CN101311833A - 光刻机照明均匀性补偿片的制造方法 - Google Patents

光刻机照明均匀性补偿片的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种光刻机照明均匀性补偿片的制造方法，包括以下步骤：将补偿片按照补偿空间分辨率划分成网格状区域；确定每一个小格需要的透射率补偿量及其点子分布密度；确定点子的等效截面面积；在补偿片设计版图上根据点子的等效截面不相交叠的原则随机放置新的点子；当同样尺寸的点子按上述原则已经无地方放置，但是补偿量还不足时，将点子缩小尺寸再放置，并将变化计入透射率，重复上述过程直到完成补偿片设计版图；将制成的补偿片设计版图输入掩膜板制作设备，将补偿片基板放入制作设备，在基板上生成图形制成补偿片。本方法制造的补偿片能避免出现透明基板上分布的不透明的点子之间的近距离接触并交叠，提高补偿片的补偿效果和精度。

Description

光刻机照明均匀性补偿片的制造方法
技术领域
本发明涉及半导体光刻曝光设备，特别涉及一种光刻机照明均匀性补偿片的制造方法。
背景技术
目前光刻机镜头照明均匀性的补偿通常通过制作透射率调制的补偿片来解决，补偿片的透明度通过在透明基板上随机分布不同密度的不透明的点子来实现。通常当光刻机使用期限达到5年或者以上，光刻机镜头需要补偿的透射率中央边缘差值相对平均透射率的百分比为20％左右，为补偿此较大的透射率差值，需要增加补偿片上不透明的点子的密度，但是由于种种原因，诸如点子的尺寸和位置制造误差，当平均圆点密度达到一定的程度时，补偿片上不透明点子之间开始在边缘上接触，由于光刻胶或者光学系统的精度限制，交叠地方的面积会逐渐增大，影响补偿片的精度。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种光刻机照明均匀性补偿片的制造方法，能避免出现透明基板上分布的不透明的点子之间的近距离接触并交叠，从而提高补偿片的补偿效果和精度。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案包括以下步骤：步骤一、将补偿片按照补偿空间分辨率划分成网格状区域；步骤二、确定每一个网格需要的为了补偿照明均匀性的透射率补偿量；步骤三、根据每一个网格需要的补偿量确定每一个网格的点子分布密度；步骤四、确定点子的等效截面面积；步骤五、在补偿片设计版图上根据新加的点子的等效截面同已经放置的所有点子的等效截面不相交叠的原则随机放置新的点子；步骤六、当同样尺寸的点子按上述原则已经无地方放置，但是补偿量还没有达到需要的最大补偿量时，将点子按照一定比例缩小尺寸，再按步骤五的方法放置，并且将变化计入透射率，如果还不能达到需要的最大补偿量，再缩小一定比例放置，直到完成补偿片设计版图；步骤七、将制成的补偿片设计版图输入掩膜板制作设备，将补偿片基板放入制作设备，在基板上生成图形，制成补偿片。
本发明的光刻机照明均匀性补偿片的制造方法在补偿片上生成图形时事先将由于工艺精度产生的点子的尺寸误差和位置误差考虑进去，将其与本身大小统一为等效截面，在图形生成时使点子与点子之间的等效截面互不相叠，并通过使用精度高，流程成本低的掩膜板制造工艺来实现补偿片的制作，从而能避免出现透明基板上分布的不透明的点子之间的近距离接触并交叠，提高补偿片的补偿效果和精度。
附图说明
图1是等效截面示意图；
图2是点子放置位置示意图；
图3是缩小点子直径放置示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
本发明的光刻机照明均匀性补偿片的制造方法采用一种独特的点分布算法和掩膜板的制造工艺来做补偿片，以避免出现点与点之间的近距离接触，从而防止精度的降低。点子为圆形，本发明方法在补偿片上生成图形时事先将由于工艺精度产生的点子的尺寸误差和位置误差考虑进去，将其与本身大小统一为等效截面，等效截面面积来源于点子的大小和点子的制作大小尺寸误差和放置位置误差，如图1所示：等效截面的大小＝点子大小+(位置误差(3σ)2+尺寸误差(3σ)2)0.5，等效截面的大小等于点子的原来大小加上位置误差和尺寸误差的根均方；在图形生成时使点子与点子之间的等效截面互不相叠；再通过使用精度更加高，流程成本更加低的(线宽精度在0.2微米之内，位置精度在0.2微米之内)掩膜板制造工艺来实现更加高精度的透射率补偿片的制作。具体包括以下步骤：
(1)将补偿片按照补偿空间分辨率划分成网格状区域，比如10乘10；
(2)确定每一个小格需要的为了补偿照明均匀性的透射率补偿量，透射率定义为在每一个网格中网格总面积中没有被点子占据的面积除以网格总面积的比值；
(3)根据每一个网格需要的补偿量确定每一个网格的点子分布密度；
(4)确定点子的等效截面面积；
(5)在补偿片设计版图上根据新加的点子的等效截面同已经放置的所有点子的等效截面不相交叠的原则随机放置新的点子；
(6)如果遇到同样尺寸的点子已经无地方放置，但是补偿量还没有达到需要的最大补偿量时，将点子尺寸缩小一定比例，如10％，再按步骤(5)的方法放置，并且将变化计入透射率.如果还不行，再缩小一定比例放置，直到完成补偿片设计版图；
(7)将制成的版图输入掩膜板制作设备，将基板放入制作设备，在补偿片上生成图形。如镀膜，涂胶，曝光，显影，和刻蚀；
(8)完成。
本发明光刻机照明均匀性补偿片的制造方法，在图形生成时将点子由于工艺精度产生的尺寸误差和位置误差同点子本身的大小相加而统一为等效截面积，并且在点子分布时通过一定的算法使得点子与点子之间的等效截面互不相叠，如图2所示，点子生成算法中可以是每一个点子的位置生成时，只能选在其等效截面同已经生成的点子的等效截面不相叠的地方，并且根据需要的补偿量选择靠近上述已经生成的点子的位置坐标，当补偿量需要很大时，由于需要排布较多的点子，点子与点子之间需要靠得比较近，以能够容纳更加多的点子；点子的位置坐标生成呈随机分布，并用计算机对给定透光率的补偿片点子分布做档案，新做的片子点子分布与以往做过的片子尽量不同，使每一片补偿片的点子分布不同，点子分布不同是为了当两片叠加起来使用时，挡住区域重叠后，发挥不了两片的作用。点子的大小可以是唯一的，也可以在一定的情况下，如补偿量大的时候，如图3所示，需要在较小的空间内插入点子时，缩小一些点子的直径；点子的直径需要比波长显著地大，应在1微米以上，以避免因为衍射而造成透射率精度失准。
本发明的硅曝光设备照明均匀性补偿片的制造方法应用范围包括各种248和193纳米光刻设备。
使用本发明方法可以使补偿片的精度在大补偿量的情况下得到维持。

Claims (8)

1、一种光刻机照明均匀性补偿片的制造方法，其特征是，包括以下步骤：
步骤一、将补偿片按照补偿空间分辨率划分成网格状区域；
步骤二、确定每一个网格需要的为了补偿照明均匀性的透射率补偿量；
步骤三、根据每一个网格需要的补偿量确定每一个网格的点子分布密度；
步骤四、确定点子的等效截面面积；
步骤五、在补偿片设计版图上根据新加的点子的等效截面同已经放置的所有点子的等效截面不相交叠的原则随机放置新的点子；
步骤六、当同样尺寸的点子按上述原则已经无地方放置，但是补偿量还没有达到需要的最大补偿量时，将点子按照一定比例缩小尺寸，再按步骤五的方法放置，并且将变化计入透射率，如果还不能达到需要的最大补偿量，再缩小一定比例放置，直到完成补偿片设计版图；
步骤七、将制成的补偿片设计版图输入掩膜板制作设备，将补偿片基板放入制作设备，在基板上生成图形，制成补偿片。
2、根据权利要求1所述的光刻机照明均匀性补偿片的制造方法，其特征是，点子的等效截面面积来源于点子的大小和点子的制作大小尺寸误差和放置位置误差。
3、根据权利要求2所述的光刻机照明均匀性补偿片的制造方法，其特征是，等效截面的大小等于点子的原来大小加上位置误差和尺寸误差的根均方。
4、根据权利要求1所述的光刻机照明均匀性补偿片的制造方法，其特征是，点子尺寸缩小的一定比例为10％。
5、根据权利要求1所述的光刻机照明均匀性补偿片的制造方法，其特征是，点子的直径大于等于一微米。
6、根据权利要求1所述的光刻机照明均匀性补偿片的制造方法，其特征是，用计算机对给定透光率的补偿片点子分布做档案，新做的片子点子分布与以往做过的片子不同，从而使每一片补偿片的点子分布是不同的。
7、根据权利要求1所述的光刻机照明均匀性补偿片的制造方法，其特征是，步骤六使用线宽精度在0.2微米之内，位置精度在0.2微米之内的掩膜板制造工艺来制作补偿片。
8、根据权利要求1所述的光刻机照明均匀性补偿片的制造方法，其特征是，网格状区域为10乘10。
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