[發明專利]一種PSM與利用PSM的曝光機臺焦距校準方法及其系統

無效

• 申請號: 200710171855.0
• 申請日: 2007-12-06
• 公開（公告）號: CN101452202A
• 公開（公告）日: 2009-06-10
• 發明（設計）人: 余云初;張軻;郁志芳;蘇少明
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號: G03F1/00
• 分類號: G03F1/00;G03F7/20;G03F9/00
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所
• 代理人: 羅 朋

1.一種用于半導體曝光機臺焦距校準的相偏移光罩，其特征在于，包括：

多個由透光材料制成的透光區域，其中至少兩個透光區域具有預定的光程差；

多個由非透光材料制成的框，

所述每個框的內外邊界分別與所述多個透光區域中任兩個相鄰或相接，

其中，其中至少兩個框被放置為，使得當利用該光罩進行曝光時，所得的與所述至少兩個框相應的曝光圖案隨曝光機臺焦距變化而產生的偏移方向不一致。

2.如權利要求1所述的相偏移光罩，其特征在于所述每個框的形狀包括圓形，三角形或多邊形。

3.根據權利要求1或2所述的相偏移光罩，其特征在于，

所述多個透光區域包括第一透光區域和第二透光區域；

所述多個框包括同心的內框和外框；

所述內框和外框的內外邊界分別與所述第一透光區域和第二透光區域相臨或相接，

其中，所述內框和外框被放置為，使得當利用該光罩進行曝光時，所得的與所述內框和外框相應的曝光圖案隨曝光機臺焦距變化而產生的偏移方不一致。

4.如權利要求3所述的相偏移光罩，其特征在于：所述第二透光區域的厚度為d=φλ2π(n-1),]]>其中φ為透過所述第二透光區域的光的相位，λ為透過所述第二透光區域的光的波長，n為透過所述第二透光區域的光的折射率。

5.如權利要求4所述的相偏移光罩，其特征在于透過所述第二透光區域的光的相位φ的取值范圍為：0<φ<2π，并且φ≠π。

6.一種利用相偏移光罩的曝光機臺焦距校準方法，其特征在于包括如下步驟：

a.在預定焦距下利用曝光機臺對一相偏移光罩進行曝光，形成一曝光圖案，

其中該相偏移光罩包括：多個由透光材料制成的透光區域，其中至少兩個透光區域具有預定的光程差；多個由非透光材料形成的框，所述每個框的內外邊界分別與所述多個透光區域中任兩個相鄰或相接，

其中，其中至少兩個框被放置為，使得當利用該光罩進行曝光時，所得的與所述至少兩個框相應的曝光圖案隨曝光機臺焦距變化而產生的偏移方向不一致，

其中，所述曝光圖案包括與所述多個框對應的多個圖案，

b.檢測所述多個圖案之間的相互位置關系。

7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，還包括：

c.根據所述多個框的相互位置關系與所檢測的多個圖案的相位位置關系，來控制對所述曝光機臺的焦距進行調節，

重復步驟b和c，直至所述多個框的相互位置關系與所檢測的多個圖案的相位位置關系相一致。

8.根據權利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述每個框的形狀包括圓形，三角形或多邊形。

9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，

所述多個透光區域包括第一透光區域和第二透光區域；所述多個框包括同心的內框和外框；所述多個圖案包括第一圖案和第二圖案，

其中，所述步驟b包括：檢測所述第一圖案中心和第二圖案中心的相對位移。

10.如權利要求9所述的方法，其特征在于，所述步驟c還包括：

-根據所檢測的相對位移，控制對所述曝光機臺的焦距進行調節，直至所述相對位移值小于一個預定閾值。

11.如權利要求10所述的方法，其特征在于，所述步驟c包括：

-當第二圖案中心在第一圖案中心的左上方時，曝光機臺的焦距小于預定焦距，控制增大曝光機臺的焦距；

-當第二圖案中心在第一圖案中心的右下方時，曝光機臺的焦距大于預定焦距，控制減小曝光機臺的焦距；

直至所述第一圖案中心與所述第二圖案中心的相對位移值小于預定閾值。