TW574631B - Electron beam exposure method - Google Patents

Description

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【發明背景】 發明之領μ 本發明是關於一種用以製造半導體褒置之電子 方法（electron beam exposure)，特別是關於一 1 光 正一頻繁重複（frequently-repeated)圖案或其相似 '修 接效應（proximity effect)電子束曝光方法。 近 相關拮術之描沭 近來，於半導體裝置製程中，藉由電子束曝光方法 圖案形成（pattern formation)已被實施，然而，在藉之 電子束曝光方法之圖案形成中，因一電子束的散射曰由 (scattering)而產生一近接效應（proximity effect)，且 在一圖案中央部分與末端產生有不同的圖案尺寸。 然後，直到現今，已有多種近接效應修正方法被提 出’其藉由抑制因近接效應所生之圖案尺寸變化，以獲得 預設之圖案尺寸，關於這些近接效應修正方法，計有：藉 由曝光量補償之近接效應修正方法；或者將反色調圖案散 焦至一背向散射直徑之程度的“⑽丁法或光罩偏壓修正方 法等。 在這些近接效應修正方法中該GHOST法是可應用至一 大區域轉移曝光系統中，圖8為一單元陣列配置的示意 圖，以及圖9為使用習知之GHOST法修正一接近效應的示意 圖。如圖8中所示，藉由使用一以GHOST法之頻繁重複圖案 100在修正該近接效應時所生之一圖9所示的反色調圖案

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1 02光罩及施加一散焦光束至一背向散射直徑之程度，使 該近接效應被修正，再者，圖8及圖9中之虛線皆顯示一電 子束曝光照射邊界101。 再者，在該頻繁重複圖案100的習知大區域轉移曝光 系統中’若藉由使用整個反色調圖案1〇2執行GHOST法之近 接效應修正，該整個反色調圖案！ 〇 2被建立在一修正光罩 中’因此’一修正圖案的開口部區域變大，特別是，若使 用一形成電子束通過位置之孔的圖罩（stencil ，則 當開口部區域變大時，光罩強度便下降，再者，因其不可 能在一圖罩中形成一具有封閉圖案之孔洞，且不可能形成 一未曝光圖案，便難明確的形成一輔助曝光圖案，該甜甜 圈狀的周邊便由一暴露區所圍繞。 再者，在一只藉由曝光的近接效應修正被施加在一大 區域轉移，因一於圖案間之修正變大，且相對於在一如一 單元陣列部分之具有大圖案面積密度圖案狀態中的一背向 散射直徑，照射面積夠大，因此仍另有一不可能修正一由 背向散射所生之近接效應的問題。 【發明概述】 本發明之一目地系提供一電子束曝光方法，以使高精 確修正一頻繁重複圖案的近接效應成為可能，即轉移區域 大時同。

五、發明說明（3) 依據本發明之一電子束 製造，其包含有一取出一需修=方法，被用於半導體裝置 複數個具有經取出之描 之為綠圖案步驟丨一取出 央部分步驟’《以決定-適：护：照射區域步驟；-中 正曝j及-修正末端部：ΐ驟，電子 圖案，以修正在描緣圖案的末端部分：圖曝光 【較佳實施例之詳細說明】 以下為依據本發明的一 圖式之詳細說明。 、光方法施實例及參考 具有-單L車所二之分單：：半導體電路圖案’其 2，其中該圖案為為頻繁重；，伸：的引線 中。如圖2所示，一豐i女一 在此単兀陣列部分1 列圖案群，則分別&山—、乂 —中，右提供複數個單元陣 另J取出母複數個單元陣列圖荦。 ^要複數個曝光照射區域（曝光照射： 射下的暴露區域: 在曝先照 光巴找門：：曝光照射區域被取出，此時，於個別的曝 先£域，有一電子束曝光照射邊界5。 發》Ϊ次，曝光在—單元陣列圖案3的中央部分被確定為 要用以描繪經取出之單元陣列圖案的曝光所暴露之複數 574631 五、發明說明（4) 個曝光照射區域，+都八+ 4 k + t + 轨 σ卩刀之近接效應為飽和的，在此被確 4rn 0S Jf r* ^ g由使用一第一光罩，執行該經取出之複數 個羔射區域的圖案描緣。 夕抑右f複數個單兀陣列圖案，在部分狀況中，每個個分 :7LP $圖案之圖案尺寸可能有所不同，於本發明中， 告=* ^單兀陣列圖的曝光照射區域被取出，故可能需適 I >光之時，暴露每一單元陣列圖案曝光區域，因 圖索t =及4A所示’在一由精細的線條級區域所組成的 ' 粗糙的狀況間，背向散射的曝光強度差別是 5 、，且因此，兩個狀況中皆有不同的最佳曝光。 如圖3B及圖4B所示，依據本發明，據每一單元陣列圖 嘗：s:應在該單元陣列部分1的中央部分之圖案線 :寬度的曝光作其曝光控制，此處之近接效應為飽和狀 =而Μ堇尸、藉由此方法不可能修正因為近接效應在該 早兀陣列邛分1處所形成之整個尺寸變化。 因此，本發明更具有一執行末端部尺寸修正之步驟。 :【5所:’本發明使用另一輔助曝光光罩，此輔助曝光 有：輔助曝光圖案4，此輔助曝光圖案4具有-形 ΐίΐΐ 列圖案3周邊的預設寬度之開口部。輔助曝 二係藉散焦至一背向散射光直徑之程度的電子束來 所不般，可利用將此輔助曝光圖案4曝光的電子束之背向 崇二’、隹其方式$ :將輔助曝光光罩與描繪後之單元陣列圖 案3對準，此與GH〇ST法相似。藉由此一曝光方法，如圖6

574631 五、發明說明（5) 散射所造成之曝光強度分佈（能量分佈）的底部亦即區域^ 施行近接效應之修正，俾令因單元陣列部分1末端部分以 虛線顯示之近接效應而發生變動的曝光強度分佈提高，成 為以實線顯示之曝光強度分佈。 同時，關於此在末端部分的尺寸修正，若有複數個單 兀陣列圖案，其可藉由在每一單元陣列圖案上設置一區域 D，以修正尺寸。 在本實施例中，即使是大區域且一圖案頻繁重複，其 可依據圖案密度，修正在該單元陣列部分丨的中央部分及 ΐΐ部;=變Γ，广可精確修正在該需要高精確度 的早兀陣列部分1之近接效應。 此外’於本實施例中，因該被使 輔HR氺Ρ弓rr加β 4 W Αt M修正近接效應的 曝先開口口p /、被形成在單元陣列部 個由非曝光面積所包圍的甜甜圈狀周邊盥羽、周邊上，整^ 區域之描冷及m安rffHQT’、自头口在整個曝光 埯”圖案GHOST法相比較，圖案是 ，其可輕易的產出一輔助曝光光罩， 、 曝光面所包圚的祕扭願灿田、t 冉者’因整個由非 % ®尸/T匕圍的甜甜圈狀周邊的圖案變 罩，亦無光罩強度不足之問題。 則即使用一圖 圖6相同之標 再者，於本實施例中，其藉由 =賴於該單元陣列部分1的®案密度及Y 口部寬度值在一 輔助曝光圖案4之曝光強度，再者，^化此值，以調整 應影響之邏輯圖帛中，λ可藉由曝光修一如不易受近接效 另一本發明之實施例將與參考二該近接效應。 〜中’相同之元件部分將使參用ί如下’再者， 574631 五、發明說明（6) 號，並省略其描述 與第-實：例相較’本實施例之不同點是在圖所示之 =繞該皁70圖陣列圖案3的陰影線的置輔助曝光圖案4上， 光上’並同時以一電子束執行該輔助曝 ^圖案4的曝光，相似地不在該描緣單元陣列圖案3時散 ‘、、，而與主要曝光同步，其它部分則與第一實施例相同。 在此實施例中，該輔助曝光圖案4多半係|該單元陣

Ξ = 光照射被描緣…，該;US ^4的曝光是與歸該單元陣列圖案3之主要曝光的曝光 Γ圖Ξ二向散，射的曝光密度可被藉由變化該輔助曝 此：而作調整，因此’如圖7所示，可利用將 輔助曝光圖案4曝光的電子束之背向散射所造瞧 A，:，分鱼佈)的底物區域D施行近接效應‘修 庫而：ί 陣列部分1末端部分以虛線顯示之近接效 發生變動的曝光強度分佈成為以實線顯示之曝光強度 處之本實施例中’藉由在形成該單元陣列圖案3 元的散焦，s此’其可同時執行描繪該單 先同時因此其可在一暫短的回覆時間（TAT， 、 turn-ar〇und time)中執行該近接效應修正。’ 因圹繪述之’於5發明中，藉由調整曝光量而修正 因描繪圖案的密度差所引發之圖案中央部分的圖案尺寸之 574631 發明說明（7) S二及？由輔助曝光圖案而修正因因描緣圖案的密度 ，所引發之在圖案末端部分的圖案尺寸之變化藉此方 ，而可將中央部分及末端部分分開修正各部分之圖案尺 寸的變化。因此’即使是面積較大且該圖案被頻繁重複， 亦可以高精度達成近接效應之修正。 以上所述，係用於方便說明本發明之較佳實施例，而 非將本發明狹義地限制於該較佳實施例。凡依本發明所做 之任何變更，皆屬本發明申請專利之範圍。

第11頁 574631 圖式簡單說明 -、 上述本發明之目的、優點和特色由以下較佳實 詳細說明、並參考圖式當可更加明白，其中·· 列之 圖1為依本發明之一藉由電子束曝光方法實施例所 成一半導體電路圖案的示意圖。 & 圖2為一由資料處理取出的單元陣列圖案示意圖。 圖3A為一以曝光強度為縱軸及位置為橫軸之修正圖案 前的曝光強度分佈，在每條線及每個空間具小的間隔，:乂 及圖3B為依本發明之修正後的曝光強度分佈圖解。 圖4A為一以曝光強度為縱轴及位置為橫軸之修正圖案 前的曝光強度分佈，在每條線及每個空間具大的間隔，以 及圖4B為依本發明之修正後的曝光強度分佈圖解。 圖5為一具有一輔助曝光圖案之單元陣列示意圖。 圖6為一單元陣列部分附近的曝光強度分佈及補助曝 光強度分佈示意圖，以曝光量為縱軸，而以位置為橫軸。 圖7 —單元陣列部分附近的曝光強度分佈及補助曝光 強度分佈示意圖，以曝光量為縱轴，而以位置為橫軸。 圖8為一單元陣列配置的示意圖。 圖9為使用習知之GHOST法修正一接近效應的示意圖。 【符號說明】 單元陣列部分1 引線2 單元陣列圖案3 輔助曝光圖案4

第12頁 574631 圖式簡單說明 電子束曝光照射邊界5 頻繁重複圖案1 0 0 電子束曝光照射邊界101 反色調圖案1 0 2

11111 第13頁

Claims (1)

1. 、申請稍麵一 57463Γ h 一種用以製造半導體裝置的電子束曝光法，其包含· 一待修正之描繪圖案的取出步驟； ^ · ^ & 一包含前述經取出之描繪圖案的複數個曝光昭射& # 的取出步驟； t艽…耵區域 乂 一中央部分之修正步驟，該中央部分用以決 刖述描繪圖案中央部分電子束之曝光量；及 適口该 眼」ΐ端：分的修正步•’該*端部分用以形成-輔助 丄先圖案以修正在前述描繪圖案末端部分之圖案尺寸· 2^申請專利範圍第丨項之電子束曝光法，更包 一二步：’在修正中央部分後以一第一光罩執行之 ::曝光步冑’以對準一第二光罩而執行之， 罩 >、有對應於修正末端部分步驟之圖案。 一先 3·如申請專利範圍第1項之電子束曝光法， 一光罩執行曝光之步驟，該單一光罩具 匕3一以單 後修正末端部分相對應的圖案。 、>正中央部分 4二：：請專利範圍第3項之電子束曝光法 ， :具有該描繪圖案及環繞形成於前描、：：早 曝光。 田嘈圖形的輔助 申請專利範圍第】項之電子束曝光 人一 部分步驟之對背向散射直徑散焦的3以在修 6广申請專利範圍第i項之電子束曝光法仃曝光步驟。 :曝光圖案為一設置有一開口部在 月中’前述輔 案。 彔周邊上的圖

   574631 六、申請專利範圍 7 · 一種用以製 一待修正 一包含前 的取出步驟； 一中央部 前述描繪圖案 一末端部 繪圖案周邊上 依在前述 的步驟。 8·如申請專利 第二曝光之步 端部分之步驟 束的背向散射 造半導體裝置的電子束曝光法，其包含·· 之描繪圖案的取出步驟； 述經取出之描繪圖案的複數個曝光照射區域 分之修正步驟，該中央部分用以決定適合該 中央部分電子束之曝光量； 分的修正步驟，用以形成一圖案以在前述描 提供一開口部；及 中央部分修正步驟所決定之曝光量執行曝光 範圍第m電子纟曝光法，t包含一執行 驟，藉由使用依據在執行曝光步驟後修正末 時所形成之圖案的一光罩，而散焦至一電子 直徑之程度。

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