TW202422207A - 反射光罩及其製造方法 - Google Patents

Abstract

反射光罩包括基板、設置在基板上的反射多層、設置在反射多層上的覆蓋層、設置在覆蓋層上的第一吸收層、設置在第一吸收層上方的第一多層、設置在第一多層的第二吸收層，且第二吸收層為反射光罩的最上層，且設置在第二吸收層上方。

Description

EUV光罩及其製造方法

無

半導體積體電路(integrated circuit，IC)產業已快速地增長。IC的材料和設計方面的技術進步產生了多代的IC，且每一代都具有比上一代更小、更複雜的電路。然而，技術的進步增加了加工和製造IC的複雜性，並且，若要實現這些技術進步，IC加工和製造方面也需隨之發展。在IC發展過程中，功能密度(即每個晶片面積的互連裝置數量)普遍增加，而幾何尺寸(即可以使用製造過程的最小組件)減小。

在與微影圖案化相關聯的一個示例中，用於微影製程的遮罩(或光罩)被定義為將轉移到晶圓上的電路圖案。在先進的微影技術中，極紫外(extreme ultraviolet，EUV)微影製程與反射光罩一起使用。EUV微影製程所要解決的問題之一是曝光區域的角落部分會被多次曝光而產生的鄰接效應(neighboring effect)。

無

以下揭露內容提供用於實施本揭露的不同特徵的許多不同的實施例或示例。下文描述元件及配置的特定實例以簡化本揭露。當然，這些特定實例僅為實例，而不旨在進行限制。例如，在以下描述中第一特徵在第二特徵上方或上的形成可以包含第一特徵及第二特徵直接接觸地形成的實施例，且亦可以包含額外特徵可以形成於第一特徵與第二特徵之間以使得第一特徵及第二特徵可以不直接接觸的實施例。另外，本揭露可以在各種實例中重複附圖標記及/或字母。此重複係出於簡單及清楚的目的，且其本身並不指示所論述的各種實施例及/或組態之間的關係。

另外，為了便於描述，本文中可以使用空間相對術語(諸如「下伏於」、「在…下方」、「底部」、「上覆於」、「上部」及其類似者)，以描述如圖式中所圖示的一個部件或特徵與另一部件或特徵的關係。除了在圖式中所描繪的定向之外，空間相對術語亦旨在涵蓋裝置在使用或操作中的不同定向。設備可以以其他方式定向(旋轉90度或設置於其他定向)，且因此可以相應地解釋本文中所使用的空間相對描述詞。

第1至6B圖是根據一些實施例中用於製造遮罩(光罩)的製程的各個階段的截面圖。應當理解，可以在第1及2圖所示的製程之前、期間和之後提供額外的步驟。至於該方法的另外的實施例，第1至6B圖中描述的操作及下面描述的一些操作可以被替換或去除。並且，步驟/製程的順序可以互換。

在一些實施例中，光罩是極紫外(EUV)光罩。EUV微影製程是使用反射光罩而不是透射光罩。EUV微影製程利用會在極紫外(EUV)區域發射光的EUV掃描儀，且發射的光具有極紫外(EUV)的光波長(例如為10-15奈米(nm))。在一些實施例中，EUV源會產生波長為約13.6 nm的EUV。一些EUV掃描儀可能使用反射光學裝置，即鏡面(mirror)及操作在真空環境中。EUV掃描儀可以在反射光罩上形成的吸收層(例如「EUV」遮罩吸收體)上以提供所需圖案。在EUV範圍內，所有遮罩材料都具有高吸收性。因此，EUV微影製程是使用反射光學裝置而不是折射光學器件。

在一些實施例中，用於製造光罩的製程包括光罩坯體製造製程和遮罩圖案化製程。在光罩坯體製造製程中，透過在合適的基板上沉積合適的層(例如反射多層(reflective multilayer)、覆蓋層和吸收層)來形成光罩坯體。光罩坯體在遮罩圖案化製程期間被圖案化，以使光罩坯體具有積體電路(IC)層的圖案(design)。然後，使用圖案化後的光罩將電路圖案(例如IC層的圖案)轉移到半導體晶圓上。光罩上的圖案可以透過各種微影製程反復地轉移到多個晶圓上。可以使用多個遮罩(例如，一組為15到30個的遮罩)來構建完整的IC。一般來說，各種的遮罩會在各種微影製程中被使用。EUV光罩的種類可以包括二元強度光罩(binary intensity mask，BIM)類型和相移光罩(phase-shifting mask，PSM)類型。

如第1圖所示，提供光罩基板，例如光罩坯體250。光罩坯體250包括具有正面201及相對於正面201的背面203的光罩基板200。在一些實施例中，光罩基板200由合適的材料製成，例如低熱膨脹材料(low thermal expansion material，LTEM)或熔融石英。在一些實施例中，LTEM包括摻雜SiO ₂的TiO ₂或具有低熱膨脹特性的另一種合適的材料。光罩基板200可使得由於光罩加熱(mask heating)所引起的圖像失真(image distortion)最小化。此外，光罩基板200可以包括具有低缺陷等級(low defect level)和光滑表面的材料。

如第1圖所示，導電層218形成在光罩基板200的背面203上方，且光罩基板200的背面203與光罩基板200的正面201相對。導電層218設置於光罩基板200的背面203，以用於靜電吸附(electrostatic chucking)。在一些實施例中，導電層218包括硼化鉭(TaB)或氮化鉻(CrN)，但其他合適的成分也是可能的。

如第1圖所述，第一反射多層(multilayer，ML)206透過沉積製程形成在光罩基板200的正面201上方。根據菲涅耳方程(Fresnel equations)，當光傳播穿過兩種不同折射率的材料之間的介面時，會發生光反射。各層折射率之間的差異越大，反射光在穿過各層傳播時的強度就越高。為了增加反射光的強度，在一些實施例中，可以使用交替材料的多層來增加介面的數量，從而使自每個不同介面反射的光相長干涉。在一些實施例中，第一反射ML 206包括多個膜對(film pair)(例如，每個膜對中的第一層在第二層上方或下方)，例如鉬-矽(Mo/Si)膜對。在一些其他實施例中，第一反射ML 206可以包括鉬-鈹(Mo/Be)膜對，或可配置以反射EUV光的其他合適材料。第一反射ML 206的特性被選擇為使得第一反射ML 206提供對選定的電磁輻射類型/波長的高反射率。例如，為了EUV微影的目的，第一反射ML 206可以被設計為反射EUV範圍內的光。第一反射ML 206的每一層的厚度取決於EUV波長和入射角。特別地，調整第一反射ML 206的厚度(及膜對的厚度)，以實現在每個介面處繞射的EUV光的最大相長干涉和EUV光的最小光吸收。在一些實施例中，第一反射ML 206中的膜對的數量在從大約二十到大約八十之間。然而，可以使用任何數量的膜對。例如，第一反射ML 206可以包括四十對Mo/Si層。例如，每個Mo/Si膜對的厚度大約為7 nm，且第一反射ML 206的總厚度為280 nm。在一些實施例中，每個Mo/Si膜對中的第一層(例如，Si層)的厚度約為4 nm。此外，在一些實施例中，每個Mo/Si膜對中的第二層(例如，Mo層)的厚度約為3 nm。在此實施例中，可以實現大約70 %的反射率。

在一些實施例中，第一反射ML 206可以透過各種沉積製程形成。沉積製程的示例包括物理氣相沉積(physical vapor deposition，PVD)製程，例如蒸發和直流磁控濺鍍(direct current (DC) magnetron sputtering)；電鍍製程，例如無電極電鍍或電鍍等；化學氣相沉積(chemical vapor deposition，CVD)製程，例如常壓CVD(atmospheric pressure CVD，APCVD)、低壓CVD(low pressure CVD，LPCVD)、等離子體增強CVD(plasma enhanced CVD，PECVD)或高密度等離子體CVD(high density plasma CVD，HDP CVD)；離子束沉積；旋轉塗佈；金屬有機分解(metal-organic decomposition，MOD)；及本領域已知的其他方法。MOD是一種在非真空環境中使用透過液體(liquid-based)的方法的沉積技術。透過使用MOD，將溶解在溶劑中的金屬有機前驅物旋轉塗佈於基板上，然後蒸發溶劑。真空紫外線(vacuum ultraviolet，VUV)源配置以將金屬有機前驅物轉化為該金屬有機前驅物的組成金屬元素。

之後，在第一反射ML 206上方形成覆蓋層210。覆蓋層210配置以供EUV光穿透，並保護第一反射ML 206受到損害和/或氧化。此外，在圖案化或修復/清潔製程中，覆蓋層210可作為在覆蓋層210上方的吸收層的蝕刻停止層。在一些實施例中，覆蓋層210具有與吸收層不同的蝕刻特性。

在一些實施例中，覆蓋層210由釕(Ru)、Ru化合物、鉻(Cr)、氧化鉻、氮化鉻、硼(B)、氮化硼和碳化硼形成，且Ru化合物例如為RuB、RuSi、RuN或RuON。例如，光罩基板200、覆蓋層210的製程可以與第一反射ML 206的製程相似或相同，且細節在此不再贅述。例如，通常地，覆蓋層210選擇低溫沉積製程以防止第一反射ML 206的相互擴散。在一些實施例中，覆蓋層210的厚度在約2 nm至約5 nm之間。

然後，第一吸收層212A沉積在覆蓋層210上方。在一些實施例中，第一吸收層212A是一種吸收材料，且吸收材料會吸收投射到遮罩的圖案部分上的EUV波長範圍內的輻射。例如，光罩250可以稱為二元強度光罩(BIM)。在一些實施例中，第一吸收層212A是根據IC佈局圖案(或簡稱為IC圖案)的圖案的一部分。

在一些實施例中，第一吸收層212A由Ta基材料形成。在一些實施例中，第一吸收層212A由氮化鉭硼(TaBN)、TaBO或TaN形成。在一些實施例中，第一吸收層212A包括Ta及其他一種或多種元素，例如Mo、Si、Cr、Pt、Re、Co、Te、Ni、W、Al、Nb、Zr、V、Y、Rh、Ir、Pd或Ru。在一些實施例中，第一吸收層212A包括一層或多層的鉻、氧化鉻、氮化鉻、鈦、氧化鈦、氮化鈦、鉭、氧化鉭、氮化鉭、氮氧化鉭、氧化硼鉭、氮氧化硼鉭、鋁、鋁-銅、氧化鋁、銀、氧化銀、鈀、釕、鉬、其他合適的材料和/或上述某些材料的混合物。在一些實施例中，第一吸收層212A的厚度在約1 nm至約70 nm之間。

接著，在第一吸收層212A上方形成第一調整層220A。在一些實施例中，第一調整層220A包括Mo/Si膜對的多層(ML)。在一些實施例中，第一調整層220A包括兩對、三對、四對或五對Mo層和Si層。在一些實施例中，各對中的Si層的厚度大於Mo層的厚度。在一些實施例中，Mo層的厚度在約1.5 nm至約4.5 nm之間。在一些實施例中，Si層的厚度在約2 nm至約6 nm之間。在一些實施例中，Mo層和Si層的厚度分別為約1.5 nm和約2 nm、約3 nm和約4 nm、或約4.5 nm和約6 nm。在一些實施例中，第一調整層220A的總厚度在約7 nm至約52.5 nm之間。在一些實施例中，第一調整層220A具有小於約0.1 %的EUV反射率。在一些實施例中，第一調整層220A基本上是EUV透射的。

此外，在第一調整層220A上方形成第二吸收層212B。在一些實施例中，第二吸收層212B的材料、配置、結構和/或製程與第一吸收層212A的類似或相同。在一些實施例中，第二吸收層212B由與第一吸收層212A不同的材料製成。在一些實施例中，第二吸收層212B包括一種或多種的Pt、Re、Co、Te、Ni、W、Al、Nb、Zr、V、Y、Rh、Ir、Ti、Pd或Ru或其合金。在一些實施例中，第二吸收層212B包括TaBO、鉑或鉑合金、Ir或Ir合金、或Cr或Cr合金。在一些實施例中，第二吸收層212B的厚度在約1 nm至約30 nm之間。

接著，在第二吸收層212B上方形成第二調整層220B。在一些實施例中，第二調整層220B包括Mo/Si膜對的多層(ML)。在一些實施例中，第二調整層220B包括兩對、三對、四對或五對Mo層和Si層。在一些實施例中，各對中的Si層的厚度大於Mo層的厚度。在一些實施例中，Mo層的厚度在約1.5 nm至約4.5 nm之間。在一些實施例中，Si層的厚度在約2 nm至約6 nm之間。在一些實施例中，Mo層和Si層的厚度分別為約1.5 nm和約2 nm、約3 nm和約4 nm、或約4.5 nm和約6 nm。在一些實施例中，第二調整層220B具有小於約0.1 %的EUV反射率。在一些實施例中，第二調整層220B基本上是EUV透射的。在一些實施例中，第二調整層220B的總厚度在約7 nm至約52.5 nm之間。在一些實施例中，第二調整層220B的材料、配置、結構(例如，對數、厚度)和/或製程與第一調整層220A的材料、配置、結構(例如，對數、厚度)和/或製程類似或相同，並且在其他實施例中，第二調整層220B的材料、配置、結構和/或製程中的至少一者不同於第一調整層220A的材料、配置、結構和/或製程。

此外，在第二調整層220B上方。在一些實施例中形成第三吸收層212C，第三吸收層212C的材料、構造、結構和/或製程與上述第一和/或第二吸收層212A、212B的類似或相同。在一些實施例中，第三吸收層212C由與第一和/或第二吸收層212A、212B不同的材料製成。在一些實施例中，第三吸收層212C包括TaBN、TaON、TaBO或氧化鉭(TaO)。在一些實施例中，第三吸收層212C包括CrN、CrON或氧化鉻。在一些實施例中，第三吸收層212C包括Ta或Cr，以及一種或多種的Mo、Si、Pt、Re、Co、Te、Ni、W、Al、Nb、Zr、V、Y、Rh、Ir或Ru。在一些實施例中，第三吸收層212C的厚度在約1 nm至約70 nm之間。

此外，在第三吸收層212C上方形成第四吸收層212D。在一些實施例中，第四吸收層212D的材料、構造、結構和/或製程與上述第一、第二和/或第三吸收層212A、212B、212C的材料、構造、結構和/或製程相似或相同。在一些實施例中，第四吸收層212D由與第一、第二和/或第三吸收層212A、212B、212C不同的材料製成。在一些實施例中，第四吸收層212D包括矽化物或Si化合物。在一些實施例中，第四吸收層212D包括鉭矽化物或鈦矽化物。在一些實施例中，第四吸收層212D包括Ta、Si或Cr，以及一種或多種的Mo、Pt、Re、Co、Te、Ni、W、Al、Nb、Zr、V、Y、Rh、Ir、Pd或Ru。在一些實施例中，第四吸收層212D的厚度在約1 nm至約30 nm之間。

此外，如第1圖所示，在第四吸收層212D上方形成硬遮罩層230。在一些實施例中，硬遮罩層230由氧化矽、氮化矽、氮氧化矽、碳化矽、金屬氧化物、金屬氮化物或金屬氮氧化物、另一種合適的材料或其組合形成。在一些實施例中，硬遮罩層230由氮化硼鉭(TaBN)、氮氧化鉻、氮氧化鋁或其組合形成。硬遮罩層230可以透過沉積製程形成，包括化學氣相沉積(CVD)製程、物理氣相沉積(PVD)製程、原子層沉積(atomic layer deposition，ALD)製程及/或其他合適的製程。

然後，如依據一些實施例的第2圖所示，在光罩坯體的硬遮罩層230上方形成光阻膠層222。光阻膠層222可以包括正性光阻膠層，且光阻膠層222可以透過旋轉塗佈製程後進行軟烘烤製程來形成。

然後，如依據一些實施例的第3圖所示，透過圖案化製程，對光阻膠層222進行圖案化，以在硬遮罩層230上形成光阻膠圖案222A。在一些實施例中，圖案化製程包括光微影製程。如第3圖所示，微影製程配置以在光阻膠層222中形成開口224A，貫穿光阻膠層222形成開口224A以暴露硬遮罩層230。在一些實施例中，光微影製程包括曝光、曝光後烘烤、顯影、漂洗、乾燥(例如硬烘烤)、其他合適的製程和/或其組合，以形成光阻膠圖案222A。在遮罩圖案化製程的曝光步驟中，可以利用例如，電子、離子或光子束直寫(photon beam direct writing)來實現。

然後，透過蝕刻製程去除未被光阻膠圖案222A覆蓋的部分的硬遮罩層230以形成硬遮罩圖案230A。在一些實施例中，形成穿過硬遮罩層230的開口，以暴露第四吸收層212D，且蝕刻製程基本上停止在第四吸收層212D上以在硬遮罩層230中形成開口。在一些實施例中，蝕刻製程包括使用混合有O ₂、N ₂及H ₂O的鹵素基氣體及載氣(carrier gas)(例如He或Ar或其混合物)執行的乾式蝕刻製程，以去除未被硬遮罩層230覆蓋的部分。鹵素基氣體可以包括Cl ₂、CHF ₃、CH ₃F、C ₄F ₈、CF ₄、SF ₆、CF ₃Cl或其混合物。在一些實施例中，蝕刻製程包括使用Cl ₂及O ₂。在一些實施例中，蝕刻製程包括使用CF ₃Cl及O ₂。

在一些實施例中，在執行硬遮罩層230的蝕刻製程之後，去除光阻膠圖案222A。例如，在執行硬遮罩層230的蝕刻製程之後，可以透過濕式蝕刻製程或其他適用製程去除光阻膠圖案222A。濕式蝕刻製程(例如光阻膠剝離製程)可以使用光阻膠剝離劑、鹼性水溶液、胺類溶劑混合物或有機溶劑。

然後，如根據一些實施例的第4圖所示，進行第一圖案化製程，去除部分的第四吸收層212D、第三吸收層212C和第二調整層220B，直至暴露出第二吸收層212B，以形成開口234A。因此，需選擇第二吸收層212B的材料使得第二吸收層212B作為蝕刻停止層。

在一些實施例中，第一圖案化製程包括根據待蝕刻的材料使用不同條件(例如，氣體)的多個蝕刻步驟。在一些實施例中，第二調整層220B在蝕刻第四和第三吸收層212D、212C時，作為蝕刻停止層。

進一步地，如根據一些實施例的第5A圖所示，進行第二圖案化製程，形成穿過第二調整層220B、第二吸收層212B、第一調整層220A及第一吸收層212A，直至暴露出覆蓋層210，以形成開口244A。在一些實施例中，根據待蝕刻的材料，在第二圖案化製程期間改變一種或多種蝕刻條件(例如，氣體)。在一些實施例中，第二圖案化製程包括根據待蝕刻材料使用不同條件(例如，氣體)的多個蝕刻步驟。在一些實施例中，第一調整層220A在蝕刻第二吸收層212B時，作為蝕刻停止層。

在一些實施例中，如第5B圖所示，當第一吸收層212A暴露時，蝕刻操作停止。在一些實施例中，在去除硬遮罩層230A之後，進行表面處理280以保護第二吸收層212B的側壁，如第5C圖所示。在一些實施例中，在第二吸收層212B的側壁上形成薄的含矽層。在一些實施例中，表面處理280包括施以六甲基二矽氮烷(hexamethyldisilazane，HMDS)。Si(CH ₃)分子透過氧原子與第二吸收層212B的表面金屬原子結合，以形成含矽層。在一些實施例中，在去除硬遮罩圖案230A之前，執行表面處理280。

如第5D圖所示，在表面處理280之後，第一吸收層212A被蝕刻。透過調整表面處理280中的一個或多個條件，控制第二吸收層212B的側壁蝕刻(side-etching)以獲得第一吸收層212A和第二吸收層212B基本相同的圖案寬度。在一些實施例中，第一吸收層212A和第二吸收層212B之間的寬度差異大於第一吸收層212A的寬度的0 %至小於約5 %。

然後，如第6A圖所示，去除硬遮罩圖案230A、圖案化後的第四吸收層212D及圖案化後的第三吸收層212C。在一些實施例中，執行一個或多個乾式和/或濕式蝕刻步驟以去除硬遮罩圖案230A、圖案化後的第四吸收層212D及圖案化後的第三吸收層212C，且在其他實施例中，執行化學機械拋光(chemical mechanical polishing，CMP)操作以去除硬遮罩圖案230A、圖案化後的第四吸收層212D及圖案化後的第三吸收層212C。在去除步驟之後，圖案化後的第二調整層220B、圖案化後的第二吸收層212B、圖案化後的第一調整層220A與圖案化後的第一吸收層212A共同形成圖案化吸收結構，以作為反射光罩的不透明圖案，而在吸收結構之間的溝槽254A是明亮的(bright)反射圖案。

在一些實施例中，如第6B圖所示，去除第二調整層220B，使圖案化後的第二吸收層212B、圖案化後的第一調整層220A及圖案化後的第一吸收層212A共同形成圖案化吸收結構，以作為反射光罩的不透光圖案，而吸收結構之間的溝槽254A是明亮的反射圖案。

在一些實施例中，第三或第四吸收層212C、212D中的其中一個會被省略，或者，第三和第四吸收層212C、212D由相同的材料製成而形成一層。

在一些實施例中，第一吸收層212A或第二吸收層212B中的至少一個的圖案的側壁輪廓可以透過調整一或多個的第一和/或第二調整層220A、220B的厚度和反射率來改進。

第7至11A圖是根據本揭露的實施例中製造光罩的製程順序的各個階段的截面圖。應當理解，可以在第7至11A圖所示的製程之前、期間和之後提供額外的步驟，且對於該方法的額外實施例，如下描述的一些步驟可以被替換或去除。步驟/製程的順序可以互換。可以在以下實施例中採用關於前述實施例解釋的材料、配置、製程和/或尺寸，並且可以省略其詳細描述。

在一些實施例中，在形成第6A圖的結構之後，在溝槽內及第二調整層220B上方形成光阻膠層260，即如第7圖所示。

然後，圖案化光阻膠層260，以隱性的(latent)光阻膠圖案260A，如第8圖所示，且形成顯影後的開口260B，如第9圖所示。在一些實施例中，圖案化製程包括光微影製程。在一些實施例中，光微影製程包括曝光、曝光後烘烤、顯影、漂洗、乾燥(例如硬烘烤)、其他合適的製程及/或其組合以形成光阻膠圖案。在遮罩圖案化製程的曝光步驟中，可以利用例如，電子、離子或光子束直寫來實現。

隨後，如第10圖所示，使用光阻膠圖案260D作為蝕刻遮罩，透過一次或多次蝕刻步驟去除第二調整層220B、第二吸收層212B和第一調整層220A，以形成開口260C。然後，去除光阻膠層，如第11A圖所示。

如第11A圖和第11B圖(平面圖或佈局圖)所示的光罩，光罩包括低反射區和正常反射區。在一些實施例中，低反射區域包括黑邊圖案。在本揭露中，黑邊圖案具有較低的反射率，因此可以減少EUV微影步驟中的鄰近效應。正常區作為電路區。黑邊區還包括圍繞電路區的溝槽開口，且去除電路區中從ML 206到第二調整層220B的所有層。

第12至17圖是根據本揭露的實施例的光罩製造的製程順序的各個階段的截面圖。應當理解，可以在第12至17圖所示的製程之前、期間和之後提供額外的操作，且對於該方法的額外實施例，如下描述的一些步驟可以被替換或去除。步驟/製程的順序可以互換。可以在以下實施例中採用關於前述實施例解釋的材料、配置、製程和/或尺寸，並且可以省略其詳細描述。

在一些實施例中，如第12圖所示，光罩坯體結構包括基板200、設置在基板200上方的第一反射多層(ML)206、設置在第一ML 206上方的覆蓋層210、設置在覆蓋層210上方的下部吸收層312A、設置在下部吸收層312A上方的調整層320A，及設置在調整層320A上方的上部吸收層312B。在一些實施例中，硬遮罩層230設置在上部吸收層312B的上方。

在一些實施例中，各個下部吸收層312A和上部吸收層312B的都包括與用於上述第一、第二、第三或第四吸收層的材料的其中一者相同的材料。在一些實施例中，下部吸收層312A的材料與上部吸收層312B的材料相同或不同。在一些實施例中，下部吸收層312A的材料與上述的第二吸收層212B材料相同。在一些實施例中，上部吸收層312B的材料與上述第四吸收層212D的材料相同。在其他實施例中，下部吸收層312A的材料與第一吸收層212A的材料相同，而上部吸收層312B的材料與第二或第三吸收層212B或212C的材料相同。

在光罩坯體的硬遮罩層230上方形成光阻膠層222，如第13圖所示，且類似在第2圖所說明的步驟。然後，透過圖案化製程對光阻膠層222進行圖案化，以在硬遮罩層230上形成光阻膠圖案222A，如第14圖所示，且類似於在第3圖所說明的步驟。

然後，透過蝕刻製程去除未被光阻膠圖案222A覆蓋的部分的硬遮罩層230，以形成硬遮罩圖案230A。在一些實施例中，形成穿過硬遮罩層230的開口，以暴露上部吸收層312B，且蝕刻製程大致上會停止在上部吸收層312B上，以在硬遮罩層230中形成開口。在執行硬遮罩層230的蝕刻製程之後，在一些實施例中，會去除光阻膠圖案222A。

然後，進行第一圖案化製程，去除部分的上部吸收層312B，直至暴露出調整層320A，如第15圖所示。

進一步地，進行第二圖案化製程，形成穿過上部吸收層312B、調整層320A及下部吸收層312A的開口324A，直至暴露出覆蓋層210，如第16A圖所示。在一些實施例中，根據待蝕刻的材料，在第二圖案化製程期間改變一種或多種蝕刻條件(例如，氣體)。接著，透過一或多次蝕刻步驟或CMP步驟去除硬遮罩層230A，如第17圖所示。

在一些實施例中，如第16B圖所示，當暴露第一吸收層312A時，便停止蝕刻步驟。在一些實施例中，在去除硬遮罩層230A之後，進行表面處理280以保護第二吸收層312B的側壁，如第16C圖。在一些實施例中，薄的含矽層形成在第二吸收層312B的側壁上。在一些實施例中，表面處理280包括施以六甲基二矽氮烷(HMDS)。Si(CH ₃)分子透過氧原子與第二吸收層312B的表面金屬原子結合以形成含矽層。在一些實施例中，在去除硬遮罩圖案230A之前，執行表面處理280。

在表面處理280之後，蝕刻第一吸收層312A，如第17圖所示。透過調整表面處理280中的一或多個條件，控制第二吸收層312B的側壁蝕刻以獲得第一吸收層312A和第二吸收層312B基本上相同的圖案寬度。在一些實施例中，第一吸收層312A和第二吸收層312B之間的寬度差異大於第一吸收層312A的寬度的0 %至小於約5 %。

第18至21圖是根據本揭露的實施例的光罩製造的製程順序的各個階段的截面圖。應當理解，可以在第18至21圖所示的製程之前、期間和之後提供額外的步驟。對於該方法的其他的實施例，第18至21圖的實施例及以下描述的一些步驟可以被替換或去除。步驟/過程的順序可以互換。可以在以下實施例中採用關於前述實施例解釋的材料、配置、製程和/或尺寸，且可以省略其詳細描述。

在一些實施例中，在形成第6B圖或第17圖的結構之後，在溝槽中和上部吸收層312B上方形成光阻膠層260，如第18圖所示。接著，圖案化光阻膠層260，以形成顯影後的開口260B，如第19圖所示。隨後，使用光阻膠圖案260D作為蝕刻遮罩，且透過一次或多次蝕刻步驟去除上部吸收層312B和調整層320A，如第20圖所示。然後，去除光阻膠層260D，如第21圖所示。

如第21圖所示的光罩包括低反射區和正常反射區。在一些實施例中，低反射區包括黑邊圖案。在本揭露中，黑邊圖案具有較低的反射率，因此可以減少EUV微影步驟中的鄰近效應。正常反射區可以作為電路圖案。

在一些實施例中，EUV光罩包括兩個吸收層412A和412B，如第22A及22B圖所示。在一些實施例中，第一吸收層412A的配置與上述第一吸收層212A的配置相同，而第二吸收層412B的配置與上述第一吸收層212B的配置相同。在一些實施例中，第一吸收層412A的材料為TaN，第二吸收層412B的材料為Pt，且Pt含量大於99 %。

第23A圖是根據一些實施例中製造半導體裝置的方法的流程圖。第23B、23C、23D及23E圖是根據本揭露的一些實施例的製造半導體裝置的方法的製造操作順序。提供半導體基板或其他合適的基板，以在半導體基板或其他合適的基板上圖案化來形成積體電路。在一些實施例中，半導體基板包括矽。可選地或附加地，半導體基板包括鍺、矽鍺或其他合適的半導體材料，例如III-V族半導體材料。在第23A圖的步驟S101中，在半導體基板上形成將要被圖案化的目標層(target layer)。在一些實施例中，目標層是半導體基板。在一些實施例中，目標層包括導電層(例如金屬層或多晶矽層)、介電層(例如氧化矽、氮化矽、SiON、SiOC、SiOCN、SiCN、氧化鉿或氧化鋁)，或半導體層(例如磊晶形成的半導體層)。在一些實施例中，目標層形成在例如為隔離結構、電晶體或佈線的下層結構上方。在第23A圖的步驟S102中，在目標層上方形成光阻膠層，如第23B圖所示。在隨後的光微影曝光製程中，光阻膠層對於來自曝光源的輻射敏感。在本實施例中，光阻膠層對光微影曝光製程中所使用的EUV光敏感。可以透過旋轉塗佈或其他合適的技術，在目標層上方形成光阻膠層。塗佈後的光阻膠層可以進一步烘烤，以去除光阻膠層中的溶劑。在第23A圖的步驟S103中，使用如上所述的EUV反射光罩來圖案化光阻膠層，如第23B圖所示。圖案化光阻膠層的步驟包括使用EUV光罩，且透過EUV曝光系統進行微影曝光製程。在曝光製程中，在EUV光罩上定義的積體電路(IC)設計圖案會被成像到光阻膠層上，以在光阻膠上上形成潛在的圖案。圖案化光阻膠層的步驟還包括對曝光後的光阻膠層進行顯影，以形成具有一或多個開口的圖案化後的光阻膠層。在光阻膠層是正性光阻膠層的一實施例中，在顯影過程中，去除光阻膠層的被曝光部分。圖案化光阻膠層的步驟還可以包括其他製程步驟，例如不同階段的各種烘烤步驟。例如，可以在光微影曝光製程之後和在顯影製程之前，實施曝光後烘烤(post-exposure-baking，PEB)製程。

在第23A圖的步驟S104中，利用圖案化後的光阻膠層作為蝕刻遮罩，對目標層進行圖案化，如第23D圖所示。在一些實施例中，圖案化目標層的步驟包括使用圖案化後的光阻膠層作為蝕刻遮罩，對目標層施以蝕刻製程。目標層暴露在圖案化光阻膠層的開口內的部分會被蝕刻，而剩餘部分則會被保護而不被蝕刻。進一步的，可以採用濕式剝離或等離子灰化(plasma ashing)的方法去除圖案化後的光阻膠層，如第23E圖所示。

在上述實施例中，可以藉由考慮蝕刻選擇性、吸收係數和/或反射率來選擇覆蓋層、硬遮罩層和/或第一吸收層至第四吸收層的材料，因此，覆蓋層、硬遮罩層和/或第一吸收層至第四吸收層的材料是選自Ta、B、O、N、Mo、Si、Cr、Pt、Re、Co、Te、Ni、W、Al、Nb、Zr、V、Y、Rh、Ir、Ti或Ru，或其合金。這些層的任何材料組合都在本揭露的範圍內。

如上所述，EUV反射光罩包括具有一個或多個調整層的多個吸收層，且多個吸收層包括少量的Mo/Si對層。吸收層可以透過兩步驟圖形化製程(例如第一圖形化製程和第二圖形化製程)進行圖形化。此外，採用表面處理製程可以更精確地控制兩步驟圖形化製程。在一些實施例中，可以減少或消除晶圓鄰近效應。

應當理解，並非所有優點都必須在本揭露中討論，所有實施例或示例都不需要特定優點，且其他實施例或示例也可以提供不同的優點。

根據本揭露的一實施例，在製造反射光罩的方法中，在光罩坯體上方形成光阻膠層。光罩坯體包括基板、基板上的反射多層、反射多層上的覆蓋層、覆蓋層上的第一吸收層、第一吸收層上的第一調整層、第一調整層上的第二吸收層、第二吸收層上的第二調整層、第二調整層上的第三吸收層、第三吸收層上的第四吸收層及第四吸收層上的硬遮罩層。圖案化光阻膠層。以圖案化後的光阻膠層作為蝕刻遮罩來圖案化硬遮罩層。以圖案化後的硬遮罩層為蝕刻遮罩，以進行第一吸收體圖案化，以圖案化第四吸收層、第三吸收層及第二調整層。以圖案化後的第四吸收層及第三吸收層作為蝕刻遮罩，進行第二吸收體，以圖案化第一調整層、第二吸收層及第一吸收層。並且，去除圖案化後的第四吸收層及第三吸收層。在前述和以下的一或多個實施例中，第一調整層和第二調整層中的至少一個包括一對或多對Si層和Mo層。在前述和以下的一或多個實施例中，多對的對數為2至5對。在前述和以下的一或多個實施例中，第一調整層與第二調整層的Si厚度、Mo厚度或對數中的至少一者不同。在前述和以下的一或多個實施例中，第一吸收層、第二吸收層、第三吸收層和第四吸收層的材料彼此不同。在前述和以下的一或多個實施例中，第一吸收層包括TaN。在前述和以下的一或多個實施例中，第二吸收層包括一種或多種的Pt、Ir、Re、Ru或其合金。在前述和以下的一或多個實施例中，第三吸收層包括TaO或TaBO中的至少一者。在前述和以下的一或多個實施例中，第四吸收層包括矽化物。在前述和以下的一或多個實施例中，在第二吸收體圖案化中，圖案化第二吸收層及第一調整層；圖案化第一調整層後，去除圖案化後的硬遮罩層；再對第一吸收層進行圖案化。在前述和以下的一或多個實施例中，第二吸收體圖案化進一步包括在第一吸收層被圖案化之前，在圖案化後的第二吸收層的側壁形成含矽層。在前述和以下的一或多個實施例中，包括吸收體圖案的第一吸收層是透過去除部分第二調整層、第二吸收層及第一調整層而形成。在前述和以下的一或多個實施例中，黑邊區包括第一吸收層、第一調整層、第二吸收層和第二調整層。在前述和以下的一或多個實施例中，去除圖案化後的第二調整層。

根據本揭露的另一實施例，在製造反射光罩的方法中，在光罩坯體上方形成光阻膠層。光罩坯體包括基板、基板上的反射多層、反射多層上的覆蓋層、覆蓋層上的第一吸收層、第一吸收層上的調整層、調整層上的第二吸收層及第二吸收層上的硬遮罩層。圖案化光阻膠層。以圖案化後的光阻膠層作為蝕刻遮罩，以圖案化硬遮罩層。以圖案化後的硬遮罩層作為蝕刻遮罩，以進行第一吸收體圖案化，以圖案化第二吸收層。以圖案化後的第二吸收層作為蝕刻遮罩，進行第二吸收體圖案化，以圖案化調整層與第一吸收層。透過去除部分第二吸收層和調整層，形成包括吸收體圖案的第一吸收層。在前述和以下的一或多個實施例中，黑邊區包括第一吸收層、調整層和第二吸收層。在前述和以下的一或多個實施例中，調整層包括2至5對Si層和Mo層。在前述和以下的一或多個實施例中，在前述和以下實施例中的一或多個中，所述Si層的厚度在2 nm至6 nm之間，而Mo層的厚度小於Si層的厚度，且Mo層的厚度為1.5 nm至4.5 nm之間。在前述和以下的一或多個實施例中，第一吸收層和第二吸收層的材料彼此不同。在前述和以下的一或多個實施例中，第二吸收層包括矽化物，而第一吸收層包括Pt。在前述和以下的一或多個實施例中，在第二吸收體圖案化中，圖案化調整層，且在圖案化調整層後，去除圖案化後的硬遮罩層，並圖案化第一吸收層。在前述和以下的一或多個實施例中，第二吸收體圖案化還包括在圖案化第一吸收層之前，在圖案化後的第二吸收層的側壁上形成表面處理。

根據本揭露的另一實施例，在製造反射光罩的方法中，在光罩坯體上方設置光阻膠層。光罩坯體包括基板、基板上的反射多層、反射多層上的覆蓋層、覆蓋層上的第一吸收層、第一吸收層上的第一調整層、第一調整層上的第二吸收層、第二吸收層上的第二調整層、第二調整層上的第三吸收層及第三吸收層上的硬遮罩層。圖案化光阻膠層，以圖案化後的光阻膠層作為蝕刻遮罩，以圖案化硬遮罩層。以圖案化後的硬遮罩層作為蝕刻遮罩，進行第一吸收體圖案化，以圖案化第三吸收層與第二調整層。以圖案化後的第四吸收層及第三吸收層作為蝕刻遮罩，進行第二吸收層圖案化，以圖案化第一調整層、第二吸收層及第一吸收層，並去除圖案化後的第三吸收層。在前述和以下的一或多個實施例中，第一調整層和第二調整層中的至少一者包括一對或多對Si層和Mo層。在前述和以下的一或多個實施例中，多對的對數為2至5對。在前述和以下的一或多個實施例中，第一調整層與第二調整層的Si厚度、Mo厚度或對數中的至少一者不同。在前述和以下的一或多個實施例中，第一吸收層、第二吸收層及第三吸收層的材料彼此不同。在前述和以下的一或多個實施例中，第一吸收層包括TaN。在前述和以下的一或多個實施例中，第二吸收層包括Pt、Ir、Re、Ru或其合金中的一種或多種。在前述和以下的一或多個實施例中，第三吸收層包括TaO或矽化物中的至少一種。在前述和以下的一或多個實施例中，在第二吸收體圖案化中，圖案化第二吸收層和第一調整層；在圖案化第一調整層後，去除圖案化後的硬遮罩層；再圖案化第一吸收層。在前述和以下的一或多個實施例中，第二吸收體圖案化進一步包括在圖案化第一吸收層之前，在圖案化後的第二吸收層的側壁上形成含矽層。在前述和以下的一或多個實施例中，透過去除部分的第二調整層、第二吸收層和第一調整層，形成包括吸收體圖案的第一吸收層是。在前述和以下的一或多個實施例中，黑邊區包括第一吸收層、第一調整層、第二吸收層和第二調整層。在前述和以下的一或多個實施例中，去除圖案化後的第二調整層。

根據本揭露的另一實施例，反射光罩包括基板、設置在基板上的反射多層、設置在反射多層上的覆蓋層、設置在覆蓋層上的第一吸收體層、設置在第一吸收體層上方的第一多層，設置在第一多層上方的第二吸體收層，以及第二多層，且第二多層為反射光罩的最上層，且設置在第二吸收體層上方。在前述和以下的一或多個實施例中，第一多層和第二多層中的至少一者包括一對或多對Si層和Mo層。在前述和以下的一或多個實施例中，多對的對數為2至5對。在前述和以下的一或多個實施例中，第一調整層與第二調整層的Si厚度、Mo厚度或對數中的至少一者不同。在前述和以下的一或多個實施例中，Mo層的厚度小於Si層的厚度。在前述和以下的一或多個實施例中，Si層的厚度為2 nm至6 nm之間，Mo層的厚度為1.5 nm至4.5 nm之間。在前述和以下的一或多個實施例中，第一吸收層和第二吸收層的材料彼此不同。在前述和以下的一或多個實施例中，第一吸收層包括TaN。在前述和以下的一或多個實施例中，第二吸收層包括Pt、Ir、Re、Ru或其合金中的一種或多種。

根據本揭露的另一實施例，反射光罩包括基板、設置在基板上的反射多層、設置在反射多層上的覆蓋層、設置在覆蓋層上的第一吸收體層及第二吸收體層，且第二吸收體層為反射光罩的最上層，且設置在多層上。在前述和以下的一或多個實施例中，多層包括一對或多對Si層和Mo層。在前述和以下的一或多個實施例中，多對的對數為2至5對。在前述和以下的一或多個實施例中，Mo層的厚度小於Si層的厚度。在前述和以下的一或多個實施例中，Si層的厚度為2 nm至6 nm之間，Mo層的厚度為1.5 nm至4.5 nm之間。在前述和以下的一或多個實施例中，第一吸收體層和第二吸收體層的材料彼此不同。在前述和以下的一或多個實施例中，第一吸收體層包括TaN。在前述和以下的一或多個實施例中，第二吸收體層包括Pt、Ir、Re、Ru或其合金中的一種或多種。

根據本揭露的另一實施例，反射光罩包括電路區和圍繞電路區的黑邊區。每一電路區和黑邊區包括基板、設置在基板上的反射多層、設置在反射多層上的覆蓋層及設置在覆蓋層上的第一吸收體層。黑邊區還包括設置在第一吸收體層上方的第一多層和設置在第一多層上方的第二吸收體層。在前述和以下的一或多個實施例中，黑邊區還包括第二多層，第二多層包括設置在第二吸收體層上方的一對或多對Si層和Mo層。在前述和以下的一或多個實施例中，第一多層包括一對或多對Si層和Mo層。在前述和以下的一或多個實施例中，多對的對數為2至5對。在前述和以下的一或多個實施例中，第一調整層與第二調整層的Si厚度、Mo厚度或對數中的至少一者不同。在前述和以下的一或多個實施例中，Mo層的厚度小於Si層的厚度。在前述和以下的一或多個實施例中，Si層的厚度為2 nm至6 nm，Mo層的厚度為1.5 nm至4.5 nm。在前述和以下的一或多個實施例中，第一吸收體層和第二吸收體層的材料彼此不同。在前述和以下的一或多個實施例中，第一吸收體層包括TaN。在前述和以下的一或多個實施例中，第二吸收體層包括Pt、Ir、Re、Ru或其合金中的一種或多種。

前述概述若干實施例的特徵，以使得熟習此項技術者可以較佳地理解本揭露的態樣。熟習此項技術者應當瞭解，其可以容易地將本揭露用作設計或修改其他製程及結構的基礎，以供實現本文中所引入的實施例的相同目的及/或達成相同優點。熟習此項技術者亦應該認識到，這類等效構造不脫離本揭露的精神及範疇，且在不脫離本揭露的精神及範疇的情況下，熟習此項技術者可以進行各種改變、取代及變更。

200:光罩基板/基板 201:正面 203:背面 206:第一反射多層/第一反射ML/ML 210:覆蓋層 212A:第一吸收層 212B:第二吸收層 212C:第三吸收層 212D:第四吸收層 218:導電層 220A:第一調整層 220B:第二調整層 222:光阻膠層 222A:光阻膠圖案 224A, 234A, 244A:開口 230:硬遮罩層 230A:硬遮罩圖案/硬遮罩層 250:光罩坯體/光罩 254A:溝槽 260:光阻膠層 260A:光阻膠圖案 260D:光阻膠圖案/光阻膠層 260B, 260C:開口 280:表面處理 312A:下部吸收層/第一吸收層 312B:上部吸收層/第二吸收層 320A:調整層 324A:開口 412A:第一吸收層/吸收層 412B:第二吸收層/吸收層 S101, S102, S103, S104:步驟

當結合隨附圖式閱讀時，根據以下詳細描述最佳地理解本揭露的態樣。應注意，根據行業中的標準實踐，未按比例繪製各種特徵。實務上，為論述清楚起見，各種特徵的尺寸可以任意增加或減小。 第1、2、3、4、5A、5B、5C、5D、6A及6B圖是根據一些實施例中用於製造光罩的製程的各個階段的截面圖； 第7、8、9、10及11A圖是根據一些實施例中用於製造光罩的製程的各個階段的截面圖，而第11B圖是根據一些實施例中用於製造光罩的製程的各個階段的平面圖； 第12、13、14、15、16A、16B、16C及17是根據一些實施例中用於製造光罩的製程的各個階段的截面圖； 第18、19、20及21圖是根據一些實施例中用於製造光罩的製程的各個階段的截面圖； 第22A及22B圖是根據一些實施例的光罩的截面圖；以及 第23A圖是根據一些實施例中製造半導體裝置的方法的流程圖，且第23B、23C、23D及23E圖是根據本揭露的一些實施例的製造半導體裝置的方法的製造操作順序。

國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無 國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無

200:光罩基板/基板

206:第一反射多層/第一反射ML/ML

210:覆蓋層

218:導電層

230:硬遮罩層

312A:下部吸收層/第一吸收層

312B:上部吸收層/第二吸收層

320A:調整層

Claims (20)

1. 一種製造反射光罩的方法，且該方法包括： 在一光罩坯體上方形成一光阻膠層，且該光罩坯體包括一基板、在該基板上的一反射多層、在該反射多層上的一覆蓋層、在該覆蓋層上的一第一吸收層、在該第一吸收層上的一第一調整層、在該第一調整層上的一第二吸收層、在該第二吸收層上的一第二調整層、在該第二調整層上的一第三吸收層、在該第三吸收層上的一第四吸收層及在該第四吸收層上的一硬遮罩層； 圖案化該光阻膠層； 以圖案化後的該光阻膠層作為一蝕刻遮罩，以圖案化該硬遮罩層； 以圖案化後的該硬遮罩層為一蝕刻遮罩，進行一第一吸收體圖案化，以圖案化該第四吸收層、該第三吸收層及該第二調整層； 以圖案化後的該第四吸收層及該第三吸收層為一蝕刻遮罩，進行一第二吸收體圖案化，以圖案化該第一調整層、該第二吸收層及該第一吸收層；以及 去除圖案化後的該第四吸收層及該第三吸收層。
2. 如請求項1所述之方法，其中該第一調整層和該第二調整層的至少其中一者包括一對或多對的一矽層和一鉬層。
3. 如請求項2所述之方法，其中該多對的數量為2至5。
4. 如請求項3所述之方法，其中在該第一調整層和該第二調整層之間，至少有矽的厚度、鉬的厚度或該多對的數量中其中一者不同。
5. 如請求項1所述之方法，其中該第一、第二、第三或第四吸收層的材料彼此不同。
6. 如請求項5所述之方法，其中該第一吸收層包括TaN。
7. 如請求項5所述之方法，其中該第二吸收層包括一或多種的Pt、Ir、Re、Ru或其合金。
8. 如請求項5所述之方法，其中該第三吸收層包括TaO或TaBO至少其中一者。
9. 如請求項5所述之方法，其中該第四吸收層包括矽化物。
10. 如請求項1所述之方法，其中該第二吸收體圖案化包括： 圖案化該第二吸收層及該第一調整層； 圖案化該第一調整層後，去除圖案化後的該硬遮罩層；以及 圖案化該第一吸收層。
11. 如請求項10所述之方法，其中該第二吸收體圖案化還包括： 在該第一吸收層被圖案化之前，在圖案化後的該第二吸收層的側壁形成一含矽層。
12. 如請求項1所述之方法，更包括： 透過去除部分的該第二調整層、該第二吸收層及該第一調整層，以形成包括複數個吸收體圖案的該第一吸收層， 其中一黑邊區包括該第一吸收層、該第一調整層、該第二吸收層及該第二調整層。
13. 如請求項1所述之方法，更包括： 去除圖案化後的該第二調整層。
14. 一種製造反射光罩的方法，且該方法包括： 在一光罩坯體上方形成一光阻膠層，且該光罩坯體包括一基板、在該基板上的一反射多層、在該反射多層上的一覆蓋層、在該覆蓋層上的一第一吸收層、在該第一吸收層上的一調整層、在該調整層上的一第二吸收層及在該第二吸收層上的一硬遮罩層； 圖案化該光阻膠層； 以圖案化後的該光阻膠層作為一蝕刻遮罩，以圖案化該硬遮罩層； 以圖案化後的該硬遮罩層作為一蝕刻遮罩，進行一第一吸收體圖案化，以圖案化該第二吸收層； 以圖案化後的該第二吸收層作為一蝕刻遮罩，進行一第二吸收體圖案化，以圖案化該調整層及該第一吸收層；以及 透過去除部分的該第二吸收層和該調整層，以形成包括複數個吸收體圖案的該第一吸收體層， 其中一黑邊區包括該第一吸收層、該調整層及該第二吸收層。
15. 如請求項14所述之方法，其中該調整層包括2至5對的一矽層和一鉬層。
16. 如請求項15所述之方法，其中該矽層的厚度為2至6奈米，該鉬層的厚度為1.5至4.5奈米，且該鉬層的厚度小於該矽層的厚度。
17. 如請求項15所述之方法，其中該第一吸收層和該第二吸收層的材料彼此不同。
18. 如請求項15所述之方法，其中該第二吸收層包括矽化物，且該第一吸收層包括鉑。
19. 一反射光罩，包括： 一基板； 一反射多層，設置於該基板上； 一覆蓋層，設置於該反射多層上； 一第一吸收體層，設置於該覆蓋層上； 一第一多層，設置於該第一吸收體層上方； 一第二吸收體層，設置於該第一多層上；以及 一第二多層，為該反射光罩的最上層，且設置於該第二吸收體層上方。
20. 如請求項19所述之反射光罩，其中該第一和第二多層的至少其中一者包括一對或多對的一矽層和一鉬層。