[發明專利]一種實現精準套刻的工藝方法

有效

• 申請號: 202010102702.6
• 申請日: 2020-02-19
• 公開（公告）號: CN111273524B
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發明（設計）人: 朱繼光
• 申請（專利權）人: 聯合微電子中心有限責任公司
• 主分類號: G03F9/00
• 分類號: G03F9/00;H01L21/027
• 代理公司: 重慶中之信知識產權代理事務所(普通合伙) 50213
• 代理人: 羅慶

1.一種實現精準套刻的工藝方法，其特征在于，包括：

將需要進行套刻的至少兩層光掩模進行邏輯運算，生成包含第一層和第二層所需圖形的合集光掩模，所述第一層和第二層分別在原圖形每邊擴展一定寬度，生成第一層擴展光掩模和第二層擴展光掩模；

提供目標介質層及覆蓋其上的硬掩模層，利用半導體光刻工藝先將合集光掩模的圖形傳導到所述硬掩模層上，形成硬掩模圖形，再依次將第一層擴展光掩模和第二層擴展光掩模的圖形傳導到所述目標介質層上，形成第一層圖形和與之零套刻精度的第二層圖形。

2.根據權利要求1所述的一種實現精準套刻的工藝方法，其特征在于，所述第一層圖形的形成方法包括：

利用所述合集光掩模對硬掩模層進行第一次曝光，刻蝕硬掩模層，將合集光掩模的圖形傳導到硬掩模層上，形成硬掩模圖形；

對所述硬掩模圖形和所述目標介質層利用第一層擴展光掩模進行第二次曝光，刻蝕目標介質層，將合集光掩模刻開的部分圖形傳導到目標介質層上，形成第一層圖形。

3.根據權利要求1或2所述的一種實現精準套刻的工藝方法，其特征在于，所述第二層圖形的形成方法包括：

對所述硬掩模圖形和所述目標介質層利用第一層擴展光掩模進行第二次曝光，刻蝕目標介質層，將合集光掩模刻開的部分圖形傳導到目標介質層上，形成待與第一層圖形套刻的第二層雛形；

對所述硬掩模圖形和所述第二層雛形利用第二層擴展光掩模進行第三次曝光，刻蝕硬掩模圖形阻擋區外組成所述第二層雛形的部分目標介質層，形成與第一層圖形零套刻精度的第二層圖形。

4.根據權利要求3所述的一種實現精準套刻的工藝方法，其特征在于，形成所述第一層圖形的刻蝕深度與形成所述第二層圖形的刻蝕深度不相等。

5.根據權利要求1所述的一種實現精準套刻的工藝方法，其特征在于，所述第一層圖形和所述第二層圖形在所述硬掩模圖形下實現并行連接且精準對接。

6.根據權利要求1所述的一種實現精準套刻的工藝方法，其特征在于，所述擴展的一定寬度均大于設備套刻的精度。

7.根據權利要求1所述的一種實現精準套刻的工藝方法，其特征在于，所述目標介質層下方提供有停止層，形成所述第一層圖形和第二層圖形的刻蝕疊加區因所述停止層而避免了深坑的形成。

8.一種實現精準套刻的工藝生產線，其特征在于，包括如權利要求1-7任一項所述的實現精準套刻的工藝方法所使用的裝置：

光掩膜生成裝置，其用于將需要進行套刻的至少兩層光掩模進行邏輯運算，生成合集光掩模、第一層擴展光掩模和第二層擴展光掩模；

薄膜生長裝置，其用于提供套刻工藝所需的目標介質層和硬掩模層；

光刻機裝置，其用于將合集光掩模、第一層擴展光掩模和第二層擴展光掩模的圖形在硬掩模層和目標介質層上形成刻蝕窗口；

刻蝕裝置，其用于刻蝕硬掩模層和目標介質層形成硬掩模圖形、第一層圖形以及與第一層圖形零套刻精度的第二層圖形。