本發(fā)明涉及集成電路制造，特別涉及一種omog掩模基版的制造方法。

背景技術(shù)：

1、隨著超大數(shù)值孔徑193nm光刻機(jī)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(qiáng)，導(dǎo)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(yīng)。為了降低掩模三維效應(yīng)，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(yīng)，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(yīng)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?？傊?，omog光掩模具有更精細(xì)的分辨率、更高的保真度、更緊密的cd均勻性和更好的配準(zhǔn)。

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?；?，多層mosi分別具有不同的鉬和硅含量以使每層具有不同的光學(xué)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(yīng)，有效避免邊緣形貌效應(yīng)導(dǎo)致的失真、峰值強(qiáng)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(dá)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(biāo)。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(yán)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掩模基版的制造方法，以解決傳統(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?；娴闹圃旆椒?，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(jìn)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(yù)設(shè)厚度、預(yù)設(shè)mo和si含量，及預(yù)設(shè)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(yù)設(shè)厚度、預(yù)設(shè)mo和si含量及預(yù)設(shè)mo原子分布梯度分別控制硅層和鉬層的厚度。

7、上述omog掩?；娴闹圃旆椒ㄏ仍谕该骰迳弦来纬练e硅層和鉬層形成鉬硅堆疊層，沉積過程中根據(jù)預(yù)設(shè)鉬硅化物層的預(yù)設(shè)厚度、預(yù)設(shè)mo和si含量及預(yù)設(shè)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(jìn)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(fù)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(fù)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?；娴闹圃旆椒軌蛟谔岣呶饴实耐瑫r盡可能減薄鉬硅化物層的厚度，能夠很好地達(dá)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(biāo)。

8、另外，上述的omog掩模基版的制造方法可以根據(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(zhǔn)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(dá)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(biāo)，且上述omog掩模基版的制造方法能夠有效降低工藝成本，利于節(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(jìn)行熱處理的步驟包括：

14、對所述鉬硅堆疊層進(jìn)行快速熱退火處理；

15、或，

16、對所述鉬硅堆疊層進(jìn)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(yù)設(shè)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(yù)設(shè)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(yù)設(shè)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ǎ涮卣髟谟?，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的omog掩模基版的制造方法，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?，其特征在于，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掩模基版的制造方法，其特征在于，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?，其特征在于，所述對所述鉬硅堆疊層進(jìn)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?，其特征在于，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ǎ涮卣髟谟?，所述預(yù)設(shè)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?；娴闹圃旆椒?，其特征在于，所述預(yù)設(shè)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?，其特征在于，所述形成具有預(yù)設(shè)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ǎㄒ韵虏襟E：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(jìn)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(yù)設(shè)厚度、預(yù)設(shè)Mo和Si含量，及預(yù)設(shè)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(yù)設(shè)厚度、預(yù)設(shè)Mo和Si含量及預(yù)設(shè)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?；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(hù)的技術(shù)使用者：上海傳芯半導(dǎo)體有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19