TWI752019B

TWI752019B - 具有多層遮光層的光罩

Info

Publication number: TWI752019B
Application number: TW106112085A
Authority: TW
Inventors: 涂志強; 陳俊郎
Original assignee: 台灣積體電路製造股份有限公司
Priority date: 2016-04-12
Filing date: 2017-04-11
Publication date: 2022-01-11
Also published as: US10095102B2; CN107290929B; US20200285143A1; US11099476B2; US20210373433A1; TW201802573A; US11531263B2; US20190041742A1; US20170293218A1; US10670956B2; CN107290929A

Abstract

在一些實施例中，一經圖案化的光罩具有多層遮光層，部分實施例中揭露供遮罩圖案的一光罩。光罩包括一相位移層疊於一透明層之上，且包括一第一遮光層疊於相位移層之上。第一遮光層具有一第一厚度及一第一光密度。光罩更包括一第二遮光層疊於第一遮光層之上。第二遮光層具有一第二厚度及一第二光密度，第二厚度是比第一厚度薄且第二光密度是小於第一光密度。

Description

具有多層遮光層的光罩

本發明實施例係有關於半導體製程應用之光罩，尤其是與具有多層遮光層的光罩相關。

積體電路(Integrated circuits，簡稱ICs)的製造須經由光罩移轉幾何圖案至光敏材料，如「光阻」完成。尤其是，藉著將光照射光罩以在半導體基板上方的光阻層上形成幾何圖案。光罩包括一部分覆蓋有不透明材料的透明層。覆蓋有不透明材料的透明層部分可阻擋光線，而剩下未覆蓋有不透明材料的透明層部分允許光線通過，使得通過光罩的光將一圖案移轉至光阻上。以此方式將光阻曝光之後，若光阻為正光阻(或負光阻)，光阻經顯影步驟以選擇性地將經曝光的(或未經曝光的)光阻部分移除。接著，其上具有經圖案化光阻的晶圓可經蝕刻步驟，之後光阻層可被移除。以此方式可形成多層經圖案化的膜層，以製作出整個積體電路。

在此揭露一光罩，供遮罩圖案，包括：一相位移層，疊於一透明層之上，一第一遮光層疊於該相位移層之上，其中該第一遮光層具有一第一厚度及一第一光密度；及其中一第二遮光層疊於該第一遮光層之上，其中該第二遮光層具有一第二厚度及一第二光密度，及其中該第二厚度是比該第一厚度薄且該第二光密度是小於該第一光密度。

100‧‧‧遮罩圖案系統

102‧‧‧光罩繪圖工具

104、300、302、400、402‧‧‧光罩堆疊

106‧‧‧透明層

108‧‧‧相位移層

110‧‧‧第一遮光層

112‧‧‧第二遮光層

114a、114b、114c‧‧‧區域

16a、116b、116c、116d‧‧‧區域

118a、118b‧‧‧區域

200A、200B‧‧‧晶圓

200a、210b、210c、210d‧‧‧經圖案化的部分

214a、214b、214c、214d‧‧‧區域

216a、216b、216c、216d、216e‧‧‧區域

218a、218b‧‧‧區域

304‧‧‧光阻

404、408‧‧‧第一側壁

406、410‧‧‧第二側壁

412‧‧‧光罩

1010‧‧‧光阻區段

1120‧‧‧第二遮光區段

1130‧‧‧第一遮光區段

1302‧‧‧相位移區段

1402‧‧‧保護層

1404、1406、1408‧‧‧被保護的區段

1410、1412‧‧‧未被保護的區段

1600‧‧‧流程圖

1602、1604、1606、1608、1610、1612、1614、1616、1618、1620、1622‧‧‧步驟

第1圖示例性描繪具有多層遮光層之一光罩之一實施例。

第2A圖示例性描繪對應於顯示於圖1之光罩之一經圖案化的晶圓之一實施例。

第2B圖示例性描繪對應於顯示於圖1之光罩之一經圖案化的晶圓之另一實施例。

第3圖示例性描述繪遮罩圖案的具有多層遮光層之一光罩堆疊之一實施例。

第4A圖至第4D圖示例性描繪一經蝕刻形成具有多層遮光層之一光罩之光罩堆疊之眾實施例。

第5圖至第15圖示例性描繪一光罩於製作過程中各階段之剖面示意圖，其光罩堆疊及經圖案化的光罩具有多層遮光層。

第16圖示例性描繪形成一光罩堆疊及接著形成具有多層遮光層的光罩之一方法的一流程圖。

以下揭露依據本發明之各種實施例或範例，俾供實施本發明各標的之各技術特徵。為簡明扼要闡述本發明實施例，以下將以明確特定範例描述各元件及其配置。惟，此些說明理應為單純示範，並非用以限制本發明。舉例來說，以下描述在一第二技術特徵上形成一第一技術特徵，可理解其包括此等第一、第二技術特徵為直接接觸的實施例及此等第一、第二技術特徵之間尚有其他技術特徵形成，以致第一、第二技術特徵並非直接接觸的實施例。除此之外，為使本說明書內容簡單明瞭，在此亦可於不同範例中重複使用圖式元件符號及/或字元，然並非用以限定此些實施例及/或配置。

此外，為便於描述圖式中某元件或部分與他元件或部分間之關係，此處可能會使用空間關係用語，例如「於...下」、「在...下」、「低於」、「於...上」、「在...上」及類似者。除圖式所示方位之外，該等空間相關用語意欲包括任何所使用或操作裝置之各個不同方位。設備可有不同方位(例如旋轉90度或其他)，而此處使用之空間關係描述，可因之而為對應之解釋。

為了促進積體電路的微縮程度，製作於基板上的元件結構的密度愈趨密集，因此元件結構的成形過程及設置位置的精細度與準確度亦愈趨重要。元件結構通常是藉光微影製程形成於基板上，光微影製程中使用光將一圖案從一光罩轉移至基板上的一光阻中。光密度(optical density)是光轉移圖案的一能力象徵。

光密度是入射光強度與透射材料的透射光強度之間的對數比值，一材料的光密度尤其是與其原子以電子震盪的形式維持從一電磁波所吸收的能量，而延遲重新發射出新的電磁擾動的遲緩傾向(sluggish tendency)相關。一材料的光密度越大，代表材料中波動移動速度越慢。在一些實施例中，光密度是經由對應波長被吸收的輻射而量測到，材料之折射率也可作為光密度的一指標。故，光密度可與一特定膜層、一膜層之組合或一結構相關。

為了達成微縮化，通常使用愈趨細緻的光阻圖案來形成精緻的元件結構。然而，光罩及/或光阻的厚度可使得光散射而產生不欲造成的圖案變化結果。故，將光罩及/或光阻的厚度減少可改善圖案的保真度(fidelity)。其次，對應所欲形成的圖案產生一光罩通常包括形成膜層及蝕刻的繁瑣步驟，其間製程愈是複雜，愈是可能造成搭載效應(loading effect)，如：圖案模糊(blurring)、圓化(rounding)及線長縮短(shortening)等。故，將經圖案化的光罩的製造過程簡化亦可改善圖案保真度。

在此描述一具有多層遮光層的光罩。在一些實施例中，光罩包括一疊於透明層之上的相位移層及至少二疊於相位移層之上的遮光層。一遮光層的厚度及組成可經調整而達成特定的光密度。由於遮光層可阻止光通過，可使其具有一特定的光密度以形成一圖案。由於使用至少二層遮光層，遮光層的厚度並不只基於單一層的光密度，而是基於多層遮光層組合的光密度。

舉例來說，通常使用鉻作為一遮光層。然而，為了達成所欲之光密度，1.8，一鉻遮光層約需有52奈米(nm)厚，這樣厚的厚度通常會造成保真度產生問題。為了改善保真度，可使用具有不同厚度及光密度的至少二遮光層而形成具有與52nm厚的鉻遮光層相同的光密度的一多膜層遮光層，但此多膜層遮光層厚度較薄。舉例來說，一第一遮光層可為5nm厚且具有0.23的光密度，一第二遮光層可為24nm厚且具有1.6的光密度。故，兩層遮光層組合出的光密度是大於1.8，其厚度是29nm，比單一鉻遮光層需要的52nm厚度還薄。如此可降低經圖案化的光罩的整體尺寸，同時並增加整體的光密度，比如說達到3.0。藉此可製作出具有較高光密度然厚度較薄的圖案化的光罩，並且改善圖案的保真度。

其次，可選擇性地調整至少二遮光層的組成以將光罩的製造過程簡化，從而減少不欲產生的搭載效應。一第一遮光層可疊於相位移層之上，一第二遮光層可疊於第一遮光層之上，可選擇性地改變第一及第二遮光層的材料，使得第一及第二遮光層可由同一蝕刻劑蝕刻。類似地，可選擇性地改變第一遮光層，使得一單一蝕刻劑可同時蝕刻第一遮光層及相位移層，如此無須針對第一遮光層進行額外的蝕刻步驟。以此方式，可簡化製作光罩的步驟，如此更可改善圖案保真度。

第1圖描繪的是一遮罩圖案系統100的一實施例，其具有一光罩繪圖工具102被配置為將一經圖案化的光罩堆疊104圖案化。經圖案化的光罩堆疊104疊於一透明層106之上，如此產生一光罩。光罩繪圖工具102被配置為在一光阻層(圖中未示)中產生一圖案。經圖案化的光罩堆疊104包括一相位移層108、一第一遮光層110及一第二遮光層112的多個區段。光阻層中的圖案藉蝕刻相位移層108、第一遮光層110及第二遮光層112而轉移以產生經圖案化的光罩堆疊104。在各實施例中，經圖案化的光罩堆疊104可為一二元式光罩(binary intensity mask，簡稱BIM)或調細式相位移光罩(attenuated phase shift mask，簡稱APSM)。一旦蝕刻完畢經圖案化的光罩堆疊104，即可移除光阻。

將經圖案化的光罩堆疊104經蝕刻形成層疊之區段可使光罩具有一所欲形成之圖案。在一些區域中，如區域114a、區域114b及區域114c，第一遮光層110及第二遮光層112的各區段阻擋入射輻射。第一及第二遮光層110、112皆是不透明的膜層，可阻擋電磁輻射通過透明層106。即使第一遮光層110及第二遮光層112的組合厚度是小於單一層通常的遮光層，仍可達成其阻光的功能，原因在於第一及第二遮光層110、112的光密度。

當入射輻射可達到透明層106，比如說區域116a、116b、116c、116d，入射輻射可產生欲在一晶圓形成的一圖案，如其後圖2A及圖2B所討論者。在其他區域中，如區域118a、118b，入射輻射通過相位移層108而到達透明層106。相位移層108被配置為允許小部分的輻射可於此傳送(通常是甚少百分比的比例)。這樣的輻射不足以產生圖案，通過相位移層108的輻射反而是與來自透明層106周邊區域的輻射產生干涉，而改善圖案保真度。

經圖案化的光罩堆疊104上形成有區域114a至區域114c、區域116a至區域116d及區域118a至區域118b，使得當輻射通過經圖案化的光罩堆疊104至一晶圓時，可在晶圓上形成所欲的一圖案。

第2A圖描繪理論上由圖1所示的光罩製作之晶圓200A之一示範性實施例。舉例來說，與區域114a、區域114b及區域114c相疊的晶圓200A部分不會被圖案化。與區域116a、區域116b、區域116c及區域116d相疊的晶圓210A部分如本例顯示會經圖案化而產生晶圓200A中的經圖案化的部分200a、210b、210c及210d。如前所述，即使區域118a、118b中的入射輻射不會通過第一遮光層110及第二遮光層112(示於圖1)，相位移層108(示於圖1)也只允許微小百分比的光通過而不會產生圖案。故，與區域118a、118b相疊的晶圓200A部分不會圖案化。

第2B圖描繪理論上由第1圖所示的光罩製作之晶圓200B之另一示範性實施例，其端視於經圖案化的光罩堆疊104的三維本質。舉例來說，三維晶圓200B是以有限的方式在區域214a、214b、214c、214d中被圖案化。在本實施例中，由於經圖案化的光罩堆疊104並未與區域216a、216b、 216c、216d、216e相疊，晶圓200B的區域216a、216b、216c、216d、216e經圖案化的面積較區域214a、214b、214c、214d來得大。類似地，區域218a及218b經圖案化的面積較區域214a、214b、214c、214d來得大，但較區域216a、216b、216c、216d、216e來得小，此乃因相位移層108所致。

使用經圖案化的光罩堆疊104可改善臨界尺寸(critical dimension)(即，最小特徵尺寸)。舉例來說，經圖案化的光罩堆疊104中使用相位移層108、第一遮光層110及第二遮光層112，通常可改善20%的臨界尺寸均勻度(uniformity)，然而在特殊應用下可改善更多幅度的臨界尺寸。舉例來說，在經圖案化的光罩堆疊104供應用於一晶圓，如晶圓200A或200B，中製作靜態隨機存取記憶體(static random-access memory，簡稱SRAM)晶片，使用經圖案化的光罩堆疊104時，可改善SRAM 50%的臨界尺寸均勻度。

更甚者，亦可改善二維(2D)保真度。舉例來說，臨界尺寸平均值可藉一特徵真正的臨界尺寸與該特徵的目標臨界尺寸之間的差值而計算出來。在SRAM之示例中，如前所述，藉SRAM真正的臨界尺寸與SRAM的目標臨界尺寸之間的差值計算出SRAM的臨界尺寸平均值。由於是在對應垂直/水平圖案的一第一維度及對應一臨界尺寸的一第二維度量測，所以是在2D中進行。此些數值皆用以改善2D保真度。使用經圖案化的光罩堆疊104時，2D保真度可改善30%。

第3圖描繪具有多層遮光層供遮罩圖案之一光罩堆疊300之一實施例。光罩堆疊302疊於透明層106之上，一光阻304疊於光罩堆疊302之上。光阻304經蝕刻使得光罩堆疊302可接續被蝕刻為如第1圖的光罩所示的眾區段。如此產生的光罩可用在微影製程以將一晶圓圖案化。

光罩堆疊302包括鄰接的相位移層108、第一遮光層110及第二遮光層112，相位移層108疊於透明層106之上。在一些實施例中，相位移層108的厚度介於約60nm至約80nm之間且包括一相位移材料。第一遮光層110及第二遮光層112係被配置以阻擋電磁輻射的傳送。故，第一遮光層110及第二遮光層112是不透明的。

第一遮光層110及第二遮光層112的參數(如厚度、材料等)皆可調整使其特性(如，對蝕刻劑的易感性(susceptibility)、光學特性等)可被調整。改變第一遮光層110及第二遮光層112的參數亦可使圖案化製程簡化。

假設第一遮光層110包括一第一材料，而第二遮光層112包括一第二材料，在一些實施例中，第一材料及第二材料具有不同的化學成分。舉例來說，遮光層可包括不同的過渡金屬。在一實施例中，第一材料可包括一五族過渡金屬，如鉭(tantalum)，第二材料可包括一六族過渡金屬，如鉻(chromium)。第一材料及第二材料可選擇性選用適合的材料，使得第一遮光層110及第二遮光層112可被相同蝕刻劑，如一第一蝕刻劑蝕刻。故，第一遮光層110及第二遮光層112可在一單一步驟中蝕刻，而非針對各層進行不同的蝕刻步驟。為更簡化製程，第一材料可被選擇以使得相位移層108的相位移材料及第一材料可一同經一第二蝕刻劑而蝕刻。

除了蝕刻特性之外，亦可基於光學特性選擇材料，光學特性可基於材料的厚度。在一實施例中，第一遮光層110的厚度(第一厚度)約20nm至28nm。在另一實施例中，第二遮光層112的厚度(第二厚度)約3nm 至7nm。第一遮光層110的材料或特性可基於第二遮光層112的材料或特性選擇，反之亦然。

舉例來說，第一遮光層110的第一材料可基於第二遮光層1125nm的厚度及其0.23的光密度而選擇。在一實施例中，第一遮光層110可選擇具有1.6的光密度的材料，當其厚度為24nm時，如此可達到組合第一遮光層110及第二遮光層112時所欲的光密度，比如說大於1.8。

故，組合第一遮光層110及第二遮光層112時的光密度是大於1.8，而其組合的厚度是29nm，而非是單一鉻遮光層的52nm。

第4圖描繪供遮罩圖案的一具有多層遮光層的光罩堆疊之一實施例。光罩堆疊400包括前述以第3圖說明的各層且作用類似。舉例來說，光罩堆疊400包括鄰接的透明層106、相位移層108、第一遮光層110、第二遮光層112及光阻304等各層。在此描繪的光罩堆疊400是在蝕刻之前，所以其中各層是連續的膜層。

第4B圖描繪的是一光罩堆疊402中的光阻304被蝕刻而暴露出一部分的第二遮光層112的一實施例。如第1圖所示的光罩，基於所製作出的經圖案化的光罩上所欲形成的圖案而蝕刻光阻304。光阻304保護與其相疊的第二遮光層112不被蝕刻，然而暴露出的第二遮光層112部分將會被蝕刻。

第4C圖描繪出被蝕刻的第一遮光層110及第二遮光層112的一實施例。如第2A圖及第2B圖所述，第一遮光層110及第二遮光層112可藉單一製程步驟中的一單一蝕刻劑而蝕刻。故，在蝕刻第二遮光層112時，第一遮光層110與第二遮光層112相疊的至少一部分亦被蝕刻。

假若第一遮光層110的厚度為t₁，第二遮光層112的厚度為t₂，且第一遮光層110及第二遮光層112皆以一第一蝕刻劑蝕刻，第一蝕刻劑可包括氟及氧。在一些實施例中，在第二層由光阻304暴露出的部分，第一蝕刻劑蝕刻去第二遮光層112全部的厚度t₂，如第4B圖所示。因此，第一蝕刻劑將第二遮光層112蝕刻為多個區段，尤其是將第二遮光層112分離為多個被間隙隔開的第二層遮光區段。

其次，第一遮光層110與第二遮光層112中的間隙相疊的部分也被蝕刻以形成多個第一層遮光區段。舉例來說，第二遮光層112的間隔具有一第一側壁404及一第二側壁406。由於第一蝕刻劑也部份地蝕刻第一遮光層110，第一遮光層的區段也被間隔分隔。第一遮光層110中間隔的側壁是對準於第二遮光層112的第一側壁404及第二側壁406。以此方式，第一蝕刻步驟在遮光層中形成多個遮光區段。

第二遮光層112的第一側壁404是對準於第一遮光層110的第一側壁408，類似地，第一遮光層110的第二側壁406是對準於第二遮光層112的第二側壁410。在一些實施例中，第一遮光層110的第一側壁408及第二側壁410可非延伸至整個厚度t₁，第一遮光層110的第一側壁408及第二側壁410反而可延伸至一比第一遮光層110的厚度t₁小的第一深度d₁。

第4D圖描繪一有被蝕刻的相位移層108、一被蝕刻的第一遮光層110及一被蝕刻的第二遮光層112的經圖案化的光罩412之一實施例。舉例來說，第一遮光層110剩餘的部分可被配置為介在第一側壁408及第二側壁410之間的部分係被移除。如前所述，相位移層108及第一遮光層110皆可以第二蝕刻劑蝕刻，第二蝕刻劑可具有包括氟及氧的一化學成分。因此，經蝕刻以移除部分的相位移層108而同時留下與第一遮光層110及第二遮光層 112相疊的區段。以此方式，第二蝕刻步驟藉著蝕刻第一遮光層，在相位移層中形成多個相位移區段。

故，在一實施例中，相位移層108、第一遮光層110及第二遮光層112皆被蝕刻為具有經對準側壁的多個經圖案化的光罩區段。可選擇性地選擇這三層的材料使得相位移層108、第一遮光層110及第二遮光層112可以兩蝕刻步驟而蝕刻，而非針對每一層施以一蝕刻步驟。因此，可簡化形成經圖案化的光罩104的步驟。

第5圖至第15圖提供一光罩在各圖案化步驟中的剖面示意圖。示於第5圖至第15圖中的結構並不限於一特定方法，反而可為獨立於方法之外之結構。

在第5圖中，接收到一透明層106。舉例來說，透明層106可為石英、碳化基板或矽化基板，透明層106可具有介於6-7公釐(mm)之間的厚度。在一些實施例中，透明層的厚度約近於6.35mm，透明層106可作為形成光罩堆疊302的一基板。

如第6圖所示，在透明層106上形成一相位移層108，相位移層108包括一相位移材料。舉例來說，相位移材料可為一層不透明的二矽化鉬(molybdenum silicide，化學式為MoSi)。如前所述，相位移層108可被配置為僅允許微小百分比的光通過。故，在一些實施例中，相位移層108不若布拉格反射鏡(Bragg reflector)是以交替疊加的鉬及矽化物形成。相位移層108反而是由光微影曝光製程中使用來協助深紫外光輻射圖案化的一MoSi不透明遮光層形成。在其他實施例中，相位移層108包括一層不透明的矽化鉬氮氧化物(molybdenum silicide oxynitride，分子式為Mo_xSi_yON_z)，其作為光微影技術中的半色調(half-tone)材料。

如第7圖所示，在相位移層108上形成一第一遮光層110。第一遮光層110的厚度可介於約18nm至約30nm之間。在一些實施例中，第一遮光層110可包括一第一材料，如鉭(Ta)，舉例來說，硼酸鉭(tantalum borate，分子式為B₅O₁₅Ta₃)。第一材料可以選擇具有高光密度、低厚度的材料。其次，可基於第一材料是否可被特定蝕刻劑蝕刻的特質而選擇其材料。

如第8圖所示，在第一遮光層110之上形成一第二遮光層112。第二遮光層112的厚度可介在約1nm至約10nm之間。故，第一遮光層110可比第二遮光層112來得厚。在一些實施例中，第二遮光層112可包括一第二材料，且可基於第二材料在一特定厚度的光學特性選擇其材料。舉例來說，可基於第二材料的光密度或反射率選擇材料。在一些實施例中，第二材料可為鉻(Cr)或含鉻材料。在一些實施例中，第二材料是氧化鉻(CrO_x)或氮化鉻(CrN_x)。

如第9圖所示，在第二遮光層112上形成一光阻304。光阻304的厚度可介在約10nm至約100nm之間。在一些實施例中，光阻304可包括化學增幅型光阻劑(chemically amplified resin，簡稱CAR)。光阻304可包括一正(positive tone)光阻，其經曝光會可溶解。在其他實施例中，光阻304可包括一負(negative tone)光阻，其經曝光的無法溶解。

如第10圖所示，光阻304經曝光蝕刻後成為光阻區段1010。舉例來說，光阻304可經電子束系統(electron beam writer，簡稱e-beam writer)曝光。經曝光的光阻材料接著經顯影步驟以移除經曝光的光阻材料中軟化的區段。

如第11圖所示，第一遮光層110及第二遮光層112可被一第一蝕刻劑蝕刻。在各實施例中，第一蝕刻劑可包括一乾式蝕刻劑，其具有一蝕刻化學物質，如含氯的化學物質(如Cl₂O₂)及氧或一濕式蝕刻劑。可選擇第一蝕刻劑的材料，像對第一材料及第二材料一樣，使其可蝕刻第一材料及至少一部份的第二材料。可施用第一蝕刻劑一第一預定時間來蝕刻第一及第二遮光層。

第二遮光層112被蝕刻成為多個第二遮光區段1120，而第一遮光層110至少是被部分地蝕刻成為多個與光阻區段1010相疊的第一遮光區段1130。舉例來說，第一遮光層110可被蝕刻為多個第一遮光區段1130，第一遮光區段1130具有延伸一比第一遮光層110的厚度t₁還淺的第一深度d₁的側壁。

如第12圖所示，從光罩堆疊將光阻區段1010剝離。

如第13圖所示，藉一第二蝕刻劑蝕刻第一遮光層110及相位移層108。在各實施例中，第二蝕刻劑可包括一乾式蝕刻劑，其具有一蝕刻化學物質，包括含氟化學物質(如CF₄、CHF₃、C₄F₈、SF₆等)及氧或一濕式蝕刻劑(如氣相氫氟酸(vapor-phase hydrofluoric acid，簡稱vHF)、氫氟酸(hydrofluoric acid，分子式為HF)、緩衝氧化物刻蝕液(BOE)或氫氧化四甲基銨(Tetramethylammonium hydroxide，簡稱TMAH))。第二蝕刻劑，如第一材料及相位移材料，可選擇可於單一製程步驟中一併蝕刻第一材料及相位移材料的材料。第二蝕刻劑可被施用一第二預定時間以蝕刻第二遮光層，第二預定時間可與第一預定時間相同或不同。

第二蝕刻劑通過剩餘的第一遮光層110在第一遮光區段1130 之間蝕刻，使得第一遮光區段1130被間隔分開。故，在第一遮光區段1130之間的第一遮光層110的部分具有厚度t₁(示於第11圖)，第一遮光層110被移除了第一深度d₁(示於圖11)。類似地，相位移層108被第二蝕刻劑蝕刻，使得相位移區段1302疊於第一遮光區段1130之下並與之對準。第二蝕刻劑在透明層106停止蝕刻，使得透明層106的上表面實質上平坦露出。

如第14圖所示，在至少一第二遮光區段1120上形成一保護層1402。在此，被保護的區段1404、1406、1408具有保護層1402，未被保護的區段1410、1412不具有保護層1402。在一些實施例中，保護層1402可延伸至第二遮光區段1120、第一遮光區段1130及相位移區段1302的側壁上。舉例來說，保護層1402可為光阻或一具保護特性的氮化物、氧或其他使用一光罩(圖中未示)經圖案化並被蝕刻的材料。

如第15圖所示，未被保護的區段1410、1412經蝕刻而移除第一遮光區段1130及第二遮光區段1120，使得未被保護的區段的相位移區段1302之上沒有疊加任何東西。保護層1402可接著從被保護的區段1404、1406、1408上移除。

如第16圖所示，提供第5圖至第15圖應用之方法的一流程圖1600。

在步驟1602，接收一透明層作為一基板。請參第5圖為例。

在步驟1604，在透明層上形成一相位移層。在一些實施例中，相位移層包括MoSi。請參第6圖為例。

在步驟1606，在相位移層上形成一第一遮光層。第一遮光層包括一第一材料，可依據特定光學特性選擇第一材料。舉例來說，在特定厚度的光密度。請參第7圖為例。

在步驟1608，在第一遮光層上形成一第二遮光層。第二遮光層包括一第二材料，可依據特定光學特性選擇第二材料，使得第一遮光層及第二遮光層具有所需求的光學特性及/或物理特性，如以相同蝕刻劑蝕刻。相位移層、第一遮光層及第二遮光層形成一光罩堆疊。請參第8圖為例。

在步驟1610，在第二遮光層上形成一光阻。請參第9圖為例。

在步驟1612，光阻經處理。在一些實施例中，透明層、光罩堆疊及光阻層經曝光後烘烤(post exposure bake)。光阻被蝕刻以形成多個光阻區段，基於一所需求的圖案。請參第10圖為例。

在步驟1614，以一第一蝕刻劑蝕刻第一遮光層及第二遮光層以形成多個第一遮光區段。每一第一遮光區段具有一第一遮光第一側壁及一第一遮光第二側壁。一第一光阻側壁是對準於第一遮光第一側壁，一第二光阻側壁是對準於第一遮光第二側壁。請參第11圖為例。

在步驟1616，在第一遮光層及第二遮光層被蝕刻之後，光阻被剝離。在一些實施例中，可將光阻區段剝離。請參第12圖為例。

在步驟1618，以一第二蝕刻劑蝕刻第一遮光層及相位移層以形成多個與第一遮光區段對準的第二遮光區段。請參第13圖為例。

在步驟1620，在至少部分第二遮光層上形成一保護層。保護層可延伸至第二遮光區段、第一遮光區段及相位移區段的側壁。請參第14圖為例。

在步驟1622，蝕刻未被保護層覆蓋的區段以移除第一遮光區段及第二遮光區段，留下相位移區段。請參第15圖為例。

故，經圖案化的光罩具有多層遮光層。可選擇第一及第二遮光層的材料來達到第一及第二遮光層組合所欲提供的光學特性及物理特性。舉例來說，若是基於一光學特性，如吸收率，選擇一第一遮光層的材料，可選擇第二遮光層的材料來改善第一及第二遮光層組合的其他光學特性或物理特性。在一實施例中，可選擇第二遮光層的材料使得第一及第二遮光層組合具有所欲提供的光密度或厚度。其次，可選擇第一及第二遮光層的材料，使得第一及第二遮光層可被相同的一第一蝕刻劑蝕刻。類似地，可選擇第一遮光層的材料，使得第一遮光層及相位移層皆可被一第二蝕刻劑蝕刻。因此，無須針對第一遮光層進行額外的蝕刻步驟。以此方式，可簡化製作光罩的製程。

在一些實施例中，提供遮罩圖案之用的一光罩。光罩包括一相位移層疊於一透明層之上。光罩亦包括一第一遮光層疊於相位移層之上。第一遮光層具有一第一厚度及一第一光密度。光罩更包括一第二遮光層疊於第一遮光層之上。第二遮光層具有一第二厚度及一第二光密度。第二厚度小於第一厚度及第二光密度小於第一光密度。

在一些實施例中，供遮罩圖案的一光罩包括含有MoSi的一相位移層疊於含有石英的一透明層之上。光罩更包括一第一遮光層疊於相位移層之上。第一遮光層包括硼酸鉭並具有約近於20nm至28nm的一第一厚度。光罩亦包括一第二遮光層疊於第一遮光層之上。第二遮光層包括氮化鉻並具有約近於3nm至7nm的一第二厚度。

在一些實施例中，提供形成一光罩的一方法，包括形成一包括MoSi的相位移層，疊於一包括石英的透明層之上。該方法亦包括形成一第一遮光層疊於相位移層之上，第一遮光層具有一第一厚度及一第一光密度。該方法亦包括形成一第二遮光層疊於第一遮光層之上，第二遮光層具有一第二厚度及一第二光密度，第二厚度小於第一厚度及第二光密度小於第一光密度。該方法亦包括形成一光阻層疊於第二遮光層之上。

前述實施例中描述之諸特徵可使發明所屬領域中具有通常知識者便於理解本說明書之實施態樣，並可利用本說明書為實現相同目的及/或達成相同功效，設計或改進其他製造程序或裝置結構。發明所屬領域中具有通常知識者亦應理解此些均等手法並非脫逸於本說明書所含要旨與範圍之外，且其可在本說明書所含要旨與範圍之內進行變更、置換及改造。