TWI740960B - 遠紫外線對準標記的形成方法及具有對準標記的罩幕 - Google Patents

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Abstract

本發明實施例闡述一種在不使用微影方法的情況下在遠紫外線空白罩幕的頂部層上或頂部層中形成對準標記的方法。舉例來說，所述方法可包括通過以下方式在遠紫外線空白罩幕的頂部層上形成金屬結構：在遠紫外線罩幕的頂部層上分配六羰基鉻蒸氣，並將六羰基鉻蒸氣暴露至電子束。使六羰基鉻蒸氣分解以在靠近六羰基鉻蒸氣與電子束相互作用之處的區域處形成金屬結構。在另一實例中，所述方法可包括使用蝕刻器開孔及蝕刻製程在遠紫外線空白罩幕的頂部層中形成圖案化結構。

Description

遠紫外線對準標記的形成方法及具有對準標記 的罩幕
本發明實施例是關於遠紫外線(extreme ultraviolet，EUV)對準標記(alignment mark)的形成方法及具有對準標記的裝置。
空白光罩(photomask blank)(空白罩幕(mask blank))是在半導體微影(lithography)製程期間用作電路圖案化模板(template)的光柵(reticle)及罩幕(mask)的基礎材料。空白罩幕上存在的缺陷會在後續微影(photolithography)步驟期間增加晶圓上的圖案缺陷率(defectivity)。因此，在罩幕製作期間減少缺陷對於良率及生產量的提高來說是重要的。
根據本發明的一些實施例，一種遠紫外線對準標記的形成方法包括：提供遠紫外線空白罩幕，所述遠紫外線空白罩幕包括基底材料、反射性多層、吸收層、及頂部層；將所述遠紫外線空白罩幕邊緣對準於沉積室中的平台；在無抗蝕劑的(resistless) 情況下在所述遠紫外線空白罩幕的所述頂部層上形成金屬結構，其中所述形成包括：在所述遠紫外線空白罩幕的所述頂部層上分配六羰基鉻蒸氣；將所述六羰基鉻蒸氣暴露至電子束；以及分解所述六羰基鉻蒸氣，以在靠近所述六羰基鉻蒸氣與所述電子束相互作用之處的區域處形成所述金屬結構。
100、300、800、900:遠紫外線空白罩幕
110:低熱膨脹率基底材料
120:反射性多層
130:吸收層
140:頂部層
200:方法
202、204、206:操作
310:對準標記
400:蝕刻器開孔
410:開口
500:方法
510、520、530、540:操作
610:間隙
620、820:平面
810:對準標記
結合附圖閱讀以下詳細說明，會最佳地理解本發明的各個方面。需指出，根據產業中的慣例，未按比例繪製各種特徵。實際上，為清晰論述起見，可任意地增大或減小各種特徵的尺寸。
圖1是根據一些實施例的遠紫外線(EUV)空白罩幕的等距(isomeric)視圖。
圖2是根據一些實施例的一種在遠紫外線(EUV)空白罩幕上製作對準標記的無罩幕(maskless)方法的流程圖。
圖3是根據一些實施例的具有金屬對準標記的遠紫外線(EUV)空白罩幕的等距視圖。
圖4是根據一些實施例的蝕刻器開孔(etcher aperture)的俯視圖。
圖5是根據一些實施例的一種在遠紫外線(EUV)空白罩幕上製作對準標記的方法的流程圖。
圖6是根據一些實施例的遠紫外線(EUV)空白罩幕的等距視圖，其中蝕刻器開孔在遠紫外線(EUV)空白罩幕上方。
圖7是根據本發明一些實施例的對準標記形成方法的剖視 圖，其中蝕刻器開孔位於遠紫外線(EUV)空白罩幕上方。
圖8是根據一些實施例的具有經蝕刻對準標記的遠紫外線(EUV)空白罩幕的等距視圖。
圖9是根據一些實施例的具有經蝕刻對準標記的遠紫外線(EUV)空白罩幕的剖視圖。
以下公開內容提供諸多不同的實施例或實例，以用於實作所提供主題的不同特徵。下文闡述部件及配置的具體實例以簡化本公開內容。當然，這些僅為實例且並非旨在進行限制。舉例來說，在以下說明中在第二特徵之上形成第一特徵可包括其中第一特徵與第二特徵直接接觸的實施例，且還可包括其中可形成位於第一特徵與第二特徵之間的其他特徵以使得第一特徵與第二特徵不直接接觸的實施例。另外，本公開內容可在各種實例中對參考編號及/或字母進行重複使用。此種重複使用本身並不規定所述各種實施例及/或配置之間的關係。
此外，為易於說明，本文中可使用例如“在...之下(beneath)”、“在...下方(below)”、“下部(lower)”、“在...上方(above)”、“上部(upper)”等空間相對性用語來闡述一個元件或特徵與圖中所說明的另一(其他)元件或特徵之間的關係。空間相對性用語旨在除圖中所繪示取向外還囊括元件在使用或操作中的不同取向。裝置可具有另外的取向(旋轉90度或處於其他取向)，且本文所用的空間相對性用語可同樣地據此加以解釋。
本文所用的用語“標稱(nominal)”是指在產品或製程的設計階段所設定的部件或製程操作的特性或參數的所期望值或目標值以及高於及/或低於所期望值的範圍。值的範圍通常歸因於製造製程中的輕微變化或公差。
本文所用的用語“垂直”意指標稱上(nominally)垂直於基底的表面。
本公開內容中所述的先進微影製程、方法及材料可用於包括鰭型場效電晶體(fin-type field effect transistor，FinFET)在內的諸多應用中。舉例來說，以上公開內容非常適合於，可將鰭圖案化以在各特徵之間形成相對緊密的間隔。另外，根據本發明內容可對形成鰭型場效電晶體的鰭中所用的間隙壁進行處理。
光柵(reticle)及光罩(photomask)各自包括將在晶圓上的光阻(抗蝕劑)塗層中重現的圖案影像(pattern image)。抗蝕劑是由於曝光至紫外(ultraviolet，UV)光或遠紫外(EUV)光而在顯影溶液中經歷溶解度變化的化合物。抗蝕劑可為一個或多個層的堆疊。光柵包括部分晶圓的圖案影像，所述圖案影像在整個晶圓上是步進的及重複的。待曝光的光柵的圖案影像也被稱為“一個照射區(ashot)”，且可包括若干晶粒的圖案。光柵用於步進重複步進器(step-and-repeat stepper)以及步進掃描系統(step-and-scan system)。相比之下，光罩或罩幕包括用於完整的晶圓晶粒陣列的圖案影像且所述圖案在單次曝光中經由1：1影像轉移進行轉移。使用光柵(而非罩幕)的一些好處是能夠利用光柵上較大的圖案大小(例如，4：1及5：1)而以次微米狀態(submicron regime)將圖案印刷在晶圓上，以及能夠對各別晶粒的對準及聚焦 進行調整，此在由於膜不均勻性或製程不均勻性而在整個晶圓上存在形貌差異時是有利的。
重複成像製程對光柵提出了嚴格要求。舉例來說，在一個照射區中包括四個產品晶粒的特定層的影像的光柵中，光柵上的單個缺陷能夠造成產品故障從而將良率降低25%。因單個缺陷引起的此種大的良率損失要求對光柵上的缺陷零容忍。因為光柵缺陷及變化可在晶圓上重複地重現，因此需要對光柵缺陷率進行嚴格控制，並經由檢驗過程不斷地監測，所述檢驗過程週期性地進行以在重複使用光柵之前對光柵的狀況進行檢查。
利用與在典型晶圓微影處理中所用的技術相似的技術來製作光柵及罩幕。舉例來說，光柵或罩幕製作過程是從空白罩幕開始，所述空白罩幕包括不透明膜(頂部層)，所述不透明膜通常為鉻或含鉻的化合物並沉積在低熱膨脹率(low thermal expansion，LTE)材料或石英基底上。在空白罩幕上施加抗蝕劑塗層。在根據電路圖案將抗蝕劑曝光之後，接著將被曝光的抗蝕劑顯影以暴露出不透明材料的一些部分。然後對不透明材料的被暴露部分進行蝕刻。最後，將剩餘的抗蝕劑剝離，從而留下在經蝕刻的不透明材料上已重現的電路圖案。可使用電子束(electron-beam，e-beam)寫入器來實現光柵圖案化，所述電子束寫入器是根據電路設計的經適當格式化的佈局來對空白罩幕上的抗蝕劑進行曝光的工具。電子束可提供高解析度(resolution)圖案。但電子束具有其缺點：速度及複雜性。
當將光柵安裝在光柵平台上時，將每一個光柵對準於曝光工具的投影光學器件。一旦對準，便接著將帶有晶圓的晶圓平 台對準於光柵。在逐個區塊(field-by-field)對準期間，步進機步進至晶圓上的每一個照射區位置、聚焦、對準，且然後在晶圓上的照射區內曝光圖案。由於對於將光柵與晶圓圖案在例如幾納米內對準所需要的控制，步進機對準系統的具體細節對於每一個製造商來說是獨特的。
空白罩幕缺陷在後續微影操作期間會增大晶圓上的圖案缺陷率。尤其，在空白罩幕為複雜的多層結構的情況下對於遠紫外線微影來說，在重現主圖案之前針對缺陷對空白罩幕進行詳細檢驗。空白罩幕上的預定位置處的對準標記充當參考座標以供通過檢驗工具來確定及記錄缺陷位置。一旦識別出缺陷，便使用對準標記作為參考點來記錄缺陷的座標(缺陷記錄(defect registration))。當空白罩幕繼續進行主圖案化步驟時，使用缺陷的所記錄座標來對主圖案進行移位元，從而在主圖案的非關鍵區域上(例如(舉例來說)在“虛設(dummy)”區域中)重現缺陷。
可使用與上述空白罩幕上的圖案重現製程相似的製作方法在主圖案形成之前形成對準標記。舉例來說，在空白罩幕上施加抗蝕劑塗層。根據對準標記圖案在具體預定位置將抗蝕劑曝光，且接著將被曝光的抗蝕劑顯影。此會暴露出空白罩幕的頂部層的一些部分。然後對空白罩幕的頂部層的被暴露部分進行蝕刻。利用濕式清潔製程將剩餘的抗蝕劑剝離，所述濕式清潔製程會溶解剩餘的經顯影抗蝕劑且留下在空白罩幕的經蝕刻頂部層中重現的對準標記圖案。換句話說，對準標記的形成需要組合使用另外的微影與蝕刻操作。由於重複進行此種後續微影及蝕刻製程，因此對於對準標記的形成以及然後對於主圖案的轉移來說， 因所涉及的大量處理步驟而使得缺陷產生概率較高。另外，處理時間增加，因而會影響製造時間及製造成本。
根據本發明的各種實施例提供不需要罩幕、抗蝕劑施加、曝光、或抗蝕劑圖案化來形成對準標記的製程。因此，需要的處理操作減少且在處理期間產生的缺陷顆粒減少，因而會減少製造時間及製造成本。
圖1是根據一些實施例的遠紫外線(EUV)空白罩幕100(或稱遠紫外線罩幕)的等距視圖。遠紫外線空白罩幕100包括低熱膨脹率基底材料110、反射性多層120、吸收層130及硬罩幕頂部層(頂部層140)。在一些實施例中，低熱膨脹率基底材料110是具有氮化鉻(CrN)背面薄膜(圖中未示出)的經氧化鈦(TiO2)摻雜的氧化矽(SiO2)非晶玻璃。在一些實施例中，反射性多層120是總堆疊厚度為約280nm的鉬/矽(Mo/Si)雙層的多層堆疊。在吸收層130與反射性多層120之間安置有薄的釕(Ru)緩衝層/覆蓋層(圖中未示出)以保護反射性多層120。保護性緩衝層的厚度是約3.5nm。在一些實施例中，吸收層130是厚度為約60nm的硼氮化鉭(TaBN)。在一些實施例中，硬罩幕頂部層140是由厚度為約6nm的鉻(Cr)或含鉻的化合物(例如(舉例來說)氮化鉻(CrN)或氮氧化鉻(CrON))製成。所屬領域中的具有通常知識者應理解，所提供的層厚度不應被視為進行限制，因為這些層厚度可有所變化。
圖2是根據一些實施例的一種在遠紫外線(EUV)空白罩幕上製作對準標記的無罩幕方法200的流程圖。在一些實施例中，無罩幕方法200是非微影式(non-photolithographic)對準標 記方法。方法200不需要使用罩幕及抗蝕劑在遠紫外線空白罩幕上產生對準標記。因此，方法200被認為是“無罩幕的(maskless)”及“無抗蝕劑的(resistless)”。可在方法200的各種操作之間執行另外的製作操作，且僅為了清晰起見會省略所述另外的製作操作。根據本發明的無罩幕及無抗蝕劑的對準標記製作過程並非僅限於製作方法200。
舉例來說而非進行限制，方法200可在具有兩行(column)的雙光束(dual-beam)平台工具中進行：一行用於產生電子束且另一行用於產生離子束。作為另外一種選擇，方法200可在掃描式電子顯微鏡(scanning electron microscope，SEM)或掃描透射式電子顯微鏡(scanning transmission electron microscope，STEM)中進行。
可使用材料的電子束誘導沉積(e-beam induced deposition，EBID)來產生不會影響下伏表面的低能量沉積。此與離子束誘導沉積(ion-beam induced deposition，IBID)相反，離子束誘導沉積由於使用離子取代更小及更輕的電子而能量更大。電子束誘導沉積製程的空間解析度(空間準確度)可低於1nm。電子束誘導沉積製程需要高真空(例如，10-5托至10-6托)環境來確保電子-物質碰撞不會離開反應表面進行，且電子在到達反應表面之前不會損失大量的動能。
方法200始於操作202，在操作202中將遠紫外線空白罩幕(例如，圖1所示遠紫外線空白罩幕100)邊緣對準於(edge-aligned to)沉積室的平台。在邊緣對準製程期間，將空白罩幕及平台二者的邊緣相對於彼此對齊。此種對齊對於製程的其 餘部分來說保持固定。
在操作204中，經由氣體入口將前驅物蒸氣引入到所期望沉積位點(site)附近的遠紫外線空白罩幕的頂表面(例如，圖1所示硬罩幕頂部層140)上。氣體入口是直徑可根據前驅物的蒸氣壓力進行調整以在沉積製程期間提供恆定的前驅物流量的孔口。舉例來說而非進行限制，前驅物可為六羰基鉻(hexacarbonylchromium，Cr(CO)6)，在將六羰基鉻引入到沉積位點上之前將六羰基鉻預加熱成蒸氣。預加熱會產生足夠的蒸氣壓力以在整個沉積製程期間得到一致的前驅物流量。前驅物分子被物理地吸附在氣體入口附近的空白罩幕表面上，但在此階段不會進行分解。物理吸附確保前驅物分子不與基底進行化學相互作用且分解。
在操作206中，電子束與被物理吸附的前驅物分子相互作用並分解所述前驅物分子以形成鉻金屬結構(對準標記)。電子束能量可具有介於10keV與300keV之間的範圍；然而，此能量範圍可能對於前驅物離解來說是高的。因此，大部分離解是經由低能量電子與被物理吸附的分子相互作用而進行。舉例來說，大部分離解是經由低能量電子與二次電子或反向散射(backscattered)(非彈性散射(inelastically scattered))電子相互作用而進行。因此，金屬結構(對準標記)可具有比電子束光點(spot)大小(size)大的橫向大小，電子束光點大小可小至0.045nm。此種現象被稱為“鄰近效應(proximity effect)”且歸因於二次電子、反向散射電子及前向散射(forward scattered)(如果光束存在於已沉積的材料上)電子，所述二次電子、反向散射電子 及前向散射(如果光束存在於已沉積的材料上)電子有助於沉積且不被嚴格地局限為所進入電子束的電子。視電子束的能量而定，這些電子可在距離電子束撞擊點最多幾微米處離開基底，且因此材料沉積未必局限於輻照光點。為了克服此問題，可應用補償演算法。
當電子束在遠紫外線空白罩幕的表面上掃描時，在電子束的路徑與六羰基鉻物理吸附分子交叉且彼此相互作用時，會發生鉻金屬沉積。因此，鉻金屬沉積可選擇性地在電子束與被物理吸附的六羰基鉻分子相互作用的位點上進行。
前驅物分子的重複的物理吸附及分解會導致鉻材料在電子束掃描區中積聚。沉積速率相依於各種處理參數，例如(舉例來說)前驅物的分壓、基底溫度、電子束參數及所施加的電流密度。沉積速率可為大約10nm/s。
另外，通過對電子束的運動進行控制，可產生任何形狀的鉻金屬結構或金屬對準標記。所述掃描可由電腦控制以提高精度。此製程中的一些參數是電子束大小、電子束電流以及前驅物蒸氣流量及分壓。所屬領域中的具有通常知識者應理解，可使用與此種沉積技術相容的其他金屬來形成對準標記。
在此示例性實施例中，金屬對準標記(金屬結構)形成於遠紫外線空白罩幕100的硬罩幕頂部層140之上，且具有約70nm的高度，同時其覆蓋面積標稱上為約50μm×50μm。由於對準標記的大小夠大，由二次電子、反向散射電子及前向散射電子引起的鄰近效應不再是所關心的問題。前述尺寸並非旨在進行限制，且可具有更大或更小的對準標記，只要在空白罩幕檢驗期間 實現正確的缺陷記錄即可。在此上下文中，正確的缺陷記錄是參照對準標記成功地識別缺陷的座標。
圖3是根據一些實施例的具有金屬對準標記310(金屬結構)的遠紫外線空白罩幕300的等距視圖。遠紫外線空白罩幕300相似於遠紫外線空白罩幕100，且具有金屬沉積對準標記310。在一些實施例中，沉積對準標記310位於遠紫外線空白罩幕100的頂部層140之上而不是在頂部層140中進行蝕刻。可使用例如無罩幕及無抗蝕劑製作方法200來形成對準標記310。在一些實施例中，對準標記310的數目為兩個或更多個(例如，三個對準標記)。在一些實施例中，每一個對準標記310的尺寸為約50μm×50μm，其中每一個對準標記310具有約70nm的高度。所屬領域中的具有通常知識者應理解，對準標記的數目、對準標記的大小、形狀及在遠紫外線空白罩幕上的位置可依據在空白罩幕檢驗期間進行的缺陷記錄要求而不同。
圖4是根據一些實施例的蝕刻器開孔400的俯視圖。蝕刻器開孔400包括延伸穿過其整個厚度的開口410。在其中經由在遠紫外線坯的頂部層140中進行蝕刻來轉移開口410的圖案以形成相似大小及形狀的圖案化結構(對準標記)的蝕刻製程期間，可使用蝕刻器開孔400作為蝕刻罩幕或遮罩(shadow mask)。在一些實施例中，蝕刻器開孔400可由石英製成。然而，可使用與蝕刻製程相容的其他合適的材料。在一些實施例中，示例性蝕刻器開孔400具有至少3個具有所期望形狀的開口410。在一些實施例中，蝕刻器開孔400具有約2mm的厚度。然而，可依據蝕刻製程參數而使用更厚或更薄的蝕刻器開孔。在一些實施例中，蝕刻 器開孔400具有標稱上相同於遠紫外線空白罩幕100的尺寸。所屬領域中的具有通常知識者應理解，開口410的數目、開口410的形狀、橫向尺寸及在蝕刻器開孔400上的位置可依據在空白罩幕檢驗期間的缺陷記錄要求而不同。
圖5是根據一些實施例的一種在遠紫外線空白罩幕上製作對準標記的方法500的流程圖。方法500可用於使用蝕刻器開孔400來製作對準標記。在一些實施例中，方法500不需要施加抗蝕劑在遠紫外線空白罩幕的頂部層中蝕刻對準標記的圖案。因此，方法500被認為是“無抗蝕劑的”。可在方法500的各種操作之間執行其他製作操作，且僅為了清晰起見而省略了所述其他製作操作。對準標記的無抗蝕劑製作過程並非僅限於示例性方法500。
方法500始於操作510，在操作510中在遠紫外線空白罩幕100的頂部上將蝕刻器開孔400對準或居中。此操作會確保蝕刻器開孔400相對於遠紫外線空白罩幕100的位置，以在遠紫外線空白罩幕100的頂部硬罩幕層中的所期望預定位置形成對準標記。可在蝕刻製程開始之前例如在蝕刻室中執行所述對準或居中製程。
在操作520中，將蝕刻器開孔400置於遠紫外線空白罩幕100的頂部層上方，以在蝕刻器開孔400與所述頂部層之間形成間隙。圖6是置於遠紫外線空白罩幕100上方的蝕刻器開孔400的等距視圖，在蝕刻器開孔400與遠紫外線空白罩幕100之間具有間隙610。圖7是沿著圖6所示平面620的剖視圖，且顯示間隙610。遠紫外線空白罩幕100與蝕刻器開孔400之間的間隙610是 可相依於蝕刻製程條件(例如(舉例來說)氣體化學成分、空白罩幕溫度及電漿源的射頻(radio frequency，RF))來調整的參數。蝕刻器開孔400與遠紫外線空白罩幕100的相對位置在蝕刻操作期間是固定的以避免不良的對準標記界定。不良的對準標記界定可在空白罩幕檢驗期間產生缺陷記錄問題。舉例來說而非進行限制，蝕刻器開孔400與遠紫外線空白罩幕100之間的距離可標稱上為約2mm。在操作520期間，頂部層140中的大範圍底切(extensive undercut)將會產生不良形狀的對準標記，此可導致缺陷記錄錯誤。因此，所述底切是不期望的，除非對頂部層140中的底切進行控制且所述底切在整個對準標記上是均勻的。
在操作530中，反應性離子蝕刻(reactive ion etching，RIE)會移除頂部層140的位於開口410下方的區域，直至移除被暴露的頂部層140且在頂部層140中形成對準標記(經蝕刻的圖案化結構)。在一些實施例中，反應性離子蝕刻是充分非等向性的(anisotropic)以避免大範圍底切。在一些實施例中，反應性離子蝕刻為定時的(timed)。在一些實施例中，反應性離子蝕刻使用終點探測(終點式(end-pointed))，此意味著蝕刻製程被配置成當頂部層140的位於開口410下方的區域已被充分移除且暴露出吸收層130的一些部分時自動停止。
終點探測之所以是可能的，是因為頂部層140及吸收層130是由不同的材料製成。因此，對於既定蝕刻化學成分，這些層具有不同的蝕刻速率。舉例來說，頂部層140可具有比吸收層130顯著高的蝕刻速率(例如，大於2：1)。頂部層140可由鉻或含鉻的化合物(例如(舉例來說)CrN及CrON)製成。另一方面，吸 收層130可為TaBN。當頂部層140被移除且暴露出吸收層130時，蝕刻速率驟然降低。由原位(in-situ)計量設備(例如(舉例來說)光學發射式顯微鏡)來探測蝕刻速率的此種降低。由於可將光學發射式顯微鏡整合至蝕刻室中，因此對蝕刻製程進行即時監測是可能的。
依據頂部層140的厚度均勻性而定，反應性離子蝕刻可為定時的、終點式的或定時與終點式的組合。舉例來說而非進行限制，反應性離子蝕刻可在製程開始期間為定時的，而在趨近製程結束時為終點式的。在一些實施例中，反應性離子蝕刻化學成分是氯系(chlorine-based)。所屬領域中的具有通常知識者應理解，其他蝕刻化學成分也是可能的，且可基於頂部層140的材料與下伏吸收層130的材料之間的選擇性比率來進行蝕刻化學成分的選擇。在操作530期間，在一些實施例中，僅移除頂部層140的直接暴露至電漿的區域，例如(舉例來說)位於開口410正下方的區域。
蝕刻製程是充分非等向性的，以使得頂部層140中的經蝕刻對準標記(圖案化結構)具有與蝕刻器開孔400中的開口410相比相似的或略大的大小。在一些實施例中，非等向性反應性離子蝕刻會確保存在可忽略的底切或根本不存在底切。遠紫外線空白罩幕100與蝕刻器開孔400之間的間隙610以及反應性離子蝕刻製程條件將會影響反應性離子蝕刻製程的非等向性以及所形成圖案化結構或對準標記的所得形狀/大小。所屬領域中的具有通常知識者應理解，前述參數可據此進行修改以確保經由頂部層140中的蝕刻來形成準確的對準標記。
此時，已通過對頂部層140的一些部分進行蝕刻而形成了圖案化結構，即對準標記。在蝕刻移除製程已完成之後，從遠紫外線空白罩幕100的頂部移除蝕刻器開孔400。作為另外一種選擇，蝕刻器開孔400保持就位，而從蝕刻室移除遠紫外線空白罩幕100。
在操作540中，依據整合方案而定，可執行可選的濕式清潔製程或乾式清潔製程，以移除因蝕刻製程而留下的任何殘留物或清潔掉表面上的顆粒以準備進行下一操作。
圖8是根據一些實施例的具有經蝕刻圖案化結構或對準標記810的遠紫外線空白罩幕800的等距視圖，遠紫外線空白罩幕800相似於示例性遠紫外線空白罩幕100。可使用示例性無抗蝕劑方法500來形成對準標記810。對準標記810在頂部層140中表現為深度與頂部層140的厚度相等的經蝕刻“溝渠(trench)”。在一些實施例中，對準標記810的數目為至少三個。在一些實施例中，對準標記810的尺寸為約50μm×50μm(長度×寬度)。然而，此不應被視為進行限制，而是也可為更小或更大的對準標記。所屬領域中的具有通常知識者應理解，對準標記的數目、對準標記的形狀、尺寸及在遠紫外線空白罩幕的頂部層140中的位置可與本文的公開內容不同。
圖9是沿著圖8所示遠紫外線空白罩幕800的平面820截取的遠紫外線空白罩幕900的剖視圖。在此視圖中，對準標記810在頂部層140中表現為開口。由於頂部層140與吸收層130之間的蝕刻選擇性差異，對準標記810之下的吸收層130在反應性離子蝕刻製程期間不會凹陷或以其他方式被損壞。如果頂部層 140與吸收層130之間的選擇性為不良的(例如，小於2：1)，則對準標記810將延伸至吸收層130中。
可使用與空白罩幕上的圖案重現製程相似的製作方法在主圖案形成之前形成對準標記。舉例來說，對準標記的形成可需要組合使用另外的微影與蝕刻操作。由於這樣重複地進行微影製程及蝕刻製程來實行對準標記形成及主圖案轉移，因此缺陷的概率會由於所涉及的大量處理步驟而增加。另外，由於重複進行微影製程及蝕刻製程，製造時間也會增加。
本發明的實施例通過提供無罩幕及/或無抗蝕劑方法及元件結構解決了這些缺陷及時間問題。無罩幕及/或無抗蝕劑製程可包括：經由金屬沉積(例如，直接地)在遠紫外線空白罩幕的頂部層上形成對準標記以形成金屬結構，或通過經由蝕刻器開孔對遠紫外線空白罩幕的頂部層進行蝕刻以形成圖案化結構來形成對準標記。無罩幕及/或無抗蝕劑製程尤其會簡化對準標記的形成，且不會涉及成本高及耗時的微影製程步驟。微影製程步驟可為缺陷的來源。根據本發明的實施例的若干好處包括處理步驟得到簡化及減少、在處理期間顆粒的產生減少、以及通過工具生產量改善而使總製造成本降低。且通過有利於探測以及修復罩幕或光柵缺陷，晶圓缺陷率也會有益地降低。
在一個實施例中，一種方法包括遠紫外線空白罩幕，所述遠紫外線空白罩幕包括基底材料、反射性多層、吸收層、及頂部層。將所述遠紫外線空白罩幕邊緣對準於沉積室中的平台。在無抗蝕劑的情況下在所述遠紫外線空白罩幕的所述頂部層上形成金屬結構。所述形成所述金屬結構包括：在所述遠紫外線空白罩 幕的所述頂部層上分配六羰基鉻蒸氣；以及將所述六羰基鉻蒸氣暴露至電子束。分解所述六羰基鉻蒸氣，以在靠近所述六羰基鉻蒸氣與所述電子束相互作用之處的區域處形成所述金屬結構。
在上述方法中，所述金屬結構包括鉻。
在上述方法中，所述遠紫外線空白罩幕的所述頂部層包括鉻、或含鉻的化合物。
在上述方法中，所述電子束具有介於10keV至300keV範圍內的能量及至少0.045nm的光點大小。
在上述方法中，所述金屬結構包括多個對準標記。
在上述方法中，所述多個對準標記包括至少三個對準標記。
在上述方法中，所述多個對準標記中的每一個對準標記具有約70nm的高度。
在上述方法中，所述多個對準標記中的每一個對準標記具有至少10μm×10μm的面積。
在另一實施例中，一種方法包括遠紫外線空白罩幕，所述遠紫外線空白罩幕包括：基底材料；反射性多層，安置於基底材料之上；吸收層，安置於所述反射性多層之上；以及頂部層，安置於所述吸收層之上。在無抗蝕劑的情況下在所述遠紫外線空白罩幕的所述頂部層中形成圖案化結構。所述形成所述圖案化結構包括具有多個開口的蝕刻器開孔，其中將所述蝕刻器開孔對準於所述遠紫外線空白罩幕。將所述蝕刻器開孔置於所述遠紫外線空白罩幕的所述頂部層上方，以允許在所述蝕刻器開孔與所述遠紫外線空白罩幕的所述頂部層之間具有間隙。經由所述蝕刻器開 孔的所述開口來蝕刻所述遠紫外線空白罩幕的所述頂部層，以在所述遠紫外線空白罩幕的所述頂部層中形成經蝕刻的圖案化結構並暴露出部分所述吸收層。所述圖案化結構形成於所述蝕刻器開孔的所述多個開口下方所述遠紫外線空白罩幕的所述頂部層中。清潔製程移除因對所述頂部層進行所述蝕刻而產生的殘留物。
在上述方法中，所述蝕刻器開孔與所述遠紫外線空白罩幕的所述頂部層之間的所述間隙標稱上為2mm。
在上述方法中，所述蝕刻所述遠紫外線空白罩幕的所述頂部層包括使用反應性離子蝕刻製程來蝕刻所述遠紫外線空白罩幕的所述頂部層，其中所述反應性離子蝕刻製程包括計時蝕刻、終點蝕刻、或其組合。
在上述方法中，所述反應性離子蝕刻製程包括實質上非等向性的製程，以使所述遠紫外線空白罩幕的所述頂部層中的底切最小化。
在上述方法中，所述反應性離子蝕刻製程包括氯系化學成分。
在上述方法中，所述反應性離子蝕刻製程對所述遠紫外線空白罩幕的所述頂部層實質上具有選擇性。
在上述方法中，所述遠紫外線空白罩幕的所述頂部層包括鉻或含鉻的化合物且具有6nm的標稱厚度。
在上述方法中，所述吸收層包括硼氮化鉭。
在上述方法中，所述蝕刻器開孔中的所述多個開口包括至少三個開口。
在上述方法中，所述蝕刻器開孔包括石英。
在另一實施例中，一種裝置包括：反射性多層，安置於基底材料之上；吸收層，安置於所述反射性多層之上；頂部層，安置於所述吸收層之上；以及多個對準標記。所述對準標記中的每一個對準標記形成於所述遠紫外線空白罩幕的所述頂部層上或所述頂部層中。
在上述裝置中，所述多個對準標記中的每一個對準標記具有70nm的標稱厚度及6nm的標稱深度。
應理解，旨在使用具體實施方式部分而非本發明的摘要部分來解釋權利要求。本發明的摘要部分可述及由本發明人所設想的本發明的一個或多個實施例而非所有可能的實施例，且因此，並不旨在以任何方式限制隨附申請專利範圍。
以上公開內容概述了若干實施例的特徵，以使所屬領域中的具有通常知識者可更佳地理解本發明的各個方面。所屬領域中的具有通常知識者應理解，其可容易地使用本發明作為基礎來設計或修改其他製程及結構以實施本文所介紹實施例的相同目的及/或實現本文所介紹實施例的相同優點。所屬領域中的具有通常知識者也應意識到，此種等效構造並不背離本發明的精神及範圍，且他們可在不背離本發明的精神及範圍的條件下對本文做出各種變化、替代及變更。
200:方法
202、204、206:操作

Claims (10)

  1. 一種遠紫外線對準標記的形成方法，包括：提供遠紫外線空白罩幕，所述遠紫外線空白罩幕包括基底材料、反射性多層、吸收層、及頂部層；將所述遠紫外線空白罩幕邊緣對準於沉積室中的平台；在無抗蝕劑的情況下在所述遠紫外線空白罩幕的所述頂部層上形成金屬結構，其中所述形成包括：在所述遠紫外線空白罩幕的所述頂部層上分配六羰基鉻蒸氣；將所述六羰基鉻蒸氣暴露至電子束；以及分解所述六羰基鉻蒸氣，以在靠近所述六羰基鉻蒸氣與所述電子束相互作用之處的區域處形成所述金屬結構。
  2. 一種遠紫外線對準標記的形成方法，包括：在基底上方形成頂部層；將氣體蒸氣分配到所述頂部層上，其中所述氣體蒸氣的一部分吸收至所述頂部層的一部分內；以及在所述分配之後，將所述氣體蒸氣的所述部分暴露至電子束，其中所述暴露分解所述氣體蒸氣的所述部分以在所述頂部層的所述部分上形成金屬結構。
  3. 一種遠紫外線對準標記的形成方法，包括：提供遠紫外線空白罩幕，所述遠紫外線空白罩幕包括頂部層；在無抗蝕劑的情況下在所述遠紫外線空白罩幕的所述頂部層上形成金屬結構，其中所述形成包括：在所述遠紫外線空白罩幕的所述頂部層上分配六羰基鉻蒸 氣；將所述六羰基鉻蒸氣暴露至電子束；以及分解所述六羰基鉻蒸氣，以在靠近所述六羰基鉻蒸氣與所述電子束相互作用之處的區域處形成所述金屬結構。
  4. 一種遠紫外線對準標記的形成方法，包括：提供遠紫外線空白罩幕，所述遠紫外線空白罩幕包括基底材料、位在所述基底材料上方的反射性多層、位在所述反射性多層上方的吸收層，以及位在所述吸收層上方的頂部層；以及在無抗蝕劑的情況下在所述遠紫外線空白罩幕的所述頂部層中形成圖案化結構，其中所述形成包括：提供具有多個開口的蝕刻器開孔；將所述蝕刻器開孔對準於所述遠紫外線空白罩幕；將所述蝕刻器開孔置於所述遠紫外線空白罩幕的所述頂部層上方，在所述蝕刻器開孔與遠紫外線空白罩幕的所述頂部層之間留出間隙；經由所述多個開口來蝕刻所述遠紫外線空白罩幕的所述頂部層，以在所述遠紫外線空白罩幕的所述頂部層中形成經蝕刻的圖案化結構並暴露出部分所述吸收層，其中所述經蝕刻的圖案化結構形成於所述蝕刻器開孔的所述多個開口下方的所述遠紫外線空白罩幕的所述頂部層中；以及執行清潔製程以移除因對所述頂部層進行所述蝕刻而產生的殘留物。
  5. 一種遠紫外線對準標記的形成方法，包括：提供遠紫外線空白罩幕，所述遠紫外線空白罩幕包括吸收層 以及位在所述吸收層上方的頂部層；以及在無抗蝕劑的情況下在所述遠紫外線空白罩幕的所述頂部層中形成圖案化結構，其中所述形成包括：將具有多個開口的蝕刻器開孔置於所述遠紫外線空白罩幕的所述頂部層上方，在所述蝕刻器開孔與遠紫外線空白罩幕的所述頂部層之間留出間隙；經由所述多個開口來蝕刻所述遠紫外線空白罩幕的所述頂部層，以在所述遠紫外線空白罩幕的所述頂部層中形成經蝕刻的圖案化結構，其中所述經蝕刻的圖案化結構形成於所述蝕刻器開孔的所述多個開口下方的所述遠紫外線空白罩幕的所述頂部層中；在所述蝕刻期間，監測所述遠紫外線空白罩幕的蝕刻速率；以及當所述蝕刻速率中的改變超過臨界值時，停止對所述遠紫外線空白罩幕的所述蝕刻。
  6. 一種遠紫外線對準標記的形成方法，包括：提供遠紫外線空白罩幕，所述遠紫外線空白罩幕包括基底材料、位在所述基底材料上方的反射性多層、位在所述反射性多層上方的吸收層，以及位在所述吸收層上方的頂部層；以及在無抗蝕劑的情況下在所述遠紫外線空白罩幕的所述頂部層中形成圖案化結構，其中所述形成包括：將具有多個開口的蝕刻器開孔置於所述遠紫外線空白罩幕的所述頂部層上方，在所述蝕刻器開孔與遠紫外線空白罩幕的所述頂部層之間留出間隙；以及 經由所述多個開口來蝕刻所述遠紫外線空白罩幕的所述頂部層，以在所述遠紫外線空白罩幕的所述頂部層中形成經蝕刻的圖案化結構，其中所述經蝕刻的圖案化結構形成於所述蝕刻器開孔的所述多個開口下方的所述遠紫外線空白罩幕的所述頂部層中。
  7. 如請求項1至請求項6中任一項所述的遠紫外線對準標記的形成方法，其中所述頂部層包括鉻、或含鉻的化合物。
  8. 一種遠紫外線對準標記的形成方法，包括：提供遠紫外線罩幕；以及在無抗蝕劑的情況下使用具有多個開口的蝕刻器開孔，以在所述遠紫外線罩幕的頂表面上形成圖案化金屬結構。
  9. 一種遠紫外線對準標記的形成方法，包括：提供遠紫外線罩幕；以及在無抗蝕劑的情況下使用具有多個開口的蝕刻器開孔，以在所述遠紫外線罩幕的頂表面中形成圖案化結構。
  10. 一種具有對準標記的罩幕，包括：反射性多層，安置於基底材料之上；吸收層，安置於所述反射性多層之上；頂部層，安置於所述吸收層之上；以及多個對準標記，其中所述對準標記中的每一個對準標記安置於所述頂部層上，其中每一個對準標記具有一厚度。
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