專(zhuān)利名稱(chēng)：轉(zhuǎn)印方法、用于轉(zhuǎn)印的光掩膜及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及集成電路制造技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及轉(zhuǎn)印方法、用于轉(zhuǎn)印的光掩膜及其
制造方法。
背景技術(shù)：
在集成電路制造過(guò)程中，需要在晶圓上定義出極細(xì)微尺寸的圖形，這些圖形的形 成方式，是首先在涂布有光刻膠的晶圓上方放置光掩膜。對(duì)晶圓進(jìn)行曝光，則光掩膜圖形中 透光部分下面的晶圓光刻膠材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而將光掩膜的圖形忠實(shí)轉(zhuǎn)印到晶圓上。
圖1示出了光掩膜空白基板的剖面圖。稱(chēng)還沒(méi)有進(jìn)行微顯影處理的光掩膜為光掩 膜空白基板?？瞻谆灏ㄈ齻€(gè)子層，依次是光刻膠101、掩膜遮光(圖形)層102和掩膜 底材103。 圖2的左圖示出了現(xiàn)有技術(shù)光掩膜中圖形區(qū)域分布的示意圖。光掩膜包括中央的 主圖形區(qū)域和主圖形區(qū)域四周的邊框區(qū)域。主圖形區(qū)域中包含了微影后產(chǎn)生的晶圓光刻膠 圖形，也就是用于轉(zhuǎn)印到晶圓上的圖形。如果曝光區(qū)域光刻膠溶解于顯影液則稱(chēng)之為正型 光刻膠，如果未曝光區(qū)域光刻膠溶解于顯影液則稱(chēng)之為負(fù)型光刻膠。圖形描畫(huà)設(shè)備將圖形 數(shù)據(jù)曝光(或稱(chēng)描畫(huà))到光掩膜空白基板的光刻膠上。圖形數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)點(diǎn)的光刻膠化學(xué)性質(zhì) 發(fā)生變化(對(duì)于正型光刻膠，即光刻膠性質(zhì)由不可溶解于后續(xù)的顯影液轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇芙庥陲@ 影液)，在經(jīng)過(guò)顯影步驟后形成光刻膠圖形。定義光掩膜的單位面積中透光區(qū)域圖形數(shù)據(jù)所 占面積與單位面積的比值為圖形負(fù)荷或稱(chēng)圖形穿透率。則光掩膜的主圖形區(qū)域的圖形負(fù)荷 的取值范圍通常在10%到100%之間，而邊框區(qū)域的圖形負(fù)荷取值范圍通常為0到10%。
現(xiàn)有技術(shù)的光掩膜中，圖形區(qū)域的圖形負(fù)荷與邊框區(qū)域的圖形負(fù)荷相差很大，則 光掩膜圖形區(qū)域的邊緣部分與中央部分的關(guān)鍵尺度會(huì)出現(xiàn)細(xì)微的差別。所述關(guān)鍵尺度包括 相關(guān)物理參數(shù)的取值，相位，透光率等。圖3的左圖示出了沿圖2箭頭所示基準(zhǔn)線(xiàn)上，主圖 形區(qū)關(guān)鍵尺寸相對(duì)于目標(biāo)值的誤差?？梢钥闯?，誤差取值范圍邊緣處誤差最大。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提出一種制造光掩膜的方法，可以減小光掩膜邊緣區(qū)域的關(guān)鍵 尺度的誤差。 所述制造光掩膜的方法包括 預(yù)先準(zhǔn)備多種類(lèi)型的備選邊框圖形數(shù)據(jù)，邊框圖形數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)于光掩膜的邊框區(qū)
域，每個(gè)類(lèi)型的邊框圖形數(shù)據(jù)具有預(yù)設(shè)的圖形負(fù)荷，并包括如下步驟 獲取對(duì)應(yīng)于光掩膜主圖形區(qū)域的圖形數(shù)據(jù)的圖形負(fù)荷； 選擇圖形負(fù)荷與所獲取的主圖形負(fù)荷最接近的備選邊框圖形數(shù)據(jù)； 將邊框圖形數(shù)據(jù)與主圖形數(shù)據(jù)組合，生成曝光文件； 將所述曝光文件曝光于光掩膜空白基板上，對(duì)基板的光刻膠顯影，并對(duì)基板遮光 層蝕刻以及去除光刻膠，得到光掩膜。
較佳地，所述預(yù)先制備的邊框圖形數(shù)據(jù)的圖形負(fù)荷的取值范圍為10%至100%。
較佳地，所述預(yù)先制備的邊框圖形數(shù)據(jù)的圖形負(fù)荷的取值為10%、20%、30%、 40%、50%、60%、70%、80%、90%或100%。 較佳地，該方法所得光掩膜的邊框區(qū)域圖形為均勻或周期性分布的幾何圖形。
較佳地，所述幾何圖形為直線(xiàn)條或矩形。 本發(fā)明還提出一種光掩膜，所述光掩膜用于將光掩膜上的主圖形轉(zhuǎn)印到晶圓上， 所述光掩膜的邊框區(qū)域的圖形負(fù)荷的取值大于或等于10%。 較佳地，所述邊框區(qū)域的圖形負(fù)荷與圖形區(qū)域的圖形負(fù)荷的差值小于10%。
較佳地，所述光掩膜的邊框區(qū)域圖形為均勻或周期性分布的直線(xiàn)條或矩形。
本發(fā)明還提出一種轉(zhuǎn)印方法，采用主圖形區(qū)域和邊框區(qū)域的圖形負(fù)荷近似相等的 光掩膜進(jìn)行圖形轉(zhuǎn)印。 從以上技術(shù)方案可以看出，在光掩膜的邊框區(qū)域設(shè)置與光掩膜主圖形區(qū)域的圖形 負(fù)荷接近的偽圖形，該偽圖形的作用就是使邊框區(qū)域具有一定的圖形負(fù)荷，縮小邊框區(qū)域 與圖形區(qū)域的圖形負(fù)荷的差距，從而可以減小光掩膜邊緣區(qū)域的關(guān)鍵尺度的誤差。


圖1為光掩膜空白基板的剖面圖； 圖2為光掩膜上圖形區(qū)域分布的示意圖，其中左圖為現(xiàn)有技術(shù)的光掩膜，右圖為 本發(fā)明的光掩膜； 圖3為圖2光掩膜上沿基準(zhǔn)線(xiàn)的主圖形區(qū)各點(diǎn)關(guān)鍵尺寸相對(duì)于目標(biāo)值的誤差，其 中左圖為現(xiàn)有技術(shù)，右圖為本發(fā)明；
圖4為本發(fā)明的原理示意圖； 圖5為本發(fā)明實(shí)施例的光掩膜制造方法的流程圖；
具體實(shí)施例方式
圖4示出了本發(fā)明方案的原理示意圖。其中401為需要被轉(zhuǎn)印到晶圓上的主圖形， 具有確定的圖形負(fù)荷；402為預(yù)設(shè)的邊框圖形數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的圖形，該圖形具有與圖形401接近 的圖形負(fù)荷。本發(fā)明方案將401和402組合起來(lái)，生成光掩膜403，光掩膜403的主圖形區(qū) 域具有如401所示的圖形，邊框區(qū)域具有如402所示的圖形，這樣其圖形區(qū)域邊緣部分的圖 形負(fù)荷就不會(huì)發(fā)生劇烈變化。 為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作 進(jìn)一步的詳細(xì)闡述。 本發(fā)明實(shí)施例一提出一種制造光掩膜的方法，預(yù)先制備多種類(lèi)型的邊框圖形數(shù) 據(jù)，邊框圖形數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)于光掩膜的邊框區(qū)域，每個(gè)類(lèi)型的邊框圖形數(shù)據(jù)具有預(yù)設(shè)的圖形負(fù) 荷，具體流程如圖5所示，包括如下步驟 步驟501 :獲取待轉(zhuǎn)印到晶圓的主圖形區(qū)域的圖形數(shù)據(jù)的圖形負(fù)荷； 步驟502 :選擇與所獲取的主圖形負(fù)荷最接近的備選邊框圖形數(shù)據(jù)； 步驟503 :將備選邊框圖形數(shù)據(jù)與主圖形數(shù)據(jù)組合，生成光掩膜曝光文件； 步驟504:將所述曝光文件曝光于光掩膜空白基板上，對(duì)基板的光刻膠顯影，并對(duì)
4基板遮光層蝕刻以及去除光刻膠，得到光掩膜。 較佳地，所述預(yù)先制備的光掩膜原料的邊框區(qū)域的圖形負(fù)荷的取值范圍為10%至 100%。所述預(yù)先準(zhǔn)備的邊框圖形的邊框區(qū)域圖形負(fù)荷的取值包括10%、20%、30%、40%、 50%、60%、70%、80%、90%或100%。 所述預(yù)先準(zhǔn)備的邊框圖形邊框區(qū)域的偽圖形為如下任一種 均勻或周期性分布的直線(xiàn)條；直線(xiàn)條所在部分相當(dāng)于偽數(shù)據(jù)，用直線(xiàn)條之間的不 同間距或者直線(xiàn)條的粗細(xì)來(lái)控制圖形負(fù)荷。 均勻或周期性分布的矩形。對(duì)于不同的圖形負(fù)荷，可以是相同的矩形，但矩形之間 取不同的間距；或者矩形的中心距相同，但矩形具有不同的大小。 本發(fā)明實(shí)施例二提出一種光掩膜，所述光掩膜的邊框區(qū)域的圖形負(fù)荷的取值大于 或等于10%。 較佳地，所述邊框區(qū)域的圖形負(fù)荷與圖形區(qū)域的圖形負(fù)荷的差值小于10%。
所述光掩膜的邊框區(qū)域圖形為如下任一種 均勻或周期性分布的直線(xiàn)條；直線(xiàn)條所在部分相當(dāng)于偽數(shù)據(jù)，用直線(xiàn)條之間的不 同間距或者直線(xiàn)條的粗細(xì)來(lái)控制圖形負(fù)荷。 均勻或周期性分布的矩形。對(duì)于不同的圖形負(fù)荷，可以是相同的矩形，但矩形之間 取不同的間距；或者矩形的中心距相同，但矩形具有不同的大小。 本發(fā)明實(shí)施例三還提出一種轉(zhuǎn)印方法，是在涂布有光刻膠的晶圓上方放置光掩 膜，對(duì)晶圓進(jìn)行曝光。所述光掩膜為采用實(shí)施例一所述制造方法得到的光掩膜或?qū)嵤├?所述光掩膜。 本發(fā)明實(shí)施例的光掩膜相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的特點(diǎn)在于其邊框部分具有與圖形部分 接近的圖形負(fù)荷，圖2中的右圖為本發(fā)明實(shí)施例的光掩膜的一個(gè)示例。這樣圖形區(qū)域邊緣 部分與圖形區(qū)域中央部分的關(guān)鍵尺度的差異比現(xiàn)有技術(shù)大大縮小。如圖2的右圖所示，邊 緣部分的關(guān)鍵尺度的誤差相對(duì)于圖3的左圖大大減小，并且邊緣部分的誤差并不是最大。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精 神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種制造光掩膜的方法，所述光掩膜用于將光掩膜上的主圖形區(qū)域的圖形轉(zhuǎn)印到晶圓上，其特征在于，預(yù)先準(zhǔn)備多種類(lèi)型的備選邊框圖形數(shù)據(jù)，邊框圖形數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)于光掩膜的邊框區(qū)域，每個(gè)類(lèi)型的邊框圖形數(shù)據(jù)具有預(yù)設(shè)的圖形負(fù)荷，并包括如下步驟獲取對(duì)應(yīng)于光掩膜主圖形區(qū)域的圖形數(shù)據(jù)的圖形負(fù)荷；選擇圖形負(fù)荷與所獲取的主圖形負(fù)荷最接近的備選邊框圖形數(shù)據(jù)；將邊框圖形數(shù)據(jù)與主圖形數(shù)據(jù)組合，生成曝光文件；將所述曝光文件曝光于光掩膜空白基板上，對(duì)基板的光刻膠顯影，并對(duì)基板遮光層蝕刻以及去除光刻膠，得到光掩膜。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述預(yù)先制備的邊框圖形數(shù)據(jù)的圖形負(fù) 荷的取值范圍為10%至100%。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述預(yù)先制備的邊框圖形數(shù)據(jù)的圖形負(fù) 荷的取值為10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%或100%。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，該方法所得光掩膜的邊框區(qū)域 圖形為均勻或周期性分布的幾何圖形。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述幾何圖形為直線(xiàn)條或矩形。
6. —種光掩膜，所述光掩膜用于將光掩膜上的主圖形轉(zhuǎn)印到晶圓上，其特征在于，所述 光掩膜的邊框區(qū)域的圖形負(fù)荷的取值大于或等于10%。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的光掩膜，其特征在于，所述邊框區(qū)域的圖形負(fù)荷與圖形區(qū)域 的圖形負(fù)荷的差值小于10%。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的光掩膜，其特征在于，所述光掩膜的邊框區(qū)域圖形為均勻 或周期性分布的直線(xiàn)條或矩形。
9. 一種轉(zhuǎn)印方法，將具有光阻圖形的光掩膜置于晶圓上方，對(duì)晶圓進(jìn)行曝光，其特征在 于，所述光掩膜為如權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)方法所制造的光掩膜或如權(quán)利要求6或7所述 光掩膜。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種制造光掩膜的方法，預(yù)先準(zhǔn)備多種類(lèi)型的備選邊框圖形數(shù)據(jù)，邊框圖形數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)于光掩膜的邊框區(qū)域，每個(gè)類(lèi)型的邊框圖形數(shù)據(jù)具有預(yù)設(shè)的圖形負(fù)荷，并包括如下步驟獲取對(duì)應(yīng)于光掩膜主圖形區(qū)域的圖形數(shù)據(jù)的圖形負(fù)荷；選擇圖形負(fù)荷與所獲取的主圖形負(fù)荷最接近的備選邊框圖形數(shù)據(jù)；將邊框圖形數(shù)據(jù)與主圖形數(shù)據(jù)組合，生成曝光文件；將所述曝光文件曝光于光掩膜空白基板上，對(duì)基板的光刻膠顯影，并對(duì)基板遮光層蝕刻以及去除光刻膠，得到光掩膜。本發(fā)明還公開(kāi)了一種光掩膜以及一種轉(zhuǎn)印方法。本發(fā)明可以改善光掩膜的邊框區(qū)域與主圖形區(qū)域的圖形負(fù)荷差異對(duì)光掩膜的關(guān)鍵尺度造成的影響。
文檔編號(hào)G03F7/00GK101782718SQ20091013762
公開(kāi)日2010年7月21日 申請(qǐng)日期2009年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月27日
發(fā)明者田明靜 申請(qǐng)人:中芯國(guó)際集成電路制造(上海)有限公司