[發明專利]一種改善敏感光刻膠形貌的復合型掩模版及其制作方法

在審

• 申請號: 201811204227.2
• 申請日: 2018-10-16
• 公開（公告）號: CN109164675A
• 公開（公告）日: 2019-01-08
• 發明（設計）人: 邵志忙;王曉龍;吳鵬;陳力鈞
• 申請（專利權）人: 上海華力微電子有限公司
• 主分類號: G03F1/32
• 分類號: G03F1/32;G03F7/20
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 俞滌炯

本發明提供一種改善敏感光刻膠形貌的復合型掩模版及其制作方法，屬于光刻掩膜版的制作及應用技術領域，包括：提供一預處理結構，預處理結構包括石英層、MoSi層、Gr層；于預處理結構上涂覆光刻膠層，根據預設曝光形狀對光刻膠層進行曝光形成窗口；以光刻膠層為掩膜對Gr層和MoSi層進行刻蝕，以得到預處理復合型掩膜版；去除預處理復合型掩膜版中的光刻膠層，以得到復合型掩膜版。本發明的有益效果：通過設計復合型掩模版，既保留了雙極型掩模版暗區遮光好的優勢，又采用強度衰減相掩模版來形成更陡峭的光強變化，優勢互補，通過使用復合型掩膜版能夠成功解決敏感光刻膠形貌問題，得到更直的光阻形貌，改善了對光敏感的光阻形貌。

技術領域

本發明涉及光刻掩膜版的制作及應用技術領域，尤其涉及一種改善敏感光刻膠形貌的復合型掩模版及其制作方法。

背景技術

常規雙極型掩模版(Cr雙極型掩模)只使用光線的強度來成像，而不使用其相位。掩模上遮光的部分對應晶圓上非曝光區域，透光的部分對應曝光的區域，如圖1所示，為上述常規雙極型掩膜版。

相移的掩模則同時利用光線的強度和相位來成像，得到更高的分辨率。強度衰減的相移掩模是在石英玻璃的表面沉積一定厚度的 MoSi層，取代Cr，這種MoSi是部分透光的，假設石英玻璃是完全透明的(100％的透過率)，沉積不同厚度的MoSi層可允許一定量的(通常在4％～15％)的光線透過，且透過MoSi的光發生了180°的相位移動，在MoSi的邊緣處，0相位和180°相位的透射光相互抵消，形成更陡峭的光強變化，如圖2所示，為上述強度衰減相掩模版。

應用強度衰減相掩模版時，目前普遍選用的是6％～7％的透射率，但通過理論計算，高透射率可以得到更高的分辨率，但對于一些敏感的光刻膠，較低的透射率也會發生光化學反應，從而導致暗區被曝光，產生缺陷(defect)并導致光阻變薄，如圖3所示，為暗區被曝光圖。

因此，如何既利用常規雙極型掩模版遮光性能好，又利用相掩模版(phase-shiftMask)分辨率高的優勢，來優化敏感的光刻膠形貌 (photoresist profile)，成為目前亟需解決的技術難題。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，本發明涉及一種改善敏感光刻膠形貌的復合型掩模版及其制作方法。

本發明采用如下技術方案：

一種改善敏感光刻膠形貌的復合型掩模版，包括：

石英層；

多個復合結構，每個所述復合結構分別設置于所述石英層上；

所述復合結構包括：

MoSi層，所述MoSi層設置于所述的上表面；

Gr層，所述Gr層設置于所述MoSi層的上表面。

優選的，所述MoSi層的寬度大于所述Gr層的寬度。

一種改善光刻膠形貌的復合型掩膜版的制作方法，包括：

步驟S1、提供一預處理結構，所述預處理結構包括石英層、設置于所述石英層的上表面的MoSi層、設置于所述MoSi層的上表面的 Gr層；

步驟S2、于所述預處理結構上涂覆光刻膠層，所述光刻膠層覆蓋所述Gr層的上表面，根據預設曝光形狀對所述光刻膠層進行曝光，以于所述光刻膠層上形成對應預設曝光形狀的窗口；

步驟S3、以所述光刻膠層為掩膜對所述Gr層和所述MoSi層進行刻蝕，以得到預處理復合型掩膜版；

步驟S4、去除所述預處理復合型掩膜版中的所述光刻膠層，以得到所述復合型掩膜版。

優選的，所述光刻膠層的材質為電子膠；

所述步驟S2中，采用電子束對所述光刻膠層進行曝光。