TW202034063A - 具有含非反射區之反射層的光罩 - Google Patents

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Abstract

本揭露提供適於極紫外線(EUV)與X射線微影術之包括在反射性多層內的非反射區之遮罩。此非反射區替代用來提供圖案用於積體電路的典型吸收體層。本揭露對用於在紫外線(UV)、極紫外線(EUV)、與/或軟X射線波長下操作之裝置與系統的新類型材料與關聯組件提出說明。本揭露係關於EUV光罩架構，其包含消除對吸收體層之需要、遮罩上的陰影效應、3D繞射效應、與缺陷管理之反射區與非反射區。這樣的材料結構與組合可用於製作組件，比如鏡子、透鏡、或其他光學元件、面板、光源、光罩、光阻、或用於比如微影術、晶圓圖案化、天文與太空應用、生物醫學應用、或其他應用之應用的其他組件。

Description

具有含非反射區之反射層的光罩
本發明係關於具有含非反射區之反射層的光罩。 [相關申請案之對照參考] 本申請案主張美國臨時專利號62/746,702的權益，此案申請日為2018年10月17日，以引用方式將其全部內容併入本案作為參考。
光學微影術常用於例如裝置之製造。這樣的系統之解析力與曝光波長成比例。因此，較短的波長能改善製造之解析度。極紫外線微影術(EUVL)使用在極紫外線(EUV)波長(約120奈米至0.1奈米)的電磁輻射。因此，在這些波長之光子具有在約10電子伏特(eV)至12.4 keV (分別對應於124 nm與0.1 nm)範圍內的能量。極紫外線波長可由裝置(比如電漿與同步輻射光源)人工產生。使用EUV波長於微影術具有使裝置(比如半導體晶片)及其他應用(比如聚合物電子設備、太陽能電池、生物工學、與醫學工學)之特徵尺寸減少的有潛力優勢。
在EUV微影系統中，反射光罩或遮罩(mask)或遮罩(reticle)係用於將積體電路晶片架構轉移到晶圓上。典型上，EUV反射遮罩是由基板、反射層、覆蓋層、吸收體層(absorber layer)與隨意其他層組成。藉由電子束微影術將吸收體層圖案化以呈現被轉移至晶圓中的積體電路之圖案或該圖案的數學互補。
用於微影術之元件的反射材料之選擇常受到嚴格限制。傳統材料組合是由理論上產生至多67%反射率的鉬-矽多層組成。Mo-Si層係用於EUV微影系統中的鏡子、集光器與光罩上。其他傳統多層組合包括鎢與碳化硼、鎢與碳，目前最新統稱。
用於吸收體層圖案之典型材料可由氮化鉭、氮氧化鉭、鎳或鈷或NiAl3 組成。選擇這些材料以使在從吸收體層反射的光與從多層反射的光之間的吸收最大化及使反射振幅或相變最小化。
有幾種已知的吸收體層圖案之副作用。吸收體層圖案產生在反射層上的陰影，稱為3D陰影遮罩效應。彼等在常需要被修補之反射層上也具有有限的厚度(典型上約70 nm)，其有捕獲材料缺陷(大約20 nm之粒子等)的傾向。
當將吸收體層圖案轉移到晶圓時，3D遮罩效應可以導致非所欲的特徵尺寸相依焦點、成像像差與圖案布局偏移。此外，在1D與2D特徵之間的大焦點差限制了微影術中之收率製程窗。遮罩陰影效應是在遮罩水平的EUV遮罩吸收體高度與非遠心式離軸照明之結果，其調控被投射到晶圓上的強度。垂直於照明方向之特徵(垂直特徵)偏移到平行於照射方向的特徵(水平特徵)。在晶圓水平，這導致微分水平-垂直關鍵尺寸偏差及影像偏移。水平-垂直偏差是靠近水平與垂直定向的光阻劑特徵之間的線寬之系統差，並且起因於散光現象、橫跨光瞳的相位誤差、及最佳焦點差。
相移吸收體遮罩也用於產生圖案，其中相鄰區彼此同相偏移，以產生光之消除以達到所欲圖案。慣用的方法可包括反射/吸收組合，或反射性多層(其中將該多層蝕刻直到下面基板，然後該下面基板吸收輻射)，或鄰近吸收區的反射區。這對克服3D遮罩效應或陰影遮罩效應沒效，原因在於上表面與吸收表面之間的高度差是多層堆疊之整體厚度，或吸收體堆疊的厚度。
在一個實施方式中，本揭露提供一種極紫外線遮罩，其包括基板；與反射層，其具有在該反射層內的反射區與非反射區，其中該反射層包括與基板接觸之下表面、與上表面，其中在反射區中輻射反射率比在非反射區中輻射反射率大至少100倍。
I. 總論
本揭露提供用於極紫外線與X射線輻射之新式微影遮罩。這些遮罩將非反射區併入反射性多層，其達到透過光阻劑(感光性成像材料)將影像轉移到晶圓必須的影像對比。用非反射區定義積體電路(IC)之圖案消除了在整合遮罩架構中的反射性多層之上的經圖案化之吸收體層的需要。藉由將非反射區併入反射性多層，該反射性多層之上表面實質上是實質平面的，所以本質上沒有在能引進陰影之反射性多層的上表面之上方延伸的特徵。藉由修改反射性多層的上表面之選定區可以將非反射區引進反射層中以使光偏移到多層中而非到晶圓，或者以吸收光。因此，使起因於吸收性層相對於反射性多層的平面之有限的非零高度之陰影投射的遮罩陰影效應減少。另外，消除吸收體層或減少高度使3D波導、影像布局誤差、3D繞射效應、與遮罩上的無效空間減少。
EUV反射光罩之典型實施方式的架構是由基板、反射層與覆蓋層(也稱為EUV空白遮罩)及吸收體層組成。反射層可由多層(例如鉬矽多層)或負責反射EUV輻射之其他類型反射層組成。釕覆蓋層是隨意的，但是可以保護多層免於在操作期間的降解及起因於微影系統中的電漿源與其他元件之缺陷。
另外將吸收體層圖案化以呈現需要被轉移到晶圓之所欲IC設計。典型上藉由電子束微影方法使用電子束光阻劑、電子束曝光與蝕刻吸收體層達到吸收體層圖案化。這產生在吸收體層中的有限結構，其負責選擇性阻擋在所欲實體位置中之EUV輻射，及在不存在吸收體結構的其他位置讓光反射。
吸收體層選擇取決於一些參數，其包括厚度、材料n與k值(其代表在所欲波長之折射率的實部與虛部)、上表面反射振幅及總體吸收振幅。也需要將在從多層反射的光與從吸收體層反射的光之間的相變最小化，也需要將使有效反射面積最小化且產生無效空間之在反射層上的陰影最小化。有限厚度之吸收體層產生非所欲的波導效應(3D遮罩效應之另一種具體呈現)。
競爭目標存在於吸收體層之材料選擇。一方面，欲以完全吸收防止光轉移到下面反射層中，然後非所欲地被反射。這可以藉由很厚的吸收體結構達到。然而，更厚的吸收體結構產生在遮罩之反射部分上的更大之陰影、更大的波導及增加缺陷捕獲的傾向。也可能使用更多種吸收材料(例如金與銀)，但是典型上會導致非所欲之來自吸收體層的更多上表面反射。TaN呈現用於吸收體層之較佳材料選擇中的一者，其有效地降低吸收與有限厚度70 nm之上表面反射。Ni與Co及其各種組合與化合物也是選擇的材料。
在微影術中，有限吸收體層圖案因晶圓性能與轉移到晶圓之圖案品質而惡化。相位差產生對比降低、聚焦深度偏移、及Bossung曲線(CD對聚焦深度)、水平與垂直偏差及解析度。因此，減少吸收體層厚度與相位差的幾種方法已經存在。這些方法都不能完全消除陰影效應、或防止波導或缺陷捕獲。
本揭露係關於不使用吸收體層之EUV光罩架構。具體地說，使反射層或反射塗層圖案化以提供在某些實體位置的反射及截斷或抑制在其他選擇之實體位置的反射率。截斷反射率明確地有別於透射或吸收，及係關於消除或消滅在上表面或反射面之表面反射。截斷反射率比具有吸收層更合意，因為其在沒有波導、產生陰影或缺陷捕獲下達到改善的影像對比，及增加多層之反射率。在物理術語中，這裡的截斷反射率能藉由多層中之多重內反射、散射或吸收達到，所以光從未真正從入射面、或上表面平面的零級反射中出現。由於在高表面積奈米結構中，內吸收、散射或內反射高，所以光從未真正到達基板，而是在結構中側向喪失。
截斷反射率能藉由解諧特定光子、電漿子結構、多層或其他反射器之共振達到。例如，藉由選擇反射器表面上的不同入射角能解諧Mo-Si多層之共振，其中該入射角偏離法線入射大於6度。這是由將表面的法線角度改成入射光產生，且呈現為如圖3A所顯示之結構中的角小面。事實上被小面反射之任何光具有被多層的反射部分之壁阻擋的足夠廣角的零級反射，所以隨後經受廣角、低反射率、與另外之多重內反射的二次反射，及從未真正從具有任何顯著反射率之多層出現。由於各種反射是10-3 級的，所以二或多種內反射會給出10-6 之非反射區。這能給出103 或更高級(視小面角度而定至多105 )的高影像對比。目前最新的使用TaN吸收體層之影像對比是102 。視特定微影節點的所欲關鍵尺寸而定，非反射區(水平的)之典型長度可為20 nm。
角小面或炫耀、或炫耀角方法能藉由幾種方法(包括在光阻劑中電子束圖案化、曝光，接著蝕刻)製得。蝕刻可以包括廣角蝕刻、同位素蝕刻、旋轉基板、傾斜基板等、原子層蝕刻、反應離子蝕刻、離子束蝕刻、電漿蝕刻、感應耦合電漿蝕刻、全像圖案化、及偏電壓蝕刻或其他各向同性蝕刻或各向異性蝕刻(包括化學蝕刻與濕蝕刻)。
架構可隨意被矽填滿及被平坦化(例如化學機械拋光)。矽具有接近法線入射的10-4 之上表面反射率。矽是高透射性的，所以下方反射層需要被截斷以產生非反射區。一個方法是使多層中的角小面達到光之內耗。矽防止非所欲的缺陷粒子落在非反射區之凹槽中。然而，由於深度很淺(~ 6至7 nm)，而且該區是角小面，所以缺陷不大可能沉積。作為矽的替代，也可使用鋁、碳化硼(B4 C)或鍶。
在角小面具有20度或更多的角度情況下，影像對比是至少103 及蝕刻深度是約6 nm。這防止在遮罩之反射部分上的缺陷捕獲，並且由於非反射部分是在反射部分之下，所以未形成陰影。此外，深度太淺(少於波長)而不能產生任何有潛力之深波導效應或3D繞射效應。小面角度理想上應當大於6度(假定遮罩上的入射光偏離反射面表面法線6度)，及不等於42度(+/- 5度)，原因是這會在沒有二次反射之機會下發送沿著入射角返回的零級反射，或者在與分別具有接近1的反射係數的反射面呈90度(水平)的角度下發送。小面角度可以斜坡向上或向下。
在圖6中，藉由破壊光子能隙或使共振解諧可以抑制3D反射性結構(例如光子、電漿子、超材料或金屬介電結構、週期性或多孔結構)反射率。例如，週期性結構可藉由改變反射性結構之週期性、孔徑或材料n與k值、或在表面上的入射輻射之入射角、或和入射輻射有關的表面法線角來解諧。解諧1D結構中之共振也可以藉由改變多層中的個別膜之厚度或週期來達到。各種材料對應體對週期的比率被稱為填充因子。
在此實施方式中，經解諧之3D光子結構(例如3D多孔結構)由於大內表面積而是高吸收性的，因此提供顯著吸收與影像對比給105 級之遮罩的反射部分。非反射部分之材料可為高k材料，比如金、銀、鉑、銅、鎳、鈷、鐵、錳、鋅等。經奈米結構化的材料具有很少之表面反射。這些材料中各者具有很短的衰減長度，某些比TaN與TaON更短。
影像對比是指從非反射區反射的光之強度對從反射區反射的光之強度的比率。影像對比也可被描述為消光係數。其代表相對於反射區之非反射區抑制反射光的有效性，及提供銳邊用於圖案化晶圓、能夠實現高解析度與圖案擬真度。
本揭露描述在EUV或X射線遮罩中非反射區用於EUV微影應用與其他應用之用途。
在某些實施方式中，本揭露係關於可以用於曝光系統之元件，其中該系統或次系統包括光源以發射具有波長的光。
在另一個實施方式中，本揭露係關於可以用於含有光罩、鏡子或透鏡、基板元件之曝光系統的元件。該系統或次系統可以包括光源以發射具有波長之光。該元件可以包括具有複數個結構特徵的材料或一或多種材料組合。 II. 定義
本文中使用之縮寫詞具有其在化學與微影領域中的習定意義。
「基板」乃指能夠支承本揭露之多層的任何材料。代表性基板可以是金屬、金屬合金、半導體、複合材料、聚合物、玻璃等。
「反射層」乃指實質反射極紫外線(EUV)輻射(比如少於250 nm到少於10 nm的輻射)之材料。反射材料也可以反射X射線輻射。適合於本揭露的反射層之材料包括鉬/矽複合材料等。反射層可以包括反射區與非反射區，亦即未實質反射EUV與X射線輻射的區。
「小面」乃指在反射層之上表面中的淺凹陷，其有足夠之偏離上表面的角度使光反射到多層中而非到晶圓。
「入射角」乃指在入射輻射與法線或法線入射(在入射點之垂直於表面的線)之間的角度。入射角可以是任何合適角度。用於EUV微影術之入射角可以是6°。
「三維反射光子晶體」乃指三維工程改造材料架構，其具有三維的週期性、非週期性、或準周期性特徵，及產生光子能隙：一組頻率或波長，其中禁止光透過材料傳播與隨後反射。(美國專利號9,322,964。)
「金屬」乃指週期表之元素，其是金屬的且可以是中性、或帶負電荷或帶正電荷的，原因是價殼層中具有之電子比存在於中性金屬元素的電子更多或更少。可用於本揭露之金屬包括鹼金屬、鹼土金屬、過渡金屬與後過渡金屬。鹼金屬包括Li、Na、K、Rb與Cs。鹼土金屬包括Be、Mg、Ca、Sr與Ba。過渡金屬包括Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Y、Zr、Nb、Mo、Mg、Tc、Ru、Rh、Pd、Ag、Cd、La、Hf、Ta、W、Re、Os、Ir、Pt、Au、Hg、Al與Ac。後過渡金屬包括Al、Ga、In、Tl、Ge、Sn、Pb、Sb、Bi、與Po。稀土金屬包括Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb與Lu。本領域之習知技藝者會理解上述金屬可以各自採取幾種不同氧化狀態，彼等全部可用於本揭露。在某些情况下，形成最穩定之氧化狀態，但其他氧化狀態可用於本揭露。也可使用過渡金屬的化合物，例如TiN。利用下列方式可使金屬與化合物沉積：電子束沉積法、熱蒸發法、PVD、CVD、ALD、或PECVD、MBE、濺鍍法或離子束沉積法。
「透明材料」乃指對EUV輻射為透明的材料。代表性透明材料包括矽與二氧化矽、石墨烯、碳奈米管、氣體、H2 、He、氬、N2 、矽化物、矽烯、與巴克球。
「覆蓋層」乃指在反射性多層之上的層，其係用於保護反射性多層免受會隨時間而在遮罩上累積的粒子之害。任何合適材料可以用於本揭露的覆蓋層，比如釕與其他過渡金屬。
「吸收性層(absorbance layer)」或「吸收層(absorbing layer)」乃指在反射性多層之上且典型地在覆蓋層之上的層，其吸收EUV輻射。吸收性層只覆蓋反射性多層之選定部分。因此，在具有吸收性層與不具有吸收性層之遮罩的區之間形成影像對比，其能夠使影像轉移至晶圓。
「繞射光柵」乃指具有一維、二維或三維週期性結構的光學組件，其使光從單一方向繞射成多個方向。繞射光柵可以用任何合適材料製成。
「影像對比」是指從反射區反射的光之強度對從非反射區反射的光之強度的比率。
「相位差」乃指源於反射區之反射波前的相位與源於非反射區或吸收區之波前的相位之間的差異。 III. 極紫外線微影遮罩
本揭露係關於用於極紫外線(EUV)與X射線微影術之遮罩，其藉由避免使用額外的吸收體層及將一組一或多個非反射區併入反射性多層來避免遮罩陰影之問題。在反射性多層中非反射區的存在提供必要影像對比以使影像從遮罩轉移到晶圓。在某些實施方式中，本揭露提供極紫外線遮罩，其包括：基板；與反射層，其具有在該反射層內的反射區與非反射區，其中該反射層包括與該基板接觸之下表面、與上表面，其中在該反射區中輻射反射率比在該非反射區中輻射反射率大至少100倍。這也稱為影像對比。非反射區可反射少量與反射區異相之光。這是指源於這兩個區的光消除而不產生淨光。這兩個區之相位差可以被調諧成等於零。
目前最新的技術水平在圖1中描述。使TaN或TaON吸收體層在EUV空白遮罩(多層+Ru覆蓋層)上沉積及經由電子束微影術來圖案化。70 nm層是吸收性的，及產生7 nm陰影，或無效區。其透射在13.5 nm的8%入射光。其也引進π相移用於消除入射光。來自吸收體層之任何反射光可以藉由下式大概計算出： 透射效率(吸收體層)2 x 多層反射率(0.67) ~ 4 x 10-3 影像對比可以藉由多層反射率/吸收體反射率 = ~102 計算出。
圖2顯示本揭露之遮罩(200)，其具有基板(210)與反射層(220)，其中反射層包括反射區(250)與非反射區(260)，其中反射層具有與基板接觸的下表面(222)、與上表面(221)。在反射區(251)中輻射反射率比在非反射區(261)中輻射反射率大至少100倍。遮罩也可以包括覆蓋層(230)。
基板可以包括任何合適材料。例如，基板材料可以包括但不限於金屬、金屬合金、半導體、複合材料、聚合物、玻璃、及其組合。在某些實施方式中，基板可以是金屬、金屬合金、半導體、複合材料、聚合物、玻璃、及其組合。在某些實施方式中，基板可以是半導體。在某些實施方式中，基板可以是玻璃。在某些實施方式中，基板可以是二氧化矽、熔矽石、石英、ZerodurTM 、超低熱膨脹基板。
反射層可以包括能夠實質反射極紫外線或X射線輻射之任何合適材料。用於反射層的代表性材料包括但不限於鉬、矽、鈮、鎝、鋯、釕、鈹、鎢、碳化硼、碳、三維反射光子晶體等。反射層可以是一種材料之單層，或可以是幾種材料的交替層，多層。
反射層可以是單層，或具有從2至1000個交替層。在某些實施方式中，反射層可以是單層。在某些實施方式中，反射層可以是多層。
反射層可以是足夠反射EUV或X射線輻射之任何合適厚度。例如，反射層厚度可以是從50至1000 nm，或從100至750 nm，或從100至500 nm，或從200至400 nm。反射層可以具有約50 nm，或約100、150、200、250、300、350、400、450、500、600、700、800、900、或約1000 nm之厚度。在某些實施方式中，反射層可以具有約300 nm之厚度。
反射層之非反射區可以是任何合適寬度與長度以提供晶圓中的所欲影像。反射性多層之非反射區可以是反射層的任何合適深度。例如，非反射部分可以從反射層之上表面只延伸幾奈米到反射層中，或者可以穿透反射層延伸到基板。在某些實施方式中，非反射區是從反射層的上表面算起從約0至約100 nm深，或從反射層的上表面算起從1至約50 nm，或從1至約25 nm，或從1至約20 nm深。在某些實施方式中，非反射區穿透反射層延伸到基板。
反射層的反射區與非反射區之間的反射率差異產生足夠將影像從遮罩轉移至晶圓之影像對比。影像對比可以將反射區的反射率除以非反射區的反射率來求出，其提供至少10、或至少50、100、200、300、400、500、1000、2000、3000、4000、5000、或至少約10,000之影像對比。在某些實施方式中，在反射區中輻射反射率比在非反射區中輻射反射率大至少100倍。在某些實施方式中，在反射區中輻射反射率比在非反射區中輻射反射率大至少1000倍。在某些實施方式中，在反射區中輻射反射率比在非反射區中輻射反射率大至少10,000倍。
本揭露之遮罩適用於極紫外線與X射線輻射。極紫外線(EUV)輻射包括從少於250 nm到少於10 nm、或從約193 nm到少於10 nm、或從約124 nm至約10 nm、或從約20 nm至約10 nm的輻射。在某些實施方式中，輻射具有從250 nm至1 nm之波長。在某些實施方式中，輻射具有從193 nm至1 nm之波長。在某些實施方式中，輻射具有從124 nm至10 nm之波長。在某些實施方式中，輻射具有約13.5 nm之波長。
反射層之非反射區可以包括小面、繞射光柵、三維光子晶體、或其組合。
在某些實施方式中，光以偏離表面法線大於6度的角度入射。在某些實施方式中，表面法線到反射區表面法線為至少6度。
在某些實施方式中，極紫外線遮罩也包括角小面結構。
在某些實施方式中，反射率、光學反應由於週期變化、角變化或填充因子而解諧離開尖峰共振。在某些實施方式中，在該表面的平面之下，藉由在該反射層內的非反射層達到吸收，使得沒有吸收體層存在。
在某些實施方式中，反射塗層是多層塗層。在某些實施方式中，塗層包括鉬、鈮、或釕。
在某些實施方式中，頂層是矽或二氧化矽。
在某些實施方式中，遮罩係與薄膜結合使用。 A. 小面
本揭露之遮罩的非反射區可以包括小面，傾斜表面，其將入射輻射在多層之主要反射率範圍外面的角度導向反射層而非朝向晶圓。在某些實施方式中，非反射區包含在反射層之上表面，或反射區中的小面。
圖3A顯示本揭露之遮罩(300)，其具有基板(310)與反射層(320)，其中反射層包括反射區(350)與非反射區(360)，其中反射層具有與基板接觸的下表面(322)、與上表面(321)。非反射區包括在反射層之上表面的小面(370)。小面包括傾斜表面(374)，其建立在入射輻射與非反射區的法線入射(373)之間的第一入射角(372)，使得反射輻射(371)被反射到反射層中。反射區具有在入射輻射與反射區的法線入射(353)之間的第二入射角(352)，使得反射輻射(351)朝向投影光學元件被反射到晶圓。遮罩也可以包括覆蓋層(330)。
本揭露之小面藉由具有比在反射層的反射區入射之輻射更大的入射角將輻射導向反射層中。例如，入射遮罩之EUV輻射可以具有偏離法線入射約6°的入射角，而入射小面之EUV輻射可以具有偏離法線入射大於6°的入射角。入射小面之EUV輻射可以具有偏離法線入射大於  6°，或偏離法線入射大於10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、或25°的入射角。在某些實施方式中，小面包含比反射區之第二入射角更大的第一入射角。在某些實施方式中，第一入射角偏離反射區之法線入射大於6度。在某些實施方式中，第一入射角偏離反射區之法線入射大於10度。在某些實施方式中，第一入射角偏離法線入射20度。
本揭露之小面包括具有第一端與第二端的傾斜表面，其中第二端是在第一端之下，從而形成傾斜表面。小面的傾斜表面是直角三角形之斜邊。當傾斜表面的第一端是在反射層之上表面時，在小面之傾斜表面與反射層的上表面之間的角度形成小面角度，使得三角形之第一邊鄰近小面角度，及在小面角度對面的三角形之邊是三角形的第三邊。
小面可以具有任何合適小面角度。例如，小面角度可以是至少5°，或至少6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、25、30、35、40、或至少45°。在某些實施方式中，小面角度可以是至少10°。在某些實施方式中，小面角度可以是至少20°。
小面可以是在反射層的上表面，使得傾斜表面的第一端是在反射層的上表面。小面也可以是在反射層內，使得傾斜表面的第一端與第二端皆是在反射層的上表面之下至少5 nm。例如，傾斜表面的第一端與第二端可以是在反射層的上表面之下至少5 nm，或在反射層的上表面之下至少10、15、20、25、30、35、40、45、或至少50 nm。在某些實施方式中，小面傾斜表面包含第一端與第二端，其中第二端是在第一端之下1 nm與10 nm之間。
反射層可以包括能夠實質反射極紫外線或X射線輻射之任何合適材料。用於反射層的代表性材料包括但不限於鉬、矽、鈹、鎢、碳化硼、碳等。反射層可以是一種材料之單層，或可以是幾種材料的交替層，多層。在某些實施方式中，反射層包括鉬與矽、鎢與碳化硼、或鎢與碳之多層。在某些實施方式中，反射層包括鉬與矽的多層。在某些實施方式中，反射層包括鉬與鈹之多層。典型上利用下列方式沉積多層：濺鍍法、磁控濺鍍法或陰極濺鍍法、離子束沉積法或離子輔助沉積法、化學氣相沉積法、電漿增強化學氣相沉積法、脈衝氣相沉積法、分子束磊晶或磊晶成長或電子束沉積法。典型EUV多層是由在矽與熔矽石基板上的鉬與矽、或釕與矽、或鈮與矽之交替層組成。交替層形成Bragg反射器，其中光在連串層之間的各界面被同相相干反射以建構反射率。典型上將40個雙層對用於鉬矽。Spiller, Eberhard A. "Low-loss reflection coatings using absorbing materials." U.S. Patent No. 3,887, 261. 3 Jun 1975。
一種製作小面角度之方法可為： 1) 藉由基板上經沉積的反射塗層，隨意接著覆蓋層(例如釕)產生EUV遮罩架構。 2) 用光阻劑或電子束阻劑例如透過旋塗法、氣相沉積法、噴塗法或浸塗法塗布上表面。 3) 使用電子束或光學微影術直接寫到反射區與非反射區之圖案阻劑，呈現IC圖案。 4) 使用蝕刻法以產生在下方反射塗層內的小面角度，例如傾斜反應離子蝕刻法、各向異性或偏電壓蝕刻法、或蝕刻法接著廣角沉積法。 5) 隨意沉積矽或釕。 6) 移除光阻劑或電子束阻劑。 7) 藉由化學機械拋光隨意平坦化沉積著矽之上表面。 8) 之後隨意沉積釕覆蓋層，若在1)中尚未沉積。 9) 隨意使用灰階微影術經由電子束或光以控制曝光劑量以小面角度形式的深度剖面圖案化阻劑。
小面可以隨意被對EUV與X射線輻射透明的材料填滿以製作實質平面的反射層的上表面。圖3B顯示透明材料(380)。代表性材料包括矽、二氧化矽、鋁、碳化硼、鋁、鍶、及其混合物。在某些實施方式中，小面被透明材料填滿，使得反射層之上表面是實質平面的。在某些實施方式中，透明材料包含矽、二氧化矽、鋁、碳化硼、鋁、鍶、或其混合物。在某些實施方式中，透明材料包含矽、二氧化矽、或其混合物。可利用下列方式沉積透明材料：RF或DC濺鍍法、磁控濺鍍法、離子束沉積法、電子束沉積法、或氣相沉積法、化學氣相沉積法、電漿增強化學氣相沉積法、分子束磊晶、磊晶成長、接著化學機械拋光以達到平坦化。
用EUV折射材料製的小面角結構可以被嵌入吸收體層。EUV折射材料之例子是釕、錸、鈀、銀、鍀(Technicium)、或任何材料，其中來自1的折射率之實部的差量大於0.1。這樣的材料使在進入多層之前的光彎曲成大於6度之角度。事實上典型角小面可為20至40度及光可從6至15度之角度進入多層，其中多層尤其不是反射性的(~10-2 至10-3 )(圖5A)。事實上從小面角度離開之任何光入射相鄰反射區的壁，及逐漸消失，所以從未真正從非反射區出現。另外，可將小面角度結構置於經塗布EUV折射材料之多層中。小面角度方法使非反射區深度減少(相對於反射區)，因此使3D繞射效應及遮罩上的陰影減少。在反射區與非反射區之間的影像對比是~103 至104 。 B. 繞射光柵實施方式
本揭露也提供EUV遮罩，其中非反射區包括繞射光柵以將光繞射入反射層。在某些實施方式中，非反射區包含在反射層的上表面之繞射光柵。
圖4A顯示本揭露之遮罩(400)，其具有基板(410)與反射層(420)，其中反射層包括反射區(450)與非反射區(460)，其中反射層具有與基板接觸的下表面(422)、與上表面(421)。非反射區包括在反射層之上表面的繞射光柵(490)。反射區具有在入射輻射與反射區的法線入射(453)之間的第二入射角(452)，使得反射輻射(451)被反射向晶圓。遮罩也可以包括覆蓋層(430)。
繞射光柵可以被嵌入非反射區內，或位於非反射區之上。在某些實施方式中，繞射光柵被嵌入非反射區內。在某些實施方式中，繞射光柵是在非反射區之上。
繞射光柵在本質上可以是一維、二維或三維的。在某些實施方式中，繞射光柵是一維、二維或三維的。在某些實施方式中，繞射光柵是一維的。在某些實施方式中，繞射光柵是二維的。在某些實施方式中，繞射光柵是三維的。
繞射光柵可以是由任何合適材料(包括金屬、金屬氧化物、及其他材料)製得。繞射光柵可以是由與反射層相同之材料，或不同之材料製得。繞射光柵可以是由與非反射區相同之材料，或不同之材料製得。在某些實施方式中，繞射光柵包括下列組分中至少一者：鉬、鈮、釕、鉑、鈀、錸、鋨、銀、鎳、鈷、銅、鎳、金、銅、鎢、氧化鉭或氧化鎢、或NiAl3 。在某些實施方式中，繞射光柵是由與反射層相同之材料製得。在某些實施方式中，繞射光柵是由與非反射區相同之材料製得。
使用光學微影術、電子束微影術、灰階微影術或蝕刻劃線製得繞射光柵。在電子束(electron beam)微影術或光學微影術中，在表面上製得感光材料(比如光阻劑或電子束阻劑材料)，然後經由曝露於雷射源或電子束源來圖案化。然後使阻劑交聯，及經由濕式化學處理移除未曝光區。圖案阻區具有軟性光罩之作用，及經由蝕刻法將圖案轉移入晶圓。可使用灰階微影術產生炫耀光柵(例如具有鋸齒狀輪廓)，其中改變在曝光期間的曝光光束劑量以產生阻劑中之深度剖面。或者，藉由非各向同性蝕刻法，或藉由將光柵定向於一個角度 可產生炫耀光柵。藉由蝕刻法、自組裝法與用於3D光柵的沉積法之組合，或透過EUV/DUV微影術及導引自組裝組合也可產生繞射光柵。
本揭露之非反射區可以包括小面與繞射光柵。在某些實施方式中，非反射區另外包含小面。當小面與繞射光柵皆存在於非反射區中時，繞射光柵可以被嵌入小面之傾斜表面內，或在小面的傾斜表面之上。在某些實施方式中，小面包含具有被嵌入傾斜表面的繞射光柵之傾斜表面。在某些實施方式中，小面包含具有在傾斜表面之上的繞射光柵之傾斜表面。
圖4B顯示本揭露之遮罩，其具有小面(470)與在小面的傾斜表面(474)的繞射光柵(490)。
在圖4A中，被嵌入的繞射光柵將光耦合入小面及再分散成幾種明確的級，其係在繞射光柵之角度帶寬以外的傾斜角。繞射光柵可被置於ML遮罩結構之上或可被嵌入ML遮罩結構中以抑制零級。繞射光柵可為均勻或不均勻光柵，及可為一維、二維、三維。不均勻光柵達到較高的分散。由於零級被抑制，所以大部分的光被再導入+/- 1級，其在大於6度之入射角進入ML，其中反射被大大減少(圖5A)。圖5B顯示各級的繞射效率(DE)。反射率Rn (n＞0)是~10-2 或10-3 。 反射率(非反射區)=(Σn DEn 2Rn )
因此非反射區之反射率是反射率~10-4 至  10-5 。影像對比：反射區之反射率/非反射區之反射率~103 至104 。 C. 三維光子晶體
本揭露也提供EUV遮罩(其中非反射區在化學上與反射層之反射區不同)，比如藉由使EUV吸收材料沉積於非反射區方式。在某些實施方式中，反射層包含三維反射光子晶體，其中反射區包含第一金屬，且其中非反射區包含第二金屬。在某些實施方式中，反射層包含三維反射光子晶體，其中反射區包含例如第一金屬，且其中非反射區包含例如第二金屬、高吸收區(例如電漿子晶體)。
圖6顯示本揭露之遮罩(600)，其具有基板(610)與三維光子晶體的反射層(620)，其中反射層包括反射區(650)與非反射區(660)，其中反射層具有與基板接觸的下表面(622)、與上表面(621)。反射區具有在入射輻射與反射區的法線入射(653)之間的第二入射角(652)，使得反射輻射(651)被反射向晶圓。反射區之輻射(651)反射率比非反射區的輻射(661)反射率大至少100倍。遮罩也可以包括覆蓋層(630)。非反射區可能與反射區相似，不同之處在於其可被第二材料填滿，或是用不同第二材料製成且為高吸收性的。
本揭露之可用三維反射光子晶體描述於美國專利號9,322,964。材料可以包括可以用於需要在一或多個電磁波長範圍操作之應用的特徵。在一個實施方式中，結構特徵之尺寸與用於極紫外線應用的波長大致同一級。例如，結構特徵可以具有約13.5 nm之尺寸。在某些實施方式中，特徵可以是具有在10至20 nm範圍內之尺寸的結構特徵。在某些實施方式中，材料可以具有在0.001 nm至10 nm範圍內之結構特徵。在某些實施方式中，材料可以具有在10 nm至250 nm範圍內之結構特徵。這些特徵可以稱為奈米級特徵。奈米級特徵可以是一維、二維、或三維。結構特徵可以使材料之整體電磁吸收減少。例如，在某些應用上，奈米級特徵可以與用於該應用之輻射波長大致有關。材料可包括次波長特徵。
材料也可以目的是使在使用紫外線(UV)波長範圍之應用中的吸收減少。例如，結構特徵之尺寸可以與UV波長有關。在其他實施方式中，結構特徵之尺寸可以與軟X射線波長範圍有關。選定波長範圍可以是二或多個光子(多光子)過程(其替代UV、EUV或X射線範圍)之一部分。
奈米級特徵可以包括例如週期性或半週期性、準週期性或非週期性結構或重複性或重複式元件。週期性結構可以是一維、二維、或三維結構。該結構可以是層狀結構之一部分，或是在基板上。基板可以是平面的。週期性結構的例子包括奈米粒子之2D或3D陣列、螺旋結構、球體、圓柱體、片段、瑞士捲結構。奈米級特徵可以是任何維度之任何形狀，例如但不限於層、膜、球形、磚形、錐形、環形、多孔結構、圓柱形、鏈接形、殼形、自由曲面形、手性結構、半球形、片段、或其任何組合。
材料可以包括例如階梯形結構。例如，任何維度之層狀結構，其中在材料中的某些層具有比前面之層增加或減少的長度、深度、厚度、週期或重複單元。在一個實施方式中，若以產生漸變折射率之方式排列層，則產生寬範圍的波長或角度之定型光學反應。結構可以是層狀結構的一部分，或是在基板上。
在某些實施方式中，三維反射光子晶體可以包括間隙或空隙，或是多孔的。間隙或空隙可以是任何形狀。間隙或空隙可以任何維度分散於整個材料及可以具有在從0.01 nm到微米尺寸範圍內的尺寸。間隙或空隙可以被流體、液化氣體、單原子材料、有機材料、聚合物或真空填滿。材料可包括膜、獨立結構或元件、或部分受載結構或特徵、或支承結構。特徵可以由結構或組件支承。間隙可以是週期性或隨機分布。氣體可包括O2 、H2 、He、N2 、Ar、CO2 或其他氣體(包括非惰性氣體)。一個例子是具有空氣間隙之金屬球的3D週期陣列。若系統是在真空下，則空隙也可以包括真空。
材料可以另外包括單原子材料之微米或奈米結構特徵。單原子材料的某些例子包括石墨烯、石墨、硫化鉬、及碳奈米管。單原子材料可充當光學元件或熱管理或冷卻機構元件。單原子材料可以和其他材料(例如金屬、介電體、半導體)併用。其可以形成層狀結構、週期性結構、多維結構或自由曲面結構的一部分，或是在基板上。
材料可以是有機材料或生物材料。材料可另外包含有機材料或生物材料之微米或奈米結構特徵。有機材料或生物材料的例子包括DNA、蛋白質、或具有較低波長吸收的其他分子材料或基因材料。有機材料或生物材料也可為犧牲材料、或軟模板結構或支架結構。有機材料或生物材料可以被封裝於其他材料內，其包括但不限於聚合物或介電體或半導體。有機材料或生物材料可充當光學元件或熱管理或冷卻機構元件。有機材料或生物材料可以和其他材料(例如金屬、介電體、半導體)併用。其可形成層狀結構、週期性結構、多維結構或自由曲面結構的一部分，或是在基板上。
材料也可以包括聚合物。材料可另外包含聚合物之微米或奈米結構特徵。聚合物也可為犧牲材料、或軟模板結構或支架結構。在某些實施方式中，可以移除聚合物，將間隙或空隙留在材料中。這些間隙或空隙可形成材料中的結構特徵。在其他實施方式中，聚合物可以留在材料中。聚合物可以是光阻劑。也可藉由雷射或二或多種光子雷射法照射與曝光聚合物。
材料可包括用金屬、半導體、合金、介電體、化合物、氣體、液體或其組合製成的奈米級特徵。這些奈米級結構可以被工程改造以減少在一或多個波長帶被材料吸收。金屬可包括例如金、銀、鉑、鉬、鈹、釕、銠、鈮、鈀、銅、鑭。結合的材料可包括例如矽、二氧化矽、碳化硼、碳、有機物、生物材料、鍺、聚合物或單原子材料、液體或氣體或其他元件、合金或化合物、或真空。在這種情況下，任一材料可以具有少量吸收(如折射率之虛部所述)，其中一種材料比另一種材料具有更多的吸收。
材料可具有形成陣列或為一維、二維或三維週期性之奈米結構與特徵，例如但不限於光子晶體、電漿子晶體、超材料、手性結構或次波長結構。陣列之特徵可以被調諧以優化波長、光譜帶寬、光子能隙角度吸收、反射率(包括平均反射率，當對光譜範圍平均時)、透射率、吸收、散射與電磁增進因數、共振或相互作用模式。結構可提供孔洞，其使光的波群速度減慢以增加電磁相互作用，或形成波導或孔洞，其中某些電磁節點被增進且某些節點是禁戒的。在傳播之禁戒模式情況下，這可以用於形成具有可調諧的峰值波長與光譜帶寬性質之選擇性或全向性鏡子。孔洞也可以用於增進光從紅外線轉換成EUV，其可以為二或多種光子法，或從紅外線激發發射EUV輻射的光源(例如電漿源)所需要。
材料之奈米級特徵可例如被配置成3D六角堆積陣列。3D六角堆積陣列可包括金屬。金屬可為例如金、銀、釕、鉬、矽、鍺、或鉑、鈀、或其他金屬。
材料之奈米級特徵可例如包括螺旋結構。螺旋結構可以是金屬，例如金、銀、釕、鉬、矽、鍺、或鉑。
材料之奈米級特徵可例如為用石墨烯或鉬石墨烯(Mo-石墨烯)製成。奈米級特徵可包括石墨烯雙螺旋結構。
奈米光子材料可包括週期性一維、二維或三維結構，其被工程改造以具有在選定波長(比如在UV、EUV、或軟X射線波長)的低整體電磁輻射吸收。在某些實施方式中，三維反射光子晶體包括多孔金屬結構。
第一金屬可以包括反射EUV或X射線輻射之任何金屬，或改善反射層的反射區之反射性。示範性金屬包括但不限於鉬、鈮、碳化鉬、鎝、釕、鋯、或其混合物。在某些實施方式中，第一金屬可以是鉬、鈮、碳化鉬、鎝、釕、鋯、或其混合物。在某些實施方式中，第一金屬可以是鉬。
第二金屬可以包括吸收或X射線輻射之任何金屬，或改善反射層的非反射區之吸收性。示範性金屬包括但不限於金、銀、鎳、鈷、銅、鉑、鐵、錳、或其化合物。在某些實施方式中，第二金屬可以是金、銀、鎳、鈷、銅、鉑、鈀、鉭、鐵、錳、或其化合物、合金或混合物。在某些實施方式中，第二金屬可以是銅。非反射區可為任何氧化物或氮化物化合物。
在某些實施方式中，第一金屬可以是鉬、鈮、碳化鉬、鎝、釕、鋯、或其混合物，及第二金屬可以是金、銀、鎳、鈷、銅、鉑、鐵、錳、或其混合物。在某些實施方式中，第一金屬可以是鉬、鈮、碳化鉬、鎝、釕、鋯、或其混合物，及第二金屬可以是金、銀、鎳、鈷、銅、鉑、鐵、錳、鉭、氧化鉭、鎢、鋁、鈀、鉑、或其合金或混合物或化合物。在某些實施方式中，第一金屬可以是鉬及第二金屬可以是金。
第一金屬與第二金屬可以任何合適的量分別存在於反射層、反射區與非反射區中以達到至少100之影像對比。
非反射區可能僅是來自反射區之材料，其被另外的第二材料填滿。由於對偏離法線入射+/- 30度內之大多數角度而言，在13.5 nm的反射率接近10-5 至10-6 (圖7A)，所以進入該區的任何光被大幅吸收。(圖7B)。
本揭露之三維反射光子晶體可以根據美國專利號9,322,964中所述的步驟製得。
一種製作3D非反射區之方法可為： 1) 產生光罩架構，沉積3D金屬或非金屬反射塗層於基板上(在其他專利中描述)，隨意接著覆蓋層(例如釕)。 2) 用光阻劑或電子束阻劑例如透過旋塗法、浸塗法等塗布上表面。 3) 使用電子束或光學微影術直接寫到反射區與非反射區之圖案光阻劑(非反射區中經圖案化的阻劑)，呈現IC圖案。 4) 例如藉由下列方式沉積吸收材料到非反射區中：原子層沉積法、濺鍍法、化學氣相沉積法、電子束沉積法、離子束沉積法、離子植入法、離子輔助沉積法、物理氣相沉積法、脈衝雷射沉積法。 5) 移除光阻劑或電子束阻劑。 6) 經由化學機械拋光平坦化表面。 7) 隨意沉積釕覆蓋層，若在1)中未沉積。
圖7A顯示非反射區之實驗性反射率資料，其在接近法線入射是10-5。非反射區之3D結構具有高內部表面積且是高吸收性的。反射率比反射區低了幾個數量級。在某些實施方式中，比反射區低了至少3個數量級，其具有67%或更高之反射率，提供100倍以上的影像對比。
圖7B顯示非反射區中的反射率之實驗性角譜資料。 D. 另外之遮罩實施方式
本揭露之EUV遮罩可以包括另外的層。在某些實施方式中，EUV遮罩也可以包括與反射層之上表面接觸的覆蓋層。覆蓋層可以由任何合適材料製得以保護反射層且對EUV與X射線輻射是透明的。用於覆蓋層之代表性材料包括釕與任何其他過渡金屬。在某些實施方式中，覆蓋層包括釕。
覆蓋層可以是任何合適厚度。例如，覆蓋層可以是從1至100 nm厚，或從1至10 nm厚。覆蓋層可以具有約1 nm，或約2、3、4、5、6、7、8、9，或約10 nm之厚度。在某些實施方式中，覆蓋層可以具有約5 nm的厚度。
非反射區用於反射層的用途避免了在反射層之上的吸收性層之需求。在某些實施方式中，本揭露提供EUV遮罩，其中不存在吸收性層。在某些實施方式中，本揭露提供實質上沒有吸收層之EUV遮罩。在某些實施方式中，本揭露提供實質上沒有氮化鉭之EUV遮罩。
視需要可將薄膜直接附接至EUV遮罩之上表面，或附接至上表面附近，及保形地附接至含有潛式非反射區之光罩的平面。和吸收體平面是在多層平面之上的目前最新技術水平比較，適用於本揭露之薄膜完全防止粒子進入在反射區之上的光罩。薄膜可被垂直整合成為完整遮罩架構之一部分。
薄膜可被裝載以使粒子偏離於落在薄膜或遮罩上。
經蝕刻之多層可隨意被SiO2填滿而非Si，其是更多吸收性的且使反射率惡化。
在蝕刻非反射區後，非反射區中的多層之頂層是矽或二氧化矽(來自氧化)。這使反射率進一步減少。
粗糙度降低可用於使反射率進一步減少(例如藉由蝕刻頂層)或者帶缺陷之蝕孔也可以使散射增加及使零級反射的反射率惡化。這也可以藉由使非反射區填滿小奈米粒子(其增加粗糙度)或藉由使表面粗糙度的高頻組分增加來達到。
經奈米結構化之表面(包括非反射區中的小面角度)有時可以具有自淨化效應，其中粒子不能輕易沉積或附接至表面，或粒子在能量上不利於這麼做，所以被輕易移除。
視需要可將薄膜直接附接至上表面，或附接至上表面附近，及保形地附接至含有潛式非反射區之光罩的平面。和吸收體平面是在多層平面之上的目前最新技術水平比較，適用於本揭露之薄膜完全防止粒子進入在反射區之上的光罩。薄膜可被垂直整合成為完整遮罩架構之一部分。
薄膜可被裝載以使粒子偏離於落在薄膜或遮罩上。
在某些實施方式中，本揭露提供一種被配置用於光系統之光罩組件。光系統包含被配置以發射具有在從0.1 nm至250 nm範圍內的波長之光的光源。光罩包含反射層或多層或反射塗層，及/或該光罩包含在該反射塗層內及/或在該反射塗層表面之下的一或多個非反射區。
在某些實施方式中，本揭露提供一種製造在反射光罩中之非反射區的方法。該反射光罩包含：基板；在基板之上的反射層；和在反射層之上的隨意覆蓋層。該方法包含下列步驟：電子束寫出圖案以區別反射層與非反射層；和蝕刻在非反射區中的多層至低於上表面且在達到基板前在多層內的深度。
在某些實施方式中，本揭露提供一種製造在反射光罩中之非反射區的方法。該反射光罩包含：基板；在基板之上的反射層，其包含光子結構或電漿子結構；和在反射層之上的隨意覆蓋層。該方法包含下列步驟：電子束寫出圖案以區別反射區與非反射區；和將代用材料沉積到在反射區之下的材料之非反射區中。
在某些實施方式中，本揭露提供一種製造在反射光罩中之非反射區的方法。該反射光罩包含：基板；在基板之上的反射層；和在反射層之上的隨意覆蓋層。該方法包含下列步驟：電子束寫出圖案以區別反射區與非反射區；和電子束寫出在該非反射區中的繞射光柵。
本揭露之另一個實施方式是相移遮罩。在此實施方式中，用同相區反射與異相區反射，或反射區(A) (910)與相移反射區(B) (920) (具有與(A)區之相位有關的相移之反射光)替代反射區與非反射區。相移區也可具有與入射光有關的相移之光。參見圖9A與圖9B。相移可為180度(也稱為異相π弧度(3.1415))，或者相移可為多於或少於180度(所欲之量)。也可使用相移的非整數值(例如1.2π或1.25π)，但不限於這些值。這可用於EUV遮罩以產生相移遮罩。相移遮罩與振幅遮罩相似，但是使用相鄰相移區以達到所欲振幅消除。
在此實施方式中，可能沒有使用吸收體層。反而，產生在反射塗層內的具有特定相移之相移區。相移區被調諧以產生所欲量的相移以消除在鄰近彼之區內的反射光。在目前最新之典型代用相位遮罩技術水平中，使用更厚與更薄的吸收體層區以產生反射光之相移。然而，在此實施方式中，採取在反射塗層內橫跨反射能隙的+/- 180相變的優點，及使由光看出之能隙偏移以產生特異性所欲相移來產生所欲相移。在反射性多層實施方式中，藉由產生具有不同於主反射性多層塗層(A)的週期之相鄰雙層或多層反射區(B)達到使能隙偏移。稍大的週期會產生負相移。較小之週期會產生正相移。週期變化對應於在相鄰區中的所欲相移。可以產生和+180度或-180度(或+179度與 -179度)一樣大之相移。圖10顯示在反射性多層實施方式中的偏移之能隙。週期變化對應於在相鄰區中的所欲相移。相移區可為由單一雙層(兩層，不同材料的每一層)、兩個雙層組成，或可為由許多雙層對(也稱為多層)組成。雙層對可為用與主反射性多層相同之材料製成，或者可為用不同材料製成。相移區中可能有多於一個雙層。相移多層之優點是雙層集合體的總高度少於單一吸收體層之總高度且達到相同效果。幾乎所有的所欲相移(從-180度至+180度)可以藉由下列方式達到：獨立地改變雙層對數目，或與多層之反射區的週期比較使雙層對(兩種材料之總厚度)的週期稍微偏移，或與多層比較改變雙層對之兩層的相對厚度比率或折射率比率，或改變兩種材料之順序，或改變材料組合。也可以使用上述的任何組合。例如，圖10顯示n=2雙層對(亦即兩個雙層，總共4層)，其具有產生由40個雙層對組成之多層的反相之6.65 nm的週期，該多層具有在13.5 nm之波長的相同材料之6.9 nm的週期。這是指總相移可以使用具有13.3 nm之總有限高度的相移反射區達到。相似地，圖10顯示相移(從-179度至+162度)可以由保持相同週期，但是將雙層對數目從40改成2來達到。
在一個非多層實施方式中，也藉由產生具有比主反射塗層(1110)週期性增加或減少的週期性之相鄰區來產生所欲相移。在一個非多層實施方式比如單一多維塗層(1110)中，也可以使用相同塗層(相似於圖6中的塗層)，但是稍微改變該區中塗層之頂層厚度來產生相移區(1130)。圖11。
藉由下列技術中任一組合可以產生相鄰相移區：電子束微影術、光學微影蝕刻法、離子束沉積法或濺鍍法、剝離微影術、蝕刻停止及平坦化。也可能將相移區置於反射區或多層之上。例如，一個製造方法可包含沉積多層反射塗層於基板(940)上，接著覆蓋層。然後，該方法可包含沉積一組一或多個雙層對於覆蓋層之上(其可為與第一多層不同的週期)。然後藉由電子束微影術圖案化雙層對，然後蝕刻至覆蓋層表面(950)或其他蝕刻停止。(圖9A)。另一個方法可為用電子束微影術圖案化反射性多層，部分蝕刻至多層塗層中，然後沉積第二組不同週期的雙層對，接著剝離微影術與平坦化，及沉積覆蓋層。(圖9B)。
在本文所揭露之實施方式中，非反射區或相移反射區是在上表面的幾種波長範圍內。本文所揭露之特定實施方式不具有專有的吸收體層。覆蓋層(950)與界面障壁層或保護層仍可用於這些實施方式。 [實施例] 實施例1.  小面之製備
一種製造小面角度之方法可為： 1) 藉由基板上經沉積的反射塗層，隨意接著覆蓋層(例如釕)產生EUV遮罩架構。 2) 用光阻劑或電子束阻劑例如透過旋塗法、氣相沉積法、噴塗法或浸塗法塗布上表面。 3) 使用電子束或光學微影術直接寫到反射區與非反射區之圖案光阻劑，呈現IC圖案。 4) 使用蝕刻法以產生在下方反射塗層內的小面角度，例如傾斜反應離子蝕刻法(亦即傾斜基板蝕刻)、各向異性或偏電壓蝕刻法、或蝕刻法接著廣角沉積法、或傾斜基板沉積。 5) 隨意沉積矽或釕。 6) 移除光阻劑或電子束阻劑。 7) 藉由化學機械拋光隨意平坦化沉積著矽之上表面。 8) 隨意沉積釕覆蓋層，若在1)中未沉積。 實施例2.  官能性3D光子晶體之製備
一種製造3D非反射區之方法可為： 1) 產生光罩架構，沉積3D金屬或非金屬反射塗層於基板上(在其他專利中描述)，隨意接著覆蓋層(例如釕)。 2) 用光阻劑或電子束阻劑例如透過旋塗法、浸塗法等塗布上表面。 3) 使用電子束或光學微影術直接寫到反射區與非反射區之圖案阻劑(非反射區中經圖案化的阻劑)，呈現IC圖案。 4) 例如藉由下列方式沉積吸收材料到非反射區中：原子層沉積法、濺鍍法、化學氣相沉積法、電子束沉積法、離子束沉積法、離子植入法、離子輔助沉積法、物理氣相沉積法、脈衝雷射沉積法。 5) 移除光阻劑或電子束阻劑。 6) 經由化學機械拋光平坦化表面。 7) 隨意沉積釕覆蓋層，若在1)中未沉積。
儘管上述揭露已經為清楚理解之目的通過說明與實施例進行詳細描述，但是本領域之習知技藝者會明白可以在所附申請專利範圍的範圍內作某些改變與修改。此外，本文所提供之每個參考文獻在相同程度上以引用方式將其全部內容併入本案作為參考，就像每個參考文獻被單獨引用作為參考那樣。在本申請案與本文所提供的參考文獻之間存在衝突情況下，以本申請案為主。
110:基板 120:反射性多層 130:覆蓋層 140:吸收性層 200:遮罩 210:基板 220:反射層 221:上表面 222:下表面 230:覆蓋層 250:反射區 251:反射區 260:非反射區 261:非反射區 300:遮罩 310:基板 320:反射層 321:上表面 322:下表面 330:覆蓋層 350:反射區 351:反射輻射 352:第二入射角 353:法線入射 360:非反射區 370:小面 371:反射輻射 372:第一入射角 373:法線入射 374:傾斜表面 380:透明材料 400:遮罩 410:基板 420:反射層 421:上表面 422:下表面 430:覆蓋層 450:反射區 451:反射輻射 452:第二入射角 453:法線入射 460:非反射區 470:小面 474:傾斜表面 490:繞射光柵 600:遮罩 610:基板 620:反射層 621:上表面 622:下表面 630:覆蓋層 650:反射區 651:反射區的輻射 652:第二入射角 653:法線入射 660:非反射區 661:非反射區的輻射 910:反射區 920:相移反射區 940:基板 950:覆蓋層 1110:主反射塗層 1130:相移區 A:主反射性多層塗層 B:反射區
[圖1]顯示遮罩，其具有基板(110)與在基板之上的反射性多層(120)、與覆蓋層(130)及吸收性層(140)。其顯示在遮罩上的反射面之上的由吸收體層形成之典型陰影效應。對70 nm厚吸收體層而言，陰影效應延伸到7 nm。
[圖2]顯示本揭露之遮罩，其具有反射區(250)與在反射層(220)內的非反射區(260)。其說明在基板上具有覆蓋層與非反射層之1-D多層。這些組件形成反射光罩。在這種情況下，非反射層是在多層的平面之下，但未達到基板。
[圖3A]顯示本揭露之遮罩，其中非反射區(360)包括小面(370)。[圖3B]顯示同一遮罩，其具有覆蓋小面(370)之透明材料(380)。
[圖4A]顯示本揭露之遮罩，其中非反射區(460)包括繞射光柵(490)。
[圖4B]顯示本揭露之遮罩，其中繞射光柵是在小面的傾斜表面。
[圖5A]顯示來自圖4A的具有大約39個週期之鉬-矽多層作為角度之函數的反射率。產生角小面包含消除至少一個週期。因此，圖示出39個週期而非40個。在偏離法線入射(90度) ＞6度的角度與偏離切線入射＞10度的角度下，反射率大大減少2至3個數量級。在這些角度入射之光被大大吸收。反射區的反射率是0.67或~67%。
[圖5B]顯示來自圖4B之繞射光柵(其中非反射區包括繞射光柵)的一級與零級反射之作為波長的函數之繞射效率。
[圖6]顯示本揭露之遮罩實施方式，其具有作為反射區(620)的三維光子晶體，及鄰近或緊鄰光子晶體區之電漿子或高度吸收區。其圖示3D高反射光子晶體，其中在藉由電子束，藉由CVD或ALD、電子束、電沉積或其他沉積方法沉積不同材料(例如金、銅、釕)以構成高非共振結構，或具有大的內部表面積之吸收性結構圖案化的非反射區中反射率被解諧。
[圖7A]顯示來自圖6的非反射區之三維電漿子晶體的作為波長之函數的反射率。該反射率是~5x10-6 ，因此是比＞0.67的反射區小5個數量級。影像對比是~1x105 。
[圖7B]顯示來自圖6之三維光子晶體的一級與零級反射之作為角度的函數之反射率，其顯示接近法線入射的低反射率角度範圍(偏離法線入射至多+/- 30度)。
[圖8]圖示具有高透射率與作為角度之函數的低反射率之6 nm矽膜的角反應。其甚至在接近法線入射之角度也具有低反射率(小於TaON、Ni或Co、NiAL3 、TaN、Au、Ag)，及具有在下方經截斷的多層，其構成良好透明之非反射區。
[圖9A]顯示本揭露之遮罩實施方式，其經蝕刻以提供相移反射區以反射相移光；[圖9B]提供本揭露之遮罩實施方式，其提供被具有不同週期的第二組雙層對填滿之部分經蝕刻的多層塗層。
[圖10]提供在反射性多層實施方式中的偏移之能隙。
[圖11]提供在非多層實施方式中的相移區，其中改變頂層之厚度。
200:遮罩
210:基板
220:反射層
221:上表面
222:下表面
230:覆蓋層
250:反射區
251:反射區
260:非反射區
261:非反射區

Claims (48)

  1. 一種極紫外線遮罩，其包含： 基板；與 反射層，其包含在該反射層內的反射區與非反射區，其中該反射層包含與該基板接觸之下表面、與上表面，其中在該反射區中輻射反射率比在該非反射區中輻射反射率大至少100倍。
  2. 如請求項1之遮罩，其中在該反射區中輻射反射率比在該非反射區中輻射反射率大至少1000倍。
  3. 如請求項1之遮罩，其中該輻射的波長為從250 nm至1 nm。
  4. 如請求項1之遮罩，其中該輻射的波長為從124 nm至10 nm。
  5. 如請求項1之遮罩，其中該輻射的波長為約13.5 nm。
  6. 如請求項1之遮罩，其中光以偏離表面法線大於6度的角度入射。
  7. 如請求項1之遮罩，其中該表面法線到反射區表面法線為至少6度。
  8. 如請求項1之遮罩，另外包含角小面結構。
  9. 如請求項1之遮罩，其中該反射率、光學反應由於週期變化、角變化或填充因子而解諧離開尖峰共振。
  10. 如請求項1之遮罩，其中，在該表面的平面之下藉由在該反射層內的非反射層達到吸收，使得沒有吸收體層存在。
  11. 如請求項1之遮罩，其中該反射塗層是多層塗層。
  12. 如請求項1之遮罩，其中該塗層包含鉬、鈮、或釕。
  13. 如請求項1之遮罩，其中該頂層是矽或二氧化矽。
  14. 如請求項1之遮罩，其中該遮罩係與薄膜結合使用。
  15. 如請求項1之遮罩，其中該非反射區包含在該反射層的上表面之小面。
  16. 如請求項15之遮罩，其中該小面包含比該反射區之第二入射角更大的第一入射角。
  17. 如請求項16之遮罩，其中該第一入射角偏離該反射區之法線入射大於6度。
  18. 如請求項15之遮罩，其中該小面包含具有在該反射層的上表面之下至少10度的小面角度之傾斜表面。
  19. 如請求項18之遮罩，其中該小面角度是在該反射層的上表面之下至少20度。
  20. 如請求項18之遮罩，其中該小面傾斜表面包含第一端與第二端，其中該第二端是在該第一端之下1 nm與10 nm之間。
  21. 如請求項18之遮罩，其中該反射層包含鉬與矽、釕、鈮、鎝、碳化硼、或鎢與碳的多層。
  22. 如請求項18之遮罩，其中該反射層包含鉬與矽的多層。
  23. 如請求項33之遮罩，其中該小面被透明材料填滿，使得該反射層的上表面是實質平面的。
  24. 如請求項23之遮罩，其中該透明材料包含矽、二氧化矽、鋁、碳化硼、鋁、鍶、或其混合物。
  25. 如請求項1之遮罩，其中該非反射區包含在該反射層的上表面之繞射光柵。
  26. 如請求項25之遮罩，其中該繞射光柵被嵌入該非反射區內。
  27. 如請求項25之遮罩，其中該繞射光柵是在該非反射區之上。
  28. 如請求項25之遮罩，其中該繞射光柵是一維、二維或三維的。
  29. 如請求項25之遮罩，其中該繞射光柵包含至少一種選自由下列所組成的群組之組分：鈷、銅、鎳、金、銅、鎢、氧化鉭與氧化鎢。
  30. 如請求項25之遮罩，其中該非反射區另外包含小面。
  31. 如請求項30之遮罩，其中該小面包含具有被嵌入該傾斜表面的繞射光柵之傾斜表面。
  32. 如請求項30之遮罩，其中該小面包含具有在該傾斜表面之上的繞射光柵之傾斜表面。
  33. 如請求項1之遮罩，其中該反射層包含三維反射光子晶體，其中該反射區包含第一金屬，且其中該非反射區包含第二金屬。
  34. 如請求項33之遮罩，其中該三維反射光子晶體包含多孔金屬結構。
  35. 如請求項33之遮罩，其中該第一金屬包含鉬、鈮、碳化鉬、鎝、釕、鋯、或其混合物。
  36. 如請求項33之遮罩，其中該第二金屬包含金、銀、鎳、鈷、銅、鉑、鐵、錳、或其混合物。
  37. 如請求項33之遮罩，其中該第一金屬是鉬且該第二金屬是銅。
  38. 如請求項1之遮罩，另外包含與該反射層的上表面接觸之覆蓋層。
  39. 如請求項1之遮罩，其中不存在吸收性層。
  40. 如請求項1之遮罩，其中該遮罩實質上沒有吸收層。
  41. 如請求項1之遮罩，其中該遮罩實質上沒有氮化鉭。
  42. 一種被配置用於光系統之光罩組件，其中： a. 該光系統包含被配置以發射具有在從0.1 nm至250 nm範圍內的波長之光的光源； b. 該光罩包含反射層或多層或反射塗層；和 c. 該光罩另外包含在該反射塗層內與/或在該反射塗層表面之下的一或多個非反射區。
  43. 一種製造在反射光罩中之非反射區之方法，其中該反射光罩包含： 基板； 在基板之上的反射層；和 在反射層之上的隨意覆蓋層；且 其中該方法包含： 電子束寫出圖案以區別反射層與非反射層；和 蝕刻在該非反射區中的多層至低於該上表面且在達到該基板前在該多層內的深度。
  44. 一種製造在反射光罩中之非反射區之方法，其中該反射光罩包含： 基板； 在基板之上的反射層，其包含光子結構或電漿子結構；和 在反射層之上的隨意覆蓋層；且 其中該方法包含： 電子束寫出圖案以區別反射區與非反射區；和 將代用材料沉積到在反射區之下的材料之非反射區中。
  45. 一種製造在反射光罩中之非反射區之方法，其中該光罩包含： 基板； 在基板之上的反射層；和 在反射層之上的隨意覆蓋層；且 其中該方法包含： 電子束寫出圖案以區別反射區與非反射區；和 電子束寫出在該非反射區中的繞射光柵。
  46. 一種極紫外線遮罩，其包含： 基板；和 反射層，其包含反射區與相對於位於該反射層之內或之上的反射區之相移反射區，其中該反射層包含與該基板接觸的下表面、與上表面。
  47. 如請求項46之極紫外線遮罩，其中該相移反射區是由一或多個雙層對組成。
  48. 如請求項46之極紫外線遮罩，其中該相移反射區是由一或多個雙層對組成，且和該反射區中的雙層對或多層比較是稍微不同的週期。
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