[发明专利]光罩热效应的补偿方法

说明书

本发明公开了一种光罩热效应的补偿方法，包括步骤：步骤一、将光罩放置在光罩工件台上并收集曝光条件下光罩的温度分布；步骤二、对光罩进行对准并形成光罩对准结果；步骤三、结合光罩的温度分布和光罩对准结果来计算曝光补偿量；步骤四、根据曝光补偿量调整光刻机的曝光参数以补偿光罩热效应；步骤五、进行曝光。本发明能很好的补偿光罩热效应产生的形变对曝光的影响，从而能提高产品的套刻精度；同时不用增加光罩对准标记数量，从而能提高产能。

技术领域

本发明涉及一种半导体集成电路的制造方法，特别涉及一种光罩(reticle)热效应的补偿方法。

背景技术

如图1所示，是现有光罩101的结构示意图；光罩101又称光掩模版、掩模版，是由石英玻璃102作为衬底，在其上面镀上一层金属铬103(Cr)和感光胶，成为一种感光材料，把已设计好的电路图通过电子激光设备曝光在感光胶上，被曝光的区域会被显影出来，在金属铬103上形成电路图形，成为类似曝光后的底片的光掩模版，然后应用于对集成电路进行投影定位，通过集成电路光刻机对所投影的电路进行光刻蚀。

光罩101的金属铬103上除了形成电路图形外，还包括光罩101对准(ReticleAlignment，RA)标记(mark)，通过RA标记实现光罩101的对准。光罩101还包括形成于金属铬103层表面上的保护层104，用于对电路图形进行保护。

在光刻中，光罩101会放置在光罩工件台(reticle stage，RS)上并通过夹具105固定，通过激光106照射光罩101并将光罩101上的电路图形投影到放置于晶圆工件台(waferstage，WS)的晶圆上，实现对晶圆上的光刻胶的曝光并将图形转移到光刻胶上。其中，由于光罩101在曝光过程中会被激光照射，激光和光罩101的材料作用，光罩101的材料吸收光后会发热，热量主要是通过金属铬103吸收，热量主要是通过光罩101表面通过如标记107所示的对流方式散热，但是散热速率有限，最后会使光罩101产生热膨胀，热膨胀最后会使得曝光产生偏移，这种光罩101在曝光过程中产生热量形成的曝光偏移的现象即为光罩101热效应。这种光罩101热效应通常会形成圆桶型(Barrel Shaped)套刻(Overlay)偏差(error)。通常，光罩101的透光率越低，光罩101热效应越严重。

现有方法主要是通过光罩101对准标记的对准获得的形变来实现光罩101热效应的补偿。

但是，如图2所示，是现有第一种多层膜光罩(Multi Layer Mask，MLM)产品的光罩的版图示意图；图2中，MLM产品的光罩单独的用标记101a标出，在MLM产品上，例如对于2合1的MLM产品，图2中包括了2层图形，分布为第一层图形201a和第二层图形201b，两层图形会分开进行曝光，也即每一次曝光仅会对一层图形进行曝光，以对第一层图形201a曝光为例，光罩101a上的第一层图形201a对应的曝光区域为光罩101a的投影曝光区域(shot)的尺寸(size)的一半。在光罩101a的边缘(borders)设置有对应的光罩对准标记，为了下面分析方便将靠近第一层图形201a的边缘的光罩对准标记用202a表示，靠近第二层图形201b的边缘的光罩对准标记用标记202b表示。

图2所示的MLM产品的光罩101a的热效应无法通过光罩对准标记校准，现说明如下：

如图3A所示，是图2所示的现有第一种MLM产品的光罩在没有产生热效应也即在冷状态下时的对准示意图；可以看出由光罩对准标记202a和202b对准定义出的区域204a能和第一层图形201a的实际曝光区域即Image field203a相匹配，这种时候能实现很好的对准。