[发明专利]一种基于扫描式曝光机的动态照明方法

说明书

本发明提供一种基于扫描式曝光机的动态照明方法，提供用于曝光的光罩以及与光罩对应的GDS文件；根据GDS文件中的数据将光罩上的图形信息沿曝光时光罩移动的方向分为宽度相同的n个区域，对n个区域内的图形信息进行SMO计算，生成与n个区域分别对应的n个SMO文件；将n个SMO文件进行组合优化得到DSMO文件；根据DSMO文件、关照及晶圆的移动速度生成光源反射镜阵列的驱动程序，通过调用光源反射镜阵列的驱动程序控制曝光机反射镜阵列实现照明。本发明的DSMO方式精确到每个曝光狭缝区域内，使针对图形的照明优化进一步提高，可增大光刻工艺窗口，降低光刻成本。DSMO通过提升光刻工艺窗口的方式甚至有可能会降低光罩数量。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别是涉及一种基于扫描式曝光机的动态照明方法。

背景技术

在半导体制造光刻领域中光刻机是最重要的设备。光刻机从最开始的接触式曝光到步进-扫描式曝光取得了长足的发展，目前先进制程的重要层次(Critical Layer)均采用扫描式曝光机。接触式曝光通过一次曝光可以把整个光罩(Mask)上的图形全部按照1:1的比例复刻到硅片上。扫描式曝光系统光源和光罩之间除了透镜组还有一条狭缝(Slit)，通过该狭缝的光就会照射到光罩上，进而投射到硅片上完成曝光。光源、透光狭缝和透镜组固定，通过光罩载台的移动把其上的图形转移到硅片上，与此同时硅片载台与光罩做相对移动。由于目前曝光机光罩图形尺寸和硅片图形尺寸大小比为4:1，因此硅片载台移动速度为光罩载台移动速度的1/4。

在制定光刻工艺时，首先要做的工作就是根据图形设计需求确定照明条件。现在较常用的照明方式包括：常规(Conventional)照明、环形(Annular)照明、双极(Dipole)照明、四极(Quadra)照明和光源-掩膜协同优化(source-mask optimization,SMO)照明。前四种照明通过衍射光学元件生成，具有规则的形状和对称的设置，而SMO照明形状比较自由，不能通过规则的光学元件生成。SMO照明通过反射镜生成，通常需要上千枚反射镜经过可编程光照系统配置。每一面反射镜均可独立调整位置，从而使反射镜的光线可以到达任意位置，形成复杂的SMO照明。SMO照明是根据掩膜版上的设计图形计算出的最佳照明。由于掩膜版的图形种类非常复杂，计算过程中要协同考虑各种不同类型的图形而使整张掩膜版的图形均具有一定的光刻工艺窗口，这也就意味着SMO计算所得的最佳照明对光罩上某一种图形不是最优化的。

从电路设计的角度分析，虽然掩膜版上的图形种类繁多，但不同区域的图形并不是随机分配的。MPW(Multi-product Wafer)产品的光罩不同区域搭载不同芯片(Chip)，芯片种类不同，其内部图形设计自然不同，通常用于存储(SRAM)的芯片图形更密集，线宽更小，更接近于工艺极限，而用于逻辑(Logic)运算的芯片图形密度小，但图形排布复杂，尤其是孤立图形其光刻工艺窗口更窄。对于正常产品上述问题同样存在，只不过对应芯片(Chip)变成了一个芯片(Die)中的不同区域，如存储区域或逻辑运算区域。掩膜版上图形的这种特殊分布为我们提供了一种进一步优化光刻照明的可能。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种基于扫描式曝光机的动态照明方法，用于解决现有技术中随图形尺寸的进一步微缩，如何提高光刻工艺窗口的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种基于扫描式曝光机的动态照明方法，至少包括：

步骤一、提供用于曝光的光罩以及与所述光罩对应的GDS文件；

步骤二、根据所述GDS文件中的数据将所述光罩上的图形信息沿曝光时所述光罩移动的方向分为宽度相同的n个区域S1～Sn，其中其中Y1为所述光罩的长度，Y2为曝光时透光狭缝的宽度；

步骤三、对所述n个区域S1～Sn内的图形信息进行SMO计算，生成与所述n个区域S1～Sn分别对应的n个SMO文件SMO1～SMO2；

步骤四、将所述n个SMO文件SMO1～SMO2进行组合优化得到DSMO文件；