本發(fā)明涉及集成電路制造，特別涉及一種omog掩?；娴闹圃旆椒ā?/p>

背景技術(shù)：

1、隨著超大數(shù)值孔徑193nm光刻機的引入，掩模上圖形的尺寸越來越小。研究發(fā)現(xiàn)，掩模上用來擋光的cr越厚，光波與cr的相互作用就越強，導致曝光時的最佳聚焦值隨圖形尺寸而發(fā)生偏移，這種現(xiàn)象被稱為掩模三維效應。為了降低掩模三維效應，采用具有更高光密度（optical?density，od）的硅化鉬（mosi）用作吸收層的材料，這種采用高光密度mosi材料做吸收層的掩模被稱為不透明的mosi掩模（opaque?mosi?on?glass,?omog）。

2、omog使用mosi作為吸收層，鉬硅化物層提供了足夠的光密度，具有較高消光系數(shù)（k），很薄的鉬硅化物層就可以有效地遮擋193nm波長的光，可以減小困擾超大數(shù)值孔徑浸沒式光刻的掩模三維效應，從而可以提高圖案保真度和分辨率。并且，mosi材料具有很好的刻蝕性能，離子刻蝕可以很好地實現(xiàn)垂直的側(cè)壁，有助于在最終產(chǎn)品中提供卓越的cd均勻性；此外，mosi薄膜自身具有很小的應力，這對提高掩膜版的平整度、減小圖形的偏移有極大的優(yōu)勢。總之，omog光掩模具有更精細的分辨率、更高的保真度、更緊密的cd均勻性和更好的配準。

3、近年來，為了在更薄的條件下使鉬硅化物層充分吸收紫外光，開發(fā)了基于多層mosi的omog掩?；妫鄬觤osi分別具有不同的鉬和硅含量以使每層具有不同的光學參數(shù)（n，k），多層鉬硅化物層界面間的反射光增加，能夠提高吸收率，從而可以在更薄的條件下充分吸收紫外光，更薄的鉬硅化物層能夠減小邊緣形貌效應，有效避免邊緣形貌效應導致的失真、峰值強度不平、旁瓣寬度不平等問題，能夠?qū)崿F(xiàn)更好的分辨率和對比度。

4、然而，現(xiàn)有技術(shù)采用濺射沉積工藝形成omog光掩模的鉬硅化物層，濺射沉積形成的mosi膜中鉬和硅含量固定且鉬和硅材料分布均勻，單層鉬硅化物層的含量固定，多層鉬硅化物層只能在層間界面處增加反射光，多層鉬硅化物層增加反射光的能力有限，使得多層鉬硅化物層雖然能夠一定程度上增加反射光，提高吸收率，但無法達到omog光掩模所需的鉬硅化物層厚度最小、吸光率最高的發(fā)展目標。并且，濺射沉積工藝使用的mosi靶材的mo和si的含量固定，很難通過調(diào)整工藝參數(shù)來調(diào)整濺射沉積工藝形成的mosi膜中mo和si的含量，只能通過更換mo和si含量不同的mosi靶材來形成mo和si含量不同的mosi膜，制造omog光掩模需要使用多個mo和si含量不同的mosi靶材，原材料成本高，嚴重影響omog光掩模制造成本。因此，傳統(tǒng)omog掩?；嬷圃旃に嚧嬖跓o法滿足omog光掩模發(fā)展需求，且工藝成本高，影響omog光掩模制造成本的技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種omog掩?；娴闹圃旆椒ǎ越鉀Q傳統(tǒng)omog掩?；嬷圃旃に嚧嬖诘臒o法滿足omog光掩模的發(fā)展需求，且工藝成本高，影響omog光掩模制造成本的技術(shù)問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種omog掩模基版的制造方法，包括以下步驟：

3、提供透明基板；

4、在透明基板上依次交替沉積硅層和鉬層，形成鉬硅堆疊層；

5、對鉬硅堆疊層進行熱處理，使鉬層中的mo原子完全移動到硅層中形成鉬硅化物層，鉬硅化物層具有預設厚度、預設mo和si含量，及預設mo原子分布梯度；

6、硅層和鉬層通過薄膜沉積工藝沉積，薄膜沉積工藝根據(jù)預設厚度、預設mo和si含量及預設mo原子分布梯度分別控制硅層和鉬層的厚度。

7、上述omog掩模基版的制造方法先在透明基板上依次沉積硅層和鉬層形成鉬硅堆疊層，沉積過程中根據(jù)預設鉬硅化物層的預設厚度、預設mo和si含量及預設mo原子分布梯度控制硅層和鉬層的厚度，完成鉬硅堆疊層沉積后，再對鉬硅堆疊層進行快速熱退火處理使鉬層中的mo原子完全移動到硅層中形成鉬硅化物層。該方法能夠通過控制沉積硅層和鉬層的厚度來調(diào)整最終形成的鉬硅化物層的厚度、鉬硅化物層中mo和si的含量及mo原子的分布梯度，鉬硅化物層可以形成總成連續(xù)鉬硅成分的變化，鉬硅化物層中mo原子分布呈梯度變化，能夠形成層內(nèi)反射反復吸收紫外光，從而可以使多層鉬硅化物層界面間的反射光又被各層反復吸收，能夠最大程度的提高吸光率。并且，上述omog掩?；娴闹圃旆椒ㄊ筸o原子完全移動到硅層中完全消耗鉬層形成鉬硅化物層，經(jīng)計算，鉬硅化物層在原始硅層表面上增加的厚度僅為原始鉬層厚度的1%，最終的鉬硅化物層的厚度幾乎等于原始硅層的厚度，通過控制原始鉬層和硅層的厚度能夠很好地控制鉬硅化物層的厚度，因此，上述的omog掩模基版的制造方法能夠在提高吸光率的同時盡可能減薄鉬硅化物層的厚度，能夠很好地達到omog光掩模所需的鉬硅化物層厚度最小、吸光率最高的發(fā)展目標。

8、另外，上述的omog掩?；娴闹圃旆椒梢愿鶕?jù)需要形成具有任意mo和si的含量的鉬硅化物層，僅需使用一個單質(zhì)鉬靶材和一個單質(zhì)硅靶材即可形成多種mo和si的含量不同的鉬硅化物層，無需準備多個mo和si含量不同的mosi靶材，能夠有效降低原材料成本，大大節(jié)約omog光掩模的制造成本。

9、綜上，上述的omog掩?；娴闹圃旆椒軌蜃畲蟪潭鹊販p小鉬硅化物層的厚度并最大程度地提高吸光率，能夠達到omog光掩模所需的鉬硅化物層厚度最小、吸光率最高的發(fā)展目標，且上述omog掩?；娴闹圃旆椒軌蛴行Ы档凸に嚦杀荆诠?jié)約omog光掩模制造成本。

10、在其中一個實施例中，形成鉬硅化物層的步驟之后，還包括以下步驟：在鉬硅化物層上涂覆光致抗蝕劑。

11、在其中一個實施例中，熱處理的溫度為400℃~800℃。

12、在其中一個實施例中，熱處理的時間為10min~30min。

13、在其中一個實施例中，所述對所述鉬硅堆疊層進行熱處理的步驟包括：

14、對所述鉬硅堆疊層進行快速熱退火處理；

15、或，

16、對所述鉬硅堆疊層進行激光或電子束掃描。

17、在其中一個實施例中，硅層的厚度和鉬層的厚度均不大于30nm。

18、在其中一個實施例中，預設mo和si含量為mo原子的含量不大于si原子的含量的50%。

19、在其中一個實施例中，預設mo和si含量為mo原子的含量是si原子的含量的30%~45%。

20、在其中一個實施例中，薄膜沉積工藝包括濺射沉積工藝或原子層沉積工藝。

21、在其中一個實施例中，形成具有預設mo和si含量的鉬硅化物層的步驟之后，還包括以下步驟：向鉬硅化物層中注入氮原子、氧原子或碳原子中的至少一種原子。

技術(shù)特征：

1.一種omog掩?；娴闹圃旆椒?，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的omog掩?；娴闹圃旆椒?，其特征在于，所述形成鉬硅化物層的步驟之后，還包括以下步驟：在所述鉬硅化物層上涂覆光致抗蝕劑。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的omog掩?；娴闹圃旆椒ǎ涮卣髟谟?，所述熱處理的溫度為400℃~800℃。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的omog掩?；娴闹圃旆椒ǎ涮卣髟谟?，所述熱處理的時間為10min~30min。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的omog掩?；娴闹圃旆椒ǎ涮卣髟谟?，所述對所述鉬硅堆疊層進行熱處理的步驟包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的omog掩?；娴闹圃旆椒ǎ涮卣髟谟?，所述硅層的厚度和所述鉬層的厚度均不大于30nm。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的omog掩?；娴闹圃旆椒?，其特征在于，所述預設mo和si含量為mo原子的含量不大于si原子的含量的50%。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的omog掩模基版的制造方法，其特征在于，所述預設mo和si含量為mo原子的含量是si原子的含量的30%~45%。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的omog掩?；娴闹圃旆椒?，其特征在于，所述薄膜沉積工藝包括濺射沉積工藝或原子層沉積工藝。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的omog掩?；娴闹圃旆椒ǎ涮卣髟谟?，所述形成具有預設mo和si含量的鉬硅化物層的步驟之后，還包括以下步驟：向所述鉬硅化物層中注入氮原子、氧原子或碳原子中的至少一種原子。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種OMOG掩?；娴闹圃旆椒?，包括以下步驟：提供透明基板；在透明基板上依次交替沉積硅層和鉬層，形成鉬硅堆疊層；對鉬硅堆疊層進行熱處理，使鉬層中的Mo原子完全移動到硅層中形成鉬硅化物層，鉬硅化物層具有預設厚度、預設Mo和Si含量，及預設Mo原子分布梯度；硅層和鉬層通過薄膜沉積工藝沉積，薄膜沉積工藝根據(jù)預設厚度、預設Mo和Si含量及預設Mo原子分布梯度分別控制硅層和鉬層的厚度。本發(fā)明的OMOG掩模基版的制造方法能夠最大程度地減小鉬硅化物層的厚度并最大程度地提高吸光率，能夠滿足OMOG光掩模的發(fā)展需求，且利于節(jié)約OMOG光掩模制造成本。

技術(shù)研發(fā)人員：季明華
受保護的技術(shù)使用者：上海傳芯半導體有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19