[發(fā)明專利]一種掩膜板及其制造方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210568152.2
• 申請(qǐng)日: 2012-12-24
• 公開（公告）號(hào): CN103901715A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡華勇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號(hào): G03F1/62
• 分類號(hào): G03F1/62;G03F1/48
• 代理公司: 北京市磐華律師事務(wù)所 11336
• 代理人: 董巍;高偉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造技術(shù)領(lǐng)域，具體而言涉及一種掩膜板及其制造方法。

背景技術(shù)

在半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域中，半導(dǎo)體集成電路的制造是極其復(fù)雜的過程。半導(dǎo)體器件的制造離不開光刻工藝，而光刻工藝中的掩膜板則直接影響著光刻工藝的效果。現(xiàn)有技術(shù)中的掩膜板尤其相移掩模板（Phase?Shift?Mask）很容易產(chǎn)生霧狀缺陷（mask?haze），而掩膜板的霧狀缺陷（mask?haze）始終是對(duì)浸沒式（immersion）光刻和氟化氬（ArF）干法光刻的挑戰(zhàn)。掩膜板的霧狀缺陷將會(huì)被傳遞到晶圓上，并很可能導(dǎo)致制得的半導(dǎo)體器件的良率降低。而由于在先進(jìn)的邏輯器件中有更多的膜層需要使用掩膜板進(jìn)行曝光，因此，前述問題在先進(jìn)的邏輯器件中顯得尤為嚴(yán)重。

現(xiàn)有技術(shù)中的一種掩膜板，如圖1所示，其中，圖1為掩膜板的剖視圖。現(xiàn)有技術(shù)的掩膜板，包括中心區(qū)域100A（用于在曝光時(shí)形成光刻膠圖案的區(qū)域，也即用于形成芯片的區(qū)域，chip?area）和周邊區(qū)域（也稱邊緣區(qū)域、外圍區(qū)域；即非用于形成芯片的區(qū)域，non-chip?area）100B，其中，中心區(qū)域100A包括基底100和位于其上的硅鉬（MoSi）薄膜101，周邊區(qū)域100B除包括基底100和位于其上的硅鉬（MoSi）薄膜101，還包括位于硅鉬薄膜上方的金屬鉻（Cr）薄膜102。其中，基底100的材料為石英（quartz）。

現(xiàn)有技術(shù)中的上述掩膜板，很容易在邊緣區(qū)域100B產(chǎn)生霧狀缺陷。發(fā)明人經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)生掩膜板霧狀缺陷的主要原因在于，在鉻薄膜形成過程中，掩膜板清洗過程（即清洗液中的）以及周圍環(huán)境中的硫（比如SO2等）很容易吸附殘留在周邊區(qū)域100B的鉻薄膜102上，通過與環(huán)境中的銨根離子結(jié)合進(jìn)而造成了霧狀缺陷。雖然在不含硫的環(huán)境下對(duì)掩膜板進(jìn)行清洗和脫水烘烤處理，可以在一定程度上阻止霧狀缺陷的產(chǎn)生，但是，仍然不能完全消除霧狀缺陷的發(fā)生。

因此，有必要提出一種新的掩膜板及其制造方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中出現(xiàn)的上述問題。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種掩膜板及其制造方法。

一方面，本發(fā)明提供一種掩膜板，包括基底、位于所述基底上的圖形化的硅鉬薄膜、以及位于所述掩膜板的周邊區(qū)域且位于所述硅鉬薄膜上方的圖形化的鉻薄膜，其中，所述掩膜板還包括設(shè)置于所述鉻薄膜上方且覆蓋所述鉻薄膜的保護(hù)層。

進(jìn)一步的，所述保護(hù)層的材料為二氧化硅。

進(jìn)一步的，所述保護(hù)層的厚度為1~50nm。

其中，所述基底的材料為石英。

其中，所述保護(hù)層僅設(shè)置于所述鉻薄膜的正上方。

其中，所述保護(hù)層覆蓋整個(gè)所述掩膜板的上表面。

另一方面，本發(fā)明提供一種掩膜板的制造方法，所述方法包括：

提供基底，在所述基底上形成圖形化的硅鉬薄膜、位于所述硅鉬薄膜上方且位于所述掩膜板周邊區(qū)域的圖形化的鉻薄膜、以及位于所述鉻薄膜上方且覆蓋所述鉻薄膜的保護(hù)層。其中，位于所述鉻薄膜上方且覆蓋所述鉻薄膜的保護(hù)層，包括保護(hù)層恰好覆蓋所述鉻薄膜的情況，還包括保護(hù)層覆蓋的面積大于所述鉻薄膜的情況，比如保護(hù)層覆蓋整個(gè)掩膜板。

其中，所述保護(hù)層的材料為二氧化硅。

其中，所述保護(hù)層的厚度為1~50nm。

其中，所述掩膜板的制造方法可以包括如下步驟：

步驟S101：提供基底，在所述基底上依次形成硅鉬薄膜、鉻薄膜以及保護(hù)材料薄膜；

步驟S102：對(duì)所述保護(hù)材料薄膜和鉻薄膜進(jìn)行刻蝕，形成形狀一致的圖形；

步驟S103：對(duì)所述保護(hù)材料薄膜繼續(xù)進(jìn)行刻蝕，去除其位于掩膜板的中心區(qū)域的部分以形成保護(hù)層；

步驟S104：對(duì)所述硅鉬薄膜進(jìn)行刻蝕，去除所述硅鉬薄膜未被所述鉻薄膜覆蓋的部分；

步驟S105：刻蝕去除所述鉻薄膜未被所述保護(hù)層覆蓋的部分。

其中，在所述步驟S101中形成所述保護(hù)材料薄膜的方法為：CVD或ALD。

其中，所述步驟S102包括：

步驟S1021：在所述保護(hù)材料薄膜上形成圖形化的光刻膠，所述圖形化的光刻膠覆蓋所述保護(hù)材料薄膜需去除部分之外的區(qū)域；

步驟S1022：通過干法刻蝕工藝去除所述保護(hù)材料薄膜未被所述圖形化的光刻膠覆蓋的部分，然后通過干法刻蝕去除所述鉻薄膜未被所述圖形化的光刻膠覆蓋的部分；

步驟S1023：去除所述圖形化的光刻膠。

進(jìn)一步的，在所述步驟S105中，以所述保護(hù)層作為硬掩膜，或者，在所述保護(hù)層上方額外形成圖形化的光刻膠作為掩膜。