专利名称：用于193nm光学光刻的侧墙铬衰减型移相掩模制作方法
技术领域：
本发明属于微电子技术中的纳米、深亚微米加工领域，特别涉及一种用于193nm光学光刻的侧墙铬衰减型移相掩模制作方法。
背景技术：
移相光学掩模的种类很多，典型的方法包括交替型移相掩模、无铬型移相掩模、衰减型移相掩模、边缘增强型和混合移相掩模五种。交替型移相掩模能大大提高周期性特征图形的光刻分辨率，但用于不规则排列的图形和多层结构时存在问题，要消除相位冲突和辅助掩模二次曝光问题；无铬型移相掩模存在相位控制难题，边缘增强型和混合移相掩模适用于任何图形但同样存在制作困难和制作精度问题。衰减型移相掩模制作相对简单，可以大大提高光刻工艺宽容度。
发明内容
本发明的目的是提供一种应用于193nm光学光刻的侧墙铬衰减型移相掩模制作方法，它首先按照常规衰减型移相掩模的制作方法制作出常规衰减型移相掩模，在大面积淀积吸收体材料铬，最后各向同性刻蚀吸收体材料铬，仅留下衰减型移相层材料侧墙铬，从而得到应用于193nm光学光刻的侧墙铬衰减型移相掩模。它的特点是相对于通常的衰减型移相掩模，其制造工艺仅多两步，却可以较大幅度提高光刻分辨率。
本发明的步骤如下1、在熔石英衬基表面上淀积衰减型移相层薄膜；2、在衰减型移相层薄膜表面上甩电子束光刻胶，并进行电子束光刻、显影；3、各向异性刻蚀衰减型移相层薄膜；4、去除电子束光刻胶；5、在衰减型移相层薄膜表面上大面积淀积吸收体材料铬；6、各向同性刻蚀吸收体材料铬；7、清洗；8、特征尺寸及相对定位测量；9、缺陷检测与修补；10、衰减型移相器检测；11、安装表面粘贴膜，完成侧墙铬衰减型移相掩模的制作。
其中所述的侧墙铬衰减型移相掩模通过一次电子束光刻、一次各向异性刻蚀衰减型移相层薄膜、一次大面积淀积吸收体材料铬、一次各向异性刻蚀吸收体材料铬获得的。本发明可用于193nm光学光刻的侧墙铬衰减型移相掩模的制作。
为了更进一步说明本发明的内容，以下结合附图及实施例子，对本发明做详细描述，其中
图1-1至图1-6是本发明的流程图；图2-1至图2-7是本发明实施例子的流程图。
具体实施例方式
附图中所用的黑(深色)色表示不透明部分，灰色表示半透明部分。符合微电子技术领域惯用的表示方法。
1、如图1-1所示，在熔石英基片101表面上淀积衰减型移相层薄膜102，衰减型移相层薄膜102材料组成是厚度为78nm的TiN/Si3N4超晶格多层膜，或者Ta(15nm)/TaSiO(125nm)多层膜，采用离子束溅射的方法获得。
2、如图1-2所示，在衰减型移相层薄膜102表面上甩电子束光刻胶ZEP7000，厚度为300～400nm，在120℃～160℃热板上前烘≤2分钟，电子束光刻显影获得光刻胶图形103。
3、如图1-3所示，以光刻胶图形103做掩蔽，采用氯基气体各向异性刻蚀衰减型移相层薄膜102，，获得衰减型移相层薄膜图形104。
4、如图1-4所示，采用丙酮湿法或者氧气等离子体的方法去除刻胶图形103。
5、如图1-5所示，在衰减型移相层薄膜图形104表面上大面积淀积吸收体材料铬105，吸收体材料铬105厚度是10～90nm，是采用电子束蒸发的方法获得的。
6、如图1-6所示，无须任何掩蔽，采用氯基气体各向异性刻蚀吸收体材料铬105，仅留下衰减型移相层薄膜图形104侧壁的铬图形106。
7、将侧墙铬衰减型移相掩模版放在NanostripTM酸性液中70摄氏度处理15分钟，在循环去离子水中喷涂清洗5次，正、反面超声清洗5分钟。
8、特征尺寸及相对定位测量，随机测量9点或者随机测量21点。
9、缺陷检测与修补，要求关键尺寸的最小缺陷尺寸小于80nm，输出缺陷的坐标位置，根据该坐标位置采用飞秒激光技术或者聚焦离子束进行相应修补。
10、衰减型移相器检测，随机测量9点或者随机测量21点，检测衰减型移相层薄膜的透过率平均偏差、透过率均匀性和相位平均偏差，要求透过率平均偏差±5％，透过率均匀性±4％，相位平均偏差±3°。
11、安装表面粘贴膜，厚度为1微米，对193nm光源透过率≥99％，温度为23±10℃，潮湿度为45％。
实施例子1、如图2-1所示，在熔石英基片201表面上淀积衰减型移相层薄膜202，衰减型移相层薄膜202材料组成是厚度为78nm的TiN/Si3N4超晶格多层膜，或者Ta(15nm)/TaSiO(125nm)多层膜，采用离子束溅射的方法获得。
2、如图2-2所示，在衰减型移相层薄膜202表面上甩电子束光刻胶203，电子束光刻胶203类型为ZEP7000，厚度为300～400nm，在120℃～160℃热板上前烘≤2分钟，
3、如图2-3所示，电子束光刻显影获得光刻胶图形2044、如图2-4所示，以光刻胶图形204做掩蔽，采用氯基气体各向异性刻蚀衰减型移相层薄膜202，，获得衰减型移相层薄膜图形205。
5、如图2-5所示，采用丙酮湿法或者氧气等离子体的方法去除刻胶图形204。
6、如图2-6所示，在衰减型移相层薄膜图形205表面上大面积淀积吸收体材料铬206，吸收体材料铬206厚度是10～90nm，是采用电子束蒸发的方法获得的。
7、如图2-7所示，无须任何掩蔽，采用氯基气体各向异性刻蚀吸收体材料铬206，仅留下衰减型移相层薄膜图形205侧壁的铬图形207。
8、将侧墙铬衰减型移相掩模版放在NanostripTM酸性液中70摄氏度处理15分钟，在循环去离子水中喷涂清洗5次，正、反面超声清洗5分钟。
9、特征尺寸及相对定位测量，随机测量9点或者随机测量21点。
10、缺陷检测与修补，要求关键尺寸的最小缺陷尺寸小于80nm，输出缺陷的坐标位置，根据该坐标位置采用飞秒激光技术或者聚焦离子束进行相应修补。
11、衰减型移相器检测，随机测量9点或者随机测量21点，检测衰减型移相层薄膜的透过率平均偏差、透过率均匀性和相位平均偏差，要求透过率平均偏差±5％，透过率均匀性±4％，相位平均偏差±3°。
12、安装表面粘贴膜，厚度为1微米，对193nm光源透过率≥99％，温度为23±10℃，潮湿度为45％。
权利要求
1.一种用于193nm光学光刻的侧墙铬衰减型移相掩模制作方法，首先按照常规衰减型移相掩模的制作方法制作出常规衰减型移相掩模，在大面积淀积吸收体材料铬，最后各向同性刻蚀吸收体材料铬，仅留下衰减型移相层材料侧墙铬，从而得到用于193nm光学光刻的侧墙铬衰减型移相掩模；其特征在于，其步骤如下步骤1、在熔石英衬基表面上淀积衰减型移相层薄膜；步骤2、在衰减型移相层薄膜表面上甩电子束光刻胶，并进行电子束光刻、显影；步骤3、各向异性刻蚀衰减型移相层薄膜；步骤4、去除电子束光刻胶；步骤5、在衰减型移相层薄膜表面上大面积淀积吸收体材料铬；步骤6、各向同性刻蚀吸收体材料铬；步骤7、清洗；步骤8、特征尺寸及相对定位测量；步骤9、缺陷检测与修补；步骤10、衰减型移相器检测；步骤11、安装表面粘贴膜，完成侧墙铬衰减型移相掩模的制作。
2.根据权利要求1所述的用于193nm光学光刻的侧墙铬衰减型移相掩模制作方法，其特征在于，其中所述的在熔石英衬基表面上淀积衰减型移相层薄膜材料组成是厚度为78nm的TiN/Si3N4超晶格多层膜，或者Ta(15nm)/TaSiO(125nm)多层膜，采用离子束溅射的方法获得。
3.根据权利要求1所述的用于193nm光学光刻的侧墙铬衰减型移相掩模制作方法，其特征在于，其中所述的在衰减型移相层薄膜表面上甩的电子束光刻胶为ZEP7000，厚度为300～400nm，在120℃～160℃热板上前烘≤2分钟。
4.根据权利要求1所述的用于193nm光学光刻的侧墙铬衰减型移相掩模制作方法，其特征在于，其中所述的各向异性刻蚀衰减型移相层薄膜是采用氯基气体。
5.根据权利要求1所述的用于193nm光学光刻的侧墙铬衰减型移相掩模制作方法，其特征在于，其中所述的去除电子束光刻胶是采用丙酮湿法或者氧气等离子体的方法去除。
6.根据权利要求1所述的用于193nm光学光刻的侧墙铬衰减型移相掩模制作方法，其特征在于，其中所述的在衰减型移相层薄膜表面上大面积淀积吸收体材料铬厚度是10～90nm，是采用电子束蒸发的方法获得的。
7.根据权利要求1所述的用于193nm光学光刻的侧墙铬衰减型移相掩模制作方法，其特征在于，其中所述的各向同性刻蚀吸收体材料铬无须任何掩蔽，采用氯基气体各向异性刻蚀，仅留下衰减型移相层薄膜图形侧壁的铬。
8.根据权利要求1所述的用于193nm光学光刻的侧墙铬衰减型移相掩模制作方法，其特征在于，其中所述的清洗是将侧墙铬衰减型移相掩模版放在NanostripTM酸性液中70摄氏度处理15分钟，在循环去离子水中喷涂清洗5次，正、反面超声清洗5分钟。
9.根据权利要求1所述的用于193nm光学光刻的侧墙铬衰减型移相掩模制作方法，其特征在于，其中所述的特征尺寸及相对定位测量，随机测量9点或者随机测量21点。
10.根据权利要求1所述的用于193nm光学光刻的侧墙铬衰减型移相掩模制作方法，其特征在于，其中所述的缺陷检测与修补要求关键尺寸的最小缺陷尺寸小于80nm，输出缺陷的坐标位置，根据该坐标位置采用飞秒激光技术或者聚焦离子束进行相应修补。
11.根据权利要求1所述的用于193nm光学光刻的侧墙铬衰减型移相掩模制作方法，其特征在于，其中所述的衰减型移相器检测随机测量9点或者随机测量21点，检测衰减型移相层薄膜的透过率平均偏差、透过率均匀性和相位平均偏差，要求透过率平均偏差±5％，透过率均匀性±4％，相位平均偏差±3°。
12.根据权利要求1所述的用于193nm光学光刻的侧墙铬衰减型移相掩模制作方法，其特征在于，其中所述的安装表面粘贴膜厚度为1微米，对193nm光源透过率≥99％，温度为23±10℃，潮湿度为45％。
全文摘要
一种用于193nm光学光刻的侧墙铬衰减型移相掩模制作方法，其工艺步骤如下1.在熔石英衬基表面上淀积衰减型移相层薄膜；2.在衰减型移相层薄膜表面上甩电子束光刻胶，并进行电子束光刻、显影；3.各向异性刻蚀衰减型移相层薄膜；4.去除电子束光刻胶；5.在衰减型移相层薄膜表面上大面积淀积吸收体材料铬；6.各向同性刻蚀吸收体材料铬；7.清洗；8.特征尺寸及相对定位测量；9.缺陷检测与修补；10.衰减型移相器检测；11.安装表面粘贴膜，完成侧墙铬衰减型移相掩模的制作。
文档编号G03F1/32GK101017322SQ200610003068
公开日2007年8月15日 申请日期2006年2月8日 优先权日2006年2月8日
发明者谢常青, 刘明 申请人:中国科学院微电子研究所