[實用新型]相移掩膜版及相移掩模光刻設備

有效

• 申請號: 201821631386.6
• 申請日: 2018-09-28
• 公開（公告）號: CN208737211U
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 長鑫存儲技術有限公司
• 主分類號: G03F1/26
• 分類號: G03F1/26
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 余明偉

本實用新型提供一種相移掩膜版及相移掩模光刻設備，相移掩膜版包括透明光刻板基板；透明光刻板基板的上表面包括沿預定方向延伸且交替排列的第一和第二透光區；第一透光區包括沿預定方向依次間隔交替排列的第一和第二相移區，第二透光區包括沿預定方向依次間隔交替排列的第四和第三相移區；光刻板基板的下表面包括多個沿預定方向延伸的不透光圖形區，其同時部分遮蔽第一和第二相移區以及第四和第三相移區。透過第一與第二相移區的出射光束、第一與第三相移區的出射光束、第一與第四相移區的出射光束之間分別具有90、180度、270度的相位差，這樣在晶圓表面形成的暗區圖案為完全的暗區，提高了晶圓表面的光刻圖形的圖像分辨率。

技術領域

本實用新型涉及半導體集成電路制造技術領域，具體涉及一種用于制備柱狀結構的相移掩膜版，還涉及一種相移掩模光刻設備。

背景技術

隨著大規模集成電路技術、設備和產品的不斷發展，要求愈來愈高的光刻分辨率，使用更大的芯片和硅片尺寸。光刻技術的基本思想是在硅片表面上光強度由各個透光孔衍射的波的組合確定。

相移掩模技術(PhaseShiftMask,PSM)可以使分辨率改善，其原理是通過掩膜版上掩膜圖形的相鄰透光區的光束，即通過不帶相移層區的光束和通過帶相移層區光束之間產生180度相位差，使得硅片表面上相鄰圖形之間因相消干涉使暗區光強減弱，實現了同一光學系統下的倍增分辨率的提高，改善了邊緣陡度和曝光量寬容度。相移掩模種類繁多，功能各異。最常見的有交替型相移掩模、無鉻相移掩模、邊緣相移掩模、輔助相移掩模和衰減相移掩模(att PSM)等。

衰減相移掩模，就是傳統鉻掩模上完全不透光部分，用可部分透光且產生一定相移的鉻氧化物等代替的掩模。其中一種方法是采用雙層結構來達到此目的，另一種方法是采用單層結構，即用CrO、CrON或MoSi等單層膜材料作為衰減層和相移器材料，根據其折射率控制其層厚，使達到180度相位移，同時達到以一定的透過率衰減光強的目的。圖1為現有技術中制備柱狀結構所用的衰減相移掩模(att PSM)示意圖，圖2為現有技術中制備衰減相移掩模(att PSM)的方法示意圖。如圖1所示，所述掩模包括基板110及其上形成的遮光膜111，其中，基板110可由石英玻璃等透光性材料制成，遮光膜111可由CrO、CrON或MoSi等材料制成。如圖2所示，所述掩模的制備方法包括如下步驟：a)在石英玻璃等基板110上先后形成MoSi層120、Cr層130、光刻膠PR層140；b)形成圖案化的光刻膠PR層141；c)刻蝕，以圖案化的光刻膠PR層141為掩模刻蝕Cr層130和MoSi層120得到圖案化的Cr層131和圖案化的MoSi層121，一直刻蝕到基板110；d)去除圖案化的光刻膠PR層141；e)去除圖案化的Cr層131得到衰減相移掩模，其包括基板110和圖案化的MoSi層121。但是，采用衰減相移掩模制作柱狀結構時，由于相干效應導致在遮光膜121對應的暗區會出現次級光強分布(如圖1所示)，從而使得柱狀結構的高度和形狀達不到預期。

因此，如何提高在硅片表面制備柱狀結構時光刻圖形均勻分布，在不透光區對應的晶圓表面上形成完全的暗區，進而提高圖像分辨率是本領域技術人員急需要解決的技術問題。

實用新型內容

本實用新型提供一種用于制備柱狀結構的相移掩膜版，以及一種用于制備柱狀結構的相移掩模光刻設備，以克服或緩解背景技術中存在的一個或者更多個問題，至少提供一種有益的選擇。

作為本實用新型的一個方面，提供一種用于制備柱狀結構的相移掩膜版，包括：

透明光刻板基板；

所述透明光刻板基板的上表面包括多個沿預定方向延伸的第一透光區和第二透光區，所述第一透光區和第二透光區交替排列；各所述第一透光區包括沿所述預定方向依次間隔交替排列的第一相移區和第二相移區，各所述第二透光區包括沿所述預定方向依次間隔交替排列的第四相移區和第三相移區；