[发明专利]背侧相栅掩模及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种光刻，更具体地，涉及一种背侧相栅掩模及其制造方法。

背景技术

作为增加半导体器件集成度的方法，已经提出了一种将诸如动态随机存 取存储器(DRAM)器件的半导体器件的单元结构从8F²单元布局转换成6F²单元布局的方法。在6F²单元布局中，有源区在相对于彼此垂直的字线和位 线的斜线方向延伸，因此允许在有限的区域内布置更多的晶体管。界定有源 区的图案是斜图案，该斜图案相对于字线或位线旋转预定的角度。

与字线或位线不同，斜图案不是以直角坐标系的形式被引入而是以沿在 直角坐标系上旋转预定角度的方向延伸的形式被引入。因此，适于直角坐标 系的修正的照明系统对斜图案无效。尽管该修正的照明系统诸如双极照明系 统被引入以改善曝光光源的分辨率极限，但当转移的图案是沿XY直角坐标 系的X轴方向或者Y轴方向延伸的线和间隔图案时，其能够获得期望的效 果。

修正的照明系统，诸如具有沿X轴布置的一对双极的X轴双极，改善 了沿Y轴方向延伸的线和间隔图案的分辨率。然而，当X轴双极照明系统 被用于图案转移相对于Y轴旋转预定角度的斜图案的曝光工艺时，双极的位 置角度和斜图案边缘的位置角度彼此偏离。因此，通过双极照明来改善分辨 率的效果会降低一半。而且，因为斜图案不能以沿设计方向延伸的形式被图 案转移而是其延伸方向因双极照明而向Y轴方向偏移，所以导致图案缺陷。 也就是说，转移到晶片上的斜图案可以按更小的角度而不是相对于Y轴的设 计角度转移。

因此，需要开发改良的照明系统。

发明内容

本发明的实施例旨在提供一种能够图案转移斜图案的掩模及其制造方 法，该斜图案沿相对于直角坐标系的轴向旋转预定角度的方向延伸。

在一个实施例中，掩模包括基板；掩模图案，形成在基板的前侧上，该 掩模图案与斜图案的布局相对应，该斜图案沿从直角坐标系的轴朝向预定方 向旋转的方向延伸；以及相栅，具有线性形状且形成在基板的背侧上，该相 栅的延伸方向平行于掩模图案的延伸方向。

优选地，斜图案对应于6F²单元布置中的有源区的布局。

优选地，相栅包括第一相区和第二相区，第一相区和第二相区交替设置 在基板的背侧上且之间具有180°的相差，以便导致阻挡入射到基板的曝光光 的零级光且允许初级光入射到掩模图案的相干涉。

优选地，第一相区包括沟槽，该沟槽到基板背侧表面的深度提供180° 的相差，并且第二相区是基板背侧的由沟槽界定的表面区域。

优选地，包括第一相区的宽度和第二相区的宽度的栅节距大致是图案节 距的两倍，该图案节距包括每个掩模图案的宽度和相邻掩模图案的间隔的宽 度。

优选地，相栅设置在相对于设置掩模图案的区域的外侧加宽800到1000 μm的区域中。

在另一个实施例中，掩模包括基板；第一区域，具有形成在基板的前侧 上的第一掩模图案，第一掩模图案与斜图案的布局相对应，该斜图案沿从直 角坐标系的轴朝预定方向旋转的方向延伸；第二区域，具有沿直角坐标系的 轴向延伸的第二掩模图案；以及相栅，具有线性形状且选择性地形成在基板 的背侧区域上，其中相栅区域与第一区域相对应且相栅区域的延伸方向平行 于第一掩模图案的延伸方向。

在再一个实施例中，制造掩模的方法包括在基板的前侧上形成掩模图 案，该掩模图案与斜图案的布局相对应，该斜图案沿从直角坐标系的轴朝预 定方向旋转的方向延伸；以及在基板的背侧上形成具有线性形状的相栅，该 相栅的延伸方向与掩模图案的延伸方向平行。

优选地，相栅的形成包括在基板的背侧上形成光致抗蚀剂图案；以及通 过对基板的由光致抗蚀剂图案暴露的背侧实施选择性刻蚀而形成沟槽，该沟 槽具有提供180°相差的到基板的背侧表面的深度。

优选地，光致抗蚀剂图案的形成包括在基板背侧上形成抗反射涂层 (ARC)；在ARC上涂敷光致抗蚀剂层；制造具有相栅的图案布局的母掩模； 以及利用母掩模选择性曝光和显影光致抗蚀剂层的一部分。

根据本发明，提供一种掩模以及制造这种掩模的方法，所提供的掩模的 背侧设置有相栅图案，该相栅图案提供适于形成在基板的前侧上的掩模图案 的修正照明。

附图说明