制作光掩模的方法技术

制作光掩模的方法包括以射线选择性曝光空白光掩模的部分，改变空白光掩模曝光至射线的部分的光学性质，因此形成空白光掩模的曝光部分与未曝光部分的图案。图案对应多个半导体装置结构的图案。

Method of making photomask

The method of making photomask includes selectively exposing the part of the blank photomask to change the optical properties of the part exposed to the ray, thus forming the pattern of the exposed part and the unexposed part of the blank photomask. The pattern corresponds to the pattern of a plurality of semiconductor device structures.

【技术实现步骤摘要】
制作光掩模的方法
本专利技术实施例关于光刻，更特别关于用于光刻的光掩模与其形成方法。
技术介绍
随着半导体产业进展至纳米技术的工艺节点以求更高的装置密度、更高效能、与更低成本，制作与设计所面临的挑战也更大。集成电路材料与设计的技术进展，使每一代的集成电路均比前一代的集成电路具有更小且更复杂的电路。随着集成电路演进，功能密度(如单位芯片面积所含的内连线装置数目)通常随着几何尺寸(如工艺所能产生的最小构件或线路)缩小而增加。工艺尺寸缩小通常有利于增加产能并降低成本。这些尺寸缩小亦会增加处理与形成集成电路的复杂度。光刻步骤为半导体工艺中的关键步骤之一。光刻技术包含紫外线光刻、深紫外线光刻、与极紫外线光刻。光掩模为光刻步骤中的重要构件。关键在制作光掩模时保持光掩模不含可溶解(resolvable)的缺陷。然而制作光掩模的技术通常包含电子束光刻与蚀刻步骤。电子束光刻亦在涂布光刻胶、显影光刻胶、与剥除光刻胶时产生微粒。蚀刻步骤会产生微粒与蚀刻残留物。若清洁步骤未完全移除微粒与残留物，在使用光掩模时的微粒与蚀刻残留物会导致成像缺陷。此外，光掩模图案中被蚀刻的侧壁也是微粒来源。
技术实现思路
本专利技术一实施例提供的制作光掩模的方法，包括：以射线选择性曝光空白光掩模的部分，改变空白光掩模曝光至射线的部分的光学性质，因此形成空白光掩模的曝光部分与未曝光部分的图案，其中图案对应多个半导体装置结构的图案。附图说明图1是本专利技术一实施例中，制作光掩模的方法的流程图。图2是本专利技术一实施例中，制作光掩模的方法的连续阶段的剖视图。图3是本专利技术一实施例中，制作光掩模的方法的连续阶段的剖视图。图4是本专利技术一实施例中，制作光掩模的方法的连续阶段的剖视图。图5是本专利技术一实施例中，制作光掩模的方法的流程图。图6是本专利技术一实施例中，制作光掩模的方法的连续阶段的剖视图。图7是本专利技术一实施例中，制作光掩模的方法的连续阶段的剖视图。图8是本专利技术一实施例中，制作光掩模的方法的连续阶段的剖视图。图9是本专利技术一实施例中，制作光掩模的方法的连续阶段的剖视图。图10是本专利技术一实施例中，制作光掩模的方法的连续阶段的剖视图。图11是本专利技术一实施例中，制作光掩模的方法的连续阶段的剖视图。图12是本专利技术一实施例中，光掩模的剖视图。图13是本专利技术一实施例中，光掩模的剖视图。图14是本专利技术一实施例中，光掩模的剖视图。图15是本专利技术一实施例中，制作光掩模的方法的连续阶段的剖视图。图16是本专利技术一实施例中，光掩模的剖视图。符号说明100方法110、120、130、310、320、330、340、350、360步骤200、400空白光掩模205、410基板210光学调整层215、450射线220、455光学单元230、260、445、460、480、485部分240光掩模250、255、265入射紫外线270相移光掩模280透光光掩模415导电层417硅层419钼层420钼/硅多层425盖层430吸光层435抗反射层440硬掩模层470、490极紫外线光掩模505、510入射极紫外线具体实施方式下述内容提供的不同实施例或实例可实施本专利技术的不同结构。特定构件与排列的实施例是用以简化本专利技术而非局限本专利技术。举例来说，形成第一构件于第二构件上的叙述包含两者直接接触，或两者之间隔有其他额外构件而非直接接触。多种结构的示出比例不同，以使附图简化及清楚。此外，空间性的相对用语如“下方”、“其下”、“下侧”、“上方”、“上侧”、或类似用语可用于简化说明某一元件与另一元件在图示中的相对关系。空间性的相对用语可延伸至以其他方向使用的元件，而非局限于图示方向。元件亦可转动90°或其他角度，因此方向性用语仅用以说明图示中的方向。此外，用语“的组成为…”可表示“包括..”或“由…组成”。图1是本专利技术一实施例中，制作光掩模的方法的流程图。制作光掩模的方法100包含步骤110以形成光学调整层于基板上、步骤120以射线曝光光学调整层的一部分、以及步骤130以射线曝光光学调整层的其他部分，以形成光学调整层中曝光部分的所需图案。制作光掩模的方法将搭配图2至图4进一步详述。图2至图4是本专利技术一实施例中，用以制作光掩模240的方法的连续阶段的剖视图。如图2所示，形成光学调整层210于基板205上，以形成空白光掩模。光学调整层210的材料组成可吸收射线。在一些实施例中，光学调整层210的材料组成吸收的光具有红外线波长、可见光波长、与紫外线波长。红外线波长介于约700nm至约1mm之间。可见光波长介于约390nm至约700nm之间。紫外线波长介于约1nm至约390nm之间。紫外线波长包含深紫外线(介于约100nm至约300nm之间)以及极紫外线(介于约1nm至约100nm之间)。在一些实施例中，基板205的组成为低热膨胀材料。在一些实施例中，基板为低热膨胀的玻璃或石英，比如熔融氧化硅或熔融石英。在一些实施例中，低热膨胀的玻璃基板可通过可见光波长的光、靠近可见光谱的红外线波长的一部分(如近红外线)、以及紫外线波长的一部分。在一些实施例中，低热膨胀玻璃基板吸收极紫外线，以及靠近极紫外线的深紫外线。光学调整层210可为合适材料，其吸收射线并产生射线-物质的相互作用，并改变曝光至射线的部分的光学特性。在一些实施例中，射线-物质的相互作用是电离、吸收、光解、或结晶。换言之，光学调整层210吸收射线的部分产生一或多种光学性质的变化。在一些实施例中，光学性质的变化包含光学调整材料的电离态改变。另一方面，一些实施例的光学调整层产生吸光性质的改变，比如增加或减少吸光度。在一些实施例中，光学调整层吸收射线的部分产生光化学反应，即吸收的光分解光学调整层210的曝光部分。在一些实施例中，光学调整层210的曝光部分产生结晶结构的变化。在一些实施例中，结晶结构中的改变为改变成不同的结晶结构。在其他实施例中，结晶结构的改变是自结晶结构转变为非晶结构，反之亦然。在光掩模用于形成半导体装置的光刻步骤时，光学调整材料对照射至光掩模的光波长不会产生射线-物质的相互作用。如图3所示，接着以射线选择性地照射光学调整层210。射线215导向光学调整层210的选定部分。在一些实施例中，射线215为穿过光学单元220如一或多个透镜的光，且光学单元220可将射线215聚焦至光学调整层210上的所需位置。射线撞击至光学调整层210上，使光学调整层210的部分产生射线-物质的相互作用，以改变射线照射光学调整层的部分的光学性质，并形成光学调整层中具有调整光学性质的部分230。在一些实施例中，射线-物质的相互作用所调整的光学性质包含极紫外线反射度、深紫外线反射度、紫外线吸收度、红外线吸收度、可见光吸收度、或拉曼光谱。在一些实施例中，射线可调整光学调整层的曝光部分的反射度，因此曝光的部分230可反射光(如极紫外线或深紫外线)，而光学调整层210的未曝光部分可吸收光(如极紫外线或深紫外线)。在其他实施例中，射线可调整光学调整层的曝光部分的光吸收度，因此曝光的部分230可让光(如可见光与红外线)穿过，而光学调整层210的未曝光部分可吸收光(如紫外线)。在一些实施例中，射线为可与光学调整层产生射线-物质的相互作用的任何合适波长的光，比如红外线、可见光、与紫外线(包含深紫外线与极紫外线本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制作光掩模的方法，包括：以一射线选择性曝光一空白光掩模的部分，改变该空白光掩模曝光至该射线的部分的光学性质，因此形成该空白光掩模的曝光部分与未曝光部分的一图案，其中该图案对应多个半导体装置结构的图案。

【技术特征摘要】
2017.11.22 US 62/590,089;2018.04.30 US 15/967,1591.一...

【专利技术属性】
技术研发人员：李信昌，林秉勋，何彦政，林志诚，陈嘉仁，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71