TW302500B - - Google Patents

Description

經濟部中央標準局負工消费合作社印製 302500 五、發明説明（ 發明之技術領域 本發明係關於半導體電路製造 ，其透明相移區與其*透明卩續區自行相移式光罩 發明之背景 小部制=導入至砂基片之微 版印刷㈣產s。 1 (料独之_案係藉平 薄膜Γΐ::法之f—基本步驟’為將光敏抗蚀材料作為 ㈣至基片，P在珍上之氧化物層 ;;ί=曝:光層然後通過 明特徵。光敏抗蚀層上接以 化物層複製光罩圖案。 精以在乳 平片印刷術上之-項最新發展為使用相移光罩。使用 一系列之二透明邊緣區，代替使用單—透明邊緣區，以界 限不透明部位。結果為-種雙邊界，有—第—邊界區域透 射一相位之光，及一第二邊界區域透射相位相差18〇度之 光。結果為不透明位之邊緣界定為具有強度曲線遠較之在 非相移光罩之單一邊界區域所將出現者陡斜。具有此等陡 斜強度曲線之邊界稱作"高反差邊界，，。此種高/反差效應可 用以作成具有較陡斜壁之抗蝕刻邊緣。最後結果為形狀諸 I-r--^-----裝------1T------>0 (請先聞讀背面之注f項再填寫本頁} 經濟部中央標準局^^^ 五、發明説明（2 如線條及空白，、 細之=。例：為具有遠較為精 之邊係在使區 每一邊必須具有相 发、月區為一窄線條時，線條之 相冋乏邊界，以撙棍说 目前之相光罩製造，r泰虹所希望之高反差。在 層，而有較厚之相移璃玻製二 = 罩坡以J: 罩。ΐίΪΐ光罩之其他問題，為有些僅可用作正色調夫 頂部者Γ修理’特別是有錢明區製成在相移區泛 及其避免透射與不透明邊界間不神之相移光琴 發明之概述 本發明之一方面為—種供用於平版印刷半導體製造之 光罩，其在光罩特徵之邊界提供相移邊界。一不透明材料 之圖案在光罩玻璃表面。此圖案係以不透明材料之區域被 光罩玻璃之透明區域分開所構成。一透光之蝕刻阻擋層覆 蓋不透明材料及透明區。一相移材料之圖案在蚀刻阻擒層 之表面’在未被不透明材料所覆蓋之區域《相移材料與不 透明區之邊界間開，因而每一邊界首先被蝕刻阻擋層覆蓋 之薄光罩破璃區域，然後被蝕刻阻擋層及相移材科覆蓋之 ▲纸張尺度適用中國國家樣率（CNS ) 规格（210X297公釐） I-i---------裝------訂 (請先W讀背面之注$項存填寫本頁) A7 B7 五、發明说明（3 Γϋϊ顧域所界限。料域轉區域透射光，而有 光罩為將蝕刻阻擋層均勻敷著於不透明區之 二 ===層予广!’以便除去不透明 之薄區域。未除;=料:=在此等邊緣周圍 ^發明項技術優點，為其提供—種相移光罩 相移’界為ΐΜτ對準。結果為在使用時通過 * 之清晰反差邊緣允許半導體特徵小而密集。 射光 本發明之另—優點，為較之習知之 製造時之缺陷。如果在任-層出現缺陷，可將^ Ξ 不影響其下面之諸層。 ^ 而 最後，光罩促進所透射光之均勻強度。所有透射 之==通過薄區域或通過厚區域，也透射通過透明 卜丨_：----ί丨襞！ ί請先聞讀背面之注意事孕再填寫本頁) -訂- 經濟部中央#率局員工消費合作杜印製 附圖之簡要說明 圖1為一種根據本發明之相移光罩之頂視平面圖。 圖2A_2C例示相移光罩如何影響所透射光之強度。 圖3A-3H例示在光罩上作成空白部份，以 與不透明區自行對準之過程。 相移邵包 圖4八-州列示在光罩上作成不透明區，以便相移 與不透明區自行對準之過程。 本紙張尺度適用中UK家標準（CNS ) A4规格（2丨OX297公釐） 線 302500 A? _______ B7 五、發明説明（4 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 發明之詳細說明 圖1為一諸如可用於半導體平版印刷術之光罩1〇，其 一部份之頂視平面圖。光罩10具有形狀為不透明或透明之 圖案。為本案實例之目的’此等形狀為交錯之不透明線條12 及透明空白彳4。空白彳4有二區域1<4a及彳北具有不同厚度。 除了不透明形狀之任何邊緣首先被透明之薄區域14a然後 被透明之厚區域14b所界限以外，光罩10上之形狀幾何輪 廊對本發明並不重要。 更明確而言，在圖彳中，透明空白Μ由不同厚度透明 材料製成之二區域Ua及彳牝所構成，以便其透射光而有已 知之相差。在較佳實施例，此相差為彳8〇度，其提供最大 反差以界定光罩特徵。 、八 薄區域Ma為光罩玻璃，被一透明之触刻阻擋層（未示） 所覆蓋。厚區域14b為光罩玻璃，也被㈣㈣層及被相 移材料所覆蓋。薄區域與不透明區Ο形成第—邊界1妇 ，以及厚區域彳牝與薄區域Ma形成第二邊界彳北。此 界15b為透射光之相移發生之處。 光罩1〇之不透明區12可為光罩技藝上所知之任 阻先材料。it當材料之實例聽。鮮破射為任何= 《已知光罩玻璃。相移玻璃可為與轉破璃相 料，但厚度經予計算為提供所希望之相差。 土又材 特點=透明區域14a及14b對其 自仃對準。因此，本發明保證每一距離d相同，^ 12 邊界㈣出現於距不透之任何二_邊緣相同^移 本紙張尺歧种eg S( CNS )

In a .---"-----I — (請先閲讀背面之注$項再填寫本頁)

*1T 線 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（5 ) 在圖1之實例，區域14a及Mb界定一空白，其中每一厚區域 14b定中於不透明線條12之間。 圖2A-2C例示光罩10之不同區域對入射光之影響。如 圖ZA中所示，不透明區彳2不透射任何光。具有二不同厚度 之透明區域Ma及Ub將光透射至成像面2〇，諸如在製程中 之半導體薄片。 圖2B示透射之光如何因為透明區域14a及14b之不同厚 度而有相差。通過薄區域14a之光具有零相差，而通過厚 區域14b之光具有180度相差。 圖2C之實線示在成像區2〇所收到透射光之強度曲線。 點線示如果使用單一非相移透明邊界所將出現之強度曲線 。如圖所示，相移之曲線較之如果不也存在有邊界15b， 在邊界15a所將出現者陡斜。 圖3A-3H例示根據本發明，在相移光罩1〇作成空白部 份14之過程。圖3A-3C中所示之步驟為與習知光罩製造者 相同。然而，圖3D-3H中所示之步驟包括形成一蝕刻阻擒 層34 ’薄區域Ma，及厚區域Mb，其呈現本發明之行對準 特點。 更明確而’圖3A示一光罩链件。光罩链件可為具有二 層，一透明層3彳及一不透明層32之任何習知光罩坯件。 為實例目的，透明層3彳為玻璃，而不透明層32為鉻。 圖3B示光罩成像過程，其包括光敏抗触層33之塗敷及 處理，而以光學方式或藉電子束技術產生影像。 圖3C抗蝕圖案轉移至不透明層32。通常，此為利用濕 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） |_”---1-----1------'玎------終 (請先M讀背面之注意事項再填寫本頁) 、發明説明（6 經濟部中央搮率局X工消费合作社印«. =所完成。不透明層32現在界定 如圖1及2A中所示者。 扭<_茉諸 圖3D，示—_阻擋層織著在付明區之 化Γί，34可為任何透光材料。適當材料之實例為氮 I關阻彻34藉化學·予以敷著，但可予 途》f。對於—般之光罩10,蚀刻阻擔層14可為厚約2〇〇 ==想為’ _卩讀層34具有均勻厚度，意為其與形成 不透明區所造成之不規律表面相一致。 如以下配合圖3G所解釋，在形成厚區域Mb時，蚀刻 阻擋層34阻止蚀刻。其允許控制蚀刻阻擋層35，以便形成 薄區域14a。 圖3E例示在蝕刻阻擋層34上面敷著相移層邪。和蝕刻 阻擋層34所用之材料一樣，供相移層35使用之材料可為任 何透光材料。但相移層35所使用之材料不具有蝕刻阻擋層34 之抗勉刻特性。適當材料之實例為氧化矽。相移層35可為 與光罩玻璃3彳相同之材料，以便確定相移層i4b與光罩玻 璃區域間之相差之控制因數為其相對厚度。 圖3F例示在相移層35上面敷著負抗蝕材料之光敏抗蚀 層36。圖3F也示使光敏抗蚀層36對入射於光罩玻璃31表面 之光曝光，藉以作成抗蝕刻曝光之步騾。 圖3G例示蝕刻過程’藉其除去光敏抗蝕層36之未曝光 區，以及相移層35之未被抗蝕刻層36之曝光區所覆蓋之區 域。 蚀刻會蚀刻除掉在光敏抗触層36之曝光區邊緣下面之 ( CNS ) ( 21〇Χ297^Μ ) I-, I-.----II (請先聞讀背面之注f項再填寫本頁) 訂 線 經濟部中央標準局員工消費合作杜印裝 x發明説明（ 相因而#關停止時，树相之 抗轴刻層36之上面曝光區為有。因此，在不透明^戍教< 邊緣，_繼續橫向向外舒預定距離d。⑼，=所有 光罩玻璃層31綱則停止在#雜騎 二I向 保持完整無損。 則阻擒層34 圖3H例示蝕刻過程之結果。在已曝光抗蝕刻層36之上 面區域曾防止相移材料被蝕刻除掉之處，留有相移層邡之 數部份。此諸部份界定圖彳及从之厚區域。距離d使不透明 層32餘留區域之邊緣與相移層35餘留區域之邊緣分開。請 比較圖3H與圖1,此距離d界定薄區域14a。 圖4A-4H除了其例示形成一不透明線條12而非透明空 白14外，係與圖3A_3H相似。如圖3H中所示，在製成後， 相移邊界15b便界定不透明區12之邊緣。距離d界定在線條12 任一邊之薄區域14a，並且d在兩邊為相同。 由以上明白看出，本發明之優點，為在不透明區將界 定線條及空白，或任何其他特點之情形，相移區域14a及14b 便對特點邊緣自行對準。界定薄區域Ma之寬度之距離d， 亦即至相移邊界15b之距離，在不透明區12或透明空白部 份14之每一邊為相同。此為圖(3G及犯之濕蚀刻步驟之固 有結果。 光罩10上之特點愈小，此自行對準能力愈形重要。如 果d在特點之兩邊不均衡，則將不出現高反差邊界，或僅 將出現在一邊。 本發明之另一優點，為製造任一層時，可容易進行修 本紙張尺度逋用中國國家橾隼（CNS ) M规格（210X297公釐） I-^--------^------IT—·-----^ (請先閎讀背面之注意事項再填寫本頁) 發明説明（8 理。不透明層32之圖案上之缺點’可在敷著蚀刻阻擋層34 前予以修理。沒有覆蓋層需保持不受干擾。可使用不影響 光罩玻璃3彳之蚀刻劑修理蝕刻阻播層34。同樣，可使用不 干擾#刻阻擒層34之蚀刻劑蚀刻除掉相移層35上之缺點。 其他實施例 雖然本發明業經參照特定實施例予以説明，但此項説 明不意為以限制性意義予以解釋。精於此項技藝者將會明 白所揭示實施例之各種修改，以及替代性實施例。因此， 後附之申請專利範圍擬想為將涵蓋所有在本發明之眞正範 圍以内之種種修改。 I-Γ1_1----1 — 裝------訂 I,-----線 (請先閱讀背面之注$項再填寫本頁) 經濟部中央標準局爲工消費合作社印裝 本紙張尺度逋用中國國家榡準（CNS ) A4规格（210X297公釐）

Claims (1)

1. 302500

   】.一種製造用於平版印刷半導_造之光罩之方法，其提 供光罩特點之相移邊界，包含下列步驟： 在一光罩玻璃基片之表面上製成一不透明材料之圖案， 孩圖案係由不透明材料之區域被透明區域分開所構成， 在^區域光罩破璃未被不透明材料所覆蓋； 敷著一蝕刻阻擋層覆蓋上述不透明材料及透明區域，該 蚀刻阻擋層為透光；以及 在上述蝕刻阻擋層表面上，在未被不透明材料所覆蓋之 區域製成一相移材料之圖案，該相移材料與上述不透明 區域之邊緣間開，因而每一上述邊緣首先由光罩玻璃之 被蚀刻阻擋層覆蓋之薄區域，然後由光罩玻璃之被蝕刻 阻標層及相移材料覆蓋之厚區域所界限，該相移材料之 圖案係藉光敏抗蝕及等向性蝕刻法所製成，其中上述蝕 刻除去相移材料之未被已曝光光敏抗蚀刻材料所覆蓋之 區域’並予控制爲致使允許蝕刻沿不透明區之邊緣向下 繼續’俾界定上述薄區域。 2. 根據申請專利範圍第1項之方法，其中上述不透明材料 係藉習知之光敏抗蝕及蝕刻法所製成。 經濟部中央橾準局員工消費合作社印製 3. 根據申請專利範圍第1項之方法，其中上述蚀刻阻擋層 係藉化學蒸敷法所敷著。 4. 根據申請專利範圍第1項之方法，其中上述相移材料予 以敷著至厚度經計算為致透射之光與透射通過上述光罩 玻璃之光有一 180度相差。 -11 - 本紙張尺度適用中國困家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）

   302500 六、申請專利範圍 專利範園第1項之方法，其巾上述不透明材料 為絡。 6 申请專利範圍第1項之方法，其令上述蚀刻阻擋層 為氮化物。 7.^據申請專利範圍第1項之方法，其中上述薄區域在不 士明材料圖案之特點之任何邊緣具有相同寬度。 •艮據申請專利範圍第彳項之方法，其中上述光罩玻璃及 相移材料為相同材料。 9，f據中請專利範圍第1項之方法，其中上述光罩玻璃及 目移材料具有相對厚度為致使透射通過之光具有180度 相差。 ' m根據申請專利範圍第1項之方法，其中上述等向性蝕刻 爲一種濕蝕刻。 江了種用於平版印刷半導體製造之光罩，其提供光罩特點 之相移邊界，包含： 一光罩破璃基片； 在垓光罩玻璃基片表面上之不透明材料之圖案，該圖 案係由不透明材料之區域被透明區域分開所構成，在此 區域光罩玻璃未被不透明材料所覆蓋； 一蝕刻阻擋層覆蓋上述不透明材料及透明區，該蝕刻阻 擋層為透光；以及 在上述蚀刻阻擔層表面上，在未被不透明材料所覆蓋 區域之透明相移材料之圖案，該相移材料考、·^述不透明 區之邊緣間開，因而每一上述邊緣首先由璃之被 蚀刻阻擋層覆蓋之薄區域，然後由光罩破蚀刻阻 擋層及相移材料覆蓋之厚區域所界限，其中上述相 移材料之圖案藉光敏抗蚀及等向性独刻法所製成 -12 - 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4規格（210X297公羡） (請先閱讀背面之注$項再填寫本頁) 訂 經濟部中央揉準局員工消費合作社印装 A8 B8 C8 D8 申請專利範圍 ，其中上述蝕刻除去相移材料之未被已曝光抗蝕材料所 覆蓋之區域，並控制為致使蚀刻沿上述不透明區域之邊 緣向下繼續，俾界定上述薄區域。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂

   經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 -13 - 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）