TW200412471A - Mask having a pellicle and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
200412471 五、發明說明(1) 〜 發明所屬之技術領域 本發明係有關於一種具有保護薄膜之光罩及其製作方 法,特別有關於一種適用於1 5 7 n m微影製程且具有保護薄 膜(pel 1 icles)之光罩及其製作方法。 先前技術 第1 A至1 E圖顯示一傳統具有保護薄膜之光罩製作方 法0 首先,如第1A圖所示,提供一光罩基材(Mank),此
光罩基材具有一透光之石英層丨丨、—遮光之鉻層12及一光 阻層1 3。 然後,如第1B圖所示,利用電子束(E_beam)或雷射束 〔laser beam)對光阻層13進行曝光並顯影,將一圖案轉移 至光阻層13上而在光阻層13中形成凹槽14。凹槽14使其下 之絡層12曝露。 接著,如第1C圖所示,對曝露之絡層12進行_, 凹槽14向下延伸而曝露其下之石英層Η。 再者,如第1D圖所示,移除光阻層13。 最後,如第1Ε圖所示,力止空 ^ ^ ^ . τ 在先罩之圖案區貼上一透明 保護溥膜1 5以保護圖案區之狄展
^ , c ^ <絡層1 2 ’而其兩側未貼有保 薄膜1 5之鉻層1 2係做為對車9 , ^ ^ ^ 卜 干 疏(alignment mark)使用 一般而吕,保護薄膜的作 θ jr a, % ^ ^ 、,ρ μ m 的作用疋在於阻擋微粒灰塵掉 在先罩表面,亚且利用薄膜法 趑卜沾蝌扮$ —仏-純 和先罩表面的空隙對於在保 膜上的微粒進仃所明離斧放座 、'政應’進而使曝在晶圓上不受
200412471 五、發明說明(2) ' —^- 衫響。大致上保護膜可分為兩種類型,第一種是高分子 材料所形成之保護膜,多用在目前i_une甚至 8、293nm等光源之光學微影,但隨著波長的變小,使高 为子材料的吸收愈來愈大,這時高分子會受能量 ,氣作用析出微粒並附著在光罩表面,所以 ; 式保護薄膜是另一個選擇。“前半導。:材枓的硬 V〇n=〇⑽間之積體電路必需使用15?nm :微V二在 =之光線將很容易被保護薄膜所吸收,二ί 的微粒㈣,造成曝光在晶圓上=產所= 光罩之高分子保護薄膜(軟式保護薄膜) =,專統 之微影製程…卜,用傳統之硬式保護薄膜 割拋光之平坦度、厚度及克服重力之 、用^央切 十分困難與複雜的,若不採用f ^ /的計算都是 3表面(接觸式)、且厚度足以使保護層上之微ΚΙ: 石央厚膜,不僅會讓曝光微影的光學掃描機必?: $焦的 U響而進行整個光學系統之修改, d = =接觸致使各線寬間之空隙有空氣存在, /疋王消除1 57nm短波長吸收效應之不良影響。乂,、、、…、
發明内容 為了解決上述問題, 法,可直接使用與透光層 不會產生吸收光線之不良 本發明提供一種光罩及其製造方 相同之石英材質做為保護薄膜, 效果,亦可直接緊貼於透光之石
200412471
英層上,避免微粒之產生。 本發明之一目的在於提 作方法,包括以下步驟。首 一透光層,在該透光層上具 具有一光阻層。接著,在該 該透光層之凹槽。然後,移 露之透光層而在凹槽下方之 表後’移除該遮光層。 本發明之另一目的在於 罩,包括一透光層及一薄膜 污染之不透光區,而薄膜則 藉此,在本發明之光罩 代替傳統之鉻層,保護薄膜 保護薄膜之材質亦可以與石 光罩中之缺點。 供一種具有保護薄膜之光罩製 先’提供一基底,該基底具有 有一遮光層,在該遮光層上更 光阻層及遮光層中形成一曝露 除該光阻層。再者,污染該曝 該透光層中形成一不透光區。 提供一種具有保護薄膜之光 。其中,該透光層中具有一被 緊貼於該透光層上。 中’使用透光層中之不透光區 便可以直接緊貼於石英層上, 英層相同。如此,避免了傳統
以下,就圖式說明本發明之一種光罩及其製作方法 實施例。 實施方式
第2 A至2 I圖顯示本實施例中具有保護薄膜之光罩 方法。 ^ ^ 首先,如第2A圖所示,提供一光罩基材(Mank),此 光罩基材具有一透光之石英層21、一遮光之鉻層22及一 阻層23。其中,石英層21之材質係氟摻雜之溶融石英
200412471 五、發明說明(4) (F-doped fused silica 然後,如第2B圖所示,利用電子束(E_beam)或雷射束 (laser beam)對光阻層23進行曝光並顯影,將一反向圖案 轉移至光阻層23上而在光阻層23中形成凹槽24。凹槽以使 其下之鉻層22曝露。 接著,如第2C圖所示,對曝露之鉻層22進行蝕刻,使 凹槽24向下延伸而曝露其下之石英層21。 再者’如第2D圖所示,移除光阻層23。 然後,如第2 E圖所不,利用鎵離子之聚焦離子束 (FIB),照射被曝露之石英層21 ’使石英層21中被昭射處 產生鎵污染(Ga stain),而降低其透光率,形成不透光區 2/ 1。兩側未被照射之石英層2丨之區域係用以形成對準記 ,並經由雷 除,留下對 層22。 光阻層2 6。 石英層2 1相 。由於保護 合方式可以 合面再進行 此外,由於 薄臈25與石 案區上之光阻層移 移除圖案區中之鉻 移除對準記號區之 在圖案區貼上一與 lca)之保護薄膜25 之材質,兩者之貼 或保護薄膜25之貼 保護薄膜25緊貼。 材質之特性,保護 再來,如第2F圖所示, 射束進行曝光並顯影,將圖 準記號之光阻層2 6。 然後,如第2G圖所示, 接著,如第2 Η圖所示, 最後,如第2 I圖所示, 同材質(F-doped fused sil 薄膜25與石英層21具有相同 藉由直接加熱溶解石英層21 貼合,便可以使石英層2 1與 氟摻雜熔融石英係具有堅硬
200412471 五、發明說明(5) Π亦*可藉由在保護薄膜25與石英層21中形成空隙 :二隙2 5 1抽成真空,便可將兩者緊密吸合。 比較第1E圖與第21圖可知,傳統之光罩由於 膜15與石英層之門右枚思 、 ’…又/專 姑曾必+本I 有層12之存在,使得保護薄膜15之 層12之接合性而無法具有與石英層相同 這光丨生貝’在1 57nm微影製程中便會產生透光率 = 污染= 成之不透 U, 光罩中之鉻層12做為遮光層之用,使保 可以直接與石英層21接觸。如此' 製:保護薄膜25之材料,再利用加熱或真 之方式與石英層21緊貼。 ρ φ f 1卜’鎵離子聚焦離子束之照射步驟,在傳統光罩製 王,、用於對鉻層22之修補,因此在第2D圖中移除光a 層㈡後,若鉻層22触刻圖案有誤差,通常亦會= 聚焦離子束照射之步驟。 』曰進仃蘇離子 -# :3上Γ圖顯示了 一般習知使用鎵離子聚焦離子束進 仃九罩修補之方法。 夂 所示’一做為光罩上不透光層之鉻層31具有 一多餘之突出部311。 $ 圖所示’使用錄離子聚焦離子束照射鉻層31中 ΪΪΪ::部3U。鎵離子32會不斷地將被照射鉻層之金 如第3C圖所示,被去除之鉻層突出部311下方之石 層33便會產生鎵離子污染區331。 、
200412471 五、發明說明(6) 另外’亦可使用鎵離子聚焦離子束將缺 補填之動作。 如第3D圖所示,-做為光罩上不 一缺少之突出部311。 θ $ 如第3 E圖所示,使用错μ 2 〜 缺少之突出部川,並同時在此子Λ 束照射鉻層31中 (邮⑽…。鎵離子= 苯乙烯 ^ ^ 本乙烯34進行反庫,而名 突出部3 11處形成碳層。 %仃Λ應、rfn在 由上述之習知光罩修補古 部份需去除時,在使用嫁若細有多餘 補多餘部位時,會在鉻層22之^二離子束對鉻層22進行修 英層21中形成鎵污染g。這;!、九'部份下# '被曝露之石 必需避免的。然而,在本發日對傳統光罩製程來說是 離子束照射石英層21以形^ f使用了 一鎵離子聚焦 離子聚焦離子束對鉻層22之修=之:驟,因此使用鎵 21中形成不透光之鎵污染區,^ 雖然可能在石英層 響。 仁亚不會對光罩產生不良影 稣令、上迷 冬發明不使用鉻層做Aw ώ& 而以在石英層中被鎵離子污染文為先罩中之遮光層, 層之用,使保護薄膜可以直 =认之不透光區做為遮光 之材質亦可選擇為與石英層相同、2石英層上,保護薄膜 程中使用時,保護薄膜不二^ ^如此,在157nm微影製 保護薄膜本身產生凹凸不^的 ^收光線之現象,亦避免 雖然本發明已以一較佳杂 ° 車“…例揭露如上,然其並非用
200412471 五、發明說明(7) 以限定本發明,任何熟習此技藝者,在不脫離本發明之精 神和範圍内,當可作些許之更動與潤飾,因此本發明之保 護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
0503-6379TWF(Nl) : TSMC2001-0276 : Vmceni.ptd 第12頁 200412471 圖式簡單說明 第1 A〜1 E圖顯示傳統光罩之製造方法流程; 第2 A〜21圖顯示本發明一實施例之光罩製造方法流 程; 第3 A〜3F圖顯示了 一般習知使用鎵離子聚焦離子束進 行光罩修補之方法。 符號說明 11、 21、33〜石英層; 12、 22、3卜鉻層;
13、 23、26〜光阻層; 1 4、2 4〜凹槽; 1 5、2 5〜保護薄膜; 2 1 1〜不透光區; 3 11〜突出部; 3 2〜鎵離子; 3 3 1〜污染區; 3 4〜苯聚乙烯。
0503-6379TWF(Nl) ; TSMC2001-0276 ; Vincent.ptd 第13頁
Claims (1)
- 200412471 六、申請專利範圍 1 · 一種 驟: 具有保護薄膜之光罩製造方 法,包括以下步 提供 有一遮光層 在該光 移除該 污染該 一不透光區 移除該 2.如申 製造方法, 對該光 該凹槽。 3·如申 製造方法, 在該透 4.如申 製造方法, 5·如申 製造方法, 在該薄 在該空 6 ·如申 製造方法, 請專利範圍 其中更包括 光層上形成 請專利範圍 其中該薄膜 請專利範圍 其中更包括 膜與該透光 隙中形成一 睛專利範圍 其中該透光0503-6379TWF(Nl) : TSMC2001-0276 : Vmcent.ptd ,底 >,該基底具有一透光層,在該透光層上具 ,在該遮光層上更具有一光阻層; ^層及遮光層中形成一曝露該透光層之凹槽; 光阻層; 曝露之透光層而在凹槽下方之該透光層中形成 ,以及 遮光層。 :t!範圍第1項所述之具有保護薄膜之光罩 ”中更包括以下步驟: 阻層進行曝光及顯影,並蝕刻該遮光層而形成 第1項所述之具有保護薄膜之光罩 以下步驟: 一與該透光層緊貼之薄膜。 第3項所述之具有保護薄膜之光罩 係一氟摻雜之熔融石英層。 第3項所述之具有保護薄膜之光罩 以下步鄉· 層間形成一空隙,以及 真空而使該透光層與該薄膜緊貼C 第1項所述之具有保護薄膜之光罩 層係一氟摻雜之熔融石英層。 第 200412471 六、申請專利範圍 —-- 7 ·如申請專利範圍第3項所述之具有保護薄膜之光罩 製造方法’其中更包括以下步驟: 加熱該薄膜與該透光層之〆貼合面使該透光層與該薄 膜緊貼。 8 ·如申請專利範圍第7項所述之具有保護薄膜之光罩 製造方法,其中該薄膜係一氟摻雜之熔融石英層。 9 ·如申請專利範圍第1項所述之具有保護薄膜之光罩 製造方法’其中該遮光層係一鉻層。 I 0 ·如申請專利範圍第1項所述之具有保護薄膜之光罩 製造方法’其中該曝露之透光層係藉由照射一聚焦之鎵離 子束而染有鎵離子,形成該不透光區。 II · 一種具有保護薄膜之光罩,包括: 一透光層,在該透光層中具有一被污染之不透光區; 以及 一薄膜,緊貼於該透光層上。 1 2 ·如申請專利範圍第11項所述之具有保護薄膜之光 罩’其中該薄膜係一氟摻雜之熔融石英層。 1 3 ·如申請專利範圍第11項所述之具有保護薄膜之光 罩’其中該透光層係一氟摻雜之熔融石英層。 14 ·如申請專利範圍第11項所述之具有保護薄膜之光 罩,其中該透光層中之不透光區係藉由照射一聚焦之鎵離 子束後,因染有鎵離子而形成。 1 5 ·如申請專利範圍第11項所述之具有保護薄膜之光 罩,其中係藉由加熱該薄膜與該透光層間之一貼合面而使0503-6379TW(Nl) : TSMC2001-0276 ; Vincent.ptd 第15頁 200412471 六、申請專利範圍 該薄膜緊貼於該透光層上。 1 6.如申請專利範圍第11項所述之具有保護薄膜之光 罩,其中係藉由在該薄膜與該透光層間形成一空隙,並在 該空隙中形成一真空而使該薄膜緊貼於該透光層上。 1 7. —種半導體裝置之製造方法,包括申請專利範圍 第1項所述之具有保薄膜之光罩製造方法。0503-6379TWF(Nl) ; TSMC2001-0276 : Vincent.ptd 第16頁
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