[發(fā)明專利]形成密集間距圖案的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310015562.9
• 申請日: 2013-01-16
• 公開（公告）號: CN103631094A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳俊偉
• 申請（專利權(quán)）人: 南亞科技股份有限公司
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20;G03F1/76
• 代理公司: 深圳新創(chuàng)友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44223
• 代理人: 江耀純

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及了一種形成多個密集間距的條型圖案的方法，特別來說，是涉及了一種使用兩次曝光以及同一光掩膜，以形成一串密集間距的接觸圖案(contact?pattern)或接觸洞串(contact?chain)的方法。

背景技術(shù)

在半導(dǎo)體工藝上，為了將集成電路(integrated?circuits)的圖案順利地轉(zhuǎn)移到半導(dǎo)體芯片上，必須先將電路圖案設(shè)計于一光掩膜布局圖上，之后依據(jù)光掩膜布局圖所輸出的光掩膜圖案(photomask?pattern)來制作一光掩膜，并且將光掩膜上的圖案以一定的比例轉(zhuǎn)移到該半導(dǎo)體芯片上。而隨著半導(dǎo)體電路的積體層次的快速增加，元件的長寬尺寸變得加精細(xì)，也使得電路圖案的轉(zhuǎn)移質(zhì)量備受考驗(yàn)。

請參考圖1與圖2，其中圖1是公知技術(shù)中一個光掩膜的示意圖，圖2是以圖1的光掩膜來進(jìn)行曝光工藝時所模擬出來的相對光強(qiáng)度示意圖。如圖1所示，目標(biāo)圖案(target?pattern)100包含有多個條狀圖形102，每個條狀圖形102具有一長度約160納米(nm)、一寬度約38納米，以及一間距(pitch)約76納米。在公知的曝光工藝中，為了能精確形成目標(biāo)圖案100，曝光機(jī)臺會使用二孔偏軸發(fā)光(dipole?illumination?light)作為其光源，如圖2所示的光強(qiáng)度模擬示意圖，在此操作環(huán)境下寬度的關(guān)鍵尺寸(critical?dimension,CD)以及分辨率都能達(dá)到預(yù)定數(shù)值；但因?yàn)槎灼S發(fā)光源僅能針對寬度提供優(yōu)選的分辨率，因此長度的關(guān)鍵尺寸(201.4nm)并無法達(dá)到預(yù)定的數(shù)值。

為了使長度的數(shù)值能夠達(dá)到預(yù)設(shè)的數(shù)值(160nm)，公知技術(shù)會將光掩膜上圖形的長度刻意縮小，請參考圖3與圖4，其中圖3表示了一種縮小長度的光掩膜圖形示意圖，圖4是利用圖3的光掩膜來進(jìn)行曝光工藝時所模擬出來的相對光強(qiáng)度示意圖。如圖3所示，將光掩膜上長度縮小，例如從160nm縮小至100nm，結(jié)果發(fā)現(xiàn)長度的關(guān)鍵尺寸(182.8nm)雖然可以一同縮小，但仍無法達(dá)成預(yù)定值(160nm)，且長度和寬度的分辨率都會一起下降。

另一種解決前述問題的方法，是將二孔偏軸發(fā)光源的雙軸光形狀改為四偏軸形狀(cross-quadruple?illumination)。請參考圖5，表示了利用四偏軸光以及圖1的光掩膜來進(jìn)行曝光工藝時所模擬出來的相對光強(qiáng)度示意圖。當(dāng)以四偏軸光作為曝光光源以同時增加x軸方向和y軸方向偏軸時，雖然模擬的長度的關(guān)鍵尺寸可以達(dá)到預(yù)定值，但這會使得寬度的分辨率下降，因此降低了形成圖案的質(zhì)量。

因此，還需要一種新穎的曝光方法以同時能夠形成預(yù)定密集間距圖案，也可以獲得優(yōu)選的分辨率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明于是提供一種可以形成良好分辨率的密集間距圖案的曝光方法。

根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，本發(fā)明提供了一種形成密集間距圖案的方法。首先提供一目標(biāo)圖案，其中目標(biāo)圖案包含多個第一條狀圖案，第一條狀圖案具有一第一寬度以及一第一長度。接著提供一光掩膜，其具有多個第二條狀圖案對應(yīng)于第一條狀圖案，其中第二條狀圖案具有一第二寬度以及一第二長度。然后在一曝光系統(tǒng)中利用光掩膜進(jìn)行一第一曝光工藝，其中第一曝光工藝使用一第一光源，第一光源可以解析出第二條狀圖案的第二寬度。最后利用光掩膜進(jìn)行一第二曝光工藝，其中第二曝光工藝使用一第二光源，第二光源不能解析出第二條狀圖案的第二寬度。

通過本發(fā)明所提供的形成密集間距圖案的方法，可以形成質(zhì)量良好的圖案。由于只使用了單一個光掩膜，因此不會有公知使用兩個光掩膜時重復(fù)曝光的問題，也不會有兩個光掩膜彼此間干擾(noise)的問題。此外，本發(fā)明的技術(shù)可以輕易地整合于現(xiàn)有的光刻系統(tǒng)與設(shè)備，并不需要額外的成本設(shè)備，故可以同時達(dá)到節(jié)省成本與高質(zhì)量的需求。

附圖說明

圖1是公知技術(shù)中一個光掩膜的示意圖。

圖2是利用圖1的光掩膜來進(jìn)行曝光工藝時所模擬出來的相對光強(qiáng)度示意圖。

圖3所示為一種縮小長度的光掩膜圖形示意圖。

圖4所示是利用圖3的光掩膜來進(jìn)行曝光工藝時所模擬出來的相對光強(qiáng)度示意圖。

圖5是利用四偏軸光以及圖1的光掩膜來進(jìn)行曝光工藝時所模擬出來的相對光強(qiáng)度示意圖。

圖6所示為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例中一種形成密集間距圖案的方法的流程示意圖。

圖7顯示了本發(fā)明的目標(biāo)圖案的其中一個實(shí)施例示意圖。

圖8所示為本發(fā)明光掩膜圖案其中一個實(shí)施方式的示意圖。

圖9是利用圖8的光掩膜來進(jìn)行第一曝光工藝時所模擬出來的相對光強(qiáng)度示意圖。