[發(fā)明專利]提高光刻工藝能力的系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310264757.7
• 申請(qǐng)日: 2013-06-27
• 公開（公告）號(hào): CN103345123A
• 公開（公告）日: 2013-10-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 毛智彪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海華力微電子有限公司
• 主分類號(hào): G03F7/20
• 分類號(hào): G03F7/20
• 代理公司: 上海申新律師事務(wù)所 31272
• 代理人: 竺路玲

1.一種提高光刻工藝能力的系統(tǒng)，應(yīng)用于硅片的光刻工藝中，所述系統(tǒng)包括聚光透鏡，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括一多灰度圓環(huán)形照明光圈；

所述多灰度圓環(huán)形照明光圈設(shè)置于所述聚光透鏡的瞳孔平面；所述多灰度圓環(huán)形照明光圈上還設(shè)置有六級(jí)照明組合；

其中，所述六級(jí)照明組合包括六個(gè)透光孔。

2.如權(quán)利要求1所述的提高光刻工藝能力的系統(tǒng)，其特征在于，所述多灰度圓環(huán)形照明光圈為具有至少三種不同灰度圓環(huán)分布的多灰度圓環(huán)形照明光圈。

3.如權(quán)利要求1所述的提高光刻工藝能力的系統(tǒng)，其特征在于，所述透光孔為具有多種灰度分布的透光孔。

4.如權(quán)利要求2或3中任意一項(xiàng)所述的提高光刻工藝能力的系統(tǒng)，其特征在于，所述灰度的差異為臺(tái)階式差異或者過渡式差異。

5.如權(quán)利要求1所述的提高光刻工藝能力的系統(tǒng)，其特征在于，所述多灰度圓環(huán)形照明光圈的外圈部分相干系數(shù)為σ_out1，所述多灰度圓環(huán)形照明光圈的內(nèi)圈部分相干系數(shù)為σ_in1；

其中，所述外圈部分相干系數(shù)σ_out1為0.7～0.9，所述內(nèi)圈部分相干系數(shù)σ_in1為0.3～0.5。

6.如權(quán)利要求1所述的提高光刻工藝能力的系統(tǒng)，其特征在于，所述透光孔的形狀為部分圓環(huán)、圓形或者橢圓形。

7.如權(quán)利要去1所述的提高光刻工藝能力的系統(tǒng)，其特征在于，六個(gè)所述透光孔根據(jù)工藝需求設(shè)置于所述多灰度照明光圈中的特定位置，且每個(gè)所述透光孔均不重疊。

8.如權(quán)利要求1所述的提高光刻工藝能力的系統(tǒng)，其特征在于，所述六級(jí)照明組合的外圈部分相干系數(shù)為σ_out2，所述六級(jí)照明組合的內(nèi)圈部分相干系數(shù)為σ_in2；

其中，所述外圈部分相干系數(shù)σ_out2為0.7～0.9，所述內(nèi)圈部分相干系數(shù)σ_in2為0.5～0.7。

9.如權(quán)利要求1所述的提高光刻工藝能力的系統(tǒng)，其特征在于，所述六級(jí)照明組合的開口角度為α，所述六級(jí)照明組合的排列方向和相對(duì)方向的夾角為β和γ；

其中，所述開口角度α為15°～50°。

10.一種提高光刻工藝能力的方法，應(yīng)用于硅片的光刻工藝中，其特征在于，包括：

根據(jù)工藝需求調(diào)節(jié)多灰度圓環(huán)形照明光圈的相關(guān)參數(shù)；

將所述多灰度圓環(huán)形照明光圈置于聚光透鏡的瞳孔平面；

入射光線通過所述多灰度圓環(huán)形照明光圈和聚光透鏡后，在光掩模處衍射形成衍射光；

所述衍射光經(jīng)過投影透鏡后在所述硅片上表面覆蓋的光刻膠中干涉形成最終圖形；

繼續(xù)后續(xù)的烘焙和顯影操作，完成所述硅片的光刻工藝；

其中，所述多灰度圓環(huán)形照明光圈上設(shè)置有包括六個(gè)透光孔的六級(jí)照明組合。

11.如權(quán)利要求10所述的提高光刻工藝能力的方法，其特征在于，所述多灰度圓環(huán)形照明光圈的相關(guān)參數(shù)包括：外圈部分相干系數(shù)σ_out1、內(nèi)圈部分相干系數(shù)σ_in1和圓環(huán)灰度，以及所述六級(jí)照明組合的外圈部分相干系數(shù)σ_out2、內(nèi)圈部分相干系數(shù)為σ_in2、開口角度α、排列方向和相對(duì)方向的夾角β、γ和透光孔灰度。

12.如權(quán)利要求10所述的提高光刻工藝能力的方法，其特征在于，所述入射光線以一符合工藝需求的曝光量通過所述多灰度圓環(huán)形照明光圈和聚光透鏡。

13.如權(quán)利要求10所述的提高光刻工藝能力的方法，其特征在于，所述入射光的波長為：436nm、365nm、248nm或193nm。

14.如權(quán)利要求10所述的提高光刻工藝能力的方法，其特征在于，所述入射光完全或者部分通過所述多灰度圓環(huán)形照明光圈的不同灰度透光區(qū)。