掩膜版及三重图形化的方法

摘要

一种掩膜版及三重图案化的方法，所述掩膜版包括第一、第二和第三掩膜版；第一掩膜版包括第一矩形窗口图形；所述第二掩膜版包括第二矩形窗口图形；所述第三掩膜版包括第三非矩形窗口图形；所述第一矩形窗口、第二矩形窗口和第三矩形窗口图形拼接构成预设的目标非矩形窗口；所述目标非矩形窗口用于定义衬底表面待刻蚀去除鳍部的区域。上述的方案，可以避免光刻过程中L形拐角处的圆角化(corner rounding)现象影响到鳍部的预定非矩形图案的实际尺寸，故可以提高后续形成器件的性能。

权利要求

1.一种掩膜版，所述掩膜版用于对衬底进行图形化处理；所述衬底包括沿着第一方向延伸的多个鳍部，以及位于鳍部之间的间隔区；其特征在于，所述掩膜版包括：第一掩膜版、第二掩膜版和第三掩膜版；

所述第一掩膜版包括第一矩形窗口图形；所述第一矩形窗口图形用于定义沿着第一方向对衬底上鳍部进行切割的第一矩形窗口；

所述第二掩膜版包括沿着第一方向延伸的第二矩形窗口图形；所述第二矩形窗口图形用于定义沿着第一方向对衬底上鳍部进行切割的第二矩形窗口；所述第三掩膜版包括第三非矩形窗口图形；所述第三非矩形窗口图形用于定义沿着第二方向对衬底上鳍部进行切割的第三非矩形窗口；所述第二方向与所述第一方向垂直；

所述第一矩形窗口、第二矩形窗口和第三非矩形窗口拼接构成预设的目标非矩形窗口；所述目标非矩形窗口用于定义衬底表面待刻蚀去除鳍部的区域；所述目标非矩形窗口包括沿着第一方向延伸的第一边界和第二边界；所述第一边界由交替布置的沿第一方向延伸的第一边和沿第二方向延伸的第二边依次连接构成台阶状，使得第一、第二边界之间的间距逐步缩小至预设最小间距；从目标非矩形窗口内的最小间距区开始，沿着第一边界的台阶交错布置第一矩形窗口和第二矩形窗口图形，并沿着第二边界依次布置一第二矩形窗口和一第一矩形窗口；在第一边界台阶上布置的第一矩形窗口和第二矩形窗口分别在第一方向上沿着对应台阶的第一边延伸并延伸出第一预设距离；在第一边界台阶上布置的第一矩形窗口和第二矩形窗口在第二方向上的尺寸分别与对应台阶的第二边的尺寸相同；沿着第二边界布置的第一矩形窗口的一端部延伸至所述最小间距区第二预设距离，与第一边界的最小间距区的台阶上布置的第一矩形窗口的一端部在第二方向上邻接堆叠形成连通区；

在目标非矩形窗口中除第一、第二矩形窗口之外布置第三非矩形窗口。

2.根据权利要求1所述的掩膜版，其特征在于，所述衬底上的鳍部与间隔区沿第二方向的尺寸之和为1个节距，所述预设最小间距为2个节距。

3.根据权利要求1所述的掩膜版，其特征在于，其特征在于，所述第一预设距离为1/2栅极间隔。

4.根据权利要求1所述的掩膜版，其特征在于，所述第二预设距离为1栅极间隔。

5.根据权利要求1所述的掩膜版，其特征在于，其特征在于，当所述衬底表面还包括所述目标非矩形窗口之外的矩形去除窗口且沿着第二边界布置的第一矩形窗口图形沿着第一方向的尺寸为1个节距时，所述第一掩膜版或所述第二掩膜版还包括与所述矩形去除窗口对应的矩形去除窗口图形。

6.根据权利要求1所述的掩膜版，其特征在于，其特征在于，当衬底表面还包括所述目标非矩形窗口之外的矩形去除窗口且沿着第二边界布置的第一矩形窗口图形沿着第一方向的尺寸为2个节距时，所述第二掩膜版还包括与所述矩形去除窗口对应的矩形去除窗口图形。

7.一种使用权利要求1至6任一项所述的掩膜版进行三重图形化的方法，其特征在于，包括：提供衬底，所述衬底包括沿着第一方向延伸的鳍部；

在所述衬底和鳍部上形成第一图案化掩膜层，第一图案化掩膜层包括第一矩形窗口；

以所述图案化的第一图案化掩膜层为掩膜刻蚀所述第一矩形窗口内的鳍部，形成所述鳍部的第一图案；

在所述衬底和鳍部上形成第二图案化掩膜层；所述第二图案化掩膜层包括第二矩形窗口；

以所述图案化的第二图案化掩膜层为掩膜刻蚀所述第二矩形窗口内的鳍部，形成所述鳍部的第二图案；

在所述衬底和鳍部上形成第三图案化掩膜层；所述第三图案化掩膜层包括沿着第二方向对衬底上鳍部进行切割的第三非矩形窗口；所述第二方向与所述第一方向垂直；

以所述图案化的第三图案化掩膜层为掩膜刻蚀所述第三非矩形窗口内的鳍部，在所述衬底上形成所述鳍部的预定非矩形图案；

所述第一矩形窗口、第二矩形窗口和第三非矩形窗口拼接构成预设的目标非矩形窗口；所述目标非矩形窗口用于定义衬底表面待刻蚀去除鳍部的区域；所述目标非矩形窗口包括沿着第一方向延伸的第一边界和第二边界；所述第一边界由交替布置的沿第一方向延伸的第一边和沿第二方向延伸的第二边依次连接构成台阶状，使得第一、第二边界之间的间距逐步缩小至预设最小间距；从目标非矩形窗口内的最小间距区开始，沿着第一边界的台阶交错布置第一矩形窗口和第二矩形窗口，并沿着第二边界依次布置一第二矩形窗口和一第一矩形窗口；在第一边界台阶上布置的第一矩形窗口和第二矩形窗口分别在第一方向上沿着对应台阶的第一边延伸并延伸出第一预设距离；在第一边界台阶上布置的第一矩形窗口和第二矩形窗口在第二方向上的尺寸与对应台阶的第二边的尺寸相同；沿着第二边界布置的第一矩形窗口的一端部延伸至所述最小间距区第二预设距离，与第一边界的最小间距区的台阶上布置的第一矩形窗口的一端部在第二方向上邻接堆叠形成连通区；在目标非矩形窗口中除第一、第二矩形窗口之外布置第三非矩形窗口。

8.根据权利要求7所述的三重图形化的方法，其特征在于，所述鳍部与间隔区沿第二方向的尺寸之和为1个节距，所述预设最小间距为2个节距。

9.根据权利要求7所述的三重图形化的方法，其特征在于，所述第一预设距离为1/2栅极间隔。

10.根据权利要求7所述的三重图形化的方法，其特征在于，所述第二预设距离为1栅极间隔。

11.根据权利要求7所述的三重图形化的方法，其特征在于，其特征在于，当衬底表面还包括所述目标非矩形窗口之外的矩形去除窗口且沿着第二边界布置的第一矩形窗口图形沿着第一方向的尺寸为1个节距时，所述第一图案化掩膜层或所述第二图案化掩膜层还包括所述矩形去除窗口。

12.根据权利要求7所述的三重图形化的方法，其特征在于，其特征在于，当衬底表面还包括所述目标非矩形窗口之外的矩形去除窗口且沿着第二边界布置的第一矩形窗口图形沿着第一方向的尺寸为2个节距时，所述第二图案化掩膜层还包括所述矩形去除窗口。

13.根据权利要求7所述的三重图形化的方法，其特征在于，所述第一图案化掩膜层、第二图案化掩膜层和第三图案化掩膜层分别为光刻胶层。

14.根据权利要求7所述的三重图形化的方法，其特征在于，形成第一图案化掩膜层的方法包括：在所述衬底和鳍部之上形成第一掩膜层；

采用第一掩膜版对所述第一掩膜层进行第一光刻工艺，将所述第一矩形窗口图形之外的图形传递至第一掩膜层，形成第一图案化掩膜层。

15.根据权利要求7所述的三重图形化的方法，其特征在于，采用形成第二图案化掩膜层的方法包括：在所述衬底和鳍部之上形成第二掩膜层；

采用第二掩膜版对所述第二掩膜层进行第二光刻工艺，将所述第二矩形窗口图形之外的图形传递至第二掩膜层，形成第二图案化掩膜层。

16.根据权利要求7所述的三重图形化的方法，其特征在于，形成第三图案化掩膜层的方法包括：在所述衬底和鳍部之上形成第三掩膜层；

采用第三掩膜版对所述第三掩膜层进行第三光刻工艺，将所述第三非矩形窗口图形之外的图形传递至第三掩膜层，形成第三图案化掩膜层。

17.根据权利要求7所述的三重图形化的方法，其特征在于，所述目标非矩形窗口能够被分割成若干矩形。

18.根据权利要求7所述的三重图形化的方法，其特征在于，所述第三非矩形窗口图形能够被分割成若干矩形。

说明书

掩膜版及三重图形化的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及半导体制造技术领域，具体地涉及一种掩膜版及三重图形化的方法。

背景技术

[0002] 集成电路(IC)技术不断得到提高，这种提高通常涉及按比例缩小器件的几何尺寸，以实现更低的制造成本、更高的器件集成密度、更高的速度以及更好的性能。半导体制造工艺中，光刻(photolithography)是常用的一种图形化方法。然而光刻工艺会限制所形成的图形的最小节距(pitch)，因而也限制了集成电路向更小尺寸、更高密度方向的发展。

[0003] 三重图形化(Triple Patterning，TP)能够改善光学邻近效应产生的问题，所述方法可以增加在衬底上形成的图形密度、进一步缩小相邻线条之间的间距，从而能够消除光刻工艺给半导体制造领域带来的限制。三重图形化法是将一套高密度的图形分解为三套分立的、密度低一些的图形。具体地，将需要形成的图形拆分成第一图形、第二图形和第三图形，再分别在掩膜版上分别进行三次图形化，最终形成完整图形。

[0004] 但是，现有技术采用三重图形化法形成的图形质量仍有待提高。

发明内容

[0005] 本发明解决的技术问题是如何提高三重图形化法形成的图形质量。

[0006] 为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种掩膜版，所述掩膜版用于对衬底进行图形化处理；所述衬底包括沿着第一方向延伸的多个鳍部，以及位于鳍部之间的间隔区；所述掩膜版包括第一掩膜版、第二掩膜版和第三掩膜版；

[0007] 所述第一掩膜版包括第一矩形窗口图形；所述第一矩形窗口图形用于定义沿着第一方向对衬底上鳍部进行切割的第一矩形窗口；

[0008] 所述第二掩膜版包括第二矩形窗口图形；所述第二矩形窗口图形用于定义沿着第一方向对衬底上鳍部进行切割的第二矩形窗口；

[0009] 所述第三掩膜版包括第三非矩形窗口图形；所述第二方向与第一方向垂直；所述第三矩形窗口图形用于定义沿着第二方向对衬底上鳍部进行切割的第三非矩形窗口；所述第二方向与所述第一方向垂直；

[0010] 所述第一矩形窗口、第二矩形窗口和第三矩形窗口图形拼接构成预设的目标非矩形窗口；所述目标非矩形窗口用于定义衬底表面待刻蚀去除鳍部的区域。

[0011] 可选地，所述目标非矩形窗口包括沿着第一方向延伸的第一边界和第二边界；所述第一边界由交替布置的沿第一方向延伸的第一边和沿第二方向延伸的第二边依次连接构成台阶状，使得第一、第二边界之间的间距逐步缩小至预设最小间距；

[0012] 从目标非矩形窗口内的最小间距区开始，沿着第一边界的台阶交错布置第一矩形窗口和第二矩形窗口，并沿着第二边界依次布置一第二矩形窗口和一第一矩形窗口；在第一边界的对应台阶上布置的第一矩形窗口和第二矩形窗口分别在第一方向上沿着对应台阶的第一边延伸并延伸出第一预设距离；在第一边界的对应台阶上布置的第一矩形窗口和第二矩形窗口在第二方向上的尺寸与对应台阶的第二边的尺寸相同；沿着第二边界布置的第一矩形窗口的一端部延伸至所述最小间距区第二预设距离，与第一边界的最小间距区的台阶上布置的第一矩形窗口的一端部在第二方向上邻接堆叠形成连通区；

[0013] 在目标非矩形窗口中除第一、第二矩形窗口图形之外布置第三非矩形窗口。

[0014] 可选地，所述衬底上的鳍部与间隔区沿第二方向的尺寸之和为1个节距，所述预设最小间距为2个节距。

[0015] 可选地，所述第一预设距离为1/2CPP。

[0016] 可选地，所述第二预设距离为1CPP。

[0017] 可选地，当衬底表面还包括所述目标非矩形窗口之外的矩形去除窗口且沿着第二边界布置的第一矩形窗口图形沿着第二方向的尺寸为1个节距时，所述第一掩膜版或所述第二掩膜版还包括与所述矩形去除窗口对应的矩形去除窗口图形。

[0018] 可选地，当衬底表面还包括所述目标非矩形窗口之外的矩形去除窗口且沿着第二边界布置的第一矩形窗口图形沿着第二方向的尺寸为2个节距时，所述第二掩膜版还包括与所述矩形去除窗口对应的矩形去除窗口图形。

[0019] 本发明实施例提供了一种掩膜版进行三重图形化的方法，所述方法包括：

[0020] 提供衬底，所述衬底包括沿着第一方向延伸的鳍部；

[0021] 在所述衬底和鳍部上形成第一图案化掩膜层；所述第一图案化掩膜层包括沿着第一方向延伸的第一矩形窗口；

[0022] 以所述图案化的第一图案化掩膜层为掩膜刻蚀所述第一矩形窗口图形内的鳍部，形成所述鳍部的第一图案；

[0023] 在所述衬底和鳍部上形成第二图案化掩膜层；所述第二图案化掩膜层包括沿着第一方向延伸的第二矩形窗口；

[0024] 以所述图案化的第二图案化掩膜层为掩膜刻蚀所述第二矩形窗口图形内的鳍部，在形成所述鳍部的第二图案；所述第三图案化掩膜层包括沿着第二方向延伸的第三非矩形窗口；

[0025] 在所述衬底和鳍部上形成第三图案化掩膜层；所述第三图案化掩膜层包括第三非矩形窗口图形；所述第二方向与所述第一方向垂直；

[0026] 以所述图案化的第三图案化掩膜层为掩膜刻蚀所述第三非矩形窗口图形内的鳍部，形成所述鳍部的预定非矩形图案；

[0027] 所述第一矩形窗口、第二矩形窗口和第三矩形窗口拼接构成预设的目标非矩形窗口；所述目标非矩形窗口用于定义衬底表面待刻蚀去除鳍部的区域。

[0028] 可选地，所述目标非矩形窗口包括沿着第一方向延伸的第一和第二边界；所述第一边界由交替布置的沿第一方向延伸的第一边和沿第二方向延伸的第二边依次连接构成台阶状，使得第一、第二边界之间的间距逐步缩小至预设最小间距；

[0029] 从目标非矩形窗口内的最小间距区开始，沿着第一边界的台阶交错布置第一矩形窗口和第二矩形窗口，并沿着第二边界依次布置一第二矩形窗口和一第一矩形窗口在第一边界的对应台阶上布置的第一矩形窗口和第二矩形窗口分别在第一方向上沿着对应台阶的第一边延伸并延伸出第一预设距离；在第一边界的对应台阶上布置的第一矩形窗口和第二矩形窗口在第二方向上的尺寸与对应台阶的第二边的尺寸相同；沿着第二边界布置的第一矩形窗口图形的一端部延伸至所述最小间距区第二预设距离，与第一边界的最小间距区的台阶上布置的第一矩形窗口图形的一端部在第二方向上邻接堆叠形成连通区；

[0030] 在目标非矩形窗口中除第一、第二矩形窗口之外布置第三非矩形窗口。

[0031] 可选地，所述第一边界和第二边界介于所述鳍部与间隔区之间。

[0032] 可选地，所述鳍部与间隔区沿第二方向的尺寸之和为1个节距，所述预设最小间距为2个节距。

[0033] 可选地，所述第一预设距离为1/2CPP。

[0034] 可选地，所述第二预设距离为1CPP。

[0035] 可选地，当衬底表面还包括所述目标非矩形窗口之外的矩形去除窗口且沿着第二边界布置的第一矩形窗口图形沿着第一方向的尺寸为1个节距时，所述第一图案化掩膜层或所述第二图案化掩膜层还包括所述矩形去除窗口。

[0036] 可选地，当衬底表面还包括所述目标非矩形窗口之外的矩形去除窗口且沿着第二边界布置的第一矩形窗口图形沿着第一方向的尺寸为2个节距时，所述第二图案化掩膜层还包括所述矩形去除窗口。

[0037] 可选地，所述鳍部与间隔区沿第二方向的尺寸之和为1个节距，沿着第二边界布置的第一矩形窗口图形和第一边界的最小间距区的台阶上布置的第一矩形窗口图形沿着第一方向的尺寸均大于2个节距。

[0038] 可选地，所述第一图案化掩模层、第二图案化掩模层和第三图案化掩模层分别为光刻胶层。

[0039] 可选地，形成第一图案化掩膜层的方法包括：

[0040] 在所述衬底和鳍部之上形成第一掩膜层；

[0041] 采用第一掩模版对所述第一掩模层进行第一光刻工艺，将所述第一矩形窗口图形之外的图形传递至第一掩膜层，形成第一图案化掩膜层。

[0042] 可选地，采用形成第二图案化掩膜层的方法包括：

[0043] 在所述衬底和鳍部之上上形成第二掩膜层；

[0044] 采用第二掩模版对所述第二掩模层进行第二光刻工艺，将所述第二矩形窗口图形之外的图形传递至第二掩膜层，形成第二图案化掩膜层。

[0045] 可选地，形成第三图案化掩膜层的方法包括：

[0046] 在所述衬底和鳍部之上形成第三掩膜层；

[0047] 采用第三掩模版对所述第三掩模层进行第三光刻工艺，将所述第三非矩形窗口图形之外的图形传递至第三掩膜层，形成第三图案化掩膜层。

[0048] 可选地，所述目标非矩形窗口能够被分割成若干矩形。

[0049] 可选地，所述第三非矩形窗口图形能够被分割成若干矩形。

[0050] 与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下有益效果：

[0051] 采用本发明实施例中的掩膜版的技术方案，所述第一掩膜版包括第一矩形窗口图形；所述第二掩膜版包括第二矩形窗口图形；所述第三掩膜版包括第三非矩形窗口图形；所述第一矩形窗口图形用于定义沿着第一方向对衬底上鳍部进行切割的第一矩形窗口；所述第二矩形窗口图形用于定义沿着第一方向对衬底上鳍部进行切割的第一矩形窗口；所述第三矩形窗口图形用于定义沿着第二方向对衬底上鳍部进行切割的第三非矩形窗口；所述第一矩形窗口、第二矩形窗口和第三矩形窗口图形拼接构成预设的目标非矩形窗口；所述目标非矩形窗口用于定义衬底表面待刻蚀去除鳍部的区域；由于在形成鳍部的预定非矩形图案光刻过程中，将预定非矩形图案L形拐角的两条直角边分别采用第一掩膜版中第一矩形窗口图形和第二掩膜版中第二矩形窗口图形实现，故可以避免光刻过程中L形拐角处的圆角化(corner rounding)现象影响到鳍部的预定非矩形图案的实际尺寸，故可以提高后续形成器件的性能。

附图说明

[0052] 图1和图2是衬底及其表面上所形成的鳍部的示意图；

[0053] 图3是本发明实施例中的一种目标去除窗口及其之外鳍部的预定非矩形图案的示意图；

[0054] 图4至6是本发明实施例中的所采用的三种掩膜版的示意图；

[0055] 图7是本发明实施例中的所采用的三种掩膜版中的窗口图形在衬底上的投影图形的分布示意图；

[0056] 图8是本发明实施例中的包括目标非矩形窗口及其之外的矩形窗口的分布示意图；

[0057] 图9至11是本发明实施例中的三重图案化的方法对应的中间步骤的结构示意图；

[0058] 图12是本发明实施例中的三种图案化方法在所述衬底上所形成的鳍部的预定非矩形图案的示意图。

具体实施方式

[0059] 如背景技术所言，现有技术中的三重图形化法形成的图形质量有待提高。

[0060] 参考图1和图2，在衬底100上形成鳍部110之后，通常期望将图1和图2所示的衬底100上的鳍部110图案化为预定非矩形图案。

[0061] 参见图3，一种鳍部图案化的非矩形图案包括在第一方向(X方向)上延伸的第一矩形图案21和第二非矩形图案22，即衬底上位于第一矩形图案21和第二非矩形图案22的部分为鳍部保留的区域。位于第一矩形图案21和第二非矩形图案22之间的部分为衬底上通过刻蚀去除鳍部的区域，本实施例将所述区域称为目标去除区域，所述目标去除区域的边界构成的图形为目标非矩形窗口23。

[0062] 具体地，目标非矩形窗口23包括沿着第一方向延伸的第一边界231和第二边界232，以及沿着第二方向(Y方向)延伸的第三边界233和第四边界234。其中，第一边界231由交替布置的沿第一方向延伸的第一边2311和沿第二方向延伸的第二边2312依次连接构成台阶状，使得第一边界231与第二边界232之间在第二方向上的间距逐步缩小至预设的最小间距(Min AA Space)S。在本发明实施例中，当所述鳍部与相邻鳍部之间的间隔区沿第二方向的尺寸之和为1个节距(Fin Pitch)时，所述预设最小间距S为2个节距。

[0063] 从图3可以看出，目标非矩形窗口23的第一边界233包括两个以上的L形拐角。在将衬底100上的鳍部110图案化为预定的非矩形图案时将会产生困难，尤其是对鳍部进行切割以使得切割后的鳍部的端部均匀对准，并且不包括边角的倒角，特别是在非矩形图案的L形拐角处的周围。这是因为，受光刻分辨率的限制，在光刻工艺中采用同一张掩膜版同时实现目标非矩形窗口的第一边界中的L形拐角的两条直角边，会在L形拐角处产生圆角化的现象，使得切割后的鳍部与实际尺寸产生偏差，从而影响了后续所形成器件的性能。

[0064] 为解决上述问题，本发明实施例中的一种掩膜版包括第一掩膜版、第二掩膜版和第三掩膜版；所述第一掩膜版包括第一矩形窗口图形；所述第二掩膜版包括第二矩形窗口图形；所述第三掩膜版包括第三非矩形窗口图形；所述第一矩形窗口、第二矩形窗口和第三矩形窗口图形拼接构成预设的目标非矩形窗口；所述目标非矩形窗口用于定义衬底表面待刻蚀去除鳍部的区域；所述第一矩形窗口图形用于定义沿着第一方向对衬底上鳍部进行切割的第一矩形窗口；所述第二矩形窗口图形用于定义沿着第一方向对衬底上鳍部进行切割的第一矩形窗口；所述第三矩形窗口图形用于定义沿着第二方向对衬底上鳍部进行切割的第三非矩形窗口。

[0065] 本发明通过采用采用第一掩膜版的第一矩形窗口图形来定义目标非矩形窗口的第一边界上的L形拐角的一条直角边，采用第二掩膜版的第二矩形窗口图形来定义目标非矩形窗口的第一边界上的同一L形拐角的另一条直角边，可以避免光刻过程中采用同一掩膜版同时定义目标非矩形窗口的第一边界上的L形拐角的两条直角边导致在L形拐角处产生圆角化现象影响到鳍部的预定非矩形图案的实际尺寸，故可以提高后续形成器件的性能。

[0066] 图4至图6是本发明实施例中的一种掩膜版的俯视结构示意图。图7是本发明实施例中的一种掩膜版上的窗口图形在衬底上的投影的俯视示意图。

[0067] 本发明实施例提供的掩膜版包括第一掩膜版、第二掩膜版和第三掩膜版，以将衬底上的鳍部配置成为预定的非矩形图案。其中，第一掩模和第二掩膜用于定义沿着第一方向对目标非矩形窗口内的鳍部进行切割的第一矩形窗口和第二矩形窗口，第三掩膜版用于定义沿着与第一方向垂直的第二方向对目标非矩形窗口内的鳍部进行切割的第三非矩形窗口。

[0068] 应所述理解，如本领域中公知的，可以根据光刻和掩模版制造的一般理解来修改掩模版。例如，本发明实施例中的掩膜层可以使用正性光刻胶或者负性光刻胶。当使用正性光刻胶时，掩模版上的填充区域用于曝光光刻胶上的对应图案；当使用负性光刻胶时，掩模版上的非填充区域用于曝光光刻胶上的对应图案。

[0069] 可以以各种技术形成掩模版。例如，可以使用二元技术(binary technology)形成掩模版。二元掩模版包括透明衬底(例如，熔融石英)和涂覆在掩模版的不透明区域中的不透明材料(例如，铬)。在其他实施例中，可以使用相移技术来形成掩模版，形成在掩模版上的图案中的各种部件被配置成具有适当相差，以提高分辨率和成像质量。可以理解的是，相移掩模(PSM)也可以为衰减PSM或交替PSM。

[0070] 参考图4至图7，所述第一掩膜版510包括若干第一矩形窗口图形512，所述第二掩膜版520包括若干第二矩形窗口图形522，所述第三掩膜版530包括若干延伸第二方向延伸的第三非矩形窗口532。所述第一矩形窗口图形512和第二矩形窗口图形522和第三非矩形窗口图形532共同定义需要在衬底上形成的鳍部的预定非矩形图案(如图3的23)。第一矩形窗口图形512、第二矩形窗口图形522和第三非矩形窗口532投影于衬底上的图形分别为第一矩形窗口512’、第二矩形窗口522’和第三非矩形窗口532’。

[0071] 其中，所述第一掩膜版510上的第一矩形窗口图形512和所述第二掩膜版520的沿着第一方向延伸的第二矩形窗口522’共同定义需要在衬底上形成的目标非矩形窗口的沿着第一方向延伸的第一边界(图3中的231)。具体而言，第一矩形窗口512’和第二矩形窗口522’间隔布置在目标非矩形窗口的台阶上，第一矩形窗口512’从目标非矩形窗口23的最小间距区的台阶开始间隔布置，第二矩形窗口522’从最小间距区的下一次小间距区的台阶开始间隔布置。并且，第一矩形窗口图形512’和第二矩形窗口522’分别从目标非矩形窗口的第一边界的对应台阶的第二边开始沿着对应台阶的第一边延伸并延伸出第一预设距离。在本发明实施例中，所述第一预设距离为1/2个栅极间隔(Contacted Poly Pitch，CPP)。

[0072] 由此可以看出，第一矩形窗口图形512和第二矩形窗口图形522共同定义出目标非矩形窗口的沿着第一方向延伸的第一边界的L形拐角，即目标非矩形窗口的第一边界的同一L形拐角处两条直角边分别采用两张不同的掩膜版在不同的光刻工艺中形成，可以避免第一边界的同一L形拐角处在同一光刻工艺中形成，因而可以避免由于光刻分辨率的限制在L形拐角处产生的圆角化现象，进而可以避免光刻过程中L形拐角处的圆角化现象影响到鳍部的预定非矩形图案的实际尺寸，故可以提高后续形成器件的性能。

[0073] 本发明实施例中，所述第一掩膜版510上的第一矩形窗口图形512和所述第二掩膜版520的沿着第一方向延伸的第二矩形窗口522’与目标非矩形窗口内的第一矩形窗口图形512’和第二矩形窗口522’数量相同。其中，沿着目标非矩形窗口的第一边界的台阶上布置的第一矩形窗口图形512’和第二矩形窗口522’的数量根据目标非矩形窗口的第一边界的台阶的数量进行确定，分别以图示的2和1作为示例。在其他的实施例中，沿着目标非矩形窗口的第一边界的台阶上布置的第一矩形窗口512’和第二矩形窗口522’的数量可以更多或者更少，在此不做限制。

[0074] 所述第一掩膜版510上的第一矩形窗口图形512和所述第二掩膜版520的第二矩形窗口图形522还用于共同定义需要在衬底上形成的目标非矩形窗口的沿着第一方向延伸的第二边界(图3中的232)。具体地，从目标非矩形窗口的最小间距区开始，沿着目标非矩形窗口的第二边界还依次布置有一第一矩形窗口图形512’和一第二矩形窗口522’。并且，该第二边界处布置的第一矩形窗口图形512’从目标非矩形窗口的最小间距区开始沿着第二边界向远离所述最小间距区的方向延伸，使得该第二边界处布置的第一矩形窗口图形512’的伸入所述最小间距区的端部与在第一边界的最小间距区的台阶上布置的第一矩形窗口图形512’在第二方向上邻接堆叠形成连通区，即该第二边界处布置的第一矩形窗口图形512’与第一边界的最小间距区的台阶上布置的第一矩形窗口图形512’构成Z形窗口图形。在本发明实施例中，所述第一预设距离为1/2个栅极间隔(Contacted Poly Pitch，CPP)，且第一边界的最小间距区的台阶上布置的第一矩形窗口图形512’延伸出最小间距区的距离也为1/2CPP，即所述Z形窗口图形的连通区在第一方向上的尺寸为1CPP。

[0075] 同时，该第二边界处布置的第二矩形窗口522’覆盖目标非矩形窗口的最小间距区中除第一矩形窗口图形512’之外的区域，即第一边界的最小间距区的台阶上布置的第一矩形窗口图形512’与第二边界处布置的第二矩形窗口522’还共同定义目标非矩形窗口的沿着第二方向延伸的第四边界(图3中的234)。

[0076] 在目标非矩形窗口内除第一矩形窗口图形512’和第二矩形窗口522’之外布置第三非矩形窗口图形。因此，第三非矩形窗口532’用于定义需要在衬底上形成的目标非矩形窗口的沿着第二方向延伸的第三边界(图3中的233)。

[0077] 在本发明实施例中，Z形窗口图形中，第一边界的最小间距区的台阶上布置的第一矩形窗口图形512’沿着第一方向的尺寸大于2个节距，第二边界处布置的第一矩形窗口图形512’沿着第一方向的尺寸大于2个节距。并且，Z形窗口图形在第二方向上的投影的尺寸与所述最小间距区在第二方向上的尺寸相同。

[0078] Z形窗口图形采用第一掩膜版510定义，且Z形窗口图形右上角的第二矩形窗口522’和左下角的第二矩形窗口522’均分配在第二掩膜版520上实现，由于Z形窗口图形右上角的第二矩形窗口图形522和左下角的第二矩形窗口图形522之间的距离大于关键线端间距(critical lineend space)，从而可以满足光刻要求。而且，Z形窗口图形左下角的第二矩形窗口522’在第二方向上的尺寸为1个节距，可以避免过度的圆角化并可以降低鳍部切割残留的风险。

[0079] 参见图8，在本发明一实施例中，在目标非矩形窗口之外还可以存在其他的矩形去除窗口81。重要的是，Z形窗口图形在第二方向上的投影的尺寸与所述最小间距S(如图3所示)相同。鉴于总的光刻能力(the general litho capability)，当第二边界处布置的第一矩形窗口图形512’在第二方向上的尺寸为2个节距时，矩形去除窗口81只能分配在第二张掩膜版中进行定义；而当第二边界处布置的第一矩形窗口图形512’在第二方向上的尺寸为1个节距(Fin pitch)时，矩形去除窗口81可以在第一张掩膜版中定义，也可以采用第二张掩膜版进行定义，从而增加了三重图形化过程中光刻的自由度，有效减少沿着第一方向的矩形窗口的双重图形化光刻过程中所产生的缺陷点，提高所产生的图形质量。

[0080] 参见图9至图12和图1至图2，本发明实施例中的三重图形化的方法，具体可以包括如下的步骤：

[0081] 参见图1和图2，提供衬底100，所述衬底100上形成有分立的鳍部110。

[0082] 在具体实施中，所述衬底为后续形成鳍式场效应晶体管提供工艺平台。在本实施例中，衬底100为硅衬底。在具体实施方式中，衬底100包括：基本半导体，诸如硅或锗；化合物半导体，诸如碳化硅、砷化镓、磷化镓、磷化铟、砷化铟和/或锑化铟，或者它们的组合。衬底100还能够为绝缘体上硅(SOI)衬底，其可以使用注氧隔离(SIMOX)、晶圆接合或其他方法制造。当然，衬底100也可以包括各种掺杂区域和其他适当部件。

[0083] 所述鳍部110用于提供所形成鳍式场效应晶体管的沟道。所述鳍部110的材料与所述衬底100的材料相同。本实施例中，所述鳍部的材料与衬底100的材料同为硅。在其他实施例中，所述鳍部110的材料还可以是锗、锗化硅、碳化硅、砷化镓或镓化铟，所述鳍部的材料还可以与所述衬底的材料不同。

[0084] 在具体实施中，形成衬底100和鳍部110的步骤可以包括：提供初始衬底；在所述初始衬底上形成鳍部掩膜层；以所述鳍部掩膜层为掩膜，通过干法刻蚀的方式刻蚀部分厚度的初始衬底，形成衬底100和鳍部110。

[0085] 接着，在衬底100和鳍部110上形成第一光刻胶层，并在第一光刻工艺中使用第一掩模版510以在衬底100和鳍部110上形成非矩形光刻胶图案51。所形成的非矩形光刻胶图案51与第一掩模版510上的图案511对应。然后，执行刻蚀工艺，非矩形光刻胶图案51之外的第一矩形窗口512’内的鳍部被去除，并去除非矩形光刻胶图案51。

[0086] 具体而言，所述非矩形光刻胶图案51覆盖所述衬底100和鳍部110上除第一矩形窗口512’之外的区域。其中，第一矩形窗口512’沿第一方向延伸，且第一矩形窗口512’从目标非矩形窗口23内从第一边界的最小间距(Min AA Space)区(参见图3)的台阶开始，并沿着对应的第一边界的台阶间隔排列。位于目标非矩形窗口23内第一边界台阶上的每个第一矩形窗口512’从对应台阶的第二边处开始沿着对应台阶的第一边延伸并延伸出第一预设距离，即位于目标非矩形窗口23内第一边界台阶上的每个第一矩形窗口512’在第一方向上的尺寸大于对应的台阶的第一边的尺寸，位于目标非矩形窗口23内第一边界台阶上的每个第一矩形窗口512’在第二方向上的尺寸等于对应的台阶的第二边的尺寸。当鳍部与间隔区的尺寸之和为1个节距时，第一边界台阶上的每个第一矩形窗口512’延伸出对应台阶的第一边的第一预设距离为1/2个节距。

[0087] 同时，目标非矩形窗口23第二边界处还配置有一第一矩形窗口512’。其中，所述位于目标非矩形窗口23第二边界处的第一矩形窗口512’从目标非矩形窗口23(参见图3)的最小间距区开始沿着第二边界向远离所述最小间距区的方向延伸，使得所述位于目标非矩形窗口23第二边界处的第一矩形窗口512’延伸至最小间距区的端部与最小间距区的台阶上布置的第一矩形窗口图形501在第二方向上邻接堆叠形成连通区，从而使得所述位于目标非矩形窗口23第二边界处的第一矩形窗口512’与位于目标非矩形窗口23第二边界处的第一矩形窗口512’构成形窗口图形。

[0088] 接着，在衬底100和鳍部110上形成第二光刻胶层，并在第二光刻工艺中使用第二掩模版520以在器件上形成非矩形光刻胶图案52。非矩形光刻胶图案52与第二掩模版520的图案522相对应。然后，执行刻蚀工艺，非矩形光刻胶图案52之外的鳍部被去除，并去除非矩形光刻胶图案52。

[0089] 具体地，所述非矩形光刻胶图案52覆盖所述衬底100和鳍部110上除第二矩形窗口522’之外的区域。其中，第二矩形窗口522’沿第一方向延伸，且所述第二矩形窗口522’分别布置于目标非矩形窗口23内从第一边界的台阶上，与第一边界的台阶上的第一矩形窗口图形501交错排列。与第一矩形窗口口512’类似，位于目标非矩形窗口23内第一边界台阶上的每个第二矩形窗口522’从对应台阶的第二边处开始沿着对应台阶的第一边延伸并延伸出第一预设距离，也即位于目标非矩形窗口23内第一边界台阶上的每个第二矩形窗口522’在第一方向上的尺寸大于对应的台阶的第一边的尺寸；位于目标非矩形窗口23内第一边界台阶上的每个第二矩形窗口522’在第二方向上的尺寸等于对应的台阶的第二边的尺寸。这样，沿着目标非矩形窗口23内第一边界的台阶上交错布置的第一矩形窗口512’和第二矩形窗口522’的端部在第二方向上邻接堆叠。因第一矩形窗口512’和第二矩形窗口522’在不同的光刻工艺中分别形成，故可以避免后续刻蚀时在第一边界台阶处的L形拐角处产生圆角化现象。

[0090] 同时，目标非矩形窗口23第二边界处还设置有一第二矩形窗口522’。所述设置于目标非矩形窗口23第二边界处的第二矩形窗口522’位于所述最小间距区内除第一矩形窗口图形501之外的区域。

[0091] 之后，在衬底100和鳍部110上形成第三光刻胶层，并在第三光刻工艺中使用第二掩模版520以在器件上形成非矩形光刻胶图案53。非矩形光刻胶图案53与第二掩模版530的图案532相对应。然后，执行刻蚀工艺，非矩形光刻胶图案53之外的鳍部110被去除，并去除非矩形光刻胶图案53。

[0092] 本发明实施例的三重图形化方法可以使用本发明实施例提供的掩膜版进行，也可以采用其他的掩膜版进行。

[0093] 采用本发明实施例中的三重图形化的方法，在衬底上形成鳍部的预定非矩形图案时，位于衬底和鳍部上的目标非矩形窗口内的所有鳍部将被全部刻蚀去除，且不会在具有L形拐角的光刻胶图案处产生圆角化现象，故可以提高所形成鳍部图案的形貌准确度，提高器件性能。

[0094] 虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。