[发明专利]一种通过双重图形技术增加高深宽比光刻工艺窗口的方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体集成电路制造领域，且特别涉及一种通过双重图形技术增加高深宽比光刻工艺窗口的方法。

背景技术

目前在工艺中有深宽比超过10:1的光刻层，该层次的用途是像素区的隔离，当像素区离子注入剂量越大，器件的功能就会越强；同时该层次也是沿着”摩尔定律”发展的代表层次，业界推动的三个主要方向：像素尺寸缩小，关键尺寸缩小，光刻胶加厚。

目前现有产品的该层次图形结构为2D的DOT图形，重复的DOT间的空间为像素区域的关键图形，以目前的光阻厚度，深宽比已大于10：1，以目前工艺的光阻厚度，用2次曝光的曝光方式，光刻的工艺窗口已达极限并偶尔会出现光刻工艺窗口不够导致的生产线的异常。根据客户对该层次的工艺开发要求，当像素尺寸继续减小时，以DOT的图形结构更容易造成图形倒塌的情况，即光刻工艺窗口不足。

发明内容

本发明提出一种通过双重图形技术增加高深宽比光刻工艺窗口的方法，针对高深宽比的层次，当像素尺寸逐渐减小，目标线宽减小的情况下，采用双重图形技术将1层2D点图形拆成2层1D沟槽图形同时结合PSM光罩的工艺方式，增加高深宽比层次的工艺窗口。

为了达到上述目的，本发明提出一种通过双重图形技术增加高深宽比光刻工艺窗口的方法，包括下列步骤：

将光刻的工艺要求分割成两次光刻的组合；

利用第一光罩对工艺图形进行第一次光刻处理；

利用第二光罩对工艺图形进行第二次光刻处理；

其中，所述第一光罩和第二光罩组合形成的工艺窗口图形为工艺要求的像素尺寸，所述第一光罩和第二光罩为1D沟槽图形光罩。

进一步的，所述第一光罩包括多个沿着第一方向平行设置的沟槽图形光罩，所述第二光罩包括多个沿着第二方向平行设置的沟槽图形光罩。

进一步的，所述第一光罩中多个沟槽图形光罩在第一方向上的间距为第一尺寸，所述第二光罩中多个沟槽图形光罩在第二方向上的间距为第二尺寸。

进一步的，所述第一尺寸和第二尺寸组合形成工艺要求的像素尺寸。

进一步的，所述第一光罩和第二光罩通过定位误差方法控制组合图形。

进一步的，所述第一光罩和第二光罩采用1D沟槽图形的PSM光罩。

本发明提出的通过双重图形技术增加高深宽比光刻工艺窗口的方法，通过双重图形的工艺方式，将1层2D图形改为2层1D图形，并运用PSM光罩来达到像素尺寸减小，线宽减小的目的。本发明增加了光刻的工艺窗口，减少了2D图形在小像素尺寸下图形倒塌的风险。

附图说明

图1所示为现有技术一次成型的2D图形结构示意图。

图2所示为本发明较佳实施例的第一光罩的结构示意图。

图3所示为本发明较佳实施例的第二光罩的结构示意图。

图4所示为本发明较佳实施例光罩组合结构示意图。

图5所示为本发明采用PSM光罩和现有技术采用BIM光罩的对比图。

具体实施方式

以下结合附图给出本发明的具体实施方式，但本发明不限于以下的实施方式。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用于方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

本发明提出一种通过双重图形技术增加高深宽比光刻工艺窗口的方法，包括下列步骤：

将光刻的工艺要求分割成两次光刻的组合；

利用第一光罩对工艺图形进行第一次光刻处理；

利用第二光罩对工艺图形进行第二次光刻处理；

其中，所述第一光罩和第二光罩组合形成的工艺窗口图形为工艺要求的像素尺寸，所述第一光罩和第二光罩为1D沟槽图形光罩。

请参考图1，图1所示为现有技术一次成型的2D图形结构示意图。2D图形在小像素尺寸下(0.7*1.4um)会发生图形倒塌。

请参考图2和图3，图2所示为本发明较佳实施例的第一光罩的结构示意图，图3所示为本发明较佳实施例的第二光罩的结构示意图。所述第一光罩100包括多个沿着第一方向平行设置的沟槽图形光罩，所述第二光罩200包括多个沿着第二方向平行设置的沟槽图形光罩。