TW201725440A - 用於極紫外線微影之空白遮罩及使用其之光罩 - Google Patents

Abstract

揭示一種用於極紫外線微影之空白遮罩，其中一多反射膜、一吸收體膜、及一光阻膜(resist film)之至少一者堆疊於一透明基材上。該吸收體膜包含選自鉑(Pt)、鎳(Ni)、鉭(Ta)、鋅(Zn)、釕(Ru)、銠(Rh)、銀(Ag)、銦(In)、鋨(Os)、銥(Ir)、及金(Au)之一或多種金屬材料，並且除包含該金屬材料外，亦包含氧(O)、氮(N)、碳(C)、硼(B)、及氫(H)之一或多種輕元素。運用此，有可能使該吸收體膜較薄，同時保證該吸收體膜之遮光性質。進一步，有可能改善耐化學性及耐曝光性。

Description

用於極紫外線微影之空白遮罩及使用其之光罩

本發明係關於一種用於極紫外線微影之空白遮罩及一種使用其之光罩，且更具體而言，係關於一種用於極紫外線微影之空白遮罩及一種使用其之光罩，其中使用具有一13.5nm波長之極紫外線光作為曝光光(exposure light)，以藉此達成不大於14nm且較佳地不大於10nm之一精細圖案。

隨著高度整合，光微影術已自目前使用具有193nm波長(ArF)之曝光光開發至最近使用具有13.5nm波長之極紫外線(EUV)光，以達成高解析度。

附帶說明，在大多數材料(亦涵蓋氣體材料)中很可能會吸收EUV微影中使用的曝光光(其具有13.5nm波長)，且因此EUV微影具有其中依序堆疊用於反射極紫外線光之一反射膜及用於吸收極紫外線光之一吸收體膜之一結構，此與現有透射型微影(例如，ArF微影使用一光透射部件及一遮光部件)相反。換言之，一種用於極紫外線微影之空白遮罩廣泛分成兩個部件，即， 一多反射膜(或多反射層)部件及一吸收體膜(或吸收體層)部件。

一般而言，多反射膜具有其中交替堆疊鉬(Mo)及矽(Si)多達40至60層之一結構，並且展現對13.5nm波長的64%至66%之反射率。進一步，吸收體膜含有鉭(Ta)作為用於吸收13.5nm極紫外線光之材料，並且通常含有具有高吸收係數之基於鉭(Ta)之材料。例如，目前開發的吸收體膜含有基於鉭的材料，諸如氮化鉭(TaN)、氮氧化鉭(TaON)等。在鉭(Ta)化合物的情況中，使用在半導體製造程序中廣泛使用且有助於遮罩製造程序的氯(Cl)及氟(F)之自由基進行電漿蝕刻係有利的。

然而，當使用含有鉭(Ta)化合物的該吸收體膜形成不大於14nm之圖案時，會發生如下問題。

圖1係用於解說在使用習知用於極紫外線微影之空白遮罩所製造之光罩中的陰影效應之視圖。

請參閱圖1，該習知用於極紫外線微影之空白遮罩具有歸因於吸收體膜之厚度所致的陰影效應問題。陰影效應係指歸因於吸收體膜圖案106a之厚度而使得一些反射光未被傳遞而是在吸收體膜圖案106a中被吸收，此係因為當一吸收體膜圖案106a經曝光於該極紫外線光時該極紫外線光之入射角相對於法線入射(normal incidence)傾斜(約4°至6°)。在其中吸收體膜圖案106a含有鉭(Ta)化合物的情況中，吸收體膜圖案106a需具有等於或大於70nm之厚度，此係因為鉭(Ta)對極紫外線光具有相對低的吸收 率。隨著吸收體膜圖案106a之厚度增加，陰影效應變得嚴重。因此，需要使吸收體膜圖案106a為薄。(在圖1中，元件符號「102」指示一透明基材，而元件符號「104」指示一多反射膜)。

進一步，一所製造光罩施用至一晶圓後，陰影效應引起水平圖案(HP)與垂直圖案(VP)之間的臨界尺寸(CD)偏差。具體而言，此引起水平圖案(HP)與垂直圖案(VP)之間根據圖案方向(例如，水平方向及垂直方向)及掃描器方向之陰影效應的差異。

圖2係用於解說根據使用習知用於極紫外線微影之空白遮罩所製造之光罩的圖案方向而存在的陰影效應之視圖。

請參閱圖2，垂直圖案(a)具有陰影效應，但水平圖案(b)不具有該陰影效應，此係因為水平圖案之圖案方向平行於入射光及反射光。因此，垂直圖案(a)與水平圖案(b)之間有CD偏差。

如果由鉭(Ta)化合物製成的吸收體膜圖案具有之一厚度等於或高於70nm，則水平圖案與垂直圖案之間的CD偏差等於或大於約10nm。隨著圖案變得愈精細，CD偏差增加。

據此，吸收體膜可由具有高消光係數(k)的一單一金屬材料(諸如鎳(Ni)、銀(Ag)、銦(In)、鉑(Pt)、或類似者)所製成，以減小吸收體膜之厚度。然而，由單一金屬材料製成之吸收體膜具有不良的耐化學性。

本發明提供一種用於極紫外線微影之空白遮罩，其中減小吸收體膜之厚度，同時保證其遮光性質，並且本發明提供一種使用其之光罩。

進一步，本發明提供一種用於極紫外線微影之空白遮罩，其改善耐化學性及耐曝光性，並且本發明提供一種使用其之光罩。

根據本發明之一態樣，提供一種用於極紫外線微影之空白遮罩，其中一多反射膜、一吸收體膜、及一光阻膜(resist film)之至少一者堆疊於一透明基材上，該吸收體膜包含選自鉑(Pt)、鎳(Ni)、鉭(Ta)、鋅(Zn)、釕(Ru)、銠(Rh)、銀(Ag)、銦(In)、鋨(Os)、銥(Ir)、及金(Au)之一或多種金屬材料，並且除包含該金屬材料外，亦包含氧(O)、氮(N)、碳(C)、硼(B)、及氫(H)之一或多種輕元素。

根據本發明之一態樣，提供一種用於極紫外線微影之空白遮罩，其中一多反射膜、一吸收體膜、及一光阻膜之至少一者堆疊於一透明基材上，該吸收體膜基本上包含鉑(Pt)，並且除包含鉑(Pt)外，亦包含選自鎳(Ni)、鉭(Ta)、鋅(Zn)、釕(Ru)、銠(Rh)、銀(Ag)、銦(In)、鋨(Os)、銥(Ir)、及金(Au)之一或多種金屬材料，或除包含該金屬材料外，亦包含氧(O)、氮(N)、碳(C)、硼(B)、及氫(H)之一或多種輕元素。

在該吸收體膜中的鉑(Pt)對額外金屬(Ni、Ta、Zn、Ru、Rh、Ag、In、Os、Ir、Au)之一組成物比率可係95原子%：5原子%至5原子%：95原子%。

金屬對輕元素之一組成物比率可係9：1至2：8。

可藉由一鉑(Pt)化合物之一單一靶材、或藉由共濺鍍包含一鉑(Pt)靶材之複數個靶材，來形成該吸收體膜。

如果藉由該鉑(Pt)化合物之該單一靶材來形成該吸收體膜，則該單一靶材可包含鉑(Pt)：額外金屬(Ni、Ta、Zn、Ru、Rh、Ag、In、Os、Ir、Au)=1原子%：99原子%至99原子%：1原子%之一組成物比率。

該吸收體膜可包含30nm至70nm之一厚度。

該吸收體膜可包含一上層及一下層之一雙層結構，且該上層及該下層可在金屬及輕元素的含量之量方面相差至少10%。

該吸收體膜相對於具有一13.5nm波長之極紫外線微影曝光光具有的一反射率可不高於10%，且該吸收體膜相對於一測試193nm波長具有的一反射率可不高於50%。

該吸收體膜可包含不高於300MPa的一薄膜應力，且較佳地不高於200MPa。

該空白遮罩可進一步包含下列至少一者：一囊封膜，其提供於該多反射膜與該吸收體膜之間；一緩衝膜，其插置於該囊封膜與該吸收體膜之間；一傳導膜，其提供於該透明基材下 方；一相移膜，其提供於該多反射膜上方；及一硬膜，其提供於該吸收體膜上方。

根據本發明之再另一態樣，提供一種使用前述空白遮罩形成之用於極紫外線微影之光罩。

102‧‧‧透明基材

104‧‧‧多反射膜

106a‧‧‧吸收體膜圖案

200‧‧‧空白光罩

202‧‧‧透明基材

204‧‧‧多反射膜

206‧‧‧囊封膜

208‧‧‧下層

210‧‧‧上層

212‧‧‧吸收體膜

214‧‧‧光阻膜

HP‧‧‧水平圖案

VP‧‧‧垂直圖案

(a)‧‧‧垂直圖案

(b)‧‧‧水平圖案

藉由參照附圖所詳細描述之本發明之例示性實施例，本發明之上述及其他目的、特徵、及優點對於所屬技術領域中具有通常知識者將更為顯而易見，其中：圖1係用於解說在使用一習知用於極紫外線微影之空白遮罩所製造之一光罩中的陰影效應之視圖；圖2係用於解說根據使用習知用於極紫外線微影之空白遮罩所製造之光罩的圖案方向而存在的陰影效應之視圖；而圖3係根據本發明之一實施例之一種用於極紫外線微影之空白遮罩之截面圖。

下文，將參照附圖更詳細地描述本發明之實施例。然而，提供實施例僅用於闡釋之目的，且不應被解釋為限制本發明之範疇。因此，在所屬技術領域中具有通常知識者應理解，實施例可做出多種修改及同等物。進一步，本發明之範疇必須於隨附申請專利範圍中定義。

圖3係根據本發明之一實施例之一種用於極紫外線微影之空白遮罩之截面圖。

請參閱圖3，根據本發明之一實施例之一種用於極紫外線微影之一空白遮罩200包括堆疊於一透明基材202上的一多反射膜204、一吸收體膜212、及一光阻膜214，且進一步包括插置於多反射膜204與吸收體膜212之間之一囊封膜206。

透明基材202係由具有在6±1.0×10-7/℃範圍內且較佳地在6±0.3×10-7/℃範圍內之低熱膨脹係數的一低熱膨脹材料(LTEM)製成的一基材，以防止圖案在曝光中因受熱而變形，使其可適合用於使用極紫外線(EUV)光之反射空白遮罩之一玻璃基材。

要求LTEM基材具有高平坦度(flatness)以改善曝光中所反射光之精確度。該平坦度係由總指示讀數(TIR)值表示。TIR值表達一表面之曲率(變形)，且當將藉由最小平方法界定之一平面視為相對於一基材表面的一焦平面時，TIR值係指介於高於該焦平面之該基材表面的最高位置與低於該焦平面之該基材表面的最低位置之間的高度差之絕對值。因此，平坦度愈佳，TIR值愈低。LTEM基材必須具有低TIR值。LTEM基材可具有不大於60nm的平坦度，且較佳地不大於40nm的平坦度。

多反射膜204之形成方式使得交替堆疊鉬(Mo)及矽(Si)多達40至60層。要求多反射膜204相對於13.5nm波長具有較高之反射率，以使影像對比度更佳。多反射膜之此反射強度取決於曝光光之入射角及各膜之厚度而變化。例如，如果曝光光之入射角係5°，則鉬(Mo)及矽(Si)膜可形成為分別具有2.8nm及4.2nm 之厚度。然而，當曝光光應用於EUV浸漬微影時，該曝光光之入射角增加至高達8°至14°，反射強度會變化。因此，多反射膜204必須具有針對曝光光之最終入射角最佳化的反射強度，其中鉬(Mo)之厚度為2nm至4nm，及矽(Si)之厚度為3nm至5nm。

多反射膜204可含有在其最上層上的矽(Si)作為用於防止鉬(Mo)氧化的保護膜，此係因為鉬(Mo)在空氣中易於氧化而減小反射率。多反射膜204相對於用於極紫外線微影之曝光光之13.5nm波長具有65%或更高之反射率，且相對於193nm或257nm波長具有40%至65%之反射率。多反射膜204之表面的TIR值不大於300nm且較佳地不大於100nm。多反射膜204的表面粗糙度不大於0.2nm RMS且較佳地不大於0.1nm RMS。

一囊封膜206形成於多反射膜204上且在形成圖案時保護多反射膜204。

囊封膜206可含有釕(Ru)或鈮(Nb)、含有釕(Ru)化合物或鈮(Nb)化合物，或含有釕(Ru)及鈮(Nb)之化合物。囊封膜206除含有該等金屬材料外，可進一步含有氧(O)、氮(N)及碳(C)中之一或多種輕元素。在囊封膜206中，金屬及輕元素(含有氧(O)、氮(N)、碳(C)中之材料組合)的含量比率係10：0至5：5。

囊封膜206之厚度為1nm至10nm，且較佳地，厚度為1nm至5nm。如果囊封膜206之厚度不大於1nm，則難以保護形成於囊封膜206下方的多反射膜204以免於形成上吸收體膜圖案時的蝕刻條件(例如，過蝕刻等)。另一方面，如果囊封膜206 具有之厚度不小於10nm，則囊封膜206相對於13.5nm波長之曝光光具有低於60%的反射率，藉此減小對吸收體膜212之反射率的影像對比度。

因此，囊封膜206相對於13.5nm波長之極紫外線光具有不低於60%的反射率，且囊封膜206具有之表面TIR絕對值不大於300nm且較佳地不大於100nm。囊封膜206的表面粗糙度不大於0.2nm RMS且較佳地不大於0.1nm RMS。

吸收體膜212形成於囊封膜206上且用於吸收曝光光。

根據本發明之一實施例，用於極紫外線微影之空白遮罩200需使吸收體膜212較薄，以減小可發生於用於極紫外線微影之光罩的曝光期間的陰影效應。為此，吸收體膜212由對曝光光具有高消光係數(k)的材料製成、對囊封膜206的蝕刻選擇性極佳、且對用於清潔之化學品具有良好抗性。

根據本發明之一實施例，吸收體膜212基本上含有鉑(Pt)，且含有選自鎳(Ni)、鉭(Ta)、鋅(Zn)、釕(Ru)、銠(Rh)、銀(Ag)、銦(In)、鋨(Os)、銥(Ir)及金(Au)之一或多種金屬材料，或除含有該一或多種金屬材料外，進一步含有氧(O)、氮(N)、碳(C)、硼(B)、氫(H)中之一或多種輕元素。

鉑(Pt)對清潔化學品及其他化學品具有良好抗性且相對於13.5nm波長之曝光光具有高消光係數(k)，且因此適合用於耐化學性極佳的吸收體膜。具體而言，與其一主材料(即，鉭(Ta)) 相對於13.5nm波長之曝光光具有0.0408之消光係數(k)的習知吸收體膜相比較，根據本發明之一實施例的吸收體膜含有具有0.0600之消光係數(k)之鉑(Pt)，藉此增加吸收體膜之每單元厚度之遮光性質並且有可能使吸收體膜較薄。例如，鉭(Ta)之厚度需不小於70nm，以滿足對於13.5nm波長之曝光光不大於1.0%之反射率，而鉑(Pt)之厚度需不大於70nm且較佳地不大於65nm，以藉此減小陰影效應。

進一步，吸收體膜212含有鉑(Pt)作為一主材料，並含有該等金屬材料中之一者或除該等金屬材料外還含有該等輕元素中之一者。具體而言，具有高於鉑(Pt)之消光係數(k)的金屬材料(選自鎳(Ni)、鋅(Zn)、釕(Ru)、銠(Rh)、銀(Ag)、銦(In)、鋨(Os)、銥(Ir)及金(Au)之一或多者)添加至吸收體膜，藉此增加吸收體膜之消光係數(k)並且使吸收體膜更薄。此時，鉑(Pt)對額外金屬材料(Ni、Ta、Zn、Ru、Rh、Ag、In、Os或Ir)之一組成物比率可係95原子%：5原子%至5原子%：95原子%。

吸收體膜212可進一步包括氧(O)、氮(N)及碳(C)中之一或多種輕元素，其中金屬對輕元素之含量比率可係9：1至2：8。

可藉由一單層膜或包括兩個或更多個層之一多層膜來達成吸收體膜212。

如果吸收體膜212具有一單層結構，則吸收體膜212可係具有一恆定組成物比率的一單膜，或具有依一厚度方向變化之 一組成物比率的一連續膜。進一步，可藉由連續膜(其中組成物比率依厚度方向變化)或包括兩個或更多個膜之多層膜來達成吸收體膜212。例如，如果藉由包括一下層208及一上層210之兩層膜的多層膜來達成吸收體膜212，則包括鉑(Pt)作為主材料的上層210含有氧(O)及氮(N)之至少一者，上層210之組成物比率高於下層208之組成物比率。較佳地，下層208的氧(O)之含量低於上層210的氧(O)之含量，以使吸收體膜212較薄。此時，吸收體膜212的下層208及上層210在金屬材料及輕元素的含量之量方面相差至少10%。

可藉由共濺鍍包括一鉑(Pt)化合物之一單一靶材或包括一鉑(Pt)靶材之複數個靶材，來形成吸收體膜212。

如果使用單一靶材形成吸收體膜212，該單一靶材可由鉑(Pt)化合物製成且組成物比率為鉑(Pt)：額外金屬材料(Ni、Ta、Zn、Ru、Rh、Ag、In、Os、Ir、Au)=1原子%：99原子%至99原子%：1原子%之一組成物比率。

如果使用複數個靶材來形成吸收體膜212，則可在一腔室中共濺鍍該複數個靶材，其中可藉由調整靶材之大小(即，表面比率)來控制吸收體膜212之組成物比率。

吸收體膜212具有30nm至70nm之一厚度。如果吸收體膜212之厚度不大於30nm，則吸收體膜212相對於曝光光的高反射率不低於10%。如果吸收體膜212之厚度不小於70nm，水平圖案與垂直圖案的臨界尺寸偏差高於靶材臨界尺寸的偏差，於 是引起臨界尺寸均勻性劣化且遮罩增強誤差因數(MEEF)增加。進一步，當形成不大於10nm之圖案時，曝光光之入射角相對於垂直入射傾斜9°或以上，且因此陰影效應變更嚴重。為了減輕此一陰影效應，較佳地，吸收體膜212之厚度不大於55nm。

吸收體膜212對於193nm波長或257nm的低反射率不高於50%。對於13.5之極紫外線微影曝光光，吸收體膜212具有低於10%之反射率，較佳地不大於5%之反射率，且更佳地不大於1%之反射率。

吸收體膜212之薄膜應力不大於300MPa，且較佳地不大於200MPa。

光阻膜214由一化學放大型光阻(CAR)製成，且光阻膜214之厚度不大於200nm，且較佳地不大於100nm。

雖然未繪示，然而根據本發明之一實施例之用於極紫外線微影之空白遮罩可進一步包括提供於該透明基材之背表面上的一傳導膜。形成該多反射膜、該囊封膜及該吸收體膜於該LTEM基材上後，該傳導膜可形成於該基材之該背面，或可優先地形成於該基材之該背面，之後再形成該多反射膜、該囊封膜及該吸收體膜。

該傳導膜具有一低片電阻，使得可改善電子夾頭與用於極紫外線微影之空白遮罩之間的黏著性，藉此防止自介於該電子夾頭(electronic chuck)與該傳導膜之間的摩擦力產生粒子。因 此，該傳導膜之片電阻不高於100Ω/□，較佳地不高於50Ω/□，且更佳地不高於20Ω/□。

該傳導膜之厚度可不大於70nm，可依一單一層之一單膜、一單一層之一連續膜、或一多層膜之形式提供該傳導膜，且該傳導膜相對於193nm至257nm之波長可具有不高於30%之反射率。例如，該傳導膜可含有鉻(Cr)作為一主材料。如果藉由兩個層之多層膜來達成該傳導膜，則一下層可含有鉻(Cr)及氮(N)，及一上層可含有鉻(Cr)、氮(N)及氧(O)。此時，在該傳導膜中的鉻(Cr)對輕元素(含有氧(O)、氮(N)、碳(C)及硼(B)中之材料組合)之一組成物比率可係8：2至2：8。

進一步，藉由形成一相移膜於該多反射膜上，或新增一硬膜(其具有對該吸收體膜的蝕刻選擇性且當該吸收體膜被圖案化時用作為一蝕刻遮罩)於該吸收體膜上，根據本發明之一實施例之用於極紫外線微影之空白遮罩可改善圖案之精確度。

此外，該多反射膜、該囊封膜、該吸收體膜及該傳導膜可選擇性經受熱處理，且可藉由快速熱程序(RTP)、真空熱板烘乾、電漿及爐中之一或多種方法來執行該熱處理。

下文，將詳細描述根據本發明之一實施例之用於極紫外線微影之空白遮罩。

(發明實例) 根據材料評估吸收體膜之厚度

用於極紫外線微影之空白遮罩具有歸因於吸收體膜之厚度的陰影效應問題。據此，根據吸收體膜之材料及其等組成物比率來比較及評估用於滿足光學性質之厚度。

藉由DC磁控濺鍍系統形成具有雙層結構之吸收體膜，而該雙層結構之下層係由各自金屬之氮化物層所製成，其製成方式係藉由注入程序氣體Ar：N₂=9sccm：1sccm及使用1.0kW之程序功率。進一步，上層係由各自金屬之氮氧化物層所製成，其製成方式係藉由注入程序氣體Ar：N₂=5sccm：5sccm及使用1.0kW之程序功率。此外，由鎳(Ni)及鎳-鉭(NiTa)化合物製成的習知吸收體膜用作為比較性實例。

使用EUV反射計來測量吸收體膜之反射率。

表1展示對於13.5nm波長之曝光光的反射率為1%及對於一測試193nm波長的反射率低於30%的吸收體膜之厚度。

請參閱表1，根據發明實例2至4之吸收體膜經形成為具有43.1nm至53.6nm之較佳厚度(小於55nm之厚度)。

根據材料評估吸收體膜之光學性質及耐化學性

根據吸收體膜之材料及其等組成物比率來測試吸收體膜之光學性質及耐化學性。

吸收體膜相同於在「根據材料評估吸收體膜之厚度」中之發明實例1至4及比較性實例1中使用者，及使用EUV反射計來測量吸收體膜之反射率。進一步，執行SPM測試評估各自膜之耐化學性。

使用下列溶液執行SPM測試：其中H₂SO₄及H₂O₂之混合比率為H₂SO₄：H₂O₂=10：1，及在約90℃溫度下執行清潔程序三次達10分鐘。在此條件中，測量清潔程序前後的厚度變化。此時，使用X射線反射量測法(XRR)或使用Bruker AXS之D8 Discover來測量吸收體膜之厚度。

表2根據材料展示具有一定厚度之吸收體膜之光學性質及得自SPM測試之耐化學性。

請參閱表2，應理解，根據發明實例之吸收體膜具有極佳耐化學性，此係因為與比較性實例1相比較，根據發明實例之吸收體膜之厚度的變化極小。

製造根據本發明之一實施例之用於極紫外線微影之空白遮罩

為了製造根據本發明之一實施例之用於極紫外線微影之空白遮罩，製備LTEM基材，其具有6吋×6吋×0.25吋之尺寸、受控制而具有不大於60nm之平坦度(即，TIR值)且由SiO₂-TiO製成。

在該LTEM基材之背面上，藉由DC磁控反應性濺鍍系統來形成傳導膜(其含有鉻(Cr)作為一主材料)。該傳導膜經形成為具有由氮化鉻(CrN)製成之一下層及由鉻氮氧化物(CrON)製成之一上層之一雙層結構。使用鉻(Cr)靶材形成該上層及該下層兩者之傳導膜。藉由厚度為42nm之氮化鉻(CrN)膜來達成該下層之傳導膜，其形成方式係藉由注入程序氣體Ar：N₂=5sccm：5sccm及使用1.4kW之程序功率。進一步，藉由厚度為42nm之氮化鉻(CrN)膜來達成該上層之傳導膜，其形成方式係藉由注入程序氣體Ar：N₂=5sccm：5sccm及使用1.4kW之程序功率。進一步，藉由厚度為24nm之鉻氮氧化物(CrON)膜來達成該上層之傳導膜，其形成方式係藉由注入程序氣體Ar：N_2：NO=7sccm：7sccm：7sccm及使用1.4kW之程序功率。最後，傳導膜經形成為具有66nm之厚度，及使用4四點探針來測量該所形成傳導膜之片電阻。結果，傳導膜之片 電阻為16.5Ω/□，且因此在使用電子夾頭進行電子夾住(E-chucking)時沒有問題。

使用離子束沉積-低缺陷密度(下文稱為「IBD-LDD」)系統，交替生長厚度為4.8nm之鉬(Mo)層及厚度為2.2nm之矽(Si)層多達40層於LTEM基材之前表面上，藉此形成多反射膜。使用EUV反射計來測量該多反射膜之反射率。結果，該多反射膜展現對於13.5之波長的67.8%之反射率，及對於193nm之波長的64.6%之反射率。進一步，使用原子力顯微鏡(AFM)系統來測量該多反射膜之表面粗糙度。結果，該多反射膜展現0.12nmRMS之表面粗糙度。因此，應瞭解，當自該多反射膜反射EUV曝光光時，歸因於表面粗糙度之漫射反射減小。進一步，使用相對於142mm²面積之超平坦系統來測量該多反射膜之平坦度。結果，該多反射膜展現54nm之TIR值。因此，應理解，歸因於該反射膜之圖案變形減小。

使用IBD-LDD系統，厚度為2.5nm之釕(Ru)層經堆疊以形成該囊封膜於該多反射膜上。形成該囊封膜後，藉由相同於測量該多反射膜之方法來測量該囊封膜之反射率。結果，該囊封膜展現對於13.5nm波長的65.8%之反射率。因此，應理解，該囊封膜對該多反射膜之67.8%反射率引起極小反射率變化。進一步，對於193nm波長的反射率係55.43%。同樣地，亦藉由相同方法來測量表面粗糙度及平坦度。結果，該囊封膜展現0.13nm RMS之表 面粗糙度及54nm之TIR。據此，應理解，該囊封膜對該多反射膜之表面粗糙度及平坦度引起極小表面粗糙度及平坦度變化。

藉由DC磁控濺鍍系統生長具有一上層及一下層之一雙層結構的該吸收體膜於該囊封膜上。使用鎳-鉑(NiPt)靶材來形成該上層及該下層(鎳-鉑(NiPt)之組成物比率為Ni：Pt=50原子%：50原子%)，同時調整程序氣體及程序功率。

藉由厚度為48nm之鎳-鉑氮化物(NiPtN)膜來達成該下層，其達成方式係藉由注入程序氣體Ar：N₂=9sccm：1sccm及使用1.0kW之程序功率；藉由厚度為13nm之鎳-鉑氮氧化物(NiPtON)膜來達成該上層，其達成方式係藉由注入程序氣體Ar：N_2：NO=5sccm：5sccm：3sccm及使用1.0kW之程序功率。作為測量該上層及下層之反射率之結果，該上層展現對於13.5nm波長之曝光光的1.65%之反射率，以及該下層展現對於13.5nm波長之曝光光的0.76%之反射率及對於測試193nm波長的22.4%之反射率。

使用超平坦系統來測量此吸收體膜之平坦度。結果，該吸收體膜展現61nm之TIR值，其轉換成約97MPa之薄膜應力。因此，應理解，無平坦度問題。

根據本發明之一實施例，提供一種用於極紫外線微影之空白遮罩及一種使用其之光罩，其中吸收體膜含有具有一高消光係數(k)之一金屬化合物，藉此不僅使吸收體膜較薄，而且亦保證吸收體膜之遮光性質。

進一步，根據本發明之一實施例，提供一種用於極紫外線微影之空白遮罩及一種使用其之光罩，其藉由調整在吸收體膜中含有之金屬及輕元素之組成物比率而改善耐化學性及耐曝光性。

雖然上文已描述本發明之少數例示性實施例，但是本發明之技術範疇不限於前述例示性實施例。所屬技術領域中具有通常知識者應明白，可對這些例示性實施例做出變更及修改，而未脫離本發明之原理及範疇，本發明之範疇定義於隨附申請專利範圍及其均等例中。

102‧‧‧透明基材

104‧‧‧多反射膜

106a‧‧‧吸收體膜圖案

Claims (12)

1. 一種用於極紫外線微影之空白遮罩，其中一多反射膜、一吸收體膜、及一光阻膜(resist film)之至少一者堆疊於一透明基材上，該吸收體膜包含選自鉑(Pt)、鎳(Ni)、鉭(Ta)、鋅(Zn)、釕(Ru)、銠(Rh)、銀(Ag)、銦(In)、鋨(Os)、銥(Ir)、及金(Au)之一或多種金屬材料，並且除包含該金屬材料外，亦包含氧(O)、氮(N)、碳(C)、硼(B)、及氫(H)中之一或多種輕元素。
2. 一種用於極紫外線微影之空白遮罩，其中一多反射膜、一吸收體膜、及一光阻膜之至少一者堆疊於一透明基材上，該吸收體膜基本上包含鉑(Pt)，並且除包含鉑(Pt)外，亦包含選自鎳(Ni)、鉭(Ta)、鋅(Zn)、釕(Ru)、銠(Rh)、銀(Ag)、銦(In)、鋨(Os)、銥(Ir)、及金(Au)之一或多種金屬材料，或除包含該金屬材料外，亦包含氧(O)、氮(N)、碳(C)、硼(B)及氫(H)中之一或多種輕元素。
3. 如請求項1或2之用於極紫外線微影之空白遮罩，其中在該吸收體膜中的鉑(Pt)對額外金屬(Ni、Ta、Zn、Ru、Rh、Ag、In、Os、Ir、Au)之一組成物比率包含95原子%：5原子%至5原子%：95原子%。
4. 如請求項1或2之用於極紫外線微影之空白遮罩，其中金屬對輕元素之一組成物比率包含9：1至2：8。
5. 如請求項1之用於極紫外線微影之空白遮罩，其中藉由一鉑(Pt)化合物之一單一靶材、或藉由共濺鍍包含一鉑(Pt)靶材之複數個靶材，來形成該吸收體膜。
6. 如請求項5之用於極紫外線微影之空白遮罩，其中如果藉由該鉑(Pt)化合物之該單一靶材形成該吸收體膜，則該單一靶材包含鉑(Pt)：額外金屬(Ni、Ta、Zn、Ru、Rh、Ag、In、Os、Ir、Au)=1原子%：99原子%至99原子%：1原子%之一組成物比率。
7. 如請求項1之用於極紫外線微影之空白遮罩，其中該吸收體膜包含30nm至70nm之一厚度。
8. 如請求項1之用於極紫外線微影之空白遮罩，其中該吸收體膜包含一上層及一下層之一雙層結構，且該上層及該下層在金屬及輕元素的含量之量方面相差至少10%。
9. 如請求項1之用於極紫外線微影之空白遮罩，其中該吸收體膜相對於具有一13.5nm波長之極紫外線微影曝光光具有不高於10%的一反射率，且該吸收體膜相對於一測試193nm波長具有不高於50%的一反射率。
10. 如請求項1之用於極紫外線微影之空白遮罩，其中該吸收體膜包含的一薄膜應力不高於300MPa。
11. 如請求項1之用於極紫外線微影之空白遮罩，其進一步包含下列至少一者：一囊封膜，其提供於該多反射膜與該吸收體膜之間；一緩衝膜，其插置於該囊封膜與該吸收體膜之間；一傳導 膜，其提供於該透明基材下方；一相移膜，其提供於該多反射膜上方；及一硬膜，其提供於該吸收體膜上方。
12. 一種用於極紫外線微影之光罩，其使用如請求項1至11中任一項之空白遮罩形成。