[發(fā)明專利]提高光刻機可用焦深的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410367371.3
• 申請日: 2014-07-29
• 公開（公告）號: CN105319859B
• 公開（公告）日: 2018-02-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王健;白昂力
• 申請（專利權(quán)）人: 上海微電子裝備（集團）股份有限公司
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20
• 代理公司: 上海思微知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)31237
• 代理人: 屈蘅,李時云

1.一種提高光刻機可用焦深的方法，在透光的基底上進行光刻工藝，其特征在于，包括：

步驟一、配置仿真工藝環(huán)境，包括：標定所用光刻膠參數(shù)，將標定的光刻膠參數(shù)輸入光刻仿真軟件；輸入掩模圖形信息；輸入光刻設(shè)備參數(shù)；設(shè)定不同的正面曝光劑量和背面曝光劑量，得到不同劑量下的曝光圖形；

步驟二、確定符合誤差要求的正面曝光劑量范圍以及背面曝光劑量范圍；

步驟三、均勻選取符合誤差要求的正面曝光劑量和背面曝光劑量組合，在不同焦面位置下曝光并顯影；

步驟四、測量顯影后得到的CD值，依據(jù)焦面頂部位置、底部位置及中部位置畫出頂部CD，底部CD以及中部CD隨焦面變化的曲線；

步驟五、擬合頂部CD曲線和底部CD曲線，根據(jù)要求的CDU計算焦深；

步驟六、如果計算所得焦深非最大可用焦深，則需對正面曝光劑量和背面曝光劑量組合進行優(yōu)化，即進入步驟七；如果計算所得焦深為最大可用焦深，則進入步驟八；

步驟七、對正面曝光劑量和背面曝光劑量組合進行優(yōu)化，通過觀察頂部CD曲線和底部CD曲線以確定劑量優(yōu)化方向，優(yōu)化完成后重復(fù)步驟三至步驟六；

步驟八、確認最大可用焦深的最優(yōu)正面曝光劑量和背面曝光劑量的組合；

步驟九、以只有正面曝光的正常劑量，以及包括最優(yōu)正面曝光劑量和背面曝光劑量的組合進行變焦面蛇形路徑曝光，測量CD并擬合CD隨焦面位置變化曲線，計算焦深，確認最優(yōu)正面曝光劑量和背面曝光劑量組合可以增加可用焦深；

步驟十、以只有正面曝光的正常劑量，以及包括最優(yōu)正面曝光劑量和背面曝光劑量的組合進行全片曝光，確認最優(yōu)正面曝光劑量和背面曝光劑量組合對色差的減弱效果。

2.如權(quán)利要求1所述的提高光刻機可用焦深的方法，其特征在于，所述步驟一中標定所用光刻膠參數(shù)時，包括對背面曝光流程進行參數(shù)標定，使得仿真CD與測量CD之差的絕對值小于第一CD誤差要求；以及使得仿真SWA與測量SWA之差的絕對值小于SWA誤差要求。

3.如權(quán)利要求2所述的提高光刻機可用焦深的方法，其特征在于，所述第一CD誤差要求為0.1μm～10000μm，所述SWA誤差要求為0.1°～90°。

4.如權(quán)利要求1所述的提高光刻機可用焦深的方法，其特征在于，所述步驟二、確定符合誤差要求的正面曝光劑量范圍以及背面曝光劑量范圍為通過對正面曝光劑量和背面曝光劑量進行調(diào)整，使得仿真CD與目標CD之差的絕對值小于第二CD誤差要求。

5.如權(quán)利要求4所述的提高光刻機可用焦深的方法，其特征在于，所述目標CD為2μm～100μm，第二CD誤差要求為(0.1％～100％)×目標CD。

6.如權(quán)利要求1所述的提高光刻機可用焦深的方法，其特征在于，所述步驟三中在不同焦面位置下曝光并顯影包括：

進行變焦面正面曝光，進行均勻背面曝光，以及進行顯影。

7.如權(quán)利要求1所述的提高光刻機可用焦深的方法，其特征在于，所述所述步驟七、觀察頂部CD曲線和底部CD曲線以確定劑量優(yōu)化方向包括：

第一步、減小正面曝光劑量使頂部CD曲線平緩，焦深增大；

第二步、出現(xiàn)頂部CD大于底部CD的底部過曝現(xiàn)象時減少背面曝光劑量；

第三步、頂部CD曲線和底部CD曲線盡可能接近；

第四步、頂部CD曲線與底部CD曲線將中部CD曲線夾在中間。