[发明专利]转印方法、用于转印的光掩膜及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路制造技术领域，特别涉及转印方法、用于转印的光掩膜及其制造方法。

背景技术

在集成电路制造过程中，需要在晶圆上定义出极细微尺寸的图形，这些图形的形成方式，是首先在涂布有光刻胶的晶圆上方放置光掩膜。对晶圆进行曝光，则光掩膜图形中透光部分下面的晶圆光刻胶材料发生化学反应，从而将光掩膜的图形忠实转印到晶圆上。

图1示出了光掩膜空白基板的剖面图。称还没有进行微显影处理的光掩膜为光掩膜空白基板。空白基板包括三个子层，依次是光刻胶101、掩膜遮光(图形)层102和掩膜底材103。

图2的左图示出了现有技术光掩膜中图形区域分布的示意图。光掩膜包括中央的主图形区域和主图形区域四周的边框区域。主图形区域中包含了微影后产生的晶圆光刻胶图形，也就是用于转印到晶圆上的图形。如果曝光区域光刻胶溶解于显影液则称之为正型光刻胶，如果未曝光区域光刻胶溶解于显影液则称之为负型光刻胶。图形描画设备将图形数据曝光(或称描画)到光掩膜空白基板的光刻胶上。图形数据对应点的光刻胶化学性质发生变化(对于正型光刻胶，即光刻胶性质由不可溶解于后续的显影液转变为可溶解于显影液)，在经过显影步骤后形成光刻胶图形。定义光掩膜的单位面积中透光区域图形数据所占面积与单位面积的比值为图形负荷或称图形穿透率。则光掩膜的主图形区域的图形负荷的取值范围通常在10％到100％之间，而边框区域的图形负荷取值范围通常为0到10％。

现有技术的光掩膜中，图形区域的图形负荷与边框区域的图形负荷相差很大，则光掩膜图形区域的边缘部分与中央部分的关键尺度会出现细微的差别。所述关键尺度包括相关物理参数的取值，相位，透光率等。图3的左图示出了沿图2箭头所示基准线上，主图形区关键尺寸相对于目标值的误差。可以看出，误差取值范围边缘处误差最大。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种制造光掩膜的方法，可以减小光掩膜边缘区域的关键尺度的误差。

所述制造光掩膜的方法包括：

预先准备多种类型的备选边框图形数据，边框图形数据对应于光掩膜的边框区域，每个类型的边框图形数据具有预设的图形负荷，并包括如下步骤：

获取对应于光掩膜主图形区域的图形数据的图形负荷；

选择图形负荷与所获取的主图形负荷最接近的备选边框图形数据；

将边框图形数据与主图形数据组合，生成曝光文件；

将所述曝光文件曝光于光掩膜空白基板上，对基板的光刻胶显影，并对基板遮光层蚀刻以及去除光刻胶，得到光掩膜。

较佳地，所述预先制备的边框图形数据的图形负荷的取值范围为10％至100％。

较佳地，所述预先制备的边框图形数据的图形负荷的取值为10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％或100％。

较佳地，该方法所得光掩膜的边框区域图形为均匀或周期性分布的几何图形。

较佳地，所述几何图形为直线条或矩形。

本发明还提出一种光掩膜，所述光掩膜用于将光掩膜上的主图形转印到晶圆上，所述光掩膜的边框区域的图形负荷的取值大于或等于10％。

较佳地，所述边框区域的图形负荷与图形区域的图形负荷的差值小于10％。

较佳地，所述光掩膜的边框区域图形为均匀或周期性分布的直线条或矩形。

本发明还提出一种转印方法，采用主图形区域和边框区域的图形负荷近似相等的光掩膜进行图形转印。

从以上技术方案可以看出，在光掩膜的边框区域设置与光掩膜主图形区域的图形负荷接近的伪图形，该伪图形的作用就是使边框区域具有一定的图形负荷，缩小边框区域与图形区域的图形负荷的差距，从而可以减小光掩膜边缘区域的关键尺度的误差。

附图说明

图1为光掩膜空白基板的剖面图；

图2为光掩膜上图形区域分布的示意图，其中左图为现有技术的光掩膜，右图为本发明的光掩膜；

图3为图2光掩膜上沿基准线的主图形区各点关键尺寸相对于目标值的误差，其中左图为现有技术，右图为本发明；

图4为本发明的原理示意图；

图5为本发明实施例的光掩膜制造方法的流程图；

具体实施方式

图4示出了本发明方案的原理示意图。其中401为需要被转印到晶圆上的主图形，具有确定的图形负荷；402为预设的边框图形数据对应的图形，该图形具有与图形401接近的图形负荷。本发明方案将401和402组合起来，生成光掩膜403，光掩膜403的主图形区域具有如401所示的图形，边框区域具有如402所示的图形，这样其图形区域边缘部分的图形负荷就不会发生剧烈变化。