图成多个特征的硅化物；
将所述光掩模安装到用于集成电路制造工艺的步进机装置中；以及
在所述集成电路制造工艺期间，在包括基本上干燥的惰性气体的气氛中用波长小于240nm的辐射来辐照所述光掩模；
由此基本上抑制由氧化导致的所述吸收体层的生长。
2.根据权利要求1的方法，其中所述硅化物包括钼硅化物。
3.根据权利要求2的方法，其中所述基本上干燥的惰性气体包括基本上干燥的氩。
4.根据权利要求2的方法，其中所述基本上干燥的惰性气体包括基本上干燥的氮气。
5.一种减小光掩模的劣化的方法，包括以下步骤：
获得光掩模，所述光掩模包括透射光的基板和邻近所述基板的吸收体层，所述吸收体层包括被构图成多个特征的硅化物；
将所述光掩模安装到用于集成电路制造工艺的步进机装置中；
在所述集成电路制造工艺期间，在真空环境中用波长小于240nm的辐射来辐照所述光掩模；
由此基本上抑制由氧化导致的所述吸收体层的生长。
6.根据权利要求5的方法，其中所述硅化物包括钼硅化物。
7.根据权利要求6的方法，其中所述真空环境包括不大于10％的标准大气压力的环境压力。
8.根据权利要求6的方法，其中所述真空环境包括不大于1％的标准大气压力的环境压力。
9.一种减小光掩模的劣化的方法，包括以下步骤：
获得用于集成电路制造工艺的光掩模，所述光掩模包括透射光的基板和邻近所述基板的吸收体层，所述吸收体层包括被构图成多个特征的硅化物，所述光掩模具有所需的寿命；
考虑在所述所需的寿命内在所述集成电路制造工艺期间环境湿度对所述吸收体层的氧化的影响，以获得与所述所需的寿命一致的湿度值；
将所述光掩模安装到用于所述集成电路制造工艺的步进机装置中；以及
在所述集成电路制造工艺期间，在与所述湿度值一致的环境中用波长小于240nm的辐射来辐照所述光掩模；
由此基本上抑制由氧化导致的所述吸收体层的生长，从而帮助实现所述所需的寿命。
10.根据权利要求9的方法，其中所述硅化物包括钼硅化物。
11.根据权利要求10的方法，其中所述考虑步骤包括：
判定(i)依赖于所述吸收体层的材料的常数c和(ii)指数a的可应用的值；以及
应用第一公式和第二公式，以获得与所述所需的寿命一致的所述湿度值H，
所述第一公式为：
G = K * D
其中：
G是在所述所需的寿命期间通过氧化由所述吸收体层的生长而导致的特征尺寸的允许的增加，
K是依赖于吸收体材料和气体成分的常数，以及
D是在所述所需的寿命期间以每单位面积的能量为单位的总曝光剂量，
所述第二公式为：
K＝c*Ha。
12.根据权利11的方法，其中所述判定所述可应用的值的步骤包括：
对于多个每单位面积的测试能量剂量和多个测试环境湿度值，测量在与用于所述集成电路制造工艺的所述光掩模相似的至少一个测试光掩模上的特征组的生长，从而获得数据组；以及
使用所述第一和第二公式，对所述数据组进行曲线拟合，以判定c和a的所述可应用的值。
13.一种修改光掩模的特征尺寸的方法，包括以下步骤：
为包括透射光的基板和邻近所述基板的包括被构图成多个特征的硅化物的吸收体层的光掩模判定希望引起所述吸收体层的生长以改变所述多个特征中的至少一个特征的尺寸；
响应于所述判定，在存在氧化环境的情况下用波长小于240nm的辐射来辐照邻近所述多个特征中的至少一个特征的所述光掩模的至少一部分，以引起所述吸收体层的所述生长，同时所述多个特征中的所述至少一个特征的尺寸改变。
14.根据权利要求13的方法，其中所述硅化物包括钼硅化物。
15.根据权利要求14的方法，其中所述氧化环境包括过氧化氢。
16.根据权利要求14的方法，其中所述氧化环境包括氢氧化物。
17.根据权利要求14的方法，其中所述氧化环境包括基本上纯的氧。
18.根据权利要求14的方法，其中所述氧化环境包括臭氧。
19.根据权利要求14的方法，其中所述氧化环境包括水汽。
20.根据权利要求14的方法，其中局部地进行所述辐照步骤，以引起所述特征的子集的改变。
21.根据权利要求14的方法，其中基本上跨过所述光掩模的整个表面进行所述辐照步骤，以引起基本上所有所述特征的改变。
22.根据权利要求14的方法，其中所述氧化环境包括具有这样的相对湿度值H的潮湿空气，所述湿度值H足以在可得的辐射功率密度下以希望的时间引起所述生长。
23.根据权利要求22的方法，还包括判定H的以下附加步骤：
判定(i)依赖于所述吸收体层的材料的常数c和(ii)指数a的可应用的值；以及
应用第一公式和第二公式，所述第一公式为：
G = K * D
其中：
G是在所述希望的时间期间通过氧化由所述吸收体层的生长而导致的特征尺寸的允许的增加，
K是依赖于吸收体材料和气体成分的常数，以及
D是在所述希望的时间期间以每单位面积的能量为单位的总曝光剂量，
所述第二公式为：
K＝c*Ha。
24.根据权利要求23的方法，其中所述判定所述可应用的值的步骤包括：
对于多个每单位面积的测试能量剂量和多个测试环境湿度值，测量在与希望引起所述生长的所述光掩模相似的至少一个测试光掩模上的特征组的生长，从而获得数据组；以及
使用所述第一和第二公式，对所述数据组进行曲线拟合，以判定c和a的所述可应用的值。
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