CN101419397A - 制造半调相移掩模的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示了一种制造半调相移掩模的方法，通过在透明衬底上方顺序地形成相移层、第一光致抗蚀剂、金属层以及第二光致抗蚀剂，执行工艺以暴露该金属层的一部分；然后，采用该第二光致抗蚀剂作为掩模，执行蚀刻工艺以暴露衬底的一部分；然后，在该第一光致抗蚀剂的部分上执行电子束曝光工艺，使得电子接触该透明衬底的表面；然后，同时显影该第一光致抗蚀剂的一部分并除去该金属层的一部分和该第一光致抗蚀剂的剩余部分，以暴露该相移层的一部分，该方法可减少处理时间和失败率。

Description

制造半调相移掩模的方法
按照35 U.S.C§119，本申请要求申请日为2007年10月22日的韩国专利申请No.10-2007-0106050的优先权，其全部内容通过参考援引于此。
技术领域
本发明涉及一种半调相移掩模(halftone phase shiftmask)及其制造方法，尤其涉及一种制造半调相移掩模的方法。尽管本发明适用于较宽的应用范围，但其尤其适用于减少处理时间和失败率。
背景技术
在半导体器件制造中，当形成精细图案时，通常可采用光掩模作为曝光掩模。作为光掩模，使用一种相移掩模，通过给出透射该掩模的曝光光线之间的相位差，来提高转录图案(transcript pattern)的分辨率。特别地，半调相移掩模已被显影并且用作一种相移掩模。
如图1A所示，制造半调相移掩模的方法可包括如下步骤：在由石英组成的透明衬底100的表面上和/或上方形成由钼-硅氮氧化合物组成的相移层102。在相移层102上和/或上方形成由铬(Cr)组成的金属层104。在包括金属层104和相移层102的衬底100上和/或上方涂覆第一光致抗蚀剂106。然后，采用规定的曝光掩模，在第一光致抗蚀剂106上执行曝光和显影，以暴露金属层104的一部分。
如图1B中的实例所示，采用第一光致抗蚀剂106作为掩模，然后通过规定的蚀刻工艺部分地蚀刻相移层102和金属层104，以暴露透明衬底100的一部分。
如图1C中的实例所示，在除去第一光致抗蚀剂106之后，在包括相移层和金属层104的透明衬底100上和/或上方涂覆第二光致抗蚀剂108。然后，采用规定的曝光掩模，在第二光致抗蚀剂108上执行曝光和显影，使得第二光致抗蚀剂108可仅覆盖金属层104的一部分。
如图1D中的实例所示，采用第二光致抗蚀剂108作为掩模，通过规定的蚀刻工艺，蚀刻没有被第二光致抗蚀剂108覆盖的金属层104的部分。然而，由于这种半调相移的制造方法需要光致抗蚀剂涂覆工艺和第二次曝光工艺，以在完成第一次曝光后暴露相移层，因此这种方法是复杂的。从而增加了失败率和处理时间。
发明内容
本发明的实施例涉及一种半调相移掩模及其制造方法，该方法减少了处理时间和失败率。
本发明的实施例涉及一种制造半调相移掩模的方法，该方法可包括如下步骤中至少一个步骤：在透明衬底上和/或上方顺序地形成相移层、第一光致抗蚀剂、由铬(Cr)组成的金属层以及第二光致抗蚀剂；然后，通过规定的蚀刻工艺，部分地蚀刻相移层、第一光致抗蚀剂以及金属层，以暴露透明衬底的一部分；然后，通过电子束曝光，在所述第一光致抗蚀剂上执行部分曝光；然后，同时显影所述第一光致抗蚀剂并除去所述金属层。
本发明的实施例涉及一种制造半调相移掩模的方法，该方法可包括如下步骤中至少一个步骤：在衬底上方形成相移层；然后，在相移层上方形成第一光致抗蚀剂；然后，在第一光致抗蚀剂上方形成金属层；然后，在金属层上方形成第二光致抗蚀剂，然后，执行工艺以暴露金属层的一部分；然后，采用第二光致抗蚀剂作为掩模，执行蚀刻工艺，以暴露衬底的一部分；然后，在暴露所述衬底的部分后，除去第二光致抗蚀剂；然后，在第一光致抗蚀剂的一部分上执行曝光工艺，使得电子接触衬底的表面；然后，同时显影第一光致抗蚀剂的一部分并除去金属层的一部分和第一光致抗蚀剂的剩余部分，以暴露相移层的一部分。
本发明的实施例涉及一种方法，包括如下步骤中至少一个步骤：在具有透明度的衬底上方顺序地形成相移层、第一光致抗蚀剂、金属层以及第二光致抗蚀剂；然后，曝光金属层的顶部表面的一部分；然后，采用第二光致抗蚀剂作为掩模，曝光衬底的顶部表面的一部分；然后，采用电子处理所述衬底的表面；然后，曝光所述相移层的顶部表面的一部分。
根据本发明的实施例，可在相移层及金属层上和/或上方形成薄的光致抗蚀剂层，并且采用电子束曝光作为第二次曝光，从而，简化制造工艺。因此，可减少处理时间和失败率。
附图说明
示例性图1A至1D示出一种制造半调相移掩模的方法。
示例性图2A至2D示出根据本发明的实施例的一种制造半调相移掩模的方法。
具体实施方式
下文将参照附图中示出的实例，详细描述本发明的制造半调相移掩模的方法的实施例。在可能的情况下，在全部附图中，相同的附图标记表示相同或相似部分。
参见图2A，在由透明材料例如石英组成的衬底200上和/或上方形成由钼-硅氮氧化合物组成的相移层202。然后，可在相移层202上和/或上方涂覆第一光致抗蚀剂203。涂覆第一光致抗蚀剂203的厚度在大约1000到5000的范围之间。然后，可在第一光致抗蚀剂203上和/或上方形成由铬(Cr)组成的金属层204。然后，可在金属层204上和/或上方涂覆第二光致抗蚀剂206，然后，采用规定的曝光掩模，曝光和显影第二光致抗蚀剂206，以暴露金属层204的一部分。
如图2B中的实例所示，采用第二光致抗蚀剂206作为掩模，然后通过规定的蚀刻工艺，部分地蚀刻相移层202、第一光致抗蚀剂203和金属层204，以暴露透明衬底200的一部分。
如图2C中的实例所示，在除去第二光致抗蚀剂206之后，通过电子束(e-beam)曝光工艺，在第一光致抗蚀剂203和/或金属层204上执行曝光，从而使得电子能够通过金属层204到达透明衬底200。采用在大约20KeV到100KeV的范围之间的电子加速电压可执行电子束曝光工艺。
如图2D中的实例所示，在第一光致抗蚀剂203上完成电子束曝光工艺之后，显影第一光致抗蚀剂203。并且，同时除去第一光致抗蚀剂203和金属层204，以曝光相移层202的特定部分。因此，本发明的实施例不需要使用第二光致抗蚀剂涂覆工艺和金属层蚀刻工艺，从而简化了整个过程(process)。因此，本发明的实施例能够快速制造，从而减少处理时间和失败率。
尽管此处描述了本发明的实施例，但是应该理解，由本领域普通技术人员所设计的各种其它修改和实施例也属于本发明原理的精神和范围内。更具体地，在本公开内容、附图和所附权利要求的范围内，可以对主要组成配置的组件部分和/或排列进行各种改变和修改。除了对组成部分和/或排列的改变和修改之外，替代物的使用对于本领域普通技术人员也是清楚的。

Claims (20)

1.一种制造半调相移掩模的方法，包括如下步骤：
在透明衬底上方顺序地形成相移层、第一光致抗蚀剂、铬层以及第二光致抗蚀剂；然后
部分地蚀刻所述相移层、所述第一光致抗蚀剂以及所述铬层，以暴露所述透明衬底的一部分；然后
通过电子束曝光，在所述第一光致抗蚀剂的一部分上执行曝光；然后
同时显影所述第一光致抗蚀剂并除去所述铬层。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述电子束具有大约为20KeV到100KeV的范围之间的电子加速电压。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述第一光致抗蚀剂形成为具有大约为1000
Figure A200810170983C0002191715QIETU
到5000
Figure A200810170983C0002191715QIETU
的范围之间的厚度。
4.如权利要求1所述的方法，其中所述相移层包括钼-硅氮化合物层。
5.如权利要求1所述的方法，还包括：在顺序地形成所述相移层、所述第一光致抗蚀剂、所述铬层以及所述第二光致抗蚀剂之后，在所述第二光致抗蚀剂上执行曝光和显影，以暴露所述铬层的一部分。
6.如权利要求1所述的方法，其中在所述第一光致抗蚀剂的一部分上执行曝光的步骤包括将电子发射到所述透明衬底。
7.一种方法，包括如下步骤：
在衬底上方形成相移层；然后
在所述相移层上方形成第一光致抗蚀剂；然后
在所述第一光致抗蚀剂上方形成金属层；然后
在所述金属层上方形成第二光致抗蚀剂，然后执行工艺，以暴露所述金属层的一部分；然后
采用所述第二光致抗蚀剂作为掩模，执行蚀刻工艺，以暴露所述衬底的一部分，然后，在暴露所述衬底的所述部分后，除去所述第二光致抗蚀剂；然后
在所述第一光致抗蚀剂的一部分上执行曝光工艺，使得电子接触所述衬底的表面；然后
同时显影所述第一光致抗蚀剂的一部分并除去所述金属层的一部分和所述第一光致抗蚀剂的剩余部分，以暴露所述相移层的一部分。
8.如权利要求7所述的方法，其中所述相移层由钼-硅氮化合物组成。
9.如权利要求7所述的方法，其中所述衬底具有透明度。
10.如权利要求9所述的方法，其中所述衬底由石英组成。
11.如权利要求7所述的方法，其中所述第一光致抗蚀剂具有大约为1000
Figure A200810170983C0002191715QIETU
到5000
Figure A200810170983C0002191715QIETU
的范围之间的厚度。
12.如权利要求7所述的方法，其中所述金属层由铬组成。
13.如权利要求7所述的方法，其中在所述第一光致抗蚀剂的所述部分上执行曝光工艺的步骤包括在所述第一光致抗蚀剂上执行电子束曝光工艺。
14.如权利要求13所述的方法，其中所述电子束曝光工艺采用大约为20KeV到100KeV的范围之间的电子加速电压执行。
15.一种方法，包括如下步骤：
在具有透明度的衬底上方顺序地形成相移层、第一光致抗蚀剂、金属层以及第二光致抗蚀剂；然后
暴露所述金属层的顶部表面的一部分；然后
采用所述第二光致抗蚀剂作为掩模，暴露所述衬底的顶部表面的一部分；然后
采用电子来处理所述衬底；然后
暴露所述相移层的顶部表面的一部分。
16.如权利要求15所述的方法，其中所述相移层由钼-硅氮化合物组成。
17.如权利要求15所述的方法，其中所述衬底由石英组成。
18.如权利要求15所述的方法，其中所述金属层由铬组成。
19.如权利要求15所述的方法，还包括：在曝光所述衬底的顶部表面的所述部分之后并且在采用电子来处理所述衬底之前：
除去所述第二光致抗蚀剂。
20.如权利要求15所述的方法，其中采用电子来处理所述衬底的步骤包括：
在所述第一光致抗蚀剂上执行电子束曝光工艺，使得电子接触所述衬底的表面。
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