[发明专利]EUV级衬底、EUV掩模基版、EUV掩模版及其制造方法

说明书

本发明提供了一种EUV级衬底、EUV掩模基版、EUV掩模版及其制造方法，通过向空白石英基板的表层交替多次注入钛离子和氧离子，并热处理，使得空白石英基板的表层转换为含氧化钛硅酸盐的石英膜层，并进一步对含氧化钛硅酸盐的石英膜层的较为粗糙的表面进行平坦化，从而利用氧化钛和氧化硅的热膨胀相互抵消的作用，使得所述EUV级衬底表面的热膨胀系数小于或等于0.1ppm/℃，进而可以获得低成本、高性能、低缺陷、工作面平坦的EUV级衬底、EUV掩模基版、EUV掩模版。

技术领域

本发明涉及集成电路制造技术领域，特别涉及一种EUV级衬底、EUV掩模基版、EUV掩模版及其制造方法。

背景技术

随着集成电路制造工业的不断发展，例如极紫外光刻（extreme ultravioletlithography，简写为EUVL）等先进光刻技术已被广泛用。其中，EUV掩模版（photo mask）是光刻工艺中的重要组件。光刻工艺通常是，先在晶圆表面涂布光阻等光致抗蚀剂层，在光致抗蚀剂层干燥后，通过曝光设备将EUV掩模版上的图案以特定光源（例如极紫外光EUV）曝在该光致抗蚀剂层上，随后，再以显影剂将曝光后的光致抗蚀剂层显影，并利用显影出来的光致抗蚀剂层图形作为掩模，对晶圆进行蚀刻等工艺，并最终完成EUV掩模版上的图案向晶圆上的转移。

由于EUV 光刻使用反射光学系统，因此EUV光刻的精确性会受到EUV掩模版的轻微热膨胀的影响，因此，制造低热膨胀、高平整度的EUV级衬底、EUV掩模基版、EUV掩模版是至关重要的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种EUV级衬底、EUV掩模基版、EUV掩模版及其制造方法，能够有利于降低EUV掩模版的缺陷，进而提高EUV光刻的效果。

为实现上述目的，本发明提供一种EUV级衬底的制造方法，其包括：

提供空白石英基板；

对所述空白石英基板的表层交替注入钛离子和氧离子，并进行热处理，以使得所述空白石英基板的表层形成为含氧化钛硅酸盐的石英膜层；

对所述含氧化钛硅酸盐的石英膜层的表面进行平坦化处理，进而形成EUV级衬底，且所述EUV级衬底表面在工作温度下的热膨胀系数小于或等于0.1ppm/℃。

可选的，所述空白石英基板为DUV级或更低等级的石英基板，在所述工作温度下的热膨胀系数小于或等于1ppm/℃。

可选的，注入钛离子和氧离子的能量范围分别为10KeV~1MeV，注入剂量范围为1014 cm-3~1015cm-3；和/或，所述热处理包括高温退火处理的步骤，所述高温退火处理的温度大于或等于1000℃，退火时间大于或等于1 min。

可选的，对所述空白石英基板的表层交替注入钛离子和氧离子之前或之后或过程中，且在进行所述热处理之前，还对所述空白石英基板的表层注入掺杂剂，所述掺杂剂包括B、Al、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、Cu、Sn、F、Cl中的至少一种。

可选的，所述平坦化处理包括：旋涂膜层平坦化和/或化学机械平坦化。

可选的，所述旋涂膜层平坦化包括形成旋涂碳层的方式。

可选的，所述旋涂碳层的厚度小于或等于20nm。

可选的，所述含氧化钛硅酸盐的石英膜层的厚度范围为0.1μm~3μm。

可选的，所述含氧化钛硅酸盐的石英膜层中的钛含量自下而上逐渐增加。

基于同一发明构思，本发明提供一种EUV掩模基版的制造方法，其包括：

采用如本发明所述的EUV级衬底的制造方法，形成EUV级衬底；

在所述EUV级衬底上依次形成反射膜堆栈层和吸收层，以形成EUV掩模基版。