[发明专利]一种混合线条的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体器件制造方法，尤其涉及一种电子束曝光与普通光学曝光的混合曝光/光刻来制造精细线条的方法。

背景技术

在当前的大规模集成电路生产工艺过程中，需要进行多次光刻。目前普遍采用普通光学曝光，普通光学曝光的优势在于曝光大线条产能高，劣势在于无法曝光精细线条。如I线光源365nm的极限为0.35um，准分子激光光源DUV248nm极限为0.13um，DUV干法193nm极限为65nm，浸没式193极限约为20nm，用传统的光学曝光技术很难实现20nm以下的器件。

因此，随着器件尺寸的不断缩小，普通的光学曝光已经无法满足精细线条的曝光需求，光学曝光技术已接近极限。目前电子束曝光和EUV已经成为下一代精细图形曝光的主要竞争者，特别是20nm以下的精细图形需采用电子束或EUV光刻。

然而，对EUV技术而言，仍有若干关键技术需要攻克。相对来说电子束曝光技术比较成熟，优势在于曝光精细线条，同时不需要掩膜版，但存在曝光时间长的缺点，直接导致曝光大图形时产能较低。

如果能同时发挥电子束和普通光学曝光的优势，避开各自的劣势，实现同一层次大线条用普通光学曝光小线条用电子束曝光，将有效的提升产能降低成本。

为此，需要提供一种高效低成本的混合曝光方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种混合线条的制造方法，可以克服现有曝光技术中精度与产能相互牵制的缺点，有效提升产能降低成本的同时仍然能保持高精细度。

本发明提供了一种混合线条的制造方法，该方法包括以下步骤：

a)在底层上依次形成材料层和硬掩模层；

b)在所述硬掩膜层上形成光刻胶层，所述光刻胶层对光学曝光和电子束曝光都敏感，并分别利用光学曝光和电子束曝光对所述光刻胶层进行曝光，显影后形成第一光刻胶图形和电子束曝光胶图形，其中第一光刻胶图形通过光学曝光形成，电子束曝光胶图形通过电子束曝光形成；

c)以所述第一光刻胶图形和电子束曝光胶图形为掩模，对所述硬掩模层刻蚀形成对应的第一硬掩模图形和第二硬掩模图形；

d)以所述第一硬掩模图形和第二硬掩模图形为掩模，刻蚀所述材料层，形成第一线条和第二线条。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)在同一层次上采用电子束曝光和普通光学曝光相结合的混合曝光方法，将同一层次图形按线条大小进行拆分，大线条用普通光学曝光，小线条用电子束曝光，从而在不影响图形质量的前提下大幅缩减曝光时间；

(2)采用特殊的光刻胶，该光刻胶对普通光学曝光和电子束曝光敏感，且在对经过普通光学曝光后再经过电子束曝光的区域进行显影时，该光刻胶不会被去除，如此一来，只需涂布一次光刻胶即可实现普通光学曝光和电子束曝光，从而不但简化了曝光工艺，还避免了由于I线光刻胶和电子束光刻胶相互影响所带来的问题。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为根据本发明的混合线条的制造方法程图；

图2为需要曝光所有图形的俯视图；

图3为根据本发明的混合线条制造方法采用的大尺寸曝光掩模版的俯视图；

图4是依照本发明的混合线条制造方法采用的小尺寸曝光的俯视图；以及

图5至图9为根据本发明的混合线条制造方法各步骤对应的剖面示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本发明。

下面，请结合图5至图9通过本发明的一个实施例对图1所示的混合线条的制造方法进行具体地描述。如图1所示，所述混合线条的制造方法包括以下步骤：