用于光刻工藝的輔助部件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及用于光刻工藝的輔助部件。
【背景技術(shù)】
[0002] 半導(dǎo)體集成電路（IC)工業(yè)經(jīng)歷了快速增長。在IC演進(jìn)的過程中，功能密度（即， 每芯片面積的互連器件的數(shù)量）通常已經(jīng)增加而幾何尺寸（即，可使用制造工藝制造的最 小部件（或線））已經(jīng)減小。這種按比例縮小工藝通常通過增加生產(chǎn)效率和降低相關(guān)成本來 提供益處。這種按比例縮小還增加了處理和制造 IC的復(fù)雜度，并且為了實(shí)現(xiàn)的這些進(jìn)步， 需要IC制造的類似發(fā)展。
[0003] 例如，補(bǔ)充傳統(tǒng)的透射型光刻或者用反射型光刻來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的透射型光刻。通常 使用一組光刻掩模通過在半導(dǎo)體襯底上層壓部件來組裝1C。通過透射區(qū)域來形成的透射型 掩模具有圖案。在光刻曝光期間，輻射（諸如紫外光）在撞擊涂覆在襯底上的光刻膠之前 穿過掩模的透射區(qū)域。掩模將圖案轉(zhuǎn)印到光刻膠。相反，反射型掩模包括反射區(qū)域和非反 射區(qū)域。在曝光期間，從掩模反射的光用于在襯底上形成圖案。在任一類型的曝光之后，選 擇性地去除光刻膠以顯示圖案。然后，襯底經(jīng)受利用剩余光刻膠的形狀在襯底上產(chǎn)生電路 的處理步驟。當(dāng)處理步驟完成時(shí)，再應(yīng)用光刻膠并使用下一掩模暴露襯底。以這種方式，層 壓部件以產(chǎn)成最終電路。
[0004] 在許多應(yīng)用中反射型掩模是具有優(yōu)勢(shì)的，因?yàn)樗鼈兛膳c相對(duì)較高頻率的輻射（諸 如遠(yuǎn)紫外（EUV)輻射）結(jié)合使用。EUV輻射比傳統(tǒng)的UV輻射形成更精細(xì)的圖案和更小的部 件，但是在光刻中使用存在挑戰(zhàn)。例如，大多數(shù)掩模材料阻擋EUV輻射，使得難以制造合適 的透射型掩模。相反，對(duì)于EUV環(huán)境，更容易制造和調(diào)整反射型掩模。出于這種原因和其他 原因，反射型掩模和反射型光刻已表現(xiàn)出積極的結(jié)果，但是也存在挑戰(zhàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明提供了一種光刻掩模，包括：掩模襯底；反射 結(jié)構(gòu)，設(shè)置在所述掩模襯底上；以及吸收層，形成在所述反射結(jié)構(gòu)上，其中，所述掩模包括限 定在所述掩模上的印刷部件區(qū)域和輔助部件區(qū)域，其中，所述吸收層在所述印刷部件區(qū)域 中具有第一厚度且在所述輔助部件區(qū)域中具有第二厚度，并且其中，所述第一厚度不同于 所述第二厚度。
[0006] 在上述光刻掩模中，其中，所述印刷部件區(qū)域基本不包括所述吸收層。
[0007] 在上述光刻掩模中，其中，所述第一厚度大于所述第二厚度。
[0008] 在上述光刻掩模中，其中，配置所述第二厚度使得通過所述輔助部件區(qū)域反射的 輻射不超過目標(biāo)光刻膠的曝光閾值。
[0009] 在上述光刻掩模中，其中，所述輔助部件區(qū)域鄰近所述印刷部件區(qū)域。
[0010] 在上述光刻掩模中，其中，所述吸收層包括上吸收層和下吸收層。
[0011] 在上述光刻掩模中，其中，所述吸收層包括上吸收層和下吸收層；其中，所述輔助 部件區(qū)域包括部分所述上吸收層和部分所述下吸收層。
[0012] 在上述光刻掩模中，其中，所述吸收層包括上吸收層和下吸收層；其中，所述輔助 部件區(qū)域基本不包括所述上吸收層。
[0013] 根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種光刻技術(shù)，所述技術(shù)包括：接收掩模，所述 掩模具有印刷部件區(qū)域、子分辨率輔助部件（SRAF)區(qū)域和既非所述印刷部件區(qū)域也非所 述SRAF區(qū)域的第三區(qū)域，每個(gè)區(qū)域中均設(shè)置有不同厚度的吸收層；將所述掩模暴露于輻 射，使得通過所述SRAF區(qū)域反射的輻射的強(qiáng)度基本在通過所述印刷部件區(qū)域反射的輻射 的強(qiáng)度和通過所述第三區(qū)域反射的輻射的強(qiáng)度之間；以及使用通過所述印刷部件區(qū)域反射 的輻射、通過所述SRAF區(qū)域反射的輻射以及通過所述第三區(qū)域反射的輻射來曝光工件。
[0014] 在上述光刻技術(shù)中，其中，通過所述SRAF區(qū)域反射的輻射的強(qiáng)度保持不超過所述 工件的光刻膠的曝光閾值。
[0015] 在上述光刻技術(shù)中，其中，設(shè)置在所述印刷部件區(qū)域中的吸收層的厚度小于設(shè)置 在所述SRAF區(qū)域中的吸收層的厚度。
[0016] 在上述光刻技術(shù)中，其中，設(shè)置在所述印刷部件區(qū)域中的吸收層的厚度小于設(shè)置 在所述SRAF區(qū)域中的吸收層的厚度；其中，通過所述SRAF區(qū)域反射的輻射的強(qiáng)度小于通過 所述印刷部件區(qū)域反射的輻射的強(qiáng)度。
[0017] 在上述光刻技術(shù)中，其中，設(shè)置在所述印刷部件區(qū)域中的吸收層的厚度小于設(shè)置 在所述SRAF區(qū)域中的吸收層的厚度；其中，設(shè)置在所述印刷部件區(qū)域中的吸收層的厚度大 于設(shè)置在所述SRAF區(qū)域中的吸收層的厚度。
[0018] 在上述光刻技術(shù)中，其中，設(shè)置在所述印刷部件區(qū)域中的吸收層的厚度小于設(shè)置 在所述SRAF區(qū)域中的吸收層的厚度；其中，通過所述SRAF區(qū)域反射的輻射的強(qiáng)度小于通過 所述印刷部件區(qū)域反射的輻射的強(qiáng)度；其中，通過所述SRAF區(qū)域反射的輻射的強(qiáng)度大于通 過所述印刷部件區(qū)域反射的輻射的強(qiáng)度。
[0019] 在上述光刻技術(shù)中，其中，所述掩模的曝光使用遠(yuǎn)紫外（EUV)輻射。
[0020] 在上述光刻技術(shù)中，其中，配置接收的所述掩模以曝光所述工件的負(fù)性光刻膠。
[0021] 根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面，提供了一種用于制造光掩模的方法，所述方法包括：接 收掩模，其中，所述掩模包括：襯底；輻射吸收結(jié)構(gòu)，形成在所述襯底上；以及光刻膠，形成 在所述輻射吸收結(jié)構(gòu)上；圖案化所述光刻膠以限定印刷部件和輔助部件；使用圖案化的光 刻膠蝕刻所述輻射吸收結(jié)構(gòu)以形成所述印刷部件和所述輔助部件，使得所述印刷部件內(nèi)的 所述輻射吸收結(jié)構(gòu)的第一厚度不同于所述輔助部件內(nèi)的所述輻射吸收結(jié)構(gòu)的第二厚度；以 及然后，去除所述光刻膠。
[0022] 在上述方法中，其中，所述光刻膠包括上光刻膠層和下光刻膠層，其中，所述下光 刻膠層比所述上光刻膠層更接近所述襯底，并且其中，所述光刻膠的圖案化包括使用具有 強(qiáng)度的輻射源來曝光所述光刻膠，所述強(qiáng)度被配置為：在對(duì)應(yīng)于所述印刷部件的區(qū)域中，超 過所述上光刻膠層的光刻膠閾值和所述下光刻膠層的光刻膠閾值；并且在對(duì)應(yīng)于所述輔 助部件的區(qū)域中，超過所述上光刻膠層的光刻膠閾值但不超過所述下光刻膠層的光刻膠閾 值。
[0023] 在上述方法中，其中，所述光刻膠包括上光刻膠層和下光刻膠層，其中，所述下光 刻膠層比所述上光刻膠層更接近所述襯底，并且其中，所述光刻膠的圖案化包括使用具有 強(qiáng)度的輻射源來曝光所述光刻膠，所述強(qiáng)度被配置為：在對(duì)應(yīng)于所述印刷部件的區(qū)域中，超 過所述上光刻膠層的光刻膠閾值和所述下光刻膠層的光刻膠閾值；并且在對(duì)應(yīng)于所述輔 助部件的區(qū)域中，超過所述下光刻膠層的光刻膠閾值但不超過所述上光刻膠層的光刻膠閾 值。
[0024] 在上述方法中，其中，所述輻射吸收結(jié)構(gòu)的蝕刻包括具有寬度依賴蝕刻速率的蝕 刻技術(shù)。
【附圖說明】
[0025] 當(dāng)結(jié)合附圖進(jìn)行閱讀時(shí)，從以下詳細(xì)的描述最佳地理解本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)，根據(jù)工 業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)踐，各個(gè)部件沒有按比例繪制。實(shí)際上，為了清楚的討論，可以任意地增加或減 小各個(gè)部件的尺寸。
[0026] 圖1是根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)方面的反射型掩模的截面圖。
[0027] 圖2是根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)方面的具有部分厚度子分辨率輔助部件的反射型掩模 的截面圖。
[0028] 圖3是根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)方面的制造具有部分厚度子分辨率部件的反射型掩模 的方法的流程圖。
[0029] 圖4至圖9是根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)方面的經(jīng)受制造方法的掩模的截面圖。
[0030] 圖10是根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)方面的制造具有部分厚度子分辨率部件的反射型掩模 的方法的流程圖。
[0031] 圖11至圖16是根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)方面的經(jīng)受制造方法的掩模的截面圖。
[0032] 圖17是根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)方面的制造用于曝光負(fù)型光刻膠的反射型掩模的方法 的流程圖。
[0033] 圖18至圖23是根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)方面的經(jīng)受制造方法的用于曝光負(fù)型光刻膠的 掩模的截面圖。
[0034] 圖24是根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)方面的光刻技術(shù)的流程圖。
[0035] 圖25是根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)方面的用于光刻技術(shù)中的掩模的部分的截面圖。
[0036] 圖26是根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)方面的可操作用于實(shí)施光刻技術(shù)的光刻系統(tǒng)的框圖。
[0037] 圖27和圖28是根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)方面的經(jīng)受光刻技術(shù)的光掩模的截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0038] 本發(fā)明大體涉及用于IC器件制造的反射型掩模，更具體地，涉及具有改進(jìn)的輔助 部件或散射條的反射型掩模。
[0039] 以下公開提供了許多不同的用于實(shí)施本發(fā)明的不同特征的實(shí)施例或?qū)嵗Ｒ韵旅?述部件或配置的具體實(shí)例以簡化本發(fā)明。當(dāng)然，這些僅僅是實(shí)例而不用于限制。例如，在以 下的描述中，在第二部件上方或上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件以直接接觸 形成的實(shí)施例，并且也可以包括在第一部件和第二部件之間可以形成額外的部件使得第一 部件和第二部分不直接接觸的實(shí)施例。此外，本發(fā)明可以在各個(gè)實(shí)例中重復(fù)參考標(biāo)號(hào)和/ 或字符。該重復(fù)是為了簡單和清楚的目的，其本身并不表示所討論的各個(gè)實(shí)施例和/或結(jié) 構(gòu)之間的關(guān)系。
[0040] 此外，為了易于描述，本文中可以使用諸如"在…之下"、"下面"、"下部"、"在…之 上"、"上部"等的空間相對(duì)術(shù)語以描述圖中所示一個(gè)元件或部件與另一個(gè)（或另一些）元件 或部件的關(guān)系。除圖中所示的方位之外，空間相對(duì)術(shù)語旨在包括器件在使用或操作中的不 同方位。例如，如果翻轉(zhuǎn)圖中的器件，則描述為在其他元件或部件"下面"或"在…之下"的 元件將被定位為在其他元件或部件"之上"。因此，示例性術(shù)語"下面"可包括在之上和下面 的方位。裝置可以以其他方式定向（旋轉(zhuǎn)90度或處于其他方位），本文所使用的空間相對(duì) 描述符同樣