[發明專利]掩膜制作方法

有效

• 申請號: 200910054504.0
• 申請日: 2009-07-07
• 公開（公告）號: CN101943853A
• 公開（公告）日: 2011-01-12
• 發明（設計）人: 田明靜
• 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: G03F1/00
• 分類號: G03F1/00;G03F1/08;G03F1/14
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 屈蘅;李時云

技術領域

本發明涉及半導體制造領域，尤其涉及掩膜制作方法。

背景技術

現有掩膜制作過程包括步驟：

步驟a1，根據電路原始圖形轉換出曝光數據，所述電路原始圖形為透光型(Clear?Tone)圖形；

步驟a2，在設置有不透光層的石英基板上涂布光刻膠，所述光刻膠涂布于不透光層，該不透光層可以但不限于為鉻(Cr)金屬層；

步驟a3，基于曝光數據對涂布的光刻膠進行曝光；

步驟a4，進行顯影；通過曝光及顯影，將電路原始圖形轉移至光刻膠層，獲得光刻膠圖形。

步驟a5，進行干法刻蝕，刻蝕去除未被光刻膠遮蓋的不透光層，將光刻膠圖形轉移至不透光層，得到不透光層圖形；

在經過后續常規步驟處理，即完成掩膜的制作。

上述過程中，步驟a3進行電子束曝光時，存在曝光的趨近效應(ProximityEffect)，所述曝光的趨近效應是曝光過程中曝光電子被光刻膠層散射造成的效應，散射的曝光電子等效于增加了曝光能量，將造成臨近的圖形尺寸增大，使得顯影得到的光刻膠圖形與電路原始圖形偏差增加。如果原始圖形所在區域的圖形密度較大，則趨近效應導致的掩膜圖形尺寸與該原始圖形尺寸相比將有較大偏差，如果原始圖形所在區域的圖形密度較小，則趨近效應導致的掩膜圖形尺寸與該原始圖形尺寸相比偏差較小，因此如果原始圖形密度分布不均勻，則趨近效應將導致在不同區域，掩膜圖形尺寸與原始圖形尺寸的偏差量分布不均勻增加，即在不同區域所述偏差量的差別增加，這將大大降低掩膜質量。原始圖形密度分布不均勻程度越高，趨近效應影響越大，掩膜質量下降就越嚴重。

此外如果原始圖形密度分布不均勻，則步驟a5的干法蝕刻將帶來圖形負荷效應(Pattern?Loading?Effect)，該圖形負荷效應也將導致在不同區域，掩膜圖形尺寸與原始圖形尺寸的偏差量分布不均勻程度增加，降低掩膜質量。原始圖形密度分布的不均勻程度越高，圖形負荷效應越大，掩膜質量降低就越嚴重，對于亞微米及其以下尺寸的半導體器件來說，這種問題更加明顯，傳統方法例如電子束曝光機趨近效應校正(Writer?Proximity?Effect?Correction)方法，由于自身局限對該問題也無明顯改善作用。

上述問題均導致掩膜質量下降。

發明內容

本發明提供掩膜制作方法，以降低趨近效應及圖形負荷效應，提高掩膜質量。

本發明提出了掩膜制作方法，包括步驟：提供電路原始圖形；在電路原始圖形之間添加輔助圖形，以提高圖形密度分布的均勻度，所述輔助圖形及原始圖形均為透光型圖形；提供包含不透光層與相位移層的基板；將電路原始圖形及輔助圖形構成的整個圖形轉移至所述不透光層上，形成不透光層圖形；用光刻膠覆蓋不透光層圖形中輔助圖形區域，并暴露出不透光層圖形中原始圖形區域；干法刻蝕所述暴露的原始圖形區域下的相位移層，將不透光層圖形中原始圖形轉移至相位移層，形成相位移層圖形；去除所述光刻膠及不透光層。

本發明實施例在將原始圖形首先轉移至不透光層時，由于添加了輔助圖形提高了整個圖形的密度分布均勻程度，而降低了圖形密度分布不均勻程度較高，趨近效應及圖形負荷效應導致圖形尺寸偏差分布不均勻較大的問題，提高轉移的圖形的精確性，在后續將原始圖形從不透光層轉移至相位移層時由于相位移層對不透光層的刻蝕選擇比較高等原因，此次轉移本身能夠較好地保證圖形的精確性，因此本發明實施例提高了將原始圖形轉移至相位移層的精確性，大大提高了掩膜的質量。

另外本發明實施例添加的輔助圖形在轉移至不透光層，均勻化整個掩膜圖形的密度分布，使輔助圖形及原始圖形精確轉移至不透光層后，在將原始圖形從不透光層轉移至相位移層時，通過光刻膠遮蓋不透光層圖形中的輔助圖形區域，使得輔助圖形不會轉移至相位移層，保持了原始圖形的完整性。

附圖說明

圖1為本發明實施例中掩膜制作流程圖；

圖2A～圖2F為本發明實施例中掩膜制作的部分結構示意圖。

具體實施方式

圖1為本發明實施例中掩膜制作流程圖，圖2A～圖2F為本發明實施例中掩膜制作的部分結構圖，參照圖1及圖2，本實施例的掩膜制作過程包括：

步驟b1，提供電路原始圖形10，所述電路原始圖形10為透光型(Clear?Tone)圖形，參照圖2A。

步驟b2，在電路原始圖形10之間添加輔助圖形11，以提高圖形密度分布的均勻度，參照圖2B；其中輔助圖形11與原始圖形10同為透光型。