[發(fā)明專利]極紫外光刻工藝和掩膜

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310244934.5
• 申請日: 2013-06-19
• 公開（公告）號: CN103529641B
• 公開（公告）日: 2016-11-16
• 發(fā)明（設計）人: 盧彥丞;游信勝;嚴濤南
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: G03F1/24
• 分類號: G03F1/24;G03F7/20
• 代理公司: 北京德恒律治知識產(chǎn)權代理有限公司 11409
• 代理人: 章社杲;孫征

技術領域

本發(fā)明總體上涉及半導體領域，更具體地，涉及極紫外光刻工藝和掩膜。

背景技術

半導體集成電路(IC)行業(yè)發(fā)展迅速。由于IC材料和設計在技術上的進步，使得IC不斷地更新?lián)Q代，新一代IC比前一代IC具有更小但更復雜的電路。在IC的發(fā)展過程中，通常增大了功能密度(即，在每個芯片面積內(nèi)互連器件的數(shù)量)，但縮小了幾何尺寸(即，通過制造工藝可以得到的最小部件(或線))。這種按比例縮小工藝的優(yōu)點在于提高了生產(chǎn)效率和降低了相關成本。然而，這種按比例縮小工藝也增強了IC的加工和制造的復雜度。為了實現(xiàn)這些進步，我們需要IC加工和制造方面也要有相似的發(fā)展。例如，需要發(fā)展較高分辨率的光刻工藝。其中一種光刻技術是極紫外光刻技術(EUVL)。其他技術包括多電子光束無掩膜光刻技術、納米轉印光刻技術以及引導自組裝技術。

EUVL采用了利用極紫外(EUV)區(qū)域中的波長大約為1-100nm的光進行掃描的掃描器。除了EUV掃描器使用反射光學組件而不是折射光學組件(即是反射鏡而不是透鏡)之外，和一些光學掃描器類似的，一些EUV掃描器提供4X縮小投影曬印(reduction?projection?printing)。目前，在EUVL中，同時使用二進制光強掩膜(binary?intensity?mask，BIM)和軸上照明(on-axis?illumination，ONI)。例如，為了實現(xiàn)未來節(jié)點(如最小節(jié)距為32nm和22nm的節(jié)點等)的足夠的空間圖像對比度(aerial?image?contrast)，已經(jīng)發(fā)展了一些技術，如衰減式相移掩膜(AttPSM)和交互式相移掩膜(AltPSM)，以增強EUVL的分辨率。但是，每種技術都存在需要克服的限制。例如，對于AltPSM而言，產(chǎn)生相移區(qū)域但沒有過多折射率衰減的方法之一是，在基板上生成高度適當?shù)奶菁墸缓笤谔菁壍纳戏叫纬啥鄬?ML)。但是，ML傾向于消除梯級高度，所以在相移區(qū)和非相移區(qū)之間會產(chǎn)生較大的過渡區(qū)。因此，限制了可以實現(xiàn)的分辨率極限。所以，人們希望在此領域能夠有進一步的發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種極紫外光刻(EUVL)工藝，包括以下步驟：接收極紫外線(EUV)掩膜，EUV掩模包括：第一主多邊形；第二主多邊形，鄰近第一主多邊形；多個輔多邊形；和不含主多邊形和輔多邊形的區(qū)域，其中，主多邊形、輔多邊形和區(qū)域中的每一個均具有相關的狀態(tài)，分配給第一主多邊形的狀態(tài)不同于分配給第二主多邊形的狀態(tài)，分配給多個輔多邊形的狀態(tài)相同，并且分配給多個輔多邊形的狀態(tài)不同于分配給區(qū)域的狀態(tài)；通過部分相干性б小于0.3的近似軸上照明(ONI)來曝光EUV掩膜，從而產(chǎn)生衍射光和非衍射光；去除部分非衍射光；以及通過投影光學箱(POB)收集和引導衍射光和沒有被去除的非衍射光以曝光目標。

其中，EUV掩膜包括：低熱膨脹材料(LTEM)基板；反射多層(ML)，位于LTEM基板的一個面的上方；導電層，位于LTEM基板的相對面的上方；覆蓋層，位于反射ML的上方；緩沖層，位于覆蓋層的上方；吸收層，位于緩沖層的上方；以及多個狀態(tài)，形成在吸收層上。

其中，覆蓋層和緩沖層是單層。

其中，至少一個輔多邊形是亞分辨率多邊形，該輔多邊形的至少一個邊長小于λ/NA，其中，λ是輻射源的波長，而NA是投影光學箱的數(shù)值孔徑。

其中，至少一個輔多邊形是包含矩形的亞分辨率多邊形，矩形的至少一個邊長小于λ/NA，其中，λ是輻射源的波長，而NA是投影光學箱的數(shù)值孔徑。

其中，EUV掩膜包括兩種狀態(tài)：反射系數(shù)為r1的第一狀態(tài)和反射系數(shù)為r2的第二狀態(tài)。

其中，通過緩沖層、覆蓋層和ML來配置第一狀態(tài)；通過吸收層、緩沖層、覆蓋層和ML來配置第二狀態(tài)。

其中，配置兩種狀態(tài)，使得r1的絕對值大于r2的絕對值。

其中，第一狀態(tài)和第二狀態(tài)被分配給相鄰的主多邊形。

其中，將第一狀態(tài)分配給所有的輔多邊形，以及將第二狀態(tài)分配給區(qū)域。

其中，將第二狀態(tài)分配給所有的輔多邊形，以及將第一狀態(tài)分配給區(qū)域。

其中，主多邊形和輔多邊形相互接觸或重疊。

其中，去除70％以上的非衍射光。

其中，衍射光的收集和引導包括：收集和引導-1級衍射光和+1級衍射光。