具有多个屏蔽层的光掩模制造技术

在一些实施例中，图案化的光刻胶具有多个屏蔽层。在一些实施例中，描述了用于掩模图案化的光掩模。光掩模包括位于透明层上方的相移层。光掩模还包括位于相移层上方的第一屏蔽层。第一屏蔽层具有第一厚度和第一光密度。光掩模还包括位于第一屏蔽层上方的第二屏蔽层。第二屏蔽层具有第二厚度和第二光密度。第二厚度小于第一薄度，并且第二光密度小于第一光密度。本发明专利技术实施例涉及具有多个屏蔽层的光掩模。

Photomask with multiple shielding layers

In some embodiments, patterned photoresist has multiple shielding layers. In some embodiments, photomask for mask patterning is described. The photomask includes a phase shifting layer located above the transparent layer. The photomask also includes a first shield layer above the phase shifting layer. The first shielding layer has a first thickness and a first optical density. The photomask also includes a second shielding layer located above the first shielding layer. The second shielding layer has second thickness and second optical density. Second the thickness is less than the first degree, and the second optical density is smaller than the first optical density. Embodiments of the present invention involve photomask with multiple shielding layers.

【技术实现步骤摘要】
具有多个屏蔽层的光掩模
本专利技术实施例涉及具有多个屏蔽层的光掩模。
技术介绍
集成电路(IC)通过将几何图案从光掩模转移至称为“光刻胶”的光敏材料来制造。特别地，通过提供穿过光掩模的光在半导体衬底上的光刻胶层上形成几何图案。光掩模包括部分地覆盖有不透明材料的透明层。透明层的覆盖有不透明材料的部分阻挡光，而透明衬底的剩余的未覆盖部分允许光从中通过，从而使得通过光掩模的光将图案转移至光刻胶。在以这种方式曝光光刻胶之后，根据光刻胶具有负色调或正色调，显影光刻胶以选择性地去除暴露于(或未暴露于)光的光刻胶的部分。在一些情况下，然后可以使用在合适的位置处的图案化的光刻胶蚀刻下面的晶圆，并且后续可以去除光刻胶层。可以以这种方式在IC上构建多个图案化层以制造整个IC设计。
技术实现思路
根据本专利技术的一些实施例，提供了一种用于掩模图案化的光掩模，包括：相移层，位于透明层上方；第一屏蔽层，位于所述相移层上方，其中，所述第一屏蔽层具有第一厚度和第一光密度；以及第二屏蔽层，位于所述第一屏蔽层上方，其中，所述第二屏蔽层具有第二厚度和第二光密度，并且其中，所述第二厚度小于所述第一厚度，以及所述第二光密度小于所述第一光密度。根据本专利技术的另一些实施例，还提供了一种用于掩模图案化的光掩模，包括：相移层，包括硅化钼(MoSi)，位于包括石英的透明层上方；第一屏蔽层，位于所述相移层上方，其中，所述第一屏蔽层包括硼酸钽(B5O15Ta3)且具有20纳米(nm)至28nm的第一厚度；以及第二屏蔽层，位于所述第一屏蔽层上方，其中，所述第二屏蔽层包括氮化铬(CrN)且具有3纳米(nm)至7nm的第二厚度。根据本专利技术的又一些实施例，还提供了一种用于掩模图案化的方法，所述用于掩模图案化的方法包括：在包括石英的透明层上方形成包括硅化钼(MoSi)的相移层；在所述相移层上方形成第一屏蔽层，其中，所述第一屏蔽层具有第一厚度和第一光密度；在所述第一屏蔽层上方形成第二屏蔽层，其中，所述第二屏蔽层具有第二厚度和第二光密度，并且其中，所述第二厚度小于所述第一厚度，并且所述第二光密度小于所述第一光密度；以及在所述第二屏蔽层上方形成光刻胶层。附图说明图1示出具有多个屏蔽层的光掩模的实施例。图2A示出对应于图1所示的光掩模的图案化的晶圆的一个实施例。图2B示出对应于图1所示的光掩模的图案化的晶圆的另一实施例。图3示出用于掩模图案化的具有多个屏蔽层的光掩模堆叠件的实施例。图4A-图4D示出被蚀刻以形成具有多个屏蔽层的图案化光掩模的光掩模堆叠件的实施例。图5-图15示出在各个形成阶段处的光掩模的一些实施例的一系列截面图，光掩模堆叠件和图案化的光掩模具有多个屏蔽层。图16示出用于形成光掩模堆叠件和具有多个屏蔽层的后续光掩模的方法的一些实施例的流程图。具体实施方式以下公开内容提供了许多用于实现所提供主题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以直接接触的方式形成的实施例，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，为了便于描述，在此可以使用诸如“在…下方”、“在…下面”、“下部”、“在…之上”、“上部”等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)，并且在此使用的空间相对描述符可以同样地作出相应的解释。响应于集成电路(IC)的日益小型化，器件结构更致密地布置在衬底上。器件结构的致密布置使得器件结构在形成和布置中的精密度和准确度变得越来越重要。通常，使用光刻在衬底上形成器件结构。在光刻中，使用光将图案从光掩模转移至衬底上的光刻胶。用于转移图案的光是光密度的函数。光密度是透射光强度与穿过物质材料的入射光强度的比值的对数。特别地，材料的光密度涉及材料的原子的迟滞倾向以在将其作为新的电磁干扰再发射之前以振动电子的形式保持电磁波的吸收能量。材料的光密度越高，穿过材料的波移动得越慢。在一些实施例中，光密度测量为对应于波长的吸收辐射。材料的光密度的一个指标是材料的折射率值。因此，光密度可以指特定层、层的组合或结构的吸光度。为了实现小型化，使用更精细的光刻胶图案来形成器件结构。然而，光掩模和/或光刻胶的厚度可引起光散射，光散射导致不期望的图案变化。因此，光掩模和/或光刻胶的厚度的减小可以改进图案保真度。此外，创建对应于期望的图案的光掩模包括分层和蚀刻的多个步骤。这个过程越复杂，复杂性越可能引起诸如图案的模糊、变圆和缩短的负载效应。因此，简化创建图案化的光掩模的工艺还将改进图案保真度。这里，描述了具有多个屏蔽层的光掩模。在一些实施例中，光掩模包括位于透明层上方的相移层和位于相移层上方的至少两个屏蔽层。可以调节屏蔽层的厚度和组成以实现用于屏蔽层的特定光密度。因为屏蔽层形成为阻挡光的透射，所以可能需要特定的光密度来实现图案。因为使用至少两个层，所以屏蔽层的厚度不仅仅基于单层的光密度，而是基于组合的屏蔽层的光密度。例如，通常使用铬作为屏蔽层。然而，为了实现期望的光密度1.8，铬屏蔽层将必须是52纳米(nm)厚，其相对较厚并且可能导致保真度问题。为了降低这些保真度问题，可以使用彼此具有不同厚度和不同光密度的至少两个屏蔽层来实现多层屏蔽层，该多层屏蔽层具有与52nm铬屏蔽层相同的光密度，但是具有比52nm更薄的整体轮廓。例如，第一屏蔽层可以是5nm厚，并且具有0.23的光密度，而第二屏蔽层可以是24nm厚并且具有1.6的光密度。因此，该对屏蔽层的组合光密度大于1.8，且具有29nm的组合厚度而不是该较大的52nm的铬单一屏蔽层。这可以减小图案化的光掩模的整体尺寸，同时增加整体光密度，诸如至3.0。因此，使图案化光掩模更薄，且具有更高的光密度，并且因此改进图案保真度。此外，可以选择至少两个屏蔽层的组分以简化创建光掩模的工艺，从而减少负载效应。假设第一屏蔽层位于相移层上方，并且第二屏蔽层位于第一屏蔽层上方。可以选择用于第一和第二屏蔽层的材料，从而使得可以通过一种蚀刻剂蚀刻第一和第二屏蔽层两者。同样，可以选择第一屏蔽层的材料，从而使得单一的蚀刻剂可以蚀刻第一屏蔽层和相移层两者。因此，第一屏蔽层不需要其自己的单独的蚀刻步骤。以这种方式，可以简化用于创建光掩模的工艺，因此进一步改进图案保真度。图1示出具有掩模写入工具102的掩模图案化系统100的一些实施例，掩模图案化系统100配置为对图案化的光掩模堆叠件104进行图案化。图案化的光掩模堆叠件104位于透明层106上方，因此产生光掩模。掩模写入工具102配置为在光刻胶层(未示出)中产生图案。图案化的光掩模堆叠件104包括相移层108、第一屏蔽层110和第二屏蔽层112的区段。通过策略性地蚀刻相移层108、第一屏蔽层110和第二屏蔽层112来转移光刻本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于掩模图案化的光掩模，包括：相移层，位于透明层上方；第一屏蔽层，位于所述相移层上方，其中，所述第一屏蔽层具有第一厚度和第一光密度；以及第二屏蔽层，位于所述第一屏蔽层上方，其中，所述第二屏蔽层具有第二厚度和第二光密度，并且其中，所述第二厚度小于所述第一厚度，以及所述第二光密度小于所述第一光密度。

【技术特征摘要】
2016.04.12 US 62/321,448;2016.11.28 US 15/362,0891.一种用于掩模图案化的光掩模，包括：相移层，位于透明...

【专利技术属性】
技术研发人员：涂志强，陈俊郎，
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