光罩制作方法、光罩、光刻方法、介质、模组及光刻机技术

本发明专利技术属于微电子技术领域，尤其涉及一种光罩制作方法、光罩、光刻方法、介质、模组及光刻机；基于多台阶晶圆等应用场景，对可能出现光刻离焦的不利工况进行了针对性的设计；通过一种复合式的光罩结构，实现了光罩与晶圆表面的匹配；可根据需要设置不同分辨率或密集度的遮光面，用以应对不同形貌的晶圆表面或工件；由于焦平面根据形貌进行了匹配设置，将有利于光刻精度和良率提升。光刻精度和良率提升。光刻精度和良率提升。

【技术实现步骤摘要】
光罩制作方法、光罩、光刻方法、介质、模组及光刻机


[0001]本专利技术属于微电子
，尤其涉及一种光罩制作方法、光罩、光刻方法、介质、模组及光刻机。

技术介绍

[0002]在以双大马士革DD（Dual Damascene）沟槽结构制造为代表的一类制程中，前层图形疏密不均，易出现填充材料涂布不均匀的现象。此外，由于薄膜沉积也可能导致晶圆或工件表面平坦度较差。在如图3的光刻曝光阶段，常会出现图形离焦的现象，进而导致特征图形的转移精度和良率降低。

技术实现思路

[0003]本专利技术实施例公开了一种光罩制作方法、光罩、光刻方法、介质、模组及光刻机技术方案，针对现有技术的不足进行了改进和优化。
[0004]具体地，通过获取待光刻第一晶圆或第一工件表面等高线信息、平整度位置信息或表层形貌高度数据，对光罩的焦平面进行定向设计，使得不同的工件表面对应于不同的遮光面。
[0005]其中的平整度位置或表层形貌高度数据将第一晶圆或第一工件的表面划分为N层，N为大于或等于2的自然数；并划分第一晶圆或第一工件表面为第一光刻层、第二光刻层直至第N光刻层。
[0006]实施中，可根据等高线或平整度位置信息或表层形貌高度数据根据精度要求，将晶圆或工件表层划分为N个区域，由于台阶高度的变化可能是连续或者远远大于N级的，因而可为每个区域设置一定的容差，将多个高度的台阶列入某一分区中，也就是有多个台阶位于同一光刻层。
[0007]由于光刻层的划分可以根据需要不断地细化；因此，光刻的离焦问题可以随着光刻层的增多，不同程度地进行抑制或者预防，直至达到期望的精度要求；特别是基于激光熔蚀的方案，由于其聚焦精度的量级等同于光刻精度的量级，因而可以通过增加遮光面分层熔蚀的精度，通过增加遮光面的层数，不断改善光刻的聚焦精度。
[0008]这些光刻层可以是连成一片的，也可以是岛状的孤立分布，其相通点在于，处于同一高度或等高线上的光刻层与同一遮光面是对应的。根据测量的精度不同，可以将遮光面细分为不同的N份，具体可根据工艺的要求进行细化。
[0009]进一步地，通过制备与第一光刻层、第二光刻层直至第N光刻层对应的第一遮光面、第二遮光面直至第N遮光面来实施特征图形的转移；其中，第一遮光面、第二遮光面直至第N遮光面上制备有特征图形。
[0010]具体地，可将第一遮光面、第二遮光面直至第N遮光面固定于透光部件之上/内或固化于透光部件内部或表面形成光罩。
[0011]进一步地，为了改进遮光面的聚焦能力，可调整第一遮光面、第二遮光面直至第N
遮光面沿光路方向与第一光刻层、第二光刻层直至第N光刻层的距离，从而实现对晶圆表面或工件表面形貌的跟随或同步，使得光刻能量始终汇聚于光刻层所对应的位置，避免离焦现象的出现。
[0012]其中，第一光刻层、第二光刻层直至第N光刻层位于光源的焦平面上或预设的第M位置上，M为大于或等于2的自然数；该第M位置可由实验或仿真获得后进行调整。
[0013]进一步地，光罩的制作可通过熔蚀透光部件获得；在透光部件表面或内部获得遮光的晶化点；该晶化点由透光部件经由激光干涉点聚焦并熔化透光材料得到。
[0014]其中，晶化点分布于第一遮光面、第二遮光面直至第N遮光面，并形成N层遮光的第一特征图形组；该第一特征图形组由分置于N个遮光面的N组特征图形组成。
[0015]进一步地，可转移上述第一特征图形组到第一晶圆或第一工件上；其中，可通过获取第一特征图形组的线宽扫描显微图像来检测各遮光面的聚焦效果，通过反馈调节或调整即可进一步优化遮光面的位置或偏移量。
[0016]进一步地，可检测第一特征图形组不同位置图形的成像焦距，并调整第一遮光面、第二遮光面直至第N遮光面中需要调整其沿光路方向位置的第N遮光面，使其获得改进的遮光距离；该遮光距离是指第N遮光面与第N光刻层之间的距离；至此，本专利技术实施例公开了一种优化光刻制程调焦过程的技术方案，在多个遮光层的基础上，进一步优化了光刻的效果。
[0017]进一步地，还可通过依次叠放的第一遮光面、第二遮光面直至第N遮光面来实现上述光罩结构。
[0018]具体地，可以通过叠放于第一遮光面、第二遮光面直至第N遮光面上的至少一透光部件来形成该复合式的光罩；该复合式光罩是指，将不同距离晶圆底面不同距离的光罩复合固定或固化于同一光罩本体之上，在一次光刻制程中同时使用该第一遮光面、第二遮光面直至第N遮光面，从而达到了应对晶圆多变表面形貌的目的。
[0019]进一步地，还可通过调整第一遮光面、第二遮光面直至第N遮光面各遮光面之间沿光路方向的相互距离，使其相互距离与第一光刻层、第二光刻层直至第N光刻层沿光路方向的相互距离一致；其中的第一光刻层、第二光刻层直至第N光刻层是指在同一或同一组晶圆或工件表面通过测量后分组获得的不同高度的光刻位置形成的不同分层。
[0020]具体地，第一光刻层、第二光刻层直至第N光刻层位于绕过第一遮光面、第二遮光面直至第N遮光面的光线的焦平面或者预设的偏移距离处；从而实现了优化的曝光效果。
[0021]进一步地，本专利技术实施例还公开了一种光罩，包括光罩本体和相应的配件；其中，光罩本体包括第一遮光层、第二遮光层、直至第N遮光层，N为大于或等于2的自然数。
[0022]其中，第一遮光层、第二遮光层直至第N遮光层均位于同一光罩的表面或同一光罩内部沿光路方向不同的位置。
[0023]进一步地，该光罩的第一遮光层、第二遮光层直至第N遮光层可由空间聚焦的激光干涉点熔蚀透光材料形成晶化的遮光体构成；该晶化的遮光体的透光率低于透光材料预设的百分比，用以形成特征图形。
[0024]通常，该光罩本体可采用石英玻璃制造；该晶化的遮光体则位于光罩本体沿光路方向不同的位置/层。
[0025]进一步地，该光罩还可包括一透光部件，并将第一遮光面、第二遮光面直至第N遮光面固定于该透光部件之上。
[0026]类似地，本专利技术实施例还公开了一种光刻方法，通过安装或配备上述光罩，即可改进复杂晶圆形貌下的光刻精度。
[0027]该过程还包括涂胶、烘焙、曝光、再烘焙、显影、清洗等步骤，最终将光罩上沿光路方向位于不同平面的特征图形转移到第二晶圆或第二工件上；其中，第二晶圆或第二工件用于批量生产或制造。
[0028]进一步地，还可通过检测第一特征图形组与第二晶圆或第二工件的第二光刻距离来调整或优化光刻的效果；若第二光刻距离不等于预设的焦距，则调整第一遮光层、第二遮光层或第N光罩与第一光刻层、第二光刻层直至第N光刻层的距离并重新检测直至获得预设的焦距或获得满意的光刻参数。
[0029]进一步地，该光刻方法还可包括一调整步骤，通过获取最佳焦距与光罩焦距的差值来观测光刻效果，若第一遮光层、第二遮光层直至第N遮光层与第一光刻层、第二光刻层或第N光刻层对应的距离不等于相应的焦距，则调整第一遮光层、第二遮光层直至第N遮光层沿光路上的位置直至达到预设的精度要求。
[0030]其中的精度要求是指本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光罩制作方法，其特征在于，包括：获取待光刻第一晶圆（500）或第一工件表面等高线信息、平整度位置信息或表层形貌高度数据；依所述平整度位置信息或表层形貌高度数据将所述第一晶圆（500）或所述工件的表面划分为N层，N为大于或等于2的自然数；划分所述第一晶圆（500）或所述第一工件表面为第一光刻层（401）、第二光刻层（402）直至第N光刻层；制备与所述第一光刻层（401）、所述第二光刻层（402）直至所述第N光刻层对应的第一遮光面（201）、第二遮光面（202）直至第N遮光面；所述第一遮光面（201）、所述第二遮光面（202）直至所述第N遮光面上制备有特征图形；所述第一遮光面（201）、所述第二遮光面（202）直至所述第N遮光面固定于透光部件（100）之上/内或固化于所述透光部件（100）内部或表面形成光罩。2.如权利要求1所述的方法，还包括：调整所述第一遮光面（201）、所述第二遮光面（202）直至所述第N遮光面沿光路方向与所述第一光刻层（401）、所述第二光刻层（402）直至所述第N光刻层的距离；其中，所述第一光刻层（401）、所述第二光刻层（402）直至所述第N光刻层位于光源的焦平面上或预设的第M位置上，M为大于或等于2的自然数；所述第M位置由实验或仿真获得后进行调整。3.如权利要求1或2所述的方法，还包括：熔蚀所述透光部件（100），在所述透光部件（100）表面或内部获得晶化点（800），所述晶化点（800）由所述透光部件（100）经由激光干涉点聚焦并熔化所述透光材料得到；其中，所述晶化点（800）分布于所述第一遮光面（201）、所述第二遮光面（202）直至所述第N遮光面，并形成N层遮光的第一特征图形组；所述第一特征图形组由分置于N个遮光面的N组特征图形组成。4.如权利要求3所述的方法，其中：转移所述第一特征图形组到所述第一晶圆（500）或所述第一工件上；获取所述第一特征图形组的线宽扫描显微图像；检测所述第一特征图形组不同位置图形的成像焦距；调整所述第一遮光面（201）、所述第二遮光面（202）直至所述第N遮光面中需要调整其沿所述光路方向位置的所述第N遮光面，使其获得改进的遮光距离；所述遮光距离是指所述第N遮光面与所述第N光刻层之间的距离。5.如权利要求1或2所述的方法，还包括：依次叠放的所述第一遮光面（201）、所述第二遮光面（202）直至所述第N遮光面。6.如权利要求5所述的方法，还包括：叠放于所述第一遮光面（201）、所述第二遮光面（202）直至所述第N遮光面上的至少一透光部件（100）。7.如权要求4或6所述的方法，其中：调整所述第一遮光面（201）、所述第二遮光面（202）直至所述第N遮光面各遮光面之间沿所述光路方向的相互距离，使所述相互距离与所述第一光刻层（401）、第二光刻层（402）直至第N光刻层沿所述光路方向的相互距离一致。
8.如权利要求7所述的方法，其中：所述第一光刻层（401）、第二光刻层（402）直至第N光刻层位于绕过所述第一遮光面（201）、所述第二遮光面（202）直至所述第N遮光面的光线的焦平面或者预设的偏移距...

【专利技术属性】
技术研发人员：高松，胡丹丹，
申请(专利权)人：上海华力集成电路制造有限公司，
类型：发明
国别省市：