针对形貌的改进结构的制作方法

文档序号:12269660阅读:183来源:国知局
针对形貌的改进结构的制作方法与工艺

不同的实施例总体上涉及用于处理半导体器件的方法。而且,不同的实施例涉及用于改进光刻工艺的质量的方法。



背景技术:

集成电路(IC)的制造涉及在衬底之上成形构成了诸如晶体管、电阻器和电容器的特征部。

半导体制造的变化可以被分类为工艺系统化的变化和随机的变化。系统化的变化在本质上是可以预测的,并且依赖于诸如布局结构和周围的拓扑环境的确定性因素。

当前的技术能够高保真地将掩模版的图案转移至光刻胶。然而,由于前面提到的因素,在溶液中被显影之后,光刻胶却通常不能高保真地复制所转移的图案。

例如,当待处理的底层结构(例如,折线、金属化等)不平坦时,经过显影的光刻胶可能会表现出收聚效应。如果光刻胶的收聚被转移至待处理的底层结构,这可能会导致器件的性能的恶化和可靠性的恶化。

因此,存在针对解决上述挑战的改进的工艺的需求。



技术实现要素:

多个实施例总体上涉及半导体器件。在一个实施例中,涉及所公开的掩模版。掩模版包括基部结构和阶梯结构。阶梯结构包括中央区域和边缘区域。在顶视图中,中央区域包括比边缘区域更大的宽度。阶梯结构被配置为被布置在待被光刻处理的衬底的形貌(topography)阶梯之上。

在另一个实施例中,公开了用于制造器件的方法。该方法包括在具有至少一个形貌阶梯的衬底之上沉积抗蚀剂层。该方法还包括使用掩模版曝光抗蚀剂层的至少一部分。掩模版包括基部结构和阶梯结构。阶梯结构包括中央区域和边缘区域。在顶视图中,中央区域包括比边缘区域更大的宽度。阶梯结构被配置为被布置在待被光刻处理的衬底的形貌阶梯之上。该方法还包括根据曝光去除抗蚀剂层的一部分。

在又一个实施例中,公开了制造掩模版的方法。该方法包括,在测试掩模版上形成多个测试结构,每个测试结构包括具有中央区域和边缘区域的阶梯结构。在顶视图中,中央区域包括比边缘区域更大的宽度。阶梯结构被配置为被布置在待被光刻处理的衬底的形貌阶梯之上。该方法还包括,在具有多个形貌阶梯的测试衬底上形成多个经光刻处理的结构,每个经光刻处理的结构使用测试掩模版的相应的测试结构在多个形貌阶梯的相应的形貌阶梯上形成。该方法还包括,从多个测试结构中选定至少一个测试结构,并且根据所选定的测试结构来形成具有阶梯结构的掩模版。

本文所公开的实施例的这些优点和特征、以及其他的优点和特征通过参考随后的描述和附图将会变得更加明显。而且,需要理解的是,本文所描述的不同实施例的特征不是相互排斥的、而是能够以不同的组合和排列的形式存在。

附图说明

在附图中,相似的参考字符一般指代不同视图中的相似的部件。附图不一定按比例绘制,而是一般会代之以着重强调对本发明的原理的说明。在下文的描述中,本发明的不同的实施例参考附图进行了描述,在附图中:

图1图示了示例性的光刻系统;

图2图示了经部分处理的器件的扫描电子显微镜(SEM)的图像;

图3图示了掩模版的特征部的示例性的主视图、经部分处理的器件的示例性的主视图、以及经部分处理的器件的示例性的截面视图;

图4图示了掩模版的特征部的示例性的主视图、经部分处理的器件的示例性的主视图、以及经部分处理的器件的示例性的截面视图;

图5图示了制造器件的方法的示例性的流程图500;以及

图6图示了制造掩模版的方法的示例性的流程图600。

具体实施方式

下文中的详细描述参考了附图,所述附图通过说明的方式图示了具体的细节和在其中可以实践本发明的实施例。足够详细地描述了这些实施例,从而使得本领域的技术人员能够实践本发明。可以使用其他的实施例,而且可以做出结构上、逻辑上和电气上的改变,而没有背离本发明的范围。这些不同的实施例不相互排斥,因为某些实施例能够与一个或多个其他的实施例组合以形成新的实施例。下文中的详细描述因此不能被认为是限制意义,而且本发明的范围由随附的权利要求定义。

针对多种方法提供了不同的实施例,而且针对不同的器件提供了不同的实施例。需要理解的是,这些方法的基本属性对于器件也成立,而且反之亦然。因此,处于简洁的目的,可能省略了对这些属性的重复的描述。

如本文所使用的术语“至少一个”可以被理解为包括等于或大于一的任一整数,即,“一”、“二”、“三”、等等。

如本文所使用的术语“多个”可以被理解为包括等于或大于二的任一整数,即,“二”、“三”、“四”、等等。

除非另外说明,否则如本文所使用的术语“层”可以被理解为包括其中的层是单个层的实施例、以及其中的层是包括多个子层的叠层的实施例。

本文所使用的词语“示例性的”意指“用作示例、实例或说明”。在本文被描述为“示例性的”任一实施例或设计都不一定被视为是好于或优于其他实施例或设计。

关于沉积的材料在侧面或表面“之上”被形成中的词语“之上”在本文中可以被用于指代所沉积的材料可以“直接在其上”形成,例如,与隐含指示的侧面或表面直接接触。关于沉积的材料在侧面或表面“之上”被形成中的词语“之上”在本文中可以被用于指代所沉积的材料可以“间接在隐含指示的侧面或表面上”形成,使得一个或多个附加的层被布置在隐含指示的侧面或表面与所沉积的材料之间。

图1图示了示例性的光刻系统100。出于说明的目的,所图示的示例性的光刻系统100被简化了。例如,省略或简化了已知的特征部,以澄清本公开的示例性的实现和实施例的描述,并且由此更好地解释这些示例性的实现和实施例。

如图1所示的示例性的光刻系统100使用了投影印刷方法。需要理解的是,例如接触式印刷或接近式印刷的其他的曝光方法也可以被用于实现此处所包括的公开教导。

光刻系统100可以包括光源101、聚光透镜102、掩模版(或掩模)103、投影(或缩影(reduction))透镜104和衬底106。衬底106的上表面可以以光刻胶105来涂敷。需要理解的是,术语“掩模版”和“掩模”在本文中被互换使用。

光源101将光线照射到衬底106上。所照射的光线穿过聚光透镜102,由掩模版103衍射,而且光线的衍射图案由投影透镜104收集。结果,掩模版103上的图案的像107被投影到了被涂敷了抗蚀剂的衬底106上,衬底被设置在距离掩模版103一定距离处。

在不同的实施例中,例如,衬底106可以是诸如硅衬底的半导体衬底。例如,也可以使用SiGe、SiGeC或SiC的其他类型的衬底。在不同的实施例中,衬底106可以是绝缘体上晶体(COI),诸如是绝缘体上硅(SOI)衬底。也可以使用其他类型的COI衬底。衬底110可以例如是掺杂衬底或非掺杂衬底。

衬底106可以例如是半导体器件的不同处理阶段中的衬底,诸如是IC的半导体管芯。IC可以是任一类型的IC。在不同的实施例中,IC可以是诸如动态随机访问存储器(DRAM)、静态随机访问存储器(SRAM)、以及不同类型的非易失性的存储器(包括可编程的只读存储器(PROM)和闪存)、逻辑器件、通信器件、光电器件、数字信号处理器(DSP)、微控制器、片上系统(SOC)、以及其他类型的器件的存储器器件或它们的组合。在不同实施例中,IC可以是包括功率二极管、晶闸管、功率MOSFET、绝缘栅双极型晶体管(IGBT)、以及其他类型的器件或它们的组合的功率IC或功率芯片。其他类型的IC或器件可能也是有用的。可以将IC结合到诸如电话、计算机、个人数字助理、汽车或其他类型的适当的产品的不同的产品中。

光刻胶105可以包括光敏材料。存在两种类型的光刻胶,即正性光刻胶和负性光刻胶。正性光刻胶可以包括光敏材料和基料树脂(base resin)。负性光刻胶可以包括光敏材料和聚合物。使用光源曝光光刻胶可以改变光敏材料的溶解度。

对于正性光刻胶,曝光于光源可以改变光刻胶的化学结构,从而使其可以变为更易溶于显影溶液。经曝光的光刻胶随后可以被显影溶液清洗掉,而未曝光的光刻胶则被保留在了衬底上。用于正性光刻胶的掩模版因此含有被保留在衬底上的图案的准确的复制。

负性光刻胶与正性光刻胶相反。经曝光的光刻胶可以被聚合并且其由此可以变得不能溶解于显影溶液。经曝光的光刻胶可以被保留在衬底上,而未曝光的光刻胶则可以被显影溶液清洗掉。因此,用于负性光刻胶的掩模版因此含有与被保留在衬底上的图案相反的复制。

光刻胶105可以通过标准的旋涂技术被应用于衬底106的表面。也可以使用涂敷衬底的表面的其他技术。

在不同的实施例中,可以在光刻胶和衬底之间提供器件层(未示出)。器件层可以使用经显影的光刻胶被蚀刻。经蚀刻的器件层的剩余部分可以被用作栅极(gate)、隔离场(isolation field)、或者被用作携带信号的传导路径。

光源101可以是点光源。在不同的实施例中,汞(Hg)灯或汞-氙(Hg-Xe)灯可以在可见光和紫外线光刻系统中被用作光源101。,根据光刻系统的类型和波长,也可以将其他类型的灯用作光源101。例如,也可以将准分子激光(例如,氩(Ar)、氪(Kr)、氟(F)、氯(Cl)或它们的组合)用作光源。

掩模版103可以是具有第一主面和第二主面的透明的基板。第二主面与第一主面相对。该透明的基板可以是钠钙玻璃、硼硅酸盐玻璃、石英玻璃、或在半导体光刻系统中通常使用的任一适当的透明材料。衬底的一个主面可以包括例如线、点、方形或它们的组合的图案107。在不同的实施例中,图案107可以通过例如铬的被沉积在衬底上的阻挡光线的材料形成。从光源照射的光线由阻挡光线的材料完全地阻挡,并且穿过未被阻挡的部分被完全透射。这种类型的掩模版被称作二元掩模。在不同的实施例中,图案107可以通过根据光刻系统的波长将基板的一个主面蚀刻至特定的深度而形成。例如,基板的一个主面上的某些透射区域被蚀刻至不同的深度,以导致通过掩模版的这些区域的光线传播的相移。这种类型的掩模版被称作相移掩模。需要注意的是,在不同的实施例中也可以使用衰减的或半色调式相移掩模。

在掩模版上的图案107可以大于光刻胶的最终图案。在这种情况下,投影透镜104提供了缩小了大致4倍的比率。也就是说,想要的光刻胶的特征部可以比掩模版的相应的特征部小4倍。

理想地,经显影的光刻胶的图案高保真地复制了掩模版的图案。然而,来自光刻胶/衬底表面的反射光线的干扰影响了经显影的光刻胶的线宽的一致性。衬底(或被设置在衬底上的器件层)可以反射来自光刻光源的光线的一部分,并且根据所使用的特定波长处的折射率来透射其余的光线。衬底的反射率影响了在抗蚀剂中所吸收的辐射能量的有效数量。抗蚀剂的厚度的少量的变化将导致反射率、并且因此将导致最终的有效能量的剂量(dose)的剧烈的改变。诸如在衬底表面上提供牺牲性的抗反射的覆膜(ARC)层已经被用于减少或抑制来自衬底的反射。牺牲性的ARC在抗蚀剂被显影之后被去除。

然而,应用牺牲性的ARC却不能防止经显影的光刻胶的收聚效应,在衬底(或被设置在衬底上的器件层)具有横向上异质的上表面时尤其如此。例如,衬底的上表面可以包括形貌阶梯。具体地,该形貌阶梯是针对在电力技术中所使用的器件的、普通特征部的形貌中的一个,因为其缺失了全局平面化的步骤(例如,化学机械抛光)。例如,在FINFET技术中,这种形貌阶梯在高度上可能更加显著,其中具有比MOSFET技术小的更多的节点。这是因为全局平面化步骤不能在结构化之前被完成。

图2图示了经部分处理的器件的扫描电子显微镜(SEM)的图像200。SEM的图像200图示了使用经显影的光刻胶蚀刻之后的多晶硅线203的收聚效应的示例性的顶视图。研究已经表明,收聚趋于出现在从源自有源区的栅极到场氧化物上的导线的过渡段,此处的表面形貌是非平坦的。如SEM的图像中所示,多晶硅线203横贯经部分处理的器件的上表面,并且它在具有形貌阶梯的场氧化物201的侧壁处被收聚。多晶硅线的经收聚的部分107比未经受收聚效应的多晶硅线的其他部分具有更窄的线宽。收聚的出现是由于,归因于剧烈改变的光刻胶的变化在场氧化物的侧壁处的来自多晶硅的反射率、以及不同的干扰条件。在场氧化物的侧壁处的多晶硅线的这种收聚可以导致器件性能的恶化,并且这种恶化对于模拟器件可能更为严重。

出于说明的目的,在多晶硅线的收聚的上下文中描述了不同的实施例。然而,应该注意的是,这种收聚不限于多晶硅线,在针对携带信号的传导路径(例如,金属线)和氧化物中也可能会出现收聚。

图3图示了掩模版的特征部的示例性的主视图300a、经部分处理的器件的示例性的平面图300b、以及经部分处理的器件的示例性的截面视图300c。

特征部301可以是掩模版的图案的一个特征部。如主视图300a所示,特征部301可以是沿着长度y具有一致的线宽x的长方形。也就是说,如主视图300a所示,特征部可以是沿着长度y具有固定的线宽x的长方形。该特征部不一定是长方形。它可以是任一几何形状。出于说明的目的,在主视图中具有长方形形状的线的上下文中描述了不同的实施例。特征部301可以被用于形成衬底321上的多晶硅线。

平面图300b图示了经部分处理的器件的经显影的光刻胶313。经显影的光刻胶313对应于特征部301。截面视图300c取自平面图300b的沿着线A-A’的方向。经部分处理的器件可以包括衬底321、隔离结构323、多晶硅层311和光刻胶层313。隔离结构323可以是场氧化物。在不同的实施例中,场氧化物可以是硅的局部氧化(LOCOS)。其他类型的隔离结构也是有用的。在不同的实施例中,隔离结构323可以具有升高的上表面。该升高的上表面可以突出在衬底321的上表面之上。多晶硅层311可以被设置在隔离结构323和衬底321之上。在不同的实施例中,多晶硅层311可以是保形层。也就是说,多晶硅层311可以采用底层衬底和/或底层的各个层的形貌。光刻胶层313可以被设置在多晶硅层311之上。在不同的实施例中,光刻胶层313可以是经显影的光刻胶。即,光刻胶层313可能已经使用了具有特征部301的掩模版被光源照射过,并且在显影溶液中被显影过。

经部分处理的器件可以包括形貌阶梯325。形貌阶梯325可以包括上表面325a、下表面325b、以及在它们之间形成的沿325c。上表面325a和下表面325b可以被定位在不同的水平线处。在不同的实施例中,上表面325a和沿325c可以形成角的形状或弯曲的形状。

光刻胶层313的厚度的变化可以影响表面的反射率。如经部分处理的器件的截面视图300c所示,在名义上的光刻胶的厚度处出现名义上的反射率327a,该名义上的光刻胶的厚度要小于光刻胶层313的最大厚度且要大于其最小厚度。在与形貌阶梯的弯曲重合的光刻胶层313的最小厚度处出现最高的反射率327b,但是在光刻胶层313的最大厚度处出现最低的反射率327c。因此,在光刻胶层313的最小厚度处出现照射能量的最少的吸收,并且在在光刻胶层313的最大厚度处出现照射能量的最多的吸收。假定光刻胶层是负性光刻胶,那么在未曝光的光刻胶的区域处的溶解率因此是最高的。因为在最大厚度处的光刻胶层313相对于在最小厚度处的光刻胶层313具有最多的吸收,所以在最大厚度处的光刻胶层313经受了更多的交联(cross-linking),并且使其相对于在最小厚度处的光刻胶层313变得难以溶解于显影溶液中。结果,由于较高的局部溶解率,在最小厚度处的光刻胶层313可能存在被收聚的区域315。因此,由于存在被收聚的区域315,经显影的光刻胶313的保真度的质量较差。

如平面图300b中所示,经显影的光刻胶313的被收聚的区域315实质上与底层表面的形貌阶梯325一致。光刻胶313在被收聚的区域315处具有比距离形貌阶梯325更远处的线宽更窄的线宽。被收聚的区域315可能具有比掩模版的特征部301的线宽x更窄的线宽a。在另一个方面,距离形貌阶梯325更远处的光刻胶的线宽可能实质上与掩模版的特征部301的线宽x相同。

使用具有被收聚的区域的经显影的光刻胶313的后续的处理(例如,多晶硅层311的蚀刻)可以导致具有经显影的光刻胶313的形状和分布(profile)的多晶硅线。也就是说,潜在地不利于器件的性能的被收聚的区域,可以被转移至经蚀刻的多晶硅层311。

图4图示了掩模版的特征部的示例性的主视图400a、经部分处理的器件的示例性的主视图400b、以及经部分处理的器件的示例性的截面视图400c。除了经显影的光刻胶层的线宽和形状分布之外,如图4所示的经部分处理的器件可能与图3所示的经部分处理的器件相同。

特征部401可以是掩模版的图案的一个特征部。特征部401可以具有如主视图400a中所示的类似阶梯的形状。特征部401可以具有沿着长度y1的中心轴线C-C’。在不同的实施例中,特征部401可以包括基部结构403和阶梯结构405。如主视图400a中所示,基部结构403可以是沿着长度y1具有一致的线宽x1的长方形。也就是说,如主视图400a中所示,基部结构403可以是具有固定的线宽x1的长方形。

如主视图400a中所示,阶梯结构405可以包括沿着长度y2的多个阶梯。阶梯结构405可以包括具有多个阶梯的第一阶梯结构405a和具有多个阶梯的第二阶梯结构405b。第一阶梯结构和第二阶梯结构彼此相对。在不同的实施例中,第一阶梯结构405a和第二阶梯结构405b可以是对称的。例如,第二阶梯结构405b可以是第一阶梯结构405a关于C-C’线(即,中心轴线或镜像线)的镜像。在不同的实施例中,阶梯的数目可以大于二,这取决于不同的因素,诸如但不限于衬底的形貌阶梯的高度、形貌阶梯的陡度(例如,歪斜或倾斜的角度)、最终的特征部(例如,多晶硅线、金属线、氧化物等)的线宽、光刻胶的类型和曝光波长。类似地,每个阶梯的高度t和长度l可以是任意数,这取决于上述不同的因素。

在不同的实施例中,第一阶梯结构405a可以包括最高的水平部分和最低的水平部分。如主视图400a中所示,最低的水平部分可以被定位在最高的水平部分的左边和右边。在不同的实施例中,最高的水平部分在左边经由采用下降的方式的多个阶梯被连接至最低的水平部分。类似地,最高的水平部分在右边经由采用下降的方式的多个阶梯被连接至最低的水平部分。

作为第一阶梯结构405a的镜像的第二阶梯结构405b也可以包括最高的水平部分和最低的水平部分。如主视图400a中所示,最低的水平部分可以被定位在最高的水平部分的左边和右边。在不同的实施例中,最高的水平部分在左边经由以上升的方式的多个阶梯被连接至最低的水平部分。类似地,最高的水平部分在右边经由以上升的方式的多个阶梯被连接至最低的水平部分。

阶梯结构405可以包括中央区域和边缘区域。中央区域可以由第一和第二阶梯结构405a和405b的最高的水平部分界定。因此,中央区域具有如主视图400a中所示的宽度x3。边缘区域可以由第一和第二阶梯结构405a和405b的最低的水平部分界定。因此,边缘区域具有如主视图400a中所示的宽度x2。基部结构的线宽x1要小于阶梯结构的宽度x2和x3,而且宽度x3是最宽的。

在不同的实施例中,特征部401可以被用于形成衬底421上的多晶硅线413。阶梯结构405可以被配置为被布置在经部分处理的器件的形貌阶梯425上。阶梯结构405的长度y2实质上可以大于形貌阶梯425的长度,使得形貌阶梯425的(即,由上表面425a和边缘425c所形成的)整个角的形状在长度y2之内。如果阶梯结构425是个陡坡,那么阶梯结构的长度y2就更短,而如果形貌阶梯425是个缓坡,那么阶梯结构的长度y2就更长。在不同的实施例中,阶梯结构405的中央区域可以被配置为被布置在经部分处理的器件的形貌阶梯425上。

使用具有所描述的特征部401的掩模版,就可以防止经显影的光刻胶413的收聚。如主视图400b中所示的经显影的光刻胶413实质上可以复制掩模版的特征部401的基部结构403的形状和尺寸。例如,经显影的光刻胶413可以具有的线宽与掩模版的特征部401的线宽x1实质上相同、而且具有的长度与掩模版的特征部401的长度y1实质上相同。

因此,通过使用具有所描述的类似阶梯的分布(或设计)的掩模版的特征部,光刻胶的厚度的变化的效应、以及由此引起的反射率的变化的效应实质上可以被补偿。因此,经显影的光刻胶413的保真度可以被极大地改善。

使用具有高保真的特征部401的经显影的光刻胶413的后续的处理(例如,多晶硅层411的蚀刻)可以形成能够根据期望的规范运行的器件。

出于说明的目的,在负性光刻胶的上下文中描述了不同的实施例。然而,应该注意的是,所述教导也可以被应用于正性光刻胶。

图5图示了制造根据不同的实施例的器件的方法的示例性的流程图500,从而形成经显影的光刻胶和后续使用复制了所对应的掩模版的特征部的经显影的光刻胶来形成特征部。

在步骤502处,抗蚀剂层可以被沉积在衬底上。可以使用旋涂技术来沉积抗蚀剂层。抗蚀剂层可以是正性或负性光刻胶。衬底可以包括如图3-4中所示的形貌阶梯。

在步骤504处,使用掩模版可以曝光抗蚀剂层的至少一部分。掩模版可以包括如图4中所示的基部结构和阶梯结构。阶梯结构可以包括中央区域和边缘区域。在顶视图中,中央区域可以包括比边缘区域更大的宽度。阶梯结构可以被配置为被布置在待被光刻处理的衬底的形貌阶梯之上。

在步骤506处,根据曝光可以将抗蚀剂的一部分去除。例如,如果使用了正性抗蚀剂,那么抗蚀剂的经曝光的部分就可以通过显影溶液被去除。在另一方面,如果使用了负性抗蚀剂,那么抗蚀剂的未经曝光的部分就可以通过显影溶液被去除。

可以在经显影的抗蚀剂中复制掩模版的基部结构的图案(例如,线宽)。经显影的抗蚀剂随后可以被用作蚀刻掩模,用来形成底层衬底或底层的层上的特征部。

图6图示了制造根据不同的实施例的掩模版的方法的示例性的流程图600。

在步骤602处,可以在测试掩模版上形成多个测试结构。每个测试结构可以包括阶梯结构。该阶梯结构可以包括如图4中所示的中央区域和边缘区域。在顶视图中,中央区域可以包括比边缘区域更大的宽度。阶梯结构可以被配置为被布置在待被光刻处理的衬底的形貌阶梯之上。

在不同的实施例中,每个阶梯结构在长度y2、相同长度y2内的阶梯数目、阶梯的高度t、阶梯的长度l、中央区域的宽度x3、以及边缘区域的宽度x2上可以不同。在设计阶梯结构时也可以包括其他的参数。在不同实施例中,可以将多个阶梯结构分组到相同的集合中。例如,这些集合中的一个集合可以包括多个阶梯结构,其中的每个阶梯结构具有不同的长度y2。另一个集合可以包括多个阶梯结构,其中的每个阶梯结构在相同长度y2内具有不同数目的阶梯。针对诸如阶梯的高度t、阶梯的长度l、中央区域的宽度x3、以及边缘区域的宽度x2的其他的参数提供了其他的集合。

在步骤604处,可以在测试衬底上形成多个经光刻处理的结构。该测试衬底可以包括多个形貌阶梯。每个经光刻处理的结构使用测试掩模版的相应的测试结构在多个形貌阶梯的相应的形貌阶梯上形成。

在不同实施例中,该测试衬底可以是测试晶片。多个形貌阶梯中的每个形貌阶梯在许多参数上都可以不同,诸如在待形成的角的形状的陡度、形貌阶梯的高度、隔离结构(例如,场氧化物)的高度、形貌阶梯的线宽、以及多晶硅线的密度上可以不同。在不同实施例中,可以将形貌阶梯分组到多个集合中。每个集合可以包括相同的多个形貌阶梯。例如,这些集合中的一个集合可以包括具有相同陡度的角的形状的多个形貌阶梯,另一个集合可以包括具有相同高度的形貌阶梯的多个形貌阶梯。针对诸如待形成的隔离结构(例如,场氧化物)的高度、形貌阶梯的线宽、以及多晶硅线的密度的其他的参数提供了其他的集合。

在不同实施例中,阶梯结构的相同的集合可以与相同的形貌阶梯的集合叠加(overlay),以形成多个经光刻处理的结构。例如,包括多个阶梯结构的集合(其中的每个阶梯结构具有不同的长度y2)可以与具有相同陡度的角的形状的形貌阶梯的集合叠加。采用这种方式,就可以确定最佳长度y2。

在不同实施例中,每个形貌阶梯的收聚值都可以根据不同的参数来确定。所确定的收聚值可以被用于分析检查结果,这将在后续的阶段执行,用于从所有的测试结构中选定形成了具有最高的保真度的经光刻处理的结构的测试结构。

在不同实施例中,经光刻处理的结构可以是使用任一适当的光刻系统已经形成的抗蚀剂结构。

在步骤606处,可以从多个测试结构选定至少一个测试结构。所选定的测试结构可以是所有的测试结构中形成了具有最高的保真度的经光刻处理的结构的测试结构。

在步骤608处,可以形成具有根据所选定的测试结构的阶梯结构的掩模版。

在不同实施例中,将所选定的测试结构添加到设计数据,并且根据实质上消除了收聚效应的、所选定的测试结构来形成掩模版。这种实现在现有的技术中是不可用的,因为现有技术依赖于在光刻胶层处理之后的检查(或诊断)、或在后续的阶段处的(例如对经蚀刻的多晶硅线的检查)。因此,如果必须制作新的掩模版,那么现有技术的成本将很高,这是因为现有的掩模版不能够形成具有满足了所期望的操作规范的线宽的多晶硅层。相反,如本文所描述的不同的实施例却能够减少生产时间并且降低制作掩模版(或掩模)的成本。

根据实施例的掩模版可以包括特征部。该特征部包括基部结构;以及具有中央区域和边缘区域的阶梯结构。在顶视图中,中央区域包括比边缘区域更大的宽度。阶梯结构被配置为被布置在待被光刻处理的衬底的形貌阶梯之上。

在该实施例的示例中,该特征部可以包括沿着第一长度的中心轴线。

在该实施例的另一个示例中,基部结构可以包括沿着第一长度的一致的线宽。

在该实施例的另一个示例中,其中的阶梯结构可以包括沿着第二长度的多个阶梯,其中的第二长度小于第一长度。

在该实施例的另一个示例中,阶梯结构可以包括具有多个阶梯的第一阶梯结构和具有多个阶梯的第二阶梯结构,并且其中的第一阶梯结构和第二阶梯结构彼此相对。

在该实施例的另一个示例中,第一阶梯结构和第二阶梯结构可以是对称的。

在该实施例的另一个示例中,第二阶梯结构可以是第一阶梯结构关于中心轴线的镜像。

在该实施例的另一个示例中,每个阶梯可以包括高度和长度。

在该实施例的另一个示例中,第一阶梯结构可以包括最高的水平部分和最低的水平部分,其中最低的水平部分被定位在最高的水平部分的左边和右边;而第二阶梯结构可以包括最高的水平部分和最低的水平部分,其中最低的水平部分被定位在最高的水平部分的左边和右边。

在该实施例的另一个示例中,对于第一阶梯结构,最高的水平部分在左边经由多个阶梯以下降的方式被连接至最低的水平部分,并且其中的最高的水平部分在右边经由多个阶梯以下降的方式被连接至最低的水平部分;而对于第二阶梯结构,最高的水平部分在左边经由多个阶梯以上升的方式被连接至最低的水平部分,并且其中的最高的水平部分在右边经由多个阶梯以上升的方式被连接至最低的水平部分。

在该实施例的另一个示例中,边缘区域可以包括第一宽度且由第一和第二阶梯结构的最低的水平部分界定,并且其中的中央区域可以包括第二宽度且由第一和第二阶梯结构的最高的水平部分界定。

在该实施例的另一个示例中,基部结构可以包括线宽,其中该线宽小于第一宽度和第二宽度,且第一宽度小于第二宽度。

在该实施例的另一个示例中,第二长度实质上大于形貌阶梯的长度。

在该实施例的另一个示例中,阶梯结构的第二长度取决于形貌阶梯的陡度、形貌阶梯的高度、衬底上的预期的特征部的线宽、光刻胶的类型、光刻系统的曝光波长、或它们的组合。

在该实施例的另一个示例中,阶梯的数目取决于形貌阶梯的陡度、形貌阶梯的高度、衬底上的预期的特征部的线宽、光刻胶的类型、光刻系统的曝光波长、或它们的组合。

在该实施例的另一个示例中,每个阶梯的高度和长度取决于形貌阶梯的陡度、形貌阶梯的高度、衬底上的预期的特征部的线宽、光刻胶的类型、光刻系统的曝光波长、或它们的组合。

制造根据实施例的器件的方法可以包括:在包括至少一个形貌阶梯的衬底上沉积抗蚀剂层;使用掩模版曝光抗蚀剂层的至少一部分,掩模版可以包括特征部,该特征部可以包括基部结构和具有中央区域和边缘区域的阶梯结构,在顶视图中,中央区域包括比边缘区域更大的宽度,阶梯结构可以被配置为被布置在待被光刻处理的衬底的形貌阶梯之上;以及,根据曝光去除抗蚀剂层的一部分。

在该实施例的示例中,抗蚀剂层是负性光刻胶或正性光刻胶。

制造根据实施例的掩模版的方法可以包括:在测试掩模版上形成多个测试结构,每个测试结构可以包括具有中央区域和边缘区域的阶梯结构,在顶视图中,中央区域可以包括比边缘区域更大的宽度,其中的阶梯结构被配置为被布置在待被光刻处理的衬底的形貌阶梯之上;在包括多个形貌阶梯的测试衬底上形成多个经光刻处理的结构,每个经光刻处理的结构使用测试掩模版的相应的测试结构在多个形貌阶梯的相应的形貌阶梯上形成;从多个测试结构中选定至少一个测试结构;以及,根据所选定的测试结构来形成具有阶梯结构的掩模版。

在该实施例的示例中,每个阶梯结构在长度、具有相同长度的阶梯的数目、阶梯的高度、阶梯的长度、中央区域的宽度、以及边缘区域的宽度上不同。

虽然已经具体地图示并且参考特定的实施例描述了本发明,但是本领域的技术人员应该理解的是,可以在其中做出形式和细节上的许多改变,而没有背离由随附权利要求所定义的本发明的精神和范围。本发明的范围由此由随附权利要求指示并且因此旨在包括落入权利要求的意义及其等价范围内的所有的改变。

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