[發(fā)明專(zhuān)利]一種光掩模制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410113716.2
• 申請(qǐng)日: 2014-03-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104950567A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-09-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 田明靜
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中芯國(guó)際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G03F1/00
• 分類(lèi)號(hào): G03F1/00;G03F7/20
• 代理公司: 上海光華專(zhuān)利事務(wù)所 31219
• 代理人: 李儀萍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種光掩模制備方法，特別是涉及光掩模制備方法中的曝光方法。

背景技術(shù)

在半導(dǎo)體器件工藝中，光刻是特別重要的步驟。光刻的本質(zhì)就是將電路結(jié)構(gòu)復(fù)制到以后要進(jìn)行刻蝕步驟的晶圓上。電路結(jié)構(gòu)首先以一定的比例將圖形形式制作在被稱(chēng)為光掩模的透明基板上，光源通過(guò)該光掩模將圖形轉(zhuǎn)移到晶圓的光刻膠，進(jìn)行顯影后，用后續(xù)的刻蝕步驟將圖形成像在晶圓底層薄膜上，最終完成掩模圖形的轉(zhuǎn)移。

由此可見(jiàn)，在光刻步驟中，光源通過(guò)光掩模將圖形復(fù)制到晶圓襯底的光刻膠層。因此，就需要在光掩模上制作圖形。光掩膜圖形的制造是流程銜接的關(guān)鍵部分，是流程中造價(jià)最高的一部分，也是限制最小線寬的瓶頸之一。在光掩膜的制造后段工藝中涉及光掩膜的曝光工藝。

曝光工藝是通過(guò)曝光燈或其他輻射源照射到光刻膠層上，使光刻膠層感光。曝光后的光刻膠會(huì)發(fā)生性質(zhì)和結(jié)構(gòu)上的變化，之后經(jīng)過(guò)顯影將可以圖形準(zhǔn)確復(fù)制到光刻膠涂層上。現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)所述光掩模上的光刻膠采用的是一次曝光的方式，即用優(yōu)化的正常曝光量對(duì)光刻膠層進(jìn)行曝光，在光刻膠上形成所需要的方型或者線型曝光區(qū)1A、2A，如圖1和2所示，這種曝光方法操作簡(jiǎn)單方便，但是采用這種方法最后形成的方型掩膜圖案的四個(gè)拐角會(huì)發(fā)生圓化，而線型的掩模圖案的兩側(cè)邊緣則會(huì)失真，產(chǎn)生毛邊，影響光掩模制造的質(zhì)量。

為了改善方型和線型光掩模圖案拐角及邊緣的上述問(wèn)題，技術(shù)人員曾提出增加曝光的曝光量的方法，結(jié)果表明，增加曝光量雖然可以解決拐角及邊緣失真的問(wèn)題，但是制備的圖案的特征尺寸（CD）卻也隨之增大，無(wú)法滿(mǎn)足光掩模制備的尺寸要求。

因此，提供一種新型的光掩模的制備方法是本領(lǐng)域技術(shù)人員需要解決的課題。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種光掩模制備方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中制備的方型光掩模圖案拐角變圓、線型光掩模圖案的邊緣產(chǎn)生毛邊而失真的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種光掩模制備方法，所述光掩模制備方法至少包括曝光步驟，所述曝光步驟包括：

提供表面依次沉積有遮光層和光刻膠層的透明基板，采用曝光設(shè)備對(duì)所述光刻膠層進(jìn)行第一次曝光，在所述光刻膠層上形成陣列排列的方型或線型曝光區(qū)；

在所述方型曝光區(qū)的四個(gè)拐角處或線型曝光區(qū)的兩側(cè)邊緣進(jìn)行第二次曝光；

其中，所述第一次曝光的曝光量低于正常曝光量，所述第二次曝光的曝光量與第一次曝光的曝光量之和高于正常曝光量。

作為本發(fā)明光掩模制備方法的一種優(yōu)化的方案，每一個(gè)拐角處進(jìn)行第二次曝光的面積尺寸為第一次曝光形成的方型曝光區(qū)面積尺寸的A%，其中，0＜A＜25。

作為本發(fā)明光掩模制備方法的一種優(yōu)化的方案，每一側(cè)邊緣進(jìn)行第二次曝光的寬度為第一次曝光形成的線型曝光區(qū)寬度的B%，其中，0＜B＜50。

作為本發(fā)明光掩模制備方法的一種優(yōu)化的方案，所述第一次曝光的曝光量比正常曝光量低不超過(guò)30%。

作為本發(fā)明光掩模制備方法的一種優(yōu)化的方案，所述第一次曝光的曝光量比正常曝光量低10%～20%。

作為本發(fā)明光掩模制備方法的一種優(yōu)化的方案，所述第二次曝光的曝光量與第一次曝光的曝光量之和比正常曝光量高不超過(guò)30%。

作為本發(fā)明光掩模制備方法的一種優(yōu)化的方案，所述第二次曝光的曝光量與第一次曝光的曝光量之和比正常曝光量高10%～20%。

作為本發(fā)明光掩模制備方法的一種優(yōu)化的方案，所述第一次曝光的曝光量大于顯影閾值。

作為本發(fā)明光掩模制備方法的一種優(yōu)化的方案，完成曝光之后還包括步驟：采用烘烤設(shè)備對(duì)光掩模表面進(jìn)行烘烤，并進(jìn)行顯影處理，之后刻蝕所述遮光層形成光掩模圖案。

如上所述，本發(fā)明的光掩模制備方法，至少包括曝光步驟，所述曝光步驟包括：提供表面依次沉積有遮光層和光刻膠層的透明基板，采用曝光設(shè)備對(duì)所述光刻膠層進(jìn)行第一次曝光，在所述光刻膠層上形成陣列排列的方型或線型曝光區(qū)；在所述方型曝光區(qū)的四個(gè)拐角處或線型曝光區(qū)的兩側(cè)邊緣進(jìn)行第二次曝光；其中，所述第一次曝光的曝光量低于正常曝光量，所述第二次曝光的曝光量與第一次曝光的曝光量之和高于正常曝光量。本發(fā)明通過(guò)對(duì)邊緣或拐角進(jìn)行兩次不同劑量的曝光，避免拐角圓化，并且使線型曝光區(qū)的邊緣具有高的保真度。

附圖說(shuō)明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)的采用一次曝光的方法制備方型光掩模圖案的示意圖。

圖2為現(xiàn)有技術(shù)的采用一次曝光的方法制備線型光掩模圖案的示意圖。