[發明專利]掩膜板及其制造方法

有效

• 申請號: 200710046209.1
• 申請日: 2007-09-17
• 公開（公告）號: CN101393387A
• 公開（公告）日: 2009-03-25
• 發明（設計）人: 吳漢明;張海洋
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號: G03F1/14
• 分類號: G03F1/14;G03F1/08;G03F1/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司
• 代理人: 逯長明

技術領域

本發明涉及半導體制造技術領域，特別涉及一種掩膜板和掩膜板的制造方法。

背景技術

在半導體制造工業中，光刻膠圖形的形成是利用光刻曝光設備例如步進式曝光機或掃描式曝光機，在感光材料上曝光，通過顯影和定影工藝以形成所需要的圖案。晶片表面光刻膠進行曝光所需要的工具，除了曝光設備之外，還需要有用來提供線路圖案以便進行圖案轉移的掩膜(mask)。具體的步驟是首先在半導體襯底上涂布一層光刻膠，然后利用曝光設備將掩膜上的圖案投影在光刻膠層上，將光刻膠層曝光的部分使用顯影劑進行顯影，使光刻膠層顯現出掩膜上的圖案。之后利用該圖案化的光刻膠圖形為掩膜進行后續的刻蝕或離子注入等工藝。

通常，在曝光工藝中所使用的、用于形成光刻圖形的掩膜，是在透明石英襯底上涂覆包括鉻(Chrome)層或鋁層的遮光膜，通過等離子刻蝕工藝刻蝕遮光膜，由此形成定義出所需的電路遮光圖形。以輻射光源發出的輻射光照射到掩膜上，經過掩膜上的遮光圖形形成圖象，并經投影系統將所述圖象投射在光刻膠層上。目前用于光刻的曝光光源主要使用KrF受激準分子激光器(248nm)和ArF受激準分子激光器(193nm)。

隨著半導體器件的復雜程度不斷提高，集成電路的設計準則(designrule)逐漸變得微細化，相應提高了掩膜圖案的復雜度，遮光區域線條之間的距離更加縮短，導致數值孔徑(Numerical?Aperture)降低。當數值孔徑減小，光穿過掩膜圖案時，會發生光衍射和干涉現象，使得光強度和光刻圖形的分辨率降低。

在眾多的解決方法之中，如申請號為02119016.X的中國專利申請文件中所描述的，其中之一便是使用相移掩膜(Phase?shifting?mask，PSM)。PSM是在傳統的掩膜上制作相位移層，利用相位移層將入射光的相位延遲180度，使通過相位移層的光的相位相反于原來的入射光的相位。通常使用不同厚度或是不同折射率的透光層來作為相位移層，使穿透相位移層的入射光與鄰近的掩膜元件的入射光形成干涉，由此形成導線圖案并改善光強度和分辨率。但隨著半導體制造工藝進一步深入到45nm及以下技術節點，如何在現有曝光光源條件下繼續提升普通掩膜和PSM的光強度和分辨率是急待解決的技術問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種掩膜板和掩膜板的制造方法，能夠進一步提升通過掩膜板在晶片表面形成圖象的清晰度和分辨率。

一方面，提供了一種掩膜板，包括透明襯底和遮光圖形，所述遮光圖形由復數個遮光線條組成，所述遮光線條具有頂面和底面，所述底面為遮光線條與所述透明襯底的接觸面，其特征在于：所述遮光線條的頂面的面積大于底面的面積。

所述透明襯底的材料為石英。

遮光圖形的材料包括鉻或氧化鉻。

所述遮光線條的截面形狀為“T”形。

所述遮光線條橫截面的形狀為倒梯形。

另一方面，提供了一種掩膜板，包括透明襯底和遮光圖形，所述遮光圖形由復數個遮光線條組成，所述遮光線條具有頂面和底面，所述底面為遮光線條與所述透明襯底的接觸面，其特征在于：所述遮光線條橫截面的頂面的寬度大于底面的寬度。

所述透明襯底的材料為石英。

所述遮光圖形的材料包括鉻或氧化鉻。

所述遮光線條的截面形狀為“T”形。

所述遮光線條橫截面的形狀為倒梯形。

相應地，提供了一種掩膜板的制造方法，包括：

提供一透明襯底；

在所述襯底表面沉積遮光層；

向所述遮光層中注入雜質離子；

在所述遮光層表面形成光刻膠圖形；

以所述光刻膠圖形為掩膜刻蝕所述遮光層，形成遮光圖形，所述遮光圖形由復數個遮光線條組成，所述遮光線條具有頂面和底面，所述底面為遮光線條與所述透明襯底的接觸面；

移除所述光刻膠圖形。

所述遮光層的材料為鉻或氧化鉻。

所述雜質離子為金屬離子。

所述金屬為鋁、鉭、金中的一種或組合。

刻蝕所述遮光層的氣體包括SF6、CHF3或CF4中的一種或組合。

所述遮光線條的截面形狀為“T”形。

所述遮光線條橫截面的形狀為倒梯形。

所述透明襯底為石英。

為解決上述問題，本發明與現有技術相比，具有以下優點：