改善晶圆上结构的可印制性的相移光掩模及方法技术

公开了一种用于改善晶圆上结构的可印制性的相移光掩模和方法。该方法包括提供一种包括形成于基片上表面的０度ＰＳＷ与形成于上述基片的第一区域内的１８０度ＰＳＷ的光掩模。在上述０度ＰＳＷ和１８０度ＰＳＷ之间的第二区域内形成正交ＰＳＷ，该ＰＳＷ可便于在光刻工序中通过所述第二区域投射强度增加的辐射能量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般涉及光刻方法，更具体地，涉及用于改善结构在晶圆上的可印制性的相移光掩模和方法。
技术介绍
随着器件制造商所生产器件尺寸的目益减小，对在制造这些器件的过程中所采用的光掩模的要求也越来越高。光掩模(也称为掩模原版或掩模)通常由基片构成，其中，在上述基片上形成了图案层。吸收层(absorber layer)中包含表示图像的图案，且可以将该图案转移到光刻系统中的晶圆上。随着器件的特征尺寸的减小，光掩模上的相应图案也变得越来越小且更为复杂。因此，在形成稳定可靠的制造工序时，掩模质量成为最为重要的因素之一。除使用亚波长线结构外，一些应用还需要使用近波长结构。传统上，可以用交变孔径相移掩模(AAPSM)来制造亚波长线结构。AAPSM通常包括提供相消干涉的基片的蚀刻区域，而该干涉使得比光刻系统中所使用光的波长小的线条能够印制在晶圆上。然而，近波长结构通常是采用二元光掩模形成的。在一些应用(如大容量硬盘驱动器)中，光掩模包含与近波长区域相邻或直接相连的亚波长AAPSM区域。在近波长结构与亚波长结构接合处，因为亚波长AAPSM区域与近波长AAPSM区域之间的过渡的缘故，特征边缘的曲率有可能会被放大。用于减小特征边缘曲率的现有技术包括光学邻近效应修正(OPC)或以几何方式修改基片的蚀刻或非蚀刻区。然而，这些技术对减小特征边缘的曲率影响很小。另一种校正特征边缘曲率的技术包括通过使用强度衰减的透光材料来增加近波长结构与亚波长线结构会合点处的光量。然而，该技术影响了蚀刻和非蚀刻区域的相移特性，而这将使亚波长线结构的质量下降。
技术实现思路
根据本专利技术的教导，在很大程度上减少或消除了那些与将结构印制到晶圆相关联的缺点和问题。在一个特定实施例中，在光刻工序中，在基片的0度PSW和180度PSW之间形成的正交相移窗(PSW)提供了增加的强度。根据本专利技术的一个实施例，改善结构在晶圆上的可印制性的方法包括提供一种光掩模，该掩模具有在基片的上表面形成的0度PSW和在基片的第一区域中形成的180度PSW。在上述0度PSW和180度PSW之间的第二区域中形成正交PSW，该正交PSW可便于在光刻工序中通过所述第二区域投射强度增加的辐射能量。根据本专利技术的另一个实施例，一种改善结构在晶圆上的可印制性的方法包括在基片的至少一个部分上形成图案层，并在该图案层中形成0度PSW，将基片的上表面露出。在基片的第一露出区域中形成180度PSW，并在上述的0度PSW与180度PSW之间的第二区域中形成正交PSW，该正交PSW在光刻工序中可便于通过所述第二区域投射强度增加的辐射能量。根据本专利技术的另一个实施例，一种改善结构在晶圆上的可印制性的光掩模包括在基片的上表面形成的0度PSW。由基片中的第一沟道形成180度PSW，并由上述0度PSW与180度PSW之间的第二沟道形成正交PSW，该正交PSW在光刻工序中可便于通过所述第二区域投射强度增加的辐射能量。根据本专利技术的另一个实施例，一种改善结构在晶圆上的可印制性的光掩模包括在基片的至少一部分上形成的图案层和在该图案层中形成的、将基片的上表面露出的0度PSW。由基片中的第一沟道形成了180度PSW，使得上述0度PSW和180度PSW一起形成亚波长特征中的至少一个边缘。在与该亚波长特征相邻的图案层中形成近波长特征。由基片中的上述0度PSW和180度PSW之间的第二沟道形成正交PSW，其中，上述第二沟道延伸到上述亚波长特征的一部分和上述近波长特征的一部分之中。在光刻工序中，该正交PSW可便于通过所述第二区域投射强度增加的辐射能量。本专利技术的几个特定实施例的重要技术优点包括正交PSW，该正交PSW可便于用单个光掩模制造近波长特征和亚波长特征。该正交PSW用于增强投射到晶圆表面上的、与该正交PSW对应的区域中的辐射能量的强度。该增加的强度在近波长结构与亚波长结构接合处提供了理想的曲率，并且可不再需要使用各独立的光掩模来形成上述两个结构。此外，该正交PSW允许通过一次曝光来使上述结构成像。本专利技术的几个特定实施例的另一个技术优点包括消除了急剧曲率的正交PSW，当将与亚波长特征相邻的近波长特征在晶圆的表面上成像时，可能出现上述的急剧曲率。为校正在晶圆上成像的近波长与亚波长结构的接合处的曲率，应当增加通过光掩模投射到晶圆上的上述相交区域的光量。该正交PSW设计成使其与0度PSW和180度PSW近似正交，而上述0度PSW和180度PSW至少形成光掩模上的亚波长特征的一部分。该正交PSW用来增强上述结构接合处的光强度，同时，因为该正交PSW不影响0度PSW和180度PSW的相移特性，因而，它不会使亚波长结构的印制或近波长结构的斜角部分(angled portion)的设置发生畸变。在本专利技术的各个实施例中，可以具有上述的所有技术优点、具有其中的一些或不具有这些优点。从以下的附图、说明和权利要求中，本领域技术人员不难清楚地了解到本专利技术的其他技术优点。附图说明通过阅读结合附图的以下说明，可以更完整和透彻地理解本专利技术的本专利技术实施例及其优点，附图中的相同附图标记表示相同的特征，其中图1示出了本专利技术教导的光掩模组件的剖视图；图2示出了本专利技术教导的光掩模的示范性实施例；图3示出了本专利技术教导的光掩模的另一示范性实施例的剖视图；图4示出了用本专利技术教导的正交相移窗(PSW)实现的可制造性模拟的说明图；图5示出了本专利技术教导的、处于一个曝光波长的正交PSW的说明图；图6示出了用处于另一曝光波长的本专利技术教导的正交PSW实现的可制造性模拟的说明图。具体实施例方式通过参考图1至图6，可以最好地理解本专利技术的优选实施例和它们的优点，其中，在这些附图中，相同的附图标记用来标识相同和相应的部件。图1示出了示范性的光掩模组件10的剖视图。光掩模组件10包括安装在光掩模12上的表膜组件14。基片16、图案层18、0度的相移窗(PSW)24、正交PSW 26和180度PSW 28形成了光掩模12，光掩模12又称为掩模原版或掩模，它可具有多种尺寸和形状(包括但不限于圆形、矩形和正方形)。光掩模12也可以是任何一种光掩模，它包括但不限于一次性原始掩模、五英寸掩模原版、六英寸掩模原版、九英寸掩模原版或任何其他可用于将电路图案的图像投射到半导体晶圆上的、尺寸合适的掩模原版。光掩模12还可以是二元掩模、相移掩模(PSM)(如交变孔径相移掩模，也称为Levenson型掩模)、光学邻近效应修正(OPC)掩模或任何其他类型的适于在光刻系统中使用的掩模。光掩模12包括在基片16的上表面17上形成的图案层18，在光刻系统中，当该图案层暴露于电磁能量中时，会将图案投射到半导体晶圆(未清楚示出)的表面上。基片16可以由透明材料(如石英、人造石英、熔融石英、氟化镁(MgF2)、氟化钙(CaF2))制成，或由任何其他合适的材料制成，其中，这些材料透射至少百分之七十五(75％)的、波长处于约10纳米(nm)和约450nm之间的入射光。在另一个实施例中，基片16可以由反射材料(如硅)制成，或由任何其他合适的材料制成，其中，这些材料反射超过约百分之五十(50％)的、波长处于约10nm和约450纳米之间的入射光。图案层18可以由诸如铬、氮化铬、金属-氧-碳-氮化物(如MOCN，其中M可以从由铬、钴、铁本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改善晶圆上结构的可印制性的方法，包括：提供包括基片的光掩模，所述光掩模包含：在所述基片的上表面上形成的０度相移窗（ＰＳＷ）；以及在所述基片的第一区域中形成的１８０度ＰＳＷ；以及蚀刻所述基片的第二区域，以形 成所述０度ＰＳＷ和１８０度ＰＳＷ之间的基本正交ＰＳＷ，所述正交ＰＳＷ可便于在光刻工序中通过所述第二区域投射强度增加的辐射能量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：K纳卡加瓦，
申请(专利权)人：凸版光掩公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]