掩膜版及其製造方法
2023-05-23 09:09:51 4
掩膜版及其製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種掩膜版及其製造方法。所述掩膜版包括第一相移層，本體及第二相移層；所述第一相移層和第二相移層分列於所述本體的兩側，且所述第一相移層和第二相移層的圖形的形狀和位置具有小於等於5%的誤差。與現有技術相比，在本發明提供的掩膜版及其製造方法中，在本體的兩側分別形成第一相移層和第二相移層，所述第一相移層和第二相移層基本相同，那麼當進行曝光工藝時，光經過掩膜版後會進行兩次幹涉相消，從而大大的降低了衍射光的影響，提高了曝光的準確性和顯影成功率。
【專利說明】掩膜版及其製造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及半導體製造領域，特別涉及一種掩膜版及其製造方法。
【背景技術】
[0002]在半導體製程中，為了將所設計的電路轉換成器件，必須要將圖案形成在掩膜版(mask)上，之後通過光刻工藝將之形成在晶片上。對於一些電路圖較細微的設計而言，必須要提高掩膜版上的解析度，從而使得圖案能夠準確無誤的轉移到晶片上，才能夠方便後續製程順利的進行。
[0003]如圖1所示，所述掩膜版包括主體I和遮光部分2，所述主體I例如是石英製作的，遮光部分2不透光，則平行光正入射所述掩膜版的上表面，並從通光口 21透過，由於光的波動性，在透過掩膜版後會發生衍射，形成主波峰10和次波峰11，相鄰的主波峰10之間的次波峰11會進行疊加，進行幹涉相長，從而形成次波峰12，所述次波峰12與主波峰10之間的差異Λ I則表徵了關鍵尺寸的臨界範圍(⑶range)，由於光刻過程是一個感光過程，因此，由於光波的疊加，在遮光部分2下方的光強也可能達到感光界限，從而在晶圓上形成圖形，則在進行顯影時產生不良影響。因此，業內希望CD range能夠較大，也即儘可能的減少衍射光對曝光過程的影響。
[0004]於是，相偏移掩膜版(Phase Shift Mask, PSM)就應運而生，請參考圖2，所述相偏移掩膜版包括主體I和相移層3，所述相移層能夠使得透過的光強削弱，且使其相位轉變180°，則在光透過相移層3和通光口 31後，在通光口 31通過的光進行衍射，產生次波峰14，而經過相移層後的光強以次波峰13表示，由於相位相反，因此會進行幹涉相消，二者疊加後形成次波峰11，然後在相鄰主波峰10之間疊加形成次波峰12，相比普通的掩膜版，相偏移掩膜版的⑶range Λ 2要大於普通掩膜版的⑶range Λ 1，因此在進行曝光時受到的幹擾就要降低，曝光精確度提高。
[0005]但是，隨著集成度的進一步增加，關鍵尺寸的進一步縮小，相偏移掩膜版由於衍射對曝光過程的影響也引起業內的重視，如何進一步改善這一問題，提高曝光精準度，將有著重大的意義。
【發明內容】
[0006]本發明的目的在於提供一種掩膜版及其製造方法，以緩解甚至避免現有技術中的衍射光對曝光過程產生影響的問題。
[0007]為解決上述技術問題，本發明提供一種掩膜版，包括:第一相移層，本體及第二相移層；
[0008]其中，所述第一相移層和第二相移層分列於所述本體的兩側，且所述第一相移層和第二相移層的圖形的形狀和位置具有小於等於5%的誤差。
[0009]可選的，對於所述的掩膜版，所述第一相移層和第二相移層具有相同的圖形。
[0010]可選的，對於所述的掩膜版，所述本體的材料為石英。
[0011]可選的，對於所述的掩膜版，所述第一相移層和第二相移層的材料相同。
[0012]可選的，對於所述的掩膜版，所述第一相移層和第二相移層的材料為矽化鑰。
[0013]本發明提供一種掩膜版的製造方法，包括:
[0014]提供一本體；
[0015]在所述本體的一側形成第一相移層，並進行圖案化處理；
[0016]反轉所述本體，在所述本體的另一側形成第二相移層，並進行圖案化處理；
[0017]其中，對所述第一相移層和第二相移層的圖案化處理在形狀和位置上具有小於等於5%的誤差。
[0018]可選的，對於所述的掩膜版製造方法，所述對第一相移層和第二相移層進行的圖案化處理相同。
[0019]可選的，對於所述的掩膜版製造方法，所述本體的材料為石英，所述第一相移層和第二相移層的材料為矽化鑰。
[0020]可選的，對於所述的掩膜版製造方法，在形成第一相移層之前，及形成第一相移層之後形成第二相移層之前，分別包括:清洗所述掩膜版。
[0021]與現有技術相比，在本發明提供的掩膜版及其製造方法中，在本體的兩側分別形成第一相移層和第二相移層，所述第一相移層和第二相移層的圖形的形狀和位置具有小於等於5%的誤差，那麼當進行曝光工藝時，光經過掩膜版後會進行兩次幹涉相消，從而大大的降低了衍射光的影響，提高了曝光的準確性和顯影成功率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022]圖1為現有技術的普通掩膜版示意圖；
[0023]圖2為現有技術的相偏移掩膜版示意圖；
[0024]圖3為本發明實施例的掩膜版的示意圖；
[0025]圖4-圖5為光通過本發明實施例的掩膜版時的過程示意圖。
【具體實施方式】
[0026]下面將結合示意圖對本發明的掩膜版及其製造方法進行更詳細的描述，其中表示了本發明的優選實施例，應該理解本領域技術人員可以修改在此描述的本發明，而仍然實現本發明的有利效果。因此，下列描述應當被理解為對於本領域技術人員的廣泛知道，而並不作為對本發明的限制。
[0027]為了清楚，不描述實際實施例的全部特徵。在下列描述中，不詳細描述公知的功能和結構，因為它們會使本發明由於不必要的細節而混亂。應當認為在任何實際實施例的開發中，必須做出大量實施細節以實現開發者的特定目標，例如按照有關系統或有關商業的限制，由一個實施例改變為另一個實施例。另外，應當認為這種開發工作可能是複雜和耗費時間的，但是對於本領域技術人員來說僅僅是常規工作。
[0028]在下列段落中參照附圖以舉例方式更具體地描述本發明。根據下面說明和權利要求書，本發明的優點和特徵將更清楚。需說明的是，附圖均採用非常簡化的形式且均使用非精準的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本發明實施例的目的。
[0029]本發明的核心思想在於，提供一種掩膜版及其製造方法，所述掩膜版在本體的兩側分別形成第一相移層和第二相移層，所述第一相移層和第二相移層具有相似的圖形，那麼當光透過掩膜版時，會進行先後兩次幹涉相消，從而大大的降低了衍射光的影響，提高了曝光的準確性和顯影成功率。
[0030]以下結合附圖和具體實施例對本發明提供的掩膜版及其製造方法作進一步詳細說明。根據下面說明和權利要求書，本發明的優點和特徵將更清楚。需說明的是，附圖均採用非常簡化的形式，僅用以方便、明晰地輔助說明本發明實施例的目的。
[0031]首先請參考圖3，本發明提供一種掩膜版，包括:
[0032]第一相移層301,本體I及第二相移層302 ;其中，所述第一相移層301和第二相移層302分列於所述本體I的兩側，且所述第一相移層301和第二相移層302具有相似的圖形，較佳的，所述第一相移層301和第二相移層302具有相同的圖形，即，如圖3所示，所述第一相移層301穿過所述本體I向下平移，能夠與所述第二相移層302完全重合，從而能夠達到最佳的降低衍射光影響的效果。
[0033]所述本體I可以採用現有掩膜版慣用的材料，例如在本實施例中採用為石英。優選的，所述第一相移層301和所述第二相移層302的材料相同，從而既能夠達到較好的效果，也能夠降低由於材料的不同可能造成在製造過程中的各種問題，降低製造難度。因為所述相移層301、302的作用是為了使得光在某些區域降低透過率，並能夠使其反相，故優選的，所述第一相移層301和第二相移層302的材料為娃化鑰(MoSi)。
[0034]請結合圖3-圖5，當光(例如平行光)照射至所述掩膜版後，到達本體I中時，由於第一相移層301的存在，光的能量分布如圖4所示。分析如下，經過通光口 31的光衍射後至少具有主波峰10和次波峰14』，而經過第一相移層301消弱後的光則至少具有次波峰13』，通常由於相移層能夠使得光強削弱至6%左右，且相位發生180°變動，因此疊加後形成次波峰11』，而在相鄰兩個主波峰10之間則最終為幹涉相長疊加成為次波峰12』。之後光繼續通過第二相移層302和通光口 31，照射至晶圓上，請參考圖5，那麼次波峰12』所代表的光經過第二相移層302後被削弱並反相，至少具有次波峰16，而經過通光口 31的光依然會進行衍射，然而此時其衍射光的能量已經降低，此時其疊加後至少形成次波峰15，與次波峰16幹涉相消，得到次波峰12，最終得到的本實施例中的所述掩膜版的CD range Λ 3將比CDrange △ 2更大，也就是衍射光對晶圓曝光時的影響更小，從而提高了曝光的準確性和顯影成功率。
[0035]因為光的能量呈正態分布，因而本發明是描述了 O級和I級衍射光所產生的影響，其他衍射光的影響已經可以忽略不計。
[0036]由於在光刻過程中的圖形各種各樣，關聯到所設計的電路版圖的結構，因此本發明在此對所述第一相移層301和第二相移層302的圖形形狀不做限定，業內人士在運用本發明時，應當能夠按照所需電路圖自行設計布局(layout)。而所述第一相移層301和第二相移層302的厚度也應視不同的工藝要求，以及曝光設備的參數等進行綜合考量後加以設定，考慮到通過第一相移層301和第二相移層302時的光強是不同的，因此，所述第一相移層301和弟_■相移層302的厚度也可以不問。
[0037]需要說明的是，文中所稱的「相似」應當理解為圖形在光刻尺寸內形狀或位置具有些微的差異，這種差異至少滿足基本不影響通光口 31所通過的光通量，而不能夠簡單的理解為放大和縮小，例如，所述相似優選為圖形的形狀和位置具有小於等於5%的誤差。
[0038]針對上述掩膜版，本發明提供其製造方法，包括:
[0039]提供一本體，通常可以採用石英，經過清洗等過程後，在所述本體的一側上形成第一相移層，並進行圖案化處理；之後，清洗所述掩膜版，並反轉所述本體，在所述本體的另一側形成第二相移層，同樣進行圖案化處理。為了達到如上所述的第一相移層和第二相移層具有相似的圖形，優選的，採用同一光刻工藝進行，使得對所述第一相移層和第二相移層的圖案化處理在形狀和位置上具有小於等於5%的誤差，以儘可能使得所述第一相移層和第二相移層的圖形相差不大，甚至完全相同。同樣的，在形成圖案化的第二相移層後，優選為進行一次清洗，以去除圖案化過程中的化學物質及反應產物，也方便進行後續的操作。所述第一相移層和第二相移層的材料可以為矽化鑰，從而使得能夠起到削弱光強並翻轉相位的作用。
[0040]需要說明的是，製作所述第一相移層和第二相移層的先後順序是可以顛倒的。然而製作完成後的掩膜版的正反面依然不能夠顛倒，因此在使用根據本發明所獲得的光罩時，需要技術人員加以仔細區分。
[0041]與現有技術相比，在本發明提供的掩膜版及其製造方法中，在本體的兩側分別形成第一相移層和第二相移層，所述第一相移層和第二相移層的圖形的形狀和位置具有小於等於5%的誤差，那麼當進行曝光工藝時，光經過掩膜版後會進行兩次幹涉相消，從而大大的降低了衍射光的影響，提高了曝光的準確性和顯影成功率。
[0042]顯然，本領域的技術人員可以對發明進行各種改動和變型而不脫離本發明的精神和範圍。這樣，倘若本發明的這些修改和變型屬於本發明權利要求及其等同技術的範圍之內，則本發明也意圖包括這些改動和變型在內。
【權利要求】
1.一種掩膜版,包括:第一相移層，本體及第二相移層； 其中，所述第一相移層和第二相移層分列於所述本體的兩側，且所述第一相移層和第二相移層的圖形的形狀和位置具有小於等於5%的誤差。
2.如權利要求1所述的掩膜版，其特徵在於，所述第一相移層和第二相移層具有相同的圖形，且相對於所述本體對稱分布。
3.如權利要求1所述的掩膜版，其特徵在於，所述本體的材料為石英。
4.如權利要求1所述的掩膜版，其特徵在於，所述第一相移層和第二相移層的材料相同。
5.如權利要求4所述的掩膜版，其特徵在於，所述第一相移層和第二相移層的材料為矽化鑰。
6.一種掩膜版的製造方法，其特徵在於，包括: 提供一本體； 在所述本體的一側形成第一相移層，並進行圖案化處理； 反轉所述本體，在所述本體的另一側形成第二相移層，並進行圖案化處理； 其中，對所述第一相移層和第二相移層的圖案化處理在形狀和位置上具有小於等於5%的誤差。
7.如權利要求6所述的掩膜版的製造方法，其特徵在於，所述對第一相移層和第二相移層進行的圖案化處理相同。
8.如權利要求6所述的掩膜版的製造方法，其特徵在於，所述本體的材料為石英，所述第一相移層和第二相移層的材料為娃化鑰。
9.如權利要求6所述的掩膜版的製造方法，其特徵在於，在形成第一相移層之前，及形成第一相移層之後形成第二相移層之前，分別包括:清洗所述掩膜版。
【文檔編號】G03F1/26GK104345545SQ201310324010
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2013年7月29日 優先權日:2013年7月29日
【發明者】金普楠 申請人:中芯國際集成電路製造(上海)有限公司