[发明专利]一种改善光刻胶封装工艺的方法及光刻机系统

说明书

本发明提供的一种改善光刻胶封装工艺的方法及光刻机系统，在得到整个光刻机系统的波像差分布数据的情况下，结合掩膜版的图形数据，仿真得到照明光透过掩膜版之后的空间光强分布图，根据该空间光强分布图计算分析透过掩膜版之后的曝光场中需要修整光强分布的部位和数值，然后在曝光光路中加入空间光调制器，对曝光场内的光强分布进行修改调整，尤其是对较易出现厚胶缺角部位的光强分布进行修改调整，从而保持透过掩膜版之后形成的低能量光强的部位不会出现光强过大的情况，解决了厚胶缺角的问题。由于使用了空间光调制器可以修正光强分布，因此通过修正光强，可光刻成像的离焦范围也越大，从而提高了工艺可用焦深。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，特别涉及一种改善光刻胶封装工艺的方法及光刻机系统。

背景技术

在半导体芯片封装工艺中，在电镀厚度较大的金属电极时，往往需要在光刻步骤中涂布厚度大于金属电极厚度的光刻胶，即涂布厚胶，但厚胶在大剂量曝光后较易出现顶部缺角的现象,请参照图1。

对上述现象进行计算机模拟仿真分析，推断出光刻机系统中投影物镜存在的彗差会导致这种情况。所谓彗差是指光轴外的某一物点向镜头发出一束平行光线，经光学系统后，在象平面上会形成不对称的弥散光斑，这种弥散光斑的形状呈彗星形，即由中心到边缘拖着一个由粗到细的尾巴，其首端明亮、清晰，尾端宽大、暗淡、模糊。也就是说这种轴外光束引起的像差称为彗差。在实际曝光过程中根据视场内不同场点的缺角的情况和对应场点物镜波像差数据的比较，得出彗差大的地方，缺口比较大。

光刻机的投影物镜中由于波像差的存在，使得成像质量与理想情况下有所偏差，不同的像质参数造成成像结果也各不相同。图2、图3所示为光刻胶线宽度为10μm的特征图形在无任何波像差和加入彗差情况下的空间光强分布图。其中横轴为光刻胶X向坐标，纵轴为光强。从图2可以看出在无波像差数据的情况下，低能量(即掩模覆盖区域)的数值平坦。

请参照图3，在带入加入了彗差数据的波像差到仿真平台，重新计算特征图形的空间光强分布曲线，可以看出，光强曲线的右底角出现了突起的部分。请参照图4，这一部分突出的光强，经过长时间积分之后，在光刻胶内部达到一定剂量，在显影时，受到过多剂量的光刻胶会被显影液去除掉，造成了光刻胶缺角，从而影响了光刻胶显影形貌。

为了解决厚胶工艺中出现的顶部缺角问题，需要进一步提升投影物镜的性能，即降低彗差数值。然而，由于受到后道封装光刻机型中投影物镜的设计约束，在投影物镜内部增加过多的可动镜片而导致彗差指标的可行性降低，因此有必要发明一种改善上述缺角问题的光刻机系统或者方法，从光刻机投影物镜外部着手，解决厚胶缺角问题。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出了一种改善光刻胶封装工艺的方法及光刻机系统，在仿真得到照明光透过掩膜版之后的空间光强分布图后，计算分析需要修整光强分布的部位和数值，然后在曝光光路中加入空间光调制器，对曝光场内的光强分布进行修改调整，从而保持透过掩膜版之后形成的低能量光强的部位不会出现光强过大的情况，解决了厚胶缺角的问题。

为达到上述目的，本发明提供一种改善光刻胶封装工艺的光刻机系统，包括

一照明系统，用于提供照明光；

一掩膜台，用于承载掩膜版；

一投影物镜，用于收集透过所述掩膜版的照明光；

一工作台，用于承载基板，在扫描曝光过程中，所述照明系统提供的照明光，照射到所述掩膜版上，并将设置在所述掩膜版上的图案，经过所述投影物镜，转印到所述基板上；

在所述掩膜版与所述照明系统之间设置空间光调制器，用于根据所述光刻机系统的投影成像的波像差数据分布，改变所述照明光透过所述掩膜版时的光强透过率。

作为优选，所述空间光调制器为液晶光阀。

本发明还提供一种改善光刻胶封装工艺的方法，包括如下步骤：