[發明專利]曝光掩模以及利用曝光掩模的半導體制造方法

無效

• 申請號: 200810178630.2
• 申請日: 2008-11-21
• 公開（公告）號: CN101614952A
• 公開（公告）日: 2009-12-30
• 發明（設計）人: 馬原光;嚴泰勝
• 申請（專利權）人: 海力士半導體有限公司
• 主分類號: G03F1/14
• 分類號: G03F1/14;G03F1/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 屈玉華

技術領域

本發明主要涉及曝光掩模以及利用該曝光掩模的半導體器件的制造方法，更具體地，涉及應用于反射光和暴露光的系統的極端紫外輻射(EUV，extreme?ultraviolet?radiation)的曝光掩模以及利用該曝光掩模制造半導體器件的方法。

背景技術

隨著半導體器件的設計尺寸的減小，已經開發了各種曝光技術。這些曝光技術之一是利用極端紫外輻射的方法。

利用EUV的曝光技術不便于利用常規系統的透鏡的圖案化工藝，因為其采用具有13.5nm波段的高能的光。

也就是，因為曝光光源具有短波段的高能量，所以當來自光源的光投射到曝光掩模和透鏡時，來自光源的光被吸收體吸收。結果，有必要引入反射型系統。

反射型系統與利用透過曝光掩模的光來形成圖案的常規系統不相似。反射型系統是一種通過諸如反射鏡的反射器件來反射光的圖案化系統。

因為利用EUV的曝光技術適應于反射光的系統，所以來自光源的光不被垂直地投射到曝光掩模而是以一個給定入射角投射到曝光掩模。傾斜的光由曝光掩模的反射層反射或者被曝光掩模的吸收體吸收。

圖1a到1c是圖解曝光掩模的常規制造方法的圖。

如圖1a所示，用于反射光的反射體12、緩沖層14以及用于吸收光的吸收體16形成在掩模襯底10上。

如圖1b所示，掩模被圖案化從而在晶片上獲得期望的形狀。光致抗蝕劑膜被涂覆在吸收體16上，并且光致抗蝕劑膜被圖案化為具有期望的形狀，從而獲得光致抗蝕劑圖案18。

如圖1c所示，吸收體16和緩沖層14利用光致抗蝕劑圖案18作為刻蝕掩模被刻蝕，從而獲得緩沖層圖案20以及吸收體圖案22。

圖2為圖解利用常規曝光掩模的曝光工藝的圖。

如圖2所示，當利用包括由常規掩模形成方法形成的掩模圖案的曝光掩模進行圖案化工藝時，來自光源的光以入射角投射到曝光掩模，使得光也以具有給定的角的傾斜反射。

也就是，在投射到曝光掩模的光中，標注為‘A’的從反射體12反射的光被曝露在晶片上以圖案化涂敷在晶片上的光致抗蝕劑膜，標注為‘B’的被吸收到吸收體圖案20中的光沒有到達涂敷在晶片上的光致抗蝕劑膜，因此不能圖案化光致抗蝕劑膜。

顯示為‘C’的光以給定的角從反射體12被反射，并且進入吸收體圖案22。換句話說，光未被反射而是被吸收從而產生晶片的未曝光部分。

結果，未曝光部分影響圖案的形狀從而使圖案變形，這被稱為遮蔽效應(shadowing?effect)。

當光在掩模上被反射以使膜圖案化時，遮蔽效應降低了圖案的對比度從而使圖案變形。

發明內容

本發明的各種實施例旨在提供一種曝光掩模以及制造半導體器件的方法，從而防止在利用EUV的曝光工藝中產生的遮蔽效應。

根據本發明的實施例，曝光掩模包括：形成在掩模襯底上方的吸收體；以及形成在吸收體上方的反射圖案。

曝光掩模還可以包括在吸收體和反射圖案之間的緩沖圖案。

吸收體可以包括TaN、TaON、Ta₉N、Ta₈ON、TaBN、TaBON或者Ta₇BON。

反射圖案具有包括不同材料的多分層結構。

反射圖案包括鉬(Mo)和硅(Si)。

反射圖案包括在40到60之間的層。

曝光掩模被用于EUV。

根據本發明的實施例，制造半導體器件的方法包括：在包括下層的半導體襯底上方涂敷光致抗蝕劑膜；用以上描述的用于EUV的曝光掩模，利用EUV在光致抗蝕劑膜上進行曝光工藝；在光致抗蝕劑膜上進行顯影工藝以形成光致抗蝕劑圖案；以及利用光致抗蝕劑圖案作為刻蝕掩模刻蝕下層。

根據本發明的一個實施例，形成曝光掩模的方法包括：在掩模襯底上方形成吸收體；以及在吸收體上方形成反射圖案。

形成反射圖案包括：在吸收體上方形成反射體；在反射體上方形成光致抗蝕劑圖案；以及利用光致抗蝕劑圖案作為刻蝕掩?？涛g反射體。

形成曝光掩模的方法還可以包括在吸收體和反射圖案之間形成緩沖圖案。

吸收體可以包括TaN、TaON、Ta₉N、Ta₈ON、TaBN、TaBON或者Ta₇BON。

反射圖案具有包括不同材料的多分層結構。

反射圖案包括Mo和Si。

反射圖案包括40層和60之間的層。

曝光掩模用于EUV。

附圖說明