TWI261732B - Composite optical lithography method for patterning lines of significantly different widths - Google Patents

Composite optical lithography method for patterning lines of significantly different widths Download PDF

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TWI261732B
TWI261732B TW093130386A TW93130386A TWI261732B TW I261732 B TWI261732 B TW I261732B TW 093130386 A TW093130386 A TW 093130386A TW 93130386 A TW93130386 A TW 93130386A TW I261732 B TWI261732 B TW I261732B
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    • G03F7/7045—Hybrid exposures, i.e. multiple exposures of the same area using different types of exposure apparatus, e.g. combining projection, proximity, direct write, interferometric, UV, x-ray or particle beam

Description

1261732 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於圖案化顯著不同寬度的線之複合光學微 影方法。 【先前技術】 積體電路（1C )製程會於晶圓上沈積不同的材料層以 及在沈積的層上形成感光光阻（光阻）。製程會使用微影 術以使光透射已圖案化的標線片（光罩）而至光阻，或使 光從已圖案化的標線片（光罩）反射至光阻。來自光罩的 光會將圖案化的影像轉移至光阻。製程可以移除部份受光 曝照的光阻。製程可以蝕刻未受餘留的光阻保護的晶圓之 部份，以形成積體電路特徵。 半導體工業一直努力縮小電晶體特徵的尺寸以增加電 晶體的密度及改進電晶體的性能。此需求使得光學微影技 術中用以在光阻中界定更小的1C特徵之光的波長縮小。 複雜的微影曝光工具之製造及操作會更昂貴。 【發明內容】及【實施方式】 傳統的圖案化技術使用昂貴的、繞射限制、高數値孔 徑（NA )、高度像差校正透鏡/配備有複雜照明的工具。 傳統的圖案化技術也會使用複雜的及昂貴的光罩，這些光 罩採用不同的相位偏移器及複雜的光學近似（OPC )校正 1261732 (2) 本申請案係關於複合光學微影圖案化技術，相較於傳 統的微影術，可以形成較小的積體電路特徵。複合圖案化 技術可以對基底上的給定區域提供更高密度的積體電路特 徵。 複合圖案化技術包含二或更多微影製程。第一微影製 程使用干涉微影術以在第一光阻上形成具有實質等寬的線 及空間的週期性交錯圖案。第二微影製程使用非干涉微影 技術以中斷第一微影製程所形成的圖案化的線之連續性以 及移除布局區上的光阻，在該布局區中具有實質上較大的 寬度之特徵將需要被圖案化。第一光阻會被顯影、及形成 第二光阻。第三微影術可以曝露寬度顯著大於干涉圖案線 寬度之特徵。 複合圖案化技術可以形成具有顯著不同寬度的線之圖 案。舉例而言，一線寬度可以比另一線寬度大1 〇%。另一 情形爲，一線寬度可以比另一線寬度大3 0%以上。在積體 電路（1C )製造中會需要具有顯著不同寬度的圖案化線， 舉例而言，以圖案化具有顯著不同寬度的閘極。具有顯著 不同寬度的閘極可以使積體電路的速度及/或功率效能最 佳化。 在另一實施例中，第一製程包含非干涉微影技術，第 二製程包含干涉微影技術。 第一微影製程 圖1A係顯示干涉微影設備1 0 0。干涉微影設備1 0 0 -5 - 1261732 包含分光器104及二個鏡1〇6Α、]06Β。分光器1〇4可以 從具有預定曝照光波長（λ )的照射源接收例如經過調節 的（經過展開及準直）的雷射光1 0 2等照射。分光器]04 會將照射1 〇 2導引至鏡1 0 6 A、1 0 6 Β。鏡1 0 6 A、1 0 6 Β於 具有例如光阻層1〇7等感光介質的基底〗〇8上形成圖案 2 0 0 (圖2 )。很多具有不同複雜度及混合度的干射微影 工具設計是可以取得的。正型或負型光阻可以用於此處所 述的製程。Θ爲光阻1 0 7的表面法線與入射於光阻i 〇 7上 的照射光之間的角度。 圖2係顯示圖1 A的干涉微影設備1〇〇所製造之空間 204 (受光曝照）及線202 (未受光曝照）的圖案200之 潛在或真實影像。「潛在」意指遭受導因於照射之化學反 應但尙未於溶液中顯影以移除正型光阻1 0 7的受曝照區之 光阻107上的圖案（下述圖4C )。線2 02具有實質相等 的寬度。空間204具有的寬度可以等於或不等於線202的 寬度。 「間距」是圖2中的線寬與空間寬度的總合。如同習 於光學的一般技藝者所知般，可由具有預定波長λ及數値 孔徑ΝΑ的投射光學曝光設備所解析的「最小間距」可以 表示如下：
間距 / 2 = ( k i ( λ / n i ) ) / N A 其中，“ΝΑ”是微影工具中投射透鏡的數値孔徑。“n i” 是基底1 08與光學投射系統的最後元件（例如鏡1 06 A、 1 0 6 B )之間的介質之折射率。目前用於微影術的光學投射 1261732 (4) 系統使用空氣，其具有ni=l。對於液體浸漬微影系統而 言，n i > 1 . 4。對於n i = 1而言，間距可以袠示爲：
間距 / 2 = k ! λ / N A 間距 =2 k ! λ / N A 其中，k!是已知的瑞利（Rayleigh )常數。 N A可以表不爲： NA = n〇sin0 ΝΑ可以等於1。
Ifk! =0.25，且w約等於一時，間距可以表示爲： 間距=2 ( .25) X/n〇sine=X/2sine h的其它値可以大於0.25。 圖1 A的千涉微影設備1 〇 〇可以取得「最小間距」（ 最小線寬加上空間寬度），其表示爲： 最小間距=λ/2 線202及空間204可以具有接近λι/2之間距Ρ】，其 中，λ!是用於干涉微影製程中的照射波長。波長λ]可以 等於193nm，15 7nm或是極限紫外線（Euv )波長，例如 1 1 - 1 5 n m。藉由改變圖1 A中的干射光的角度θ，可以取得 更大的間距。 經過曝光的空間204或非曝光的線202之最小特徵尺 寸可以等於、小於或大於曝光波長除以4 ( λ/4 )。 第一（干涉微影）製程可以以具有最大製程自由度的 光學圖案化可取得的最大密度，界定最後圖案的所有最小 關鍵特徵的寬度。 (5) 1261732 可以使用任何分光或干射元件以替代分光器1 Ο 4，例 如稜鏡或繞射光柵，以在光阻1 07上產生交錯的線202及 空間204。 圖1 Β係顯示繞射光柵1 2 0的實施例，其具有狹縫 1 2 2，允許光通過及照射基底1 0 8上的光阻1 0 7。繞射光 柵〗20配合投射光件可以產生與圖1 Α的分光器1 04、及 鏡106A、106B相同的圖案200 (圖2)。 由千涉微影術所形成的干涉圖案2 0 0之區域等於晶粒 、多個晶粒或整個晶圓，例如3 0 0 -mm晶圓或是更大的未 來世代的晶圓尺寸。干涉微影術由於大的聚焦深度，所以 ，對干涉圖案200可以具有優良的尺寸控制。 干涉微影術比透鏡爲基礎的微影術具有更低的解析度 限制及更佳的尺寸控制。由於干涉微影術的聚焦深度可以 爲數百或數千微米，與某些傳統的光學微影技術次微米（ 例如0 · 3微米）的聚焦深度相反，所以，干涉微影術比透 鏡爲基礎的微影術具有更高的製程寬容度。由於（a )光 阻是形成於一或更多金屬層及介電層之上，或（b)半導 晶圓本身並非足夠平坦，所以，光阻不會完全平坦，因此 ’在微影術中，聚焦的深度是重要的。此外，。 相對於其它微影技術，干涉微影的實施例可以不需要 複雜的照明器、昂貴的透鏡、投射及照明光件或複雜的光 罩。 第二微影製程 (6) 1261732 第二微影製程包含一或更多非干涉微影技術5舉例而 言，傳統的微影技術、光學微影術、壓印微影術及電子束 微影術。如同下述參考圖3 C及4 B所述般，第二微影_ 程可以使用光罩（或標線片）。第二微影製程可以使用「 修整」光罩技術、其它光罩爲基礎的技術或無光罩圖案化 技術。第二微影製程可以使用極限紫外線（EUV )微影。 第二微影製程可以移除第一微影製程所形成的圖案之 具有最小線寬W !的線2 0 2之不必要部份。 圖3A顯示上述干涉微影製程及下述的第二和第三微 影製程所形成的具有顯著不同寬度\\^、\\/4及W5的線 202、310之所需布局300的實施例。W4是連接方向上正 交於W 4之其它二線2 0 2的線。所以，w 4的「寬度」正交 於這些線2 0 2的寬度。爲了說明之用，圖3 A中布局的差 異及寬度W!、W4、W5是被放大的。 圖3 B係顯示第二微影製程所改變的圖2之具有連續 的、非曝光的線2 0 2及曝光的線2 0 4之潛在圖案之後的布 局^20。桌一微影製程曝露（移除）光阻中區域318八_ 3 1 8 C，使形成於光阻中的非曝光連續線2 〇 2的部份曝露（ 移除）。由干涉微影製程所形成的非曝光線2 〇 2具有寬度 W!，其爲圖3A中最窄的所需線2〇2之寬度。寬度w】比 曝f#於第一微影製程的照射之區域3 1 8 A - 3 1 8 C (圖3 B ) 的寬度W2、W3及W 5更窄。第二微影製程可以使曝露圖 案2 0 0的數條線2 0 2 (圖2 )之大區域3丨8〔曝光。 第一微彭製程會錯由使第一微影製程中所產生的週期 (7) 1261732 性交錯的連續線2 Ο 2及空間2 0 4的連續性及規則性中斷。 圖3 C中的第二微影製程的曝光光罩3 3 0 (或無光罩 圖案化工具資料庫）的圖案布局可爲（a )例如圖3 Α中的 布局3 0 0等所需最後圖案與（b )干涉微影製程所形成的 圖案2 0 0 (圖2 )之間的布林（B 〇 〇 1 e an )差。第二製程光 罩3 3 0 (或其對應的無光罩圖案化貧料庫）的近似曝光布 局顯示於圖3C中。圖3C顯示不透光光罩330中透明區 域3 1 8 A - 3 1 8 C。假使藉由用於正型光阻之投射光學微影術 而產生第二處理的圖案化時，透明區域318A-318C會使 光曝照經過光罩3 3 0。如此，圖3 B中的空間2 0 4及區域 3 18A-3 18C會分別在第一及第二微影正光阻製程期間曝露 於照射之下。 在實施例中，第二微影製程的最小間距P2 (圖3 C ) 可爲上述干涉微影製程的最小間距Pi ( λ!/2 )的尺寸之 1.5 倍。如此，P2=l .5 ( Pi ) =1 ·5 ( λι/2 ) =0.751!。 圖7是複合光學微影圖案化技術的流程圖。在7 Ο 0中 ，干涉微影處理（上述）、或是採用交錯的相位移光罩之 傳統的微影處理，會於具有接近光成像（k ! = 0.2 5 )的解 析極限之最小間距的第一光阻上，形成具有週期性的連續 交錯線2 0 2及空間2 04。在7 0 2，第二微影處理對未曝光 的線2 0 2的部份曝光以形成區域3 1 8 A - 3 1 8 C。如同參考圖 4C之下述所述般，在第二微影曝光完成之後，於步驟704 ’將第一光阻1 0 7顯影。 在7 06，將第二光阻塗佈於第一光阻107上（由第一 -10- (8) 1261732 及第二微影處理所使用）。第二光阻在化學上可以與第一 光阻1 0 7不同（區別）。化學上不同的第一及第二光阻可 以（A )防止些光阻混合及（b )以化學方式，將第三 微影製程所曝光的第二光阻之部份選擇性顯影，而不影響 第一及第一微影製程於第一光阻i 〇 7中所形成的圖案。 或者’第二光阻在化學上可以與第一光阻相同，但是 ，接受不同的處理。 或者’在第一與第二光阻之間沈積λ 1照射吸收有機 或無機膜層’以防止第一光阻與第二光阻混合，以及防止 第一光阻線2 0 2曝露於第三微影處理照射。 在7 0 8 ’第三微影曝光製程會將線寬度w4及W5之特 徵310圖案化（圖3A及3D)，線寬度W4及W5顯著大 於第一及第二微影處理期間圖案化的特徵。如上所述般， 第三微影曝光處理會使用傳統的微影技術。第三微影處理 會使用第二光罩（或資料庫）及光件以形成間距大於第二 微影處理圖案的間距之圖案。第三微影處理會使用與第二 微影處理相同的設備，但具有不同的光罩或資料庫。 圖3 D係顯示第三微影處理所使用的第二光罩之對應 的布局。假使正型光阻用於第三微影處埋時，則具有第二 光罩的寬度W4及W5之圖3D中的大特徵3 1 0在透明光罩 3 40上是歪斜的。假使負型光阻用於第三微影處理時，則 特徵及光罩的色調會相反。 第三微影製程中所使用的第二光罩之資料庫可以僅含 有出現於原始布局資料庫中「大的」線W4、W5，它們在 -11 - 1261732 (9) 尺4上可以容納處理步驟重疊的需求及圖案化技藝中所知 的光罩製程明確性。 在7 1 0 ’將第二光阻顯影，在二光阻中造成最後的布 局3 00。在7 1 2，基底丨08及圖案化的光阻已準備好用於 1C製程流程中的後續製程，例如蝕刻。 圖4 A - 4 Η係顯示用於使光阻1 0 7上的區3 0 2 (圖3 C )曝露第二微影製程的實施例，以及顯影、蝕刻及剝除等 後製程的實施例。在圖4 Α中的基底1 〇 8上形成（例如 塗著）光阻107。藉由圖1 A的干涉微影設備ι〇〇，在光 阻107上形成潛在的或真實的干涉圖案200(圖2)。第 二微影工具（第二微影製程）會使光4 0 3透射經過圖案化 光罩或標線片4 0 4以使圖4 B中的光阻1 〇 7的所需區域 302曝光。光403會在受曝光的區302中啓動反應。光 4 0 3可爲紫外光或極限紫外光（E u V )照射，舉例而言， 具有約11-15奈米（nm)的波長。 將光阻1 〇 7及基底1 0 8從微影工具移走並於溫控環境 中烘烤。相較於未經曝光的光阻1 0 7的區域，照射曝光及 烘烤會改變受曝光的區域3 0 2及空間2 0 4 (圖2 )的溶解 力。 光阻1 〇 7會被「顯影」，亦即，被置於顯影劑中並受 到含水爲基礎的溶液之處理，以移除圖4 C中的光阻1 0 7 的受曝光區域3 02及空間2〇4，而在光阻中形成所需圖案 。假使使用「正型」光阻，則受曝光的區域3 0 2及2 0 4會 由溶液移除。未受餘留光阻1 〇 7保護的基底1 〇 8的部份 -12- (10) 1261732 4 1 0會於圖4 D中被鈾刻，以形成所需的 4 E中剝除餘留的光阻1 0 7。假使使用「負 圖4 F所示，未曝露於照射的區域會由顯 ，未受餘留光阻4 2 2保護的基底1 〇 8的f 4 G中被蝕刻以形成所需的電路特徵。餘， 在圖4H中被剝除。 結合干涉微影技術及非干涉技術可以 密度規模（對於任何可取得的波長，在k 〇 使最小間隔特徵圖案化的干涉微影會 微影延伸至66-ηηι間距並使EUV干涉工 至6.7-nm間距。 干涉微影具有所有反射設計，例如， 微影系統，其使系統設計能夠具有1 5 7 n m 的可利用波長，例如，分別具有對應的最 3 0 n m的氖放電光源（約 7 4 n m波長）\ 5 8.4 nm ) ° 第二微影製程可以在應用至另一圖案 行。所選取的第二微影製程可以決定那一 取。 對齊 干涉微影設備1 〇 〇上現有的對齊感測 影製程所產生的圖案2 0 0 (圖2 )與其它 電路特徵。在圖 型」光阻，則如 影液移除。然後 部份4 2 0會於圖 g的光阻422會 提供高IC圖案 1=0.25圖案化） 使 1 93-nm浸漬 具能力向下延伸 Lloyds的鏡千射 與13.4nm之間 小間隔3 7 nm及 泛氦放電光源（ 化媒體層之前進 圖案化媒體被選 器可以將第一微 製程所形成的先 -13- 1261732 (11) 前 層 圖 案 相對 齊 0 現 有 的 對 齊感 測 器 可 以 在 晶 圓 上 方 及 趫 於 感 測 晶 圓上 的 標 誌 〇 藉 由 間接 對 齊 ( 藉 由 現 有的 對 齊 感 測 器 第 二 微 影 製 程 圖 案 化 對齊 先 前 層 圖 案 ) 、或 曰 疋 經 由 潛 在 影 像 對 感 測 α 口 益 之 直 接 對齊 ( 第 一一 微 影 製 程圖 案 化 直 接 對 齊 弟 -. 微 影 製 程 圖 案 2 0 0 ) 可 取 得 第 — 及第 四 微 影 製 程 對 弟 — 微 影 製 程 之 對 齊 〇 圖 5 係顯 示 設 有 可 移 動 晶圓 台 545 的 複 合 光 學 微 影 系 統 500 〇 複合 光 學 微 影 系 統 500 包 含 環 境 殼 5 05 1 例 如 無 塵 室 或 其 它適 用 於 將 特 徵 印 於基 底 上 的 區 域 〇 殼 505 包 圍 干 涉 微 影 系統 5 10 及 第 二 ( 非干 涉 ) 圖 案 化 系 統 5 15 〇 干 涉微影系統5 1 0包含經過準直的照射源5 2 0及干涉光件 5 2 5以在光阻上提供干涉圖案化。 第二圖案化系統5 1 5使用數種技術之一以將光阻圖案 化。舉例而言，第二圖案化系統5 i 5可爲電子束投射系統 、壓印印刷系統、或是光學微影系統。或者，第二圖案化 系統5 1 5可爲無光罩模組，例如電子束直接寫入模組、離 子束直接寫入模組、或光學直接寫入模組。 二系統5 1 0，5 1 5可以共用共同的光罩處理子系統5 3 〇 、共同的晶圓處理子系統5 3 5、共同的控制子系統5 4 0、 及共同的平台5 4 5。光罩處理子系統5 3 〇可以將光罩定位 在系統5 0 0中。晶圓處理子系統5 3 5可以將晶圓5 6 1定位 於系統5 0 0中。控制子系統54〇也會隨著時間調節系統 5 0 0的一或更多特性或是裝置。舉例而言，控制子系統 -14- (12) 1261732 5 4 0會調節系統5 Ο 0中的裝置之位置、對齊或操作。控制 子系統5 4 0也會調節照射劑量、焦點、溫度或環境殼505 之內的其它環境品質。 控制子系統5 4 0也會使平台5 4 5在第—曝光台位置 5 5 5與第二曝光台位置5 5 0之間平移。平台5 4 5包含晶圓 夾具560以用於捉住晶圓561。在第一位置555，平台 5 4 5及夾具5 6 0會將捉住的晶圓561呈現給干涉微影系統 5 1 〇，以用於干涉圖案化。在第二位置5 5 0 ,平台5 4 5及 夾具5 60會將捉住的晶圓5 6 1呈現給第二圖案化系統5 1 5 以用於圖案化。 爲了確保以夾具560及平台545適當地定位晶圓561 ，控制子系統5 4 0可包含對齊感測器5 6 5。對齊感測器 5 6 5可以轉送及控制晶圓5 6 1的位置（例如，使用晶圓對 齊標誌）以使第二圖案化系統5 1 5所形成的圖案與干涉微 影系統5 1 0所形成的圖案相對齊。如上所述般，當將不規 則性導入重覆之千涉特徵陣列時，可以使用此定位。 圖6係顯示第二圖案化系統5 i 5的光學微影實施。特 別地’弟一 Η条化系統5 1 5可爲步進及重覆投射系統。此 圖案化系統5 1 5可包含照明器6 0 5、光罩台6 1 0、光罩 6 3 〇及投射光件6 1 5。照明器6 0 5包含照明源6 2 0及孔徑/ 聚光器6 2 5。照明源6 2 0可以與圖5中的照明源5 2 0相同 。或者’照明源6 2 0可爲分別的裝置。照明源6 2 0會發射 波長與照明源5 2 0相同或不同的照射。 孔徑/聚光器62 5包含一或更多裝置以用於將照明源 -15- (13) 1261732 5 2 0發射的照明聚光、準直、濾光、及聚焦，以增加光罩 台6〗0上的照明之均勻性。光罩台6〗0會將光罩6 3 0支撐 於照明路徑中。投射光件6 ] 5會縮小影像尺寸。投射光件 6 1 5包含濾光投射透鏡。當平台5 4 5平移被捉住的晶圓 5 6 1以由照明器6 0 5經過光罩台6 1 0及投射光件6 1 5而進 行曝光時，對齊感測器5 6 5會確保曝光與干涉特徵的重覆 陣列相對齊，以將不規則性導入重覆陣列2 0 0 ◦ 圖8係顯示製程8 00，其用於產生用於上述第二微影 製程的光罩之布局。製程800可以一或更多單獨的或協力 的工作者執行（例如，裝置製造商、光罩製造商、或代工 廠）。製程8 0 0也可以由執行機器可讀取的指令之資料處 理裝置完整地或部份地執行。 在8 0 5中，執行製程8 0 0的工作者會收到設計布局。 設計布局是在處理之後所要的布局件或基底的實體設計。 圖3 Α及9係顯示這些設計布局3 0 0、9 0 0的實施例。可 以以機器可讀取的形式，接收設計布局3 0 0、90 0。布局 3 0 〇、9 0 0的實體設計可以包含溝槽及溝槽之間的陸地之 集合。溝槽及陸地是線性的及平行的。溝槽及陸地無需在 整個布局件上規則地重覆。舉例而言，溝槽與陸地之一或 二者的連續性會在布局3 0 0、90 0中的任意位置處被切割 〇 回至圖8，在810中，執行製程800的工作者也會收 到交錯的、平行的線2 0 2和空間2 0 4 (圖2 )之圖案陣列 布局2 0 0。圖案陣列布局2 0 0會由干射微影技術，亦即， -16- (14) 1261732 照射的干涉，形成於光阻1 〇 7上。可以以機器可讀取的形 式，接收圖案陣列布局2 0 0。 回至圖8，在815中，工作者可從圖案陣列布局2〇〇 (圖2 )減掉設計布局9 0 0 (圖9 )。從圖案陣列布局2 0 0 減掉設計布局900包含對齊設計布局900中的溝槽3 3 2與 圖案陣列布局2 00中的線或空間以及決定設計布局90 〇中 不規則性，防止與圖案陣列布局2 0 0完全重疊的位置。 圖3 C及1 0係顯示餘留的布局3 3 0、1 0 〇 〇的實施例， 其標示設計布局300、900未與圖案陣列布局200(圖2) 完全重疊的位置。其餘布局3 3 0、1 000可爲機器可讀取的 形式。由於餘留的布局330、1 000中的位置可能僅具有二 可能狀態之一，所以，減法可爲布林。特別地，餘留的布 局1 000包含具有「未重疊」狀態的第一位置之廣闊區域 1 〇 〇 5以及具有「重疊」狀態的第二位置之鄰接的廣闊區 域 1 0 1 0。 回至圖8，在820，工作者可以將餘留布局1〇〇〇中的 位置之廣闊區域重定尺寸。餘留布局1〇〇〇的重定尺寸會 造成圖1 1中的改變的機器可讀取的餘留布局11 0 〇。圖11 係顯示在方向D上如此擴展之後的餘留布局1 1 0 0。當圖 案陣列是具有平行線2 0 2及空間2 0 4的陣列2 0 0時，具有 目前狀態之廣闊區域1 1 0 5的尺寸會在垂直於線2 0 2和空 間204之方向上增加。某些廣闊區域1105會合倂。 回至圖8，在825，工作者會使用圖〗〇中的餘留布局 1 0 〇 0以產生印刷光罩。可以使用圖1 1的重定尺寸之餘留 -17- (15) 1261732 布局1 1 Ο Ο，產生印刷光罩，以產生任意形狀的特徵，用 於將不規則性導入重覆陣列，例如圖案陣列2 0 0 (圖2 ) 。印刷光罩的產生包含產生印刷光罩的機器可讀取說明° 印刷光罩的產生也包含在光卓基底上具體地貫施印刷光卓 c> 或者，假使第二微影製程使用 EU V波長，則包含要 被使用的光罩等EUV微影系統的元件可以是反射的。非 EUV光罩上的淸楚（透射的）區域將爲EUV光罩上的反 射區，而非EUV光罩上的不透光（鉻）區將爲EUV光罩 上的吸收區。 已說明一些實施例。然而，應瞭解，在不悖離本申請 案的精神及範圍之下，可以執行不同的修改◦因此，其它 實施例是在後附的申請專利範圍之範圍內。 【圖式簡單說明】 圖1 Α係顯示干涉微影設備。 圖1 B係顯示繞射光柵的實施例，繞射光柵具有允許 光通過及照射基底上的光阻之狹縫。 圖2係顯示圖！ a或圖1 b的干涉微影設備所製造的 空間及線的干涉圖案的潛在或真實影像。 圖3 A係顯示第一、第二及第三干涉微影製程所形成 的具有顯著不同寬度之線的所需最終布局實施例。 圖3 B係顯示由第二微影製程所改變的圖2的連續、 非曝光線及已曝光空間之潛在圖案之後的布局。 -18- (16) 1261732 圖 3C 係顯 示 第 二微影製程光罩的近 似曝 光 布 局 或 其 用 於 Μ - 光罩 圖案 化 之 對應的資料庫。 圖 3D 係顯 示 第 三微影製程所使用的 第二 光 罩 之 對 應 的 布 局 圖 4 A. _4H係顯. 示使光阻上的區域曝 光之 第 二 微 影 製 程 的 實施例 以及 後 續 的顯影、蝕刻及剝除 製程 〇 圖 5係 顯示 具 有 可移動的晶圓台之複 合光 學 微 影 曝 光 系統。 圖6顯示第二圖案化系統的光學微影實施。 圖7是複合光學微影圖案化技術的流程圖。 圖8顯示產生用於第二微影製程的光罩布局之製程。 圖9顯示設計布局的實施例。 圖1 〇顯示餘留布局的實施例。 圖11顯示在方向D上擴展之後的餘留布局。 [主要元件之符號說明】 1 00 :干涉微影設備 M2 :雷射光 :分光器 i〇6A :鏡 !〇6B ：鏡 1 〇 7 :光阻層 ]〇 8 :基底 200 :圖案 -19- (17) (17)1261732 2 02 :線 2 04 :空間 3 0 0 :所需布局 3 1 0 :線 3 1 8 A ：區域 3 1 8B ：區域 3 1 8 C ·區域 3 2 0 :布局 330 :光罩 3 4 0 :透射開口 403 :光 404 :圖案化光罩 4 1 0 :部份 4 2 0 :部份 4 2 2 :光阻 5 00 :複合光學微影系統 5 0 5 :殼 5 1 0 :干涉微影系統 5 1 5 :第二圖案化系統 5 2 0 :經過準直的相干照射源 5 2 5 :干涉光件 5 3 0 :光罩處理子系統 5 3 5 ·晶圓處理t系統 5 4 0 :控制子系統 -20 (18) 1261732 5 4 5 :平台 550:第二曝光台位置 5 5 5 :第一曝光台位置 5 6 0 :夾具 5 6 1 :晶圓 5 6 5 :對齊感測器
6 0 5 :照明器 6 1 0 :光罩台 6 1 5 :投射光件 620 :照射源 62 5 :孔徑/聚光器 630 :光罩 9 0 0 :設計布局 1000:餘留布局 1 005 :第一位置的廣闊區域
1 0 1 0 :第二位置的廣闊區域 1 1 0 0 :餘留布局 1 1 0 5 :廣闊區域 -21 -

Claims (1)

  1. (1) 1261732 十、申請專利範圍 附件2A : 第0 9 3 1 3 0 3 8 6號專利申請案 中文申請專利範圍替換本 民國94年11月4日修正 1 · ~種複合光學微影系統，該系統包括： 第一設備，照射第一光阻上的週期圖案，該週期圖案 具有交錯的未曝光的線及曝光的空間，該等線具有實質相 等的第一寬度；及 第二設備，用以使至少一線的部份曝露於照射以形成 第二寬度，第二寬度大於該等線的第一寬度，第二設備照 射第一光阻上的第二光阻之區域，該區域具有第三寬度。 2 ·如申請專利範圍第1項之系統，其中，由第二設 備產生的圖案之間距大於或等於具有交錯的複數線及空間 的週期圖案之最小間距的一又二分之一倍。 3. 如申請專利範圍第1項之系統，其中，第二光阻 在化學上與第一光阻是有區別的。 4. 如申請專利範圍第1項之系統，其中，第一設備 包括分光器。 5. 如申請專利範圍第1項之系統，其中，第一設備 包括繞射光柵。 6. 如申請專利範圍第1項之系統’其中，第一設備 包括使用交錯的相位移光罩的光學微影工具。 7. 如申請專利範圍第1項之系統，其中，第二設備 包括光罩爲基礎的光學微影工具。 (2) 1261732 8. 如申請專利範圍Μ "貝之系統，其中，第二設備 包括設有資料庫之無光罩光學微g ^胃。 9. 如申請專利範藝1項之系統，其中，第二設備 包括壓印微影工具。 10. 如申請專利範圍第！項之系統，其中，第二設備 包括壓印電子束工具。 1 1 · 一種複合光學微影方法，該方法包括： 照射第一光阻上的週期圖案，該週期圖案具有交錯的 未曝光的線及曝光的空間’該等線具有第一寬度； 使至少一線的部份曝露於照射以中斷該線的連續性及 圖案的規則性以及形成具有第二寬度的特徵，第二寬度大 於第一寬度； 將第一光阻顯影； 在第一光阻上形成第二光阻；及 照射第二光阻之區域，該區域具有第三寬度。 12·如申請專利範圍第1 1項之方法，其中，該特徵 之間距大於或等於干涉圖案的間距的一又二分之一倍。 13. 如申請專利範圍第1 1項之方法，其中，照射具 有一波長，而線及光間的交錯圖案具有之間距等於約波長 除以2。 14. 如申請專利範圍第1 1項之方法，其中，第二光 阻在化學上與第一光阻是有區別的。 15. 如申請專利範圍第1 1項之方法’其中’第二光 阻與第一光阻藉由設於第一與第二光阻之間的第三障壁層 - (3) (3)1261732 而相分離，障壁層具有足夠高的吸光特性以使第一光阻曝 光及具有防止第一與第二光阻混合的化學結構。 16. 如申請專利範圍第1 1項之方法，又包括使該特 徵與該干涉圖案對齊。 17. 如申請專利範圍第 Π項之方法，又包括使該區 域與該特徵對齊。 1 8 .如申請專利範圍第1 1項之方法，又包括從（b ) 該干涉圖案中減掉（a )用於給定層的最後設計布局以產 生印刷光罩。 1 9 . 一種複合光學微影設備，該設備包括： 第一圖案化裝置，包含干涉曝光模組以在光阻上產生 線及空間的第一曝光； 第二圖案化裝置，產生第二曝光，第二曝光會降低第 一曝光的規則性；及 第三圖案化裝置，在第一光阻上的第二光阻上產生第 三曝光，第三曝光曝露的區域比第二曝光的特徵更寬。 2 〇 ·如申請專利範圍第1 9項之設備，又包括對齊感 測器以使第二曝光對齊所形成的第一曝光。 21.如申請專利範圍第1 9項之設備，又包括共同的 光學控制系統以移動用於干涉曝光模組的第一位置的第一 光阻以及用於第二圖案化模組的第二位置的第一光阻。 2 2.如申請專利範圍第1 9項之設備，其中，干涉曝 光模組包括干涉微影模組，第二圖案化模組包括投射光學 微影系統，投射光學微影系統包括投射光件、晶圓台、及 (4) 1261732 光罩以降低干涉曝光模組所產生的第一曝光中的規則性。 23.如申請專利範圍第1 9項之設備，其中，干涉曝 光模組包括干涉微影模組，第二圖案化模組包括壓印系統 ’壓印系統包括投射光件、晶圓台、及光罩以降低干涉曝 光模組所產生的第一曝光中的規則性。 2 4.如申請專利範圍％ 1 9項之設備，其中，干涉曝 光模組包括干涉微影模組，第二圖案化模組包括電子投射 系統’電子投射系統包括投射光件、晶圓台、及光罩以降 低干涉曝光模組所產生的第一曝光中的規則性。 2 5 ·如申請專利範圍第1 9項之設備，其中，干涉曝 光模組包括干涉微影模組，第二圖案化模組包括降低干涉 曝光模組所產生的第一曝光中的規則性之無光罩模組、投 射光件及晶圓台。 2 6·如申請專利範圍第2 5項之設備，其中，無光罩 模組包括光學直接寫入模組。 2 7·如申請專利範圍第2 5項之設備，其中，無光罩 模組包括電子束直接寫入模組。 2 8.如申請專利範圍第2 5項之設備，其中，無光罩 模組包括離子束直接寫入模組。 2 9.如申請專利範圍第1 9項之設備，其中，干涉曝 光模組包括干涉微影模組’第二圖案化模組包括X光近似 投射系統、投射光件及晶圓台，X光近似投射系統含有降 低干涉曝光模組所產生的圖案中的規則性所需之光罩。 3 0 · —種複合光學微影方法，該方法包括： ~ 4 - (5) 1261732 接收預定的設計布局； 接收交錯的、平行線及空間之圖案布局；及 從交錯的、平行線及空間之圖案布局減掉設計布局， 以形成餘留的布局。 3 1 ·如申請專利範圍第3 〇項之方法，又包括使設計 布局的特徵與圖案布局的線及空間中至少之一相對齊。 3 2.如申g靑專利範圍第3 0項之方法，又包括產生具 有餘留布局的印刷光罩之機器可讀取的說明。 3 3·如申請專利範圍第3 0項之方法，又包括產生具 有餘留布局的印刷光罩。 3 4 ·如申請專利範圍第3 0項之方法，又包括重定餘 留的布局之特徵的尺寸。
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