[实用新型]一种硬掩模

说明书

本实用新型公开了一种硬掩模，包括衬底和图形设置层，衬底的表面形成有第一绝缘层，衬底和第一绝缘层上形成有贯穿衬底和第一绝缘层的第一图形线孔，图形设置层形成于第一绝缘层的远离所述衬底的表面上，且图形设置层上形成有贯穿的第二图形线孔，第二图形线孔与第一图形线孔连通，第二图形线孔的侧壁上形成有线宽限制层，第二图形线孔内的线宽限制层限定目标图形的线宽。线宽限制层，能够缩小第二图形线孔的线宽，在采用光刻机光刻时，能够缩小光刻图形的线宽，从而满足芯片设计的需要，摆脱对先进的光刻机的依赖，节省大量设备成本。

技术领域

本实用新型属于芯片制备技术领域，特别是一种硬掩模。

背景技术

硬掩模(Hard Mask)是一种通过CVD(Chemical Vapor Deposition，CVD)生成的无机薄膜材料。其主要成分通常有TiN、SiN、SiO₂等。硬掩模主要运用于芯片制备光刻工艺中，首先把光刻胶图像转移到硬掩模上，然后通过硬掩模将最终图形刻蚀转移到衬底上，相对于光刻胶直接转移的方式，硬掩模板可以多次重复使用，无污染残留。

在现有技术中，硬掩模的制备工艺中，对于具有预设线宽的图形的硬掩模，直接使用DUV KrF光刻机光刻，再通过刻蚀机刻蚀并一次成形得到具有预设线宽的图形，导致图形线宽

光刻一次成形的预设线宽的硬掩模结构的制造受限于光刻条件，成本太高，因此光刻一次成形的预设线宽的硬掩模结构很难普及，例如光刻条件中的DUV KrF光刻机的光源为193nm，只可以生产193nm以上线宽的产品，对于小于193nm线宽的产品，需要更为先进的DUV ArF光刻机或者EUV光刻机，但是更先进的DUV ArF或者EUV光刻机费用动辄1亿美元以上，成本太大，对于绝大多说企业而言，无法负担光刻机的费用，生产较小线宽的产品严重受制于光刻机技术。

但是由于芯片设计的需要，越来越多的芯片设计线宽小于190nm，光刻机的型号决定了硬掩模的最小线宽，如何基于现有的DUV KrF光刻机，生产更小线宽的硬掩模是目前亟待解决的技术难题。

实用新型内容

本实用新型的目的是解决现有技术中的不足而提供的一种硬掩模，具体内容如下：

本实用新型提供的一种硬掩模，包括：

衬底，所述衬底的表面形成有第一绝缘层，所述衬底和所述第一绝缘层上形成有贯穿所述衬底和所述第一绝缘层的第一图形线孔；

图形设置层，形成于所述第一绝缘层的远离所述衬底的表面上，且所述图形设置层上形成有贯穿所述图形设置层的第二图形线孔；

所述第二图形线孔与所述第一图形线孔连通，所述第二图形线孔的侧壁上形成有线宽限制层，所述第二图形线孔内的所述线宽限制层限定目标图形的线宽。

进一步的，所述第一图形线孔的侧壁上形成有参数控制层。

进一步的，所述图形设置层为硅层，所述线宽限制层为二氧化硅层。

进一步的，所述衬底为硅衬底，所述参数控制层为二氧化硅层。

进一步的，所述线宽限制层和所述参数控制层同时生成。

进一步的，所述第二图形线孔的线宽小于或等于所述第一图形线孔的线宽。

进一步的，所述图形设置层远离所述第一绝缘层的表面形成有非金属凸点。

进一步的，所述非金属物质凸点为氮化硅或者二氧化硅中的任意一种。

进一步的，所述第一绝缘层、所述图形设置层和所述衬底三者的厚度依次增大。

进一步的，所述第一绝缘层的厚度的100nm～1000nm；所述图形设置层的厚度为3um～10um；所述衬底的厚度为100um～700um。