本发明专利技术提供了一种ＥＵＶ光刻掩模、其制造方法与其使用方法。本发明专利技术的一较佳实施例包含了一衬底、配置在所述衬底上的一布拉格反射器、配置在所述布拉格反射器上的一缓冲层、以及配置在所述缓冲层上的一吸收层；所述掩模中的材料具有选择磁性质；在一较佳实施例中，所述缓冲层是一硬磁材料，而所述吸收层是一软磁材料。另一较佳实施例则包含了一种掩模制造方法，其更包含一掩模步骤。在一较佳实施例中，则利用电子镜显微镜而显影出掩模在施加磁场中的磁性质相关型态以检测所述掩模。极紫外线磁性对比光刻掩模及其制法。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术与半导体制造有关，特别是与极紫外线光刻(EUV lithography)有关。
技术介绍
光刻是利用一种直接辐照(radiation)至一掩模上以形成图案的 显影系统，其将图案的影像投射至覆有光敏性阻质的半导体晶圓上， 此图案是由蚀刻在掩模上的吸收性特征或线路所形成；在光刻中用来 幅照的辐射线可为任何合适的波长，当波长越低时，显影系统的分辨 率就越高，而当分辨率增加时，便能够将越小的特征印刷至半导体晶 圆上。光刻技术的持续进步减少了半导体集成电路(ICs)的大小，因而能够制造出具有更高密度与更佳效能的装置。在一种具有高度应用潜力 的光刻系统中，使用了极紫外线(EUV)波长范围的辐射线； 一般而言， EUV辐射线的波长范围约为1至4 0纳米(nm),而光刻系统中所使用的 EUV辐射线的波长范围则约为10至15纳米，在此辐射线波长范围内所 施行的光刻技术便称为极紫外线光刻(EUVL)。事实上所有的材料都会吸收EUV辐射线，即使是气体亦然；吸收 因而便排除了折射性光学组件的使用，例如透镜(lenses)与传输掩模 (transmission masks);因此，EUVL显影系统完全为反射型。为了能 够达成近于正常入射的合理反射性，必须在掩模表面涂布多层薄膜涂 层，如习知的分布型布拉格反射器(distributed Bragg reflectors)。 反射型掩模通常被调整为可反射10至15纳米范围的EUV光(明视野区 域，bright field area); —般的反射型掩模更具有经图案化的吸收 层，该吸收层是沉积在布拉格反射器的顶侧，以吸收适当波长的入射 EUV光(暗视野区域，dark field area),经图案化的吸收层的高度可 比拟侧向特征尺寸，以显影至晶圆上。由于EUV掩模上的缺陷与颗粒也会被显影至晶圆上，且进而大幅 降低各晶圆的功能性芯片数量，因此所使用的EUV掩模必须不含任何 缺陷与颗粒；由于EUVL制裎所制造的半导体芯片的特征尺度是位于微 米等级，因此在图案(pattern)的主动区域的掩模上所具有的任何颗粒 与缺陷都会被转移为电路图案；掩模缺陷会产生不适当的电路并因而 导致失效，因此必须检查EUVL掩模，以确认此制程并未在图案区域中 产生任何缺陷。图1说明了根据SEMI P37 1102与SEMI P38 1103 EUV掩模村底 所制造的典型EUV掩模板(mask blank),以及加州圣荷西国际半导体 设备暨材料协会 (Semiconductor Equipment and Material International, SEMI)于2002年所出版的EUV掩模板规格；掩模105 包含了一EUV掩模村底110、 一EUV布拉格反射器120、 一光学保护层 (即一般所称的盖层130)、一保护性緩冲层140以避免吸收层图案化与 掩模修护过程中的损害、以及一EUV吸收层150;以下将根据习知技术 来说明EUV掩模的多种实施例。如图1所示，EUV掩模的起始材料是一种具有低缺陷度与平滑表面 的衬底110，该村底110 —般为玻璃或是具有低热膨胀系数 (Coefficient of Thermal Expansion, CTE)的玻璃-P甸资材料；然而 在某些情形中，亦可使用硅材料作为村底110，虽然硅具有高CTE而会 导致印刷影像的位移，但是硅亦具有高导热性，因而只要在曝光过程 中可以将热从掩模中有效移除，则硅亦为一种可使用的衬底。如图l所示，多层(ML)镜或布拉格反射器U0覆盖该衬底110，该 布拉格反射器120包含约20至80对调整层，该等调整层具有高原子 序(atomic mifflber)材料(高Z材料)与低Z材料，其中高Z材料可为约 2. 8纳米厚的钼(Mo)，而低Z材料则为约4. 1纳米厚的硅(Si)。在该布拉格反射器120上覆盖一光学盖层130(例如约11. 0纳米 厚的硅)，以避免钼于环境中氧化；该布拉格反射器在波长约为 13. 4纳米的光照中可达成约60至75%的反射率。请再次参阅图1，在该布拉格反射器l20的上表面上覆盖一緩沖层 140，该緩冲层140的厚度约为20至105纳米，其包含二氧化硅(Si02), 例如低温氧化物(LTO);亦可使用其它的材料来作为緩冲层140，例如 氮氧化硅(SiOA)或碳(C)。如图1所示，在该緩冲层140上覆盖一吸收层150，该吸收层150 包含厚度约为45至215纳米的材料，其可削减EUV光，在EUV光啄光 期间维持稳定，并可与掩模制程兼容。该吸收层150可包含各种金属、合金与陶瓷材料；其中陶瓷材料 是由金属与非金属所形成的化合物；而金属的例子则包含了铝(A1)、 铝-铜金属(AlCu)、铬(Cr)、镍(Ni)、钽(Ta)、钛(Ti)与鴒(W)，在某 些例子中，该吸收层150可部分或完全由某些金属的硼化物(borides)、 碳化物(carbides)、氮化物(nitrides)、氧化物(oxides)、磷化物 (phosphides)、珪化物(silicides)或疏化物(sulfides)所形成，例如 硅化镍(NiSi)、硼化钽(TaB)、锗化钽(TaGe)、氮化钽(TaN)、硅化钽 (TaSi)、硅氮化钽(TaSiN)与氮化钛(TiN)等。图2a至图2h说明了掩模制造中的主要制程步骤顺序，其起始步 骤包含了图2a所示的在掩模上涂布阻质160、图2b所示的将阻质160 进行曝光(exposing)以及图2c所示的图案(未示)显影(developing) 步骤。在图2d所示的步骤中，图案则利用吸收层蚀刻而从阻质被转移 到吸收层上，在如图2d所示的吸收层蚀刻步骤中，该吸收层与緩沖层 最好具有高蚀刻选择性。在下一个步骤中，如图2e所示，在吸收层蚀 刻与阻质移除后即对掩模进行缺陷检测。为了定出缺陷(例如残留在明视野区域中的吸收层)的位置，电流 技术在吸收层与緩冲层间需要高光学对比度；由于吸收层与緩冲层都 是非常薄的薄层，因此选择光学检测对比所需的正确膜层后度与选择 正确膜层材料便同等重要。请再次参阅图2a至固2h,在图2e所示的检测步骤后即执行如图 2f所示的掩模修复(mask repair)步骤；利用聚焦离子束(Focused Ion Beam, FIB)的修复方式可以使多余的吸收层自明视野区域中逸失，亦 可使用聚焦离子束而在一明点缺陷处利用载有吸收层的气体来产生局 部沉积(即暗一见野4务复)。在图2g所示的步骤中，緩冲层是藉由另一蚀刻步骤而加以图案化， 此蚀刻制程会中止于盖层(光学性保护层)130或布拉格反射器l20的 最顶层。在将緩冲层自明视野区域移除后，即完成了掩模图案化；曝露在 明视野区域(盖层或布拉格反射器的最顶层)中的材料与侧壁(吸收层与緩沖材料)必须反复承受如图2h所示的掩模清洁步骤而不损害掩模。 在制程中，要同时满足在图2a至图2h中所述的各个步骤中所需 的相关要求是非常困难的；该等膜层必须具有良好的蚀刻选择性以进 行图案化，且该等掩模膜层必须够厚以于EUV修复时不致损害布拉格 反射器；另一方面，薄层可降低移除明视野缺陷时所需的时间，而掩 模却必须够结实才能够承受反复的清洁步骤(这又再次表示较厚膜本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种检测一光刻掩模的方法，所述方法包含： 提供一多层光刻掩模，其中所述多层光刻掩模的多个层具有选择磁性质； 将辐射线导向所述掩模的一图案化表面；以及 收集由关于所述磁性质的所述图案化表面所反射的辐射线。
【技术特征摘要】
US 2004-8-5 10/9126581.一种检测一光刻掩模的方法，所述方法包含提供一多层光刻掩模，其中所述多层光刻掩模的多个层具有选择磁性质；将辐射线导向所述掩模的一图案化表面；以及收集由关于所述磁性质的所述图案化表面所反射的辐射线。2. 如权利要求l所述的方法，更包含在提供所述多层光刻掩模之 后对所述掩模施加一磁场以增加显影对比度。3. 如权利要求1所述的方法，其中所述辐射线包含一单能电子束。4. 如权利要求l所...
【专利技术属性】
技术研发人员：S施瓦兹，S沃尔姆，
申请(专利权)人：因芬尼昂技术股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]
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