CN1678962A - 有中间检查薄膜层的改进的光学掩模 - Google Patents

有中间检查薄膜层的改进的光学掩模 Download PDF

Info

Publication number
CN1678962A
CN1678962A CNA038201658A CN03820165A CN1678962A CN 1678962 A CN1678962 A CN 1678962A CN A038201658 A CNA038201658 A CN A038201658A CN 03820165 A CN03820165 A CN 03820165A CN 1678962 A CN1678962 A CN 1678962A
Authority
CN
China
Prior art keywords
layer
phase shift
middle layer
deck
blank photomask
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CNA038201658A
Other languages
English (en)
Inventor
马修·拉斯特
迈克尔·坎格米
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Photronics Inc
Original Assignee
Photronics Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Photronics Inc filed Critical Photronics Inc
Publication of CN1678962A publication Critical patent/CN1678962A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/26—Phase shift masks [PSM]; PSM blanks; Preparation thereof
    • G03F1/32—Attenuating PSM [att-PSM], e.g. halftone PSM or PSM having semi-transparent phase shift portion; Preparation thereof
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/38—Masks having auxiliary features, e.g. special coatings or marks for alignment or testing; Preparation thereof
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/54—Absorbers, e.g. of opaque materials
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/68—Preparation processes not covered by groups G03F1/20 - G03F1/50
    • G03F1/82—Auxiliary processes, e.g. cleaning or inspecting
    • G03F1/84—Inspecting

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

本发明一般涉及改进的光刻中使用的光学掩模，用于制作集成电路及其他半导体装置，更准确地说，是涉及检测这种光学掩模中在处理后的缺陷。具体说，本发明针对一种在其内淀积一层或多层中间层的空白光学掩模，中间层的材料，由在检查设备波长上比在曝光设备波长上有更高消光系数的材料构成。中间层材料要能吸收足够量的光，以满足检查设备的光学要求，同时透过足够量的光，以满足曝光设备的光学要求。结果是，该光学掩模改进了光学掩模的检查结果，又不牺牲半导体写入过程中的透射性质。

Description

有中间检查薄膜层 的改进的光学掩模
技术领域
本发明一般涉及改进的光刻中使用的光学掩模，用于制作集成电路及其他半导体装置，更准确地说，是涉及检测这种光学掩模中在处理后的缺陷。具体说，本发明针对一种光学掩模，无论是空白的还是处理过的，在其内都淀积一层或多层中间层，用于改进该光学掩模的检查结果，又不牺牲在曝光设备波长上的透射性质。此外，本发明针对用本发明改进的光学掩模，制作半导体或其他集成电路。
背景技术
光学掩模是包含电子电路显微图像的高精度的板。光学掩模通常用平的石英或玻璃片制作，一侧有铬层。在铬中蚀刻电子电路设计的一部分，常常称为“几何图形”。在晶片制作中使用光学掩模，主要用于制作集成电路(“IC”)和其他半导体装置。IC又用于各种不同产品，包括计算机、计算器、汽车、摄像机、立体声系统、等等。光学掩模还用于制作制作平板显示器、薄膜头、PC板、和其他电子产品。
本领域熟知的一种光学掩模，是嵌入式衰减相移掩模(embeddedattenuated phase shift mask，“EAPSM”)。EAPSM用于半导体装置的生产，更具体说，EAPSM通常用于印刷半导体晶片中接触层的孔。如图1所示，典型的空白EAPSM10包括四层。第一层是一层石英或其他基本透明的材料11，一般称为基片。第二层通常是嵌入的相移材料(“PSM层”)12，诸如硅化钼(MoSi)、硅氮化钽(TaSiN)、硅氮化钛(TiSiN)、或硅酸锆(ZrSiO)和其他已知的相移材料。下一层一般是不透明材料13，诸如铬，它可选地包括抗反射涂层，如氮氧化铬(CrON)。顶层是光敏抗蚀材料14。
现在说明处理常规EAPSM的方法。EAPSM10上不透明材料13需要的图形，通常是用电子束(E束)或激光束，以光栅或矢量方式在空白的EAPSM10上扫描而建立的。一个这种光栅扫描曝光系统的例子，在颁发给Collier的美国专利号3,900,737中说明。当E束或激光束在空白的EAPSM10上扫描时，曝光系统引导E束或激光束到达EAPSM上可寻址的位置。光敏抗蚀材料被E束或激光束曝光的区变成可溶的，而没有曝光部分仍然是不可溶的。
如图2所示，曝光系统已经把需要的图像在光敏抗蚀材料14上扫描之后，借助本领域熟知的方法，清除可溶的光敏抗蚀材料14，而未曝光的不可溶的光敏抗蚀材料14′，仍然粘附在不透明材料13上。因此，EAPSM10上需要形成的图形，由留下的光敏抗蚀材料14′构成。
然后，通过熟知的蚀刻工艺，清除没有被留下的光敏抗蚀材料14′覆盖的不透明材料13和PSM层12，图形从留下的光敏抗蚀材料14′转印到不透明材料13和PSM层12。本领域有众多的蚀刻工艺，包括干式蚀刻及湿式蚀刻，以及众多的用于实施蚀刻的设备。完成蚀刻之后，把留下的光敏抗蚀材料14′剥离或去掉，从而完成EAPSM10，如图3所示。在已完成的EAPSM10中，先前由PSM12′和不透明材料13′反映的图形，位于前一步骤清除可溶材料之后留下的光敏抗蚀材料14′的区域。
操作时，EAPSM允许曝光设备(例如，半导体成像设备，如晶片分档器)的一些光透过不透明层。换句话说，不透明层(“线条”)是部分透射的。透过相移层的光被设计成与掩模中透过被蚀刻区域的光(“间隔”)有180°的相位差。经过相移的电场振幅，与没有经过相移的电场振幅，彼此干涉相消。结果，光的净振幅在间隔中变成零。零振幅节点增加了图像的反差和焦深。换而言之，相移材料增强了亮(如透明)材料到黑(如不透明)材料的过渡区，从而容许更大的曝光时限。
要确定某一具体光学掩模中是否有任何不可接受的缺陷，必须对光学掩模进行检查。缺陷是任何影响图形设计的几何图形的瑕疵。例如，当铬在EAPSM10各部分上定位时，缺陷可以导致铬出现在它不应出现的地方(如，铬斑、铬扩展、或几何图形间的桥接)，或在它应出现的地方却出现明亮区域(如，针孔、明亮区扩展、或明亮区裂缝)。EAPSM中的缺陷能够使半导体产生不适当的功能。为避免不适当的功能，半导体制造商通常都会向光学掩模制造商指出，该种缺陷的尺寸是不可接受的。所有指出尺寸(和更大的)的缺陷，必须修复。如果这些缺陷不能修复，该掩模必须报废并重写。
通常使用自动掩模检查系统来检测缺陷，诸如KLA-Tencor和ETEC(Applied Materials公司)制造的那些系统。检查设备使用透过EAPSM的光来找出图形中的缺陷。就此而言，自动检查系统把照明光束引导到光学掩模，并检测透过和从光学掩模反射的光束部分的强度。然后，把被检测的光强与期望的光强比较，任何偏差都作为缺陷而记录。关于这一点，检查设备把掩模上形成图形的数据，或者与掩模另一部分的数据，或者与存储在数据库的期望图形数据比较。一种检查系统的细节，可以在授予KLA-Tencor的美国专利号5,563,702中找到。目前制造的检查设备，工作在365nm波长。该种检查系统的例子，包括KLA-Tencor SLF 77和AMAT ARIS21-I。
但是，目前的检查设备，常常不能检测常规EAPSM中的缺陷。就这方面说，常规EAPSM使用的相移材料，是淀积在对曝光设备(如晶片分档器)波长有特定透射率和相移指标的掩模上，该波长与使用的曝光设备有关，目前是248nm、193nm、和157nm。这些目前的曝光设备，要求EAPSM层以相对于石英透射率约6-20％的比率透射光。因此，目前EAPSM中的相移材料，已调谐成在曝光设备波长上是部分透射的(相对于石英为6-20％)，从而满足曝光设备的光学要求。
相比而言，这些相同的相移材料，在检查设备更长的波长(目前是365nm)上是高透射的，从而使检查设备在检查时难于检测EAPSM中的缺陷。就这一点来说，目前的检查设备在检查时，要求EAPSM相移材料的透射光，与通过EAPSM透明区(如石英)的透射光之比，约为40-50％或更小(与使用的检查设备类型有关)。这一要求，是为了使检查设备能够区分EAPSM上的亮区和黑区，从而使检查设备明确辨认缺陷。应当指出，检查设备的具体指标，与使用的设备类型有关。例如，KLA-Tencor 3XX系列要求通过PSM层的透射率与石英之比约为40％或更小。相比而言，其他的检查设备，例如KLA-TencorSLF系列、Lasertec MD2XXX和AMAT ARIS系列，要求通过PSM层的透射率与通过石英透射率之比为50％或更小。因为如本文所指出，目前的相移材料，在365nm的检查设备波长上是高透射的(与石英相比，通常大于50％)，检查设备不能区分相移材料与石英。换句话说，检查设备不能区分掩模中的亮区与黑区。因此，要获得可靠和精确检查结果，已经变得越来越困难。结果是，检查设备的可靠性已经变得越来越勉强。
例如，已经发现，作为用于193nm曝光设备波长的PSM层12的材料，硅氮化钽(TaSiN)是好的选择。如图4所示，在193nm曝光设备波长上，TaSiN基本是不透明的，可实现透射率接近15％和180度的相移。因此，TaSiN复合物满足使用常规曝光设备需要的光学指标。但是，TaSiN在365nm检查设备波长上，有高的透射率。参考图4，TaSiN复合物材料在365nm检查设备波长上，通过TaSiN PSM层12的光，透射率接近80％，因此检查时基本是透明的。因为透射率此时是在目前检查设备要求的可接受光学范围之外(如40-50％或更小)，所以检查设备不能区分TaSiN PSM层12与石英层。结果是，光学掩模中的缺陷不能被检测，从而用该掩模制作的半导体(一旦掩模被蚀刻或处理)是不完善的。因此，不能获得可靠的检查结果。
检查完成之后(尽管有不满意结果)，清洁已完成的光学掩模的污物。清洗过程也能影响光学掩模的质量。可以在已完成的掩模上加一层膜，保护它的关键图形区，免受空气污染。随后可以通过膜进行缺陷检查。有时，或者在加膜之前或者在加膜之后，切割EAPSM。经过这些步骤之后，用已完成的EAPSM制造半导体或其他产品。
半导体制造商通常使用EAPSM，把定义半导体电路的缩微图像，转印在硅或砷化镓基片或晶片上。从EAPSM转印图像到硅基片或晶片的过程，通常称为“光刻”或“微光刻”。一般如图5所示，半导体制造过程包括，淀积、光刻、和蚀刻等步骤。淀积时，把一层电上绝缘或电上导电的材料(如金属、多晶硅或氧化硅)，淀积在硅晶片的表面。然后，在该材料上涂布光敏抗蚀剂材料。然后，十分类似于使用照相负片的方式，使用EAPSM制作照片。光刻涉及把EAPSM的图像投影在晶片上。常常是把光学掩模上的图像一幅挨着一幅地在晶片上投影若干次。该过程亦称“分步重复(stepping)”，使用的EAPSM通常称为“掩模版(reticle)”。
如图6所示，为了在晶片20上建立图像，把EAPSM插入包括光敏抗蚀剂的半导体晶片20与光学系统22之间。通常称为晶片分档器23的能量源，被用来把图像传送到半导体晶片上。晶片分档器23产生的能量被阻止通过光学掩模10上存在不透明材料的区域，又部分地被阻止通过光学掩模10上存在PSM层的区域。相反，晶片分档器23的能量通过石英基片没有被不透明层及PSM层覆盖的透明部分。目前的晶片分档器设备，可以用于各种曝光设备的波长(如，248nm、193nm、和157nm)，这些波长显著低于目前检查设备的工作波长365nm。
光学系统22把掩模图形缩小的图像，投影在半导体晶片20上，并与半导体晶片的光敏抗蚀剂反应。暴露在能量上的区域，改变光敏材料的可溶性。在正的光刻过程中，曝光的光敏材料变成可溶的，从而可以清除。在负的光刻过程中，曝光的光敏材料变成不可溶的，从而未曝光的可溶光敏材料被清除。
在可溶光敏材料被清除后，不可溶光敏材料构成的图像或图形，经过本领域熟知的一般称为蚀刻的过程，被转印到基片上。一旦已把图形蚀刻在基片材料上，清除剩余的抗蚀剂，得到已完成的制品。然后，可以在晶片上淀积一层新的材料和抗蚀剂，再把下一个光学掩模投影到晶片上。晶片再次显影和蚀刻。重复这一过程，直到电路完成。
在半导体设计领域，半导体晶片上的电路密度不断增加，与此同时，半导体晶片上的最小特征尺寸也不断下降。光刻设备(如晶片分档器)的制造商已经认识到，目前半导体设计的技术水平，已经进入亚波长区，并正在接近它的分辨率极限。就此而言，因为现在光学分档器都用于深的、亚波长设计，制造商们已经发展新的技术和设备，以满足这些设计变化。更具体说，晶片分档器已经按照目前EAPSM的透射率性质设计。检查设备制造商则滞后于晶片分档器制造商，至今没有修改他们的检查设备，以满足目前EAPSM的光学性质。因此，目前的相移材料，一方面满足曝光设备波长(如，248nm、193nm、和157nm)的要求，但另一方面却不满足检查设备波长(如365nm)的光学要求。因此，已经长时期感到有必要研发一种掩模，它将能满足曝光设备和检查设备两方面的要求。
别的现有技术公开了用于改进所有检查光学掩模的方法，但是，这一现有技术首先没有针对使目前EAPSM的缺陷成为可检查的特定要求。例如，授予O’Grady等人的美国专利号6,110,623(“O’Grady专利”)针对的问题是，光学掩模的缺陷对检查设备而言是太小的缺陷。O’Grady专利公开了通过在已完成的光学掩模的上表面淀积一层反差增强薄膜，能够改变已完成的光学掩模的反射率，改进检查时的缺陷检测。就是说，在已完成的光学掩模的上表面(如，已经被蚀刻并形成图形)，涂布一层反差增强层，以改进光学掩模上任何已存在的缺陷的可见性。换句话说，O’Grady专利公开的反差增强层，是使缺陷呈现得更明显，以便它们能够更容易被看到(首先假定基本特征是可检查的)。
该方法虽然对改进光学掩模的检查有用，但在它的操作和结果上，有一些明显的缺点。特别是，要求更快的从接受光学掩模订单到最终把已完成光学掩模发货的生产时间，最理想的是，降低从空白掩模到处理成已完成的光学掩模的总时间消耗。因为直到光学掩模处理后，该增强层尚未淀积，所以制作光学掩模的总时间消耗增加了。结果是，光学掩模生产设施的整个生产率降低了。此外，由于在光学掩模上淀积反差增强层，是在光学掩模已经处理之后，因此在光学掩模上淀积该层时，有使光学掩模承担额外缺陷的附加风险。还有，O’Grady专利没有针对与本文所述检查设备有关的问题。具体说，O’Grady专利没有公开反差增强层材料的选择，以便把通过EAPSM中PAM层的光的透射率，如目前检查设备要求那样，降低至通过EAPSM中石英区透射率的约40-50％或更小。因此，虽然用O’Grady专利的掩模，对检查时增强缺陷的大小是有好处的，但这些缺陷可能最初就不能检测。因此，用O’Grady专利的光学掩模，依旧得到粗劣的检查结果。
还有试图通过调整空白光学掩模中PSM层材料选择的其他方法，解决与现有技术有关的问题。例如，美国专利号5,935,735和授予Toppan的日本专利号JP 08-304998A和JP 2002-10255(总称“Toppan专利”)，公开了使用基于照相铜版锆的复合物，作为“照相铜版型相移掩模”中PSM层选择的材料。Toppan专利公开了基于锆的PSM层，降低了光在曝光设备波长与检查设备波长上的透射率。但是，Toppan专利没有针对更常在半导体工业中使用的EAPSM(如基于MoSi的材料)，如何从该种EAPSM获得可靠检查结果的问题。就这一方面，基于锆的照相铜版掩模使用得很少，因为已经发现锆呈现不良的蚀刻特性。因此，Toppan专利的教导仅限于基于锆的照相铜版掩模，因而不针对更常用于半导体工业中的EAPSM检查问题。
虽然现有技术是我们感兴趣的，但现有技术的已知方法和设备，存在诸多限制，这些限制正是本发明要克服的。
发明内容
具体说，本发明的一个目的，是提供一种有至少一层中间检查层的EAPSM，该中间检查层由改进掩模检查结果、同时保持在曝光设备波长上足够低的透射率的材料构成。
本发明的另一个目的，是提供一种方法和设备，通过降低光在检查设备波长上的透射率，同时保持在曝光设备波长上光的透射率，改进EAPSM的检查结果。
本发明的另一个目的，是解决现有技术的缺点。
其他的目的可从前面的说明中明显看出。
现在已经发现，本发明的上述和有关目的，是以方法和设备的形式达到的，本发明的方法和设备，通过在常规EAPSM中PSM层之上和/或之下，插入一层或多层中间层，可以改进光学掩模的检查，更具体说是EAPSM的检查。更准确地说，构成该中间层的材料，在检查设备波长(如365nm)上具有使EAPSM层的衰减增加(如，降低透射率)的性质，同时在曝光设备波长(如，248nm、193nm、和157nm)上具有足够低的透射率的性质。
更具体说，本发明针对一种空白的或经过处理的光学掩模，该光学掩模包括：形成空白(或处理过的)光学掩模顶层的光刻胶层；形成空白(或处理过的)光学掩模底层的基本透明层；在空白(或处理过的)光学掩模顶层和底层之间的不透明层；在空白(或处理过的)光学掩模底层和不透明层之间的相移层；和在不透明层及基本透明层之间的至少一层中间层，其中，构成所述至少一层中间层的材料，在检查设备波长上比在曝光设备波长上有更高的消光系数。在本发明的优选实施例中，中间层由基于金属的材料构成，包括，但不限于：NiFe、Ir、Rh、Pd、Pt、Al、Cr、Ti、Au、V、Co、Ni、Fe、Cu、Ta、Mo、WN、TaSi、a-Si、TiSi、MoN、和Nb。此外，相移材料层最好厚度约在500-1000范围，和所述至少一层中间层最好厚度约为50-150。此外，在本发明的各个空白(或处理过的)光学掩模的实施例中：基本透明层可以由石英制成；相移材料可以由MoSi、TaSiN、TiSiN、和ZrSiO制成；和不透明层层可以由铬制成。
更具体说，本发明的光学掩模，能够按各种不同方式安排。例如，在一个实施例中，本发明的空白光学掩模包括：在透明层上的中间层；在中间层上的相移层；在相移层上的不透明层；和在不透明层上的光刻胶层。在另一个实施例中，本发明的空白光学掩模包括：在透明层上的相移层；在相移层上的中间层；在中间层上的不透明层；和在不透明层上的光刻胶层。在又一个实施例中，本发明的空白光学掩模包括：在透明层上的第一中间层；在第一中间层上的相移层；在相移层上的第二中间层(如，相移层在第一和第二中间层之间)；在第二中间层上的不透明层；和在不透明层上的光刻胶层。
与现有技术不同，本发明教导，一层或多层薄膜的淀积，是在制作的光学掩模是空白时进行的，以确保全部膜的叠层在关键检查波长上是可见的。构成这些薄膜的材料，即使在它们形成图形之前，也可改进光学掩模所有特性的可检查性。
附图说明
本发明的上述和有关的目的、特征、和优点，参照下面结合附图对本发明优选的，但仅是示例性的实施例的详细说明，将获得更充分的了解，附图有：
图1画出现有技术的空白的或显影的EAPSM；
图2画出经过部分处理后图1的EAPSM；
图3画出经过完全处理后图1和2的EAPSM；
图4是曲线，画出光通过常规EAPSM的TiSiN PSM层，在各种波长上的透射率，其中的EAPSM已经调谐到曝光设备的193nm上；
图5是流程图，表明使用已处理的光学掩模制作或处理半导体晶片的方法；
图6画出用晶片分档器制作半导体的过程；
图7A表示本发明的掩模的一个实施例，其中的中间层淀积在EAPSM的PSM层之下；
图7B表示本发明的掩模的第二实施例，其中的中间层淀积在EAPSM的PSM层之上；
图7C表示本发明的掩模的第三实施例，其中的两层中间层，淀积在EAPSM的PSM层之上和之下；
图8是曲线，画出光通过图7A掩模的TiSiNPSM层，在各种波长上的透射率，其中的掩模包括淀积在透明层之上的钛中间层，且该掩模已经调谐到曝光设备的193nm上；
图9是曲线，画出光通过图7C掩模的TiSiN PSM层，在各种波长上的透射率，其中的掩模包括淀积在PSM层之上和之下的铝中间层，且该掩模已经调谐到曝光设备的193nm上；
图10是曲线，画出光通过图7A掩模的氮化硅PSM层，在各种波长上的透射率，其中的掩模包括淀积在透明层之上的非晶硅中间层，且该掩模已经调谐到曝光设备的193nm上；
图11是曲线，画出光通过图7B掩模的TaSiN PSM层，在各种波长上的透射率，其中的掩模包括淀积在TaSiN PSM之上的钛中间层，且该掩模已经调谐到曝光设备的193nm上；和
图12是曲线，画出光通过图7A掩模的Si3N4 PSM层，在各种波长上的透射率，其中的掩模包括淀积在Si3N4层之下的氮化铬中间层，且该掩模已经调谐到曝光设备的193nm上。
具体实施方式
本发明涉及一种方法和设备，通过在常规EAPSM中插入一层或多层中间层，以改进EAPSM的检查，其中构成该中间层的材料，在检查设备波长(如365nm)上具有使掩模的衰减增加(如，降低透射率)的性质，同时在曝光设备波长(如，248nm、193nm、和157nm)上保持光的低的透射率。因此，使用本发明有中间层的EAPSM(不论是空白的还是处理过的)，在把图像写入半导体晶片和在检查EAPSM两种过程中，都能够获得精确的结果。
更具体说，在本发明的方法和设备的优选实施例中，在制作的该掩模是空白时，把一层或多层中间层插入空白的EAPSM中。下面将说明，该中间层在365nm的检查设备波长上，比在各种曝光设备波长(如，248nm、193nm、和157nm)上，应有更高的消光系数(如光的吸收率)。更具体说，该材料应在检查设备365nm的波长上，有吸收足够量的光的消光系数，使通过PSM层的光相对于石英的透射率，降低至40-50％或更小。此外，这些材料在更短的曝光设备波长(如，248nm、193nm、和157nm)上的消光系数，应足够地低，以便能使足够的光量(如6-20％)透过掩模。
此外，中间层的厚度应当比PSM层的薄。这是为了确保中间层不致吸收太多的光，改变掩模的光学性质，使掩模不能满足检查设备和曝光设备两方面的光学要求。更具体说，EAPSM的PSM层通常厚度约在500-1000范围。为了本发明的目的，中间层的厚度应在约50-150的范围。用这些性质(如，适当吸收率和厚度)选择材料，能够在检查和曝光过程两方面获得精确和可靠的结果。
现在参考图7A-7C，使有常规层(如，基本透明层、PSM层、不透明层、和光刻胶层)的空白EAPSM形成有附加的中间层，该中间层或淀积在EAPSM的PSM层之上、之下，或淀积在EAPSM的PSM层上下两侧。该附加的中间层，是在制造的EAPSM空白时淀积的。应当指出，本发明不限于这些图所示的具体排列，为了其他已知的或今后研发的目的，可以把其他层纳入EAPSM中。
在一个实施例中，如图7A中所示，中间层淀积在EAPSM21的PSM层之下。由于这种安排，从中间层的任何反射都不会干扰PSM层的光学性质。更具体说，是在基本透明层31之上淀积中间层29，在中间层29之上淀积PSM层27，在PSM层27之上淀积不透明层25(如铬)，最后在不透明层25之上淀积光刻胶层23。
在另一个实施例中，如图7B中所示，中间层淀积在EAPSM41的PSM层之上。更具体说，在基本透明层51之上淀积PSM层49，在PSM层49之上淀积中间层47，在中间层47之上淀积不透明层45(如铬)，最后在不透明层45之上淀积光刻胶层43。
在另一个实施例中，掩模包括两层中间层，如图7C中所示，其中在EAPSM61的PSM层之上和之下，各淀积一层中间层。更具体说，在基本透明层73之上淀积第一中间层71，在该第一中间层71之上淀积PSM层69，在相移层69之上淀积第二中间层67，在该第二中间层67之上淀积不透明层65(如铬)，最后在不透明层65之上淀积光刻胶层63。
基于金属的材料，是在本发明中实现中间层材料的良好选择。这是因为金属在365nm的检查设备波长上，通常比在各种曝光设备波长(如，248nm、193nm、和157nm)上，有更大的消光系数k。就这方面来说，当使用基于金属的材料作为EAPSM中的中间层时，在365nm的检查设备波长上能吸收足够量的光，使在检查时透过PSM层的光的透射率，与透过基本透明层(如石英)的光的透射率相比，如目前检查设备所要求那样，缩减至约40-50％。结果是，掩模中全部膜的叠层在关键的检查波长是可见的，从而能够检测和校正EAPSM中的缺陷。而且已经发现，基于金属的材料用作本发明的中间层，在曝光设备波长上的吸收，比在检查设备波长上的吸收小。因此，虽然该中间层可以改变光在曝光设备波长上的透射率，但这一透射率中的改变是不明显的。换句话说，光在曝光设备波长上的透射率，即使有附加的基于金属的中间层，仍然满足曝光设备的光学要求。因此，通过在常规EAPSM中使用基于金属的中间层，分别如图7A-7C所示，本发明的掩模满足曝光设备和检查设备两方面的光学要求。
更具体说，能够用作中间层的基于金属的材料包括，但不限于：NiFe、Te、Ir、Rh、Pd、Pt、Al、Cr、Ti、Au、V、Cu、Ta、Mo、WN、TaSi、a-Si、TiSi、MoN、和Nb。下面的图(“表1”)，对这些材料的每一种，列举在相应193nm曝光设备和365nm检查设备波长上的折射率n和消光系数k。此外，表1列举这些材料每一种的“k比值”，该k比值的计算如下：k比值＝k(@365nm)÷k(@193nm)。要达到本发明的目的，对列举材料的每一种，被选择材料的折射率n和消光系数k两者，应在365nm检查波长上高于在193nm的曝光波长。又，较高k比值的材料通常比较低k比值的材料，在检查时有更好的光学结果。具体说，按照EAPSM光学质量的观点的最佳材料，那些k比值约1.8或更高的材料是可取的。因此，例如铝(k比值＝1.9985)，比Nb(k比值＝1.0566)呈现更好的光学结果。但是，应当指出，在选择检查层的材料时，也应考虑其他的因素，包括，例如材料的：蚀刻性质；化学稳定性；对清洁化学剂的耐受性；价格；可用性，等等。因此，例如，虽然NiFe(k比值＝2.9191)的k比值比铝(k比值＝1.9986)和铬(k比值＝1.9667)和钛(k比值＝1.8165)高，但铝、铬、和钛无论如何是中间层的较佳选择材料，因为它们已经表明优良的蚀刻性质、化学稳定性，等等。另外，已经发现非晶硅也是好的材料选择，尽管它的k比值小于1.8(如k比值＝1.2599)。因此，在一个优选实施例中，中间层由铝、铬、钛、或非晶硅之一构成。记住前面的说明，下面的图表列举的各种材料，可以用作本发明的中间层。
表1
  193nm   365nm
  材料   N   K   N   k   k比值
  NiFe   0.88235   0.91037   1.3814   2.5664   2.8191
  Te   1.747   1.3634   1.7818   3.5746   2.6218
  Ir   0.69743   1.3791   1.53   3.0501   2.2117
  Rh   0.70105   1.772   1.1099   3.8404   2.1673
  Pd   0.72992   1.2903   1.2378   2.7191   2.1073
  Pt   1.4194   1.293   1.6204   2.6201   2.0264
  Al   0.1135   2.2165   0.40701   4.4296   1.9985
  Cr   0.84921   1.6551   1.4005   3.2551   1.9667
  Ti   1.0782   1.1337   1.37   2.0594   1.8165
  Au   1.3938   1.1994   1.716   1.862   1.5524
  V   1.1407   2.1053   2.1801   3.26   1.5485
  Co   1.2914   1.7729   1.5052   2.6926   1.5188
  Ni   1.0087   1.4621   1.62   2.1702   1.4843
  Fe   1.2636   1.6937   1.7504   2.4787   1.4635
  Cu   0.96944   1.4135   1.2695   1.9518   1.3808
  Ta   1.5686   1.7523   1.8999   2.3892   1.3635
  Mo   0.78945   2.3634   3.0601   3.1904   1.3499
  WN   1.6733   1.7752   2.04345   2.3338   1.3147
  TaSi   1.1039   1.5073   2.5428   1.9066   1.2649
  a-Si   0.983   2.1111   3.8986   2.6597   1.2599
  TiSi   0.95198   2.1321   2.2901   2.5282   1.1858
  MoN   1.5259   1.3732   2.2128   1.5933   1.1603
  Nb   1.3112   2.2529   2.4595   2.3805   1.0566
本发明的掩模一个重要方面，是中间层材料选择的灵活性。就这一点来说，能够改变中间层材料的选择，以满足不同类型曝光设备(如，248nm、193nm、和157nm)，以及目前的(如365nm)和新发展的检查设备的光学指标。因此，本发明不限于使用表1列举的金属作为中间层材料的选择。相反，在检查设备波长上的消光系数大于在曝光设备波长上的材料和金属，也可以用作中间层材料，以提供吸收足够量的光，使透过PSM层的光的透射率，与透过石英或基本透明层的光的透射率相比，缩减至约40-50％。当然，检查结果会按照中间层材料的选择和检查设备的选择，以及需要优化的具体掩模的性质变化。
下面说明本发明若干个不同的实施例，其中每一实施例的EAPSM均调谐至使用193nm的曝光设备。但应指出，下面的实施例仅在于举例说明本发明，不能以任何方式认定，本发明仅限于这些实施例。
在一个实施例中，厚75的钛中间层，淀积在厚682的TaSiNPSM层之下。更具体说，参照图7A，本实施例的EAPSM21包括：作为透明层31的石英；作为中间层29的钛；作为PSM层27的TaSiN；作为不透明层25的铬；和光刻胶层23。如在表1所指出，钛在365nm检查设备波长上的消光系数高于在193nm的曝光设备波长。因此，如图8所示，在常规的有TaSiN PSM层27的EAPSM上增加钛中间层29，把在较长波长，即365nm检查设备波长上的透射率，降低至约47％，同时又极微小地把在较短波长，即193nm曝光设备波长上的透射率降低至9％。结果是，钛中间层29能使EAPSM21满足检查设备(设备允许50％或更小的相对于石英的透射率)和曝光设备两方面的要求。
在另一个实施例中，在TaSiN PSM层的上、下两侧加上高反射的中间层。更具体说，参照图7C，本实施例的EAPSM61包括：作为基本透明层73的石英；厚度50作为第一中间层71的铝；厚度831作为PSM层69的TaSiN；厚度50作为第二中间层67的铝；作为不透明层65的铬；和光刻胶层63。该配置产生Fabry-Perot标准具效应，因此导致相长干涉和相消干涉的波节。换句话说，第二中间层67与第一中间层71的反射干涉，从而一起消除透过的光。结果是，在本实施例中，第一71和第二67中间层对曝光波长起EAPSM的作用而在检查波长上给出干涉的透射极小。现在参考图9，有Al-TaSiN-Al膜叠层的EAPSM，在193nm曝光设备波长上，给出约8％的透射率和180度相移，并在365nm检查设备波长上，给出约24％的透射率。因此，该配置满足曝光和检查设备两方面的光学指标要求。
在另一个实施例中，EAPSM包括厚度785的氮化硅(如Si3N4)PSM层，淀积在厚度50的非晶硅中间层之上。参考图7A，在本实施例中，EAPSM21包括：作为透明层31的石英；作为中间层29的非晶硅；作为PSM层27的氮化硅；作为不透明层25的铬；和光刻胶层23。如在图10所示，PSM层在193nm的曝光设备波长上，以相对于石英层约15％比率透过光，并在365nm检查设备波长上，以相对于石英层透过约25％的光。因此，EAPSM21满足检查和曝光设备两方面的光学指标要求。
在再一个实施例中，厚度75的钛中间层，淀积在厚度682的TaSiN PSM层之上(即，在透明层之上)，如图7B所示。更具体说，本实施例的EAPSM41包括：作为透明层51的石英；作为PSM层49的TaSiN；作为中间层47的钛；作为不透明层45的铬；和光刻胶层43。如在图表中所指出，钛在365nm检查设备波长上的消光系数，高于在193nm的曝光设备波长。因此，如图11所示，在常规的有TaSiNPSM层49的EAPSM上增加钛中间层47，把在较长波长，即检查波长上的透射率，降低至约47％，同时又极微小地把在较短波长，即曝光设备波长上的透射率降低至9％。结果是，钛中间层能使EAPSM满足检查设备(设备允许50％或更小的相对于石英的透射率)和曝光设备两方面的光学指标要求。因此，本实施例的EAPSM满足检查和曝光设备两方面的光学指标要求。
举例
制作有铬中间层淀积在氮化硅PSM层之下的EAPSM。更具体说，如图7A所示，EAPSM21包括：作为透明层31的石英；厚度115作为中间层29的非化学计量的氮化铬；厚度674作为PSM层27的氮化硅(如Si3N4)；作为不透明层25的铬；和光刻胶层23。氮化硅PSM层27调谐至193nm的曝光设备波长和365nm检查设备波长上。参考图12，发现该EAPSM21在193nm的曝光设备波长上，透过9％比率的具有180度相移的光。在365nm检查设备波长上，EAPSM21透过约35％比率的光。结果是，该EAPSM满足检查和曝光设备两方面的光学要求。
应当指出，本发明不限于本文讨论的指定的曝光和检查设备波长，并能用于现在正在使用的或此后研发的其他检查和曝光设备波长。就此而言，随着光刻的指导方针继续使用更短的波长，可以期望检查设备将向使用比目前波长365nm波长更短的波长发展。例如，在将来，薄膜叠层将要求设计使用157nm的EAPSM，并在248nm或257nm上检查。除此之外，膜叠层将要求设计使用13nm的EUV波长，并在较长的波长上检查。因此，从前面的说明可见，任何波长组上的类似技术，通过改变每一组的中间层材料的选择，都能够实现。
现在已经出示和详细说明了本发明的优选实施例，对这些优选实施例的各种修改和改进，本领域熟练人员是显而易见的。因此，应当明确地认识本发明的精神和范围，且本发明的精神和范围，只受附于后的权利要求书的限制，不受前面说明书的限制。

Claims (72)

1.一种空白光学掩模，包括：
形成所述空白光学掩模顶层的光刻胶层；
形成所述空白光学掩模底层的基本透明层；
在所述空白光学掩模的所述顶层和底层之间的不透明层；
在所述空白光学掩模的所述不透明层和底层之间的相移层；和
在所述不透明层和基本透明层之间，至少一层中间层，其中所述至少一层中间层，由在检查设备波长上比在曝光设备波长上有更高消光系数的材料构成。
2.按照权利要求1的空白光学掩模，其中所述至少一层中间层，是基于金属的材料。
3.按照权利要求2的空白光学掩模，其中所述基于金属的材料，是从如下一组中选出的一种或多种，该组包括：NiFe、Ir、Rh、Pd、Pt、Al、Cr、Ti、Au、V、Co、Ni、Fe、Cu、Ta、Mo、WN、TaSi、a-Si、TiSi、MoN、和Nb。
4.按照权利要求2的空白光学掩模，其中所述基于金属的材料的k比值，约等于1.8。
5.按照权利要求1的空白光学掩模，其中所述相移层的厚度，在约500-1000的范围，和所述至少一层中间层的厚度，约为50-150。
6.按照权利要求1的空白光学掩模，其中：
所述至少一层中间层，是在所述透明层之上；
所述相移层，是在所述至少一层中间层之上；
所述不透明层，是在所述相移层之上；和
所述光刻胶层，是在所述不透明层之上。
7.按照权利要求1的空白光学掩模，其中：
所述相移层，是在所述透明层之上；
所述至少一层中间层，是在所述相移之上；
所述不透明层，是在所述至少一层中间层之上；和
所述光刻胶层，是在所述不透明层之上。
8.按照权利要求1的空白光学掩模，其中：
所述至少一层中间层包括，在所述透明层之上的第一中间层，和在所述相移层上的第二中间层，其中所述相移层是在所述第一和第二中间层之间；
所述不透明层，是在所述第二中间层之上；和
所述光刻胶层，是在所述不透明层之上。
9.按照权利要求1的空白光学掩模，其中所述基本透明层是石英。
10.按照权利要求1的空白光学掩模，其中所述相移层材料，是从如下一组中选出，该组包括：MoSi、TaSiN、TiSiN、和ZrSiO。
11.按照权利要求1的空白光学掩模，其中所述不透明层是铬。
12.按照权利要求6的空白光学掩模，其中所述中间层是铝。
13.按照权利要求6的空白光学掩模，其中所述中间层是铬。
14.按照权利要求1的空白光学掩模，其中所述光学掩模调谐至193nm曝光设备上。
15.按照权利要求6的空白光学掩模，其中所述相移层是TaSiN，而所述至少一层中间层是Ti。
16.按照权利要求15的空白光学掩模，其中所述TaSiN相移层的厚度约680，而所述钛中间层的厚度约75。
17.按照权利要求8的空白光学掩模，其中所述第一和第二中间层是铝，而所述相移层是氮化硅。
18.按照权利要求17的空白光学掩模，其中所述第一和第二铝中间层的厚度约50，而所述氮化硅相移层的厚度约830。
19.按照权利要求6的空白光学掩模，其中所述相移层是氮化硅，而所述中间层是非晶硅。
20.按照权利要求19的空白光学掩模，其中所述氮化硅相移层的厚度约785，而所述非晶硅中间层的厚度约50。
21.按照权利要求7的空白光学掩模，其中所述相移层是TaSiN，而所述至少一层中间层是Ti。
22.按照权利要求21的空白光学掩模，其中所述TaSiN相移层的厚度约680，而所述钛中间层的厚度约75。
23.按照权利要求6的空白光学掩模，其中所述相移层是氮化硅，而所述中间层是氮化铬。
24.按照权利要求23的空白光学掩模，其中所述氮化硅相移层的厚度约674，而所述氮化铬中间层的厚度约115。
25.一种已处理的光学掩模，包括：
形成所述空白光学掩模底部的基本透明层；
形成所述已处理光学掩模顶层的已形成图形的不透明层；
在所述空白光学掩模的所述顶层和底层之间的已形成图形的相移层；和
在所述不透明层和基本透明层之间，至少一层已形成图形的中间层，其中所述至少一层中间层，由在检查设备波长上比在曝光设备波长上有更高消光系数的材料构成。
26.按照权利要求25的已处理的光学掩模，其中所述至少一层中间层，是基于金属的材料。
27.按照权利要求26的已处理的光学掩模，其中所述基于金属的材料，是从如下的一组中选出的一种或多种，该组包括：NiFe、Ir、Rh、Pd、Pt、Al、Cr、Ti、Au、V、Co、Ni、Fe、Cu、Ta、Mo、WN、TaSi、a-Si、TiSi、MoN、和Nb。
28.按照权利要求25的已处理的光学掩模，其中所述相移层的厚度，在约500-1000的范围，和所述至少一层中间层的厚度，约为50-150。
29.按照权利要求25的已处理的光学掩模，其中：
所述至少一层中间层，是在所述透明层之上；
所述相移层，是在所述至少一层中间层之上；和
所述不透明层，是在所述相移层之上。
30.按照权利要求25的已处理的光学掩模，其中：
所述相移层，是在所述透明层之上；
所述至少一层中间层，是在所述相移之上；和
所述不透明层，是在所述至少一层中间层之上。
31.按照权利要求25的已处理的光学掩模，其中：
所述至少一层中间层包括，在所述透明层之上的第一中间层，和在所述相移层上的第二中间层，其中所述相移层是在所述第一和第二中间层之间；和
所述不透明层，是在所述第二中间层之上。
32.按照权利要求25的已处理的光学掩模，其中所述相移层材料，是从如下一组中选出，该组包括：MoSi、TaSiN、TiSiN、和ZrSiO。
33.按照权利要求29的已处理的光学掩模，其中所述中间层是铝。
34.按照权利要求29的已处理的光学掩模，其中所述中间层是铬。
35.一种空白光学掩模，包括：
基本透明层；
在所述基本透明层之上的中间层，其中所述中间层，由在检查设备波长上比在曝光设备波长上有更高消光系数的材料构成；
在所述中间层之上的相移层；
在所述相移层之上的不透明层；和
在所述不透明层之上的光刻胶层。
36.按照权利要求35的空白光学掩模，按照权利要求25的空白光学掩模，其中所述至少一层中间层，是基于金属的材料。
37.按照权利要求37的空白光学掩模，其中所述基于金属的材料，是从如下的一组中选出的一种或多种，该组包括：NiFe、Ir、Rh、Pd、Pt、Al、Cr、Ti、Au、V、Co、Ni、Fe、Cu、Ta、Mo、WN、TaSi、a-Si、TiSi、MoN、和Nb。
38.按照权利要求35的空白光学掩模，其中所述相移层的厚度，在约500-1000的范围，和所述至少一层中间层的厚度，约为50-150。
39.按照权利要求35的空白光学掩模，其中所述相移层材料，是从如下一组中选出，该组包括：MoSi、TaSiN、TiSiN、和ZrSiO。
40.一种空白光学掩模，包括：
基本透明层；
在所述基本透明层之上的相移层；
在所述相移层之上的中间层，其中所述中间层，由在检查设备波长上比在曝光设备波长上有更高消光系数的材料构成；
在所述中间层之上的不透明层；和
在所述不透明层之上的光刻胶层。
41.按照权利要求40的空白光学掩模，其中所述至少一层中间层，是基于金属的材料。
42.按照权利要求41的空白光学掩模，其中所述基于金属的材料，是从如下的一组中选出的一种或多种，该组包括：NiFe、Ir、Rh、Pd、Pt、Al、Cr、Ti、Au、V、Co、Ni、Fe、Cu、Ta、Mo、WN、TaSi、a-Si、TiSi、MoN、和Nb。
43.按照权利要求45的空白光学掩模，其中所述相移层的厚度，在约500-1000的范围，和所述至少一层中间层的厚度，约为50-150。
44.按照权利要求40的空白光学掩模，其中所述相移层材料，是从如下一组中选出，该组包括：MoSi、TaSiN、TiSiN、和ZrSiO。
45.一种空白光学掩模，包括：
基本透明层；
在所述基本透明层之上的第一中间层，其中所述第一中间层，由在检查设备波长上比在曝光设备波长上有更高消光系数的材料构成；
在所述第一中间层之上的相移层；
在所述相移层之上的第二中间层，其中所述第二中间层，由在检查设备波长上比在曝光设备波长上有更高消光系数的材料构成；
在所述第二中间层之上的不透明层；和
在所述不透明层之上的光刻胶层。
46.按照权利要求45的空白光学掩模，其中所述第一和第二中间层，是基于金属的材料。
47.按照权利要求46的空白光学掩模，其中所述基于金属的材料，是从如下的一组中选出的一种或多种，该组包括：NiFe、Ir、Rh、Pd、Pt、Al、Cr、Ti、Au、V、Co、Ni、Fe、Cu、Ta、Mo、WN、TaSi、a-Si、TiSi、MoN、和Nb。
48.按照权利要求45的空白光学掩模，其中所述相移层的厚度，在约500-1000的范围，和所述至少一层中间层的厚度，约为50-150。
49.按照权利要求45的空白光学掩模，其中所述相移层材料，是从如下一组中选出，该组包括：MoSi、TaSiN、TiSiN、和ZrSiO。
50.一种制作光学掩模的方法，包括如下步骤：
提供空白的光学掩模，该空白光学掩模有：
光刻胶材料的顶层；
底部基本透明层；
在所述顶层与底层之间的不透明层；
在所述顶层与不透明层之间的相移层；和
在所述不透明层与基本透明层之间至少一层中间层，其中所述中间层，由在检查设备波长上比在曝光设备波长上有更高消光系数的材料构成。
处理所述空白光学掩模，形成指定的图形；
用检查设备检查所述已处理的光学掩模。
51.按照权利要求50的制作光学掩模方法，其中所述处理步骤，还包括如下步骤：
写入将要在所述光刻胶材料层上蚀刻的图形；
在所述光刻胶材料层上、所述不透明层上、所述相移层上、和所述至少一层中间层上，蚀刻所述图形；和
从所述已处理的掩模上清除所述光刻胶材料。
52.按照权利要求51的制作光学掩模方法，其中所述检查步骤，还包括如下步骤：
把照明光束引导至所述光学掩模上；
引导透过所述已处理光学掩模及从所述已处理光学掩模反射回来的所述光束的光强；
把所述被引导的光强与期望的光强比较；
所述被引导的光强偏离期望的光强的任何偏差，作为缺陷被记录。
53.按照权利要求52的制作光学掩模方法，其中所述检查步骤，还包括如下步骤：
把照明光束引导至所述光学掩模上；
引导透过所述已处理光学掩模及从所述已处理光学掩模反射回来的所述光束的光强；
把所述已处理光学掩模中的图形，与已经被处理的第二光学掩模上的第二图形比较；
所述光学掩模中的图形偏离所述第二光学掩模上第二图形的任何偏差，作为缺陷被记录。
54.按照权利要求50的空白光学掩模，其中所述至少一层中间层，是基于金属的材料。
55.按照权利要求54的空白光学掩模，其中所述基于金属的材料，是从如下的一组中选出的一种或多种，该组包括：NiFe、Ir、Rh、Pd、Pt、Al、Cr、Ti、Au、V、Co、Ni、Fe、Cu、Ta、Mo、WN、TaSi、a-Si、TiSi、MoN、和Nb。
56.按照权利要求50的空白光学掩模，其中所述相移层的厚度，在约500-1000的范围，和所述至少一层中间层的厚度，约为50-150。
57.按照权利要求50的空白光学掩模，其中：
所述至少一层中间层，是在所述透明层之上；
所述相移层，是在所述至少一层中间层之上；
所述不透明层，是在所述相移层之上；和
所述光刻胶层，是在所述不透明层之上。
58.按照权利要求50的空白光学掩模，其中：
所述相移层，是在所述透明层之上；
所述至少一层中间层，是在所述相移之上；
所述不透明层，是在所述至少一层中间层之上；和
所述光刻胶层，是在所述不透明层之上。
59.按照权利要求50的空白光学掩模，其中：
所述至少一层中间层包括，在所述透明层之上的第一中间层，和在所述相移层上的第二中间层，其中所述相移层是在所述第一和第二中间层之间；
所述不透明层，是在所述第二中间层之上；和
所述光刻胶层，是在所述不透明层之上。
60.按照权利要求50的空白光学掩模，其中所述相移层材料，是从如下一组中选出，该组包括：MoSi、TaSiN、TiSiN、和ZrSiO。
61.按照权利要求57的空白光学掩模，其中所述中间层是铝。
62.按照权利要求57的空白光学掩模，其中所述中间层是铬。
63.一种制作半导体装置的方法，包括如下步骤：
在半导体晶片与能量源之间插入已完成的光学掩模，其中所述已完成的光学掩模包括：
底部基本透明的基片；
顶部形成指定图形的已形成图形的不透明层；
在所述顶层和底层之间形成指定图形的已形成图形的相移层；
和在所述不透明层与基本透明层之间至少一层形成图形的中间层，并形成指定的图形，其中，所述至少一层形成图形的中间层，由在检查设备波长上比在曝光设备波长上有更高消光系数的材料构成；
在能量源中产生能量；
令所述产生的能量，透过所述已完成光学掩模内形成在所述不透明层、相移层、和至少一层中间层中所述图形，到达所述半导体晶片；和
在所述半导体晶片上，蚀刻与所述已完成光学掩模内形成在所述不透明层、相移层、和至少一层中间层中所述图形对应的图像。
64.按照权利要求63的制作半导体装置方法，其中所述至少一层中间层，是基于金属的材料。
65.按照权利要求64的空白光学掩模，其中所述基于金属的材料，是从如下的一组中选出的一种或多种，该组包括：NiFe、Ir、Rh、Pd、Pt、Al、Cr、Ti、Au、V、Co、Ni、Fe、Cu、Ta、Mo、WN、TaSi、a-Si、TiSi、MoN、和Nb。
66.按照权利要求63的空白光学掩模，其中所述相移层的厚度，在约500-1000的范围，和所述至少一层中间层的厚度，约为50-150。
67.按照权利要求63的空白光学掩模，其中：
所述至少一层中间层，是在所述透明层之上；
所述相移层，是在所述至少一层中间层之上；
所述不透明层，是在所述相移层之上；和
所述光刻胶层，是在所述不透明层之上。
68.按照权利要求63的空白光学掩模，其中：
所述相移层，是在所述透明层之上；
所述至少一层中间层，是在所述相移之上；
所述不透明层，是在所述至少一层中间层之上；和
所述光刻胶层，是在所述不透明层之上。
69.按照权利要求63的空白光学掩模，其中：
所述至少一层中间层包括，在所述透明层之上的第一中间层，和在所述相移层上的第二中间层，其中所述相移层是在所述第一和第二中间层之间；
所述不透明层，是在所述第二中间层之上；和
所述光刻胶层，是在所述不透明层之上。
70.按照权利要求63的空白光学掩模，其中所述相移层材料，是从如下一组中选出，该组包括：MoSi、TaSiN、TiSiN、和ZrSiO。
71.按照权利要求67的空白光学掩模，其中所述中间层是铝。
72.按照权利要求67的空白光学掩模，其中所述中间层是铬。
CNA038201658A 2002-08-27 2003-07-08 有中间检查薄膜层的改进的光学掩模 Pending CN1678962A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/229,830 US6855463B2 (en) 2002-08-27 2002-08-27 Photomask having an intermediate inspection film layer
US10/229,830 2002-08-27

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN1678962A true CN1678962A (zh) 2005-10-05

Family

ID=31976333

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNA038201658A Pending CN1678962A (zh) 2002-08-27 2003-07-08 有中间检查薄膜层的改进的光学掩模

Country Status (8)

Country Link
US (1) US6855463B2 (zh)
EP (1) EP1535116A4 (zh)
JP (1) JP2005537508A (zh)
KR (1) KR20050043920A (zh)
CN (1) CN1678962A (zh)
AU (1) AU2003253797A1 (zh)
TW (1) TWI233001B (zh)
WO (1) WO2004021082A2 (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101746154B (zh) * 2008-12-01 2013-11-06 德莎欧洲公司 工件的标记或标注方法
CN105629657A (zh) * 2014-11-26 2016-06-01 台湾积体电路制造股份有限公司 Euv掩模和通过使用euv掩模的制造方法
CN106133599A (zh) * 2013-08-20 2016-11-16 大日本印刷株式会社 掩模坯料、相位位移掩模及其制造方法
CN109487122A (zh) * 2017-09-09 2019-03-19 Imec 非营利协会 吸收euv的合金
CN109752920A (zh) * 2017-11-07 2019-05-14 格芯公司 Euv掩模流动中的薄膜置换

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4118585B2 (ja) * 2002-04-03 2008-07-16 Ｈｏｙａ株式会社 マスクブランクの製造方法
US7307712B2 (en) * 2002-10-28 2007-12-11 Asml Netherlands B.V. Method of detecting mask defects, a computer program and reference substrate
TWI261726B (en) * 2004-04-09 2006-09-11 Allied Integrated Patterning C Acceptable defect positioning and manufacturing method for large-scaled photomask blanks
KR101143005B1 (ko) 2004-12-14 2012-05-08 삼성전자주식회사 마스크 및 이를 이용한 반도체 소자의 제조 방법 및 박막트랜지스터 표시판의 제조 방법
KR100725371B1 (ko) * 2006-01-13 2007-06-07 삼성전자주식회사 다층의 차광 패턴을 포함하는 포토마스크와 그 제조방법 및블랭크 포토마스크
US20080077352A1 (en) * 2006-09-26 2008-03-27 Tokyo Electron Limited Methods and apparatus for using an optically tunable soft mask profile library
US7943273B2 (en) * 2007-04-20 2011-05-17 Photronics, Inc. Photomask with detector for optimizing an integrated circuit production process and method of manufacturing an integrated circuit using the same
US7851110B2 (en) * 2007-04-20 2010-12-14 Photronics, Inc. Secure photomask with blocking aperture
US7790340B2 (en) * 2007-04-20 2010-09-07 Photronics, Inc. Photomask with detector for optimizing an integrated circuit production process and method of manufacturing an integrated circuit using the same
ATE527572T1 (de) * 2007-08-14 2011-10-15 Selex Sistemi Integrati Spa Digitaler optischer schalter mit niedriger schaltspannung und schneller ansprechzeit
KR100890409B1 (ko) * 2008-04-25 2009-03-26 주식회사 에스앤에스텍 하프톤형 위상반전 블랭크 마스크, 하프톤형 위상반전포토마스크 및 그의 제조방법
JP6720360B2 (ja) * 2019-01-25 2020-07-08 Hoya株式会社 マスクブランク、位相シフトマスクおよびこれらの製造方法
JP7402243B2 (ja) 2019-02-25 2023-12-20 エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． 放射測定システム

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3900737A (en) * 1974-04-18 1975-08-19 Bell Telephone Labor Inc Electron beam exposure system
JPS6426820A (en) 1987-07-23 1989-01-30 Asahi Glass Co Ltd Liquid crystal display device
JPH04262411A (ja) 1991-02-15 1992-09-17 Nec Corp カード挿抜検出回路
JPH04316048A (ja) 1991-04-15 1992-11-06 Nikon Corp フォトマスクの検査方法、フォトマスクの製造方法及び半導体素子製造方法
JPH04365044A (ja) * 1991-06-11 1992-12-17 Toppan Printing Co Ltd 位相シフト用マスクブランクおよび位相シフトマスクの製造方法
US5563702A (en) * 1991-08-22 1996-10-08 Kla Instruments Corporation Automated photomask inspection apparatus and method
JP3120345B2 (ja) 1991-11-12 2000-12-25 セイコーエプソン株式会社 位相シフトマスク及び半導体装置
KR100295385B1 (ko) * 1993-04-09 2001-09-17 기타지마 요시토시 하프톤위상쉬프트포토마스크,하프톤위상쉬프트포토마스크용블랭크스및이들의제조방법
JP3262302B2 (ja) * 1993-04-09 2002-03-04 大日本印刷株式会社 位相シフトフォトマスク、位相シフトフォトマスク用ブランクス及びそれらの製造方法
JP3453435B2 (ja) * 1993-10-08 2003-10-06 大日本印刷株式会社 位相シフトマスクおよびその製造方法
JP3011222B2 (ja) * 1993-11-26 2000-02-21 凸版印刷株式会社 位相シフトマスクの製造方法
US5415953A (en) * 1994-02-14 1995-05-16 E. I. Du Pont De Nemours And Company Photomask blanks comprising transmissive embedded phase shifter
JP3250415B2 (ja) 1995-04-28 2002-01-28 凸版印刷株式会社 ハーフトーン型位相シフトマスクの製造方法
US5958628A (en) * 1995-06-06 1999-09-28 International Business Machines Corporation Formation of punch inspection masks and other devices using a laser
US5618643A (en) * 1995-12-15 1997-04-08 Intel Corporation Embedded phase shifting mask with improved relative attenuated film transmission
US5942356A (en) * 1996-03-30 1999-08-24 Hoya Corporation Phase shift mask and phase shift mask blank
US5935733A (en) * 1996-04-05 1999-08-10 Intel Corporation Photolithography mask and method of fabrication
US5897977A (en) * 1996-05-20 1999-04-27 E. I. Du Pont De Nemours And Company Attenuating embedded phase shift photomask blanks
TW354392B (en) * 1996-07-03 1999-03-11 Du Pont Photomask blanks
KR100230376B1 (ko) * 1996-10-16 1999-11-15 윤종용 위상 시프트 마스크 및 그 제조방법
US5935735A (en) * 1996-10-24 1999-08-10 Toppan Printing Co., Ltd. Halftone phase shift mask, blank for the same, and methods of manufacturing these
US6174631B1 (en) * 1997-02-10 2001-01-16 E. I. Du Pont De Nemours And Company Attenuating phase shift photomasks
US6042995A (en) * 1997-12-09 2000-03-28 Lucent Technologies Inc. Lithographic process for device fabrication using a multilayer mask which has been previously inspected
JP3262529B2 (ja) * 1997-12-19 2002-03-04 ホーヤ株式会社 位相シフトマスク及び位相シフトマスクブランク
JP2000010255A (ja) 1998-06-19 2000-01-14 Toppan Printing Co Ltd ハーフトーン型位相シフトマスク、ハーフトーン型位相シフトマスク用ブランク及びハーフトーン型位相シフトマスクの製造方法
JP2000098582A (ja) * 1998-09-17 2000-04-07 Ulvac Seimaku Kk 位相シフトフォトマスクブランクス、位相シフトフォトマスク及びそれらの製造方法、並びに該ブランクスの製造装置
AU6417499A (en) * 1998-10-08 2000-04-26 Rochester Institute Of Technology Photomask for projection lithography at or below about 160 nm and a method
US6110623A (en) * 1999-01-04 2000-08-29 International Business Machines Corporation Surface coating method to highlight transparent mask defects
JP2001083687A (ja) * 1999-09-09 2001-03-30 Dainippon Printing Co Ltd ハーフトーン位相シフトフォトマスク及びこれを作製するためのハーフトーン位相シフトフォトマスク用ブランクス
KR20010028191A (ko) * 1999-09-18 2001-04-06 윤종용 ＣｒＡＩＯＮ을 위상 쉬프터 물질로서 사용한 위상 쉬프트 마스크 및 그 제조방법
JP2001201842A (ja) * 1999-11-09 2001-07-27 Ulvac Seimaku Kk 位相シフトフォトマスクブランクス及び位相シフトフォトマスク並びに半導体装置の製造方法
DE10214092B4 (de) * 2001-03-30 2012-03-15 Hoya Corp. Halbton-Phasenverschiebungsmasken-Rohling und Halbton-Phasenverschiebungsmaske

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101746154B (zh) * 2008-12-01 2013-11-06 德莎欧洲公司 工件的标记或标注方法
CN106133599A (zh) * 2013-08-20 2016-11-16 大日本印刷株式会社 掩模坯料、相位位移掩模及其制造方法
CN106133599B (zh) * 2013-08-20 2019-09-03 大日本印刷株式会社 掩模坯料、相位位移掩模及其制造方法
CN105629657A (zh) * 2014-11-26 2016-06-01 台湾积体电路制造股份有限公司 Euv掩模和通过使用euv掩模的制造方法
CN105629657B (zh) * 2014-11-26 2019-11-22 台湾积体电路制造股份有限公司 Euv掩模和通过使用euv掩模的制造方法
CN109487122A (zh) * 2017-09-09 2019-03-19 Imec 非营利协会 吸收euv的合金
CN109487122B (zh) * 2017-09-09 2021-10-26 Imec 非营利协会 吸收euv的合金
CN109752920A (zh) * 2017-11-07 2019-05-14 格芯公司 Euv掩模流动中的薄膜置换

Also Published As

Publication number Publication date
US6855463B2 (en) 2005-02-15
TW200424752A (en) 2004-11-16
TWI233001B (en) 2005-05-21
WO2004021082A2 (en) 2004-03-11
US20040043303A1 (en) 2004-03-04
AU2003253797A8 (en) 2004-03-19
EP1535116A4 (en) 2006-02-22
KR20050043920A (ko) 2005-05-11
AU2003253797A1 (en) 2004-03-19
JP2005537508A (ja) 2005-12-08
EP1535116A2 (en) 2005-06-01
WO2004021082A3 (en) 2004-04-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1678962A (zh) 有中间检查薄膜层的改进的光学掩模
US6562522B1 (en) Photomasking
US5272744A (en) Reflection mask
US8785084B2 (en) Method for mask fabrication and repair
KR100977095B1 (ko) Ｅｕｖ 마스크 및 ｅｕｖ 마스크의 복구 방법
EP1412817B1 (en) Damascene extreme ultraviolet lithography (euvl) photomask and method of making
JP5155017B2 (ja) 半導体集積回路装置の製造方法
CN100507713C (zh) 光掩模及其制造方法和使用光掩模的半导体装置制造方法
JP3768786B2 (ja) ホトマスクの製造方法、ホトマスクブランクスの製造方法およびホトマスクの再生方法
US20050196688A1 (en) Simulation based PSM clear defect repair method and system
US20060051681A1 (en) Method of repairing a photomask having an internal etch stop layer
US7211354B2 (en) Mask substrate and its manufacturing method
US7927766B2 (en) Pre-alignment marking and inspection to improve mask substrate defect tolerance
JPH11354404A (ja) ブランクスおよび反射型マスクの検査方法および検査装置
JP2002122980A (ja) 半導体集積回路装置の製造方法およびフォトマスクの製造方法
US6706452B2 (en) Method of manufacturing photomask and method of manufacturing semiconductor integrated circuit device
US20050031967A1 (en) Photomask, method for fabricating a pattern and method for manufacturing a semiconductor device
US6500587B1 (en) Binary and attenuating phase-shifting masks for multiple wavelengths
EP3792692A1 (en) Method of manufacturing reflective mask blank, reflective mask blank, and method of manufacturing reflective mask
CN114895524B (zh) Euv光掩模体的缺陷检测方法及系统
JP2003173014A (ja) 位相シフトマスクの製造方法、位相シフトマスク、および、装置
JP5339085B2 (ja) 反射型マスクおよびその製造方法ならびにマスクパターン検査方法
US20080057410A1 (en) Method of repairing a photolithographic mask
JP2013093588A (ja) 反射型マスクの製造方法および半導体集積回路装置の製造方法
Zurbrick et al. Effects of transparent and transmission reduction reticle defects

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication