掩模装置及其制造方法制造方法及图纸

本公开涉及掩模装置及其制造方法。提供了一种掩模装置，包括：基板，所述基板具有第一表面，所述基板中至少具有一个或多个第一区域和一个或多个第二区域，所述第一区域和所述第二区域分别邻近所述第一表面，其中：所述第一区域被配置为透射入射进入所述第一区域的光，所述第二区域被配置为使得入射进入所述第二区域的光被至少部分吸收和/或发生相移，所述第一区域由基板材料形成；所述第二区域各自包含驱动进入基板材料中的第一元素。驱动进入基板材料中的第一元素。驱动进入基板材料中的第一元素。

【技术实现步骤摘要】
掩模装置及其制造方法


[0001]本公开涉及掩模装置及其制造方法，更具体地，涉及一种零拓扑掩模装置及其制造方法。

技术介绍

[0002]用于相移掩模(PSM)的掩模胚板(mask blank)通常具有多层，例如包括：透明的石英基板以及在石英基板上的金属层。现有技术中，掩模制造商利用掩模胚板上形成的图案化的光刻胶对金属层图案进行刻蚀，来将金属层图案化，从而由掩模胚板形形成PSM掩模。PSM掩模可以具有相移区域/衰减区域、遮光区域和/或透射区域等多种区域。
[0003]对于紫外光，诸如MoSiO、MoSiON和MoSiOCN等材料是众所周知的紫外吸收和相位调节材料。在现有技术中，主要通过沉积方法，在低温下通过直流反应溅射，在基板上形成所述紫外吸收和相位调节材料层。溅射形成的所述材料层一般是无定形的。之后，通过蚀刻将所述紫外吸收和相位调节材料层图案化。
[0004]研究发现，在多种PSM掩模中石英玻璃和玻璃上的薄膜的边缘对图像质量存在形貌影响(topography effects)。通常，在石英基板上各层的边缘(或者说其拓扑)会导致强的光散射和失真、峰值强度不等、旁瓣宽度变化等。
[0005]因此，期望更薄的PSM或不透明层以实现理想的衰减和相移，以便在晶片上获得更好的分辨率和对比度，以及更简单的掩模制备方法。

技术实现思路

[0006]根据本公开的一个方面，提供了一种掩模装置，包括：基板，所述基板具有第一表面，所述基板中至少具有一个或多个第一区域和一个或多个第二区域，所述第一区域和所述第二区域分别邻近所述第一表面，其中：所述第一区域被配置为透射入射进入所述第一区域的光，所述第二区域被配置为使得入射进入所述第二区域的光被至少部分吸收和/或发生相移，所述第一区域由基板材料形成；所述第二区域各自包含驱动进入基板材料中的第一元素。
[0007]在一些实施例中，所述基板中还具有一个或多个第三区域，所述第三区域被配置为使得光不从其透射，所述第三区域各自包含驱动进入基板材料中的第二元素。
[0008]在一些实施例中，所述基板包括石英基板；所述第二区域各自包含第一金属元素以及下列中的一个或多个元素：硅、碳、氮、氧；所述第三区域各自包含第二金属元素以及下列中的一个或多个元素的材料形成：硅、碳、氮、氧。
[0009]在一些实施例中，所述第一元素和所述第二元素分别包括下列中的一个或多个：Cr、Mo、Ti、Si、N和C。在一些实施例中，所述第二区域的厚度范围为5nm至100nm，所述第三区域的厚度范围为5nm至100nm。
[0010]在一些实施例中，所述第二区域各自被配置为使得入射进入所述第二区域的光发生大于0度且小于等于180
°
的相移。在一些实施例中，所述第二区域各自被配置为使得入射
进入所述第二区域的光的5％
‑
80％从其透射。
[0011]在一些实施例中，所述第一区域和所述第二区域各自在所述第一表面中具有露出的表面，所述第一区域和所述第二区域在所述基板的第一表面中露出的表面基本处于相同的平面。
[0012]在一些实施例中，所述第三区域各自在所述第一表面中具有露出的表面，并且所述第一区域、所述第二区域和所述第三区域在所述基板的第一表面中露出的表面基本处于相同的平面。
[0013]在一些实施例中，所述掩模装置还包括：在所述基板的第一表面上的覆层，所述覆层由旋涂碳形成，厚度范围为小于20nm，使光被旋涂碳层吸收的损失小于10％。
[0014]根据本公开另一方面，还提供了一种掩模装置的制造方法，包括：提供基板，所述基板包括具有第一表面的透明基板；以及驱动元素从第一表面进入所述透明基板，以使得在所述透明基板中至少形成一个或多个第一区域和一个或多个第二区域。所述第一区域和所述第二区域分别邻近所述第一表面，所述第一区域由透明基板材料形成，所述第一区域被配置为透射入射进入所述第一区域的光，所述第二区域包含驱动进入透明基板材料中的第一元素，所述第二区域被配置为使得入射进入所述第二区域的光被至少部分吸收和/或发生相移。
[0015]在一些实施例中，驱动元素进入所述透明基板还使得在所述透明基板中形成一个或多个第三区域，所述第三区域各自邻近所述第一表面,所述第三区域各自包含驱动进入透明基板材料中的第二元素，所述第三区域被配置为使得光不从其透射。
[0016]在一些实施例中，所述基板还包括在所述透明基板的所述第一表面上的一个或多个第一元素提供层。驱动元素进入所述透明基板包括：对所述一个或多个第一元素提供层进行一次或多次激光或电子束直写，以驱动所述一个或多个第一元素提供层的第一元素进入所述透明基板；以及去除所述一个或多个第一元素提供层。
[0017]在一些实施例中，驱动元素进入所述透明基板还包括：在所述透明基板的第一表面上形成一个或多个第二元素提供层；对所述一个或多个第二元素提供层进行一次或多次激光或电子束直写，以驱动所述一个或多个第二元素提供层的第二元素进入所述透明基板；以及去除所述一个或多个第二元素提供层。
[0018]在一些实施例中，所述第二区域各自被配置为使得入射进入所述第二区域的光发生大于0度且小于等于180
°
的相移。在一些实施例中，所述第二区域各自被配置为使得入射进入所述第二区域的光的5％
‑
80％从其透射。
[0019]在一些实施例中，所述透明基板包括石英透明基板；所述第二区域各自由包含第一金属元素以及下列中的一个或多个元素的材料形成：硅、碳、氮、氧；所述第三区域各自由包含第二金属元素以及下列中的一个或多个元素的材料形成：硅、碳、氮、氧。
[0020]在一些实施例中，所述第一元素和所述第二元素各自包括下列中的一个或多个：Cr、Mo、Ti、Si、N和C。
[0021]在一些实施例中，所述第二区域的厚度范围为5nm至100nm，所述第三区域的厚度范围为5nm至100nm。
[0022]在一些实施例中，所述第一区域和所述第二区域分别在所述第一表面中具有露出的表面，并且所述第一区域和所述第二区域在所述透明基板的第一表面中露出的表面基本
处于相同的平面。
[0023]在一些实施例中，所述第三区域在所述第一表面中具有露出的表面，并且所述第一区域、所述第二区域和所述第三区域在所述透明基板的第一表面中露出的表面基本处于相同的平面。
[0024]在一些实施例中，所述方法还包括：在所述透明基板中至少形成一个或多个第一区域和一个或多个第二区域之后，对所述透明基板进行退火，以调整至少所述一个或多个第二区域的衰减量和/或相移程度。
[0025]在一些实施例中，所述方法还包括：在所述透明基板中至少形成一个或多个第一区域和一个或多个第二区域之后，在所述透明基板的第一表面上形成覆层，所述覆层由旋涂碳形成，厚度范围为小于20nm，使光被旋涂碳层吸收的损失小于10％。
[0026]根据本公开的实施例，提供了新颖的掩模装置及其制造方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种掩模装置，其特征在于，包括：基板，所述基板具有第一表面，所述基板中至少具有一个或多个第一区域和一个或多个第二区域，所述第一区域和所述第二区域分别邻近所述第一表面，其中：所述第一区域被配置为透射入射进入所述第一区域的光，所述第二区域被配置为使得入射进入所述第二区域的光被至少部分吸收和/或发生相移，所述第一区域由基板材料形成；所述第二区域各自包含驱动进入基板材料中的第一元素。2.如权利要求1所述的掩模装置，其特征在于，其中：所述基板中还具有一个或多个第三区域，所述第三区域被配置为使得光不从其透射，所述第三区域各自包含驱动进入基板材料中的第二元素。3.如权利要求2所述的掩模装置，其特征在于，其中：所述基板包括石英基板；所述第二区域各自包含第一金属元素以及下列中的一个或多个元素：硅、碳、氮、氧；所述第三区域各自包含第二金属元素以及下列中的一个或多个元素的材料形成：硅、碳、氮、氧。4.如权利要求2所述的掩模装置，其特征在于，其中：所述第一元素和所述第二元素分别包括下列中的一个或多个：Cr、Mo、Ti、Si、N和C。5.如权利要求2所述的掩模装置，其特征在于，其中：所述第二区域的厚度范围为5nm至100nm，所述第三区域的厚度范围为5nm至100nm。6.如权利要求1所述的掩模装置，其特征在于，其中：所述第二区域各自被配置为使得入射进入所述第二区域的光发生大于0度且小于等于180
°
的相移。7.如权利要求1所述的掩模装置，其特征在于，其中：所述第二区域各自被配置为使得入射进入所述第二区域的光的5％
‑
80％从其透射。8.如权利要求1所述的掩模装置，其特征在于，其中：所述第一区域和所述第二区域各自在所述第一表面中具有露出的表面，所述第一区域和所述第二区域在所述基板的第一表面中露出的表面基本处于相同的平面。9.如权利要求2所述的掩模装置，其特征在于，其中：所述第三区域各自在所述第一表面中具有露出的表面，并且所述第一区域、所述第二区域和所述第三区域在所述基板的第一表面中露出的表面基本处于相同的平面。10.如权利要求1
‑
9中任一项所述的掩模装置，其特征在于，还包括：在所述基板的第一表面上的覆层，所述覆层由旋涂碳形成，厚度范围为小于20nm。11.一种掩模装置的制造方法，其特征在于，包括：提供基板，所述基板包括具有第一表面的透明基板；以及
驱动元素从第一表面进入所述透明基板，以使得在所述透明基板中至少形成一个或多个第一区域和一个或多个第二区域，其中：所述第一区域和所述第二区域分别邻近所述第一表面，所述第一区域由透明基板材料形成，所述第一区域被配置为透射入射进入所述第一区域的光，所述第二区域包含驱动进入透明基板材料中的第一元素，所述第二区域被配置为使得入射进入所述第二区域的光被至少部分吸收和/或发生相移。12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，其中，驱动元素进入所述透明基板还使得...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晋湘，季明华，
申请(专利权)人：上海积塔半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：