[發明專利]光掩模和曝光方法

有效

• 申請號: 200710103488.0
• 申請日: 2007-05-18
• 公開（公告）號: CN101075086A
• 公開（公告）日: 2007-11-21
• 發明（設計）人: 宅島克宏;安井孝史
• 申請（專利權）人: HOYA株式會社;松下電器產業株式會社
• 主分類號: G03F1/00
• 分類號: G03F1/00;G03F1/14;G03F7/20
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 孫紀泉

技術領域

本發明涉及一種在半導體器件的制造中，利用曝光設備用于圖樣轉移的光掩模，和一種使用此光掩模的曝光方法。?

背景技術

在半導體器件的制造中，通過例如光掩模(中間掩模(reticle))執行曝光光線的照射，以便形成圖樣轉移。?

傳統上使用在透明襯底上形成有遮光膜圖樣的光掩模，所述透明襯底由矩形的石英玻璃組成，并且作為遮光膜的材料，通常使用以鉻為基礎的材料(元素鉻，或包含氮、氧、和碳等的鉻，或這些材料薄膜的層壓薄膜)。?

而且，近年來，已經研發了用于實際應用的相移掩模，以便提高轉移圖樣的分辨率。所述相移掩模已知各種類型(Levenson類型、輔助圖樣類型、和自匹配類型，等)，且作為這些類型中的一種，已知半色調相移掩模，所述半色調相移掩模適于對孔和點的高分辨率的圖樣轉移。?

此半色調類型的相移掩模通過形成具有大約180度的相移量的光半透明膜圖樣獲得，其中所述光半透明膜有時由單層形成，有時由多層形成。例如，專利文獻1中披露了由包括作為主要組成元素的例如鉬的金屬、硅、和氮組成的薄膜形成的所述光半透明薄膜圖樣。?

具有這些材料的光半透明膜除了具有通過單層能夠控制規定的相移量和透射率的優點之外，還具有很好的耐酸性和阻光性。?

當制造這些光掩模時，有必要形成精細圖樣，因此所述光掩模的圖樣形成方法通常包括以下步驟：通過由電子束曝光設備執行圖樣刻畫，通過將光刻膠(resist：或抗蝕劑)曝光，形成抗蝕圖樣(或光致抗蝕圖樣)；和此后通過干蝕刻形成圖樣。?

要注意的是，作為光刻膠的種類，存在正性光刻膠和負性光刻膠。?

正性光刻膠是具有被電子束照射的部分通過光刻膠顯影劑被移除的?特性的光刻膠，而負光刻膠是具有除了被電子束照射的部分之外的部分通過光刻膠顯影劑被移除的特性的光刻膠。?

對使用正性光刻膠和負性光刻膠中的哪一種做出選擇，以便根據形成圖樣或縮短電子束曝光設備的刻畫時間選擇更加優選的一種。?

另外，前述轉移圖樣形成在矩形主要區域內，所述主要區域位于矩形透明襯底的中心區域內，且在使用光掩模的過程中，此主要區域的外周邊部分被設置在曝光設備內的掩蔽膜片(masking?blind：或掩蔽遮光物)屏蔽，且主要區域的圖樣被轉移到在轉移襯底上的光刻膠上。?

此外，為了防止圖樣由于泄漏的光線轉移到此主要區域的外周邊部分，光掩模通常具有鄰近主要區域的遮光帶區域。?

此外，根據每一個曝光設備制造商、光掩模用戶、和光掩模制造商的規定，在光掩模中，通常用于與用于光掩模的每一種器件對準的對準標記(mark)等的標記圖樣(mark?pattern)等，主要存在于主要區域的周邊部分內。?

傳統地，當通過使用正性光刻膠完成圖樣轉移時，主要區域的、除了需求的標記圖樣之外的周邊區域被形成為非刻畫區域，在所述非刻畫區域遮光膜形成。?

另一方面，當使用負性光刻膠完成圖樣轉移時，主要區域的、除了需求的標記圖樣和遮光帶之外的周邊區域被形成為非刻畫區域，在所述非刻畫區域處，透明襯底被露出。?

即通過基于圖樣數據掃描襯底表面，執行對光刻膠上的圖樣的曝光。?

因此，通常是縮短刻畫時間以避免在不必要的區域上刻畫圖樣。?

此外，為了防止雜質粘附到形成的圖樣上，通常是以安裝稱為護膜(pellicle：或蒙版)的保護膜的方式使用光掩模。?

所述護膜通過將由透明聚合體隔膜組成的護膜薄膜粘附到通常由金屬組成的護膜框架上形成，且此護膜框架通過使用粘合劑連接到光掩模的表面上。?

更具體地，護膜框架通過使用粘合劑粘附到遮光帶的外部，以覆蓋主要區域和遮光帶。?

此外，為了防止雜質粘附到光掩模上，粘合劑有時設置到護膜框架的?內表面上。?

要注意的是，前述每一種標記圖樣可以不僅存在于護膜內，而且可以存在于護膜外部。?

附帶地，已知的是，當通過使用具有安裝在其上的護膜的光掩模執行圖樣轉移時，護膜受到激光束的照射，從而加速了存在于護膜(空氣中)中的氨離子和用于清潔光掩模并殘留在光掩模上的硫酸根離子的反應，然后，硫酸氨沉積，從而雜質粘附到光掩模上(例如，專利文獻1)。?

專利文獻1日本公開待審專利No.2000-352812。?