專利名稱：曝光掩模以及利用曝光掩模的半導(dǎo)體制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及曝光掩模以及利用該曝光掩模的半導(dǎo)體器件的制造方
法，更具體地，涉及應(yīng)用于反射光和暴露光的系統(tǒng)的極端紫外輻射(EUV, extreme ultraviolet radiation)的曝光掩模以及利用該曝光掩模制造半導(dǎo)體器 件的方法。
背景技術(shù)：
隨著半導(dǎo)體器件的設(shè)計尺寸的減小，已經(jīng)開發(fā)了各種曝光技術(shù)。這些曝 光技術(shù)之一是利用極端紫外輻射的方法。
利用EUV的曝光技術(shù)不便于利用常規(guī)系統(tǒng)的透鏡的圖案化工藝，因為 其采用具有13.5nm波段的高能的光。
也就是，因為曝光光源具有短波段的高能量，所以當(dāng)來自光源的光投射 到曝光掩模和透鏡時，來自光源的光被吸收體吸收。結(jié)果，有必要引入反射 型系統(tǒng)。
反射型系統(tǒng)與利用透過曝光掩模的光來形成圖案的常規(guī)系統(tǒng)不相似。反 射型系統(tǒng)是一種通過諸如反射鏡的反射器件來反射光的圖案化系統(tǒng)。
因為利用EUV的曝光技術(shù)適應(yīng)于反射光的系統(tǒng)，所以來自光源的光不 被垂直地投射到曝光掩模而是以一個給定入射角投射到曝光掩模。傾斜的光 由曝光掩模的反射層反射或者被曝光掩模的吸收體吸收。
圖la到lc是圖解曝光掩模的常規(guī)制造方法的圖。
如圖la所示，用于反射光的反射體12、緩沖層14以及用于吸收光的吸 收體16形成在掩模襯底10上。
如圖lb所示，掩模被圖案化從而在晶片上獲得期望的形狀。光致抗蝕 劑膜被涂覆在吸收體16上，并且光致抗蝕劑膜被圖案化為具有期望的形狀， 從而獲得光致抗蝕劑圖案18。
如圖lc所示，吸收體16和緩沖層14利用光致抗蝕劑圖案18作為刻蝕 掩模被刻蝕，從而獲得緩沖層圖案20以及吸收體圖案22。
4圖2為圖解利用常^見曝光掩才莫的曝光工藝的圖。
如圖2所示，當(dāng)利用包括由常規(guī)掩模形成方法形成的掩模圖案的曝光掩 模進(jìn)行圖案化工藝時，來自光源的光以入射角投射到曝光掩模，使得光也以 具有給定的角的傾斜反射。
也就是，在投射到曝光掩模的光中，標(biāo)注為'A，的從反射體12反射的 光被曝露在晶片上以圖案化涂敷在晶片上的光致抗蝕劑膜，標(biāo)注為'B，的被 吸收到吸收體圖案20中的光沒有到達(dá)涂敷在晶片上的光致抗蝕劑膜，因此 不能圖案化光致抗蝕劑膜。
顯示為'C，的光以給定的角從反射體12被反射，并且進(jìn)入吸收體圖案 22。換句話說，光未被反射而是被吸收從而產(chǎn)生晶片的未曝光部分。
結(jié)果，未曝光部分影響圖案的形狀從而使圖案變形，這被稱為遮蔽效應(yīng) (shadowing effect)。
當(dāng)光在掩模上被反射以使膜圖案化時，遮蔽效應(yīng)降低了圖案的對比度從 而使圖案變形。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的各種實施例旨在提供一種曝光掩模以及制造半導(dǎo)體器件的方 法，從而防止在利用EUV的曝光工藝中產(chǎn)生的遮蔽效應(yīng)。
根據(jù)本發(fā)明的實施例，曝光掩模包括形成在掩模襯底上方的吸收體； 以及形成在吸收體上方的反射圖案。
曝光掩模還可以包括在吸收體和反射圖案之間的緩沖圖案。
吸收體可以包括TaN、 TaON、 Ta9N、 Ta8ON、 TaBN、 TaBON或者Ta BON。
反射圖案具有包括不同材料的多分層結(jié)構(gòu)。
反射圖案包括鉬(Mo)和硅(Si )。
反射圖案包括在40到60之間的層。
曝光掩模被用于EUV。
根據(jù)本發(fā)明的實施例，制造半導(dǎo)體器件的方法包括在包括下層的半導(dǎo) 體襯底上方涂敷光致抗蝕劑膜；用以上描述的用于EUV的曝光掩模，利用 EUV在光致抗蝕劑膜上進(jìn)行曝光工藝；在光致抗蝕劑膜上進(jìn)行顯影工藝以 形成光致抗蝕劑圖案；以及利用光致抗蝕劑圖案作為刻蝕掩才莫刻蝕下層。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，形成曝光掩模的方法包括在掩模襯底上方形成吸收體；以及在吸收體上方形成反射圖案。
形成反射圖案包括在吸收體上方形成反射體；在反射體上方形成光致 抗蝕劑圖案；以及利用光致抗蝕劑圖案作為刻蝕掩?？涛g反射體。
形成曝光掩模的方法還可以包括在吸收體和反射圖案之間形成緩沖圖案。
吸收體可以包括TaN、 TaON、 Ta9N、 Ta8ON、 TaBN、 TaBON或者Ta7BON。
反射圖案具有包括不同材料的多分層結(jié)構(gòu)。
反射圖案包括Mo和Si。
反射圖案包括40層和60之間的層。
曝光掩模用于EUV。


圖la到lc是圖解制造曝光掩模的常規(guī)方法的圖2是圖解利用常規(guī)曝光掩模的曝光工藝的圖3a到3c是根據(jù)本發(fā)明的實施例圖解制造曝光掩模的方法的圖4a到4c是根據(jù)本發(fā)明的實施例圖解利用曝光掩模制造半導(dǎo)體器件的
方法的圖。附圖中每個元件的標(biāo)號40掩才莫襯底
42吸收體
44緩沖層
46反射體
48光致抗蝕劑圖案
50緩沖圖案
52反射體圖案
60半導(dǎo)體襯底
62光致抗蝕劑膜
64光致抗蝕劑圖案
具體實施例方式
將參考附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。如圖3c所示，根據(jù)本發(fā)明實施例的曝光掩模包括吸收體42、形成在吸 收體42上用作掩模圖案的緩沖圖案50以及反射體圖案52,所有這些都形成 在掩才莫^f底40上方。
在曝光掩模中，應(yīng)用的是反射系統(tǒng)而不是圖案化系統(tǒng)。結(jié)果，涂敷在半 導(dǎo)體村底上的光致抗蝕劑膜利用從反射體圖案52反射的光被圖案化。
圖3a到3c是根據(jù)本發(fā)明的實施例圖解曝光掩i^的制造方法的圖。
參考圖3a，用于吸收光的吸收體42、緩沖層44以及用于反射光的反射 體46順次形成在掩沖莫襯底40上。
反射體46具有包括最適宜用于反射光的材料的多層沉積結(jié)構(gòu)。
反射體46具有包括Mo和Si的層數(shù)在40層到60層之間的沉積結(jié)構(gòu)， 并且不局限于此。可以使用最適宜反射光的任何材料，并且沉積的層的數(shù)目 可以依賴于反射率而改變。
吸收體42可以包括TaN、 TaON、 Ta9N、 Ta8ON、 TaBN、 TaBON或者 Ta7BON，并且不局限于此。
如圖3b所示，形成掩模圖案使得掩模圖案可以利用掩模被圖案化為具 有在晶片上的期望形狀。光致抗蝕劑膜被涂敷在反射體46上方，并且被圖 案化為具有期望的形狀，從而獲得光致抗蝕劑圖案48。
如圖3c所示，反射體46和緩沖層44利用光致抗蝕劑圖案48作為刻蝕 掩模被刻蝕，從而獲得緩沖圖案50和反射體圖案52， 二者是掩模圖案。
這樣，吸收體42首先形成在掩模襯底40上，使得從曝光掩模的反射體 反射的光不被吸收體圖案再吸收，從而防止遮蔽效應(yīng)。
圖4a到4c為圖解根據(jù)本發(fā)明的實施例利用曝光掩模制造半導(dǎo)體器件的 方法的圖。
如圖4a所示，光致抗蝕劑膜62被涂敷在包括下層(未示出)的半導(dǎo)體 村底60上。
如圖4b所示，曝光工藝用以上描述的才艮據(jù)本發(fā)明的實施例的用于EUV 的曝光掩模進(jìn)行。
來自光源的光不被垂直投射在曝光掩模上而是以傾斜的入射角被投射 在曝光掩模上，使得光以一定的傾斜被曝光掩模反射。
投射到曝光掩模的光中，投射到作為掩模圖案的反射體圖案52的光'D， 通過反射體圖案52被反射，并且被暴露在晶片上。結(jié)果，涂敷在半導(dǎo)體襯底60上的光致抗蝕劑膜62被曝光。投射到吸收體42上的光'E'被吸收體 42吸收，使得其未暴露在光致抗蝕劑膜62中。
如圖4c所示，在光致抗蝕劑膜62上實施顯影工藝以形成光致抗蝕劑圖 案64。
下層(未示出)利用光致抗蝕劑圖案64被刻蝕以制造半導(dǎo)體器件。
如以上所描述，根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于EUV的曝光掩模防止從反 射體反射的光被吸收體圖案再吸收從而防止遮蔽效應(yīng)。結(jié)果，光致抗蝕劑圖 案64沒有變形地反映形成在曝光掩模中的圖案，從而獲得期望的圖案。
考慮到利用EUV的曝光工藝中的圖案尺寸，利用才艮據(jù)本發(fā)明的實施例 的曝光掩模制造半導(dǎo)體器件的方法不需要光學(xué)鄰近效應(yīng)校正，從而在不需要 附加的費用和工藝步驟的前提下防止遮蔽效應(yīng)。因此，由圖案的轉(zhuǎn)印導(dǎo)致的 圖案尺寸不會改變。
本發(fā)明的以上實施例是圖解性的而不是限制性的。各種替換和等同物是 可以的。本發(fā)明不受這里所描述的沉積類型、拋光類型以及圖案化步驟所限。 本發(fā)明也不限于任何具體類型的半導(dǎo)體器件。例如，本發(fā)明可以應(yīng)用于動態(tài) 隨機(jī)存取存儲器(DRAM)器件或者非易失性存儲器器件?？紤]到本公開， 其他的添加、減去或者修改是明顯的并且旨在落在所附權(quán)利要求書的范圍 內(nèi)。
本發(fā)明要求于2008年6月27日提交的韓國專利申請 No.10-2008-0061888的優(yōu)先權(quán)，并以引用方式將其完整地合并在此。
8
權(quán)利要求
1.一種曝光掩模，包括形成在掩模襯底上方的吸收體；以及形成在所述吸收體上方的反射圖案。
2. 如權(quán)利要求1所述的曝光掩模，還包括在所述吸收體和所述反射圖案 之間的緩沖圖案。
3. 如權(quán)利要求1所述的曝光掩模，其中所述吸收體選自包括TaN、TaON、 Ta9N、 Ta8ON、 TaBN、 TaBON或者Ta7BON的組。
4. 如權(quán)利要求1所述的曝光掩模，其中所述反射圖案具有包括不同材料 的多分層結(jié)構(gòu)。
5. 如權(quán)利要求4所述的曝光掩模，其中所述反射圖案包括鉬和硅。
6. 如權(quán)利要求4所述的曝光掩模，其中所述反射圖案包括在40到60 之間的層。
7. 如權(quán)利要求1所述的曝光掩模，其中所述曝光掩模被用于極端紫外輻射。
8. —種制造半導(dǎo)體器件的方法，所述方法包括 在包括下層的半導(dǎo)體村底上方涂敷光致抗蝕劑膜；利用極端紫外輻射通過曝光掩模在所述光致抗蝕劑膜上進(jìn)行曝光工藝， 所述曝光掩模包括形成在掩^t襯底上方的吸收體；以及形成在所述吸收體上方的反射圖案； 在所述光致抗蝕劑膜上進(jìn)行顯影工藝以形成光致抗蝕劑圖案；以及 利用所述光致抗蝕劑圖案作為刻蝕掩?？涛g所述下層。
9. 如權(quán)利要求8所述的方法，其中形成所述反射圖案的步驟包括 在所述吸收體上方形成反射體； 在所述反射體上方形成光致抗蝕劑圖案；以及利用所述光致抗蝕劑圖案作為刻蝕掩?？涛g所述反射體。
10. 如權(quán)利要求8所述的方法，其中所述吸收體選自包括TaN、、 TaON、 Ta9N、 Ta8ON、 TaBN、 TaBON或者Ta7BON的組。
11. 如權(quán)利要求8所述的方法，其中所述反射圖案具有包括不同材料的多分層結(jié)構(gòu)。
12. 如權(quán)利要求8所述的方法，其中所述反射圖案包括鉬和硅。
13. 如權(quán)利要求8所述的方法，其中所述反射圖案包括在40到60層之 間的層。
14. 如權(quán)利要求8所述的方法，其中所述曝光掩模被用于極端紫外輻射。
15. —種形成曝光掩模的方法，所述方法包括 在掩^t襯底上方形成吸收體；以及 在所述吸收體上方形成反射圖案。
16. 如權(quán)利要求15所述的方法，還包括在所述吸收體和所述反射圖案之 間形成緩沖層。
全文摘要
本發(fā)明提供一種曝光掩模以及利用曝光掩模的半導(dǎo)體制造方法。用于極端紫外輻射(EUV)的曝光掩模包括形成在掩模襯底上方的吸收體以及形成在吸收體上方的反射圖案。用于EUV的曝光掩模防止從反射體反射的光被吸收體圖案再吸收從而防止遮蔽效應(yīng)。結(jié)果，光致抗蝕劑圖案沒有變形地反映形成在曝光掩模中的圖案，從而獲得期望的圖案。
文檔編號G03F1/14GK101614952SQ200810178630
公開日2009年12月30日 申請日期2008年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月27日
發(fā)明者嚴(yán)泰勝, 馬原光 申請人:海力士半導(dǎo)體有限公司