CN103454860A - 曝光的方法 - Google Patents
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Abstract
一种曝光的方法，包括：提供待图形化基片；对待图形化基片进行第一次曝光；对经过第一次曝光后的待图形化基片进行再曝光，所述再曝光具体操作为同时对掩膜版和基片转动同样的角度，然后进行曝光。本发明采用转换角度进行多次曝光的方式来消除EUV技术中的阴影效应，减小曝光中出现的图形的偏差，增加曝光精度。
Description
技术领域
本发明涉及半导体制作领域，尤其涉及极紫外线光刻技术中的曝光的方法。
背景技术
当前，整个半导体工业正在逼近光学光刻制程的物理极限，在没有套用特别设计的光学光刻制程技术时，我们将需要使用到如极短紫外线光光刻技术（EUV）等下一代光刻技术，以便将半导体制程延伸到32nm技术节点以下。
现在已经投入使用的EUV曝光设备的曝光过程如图1所示，其包括三个阶段：第一阶段1为发射阶段，极紫外线光从发光装置中发射出来，投射到掩膜版上，掩膜版上具有图形区域和非图形区域；第二阶段2为传播阶段，在这阶段中，经掩膜版非图形区域反射出来的极紫外线光通过多面反射镜的反射把掩模图形传播出来；第三阶段3为硅片阶段，为对硅片100上的光刻胶进行曝光。
在这样的曝光方式中，光线投射到掩膜版上时，并不是垂直的，其入射角α为6°。而由于掩膜版上图形区域70与非图形区域的材质不同，两者之间会有高度差，即便只有几纳米的高度差，也会产生如图2所示的现象：掩模板图形70的高度遮挡了入射光而在掩膜版200上出现阴影效应，导致在硅片100上形成的图形71在与入射光线垂直方向上的线条被拓宽或者偏移。使得一般来说，会被拓宽或者偏移2~4nm左右。光刻的图形具有几纳米的偏差在一般的光刻技术适用的较大线宽的技术节点中是能够接受的，而EUV曝光技术所适用的技术节点为32nm以下，几纳米的偏差对于形成的半导体器件的性能具有很大的影响。
发明内容
本发明解决的问题是减小或消除曝光工艺中阴影效应对半导体制程的影响。
为解决上述问题，本发明提供了一种曝光的方法，包括：
提供待图形化基片；
通过掩膜版对待图形化基片进行第一次曝光；
对经过第一次曝光后的待图形化基片进行再曝光，所述再曝光包括：对掩膜版和基片转动同样的角度，然后曝光。
可选的，所述曝光的方法应用于EUV光刻设备。
可选的，所述待图形化基片为硅片。
可选的，所述再曝光进行一次或者连续进行多次。
可选的，对掩膜版和待图形化基片进行转动的速度相同。
可选的，对掩膜版和基片进行转动的角度为90°、120°、-90°、-120°、-180°、180°。
可选的，对掩膜版和基片进行转动的速度为0.3-0.7转/秒。
可选的，对掩膜版和基片进行转动的方式为连续朝同样的方向转动。
可选的，对掩膜版和基片进行转动的方式为先朝左边转动一次，再朝右边转动一次。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
通过简单的把掩膜版和待图形化基片均进行同样的转动，再进行曝光的方式，消除EUV技术中的阴影效应，减小曝光中出现的图形的偏差，增加曝光精度，提高了生产的良率。
附图说明
图1是本发明所应用的EUV曝光设备的原理示意图；
图2是上述EUV曝光设备使用过程中出现阴影效应的示意图；
图3是本发明实施例曝光方法的流程图；
图4至图6本发明实施例曝光方法实施过程的示意图。
具体实施方式
本发明采用转换角度进行多次曝光的方式来消除EUV技术中的阴影效应，减小曝光中出现的图形的偏差，增加曝光精度。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
本发明以在EUV曝光设备进行曝光为例来说明本发明曝光方法的原理和效果。
本发明实施例的曝光的方法如图3所示，包括：
步骤S1：提供待图形化基片100；
所述待图形化基片100（如图5）可以为表面旋涂有光刻胶的半导体基底，需要曝光以在光刻胶形成开口或者沟槽的图形，或者需要形成精密尺寸的栅极图形。所述图形的宽度可以为14nm、18nm、20nm、22nm、32nm、45nm等。本实施例中，以需要形成的图形形状为垂直拐角状为例，则对应的掩膜版200上的掩膜版图形70如图4所示，所述掩膜版图形70沿着-x、-z两个方向有延伸部。
步骤S2：对待图形化基片100进行第一次曝光；
在EUV曝光设备中，对待图形化基片100进行第一次曝光。所述第一次曝光为通常下所进行的曝光。
如图5所示，照射在掩膜版掩膜版200上的入射光的入射角为α，其投影方向沿着x轴方向，图中为-x方向。则入射光照射不到掩膜版图形70的z轴方向部分的边缘，则紧靠这些边缘处的掩膜版200上会有阴影，其阴影部分的掩膜版200不能反光使得光线传播出去。这样，使得待图形化基片100上形成的图形71的两侧在沿着x、-x两个方向被拓宽。在别的实施方式中，掩膜版图形70并不仅仅具有x、z方向的延伸部，而是在各个方向都有，本领域技术人员容易想到的是，在这种情况中还会出现图形两侧被拓宽的宽度不同或者不同位置处的图形两侧被拓宽的宽度不同的情况，则图形不仅仅被拓宽，还被拓宽得不对称，则可以看做是被偏移了。
步骤S3：对经过第一次曝光后的待图形化基片100进行再曝光，所述再曝光具体操作为对掩膜版200，即掩膜版图形70和待图形化基片100同时以同样的转动点转动同样的角度（保持掩膜版图形70和待图形化基片100的对准），然后曝光。
在不改变曝光环节中其它参数的情况下，以同样的转动点同时转动经过第一次曝光的待图形化基片100和掩膜版200，两者被转动90°（以顺时针方向转动为正方向），然后进行再曝光。其中，对掩膜版和待图形化基片100进行转动的速度相同有利于保持掩膜版和基片保持原来的对准效果。优选的，转动的速度为每转动90°，用时0.3~0.7s，这样便于控制。两者的转动也可以不是同时转动，但必须保证两者被转动的情况相同，使得转动后，两者的对应关系和转动之前一样。
在转动到预设的角度后，进行再曝光，曝光情况如图6所示，掩膜版200上掩膜版图形70沿-z方向的延伸部的边缘的部分被沿着-x方向的入射光照射到，待图形化基片100上被曝光的图形71原本由于阴影效应被挡到没有被曝光而拓宽的部分也被曝光了，于是，图形的尺寸缩小了。本实施例中，还可以再把待图形化基片100和掩膜版200（掩膜版图形70）转动-90°（与初始位置相比，第二次转动的角度大小总共为180°），再进行一次再曝光。
在别的实施情况中，待图形化基片100上会有各个方向的图形，前述的再次曝光可以进行更多次，每次选择不同的转动角度，然后进行再次曝光，掩膜版上相应的图形就会被弥补。
如在一个掩膜版上多数图形都是类似本实施例中图形70一样，大都是水平和垂直方向的图形，优选对待图形化基片和掩膜版转动的角度正负90°，这样就可以使得水平和垂直方向上的阴影效应都得到弥补。
如在一个掩膜版上具有各个方向的图形，对待图形化基片和掩膜版转动多次，可以分别以对待图形化基片和掩膜版同时转动90°、120°、-90°、-120°、-180°、180°等各种角度时，进行再次曝光。这样经过多次曝光，各个方向上的阴影效应都得到了弥补。
对掩膜版和待图形化基片进行转动的方式可以为连续朝同样的方向转动或者对掩膜版和基片进行转动的方式为先朝左边转动一次，再朝右边转动一次。
如可以按依次按照转动角度为90°、120°、180°、-120°、-90°的方式，或者依次按照转动角度为90°、120°、-90°、-120°、-180°、180°的方式，或者依次按照转动角度为90°、-90°的方式，或者依次按照转动角度为90°、-90°、120°、-120°的方式，或者依次按照转动角度为90°、-90°、-180°、180°的方式或者依次按照转动角度为120°、-120°、-180°、180°的方式同时转动待图形化基片和掩膜版。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。
虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
Claims (9)
1.一种曝光的方法，其特征在于，包括：
提供待图形化基片；
通过掩膜版对待图形化基片进行第一次曝光；
对经过第一次曝光后的待图形化基片进行再曝光，所述再曝光包括：对所述掩膜版和待图形化基片转动同样的角度，然后进行曝光。
2.如权利要求1所述的曝光的方法，其特征在于，所述曝光的方法应用于EUV光刻设备。
3.如权利要求1所述的曝光的方法，其特征在于，所述待图形化基片为硅片。
4.如权利要求1所述的曝光的方法，其特征在于，所述再曝光进行一次或者连续进行多次。
5.如权利要求1所述的曝光的方法，其特征在于，对掩膜版和待图形化基片进行转动的速度相同。
6.如权利要求1所述的曝光的方法，其特征在于，对掩膜版和待图形化基片转动的角度为90°、120°、-90°、-120°、-180°或180°。
7.如权利要求1所述的曝光的方法，其特征在于，对掩膜版和待图形化基片进行转动的速度为0.3-0.7转/秒。
8.如权利要求1所述的曝光的方法，其特征在于，对掩膜版和待图形化基片进行转动的方式为连续朝同样的方向转动。
9.如权利要求1所述的曝光的方法，其特征在于，对掩膜版和待图形化基片进行转动的方式为先朝左边转动一次，再朝右边转动一次。
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