CN200989993Y

CN200989993Y - 一种两次曝光用长掩模版

Info

Publication number: CN200989993Y
Application number: CNU2006200494430U
Authority: CN
Inventors: 姚峰英
Original assignee: Shanghai Integrated Circuit Research and Development Center Co Ltd
Current assignee: Shanghai IC R&D Center Co Ltd
Priority date: 2006-12-22
Filing date: 2006-12-22
Publication date: 2007-12-12
Anticipated expiration: 2016-12-22

Abstract

本实用新型涉及一种两次曝光用长掩模版，适当加大长掩模版的宽度使其超过正常宽度，从而使两次曝光的图形区域位于中心较为平坦的区域内，以减少聚焦弯曲值并使其到达所允许的范围；掩模版的尺寸范围为：宽度方向200mm－350mm，长度方向250mm～350mm。掩模版上的两次曝光图形所构成的区域为长方形，该长方形区域的短边位于掩模版宽度方向的中心位置。通过在一次扫描曝光中完成普通曝光时要两次扫描加一次曝光台运动才能完成的两个区域的曝光，因而大大减少了两次曝光技术所需要的时间，降低了两次曝光技术进入大生产的困难。

Description

一种两次曝光用长掩模版

技术领域

本实用新型属于集成电路制造工艺技术领域，涉及集成电路制造工艺的光刻曝光中的光刻机技术，具体涉及一种两次曝光用长掩模版。

背景技术

随着集成电路的不断发展，晶体管的最小线宽不断缩小。特征线宽的不断缩小导致了芯片集成度的大幅度提高，但也给光学光刻工艺带来了巨大的挑战。

为了扩展光学光刻技术的最小线宽、延长现有光刻设备的技术使用寿命，在关键层次采用两次曝光技术是非常有吸引力的。但是两次曝光技术的缺点是必须用两块掩模版分别对同一层曝光两次，使曝光时间加倍，机器效率减半，因此会大大降低产量并大幅度增加成本，这是生产所不希望的；此外还有两次曝光导致的对准问题也令人担心。正是因为如此，两次曝光技术至今仍没有成为实际大生产所采用的技术，而是一直停留在实验室阶段。

业内人士都知道，使用加长掩模版可以提高两次曝光的效率，但是，由于加长掩模版其自身重力的存在，会出现由于掩模版的中部下垂而导致聚焦面不一致，聚焦平面弯曲的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足或缺陷，提供一种两次曝光用长掩模版，通过加大原长掩模版的宽度使两次曝光的图形区域位于其宽度方向的中心较平坦区域，以减少聚焦曲线的弯曲值并达到允许的弯曲指标范围。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种两次曝光用长掩模版，其实质性特点在于，

所述掩模版的宽度大于正常值；

当该掩模版的长度为250mm～350mm时，其宽度可为200mm～350mm；

所述掩模版上两次曝光的图形区域位于其中心较为平坦的区域内。

上述的一种两次曝光用长掩模版，其中，两次曝光的图形所构成的区域为长方形，该长方形区域的短边位于所述掩模版宽度方向的中心位置。

上述的一种两次曝光用长掩模版，其中，所述的掩模版被夹持时，其两个长边相对固定，两短边呈活动状态。

由于采用了上述的技术方案，本实用新型与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：

本实用新型通过采取加大原长掩模版宽度的方法，提供了一种两次曝光用长掩模版，利用该加宽的长掩模版，可使两次曝光的图形区域位于掩模版宽度方向的中心较平坦区域内，从而，减少聚焦曲线的弯曲值并最终达到允许的弯曲指标范围。

附图说明

通过以下实施例并结合其附图的描述，可以进一步理解本实用新型的目的、具体结构特征和优点。附图中，

图1为普通长掩模版的俯视结构示意图；

图2为普通长掩模版需要解决的重力下垂问题的结构示意图；

图3为普通长掩模版由于重力下垂导致的聚焦曲线弯曲的结构示意图；

图4为本实用新型涉及的掩模版其宽度增加前后的俯视比较效果图；

图5为掩模版宽度增加前后的掩模版下垂情况和聚焦曲线弯曲的效果比较图。

图中：1.第一块掩模图形；2.第二块掩模图形；3.加长的掩模版；4.两块掩模图形间的间距；5.长掩模版的短边；6.长掩模版的长边；7.是理想掩模版断面；8.实际的加长掩模版断面；9.重力方向；10.光刻机镜头；11.理想掩模版的聚焦曲线；12.实际弯曲掩模版的聚焦曲线；13.加长宽度前的掩模版的两长边；14.加长宽度后的掩模版的两长边；15.加长宽度后的掩模版宽；16.加宽掩模版宽度后的掩模版下垂情况；17.加宽掩模版宽度后的掩模版经镜头聚焦后的聚焦曲线。

具体实施方式

参见图1，本实用新型涉及的两次曝光用长掩模版，是通过加大长掩模版3的宽度使其超过正常的宽度值，从而使曝光图形区域位于长掩模版3中心较为平坦的区域内，以减少聚焦弯曲值并使其到达所允许的范围。

图1表示了普通长掩模版的俯视结构示意图，用于两次曝光的两个掩模图形1、2被设置在同一块加长的掩模版3上，两次曝光的掩模图形1、2位于加长掩模版3的中央，其相互间距4由所设计的划片槽宽度和所用镜头的放大倍数的乘积决定。通常这样掩模版的宽度方向为100mm～200mm，其典型值为150mm；长度方向250mm～350mm，其典型值为275mm。在夹持该掩模版时，最好使其长边6的两边固定，短边5的两边呈活动状态。

图2说明了普通长掩模版的重力下垂问题：如果我们沿方向5观察其断面，理想的掩模版7应当是完全水平的，但因加长掩模版受到重力9的作用，实际掩模版的情况如8所示，其两长边6由于受到夹持力的作用，所在的位置相对较高，但其中心所处的位置则相对较低。

图3左边表示在理想水平掩模版7时，镜头10成像后沿方向5的聚焦曲线为11，呈水平状态；图3右边是对于实际的加长掩模版8经镜头10成像后的聚焦曲线12，同掩模版3的弯曲情况一致，即两边高中间低。

为了解决聚焦曲线12的弯曲量偏大的问题，本实用新型采取通过加宽掩模版3宽度的方法来减轻掩模版3的弯曲程度，使其的弯曲量控制在所规定的数值范围内。

具体做法是加大长掩模版3的宽度，如图4所示，从正常时两长边虚线13扩大为实线14，从正常短边5的值100mm～200mm，典型值150mm，延长到加长后的短边值15即200mm～350mm，典型值275mm。

这样，长掩模版3的宽度被加宽后，如图5所示，长掩模版的下垂情况即从以前的断面8变成现在的断面16，如果曝光图形位于长掩模版3的宽度方向的中心位置，则该长掩模版3图形的弯曲程度就会大大减小；聚焦曲线也从以前的曲线12变成曲线17，中心图形区的聚焦曲线的弯曲量减少到允许范围之内。

综上所述，不难看出，长掩模版3上的两次曝光掩模图形1、2所构成的区域为长方形，该长方形区域的短边位于掩模版3宽度方向的中心位置。两掩模图形1、2的间距4等于划片槽宽度乘以镜头的放大倍数。

下面的实施例说明本实用新型的可能的实施过程，其目的是更好地解释本实用新型的运用，而不应当理解为对本实用新型的限制。

实施例1

生产一种放大倍数为4倍的长掩模版：

1.在0.13um技术的光刻工艺中，根据光刻聚集深度容许范围的要求，掩模版图形区域下垂导致的最高点与最低点的差在0.48um以内，为保证此要求，掩模版的宽度增加值较大，可将其宽度取值定为285mm，曝光图形的中心位于宽边中心；

2.将宽度为285mm的多块长掩模版在光刻机上逐块夹持后，测量其沿扫描缝方向的聚焦特性曲线；

3.对测量的所有曲线做加权平均，检验两曲线的偏差值；

4.直至两曲线的偏差值落在了所允许的范围内。

实施例2

生产一种放大倍数为5倍的长掩模版：

1.在0.13um技术的光刻工艺中，根据光刻聚集深度容许范围的要求，掩模版图形区域下垂导致的最高点与最低点的差在0.75um以内，为保证此要求，掩模版的宽度增加值可相对减少，可将其宽度取值定为245mm，曝光图形的中心位于宽边中心；

2.将宽度为245mm的多块长掩模版在光刻机上逐块夹持后，测量其沿扫描缝方向的聚焦特性曲线；

3.对测量的所有曲线做加权平均，检验两曲线的偏差值；

4.直至两曲线的偏差值落在了所允许的范围内。

Claims

1、一种两次曝光用长掩模版，其特征在于，

所述掩模版的宽度大于正常值；

当该掩模版的长度为250mm～350mm时，其宽度可为200mm～350mm；

2、根据权利要求1所述的一种两次曝光用长掩模版，其特征在于，两次曝光的图形所构成的区域为长方形，该长方形区域的短边位于所述掩模版宽度方向的中心位置。

3、根据权利要求1或2所述的一种两次曝光用长掩模版，其特征在于，所述的掩模版被夹持时，其两个长边相对固定，两短边呈活动状态。