[發明專利]一種混合線條的制造方法

無效

• 申請號: 201110459836.4
• 申請日: 2011-12-31
• 公開（公告）號: CN103187246A
• 公開（公告）日: 2013-07-03
• 發明（設計）人: 唐波;閆江
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所
• 主分類號: H01L21/027
• 分類號: H01L21/027;G03F7/00;G03F7/20
• 代理公司: 北京漢昊知識產權代理事務所(普通合伙) 11370
• 代理人: 朱海波

技術領域

本發明涉及半導體器件制造方法，尤其涉及一種電子束曝光與普通光學曝光的混合曝光/光刻來制造精細線條的方法。

背景技術

在當前的大規模集成電路生產工藝過程中，需要進行多次光刻。目前普遍采用普通光學曝光，普通光學曝光的優勢在于曝光大線條產能高，劣勢在于無法曝光精細線條。如I線光源365nm的極限為0.35um，準分子激光光源DUV248nm極限為0.13um，DUV干法193nm極限為65nm，浸沒式193極限約為20nm，用傳統的光學曝光技術很難實現20nm以下的器件。

因此，隨著器件尺寸的不斷縮小，普通的光學曝光已經無法滿足精細線條的曝光需求，光學曝光技術已接近極限。目前電子束曝光和EUV已經成為下一代精細圖形曝光的主要競爭者，特別是20nm以下的精細圖形需采用電子束或EUV光刻。

然而，對EUV技術而言，仍有若干關鍵技術需要攻克。相對來說電子束曝光技術比較成熟，優勢在于曝光精細線條，同時不需要掩模版，但存在曝光時間長的缺點，直接導致曝光大圖形時產能較低。

如果能同時發揮電子束和普通光學曝光的優勢，避開各自的劣勢，實現同一層次大線條用普通光學曝光小線條用電子束曝光，將有效的提升產能降低成本。

為此，需要提供一種高效低成本的混合曝光方法。

發明內容

本發明的目的是提供一種混合線條的制造方法，可以克服現有曝光技術中精度與產能相互牽制的缺點，有效提升產能降低成本的同時仍然能保持高精細度。

本發明提供了一種混合線條的制造方法，該方法包括以下步驟：

a)在底層上依次形成材料層和硬掩模層；

b)在所述掩模層上依次形成第一光刻膠層、抗反射層以及第二光刻膠層；

c)使用光學曝光對所述第二光刻膠層曝光并進行顯影，形成第一光刻膠圖形，并以所述第一光刻膠圖形為掩模，對所述抗反射層進行刻蝕，以暴露所述第一光刻膠層；

d)使用電子束曝光對所述第一光刻膠層曝光并進行顯影，形成第二光刻膠圖形，并以所述第一光刻膠圖形和所述第二光刻膠圖形為掩模，對所述掩模層刻蝕形成第一硬掩模圖形和第二硬掩模圖形；

e)以所述第一硬掩模圖形和第二硬掩模圖形為掩模，刻蝕所述材料層，形成第一線條和第二線條。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：

(1)在同一層次上采用電子束曝光和普通光學曝光相結合的混合曝光方法，將同一層次圖形按線條大小進行拆分，大線條用普通光學曝光，小線條用電子束曝光，從而在不影響圖形質量的前提下大幅縮減曝光時間；

(2)采用電子束光刻膠、抗反射層以及普通光學曝光光刻膠的復合結構，其中，該抗反射層的加入可以有效地減小乃至消除普通光學曝光光刻膠以及普通光學曝光對電子束光刻膠的影響。

附圖說明

通過閱讀參照以下附圖所作的對非限制性實施例所作的詳細描述，本發明的其它特征、目的和優點將會變得更明顯：

圖1為根據本發明的混合線條的制造方法程圖；

圖2為需要曝光所有圖形的俯視圖；

圖3為根據本發明的混合線條制造方法采用的大尺寸曝光掩模版的俯視圖；

圖4是依照本發明的混合線條制造方法采用的小尺寸曝光的俯視圖；以及

圖5至圖14為根據本發明的混合線條制造方法各步驟對應的剖面示意圖。

具體實施方式

下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發明，而不能解釋為對本發明的限制。

下文的公開提供了許多不同的實施例或例子用來實現本發明的不同結構。為了簡化本發明的公開，下文中對特定例子的部件和設置進行描述。當然，它們僅僅為示例，并且目的不在于限制本發明。此外，本發明可以在不同例子中重復參考數字和/或字母。這種重復是為了簡化和清楚的目的，其本身不指示所討論各種實施例和/或設置之間的關系。此外，本發明提供了各種特定的工藝和材料的例子，但是本領域技術人員可以意識到其他工藝的可應用于性和/或其他材料的使用。應當注意，在附圖中所圖示的部件不一定按比例繪制。本發明省略了對公知組件和處理技術及工藝的描述以避免不必要地限制本發明。