一种提高掩模版图形关键尺寸均匀性的方法技术

本发明专利技术提供一种提高掩模版图形关键尺寸均匀性的方法，包括提供衬底基板，该衬底基板为热敏石英；在衬底基板上形成透明介质，该透明介质的折射率随温度变化；通过光刻工艺曝光形成芯片图形。本发明专利技术使用热敏石英作为掩模版衬底，衬底介质采用折射率随温度变化的透明介质，使得当掩模版温度发生变化，产生膨胀时，可以实现对膨胀后光路变化进行补偿，使其依然保持原始的路径，实现曝光光路保持不变，CD尺寸也不会发生变化。也不会发生变化。也不会发生变化。

【技术实现步骤摘要】
一种提高掩模版图形关键尺寸均匀性的方法


[0001]本专利技术涉及半导体制造
，具体涉及一种提高掩模版图形关键尺寸均匀性的方法。

技术介绍

[0002]掩膜版(Mask)，又称光罩、光掩膜、光刻掩膜版等，是微电子制造中光刻工艺所使用的图形母版，由不透明的遮光薄膜在透明基板上形成掩膜图形，并通过曝光将图形转印到产品基板上。现有光掩膜板(Mask)的衬底材料通常为高纯度石英(SiO2)，其热膨胀系数通常较小，但受热以后依然会发生微量形变，此种影响对于关键尺寸(CD)较大的工艺几乎没有影响，但是对CD要求较高的工艺，这种影响不可忽略。如图1所示，当Mask透光率很高或Mask连续使用时，因为半导体曝光波长通常为紫外光，玻璃SiO2结构容易因吸收光波能量而发热，衬底形变明显。通常对于95
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98％透光率的Mask，如图2所示，以365nm曝光波长为例，以20
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30mj/cm2的照度照射，曝光shot在52时，连续曝光25片，刚开始处于冷却状态的Mask形成的硅片和最后几片Mask已经发热膨胀形成的硅片，其CD差异可以达到10nm以上，对于CD控制精度在可类比的制程上时，其影响不可忽略。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术提供一种提高掩模版图形关键尺寸均匀性的方法，用以实现当掩模版温度发生变化时，保持曝光光路不变，CD尺寸也变。
[0004]本专利技术提供一种提高掩模版图形关键尺寸均匀性的方法，包括以下步骤：
[0005]步骤一、提供衬底基板，所述衬底基板为热敏石英；
[0006]步骤二、在所述衬底基板上形成透明介质，所述透明介质的折射率随温度变化；
[0007]步骤三、通过光刻工艺曝光形成芯片图形。
[0008]优选地，步骤一中所述热敏石英通过在石英玻璃中掺入硅酸盐或重金属氧化物形成。
[0009]优选地，步骤一中所述热敏石英发折射率随温度发生变化。
[0010]优选地，步骤二中所述透明介质采用磁控溅射的方法形成。
[0011]优选地，步骤三中所述曝光形成的芯片图形具有相同关键尺寸。
[0012]本专利技术使用热敏石英作为掩模版衬底，衬底介质采用折射率随温度变化的透明介质，使得当掩模版温度发生变化，产生膨胀时，可以实现对膨胀后光路变化进行补偿，使其依然保持原始的路径，实现曝光光路保持不变，CD尺寸也不变。
附图说明
[0013]通过以下参照附图对本专利技术实施例的描述，本专利技术的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
[0014]图1显示为现有掩膜板的衬底产生形变的示意图；
[0015]图2显示为现有掩膜板连续曝光形成的硅片的CD示意图；
[0016]图3显示为本专利技术实施例的提高掩模版图形关键尺寸均匀性的方法的流程图；
[0017]图4显示为本专利技术实施例的掩膜板曝光的示意图。
具体实施方式
[0018]以下基于实施例对本专利技术进行描述，但是本专利技术并不仅仅限于这些实施例。在下文对本专利技术的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本专利技术。为了避免混淆本专利技术的实质，公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有详细叙述。
[0019]此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。
[0020]除非上下文明确要求，否则整个申请文件中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。
[0021]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0022]掩膜板业内又称光掩膜板、光罩板，英文名称MASK或PHOTOMASK，材质：石英玻璃、金属铬和感光胶，该产品是由石英玻璃作为衬底，在其上面镀上一层金属铬Cr和感光胶，成为一种感光材料，把已设计好的电路图形通过电子激光设备曝光在感光胶上,被曝光的区域会被显影出来，在金属铬Cr上形成电路图形，成为类似曝光后的底片的光掩模版，然后应用于对集成电路进行投影定位，通过集成电路光刻机对所投影的电路进行光蚀刻，其生产加工工序为：曝光，显影，去感光胶，最后应用于光蚀刻。
[0023]图1显示为本专利技术实施例的提高掩模版图形关键尺寸均匀性的方法的流程图。如图1所示，本专利技术实施例的提高掩模版图形关键尺寸均匀性的方法包括如下步骤：
[0024]步骤一、提供衬底基板，所述衬底基板为热敏石英。
[0025]热敏石英发折射率随温度发生变化。本专利技术实施例中，热敏石英通过在石英玻璃中掺入硅酸盐或重金属氧化物形成。
[0026]步骤二、在衬底基板上形成透明介质，所述透明介质的折射率随温度变化。
[0027]本专利技术实施例中，透明介质采用磁控溅射的方法形成。
[0028]步骤三、通过光刻工艺曝光形成芯片图形。
[0029]本专利技术实施例中，在该步骤中，曝光形成的芯片图形具有相同关键尺寸。
[0030]图4显示为本专利技术实施例的掩膜板曝光的示意图。如图4所示，当Mask温度发生变化，产生膨胀时，此时衬底透明介质的折射率也随之变化，可以实现对膨胀后光路变化进行补偿，使其依然保持原始的路径，因此对于曝光光路保持不变，CD尺寸也不会发生变化。
[0031]综上，本专利技术使用热敏石英作为掩模版衬底，衬底介质采用折射率随温度变化的透明介质，使得当掩模版温度发生变化，产生膨胀时，可以实现对膨胀后光路变化进行补偿，使其依然保持原始的路径，实现曝光光路保持不变，CD尺寸也不变。当然，如果曝光系统温控做的较好，Mask温度没有变化，不会发生热膨胀，此时折射率也不会有变化，和原始曝光情况一致。
[0032]以上所述仅为本专利技术的优选实施例，并不用于限制本专利技术，对于本领域技术人员而言，本专利技术可以有各种改动和变化。凡在本专利技术的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高掩模版图形关键尺寸均匀性的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、提供衬底基板，所述衬底基板为热敏石英；步骤二、在所述衬底基板上形成透明介质，所述透明介质的折射率随温度变化；步骤三、通过光刻工艺曝光形成芯片图形。2.根据权利要求1所述的提高掩模版图形关键尺寸均匀性的方法，其特征在于，步骤一中所述热敏石英通过在石英玻璃中掺入硅酸盐或重金属氧化物形成。3...

【专利技术属性】
技术研发人员：王雷，
申请(专利权)人：上海华虹宏力半导体制造有限公司，
类型：发明
国别省市：