相移掩膜版及相移掩模光刻设备制造技术

本实用新型专利技术提供一种相移掩膜版及相移掩模光刻设备，相移掩膜版包括透明光刻板基板；透明光刻板基板的上表面包括沿预定方向延伸且交替排列的第一和第二透光区；第一透光区包括沿预定方向依次间隔交替排列的第一和第二相移区，第二透光区包括沿预定方向依次间隔交替排列的第四和第三相移区；光刻板基板的下表面包括多个沿预定方向延伸的不透光图形区，其同时部分遮蔽第一和第二相移区以及第四和第三相移区。透过第一与第二相移区的出射光束、第一与第三相移区的出射光束、第一与第四相移区的出射光束之间分别具有90、180度、270度的相位差，这样在晶圆表面形成的暗区图案为完全的暗区，提高了晶圆表面的光刻图形的图像分辨率。

【技术实现步骤摘要】
相移掩膜版及相移掩模光刻设备
本技术涉及半导体集成电路制造
，具体涉及一种用于制备柱状结构的相移掩膜版，还涉及一种相移掩模光刻设备。
技术介绍
随着大规模集成电路技术、设备和产品的不断发展，要求愈来愈高的光刻分辨率，使用更大的芯片和硅片尺寸。光刻技术的基本思想是在硅片表面上光强度由各个透光孔衍射的波的组合确定。相移掩模技术(PhaseShiftMask,PSM)可以使分辨率改善，其原理是通过掩膜版上掩膜图形的相邻透光区的光束，即通过不带相移层区的光束和通过带相移层区光束之间产生180度相位差，使得硅片表面上相邻图形之间因相消干涉使暗区光强减弱，实现了同一光学系统下的倍增分辨率的提高，改善了边缘陡度和曝光量宽容度。相移掩模种类繁多，功能各异。最常见的有交替型相移掩模、无铬相移掩模、边缘相移掩模、辅助相移掩模和衰减相移掩模(attPSM)等。衰减相移掩模，就是传统铬掩模上完全不透光部分，用可部分透光且产生一定相移的铬氧化物等代替的掩模。其中一种方法是采用双层结构来达到此目的，另一种方法是采用单层结构，即用CrO、CrON或MoSi等单层膜材料作为衰减层和相移器材料，根据其折射率控制其层厚，使达到180度相位移，同时达到以一定的透过率衰减光强的目的。图1为现有技术中制备柱状结构所用的衰减相移掩模(attPSM)示意图，图2为现有技术中制备衰减相移掩模(attPSM)的方法示意图。如图1所示，所述掩模包括基板110及其上形成的遮光膜111，其中，基板110可由石英玻璃等透光性材料制成，遮光膜111可由CrO、CrON或MoSi等材料制成。如图2所示，所述掩模的制备方法包括如下步骤：a)在石英玻璃等基板110上先后形成MoSi层120、Cr层130、光刻胶PR层140；b)形成图案化的光刻胶PR层141；c)刻蚀，以图案化的光刻胶PR层141为掩模刻蚀Cr层130和MoSi层120得到图案化的Cr层131和图案化的MoSi层121，一直刻蚀到基板110；d)去除图案化的光刻胶PR层141；e)去除图案化的Cr层131得到衰减相移掩模，其包括基板110和图案化的MoSi层121。但是，采用衰减相移掩模制作柱状结构时，由于相干效应导致在遮光膜121对应的暗区会出现次级光强分布(如图1所示)，从而使得柱状结构的高度和形状达不到预期。因此，如何提高在硅片表面制备柱状结构时光刻图形均匀分布，在不透光区对应的晶圆表面上形成完全的暗区，进而提高图像分辨率是本领域技术人员急需要解决的技术问题。
技术实现思路
本技术提供一种用于制备柱状结构的相移掩膜版，以及一种用于制备柱状结构的相移掩模光刻设备，以克服或缓解
技术介绍
中存在的一个或者更多个问题，至少提供一种有益的选择。作为本技术的一个方面，提供一种用于制备柱状结构的相移掩膜版，包括：透明光刻板基板；所述透明光刻板基板的上表面包括多个沿预定方向延伸的第一透光区和第二透光区，所述第一透光区和第二透光区交替排列；各所述第一透光区包括沿所述预定方向依次间隔交替排列的第一相移区和第二相移区，各所述第二透光区包括沿所述预定方向依次间隔交替排列的第四相移区和第三相移区；所述光刻板基板的下表面包括多个沿所述预定方向延伸的不透光图形区，各所述不透光图形区同时部分遮蔽各所述第一透光区中的所述第一相移区和所述第二相移区，并同时部分遮蔽各所述第二透光区中的所述第四相移区和所述第三相移区；其中，透过所述第一相移区的出射光束与透过所述第二相移区的出射光束之间具有90度的相位差，透过所述第一相移区的出射光束与透过所述第三相移区的出射光束之间具有180度的相位差，透过所述第一相移区的出射光束与透过所述第四相移区的出射光束之间具有270度的相位差。优选的是，在相移掩膜版中，所述第一相移区具有第一厚度，所述第二相移区具有第二厚度，所述第三相移区具有第三厚度，所述第四相移区具有第四厚度，所述第一厚度大于所述第二厚度，所述第二厚度大于所述第三厚度，所述第三厚度大于所述第四厚度，所述第一厚度等于所述透明光刻板基板的厚度。优选的是，在相移掩膜版中，所述第一厚度与所述第二厚度存在厚度差H1，所述第一厚度与所述第三厚度存在厚度差H2，所述第一厚度与所述第四厚度存在厚度差H3，所述H1：H2：H3＝1/2：1：3/2。优选的是，在相移掩膜版中，所述不透光图形区由遮光膜构成。优选的是，在相移掩膜版中，所述遮光膜包括铬膜。本技术还提供了一种制备柱状结构的相移掩模光刻设备，包括：如上所述的相移掩膜版；曝光装置，所述曝光装置用于利用所述相移掩膜版对晶圆表面的光刻胶进行曝光。本技术采用上述技术方案，具有如下优点：本方案中，提供了一种相移掩膜版，相比现有技术形成了四相的出射光束。该相移掩膜版包括透明光刻板基板，透明光刻板基板的上表面包括多个沿预定方向延伸的第一透光区和第二透光区，所述第一透光区和第二透光区交替排列；各所述第一透光区包括沿所述预定方向依次间隔交替排列的第一相移区和第二相移区，各所述第二透光区包括沿所述预定方向依次间隔交替排列的第四相移区和第三相移区。透明光刻板基板的下表面包括多个沿所述预定方向延伸的不透光图形区，各所述不透光图形区同时部分遮蔽各所述第一透光区中的所述第一相移区和所述第二相移区，并同时部分遮蔽各所述第二透光区中的所述第四相移区和所述第三相移区。且透过所述第一相移区的第一出射光束与透过所述第二相移区的第二出射光束、透过所述第三相移区的第三出射光束、所述第四相移区的第四出射光束之间依次相差90度的相位差，使得在晶圆表面形成的暗区图案为完全的暗区，提高了晶圆表面的光刻图形的图像分辨率。上述概述仅仅是为了说明书的目的，并不意图以任何方式进行限制。除上述描述的示意性的方面、实施方式和特征之外，通过参考附图和以下的详细描述，本技术进一步的方面、实施方式和特征将会是容易明白的。附图说明通过参考附图会更加清楚的理解本技术的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本技术进行任何限制，在附图中：图1为现有技术中用于制备柱状结构的衰减相移掩模(attPSM)示意图。图2为现有技术中制备衰减相移掩模(attPSM)的方法示意图。图3为本技术中相移掩模的原理示意图。图4为本技术中相移掩模的光束传播波形示意图。图5为本技术实施例一提供的用于制备柱状结构的相移掩膜版的透光区示意图。图6-1和6-2为本技术实施例二提供的用于制备柱状结构的相移掩膜版的示意图。图7为本技术实施例三提供的制备用于制备柱状结构的相移掩膜版的方法的流程图。图7-1至7-5为图7所示方法中各步骤所得结构的示意图。图8为本技术实施例四提供的用于制备柱状结构的相移掩模光刻设备示意图。附图标记110基板111遮光膜120MoSi层130Cr层140光刻胶PR层141图案化的光刻胶PR层131图案化的Cr层121图案化的MoSi层210透明光刻板基板220遮光膜221图案化的遮光膜230光刻胶231图案化的光刻胶241第一部分242第二部分310基板320遮光膜330第一透光区域340第二透光区域41玻璃基板42空气410第一光线420第二光线510基板530第一相移区531第二相移区532第三相移区53本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于制备柱状结构的相移掩膜版，其特征在于，包括：透明光刻板基板；所述透明光刻板基板的上表面包括多个沿预定方向延伸的第一透光区和第二透光区，所述第一透光区和第二透光区交替排列；各所述第一透光区包括沿所述预定方向依次间隔交替排列的第一相移区和第二相移区，各所述第二透光区包括沿所述预定方向依次间隔交替排列的第四相移区和第三相移区；所述透明光刻板基板的下表面包括多个沿所述预定方向延伸的不透光图形区，各所述不透光图形区同时部分遮蔽各所述第一透光区中的所述第一相移区和所述第二相移区，并同时部分遮蔽各所述第二透光区中的所述第四相移区和所述第三相移区；其中，透过所述第一相移区的出射光束与透过所述第二相移区的出射光束之间具有90度的相位差，透过所述第一相移区的出射光束与透过所述第三相移区的出射光束之间具有180度的相位差，透过所述第一相移区的出射光束与透过所述第四相移区的出射光束之间具有270度的相位差。

【技术特征摘要】
1.一种用于制备柱状结构的相移掩膜版，其特征在于，包括：透明光刻板基板；所述透明光刻板基板的上表面包括多个沿预定方向延伸的第一透光区和第二透光区，所述第一透光区和第二透光区交替排列；各所述第一透光区包括沿所述预定方向依次间隔交替排列的第一相移区和第二相移区，各所述第二透光区包括沿所述预定方向依次间隔交替排列的第四相移区和第三相移区；所述透明光刻板基板的下表面包括多个沿所述预定方向延伸的不透光图形区，各所述不透光图形区同时部分遮蔽各所述第一透光区中的所述第一相移区和所述第二相移区，并同时部分遮蔽各所述第二透光区中的所述第四相移区和所述第三相移区；其中，透过所述第一相移区的出射光束与透过所述第二相移区的出射光束之间具有90度的相位差，透过所述第一相移区的出射光束与透过所述第三相移区的出射光束之间具有180度的相位差，透过所述第一相移区的出射光束与透过所述第四相移区的出射光束之间具有270度的相位差。2.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：长鑫存储技术有限公司，
类型：新型
国别省市：安徽,34