[發明專利]一種用混合技術制作X光光刻掩模的方法

無效

• 申請號: 94103513.1
• 申請日: 1994-04-19
• 公開（公告）號: CN1110793A
• 公開（公告）日: 1995-10-25
• 發明（設計）人: 高士平;孫寶銀;程秀玲
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子中心
• 主分類號: G03F7/00
• 分類號: G03F7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種制作含有深亞微米金吸收體圖形的X光光刻掩模的方法，特別是涉及一種在掩模基片上制作三層結構，通過特殊設計的常規光刻掩模的套準光刻和垂直定向刻蝕，采用常規電鍍和在圖形側面覆蓋金膜相結合的混合技術，制備含有深亞微米線寬的金吸收體圖形的X光光刻掩模的方法。

現在，0.5μm以下的深亞微米線寬圖形，在器件研究和制作中具有越來越重要的作用。X光光刻是大量復制生產這種圖形的重要工藝，X光光刻掩模的制作是實施X光光刻的關鍵工藝之一。X光光刻掩模是由Si、Si₃N₄、SiC，金鋼石等X光和光學透明薄膜和由其支撐的高0.6μm以上的金、鉭、鎢等重金屬精細吸收體圖形構成，由于這種精細圖形具有大的高寬比，所以制作難度大。通常采用高分辨率電子束曝光機、生產精細的光刻膠原始圖形，再用不同的方法轉換成吸收體圖形。通常圖形轉換有二種方法，一種是在制作好的支撐膜基片上淀積鉭或鎢的薄膜層，在其上用電子束機產生精細的光刻膠圖形，再以這種圖形作掩蔽，用垂直定向刻蝕方法轉換成吸收體圖形;另一種方法是在合格的基片上淀積過渡金屬層和底金導電層，在其上用電子束機產生精細光刻膠圖形，再用這種圖形作電鍍模子，在其上電鍍出金吸收體圖形。

上述二種制作精細吸收體圖形的方法，需要采用復雜昂貴的高分辨率的電子束曝光機，因而投資大，制作成本高。

本發明的目的是在X光光刻掩模圖形的制作中，避免采用高分辨率電子束曝光機，而采用一種投資少、制作成本低的混合技術，提供一種制備含有深亞微米線寬吸收體圖形的實用器件的X光光刻掩模方法。

本發明的方法是通過下述方案實現的，在制備合格的X光和光學透明支撐膜及電鍍導電層基片上，制備三層結構，通過特殊設計的常規光刻掩模版的套準光刻和垂直定向刻蝕，采用常規電鍍和在圖形側面覆蓋金膜相結合的混合技術，制備含有深亞微米線寬吸收體圖形的實用器件的X光光刻掩模版。主要步驟是：a、設計和制作特殊的常規光刻掩模版，使用1-2塊主掩模，其圖形設計原則是，對互連線、引線點、對準標記等常規光刻分辨率范圍以內的粗線條圖形，其尺寸和位置，按實際使用的情況設計;對于深亞微米圖形，把它設計成在一種特殊設計的常規光刻分辨率范圍內的附加圖形邊界上，另外再設計必要的附加掩模版。b、在基片上制備X光和光學透明支撐膜和背面抗腐蝕窗口。c、在支撐膜上制備過渡金屬層和底金導電層，并且在其上制備有機底膜層，無機中間層和常規光刻膠頂層的三層結構。d、用含常規粗線條圖形的主掩模版，光刻出頂膠層圖形，并用選擇性垂直定向刻蝕方法，將其轉換為具有垂直側面的有機底膜層圖形，接著用常規電鍍方法，在窗口圖形上電鍍厚0.7μm以上的金層。e、用含特殊設計附加圖形的另一主掩模版，在基片上套準和光刻出圖形，并用選擇性垂直定向刻蝕方法，把它轉化為具有垂直側面有機底層膜圖形，然后在圖形側面覆蓋一層厚度與所需深亞微米圖形寬度相等的金膜。f、用附加掩模版套準光刻不需要的側面覆蓋金膜部分圖形窗口，并且用濕法除去這部分金膜。g、用干法或濕法除去基片上保留的無機中間層和有機底膜層，再用離子束刻蝕除去圖形外的導電底金層和過渡金屬層。h、對基片背面窗口進行腐蝕、除去基片材料、得到由支撐膜支撐的含深亞微米吸收體圖形的X光光刻掩模。

通過參照附圖來詳細地說明本發明的最佳實施例，本發明的上述目的以及其它優點就會更加明顯，這些附圖是：

圖1-1至圖1-3是第一套特殊設計的常規光刻刻掩模版圖。

圖2-1至圖2-9是工藝流程圖，左邊是剖面圖，右邊的是平面圖。

圖3-1至圖3-3是第二套特殊設計的常規光刻掩模版圖。

圖4是制成的第二套X光掩模版平面圖，

實施例1

實施例1是涉及用混合技術制作微波低噪聲場效應器件柵極的X光光刻掩模版的方法。

短溝道的微波場效應器件的源漏和柵極引線的圖形一般較粗，只有柵極要求深亞微米圖形。實施例1要求制作的X光光刻掩模版為一條與柵極引出點相連的深亞微米柵極圖形。根據使用要求，設計出三個可套準的常規光刻掩模版，如圖1-1到圖1-3所示。其中圖1-1為柵極引線點圖形掩模版，圖中101為引線圖形窗口，其尺寸和位置與X光版相同;圖1-2為含特殊設計附加圖形掩模版，附加圖形邊界102為深亞微米柵所處的位置;圖1-3為除去不需要部分側面金膜窗口的附加掩模，圖中103為要除去部分的窗口。

圖2-1至圖2-9為本發明方法的掩模加工的工藝流程圖，參照該流程圖，具體說明如下：