[發明專利]用于極UV光刻的掩模及其制造方法

在審

• 申請號: 201811363165.X
• 申請日: 2018-11-15
• 公開（公告）號: CN109799674A
• 公開（公告）日: 2019-05-24
• 發明（設計）人: J·U·李;R·R·h·金
• 申請（專利權）人: IMEC非營利協會
• 主分類號: G03F1/24
• 分類號: G03F1/24;G03F1/26;G03F1/32
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 陳斌;蔡悅

用于經衰減的相移掩模類型的極UV光刻的掩模包括基板(1)、反射結構(2)以及衰減和相移部分(3)。附加覆蓋層(4)至少覆蓋各部分(3)的側壁(SW)。這允許減少各部分的側壁上的極UV入射光束的反射，使得每個衰減和相移部分的相對側上的反射峰值基本相同。在清潔處理期間對掩模的附加保護功能也由該覆蓋層提供。

本發明涉及用于極UV光刻的掩模及其制造方法。

--發明背景--

極UV(Extreme-UV)光刻是一種用于制造具有非常高集成等級的集成電子電路的有前景的技術。實際上，它將允許設計具有遠小于100nm(納米)的圖案間距的電路。但迄今為止用于集成電路制造的光刻工具不能用極UV輻射來實現，因為對可見光或UV輻射有效的折射和光束形成元件不再對極UV輻射有效。在本說明書的框架中，極UV輻射意味著具有從124nm短至10nm的波長值的電磁輻射。特別地，基于可用于極UV的輻射源，用于極UV光刻的主要波長值為13.5nm。

對于極UV光刻，掩模可以不再是透射操作掩模，但歸因于材料在極UV輻射方面的行為，掩膜必須是反射操作掩模。因此，用于極UV光刻的掩模基本上包括在掩模的使用面處設置有反射結構的基板，諸如硅(Si)和鉬(Mo)的交替層之類的堆疊，其層厚度適合通過干涉效應產生反射。通常，此類反射結構包括總共約40個硅和鉬層對。

第一種類型的極UV光刻掩模是強度調制掩模，其中輻射吸收部分被布置在掩模的反射結構上以形成掩模圖案。然而，為產生足夠的吸收，此類部分需要足夠厚，通常沿垂直于使用面的方向約70nm厚。由于極UV輻射將，例如以約6°(度)的入射角，傾斜地入射到使用面上，每個輻射吸收部分在該部分與入射輻射相對的一側上產生陰影區域。此類陰影效應對將光刻間距降低到非常小的值是有害的，因此旨在使用相移掩模代替強度調制掩模。

已經開發出了兩種類型的相移掩模。對于一種類型，由交替層的堆疊組成的反射結構在使用面處被布置在兩個高度水平處，使得高度差產生相移。此類相移掩模被稱為交替相移掩模。

但是對于另一類型的相移掩模，主要用于相移經反射的極UV輻射的部分被布置在掩模的反射結構上以形成掩模圖案。在與各部分外的傳播相比時，通過這些部分的極UV輻射的傳播產生傳播延遲。但實際上，在使用也是部分輻射吸收的相移部分時，獲得了光刻質量的最佳結果。此類部分被稱為衰減和相移部分，而此類另一種類型的相移掩模被稱為經衰減的相移掩模。他們被認為是最有前景的。特別是，文獻US 6,986,974和題為“Improvedimaging properties of thin attenuated phase shift masks for extremeultraviolet lithography(用于極紫外光刻的薄的經衰減的相移掩模的經改進的成像特性)”的文章，Sangsul Lee等人，真空科學與技術雜志B31(2)，三月/四月2013，021606-1，公開了此類經衰減的相移掩模并報告了所獲得的光刻特征。一個優點是，與強度調制掩模相比，歸因于形成掩模圖案的部分的高度差對于經衰減的相移掩模而言較小。因此，陰影效應被減少。

本發明涉及經衰減的相移掩模。

然而，經衰減的相移掩模在一個衰減和相移部分的兩側之間的經反射的輻射強度中表現出不對稱性。實際上，由于極UV線在掩模的使用面上的6°斜入射，二次反射發生在衰減和相移部分的一個側壁上，而不在相對的側壁上。實際上，對于暴露于入射輻射的部分側壁中的那一個，輻射首先被反射結構反射出衰減和相移部分，但是被如此反射的輻射的一部分進一步被垂直于掩模的使用面的部分的側壁所反射。這些反射也以相反的順序發生：在部分側壁上的一次反射，在反射結構上的二次反射。此類雙反射方案不會發生在衰減和相移部分的另一側上，這產生有限的陰影效應。由于這種不對稱效應，經衰減的相移掩模表現出在每個衰減和相移部分的兩側之間的最大值和寬度不同的反射峰值。

因此，本發明的一個目的是減少極UV光刻掩模的每個衰減和相移部分的相對側之間的反射峰值的這種不對稱性。