专利名称：步进式光刻机的光罩遮掩单元的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及半导体制造设备技术领域，具体来说，本实用新型涉及一种步进式光刻机的光罩遮掩单兀。
背景技术：
现有技术中，步进式光刻机将光罩(Reticle)上的线路图像曝光投射到晶圆表面作图形化。但大多数情况下，每次曝光并不是取光罩上的所有线路图形，此时就需要有部件遮住不需要曝光的光罩部分。 光罩遮掩单元(Reticle Mask Unit, REMA)就实现了这一功能。图I为现有技术中一种光罩遮掩单元的立体结构示意图，而图2为图I中的光罩遮掩单元的俯视图。请结合图I和图2所示来理解，光罩遮掩单元100具有四个叶片101，分别可以进行单独的X、Y、-X、-Y运动，遮住当前工艺无需光源曝光的部分，让光透过需要曝光的线路图形投射到晶圆表面。然而，在实际曝光时投射到晶圆表面的光的区域与应用区域一定有偏差，所形成的图形区域也随之与应用区域有偏差。图3为采用现有技术中一种光罩遮掩单元在实际曝光时投射到晶圆表面的周围带有半阴影区域的图形区域的平面示意图。步进式光刻机PASS5500 125系列采用标准方法光罩遮掩单元所允许的半阴影区域(Black Border)的宽度是500微米±450微米，如图3所示。事实上，由于工艺的产品不同，曝光能量小于检验标准时光罩遮掩单元的精确度是能够保证的。但有些产品的曝光能量通常高于检验标准，光罩遮掩单元产生的半阴影区域的宽度要达到1100微米，大于相邻的两个图形区域之间的间距的一半。图4为采用现有技术中一种光罩遮掩单元在实际曝光时投射到晶圆表面的相邻两个图形区域的平面位置示意图。如图4所示，每曝光一个图形区域I都会漏光到相邻的图形区域2(图中的长条阴影区域)，从而造成产品不良。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种步进式光刻机的光罩遮掩单元，能够提高光罩遮掩单元的精确度。为解决上述技术问题，本实用新型提供一种步进式光刻机的光罩遮掩单元，包括光罩遮掩单元本体；四个底座，分别位于所述光罩遮掩单元本体的四个底角上，支撑所述光罩遮掩单元本体；以及四个垫片，分别设置于四个所述底座与所述光罩遮掩单元本体之间，将所述光罩遮掩单元本体垫高。可选地，所述垫片的高度为O. 8毫米。[0012]与现有技术相比，本实用新型具有以下优点本实用新型通过安装垫片的方法提高光罩遮掩单元的安装高度，从而缩小曝光区域，减小半阴影区域部分，提高精确度。
本实用新型的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过
以下结合附图和实施例的描述而变得更加明显，其中图I为现有技术中一种光罩遮掩单元的立体结构示意图；图2为图I中的光罩遮掩单元的俯视图；图3为采用现有技术中一种光罩遮掩单元在实际曝光时投射到晶圆表面的周围带有半阴影区域的图形区域的平面示意图；图4为采用现有技术中一种光罩遮掩单元在实际曝光时投射到晶圆表面的相邻两个图形区域的平面位置示意图；图5为现有技术中一种光罩遮掩单兀的工作原理不意图；图6为本实用新型一个实施例的步进式光刻机的光罩遮掩单元的侧视图；图7为本实用新型一个实施例的步进式光刻机的光罩遮掩单元在能量为400毫瓦每平方厘米曝光时投射到晶圆表面的相邻两个图形区域的平面位置示意图；图8为本实用新型一个实施例的步进式光刻机的光罩遮掩单元在能量为150毫瓦每平方厘米曝光时投射到晶圆表面的相邻两个图形区域的平面位置示意图；图9为本实用新型一个实施例的步进式光刻机的光罩遮掩单元在能量为250毫瓦每平方厘米曝光时投射到晶圆表面的相邻两个图形区域的平面位置示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图对本实用新型作进一步说明，在以下的描述中阐述了更多的细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型显然能够以多种不同于此描述地其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下根据实际应用情况作类似推广、演绎，因此不应以此具体实施例的内容限制本实用新型的保护范围。图5为现有技术中一种光罩遮掩单元的工作原理示意图。如图5所示，紫外光透过光罩遮掩单元100的四个叶片101组成的矩形区域，到达光罩(也称掩模版)104上。然后紫外光再透过光罩104上的图形化的曝光区域103，到达晶圆105上，从而将曝光区域103上的图形转移到晶圆105上的表面图形区域106。由于存在光学折射，因此光罩遮掩单兀100的高度变化一定对表面图形区域106的曝光尺寸产生变化。但是光罩遮掩单元100的高度在设计时直接用螺丝安装在底座上进行位置固定。本实用新型通过安装垫片的方法使光罩遮掩单元的安装高度提高，从而缩小曝光区域，减小半阴影区(Black Border)部分，提高光罩遮掩单元的精确度。图6为本实用新型一个实施例的步进式光刻机的光罩遮掩单元的侧视图。如图6所示，该步进式光刻机的光罩遮掩单元200可以包括光罩遮掩单元本体201、四个底座202以及四个垫片203。其中，四个底座202分别位于光罩遮掩单元本体201的四个底角上，支撑光罩遮掩单元本体201。四个垫片203分别设置于四个底座202与光罩遮掩单元本体201之间，将光罩遮掩单元本体201垫高。在本实施例中，垫片的高度可以为O. 8毫米。针对现有的状况是能量为400毫瓦每平方厘米时半阴影区域(Black Border)的宽度达到1100微米，超过允许范围500微米±450微米。本实用新型的目标是将其减小500微米，将半阴影区域的宽度控制在600微米以内。通过计算与实验，光罩遮掩单元本体201高度垫高O. 8毫米，半阴影区域的宽度最多为600微米，在允许范围之内，也符合产品工艺控制。 图7为本实用新型一个实施例的步进式光刻机的光罩遮掩单元在能量为400毫瓦每平方厘米曝光时投射到晶圆表面的相邻两个图形区域的平面位置示意图。如图7所示，可见相邻两个图形区域211和212之间的半阴影区域的宽度最多为600微米，都在允许范围内，两者之间存在空当，相互不影响。步进式光刻机PASS 5500 125的一般曝光能量为150毫瓦每平方厘米到400毫瓦每平方厘米。取能量分别为150毫瓦每平方厘米和250毫瓦每平方厘米两种情况做实验，结果如图8和图9所示，发现投射到晶圆表面的半阴影区域的宽度分别是200微米(图8所示)和400微米(图9所示)。经过实验论证，通过提高光罩遮掩单元的高度来减小半阴影区域，从而提高光罩遮掩单元的精确度是成功的。本实用新型通过安装垫片的方法提高光罩遮掩单元的安装高度，从而缩小曝光区域，减小半阴影区域部分，提高精确度。本实用新型虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本实用新型，任何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化及修饰，均落入本实用新型权利要求所界定的保护范围之内。
权利要求1.一种步进式光刻机的光罩遮掩单元，其特征在于，包括 光罩遮掩单兀本体； 四个底座，分别位于所述光罩遮掩单元本体的四个底角上，支撑所述光罩遮掩单元本体；以及 四个垫片，分别设置于四个所述底座与所述光罩遮掩单元本体之间，将所述光罩遮掩单元本体垫高。
2.根据权利要求I所述的光罩遮掩单元，其特征在于，所述垫片的高度为O.8毫米。
专利摘要本实用新型提供一种步进式光刻机的光罩遮掩单元，包括光罩遮掩单元本体；四个底座，分别位于光罩遮掩单元本体的四个底角上，支撑光罩遮掩单元本体；以及四个垫片，分别设置于四个底座与光罩遮掩单元本体之间，将光罩遮掩单元本体垫高。该垫片的高度可为0.8毫米。本实用新型通过安装垫片的方法提高光罩遮掩单元的安装高度，从而缩小曝光区域，减小半阴影区域部分，提高精确度。
文档编号G03F1/62GK202372752SQ201120452120
公开日2012年8月8日 申请日期2011年11月15日 优先权日2011年11月15日
发明者刘庆锋, 王诚 申请人:上海先进半导体制造股份有限公司