一種在光刻掩膜版表面制備pecvd沉積氮化硅保護(hù)膜的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于集成電路技術(shù)領(lǐng)域，設(shè)及一種在光刻掩膜版表面制備PECVD沉積氮化 娃保護(hù)膜的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 一個合格的集成電路產(chǎn)品從投入到產(chǎn)出，中間要經(jīng)歷多次的對位加工，在加工過 程中會產(chǎn)生各種壞圖形，尤其在使用接觸式曝光的場合，壞圖形的產(chǎn)生機(jī)率更高。在生產(chǎn)工 藝線上光刻掩膜版的頻繁使用，或者操作人員的不當(dāng)操作會造成掩膜版的持續(xù)磨損或局部 損壞，對忍片的成品率產(chǎn)生嚴(yán)重的不良影響。通過經(jīng)常更換掩膜版的方法無疑會增加成本， 尤其是生產(chǎn)現(xiàn)場常用的石英基底的掩膜版較為昂貴，經(jīng)常更換掩膜版是不現(xiàn)實的。為了降 低光刻版的磨損，延長使用壽命，有企業(yè)曾經(jīng)嘗試采用MPS(甲基丙締酷氧基丙基S甲氧基 硅烷）薄膜對光刻掩膜版加W保護(hù)，但制作過程繁雜，成本較高。因此，尋找一種制作成本 較低且保護(hù)作用好的掩膜版保護(hù)膜是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種在光刻掩膜版表面制備 PECVD沉積氮化娃保護(hù)膜的方法，采用等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法（PECVD)沉積氮化娃工 藝溫度低，沉積速度快，沉積薄膜均勻，薄膜的缺陷密度較低，可W大大降低掩膜版受損程 度，延長使用壽命。
[0004] 為此，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案： 一種在光刻掩膜版表面制備PECVD沉積氮化娃保護(hù)膜的方法，包括如下工藝步驟： (1) 準(zhǔn)備待制作的光刻掩膜版及拋光娃片； (2) 對光刻掩膜版及拋光娃片表面進(jìn)行清洗； (3) 將清洗后的光刻掩膜版及拋光娃片置入烘箱內(nèi)烘烤5-15min，烘烤溫度70-80°C; (4) 向PECVD腔體內(nèi)放入烘烤完的光刻掩膜版及干凈拋光娃片，要求光刻掩膜版正面 即銘面朝上，拋光娃片正面即拋光面朝上放置； (5) 將陽CVD腔體抽真空，真空度為2. 8X10 4-3. 2X10中曰； (6) 將陽CVD腔體加熱到370-390°C范圍內(nèi)，通入反應(yīng)氣體SiH4和畑3,SiH4和畑3的 通入流量均為30ml/min; (7 )控制反應(yīng)氣體通入量，使PECVD腔體內(nèi)的氣壓保持在25-40Pa，打開射頻電源，進(jìn)行 等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積反應(yīng)，反應(yīng)時間為8-12min; PECVD法沉積氮化娃的反應(yīng)式如下：
SiH* 流量：30ml/min，畑3流量：30ml/min; (8) 反應(yīng)完畢后，將陽CVD腔體持續(xù)抽真空，直至陽CVD腔體內(nèi)溫度達(dá)到150-170°C; (9) 打開PECVD腔體，取出沉積有氮化娃保護(hù)膜的光刻掩膜版及拋光娃片，表面呈淡藍(lán) 色； (10) 測量拋光娃片上的氮化娃參數(shù)值作為光刻掩膜版上的氮化娃的參數(shù)值； (11) 沉積有氮化娃保護(hù)膜的光刻掩膜版制作完成。 陽0化]進(jìn)一步地，步驟（2)中，清洗的具體過程為：用質(zhì)量濃度為90-95%的硫酸加熱到 70-90°C后將光刻掩膜版和拋光娃片煮洗10-20min，再用去離子水沖洗15-25min，將光刻 掩膜版用成吹干，放入專用石英版架內(nèi)；拋光娃片用甩干機(jī)甩干6-8min，放在專用花籃待 用。
[0006] 進(jìn)一步地，步驟（7)中，射頻頻率為13-14MHZ，射頻功率為700-900W。
[0007] 進(jìn)一步地，步驟（7)中，氮化娃的沉積速度為9. 5-10. 5nm/min。
[0008] 進(jìn)一步地，步驟（10)中，氮化娃保護(hù)膜的厚度為210-230皿，折射率為1. 8-2. 2。
[0009] 選取兩塊新舊程度相同的光刻掩膜版，一塊的表面采用本發(fā)明方法制作氮化娃 (SisN4)保護(hù)層(氮化娃層厚度220nm)，另一塊則不加任何處理；經(jīng)過一段時間的使用后，對 比二者的受損情況，圖2是無氮化娃保護(hù)掩膜版在經(jīng)過120次光刻后的圖片，圖3是增加了 氮化娃保護(hù)膜的掩膜版在經(jīng)過256次光刻后的圖片。
[0010] 由圖可見，在同樣的保存和工作環(huán)境下，未受保護(hù)的掩膜版表面出現(xiàn)劃痕(局部受 損)，W致光刻圖形質(zhì)量明顯變差，而受到Si3N4保護(hù)的光刻版仍然保持完好，運說明Si3N4的 保護(hù)效果是明顯的?？傊谄胀ü饪萄谀ぐ嫔喜捎玫入x子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積（PECVD)方 法生長了一層Si3N4薄膜作為光刻掩膜版的保護(hù)膜。通過實際應(yīng)用證實，帶有Si3N4保護(hù)膜 的光刻掩膜版在生產(chǎn)線的實際正常使用頻度下，受損程度明顯降低，使用壽命明顯延長，同 時保護(hù)膜本身對光刻精度或光刻質(zhì)量未造成明顯影響。
[0011] 為驗證SIsNa保護(hù)膜對曝光質(zhì)量的影響，我們測定了光刻曝光波長在360和370nm 時SIsNa保護(hù)膜的折射率和消光系數(shù)。經(jīng)測定，波長360nm時，Si3N4保護(hù)膜折射率n=2. 096， 消光系數(shù)k=0;波長為370皿時，SIsNa保護(hù)膜折射率n=2.090,消光系數(shù)k=0。說明該工藝 制作的Si3N4介質(zhì)在曝光波長數(shù)據(jù)下折射率數(shù)據(jù)符合標(biāo)準(zhǔn)要求，消光系數(shù)為0,不影響曝光 質(zhì)量。
[0012] 綜上，本發(fā)明的有益效果在于：采用陽CVD法在光刻掩膜版沉積氮化娃的工藝溫 度低，沉積速度快，沉積薄膜均勻，薄膜的缺陷密度較低，可W大大降低掩膜版受損程度，延 長使用壽命；而且在接觸式曝光過程中，帶氮化娃薄膜保護(hù)的光刻掩膜版與娃片表面的耐 磨性與不帶氮化娃保護(hù)的掩膜版的使用情況相比較，使用壽命可明顯延長2倍W上。另外， 本發(fā)明采用相同方法同時在光刻掩膜版與拋光娃片表面沉積氮化娃保護(hù)層，通過測定拋光 娃片表面氮化娃薄膜的參數(shù)即可確定光刻掩膜版表面氮化娃薄膜的參數(shù)，從而實現(xiàn)了不損 傷光刻掩膜版外表面情況下光刻掩膜版氮化娃保護(hù)膜參數(shù)的測定。
【附圖說明】
[0013] 圖1為本發(fā)明的工藝流程圖； 圖2為無氮化娃保護(hù)膜的光刻掩膜版在經(jīng)過120次光刻后的圖片； 圖3為沉積有氮化娃保護(hù)膜的光刻掩膜版在經(jīng)過256次光刻后的圖片。
【具體實施方式】
[0014] 下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明提供的技術(shù)方案作進(jìn)一步的說明。 陽〇1引 實施例1 一種在光刻掩膜版表面制備PECVD沉積氮化娃保護(hù)膜的方法，包括如下工藝步驟： (1) 準(zhǔn)備待制作的光刻掩膜版及拋光娃片； (2) 對光刻掩膜版及拋光娃片表面進(jìn)行清洗，清洗的具體過程為：用質(zhì)量濃度為92%的 硫酸加熱到80°C后將光刻掩膜版和拋光娃片煮洗15min，再用去離子水沖洗20min，將光刻 掩膜版用成吹干，放入專用石英版架內(nèi)；拋光娃片用甩干機(jī)甩干7min，放在專用花籃待用； (3) 將清洗后的光刻掩膜版及拋光娃片置入烘箱內(nèi)烘烤lOmin，烘烤溫度75°C; (4) 向PECVD腔體內(nèi)放入烘烤完的光刻掩膜版及干凈拋光娃片，要求光刻掩膜版正面 即銘面朝上，拋光娃片正面即拋光面朝上放置； (5) 將陽CVD腔體抽真空，真空度為3X10中曰； (6) 將陽CVD腔體加熱到370-390°C范圍內(nèi)，通入反應(yīng)氣體SiH4和畑3,SiH4和畑3的 通入流量均為30ml/min; (7 )控制反應(yīng)氣體通入量，使PECVD腔體內(nèi)的氣壓保持在25-40Pa，打開射頻電源，進(jìn)行 等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積反應(yīng)，反應(yīng)時間為8-12min;射頻頻率為13. 5MHz，射頻功率為 800W，反應(yīng)過程中氮化