[发明专利]掩膜板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种掩膜板和掩膜板的制造方法。

背景技术

在半导体制造工业中，光刻胶图形的形成是利用光刻曝光设备例如步进式曝光机或扫描式曝光机，在感光材料上曝光，通过显影和定影工艺以形成所需要的图案。晶片表面光刻胶进行曝光所需要的工具，除了曝光设备之外，还需要有用来提供线路图案以便进行图案转移的掩膜(mask)。具体的步骤是首先在半导体衬底上涂布一层光刻胶，然后利用曝光设备将掩膜上的图案投影在光刻胶层上，将光刻胶层曝光的部分使用显影剂进行显影，使光刻胶层显现出掩膜上的图案。之后利用该图案化的光刻胶图形为掩膜进行后续的刻蚀或离子注入等工艺。

通常，在曝光工艺中所使用的、用于形成光刻图形的掩膜，是在透明石英衬底上涂覆包括铬(Chrome)层或铝层的遮光膜，通过等离子刻蚀工艺刻蚀遮光膜，由此形成定义出所需的电路遮光图形。以辐射光源发出的辐射光照射到掩膜上，经过掩膜上的遮光图形形成图象，并经投影系统将所述图象投射在光刻胶层上。目前用于光刻的曝光光源主要使用KrF受激准分子激光器(248nm)和ArF受激准分子激光器(193nm)。

随着半导体器件的复杂程度不断提高，集成电路的设计准则(designrule)逐渐变得微细化，相应提高了掩膜图案的复杂度，遮光区域线条之间的距离更加缩短，导致数值孔径(Numerical Aperture)降低。当数值孔径减小，光穿过掩膜图案时，会发生光衍射和干涉现象，使得光强度和光刻图形的分辨率降低。

在众多的解决方法之中，如申请号为02119016.X的中国专利申请文件中所描述的，其中之一便是使用相移掩膜(Phase shifting mask，PSM)。PSM是在传统的掩膜上制作相位移层，利用相位移层将入射光的相位延迟180度，使通过相位移层的光的相位相反于原来的入射光的相位。通常使用不同厚度或是不同折射率的透光层来作为相位移层，使穿透相位移层的入射光与邻近的掩膜元件的入射光形成干涉，由此形成导线图案并改善光强度和分辨率。但随着半导体制造工艺进一步深入到45nm及以下技术节点，如何在现有曝光光源条件下继续提升普通掩膜和PSM的光强度和分辨率是急待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种掩膜板和掩膜板的制造方法，能够进一步提升通过掩膜板在晶片表面形成图象的清晰度和分辨率。

一方面，提供了一种掩膜板，包括透明衬底和遮光图形，所述遮光图形由复数个遮光线条组成，所述遮光线条具有顶面和底面，所述底面为遮光线条与所述透明衬底的接触面，其特征在于：所述遮光线条的顶面的面积大于底面的面积。

所述透明衬底的材料为石英。

遮光图形的材料包括铬或氧化铬。

所述遮光线条的截面形状为“T”形。

所述遮光线条横截面的形状为倒梯形。

另一方面，提供了一种掩膜板，包括透明衬底和遮光图形，所述遮光图形由复数个遮光线条组成，所述遮光线条具有顶面和底面，所述底面为遮光线条与所述透明衬底的接触面，其特征在于：所述遮光线条横截面的顶面的宽度大于底面的宽度。

所述透明衬底的材料为石英。

所述遮光图形的材料包括铬或氧化铬。

所述遮光线条的截面形状为“T”形。

所述遮光线条横截面的形状为倒梯形。

相应地，提供了一种掩膜板的制造方法，包括：

提供一透明衬底；

在所述衬底表面沉积遮光层；

向所述遮光层中注入杂质离子；

在所述遮光层表面形成光刻胶图形；

以所述光刻胶图形为掩膜刻蚀所述遮光层，形成遮光图形，所述遮光图形由复数个遮光线条组成，所述遮光线条具有顶面和底面，所述底面为遮光线条与所述透明衬底的接触面；

移除所述光刻胶图形。

所述遮光层的材料为铬或氧化铬。

所述杂质离子为金属离子。

所述金属为铝、钽、金中的一种或组合。

刻蚀所述遮光层的气体包括SF6、CHF3或CF4中的一种或组合。

所述遮光线条的截面形状为“T”形。

所述遮光线条横截面的形状为倒梯形。

所述透明衬底为石英。

为解决上述问题，本发明与现有技术相比，具有以下优点：