TW574602B - Photolithographic mask - Google Patents

Description

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本發明特別涉及用於 <光學微影蝕刻光罩

本發明與光學微影姓刻光罩有關。 在半導體基板上構成輻射敏感抗姓層 ，以生產高整合的半導體組件。 用光學光線操作投射裝置__般在紫外線的ο範圍中一 廣泛地作為晶圓步進機或掃描器，眾所週知= 的製造中使用。經由透明或又、“0 隹+ V體產- 明的結構，典型地在一石英也就疋况不透 的光線透照，經由-透鏡h =成為光罩’以相干、單色 透m在以絲清漆塗佈晶圓上形 “ ’使用由結構化石英板提供的光罩組，以便逐心 Γ晶圓上建立若干層或平面。在-晶圓上製造積體心 % ’個別板結構大小上的需求’時常遭遇光學投射的實f 分辨限度。典型的範例是製造記憶體產品(dram)的特定4 。對於影像的分辨率而言，以下公式為真：

⑴bmin =ki* λ /NA 其中，bmin是最小的結構線寬度，入是單色光線波長，而 ΝΑ是該成像透鏡系統的數值孔。係數^首先包括利用光 線繞射特性的技術，例如斜一光線照度、相移結構或〇pc 結構（光學接近校正），這些技術眾所週知，第二，這個因 數也考慮到某些問題，例如導致錯亂的透鏡故障（偏饋、 色差）。 - 光罩上的最小結構線寬度，實際上在生產抗蝕劑結構之 後製造出來，因某些理由，時常比從方程式（1 )計算出較大 的值。第一，抗蝕層僅具有有限的厚度，所以影像容易被 -5- 本紙張尺度適用中@ @家料(CNS) 44規格_Χ297公爱) — -- 574602 五 、發明説明（ A7 B7

塗抹；此外，開發人員等向地行動，戶斤以在抗姓層的發展 T間，抗姓劑也以橫向移除。先罩上的最小結構線寬度， 疋在半導體基板上製造抗姓層結構時所需要的，因此，根 據許多參數和個別決定每個結構化過程處理。 各種不同的效果會損害光罩的精確度。第一，有限的抗 姓劑對，是移除抗触劑斜度的程度，導致本來有角的 光罩結構被弄圓。此外，干擾效果、繞射效果和散佈光線 ，這些在光罩結構元件、抗姓層及/或預結構化基板表面上 出現的效果，導致有效的曝光輻射量在抗蝕層區域中不一 致。 圖1說明傳統的微影蝕刻光軍的上述困難，該圖具有透明 輻射基板5丨，例如由玻璃製成，和一不透明輻射層52，例 如由鉻製成。在這情況下，在不透明輻射層52中的開口 }， 對應到以適當的光罩步驟轉移到該晶圓上的光致抗蝕層的 結構。在曝光的時候，輻射一例如紫外線光一通過不透明 輻射層52的開口丨’並且，因為干擾效果所導致的分佈區， 如在晶圓上光致抗蝕層中的電場E所示。 因為干擾效果，光致抗蝕層中不希望有的曝光在開口 i和 4之間發生，是光罩上實際的黑暗區域。因為曝光強度與場 強度的正方形區成比例，圖1所示的場強度分佈，導致在光 致抗1虫層中對應的強度分佈區-I。 為了要避免這些困難和改良結構分辨率，因此也逐漸使 用”交互的相位光罩”來取代先前描述的”黑場光罩，，。在這情 況下，不透明輻射層52中每個第二開口 4都有適用的相位變 -6 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 574602

化’例如藉著姓刻玻璃基板51，以致於達成在田比連開口 1和 4之間的相位差。通常，將相位差設定為18〇。。藉由應用此 技術，假使使用高週期性、像格柵一樣的結構時，則在結 構分辨率方面，可達成增加因數2的結果，與傳統的技術相 較來說。 圖2說明所產生的情況。因為在毗連的開口丨之間的1 相位差，所以在通過左側的開口丨的輻射和通過右側的開口 4的輻射之間，現在有破壞性的干擾。在光致抗蝕層中的場 分佈區E，現在因此在兩個開口丨之間有一零點，因此也在 兩開口 1之間導致一顯然比較低的強度丨。這樣，曝光的對 比度很明顯地提高。 但是，正面效果只發生在不透明輻射的結構上，在兩對 邊則產生有相位差的開口。既然開口所形成的圖案，對應 到要成像或轉移至光致抗蝕層之内的結構，但是，很可能 會發生其中只有毗連開口的開口或完全隔離的開口出現的 情況。在這情況下，很可能這類半隔離或完全隔離的開口 然法完成成像到抗蝕層之内。直到現在，曾嘗試藉由弄寬 對應的開口，確定傳送在光致抗蝕層之内，至.少在最適宜 的微影蝕刻條件之下（最適焦點，標稱曝光）。但是，微影蝕 刻處理窗是如此的小，以致於時常導致對應的結構在製造 過程中組件失敗。因此，此技術事實上只在少數的情況下 使用’導致必須禁止配置中的臨界結構，但是這使得交互 相位光罩的使用受到嚴格的限制。 因此本發明的目的為：提供一種光學微影蝕刻光罩的物 ¥紙張尺度適用巾g g家標準(CNS) A4規格(训X挪公爱) - .— 574602 A7

裝 訂

五、發明説明（ 過兩個開口時，增加實質上的干擾效果。藉由輔助開口，. 很可也在虛像對比上達到大幅度的改進，尤其在 外’因此確定可大幅提高焦點深度。因為輔助開口的形成 方法為不在光致抗姓劑中成像，所以他們也可稱二 率相位協助結構（SPAS)。 ’ 刀辨 曝 倍 見 這些輔助開口的使用在處理窗中導致相當的擴 是與隔離或半隔離結構有關的開口，並縮減緊密組合择播 有關的線寬度差異。它進-步允許典型電路配置在單 光中曝光，來取代先前技藝中的雙重曝光，因此具有储 的生產力。開口通常為矩形’開口的長度通常比他們二 度要長很多。在這情況下，輔助開口較好以 平行的方式形成。 口 根據較佳具體實施例，所選擇的輔助開口的寬度少、 =λ/ΝΑ。在本例中’ λ代表執行曝光的波長，和 此外，較佳在相對於半隔離開口處，提供至少— 方 輔 口。在本應用中’一開口會視為半隔離，如果它在某汗 向上僅有-毗'連的開口。至於半隔離開口，提供至少： 助開口，以便在相反方向上取代，，遺失了的”β比連開口二 此外’較佳在相對於隔離開口處，提供至少兩個輔助 口。在本應用中，開口會視為隔離’如果它沒有晚連 口。至於隔離開口，因此’提供至少兩個輔助開口， 代"遺失了的”毗連開口。 在 根據較佳具體實施例，當輻射通過毗連的開口時， 本紙張尺度適用巾@ g家料(CNS) Α4規格(21GX^^^ •9- 574602 五、發明説明（6 —情況中會產生彼此18〇。的相位差。此外，較佳是如果去 輻射通過-輔助開口和它的田比連開口或它的就連輔助開: 的時候，產生一 180。的相位差。 此外，較佳是開口及/或輔助開σ形成_類似格#狀的圖 案。在這情況下，較佳是輔助開口與田比連的開口或輔助開 口的距離，安排為大約是〇.3到〇·7倍的格柵週期。 在-特別有利的發展中，該至少一開口有矩形結構，同 時該至少一輔助開口 -有-載面低於限制空間，這代表在光罩上 延伸，足以在半導體基板上形成結構， -構 在各情況中’與該至少一開口保持一段距離，該距 a) 比用於曝光的投射裝置的分辨限度要大，以晶 比例為主，以及 曰 b) 小於用於投射裝置中的光線相干長度， 當輕射通料，透過―料開口產生純射有關的 離 圓 相 位差。 基 為了要避免上述臨界板的高需求’負擔過重，也就是說 板之間的位置準確度，通常是很重要的，嘗試在半導-，或晶對等方向擴展結構，其中可能只有最小: 見度’又有㈣求。這通常只有當，特別是此座標方向中 基板上細t連結構的距離要夠大，而且第二，命 的功能性未受到損害。 ％ 對於剛開始提及的記憶體產品，美 例。在這情況下，光罩上的傳 ^ π反可當作」 矩 的得統正方形接孔，設計如 β張尺度適用中國國家標準(CNS) ^i^21()X297^y -10 五、發明説明（ Π二：有的長方形有的縱輪具有相同的座標方向。 上形成f ·法中冑一類似的縱延伸區的橢圓在晶圓 在這情况下，先前於+的Μ 揭从㈣ a生的問題，光罩上的長寬比不會同 值轉㈣晶圓。而是’成像結構容易維持對比較接近數 的長I比。特別是，對於有非常小的係、數kl的系統，也 良式的微影術，根據記錄- .日i獲传橢圓的結構-則必須在光罩上構成 長見比大於1.5的矩形。 □此k種技術’只能用於有相當大間隔距離的光罩板配 置：例如在非臨界座標方向中的接點。要避象這個問題的 方法之一為·藉由在半導體基板的雙重曝光中於所需之座 標方向上的光罩中，使用小的偏移量，以便在半導體基板 上產生有加大縱軸的開口。但是在這情況下，一方面又會 發生缺點，必須花費很大的氣力採行偏移量的正確調整: 且與所有板有關的成像過程的生產力，實際上是減半。 分辨限度代表藉由推論回該投射後從晶圓至光罩的分辨 :度的比例所產生之空間。如果在晶圓上的分辨限度例如 是140 nm，然後對於5:1投射結果則是光罩的對應值7〇〇 口爪 。以下所指的尺寸，特別是範例具體實施例，與晶圓平面 有關，但是，因此根據本發明，必須根據投射類型將光罩 乘上對應的減縮因數，例如4或5。 由於輔助開口在鄰近分辨限度處有一空間的屬性結果， 雖然該開口在基板或晶圓上的成像為對比度非常低的虛像 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公爱) -11 - 574602 A7 — ....- B7 五、發明説明（'~〜 --—- 且在此希望加強該矩形結構的對.比成為一主體結構，因 為低的& k對比，它本身s Τ會在抗餘劑中成像為結構。 在這情況下，特別是描述結構形成（印刷於下列文字中）的限 制二間，可以是大於晶圓結構的投射裝置的分辨限度，但 是通¥ b非#接近這個限制。減少的強度起因於通過輔助 2 口的相移光線的部分吸收，以及晶圓上有變化的抗蝕劑 /月漆敏感度，更決定尤其是印刷在晶圓上的這個限制空間 的精確值。 關於主體結構的形成，因此相移光線的強度是很重要的 仁疋對於同樣在晶圓上輔助開口的直接成像是夠的。 用於印刷的p艮制空間，可直接針對所使用的投射裝置和 所暴露的漆膜層來決定，也就是說，在一有固定曝光強度 晶圓上的例如層厚度或化學成份等。 由於輔助開口與要成像的開口之間的距離，處於光線相 干長度範圍之内，所以開口的成像受到有利的影響。由於 本^明、”a予的最小距離，根據投射系統的分辨限度，但是 這個衫響力在輔助開口的位置方向上，不會導致開口區域 的直接擴大，如同範例，例如，在光學接近效果中，有相 等相位的光線區域，也就是透明或半透明區。 由於當光線通過輔助開口且因此導致接近效果時的光線 相位偏移，很有可能一已藉由摹擬和實驗發現—對於虛像 的幾何學形狀，因此所產生的漆膜結構受到有利的影響。 經由本發明，輔助開口可以因此被指定為將成像的開口， 以致於輔助開口本身未成像，但是在互補座標方向上，影 -12· ^紙張尺度適财S S家料X 297公釐)----- 574602 A7 B7 五、發明説明（9 響要成像開口的投射，以致很精確地在此方向上，發生、社 構區進行所希望的延伸，或是在主體結構〜輔助開口座標 方向上，發生要成像開口的縮減。 本發明經證明’特別適用於從實f為正方形的光軍結構 上，生產橢圓的晶圓結構。由於協助相位輔助開口所導致 的接近效果’主體結構—辅助開口軸上的虛像受到影塑， 以致所產生的漆膜結構空間，在這個座標令，偏離與^垂 直的座標。所成像的結構因此將在這個方向上以其長度展 開，同時在成像為晶圓時，在輔助開口方向上，其宽= 保持限制。該橢㈣，也就是說長寬比，可以因此經：輔 助開口的刻意成形而受到控制。 明的發展’矩形結構的長寬比的特定原始長度 。在先罩上，正方形以及所謂的矩形主體 、，。構’可稭由建立對應的輔助開口，同樣受到影塑。 特別是，所成像的矩形結構可以達 .^ 乂建立成交互相位光罩上 的、纟。構。將根據本發明的辅助開口， 罩，也可以同樣方式想到。 應用於半色調相位光 本發明的另一優點是投射處理 ^^ . ^ 艮明顯地擴大。對於曝 先或投射的參數量和焦點，範 肉、含糾狂—a 肩加以指定，在該範圍 内達到預疋的影像品質，範圍在各 選擇兩種投射範圍的組合的方法 ：、相互依賴的。 影像，第二允許參數擁有最大可能包含最^可能的 品質限制下，本發明有效地擴大了、言*。在給疋的影像 據本發明焦點深度的範圍（焦點）=自由。特別是，根 如用於記憶體產品中使 張尺度適財@ @家標準(CNS) A4規格 • 13、 574602 五、發明説明（

基板觸點板成像，與傳統的路光罩相較，事實上已改良為 兩倍大。 在本發明的進-步修改方面，根據相對於所成像的矩形 結構的輔助開口，針對位差，發現一特別有效的範圍，居 於16(Γ和200°之間。 。在進-步的修改方面，為了要例如在—座標方向中達成 最一致的效果，該輔助開口徊μ盔 Ί假5又為至少與要成像的矩形結 構長度相同的長度。由於戴面，例如寬度，處於投射裝置 的分辨限度的範圍内’該範圍已知狀25*χ/ΝΑ，儘管這 個縱向擴充，輔助開口未被印刷在晶圓上。 装 訂 在進-步的有利修改方面’提供另一輔助開口，該開口 以該至少-矩形結構的對稱軸為主，與先前輔助開口形成 鏡對稱。結果，矩形結構的對稱縱向擴 到確定一或如矩形結構子集的正方形結構。 本發明的另-有利修改為在結構下的輔助開口。例如， 用於一黑場光罩’一輔助開口可包括中斷的延件孔。這也 貫質上形成矩形或線狀’且彼此中斷，位於分辨限产之下 的某個距離。這類輔助開口的動作，在這情況下並： 制無中斷的情況。 曰 根據本發明，建立關於矩形結構的輔助開口，並不限於 強調某-座標方向。依照順序’例如，只擴大處理窗，替 代路役是要提供根據本發明的輔助開口，其長方形上 有四邊。例如’ 一矩形框排列如—輔助開口—或如 輔助開口-在要成像的矩形結構的周圍’也導致處理窗的 本纸張尺度適用_家辟 -14- ^ /H0U2 A7

訂

裴

574602 A7 ____ B7 五、發明説明（12 ) 低於這個限制，當然，也沒有印刷可以在晶圓上實行。以 印刷的最小必需限制空間做為上限以及分辨限度作為下限 之間的狹窄範圍，另一方面，也仰賴晶圓上的抗蝕劑，或 曝光之後的處理流程類型，例如顯影或蝕刻。 除此之外，可以藉由調整投射系統的數值孔來控制橢圓 率’並可達到進一步地擴大處理窗。 本發明進一步有利的修改可第二申請專利範圍及附項專 利範圍中浮現。 圖式簡單說明 以下，將藉由附圖更詳細地說明本發明，其中： 圖1顯示根據先前技藝的光學微影蝕刻光罩， 圖2顯示根據先前技藝的另一光學微影蝕刻光罩， 圖3顯示根據本發明具體實施例的光學微影蝕刻光罩， 圖4概要地顯示沿著圖3中a- A線段的區段， 圖5顯示根據本發明另一具體實施例的光學微影蝕刻光 罩， ’ 圖ό概要地顯示沿著圖5中a- A線段的區段，以及 圖7顯示標準接孔圖案的細節’該接孔位於光罩上具有開 口的基板觸點板，並且以一匹配的比例’根據先前技藝在 曰曰圓上藉由這些圖案形成暴露的轉圓形， 圖8顯示基板觸點板的標準圖案的細節，有兩個正方形設 計開〇的範例（a、b)，以及根據本發明的輔助開口（有影線 的部份），以及等比例且在晶圓上成像的橢圓形， 圖9顯示根據本發明的範例，該範例位於光罩上具有正方 -16-

574602 五、發明説明（13 形開口，有兩個相關的 孔， ^ ，母個包括四個中斷延伸 圖10顯示根據本發明的正矩形結構 據本發明的四個輔助開σ包圍住。 根 發明詳細說明 圖）概要地顯示根據本發明杳 飩刿#罢 ^ , 示/、篮只把例的先學微影 二 罩有一組五個開口1和4’寬度為0.- (以「圓為基礎的)。他們如格柵般結合，週期為。， 二：連的開口 1和4有跡的相對相位差。與外部開D1 平订、在各種情況下寬度為0.27* λ/ΝΑ的輔助開口 2 離D的0.7*入川八處產生 。^ ^ ^ ， 又化i 不同於φ比連的開 口。輔助開α 2所具有的效果為以相當高的虛像對比使半 =開口 1成像’且曝光方法有_大幅改良的微影飯刻處 理窗。因為其虛像的低強度，輔助開口 2未轉移進入抗钱 層之内。 此外，準備提供由輔助開口 2支援的開口 1寬度調整，特 別疋變見，所以在標稱曝光的條件（最好的焦點，標稱曝光） 之下，將開口 1轉移進入抗蝕層之内，其寬度與毗連、緊接 的封裝開口 4 一樣。根據曝光參數，由輔助開口 2支援的開 口 1範圍可加寬20%。 仗中央的結構突出的隔離開口 1的兩側，由輔助開口 2所 支援，寬度為0.27*又/NA。該三個開口形成週期〇·7*又/Na 的格柵。圖4概要地顯示沿著圖3中A- A線段的區段。 圖5顯示根據本發明另一具體實施例的光學微影蝕刻光罩 -17- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 裝 訂 574602 A7 B7 五 、發明説明（14 。圖5所示的具體實施例，利用 . 祠助開口 2和5來區別各 半隔離的開口 i，且分別利用四個輔 雜Μ , 钾助開口 2和：>來區別各隔 離開口^。在這情況下’其他輔助開口5的相位已選取，以 致於考慮要支援的開口 4’它輪流，也就是說輔助開口 2沒 有如同輔助開口 5 —般的相位。圖6顯干加门 口 ”屬不一個與圖5有關的截 面。 在晶圓上製造橢圓結構的問題’該結構以標準圖案排列 ’如圖7所示，使用基板觸點板用於製造整合組件，例如 記憶體。該圖顯示光罩上根據先前技藝的開σ或矩形結構^ ，以及畫在他們之上且有匹配比例的結構Γ，在晶圓上成像 ’以虛線的橢圓形表示。一般而t•’在基板觸點板的情況 下’光I上的開口 1設計成如同一正方形的接點區域，所以 根據先前技藝，會在晶圓上產生如果成像結構丨，的圓形接孔 。在這個範例中，情形為在這些臨界結構的情況下’也就 是說在接近分辨限度30處，在一空間中延長的接孔’將產 生如成像的結構Γ，此處在圖7中的垂直γ方向上執行。如 圖7顯示，矩形結構丨的長度12對它的寬度u的比例，必須 至少是1 · 5倍，以達成成像結構丨，的橢圓率。 圖中所示的成像結構1，的虛線橢圓形，代表晶圓上相同 強度的線。在更強烈或較不強烈的曝光情況下，但是，雖 然結構1 ’的區域變更，成像绪構1 ’的長度丨2,對寬度】1，比例 ’貫質上不會隨著變化的強度改變。 為了要在晶圓上產生更大的成像結構丨，橢圓率，但是， 當在光罩上構成開口 1時，該開口很快就遭遇限制，請參見 -18- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公爱) 裝 訂 線 五、發明説明（15 ) 圖7的右側。在開口 1 ，，. σ擴充的情況下，為了只要在晶 a上產生適當的橢圓率 v 1 , L、 似⑺晚連開口的開口 1的距離15， 必須至少比分辨限度30大。 ^ ^ ^ ^ 、個條件不利地將成像結構1，的 重直縱向的擴充設定上限，該結構為晶圓上的接孔。 根據本發明，解決這個問題的範例，如圖8a所示，以正

方形開口 1為基礎，其影傻.S 〜认在日日®上，因為無縫地結合輔助 開口 2，該開口相移18〇。 二 一 和80该開口在晶圓上成像如結構1，， δ亥結構有南糖圓率。輔助關 ^ 祠助開口 2有一寬度21，該寬度位於分 辨限度3 0的範圍内，作暑你於 ㈤1彳一疋低於限制空間3 1 ,用於投射裝置 的Ρ刷丨彳面’來自開口 i在光罩上的辅助開口 2的距 離9,位於分辨限度30之上，所以相移輔助開口 2當它成像 至晶圓上時在正方形開口丨上作用，利用接近效果。 對於在圖8a中的範例具體實施例，有248 nm波長和數值 孔NA= 0.63的投射裝置，並選擇了填充因數j = 〇.3〇。正 方形接孔1，以晶圓平面為基礎，有一23〇 nmx23〇 的 延伸。該無縫毗鄰的辅助開口 2，在範例具體實施例中設計 如協助搁’有一 1〇〇 nm的寬度21。 由於開口 1形成正方形，根據本發明藉由輔助開口 2的動 作而變成可能，與圖7有關的說明所指示的問題，可以加以 避免。在光罩上放置及形成結構的自由度，因使用根據本 發明輔助開口在晶圓上產生的-結構11，有大幅地改良。在補 助開口 2形成及光罩配置的期間，可透過其寬度2丨和透過矩 形結構1的距離9 ’精確地控制其效果。 同樣地，達成處理窗的大幅擴大。根據圖7先前技藝範例 -19- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐） 五、發明説明（ 16 ) 因為作業是在基板觸 卜 双碉點板甲進仃，該板在範例具 例中顯示，呈有臨m八 八有^界为辨率乾圍的長度12和寬度u， 錯誤增強因齡，〒％、田4 冰 早 四數+所週知’傳統上以一特別不利的方式作 用因此’取小線或結構寬度變冑，以非線性方法從光罩 轉移到晶圓中。藉由使用根據本發明的範例具體實施例， 處理窗的擴大因此伴隨著傳送品質的特別有效改良―以及 因此也降低光罩錯誤增強因數。 除了比較大的處理窗，根據本發明的解決方案的決定性 優點為：即使光罩上的矩形結構1為正方形料，抗钱劑結 構仍能達到相當大的橢圓率。傳統技術也有關於橢圓率的° 幸乂接近的限制’因A ,接點的縱向方向上接點的較小週期 月ίι述主體接點的擴大將遭遇限制，該限制由光罩製造所 導致，例如可以檢查的最小接合區寬度或可以決定的接合 圖8b顯示另一範例具體實施例，根據該例子，相移輔助 開口 2以與接孔丨水平的位置排列。在這裡，達成在水平方 向上有主要半軸的橢圓率。基於晶圓平面所使用的變數為 •接孔的長度12 : 230 nm ;接孔的寬度n : 23〇聰；輔助 開口的長度22 : 560 nm ;輔助開口的戴面21 : u〇 nm •’接 孔在垂直方向的週期：560 nm。相位差是18〇度，充填因數 σ疋0.30’而數值孔是〇63，波長是248nm 。 •20· 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐） 五、發明説明（17 ) 圖9顯示根據本發明在 —斤日 頌不的乾例的進一步的發展。 该細卽顯示正方形矩形結構〗，爷紝 ^ ^ ^ ^ ^ ^ 以、、、口構由兩個輔助開口 2從 2d延二。該輔助開°2包括令斷延伸孔2a、2b〜 I延伸孔彼此的距離小於延伸孔與 別是’他們彼此的距離小於分辨限度3〇,门 離特 上他們的行動，實質上金連鋒的"· *此矩形結構1 耳貝上連續的辅助開口 2相 的電洞2a-2d的中斷，在輔 仁疋乙長 3 鞴助開口 2的區域中導致4b微的缩 減，由於該縮減，由相位結 -㈣縮 m ^ ^^ I 的接近效果行動，也相 對有些微地減少。藉著 長度22保持不變。 2d的中辦’輔助開口 2的 在矩形結構1的周圍、根 根據本發明的四個輔助開口 2的淮 一步的配置，如圖丨〇所干 的進 α ιυ所不。在範例具體實施例中 疋橢圓的結構萝抨，ρ σ _ a 不 稱衣w，辛可只藉由處理 結構1成傻$ a冋—L 八用於矩形 美成像至曰曰a之上。圖1〇中所顯示的 本發明不一定是正方弗。甘^ 。褥1，根據 & 乂 至可以有其他輔助開口 2在ϋ 1 〇 輔助開口的下方或後方采士 」在圖10 相干士产40 Ρ 且仍然位於如圖10所顯示的 十長度的範圍之内。伯曰 臥閂ο 仁疋，也必須滿足其他條件，輔 助開口 2的整體寬度2丨 口9的旦W合产曰 、限制工間Jl ’所以沒有輔助開 2的衫像會在晶圓上出現。 x 297公釐） 屮㈣豕標準(CNS) A4^5^· 21 - 574602 A7 B7 五、發明説明（18 ) 參考符號清單 1 開口 Γ 晶圓上的成像結構，橢圓的結構 2 輔助開口 2a-2d 在輔助開口中的延伸孔 4 被連的開口 5 毗連的輔助開口 9 開口與輔助開口之間的距離 11 開口的寬度 11' 橢圓的寬度 12 開口的長度 12’ 橢圓的長度 15 開口之間的距離 21 戴面，輔助開口的寬度 22 輔助開口的長度 30 分辨限度，最小結構寬度 3 1 光罩上最小的結構限制空間，足以在晶圓上形成 結構 40 光線的相干長度 5 1 不透明輻射的不透明層 52 石英，用於光罩的載質 101 兩倍寬的線（矩形結構） 102 中斷輔助開口 201 三倍寬的線（開口） -22- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)

Claims (1)

1. 574602 197號專利申請案 as 專利範圍替換本(92年4月） 器 修正替換本 六、申請專利範圍 "— u p年4月日 1. 2 3. 4. 5. -種用於在一半導體基板上暴露_輻射敏感抗蝕層的光 學微影光罩，包含 a) 該光罩在-透明載質（51)上具有至少_不透 層（52)， b) 在該不透明輻射層（52)中提供至少一開口（1)，形 成該至少一開口⑴的方式為：由該至少_開口⑴所形 成的圖案，在曝光期間轉移至抗蝕層内，以及 c) 在該不透明輻射層（52)上提供至少一輔助開口（2)， -形成該至少一辅助開口（2)的方式為：由該至少 一辅助開口（2)所形成的圖案，在曝光期間，不 轉移至抗钱層内，以及 -當該輻射通過該至少一辅助開口時，藉由一 毗連的開口（1)或一毗連的辅助開口（5)，產生相 對於該輻射的相位差。 如申請專利範圍第1項之光學微影光罩，其特徵在於，當 輻射通過該至少一開口（1)時，藉由一毗連的開口（4)，產 生與該輻射相關的相對相位差。 如申請專利範圍第2項之光學微影光罩，其特徵在於，該 至少一輔助開口（2)有一截面（21)，該截面的寬度小於〇 3 λ/ΝΑ。 如申請專利範圍第2或3項之光學微影光罩，其特徵在於 ，該至少一開口（1)為半隔離，且該至少一辅助開口（2)與 此開口（1)有關。 如申請專利範圍第2或3項之光學微影光罩，其特徵在於 本紙張尺度逋用中國國家標準(CNS) Α4規格(210X297公羡) 574602

   申請專利範圍 A B c D ，该至少一開口⑴為隔離，且在該不透明金、… 供至少兩個輔助開口 ,达月輻射層（52)提 丨U TO助開口（2)，且該至少兩個 -情況下均與該至少一開口⑴有關。輔助開口⑺在每 6·如:請專利範圍第2或3項之光學微影光罩，其特 ，虽輻射通過一第一（1)和毗連該第— ’拄； 會產生。的相對相位差。 第—開口⑷時’ 7.如申請專利範圍第2或3項之光學微影光罩， 、’ f該輻射通過該至少一輔助開口（2)時，會產生一與赴 連它的開口⑷有關或與田比連它的輔助開口⑺有關的⑽ 相對相位差。 8. 如申請專利範圍第2或3項之光學微影光罩，其特徵在於 ’大量的開口⑴及/或輔助開口⑺形成-類似格栅狀的 圖案。 9. 如申請專利範圍第8項之光學微影光罩，其特徵在於， 該輔助開口（2)與該毗連的開口或辅助開口（2)的排列距 離，為大於0.3倍並小於〇·7倍的類似格栅狀圖案的週期 〇 10.如申請專利範圍第1項之光學微影光罩，其特徵在於，該 至少一開口（1)具有一矩形結構，以及 該至少一辅助開口（2) •有一截面（21)的寬度低於限制空間（3 1)，這說明光 罩上最小的結構延伸，足以在半導體基板上形成結 構， - 在每一情況中，與該至少一開口（1)保持一段距離（9) 2 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) A8 B8 C8 D8 574602 "" -— ______ 六、申請專利範圍 ，該距離（9) a) 大於用於曝光的投射裝置的分辨限度（30)，以晶圓 比例為基礎，以及 b) 小於用於投射裝置中的光線相干長度（40)， • 當輻射通過時，透過一毗連的開口（1)產生與該輕射 有關的相位差。 11·如申請專利範圍第10項之光學微影光罩，其特徵在於 ，為改變光線相位，由輔助開口（2)的屬性所產生的相 位差，位於與該開口（丨）相關的160。和200。之間的範圍 〇 12·如申請專利範圍第11項之光學微影光罩，其特徵在於， 該輔助開口（2)的長度（22)具有至少該至少一開口（1)的長 度（12)。 η·如申請專利範圍第11或12項之光學微影光罩，其特徵在 於，至少一另一辅助開口（2)位於該至少一開口（1)的對稱 軸附近與該至少一輔助開口（2)有關的鏡對稱位置。 14·如申請專利範圍第131或12項之光學微影光罩，其特徵在 於’該至少一辅助開口⑺由若干非相干矩形（2a、2b、 2c、2d)所組成，其彼此距離小於與另一開口（丨）的每一 距離。 15.如申請專利範圍第u或12項之光學微影光罩，其特徵在 於’若干開口（1)形成一標準圖案，以致若干相關的輔助 開口（2)也形成一標準圖案。 I6·如申請專利範圍第11或12項之光學微影光罩，其特徵在 -3- k

   本紙張尺纽财_家標準^ 574602

   8 8 8 , ABCD 於，該至少一開口（1)由若干與它有關的辅助開口（2)所圍 繞。 17.如申請專利範圍第n或12項之光學微影光罩，其特徵在 於，該至少一開口（1)實質上為正方形。 18·如申請專利範圍第15項之光學微影光罩，其特徵在於 ，形成一圖案的開口（1)在每一情況中為正方形，且在 每一情況中該個別相關的輔助開口（2)之長度（22)超過 该分辨限度（3 0)，且在每一情況中晶圓上用於一結構 的形成之低於該限制空間（31)的寬度（21)，在光罩上具 有相同的縱向排列。 19. 如申請專利範圍第10、u*12項之光學微影光罩，其特 徵在於，該至少一開口（丨）為透明，且該至少一輔助開口 (2)在每一情況下為透明或半透明，且其環境對穿透的光 線為不透明。 20. 如申請專利範圍第1 〇、11或丨2項之光學微影光罩，其特 徵在於’具有寬度（21)的截面具有低於該投射裝置分辨 限度（3 0)的延伸，以光罩的比例為基礎。 21. 如申請專利範圍第10、丨丨或12項之光學微影光罩，其 係用於一光學投射裝置中，而用於產生從晶圓上該至 少一開口（1)所成像的結構（1，），該結構（1，）的長度（12，） 與寬度（11’）比係大於在光罩上該至少一開口的長度 (12)與寬度（11)比。 22. —種在一投射裝置中暴露一晶圓的方法，使用如申請專 利範圍第1至11項中任一項之光學微影光罩，包括下列步 -4- 本紙張尺度適用中國s家標準(CNS) A4規格(21GX 297公爱) 374602 $、申請專利範園 驟： '針對晶圓上所成像的結構（1，），決定要達成 (12D與寬度（1Γ)比， X '將投射裝置的數值孔設定為至少下列任一項之函數 勾該開口（1)的長度（u)和寬度（π)之函數， b) 該辅助開口（2)的長度（22)和寬度（21)之函數， c) 從辅助開口（2)到開口（丨）的距離之函數， d) 要達成長度（12，）對寬度（lr)比之函數。 23. $申請專利範圍第22項之方法，其特徵在於，為了要設 夂數值孔，執行一數值模擬，將相關性列入考慮。 5- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐）