CN118092077A - 在高na euv曝光的拼合区域引入明场成像的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本公开涉及在高NA EUV曝光的拼合区域引入明场成像的方法和系统。第一明场掩模板和第二明场掩模板用于双重曝光EUV光刻工艺，其中，第一和第二掩模板的曝光区域重叠。第一和第二掩模板各自分别包括：衬底、衬底上的反射多层、反射多层上的吸收材料的主图案、黑色边界区域、以及黑色边界与主图案之间的吸收材料的附加吸收区域。

Description

在高NA EUV曝光的拼合区域引入明场成像的方法和系统

技术领域

本公开涉及在高NA EUV曝光的拼合区域引入明场成像的方法和系统。

背景技术

对包括智能电话、平板计算机、台式计算机、笔记本计算机和许多其他类型的电子设备在内的电子设备的计算能力提高的需求持续存在。集成电路为这些电子设备提供了计算能力。在集成电路中提高计算能力的一种方法是增加半导体衬底的给定面积中包含的晶体管和其他集成电路特征的数量。

集成电路中的特征部分地借助于光刻来产生。传统的光刻技术包括生成描绘将在集成电路管芯上形成的特征图案的掩模。光刻光源经由掩模照射集成电路管芯。能够经由对集成电路管芯的光刻而产生的特征的尺寸在下限处部分地受限于由光刻光源产生的光的波长。较短波长的光可以产生较小的特征尺寸。

发明内容

根据本公开的一个实施例，提供了一种用于形成集成电路的方法，包括：在衬底上形成一组反射层；在所述一组反射层组上沉积吸收材料；通过图案化所述吸收材料来图案化所述衬底、所述一组反射层和所述吸收材料以形成明场双重曝光EUV掩模板的主图案，所述掩模板包括所述衬底、所述一组反射层、和所述吸收材料；以及蚀刻所述吸收材料和所述一组反射层以形成所述明场双重曝光EUV掩模板的黑色边界区域并暴露所述衬底，其中，所述吸收材料的吸收区域位于所述主图案和所述黑色边界区域之间。

根据本公开的另一实施例，提供了一种用于形成集成电路的方法，包括：在晶圆上沉积光致抗蚀剂层；经由第一明场掩模板将所述光致抗蚀剂层暴露于EUV辐射，所述第一明场掩模板具有第一衬底、所述第一衬底上的第一组反射层、所述第一组反射层上的吸收材料的第一主图案、第一黑色边界区域、以及第一黑色边界与所述第一主图案之间的所述吸收材料的第一吸收区域；以及经由第二明场掩模板将所述光致抗蚀剂层暴露于EUV辐射，所述第二明场掩模板具有第二衬底、所述第二衬底上的第二组反射层、所述第二组反射层上的吸收材料的第二主图案、第二黑色边界区域、以及黑色边界与所述第二主图案之间的所述吸收材料的第二附加吸收区域。

根据本公开的又一实施例，提供了一种明场EUV掩模板，包括：衬底；一组反射层，位于所述衬底上；缓冲层，位于所述一组反射层上；吸收材料的主图案，位于所述缓冲层上；黑色边界区域，暴露所述衬底；以及所述吸收材料的吸收区域，位于所述主图案和所述黑色边界区域之间，并且在所述黑色边界区域处具有与所述缓冲层的侧壁基本上共面的侧壁。

附图说明

在结合附图阅读时，可以从下面的具体实施方式中最佳地理解本公开的各方面。应注意，根据本行业中的标准实践，各种特征未按比例绘制。事实上，为了讨论的清楚起见，各种特征的尺寸可以被任意地增加或减小。

图1A是根据一些实施例的EUV光刻系统的框图。

图1B是根据一些实施例的两个EUV掩模板(reticle)的框图。

图1C和图1D是根据一些实施例的在双重曝光光刻工艺期间的晶圆的截面图。

图2A至图2H是根据一些实施例的晶圆布局、光刻掩模板、和图案化晶圆的顶视图。

图3A至图3K是根据一些实施例的EUV掩模板在各种处理阶段的截面图。

图4A至图4F是根据一些实施例的示出双重曝光EUV掩模板的设计过程的布局的顶视图。

图4G是根据一些实施例的双重曝光掩模板的图示图像强度。

图5A至图5F是根据一些实施例的示出双重曝光EUV掩模板的设计过程的布局的顶视图。

图6A和图6B是根据一些实施例的EUV掩模板和图案化晶圆的顶视图。

图7A至图7L是根据一些实施例的在采用双重曝光EUV光刻工艺的各个处理阶段的晶圆的顶视图和截面图。

图8是根据一些实施例的用于形成集成电路的方法的流程图。

图9是根据一些实施例的用于形成集成电路的方法的流程图。

具体实施方式

下面的公开内容提供了用于实现所提供主题的不同特征的许多不同的实施例或示例。下文描述了组件和布置的具体示例以简化本公开。当然，这些仅是示例，而不意在进行限制。例如，在下面的描述中，在第二特征之上或第二特征上形成第一特征可以包括第一特征和第二特征以直接接触方式形成的实施例，并且还可以包括附加特征可以在第一特征和第二特征之间形成，使得第一特征和第二特征可能不直接接触的实施例。此外，本公开可以重复各种示例中的附图标记和/或字母。这种重复是为了简洁和清楚的目的，并且本身并不指示所讨论的各种实施例和/或配置之间的关系。

此外，本文中可以使用空间相关术语(例如，“之下”、“下方”、“较低”、“以上”、“较高”等)，以易于描述图中示出的一个要素或特征相对于另外(一个或多个)要素或(一个或多个)特征的关系。这些空间相关术语还意在涵盖器件在使用或操作中除了图中示出的方向之外的不同方向。装置可以朝向其他方向(旋转90度或处于其他朝向)，并且本文所使用的空间相关描述符可以类似地被相应地解释。

表示相对程度的术语，例如“约”、“基本上”等，应被解释为本领域普通技术人员鉴于当前技术规范所理解的。

极紫外(EUV)光由于EUV光的相对短的波长而用于产生特别小的特征。具体地，高数值孔径(NA)EUV曝光被采用以获得更精细的分辨率。高NA EUV的曝光场可以是低NA EUV的曝光场的一半。这可能导致对双重曝光的使用。为了确保密集间距金属线的可接受的晶圆良率，可以使用通常为负色调(negative tone)的金属光致抗蚀剂。因为金属层可以利用晶圆上的光致抗蚀剂沟槽，所以可以使用掩模板。然而，在高NA EUV中对明场掩模板的使用存在困难。

如本文所使用的，术语“高NA”可以对应于大于0.33的NA值。如本文所使用的，术语“低NA”可以对应于小于0.33的NA值。如本文所使用的，术语“明场掩模板”可以对应于其中主图案的吸收材料限定将在负性光致抗蚀剂层中形成的沟槽或孔的光刻掩模板。如本文所使用的，术语“暗场掩模板”可以对应于其中由吸收材料围绕的反射多层的暴露部分限定将在正性光致抗蚀剂层中形成的沟槽或孔的光刻掩模板。

本公开的实施例使得能够在高NA光刻工艺中有效地使用明场掩模板。本公开的实施例使得能够使用两个明场掩模板来经由双重曝光和拼合在晶圆上产生单个图案。每个明场掩模板包括由黑色边界围绕的反射多层。掩模板的图案由反射多层上的图案化吸收层提供。每个掩模板还包括在黑色边界边缘处的反射多层上的附加吸收区域。附加吸收区域使得两个明场掩模板的半场曝光和拼合能够在晶圆上的光致抗蚀剂层中产生不包括不期望的断裂的金属线的图案。结果是明场掩模板可以用于可靠地产生具有非常小的间距的金属线图案。这使得集成电路具有改进的特征密度。晶圆良率也得到提高。

图1A是根据一些实施例的EUV光刻系统100的框图。EUV光刻系统100的组件协作以执行光刻工艺。如下面将更详细地阐述，光刻系统100利用多个高NA明场掩模板在晶圆上产生单个图案。如本文所使用的，术语“EUV光”和“EUV辐射”可以被互换使用。

EUV光刻系统100包括：液滴生成器102、EUV光生成室104、液滴接收器106、扫描仪108和激光器111。液滴生成器102将液滴输出到EUV光生成室104中。激光器111用激光脉冲在EUV光生成室104内照射液滴。被照射的液滴发射EUV光117。EUV光117被收集器114收集并被反射朝向扫描仪108。扫描仪108调节EUV光117，使EUV光117从包括掩模图案的掩模板101a/101b反射，并且将EUV光117聚焦到晶圆116上。EUV光117根据掩模板101a/101b的图案来对晶圆116上的层进行图案化。下面更详细地描述这些工艺中的每个工艺。

液滴生成器102生成并输出液滴流。液滴可以包括锡，但是其他材料的液滴可以在不脱离本公开的范围的情况下被使用。液滴以高速率朝向液滴接收器106移动。液滴具有在60m/s到200m/s之间的平均速度。液滴具有在10μm到200μm之间的直径。生成器每秒可以输出1000到100000滴液滴。液滴生成器102在不脱离本公开的范围的情况下可以生成具有与上述初始速度和直径不同的初始速度和直径的液滴。

在一些实施例中，EUV光生成室104是产生激光的等离子体(LPP)EUV光生成系统。当液滴穿过液滴生成器102和液滴接收器106之间的EUV光生成室104时，液滴被激光器111照射。当液滴被激光器111器照射时，来自激光器111的能量使液滴形成等离子体。等离子体化的液滴生成EUV光117。该EUV光117被收集器114收集并传送到扫描仪108，并且然后传送到晶圆116上。

在一些实施例中，激光器111位于EUV光生成室104的外部。在操作期间，激光器111将激光脉冲输出到EUV光生成室104中。激光脉冲聚焦在点上，液滴通过该点从液滴生成器102到达液滴接收器106。激光的每个脉冲被液滴接收。当液滴接收到激光脉冲时，来自激光脉冲的能量通过液滴生成高能等离子体。高能等离子体输出EUV光117。

在一些实施例中，激光器111用两个脉冲照射液滴。第一脉冲使液滴变平成盘状。第二脉冲使液滴形成高温等离子体。第二脉冲明显比第一脉冲更强。激光器111和液滴生成器102被校准，使得激光器发射脉冲对，从而用脉冲对照射液滴。激光器在不脱离本公开的范围的情况下可以以除上述的方式之外的方式来照射液滴。例如，激光器111可以用单个脉冲或用多于两个的脉冲照射每个液滴。在一些实施例中，存在两个单独的激光器。第一激光器传送平坦化脉冲。第二激光器传送等离子体化脉冲。

在一些实施例中，由液滴输出的光在多个方向上随机散射。光刻系统100利用收集器114来收集从等离子体散射出的EUV光117，并且将EUV光117引导或输出到扫描仪108。

扫描仪108包括扫描仪光学器件110。扫描仪光学器件110包括一系列光学调节设备来将EUV光117引导到掩模板。扫描仪光学器件110可以包括折射光学器件，例如透镜或具有多个透镜(波带片)的透镜系统。扫描仪光学器件110可以包括反射光学器件，例如单个反射镜或具有多个反射镜的反射镜系统。扫描器光学器件110将紫外光从EUV光生成室104引导到掩模板101a/101b。

图1A示出了耦合到支架119的第一掩模板101a。在双重曝光光刻工艺的第一曝光工艺期间，支架119固定掩模板101a。在第一曝光工艺之后，掩模板101a被从支架119上卸载或卸下，并且第二掩模板101b被安装或装载到支架119上。然后，用第二掩模板101b来执行双重曝光光刻工艺的第二曝光工艺。下面关于双重曝光光刻工艺进行详细描述。

在EUV曝光工艺期间，EUV光117从掩模板101a/101b(无论哪一个被安装)反射回到扫描仪光学器件110的其他光学特征。在一些实施例中，扫描仪光学器件110包括投影光学器件盒(projection optics box)。投影光学器件盒可以具有折射光学器件、反射光学器件、或折射光学器件和反射光学器件的组合。投影光学器件盒将EUV光117引导至晶圆116(例如，半导体晶圆)上。

EUV光117包括来自掩模板101a/101b的图案。具体地，掩模板101a/101b包括将在晶圆116中限定的图案。在EUV光117从掩模板101a/101b反射之后，EUV光117包含掩模板101a/101b的图案。光致抗蚀剂层通常在极紫外光刻辐射期间覆盖晶圆116。光致抗蚀剂有助于根据掩模板的图案来图案化半导体晶圆116的表面。

在一些实施例中，光刻系统100利用双重曝光工艺在晶圆116上形成单个图案。在双重曝光工艺中，光刻系统100使用第一掩模板101a和第二掩模板101b。第一掩模板101a包括将在晶圆116上形成的图案的第一部分。第二掩模板101b包括将在晶圆116上形成的图案的第二部分。在双重曝光工艺的第一曝光期间，第一掩模板101a被装载到扫描仪108中，并且EUV光117被生成并从掩模板101a反射到晶圆116上，从而将图案的第一部分施加到晶圆116上。然后，第一掩模板101a被从支架119卸载到扫描仪108内部或外部的位置。然后，第二掩模板101b被装载到支架119上，并且双重曝光工艺的第二曝光被执行，从而将图案的第二部分施加到晶圆116上。

在一些实施例中，高NA EUV曝光被采用以在晶圆116上形成金属线(或其他特征)的图案时获得更精细的分辨率。然而，高NA EUV光的曝光面积是低NA EUV光的曝光面积的一半。结果是针对高NA EUV工艺，利用双重曝光。为了确保金属线的密集间距图案的可接受的良率，可以使用金属光致抗蚀剂。金属光致抗蚀剂通常是负色调光致抗蚀剂。由于在晶圆上图案化金属层可以利用晶圆116上的光致抗蚀剂沟槽，因此利用具有负性光致抗蚀剂的明场掩模板是有益的。

然而，当使用明场掩模板用于双重曝光光刻工艺时，可能存在一些困难。具体地，掩模板101a和101b上的图案在一定程度上彼此重叠。掩模板101a和101b的图案的重叠部分与拼合区域或双重曝光区域相对应。可能的是，在拼合区域中，在晶圆116上已经暴露于EUV光两次的光致抗蚀剂层的部分中，图案可能失真、被破坏或以其他方式被损坏。这可能导致功能不良的集成电路和低晶圆良率。

图1B是图1A的高NA明场EUV掩模板101a和101b的简化图。掩模板101a和掩模板101b各自包括：图案区域113a/b、附加吸收区域115a/b、和黑色边界区域120a/b。虽然未在图1A中示出，但是掩模板101a和掩模板101b各自包括：衬底、衬底上的反射多层、和反射多层上的吸收材料。吸收材料吸收EUV光。反射多层反射EUV光。在明场EUV掩模板中，吸收材料被图案化，使得吸收材料的剩余部分与掩模板的图案相对应。在没有吸收材料剩余的情况下，反射多层被曝光以反射EUV光。当EUV光入射到掩模板101a或掩模板101b上时，EUV光从反射多层反射并携带吸收材料的剩余部分的图案。

利用明场EUV掩模板101a/b，晶圆116上的光致抗蚀剂的未经曝光部分将携带吸收材料的图案。对于负性光致抗蚀剂(例如，金属光致抗蚀剂)，光致抗蚀剂的经曝光部分将变硬。显影后，光致抗蚀剂的未经曝光部分将被去除，在光致抗蚀剂中留下沟槽图案。沟槽图案与EUV掩模板101a/b上的吸收材料的图案相对应。金属线可以被形成在晶圆116上的光致抗蚀剂中的沟槽位置中。

掩模板101a和掩模板101b各自包括黑色边界区域120a/b。黑色边界区域120a/b与掩模板101a和掩模板101b的外围区域相对应，其中反射多层和吸收材料已被去除以暴露反射多层下方的衬底。在一些情况下，当通过蚀刻穿过反射多层形成黑色边界区域120a/b时，底切(undercut)可以被形成在反射多层中。换句话说，越靠近衬底，在反射多层中蚀刻的沟槽可能越宽。这些底切的区域不能用于图案区域113a/b。这些可以被称为图案禁止区域。

根据本公开的原理，附加吸收区域115a/b位于与图案禁止区域相对应的位置处，邻近黑色边界区域120a/b。附加吸收区域115a/b对应于其中吸收材料已被放置在邻接黑色边界区域的区域。如下面将更详细地阐述，附加吸收区域115a/b的存在产生使用具有明场掩模板的双重曝光高NA工艺在晶圆中形成光致抗蚀剂图案而在光致抗蚀剂图案中无缺陷的能力。继而，这产生在晶圆116中形成高密度(即，低间距)金属线阵列的能力。如果不存在邻近黑色边界区域120a/b的附加吸收区域115a/b，则光致抗蚀剂中的不期望的断裂可能产生，从而导致无法在晶圆116中正常地形成高密度(即，低间距)金属线。

回到图1A，EUV光刻系统100包括控制系统118。控制系统118通信地耦合到液滴生成器102和激光器111。控制系统118可以控制液滴生成器102和激光器111的操作。控制系统118可以调节液滴生成器102和激光器111的操作参数。因此，控制系统118控制EUV曝光工艺的性能。

在一些实施例中，控制系统118还通信地耦合到支持晶圆116的支架(未示出)。晶圆支架可以在控制系统118的控制下经由一个或多个马达或其他类型的动力单元而被平移。多个集成电路可以被形成在晶圆116上。在双重曝光工艺期间，第一掩模板101a被装载到支架119上，然后，控制系统118控制光刻系统，以经由第一掩模板101a将每个集成电路区域依次暴露于EUV光。在每次曝光之后，控制系统118使晶圆支架移动，使得晶圆的下一个集成电路区域被定位以经由第一掩模板101a来接收EUV曝光。在晶圆116的每个集成电路区域已经经由第一掩模板101a接收到EUV曝光之后，控制电路118将第一掩模板101a从支架119卸载并将第二掩模板101b装载到支架119上。然后，控制电路118使晶圆的每个集成电路区域经由第二掩模板101b接收第二EUV曝光。

EUV系统100包括掩模板存储装置121。掩模板存储装置121可以包括存储和保护盒，当不使用掩模板101a/101b时，该存储和保护盒封装并保护掩模板101a/101b。在掩模板101a/101b最初被制造出之后，掩模板101a/101b就可以立即被封装在掩模板存储装置121中。掩模板101a/101b在从制造地点传输到晶圆处理地点期间保持在掩模板存储装置121中。当不使用掩模板101a/101b时，掩模板存储装置121可以提供很强的保护来抵御污染物。

掩模板101a/101b可以保持在掩模板存储装置121中，直到掩模板101a/101b将用于EUV光刻工艺中。此时，掩模板101a/101b从掩模板存储装置121转移到扫描仪108中。掩模板存储装置121或掩模板存储装置121的部分可以被传送到扫描仪108中。然后，掩模板101a/101b被从掩模板存储装置卸载到支架119上，继而，用于双重曝光EUV工艺。在EUV工艺之后，掩模板101a/101b从支架119被卸载到掩模板存储装置121。

EUV光刻系统100还可以包括晶圆存储装置123。当不使用晶圆时，晶圆存储装置123存储晶圆116。晶圆存储装置123可以包括还未被转移到扫描仪108中以进行图案化的晶圆116的存储装置。晶圆存储装置可以包括已经在扫描仪108内进行图案化的晶圆116的存储装置。

EUV系统100包括转移系统127。转移系统127可以包括一个或多个机械臂。一个或多个机械臂可以在扫描仪108、掩模板存储装置121、掩模板扫描仪和掩模板清洗站之间转移掩模板101a/101b。一个或多个机械臂还可以在扫描仪108和晶圆存储装置123之间转移晶圆116。在一些实施例中，转移晶圆116的机械臂与转移掩模板101a/101b的机械臂分开。EUV系统100在不脱离本公开的范围的情况下可以包括其他类型的掩模板传输系统。

图1C是在双重曝光工艺的第一EUV曝光工艺期间晶圆116的一部分的截面图。具体地，图1C示出了与由虚线描绘的单个示出电路相对应的晶圆116的一部分。晶圆116包括在衬底129上的负性金属光致抗蚀剂层130。图1C示出了集成电路包括右侧的第一单曝光区域、中间的双重曝光区域和左侧的第二单曝光区域。在双重曝光工艺的第一曝光工艺期间，第一掩模板101a被装载到支架119上。EUV光被生成并从第一掩模板101a反射到晶圆116上。在经由第一掩模板101a曝光期间，右侧的单曝光区域和中间的双曝光区域曝光于携带第一掩模板101a的图案的EUV光117。

图1D对应于与图1C所示相同但是在双重曝光工艺的第二曝光工艺期间的晶圆116的截面图。具体地，在第二曝光工艺期间，第二掩模板101b已经被装载到支架119中，并且EUV光117已经被生成并从掩模板反射到晶圆116上。在第二曝光期间，左侧的单曝光区域和中间的双重曝光区域曝光于携带第二掩模板101b的图案的EUV光。因为第一掩模板101a和第二掩模板101b各自包括邻近各自的黑色边界区域120a/b的附加吸收区域115a/b，所以可以经由明场掩模板101a和101b利用高NA EUV双重曝光在光致抗蚀剂层130中正常地形成密集的沟槽图案。

图2A是根据一些实施例的布局132的顶视图。布局132对应于将在晶圆上的负性光致抗蚀剂中形成为沟槽的特征134的图案。布局132对应于将在晶圆116中形成的金属线的设计图案。在双重曝光EUV工艺期间，使用第一明场掩模板101a和第二明场掩模板101b来实现布局132的图案。

图2B是根据一些实施例的第一明场掩模板101a的简化顶视图。第一明场掩模板101a包括吸收材料136的图案113a。图案113a对应于布局132的图案的第一部分。第一掩模板101a包括附加吸收区域115a和黑色边界区域120a。附加吸收区域115a的材料与限定图案113a的吸收材料136相同。附加吸收区域115a邻接黑色边界区域120a并且与图案113a的吸收材料136的至少一部分相连。

图2C是根据一些实施例的第二明场掩模板101b的简化顶视图。第二明场掩模板101b包括吸收材料136的图案113b。图案113b对应于布局132的图案的第二部分。第二掩模板101b包括附加吸收区域115b和黑色边界区域120b。附加吸收区域115b的材料与限定图案113b的吸收材料136相同。附加吸收区域113b邻接黑色边界区域120b并且与图案113b的吸收材料136的至少一部分相连。图案113a和图案113b彼此重叠并共同构成布局132的完整图案。

图2D示出了根据一些实施例的在其上图案132已经被形成的晶圆116的一部分。特征133对应于在其处将根据布局132形成或已经形成金属线的位置。实际上，特征133可以对应于在其处在双重曝光工艺之后沟槽已经被形成在晶圆116上的光致抗蚀剂层中的位置。金属线可以被形成来代替沟槽。图2D示出了双重曝光区域，其中特征133具有宽度尺寸D1。图2D还示出了单曝光区域，其中特征133具有宽度尺寸D2。值得注意的是，由于附加吸收区域115a/b的存在，在特征133中没有不期望的断裂。这与关于图2E至图2H示出的另一种可能的解决方案相反。

图2E示出了包括特征134的图案的布局132，与图2A的布局132基本相同。图2F示出了包括吸收材料236的图案和黑色边界220a的第一明场掩模板201a。第一掩模板201a包括图案禁止区域222a，其中在黑色边界220a和吸收材料236的图案之间没有吸收材料。图2G示出了包括吸收材料236的图案和黑色边界220b的第二明场掩模板201b。第二掩模板201b包括图案禁止区域222b，其中在图案和黑色边界220b之间没有吸收材料。换句话说，附加吸收材料115a/b不存在于掩模板201a/b中。

图2H示出了晶圆216，已经通过利用掩模板201a和201b的双重曝光EUV工艺将该晶圆216图案化。值得注意的是，特征233包括在与禁止区域222a/b相对应的位置处的断裂。换句话说，由于断裂的存在，布局132的图案没有被可接受地呈现在晶圆216上。因此，关于图2B至图2D示出的解决方案由于附加吸收区域115a/b的存在而克服了图2F至图2H示出的潜在解决方案的缺点。

图3A至图3K是根据一些实施例的明场EUV掩模板101a在各个处理阶段的截面图。关于图3A至图3K所说明的工艺可用于形成具有邻近黑色边界区域120a/b的附加吸收区域115a/b的EUV掩模板101a和101b，如关于图1A至图2D所描述的，以及如后续的图中进一步所描述的。

在图3A中，EUV掩模板101a包括：衬底138、衬底138上的反射多层140、和反射多层140上的缓冲层142。EUV掩模板101a还包括缓冲层142上的吸收材料136。EUV掩模板101a还包括吸收材料136上的光致抗蚀剂144层。

掩模板101a的制造工艺最终导致掩模板101a在吸收材料136中具有选定的图案。

衬底138包括低热膨胀材料。低热膨胀材料衬底138用于最小化由于掩模板101a的加热而引起的图像失真。低热膨胀材料衬底138可以包括具有低缺陷水平和光滑表面的材料。

在一个实施例中，衬底138可以包括SiO₂。衬底138可以掺杂有二氧化钛。在不脱离本公开的范围的情况下，衬底138可以包括除上述低热膨胀材料之外的其他低热膨胀材料。

虽然本文未示出，但是在一个实施例中，衬底138可以位于导电层上。导电层可以有助于在掩模板101a的制造和使用期间静电夹持掩模板101a。在一个实施例中，导电层包括氮化铬。在不脱离本公开的范围的情况下，导电层可以包括其他材料。

掩模板101a包括反射多层140。反射多层140位于衬底138上。反射多层140被配置为在其中使用掩模板101a的光刻工艺期间反射极紫外光。下面更详细地描述反射多层140的反射特性。

在一个实施例中，反射多层140根据两种材料之间的界面的反射特性来操作。具体地，当光入射到具有不同折射率的两种材料之间的界面时，将发生光的反射。当折射率差较大时，较大部分的光被反射。

一种增加反射光比例的技术是通过沉积多层交替材料来包括多个界面。材料的特性和尺寸可以被选择，使得从不同界面反射的光发生相长干涉。然而，用于多个层的材料的吸收特性可能影响能够被实现的反射率。

因此，反射多层140包括多对层。每对层包括第一材料层和第二材料层。层的材料和厚度被选择以促进极紫外光的反射和相长干涉。

在一个实施例中，每对层包括钼层和硅层。在一个实例中，钼层的厚度在2nm到4nm之间。在一个实例中，硅层的厚度在3nm到5nm之间。基于光刻工艺中使用的极紫外光的预期波长和光刻工艺期间极紫外光的预期入射角来选择反射多层140中的层的厚度。极紫外光的波长在1nm到20nm之间。根据一个实施例，层对的数量在20对层到60对层之间。在不脱离本公开的范围的情况下，可以利用反射多层140中的层的其他材料、厚度、对的数量、和配置。在不脱离本公开的范围的情况下，可以使用其他波长的极紫外光。

在一个实施例中，缓冲层142位于反射多层140上。缓冲层142的一个目的是在吸收材料136的蚀刻工艺中保护反射多层。因此，缓冲层142包括抵抗通过蚀刻吸收材料136的蚀刻工艺来蚀刻的材料。下面将更详细地描述吸收层的蚀刻工艺和材料。

在一个实施例中，缓冲层142包括钌。缓冲层142可以包括钌化合物，钌化合物包括硼化钌和硅化钌。缓冲层可以包括铬、氧化铬、或氮化铬。可以通过低温沉积工艺来沉积缓冲层142，以防止缓冲层142扩散到反射多层140中。在一个实施例中，缓冲层142具有在2nm到4nm之间的厚度。在不脱离本公开的范围的情况下，其他材料、沉积工艺和厚度可用于缓冲层142。

吸收材料136位于缓冲层142上。吸收材料136的材料被选择，以使其针对将在具有掩模板101a的光刻工艺中使用的极紫外辐射的波长具有高吸收系数。换句话说，吸收材料136的材料被选择以吸收极紫外辐射。

在一个实施例中，吸收材料136的厚度在25nm到100nm之间。在一个实施例中，吸收材料136包括从包括以下项的组中选择的材料：铬、氧化铬、氮化钛、氮化钽、钽、钛、铝铜、钯、钽硼氮化物、钽硼氧化物、氧化铝、钼或其他合适的材料。在不脱离本公开的范围的情况下，其他材料和厚度可用于吸收材料136。

在一个实施例中，吸收材料136包括第一吸收层和第二吸收层。第一吸收材料136位于缓冲层142上。第二吸收层位于第一吸收层上。

在一个实施例中，第一吸收层包括钽硼氮化物。第二吸收层包括钽硼氧化物。第一吸收层的厚度在30nm到80nm之间。第二吸收层的厚度在1nm到40nm之间。在不脱离本公开的范围的情况下，吸收材料136可以包括与上述材料、厚度和层数不同的材料、厚度和层数。在一个实施例中，吸收材料136仅包括单个吸收层，并且不限于此。因此，吸收材料136可以是吸收层。

可以通过各种薄膜沉积工艺来形成图3A中示出的掩模板101a的层。薄膜沉积工艺可以包括：物理气相沉积工艺(例如，蒸发和DC磁控溅射)、电镀工艺(例如，无电极电镀或电镀)、化学气相沉积工艺(例如，常压化学气相沉积、低压化学气相沉积、等离子体增强化学气相沉积、高密度等离子体化学气相沉积)、离子束沉积、旋涂、金属有机物分解、和/或本领域已知的其他方法。

在图3A中，光致抗蚀剂144层已经经由掩模暴露于辐射。辐射可以包括经由电子束的轰击。或者，辐射可以包括通过紫外光的辐射或可用于图案化光致抗蚀剂的其他类型的电磁辐射。经由掩模的辐射的结果是光致抗蚀剂144包括经曝光区域148和未经曝光区域146。经曝光区域148和未经曝光区域146根据所使用的掩模来限定图案。如下面将更详细地阐述，经曝光区域148和未经曝光区域146的图案也将界定掩模板101a上的吸收材料136的图案113a。或者，取决于光致抗蚀剂144的类型，可以通过反转未经曝光区域146和经曝光区域148的位置来施加图案113a。

在图3B中，执行了加热工艺。加热工艺可以包括：热退火工艺、烘烤工艺、或其中光致抗蚀剂144的温度被升高选定的一段时间的另一种类型的工艺。加热工艺导致光致抗蚀剂144的经曝光区域148中的转变。如将在下面更详细地阐述，经曝光区域148的转变将使得能够相对于未经曝光区域146选择性地去除经曝光区域148。

在图3C中，执行了显影工艺。显影工艺可以包括在光致抗蚀剂144层上沉积显影剂。显影剂相对于光致抗蚀剂144的未经曝光区域146选择性地去除光致抗蚀剂144的经曝光区域148。结果是在显影工艺之后，只有光致抗蚀剂144的未经曝光区域146可以保留。可以经由蚀刻、辐射、或可以相对于未经曝光区域146选择性地轻松去除经曝光区域148的其他类型的工艺来执行显影工艺。在显影工艺之后，在光致抗蚀剂144中形成沟槽150。沟槽150对应于吸收材料136将被去除的区域，如将在下面更详细地阐述。

在图3D中，根据一些实施例执行了蚀刻工艺。蚀刻工艺去除沟槽150位置处的吸收材料136。换句话说，蚀刻工艺去除未被光致抗蚀剂144层的剩余部分覆盖的位置处的吸收材料136。因此，延伸了沟槽150以暴露缓冲层142。蚀刻工艺可以包括以向下的方向选择性地蚀刻的各向异性蚀刻工艺。蚀刻工艺相对于缓冲层142和光致抗蚀剂144层选择性地去除吸收材料136。蚀刻工艺可以包括：湿法蚀刻、干法蚀刻、定时蚀刻、或其他类型的蚀刻工艺。

在图3E中，根据一些实施例去除了光致抗蚀剂144。可以经由剥离工艺、蚀刻工艺、灰化工艺、或其他类型的去除工艺来去除光致抗蚀剂144。在去除光致抗蚀剂144之后，吸收材料136形成图案113a。图案113a可以对应于布局132的第一部分。此外，在图案113a的外围，亚分辨率辅助特征(sub resolution assist，SRAF)151保留在吸收材料136中。SRAF151对应于可能未被施加到晶圆上但可以有助于将图案113a的特征施加到晶圆116上的特征。

在图3F中，光致抗蚀剂154层已经沉积在吸收材料136上和缓冲层142的经暴露部分上。光致抗蚀剂144层已经经由掩模暴露于辐射。辐射可以包括经由电子束的轰击。或者，辐射可以包括通过紫外光的辐射或可用于图案化光致抗蚀剂的其他类型的电磁辐射。经由掩模的辐射的结果是光致抗蚀剂154包括经曝光区域158和未经曝光区域156。经曝光区域158和未经曝光区域156根据所使用的掩模来限定图案。如下面将更详细地阐述，经曝光区域158和未经曝光区域156的图案也将界定掩模板101a上的黑色边界区域120a的图案。

在图3G中，执行了加热工艺。加热工艺可以包括：热退火工艺、烘烤工艺、或其中光致抗蚀剂154的温度被升高选定的一段时间的另一种类型的工艺。加热工艺导致光致抗蚀剂154的经曝光区域158中的转变。如将在下面更详细地阐述，经曝光区域158的变换将使得能够相对于未经曝光区域156选择性地去除经曝光区域158。

在图3H中，执行了显影工艺。显影工艺可以包括在光致抗蚀剂154层上沉积显影剂。显影剂相对于光致抗蚀剂154的未经曝光区域156选择性地去除光致抗蚀剂154的经曝光区域158。结果是在显影工艺之后，只有光致抗蚀剂154的未经曝光区域156可以保留。可以经由蚀刻、辐射、或能够相对于未经曝光区域156选择性地去除经曝光区域158的其他类型的工艺，来执行显影工艺。在显影工艺之后，在光致抗蚀剂154中形成沟槽160。沟槽160与吸收材料136将被去除的区域相对应，如将在下面更详细地阐述。

在图3I中，根据一些实施例执行了蚀刻工艺。蚀刻工艺去除沟槽160的位置处的吸收材料136、缓冲层142、和反射多层140。换句话说，蚀刻工艺去除未被光致抗蚀剂层154的剩余部分覆盖的位置处的吸收材料136、缓冲层142、和反射多层140。因此，延伸了沟槽160以暴露衬底138。蚀刻工艺可以包括以向下的方向选择性地蚀刻的各向异性蚀刻工艺。蚀刻工艺相对于衬底138选择性地去除吸收材料136、缓冲层142、和反射多层140。蚀刻工艺可以包括：湿法蚀刻、干法蚀刻、定时蚀刻、或其他类型的蚀刻工艺。蚀刻工艺可以包括各自选择性地蚀刻待蚀刻的材料中的一种材料的多种蚀刻工艺。

在图3J中，根据一些实施例去除了光致抗蚀剂154。可以经由剥离工艺、蚀刻工艺、灰化工艺、或其他类型的去除工艺来去除光致抗蚀剂154。沟槽160与黑色边界区域120a相对应。黑色边界区域120a与附加吸收区域115a邻接。与黑色边界区域120a和附加吸收区域115a相关的其他细节关于图3K进行描述。

图3K示出了根据一些实施例的在图3J的处理阶段的掩模板101a的一部分的放大截面图。具体地，图3K示出了与黑色边界区域120a的形成相关联的一个潜在问题。具体地，在黑色边界区域120a的形成期间对反射多层140的蚀刻可能导致反射多层140的侧壁168的不均匀轮廓。黑色边界区域处的附加吸收区域115a的侧壁164和黑色边界区域处的缓冲层142的侧壁166基本上是竖直的或平坦的，而反射多层140的侧壁168基本上不是直的。此外，反射多层140基本上可以更靠近衬底138的顶表面地变宽。这导致悬垂区域，其中反射多层140和缓冲层142的上部以及附加吸收区域115a悬垂于由反射多层140的侧壁168的凹面形成的间隙。

图案区域113a没有更靠近黑色边界区域120a地延伸的一个原因是可能存在悬垂区域。具体地，反射多层140的下部可能不存在于黑色边界区域120a的边缘附近。由于该原因以及关于图2F至图2H示出的潜在解决方案，图案禁止区域222a/b存在。然而，图3K的掩模板101a包括附加吸收区域115a，其中图案禁止区域将以其他方式存在于该区域。如先前所描述的，这导致在晶圆116上更可靠地形成的特征是间距。

虽然图3A至图3K描述了第一掩模板101a的形成，但是可以使用相同的结构或组件和工艺以相同的方式形成第二掩模板101b。

图4A至图4F表示根据一些实施例的在制造掩模板101a/b之前设计第一和第二掩模板101a/b的工艺。图4A示出了根据一些实施例的布局132，该布局132示出将在集成电路上形成的特征图案136。将经由双重曝光工艺来实现布局132。如图4A所示，因为将经由双重曝光工艺来实现布局132，所以两个掩模板101a/b的图案最初从布局132中提取。在一些实施例中，图案132在Y方向上的尺寸在30mm到35mm之间。在一些实施例中，一个单曝光区域和双重曝光区域的长度之和大于图案132在Y方向上的总长度的一半。在一些实施例中，图案132在X方向上的宽度在20mm到30mm之间。图案132可用于小于30nm的金属线间距或其他特征间距。此外，本公开的原理提供了密集间距的更高的图像对比度和更高的吞吐量。

在图4B中，附加吸收区域115a/b被添加到掩模板101a/b的布局中。在图4C中，掩模101a/b的布局彼此覆盖。覆盖层示出了附加吸收区域115a/b的位置。在图4C的初始覆盖层中，吸收材料136a/b在双重曝光区域的内部和外部具有相同的尺寸。

在图4D中，根据一些实施例，光学和工艺校正(OPC)工艺被执行以调整掩模板101a/b的布局。OPC工艺调整双重曝光区域内的吸收材料136a/b的布局的宽度尺寸。其原因在于，在双重曝光区域处的晶圆中形成的特征可能在宽度上与布局相比显著减小。因此，稍微加宽双重曝光区域内的特征使得在晶圆中形成的特征具有可接受的宽度。可以看出，双重曝光区域外部的特征具有宽度尺寸D3。双重曝光区域内的特征具有略大于宽度尺寸D3的宽度尺寸D4。

在图4E中，根据一些实施例，掩模板101a/b的布局是分开的。这与掩模板101a/b的最终布局相对应。此后，可以利用如关于图3A至图3K所描述的工艺来制造掩模板。

图案化区域可以具有宽度尺寸D6。宽度尺寸D6可以是在20mm到30mm之间，但是在不脱离本公开的范围的情况下可以利用其他尺寸。附加吸收区域可以比图案化区域在每一侧宽一个尺寸D5。尺寸D5可以是在1nm到10nm之间，但是在不脱离本公开的范围的情况下可以利用其他尺寸。附加吸收区域115a/b的宽度可以具有尺寸D7。尺寸D7可以是尺寸D6和尺寸D5的两倍之和。附加吸收区域115a/b可以具有长度尺寸D8。长度尺寸D8可以是在10nm到1000nm之间，但是在不脱离本公开的范围的情况下可以利用其他尺寸。

在一些实施例中，图4F示出了整个掩模板101a和101b，其可以大于图4E中示出的图案。具体地，黑色边界区域120a/b可以完全围绕图案区域113a/b。在一些实施例中，附加吸收区域115a/b可以仅位于掩模板101a/b的一端。

图4G是根据一些实施例的示出双重曝光掩模板101a/b的曝光强度的曲线图。曲线图400示出了掩模板101a中的图像的强度、掩模板101b中的图像的强度、和总强度。曲线图400说明了双重曝光是可分辨的。

根据本公开的原理来设计和实现双重曝光掩模板是一种用于利用高NA EUV扫描仪来实现明场成像的成本有效且容易的方法。虽然本文中的实施例可以描述结合金属线的图案来实现掩模板101a/b，但是本公开的原理可用于晶圆中的任何层或任何特征图案的掩模板，而不管图案的方向如何。此外，根据本公开的原理来设计双重曝光掩模板可以根据模拟软件(例如，OPC模拟软件或源掩模优化(SMO)软件)来完成。此外，本公开的原理可以避免对昂贵的新的大量的显影工艺的使用。

图5A至图5E示出了根据一些实施例的用于设计掩模板101a/b的过程。图5A示出了基本上类似于图4A的掩模101a/b的布局132和初始布局。

在图5B中，附加吸收区域115a/b已经被添加到掩模板101a/b的设计中。除了附加吸收区域115a/b的配置之外，图5B的掩模板101a/b的布局和掩模板101a/b可以与图4B示出的基本类似。具体地，附加吸收区域115a/b在吸收材料136a/b附近具有不均匀的轮廓。虽然邻近黑色边界区域120a/b的横向边缘171a/b基本上是直的，但是附加吸收区域115a/b的相对侧具有阶梯结构170a/b。吸收材料136a的第一条带137a/b与它们相连，与附加吸收区域115a/b直接接触。吸收材料136a/b的其他条带139a/b不与附加吸收区域115a/b的阶梯结构170a/b接触。

图5C示出了根据一些实施例的图5B的布局132以及彼此覆盖的第一和第二掩模板101a/b。附加吸收区域115a/b彼此不重叠，但是它们彼此邻接。阶梯结构170a/b在覆盖层中适配在一起而没有重叠。在覆盖层中，间隙173对应于附加吸收区域115a/b不彼此邻接的区域。吸收材料136a/b具有宽度尺寸D9，宽度尺寸D9在双重曝光区域的内部和外部基本上是均匀的。

在图5D中，根据一些实施例，OPC工艺被执行以调整掩模板101a/b的布局。OPC工艺调整双重曝光区域内的吸收材料136a/b的布局的宽度尺寸。其原因在于，在双重曝光区域处的晶圆中形成的特征可能在宽度上与布局相比显著减小。因此，稍微加宽双重曝光区域内的特征使得在晶圆中形成的特征具有可接受的宽度。可以看出，双重曝光区域外部的特征具有宽度尺寸D9。双重曝光区域内的特征具有略大于宽度尺寸D9的宽度尺寸D10。

在图5E中，根据一些实施例，图5D的掩模板101a/b的布局是分开的。这与掩模板101a/b的最终布局相对应。此后，可以利用如关于图3A至图3K所描述的工艺来制造掩模板。附加吸收区域的形状可以被很好地设计成降低布局优化复杂性或最大化工艺窗口。此外，附加吸收区域115a/b的形状被设计成简化各个掩模板的目标，使得没有端到端图案被示出。

在图5F中，根据一些实施例，附加吸收区域115a/b的边缘具有曲线边缘，而不是如图5E所示的尖锐阶梯边缘。因此，在不脱离本公开的范围的情况下，各种形状和轮廓可用于吸收区域115a/b。

图6A示出了根据一些实施例的第一掩模板101a、第二掩模板101b以及根据第一和第二掩模板101a/b制造的晶圆116的一部分的顶视图。在图6A中，OPC工艺没有被执行并且掩模101a/b中的特征没有加宽。结果是在晶圆116中形成的特征133中，存在具有尺寸D1的非常狭窄的部分，如关于图2D在双重曝光区域中所描述的。图6A还示出了辅助特征157，其可用于指示拼合区域和单曝光区域的位置。

图6B示出了根据一些实施例的第一掩模板101a、第二掩模板101b以及根据第一和第二掩模板101a/b制造的晶圆116的一部分的顶视图。在图6A中，OPC工艺被执行并且掩模101a/b中的特征加宽了。结果是在晶圆116中形成的特征133中没有狭窄部分。相反，部分特征具有比D1和D2宽的尺寸D11，在双重曝光区域之上和之下形成条带(band)。因此，在掩模板101a/b的双重曝光区域内执行OPC和稍微加宽特征可以产生晶圆中的形成良好且没有太狭窄或断裂的风险的特征。在拼合区域中，与另一掩模板中的附加吸收区域重叠的图案可以具有稍微不同的临界尺寸(CD)和线宽粗糙度(LWR)，其形成位于拼合区域之上和之下的两个条带。

图7A至图7L是根据一些实施例的晶圆116在根据双重曝光EUV光刻工艺的各个处理阶段的顶视图和截面图，该双重曝光EUV光刻工艺利用具有如先前描述的附加吸收区域115a/b的第一和第二掩模板101a/b。图7A是晶圆116的顶视图。晶圆116涂覆有光致抗蚀剂130层。在一些实施例中，光致抗蚀剂130是负性金属光致抗蚀剂。

图7B是图7A的晶圆116的截面图。光致抗蚀剂130层位于衬底129上。虽然衬底129被示为单层，但是实际上，衬底129可以包括多层。多层可以包括：半导体层、电介质层、多晶硅层、导电层、和其他类型的层。此外，衬底129可以包括诸如晶体管、导电通孔、和其他类型结构之类的结构。

在图7C中，晶圆116已经经由第一掩模板101a暴露于EUV光。曝光可以与经由掩模板101a的高NA明场EUV曝光相对应。第一曝光工艺产生光致抗蚀剂130的经曝光区域180和光致抗蚀剂130的未经曝光区域182。未经曝光区域182具有掩模板101a的经图案化吸收材料的图案。

图7D是图7C的处理阶段的晶圆116的截面图。该截面图说明光致抗蚀剂130的经曝光区域180已经被变换，而未经曝光区域182未被变换。

在图7E中，晶圆116已经经由第二掩模板101b暴露于EUV光。曝光可以与经由掩模板101b的高NA明场EUV曝光相对应。第二曝光工艺产生光致抗蚀剂130的经曝光区域180和光致抗蚀剂130的未经曝光区域182。未经曝光区域182具有掩模板101b的经图案化吸收材料的图案。

图7F是图7E的处理阶段的晶圆116的截面图。

在图7G中，执行了显影工艺。在显影工艺中，光致抗蚀剂130的经曝光部分182被去除。这导致在图7G的顶视图中衬底129可见。具体地，沟槽184被形成，代替光致抗蚀剂130的经去除部分。

图7H是图7G中示出的处理阶段的晶圆116的截面图。图7H示出沟槽184延伸至衬底129。

在图7I中，在存在光致抗蚀剂130的剩余部分的情况下执行了蚀刻工艺。蚀刻工艺相对于光致抗蚀剂130的材料蚀刻衬底129的材料。结果是沟槽184更深地延伸至衬底129中。图7J是图7I的处理阶段的晶圆116的截面图。

在图7K中，光致抗蚀剂130已经被剥离。金属已经被沉积在衬底129的表面上和沟槽184中。在金属沉积之后，化学机械平坦化工艺已经被执行以从衬底129的表面去除金属，使得金属可以仅保留在沟槽184中。结果是金属线190被形成在衬底129中。金属线190具有掩模板101a/b的吸收材料的图案。金属线190可以具有非常小的间距。在不脱离本公开的范围的情况下，其他工艺可用于形成金属线190。

图8是根据一些实施例的方法800的流程图。方法800可以利用关于图1A至图7K描述的工艺、组件和系统。在802处，方法800包括：在衬底上形成反射多层。反射多层的一个示例是图3K的反射多层140。衬底的一个示例是图3K的衬底138。在804处，方法800包括：在反射多层上沉积吸收材料。吸收材料的一个示例是图3K的吸收材料136。在806处，方法800包括：通过图案化吸收材料来限定明场双重曝光EUV掩模板的主图案，掩模板包括衬底、反射多层、和吸收材料。主图案的一个示例是图3K的主图案113a。掩模板的一个示例是图3K的掩模板101a。在808处，方法800包括：通过蚀刻吸收材料和反射多层来形成明场双重曝光EUV掩模板的黑色边界区域以暴露衬底，其中，在形成黑色边界区域之后，吸收材料的附加吸收区域位于黑色边界区域的边缘处，在主图案和黑色边界区域之间。黑色边界区域的一个示例是图3K的黑色边界区域120a。附加吸收区域的一个示例是图3K的附加吸收区域115a。

图9是根据一些实施例的方法900的流程图。方法900可以利用关于图1A至图7K描述的工艺、组件和系统。在902处，方法900包括：在晶圆上沉积光致抗蚀剂层。光致抗蚀剂层的一个示例是图1C的光致抗蚀剂130层。晶圆的一个示例是图1C的晶圆116。在904处，方法900包括：经由第一明场掩模板将光致抗蚀剂层暴露于EUV辐射，第一明场掩模板具有第一衬底、第一衬底上的第一反射多层、第一反射多层上的吸收材料的第一主图案、第一黑色边界区域、以及第一黑色边界和第一主图案之间的吸收材料的第一附加吸收区域。第一明场掩模板的一个示例是图3K的明场掩模板101a。第一反射多层的一个示例是图3K的反射多层140。第一衬底的一个示例是图3K的第一衬底138。吸收材料的一个示例是图3K的吸收材料136。第一主图案的一个示例是图3K的第一主图案113a。黑色边界的一个示例是图3K的黑色边界120a。附加吸收区域的一个示例是图3K的附加吸收区域115a。在906处，方法900包括：经由第二明场掩模板将光致抗蚀剂层暴露于EUV辐射，第二明场掩模板具有第二衬底、第二衬底上的第二反射多层、第二反射多层上的吸收材料的第二主图案、第二黑色边界区域、以及黑色边界和第二主图案之间的吸收材料的第二附加吸收区域。第二明场掩模板的一个示例是图1B的明场掩模板101b。第二反射多层的一个示例是图3K的反射多层140。第二衬底的一个示例是图3K的衬底138。吸收材料的一个示例是图3K的吸收材料136。第二主图案的一个示例是图1B的第二主图案113b。黑色边界的一个示例是图1B的黑色边界120b。附加吸收区域的一个示例是图1B的附加吸收区域115b。

本公开的实施例使得能够在高NA光刻工艺中有效地使用明场掩模板。本公开的实施例使得能够使用两个明场掩模板来经由双重曝光和拼合在晶圆上产生单个图案。每个明场掩模板包括由黑色边界围绕的反射多层。掩模板的图案由反射多层上的图案化吸收层提供。每个掩模板还包括在黑色边界边缘处的反射多层上的附加吸收区域。附加吸收区域使得两个明场掩模板的半场曝光和拼合能够在晶圆上的光致抗蚀剂层中产生不包括不期望的断裂的金属线的图案。结果是明场掩模板可用于可靠地产生具有非常小的间距的金属线图案。这导致集成电路具有改进的特征密度。晶圆良率也得到提高。

在一个实施例中，一种方法包括：在衬底上形成一组反射层；在该一组反射层上沉积吸收材料；以及通过图案化吸收材料来图案化衬底、该一组反射层和吸收材料以形成明场双重曝光EUV掩模板的主图案，掩模板包括衬底、该一组反射层和吸收材料。该方法包括：蚀刻吸收材料和一组反射层以形成明场双重曝光EUV掩模板的黑色边界区域并暴露衬底，其中，吸收材料的吸收区域位于主图案和黑色边界区域之间。

在一个实施例中，一种方法包括：在晶圆上沉积光致抗蚀剂层；以及经由第一明场掩模板将光致抗蚀剂层暴露于EUV辐射，第一明场掩模板具有第一衬底、第一衬底上的第一组反射层、第一组反射层上的吸收材料的第一主图案、第一黑色边界区域、以及第一黑色边界和第一主图案之间的吸收材料的第一吸收区域。该方法包括：经由第二明场掩模板将光致抗蚀剂层暴露于EUV辐射，第二明场掩模板具有第二衬底、第二衬底上的第二组反射层、第二组反射层上的吸收材料的第二主图案、第二黑色边界区域、以及黑色边界与第二主图案之间的吸收材料的第二附加吸收区域。

在一个实施例中，明场EUV掩模板包括：衬底；一组反射层，位于衬底上；缓冲层，位于该一组反射层上；和吸收材料的主图案，位于缓冲层上。掩模板包括：黑色边界区域，暴露衬底；和吸收材料的吸收区域，吸收材料的吸收区域在主图案和黑色边界区域之间并且在黑色边界区域处具有与缓冲层的侧壁基本上共面的侧壁。

上文概述了若干实施例的特征，使得本领域技术人员可以较好地理解本公开的各方面。本领域技术人员应该领会的是，他们可以容易地使用本公开作为用于设计或修改用于执行相同目的和/或实现本文中所介绍的实施例的相同优点的其他过程和结构的基础。本领域技术人员还应当认识到，这些等同构造并不脱离本公开的精神和范围，并且他们可以在不脱离本公开的精神和范围的情况下进行各种改变、替代和变更。

示例1是一种用于形成集成电路的方法，包括：在衬底上形成一组反射层；在所述一组反射层组上沉积吸收材料；通过图案化所述吸收材料来图案化所述衬底、所述一组反射层和所述吸收材料以形成明场双重曝光EUV掩模板的主图案，所述掩模板包括所述衬底、所述一组反射层、和所述吸收材料；以及蚀刻所述吸收材料和所述一组反射层以形成所述明场双重曝光EUV掩模板的黑色边界区域并暴露所述衬底，其中，所述吸收材料的吸收区域位于所述主图案和所述黑色边界区域之间。

示例2是示例1所述的方法，包括：在沉积所述吸收材料之前在所述一组反射层上形成缓冲层，其中：沉积所述吸收材料包括：在所述缓冲层上沉积所述吸收材料；并且形成所述黑色边界区域包括：蚀刻所述缓冲层，其中，在形成所述黑色边界区域之后，所述缓冲层的侧壁与所述黑色边界区域处的吸收区域的侧壁基本上共面，其中，所述吸收材料的吸收区域位于所述黑色边界区域的边缘处。

示例3是示例2所述的方法，其中，形成所述黑色边界区域包括：底切所述吸收区域下方的所述一组反射层。

示例4是示例2所述的方法，其中，图案化所述吸收材料包括：形成与所述吸收区域和所述主图案之间的沟槽相对应的亚分辨率辅助特征。

示例5是示例4所述的方法，其中，所述沟槽的宽度小于实现所述掩模板的EUV光刻系统的分辨率极限。

示例6是示例2所述的方法，其中，所述吸收区域的顶表面基本上是矩形的。

示例7是示例2所述的方法，其中，所述吸收区域的第一边缘沿着所述黑色边界区域基本上是直的，其中，邻近所述主图案的所述吸收区域的第二边缘具有阶梯形状。

示例8是示例7所述的方法，其中，所述主图案包括：与所述吸收材料的第二边缘接触的所述吸收材料的第一条带。

示例9是示例8所述的方法，其中，所述主图案包括：与所述第二边缘间隔开的所述吸收材料的第二条带。

示例10是示例8所述的方法，其中，所述主图案包括：所述吸收材料的多个第二条带，每个所述第二条带与所述吸收区域的第二边缘中的相应阶梯邻近并分开。

示例11是一种用于形成集成电路的方法，包括：在晶圆上沉积光致抗蚀剂层；经由第一明场掩模板将所述光致抗蚀剂层暴露于EUV辐射，所述第一明场掩模板具有第一衬底、所述第一衬底上的第一组反射层、所述第一组反射层上的吸收材料的第一主图案、第一黑色边界区域、以及第一黑色边界与所述第一主图案之间的所述吸收材料的第一吸收区域；以及经由第二明场掩模板将所述光致抗蚀剂层暴露于EUV辐射，所述第二明场掩模板具有第二衬底、所述第二衬底上的第二组反射层、所述第二组反射层上的吸收材料的第二主图案、第二黑色边界区域、以及黑色边界与所述第二主图案之间的所述吸收材料的第二附加吸收区域。

示例12是示例11所述的方法，包括：在经由所述第一明场掩模板和所述第二明场掩模板将所述光致抗蚀剂层暴露于EUV辐射之后，通过显影所述光致抗蚀剂层来在所述光致抗蚀剂层中形成沟槽。

示例13是示例12所述的方法，其中，经由所述第一明场掩模板和所述第二明场掩模板将所述光致抗蚀剂层暴露于EUV辐射产生以下项：经由所述第一明场掩模板而非所述第二明场掩模板暴露于EUV辐射的所述光致抗蚀剂层的第一部分、经由所述第二明场掩模板而非所述第一明场掩模板暴露于EUV辐射的所述光致抗蚀剂层的第二部分、以及经由所述第一明场掩模板和所述第二明场掩模板两者暴露于EUV辐射的位于所述第一部分和所述第二部分之间的第三部分。

示例14是示例12所述的方法，还包括：以所述沟槽的图案在所述晶圆上形成金属线。

示例15是示例12所述的方法，其中，所述金属线具有小于30nm的间距。

示例16是示例15所述的方法，其中，所述金属线各自具有与所述第一吸收区域的位置相对应的第一横向凸起和与所述第二吸收区域的位置相对应的第二横向凸起。

示例17是一种明场EUV掩模板，包括：衬底；一组反射层，位于所述衬底上；缓冲层，位于所述一组反射层上；吸收材料的主图案，位于所述缓冲层上；黑色边界区域，暴露所述衬底；以及所述吸收材料的吸收区域，位于所述主图案和所述黑色边界区域之间，并且在所述黑色边界区域处具有与所述缓冲层的侧壁基本上共面的侧壁。

示例18是示例17所述的明场EUV掩模板，其中，所述一组反射层在所述吸收区域下方被底切。

示例19是示例17所述的明场EUV掩模板，包括：与所述吸收区域和所述主图案之间的沟槽相对应的亚分辨率辅助特征。

示例20是示例17所述的明场EUV掩模板，其中，所述吸收区域的第一边缘沿着所述黑色边界区域基本上是直的，其中，邻近所述主图案的所述吸收区域的第二边缘具有阶梯形状。

Claims (10)

1.一种用于形成集成电路的方法，包括：

在衬底上形成一组反射层；

在所述一组反射层组上沉积吸收材料；

通过图案化所述吸收材料来图案化所述衬底、所述一组反射层和所述吸收材料以形成明场双重曝光EUV掩模板的主图案，所述掩模板包括所述衬底、所述一组反射层、和所述吸收材料；以及

蚀刻所述吸收材料和所述一组反射层以形成所述明场双重曝光EUV掩模板的黑色边界区域并暴露所述衬底，其中，所述吸收材料的吸收区域位于所述主图案和所述黑色边界区域之间。

2.根据权利要求1所述的方法，包括：在沉积所述吸收材料之前在所述一组反射层上形成缓冲层，其中：

沉积所述吸收材料包括：在所述缓冲层上沉积所述吸收材料；并且

形成所述黑色边界区域包括：蚀刻所述缓冲层，其中，在形成所述黑色边界区域之后，所述缓冲层的侧壁与所述黑色边界区域处的吸收区域的侧壁基本上共面，其中，所述吸收材料的吸收区域位于所述黑色边界区域的边缘处。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，形成所述黑色边界区域包括：底切所述吸收区域下方的所述一组反射层。

4.根据权利要求2所述的方法，其中，图案化所述吸收材料包括：形成与所述吸收区域和所述主图案之间的沟槽相对应的亚分辨率辅助特征。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述沟槽的宽度小于实现所述掩模板的EUV光刻系统的分辨率极限。

6.根据权利要求2所述的方法，其中，所述吸收区域的顶表面基本上是矩形的。

7.根据权利要求2所述的方法，其中，所述吸收区域的第一边缘沿着所述黑色边界区域基本上是直的，其中，邻近所述主图案的所述吸收区域的第二边缘具有阶梯形状。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述主图案包括：与所述吸收材料的第二边缘接触的所述吸收材料的第一条带。

9.一种用于形成集成电路的方法，包括：

在晶圆上沉积光致抗蚀剂层；

经由第一明场掩模板将所述光致抗蚀剂层暴露于EUV辐射，所述第一明场掩模板具有第一衬底、所述第一衬底上的第一组反射层、所述第一组反射层上的吸收材料的第一主图案、第一黑色边界区域、以及第一黑色边界与所述第一主图案之间的所述吸收材料的第一吸收区域；以及

经由第二明场掩模板将所述光致抗蚀剂层暴露于EUV辐射，所述第二明场掩模板具有第二衬底、所述第二衬底上的第二组反射层、所述第二组反射层上的吸收材料的第二主图案、第二黑色边界区域、以及黑色边界与所述第二主图案之间的所述吸收材料的第二附加吸收区域。

10.一种明场EUV掩模板，包括：

衬底；

一组反射层，位于所述衬底上；

缓冲层，位于所述一组反射层上；

吸收材料的主图案，位于所述缓冲层上；

黑色边界区域，暴露所述衬底；以及

所述吸收材料的吸收区域，位于所述主图案和所述黑色边界区域之间，并且在所述黑色边界区域处具有与所述缓冲层的侧壁基本上共面的侧壁。