CN113655687A - 获取光掩模的补偿掩膜的方法、曝光方法及曝光系统 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例涉及半导体领域，提供一种获取光掩模的补偿掩膜的方法、曝光方法以及曝光系统，获取光掩模的补偿掩膜的方法包括：提供光掩模，光掩膜包括感光层和图形化的遮光层，图形化的遮光层位于感光层表面；利用曝光机台对光掩模进行临界尺寸偏差测试，获取光掩模的特征尺寸的偏差区域以及偏差区域具有的偏差值；基于偏差区域以及偏差值，形成与曝光机台对应的补偿掩膜，补偿掩膜内具有衰减区域，在利用光掩膜进行曝光处理期间，补偿掩膜位于光掩膜与曝光光源之间，且衰减区域与偏差区域正对，衰减区域用于衰减曝光光源发出经由衰减区域到达偏差区域的光线的光照强度，至少可以提高光掩模的临界尺寸均匀性。
Description
技术领域
本申请实施例涉及曝光领域，特别涉及一种获取光掩模的补偿掩膜的方法、曝光方法及曝光系统。
背景技术
在集成电路的制造中，通过光掩膜在硅晶片上形成图案，现有技术中光掩膜由透明的感光层和位于感光层上的遮光层组成。
但随着集成电路的发展，集成电路工艺需要达到亚微米级的精度，通常光掩膜上的图像转移到硅晶片上。如此亚微米级的精度就要求印在晶片上图像的临界尺寸(CD，critical dimension)在规格上严格一致。然而，众所周知在半导体工业中，由于CD存在偏差的原因，平版印刷过程经常超出规范要求。
如何提高光掩模的临界尺寸均匀性，成为本领域技术人员亟须解决的问题。
发明内容
本申请实施例提供一种获取光掩模的补偿掩膜的方法、曝光方法及曝光系统，至少有利于解决光掩膜临界尺寸均匀性的问题。
根据本申请一些实施例，本申请实施例一方面提供一种获取光掩模的补偿掩膜的方法，包括：提供光掩模，所述光掩膜包括感光层和图形化的遮光层，所述图形化的遮光层位于所述感光层表面；利用曝光机台对所述光掩模进行临界尺寸偏差测试，获取所述光掩模的特征尺寸的偏差区域以及所述偏差区域具有的偏差值；基于所述偏差区域以及所述偏差值，形成与所述曝光机台对应的补偿掩膜，所述补偿掩膜内具有衰减区域，在利用所述光掩膜进行曝光处理期间，所述补偿掩膜位于所述光掩膜与曝光光源之间，且所述衰减区域与所述偏差区域正对，所述衰减区域用于衰减所述曝光光源发出经由所述衰减区域到达所述偏差区域的光线的光照强度。
另外，还包括：利用不同的所述曝光机台分别对所述光掩模进行所述临界尺寸偏差测试，获取与每一所述曝光机台对应的所述偏差区域以及所述偏差值；基于不同的所述曝光机台对应的所述偏差区域以及所述偏差值，分别形成与一所述曝光机台对应的所述补偿掩膜，以使在利用不同的所述曝光机台对所述光掩膜进行所述曝光处理期间使用与相应的所述曝光机台对应的所述补偿掩膜。
另外，所述补偿掩膜的透光率与所述感光层的透光率相同。
另外，所述补偿掩膜的材料和所述感光层的材料相同。
另外，在垂直于所述感光层表面的方向上，所述补偿掩膜的厚度小于所述感光层的厚度。
另外，形成所述补偿掩膜的步骤包括：提供初始掩膜；对所述初始掩膜进行飞秒脉冲激光处理，以形成所述衰减区域。
另外，所述衰减区域内包括多个沿预设方向排布的衰减单元，所述衰减单元为每次飞秒脉冲激光所能形成的最小衰减区域。
另外，通过每一所述衰减单元的所述光线的光照强度减少15％～30％。
另外，根据所述偏差值，调整在垂直于所述补偿掩膜表面的方向上所述衰减单元的个数。
另外，在垂直于所述补偿掩膜表面的方向上，所述补偿掩膜的厚度与所述偏差值的大小呈正相关。
根据本申请一些实施例，本申请实施例另一方面提供一种利用如上述任一项所述的获取光掩模的补偿掩膜的方法的曝光方法，包括：提供所述光掩模、所述曝光机台、所述补偿掩膜，所述曝光机台与所述补偿掩膜对应；调用所述补偿掩膜，使得所述补偿掩膜位于所述光掩模与曝光光源之间，且所述补偿掩膜的所述衰减区域与所述光掩模的所述偏差区域正对；采用所述曝光机台对所述光掩模以及所述补偿掩膜进行曝光处理。
另外，还包括：提供多个所述曝光机台以及多个所述补偿掩膜，每一所述补偿掩膜与一所述曝光机台一一对应；在进行所述曝光处理之前，调用所述曝光处理采用的所述曝光机台对应的所述补偿掩膜。
另外，在所述曝光处理期间，所述补偿掩膜贴合于所述感光层远离所述遮光层的表面。
根据本申请一些实施例，本申请实施例再一方面提供一种曝光系统，包括：光掩膜、多个曝光机台、多个补偿掩膜，每一所述曝光机台与一所述补偿掩膜一一对应；调用模块，基于曝光处理采用的所述曝光机台，调用与所述曝光机台对应的所述补偿掩膜；曝光模块，采用所述曝光机台对所述光掩模以及调用的所述补偿掩模进行曝光处理。
另外，还包括测试模块和补偿模块；所述测试模块用于检测所述光掩模在每一所述曝光机台的偏差区域；所述补偿模块基于每一所述偏差区域，形成与每一所述曝光机台一一对应的所述补偿掩膜。
本申请实施例提供的技术方案至少具有以下优点：
本申请实施例基于测得的偏差区域以及偏差值，形成与曝光机台对应的补偿掩膜，补偿掩膜内具有衰减区域，在利用光掩膜进行曝光处理期间，补偿掩膜位于光掩膜与曝光光源之间，且衰减区域与偏差区域正对，衰减区域用于衰减曝光光源发出经由衰减区域到达偏差区域的光线的光照强度；可以得到，补偿掩膜的衰减区域可以衰减通过该区域的光线的光照强度，同时衰减区域和光掩模的偏差区域正对，所以该补偿掩膜可以补偿光掩模的临界尺寸偏差；同时由于同一光掩模在不同曝光机台上曝光时的偏差区域不同，衰减区域位于补偿掩膜内，在形成衰减区域的过程中，不会对光掩模产生影响，有效避免了在光掩膜内形成不可逆的衰减区域后，在其他曝光机台利用该光掩膜曝光时，无法根据对应的曝光机台形成对应的衰减区域，提高了光掩模的临界尺寸均匀性的同时保证同一光掩模可以在不同曝光机台上多次利用；而且衰减区域不在光掩膜内，避免了形成的衰减区域过大，无法修补达不到改善临界尺寸的目的的情况。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为一种对光掩模进行补偿的方法步骤对应的结构示意图；
图2～图3为本申请一实施例提供的获取光掩模的补偿掩膜的方法各步骤对应的结构示意图；
图4为本申请另一实施例提供的曝光方法步骤对应的结构示意图；
图5为本申请再一实施例提供的曝光系统对应的流程示意图。
具体实施方式
由背景技术可知，光掩模的临界尺寸均匀性较差。
光掩模在尺寸很小的曝光工艺中存在临界尺寸偏差，于是想到针对临界尺寸偏差改变通过光掩模的光线的光强，以此到达补偿光掩模临界尺寸偏差的目的。具体为：
图1为一种对光掩模进行补偿的方法步骤对应的结构示意图。
现结合一种对光掩模进行补偿的方法进行详细说明。一种对光掩模进行补偿的方法，包括：提供光掩模100，光掩膜100包括感光层102和图形化的遮光层101，图形化的遮光层101位于感光层102表面；利用曝光机台对光掩模100进行临界尺寸偏差测试，获取光掩模100的特征尺寸的偏差区域以及偏差区域具有的偏差值；基于偏差区域以及偏差值，对光掩模100进行飞秒脉冲激光处理110，在感光层102内形成与偏差区域正对的衰减区域103，在利用光掩膜100进行曝光处理期间，衰减区域103用于衰减曝光光源发出经由衰减区域103到达偏差区域的光线的光照强度；遮光层101包括图形化的反相层121和位于部分反相层121上的铬膜层111，以形成相偏移光掩模。
由于光掩膜100的临界尺寸偏差区域不仅与光掩膜100本身的图案有关，与进行曝光处理时采用的曝光机台也有关，将不可逆的衰减区域103形成于光掩模100内，该衰减区域103只对唯一的曝光机台有用，也即该光掩膜100只能在唯一的曝光机台上进行曝光处理时可补偿临界尺寸偏差，不满足需要利用一个光掩膜100在多个曝光机台上进行多次曝光处理的需求；同时在光掩模内形成衰减区域103时，如果输入的飞秒激光脉冲量过多或者输入面积过大都会使得临界尺寸均匀性变得更差，导致光掩模100报废；而且在光掩模100补偿后再去曝光机台进行曝光处理时的结果可能和测试结果也会有一些差别，此时如果补偿过多则关光掩模100只能报废。
本申请实施提供一种对光掩模进行补偿的方法，基于测得的偏差区域以及偏差值，形成与曝光机台对应的补偿掩膜，补偿掩膜内具有衰减区域，在利用光掩膜进行曝光处理期间，补偿掩膜位于光掩膜与曝光光源之间，且衰减区域与偏差区域正对，衰减区域用于衰减曝光光源发出经由衰减区域到达偏差区域的光线的光照强度；可以得到，补偿掩膜的衰减区域可以衰减通过该区域的光线的光照强度，同时衰减区域和光掩模的偏差区域正对，所以该补偿掩膜可以补偿光掩模的临界尺寸偏差；同时由于同一光掩模在不同曝光机台上曝光时的偏差区域不同，衰减区域位于补偿掩膜内，在形成衰减区域的过程中，不会对光掩模产生影响，有效避免了在光掩膜内形成不可逆的衰减区域后，在其他曝光机台利用该光掩膜曝光时，无法根据对应的曝光机台形成对应的衰减区域，提高了光掩模的临界尺寸均匀性的同时保证同一光掩模可以在不同曝光机台上多次利用；而且衰减区域不在光掩膜内，避免了形成的衰减区域过大，无法修补达不到改善临界尺寸的目的的情况。
下面将结合附图对本申请的各实施例进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本申请各实施例中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施例的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。
图2～图3为本申请一实施例提供的获取光掩模的补偿掩膜的方法各步骤对应的结构示意图。
参考图2，提供光掩模200，光掩膜200包括感光层202和图形化的遮光层201，图形化的遮光层201位于感光层202表面。
在一些实施例中，光掩模200为相偏移光掩模，相偏移光掩膜的遮光层201包括反相层221以及铬膜层211。在另一些实施例中，光掩模也可以为普通光掩膜。
在一些实施例中，形成相偏移光掩膜的步骤包括：提供依次堆叠的感光层202、反相层221以及铬膜层211；在铬膜层211表面形成第一光阻层；利用电子束微影技术或激光射扫描技术进行第一次图形化以形成图形化的第一光阻层；利用湿法刻蚀工艺或干法刻蚀工艺对铬膜层211进行蚀刻，以形成第一次图形化的铬膜层211，利用显影技术再去除第一光阻层；后续通过第一次图形化的铬膜层211对反相层221进行蚀刻，形成图形化的反相层221；在感光层202及第一次图形化的铬膜层211上形成第二光阻层，再利用激光扫描技术进行第二次图形化以形成图形化的第二光阻，对第一次图形化的铬膜层211进行刻蚀，形成第二次图形化的铬膜层211；利用显影技术去除图形化的第二光阻层。
相偏移光掩膜(PSM，phase shift mask)在传统光掩膜的图案中，在相邻透光区配置透明但能使光线呈180度反相位的反相层221，可提高微影系统的解析能力及景深。因此，相偏移光掩膜的使用有助于缩小集成电路制程的线宽及线距的临界尺寸，可进一步提升集成电路的集积密度，可有效地提升集成电路的运作速率。
其中，感光层202可透光，材料可以为石英或玻璃；反相层221的材料可以为硅化钼；铬膜层211的材料可以为铬金属或氧化铬，起到遮光的效果。
在一些实施例中，利用曝光机台对光掩模200进行临界尺寸偏差测试，获取光掩模200的特征尺寸的偏差区域以及偏差区域具有的偏差值。
在形成补偿掩膜之前，需要先在一曝光机台上对光掩模200进行临界尺寸偏差测试，以获取光掩模200在该曝光机台下的偏差区域以及偏差区域具有的偏差值，其中，偏差区域是光掩膜200在进行曝光处理时产生临界尺寸偏差的区域，偏差区域的偏差值反映了在该偏差区域内光掩模200的临界尺寸偏差的程度，在获取到光掩模200在一曝光机台上与临界尺寸偏差相关的数据之后，即可针对性的进行补偿操作。
基于偏差区域以及偏差值，形成与曝光机台对应的补偿掩膜204，补偿掩膜204内具有衰减区域203。在利用光掩膜200进行曝光处理期间，补偿掩膜204位于光掩膜200与曝光光源220之间，且衰减区域203与偏差区域正对，衰减区域203用于衰减曝光光源发出经由衰减区域203到达偏差区域的光线的光照强度。
可以得到，补偿掩膜204的衰减区域203可以衰减通过该区域的光线的光照强度，同时衰减区域203和光掩模200的偏差区域正对，所以该补偿掩膜204可以补偿光掩模200的临界尺寸偏差；同时由于同一光掩模200在不同曝光机台上曝光时的偏差区域不同，衰减区域203位于补偿掩膜204内，在形成衰减区域203的过程中，不会对光掩模200产生影响，有效避免了在光掩膜200内形成不可逆的衰减区域203后，在其他曝光机台利用该光掩膜200曝光时，无法根据对应的曝光机台形成对应的衰减区域203，提高了光掩模200的临界尺寸均匀性的同时保证同一光掩模200可以在不同曝光机台上多次利用；而且衰减区域203不在光掩膜200内，避免了当形成的衰减区域203过大时，无法修补达不到改善临界尺寸的目的的情况。
在一些实施例中，补偿掩膜204的透光率可以与感光层202的透光率相同。在另一些实施例中，补偿掩膜204的透过率也可以与感光层202的透过率不同。
补偿掩膜204的透过率与感光层202的透过率相同，所以曝光光源在经过补偿掩膜204时的透过情况与光掩模200本身具有的感光层202的透过情况相同，在形成具有补偿光掩模200临界尺寸偏差的衰减区域203的同时，保证了形成的补偿膜层204在进行曝光处理时不会对原本的曝光处理情况产生影响。
进一步的，在一些实施例中，补偿掩膜204的材料可以和感光层202的材料相同。
具体地，补偿掩膜204的材料可以为石英或玻璃，补偿掩膜204的材料与感光层202的材料相同，不仅保证了补偿掩膜204和感光层202的透过率相同，进一步保证了形成的补偿掩膜204不会因为材料的性质等方面对曝光处理产生影响。
在一些实施例中，在垂直于感光层202表面的方向上，补偿掩膜204的厚度小于感光层202的厚度。
补偿掩膜204的厚度较小，有利于减小在曝光处理中增加补偿掩膜204对整个曝光处理的影响，可以有效避免由于补偿掩膜204过厚造成曝光光源220透过性较低的情况。
参考图3，在一些实施例中，形成补偿掩膜204的步骤包括：提供初始掩膜；对初始掩膜进行飞秒脉冲激光处理210，以形成衰减区域203(参考图2)。
由于利用普通的激光直写技术进行材料加工时，其所能达到的加工分辨率一直受到经典光学理论衍射极限的限制，难于进行纳米尺度的加工，飞秒脉冲激光利用多光子效应和激光与物质作用的阈值效应,成功地实现了纳米尺度的激光直写加工分辨率，可以作为微纳米加工技术的光源。
在一些实施例中，在对初始掩膜进行飞秒脉冲激光处理210时，飞秒脉冲激光的频率为5000赫兹～15000赫兹，具体可以为8000赫兹、10000赫兹或12000赫兹。
进一步的，衰减区域203内包括多个沿预设方向排布的衰减单元213，衰减单元213为每次飞秒脉冲激光所能形成的最小衰减区域203。
在对补偿掩膜204进行飞秒脉冲激光处理210时，每次注入飞秒脉冲激光，只能在补偿掩膜204内形成一个衰减单元213，针对光掩膜200的偏差区域的情况，依次形成多个衰减单元213，在偏差区域沿水平方向延伸的方向上，依次排布有多个衰减单元213，以达到对整个偏差区域都可以进行补偿的目的。
进一步的，通过每一衰减单元213的光线的光照强度减少15％～30％，具体可以为18％、24％或28％。
每一衰减单元213可减少通过该衰减单元213的光线的一定的光照强度，因为光掩模的偏差区域并不全是需要光线完全不通过就可以补偿，部分偏差区域是由于光照强度不均匀，这些偏差区域只需要减少通过的光照强度，所以每一衰减单元213只是减少部分光照强度，有利于更好的补偿光掩模200的偏差区域。
在一些实施例中，可以根据偏差值，调整在垂直于补偿掩膜204(参考图2)表面的方向上衰减单元203的个数。
由上述可知，部分偏差区域是由于光照强度不均匀导致，所以需要根据偏差区域的偏差值的具体数值，调整在垂直于补偿掩膜204表面的方向上衰减单元203的个数，在同一方向上，衰减单元213的个数叠加，在该方向上光照强度的减少情况也是叠加的，以此达到补偿偏差区域，使得偏差区域光照强度均匀的目的。
具体地，参考图3，在补偿掩膜2041中，形成的衰减区域2031在垂直于补偿掩膜2041表面的方向上具有两个衰减单元213；而在补偿掩膜2042中，形成的衰减区域2032在垂直于补偿掩膜2042表面的方向上具有三个衰减单元213。
在一些实施例中，在垂直于补偿掩膜204表面的方向上，补偿掩膜204的厚度与偏差值的大小呈正相关。
由上述可知，偏差区域的偏差值越大，需要在垂直于补偿掩膜204表面的方向上形成的衰减单元213的个数越多；而垂直于补偿掩膜204表面的方向上衰减单元213的个数越多，相应的补偿掩膜204的厚度就要越大，所以在垂直于补偿掩膜204表面的方向上，补偿掩膜204的厚度与偏差值的大小呈正相关，保证了在补偿掩膜204内可以形成能够补偿偏差区域偏差值数量的衰减单元213。
继续参考图3，在一些实施例中，还包括：利用不同的曝光机台分别对光掩模200(参考图2)进行临界尺寸偏差测试，获取与每一曝光机台对应的偏差区域以及偏差值；基于不同的曝光机台对应的偏差区域以及偏差值，分别形成与一曝光机台对应的补偿掩膜204(参考图2)，以使在利用不同的曝光机台对光掩膜200进行曝光处理期间使用与相应的曝光机台对应的补偿掩膜204。
由于同一光掩模200在不同曝光机台上曝光时的偏差区域和偏差值不同，在每一次曝光处理中，为了更好的补偿临界尺寸偏差，所以需要根据不同曝光机台形成不同的补偿掩膜204和对应的衰减区域203。
例如，根据光掩模200在一曝光机台上的偏差区域以及偏差值，形成了补偿掩膜2041，补偿掩膜2041具有衰减区域2031；根据光掩模200在另一曝光机台上的偏差区域以及偏差值，形成了补偿掩膜2042，补偿掩膜2042具有衰减区域2031。
本申请一些实施基于测得的偏差区域以及偏差值，形成与曝光机台对应的补偿掩膜204，补偿掩膜204内具有衰减区域203，在利用光掩膜200进行曝光处理期间，补偿掩膜204位于光掩膜200与曝光光源220之间，且衰减区域203与偏差区域正对，衰减区域203用于衰减曝光光源220发出经由衰减区域203到达偏差区域的光线的光照强度；可以得到，补偿掩膜204的衰减区域203可以衰减通过该区域的光线的光照强度，同时衰减区域203和光掩模200的偏差区域正对，所以该补偿掩膜204可以补偿光掩模200的临界尺寸偏差；同时由于同一光掩模200在不同曝光机台上曝光时的偏差区域不同，衰减区域203位于补偿掩膜204内，在形成衰减区域203的过程中，不会对光掩模200产生影响，有效避免了在光掩膜200内形成不可逆的衰减区域203后，在其他曝光机台利用该光掩膜200曝光时，无法根据对应的曝光机台形成对应的衰减区域203，提高了光掩模200的临界尺寸均匀性的同时保证同一光掩模200可以在不同曝光机台上多次利用；而且衰减区域203不在光掩膜200内，避免了形成的衰减区域203过大，无法修补达不到改善临界尺寸的目的的情况。
相应的，本申请另一实施例还提供一种利用如上述的获取光掩模的补偿掩膜的方法的曝光方法。以下将结合附图对本申请另一实施例提供的曝光方法进行详细说明。
图4为本申请另一实施例提供的曝光方法步骤对应的结构示意图。
在一些实施例中，参考图4，提供光掩模300、曝光机台、补偿掩膜304，曝光机台与补偿掩膜304对应。
光掩膜300包括感光层302和图形化的遮光层301，图形化的遮光层301位于感光层302表面。
在一些实施例中，光掩模300为相偏移光掩模，相偏移光掩膜的遮光层301包括反相层321以及铬膜层311。在另一些实施例中，光掩模也可以为普通光掩膜。
相偏移光掩膜(PSM，phase shift mask)在传统光掩膜的图案中，在相邻透光区配置透明但能使光线呈180度反相位的反相层321，可提高微影系统的解析能力及景深。因此，相偏移光掩膜的使用有助于缩小集成电路制程的线宽及线距的临界尺寸，可进一步提升集成电路的集积密度，可有效地提升集成电路的运作速率。
其中，感光层302可透光，材料可以为石英或玻璃；反相层321的材料可以为硅化钼；铬膜层311的材料可以为铬金属或氧化铬，起到遮光的效果。
补偿掩膜304的衰减区域303可以衰减通过该区域的光线的光照强度，且补偿掩膜204是与曝光机台对应的，所以该补偿掩膜304可以补偿光掩模300在该曝光机台上曝光处理时的临界尺寸偏差；衰减区域303内包括多个沿预设方向排布的衰减单元313，衰减单元313为每次飞秒脉冲激光所能形成的最小衰减区域303。
在对补偿掩膜304进行飞秒脉冲激光处理时，每次注入飞秒脉冲激光，只能在补偿掩膜304内形成一个衰减单元313，针对光掩膜300的偏差区域的情况，依次形成多个衰减单元313，在偏差区域沿水平方向延伸的方向上，依次排布有多个衰减单元313，以达到对整个偏差区域都可以进行补偿的目的。
调用补偿掩膜304，使得补偿掩膜304位于光掩模300与曝光光源320之间，且补偿掩膜304的衰减区域303与光掩模300的偏差区域正对；采用曝光机台对光掩模300以及补偿掩膜304进行曝光处理。
可以得到，补偿掩膜304的衰减区域303可以衰减通过该区域的光线的光照强度，同时衰减区域303和光掩模300的偏差区域正对，所以该补偿掩膜304可以补偿光掩模300的临界尺寸偏差。
在一些实施例中，补偿掩膜304只是位于光掩模300与曝光光源320之间，但补偿掩膜304不与光掩膜300贴合。在另一些实施例中，在曝光处理期间，补偿掩膜贴合于感光层远离遮光层的表面。
在一些实施例中，曝光光源320经过补偿掩膜304和光掩模300到达透镜307，透镜307可以将经过该透镜307的曝光光源集中，以在硅晶片305上形成更小的图案；具体地，硅晶片305上具有感光膜306，通过透镜307的曝光光源320到达感光膜306，在感光膜306上定义光掩模300的图案，然后通过感光膜306将图案传递到硅晶片305上。
在一些实施例中，提供多个曝光机台以及多个补偿掩膜304，每一补偿掩膜304与一曝光机台一一对应；在进行曝光处理之前，调用曝光处理采用的曝光机台对应的补偿掩膜304。
由于同一光掩模300在不同曝光机台上曝光时的偏差区域和偏差值不同，在每一次曝光处理中，为了更好的补偿临界尺寸偏差，所以需要根据不同曝光机台形成不同的补偿掩膜304和对应的衰减区域303。
本申请一些实施例提供的曝光方法，补偿掩膜304的衰减区域303可以衰减通过该区域的光线的光照强度，补偿掩膜204是与曝光机台对应，同时衰减区域303和光掩模300的偏差区域正对所以该补偿掩膜304可以补偿光掩模300在该曝光机台上曝光处理时的临界尺寸偏差。
相应的，本申请另一实施例还提供一种与上述曝光方法对应的的曝光系统。曝光系统与上述对应的曝光方法相似的部分将不再赘述，以下将结合附图对本申请另一实施例提供的曝光系统进行详细说明。
图5为本申请再一实施例提供的曝光系统对应的流程示意图。
在一些实施例中，参考图5，曝光系统包括：光掩膜、多个曝光机台、多个补偿掩膜，每一曝光机台与一补偿掩膜一一对应；调用模块403，基于曝光处理采用的曝光机台，调用与曝光机台对应的补偿掩膜；曝光模块404，采用曝光机台对光掩模以及调用的补偿掩模进行曝光处理。
由于同一光掩模在不同曝光机台上曝光时的偏差区域和偏差值不同，在每一次曝光处理中，为了更好的补偿临界尺寸偏差，所以需要根据不同曝光机台调用与该曝光机台对应的补偿掩膜。
在一些实施例中，还包括测试模块401和补偿模块402；测试模块401用于检测光掩模在每一曝光机台的偏差区域；补偿模块402基于每一偏差区域，形成与每一曝光机台一一对应的补偿掩膜。
在形成补偿掩膜之前，需要通过测试模块401先在曝光机台上对光掩模进行临界尺寸偏差测试，以获取光掩模在曝光机台下的偏差区域以及偏差区域具有的偏差值，其中，偏差区域是光掩膜在进行曝光处理时产生临界尺寸偏差的区域，偏差区域的偏差值反映了在该偏差区域内光掩模的临界尺寸偏差的程度，在获取到光掩模在一曝光机台上与临界尺寸偏差相关的数据之后，即可针对性的进行补偿操作。
基于偏差区域以及偏差值，利用补偿模块402形成与曝光机台对应的补偿掩膜，补偿掩膜内具有衰减区域。在利用光掩膜进行曝光处理期间，补偿掩膜位于光掩膜与曝光光源之间，且衰减区域与偏差区域正对，衰减区域用于衰减曝光光源发出经由衰减区域到达偏差区域的光线的光照强度。
本申请一些实施例提供的曝光系统，补偿掩膜可以衰减通过该区域的光线的光照强度，所以该补偿掩膜可以补偿光掩模的临界尺寸偏差；同时由于同一光掩模在不同曝光机台上曝光时的偏差区域不同，在进行曝光处理时，调用模块403基于曝光处理采用的曝光机台，调用与曝光机台对应的补偿掩膜，有利于更好的补偿光掩膜在该曝光机台上的临界尺寸偏差。
本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本申请的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本申请的精神和范围。任何本领域技术人员，在不脱离本申请的精神和范围内，均可作各自更动与修改，因此本申请的保护范围应当以权利要求限定的范围为准。
Claims (15)
1.一种获取光掩模的补偿掩膜的方法，其特征在于，包括：
提供光掩模，所述光掩膜包括感光层和图形化的遮光层，所述图形化的遮光层位于所述感光层表面；
利用曝光机台对所述光掩模进行临界尺寸偏差测试，获取所述光掩模的特征尺寸的偏差区域以及所述偏差区域具有的偏差值；
基于所述偏差区域以及所述偏差值，形成与所述曝光机台对应的补偿掩膜，所述补偿掩膜内具有衰减区域，在利用所述光掩膜进行曝光处理期间，所述补偿掩膜位于所述光掩膜与曝光光源之间，且所述衰减区域与所述偏差区域正对，所述衰减区域用于衰减所述曝光光源发出经由所述衰减区域到达所述偏差区域的光线的光照强度。
2.根据权利要求1所述的获取光掩模的补偿掩膜的方法，其特征在于，还包括：利用不同的所述曝光机台分别对所述光掩模进行所述临界尺寸偏差测试，获取与每一所述曝光机台对应的所述偏差区域以及所述偏差值；
基于不同的所述曝光机台对应的所述偏差区域以及所述偏差值，分别形成与一所述曝光机台对应的所述补偿掩膜，以使在利用不同的所述曝光机台对所述光掩膜进行所述曝光处理期间使用与相应的所述曝光机台对应的所述补偿掩膜。
3.根据权利要求1所述的获取光掩模的补偿掩膜的方法，其特征在于，所述补偿掩膜的透光率与所述感光层的透光率相同。
4.根据权利要求3所述的获取光掩模的补偿掩膜的方法，其特征在于，所述补偿掩膜的材料和所述感光层的材料相同。
5.根据权利要求1所述的获取光掩模的补偿掩膜的方法，其特征在于，在垂直于所述感光层表面的方向上，所述补偿掩膜的厚度小于所述感光层的厚度。
6.根据权利要求1所述的获取光掩模的补偿掩膜的方法，其特征在于，形成所述补偿掩膜的步骤包括：
提供初始掩膜；
对所述初始掩膜进行飞秒脉冲激光处理，以形成所述衰减区域。
7.根据权利要求6所述的获取光掩模的补偿掩膜的方法，其特征在于，所述衰减区域内包括多个沿预设方向排布的衰减单元，所述衰减单元为每次飞秒脉冲激光所能形成的最小衰减区域。
8.根据权利要求7所述的获取光掩模的补偿掩膜的方法，其特征在于，通过每一所述衰减单元的所述光线的光照强度减少15％～30％。
9.根据权利要求7所述的获取光掩模的补偿掩膜的方法，其特征在于，根据所述偏差值，调整在垂直于所述补偿掩膜表面的方向上所述衰减单元的个数。
10.根据权利要求9所述的获取光掩模的补偿掩膜的方法，其特征在于，在垂直于所述补偿掩膜表面的方向上，所述补偿掩膜的厚度与所述偏差值的大小呈正相关。
11.一种利用如权利要求1-10任一项所述的获取光掩模的补偿掩膜的方法的曝光方法，其特征在于，包括：
提供所述光掩模、所述曝光机台、所述补偿掩膜，所述曝光机台与所述补偿掩膜对应；
调用所述补偿掩膜，使得所述补偿掩膜位于所述光掩模与曝光光源之间，且所述补偿掩膜的所述衰减区域与所述光掩模的所述偏差区域正对；
采用所述曝光机台对所述光掩模以及所述补偿掩膜进行曝光处理。
12.根据权利要求11所述的曝光方法，其特征在于，还包括：提供多个所述曝光机台以及多个所述补偿掩膜，每一所述补偿掩膜与一所述曝光机台一一对应；
在进行所述曝光处理之前，调用所述曝光处理采用的所述曝光机台对应的所述补偿掩膜。
13.根据权利要求11所述的曝光方法，其特征在于，在所述曝光处理期间，所述补偿掩膜贴合于所述感光层远离所述遮光层的表面。
14.一种曝光系统，其特征在于，包括：
光掩膜、多个曝光机台、多个补偿掩膜，每一所述曝光机台与一所述补偿掩膜一一对应；
调用模块，基于曝光处理采用的所述曝光机台，调用与所述曝光机台对应的所述补偿掩膜；
曝光模块，采用所述曝光机台对所述光掩模以及调用的所述补偿掩模进行曝光处理。
15.根据就权利要求14所述的曝光系统，其特征在于，还包括测试模块和补偿模块；
所述测试模块用于检测所述光掩模在每一所述曝光机台的偏差区域；
所述补偿模块基于每一所述偏差区域，形成与每一所述曝光机台一一对应的所述补偿掩膜。
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| CN1997878A (zh) * | 2003-07-18 | 2007-07-11 | Uclt有限责任公司 | 在光掩膜中修正临界尺寸偏差的方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW426881B (en) * | 1999-10-13 | 2001-03-21 | Taiwan Semiconductor Mfg | Method of defining pattern |
| CN1997878A (zh) * | 2003-07-18 | 2007-07-11 | Uclt有限责任公司 | 在光掩膜中修正临界尺寸偏差的方法 |
| TW201009491A (en) * | 2008-08-29 | 2010-03-01 | Nanya Technology Corp | Method for compensating critical dimension variations in photomasks |
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