專利名稱：對(duì)長掩模版曝光聚焦平面校正的調(diào)整方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于集成電路制造工藝的光刻曝光中的光刻機(jī)技術(shù)，具體涉及一種對(duì)長掩模版曝光聚焦平面校正的調(diào)整方法。
背景技術(shù)：
隨著集成電路的不斷發(fā)展，晶體管的最小線寬不斷縮小。特征線寬的不斷縮小導(dǎo)致了芯片集成度的大幅度提高，但也給光學(xué)光刻工藝帶來了巨大的挑戰(zhàn)。
為了擴(kuò)展光學(xué)光刻技術(shù)的最小線寬、延長現(xiàn)有光刻設(shè)備的技術(shù)使用壽命，在關(guān)鍵層次采用兩次曝光技術(shù)是非常有吸引力的。但是兩次曝光技術(shù)的缺點(diǎn)是必須用兩塊掩模版分別對(duì)同一層曝光兩次，使曝光時(shí)間加倍，機(jī)器效率減半，因此會(huì)大大降低產(chǎn)量并提高成本，這是生產(chǎn)所不希望的；此外還有兩次曝光導(dǎo)致的對(duì)準(zhǔn)問題也另人擔(dān)心。由于這些原因，兩次曝光技術(shù)仍然沒有成為實(shí)際大生產(chǎn)所采用的技術(shù)，而一直停留在實(shí)驗(yàn)室階段。
發(fā)明專利申請(qǐng)“一次掃描兩個(gè)普通曝光區(qū)域的曝光方法”(發(fā)明人姚峰英，專利申請(qǐng)?zhí)?00310122903.9)提出了一種提高兩次曝光效率的新方法。該方法通過在一次掃描曝光中完成普通曝光時(shí)要兩次掃描加一次曝光臺(tái)運(yùn)動(dòng)才能完成的兩個(gè)區(qū)域的曝光，大大減少了兩次曝光技術(shù)所需要的時(shí)間，降低了兩次曝光技術(shù)進(jìn)入大生產(chǎn)的困難。
為了采用該新曝光方法可以使用包含原兩次曝光的兩塊掩模版圖形的新式長掩模版，該掩模版能與新方法相互配合以實(shí)現(xiàn)高效率的兩次曝光技術(shù)。這種長掩模版是在一塊加長的長方形的掩模版上形成兩塊普通大小的構(gòu)成兩次曝光的掩模圖形，兩圖形的間距等于劃片槽寬度乘以鏡頭放大倍數(shù)。該長掩模版的問題是因加長后整體重量大，導(dǎo)致工作中掩模版下垂，使聚焦平面彎曲。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的對(duì)長掩模版曝光聚焦平面校正的調(diào)整方法的目的在于解決長掩模版的重力下垂導(dǎo)致的聚焦平面彎曲的問題。
本發(fā)明的對(duì)長掩模版曝光聚焦平面校正的調(diào)整方法包括以下步驟(1)提供寬度方向?yàn)?00mm到300mm，長度方向?yàn)?00mm到500mm的長掩模版；(2)在光刻機(jī)上測量所述長掩模版夾持后使用標(biāo)準(zhǔn)鏡頭沿掃描縫方向的調(diào)整前聚焦特性曲線；(3)對(duì)調(diào)整前聚焦特性曲線相對(duì)于理想水平面做鏡像映射，得到補(bǔ)償鏡頭聚焦曲線；(4)調(diào)節(jié)鏡頭像面彎曲控制組件，使沿掃描縫方向的調(diào)整后聚焦特性曲線與所述補(bǔ)償鏡頭聚焦曲線相符合，完成焦距校正。
可以使用1到20塊長掩模版逐塊測量其聚焦特性曲線再對(duì)所有曲線進(jìn)行加權(quán)平均得到所述調(diào)節(jié)前聚焦特性曲線。
使用本發(fā)明的對(duì)長掩模版曝光聚焦平面校正的調(diào)整方法，很好的解決了長掩模版的重力下垂導(dǎo)致的聚焦平面彎曲的問題。


圖1是長掩模版的俯視圖；圖2是長掩模版下垂示意圖；圖3是下垂導(dǎo)致的聚焦特性曲線示意圖；圖4是調(diào)節(jié)后聚焦特性曲線示意圖。
標(biāo)號(hào)說明1第一塊掩模圖形 2第二塊掩模圖形 3長掩模版 4兩塊掩模圖形間的間距 5長掩模版的寬度 6長掩模版的長度 7理想的沿掃描縫方向的長掩模版斷面 8實(shí)際的沿掃描縫方向的長掩模版斷面9重力方向 10調(diào)節(jié)前的鏡頭 11調(diào)節(jié)前理想掩模版的聚焦曲線 12調(diào)節(jié)前掩模版的實(shí)際聚焦曲線 13調(diào)節(jié)后的鏡頭 14調(diào)節(jié)后理想掩模版的聚焦曲線 15調(diào)節(jié)后掩模版的實(shí)際聚焦曲線具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
做進(jìn)一步的說明。
圖2說明了長掩模版的重力下垂問題如果我們沿方向5觀察斷面，理想的掩模版7是完全水平的，但因加長掩模版受到重力9的作用，實(shí)際沿掃描縫方向的長掩模版斷面8在兩邊因受夾持力較高，中心較低。
首先在光刻機(jī)上使用長掩模版逐塊測量其夾持后沿掃描縫方向的聚焦特性曲線，根據(jù)對(duì)1塊、10塊或者20塊長掩膜版測量結(jié)果，對(duì)所有曲線進(jìn)行加權(quán)平均得到調(diào)節(jié)前聚焦特性曲線。本發(fā)明所采用的長掩模版寬度方向?yàn)?00mm到300mm，長度方向?yàn)?00mm到500mm，在本實(shí)施例中選用的是寬度為150mm、長度為300mm的長掩模版或者寬度為200mm、長度為450mm的長掩模版，如圖1所示(圖1是長掩模版的俯視圖)，用于兩次曝光的兩個(gè)掩模圖形1和2被制造在同一塊長的掩模版3上，兩掩模圖形位于掩模版的中央，其互相間距4由設(shè)計(jì)的劃片槽寬度和所用鏡頭的放大倍數(shù)的乘積決定。該掩模版在夾持時(shí)沿長掩模版的長度6方向兩邊固定，長掩模版的寬度5方向不固定。圖3表示理想的沿掃描縫方向的長掩模版斷面7通過調(diào)節(jié)前的鏡頭10成像后沿長掩模版的寬度5方向的調(diào)節(jié)前理想掩模版的聚焦曲線11，呈水平；實(shí)際的沿掃描縫方向的長掩模版斷面8通過調(diào)節(jié)前的鏡頭10成像后的調(diào)節(jié)前掩模版的實(shí)際聚焦曲線12和掩模版的彎曲情況一致，兩邊高中間低。
其次對(duì)調(diào)節(jié)前聚焦特性曲線進(jìn)行水平面的鏡像映射，得到補(bǔ)償鏡頭聚焦曲線；最后調(diào)節(jié)鏡頭像面彎曲控制組件，使沿掃描縫方向的調(diào)節(jié)后聚焦特性曲線與所述補(bǔ)償鏡頭聚焦曲線相符合。圖4是調(diào)節(jié)后聚焦特性曲線示意圖，理想的沿掃描縫方向的長掩模版斷面7經(jīng)調(diào)節(jié)后的鏡頭13成像后，得到調(diào)節(jié)后理想掩模版的聚焦曲線14，它的兩邊低中間高；實(shí)際的沿掃描縫方向的長掩模版斷面8經(jīng)調(diào)節(jié)后的鏡頭13成像，得到調(diào)節(jié)后掩模版的實(shí)際聚焦曲線15，經(jīng)過鏡頭特性的補(bǔ)償，最終的調(diào)節(jié)后掩模版的實(shí)際聚焦曲線15接近調(diào)節(jié)前理想掩模版的聚焦曲線11。
權(quán)利要求
1.一種對(duì)長掩模版曝光聚焦平面校正的調(diào)整方法，包括如下步驟(1)提供寬度方向?yàn)?00mm到300mm，長度方向?yàn)?00mm到500mm的長掩模版；(2)在光刻機(jī)上測量所述長掩模版夾持后使用標(biāo)準(zhǔn)鏡頭沿掃描縫方向的調(diào)整前聚焦特性曲線；(3)對(duì)調(diào)整前聚焦特性曲線相對(duì)于理想水平面做鏡像映射，得到補(bǔ)償鏡頭聚焦曲線；(4)調(diào)節(jié)鏡頭像面彎曲控制組件，使沿掃描縫方向的調(diào)整后聚焦特性曲線與所述補(bǔ)償鏡頭聚焦曲線相符合，完成焦距校正。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的長掩模版曝光聚焦平面校正的調(diào)整方法，其特征在于可以使用1到20塊長掩模版逐塊測量其聚焦特性曲線再對(duì)所有曲線進(jìn)行加權(quán)平均得到所述調(diào)節(jié)前聚焦特性曲線。
全文摘要
本發(fā)明屬于集成電路制造工藝的光刻曝光中的光刻機(jī)技術(shù)，具體涉及一種對(duì)長掩模版曝光聚焦平面校正的調(diào)整方法。使用長掩模版可以提高兩次曝光的效率，但加長的掩模版存在重力下垂導(dǎo)致的聚焦面不一致。使用本發(fā)明的對(duì)長掩模版曝光聚焦平面校正的調(diào)整方法，很好的解決了長掩模版的重力下垂導(dǎo)致的聚焦平面彎曲的問題。
文檔編號(hào)H01L21/02GK1851556SQ200510025350
公開日2006年10月25日 申請(qǐng)日期2005年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月22日
發(fā)明者姚峰英 申請(qǐng)人:上海集成電路研發(fā)中心有限公司, 上海華虹(集團(tuán))有限公司