光掩膜层及其形成方法技术

本发明专利技术提供了一种光掩膜层及其形成方法，包括步骤：提供半导体基底，其包括衬底，及位于衬底上的待刻蚀膜层；在所述待刻蚀膜层上形成全反膜，所述全反膜的上表面具体有全反膜；在所述全反膜上形成光刻胶层，所述全反膜朝向光刻胶层的表面为透射面，所述全反膜朝向待刻蚀膜层的表面为反射面。本发明专利技术提高光掩膜层的曝光效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体制造
，特别涉及一种。
技术介绍
在半导体制造中，在刻蚀前通常需要在待刻蚀的膜层上形成光掩膜层，然后利用光刻工艺在光掩膜层中形成开口，所述开口将膜层要进行刻蚀去除的位置暴露，将其余位置保护，从而在刻蚀后就得到了刻蚀图形，然后将光掩膜层去除即可。但是传统方法形成的光掩膜层通常仅包括光刻胶层(PR)，在进行光刻中的曝光步骤时，入射光线经光掩膜版进入光刻胶层，在光刻胶层中形成图案，一部分入射光线在光刻胶层和光刻胶层下的待刻蚀膜层界面处被反射回光刻胶层，另一部分入射光线进入待刻蚀膜层，当衬底反光性很强时，如金属、多晶硅，则入射光线被待刻蚀层和衬底的界面反射进入待刻蚀膜层，然后经过折射进入光刻胶层。如图1所示，入射光线Sl经光刻胶层10到达光刻胶层10与待刻蚀膜层20的交界面，分解成为反射光线S2和折射光线S3，由于衬底30 具有强反射性，折射光线S3重新反射回到光刻胶层10，即光线S4，光线S2、S4频率相同， 当二者的光程差满足入射光线Sl半波长的整数倍时，发生薄膜干涉，出现干涉增强区和削弱区，显影时就会出现驻波效应或其他的光反射效应，降低了显影时图案的分辨率，造成CD 损失。在IC线宽由0. 35um缩小到0. 13un或90mn、65nm及32nm后，CD损失的控制就愈发重要，因此必须消除驻波效应。例如在申请号“200510111415”的专利文献中公开了一种“半导体抗反射层的制作方法”，该方法通过在光刻胶层10下层形成有机防反层15，如图2所示有机防反层 (ARC) 15与raio具有相同的折射率和消光系数，入射光直接经I3RlO进入ARC15，在二者的界面基本不发生反射，当入射光进入ARC15和待刻蚀膜层20后，到达待刻蚀膜层20与衬底 30的界面后，反射进入ARC15，反射光全部被ARC15吸收，因此不会存在上述所说的驻波效应。还有一种传统方法是通过在I3R下层形成DARC (dielectric ARC，SION) film，如图 3所示入射光线Sl在I3RlO与SI0N16的界面分解成反射光线S5和折射光线S6，而折射光线S6被衬底30再次反射回到I3RlO中，即反射光线S7，由于反射光线S5、S7同频率，不同相位，调整SION层16的厚度，使得两束反射光线S5、S7的光程差为半波长的奇数倍，则二者产生干涉相消，因此不会产生驻波效应，降低了反射光对曝光工艺的影响。上述两种方法虽然都能够消除驻波效应，但是也各有缺点1、有机防反层有机物悬徐在衬底表面，受衬底形貌影响较大，无法满足ra对制程平坦化的需求，因此这种方法逐渐淡出IC制程。2,DARC film :SiON层厚度、折射率及消光系数的变化，都会对曝光条件产生影响， 而目前CVD的制程控制还无法有效监控SiON膜层性质的变化对photo⑶的影响，因此这种方法也存在巨大的缺陷。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是提高光掩膜层的曝光效果。为了解决上述问题，本专利技术提供了一种光掩膜层的形成方法，包括步骤提供半导体基底，其包括衬底，及位于衬底上的待刻蚀膜层；在所述待刻蚀膜层上形成全反膜；在所述全反膜上形成光刻胶层，所述全反膜朝向光刻胶层的表面为透射面，所述全反膜朝向待刻蚀膜层的表面为反射面。优选的，所述透射面为光线从光刻胶层的方向入射，并进入全反膜的表面；所述反射面为光线从待刻蚀膜层的方向入射全反膜，并被反射回待刻蚀膜层的表面。优选的，在所述半导体基底上形成全反膜的方法为CVD或PVD。优选的，所述全反膜的材料为碳硅化合物。优选的，CVD方法形成全反膜的反应原料包括硅烷及碳氢化合物。优选的，CVD方法形成全反膜的参数为腔室压力为ITorr lOTorr，射频电压功率 150W 1000W，频率 100KHZ 13. 56MHZ。优选的，所述全反膜的厚度为100埃-1000埃。相应的，本专利技术还提供了一种光掩膜层，其包括衬底，位于衬底上的待刻蚀膜层，位于待刻蚀膜层上的全反膜，位于全反膜上的光刻胶层，所述全反膜朝向光刻胶层的表面为透射面，所述全反膜朝向待刻蚀膜层的表面为反射面。优选的，所述全反膜的材料为碳硅化合物。优选的，所述全反膜的厚度为100埃 1000埃。与现有技术相比，本专利技术主要具有以下优点本专利技术利用在光刻胶层和待刻蚀膜层之间形成全反层，从而使得当入射光线从光刻胶层的方向入射全反膜，能够从全反膜朝向光刻胶层的透射面进入全反膜，当入射光线从待刻蚀膜层的方向入射全反膜，则被全反膜朝向待刻蚀膜层的反射面反射回待刻蚀膜层，这样就使得入射光线经I3R到达I3R与全反膜的界面，分解为反射光线和折射光线，折射光线透过全反膜后，被衬底和待刻蚀膜层的界面反射到全反膜后，然后再被全反膜的反射面反射，然后再被衬底和待刻蚀膜层的界面反射到全反膜，由于界面为全反膜，因此光线会全部反射回到全反膜的反射面后，而不会进入透过PR，因此没有干涉产生，不会出现驻波效应，优选的全反膜层由CVD或PVD方法生长，最大程度上满足制程对平坦化的要求，而且无需监控全反膜的折射系数及消光系数，降低了生产成本。附图说明通过附图中所示的本专利技术的优选实施例的更具体说明，本专利技术的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本专利技术的主旨。图1为现有的第一种光掩膜层的工作示意图；图2为现有的第二种光掩膜层的工作示意图；图3为现有的第三种光掩膜层的工作示意图4为本专利技术的光掩膜层形成方法的流程图；图5为本专利技术的光掩膜层结构示意图；图6为本专利技术的光掩膜层工作示意图。具体实施例方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广，因此本专利技术不受下面公开的具体实施的限制。其次，本专利技术利用示意图进行详细描述，在详述本专利技术实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是实例，其在此不应限制本专利技术保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。图4为本专利技术的光掩膜层形成方法的流程图；图5为本专利技术的光掩膜层结构示意图；图7为本专利技术的光掩膜层工作示意图。下面结合图4至图6对本专利技术的光掩膜层形成方法进行说明。步骤S10，提供半导体基底，其包括衬底，及位于衬底上的待刻蚀膜层。参考图5，所述半导体基底可以为多层基片(例如，具有覆盖电介质和金属膜的硅衬底)、分级基片、绝缘体上硅基片(SOI)、外延硅基片、部分处理的基片(包括集成电路及其他元件的一部分)、图案化或未被图案化的基片。在本实施例中，所述半导体基底包括衬底100，位于衬底100上的待刻蚀膜层110，例如待刻蚀膜层可以为氧化硅或者氮化硅材料。步骤S20，在所述待刻蚀膜层上形成全反膜130。继续参考图5，在本实施例中，全反膜130可以采用物理气相淀积(PVD)、化学气相淀积(CVD)、等离子体增强型化学气相淀积(PECVD)等等的方法形成，例如全反膜可以采用碳硅化合物材料。具体的，本实施例中采本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种光掩膜层的形成方法，其特征在于，包括步骤：提供半导体基底，其包括衬底，及位于衬底上的待刻蚀膜层；在所述待刻蚀膜层上形成全反膜，所述全反膜的上表面具体有全反膜；在所述全反膜上形成光刻胶层，所述全反膜朝向光刻胶层的表面为透射面，所述全反膜朝向待刻蚀膜层的表面为反射面。

【技术特征摘要】
1.一种光掩膜层的形成方法，其特征在于，包括步骤提供半导体基底，其包括衬底，及位于衬底上的待刻蚀膜层；在所述待刻蚀膜层上形成全反膜，所述全反膜的上表面具体有全反膜；在所述全反膜上形成光刻胶层，所述全反膜朝向光刻胶层的表面为透射面，所述全反膜朝向待刻蚀膜层的表面为反射面。2.根据权利要求1所述的光掩膜层的形成方法，其特征在于，所述透射面为光线从光刻胶层的方向入射，并进入全反膜的表面；所述反射面为光线从待刻蚀膜层的方向入射全反膜，并被反射回待刻蚀膜层的表面。3.根据权利要求1所述的光掩膜层的形成方法，其特征在于，在所述半导体基底上形成全反膜的方法为CVD或PVD。4.根据权利要求1所述的光掩膜层的形成方法，其特征在于，所述全反膜的材料为碳硅化合物。5.根据权利要求1所述的光掩膜层的形成方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：卜维亮，李健，张炳一，
申请(专利权)人：无锡华润上华半导体有限公司，无锡华润上华科技有限公司，
类型：发明
国别省市：32