[發(fā)明專利]具吸收劑的平面化極紫外光刻基底及其制造系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201580037984.3
• 申請(qǐng)日: 2015-07-08
• 公開（公告）號(hào): CN106663602B
• 公開（公告）日: 2019-11-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 維納亞克·維什瓦納特·哈桑;馬耶德·A·福阿德;卡拉·比斯利;拉爾夫·霍夫曼
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 應(yīng)用材料公司
• 主分類號(hào): H01L21/027
• 分類號(hào): H01L21/027
• 代理公司: 11006 北京律誠(chéng)同業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 徐金國(guó);趙靜<國(guó)際申請(qǐng)>=PCT/US2

極紫外(EUV)掩模基底制造系統(tǒng)包括：用于建立真空的基板操作真空腔室；位于真空中的基板操作平臺(tái)，以用于搬運(yùn)裝載于該基板操作真空腔室中的超低膨脹基板；及可讓該基板操作平臺(tái)進(jìn)出且用于形成EUV掩模基底的多個(gè)子腔室，該多個(gè)腔室包括：第一子腔室，該第一子腔室在超低膨脹基板上形成多層堆疊，以用于反射極紫外(EUV)光；及第二子腔室，該第二子腔室用于在該多層堆疊上形成雙層式吸收劑，該雙層式吸收劑用于吸收波長(zhǎng)13.5納米的EUV光以提供小于1.9％的反射率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明一般地涉及極紫外光刻基板及此種極紫外光刻基板的制造與光刻系統(tǒng)。

背景技術(shù)

極紫外光刻技術(shù)(EUV，也稱為軟X射線投影光刻技術(shù))是取代深紫外光刻技術(shù)制造0.0135微米及更小最小特征尺寸半導(dǎo)體器件的有力競(jìng)爭(zhēng)者。

然而，極紫外的波長(zhǎng)范圍通常在5納米至100納米間，且?guī)缀跛械牟牧隙寄軓?qiáng)烈吸收極紫外。出于此原因，極紫外系統(tǒng)是靠光的反射作用而不是利用光透射來運(yùn)作。借著使用一系列鏡面，或透鏡元件及涂有非反射性吸收劑掩模圖案的反射元件、或掩模基底，而使經(jīng)圖案化的光化性(actinic)光線反射至涂有抗蝕劑的半導(dǎo)體基板上。

極紫外光刻系統(tǒng)的透鏡元件和掩模基底涂有由諸如鉬和硅之類的材料所形成的多層涂層。通過使用涂有多層涂層的基板，且這些涂層對(duì)極窄紫外帶通范圍內(nèi)的光線強(qiáng)烈反射，例如針對(duì)13.5納米的極紫外(EUV)光是12.5奈米至14.納米帶通范圍內(nèi)的光線，可以得到每個(gè)透鏡元件或掩模基底的反射率值約為65％。

半導(dǎo)體處理技術(shù)中有著各種類型的缺陷，而這些缺陷會(huì)造成諸多問題。不透明的缺陷通常由在這些多層涂層或掩模圖案上方的顆粒在應(yīng)該反射光線的時(shí)候卻吸收了光線而造成。透明缺陷通常由在多層涂層上的掩模圖案中的小孔所造成，這些小孔使得光線在應(yīng)被吸收的時(shí)候卻通過這些小孔反射光線。以及，相缺陷通常由在該多層涂層下方的刮痕及表面變化導(dǎo)致的反射光產(chǎn)生相變化所造成。這些相變化造成光波干涉效應(yīng)，而光波干涉效應(yīng)會(huì)使欲曝光在半導(dǎo)體基板表面上的抗蝕劑中的圖案扭曲或改變。由于要形成小于0.0135微米的最小特征尺寸必需使用更短的輻射波長(zhǎng)，因此過去顯得無關(guān)緊要的刮痕及表面變化現(xiàn)在則變得令人無法容忍。

這種薄的吸收劑需要解決陰影問題是當(dāng)圖案變得更小時(shí)，在較厚吸收層上會(huì)看到陰影，這最終限制了可印在基板上的特征尺寸。要達(dá)到更薄的吸收劑需使用新材料，該新材料對(duì)13.5納米的光線的吸收力要?jiǎng)龠^目前正使用的吸收劑。

基于對(duì)電子元件特征尺寸逐漸縮小的需求，找到解決這些問題的答案便越加重要。鑒于隨著消費(fèi)者期望升高而不斷增強(qiáng)的商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)壓力，找到這些問題的解決之道這件事顯得至關(guān)重要。此外，由于需要降低成本、改善效率與性能及對(duì)抗競(jìng)爭(zhēng)壓力，因此尋求解決這些問題的必要性更顯急迫。

對(duì)于這些問題的解決方案早已探尋許久，但在此之前的研究發(fā)展并未教導(dǎo)或提出任何解決方案，因此，所屬技術(shù)領(lǐng)域中技術(shù)人員一直未能找到這些問題的解決方法。

發(fā)明內(nèi)容

本公開內(nèi)容的實(shí)施方式是一種極紫外(EUV)掩模基底制造系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：用于建立真空的基板操作真空腔室；基板操作平臺(tái)，該基板操作平臺(tái)位于該真空中以用于搬運(yùn)裝載于該基板操作真空腔室中的超低膨脹基板；及用來形成EUV掩模基底的多個(gè)子腔室，并且由該基板操作平臺(tái)可進(jìn)出該多個(gè)子腔室，該多個(gè)子腔室包括：第一子腔室，該第一子腔室用于在該超低膨脹基板上形成多層堆疊以用來反射極紫外(EUV)光；及第二子腔室，該第二子腔室用于在該多層堆疊上形成雙層式吸收劑以用于吸收波長(zhǎng)為13.5納米的EUV光而提供小于1.9％的反射率。

本公開內(nèi)容的實(shí)施方式是一種極紫外(EUV)掩模基底系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：含有表面瑕疵的超低膨脹基板；位于該超低膨脹基板上的平面化層以用于包覆表面瑕疵；位于該平面化層上的多層堆疊；及位于該多層堆疊上的雙層式吸收劑，該雙層式吸收劑包括通過將所沉積的雙層式吸收劑的主要吸收劑層及輔助吸收劑層的厚度控制至合并厚度達(dá)30納米來決定反射率百分比，從而提供小于1.9％的反射率。