CN115485616A - 远紫外掩模吸收材料 - Google Patents
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Abstract
公开了远紫外(EUV)掩模坯料、远紫外掩模坯料制造方法和生产系统。EUV掩模坯料包括基板；基板上的反射层的多层堆叠物；反射层的多层堆叠物上的覆盖层；和覆盖层上的吸收剂层，吸收剂层由碳和锑制成。
Description
技术领域
本公开内容一般地涉及远紫外光刻，且更具体地涉及具有合金吸收剂的远紫外掩模坯料和制造方法。
背景技术
远紫外(EUV)光刻，也称为软X光投射平板印刷术，可用于制造0.0135微米与更小的最小特征结构尺寸的半导体装置。然而，远紫外光，通常在5至100纳米的波长范围中，实际上被所有的材料强力地吸收。因此，远紫外系统通过光的反射而非光的穿透来运作。通过使用一系列的镜、或透镜元件、和反射元件、或掩模坯料，这些元件被涂布有非反射吸收剂掩模图案，图案化的光化光(actinic light)反射到光阻涂布的半导体基板上。
远紫外光刻系统的透镜元件和掩模坯料被诸如钼和硅的反射多层涂层的材料所涂布。通过使用强烈地反射在极度狭窄的紫外线带通内的光(例如，对于13.5纳米的紫外光的12.5至14.5纳米带通)的多层涂层来涂布的基板，已经获得每个透镜元件或掩模坯料的约65％的反射值。
图1显示习知的EUV反射掩模10，EUV反射掩模10由EUV掩模坯料所形成，EUV掩模坯料包括基板14上的反射多层堆叠物12，反射多层堆叠物12通过布拉格干涉反射在未遮盖部分处的EUV辐射。通过蚀刻缓冲层18和吸收层20而形成习知的EUV反射掩模10的遮盖(非反射)区域16。吸收层通常具有在51nm至77nm范围中的厚度。覆盖层22形成在反射多层堆叠物12之上且在蚀刻处理期间保护反射多层堆叠物12。如将在之后进一步论述的，EUV掩模坯料由上方涂布有多层、覆盖层和吸收层的低热膨胀材料的基板所制成，此基板接着被蚀刻以提供遮盖(非反射)区域16和反射区域24。
国际半导体技术路线图(ITRS)指明节点覆盖要求为技术的最小半间距特征结构尺寸的某一百分比。由于在所有反射平板印刷系统中固有的影像布局和覆盖误差的影响，EUV反射掩模会需要依附于更精确平坦的规范以用于未来的生产。此外，EUV掩模坯料具有对于在坯料的工作区域上的缺陷非常低的容限。再者，尽管吸收层的作用是吸收光，但由于吸收剂层的折射率与真空的折射率(n＝1)间的差异，也会有相移效应，且此相移导致3D掩模效应。需要提供具有较薄的吸收剂的EUV掩模坯料以缓和3D掩模效果。
发明内容
本公开的一个或多个实施方式针对制造远紫外(EUV)掩模坯料的方法，包含在基板上形成反射EUV辐射的多层堆叠物，多层堆叠物包含多个反射层对；在多层堆叠物上形成覆盖层；和在覆盖层上形成吸收剂层，吸收剂层包含碳和锑的合金。
本公开的多个额外实施方式针对EUV掩模坯料，包含基板；反射EUV辐射的多层堆叠物，多层堆叠物包含多个反射层；反射层的多层堆叠物上的覆盖层；和包含碳和锑的合金的吸收剂层。
附图说明
通过参照多个实施方式，其中一些实施方式绘示在附图中，可获得简短总结于上的本公开的更具体的说明，而可详细理解本发明的上述特征结构所用方式。然而，将注意到附图仅绘示本公开的多个典型实施方式且因而不当作限制本公开的范畴，本公开可容许其他多个等效实施方式。
图1图解地绘示利用习知吸收剂的EUV反射掩模的背景技术；
图2图解地绘示远紫外光刻系统的实施方式；
图3绘示远紫外反射元件生产系统的实施方式；
图4绘示诸如EUV掩模坯料的远紫外反射元件的实施方式；
图5绘示诸如EUV掩模坯料的远紫外反射元件的实施方式；和
图6绘示多阴极物理沉积腔室的实施方式。
具体实施方式
在说明本公开的若干范例实施方式之前，将理解到本公开并不限于在以下说明中所述的构造或处理步骤的细节。本公开能够是多个其他的实施方式且可被各种方式实践或执行。
在此使用的术语“水平的(horizontal)”界定为平行于掩模坯料的平面或表面的平面，而无关此平面的定向。术语“垂直的(vertical)”指称与刚刚所界定的水平的正交的方向。诸如“上方(above)”、“下方(below)”、“底部(bottom)”、“顶部(top)”、“侧部(side)”(如在“侧壁(sidewall)”中)、“较高的(higher)”、“较低的(lower)”、“较上的(upper)”、“之上(over)”和“之下(under)”的术语是关于水平的平面来界定，如图示中所示。
术语“在…上(on)”指示元件之间的直接接触。术语“直接地在…上(directlyon)”指示元件之间的直接接触且无中介元件。
本领域的技术人员将理解到诸如“第一”和“第二”的序数的使用以说明处理区并不意指处理腔室内的特定区位，或处理腔室内的暴露顺序。
当在本说明书与权利要求中使用，术语“基板(substrate)”指称表面、或表面的部分，在此表面上进行处理。除非上下文清楚地指明并非如此，本领域的技术人员也将理解到提及基板可仅指称此基板的部分。此外，提及在基板上的沉积可意指裸基板和具有沉积或形成在基板上的一个或多个膜或特征结构的基板两者。
现在参照图2，显示远紫外光刻系统100的范例实施方式。远紫外光刻系统100包括用于产生远紫外光112的远紫外光源102、一组反射元件、和目标晶片110。反射元件包括聚光器104、EUV反射掩模106、光学缩减组件108、掩模坯料、镜、或前述物的组合。
远紫外光源102产生远紫外光112。远紫外光112是具有波长在范围5至50纳米(nm)中的电磁辐射。例如，远紫外光源102包括激光、激光产生等离子体、放电产生等离子体、自由电子激光、同步辐射、或前述物的组合。
远紫外光源102产生具有各种特性的远紫外光112。远紫外光源102产生在一个波长范围中的宽带远紫外辐射。例如，远紫外光源102产生具有波长范围从5至50nm的远紫外光112。
在一个或多个实施方式中，远紫外光源102产生具有狭窄带宽的远紫外光112。例如，远紫外光源102产生在13.5nm处的远紫外光112。波长峰的中心是13.5nm。
聚光器104是用于反射与聚焦远紫外光112的光学单元。聚光器104将来自远紫外光源102的远紫外光112反射并集中以照射EUV反射掩模106。
尽管聚光器104显示为单一元件，但理解到聚光器104可包括一个或多个反射元件，诸如凹面镜、凸面镜、平面镜、或前述物的组合，用于反射并集中远紫外光112。例如，聚光器104可以是单一凹面镜或具有凸面、凹面、和平坦光学元件的光学元件。
EUV反射掩模106是具有掩模图案114的远紫外反射元件。EUV反射掩模106创造平板印刷图案以形成将形成在目标晶片110上的电路布局。EUV反射掩模106反射远紫外光112。掩模图案114界定电路布局的一部分。
光学缩减组件108是用于缩减掩模图案114的影像的光学单元。来自EUV反射掩模106的远紫外光112的反射被光学缩减组件108缩减并反射至目标晶片110上。光学缩减组件108可包括镜和其他光学元件以缩减掩模图案114的影像的尺寸。例如，光学缩减组件108可包括凹面镜，用于反射并聚焦远紫外光112。
光学缩减组件108缩减在目标晶片110上掩模图案114的影像的尺寸。例如，掩模图案114通过光学缩减组件108可在目标晶片110上以4:1的比例成像，以在目标晶片110上形成通过掩模图案114呈现的电路。远紫外光112可同步地扫描EUV反射掩模106与目标晶片110，以在目标晶片110上形成掩模图案114。
现在参照图3，显示远紫外反射元件生产系统200的实施方式。远紫外反射元件包括EUV掩模坯料204、远紫外镜205、或诸如EUV反射掩模106的其他反射元件。
远紫外反射元件生产系统200可生产掩模坯料、镜、或反射图2的远紫外光112的其他元件。远紫外反射元件生产系统200通过施加薄涂层至源基板203来制造反射元件。
EUV掩模坯料204是用于形成图2的EUV反射掩模106的多层结构。可使用半导体制造技术来形成EUV掩模坯料204。EUV反射掩模106可具有通过蚀刻和其他处理形成在EUV掩模坯料204上的图2的掩模图案114。
远紫外镜205是反射在远紫外光范围中的多层结构。可使用半导体制造技术来形成远紫外镜205。EUV掩模坯料204和远紫外镜205可以是关于形成在各元件上的层类似的结构，然而，远紫外镜205不具有掩模图案114。
反射元件是远紫外光112的有效反射器。在一实施方式中，EUV掩模坯料204和远紫外镜205具有大于60％的远紫外反射率。若反射元件反射多于60％的远紫外光122时，反射元件是有效的。
远紫外反射元件生产系统200包括晶片装载和载具处理系统202，源基板203被装载到晶片装载和载具处理系统202中，和反射元件从晶片装载和载具处理系统202载出。大气处理系统206提供出入口至晶片处理真空腔室208。晶片装载和载具处理系统202可包括基板传送盒、装载锁定件、和其他部件以将基板从大气移送至系统内的真空。因为EUV掩模坯料204用以形成非常小尺度的装置，源基板203和EUV掩模坯料204在真空系统中处理以避免污染和其他缺陷。
晶片处理真空腔室208可含有两个真空腔室，第一真空腔室210和第二真空腔室212。第一真空腔室210包括第一晶片处理系统214，而第二真空腔室212包括第二晶片处理系统216。尽管晶片处理真空腔室208被描述为具有两个真空腔室，但可理解到此系统可具有任意数目的真空腔室。
晶片处理真空腔室208可具有环绕晶片处理真空腔室208周围的多个口，用于附接各种其他系统。第一真空腔室210具有除气系统218、第一物理气相沉积系统220、第二物理气相沉积系统222、和预清洁系统224。除气系统218用于从基板热脱附水分。预清洁系统224用于清洁晶片、掩模坯料、镜、或其他光学部件的表面。
物理气相沉积系统，诸如第一物理气相沉积系统220和第二物理气相沉积系统222，可用以在源基板203上形成导电材料的薄膜。例如，物理气相沉积系统可包括真空沉积系统，诸如磁控溅镀系统、离子溅镀系统、脉冲激光沉积、阴极电弧沉积、或前述物的组合。物理气相沉积系统，诸如磁控溅镀系统，在源基板203上形成薄层，薄层包括硅层、金属层、合金层、化合物层、或前述物的组合。
物理气相沉积系统形成反射层、覆盖层、和吸收剂层。例如，物理气相沉积系统可形成下列的层：硅、钼、氧化钛、二氧化钛、氧化钌、氧化铌、钌钨、钌钼、钌铌、铬、锑、氮化物、化合物、或前述物的组合。尽管一些化合物被描述成氧化物，理解到这些化合物可包括氧化物、二氧化物、具有氧原子的原子混合物、或前述物的组合。
第二真空腔室212具有与第二真空腔室212连接的第一多阴极源226、化学气相沉积系统228、固化腔室230、和极平滑沉积腔室232。例如，化学气相沉积系统228可包括可流动化学气相沉积系统(FCVD)、等离子体辅助化学气相沉积系统(CVD)、气溶胶辅助CVD、热灯丝CVD系统、或类似系统。在另一个实例中，化学气相沉积系统228、固化腔室230、和极平滑沉积腔室232可在与远紫外反射元件生产系统200分开的系统中。
化学气相沉积系统228可在源基板203上形成材料薄膜。例如，化学气相沉积系统228可用于在源基板203上形成材料层，材料层包括单晶层、多晶层、非晶层、外延层、或前述层的组合。化学气相沉积系统228可形成下列的层：硅、氧化硅、碳氧化硅、碳、钨、碳化硅、氮化硅、氮化钛、金属、合金、和适用于化学气相沉积的其他材料。例如，化学气相沉积系统可形成平面化层。
第一晶片处理系统214能将源基板203在大气处理系统206与环绕在连续真空中的第一真空腔室210的周围的各种系统之间移动。第二晶片处理系统216能将源基板203移动环绕第二真空腔室212，同时维持源基板203在连续真空中。远紫外反射元件生产系统200可将源基板203和EUV掩模坯料204在连续真空中于第一晶片处理系统214、第二晶片处理系统216之间移送。
现在参照图4，显示远紫外反射元件302的一实施方式。在一个或多个实施方式中，远紫外反射元件302是图3的EUV掩模坯料204或图3的远紫外镜205。EUV掩模坯料204和远紫外镜205是用于反射图2的远紫外光112的结构。EUV掩模坯料204可用以形成图2所示的EUV反射掩模106。
远紫外反射元件302包括基板304、反射层的多层堆叠物306、和覆盖层308。在一个或多个实施方式中，远紫外镜205用以形成用于在图2的聚光器104中或图2的光学缩减组件108中使用的反射结构。
远紫外反射元件302包括基板304、反射层的多层堆叠物306、覆盖层308、和吸收剂层310，远紫外反射元件302可以是EUV掩模坯料204。远紫外反射元件302可以是EUV掩模坯料204，EUV掩模坯料204用以通过以所需的电路布局图案化吸收剂层310来形成图2的EUV反射掩模106。
在以后部分中，为了简明，用于EUV掩模坯料204的术语与远紫外镜205的术语可互换地使用。在一个或多个实施方式中，EUV掩模坯料204包括带有额外添加的吸收剂层310的远紫外镜205的部件以形成图2的掩模图案114。
EUV掩模坯料204是用于形成具有掩模图案114的EUV反射掩模106的光学平坦结构。在一个或多个实施方式中，EUV掩模坯料204的反射表面形成用于反射诸如图2的远紫外光112的入射光的平坦聚焦平面。
基板304是提供结构支撑于远紫外反射元件302的元件。在一个或多个实施方式中，基板304由具有低热膨胀系数(CTE)的材料制成，以在温度改变期间提供稳定性。在一个或多个实施方式中，基板304具有性质，诸如对于机械循环、热循环、晶体形成、或前述性质的组合的稳定性。根据一个或多个实施方式的基板304由诸如硅、玻璃、氧化物、陶瓷、玻璃陶瓷、或前述物的组合的材料所形成。
多层堆叠物306是反射远紫外光112的结构。多层堆叠物306包括第一反射层312和第二反射层314的交替反射层。
第一反射层312和第二反射层314形成图4的反射对316。在一非限制性实施方式中，多层堆叠物306包括范围为20至60个反射对316，用于总计高达120个反射层。
第一反射层312和第二反射层314可由各种材料形成。在一实施方式中，第一反射层312和第二反射层314分别由硅和钼所形成。尽管这些层显示为硅和钼，理解到交替层可由其他材料形成或具有其他内部结构。
第一反射层312和第二反射层314可具有各种结构。在一实施方式中，第一反射层312和第二反射层314两者形成为单一层、多个层、分隔层结构、非均匀结构、或前述物的组合。
因为大部分的材料吸收在远紫外波长处的光，所使用的光学元件是反射性而非在其他平板印刷系统中使用的穿透性。通过使交替的材料薄层带有不同的光学性质以创造布拉格反射器或镜，多层堆叠物306形成反射结构。
在一实施方式中，每个交替层具有对于远紫外光112相异的光学常数。当交替层的厚度的周期是远紫外光112的波长的一半时，交替层提供共振反射率。在一实施方式中，对于波长13nm处的远紫外光112，交替层是约6.5nm厚。理解到所提供的尺寸和尺度是在典型元件的一般工程容限内。
多层堆叠物306可以各种方法形成。在一实施方式中，第一反射层312和第二反射层314以磁控溅镀、离子溅镀系统、脉冲激光沉积、阴极电弧沉积、或前述方法的组合来形成。
在一说明性实施方式中，使用诸如磁控溅镀的物理气相沉积技术形成多层堆叠物306。在一实施方式中，多层堆叠物306的第一反射层312和第二反射层314具有通过磁控溅镀技术所形成的特性，包括精确厚度、低粗糙度、和层间的干净界面。在一实施方式中，多层堆叠物306的第一反射层312和第二反射层314具有通过物理气相沉积所形成的特性，包括精确厚度、低粗糙度、和层间的干净界面。
使用物理气相沉积技术形成的多层堆叠物306的层的实际尺寸可被精确控制以增加反射率。在一实施方式中，诸如硅的层的第一反射层312具有4.1nm厚度。诸如钼的层的第二反射层314具有2.8nm厚度。层的厚度规定远紫外反射元件的峰值反射率波长。若层的厚度不正确，则在期望的波长13.5nm处的反射率会降低。
在一实施方式中，多层堆叠物306具有大于60％的反射率。在一实施方式中，使用物理气相沉积形成的多层堆叠物306具有范围为66％-67％的反射率。在一个或多个实施方式中，在以较硬的材料形成的多层堆叠物306之上形成覆盖层308改善反射率。在一些实施方式中，使用低粗糙度层、层间的干净界面、改善的层材料、或前述物的组合来达成大于70％的反射率。
在一个或多个实施方式中，覆盖层308是容许远紫外光122穿透的保护层。在一实施方式中，覆盖层308直接形成在多层堆叠物306上。在一个或多个实施方式中，覆盖层308保护多层堆叠物306免于污染物和机械损伤。在一个实施方式中，多层堆叠物306对于氧、碳、碳氢化合物、或前述物的组合的污染是敏感的。根据一实施方式的覆盖层308与污染物相互作用以中和污染物。
在一个或多个实施方式中，覆盖层308是对于远紫外光122为透明的光学均匀结构。远紫外光112通过覆盖层308以从多层堆叠物306反射。在一个或多个实施方式中，覆盖层308具有1％至2％的总反射率损失。在一个或多个实施方式中，不同材料的各种材料具有取决于厚度的不同反射率损失，但反射率损失的总体会在1％至2％的范围中。
在一个或多个实施方式中，覆盖层308具有平滑表面。例如，覆盖层308的表面可具有小于0.2nm RMS(均方根量测)的粗糙度。在另一实例中，覆盖层308的表面具有对于长度在范围1/100nm与1/1μm中的0.08nm RMS的粗糙度。RMS粗糙度会随着所量测的范围而变动。对于100nm至1微米的特定范围，粗糙度是0.08nm或更小。在较大的范围上的粗糙度会是更高的。
覆盖层308可以各种方法形成。在一实施方式中，覆盖层308以磁控溅镀、离子溅镀系统、离子束沉积、电子束蒸镀、射频(RF)溅镀、原子层沉积(ALD)、脉冲激光沉积、阴极电弧沉积、或前述方法的组合而形成在或直接形成在多层堆叠物306上。在一个或多个实施方式中，覆盖层308具有通过磁控溅镀技术所形成的物理特性，包括精确厚度、低粗糙度、和层间的干净界面。在一实施方式中，覆盖层308具有通过物理气相沉积所形成的实体特性，包括精确厚度、低粗糙度、和层间的干净界面。
在一个或多个实施方式中，覆盖层308由具有足以在清洁期间抵抗腐蚀的硬度的各种材料形成。在一个实施方式中，钌用于作为覆盖层材料，因为钌是良好的蚀刻终止且在操作条件下是相对惰性的。然而，理解到可使用其他材料以形成覆盖层308。在多个特定实施方式中，覆盖层308具有范围为2.5与5.0nm中的厚度。
在一个或多个实施方式中，吸收剂层310是吸收远紫外光112的层。在一实施方式中，吸收剂层310用于通过提供不反射远紫外光112的区域来在EUV反射掩模106上形成图案。根据一个或多个实施方式的吸收剂层310包含具有对于远紫外光112的特定频率(诸如约13.5nm)的高吸收系数的材料。在一实施方式中，吸收剂层310直接形成在覆盖层308上，且使用光刻处理来蚀刻吸收剂层310以形成EUV反射掩模106的图案。
根据一个或多个实施方式，诸如远紫外镜205的远紫外反射元件302被形成具有基板304、多层堆叠物306、和覆盖层308。远紫外镜205具有光学平坦表面且可有效地和均匀地反射远紫外光112。
根据一个或多个实施方式，诸如EUV掩模坯料204的远紫外反射元件302被形成具有基板304、多层堆叠物306、覆盖层308和吸收剂层310。掩模坯料204具有光学平坦表面且可有效地和均匀地反射远紫外光112。在一实施方式中，以EUV掩模坯料204的吸收剂层310来形成掩模图案114。
根据一个或多个实施方式，在覆盖层308之上形成吸收剂层310增加EUV反射掩模106的可靠性。覆盖层308作为用于吸收剂层310的蚀刻终止层。当图2的掩模图案114蚀刻进入吸收剂层310时，吸收剂层310下(beneath)的覆盖层308停止蚀刻动作以保护多层堆叠物306。在一个或多个实施方式中，吸收剂层310对于覆盖层308是蚀刻选择性的。在一些实施方式中，覆盖层308包含钌，且吸收剂层310对于钌是蚀刻选择性的。
在一实施方式中，吸收剂层310包含碳和锑的合金。在一些实施方式中，吸收剂具有小于约45nm的厚度。在一些实施方式中，吸收剂层具有小于约45nm的厚度，包括小于约40nm、小于约35nm、小于约30nm、小于约25nm、小于约20nm、小于约15nm、小于约10nm、小于约5nm、小于约1nm、或小于约0.5nm。在多个其他实施方式中，吸收剂层310具有厚度在范围为约0.5nm至约45nm，包括范围为约1nm至约44nm、1nm至约40nm、和15nm至约40nm。
不愿被理论所局限，料想具有小于约45nm厚度的吸收剂层310有利地造成具有小于约2％的反射率的吸收剂层，缩减并缓和远紫外(EUV)掩模坯料中的3D掩模效果。
在一实施方式中，吸收剂层310由碳和锑的合金制成。在一个或多个实施方式中，碳和锑的合金包含基于合金的总重量的从约0.3重量％至约2.9重量％的碳和从约97.1重量％至约99.7重量％的锑。在一个或多个实施方式中，碳和锑的合金包含基于合金的总重量的从约5重量％至约10.8重量％的碳和从约89.2重量％至约95重量％的锑，例如，基于合金的总重量的约7重量％至约9重量％的碳和约91重量％至约93重量％的锑。在一个或多个实施方式中，碳和锑的合金是非晶的。
在一个或多个实施方式中，碳和锑的合金包含掺杂剂。掺杂剂可选自氮或氧的一种或多种。在一实施方式中，掺杂剂包含氧。在替代实施方式中，掺杂剂包含氮。在一实施方式中，掺杂剂以基于合金的重量在范围为约0.1重量％至约5重量％的量存在于合金中。在多个其他实施方式中，掺杂剂以一量存在于合金中，此量是约0.1重量％、0.2重量％、0.3重量％、0.4重量％、0.5重量％、0.6重量％、0.7重量％、0.8重量％、0.9重量％、1.0重量％、1.1重量％、1.2重量％、1.3重量％、1.4重量％、1.5重量％、1.6重量％、1.7重量％、1.8重量％、1.9重量％、2.0重量％、2.1重量％、2.2重量％、2.3重量％、2.4重量％、2.5重量％、2.6重量％、2.7重量％、2.8重量％、2.9重量％、3.0重量％、3.1重量％、3.2重量％、3.3重量％、3.4重量％、3.5重量％、3.6重量％、3.7重量％、3.8重量％、3.9重量％、4.0重量％、4.1重量％、4.2重量％、4.3重量％、4.4重量％、4.5重量％、4.6重量％、4.7重量％、4.8重量％、4.9重量％、或5.0重量％。
在一个或多个实施方式中，吸收剂层的合金是在物理沉积腔室中形成的共溅镀合金吸收剂材料，共溅镀合金吸收剂材料可提供极薄的吸收剂层厚度(小于30nm)，同时达成小于2％的反射率及合适的蚀刻性质。在一个或多个实施方式中，吸收剂层的合金可通过选自氩(Ar)、氧(O2)或氮(N2)的一种或多种的气体而共溅镀。在一实施方式中，吸收剂层的合金可通过氩和氧气体的混合物(Ar+O2)而共溅镀。在一些实施方式中，通过氩和氧的混合物的共溅镀形成碳的氧化物和/或锑的氧化物。在多个其他实施方式中，通过氩与氧的混合物的共溅镀不形成碳或锑的氧化物。在一实施方式中，吸收剂层的合金可通过氩和氮气体的混合物(Ar+N2)而共溅镀。在一些实施方式中，通过氩和氮的混合物的共溅镀形成碳的氮化物和/或锑的氮化物。在多个其他实施方式中，通过氩和氮的混合物的共溅镀不形成碳或锑的氮化物。在一实施方式中，吸收剂层的合金可通过氩和氧和氮气体的混合物(Ar+O2+N2)而共溅镀。在一些实施方式中，通过氩和氧和氮的混合物的共溅镀形成碳的氧化物和/或氮化物和/或锑的氧化物和/或氮化物。在多个其他实施方式中，通过氩和氧和氮的混合物的共溅镀不形成碳或锑的氧化物或氮化物。在一实施方式中，通过控制如上所述的合金百分比，吸收剂层的蚀刻性质和/或其他性质可被修改至规范。在一实施方式中，通过操作物理气相沉积腔室的诸如电压、压强、流动(flow)等等的参数，可精确地控制合金百分比。在一实施方式中，处理气体用于进一步修改材料性质，例如，N2气体用于形成碳和锑的氮化物。
在一个或多个实施方式中，本文使用的“共溅镀(co-supttering)”意指两种靶材，包含碳的一种靶材和包含锑的第二靶材使用选自氩(Ar)、氧(O2)、或氮(N2)的一种或多种气体同时地被溅镀，以沉积/形成包含碳和锑的合金的吸收剂层。
在多个其他实施方式中，碳和锑的合金可使用选自氩(Ar)、氧(O2)、或氮(N2)的一种或多种气体逐层地沉积成为碳和锑层的积层(laminate)。在一实施方式中，吸收剂层的合金可使用氩和氧气体的混合物(Ar+O2)逐层地沉积成为碳和锑层的积层。在一些实施方式中，使用氩和氧的混合物的逐层沉积形成碳的氧化物和/或锑的氧化物。在多个其他实施方式中，使用氩与氧的混合物的逐层沉积不形成碳或锑的氧化物。在一实施方式中，吸收剂层的合金可使用氩和氮气体的混合物(Ar+N2)逐层地沉积成为碳和锑层的积层。在一些实施方式中，使用氩和氮的混合物的逐层沉积形成碳的氮化物和/或锑的氮化物。在多个其他实施方式中，使用氩和氮的混合物的逐层沉积不形成碳或锑的氮化物。在一实施方式中，吸收剂层的合金可使用氩和氧和氮气体的混合物(Ar+O2+N2)逐层地沉积成为碳和锑层的积层。在一些实施方式中，使用氩和氧和氮的混合物的逐层沉积形成碳的氧化物和/或氮化物和/或锑的氧化物和/或氮化物。在多个其他实施方式中，使用氩和氧和氮的混合物的逐层沉积不形成碳或锑的氧化物或氮化物。
在一个或多个实施方式中，可制造本文所述的合金组成物的块体靶材，合金组成物的块体靶材可通过使用选自氩(Ar)、氧(O2)、或氮(N2)的一种或多种的气体的一般溅镀而被溅镀。在一个或多个实施方式中，使用具有与合金相同的组成物的块体靶材来沉积合金，且使用选自氩(Ar)、氧(O2)、或氮(N2)的一种或多种的气体来溅镀合金以形成吸收剂层。在一实施方式中，可使用具有与合金相同的组成物的块体靶材沉积吸收剂层的合金，和使用氩和氧气体的混合物(Ar+O2)来溅镀吸收剂层的合金。在一些实施方式中，使用氩和氧的混合物的块体靶材沉积形成碳的氧化物和/或锑的氧化物。在多个其他实施方式中，使用氩和氧的混合物的块体靶材沉积不形成碳或锑的氧化物。在一实施方式中，可使用具有与合金相同的组成物的块体靶材沉积吸收剂层的合金，和使用氩和氮气体的混合物(Ar+N2)来溅镀吸收剂层的合金。在一些实施方式中，使用氩和氮的混合物的块体靶材沉积形成碳的氮化物和/或锑的氮化物。在多个其他实施方式中，使用氩和氮的混合物的块体靶材沉积不形成碳或锑的氮化物。在一实施方式中，可使用具有与合金相同的组成物的块体靶材沉积吸收剂层的合金，和使用氩和氧和氮气体的混合物(Ar+O2+N2)来溅镀吸收剂层的合金。在一些实施方式中，使用氩和氧和氮的混合物的块体靶材沉积形成碳的氧化物和/或氮化物和/或锑的氧化物和/或氮化物。在多个其他实施方式中，使用氩和氧和氮的混合物的块体靶材沉积不形成碳或锑的氧化物或氮化物。在一些实施方式中，以氮或氧的一种或多种掺杂碳和锑的合金于从0.1重量％至5重量％的范围中。
EUV掩模坯料可在物理沉积腔室中制成，物理沉积腔室具有包含第一吸收剂材料的第一阴极、包含第二吸收剂材料的第二阴极、包含第三吸收剂材料的第三阴极、包含第四吸收剂材料的第四阴极、和包含第五吸收剂材料的第五阴极，其中第一吸收剂材料、第二吸收剂材料、第三吸收剂材料、第四吸收剂材料和第五吸收剂材料彼此是不同的，且各吸收剂材料具有与其他材料不同的消光系数，和各吸收剂材料具有与其他吸收剂材料不同的折射率。
现在参照图5，远紫外掩模坯料400显示为包含基板414、基板414上的反射层412的多层堆叠物、包括多个反射层对的反射层412的多层堆叠物。在一个或多个实施方式中，多个反射层对由选自含钼(Mo)材料和含硅(Si)材料的材料所制成。在一些实施方式中，多个反射层对包含钼和硅的交替层。远紫外掩模坯料400进一步包括反射层412的多层堆叠物上的覆盖层422，和有着覆盖层422上的吸收剂层的多层堆叠物420。在一个或多个实施方式中，多个反射层412选自含钼(Mo)材料和含硅(Si)材料且覆盖层422包含钌。
吸收剂层的多层堆叠物420包括多个吸收剂层对420a、420b、420c、420d、420e、420f，每一对(420a/420b、420c/420d、420e/420f)包含碳和锑的合金。在一个或多个实施方式中，碳和锑的合金包含基于合金的总重量的从约0.3重量％至约2.9重量％的碳和从约97.1重量％至约99.7重量％的锑，或约0.3重量％至约2.8重量％的碳和约97.2重量％至约99.7重量％的锑，或约0.3重量％至约2.7重量％的碳和约97.3重量％至约99.7重量％的锑，或约0.3重量％至约2.6重量％的碳和约97.4重量％至约99.7重量％的锑，或约0.3重量％至约2.5重量％的碳和约97.5重量％至约99.7重量％的锑，或约0.3重量％至约2.4重量％的碳和约97.6重量％至约99.7重量％的锑。在一个或多个实施方式中，碳和锑的合金包含基于合金的总重量的从约5重量％至约10.8重量％的碳和从约89.2重量％至约95重量％的锑，例如，约7重量％至约9重量％的碳和约91重量％至约93重量％的锑。
在一个实例中，吸收剂层420a由锑所制成，而形成吸收剂层420b的材料是碳。相同地，吸收剂层420c由锑所制成，而形成吸收剂层420d的材料是碳，且吸收剂层420e由锑材料所制成，而形成吸收剂层420f的材料是碳。
在一实施方式中，远紫外掩模坯料400包括多个反射层412，选自含钼(Mo)材料和含硅(Si)材料，例如，钼(Mo)和硅(Si)。用于形成吸收剂层420a、420b、420c、420d、420e、和420f的吸收剂材料是碳和锑的合金。在一个或多个实施方式中，碳和锑的合金包含基于合金的总重量的从约0.3重量％至约2.9重量％的碳和从约97.1重量％至约99.7重量％的锑，或约0.3重量％至约2.8重量％的碳和约97.2重量％至约99.7重量％的锑，或约0.3重量％至约2.7重量％的碳和约97.3重量％至约99.7重量％的锑，或约0.3重量％至约2.6重量％的碳和约97.4重量％至约99.7重量％的锑，或约0.3重量％至约2.5重量％的碳和约97.5重量％至约99.7重量％的锑，或约0.3重量％至约2.4重量％的碳和约97.6重量％至约99.7重量％的锑。在一个或多个实施方式中，碳和锑的合金包含基于合金的总重量的从约5重量％至约10.8重量％的碳和从约89.2重量％至约95重量％的锑，例如，基于合金的总重量的约7重量％至约9重量％的碳和约91重量％至约93重量％的锑。
在一个或多个实施方式中，吸收剂层对420a/420b、420c/420d、420e/420f包含第一层(420a、420c、420e)和第二吸收剂层(420b、420d、420f)，第一层包括包含碳和锑的合金的吸收剂材料，第二吸收剂层包含包括碳和锑的合金的吸收剂材料。
根据一个或多个实施方式，吸收剂层对包含第一层(420a、420c、420e)和第二吸收剂层(420b、420d、420f)，第一吸收剂层(420a、420c、420e)和第二吸收剂层(420b、420d、420f)的每一者具有厚度在0.1nm和10nm的范围中，例如，在范围是1nm和5nm中，或在范围是1nm和3nm中。在一个或多个特定实施方式中，第一层420a的厚度是0.5nm、0.6nm、0.7nm、0.8nm、0.9nm、1nm、1.1nm、1.2nm、1.3nm、1.4nm、1.5nm、1.6nm、1.7nm、1.8nm、1.9nm、2nm、2.1nm、2.2nm、2.3nm、2.4nm、2.5nm、2.6nm、2.7nm、2.8nm、2.9nm、3nm、3.1nm、3.2nm、3.3nm、3.4nm、3.5nm、3.6nm、3.7nm、3.8nm、3.9nm、4nm、4.1nm、4.2nm、4.3nm、4.4nm、4.5nm、4.6nm、4.7nm、4.8nm、4.9nm、和5nm。在一个或多个实施方式中，每一对的第一吸收剂层和第二吸收剂层的厚度是相同或不同的。例如，第一吸收剂层和第二吸收剂层具有厚度，使得有着第一吸收剂层厚度对于第二吸收剂层厚度的比率是1:1、1.5:1、2:1、2.5:1、3:1、3.5:1、4:1、4.5:1、5:1、6:1、7:1、8:1、9:1、10:1、11:1、12:1、13:1、14:1、15:1、16:1、17:1、18:1、19:1、或20:1，这造成在每一对中的第一吸收剂层具有厚度等于或大于第二吸收剂层厚度。或者，第一吸收剂层和第二吸收剂层具有厚度，使得第二吸收剂层厚度对于第一吸收剂层厚度的比率是1.5:1、2:1、2.5:1、3:1、3.5:1、4:1、4.5:1、5:1、6:1、7:1、8:1、9:1、10:1、11:1、12:1、13:1、14:1、15:1、16:1、17:1、18:1、19:1、或20:1，这造成在每一对中的第二吸收剂层具有的厚度等于或大于第一吸收剂层厚度。
根据一个或多个实施方式，选定吸收剂层的不同吸收剂材料和厚度，使得远紫外光由于吸收率和由于通过反射层的多层堆叠物的光的破坏性干涉致使的相位改变而被吸收。尽管图5所示的实施方式显示出三个吸收剂层对420a/420b、420c/420d和420e/420f，权利要求不应被限于特定数目的吸收剂层对。根据一个或多个实施方式，EUV掩模坯料400可包括在范围是5和60个吸收剂层对中或在范围是10和40个吸收剂层对中。
根据一个或多个实施方式，吸收剂层具有提供小于2％的反射率和其他蚀刻性质的厚度。可使用供给气体以进一步修改吸收剂层的材料性质，例如，氮(N2)气体可用于形成上文所提供的材料的氮化物。根据一个或多个实施方式的吸收剂层的多层堆叠物是不同材料的个别厚度的重复图案，使得EUV光不仅由于吸收率而被吸收，也通过多层吸收剂堆叠物致使的相位改变而被吸收，多层吸收剂堆叠物会破坏性干涉来自反射材料的多层堆叠物下的光以提供更佳的对比。
本公开的另一个方面关于制造远紫外(EUV)掩模坯料的方法，包含在基板上形成反射层的多层堆叠物，多层堆叠物包括多个反射层对，在反射层的多层堆叠物上形成覆盖层，和在覆盖层上形成吸收剂层，吸收剂层包含碳和锑的合金，其中碳和锑的合金包含大约碳和锑的合金，包含基于合金的总重量的从约0.3重量％至约2.9重量％的碳和从约97.1重量％至约99.7重量％的锑，或约0.3重量％至约2.8重量％的碳和约97.2重量％至约99.7重量％的锑，或约0.3重量％至约2.7重量％的碳和约97.3重量％至约99.7重量％的锑，或约0.3重量％至约2.6重量％的碳和约97.4重量％至约99.7重量％的锑，或约0.3重量％至约2.5重量％的碳和约97.5重量％至约99.7重量％的锑，或约0.3重量％至约2.4重量％的碳和约97.6重量％至约99.7重量％的锑。在一个或多个实施方式中，碳和锑的合金包含基于合金的总重量的从约5重量％至约10.8重量％的碳和从约89.2重量％至约95重量％的锑，例如，基于合金的总重量的约7重量％至约9重量％的碳与约91重量％至约93重量％的锑。
EUV掩模坯料可具有上文关于图4和图5所述的多个实施方式的任何特性，且此方法可以在图3所说明的系统中执行。
因此，在一实施方式中，多个反射层选自含钼(Mo)材料和含硅(Si)材料，且吸收剂层是碳和锑的合金，其中碳和锑的合金包含大约碳和锑的合金，这包含基于合金的总重量的从约0.3重量％至约2.9重量％的碳和从约97.1重量％至约99.7重量％的锑，或约0.3重量％至约2.8重量％的碳和约97.2重量％至约99.7重量％的锑，或约0.3重量％至约2.7重量％的碳和约97.3重量％至约99.7重量％的锑，或约0.3重量％至约2.6重量％的碳和约97.4重量％至约99.7重量％的锑，或约0.3重量％至约2.5重量％的碳和约97.5重量％至约99.7重量％的锑，或约0.3重量％至约2.4重量％的碳和约97.6重量％至约99.7重量％的锑。在一个或多个实施方式中，碳和锑的合金包含基于合金的总重量的从约5重量％至约10.8重量％的碳和从约89.2重量％至约95重量％的锑，例如，基于合金的总重量的约7重量％至约9重量％的碳和约91重量％至约93重量％的锑。在一个或多个实施方式中，碳和锑的合金是非晶的。
在另一个具体方法实施方式中，不同的吸收剂层形成在具有第一阴极和第二阴极的物理沉积腔室中，第一阴极包含第一吸收剂材料而第二阴极包含第二吸收剂材料。现在参照图6，显示出根据一实施方式的多阴极源腔室500的上部分。多阴极腔室500包括带有被顶配接器504覆盖的圆柱体部分502的基底结构501。顶配接器504配备有若干个阴极源，诸如阴极源506、508、510、512和514，定位环绕顶配接器504。
在一个或多个实施方式中，此方法形成具有厚度在范围是5nm和60nm中的吸收剂层。在一个或多个实施方式中，吸收剂层具有厚度在范围是51nm和57nm中。在一个或多个实施方式中，选定用于形成吸收剂层的材料以实现吸收剂层的蚀刻性质。在一个或多个实施方式中。通过共溅镀形成在物理沉积腔室中的合金吸收剂材料来形成吸收剂层的合金，吸收剂层的合金可提供极薄的吸收剂层厚度(小于30nm)并达成小于2％反射率和期望的蚀刻性质。在一实施方式中，通过控制各吸收剂材料的合金百分比，吸收剂层的蚀刻性质和其他期望的性质可被修改至规范。在一实施方式中，通过操作诸如物理气相沉积腔室的电压、压强、流动等等的参数，可精确地控制合金百分比。在一实施方式中，处理气体用于进一步修改材料性质，例如，N2气体用于形成碳和锑的氮化物。合金吸收剂材料可包含碳和锑的合金，碳和锑的合金包含基于合金的总重量的从约0.3重量％至约2.9重量％的碳和从约97.1重量％至约99.7重量％的锑，或约0.3重量％至约2.8重量％的碳和约97.2重量％至约99.7重量％的锑，或约0.3重量％至约2.7重量％的碳和约97.3重量％至约99.7重量％的锑，或约0.3重量％至约2.6重量％的碳和约97.4重量％至约99.7重量％的锑，或约0.3重量％至约2.5重量％的碳和约97.5重量％至约99.7重量％的锑，或约0.3重量％至约2.4重量％的碳和约97.6重量％至约99.7重量％的锑。在一个或多个实施方式中，碳和锑的合金包含基于合金的总重量的从约5重量％至约10.8重量％的碳和从约89.2重量％至约95重量％的锑，例如，基于合金的总重量的约7重量％至约9重量％的碳和约91重量％至约93重量％的锑。
多阴极源腔室500可以是图3所示的系统的一部分。在一实施方式中，远紫外(EUV)掩模坯料生产系统包含用于创造真空的基板处理真空腔室，在真空中的基板处理平台用于移送装载在基板处理真空腔室中的基板，和通过基板处理平台而可进出的多个子腔室用于形成EUV掩模坯料，包括基板上的反射层的多层堆叠物，包括多个反射层对的多层堆叠物，反射层的多层堆叠物上的覆盖层，和覆盖层上的吸收剂层，吸收剂层由碳和锑的合金制成。此系统可用以制造关于图4或图5所示的EUV掩模坯料，且具有关于上文图4或图5所述的EUV掩模坯料的任何性质。
处理通常可储存在存储器中作为软件例程，当通过处理器执行软件例程时，使得处理腔室执行本公开的处理。软件例程也可通过位于被处理器所控制的硬件远程处的第二处理器(未示出)被储存和/或执行。本公开的一些或所有的方法也可执行在硬件中。因此，此处理可实施在软件中并使用计算机系统执行在硬件中，例如，作为特殊应用集成电路或其他类型的硬件实施方式，或作为软件及硬件的组合。当通过处理器执行时，软件例程将通用计算机转变为特定目标计算机(控制器)，控制腔室操作以执行处理。
本说明书中从头到尾提及“一个实施方式(one embodiment)”、“某些实施方式”、“一个或多个实施方式”、或“一实施方式(an embodiment)”意指关于实施方式中所说明的特定特征结构、结构、材料、或特性被包括在本公开的至少一个实施方式中。因此，在本说明书中从头到尾的各处出现的诸如“在一个或多个实施方式中”、“在某些实施方式中”、“在一个实施方式中(in one embodiment)”或“在一实施方式中(in an embodiment)”的词组并不必然指称本公开中相同的实施方式。再者，特定的特征结构、结构、材料、或特性可以任何合适的方式结合在一个或多个实施方式中。
尽管本公开在此已经参照多个特定实施方式说明，但将理解到这些实施方式仅说明为本公开的原理与应用。在不背离本公开的精神与范畴下，可对本公开的方法和设备进行各种修改与变化，对于本领域的技术人员是显而易见的。因此，本公开意于包括落在权利要求和权利要求等效物的范畴内的修改与变化。
Claims (16)
1.一种制造远紫外(EUV)掩模坯料的方法，包含以下步骤：
在基板上形成多层堆叠物，所述多层堆叠物反射EUV辐射，所述多层堆叠物包含多个反射层对；
在所述多层堆叠物上形成覆盖层；和
在所述覆盖层上形成吸收剂层，所述吸收剂层包含碳和锑的合金，其中所述碳和锑的合金包含基于所述合金的总重量的从约0.3重量％至约2.9重量％的碳和从约97.1重量％至约99.7重量％的锑。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述碳和锑的合金包含从约5重量％至约10.8重量％的碳和从约89.2重量％至约95重量％的锑。
3.如权利要求2所述的方法，其中所述碳和锑的合金包含从约45重量％至约52重量％的碳和从约48重量％至约55重量％的锑。
4.如权利要求1所述的方法，其中通过以气体与所述碳和锑的共溅镀来形成所述合金以形成所述吸收剂层，所述气体选自氩(Ar)、氧(O2)、或氮(N2)的一种或多种。
5.如权利要求1所述的方法，其中使用气体逐层地沉积所述合金作为碳和锑层的积层以形成所述吸收剂层，所述气体选自氩(Ar)、氧(O2)、或氮(N2)的一种或多种。
6.如权利要求1所述的方法，其中使用具有组成物的块体靶材来沉积所述合金，所述块体靶材的所述组成物匹配所述合金的组成物，且使用气体来溅镀所述合金以形成所述吸收剂层，所述气体选自氩(Ar)、氧(O2)、或氮(N2)的一种或多种。
7.如权利要求2所述的方法，其中所述碳和锑的合金被掺杂有在从0.1重量％至5重量％的范围中的氮或氧的一种或多种。
8.如权利要求3所述的方法，其中所述碳和锑的合金被掺杂有在从约0.1重量％至约5重量％的范围中的氮或氧的一种或多种。
9.一种远紫外(EUV)掩模坯料，包含：
基板；
多层堆叠物，所述多层堆叠物反射EUV辐射，所述多层堆叠物包含多个反射层对；
覆盖层，在反射层的所述多层堆叠物上；和
吸收剂层，包含碳和锑的合金，其中所述碳和锑的合金包含基于所述合金的总重量的从约0.3重量％至约2.9重量％的碳和从约97.1重量％至约99.7重量％的锑。
10.如权利要求9所述的远紫外(EUV)掩模坯料，所述碳和锑的合金包含从约5重量％至约10.8重量％的碳和从约89.2重量％至约95重量％的锑。
11.如权利要求11所述的远紫外(EUV)掩模坯料，其中所述碳和锑的合金包含从约45重量％至约52重量％的碳和从约48重量％至约55重量％的锑。
12.如权利要求9所述的远紫外(EUV)掩模坯料，其中所述吸收剂层具有厚度小于45nm。
13.如权利要求9所述的远紫外(EUV)掩模坯料，其中所述吸收剂层进一步包含从约0.1重量％至约5重量％的范围中的掺杂剂，所述掺杂剂选自氮或氧的一种或多种。
14.如权利要求9所述的远紫外(EUV)掩模坯料，其中所述吸收剂层具有厚度小于45nm。
15.如权利要求9所述的远紫外(EUV)掩模坯料，其中所述吸收剂层相对于所述覆盖层是蚀刻选择的。
16.如权利要求9所述的远紫外(EUV)掩模坯料，其中所述多个反射层对包括钼(Mo)和硅(Si)。
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