专利名称：光刻机曝光方法
技术领域：
本发明涉及一种光刻机曝光方法，尤其是涉及一种扫描步进光刻机曝光方法。
背景技术：
在现代半导体光刻工艺中，为提高光刻工艺窗口，多焦距重复曝光时一种普遍采用的技术。随着半导体工艺线宽尺寸的减小，分辨率增强技术(RET，Resolution Enhancement Technology)也在先进工艺制程中被普遍采用。其中一项技术是在不同的焦距平面采取多次曝光的方式，来增加曝光的焦深范围(DOF，depth of focus)，同时提高了整个光刻工艺窗口 (D0F-EL, Depth ofFocus and Exposure Latitude)。在多重焦距曝光方式中，最终形成的图像对比对在整个焦距范围内被均一化，图像对比对也变小，虽然对比度减小会影响分辨率和光学邻近效应，但由于对比度在整个焦深范围内的变化减小了，因此最终光刻工艺窗口的DOF变大了。如图1所示，一般的光刻机包括了光源系统1、光刻版载物台2、镜头3，以及圆片载物台4。在y轴上下移动圆片载物台，即可调整圆片处于不同的焦距。如图2所示，现有的多重曝光流程包括以下步骤第一步、先将圆片涂胶；第二步、对焦平面进行第一次曝光；
第三步、调整圆片载物台的在y方向上的高度，在焦平面进行第二次曝光......第N步、调
整圆片载物台的在y方向上的高度，在焦平面进行第N次曝光；最后，进行圆片显影。例如，现有用于先进工艺生产的光刻机主要有两类步进光刻机和扫描步进光刻机。这两种光刻机都是投影缩放式，即将光刻版上的图形缩小一定倍率后在原片上成像，其主要差别是步进光刻机的光刻版载物台(reticlestage)是固定不动的，光刻版上的整个图像经镜头一次成像在圆片上，即圆片上的图形(shot)是通过整个光刻机镜头一次形成的；扫描步进式光刻机的光刻版载物台和圆片载物台(wafer stage)都是可以运动的，但光刻版载物台只能在y方向运动，并且光刻机镜头是狭缝状的，镜头的Χ方向设计为光刻版允许的最大尺寸，y方向是数毫米宽的狭缝，曝光时圆片载物台和光刻版载物台分别在光刻机镜头的下方和上方沿y方向作相对运动，完成曝光。而步进式光刻机成像时，光刻版的图形是一次性经过整个镜头区域成像，因此，多焦距重复曝光只能通过多次改变焦距，多次重复曝光来完成，牺牲产能是不可避免的。另外，正常情况下扫描式步进光刻机的镜头平面和圆片平面或光刻版平面是平行的，可以采用和步进光刻机一样的方式，通过移动圆片载物台的上下距离改变焦距完成多焦距重复曝光，但这也是以牺牲产能为代价的。上述现有的多焦距重复曝光方式将原来的常规的曝光方式从一次增加为多次，虽然光刻的工艺窗口增加了，但设备产能降低了，不适于大规模生产。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明解决的技术问题是提供一种利用扫描步进光刻机特性，采用特殊的曝光方式，达到多焦距重复曝光效果的光刻机曝光方法。CN 102540731 A本发明的目的通过提供以下技术方案实现一种光刻机曝光方法，用于扫描步进光刻机，其中，包括以下步骤第一步、将狭缝状镜头沿光刻版载物台和圆片载物台的扫描方向倾斜一定角度， 使得通过狭缝状镜头投影到圆片上的光线的焦距是递变的；第二步、扫描所述光刻版载物平台和所述圆片载物平台进行曝光。进一步地，扫描所述圆片载物台和所述光刻版载物台时，所述圆片载物台和所述光刻版载物台始终保持平行。再进一步地，曝光中狭缝状镜头垂直于扫描镜头的方向保持水平。更进一步地，所述狭缝状镜头倾斜角度小于等于50微弧度。与现有技术相比，本发明的有益效果是只完成一次曝光，即可相当于常规的多焦距重复曝光，方便快捷；且焦距范围是连续线形变化，在焦深范围内，曝光图形对比度更加均勻，可以获得更大的工艺窗口。
下面结合附图对本发明作进一步说明图1为现有的光刻机结构示意图。图2为现有的多重曝光流程图。图3为本发明光刻机曝光过程示意图。
具体实施例方式以下参照
本发明的最佳实施方式。如图3所示，本发明所揭示的扫描步进式光刻机的曝光方法，适用于光刻工艺中的孔工艺、明场/暗场的条/间距工艺。在曝光时，首先将镜头沿光刻版载物台和圆片载物台的扫描方向调整倾斜有一定角度，使得通过狭缝状镜头投影到圆片上的光线的焦距是递变的；其次，扫描所述光刻版载物平台和所述圆片载物平台进行曝光。采用这样的方法，使得在一次曝光时，即可取得多焦距重复曝光的效果，可以获得更大的工艺窗口。当然，圆片载物台和光刻版载物台在相向移动的扫描过程中，必须始终保持平行，否则会影响光形成的图像质量。值得一提的是曝光中狭缝状镜头的长边，即垂直于扫描镜头的方向，必须保持水平。优选地，对于目前典型的扫描步进光刻机，狭缝状镜头的宽度一般为8mm，镜头倾斜25微弧度可影响焦距为正负0. 1微米。对于先进工艺而言，其最大可用焦深一般小于 0. 4微米，因此本发明允许的最大镜头倾角为50微弧度。尽管为示例目的，已经公开了本发明的优选实施方式，但是本领域的普通技术人员将意识到，在不脱离由所附的权利要求书公开的本发明的范围和精神的情况下，各种改进、增加以及取代是可能的。
权利要求
1.一种光刻机曝光方法，用于扫描步进光刻机，其特征在于，包括以下步骤第一步、将狭缝状镜头沿光刻版载物台和圆片载物台的扫描方向倾斜一角度，使得通过狭缝状镜头投影到圆片上的光线的焦距是递变的；第二步、扫描所述光刻版载物平台和所述圆片载物平台进行曝光。
2.根据权利要求1所述的曝光方法，其特征在于，扫描所述圆片载物台和所述光刻版载物台时，所述圆片载物台和所述光刻版载物台始终保持平行。
3.根据权利要求1所述的曝光方法，其特征在于，曝光中狭缝状镜头垂直于扫描镜头的方向保持水平。
4.根据权利要求1所述的曝光方法，其特征在于，所述狭缝状镜头倾斜角度小于等于 50微弧度。
全文摘要
本发明提供了一种光刻机曝光方法，用于扫描步进光刻机，其中，包括以下步骤第一步、将狭缝状镜头沿光刻版载物台和圆片载物台的扫描方向倾斜一定角度，使得通过狭缝状镜头投影到圆片上的光线的焦距是递变的；第二步、扫描所述光刻版载物平台和所述圆片载物平台进行曝光。与现有技术相比，本发明的有益效果是只完成一次曝光，即可相当于常规的多焦距重复曝光，方便快捷；且焦距范围是连续线形变化，在焦深范围内，曝光图形对比度更加均匀，可以获得更大的工艺窗口。
文档编号G03F7/20GK102540731SQ20101057804
公开日2012年7月4日 申请日期2010年12月8日 优先权日2010年12月8日
发明者黄玮 申请人:无锡华润上华科技有限公司