TW202111419A - Euv掩模胚及製造方法 - Google Patents
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Abstract
一種極紫外線反射構件，其包括反射層多層堆疊上的吸收層多層堆疊。該構件包括間隔層及相位調整層。也描述了製造極紫外線反射構件的方法及包括極紫外線反射構件的光刻系統。
Description
本揭示內容大致與EUV掩模胚相關，且更詳細而言是與包括間隔及相位調整層的EUV掩模胚、及製造方法相關。
布拉格反射體被用在各式各樣的應用中，例如用在EUV掩模胚、濾光器（例如帶阻濾波器、陷波濾波器等等）、光纖布拉格光柵、雷射光學件、偏振器、及波導器（例如用於頭戴式顯示器的光學件）中。布拉格反射體一般由不同折射率的交錯的薄膜材料的多層製成，其中高反射率是關鍵屬性之一。布拉格反射器或反射鏡是由具有不等折射率的交錯薄膜材料（例如高折射率及低折射率膜）的多層堆疊所形成的結構。多層沉積期間的層間混合的結果是，額外的界面層形成在不同材料的相鄰層之間。布拉格反射體必須具有高反射率。多層堆疊中的界面層的結構及性質在布拉格反射體的反射率中發揮至關重要的作用。
可以將極紫外線（EUV）光刻術（EUVL）（也稱為軟x射線投影光刻術）用於製造0.0135微米及更小的最小特徵尺寸的半導體元件。然而，極紫外光（其一般是在5到100奈米的波長範圍中）在實質上所有的材料中都被強力吸收。基於該理由，極紫外線系統藉由反射來作業而非藉由光的透射來作業。藉由使用一系列的反射鏡（或透鏡構件）及塗有非反射性吸收劑掩模圖案的反射構件（或掩模胚），圖案化的（patterned）光化光被反射到塗有抗蝕劑的半導體基板上。
預期使用13.53 nm的波長的EUVL是次22 nm半間距解析度的主要生產工序。掩膜陰影是一種由在光入射角傾斜的情況下使用具有基於多層反射鏡的掩膜所造成的獨特現象。最小化掩膜陰影效應的一個方法是減少吸收體的厚度。另一個方法是用來用較薄的吸收體堆疊改善影像對比度的相移掩模。圖1中所示的一種EUV反射構件100稱為交錯相移掩膜（PSM）。圖1中所示的EUV反射構件包括EUV相移掩膜（PSM）且包括交錯多層吸收體115，該交錯多層吸收體包括設置在EUV反射構件100的蓋頂層114上的第一材料（例如鉬）的第一吸收層116及第二材料（例如矽）的第二吸收層118。EUV反射構件100可以呈EUV掩模胚或極紫外線反射鏡的形式。EUV反射構件100包括基板102、呈反射層的布拉格反射體的形式的多層堆疊110、及蓋頂層114，該等反射層包括第一反射層106及第二反射層108。在高數值孔徑（NA）掃描器中使用EUV反射構件時，為了最佳化PSM的成像解析度、示為線120的來自暴露區域100e的反射光的強度（I）及相位（ɸ）（I0
及ɸ0
）、及示為線122的來自被多層吸收體115覆蓋的覆蓋區域100c的反射光的強度及相位（I1
及ɸ1
），需要最佳化掩膜。
在本揭示內容的第一態樣中，一種極紫外線（EUV）掩模胚包括：基板；反射層多層堆疊，位於該基板上，該反射層多層堆疊包括配置為反射具有強度I0
及相位ɸ0
的入射光的複數個反射層對；蓋頂層，位在該反射層多層堆疊上；及吸收層多層堆疊，位在該蓋頂層上，該吸收層多層堆疊包括複數個吸收層對，每對均包括第一材料A及第二材料B，該吸收層多層堆疊被配置為反射具有I1
及相位ɸ1
的入射光；及間隔層，設置在該蓋頂層與該吸收層多層堆疊之間，及與該第一材料A及該第二材料B中的一者接觸的相位調整層。
在第二態樣中，提供了一種製造極紫外線（EUV）掩模胚的方法，該方法包括以下步驟：在基板上沉積反射層多層堆疊，該反射層多層堆疊包括配置為反射具有強度I0
及相位ɸ0
的入射光的複數個反射層對；在該反射層多層堆疊上沉積蓋頂層；及在該蓋頂層上沉積吸收層多層堆疊，該吸收層多層堆疊包括複數個吸收層對，每對均包括第一材料A及第二材料B，該吸收層多層堆疊被配置為反射具有I1
及相位ɸ1
的入射光；及在該蓋頂層與該吸收層多層堆疊之間形成間隔層，及形成與該第一材料A及該第二材料B中的一者接觸的相位調整層。
在第三態樣中，一種極紫外線反射構件光刻術系統包括：極紫外光源，其產生極紫外光；反射構件，被配置為反射該極紫外光，該反射構件包括：基板；反射層多層堆疊，位於該基板上，該反射層多層堆疊包括配置為反射具有強度I0
及相位ɸ0
的入射光的複數個反射層對；蓋頂層，位在該反射層多層堆疊上；及吸收層多層堆疊，位在該蓋頂層上，該吸收層多層堆疊包括複數個吸收層對，每對均包括第一材料A及第二材料B，該吸收層多層堆疊被配置為反射具有I1
及相位ɸ1
的入射光；及間隔層，設置在該蓋頂層與該吸收層多層堆疊之間，及與該第一材料A及該第二材料B中的一者接觸的相位調整層。
在描述本揭示內容的幾個示例性實施例之前，要瞭解，本揭示內容不限於以下說明中所闡述的構造或工序步驟的細節。本揭示內容能夠包括其他的實施例及用各種方式實行或實現。
如本文中所使用的的用語「水平」被界定為與掩模胚的平面或表面平行的平面，無論掩模胚的定向如何。用語「垂直」指的是與如剛才界定的水平面垂直的方向。例如「上方」、「下方」、「底部」、「頂部」、「側面」（如「側壁」中的側面）、「較高」、「下部」、及「上部」的用語是針對如圖式中所示的水平面來界定的。
用語「在...上」指示在構件之間存在直接接觸。用語「直接在...上」指示在構件之間在沒有中介構件的情況下存在直接接觸。
本領域中的技術人員將瞭解，將例如「第一」及「第二」的序詞用來描述工序區域並不暗示處理腔室內的具體位置或處理腔室內的暴露順序。
如本文中所使用的的用語「水平」被界定為與掩模胚的平面或表面平行的平面，無論掩模胚的定向如何。用語「垂直」指的是與如剛才界定的水平面垂直的方向。例如「上方」、「下方」、「底部」、「頂部」、「側面」（如「側壁」中的側面）、「較高」、「下部」、及「上部」的用語是針對如圖式中所示的水平面來界定的。
用語「在...上」指示在構件之間存在直接接觸。用語「直接在...上」指示在構件之間在沒有中介構件的情況下存在直接接觸。
本領域中的技術人員將瞭解，將例如「第一」及「第二」的序詞用來描述工序區域並不暗示處理腔室內的具體位置或處理腔室內的暴露順序。
如本文中所使用的，用語「EUV反射構件」指的是由具有不等折射率的交錯薄膜材料（例如高折射率及低折射率膜）的多層堆疊所形成的結構（例如反射鏡或掩模胚）。在一或更多個實施例中，EUV反射構件包括鉬（Mo）及矽（Si）的交錯薄膜層的多層堆疊。
然而，本揭示內容不限於鉬及矽的交錯薄膜層。除非本揭示內容的請求項中記載了具體的材料或結構，否則涉及EUV反射構件的請求項不限於特定類型的元件或特定的層結構。在一些實施例中，EUV反射構件可以包括鉬及矽、或釕及矽、或鋯及鋁、或碳化矽及鎂、或鉻及鈷的交錯層。
例如為掩模胚或反射鏡的EUV反射構件根據分佈式布拉格反射體的原理操作。基板支撐20-80對兩種材料的交錯層的多層（ML）反射鏡。這兩種材料具有不同的折射率。雖然以下的揭示內容提供了包括Mo/Si的交錯層的布拉格反射體的EUV掩模胚的具體示例，但本文中所述的原理也可以應用於任何類型的布拉格反射體，包括上面剛描述的特定元件及交錯材料層。
透鏡構件及包括布拉格反射體的EUV掩模胚對EUV光具有高反射率。極紫外線光刻術系統的透鏡構件及掩模胚塗有反射性多層材料塗層（例如鉬及矽）。已藉由使用塗有在極窄的紫外線帶通（例如對於13.53奈米的EUV光而言為12.5到14.5奈米的帶通）內強烈反射光的多層塗層的基板來獲取約每個透鏡構件（或掩模胚）65%的反射值。
現參照圖2-5，本揭示內容的第一實施例涉及極紫外線（EUV）掩模胚200。在圖1中所示的掩模胚100中，蓋頂層115的頂部上的多層吸收體115的Mo/Si多層對的數量影響來自多層吸收體115的反射光的相位（ɸ1
）及強度（I1
）。在相位ɸ1
最佳化時，強度I1
可能不是最佳值。在強度I1
最佳化時，相位ɸ1
可能不是最佳值。依據一或更多個實施例，為了最佳化PSM掩膜的整體成像解析度，單獨控制相位ɸ1
及強度。
圖1中所示的EUV反射構件包括EUV相移掩膜（PSM）且包括交錯多層吸收體115，該交錯多層吸收體包括設置在EUV反射構件100的蓋頂層114上的第一材料（例如鉬）的第一吸收層116及第二材料（例如矽）的第二吸收層118。EUV反射構件100可以呈EUV掩模胚或極紫外線反射鏡的形式。EUV反射構件100包括基板102、呈反射層的布拉格反射體的形式的多層堆疊110、及蓋頂層214，該等反射層包括第一反射層106及第二反射層108。
EUV掩模胚200（其可以是相移掩膜）包括基板202、基板上的反射層多層堆疊210，該多層堆疊包括配置為反射具有強度I0
及相位ɸ0
的入射光的複數個反射層對。入射光從未被多層吸收體215覆蓋的暴露區域200e反射。EUV掩模胚更包括反射層多層堆疊210上的蓋頂層214。反射層多層堆疊210包括第一反射層206及第二反射層208。
掩模胚200更包括蓋頂層214上的吸收層多層堆疊215，吸收層多層堆疊215包括複數個吸收層對，每對均包括第一材料A及第二材料B，吸收層多層堆疊215被配置為反射具有I1
及相位ɸ1
的入射光。如圖1中所示，吸收層多層堆疊215提供了反射層多層堆疊210上的蓋頂層上的覆蓋區域200c。
如圖2-5中所示，EUV掩模胚200更包括設置在蓋頂層214與吸收層多層堆疊215之間的間隔層220，及與第一材料A及第二材料B中的一者接觸的相位調整層222。
在第二實施例中，極紫外線（EUV）掩模胚200包括間隔層220，該間隔層具有被配置為調整在特定波長（例如13.53 nm）下從吸收層多層堆疊所反射的入射光的強度（I1
）的厚度。
在第三實施例中，第一實施例或第二實施例可以包括吸收層多層堆疊215的特徵，其覆蓋蓋頂層214的一部分，使得存在被多層吸收體區域215覆蓋的覆蓋區域200c及未被吸收層多層堆疊215覆蓋的暴露區域2003，且相位調整層222具有配置為調整從反射層多層堆疊所反射的光的相位的厚度，使得存在從120°到240°的範圍中的相位改變Δɸ= ɸ1
– ɸ0
。在具體的實施例中，相位改變為180°。
在第四實施例中，如圖2中所示，第一實施例到第三實施例可以包括以下特徵：相位調整層222位於吸收層多層堆疊215的頂部上，且間隔層220直接位於蓋頂層214上。在第五實施例中，如圖3中所示，第一實施例到第三實施例可以包括以下特徵：相位調整層22位於吸收層多層堆疊215內，且間隔層220直接位於蓋頂層214上。在第六實施例中，如圖4中所示，第一實施例到第三實施例可以包括以下特徵：相位調整層222直接位於間隔層220上，且間隔層220直接位於蓋頂層214上。在第七實施例中，如圖5中所示，第一實施例到第三實施例可以包括以下特徵：間隔層220直接位於相位調整層222上，且相位調整層222直接位於蓋頂層214上。
在第八實施例中，可以修改第一七實施例的極紫外線（EUV）掩模胚200，使得反射層對包括鉬（Mo）及矽（Si），且第一材料A包括鉬（Mo）而第二材料B包括矽（Si）。
在第九實施例中，可以修改第一實施例到第八實施例，使得間隔層200包括具有小於0.04的消光係數K的材料。例如，間隔層220可以包括材料，該材料包括選自由以下項目所組成的群組的元素：Ru、W、Mn、Mo、Nb、Hf、Ti、Zr、Mg、Al、Ge、Se、及Si。在一或更多個實施例中，間隔層220可以包括氧化物、氮化物、碳化物、硼化物、及這些元素的合金。
在第十實施例中，可以修改第一實施例到第九實施例的極紫外線（EUV）掩模胚，使得相位調整層222包括具有大於0.92的折射係數n的材料。在一或更多個實施例中，調整層222包括材料，該材料包括選自由以下項目所組成的群組的元素：Cr、Ta、Ti、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Te、Bi、Cd、Ga。在一或更多個實施例中，相位調整層222可以包括氧化物、氮化物、碳化物、硼化物、及這些元素的合金。
在具體的實施例中，間隔層220的厚度是在20-50 nm的範圍中，例如30-45 nm或32-40 nm。針對EUV反射構件在圖7A中示出了13.53 nm下的強度I1與從32到40 nm變化的矽間隔層的間隔層厚度的關係，該EUV反射構件包括鉻的10埃厚的相變層以及14個Mo/Si吸收層對。圖7B示出13.53nm下的相變Δɸ = ɸ1
- ɸ0
與鉻的10埃厚的相變層的相位調整層的厚度的關係，其中Mo/Si吸收層對為14個。
本揭示內容的另一個態樣涉及一種製造極紫外線（EUV）掩模胚的方法。在第十一實施例中，該方法包括以下步驟：在基板上沉積反射層多層堆疊，該反射層多層堆疊包括配置為反射具有強度I0
及相位ɸ0
的入射光的複數個反射層對，然後在該反射層多層堆疊上沉積蓋頂層。該方法更包括以下步驟：在該蓋頂層上沉積吸收層多層堆疊，該吸收層多層堆疊包括複數個吸收層對，每對均包括第一材料A及第二材料B，該吸收層多層堆疊被配置為反射具有I1
及相位ɸ1
的入射光。該方法也包括以下步驟：在該蓋頂層與該吸收層多層堆疊之間形成間隔層，及形成與該第一材料A及該第二材料B中的一者接觸的相位調整層。
在第十二實施例中，該間隔層具有配置為調整在特定波長下從該吸收層多層堆疊所反射的入射光的強度（I1
）的厚度。在第十三實施例，該吸收層多層堆疊覆蓋該蓋頂層的一部分，使得存在被該多層吸收體區域覆蓋的覆蓋區域及未被吸收層多層堆疊覆蓋的暴露區域，且其中該相位調整層具有配置為調整從該反射層多層堆疊所反射的光的相位的厚度，使得存在從120°到240°的範圍中的相位改變Δɸ= ɸ1
– ɸ0
。在第十四實施例中，將該相位調整層沉積於該吸收層多層堆疊上，且將該間隔層直接沉積於該蓋頂層上。
在第十五實施例中，該相位調整層位在該吸收層多層堆疊內，且將該間隔層直接沉積於該蓋頂層上。在第十六實施例中，將該相位調整層直接沉積於該間隔層上，且將該間隔層直接沉積於該蓋頂層上。在第十七實施例中，將該間隔層直接沉積於該相位調整層上，且將該相位調整層直接沉積於該蓋頂層上。
在第十八實施例中，該等反射層對包括鉬（Mo）及矽（Si），且該第一材料A包括鉬（Mo）而該第二材料B包括矽（Si）。在第十九實施例中，該間隔層包括具有小於0.04的消光係數K的材料。在該方法的另一個實施例中，該間隔層包括材料，該材料包括選自由以下項目所組成的群組的元素：Ru、W、Mn、Mo、Nb、Hf、Ti、Zr、Mg、Al、Ge、Se、及Si。一些實施例包括氧化物、氮化物、碳化物、硼化物、及這些元素的合金。在該方法的另一個實施例中，該相位調整層包括具有大於0.92的折射係數n的材料。例如，該相位調整層可以包括材料，該材料包括選自由以下項目所組成的群組的元素：Cr、Ta、Ti、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Te、Bi、Cd、Ga。一些實施例包括氧化物、氮化物、碳化物、硼化物、及這些元素的合金。
第二十實施例包括一種極紫外線反射構件光刻術系統，其包括：極紫外光源，其產生極紫外光；反射構件，被配置為反射該極紫外光，該反射構件包括：基板；反射層多層堆疊，位於該基板上，該反射層多層堆疊包括配置為反射具有強度I0
及相位ɸ0
的入射光的複數個反射層對；蓋頂層，位在該反射層多層堆疊上；及吸收層多層堆疊，位在該蓋頂層上，該吸收層多層堆疊包括複數個吸收層對，每對均包括第一材料A及第二材料B，該吸收層多層堆疊被配置為反射具有I1
及相位ɸ1
的入射光；及間隔層，設置在該蓋頂層與該吸收層多層堆疊之間，及與該第一材料A及該第二材料B中的一者接觸的相位調整層。在一或更多個實施例中，該極紫外線反射構件光刻術系統包括上文針對EUV掩模胚及圖2-5所描述的第一實施例到第十實施例中的任一者。
在一或更多個實施例中，基板202是用於向極紫外線反射構件200提供結構支撐的構件。在一或更多個實施例中，基板202由具有低熱膨脹係數（CTE）的材料製成以在溫度改變期間提供穩定性。在一或更多個實施例中，基板202具有例如針對機械循環、熱循環、晶體形成、或上述項目的組合的穩定性的性質。依據一或更多個實施例的基板202由例如矽、玻璃、氧化物、陶瓷、玻璃陶瓷、或上述項目的組合的材料所形成。
依據一或更多個實施例，反射層多層堆疊210包括形成反射對的第一反射層206及第二反射層208。在一個非限制性的實施例中，反射層多層堆疊210包括範圍為約20個到約60個的反射對，總共高達120個反射層。
第一反射層206及第二反射層208可以由各種材料所形成。在一或更多個實施例中，第一反射層206及第二反射層208分別由矽及鉬所形成。雖然層被示為矽及鉬，但應瞭解，交錯層可以由其他材料所形成或具有其他的內部結構。
第一反射層206及第二反射層208可以具有各種結構。在一或更多個實施例中，第一反射層206及第二反射層208被形成為具有單個層、多個層、分層結構、不均勻結構、或上述項目的組合。
因為大部分的材料吸收極紫外線波長下的光，所以所使用的光學構件是反射性的而不是如其他光刻術系統中所使用的是透射性的。反射層多層堆疊210藉由使得具有不同光學性質的交錯材料薄層產生布拉格反射體或反射鏡來形成反射結構。
在一或更多個實施例中，交錯層206、208中的每一者對於極紫外光而言均具有不同的光學常數。在交錯層206、208的厚度的週期是極紫外光的波長的一半的時候，交錯層206、208提供了共振反射性。在一或更多個實施例中，對於13 nm的波長下的極紫外光而言，交錯層206、208為約6.5 nm厚。
反射層多層堆疊210可以用各種方式形成。在一個實施例中，第一反射層206及第二反射層208是藉由磁控管濺射、離子濺射系統、脈衝式雷射沉積、陰極電弧沉積、或上述項目的組合形成的。
在一個說明性的實施例中，反射層多層堆疊210是使用物理氣相沉積技術（例如磁控管濺射）來形成的。在一個實施例中，多層堆疊210的第一反射層206及第二反射層208具有由磁控管濺射技術所形成的特性，包括精確的厚度、低的粗糙度、及層之間的乾淨界面。在一個實施例中，反射層多層堆疊210的第一反射層206及第二反射層208具有由物理氣相沉積所形成的特性，包括精確的厚度、低的粗糙度、及層之間的乾淨介面。
使用物理氣相沉積技術來形成的反射層多層堆疊210的層的實際尺度可以被精確地控制以增加反射率。在一個實施例中，第一反射層206（例如矽層）具有4.1 nm的厚度。第二反射層208（例如鉬層）具有2.8 nm的厚度。層的厚度決定極紫外線反射構件的峰值反射率波長。若層的厚度不正確，則所需的波長13.53 nm下的反射率可能減少。
在一個實施例中，反射層多層堆疊210具有大於60%的反射率。在一個實施例中，使用物理氣相沉積來形成的多層堆疊210具有在66%-67%的範圍中的反射率。在一或更多個實施例中，在反射層多層堆疊210上方形成用較硬材料形成的蓋頂層214改善了反射率。在一些實施例中，使用低粗糙度的層、層之間的乾淨界面、改善的層材料、或上述項目的組合實現了大於70%的反射率。
在一或更多個實施例中，蓋頂層214是允許極紫外光透射的保護層。在一個實施例中，蓋頂層214直接形成於反射層多層堆疊210上。在一或更多個實施例中，蓋頂層214保護多層堆疊210免受污染及機械損傷。在一個實施例中，反射層多層堆疊210對於由氧、碳、碳氫化合物、或上述項目的組合造成的污染是敏感的。依據一個實施例的蓋頂層214與污染物交互作用以中和該等污染物。
在一或更多個實施例中，蓋頂層214是對極紫外光透明的光學均勻的結構。極紫外光穿過蓋頂層214以反射離開反射層多層堆疊210。在一或更多個實施例中，蓋頂層214具有1%到2%的總反射率損耗。在一或更多個實施例中，取決於厚度，不同材料中的每一者具有不同的反射率損耗，但所有該等反射率損耗將是在1%到2%的範圍中。
在一或更多個實施例中，蓋頂層214具有平滑的表面。例如，蓋頂層214的表面可以具有小於0.2 nm RMS（均方根度量）的粗糙度。在另一個示例中，蓋頂層214的表面對於在1/100 nm到1/1 µm的範圍中的長度而言具有0.08 nm RMS的粗糙度。RMS粗糙度將取決於其測量範圍而變化。對於100 nm到1微米的特定範圍而言，該粗糙度為0.08 nm或更小。在較大的範圍內，粗糙度將較高。
蓋頂層214可以用各種方法形成。在一個實施例中，用磁控管濺射、離子濺射系統、離子束沉積、電子束蒸發、射頻（RF）濺射、原子層沉積（ALD）、脈衝雷射沉積、陰極電弧沉積、或上述項目的組合將蓋頂層214形成或直接形成於多層堆疊210上。在一或更多個實施例中，蓋頂層214具有由磁控管濺射技術所形成的物理性質，包括精確的厚度、低的粗糙度、及層之間的乾淨界面。在一個實施例中，蓋頂層214具有由物理氣相沉積技術所形成的物理性質，包括精確的厚度、低的粗糙度、及層之間的乾淨界面。
在一或更多個實施例中，蓋頂層214由具有足以在清潔期間抵抗侵蝕的硬度的各種材料所形成。在一個實施例中，釕被用作蓋頂層材料，因為它是良好的蝕刻停止層，且在操作條件下是相對惰性的。然而，應瞭解，可以使用其他的材料來形成蓋頂層214。在具體的實施例中，蓋頂層214具有在2.5與5.0 nm的範圍中的厚度。
在一或更多個實施例中，多層吸收體215是吸收極紫外光的複數個層。
現參照圖6，示出了極紫外線光刻術系統300的示例性實施例。極紫外線光刻術系統300包括產生極紫外光312的極紫外光源302、一組反射構件、及靶基板或晶圓310。反射構件包括聚光器304、EUV反射掩模306、光學縮小組件308、掩模胚、反射鏡、或上述項目的組合。
極紫外光源302產生極紫外光312。極紫外光312是具有在5到50奈米（nm）的範圍中的波長的電磁輻射。例如，極紫外光源302包括雷射、雷射產生的電漿、放電產生的電漿、無電子電射、同步加速器輻射、或上述項目的組合。
在一或更多個實施例中，極紫外光源302產生具有狹窄頻寬的極紫外光312。例如，極紫外光源302用13.53 nm產生極紫外光312。波長波峰的中心是13.53 nm。
聚光器304是用於反射及聚焦極紫外光312的光學單元。聚光器304反射及集中來自極紫外光源302的極紫外光312以照射EUV反射掩模306。
雖然聚光器304被示為單個構件，但據瞭解，聚光器304也可以包括一或更多個反射構件（例如凹面反射鏡、凸面反射鏡、平坦反射鏡、或上述項目的組合）以供反射及集中極紫外光312。例如，聚光器304可以是單個凹面反射鏡或具有凸面、凹面、及平坦光學構件的光學組件。
EUV反射掩模306是具有掩模圖案314的極紫外線反射構件。EUV反射掩模306產生光刻圖案以形成要形成於靶晶圓310上的電路系統佈局。EUV反射掩模306反射極紫外光312。掩模圖案314界定電路系統佈局的一部分。
光學縮小組件308是用於縮小掩模圖案314的影像的光學單元。來自EUV反射掩模306的極紫外光312的反射被光學縮小組件308縮小且反射到靶晶圓310上。光學縮小組件308可以包括反射鏡及其他的光學構件以縮小掩模圖案314的影像的尺寸。例如，光學縮小組件308可以包括凹面反射鏡以供反射及聚焦極紫外光312。
光學縮小組件308縮小靶晶圓310上的掩模圖案314的影像的尺寸。例如，可以藉由光學縮小組件308用4:1的比率在靶晶圓310上將掩模圖案314成像以形成由靶晶圓310上的掩模圖案314所表示的電路系統。極紫外光312可以與靶基板或晶圓310同步地掃描反射掩模306以在靶基板或晶圓310上形成掩模圖案314。
因此，使用本文中針對第一實施例到第十實施例及圖2-5所描述的極紫外線構件中的任一者來提供極紫外線反射鏡或EUV掩模胚。EUV反射鏡是在一定的極紫外光範圍中有反射性的多層結構。極紫外線反射鏡可以使用半導體製造技術來形成。EUV掩模胚及極紫外線反射鏡就形成於每個構件上的層而言可以是類似的結構，然而，極紫外線反射鏡不具有掩模圖案。
在具體的實施例中，間隔層220的厚度是在20-50 nm的範圍中，例如30-45 nm或32-40 nm。針對EUV反射構件在圖7A中示出了13.53 nm下的強度I1與從32到40 nm變化的矽間隔層的間隔層厚度的關係，該EUV反射構件包括鉻的10埃厚的相變層以及14個Mo/Si吸收層對。圖7B示出13.53nm下的相變Δɸ = ɸ1
- ɸ0
與鉻的10埃厚的相變層的相位調整層的厚度的關係，其中Mo/Si吸收層對為14個。
整篇此說明書的對於「一個實施例」、「某些實施例」、「一或更多個實施例」、或「一實施例」的指稱意味著，與實施例結合描述的特定特徵、結構、材料、或特性被包括在本揭示內容的至少一個實施例中。因此，整篇此說明書的各種地方中的例如「在一或更多個實施例中」、「在某些實施例中」、「在一個實施例中」、或「在一實施例中」的語句的出現不一定是指本揭示內容的相同實施例。並且，可以在一或更多個實施例中用任何合適的方式結合特定的特徵、結構、材料、或特性。
雖然已經參照了詳細的實施例來描述本文中的揭示內容，但要瞭解，這些實施例僅說明本揭示內容的原理及應用。本領域中的技術人員將理解，可以在不脫離本揭示內容的精神及範圍的情況下對本揭示內容的方法及裝置作出各種修改及變化。因此，本揭示內容旨在包括隨附請求項及它們等效物的範圍內的變體及變型。
100:EUV反射構件
102:基板
106:第一反射層
108:第二反射層
110:多層堆疊
114:蓋頂層
115:多層吸收體
116:第一吸收層
118:第二吸收層
120:線
122:線
200:極紫外線（EUV）掩模胚
202:基板
206:第一反射層
208:第二反射層
210:反射層多層堆疊
214:蓋頂層
215:吸收層多層堆疊
220:間隔層
222:相位調整層
300:極紫外線光刻術系統
302:極紫外光源
304:聚光器
306:EUV反射掩模
308:光學縮小組件
310:靶晶圓
312:極紫外光
314:掩模圖案
100c:覆蓋區域
100e:暴露區域
200c:覆蓋區域
200e:暴露區域
可以藉由參照實施例來獲得上文所簡要概述的本揭示內容的更詳細說明以及可以用來詳細瞭解本揭示內容的上述特徵的方式，附圖中繪示了該等實施例中的一些。然而，要注意，附圖僅繪示此揭示內容的典型實施例，且因此不要將該等附圖視為本揭示內容的範圍的限制，因為本揭示內容可以容許其他同等有效的實施例。
圖1繪示依據先前技術的EUV反射構件；
圖2繪示EUV反射構件的實施例；
圖3繪示EUV反射構件的實施例；
圖4繪示EUV反射構件的實施例；
圖5繪示EUV反射構件的實施例；及
圖6示意性地繪示極紫外線光刻術系統的實施例；
圖7A是依據一個實施例在13.53 nm下的強度I1
與間隔層厚度的關係圖；及
圖7B是依據一個實施例在13.53nm下的相變Δɸ = ɸ1
- ɸ0
與相位調整層厚度的關係圖。
國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記)
無
國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記)
無
200:極紫外線(EUV)掩模胚
202:基板
206:第一反射層
208:第二反射層
210:反射層多層堆疊
214:蓋頂層
215:吸收層多層堆疊
220:間隔層
222:相位調整層
200c:覆蓋區域
200e:暴露區域
Claims (20)
- 一種極紫外線（EUV）掩模胚，包括： 一基板； 一反射層多層堆疊，位於該基板上，該反射層多層堆疊包括配置為反射具有一強度I0 及一相位ɸ0 的入射光的複數個反射層對； 一蓋頂層，位在該反射層多層堆疊上； 一吸收層多層堆疊，位在該蓋頂層上，該吸收層多層堆疊包括複數個吸收層對，每對均包括一第一材料A及一第二材料B，該吸收層多層堆疊被配置為反射具有一I1 及一相位ɸ1 的入射光；及 一間隔層，設置在該蓋頂層與該吸收層多層堆疊之間，及與該第一材料A及該第二材料B中的一者接觸的一相位調整層。
- 如請求項1所述的極紫外線（EUV）掩模胚，其中該間隔層具有配置為調整在一特定波長下從該吸收層多層堆疊所反射的入射光的強度（I1 ）的厚度。
- 如請求項1所述的極紫外線（EUV）掩模胚，該吸收層多層堆疊覆蓋該蓋頂層的一部分，使得存在被該多層吸收體覆蓋的一覆蓋區域及未被吸收層多層堆疊覆蓋的一暴露區域，且其中該相位調整層具有配置為調整從該反射層多層堆疊所反射的光的相位的厚度，使得存在從120°到240°的範圍中的一相位改變Δɸ= ɸ1 – ɸ0 。
- 如請求項1所述的極紫外線（EUV）掩模胚，其中該相位調整層位於該吸收層多層堆疊頂部上，且該間隔層直接位在該蓋頂層上。
- 如請求項1所述的極紫外線（EUV）掩模胚，其中該相位調整層位於該吸收層多層堆疊內，且該間隔層直接位在該蓋頂層上。
- 如請求項1所述的極紫外線（EUV）掩模胚，其中該相位調整層直接位在該間隔層上，且該間隔層直接位在該蓋頂層上。
- 如請求項1所述的極紫外線（EUV）掩模胚，其中該間隔層直接位在該相位調整層上，且該相位調整層直接位在該蓋頂層上。
- 如請求項1所述的極紫外線（EUV）掩模胚，其中該等反射層對包括鉬（Mo）及矽（Si），且該第一材料A包括鉬（Mo）而該第二材料B包括矽（Si）。
- 如請求項8所述的極紫外線（EUV）掩模胚，其中該間隔層包括具有小於0.04的一消光係數K的一材料及包括選自由以下項目所組成的群組的一元素的一材料：Ru、W、Mn、Mo、Nb、Hf、Ti、Zr、Mg、Al Ge、Se、及Si。
- 如請求項9所述的極紫外線（EUV）掩模胚，其中該相位調整層包括具有大於0.92的一折射係數n的一材料及包括選自由以下項目所組成的群組的一元素的一材料：Cr、Ta、Ti、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Te、Bi、Cd、Ga。
- 一種製造一極紫外線（EUV）掩模胚的方法，該方法包括以下步驟： 在一基板上沉積一反射層多層堆疊，該反射層多層堆疊包括配置為反射具有一強度I0 及一相位ɸ0 的入射光的複數個反射層對； 在該反射層多層堆疊上沉積一蓋頂層； 在該蓋頂層上沉積一吸收層多層堆疊，該吸收層多層堆疊包括複數個吸收層對，每對均包括一第一材料A及一第二材料B，該吸收層多層堆疊被配置為反射具有一I1 及一相位ɸ1 的入射光；及 在該蓋頂層與該吸收層多層堆疊之間形成一間隔層，及形成與該第一材料A及該第二材料B中的一者接觸的一相位調整層。
- 如請求項11所述的方法，其中該間隔層具有配置為調整在一特定波長下從該吸收層多層堆疊所反射的入射光的強度（I1 ）的厚度。
- 如請求項11所述的方法，其中該吸收層多層堆疊覆蓋該蓋頂層的一部分，使得存在被該多層吸收體覆蓋的一覆蓋區域及未被吸收層多層堆疊覆蓋的一暴露區域，且其中該相位調整層具有配置為調整從該反射層多層堆疊所反射的光的相位的厚度，使得存在從120°到240°的範圍中的一相位改變Δɸ= ɸ1 – ɸ0 。
- 如請求項11所述的方法，其中將該相位調整層沉積於該吸收層多層堆疊上，且將該間隔層直接沉積於該蓋頂層上。
- 如請求項11所述的方法，其中該相位調整層位於該吸收層多層堆疊內，且將該間隔層直接沉積在該蓋頂層上。
- 如請求項11所述的方法，其中將該相位調整層直接沉積於該間隔層上，且將該間隔層直接沉積於該蓋頂層上。
- 如請求項11所述的方法，其中將該間隔層直接沉積於該相位調整層上，且將該相位調整層直接沉積於該蓋頂層上。
- 如請求項17所述的方法，其中該等反射層對包括鉬（Mo）及矽（Si），且該第一材料A包括鉬（Mo）而該第二材料B包括矽（Si）。
- 如請求項18所述的方法，其中該間隔層包括具有小於0.04的一消光係數K的一材料及包括選自由以下項目所組成的群組的一元素的一材料：Ru、W、Mn、Mo、Nb、Hf、Ti、Zr、Mg、Al Ge、Se、及Si，且該相位調整層包括具有大於0.092的一折射係數n的一材料及包括選自由以下項目所組成的群組的一元素的一材料：Cr、Ta、Ti、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Te、Bi、Cd、Ga。
- 一種極紫外線反射構件光刻術系統，包括： 一極紫外光源，其產生極紫外光； 一反射構件，被配置為反射該極紫外光，該反射構件包括：一基板；一反射層多層堆疊，位於該基板上，該反射層多層堆疊包括配置為反射具有一強度I0 及一相位ɸ0 的入射光的複數個反射層對；一蓋頂層，位在該反射層多層堆疊上；及一吸收層多層堆疊，位在該蓋頂層上，該吸收層多層堆疊包括複數個吸收層對，每對均包括一第一材料A及一第二材料B，該吸收層多層堆疊被配置為反射具有一I1 及一相位ɸ1 的入射光；及一間隔層，設置在該蓋頂層與該吸收層多層堆疊之間，及與該第一材料A及該第二材料B中的一者接觸的一相位調整層。
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