[发明专利]光刻曝光设备及光刻曝光方法

说明书

本发明涉及一种光刻曝光设备，涉及集成电路制造技术，该光刻曝光设备包括光源、掩膜版及晶圆，所述掩膜版位于所述光源与所述晶圆之间，所述光源用于发出光束照射所述掩膜版，其中，所述光源发出至少两种带宽的光束；以使光刻曝光设备针对掩膜版的不同区域的工艺窗口最大化，进而提高光刻工艺的整体工艺窗口。

技术领域

本发明涉及一种集成电路制造技术，尤其涉及一种整体工艺窗口较好的光刻曝光设备。

背景技术

半导体行业总是期望获得集成度更高的集成电路产品，为提高集成电路的集成度，就要不断缩小关键尺寸，且设计的图形越来越复杂。光刻技术是所有半导体制造基本工艺中最关键的工艺步骤。光刻技术利用紫外光将掩膜版上的图形转移到晶圆表面上的光刻胶上，再通过光刻显影将光刻胶中的图形显现出来，然后用刻蚀工艺把图形成像在光刻胶下面的晶圆上，由此可见，成像到晶圆上图形的关键尺寸的大小与光刻工艺密切相关。

对于一个满足器件量产的光刻工艺流程来说，对掩膜版上所有的图形不仅要有清晰地解析，而且要保证有足够的工艺窗口。工艺窗口表征光刻过程中工艺受到各种微扰的时候仍能保持稳定及对图形清晰地解析能力。工艺窗口越大表示抗外部微扰能力相对越强，工艺稳定性相对越好。由于掩膜版中的图形根据集成电路的电路图设计，集成电路的电路图在不同区域有很大的差异。具体的，请参阅图1A、1B、1C和1D，图1A为密集图形区示意图，图1B为稀疏图形区示意图，图1C为孤立图形区示意图，图1D为复杂图形区示意图。如图1A所示，在一定面积S内，存在大量的图形区10和大量的挡光区20，且图形区10和挡光区20按一定的规律排布，因图形区10比较密集故称为密集图形区。如图1B所示，在一定面积S内，存在一定数量的图形区10和一定数量的挡光区20，且图形区10和挡光区20按一定的规律排布，但图形区10数量较少，故称为稀疏图形区。如图1C所示，在一定面积S内，仅存在一个图形区10，故称为孤立图形区。如图1D所示，在一定面积S内，图形区10和挡光区20的排布不规则，即并非按一定的规律排布，故称为复杂图形区。在光源固定的情况下，密集图形区、复杂图形区、稀疏图形区及孤立图形区的工艺窗口有很大差异，制约了现有光刻工艺的整体工艺窗口。

现有技术中，通过设计工艺窗口检测方法(PWQ)去检测光刻工艺热点图形，针对这些图形重新修正光学临近效应(OPC)，基于光学临近效应(OPC)修正更新重新出版掩膜版，多次循环，以保证所有图形都有足够的工艺窗口。但这种方法需要花费大量的人力和成本，对于不同的产品，都有可能需要这样的循环验证，而且光学临近效应(OPC)修正可调的空间有限，对于某些特殊图形无法达到预期目标，无法满足生产需要。

因此在集成电路制造中，需要设计一种提高光刻工艺的整体工艺窗口的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光刻曝光设备，以得到一种整体工艺窗口较好的光刻曝光设备。

本发明提供的光刻曝光设备，包括：光源、掩膜版及晶圆，所述掩膜版位于所述光源与所述晶圆之间，所述光源用于发出光束照射所述掩膜版，其中，所述光源发出至少两种带宽的光束。

更进一步的，所述掩膜版包括第一类图形区和第二类图形区，照射所述第一类图形区的光束的带宽不同于照射所述第二类图形区的光束的带宽。

更进一步的，所述第一类图形区为密集图形区，所述第二类图形区为稀疏图形区、复杂图形区或孤立图形区，照射所述第二类图形区的光束的带宽小于照射所述第一类图形区的光束的带宽。

更进一步的，所述光源发出的光束的带宽的范围为50～350fm。

更进一步的，所述光刻曝光设备为ArF光刻机台或EUV光刻机台。