本發(fā)明涉及半導(dǎo)體光刻技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種提高逃課精度的方法。

背景技術(shù)：

光刻的套刻精度是衡量光刻工藝的關(guān)鍵參數(shù)之一，它是指硅片上上下兩層圖形之間的偏移量，套刻精度的好壞將直接影響最終產(chǎn)品的性能。影響套刻精度的因素很多，包括：光刻工藝之外的熱處理過程、薄膜生長的質(zhì)量、硅片變形以及光刻工藝本身的套刻標(biāo)記的好壞、光刻機(jī)對準(zhǔn)方式、光刻機(jī)鏡頭受熱膨脹以及掩膜版受熱膨脹等。

在實際的曝光過程中，掩膜版經(jīng)過深紫外光線照射之后，會受熱而產(chǎn)生熱膨脹效應(yīng)，如圖1所示，虛線部分為受熱膨脹后的掩膜版示意圖，掩膜版的熱膨脹將直接影響硅片上的圖形質(zhì)量，進(jìn)而影響上下兩層圖形的套刻精度。通常來說，對于掩膜版的熱膨脹，可以通過光刻機(jī)的成像系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)正，以修正掩膜版的熱膨脹對于圖形畸變的影響，從而減小對套刻精度的影響，但是這種補(bǔ)正的方法，只適合于熱膨脹方向一致的掩膜版，即只對單層掩膜版有效。但在實際的生產(chǎn)和研發(fā)過程中，為了節(jié)省掩膜版的成本，經(jīng)常會使用二合一掩膜版，所謂二合一掩膜版，即每塊掩膜版上左右或上下分布有兩個光刻圖形，如圖2a或2b所示的第一光刻圖形101和第二光刻圖形102，通常第一光刻圖形101和第二光刻圖形102的圖形方向一致。對于這種二合一掩膜版，在分別進(jìn)行第一光刻圖形101和第二光刻圖形102曝光時，每次只是掩膜版的一半被曝光而受熱膨脹，而另一半因未曝光而不會產(chǎn)生熱膨脹，因此第一光刻圖形101和第二光刻圖形102曝光后產(chǎn)生的熱膨脹形狀不一樣，如圖3a、3b所示，其中圖3a表示第一光刻圖形曝光后產(chǎn)生的熱膨脹情況，因為只是掩膜版的上半部分受熱，而下半部分未受熱，因此產(chǎn)生了倒梯形形狀111，同理，圖3b表示第二光刻圖形曝光后產(chǎn)生的熱膨脹情況，是一正梯形形狀112，第一光刻層101和第二光刻層102的不同膨脹形狀導(dǎo)致形成于硅片上的光刻膠圖形產(chǎn)生畸變的方向也就不一樣，當(dāng)?shù)谝还饪虉D形101和第二光刻圖形102之間需要實現(xiàn)對準(zhǔn)時，如圖4所示，第一光刻圖形熱膨脹后的倒梯形形狀111和第二光刻圖形熱膨脹后的正梯形形狀112無法完全重合在一起，從而影響第一光刻圖形101和第二光刻圖形102的套刻精度。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于，提供一種提高套刻精度的方法，提供復(fù)合掩膜版進(jìn)行兩次光刻的套刻精度。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一種提高套刻精度的方法，包括：

提供復(fù)合掩膜版，所述復(fù)合掩膜版包括鏡像對稱的第一光刻圖形和第二光刻圖形；

以所述第一光刻圖形為掩膜進(jìn)行第一次光刻工藝；

以翻轉(zhuǎn)的所述第二光刻圖形為掩膜進(jìn)行第二次光刻工藝，第一次光刻工藝與第二次光刻工藝形成的圖形同向。

進(jìn)一步的，所述第一光刻圖形與所述第二光刻圖形在水平方向或豎直方向上成鏡像對稱。

進(jìn)一步的，以所述第一光刻圖形為掩膜進(jìn)行第一次光刻工藝的步驟包括：以所述第一光刻圖形為掩膜進(jìn)行曝光、顯影，形成具有第一光刻圖形的襯底；以所述第一光刻圖形為掩膜刻蝕所述襯底，形成具有第一光刻圖形的刻蝕層。

進(jìn)一步的，還包括：曝光過程中，對所述復(fù)合掩膜版的熱膨脹進(jìn)行補(bǔ)償修正，以減小圖形畸變。

進(jìn)一步的，進(jìn)行第一次光刻工藝之后還包括：離子注入、薄膜生長工藝。

進(jìn)一步的，以翻轉(zhuǎn)的所述第二光刻圖形為掩膜進(jìn)行第二次光刻工藝的步驟包括：以翻轉(zhuǎn)的所述第二光刻圖形為掩膜進(jìn)行曝光、顯影，形成具有第二光刻圖形的襯底，所述襯底上的第二光刻圖形與第一光刻圖形同向。

進(jìn)一步的，還包括：曝光過程中，以具有第一光刻圖形的刻蝕層為對準(zhǔn)和套刻目標(biāo)。

進(jìn)一步的，還包括：曝光過程中，對所述復(fù)合掩膜版的熱膨脹進(jìn)行補(bǔ)償修正，以減小圖形畸變。

進(jìn)一步的，翻轉(zhuǎn)的所述第二光刻圖形的步驟包括：旋轉(zhuǎn)和/或翻轉(zhuǎn)所述復(fù)合掩膜版；或改變光刻機(jī)成像系統(tǒng)；或通過兩者相結(jié)合的方式來實現(xiàn)。

進(jìn)一步的，在光刻機(jī)成像系統(tǒng)中增加至少一塊鏡頭或鏡片。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的提高套刻精度的方法具有以下有益效果：

本發(fā)明中，以所述第一光刻圖形為掩膜進(jìn)行第一次光刻工藝，以翻轉(zhuǎn)的所述第二光刻圖形為掩膜進(jìn)行第二次光刻工藝，使得第一次光刻工藝與第二次光刻工藝形成的圖形同向，從而第一次光刻工藝和第二次光刻工藝過程中圖形膨脹的方向相同，便于第一次光刻圖形與第二光刻圖形的對位，提高套刻精度。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中光刻圖形熱膨脹的示意圖；

圖2a～圖2b為現(xiàn)有技術(shù)中二合一掩膜版的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3a為現(xiàn)有技術(shù)中第一光刻圖形熱膨脹的示意圖；

圖3b為現(xiàn)有技術(shù)中第二光刻圖形熱膨脹的示意圖；

圖4為現(xiàn)有技術(shù)中第一光刻圖形與第二光刻圖形對位的示意圖；

圖5為本發(fā)明中提高套刻精度方法的流程圖；

圖6a為本發(fā)明一實施例中復(fù)合掩膜版的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6b為本發(fā)明另一實施例中復(fù)合掩膜版的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7a為本發(fā)明一實施例中第一光刻圖形熱膨脹的示意圖；

圖7b為本發(fā)明一實施例中第二光刻圖形熱鞥張的示意圖；

圖7c為本發(fā)明一實施例翻轉(zhuǎn)的第二光刻圖形熱膨脹的示意圖；

圖8為本發(fā)明一實施例中在光學(xué)成像系統(tǒng)中增加鏡頭或鏡片的示意圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合示意圖對本發(fā)明的提高套刻精度的方法進(jìn)行更詳細(xì)的描述，其中表示了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，應(yīng)該理解本領(lǐng)域技術(shù)人員可以修改在此描述的本發(fā)明，而仍然實現(xiàn)本發(fā)明的有利效果。因此，下列描述應(yīng)當(dāng)被理解為對于本領(lǐng)域技術(shù)人員的廣泛知道，而并不作為對本發(fā)明的限制。

在下列段落中參照附圖以舉例方式更具體地描述本發(fā)明。根據(jù)下面說明和權(quán)利要求書，本發(fā)明的優(yōu)點和特征將更清楚。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本發(fā)明實施例的目的。

本發(fā)明的核心思想在于，提供一種提高套刻精度的方法，包括：提供復(fù)合掩膜版，所述復(fù)合掩膜版包括鏡像對稱的第一光刻圖形和第二光刻圖形；以所述第一光刻圖形為掩膜進(jìn)行第一次光刻工藝；以翻轉(zhuǎn)的所述第二光刻圖形為掩膜進(jìn)行第二次光刻工藝，第一次光刻工藝與第二次光刻工藝形成的圖形同向。本發(fā)明中，第一次光刻工藝和第二次光刻工藝過程中圖形膨脹的方向相同，便于第一次光刻圖形與第二光刻圖形的對位，提高套刻精度。

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明提高套刻精度的方法進(jìn)行具體說明。

參考圖5所示，本發(fā)明中提高套刻精度的方法包括以下步驟：

執(zhí)行步驟s1，參考圖6a所示，提供復(fù)合掩膜版，所述復(fù)合掩膜版包括鏡像對稱的第一光刻圖形201和第二光刻圖形202，所述第一光刻圖形201與所述第二光刻圖形202在豎直方向上成鏡像對稱。當(dāng)然，在本發(fā)明的其他實施例中，所述第一光刻圖形201與所述第二光刻圖形202在水平方向上成鏡像對稱，參考圖6b所示。

執(zhí)行步驟s2，以所述第一光刻圖形201為掩膜進(jìn)行第一次光刻工藝，具體的，以所述第一光刻圖形201為掩膜進(jìn)行第一次光刻工藝的步驟包括：參考圖7a所示，以所述第一光刻圖形201為掩膜進(jìn)行曝光、顯影，形成具有第一光刻圖形的襯底，第一次光刻工藝過程中的曝光過程中，還包括：對所述所述復(fù)合掩膜版的熱膨脹進(jìn)行補(bǔ)償修正，以減小圖形畸變的過程；接著，以所述第一光刻圖形為掩膜刻蝕所述襯底，形成具有第一光刻圖形的光刻層。進(jìn)一步的，進(jìn)行第一次光刻工藝之后還包括：離子注入、薄膜生長工藝等。

執(zhí)行步驟s3，以翻轉(zhuǎn)的所述第二光刻圖形為掩膜進(jìn)行第二次光刻工藝，第一次光刻工藝與第二次光刻工藝形成的圖形同向。具體的，以翻轉(zhuǎn)的所述第二光刻圖形為掩膜進(jìn)行第二次光刻工藝的步驟包括：參考圖7b和7c所示，以翻轉(zhuǎn)的所述第二光刻圖形202為掩膜進(jìn)行曝光、顯影，形成具有第二光刻圖形的襯底，所述襯底上的第二光刻圖形與第一光刻圖形同向，本發(fā)明中，翻轉(zhuǎn)的所述第二光刻圖形202的步驟包括：旋轉(zhuǎn)和/或翻轉(zhuǎn)所述復(fù)合掩膜版；或改變光刻機(jī)成像系統(tǒng)；或通過兩者相結(jié)合的方式來實現(xiàn)。參考圖8所示，在光刻機(jī)成像系統(tǒng)中增加至少一塊鏡頭或鏡片，以旋轉(zhuǎn)所述第二光刻圖形202。第一次光刻工藝的曝光過程中，還包括：對所述復(fù)合掩膜版的熱膨脹進(jìn)行補(bǔ)償修正，以減小圖形畸變的過程；接著，以所述第二光刻圖形為掩膜刻蝕所述襯底，形成具有第二光刻圖形的光刻層。

需要說明的是，以翻轉(zhuǎn)的所述第二光刻圖形為掩膜進(jìn)行第二次光刻工藝，使得第一次光刻工藝與第二次光刻工藝形成的圖形同向，從而第一次光刻工藝和第二次光刻工藝過程中圖形膨脹的方向相同，第二次光刻工藝的曝光過程中，以具有第一光刻圖形的刻蝕層為對準(zhǔn)和套刻目標(biāo)，便于第二次光刻圖形與第一光刻圖形的對位，提高套刻精度。

綜上所述，本發(fā)明提供的提高套刻精度的方法中，以所述第一光刻圖形為掩膜進(jìn)行第一次光刻工藝，以翻轉(zhuǎn)的所述第二光刻圖形為掩膜進(jìn)行第二次光刻工藝，使得第一次光刻工藝與第二次光刻工藝形成的圖形同向，從而第一次光刻工藝和第二次光刻工藝過程中圖形膨脹的方向相同，便于第一次光刻圖形與第二光刻圖形的對位，提高套刻精度。

顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進(jìn)行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。