专利名称：用于提高焦深的光刻散射条及其制造方法
技术领域：
本发明涉及光刻领域，且特别涉及一种用于提高焦深的光刻散射条及其制造方法。
背景技术：
随着半导体工业逐渐趋向微型化以及元件尺寸的缩小，金属化层中的导线
也将尽可能地缩小，以提高元件速度并满足缩小半导体元件尺寸的需求。降低半导体元件尺寸所遇到的 一个问题就是在微影制程中对各材料层进行图案化时，会因为元件特征缩小发生困难，微影技术主要是通过投影或将光线穿过一具有透光与不透光区域图案的光罩或标线，在图案化过程中，当光束投影到晶片上时，将会发生光干涉而造成所需要的图案形状扭曲，并影响半导体元件的关键尺寸。 一般而言，常会通过光学近似修正来改善半导体元件的微影制程，而光学近似修正的方法之一即是通过设于微影光罩上的标线来降低衍射效应。
而另一光学近似修正的方法则是通过使用散射条(scatteringbar)来修正并降低微影制程中的近似效应，散射条包含有形成于微影光罩上的条状图案，在半导体晶片上的光致抗蚀剂层曝光过程中，形成于光罩上外围电路区图案旁的散射条将使光线通过并造成散射，以降低所需图案设计的近似效应。在一些半导体元件设计中，往往在同 一个晶粒中的不同部分会分别具有一些分布很近的图案及分布较疏的图案，举例来说， 一晶片在存储器阵列区内的导线通常较为规则并较为靠近，但在外围的感测放大器及逻辑电路内，各导线往往分隔较远且较为孤立，在这种半导体元件中，近似效应往往会发生于具有孤立结构的区域(疏图案区)，而在导线密度较高的区域(密图案区)，则不会在微影曝光过程中产生近似效应。当一集成电路同时具有疏/密图案区时，就会因光学近似效应的关系使导线在密图案区与疏图案区分别具有不同的尺寸，并会造成片电阻不均的结果，而严重影响集成电路的电性表现。因此，我们迫切需要一种可改善微影技术的方法，以克服具有疏/密图案区的集成电路在微影制程中所面临的问题。
对任何一种曝光器具而言， 一个重要的限定性特点是其分辨极限。所谓曝光器具的分辨极限是指曝光器具能反复地曝光在硅薄片上最细微的特征图形。
目前，对于最先进的光学曝光器具的分辨极限，即接近于当前许多IC布线设计的最小尺寸(称为临界尺寸或CD)。因此曝光器具的分辨率会对IC电路的最终大小和密度产生影响。曝光器具的另一重要特点在于其焦深(DOF)，曝光器具的DOF定义为空间图像(该空间图像具有接近其分辨率尺寸的特征图形)能留在焦点内的范围。在一使图像转印到抗蚀剂到(光刻胶)层上的光刻工艺过程中需有一最小的DOF。该最小DOF能充分确保遍布在整个抗蚀剂(光刻胶)层内的图像保持在焦点内，所以最小DOF范围通常大于或等于抗蚀剂层的厚度。曝光器具的DOF决定了曝光器具所设定的"可用分辨率"。例知，若一曝光器具有分辨0.4微米特征图形的能力但具有的DOF范围小于所需要的能在遍布整个抗蚀剂层上将此特征图形进行清晰聚焦的范围，此种情况下就无法实现所设定的0.4微米的分辨率。可见若能延长曝光器具的DOF范围，"可用"分辨极限可得以缩小从而可印制更小的图像。
发明内容
本发明提出一种用于提高焦深的光刻散射条及其制造方法，其能够有效减少近似效应并提高光刻的焦深。
为了达到上述目的，本发明提出一种用于提高焦深的光刻散射条，包括玻璃基底；
多条不完全透明层，具有一定间隔设置在所述玻璃基底上；不透明层，选择性地设置在预定位置的不完全透明层上。进一步的，所述玻璃基底的材料为二氧化硅玻璃。进一步的，所述不完全透明层的宽度大于或等于光刻设备的分辨率。进一步的，所述不透明层的材料为铬。
为了达到上述目的，本发明还提出一种用于提高焦深的光刻散射条的制造方法，包括下列步骤
4提供一玻璃基底；
在所述玻璃基底上形成不完全透明层； 在所述不完全透明层上形成不透明层； 在所述不透明层上涂布第一光阻层并进行曝光显影； 利用第 一光阻层作为掩模进行蚀刻直至露出玻璃基底形成多个具有 一定间 隔的凹槽；
去除所述第一光阻层；
在所述结构上涂布第二光阻层并进行曝光显影露出预定位置的不透明层； 利用第二光阻层作为掩模对预定位置的不透明层进行蚀刻直至露出不完全 透明层；
去除所述第二光阻层。
进一步的，所述玻璃基底的材料为二氧化硅玻璃。 进一步的，所述不透明层的材料为铬。
本发明提出一种用于提高焦深的光刻散射条及其制造方法，其包含附加的 不可分辨的线条的改进掩模版，这种不可分辨线条可调节掩模版图案中孤立边 缘的边缘强度梯度，孤立边缘梯度被调节到与密集布置边缘的边缘强度梯度相 匹配，结果是，孤立的和密集的特征图形得到相同的转印效果，近似效应显著 地减小了。同时，使用光刻散射条可以有效提高光刻设备的焦深。
图1所示为本发明较佳实施例的用于提高焦深的光刻散射条示意图。 图2所示为本发明又一较佳实施例的用于提高焦深的光刻散射条示意图。 图3 ~图6所示为本发明较佳实施例的用于提高焦深的光刻散射条的制造方 法示意图。
具体实施例方式
为了更了解本发明的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。 本发明提出一种用于提高焦深的光刻散射条及其制造方法，其能够有效减 少近似效应并提高光刻的焦深。请参看图1，图1所示为本发明较佳实施例的用于提高焦深的光刻散射条示
意图。本发明提出一种用于提高焦深的光刻散射条，包括玻璃基底10;多条 不完全透明层20，具有一定间隔设置在所述玻璃基底10上；不透明层30，选 择性地设置在预定位置的不完全透明层上20。
根据本发明较佳实施例，所述玻璃基底10的材料为二氧化硅玻璃，所述不 完全透明层上20为任意不完全透明层的材料，所述不完全透明层20的宽度大 于或等于光刻设备的分辨率。所述不透明层30的材料为铬。所述多条不完全透 明层20之间的间隔为接近或等于密集线间隔。
再请参考图2,图2所示为本发明又一较佳实施例的用于提高焦深的光刻散 射条示意图。在玻璃基底40上具有不透明区域50、不完全透明区域60以及透 明区域70。
根据上述两个较佳实施例，虽然散射条的宽度大于或等于光刻设备的分辨 率，但由于散射条半透明，因此不会被曝光到图形上，采用光刻散射条减小了 近似效应并提高了光刻设备的焦深。
为了达到上述目的，本发明还提出一种用于提高焦深的光刻散射条的制造 方法，包括下列步骤提供一玻璃基底100;在所述玻璃基底100上形成不完全 透明层200;在所述不完全透明层200上形成不透明层300 (请参考图3);在所 述不透明层300上涂布第一光阻层400并进行曝光显影；利用第一光阻层400 作为掩模进行蚀刻直至露出玻璃基底100形成多个具有一定间隔的凹槽500(请 参考图4);去除所述第一光阻层400;在所述结构上涂布第二光阻层600并进 行曝光显影露出预定位置的不透明层300;利用第二光阻层600作为掩模对预定 位置的不透明层300进行蚀刻直至露出不完全透明层200 (请参考图5);去除 所述第二光阻层600形成光刻散射条(请参考图6)。
本发明提出一种用于提高焦深的光刻散射条及其制造方法，其包含附加的 不可分辨的线条的改进掩模版，这种不可分辨线条可调节掩模版图案中孤立边 缘的边缘强度梯度，孤立边缘梯度被调节到与密集布置边缘的边缘强度梯度相 匹配，结果是，孤立的和密集的特征图形得到相同的转印效果，近似效应显著 地减小了。同时，使用光刻散射条可以有效提高光刻设备的焦深。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明
6所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各 种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。
权利要求
1.一种用于提高焦深的光刻散射条，其特征在于，包括玻璃基底；多条不完全透明层，具有一定间隔设置在所述玻璃基底上；不透明层，选择性地设置在预定位置的不完全透明层上。
2. 根据权利要求1所述的用于提高焦深的光刻散射条，其特征在于，所述玻璃基底的材料为二氧化硅玻璃。
3. 根据权利要求1所述的用于提高焦深的光刻散射条，其特征在于，所述不完全透明层的宽度大于或等于光刻设备的分辨率。
4. 根据权利要求1所述的用于提高焦深的光刻散射条，其特征在于，所述不透明层的材料为铬。
5. —种用于提高焦深的光刻散射条的制造方法，其特征在于，包括下列步骤提供一玻璃基底；在所述玻璃基底上形成不完全透明层；在所述不完全透明层上形成不透明层；在所述不透明层上涂布第一光阻层并进行曝光显影；利用第 一光阻层作为掩模进行蚀刻直至露出玻璃基底形成多个具有 一定间隔的凹槽；去除所述第一光阻层；在所述结构上涂布第二光阻层并进行曝光显影露出预定位置的不透明层；利用第二光阻层作为掩模对预定位置的不透明层进行蚀刻直至露出不完全透明层；去除所述第二光阻层。
6. 根据权利要求5所述的用于提高焦深的光刻散射条的制造方法，其特征在于，所述玻璃基底的材料为二氧化硅玻璃。
7. 根据权利要求5所述的用于提高焦深的光刻散射条的制造方法，其特征在于，所述不透明层的材料为铬。
全文摘要
本发明提出一种用于提高焦深的光刻散射条，包括玻璃基底；多条不完全透明层，具有一定间隔设置在所述玻璃基底上；不透明层，选择性地设置在预定位置的不完全透明层上。本发明提出的用于提高焦深的光刻散射条及其制造方法，其能够有效减少近似效应并提高光刻的焦深。
文档编号G03F1/14GK101644889SQ200910053710
公开日2010年2月10日 申请日期2009年6月24日 优先权日2009年6月24日
发明者于世瑞 申请人:上海宏力半导体制造有限公司