可避免电荷效应所导致电子束偏移的光罩制作方法技术

本发明专利技术提供了一种可避免电荷效应所导致电子束偏移的光罩制作方法，其步骤包括：提供一光罩，其中此光罩中具有一中央区域及一围绕该中央区域的外围区域；覆盖一阻剂层于中央区域与外围区域上；提供至少一预定图案；以及施行一电子束直写程序，将上述预定图案直写于阻剂层上，并直写于外围区域中一既定面积的阻剂层内，以形成至少一转移后的阻剂图案，且此转移后的阻剂图案覆盖部分上述外围区域，而上述外围区域是紧邻该光罩边缘且距光罩边缘一介于２～４ｍｍ的既定距离，且上述直写于外围区域上的既定面积仅占外围区域的整体面积的０～９０％，以避免因电荷效应所导致的电子束偏移情形发生。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术有关于一种光罩制作方法，特别有关于一种可避免于使用电子束直写技术制作光罩过程中的电子束偏移的光罩制作方法。
技术介绍
随着半导体制程进步，随着晶片尺寸增大与半导体组件的集成化的趋势，半导体制造关键技术之一的光罩，则扮演重要地位。目前，精密光罩的制作，大多应用光罩布局软件控制电子束直写(E-beamwriter)方式制作。而电子束直写系统(E-beam system)可于光罩(如六时光罩)制作过程中提供长时间(约为4小时)的高准确定位(以4GB DRAM光罩制作为例，误差小于10nm)及良好的聚焦情形。然而，利用电子束直写技术(E-beam writer)制作光罩仍无可避免地于光罩制造过程中形成具有误差的图案，造成上述图案误差的主要原因是因电子束偏移(beam drift)所导致的受电子束曝光的区域误差，进而造成光罩上转移后的图案失真变形或图案位置的位移(pattern displacement)等问题。而若应用上述具有图案误差的光罩于后续半导体制程中，将对于产品良率与制造成本影响甚巨，且由于光罩制作复杂度日益增加，单片光罩成本动辄高达百万元以上，若因电子束偏移(beam drift)所造成光罩上的图案误差而重新制作光罩，亦造成了生产成本的大幅增加。目前一般的光罩制作，于一空白光罩，例如图1a所示的光罩10，通常为一石英玻璃材质的透光基板12，其上涂布一厚度介于100～120nm的铬金属层14。然而，上述的光罩10，位于透光基板12上的铬金属层14并非完全地覆盖此透光基板12，而如同图1内的光罩10所示，可明显地于光罩10上区分出邻近光罩10边缘的一方形环状第一区域10a，其上露出未为铬金属层14所覆盖的透明基底12部分，此第一区域10a通常具有一固定宽度w1，大约为1mm，而此方形环状的第一区域10a内则为铬金属层14所完全覆盖的第二区域10b。接着于光罩10上覆盖一阻剂层15，此时，其上视结构则如图1b中所示，为阻剂层15所完全覆盖。接着进行一直写程序，以光罩布局软件(例如为cats)提供至少一预定图案并控制电子束直写(例如E-beam writer)直写于在光罩10上适当区域内的阻剂层15上。接着并藉由后续的显影程序以形成如图1c中位于光罩10上的多个阻剂图案19及19’。接着，于后续制程中更利用此等阻剂图案为幕罩以蚀刻其下的铬金属层14，以制备出应用于半导体制程中具有适合图案的量产光罩。请参照图1d，当利用光罩布局软件于控制一电子束20直写于图1b中光罩10上的区域16内，所使用的电子束20中大部分剂量的电子可为区域16内铬金属层14上的阻剂层15所吸收，而未为阻剂层15所吸收的多余剂量电子则可藉由其下的铬金属层14的材料特性(铬金属，为电的良导体)而于整体的铬金属层14内传导移动，无局部电荷累积的情形发生，而于后续显影程序后可得到如图1c中区域16内图案正确的阻剂图形19。然而，参见图1e，当利用光罩布局软件控制一电子束20直写于如图1b中光罩10上区域18内，当直写于区域18内第二区域10b部分时所使用的电子束20中大部分剂量的电子为其内的铬金属层14上阻剂层15所吸收，而电子束20中未为阻剂层15所吸收的多余剂量的电子则可藉由铬金属层14的材料特性(铬金属，为电的良导体)而于整体的铬金属层14内传导移动，无局部电荷累积的情形发生；而当直写于区域18内第一区域10a部分时，大部分剂量的电子虽为透光基底12上的阻剂层15所吸收，然而此时电子束20中多余剂量电子却无法藉由透光基底12的材料特性(因其材质为石英玻璃，不具导电性)将的传导或移动，而产生于区域18内的透光基底12上(即第一区域10a)局部区域的累积电荷22。请参照图1f，当后续直写程序再次直写于区域18内的第一区域10a部分时，其电子束20将受先前的累积电荷22影响产生了电性上的排斥效应，亦即为所谓的电荷效应(charging effects)，进而造成了此电子束20于直写程序中的电子束偏移现象(E-beam shift)，其所造成的偏移电子束20’将会使电子束20照射区域产生偏差，而导致邻近区域上的阻剂层15接受到此偏移电子束20’的曝光，而于后续显影过程后于光罩10上形成如图1c中位于光罩10上边缘区域18内的阻剂图案19’，其图案外型变形且失真，与其它位于如区域16内阻剂图案19明显不同，而将于后续光罩制程中于光罩上产生失真变形的图案或位置偏差的图案等瑕疵图案。若接着应用此具有瑕疵图案的光罩于后续的半导体制程中，将更于晶片上形成失真变形的组件图案或位置偏差的组件图案，而影响产品良率与制造成本甚距。于美国专利第6130432号中，揭露了一种配置有动态聚焦线圈(dynamicfocus coil)的电子束系统，以避免于电子束直写程序中电子束偏移现象(beamshift)发生，但是此专利技术并无教导避免电子束偏移的光罩制作方法。而于美国专利第5770336号中，则揭露了一种可减少产生于半导体材质光罩上的电荷效应(charging effects)的电子束光罩的制作方法，但是此专利技术亦无教导于光罩制作过程中用以避免直写的电子束偏移的事实。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的主要目的系提供一种，可减少电子束于直写程序中的电子束偏移现象(E-beamshift)，藉以制造无变形失真或位移等瑕疵图案的光罩。为达上述目的，本专利技术提供了一种，可避免光罩上的电荷效应(charging effects)发生，以避免直写过程中电子束偏移的情形出现，以提升光罩上图案的准确度。简言之，本专利技术的一种，其步骤包括提供一光罩，其中此光罩中具有一中央区域及一围绕该中央区域的外围区域；覆盖一阻剂层于中央区域与外围区域上；提供至少一预定图案；以及施行一电子束直写程序，将上述预定图案直写于阻剂层上，并直写于外围区域中一既定面积的阻剂层内，以形成至少一转移后的阻剂图案，且此转移后的阻剂图案覆盖部分上述外围区域，而上述外围区域系紧邻该光罩边缘且距光罩边缘一介于2～4mm的既定距离，且上述直写于外围区域上的既定面积仅占外围区域的整体面积的0～90％，以避免因电荷效应所导致的电子束偏移情形发生。除此之外，本专利技术另外提供了一种，其步骤包括提供一光罩，其中此光罩中是一完全涂布有一遮蔽层的透明基底；提供至少一预定图案；覆盖一阻剂层于中央区域与外围区域上；以及施行一电子束直写程序，将上述预定图案转移至光罩上，以形成至少一转移后的阻剂图案。利用本专利技术的，可避免于电子束直写程序中，电子束出现偏移的情形，可于电子数直写程序后得到图案良好的光阻图案，有助于后续光罩图案的制作，以避免形成有瑕疵图案的量产光罩，对于减低半导体制程成本及提升产品良率皆有极大的效用。附图说明图1a至图1f所示为习知光罩制作方法中因电荷效应造成的电子束偏移的示意图。图2a至图2e所示为根据本专利技术的一实施例中的。图3a至图3d所示为根据本专利技术的另一实施例中的。符号说明10、100、200～光罩；12、102、204～透明基底；14～铬金属层；15、105、207～阻剂层；104、206～遮蔽层； 10a、100a～第一区域；10b、100b～第二区域；100c～中央区域；w1～第一区域的宽度；w2～外围区域的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可避免电荷效应所导致电子束偏移的光罩制作方法，包含下列步骤：提供一光罩，其中该光罩中具有一中央区域及一围绕该中央区域的外围区域；覆盖一阻剂层于该中央区域与该外围区域上；提供至少一预定图案；以及施行一电子束 直写程序，将该预定图案直写于该阻剂层上，并直写于该外围区域中一既定面积的该阻剂层内，以形成至少一转移后的阻剂图案，且该转移后的阻剂图案覆盖部分该外围区域。

【技术特征摘要】
US 2003-5-20 10/441,8881.一种可避免电荷效应所导致电子束偏移的光罩制作方法，包含下列步骤提供一光罩，其中该光罩中具有一中央区域及一围绕该中央区域的外围区域；覆盖一阻剂层于该中央区域与该外围区域上；提供至少一预定图案；以及施行一电子束直写程序，将该预定图案直写于该阻剂层上，并直写于该外围区域中一既定面积的该阻剂层内，以形成至少一转移后的阻剂图案，且该转移后的阻剂图案覆盖部分该外围区域。2.根据权利要求1所述的可避免电荷效应所导致电子束偏移的光罩制作方法，其中该外围区域系紧邻该光罩边缘且距该光罩边缘一介于2～4mm的既定距离。3.根据权利要求1所述的可避免电荷效应所导致电子束偏移的光罩制作方法，其中该既定面积是占该外围区域整体面积的0～90％。4.根据权利要求1所述的可避免电荷效应所导致电子束偏移的光罩制作方法，其中于该中央区域内的该光罩是一完全为一遮蔽层所覆盖的透明基底。5.根据权利要求1所述的可避免电荷效应所导致电子束偏移的光罩制作方法，其中于该外围区域内的该光罩是一部分为一遮蔽层所覆盖的透明基底。6.根据权利要求4所述的可避免电荷效应所导致电子束偏移的光罩制作方法，其中该遮蔽层材质为导电性材料。7.根据权利要求5所述的可避免电荷效应所导致电子束偏移的光罩制作方法，其中该遮蔽层材质为导电性材料。8.根据权利要求1所述的可避免电荷效应所导致电子束偏移的光罩制作方法，其中该电子束直写程序系配合一光罩布局软件以完成该预定图案的转移。9.一种可避免电荷效应所导致电子束偏移的光罩制作方法，包括下列步骤提供一光罩，其中该光罩中具有一中央区域及一围绕该中央...

【专利技术属性】
技术研发人员：林政旻，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]