專利名稱：改善高透光率掩膜板套刻精度穩(wěn)定性的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種改善高透光率掩膜板套刻精度穩(wěn) 定性的方法。
背景技術(shù)：
隨著半導(dǎo)體元件集成度提高，半導(dǎo)體元件的線寬要求越來(lái)越小，關(guān)鍵尺寸(CD， Critical Dimension)的控制也越來(lái)越重要，對(duì)光刻工藝過(guò)程中掩膜板的套刻精度穩(wěn)定性 要求也越來(lái)越高。在光刻工藝中，通常在晶圓片表面涂布一定厚度的光刻膠，然后使用光刻 機(jī)(scanner)把掩膜板上的圖形曝光轉(zhuǎn)移到娃片上。光刻工藝米用的光刻膠有兩種，正性 光刻膠與負(fù)性光刻膠，正性光刻膠就是被光照射的部份可以被顯影液去除掉，而未曝光的 光阻則不會(huì)被顯影液去除。而負(fù)性光刻膠則相反，被光照射的部份不會(huì)被顯影液去除，而其 余不被光所照射的區(qū)域?qū)?huì)被顯影液所去除。在55nm Dual gate工藝中，使用步進(jìn)光刻 機(jī)(stepper)進(jìn)行曝光，關(guān)鍵尺寸為O. 45um，光刻膠為正性光刻膠，掩模板的圖形穿透率為 88. 3%，曝光能量為200毫焦，能量強(qiáng)度等于曝光能量乘以透光率，在進(jìn)行25片晶圓片連續(xù) 曝光工藝時(shí)，由于通過(guò)掩模板的光源能量強(qiáng)度過(guò)大，使透鏡逐漸發(fā)生受熱膨脹，對(duì)焦平面即 會(huì)發(fā)生逐漸偏移，導(dǎo)致圖形失焦，套準(zhǔn)精度偏移，穩(wěn)定性不高，使得晶圓片良品率降低，并影 響光刻工藝生產(chǎn)效率。
因此，何如調(diào)整光刻工藝，以改善高透光率掩膜板套刻精度穩(wěn)定性成為目前業(yè)界 亟需解決的技術(shù)問(wèn)題。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種改善高透光率掩膜板套刻精度穩(wěn)定性的方法，以實(shí)現(xiàn) 在連續(xù)曝光過(guò)程中掩膜板套刻精度保持穩(wěn)定。
為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提出一種改善高透光率掩膜板套刻精度穩(wěn)定性的方法， 該方法包括如下步驟
對(duì)高透光率正性光刻膠掩膜板透光區(qū)域進(jìn)行反轉(zhuǎn)，得到透光區(qū)域與所述高透光 率正性光刻膠掩膜板透光區(qū)域相反的低透光率掩膜板；
以所述反轉(zhuǎn)后得到的低透光率掩膜板為曝光掩膜板，采用負(fù)性光刻膠對(duì)晶圓片進(jìn) 行曝光顯影。
可選的，所述高透光率正性光刻膠掩膜板所對(duì)應(yīng)的曝光能量強(qiáng)度大于100。
可選的，所述曝光能量強(qiáng)度為曝光能量與光刻膠掩膜板圖形透光率的乘積。
可選的，所述曝光顯影的關(guān)鍵尺寸為O. 45微米以上。
可選的，曝光顯影具體指55nm Dual gate工藝中的曝光顯影。
可選的，所述曝光顯影中的曝光為使用步進(jìn)式光刻機(jī)進(jìn)行曝光。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過(guò)對(duì)高透光率正性光刻膠掩膜板透光區(qū)域進(jìn)行反轉(zhuǎn)， 得到透光區(qū)域與所述正性光刻膠掩膜板透光區(qū)域相反的低透光率掩膜板，并以所述反轉(zhuǎn)后得到的低透光率掩膜板為曝光掩膜板，采用負(fù)性光刻膠對(duì)晶圓片進(jìn)行曝光顯影，從而有效減少了曝光過(guò)程中透鏡受熱的能量，降低了在連續(xù)曝光晶圓片之后透鏡受熱膨脹的程度，因而使得套刻精度保持穩(wěn)定，提高了晶圓片的良品率以及エ藝生產(chǎn)效率。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的改善高透光率掩膜板套刻精度穩(wěn)定性的方法的流程圖；圖2為現(xiàn)有的正性光刻膠曝光エ藝過(guò)程示意圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的負(fù)性光刻膠曝光エ藝過(guò)程示意 圖4為在現(xiàn)有エ藝條件下，高透光率掩膜板在使用正性光刻膠進(jìn)行連續(xù)曝光時(shí)套刻精度與所曝光晶圓片數(shù)之間的關(guān)系；圖5為在采用本實(shí)施例提供的改善高透光率掩膜板套刻精度穩(wěn)定性的方法之后，以反轉(zhuǎn)得到的低透光率掩膜板為掩膜板，在使用負(fù)性光刻膠進(jìn)行連續(xù)曝光時(shí)套刻精度與所曝光晶圓片數(shù)之間的關(guān)系。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提出的改善高透光率掩膜板套刻精度穩(wěn)定性的方法作進(jìn)ー步詳細(xì)說(shuō)明。根據(jù)下面說(shuō)明和權(quán)利要求書，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征將更清楚。本發(fā)明的核心思想在于，提供ー種改善高透光率掩膜板套刻精度穩(wěn)定性的方法，該方法首先對(duì)高透光率正性光刻膠掩膜板透光區(qū)域進(jìn)行反轉(zhuǎn)，得到透光區(qū)域與所述正性光刻膠掩膜板透光區(qū)域相反的低透光率掩膜板，之后以所述反轉(zhuǎn)后得到的低透光率掩膜板為曝光掩膜板，采用負(fù)性光刻膠對(duì)晶圓片進(jìn)行曝光顯影，從而有效地減少了曝光過(guò)程中透鏡受熱的能量，降低了在連續(xù)曝光晶圓片之后透鏡受熱膨脹的程度，因而使得套刻精度保持穩(wěn)定，提聞了晶圓片的良品率以及エ藝生廣效率。請(qǐng)參考圖1，圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的改善高透光率掩膜板套刻精度穩(wěn)定性的方法的流程圖，如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的改善高透光率掩膜板套刻精度穩(wěn)定性的方法包括如下步驟S1、對(duì)高透光率正性光刻膠掩膜板透光區(qū)域進(jìn)行反轉(zhuǎn)，得到透光區(qū)域與所述正性光刻膠掩膜板透光區(qū)域相反的低透光率掩膜板；其中，所述高透光率正性光刻膠掩膜板所對(duì)應(yīng)的曝光能量強(qiáng)度大于100 ;所述曝光能量強(qiáng)度為曝光能量與光刻膠掩膜板圖形透光率的乘積；所述光刻膠掩膜板圖形透光率為曝光光源能透射穿過(guò)掩膜板的透明區(qū)域占整個(gè)掩膜板面積的比率；所述光刻生產(chǎn)エ藝為關(guān)鍵尺寸為0. 45微米以上的光刻生產(chǎn)エ藝。S2、以所述反轉(zhuǎn)后得到的低透光率掩膜板為曝光掩膜板，采用負(fù)性光刻膠對(duì)晶圓片進(jìn)行曝光顯影。其中，所述曝光顯影中的曝光為使用步進(jìn)式光刻機(jī)進(jìn)行曝光。為了說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例提供的改善高透光率掩膜板套刻精度穩(wěn)定性的方法對(duì)套刻精度的穩(wěn)定性的影響，以55nm Dual gateエ藝中采用現(xiàn)有的高透光率掩膜板并使用正性光刻膠進(jìn)行曝光顯影與采用本發(fā)明實(shí)施例的反轉(zhuǎn)后得到的低透光率掩膜板為曝光掩膜板并使用負(fù)性光刻膠進(jìn)行曝光顯影進(jìn)行比較分析，請(qǐng)參考圖2及圖3，如圖2所示，55nm Dualgateエ藝中采用現(xiàn)有的高透光率掩膜板并使用正性光刻膠進(jìn)行曝光顯影的步驟為
在晶圓101上涂布正性光刻膠102 ；
采用現(xiàn)有的高透光率掩膜板103對(duì)所述正性光刻膠102進(jìn)行曝光；
對(duì)曝光后的正性光刻膠102進(jìn)行顯影。
如圖3所示,55nm Dual gate工藝中采用本發(fā)明實(shí)施例的反轉(zhuǎn)后得到的低透光率 掩膜板為曝光掩膜板并使用負(fù)性光刻膠進(jìn)行曝光顯影的步驟為
對(duì)高透光率正性光刻膠掩膜板透光區(qū)域進(jìn)行反轉(zhuǎn)，得到透光區(qū)域與所述正性光刻 膠掩膜板透光區(qū)域相反的低透光率掩膜板203 ；
在晶圓201上涂布負(fù)性光刻膠202 ；
采用反轉(zhuǎn)得到的低透光率掩膜板203對(duì)所述負(fù)性光刻膠202進(jìn)行曝光；
對(duì)曝光后的負(fù)性光刻膠202進(jìn)行顯影。
關(guān)于上述比較分析的結(jié)果請(qǐng)參考圖4及圖5，其中，圖4為在現(xiàn)有工藝條件下，高透 光率掩膜板在使用正性光刻膠進(jìn)行連續(xù)曝光時(shí)套刻精度與所曝光晶圓片數(shù)之間的關(guān)系，圖 5為在采用本實(shí)施例提供的改善高透光率掩膜板套刻精度穩(wěn)定性的方法之后，以反轉(zhuǎn)得到 的低透光率掩膜板為掩膜板，并使用負(fù)性光刻膠進(jìn)行連續(xù)曝光時(shí)套刻精度與所曝光晶圓片 數(shù)之間的關(guān)系；由圖4可知，在現(xiàn)有工藝條件下，掩膜板套刻精度隨著所曝光晶圓片數(shù)目的 增加而逐漸降低，并在曝光一定數(shù)目晶圓片之后，套刻精度低于規(guī)定精度要求(如圖4中套 刻精度大于紅線規(guī)定精度，而套刻精度要求為精度值越小越好)。而圖5中并沒(méi)有發(fā)生類似 狀況，在進(jìn)行連續(xù)曝光工藝時(shí)，隨著所曝光晶圓片數(shù)目的增加，掩膜板套刻精度保持穩(wěn)定， 由此可知，采用本發(fā)明實(shí)施例提供的改善高透光率掩膜板套刻精度穩(wěn)定性的方法確實(shí)極大 地改善了高透光率掩膜板套刻精度的穩(wěn)定性；因而降低避免了因套刻精度穩(wěn)定性下降導(dǎo)致 的晶圓片良品率降低，提高了工藝生產(chǎn)效率。
顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神 和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之 內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種改善高透光率掩膜板套刻精度穩(wěn)定性的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟 對(duì)高透光率正性光刻膠掩膜板透光區(qū)域進(jìn)行反轉(zhuǎn)，得到透光區(qū)域與所述高透光率正性光刻膠掩膜板透光區(qū)域相反的低透光率掩膜板； 以所述反轉(zhuǎn)后得到的低透光率掩膜板為曝光掩膜板，采用負(fù)性光刻膠對(duì)晶圓片進(jìn)行曝光顯影。
2.如權(quán)利要求1所述的改善高透光率掩膜板套刻精度穩(wěn)定性的方法，其特征在于，所述高透光率正性光刻膠掩膜板所對(duì)應(yīng)的曝光能量強(qiáng)度大于100。
3.如權(quán)利要求2所述的改善高透光率掩膜板套刻精度穩(wěn)定性的方法，其特征在于，所述曝光能量強(qiáng)度為曝光能量與光刻膠掩膜板圖形透光率的乘積。
4.如權(quán)利要求1所述的改善高透光率掩膜板套刻精度穩(wěn)定性的方法，其特征在于，所述曝光顯影的關(guān)鍵尺寸為O. 45微米以上。
5.如權(quán)利要求4所述的改善高透光率掩膜板套刻精度穩(wěn)定性的方法，其特征在于，曝光顯影具體指55nm Dual gate工藝中的曝光顯影。
6.如權(quán)利要求5所述的改善高透光率掩膜板套刻精度穩(wěn)定性的方法，其特征在于，所述曝光顯影中的曝光為使用步進(jìn)式光刻機(jī)進(jìn)行曝光。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種改善高透光率掩膜板套刻精度穩(wěn)定性的方法，該方法對(duì)高透光率正性光刻膠掩膜板透光區(qū)域進(jìn)行反轉(zhuǎn)，得到透光區(qū)域與所述正性光刻膠掩膜板透光區(qū)域相反的低透光率掩膜板，并以所述反轉(zhuǎn)后得到的低透光率掩膜板為曝光掩膜板，采用負(fù)性光刻膠對(duì)晶圓片進(jìn)行曝光顯影。從而有效地減少了曝光過(guò)程中透鏡受熱的能量，降低了在連續(xù)曝光晶圓片之后透鏡受熱膨脹的程度，因而使得套刻精度保持穩(wěn)定，提高了晶圓片的良品率以及工藝生產(chǎn)效率。
文檔編號(hào)G03F7/20GK103019042SQ20121050100
公開(kāi)日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月29日
發(fā)明者王劍 申請(qǐng)人:上海華力微電子有限公司