TW495839B - Multiple exposure method - Google Patents

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TW495839B TW090105690A TW90105690A TW495839B TW 495839 B TW495839 B TW 495839B TW 090105690 A TW090105690 A TW 090105690A TW 90105690 A TW90105690 A TW 90105690A TW 495839 B TW495839 B TW 495839B
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R-Chang Lian
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Nanya Technology Corp
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    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/2022—Multi-step exposure, e.g. hybrid; backside exposure; blanket exposure, e.g. for image reversal; edge exposure, e.g. for edge bead removal; corrective exposure
    • G03F7/203—Multi-step exposure, e.g. hybrid; backside exposure; blanket exposure, e.g. for image reversal; edge exposure, e.g. for edge bead removal; corrective exposure comprising an imagewise exposure to electromagnetic radiation or corpuscular radiation
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
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    • G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
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    • G03F1/70—Adapting basic layout or design of masks to lithographic process requirements, e.g., second iteration correction of mask patterns for imaging

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Description

Hy5839 五、發明說明d) 本發明係有關於一種曝光方法，特^有關於—錄釙 ' I移島狀或凹孔狀之圖案而採用複數次曝光的 ’一二 以增加圖案解析度之曝光方法。 v式’藉 在半導體製程中，晶片進行表面光阻的曝光所 工具除光源外，還有用來提供線路圖形以得勃^ &而要的 的光里。目前，隨著丰導體積體電路之積體；:=轉： =5微影技術所要求的線幅寬度也越來越小，同烊a 士導體元件之間的距離也日益縮短，因此，昭二的，各 逄尺寸也隨之相對縮小。然而，上述之 =之透光 光製程中會因為受到光學特性的影響而有其：：T離在曝 ，特別在形成島狀及凹孔狀之結構中的限制 今具有很差之解析度。如第i圖所#，若欲直接移之_案通 1形成如標號12所示之結構時，圖宏Ίυ ;光阻層 t二其原因在於曝光時，為求得到微常都不 二：區之尺寸將配合元件尺寸而縮巧 ：：’ 士罩 將更為嚴重，因此導致先線所產生之繞射現象 、本w 吓得移圖案之M i/f择语丄π :;2光顯罩上的圖案正碟的轉移到晶片h :者：：：顧無 如第2圖所示之重複性圖 、 …者右要顯不 光罩各透光區之間的間隔、、广广為困難，此因在於當 5 ，其中；I為照射光之波具至特疋之乾圍時（例如r = 0. 射率），通過光罩之光綠、而N A為知射光經過L e n s之折 移後圖案的解析度。、將發生繞射的現象，進而影響轉 495839 五、發明說明（2) 好的透鏡系統及較複雜之控制程序來避免上述問題，然而 部必須負擔龐大的硬體費用，並因為複雜之程序而影^ 了 衣長之產能。另外，可择兩D ij v以芬q p。 OPC乃ρςΜ丄—Μ ner再加上“#用 。及su圖案，但結果仍然無法㈣預期之解析度 有鑑於此，為了解決上述問題，本發明主要目的在於 ίΐΐΐί重ΐ光方法，對於在轉移凹孔狀或島狀之圖案 ; 一之解祈度不佳的問題，提出解決的方案。 i;之：?上狀或島狀之圖料，益不如傳統技術之方式 直接以待定義圖案形狀之光置定義 安 二3bb 、 阻芦上待宗a同安从Μ τ心義圖/卞，而疋間接曝光光 移i案之目ί ί ί光阻’藉此同樣可以達到準讀轉 下兩葙一锸a；^人，有關光阻的種類上，主要可分為以 ’ ^種’ 一種疋光阻遇光之後會產生鏈結（Cr〇ss
Linking)，使得碼夯夕止扣,丄』社 稱之為負光阻（Negative Ph〇Y加強而不洛於顯影劑， 之特係在於其本身難溶^rrtresist)。另外一種光限 而溶於顯影液，稱之為正光Μ Γρ · +〜尤1傻』為知離 。藉著使用上述不同(PGSltlve phGt。⑽st) 法，能夠對應的形成島匕先阻’使用本發明所提供之方 明所提供之方法，狀之結構。由於根據本發 直接曝光之島狀或凹孔狀：媒：曝光之圖案尺寸相對於 寬，因此無須考慮因為暖m:較大’且相對距離較 時所遭遇之問題。的避免了傳統技術於轉移孔狀圖案
、 為獲致上述之目的，本發明提出一種多 適用於一光阻層定義一矩形圖案，包括下列 〇 F且層形成具有第一及第二對邊組之對應於 I二矩形區域；於上述光阻層中之第一曝光區 5製程’上述第一曝光區域係與上述矩形區 I ，，延伸方向為邊界；於上述光阻層中之第 订第二曝光製程，上述第二曝光區域係與上 第二對邊組之延伸方向為邊界；及於上述第 5 _ 1 i呆二曝光區域執行顯影製程，使得上述矩形 I底。 圖式之簡單說明： ! 為使本發明之上述目的、特徵和優點能 下文特舉一較佳實施例，並配合所附圖气5 下： 圖示說明： 第1圖係顯示傳統直接於光阻層隸移分r 置圖。 。’可/ 第2圖係顯示傳統直接於光阻層轉移每^ 一配置圖。 < m > 第3A圖至第3D圖係顯示根據本發明 夕重曝光方法之操作流程示意圖。 第4A圖至第4D圖係顯示根據本發明第一 夕重曝光方法之操作流程示意圖。 ν j 第5A圖至第5F圖係顯示根據本發明第二 重曝光方法， 步驟：於上述 上述矩形圖案 域執行第一曝 域以弟一對邊 二曝光區域執 述矩形區域以 "^曝光區域及 圖案顯現於基 更明顯易懂， 作詳細說明如 1義圖案之配 二義圖案之另 實施例所述之 實施例所述之 實施例所述之
0548-601lTWF.ptd 第6頁
4 6〜曝光區域； 495839 五、發明說明（4) 多重曝光方法之操作流程示意圖。 第6 A圖及第6 B圖係顯示線條式之央罩 符號說明： 11、21 '31、41〜光阻層； 22、32、42〜矩形區域； 23 H 33 ' 34 、 35 、 43 、 44 X g 2 5、3 6、4 7〜矩形圖案； 26、37、48〜基底。 實施例： 以下將介紹達成根據本發明目的夕垂# J < Ά施例 實施例中，僅以定義單一矩形結構為例，但不 本發明之範圍，在實際運羯時，仍可應羯&泰 構。 1 第一實施例 參閱第3A圖至第3D圖，第3A圖至第3D圖係 發明第一實施例所述之多重曝光方法之操作流 首先，參閱第3A圖，於光阻層21界定具$ 組（22A、22B)之矩形區域22，此矩形區 界^之結構形狀相同。然而，在此僅為了定義 碌。失起形區域22 ’在實際應用上，得直接進 一曝二閱第3B圖，於光阻層21中之第一曝光區 級光製程，第一曝光區域23係與矩形區域22 21 ^ 伸方向為邊界。接著，參閱第3C圖 第二曝光區域24執行第二曝光製程，第 ，在以下之 可闬以限制 數之矩形結 顯示根據本 程示意圖。 第一及第二 域22與所欲 區域方便而 行下述之步 域23執行第 以第一對邊 >於光阻層 二曝光區域
〇M8，iitwf 第？頁 495839 i五、發明說明（6) 一 區域33、第二曝光區域34及第三曝光區域冗執行顯影製程 ，將其光阻層洗掉，使得矩形圖案36顯現於基底37 (如第 i 4D圖所示）。 | 同樣的’若上述光組層31為正光阻，則最後所形成之 I矩形，案為凹孔形結構。反之，若上述光組層31為負光阻 | ’則最後所形成之矩形圖案為島形結構。 I第三實施例 | ，閱第5A圖至第5F圖，第5A圖至第5F圖係顯示根據本
j發明第二實施例所述之多重曝光方法之操作流程示意圖。 | 首先，參閱第5A圖5於光阻層41界定具有第一邊至第
j四邊（42A〜4213)之矩形區域42，此矩形區域42與所欲定 |義之結構形狀相同。然而5在此僅為了定義區域方便而界 I定此矩形區域42，在實際應用上，得直接進行下述之步驟 I 。參閱第圖，於光阻層41中之第一曝光區域43執行第一 |曝光製程，第一曝光區域4 3係與矩形區域4 2以第一邊4 2A 之延伸方向為邊界。接著，參閱第5(：圖，於光阻層41中之 第二曝光區域44執行第二曝光製程，第二曝光區域44係與 矩形區域42以第二邊42 B之延伸方向為邊界。接著，參閱 第5D圖，於光阻層41中之第三曝光區域4 5執行第三曝光製 程，第三曝光區域45係與矩形區域42以第三邊42C之延伸 方向為邊界。接著，參閱第5E圖，於光阻層41中之第四曝 光區域46執行第四曝光製程，第四曝光區域46係與矩形區 域42以第四邊42D之延伸方向為邊界。最後，分別於第一 曝光區域43、第二曝光區域44、第三曝光區域45、及第四
0548-601ITWF.ptd 第9頁 495839 I五、發明説明⑸ j
I 24係與矩形區域22以第二對邊組22B之延伸，方向為邊界。| 最後，於第一曝光區域23及第二曝光區域24執行顯影I 製程，將其光阻層洗掉，使得矩形圖案25顯現於基底26 ( I |如第3P圖所示）。 | j 若上述光組層21為正光阻，則最後所形成之矩形圖案I· j為凹孔形結構。反之，若上述光組層21為負光阻，則最後|· 丨所形成之矩形圖案為島形結構。 | 丨第二實施例 i
| 參閱第4A圖至第4D圖，第4A圖至第4D圖係顯示根據本I |發明第二貫施例所述之多重曝光方法之操作流程示意圖。轉 | 首先，參閱第4人圖，於光阻層31界定具有第一及第二i |對邊組（M A ' 3 2 B )之矩形區域3 2 5在此第二對邊組3 2 B ! j係大於苐一對邊組。阳形區域32與所欲定義之結構 ！ I形狀相同。然而5與第一實施例相同，在此僅為了定義區| j域方便而界定此矩形區域32，在實際應闬上，得直接進行| I下述之步驟。參閱第48圖，於光阻層31中之第一曝光區域 33執行第一曝光製程’第一曝光區域33係與矩形區域3 2以 第〆對邊組2 2 A之延伸方向為邊界。接著，參閱第4C圖， 分別於光阻層31中之第二曝光區域34與第三曝光區域3 5執 行第二曝光製程及第三曝光製程，上述第二曝光區域34及 I第三曝光區域35與上述矩形區域32以第二對邊組32B之延 ί ϊ * | 丨伸方向為邊界。在此將第二曝光製程及第三曝光製程分開 丨 I執行之原因係顧及第二曝光區域3 4及第三曝光區域3 5之位 | |置過於接近而影響圖案轉移之解析度。最後，於第一曝光
0548-601lTWF.ptd 第8頁 495839 五、發明說明（7) "" ;曝光區域46執行顯影製程，將其光阻層洗握，使得妒形圖 案47顯現於基底48 (如第5F圖所示）。 ，.， 右上述光組層41為正光阻，則最後所形成之矩形圖案 為凹孔形結構。反之，若上述光組層41為負光阻，則最後 所形成之矩形圖案為島形結構。 一再者，根據本發明實施例所提供之方法，若要轉移如 第2圖所示之圖案5則可公另|以‘ … J』刀別以如苐δΑ圖及第ββ圖所示之 光罩而形成之。由於此插綠格★^ ^ ± W〜此種線條式先罩之透光量大，解析度 南’相對於孔狀之光罩來兮、，$旦 艽卓采說不易造成光之干擾。分別將 ，此':·光罩先後在同一位詈舌聶暖求 1:01置亶®曝先，若為正光阻，則可形 成凹孔狀之圖案，而婪氩名止叫 ， 。 為負先L ’則可形成光阻島狀圖案 藉由根 成島狀或凹 據本發明實 案尺寸相對 且相對距離 造成之解析 轉移孔狀圖 本發明 本發明的範 精神和範圍 保護範圍當 據本發明實 孔狀之矩形 施例所提供 於直接曝光 較寬，因此 度不佳之光 案時所遭遇 雖以較佳實 圍，任何熟 内’當可做 視ί交附之申 施例所 結構及 之方法 之島狀 無須考 學特性 之問題 施例揭 習此項 些許的 請專利 提供之方法，能夠對應的形 重複性結構之圖案。由於根 ’於各曝光程序所曝光之圖 或凹孔狀之結構來說較大， 慮因為曝光圖案夾角過小所 ’巧妙的避免了傳統技術於 〇 硌如上，然其並非用以限定 技藝者，在不脫離本發明之 更動與潤飾，因此本發明之 範圍所界定者為準。&

Claims (1)

  1. 495839 申請專利範圍 ι· 一種多重曝光方法，適角於一光阻層定義一矩形圖 案’包括下列步驟： 於上述光阻層形成具有第，及第二對邊組之對應於上 述矩形圖案之矩形區域； ii ! 於上述光阻層中之第一曝光區域執行第一曝光製程， ! 一述弟一曝光區域係與上述矩形區域以第一對邊組之延伸 |方向為邊界； | 於上述先阻層中之第二曝光區域執行第二曝光製程， j上述第二曝光區域係與上述矩形區域以第二對邊組之延伸 I方向為邊界；及 i j 於上述第一曝光區域及第>曝光區域執行顯影製程， i使得上述矩形圖案顯現於基底。 | 1如申請專利範圍第1項所述之多重曝光方法，其中 I上述光阻層為正光阻。 3·如申請專利範圍第2項所述之多重曝光方法，其中 上述矩形圖案為凹孔形結構。 4.如申凊專利範圍第1項所述之多重曝光方法，其中 上述光阻層為負光阻。 …、 … 八丨 5 ·如申睛專利範圍第4項所述之多重唾光方法，1 上述矩形圖案為島形結構。 、 ” 6種多重曝光方法’冑用於定義一矩 案，包括下列步驟： / 0 於^述光阻層开）成具有第〜對邊、组及大於上述第一對 故組之第二對邊組之對應於上述矩形圖案之矩形區域；
    0548-6011TWF.ptd $ 11頁
    六、申請專利範圍 — 曝光製程 ^上述先阻層中之第一曝光區威執^〆對邊組之延伸 上述第一曝光區域係與上述矩形區威以第^ 方向為邊界； …一 胃，π，，、 八叫认 ％矽奥第三曝死區域 刀刻於上述光阻層φ夕第二曝光G ·火广， 執行第二曝光製裎&楚_ : β _裎，上述第二曝光區域及 繁-溫上二 第二曝光製 I、嘉组之延伸方向為 第一曝先區域與上述矩形區域以第二封G '、 邊界；及 於上述第一曝光區域、第；曝光區域及第三曝光區域 執行顯影製程5使得上述矩形圖案顯現於基底。 7.如甴請專利範圍第g項所述之多重曝光方凌 上述光阻層為正光阻。 8 ·如申請專利範圍第7項所述之多重曝光方法， 述矩形圖案為凹孔形結構c 9·如申請專利範圍第6項所述之多重曝光方法， 上述光阻層為負光阻。 i 〇 ·如申請專利範圍第9項所述之多重曝光方法 上述矩形圖案為島形結構。 11· 一種多重曝光方法，適用於〆光阻層定義一矩形 圖案’包括下列步驟： 於工述光阻層形成對應於上述矩形圖案之矩形區域， 其中上述矩形區域具有第一邊、第二邊、第三邊以及第四 邊； 於上述光阻層中之第一曝光區域執行第一曝光製程， 上述第一曝光區域係與上述矩形區域以上述第一邊之延伸 其 其中上 其 其中 §
    客12頁 495839 六、申請專利範圍 方向為邊界； 於上述光阻層中之第二曝光區域執行第二曝光製程， 上述第二曝光區域係與上述矩形區域以上述第二邊之延伸 方向為邊界； 於上述光阻層中之第三曝光區域執行第三曝光製程， 上述第三曝光區域係與上述矩形區域以上述第三邊之廷# 方向為邊界； 於上述光阻層中之第四曝光區域執行第四曝光製程， 上述第四曝光區域係與上述矩形區域以上述第四邊之延伸 方向為邊界；及 於上述第一曝光區域、第二曝光區域、第三曝光區域 及第四曝光區域執行顯影製程，使得上述矩形圖案顯現於 基底。 1 2.如申請專利範圍第1 1項所述之多重曝光方法，其 中上述光阻層為正光阻。 1 3.如申請專利範圍第1 2項所述之多重曝光方法，其 中上述矩形圖案為凹孔形結構。 1 4.如申請專利範圍第11項所述之多重曝光方法，其 中上述光阻層為負光阻。 1 5 β如申請專利範圍第1 4項所述之多重曝光方法，其 中上述矩形圖案為島形結構。
    0548-601lTWF.ptd 第13頁
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