[發明專利]掩膜板圖形的形成方法和光刻及刻蝕方法

有效

• 申請號: 201410275987.8
• 申請日: 2014-06-19
• 公開（公告）號: CN104020638B
• 公開（公告）日: 2017-07-11
• 發明（設計）人: 楊正凱;毛智彪
• 申請（專利權）人: 上海華力微電子有限公司
• 主分類號: G03F1/36
• 分類號: G03F1/36;G03F7/20;H01L21/02;H01L21/027
• 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: 王宏婧

技術領域

本發明涉及半導體領域，尤其涉及一種掩膜板圖形的形成方法和光刻及刻蝕方法。

背景技術

近年來，隨著半導體技術的不斷進步，器件的功能也不斷強大。然而隨之而來的是，器件的特征尺寸越來越小，制造難度也與日俱增。對于復雜的電路布圖，器件和導線在掩膜版上的尺寸越來越小，并趨近曝光系統的理論極限，因此，光刻后基底表面的成像將產生嚴重的畸變，即產生光學臨近效應(Optical Proximity Effect，OPE)。隨著光刻技術逐漸面臨更高的要求和挑戰，雙重圖形技術(Double Patterning Technology，DPT)作為最新提出的光刻分辨率增強技術(Resolution Enhancement Technology，RET)，在45nm及以下節點設計制造的重要性已越來越突出，并獲得業界的廣泛青睞。

雙重圖形被當作是一種能夠使本已很難再降低的k1因子(表征光刻工藝復雜度的參數)得以繼續減小的主流方案，它的原理是將一套高密度的掩膜圖形分解成兩套分立的、密度低一些的圖形，然后分別將它們通過曝光印制到目標基底上，即可在很大程度上減小光學臨近效應帶來的損害。

針對不同的掩膜版圖形，業界有不同的圖形形成方法。如圖1所示，在掩膜版上的兩根線條20之間存在較為狹窄的間隙10時，通常不直接將兩根線條20分離到兩個圖形上，而是將兩根線條20連接合并后分到第一分離圖形上(如圖2A所示)，用于第一次曝光，以在基底上僅形成一根連續線條20’，然后將分離前兩根線條20之間的間隙10做成垂直于前述線條20的豎條20’’分到第二分離圖形上(如圖2B所示)，用于通過第二次曝光將線條20’分開。

然而，當兩根線條20之間的間隙10過于狹窄時，豎條20’’的尺寸也會非常狹小，如此一來，在光刻時的工藝窗口過小時，光學臨近效應對所述豎條20’’造成的影響非常大，第二分離圖形在基底上產生的成像往往如圖2C所示，即產生了嚴重的畸變，進而影響光刻的精準度。

發明內容

為解決現有技術中存在的問題，本發明提供了一種掩膜板圖形的形成方法，適用于雙次曝光技術，包括

提供一掩膜板圖形，所述掩膜版圖形包含多個間隔分布的線條；

形成填充部，所述填充部覆蓋相鄰線條之間的間隙并向相鄰線條的排列方向延伸；

將所述填充部與所述線條組合形成用以雙次曝光技術中一次曝光的第一圖形；以及

將所述填充部作為用以雙次曝光技術中另一次曝光的第二圖形；

在所述第一圖形和第二圖形中，其中一個圖形為透光圖形，另一個圖形為不透光圖形。

可選的，所述間隙是沿同一直線排列的兩個線條之間的間隙。

可選的，所述間隙的寬度小于等于65nm。

可選的，所述第一圖形為不透光圖形，所述第二圖形為透光圖形。

可選的，所述第一圖形為透光圖形，所述第二圖形為不透光圖形。

本發明還提供了一種光刻及刻蝕方法，采用所述的掩膜板圖形的形成方法形成的掩膜板圖形，所述光刻及刻蝕方法包括以下步驟：

采用第一圖形對一基底進行雙次曝光技術中一次曝光，并對所述基底進行顯影及刻蝕；以及

采用第二圖形對所述基底進行雙次曝光技術中另一次曝光，并對所述基底進行顯影及刻蝕。

可選的，采用第一圖形進行第一次曝光，采用第二圖形進行第二次曝光；或者，采用第一圖形進行第二次曝光，采用第二圖形進行第一次曝光。

本發明還提供了一種光刻及刻蝕方法，采用所述的掩膜板圖形的形成方法形成的掩膜板圖形，所述光刻及刻蝕方法包括以下步驟：

采用第一圖形對一基底進行雙次曝光技術中一次曝光；

采用第二圖形對所述基底進行雙次曝光技術中另一次曝光；以及

對所述基底進行顯影及刻蝕。

可選的，采用第一圖形進行第一次曝光，采用第二圖形進行第二次曝光；或者，采用第一圖形進行第二次曝光，采用第二圖形進行第一次曝光。

相比于現有技術，本發明提供的掩膜板圖形的形成方法，在掩膜板上的線條之間形成填充部，所述填充部覆蓋相鄰線條之間的間隙并向相鄰線條的排列方向延伸。將所述填充部與所述線條組合形成用以雙次曝光技術中一次曝光的第一圖形，并將所述填充部作為用以雙次曝光技術中另一次曝光的第二圖形。此方法由于填充了間隙及其周圍區域，使得形成的第二圖形面積較大，很大程度上減輕了光學臨近效應的影響。本發明還提供一種光刻及刻蝕方法，利用分離出的第一圖形和第二圖形分別曝光，得以在基底上形成較好的成像。

附圖說明