專利名稱：抑制混濁的光掩模及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光掩模，更特別地，涉及抑制混濁(haze)的光掩模及 制備該光掩模的方法背景技術(shù).隨著半導(dǎo)體器件變得更加高度集成，形成在晶片上的圖案的尺寸持續(xù)減 小。為了形成這樣的精細(xì)圖案，使用了采用光掩模的光刻工藝。通過光刻工 藝，在其上將形成期望圖案的材料層上涂覆光刻膠層，通過具有預(yù)定遮光圖 案的光掩模將光照射到光刻膠層的部分上。隨后，通過使用顯影劑溶液的顯 影工藝將光刻膠層的被照射部分除去，由此形成光刻膠層圖案。光刻膠層圖 案用于暴露材料層的部分，從而通過使用該光刻膠層圖案作為蝕刻掩模的蝕 刻工藝將材料層的暴露部分除去。這樣，就可以形成對(duì)應(yīng)于光掩模的預(yù)定遮 光圖案的材料層圖案。圖1和圖2是圖示傳統(tǒng)光掩模的示例的剖面圖。如圖1所示，構(gòu)建了二 元掩模，從而遮光層圖案130設(shè)置在透明基板上(例如石英板)110上。而 且，如圖2所示，構(gòu)建了相移光掩模200,使得相移層圖案220設(shè)置在透明 基板210上，而且遮光層圖案230又設(shè)置在相移層圖案220的部分表面上。在使用上述光掩模實(shí)施光刻工藝時(shí)，如果在光掩模上存在雜質(zhì)，那么該 雜質(zhì)可能被轉(zhuǎn)印(transcript)到光刻膠層上，因此使得不能獲得具有期望輪 廓的光刻膠層圖案。因此，存在于材料層上形成不希望的圖案的可能性。具 體而言，由于在曝光工藝中所使用的光源的波長逐漸縮短以增強(qiáng)圖案解析度 的趨勢，混濁作為增長的缺陷的產(chǎn)生率增加了。特別地，存在于光掩模表面 上的殘余離子在使用長波長的光源時(shí)不會(huì)導(dǎo)致光學(xué)反應(yīng)，但是在使用短波長 的光源是則可能具有導(dǎo)致光學(xué)反應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)。如果殘余離子的尺寸增加超出光 學(xué)反應(yīng)的臨界值，則導(dǎo)致日益增加的大量混濁?；鞚嵩谵D(zhuǎn)印圖案時(shí)導(dǎo)致缺陷。所以，需要去除混濁，例如通過能夠調(diào)整 化學(xué)材料的類型、成分比率和溫度的濕清洗工藝(例如，使用硫酸)，或者 使用去離子水的清洗，這考慮該工藝的目的進(jìn)行選擇。但是，在^L酸清洗工藝的情形中，如果遮光層是鉻(Cr)層，則出現(xiàn)化學(xué)式為Cr2(S04)3的反應(yīng) 產(chǎn)物。而且，在使用含氨清洗溶液的清洗工藝的情形中，如果相移層是氧氮 化硅鉬(MoSiON)，則出現(xiàn)化學(xué)式為6(NH4)7Mo03的反應(yīng)產(chǎn)物?？傊褂?硫酸過氧化氬混合物(sulforic acid peroxide mixture, SPM )的清洗溶液和使 用含氨標(biāo)準(zhǔn)清洗液(Standard Clean-1, SC-1 )的清洗工藝可能不利地導(dǎo)致混 濁產(chǎn)生因素。雖然設(shè)想不使用硫酸或氨的清洗工藝來解決上述問題，但是這 樣的替代工藝導(dǎo)致缺陷去除效率的顯著劣化，而且不符合清洗工藝的核心目 的。發(fā)明內(nèi)容在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明提供了一種光掩模，包括透明基板；在透明 基板上方的遮光層圖案；以及，在透明基板的暴露的表面和遮光層圖案上方 的離子反應(yīng)阻止層。在另一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明提供了一種光掩模，包括透明基板；在透 明基板上方的相移層圖案；僅在相移層圖案的部分表面上方的遮光層圖案； 以及，在透明基板的暴露的表面、相移層圖案和遮光層圖案上方的離子反應(yīng) 阻止層。在另一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明提供了一種制備光掩模的方法，包括如下步 驟在透明基板上方形成遮光層圖案；以及，在透明基板和遮光層圖案上方 形成離子反應(yīng)阻止層。在另一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明提供了一種制備光掩模的方法，包括如下步 驟在透明基板上方形成相移層圖案；僅在相移層圖案的部分表面上方形成 遮光層圖案；以及，在透明基板、相移層圖案和遮光層圖案上方形成離子反 應(yīng)阻止層。


圖1是圖示傳統(tǒng)光掩模的一個(gè)示例的剖面圖；圖2是圖示傳統(tǒng)光掩模的另一個(gè)示例的剖面圖；圖3是圖示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的光掩模的剖面圖；以及圖4是圖示根據(jù)本發(fā)明另 一個(gè)實(shí)施例的光掩模的剖面圖。
具體實(shí)施方式
將參考附圖對(duì)本發(fā)明的示范性實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)地說明。但是，本發(fā)明可 以各種不同的形式實(shí)現(xiàn)，本發(fā)明的范圍不限于下面的說明。圖3是圖示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的光掩模的剖面圖。參考圖3，根據(jù)本實(shí)施例的光掩模被構(gòu)建為二元光掩模。特別地，遮光層圖案330設(shè)置在透明石 英基板310上。遮光層圖案330優(yōu)選由鉻(Cr)層形成，但是其它的材料也 是適當(dāng)?shù)?。其中設(shè)置遮光層圖案330的區(qū)域形成了防止光透射的遮光區(qū)域， 透明基板310的表面通過其外露的其余區(qū)域則形成了透光區(qū)域。離子反應(yīng)阻 止層340設(shè)置在透明基板310暴露的表面和遮光層圖案330上。如圖3所圖 示的，離子反應(yīng)阻止層340完全覆蓋該光掩模結(jié)構(gòu)的頂表面。離子反應(yīng)阻止層340優(yōu)選由氧化硅層或氮化硅層形成。由于離子反應(yīng)阻 止層340連續(xù)地設(shè)置在透光區(qū)域上，所以離子反應(yīng)阻止層340必須對(duì)該透光 區(qū)域的透光率的影響很小。對(duì)此，離子反應(yīng)阻止層340優(yōu)選具有3A至90A 的厚度范圍。離子反應(yīng)阻止層340限制光掩模表面上的殘余離子向外釋放。 另外，離子反應(yīng)阻止層340防止大氣中的某些離子與光掩模表面上的殘余離 子之間的化學(xué)反應(yīng)。而且，即使當(dāng)進(jìn)行使用硫酸或含氨清洗溶液的清洗工藝 時(shí)，離子反應(yīng)阻止層340可以阻止硫酸或氨與遮光層圖案330中的鉻(Cr) 或其它材料反應(yīng)。因此，例如通過使用超純水的清洗工藝，光掩模表面上的 殘余離子可以被容易地除去。為了制造上述光掩模，首先，遮光層圖案330形成在透明基板310。特 別地，在遮光層形成在透明基板310上之后，光刻膠層圖案形成在遮光層上 以暴露部分的該遮光層。例如，該光刻膠層圖案可以通過電子束光刻工藝形 成。隨后，使用該光刻膠層圖案作為蝕刻掩模通過蝕刻工藝去除該遮光層的 暴露部分。在去除該光刻膠層圖案之后，離子反應(yīng)阻止層340優(yōu)選形成在光 掩^t的整個(gè)表面上。離子反應(yīng)阻止層340優(yōu)選通過化學(xué)氣相沉積(CVD)方 法或賊射方法由氧化硅層或氮化硅層形成。圖4是圖示根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的光掩模的剖面圖。參考圖4，根據(jù) 圖示的實(shí)施例的光掩模被構(gòu)建為相移光掩模。特別地，相移層圖案420設(shè)置 在透明基板410上。相移層圖案420優(yōu)選由氧lyf匕硅鉬(MoSiON)層形成， 但是其它的材料也可能是適合的。遮光層圖案430設(shè)置在相移層圖案420的
部分表面上。遮光層圖案430優(yōu)選由鉻(Cr)層形成，但是其它的材料也可 能是適合的。其中僅設(shè)置相移層圖案420的區(qū)域形成了轉(zhuǎn)移光的相位的相移 區(qū)域，并且其中設(shè)置遮光層圖案430的區(qū)域形成了不允許光透射的遮光區(qū)域。 而且，透明基板410的表面通過其暴露的區(qū)域形成了透光區(qū)域。離子反應(yīng)阻 止層440設(shè)置在透明基板410暴露的表面、相移層圖案420和遮光層圖案430 上。如圖4所示，離子反應(yīng)阻止層440完全覆蓋該光掩模結(jié)構(gòu)的頂表面。離子反應(yīng)阻止層440優(yōu)選由氧化硅層或氮化硅層形成。由于離子反應(yīng)阻 止層440連續(xù)地設(shè)置在相移區(qū)域和透光區(qū)域上，所以離子反應(yīng)阻止層340必 須對(duì)相移區(qū)域的相轉(zhuǎn)移性能和透光區(qū)域的透光率的影響很小。對(duì)此，離子反 應(yīng)阻止層440優(yōu)選具有3A至90A的厚度范圍。離子反應(yīng)阻止層440限制光 掩模表面上的殘余離子向外釋放。另外，離子反應(yīng)阻止層440防止大氣中的 某些離子與光掩模表面上的殘余離子之間的化學(xué)反應(yīng)。而且，即使當(dāng)進(jìn)行使 用硫酸或含氨清洗溶液的清洗工藝時(shí)，離子反應(yīng)阻止層440可以阻止石克酸或 氨與構(gòu)成相移層圖案420的氧氮化硅鉬(MoSiON))或其它材料反應(yīng)，或與 構(gòu)成遮光層圖案430中的鉻(Cr)或其它材料反應(yīng)。因此，例如通過使用超 純水的清洗工藝，光掩模表面上的殘余離子可以被容易地除去。為了制造上述光掩模，首先，相移層圖案420形成在透明基板410上， 遮光層圖案430又形成在相移層圖案420上。形成相移層圖案420的圖案和 形成遮光層圖案430的圖案與對(duì)于前述實(shí)施例的遮光層圖案330的形成方法 相同。在形成了遮光層圖案430之后，離子反應(yīng)阻止層440優(yōu)選形成在光掩 模的整個(gè)表面上。離子反應(yīng)阻止層440優(yōu)選通過化學(xué)氣相沉積(CVD)方法 或?yàn)R射方法由氧化硅層或氮化硅層形成。在該情形，如果處理溫度超過250 攝氏度，則構(gòu)成相移層圖案420的氧氮化硅鉬(MoSiON))或其它材料的透 光率可能改變。因此，處理溫度優(yōu)選保持在低于250攝氏度的值。由上述說明清楚的是，對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的光掩模及其形成方法，離子反 應(yīng)阻止層形成在光掩模的整個(gè)表面上。這具有即使在使用短波長的光源的曝 光工藝和使用硫酸或含氨清洗溶液的清洗工藝時(shí)也能夠防止殘余離子的不 希望的反應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)。本申請(qǐng)要求2006年12月29日遞交的韓國專利申請(qǐng)No.l0-2006-138840 的優(yōu)先權(quán)，將該在先申請(qǐng)的內(nèi)容全文引用結(jié)合與此。
權(quán)利要求
1. 一種光掩模，包括透明基板；在所述透明基板上方的遮光層圖案；以及在所述透明基板的暴露的表面和所述遮光層圖案上方的離子反應(yīng)阻止層。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1的光掩模，其中所述離子反應(yīng)阻止層包括氧化硅層 或氮化硅層。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1的光掩模，其中所述離子反應(yīng)阻止層具有3A至卯A的厚度范圍。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1的光掩模，其中所述離子反應(yīng)阻止層完全覆蓋所述 透明基板的暴露的表面和所述遮光層圖案。
5、 一種光掩模，包括 透明基板；在所述透明基板上方的相移層圖案； 僅在所述相移層圖案的部分表面上方的遮光層圖案；以及 在所述透明基板的暴露的表面、所述相移層圖案和所述遮光層圖案上方 的離子反應(yīng)阻止層。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5的光掩模，其中所述離子反應(yīng)阻止層包括氧化硅層 或氮化硅層。
7、 根據(jù)權(quán)利要求5的光掩模，其中所述離子反應(yīng)阻止層具有3A至90A 的厚度范圍。
8、 根據(jù)權(quán)利要求5的光掩模，其中所述離子反應(yīng)阻止層完全覆蓋所述 透明基板的暴露的表面、所述相移層圖案和所述遮光層圖案。
9、 一種制備光掩模的方法，包括如下步驟 在透明基板上方形成遮光層圖案；以及 在所述透明基板和所述遮光層圖案上方形成離子反應(yīng)阻止層。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中所述離子反應(yīng)阻止層包括氧化硅層或 氮化硅層。
11、 一種制備光掩模的方法，包括如下步驟 在透明基板上方形成相移層圖案；僅在所述相移層圖案的部分表面上方形成遮光層圖案；以及 在所述透明基板、所述相移層圖案和所述遮光層圖案上方形成離子反應(yīng) 阻止層。
12、 根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中所述離子反應(yīng)阻止層包括氧化硅層 或氮化硅層。
13、 根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中所述離子反應(yīng)阻止層在所述相移層 圖案的透光率不發(fā)生改變的溫度形成。
14、 根據(jù)權(quán)利要求13的方法，其中所述溫度不超過250攝氏度。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種光掩模及其制造方法。該光掩模包括透明基板；在透明基板上方的遮光層圖案；以及，在透明基板的暴露的表面和遮光層圖案上方的離子反應(yīng)阻止層。
文檔編號(hào)G03F1/14GK101211107SQ20071014093
公開日2008年7月2日 申請(qǐng)日期2007年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月29日
發(fā)明者金用大 申請(qǐng)人:海力士半導(dǎo)體有限公司