[發明專利]一種曝光方法

無效

• 申請號: 200910045701.6
• 申請日: 2009-01-23
• 公開（公告）號: CN101788768A
• 公開（公告）日: 2010-07-28
• 發明（設計）人: 李承赫
• 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: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20;G03F9/00;G03F1/14
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 李麗

技術領域

本發明涉及光刻工藝，特別是涉及一種曝光方法。

背景技術

光刻工藝是集成電路制造工藝中不可或缺的重要技術。所述光刻工藝通常包括如下步驟，先在晶圓表面涂布光阻等感光材料，在感光材料干燥后，通過曝光裝置將掩模上的電路設計圖形以特定光源曝在所述的感光材料上，再以顯影劑將感光材料顯影，并利用顯影出來的圖形作為屏蔽，進行蝕刻等工藝，并最終完成掩模圖形的轉移。

隨著集成電路制造工藝中器件的尺寸的越來越小，對于光刻工藝的要求也越來越高。目前，一般都是通過縮小曝光光源的曝光波長來達到曝出更小尺寸圖形的目的。然而，這種僅僅借由縮小曝光波長的方式，通常會出現光刻分辨率不足的問題。為了增加光刻分辨率，如今的集成電路制造工藝已發展出光學鄰近修正以及相位移掩膜等分辨率增強技術。最近，還出現了另一種提高分辨率的技術-“兩次曝光技術(Double?Exposure)”，所述“兩次曝光技術”是將需要進行曝光的電路圖形分解成兩部分，首先曝光一部分電路圖形，然后將已曝光圖形移到鄰近地方，再對剩下的一部分電路圖形進行曝光。采用這一技術能夠提高光刻分辨率。在例如申請號為03128638.0的中國專利申請中還能發現更多關于利用雙極照明來得到具有較小特征尺寸的電路圖形的方法。

以極型(Dipole)兩次曝光技術為例，其是先把布局圖形分解成X極和Y極兩套，并分別寫入兩張掩模版，利用兩張掩模版對同一片晶圓進行兩次曝光，曝光后圖形在晶圓上疊加從而得到實際的器件圖形。

為使掩模上的圖形正確轉移到晶圓上，關鍵的步驟是將掩模與晶圓對準，由于在雙極曝光中，對應于X極和Y極的布局圖形是寫在兩張掩模版上的，因而在兩次曝光之間需要轉換掩模版，在每次曝光前，需要先對掩模版的位置作出校準，再將掩模版和晶圓對準，這樣的曝光過程如下所述：

請結合參考圖1和圖2，步驟S11，將具有X極布局圖形XG的第一掩模版MA定位在曝光裝置的掩模臺MS上。通過與掩模臺MS連接的第一定位系統(圖中未顯示)可以調整放置在掩模臺MS上的第一掩模版MA的位置，以將第一掩模版MA精確定位在掩模臺MS上。

步驟S12，將待曝光的晶圓W定位在曝光裝置的晶圓臺WS上。通過與晶圓臺WS連接的第二定位系統(圖中未顯示)可以將晶圓W精確定位在晶圓臺WS上。

步驟S13，將第一掩模版MA和晶圓W對準。第一定位系統和第二定位系統可以根據第一掩模版MA的掩模對準標記MA1、MA2和晶圓W的晶圓對準標記W1、W2，精確地移動掩模臺MS和晶圓臺WS，以對準第一掩模版MA和晶圓W。

步驟S14，對晶圓W進行X極曝光。調整光圈AP以獲得X極(第一方向DX)曝光光源XL，X極曝光光源XL經過照射系統(Condenser?Lens)CL被配置成調節輻射光束，照射到第一掩模版MA上，再經過投影系統(Projection?Lens)PL將第一掩模版MA上的X極布局圖形XG按比例縮小投影到晶圓W的高分子聚合物層上。

請結合參考圖1和圖3，步驟S15，取出第一掩模版MA，將具有Y極布局圖形YG的第二掩模版MB定位在曝光裝置的掩模臺MS上。通過與掩模臺MS連接的第一定位系統(圖中未顯示)可以調整放置在掩模臺MS上的第二掩模版MB的位置，以將第二掩模版MB精確定位在掩模臺MS上。

步驟S16，將第二掩模版MB和晶圓W對準。第一定位系統和第二定位系統可以根據第二掩模版MB的掩模對準標記MB1、MB2和晶圓W的晶圓對準標記W1、W2，精確地移動掩模臺MS和晶圓臺WS，以對準第二掩模版MB和晶圓W。

步驟S17，轉換曝光光源，對晶圓W進行Y極曝光。調整光圈AP以獲得Y極(第二方向DY)曝光光源YL，Y極曝光光源YL經過照射系統CL被配置成調節輻射光束，照射到第二掩模版MB上，再經過投影系統PL將第二掩模版MB上的Y極布局圖形YG按比例縮小投影到晶圓W的高分子聚合物層上。

上述雙極曝光過程由于需要兩張掩模版，增加了成本費用；需要轉換掩模版，并分別對兩張掩模版的位置作出校準，因而會增加曝光過程所需的時間，因此降低了生產效率。

發明內容

本發明解決的問題是，提供一種曝光方法，降低了成本費用并且提高了生產效率。