[发明专利]用于提高焦深的光刻散射条及其制造方法

说明书

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(scattering bar)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：

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。