用于极紫外光刻的相移掩模和用其制造半导体装置的方法制造方法及图纸

一种用于极紫外光刻的相移掩模，其包括：衬底；衬底上的反射层；反射层上的封盖层；封盖层上的缓冲图案，缓冲图案包括暴露封盖层的表面的开口；以及缓冲图案上的吸收器图案，吸收器图案包括小于缓冲图案的折射率的折射率和大于缓冲图案的厚度的厚度。缓冲图案包括相对于吸收器图案和封盖层具有蚀刻选择性的材料。于吸收器图案和封盖层具有蚀刻选择性的材料。于吸收器图案和封盖层具有蚀刻选择性的材料。

【技术实现步骤摘要】
用于极紫外光刻的相移掩模和用其制造半导体装置的方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本专利申请要求于2020年6月16日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10
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2020
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0073145的优先权，该申请的公开以引用方式全文并入本文中。


[0003]本专利技术构思的实施例涉及一种用于极紫外光刻(EUV)的相移掩模以及利用其制造半导体装置的方法。

技术介绍

[0004]随着半导体装置的尺寸变小和设计规则减少，越来越需要用于形成更小图案的技术。为了满足这些要求，光刻工艺中使用的光源的波长已经缩短。例如，已经按照g线(436nm)、i线(365nm)、KrF激光(248nm)和ArF激光(193nm)的顺序发展光刻工艺中使用的光源。近来，已经提出了利用具有13.5nm的半峰全宽(FWHM)波长的极紫外光作为光源的极紫外(EUV)光刻工艺。
[0005]然而，其它光刻工艺中普遍使用的大多数折射光学材料可吸收极紫外光，因此，EUV光刻工艺可以通常使用反射光学系统而不是折射光学系统。

技术实现思路

[0006]本专利技术构思的一些示例实施例可以提供一种用于极紫外光刻的相移掩模，其能够实现高分辨率图像。
[0007]本专利技术构思的一些示例实施例还可以提供一种制造半导体装置的方法，其能够提高生产率。
[0008]在一方面，一种用于极紫外光刻的相移掩模可包括：衬底；衬底上的反射层；反射层上的封盖层；封盖层上的缓冲图案，缓冲图案包括暴露封盖层的表面的开口；以及缓冲图案上的吸收器图案，吸收器图案包括小于缓冲图案的折射率的折射率和大于缓冲图案的厚度的厚度。缓冲图案可包括相对于吸收器图案和封盖层具有蚀刻选择性的材料。
[0009]在一方面，一种用于极紫外光刻的相移掩模可包括：导电层上的衬底；衬底上的反射层；反射层上的封盖层；以及封盖层上的吸收器图案，吸收器图案包括暴露封盖层的表面的开口。吸收器图案可包括氮和铬。吸收器图案中的氮的含量可在从5at％至70at％的范围内。
[0010]在一方面，一种用于极紫外光刻的相移掩模可包括：衬底；衬底上的反射层；反射层上的封盖层；封盖层上的缓冲图案，缓冲图案包括暴露封盖层的表面的开口；以及缓冲图案上的吸收器图案，吸收器图案包括氮和铬。缓冲图案可包括相对于吸收器图案具有蚀刻选择性的材料。吸收器图案中的氮的含量可根据与缓冲图案的距离不连续地或逐渐地改变。
[0011]在一方面，一种制造半导体装置的方法可包括：在晶圆上顺序地堆叠蚀刻目标层
和光致抗蚀剂层；以及利用用于极紫外光刻的相移掩模对光致抗蚀剂层执行曝光处理。用于极紫外光刻的相移掩模可包括：衬底；衬底上的反射层；反射层上的封盖层；封盖层上的缓冲图案，缓冲图案包括暴露封盖层的表面的开口；以及缓冲图案上的吸收器图案，吸收器图案包括小于缓冲图案的折射率的折射率和大于缓冲图案的厚度的厚度。缓冲图案可包括相对于吸收器图案和封盖层具有蚀刻选择性的材料。
附图说明
[0012]鉴于附图和随附的详细描述，本专利技术构思将变得更加清楚。
[0013]图1是示出根据本专利技术构思的一些示例实施例的使用相移掩模的极紫外(EUV)光刻设备的概念图。
[0014]图2是示意性地示出根据本专利技术构思的一些示例实施例的相移掩模的平面图。
[0015]图3是示意性地示出根据本专利技术构思的一些示例实施例的相移掩模的剖视图。
[0016]图4A至图4C示出了根据本专利技术构思的一些示例实施例的吸收器图案的详细结构。
[0017]图5是示出根据本专利技术构思的一些示例实施例的相移掩模的一部分的剖视图。
[0018]图6A是示出根据本专利技术构思的一些示例实施例的根据相移掩模的吸收器图案的厚度的归一化图像对数斜率(NILS)值的曲线图。
[0019]图6B是示出根据本专利技术构思的一些示例实施例的根据相移掩模的吸收器图案的厚度的透射率和相位差的曲线图。
[0020]图6C是示出根据本专利技术构思的示例实施例和比较例的根据相移掩模的剂量的NILS值的曲线图。
[0021]图7A至图7C是示出根据本专利技术构思的一些示例实施例的制造图3的相移掩模的工艺的剖视图。
[0022]图8是示出根据本专利技术构思的一些示例实施例的相移掩模的剖视图。
[0023]图9是示出制造图8的相移掩模的工艺的剖视图。
具体实施方式
[0024]下文中，将参照附图详细描述本专利技术构思的实施例。
[0025]当在本说明书中结合数值使用术语“约”或“基本”时，其意指相关的数值包括所列数值左右的制造公差(例如，
±
10％)。而且，当结合几何形状使用词语“一般”和“基本”时，其意指不要求该几何形状的精度，但是该形状的宽容度(latitude)在本公开的范围内。此外，无论数值或形状是否由“约”或“基本”修饰，应该理解，这些值和形状应该被理解为包括所列数值或形状左右的制造公差或操作公差(例如，
±
10％)。
[0026]虽然本文中可使用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种元件、组件、区、层和/或区段，但是这些元件、组件、区、层和/或区段不应被这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件、组件、区、层或区段与另一元件、组件、区、层或区段区分开。因此，下面讨论的第一元件、组件、区、层或区段可被称作第二元件、组件、区、层或区段，而不脱离本公开的范围。
[0027]为了方便描述，本文中可使用诸如“上”、“下”、“顶部”、“底部”等的空间相对术语，以描述附图中所示的一个元件或特征与另一元件或特征的关系。应该理解，空间相对术语
旨在涵盖使用或操作中的装置的除图中所示的取向之外的不同取向。装置可按照其它方式取向(旋转90度或位于其它取向)，并且相应地解释本文中所用的空间相对描述。另外，当一元件被称作在两个元件“之间”时，该元件可为该两个元件之间的唯一元件，或者可以存在一个或多个其它中间元件。
[0028]图1是示出根据本专利技术构思的一些示例实施例的使用相移掩模的极紫外(EUV)光刻设备的概念图。
[0029]参照图1，EUV光刻设备1000可包括光源单元10、聚光器单元20、投射单元40和控制器90。
[0030]光源单元10可以被配置为产生极紫外光11(EUV光；例如，半峰全宽(FWHM)波长为约13.5nm的光)。聚光器单元20可以被配置为引导从光源单元10产生的EUV光11，使得EUV光11辐射至相移掩模500。聚光器单元20可包括聚光器光学器件22(例如，透镜和/或镜子)。聚光器光学器件22可以被配置为会聚和/或反射EUV光11，以将EUV光11引导至相移掩模500。EUV光11可以通过聚光器单元20倾斜地入射至相移掩模500。
[0031]相移掩模500可以设置在掩模台32上，掩模台32可以被配置为使相移掩模500移动。例如，掩模台可以被配置为在平行于EUV光11的入本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于极紫外光刻的相移掩模，包括：衬底；反射层，其位于所述衬底上；封盖层，其位于所述反射层上；缓冲图案，其位于所述封盖层上，所述缓冲图案包括暴露所述封盖层的表面的开口；以及吸收器图案，其位于所述缓冲图案上，所述吸收器图案包括小于所述缓冲图案的折射率的折射率和大于所述缓冲图案的厚度的厚度，其中，所述缓冲图案包括相对于所述吸收器图案和所述封盖层具有蚀刻选择性的材料。2.根据权利要求1所述的相移掩模，其中，所述吸收器图案包括氮化铬和氧氮化铬中的至少一种。3.根据权利要求2所述的相移掩模，其中，所述吸收器图案中的氮的含量在从5at％至70at％的范围内。4.根据权利要求1所述的相移掩模，其中，所述吸收器图案包括顺序地堆叠的第一子吸收器层和第二子吸收器层，并且所述第一子吸收器层中的氮的含量与所述第二子吸收器层中的氮的含量不同。5.根据权利要求1所述的相移掩模，其中，所述吸收器图案的厚度在从40nm至55nm的范围内，并且所述缓冲图案的厚度在从4nm至10nm的范围内。6.根据权利要求1所述的相移掩模，其中，所述缓冲图案包括硅、氮化硅、氧化硅、氧氮化硅、硼酸钽、氧化钽、氧氮化钽、氮化钽、氮化的硼化钽、氮化钛、铌和钽中的至少一种。7.根据权利要求1所述的相移掩模，其中，所述吸收器图案被配置为使得通过所述吸收器图案反射的极紫外光包括相对于通过所述开口反射的极紫外光的170度至235度的相位差。8.一种用于极紫外光刻的相移掩模，包括：衬底，其位于导电层上；反射层，其位于所述衬底上；封盖层，其位于所述反射层上；以及吸收器图案，其位于所述封盖层上，所述吸收器图案包括暴露所述封盖层的表面的开口；其中，所述吸收器图案包括氮和铬，并且其中，所述吸收器图案中的氮的含量在从5at％至70at％的范围内。9.根据权利要求8所述的相移掩模，其中，所述封盖层包括相对于所述吸收器图案具有蚀刻选择性的材料，并且所述吸收器图案的厚度大于所述封盖层的厚度。10.根据权利要求9所述的相移掩模，其中，所述封盖层包括硅、氮化硅、氧化硅和氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐焕锡，金成洙，丁昶荣，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：