專利名稱：改善高透光率掩膜板套刻精度穩定性的方法
技術領域：
本發明涉及半導體制造技術領域，尤其涉及一種改善高透光率掩膜板套刻精度穩 定性的方法。
背景技術：
隨著半導體元件集成度提高，半導體元件的線寬要求越來越小，關鍵尺寸(CD， Critical Dimension)的控制也越來越重要，對光刻工藝過程中掩膜板的套刻精度穩定性 要求也越來越高。在光刻工藝中，通常在晶圓片表面涂布一定厚度的光刻膠，然后使用光刻 機(scanner)把掩膜板上的圖形曝光轉移到娃片上。光刻工藝米用的光刻膠有兩種，正性 光刻膠與負性光刻膠，正性光刻膠就是被光照射的部份可以被顯影液去除掉，而未曝光的 光阻則不會被顯影液去除。而負性光刻膠則相反，被光照射的部份不會被顯影液去除，而其 余不被光所照射的區域將會被顯影液所去除。在55nm Dual gate工藝中，使用步進光刻 機(stepper)進行曝光，關鍵尺寸為O. 45um，光刻膠為正性光刻膠，掩模板的圖形穿透率為 88. 3%，曝光能量為200毫焦，能量強度等于曝光能量乘以透光率，在進行25片晶圓片連續 曝光工藝時，由于通過掩模板的光源能量強度過大，使透鏡逐漸發生受熱膨脹，對焦平面即 會發生逐漸偏移，導致圖形失焦，套準精度偏移，穩定性不高，使得晶圓片良品率降低，并影 響光刻工藝生產效率。
因此，何如調整光刻工藝，以改善高透光率掩膜板套刻精度穩定性成為目前業界 亟需解決的技術問題。發明內容
本發明的目的在于提供一種改善高透光率掩膜板套刻精度穩定性的方法，以實現 在連續曝光過程中掩膜板套刻精度保持穩定。
為解決上述問題，本發明提出一種改善高透光率掩膜板套刻精度穩定性的方法， 該方法包括如下步驟
對高透光率正性光刻膠掩膜板透光區域進行反轉，得到透光區域與所述高透光 率正性光刻膠掩膜板透光區域相反的低透光率掩膜板；
以所述反轉后得到的低透光率掩膜板為曝光掩膜板，采用負性光刻膠對晶圓片進 行曝光顯影。
可選的，所述高透光率正性光刻膠掩膜板所對應的曝光能量強度大于100。
可選的，所述曝光能量強度為曝光能量與光刻膠掩膜板圖形透光率的乘積。
可選的，所述曝光顯影的關鍵尺寸為O. 45微米以上。
可選的，曝光顯影具體指55nm Dual gate工藝中的曝光顯影。
可選的，所述曝光顯影中的曝光為使用步進式光刻機進行曝光。
與現有技術相比，本發明通過對高透光率正性光刻膠掩膜板透光區域進行反轉， 得到透光區域與所述正性光刻膠掩膜板透光區域相反的低透光率掩膜板，并以所述反轉后得到的低透光率掩膜板為曝光掩膜板，采用負性光刻膠對晶圓片進行曝光顯影，從而有效減少了曝光過程中透鏡受熱的能量，降低了在連續曝光晶圓片之后透鏡受熱膨脹的程度，因而使得套刻精度保持穩定，提高了晶圓片的良品率以及エ藝生產效率。
圖1為本發明實施例提供的改善高透光率掩膜板套刻精度穩定性的方法的流程圖；圖2為現有的正性光刻膠曝光エ藝過程示意圖；圖3為本發明實施例提供的負性光刻膠曝光エ藝過程示意 圖4為在現有エ藝條件下，高透光率掩膜板在使用正性光刻膠進行連續曝光時套刻精度與所曝光晶圓片數之間的關系；圖5為在采用本實施例提供的改善高透光率掩膜板套刻精度穩定性的方法之后，以反轉得到的低透光率掩膜板為掩膜板，在使用負性光刻膠進行連續曝光時套刻精度與所曝光晶圓片數之間的關系。
具體實施例方式以下結合具體實施例對本發明提出的改善高透光率掩膜板套刻精度穩定性的方法作進ー步詳細說明。根據下面說明和權利要求書，本發明的優點和特征將更清楚。本發明的核心思想在于，提供ー種改善高透光率掩膜板套刻精度穩定性的方法，該方法首先對高透光率正性光刻膠掩膜板透光區域進行反轉，得到透光區域與所述正性光刻膠掩膜板透光區域相反的低透光率掩膜板，之后以所述反轉后得到的低透光率掩膜板為曝光掩膜板，采用負性光刻膠對晶圓片進行曝光顯影，從而有效地減少了曝光過程中透鏡受熱的能量，降低了在連續曝光晶圓片之后透鏡受熱膨脹的程度，因而使得套刻精度保持穩定，提聞了晶圓片的良品率以及エ藝生廣效率。請參考圖1，圖1為本發明實施例提供的改善高透光率掩膜板套刻精度穩定性的方法的流程圖，如圖1所示，本發明實施例提供的改善高透光率掩膜板套刻精度穩定性的方法包括如下步驟S1、對高透光率正性光刻膠掩膜板透光區域進行反轉，得到透光區域與所述正性光刻膠掩膜板透光區域相反的低透光率掩膜板；其中，所述高透光率正性光刻膠掩膜板所對應的曝光能量強度大于100 ;所述曝光能量強度為曝光能量與光刻膠掩膜板圖形透光率的乘積；所述光刻膠掩膜板圖形透光率為曝光光源能透射穿過掩膜板的透明區域占整個掩膜板面積的比率；所述光刻生產エ藝為關鍵尺寸為0. 45微米以上的光刻生產エ藝。S2、以所述反轉后得到的低透光率掩膜板為曝光掩膜板，采用負性光刻膠對晶圓片進行曝光顯影。其中，所述曝光顯影中的曝光為使用步進式光刻機進行曝光。為了說明本發明實施例提供的改善高透光率掩膜板套刻精度穩定性的方法對套刻精度的穩定性的影響，以55nm Dual gateエ藝中采用現有的高透光率掩膜板并使用正性光刻膠進行曝光顯影與采用本發明實施例的反轉后得到的低透光率掩膜板為曝光掩膜板并使用負性光刻膠進行曝光顯影進行比較分析，請參考圖2及圖3，如圖2所示，55nm Dualgateエ藝中采用現有的高透光率掩膜板并使用正性光刻膠進行曝光顯影的步驟為
在晶圓101上涂布正性光刻膠102 ；
采用現有的高透光率掩膜板103對所述正性光刻膠102進行曝光；
對曝光后的正性光刻膠102進行顯影。
如圖3所示,55nm Dual gate工藝中采用本發明實施例的反轉后得到的低透光率 掩膜板為曝光掩膜板并使用負性光刻膠進行曝光顯影的步驟為
對高透光率正性光刻膠掩膜板透光區域進行反轉，得到透光區域與所述正性光刻 膠掩膜板透光區域相反的低透光率掩膜板203 ；
在晶圓201上涂布負性光刻膠202 ；
采用反轉得到的低透光率掩膜板203對所述負性光刻膠202進行曝光；
對曝光后的負性光刻膠202進行顯影。
關于上述比較分析的結果請參考圖4及圖5，其中，圖4為在現有工藝條件下，高透 光率掩膜板在使用正性光刻膠進行連續曝光時套刻精度與所曝光晶圓片數之間的關系，圖 5為在采用本實施例提供的改善高透光率掩膜板套刻精度穩定性的方法之后，以反轉得到 的低透光率掩膜板為掩膜板，并使用負性光刻膠進行連續曝光時套刻精度與所曝光晶圓片 數之間的關系；由圖4可知，在現有工藝條件下，掩膜板套刻精度隨著所曝光晶圓片數目的 增加而逐漸降低，并在曝光一定數目晶圓片之后，套刻精度低于規定精度要求(如圖4中套 刻精度大于紅線規定精度，而套刻精度要求為精度值越小越好)。而圖5中并沒有發生類似 狀況，在進行連續曝光工藝時，隨著所曝光晶圓片數目的增加，掩膜板套刻精度保持穩定， 由此可知，采用本發明實施例提供的改善高透光率掩膜板套刻精度穩定性的方法確實極大 地改善了高透光率掩膜板套刻精度的穩定性；因而降低避免了因套刻精度穩定性下降導致 的晶圓片良品率降低，提高了工藝生產效率。
顯然，本領域的技術人員可以對發明進行各種改動和變型而不脫離本發明的精神 和范圍。這樣，倘若本發明的這些修改和變型屬于本發明權利要求及其等同技術的范圍之 內，則本發明也意圖包含這些改動和變型在內。
權利要求
1.一種改善高透光率掩膜板套刻精度穩定性的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟 對高透光率正性光刻膠掩膜板透光區域進行反轉，得到透光區域與所述高透光率正性光刻膠掩膜板透光區域相反的低透光率掩膜板； 以所述反轉后得到的低透光率掩膜板為曝光掩膜板，采用負性光刻膠對晶圓片進行曝光顯影。
2.如權利要求1所述的改善高透光率掩膜板套刻精度穩定性的方法，其特征在于，所述高透光率正性光刻膠掩膜板所對應的曝光能量強度大于100。
3.如權利要求2所述的改善高透光率掩膜板套刻精度穩定性的方法，其特征在于，所述曝光能量強度為曝光能量與光刻膠掩膜板圖形透光率的乘積。
4.如權利要求1所述的改善高透光率掩膜板套刻精度穩定性的方法，其特征在于，所述曝光顯影的關鍵尺寸為O. 45微米以上。
5.如權利要求4所述的改善高透光率掩膜板套刻精度穩定性的方法，其特征在于，曝光顯影具體指55nm Dual gate工藝中的曝光顯影。
6.如權利要求5所述的改善高透光率掩膜板套刻精度穩定性的方法，其特征在于，所述曝光顯影中的曝光為使用步進式光刻機進行曝光。
全文摘要
本發明公開了一種改善高透光率掩膜板套刻精度穩定性的方法，該方法對高透光率正性光刻膠掩膜板透光區域進行反轉，得到透光區域與所述正性光刻膠掩膜板透光區域相反的低透光率掩膜板，并以所述反轉后得到的低透光率掩膜板為曝光掩膜板，采用負性光刻膠對晶圓片進行曝光顯影。從而有效地減少了曝光過程中透鏡受熱的能量，降低了在連續曝光晶圓片之后透鏡受熱膨脹的程度，因而使得套刻精度保持穩定，提高了晶圓片的良品率以及工藝生產效率。
文檔編號G03F7/20GK103019042SQ20121050100
公開日2013年4月3日 申請日期2012年11月29日 優先權日2012年11月29日
發明者王劍 申請人:上海華力微電子有限公司