[发明专利]应用于半导体光刻工艺中的掩膜版及光刻工艺方法

说明书

本发明提供一种应用于半导体光刻工艺中的掩膜版及光刻工艺方法，所述掩膜版包括至少一图形组，每一所述图形组包括至少一透光区和至少一遮挡区，所述透光区和所述遮挡区间隔排列，经过曝光后，每一所述图形组在晶圆上形成一独立标记。本发明的优点在于，根据所述掩膜版在晶圆上形成的独立标记具有与所述掩膜版的图形轮廓形状相同的形状，不会出现图案缺陷，提高了在晶圆上形成的独立标记图形的准确度，进而提高了半导体光刻工艺的对准精度及半导体制程的后续工艺中叠对准确性，提高产品质量和良率。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种应用于半导体光刻工艺中的掩膜版及光刻工艺方法。

背景技术

随着半导体制造工艺的发展，半导体芯片的面积越来越小，因此，半导体工艺的精度也变得更加重要。在半导体工艺制造过程中，一个重要的工艺环节就是光刻工艺(photography)，光刻工艺主要是将掩膜版上的版图转移到晶圆上，之后方可进行后续其他工艺过程，完成整个半导体器件的制作。因此，光刻工艺的质量将直接影响着最终形成的半导体器件的性能。

目前，掩膜版上的图形转移到晶圆上形成的标记，有可能会出现图案尺寸改变、图案形状变化，甚至不显示图案的情况，这影响了半导体器件的性能。

例如，对于光刻系统来说对准是其最重要机制之一，对准精度是在多层曝光时层间图案的定位精度，对准精度是半导体生产过程中光刻系统的重要指标。

想要对准就要用到对准标记。当前用于SMASH系统的对准标记(Alignment mark)主要有DPCM、NSSM11、NSSM53、XPAAA5、BF2u3F等。光刻系统经由粗/细对准图形的量测及分析运算,机台可预先补偿部分晶圆因为前工艺制程所造成的图形叠对偏差。

对准标记的制作过程是，设计与对准标记对应的掩膜版；通过光刻系统将所述掩膜版上的图形转移到晶圆上，进而在所述晶圆上形成对准标记。通常，图形能够正常转移到晶圆上。但是，对于一些特殊情况，例如高透过率掩膜版，受到旁瓣(side-lobe)效应的影响，图形转移到晶圆上后，有可能会出现图案尺寸改变、图案形状变化，甚至不显示图案的情况。图形的不正常转移会使得在晶圆上不能够形成标准的对准标记，影响光刻系统精度了，例如对准精度，进而导致后续工艺中叠对准确性降低，影响产品质量和良率。

因此，如何使在晶圆上形成标准的标记，成为目前亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种应用于半导体光刻工艺中的掩膜版及光刻工艺方法，其能够在晶圆上形成标准的独立标记，提高光刻系统性能，提高产品的质量及良率。

为了解决上述问题，本发明提供了一种应用于半导体光刻工艺中的掩膜版，其包括至少一图形组，每一所述图形组包括至少一透光区和至少一遮挡区，所述透光区和所述遮挡区间隔排列，经过曝光后，每一所述图形组在晶圆上形成一独立标记。

进一步，所述图形组中的透光区和遮挡区均为矩形。

进一步，所述透光区的长度与所述遮挡区的长度相同。

进一步，所述独立标记为矩形。

进一步，所述透光区的宽度与所述遮挡区的宽度满足如下公式：

PITCH≤λ/((1+σ)*NA)

其中，PITCH为所述透光区与所述遮挡区的宽度之和，λ为光刻工艺中所用波长，σ为光刻工艺中所用衍射光学元件内外径之比，NA为光刻工艺中所用数值孔径。

进一步，所述遮挡区的透光率为所述透光区的透光率的0.06～0.3倍。

进一步，所述透光区平行设置。

进一步，所述透光区及所述遮挡区沿水平方向、竖直方向或者与所述水平方向呈一锐角方向间隔排列。