本發(fā)明涉及一種掩膜及其制造方法。

背景技術(shù)：

近來，集成電路(integrated circuit；IC)工業(yè)經(jīng)歷快速增長。在集成電路設(shè)計及材料領(lǐng)域中的科技進(jìn)步產(chǎn)生了多個集成電路世代，其中每一世代皆具有比上一世代更小且更為復(fù)雜的電路。在集成電路衍變過程中，功能密度(亦即，單位芯片面積中的內(nèi)連接裝置的數(shù)量)大致地增加，而幾何形狀尺寸(亦即，可使用工藝產(chǎn)生的最小元件(或線路))減小。

此體積縮小的過程可以增加生產(chǎn)效率并降低關(guān)聯(lián)成本。此體積縮小亦增加了集成電路處理及制造的復(fù)雜性。為了實(shí)現(xiàn)此等進(jìn)步，需要集成電路處理及制造中的類似發(fā)展。一個方面為微影掩膜制造。盡管現(xiàn)有的集成電路裝置制造方法已大致上適用于所欲目的，但仍尚未滿足全部方面的需求。舉例而言，在掩膜制造過程中，如何減少干式蝕刻工藝中所誘發(fā)的充電效應(yīng)的挑戰(zhàn)仍有許多問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的部分實(shí)施方式提供一種掩膜，包括摻雜基板以及吸光材料層。摻雜基板具有第一區(qū)域、第二區(qū)域及第三區(qū)域。摻雜基板在第一區(qū)域中具有第一厚度以界定第一掩膜狀態(tài)及在第二區(qū)域中具有第二厚度以界定第二掩膜狀態(tài)。第二厚度與第一厚度不同。吸光材料層設(shè)置于第三區(qū)域上方以界定邊緣區(qū)域。

本發(fā)明的部分實(shí)施方式提供一種掩膜，包括摻雜透明基板以及吸光材料層。摻雜透明基板具有第一掩膜狀態(tài)及第二掩膜狀態(tài)，第二掩膜狀態(tài)與第一掩膜狀態(tài)不同。第一掩膜狀態(tài)具有摻雜透明基板的第一厚度及第二掩膜狀態(tài)具有摻雜透明基板的第二厚度，第二厚度與第一厚度不同。第一掩膜狀態(tài)與第二掩膜狀態(tài)相對于彼此異相。吸光材料層設(shè)置于摻雜透明基板上方以界定邊緣區(qū) 域。

本發(fā)明的部分實(shí)施方式提供一種制造掩膜方法，包括在摻雜基板上方形成硬掩膜，其中摻雜基板包括選自由金屬及金屬氧化物組成的群組的摻雜劑物種；圖案化硬掩膜以界定第一掩膜狀態(tài)及第二掩膜狀態(tài)；通過圖案化硬掩膜蝕刻摻雜基板以形成第一掩膜狀態(tài)及第二掩膜狀態(tài)，其中摻雜基板在第一掩膜狀態(tài)中具有第一厚度及在第二掩膜狀態(tài)中具有第二厚度，第二厚度與第一厚度不同。第一掩膜狀態(tài)與第二掩膜狀態(tài)相對于彼此異相；以及移除圖案化硬掩膜。

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，但不作為對本發(fā)明的限定。

附圖說明

圖1根據(jù)部分實(shí)施方式的微影系統(tǒng)及掩膜結(jié)構(gòu)的示意圖；

圖2制造根據(jù)部分實(shí)施方式的制造微影掩膜的流程圖；

圖3、圖4A、圖4B、圖4C、圖5、圖6、圖7、圖8及圖9根據(jù)部分實(shí)施方式的掩膜的局部剖視圖；

圖10A、圖10B及圖10C根據(jù)部分實(shí)施方式構(gòu)造的掩膜的局部剖視圖。

其中，附圖標(biāo)記

30：微影系統(tǒng)

32：輻射源

34：照明器

35：掩膜平臺

36：掩膜

38：投影光學(xué)盒

40：靶

42：基板平臺

100：方法

102～112：步驟

210：增強(qiáng)電荷耗散基板

212：摻雜基板材料

214：梯度式摻雜基板材料

216：未摻雜基板材料

310：吸光薄膜堆疊

312：第一硬掩膜

314：吸光材料層

316：第二硬掩膜

410：第一圖案化光阻層

415：第一區(qū)域

416：第二區(qū)域

510：第二圖案化光阻層

S1：第一掩膜狀態(tài)

S2：第二掩膜狀態(tài)

t1：第一厚度

t2：第二厚度

具體實(shí)施方式

本發(fā)明大體而言是關(guān)于微影系統(tǒng)及使用該系統(tǒng)的方法。然而，應(yīng)理解，以下發(fā)明內(nèi)容提供許多不同實(shí)施方式或?qū)嵤├?，以便?shí)施本發(fā)明的不同特征。下文描述元件及排列的特定實(shí)施例以簡化本發(fā)明。當(dāng)然，這些實(shí)施例僅為示例性且并不欲為限制性。另外，本發(fā)明可在各實(shí)施例中重復(fù)元件符號及/或字母。此重復(fù)出于簡明性及清晰的目的，且本身并不指示所論述的各實(shí)施方式及/或配置之間的關(guān)系。此外，以下描述中在第二特征上方或第二特征上形成第一特征可包括以形成的第一特征及第二特征直接接觸的實(shí)施方式，且亦可包括可在第一特征與第二特征之間插入形成額外特征以使得第一特征及第二特征可不直接接觸的實(shí)施例。

參看圖1，根據(jù)部分實(shí)施方式，在示意圖中圖示微影系統(tǒng)30。設(shè)計微影系統(tǒng)30對輻射敏感材料層(例如，光阻層或抗蝕層)執(zhí)行微影曝光工藝。在部分實(shí)施方式中，實(shí)施曝光模式以使得在集成電路(Integrated circuit；IC)基板上一次投影曝光形成掩膜的影像。在部分實(shí)施方式中，實(shí)施步進(jìn)曝光模式以使得在集成電路基板上的多個場區(qū)域上反復(fù)形成掩膜的影像。在部分實(shí)施方式中，實(shí)施步進(jìn)掃描模式以使得對集成電路基板上的多個場區(qū)域反復(fù)掃描掩膜的 影像。

微影系統(tǒng)30采用輻射源32產(chǎn)生輻射能，例如紫外線(ultraviolet；UV)光。在各實(shí)施方式中，輻射源32可為任何適宜光源，諸如具有248納米的波長的氟化氪(KrF)準(zhǔn)分子激光、具有193納米的波長的氟化氬(ArF)準(zhǔn)分子激光、具有157納米的波長的氟化物(F₂)準(zhǔn)分子激光或具有更長波長的其他光源。輻射源32可為連續(xù)波(continuous wave；CW)類型或脈沖類型。舉例而言，當(dāng)光波長小于約248納米時，輻射源32可為連續(xù)波類型或者脈沖類型任一者。當(dāng)光波長大于約248納米時，輻射源32可為具有自毫秒(millisecond；ms)至飛秒(femtosecond；fs)的時間持續(xù)范圍的脈沖類型。輻射源32可包括選自由以下組成的群組的光源：紫外線源、深紫外線(deep UV；DUV)源、極紫外線(extreme UV；EUV)源及X射線源。輻射源32可選擇性地包括選自由以下組成的群組的粒子源：電子束(electron beam；E-Beam)源、離子束源及等離子體源。

微影系統(tǒng)30亦包括自輻射源32接收輻射能的光學(xué)子系統(tǒng)，從而藉由掩膜的影像調(diào)變輻射能及將輻射能導(dǎo)向至集成電路基板上涂布的抗蝕層。光學(xué)子系統(tǒng)包括照明器及投影光學(xué)盒。在部分實(shí)施方式中，設(shè)計光學(xué)子系統(tǒng)具有折射機(jī)構(gòu)。在此情況中，光學(xué)子系統(tǒng)包括各種折射元件，諸如透鏡。

在輻射能來自于準(zhǔn)分子激光或極紫外線輻射源的一些其他實(shí)施方式中，設(shè)計光學(xué)子系統(tǒng)具有反射機(jī)構(gòu)。在此情況中，光學(xué)子系統(tǒng)包括各種反射元件，諸如鏡面。

特定言之，微影系統(tǒng)30采用照明器34(例如，聚光器)。在光學(xué)子系統(tǒng)具有折射機(jī)構(gòu)的部分實(shí)施方式中，照明器34可包括單個透鏡或具有多個透鏡(波帶片)及/或其他透鏡元件的透鏡模組。舉例而言，照明器34可包括微透鏡陣列、遮蔽掩膜及/或其他結(jié)構(gòu)，此其他結(jié)構(gòu)設(shè)計用以輔助將輻射能自輻射源32導(dǎo)向至掩膜(亦稱為掩膜或主掩膜)36上。

可操作照明器34以提供軸上照明(on-axis illumination；ONI))來照射掩膜36，其中根據(jù)本發(fā)明的各態(tài)樣設(shè)計軸上照明，稍后將進(jìn)一步描述。在部分實(shí)施方式中，配置照明孔以提供軸上照明。在一些實(shí)施例中，照明器34包括多個透鏡，透鏡可調(diào)諧用于再配置以便將輻射光再導(dǎo)向至不同照明位置，從而實(shí)現(xiàn)軸上照明。在部分其他實(shí)施方式中，照明器34之前的平臺可另外包括其 他透鏡或其他光學(xué)元件，透鏡或光學(xué)元件為可控的以將輻射光導(dǎo)向至不同照明位置，從而實(shí)現(xiàn)軸上照明。

在光學(xué)子系統(tǒng)具有反射機(jī)構(gòu)的一些其他實(shí)施方式中，照明器34可采用單個鏡面或具有多個鏡面的鏡面系統(tǒng)以便將光自輻射源導(dǎo)向至掩膜上，從而實(shí)現(xiàn)軸上照明?？刹僮髡彰髌饕耘渲苗R面向掩膜提供軸上照明。在一個實(shí)施例中，可轉(zhuǎn)換照明器的鏡面以將極紫外光反射至不同照明位置。在另一實(shí)施方式中，照明器34之前的平臺另外包括其他可轉(zhuǎn)換鏡面，鏡面為可控的以將極紫外光導(dǎo)向至具有照明器的鏡面的不同照明位置。因此，微影系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)軸上照明而不損失照明能量。

微影系統(tǒng)30亦包括掩膜平臺35，掩膜平臺配置用以藉由適宜夾持機(jī)構(gòu)(諸如真空夾具或靜電夾盤)緊固掩膜36。根據(jù)部分實(shí)施方式，設(shè)計及配置掩膜平臺35為可操作的以便平移與旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。掩膜36可為透射掩膜或反射掩膜。在本實(shí)施方式中，掩膜36為透射掩膜，諸如稍后進(jìn)一步詳細(xì)描述的透射掩膜。

微影系統(tǒng)30亦采用投影光學(xué)盒38(projection optics box；POB)，用以將掩膜36的圖案成像至緊固在微影系統(tǒng)30的基板平臺42上的靶40(例如，集成電路基板，諸如半導(dǎo)體晶圓或單純晶圓)上。在光學(xué)子系統(tǒng)具有折射機(jī)構(gòu)的部分實(shí)施方式中，投影光學(xué)盒38具有折射光學(xué)件。藉由投影光學(xué)盒38收集自掩膜36透射的輻射光。在一個實(shí)施例中，投影光學(xué)盒38可包括小于1的放大倍數(shù)(從而減小輻射中包括的圖案化影像)。在光學(xué)子系統(tǒng)具有反射機(jī)構(gòu)的一些其他實(shí)施方式中，投影光學(xué)盒38具有折射光學(xué)件。藉由投影光學(xué)盒38收集掩膜36(例如，圖案化輻射)反射的輻射。

以下描述指示掩膜36及制造掩膜的方法。掩膜36可為透射掩膜，諸如二元掩膜(binary mask；BIM)或相移掩膜(phase shift mask；PSM)，相移掩膜包括交變相移掩膜(alternative phase shift；alt.PSM)或衰減相移掩膜(attenuated phase shift mask；att.PSM)。在本實(shí)施方式中，微影掩膜制造包括兩個部分：形成空白掩膜及圖案化空白掩膜以形成圖案化掩膜。藉由在基板上沉積材料層來形成空白掩膜。隨后圖案化空白掩膜以實(shí)施集成電路(IC)裝置(或芯片)的設(shè)計。圖案化掩膜是用于微影工藝中以將電路圖案轉(zhuǎn)印至靶(例如，晶圓)上?？山?jīng)由各種微影工藝將圖案反復(fù)轉(zhuǎn)印至多個晶圓上。可使用若干掩膜(例如，一組15至30個掩膜)構(gòu)造完整集成電路裝置。

圖2制備根據(jù)本發(fā)明的態(tài)樣構(gòu)造的微影掩膜的方法100的流程圖。圖3至圖10A至圖10C是方法100的各制造平臺處的掩膜36的實(shí)施方式的剖視圖。參看圖2至圖10A至圖10C共同描述掩膜36及制備掩膜的方法100。

參看圖2及圖3，方法100在步驟102處開始，在增強(qiáng)電荷耗散(charging-dissipation-enhanced；CDE)基板210上方形成吸光薄膜堆疊310?？山逵蛇m當(dāng)技術(shù)(諸如離子植入)將摻雜物種引入到基板材料中來形成增強(qiáng)電荷耗散基板210以增加基板材料的導(dǎo)電率?；宀牧峡砂ㄍ该鞑Ａ?，諸如熔硅石、熔石英、氟化鈣(CaF₂)及/或其他適宜材料。在本實(shí)施方式中，基板材料包括石英。摻雜物種可包括金屬或金屬氧化物，諸如鈦(Ti)、錫(Sn)、銅(Cu)、二氧化釕(RuO₂)、二氧化錳(MnO₂)、二氧化鍺(GeO₂)。在本實(shí)施方式中，選擇增強(qiáng)電荷耗散基板210以提供在后續(xù)基板蝕刻工藝期間于增強(qiáng)電荷耗散基板210上累積電荷有效率的耗散路徑，稍后將詳細(xì)描述。

在部分實(shí)施方式中，增強(qiáng)電荷耗散基板210包括均勻摻雜基板材料212，如圖4A所示。在部分實(shí)施方式中，增強(qiáng)電荷耗散基板210包括梯度式摻雜基板材料214，如圖4B所示。梯度式摻雜基板材料214具有摻雜劑濃度梯度。舉例而言，鄰近梯度式摻雜基板材料214的上方設(shè)置吸光材料層的一側(cè)的摻雜劑濃度比梯度式摻雜基板材料214的相對側(cè)的摻雜劑濃度更大。在部分實(shí)施方式中，增強(qiáng)電荷耗散基板210包括未摻雜基板材料216且具有摻雜基板材料212作為頂層，如圖4C所示。

出于簡明性及清晰目的，以下描述將針對具有包括均勻摻雜基板材料212的增強(qiáng)電荷耗散基板210的實(shí)施方式。熟習(xí)此項技術(shù)者認(rèn)識到，方法100將類似應(yīng)用于各實(shí)施方式中，諸如具有包括梯度式摻雜基板材料214的增強(qiáng)電荷耗散基板210的實(shí)施方式或具有包括未摻雜基板材料216且具有摻雜基板材料212作為頂層的增強(qiáng)電荷耗散基板210的實(shí)施方式。

再次參看圖3，吸光薄膜堆疊310包括第一硬掩膜(hard mask；HM)312、吸光材料層314及第二硬掩膜316。增強(qiáng)電荷耗散基板210上方所形成的第一硬掩膜312包括鉻(Cr)、鉻氧化物、鉻氮化物、釕(Ru)、諸如硼釕(RuB)、硅化釕(RuSi)的釕化合物及/或其他適宜材料。第一硬掩膜312充當(dāng)后續(xù)基板蝕刻工藝中的蝕刻掩膜以便最佳化蝕刻形貌及選擇別。在第一硬掩膜312上方形成吸光材料層314。在部分實(shí)施方式中，吸光材料層314包括硅化鉬 (MoSi)或其他適宜材料。吸光材料層314允許自輻射源32的輻射光部分通過，諸如例如約6％。在一些其他實(shí)施例中，吸光材料層314包括氮化鈦、氮化鉭、鉭、鈦或鋁銅、鈀、氮化鉭、氧化鋁、鉬、其他適宜材料及/或上述的組合。吸光材料層314上方所形成的第二硬掩膜316可具有與第一硬掩膜312類似的材料且亦充當(dāng)后續(xù)基板蝕刻工藝中的蝕刻掩膜以便最佳化蝕刻形貌及選擇別。

可藉由各種方法形成材料層(第一硬掩膜312、吸光材料層314及第二硬掩膜316)中的一或多層，這些方法包括物理氣相沉積(physical vapor deposition；PVD)工藝(諸如蒸發(fā)及直流磁控濺鍍)、鍍覆工藝(諸如無電極鍍覆或電鍍)、化學(xué)氣相沉積(chemical vapor deposition；CVD)工藝(諸如常壓化學(xué)氣相沉積(atmospheric pressure CVD；APCVD)、低壓化學(xué)氣相沉積(low pressure CVD；LPCVD)、等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(plasma enhanced CVD；PECVD)或高密度等離子體化學(xué)氣相沉積(high density plasma CVD；HDP CVD))、離子束沉積、旋轉(zhuǎn)涂布、金屬有機(jī)物分解(metal-organic decomposition；MOD)及/或本技術(shù)領(lǐng)域中已知的其他方法。金屬有機(jī)物分解是一種在非真空環(huán)境中使用液基方法的沉積技術(shù)。藉由使用金屬有機(jī)物分解，將溶于溶劑的金屬有機(jī)物前驅(qū)物旋轉(zhuǎn)涂布至基板上，并蒸發(fā)溶劑。使用真空紫外線(vacuum ultraviolet；VUV)源將金屬有機(jī)物前驅(qū)物轉(zhuǎn)換成組成金屬元素。

參看圖2及圖5，方法100行進(jìn)至步驟104，形成第一圖案化光阻層410以界定第一區(qū)域415及第二區(qū)域416。第二區(qū)域416被第一圖案化光阻層410覆蓋，而第一區(qū)域415未被覆蓋。在本實(shí)施方式中，第一區(qū)域415為主圖案區(qū)域，而第二區(qū)域416為邊緣區(qū)域?？山逵晌⒂肮に囆纬傻谝粓D案化光阻層410，此微影工藝包括抗蝕劑涂布(例如，旋轉(zhuǎn)涂布)、軟烘干、掩膜對準(zhǔn)、曝光、后曝光烘干、使抗蝕劑顯影、漂洗、干燥(例如，硬烘干)、其他適宜工藝及/或上述的組合?；蛘撸善渌m當(dāng)方法(諸如無掩膜光微影、電子束寫入、直接寫入及/或離子束寫入)實(shí)施或替代曝光工藝。

參看圖2及圖6，方法100行進(jìn)至步驟106，藉由使用第一圖案化光阻層410作為掩膜蝕刻第二硬掩膜316及吸光材料層314。蝕刻工藝可包括干式(等離子體)蝕刻、濕式蝕刻及/或其他蝕刻方法。干式蝕刻工藝可藉由含氟氣體(例如，四氟化碳(CF₄)、六氟化硫(SF₆)、二氟甲烷(CH₂F₂)、三氟甲烷(CHF₃) 及/或乙氟烷(C₂F₆)、含氯氣體(例如，氯氣(Cl₂)、三氯甲烷(CHCl₃)、四氯化碳(CCl₄)及/或三氯化硼(BCl₃)、含溴氣體(例如，溴化氫(HBr)及/或三溴甲烷(CHBr₃)、含氧氣體、含碘氣體、其他適宜氣體及/或等離子體及/或上述的組合實(shí)施。蝕刻工藝可包括多步蝕刻以增益蝕刻選擇別、彈性及所欲蝕刻形貌。

在部分實(shí)施方式中，第二硬掩膜316為鉻及吸光材料層314為硅化鉬。在此情境中，實(shí)施多步干式蝕刻。等離子體蝕刻開始藉由氯基氣體移除第二硬掩膜316，隨后行進(jìn)至第二蝕刻步驟以藉由氟基氣體移除吸光材料層314。由于等離子體氯基氣體及氟基氣體的性質(zhì)，第一步具有實(shí)質(zhì)高蝕刻選擇別，尤其是鉻薄膜相對于硅化鉬更高的蝕刻速率。第二蝕刻步驟具有實(shí)質(zhì)高蝕刻選擇性，尤其是硅化鉬薄膜相對于鉻薄膜更高的蝕刻速率?？稍谖g刻工藝后移除第一圖案化光阻層410。

參看圖2及圖7，方法100行進(jìn)至步驟108，根據(jù)集成電路布局圖案(或單純集成電路圖案)，在第一區(qū)域415(于此，亦可稱為主圖案區(qū)域)上方形成第二圖案化光阻層510，包括覆蓋第二區(qū)域416(于此，亦可稱為邊緣區(qū)域)，以界定兩個掩膜狀態(tài)：第一掩膜狀態(tài)S1及第二掩膜狀態(tài)S2。第一掩膜狀態(tài)S1及第二掩膜狀態(tài)S2分別界定掩膜36上的集成電路圖案的各特征。在一些實(shí)施例中，形成的第一掩膜狀態(tài)S1及第二掩膜狀態(tài)S2具有相同穿透率但具有不同光學(xué)相位(單純相位)。舉例而言，形成第一掩膜狀態(tài)S1及第二掩膜狀態(tài)S2以分別具有相位φ1及相位φ2。第二圖案化光阻層510的形成與上文關(guān)聯(lián)圖5中的第一圖案化光阻層410所論述的許多方面類似。

參看圖2及圖8，方法100行進(jìn)至步驟110，通過第二圖案化光阻層510蝕刻第一硬掩膜312以圖案化第一硬掩膜312。圖案化第一硬掩膜312界定第一掩膜狀態(tài)S1及第二掩膜狀態(tài)S2。蝕刻工藝可包括干式(等離子體)蝕刻、濕式蝕刻及/或其他蝕刻方法。在本實(shí)施方式中，在第一掩膜狀態(tài)S1區(qū)域中曝露增強(qiáng)電荷耗散基板210，而在第二掩膜狀態(tài)S2區(qū)域中藉由第一硬掩膜312覆蓋增強(qiáng)電荷耗散基板210。在圖案化第一硬掩膜312后移除第二圖案化光阻層510。

參看圖2及圖9，方法100行進(jìn)至步驟112，通過圖案化第一硬掩膜312蝕刻增強(qiáng)電荷耗散基板210以在掩膜36上形成第一掩膜狀態(tài)S1及第二掩膜狀 態(tài)S2。基板蝕刻工藝可包括干式(等離子體)蝕刻、濕式蝕刻及/或其他蝕刻方法。在本實(shí)施方式中，藉由使用含氟氣體(例如，四氟化碳、六氟化硫、二氟甲烷、三氟甲烷及/或乙氟烷)的干式蝕刻工藝，蝕刻增強(qiáng)電荷耗散基板210。

通常，在干式蝕刻工藝期間，若薄膜為絕緣體或高抗蝕材料，可在蝕刻中的薄膜上累積電子電荷，此引發(fā)蝕刻圖案畸變(諸如納米凹口)，從而可不利地影響晶圓印刷工藝中所使用的掩膜36的聚焦深度(depth of focus；DOF)及掩膜誤差增強(qiáng)因子(mask error enhancement factor；MEEF)。

在本實(shí)施方式中，增強(qiáng)電荷耗散基板210有效率地耗散累積電荷及減少蝕刻圖案畸變?？刂莆g刻深度以使得移除增強(qiáng)電荷耗散基板210的一部分以形成第一掩膜狀態(tài)S1，而增強(qiáng)電荷耗散基板210被第一硬掩膜312覆蓋的另一部分及其厚度保持完好，從而形成第二掩膜狀態(tài)S2。在基板蝕刻工藝期間，第二硬掩膜316保護(hù)第二區(qū)域416(邊緣區(qū)域)。在基板蝕刻工藝后移除第一硬掩膜312及第二硬掩膜316。

圖10A至圖10C展示經(jīng)由上述方法100處理的各掩膜，其中增強(qiáng)電荷耗散基板為圖4A至圖4C所發(fā)明的基板中的一者。參看圖10A至圖10C(結(jié)合關(guān)于圖4A至圖4C描述的工藝)，由第一區(qū)域415(主圖案區(qū)域)中的第一掩膜狀態(tài)S1和第二掩膜狀態(tài)S2及第二區(qū)域416(邊緣區(qū)域)中的薄膜堆疊形成掩膜36。在部分實(shí)施方式中，第一硬掩膜312為鉻。由于自第一區(qū)域415(主圖案區(qū)域)移除第一硬掩膜312(即鉻硬掩膜)，有時將掩膜36稱為無鉻掩膜。

在本實(shí)施方式中，由與增強(qiáng)電荷耗散基板210相同的材料形成第一掩膜狀態(tài)S1及第二掩膜狀態(tài)S2，且因此增強(qiáng)電荷耗散基板與這些掩膜狀態(tài)具有相同穿透率。增強(qiáng)電荷耗散基板210在第一掩膜狀態(tài)S1中具有第一厚度t₁及在第二掩膜狀態(tài)S2中具有第二厚度t₂。藉由增強(qiáng)電荷耗散基板210適當(dāng)配置，諸如第一厚度t₁與第二厚度t₂之間的薄膜組成及厚度差異，第一掩膜狀態(tài)S1與第二掩膜狀態(tài)S2之間的光學(xué)相位差為約180°(異相)。

圖10A圖示在包括摻雜基板材料212(即均勻摻雜增強(qiáng)電荷耗散基板材料)的第一區(qū)域415(主圖案區(qū)域)上界定分別具有第一厚度t₁及第二厚度t₂的第一掩膜狀態(tài)S1及第二掩膜狀態(tài)S2。第二區(qū)域416(邊緣區(qū)域)包括摻雜基板材料212(即均勻摻雜增強(qiáng)電荷耗散基板材料)(具有第二厚度t₂)上方所安置的第一硬掩膜312及第一硬掩膜312上方所安置的吸光材料層314。

圖10B與圖10A類似，以下描述不同處。詳細(xì)而言，圖10B圖示在包括梯度式摻雜基板材料214(即梯度式摻雜增強(qiáng)電荷耗散基板材料)的第一區(qū)域415(主圖案區(qū)域)上界定第一掩膜狀態(tài)S1及第二掩膜狀態(tài)S2。第二區(qū)域416(邊緣區(qū)域)包括設(shè)置于梯度式摻雜基板材料214(即梯度式摻雜增強(qiáng)電荷耗散基板材料，具有第二厚度t₂)上方的第一硬掩膜312及設(shè)置于第一硬掩膜312上方的吸光材料層314。

圖10C與圖10A類似，以下描述不同處。詳細(xì)而言，在未摻雜基板材料216上方包括摻雜基板材料212(即均勻摻雜增強(qiáng)電荷耗散基板材料)的第一區(qū)域415(主圖案區(qū)域)上界定第一掩膜狀態(tài)S1及第二掩膜狀態(tài)S2。第二區(qū)域416(邊緣區(qū)域)包括設(shè)置于摻雜基板材料212(即均勻摻雜增強(qiáng)電荷耗散基板材料)上方的第一硬掩膜312及設(shè)置于第一硬掩膜312上方的吸光材料層314。

基于上述，本發(fā)明提供一種無鉻掩膜及制造掩膜的方法。掩膜具有由具有兩個不同厚度的增強(qiáng)電荷耗散基板形成的兩個掩膜狀態(tài)。兩個掩膜平臺彼此為異相。方法采用增強(qiáng)電荷耗散基板有效率地耗散累積充電以減少蝕刻形貌畸變，此展示出對晶圓印刷方法中所使用的掩膜的聚焦深度(DOF)及掩膜誤差增強(qiáng)因子(MEEF))的改良。

本發(fā)明提供微影掩膜的許多不同實(shí)施例。掩膜包括具有第一區(qū)域、第二區(qū)域及第三區(qū)域的摻雜基板。摻雜基板在第一區(qū)域中具有第一厚度以界定第一掩膜狀態(tài)及在第二區(qū)域中具有第二厚度以界定第二掩膜狀態(tài)。第二厚度與第一厚度不同。掩膜亦包括第三區(qū)域上方所設(shè)置的吸光材料層以界定邊緣區(qū)域。

在又一實(shí)施例中，掩膜包括具有第一掩膜狀態(tài)及第二掩膜狀態(tài)的摻雜透明基板，第二掩膜狀態(tài)與第一掩膜狀態(tài)不同。第一掩膜狀態(tài)具有摻雜透明基板的第一厚度及第二掩膜狀態(tài)具有摻雜透明基板的第二厚度，第二厚度與第一厚度不同。第一掩膜狀態(tài)與第二掩膜狀態(tài)相對于彼此異相。掩膜亦包括摻雜透明基板上方所設(shè)置的吸光材料層以界定邊緣區(qū)域。

在又一實(shí)施例中，方法包括在摻雜基板上方形成硬掩膜。摻雜基板包括選自由金屬及金屬氧化物組成的群組的摻雜劑物種。方法亦包括圖案化硬掩膜以界定第一掩膜狀態(tài)及第二掩膜狀態(tài)，通過圖案化硬掩膜蝕刻摻雜基板以形成第一掩膜狀態(tài)及第二掩膜狀態(tài)。摻雜基板在第一掩膜狀態(tài)中具有第一厚度及在第 二掩膜狀態(tài)中具有第二厚度，第二厚度與第一厚度不同。第一掩膜狀態(tài)與第二掩膜狀態(tài)相對于彼此異相。方法亦包括移除圖案化硬掩膜。

上文概述若干實(shí)施例的特征，使得熟習(xí)此項技術(shù)者可更好地理解本發(fā)明的態(tài)樣。熟習(xí)此項技術(shù)者應(yīng)了解，可輕易使用本發(fā)明作為設(shè)計或修改其他工藝及結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，以便實(shí)施本文所介紹的實(shí)施例的相同目的及/或?qū)崿F(xiàn)相同優(yōu)勢。熟習(xí)此項技術(shù)者亦應(yīng)認(rèn)識到，此類等效結(jié)構(gòu)并未脫離本發(fā)明的精神及范疇，且可在不脫離本發(fā)明的精神及范疇的情況下產(chǎn)生本文的各種變化、替代及更改。