[发明专利]一种消除旁瓣图形的方法

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路制造技术领域，特别涉及一种消除旁瓣图形的方法。

背景技术

随着半导体产业向深亚微米技术的不断迈进，由于光刻焦深的不断减小，光刻投影系统设计的难度以及制造的复杂度等因素，现有光刻技术已经达到最大分辨率极限，从而导致一系列的光刻分辨率增强技术应运而生。

相移掩膜是一种已被广为采用的分辨率增强技术，相比于传统的二进制掩膜，相移掩膜使得光刻曝光容许度和图形分辨率都得以提高。衰减型相移掩膜用部分透光的材料取代二进制掩膜的不透光部分，光线透过部分透光材料后相位转移180度，而穿过透明部分掩膜的光线相位保持不变，由此，通过部分衍射光线的相消干涉，衰减型相移掩膜技术提高了光刻的分辨率。然而，衰减型相移掩膜的一个最大的问题在于光刻后会产生旁瓣图形，如图1所示，图1a为沟槽附近产生的旁瓣图形的SEM图，图1b为空洞附近产生的旁瓣图形的SEM图, 这种图形来源于相邻衍射光之间的相长干涉。旁瓣图形对于图形间距和光照条件尤为敏感，通常在某一间距范围内出现。尤其对于193nm光刻，由于目前的光敏材料缺乏足够的表面抑制剂来阻止旁瓣图形的产生。旁瓣图形会引起电路失效，大大影响半导体生产良率。

因此，急需寻找消除旁瓣图形的方法，从而提高半导体生产良率。

发明内容

为了克服上述问题，本发明的目的在于提出一种消除光刻旁瓣图形的方法，从而确保图形化工艺的正确性，避免因旁瓣图形导致的电路失效。

本发明提供一种消除旁瓣图形的方法，包括：

步骤S01：提供一个衬底，在衬底上依次形成目标材料层、硬掩膜层、第一底部抗反射层和第一光刻胶；

步骤S02：经曝光和光刻，用第一掩膜版图形在所述硬掩膜层上定义出旁瓣图形区域；

步骤S03：在所述硬掩膜层上依次涂布第二底部抗反射层和第二光刻胶；

步骤S04：经曝光，用第二掩膜版图形在所述第二光刻胶中形成目标图形和旁瓣图形；

步骤S05：经刻蚀，用所述第二光刻胶中的目标图形定义出所述目标材料层的图形，而所述第二光刻胶中的旁瓣图形被所述硬掩膜层的旁瓣图形区域阻挡住；

步骤S06：去除所述硬掩膜层。

优选地，所述第一掩膜版图形包含旁瓣图形区域的图案。

优选地，步骤S02中，所述旁瓣图形区域可以利用光学仿真方法进行辅助确认。

优选地，所述目标材料层与所述硬掩膜层之间的刻蚀选择比为大于10。

优选地，所述第二光刻胶的材料为248nm化学光放大光刻胶或193nm化学光放大光刻胶。

优选地，所述硬掩膜层材料为氮化钛。

优选地，所述第二掩膜版图形包含目标图形和旁瓣图形。

优选地，所述第一掩膜版为二进制掩膜版。

优选地，所述第一掩膜版为暗场掩膜版。

优选地，所述第二掩膜版为相移掩膜版。

优选地，所述第二掩膜版为暗场掩膜版。

本发明的一种消除旁瓣图形的方法，利用硬掩膜层材料与第二光刻胶的较高刻蚀选择比，将旁瓣图形有效阻挡在硬掩膜层，从而在目标材料层的图形中消除了旁瓣图形，确保了图形化工艺的准确性，避免了旁瓣图形引起的电路失效，从而进一步提高产出良率。

附图说明

图1为旁瓣图形的SEM图片，其中，a为沟槽附近产生的旁瓣图形SEM图；b为孔洞附近产生的旁瓣图形SEM图；

图2是本发明的一种消除旁瓣图形的方法的一个较佳实施例的制备流程示意图；

图3-10是本发明的上述较佳实施例的消除旁瓣图形的方法的各个制备步骤示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提供的一种消除旁瓣图形的方法作进一步详细说明。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例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

现结合附图2-10，通过一个具体实施例对本发明的一种消除旁瓣图形的方法进一步详细说明。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例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

图2为本发明的一种消除旁瓣图形的方法的一个较佳实施例的制备流程示意图。图3-10是本发明的上述较佳实施例的消除旁边图形的方法的各个制备步骤示意图。

请参阅图2，本发明的一种消除旁瓣图形的方法，包括如下步骤：