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TWI854313B - 極紫外光遮罩、其使用方法及微影圖案化方法 - Google Patents

極紫外光遮罩、其使用方法及微影圖案化方法 Download PDF

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TWI854313B
TWI854313B TW111136604A TW111136604A TWI854313B TW I854313 B TWI854313 B TW I854313B TW 111136604 A TW111136604 A TW 111136604A TW 111136604 A TW111136604 A TW 111136604A TW I854313 B TWI854313 B TW I854313B
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李偉豪
許倍誠
李信昌
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台灣積體電路製造股份有限公司
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Abstract

本公開提供一種極紫外光遮罩，包括基板、基板上的反射多層堆疊和反射多層堆疊上的多層覆蓋特徵。多層覆蓋特徵包括第一覆蓋層和第二覆蓋層，第一覆蓋層包括的材料含有具第一固體碳溶解度的元素，第二覆蓋層包括的材料含有具第二固體碳溶解度的元素。第一固體碳溶解度不同於第二固體碳溶解度。在一些實施例中，第一覆蓋層的材料的元素和第二覆蓋層的元素對波長為13.5nm的極紫外光具有不同的吸光係數。

Description

極紫外光遮罩、其使用方法及微影圖案化方法
本公開是關於極紫外光遮罩以及使用極紫外光遮罩微影圖案化材料的方法。
半導體產業經歷了指數性成長。材料和設計上的技術進步產生了多個世代的積體電路(integrated circuit，IC)，其中各世代相比前世代具有越小和越複雜的電路。在積體電路發展的進程中，當幾何尺寸(亦即使用製造製程可製造的最小組件或線寬)減少時，功能性密度(亦即每晶片面積中的互連裝置數量)普遍性增加。這樣尺度縮減的製程藉由增加生產效率和降低相關成本而普遍上提供益處。
光刻可以用於形成半導體晶圓上的組件或導線。光刻技術的一個示例使用極紫外光(extreme ultraviolet，EUV)能量和極紫外光遮罩的圖案化吸收層。
根據本公開的一些實施例，一種極紫外光遮罩包括 基板、位於基板上的反射多層堆疊、位於反射多層堆疊上的多層覆蓋特徵以及位於多層覆蓋特徵上的圖案化吸收層。多層覆蓋特徵包括第一覆蓋層和第二覆蓋層。第一覆蓋層包括含有具第一固體碳溶解度的元素的材料，第二覆蓋層包括含有具第二固體碳溶解度的元素的材料，第一固體碳溶解度不同於第二固體碳溶解度。
根據本公開的一些實施例，一種微影圖案化材料的方法包括以下步驟。形成將被圖案化的材料在工件上。將極紫外光遮罩曝光於入射輻射。極紫外光遮罩包括基板、位於基板上的反射多層堆疊、位於反射多層堆疊上的多層覆蓋特徵以及位於多層覆蓋特徵上的圖案化吸收層。多層覆蓋特徵包括第一覆蓋層和第二覆蓋層，第一覆蓋層包括對波長為13.5nm的極紫外光輻射具有第一極紫外光吸光係數的元素，第二覆蓋層包括對波長為13.5nm的極紫外光輻射具有第二極紫外光吸光係數的元素，第一極紫外光吸光係數不同於第二極紫外光吸光係數。將一部分的入射輻射吸收進圖案化吸收層中。一部分的入射輻射透射穿過第一覆蓋層和第二覆蓋層。反射多層堆疊反射一部分的入射輻射。將由反射多層堆疊所反射的一部分入射輻射引導至工件上將被圖案化的材料。顯影將被圖案化的材料。
根據本公開的一些實施例，一種使用極紫外光遮罩的方法包括以下步驟。將極紫外光遮罩曝光於入射輻射。極紫外光遮罩包括基板、位於基板上的反射多層堆疊、位於反射多層堆疊上且包括第一覆蓋層和第二覆蓋層的多層 覆蓋特徵，以及位於多層覆蓋特徵上的圖案化吸收層。將一部分的入射輻射吸收進圖案化吸收層中。第一覆蓋層吸收第一部分的入射輻射的第一輻射量。第二覆蓋層吸收第二部分的入射輻射的第二輻射量，第一輻射量不同於第二輻射量。反射多層堆疊反射一部分的入射輻射。將由反射多層堆疊所反射的一部分的入射輻射引導至將被圖案化的材料。
100:極紫外光遮罩
100A:圖案區域
100B:周邊區域
102:基板
104:導電層
110:反射多層堆疊
120,120':第一覆蓋層
120P,120P':第一圖案化覆蓋層
125,125':多層覆蓋特徵
130,130':第二覆蓋層
130P,130P':第二圖案化覆蓋層
131:區域
132:開口
133:區域
140:吸收層
140P:圖案化吸收層
142:開口
152:開口
154:溝槽
160:硬遮罩層
160P:圖案化硬遮罩層
162:開口
170:光阻層
170P:圖案化光阻層
172:開口
180P:圖案化光阻層
182:開口
200:方法
202,204,206,208,210,212,214,216,218,220,222,224:步驟
400:極紫外光遮罩
500:方法
502,504,506,508,509,510,512,514,516,518,520:步驟
800:方法
802,804,806,808,809,810,812:步驟
1200:方法
1202,1204,1206,1208,1209,1210,1212:步驟
當結合附圖閱讀時，從以下詳細描述中可以最好地理解本公開的各方面。應注意，根據工業中的標準方法，各種特徵未按比例繪製。實際上，為了清楚地討論，可任意增加或減少各種特徵的尺寸。
第1圖是根據第一實施例的極紫外光遮罩的截面圖。
第2圖是根據一些實施例製造第1圖的極紫外光遮罩的方法流程圖。
第3A圖至第3L圖是根據一些實施例的第2圖的極紫外光遮罩製造製程的多個階段的截面圖。
第4圖是根據第二實施例的極紫外光遮罩的截面圖。
第5圖是根據一些實施例製造第4圖的極紫外光遮罩的方法流程圖。
第6A圖至第6L圖是根據一些實施例的第5圖的極紫外光遮罩製造製程的多個階段的截面圖。
第7圖是根據一些實施例使用極紫外光遮罩的方法流 程圖。
第8圖是根據一些實施例使用極紫外光遮罩的方法流程圖。
為了實現提及主題的不同特徵，以下公開內容提供了許多不同的實施例或示例。以下描述組件、配置等的具體示例以簡化本公開。當然，這些僅僅是示例，而不是限制性的。例如，在以下的描述中，在第二特徵之上或上方形成第一特徵可以包括第一特徵和第二特徵以直接接觸形成的實施例，並且還可以包括在第一特徵和第二特徵之間形成附加特徵，使得第一特徵和第二特徵可以不直接接觸的實施例。另外，本公開可以在各種示例中重複參考數字和/或字母。此重複是為了簡單和清楚的目的，並且本身並不表示所討論的各種實施例和/或配置之間的關係。
此外，本文可以使用空間相對術語，諸如「在…下面」、「在…下方」、「下部」、「在…上面」、「上部」等，以便於描述一個元件或特徵與如圖所示的另一個元件或特徵的關係。除了圖中所示的取向之外，空間相對術語旨在包括使用或操作中的裝置的不同取向。裝置可以以其他方式定向(旋轉90度或在其他方向上)，並且同樣可以相應地解釋在此使用的空間相對描述符號。
在製造積體電路(integrated circuit，IC)中，使用一系列可重複使用的光罩(在本文也稱為光刻遮罩或 遮罩)製造代表積體電路不同層的圖案，以在半導體裝置製造製程期間將積體電路的各層設計轉移到半導體基板上。
隨著積體電路尺寸縮減，微影製程使用例如具有13.5nm波長的極紫外光(extreme ultraviolet，EUV)而得以將非常小的圖案(例如，奈米尺度圖案)從遮罩轉移至半導體晶圓。由於大多數材料對13.5nm的波長具有高吸收度，極紫外光微影使用具有反射多層和反射多層上方的吸收層的反射類型極紫外光遮罩，其中反射多層用以反射入射的極紫外光，吸收層用以吸收應未由遮罩反射光線的區域中的輻射。反射多層和吸收層位於低熱膨脹材料基板上。反射多層反射入射的極紫外光，且反射多層上方的圖案化吸收層吸收應未由遮罩反射光線的區域中的光。吸收層定義了遮罩圖案，且藉由部分的極紫外光遮罩的反射表面反射極紫外光而將遮罩圖案轉移至半導體晶圓。
為了獲得更高密度封裝的積體裝置，光刻製程因此改變以形成更小的獨立特徵尺寸。經製程獲得的最小特徵尺寸或「臨界尺寸(critical dimension，CD)」大致上由式子CD=k1×λ/NA所定義，其中k1是製程特定係數(process-specific coefficient)，λ是施加光線的波長/能量，而NA是從基板或晶圓觀察的光學鏡片的數值孔徑(numerical aperture)。
本公開描述具有抗碳汙染能力的極紫外光遮罩的多個實施例。碳汙染可能負面影響極紫外光遮罩的吸收層中形成的特徵和覆蓋特徵的臨界尺寸。例如，作為覆蓋層 的一些材料可能具有很多自由基，其中自由基在曝光於極紫外光能量期間可以與接近極紫外光遮罩表面的碳原子反應。在曝光期間，接近極紫外光遮罩表面的烴分子暴露於高能量時可能斷裂，進而沉積在極紫外光遮罩的暴露表面(例如，溝槽的側壁和底部)上。烴分子的斷裂可能產生可以與自由基反應的碳原子。據觀察，相比接近遮罩邊緣的遮罩暴露表面，碳在接近遮罩中心的遮罩暴露表面上沉積至更大的厚度。在一些實施例中，形成在接近遮罩中心的暴露表面上的碳厚度是形成在接近遮罩邊緣的暴露表面上的碳厚度的三倍。烴可能源於多種來源，包括極紫外光工具中材料的釋氣(outgassing)，例如工具結構、用於工具中的硬遮罩或光阻。所產生的碳原子或含碳分子與所接觸的材料反應或由所接觸的材料吸收，且聚積(build up)在極紫外光遮罩的表面上。極紫外光遮罩的表面(例如，覆蓋層的表面)上的碳聚積可能負面影響極紫外光遮罩將基板上特徵圖案化成符合臨界尺寸標準的能力，例如臨界尺寸均勻度(critical dimension uniformity，CDU)。例如，碳相比形成極紫外光遮罩的其他材料更大程度吸收極紫外光波長。因此，當不希望產生的碳在極紫外光遮罩上時，使遮罩所反射的極紫外光輻射達到期望等級所需的曝光能量或入射極紫外光能量會高於碳不存在時。在一些實施例中，取決於晶圓上的特徵臨界尺寸和遮罩上的特徵臨界尺寸，當碳存在於極紫外光遮罩上時所需的曝光能量比碳不存在於極紫外光遮罩上時高10%或以上。這樣對曝光 能量的增加需求將提高有效曝光晶圓所需的能量成本或將增加達到曝光的期望等級所需的時長。
本公開的實施例概括地提供包括遮罩上的多層覆蓋特徵的光刻遮罩。在一些實施例中，多層覆蓋特徵包括多層覆蓋材料。在一些示例中，用於多層覆蓋特徵的一個覆蓋層的材料成分不同於用於多層覆蓋特徵的另一個覆蓋層的材料。在一些實施例中，一個覆蓋層的材料展現的碳溶解度(carbon solubility)性質不同於多層覆蓋特徵的另一個覆蓋層的材料的碳溶解度性質。例如，在一些實施例中，提供的多層覆蓋特徵包括第一覆蓋層，其中第一覆蓋層由包括具有第一碳溶解度性質的元素的材料所形成。多層覆蓋特徵包括至少另一個覆蓋層，其中另一個覆蓋層由包括具有第二碳溶解度性質的元素的材料所形成，第二碳溶解度性質不同於第一覆蓋層的材料的元素的第一碳溶解度性質。碳溶解度性質是覆蓋層材料反應、殘留、吸引或吸收碳原子或含碳分子的傾向指標。當碳原子由覆蓋層材料所吸引和殘留或吸收或者與覆蓋層材料反應時，碳原子會聚積和汙染覆蓋層。在一些實施例中，碳聚積或汙染完全覆蓋住覆蓋層。在其他實施例中，碳聚積或汙染部分覆蓋住覆蓋層。碳汙染層和覆蓋層的組合的尺寸不同於不具有碳汙染的覆蓋層尺寸。如先前段落所述，這樣的尺寸改變及/或產生經反射的極紫外光能量期望強度所需的入射極紫外光能量改變會導致負面情況。根據本公開的實施例，一種包括多個單獨的覆蓋層的多層覆蓋層可用於保護 極紫外光遮罩免於極紫外光遮罩表面上的碳聚積或汙染。根據本公開形成的覆蓋層材料減少多層覆蓋特徵對烴分子或碳原子汙染的敏感性(susceptibility)。
在本公開的實施例中，一種極紫外光遮罩包括多層覆蓋特徵，多層覆蓋特徵包括至少一個覆蓋層，覆蓋層包括含有具低固體碳溶解度的元素的材料。具有低固體碳溶解度的元素的特性在於，當元素處於共晶點(eutectic point)時，固態元素與液態元素達到平衡，此時元素的最大碳溶解度低於約3原子百分比。具有低原子百分比固體碳溶解度的元素示例包括但不限於具有低於約3原子百分比的固體碳溶解度的元素。例如，在一些實施例中，即使覆蓋層材料含有的元素不具有低於約3原子百分比的碳溶解度，覆蓋層材料依然提供材料表面上的抗碳聚積或汙染。在本公開的實施例中所使用的具有低固體碳溶解度的元素可替代地具有其他特性，即元素在1000℃時的有效固體碳溶解度(effective solid carbon solubility)低於1.6。獲得元素在1000℃時的有效固體碳溶解度的方式，是藉由將共晶點固體碳溶解度值乘上1000℃與元素熔點的比值(即1000℃/熔點)。根據一些實施例，一個覆蓋層材料的元素所具有的碳溶解度不同於形成多層覆蓋特徵的另一個覆蓋層材料的元素。在一些實施例中，多層覆蓋特徵中至少一層材料包括的元素對波長為13.5nm的極紫外光輻射具有極紫外光吸光係數高於或低於多層覆蓋特徵的另一個層材料的元素對波長為13.5nm的極紫外光輻射的極紫外 光吸光係數。當多層覆蓋特徵的單獨覆蓋層包括對波長為13.5nm的極紫外光輻射具有不同極紫外光吸光係數的多個元素時，一個覆蓋層所吸收的入射極紫外光能量不同於多層覆蓋特徵的另一個覆蓋層所吸收的極紫外光能量。例如，在一些實施例中，一個覆蓋層材料包括的元素對波長為13.5nm的極紫外光輻射具有極紫外光吸光係數介於0.96和0.87之間，且另一個覆蓋層材料包括的元素對波長為13.5nm的極紫外光輻射具有極紫外光吸光係數不同於上述覆蓋層的極紫外光吸光係數。若材料所包括的元素對波長為13.5nm的極紫外光輻射具有極紫外光吸光係數介於0和0.1之間，材料不會將透射的極紫外光能量減少至需要以非期望的能量增加入射極紫外光能量等級。根據本公開的實施例，多層覆蓋特徵的覆蓋層中使用的材料不應吸收如此大量的極紫外光能量，而導致需要將入射到極紫外光遮罩上極紫外光能量或曝光時間增加到非期望的程度。另外，根據本公開的實施例，多層覆蓋特徵的覆蓋層中使用的材料對彼此展現良好的黏附性，也對覆蓋層沉積於其上的材料或沉積至覆蓋層上的材料展現良好的黏附性。在一些實施例中，多層覆蓋特徵包括至少一層包括鉻(Cr)、銠(Rh)、鋅(Zn)、鋯(Zr)、銀(Ag)、鎘(Cd)或上述的合金。Cr、Rh、Zn、Zr、Ag或Cd的合金示例包括CrRh、CrZn、CrZr、CrAg、CrCd、RhZr、RhZn、RhAg、RhCd、ZnZr、ZnAg、ZnCd、ZrAg、ZrCd或AgCd。在其他實施例中，多層覆蓋特徵包括至少一層包括Cr、Rh、 Zr、Ag、Cd或上述的合金。在其他實施例中，多層覆蓋特徵包括至少一層具有Cu、Ir、Pt和Pd或上述的合金。在一些實施例中，多層覆蓋特徵中的至少一層包括含有具折射係數高於0.87且低於0.97的元素的材料。包括具折射係數高於0.87且低於0.97的元素的材料示例包括但不限於本段落所述的材料。
根據本公開的第一實施例，第1圖是極紫外光遮罩100的截面圖。參考第1圖，極紫外光遮罩100包括基板102、基板102的前表面上方的反射多層堆疊110、反射多層堆疊110上方的多層覆蓋特徵125以及多層覆蓋特徵125上方的圖案化吸收層140P，多層覆蓋特徵125包括第一圖案化覆蓋層120P和第一圖案化覆蓋層120P上方的第二圖案化覆蓋層130P。極紫外光遮罩100進一步包括基板102相對於前表面的後表面上方的導電層104。雖然第1圖繪示和描述的實施例所參考的多層覆蓋特徵125包括兩個覆蓋層，本公開的實施例所包括的極紫外光遮罩可包括具有多於兩個覆蓋層的多層覆蓋特徵，例如三、四、五或更多覆蓋層。
圖案化吸收層140P和第二圖案化覆蓋層130P含有開口152的圖案，此圖案對應於將形成在半導體晶圓上的電路圖案。開口152的圖案位於極紫外光遮罩100的圖案區域100A中，且開口152暴露第一圖案化覆蓋層120P的表面。極紫外光遮罩100的周邊區域100B環繞圖案區域100A。極紫外光遮罩100的周邊區域100B對 應於在積體電路製造期間未於曝光製程中使用的非圖案化區域。在一些實施例中，極紫外光遮罩100的圖案區域100A位於基板102的中央區域，且周邊區域100B位於基板102的邊緣部分。溝槽154分離圖案區域100A與周邊區域100B。溝槽154延伸穿過圖案化吸收層140P、第二圖案化覆蓋層130P、第一圖案化覆蓋層120P和反射多層堆疊110，且溝槽154暴露基板102的前表面。
根據本公開的一些實施例，圖案化吸收層140P是吸收材料層，其合金包括例如鉭(Ta)、釕(Ru)、鉻(Cr)、鉑(Pt)、金(Au)、銥(Ir)、鈦(Ti)、鈮(Nb)、銠(Rh)、鉬(Mo)、鎢(W)或鈀(Pd)的過渡金屬以及選自釕(Ru)、鉻(Cr)、鉭(Ta)、鉑(Pt)、鈀(Pd)、鎢(W)、金(Au)、銥(Ir)、鈦(Ti)、鈮(Nb)、銠(Rh)、鉬(Mo)、鉿(Hf)、硼(B)、氮(N)、氧(O)、矽(Si)、鋯(Zr)或釩(V)的至少一合金元素。
根據本公開的一實施例，第2圖是製造極紫外光遮罩(例如極紫外光遮罩100)的方法200的流程圖。根據一些實施例，第3A圖至第3L圖是極紫外光遮罩100在製造製程多個階段的截面圖。下文將以極紫外光遮罩100為參考對象詳細描述方法200。在一些實施例中，在方法200之前、期間及/或之後可執行額外的步驟，或者一些所述步驟可被取代及/或刪減。在一些實施例中，一些下文所述的特徵被取代或刪減。本領域技術人員應理解，儘管一些實施例以特定的順序描述步驟執行，這些步驟也可以依 另一種邏輯順序執行。
參考第2圖和第3A圖，根據一些實施例，方法200包括步驟202，在基板102上方形成反射多層堆疊110。根據一些實施例，第3A圖是在形成反射多層堆疊110於基板102上方之後的極紫外光遮罩100的初始結構截面圖。
參考第3A圖，極紫外光遮罩100的初始結構包括由玻璃、矽、石英或其他低熱膨脹材料所形成的基板102。低熱膨脹材料有助於在使用極紫外光遮罩100期間最小化加熱遮罩造成的影像扭曲(image distortion)。在一些實施例中，基板102包括熔融二氧化矽、熔融石英、氟化鈣、碳化矽、黑鑽石(black diamond)或摻雜氧化鈦的氧化矽(SiO2/TiO2)。在一些實施例中，基板102具有厚度在約1mm至約7mm的範圍中。在一些示例中，若基板102的厚度太小，可能增加極紫外光遮罩100破裂或翹曲的風險。另一方面，在一些示例中，若基板102的厚度太大，可能不必要地增加極紫外光遮罩100的重量和成本。
在一些實施例中，導電層104設置在基板102的後表面上。在一些實施例中，導電層104直接接觸基板102的後表面。在製造和使用極紫外光遮罩100期間，導電層104用於將極紫外光遮罩100靜電耦合(electrostatically coupling)至靜電遮罩夾具(未示出)。在一些實施例中，導電層104包括氮化鉻(CrN)或硼化鉭(TaB)。在一些實施例中，形成導電層104是藉由 沉積製程，例如化學氣相沉積(chemical vapor deposition，CVD)、電漿增強化學氣相沉積(plasma-enhanced chemical vapor deposition，PECVD)或物理氣相沉積(physical vapor deposition，PVD)。導電層104的厚度經過控制，使得導電層104是光學透明的。
反射多層堆疊110設置在基板102相對於後表面的前表面上方。在一些實施例中，反射多層堆疊110直接接觸基板102的前表面。反射多層堆疊110提供極紫外光的高反射率。在一些實施例中，反射多層堆疊110配置成在極紫外光輻射波峰(例如，波長為13.5nm的極紫外光輻射)可達到約60%至約75%的反射率。具體而言，當以6°的入射角將極紫外光施加至反射多層堆疊110的表面上時，光線在波長為13.5nm附近時的最大反射率為約60%、約62%、約65%、約68%、約70%、約72%或約75%。
在一些實施例中，反射多層堆疊110包括高折射係數材料和低折射係數材料的交替堆疊層。具有高折射係數的材料傾向於散射極紫外光，而另一方面，具有低折射係數的材料傾向透射極紫外光。將這兩種類型的材料配對在一起可提供共振反射率(resonant reflectivity)。在一些實施例中，反射多層堆疊110包括鉬(Mo)和矽(Si)的交替堆疊層。在一些實施例中，反射多層堆疊110包括Mo和Si的交替堆疊層，其中Si位於最頂層。在一些實施例中，鉬層直接接觸基板102的前表面。在一些其他實 施例中，矽層直接接觸基板102的前表面。替代地，反射多層堆疊110可包括Mo和鈹(Be)的交替堆疊層。
反射多層堆疊110中的各層厚度取決於極紫外光波長和極紫外光入射角。調整反射多層堆疊110中的交替層的厚度，從而最大化各個界面反射的極紫外光的建設性干涉(constructive interference)，以及最小化對極紫外光的整體吸收。在一些實施例中，反射多層堆疊110包括30至60對的Mo和Si交替層。各個成對的Mo/Si具有厚度在約2nm至約7nm的範圍中，且總厚度在約100nm至約300nm的範圍中。在一些實施例中，反射多層堆疊110中的交替層具有不同的厚度。
在一些實施例中，使用離子束沉積(ion beam deposition，IBD)或直流磁控濺鍍(DC magnetron sputtering)將反射多層堆疊110中的各層沉積在基板102和下層上方。所使用的沉積方法有助於確保反射多層堆疊110橫跨基板102的厚度均勻度優於約0.85。例如，為了形成Mo/Si反射多層堆疊110，沉積Mo層是使用Mo標靶作為濺鍍標靶和氬(Ar)氣(具有1.3×10-2Pa至2.7×10-2Pa的氣壓)作為濺鍍氣體，且使用300V至1500V的離子加速電壓和0.03至0.30nm/sec的沉積速率。接著沉積Si層是使用Si標靶作為濺鍍標靶和氬氣體(具有1.3×10-2Pa至2.7×10-2Pa的氣壓)作為濺鍍氣體，且使用300V至1500V的離子加速電壓和0.03至0.30nm/sec的沉積速率。藉由40至50個包括上述 步驟的循環堆疊Si層和Mo層，從而沉積Mo/Si反射多層堆疊。
參考第2圖和第3B圖，根據一些實施例，方法200前進至步驟204，沉積第一覆蓋層120在反射多層堆疊110上方。根據一些實施例，第3B圖是第3A圖的結構在沉積第一覆蓋層120於反射多層堆疊110上方之後的截面圖。
參考第3B圖，(第1圖和第3C圖中的多層覆蓋特徵125的)第一覆蓋層120設置在反射多層堆疊110的最頂表面上方。如本文所述，第一覆蓋層120包括具有低碳溶解度的材料，用於避免或減少遮罩的碳汙染量。
在一些實施例中，第一覆蓋層120所包括的材料比以往用作覆蓋層的材料更不易受碳汙染影響。這樣的材料示例包括在1000℃具有低碳溶解度的材料，例如，在1000℃的碳溶解度低於約1.6原子百分比。在1000℃具有低原子百分比碳溶解度的材料示例包括但不限於在1000℃具有碳溶解度低於約1.6原子百分比的材料。在1000℃具有低原子百分比碳溶解度的其他材料示例包括但不限於在1000℃具有碳溶解度低於約1.3原子百分比的材料。在一些實施例中，第一覆蓋層120的材料在1000℃具有碳溶解度不同於第二覆蓋層130的材料。例如，第一覆蓋層120的材料的碳溶解度低於或高於第二覆蓋層130的材料的碳溶解度。例如，在一些實施例中，覆蓋層的材料不具有碳溶解度低於約1.6原子百分比或1.3原子 百分比，但仍提供材料表面上的抗碳聚積或汙染。根據一些實施例，一個覆蓋層的材料具有碳溶解度不同於形成多層覆蓋特徵的另一個覆蓋層的材料。在根據第1圖的一些實施例中，第一覆蓋層120的材料具有極紫外光吸光係數高於多層覆蓋特徵125的另一層材料的極紫外光吸光係數。在根據第1圖的一些實施例中，第一覆蓋層120的材料對波長為13.5nm的極紫外光輻射具有極紫外光吸光係數低於多層覆蓋特徵125的另一層材料對波長為13.5nm的極紫外光輻射所具有的極紫外光吸光係數。例如，多層覆蓋特徵125的第一覆蓋層120所包括的材料對波長為13.5nm的極紫外光輻射具有極紫外光吸光係數介於0和0.1之間。在其他實施例中，第一覆蓋層的材料所包括的元素對波長為13.5nm的極紫外光輻射具有極紫外光吸光係數介於0和0.08之間、介於0和0.06之間、介於0和0.04之間或介於0和0.02之間。對波長為13.5nm的極紫外光輻射具有上述範圍的極紫外光吸光係數的材料不會將極紫外光透射能量減少至需要以非期望的程度增加入射的極紫外光能量等級。根據本公開的實施例，用於多層覆蓋特徵中的覆蓋層的材料不應吸收太多的極紫外光能量而導致需要增加入射至極紫外光遮罩上的極紫外光能量或需要增加曝光時間至非期望的程度。另外，根據本公開的實施例，用於多層覆蓋特徵中的覆蓋層的材料對彼此、覆蓋層沉積於其上的材料或沉積在覆蓋層上的材料展現良好的黏附性。在一些實施例中，多層覆蓋特徵125所包括 的至少一層第一覆蓋層120包括Cr、Rh、Zn、Zr、Ag、Cd或上述的合金。例如第一覆蓋層120可包括氮化鉻(CrN)、氮化鋅(Zn3N2)或氮化鋯(ZrN)。在其他實施例中，多層覆蓋特徵125所包括至少一層第一覆蓋層120包括Cr、Rh、Zr、Ag、Cd或上述的合金。在其他實施例中，多層覆蓋特徵125所包括的至少一層第一覆蓋層120包括Cu、Ir、Pt、Pd或上述的合金。根據本公開的實施例，不希望將上述元素的碳化物材料用作第一覆蓋層120，因為來自碳化物的碳原子在熱處理期間可能擴散至較低層中。在一些實施例中，多層覆蓋特徵125所包括的至少一層第一覆蓋層120包括對波長為13.5nm的極紫外光輻射具有折射係數低於0.97的材料。在一些實施例中，多層覆蓋特徵125所包括的至少一層第一覆蓋層120包括的材料對波長為13.5nm的極紫外光輻射具有折射係數高於0.87。對波長為13.5nm的極紫外光輻射具有折射係數低於0.97或高於0.87的材料示例包括但不限於此段落前述的材料。在一些實施例中，第一覆蓋層120具有厚度在約0.5至5nm的範圍中。具有厚度在約0.5至5nm的範圍中的第一覆蓋層120的厚度足以避免或減少碳汙染，同時不會太厚而造成極紫外光透射減少至非期望的量。根據本公開的實施例不限於包括具有厚度0.5至約5nm的第一覆蓋層120的極紫外光遮罩。本公開的實施例所包括極紫外光遮罩可包括具有厚度低於0.5nm的第一覆蓋層120和具有厚度高於約5nm的第一覆蓋層120。
在一些實施例中，形成第一覆蓋層120是使用沉積製程，例如離子束沉積、化學氣相沉積、物理氣相沉積、原子層沉積(atomic layer deposition，ALD)、熱原子層沉積(thermal atomic layer deposition)、電漿增強原子層沉積、電漿增強化學氣相沉積、電子束蒸鍍、熱蒸鍍、離子束誘導沉積(ion beam induced deposition)、濺鍍、電沉積或無電沉積。
參考第2圖和第3C圖，根據一些實施例，方法200前進至步驟206，沉積第二覆蓋層130在第一覆蓋層120上方。根據一些實施例，第3C圖是第3B圖的結構在沉積第二覆蓋層130於第一覆蓋層120上方之後的截面圖。在第3C圖的實施例中，第一覆蓋層120和第二覆蓋層130構成多層覆蓋特徵125。
參考第3C圖，第二覆蓋層130設置在第一覆蓋層120上。在一些實施例中，第二覆蓋層130具有的蝕刻特性不同於隨後形成於其上的吸收層，從而可以作為蝕刻停止層以避免在圖案化吸收層期間損壞第一覆蓋層120。此外，第二覆蓋層130也可以在之後用作聚焦離子束修復吸收層中的缺陷時的犧牲層。在一些實施例中，第二覆蓋層130的材料所包括的元素對極紫外光波長具有吸光係數κ介於0和0.1之間和折射係數n在0.87和0.97之間。在其他實施例中，第二覆蓋層130的材料所包括的元素具有吸光係數介於0和0.08之間、介於0和0.06之間、介於0和0.04之間或介於0和0.02之間。第二覆蓋層130 的材料具有吸光係數κ和折射係數n上述範圍時，第二覆蓋層130的材料可以透射期望的程度的入射極紫外光且不會以非期望的方式影響入射極紫外光的相位(phase)。
在一些實施例中，第二覆蓋層130包括釕(Ru)、鈮(Nb)、矽(Si)、鉻(Cr)或上述材料的合金。具體用於第二覆蓋層130的材料示例包括釕鈮(RuNb)、硼化釕(RuB)、矽化釕(RuSi)、二氧化釕(RuO2)、氧化釕鈮(RuNbO)、五氧化鈮(Nb2O5)、氮化矽(SiN)、氮氧化矽(SiON)、氧化鉻(CrO)、氮化鉻(CrN)或氮氧化鉻(CrON)。在一些其他實施例中，第二覆蓋層130包括介電質材料，例如氧化矽。在一些實施例中，沉積第二覆蓋層130是藉由熱原子層沉積、電漿增強原子層沉積、化學氣相沉積、電漿增強化學氣相沉積、物理氣相沉積、電子束蒸鍍、熱蒸鍍、離子束誘導沉積、濺鍍、電沉積或無電沉積。在一些實施例中，第二覆蓋層130具有厚度在約0.5至5nm的範圍中。厚度在約0.5至5nm的範圍中的第二覆蓋層130具有足夠的厚度以保護下方的第一覆蓋層120及/或反射多層堆疊110在遮罩形成製程或使用遮罩的半導體製程期間免於氧化或經受化學蝕刻劑。當第二覆蓋層130的厚度介於0.5至5nm間時，第二覆蓋層130不會厚到將極紫外光透射減少到非期望的程度。根據本公開實施例的極紫外光遮罩不限於包括具有厚度約0.5至5nm的第二覆蓋層130。根據本公開實施例的極紫外光遮罩包括具有厚度低於0.5nm的第二覆蓋層130和具有厚度 高於約5nm的第二覆蓋層130。
在一些實施例中，第二覆蓋層130的材料在1000℃具有碳溶解度不同於第一覆蓋層120的材料。例如在一些實施例中，第二覆蓋層130的材料的碳溶解度高於第一覆蓋層120的材料的碳溶解度。根據第1圖的一些實施例，第二覆蓋層130的材料具有極紫外光吸光係數低於另一層材料(例如多層覆蓋特徵125的第一覆蓋層120)的極紫外光吸光係數。在第1圖的其他實施例中，第二覆蓋層130的材料對波長為13.5nm的極紫外光輻射具有極紫外光吸光係數高於多層覆蓋特徵125的第一覆蓋層120的材料對波長為13.5nm的極紫外光輻射所具有的極紫外光吸光係數。另外，根據本公開實施例用於多層覆蓋特徵中的第二覆蓋層130的材料對第一覆蓋層120以及沉積至第二覆蓋層130上的材料展現良好的黏附性。
參考第2圖和第3D圖，根據多個實施例，方法200前進至步驟208，沉積吸收層140在第二覆蓋層130上方。根據一些實施例，第3D圖是第3C圖的結構在沉積吸收層140於第二覆蓋層130上方之後的截面圖。
參考第3D圖，吸收層140設置成直接接觸第二覆蓋層130。吸收層140可用於吸收投射在極紫外光遮罩100上的極紫外光波長輻射。
吸收層140包括對極紫外光波長具有高吸光係數κ和低折射係數n的吸收材料。在一些實施例中，吸收層140包括在13.5nm的波長具有高吸光係數和低折射係數 的吸收材料。在其他實施例中，吸收層140包括具有低吸光係數和高折射係數的吸收材料。根據本公開的一些實施例，折射係數和吸光係數與具有波長約13.5nm的光線有關。根據一些實施例，吸收層140的厚度低於約80nm。根據其他實施例，吸收層140的厚度低於約60nm。其他實施例使用厚度低於約50nm的吸收層140。
在一些實施例中，吸收材料是以晶粒(grain)、晶粒邊界和不同的形成相(phase)為特徵的多晶態(polycrystalline state)。在其他實施例中，吸收材料是非晶態，其特性是晶粒低於5奈米或低於3奈米、不具有晶粒邊界且具有單一相。根據本公開的一些實施例，吸收材料包括填隙元素(interstitial element)選自氮(N)、氧(O)、硼(B)、碳(C)或上述的組合。如本文中所使用，填隙元素代指位於根據本公開包括吸收材料的主合金和合金元素的材料之間間隙的元素。
形成吸收層140是藉由沉積技術，例如物理氣相沉積、化學氣相沉積、原子層沉積、射頻磁控濺鍍(RF magnetron sputtering)、直流磁控濺鍍或離子束沉積。執行沉積製程可以包括使用上述填隙元素的元素，例如B或N。在使用填隙元素下執行沉積導致填隙元素融合進吸收層140的材料中。
根據本公開的實施例，不同家族的合金材料的多個組合可用作吸收材料。各個不同家族的不同合金包括選自過渡金屬的主合金元素和至少一種合金元素。根據一些實 施例，主合金元素包括高達90原子百分比的作為吸收材料的合金。在一些實施例中，主合金元素包括高於50原子百分比的作為吸收材料的合金。在一些實施例中，主合金元素包括約50至90原子百分比的作為吸收材料的合金。
根據一些實施例，主合金元素是選自釕(Ru)、鉻(Cr)、鉭(Ta)、鉑(Pt)、金(Au)、銥(Ir)、鈦(Ti)、鈮(Nb)、銠(Rh)、鉬(Mo)、鎢(W)和鈀(Pd)的過渡金屬。根據一些實施例，至少一種合金元素是過渡金屬、類金屬(metalloid)或活性非金屬。至少一種合金元素是過渡金屬的示例包括釕(Ru)、鉻(Cr)、鉭(Ta)、鉑(Pt)、鈀(Pd)、鎢(W)、金(Au)、銥(Ir)、鈦(Ti)、鈮(Nb)、銠(Rh)、鉬(Mo)、鉿(Hf)、鋯(Zr)和釩(V)。至少一種合金元素是類金屬的示例包括硼(B)和矽(Si)。至少一種合金元素是活性非金屬的示例包括氮(N)或氧(O)。
不同的材料可以用於蝕刻本公開的不同吸收材料，且不同的材料可以用作不同吸收材料的硬遮罩層。例如，在一些實施例中，使用含氯氣體(例如Cl2或BCl3)或含氟氣體(例如NF3)乾式蝕刻吸收層140。氬氣可以作為承載氣體。在一些實施例中，承載氣體也可以包括氧(O2)。例如，氯基蝕刻劑、氯基加上氧的蝕刻劑或氯基與氟基蝕刻劑的混合物(例如，四氟化碳和四氯化碳)將蝕刻合金，其中合金包括釕(Ru)、鉻(Cr)、鉭(Ta)、鉑(Pt)或金(Au)的主合金元素和選自釕(Ru)、鉻(Cr)、鉭(Ta)、鉑(Pt)、鈀(Pd)、鎢(W)、金(Au)、銥(Ir)、鈮(Nb)、銠(Rh)、 鉬(Mo)、鉿(Hf)或釩(V)的至少一種合金元素。在一些實施例中，氟基蝕刻劑適合蝕刻合金，其中合金包括銥(Ir)、鈦(Ti)、鈮(Ni)或銠(Rh)的主合金元素和選自硼(B)、氮(N)、氧(O)、矽(Si)、鉭(Ta)、鋯(Zr)、鈮(Ni)、鉬(Mo)、銠(Rh)、鈦(Ti)或釕(Ru)的至少一種合金元素。在一些實施例中，氟基或氟基加上氧的蝕刻劑適合蝕刻合金，其中合金包括鉬(Mo)、鎢(W)或鈀(Pd)的主合金元素和選自釕(Ru)、鈀(Pd)、鎢(W)、銥(Ir)、鈦(Ti)、鈮(Nb)、銠(Rh)、鉬(Mo)、矽(Si)或鋯(Zr)的至少一種合金元素。
根據一些實施例，吸收層140使用包括釕(Ru)、鉻(Cr)、鉭(Ta)、鉑(Pt)或金(Au)的主合金元素和選自釕(Ru)、鉻(Cr)、鉭(Ta)、鉑(Pt)、鈀(Pd)、鎢(W)、金(Au)、銥(Ir)、鈮(Nb)、銠(Rh)、鉬(Mo)、鉿(Hf)或釩(V)的至少一種合金元素的合金時，SiN、TaBO、TaO、SiO、SiON和SiOB可以是用作硬遮罩層160的材料示例。吸收層140使用包括銥(Ir)、鈦(Ti)、鈮(Ni)或銠(Rh)的主合金元素和選自硼(B)、氮(N)、矽(Si)、鉭(Ta)、鋯(Zr)、鈮(Ni)、鉬(Mo)、銠(Rh)、鈦(Ti)或釕(Ru)的至少一種合金元素的合金時，CrO和CrON可以是用作硬遮罩層160的材料示例。吸收層140使用包括鉬(Mo)、鎢(W)或鈀(Pd)的主合金元素和選自釕(Ru)、鈀(Pd)、鎢(W)、銥(Ir)、鈦(Ti)、鈮(Nb)、銠(Rh)、鉬(Mo)、矽(Si)或鋯(Zr)的至少一種合金元素的合金時，SiN、 TaBO、TaO、CrO和CrON可以是用作硬遮罩層160的材料示例。在其他實施例中，與硬遮罩層160具有相似成分的緩衝層(未示出)可以位於多層覆蓋特徵125和吸收層140之間。在一些實施例中，硬遮罩層160的材料相同或不同於緩衝層的材料。根據本公開的實施例不限於上述材料類型的硬遮罩層160或緩衝層。
在一些實施例中，吸收層140沉積成非晶層。透過維持吸收層140的非晶態，從而改善吸收層140的整體粗糙度。將吸收層140的厚度控制成對波長為13.5nm的極紫外光的吸收度在95%和99.5%之間。在一些實施例中，吸收層140可以具有厚度在約5nm至約50nm的範圍中。若吸收層140的厚度太小，吸收層140不足以吸收足量的極紫外光以產生反射區域和非反射區域之間的對比。另一方面，若吸收層140的厚度太大，吸收層140中將形成的圖案精確度容易變低。
參考第2圖和第3E圖，根據一些實施例，方法200前進至步驟210，沉積包括硬遮罩層160和光阻層170的光阻堆疊在吸收層140上方。根據一些實施例，第3E圖是第3D圖的結構在依序沉積硬遮罩層160和光阻層170於吸收層140上方之後的截面圖。
參考第3E圖，硬遮罩層160設置在吸收層140上方。在一些實施例中，硬遮罩層160直接接觸吸收層140。在一些實施例中，硬遮罩層160包括例如二氧化矽的介電質氧化物或例如氮化矽的介電質氮化物。在一些實施例中， 形成硬遮罩層160是使用沉積製程，例如化學氣相沉積、電漿增強化學氣相沉積或物理氣相沉積。在一些實施例中，硬遮罩層160具有厚度在約2至10nm的範圍中。根據本公開的實施例不限於具有厚度在約2至10nm的範圍中的硬遮罩層160。
光阻層170設置在硬遮罩層160上方。光阻層170包括可以藉由輻射進行圖案化的光敏材料。在一些實施例中，光阻層170包括正型光阻材料、負型光阻材料或混合型光阻材料。在一些實施例中，光阻層170藉由例如旋轉塗布施加至硬遮罩層160的表面。
參考第2圖和第3F圖，根據一些實施例，方法200前進至步驟212，微影圖案化光阻層170以形成圖案化光阻層170P。根據一些實施例，第3F圖是第3E圖的結構在微影圖案化光阻層170以形成圖案化光阻層170P之後的截面圖。
參考第3F圖，圖案化光阻層170是藉由先將輻射的圖案施加至光阻層170。接著，取決於光阻層170中使用的是正型或負型光阻，使用光阻顯影劑移除光阻層170的暴露或未暴露部分，從而形成具有開口172的圖案形成於其中的圖案化光阻層170P。開口172暴露部分的硬遮罩層160。開口172位於圖案區域100A中且對應於極紫外光遮罩100(如第1圖所示)中的開口152的圖案位置。
參考第2圖和第3G圖，根據一些實施例，方法 200前進至步驟214，使用圖案化光阻層170P作為蝕刻遮罩蝕刻硬遮罩層160以形成圖案化硬遮罩層160P。根據一些實施例，第3G圖是第3F圖的結構在蝕刻硬遮罩層160以形成圖案化硬遮罩層160P之後的截面圖。
參考第3G圖，蝕刻開口172所暴露的部分硬遮罩層160以形成延伸穿過硬遮罩層160的開口162。開口162暴露下方部分的吸收層140。在一些實施例中，透過使用含氟或含氯氣體的各向異性蝕刻來蝕刻硬遮罩層160，例如CF4、SF6或Cl2。在一些實施例中，各向異性蝕刻是例如反應性離子蝕刻(reactive ion etch，RIE)的乾式蝕刻、濕式蝕刻或上述的組合。相對於吸收層140的材料，蝕刻選擇性移除硬遮罩層160的材料。硬遮罩層160的剩餘部分組成圖案化硬遮罩層160P。若在蝕刻硬遮罩層160期間圖案化光阻層170P未完全消耗，在蝕刻硬遮罩層160之後，從圖案化硬遮罩層160P的表面移除圖案化光阻層170P，例如使用濕式剝離或電漿灰化以及接續的濕式清洗。
參考第2圖和第3H圖，根據一些實施例，方法200前進至步驟216，使用圖案化硬遮罩層160P作為蝕刻遮罩蝕刻吸收層140以形成圖案化吸收層140P。根據一些實施例，第3H圖是第3G圖的結構在蝕刻吸收層140以形成圖案化吸收層140P之後的截面圖。
參考第3H圖，蝕刻開口162所暴露的部分吸收層140以形成延伸穿過吸收層140的開口142。開口142 暴露部分的第二覆蓋層130。在一些實施例中，使用各向異性蝕刻製程蝕刻吸收層140。在一些實施例中，各向異性蝕刻式是例如RIE的乾式蝕刻、濕式蝕刻或上述的組合，此蝕刻選擇性移除吸收層140的材料相對於下方的第二覆蓋層130的材料。例如，在一些實施例中，使用例如Cl2或BCl3的含氯氣體或例如CF4、SF3或NF3的含氟氣體乾式蝕刻吸收層140。氬氣可以用作承載氣體。在一些實施例中，承載氣體也可以包括氧氣(O2)。蝕刻速率和蝕刻選擇性取決於蝕刻氣體、蝕刻氣體流速、功率、壓力和基板溫度。在蝕刻之後，吸收層140的剩餘部分組成圖案化吸收層140P。根據本公開的實施例，當吸收層140包括多層吸收材料時，若獨立的吸收材料層具有不同的蝕刻性質，可以使用不同的蝕刻劑單獨蝕刻獨立的吸收材料層。若獨立的吸收材料層不具有不同的蝕刻性質，可以同時蝕刻獨立的吸收材料層。
在一些實施例中，蝕刻吸收層140也移除部分的第二覆蓋層130。在其他實施例中，蝕刻吸收層140不會移除任何第二覆蓋層130。在蝕刻吸收層140也移除部分的第二覆蓋層130或蝕刻吸收層140不會移除任何第二覆蓋層130的情況下，在步驟218蝕刻第二覆蓋層130。參考第2圖和第3I圖，根據一些實施例，方法200前進至步驟218，使用圖案化硬遮罩層160P和圖案化吸收層140P作為蝕刻遮罩蝕刻第二覆蓋層130以形成第二圖案化覆蓋層130P。根據一些實施例，第3I圖是第3H圖的 結構在蝕刻第二覆蓋層130以形成第二圖案化覆蓋層130P和移除圖案化硬遮罩層160P之後的截面圖。
參考第3I圖，蝕刻開口162和開口142所暴露的部分第二覆蓋層130以形成延伸穿過第二覆蓋層130的開口132。開口132在形成於吸收層140和第二覆蓋層130中的溝槽底部暴露下方的部分第一覆蓋層120。在一些實施例中，使用各向異性蝕刻製程蝕刻第二覆蓋層130。在一些實施例中，各向異性蝕刻是例如RIE的乾式蝕刻、濕式蝕刻或上述的組合，且蝕刻選擇性地移除第二覆蓋層130的材料相對於第一覆蓋層120的材料。在一些實施例中，使用例如Cl2或BCl3的含氯氣體或例如CF4、SF3或NF3的含氟氣體蝕刻第二覆蓋層130。第二覆蓋層130的剩餘部分組成第二圖案化覆蓋層130P。在蝕刻第二覆蓋層130之後，從圖案化吸收層140P的表面移除圖案化硬遮罩層160P，例如使用氧電漿或濕式蝕刻。
根據一些實施例，選擇性蝕刻第二覆蓋層130，使得蝕刻第二覆蓋層130時不會移除下方任何部分的第一覆蓋層120。在其他實施例中，蝕刻第二覆蓋層130會移除下方的部分第一覆蓋層120。在這樣的情況下，控制下方第一覆蓋層120的蝕刻，使得第一覆蓋層120保留足夠的厚度以阻止或避免在第一覆蓋層120上形成碳。
圖案化吸收層140P中的開口142和下方第二圖案化覆蓋層130P中對應的開口132一起定義極紫外光遮罩100的開口152的圖案。根據本公開的實施例，穿過第 二圖案化覆蓋層130P所暴露的部分第一圖案化覆蓋層120P對碳沉積或汙染展現降低的敏感性。
參考第2圖和第3J圖，根據一些實施例，方法200前進至步驟220，形成包括開口182的圖案的圖案化光阻層180P在圖案化吸收層140P和第一覆蓋層120上方。根據一些實施例，第3J圖是第3I圖的結構在形成包括開口182的圖案化光阻層180P於圖案化吸收層140P和第一覆蓋層120上方之後的截面圖。
參考第3J圖，開口182暴露在圖案化吸收層140P的周邊的部分圖案化吸收層140P。開口182對應於將形成在極紫外光遮罩100的周邊區域100B中的溝槽154。為了形成圖案化光阻層180P，施加光阻層(未示出)在第一覆蓋層120和圖案化吸收層140P上方。光阻層填充分別在第二圖案化覆蓋層130P和圖案化吸收層140P中的開口132和開口142。在一些實施例中，光阻層包括正型光阻材料、負型光阻材料或混合型光阻材料。在一些實施例中，光阻層包括的材料相同於上述第3E圖的光阻層170。在一些實施例中，光阻層包括的材料不同於光阻層170。在一些實施例中，形成光阻層是藉由例如旋塗。隨後圖案化光阻層，將光阻層曝光至輻射圖案，且取決於使用正型或負型光阻而使用光阻顯影劑移除光阻層的暴露或未暴露部分。光阻層的剩餘部分組成圖案化光阻層180P。
參考第2圖和第3K圖，根據一些實施例，方法200前進至步驟222，使用圖案化光阻層180P作為蝕刻 遮罩蝕刻圖案化吸收層140P、第二圖案化覆蓋層130P、第一覆蓋層120和反射多層堆疊110以形成基板102的周邊區域100B中的溝槽154。根據一些實施例，第3K圖是第3J圖的結構在蝕刻圖案化吸收層140P、第二圖案化覆蓋層130P、第一覆蓋層120和反射多層堆疊110以形成基板102的周邊區域100B中的溝槽154之後的截面圖。
參考第3K圖，溝槽154延伸穿過圖案化吸收層140P、第二圖案化覆蓋層130P、第一覆蓋層120和反射多層堆疊110以暴露基板102的表面。溝槽154環繞極紫外光遮罩100的圖案區域100A，從而分離圖案區域100A與周邊區域100B。
在一些實施例中，使用單個各向異性蝕刻製程蝕刻圖案化吸收層140P、第二圖案化覆蓋層130P、第一覆蓋層120和反射多層堆疊110。各向異性蝕刻可以是例如RIE的乾式蝕刻、濕式蝕刻或上述的組合，蝕刻相對於基板102的材料會選擇性地移除圖案化吸收層140P、第二圖案化覆蓋層130P、第一覆蓋層120和反射多層堆疊110的各自材料。在一些實施例中，使用多個分開的各向異性蝕刻製程來蝕刻圖案化吸收層140P、第二圖案化覆蓋層130P、第一覆蓋層120和反射多層堆疊110。各個各向異性蝕刻可以是例如RIE的乾式蝕刻、濕式蝕刻或上述的組合。
參考第2圖和第3L圖，根據一些實施例，方法 200前進至步驟224，移除圖案化光阻層180P。根據一些實施例，第3L圖是第3K圖的結構在移除圖案化光阻層180P之後的截面圖。
參考第3L圖，從基板102的圖案區域100A和周邊區域100B移除圖案化光阻層180P，例如藉由濕式剝離或電漿灰化。從圖案化吸收層140P中的開口142和第二圖案化覆蓋層130P中的開口132移除圖案化光阻層180P，會重新暴露圖案區域100A中的第一覆蓋層120的表面。
因此，形成了極紫外光遮罩100。極紫外光遮罩100包括基板102、基板102的前表面上方的反射多層堆疊110、反射多層堆疊110上方的第一圖案化覆蓋層120P、第一圖案化覆蓋層120P上方的第二圖案化覆蓋層130P，以及第二圖案化覆蓋層130P上方的圖案化吸收層140P。極紫外光遮罩100進一步包括基板102相對於前表面的後表面上方的導電層104。根據本公開的實施例，第一覆蓋層120透過減少或避免第一覆蓋層120的暴露表面上的碳沉積、形成或吸收，從而保護極紫外光遮罩免於碳汙染。因此，減少或避免極紫外光遮罩上的碳形成或碳汙染造成的不利影響(例如增加極紫外光能量的需求或對臨界尺寸均勻度的負面影響)，且極紫外光遮罩100上的圖案可以精確投射至矽晶圓上。
在移除圖案化光阻層180P之後，清洗極紫外光遮罩100以移除其上的任何污染。在一些實施例中，清洗極 紫外光遮罩100是透過將極紫外光遮罩100浸入氫氧化銨(NH4OH)溶液中。在一些實施例中，清洗極紫外光遮罩100是透過將極紫外光遮罩100浸入稀釋的氫氟酸(HF)溶液中。
極紫外光遮罩100隨後以例如波長為193nm的紫外光照射，從而檢查圖案區域100A中的任何缺陷。透過擴散的反射光可以偵測到異物。若偵測到缺陷，使用適合的清洗製程進一步清洗極紫外光遮罩100。
第4圖是根據本公開的第二實施例的極紫外光遮罩400的截面圖。極紫外光遮罩400在一些方面類似於上述第1圖至第3L圖的極紫外光遮罩100。極紫外光遮罩400和極紫外光遮罩100之間共同的結構和特徵標記成相同的參考符號，且這些特徵也適用前文所述。參考第4圖，極紫外光遮罩400包括基板102、基板102的前表面上方的反射多層堆疊110、反射多層堆疊110上方的第一圖案化覆蓋層120P'、第二圖案化覆蓋層130P'上方的第二圖案化覆蓋層130P'和圖案化吸收層140P。極紫外光遮罩400的第一圖案化覆蓋層120P'的成分不同於極紫外光遮罩100的第一圖案化覆蓋層120P的成分，且第二圖案化覆蓋層130P'的成分不同於極紫外光遮罩100的第二圖案化覆蓋層130P的成分。根據本公開關於第4圖的實施例，上述關於第二覆蓋層130的成分應用於第一圖案化覆蓋層120P'，且上述關於第一覆蓋層120的成分應用於第二圖案化覆蓋層130P'。換而言之，第1圖實施例的第一覆蓋 層120和第二覆蓋層130的位置和根據第4圖的實施例相反。極紫外光遮罩400進一步包括基板102相對於前表面的後表面上方的導電層104。第4圖的實施例繪示且描述成包括兩個覆蓋層的多層覆蓋特徵125作為示例，然而本公開的實施例所包括的極紫外光遮罩可包括具有多於兩個覆蓋層的多層覆蓋特徵。
根據一些實施例，第5圖是製造極紫外光遮罩(例如極紫外光遮罩400)的方法500的流程圖。根據一些實施例，第6A圖至第6L圖是極紫外光遮罩400在製造製程多個階段的截面圖。下文將參考極紫外光遮罩400詳細描述方法500。在一些實施例中，在方法500之前、期間及/或之後執行額外的步驟，或者取代及/或刪減所述的一些步驟。在一些實施例中，下文所述的一些特徵可以被取代或刪減。本領域技術人員應理解，儘管所述的一些實施例以特定的順序執行步驟，這些步驟可以另一種邏輯順序執行。
參考第5圖和第6A圖，根據一些實施例，方法500包括步驟502，形成反射多層堆疊110在基板102上方。根據一些實施例，第6A圖是極紫外光遮罩400在形成反射多層堆疊110於基板102上方之後的初始結構的截面圖。反射多層堆疊110的材料和形成製程類似於上述關於第3A圖，因此不在此處詳述。
參考第5圖和第6B圖，根據一些實施例，方法500前進至步驟504，沉積第一覆蓋層120'在反射多層堆 疊110上方。根據一些實施例，第6B圖是第6A圖的結構在沉積第一覆蓋層120'於反射多層堆疊110上方之後的截面圖。第一覆蓋層120'的材料和形成製程類似於上述關於第3C圖中第二覆蓋層130的材料和形成，因此不在此處詳述。
參考第5圖和第6C圖，根據一些實施例，方法500前進至步驟506，沉積第二覆蓋層130'在第一覆蓋層120'上方。根據一些實施例，第6C圖是第6B圖的結構在沉積第二覆蓋層130'於第一覆蓋層120'上方之後的截面圖。在第6C圖的實施例中，第一覆蓋層120'和第二覆蓋層130'構成多層覆蓋特徵125'。第二覆蓋層130'的材料和形成製程類似於上述關於第3C圖中的第一覆蓋層120的材料和形成，因此不在此處詳述。
參考第5圖和第6D圖，根據多個實施例，方法500前進至步驟508，沉積吸收層140在第二覆蓋層130'上方。根據一些實施例，第6D圖是第6C圖的結構在沉積吸收層140於第二覆蓋層130'上方之後的截面圖。吸收層140的材料和形成製程類似於上述關於第3D圖，因此不在此處詳述。
參考第5圖和第6E圖，根據一些實施例，方法500前進至步驟509，沉積包括硬遮罩層160和光阻層170的光阻堆疊在吸收層140上方。根據一些實施例，第6E圖是第6D圖的結構在依序沉積硬遮罩層160和光阻層170於吸收層140上方之後的截面圖。硬遮罩層160和光 阻層170的相應材料和形成製程類似於第3E圖中所述，因此不在此處詳述。
參考第5圖和第6F圖，根據一些實施例，方法500前進至步驟510，微影圖案化光阻層170以形成圖案化光阻層170P。根據一些實施例，第6F圖是第6E圖的結構在微影圖案化光阻層170以形成圖案化光阻層170P之後的截面圖。用於光阻層170的蝕刻製程類似於第3F圖中所述，因此不在此處詳述。
參考第5圖和第6G圖，根據一些實施例，方法500前進至步驟512，使用圖案化光阻層170P作為蝕刻遮罩來蝕刻硬遮罩層160以形成圖案化硬遮罩層160P。根據一些實施例，第6G圖是第6F圖的結構在蝕刻硬遮罩層160以形成圖案化硬遮罩層160P之後的截面圖。用於硬遮罩層160的蝕刻製程類似於第3G圖中所述，因此不在此處詳述。
參考第5圖和第6H圖，根據一些實施例，方法500前進至步驟514，使用圖案化硬遮罩層160P作為蝕刻遮罩來蝕刻吸收層140以形成圖案化吸收層140P。根據一些實施例，第6H圖是第6G圖的結構在蝕刻吸收層140以形成圖案化吸收層140P之後的截面圖。用於吸收層140的蝕刻製程類似於第3H圖中所述，因此不在此處詳述。圖案化吸收層140P包括暴露下方的第二覆蓋層130'的複數個開口142。在蝕刻吸收層140之後，從圖案化吸收層140P的表面移除圖案化硬遮罩層160P，例如使用氧 電漿或濕式蝕刻。所產生的結構繪示於第6I圖中。
在根據第4圖至第6L圖的一些實施例中，蝕刻吸收層140以形成圖案化吸收層140P的步驟及/或移除光阻層170及/或圖案化硬遮罩層160P的步驟可以移除第二覆蓋層130'的部分上表面。這樣的實施例在第4圖中繪示成區域131，其代表蝕刻吸收層140的步驟或移除光阻層170及/或圖案化硬遮罩層160P的步驟所移除部分的第二圖案化覆蓋層130P'。根據移除第二圖案化覆蓋層130P'的部分上表面的實施例，保留一定量的第二圖案化覆蓋層130P'的上表面，例如保留至少數奈米的第二圖案化覆蓋層130P'。數奈米的示例包括1至2nm。在根據第4圖至第6L圖的其他實施例中，蝕刻吸收層140以形成圖案化吸收層140P的步驟及/或移除光阻層170及/或圖案化硬遮罩層160P的步驟不會移除部分的第二覆蓋層130'。這樣的實施例在第4圖中繪示成區域133。在第6I圖繪示的實施例中，吸收層、光阻或硬遮罩移除步驟未移除任何第二覆蓋層130'。
參考第5圖和第6J圖，根據一些實施例，方法500前進至步驟516，形成包括開口182的圖案的圖案化光阻層180P在圖案化吸收層140P和第二覆蓋層130'上方。根據一些實施例，第6J圖是第6I圖的結構在形成包括開口182的圖案化光阻層180P於圖案化吸收層140P和第二覆蓋層130'上方之後的截面圖。用於圖案化光阻層180P的材料和製造製程類似於第3J圖中所述，因 此不在此處詳述。
參考第5圖和第6K圖，根據一些實施例，方法500前進至步驟518，使用圖案化光阻層180P作為蝕刻遮罩來蝕刻圖案化吸收層140P、第二覆蓋層130'、第一覆蓋層120'和反射多層堆疊110，以形成基板102的周邊區域100B中的溝槽154。根據一些實施例，第6K圖是第6J圖的結構在蝕刻圖案化吸收層140P、第二覆蓋層130'、第一覆蓋層120'和反射多層堆疊110以形成基板102的周邊區域100B中的溝槽154之後的截面圖。
參考第6K圖，溝槽154延伸穿過圖案化吸收層140P、第二覆蓋層130'、第一覆蓋層120'和反射多層堆疊110以暴露基板102的表面。溝槽154環繞極紫外光遮罩400的圖案區域100A，從而分離圖案區域100A與周邊區域100B。
在一些實施例中，使用單個各向異性蝕刻製程蝕刻圖案化吸收層140P、第二覆蓋層130'、第一覆蓋層120'和反射多層堆疊110。各向異性蝕刻可以是例如RIE的乾式蝕刻、濕式蝕刻或上述的組合。相對於基板102的材料，各向異性蝕刻選擇性地移除圖案化吸收層140P、第二覆蓋層130'、第一覆蓋層120'和反射多層堆疊110的個別材料。在一些實施例中，使用多個分開的各向異性蝕刻製程蝕刻圖案化吸收層140P、第二覆蓋層130'、第一覆蓋層120'和反射多層堆疊110。各個各向異性蝕刻可以是例如RIE的乾式蝕刻、濕式蝕刻或上述的組合。
參考第5圖和第6L圖，根據一些實施例，方法500前進至步驟520，移除圖案化光阻層180P。根據一些實施例，第6L圖是第6K圖的結構在移除圖案化光阻層180P之後的截面圖。
參考第6L圖，從基板102的圖案區域100A和周邊區域100B移除圖案化光阻層180P，例如藉由濕式剝離或電漿灰化。從圖案化吸收層140P中的開口142移除圖案化光阻層180P將重新暴露圖案區域100A中的第二覆蓋層130'的表面。圖案化吸收層140P中的開口142定義極紫外光遮罩400中對應於將形成在半導體晶圓上的電路圖案的開口圖案。
因此，形成了極紫外光遮罩400。極紫外光遮罩400包括基板102、基板102的前表面上方的反射多層堆疊110、反射多層堆疊110上方的第一圖案化覆蓋層120P'、第一圖案化覆蓋層120P'上方的第二圖案化覆蓋層130P'，以及第二圖案化覆蓋層130P'上方的圖案化吸收層140P。極紫外光遮罩400進一步包括基板102相對於前表面的後表面上方的導電層104。根據第4圖至第6L圖的實施例，第二覆蓋層130'減少或避免第二覆蓋層130'的暴露表面上的碳沉積、形成或吸收，從而保護下方的第一覆蓋層120'和反射多層堆疊110免於碳汙染。因此，可以減少或避免極紫外光遮罩上的碳形成或碳汙染導致的不利影響(例如增加極紫外光能量的需求或對臨界尺寸均勻度的負面影響)，且極紫外光遮罩400上的圖案可以精 確投射在矽晶圓上。
在移除圖案化光阻層180P之後，清洗極紫外光遮罩400以移除其上的任何污染。在一些實施例中，將極紫外光遮罩400浸入氫氧化銨(NH4OH)溶液中以清洗極紫外光遮罩400。在一些實施例中，將極紫外光遮罩400浸入稀釋的氫氟酸溶液中以清洗極紫外光遮罩400。
隨後使用例如具有波長為193nm的紫外光照射極紫外光遮罩400，以檢查圖案區域100A中的任何缺陷。透過擴散的反射光可以偵測異物。若偵測到缺陷，使用適合的清洗製程進一步清洗極紫外光遮罩400。
根據本公開的實施例，第7圖繪示使用極紫外光遮罩的方法1200。方法1200包括步驟1202，將極紫外光遮罩曝光於入射輻射，例如極紫外光輻射。用於步驟1202中的極紫外光遮罩示例包括上述的極紫外光遮罩100或極紫外光遮罩400。在步驟1204，極紫外光遮罩的圖案化吸收層吸收部分的入射輻射。在步驟1206，部分的入射輻射透射穿過具有第一碳溶解度或極紫外光吸光性質的覆蓋層。具有第一碳溶解度或極紫外光吸光性質的覆蓋層示例包括上述的第二覆蓋層130和第二覆蓋層130'。在步驟1208，部分的入射輻射透射穿過具有第二碳溶解度或極紫外光吸光性質的覆蓋層，第二碳溶解度或極紫外光吸光性質不同於第一碳溶解度或極紫外光吸光性質。具有第二碳溶解度或極紫外光吸光性質的覆蓋層示例包括上述的第一覆蓋層120和第一覆蓋層120'。在步驟1209，反 射多層堆疊反射部分的入射輻射。反射多層堆疊所反射的部分入射輻射被導向在步驟1210中將進行圖案化的材料。在反射的入射輻射往將被圖案化的材料途中，反射的入射輻射將再次透射穿過第一覆蓋層和第二覆蓋層。在將圖案化的材料曝光於極紫外光遮罩所反射的輻射之後，在步驟1212中移除曝光或未曝光於極紫外光遮罩所反射的輻射的部分材料。
根據本公開的實施例，第8圖繪示使用極紫外光遮罩的方法800。方法800包括步驟802，將極紫外光遮罩曝光於入射輻射，例如極紫外光輻射。用於步驟802中的極紫外光遮罩示例包括上述的極紫外光遮罩100或極紫外光遮罩400。在步驟804，極紫外光遮罩的圖案化吸收層吸收部分的入射輻射。在步驟806，第一覆蓋層吸收第一輻射量的部分入射輻射。具有第一碳溶解度或極紫外光吸光性質的第一覆蓋層示例包括上述的第二覆蓋層130和第二覆蓋層130'。在步驟808，第二覆蓋層吸收第二幅射量的部分入射輻射。在此實施例中，第一覆蓋層所吸收的部分入射輻射的第一幅射量不同於的第二覆蓋層所吸收的入射輻射的第二幅射量。第二覆蓋層示例包括上述的第一覆蓋層120和第一覆蓋層120'。在步驟809，反射多層堆疊反射部分的入射輻射。反射多層堆疊所反射的部分入射輻射被導向在步驟810中將被圖案化的材料。在被反射的入射輻射前進至將被圖案化的材料的途中，被反射的入射輻射將再次透射穿過第一覆蓋層和第二覆蓋層。在將被 圖案化的材料曝光於極紫外光遮罩所反射的輻射之後，在步驟812移除曝光或未曝光於極紫外光遮罩所反射的輻射的部分材料。
本公開的一個態樣是一種極紫外光遮罩。極紫外光遮罩包括基板、基板上的反射多層堆疊，以及反射多層堆疊上的多層覆蓋特徵。多層覆蓋特徵包括第一覆蓋層和第二覆蓋層，第一覆蓋層包括的材料具有第一固體碳溶解度，第二覆蓋層包括的材料具有第二固體碳溶解度。第一固體碳溶解度不同於第二固體碳溶解度。極紫外光遮罩也包括多層覆蓋特徵上的圖案化吸收層。在其他實施例中，第一覆蓋層所包括的材料對波長為13.5nm的極紫外光輻射具有吸光係數不同於第二覆蓋層的材料對波長為13.5nm的極紫外光輻射所具有的吸光係數。這樣的極紫外光遮罩展現減少可能負面影響遮罩能力的碳聚積或汙染傾向，使遮罩可以產生符合臨界尺寸標準的圖案。
在一些實施例中，第一固體碳溶解度低於第二固體碳溶解度。在一些實施例中，第一覆蓋層的材料的元素在1000℃的第一固體碳溶解度低於1.6原子百分比。在一些實施例中，第二覆蓋層的材料的元素在1000℃的第二固體碳溶解度低於第一覆蓋層的材料的元素在1000℃的第一固體碳溶解度。在一些實施例中，第一覆蓋層的材料的元素對波長為13.5nm的極紫外光輻射具有極紫外光吸光係數不同於第二覆蓋層的材料的元素對波長為13.5nm的極紫外光輻射所具有的極紫外光吸光係數。在一些實施例中， 第一覆蓋層的材料的元素對波長為13.5nm的極紫外光輻射所具有的極紫外光吸光係數在0和0.1之間。在一些實施例中，第二覆蓋層的材料的元素對波長為13.5nm的極紫外光輻射所具有的極紫外光吸光係數在0和0.1之間。在一些實施例中，第一覆蓋層在1000℃的第一固體碳溶解度低於1.6原子百分比。在一些實施例中，第二覆蓋層在1000℃的第二固體碳溶解度低於1.6原子百分比。在一些實施例中，第一覆蓋層的材料選自Cr、Rh、Zn、Zr、Ag、Cd或上述的合金。在一些實施例中，第二覆蓋層的材料選自Cr、Rh、Zn、Zr、Ag、Cd或上述的合金。在一些實施例中，部分的第一覆蓋層暴露於圖案化吸收層和第二覆蓋層的多個溝槽中。在一些實施例中，部分的第二覆蓋層暴露於圖案化吸收層的多個溝槽中，且第一覆蓋層未暴露於圖案化吸收層的溝槽中。
本公開的另一個態樣是關於一種使用極紫外光遮罩的方法。方法包括將極紫外光遮罩曝光於入射輻射。極紫外光遮罩包括基板、基板上的反射多層堆疊，以及反射多層堆疊上的多層覆蓋特徵。多層覆蓋特徵包括具有第一極紫外光吸光係數的第一覆蓋層和具有第二極紫外光吸光係數的第二覆蓋層，第一極紫外光吸光係數不同於第二極紫外光吸光係數。極紫外光遮罩包括多層覆蓋特徵上的圖案化吸收層。方法包括將一部分的入射輻射吸收進圖案化吸收層中。一部分的入射輻射透射穿過第一覆蓋層和第二覆蓋層。反射多層堆疊反射一部分的入射輻射，且將反射 的入射輻射引導至將被圖案化的材料。
在一些實施例中，第一覆蓋層的元素對波長為13.5nm的極紫外光輻射所具有的第一極紫外光吸光係數在0和0.1之間。在一些實施例中，第二覆蓋層的元素對波長為13.5nm的極紫外光輻射所具有的第二極紫外光吸光係數在0和0.1之間。
本公開的又另一個態樣是關於使用極紫外光遮罩的另一個方法。方法包括將極紫外光遮罩曝光於入射輻射。極紫外光遮罩包括基板、基板上的反射多層堆疊、反射多層堆疊上的多層覆蓋特徵和多層覆蓋特徵上的圖案化吸收層。多層覆蓋特徵包括第一覆蓋層和第二覆蓋層。方法進一步包括以圖案化吸收層吸收一部分的入射輻射。在方法中，第一覆蓋層吸收第一部分的入射輻射的第一輻射量，且第二覆蓋層吸收第二部分的入射輻射的第二輻射量。第一輻射量不同於第二輻射量。方法接著以反射多層堆疊反射一部分的入射輻射，且將反射的入射輻射引導至將被圖案化的材料。
在一些實施例中，第一覆蓋層包括的材料所包括的元素在1000℃具有第一碳溶解度低於第二覆蓋層的材料的元素在1000℃所具有的第二碳溶解度。在一些實施例中，第二覆蓋層包括的材料所包括的元素在1000℃具有第二碳溶解度低於第一覆蓋層的材料的元素在1000℃所具有的第一碳溶解度。在一些實施例中，第一覆蓋層或第二覆蓋層中的至少一者包括Cr、Rh、Zn、Zr、Ag、Cd或上 述的合金。
前面概述一些實施例的特徵，使得本領域技術人員可更好地理解本公開的觀點。本領域技術人員應該理解，他們可以容易地使用本公開作為設計或修改其他製程和結構的基礎，以實現相同的目的和/或實現與本文介紹之實施例相同的優點。本領域技術人員還應該理解，這樣的等同構造不脫離本公開的精神和範圍，並且在不脫離本公開的精神和範圍的情況下，可以進行各種改變、替換和變更。
100:極紫外光遮罩
100A:圖案區域
100B:周邊區域
102:基板
104:導電層
110:反射多層堆疊
120P:第一圖案化覆蓋層
125:多層覆蓋特徵
130P:第二圖案化覆蓋層
140P:圖案化吸收層
152:開口
154:溝槽

Claims (10)

  1. 一種極紫外光遮罩，包括：一基板；一反射多層堆疊，位於該基板上；一多層覆蓋特徵，位於該反射多層堆疊上，該多層覆蓋特徵包括一第一覆蓋層和位於該第一覆蓋層上且具有開口以暴露該第一覆蓋層的一第二覆蓋層，該第一覆蓋層包括含有具一第一固體碳溶解度的一元素的一材料，該第二覆蓋層包括含有具一第二固體碳溶解度的一元素的一材料，該第一固體碳溶解度低於該第二固體碳溶解度；及一圖案化吸收層，位於該多層覆蓋特徵上。
  2. 如請求項1所述之極紫外光遮罩，其中該第二覆蓋層的該材料選自Cr、Rh、Zn、Zr、Ag、Cd或上述的合金。
  3. 如請求項2所述之極紫外光遮罩，其中該第一覆蓋層的該材料的該元素在1000℃的該第一固體碳溶解度低於1.6原子百分比。
  4. 如請求項1所述之極紫外光遮罩，其中該第二覆蓋層的該材料的該元素在1000℃的該第二固體碳溶解度低於1.6原子百分比。
  5. 如請求項1所述之極紫外光遮罩，其中該第一覆蓋層的該材料的一元素對波長為13.5nm的極紫外光輻射具有一極紫外光吸光係數不同於該第二覆蓋層的該材料的一元素對波長為13.5nm的極紫外光輻射所具有的一極紫外光吸光係數。
  6. 如請求項5所述之極紫外光遮罩，其中該第一覆蓋層的該材料的該元素對波長為13.5nm的極紫外光輻射所具有的該極紫外光吸光係數在0和0.1之間。
  7. 如請求項1所述之極紫外光遮罩，其中該第一覆蓋層在1000℃的該第一固體碳溶解度低於1.6原子百分比。
  8. 如請求項1所述之極紫外光遮罩，其中該第一覆蓋層的該材料選自Cr、Rh、Zn、Zr、Ag、Cd或上述的合金。
  9. 一種微影圖案化材料的方法，包括：形成將被圖案化的一材料在一工件上；將一極紫外光遮罩曝光於一入射輻射，該極紫外光遮罩包括：一基板；一反射多層堆疊，位於該基板上； 一多層覆蓋特徵，位於該反射多層堆疊上，該多層覆蓋特徵包括一第一覆蓋層和位於該第一覆蓋層上且具有開口以暴露該第一覆蓋層的一第二覆蓋層，該第一覆蓋層包括對波長為13.5nm的極紫外光輻射具有一第一極紫外光吸光係數的一元素，該第二覆蓋層包括對波長為13.5nm的極紫外光輻射具有一第二極紫外光吸光係數的一元素，該第一極紫外光吸光係數不同於該第二極紫外光吸光係數，其中該第一覆蓋層包括一第一固體碳溶解度的一材料，該第二覆蓋層包括具有一第二固體碳溶解度的一材料，該第一固體碳溶解度低於該第二固體碳溶解度；及一圖案化吸收層，位於該多層覆蓋特徵上；將一部分的該入射輻射吸收進該圖案化吸收層中；一部分的該入射輻射透射穿過該第一覆蓋層和該第二覆蓋層；該反射多層堆疊反射一部分的該入射輻射；將由該反射多層堆疊所反射的一部分該入射輻射引導至該工件上將被圖案化的該材料；及顯影將被圖案化的該材料。
  10. 一種使用一極紫外光遮罩的方法，包括：將該極紫外光遮罩曝光於一入射輻射，該極紫外光遮罩包括：一基板； 一反射多層堆疊，位於該基板上；一多層覆蓋特徵，位於該反射多層堆疊上，該多層覆蓋特徵包括一第一覆蓋層和位於該第一覆蓋層上且具有開口以暴露該第一覆蓋層的一第二覆蓋層，其中該第一覆蓋層包括具有一第一固體碳溶解度的一材料，該第二覆蓋層包括具有一第二固體碳溶解度的一材料，該第一固體碳溶解度低於該第二固體碳溶解度；及一圖案化吸收層，位於該多層覆蓋特徵上；將一部分的該入射輻射吸收進該圖案化吸收層中；該第一覆蓋層吸收一第一部分的該入射輻射的一第一輻射量；該第二覆蓋層吸收一第二部分的該入射輻射的一第二輻射量，該第一輻射量不同於該第二輻射量；該反射多層堆疊反射一部分的該入射輻射；及將由該反射多層堆疊所反射的一部分的該入射輻射引導至將被圖案化的一材料。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102851718B1 (ko) * 2022-10-13 2025-09-02 주식회사 에스앤에스텍 극자외선 리소그래피용 위상반전 블랭크마스크 및 포토마스크

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160011502A1 (en) * 2014-07-11 2016-01-14 Applied Materials, Inc. Extreme ultraviolet reflective element with multilayer stack and method of manufacturing thereof
TW202016642A (zh) * 2018-08-30 2020-05-01 台灣積體電路製造股份有限公司 極紫外光光罩及其製造方法
TW202109171A (zh) * 2019-08-29 2021-03-01 台灣積體電路製造股份有限公司 極紫外光遮罩
TW202129397A (zh) * 2020-01-17 2021-08-01 台灣積體電路製造股份有限公司 極紫外光罩與其製造方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140016662A (ko) * 2012-07-30 2014-02-10 에스케이하이닉스 주식회사 극자외선 리소그래피용 마스크 및 그 제조방법, 마스크 정렬도 에러 보정방법
US9897910B2 (en) * 2014-12-24 2018-02-20 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Treating a capping layer of a mask
US10644229B2 (en) * 2015-09-18 2020-05-05 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Magnetoresistive random access memory cell and fabricating the same
US11086215B2 (en) * 2017-11-15 2021-08-10 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Extreme ultraviolet mask with reduced mask shadowing effect and method of manufacturing the same
US11048158B2 (en) * 2018-04-18 2021-06-29 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Method for extreme ultraviolet lithography mask treatment
US11016383B2 (en) * 2018-08-31 2021-05-25 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Pellicle for an EUV lithography mask and a method of manufacturing thereof
US11119398B2 (en) * 2018-09-28 2021-09-14 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. EUV photo masks

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160011502A1 (en) * 2014-07-11 2016-01-14 Applied Materials, Inc. Extreme ultraviolet reflective element with multilayer stack and method of manufacturing thereof
TW202016642A (zh) * 2018-08-30 2020-05-01 台灣積體電路製造股份有限公司 極紫外光光罩及其製造方法
TW202109171A (zh) * 2019-08-29 2021-03-01 台灣積體電路製造股份有限公司 極紫外光遮罩
TW202129397A (zh) * 2020-01-17 2021-08-01 台灣積體電路製造股份有限公司 極紫外光罩與其製造方法

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