CN104865789A - 掩模版和光刻方法 - Google Patents
掩模版和光刻方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104865789A CN104865789A CN201510312558.8A CN201510312558A CN104865789A CN 104865789 A CN104865789 A CN 104865789A CN 201510312558 A CN201510312558 A CN 201510312558A CN 104865789 A CN104865789 A CN 104865789A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- mask
- auxiliary pattern
- information
- alignment mark
- quick response
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 35
- 238000001259 photo etching Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 20
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 25
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 14
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 4
- 238000011165 process development Methods 0.000 abstract 2
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 6
- 238000011161 development Methods 0.000 description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 3
- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 description 3
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000001900 extreme ultraviolet lithography Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000001459 lithography Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- VYMDGNCVAMGZFE-UHFFFAOYSA-N phenylbutazonum Chemical compound O=C1C(CCCC)C(=O)N(C=2C=CC=CC=2)N1C1=CC=CC=C1 VYMDGNCVAMGZFE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 230000004304 visual acuity Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
- G03F1/38—Masks having auxiliary features, e.g. special coatings or marks for alignment or testing; Preparation thereof
- G03F1/42—Alignment or registration features, e.g. alignment marks on the mask substrates
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
- G03F7/70605—Workpiece metrology
- G03F7/70616—Monitoring the printed patterns
- G03F7/70633—Overlay, i.e. relative alignment between patterns printed by separate exposures in different layers, or in the same layer in multiple exposures or stitching
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
Abstract
一种掩模版，在掩模版衬底上具有掩模图形、对准标记、辅助图形，其中，所述辅助图形为二维码。依照本发明的掩模版及其光刻方法，通过在掩模版边缘部分形成快速、简便、低成本的辅助图形解决了掩模版图形信息记录不全，版面图形凌乱等问题，通过设定的辅助图形可以降低工艺开发的难度，减少工艺开发的费用。
Description
技术领域
本发明涉及集成电路光刻掩模版加工技术领域，尤其涉及一种具有二维辅助图形的新型掩模版及其利用该掩模版进行光刻的方法。
背景技术
随着集成电路技术的发展，IC芯片应用越来越广泛。其光刻掩模版的复杂程度越来越高，成本也在指数形式上升，因此适用于步进式(step)光刻机的掩模版上会集合越来越多的图形。一般光刻掩模版上由分布好的曝光图形、对准标记、辅助图形组成。现有的辅助图形一般是条形码组成的制版信息，辅助显影的图形等等。而一组条形码只能包含11个字母或数字组成的信息，只能包含一些掩模版名称这样的简单信息，而掩模版上图形一般并不是一组曝光图形，为了降低成本，掩模版上会尽量多增加一些图形，这样每个图形的中心坐标的信息只能另外记录或者在每个曝光图形旁边以图形的方式标出,这样既损失了掩模版有效面积，又使版面凌乱。
发明内容
由上所述，本发明的目的在于克服上述技术困难，提供一种低成本、快速、简单辅助图形制作技术，以便于提高掩模版利用效率。
为此，本发明提供了一种掩模版，在掩模版衬底上具有掩模图形、对准标记、辅助图形，其中，所述辅助图形为二维码。
其中，二维码包含关于掩模版名称、制版时间、制版单位、掩模版上每个图形的中心坐标、关键尺寸及其组合的掩模版信息。
其中，辅助图形与对准标记设置在掩模版衬底上掩模图形范围之外。
其中，辅助图形同时用作对准标记。
其中，对准标记在二维码的辅助图形的中心。
本发明还提供了一种光刻方法，包括步骤：步骤1，收集掩模版信息；步骤2，将掩模版信息转换为二维码图形；步骤3，将二维码图形转移至掩模版衬底上作为辅助图形；步骤4，由包含二维码识别器的光刻机识别辅助图形以提取掩模版信息；步骤5，采用包含二维码辅助图形的掩模版作为掩模进行光刻。
其中，掩模版信息包含掩模版名称、制版时间、制版单位、掩模版上每个图形的中心坐标、关键尺寸及其组合。
其中，辅助图形设置在掩模版衬底上掩模图形范围之外。
其中，辅助图形同时用作对准标记。
其中，步骤5之后进一步包括，测量当前光刻得到线条尺寸与掩模版信息之间的关系，反馈以修改后续光刻的工艺条件。
其中，将收集到的信息按照掩模版的名称、制版时间、制版单位名称等分类分组，按照顺时针对掩模版上所有图形信息排列，每一组信息用分号隔开，组内信息用逗号隔开。使用二维码转换器将排好的数据转换成二维码的辅助图形，将转换好的二维码辅助图形转换成gds格式的数据。
其中，步骤3包括对掩模版上光刻胶采用EUV、电子束、离子束曝光、显影工艺形成光刻胶图形，采用刻蚀工艺将光刻胶图形转移至掩模版衬底上。
依照本发明的掩模版及其光刻方法，通过在掩模版边缘部分形成快速、简便、低成本的辅助图形解决了掩模版图形信息记录不全，版面图形凌乱等问题，通过设定的辅助图形可以降低工艺开发的难度，减少工艺开发的费用。
附图说明
以下参照附图来详细说明本发明的技术方案，其中：
图1是添加了辅助图形的掩模版曝光数据图形；
图2是示出了采用本发明掩模版的光刻方法的流程图。
具体实施方式
以下参照附图并结合示意性的实施例来详细说明本发明技术方案的特征及其技术效果，公开了具有低成本、快速、简单辅助图形的掩模版及其制作技术。需要指出的是，类似的附图标记表示类似的结构，本申请中所用的术语“第一”、“第二”、“上”、“下”等等可用于修饰各种器件结构或制造工序。这些修饰除非特别说明并非暗示所修饰器件结构或制造工序的空间、次序或层级关系。
如图1所示，依照本发明的掩模版包括掩模图形、对准标记，以及额外地包括形式例如为二维码的辅助图形。在掩模版的边缘处具有多个对准标记，例如由图1中所示多个十字形图形代表对准标记。对准标记形成在图形中不影响器件功能的空白部分，例如对应于整个晶圆的边缘部分、或者晶圆中多个芯片/裸芯之间的划片线部分。优选地，以晶圆的缺口(圆形晶片切除一个弓形留下的缺口，通常用于批处理设备中机械手或者固定基台的定位对准用途)作为对准标记的测定基准。在对准标记之间(例如最外缘对准标记范围内)的掩模图形依照IC具体器件结构和制造工艺而选定，例如为CMOS器件、FinFET器件、EEPROM阵列、功率半导体器件等等。掩模图形的线条尺寸依照半导体器件的关键尺寸(CD)值以及现有的先进光刻技术节点而设定，例如CD小于22nm、例如为14nm并且采用EUV光刻、电子束或离子束直写光刻时，掩模图形的线条尺寸也将达到纳米量级，例如也小于22nm。在后续对衬底(例如Si晶片)或基板(例如玻璃、塑料、陶瓷或柔性透明基板)上光刻胶进行曝光显影时，这种已经达到纳米级的掩模版将使得显影得到的光刻胶线条尺寸也为纳米级，已经无法通过肉眼或者简易探测***进行直观的检查，不利于在相邻批次之间及时调整曝光/光刻工艺参数。
为此，本发明在掩模版上增设了二维码的辅助图形，其例如包括掩模版名称、制版时间、制版单位、掩模版上每个图形的中心坐标、关键尺寸CD值等掩模版信息，以便于后续很方便的通过二维码图形进行观察显影程度，控制显影的过程，减少显影的工艺试验，降低工艺开发费用。优选地，辅助图形设置在掩模版上掩模图形之外的空白区域中(也即版图有效范围之外但在掩模版版面之内)，例如图1所示的右上角。优选地，将收集到的信息按照掩模版的名称、制版时间、制版单位名称等分组分类，按照顺时针排列掩模版上所有图形信息排列。每一组信息用分号隔开，组内信息用逗号隔开。
更优选地，在本发明一个特定实施例中(未示出)，辅助图形也同时用作对准标记，例如对准标记、辅助图形为中心呈大体上十字形状的二维编码，在十字形中心区域内部具有以预定规律间隔排布的方块阵列(黑白两色或者灰阶不同)从而包含了以上所述的多个掩模版信息。或者，辅助图形中央的实心或空心十字形图形用作对准标记，而辅助图形中央之外的边缘部分采用二维码填充。在此，利用二维辅助图形同时作为对准标记时，在后续曝光过程中利用肉眼或简便设备以低分辨率、大尺寸的十字图形作为对准标记，而利用传感器、自动探测设备以高分辨率、小尺寸的二维码(十字图形内)作为辅助图形以自动获取掩模版信息。如此，可以进一步提高掩模版利用效率、降低成本。
如图2所示，示出了依照本发明的采用了图1所示掩模版的光刻方法的流程图。其中，光刻方法包括以下步骤：
步骤1、收集掩模版信息。收集需要加工的掩模版的具体信息，包括掩模版名称、制版时间、制版单位、掩模版上每个图形的中心坐标，关键尺寸CD值等掩模版信息。
步骤2、图形转换。将收集到的信息按照掩模版的名称、制版时间、制版单位名称等分类分组，按照顺时针对掩模版上所有图形信息排列。每一组信息用分号隔开，组内信息用逗号隔开。使用二维码转换器将排好的数据转换成二维码的辅助图形，将转换好的二维码辅助图形转换成gds格式的数据，***处理好的曝光数据中。具体的，二维码辅助图形在掩模版数据有效图形范围之外，而在掩模版版面范围之内，如图1所示。
步骤3、图形转移。通过曝光、显影工艺将添加了二维码的掩模版曝光数据图形转移到光刻胶上，光刻胶优选为EUV、电子束直写、离子束直写等专用光刻胶。再采用光刻胶图形作为掩蔽，进行刻蚀工艺将光刻胶图形转移到掩模版衬底上。使用去胶液去除光刻胶，清洗干净掩模版，从而得到完整掩模版曝光图形的掩模版。
步骤4、图形识别。将光刻机上条形码识别器转换成二维码扫描器，将处理好的掩模版装入光刻机中，通过二维码识别器扫描掩模版上的二维码图形即可得到掩模版上所有图形的信息。
随后，将图形信息填入曝光文件中，即可进行后续曝光操作，也即利用具有二维码辅助图形的掩模版作为掩蔽，对衬底或基板进行刻蚀处理，将掩模版图形转移至衬底或基板上。
优选地，对衬底或基板光刻、刻蚀之后，通过光学传感器***自动检查或者进行电测量提取特征参数，测量当前批次曝光工艺条件下的掩模版图形与当前刻蚀得到最终线条之间的尺寸关系，将该尺寸关系反馈至掩模版制作***以及光刻机，以修改后续批次的曝光工艺条件，从而提高器件线条精度。
依照本发明的掩模版及其光刻方法，通过在掩模版边缘部分形成快速、简便、低成本的辅助图形解决了掩模版图形信息记录不全，版面图形凌乱等问题，通过设定的辅助图形可以降低工艺开发的难度，减少工艺开发的费用。
尽管已参照一个或多个示例性实施例说明本发明，本领域技术人员可以知晓无需脱离本发明范围而对器件结构或方法流程做出各种合适的改变和等价方式。此外，由所公开的教导可做出许多可能适于特定情形或材料的修改而不脱离本发明范围。因此，本发明的目的不在于限定在作为用于实现本发明的最佳实施方式而公开的特定实施例，而所公开的器件结构及其制造方法将包括落入本发明范围内的所有实施例。
Claims (10)
1.一种掩模版，在掩模版衬底上具有掩模图形、对准标记、辅助图形，其中，所述辅助图形为二维码。
2.如权利要求1的掩模版，其中，二维码包含关于掩模版名称、制版时间、制版单位、掩模版上每个图形的中心坐标、关键尺寸及其组合的掩模版信息。
3.如权利要求1的掩模版，其中，辅助图形与对准标记设置在掩模版衬底上掩模图形范围之外。
4.如权利要求1的掩模版，其中，辅助图形同时用作对准标记。
5.如权利要求4的掩模版，其中，对准标记在二维码的辅助图形的中心。
6.一种光刻方法，包括步骤：
步骤1，收集掩模版信息；
步骤2，将掩模版信息转换为二维码图形；
步骤3，将二维码图形转移至掩模版衬底上作为辅助图形；
步骤4，由包含二维码识别器的光刻机识别辅助图形以提取掩模版信息；
步骤5，采用包含二维码辅助图形的掩模版作为掩模进行光刻。
7.如权利要求6的光刻方法，其中，掩模版信息包含掩模版名称、制版时间、制版单位、掩模版上每个图形的中心坐标、关键尺寸及其组合。
8.如权利要求6的光刻方法，其中，辅助图形设置在掩模版衬底上掩模图形范围之外。
9.如权利要求6的光刻方法，其中，辅助图形同时用作对准标记。
10.如权利要求6的光刻方法，其中，步骤5之后进一步包括，测量当前光刻得到线条尺寸与掩模版信息之间的关系，反馈以修改后续光刻的工艺条件。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510312558.8A CN104865789A (zh) | 2015-06-08 | 2015-06-08 | 掩模版和光刻方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510312558.8A CN104865789A (zh) | 2015-06-08 | 2015-06-08 | 掩模版和光刻方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104865789A true CN104865789A (zh) | 2015-08-26 |
Family
ID=53911713
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510312558.8A Pending CN104865789A (zh) | 2015-06-08 | 2015-06-08 | 掩模版和光刻方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104865789A (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105740540A (zh) * | 2016-01-29 | 2016-07-06 | 上海华虹宏力半导体制造有限公司 | 掩膜版设计中版图的特征图形的查找方法 |
| CN109300408A (zh) * | 2017-07-25 | 2019-02-01 | 乐金显示有限公司 | 发光显示装置及其制造方法 |
| WO2019024193A1 (zh) * | 2017-08-01 | 2019-02-07 | 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 | 一种掩膜板 |
| US10353249B2 (en) | 2016-06-01 | 2019-07-16 | Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd | Thin film transistor substrate and liquid crystal display panel |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102880892A (zh) * | 2012-08-30 | 2013-01-16 | 天津芯硕精密机械有限公司 | 无掩膜光刻机曝光中实时添加条形码的方法 |
| CN103091974A (zh) * | 2013-02-27 | 2013-05-08 | 上海华力微电子有限公司 | 一种光刻版结构 |
| US20130337370A1 (en) * | 2012-06-13 | 2013-12-19 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Photomask and method for forming the same |
| CN103869603A (zh) * | 2012-12-14 | 2014-06-18 | 上海空间电源研究所 | 一种光刻版组件及检测光刻对准精度的方法 |
| CN104597724A (zh) * | 2015-02-05 | 2015-05-06 | 中国科学院微电子研究所 | 纳米尺度的微细图形加工方法 |
-
2015
- 2015-06-08 CN CN201510312558.8A patent/CN104865789A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20130337370A1 (en) * | 2012-06-13 | 2013-12-19 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Photomask and method for forming the same |
| CN102880892A (zh) * | 2012-08-30 | 2013-01-16 | 天津芯硕精密机械有限公司 | 无掩膜光刻机曝光中实时添加条形码的方法 |
| CN103869603A (zh) * | 2012-12-14 | 2014-06-18 | 上海空间电源研究所 | 一种光刻版组件及检测光刻对准精度的方法 |
| CN103091974A (zh) * | 2013-02-27 | 2013-05-08 | 上海华力微电子有限公司 | 一种光刻版结构 |
| CN104597724A (zh) * | 2015-02-05 | 2015-05-06 | 中国科学院微电子研究所 | 纳米尺度的微细图形加工方法 |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105740540A (zh) * | 2016-01-29 | 2016-07-06 | 上海华虹宏力半导体制造有限公司 | 掩膜版设计中版图的特征图形的查找方法 |
| CN105740540B (zh) * | 2016-01-29 | 2018-10-26 | 上海华虹宏力半导体制造有限公司 | 掩膜版设计中版图的特征图形的查找方法 |
| US10353249B2 (en) | 2016-06-01 | 2019-07-16 | Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd | Thin film transistor substrate and liquid crystal display panel |
| CN109300408A (zh) * | 2017-07-25 | 2019-02-01 | 乐金显示有限公司 | 发光显示装置及其制造方法 |
| US11398501B2 (en) | 2017-07-25 | 2022-07-26 | Lg Display Co., Ltd. | Light emitting display device and method of manufacturing the same |
| WO2019024193A1 (zh) * | 2017-08-01 | 2019-02-07 | 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 | 一种掩膜板 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101278237B (zh) | 用于同时决定叠对准确度及图案放置误差的结构与方法 | |
| CN105511238B (zh) | 光刻对准标记结构及形成方法、半导体结构的形成方法 | |
| US8754538B2 (en) | Semiconductor chip including identifying marks | |
| CN101535908B (zh) | 用于实行用于量测资料的通用坐标***的方法及设备 | |
| CN104865789A (zh) | 掩模版和光刻方法 | |
| US8728722B2 (en) | Stitching methods using multiple microlithographic expose tools | |
| CN112731758B (zh) | 切割道标记及光刻掩膜版版图的设计方法、设计装置 | |
| CN102103336A (zh) | 基于机器视觉对准的高精度对准标记结构 | |
| US9158884B2 (en) | Method and system for repairing wafer defects | |
| CN102466977B (zh) | 用于测量投影物镜畸变的标记结构及方法 | |
| US8338262B2 (en) | Dual wavelength exposure method and system for semiconductor device manufacturing | |
| JP2007081123A (ja) | 半導体装置の形成方法 | |
| KR20160051576A (ko) | 웨이퍼 기판의 노광 방법, 반도체 디바이스의 제조 방법, 및 노광 툴 | |
| CN101561633B (zh) | 监控光刻工艺的方法与监控标记 | |
| CN102944983A (zh) | 改善待测图案之关键尺寸量测的方法 | |
| CN101923289A (zh) | 监测电子束覆盖并提供先进过程控制的方法和*** | |
| CN202093317U (zh) | 基于机器视觉对准的高精度对准标记结构 | |
| CN100394306C (zh) | 电子束和光学混合和匹配曝光套准标记的制备方法 | |
| US8972912B1 (en) | Structure for chip extension | |
| CN102097284A (zh) | 对准标记制作的管控方法及装置 | |
| CN105137726A (zh) | 光刻工艺曝光焦距的监测方法 | |
| CN113448004B (zh) | 一种在二维材料上加工光栅的方法 | |
| CN102789133B (zh) | 一种显影后检查方法 | |
| CN104849970B (zh) | 用于背面光刻工艺的对准标记及其对准方法 | |
| JP5665915B2 (ja) | マスクデータ作成方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Wang Guanya Inventor after: Li Xintao Inventor after: Li You Inventor after: Zhang Weihong Inventor after: Zhang Jianhong Inventor after: Liu Ming Inventor after: Xie Changqing Inventor after: Long Shibing Inventor after: Shao Xin Inventor after: Niu Jiebin Inventor before: Wang Guanya |
|
| COR | Change of bibliographic data | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20150826 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |