多層反射遠紫外線光刻掩模坯件的製作方法
2023-08-13 05:22:46 2
專利名稱：多層反射遠紫外線光刻掩模坯件的製作方法
技術領域：
本發明總的涉及遠紫外線光刻掩模坯件。
背景技術：
在遠紫外線光刻中，掩模是由坯件形成的。坯件提供限定特徵的反射面。遠紫外線輻射照射在坯件上，並從該坯件反射，把來自坯件的特徵以可重複的方式傳送到半導體晶片。
通常，遠紫外線光刻掩模是通過沉積幹涉的多層，諸如在交替層中的鉬和矽而製成的反射掩模。最頂部的末端層被稱為保護層。典型地，矽層被用作為保護層。
因為掩模圖案形成過程控制的要求，需要較厚的矽保護層。在掩模圖案形成過程中，矽保護層用作為用於緩衝層蝕刻的蝕刻終止層。在緩衝層蝕刻期間，當多層保護層的蝕刻選擇性很低時，保護層部分地和非均勻地被去除。例如，一種對於遠紫外線光刻掩模的許可的緩衝層是二氧化矽。然而，在方形掩模蝕刻器中，矽保護層的蝕刻選擇性相當低，例如約為3到1。
因此，需要有製作用於遠紫外線光刻的坯件的更好的方法。
圖1是本發明的一個實施例的局部放大截面圖。
具體實施例方式
上部掩模層18和下部掩模層16具有孔口22。輻射(用線L表示)從孔口22的底部反射。在本發明的一個實施例中，輻射可以是遠紫外線輻射。大量孔口22的圖案可以通過從這些孔口22反射的輻射被傳送到半導體晶片(未示出)。
輻射實際上從保護層14被反射，在本發明的一個實施例中，保護層14可以由釕形成。在一個實施例中，層14可以具有從1到4.5納米的厚度，特別是，大於2納米。
釕保擴層14是抗氧化的。另外，緩衝二氧化矽層對於釕的蝕刻選擇性比起矽保護層大得多。釕層比起矽保護層也具有更好的耐化學清洗性。
雖然釕比起矽具有較高的遠紫外線吸收係數，但可以利用足夠薄的釕保護層而不會很大地減小多層反射率。
2納米厚的釕保護層14在掩模圖案形成期間容易受到損害。然而，較厚的釕保護層會減小多層反射率以及可產生較大的多層反射率變化，如果釕保護層偶爾是非均勻的話。
釕保護層14被沉積在交界面層20上。作為提及的兩個例子，交界面層20可以是鉬或碳化硼。層20可以減小或阻止在層14與22之間的內部擴散。在一個實施例中，層20的厚度可以是5埃(Angstrom)。
在本發明的一個實施例中，層20下面的襯墊層22的厚度可以在約2.4與約3.8納米之間。在這個範圍內，由於任何的釕保護層14厚度變化引起的多層反射率變化可被控制。有利地，襯墊層22具有較低的遠紫外線吸收。在一個實施例中，襯墊層22可以是矽。
在層22的下面是多層疊層12。在一個實施例中，多層疊層包括第一層約4.2納米的矽，後面覆蓋以2.8納米的鉬層。在本發明的一個實施例中，這後面跟隨另一個矽層，此後是另一個鉬層。
在某些實施例中，襯墊層22的最佳化可以允許使用較厚的保護層14，它被使用來保護多層的疊層免受圖案形成步驟的損害。最佳化的襯墊層22不但可以使得峰值多層反射率最佳化，而且還可以在保護層14部分地和非均勻地去除時，對於給定的保護層的材料和厚度，減小多層的反射率變化或甚至使它最小化。這在某些實施例中可以導致更大的掩模圖案形成過程餘量。
例如，仿真表示，對於標準多層疊層(具有4.14納米的標準矽層的襯墊層22被用作為Mo/Si多層疊層)和非常薄的交界面層20(＜5A)，最佳保護層14厚度約為2納米。這個厚度提供約75％的最大多層坯件峰值反射率和0.5％的最小反射率變化。然而，這個相對較薄的保護層14厚度帶來上述的保護層的問題。為了增加保護層14厚度超過2納米而不用最佳化襯墊層22，隨著層14厚度增加，坯件峰值反射率將大大地減小。對於2-4納米範圍的保護層的厚度，保護層14厚度的每納米增加引起的平均反射率減小約為3.5％。結果，當存在保護層14厚度變化時，將導致較大的反射率變化。
然而，對於3.8納米的矽襯墊層22，最佳化的保護層14厚度可升到2.3納米，而多層坯件峰值反射率只有稍許的增加。當保護層14厚度變化處在2.3-0.7納米之間時，多層反射率變化仍舊在0.5％內。同樣地，對於2.9納米的矽襯墊層22，最佳化的保護層14厚度可升到3.3納米，而峰值反射率只有稍許的犧牲(約1.0％反射率損失)。為了保持多層反射率變化在0.5％內，保護層14厚度變化可以是在3.3-1.7納米之間。最後，對於2.4納米的矽襯墊層22，最佳化的保護層14厚度可升到3.8納米，而對於峰值反射率再次只有小的犧牲(約2.5％反射率損失)。保護層14厚度在3.8-2.4納米之間變化，而反射率變化小於0.5％。因此，可以看到，襯墊層22的最佳化使得能夠使用厚得多的保護層14。
在實際的多層製作中，由於層間擴散效應，計算的最佳化的襯墊層厚度可能偏離實驗得到的數值的厚度。然而，最佳化理論/原理仍舊保持相同的。
雖然本發明是相對於有限的數目的實施例描述的，但本領域技術人員將會看到由此作出的許多修正和變化。後附權利要求意在覆蓋屬於本發明的真實精神和範圍內所有的這樣的修正和變化。
權利要求
1.一種方法，包括形成具有多層疊層的遠紫外線光刻坯件；形成在所述多層疊層上的非釕襯墊層；以及形成在所述襯墊層上的釕保護層。
2.權利要求1的方法，其中形成所述多層疊層上的非釕襯墊層包括形成矽襯墊層。
3.權利要求1的方法，包括提供具有至少約2.4納米厚度的襯墊層。
4.權利要求1的方法，包括在所述非釕襯墊層與所述釕保護層之間形成交界面層，以防止在所述非釕襯墊層與所述釕保護層之間的擴散。
5.權利要求4的方法，包括形成具有約5埃厚度的所述交界面層。
6.權利要求5的方法，包括形成鉬或碳化硼的所述交界面層。
7.權利要求1的方法，包括形成厚度在約1和約4.5納米之間的所述襯墊層。
8.權利要求1的方法，包括形成厚度大於2納米的所述釕保護層。
9.權利要求1的方法，包括形成厚度大於3納米的所述襯墊層。
10.權利要求1的方法，包括形成約3.8納米的所述襯墊層。
11.遠紫外線光刻掩模，包括多層疊層；在所述多層的疊層上的非釕襯墊層；以及在所述襯墊層上的釕保護層。
12.權利要求11的掩模，其中所述襯墊層由矽形成。
13.權利要求11的掩模，其中所述襯墊層具有至少約2.4納米的厚度。
14.權利要求1的掩模，包括在所述非釕襯墊層與所述釕保護層之間的交界面層，以防止所述非釕襯墊層與所述釕保護層之間的擴散。
15.權利要求14的掩模，其中所述交界面層具有約5埃的厚度。
16.權利要求15的掩模，其中所述交界面層由鉬或碳化硼形成。
17.權利要求11的掩模，其中所述襯墊層的厚度在約2.4和約3.8納米之間。
18.權利要求11的掩模，其中所述釕保護層具有大於2納米的厚度。
19.權利要求11的掩模，其中所述襯墊層具有大於3納米的厚度。
20.權利要求11的掩模，其中所述襯墊層具有約3.8納米的厚度。
21.遠紫外線光刻掩模，包括多層疊層；在所述多層的疊層上的矽襯墊層；以及在所述襯墊層上的釕保護層，所述保護層具有大於2納米的厚度。
22.權利要求21的掩模，其中所述襯墊層具有至少約2.4納米的厚度。
23.權利要求21的掩模，包括在所述襯墊層與所述釕保護層之間的交界面層，以防止在所述襯墊層與所述釕保護層之間的擴散。
24.權利要求23的掩模，其中所述交界面層具有約5埃的厚度。
25.權利要求24的掩模，其中所述交界面層由鉬或碳化硼形成。
26.權利要求21的掩模，其中所述襯墊層的厚度在約2.4和約3.8納米之間。
27.權利要求21的掩模，其中所述保護層具有大於3納米的厚度。
28.權利要求21的掩模，其中所述襯墊層具有約3.8納米的厚度。
全文摘要
遠紫外線光刻掩模，由覆蓋以襯墊層諸如矽或碳化硼，再覆蓋以用於阻止內部擴散的薄層，以及最後覆蓋以釕保護層而形成的多層疊層。通過根據保護層最佳化襯墊層的厚度，可以改進光的性質。
文檔編號G03F1/14GK1580957SQ200410058768
公開日2005年2月16日 申請日期2004年7月30日 優先權日2003年7月31日
發明者P·-Y·顏 申請人:英特爾公司