CN103645601A

CN103645601A - 一种掩膜版

Info

Publication number: CN103645601A
Application number: CN201310631833.3A
Authority: CN
Inventors: 闵金华; 戴韫青; 王剑
Original assignee: Shanghai Huali Microelectronics Corp
Current assignee: Shanghai Huali Microelectronics Corp
Priority date: 2013-11-29
Filing date: 2013-11-29
Publication date: 2014-03-19

Abstract

本发明公开了一种掩膜版，应用于新产品的研发工艺中，该掩膜版上具有若干掩膜单元，每个掩膜单元上均设置有若干个均匀排列的掩膜图形，任意两个掩膜单元的掩模图形尺寸或掩膜图形间距不相同。采用本发明的掩膜版，曝光时可通过截取不同的掩膜单元并拼接在一个曝光区上，然后一起曝在硅片上，从而硅片上即包括刻蚀需要的图形尺寸，其图形的透过率也可与最终的掩膜版达到一致，可使研发出来的新的刻蚀工艺能够在新产品上直接进行使用，从而提高了研发的效率，并较大的减少了研发的周期，进而节约了研发的成本。

Description

一种掩膜版

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种掩膜版。

背景技术

随着半导体技术的不断发展，集成电路技术进入超大规模集成电路时代，半导体新产品的工艺尺寸向65nm以及更细的结构发展，其中，半导体新产品的研发过程，在新产品的掩膜版制版前就需要对刻蚀工艺进行先期的开发，目前，往往用其他产品的掩膜版进行相关图形的制作，常常为找不到合适的掩膜版而烦恼。因为研发的工艺技术节点一般比以前的更低，其线宽尺寸更小，设计规则也相差较大。就是找到相近的掩膜版，其透光率也相差较大，而透光率的变化对刻蚀工艺的影响很大，现在经常是用其他掩膜版，而开发出来的刻蚀工艺用到正式产品上时需要重新调整、优化，并最终影响研发效率以及研发的周期。

中国专利（公开号：CN201974632U）公开了一种掩膜版，包括正常曝光区域和拼接区域，拼接区域设置在掩膜版的至少一侧；正常曝光区域包括第一透光区域和第一遮光区域，第一透光区域用于对光刻胶进行全曝光，拼接区域包括第二透光区域和第二遮光区域，第二透光区域用于对光刻胶进行半曝光,第二透光区域的光透光率是所述第一透光区域光透光率的50%。还公开了一种由若干个上述掩膜版组成的掩膜版组。该实用新型通过在掩膜版拼接区域上设置狭缝或涂覆半透膜，实现50%的透光率，使光刻胶经拼接区域两次曝光之后均一性良好,与光刻胶经正常曝光区域曝光之后的关键尺寸完全相同，提高低世代线生产显示器的质量,降低大尺寸显示器面板的制造成本。

中国专利（公开号：CN102981356A）公开了一种减小掩膜版拼接误差的方法，根据相邻的两块掩膜版拼接区域上曝光图案在重复曝光后刻蚀形成的图形结果，逆向对掩膜版上的所述拼接区域的曝光图案进行结构补偿。该发明能够通过掩膜版的补偿设计，可以消除由于重复曝光和工艺偏差对拼接区域曝光图案的失真处理，保证拼接区域刻蚀后图形和非拼接区域刻蚀后图形的一致性，提高产品的良率。

上述两件专利均未解决现有技术中需要在新产品的掩膜版制版前就对刻蚀工艺进行先期的开发，由于研发的新工艺技术节点一般比以前的更低，其线宽尺寸更小，设计规则也相差较大，即使找到相近的掩膜版，其透光率也相差较大，而透光率的变化对刻蚀工艺的影响很大，且用其他掩膜版开发出来的刻蚀工艺用到正式的产品上时需要重新调整、优化，并最终影响研发效率及研发周期的问题。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明公开一种掩膜版，以克服现有技术中需要在新产品的掩膜版制版前就对刻蚀工艺进行先期的开发，由于研发的新工艺技术节点一般比以前的更低，其线宽尺寸更小，设计规则也相差较大，即使找到相近的掩膜版，其透光率也相差较大，而透光率的变化对刻蚀工艺的影响很大，且用其他掩膜版开发出来的刻蚀工艺用到正式的产品上时需要重新调整、优化，并最终影响研发效率及研发周期的问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种掩膜版，应用于新产品的研发工艺中，其中，所述掩膜版上具有若干掩膜单元，每个掩膜单元上均设置有若干个均匀排列的掩膜图形，任意两个掩膜单元的掩膜图形尺寸或掩膜图形间距不相同。

上述的掩膜版，其中，所述掩膜图形尺寸为掩膜图形的宽度。

上述的掩膜版，其中，所述掩膜图形间距为掩膜图形的宽度与相邻两个掩膜图形的间隔尺寸之和。

上述的掩膜版，其中，所述掩膜版上每个掩膜单元的整体尺寸为光刻机的最小曝光尺寸。

上述的掩膜版，其中，所述掩膜版上每个掩膜单元均设有用于硅片对准的对准标记。

上述的掩膜版，其中，所述掩膜版上相邻掩膜单元之间的间隔区域为不透光区，且所述不透光区的尺寸大于光刻机REMA的半影宽度。

上述的掩膜版，其中，所述掩膜版上沿水平方向排列的掩膜单元的变化为掩膜图形间距的变化，所述掩膜版上沿竖直方向排列的掩膜单元的变化为掩膜图形尺寸的变化。

上述的掩膜版，其中，所述掩膜版上沿水平方向的掩膜单元，其中掩膜图形的宽度与相邻两个掩膜图形的间隔尺寸的比例为1：k，其中1＜k≤10。

上述发明具有如下优点或者有益效果：

采用本发明的技术方案，在掩膜版上设置有多个具有若干均匀排列的掩膜图形的掩膜单元，且任意两个掩膜单元的掩膜图形尺寸或掩膜图形间距不相同，曝光时可通过截取不同的掩膜单元并拼接在一个曝光区（Shot）上，然后一起曝在硅片上，从而硅片上即包括了刻蚀需要的图形尺寸，其图形的透光率也可与最终的掩膜版达到一致，从而可使研发出来的新的刻蚀工艺能够在新产品上直接进行使用，提高了研发的效率，并较大的减少了研发的周期，进而节约了研发的成本。

具体附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明及其特征、外形和优点将会变得更加明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未可以按照比例绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。

图1是本发明实施例一中掩膜版样式结构示意图；

图2是本发明实施例一中掩膜版中单个掩膜单元的样式的结构示意图；

图3是本发明实施例一中采用掩膜版进行曝光的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例对本发明作进一步的说明，但是不作为本发明的限定。

实施例一：

如图1-图3所示，本实施例涉及一种掩膜版，应用于新产品的研发工艺中。

图1是掩膜版样式的结构示意图，该掩膜版的整体尺寸为26*33mm，其上具有若干掩膜单元，每个掩膜单元上均设置有若干个均匀排列的掩膜图形，任意两个掩膜单元的掩膜图形尺寸或掩膜图形间距不相同。

其中每个掩膜单元具有不同的透光率，该掩膜版上的掩膜单元是根据光刻机的最小曝光尺寸分割成相同尺寸的单个掩膜单元1，即该掩膜版上的每个掩膜单元的尺寸都为光刻机的最小曝光尺寸，这样掩膜版上就可以有尽量多的掩膜单元样式；相邻两个掩膜单元之间均为不透光区，图中相邻掩膜单元间的不透光区即为标示2，相邻掩膜单元间的不透光区2的尺寸大于光刻机REMA（Reticle maskingaccuracy）的半影宽度，以防止曝光时有漏光，曝光时通过截取不同的掩膜单元拼接在一起来达到最终的透光率一致。另外，该掩膜版上沿水平方向的掩膜单元（即掩膜版上分布是X方向）的变化为掩膜图形间距（Pitch）的变化，其中掩膜图形的宽度与相邻两个掩膜图形的间隔尺寸比为1：1到1：10不等，掩膜版上竖直方向（即掩膜版上分布是Y方向）的掩膜单元的变化为掩膜图形的宽度的变化，从上到下掩膜单元的掩膜图形的宽度逐渐变小或变大，掩膜图形根据需要可为Line、Space、Hole等掩膜图形。该掩膜版上还具有特殊的掩膜单元如图1中的全透光掩膜单元3和不透光掩膜单元4，以便用于某些特殊的需求以及调节透光率。且该掩膜版上每个掩膜单元上都具有用于硅片对准的对准标记。

优选地，该掩膜版的单个掩膜单元样式的结构示意图如图2所示，该掩膜单元的掩膜图形为Line，且线宽和线间距（Line/Space）的比例为1：1，黑色的为线条（Line），白色的为两根线之间的缝隙（Space），11是线条（Line）和线间隔（Pitch）线宽大小的具体表述，该掩膜单元左下角具有用于硅片对准的对准标记12，即用于量测CD(critical dimension)时所用的对准标记，以便于提高量测CD(critical dimension)的准度。

图3是采用该掩膜版进行曝光的结构示意图，即本发明的掩膜版应用在新产品的研发工艺中，研发工艺中需要的刻蚀的图形是Line/Space之比为1：1的45nm线条，最终产品的透光率为30%，首先截取掩膜版中45nm Line/Space之比为1：1的掩膜单元，拼接后即图3左侧的掩膜单元，其透光率是50%，再截取透光率为10%的掩膜单元，拼接后即图3右侧的掩膜单元，即Space/Line之比为1：9的掩膜单元，Space的尺寸可以大一点，以保证在硅片上曝45nm线条的条件同样适用于Space的曝光，这样截取的两个掩膜单元拼接在一起曝在硅片上就得到30%透光率的图形，可以完全满足刻蚀的条件。若新产品的透光率采用两组掩膜单元无法满足，可以多截取几组掩膜单元。

在本发明的一个实施例中，由于KrF和ArF掩膜版的Pellicle以及图形尺寸相差较大，所以需要设计不同图形尺寸的KrF和ArF掩膜版。

综上所述，由于采用了上述掩膜版，曝光时可通过截取不同的掩膜单元并拼接在一起曝在硅片上，从而硅片上既包括刻蚀需要的图形尺寸，其图形的透光率也可与最终的掩膜版一致，从而可使研发出来的刻蚀工艺能在新产品上直接使用，提高研发效率并减少研发周期。

本领域技术人员应该理解，本领域技术人员在结合现有技术以及上述实施例可以实现所述变化例，在此不做赘述。这样的变化例并不影响本发明的实质内容，在此不予赘述。

以上对本发明的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；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，这并不影响本发明的实质内容。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

1.一种掩膜版，其特征在于，所述掩膜版上具有若干掩膜单元，每个掩膜单元上均设置有若干个均匀排列的掩膜图形，且任意两个掩膜单元的掩模图形尺寸或掩膜图形间距不相同。

2.如权利要求1所述的掩膜版，其特征在于，所述掩膜图形尺寸为掩膜图形的宽度。

3.如权利要求2所述的掩膜版，其特征在于，所述掩膜图形间距为掩膜图形的宽度与相邻两个掩膜图形的间隔尺寸之和。

4.如权利要求1所述的掩膜版，其特征在于，所述掩膜版上每个掩膜单元的整体尺寸为光刻机的最小曝光尺寸。

5.如权利要求1所述的掩膜版，其特征在于，所述掩膜版上每个掩膜单元均设有用于硅片对准的对准标记。

6.如权利要求1所述的掩膜版，其特征在于，所述掩膜版上相邻掩膜单元之间的间隔区域为不透光区，且所述不透光区的尺寸大于光刻机REMA的半影宽度。

7.如权利要求1所述的掩膜版，其特征在于，所述掩膜版上沿水平方向排列的掩膜单元的变化为掩膜图形间距的变化，所述掩膜版上沿竖直方向排列的掩膜单元的变化为掩膜图形尺寸的变化。

8.如权利要求7所述的掩膜版，其特征在于，所述掩膜版上沿水平方向的掩膜单元，其中掩膜图形的宽度与相邻两个掩膜图形的间隔尺寸的比例为1：k，其中1＜k≤10。