极紫外线光刻掩模坯料制造系统及用于该制造系统的操作方法技术方案

技术编号:12466538 阅读:123 留言:0更新日期:2015-12-09 16:30
一种处理系统,该处理系统包括:真空腔室;多个处理系统,这些多个处理系统附接于真空腔室的周围;以及晶片传送系统,该晶片传送系统位于该真空腔室中,用于在多个处理系统之间移动晶片,而不从真空中离开。一种用于制造极紫外线坯料的物理气相沉积系统,该系统包含:靶材,该靶材包含钼、钼合金或上述两者的组合。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】相关申请案的交叉引用本申请要求享有申请于2013年3月12日的美国临时专利申请第61/778,402号的权益,且该美国临时专利申请的主题以引用的方式并入本文。本申请含有与申请于2013年12月23日的同时申请的美国专利申请第14/139,307号有关的主题,且该美国专利申请的主题以引用的方式并入本文。本申请含有与申请于2013年12月23日的同时申请的美国专利申请第14/139,371号有关的主题,且该美国专利申请的主题以引用的方式并入本文。本申请含有与申请于2013年12月23日的同时申请的美国专利申请案第14/139,457号有关的主题,且该美国专利申请的主题以引用的方式并入本文。本申请含有与申请于2013年12月23日的同时申请的美国专利申请第14/139,507号有关的主题,且该美国专利申请的主题以引用的方式并入本文。
本专利技术大体而言涉及极紫外线(extreme ultrav1let)光刻还料(blank),及用于这些极紫外线光刻坯料的制造及光刻系统。
技术介绍
极紫外线光刻(EUV,亦称为软X射线投影光刻(soft x-ray project1nlithography))是用以替代深紫外线(deep ultrav1let)光刻的竞争者,深紫外线(deepultrav1let)光刻用于制造0.13微米及更小的最小特征尺寸的半导体器件。然而,通常在5纳米至40纳米波长范围内的极紫外线光在实质上所有材料中被强烈吸收。因此,极紫外线系统通过反射而非光的透射来工作。通过使用涂覆有非反射吸收剂掩模图案的掩模坯料或反射元件、及一系列镜或透镜元件,图案化的光化(actinic)光被反射在涂覆抗蚀剂(resist-coated)的半导体晶片上。极紫外线光刻系统的透镜元件及掩模坯料涂覆有诸如钼及硅之类的材料的反射性多层涂层。已通过使用涂覆有多层涂层的基板获取每一透镜元件或掩模坯料约65%的反射值,这些多层涂层强烈地反射实质上在极窄的紫外线带通(bandpass)内的单一波长的光;该极窄的紫外线带通例如是对于13纳米紫外线光的12纳米至14纳米的带通。在半导体处理技术中有引起问题的多种类别的缺陷。不透明缺陷通常由多层涂层的顶部上的或掩模图案上的颗粒引起,在光应被反射时这些颗粒吸收了光。透明缺陷(clear defect)通常由多层涂层的顶部上的掩模图案中的小孔引起,在光应被吸收之时,光被反射穿过这些小孔。而相位缺陷(Phase defect)通常由多层涂层下方的刮痕及表面变化引起,这些刮痕及表面变化引起所反射的光的相变(transit1n in the phase)。这些相变导致光波干涉效应,这些光波干涉效应扭曲或改变半导体晶片的表面上的抗蚀剂中将被曝光的图案。因为必须用于小于0.13 (sub-0.13)微米最小特征尺寸的辐射的较短波长,因此此前不显著的刮痕及表面变化现在变得无法忍受。尽管已在减少或除去颗粒缺陷方面取得进展,且已对修复掩模中的不透明及透明缺陷做了工作,但至今还未对解决相位缺陷的问题做任何工作。对于深紫外线光刻,表面被处理成维持低于60度的相变。仍有待开发用于极紫外线光刻的类似处理。对于13纳米的光化波长,对于位于下面的表面中深度如3纳米这么小的刮痕而言,可发生从该多层涂层反射的光中的180度相变。波长越短,此深度越浅。类似地,在相同波长下,比一百(100)纳米的距离高出一⑴纳米更急剧的表面变化可引起类似的相变。这些相变可导致半导体晶片的表面处的相位缺陷,且这些相变不可修复地损坏半导体器件。以往,用于深紫外线光刻的掩模坯料通常由玻璃制成,但是已提议将硅或超低热膨胀材料作为用于极紫外线光刻的替代物。不论该坯料是否是玻璃制成的、硅制成的或超低热膨胀材料制成的,都通过化学机械研磨、磁流变(magneto-rheological)抛光或离子束研磨这样的工艺来使得该掩模坯料的表面尽可能平滑。有时将在该工艺中留下的刮痕称为“刮痕-擦伤(scratch-dig)”痕迹,且那些刮痕的深度及宽度取决于用来研磨该掩模坯料的研磨剂中的颗粒的大小。对于可见的及深紫外线光刻,这些刮痕过小而无法引起半导体晶片上的图案中的相位缺陷。然而,对于极紫外线光刻,由于刮痕-擦伤痕迹将表现为相位缺陷,因此刮痕-擦伤痕迹是严重的问题。由于EUV光刻需要的短照射波长的缘故,因此使用的图案掩模必须是反射掩模,而不是当前光刻中使用的透射掩模。反射掩模由钼及硅的交替薄层的精确堆叠物组成,该堆叠物形成布拉格(Bragg)折射镜或镜。因为小特征尺寸及多层堆叠物的性质,上面沉积有多层堆叠物的基板表面中的任何瑕疵将被放大且影响最终产品。几纳米级的瑕疵可作为印得出的缺陷显示在成品掩模上,且在沉积该多层堆叠物之前需要将这些瑕疵从掩模坯料的表面除去。用于光学光刻中的典型掩模由玻璃坯料及阻断光透射的图案化铬层组成。相反,在EUV光刻中,掩模由反射层及图案化吸收剂层组成。由于大多数材料对EUV光具有较高的吸光度的缘故,此架构变化为必须的。反射层为钼及硅的80层或更多层的交替层的堆叠物。此堆叠物的层厚度及平滑度的精确度对于分别实现该掩模的高反射率以及线边缘粗糙度是很关键的。当前技术采用玻璃研磨及清洁工艺,以为反射层获取平滑的基板表面及离子束沉积。此工艺流程并不满足严格的缺陷规范。缺陷的主要原因是由研磨工艺以及随后的清洁工艺于玻璃基板中留下的凹坑(Pit)及凸块。离子束沉积工艺进一步使得颗粒嵌入于多层堆叠物的顶部上和之中。因此,找到这些问题的答案及开发解决这些问题的系统越来越重要。鉴于不断增加的商业竞争压力,以及增加的消费者期望,为这些问题找到答案是关键的。另外,对降低成本、提高效率及性能、及满足竞争压力的需要为找到解决这些问题的答案的关键必要性更加增添紧迫性。尽管已长期搜寻这些问题的解决方案,但是先前的发展尚未教导或建议任何解决方案,因此,这些问题的解决方案已长久地使本领域的技术人员困惑。
技术实现思路
本专利技术的实施方式提供处理系统,该处理系统包括:真空腔室;多个处理系统,所述多个处理系统附接于真空腔室的周围;以及晶片传送系统,该晶片传送系统位于该真空腔室中,用于在所述多个处理系统之间移动晶片,而不从真空中离开。本专利技术的实施方式提供用于制造极紫外线坯料的物理气相沉积系统,该系统包括:靶材,该靶材包含钼、钼合金或上述两者的组合。除上述那些步骤或元件之外或代替上述那些步骤或元件,本专利技术的某些实施方式还具有其他步骤或元件。当参看附图阅读以下详细描述时,这些步骤或元件对于本领域的技术人员而言将变得很明显。【附图说明】图1图示根据本专利技术的实施方式的集成极紫外线(EUV)掩模生产系统。图2是根据本专利技术的实施方式的第一多阴极源。图3是根据本专利技术的实施方式的第一多阴极源的横截面。图4是根据本专利技术的实施方式的操作中的第一多阴极源的横截面。图5是根据本专利技术的实施方式的掩模坯料,该掩模坯料为方形且具有多层堆叠物。图6是根据本专利技术的一实施方式的位于载具上的处于被支撑位置的掩模坯料。图7是根据本专利技术的实施方式的位于载具上的处于被支撑位置的掩模坯料。图8是根据本专利技术的实施方式的位于载具上的处于被支撑位置的掩模坯料。图9是根据本专利技术的实施方式的位于载具上的处于被支撑本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种处理系统,所述处理系统包含:真空腔室;多个处理系统,所述多个处理系统附接在所述真空腔室的周围;以及晶片传送系统,所述晶片传送系统位于所述真空腔室中,用于在所述多个处理系统之间移动所述晶片而不从真空中离开。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:拉尔夫·霍夫曼卡拉·比斯利马耶德·A·福阿德
申请(专利权)人:应用材料公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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