TWI285396B - Lithographic template and method of formation and use - Google Patents

Description

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(發明說明應敘明：發明所屬之技術領域、先前技術、内容、實施方式及圖式簡單說明) 本申請書已於2001年12月18日在美國申請專利申請號石馬 10/022489 。 技術領域 ‘ 本發明關於半導體裝置，微電子裝置，微機電裝置，光 、 子，光電子，及微流體裝置，及更特別地關於一種微影樓 版’一種形成該微影模版的方法及一種使用該微影模版形 成這些裝置的方法。 先前技術 · 積體電路的製造包括產生以某些形式相互作用的許多層 材料。這些層之一或更多層可以被製作圖樣以致層的不同 區域具有不同電氣特性，其可以在同一層内連接或連接到 其他層以產生電氣元件及線路。可以利用選擇性引入或移 除不同材料產生這些區域、定義該區域的圖樣通常由微影 製程產生。例如，一層光阻材料使用做一層覆蓋一晶圓基 板。使用一光罩（包含透明及不透明區域）經一輻射形式， 如紫外光，電子，或\光，選擇性曝光該光阻材料。曝露韓 ^ 射的光阻材料或沒曝露輻射的光阻材料，利用顯影劑移 除。一蝕刻劑接著作用到沒被剩下光阻保護的層，及當光 阻被移除時，覆蓋基板的層被製成圖樣。 如上描述的微影製程典型地被用來轉換一光罩的圖樣成 一裝置。當半導體裝置上的特徵尺寸減小至微米範圍，有 需要新的微影製程，或技術，以製作高密度半導體裝置的 圖樣〃午多達成本需求的新微影技術及根據壓印與打印已 -8 -

1285396 (2) 被提出。特別的一種，步進快閃式壓印微影（SFIL)，已顯示 可以製作圖樣線小至60 nm。

整體上，SFIL技術的好處來自於它們唯一使用光化學， 環境溫度製程，及需要低接觸壓力實施SFIL製程。在一典 型的SFIL製程期間，一基板塗佈一有機的平坦化層，及被 帶到極接近一透明的SFIL模版，其典型地由石英，包含一 浮雕影像，與塗佈的一低表面能材料所組成。一紫外光或 深紫外光敏感的光可固化有機溶液沉積在模版與塗佈的基 板之間。使用極小壓力，該模版即被帶至接觸基板，及更 特別地接觸光可固化有機層。接著，在室溫利用光照射該 模版，該有機層被固化，或曝光。光源典型地使用紫外光 净田射。可能的波長範圍（150 nm-500 nm)，依據模版的穿透性 質與光可固化有機層的光敏感度而定。該模版接著與基板 及有機層分離，留下一有機複印模的模版浮雕在平坦化層 上。該圖樣接著以一短函素蝕刻吃穿，接著以一氧反應性 離子蚀刻（RIE)姓穿平坦化層以在有機層與平坦化層形成一 南解析度’南方向比外貌。 一微影光罩與一 影光罩被用做一模 中。一微影模版具 一型態或模型。在 雕影像及接著固化 期間，當一材料存 圖樣的模版作用壓

該加以說明。一微 像進入一光阻材料 的浮雕影像，產生 固化的液體流入浮 在標準的壓印微影 上因回應由一具有 足義出一圖樣。光 微影模版間的區別應 版供給一空虛的光影 有一形成在其表面中 SFIL期間，當一光可 時，定義出一圖樣。 在一基板材料的表面 力在其上而變形時， -9-

1285396 (3, 罩與模版需要的屬性，因此是相當不同的。 製造SFIL模版的一製程包括作用一層8〇_10〇 nm厚的鉻在 一透明的石英板上。一光阻層塗佈在鉻上及使用電子束或 光學的曝光系統形成圖樣。該光阻於是放在一顯影液中形 * 成圖樣在該鉻層上。該光阻用做遮罩以蝕刻該鉻層。鉻因 · 此用做蝕刻石英板的硬式遮罩。最後，移除鉻，因此形成 一石英模版含浮雕影像在石英中。 SFIL技術已示範解析外貌小至6〇 nm。如此，各種不同外 型尺寸可以繪在一單獨晶圓上。縱然使用該讣乩模版製造 鲁 方法仍存某些問題。特別地，問題隨傳統光阻，光罩與蝕 刻製程而存在。更特別地，存在的問題相關於製造該模版 需要的步驟數目，亦即蝕刻鉻，蝕刻石英材料，及所需的 蝕刻與光阻移除步驟。應該瞭解每一蝕刻步驟增加缺陷的 機率及外貌尺寸的改變。 並且，也有問題存在關於模版的電子束寫入與後續製造 <模版的檢查。特別地，為了避免電子束曝光期間電荷的 累:必舄存在一電荷逸散層。並且，由於模版由單一種 _ 材料，成’無法馬上達到可檢查性。典型的檢查系統使用 光（t外光或深紫外光）或電子測定外貌尺寸與偵測模版上 不想要的缺陷。伞箕玄 光土系統要求模版形成圖樣與未形成 區域間反射率每批私i· 午4折射率 < 差異以提供好的影像對比。相似 地 ％子基系統要求模版形成圖樣與未形成圖樣區域間— 原子數的# | vr ± ηη 異。為克服該問題，一模版由多種材料組 有不同光學性皙，φ^ 予^負 电子散射性質，或不同原子數將可容許 -10-

1285396 檢查至小於100 nm外貌的需求。 據此，有必要簡化形成SFIL模版的製造方法。特別地， 其有利的提供一模版其中需要較少製程步驟製造用在SFIL 技術的模版及一模版其中可達到檢查次微米結構。 本發明目的是提供一改進的微影模版，一製造該改進的 微影模版的方法，及一以該改進的微影模版製造半導體裝 置的方法，其中使用最少製造步驟，因此提供較少的缺陷。 本發明目的是提供一改進的微影模版，一製造該改進的 微影模版的方法，及一以該改進的微影模版製造半導體裝 置的方法’其中標準光阻，光罩及蝕刻步驟被消除。 本發明另一目的是提供一改進的微影模版，一製造該改 進的微影模版的方法，及一以該改進的微影模版製造半導 體裝置的方法，其中可獲得形成在模版上浮雕尺寸（臨界尺 叶）的控制改進。 本發明再另一目的是提供一改進的微影模版，一製造該 改進的微影模版的方法，及一以該改進的微影模版製造半 導體裝置的方法，其中達到增進次微米結構的檢查。 本發明又另一目的是提供一改進的微影模版，一製造該 改進的微影模版的方法，及一以該改進的微影模版製造半 導體裝置的方法，其中模版與製造方法的改進提供更高產 率及降低成本。 發明内容 本發明關於半導體裝置，微電子裝置，微機電裝置，光 電裝置，光子裝置，微流體裝置，及更特別地關於一種微 -11 (5)^285396

影模版，一 6勺微影模版 及製造該模 樣方式形成 板具有一上 撐。並且， 的方法，包 該基板，提 與可變形的 可變形的材 一部份在基 的材料中的 本發明關 備’如清潔 影及SFIL以 期間’必需 種方法間做 圖樣的任一 方法首先在 阻），典型地 表面及使用 一圖樣隨著 成一圖樣。 種形成該微影模版的方法，及一種使用該改進 製造半導體裝置的方法。本揭露是一微影模版 版的方法包括一平面材料其能夠以直接形成圖 浮雕影像。該模版由提供的一基板形成，該基 表面，及形成一具有圖樣的浮雕層由該基板支 本揭露是一種以該提供的微影模版製造一裝置 括提供一基板的步驟，以一可變形的材料塗佈 供一如前面揭露的微影模版，定位該微影模版 材料接觸’作用壓力到模版以致一圖樣產生在 料中，光學穿透的輻射通過微影模版曝光至少 板上可變形的材料，因此進一步影響在可變形 圖樣，及從基板移除模版。 f施方式 於一模版的改進其將能夠利用已知光罩處理裝 及檢查設備，仍容許一模版用在標準的壓印微 產生圖樣在半導體裝置中。因為在製造一模版 形成一具圖樣的浮雕層，需要對形成該層的各 區別。通常，在傳統的模版圖樣形成，要形成 層利用某些方法如旋轉塗佈或從一氣相沉積的 基板上均勻地沉積。一層感光的材料（光 對光子或電子束敏感的高分子接著塗佈到該 微影技藝習知的光學或電子束方法形成圖樣。 顯影製程後形成，其較佳地移除光阻層材料形 孩光阻層被用做遮罩藉使用濕式或乾式方法蚀 -12-

1285396 (6) 刻以轉換其圖樣至其下層。 光阻層’具有的圖樣正位在 最後，當其不再需要，移除該 模版的最上浮雕層。

該傳㈣㈣㈣成方法學明顯地不㈣本發明。本文 的揭露疋包含一光阻’或圖樣形纟，已形成圖樣的層不用 做中間層以影響圖樣轉換至第二層。反而該形成圖樣的 層，在其被形成圖樣後’真正地變成最後的模版浮雕结構。 如此成為可能利用精確使用唯-材料其結合可形成圖樣的 光阻特徵與—模版浮雕層要求的穩健機械性質。這些性質 包括對基板的高附著強度’高彈性模數，冑剪力強度，及 好的#料如二氧化發燒（hsq)是可形成圖樣至很 η勺解析度及 胃固化’形成-很穩定的氧化梦適合做 壓印的模版浮雕結構。具相似特性的材料可以取代卿的應 用。然而’應該瞭解任何材料其具對輻射敏感與可形成圖 樣兩者，及擁有適當的物理性質以做為一模版浮雕層是唯 一的以及是本發明的核心。 參考圖1-13，以橫截面圖式說明，是根據本發明較佳具體

實施例製造一微影模版的許多製程步驟。更特別地參考圖 1-4 ’說明的是根據本發明微影模版製造的第一個具體實施 例之製程步驟。 ，現在參考圖1，說明的是根據本發明製造一微影模版…之 製程的第一步驟。說明的是具有一表面14的基板12。揭露 的基板12是由一透明或半透明材料組成，如一石英材料、 —聚碳酸酯材料、一派瑞斯玻璃材料、一氟化鈣（CaF〇材料、 —氟化鎂（MgF2)材料，或對光是透明或半透明之任何類似 -13-

1285396 類型的材料。 現在參考圖2，說明的是基板12具有一形成圖樣層16沉積 在八取上表面14。揭露的形成圖樣層16—般的厚度依據最 後圖樣所需的方向比而定。特別地，形成圖樣層16將需要 . 有足夠的機械強度及容忍度以存活在以完全的微影模版 、 製造的半導體裝置期間伴隨模版製造與後續處理的應力。 因此通常揭露的形成圖樣層16具有的厚度在1〇與500 nm之 間’及一較佳的厚度至少5〇 nm。形成圖樣層16，具有一表 面18，利用旋轉塗佈，濺鍍，蒸鍍，或相似者形成在基板 _ 12的表面14上。 在較佳具m實施例揭露的形成圖樣層16是由一感光的 介電材料形成。更特別地，揭露的形成圖樣層是由一感光 的氧化物’如三氧化矽烷（HSQ)，Dow corning的商標名為 FOX-15®，所形成。並且，形成圖樣層16可以由交替的感光 的J私材料形成’如—感光的氮化物，或一感光的氧氮化 物。在模版製造期間，形成圖樣層16是形成在基板12的表 面14上及接著低溫烘烤，如近似2〇〇(JC，以去除任何存在的 籲 溶劑。 現在參考圖3,說明的是基板12,在其上已形成一形成圖 樣層16。接著’一電荷逸散層2〇形成在形成圖樣層16的表面 18上。揭露的電荷逸散層2〇是由在模版製造期間具有逸散 電荷特徵的導電材料所形成。更特別地，揭露的電荷逸散 ‘ 層20是由一導體如鋁（A1)，銅（Cu)，鈦（Ti)，聚苯胺 (polyanaline) ’或其選擇性地可從形成圖樣層移除的其他導 -14- ⑻ 1285396 電材料所形成及作用為逸散電荷。雨4 幫助於電子束（e-beam)直窝，或並电何散層20是形成來 層（目前討論的）期間電荷的逸散。 /式用來形成圖樣 揭露的電荷逸散層20具有的厚度 A m據使用材料的雷丼道 “生而定。因此-般揭露的電荷逸散戶 可導 1-1000 nm範圍，及-較佳的厚度至 胃、有的厚度在 利用旋轉塗佈，濺·，蒸鍍，或相：者二。：荷逸散層2〇 主 丄、 者形成在形成圖樣層 勺表面I8上。在蔹特別的具體實施

⑷)形成，其沉積在形成圖樣層“上。电…層2。由銘 本揭露期望其他材料可以塗佈 住彳^ , 伸在形成圖樣層16頂端及當 4何如e-beam微影時需要用做一電 必雲BT道不认议u ^ ^的万式。廷些材料 析；疋導電的，及也必需很薄以致不因輕射源干涉減低解 因為其需要於後來移除該導電層，& 了製程方便， 選擇一導電層的判斷是容易去除。 彳 ^層的去除可以使用濕 式或乾式蝕刻技術達到。然而， 酷成一 4維持所得形成圖樣的浮 ^向解析纟，從具有圖樣的浮雕層去除是高度選擇性

万式(A1)是一導電的例子及選擇性地可移除材料， 少當塗佈至議.舰厚度時可以利用傳統的驗性水溶液顯 景> 劑去除。 …^^基板⑴在其上已形成—表面⑷形成圖樣 2 、及形成在形成圖樣層16上的表面18上之電荷逸散層 兩接著烘烤形成圖樣層16之後，模版層1績2G以標準光學 ::子束形成圖樣的技術曝光，目此形成一具有圖樣的感 浮雕結構26如圖4說明。本揭露期望層_ 2〇的曝光可以 -15- 1285396 ⑼

利用私子束輻射，X光輻射，深紫外光輻射，離子束輻射， 或任何其他適當的輻射其提供形成圖樣層16之曝光而完 成。形成圖樣層16與電荷逸散層20經通過基板12的表面14 被無射。接著，形成圖樣層16與電荷逸散層2〇在顯影劑中 · /同洗以去除任何未曝光或未被輻射的形成圖樣層16部份及 · 去除殘田的電荷逸散層2〇邵份，導致一存留圖樣化可感光 浮雕層24如圖4說明。應該知道本揭露期望的是使用下面描 述的正製程或負製程製造模版10。 本方法製造模版1〇包括電荷逸散層2〇與圖樣化可感光浮 · 雕層24提供使用SFIL的圖樣形成線小至20 ηιη及如此使SFIL 變成可存活在小於30 nm的微影技術。應該瞭解當上面的負 圖樣形成方法被揭露來製造本特別的具體實施例中之模版 10時’正圖樣形成以製造模版丨〇更加被本揭露期望。應該 瞭解在微影術語中，正製程是發生在當，在成像（光阻）層 内’已被輻射源曝光（輻射）的區域之材料被移除時。負製 程是相反的，及提供在光阻層内，未曝光區域之材料被移 除。該兩種材料移除典型地在輻射後實施，經由使用配製 _ 好的顯影液溶解及移除曝光或未曝光區域之光阻。光阻材 料本身配製成因與輻射反應導致結構的改變，其在顯影液 中易於溶解或不易於溶解。 甚且應該瞭解模版10製造期間，化學增幅法可以使用在 感光材料的化學中以降低輻射要求。更特別地，在化學增. 幅法被提出的地方，一第二烘、烤製程是普遍的，但不是必 需地，於輻射形成圖樣層16與電荷逸散層2〇之後使用。放 -16-

12853 9 6 00, 可以使用一除渣製私，包括一光電漿蝕刻，在形成浮 雕結構之後移除任何殘留的透明介電材料，及特別地，任 何殘留的形成圖樣層16，其殘留在要被清潔的區域。 圖4以橫截面圖式說明，一完全的微影模版10包括基板12 具有表面U及圖樣化可感光浮雕層24覆蓋基板12的表面14 上。芫成時，模版1〇定義其中的浮雕結構％。 見在參考圖5-9，說明的疋根據本發明製造微影模版第二 具體實施例之製程的步驟其中包括—隔離的對比增強層 (目前討論），插入在基板12與形成圖樣層16之間形成三明 治。更特別地，參考圖5，說明的是根據本發明製造一微影 模版110之製程的第一步驟。說明的是具有表面114的基板 112。揭露的基板112是由一透明或半透明材料組成，如一石 英材料，一聚碳酸酯材料，一派瑞斯玻璃材料，一氟化鈣 (CaFO材料，一氟化鎂（MgF2)材料，或任何其他相似型態的 材料，其對光是透明的。 參考圖6,說明的是基板112,具有沉積其上的表面114, 一對比增強層128。揭露的對比增強層ι28由一透明或半透明 材料如氧化鉻（Cr0)，氮化鉻（CrN)，氧化鈦（Ti〇2)，氧化鋁 (Ah〇3)，或氮化銘（A1N)，或其組合所形成。對比增強層I” 提供改進的檢查能力是由於不同反射性質，折射率，及/或 原子數存在對比增強層128與圖樣化可感光浮雕層（目前討 論）之間。 現在參考圖7,說明的是基板112，具有沉積其上的上表 面114，對比增強層128。對比增強層128，具有沉積其上的

1285396 (11) 上表面130，一形成圖樣層116。揭露的形成圖樣層ii6一般 的厚度依據最後圖樣所需的方向比而定。特別地，形成圖 樣層116將需要具有足夠的機械強度及容忍度以存活在以 完全的微影模版製造半導體裝置期間伴隨模版製造與後續 處理的應力。因此通常揭露的形成圖樣層116具有的厚度在 1〇與5〇〇 nm之間，及一較佳的厚度至少5〇 nm。形成圖樣層 116 ’具有一表面丨18，利用旋轉塗佈，濺鍍，蒸鐘，或相似 者形成在對比增強層128的表面130上。 在一較佳具體實施例揭露的形成圖樣層u 6是由一感光 的介電材料形成。更特別地，揭露的形成圖樣層是由一感 光的氧化物，如二氧化碎燒（HSQ)，Dow Corning的商標名為 FOX-15®，所形成。並且，形成圖樣層116可以由交替的感 光介電材料，如一感光的氮化物，或一感光的氧氮化物， 所形成。在模版製造期間，形成圖樣層116是形成在對比增 強層128的表面130上及接著低溫烘烤，如近似2〇〇。〇，以去 除任何存在的溶劑。 現在參考圖8’說明的是基板112，在其上已形成對比增 強層128與形成圖樣層116。接著，一電荷逸散層12〇形成在 形成圖樣層116的表面118上。揭露的電荷逸散層ι2〇是由在 模版製造期間具有逸散電荷特徵的導電材料所形成。更特 別地’揭露的電荷逸散層120是由一導體如链（Ai)，銅（cu)， 鈦（Ti)，聚苯胺（polyanaline) ’或其選擇性地可從形成圖樣 層116移除的其他導電材料所形成及適合逸散電荷。電荷逸 散層120是形成來幫助於電子束（e-beam)直寫，或其他輻射 -18-

1285396 ⑼ 形式用來形成圖樣層期間電荷的逸散。 „ , ^ ^ , 砍相似關於圖1-4說明 的具體實施例，在該具體實施例中的 ^ ^ ^ ^ 、 包何逸散層120是由沉 矛貝在形成圖樣層116上的鋁（A1)所形成。 揭露的電荷逸散層120具有的最小厚户 雨#+ 度饭據使用材料的 包何導％性而定。因此一般揭露的電荷堍 4 %政層12〇具有的厚 度在1-1000 nm範園，及一較佳的厚度至小 5 nm。電荷逸散 層120利用旋轉塗佈，濺鍍，蒸鍍，或相 ^ 形成在形成圖 樣層116的表面118上。

圖9說明的是基板112,具有形成在其上的表面…，對比 增強層m…感光浮雕層124。接著烘烤形成圖樣層ιΐ6 之後，模版層116與12〇以標準光學或電子束形成圖樣的技術 形成圖樣，因此形成一圖樣化可感光浮雕層124。本揭露期 望層116與120的圖樣形成可以利用電子束輻射，X光輕射， 深紫外光輕射’離子束輕射’或任何其他適當的輻射其提 供形成圖樣層116之曝光而完成。形成圖樣層ι16與電荷逸散 層120是經通過對比增強層128的表面130被輻射。接著，形 成圖樣層116與電荷逸散層120在顯影劑中清洗以去除任何 未曝光或未被輻射的形成圖樣層116部份及去除殘留的電 荷逸散層120部份，導致一存留圖樣化可感光浮雕層ι24如圖 9說明。本方法製造模版11 〇包括電荷逸散層12〇與圖樣化可 感光浮雕層124,提供使用SFIL的圖樣形成線小至20 nm及如 此使SFIL變成可存活在小於30 nm的微影技術。應該瞭解當上 面的負圖樣形成方法被揭露來製造模版1 1 0時，正圖樣形成 以製造模版1 1 0更加被本揭露期望。圖9以橫截面圖示說 -19- (13) 1285396

70全的彳政景》模版110包括基板112具有表面114，對比 增強層128，及圖樣化可感光浮雕層124覆蓋對比增強層128 的表面130上。完成時，模版11〇定義其中的浮雕結構126。 與模版110製造期間，化學增幅法可以使用在感光材料的化 予中以降低輻射要求。更特別地，在化學增幅法被提出的 地方, 々片 、 昂一洪烤製程是普遍的，但不是必需地，於輻射 形成圖樣層116與電荷逸散層120之後使用。並且，可以使用 一除渣製程，包括_ # Iβ κ t 匕枯 光电漿蝕刻，移除任何殘留的透明介

電材料。 -見2參考圖1〇-13，說明的是根據本發明製造微影模版第 二：體實施例之製程的步驟。更特別i也，參考圖10 ,說明 勺疋根據本發明製造一微影模版之製程的第一步驟。說 明的是具有矣& 11 A # 面214的基板212。揭露的基板212是由一透明 或半透明材料& # 丄 ； 种、，且成，如一石英材料，一聚碳酸酯材料，一 ^瑞斯破璃材料’—氟化每（叫）材料，—氟化鎂师2)材 ’或任何其他相似型態的材料，其對光是透明或 的0

現在參考圖i i， 〜 說明的疋基板212,具有沉積其上的4 %何逸散層22〇。揭

半透明 & 尋路的电何逸散層220由一透日J 明導電氧I I化物形成。適合電荷逸散層220的透明或4 氧2 ::…氧―氧化銦，― 明的導電材料ΊΓ銘，氧化銅鎵，氧化鶴錫… 枓’ 一半透明的導電材料，或其組人。相/、 1-4的私荷逸散層2〇及 風、 M J 私何逸散層12〇，電荷逸普 -20-

1285396 (,) 220疋开^成來幫助於電子束（e-beam)直寫，或其他韓新开彡气 用來形成圖樣層（目前地討論）期間電荷的逸散。並且，恭 ’ % 荷逸散層220幫助在SEM基的模版檢查期間電荷的逸散。 揭露的電荷逸散層22〇具有的最小厚度依據使用材料的 電荷導電性而定。並且，電荷逸散層220必需具有足夠的機 械強度以存活在以完全的微影模版製造半導體裝置期間伴 隨模版製造與後續處理的應力。因此一般揭露的電荷逸散 層220具有的厚度在1-1000 nm範圍，及一較佳的厚度至心 ^ 5 〇 nm。電荷逸散層220具有一表面222是利用旋轉塗佈，濺錄， 蒸鍍，或相似者形成在基板212的表面214上。在該特別的具 體實施例，如圖10-13的說明，電荷逸散層220是由沉積在— 石英基板212上的ITO所形成。電荷逸散層220應該包括—材 料其在圖樣形成的製程期間如顯影期間是不被移除或餘刻 的。這是因為電荷逸散層220位置低於形成圖樣層（目前地 討論）其與要求該層在形成圖樣層頂端上的其他具體實施 例相反。通常’在形成圖樣層下面的一電荷逸散或對比辦 強層在模版製造期間不必被移除。當電荷逸散層位在形成 圖樣層頂端上時，在製造期間一般需要被移除。 現在參考圖12’說明的是基板212，具有形成在其上的電 荷逸散層220。在電荷逸散層220的表面222上增加形成一形 成圖樣層216。揭露的形成圖樣層216一般的厚度依據最後圖 樣所需的方向比而定。特別地’因為該層包括模版的浮雕 圖樣，形成圖樣層216將需要具有足夠的機械強度及容忍度 以存活在以完全的微影模版製造半導體裝置期間伴隨模版 -21 -

1285396 製造與後續處理的應力。因此通常揭露的形成圖樣層2i6具 · 有的厚度在10與500 nm之間，及一較佳的厚度至少5〇 nm。 形成圖樣層216利用旋轉塗佈，濺鍍，蒸鍍，或相似者形成 形成在電荷逸散層220的表面222上。 _ 在一較佳具體實施例揭露的形成圖樣層216是由一感光 的介電材料形成。更特別地，揭露的形成圖樣層是由一感 光的氧化物’如二氧化碎燒（HSQ)，Dow Corning的商標名為 FOX-15®，所形成。並且，形成圖樣層216可以由交替的感 光介電材料，如一感光的氮化物，或一感光的氧氮化物， 看 所形成。在模版製造期間，形成圖樣層216是形成在電荷逸 散層220的表面222上及接著低溫烘烤，如近似2〇〇°c，以去 除任何存在的溶劑。 圖13說明的是基板212，具有形成在其上的表面214，電荷 逸散層220及一圖樣化可感光浮雕層224，形成在電荷逸散層 220的表面222上。接著烘烤形成圖樣層216之後，形成圖樣 層2 16以標準光學或電子束形成圖樣的技術形成圖樣，因此 形成一圖樣化可感光浮雕層224。本揭露期望層216的圖樣形 成可以利用電子束輻射，x光輻射，深紫外光輻射，離子束 輕射’或任何其他適當的輻射其提供形成圖樣層216之曝光 而完成。形成圖樣層216是經通過電荷逸散層220的表面222 被輻射。接著，形成圖樣層216在顯影劑中清洗以去除任何未 · 曝光邵份導致一圖樣化可感光浮雕層224如圖丨3說明。本方 · 法製造模版210包括電荷逸散層22〇與圖樣化可感光浮雕層

224 ’提供使用SFIL的圖樣形成線小至2〇 nm及如此使SFIL -22-

1285396 〇6) __ · 夂可存活在小於30 nm的微影技術。應該暸解當上面的負 回樣形成方法被揭露在較佳具體實施例用來製造模版h 〇 時正圖樣形成以製造模版210更加被本揭露期望。如揭露 氣适的模版210在文中提供移除殘留的形成圖樣層216其留 · 存在顯影製程後要被清潔的區域。其可以使用一除渣製程 · 實施’包括一光電漿蝕刻，在形成浮雕結構之後移除任何 殘田的透明介電材料，及特別地，任何殘留的形成圖樣層 216其殘留在不需要的區域。並且，以此方式製造的模版 210提供增進的檢查性，適合現在的模版修復技術，抵㈣籲 一步的清潔，對所需的圖樣轉換屬性是非晶的/低表面粗糙 度材料，及由於變化的材料層增進模版對比。圖13以橫截 面圖示說明，一完全的微影模版21〇包括基板212具有表面 214’電荷逸散層220覆蓋基板212的表面214,電荷逸散層22〇 具有一表面222,及圖樣化可感光浮雕層224覆蓋電荷逸散層 220的表面222。完成時，模版21〇定義其中的浮雕結構226。 模版210製造期間，化學增幅法可以使用在感光材料的化 學機制中以降低輻射要求。更特別地，在化學增幅法被提 鲁 出的地方，一第二烘烤製程常常但不是必需地，於輻射形 成圖樣層216之後使用。並且，可以使用一除渣製程，包括 一光電漿蝕刻，移除任何殘留的透明介電材料。 本揭露期望的是一微影模版的第四具體實施例（未表 示），相似於圖1〇·13說明的具體實施例，其中電荷逸散層MO . 進一步做為對比增強層，及包括對比增強性質。該對比增 強性質包含在電荷逸散層220中提供增進的檢查 -23- 396 ⑼

於存在不同的反射性質，折射率，及/或形成圖樣層224與電 荷逸散層220之間不同的原子數。 說明在圖14的是一製程流程圖其中一微影模版，通常相 似於圖1-13的模版1〇，110，21〇，根據本發明製造的是用來 製造一半導體裝置33〇。首先，一微影模版製造332是根據圖 1-13所給的說明。接著，提供一半導體基板334。接著半導 體基板塗佈336是使用對輻射敏感材料，如一光可固化有機 層或一光阻層。該半導體基板可以有覆蓋的裝置或裝置層 如多晶碎，氧化物，金屬等，以及溝槽與擴散區域或相似 者。塗佈輻射敏感材料層的半導體基板於是放在臨近微影 模版是為338。一壓力作用34〇至模版以致輻射敏感材料層流 進模版上的浮雕影像。接著輻射穿透342通過微影模版，包 括基板’對比增強層及若使用的電荷逸散層，及形成圖樣 層’及成像在輻射敏感材料層塗佈的半導體基板上以進一 步定義及曝光在輻射敏感材料層中的圖樣。因此從半導體 裝置移除模版344,於是留下一具有圖樣的有機層其接著用 做一影像層給後續的製程。該光阻層於是可以做為一光 罩，結合離子佈植形成半導體基板中的佈植區域，或可以 用來結合傳統濕式或乾式蚀刻或沉積以轉換圖樣進入半導 體基板中’或進入裝置層覆蓋的半導體基板中。應該暸解 雖然根據本發明的模版製造說明在較佳具體實施例中已用 來製造一半導體裝置，期望的是一模版的使用，一般相似 於圖4，8，或13的模版10，110，或210，以形成微電子裝置， 微機電裝置，光電裝置，光子裝置，及微流體裝置。 -24-

1285396 (18) 包含在文中的前面描述與說明結合本發明表示許多好 處。特別地本發明提供使用在微影印刷中，關於臨界尺寸 與蚀刻深度’一模版蝕刻均勻度的改進。並且，根據本發 明製造模版與模版結構的方法提供一模版其達到檢查次微 米的結構。 因此根據本發明，明顯的已提供一微影模版，及其形成 方法與用途其充分符合前面陳述的需要及好處。雖然本發 明已參考特定具體實施例加以描述及說明，其不希望本發 明被限制在這些說明的具體實施例，對那些熟知 1 5技藏 的人士將瞭解可以做修正與改變而不偏離本發明的精神碎 因此期望本發明包括所有該改變與修正都落在附綠申& 利範圍内。 胡專 m 早說明 例的詳 別的目 版製程 導體袈 件不需 相對其 附圖中 對那些熟知此項技藝的人士從上面較佳具體實施 細說明同時結合附圖，本發明前述及進一步與更特 的及好處將變得更清楚，其中 圖1-13說明根據本發明具體實施例製造一微影模 步驟之橫截面圖示；及 ^ 圖14是根據本發明方法利用—微影模版製造一半 置的簡化製程流程圖。 明顯的為了簡單及易於說明，說明在附圖中的元 依尺寸繪製。例如，為了清楚起見某些元件的尺寸 他元件是誇大的。進一步，其由 Ύ具中適當的考慮，已在 重複的參考數字代表相當的或類似的元件。 -25. (19) 1285396 圖式代表符號說明 10,110,210 微影模版 12,112,212 基板 14，18，114，130，表面 214,22 2 16，116,216 形 成 圖 樣 層 20，120,220， 電 荷 逸散層 24，124,224 感 光 浮 雕 層 26,126,226 浮 雕 結 構 128 對 比 增 強 層 330 半 導 體 裝 置 332 微 影 模 版 製 造 334 半 導 體 基 板 336 半 導 體 基 板 塗 佈 338 放 在 臨 近 微 影 模版 340 壓 力 作 用 342 輻 射 穿 透 344 移 除 模 版

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Claims (1)

1285396 t申扣專利亂心v… ^ 一種形成一微影模版的方法，包括下列步騾： 提供一基板，該基板具有一最上表面； 提供一由基板支撐的一形成圖樣層；及 以一 #备射源圖樣化該形成圖樣層，藉此形成一具有一 浮雕結構的具有圖樣之感光的浮雕層；及 提供一電荷逸散層臨近於該形成圖樣層的步驟，該形 成圖樣層與電荷逸散層形成在基板表面上。 2. 如申請專利範圍第1項形成一微影模版的方法，其中提供 一基板的步驟進一步具有的特徵為提供一半透明材料或 一透明材料之一種的基板。 3. 如申請專利範圍第1項形成一微影模版的方法，其中提供 一電荷逸散層臨近形成圖樣層的步驟包括形成電荷逸散 層在一形成圖樣層的最上表面上，形成圖樣層形成在基 板的最上表面上。 4·如申請專利範圍第3項形成一微影模版的方法，其中提供 電荷逸散層的步驟包括形成電荷逸散層的材料是從下 】群組·銘（A1) ’銅（Cu)，聚苯胺（polyanaline)，及一電 荷逸政導電材料，之中選出者。 5·如申請專利範圍第3項形成一微影模版的方法，進一步包 括形成一對比增強層在基板與形成圖樣層之間的步騾。

1285396 6·如申請專利範圍第5項形成一微影模版的方法，其中對比 增強層材料是從下列群組氧化鉻（Cr〇)，氮化鉻（CrN)，氧 化欽（Ti〇2) ’氧化铭（八丨2〇3)，或氮化銘（ain)，或其組合 中選出者。 7·如申請專利範圍第丨項形成一微影模版的方法，其中提供 一電何逸散層臨近形成圖樣層的步驟包括形成電荷逸散 層在基板與形成圖樣層之間的步驟。

8·如申請專利範園第7項形成一微影模版的方法，其中提供 -電荷逸散層时驟包括形成—電荷逸散層的材料是從 下列群組：氧化銦錫（IT0)，氧化銦，氧化錫，氧化 氧化鎘，氧化銅鋁，氧化銅鎵，氧化鎘 — 您明導電 材料，一半透明導電材料，及其組合中選出者。 9.如申請專利範圍第8項形成一微影模 7万，去，其中形成 電荷逸散層在基板與形成圖樣層之 間的步驟包括形成的 電荷逸散層包含對比增強性質。

10· 一種形成一微影模版的方法，包括 G推下列步驟： 提供一基板，該基板具有一最上表面. 提供一由基板支撐的一形成圖樣層；及 以一輻射源圖樣化該形成圖樣層，获山W 稭此形成一具有一浮 雕結構的具有圖樣之感光的浮雕層， Η Θ、中孩形成圖樣層 疋由一感光的透明介電材料所形成。 1285396 該 u.如申請專利範圍第10項形成一微影模版的方法，其中 感光的透明介電材料是—感光的氧化物。 12.如申請專利範圍第u項形成一微影模版的方法其中該 感光的ili化物是二氧化砂燒（JJSQ)。 13•如申請專利範圍第10項形成一微影模版的方法，其中該 感光的透明介電材料是一感光的氮化物。

14·如申請專利範圍第10項形成一微影模版的方法，其中該 感光的透明介電材料是一感光的氧氮化物。 15·如申請專利範圍第10項形成一微影模版的方法，其中形 成圖樣層圖樣的步驟包括以一電子束源形成圖樣。 16. —種微影模版，包括： 一基板，其具有一最上表面；及

一圖樣化可感光的浮雕層，其定義一由該基板最上表 面支撐的一浮雕結構，其中該圖樣化可感光的浮雕層由 一感光的透明材料所形成。 17. —種製造一裝置的方法，包栝下列步驟： 提供一基板； 以一具有對應一作用其上町變形之特徵的材料層塗佈 該基板； 製造一微影模版，其中該微影模版包括·· 一基板，其具有一最上表面；及 -3-

1285396 一圖樣化可感光的浮雕層，其定義一由該基板最上 表面支撐的一浮雕結構； 定位該微影模版與材料層接觸，該材料層位於該模 版與基板之間； 施加壓力至該模版，該材料層因而變形進入模版上 的浮雕圖樣，

傳送輻射通過該微影模版以曝光至少一部份該材料 層；及 從該基板移除該模版。

-4- 1285396 陸、㈠、本案指_表_ :.:::第__:.,觀 (二）、本代表圖之元件代表符號簡單說明： 10 微影模版 12 基板 14 表面 2 4 感光浮雕層 2 6 浮雕結構

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