TWI595309B - 薄膜的製作方法 - Google Patents

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TWI595309B TW104137676A TW104137676A TWI595309B TW I595309 B TWI595309 B TW I595309B TW 104137676 A TW104137676 A TW 104137676A TW 104137676 A TW104137676 A TW 104137676A TW I595309 B TWI595309 B TW I595309B
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游信勝
陳政宏
濤南 嚴
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台灣積體電路製造股份有限公司
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Description

薄膜的製作方法
本揭露係關於微影製程,更特別關於其光罩的製作方法。
半導體積體電路(IC)產業快速成長。IC材料與設計的技術進步,使新一代的IC更小且其電路更複雜。新一代的IC具有較大的功能密度(比如固定晶片面積中的內連線元件數目),與較小的尺寸(比如製程形成的最小構件或連線)。製程尺寸縮小往往有利於增加製程效率並降低相關成本,但亦增加製程複雜度。然而製程尺寸縮小的優點顯而易見,因此需要更小的IC製程。舉例來說,對更高解析度的微影製程之需求成長。微影技術之一為極紫外光微影(EUVL)。其他技術包含X-射線微影、離子束投影微影、電子束投影微影、以及多重電子束無光罩微影。
EUVL採用之掃描機所用的光位於極紫外線(EUV)區,其波長介於約1nm至100nm之間。與某些光學掃描機類似,除非EUV掃描機採用反射式而非折射式(比如反射鏡而非透鏡),某些EUV掃描機可提供4倍縮小的投影晒印。EUV掃描機提供所需的圖案至形成於反射光罩上的吸收層(EUV光罩吸收物)上。在目前用於製作積體電路的EUVL中,可採用雙強度光罩(BIM)。EUVL非常類似於以光罩晒印晶圓的光學微影製程, 差別在於EUVL採用的光位於EUV區(波長為13.5nm)。在此波長範圍中,幾乎所有的材料都對此種射線具有高吸收度。如此一來,反射式光學元件比折射式光學元件更適用。多層(ML)結構係作為EUV的空白光罩。
然而習知的EUV光罩與其製作方法仍具有缺點。舉例來說,EUV光罩具有吸收層。習知的EUV光罩之吸收層會導致不需要的大量空間影像偏移。在另一例中,EUV光罩通常需要薄膜作為保護蓋以保護EUV光罩免於損傷及/或污染粒子的影響。然而,習知製程所製作之薄膜可能會扭曲、破損、或其他損傷而無法使用。
EUV微影系統與製程通常適用於特定目的而無法泛用於所有領域。綜上所述,目前亟需新的EUV微影方法系統以解決上述問題。
本揭露一實施例提供薄膜的製作方法,包括:自晶圓的背面研磨晶圓;將晶圓置入框夾定義之開口中,其中框夾經由暫存層貼附至載板,且將晶圓置入開口之步驟使晶圓之正面貼附暫存層;之後自晶圓的背面蝕刻晶圓,直到晶圓具有厚度;以及之後自暫存層與載板分離框夾與其中的晶圓。
本揭露一實施例提供薄膜的製作方法,包括:自部份晶圓的背面研磨部份晶圓;之後將部份晶圓置入框夾定義的開口中,其中框架經由暫存接合層貼附至載板,且其中部份晶圓的正面接合至暫存接合層;之後自部份晶圓的背面蝕刻部份晶圓,直到部分晶圓被蝕刻至一厚度,且厚度介於約10nm 至約100nm之間;以及之後進行加熱製程或紫外線硬化製程,使暫存接合層自部份晶圓分離,以形成薄膜於分離的部份晶圓上。
本揭露一實施例提供薄膜的製作方法,包括:提供晶圓,晶圓包含基板、絕緣層位於基板上、以及磊晶層位於絕緣層上;切割晶圓至多個片段,其中至少一片段之橫向尺寸符合框夾所定義之開口的橫向尺寸,以用於極紫外線光罩;自晶圓的片段之至少一者的背面研磨片段;之後將研磨後的片段置入框夾定義的開口中,其中框夾經由黏著層貼附至載板,且其中置入步驟使研磨後的片段正面貼附至黏著層;之後自片段的背面蝕刻片段,直到片段被蝕刻至一厚度;以及之後進行加熱製程或紫外線硬化製程,自黏著層分離蝕刻後的片段,其中蝕刻後的片段作為極紫外線光罩的薄膜。
10‧‧‧微影系統
12‧‧‧射線源
14‧‧‧照射器
16‧‧‧光罩站點
18‧‧‧光罩
20‧‧‧POB
22‧‧‧瞳狀相位調整器
24‧‧‧投影瞳面
26‧‧‧半導體基板
28‧‧‧基板站點
30、420‧‧‧基板
32‧‧‧導電層
34‧‧‧ML
36‧‧‧蓋層
38‧‧‧緩衝層
40‧‧‧吸收層
100、200‧‧‧圖表
110、111、112、210、211、212‧‧‧曲線
300、700‧‧‧方法
310、320、330、710、720、730、740、750、760‧‧‧步驟
400、400A‧‧‧晶圓
410、411‧‧‧橫向尺寸
425、455、460‧‧‧厚度
430‧‧‧背面
431‧‧‧正面
440‧‧‧電絕緣層
450‧‧‧層狀物
470‧‧‧研磨製程
500‧‧‧載板
510‧‧‧暫存接合層
530‧‧‧框夾
550‧‧‧發泡粒子
560‧‧‧黏著材料
600‧‧‧開口
630‧‧‧蝕刻製程
650‧‧‧加熱或紫外線硬化製程
670‧‧‧EUV光罩
第1圖係某些實施例中,微影系統的示意圖。
第2圖係某些實施例中,EUV光罩的剖視圖。
第3至4圖係不同的EUV光罩之空間影像偏移。
第5圖係某些實施例中,EUV光罩的製作方法之流程圖。
第6圖係某些實施例中,晶圓的簡化上視圖。
第7至14圖係某些實施例中,製作EUV光罩膜的多種裝置其簡化剖視圖。
第15圖係某些實施例中,EUV光罩膜的形成方法之流程圖。
下述揭露內容提供的不同實施例或實例可實施本揭露的不同結構。下述特定構件與排列的實施例係用以簡化本揭露而非侷限本揭露。舉例來說,形成第一構件於第二構件上的敘述包含兩者直接接觸的實施例,或兩者之間隔有其他額外構件而非直接接觸的實施例。另一方面,本揭露之多個實例可重複採用相同標號以求簡潔,但多種實施例及/或組態中具有相同標號的元件並不必然具有相同的對應關係。
此外,空間性的相對用語如「下方」、「其下」、「較下方」、「上方」、「較上方」、或類似用語可用於簡化說明某一元件與另一元件在圖示中的相對關係。空間性的相對用語可延伸至以其他方向使用之元件,而非侷限於圖示方向。元件亦可轉動90°或其他角度,因此方向性用語僅用以說明圖示中的方向。
第1圖係某些實施例中,微影系統10的示意圖。微影系統10亦可稱作掃描機,其依個別的射線源與曝光模式進行微影曝光製程。在此實施例中,微影系統10為極紫外線(EUV)微影系統,設計以EUV光照射光阻層。光阻層的材料對EUV光敏感。EUV的微影系統10採用射線源12以產生EUV光,其波長介於約1nm至約100nm之間。在特定實施例中,射線源12產生的EUV光其波長中心為約13.5nm。如此一來,射線源12亦稱作EUV的射線源。
微影系統10通常採用照射器14。在多種實施例中,照射器14包含多種反射光學構件如單一透鏡、具有多個透 鏡(波域片)的透鏡系統、或其他反射光學元件如單一反射鏡或具有多個反射鏡的反射鏡系統以用於EUV微影系統,使光自射線源12導向光罩站點16,特別是導向固定於光罩站點16上的光罩18。在此實施例中,當射線源12產生EUV波長範圍的光時,照射器14採用反射光學元件。在某些實施例中,照射器14包含偶極照射構件。
在某些實施例中,可操作照射器14排列反射鏡,以適當的照射至光罩18。在一實施例中,可調整照射器14的反射鏡以反射EUV光至不同的照射位置。在某些實施例中,在照射器14前可增加站點如其他可調反射鏡,其可搭配照射器14之反射鏡使EUV光導向不同的照射位置。在某些實施例中,照射器14係設置以提供軸上照射(ONI)至光罩18。在一實施例中,碟狀的照射器14其部份同調值σ上限為0.3。在某些實施例中,照射器14用以提供離軸照射(OAI)至光罩18。在一實施例中,照射器14為偶極照射器。某些實施例中的偶極照射器其部份同調值σ上限為0.3。
微影系統10亦包含光罩站點16,其設置以固定光罩18。在某些實施例中,光罩站點16包含靜電吸盤(e-吸盤)以固定光罩18。由於氣體分子吸收EUV光,用於EUV微影圖案化之微影系統需維持於真空環境中,以避免EUV強度下降。
在此實施例中,微影系統10為EUV微影系統,而光罩18為反射光罩。光罩18的結構之一例將描述如下。光罩18包含適當材料的基板,比如低熱膨脹材料(LTME)或熔融石英。在多種例子中,LTEM包含掺雜TiO2的SiO2,或其他低熱膨脹 的合適材料。
光罩18亦包含反射ML沉積於基板上。ML包含多個薄膜對,比如鉬-矽(Mo/Si)薄膜對,即每一薄膜對中均有一鉬層位於一矽層之上或之下。在其他實施例中,ML可包含鉬-鈹(Mo/Be)薄膜對,或其他對EUV光具有高反射率的合適材料。
光罩18可進一步包含蓋層如釕於ML上以保護ML。光罩18更包含吸收層沉積於ML上。吸收層可圖案化,以定義積體電路(IC)的某一層。吸收層將詳述於本揭露的後述多種實施例中。在其他實施例中,可沉積另一反射層於ML上,並圖案化另一反射層以定義積體電路的某一層,即形成EUV相轉移光罩。
微影系統10亦包含投影光學模組如POB(投影光學盒,Projection Optics Box)20,其可將光罩18的圖案投影至微影系統10之基板站點28所固定的半導體基板26上。在多種實施例中,POB 20具有折射光學構件(用於UV微影系統)或反射光學構件(用於EUV微影系統)。POB 20收集由光罩18導出的光,其具有光罩上定義的影像。照射器14與POB 20統稱為微影系統10的光學模組。
微影系統10亦包含瞳狀相位調整器22,其可調整來自光罩18的光,使其光學相位分佈於投影瞳面24上。在光學模組中,某一平面其場分佈對應物體(比如光罩18)之傅立葉轉換,此平面即稱作投影瞳面。瞳狀相位調整器22可調整投影瞳面24上的光其光學相位。在某些實施例中,瞳狀相位調整器22包含調整POB 20之反射鏡以調整相位。舉例來說,可開關及控 制POB 20的反射鏡以反射EUV光,進而調整穿過POB 20的光其相位。
在某些實施例中,瞳狀相位調整器22採用之瞳狀濾光片位於投影瞳狀平面上。瞳狀濾光片可將來自光罩18之EUV光之特定空間頻率構件濾除。在特定實施例中,瞳狀濾光片為相位瞳狀濾光片,可用以調整穿過POB 20之光的相位分佈。由於所有的材料均吸收EUV光,因此相位瞳狀濾光片僅限於某些微影系統(如EUV微影系統)中。
如上所述,微影系統10亦包含基板站點28以固定欲圖案化之目標(如半導體基板26)。在此實施例中,半導體基板為半導體晶圓如矽晶圓或其他種類的晶圓。在此實施例中,半導體基板26上塗佈有光阻層,其對射線束(如EUV光)敏感。多種構件如前述將整合以進行微影曝光製程。微影系統10亦可包含其他模組,或與其他模組整合或耦合。
光罩18與其形成方法將描述於下列某些實施例中。在某些實施例中,光罩的製作製程包含兩個步驟:製作空白光罩,以及圖案化光罩。在製作空白光罩的步驟中,沉積合適的層狀物(如反射性的多個層狀物)於合適的基板上,以形成空白光罩。在後續圖案化光罩之步驟中,圖案化空白光罩以達積體電路(IC)之層狀物所需的設計。接著以圖案化的光罩將電路圖案(如IC之層狀物設計)轉移至半導體晶圓上。經由多種微影製程,可將上述圖案反覆地轉移至多個晶圓上。一組光罩可用以建構完整的IC。
在多種實施例中,光罩18包含合適的結構如雙光 強度光罩(BIM)與相偏移光罩(PSM)。以BIM為例,其包含吸收區(亦稱作不透明區)與反射區,可圖案化以定義轉移至目標的IC圖案。在不透明區中具有吸收物,因此入射的光線幾乎完全被吸收物所吸收。在反射區中,移除吸收物使多層(ML)可繞射入射光。PSM可為衰減式PSM(AttPSM)或交替式PSM(AltPSM)。舉例來說,PSM包含依IC圖案圖案化的第一反射層(如反射ML)與第二反射層。在某些實施例中,AttPSM通常因其吸收物而具有2%至15%之反射率,而AltPSM通常因其吸收物而具有大於50%之反射率。
第2圖係一實施例之光罩18。光罩18為EUV光罩,其包含LTEM組成的基板30。LTEM材料可包含掺雜SiO2的TiO2,及/或其他已知的低熱膨脹材料。在某些實施例中,可進一步增加導電層32於LTEM之基板30的背面上,以利靜電吸盤作用。在一實施例中,導電層32包含氮化鉻(CrN),或其他可能的合適組成。
EUV的光罩18包含反射的ML 34於LTEM的基板30上。ML 34係擇以對特定的射線種類/波長具有高反射率。ML 34包含多個薄膜對如Mo/Si對,其每一薄膜對中的Mo層位於Si層之上或之下。在其他實施例中,ML 34可包含Mo/Be薄膜對,或在EUV波長中具有高反射率差異的組合。ML 34中每一層的厚度取決於EUV波長及其入射角度。在特定實施例中,可調整ML 34與薄膜對的厚度,使在每一界面繞射的EUV光具有最大建設性干涉,且ML 34對EUV光具有最小吸收。
EUV的光罩18亦可包含蓋層36於ML 34上,以避免 ML 34氧化。在一實施例中,蓋層36包含厚度介於約4nm至約7nm之間的矽。EUV的光罩18亦可包含緩衝層38於蓋層36上,以作為圖案化或修復吸收層之蝕刻停止層如下述內容。緩衝層38與位於其上之吸收層具有不同的蝕刻特性。在多種實施例中,緩衝層38包含釕(Ru)、Ru化合物如RuB或RuSi、鉻(Cr)、氧化鉻、或氮化鉻。
EUV光罩18亦包含吸收層40於緩衝層38上。在某些實施例中,吸收層40可吸收射向光罩上的EUV射線。在習知EUV光罩中,吸收層通常由氮化硼鉭、氧化硼鉭、或鉻所組成。然而,習知EUV光罩所用的這些材料會導致某些問題。問題之一為偶極照射曝光時,將產生不需要的空間影像偏移。
舉例來說,第3圖之圖表100係用於習知EUV光罩之光,其強度對空間頻率(v)的曲線110、111、與112。習知的EUV光罩之吸收層組成為TaBO及/或TaBN。如前所述,第1圖所示之照射器14包含偶極照射光學元件。當習知材料如TaBO及/或TaBN作為吸收層時,偶極照射光學元件會導致曲線110(在左側)與曲線111(在右側)產生。曲線110與111之平均值即曲線112(在中間)。如第3圖所示,曲線110與111彼此偏離的程度較大,且每一曲線110/111與平均的曲線112亦具有較大的偏離。上述現象即習知的EUV光罩具有較大的空間影像偏移。曝光製程的空間影像偏移,會造成低劣的微影效能。
在本揭露多種實施例中,EUV光罩的吸收層的材料可最小化第3圖所述之空間影像偏移問題。詳細來說,本揭露之EUV光罩的吸收層材料其折射率與消光係數各自調整至特 定範圍。在某些實施例中,本揭露之EUV光罩的吸收層材料其折射率介於約0.95至約1.01之間,且其消光係數大於約0.03。在某些其他實施例中,吸收層材料之折射率介於0.975至1之間。在又一實施例中,吸收層材料之折射率介於0.985至0.995之間。在某些實施例中,吸收層材料之消光係數介於0.4至0.54之間。在某些其他實施例中,吸收層材料之消光係數介於0.45至0.5之間。
為了符合上述的折射率及/或消光係數範圍,本揭露某些實施例之吸收層材料包含鐳。在某些實施例中,吸收層材料包含下述材料的一或多者之合適氧化物或氮化物:錒、鐳、碲、鋅、銅、與鋁。在其他實施例中,吸收層材料包含下述材料的一或多者之合金:錒、鐳、碲、鋅、銅、與鋁。
特定材料(如具有特定折射率與消光係數範圍)之吸收層,可在曝光時大幅降低空間影像偏移。如第4圖所示之圖表200係用於本揭露一實施例之EUV光罩之光,其強度對空間頻率(v)的曲線210、211、與212。換言之,對應圖表200之EUV光罩的吸收層具有特定的折射率及/或吸光係數。舉例來說,EUV光罩的吸收層之折射率介於0.975至1之間,且消光係數介於0.4至0.54之間。
當吸收層採用上述材料時,偶極照射光學元件會導致第4圖中的曲線210(在左側)與曲線211(在右側)產生。曲線210與211之平均值即曲線212(在中間)。如第4圖所示,曲線210與211彼此偏離的程度較小,且每一曲線210/211與平均的曲線212亦具有較小的偏離。上述現象即本揭露之EUV光罩具 有較小的空間影像偏移。較小的空間影像偏移可改善微影效能。
第5圖係本揭露一實施例中,製作微影光罩之方法300的簡化流程圖。在某些實施例中,微影光罩為EUV光罩。方法300之步驟310形成反射結構於低熱膨脹材料(LTEM)之基板上。在某些實施例中,LTEM基板包含掺雜TiO2的SiO2。反射結構係設置以提高預定射線波長(如EUV範圍的波長)之反射率。在某些實施例中,反射結構包含多個Mo/Si膜對或多個Mo/Be膜對。
方法300之步驟320形成蓋層於反射結構上。在某些實施例中,蓋層包含矽。
方法300之步驟330形成吸收層於蓋層上。吸收層所包含之材料其折射率介於約0.95至約1.01之間,且消光係數大於約0.03。吸收層的材料係特別設置以降低EUV光罩的空間影像偏移。在某些實施例中,吸收層的材料折射率介於0.975至1之間。在某些實施例中,吸收層的材料折射率介於0.985至0.995之間。在某些實施例中,吸收層的消光係數介於0.4至0.54之間。在某些實施例中,吸收層的材料包含鐳。
可以理解的是,在步驟310至330之前、之中、或之後可進行額外步驟。舉例來說,方法300可包含額外步驟如形成緩衝層於蓋層及吸收層之間。緩衝層與吸收層具有不同的蝕刻特性。其餘額外步驟不特別說明於此以簡化說明。
本揭露另一實施例係關於用於EUV光罩之薄膜的形成方法及裝置。薄膜位於EUV光罩上,可保護EUV光罩免於 可能損傷光罩之污染微粒或其他物質影響。在微影製程中,由於EUV光罩及薄膜的厚度較薄,其可能歷經多種可能拉扯或破壞薄膜的移動。為了避免或最小化損傷薄膜,這些EUV光罩中的薄膜係由網狀結構(與蜂巢類似)所支撐,以增加薄膜其整體結構的完整性。不幸的是,網狀結構會阻擋EUV光,造成圖案不均勻的問題。
在本揭露多種實施例中,薄膜係接合至暫存接合層以避免或最小化對薄膜的損傷,而非採用網狀結構。此外,薄膜採用的材料強度增強以進一步降低對薄膜的類似損傷,其將搭配第6至15圖詳述於下。
第6圖係晶圓400之簡化上視圖。在某些實施例中,晶圓400係絕緣層上磊晶層的晶圓,其將搭配第7圖詳述於下。對晶圓400進行切割製程,使晶圓400分為多個片段。切割後的片段稱作晶圓400A,其於一橫向具有橫向尺寸410,並於另一橫向具有橫向尺寸411。在某些實施例中,上述不同的橫向與另一橫向可互相垂直。橫向尺寸410與411設置為符合用於薄膜之框架的開口之橫向尺寸,其將搭配第9圖詳述如下。
第7圖係部份之晶圓400A的簡化剖視圖。在後述段落中,將直接稱作晶圓400A以簡化說明。晶圓400A包含基板420。在某些實施例中,基板420包含半導體材料如矽。在其他實施例中,基板420可包含絕緣材料或導電材料。在某些實施例中,基板420的厚度425介於約725μm至約300μm之間。
基板420具有背面430,以及與背面430相反側之正面431。電絕緣層440係位於機板420之正面431上。在某些實施 例中,電絕緣層440包含介電材料如氧化矽、氮化矽、氮氧化矽、或類似物。層狀物450係位於電絕緣層440上。換言之,電絕緣層440位於基板420與層狀物450之間。在某些實施例中,層狀物450之厚度455介於約10nm至約100nm之間。在某些實施例中,層狀物450包含磊晶成長材料如碳化矽。在其他實施例中,層狀物450包含單晶矽(其具有不同方向)。在某些其他實施例中,層狀物包含石墨烯。選擇這些材料的原因在於其強度,依據本揭露之製作流程,採用這些材料的層狀物450將成為用於EUV光罩的薄膜。用於層狀物450之多種選擇係表列於第1表中。
如第8圖所示,在晶圓400A之背面430上進行研磨製程470。在某些實施例中,研磨製程470使基板的厚度縮小至厚度460,其介於約10nm至約100nm之間。
第9圖係載板500、暫存接合層510、與框夾530之簡化剖視圖。在某些實施例中,載板500可提供機械強度與支撐,其可為陶瓷基板、金屬基板、基體矽基板、或類似物。暫存接合層510係貼附至載板500,且框夾530係貼附至暫存接合層510。換言之,框夾530經由暫存接合層510貼附至載板500。暫存接合層510具有黏著性,因此可貼附至另一層如框夾530與載板500。此外,暫存接合層510經由適當製程(如加熱或紫外線硬化製程)處理後,具有發泡特性。
舉例來說,第10圖係一實施例中,關於暫存接合層510之更詳細的剖視圖。暫存接合層510之一側位於基膜上,另一側接合至層狀物X。暫存接合層510包含發泡粒子550(比如處理後具有發泡特性的材料)與黏著材料560。黏著材料560(比如膠狀材料)可讓暫存接合層510黏著或接合至層狀物X。然而,對暫存接合層510施加處理製程如加熱製程或UV硬化製程 時,發泡粒子550的體積或尺寸會膨脹。發泡粒子膨脹會降低暫存接合層510與層狀物X之間的接觸面積,造成層狀物X失去與暫存接合層510之間的接合或黏性。如此一來,可輕易自暫存接合層510分離層狀物X。暫存接合層510之性質有利於本揭露之製程,其將搭配第13圖詳述於下。
如第9圖所示,框夾530定義開口600。開口600之橫向尺寸610符合(比如等於)第6圖所示之晶圓400A的橫向尺寸410。依據框夾530於不同方向的側視圖(垂直於第9圖之側視圖的方向),開口600於另一方向的之橫向尺寸符合晶圓400A之橫向尺寸411。換言之,晶圓400A與開口600之上視形狀符合(比如實質上一致)。
如第11圖所示,垂直翻轉晶圓400A(上下顛倒)後將其置入開口600中。開口600符合晶圓400A,因這兩者具有實質上一致的上視形狀。在某些實施例中,晶圓400A亦符合開口600內部,因此可忽略框夾530之側壁與晶圓400A之邊緣之間的空隙。
如第11圖所示,在將基板420置入開口600中後,基板420變成開口600露出的表面,而層狀物450直接接觸暫存接合層510。由於暫存接合層510具有黏著特性如前述,層狀物450將貼附或接合至暫存接合層510。將層狀物450(與晶圓400A)貼合至暫存接合層510(與載板500),有助於避免或最小化對層狀物450的損傷。進一步而言,多種製程如腔室排氣或手動操作可能移動層狀物450(比如垂直移動)。這些移動可能導致層狀物450拉扯、剝離、刮傷、或破損,特別是在層狀物 450很薄(比如10至100nm)的情況下。由於層狀物450經由暫存接合層510接合至載板500,層狀物450將緊密地與載板500在一起,因此層狀物450在移動時較不會拉扯、剝離、刮傷、或破損。此外,具有特定的材料組成如碳化矽之層狀物450具有較高強度,此亦可避免損傷層狀物450。
如第12圖所示,進行一或多道蝕刻製程630以蝕刻基板420與電絕緣層440。在蝕刻製程630末端,可保留層狀物450於開口600中。在此製程階段,晶圓400A之厚度縮小至約10至100nm,此即層狀物450的厚度。在某些實施例中,若層狀物450的起始厚度過大,則需進行額外蝕刻以進一步減少其厚度。
如第13圖所示,進行加熱或紫外線硬化製程650使框夾530及層狀物450自暫存接合層510分離。如前所述,暫存接合層510中的發泡材料在熱或UV射線下會膨脹,使暫存接合層510失去對框夾與層狀物的黏著力。在此情況下,可自框夾530與形成其中的層狀物450分離暫存接合層510與載板500。
如第14圖所示,框夾530與形成其中的層狀物450一起垂直翻轉(上下顛倒),再置於EUV光罩670上。在某些實施例中,EUV光罩670為習知EUV光罩。在其他實施例中,EUV光罩為上述之EUV的光罩18,其具有特別設置的吸收層。在此製程階段中,層裝物450作為用於EUV光罩670的薄膜。換言之,層狀物450保護EUV光罩670,使其免於可能損傷EUV光罩(或干擾EUV微影)之污染粒子或其他物體影響。
第15圖係製作用於EUV光罩之薄膜之方法700的簡 化流程圖。方法700之步驟710提供晶圓。晶圓包含基板、絕緣層位於基板上、以及磊晶層位於絕緣層上。在某些實施例中,磊晶層包含碳化矽。在其他實施例中,磊晶層可包含石墨烯或單晶矽。
方法700之步驟720將晶圓切割為多個晶圓片段,且至少一晶圓片段之橫向尺寸符合用於極紫外線(EUV)微影光罩之框夾所定義的開口之橫向尺寸。
方法700之步驟730自至少一晶圓片段的背面研磨晶圓片段。
方法700之步驟740將研磨後的晶圓片段置於框夾定義的開口中。框夾經由黏著層貼附至載板。上述置入步驟使研磨後的晶圓片段正面貼附至黏著層。黏著層包含之發泡粒子在熱或紫外線處理時膨脹,此時黏著層將失去對蝕刻後之晶圓片段的黏著力。
方法700之步驟750自研磨後之晶圓片段的背面蝕刻晶圓片段,直到晶圓片段具有一厚度。
方法700之步驟760進行加熱或紫外線硬化製程,以自黏著層分離蝕刻後的晶圓片段。蝕刻後的晶圓片段可作為用於EUV光罩的薄膜。
在某些實施例中,研磨(步驟730)與蝕刻(步驟750)係進行於基板與絕緣層上。可以理解的是,在第15圖之步驟710至760之前、之中、或之後可進行額外製程。舉例來說,方法700可包含額外步驟如將薄膜置於EUV光罩上。其他製程並未詳述於此以簡化說明。
基於上述討論,可知本揭露之EUV微影具有多種優點。然而應理解的是,此處不需說明所有的優點,其他實施例可具有不同優點,且並非所有的實施例都必需具有特定的優點。
上述優點之一為EUV光罩的吸收層其材料組成係設置於曝光時,可最小化空間影像偏移。如此一來,可改善EUV微影效能。另一優點為本揭露實施例製作之薄膜因其材料組成(如碳化矽)具有較高強度,可在多種製程如排氣與處理製程中減少損傷。其他優點為固定暫存接合層的薄膜可進一步降低剝離或破損等問題。經由加熱或UV硬化等製程亦可簡單移除暫存接合層。上述製程的操作單純簡單,且可與現有製程相容。
本揭露某些實施例提供微影光罩,其包含低熱膨脹係數材料(LTEM)之基板。反射結構係位於基板上,蓋層位於反射結構上,而吸收層位於蓋層上。吸收層包含之材料的折射率介於約0.95至約1.01之間,而消光係數大於約0.03。
本揭露某些實施例提供微影系統,微影系統包含射線源,其設置以產生極紫外(EUV)射線。微影系統亦包含EUV光罩與照射器。EUV光罩包含吸收層,其材料之折射率介於約0.95至約1.01之間,且消光係數大於約0.03。照射器包含一或多個折射或反射光學構件。照射器係設置以將EUV射線導至EUV光罩上。
本揭露之某些實施例提供微影光罩的製作方法。反射結構係形成於低熱膨脹材料(LETM)基板上。蓋層係形成於反射結構上。吸收層係形成於蓋層上。吸收層之折射率介於 約0.95至約1.01之間,且消光係數大於約0.03。
本揭露某些實施例提供之方法包括自晶圓的背面研磨晶圓。將晶圓置入框夾定義之開口中,其中框夾經由暫存層貼附至載板。將晶圓置入開口之步驟使晶圓之正面貼附暫存層。自晶圓的背面蝕刻晶圓,直到晶圓具有厚度。之後自暫存層與載板分離框夾與其中的晶圓。
本揭露某些實施例提供之方法包括自部份晶圓的背面研磨部份晶圓。之後將部份晶圓置入框夾定義的開口中。框架經由暫存接合層貼附至載板。部份晶圓的正面接合至暫存接合層。之後自部份晶圓的背面蝕刻部份晶圓,直到部分晶圓被蝕刻至一厚度,且厚度介於約10nm至約100nm之間。之後進行加熱製程或紫外線硬化製程,使暫存接合層自部份晶圓分離,以形成薄膜於分離的部份晶圓上。
本揭露某些實施例提供之方法包括提供晶圓。晶圓包含基板、絕緣層位於基板上、以及磊晶層位於絕緣層上。切割晶圓至多個片段,其中至少一片段之橫向尺寸符合框夾所定義之開口的橫向尺寸,以用於極紫外線光罩。自晶圓的片段之至少一者的背面研磨片段。之後將研磨後的片段置入框夾定義的開口中,其中框夾經由黏著層貼附至載板,且其中置入步驟使研磨後的片段正面貼附至黏著層。之後自片段的背面蝕刻片段,直到片段被蝕刻至一厚度。之後進行加熱製程或紫外線硬化製程,自黏著層分離蝕刻後的片段。蝕刻後的片段作為極紫外線光罩的薄膜。
上述實施例之特徵有利於本技術領域中具有通常 知識者理解本揭露。本技術領域中具有通常知識者應理解可採用本申請案作為基礎,設計並變化其他製程與結構以完成上述實施例之相同目的及/或相同優點。本技術領域中具有通常知識者亦應理解,這些等效置換並未脫離本揭露之精神與範疇,並可在未脫離本揭露之精神與範疇的前提下進行改變、替換、或更動。
450‧‧‧層狀物
500‧‧‧載板
510‧‧‧暫存接合層
530‧‧‧框夾
600‧‧‧開口
650‧‧‧加熱或紫外線硬化製程

Claims (10)

  1. 一種薄膜的製作方法,包括:自一晶圓的背面研磨該晶圓;將該晶圓置入一框夾定義之一開口中,其中該框夾經由一暫存層貼附至一載板,且將該晶圓置入該開口之步驟使該晶圓之正面貼附該暫存層;之後自該晶圓的背面蝕刻該晶圓,直到該晶圓具有一厚度;以及之後自該暫存層與該載板分離該框夾與其中的該晶圓。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之薄膜的製作方法,其中該晶圓的正面黏著貼附至該暫存層,且其中該暫存層包含一發泡材料,且該發泡材料在施加熱或紫外線時會膨脹,其中分離步驟包括施加熱或紫外線至該暫存層使該發泡材料膨脹,使其失去與該晶圓正面的黏著力。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之薄膜的製作方法,其中:該晶圓包括一基板、一絕緣層位於該基板上、以及一材料層位於該絕緣層上;以及該研磨與該蝕刻步驟係進行於該基板與該絕緣層上。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之薄膜的製作方法,其中該晶圓被蝕刻後的厚度介於約10nm至約100nm之間。
  5. 一種薄膜的製作方法,包括:自部份之一晶圓的背面研磨部份該晶圓;之後將部份該晶圓置入一框夾定義的一開口中,其中該框架經由一暫存接合層貼附至一載板,且其中部份該晶圓的 正面接合至該暫存接合層;之後自部份該晶圓的背面蝕刻部份該晶圓,直到部分該晶圓被蝕刻至一厚度,且該厚度介於約10nm至約100nm之間;以及之後進行一加熱製程或一紫外線硬化製程,使該暫存接合層自部份該晶圓分離,以形成一薄膜於分離的部份該晶圓上。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之薄膜的製作方法,其中:該暫存接合層具有黏著性,使部份該晶圓之正面得以接合至該暫存接合層;以及該加熱製程或該紫外線硬化製程使該暫存接合層膨脹,並失去與部份該晶圓之正面的黏著力。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之薄膜的製作方法,其中:部份該晶圓包括一基板、一介電層位於該基板上、以及一磊晶層位於該介電層上;以及該研磨與蝕刻步驟係施加於該基板與該介電層上。
  8. 一種薄膜的製作方法,包括:提供一晶圓,該晶圓包含一基板、一絕緣層位於該基板上、以及一磊晶層位於該絕緣層上;切割該晶圓至多個片段,其中至少一該些片段之橫向尺寸符合一框夾所定義之開口的橫向尺寸,以用於一極紫外線光罩;自該晶圓的片段之至少一者的背面研磨該片段;之後將研磨後的該片段置入該框夾定義的該開口中,其中 該框夾經由一黏著層貼附至一載板,且其中該置入步驟使研磨後的該片段正面貼附至該黏著層;之後自該片段的背面蝕刻該片段,直到該片段被蝕刻至一厚度;以及之後進行一加熱製程或一紫外線硬化製程,自該黏著層分離蝕刻後的該片段,其中蝕刻後的該片段作為該極紫外線光罩的一薄膜。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之薄膜的製作方法,其中該黏著層包含發泡粒子,其於該加熱製程或該紫外線硬化製程時會膨脹,使該黏著層對蝕刻後的該片段失去黏性。
  10. 如申請專利範圍第8項所述之薄膜的製作方法,其中該研磨與該蝕刻製程係施加於該基板與該絕緣層上。
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