专利名称：利用具有碳层的传输掩模构图晶片上的光刻胶的方法
技术领域：
本发明涉及利用传输掩模制作集成电路，更具体地，涉及利用能修补的传输掩模制作集成电路。
背景技术：
传输掩模继续成为制作集成电路工艺的主要部分，并随着尺寸继续减小，这些掩模也继续对工艺来说成为决定性的而且更难以制作，尤其是制作无缺陷的。为取得用于半导体制作工艺无缺陷的需要，常常利用商业上可用的聚焦离子束(FIB)设备来修补传输掩模。这种技术非常精确，却可以引起不必要的副作用，尤其是在照明源的频率具有越来越低的波长的时候。从而，在更高的波长处那些看不见的缺陷在更低的波长处却可变得无法遮掩，随着尺寸继续缩小，更低的波长也变得更加重要。
从而，需要改进修补用于在制作集成电路的工艺中所利用的照明光的更低波长的传输掩模。
本发明借助于例子来示例并不局限于附图，其中相同的参考标记指示相似的元件，以及其中图1是在处理中一个阶段处的掩模的截面图；图2是在处理中其次阶段处的掩模的截面图；图3是在完成处理后掩模的截面图；以及图4是用于利用掩模来构图半导体晶片上的光刻胶的装置。
本领域技术人员应明白，示例附图中的元件是便于简化而清楚并不必按比例来描绘。例如，附图中的某些元件的尺寸可以相对其它元件被放大，以有助于提高对本发明实施例的理解。
具体实施例方式
在一个实施例中，利用具有吸收层的掩模来构图半导体晶片上的光刻胶层，已利用收集用于修补工艺中的离子的附加光吸收碳层修补了吸收层。在修补完成后，通过除去没有被吸收层覆盖的那部分碳层来除去出现在碳层中的离子。从而，在除去含有离子的那部分碳层时，包含要暴露在光刻胶层上的图案的吸收层还用作掩模。这将参考附图和下列说明来更好的理解。
图1中示出了掩模101，其包括透明基板103、缓冲层105和已构图的吸收层107。在已构图的吸收层107中有间隔109、111、113和115、缺陷117以及不必要的部分119。在一个实施例中，透明基板103是氧化硅，缓冲层105是非晶硅，以及吸收层107是涂布在缓冲层105相反表面上具有氧化/氮化铬的铬。通过溅射淀积可以得到用于缓冲层105的无定形碳。可以控制该溅射工艺，使得该层的密度可以从1克/立方厘米变化到3克/立方厘米。该密度在对于折射和衰减系数的指数(index)的公知方式方面很适应。通常，更高的密度会更好，但更高的密度易于使菱形断面(diamond)形成并伴随不必要的应力。良好的选择介于2和2.2克/立方厘米之间。在工艺中，可以存在可有益或至少无害的少量其它材料。从而，缓冲层基本优选为无定形碳，并且可以具有或不具有一些其它少量的其它材料。
吸收层107可以由其它吸收成分构成。目前所考虑的一些这种成分为氮化钽硅、氧化钽硅、氮化钽硼、氮化钽、氧化钽。相似地，还可以使用用于透明层103的其它透明成分。掺杂氟的氧化硅是一个这样的例子。并且，除无定形碳以外的其它材料还可以有效用作缓冲层105。缓冲层105的理想特性是，其有效用作修补时的离子吸收剂、在修补后可除去、以及以掩模用于构图半导体晶片上的光刻胶的频率来进行光吸收。
缺陷117通常来源于构图吸收层107时掩模上的颗粒。由于在构图吸收层107期间缺陷用作蚀刻掩模，所以在缺陷117下面是吸收层107的不必要部分119。在该例中，不必要的部分起因于用作掩模的缺陷，但不必要的部分也可以起于其它原因。一种这样的原因是写入错误。通过利用商业可用的检查工具检查掩模，找到缺陷117和不必要的部分119。
图2中所示的是在除去缺陷117和不必要的部分119的修补操作之后的掩模101。然而，在聚焦离子束(FIB)工艺中利用镓离子的典型修补工艺的结果是镓离子穿过吸收层107。在这种情况下，由于原本就存在于FIB工艺中的注入，使这些镓离子位于缓冲层105的区域203中、在不必要的部分119下面的位置中。这些注入的镓离子提供了以436纳米的g-线波长的无意义吸收。然而，在某些低波长处、例如248纳米，这些镓离子适合吸收。这种吸收特性随着波长从248纳米开始越低变得越强。从而，在低波长处，镓的存在实际上是必须被除去的缺陷。对于120和400纳米之间的波长来说，从光要穿过掩模101的区域除去镓离子是尤其重要的。
图3中所示出的是在除去区域203之后的掩模101。这通过有效除去无定形碳的化学剂、例如氧等离子体来获得。留存在吸收层107中的图案用作蚀刻缓冲层105时的掩模。由此，缓冲层105在吸收FIB工艺期间所产生的离子方面是有效的，而同时在不用改变吸收层中的图案的情况下还能够很容易地被除去。也许一些镓离子还到达在吸收层107的其余部分下面的区域。在那些位置的镓离子不会引起损害，这是因为在那些区域无论如何吸收都是理想的。
图4中所示出的是用于利用掩模101来构图半导体晶片419上的光刻胶417的布置401。光源403提供理想波长的光辐射(光)给掩模101，掩模101根据在吸收层107和缓冲层105中存在的理想图案来阻挡这种光。然后通过光学系统413处理并随后通过光刻胶417接收穿过掩模101的已构图的光。光学系统如为典型的，优选为提供缩小化的缩小光学系统。按照掩模101中所存在的图案曝光光刻胶417。在该处理期间，缓冲层105不反射是有利的。反射应为12％或更少。这最好通过吸收来获得。如果缓冲层105不吸收，那么在界面处将出现反射。这些反射可以与要穿过作为图案的掩模101的光产生不必要的干涉。这是不希望的并能在理想图案的边缘处引起光刻胶的不完全曝光。假定这些反射可以被消除，但将不得不仔细地选择和控制缓冲层105的厚度。
在上述说明中，已参考具体实施例介绍了本发明。然而，本领域的普通技术人员应明白，在不脱离下面权利要求中所阐明的本发明范围的情况下，可以作出各种修改和变化。例如，该处理和结构可以有效用于不同于刚才的修补的情形。例如，对于掩模的修改可以有效用于使晶体管特性不同或使线宽度不同的实验。这种掩模结构、制作掩模的方法及用于制作半导体的工艺可以有效用于将能实现这种实验的修改。并且，修改可以包括给吸收层107增加部分。当增加一部分时，由于注入到与增加材料的区域相邻的区域的过喷涂而出现了问题。由此这些相邻的区域还可以包括希望被除去的不必要的遮光材料。因此，说明书和附图要看作是示例性的而不是限制性的意义，并且所有这样的修改意图要包含在本发明的范围内。
上面针对具体的实施例已经介绍了益处、其它优势和解决问题的方法。可以使任何益处、优势或方法出现或变得更加显著的益处、优势、解决问题的方法和任何部件不应推论为任意或所有权利要求的严重的、必须的或主要的特征或部件。如此处所使用的，术语“包括(comprise)”、“构成(comprising)”或其任何其它变化想要覆盖不排除的包含物，使得包括一系列部件的工艺、方法、商品或设备不仅包括那些部件，而且还可以包括没有额外列出的或含在这种工艺、方法、商品或设备内的其他部件。
权利要求
1.一种光学光刻掩模，包括透明基板；已构图的吸收层；位于透明基板和已构图的吸收层之间的缓冲层，该缓冲层具有从已构图的吸收层所转化来的图案。
2.如权利要求1的掩模，其中缓冲层至少实质上是无氢的。
3.如权利要求1的掩模，其中通过溅射来涂敷缓冲层。
4.如权利要求1的掩模，其中缓冲层包括一基板侧面，其中缓冲层的基板侧面的反射百分率在用于利用掩模构图半导体晶片上的光刻胶层的光波长处为12％或更少。
5.如权利要求4的掩模，其中光波长在120纳米至400纳米的范围内。
6.如权利要求1的掩模，其中吸收层含有铬。
7.如权利要求1的掩模，进一步包括在吸收层和缓冲层之间的帽层。
8.如权利要求1的掩模，其中吸收层包括氮化钽硅、氧化钽硅、氮化钽硼、氮化钽、氧化钽中的至少一种。
9.如权利要求1的掩模，其中缓冲层含有碳。
10.如权利要求9的掩模，其中缓冲层基本上由碳构成。
11.如权利要求9的掩模，其中缓冲层基本上由无定形碳构成。
12.如权利要求1的掩模，其中缓冲层含有具有离子吸收能力和一定厚度的材料，以提供用于在修改已构图的吸收层期间阻挡离子进入透明基板的阻挡层。
13.一种用于利用光辐射构图晶片上的光刻胶的方法，该方法包括形成包括透明基板、吸收层及位于透明基板和吸收层之间的缓冲层的掩模；蚀刻吸收层；在蚀刻吸收层之后蚀刻缓冲层；在蚀刻缓冲层之后用掩模构图半导体晶片上的光刻胶层，该构图包括使光辐射穿过掩模的透明基板。
14.如权利要求13的方法，进一步包括在蚀刻吸收层之后、蚀刻缓冲层之前检查吸收层。
15.如权利要求14的方法，进一步包括在检查之后修改吸收层，该修改包括利用聚焦的离子束除去一部分吸收层，缓冲层具有离子吸收能力和一定厚度，以提供用于阻挡聚焦的离子束中的离子进入透明基板的阻挡层。
16.如权利要求14的方法，进一步包括在检查之后修改吸收层以形成具有一图案的修改的已构图的吸收层；其中蚀刻缓冲层包括把图案转化到缓冲层。
17.如权利要求14的方法，其中该修改包括在检查之后除去部分吸收层。
18.如权利要求14的方法，其中该修改包括在检查之后增加吸收层。
19.如权利要求13的方法，其中透明基板具有透明度参数，其中透明度参数在蚀刻吸收层期间保持不变。
20.如权利要求13的方法，其中缓冲层含有碳。
21.如权利要求20的方法，其中缓冲层基本上由碳构成。
22.如权利要求20的方法，其中缓冲层基本上由无定形碳构成。
23.如权利要求13的方法，其中形成掩模进一步包括在透明基板上溅射淀积缓冲层。
24.如权利要求13的方法，其中光辐射具有一定的波长；缓冲层包括一基板侧面；缓冲层的基板侧面的反射百分率在所述波长处为12％或更少。
25.如权利要求24的方法，其中所述波长在120纳米至400纳米的范围内。
26.如权利要求13的方法，其中形成掩模进一步包括在缓冲层和吸收层之间形成帽层。
27.如权利要求13的方法，其中吸收层含有铬。
28.如权利要求13的方法，其中吸收层包括氮化钽硅、氧化钽硅、氮化钽硼、氮化钽、氧化钽中的至少一种。
29.一种利用光辐射在晶片上构图光刻胶的方法，该方法包括在透明基板上溅射含有碳的材料以形成缓冲层；在缓冲层上方形成吸收层；蚀刻吸收层以形成已构图的吸收层；检查已构图的吸收层；在检查之后修改已构图的吸收层以形成具有图案的修改的已构图的吸收层；把图案转化到缓冲层；在转化之后用掩模构图半导体晶片上的光刻胶层，该构图包括使光辐射穿过掩模的透明基板。
全文摘要
利用具有吸收层(107)的掩模(401)构图半导体晶片(419)上的光刻胶层(417)，该吸收层(107)已利用收集在修补工艺中所使用的离子的额外光吸收碳层(105)来修补。在修补完成后，通过除去没用吸收层(107)覆盖的部分碳层(105)来除去存在于碳层(105)中的离子。从而，含有在光刻胶层(417)上要露出的图案的吸收层(107)还用作除去含有离子的部分碳层(105)时的掩模。由此，从光要穿过掩模到光刻胶(417)的区域中除去以所利用的具体波长遮蔽的离子。缓冲层(105)进行吸收以避免在其界面处的反射的问题。
文档编号G03C5/00GK1739065SQ200480002239
公开日2006年2月22日 申请日期2004年1月16日 优先权日2003年1月17日
发明者詹姆士·R·沃森, 帕威特·曼加特 申请人:飞思卡尔半导体公司