光掩模及保护其光学性能的方法技术

公开了一种光掩模及保持其光学性能的方法。该方法包括提供衬底，该衬底包括具有形成在其上的吸收层的第一表面、和与第一表面相对设置的第二表面。图案形成在吸收层中，以建立用于半导体制备工艺中的光掩模。透射保护层也形成在构图层和衬底的第二表面中的至少一个上。当光掩模用于半导体制备工艺中时，该保护层降低了雾状物生长。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术通常涉及半导体器件制备，更具体地说，涉及光掩模及保持其光学性能的方法。
技术介绍
随着半导体器件制造商不断生产出更小的器件，对用于这些器件制作中的光掩模的要求也越来越严格。光掩模，也被称为掩模板(reticle)或掩模，一般包括具有形成在衬底上的不透明和/或部分透明层(例如铬)的衬底(例如高纯度石英或玻璃)。不透明层包括表示可以在光刻系统中转印到半导体晶片上的电路图像的图案。随着半导体器件的特征尺寸减小，光掩模上的相应的电路图像也变得更小并且更加复杂。因此，掩模的质量已经成为建立稳固而可靠的半导体制作工艺中最关键的因素之一。光掩模的限定其质量的特性包括衬底的平整度、由不透明层形成的特征的尺寸以及衬底和吸收层的透射性能。这些特性可以在制备工艺期间通过多个步骤改变，其会降低光掩模的质量。例如，光掩模在制备工艺期间一般清洗至少一次，以除去可能存在于曝光表面上的任何污染物。然而，清洗工艺会使化学残余物留在曝光表面上。该残余物会与可由光刻系统产生的污染物反应，并导致雾状物(ha ze)在曝光表面上生长，其会改变光掩模的透射特性。如果光掩模的透射特性被改变，则光掩模的图案不能精确地转印到半导体晶片上，由此在形成在晶片上的微电子器件中造成缺陷或误差。传统上，在半导体制备工艺中多次使用光掩模之后，可通过擦拭衬底表面来除去雾状物。然而，擦拭衬底表面会在表面上产生划痕和/或添加其它类型的污染物。这些添加的污染物和划痕会进一步使光掩模的质量退化。此外，当再次用于半导体制备工艺中时，擦拭表面不能防止雾状物在光掩模上形成。
技术实现思路
根据本专利技术的教导，已经基本上减少或消除了与保持光掩模的光学性能有关的缺点和问题。在具体实施例中，保护层形成在衬底的底表面上，其在光刻工艺期间防止雾状物形成在底表面上。根据本专利技术的一个实施例，用于保持光掩模的光学性能的方法包括提供衬底，该衬底包括具有形成在其上的吸收层的第一表面和与第一表面相对设置的第二表面。图案形成在吸收层中以建立用于半导体制备工艺中的光掩模。透射保护层也形成在构图层和衬底的第二表面中的至少一个上。当光掩模用于半导体制备工艺中时，保护层防止雾状物生长。根据本专利技术的另一个实施例，用于保持光掩模的光学性能的方法包括提供光掩模坯件。该光掩模坯件包括具有第一表面和与第一表面相对设置的第二表面的衬底。第一表面包括形成在其至少一部分上的吸收层。保护层形成在衬底的第二表面的至少一部分上。当光掩模用于半导体制备工艺中时，该保护层防止由光掩模坯件制作的光掩模上的雾状物生长。根据本专利技术的另一个实施例，光掩模包括形成在衬底的第一表面的至少一部分上的构图层和形成在构图层和衬底的第二表面中的至少一个上的保护层。当光掩模用于半导体制备工艺中时，该保护层防止衬底的第二表面上的雾状物生长。本专利技术的一些实施例的重要技术优点包括防止与光掩模有关的光学性能退化的保护层。该保护层可在光掩模制备工艺的开始形成在衬底的曝光表面上。在制备工艺期间，可清洗光掩模，并且来自清洗溶液的化学残余物会形成在保护层上。通过在最后的清洗工艺之后除去保护层，光掩模的表面可以没有残余物，其防止了由于光刻系统中的残余物和污染物之间的反应造成的雾状物的形成。因此，在多次用于半导体制备工艺之后，保持了光掩模的光学性能。本专利技术的一些实施例的另一重要技术优点包括改善与光掩模有关的光学性能的保护层。在光掩模制备工艺期间，可以多次清洗光掩模，并且每一清洗工艺都会使化学残余物留在衬底的曝光表面上。该保护层可在最后的清洗工艺之后形成在衬底的曝光表面上，以作为覆盖由清洗溶液留下的任何残余物的涂层。该保护层可进一步具有被调节以在光刻系统的曝光波长处产生透射最大值的厚度，其可增强光掩模的光学性能。这些技术优点的所有、一些、或全无可存在于本专利技术的多个实施例中。根据以下附图、描述和权利要求，其它技术优点对于本领域的技术人员将变得显而易见。附图说明通过参考以下结合附图的描述，可获得对本实施例及其优点的更完整和全面的理解，其中相似的参考数字指示相似的特征，并且其中图1示出根据本专利技术教导的包括形成在衬底表面上的保护层的光掩模组件的截面图；图2示出根据本专利技术教导的包括形成在衬底表面上的保护层的光掩模坯件的截面图；以及图3示出根据本专利技术教导的用于保持光掩模的光学性能的方法的流程图。具体实施例方式通过参考图1～3，本专利技术的优选实施例及其优点得以最佳理解，其中相似的数字用于指示相似和相应的部分。图1示出包括形成在衬底的至少一个表面上的保护层的光掩模组件的截面图。光掩模组件10包括安装在光掩模12上的薄膜组件14。衬底16和构图层18形成光掩模12，也被称为掩模或掩模板，其可具有多种尺寸和形状，包括但不限于圆形、矩形或正方形。光掩模12还可以是任意多种光掩模类型，包括但不限于一次母板(one-time master)、五英寸掩模板、六英寸掩模板、九英寸掩模板或任何可用于将电路图案的图像投影到半导体晶片上的其它合适尺寸的掩模板。掩模12可进一步是二元掩模、相移掩模(PSM)(例如交替孔径相移掩模，也被称为Levenson型掩模)、光学逼近校正(OPC)掩模或任何适合用在光刻系统中的其它类型的掩模。光掩模12包括形成在衬底16的顶表面17上的构图层18，其当曝光于光刻系统中的电磁能量时将图案投影到半导体晶片的表面上(未明显示出)。衬底16可以是透明材料，例如石英、合成石英、石英玻璃、氟化镁(MgF2)、氟化钙(CaF2)、或任何透射至少百分之七十五(75％)的具有在约10纳米(nm)和约450nm之间波长的入射光的其它适当材料。在替换实施例中，衬底16可以是反射材料，例如硅或任何反射大于约百分之五十(50％)的具有在约10nm和450nm之间波长的入射光的其它适当材料。构图层18可以是金属材料，例如铬、氮化铬、金属氧-碳-氮化物(例如MOCN，其中M是选自包括铬、钴、铁、锌、钼、铌、钽、钛、钨、铝、镁和硅中的)、或任何吸收波长在紫外(UV)区、深紫外(DUV)区、真空紫外(VUV)区和极紫外(EUV)区内的电磁能量的其它适当材料。在替换实施例中，构图层18可以是局部透射材料，例如硅化钼(MoSi)，其在UV、DUV、VUV和EUV区内具有约百分之一(1％)～约百分之三十(30％)的透射率。框架20和薄膜22可以形成薄膜组件14。框架20一般由阳极氧化铝形成，尽管它或者可以由不锈钢、塑料或其他当曝光于光刻系统内的电磁能量时不会退化或除气的适当材料形成。薄膜22可以是由诸如硝化纤维素、乙酸纤维素、无定形含氟聚合物之类的材料形成的薄膜片，诸如由E.I.du Pont de Nemours and Company制备的TEFLONAF或由Asahi Glass制备的CYTOP、或对于UV、DUV、EUV和/或VUV区内的波长透明的其它适当的膜。薄膜22可以利用常规技术，例如旋转浇铸来制备。薄膜22通过确保污染物与光掩模12保持限定的距离，来保护光掩模12免受诸如灰尘颗粒之类的污染物的污染。这在光刻系统中尤其重要。在光刻工艺期间，光掩模组件10曝露于由光刻系统中的辐射能量源产生的电磁能量。该电磁能量可以包括各种波长的光，例如大约在汞弧灯的I线和G线之间的波长、或DUV、VU本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于保持光掩模的光学性能的方法，包括：提供衬底，该衬底包括具有形成在其上的吸收层的第一表面和与第一表面相对设置的第二表面；在吸收层中形成图案以建立可操作用于半导体制备工艺中的光掩模；以及在构图层和衬底的第二表面中 的至少一个上形成透射保护层，当光掩模用于半导体制备工艺中时，该保护层可操作用于防止雾状物生长。

【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：L迪厄，JS戈尔顿，EV约翰斯通，C肖维诺，
申请(专利权)人：凸版光掩膜公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]