具有多层结构的掩模和通过使用掩模的制造方法技术

本发明专利技术提供了光刻掩模。光刻掩模包括包含低热膨胀材料(LTEM)的衬底。多层(ML)结构设置在衬底上方。ML结构配置为反射辐射。ML结构包含多个交错的膜对。每个膜对包括第一膜和第二膜。第一膜和第二膜具有不同的材料组分。每个膜对具有相应的厚度。对于多个膜对的至少一个子集，膜对的相应的厚度沿着预定方向随机地变化。本发明专利技术的实施例还涉及具有多层结构的掩模和通过使用掩模的制造方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的实施例涉及集成电路器件，更具体地，涉及具有多层结构的掩模和通过使用掩模的制造方法。
技术介绍
半导体集成电路(IC)工业已经经历了指数增长。IC材料和设计中的技术进步已经产生了多代IC，其中，每一代IC都具有比前一代更小和更复杂的电路。在IC演化的过程中，功能密度(即，每芯片面积的互连器件的数量)通常已经增大，而几何尺寸(即，使用制造工艺可以产生的最小组件(或线))已经减小。这种按比例缩小工艺通常通过提高生产效率和降低相关成本来提供益处。这些按比例缩小也已经增大了IC处理和制造的复杂度。为了实现这些进步，需要IC处理和制造中的类似的发展。例如，实施更高分辨率的光刻工艺的需求增长。一种光刻技术是远紫外光刻(EUVL)。其他技术包括X射线光刻、离子束投影光刻、电子束投影光刻和多重电子束无掩模光刻。EUVL采用使用远紫外(EUV)区的光的扫描仪，远紫外区具有约1-100nm的波长。一些EUV扫描仪提供类似于一些光学扫描仪的4X缩小投影印刷，除了EUV扫描仪使用反射光学而不是折射光学之外，即，反射镜而不是透镜。EUV扫描仪在形成在反射掩模上的吸收层(“EUV”掩模吸收体)上提供期望的图案。当前，在用于制造集成电路的EUVL中采用二元强度掩模(BIM)。EUVL在需要掩模来印刷晶圆方面类似于光学光刻，除了它采用EUV区的光之外，即，13.5nm。在13.5nm左右的波长处，所有材料均高度吸收。因此，使用反射光学而不是折射光学。多层(ML)结构用作EUV掩模基板。然而，传统的EUV掩模及其制造仍可能具有缺点。例如，传统的EUV掩模中的ML结构是周期性结构，其可以包括40对硅和钼。每对硅和钼具有与其余对相同的厚度。周期性ML结构可能导致低反射率和衍射不平衡，这是不期望的。因此，虽然传统的EUV光刻系统和工艺对于它们的预期目的通常能够满足，但是它们不是在每个方面都已完全令人满意。需要具有改进的反射率和衍射平衡的EUV光刻方法和系统。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供了一种光刻掩模，包括：衬底，包含低热膨胀材料(LTEM)；以及多层(ML)结构，设置在所述衬底上方，所述ML结构配置为反射辐射，其中：所述ML结构包含多个交错的膜对；每个膜对包括第一膜和第二膜，所述第一膜和所述第二膜具有不同的材料组分；每个膜对具有相应的厚度；和对于多个膜对的至少一个子集，膜对的相应的厚度沿着预定方向随机地变化。本专利技术的另一实施例提供了一种晶圆制造工艺，包括：在衬底上方形成材料层；在所述材料层上方形成光刻胶层；以及在光刻工艺中使用光刻掩模图案化所述光刻胶层，其中，所述光刻掩模包括包含低热膨胀材料(LTEM)的衬底以及设置在所述衬底上方的多层(ML)结构，所述ML结构配置为反射辐射；其中：所述ML结构包含多个交错的膜对；每个膜对包括第一膜和第二膜，所述第一膜和所述第二膜具有不同的材料组分；和对于多个膜对的至少一组，每个膜对具有与组中的其他膜对不同的厚度。本专利技术的又一实施例提供了一种制造光刻掩模的方法，包括：在低热膨胀材料(LTEM)衬底上方形成多层(ML)结构，所述ML结构配置为反射辐射，其中，所述ML结构的形成包括形成多个交错的膜对，每个膜对包括第一膜和具有与所述第一膜不同的材料组分的第二膜，其中，实施所述交错的膜对的形成，使得：所述ML结构包括多个基本上相同的膜对的堆叠件；和在膜对的每个堆叠件内，所述膜对离所述LTEM衬底越远，所述膜对变得越厚；以及在所述ML结构上方形成覆盖层。附图说明当结合附图进行阅读时，从以下详细描述可最佳理解本专利技术的各方面。应该注意，根据工业中的标准实践，各个部件未按比例绘制。实际上，为了清楚的讨论，各个部件的尺寸可以任意地增大或减小。图1是根据一些实施例构建的光刻系统的示意图。图2是根据一些实施例构建的EUV掩模的示意图。图3是根据一些实施例构建的EUV掩模的多层结构的示意图。图4是根据一些实施例的经受处理的半导体晶圆的示意图。图5是根据一些实施例的制造EUV掩模的方法的流程图。图6是根据一些实施例的晶圆制造工艺的方法的流程图。具体实施方式以下公开内容提供了许多用于实现本专利技术的不同特征的不同实施例或实例。下面描述了组件和布置的具体实例以简化本专利技术。当然，这些仅仅是实例，而不旨在限制本专利技术。例如，在以下描述中，在第二部件上方或者上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件直接接触形成的实施例，并且也可以包括在第一部件和第二部件之间可以形成额外的部件，从而使得第一部件和第二部件可以不直接接触的实施例。此外，本专利技术可在各个实例中重复参考标号和/或字符。该重复是为了简单和清楚的目的，并且其本身不指示所讨论的各个实施例和/或配置之间的关系。而且，为便于描述，在此可以使用诸如“在…之下”、“在…下方”、“下部”、“在…之上”、“上部”等的空间相对术语，以描述如图所示的一个元件或部件与另一个(或另一些)元件或部件的关系。除了图中所示的方位外，空间相对术语旨在包括器件在使用或操作中的不同方位。装置可以以其他方式定向(旋转90度或在其他方位上)，而本文使用的空间相对描述符可以同样地作相应的解释。图1是根据一些实施例构建的光刻系统10的示意图。光刻系统10通常也可以称为扫描仪，该扫描仪可用于以相应的辐射源和曝光模式实施光刻曝光工艺。在本实施例中，光刻系统10是设计为通过EUV光曝光光刻胶层的远紫外(EUV)光刻系统。光刻胶层是对EUV光敏感的材料。EUV光刻系统10采用辐射源12来生成EUV光，诸如具有介于约1nm和约100nm的范围内的波长的EUV光。在一个特定实例中，辐射源12生成具有以约13.5nm为中心的波长的EUV光。因此，辐射源12也称为EUV辐射源12。光刻系统10也采用照明器14。在各个实施例中，照明器14包括各种折射光学组件，诸如单个透镜或具有多个透镜(波带片)的透镜系统或可选地反射光学组件(用于EUV光刻系统)，诸如单个反射镜或具有多个反射镜的反射镜系统以将光从辐射源12导向至掩模工作台16上，特定是固定在掩模工作台16上的掩模18。在本实施例中，其中辐射源12生成EUV波长范围内的光，照明器14采用反射光学。在一些实施例中，照明器14包括偶极子照明组件。在一些实施例中，照明器14可用于将反射镜配置为提供至掩模18的适当的照明。在一个实例中，照明器14的反射镜可切换为将EUV光反射至不同的照明位置。在一些实施例中，照明器14之前的工作台可以额外地包括其他可切换的反射镜，它们可控制为用照明器14的反射镜将EUV光导向至不同照明位置。在一些实施例中，照明器14配置为将同轴照明(ONI)提供至掩模18。在实例中，采用部分相干性σ为至多0.3的磁盘照明器14.在一些其他实施例中，照明器14配置为将离轴照明(OAI)提供至掩模18。在实例中，照明器14是偶极子照明器。在一些实施例中，偶极子照明器具有至多0.3的部分相干性σ。光刻系统10也包括配置为固定掩模18的掩模工作台16。在一些实施例中，掩模工作台16包括静电卡盘(e-卡盘)以固定掩模18。这是因为气体分子吸收EUV光，并且用于EUV光刻图案化的光刻系统保持在真空环境中以避免EUV强度损失。在本专利技术中，掩模、光掩模和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光刻掩模，包括：衬底，包含低热膨胀材料(LTEM)；以及多层(ML)结构，设置在所述衬底上方，所述ML结构配置为反射辐射，其中：所述ML结构包含多个交错的膜对；每个膜对包括第一膜和第二膜，所述第一膜和所述第二膜具有不同的材料组分；每个膜对具有相应的厚度；和对于多个膜对的至少一个子集，膜对的相应的厚度沿着预定方向随机地变化。

【技术特征摘要】
2015.07.17 US 14/801,9141.一种光刻掩模，包括：衬底，包含低热膨胀材料(LTEM)；以及多层(ML)结构，设置在所述衬底上方，所述ML结构配置为反射辐射，其中：所述ML结构包含多个交错的膜对；每个膜对包括第一膜和第二膜，所述第一膜和所述第二膜具有不同的材料组分；每个膜对具有相应的厚度；和对于多个膜对的至少一个子集，膜对的相应的厚度沿着预定方向随机地变化。2.根据权利要求1所述的光刻掩模，其中：所述多个膜对的子集包括第一膜对、设置在所述第一膜对上方的第二膜对和设置在所述第一膜对上方的第三膜对；所述第一膜对具有在从约0.5d至约d的范围内的第一厚度；所述第二膜对具有等于d的第二厚度；以及所述第三膜对具有在从约d至约1.5d的范围内的第三厚度。3.根据权利要求2所述的光刻掩模，其中：所述第一厚度在从约0.8d至约d的范围内；所述第三厚度在从约d至约1.2d的范围内。4.根据权利要求2所述的光刻掩模，其中，d为约7纳米。5.根据权利要求1所述的光刻掩模，其中：所述ML结构包括具有非周期性分布的膜对的多个子集；所述膜对的每个子集基本上类似于所述膜对的剩余子集；以及每个子集内的所述膜对的相应的厚度沿着所述预定方向逐渐地变化。6.根据权利要求1所述的光刻掩模，其中，对于整个所述ML...

【专利技术属性】
技术研发人员：石志聪，陈政宏，游信胜，严涛南，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71