CN103616795B

CN103616795B - 一种耐强酸的光掩膜及其制作方法

Info

Publication number: CN103616795B
Application number: CN201310654685.7A
Authority: CN
Inventors: 徐根; 陈社诚; 周志刚
Original assignee: HUNAN ELECTRONIC INFORMATION INDUSTRY GROUP Co Ltd; OMNISUN INFORMATION MATERIALS CO Ltd
Current assignee: HUNAN ELECTRONIC INFORMATION INDUSTRY GROUP Co Ltd; OMNISUN INFORMATION MATERIALS CO Ltd
Priority date: 2013-12-04
Filing date: 2013-12-04
Publication date: 2017-03-29
Anticipated expiration: 2033-12-04
Also published as: CN103616795A

Abstract

本发明公开了一种耐强酸的光掩膜及其制作方法。该耐强酸的光掩膜包括：玻璃基板和设置在玻璃基板上的铬膜层，其中铬膜层包括朝向远离玻璃基板方向依次设置的铬碳氮化物遮光膜层和铬氮氧化物减反射膜层。该制作方法包括获取玻璃基板，在玻璃基板上形成铬膜层，其中形成铬膜层的步骤包括：在玻璃基板上形成铬碳氮化物遮光膜层；在铬碳氮化物遮光膜层上形成铬氮氧化物减反射膜层。本发明的具有双层结构铬膜层的光掩膜具有良好的耐强酸腐蚀性，因此可以采用强酸对本发明提供的光掩膜进行清洗，以使其保持洁净的状态，进而保证存储信息的可靠性。

Description

一种耐强酸的光掩膜及其制作方法

技术领域

本发明涉及半导体集成电路的制作及精细加工技术领域，尤其涉及一种耐强酸的光掩膜及其制作方法。

背景技术

光掩膜，即光刻版或者光罩，是指已按芯片设计的要求制作好的，在集成电路生产过程中用于在硅片上生成图形的玻璃或石英板。光掩膜采用的掩膜结构一般是在玻璃基板表面，通过真空热蒸发或磁控溅射方式，形成铬膜层，随后给掩膜层涂上光刻胶形成完整的铬掩膜坯料。该掩膜坯料再通过完整的光刻工艺过程加工成制造芯片所需的掩膜基版。

在玻璃基板上形成铬膜，并通过显影、刻蚀工艺在铬膜上形成图形后，均需清洗铬膜以使其保持洁净的状态，进而保证存储信息的可靠性。目前，工业上通常采用去离子水对铬膜进行超声波清洗。但是，该方法需要多道清洗和烘干的工序，且清洗效果不佳。

为了改善上述所提到的清洗效果不佳的问题，有研究人员提出以氢氟酸和浓硫酸在高温下清洗铬膜的方法，该方法虽然清洗效果较好，能够使得铬膜保持洁净的状态。但是，光掩膜中铬膜的耐强酸较差，现有光掩膜只能耐氢氟酸30分钟以内。如果将现有光掩膜浸入氢氟酸的时间超过30分钟，会使得铬膜层上的图形出现弯曲，并出现侧蚀及针孔异常的现象，如果严重还会导致光掩膜中的铬膜层脱落的现象，导致光掩膜无法继续使用。

发明内容

本发明旨在提供一种耐强酸的光掩膜及其制作方法，以解决现有光掩膜中存在的耐腐蚀性差的问题。

本申请提供了一种耐强酸的光掩膜。该光掩膜包括：玻璃基板和设置在玻璃基板上的铬膜层，其中铬膜层包括朝向远离玻璃基板方向依次设置的铬碳氮化物遮光膜层和铬氮氧化物减反射膜层。

进一步地，在上述光掩膜中，铬碳氮化物遮光膜层中氮的重量含量为30～40%，碳的重量含量为2%～5%，铬氮氧化物减反射膜层中氮的重量含量为15～18%，氧的重量含量为20～25%。

进一步地，在上述光掩膜中，铬碳氮化物遮光膜层的厚度为铬氮氧化物减反射膜层的厚度为

进一步地，在上述光掩膜中，玻璃基板与铬膜层相贴的表面上直径大于0.2μm的颗粒的密度小于0.001个/cm²，纯水与玻璃基板接触时的浸润角θ≤5°。

进一步地，在上述光掩膜中，玻璃基板为钠钙玻璃基板、石英玻璃基板、硼硅玻璃基板或白冕玻璃基板。

进一步地，在上述光掩膜中，光掩膜具有如下光学参数：背面反射率大于45%，光密度在450nm处为4.5～5.0，底部波长420～460nm，正面最低点反射率为9%～13%。

本申请还提供了一种耐强酸的光掩膜的制作方法。该制作方法包括获取玻璃基板，在玻璃基板上形成铬膜层，其中形成铬膜层的步骤包括：在玻璃基板上形成铬碳氮化物遮光膜层；在铬碳氮化物遮光膜层上形成铬氮氧化物减反射膜层。

进一步地，在上述光掩膜的制作方法中，采用溅射工艺在玻璃基板上依次形成铬碳氮化物遮光膜层和铬氮氧化物减反射膜层。

进一步地，在上述光掩膜的制作方法中，形成铬碳氮化物遮光膜层的步骤包括：提供一块Cr靶材，在真空度低于5×10^-4Pa的条件下通入Ar、N₂和C₂H₄比例为40～60：2～4：1的混合气体，控制压力为0.15～0.30Pa，在温度为80～100℃的玻璃基板10上形成铬碳氮化物遮光膜层。

进一步地，在上述光掩膜的制作方法中，在形成铬碳氮化物遮光膜层的步骤之前，还包括预溅射步骤，预溅射步骤包括：提供一块Cr靶材，在真空度低于5×10^-4Pa的条件下通入流量为50～250sccm的Ar，然后在压力为0.3～0.4Pa，功率为3～10kw的条件下预溅射靶材60～120s。

进一步地，在上述光掩膜的制作方法中，形成铬氮氧化物减反射膜层的步骤包括：提供一块Cr靶材，在真空度低于5×10^-4Pa的条件下通入O2、N2的比例为15～25：1的混合气体，控制压力为0.30Pa～0.40Pa，在铬碳氮化物遮光膜层形成铬氮氧化物减反射膜层。

进一步地，在上述光掩膜的制作方法中，获取玻璃基板的步骤中选取表面上直径大于0.2μm的颗粒的密度小于0.001个/cm2，且与纯水的接触角θ≤5°的预选玻璃基板制成所需规格的玻璃基板，且在玻璃基板上形成铬碳氮化物遮光膜层的步骤中，在玻璃基板满足上述条件的表面上形成铬碳氮化物遮光膜层。

进一步地，在上述光掩膜的制作方法中，在获取玻璃基板的步骤前还包括清洗预选玻璃基板的步骤，清洗预选玻璃基板的步骤包括：采用纯水对预选玻璃基板进行超声清洗，清洗的时间为5～10min；在60～70℃的纯水中以1～3mm/s的速度提拉并烘干预选玻璃基板。

进一步地，在上述光掩膜的制作方法中，在采用纯水对预选玻璃基板进行超声清洗的步骤之前，先采用去离子水对预选玻璃基板进行超声清洗，清洗的时间为5～10min。

应用本发明的技术方案一种耐强酸的光掩膜及其制作方法，通过在玻璃基板上依次形成了铬碳氮化物遮光膜层和铬氮氧化物减反射膜层的双层铬膜层结构。这种双层铬膜层结构能够更好的耐强酸，从而提高本发明光掩膜的耐强酸性能。因此，可以采用强酸对本发明提供的光掩膜进行清洗，以使其保持洁净的状态，进而保证存储信息的可靠性。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了本发明实施例提供的耐强酸的光掩膜的结构示意图；

图2示出了本发明实施例提供的图案化的光掩膜的结构示意图；

图3示出了本发明实施例提供的耐强酸的光掩膜的制作方法的流程结构示意图；以及

图4示出了在显微镜下观察实施例3所制作光掩膜得到的照片。

具体实施方式

下面将结合本申请的具体实施方式，对本申请的技术方案进行详细的说明，但如下实施例仅是用以理解本申请，而不能限制本申请，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合，本申请可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

由背景技术中内容可知，现有的光掩膜在使用过程中存在耐腐蚀性差的问题，本发明的发明人针对上述问题进行研究，提出了一种新型的耐强酸的光掩膜。如图1所示，该光掩膜包括玻璃基板10和设置在玻璃基板10上的铬膜层20。其中，铬膜层20包括朝向远离玻璃基板10方向依次设置的铬碳氮化物遮光膜层21和铬氮氧化物减反射膜层23。

在本发明提供的光掩膜中，在玻璃基板上依次设置了铬碳氮化物遮光膜层21和铬氮氧化物减反射膜层23的双层铬膜层20结构。在该铬碳氮化物遮光膜层21中，碳和氮原子能够与铬形成具有很高键能的共价键，从而使得铬碳氮化物遮光膜层21的结构更加致密。同样地，在铬氮氧化物减反射膜层23中，氮和氧原子能够与铬形成具有很高键能的共价键，从而使得铬碳氮化物遮光膜层21的结构更加致密。上述铬碳氮化物遮光膜层21和铬氮氧化物减反射膜层23紧密结合在一起，形成了具有良好致密性的双层铬膜层20，进而能够阻止腐蚀介质向双层铬膜层20的扩散，从而提高本发明光掩膜的耐强酸性能。因此，本发明所提供的光掩膜具有较好的耐强酸性能，可以采用强酸对本发明提供的光掩膜进行清洗，以使其保持洁净的状态，进而保证存储信息的可靠性。

在本发明上述光掩膜中，双层铬膜层20中氮、碳、氧元素的含量会影响双层铬膜层20的致密性，进而影响双层铬膜层20的耐强酸性能。在本发明的一种优选方式中，铬碳氮化物遮光膜层21中氮的掺杂量为30%-40%，碳的掺杂量为2%-5%，铬氮氧化物减反射膜层23中氮的掺杂量为15%-18%，氧的掺杂量为20%-25%。在这种铬膜层20中，各元素掺杂量在该范围内能够使得光掩膜能够耐高温、高纯度的氢氟酸。

在本发明上述光掩膜中，铬碳氮化物遮光膜层和铬氮氧化物减反射膜层的厚度可以根据光掩膜的实际应用领域进行调整。在本发明的一种优选实施方式中，铬碳氮化物遮光膜层的厚度为铬氮氧化物减反射膜层的厚度为具有该厚度的光掩膜具有稳定的蚀刻时间、特定的遮光性，且具有良好的曝光性能。

在本发明上述光掩膜中，玻璃基板10与现有技术中光掩膜采用相同的玻璃基板即可，对其并没有特定的要求。在本发明的一种优选实施方式中，玻璃基板表面上直径大于0.2μm的颗粒的密度小于0.001个/cm²，纯水与玻璃基板接触时的浸润角θ≤5°。在这种优选方式中具有该洁净程度的玻璃基板有利于形成致密的铬膜层20，从而有利于阻止腐蚀介质向双层铬膜层20的扩散，提高本发明光掩膜的耐强酸性能。优选地，本发明中可以选用的玻璃基板包括但不限于钠钙玻璃基板、石英玻璃基板、硼硅玻璃基板或白冕玻璃基板等。

在实际操作中，满足上述实施方式中所提出的要求即可获得本发明所提供的光掩膜。在本发明的一种优选方式中，上述铬膜层20具有如下光学参数：背面反射率（BF%）大于45%，光密度（OD）在450nm处为4.5～5.0，底部波长420～460nm，正面最低点反射率（FR%）为9%～13%。在这种优选方式中，具有此光学参数的光掩膜中各膜层的成分匹配均匀，有利于形成致密的铬膜层20，从而有利于阻止腐蚀介质向双层铬膜层20的扩散，提高本发明光掩膜的耐强酸性能。

在本发明上述光掩膜的后续制作过程中，可通过显影、刻蚀工艺在铬膜层20上形成图案，形成如图2所示的具有图案化的光掩膜。该图案化的光掩膜可以用于半导体集成电路工艺的光刻工艺。

同时，本发明还提供了一种耐强酸的光掩膜的制作方法。如图3所示，该制作方法包括：获取玻璃基板10及在所述玻璃基板10上形成铬膜层20的步骤；其中形成铬膜层20的步骤包括：在玻璃基板上形成铬碳氮化物遮光膜层21；在铬碳氮化物遮光膜层上形成铬氮氧化物减反射膜层23。在玻璃基板10上依次形成铬碳氮化物遮光膜层21和铬氮氧化物减反射膜层23的步骤中，可以采用现有技术中常见的膜层制备工艺，优选采用溅射工艺。在本发明所提供的这种方法，简单易行，且容易产业化生产。

在本发明上述光掩膜的制作方法中，在形成铬碳氮化物遮光膜层21的步骤可以根据现有技术对溅射工艺的常规具体参数进行设置。在本发明的一种优选实施方式中，采用溅射工艺形成铬碳氮化物遮光膜层21的工艺步骤包括：提供一块Cr靶材，在真空度低于5×10^-4Pa的条件下通入Ar、N₂和C₂H₄比例为40～60：2～4：1的混合气体，控制压力为0.15Pa～0.30Pa，在温度为80～100℃的玻璃基板10上形成铬碳氮化物遮光膜层21。采用上述工艺步骤形成的铬碳氮化物遮光膜层21具有厚度均匀、结构致密的特点。

在本发明的一种优选实施方式中，在形成上述铬碳氮化物遮光膜层21的步骤之前，还包括预溅射步骤，本领域技术人员可以根据现有技术对预溅射工艺的具体参数进行设置。该预溅射的一种优选步骤包括：提供一块Cr靶材，在真空度低于5×10^-4Pa的条件下通入Ar，在功率为3～10kw的条件下预溅射靶材60～120s。上述预溅射步骤的目的是在纯净的氩气氛围、高功率的条件下，清理去除靶材表面的氧化物，确保靶材表面的洁净度及溅射产物的纯净性；同时，清理去除夹具上的杂质，保证夹具的洁净，防止溅射过程中铬膜的脱落及颗粒的产生。经过预溅射以及后续溅射步骤形成的隔膜层中杂质含量很低，从而避免膜层产生针孔漏光。

在本发明上述光掩膜的制作方法中，形成铬氮氧化物减反射膜层23的步骤可以根据现有技术对溅射工艺的具体参数进行设置。在本发明的一种优选实施方式中，采用溅射工艺形成铬氮氧化物减反射膜层23的步骤包括：提供一块Cr靶材，在真空度低于5×10^-4Pa的条件下通入O₂、N₂的比例为15～25：1的混合气体，控制压力为0.30Pa～0.40Pa，在铬碳氮化物遮光膜层21形成铬氮氧化物减反射膜层23。采用上述工艺步骤形成的铬氮氧化物减反射膜层23具有厚度均匀、结构致密的特点。

在获取玻璃基板10的步骤中，可以按照现有技术中对玻璃基板10的要求进行选择。在本发明的一种优选实施方式中，获取玻璃基板10的步骤包括：选取表面上直径大于0.2μm的颗粒的密度小于0.001个/cm²，且与纯水的接触角θ≤5°的预选玻璃基板制成所需规格的玻璃基板10。具有上述规格的玻璃基板有利于形成致密的铬膜层20，从而有利于阻止腐蚀介质向双层铬膜层20的扩散，提高本发明光掩膜的耐强酸性能。

在本发明的一种优选实施方式中，在获取玻璃基板10的步骤前，还包括清洗预选玻璃基板的步骤。该清洗预选玻璃基板的步骤包括：采用纯水对预选玻璃基板进行超声清洗，清洗的时间为5～10min；在60～70℃的纯水中以1～3mm/s的速度提拉并烘干预选玻璃基板。优选地，在采用纯水对预选玻璃基板进行超声清洗的步骤之前，先采用去离子水对玻璃基板进行超声清洗，清洗的时间为5～10min。上述清洗步骤能够去除预选玻璃基板上的颗粒，使得预选玻璃基板保持洁净的状态。

以下将结合具体实施例1-4进一步说明本发明耐强酸的光掩膜及其制备方法的有益效果。

实施例1

光掩膜的制作方法包括以下步骤：

采用去离子水对预选石英玻璃基板超声清洗10min，再用纯水对预选石英玻璃基板超声清洗10min；然后，在60℃的纯水中以2mm/s的速度提拉并烘干预选石英玻璃基板；

采用表面缺陷测试仪及接触角测试仪从预选石英玻璃基板中筛选出玻璃基板，其规格为：纯水与玻璃基板接触时的浸润角θ=4°，且玻璃基板表面上直径大于0.2μm的颗粒密度为0.0008个/cm²；

提供一块Cr靶材，抽真空至3×10^-4Pa；通入50sccm的Ar，在压力为0.3Pa、功率为5kw的条件下预溅射靶材120s；

抽真空至3×10^-4Pa，通入Ar：N₂：C₂H₄比例为50：3：1的混合气体，控制压力为0.20Pa，然后在温度为100℃的石英玻璃基板上形成厚度为的铬碳氮化物遮光膜层，其中氮的质量百分比含量为34%，碳的质量百分比含量为3%；

抽真空至3×10^-4Pa，通入O₂：N₂比例为20：1的混合气体，控制压力为0.35Pa，然后在铬碳氮化物遮光膜层上生长厚度为的铬氮氧化物，其中氮的质量百分比含量为16%，碳的质量百分比含量为23%。

测试1：

测试方法：取三块实施例1制备出的光掩膜，取一块光掩膜置于150℃氢氟酸中连续浸泡3小时；将另一块光掩膜涂胶、曝光、显影、去胶后得到的图形化的光掩膜，然后将图形化的光掩膜置于150℃氢氟酸中浸泡3小时；第三块光掩膜未进行浸泡。测量上述三块光掩膜的光密度（OD）、蚀刻时间（ET）、剩余膜厚（剩余TH）、正面最低点反射率（FR）、膜面底部波长（NM）、背面反射率（BR）以及特征尺寸（CD），测试结果请见表1。

其中，蚀刻时间ET的测量方法为：取刻蚀液（700g硝酸铈铵+150ml，98%冰醋酸+3500ml纯水）刻蚀，记录总的刻蚀时间。

表1

测试2：

在金相显微镜下观察蚀刻后的图形，线条笔直无侧蚀；上述氢氟酸浸泡后的光掩膜经3M胶带（型号为9515PC）黏扯1000次后无针孔；在表面测试仪上测量未腐蚀光掩膜上的颗粒情况，并计算得出大于0.2μm的颗粒密度为0.0002个/cm²。

实施例2

耐强酸的光掩膜的制作方法包括以下步骤：

采用去离子水对预选钠钙玻璃基板超声清洗5min，再用纯水对预选钠钙玻璃基板超声清洗5min；然后，在65℃的纯水中以1mm/s的速度提拉并烘干预选钠钙玻璃基板；

采用表面缺陷测试仪及接触角测试仪从预选钠钙玻璃基板中筛选出所需规格的玻璃基板，其规格为：纯水与玻璃基板接触时的浸润角θ=3°，且玻璃基板表面上直径大于0.2μm的颗粒密度为0.0002个/cm²；

提供一块Cr靶材，抽真空至4×10^-4Pa；通入150sccmAr，在压力为0.4Pa、功率为10kw的条件下预溅射靶材60s；

抽真空至4×10^-4Pa，通入Ar：N₂：C₂H₄比例为60：2：1的混合气体，控制压力为0.15Pa，然后在温度为80℃的石英玻璃基板上形成厚度为的铬碳氮化物遮光膜层，其中氮的质量百分比含量为30%，碳的质量百分比含量为2%；

抽真空至4×10^-4Pa，通入O₂：N₂比例为25：1的混合气体，控制压力为0.3Pa，然后在铬碳氮化物遮光膜层上生长厚度为的铬氮氧化物，其中氮的质量百分比含量为15%，氧的质量百分比含量为25%。

测试1：

测试方法：取三块本实施例制备出的光掩膜，取一块光掩膜置于150℃氢氟酸中连续浸泡3小时；将另一块光掩膜涂胶、曝光、显影、去胶后得到的图形化的光掩膜，然后将图形化的光掩膜置于150℃氢氟酸中浸泡3小时；第三块光掩膜未进行浸泡。测量上述三块光掩膜的光密度（OD）、蚀刻时间（ET）、剩余膜厚（剩余TH）、正面最低点反射率（FR）、膜面底部波长（NM）、背面反射率（BR）以及特征尺寸（CD），测试结果请见表2。

表2

测试2：

在金相显微镜下观察蚀刻后的图形，线条笔直无侧蚀；上述氢氟酸浸泡后的光掩膜经3M胶带（型号为9515PC）黏扯1000次后无针孔；在表面测试仪上测量未腐蚀光掩膜上的颗粒情况，并计算得出大于0.2μm的颗粒密度为0.0006个/cm²。

实施例3

耐强酸的光掩膜的制作方法包括以下步骤：

采用纯水对预选硼硅玻璃基板超声清洗10min；然后，在70℃的纯水中以3mm/s的速度提拉并烘干预选硼硅玻璃基板；

采用表面缺陷测试仪及接触角测试仪从预选硼硅玻璃基板中筛选出所需规格的玻璃基板，其规格为：纯水与玻璃基板接触时的浸润角θ=4°，且玻璃基板表面上直径大于0.2μm的颗粒密度为0.0005个/cm²；

提供一块Cr靶材，抽真空至4×10^-4Pa；通入250sccm的Ar，在压力为0.3Pa、功率为3kw的条件下预溅射靶材80s；

抽真空至4×10^-4Pa，通入Ar：N₂：C₂H₄比例为40：4：1的混合气体，控制压力为0.30Pa，然后在温度为90℃的石英玻璃基板上形成厚度为的铬碳氮化物遮光膜层，其中氮的质量百分比含量为40%，碳的质量百分比含量为5%；

抽真空至4×10^-4Pa，通入O₂：N₂比例为15：1的混合气体，控制压力为0.4Pa，然后在铬碳氮化物遮光膜层上生长厚度为的铬氮氧化物，其中氮的质量百分比含量为18%，洋的质量百分比含量为20%。

测试1：

测试方法：取三块本实施例制备出的光掩膜，取一块光掩膜置于150℃氢氟酸中连续浸泡3小时；将另一块光掩膜涂胶、曝光、显影、去胶后得到的图形化的光掩膜，然后将图形化的光掩膜置于150℃氢氟酸中浸泡3小时；第三块光掩膜未进行浸泡。测量上述三块光掩膜的光密度（OD）、蚀刻时间（ET）、剩余膜厚（剩余TH）、正面最低点反射率（FR）、膜面底部波长（NM）、背面反射率（BR）以及特征尺寸（CD），测试结果请见表3。

表3

测试2：

在金相显微镜下观察蚀刻后的图形，线条笔直无侧蚀；如图4所示，上述氢氟酸浸泡后的光掩膜经3M胶带（型号为9515PC）黏扯1000次后仅有一个大小为1.5*1μm针孔；在表面测试仪上测量未腐蚀光掩膜上的颗粒情况，并计算得出大于0.2μm的颗粒密度为0.0008个/cm²。

实施例4

耐强酸的光掩膜的制作方法包括以下步骤：

采用去离子水对白冕玻璃基板超声清洗4min，再用纯水对白冕玻璃基板超声清洗12min；然后，在70℃的纯水中以3.5mm/s的速度提拉并烘干白冕玻璃基板；

采用表面缺陷测试仪及接触角测试仪筛选出所需规格的玻璃基板，其规格为：纯水与玻璃基板接触时的浸润角θ=5°，且玻璃基板表面上直径大于0.2μm的颗粒密度为0.0011个/cm²；

提供一块Cr靶材，抽真空至5×10^-4Pa；通入260sccm的Ar，在压力为0.45Pa、功率为12kw的条件下预溅射靶材55s；

抽真空至3×10^-4Pa，通入Ar：N₂：C₂H₄比例为65：5：1的混合气体，控制压力为0.35Pa，然后在温度为105℃的石英玻璃基板上形成厚度为的铬碳氮化物遮光膜层，其中氮的质量百分比含量为41%，碳的质量百分比含量为6%；

抽真空至5×10^-4Pa，通入O₂：N₂比例为28：1的混合气体，控制压力为0.45Pa，然后在铬碳氮化物遮光膜层上生长厚度为的铬氮氧化物，其中氮的质量百分比含量18%，氧的质量百分比含量为26%。

测试1：

测试方法：取三块本实施例制备出的光掩膜，取一块光掩膜置于150℃氢氟酸中连续浸泡3小时；将另一块光掩膜涂胶、曝光、显影、去胶后得到的图形化的光掩膜，然后将图形化的光掩膜置于150℃氢氟酸中浸泡3小时；第三块光掩膜未进行浸泡。测量上述三块光掩膜的光密度（OD）、蚀刻时间（ET）、剩余膜厚（剩余TH）、正面最低点反射率（FR）、膜面底部波长（NM）、背面反射率（BR）以及特征尺寸（CD），测试结果请见表4。

表4

测试2：

在金相显微镜下观察蚀刻后的图形，线条略有弯曲及严重侧蚀；上述氢氟酸浸泡后的光掩膜经3M胶带（型号为9515PC）黏扯1000次后有5个大小范围在1*2.0μm以内针孔；在表面测试仪上测量未腐蚀光掩膜上的颗粒情况，并计算得出大于0.2μm的颗粒密度为0.0012个/cm²。

从以上实施例可以看出，本申请上述的实施例实现了如下技术效果：

（1）本发明的具有双层结构铬膜层的光掩膜具有良好的耐腐蚀性，该光掩膜在150℃氢氟酸中连续浸泡3小时后，膜层厚度变化值光密度（450nm处）变化值＜0.05，正面最低点反射率值变化量＜0.3%，背面反射率值变化量＜1.3%，底部波长变化值＜15nm，蚀刻时间ET变化值＜3S。

（2）该光掩膜经过匀胶、曝光、显影、去铬后，得到图形化的光掩膜；该图形化的光掩膜在150℃氢氟酸浸泡3小时后，线条光滑笔直，无脱落，无侧蚀现象，且其蚀刻图像光滑笔直，CD值＜3nm。

（3）该光掩膜经过匀胶、曝光、显影、去胶后，得到图形化的光掩膜；该图形化的光掩膜在150℃氢氟酸浸泡3小时后，采用3M胶带黏扯1000次，线条无脱落，出现的针孔数目在3个以内，且最大尺寸不超过2*2μm.。

本发明所提供的耐强酸的光掩膜及其制作方法，通过在玻璃基板上依次形成了铬碳氮化物遮光膜层和铬氮氧化物减反射膜层的双层铬膜层结构。这种双层铬膜层结构能够更好的耐强酸，从而提高本发明光掩膜的耐强酸性能。因此，可以采用强酸对本发明提供的光掩膜进行清洗，以使其保持洁净的状态，进而保证存储信息的可靠性。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种耐强酸的光掩膜，包括玻璃基板(10)和设置在所述玻璃基板(10)上的铬膜层(20)，其特征在于，所述铬膜层(20)包括朝向远离所述玻璃基板(10)方向依次设置的铬碳氮化物遮光膜层(21)和铬氮氧化物减反射膜层(23)；所述铬碳氮化物遮光膜层(21)中氮的质量百分比含量为30～40％、碳的质量百分比含量为2％～5％；所述铬氮氧化物减反射膜层(23)中氮的质量百分比含量为15～18％、氧的质量百分比含量为20～25％。

2.根据权利要求1所述的光掩膜，其特征在于，所述铬碳氮化物遮光膜层(21)的厚度为所述铬氮氧化物减反射膜层(23)的厚度为

3.根据权利要求1所述的光掩膜，其特征在于，所述玻璃基板(10)与所述铬膜层(20)相贴的表面上直径大于0.2μm的颗粒的密度小于0.001个/cm²，纯水与所述玻璃基板(10)接触时的浸润角θ≤5°。

4.根据权利要求3所述的光掩膜，其特征在于，所述玻璃基板(10)为钠钙玻璃基板、石英玻璃基板、硼硅玻璃基板或白冕玻璃基板。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的光掩膜，其特征在于，所述光掩膜具有如下光学参数：背面反射率大于45％，光密度在450nm处为4.5～5.0，底部波长420～460nm，正面最低点反射率为9％～13％。

6.一种光掩膜的制作方法，包括获取所需规格的玻璃基板(10)，在所述玻璃基板(10)上形成铬膜层(20)，其特征在于，形成所述铬膜层(20)的步骤包括：

在所述玻璃基板(10)上形成铬碳氮化物遮光膜层(21)；

在所述铬碳氮化物遮光膜层(21)上形成铬氮氧化物减反射膜层(23)；

所述铬碳氮化物遮光膜层(21)中氮的质量百分比含量为30～40％、碳的质量百分比含量为2％～5％；所述铬氮氧化物减反射膜层(23)中氮的质量百分比含量为15～18％、氧的质量百分比含量为20～25％。

7.根据权利要求6所述的制作方法，其特征在于，采用溅射工艺在所述玻璃基板(10)上依次形成所述铬碳氮化物遮光膜层(21)和所述铬氮氧化物减反射膜层(23)。

8.根据权利要求7所述的制作方法，其特征在于，形成所述铬碳氮化物遮光膜层(21)的步骤包括：提供一块Cr靶材，在真空度低于5×10^-4Pa的条件下通入Ar、N₂和C₂H₄比例为40～60：2～4：1的混合气体，控制压力为0.15～0.30Pa，在温度为80～100℃的所述玻璃基板(10)上形成铬碳氮化物遮光膜层(21)。

9.根据权利要求8所述的制作方法，其特征在于，在形成所述铬碳氮化物遮光膜层(21)的步骤之前，还包括预溅射步骤，所述预溅射步骤包括：提供一块Cr靶材，在真空度低于5×10^-4Pa的条件下通入流量为50～250sccm的Ar，然后在压力为0.3～0.4Pa，功率为3～10kw的条件下预溅射靶材60～120s。

10.根据权利要求7所述的制作方法，其特征在于，形成所述铬氮氧化物减反射膜层(23)的步骤包括：提供一块Cr靶材，在真空度低于5×10^-4Pa的条件下通入O₂、N₂的比例为15～25：1的混合气体，控制压力为0.30Pa～0.40Pa，在所述铬碳氮化物遮光膜层(21)形成所述铬氮氧化物减反射膜层(23)。

11.根据权利要求6所述的制作方法，其特征在于，获取所需规格的玻璃基板(10)的步骤中选取表面上直径大于0.2μm的颗粒的密度小于0.001个/cm²，且与纯水的接触角θ≤5°的预选玻璃基板制成所述所需规格的玻璃基板(10)，且在所述玻璃基板(10)上形成铬碳氮化物遮光膜层(21)的步骤中，在所述玻璃基板(10)满足上述条件的表面上形成铬碳氮化物遮光膜层(21)。

12.根据权利要求11所述的制作方法，其特征在于，在获取所需规格的玻璃基板(10)的步骤前还包括清洗预选玻璃基板的步骤，清洗预选玻璃基板的步骤包括：

采用纯水对所述预选玻璃基板进行超声清洗，所述清洗的时间为5～10min；

在60～70℃的纯水中以1～3mm/s的速度提拉并烘干所述预选玻璃基板。

13.根据权利要求12所述的制作方法，其特征在于，在采用纯水对预选玻璃基板进行超声清洗的步骤之前，先采用去离子水对预选玻璃基板进行超声清洗，所述清洗的时间为5～10min。