[發(fā)明專利]一種改進的CPL掩模及產(chǎn)生CPL掩模的方法和程序產(chǎn)品

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710149453.0
• 申請日: 2007-07-05
• 公開（公告）號: CN101122736A
• 公開（公告）日: 2008-02-13
• 發(fā)明（設計）人: 道格拉斯·范登布羅埃克;庫爾特·E·萬普勒;陳劍方
• 申請（專利權）人: ASML蒙片工具有限公司
• 主分類號: G03F1/00
• 分類號: G03F1/00;G03F7/00;H01L21/027
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 王波波

本申請要求2006年7月6日提交的美國專利申請NO.60/818,544的優(yōu)先權，在此將其全文引入作為參考。

技術領域

本發(fā)明一般涉及用于在無鉻相位光刻技術(CPL)中掩模圖案的產(chǎn)生，更具體地涉及一種在降低成像臨界特征所用的掩模的制造工藝的復雜性的同時，改進臨界特征成像的方法和技術。

背景技術

例如，光刻設備可以用來制造集成電路(ICs)。在這種情況下，掩模可以包含與IC的單個層相對應的電路圖案，并且該圖案可被成像在已經(jīng)涂敷有輻射敏感材料(抗蝕劑)層的襯底(硅晶片)的目標位置(例如，包括一個或更多芯片)。通常，單個晶片將包含經(jīng)由投影系統(tǒng)一次一個地連續(xù)照射的相鄰目標部分的整個網(wǎng)絡。在一種光刻投影設備中，通過一次將整個掩模圖案曝光到目標部分來照射每個目標部分，這樣的設備一般被稱作晶片步進機。在可選的設備中，一般稱為步進掃描設備，它通過沿給定的參考方向(“掃描”方向)在投影光束下逐步掃描掩模圖案同時平行或反平行于該方向同步掃描襯底臺，來照射每個目標部分。通常，由于投影系統(tǒng)具有放大因子M(一般＜1)，掃描襯底臺的速度V是掃描掩模臺速度的M倍。例如，關于這里描述的光刻設備的更多信息可從在此引用作為參考的文獻US?6,046,792獲得。

在使用光刻投影設備的制造工藝中，將掩模圖案成像到至少部分被輻射敏感材料(抗蝕劑)層覆蓋的襯底上。在此成像步驟之前，襯底可進行各種處理，比如清潔修整(priming)、涂覆抗蝕劑和軟烘烤。曝光后，可對襯底進行其它處理，比如曝光后烘烤(PEB)、顯影、硬烘烤和成像特征的測量/檢查。將這一系列處理用作對器件單個`層(例如IC)進行構圖的基礎。然后對這種已構圖的層進行各種工藝，比如刻蝕、離子注入(摻雜)、金屬化、氧化、化學機械拋光等，這些步驟的目的均是最終形成單個層。如果需要多層，那么對每個新層就必須重復上述整個過程或其變形形式。最后，在襯底(晶片)上出現(xiàn)器件的陣列。然后，通過諸如劃片或切割技術將這些器件彼此分離，由此，可將各個獨立器件安裝在載體上、連接到引腳上等。

為了簡單起見，此后將投影系統(tǒng)稱為“透鏡”；然而，該術語可廣泛解釋為包括各種類型投影系統(tǒng)，例如包括折射光學系統(tǒng)、反射光學系統(tǒng)和反射折射系統(tǒng)。輻射系統(tǒng)也包括依照這些設計類型中的任何一種進行操作的部件，用于導引、整形或控制輻射投影束，下面這些部件也全部或單獨稱為“透鏡”。此外，光刻裝置也可是具有兩個或多個襯底臺(和/或兩個或多個掩模臺)的類型。在這種“多臺”裝置中，可以并行使用附加的平臺，也可以在一個或更多平臺上執(zhí)行預備步驟，同時將一個或更多其他平臺用于曝光。例如文獻US5,969,441中就記載了雙平臺光刻設備，在此引用以作參考。

上述光刻掩模包括與即將集成到硅晶片上的電路部件相對應的幾何圖案。利用CAD(計算機輔助設計)程序產(chǎn)生用于創(chuàng)建這種掩模的圖案，這個工藝通常稱為EDA(電子設計自動化)。大部分CAD程序均遵循一系列預先確定的設計規(guī)則以便創(chuàng)建功能掩模。這些規(guī)則根據(jù)工藝和設計上的限制進行設定。例如，設計規(guī)則限定了電路器件(例如柵極、電容器等)或互聯(lián)線之間的間隔容限，以便確保電路器件或導線不會以不希望的方式相互影響。這些設計規(guī)則局限一般稱為“臨界尺寸”(CD)。可以將電路的臨界尺寸定義為線或孔的最小寬度或者是兩條線或兩個孔之間的最小間隔。因此，CD確定所設計電路的總體尺寸和密度。

當然，集成電路制造的目標之一是(經(jīng)由掩模)在晶片上如實地再現(xiàn)原始電路設計。目前光刻界關注的可進一步改善光刻設備的分辨/印制能力的一種技術稱為無鉻相位光刻“CPL”。如所知的，當應用CPL技術時，所得的掩模圖案典型地包括不需使用鉻(也就是，通過相移技術印制特征)的結構(與待印制在晶片上的特征相對應)和使用鉻的結構。在USP公開號為2004-0115539(`539參考文本)的文獻中公開了這種CPL掩模，其全部內(nèi)容在此合并引用。

如‘539參考文本中所述，當臨界尺寸是指兩個相位邊緣的部分相互影響時，這些特征可被歸類為2區(qū)特征。然而通過部分相位邊緣相互影響形成的空間圖像在質量上較差，因此無法使用。`539參考文獻公開了通過使用鉻補片(即條紋圖案)調(diào)整透射百分比，可以獲得這些特征的高保真空間圖像。結果，對于利用條紋CPL技術成像2區(qū)特征來說，所得到的空間圖像在該組圖線的外圍附近本質上更加對稱。由于更實用的OPC處理技術是可行的，所以這是使用條紋CPL技術的主要益處之一。