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TWI835896B - 具有後側塗層的極紫外線掩模 - Google Patents

具有後側塗層的極紫外線掩模 Download PDF

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TWI835896B
TWI835896B TW108137859A TW108137859A TWI835896B TW I835896 B TWI835896 B TW I835896B TW 108137859 A TW108137859 A TW 108137859A TW 108137859 A TW108137859 A TW 108137859A TW I835896 B TWI835896 B TW I835896B
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麥哈維Ｒ 仙卓須德
維卡許 班西亞
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美商應用材料股份有限公司
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Abstract

揭露了極紫外線（EUV）掩模胚、用於製造該等極紫外線掩模胚的方法、及該等極紫外線掩模胚的生產系統。該EUV掩模胚包括：基板，具有第一側及第二側；後側塗層，包括該基板的該第一側上的鉭與鎳的合金；反射層多層堆疊，位在該基板的該第二側上，該反射層多層堆疊包括複數個反射層，該複數個反射層包括反射層對；蓋頂層，位在該反射層多層堆疊上；及吸收層，位在該蓋頂層上。

Description

具有後側塗層的極紫外線掩模
本揭示內容大致與極紫外線微影術相關，且更詳細而言是與具有後側塗層的極紫外線掩模胚、及製造方法相關，該後側塗層包括鉭與鎳的合金。
可以將極紫外線（EUV）微影術（也稱為軟x射線投影微影術）用於製造0.0135微米及更小的最小特徵尺寸的半導體元件。然而，極紫外光（其一般是在5到100奈米的波長範圍中）在實質上所有的材料中都被強力吸收。基於該理由，極紫外線系統藉由反射來作業而非藉由光的透射來作業。透過使用一系列的反射鏡（或透鏡構件）及塗有非反射性吸收劑掩模圖案的反射構件（或掩模胚），圖案化的（patterned）光化光被反射到塗有抗蝕劑的半導體基板上。
極紫外線微影術系統的透鏡構件及掩模胚塗有反射性多層材料塗層（例如鉬及矽）。已藉由使用塗有在極窄的紫外線帶通（例如對於13.5奈米的紫外光而言為12.5到14.5奈米的帶通）內強烈反射光的多層塗層的基板來獲取約每個透鏡構件（或掩模胚）65%的反射值。
圖1示出常規的EUV反射掩模10，該EUV反射掩模由EUV掩模胚所形成，該EUV反射掩模包括基板14上的反射多層堆疊12，該反射多層堆疊藉由布拉格干涉在未掩蔽部分處反射EUV輻射。常規的EUV反射掩模10的掩蔽（非反射）區域16是藉由蝕刻緩衝層18及吸收層20來形成的。吸收層一般具有在51 nm到77 nm的範圍中的厚度。蓋頂層22形成在反射多層堆疊12上方，且在蝕刻製程期間保護反射多層堆疊12。EUV掩模胚由塗有多層、蓋頂層、及吸收層的低熱膨脹材料基板製作，接著蝕刻該基板以提供掩蔽（非反射）區域16及反射區域24。
後側塗層26（其一般是氮化鉻（CrN）的塗層）被提供在基板14的相對側上，如圖1中所示。後側層必須提供電阻率、正確的摩擦係數、正確的硬度、正確的粗糙度、正確的光學密度、缺乏缺陷、及不均勻性。目前的解決方案（即CrN後側塗層）與在卡緊期間所需要的相比造成了較高的缺陷率。由於CrN相對低的導電率，CrN也需要比所需的更高的厚度。雖然已經提出鈦硼合金來提供減少的厚度，但已經發現此類後側塗層在蝕刻製程期間展現低的耐用性。隨著EUV微影術的發展，需要提供一種具有帶有改善性質的後側層的EUV掩模胚。
本揭示內容的一或更多個實施例涉及一種極紫外線（EUV）掩模胚，該EUV掩模胚包括：基板，具有第一側及第二側；後側塗層，包括該基板的該第一側上的鉭與鎳的合金；反射層多層堆疊，位在該基板的該第二側上，該反射層多層堆疊包括複數個反射層，該複數個反射層包括反射層對；蓋頂層，位在該反射層多層堆疊上；及吸收層，位在該蓋頂層上。
本揭示內容的額外實施例涉及一種製造極紫外線(EUV)掩模胚的方法，該方法包括以下步驟：提供基板，該基板具有第一側及第二側；形成後側塗層，該後側塗層包括該基板的該第一側上的鉭與鎳的合金；形成反射層多層堆疊，該反射層多層堆疊位在該基板的該第二側上，該反射層多層堆疊包括複數個反射層對；形成蓋頂層，該蓋頂層位在該反射層多層堆疊上；及形成吸收層，該吸收層位在該蓋頂層上。
本揭示內容的額外實施例涉及一種極紫外線(EUV)微影術系統，該EUV微影術系統包括：極紫外光源；及標線片，包括：基板，具有第一側及第二側；後側塗層，包括該基板的該第一側上的鉭與鎳的合金；多層堆疊，位在該基板的該第二側上；及吸收層，位在該多層堆疊上方，該吸收層具有小於80nm的厚度且對13.5nm的波長下的極紫外線(EUV)光具有小於2%的反射率。
在描述本揭示內容的幾個示例性實施例之前，要了解，本揭示內容不限於以下說明中所闡述的構造或過程步驟的細節。本揭示內容能夠包括其他的實施例及用各種方式實行或實現。
如本文中所使用的的用語「水平」被界定為與掩模胚的平面或表面平行的平面，無論掩模胚的定向如何。用語「垂直」指的是與如剛才界定的水平面垂直的方向。例如「上方」、「下方」、「底部」、「頂部」、「側邊」（如「側壁」中的側邊）、「較高」、「下部」、及「上部」的用語是針對如圖式中所示的水平面來界定的。
用語「在...上」指示在構件之間存在直接接觸。用語「直接在...上」指示在構件之間在沒有中介構件的情況下存在直接接觸。
如此說明書及隨附請求項中所使用的，用語「前驅物」、「反應物」、「反應氣體」等等可互換地使用以指稱可以與基板表面起反應的任何氣態物種。
本領域中的技術人員將了解，將例如「第一」及「第二」的序詞用來描述製程區域並不暗示處理腔室內的具體位置或處理腔室內的暴露順序。
如此說明書及隨附請求項中所使用的，用語「基板」指的是製程在上面作用的表面或表面部分。本領域中的技術人員也將了解，對基板的指稱可以僅指基板的一部分，除非上下文另有明確指示。此外，對沉積在基板上的指稱可以意味著裸基板及上面沉積或形成有一或更多個膜或特徵的基板。
現參照圖2，示出了極紫外線微影術系統100的示例性實施例。極紫外線微影術系統100包括用於產生極紫外光112的極紫外光源102、一組反射構件、及靶晶圓110。反射構件包括聚光器104、EUV反射掩模106、光學縮小組件108、掩模胚、反射鏡、或上述項目的組合。
極紫外光源102產生極紫外光112。極紫外光112是具有在5到50 nm的範圍中的波長的電磁輻射。例如，極紫外光源102包括雷射、雷射產生的電漿、放電產生的電漿、無電子雷射、同步加速器輻射、或上述項目的組合。
極紫外光源102產生具有各種特性的極紫外光112。極紫外光源102在一定的波長範圍內產生寬頻極紫外線輻射。例如，極紫外光源102產生具有範圍從5到50 nm的波長的極紫外光112。
在一或更多個實施例中，極紫外光源102產生具有狹窄頻寬的極紫外光112。例如，極紫外光源102用13.5 nm產生極紫外光112。波長波峰的中心是13.5 nm。
聚光器104是用於反射及聚焦極紫外光112的光學單元。聚光器104反射及集中來自極紫外光源102的極紫外光112以照射EUV反射掩模106。
雖然聚光器104被示為單個構件，但據了解，聚光器104也可以包括一或更多個反射構件（例如凹面反射鏡、凸面反射鏡、平坦反射鏡、或上述項目的組合）以供反射及集中極紫外光112。例如，聚光器104可以是單個凹面反射鏡或具有凸面、凹面、及平坦光學構件的光學組件。
EUV反射掩模106是具有掩模圖案114的極紫外線反射構件。EUV反射掩模106產生微影圖案以形成要形成於靶晶圓110上的電路系統佈局。EUV反射掩模106反射極紫外光112。掩模圖案114界定電路系統佈局的一部分。
光學縮小組件108是用於縮小掩模圖案114的影像的光學單元。來自EUV反射掩模106的極紫外光112的反射被光學縮小組件108縮小且反射到靶晶圓110上。光學縮小組件108可以包括反射鏡及其他的光學構件以縮小掩模圖案114的影像的尺寸。例如，光學縮小組件108可以包括凹面反射鏡以供反射及聚焦極紫外光112。
光學縮小組件108縮小靶晶圓110上的掩模圖案114的影像的尺寸。例如，可以藉由光學縮小組件108用4:1的比率在靶晶圓110上將掩模圖案114成像以形成由靶晶圓110上的掩模圖案114所表示的電路系統。極紫外光112可以與靶晶圓110同步地掃描EUV反射掩模106以在靶晶圓110上形成掩模圖案114。
現參照圖3，示出了極紫外線反射構件生產系統200的實施例。極紫外線反射構件包括EUV掩模胚204、極紫外線反射鏡205、或其他反射構件（例如EUV反射掩模106）。
極紫外線反射構件生產系統200可以生產掩模胚、反射鏡、或反射圖2的極紫外光112的其他構件。極紫外線反射構件生產系統200藉由將薄塗層塗敷於源基板203來製造反射構件。
參照圖3，EUV掩模胚204是用於形成圖2的EUV反射掩模106的多層結構。EUV掩模胚204可以是使用半導體製造技術來形成的。EUV反射掩模106可以具有藉由蝕刻及其他製程形成於EUV掩模胚204上的圖2的掩模圖案114。
極紫外線反射鏡205是在一定的極紫外光範圍中有反射性的多層結構。極紫外線反射鏡205可以使用半導體製造技術來形成。EUV掩模胚204及極紫外線反射鏡205就形成於每個構件上的層而言可以是類似的結構，然而，極紫外線反射鏡205不具有掩模圖案114。
反射構件是極紫外光112的高效反射體。在一個實施例中，EUV掩模胚204及極紫外線反射鏡205具有大於60%的極紫外線反射率。若反射構件反射多於60%的極紫外光112，則一般認為反射構件是高效的。
極紫外線反射構件生產系統200包括晶圓裝載及載具搬運系統202，源基板203被裝載到該晶圓裝載及載具搬運系統中，且反射構件從該晶圓裝載及載具搬運系統卸載。大氣搬運系統206提供了通往晶圓搬運真空腔室208的進出口。晶圓裝載及載具搬運系統202可以包括基板運輸盒、裝載鎖氣閘室、及其他元件以將基板從大氣傳輸到系統內部的真空。因為EUV掩模胚204用來用非常小的尺度形成元件，所以在真空系統中處理源基板203及EUV掩模胚204以防止污染及其他的缺陷。
晶圓搬運真空腔室208可以包含兩個真空腔室（第一真空腔室210及第二真空腔室212）。第一真空腔室210包括第一晶圓搬運系統214，且第二真空腔室212包括第二晶圓搬運系統216。雖然晶圓搬運真空腔室208被描述為具有兩個真空腔室，但應了解，系統也可以具有任何數量的真空腔室。
晶圓搬運真空腔室208可以具有圍繞該晶圓搬運真空腔室的周邊的複數個端口以供附接各種其他的系統。第一真空腔室210具有脫氣系統218、第一物理氣相沉積系統220、第二物理氣相沉積系統222、及預清潔系統224。脫氣系統218用於從基板熱解吸水分。預清潔系統224用於清潔晶圓、掩模胚、反射鏡、或其他光學元件的表面。
物理氣相沉積系統（例如第一物理氣相沉積系統220及第二物理氣相沉積系統222）可以用來在源基板203上形成導電材料薄膜。例如，物理氣相沉積系統包括真空沉積系統，例如磁控管濺射系統、離子濺射系統、脈衝式雷射沉積、陰極電弧沉積、或上述項目的組合。物理氣相沉積系統（例如磁控管濺射系統）在源基板203上形成薄層，該等薄層包括矽、金屬、合金、化合物的層、或上述項目的組合。
物理氣相沉積系統形成反射層、蓋頂層、及吸收層。例如，物理氣相沉積系統可以形成矽、鉬、氧化鈦、二氧化鈦、氧化釕、氧化鈮、釕鎢，釕鉬、釕鈮、鉻、鉭、氮化物、化合物的層、或上述項目的組合。雖然一些化合物被描述為氧化物，但應了解，化合物也包括氧化物、二氧化物、具有氧原子的原子混合物、或上述項目的組合。
第二真空腔室212具有連接到該第二真空腔室的第一多陰極源226、化學氣相沉積系統228、固化腔室230、及超平滑沉積腔室232。例如，化學氣相沉積系統228可以包括可流動化學氣相沉積系統（FCVD）、電漿輔助的化學氣相沉積系統（CVD）、氣溶膠輔助的CVD、熱絲CVD系統、或類似的系統。在另一個示例中，化學氣相沉積系統228、固化腔室230、及超平滑沉積腔室232可以位在與極紫外線反射構件生產系統200分開的系統中。
化學氣相沉積系統228可以在源基板203上形成材料薄膜。例如，化學氣相沉積系統228可以用來在源基板203上形成材料層，該等材料層包括單晶層、多晶層、非晶層、磊晶層、或上述項目的組合。化學氣相沉積系統228可以形成矽、氧化矽、碳氧化矽、碳、鎢、碳化矽、氮化矽、氮化鈦、金屬、合金層、及適用於化學氣相沉積的其他材料。例如，化學氣相沉積系統可以形成平坦化層。
第一晶圓搬運系統214能夠在連續的真空下在大氣搬運系統206與第一真空腔室210的周邊周圍的各種系統之間移動源基板203。第二晶圓搬運系統216能夠在將源基板203維持在連續的真空下的同時在第二真空腔室212周圍移動源基板203。極紫外線反射構件生產系統200可以在連續的真空下在第一晶圓搬運系統214與第二晶圓搬運系統216之間傳輸源基板203及EUV掩模胚204。
現參照圖4，示出了極紫外線反射構件302的實施例。在一或更多個實施例中，極紫外線反射構件302是圖3的EUV掩模胚204或圖3的極紫外線反射鏡205。EUV掩模胚204及極紫外線反射鏡205是用於反射圖2的極紫外光112的結構。EUV掩模胚204可以是用來形成圖2中所示的EUV反射掩模106。
極紫外線反射構件302包括基板304、反射層多層堆疊306、及蓋頂層308。在一或更多個實施例中，極紫外線反射鏡205用來形成用在圖2的聚光器104或圖2的光學縮小組件108中的反射結構。
極紫外線反射構件302（其可以是EUV掩模胚204）包括基板304、反射層的多層堆疊306、蓋頂層308、及吸收層310。極紫外線反射構件302可以是EUV掩模胚204，該EUV掩模胚用來藉由將吸收層310圖案化為具有所需的電路系統佈局來形成圖2的EUV反射掩模106。在某些實施例中，吸收層可以塗有防反射塗層（未示出），例如選自例如氮氧化鉭及氧化硼鉭的防反射塗層。
在以下部分中，為了簡單起見，EUV掩模胚204的用語與極紫外線反射鏡205的用語可互換地使用。在一或更多個實施例中，EUV掩模胚204包括極紫外線反射鏡205的元件，其中除了形成圖2的掩模圖案114以外還添加吸收層310。
EUV掩模胚204是用於形成具有掩模圖案114的EUV反射掩模106的光學平坦的結構，該掩模圖案可以表示積體電路的處理層。反射掩模106一旦被完全處理就可以稱為標線片。在一或更多個實施例中，EUV掩模胚204的反射面形成平坦的焦平面以供反射入射光（例如圖2的極紫外光112）。
參照圖4，基板304是用於向極紫外線反射構件302提供結構支撐的構件。在一或更多個實施例中，基板304由具有低熱膨脹係數（CTE）的材料製作以在溫度改變期間提供穩定性。在一或更多個實施例中，基板304具有例如針對機械循環、熱循環、晶體形成、或上述項目的組合的穩定性的性質。依據一或更多個實施例的基板304由例如矽、玻璃、氧化物、陶瓷、玻璃陶瓷、或上述項目的組合的材料所形成。
多層堆疊306是對極紫外光112有反射性的結構。多層堆疊306包括第一反射層312及第二反射層314的交錯反射層。第一反射層312及第二反射層314形成圖4的反射對316。在一個非限制性的實施例中，多層堆疊306包括20-60個的範圍的反射對316，總共高達120個反射層。
第一反射層312及第二反射層314可以由各種材料所形成。在一個實施例中，第一反射層312及第二反射層314分別由矽及鉬所形成。雖然層被示為矽及鉬，但應了解，交錯層可以由其他材料所形成或具有其他的內部結構。
第一反射層312及第二反射層314可以具有各種結構。在一個實施例中，第一反射層312及第二反射層314被形成為具有單個層、多個層、分層結構、不均勻結構、或上述項目的組合。
因為大部分的材料吸收極紫外線波長下的光，所以所使用的光學構件是反射性的而不是如其他微影系統中所使用的是透射性的。多層堆疊306藉由使得具有不同光學性質的交錯材料薄層產生布拉格反射體或反射鏡來形成反射結構。
在一個實施例中，交錯的層中的每一者對於極紫外光112而言具有不同的光學常數。在交錯層的厚度的週期是極紫外光112的波長的一半的時候，交錯層提供了共振反射性。在一個實施例中，對於13 nm的波長下的極紫外光112而言，交錯層為約6.5 nm厚。據了解，所提供的尺寸及尺度對於典型的構件而言是在正常的工程容差之內的。
多層堆疊306可以用各種方式形成。在一個實施例中，第一反射層312及第二反射層314是用磁控管濺射、離子濺射系統、脈衝式雷射沉積、陰極電弧沉積、或上述項目的組合形成的。
在一個說明性的實施例中，多層堆疊306是使用物理氣相沉積技術（例如磁控管濺射）來形成的。在一個實施例中，多層堆疊306的第一反射層312及第二反射層314具有由磁控管濺射技術所形成的特性，包括精確的厚度、低的粗糙度、及層之間的乾淨介面。在一個實施例中，多層堆疊306的第一反射層312及第二反射層314具有由物理氣相沉積所形成的特性，包括精確的厚度、低的粗糙度、及層之間的乾淨介面。
使用物理氣相沉積技術來形成的多層堆疊306的層的實際尺度可以被精確地控制以增加反射率。在一個實施例中，第一反射層312（例如一層矽）具有4.1 nm的厚度。第二反射層314（例如一層鉬）具有2.8 nm的厚度。層的厚度決定極紫外線反射構件的尖峰反射率波長。若層的厚度不正確，則所需的波長13.5 nm下的反射率可能減少。
在一個實施例中，多層堆疊306具有大於60%的反射率。在一個實施例中，使用物理氣相沉積來形成的多層堆疊306具有在66%-67%的範圍中的反射率。在一或更多個實施例中，在用較硬材料形成的多層堆疊306上方形成蓋頂層308改善了反射率。在一些實施例中，使用低粗糙度的層、層之間的乾淨介面、改善的層材料、或上述項目的組合實現了大於70%的反射率。
在一或更多個實施例中，蓋頂層308是允許極紫外光112透射的保護層。在一個實施例中，蓋頂層308直接形成於多層堆疊306上。在一或更多個實施例中，蓋頂層308保護多層堆疊306免受污染及機械損傷。在一個實施例中，多層堆疊306對於由氧、碳、碳氫化合物、或上述項目的組合造成的污染是敏感的。依據一個實施例的蓋頂層308與污染物交互作用以中和該等污染物。
在一或更多個實施例中，蓋頂層308是對極紫外光112透明的光學均勻的結構。極紫外光112穿過蓋頂層308以反射離開多層堆疊306。在一或更多個實施例中，蓋頂層308具有1%到2%的總反射率損耗。在一或更多個實施例中，取決於厚度，不同材料中的每一者具有不同的反射率損耗，但所有該等反射率損耗將是在1%到2%的範圍中。
在一或更多個實施例中，蓋頂層308具有平滑的表面。例如，蓋頂層308的表面可以具有小於0.2 nm RMS（均方根度量）的粗糙度。在另一個示例中，蓋頂層308的表面對於在1/100 nm到1/1  µm的範圍中的長度而言具有0.08 nm RMS的粗糙度。RMS粗糙度將取決於其測量範圍而變化。對於100 nm到1微米的特定範圍而言，該粗糙度為0.08 nm或更小。在較大的範圍內，粗糙度將較高。
蓋頂層308可以用各種方法形成。在一個實施例中，用磁控管濺射、離子濺射系統、離子束沉積、電子束蒸發、射頻（RF）濺射、原子層沉積（ALD）、脈衝雷射沉積、陰極電弧沉積、或上述項目的組合將蓋頂層308形成或直接形成於多層堆疊306上。在一或更多個實施例中，蓋頂層308具有由磁控管濺射技術所形成的物理性質，包括精確的厚度、低的粗糙度、及層之間的乾淨介面。在一個實施例中，蓋頂層308具有由物理氣相沉積技術所形成的物理性質，包括精確的厚度、低的粗糙度、及層之間的乾淨介面。
在一或更多個實施例中，蓋頂層308由具有足以在清潔期間抵抗侵蝕的硬度的各種材料所形成。在一個實施例中，釕被用作蓋頂層材料，因為它是良好的蝕刻停止層，且在操作條件下是相對惰性的。然而，應了解，可以使用其他的材料來形成蓋頂層308。在具體的實施例中，蓋頂層308具有在2.5與5.0 nm的範圍中的厚度。
在一或更多個實施例中，吸收層310是吸收極紫外光112的層。在一個實施例中，吸收層310用來藉由提供不反射極紫外光112的區域來在EUV反射掩模106上形成圖案。依據一或更多個實施例，吸收層310包括對於特定頻率的極紫外光112（例如約13.5 nm）而言具有高吸收係數的材料。在一個實施例中，吸收層310直接形成於蓋頂層308上，且使用光刻製程來蝕刻吸收層310以形成EUV反射掩模106的圖案。
依據一或更多個實施例，極紫外線反射構件302（例如極紫外線反射鏡205）被形成為具有基板304、多層堆疊306、及蓋頂層308。極紫外線反射鏡205具有光學平坦的表面，且可以高效地及均勻地反射極紫外光112。
依據一或更多個實施例，極紫外線反射構件302（例如EUV掩模胚204）被形成為具有後側塗層318、基板304、多層堆疊306、蓋頂層308、及吸收層310。掩模胚204具有光學平坦的表面，且可以高效地及均勻地反射極紫外光112。在一個實施例中，掩模圖案114是用EUV掩模胚204的吸收層310形成的。
依據一或更多個實施例，在蓋頂層308上方形成吸收層310增加了EUV反射掩模106的可靠度。蓋頂層308充當吸收層310的蝕刻停止層。在將圖2的掩模圖案114蝕刻到吸收層310中時，吸收層310下方的蓋頂層308停止蝕刻動作以保護多層堆疊306。在一或更多個實施例中，吸收層310對蓋頂層308有蝕刻選擇性。在一些實施例中，蓋頂層308包括釕，且吸收層310對釕有蝕刻選擇性。舉個例子，吸收層310可以包括氮化鉭。在一或更多個實施例中，吸收層是在物理沉積腔室中共同濺射的。在其他的實施例中，可以將吸收層逐層沉積為第一材料與第二材料的層合結構。
基板304的下側裝設有後側塗層318，該後側塗層包括鉭與鎳的合金。在一個實施例中，後側塗層318是非晶膜。
被包括在後側塗層318中的鉭與鎳的合金提供了硬度以改善耐用性，同時維持了合適的摩擦係數（µ）及電阻率，所有這些都比包括其他材料的後側塗層的厚度相對較低。鉭與鎳的本合金也提供了在包括在後側塗層中時相對於CrN及先前已經採用作後側塗層的其他材料提供優點的硬度、粗糙度、及光學密度。類似地，鉭與鎳的本合金產生了較不容易出現缺陷且具有合適的不均勻性的後側塗層。
在一個實施例中，後側塗層26包括範圍從0.1 nm到約50 nm、或從約0.1到約40 nm、或從約0.1到約30 nm、或從約0.1到約25 nm、或從約0.1到約20 nm的厚度。如所述，在某些實施例中，與包括其他材料的後側塗層相比，鉭與鎳的合金允許用較低的厚度提供後側塗層，同時相對於這些其他材料維持至少實質類似的性能、或優越的性能。
在一或更多個實施例中，鉭與鎳的合金選自具有從約70重量百分比到約85重量百分比的鉭與從約15重量百分比到約30重量百分比的鎳的合金、具有從約45重量百分比到約55重量百分比的鉭與從約45重量百分比到約55重量百分比的鎳的合金、及具有從約30重量百分比到約45重量百分比的鉭與從約55重量百分比到約70重量百分比的鎳的合金，所有重量百分比（wt.%）都是基於合金的總重量。
在其他的實施例中，鉭與鎳的合金選自具有從約70重量百分比到約75重量百分比的鉭與從約25重量百分比到約30重量百分比的鎳的合金、具有從約48重量百分比到約55重量百分比的鉭與從約45重量百分比到約52重量百分比的鎳的合金、及具有從約35重量百分比到約45重量百分比的鉭與從約55重量百分比到約65重量百分比的鎳的合金，所有重量百分比（wt.%）都是基於合金的總重量。
在一個具體的實施例中，鉭與鎳的合金是富鉭合金。如本文中所使用的，用語「富鉭」意味著，合金中存在比鎳顯著更多的鉭。例如，在一個具體的實施例中，鉭與鎳的合金是具有從約70重量百分比到約85重量百分比的鉭與從約15重量百分比到約30重量百分比的鎳的合金。在另一個具體的實施例中，鉭與鎳的合金是具有從約70重量百分比到約75重量百分比的鉭與從約25重量百分比到約30重量百分比的鎳的合金。
在另一個具體的實施例中，鉭與鎳的合金是等比率合金。如本文中所使用的，用語「等比率」意味著，合金中存在大約等量的鉭及鎳（按重量計）。例如，在一個實施例中，鉭與鎳的合金是具有從約45重量百分比到約55重量百分比的鉭與從約45重量百分比到約55重量百分比的鎳的合金。在另一個實施例中，鉭與鎳的合金是具有從約48重量百分比到約55重量百分比的鉭與從約45重量百分比到約52重量百分比的鎳的合金。
在一個又另外的具體實施例中，鉭與鎳的合金是富鎳合金。如本文中所使用的，用語「富鎳」意味著，合金中存在比鉭顯著更多的鎳。例如，在一個實施例中，鉭與鎳的合金是具有從約30重量百分比到約45重量百分比的鉭與從約55重量百分比到約70重量百分比的鎳的合金。在另一個實施例中，鉭與鎳的合金是具有從約35重量百分比到約45重量百分比的鉭與從約55重量百分比到約65重量百分比的鎳的合金。
在一或更多個實施例中，鉭與鎳的合金包括摻雜物。摻雜物可以選自硼、氮、或氧中的一或更多者。在一個實施例中，摻雜物包括氧。在一個替代性的實施例中，摻雜物包括氮。在一個替代性的實施例中，摻雜物包括硼。在一個實施例中，摻雜物包括硼、氮、及氧中的一或更多者的組合(例如硼與氮、硼與氧、氧與氮)。
在一個實施例中，基於合金的重量，摻雜物用約0.1重量百分比到約10重量百分比的範圍中的量存在於合金中。在其他的實施例中，摻雜物用約0.1重量百分比、0.2重量百分比、0.3重量百分比、0.4重量百分比、0.5重量百分比、0.6重量百分比、0.7重量百分比、0.8重量百分比、0.9重量百分比、1.0重量百分比、1.1重量百分比、1.2重量百分比、1.3重量百分比、1.4重量百分比、1.5重量百分比、1.6重量百分比、1.7重量百分比、1.8重量百分比、1.9重量百分比、2.0重量百分比、2.1重量百分比、2.2重量百分比、2.3重量百分比、2.4重量百分比、2.5重量百分比、2.6重量百分比、2.7重量百分比、2.8重量百分比、2.9重量百分比、3.0重量百分比、3.1重量百分比、3.2重量百分比、3.3重量百分比、3.4重量百分比、3.5重量百分比、3.6重量百分比、3.7重量百分比、3.8重量百分比、3.9重量百分比、4.0重量百分比、4.1重量百分比、4.2重量百分比、4.3重量百分比、4.4重量百分比、4.5重量百分比、4.6重量百分比、4.7重量百分比、4.8重量百分比、4.9重量百分比、5.0重量百分比、5.1重量百分比、5.2重量百分比、5.3重量百分比、5.4重量百分比、5.5重量百分比、5.6重量百分比、5.7重量百分比、5.8重量百分比、5.9重量百分比、6.0重量百分比、6.1重量百分比、6.2重量百分比、6.3重量百分比、6.4重量百分比、6.5重量百分比、6.6重量百分比、6.7重量百分比、6.8重量百分比、6.9重量百分比、7.0重量百分比、7.1重量百分比、7.2重量百分比、7.3重量百分比、7.4重量百分比、7.5重量百分比、7.6重量百分比、7.7重量百分比、7.8重量百分比、7.9重量百分比、8.0重量百分比、8.1重量百分比、8.2重量百分比、8.3重量百分比、8.4重量百分比、8.5重量百分比、8.6重量百分比、8.7重量百分比、8.8重量百分比、8.9重量百分比、9.0重量百分比、9.1重量百分比、9.2重量百分比、9.3重量百分比、9.4重量百分比、9.5重量百分比、9.6重量百分比、9.7重量百分比、9.8重量百分比、9.9重量百分比、或10.0重量百分比的量存在於合金中。
在一或更多個實施例中，後側塗層的合金是形成於物理沉積腔室中的共同濺射合金，這可以提供薄得多的後側塗層厚度（例如小於30 nm）。在一或更多個實施例中，後側塗層的合金可以藉由選自氬氣（Ar）、氧氣（O2 ）、或氮氣（N2 ）中的一或更多者的氣體來共同濺射。在一個實施例中，後側塗層的合金可以藉由氬氣與氧氣的混合物（Ar + O2 ）來共同濺射。在一些實施例中，藉由氬氣與氧氣的混合物來共同濺射形成了鎳的氧化物及/或鉭的氧化物。在其他的實施例中，藉由氬氣與氧氣的混合物來共同濺射不形成鎳或鉭的氧化物。在一個實施例中，後側塗層的合金可以藉由氬氣與氮氣的混合物（Ar + N2 ）來共同濺射。在一些實施例中，藉由氬氣與氮氣的混合物來共同濺射形成鎳的氮化物及/或鉭的氮化物。在其他的實施例中，藉由氬氣與氮氣的混合物來共同濺射不形成鎳或鉭的氮化物。在一個實施例中，後側塗層的合金可以藉由氬氣與氧氣與氮氣的混合物（Ar + O2 + N2 ）來共同濺射。在一些實施例中，藉由氬氣與氧氣與氮氣的混合物來共同濺射形成鎳的氧化物及/或氮化物、及/或鉭的氧化物及/或氮化物。在其他的實施例中，藉由氬氣與氧氣與氮氣的混合物來共同濺射不形成鎳或鉭的氧化物或氮化物。在一個實施例中，可以藉由如上文所論述地控制合金百分比來定制後側塗層的蝕刻性質及/或其他性質以符合規格。在一個實施例中，可以藉由物理氣相沉積腔室的操作參數（例如電壓、壓力、流量等等）來精確地控制合金百分比。在一個實施例中，使用製程氣體來進一步修改材料性質，例如使用N2 氣體來形成鉭及鎳的氮化物。
在一或更多個實施例中，如本文中所使用的，「共同濺射」意味著，使用選自氬氣（Ar）、氧氣（O2 ）、或氮氣（N2 ）的一或更多種氣體同時濺射兩個靶（一個靶包括鎳且第二個靶包括鉭）以沉積/形成包括鉭與鎳的合金的後側塗層。
在其他的實施例中，可以使用選自氬氣（Ar）、氧氣（O2 ）、或氮氣（N2 ）中的一或更多者的的氣體將鉭與鎳的合金逐層沉積為鉭與鎳層的層合結構。在一個實施例中，可以使用氬氣與氧氣的混合物（Ar + O2 ）將鉭及鎳逐層沉積為鉭與鎳層的層合結構。在一些實施例中，使用氬氣與氧氣的混合物來逐層沉積形成了鎳的氧化物及/或鉭的氧化物。在其他的實施例中，使用氬氣與氧氣的混合物來逐層沉積不形成鎳或鉭的氧化物。在一個實施例中，可以使用氬氣與氮氣的混合物（Ar + N2 ）來將後側塗層的合金逐層沉積為鉭與鎳層的層合結構。在一些實施例中，使用氬氣與氮氣的混合物來逐層沉積形成鎳的氮化物及/或鉭的氮化物。在其他的實施例中，使用氬氣與氮氣的混合物來逐層沉積不形成鎳或鉭的氮化物。在一個實施例中，可以使用氬氣與氧氣與氮氣的混合物（Ar + O2 + N2 ）來將後側塗層的合金逐層沉積為鉭與鎳層的層合結構。在一些實施例中，使用氬氣與氧氣與氮氣的混合物來逐層沉積形成鎳的氧化物及/或氮化物、及/或鉭的氧化物及/或氮化物。在其他的實施例中，使用氬氣與氧氣與氮氣的混合物來逐層沉積不形成鎳或鉭的氧化物或氮化物。
在一或更多個實施例中，可以製作本文中所述的合金組成的成塊靶，該等成塊靶可以藉由使用選自氬氣（Ar）、氧氣（O2 ）、或氮氣（N2 ）中的一或更多者的氣體的常規濺射來濺射。在一或更多個實施例中，鉭與鎳的合金使用具有相同合金組成的成塊靶來沉積，且使用選自氬氣（Ar）、氧氣（O2 ）、或氮氣（N2 ）中的一或更多者的氣體來濺射，以形成後側塗層。在一個實施例中，後側塗層的合金可以使用具有相同合金組成的成塊靶來沉積，且使用氬氣與氧氣的混合物（Ar + O2 ）來濺射。在一些實施例中，使用氬氣與氧氣的混合物的成塊靶沉積形成了鎳的氧化物及/或鉭的氧化物。在其他的實施例中，使用氬氣與氧氣的混合物的成塊靶沉積不形成鎳或鉭的氧化物。在一個實施例中，後側塗層的合金可以使用具有相同合金組成的成塊靶來沉積，且使用氬氣與氮氣的混合物（Ar + N2 ）來濺射。在一些實施例中，使用氬氣與氮氣的混合物的成塊靶沉積形成鎳的氮化物及/或鉭的氮化物。在其他的實施例中，使用氬氣與氮氣的混合物的成塊靶沉積不形成鎳或鉭的氮化物。在一個實施例中，後側塗層的合金可以使用具有相同合金組成的成塊靶來沉積，且使用氬氣與氧氣與氮氣的混合物（Ar + O2 + N2 ）來濺射。在一些實施例中，使用氬氣與氧氣與氮氣的混合物的成塊靶沉積形成鎳的氧化物及/或氮化物、及/或鉭的氧化物及/或氮化物。在其他的實施例中，使用氬氣與氧氣與氮氣的混合物的成塊靶沉積不形成鎳或鉭的氧化物或氮化物。
現參照圖5，極紫外線掩模胚400被示為包括後側塗層424、基板414、基板414上的反射層多層堆疊412，反射層的多層堆疊412包括複數個反射層對。在一或更多個實施例中，該複數個反射層對由選自含鉬（Mo）材料及含矽（Si）材料的材料製作。在一些實施例中，該複數個反射層對包括鉬與矽的交錯層。極紫外線掩模胚400更包括反射層多層堆疊412上的蓋頂層422，且在蓋頂層422上存在吸收層多層堆疊420。在一或更多個實施例中，該複數個反射層412選自含鉬（Mo）材料及含矽（Si）材料，且蓋頂層422包含釕。也提供了包括複數個吸收層對420a、420b、420c、420d、420e、420f的吸收層多層堆疊420。後側塗層424包括鉭與鎳的合金，且可以包括本文中所揭露的合金組成中的任一者。
依據一或更多個實施例，不同的吸收劑材料及吸收層的厚度被選定為使得由於吸收且由於由對來自反射層多層堆疊的光的破壞性干涉所造成的相變而吸收極紫外光。雖然圖5中所示的實施例示出三個吸收層對（420a/420b、420c/420d、及420e/420f），但本揭示內容應不限於特定數量的吸收層對。依據一或更多個實施例，EUV掩模胚400可以包括在5個到60個的範圍中的吸收層對或10個到40個的範圍中的吸收層對。
依據一或更多個實施例，吸收層具有提供小於2%反射率及其他蝕刻性質的厚度。可以使用供應氣體來進一步修改吸收層的材料性質，例如可以使用氮氣（N2 ）來形成上文所提供的材料的氮化物。依據一或更多個實施例的吸收層多層堆疊是具有個別厚度的不同材料的重複圖案，使得EUV光不僅由於吸收而被吸收，也藉由由多層吸收堆疊所造成的相變而被吸收，該相變將破壞性地干涉來自下方的反射材料的多層堆疊的光，以提供較佳的對比度。
本揭示內容的另一個態樣涉及一種製造極紫外線（EUV）掩模胚的方法，該方法包括以下步驟：提供基板，該基板具有第一側及第二側；形成後側塗層，該後側塗層位在該基板的該第一側上；形成反射層多層堆疊，該反射層多層堆疊位在該基板的該第二側上，該多層堆疊包括複數個反射層對；形成蓋頂層，該蓋頂層位在該反射層多層堆疊上；及形成吸收層，該吸收層位在該蓋頂層上，該後側塗層包括鉭與鎳的合金，例如本文中所述的合金中的任一者。
EUV掩模胚可以具有上文針對圖4及圖5所描述的實施例的特性中的任一者，且可以將該方法執行在針對圖3所描述的系統中。
現參照圖6，示出了依據一個詳細實施例的多陰極源腔室500的上部。多陰極腔室500包括基部結構501，該基部結構具有由頂部配接器504蓋住的圓柱形主體部分502。頂部配接器504具有用於圍繞頂部配接器504定位的多個陰極源（例如陰極源506、508、510、512、及514）的設備。
多陰極源腔室500可以是圖3中所示的系統的一部分。在一個實施例中，一種極紫外線（EUV）掩模胚生產系統包括：基板搬運真空腔室，用於產生真空；基板搬運平台，位於該真空中，該基板搬運平台用於運輸裝載在該基板搬運真空腔室中的基板；及多個子腔室，被該基板搬運平台進出，該等子腔室用於形成EUV掩模胚，該EUV掩模胚包括：反射層多層堆疊，位在該基板上，該多層堆疊包括複數個反射層對；蓋頂層，位在該反射層多層堆疊上；及吸收層，位在該蓋頂層上，該後側塗層包括鉭與鎳的合金。該系統可以用來製作針對圖4或圖5所描述的EUV掩模胚，且具有針對上文針對圖4或圖5所描述的EUV掩模胚所描述的性質中的任一者。
整篇此說明書的對於「一個實施例」、「某些實施例」、「一或更多個實施例」、或「一實施例」的指稱意味著，與實施例結合描述的特定特徵、結構、材料、或特性被包括在本揭示內容的至少一個實施例中。因此，整篇此說明書的各種地方中的例如「在一或更多個實施例中」、「在某些實施例中」、「在一個實施例中」、或「在一實施例中」的語句的出現不一定是指本揭示內容的相同實施例。並且，可以在一或更多個實施例中用任何合適的方式結合特定的特徵、結構、材料、或特性。
雖然已經參照了詳細的實施例來描述本文中的揭示內容，但要了解，這些實施例僅說明本揭示內容的原理及應用。本領域中的技術人員將理解，可以在不脫離本揭示內容的精神及範圍的情況下對本揭示內容的方法及裝置作出各種修改及變化。因此，本揭示內容旨在包括隨附請求項及它們等效物的範圍內的變體及變型。
10:EUV反射掩模 12:反射多層堆疊 14:基板 16:掩蔽（非反射）區域 18:蝕刻緩衝層 20:吸收層 22:蓋頂層 24:反射區域 100:極紫外線微影術系統 102:極紫外光源 104:聚光器 106:EUV反射掩模 108:光學縮小組件 110:靶晶圓 112:極紫外光 114:掩模圖案 200:極紫外線反射構件生產系統 202:晶圓裝載及載具搬運系統 203:源基板 204:EUV掩模胚 205:極紫外線反射鏡 206:大氣搬運系統 208:晶圓搬運真空腔室 210:第一真空腔室 212:第二真空腔室 214:第一晶圓搬運系統 216:第二晶圓搬運系統 218:脫氣系統 220:第一物理氣相沉積系統 222:第二物理氣相沉積系統 224:預清潔系統 226:第一多陰極源 228:化學氣相沉積系統 230:固化腔室 232:超平滑沉積腔室 302:極紫外線反射構件 304:基板 306:反射層多層堆疊 308:蓋頂層 310:吸收層 312:第一反射層 314:第二反射層 316:反射對 318:後側塗層 400:極紫外線掩模胚 412:反射層多層堆疊 414:基板 420:吸收層多層堆疊 422:蓋頂層 424:後側塗層 500:多陰極腔室 501:基部結構 502:主體部分 504:頂部配接器 506:陰極源 508:陰極源 510:陰極源 512:陰極源 514:陰極源 420a:吸收層對 420b:吸收層對 420c:吸收層對 420d:吸收層對 420e:吸收層對 420f:吸收層對
可以藉由參照實施例來獲得上文所簡要概述的本揭示內容的更詳細說明以及可以用來詳細了解本揭示內容的上述特徵的方式，附圖中繪示了該等實施例中的一些。然而，要注意，附圖僅繪示此揭示內容的典型實施例，且因此不要將該等附圖視為本揭示內容的範圍的限制，因為本揭示內容可以容許其他同等有效的實施例。
圖1示意性地繪示採用常規的後側材料（CrN）的背景技術EUV反射掩模；
圖2示意性地繪示EUV微影術系統的實施例；
圖3繪示EUV反射構件生產系統的實施例；
圖4繪示EUV反射構件（例如EUV掩模胚）的實施例；
圖5繪示EUV反射構件（例如EUV掩模胚）的實施例；及
圖6繪示多陰極物理沉積腔室的實施例。
國內寄存資訊 (請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無
國外寄存資訊 (請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無
302:極紫外線反射構件
304:基板
306:反射層多層堆疊
308:蓋頂層
310:吸收層
312:第一反射層
314:第二反射層
316:反射對
318:後側塗層

Claims (19)

  1. 一種極紫外線(EUV)掩模胚，包括：一基板，具有一第一側及一第二側；一後側塗層，包括該基板的該第一側上的鉭與鎳的一合金，該後側塗層具有在從0.1nm到50nm的一範圍中的一厚度；一反射層多層堆疊，位在該基板的該第二側上，該反射層多層堆疊包括複數個反射層，該複數個反射層包括反射層對，該反射層多層堆疊具有在從138nm到414nm的一範圍中的一厚度；一蓋頂層，位在該反射層多層堆疊上；及一吸收層，位在該蓋頂層上。
  2. 如請求項1所述的極紫外線(EUV)掩模胚，其中鉭與鎳的該合金包括從約70到約85重量百分比的鉭及從約15到約30重量百分比的鎳。
  3. 如請求項1所述的極紫外線(EUV)掩模胚，其中鉭與鎳的該合金包括從約45到約55重量百分比的鉭及從約45到約55重量百分比的鎳。
  4. 如請求項1所述的極紫外線(EUV)掩模胚，其中鉭與鎳的該合金包括從約30到約45重量百分比的鉭及從約55到約70重量百分比的鎳。
  5. 如請求項1所述的極紫外線(EUV)掩模胚，其中該後側塗層更包括0.1重量百分比到約10重量百分比的一摻雜物，該摻雜物選自硼、氮、或氧中的一或更多者。
  6. 如請求項1所述的極紫外線(EUV)掩模胚，其中該後側塗層包括在從0.1nm到40nm的一範圍中的一厚度，且該多層堆疊具有在從276nm到414nm的一範圍中的一厚度。
  7. 如請求項1所述的極紫外線(EUV)掩模胚，其中該後側塗層包括在從0.1nm到25nm的一範圍中的一厚度。
  8. 一種製造一極紫外線(EUV)掩模胚的方法，該方法包括以下步驟：提供一基板，該基板具有一第一側及一第二側；形成一後側塗層，該後側塗層包括該基板的該第一側上的鉭與鎳的一合金，該後側塗層具有在從0.1nm到50nm的一範圍中的一厚度；形成一反射層多層堆疊，該反射層多層堆疊位在該基板的該第二側上，該反射層多層堆疊具有在從138nm到414nm的一範圍中的一厚度，該反射層多層堆疊包括複數個反射層對； 形成一蓋頂層，該蓋頂層位在該反射層多層堆疊上；及形成一吸收層，該吸收層位在該蓋頂層上。
  9. 如請求項8所述的方法，其中鉭與鎳的該合金包括從約70到約85重量百分比的鉭及從約15到約30重量百分比的鎳。
  10. 如請求項8所述的方法，其中鉭與鎳的該合金包括從約45到約55重量百分比的鉭及從約45到約55重量百分比的鎳。
  11. 如請求項8所述的方法，其中鉭與鎳的該合金包括從約30到約45重量百分比的鉭及從約55到約70重量百分比的鎳。
  12. 如請求項8所述的方法，其中該後側塗層更包括0.1重量百分比到約10重量百分比的一摻雜物，該摻雜物選自硼、氮、或氧中的一或更多者。
  13. 如請求項8所述的方法，其中鉭與鎳的該合金藉由一氣體來共同濺射以形成該後側塗層，該氣體選自氬氣(Ar)、氧氣(O2)、或氮氣(N2)中的一或更多者。
  14. 如請求項8所述的方法，其中鉭與鎳的該合金使用一成塊靶來沉積且使用一氣體來濺射以形成該後側塗層，該成塊靶具有與鉭與鎳的該合金相同的一 組成，該氣體選自氬氣(Ar)、氧氣(O2)、或氮氣(N2)中的一或更多者。
  15. 如請求項8所述的方法，其中該後側塗層包括在從0.1nm到40nm的一範圍中的一厚度，且該多層堆疊具有在從276nm到414nm的一範圍中的一厚度。
  16. 如請求項8所述的方法，其中該後側塗層包括在從0.1nm到25nm的一範圍中的一厚度。
  17. 一種極紫外線(EUV)微影術系統，包括：一極紫外光源；及一標線片，包括：一基板，具有一第一側及一第二側，該標線片具有一圖案，該圖案表示一積體電路的一處理層；一後側塗層，包括該基板的該第一側上的鉭與鎳的一合金，該後側塗層具有一厚度；一反射層多層堆疊，位在該基板的該第二側上，該反射層多層堆疊具有在從276nm到414nm的一範圍中的一厚度；及一吸收層，位在該多層堆疊上方，該吸收層具有小於80nm的一厚度且對13.5nm的一波長下的一極紫外線(EUV)光具有小於2%的反射率，其中該後側塗層具有在從0.1nm到50nm的一範圍中的一厚度。
  18. 如請求項17所述的極紫外線(EUV)微影術系統，更包括：一蓋頂層，位在該多層堆疊與該吸收層之間，以供保護該多層堆疊。
  19. 如請求項17所述的極紫外線(EUV)微影術系統，更包括：一防反射塗層，位在該吸收層上。
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