TW202009982A - 光罩及其製造方法及圖案化膜層的方法 - Google Patents

光罩及其製造方法及圖案化膜層的方法 Download PDF

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Abstract

本發明實施例係關於一種用於反射一電磁輻射之光罩，其包括：一基板、該基板之一表面上方的一反射多層堆疊、該反射多層堆疊上方之一金屬罩蓋層、該金屬罩蓋層上方之一金屬矽化物緩衝層及該金屬矽化物緩衝層上方之一光學吸收體圖案。

Description

光罩及其製造方法及圖案化膜層的方法
本發明實施例係有關於光罩及其製造方法及圖案化膜層的方法。
半導體積體電路(integrated circuit；IC)產業經歷了指數級成長。IC材料及設計的技術進步已產生數代IC，其中每一代IC具有比前一代IC更小且更複雜的電路。此按比例縮小製程通常藉由增大生產效率以及降低相關製造成本來提供益處。然而，此按比例縮小亦增大了IC製造之複雜度。為了加工極小構件，開發諸如極遠紫外(EUV)微影、X射線微影、離子束投影微影及電子束投影微影之高解析度微影技術。
在高解析度微影技術中，EUV微影例如採用使用EUV區中之光的掃描器，從而具有低於約100 nm之波長。然而，許多凝聚材料在EUV波長下吸收，因此EUV微影之光罩為反射性的，且EUV光罩上之所要圖案藉由選擇性地移除光學吸收體層(亦被稱作EUV光罩光學吸收體)之部分來界定以顯露經組態為鏡面且形成於基板上之底層反射多層(亦被稱作ML)的部分。
光學吸收體層之數個部分的選擇性移除通常涉及使用光罩通過光學吸收體材料之數個部分蝕刻出溝槽。然而，反射多層在移除光學吸收體層之數個部分以及移除光罩期間易受到表面損害，這會導致EUV反射率損失及結構降級。
本發明的一實施例係關於一種用於反射一電磁輻射之光罩，其包含：一基板；該基板之一表面上方的一反射多層堆疊；該反射多層堆疊上方之一金屬罩蓋層；該金屬罩蓋層上方之一金屬矽化物緩衝層；及該金屬矽化物緩衝層上方之一光學吸收體圖案。
本發明的一實施例係關於一種製造一光罩的方法，其包含：在一基板上方形成一反射多層堆疊、一罩蓋層、一緩衝層及一光學吸收體層；在該光學吸收體層上方形成一硬式光罩層，其中該硬式光罩層包括複數個開口；及藉由一第一蝕刻劑通過該硬式光罩層之該等開口蝕刻該光學吸收體層以形成暴露該緩衝層之一光學吸收體圖案，其中對於該第一蝕刻劑，該緩衝層之一材料的一蝕刻速率低於該光學吸收體圖案之一材料的一蝕刻速率。
本發明的一實施例係關於一種圖案化一膜層的方法，該方法包含：提供一光罩，該光罩包含：一反射多層堆疊；該反射多層堆疊上方之一金屬罩蓋層；該金屬罩蓋層上方之一金屬矽化物緩衝層；及該金屬矽化物緩衝層上方之一光學吸收體圖案；使一電磁輻射撞擊該光罩以暴露一光阻層從而將該光罩之一圖案轉印至該光阻層；及對該經暴露之光阻層執行一顯影操作以形成一光阻圖案。
以下揭露內容提供用於實施所提供之標的物之不同特徵的許多不同實施例或實例。下文描述元件及配置之特定實例以簡化本揭露。當然，此等元件及配置僅為實例且不意欲為限制性的。舉例而言，在以下描述中，第一構件在第二構件上方或上之形成可包括第一構件及第二構件直接接觸地形成之實施例，且亦可包括額外構件可在第一構件與第二構件之間形成，使得第一構件及第二構件可不直接接觸之實施例。另外，本揭露內容可在各種實例中重複參考標號及/或字母。此重複係出於簡單及清晰之目的，且本身並不指示所論述之各種實施例及/或組態之間的關係。
另外，為易於描述，本文中可使用空間相對術語，諸如「在……下方(beneath)」、「下面(below)」、「下部(lower)」、「在……上面(above)」、「在……上方(over)」、「上部(upper)」、「在……上(on)」及其類似物以描述如圖式中所說明的一個元件或構件與另一元件或構件之關係。除圖式中所描繪之定向以外，空間相對術語意欲涵蓋裝置在使用或操作中之不同定向。設備可以其他方式定向(旋轉90度或處於其他定向)且本文中所使用的空間相對描述詞可同樣相應地進行解譯。
如本文中所使用，諸如「第一」、「第二」及「第三」之術語描述各種元件、組件、區、層及/或區段，此等元件、組件、區、層及/或區段不應受此等術語限制。此等術語可僅用以區分一個元件、組件、區、層或區段與另一元件、組件、區、層或區段。除非上下文明確地指示，否則諸如「第一」、「第二」及「第三」之術語當在本文中使用時並不暗示順序或次序。
如本文中所使用，術語「大約」、「大體上」、「大體」及「約」用以描述及說明小變化。當與事件或情形結合使用時，術語可指事件或情形明確發生之情況以及事件或情形極近似於發生之情況。
當前揭露中描述之高階微影製程、方法及材料可用於許多應用中，包括鰭狀場效電晶體(fin-type field effect transistor；FinFET)。舉例而言，鰭片可經圖案化以在構件之間產生相對緊密間距，上文之揭露內容良好地適合該情形。此外，用於形成FinFET之鰭片中之間隔件可根據以上揭露處理。
在本揭露之一或多個實施例中，提供一種用於反射電磁輻射之光罩及其製造方法。光罩利用緩衝層來覆蓋罩蓋層。緩衝層及罩蓋層在光學特性上類似，但在用於圖案化疊對光學吸收體層之蝕刻劑的蝕刻速率方面不同。在圖案化光學吸收體層時，對於同一蝕刻劑，緩衝層之蝕刻速率低於光學吸收體層的蝕刻速率。緩衝層可保護罩蓋層及底層反射多層堆疊，同時可維持光罩之光學效能。
參看圖1。圖1為根據本揭露之一些實施例的說明電磁輻射產生設備之示意圖圖式。極遠紫外(EUV)微影系統電磁輻射產生設備1經組態以產生電磁輻射R。電磁輻射產生設備1可用以但不限於運用EUV輻射執行微影暴露製程。EUV微影系統經組態以在具有對於EUV輻射敏感之材料的光阻層上輻射一EUV輻射。電磁輻射產生設備1包括經組態以產生EUV輻射的輻射源10，諸如具有範圍為約1 nm與約100 nm之間的波長之EUV輻射。在一些實施例中，輻射源10產生具有中心為約13.5 nm之波長的EUV輻射，但不限於此。
電磁輻射產生設備1可進一步包括施照體12。施照體12可包括各種反射光學組件，諸如單一透鏡或具有多個透鏡之透鏡系統；或替代地反射光學件，諸如單一鏡面或具有多個鏡面之鏡面系統，以將電磁輻射R自輻射源10導向至安裝於光罩載體13上的光罩20(亦指主光罩或光罩)。在一些實施例中，光罩載體13可包括靜電卡盤(電子夾具)以緊固光罩20。在一些實施例中，電磁輻射產生設備1為EUV微影系統，且光罩20為反射光罩。光罩20可包括藉由諸如石英、三氧化鈦摻雜之氧化矽或其他合適材料之低熱膨脹材料(LTEM)形成的基板。光罩20可進一步包括放置於基板上之反射多層堆疊。反射多層堆疊可包括複數個膜對，諸如鉬-矽(Mo/Si)膜對(例如，每一膜對中堆疊至彼此之一鉬層及一矽層)。在一些其他實施例中，反射多層堆疊可包括鉬-鈹(Mo/Be)膜對，或可組態以高度反射EUV輻射的其他合適材料。光罩20可進一步包括在以下段落中詳述之其他層，諸如罩蓋層、緩衝層及光吸收圖案。
電磁輻射產生設備1亦可包括投影光學單元14，其用於將光罩20之圖案轉印至放置於晶圓50上的待圖案化之光阻層18。光阻層18包括對於電磁輻射R敏感的材料。晶圓50可安裝於基板載體(圖中未示)上。在一些實施例中，投影光學單元14可包括反射光學件。自光罩20導向之電磁輻射R攜載界定於光罩20上之圖案的影像，且藉由投影光學單元14傳達至光阻層18。在一些實施例中，暴露至電磁輻射R之光阻層18可藉由暴露及顯影來圖案化以形成光阻圖案。在一些實施例中，光阻圖案可接著用作蝕刻光罩以界定底層16之圖案。
參看圖2。圖2為根據本揭露之一或多個實施例之各種態樣的說明用於製造光罩之方法的流程圖。方法100以操作110開始，在該操作中，反射多層堆疊、罩蓋層、緩衝層及光學吸收體層形成於基板上方。方法100以操作120繼續，在該操作中，硬式光罩層形成於光學吸收體層上方，其中硬式光罩層包括複數個開口。方法100以操作130繼續，在該操作中，光學吸收體層藉由第一蝕刻劑通過硬式光罩層之開口蝕刻以形成暴露緩衝層之光學吸收體圖案，其中緩衝層之材料上方的光學吸收體圖案之材料對第一蝕刻劑的選擇率高於罩蓋層之材料上方的光學吸收體圖案之材料對第一蝕刻劑的選擇率。
方法100僅僅為實例，且並不意欲將本揭露限制為超出申請專利範圍中明確敍述之內容。可在方法100之前、期間及之後提供額外操作，且針對該方法之額外實施例，一些所描述之操作可被替換、消除或移動。
在一些實施例中，方法可進一步包括一操作，在該操作中，硬式光罩層藉由第二蝕刻劑蝕刻且自光學吸收體圖案移除，其中緩衝層之材料上方之硬式光罩層的材料對第二蝕刻劑的選擇率高於罩蓋層之材料上方的硬式光罩層之材料對第二蝕刻劑的選擇率。在一些實施例中，方法可進一步包括一操作，在該操作中，緩衝層之材料之特性與罩蓋層之材料的特性匹配。
圖3A、圖3B、圖3C、圖3D、圖3E及圖3F為根據本揭露之一或多個實施例的製造光罩之各種操作中之一或多個的示意圖。如圖3A中所示，收納基板30。在一些實施例中，基板30可包括由低熱膨脹材料形成之低熱膨脹材料(LTEM)基板。在一些實施例中，基板30可進一步包括具有低缺陷位準及光滑表面的材料。藉助於實例，基板30之材料可包括具有低熱膨脹係數、低缺陷位準及光滑表面的玻璃、石英、矽、碳化矽、黑色金剛石或其他合適材料。低熱膨脹係數、低缺陷位準及光滑表面可有助於緩解歸因於加工或操作期間溫度變化的影像失真。
在一些實施例中，導電層32可形成於表面30B，例如基板30之背面上。導電層32可用以且經組態以將基板30電耦接至光罩載體13(如圖1中所展示)，諸如靜電夾盤(電子夾盤)。導電層32之材料可包括但不限於氮化鉻或其他合適導電材料。
如圖3B中所示，反射多層堆疊34形成於表面30A上方，例如基板30之前表面上方。反射多層堆疊34可包括複數個膜對，且每一膜對可包括具有高折射率之層34A及具有低折射率的另一層34B。具有高折射率之層34A可經組態以散射EUV輻射，而具有低折射率之層34B可經組態以透射EUV輻射。交替地配置之層34A及層34B用以提供諧振反射率。在一些實施例中，膜對可包括鉬-矽(Mo/Si)膜對(例如，每一膜對中堆疊至彼此之一鉬層及一矽層)。在一些其他實施例中，反射多層堆疊34可包括鉬-鈹(Mo/Be)膜對，或經組態以高度反射EUV輻射的其他合適材料。
反射多層堆疊34之每一層的厚度可依據EUV波長及入射角而組態。反射多層堆疊34之厚度經調整以藉由反射多層堆疊34達成在每一界面處反射之EUV輻射之最大相長干涉及EUV輻射之最小吸收。反射多層堆疊34可經選擇，使得其提供對所選擇之輻射類型/波長的高反射率(例如，介於約65%與約75%之間的反射率)。在一些實施例中，膜對之數目介於20與80之間，然而，任何數目個膜對有可能。在某實施例中，反射多層堆疊34包括40對Mo/Si或Mo-Be層。每一Mo/Si膜對或Mo/Be膜對具有範圍為約5 nm至約7 nm的厚度，其中總厚度為約300 nm。舉例而言，層34A(例如鉬)之厚度可為約3 nm，且層34B(例如矽)之厚度可為約4 nm。
反射多層堆疊34可藉由諸如離子束沈積或DC磁控濺鍍之各種技術形成於基板30上方。離子束沈積可有助於減小反射多層堆疊34之表面中的擾動及缺陷，此係因為沈積條件通常可經最佳化以在基板30上之任何缺陷上方平滑化。DC磁控濺鍍可有助於增強反射多層堆疊34之一致性，且因此提供更好厚度均一性。
如圖3C中所示，罩蓋層36形成於反射多層堆疊34上方。在一些實施例中，罩蓋層36緊鄰反射多層堆疊34。在一些實施例中，罩蓋層36經組態以在圖案化及/或修復待形成之光學吸收體層期間減輕反射多層堆疊34的氧化。
在一些實施例中，罩蓋層36可包括釕(Ru)罩蓋層。罩蓋層36之材料可替代地或另外包括氧化矽、非晶碳或其他合適材料。罩蓋層36可藉由諸如離子束沈積、DC磁控濺鍍或其他物理或化學氣相沈積技術之各種技術來形成。低溫沈積操作可經選擇以形成罩蓋層36以緩解罩蓋層36與反射多層堆疊34之間的擴散。
如圖3C中所示，緩衝層38形成於罩蓋層36上方。在一些實施例中，緩衝層38緊鄰罩蓋層36。在一些實施例中，緩衝層38經組態為吸收層圖案化操作中的蝕刻終止層。緩衝層38可保護底層罩蓋層36及反射多層堆疊34在吸收層圖案化操作處置期間且修復光罩期間免受損傷。在一些實施例中，緩衝層38之材料可包括金屬矽化物。舉例而言，緩衝層38之材料可包括但不限於矽化鉬(MoSi)。
在一些實施例中，緩衝層38之光學性質及罩蓋層36之光學性質經選擇，使得反射多層堆疊34之反射率可能不受影響。舉例而言，緩衝層38之折射率(n)經選擇以靠近罩蓋層36之折射率；消光係數(k)經選擇以靠近罩蓋層36之消光係數。在一些實施例中，術語「靠近」可指緩衝層38之折射率(n)係在低於或等於罩蓋層36之折射率的±20%之變化範圍內，諸如低於或等於罩蓋層36之折射率的±10%、低於或等於±5%或小於或等於±1%的變化範圍內。在一些實施例中，術語「靠近」可指緩衝層38之消光係數係在低於或等於罩蓋層36之消光係數之±100%的變化範圍內，諸如低於或等於罩蓋層36之消光係數的±80%、低於或等於±50%或者低於或等於±10%的變化範圍內。藉助於實例，當罩蓋層36包括具有對於約13.5 nm之EUV輻射約0.886之折射率及約0.017之消光係數的釕罩蓋層時，MoSi可經選擇為緩衝層38之材料，該材料對於約13.5 nm之EUV輻射具有約0.969之折射率及約0.0043的消光係數。
如圖3D中所示，光學吸收體層40形成於緩衝層38上方。光學吸收體層40經組態以吸收投影於光罩上之EUV波長中的電磁輻射。在一些實施例中，光學吸收體層40之材料包括鉭類化合物。在一些實施例中，光學吸收體層40之材料包括鉭類氧化物，諸如氧化鉭或氧化硼鉭；鉭類氮化物，諸如氮化鉭或氮化硼鉭；鉭類氮氧化物，諸如氮氧化鉭或氮氧化硼鉭；或其一組合。在一些其他實施例中，光學吸收體層40之材料可包括金屬，諸如鉻、鈦或鉭；金屬氧化物，諸如氧化鉻；金屬氮化物，諸如氮化鈦；金屬合金，諸如鋁銅合金。
光學吸收體層40可為單層或多層的。在一些實施例中，光學吸收體層40可為多層結構，其包括緊鄰緩衝層38之光學吸收體膜40A及堆疊於光學吸收體膜40A上的低反射膜40B。光學吸收體膜40A經組態以吸收EUV波長中的電磁輻射。藉助於實例，光學吸收體膜40A包括鉭類氮化物層，諸如氮化鉭層或氮化硼鉭層。低反射膜40B具有非EUV輻射之低反射率，且經組態以減小非EUV輻射的反射。藉助於實例，低反射膜40B包括鉭類氧化物層，諸如氧化鉭層或氧化硼鉭層；或鉭類氮氧化物層，諸如氮氧化鉭層或氮氧化硼鉭層。光學吸收體膜40A及低反射膜40B可共同地形成光學吸收體層40。
如圖3E中所示，硬式光罩層42形成於光學吸收體層40上方。硬式光罩層42經圖案化且包括部分暴露光學吸收體層40的複數個開口42A。在一些實施例中，硬式光罩層42之材料可包括但不限於諸如鉻(Cr)之金屬。光學吸收體層40接著藉由第一蝕刻劑通過硬式光罩層42之開口42A蝕刻，以形成光學吸收體圖案40P，其包括部分暴露緩衝層38的溝槽40T。第一蝕刻劑相較於緩衝層38更快速地蝕刻光學吸收體層40，使得緩衝層38可在蝕刻通過光學吸收體層40之後經受第一蝕刻劑且保護罩蓋層36。第一蝕刻劑經選擇，使得緩衝層38之材料的蝕刻速率低於光學吸收體層40之材料的蝕刻速率。獨特蝕刻選擇率有助於緩衝層38之表面處的蝕刻終止層，且因此可保持罩蓋層36完好。第一蝕刻劑經選擇，使得其可與光學吸收體層40高度反應以快速地蝕刻光學吸收體層40，同時該第一蝕刻劑不與緩衝層38反應。藉助於實例，緩衝層38之材料包括矽化鉬(MoSi)，光學吸收體層40之材料包括鉭類化合物，且光學吸收體層40可使用氯氣作為第一蝕刻劑藉由諸如電漿蝕刻之蝕刻操作來蝕刻。電漿轟擊可損害經歷電漿蝕刻之其接觸的所有層，但轟擊損害在經歷電漿蝕刻之所有層上基本相同。因此，緩衝層38之損害可藉由在蝕刻光學吸收體層40時選擇第一蝕刻劑來減輕。MoSi(緩衝層38)上方之鉭類化合物(光學吸收體層40)對氯氣(第一蝕刻劑)之蝕刻選擇率選擇為儘可能地高，例如，高於約10，高於約50，高於約100或甚至更高，使得緩衝層38在移除光學吸收體層40期間可經受第一蝕刻劑。罩蓋層36可在蝕刻光學吸收體層40期間藉由緩衝層38保護。
如圖3F中所示，硬式光罩層42藉由第二蝕刻劑蝕刻以自光學吸收體圖案40P移除硬式光罩層42以形成光罩20。第二蝕刻劑相較於緩衝層38可更快速地蝕刻硬式光罩層42，使得緩衝層38可在移除硬式光罩層42期間經受第一蝕刻劑且保護罩蓋層36。第二蝕刻劑經選擇，使得緩衝層38之材料的蝕刻速率慢於硬式光罩層42之材料的蝕刻速率。獨特蝕刻選擇率有助於緩衝層38之表面處的蝕刻終止層，且在移除硬式光罩層42期間緩解緩衝層38的損害，且因此罩蓋層36可保持完好。第二蝕刻劑經選擇，使得其可與硬式光罩層42高度反應以快速地蝕刻硬式光罩層42，同時其幾乎不與緩衝層38反應。藉助於實例，緩衝層38之材料包括矽化鉬(MoSi)，硬式光罩層42之材料包括鉻，且硬式光罩層42可使用氯氣與氧氣之混合物作為第二蝕刻劑藉由諸如電漿蝕刻之蝕刻操作來蝕刻。電漿轟擊可損害經歷電漿蝕刻之其接觸的所有層，但轟擊損害在經歷電漿蝕刻之所有層上基本相同。因此，緩衝層38之損害可藉由在蝕刻硬式光罩層42時選擇第二蝕刻劑來減輕。MoSi(緩衝層38)上方之鉻(硬式光罩層42)對氯/氧氣(第二蝕刻劑)的選擇率選擇為儘可能地高，例如高於約10，高於約50，高於約100或甚至更高，使得緩衝層38在移除硬式光罩層42期間可經受第二蝕刻劑。罩蓋層36可在蝕刻硬式光罩層42期間藉由緩衝層38保護。
在一些實施例中，緩衝層38之表面38S在移除了硬式光罩層42之後可為大體上平坦的。替代地，緩衝層38之自光學吸收體圖案40P暴露的表面38S在移除了硬式光罩層42之後可為非平坦表表面，例如，凹陷表面。
在一些實施例中，光學吸收體層40之諸如粒子或殘餘物之非所要缺陷可存在於緩衝層38上，且修復操作可經選擇性地執行以移除缺陷。在一些實施例中，缺陷可使用諸如聚焦離子束照射之照射來校正或移除。緩衝層38亦可經組態以保護離子罩蓋層36免受在使用聚焦離子束照射之缺陷修復操作期間藉由濺鍍或植入引起的損傷，此操作涉及用粒子轟擊缺陷。
參看圖4。圖4為展示罩蓋層與緩衝層之堆疊之反射的模擬結果。在圖4中，曲線1表示在MoSi緩衝層不存在情況下釕罩蓋層之反射率，曲線2表示具有約3.5 nm/2 nm之厚度的釕罩蓋層/MoSi緩衝層之堆疊的反射率，曲線3表示具有約2.5 nm/2 nm之厚度之釕罩蓋層/MoSi緩衝層之堆疊的反射率，且曲線4表示具有約2 nm/1.5 nm之厚度之釕罩蓋層/MoSi緩衝層之堆疊的反射率。如圖4中所示，釕層及MoSi緩衝層之堆疊的反射行為類似於單一釕層的反射行為。罩蓋層之反射率並非實質上受緩衝層之放置影響 然而，緩衝層可保護罩蓋層在圖案化光學吸收體層、移除硬式光罩層及/或修復光罩期間免受損害。
在一些實施例中，緩衝層及罩蓋層之厚度可根據所要求之反射率及保護效應選擇。在一些實施例中，緩衝層之厚度與罩蓋層之厚度的比率範圍可為但不限於自約0.5至約1。藉助於實例，罩蓋層之厚度範圍可為約2 nm至約5 nm，且緩衝層之厚度範圍可為約1 nm至約5 nm。
在一些實施例中，緩衝層38之材料之特性與罩蓋層36之材料的特性匹配，以維持諸如光罩之反射率的光學效能。舉例而言，金屬矽化物之複合物可經改質以與罩蓋層之特性匹配，且調整緩衝層38上方光學吸收體層40之材料對第一蝕刻劑的選擇率及緩衝層38之材料上方硬式光罩層42之材料對第二蝕刻劑的選擇率。在一些實施例中，緩衝層38包括具有MoSix 之複合物的矽化鉬層，其中x為約2。然而，MoSix 層亦可經非化學計量，亦即，x可大於或小於2。在一些實施例中，矽化鉬層可含有其他摻雜物、金屬或合金。
用於反射電磁輻射之光罩不限於上文所提及之實施例，且可具有其他不同實施例。為了簡化描述且為了本揭露之實施例中之每一者之間的比較便利性起見，以下實施例中之每一者中之相同組件藉由相同數字標記出。為了使得更容易比較實施例之間的差異，以下描述將詳述不同實施例之間的不相似性，且將不冗餘地描述相同特徵。
參看圖5。圖5為根據本揭露之一些實施例的說明光罩之示意圖圖式。如圖5中所示，緩衝層38之表面38S可能並非平坦的。舉例而言，自光學吸收體圖案40P暴露之緩衝層38可在圖案化光學吸收體層40及移除硬式光罩層42期間經輕微蝕刻，且自光學吸收體圖案40P暴露之表面38S可自覆蓋有光學吸收體圖案40P之緩衝層38之其他部分凹陷。
參看圖6。圖6為根據本揭露之一些實施例的說明光罩之示意圖圖式。如圖6中所示，自光學吸收體圖案40P暴露之緩衝層38可在圖案化光學吸收體層40及移除硬式光罩層42之後被移除。
參看圖7。圖7為根據本揭露之一或多個實施例之各種態樣的使用光罩來圖案化一膜層之方法的流程圖。方法200以操作210開始，在該操作中，提供光罩。光罩之細節在上述實施例中予以了說明，且不必冗餘地描述。方法200以操作220繼續，在該操作中，電磁輻射撞擊光罩以暴露光阻層以將光罩之圖案轉印至光阻層。電磁輻射可包括但不限於EUV輻射。方法200以操作230繼續，在該操作中，顯影操作對經暴露光阻層執行以形成光阻圖案。
方法200僅僅為實例，且並不意欲將本揭露限制為超出申請專利範圍中明確敍述之內容。可在方法100之前、期間及之後提供額外操作，且針對該方法之額外實施例，一些所描述之操作可被替換、消除或移動。
圖8A、圖8B及圖8C為根據本揭露之一或多個實施例的使用光罩來圖案化一膜層的各種操作中之一或多個的示意圖。如圖8A中所示，提供光罩。光罩包括反射多層堆疊34、反射多層堆疊34上方之金屬罩蓋層36、金屬罩蓋層36上方之金屬矽化物緩衝層38及金屬矽化物緩衝層38上方的光學吸收體圖案40P。在一些實施例中，如圖1中所展示之電磁輻射產生設備1可用以使電磁輻射R撞擊光罩以暴露光阻層18以將光罩之圖案轉印至光阻層18。電磁輻射R可包括但不限於EUV輻射。
如圖8B中所示，經暴露之光阻層18可例如藉由剝除而顯影以形成光阻圖案18P。如圖8C中所示，底層16可使用光阻圖案18P作為蝕刻光罩來圖案化。底層16可藉由乾式蝕刻、濕式蝕刻或其一組合來蝕刻。底層16可包括半導體層、諸如金屬之導電層、介電層或其堆疊層。在一些實施例中，光阻圖案18P可在圖案化底層16之後被移除。
在本揭露之一些實施例中，提供一種用於反射電磁輻射之光罩及其製造方法。光罩利用緩衝層來覆蓋罩蓋層。緩衝層及罩蓋層在光學特性上類似，但在用於圖案化疊對光學吸收體層之蝕刻劑的蝕刻速率方面不同。在圖案化光學吸收體層時，對於同一蝕刻劑，緩衝層之蝕刻速率低於光學吸收體層的蝕刻速率。緩衝層可保護罩蓋層及底層反射多層堆疊，同時可維持光罩之光學效能。具有良好光學效能之光罩可增大轉印至光阻層之圖案準確性，且因此可準確地圖案化底層。
在一些實施例中，一種用於反射一電磁輻射之光罩包括一基板、基板之表面上方的反射多層堆疊、反射多層堆疊上方之金屬罩蓋層、金屬罩蓋層上方之金屬矽化物緩衝層及金屬矽化物緩衝層上方之光學吸收體圖案。
在一些實施例中，一種製造一光罩之方法包括以下操作。反射多層堆疊、罩蓋層、緩衝層及光學吸收體層形成於基板上方。在該光學吸收體層上方形成一硬式光罩層，其中該硬式光罩層包括複數個開口。光學吸收體層藉由第一蝕刻劑通過硬式光罩層之開口蝕刻以形成暴露緩衝層之光學吸收體圖案，其中緩衝層之材料上方光學吸收體層之材料對第一蝕刻劑的選擇率高於罩蓋層之材料上方光學吸收體層之材料對第一蝕刻劑的選擇率。
在一些實施例中，一種圖案化一膜層的方法包括以下操作。提供光罩。光罩包括反射多層堆疊、反射多層堆疊上方之金屬罩蓋層、金屬罩蓋層上方之一金屬矽化物緩衝層，及金屬矽化物緩衝層上方的光學吸收體圖案。使一電磁輻射撞擊該光罩以暴露一光阻層以將該光罩之一圖案轉印至該光阻層。對該經暴露之光阻層執行一顯影操作以形成一光阻圖案。
前文概述若干實施例的結構，使得熟習此項技術者可更好地理解本發明實施例的態樣。熟習此項技術者應理解，其可易於使用本揭露作為設計或修改用於實現本文中所引入之實施例的相同目的及/或達成相同優點的其他方法及結構之基礎。熟習此項技術者亦應認識到，此類等效構造並不脫離本揭露之精神及範疇，且熟習此項技術者可在不脫離本揭露內容的精神及範疇之情況下在本文中作出改變、替代及更改。
1‧‧‧極遠紫外(EUV)微影系統電磁輻射產生設備 10‧‧‧輻射源 12‧‧‧施照體 13‧‧‧光罩載體 14‧‧‧投影光學單元 16‧‧‧底層 18‧‧‧光阻層 18P‧‧‧光阻圖案 20‧‧‧光罩 30‧‧‧基板 30A‧‧‧表面 30B‧‧‧表面 32‧‧‧導電層 34‧‧‧反射多層堆疊 34A‧‧‧層 34B‧‧‧層 36‧‧‧金屬罩蓋層/罩蓋層 38‧‧‧緩衝層/金屬矽化物緩衝層 38S‧‧‧表面 40‧‧‧光學吸收體層 40A‧‧‧光學吸收體膜 40B‧‧‧低反射膜 40P‧‧‧光學吸收體圖案 40T‧‧‧溝槽 42‧‧‧硬式光罩層 42A‧‧‧開口 50‧‧‧晶圓 100‧‧‧方法 110‧‧‧操作 120‧‧‧操作 130‧‧‧操作 200‧‧‧方法 210‧‧‧操作 210‧‧‧操作 210‧‧‧操作 R‧‧‧電磁輻射
當結合附圖研讀時，自以下實施方式最好地理解本揭露之實施例的態樣。應指出，根據業界中的標準慣例，各種結構未按比例繪製。實際上，為論述清楚起見，可任意增大或減小各種結構之尺寸。
圖1為根據本揭露之一些實施例的說明電磁輻射產生設備之示意圖圖式。
圖2為根據本揭露之一或多個實施例之各種態樣的說明用於製造光罩之方法的流程圖。
圖3A、圖3B、圖3C、圖3D、圖3E及圖3F為根據本揭露之一或多個實施例的製造光罩之各種操作中之一或多個的示意圖。
圖4為展示罩蓋層與緩衝層之堆疊之反射的模擬結果。
圖5為根據本揭露之一些實施例的說明光罩之示意圖圖式。
圖6為根據本揭露之一些實施例說明光罩之示意圖圖式。
圖7為根據本揭露之一或多個實施例之各種態樣的說明使用光罩圖案化一膜層之方法的流程圖。
圖8A、圖8B及圖8C為根據本揭露之一或多個實施例的使用光罩來圖案化一膜層的各種操作中之一或多個的示意圖。
20‧‧‧光罩
30‧‧‧基板
30A‧‧‧表面
30B‧‧‧表面
32‧‧‧導電層
34‧‧‧反射多層堆疊
34A‧‧‧層
34B‧‧‧層
36‧‧‧金屬罩蓋層/罩蓋層
38‧‧‧緩衝層/金屬矽化物緩衝層
40A‧‧‧光學吸收體膜
40B‧‧‧低反射膜
40P‧‧‧光學吸收體圖案
40T‧‧‧溝槽

Claims (1)

  1. 一種用於反射一電磁輻射之光罩，其包含： 一基板； 該基板之一表面上方的一反射多層堆疊； 該反射多層堆疊上方之一金屬罩蓋層； 該金屬罩蓋層上方之一金屬矽化物緩衝層；及 該金屬矽化物緩衝層上方之一光學吸收體圖案。
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