遠(yuǎn)紫外光刻工藝和掩模的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及遠(yuǎn)紫外光刻工藝和掩模。
[0002]交叉參考
[0003]本專利申請與2013年9月6日提交的名稱為“遠(yuǎn)紫外光刻工藝和掩?！钡拿绹?4/020, 302號相關(guān)，其全部內(nèi)容通過引用結(jié)合于此。
【背景技術(shù)】
[0004]半導(dǎo)體集成電路(IC)產(chǎn)業(yè)在過去的幾十年里已經(jīng)經(jīng)歷了快速增長。半導(dǎo)體材料和設(shè)計中的技術(shù)進(jìn)步已經(jīng)產(chǎn)生越來越小并且更復(fù)雜的電路。由于與加工和制造相關(guān)的技術(shù)也已經(jīng)經(jīng)歷技術(shù)進(jìn)步，這些材料和設(shè)計進(jìn)步已經(jīng)成為可能。隨著器件部件尺寸(諸如柵極長度)降低，帶來了許多挑戰(zhàn)。高分辨率光刻工藝通常是降低部件尺寸的更加重要的領(lǐng)域之一，并且一般期望該領(lǐng)域中的改進(jìn)。一種光刻技術(shù)是遠(yuǎn)紫外(EUV)光刻。其他技術(shù)包括X-射線光刻、離子束投影光刻、電子束投影光刻、以及多電子束無掩模光刻。
[0005]對于具有非常小的部件尺寸(諸如14nm)的半導(dǎo)體技術(shù)節(jié)點以及更高的節(jié)點，EUV光刻是有前途的圖案化技術(shù)。由于使用掩模轉(zhuǎn)印晶圓，因此EUV光刻與光學(xué)光刻非常相似。然而，與光學(xué)光刻不同，EUV使用EUV區(qū)中的光，例如在約13.5nm。在13.5nm波長處，許多材料是高度吸收的。因此，通常在EUV光刻中使用反射光學(xué)器件而不是折射光學(xué)器件。盡管EUV光刻的現(xiàn)有方法對于其預(yù)期目的大體上是足夠的，但是其并不是在所有方面全部令人滿意。例如，由等離子體產(chǎn)生的EUV光，諸如DPP (放電產(chǎn)生的等離子體)和LPP (激光產(chǎn)生的等離子體)發(fā)射一些帶外(OOB)福射。OOB福射的一部分(有時稱為耀光)也可以到達(dá)目標(biāo)襯底(例如晶圓)并且導(dǎo)致圖像對比度損失。因此期望該領(lǐng)域的進(jìn)一步改進(jìn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明提供了一種低遠(yuǎn)紫外反射(LEUVR)掩模包括:低熱膨脹材料(LTEM)層；低遠(yuǎn)紫外反射(LEUVR)多層，位于所述LTEM層的第一區(qū)上方；高遠(yuǎn)紫外反射(HEUVR)多層，位于所述LTEM的第二區(qū)的上方；以及圖案化的吸收層，位于所述LEUVR多層和所述HEUVR多層的上方。
[0007]在上述掩模中，其中，所述LEUVR多層具有小于2%的EUV反射率。
[0008]在上述掩模中，其中，所述HEUVR多層具有大于30%的EUV反射率。
[0009]在上述掩模中，其中，所述LEUVR多層包括四十個膜對，每個膜對包括第一膜和第二膜，所述第一膜包括約1.5nm的鉬(Mo)以及所述第二膜包括約2nm的硅(Si)。
[0010]在上述掩模中，其中，所述LEUVR多層包括四十個膜對，每個膜對包括第一膜和第二膜，所述第一膜包括約4.5nm的鉬(Mo)以及所述第二膜包括約6nm的硅(Si)。
[0011]在上述掩模中，其中，所述LEUVR多層包括約280nm厚度的鉬硅(MoSi)層。
[0012]在上述掩模中，還包括:覆蓋層，位于所述LEUVR多層和所述HEUVR多層的上方。
[0013]在上述掩模中，還包括:覆蓋層，位于所述LEUVR多層和所述HEUVR多層的上方；其中，所述覆蓋層包括約2.5nm厚度的釕(Ru)。
[0014]在上述掩模中，其中，所述第二區(qū)圍繞所述第一區(qū)。
[0015]在上述掩模中，其中，所述圖案化的吸收層包括約70nm厚度的氮化鉭硼(TaBN)。
[0016]在上述掩模中，其中，所述圖案化的吸收層包括約56nm厚的氮化鉭硼(TaBN)和在所述TaBN層的上方沉積的約14nm厚度的氧化鉭硼(TaBO)。
[0017]在上述掩模中，其中，所述HEUVR多層包括四十對具有約3nm厚度的鉬(Mo)和約4nm厚度的娃(Si)的膜。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種遠(yuǎn)紫外光刻(EUVL)工藝包括:接收具有至少一個共有圖案的掩模對，所述掩模對包括:遠(yuǎn)紫外(EUV)掩模，具有第一 EUV反射率r1;以及低EUV反射率掩模，具有第二 EUV反射率r2;接收涂覆有光刻膠層的襯底；接收裝備有EUV輻射的EUV掃描器；通過利用所述EUV掃描器和所述EUV掩模對襯底實施第一曝光工藝，其中，根據(jù)第一曝光劑量矩陣執(zhí)行所述第一曝光工藝；以及通過利用所述EUV掃描器和所述低EUV反射率掩模對襯底實施第二曝光工藝，其中，根據(jù)第二曝光劑量矩陣執(zhí)行所述第二曝光工藝。
[0019]在上述工藝中，其中，根據(jù)所述第一曝光劑量矩陣執(zhí)行所述第一曝光工藝如下實施:曝光所述襯底的N區(qū)，每個區(qū)(“n”，在I至N的范圍內(nèi))接收根據(jù)以下公式的不同曝光劑量:Eop - (η-1) Δ，其中Δ = IyV1 XEop并且Eop =優(yōu)化的曝光劑量。
[0020]在上述工藝中，其中，根據(jù)所述第二曝光劑量矩陣執(zhí)行所述第二曝光工藝如下實施:曝光所述襯底的N區(qū)，每個區(qū)(“n”，在I至N的范圍內(nèi))接收根據(jù)以下公式的不同曝光劑量:(n-l)Eop。
[0021]在上述工藝中，其中，所述襯底的每個區(qū)接收總曝光劑量，所述總曝光劑量是在所述第一曝光工藝和所述第二曝光工藝中接收的曝光劑量的組合。
[0022]在上述工藝中，其中，所述襯底的每個區(qū)接收總曝光劑量，所述總曝光劑量是在所述第一曝光工藝和所述第二曝光工藝中接收的曝光劑量的組合；其中，所述襯底的每個區(qū)從所述EUV輻射接收基本上相同量的曝光劑量。
[0023]在上述工藝中，其中，所述襯底的每個區(qū)接收總曝光劑量，所述總曝光劑量是在所述第一曝光工藝和所述第二曝光工藝中接收的曝光劑量的組合；其中，所述襯底的每個區(qū)從所述EUV輻射接收基本上相同量的曝光劑量；其中，所述襯底的每個區(qū)從所述EUV輻射的深紫外(DUV)帶外(OOB)輻射接收基本上不同的曝光劑量。
[0024]在上述工藝中，其中，所述襯底的每個區(qū)接收總曝光劑量，所述總曝光劑量是在所述第一曝光工藝和所述第二曝光工藝中接收的曝光劑量的組合；其中，所述襯底的每個區(qū)從所述EUV輻射接收基本上相同量的曝光劑量；還包括:測量所述襯底的每個區(qū)的臨界尺寸(CD);繪制CD對所述第一曝光和所述第二曝光的曝光劑量的總和的圖表以確定CD對DUV OOB輻射水平的趨勢線；以及利用所述圖表，確定所述EUV掃描器曝光的所述EUV掩模上的DUV耀光影響。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的又一個方面，提供了一種低遠(yuǎn)紫外反射(LEUVR)掩模包括:低熱膨脹材料(LTEM)層；第一遠(yuǎn)紫外反射率(EUVR)多層，位于所述LTEM層上方，具有大于30%的EUV反射率；第二遠(yuǎn)紫外反射率(EUVR)多層，位于所述第一 EUVR的一部分上方以形成第三EUVR多層，所述第三EUVR多層具有作為所述第三EUVR多層底部的所述第一 EUVR和作為所述第三EUVR多層上部的所述第二 EUVR，其中，所述第三EUVR多層具有小于2%的EUV反射率；以及圖案化的吸收層，位于所述第一 EUVR多層和所述第二 EUVR多層上方。
【附圖說明】
[0026]當(dāng)結(jié)合附圖進(jìn)行閱讀時，根據(jù)下面詳細(xì)的描述可以更好地理解本發(fā)明。應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是，根據(jù)工業(yè)中的標(biāo)準(zhǔn)實踐，各種部件沒有被按比例繪制并且僅僅用于說明的目的。實際上，為了清楚的討論，各種部件的尺寸可以被任意增加或減少。
[0027]圖1是用于執(zhí)行本發(fā)明的一個或者多個實施例的光刻工藝的框圖。
[0028]圖2是處于根據(jù)本發(fā)明的方面構(gòu)建的光刻工藝的各個階段的掩模襯底的示意性截面圖。
[0029]圖3是處于根據(jù)本發(fā)明的方面構(gòu)建的光刻工藝的各個階段的低EUV反射率(LEUVR)掩模的示意性截面圖。
[0030]圖4是處于根據(jù)本發(fā)明的方面構(gòu)建的光刻工藝的各個階段的EUV掩模的示意性截面圖。
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