用于同一图层曝光的掩膜版及其多重曝光方法技术

本发明专利技术提供一种用于同一图层曝光的掩膜版及其多重曝光方法，属于光刻技术领域。本发明专利技术将对同一图层的多次曝光的掩膜版制作在同一掩膜版上，从而使该掩膜版包括多个相互独立的掩膜版图形区域；在多重曝光时，通过掩膜版承载台控制掩膜版的移动，使每次曝光时选择采用不同的掩膜版图形区域，并且每次曝光时采用不同的曝光条件。因此，该多重曝光方法中，无需进行掩膜版更换以及晶圆的重新对准，降低了对准误差，并且减少了曝光的工艺时间。

Mask plate for exposure of the same layer and multiple exposure method thereof

The invention provides a mask plate for exposure of the same layer and a multiple exposure method thereof, belonging to the lithography technical field. The invention of the same layer multiple exposure mask making in the same mask, the mask includes a plurality of mutually independent mask pattern in the region; multiple exposure, through a mask bearing table control mobile mask, make each exposure selection using different mask graphics area, and using different exposure conditions at each exposure. Thus, the multiple exposure method eliminates the alignment error and reduces the process time of exposure without the need for mask replacement and wafer alignment.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光刻
，具体涉及一种将同一图层的多个相互独立的 掩膜版图形区域制作在一起的掩膜版及其运用该掩膜版进行曝光的多重曝 光方法。
技术介绍
随着半导体制造技术的飞M展，芯片运行速度越来越快、功耗越来越低，芯片向小尺寸、高集成度、多功能发展。特別是soc (片上系统)等技术等发展，芯片越来越复杂，芯片每层中的功能区域划分相对明确，每层图 形中的功能区域的不同，导致曝光的图形差异化明显，各功能区域需求的曝 光条件也不尽相同。因此，现有技术中提出了多重曝光方法，分别对同一图 层的不同功能区域进行曝光。但是，现有技术的这种多重曝光方法是采用多个掩膜版曝光的方法，芯 片中同一图层的图案根据曝光条件的差异，将图案分割制作多块配套的掩膜 版。对该层图案进行多重曝光时，每次曝光时采用不同的掩膜版，每次曝光 之间需要更换掩膜版。因此，不可避免地引入对准误差，并且曝光效率相对下降。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，避免多重曝光方法中更换掩膜版带来的对 准误差下降、曝光效率下降的问题，提出一种用于同一图层曝光的掩膜版及 其多重曝光方法。为解决以上技术问题，本专利技术提供的掩膜版，用于同一图层曝光，其包 括同 一 图层的多个相互独立的掩膜版图形区域，使用每个掩膜版图形区域进 行曝光时的曝光条件互不相同。根据本专利技术提供的掩膜版，其中，所述掩膜版图形区域中包括对准标记。 所述曝光条件包括曝光剂量、焦点和成像光学系统参数。本专利技术同时提供采用该专利技术的掩膜版进行曝光的多重曝光方法，其通过 光刻机的掩膜版承载台控制掩膜版的移动，使每次曝光时采用不同的掩膜版图形区域；并且通过光刻机的设置，使每次曝光采用不同的曝光条件，直至 同一图层的所有区域曝光完毕。根据本专利技术提供的多重曝光方法，其中，所述曝光条件包括曝光剂量、 焦点和成像光学系统参数。本专利技术的技术效果是，与现有技术相比，将对同一图层的多次曝光的掩 膜版制作在同一掩膜版上，从而使该掩膜版包括多个相互独立的掩膜版图形 区域；在多重曝光时，通过掩膜版承载台控制掩膜版的移动，使每次曝光时 选择采用不同的掩膜版图形区域，并且每次曝光时采用不同的曝光条件。因 此，该多重曝光方法中，无需进行掩膜版更换以及晶圆的重新对准，降低了 对准误差，并且减少了曝光的工艺时间。附图说明图l是本专利技术提出的第一实施例掩膜版的示意图;图2是本专利技术提出的第二实施例掩膜版的示意图3是本专利技术提供的多重曝光方法的第一步骤的示意图4是本专利技术提供的多重曝光方法的第二步骤的示意图。具体实施例方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本专利技术 作进一步的详细描述。图l所示为本专利技术提出的第一实施例掩膜版的示意图。如图l所示，掩 膜版100包括第一掩膜版图形区域110、第二掩膜版图形区域120,两个掩 膜版图形区域均用于对芯片的同一图层进行构图，第一掩膜版图形区域110 和第二掩膜版图形区域120相互独立，即可以单独使用其中的一个掩膜版图 形区域对晶圓上的光刻胶进行曝光。进行曝光时，第一掩膜版图形区域IIO 和第二掩膜版图形区域120分别使用的曝光条件不相同，例如，由于第一掩 膜版图形区域110的图形密度比第二掩膜版图形区域120的图形密度高得 多，使用第一掩膜版图形区域110曝光时的曝光剂量大于使用第二掩膜版图 形区域120曝光时的曝光剂量。在该实施例中，所述曝光条件不仅限于曝光 剂量，还包括焦点、成像光学系统^^t等。同时需要说明的是，第一掩膜版 图形区域IIO、第二掩膜版图形区域12Q中均包括对准标记，用于每次曝光 之前的对准过程。图2所示为本专利技术提出的第二实施例掩膜版的示意图。如图2所示，掩 膜版20G包括第一掩膜版图形区域210、第二掩膜版图形区域220和第三掩 膜版图形区域230,三个掩膜版图形区域均用于对芯片的同一图层进行构图。 该实施例掩膜版与图2所示实施例掩膜版的区别在于掩膜版图形区域的数量。在该专利技术中，掩膜版图形区域的数量在两个以上，具体掩膜版图形区域 的数量根据同 一图层曝光时所需求的不同曝光条件的个数决定。本实施方式中进一步公开多重曝光方法实施例。图3所示为本专利技术提供的多重曝光方法的第一步骤的示意图，图4所示 为本专利技术提供的多重曝光方法的第一步骤的示意图。如图3、图4中所示， 100为图1所示实施例的掩膜版，300为光刻机的曝光系统中的棱镜，400 为晶圆；图3、图4中只是示意性地给出了光刻系统的光路图，晶圆400上 涂有需要曝光的光刻胶。第一步，如图3所示，将掩膜版100对准置放于光刻机的掩膜版承载台 (图中未示出)之上，选择掩膜版100的第一掩膜版图形区域110进行第一 次曝光；第一次曝光的曝光条件通过光刻积/没置。第二步，如图4所示，第一次曝光结束后，通过控制掩膜版承载台的运 动，对准置放第二掩膜版图形区域12G于曝光光线下，同时晶圆400也通过 晶圆承载台(图中未示出)控制其晶圆移动，对预订曝光区域对准，进行第 二次曝光；第二次曝光的曝光条件通过光刻机设置来改变。在以上步骤中，第一次曝光的曝光条件与第二次曝光的曝光条件互不相 同，曝光条件包括曝光剂量、焦点和成像光学系统参数等因素，其中有一个 或一个以上因素不相同即代表曝光条件不相同。通过以上两次曝光，同一图 层的曝光过程结束，因此可以进一步将掩膜版的第一掩膜版图形区域110、 第二掩膜版图形区域120的图形结合转移至芯片的某一图层中。图3和图4所示的多重曝光方法为双重曝光方法，其两重以上的曝光方 法，可以根据本实施例进行简单变换。该双重曝光方法，由于在两次曝光过换以及晶圓的重新对准，降低了对 准误差，并且减少了曝光的工艺时间。在不偏离本专利技术的精神和范围的情况下还可以构成许多有很大差别的实施例。应当理解，除了如所附的权利要求所限定的，本专利技术不限于在说明 书中所述的具体实施例。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于同一图层曝光的掩膜版，其特征在于，包括同一图层的多个相互独立的掩膜版图形区域，使用每个掩膜版图形区域进行曝光时的曝光条件互不相同。

【技术特征摘要】
1.一种用于同一图层曝光的掩膜版，其特征在于，包括同一图层的多个相互独立的掩膜版图形区域，使用每个掩膜版图形区域进行曝光时的曝光条件互不相同。2. 根据权利要求1所述的掩膜版，其特征在于，所述掩膜版图形区域中包 括对准标记。3. 根据权利要求1所述的掩膜版，其特征在于，所述曝光条件包括曝光剂 量、焦点和成像光学系统参数。4. 一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈蕾，鲍晔，胡林，周孟兴，
申请(专利权)人：上海宏力半导体制造有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]