掩模半成品和掩模的制造方法技术

在由石英构成的圆形衬底的一侧表面的整个面上，形成由铬构成的遮光膜。旋转衬底，在遮光膜的上面涂敷抗蚀剂。由于衬底是圆形，因此抗蚀剂通过离心力在遮光膜的整个表面均匀扩散。因而，抗蚀剂在遍布遮光膜的几乎整个表面上具有几乎均匀的膜厚。把该抗蚀剂进行图形化形成抗蚀剂图形，通过以该抗蚀剂图形作为掩模腐蚀遮光膜，能够形成尺寸精度良好的图形。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及例如用于形成光掩模和刻线(reticule)的掩模半成品，尤其涉及其形状的改变。这种掩模半成品以往是在由石英组成的矩形衬底的表面上形成作为遮光膜的铬(Cr)层。在该掩模半成品上例如形成作为光掩模的图形时，首先，全面地涂敷光致抗蚀剂，把该光致抗蚀剂进行图形化。把该被图形化的抗蚀剂作为掩模，例如把上述遮光膜进行各向同性腐蚀，把抗蚀剂图形复制在遮光膜上。使用这样形成的光掩模在晶片上曝光图形。然而，上述在掩模半成品上涂敷抗蚀剂的情况下，与在晶片上涂敷抗蚀剂的情况相同，使用旋转涂料器。然而，使用旋转涂料器在矩形的掩模半成品上涂敷抗蚀剂时，难以在掩模半成品的整个面上以均匀的厚度涂敷抗蚀剂。即，在旋转的衬底上，抗蚀剂由于离心力而在整个方向上不能够均匀地扩散而集中到角部。因此，与中间部分的膜厚相比加厚了角部抗蚀剂的膜厚。图7示出在以往的掩模半成品71的表面上涂敷抗蚀剂72的状态，图8示出沿图7的8-8线的抗蚀剂72的膜厚分布。如图8所示，掩模半成品71的中央部分能够把抗蚀剂的膜厚形成为几乎均匀，然而在角部附近抗蚀剂的膜厚比中央部分的厚。这样在抗蚀剂的膜厚不均匀的情况下，难以在抗蚀剂上正确地复写图形，不能够正确地形成抗蚀剂图形。因而，在把这样的抗蚀剂作为掩模腐蚀遮光膜的情况下，形成在该遮光膜上的图形的尺寸精度也降低。进而，在把这样形成的光掩模安装在步进式光刻机上时，则在晶片上将缩小投影图形。近年来，半导体器件正在非常地微细化。因此，在光掩模的图形具有误差的情况下，形成在半导体晶片上的图形也如图9所示那样包含误差，所形成的图形的CD(临界尺寸)将恶化。另一方面，在抗蚀剂的膜厚不均匀的区域难以形成图形，在掩模半成品上，能够形成图形的区域被限制在图8中用W所示的范围内。因而，具有减小了图形形成中的设计余量的问题。本专利技术的目的在于提供能够防止抗蚀剂膜厚的不均匀性，能够提高图形尺寸精度的掩模半成品以及掩模的制造方法。本专利技术的目的通过下面的结构实现。掩模半成品包括圆形的透光性衬底；形成在上述衬底的一侧整个表面上的具有遮光性的膜。进而，本专利技术的目的通过以下的方法实现。掩模的制造方法包括以下步骤在圆形的透光性衬底的一侧表面上形成具有遮光性的膜；使上述衬底旋转，在上述膜上涂敷抗蚀剂；把上述抗蚀剂进行图形化；把上述被图形化了的抗蚀剂作为掩模腐蚀上述膜，形成掩模图形。如果依据本专利技术，则使用圆形的衬底形成圆形掩模半成品。由此，在遮光膜上涂敷抗蚀剂的情况下，能够遍布遮光膜的几乎整个表面使抗蚀剂的膜厚均匀。从而，使用该抗蚀剂，能够在遮光膜上正确地形成图形，因而，能够提高在晶片上曝光形成的图像的尺寸精度。另外，由于形成在遮光膜上的抗蚀剂的膜厚在遮光膜上的几乎整个区域中均匀，因此能够扩大衬底上可以形成图形的区域。由此，能够增加图形形成中的设计余量。图1是示出本专利技术的掩模半成品的一实施例的平面图。图2是沿着图1的2-2线的剖面图。图3是示出图2后面的制造工艺的剖面图。图4示出本专利技术的膜厚的分布。图5示出本专利技术的图形尺寸的分布。图6是示出本专利技术的掩模半成品的其它实施例的平面图。图7示出以往的掩模半成品的平面图。图8示出以往的掩模半成品的膜厚的分布。图9示出以往的掩模半成品的图形尺寸的分布。以下，参照附图说明本专利技术的实施例。图1，图2示出本专利技术的掩模半成品。在该掩模半成品11上，在圆形衬底12的一侧整个表面上形成例如由铬和氧化铬的迭层膜组成的具有遮光性的遮光膜13。衬底12例如由厚度6.3mm，直径200mm的具有透光性的石英构成。上述遮光膜13根据形成的掩模的规格可以变形，例如，在形成半色调(halftone)掩模的情况下，改变上述遮光膜13，例如形成透射率为3％至20％的膜。作为该膜，例如可以使用Cr系列，MoSi系列，SiN系列等的材料。在上述遮光膜13上，如图2所示，涂敷抗蚀剂14。这种情况下，衬底12安装在众所周知的未图示的作为抗蚀剂涂敷装置的旋转涂料器上，在遮光膜13上例如以膜厚5000埃的程度旋转涂敷抗蚀剂。衬底12的形状由于是圆形没有角部，因此在旋转的衬底12上，抗蚀剂14通过离心力在全部方向均匀扩散。由此，在遮光膜13的几乎整个表面上，能够形成几乎均匀膜厚的抗蚀剂14。图4示出沿着图1的2-2线的抗蚀剂的膜厚分布。如从图4所知，抗蚀剂14的膜厚遍布掩模半成品的几乎整个表面上成为几乎均匀。即，掩模半成品中的抗蚀剂的膜厚的分散性在掩模半成品的表面大约90％的区域内成为大约5％以内。然后，在上述抗蚀剂14上通过众所周知的平板印刷处理复制所需要的图形，形成抗蚀剂图形。把该抗蚀剂图形作为掩模例如用湿法腐蚀，RIE(反应性离子腐蚀)或者等离子体腐蚀，把上述遮光膜13进行腐蚀，如图3所示，形成基于光掩模和刻线的遮光膜13的所希望的图形16。被形成的图形16的尺寸误差如图5所示，在衬底12的表面区域内的10％以内，能够得到良好的CD。形成了上述图形的光掩模和刻线的衬底12的外形是圆形。即使是这样的形状，只要把当前使用着的在步进式光刻机等的半导体晶片跟踪装置中设置的掩模支架稍微进行变形，就能够容易而且正确地安装圆形的衬底12。或者，如图6所示，把圆形的衬底12切断成例如一边的长度为6英寸的矩形。进行该切断时，重要的是要使得微粒不附着在掩模上。例如在切断衬底12之前，在衬底12的表面上涂敷抗蚀剂，通过除去切断时附着了微粒的抗蚀剂，能够防止微粒对于掩模的附着。切断为矩形的衬底51的角部能够直接利用圆形衬底的曲率。而该角部的曲率还能够任意地进行变化。这样，如果把衬底形状取为矩形，则一般使用的步进式光刻机不用进行任何变化就可以直接进行使用。另外，在圆形衬底12的一部分上还可以设置显示标准位置的凹槽。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种掩模半成品，包括： 圆形的透光性衬底； 形成在上述衬底的一侧表面的整个表面上的具有透光性的膜。

【技术特征摘要】
US 1997-11-25 9783541．一种掩模半成品，包括圆形的透光性衬底；形成在上述衬底的一侧表面的整个表面上的具有透光性的膜。2．如权利要求1所述的掩模半成品，特征在于上述膜是铬。3．如权利要求1所述的掩模半成品，特征在于上述膜具有3％至20％的透光性。4．如权利要求3所述的掩模半成品，特征在于上述膜是Cr系列，MoSi系列，SiN系列等材料中的一种。5．如权利要求1所述的掩模半成品，还包括在上述膜的整个面上形成的抗蚀剂，该抗蚀剂在上述膜的几乎整个面上具有几乎均匀的膜厚。6．如权利要求5所述的掩模半成品，特征在于上述抗蚀剂的膜厚在上述膜的一侧表面的90％的区域内具有5％以内的误差。7．一种掩模的制造方法，包括以下步骤在圆形透光性衬底的一侧表面上形成具有遮光性的膜；使上述衬底旋转，在上述膜上涂敷抗蚀剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：稗田克彦，托马斯法西，安德里斯格拉思曼，
申请(专利权)人：西门子公司，株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：DE[德国]