CN105807554B - 反射掩模及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种反射掩模，包括：第一反射层，布置在掩模衬底之上；第一覆盖层，布置在第一反射层之上；第二反射图案，布置在部分第一覆盖层之上，以及移相器，布置在第二反射图案与第一覆盖层之间，以引起从第一反射层反射的第一光线和从第二反射图案反射的第二光线之间的相位差。还提供了相关方法。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求2015年1月15日提交给韩国知识产权局的申请号为10-2015-0007163的韩国专利申请的优先权，其全部内容通过引用合并于此。
技术领域
本公开的各种实施例涉及一种光刻技术，具体而言，涉及一种在远紫外(EUV)光刻中使用的反射掩模及其制造方法。
背景技术
已经开发了利用EUV射线的光刻工艺以将精细图案图像从光掩膜转移至晶片上。EUV射线具有大约13.5纳米的短波长。因此，利用EUV射线的光刻工艺的分辨率可以得到改善。已经主要开发了EUV光刻工艺中使用的光掩膜以具有反射掩模结构。即，反射掩模已经在EUV光刻工艺中得到广泛使用。每个反射掩模包括形成于掩模衬底表面上的光反射层和光吸收图案。反射掩模的光吸收图案可以引起掩模阴影效应。掩模阴影效应可能导致不期望的现象，诸如水平曝光扫面方向与垂直曝光扫面方向之间的图案临界尺寸(CD)差异或图案偏移。
发明内容
各种实施例是针对与远紫外(EUV)射线一起使用的反射掩模及其制造方法。
根据一个实施例，一种反射掩模包括：第一反射层，布置在掩模衬底之上；第一覆盖层，布置在第一反射层之上；第二反射图案，布置在部分第一覆盖层之上，以引起从第一反射层反射的第一光线与从第二反射图案反射的第二光线之间的第一相位差部分；以及移相器，布置在第二反射图案与第一覆盖层之间，以引起第一光线与第二光线之间额外的第二相位差部分。
根据另一实施例，一种反射掩模，包括：第一反射层，包括层叠于掩模衬底之上的多个第一层叠层；第一覆盖层，布置在第一反射层之上；第二反射图案，包括层叠于第一覆盖层的部分之上的多个第二层叠图案，第二反射图案引起从第一反射层反射的第一光线与从第二反射图案反射的第二光线之间的第一相位差部分；以及移相器，布置在第二反射图案与第一覆盖层之间，来引起反射的第一光线与反射的第二光线之间额外的第二相位差部分。多个第一层叠层中的每个包括层叠的第一子反射层和第一间隔件层，多个第二层叠图案中的每个包括层叠的第二子反射层和第二间隔件层。构成第二反射图案的多个第二层叠图案的数量在大约7至大约16的范围内。
根据另一实施例，一种反射掩模，包括：第一反射层，包括层叠于掩模衬底之上的多个第一层叠层；第一覆盖层，布置在第一反射层之上；第二反射图案，包括层叠于第一覆盖层的部分之上的多个第二层叠图案，第二反射图案引起从第一反射层反射的第一光线与从第二反射图案反射的第二光线之间的第一相位差部分；以及移相器，布置在第二反射图案与第一覆盖层之间，来引起反射的第一光线与反射的第二光线之间额外的第二相位差部分。多个第一层叠层中的每个包括层叠的第一子反射层和第一间隔件层，多个第二层叠图案中的每个包括层叠的第二子反射层和第二间隔件层。
根据另一实施例，一种反射掩模，包括：第一反射层，布置在掩模衬底之上；覆盖层，包括钌层、布置在第一反射层之上；以及第二反射图案，布置在部分覆盖层之上。从第一反射层反射的第一光线具有不同于第二光线的相位，第二光线从所述第二反射图案反射。
根据另一实施例，一种制造反射图案的方法包括：在掩模衬底上形成第一反射层，在第一反射层上形成充当覆盖层的钌层，在覆盖层上形成第二反射层，在形成第二反射层之前在覆盖层上形成移相层，刻蚀第二反射层和移相层来形成第二反射图案和移相器，以及刻蚀第二反射层的部分和移相层的部分来形成第二反射图案和移相器。第二反射层引起从第一反射层反射的第一光线与从第二反射图案反射的第二光线之间的第一相位差部分。移相层引起第一光线与第二光线之间额外的第二相位差部分。在刻蚀第二反射图案和移相层的同时，覆盖层充当刻蚀停止层。
根据另一实施例，制造反射掩模的方法包括：在掩模衬底上形成第一反射层，在第一反射层上形成充当覆盖层的钌层，在覆盖层上形成第二反射层，以及刻蚀第二反射层的部分来形成第二反射图案。在刻蚀第二反射图案的部分的同时，覆盖层充当刻蚀停止层。
附图说明
鉴于附图和所附详细描述，本公开的各种实施例将变得更加明显，其中：
图1和图2是说明根据一个实施例的反射掩模的结构和功能的横截面图；
图3和图4是说明根据一个实施例的反射掩模所包括的第一反射层的例子的横截面图；
图5和图6是说明根据一个实施例的反射掩模所包括的第二反射图案的例子的横截面图；
图7是说明根据反射掩模的第二反射图案的图案结构而从图1和图2所示的反射掩模反射的第一光线和第二光线之间的相位差的图表；
图8是说明根据一个实施例的反射掩模结构的横截面图；
图9和图10是说明根据一个实施例的反射掩模所包括的移相器和第二反射图案的例子的横截面图；
图11是说明根据一个实施例的反射掩模的图像对数斜率(ILS)的图表；
图12至图16是说明根据一些实施例的各种反射掩模的横截面图；
图17是说明利用根据一些实施例的各种反射掩模形成的图案的线宽测量结果的图表；以及
图18、图19和图20是说明根据一个实施例制造反射掩模的方法的横截面图。
具体实施方式
应当理解的是，在本文中虽然术语第一、第二、第三等可以用于描述各种元件，但是这些元件不应当局限于这些术语。这些术语仅用于区分一个元件与另一元件。因此，在一些实施例中第一元件可以在其他实施例中被称为第二元件，而不脱离发明构思的教导。
还应当理解的是，当一个元件被称为在另一元件“上”、“之上”、“之下”、“下”，其可以分别地直接在其他元件“上”、“之上”、“之下”、“下”，或还可以存在中间元件。而且，应当理解的是，当一个元件被称为“形成于”或“位于”另一元件上时，其可以“电连接于”或“机械连接于”其他元件，或还可以存在中间元件。另外，还应当理解的是，当元件被称为在两个元件“之间”时，其可以是在两元件之间唯一的元件，或还可以存在一个或更多个中间元件。
图1和图2是说明根据一个实施例的反射掩模10的结构和功能的横截面图。
参考图1，反射掩模10可以对应于利用EUV射线的光刻工艺中所用的EUV反射掩模。反射掩模10可以包括掩模衬底100、布置在掩模衬底100正面的第一反射层200以及布置在第一反射层200上来提供图案图像的第二反射图案400。反射掩模10可以采用第二反射图案400代替光吸收图案来提供转移到晶片上的图案图像。
掩模衬底100可以包括低热膨胀系数材料(LTEM)。例如，掩模衬底100可以是玻璃衬底或石英衬底。导电层105可以布置在掩模衬底100的背面上。导电层105可以用作用于将反射掩模10固定在光刻设备的静电卡盘上的支撑构件。导电层105可以由例如氮化铬(CrN)材料形成。导电层105可以形成为在平面图中具有网格形状。
参考图1和图2，反射掩模10可以具有其中第一反射层200未被第二反射图案400覆盖的第一反射区720以及被第二反射图案400占用的第二反射区740。在这种情况下，在向反射区720传播且从反射区720反射的第一光线721与向第二反射区740传播且从第二反射区740反射的第二光线741之间存在相位差。第二反射图案400可以被提供为使得从第一反射区720反射的第一光线721与从第二反射区740反射的第二光线741之间的相位差基本上是180度。
在一些实施例中，第一反射区720和第二反射区740可以交替排列来提供交替移相结构。在这种情况下，反射掩模10可以对应于交替式移相掩模(PSM)。包括第二反射图案400的第二反射区740的反射率可以基本上等于包括部分第一反射区200的第一反射区720的反射率。例如，反射第二光线741的第二反射区740可以具有大约62％的反射率，反射第一光线721的第一反射区720也可以具有大约62％的反射率。因为第一光线721与第二光线741之间存在180度的相位差，所以第二反射图案400可以执行与光吸收图案相同的功能。
再次参考图1，与掩模衬底100相对，第一覆盖层300可以布置在第一反射区200顶面上。在这种情况下，第二反射图案400可以布置在第一覆盖层300上。第一覆盖层300可以布置为保护第一反射层200免遭特定过程，例如用于形成第二反射图案400的刻蚀过程。第一覆盖层300可以包括贵金属材料，例如钌(Ru)材料。钌(Ru)材料可以具有相对于第二反射图案400的材料的高刻蚀选择性。因此，钌(Ru)材料可以很好地充当第一覆盖层300。
反射掩模10还可以包括分别布置在第二反射图案400上的第二覆盖层600。第二覆盖层600可以保护第二反射图案400免受外部环境之害。例如，每个第二覆盖层600可以包括贵金属材料，例如钌(Ru)材料。
再次参考图1和图2，反射掩模10还可以包括布置在第一反射层200和第二反射图案400之间的移相器500。更特别地，如果反射掩模10还包括第一覆盖层300，那么移相器500可以布置在第一覆盖层300和第二反射图案400之间。移相器500可以改变或控制从第一反射区720反射的第一光线721与从第二反射区740反射的第二光线741之间的相位差。
为了使反射掩模10起交替式PSM的作用，第一光线721与第二光线741之间的相位差必须是180度，由于第二反射图案400的存在而出现该相位差。然而，第一光线721与第二光线741之间的相位差可以实际上小于180度。在这种情况下，可以采用移相器500来补偿第一光线721与第二光线741之间的相位差且来增加额外的相位差部分。即，移相器500可以改变第二光线741的相位，使得第一光线721与第二光线741之间的最终相位差是180度。第二光线741的相位可以根据移相器500的厚度而改变。
图3和图4是说明图1和图2的反射掩模10所包括的第一反射层200的例子的横截面图。
参考图1、图2和图3，第一反射层200的一个例子可以包括层叠的多个第一层叠层201，每个第一层叠层201可以包括顺序层叠的第一子反射层210和第一间隔件层250。即，第一反射层200的一个例子可以包括交替且反复层叠的多个第一子反射层210和多个第一间隔件层250。每个第一子反射层210可以是其折射率大于第一间隔件层250的折射率的高折射层。即，每个第一间隔件层250可以是其折射率小于第一子反射层210折射率的低折射层。多个第一层叠层201可以层叠为构成镜像结构。包括第一子反射层210和第一间隔件层250的第一层叠层201可以包括各种材料层的组合。例如，第一子反射层210可以包括钼(Mo)层，第一间隔件层250可以包括硅(Si)层。即，第一子反射层210可以包括钼/硅(Mo/Si)对。在一些其他实施例中，第一层叠层201可以包括钌/硅(Ru/Si)对、钼/铍(Mo/Be)对、钼复合物/硅复合物对、硅/铌(Si/Nb)对、Si/Mo/Ru层叠层或Si/Mo/Ru/Mo层叠层。第一反射层200可以包括上述多个第一层叠层201。在一个实施例中，构成第一反射层200的第一层叠层201的数量可以是四十。
参考图1、图2和图4，第一反射层200的其他例子可以包括层叠的多个第一层叠层205，每个第一层叠层205可以包括顺序层叠的第一子反射层211和第一间隔件层251、介于第一子反射层211与第一间隔件层251之间的混合层225、以及接触第一子反射层211的与混合层225相反的表面的混合层221。即，第一反射层200的另一例子可以包括交替且反复层叠的多个第一子反射层211和多个第一间隔件层251，以及布置在第一子反射层211与第一间隔件层251之间的多个混合层221和225。
如果第一子反射层211是钼(Mo)层且第一间隔件层251是硅(Si)层，那么每个混合层221和225可以是硅化钼(MoSi或MoSi2)层，所述硅化钼层是由从第一子反射层211扩散出的钼原子与从第一间隔件层251扩散出的硅原子的化学反应而形成的。在一些实施例中，与第一子反射层211相对应的钼(Mo)层可以保持具有大约1.9纳米的厚度，与第一间隔件层251相对应的硅(Si)层可以保持具有比第一子反射层211厚的厚度，大约2.5纳米，与在第一子反射层211之下的第一混合层221相对应的第一硅化钼层可以被形成以具有大约1.8纳米的厚度，以及与在第一间隔件层251之下的第二混合层225相对应的第二硅化钼层可以被形成以具有比第一混合层221薄的厚度，大约0.8纳米。
第一混合层221可以形成以具有与第二混合层225不同的厚度。结果，每个第一层叠层205可以具有大约7纳米的厚度。相似地，图3所示的每个第一层叠层201也可以具有大约7纳米的厚度。可替选地，每个第一层叠层205可以具有小于或大于7纳米的厚度。相似地，图3所示的每个第一层叠层201也可以具有小于或大于7纳米的厚度。
图5和图6是说明图1和图2的反射掩模10所包括的第二反射图案400的例子的横截面图。
参考图1、图2和图5，第二反射图案400的一个例子可以包括层叠的多个第二层叠图案401，每个第二层叠图案401可以包括顺序层叠的第二子反射层410和第二间隔件层450。即，第二反射图案400的一个例子可以包括交替且反复层叠的多个第二子反射层410和多个第二间隔件层450。
每个第二子反射层410可以是其折射率大于第二间隔件层450折射率的高折射层。即，每个第二间隔件层450可以是其折射率小于第二子反射层410折射率的低折射层。多个第二层叠层401可以层叠以构成镜像结构。
包括第二子反射层410和第二间隔件层450的第二层叠层401可以包括各种材料层的组合。例如，第二子反射层410可以包括钼(Mo)层，第二间隔件层450可以包括硅(Si)层。即，第二层叠层401可以包括钼/硅(Mo/Si)对。在一些其他实施例中，第二层叠层401可以包括钌/硅(Ru/Si)对、钼/铍(Mo/Be)对、钼复合物/硅复合物对、硅/铌(Si/Nb)对、Si/Mo/Ru层叠层或Si/Mo/Ru/Mo层叠层。第二反射图案400可以包括上述多个第二层叠层401。例如，构成第二反射图案400的第二层叠图案401的数量可以是十八或更少。
在一些实施例中，构成第二反射图案400的第二层叠图案401的数量可以是七至十七以减小第二反射图案400的总厚度(或总高度)。在特定实施例中，构成第二反射图案400的第二层叠图案401的数量可以是九以减小第二反射图案400的总厚度(或总高度)。
参考图1、图2和图6，第二反射图案400的其他例子可以包括层叠的多个第二层叠层405，每个第二层叠层405可以包括顺序层叠的第二子反射层411和第二间隔件层451、介于第二子反射层411与第二间隔件层451之间的混合层425、以及与混合层425相反地接触第二子反射层411的表面的混合层421
第二反射图案400的另一例子可以包括交替且反复层叠的多个第二子反射层411和多个第二间隔件层451，以及布置在第二子反射层411与第二间隔件层451之间的多个混合层421和425。如果第二子反射层411是钼(Mo)层且第二间隔件层451是硅(Si)层，那么每个混合层421和425可以是硅化钼(MoSi或MoSi2)层，所述硅化钼层是由从第二子反射层411扩散出的钼原子与从第二间隔件层451扩散出的硅原子的化学反应而形成的。
在一些实施例中，与第二子反射层411相对应的钼(Mo)层可以保持具有大约1.9纳米的厚度，与第二间隔件层451相对应的硅(Si)层可以保持具有比第二子反射层411厚的厚度，大约2.5纳米，与在第二子反射层411之下的第一混合层421相对应的第一硅化钼层可以被形成以具有大约1.8纳米的厚度，以及与在第二间隔件层451之下的第二混合层425相对应的第二硅化钼层可以被形成以具有比第一混合层421薄的厚度，大约0.8纳米。
第一混合层421可以形成以具有与第二混合层425不同的厚度。结果，每个第二层叠层405可以具有大约7纳米的厚度。相似地，图5所示的每个第二层叠层401也可以具有大约7纳米的厚度。可替选地，每个第二层叠层405可以具有小于或大于7纳米的厚度。相似地，图5所示的每个第二层叠层401也可以具有小于或大于7纳米的厚度。
图7是说明根据图1和图2所示的反射掩模10的第二反射图案400的图案结构的第一光线721和第二光线741之间的相位差的图表。在图7的图表中，横坐标表示构成图1所示每个第二反射图案400的第二层叠图案(图5的401或图6的405)的数量，纵坐标表示图2所示的第一光线721与第二光线741之间的相位差(Δ相位)。
在图7的图表中，标为“◆”的数据表示被制成包括由钌(Ru)层形成第一覆盖层(图1的300)的反射掩模的相位差(Δ相位)，标为“□”的数据表示被制成不具有第一覆盖层(图1的300)的反射掩模的相位差(Δ相位)。另外，显示了图7的数据的反射掩模被制成不具有移相器(图1的500)。
参考图1、图5、图6和图7，第一光线721与第二光线741之间的相位差(Δ相位)根据构成每个第二反射图案400的第二层叠图案(401或405)的数量而改变。在用于获得图7的试验结果的各种样品的制造中，第二反射图案400可以形成为具有与参考图6所述的结构相同的结构。即，第一光线721与第二光线741之间的相位差(Δ相位)根据构成每个第二反射图案400的第二层叠图案(405)的数量而改变，每个第二反射图案400可以形成为包括第二子反射层411、第二间隔件层451和混合层421和425。
为了实现交替式PSM，第一光线721与第二光线741之间的相位差(Δ相位)必须是180度。如从图7的数据中可以看出，可以认识到，在不具有移相器500的情况下，当构成每个第二反射图案400的第二层叠图案(405)的数量是十六或十七时，第一光线721与第二光线741之间的相位差(Δ相位)是大约180度。进一步，可以认识到，被制成具有第一覆盖层300的反射掩模的相位差(Δ相位)类似于被制成无第一覆盖层300的反射掩模的相位差(Δ相位)。
随着第二反射图案400的厚度减小，掩模阴影效应可以相应地得到抑制。因此，将构成每个第二反射图案400的第二层叠图案405的数量减少至十六或更少可能是有利的。然而，在这种情况下，相位差(Δ相位)可以变得小于180度。相应地，移相器500可以引入至第二反射图案400与第一覆盖层300(或第一反射层200)之间的界面来补偿相位差(Δ相位)。
图8重现了图1所示的反射掩模10。参考图8，反射掩模10可以包括具有第一厚度T1的第一反射层200和具有第二厚度T2的第二反射图案400。第二反射图案400的第二厚度T2可以是第一反射层200的第一厚度T1的0.175(7/40)倍至0.45(18/40)倍。例如，可以通过将第二层叠图案401或405反复层叠七次至十八次来形成每个第二反射图案400，可以通过将第一层叠图案201或205反复层叠四十次来形成第一反射层200。
图9和图10是说明图1的反射掩模10所包括的移相器500的例子和第二反射图案400的例子的横截面图。
参考图9，移相器500可以具有大于第一覆盖层300厚度、且小于第二层叠图案401或405厚度T3的厚度T4。例如，移相器500的厚度T4可以在大约3.2纳米至大约7纳米的范围内。
移相器500可以包括用于制作图1所示的反射掩模10的各种材料层中的至少一个。更特别地，移相器500可以包括用于形成第一层叠层(图3的201)或第二层叠图案(图5的401)的硅(Si)层。移相器500可以包括单一硅层。可替选地，如图10所示，移相器500可以包括至少两种不同的材料层，例如顺序层叠的第一移相器500和第二移相器530。在这种情况下，第一移相器500和第二移相器530的总厚度T5可以大于第一覆盖层300的厚度、且可以小于第二层叠图案401或405的厚度T3。例如，移相器500的厚度T5可以在大约3.2纳米至大约7纳米的范围内。第一移相器510可以是硅层，第二移相器530可以是氮化钛(TaN)层或钼(Mo)层。
图11是说明根据移相器500厚度的图1所示反射掩模10的图像对数斜率(imagelogslope,ILS)模拟的图表。在图11中，横坐标表示在任意单位中移相器500的厚度，纵坐标表示图像对数斜率(ILS)。
参考图11，当利用反射掩模10执行曝光步骤时，反射掩模10提供辐照在晶片上的入射光。入射光的光强分布的斜率可以影响图案图像的清晰度(definition)，例如，图案图像的对比特征。入射光光强分布的斜率可以由图像对数斜率(ILS)来评估。如图11所示，图像对数斜率(ILS)根据移相器500的厚度而改变。横坐标上的厚度指数“I0”、“I1”“I2”、“I3”、“I4”和“I5”表示任意数。
当构成每个第二反射图案400的第二层叠图案(图6的405)的数量是十六时，显示图像对数斜率在0.06之上的反射掩模10的移相器500的厚度是大约3.2纳米至大约3.6纳米。如果图像对数斜率减小，那么图案图像的品质可以变得降低。因此，在确定移相器500的厚度中可存在限制。
当构成每个第二反射图案400的第二层叠图案(图6的405)的数量是十二时，显示图像对数斜率在0.07之上的反射掩模10的移相器500的厚度是大约3.6纳米至大约4.8纳米。
当构成每个第二反射图案400的第二层叠图案(图6的405)的数量是七时，显示图像对数斜率在0.07之上的反射掩模10的移相器500的厚度是大约5.8纳米至大约6.8纳米。在这个情况下，包括由硅层形成的第一移相器(图10的510)和由氮化钛(TaN)层形成的第二移相器(图10的530)的反射掩模10的图像对数斜率(ILS)基本上等于包括由硅层形成的第一移相器(图10的510)和由钼层(Mo)层形成的第二移相器(图10的530)的反射掩模10的图像对数斜率(ILS)。
当构成每个第二反射图案400的第二层叠图案(图6的405)的数量是九时，显示图像对数斜率在0.08之上的反射掩模10的移相器500的厚度是大约4.8纳米至大约5.6纳米。
如上所述，应当理解的是，如果构成每个第二反射图案400的第二层叠图案(图5的401或图6的405)的数量减小，那么移相器500的厚度增加；如果构成每个第二反射图案400的第二层叠图案(图5的401或图6的405)的数量增加，那么移相器500的厚度减小。然而，如果构成每个第二反射图案400的第二层叠图案(401或405)的数量小于七，那么图案图像的品质显著地降低。移相器500可以形成为薄于每个第二层叠图案(401或405)。可替选地，移相器500可以形成为具有与每个第二层叠图案(401或405)基本上相同的厚度。
图12至图16是说明根据一些实施例的各种反射掩模的横截面图。参考图12，根据一个实施例的反射掩模20可以包括掩模衬底2100、布置在掩模衬底2100的正面上的第一反射层2200、布置在第一反射层2200上的第一覆盖层2300、布置在第一覆盖层2300上的第二反射图案2400、分别布置在第二反射图案2400上的第二覆盖层2600以及布置在第一覆盖层2300与第二反射图案2400之间的移相器2500。反射掩模20可以具有第一反射区2720和第二反射区2740，在第一反射区中，第一反射层2200(或第一覆盖层2300)未被第二反射图案2400覆盖。第二反射区2740被第二反射图案2400占用。构成每个第二反射图案2400的第二层叠图案(图5的401或图6的405)的数量可以是十六(P16)。与第一反射层2200相对，导电层2105可以布置在掩模衬底2100的背面上。
参考图13，根据一个实施例的反射掩模30可以包括掩模衬底3100、布置在掩模衬底3100的正面上的第一反射层3200、布置在第一反射层3200上的第一覆盖层3300、布置在第一覆盖层3300上的第二反射图案3400、分别布置在第二反射图案3400上的第二覆盖层3600以及布置在第一覆盖层3300与第二反射图案3400之间的移相器3500。反射掩模30可以具有第一反射区3720和第二反射区3740，在第一反射区中第一反射层3200(或第一覆盖层3300)未被第二反射图案3400覆盖，而第二反射区3740被第二反射图案3400占用。构成每个第二反射图案3400的第二层叠图案(图5的401或图6的405)的数量可以是十二(P12)。与第一反射层3200相对，导电层3105可以布置在掩模衬底3100的背面上。
参考图14，根据一个实施例的反射掩模40可以包括掩模衬底4100、布置在掩模衬底4100的正面上的第一反射层4200、布置在第一反射层4200上的第一覆盖层4300、布置在第一覆盖层4300上的第二反射图案4400、分别布置在第二反射图案4400上的第二覆盖层4600以及布置在第一覆盖层4300与第二反射图案4400之间的移相器4500。反射掩模40可以具有第一反射区4720和第二反射区4740，在第一反射区中第一反射层4200(或第一覆盖层4300)未被第二反射图案4400覆盖，而第二反射区4740被第二反射图案4400占用。构成每个第二反射图案4400的第二层叠图案(图5的401或图6的405)的数量可以是七(P7)。与第一反射层4200相对，导电层4105可以布置在掩模衬底4100的背面上。
参考图15，根据一个实施例的反射掩模50可以包括掩模衬底5100、布置在掩模衬底5100的正面上的第一反射层5200、布置在第一反射层5200上的第一覆盖层5300、布置在第一覆盖层5300上的第二反射图案5400、分别布置在第二反射图案5400上第的二覆盖层5600以及布置在第一覆盖层5300与第二反射图案5400之间的移相器5500。反射掩模50可以具有第一反射区5720和第二反射区5740，在第一反射区中第一反射层5200(或第一覆盖层5300)未被第二反射图案5400覆盖，而第二反射区5740被第二反射图案5400占用。第二反射图案5400的侧壁可以具有负坡面轮廓，使得每个第二反射图案5400的侧壁与第一覆盖层5300的顶面之间的角5005小于90度。与第一反射层5200相对，导电层5105可以布置在掩模衬底5100的背面上。
参考图16，根据一个实施例的反射掩模60可以包括掩模衬底6100、布置在掩模衬底6100的正面上的第一反射层6200、布置在第一反射层6200上的第一覆盖层6300、布置在第一覆盖层6300上的第二反射图案6400、分别布置在第二反射图案6400上的第二覆盖层6600以及布置在第一覆盖层6300与第二反射图案6400之间的移相器6500。反射掩模60可以具有第一反射区6720和第二反射区6740，在第一反射区中第一反射层6200(或第一覆盖层6300)未被第二反射图案6400覆盖，而第二反射区6740被第二反射图案6400占用。第二反射图案6400的侧壁可以具有正坡面轮廓，使得每个第二反射图案6400的侧壁与第一覆盖层6300的顶面之间的角6005大于90度。与第一反射层6200相对，导电层6105可以布置在掩模衬底6100的背面上。
图17是说明利用根据一些实施例的各种反射掩模而形成的线形图案宽度的图表。在图17中，横坐标表示在图15或图16中所示的角5005或角6005，纵坐标表示线形图案的宽度CD。
参考图17，利用反射掩模(图15的50或图16的60)形成的线形图案的线宽CD根据第二反射图案(图15的5400或图16的6400)的侧壁轮廓而改变。特别地，当第二反射图案的侧壁具有负坡面轮廓时的测得的线宽CD的变化率大于当第二反射图案的侧壁具有正坡面轮廓时测得的线宽CD的变化率。鉴于线宽CD的变化率，第二反射图案(图15的5400或图16的6400)可以形成为具有大约83度至大约97度的侧壁角5005或侧壁角6005。更具体地说，线宽CD的变化率在图17的虚线绘制的区域70中相对较低。因此，第二反射图案(图15的5400或图16的6400)可以形成为具有大约89度至大约94度的侧壁角5005或侧壁角6005。
图18、图19和图20是说明制造根据一个实施例的反射掩模的方法的横截面图。
参考图18，可以在掩模衬底8100的正面上形成第一反射层8200。在形成第一反射层8200之前，可以把导电层8105附在掩模衬底8100的背面。如参考图3和图4所述，可以通过顺序地层叠第一层叠层(图3的201或图4的205)来形成第一反射层8200。可以在第一反射层8200上形成第一覆盖层8300。第一覆盖层8300可以由钌(Ru)层形成、且具有大约2.5纳米的厚度。可以在第一覆盖层8300上形成移相层8500。可以在移相层8500上形成第二反射层8400。如参考图5和图6所述，第二反射图案8400可以通过顺序地层叠第二层叠层(图5的401或图6的405)来形成。可以在第二反射层8400上形成第二覆盖层8600，例如钌(Ru)层。可以在第二覆盖层8600上形成刻蚀掩模8700。刻蚀掩模8700可以形成为具有硼氮化钽(TaBN)层。
参考图19，可以利用刻蚀掩模8700来刻蚀第二覆盖层8600、第二反射层8400和移相层8500以在第一覆盖层8300与第二反射图案8400之间形成第二反射图案8400和移相器8500。在这种情况下，第一覆盖层8300可以充当刻蚀停止层。
参考图20，可以选择性地去除刻蚀掩模(图19的8700)来完成反射掩模。本发明可以提供具有移相掩模形状的反射掩模。当利用反射图案而不是光吸收图案时发生相移。即，可以仅利用从反射图案反射的EUV射线而不是利用光吸收图案来获得相移效应。结果，可以抑制掩模阴影效应，可以改善反射掩模的产量，对比特征得到改善，可以减少制造反射掩模所必需的曝光量。
通过以上实施例可以看出，本申请提供了以下的技术方案。
技术方案1.一种反射掩模，包括：
第一反射层，布置在掩模衬底之上；
第一覆盖层，布置在所述第一反射层之上；
第二反射图案，布置在第一覆盖层的部分之上，以引起从所述第一反射层反射的第一光线与从所述第二反射图案反射的第二光线之间的第一相位差部分；以及
移相器，布置在所述第二反射图案与所述第一覆盖层之间，以引起反射的第一光线
与反射的第二光线之间的额外的第二相位差部分。
技术方案2.如技术方案1所述的反射掩模，
其中，所述第一反射层包括数量为N的第一层叠层，
其中，每个第一层叠层包括第一子反射层和第一间隔件层，
其中，所述第二反射图案包括数量为M的第二层叠图案，
其中，每个第二层叠图案包括第二子反射层和第二间隔件层，
其中，N是整数，M是整数，以及
其中，M小于N。
技术方案3.如技术方案2所述的反射掩模，
其中，所述第一子反射层的折射率高于所述第一间隔件层的折射率；以及
其中，所述第二子反射层的折射率高于所述第二间隔件层的折射率。
技术方案4.如技术方案2所述的反射掩模，
其中，所述第二子反射层包括钼Mo层，以及
其中，所述第二间隔件层包括硅层。
技术方案5.如技术方案2所述的反射掩模，
其中，每个第二层叠图案还包括混合层，
其中，所述混合层布置在所述第二子反射层与所述第二间隔件层之间。
技术方案6.如技术方案2所述的反射掩模，
其中，所述第一相位差部分变为小于180度；以及
其中，所述移相器的厚度被设置为一值，在所述值使得包括所述第二相位差部分和所述第一相位差部分的总相位差基本上变为180度。
技术方案7.如技术方案6所述的反射掩模，
其中，M是7以上且18以下的整数；以及
其中，所述移相器的厚度大于所述第一覆盖层的厚度、且小于每个第二层叠图案的厚度。
技术方案8.如技术方案6所述的反射掩模，
其中，M是7以上且16以下的整数；以及
其中，所述移相器的厚度大于所述第一覆盖层的厚度、且小于每个第二层叠图案的厚度。
技术方案9.如技术方案8所述的反射掩模，其中，所述移相器具有大约3.2纳米至大约7纳米的厚度。
技术方案10.如技术方案6所述的反射掩模；
其中，M是9；以及
其中，所述移相器具有大约4.8纳米至大约5.6纳米的厚度。
技术方案11.如技术方案6所述的反射掩模，
其中，M是7；以及
其中，所述移相器具有大约5.8纳米至大约6.8纳米的厚度。
技术方案12.如技术方案6所述的反射掩模，
其中，M是12；以及
其中，所述移相器具有大约3.6纳米至大约4.8纳米的厚度。
技术方案13.如技术方案6所述的反射掩模，
其中，M是16；以及
其中，所述移相器具有大约3.2纳米至大约3.6纳米的厚度。
技术方案14.如技术方案1所述的反射掩模，其中，所述移相器包括层叠的至少两种不同的材料层。
技术方案15.如技术方案14所述的反射掩模，其中，所述移相器包括选自硅层、氮化钛层和钼层之中的两种不同的材料层。
技术方案16.如技术方案1所述的反射掩模，其中，所述第一覆盖层包括钌层。
技术方案17.如技术方案1所述的反射掩模，其中，所述第二反射图案的侧壁与所述第一覆盖层的顶面之间的角在大约83度至大约97度的范围内。
技术方案18.如技术方案1所述的反射掩模，其中，所述第二反射图案的侧壁与所述第一覆盖层的顶面之间的角在大约89度至大约94度的范围内。
技术方案19.一种反射掩模，包括：
第一反射层，包括层叠于掩模衬底之上的数量为N的第一层叠层，其中，每个第一层叠层包括第一子反射层和第一间隔件层；
第一覆盖层，布置在所述第一反射层之上；
第二反射图案，包括层叠于第一覆盖层的部分之上的数量为M的第二层叠图案，其中，每个第二层叠图案包括第二子反射层和第二间隔件层，以及所述第二反射图案引起从所述第一反射层反射的第一光线与从所述第二反射图案反射的第二光线之间的第一相位差部分；以及
移相器，布置在所述第二反射图案与所述第一覆盖层之间，来引起反射的第一光线与反射的第二光线之间的额外的第二相位差部分，
其中，N是整数，M是整数。
技术方案20.一种反射掩模，包括：
第一反射层，布置在掩模衬底之上；
覆盖层，包括钌层且布置在所述第一反射层之上；以及
第二反射图案，布置在覆盖层的部分之上，
其中，从所述第一反射层反射的第一光线具有与从所述第二反射图案反射的第二光线不同的相位。
Claims (20)
1.一种反射掩模，包括：
第一反射层，布置在掩模衬底之上；
第一覆盖层，布置在所述第一反射层之上；
第二反射图案，布置在第一覆盖层的部分之上，以引起从所述第一反射层反射的第一光线与从所述第二反射图案反射的第二光线之间的第一相位差部分；以及
移相器，布置在所述第二反射图案与所述第一覆盖层之间，以引起反射的第一光线与反射的第二光线之间的额外的第二相位差部分，
其中，所述第二反射图案提供被转移到晶片上的图案图像。
2.如权利要求1所述的反射掩模，
其中，所述第一反射层包括数量为N的第一层叠层，
其中，每个第一层叠层包括第一子反射层和第一间隔件层，
其中，所述第二反射图案包括数量为M的第二层叠图案，
其中，每个第二层叠图案包括第二子反射层和第二间隔件层，
其中，N是整数，M是整数，以及
其中，M小于N。
3.如权利要求2所述的反射掩模，
其中，所述第一子反射层的折射率高于所述第一间隔件层的折射率；以及
其中，所述第二子反射层的折射率高于所述第二间隔件层的折射率。
4.如权利要求2所述的反射掩模，
其中，所述第二子反射层包括钼Mo层，以及
其中，所述第二间隔件层包括硅层。
5.如权利要求2所述的反射掩模，
其中，每个第二层叠图案还包括混合层，
其中，所述混合层布置在所述第二子反射层与所述第二间隔件层之间。
6.如权利要求2所述的反射掩模，
其中，所述第一相位差部分变为小于180度；以及
其中，所述移相器的厚度被设置为一值，在所述值使得包括所述第二相位差部分和所述第一相位差部分的总相位差变为180度。
7.如权利要求6所述的反射掩模，
其中，M是7以上且18以下的整数；以及
其中，所述移相器的厚度大于所述第一覆盖层的厚度、且小于每个第二层叠图案的厚度。
8.如权利要求6所述的反射掩模，
其中，M是7以上且16以下的整数；以及
其中，所述移相器的厚度大于所述第一覆盖层的厚度、且小于每个第二层叠图案的厚度。
9.如权利要求8所述的反射掩模，其中，所述移相器具有3.2纳米至7纳米的厚度。
10.如权利要求6所述的反射掩模；
其中，M是9；以及
其中，所述移相器具有4.8纳米至5.6纳米的厚度。
11.如权利要求6所述的反射掩模，
其中，M是7；以及
其中，所述移相器具有5.8纳米至6.8纳米的厚度。
12.如权利要求6所述的反射掩模，
其中，M是12；以及
其中，所述移相器具有3.6纳米至4.8纳米的厚度。
13.如权利要求6所述的反射掩模，
其中，M是16；以及
其中，所述移相器具有3.2纳米至3.6纳米的厚度。
14.如权利要求1所述的反射掩模，其中，所述移相器包括层叠的至少两种不同的材料层。
15.如权利要求14所述的反射掩模，其中，所述移相器包括选自硅层、氮化钛层和钼层之中的两种不同的材料层。
16.如权利要求1所述的反射掩模，其中，所述第一覆盖层包括钌层。
17.如权利要求1所述的反射掩模，其中，所述第二反射图案的侧壁与所述第一覆盖层的顶面之间的角在83度至97度的范围内。
18.如权利要求1所述的反射掩模，其中，所述第二反射图案的侧壁与所述第一覆盖层的顶面之间的角在89度至94度的范围内。
19.一种反射掩模，包括：
第一反射层，包括层叠于掩模衬底之上的数量为N的第一层叠层，其中，每个第一层叠层包括第一子反射层和第一间隔件层；
第一覆盖层，布置在所述第一反射层之上；
第二反射图案，包括层叠于第一覆盖层的部分之上的数量为M的第二层叠图案，其中，每个第二层叠图案包括第二子反射层和第二间隔件层，以及所述第二反射图案引起从所述第一反射层反射的第一光线与从所述第二反射图案反射的第二光线之间的第一相位差部分；以及
移相器，布置在所述第二反射图案与所述第一覆盖层之间，来引起反射的第一光线与反射的第二光线之间的额外的第二相位差部分，
其中，N是整数，M是整数，以及
其中，所述第二反射图案提供被转移到晶片上的图案图像。
20.一种反射掩模，包括：
第一反射层，布置在掩模衬底之上；
覆盖层，包括钌层且布置在所述第一反射层之上；以及
第二反射图案，布置在覆盖层的部分之上，
其中，从所述第一反射层反射的第一光线具有与从所述第二反射图案反射的第二光线不同的相位，以及
其中，所述第二反射图案提供被转移到晶片上的图案图像。
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2015
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