CN113126423B - 反射式光罩坯体及其制造方法 - Google Patents

反射式光罩坯体及其制造方法 Download PDF

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Abstract

一种反射式光罩坯体及其制造方法，反射式光罩坯体包括基板、设置在基板上的多层反射层、设置在多层反射层上的覆盖层，及设置在覆盖层上的吸收层。吸收层具有比覆盖层小的长度或宽度尺寸，且覆盖层的部分被吸收层暴露。吸收层及硬遮罩层的尺寸的范围在146cm至148cm之间。基板、多层反射层及覆盖层的尺寸的范围在150cm至152cm之间。

Description

反射式光罩坯体及其制造方法
技术领域
本揭示案是关于一种反射式光罩坯体与其制造方法。
背景技术
用于半导体制造中的微影的辐射的波长已自紫外线减小至深紫外线(deepultraviolet,DUV)，且最近已减小至极紫外线(extreme ultraviolet,EUV)。元件大小的进一步减小要求微影解析度的进一步提高，此可使用极紫外线微影(extreme ultravioletlithography,EUVL)实现。EUVL采用具有约1nm至100nm(例如，13.5nm)的波长的辐射。因为投影透镜型曝光装置无法用于EUV微影中，所以EUV微影中需要全反射光学系统。因此，将具有高反射率的EUV反射结构(反射器，诸如反射镜)用于EUV微影中。在EUV微影制程期间使用反射式光罩以形成具有较小特征大小的集成电路。
发明内容
本揭示案的一个实施例为一种反射式光罩坯体，其包括基板、设置在基板上的多层反射层、设置在多层反射层上的覆盖层，及设置在覆盖层上的吸收层。吸收层在平面图中具有比覆盖层小的长度或宽度尺寸，且覆盖层的部分自吸收层暴露。
本揭示案的另一实施例为一种制造光罩坯体的方法，其包括在基板上形成多层反射层；在多层反射层上形成覆盖层；及在覆盖层上形成吸收层，此吸收层在平面图中具有比覆盖层小的长度或宽度尺寸，且吸收层暴露覆盖层的部分。
本揭示案的又一实施例为一种制造光罩坯体的方法，其包括在基板上形成多层反射层；在多层反射层上形成覆盖层；将屏蔽板定位在覆盖层之上，此屏蔽板包括开口；及经由开口在覆盖层上形成吸收层。确定开口的大小以使得形成于覆盖层中的吸收层在平面图中具有比覆盖层小的长度或宽度尺寸，且吸收层暴露覆盖层的部分。
附图说明
当结合随附诸图阅读时，得以自以下详细描述最佳地理解本揭示案。应强调，根据行业上的标准实务，各种特征并未按比例绘制且仅用于说明目的。事实上，为了论述清楚，可任意地增大或减小各种特征的尺寸。
图1A、图1B及图1C绘示制造极紫外线(EUV)光罩坯体的操作；
图2A、图2B及图2C绘示在极紫外线(EUV)光罩坯体的不同制造制程中的操作；
图3示意性地绘示对图1C或图2C的光罩坯体执行的电子束(electron-beam,e-beam)微影制程；
图4示意性地绘示其中将图1C或图2C的光罩坯体暴露于电浆的电浆蚀刻制程；
图5A、图5B及图5C绘示根据本揭示案的实施例的制造极紫外线(EUV)反射式光罩坯体的操作；
图5D示出根据本揭示案的实施例的屏蔽板的示意图；
图6A、图6B及图6C绘示根据本揭示案的实施例的制造图5C的极紫外线(EUV)反射式光罩坯体的操作；
图7A、图7B、图7C及图7D绘示根据本揭示案的实施例的制造包括保护层的极紫外线(EUV)反射式光罩坯体的操作；
图8示意性地绘示对图5C的光罩坯体执行的电子束(e-beam)微影制程；
图9示意性地绘示包括图5C的光罩坯体的电浆蚀刻制程；
图10A、图10B、图10C、图10D、图10E、图10F、图10G及图10H绘示根据所揭示实施例的用于使用图5C的光罩坯体来制造极紫外线(EUV)反射式光罩(此光罩用于制造半导体元件)的操作；
图11A、图11B、图11C、图11D、图11E、图11F、图11G及图11H绘示根据所揭示实施例的用于使用图7D的光罩坯体来制造极紫外线(EUV)反射式光罩(此光罩用于制造半导体元件)的操作。
【符号说明】
100:极紫外线(EUV)反射式光罩坯体/光罩坯体
101:第一电极
102:基板
103:第二电极
104:多层反射层
105:背侧涂层
106:覆盖层
107:周边区域
108:吸收层
110:硬遮罩层
111:离子束
113:溅射离子
301:光阻层
302:接地引脚
303:开口
305:开口
307:第二光阻层
311:二次电子
402:电浆
500:极紫外线(EUV)反射式光罩坯体/光罩坯体
501:开口
502:屏蔽板
700:极紫外线(EUV)反射式光罩坯体/光罩坯体
701:保护层
1000:极紫外线(EUV)反射式光罩/光罩
1100:极紫外线(EUV)反射式光罩/光罩
A:电子流动
具体实施方式
以下揭示内容提供用于实施所提供标的的不同特征的许多不同实施例或实例。以下描述元件及布置的特定实例以简化本揭示案。当然，此些仅为实例，且并不意欲为限制性的。举例而言，在如下描述中第一特征在第二特征之上或在第二特征上形成可包括其中第一特征与第二特征形成为直接接触的实施例，且亦可包括其中额外特征可在第一特征与第二特征之间形成而使得第一特征与第二特征可不直接接触的实施例。另外，本揭示案可在各种实例中重复元件符号及/或字母。此重复是出于简化及清楚目的，且其自身并不表示所论述的各种实施例及/或配置之间的关系。
另外，为了便于描述，可在本文中使用诸如“在……下面”、“在……下方”、“下部”、“在……上方”、“上部”及其类似术语的空间相对术语，以描述如诸图中所绘示的一个元件或特征与另一(另外)元件或特征的关系。除了诸图中所描绘的定向以外，此些空间相对术语意欲涵盖元件在使用中或操作中的不同定向。装置可以其他方式定向(旋转90度或以其他定向)，且可同样相应地解释本文中所使用的空间相对描述词。另外，术语“由……制成”可意谓“包括”或“由……组成”。在本揭示案中，短语“A、B及C中的一者”意谓“A、B及/或C”(A、B、C、A与B、A与C、B与C，或A、B及C)，且并不意谓来自A的一个元件、来自B的一个元件以及来自C的一个元件，除非另有描述。
图1A、图1B及图1C绘示制造极紫外线(EUV)反射式光罩坯体100的操作。光罩坯体为将用于制造光罩的堆叠构件，其尚未经图案化。光罩坯体100经图案化以获得可用以使用微影曝光工具(例如，极紫外线(EUV)微影曝光工具)制造半导体元件的光罩(例如，反射式光罩，亦称作反射性主光罩或反射式光罩)。
使用离子束沉积(ion beam deposition；IBD)或离子束溅射(ion beamsputtering；IBS)制程来制造EUV反射式光罩坯体，以用于在基板102上按顺序形成EUV反射式光罩坯体100的不同层。离子束沉积(IBO)或离子束溅射(IBS)制程是在真空条件下使用沉积装置执行的。
当使用离子束沉积形成不同层时，基板102定位在第一电极101(例如，阴极)上。选择基板102以最小化由增强的照明辐射所导致的光罩加热引起的影像失真。在一些实施例中，基板102包括低热膨胀材料(low thermal expansion material,LTEM)。低热膨胀材料包括熔融石英、碳化硅、氧化硅-氧化钛合金及/或此项技术中所已知的其他适当低热膨胀材料。或者，取决于光罩的设计要求，基板102包括其他材料，诸如石英或玻璃。基板102包括具有低缺陷水平及平滑表面的材料。在一些实施例中，基板102及形成于基板102上的不同层的大小(长度×宽度)在150cm至152cm之间的范围中。在一些实施例中，基板102及形成于基板102上的不同层的大小(长度×宽度)为152cm×152cm。在其他实施例中，基板102及形成于基板102上的不同层的大小为150cm×150cm。
EUV反射式光罩坯体100包括沉积在基板102上的多层反射层(reflectivemultilayer,RML)104。多层反射层104经设计成反射导向至基板102的辐射光。在一个实施例中，多层反射层104包括沉积在基板102的顶部上的两种材料的交替层，以充当最大化辐射光(诸如，具有13.5nm波长EUV)的反射的布拉格反射器(Bragg reflector)。选择交替层中的两种材料的组合，以在两个层之间提供大的折射率差(例如，根据菲涅耳方程式在两个层的界面处实现大的反射率)，但为此些层提供小的消光系数(例如，用以最小化吸收)。
将沉积在基板102之上的包括用于多层反射层104的不同材料的一或更多个靶材形成定位在基板102之上的第二电极103(例如，阳极)。包括在沉积装置中的离子源产生离子束111。此离子源为高频(HF)离子源，然而，亦可使用其他类型的离子源。为了产生离子束，向离子源提供期望的溅射气体，且其通过与被电感耦合的电磁场加速的电子的原子碰撞而在离子源内部电解离。所产生的离子包括离子束111且朝向靶材(亦即，第二电极103)聚焦。离子束111中的离子撞击第二电极103的靶材料中的一者，此靶材料包括用于多层反射层104的不同材料(例如，Mo、Si及Ru)。离子束111中的离子与包括第二电极103的材料之间的碰撞产生靶原子。溅射或汽化靶材的此制程称作溅射制程。沉积装置装配有多个不同的靶材(第二电极103)，用于产生用于形成多层反射层104的不同层的不同靶原子。因此，溅射制程可改为另一靶材，而无需中断真空。在一些实施例中，离子束自一个靶材移动至另一靶材，或靶材移动，以使得离子束撞击不同材料。溅射离子113的至少一部分在基板102的方向上自第二电极103出现。溅射离子113撞击基板102以在基板102上形成第二电极103的材料层。
多层反射层104的层交替地沉积在基板102上。在一些实施例中，且如所绘示，多层反射层104包括钼-硅(Mo/Si)层对，其是通过轰击作为第二电极103的Mo及Si靶材而形成的。在其他实施例中，多层反射层104包括通过轰击Mo及Be靶材而形成的钼-铍(Mo/Be)层对。取决于入射在EUV反射式光罩上的光(诸如，极紫外线(EUV)辐射)的波长及入射角来调整多层反射层104的每个层对中的每一层的厚度，以使得光罩实现自多层反射层104的不同界面处反射的光的最大相长干涉。大体而言，多层反射层104的反射率随着多层反射层的层对的数目增大而增大。因此，原则上，若层对的数目足够大并且此些层的材料的消光系数接近于零，则多层反射层104的反射率可接近100％，而与层对中的层材料的折射率的差无关。然而，在EUV波长范围内，可实现的最高反射率受多层反射层104的层所采用的材料的消光系数限制。在一些实施例中，多层反射层104的层对的数目的范围为自二十至八十。在某些实施例中，为了实现多层反射层104的最大可实现反射率(通过所选材料)的90％以上并最小化光罩坯体制造时间及成本，多层反射层104包括约四十个层对，诸如，四十个Mo/Si对。在一些实施例中，Mo/Si对包括具有3nm至5nm(例如，约4nm)的厚度的硅层，及具有2nm至4nm(例如，约3nm)的厚度的钼层。在某些实施例中，多层反射层104包括约40个Mo/Si膜对，且每一Mo/Si膜对具有约7nm的总厚度。或者，取决于光罩的反射率规格，多层反射层104包括任何其他数目个层对。
通过轰击由第二电极103组成的对应靶材，在多层反射层104上沉积覆盖层106。因为覆盖层106具有与吸收层不同的蚀刻特性，所以覆盖层106为多层反射层104提供保护。同时，覆盖层会限制来自于多层反射层104的EUV反射率降级。在一些实施例中，且如所绘示，覆盖层106是由使用对应Ru靶材沉积的钌Ru(或Ru合金)制成。在一些实施例中，覆盖层106包括钌与适当金属“M”的合金(RuM合金)，其中金属“M”为高度不与氧反应的。在一些实施例中，覆盖层106的RuM合金呈非晶结构。在一些实例中，覆盖层106包括Ru与铂(Pt)的合金(RuPt合金)。在一些实施例中，RuM合金的金属“M”为Po、Hg、Os、Rh、Pd、Ir、Nb、Pt、Zr、V、Mn、Ta或其组合中的一者。在一些实施例中，覆盖层106的厚度的范围在约2nm与约5nm之间。
在一些实施例中，覆盖层106由Si制成。在一些实施例中，Si层形成在多层反射层104上。在其他实施例中，多层反射层104的最顶层为Si层，此Si层具有比多层反射层104的其他Si层的厚度大的厚度。在一些实施例中，顶部Si层具有在自约5nm至约15nm的范围中的厚度。
参考图1B，EUV反射式光罩坯体100包括形成在覆盖层106上的吸收层108。通过轰击由第二电极103组成的对应靶材，在覆盖层106上沉积吸收层108。吸收层108经设计成在微影曝光制程期间吸收辐射(诸如，EUV光)。在微影期间，辐射在EUV反射式光罩坯体100经图案化用于形成光罩时穿过吸收层108中的开口，且被多层反射层104反射。因此，由光罩限定的电路图案成像至形成于基板之上的光阻层。在一些实施例中，吸收层108包括钽硼氮化物(TaBN)。在某些实施例中，吸收层108包括由TaBN制成的第一层，及形成在第一层上的由TaBO制成的第二层。在一些实施例中，第二层具有比第一层小的厚度。在其他实施例中，吸收层108包括铬(Cr)、氧化铬(CrO)、氮化铬(CrN)、氮化钛(TiN)、氮化钽(TaN)、钽(Ta)、TaHf、TaGe、HfO2、Ni、NiO、TaCo、TaCoO、钽与硅基材料(例如，TaSiON、TaBSi)、基于钽硼氧化物的材料(例如，TaBO)、钛(Ti)或铝-铜(Al-Cu)、钯、氧化铝(AlO)、钼(Mo)，及其他适当材料。在又一实施例中，吸收层108包括多个层。在一些实施例中，吸收层108是通过诸如溅射沉积、CVD、PVD或ALD的沉积技术沉积的，且通过适当程序(诸如，电子束微影制程及蚀刻)图案化。
参考图1C，EUV反射式光罩坯体100包括形成在吸收层108上的硬遮罩层110。通过轰击由第二电极103组成的对应靶材，在吸收层108上沉积硬遮罩层110。硬遮罩层110包括氧氮化铬(CrON)。在其他实施例中，硬遮罩层110包括氮化铬(CrN)或TaBO。硬遮罩层110是通过化学气相沉积(CVD)或物理气相沉积(PVD)(包括溅射)形成的。硬遮罩层110可具有在约5nm至10nm的范围中的厚度。
在一些实施例中，在基板102的与前表面相对的背侧表面上沉积背侧涂层105。在一些实施例中，背侧涂层105用以通过静电夹持来固定用于光微影操作的光罩。在实施例中，背侧涂层105由化合物形成，此化合物包括氮化铬或用于光罩的静电夹持的任何适当材料。
图2A、图2B及图2C绘示在用于微影曝光工具(例如，极紫外线(EUV)微影曝光工具)中的光罩坯体100的制造制程中的操作。如所绘示，在图2A中，类似于参考图1A所论述的制程，使用离子束沉积技术在基板102上沉积多层反射层104。
参考图2B，通过溅射制程在多层反射层104上沉积覆盖层106。参考图2C，吸收层108形成在覆盖层106上，且硬遮罩层110形成在吸收层108上。吸收层108及硬遮罩层110各自通过溅射形成。与图1A不同，在图2A及图2B中，靶材包括用于多层反射层104的两种材料，且接着改变靶材用于覆盖层(例如，设置在不同腔室中)。
为了在如以上所制造的光罩坯体上制造电路图案，在光罩坯体100上形成抗蚀剂。在形成光罩时，光罩坯体100(更特定言之吸收层108)经由抗蚀剂被图案化，以诸如根据IC设计布局限定吸收层108上的电路图案。使用电子束(e-beam)微影(亦称作电子束(e-beam)写入)来执行图案化。抗蚀剂对电子敏感，且电子束改变了抗蚀剂的溶解度，从而使得能够通过将抗蚀剂浸没在溶剂中来选择性地移除抗蚀剂的经暴露或未经暴露区域。在微影曝光制程期间，入射在光罩上的辐射(诸如，EUV光)穿过吸收层108的开口且被多层反射层104反射。电路图案因此成像至形成于基板之上的光阻层。
在电子束(e-beam)微影制程期间观察到二次电子散射效应，其中二次电子在光罩坯体100中产生。图3示意性地绘示对光罩坯体100执行的电子束(e-beam)微影制程及由此产生的二次电子311。二次电子311的产生增大了光罩坯体100的表面电压。二次电子散射亦降低了光罩坯体100的对比度及解析度。另外，二次电子散射导致不良的临界尺寸(CD)均匀性。
为了降低表面电压，接地引脚(亦称作放电引脚)302与光罩坯体100的最外层接触，以减少光罩坯体100中的二次电子311。举例而言，接地引脚302与穿过光阻层301的硬遮罩层110接触。通过箭头A指示二次电子311至接地引脚302的流动。然而，硬遮罩层110可能不具有足够的导电性，且因此，二次电子311的减少可能受限。
亦使用电浆蚀刻制程来执行吸收层108的图案化。电浆蚀刻导致光罩坯体100中的不均匀的电压增大。在电浆蚀刻中，在靶材(在此情形下为光罩坯体100)处喷射(以脉冲)适当气体混合物的高速电浆流。电浆源(称为蚀刻物质)可为带电的(离子)或中性的(原子或自由基)。在此制程期间，电浆在室温下由被蚀刻材料的元素与电浆所产生的反应性物质之间的化学反应产生挥发性蚀刻产物。最终，电浆的原子将其自身嵌入靶材表面或恰好嵌入靶材表面下方，从而修改了靶材的物理性质。
图4示意性地绘示其中将光罩坯体100暴露于电浆402的电浆蚀刻制程。如通过虚线圈所指示，除了光罩坯体100的表面以外，吸收层108及硬遮罩层110的侧壁亦暴露于电浆402。此导致吸收层108及硬遮罩层110中的不均匀电压分布，且此导致降低的临界尺寸(CD)均匀性。
本揭示案的实施例是针对减小光罩坯体中的硬光罩及吸收层中的每一者的沉积面积。根据实施例，硬遮罩层及吸收层的沉积面积为148cm×148cm。在其他实施例中，硬遮罩层及吸收层的沉积面积为146cm×146cm。在另外实施例中，硬遮罩层及吸收层的沉积面积为147cm×147cm。减小沉积面积，以暴露覆盖层。接地引脚可与覆盖层接触以减小光罩的表面电压。因为覆盖层为相对良好的导体，所以可更有效地减小表面电压。减小表面电压提供了更佳的临界尺寸(critical dimension，CD)均匀性。
图5A、图5B及图5C绘示根据本揭示案的实施例的制造极紫外线(EUV)反射式光罩坯体500的操作。用于制造光罩坯体500的操作在一些方面类似于用于制造图1A、图1B及图1C中的光罩坯体100的操作，且因此可参考图1A、图1B及图1C更佳地理解，其中相同数字表示相同元件且不再详细描述。光罩坯体500经进一步图案化，以获得用于使用微影曝光工具(例如，极紫外线(EUV)微影曝光工具)制造半导体元件的光罩(或主光罩)。如所绘示，光罩坯体500包括基板102(其包括低热膨胀材料(LTEM))，及使用溅射制程沉积在基板102上的多层反射层104，如上文所述。多层反射层104经设计成反射导向至基板102的辐射光。使用溅射制程在多层反射层104上沉积覆盖层106。在基板102的与前表面相对的背侧表面上沉积背侧涂层105。基板102、多层反射层104、覆盖层106及背侧涂层105中的每一者具有范围在150cm至152cm之间的大小(长度×宽度)。在一些实施例中，基板102、多层反射层104、覆盖层106及背侧涂层105中的每一者具有152cm×152cm或150cm×150cm的大小(长度×宽度)。
在形成吸收层108之前，将屏蔽板502定位在包括基板102、多层反射层104、覆盖层106及背侧涂层105的组件之上。确定屏蔽板502的大小或形状(或以其他方式配置)，以使得吸收层108形成为具有比基板102、多层反射层104、覆盖层106及背侧涂层105中的每一者小的长度或宽度尺寸。
图5D为绘示定位在包括基板102、多层反射层104、覆盖层106及背侧涂层105的组件之上的屏蔽板502的平面图。如所绘示，屏蔽板502具有带有开口501的框架形状，且屏蔽板502定位成与基板102、多层反射层104、覆盖层106及背侧涂层105重叠。屏蔽板502被定位成使得吸收层108及硬遮罩层110形成为具有期望厚度且当形成时不接触屏蔽板502。在其他实施例中，如以下进一步论述，屏蔽板502为环形或环状，或可具有可暴露覆盖层106的周边区域107的任何期望形状。确定开口501的大小或形状，以使得吸收层108形成为具有比基板102、多层反射层104、覆盖层106及背侧涂层105中的每一者小的长度或宽度尺寸。换言之，屏蔽板502限制了覆盖层106的面积，形成吸收层108的材料在溅射制程期间沉积在此覆盖层106上。如所绘示，沉积吸收层108以使得覆盖层106的周边区域107被暴露。在一些实施例中，覆盖层106的整个周边被暴露。在替代实施例中，未暴露覆盖层106的整个周边，且替代地，周边区域107的一部分被暴露而覆盖层106的其余周边区域107被吸收层108覆盖。如以下所论述，经暴露周边区域107或经暴露部分的大小使得接地引脚302可与覆盖层106接触。在一些实施例中，屏蔽板502包括陶瓷材料，例如，石英或其他类型的陶瓷。然而，可将任何其他适当材料用于屏蔽板502。
在实施例中，确定屏蔽板502的开口501的大小，以使得吸收层108形成为具有在146cm至148cm之间的范围中的尺寸(长度×宽度)。在一些实施例中，确定屏蔽板502的开口501的大小，以使得吸收层108形成为具有148cm×148cm的尺寸(长度×宽度)。在其他实施例中，确定屏蔽板502的开口501的大小，以使得吸收层108形成为具有尺寸146cm×146cm。在另外实施例中，确定屏蔽板502的开口501的大小，以使得吸收层108形成为具有尺寸147cm×147cm。
屏蔽板502亦用于形成硬遮罩层110，使得硬遮罩层110形成为具有比基板102、多层反射层104、覆盖层106及背侧涂层105中的每一者小的长度或宽度尺寸。硬遮罩层110的尺寸与吸收层108的尺寸相同或大体上类似(+/-0.5cm)。在一些实施例中，硬遮罩层110形成为具有尺寸148cm×148cm。在其他实施例中，硬遮罩层110形成为具有尺寸146cm×146cm。在另外实施例中，硬遮罩层110形成为具有尺寸147cm×147cm。如所绘示，硬遮罩层110亦暴露了覆盖层106的周边部分。在一些实施例中，类似于图1A或图2A，第二电极103包括用于吸收层及硬遮罩层的两种不同材料靶材。在此情形下，没必要相对于基板移动屏蔽板502，且因此吸收层及硬遮罩层形成为彼此良好对准。尽管将吸收层108及硬遮罩层110的尺寸指示为范围在146cm至148cm之间，但实施例并不限于此。可视应用及设计要求所需要来增大或减小吸收层108及硬遮罩层110的尺寸，此取决于处理设备(例如，扫描仪)的设计限制，且只要覆盖层106的足够部分被暴露以用于连接接地引脚302(参见图8)即可。
图6A、图6B及图6C绘示根据本揭示案的实施例的制造用于微影曝光工具(例如，极紫外线(EUV)微影曝光工具)中的极紫外线(EUV)反射式光罩坯体500的操作。图6A、图6B及图6C中所绘示的操作在一些方面类似于图5A、图5B及图5C中所绘示的操作，且因此可参考图5A、图5B及图5C更佳地理解，其中相同数字表示相同元件且不再详细描述。如所绘示，在图6A中，使用离子束沉积在基板102上形成多层反射层104。在基板102的与前表面相对的背侧表面上形成背侧涂层105。参考图6B，如上所述，使用溅射制程在多层反射层104上形成覆盖层106。基板102、多层反射层104、覆盖层106及背侧涂层105中的每一者具有范围在150cm至152cm之间的大小(长度×宽度)。在一些实施例中，基板102、多层反射层104、覆盖层106及背侧涂层105中的每一者具有152cm×152cm或150cm×150cm的大小(长度×宽度)。
在形成吸收层108及硬遮罩层110之前，将屏蔽板502定位在包括基板102、多层反射层104、覆盖层106及背侧涂层105的组件之上。
参考图6C，吸收层108形成在覆盖层106上，且硬遮罩层110形成在吸收层108上。吸收层108及硬遮罩层110各自通过溅射形成。确定屏蔽板502的大小或形状(或以其他方式配置)，以使得吸收层108及硬遮罩层110形成为具有比基板102、多层反射层104、覆盖层106及背侧涂层105中的每一者小的长度或宽度尺寸。在一些实施例中，确定屏蔽板502的开口501的大小，以使得吸收层108及硬遮罩层110形成为具有尺寸148cm×148cm。在其他实施例中，确定屏蔽板502的开口501的大小，以使得吸收层108及硬遮罩层110形成为具有尺寸146cm×146cm。在另外实施例中，确定屏蔽板502的开口501的大小，以使得吸收层108及硬遮罩层110形成为具有尺寸147cm×147cm。如所绘示，吸收层108及硬遮罩层110暴露覆盖层106的周边部分。在一些实施例中，覆盖层106的整个周边被暴露。在替代实施例中，暴露周边区域107的一部分，而覆盖层106的其余周边区域107被吸收层108覆盖。
在一些其他实施例中，在沉积多层反射层之前，在基板之上形成保护层。如在本文中别处所论述，在其中基板上的层被移除的情况下，保护层在EUV曝光期间保护基板。在无保护层的情况下，在EUV曝光期间会释放来自基板的SiO2颗粒。其次，保护层用作导电层且提供至接地引脚的导电路径，以用于减少在电子束微影期间所产生的二次电子。
图7A、图7B、图7C及图7D绘示根据本揭示案的实施例的制造包括保护层701的极紫外线(EUV)反射式光罩坯体700的操作。光罩坯体700经进一步图案化，以用于使用微影曝光工具(例如，极紫外线(EUV)微影曝光工具)制造半导体元件。光罩坯体700在一些方面类似于图5A至图5C中的光罩坯体500，且因此可参考图5A至图5C更佳地理解，其中相同数字表示相同元件且不再详细描述。图7A、图7B、图7C及图7D中所绘示的操作在一些方面类似于图5A、图5B及图5C以及图6A、图6B及图6C中所绘示的操作，且因此可参考图5A、图5B及图5C以及图6A、图6B及图6C更佳地理解，其中相同数字表示相同元件且不再详细描述。如图7A中所绘示，光罩坯体700包括形成在基板102上的保护层701。在一些实施例中，保护层701是由使用溅射所沉积的钌Ru(或Ru合金)制成。在一些实施例中，保护层701的厚度的范围在约2nm与约5nm之间。保护层701形成为具有范围在150cm至152cm之间的尺寸(长度×宽度)。在一些实施例中，类似于基板102的尺寸，保护层701具有尺寸(长度×宽度)152cm×152cm或150cm×150cm。
如所绘示，在图7B中，使用离子束溅射或其他方法在保护层701上沉积多层反射层104。在基板102的与前表面相对的背侧表面上沉积背侧涂层105。
参考图7C，通过离子束溅射在多层反射层104上沉积覆盖层106。在其他实施例中，使用化学气相沉积(CVD)或物理气相沉积(PVD)(包括溅射)。基板102、保护层701、多层反射层104、覆盖层106及背侧涂层105中的每一者具有范围在150cm至152cm之间的尺寸(长度×宽度)。在一些实施例中，基板102、保护层701、多层反射层104、覆盖层106及背侧涂层105中的每一者具有152cm×152cm或150cm×150cm的尺寸(长度×宽度)。
参考图7D，吸收层108形成在覆盖层106上，且硬遮罩层110形成在吸收层108上。在一些实施例中，吸收层108及硬遮罩层110各自通过离子束溅射形成。在形成吸收层108及硬遮罩层110之前，将屏蔽板502定位在包括基板102、保护层701、多层反射层104、覆盖层106及背侧涂层105的组件之上。
确定屏蔽板502的开口501的大小或形状(或以其他方式配置)，以使得吸收层108及硬遮罩层110形成为具有比基板102、保护层701、多层反射层104、覆盖层106及背侧涂层105中的每一者小的长度或宽度尺寸。
在一些实施例中，确定屏蔽板502的开口501的大小，以使得吸收层108及硬遮罩层110形成为具有尺寸148cm×148cm。在其他实施例中，确定屏蔽板502的开口的大小，以使得吸收层108及硬遮罩层110形成为具有尺寸146cm×146cm。在另外实施例中，确定屏蔽板502的大小，以使得吸收层108及硬遮罩层110形成为具有尺寸147cm×147cm。如所绘示，吸收层108及硬遮罩层110暴露覆盖层106的部分。在一些实施例中，覆盖层106的整个周边被暴露。在替代实施例中，暴露周边区域107的一部分，而覆盖层106的其余周边区域107被吸收层108覆盖。
图8示意性地绘示对光罩坯体500执行的电子束(e-beam)微影制程及由此产生的二次电子311。接地引脚302与光罩坯体100的覆盖层106接触。如图8中所示，在光罩坯体500的周边处，覆盖层106之上表面被暴露。接地引脚302与覆盖层106接触，以使光罩坯体500中的二次电子311放电，借此减小表面电压。在一些实施例中，经由光阻层301接触接地引脚302。通过箭头A指示二次电子311经由覆盖层106至接地引脚302的流动。因为覆盖层106为相对良好的导体，所以相对于图3中的配置而言得以更高效地减小表面电压。
图9示意性地绘示包括光罩坯体500的电浆蚀刻制程。如所示出，光阻层301覆盖吸收层108及硬遮罩层110的侧壁，且此些侧壁因而未暴露于电浆402。因此，在吸收层108及硬遮罩层110中存在更均匀的电压分布，且此导致改良的临界尺寸(CD)均匀性。
应注意，尽管图8及图9分别绘示对光罩坯体500执行的电子束(e-beam)微影制程及电浆蚀刻制程，但实施例并不限于此且可等同地应用于光罩坯体700。
图10A至图10H绘示根据本揭示案的实施例的用于使用光罩坯体500制造极紫外线(EUV)反射式光罩1000(参见图10H)(此光罩用于制造半导体元件)的操作。应理解，可在图10A至图10H中所示的制程之前、在其期间以及在其之后提供额外操作，且可替换或消除以下所述操作中的一些而获得方法的额外实施例。操作/制程的次序可互换，且可以不同顺序执行操作/制程中的至少一些。可在时间上重叠地或几乎同时地执行至少两个或更多个操作/制程。
在图10A中，在光罩坯体500上沉积光阻层301，用于覆盖硬遮罩层110及覆盖层106的上表面，并覆盖吸收层108的侧壁。如图10B中所绘示，使用电子束微影来图案化光阻层301。在电子束微影期间，接地引脚302与覆盖层106接触，以减少由于电子束(e-beam)微影制程产生的二次电子。
在图10C中，使光阻层301显影，以暴露通过电子束(e-beam)微影制程所形成的光阻层301中的图案。在图10D中，蚀刻硬遮罩层110的被图案化的光阻层301暴露的部分，借此在硬遮罩层110中形成暴露吸收层108的部分的开口303。使用适当的剥离或电浆灰化操作移除其余的光阻层301。在其他实施例中，使用适当溶剂来移除光阻层301。在一些其他实施例中，通过氧电浆灰化操作移除光阻层301。
在图10E中，执行蚀刻操作以移除吸收层108的被硬遮罩层110中的开口303暴露的部分。此蚀刻操作在吸收层108中形成开口305，此些开口305暴露了覆盖层106的表面。在一些实施例中，接着剥离硬遮罩层110。
在吸收层108中形成电路图案之后或在其之前，形成环绕电路图案的黑色边框图案。在图10F中，在吸收层108之上沉积第二光阻层307，且此第二光阻层307经图案化以暴露吸收层108在先前蚀刻操作之后所剩余的部分。举例而言，如所绘示，吸收层108在先前蚀刻操作之后所剩余的外部部分经由吸收层108暴露，而吸收层108的在此些外部部分之间的部分被第二光阻层307覆盖。
在图10G中，使用第二光阻层307中的图案，蚀刻吸收层108、覆盖层106及多层反射层104以暴露基板102的部分，借此形成黑色边框图案。在图10H中，使用已知技术剥离第二光阻层307，并获得光罩1000。在一些实施例中，光罩1000经受检查及修复制程。
图11A至图11H绘示根据本揭示案的实施例的用于使用光罩坯体700制造极紫外线(EUV)反射式光罩1100(此光罩用于制造半导体元件)的操作。应理解，可在图11A至图11H中所示的制程之前、在其期间以及在其之后提供额外操作，且可替换或消除以下所述操作中的一些而获得方法的额外实施例。操作/制程的次序可互换，且可以不同顺序执行操作/制程中的至少一些。可在时间上重叠地或几乎同时地执行至少两个或更多个操作/制程。
图11A至图11H中的操作在一些方面类似于图10A至图10H中的操作，且因此可参考图10A至图10H更佳地理解，其中相同数字表示相同元件且不再详细描述。
当暴露于辐射(例如，EUV辐射)时，保护层701保护基板102。在无保护层701的情况下，基板102的部分被暴露。此导致来自基板102的SiO2颗粒在曝光期间被释放。另外，保护层701(包括钌Ru(或Ru合金))用作导电层，且在电子束缺陷检查期间提供至接地引脚302的导电路径。接地引脚302与覆盖层106接触，以减少在电子束微影制程期间所产生的二次电子。因为基板102为不良电导体，所以无法经由接地引脚有效地减少光罩1100中的二次电子。保护层701提供导电路径，用于减少光罩1100中的二次电子。
应将理解，未必已在本文中论述了所有优势，对于所有实施例或实例而言无特定优势为必需，且其他实施例或实例可提供不同优势。
本揭示案的一个实施例为一种反射式光罩坯体，其包括基板、设置在基板上的多层反射层、设置在多层反射层上的覆盖层，及设置在覆盖层上的吸收层。吸收层在平面图中具有比覆盖层小的长度或宽度尺寸，且覆盖层的部分自吸收层暴露。在一些实施例中，在吸收层上形成硬遮罩层。此硬遮罩层具有与吸收层相同的长度及宽度尺寸，且覆盖层的部分被硬遮罩层暴露。在一些实施例中，吸收层及硬遮罩层的尺寸在146cm至148cm之间。在一些实施例中，基板、多层反射层及覆盖层中的每一者的尺寸的范围在150cm至152cm之间。在一些实施例中，覆盖层包括钌或钌的合金。在一些实施例中，钌的合金为钌与选自由Po、Hg、Os、Rh、Pd、Ir、Nb、Pt、Zr、V、Mn及Ta组成的群组的至少一者的合金。在一些实施例中，在基板上且在基板与多层反射层之间设置保护层。
本揭示案的另一实施例为一种制造光罩坯体的方法，其包括在基板上形成多层反射层；在多层反射层上形成覆盖层；及在覆盖层上形成吸收层，此吸收层在平面图中具有比覆盖层小的长度或宽度尺寸，且吸收层暴露覆盖层的部分。在一些实施例中，此方法进一步包括在吸收层上形成硬遮罩层。此硬遮罩层具有与吸收层相同的长度及宽度尺寸，且硬遮罩层暴露覆盖层的部分。在一些实施例中，硬遮罩层暴露覆盖层的被吸收层暴露的同一部分。在一些实施例中，吸收层及硬遮罩层的尺寸的范围在146cm至148cm之间。在一些实施例中，基板、多层反射层及覆盖层中的每一者的尺寸的范围在150cm至152cm之间。在一些实施例中，覆盖层包括钌或钌的合金。在一些实施例中，钌的合金为钌与选自由Po、Hg、Os、Rh、Pd、Ir、Nb、Pt、Zr、V、Mn及Ta组成的群组的至少一者的合金。在一些实施例中，此方法进一步包括在基板上且在基板与多层反射层之间形成保护层。
本揭示案的又一实施例为一种制造光罩坯体的方法，其包括在基板上形成多层反射层；在多层反射层上形成覆盖层；将屏蔽板定位在覆盖层之上，此屏蔽板包括开口；及经由开口在覆盖层上形成吸收层。确定开口的大小以使得形成于覆盖层中的吸收层在平面图中具有比覆盖层小的长度或宽度尺寸，且吸收层暴露覆盖层的部分。在一些实施例中，此方法进一步包括经由此开口在吸收层上形成硬遮罩层。此硬遮罩层具有与吸收层相同的长度及宽度尺寸，且硬遮罩层暴露覆盖层的部分。在一些实施例中，形成硬遮罩层包括在吸收层上形成硬遮罩层以使得硬遮罩层暴露覆盖层的被吸收层暴露的同一部分。在一些实施例中，此方法进一步包括图案化光罩坯体以获得用于制造半导体电路的反射式光罩。在一些实施例中，此方法进一步包括在基板上且在基板与多层反射层之间形成保护层。
前文概述了若干实施例或实例的特征，使得熟悉此项技术者可较佳理解本揭示案的态样。熟悉此项技术者应了解，他们可容易地使用本揭示案作为设计或修改用于实现相同目的及/或达成本文中所介绍的实施例或实例的相同优势的其他制程及结构的基础。熟悉此项技术者亦应认识到，此些等效构造不脱离本揭示案的精神及范畴，且他们可在不脱离本揭示案的精神及范畴的情况下在本文进行各种改变、代替及更改。

Claims (20)

1.一种反射式光罩坯体，其特征在于，包括：
一基板；
一多层反射层，设置在该基板上；
一覆盖层，设置在该多层反射层上；以及
一吸收层，设置在该覆盖层上，其中
该吸收层在一平面图中具有比该覆盖层小的长度或宽度尺寸，以及
该覆盖层的部分自该吸收层暴露。
2.根据权利要求1所述的反射式光罩坯体，其特征在于，进一步包括：
形成在该吸收层上的一硬遮罩层，其中该硬遮罩层具有与该吸收层相同的长度及宽度尺寸，且该覆盖层的部分通过该硬遮罩层暴露。
3.根据权利要求2所述的反射式光罩坯体，其特征在于，该吸收层及该硬遮罩层的尺寸在146cm至148cm之间。
4.根据权利要求1所述的反射式光罩坯体，其特征在于，该基板、该多层反射层及该覆盖层中的每一者的尺寸的范围在150cm至152cm之间。
5.根据权利要求1所述的反射式光罩坯体，其特征在于，该覆盖层包括钌或钌的一合金。
6.根据权利要求5所述的反射式光罩坯体，其特征在于，钌的该合金为钌与选自由Po、Hg、Os、Rh、Pd、Ir、Nb、Pt、Zr、V、Mn及Ta组成的群组的至少一者的一合金。
7.根据权利要求1所述的反射式光罩坯体，其特征在于，进一步包括设置在该基板上且在该基板与该多层反射层之间的一保护层。
8.一种制造光罩坯体的方法，其特征在于，包括：
在一基板上形成一多层反射层；
在该多层反射层上形成一覆盖层；以及
在该覆盖层上形成一吸收层，该吸收层在一平面图中具有比该覆盖层小的长度或宽度尺寸，且该吸收层暴露该覆盖层的部分。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，进一步包括：
在该吸收层上形成一硬遮罩层，其中该硬遮罩层具有与该吸收层相同的长度及宽度尺寸，且该硬遮罩层暴露该覆盖层的部分。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，该硬遮罩层暴露该覆盖层的被该吸收层暴露的同一部分。
11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，该吸收层及该硬遮罩层的尺寸的范围在146cm至148cm之间。
12.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，该基板、该多层反射层及该覆盖层中的每一者的尺寸的范围在150cm至152cm之间。
13.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，该覆盖层包括钌或钌的合金。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，该钌的合金为钌与选自由Po、Hg、Os、Rh、Pd、Ir、Nb、Pt、Zr、V、Mn及Ta组成的群组的至少一者的合金。
15.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，进一步包括：
在该基板上且在该基板与该多层反射层之间形成一保护层。
16.一种制造光罩坯体的方法，其特征在于，包括：
在一基板上形成一多层反射层；
在该多层反射层上形成一覆盖层；
将一屏蔽板定位在该覆盖层之上，该屏蔽板包括一开口；以及
经由该开口在该覆盖层上形成一吸收层，其中确定该开口的大小以使得形成于该覆盖层中的该吸收层在一平面图中具有比该覆盖层小的长度或宽度尺寸，且该吸收层暴露该覆盖层的部分。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，进一步包括：
经由该开口在该吸收层上形成一硬遮罩层，该硬遮罩层具有与该吸收层相同的长度及宽度尺寸，且该硬遮罩层暴露该覆盖层的部分。
18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，形成该硬遮罩层包括在该吸收层上形成该硬遮罩层以使得该硬遮罩层暴露该覆盖层的被该吸收层暴露的同一部分。
19.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，进一步包括：
图案化该光罩坯体以获得用于制造一半导体电路的一反射式光罩。
20.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，进一步包括：在该基板上且在该基板与该多层反射层之间形成一保护层。
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