一種提高掩模條寬（CD）性能方法的研究

劉維維，尤 春，季書鳳，胡 超

（無錫中微掩模電子有限公司，江蘇無錫 214135）

1 引言

近年來，隨著半導體制造技術的快速發展，器件尺寸不斷縮小，器件集成度越來越高，根據摩爾定律，晶體管的數量每18個月就要翻一番[1]，這對光刻技術提出了更高的要求。而光刻技術的提高離不開掩模，器件尺寸的不斷縮小對應掩模上的芯片圖形關鍵尺寸首先要縮小。這對掩模條寬要求越來越嚴格，對掩模條寬控制精度的要求也越來越高，條寬偏差（CD MTT,mean to target）為評價掩模的關鍵指標之一。根據ITRS Road，65 nm掩模關鍵尺寸CD MTT需控制在±5.2 nm內[2]。為了滿足嚴格的偏差控制，工藝造成的條寬偏差需要全程監控并需采取措施以減小。相移掩模是在一般二元掩模中增加一層相移材料（MoSiN），相比二元掩模制作過程更為復雜[3]。從基板材料、刻畫圖形、曝光、顯影、鉻層蝕刻到相移層蝕刻等均會對掩模CD MTT產生影響，制程條件的變化以及材料的不穩定都會對條寬控制帶來不利影響，也增加了CD MTT的控制難度。因此，建立新的工藝過程，確定準確的CD MTT控制方法，減少影響CD MTT的因素，在制備過程中對CD進行修正，對實現CD MTT的精確控制至關重要。Naoya Hayashi等通過研究顯影后CD與最終CD的關系，進而改變蝕刻條件來控制CD MTT至±15 nm，但蝕刻工藝穩定性限制了對CD MTT的進一步控制[4-5]。Ho Yong Jung等通過研究蝕刻時間與CD之間的對應關系對CD MTT進行修正，有效地將CD MTT控制至±3 nm[6]。

本文建立了相移掩模CD MTT控制過程，在相移掩模制作前期對CD MTT進行有效修正，從而實現對CD的精確控制，顯著降低相移掩模的CD MTT誤差?！?br>