CN109240044B - 曝光系统及减小曝光过程中掩膜板三维效应的方法 - Google Patents

曝光系统及减小曝光过程中掩膜板三维效应的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109240044B
CN109240044B CN201811177984.5A CN201811177984A CN109240044B CN 109240044 B CN109240044 B CN 109240044B CN 201811177984 A CN201811177984 A CN 201811177984A CN 109240044 B CN109240044 B CN 109240044B
Authority
CN
China
Prior art keywords
pattern
mask plate
mask
unit
plate unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201811177984.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109240044A (zh
Inventor
龙海凤
李天慧
藤井光一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Huaian Xide Industrial Design Co ltd
Original Assignee
Huaian Imaging Device Manufacturer Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Huaian Imaging Device Manufacturer Corp filed Critical Huaian Imaging Device Manufacturer Corp
Priority to CN201811177984.5A priority Critical patent/CN109240044B/zh
Publication of CN109240044A publication Critical patent/CN109240044A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109240044B publication Critical patent/CN109240044B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/70491—Information management, e.g. software; Active and passive control, e.g. details of controlling exposure processes or exposure tool monitoring processes
    • G03F7/70516—Calibration of components of the microlithographic apparatus, e.g. light sources, addressable masks or detectors
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70216—Mask projection systems
    • G03F7/70283—Mask effects on the imaging process
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/70491—Information management, e.g. software; Active and passive control, e.g. details of controlling exposure processes or exposure tool monitoring processes
    • G03F7/705—Modelling or simulating from physical phenomena up to complete wafer processes or whole workflow in wafer productions

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

本发明提供一种曝光系统及减小曝光过程中掩膜板三维效应的方法，方法包括：提供待处理基板，其上形成有一待曝光层；安装透镜单元及具有转移图案的掩膜板单元，透镜单元与掩膜板单元之间形成一调配间距；提供一数据模拟处理装置，并基于其调控调配间距，从而减小由于掩膜板单元的三维效应产生的相位差，以减小球面像差，本发明通过调整掩膜板的高度，实现掩膜板与透镜之间距离的调控，减小了由于掩膜板3D效应产生的相位差，减小了球面像差，从而改善了最佳景深，改善了光刻胶的工艺窗口，解决调节透镜的高度难度较大的问题，以调节掩膜板的高度来使得掩膜板上不同区域图形的最佳焦平面接近，使不同图形间共同景深范围更大，使光刻胶工艺窗口变宽。

Description

曝光系统及减小曝光过程中掩膜板三维效应的方法
技术领域
本发明属于半导体制造技术领域，特别是涉及一种曝光系统及减小曝光过程中掩膜板三维效应的方法。
背景技术
使用投影曝光装置而制造的半导体元件、液晶显示元件、封装基板等器件大多为多层结构，在晶片等基板上重叠转印图案。以在基板上按照规定间距排列相同图案的方式进行曝光，而为了提升生产量，也可以在光掩模上配置多个同一图案，通过单次投射(一次曝光)向多个投射区域同时进行转印。
目前，掩膜板上的遮光层与石英玻璃基板一起构成了掩膜板的三维结构。一般，对掩膜板的理论分析都是基于二维的，而就是所谓的Kirchhoff近似。在二维的Kirchhoff近似下，衍射级的光强和相位不随线条的周期变换。然而，掩膜板的三维结构，随着线条周期的减小，衍射效率降低，相位偏差增大。由于分辨率的需求，相移掩膜上图形的尺寸更小，起伏(topography)更大，其衍射效率的降低和相位的偏差，这种衍射行为随图形尺寸的变化而导致光刻胶工艺窗口变窄。
因此，如何提供一种曝光系统及减小曝光过程中掩膜板三维效应的方法，以解决现有技术中的上述技术问题实属必要。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种曝光系统及减小曝光过程中掩膜板三维效应的方法，用于解决现有技术中由于掩膜板的三维效应导致的不同区域的图形的最佳焦平面差距大、光刻胶工艺窗口变窄等问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种减小曝光过程中掩膜板三维效应的方法，包括如下步骤：
1)提供一待处理基板，且所述待处理基板上形成有一待曝光层；
2)于所述待处理基板上安装曝光装置，所述曝光装置包括透镜单元及位于所述透镜单元上方的具有转移图案的掩膜板单元，光源依次经由所述掩膜板单元及所述透镜单元以将所述掩膜板单元上的所述转移图案转移至所述待曝光层中，其中，所述透镜单元与所述掩膜板单元之间形成一调配间距；
3)提供一数据模拟处理装置，并基于所述数据模拟处理装置调控所述调配间距，从而基于所述调配间距减小由于所述掩膜板的三维效应单元产生的相位差，以减小由于所述掩膜板单元的三维效应所产生的球面像差。
作为本发明的一种优选方案，通过调整所述掩膜板单元的上下位置，以基于所述数据模拟处理装置实现所述调配间距的调控。
作为本发明的一种优选方案，基于所述数据模拟处理装置调控所述调配间距的方式包括：基于公式：Ln-L1＝Φλ/2π，调控所述调配间距以减小所述相位差，其中，Φ为基于所述掩膜板单元三维效应产生的相位差，L1为第0级光经由所述掩膜板单板照射到所述透镜单元的路径，Ln为第n-1(n≥1)级光经由所述掩膜板单板照射到所述透镜单元的路径。
作为本发明的一种优选方案，所述转移图案包括第一图案及第二图案，且所述第一图案的特征尺寸小于所述第二图案的特征尺寸，其中，基于所述数据模拟处理装置获取一预设调配间距，在所述预设调配间距下，使得所述第一图案及所述第二图案产生的共同相位差减小，从而均减小所述第一图案及所述第二图案产生的球面像差，以使所述第一图案的最佳焦平面与所述第二图案的最佳焦平面相互趋近。
作为本发明的一种优选方案，基于所述数据模拟处理装置获取所述预设调配间距的方式包括：基于公式：Psinθ＝Φλ/2π，获取所述预设调配间距以减小所述相位差，其中，P为所述掩膜板单元上的两相邻图案之间的距离，Φ为0级光和1级光的相位差，θ为高阶光的衍射角。
本发明还提供一种可减小掩膜板三维效应的曝光系统，所述曝光系统用于对待处理基板上的待曝光层进行曝光，其特征在于，所述曝光系统包括：
具有转移图案的掩膜板单元，所述掩膜板单元对应设置于所述待曝光层上，且所述掩膜板单元与所述待曝光层之间具有间距；
透镜单元，设置于所述掩膜板单元与所述待曝光层之间，光源依次经由所述掩膜板单元及所述透镜单元以将所述掩膜板单元上的所述转移图案转移至所述待曝光层中，其中，所述透镜装单元与所述掩膜板单元之间形成一调配间距；以及
数据模拟处理单元，用于调控所述调配间距，从而基于所述调配间距减小由于所述掩膜板单元三维效应产生的相位差，以减小由于所述掩膜板单元三维效应产生的球面像差。
作为本发明的一种优选方案，通过调整所述掩膜板单元的上下位置，以基于所述数据模拟处理单元实现所述调配间距的调控。
作为本发明的一种优选方案，所述转移图案包括第一图案及第二图案，且所述第一图案的特征尺寸小于所述第二图案的特征尺寸，其中，基于所述数据模拟处理单元获取一预设调配间距，在所述预设调配间距下，均减小所述第一图案及所述第二图案产生的相位差，从而均减小所述第一图案及所述第二图案产生的球面像差，以使所述第一图案的最佳焦平面与所述第二图案的最佳焦平面相互趋近。
如上所述，本发明的减小曝光过程中掩膜板三维效应的方法及可减小曝光过程中掩膜板三维效应的曝光系统，具有以下有益效果：本发明通过掩膜板与透镜之间的调配间距，减小了由于掩膜板3D效应产生的相位差，进一步通过调整掩膜板的高度，即调整掩膜板的上下位置，实现掩膜板与透镜之间距离的调控，从而基于该距离减小由于掩膜板3D效应产生的相位差，减小了由于3D效应产生的球面像差，从而改善了最佳景深，改善了光刻胶的工艺窗口，解决调节透镜的高度难度较大的问题，以调节掩膜板的高度来使得掩膜板上不同区域图形的最佳焦平面接近，使得不同图形间的景深更接近，从而使光刻胶工艺窗口变宽。
附图说明
图1显示为本发明提供的减小曝光过程中掩膜板三维效应的方法的各步骤图。
图2显示为采用本发明的方法的曝光过程中提供待处理基板的结构示意图。
图3显示为采用本发明的方法曝光过程中形成待曝光层的结构示意图。
图4显示为本发明的曝光装置与待处理基板及待曝光层的安装位置示意图。
图5显示为现有技术中存在三维效应的掩膜板曝光光路示意图。
图6显示为基于本发明的方法进行曝光过程的光路示意图。
图7显示为采用本发明方法改善具有第一图案和第二图案的掩膜板三维效应的流程图。
图8显示为本发明提供的一种减小基于掩膜板三维效应产生的相位差的方法。
图9显示为本发明提供的一种减小基于掩膜板三维效应产生的相位差的方法。
图10显示为掩膜板三维效应曝光中的光路及景深和工艺窗口关系示意图。
元件标号说明
100 待处理基板
101 待曝光层
102 透镜单元
103 掩膜板单元
1031 玻璃基板
1032 遮光层
104 第一图案
105 第二图案
S1～S3 步骤1)至步骤3)
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
请参阅图1至图10。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，虽图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的形态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局形态也可能更为复杂。
如图1所示，本发明提供一种减小曝光过程中掩膜板三维效应的方法，包括如下步骤：
1)提供一待处理基板，且所述待处理基板上形成有一待曝光层；
2)于所述待处理基板上安装曝光装置，所述曝光装置包括透镜单元及位于所述透镜单元上方的具有转移图案的掩膜板单元，光源依次经由所述掩膜板单元及所述透镜单元以将所述掩膜板单元上的所述转移图案转移至所述待曝光层中，其中，所述透镜单元与所述掩膜板单元之间形成一调配间距；
3)提供一数据模拟处理装置，并基于所述数据模拟处理装置调控所述调配间距，从而基于所述调配间距减小由于所述掩膜板单元的三维效应产生的相位差，以减小由于所述掩膜板单元的三维效应所产生的球面像差。
下面将结合附图详细说明本发明的减小曝光过程中掩膜板三维效应的方法。
如图1中的S1及图2所示，进行步骤1)，提供一待处理基板100，且所述待处理基板100上形成有一待曝光层101。
具体的，本发明提供一种曝光方法，该曝光方法可以通过简单的手段减小掩膜板的3D效应，首先，提供一种需要进行刻蚀等工艺的待处理基板100，如可以是待刻蚀形成功能层的晶圆，此外，所述待处理基板100上还形成有一待曝光层101，所述待曝光层101用于基于曝光工艺转移需要图形，从而基于转移的图形刻蚀所述待处理基板100，其中，所述待曝光层101可以选择为形成在所述待处理基板100上的光刻胶层，其厚度依据实际设定。
接着，如图1中的S2及图3所示，进行步骤2)，于所述待处理基板100上安装曝光装置，所述曝光装置包括透镜单元102及位于所述透镜单元102上方的具有转移图案的掩膜板单元103，光源依次经由所述掩膜板单元103及所述透镜单元102以将所述掩膜板单元103上的所述转移图案转移至所述待曝光层101中，其中，所述透镜单元102与所述掩膜板单元103之间形成一调配间距D。
具体的，该步骤中，在所述待处理基板100及所述待曝光层101的上方配置好所述曝光装置，其中，所述曝光装置与所述待曝光层101之间具有间距，即所述透镜单元102与所述待曝光层之间具有间距，从而可以形成有效的图案转移光路。另外，本示例中，参见图8及图9所示，所述掩膜板单元103包括遮光层1032与玻璃基板1031，优选石英玻璃基板，二者一起构成了所述掩膜板单元的三维结构。
最后，如图1中的S3及图4所示，进行步骤3)，提供一数据模拟处理装置(图中未示出)，并基于所述数据模拟处理装置调控所述调配间距D，以基于所述调配间距减小由于所述掩膜板单元103的三维效应产生的相位差，从而减小基于所述掩膜板单元103的三维效应所产生的球面像差。
作为示例，通过调整所述掩膜板单元103的上下位置，以基于所述数据模拟处理装置实现所述调配间距D的调配。
具体的，该步骤中，提供一种调控方式，即基于所述数据模拟处理装置，通过调控所述调配间距D的大小，改善最终的工艺窗口，在一优选实施例中，通过调节所述掩膜板单元103的高度来获得不同大小的调配间距D，当所述调配间距的大小改变时，可以基于此减小由于掩膜板单元的三维效应(3D效应)所产生的相位差，也就是减小了减小基于所述掩膜板单元的三维效应所产生的球面像差，从而使得不同图形间共同景深范围更大，并使工艺窗口变宽。
作为示例，基于所述数据模拟处理装置调控所述调配间距的方式包括：基于公式：Ln-L1＝Φλ/2π，调控所述调配间距，以减小所述相位差，其中，Φ为基于所述掩膜板单元的三维效应产生的相位差，L1为第0级光经由所述掩膜板单板照射到所述透镜单元的路径，Ln为第n-1(n≥1)级光经由所述掩膜板单板照射到所述透镜单元的路径或者说是光程。
具体的，如图8所示，示出一种基于数据模拟处理装置调整所述调配间距，以减小相位差的方法，即通过调节掩膜版的高度从而消除相位差，由上述公式可以看出，可以通过调控L1与L2的绝对差值，从而减小相位差，减小甚至消除基于掩膜板三维效应所产生的球面像差，从而改善图形的景深，改善工艺窗口。当然，除了上述方法之外，其他任意可以通过调整所述调配间距以减小相位差的方式均可以作为基于本发明的数据处理模块对所述调配间距调配的方式。
作为示例，所述转移图案包括第一图案104及第二图案105，且所述第一图案104的特征尺寸小于所述第二图案105的特征尺寸，其中，基于所述数据模拟处理装置获取一预设调配间距K，在所述预设调配K间距下，均减小所述第一图案104及所述第二图案105产生的相位差，从而均减小所述第一图案104及所述第二图案105产生的球面像差，以使所述第一图案的最佳焦平面m1与所述第二图案的最佳焦平面m2相互趋近。
具体的，如图5所示，由于掩膜板单元103的三维效应，当所述掩膜板单元上存在不同区域的图形时，如特征尺寸不同的第一图案104和第二图案105，当然，还可以是其他多个图形，在此不做具体限定，这里需要说明的是，不同特征尺寸的图形是在掩膜版的不同位置，具有不同开口，该图中显示于同一位置是为了便于分析说明，另外，图6也是相似情况。其中，图5中，二者在同一掩膜板单元103上共同从一侧示出，由于掩膜板的3D效应，使得不同区域的图形(所述第一图案及所述第二图案)的最佳焦平面差距很大，即使得m1和m2之间的间距差异很大，导致最佳景深不同，最终得到的工艺窗口就会减小。如图10所示，显示为掩膜板三维效应曝光中的光路及景深和工艺窗口关系示意图，可以看出，通过调节掩膜版的高度可以增加common DOF(共同景深)。而采用本发明的技术方案，基于所述数据模拟处理装置获取一预设调配间距K，使得其可以兼顾所述第一图案104及所述第二图案105，即使得第一图案和第二图案的3D效应的影响减少，使二者的相位差减小，从而减小球面像差，甚至可以消除球面像差，使得第一图案和第二图案之间的最佳焦平面之间的差距减小，从而可以改善二者的最佳景深，最终改善工艺窗口，使光刻胶工艺窗口变宽，得到如图6所示图案光路，其工作流程图如图7所示。
作为示例，基于所述数据模拟处理装置获取所述预设调配间距的方式包括：基于公式：Psinθ＝Φλ/2π，获取所述预设调配间距以减小所述相位差，其中，P为所述掩膜板单元上的两相邻图案之间的距离，Φ为0级光和1级光的相位差，θ为高阶光的衍射角，这里指的是1级光的衍射角。
具体的，如图9所示，示出一种当所述掩膜板单元上存在多个图案时，调整所述调配间距获取一预设调配间距，以改善最终的工艺窗口的方法，具体的，可以基于上述公式，调整得到一所述预设调配间距，使得相位差Φ减小，从而使得两图形之间的最佳焦平面相互接近，使得不同图形间共同景深范围更大，并使工艺窗口变宽。
另外，本发明还提供一种可减小掩膜板三维效应的曝光系统，所述曝光系统用于对待处理基板100上的待曝光层101进行曝光，所述曝光系统包括：
具有转移图案的掩膜板单元103，所述掩膜板单元103对应设置于所述待曝光层101上，且所述掩膜板单元103与所述待曝光层101之间具有间距；
透镜单元102，设置于所述掩膜板单元103与所述待曝光层101之间，光源依次经由所述掩膜板单元103及所述透镜单元102以将所述掩膜板单元103上的所述转移图案转移至所述待曝光层中，其中，所述透镜装单元102与所述掩膜板单元103之间形成一调配间距D；
数据模拟处理单元(图中未示出)，用于调控所述调配间距D，从而基于所述调配间距D减小由于所述掩膜板单元103的三维效应产生的相位差，从而减小基于所述掩膜板单元103的三维效应所产生的球面像差。
作为示例，基于所述数据模拟处理单元并通过调整所述掩膜板单元103的上下位置以调控所述调配间距D。
具体的，本发明提供一种用于对待处理基板及待曝光层进行曝光的曝光系统，可以通过简单的手段减小掩膜板的3D效应，首先，提供一种需要进行刻蚀等工艺的待处理基板100，如可以是待刻蚀形成功能层的晶圆，此外，所述待处理基板100上还形成有一待曝光层101，所述待曝光层101用于基于曝光工艺转移需要图形，从而基于转移的图形刻蚀所述待处理基板100，其中，所述待曝光层101可以选择为形成在所述待处理基板100上的光刻胶层，所述待曝光层101的厚度依据实际设定。
另外，该曝光系统中，基于所述数据模拟处理装置，通过调控所述调配间距D的大小，改善最终的工艺窗口，在一优选实施例中，通过调节所述掩膜板单元103的高度来获得不同大小的调配间距D，当所述调配间距的大小改变时，可以基于此减小由于掩膜板单元的三维效应(3D效应)所产生的相位差，也就是减小了基于所述掩膜板单元的三维效应所产生的球面像差，从而使得不同图形间共同景深范围更大，并提高工艺窗口，使工艺窗口变宽。
作为示例，基于所述数据模拟处理装置调控所述调配间距的方式包括：基于公式：Ln-L1＝Φλ/2π，调控所述调配间距，以减小所述相位差，其中，Φ为基于所述掩膜板单元的三维效应产生的相位差，L1为第0级光经由所述掩膜板单板照射到所述透镜单元的路径，Ln为第n-1(n≥1)级光经由所述掩膜板单板照射到所述透镜单元的路径或者说是光程。
具体的，如图8所示，示出一种基于数据模拟处理装置调整所述调配间距，以减小相位差的方法，即通过调节掩膜版的高度从而消除相位差，由上述公式可以看出，可以通过调控L1与L2的绝对差值，从而减小相位差，减小甚至消除基于掩膜板三维效应所产生的球面像差，从而改善图形的景深，改善工艺窗口。当然，除了上述方法之外，其他任意可以通过调整所述调配间距以减小相位差的方式均可以作为基于本发明的数据处理模块对所述调配间距调配的方式。
作为示例，所述转移图案包括第一图案104及第二图案105，且所述第一图案104的特征尺寸小于所述第二图案105的特征尺寸，其中，基于所述数据模拟处理单元获取一预设调配间距K，在所述预设调配间距K下，均减小所述第一图案104及所述第二图案105产生的相位差，从而均减小所述第一图案104及所述第二图案105产生的球面像差，以使所述第一图案的最佳焦平面m1与所述第二图案的最佳焦平面m2相互趋近。
具体的，如图5所示，由于掩膜板单元103的三维效应，当所述掩膜板单元上存在不同区域的图形时，如特征尺寸不同的第一图案104和第二图案105，当然，还可以是其他多个图形，在此不做具体限定，这里需要说明的是，不同特征尺寸的图形是在掩膜版的不同位置，具有不同开口，该图中显示于同一位置是为了便于分析说明，另外，图6也是相似情况。其中，图5中，二者在同一掩膜板单元103上共同从一侧示出，由于掩膜板的3D效应，使得不同区域的图形(所述第一图案及所述第二图案)的最佳焦平面差距很大，即使得m1和m2之间的间距差异很大，导致最佳景深不同，最终得到的工艺窗口就会减小。而采用本发明的技术方案，基于所述数据模拟处理装置获取一预设调配间距K，使得其可以兼顾所述第一图案104及所述第二图案105，即使得第一图案和第二图案的3D效应的影响减少，使二者的相位差减小，从而减小球面像差，甚至可以消除球面像差，使得第一图案和第二图案之间的最佳焦平面之间的差距减小，从而使得不同图形间共同景深范围更大，并提高工艺窗口，使工艺窗口变宽，得到如图6所示图案光路，其作用流程图如图7所示。
作为示例，基于所述数据模拟处理装置获取所述预设调配间距的方式包括：基于公式：Psinθ＝Φλ/2π，获取所述预设调配间距以减小所述相位差，其中，P为所述掩膜板单元上的两相邻图案之间的距离，Φ为0级光和1级光的相位差，θ为高阶光的衍射角，这里指的是1级光的衍射角。
具体的，如图9所示，示出一种当所述掩膜板单元上存在多个图案时，调整所述调配间距获取一预设调配间距，以改善最终的工艺窗口的方法，具体的，可以基于上述公式，调整得到一所述预设调配间距，使得相位差Φ减小，从而使得两图形之间的最佳焦平面相互接近，使得不同图形间共同景深范围更大，并提高工艺窗口，使工艺窗口变宽。
综上所述，本发明提供一种曝光系统及减小曝光过程中掩膜板三维效应的方法，方法包括如下步骤：1)提供一待处理基板，且所述待处理基板上形成有一待曝光层；2)于所述待处理基板上安装曝光装置，所述曝光装置包括透镜单元及位于所述透镜单元上方的具有转移图案的掩膜板单元，光源依次经由所述掩膜板单元及所述透镜单元以将所述掩膜板单元上的所述转移图案转移至所述待曝光层中，其中，所述透镜单元与所述掩膜板单元之间形成一调配间距；以及3)提供一数据模拟处理装置，并基于所述数据模拟处理装置调控所述调配间距，从而基于所述调配间距减小由于所述掩膜板单元的三维效应产生的相位差，以减小由于所述掩膜板单元的三维效应所产生的球面像差，通过上述方案，本发明通过掩膜板与透镜之间的调配间距，减小了由于掩膜板3D效应产生的相位差，进一步通过调整掩膜板的高度，即调整掩膜板的上下位置，实现掩膜板与透镜之间距离的调控，从而基于该距离减小由于掩膜板3D效应产生的相位差，减小了由于3D效应产生的球面像差，从而改善了最佳景深，改善了光刻胶的工艺窗口，解决调节透镜的高度难度较大的问题，以调节掩膜板的高度来使得掩膜板上不同区域图形的最佳焦平面接近，使得不同图形间共同景深范围更大，并使光刻胶工艺窗口变宽。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (8)

1.一种减小曝光过程中掩膜板三维效应的方法，其特征在于，包括如下步骤：
1）提供一待处理基板，且所述待处理基板上形成有一待曝光层；
2）于所述待处理基板上安装曝光装置，所述曝光装置包括透镜单元及位于所述透镜单元上方的具有转移图案的掩膜板单元，光源依次经由所述掩膜板单元及所述透镜单元以将所述掩膜板单元上的所述转移图案转移至所述待曝光层中，其中，所述透镜单元与所述掩膜板单元之间形成一调配间距；
3）提供一数据模拟处理装置，并基于所述数据模拟处理装置调控所述调配间距，从而基于所述调配间距减小由于所述掩膜板单元的三维效应产生的相位差，以减小由于所述掩膜板单元的三维效应所产生的球面像差。
2.根据权利要求1所述的减小曝光过程中掩膜板三维效应的方法，其特征在于，通过调整所述掩膜板单元的上下位置，以基于所述数据模拟处理装置实现所述调配间距的调控。
3.根据权利要求1所述的减小曝光过程中掩膜板三维效应的方法，其特征在于，基于所述数据模拟处理装置调控所述调配间距的方式包括：基于公式：Ln-L1=Φλ/2π，调控所述调配间距以减小所述相位差，其中，Φ为基于所述掩膜板单元的三维效应产生的相位差，L1为第0级光经由所述掩膜板单元照射到所述透镜单元的路径，Ln为第n-1（n≥1）级光经由所述掩膜板单元照射到所述透镜单元的路径。
4.根据权利要求1所述的减小曝光过程中掩膜板三维效应的方法，其特征在于，所述转移图案包括第一图案及第二图案，且所述第一图案的特征尺寸小于所述第二图案的特征尺寸，其中，基于所述数据模拟处理装置获取一预设调配间距，在所述预设调配间距下，使得所述第一图案及所述第二图案产生的共同相位差减小，从而均减小所述第一图案及所述第二图案产生的球面像差，以使所述第一图案的最佳焦平面与所述第二图案的最佳焦平面相互趋近。
5.根据权利要求1所述的减小曝光过程中掩膜板三维效应的方法，其特征在于，基于所述数据模拟处理装置获取所述调配间距的方式包括：基于公式：Psinθ =Φλ/2π，获取所述调配间距以减小所述相位差，其中，P为所述掩膜板单元上的两相邻图案之间的距离，Φ为0级光和1级光的相位差，θ为高阶光的衍射角。
6.一种可减小掩膜板三维效应的曝光系统，所述曝光系统用于对待处理基板上的待曝光层进行曝光，其特征在于，所述曝光系统包括：
具有转移图案的掩膜板单元，所述掩膜板单元对应设置于所述待曝光层上，且所述掩膜板单元与所述待曝光层之间具有间距；
透镜单元，设置于所述掩膜板单元与所述待曝光层之间，光源依次经由所述掩膜板单元及所述透镜单元以将所述掩膜板单元上的所述转移图案转移至所述待曝光层中，其中，所述透镜单元与所述掩膜板单元之间形成一调配间距；以及
数据模拟处理单元，用于调控所述调配间距，从而基于所述调配间距减小由于所述掩膜板单元三维效应产生的相位差，以减小由于所述掩膜板单元三维效应产生的球面像差。
7.根据权利要求6所述的可减小掩膜板三维效应的曝光系统，其特征在于，通过调整所述掩膜板单元的上下位置，以基于所述数据模拟处理单元实现所述调配间距的调控。
8.根据权利要求6所述的可减小掩膜板三维效应的曝光系统，其特征在于，所述转移图案包括第一图案及第二图案，且所述第一图案的特征尺寸小于所述第二图案的特征尺寸，其中，基于所述数据模拟处理单元获取一预设调配间距，在所述预设调配间距下，均减小所述第一图案及所述第二图案产生的相位差，从而均减小所述第一图案及所述第二图案产生的球面像差，以使所述第一图案的最佳焦平面与所述第二图案的最佳焦平面相互趋近。
CN201811177984.5A 2018-10-10 2018-10-10 曝光系统及减小曝光过程中掩膜板三维效应的方法 Active CN109240044B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811177984.5A CN109240044B (zh) 2018-10-10 2018-10-10 曝光系统及减小曝光过程中掩膜板三维效应的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811177984.5A CN109240044B (zh) 2018-10-10 2018-10-10 曝光系统及减小曝光过程中掩膜板三维效应的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109240044A CN109240044A (zh) 2019-01-18
CN109240044B true CN109240044B (zh) 2020-09-18

Family

ID=65055632

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811177984.5A Active CN109240044B (zh) 2018-10-10 2018-10-10 曝光系统及减小曝光过程中掩膜板三维效应的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109240044B (zh)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2653356B2 (ja) * 1996-01-29 1997-09-17 株式会社日立製作所 投影露光方法
JP3080024B2 (ja) * 1997-02-20 2000-08-21 日本電気株式会社 露光方法および球面収差量の測定方法
JP6674250B2 (ja) * 2015-12-16 2020-04-01 キヤノン株式会社 露光装置、露光方法、および物品の製造方法
CN205450559U (zh) * 2015-12-31 2016-08-10 阜阳欣奕华材料科技有限公司 一种曝光机

Also Published As

Publication number Publication date
CN109240044A (zh) 2019-01-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109426083B (zh) 光刻工艺的优化方法及其优化系统和光刻方法
US20140204355A1 (en) Method for Exposing an Area on a Substrate to a Beam and Photolithographic System
KR20060135334A (ko) 주사형 노광장치 및 그 노광방법
CN106483773B (zh) 投影曝光装置、投影曝光方法以及掩模版
JP5210052B2 (ja) 半導体デバイスの製造方法
CN109240044B (zh) 曝光系统及减小曝光过程中掩膜板三维效应的方法
CN1437069A (zh) 用于轴外照射的光掩模及其制造方法
US7925090B2 (en) Method of determining photo mask, method of manufacturing semiconductor device, and computer program product
CN1942828A (zh) 用于光刻的光源
JP6798017B2 (ja) 基板にわたってパラメータ変動を修正する処理装置及び方法
US8484585B2 (en) Method for controlling pattern uniformity of semiconductor device
JP5138496B2 (ja) フォトマスク、及びフォトレジストパターンの形成方法
JP2004119570A (ja) 露光量設定方法、露光方法およびこれを用いた露光装置
CN112526830A (zh) 一种消除光通过光掩膜造成绕射与干涉的方法
KR100706813B1 (ko) 반도체 장치의 패턴 배치 방법
US20130252428A1 (en) Photo-etching and Exposing System
US10976666B1 (en) Apparatus and related method to control radiation transmission through mask pattern
CN219202128U (zh) 一种曝光装置、及包含该曝光装置的光刻设备
CN109725487B (zh) 图案描绘方法、光掩模和显示装置用器件的制造方法
CN101546117B (zh) 多色调光掩模和使用该多色调光掩模的图案转印方法
KR102137168B1 (ko) 박막 메탈 마스크용 가공방법 및 이를 이용한 박막 메탈 마스크
CN100538513C (zh) 在光罩上制作倾斜线路的方法
JPH05335223A (ja) レジスト・パターンの形成方法
TW416099B (en) Method for increasing the wafer production
JP2004317691A (ja) マスク群、マスク群の製造方法および半導体装置の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20221222

Address after: 223001 Room 318, Building 6, east of Zhenda Steel Pipe Company, south of Qianjiang Road, Huaiyin District, Huai'an City, Jiangsu Province

Patentee after: Huaian Xide Industrial Design Co.,Ltd.

Address before: 223300 no.599, East Changjiang Road, Huaiyin District, Huai'an City, Jiangsu Province

Patentee before: HUAIAN IMAGING DEVICE MANUFACTURER Corp.

TR01 Transfer of patent right