[发明专利]用于半导体器件中的曝光掩模

说明书

本发明涉及一种用于半导体器件的曝光掩模。进一步讲，是涉及一种根据改进的照视法而设计的曝光掩模，它的所有部分在曝光后均能显示恒定的光对比度，从而在生产效率和操作可靠性方面得到了改进。

现在生产高集成度半导体器件的趋势在很大程度上受到形成具有细微尺寸图形技术发展的影响。在半导体器件的生产中，由光刻过程形成的光刻胶图形被广泛地用作蚀刻或离子注入过程中的掩模。

通常，半导体器件的细微图形形成过程是：先在半导体衬底上均匀地涂上一层光刻胶溶液用以形成光刻胶膜，该光刻胶溶液由溶解在一定量溶解剂中的一种树脂以及一种光刻胶制剂组成；然后，利用一个光刻胶膜掩模，有选择地将光照射到光刻胶膜上，通过曝光，在除掩模所占据的部分外便会形成一个光刻胶膜图形，随后，用碱性显影剂将光刻胶膜的曝光部分溶解掉，从而形成了一个光刻胶膜图形。利用所形成的光刻胶膜图形，可对淀积在光刻胶膜图形下面的导电层进行蚀刻，于是，就形成了一个细微图形。

就这种细微图形而言，其中的布线宽度及相邻走线间距(即线/间距尺寸)可由该光刻胶膜图形进行调整。然而，由于曝光装置的精度以及光的波长等诸多因素的限制，这种通用技术难形成一个具有更小临界尺寸的细微图形。

通常的办法是，例如用波长分别是436、365和248nm的G-射线、i-射线和CYF激化物的激光作为其光源，但仅能形成线/间距尺寸分别为0.7、0.5和0.3μm左右的图形。

现在已有很多方法用来形成一个比上述受已知方法限制的具有更小临界尺寸的细微图形。这些方法使用的是带有短波长光源或带有提高精度的曝光装置，或者是用一个相移掩模作为曝光掩模。

利用两个光束间的干涉，还提出了一个能改善光对比度的改进的照视法。换句话说，第0号光束与第+1号或第-1号光束都通过同一个光传输透镜。按此方法，照射到曝光掩模上的光线的中心部分被屏蔽成环形或方形。

这种方法对线/间距重复的图形，在光对比度方面提供的改进是有效的。

图1A到1C是根据改进的照视法，将用于生产半导体器件的曝光掩模分别采用在不同位置上的示意图。

图1A是曝光掩模中对应于半导体器件存储区域部分的示意图。参改图1A，具有某个统一线/间距尺寸的铬图形2被形成到透明衬底1上。

另一方面，图1B和1C分别显示的是曝光掩模中对应于半导体器件外围电路区域部分的示意图。这些掩模部分具有不一致尺寸的图形3，或包括接触孔或内导线的独立图形4。

图2是一个说明显示在曝光腌膜的不同部分所对应的光强度图。

参改图2，可以发现放置在掩模中间部分2A处的重复的图形的光强度比那些放置在掩模外围部分2B处的光强度要高。因此，放在掩模外围部分2B处的重复图形2与放在掩模中心部分2A处的重复图形相比，显示一个减弱的光对比度。

另一方面，不一致图形3比重复的图形2显示的光对比度要小；独立图形4比不一致的图形3具有的光对比度要低。因此，光对比度的变化取决于上述常规曝光掩模对应的半导体器件所处的位置。

当使用这种对相同线宽显示不同的光对比度曝光掩模时，参照位于中间掩模2A部分中的重复图形2设置最佳能量，将会导致在被掩模周边部分2B处的图形和不一致图形3所确定的地方残存光刻胶膜材料。另一方面，当根据显示较小光对比度的不一致图形3设置最佳状态时，将会出现图形2的线宽被不希望地减小的问题。由于光刻胶膜依其布局的不同而在厚度上有变化，从而产生的体效应会引起加工过程的不稳定。

因此，本发明的目的就是为了消除上面提到的问题而提供一种用于半导体器件的曝光掩模，它能防止因按照改进的照视法进行曝光后光刻胶膜材料的残存而引起的短路，或因过度曝光而引起的断路；形成一个精确的细微图形；增加加工的冗余度。因此，在加工效率及操作可靠性方面得到了改进。

按照本发明，通过提供一种用于半导体器件的曝光掩模来实现上述目的，它包括一个透明衬底、重复的图形、不一致的图形及一个独立的图形。重复图形中的每个图形都被形成到透明衬底的与半导体器件存储区对应的部分上，每个不一致图形和独立的图形被形成到透明衬底的与半导体器件外围电路对应的部分上，其中：重复图形在掩模中间部分有最小的线/间距宽度；且具有比在掩模外围部分的最小线/间距宽度要大一些的线/间距离宽度；不一致图形的间距宽度比最小间距宽度大；以及独立图形的线宽比最小线宽要大。

以下按照附图对实施例的描述将清楚地表明本发明的其它目的和特性，其中：