曝光成像结构、反射式光掩模版组及投影式光刻机制造技术

本发明专利技术提供一种用于EUV光刻的曝光成像结构、反射式光掩模版组及投影式光刻机，曝光成像结构包括：第一反射式光掩模版，包括第一透光基底和第一反射式掩模图形；第二反射式光掩模版，包括第二透光基底和第二反射式掩模图形；反射装置；曝光光线经第一反射式光掩模版后，将带有第一反射式光掩模版的图形信息的反射光经反射装置反射至第二反射式光掩模版，使得从第二反射式光掩模版反射出的光线可界定出同时包含第一反射式掩模图形和第二反射式掩模图形的组合投影图案，以通过组合投影图案在晶圆上实现一次性曝光。本发明专利技术可有效提高光刻机的分辨率和对比度，并简化光刻工艺。并简化光刻工艺。并简化光刻工艺。

【技术实现步骤摘要】
曝光成像结构、反射式光掩模版组及投影式光刻机


[0001]本专利技术属于半导体集成电路制造设备领域，特别是涉及一种用于EUV光刻的曝光成像结构、反射式光掩模版组及投影式光刻机。

技术介绍

[0002]投影式光刻(lithography)设备是一种非接触式的曝光系统，由紫外光源、光学镜片、对准系统等部件组装而成。在半导体制作过程中，光刻设备会投射光束，穿过印着图案的光掩模版及光学镜片，将线路图曝光在带有光感涂层的硅晶圆上。
[0003]光刻工艺在整个芯片制造过程中至关重要，其决定了半导体线路纳米级的加工度，对于光刻机的技术要求十分苛刻，对误差及稳定性的要求型极高，相关部件需要集成材料、光学、机电等领域最尖端的技术。光刻机是制造微机电、光电、二极体大规模集成电路的关键设备。光刻机通常分为两种，一种是模板与图样大小一致的接触式光刻机(contact aligner)，其曝光时模板紧贴晶圆；另一种是利用短波长激光和类似投影机原理的步进式光刻机(stepper)或扫描式光刻机(scanner)，获得比模板更小的曝光图样。光刻机的分辨率、精度也成为其性能的评价指数，直接影响到芯片的工艺精度以及芯片功耗、性能水平。
[0004]随着光掩模版上图案的缩小，现有的投影式光刻(lithography)设备难以将光掩模版上的精细图案准确地形成在晶圆上，通过曝光显影形成在晶圆上的图案容易存在一定的缺陷。
[0005]应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本申请的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本申请的
技术介绍
部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

技术实现思路

[0006]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种用于EUV光刻的曝光成像结构、反射式光掩模版组及投影式光刻机，用于解决现有技术中的随着光掩模版上图案的缩小，光掩模版结构上的图案难以准确地形成在晶圆上的问题。
[0007]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种用于EUV光刻的光掩模版组合曝光成像结构，包括：反射式光掩模版组，所述反射式光掩模版组包括：具有第一反射式掩模图形的第一反射式光掩模版和具有第二反射式掩模图形的第二反射式光掩模版；反射装置，设置于所述第一反射式光掩模与所述第二反射式光掩模的光路上；曝光光线经所述第一反射式光掩模版后，将带有所述第一反射式光掩模版的图形信息反射至所述第二反射式光掩模版，使得从所述第二反射式光掩模版反射出的光线界定出同时包含所述第一反射式掩模图形和所述第二反射式掩模图形的组合投影图案，所述组合投影图案用于在曝光工艺中被一次性复制至晶圆上。
[0008]可选的，所述第一反射式掩模图形与所述第二反射式掩模图形的投影图案无重叠部分。
[0009]可选的，所述第一反射式掩模图形的投影图案包括多个第一图案单元，所述第二反射式掩模图形的投影图案包括多个第二图案单元；以及，所述组合投影图案中，任意相邻的第一图案单元与第二图案单元的间距小于任意相邻的两个第一图案单元的间距，且任意相邻的第一图案单元与第二图案单元的间距小于任意相邻的两个第二图案单元的间距。
[0010]可选的，所述曝光成像结构进一步包括一个或多个具有不同掩模图形的反射式光掩模版以及一个或多个反射装置，所述反射装置设置于相邻的两个反射式光掩模版的光路上，使得经过所述曝光成像结构的光线界定出同时包含所有掩模图形的组合投影图案，以通过所述组合投影图案在晶圆上实现一次性曝光。
[0011]可选的，所述反射式光掩模版包括：透光基底，包括相对的第一面和第二面；反射层，位于所述透光基底的第一面上，包括多个交替层叠的硅层和钼层；覆盖层，位于所述反射层上；吸收层，位于所述覆盖层上，所述吸收层中形成有图形窗口；背面导电层，形成于所述透光基底的第二面。
[0012]可选的，所述透光基底包括石英基板；所述反射层包含的硅层和钼层的周期数为40～50，每个周期的硅层和钼层的厚度为3纳米～4纳米；所述覆盖层的材料包括钌，其厚度为2纳米～4纳米，所述吸收层的材料包括钽基材料及铬基材料中的一种，所述吸收层的厚度为40纳米～75纳米，所述吸收层的反射率小于2％；所述背面导电层的材料为铬、铬氧化物、铬氮化物及硼化钽中的一种，其厚度为20纳米～70纳米。
[0013]本专利技术还提供了一种用于EUV光刻的光掩模版组合曝光成像工艺，包括步骤：提供一反射式光掩模版组，所述反射式光掩模版组包括：具有第一反射式掩模图形的第一反射式光掩模版和具有第二反射式掩模图形的第二反射式光掩模版；以及反射装置，设置于所述第一反射式光掩模版与所述第二反射式光掩模版的光路上；曝光光线经所述第一反射式光掩模版后，将带有所述第一反射式光掩模版的图形信息的反射至所述第二反射式光掩模版，使得从所述第二反射式光掩模版反射出的光线界定出同时包含所述第一反射式掩模图形和所述第二反射式掩模图形的组合投影图案；界定出所述组合投影图案的光线投射至晶圆上，以至少将所述第一反射式掩模图形和所述第二反射式掩模图形一次性映射至所述晶圆上。
[0014]本专利技术还提供了一种用于EUV光刻的反射式光掩模版组，所述反射式光掩模版组包括：第一反射式光掩模版，具有第一反射式掩模图形；第二反射式光掩模版，具有第二反射式掩模图形；所述第一反射式掩模图形和所述第二反射式掩模图形的组合形成总掩模图案，所述总掩模图案用于在曝光工艺中被一次性复制至晶圆上。
[0015]可选的，所述第一反射式掩模图形的投影图案包括多个第一图案单元，所述第二反射式掩模图形的投影图案包括多个第二图案单元，所述总掩模图案中，任意相邻的第一图案单元与第二图案单元的间距小于任意相邻的两个第一图案单元的间距，且任意相邻的第一图案单元与第二图案单元的间距小于任意相邻的两个第二图案单元的间距。
[0016]可选的，所述反射式光掩模版组进一步包括一个或多个具有不同掩模图形的反射式光掩模版以及一个或多个反射装置，所述反射装置设置于相邻的两个反射式光掩模版的光路上，使得经过所述反射式光掩模版组的光线界定出同时包含所有掩模图形的组合投影图案。
[0017]可选的，所述反射式光掩模版包括：透光基底，包括相对的第一面和第二面；反射
层，位于所述透光基底的第一面上，包括多个交替层叠的硅层和钼层；覆盖层，位于所述反射层上；吸收层，位于所述覆盖层上，所述吸收层中形成有图形窗口；背面导电层，形成于所述透光基底的第二面。
[0018]本专利技术还提供了一种投影式光刻机，所述投影式光刻机包括：光源结构，用于产生所需波长的光线；照明光学模组，用于对所述光线进行处理，以形成适于曝光的光线；如上所述的用于EUV光刻的光掩模版组合曝光成像结构；投影定位模组，用于将带有所述曝光成像结构的组合投影图案投影的光线至晶圆上；晶圆平台模组，用于晶圆的定位和固定。
[0019]可选的，所述光源结构包括：等离子体光源，用于产生光线；气体屏障，用于阻挡所述等离子体并使所述光线通过；光线收集器，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于EUV光刻的光掩模版组合曝光成像结构，其特征在于，包括：反射式光掩模版组，所述反射式光掩模版组包括：具有第一反射式掩模图形的第一反射式光掩模版和具有第二反射式掩模图形的第二反射式光掩模版；反射装置，设置于所述第一反射式光掩模与所述第二反射式光掩模的光路上；曝光光线经所述第一反射式光掩模版后，将带有所述第一反射式光掩模版的图形信息反射至所述第二反射式光掩模版，使得从所述第二反射式光掩模版反射出的光线界定出同时包含所述第一反射式掩模图形和所述第二反射式掩模图形的组合投影图案，所述组合投影图案用于在曝光工艺中被一次性复制至晶圆上。2.根据权利要求1所述的用于EUV光刻的光掩模版组合曝光成像结构，其特征在于：所述第一反射式掩模图形与所述第二反射式掩模图形的投影图案无重叠部分。3.根据权利要求1所述的用于EUV光刻的光掩模版组合曝光成像结构，其特征在于：所述第一反射式掩模图形的投影图案包括多个第一图案单元，所述第二反射式掩模图形的投影图案包括多个第二图案单元；以及，所述组合投影图案中，任意相邻的第一图案单元与第二图案单元的间距小于任意相邻的两个第一图案单元的间距，且任意相邻的第一图案单元与第二图案单元的间距小于任意相邻的两个第二图案单元的间距。4.根据权利要求1所述的用于EUV光刻的光掩模版组合曝光成像结构，其特征在于：所述曝光成像结构进一步包括一个或多个具有不同掩模图形的反射式光掩模版以及一个或多个反射装置，所述反射装置设置于相邻的两个反射式光掩模版的光路上，使得经过所述曝光成像结构的光线界定出同时包含所有掩模图形的组合投影图案，以通过所述组合投影图案在晶圆上实现一次性曝光。5.根据权利要求1所述的用于EUV光刻的光掩模版组合曝光成像结构，其特征在于：所述反射式光掩模版包括：透光基底，包括相对的第一面和第二面；反射层，位于所述透光基底的第一面上，包括多个交替层叠的硅层和钼层；覆盖层，位于所述反射层上；吸收层，位于所述覆盖层上，所述吸收层中形成有图形窗口；背面导电层，形成于所述透光基底的第二面。6.根据权利要求5所述的用于EUV光刻的光掩模版组合曝光成像结构，其特征在于：所述透光基底包括石英基板；所述反射层包含的硅层和钼层的周期数为40～50，每个周期的硅层和钼层的厚度为3纳米～4纳米；所述覆盖层的材料包括钌，其厚度为2纳米～4纳米，所述吸收层的材料包括钽基材料及铬基材料中的一种，所述吸收层的厚度为40纳米～75纳米，所述吸收层的反射率小于2％；所述背面导电层的材料为铬、铬氧化物、铬氮化物及硼化钽中的一种，其厚度为20纳米～70纳米。7.一种用于EUV光刻的光掩模版组合曝光成像工艺，其特征在于，包括步骤：提供一反射式光掩模版组，所述反射式光掩模版组包括：具有第一反射式掩模图形的第一反射式光掩模版和具有第二反射式掩模图形的第二反射式光掩模版；以及反射装置，设置于所述第一反射式光掩模版与所述第二反射式光掩模版的光路上；曝光光线经所述第一反射式光掩模版后，将带有所述第一反射式光掩模版的图形信息的反射至所述第二反射式光掩模版，使得从所述第二反射式光掩模版反...

【专利技术属性】
技术研发人员：季明华，任新平，黄早红，
申请(专利权)人：上海传芯半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：