專利名稱：多色調光掩模及其制造方法
技術領域：
本發明一般涉及光刻技術，更具體地說，涉及多色調光掩模及其制造方法。
背景技術：
隨著半導體器件制造商不斷生產越來越小的器件，對于制造這些器件所用的光掩模的要求也日益苛刻。光掩模，又稱為標線板或掩模板，通常包括襯底(例如高純度石英或玻璃)，在襯底上形成有吸收層(例如鉻)。吸收層包括代表電路圖像的圖案，所述圖案可以在光刻過程中轉移到半導體晶片上。由于半導體器件的特征尺寸減小，所以光掩模上相應的電路圖像也變得更小，更復雜。因此，掩模板的質量已成為建立健壯可靠的半導體制造工藝的最關鍵要素之一。
在某些半導體制造工藝中，可以使用特殊的光掩模將圖案成像到表面上。特殊光掩模的一個示例就是三色調光掩模。傳統的三色調光掩模包括在襯底上形成的至少兩種材料層，其中每種類型的材料透射不同百分比的光刻系統的曝光波長。
三色調光掩模可以利用傳統的加成法制造。在傳統的加成法中，二元光掩模的形成是將圖案成像到空白光掩模板的光致抗蝕劑層上，將光致抗蝕劑層顯影，刻蝕吸收層的曝光部分，并除去其余的光致抗蝕劑層。淀積另一光致抗蝕劑層，將圖案成像到光致抗蝕劑層上，將光致抗蝕劑層顯影，刻蝕吸收層的曝光部分，就可將另一圖案形成到光掩模上。在除去其余的光致抗蝕劑層之前，將光掩模送到第三方供應商，淀積一層部分透射材料的濾光層。將濾光層下其余的光致抗蝕劑層去除掉，形成三色調光掩模。
在制造過程中可能發生許多問題。通常，由于光掩模表面的垂直高度不同，部分透射材料在光掩模表面上淀積得不均勻，例如，部分透射材料在器件邊界附近的厚度可能不同或不一致。在器件邊界附近的厚度變化或不一致會引起光散射或影響反射率，而破壞投影圖像。部分透射材料的較厚部分也比較脆，易受破壞，導致在吸收層和部分透射材料的界面處特征均勻性問題。
由于光掩模在制造工藝進行時必需送到第三方供應商處，故也會發生問題。當光掩模送到第三方供應商處時過多的轉運也會引起缺陷。而且，由于制造商必需將掩模送到第三方供應商，光掩模制造商制造三色調光掩模所需的時間也增加了。
當光掩模用于制造過程中時還會繼續發生問題。由于部分透射材料被曝光，它就可能氧化，而改變所述材料的透射性能。這會導致光掩模使用壽命的縮短。
發明概述所以需要有一種多色調光掩模的制造方法，不需要在制造過程中將光掩模送到第三方供應商去添加濾光層。
還需要一種光掩模，它具有滿足制造商提供的光學技術條件的預淀積濾光層。
還需要一種光掩模，它在濾光層上形成保護涂層，使得濾光層不隨時間氧化。
按照本發明的內容，已經將與制造多色調光掩模關聯的缺點和問題顯著地減少或消除。光掩模上吸收層和濾光層之間的阻擋層作為吸收層的刻蝕終止點并提供保護涂層，防止濾光層在光掩模的壽命期間被氧化。
更具體地說，在至少部分襯底上形成的濾光層包括用濕法刻蝕工藝形成的第一圖案。在至少部分濾光層上形成的阻擋層具有第二刻蝕特性并提供保護涂層，防止濾光層隨時間氧化。阻擋層包括用干法刻蝕工藝形成的第一圖案。在至少部分阻擋層上形成包括用濕法刻蝕工藝形成的第二圖案的吸收層。阻擋層對濕法刻蝕工藝呈惰性，因而提供了濕法刻蝕工藝的刻蝕終止點。
在一個實施例中，光掩模包括在至少部分襯底上形成的濾光層、在至少部分濾光層上形成的阻擋層和在至少部分阻擋層上形成的吸收層。濾光層包括用第一刻蝕工藝形成的第一圖案，而阻擋層包括用第二刻蝕工藝形成的第一圖案。吸收層包括用第三刻蝕工藝形成的第二圖案。阻擋層提供第三刻蝕工藝的刻蝕終止點。
在另一實施例中，吸收層和濾光層包括第一刻蝕特性，以便用濕法刻蝕工藝去除各層的曝光部分。阻擋層包括第二刻蝕特性，使得阻擋層的曝光部分對濕法刻蝕工藝呈惰性，所述曝光部分用干法刻蝕工藝去除。阻擋層還提供保護涂層，防止濾光層被氧化。
在又一實施例中，濾光層是中性密度材料，能透射少于50％的輻射能量，而吸收層透射大約0％的輻射能量。阻擋層是二氧化硅或氧化鋁，其厚度大致等于曝光波長的四分之一。
在本發明的一個實施例中，光掩模包括具有第一刻蝕特性和第一透射率的濾光層。在濾光層上形成具有第二刻蝕特性的阻擋層。在阻擋層上形成吸收層，吸收層包括第一刻蝕特性和第二透射率。阻擋層的第二刻蝕特性對于在吸收層和濾光層上使用的刻蝕工藝呈惰性。
在本發明的附加實施例中，光掩模的制造方法包括形成在吸收層和濾光層之間具有阻擋層的光掩模。在吸收層上用第一刻蝕工藝形成第一圖案。第一刻蝕工藝被阻擋層終止。在阻擋層上用第二刻蝕工藝形成第二圖案。在濾光層中用第三刻蝕工藝形成第二圖案。
本發明某些實施例的重要技術優點包括一種減少制造多色調光掩模所需時間的空白光掩模。空白光掩模包括在襯底上形成的預淀積濾光層。由于空白光掩模包括濾光層，所以光掩模制造商就不需要中斷光掩模制造過程來將部分制成的光掩模送到第三方供應商處。而且，由于省去了與在制造設施之間運輸光掩模關聯的額外的轉運步驟，所以可以提高產量和成品率。
本發明某些實施例的另一重要技術優點包括一種濾光層，可以在光掩模制造過程開始之前對該濾光層進行光學測量和考核。由于濾光層是在光掩模制造過程開始之前淀積的，所以濾光層就可按照光掩模制造商或半導體制造商提供的技術條件進行淀積。所以濾光層在光掩模的整個表面上可具有均勻的厚度。濾光層也可有不同的成分以符合制造商的光學技術條件。
本發明某些實施例的另一個重要技術優點包括一種阻擋層，所述阻擋層防止與濾光層關聯的光學特性隨時間而改變。阻擋層形成在至少部分濾光層上并提供保護涂層，該保護涂層有效地密封了未被吸收層覆蓋的濾光層區域。所以在制造過程中，阻擋層保護了濾光層，防止濾光層氧化而改變其光學特性。
附圖簡要說明參閱結合附圖所進行的以下說明，可以對本發明的實施例及其優點有更全面和透徹的理解，附圖中相同的標號表示相同的特征，附圖中
圖1示出按照本發明內容的包括阻擋層的光掩模組件的截面圖；以及圖2A到2F示出在光掩模制造過程的各個步驟時空白光掩模的截面圖。
發明的詳細說明參閱圖1和圖2，可以最好地理解本發明的優選實施例，圖中相同的標號用來表示相同和相應的部件。
光掩模是光刻系統中的關鍵部件，因為它用作將復雜的幾何圖案成像到表面上的模板。例如光掩模可用來將集成電路(IC)形成到晶片上或將設計形成到光敏聚合物薄膜上。某些集成電路和設計要求設計先進的光掩模，例如三色調或多色調光掩模。多色調光掩模通常包括透射率不同的多種類型的材料。在傳統工藝中，部分透射材料可以由第三方供應商淀積到部分制成的光掩模上。在制造過程中，光掩模制造商將光掩模送到第三方供應商處去淀積部分透射材料。將光掩模送到第三方供應商處增加了生產時間并增加了因附加的轉運步驟引起的缺陷而使光掩模受損的風險。本發明由于在制造過程開始之前就將濾光層淀積到空白光掩模上，故消除了附加的轉運步驟，并減少了制造光掩模所需的時間。也可以利用光掩模制造商或半導體制造商提供的適合的技術條件來形成濾光層。
圖1示出光掩模組件10的截面圖。在所示實施例中，光掩模組件10包括結合到半透膜組件14上的光掩模12。襯底16、吸收層18、濾光層20和阻擋層22形成光掩模12。雖然光掩模12的圖示實施例包括襯底16上三種材料層，但可包括任何數量的材料層。在一個實施例中，光掩模12包括用多個阻擋層分隔開的多個吸收層和多個濾光層。
光掩模12，也稱為掩模板或標線板，可具有各種尺寸和形狀，包括(但不限于)圓形、矩形或方形。光掩模12可以是任何類型的光掩模，包括(但不限于)單次掩模板、5英寸標線板、6英寸標線板、9英寸標線板或可以用來將圖案投影到諸如晶片或薄膜表面上的任何其它合適尺寸的標線板。光掩模12還可以是二元掩模板、相移掩模板(PSM)、光學鄰近效應校正(OPC)掩模板，或適合用在光刻系統中的任何類型的掩模板。
光掩模12包括形成在襯底16上的吸收層18和濾光層20，它們在光掩模12的表面上建立圖案。當把光掩模組件10設置在光刻系統中時，由吸收層18和濾光層20形成的圖案就投影到晶片或薄膜表面上(未示出)。
對于某些應用，襯底16可以是諸如石英、合成石英、石英玻璃、氟化鎂(MgF2)、氟化鈣(CaF2)等材料，或能透射至少75％的波長在大約10毫微米(nm)到大約450毫微米(nm)之間的入射光的任何適合的材料。在另一實施例中，襯底16可以是反射材料，例如硅或能反射大于50％的波長在大約10毫微米(nm)到大約450毫微米(nm)之間的入射光的任何適合的材料。
吸收層18可以是諸如鉻、氮化鉻、金屬的氧-碳-氮化物等材料，其中所述金屬可從由以下金屬構成的組中選擇鉻、鈷、鐵、鋅、鉬、鈮、鉭、鈦、鎢、鋁、鎂和硅，以及能吸收波長在紫外(UV)范圍、遠紫外(DUV)范圍、真空紫外(VUV)范圍和/或超紫外(EUV)范圍內的電磁能量的任何其它適合的材料。在另一實施例中，吸收層的透射率大約為零。在又一實施例中，吸收層18可以是部分透射材料，例如硅化鉬(MoSi)，在UV、DUV、VUV和/或EUV范圍內其透射率約為1％到30％。
濾光層20可以是任何中性密度(ND)材料，例如Inco AlloysInternational，Inc.制造的INCONELTM、鎳合金、鎳-鉻合金、鎳-鉻-鐵合金、鉻合金或在UV、DUV、VUV和/或EUV范圍內透射率大約為50％的任何其它適合的材料。在另一實施例中，濾光層材料可以是硅化鉬或厚度可以調到對給定曝光波長給出正確透射率的任何類型的部分透射材料。在一個實施例中，濾光層的透射率大于吸收層的透射率。
阻擋層22可以是二氧化硅(SiO2)、氟化鎂(MgF2)或氧化鋁(Al2O3)。在另一實施例中，阻擋層22是諸如氮化鋁(AlN)、氮化硅(Si3N4)、氧化鉭(Ta2O5)、氧化釔(Y2O3)、氧化鎂(MgO)、氧化鋯(ZrO2)、氟化鋰(LiF)、氟化鋁(AlF3)、氟化鈣(CaF2)或能透射光并能耐受在濾光層20和/或吸收層18中形成圖案所使用的刻蝕工藝的任何其它適合的材料。在一個實施例中，阻擋層22的厚度大約等于光刻系統中所使用的曝光波長的四分之一。
框架24和半透膜26形成半透膜組件14。框架24通常用陽極氧化處理的鋁形成，雖然也可用不銹鋼、塑料或當暴露在光刻系統中的電磁能量下時不退化不放氣的其它合適的材料形成。半透膜26可以是用以下材料制成的薄膜片諸如硝化纖維、醋酸纖維、非晶含氟聚合物等材料，例如E.I.Du Pont de Nemours and Company制造的TEFLONAF或Asahi Glass制造的CYTOP，或對UV、DUV、VUV和/或EUV范圍內的波長基本上透明的其它合適的材料。半透膜26可以用傳統技術例如旋涂來制備。
半透膜26通過確保污染物(例如灰塵顆粒)距光掩模12有一定的距離而保護光掩模12不受污染物影響。這一點在光刻系統中特別重要。在光刻過程中，光掩模組件10暴露在光刻系統中的能源所產生的電磁能量之下。電磁能量可以包括各種波長的光，例如在汞弧燈的I線和G線之間的波長，或DUV、VUV或EUV光。工作時，半透膜26應允許大部分的電磁能量能通過它。在半透膜26上聚集的污染物在加工的晶片或薄膜表面上很可能散焦，所以晶片或薄膜表面上曝光的圖像應是清晰的。按照本發明的內容形成的半透膜26可以令人滿意地和各種類型的電磁能量一起使用，不限于本申請所述的光波。
光掩模12可以用以下詳述的制造過程由空白光掩模制成。在一個實施例中，可用來制造光掩模12的空白光掩模可包括光致抗蝕劑層、吸收層18、阻擋層22、濾光層22和襯底16。在襯底16上形成濾光層20，在濾光層20上形成阻擋層22。濾光層20可用來改變與光掩模12關聯的光學特性，阻擋層22可用來終止刻蝕特性類似的兩層之間的刻蝕過程。在阻擋層22上形成吸收層18，在吸收層18上形成光致抗蝕劑層。在空白光掩模上添加阻擋層和濾光層減少了光掩模制造過程中的轉運次數，因為光掩模不再需要送到第三方供應商處去淀積濾光層20。濾光層20由于可以按照半導體制造商或光掩模制造商提供的技術條件來淀積，故可具有更均勻的特性。此外，阻擋層22也可以保護濾光層20在光掩模12的壽命期間不被氧化。
吸收層18和濾光層20二者都可利用標準的光刻工藝在光掩模12上形成。在標準光刻工藝過程中，包括用于吸收層18的數據的掩模板圖案文件和包括用于濾光層20的數據的掩模板圖案文件可由掩模板布局文件產生。
在一個實施例中，掩模板布局文件可以包括代表集成電路的晶體管和電連接的多邊形。掩模板布局文件中的多邊形還可代表集成電路的不同層，如果集成電路是在半導體晶片上制造的話。例如晶體管可形成在具有擴散層和多晶硅層的半導體晶片上。所以，掩模板布局文件可包括畫在擴散層上的一個或多個多邊形和畫在多晶硅層上的一個或多個多邊形。每一層的多邊形可以轉換成一個掩模板圖案文件，代表集成電路的一層。每個掩模板圖案文件可用來產生一個用于特定層的光掩模。
在另一實施例中，掩模板布局文件可包括要轉換到光敏薄膜上的圖案。掩模板布局文件還可代表在薄膜上制造的不同層的圖案。每個掩模板圖案文件可用來產生一個用于特定層的光掩模。
可以利用激光、電子束或X射線光刻系統把來自掩模板圖案文件的所需圖案成像到空白光掩模的光致抗蝕劑層中。在一個實施例中，激光光刻系統使用能發射波長約為364毫微米(nm)的氬離子激光器。在其它實施例中，激光光刻系統使用能發射光波長約從150nm到300nm的激光器。
將圖案形成到光掩模12上的吸收層18中，方法如下將光致抗蝕劑層中已曝光的區域顯影；刻蝕吸收層18上未被光致抗蝕劑覆蓋的部分；以及去除掉未顯影的光致抗蝕劑，從而建立所述圖案。在一個實施例中，刻蝕工藝可以是濕法刻蝕。空白光掩模上的阻擋層對于濕法刻蝕呈惰性，所以可用作終止濕法刻蝕的機構。在另一實施例中，刻蝕工藝可以是干法刻蝕。在所述實施例中，空白光掩模上的阻擋層對干法刻蝕呈惰性，可用來終止干法刻蝕工藝。一旦已去除了吸收層18的適當部分，形成了所需圖案，就將另一層光致抗蝕劑層淀積到吸收層18上和阻擋層22的任何曝光區域上。使用有濾光層20的數據的掩模圖案文件來曝光光致抗蝕劑層，建立另一圖案。然后將光致抗蝕劑層顯影。刻蝕阻擋層22和濾光層20，以曝露部分襯底16。在一個實施例中，用干法刻蝕工藝去除阻擋層22，而用濕法刻蝕工藝去除濾光層20。在另一實施例中，阻擋層22和濾光層20都用干法刻蝕工藝去除。在又一實施例中，用濕法刻蝕去除阻擋層22，而用干法刻蝕去除濾光層20。
圖2A到2F示出在制造過程的不同步驟時光掩模12的截面圖。通常，用傳統的光刻、顯影、刻蝕和去除技術從空白光掩模制造出光掩模12。可以使用刻蝕工藝從光掩模的表面上去除一種材料(例如，用來形成吸收層18、濾光層20和/或阻擋層22的材料)。濕法和干法刻蝕工藝都可使用。在濕法刻蝕中，用液體刻蝕劑來去除表面上的已曝光區域。在一個實施例中，用醋酸和硝酸銨高鈰液體溶液濕法刻蝕諸如鉻等材料。在干法刻蝕中，用等離子體從表面上去除已曝光材料。在一個實施例中，可以用甲烷，氯和三氯化硼的等離子混合物干法刻蝕諸如鋁等材料。在另外的實施例中，各種化學制品包括酸、堿和氧化劑都可用于濕法和干法刻蝕工藝。
在具體刻蝕工藝中所使用的化學制品取決于需由刻蝕去除的材料類型。例如，材料具有的刻蝕特性可使其與某些化學制品發生反應，于是可從光掩模的表面去除部分材料，但對另一些化學制品卻呈惰性。所以，與材料關聯的刻蝕特性決定了可用何種類型的刻蝕工藝(例如濕法刻蝕或干法刻蝕)來從空白光掩模30的表面上去除部分材料。在一個實施例中，可用濕法過程來去除不同類型的材料，例如吸收層18和濾光層20。在另一實施例中，使用不止一種刻蝕工藝來去除某一類型的材料。同理，不同的干法刻蝕工藝可以去除某一類型的材料，且一種干法刻蝕工藝可以去除不止一類材料。
雖然空白光掩模30的圖示實施例包括在襯底16上形成的四種材料層，但可包括任何數量的材料層。如圖2A所示，空白光掩模30可以包括在吸收層18上形成的光致抗蝕劑層28。光致抗蝕劑層28可以是正或負的光致抗蝕劑，可用大約在150nm到350nm之間的波長曝光。在一個實施例中，光致抗蝕劑層28的厚度大約為5000到6000。在另一實施例中，光致抗蝕劑層28的厚度可以是適用于特定光刻系統的任何數值。
在一個實施例中，吸收層18可以是透射率大約0％的材料。在另一實施例中，吸收層18可以是透射率在大約1％到30％的材料。吸收層18的厚度在大約500到大約2000之間。在其它實施例中，吸收層18的厚度可以是適用于特定制造過程的任何數值。
阻擋層22可以位于吸收層18和濾光層20之間，濾光層20形成在襯底16上。阻擋層22可以是二氧化硅(SiO2)、氟化鎂(MgF2)或氧化鋁(Al2O3)。在另一實施例中，阻擋層是諸如氮化鋁(AlN)、氮化硅(Si3N4)、氧化鉭(Ta2O5)、氧化釔(Y2O3)、氧化鎂(MgO)、氧化鋯(ZrO2)、氟化鋰(LiF)、氟化鋁(AlF3)、氟化鈣(CaF2)或刻蝕特性不同于吸收層18和濾光層20的任何合適的材料，使得阻擋層可以用來終止刻蝕工藝。阻擋層22還可密封濾光層22，防止在制造過程中和光掩模12的整個壽命期間濾光層20發生氧化和改變光學特性。通過調節阻擋層22的厚度，還可調節阻擋層22以獲得用于所選光刻系統的特定光學特性。在一個實施例中，阻擋層22的厚度約為100。在另一實施例中，阻擋層22的厚度大約等于曝光波長的四分之一。在又一實施例中，阻擋層22可具有適用于特定制造過程的厚度。
濾光層20可以是Inco Alloys International，Inc.，制造的INCONELTM、硅化鉬、任何適合的鎳合金(例如，鎳-鉻合金、鎳-鉻-鐵合金)、鉻合金或當電磁能量投影到光掩模上時能改變與光掩模關聯的光學特性的任何合適的中性密度(ND)材料。這種電磁能量包括(但不限于)紫外(UV)、遠紫外(DUV)，超紫外(EUV)和X射線。濾光層20的厚度可按照光掩模制造商或半導體制造商提供的技術條件而定。濾光層20也可以具有不同的成分以滿足制造商的光學技術條件。在一個實施例中，襯底16的厚度為大約0.25英寸。
如圖2B所示，掩模圖案文件的圖案可以用光刻系統成像到光致抗蝕劑層28中。將光致抗蝕劑層28顯影，去除已曝光區域中的光致抗蝕劑材料，并刻蝕吸收層18，去除吸收劑材料并暴露出部分阻擋層22。在一個實施例中，吸收層18和濾光層22可具有類似的刻蝕特性，使得一次濕法刻蝕就可去除用來形成吸收層18和濾光層22的材料。在另一實施例中，吸收層18和濾光層22具有不同的刻蝕特性，使得吸收層18可用一種類型的化學制品用濕法刻蝕工藝去除，而濾光層20可用另一類化學制品用不同的濕法刻蝕工藝去除。無論在哪一種實施例中，阻擋層22的刻蝕特性都不同于吸收層18和/或濾光層20，所以阻擋層22對濕法刻蝕工藝都呈惰性，可用干法刻蝕工藝去除。所以，在吸收層18和阻擋層22的界面，阻擋層22可以終止用來去除吸收層18的濕法刻蝕工藝。
在又一實施例中，干法刻蝕工藝可用來去除部分吸收層18，濾光層20和阻擋層22。吸收層18和濾光層20具有不同于阻擋層22的刻蝕特性，使得可以使用不同類型的等離子體來去除吸收層18和濾光層20。阻擋層22又可以終止用來去除部分吸收層18的干法刻蝕工藝。在另外的實施例中，濾光層20和阻擋層22可具有類似的刻蝕特性，而吸收層18可具有不同的刻蝕特性。濾光層20和阻擋層22可用干法刻蝕工藝去除，而吸收層18可用濕法刻蝕工藝去除。在已經在吸收層18中形成適當的圖案后，從剩余的吸收劑材料上去除剩余的光致抗蝕劑材料。
如圖2C所示，在吸收層18和阻擋層22的已曝光區域上形成光致抗蝕劑層32。將包括濾光層20的數據的另一掩模圖案文件的另一圖案成像到光致抗蝕劑層32中。
如圖2D所示，將光致抗蝕劑層32顯影，去除已曝光區域中的光致抗蝕劑。然后刻蝕阻擋層22和濾光層20，去除阻擋層材料和濾光層材料，暴露出部分襯底16，如圖2E所示。在一個實施例中，阻擋層22用干法刻蝕工藝去除，濾光層20用濕法刻蝕工藝去除。在另一實施例中，阻擋層22和濾光層20都用干法刻蝕工藝去除。在又一實施例中，阻擋層22用濕法刻蝕去除，而濾光層20用干法刻蝕去除。在又一實施例中，用干法刻蝕工藝來去除光致抗蝕劑材料。在此實例中，阻擋層22不終止刻蝕，刻蝕工藝在同一過程中同時去除光致抗蝕劑材料、阻擋層材料和濾光層材料。
如圖2F所示，將光致抗蝕劑層32的剩余部分去除掉，形成光掩模12。然后清潔光掩模12，并將半透膜組件14安裝到光掩模12上，形成光掩模組件10。
雖然已針對具體的優選實施例對本發明作了說明，但是，對于本專業的技術人員來說可以提出各種變化和修改，本發明應包括屬于所附權利要求書范圍內的這些變化和修改。
權利要求
1.一種光掩模，它包括在至少部分襯底上形成的濾光層，所述濾光層包括利用第一刻蝕工藝形成的第一圖案；在至少部分所述濾光層上形成的阻擋層，所述阻擋層包括利用第二刻蝕工藝形成的第一圖案；以及在至少部分所述阻擋層上形成的吸收層，所述吸收層包括利用第三刻蝕工藝形成的第二圖案，所述阻擋層可以用來終止所述第三刻蝕工藝。
2.如權利要求1所述的光掩模，其特征在于還包括所述吸收層和所述濾光層具有第一刻蝕特性；以及所述阻擋層具有不同于所述第一刻蝕特性的第二刻蝕特性。
3.如權利要求1所述的光掩模，其特征在于還包括所述濾光層可以用來透射第一個百分數的輻射能量；以及所述吸收層可以用來透射第二個百分數的輻射能量，所述第一個百分數大于所述第二個百分數。
4.如權利要求1所述的光掩模，其特征在于所述第一和第三刻蝕工藝包括濕法刻蝕；以及所述第二刻蝕工藝包括干法刻蝕。
5.如權利要求1所述的光掩模，其特征在于所述第一和第三刻蝕工藝包括第一干法刻蝕；以及所述第二刻蝕工藝包括第二干法刻蝕。
6.如權利要求1所述的光掩模，其特征在于所述第一和第三刻蝕工藝包括干法刻蝕；以及所述第二刻蝕工藝包括濕法刻蝕。
7.如權利要求1所述的光掩模，其特征在于所述濾光層包括中性密度材料。
8.如權利要求1所述的光掩模，其特征在于所述濾光層包括硅化鉬(MoSi)。
9.如權利要求1所述的光掩模，其特征在于所述阻擋層包括從由以下材料構成的組中選擇的一種材料二氧化硅(SiO2)、氟化鎂(MgF2)和氧化鋁(Al2O3)。
10.如權利要求1所述的光掩模，其特征在于還包括所述阻擋層具有大約等于四分之一曝光波長的厚度。
11.如權利要求1所述的光掩模，其特征在于還包括所述阻擋層在所述濾光層上提供保護涂層，以防止所述濾光層氧化。
12.一種光掩模，它包括在至少部分襯底上形成的濾光層，所述濾光層包括第一刻蝕特性和第一透射率；在至少部分所述濾光層上形成的阻擋層，所述阻擋層包括第二刻蝕特性；以及在至少部分所述阻擋層上形成吸收層，所述吸收層包括第一刻蝕特性和第二透射率，所述阻擋層的所述第二刻蝕特性對用于在所述吸收層和濾光層中形成圖案的刻蝕工藝呈惰性。
13.如權利要求12所述的光掩模，其特征在于還包括與所述濾光層關聯的所述第一透射率大于與所述吸收層關聯的所述第二透射率。
14.如權利要求12所述的光掩模，其特征在于還包括與所述吸收層關聯的所述第二透射率大約等于零。
15.如權利要求12所述的光掩模，其特征在于還包括與所述濾光層關聯的所述第一透射率小于50％。
16.如權利要求12所述的光掩模，其特征在于還包括由多個阻擋層分隔開的多個吸收層和多個濾光層，。
17.如權利要求12所述的光掩模，其特征在于還包括所述吸收層和所述濾光層具有第一刻蝕特性；以及所述阻擋層具有不同于所述第一刻蝕特性的第二刻蝕特性。
18.如權利要求12所述的光掩模，其特征在于所述濾光層包括從以下材料組中選擇的一種材料鎳合金、鎳-鉻合金、鎳-鉻-鐵合金和鉻合金。
19.如權利要求12所述的光掩模，其特征在于所述阻擋層包括從以下材料組中選擇的一種材料氮化鋁(AlN)、氮化硅(Si3N4)、氧化鉭(Ta2O5)、氧化釔(Y2O3)、氧化鎂(MgO)、氧化鋯(ZrO2)、氟化鋰(LiF)、氟化鋁(AlF3)和氟化鈣(CaF2)。
20.一種制造光掩模的方法，所述方法包括提供空白光掩模，所述空白光掩模包括位于吸收層和濾光層之間的阻擋層，所述濾光層形成在至少部分襯底上；利用第一刻蝕工藝在所述吸收層中形成第一圖案，所述阻擋層可以用來終止所述第一刻蝕工藝；利用第二刻蝕工藝在所述阻擋層中形成第二圖案；以及利用第三刻蝕工藝在所述濾光層中形成所述第二圖案。
21.如權利要求20所述的方法，其特征在于所述第一和第三刻蝕工藝包括濕法刻蝕；以及所述第二刻蝕工藝包括干法刻蝕。
22.如權利要求20所述的方法，其特征在于所述吸收層和濾光層包括第一刻蝕特性；所述阻擋層包括第二刻蝕特性；以及所述第一、第二和第三刻蝕工藝包括干法刻蝕。
23.如權利要求20所述的方法，其特征在于所述阻擋層包括對所述第三刻蝕工藝呈惰性的材料。
24.如權利要求20所述的方法，其特征在于所述濾光層包括中性密度材料。
25.如權利要求20所述的方法，其特征在于還包括所述濾光層包括第一透射率；以及所述吸收層包括第二透射率，所述第一透射率大于所述第二透射率。
全文摘要
公開了多色調光掩模(12)及其制造方法。光掩模(12)包括在至少部分襯底(16)上形成的濾光層(20)。濾光層(20)包括利用第一刻蝕工藝形成的第一圖案。在至少部分濾光層(20)上利用第二刻蝕工藝形成包括第一圖案的阻擋層(22)。在至少部分阻擋層(22)上利用第三刻蝕工藝形成包括第二圖案的吸收層(18)。阻擋層(22)用來終止第三刻蝕工藝。
文檔編號G03F1/08GK1618043SQ02828000
公開日2005年5月18日 申請日期2002年12月13日 優先權日2001年12月13日
發明者E·V·約翰斯頓, F·D·卡爾克 申請人:杜邦光掩公司