[发明专利]互补掩模对的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及制造互补掩模对的方法，更具体而言，本发明涉及电子束(EB)光刻技术中使用的互补掩模对的制造方法的改进。

背景技术

随着半导体器件更加高度的集成化，光刻技术的方向一直是更加精细的设计规划图形。在这种情况下，X射线和EB光刻技术取代使用具有更长波长的紫外线的传统光刻技术而得到更多的关注。

在EB光刻技术中，通过反复地进行偏转电子束的操作而在特定的区域形成图形，从而形成目标器件图形，然后移动晶片台(waferstage)以在晶片的不同区域形成图形。电子束的偏转是根据预先通过转换半导体器件的设计数据而取得的写入数据而进行的。

在新开发的称为单元投影型构图的EB技术中，从器件图形中提取数据后，在掩模上形成面积为几个平方微米的重复图形，然后将这些重复图形同时地投射在半导体器件上，从而实现了以更高的速度将多个图形刻在晶片的特定区域上。

但是，因为进行连续的图形描绘而不管这些图形是在单图形还是单区域的基础上形成，所以包含新开发的单元投影型构图的EB技术的产出率不足。

在上述的情况下，开发出了一种新的电子投影光刻(EPL)技术，以解决上述的问题，同时利用了具有更高分辨率的EB光刻技术的优点。

新开发的EPL技术是这样的：在以特定比率放大器件图形的同时在掩模上形成投射图形(和传统的光刻技术一样)以得到EPL掩模。EPL掩模与光刻掩模不同，EPL掩模在其上通过电子束，这就必须使用模板掩模(stencil mask)其中图形开口形成于硅基板上，或者使用膜片掩模(membrane mask)，其中在SiC或SiN薄膜而不是石英掩模上形成多个金属制成的掩模带。在EPL技术中，掩模被分成多个单击区域(one-shot area)，每个都称为子域(sub-field)，EPL系统可以用电子束的单次照射而在其中投射出图形。

图1A显示了模板掩模(总体由13标示)的一个例子，包括多个子域12。模板掩模13包括支持网格14以及硅基板15，支持网格14具有多个单元开口，每个单元开口容纳一个子域12，硅基板15粘接在支持网格14上，并包括多个模板开口16，模板开口16容纳在支持网格14的各个单元开口中。参照图1B，EPL掩模13的子域12是从设计数据的EPL图形11中提取出来的。

通常，在由模板掩模实现的EPL掩模的情况下，如果特定的图形开口会导致掩模的低机械强度，则难以在硅基板上形成特定的图形开口。例如，在环形图形或并列的多个带状图形之类的无尽头图形的情况下会导致低机械强度。为了实现这样的导致低机械强度的特定图形开口，EPL掩模具有特定的结构，比如具有加强件。

通常在一对互补掩模上形成特定的图形，每个互补掩模上有一对图形中的一个，所述图形是通过将原始的特定图形分割而得到的，能够形成为模板开口而不会降低机械强度。

互补掩模图形的例子包括图2A所示的形成于一对互补掩模A和B之上的第一类型，其中全芯片数据被划分为多个子域数据12，以及图2B所示的形成于配有掩模图形数据A和B的单个掩模M之上的第二类型，其中全芯片数据被划分为多个子域数据12。也就是说，根据类型，可以在一对掩模或单个掩模上形成一对互补掩模图形A和B。因此，配有一对互补掩模图形A和B的一个或多于一个的掩模可以称为一对互补掩模A和B，而不管掩模图形A和B是形成在一对互补掩模A和B之上还是形成在单个的掩模M之上。

参照图3，显示了形成一对互补掩模A和B的典型工艺，该典型工艺包括第一步骤S301，其中由设计数据而得到的全芯片数据进行邻近效应校正以调整图形的大小和形状；第二步骤S302，其中校正的数据被划分成多个子域数据，每个子域数据具有1.0×1.0平方毫米的尺寸；第三步骤S303，其中每个子域数据进行图形提取以提取出一个或多个特定的图形数据，比如环形数据，并将提取出的特定图形数据划分成多个矩形图形数据；第四步骤S304，其中矩形图形数据被分配至一对互补掩模A和B以输出掩模数据；以及第五步骤S305，其中在掩模数据的基础上形成一对EPL互补掩模A和B。