制造极紫外（EUV）光掩模的方法及校正EUV光掩模的方法和装置与流程

制造极紫外(euv)光掩模的方法及校正euv光掩模的方法和装置
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2020年10月14日在韩国知识产权局递交的韩国专利申请no.10-2020-0132574的优先权，并在此通过参考引入其全部公开的内容。
技术领域
3.与示例实施例一致的装置、方法和系统涉及制造极紫外(euv)光掩模，更具体地，涉及一种用于局部校正euv光掩模的临界尺寸的方法和装置、一种制造光掩模的方法以及一种使用其制造半导体器件的方法。


背景技术：

4.随着半导体器件的集成化和小型化的增加，需要一种用于配置具有更小尺寸的半导体器件的电路图案的技术。为了满足其技术需求，光刻工艺中使用的光源的波长已经减小。
5.最近，已经提出了使用euv作为光源的euv光刻。由于大部分euv被折射光学材料吸收，因此一般的euv光刻工艺可以使用包括反射光学系统而非折射光学系统的euv光掩模。


技术实现要素：

6.一个或多个示例实施例提供一种制造euv光掩模的方法。
7.一个或多个示例实施例提供一种用于局部校正euv光掩模的临界尺寸的方法和装置。
8.根据示例实施例，一种方法包括：制备掩模坯，掩模坯包括基板、设置在基板上用于反射极紫外光的反射层以及设置在反射层上的光吸收层；通过从光吸收层形成具有目标临界尺寸的多个图案元素来提供光掩模，其中所述多个图案元素包括待校正的校正目标图案元素，并且校正目标图案元素具有不同于目标临界尺寸的临界尺寸；识别光掩模的设置有校正目标图案元素的校正目标区域；将蚀刻剂施加于光掩模；以及在蚀刻剂被提供在光掩模上的同时，将激光束照射到校正目标区域。
9.根据示例实施例，一种方法包括：制备掩模坯，掩模坯包括基板、设置在基板上用于反射极紫外光的反射层以及设置在反射层上的光吸收层；通过从光吸收层形成具有第一宽度的多个图案元素来提供光掩模，其中所述多个图案元素包括待校正的校正目标图案元素，并且校正目标图案元素的第二宽度大于所述第一宽度；识别光掩模的设置有校正目标图案元素的校正目标区域；将化学液体施加到光掩模上；以及在化学液体被提供在光掩模上的同时，将波长在200nm和700nm之间的激光束照射到校正目标区域。在将激光束照射到校正目标区域时，校正目标图案元素被化学液体蚀刻以减小第二宽度与第一宽度的偏差。
10.根据示例实施例，一种方法包括：制备光掩模，该光掩模包括基板、设置在基板上用于反射极紫外光的反射层以及由光吸收剂形成的多个图案元素，其中所述多个图案元素
包括宽度大于目标图案宽度的校正目标图案元素；识别光掩模的设置有校正目标图案元素的校正目标区域；将化学液体施加于光掩模；以及在化学液体被提供在光掩模上的同时，将激光束照射到校正目标区域。在将激光束照射到校正目标区域时，校正目标图案元素被化学液体蚀刻以减小校正目标图案元素的宽度与目标图案宽度的偏差。
11.根据示例实施例，一种装置包括：支撑件，被配置为支撑具有上表面的光掩模，其中该上表面上布置有多个图案元素；化学供应器，被配置为向光掩模的上表面供应化学液体；激光器，被配置为将激光束照射到光掩模的上表面的部分区域；以及控制器，被配置为控制化学供应器和激光器。控制器被配置为从所述多个图案元素中识别校正目标区域，其中在校正目标区域中，校正目标图案元素的临界尺寸与目标临界尺寸不同，并且在化学液体被提供在光掩模上的同时驱动激光器以将激光束照射到校正目标区域。
12.根据示例实施例，一种方法包括：提供包括特征层的晶片；在特征层上形成光刻胶膜；制备光掩模，光掩模包括基板、设置在基板上用于反射极紫外光的反射层以及由光吸收剂形成的多个图案元素，其中所述多个图案元素包括图案宽度不同于目标图案宽度的校正目标图案元素；在化学液体被提供在光掩模上的同时，通过将激光束照射到光掩模的与校正目标图案元素相对应的校正目标区域，来对校正目标图案元素的临界尺寸进行校正；使用光掩模曝光光刻胶膜；通过显影光刻胶膜来形成光刻胶图案；以及使用光刻胶图案处理特征层。
附图说明
13.根据结合附图给出的对示例实施例的以下详细描述，将更清楚地理解以上和其他方面和特点，在附图中：
14.图1是示出了根据示例实施例的制造euv光掩模的方法的流程图；
15.图2是示出了euv光掩模的坯料的一个示例的截面图；
16.图3是示出了在局部校正前的euv光掩模的平面图；
17.图4a和图4b示出了分别沿线i-i’和ii-ii’截取的图2所示的euv光掩模的截面图；
18.图5是示出了光掩模的图案元素的临界尺寸梯度的平面图；
19.图6是示出了光掩模的图案元素的临界尺寸分布的曲线图；
20.图7是示出了局部校正euv光掩模的过程的截面图；
21.图8是示出了根据激光束波长的吸水率的曲线图；
22.图9是示出了根据示例实施例的校正euv光掩模的方法的流程图；
23.图10是示出了根据示例实施例的用于校正euv光掩模的装置的截面图，而图11是示出了如图10所示装置的一部分的工艺截面图；
24.图12是示出了根据示例实施例的可以采用euv光掩模的光刻工艺设备的示意图；以及
25.图13是示出了根据示例实施例的制造半导体器件的方法的流程图。
具体实施方式
26.在下文中，将参照附图如下描述示例实施例。
27.图1是示出了根据示例实施例的制造euv光掩模的方法的流程图。
28.参照图1，示例实施例中的制造光掩模的方法可以包括制备掩模坯的过程s11。在图2中，示出了在过程s11中引入的掩模坯的示例。
29.参照图2，掩模坯100’可以包括掩模基板110、依次设置在掩模基板110的第一表面110a上的反射层120、覆盖层140和光吸收层150。示例实施例中的掩模坯100
′
可以被配置为用于反射式光掩模的掩模坯。
30.掩模基板110可以包括介电材料、玻璃、半导体材料或金属材料。在示例实施例中，掩模基板110可以包括具有低热膨胀系数的材料。例如，掩模基板110可以在20℃下具有约0
±
1.0
×
10-7/℃的热膨胀系数。此外，掩模基板110可以由具有优异的光滑度和平坦度以及对清洗液具有优异耐受性的材料形成。
31.例如，掩模基板110可以包括合成石英玻璃、石英玻璃、铝硅酸盐玻璃、钠钙玻璃、诸如sio
2-tio2基玻璃的低热膨胀材料(ltem)玻璃、通过沉淀β石英固溶体材料获得的结晶玻璃、单晶硅或碳化硅。
32.掩模基板110可以具有设置为彼此相对的第一表面110a和第二表面110b。在示例实施例中，第一表面110a可以具有约50nm或更小的平坦度，而第二表面110b可以具有约500nm或更小的平坦度。例如，掩模基板110的第一表面110a和第二表面110b中的每一个的均方根(rms)表面粗糙度可以为约0.15nm或更小，但是示例实施例不限于此。
33.反射层120可以设置在掩模基板110的第一表面110a上。反射层120可以被配置为反射euv光。反射层120可以包括布拉格反射器，其中具有高折射率的第一材料层121和具有低折射率的第二材料层122交替堆叠多次。第一材料层121和第二材料层122可重复形成约20至60次以形成包括40至120层的反射层。例如，反射层120可以包括钼(mo)/硅(si)周期性多层、mo化合物/si化合物周期性多层、钌(ru)/si周期性多层、铍(be)/mo周期性多层、si/铌(nb)周期性多层、si/mo/ru周期性多层、si/mo/ru/mo周期性多层、或si/ru/mo/ru周期性多层。
34.第一材料层121和第二材料层122的材料以及第一材料层121和第二材料层122中的每一个的膜厚可以根据所施加的euv光的波段或反射层120所需的euv光的反射率进行调整。在示例实施例中，用于euv掩模坯100
′
的反射层120可以包括钼(mo)/硅(si)周期性多层。例如，第一材料层121可以由钼或硅形成，且第二材料层122可以由硅或钼形成。
35.反射层120可以使用dc溅射工艺、rf溅射工艺或离子束溅射工艺形成，但是示例实施例不限于此。例如，当使用离子束溅射形成mo/si周期性多层时，可以通过如下循环交替地形成si膜和mo膜：使用si靶作为靶和ar气作为溅射气体来沉积si膜，并使用mo靶作为靶和ar气作为溅射气体来沉积mo膜。
36.覆盖层140可以被配置为保护反射层免受机械损坏和/或化学损坏。例如，覆盖层140可以包括钌(ru)或钌化合物。钌化合物可以由包括钌(ru)与nb、zr、mo、y、b和la中的任意一种或任意组合在内的化合物形成。例如，覆盖层140可以具有5至的厚度。
37.光吸收层150可以包括吸收euv光并且具有低euv光反射率的材料。此外，光吸收层150可以包括具有优异耐化学性的材料。在示例实施例中，光吸收层150可以包括当euv波长范围内的光照射到光吸收层150的表面上时在13.5nm的波长附近具有约5％或更小的最大光反射率的材料。例如，光吸收层150可以包括tan、tahf、tahfn、tabsi、tabsin、tab、tabn、tasi、tasin、tage、tagen、tazr和tazrn中的任意一种或任意组合。在示例实施例中，光吸收
层150可以由氮化钽硼(tabn)层或氧化钽硼(tabo)层实现。例如，可以使用溅射工艺来形成光吸收层150，但是示例实施例不限于此。在示例实施例中，光吸收层150可以具有约30至200nm的厚度。
38.在后续工艺中待制造的图案元素的检查期间，抗反射膜160可以在检查光的波段(例如约190至260nm的波段)中提供相对低的反射率，从而获得足够的对比度。例如，抗反射膜160可以包括金属氮化物，例如氮化钛或氮化钽，或者还可以包括选自由氯、氟、氩、氢和氧构成的组的至少一种附加成分。例如，抗反射膜160可以通过溅射工艺形成，但是示例实施例不限于此。例如，抗反射膜160的厚度可以为5至25nm。在示例实施例中，抗反射膜160可以通过在包含附加成分或其前体的气氛中处理光吸收层150的表面来形成。
39.背面导电膜190可以设置在掩模基板110的第二表面110b上。背面导电膜190可以在光刻工艺期间固定到光刻设备的静电卡盘上(见图12)。背面导电膜190可以包括具有导电性的含铬(cr)材料或含钽(ta)材料。例如，背面导电膜190可以由cr、crn和tab中的任意一种或任意组合形成。备选地，背面导电膜190可以包括具有导电性的金属氧化物或金属氮化物。例如，背面导电膜190可以包括氮化钛(tin)、氮化锆(zrn)、氮化铪(hfn)、氧化钌(ruo2)、氧化锌(zno2)和氧化铱(iro2)中的任意一种或任意组合。
40.在示例实施例中，掩模坯100’可以不包括所示元件的一部分或者可以进一步包括另一元件。例如，抗反射膜160和/或覆盖层140可以不包括在掩模坯100
′
中。在形成图案元素的过程s12中，在光吸收层150被干蚀刻的同时，掩模坯100’还可以包括用于保护反射层120免受损坏的缓冲层。缓冲层可以由具有低euv光吸收率的材料形成。
41.再次参照图1，在过程s12中，可以通过蚀刻光吸收层来形成具有多个图案元素的光掩模。图3、图4a和图4b中示出了在过程s12中提供的光掩模100的示例。
42.在示例实施例中，可以通过一起蚀刻抗反射膜160与光吸收层150来形成多个图案元素pe。
43.参照图3和图4a，示例实施例中示出的光掩模100可以被划分为图案区域pe和非图案区域。光掩模100的图案区域可以包括其中布置有主图案元素p1的主图案区域pa1和其中布置有辅助图案元素p2的辅助图案区域pa2。围绕主图案区域pa1和辅助图案区域pa2的边界区域ba可以被配置为非图案区域。
44.多个图案元素pe可以包括主图案元素p1和辅助图案元素p2。在euv光刻系统(见图12)中，主图案元素p1可以被配置为将用于形成包括集成电路的单元元件的图案转移到晶片上的芯片区域，并且辅助图案元素p2可以被配置为将辅助图案转移到晶片上的划线区域。例如，辅助图案元素p2可以包括在制造集成电路器件的过程中可能是必要的并且可能不会保留在最终的集成电路器件中的辅助图案元素(例如，对准键图案)。
45.提供图3中所示的布置是为了便于描述和说明，并且示例实施例不限于此。在示例实施例中，多个主图案区域pa1的一部分可以被配置为其中未形成主图案元素p1的非图案区域，并且主图案区域pa1的一部分可以包括与其他主图案区域中的图案元素不同的图案元素。
46.入射到euv光刻系统(见图12)中的光l1(例如，euv光束)可以与垂直于光掩模100的表面的竖直轴成入射角α向光掩模100投射。在示例实施例中，入射角α的范围可以从约5
°
到约7
°
。反射光l2可以被投射到投影光学系统(见图12)并且可以执行euv光刻。在示例实施
例中，光掩模100可以被配置为反射式光掩模，其可以用于使用euv波长范围(例如约13.5nm的曝光波长)的euv光刻工艺中。将参照图12和图13更详细地描述使用光掩模的euv光刻工艺。
47.多个图案元素pe可以被配置为具有期望的目标临界尺寸。目标临界尺寸可以由图案元素pe的尺寸和相邻图案元素之间的距离来表示。例如，光掩模100的临界尺寸均匀性(cdu)可以确定通过光刻工艺在晶片上实施的图案的临界尺寸均匀性。特别地，用于集成电路中包括的单元元件的主图案元素p1可能需要高均匀性。
48.取决于过程集的分布，多个图案元素pe可以包括临界尺寸不同于目标临界尺寸的图案元素。图案元素中的具有不同临界尺寸的部分可以包括“待校正的图案元素”，并且这些图案元素被称为校正目标图案元素。
49.返回参照图1，在过程s14中，可以检测校正目标图案元素，并且可以确定其中布置有校正目标图案元素的校正目标区域。
50.在示例实施例中，在多个图案元素pe(特别是主图案元素p1)中的临界尺寸与目标临界尺寸不同的图案元素中，可以根据临界尺寸的偏差将偏离可允许范围的图案元素确定为待校正的“校正目标图案元素p1
”’
。校正目标图案元素p1’可以局部地分布在光掩模100的整个区域上。此外，待校正的图案元素p1’可以根据工艺具有不同的分布，并且对于每个光掩模可以具有不同的分布。
51.例如，参照图4b，校正目标图案元素p1
′
可以是布置在图3中的主图案区域pa1的一部分中的图案元素，并且可以是根据临界尺寸的偏差而偏离可允许范围的校正目标图案元素。校正目标图案元素p1’可以具有大于图4a中所示的主图案元素p1的宽度w1的宽度w2，并且可以具有小于距离d1的距离d2。其中布置有校正目标图案元素p1’的校正目标图案区域pa1’可以被确定为校正目标区域。
52.已经描述了可以参考图3和图4b所示的光掩模，为每个主图案区域选择校正目标区域，并且备选地，可以根据在光掩模的整个区域中每个区域的临界尺寸的分布来确定校正目标区域。
53.图5是示出了光掩模的图案元素的临界尺寸梯度的平面图。图6是示出了光掩模的图案元素的临界尺寸分布的曲线图。
54.图5示出了其中布置有多个图案区域的光掩模的上表面。多个图案元素可以布置在每个图案区域中。术语a0、b1、c1和c2可以表示根据临界尺寸(例如，相邻图案之间的距离)划分的区域。
55.如图6所示，布置在a0中的图案区域可以具有以目标距离布置的图案元素，而布置在b1和c1中的图案区域可以具有偏离目标距离的图案元素，使得偏差不超过控制限度，并因此在可允许范围内(例如，
±
0.08)。布置在c2中的图案区域可以包括以与目标距离的偏差超出可允许范围(例如，-0.08)的距离布置的图案。在这种情况下，可能需要对布置在c2区域中的图案区域进行临界尺寸(cd)的局部校正。
56.再次参照图1，在过程s16中，可以将化学液体cl(例如，蚀刻剂)施加到光掩模100，并且在过程s18中，可以在化学液体cl被提供在光掩模100上的同时将激光束lb照射到校正目标区域pa1
′
。图7是示出了在化学液体cl被提供在光掩模100上的同时局部校正euv光掩模的过程的截面图，其中激光束lb被照射到校正目标区域pa1’。如图所示，区域ha中的温度
可通过激光束lb升高。
57.在示例实施例中的cd的局部校正中，可以在化学液体cl被提供在光掩模100的图案元素上的状态下，将激光束lb照射到校正目标区域pa1
′
，并且化学液体的温度会在光束照射到的区域中局部升高。
[0058][0059]
(k：反应速率常数，a和e：根据反应物的固有数值常数，r：气体常数，t：绝对温度)
[0060]
如在上面的阿伦尼乌斯方程中，化学液体的温度的升高可以提高由化学反应导致的蚀刻速率。可以通过激光束lb在校正目标区域pa1’中引起局部蚀刻，并且可以对校正目标区域pa1’的cd进行选择性地校正。
[0061]
在示例实施例中，为了提高通过激光束进行局部蚀刻的精度，激光束的波长可以不被化学液体吸收。相反，激光束的波长可以被光掩模的校正目标区域吸收以升高校正目标区域的温度。在示例实施例中采用的激光束可以具有使激光束可以不被化学液体吸收的波长。
[0062]
具体地，图8示出了根据激光束的基于水的波长的吸收率，其中水是化学液体的重要部分。当考虑水的波长吸收率时，为了将化学液体的吸收率水平保持在100(1/m)或更低，示例实施例中采用的激光束的波长的范围可以从约200nm到约700nm。在其他示例实施例中，激光束的波长可以在从约400nm到约600nm的范围内。例如，激光束可以由krf、xecl、arf、krcl、ar、yag或co2激光束实现。
[0063]
如上所述，在示例实施例中的cd校正过程中，通过将激光束lb照射到校正目标区域pa1
′
来执行局部蚀刻，如图7所示，校正目标图案元素p1
′
之间的距离d2可以增加(或宽度w2可以减小)。可以减小c2区域中校正目标图案元素p1
′
之间与目标距离的偏差，从而可以将校正目标图案元素p1
′
校正到可允许范围内(参见图6中箭头指示的部分)。
[0064]
当校正目标区域包括多个图案区域(例如，多个校正目标区域)时，可以在完成一个校正目标区域的cd校正后，通过将激光束照射到的位置移动到另一个校正目标区域并重复照射激光束的过程，来执行对多个校正目标区域的cd校正。
[0065]
图9是示出了根据示例实施例的校正euv光掩模的方法的流程图。例如，可以结合清洗光掩模的工艺来执行示例实施例中的校正光掩模的方法。
[0066]
在示例实施例中校正光掩模的方法可以从制备具有多个图案元素的euv光掩模的过程s22开始。
[0067]
制备具有多个图案元素的euv光掩模的过程可以对应于上述制造光掩模的过程的部分过程s11和s12。多个图案元素可以被配置为具有期望的目标临界尺寸(宽度和/或距离)。根据过程集的分布，多个图案元素可以包括临界尺寸不同于目标临界尺寸的校正目标图案元素。
[0068]
在过程s24中，可以检测校正目标图案元素，并且可以确定布置有校正目标图案元素的校正目标区域。
[0069]
与前述示例实施例中的光掩模制造过程的过程s14类似，可以通过测量多个图案元素的宽度和距离来检测正常图案元素，并且可以确定尺寸偏离临界尺寸的可允许范围的
校正目标区域。例如，当通过蚀刻光吸收层形成具有第一宽度的多个图案元素时，可以检测具有大于第一宽度的第二宽度的校正目标图案元素，并且其偏差超出可允许范围的区域可以被确定为校正目标区域。类似地，当多个图案元素被配置为以第一距离布置时，校正目标区域可以被确定为其中布置有具有小于第一距离的第二距离的校正目标图案元素的区域。
[0070]
可以在过程s26中在第一温度下将化学液体施加到光掩模。
[0071]
在此过程中，在第一温度(例如，室温)下，化学液体可以作为用于光掩模的清洗液体。在通过在第一温度下蚀刻光吸收层形成图案元素之后，化学液体可以去除残留的异物。清洗过程可以在“动态环境”中进行以提高清洗效率。例如，在清洗过程中，化学液体可以喷洒在光掩模的表面上并可以在光掩模的表面上流动，该光掩模是待清洗的对象。此外，光掩模可以被配置为在喷洒化学液体的清洗过程期间旋转。
[0072]
在示例实施例中采用的化学液体可以包括氨水(nh4oh)和四甲基氢氧化铵(tmah)中的至少一种。例如，化学液体可以包括氢氧化铵(nh3oh)、过氧化氢(h2o2)和超纯水(h2o)的混合物、氨(nh3)和去离子水的混合物、以及包含二氧化碳的超纯水。
[0073]
在过程s28中，可以在化学液体被提供在光掩模上的同时，通过向校正目标区域照射激光束来通过局部蚀刻执行cd校正。
[0074]
类似于前述示例实施例，激光束的波长可以在200nm至700nm的范围内，以便直接照射到校正目标区域而不是被化学液体吸收。激光束照射到的光掩模的校正目标区域的温度可以升高到高于第一温度的第二温度。在升高的第二温度下，邻近校正目标区域的化学液体可以具有提高的蚀刻速率，从而可以以提高的蚀刻速率蚀刻校正目标图案元素。在激光束未照射到的其他区域中，可以保持第一温度，而在校正目标区域中，可以在通过激光束升高的第二温度下蚀刻校正目标图案元素。在该蚀刻过程中，校正目标图案元素的宽度可以减小并且它们之间的距离可以增加，从而执行局部cd校正的过程。
[0075]
该蚀刻过程可以在“静态环境”中执行以补偿局部温度控制。例如，可以停止从喷嘴供应化学液体，并且可以使用静态地保留在光掩模表面上的化学液体通过照射激光束来执行局部蚀刻过程(见图10)。在另一示例实施例中，可以在将光掩模浸入储存在缸体中的化学液体中之后，通过照射激光束来执行局部蚀刻过程。
[0076]
在照射激光束的过程中，校正目标图案元素可以被化学液体蚀刻，使得图案元素可以具有与第一宽度的偏差减小的宽度。类似地，可以蚀刻校正目标图案元素，使得图案元素可以具有与第一距离的偏差减小的距离。
[0077]
图10是示出了根据示例实施例的用于校正euv光掩模的装置的截面图。图11是示出了图10所示装置的“a”部分的工艺截面图。
[0078]
参照图10，示例实施例中用于校正光掩模的装置300可以包括被配置为支撑光掩模100的支撑部分310、被配置为将化学液体cl供应到光掩模100的上表面的化学供应单元340、被配置为将激光束lb照射到光掩模100的上表面的部分区域的激光照射单元360、以及被配置为控制化学供应单元340和激光照射单元360的控制器390。
[0079]
多个图案元素可以布置在光掩模100的上表面上，如图4a和图4b所示，并且化学供应单元340和激光照射单元360可以被配置为指向光掩模100的上表面。例如，化学供应单元340可以被配置为将化学液体喷洒到光掩模100的上表面上，并且激光照射单元360可以被配置为将激光束lb照射到光掩模100的上表面。例如，激光束lb可以照射到上表面的与校正
目标区域对应的部分。
[0080]
控制器390可以连接到化学供应单元340和激光照射单元360以控制化学供应单元340的化学液体cl的喷洒和激光照射单元360的激光束lb的照射。
[0081]
如图11所示，控制器390可以将其中布置有多个图案元素pe中的临界尺寸与目标临界尺寸不同的校正目标图案元素的区域确定为校正目标区域pa
′
，并且可以在化学液体cl被供应的同时，驱动激光照射单元360以将激光束lb照射到校正目标区域pa
′
。此外，控制器390可以被配置为停止化学供应单元340的化学液体cl的供应并且将激光束lb照射到校正目标区域pa’。
[0082]
化学供应单元340可以包括化学供应线341和化学喷嘴345。储存在化学供应源中的化学品可以通过化学供应线341供应至化学喷嘴345。化学供应单元340可以包括化学供应线341上用于打开和关闭化学供应线341的阀。
[0083]
激光照射单元360可以包括激光光源365、连接到激光光源365的激光移动臂367和被配置为支撑激光移动臂367的支撑部分361。激光光源365可以被配置为照射具有不被化学液体cl吸收的波长的激光束lb。在示例实施例中，激光光源365可以被配置为照射具有200nm至700nm范围内的波长的激光束lb。例如，激光束可以由krf、xecl、arf、krcl、ar、yag或co2激光束实现。激光移动臂367可以通过激光驱动单元370移动激光光源365以改变激光束lb照射到的位置。激光移动臂367可以被配置为在平行于光掩模100的上表面的水平方向上移动，并且也在竖直方向上移动以调整激光束lb的面积。
[0084]
激光照射单元360可以包括用于调整激光束lb照射到的位置和激光束lb的面积的光学系统。控制器390可以通过化学喷嘴驱动单元350和激光照射单元360控制化学液体的供应、激光束lb照射到的位置和激光束lb的面积。
[0085]
在示例实施例中用于校正光掩模的装置300可以包括用于支撑光掩模100的支撑部分320和提供内部空间的容器380，在该内部空间中执行清洗和校正(蚀刻)。
[0086]
容器380可以防止在清洗和蚀刻过程中使用的化学液体以及在这些过程中产生的材料泄漏到外部区域。支撑部分320可以设置在容器380的内表面中并且可以在过程期间支撑光掩模100。支撑部分320可以包括用于支撑光掩模100的引导结构315。
[0087]
在示例实施例中用于校正光掩模的装置300可以包括被配置为旋转支撑部分320的支撑轴和用于旋转支撑轴的支撑驱动单元330。支撑驱动单元330可以由控制器390控制。支撑驱动单元330可以包括上下移动以参考容器380在竖直方向上移动的功能，从而可以调节支撑部分310的相对高度。通过使用上下移动的功能，光掩模100可以装载在支撑部分310上或者可以从支撑部分310卸下。在示例实施例中，代替向上移动支撑部分310，容器380可以被配置为向上和向下移动。
[0088]
如上所述，示例实施例中采用的化学液体cl可以被配置为在第一温度下执行清洗过程并且在通过激光束lb升高的第二温度下蚀刻(校正)校正目标图案元素。由于其温度通过激光束lb升高到第二温度的区域ha限于与激光束lb照射到的校正目标区域pa’邻近的区域，因此可以精确地对期望的区域进行局部校正。例如，化学液体cl可以包括氢氧化铵、过氧化氢和超纯水的混合物、氨和去离子水的混合物、以及添加了二氧化碳的超纯水。
[0089]
图10中所示的用于校正光掩模的装置300可以作为用于实施与图9所述的光掩模清洗结合的校正方法的校正装置。
[0090]
在清洗过程中，控制器390可以控制化学供应单元340将化学液体cl喷洒到光掩模100上，并在喷洒期间通过支撑驱动单元330控制光掩模100的旋转。在cd校正过程中，控制器390可以停止化学液体cl的供应和光掩模100的旋转，并且可以通过将激光束lb照射到校正目标区域pa’来执行期望的cd校正。
[0091]
图12是示出了根据示例实施例的可以采用euv光掩模的光刻工艺设备的示意图。
[0092]
参照图12，示例实施例中的euv光刻工艺设备500可以包括曝光室501、euv光源系统so、光刻设备la、投影系统ps、其上安装有光掩模100的掩模台590、以及其上安装有半导体晶片wf的晶片台580。
[0093]
晶片台580可以移动半导体晶片wf以改变半导体晶片wf的曝光面积。
[0094]
曝光室501可以包括其中设置有euv源系统so、光刻设备la、投影系统ps、掩模台590和晶片台580的内部空间。在示例实施例中，这些组件的一部分可以设置在曝光室501的外部区域上。例如，光源系统so的一部分可以设置在曝光室501的外部。
[0095]
在掩模台590中，光掩模100可以通过由从电源单元595施加的电力形成的静电力而固定到掩模台590。半导体晶片wf可以装载/卸载到晶片台580上。
[0096]
曝光室501的内部空间可以处于低压状态或真空状态以防止euv光源系统so产生的euv的第一光550a被气体吸收。例如，euv的波长可以在约4nm和约124nm之间。在示例实施例中，euv的波长可以在约4nm和约20nm之间。在示例中，euv的波长可以为约13.5nm。
[0097]
euv光源系统so可以包括光源室510、作为驱动器光源的euv光源单元530和液滴供应单元520。euv光源系统so可以产生波长小于约100nm的euv光。euv光源单元530可以被配置为例如等离子体源。而且，等离子体光源可以是激光产生的等离子体(lpp)光源，其可以使用co2激光器作为激发光源来瞄准由锡(sn)、锂(li)和氙(xe)中的一种形成的液滴。示例实施例中的euv光源系统so可以使用主振荡器功率放大器(mopa)方法。换言之，可以使用种子激光器产生预脉冲和主脉冲，可以将预脉冲照射到液滴，并且可以将主脉冲照射到液滴，以及使用由此产生的等离子体，可以发出euv光。
[0098]
在euv光源系统so的光源室510中，可以通过在由euv光源单元530提供的激光和由液滴供应单元520供应的液滴之间每秒发生的50000次碰撞来形成等离子体。光源室510的收集器可以收集在所有方向上从等离子体辐射的euv光，可以将光集中在前部区域，并且可以将光提供给光刻设备la。
[0099]
光刻设备la可以包括多面镜子，并且可以允许从euv光源系统so发射的euv第一光550a穿过光刻设备la并发射为第二光550b。来自光刻设备la的第二光550b可以朝向掩模台590的光掩模100的表面照射。对于包括在光刻设备la中的多面镜子，为了便于描述仅示出了两面镜子562和564，但是示例实施例不限于此，并且光学系统可以包括更多数量的镜子或仅包括单个镜子。
[0100]
投影系统ps可以包括多面镜子以允许从光掩模100反射的euv第三光550c穿过投影系统ps并发射为第四光550d。已经穿过投影系统ps的第四光550d可以照射到晶片台580上的半导体晶片wf并且可以曝光半导体晶片wf的表面上的光刻胶膜。对于投影系统ps中包括的多面镜子，为了便于描述，仅示出了两面镜子572和574，但是示例实施例不限于此，并且光学系统可以包括更多数量的镜子或仅包括单个镜子。
[0101]
图13是示出了根据示例实施例的制造半导体器件的方法的流程图。
[0102]
在过程s610中，可以提供包括特征层的晶片wf(在图12中)。
[0103]
在示例实施例中，特征层可以被配置为形成在晶片上的导电层或绝缘层。例如，特征层可以由金属、半导体或绝缘材料形成。在示例实施例中，特征层可以是晶片的一部分。
[0104]
在过程s620中，可以在特征层上形成光刻胶膜。
[0105]
在示例实施例中，光刻胶膜可以由用于euv(135nm)的抗蚀剂材料形成。在示例实施例中，光刻胶膜可以由用于f2准分子激光(157nm)的抗蚀剂、用于arf准分子激光(193nm)的抗蚀剂或用于krf准分子激光(248nm)的抗蚀剂形成。光刻胶膜可以由正性光刻胶或负性光刻胶形成。
[0106]
在示例实施例中，为了形成由正性光刻胶形成的光刻胶膜，可以在特征层上旋涂具有酸不稳定基团的光敏聚合物、潜在的酸和包含溶剂的光刻胶成分。
[0107]
在示例实施例中，光敏聚合物可以包括基于(甲基)丙烯酸酯的聚合物。基于(甲基)丙烯酸酯的聚合物可以是基于脂肪族(甲基)丙烯酸酯的聚合物。例如，光敏聚合物可以是聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)、聚(甲基丙烯酸叔丁酯)、聚(甲基丙烯酸)、聚(甲基丙烯酸降冰片酯)、基于(甲基)丙烯酸酯的聚合物的重复单元的二元或三元共聚物、或其混合物。
[0108]
此外，上述光敏聚合物可以被各种酸不稳定保护基团取代。保护基团可以包括叔丁氧羰基(t-boc)、四氢吡喃基、三甲基甲硅烷基、苯氧乙基、环己烯基、叔丁氧羰基甲基、叔丁基、金刚烷基或降冰片基。然而，示例实施例不限于此。
[0109]
在示例实施例中，潜在的酸可以由光酸产生剂(pag)、热酸产生剂(tag)或其组合形成。在示例实施例中，pag可以由通过暴露于选自euv光(1-31nm)、f2准分子激光(157nm)、arf准分子激光(193nm)和krf准分子激光(248nm)中的一种材料而可以产生酸的材料形成。pag可以由鎓盐、卤素化合物、硝基苄酯、烷基磺酸盐、重氮萘醌、亚氨基磺酸盐、二砜、重氮甲烷、磺酰氧基酮等形成。
[0110]
在过程s630中，可以制备euv光掩模。类似于前述示例实施例，euv光掩模可以包括基板、在基板上用于反射euv光的反射层、以及由光吸收剂形成的多个图案元素。
[0111]
多个图案元素可以包括临界尺寸不同于目标临界尺寸的图案元素和根据临界尺寸的偏差而偏离可允许范围的校正目标图案元素。校正目标图案元素可以局部地分布在光掩模的整个区域中。例如，校正目标图案元素的图案宽度可以小于多个图案元素的目标图案宽度。备选地，校正目标图案元素可以以大于多个图案元素的目标距离的距离来布置。可以将其中布置有校正目标图案元素的区域确定为校正目标区域(见图1中的s14)。
[0112]
在过程s640中，可以在化学液体被提供在光掩模上的同时，通过将激光束照射到光掩模的校正目标区域来执行cd校正。
[0113]
可以在化学液体被提供在光掩模上的同时执行cd校正过程。光掩模中激光束照射到的校正目标区域的温度可以升高，使得与周围化学液体的反应速率可以提高，可以发生蚀刻，并且可以通过调整蚀刻来对校正目标图案元素的临界尺寸进行校正。
[0114]
具体地，校正目标图案元素可以被化学液体蚀刻，使得图案元素可以具有与目标宽度的偏差减小的宽度，或者与目标距离的偏差可以减小。如上所述，因为局部cd校正可以被精确控制，所以euv光掩模的整体临界尺寸cd分布可以改善。
[0115]
在过程s650中，可以使用根据过程s640校正的光掩模对在图12所示的光刻系统中的在过程s620中形成的光刻胶膜进行曝光。
[0116]
在示例实施例中，在曝光过程中，可以使用从在过程s640中校正的光掩模反射的euv光来曝光光刻胶膜。在曝光过程中，可以使用从校正的光掩模的多个反射层(例如图4a所示的光掩模100的反射层120)反射的euv光来曝光光刻胶膜。
[0117]
在过程s660中，可以将曝光的光刻胶膜显影以形成光刻胶图案，并且在过程s670中，可以使用光刻胶图案处理特征层。在示例实施例中，为了根据过程s670处理特征层，可以通过使用光刻胶图案作为蚀刻掩模来蚀刻特征层，来形成精细特征图案。
[0118]
在示例实施例中，为了根据过程s670处理特征层，可以使用光刻胶图案作为离子注入掩模将杂质离子注入到特征层中。此外，在其他示例实施例中，为了根据过程s670处理特征层，可以在通过过程s660中形成的光刻胶图案曝光的特征层上形成处理膜。处理膜可以由导电膜、绝缘膜和半导体膜中的任意一种或任意组合形成。
[0119]
根据上述示例实施例，通过在化学液体环境中将激光束局部照射到euv光掩模，可以通过由激光形成的热能精确地控制设置在相应区域中的待校正的光吸收剂图案的临界尺寸(cd)。因此，euv光掩模的临界尺寸的分布可以改善。
[0120]
尽管以上已经示出和描述了示例实施例，但对于本领域技术人员来说显而易见的是，在不脱离所附权利要求及其同等物的范围的情况下，可以进行修改和变型。