[发明专利]阴影式光罩结构及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种阴影式光罩结构及其制造方法。

现有技术

在集成电路生产的发展初期，光学微影便一直是半导体图案制造的主流技术，因此光学微影所能达到的分辨率是决定半导体产业生产能力的重要因素之一，在此所公开的分辨率是指在可接受的质量范围内刻印出最小特征的尺寸，其中，间距分辨率与特征分辨率会受到微影的多种物理特性所限制，并对最后的组件效能有不同层面的影响。

详细地说，间距分辨率是指所能实现的线宽(critical dimension，CD)或线距之间的最小长度，而特征分辨率则是受限于线宽控制能力，当特征缩小时，线宽控制的难度便会增大。一般而言，特征尺寸控制的成效受限于到各种制造的误差，但不幸地，这些误差多半为制造中难以避免的误差(例如：对焦与曝光的误差)。

因此，为提高分辨率，降低制造误差的容许度为一种常见的手段，而为加大制造范围的容许度，目前较为主流的技术是利用光学技术的方法来实现的，其包括通过光学近距修正(Optical Proximity Correction，OPC)、调整最佳的光罩照射角度或最佳的偏轴照射(Off AxisIllumination，OAI)、采用包括有相位与强度信息的相位移光罩(PhaseShift Masks，PSM)或是控制光源的极向等的方式，其中，以相位移光罩为例，其利用相位移来控制投影光的相位分布，由此产生破坏性干涉以提高成像的分辨率。

以上已说明相位移光罩的应用与原理，以下则将说明相位移光罩的结构。首先，一般传统光罩结构的俯视图与截面图分别如图1A与图1B所示，在此传统的光罩结构1a中包括基材16以及设置在其上的第二屏蔽层182，基材16具有第一区域12与第二区域14，无论是位于第一区域12的主要图案121a或是位于第二区域14的辅助图案141a、142a，均形成在第二屏蔽层182的上端，然而，根据图1C可知，其为以波长为405内米的曝光源照射于图1A所公开的传统光罩结构的光反射率示意图，由于图样(第二屏蔽层182)与周围区域(基材16)的光线光反射率分别为30～55％(当然，第二屏蔽层182对光线的光反射率根据第二屏蔽层182的材料而定)与5％，然而，对于辅助图案141a、142a中的图样(例如：对位标记、条形码标记等)来说，由于辅助图案141a、142a主要用来做为对位或条形码判读之用，所以辅助图案141a、142a本身必须具备有容易读取的特性，换句话说，辅助图案141a、142a与其周围的区域之间的光反射程度最好是越明显则判读的效果越佳(也就是光反射程度的落差越显著越佳)，因此，对于图1A(或图1B)所公开的光罩结构1a而言，虽然主要图案121a无法实现调控投影光相位分布的目的而导致最终成像分辨率无法提升，但通过辅助图案141a、142a却可因此而保有较高的光对比度。

而图2A与2B则是公开一种现有的相位移光罩结构，其中，图2A与图2B分别为现有相位移光罩结构的俯视图与截面图。在此光罩结构1b的基材16上依序迭设有第一屏蔽层181与第二屏蔽层182，并且第一屏蔽层181的光反射率低于第二屏蔽层182的光反射率，对在相位移光罩结构1b上的图样而言，无论是主要图案121b或辅助图案141b、142b，均形成于第一屏蔽层181与第二屏蔽层182，也就是说，在图2A与图2B所示的相位移光罩结构1b中，辅助图案141b、142b与主要图案121b均具有相位移的性质，因此如图2C所示，其也为以波长为405内米的曝光源照射于图2A所公开的相位移光罩结构的光反射率示意图，其中，无论是对于主要图案121b或辅助图案141b、142b而言，其中的图样(第一屏蔽层181与第二屏蔽层182所构成)与周围区域(基材16)的光线光反射率分别为20％与5％，因此，虽然现有的相位移光罩结构1b可通过控制投影光的相位分布来达到提高成像分辨率的目的，但是却会因而导致辅助图案141b、142b具有较低的光对比度而降低辅助图案141b、142b在进行判读时的辨识能力。

基于现有技术中所遭遇的问题，本发明公开一种阴影式光罩结构及其制造方法，其利用控制投影光的相位分布来提高主要图案的成像分辨率，同时也兼顾辅助图案本身的判读辨识能力。

发明内容

鉴于上述内容，本发明的目的为提供一种阴影式光罩结构及其制造方法，其将辅助图案与主要图案分别形成在光反射率不相同的屏蔽层上，以使辅助图案与其周围区域之间具有较高的光对比度，而通过主要图案而曝光形成的图样仍可利用控制投影光的相位分布来达到提高成像分辨率的目的。