光掩膜板及其形成方法技术

该发明专利技术涉及一种光掩膜板及其形成方法，能够改善使用光掩膜板进行光刻时，转印的图形边界模糊、不精准的情况，提高光刻工艺的生产加工良率。所述光掩膜板具有图案区域，包括：基板；形成于所述基板上表面的相移层；形成于所述相移层上表面的第一光遮蔽层，所述第一光遮蔽层沿所述图案区域的边缘设置，所述第一光遮蔽层的透光率小于等于预设值；形成于所述第一光遮蔽层上表面的第二光遮蔽层。光遮蔽层上表面的第二光遮蔽层。光遮蔽层上表面的第二光遮蔽层。

【技术实现步骤摘要】
光掩膜板及其形成方法


[0001]本专利技术涉及光掩膜板领域，具体涉及一种光掩膜板及其形成方法。

技术介绍

[0002]在半导体装置的制作中，利用光刻技术来将图案转移至晶片，就会用到光掩膜板。所述光掩膜板由石英或者玻璃制成，在一侧表面沉积有一种或多种金属材料以防止透光。随着晶片的关键尺寸的减小，以及集成电路芯片中电路密度的增大，开发出了例如OPC(optical proximity correction，光学邻近效应校正)、OAI(off-axis illumination，离轴照明)、DDL(double dipole lithography，双重偶极光刻、以及PSM(Phase Shift Mask，相移掩模)等分辨率增强技术，以改善焦点深度，从而将图案能够更好的传递至晶片。
[0003]其中，PSM同时利用光线的强度和相位来成像，以得到更高分辨率。
[0004]现有技术中，采用PSM的方法进行光刻时，光掩膜板的结构如图1所示。PSM的基本原理主要是在掩模图形的相邻透光区引入180
°
(或其奇数倍)的位相差，或再辅之以透过率变化(衰减PSM)，以改变相邻图形衍射光束之间的干涉状态。通过相邻透光区光场的相消干涉，减小光场分布中暗区的光强、增大亮区的光场，以提高对比度、改善分辨力，或者用相邻图形的位相梯度，产生光场方向反转和零场区,以提高图形陡度、对比度和分辨力。由于亮区光场分布变陡，从而也改善了曝光量宽容度。
[0005]然而现有技术中，在利用PSM进行光掩膜板图形的转印时，总是会出现转印的图形边界模糊、不精准的问题，这将大大的影响光刻工艺过程中的生产加工良率。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种光掩膜板及其形成方法，能够改善使用光掩膜板进行光刻时，转印的图形边界模糊、不精准的情况，提高光刻工艺的生产加工良率。
[0007]为了解决上述技术问题，以下提供了一种光掩膜板，具有图案区域，包括：基板；形成于所述基板上表面的相移层；形成于所述相移层上表面的第一光遮蔽层，所述第一光遮蔽层沿所述图案区域的边缘设置，所述第一光遮蔽层的透光率小于等于预设值；形成于所述第一光遮蔽层上表面的第二光遮蔽层。
[0008]可选的，所述相移层包括MoSiON层或MoSi层中的至少一种。
[0009]可选的，所述第一光遮蔽层包括透光率为0的MoSiON层或透光率为0的MoSi层中的至少一种。
[0010]可选的，所述第二光遮蔽层包括铬层或氧化铬层中的至少一种。
[0011]可选的，所述第二光遮蔽层在基板表面的投影被所述第一光遮蔽层在所述基板表面的投影覆盖。
[0012]可选的，所述第二光遮蔽层中形成有开口，所述开口将所述图案区域完全暴露，并且所述开口的边缘与所述图案区域的边缘有一预设距离，该预设距离大于0μm，小于等于600μm。
[0013]可选的，所述基板包括石英基板。
[0014]可选的，所述相移层的透光率为6％至18％。
[0015]可选的，所述相移层的厚度范围为50至100nm。
[0016]可选的，所述第一光遮蔽层的厚度范围为50至100nm。
[0017]可选的，所述第二光遮蔽层的厚度范围为30至60nm。
[0018]为了解决上述技术问题，以下还提供了一种光掩膜板的形成方法，包括以下步骤：提供一基板；在所述基板上表面形成相移层；在所述相移层的上表面形成第一光遮蔽层，所述第一光遮蔽层的透光度小于等于预设值；在所述第一光遮蔽层上表面形成第二光遮蔽层；去除位于预设区域内的第一光遮蔽层和第二光遮蔽层，所述预设区域为所述光掩膜板的图案区域。
[0019]可选的，去除位于预设区域内的第一光遮蔽层和第二光遮蔽层时，包括以下步骤：在所述第二光遮蔽层上表面形成第一光阻层；图形化所述第一光阻层，暴露出位于所述预设区域内的所述第二光遮蔽层的上表面；沿垂直所述基板表面向下的方向刻蚀所述第二光遮蔽层暴露的区域，直至暴露出所述第一光遮蔽层的上表面；沿垂直所述基板表面向下的方向刻蚀所述第一光遮蔽层外露于所述第二光遮蔽层的区域，直至暴露出所述相移层的上表面；去除剩余的所述第一光阻层。
[0020]可选的，去除位于预设区域内的第一光遮蔽层和第二光遮蔽层时，还包括以下步骤：部分刻蚀外露的相移层，以部分暴露所述基板的上表面。
[0021]可选的，去除位于预设区域内的第一光遮蔽层和第二光遮蔽层时，还包括以下步骤：在所述第二光遮蔽层表面形成开口，所述开口的边缘与所述预设区域的边缘有一预设距离，该预设距离大于0μm，小于等于600μm，直至暴露所述第一光遮蔽层的上表面。
[0022]可选的，在所述第二光遮蔽层表面形成开口时，包括以下步骤：在剩余的第一光遮蔽层之间，以及剩余的第二光遮蔽层之间填充第二光阻层，直至所述第二光阻层覆盖至所述第二光遮蔽层的上表面；图形化所述第二光阻层，使所述第二光遮蔽层的上表面部分外露，所述第二光阻层形成的图案的边缘与预设区域的边缘有预设距离；沿垂直所述基板表面向下的方向刻蚀外露于所述第二光阻层的所述第二光遮蔽层，直至暴露所述第一光遮蔽层的上表面。
[0023]本专利技术的光掩膜板及其形成方法在第二光遮蔽层和相移层之间设置了一层第一光遮蔽层，设置两层光遮蔽层，能够有效防止光线从不被期待的区域入射至相移层，且使用该具体实施方式中的光掩膜板，即使所述第二光遮蔽层在反应过程中发生形状的变化，变得透光，也可以由所述第一光遮蔽层进行光的遮挡，这样，使用该光掩膜板进行光刻时，转印到目标区域的转印图形的边界更加准确，从而能够提高晶片的生产良率。
附图说明
[0024]图1为现有技术中的光掩膜板的结构示意图。
[0025]图2为使用现有技术中的光掩膜板进行光刻时的预设效果图。
[0026]图3为使用现有技术中的光掩膜板进行光刻时的实际效果图。
[0027]图4a-图4j为形成本专利技术的一种具体实施方式中光掩膜板的各步骤对应的光掩膜板示意图。
[0028]图5a-图5j为形成本专利技术的一种具体实施方式中光掩膜板的各步骤对应的光掩膜板示意图。
[0029]图6为本专利技术的一种具体实施方式中光掩膜板的形成方法的步骤流程示意图。
[0030]图7为本专利技术的一种具体实施方式中形成的光掩膜板的俯视图。
具体实施方式
[0031]研究发现，在光刻过程中，将光掩膜板的图形转印到目标区域时，总是会出现转印后的图案边界模糊、不精准的原因在于，现有技术中在光刻过程中使用到的光罩，其用于挡光的掩膜层很容易在光刻的过程中发生反应，发生离子迁移，导致该掩膜层由不透光变得透光。
[0032]如图1所示，图1为现有技术中光掩膜板的结构示意图。在图1所示的具体实施方式中，由金属铬作为光罩的掩膜层203。在使用图1中的光掩膜板进行光刻时，需要采用193nm ArF浸没式光刻技术进行曝光处理。图2为图1所示的光掩膜板的局部俯视图，该光掩膜板预计转印到目本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光掩膜板，具有图案区域，其特征在于，包括：基板；形成于所述基板上表面的相移层；形成于所述相移层上表面的第一光遮蔽层，所述第一光遮蔽层沿所述图案区域的边缘设置，所述第一光遮蔽层的透光率小于等于预设值；形成于所述第一光遮蔽层上表面的第二光遮蔽层。2.根据权利要求1所述的光掩膜板，其特征在于，所述相移层包括MoSiON层或MoSi层中的至少一种。3.根据权利要求1所述的光掩膜板，其特征在于，所述第一光遮蔽层包括透光率为0的MoSiON层或透光率为0的MoSi层中的至少一种。4.根据权利要求1所述的光掩膜板，其特征在于，所述第二光遮蔽层包括铬层或氧化铬层中的至少一种。5.根据权利要求1所述的光掩膜板，其特征在于，所述第二光遮蔽层在基板表面的投影被所述第一光遮蔽层在所述基板表面的投影覆盖。6.根据权利要求1所述的光掩膜板，其特征在于，所述第二光遮蔽层中形成有开口，所述开口将所述图案区域完全暴露，并且所述开口的边缘与所述图案区域的边缘有一预设距离，该预设距离大于0μm，小于等于600μm。7.根据权利要求1所述的光掩膜板，其特征在于，所述基板包括石英基板。8.根据权利要求1所述的光掩膜板，其特征在于，所述相移层的透光率为6％至18％。9.根据权利要求1所述的光掩膜板，其特征在于，所述相移层的厚度范围为50至100nm。10.根据权利要求1所述的光掩膜板，其特征在于，所述第一光遮蔽层的厚度范围为50至100nm。11.根据权利要求1所述的光掩膜板，其特征在于，所述第二光遮蔽层的厚度范围为30至60nm。12.一种光掩膜板的形成方法，其特征在于，包括以下步骤：提供一基板；在所述基板上表面形成相移层；在所述相移层的上表面形成第一光遮蔽层，所述第一光遮蔽层的透光度小于等于预设值；在所述第一光遮蔽层...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ七四专利代理机构，
申请(专利权)人：长鑫存储技术有限公司，
类型：发明
国别省市：