CN104345545A

CN104345545A - 掩膜版及其制造方法

Info

Publication number: CN104345545A
Application number: CN201310324010.6A
Authority: CN
Inventors: 金普楠
Original assignee: Semiconductor Manufacturing International Shanghai Corp
Current assignee: Semiconductor Manufacturing International Shanghai Corp
Priority date: 2013-07-29
Filing date: 2013-07-29
Publication date: 2015-02-11

Abstract

本发明公开了一种掩膜版及其制造方法。所述掩膜版包括第一相移层，本体及第二相移层；所述第一相移层和第二相移层分列于所述本体的两侧，且所述第一相移层和第二相移层的图形的形状和位置具有小于等于5%的误差。与现有技术相比，在本发明提供的掩膜版及其制造方法中，在本体的两侧分别形成第一相移层和第二相移层，所述第一相移层和第二相移层基本相同，那么当进行曝光工艺时，光经过掩膜版后会进行两次干涉相消，从而大大的降低了衍射光的影响，提高了曝光的准确性和显影成功率。

Description

掩膜版及其制造方法

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，特别涉及一种掩膜版及其制造方法。

背景技术

在半导体制程中，为了将所设计的电路转换成器件，必须要将图案形成在掩膜版（mask）上，之后通过光刻工艺将之形成在芯片上。对于一些电路图较细微的设计而言，必须要提高掩膜版上的分辨率，从而使得图案能够准确无误的转移到芯片上，才能够方便后续制程顺利的进行。

如图1所示，所述掩膜版包括主体1和遮光部分2，所述主体1例如是石英制作的，遮光部分2不透光，则平行光正入射所述掩膜版的上表面，并从通光口21透过，由于光的波动性，在透过掩膜版后会发生衍射，形成主波峰10和次波峰11，相邻的主波峰10之间的次波峰11会进行叠加，进行干涉相长，从而形成次波峰12，所述次波峰12与主波峰10之间的差异Δ1则表征了关键尺寸的临界范围（CD range），由于光刻过程是一个感光过程，因此，由于光波的叠加，在遮光部分2下方的光强也可能达到感光界限，从而在晶圆上形成图形，则在进行显影时产生不良影响。因此，业内希望CD range能够较大，也即尽可能的减少衍射光对曝光过程的影响。

于是，相偏移掩膜版（Phase Shift Mask，PSM）就应运而生，请参考图2，所述相偏移掩膜版包括主体1和相移层3，所述相移层能够使得透过的光强削弱，且使其相位转变180°，则在光透过相移层3和通光口31后，在通光口31通过的光进行衍射，产生次波峰14，而经过相移层后的光强以次波峰13表示，由于相位相反，因此会进行干涉相消，二者叠加后形成次波峰11，然后在相邻主波峰10之间叠加形成次波峰12，相比普通的掩膜版，相偏移掩膜版的CD rangeΔ2要大于普通掩膜版的CD rangeΔ1，因此在进行曝光时受到的干扰就要降低，曝光精确度提高。

但是，随着集成度的进一步增加，关键尺寸的进一步缩小，相偏移掩膜版由于衍射对曝光过程的影响也引起业内的重视，如何进一步改善这一问题，提高曝光精准度，将有着重大的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种掩膜版及其制造方法，以缓解甚至避免现有技术中的衍射光对曝光过程产生影响的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种掩膜版，包括：第一相移层，本体及第二相移层；

其中，所述第一相移层和第二相移层分列于所述本体的两侧，且所述第一相移层和第二相移层的图形的形状和位置具有小于等于5%的误差。

可选的，对于所述的掩膜版，所述第一相移层和第二相移层具有相同的图形。

可选的，对于所述的掩膜版，所述本体的材料为石英。

可选的，对于所述的掩膜版，所述第一相移层和第二相移层的材料相同。

可选的，对于所述的掩膜版，所述第一相移层和第二相移层的材料为硅化钼。

本发明提供一种掩膜版的制造方法，包括：

提供一本体；

在所述本体的一侧形成第一相移层，并进行图案化处理；

反转所述本体，在所述本体的另一侧形成第二相移层，并进行图案化处理；

其中，对所述第一相移层和第二相移层的图案化处理在形状和位置上具有小于等于5%的误差。

可选的，对于所述的掩膜版制造方法，所述对第一相移层和第二相移层进行的图案化处理相同。

可选的，对于所述的掩膜版制造方法，所述本体的材料为石英，所述第一相移层和第二相移层的材料为硅化钼。

可选的，对于所述的掩膜版制造方法，在形成第一相移层之前，及形成第一相移层之后形成第二相移层之前，分别包括：清洗所述掩膜版。

与现有技术相比，在本发明提供的掩膜版及其制造方法中，在本体的两侧分别形成第一相移层和第二相移层，所述第一相移层和第二相移层的图形的形状和位置具有小于等于5%的误差，那么当进行曝光工艺时，光经过掩膜版后会进行两次干涉相消，从而大大的降低了衍射光的影响，提高了曝光的准确性和显影成功率。

附图说明

图1为现有技术的普通掩膜版示意图；

图2为现有技术的相偏移掩膜版示意图；

图3为本发明实施例的掩膜版的示意图；

图4-图5为光通过本发明实施例的掩膜版时的过程示意图。

具体实施方式

下面将结合示意图对本发明的掩膜版及其制造方法进行更详细的描述，其中表示了本发明的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明，而仍然实现本发明的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本发明的限制。

为了清楚，不描述实际实施例的全部特征。在下列描述中，不详细描述公知的功能和结构，因为它们会使本发明由于不必要的细节而混乱。应当认为在任何实际实施例的开发中，必须做出大量实施细节以实现开发者的特定目标，例如按照有关系统或有关商业的限制，由一个实施例改变为另一个实施例。另外，应当认为这种开发工作可能是复杂和耗费时间的，但是对于本领域技术人员来说仅仅是常规工作。

在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

本发明的核心思想在于，提供一种掩膜版及其制造方法，所述掩膜版在本体的两侧分别形成第一相移层和第二相移层，所述第一相移层和第二相移层具有相似的图形，那么当光透过掩膜版时，会进行先后两次干涉相消，从而大大的降低了衍射光的影响，提高了曝光的准确性和显影成功率。

以下结合附图和具体实施例对本发明提供的掩膜版及其制造方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

首先请参考图3，本发明提供一种掩膜版，包括：

第一相移层301，本体1及第二相移层302；其中，所述第一相移层301和第二相移层302分列于所述本体1的两侧，且所述第一相移层301和第二相移层302具有相似的图形，较佳的，所述第一相移层301和第二相移层302具有相同的图形，即，如图3所示，所述第一相移层301穿过所述本体1向下平移，能够与所述第二相移层302完全重合，从而能够达到最佳的降低衍射光影响的效果。

所述本体1可以采用现有掩膜版惯用的材料，例如在本实施例中采用为石英。优选的，所述第一相移层301和所述第二相移层302的材料相同，从而既能够达到较好的效果，也能够降低由于材料的不同可能造成在制造过程中的各种问题，降低制造难度。因为所述相移层301、302的作用是为了使得光在某些区域降低透过率，并能够使其反相，故优选的，所述第一相移层301和第二相移层302的材料为硅化钼（MoSi）。

请结合图3-图5，当光（例如平行光）照射至所述掩膜版后，到达本体1中时，由于第一相移层301的存在，光的能量分布如图4所示。分析如下，经过通光口31的光衍射后至少具有主波峰10和次波峰14'，而经过第一相移层301消弱后的光则至少具有次波峰13'，通常由于相移层能够使得光强削弱至6%左右，且相位发生180°变动，因此叠加后形成次波峰11'，而在相邻两个主波峰10之间则最终为干涉相长叠加成为次波峰12'。之后光继续通过第二相移层302和通光口31，照射至晶圆上，请参考图5，那么次波峰12'所代表的光经过第二相移层302后被削弱并反相，至少具有次波峰16，而经过通光口31的光依然会进行衍射，然而此时其衍射光的能量已经降低，此时其叠加后至少形成次波峰15，与次波峰16干涉相消，得到次波峰12，最终得到的本实施例中的所述掩膜版的CD rangeΔ3将比CD rangeΔ2更大，也就是衍射光对晶圆曝光时的影响更小，从而提高了曝光的准确性和显影成功率。

因为光的能量呈正态分布，因而本发明是描述了0级和1级衍射光所产生的影响，其他衍射光的影响已经可以忽略不计。

由于在光刻过程中的图形各种各样，关联到所设计的电路版图的结构，因此本发明在此对所述第一相移层301和第二相移层302的图形形状不做限定，业内人士在运用本发明时，应当能够按照所需电路图自行设计布局（layout）。而所述第一相移层301和第二相移层302的厚度也应视不同的工艺要求，以及曝光设备的参数等进行综合考量后加以设定，考虑到通过第一相移层301和第二相移层302时的光强是不同的，因此，所述第一相移层301和第二相移层302的厚度也可以不同。

需要说明的是，文中所称的“相似”应当理解为图形在光刻尺寸内形状或位置具有些微的差异，这种差异至少满足基本不影响通光口31所通过的光通量，而不能够简单的理解为放大和缩小，例如，所述相似优选为图形的形状和位置具有小于等于5%的误差。

针对上述掩膜版，本发明提供其制造方法，包括：

提供一本体，通常可以采用石英，经过清洗等过程后，在所述本体的一侧上形成第一相移层，并进行图案化处理；之后，清洗所述掩膜版，并反转所述本体，在所述本体的另一侧形成第二相移层，同样进行图案化处理。为了达到如上所述的第一相移层和第二相移层具有相似的图形，优选的，采用同一光刻工艺进行，使得对所述第一相移层和第二相移层的图案化处理在形状和位置上具有小于等于5%的误差，以尽可能使得所述第一相移层和第二相移层的图形相差不大，甚至完全相同。同样的，在形成图案化的第二相移层后，优选为进行一次清洗，以去除图案化过程中的化学物质及反应产物，也方便进行后续的操作。所述第一相移层和第二相移层的材料可以为硅化钼，从而使得能够起到削弱光强并翻转相位的作用。

需要说明的是，制作所述第一相移层和第二相移层的先后顺序是可以颠倒的。然而制作完成后的掩膜版的正反面依然不能够颠倒，因此在使用根据本发明所获得的光罩时，需要技术人员加以仔细区分。

显然，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。

Claims

1.一种掩膜版，包括：第一相移层，本体及第二相移层；

2.如权利要求1所述的掩膜版，其特征在于，所述第一相移层和第二相移层具有相同的图形，且相对于所述本体对称分布。

3.如权利要求1所述的掩膜版，其特征在于，所述本体的材料为石英。

4.如权利要求1所述的掩膜版，其特征在于，所述第一相移层和第二相移层的材料相同。

5.如权利要求4所述的掩膜版，其特征在于，所述第一相移层和第二相移层的材料为硅化钼。

6.一种掩膜版的制造方法，其特征在于，包括：

提供一本体；

在所述本体的一侧形成第一相移层，并进行图案化处理；

7.如权利要求6所述的掩膜版的制造方法，其特征在于，所述对第一相移层和第二相移层进行的图案化处理相同。

8.如权利要求6所述的掩膜版的制造方法，其特征在于，所述本体的材料为石英，所述第一相移层和第二相移层的材料为硅化钼。

9.如权利要求6所述的掩膜版的制造方法，其特征在于，在形成第一相移层之前，及形成第一相移层之后形成第二相移层之前，分别包括：清洗所述掩膜版。