本发明专利技术揭露一种交替式相移光罩(AlternatingPhase-ShiftingMask;AltPSM)及其相对应的解除光罩(UnpackingMask),以及利用构装的交替式相移光罩与解除光罩,以构装及解除(PackingAndUnpacking;PAU)的方式来制造接触洞(ContactHole)。由交替式相移光罩的使用,可增加聚焦深度(DepthOfFocus;DOF),并降低光罩误差系数(MaskErrorFactor;MEF),而构装及解除法亦可缩小洞与洞的分离率(Hole-to-separationRatio),进而达到提高聚焦深度及降低光罩误差系数的目的。(*该技术在2021年保护过期,可自由使用*)
【技术实现步骤摘要】
本专利技术是有关于一种交替式相移光罩(Alternating Phase-ShiftingMask;Alt PSM)及其解除光罩(Unpacking Mask)以及接触洞(Contact Hole)的制造方法,特别是有关于一种利用构装及解除(Packing AndUnpacking;PAU)法,以构装的交替式相移光罩与相对应的解除光罩来制造接触洞的方法。在微影制程中,评估转移图案品质的好坏主要是依据解析度(Resolution)以及聚焦深度(Depth Of Focus;DOF)两项指标,其中解析度越高、聚焦深度越深代表图案的转移品质越佳。随着元件集成度的日益提升,线宽尺寸随之微小化,对微影制程的解析度的要求也越来越高。一般,为了增加微影制程的解析度,通常会选用波长较短的光源来作为曝光光源,然而若曝光光源的波长无法随解析度的要求等比率地变小将会导致聚焦深度的降低。因此,在例如接触洞等微小尺寸特征的图案印刷上,为了要兼顾高解析度与较深的聚焦深度,大都采用相移光罩来进行小尺寸图案的印刷。尤其是当特征尺寸已降至0.4波长(λ)/数值孔径(NumericalAperture;NA)以下时,聚焦深度随之降至0.2波长/数值半孔径(NHA)2,其中数值孔径为代表光学曝光系统的数值孔径,波长则代表光学曝光系统的光源。此外,光罩误差系数(Mask Error Factor;MEF)代表显像尺寸的增加变动量对光罩上的目标尺寸的增加变动量的比值,光罩误差系数的数值越大,即代表对显像品质的控制越差,而显像品质的控制不佳会导致微影制程的可靠度降低。因此,在集成电路朝高密度、小体积持续发展的同时,具浅聚焦深度以及高光罩误差系数的微影技术,已无法符合目前半导体制程所需。虽然,构装孔洞紧密度较高的接触洞布局可利用交替式相移光罩来增加微影制程的聚焦深度,并降低其光罩误差系数值,然而对于低构装密度的接触洞布局,交替式相移光罩并无法有效改善微影制程的聚焦深度及光罩误差系数。本专利技术的另一目的为提供一种解除光罩,解除光罩上形成有对应于构装光罩的填充洞图案以及相移填充洞图案,且尺寸略大于填充洞图案以及相移填充洞图案的解除图案,或者是将解除光罩上的解除图案设置成与接触洞图案相对应,且尺寸略大于接触洞图案。因此,利用构装光罩进行曝光后,再以解除光罩进行曝光,可选择性地在基材上形成所需的接触洞。本专利技术的再一目的为提供一种接触洞的制造方法,其是以构装及解除的方式,利用本专利技术的构装交替式相移光罩以及相对应的解除光罩,来进行光罩上接触洞图案以及相移接触洞图案的转移。由于本专利技术的构装光罩具有额外设置的填充洞图案以及相移填充洞图案,而使得对应于接触洞图案以及相移接触洞图案的光阻区域的曝光强度增加,进而加深聚焦深度,并缩小光罩误差系数,而提升接触洞图案复制的精确度。根据以上所述的目的,本专利技术更提供了一种交替式相移光罩,至少包括一背景;复数个接触洞图案位于此背景上;以及复数个填充洞图案位于此背景上,其中这些填充洞图案系位于接触洞图案的周围,且填充洞图案与其相邻的接触洞图案的相位呈现交替现象,而填充洞图案与其邻近的接触洞图案的间具有一预设距离。根据以上所述的目的,本专利技术还提供了一种交替式相移光罩的解除光罩,其中交替式相移光罩至少包括复数个接触洞图案以及复数个填充洞图案,且此解除光罩至少包括一背景;以及复数个解除图案位于此背景上,其中这些解除图案的位置是对应于交替式相移光罩的填充洞图案的位置,或者是这些解除图案的位置是对应于交替式相移光罩的接触洞图案的位置,二者择一。此外,解除图案的尺寸约略大于相对应的填充洞图案的尺寸,或解除图案的尺寸约略大于相对应的接触洞图案的尺寸。根据以上所述的目的,本专利技术还提供了一种以构装及解除法制造接触洞的方法,至少包括提供一基材,其中此基材上已形成有第一光阻层;提供第一道光罩,而此第一道光罩至少包括复数个接触洞图案以及复数个填充洞图案,其中这些填充洞图案位于这些接触洞图案的周围,且填充洞图案与其相邻的接触洞图案的相位呈交替现象,而填充洞图案与其相邻的接触洞图案之间有一预设距离;以第一道光罩定义第一光阻层,以将第一道光罩上的接触洞图案以及填充洞图案转移至第一光阻层上,而在第一光阻层中形成复数个接触洞以及复数个填充洞;形成第二光阻层覆盖在第一光阻层上,并填满第一光阻层中的接触洞以及填充洞;提供第二道光罩,其中第二道光罩至少包括复数个解除图案,其中这些解除图案的位置可对应于填充洞图案的位置,或者是对应于接触洞图案的位置,二者择一,且解除图案的尺寸略大于其所对应的填充洞图案的尺寸或接触洞图案的尺寸;以及以第二道光罩定义第二光阻层,以开启第一光阻层中的接触洞。根据以上所述的目的,本专利技术还提供了一种应用交替式相移光罩及其解除光罩的组合制造接触洞的方法,至少包括提供一基材,其中此基材上已形成有一光阻层,且光阻层为双极性(Dual-polarity)光阻;提供第一道光罩,而第一道光罩至少包括复数个接触洞图案以及复数个填充洞图案,其中这些填充洞图案位于这些接触洞图案的周围,而接触洞图案与其相邻的填充洞图案的相位呈交替现象,且接触洞图案与其相邻的填充洞图案之间有一预设距离;以第一道光罩进行第一曝光步骤,以将第一道光罩上的接触洞图案以及填充洞图案转移至光阻层上,而在光阻层中形成复数个接触洞潜像以及复数个填充洞潜像;提供第二道光罩,其中第二道光罩至少包括位置对应于填充洞图案的复数个解除图案,且这些解除图案的尺寸约略大于其所对应的填充洞图案的尺寸;以第二道光罩进行第二曝光步骤,其中第二曝光步骤的光能量强度大于第一曝光步骤的能量强度;以及进行一显影步骤。根据以上所述的目的,本专利技术还提供了一种应用光罩组合制造接触洞的方法,至少包括提供一基材,其中此基材上已形成有第一绝缘层;提供第一道光罩,而此第一道光罩至少包括复数个接触洞图案以及复数个填充洞图案,且这些填充洞图案位于这些接触洞图案的周围,其中接触洞图案与其相邻的填充洞图案的相位呈交替现象,且接触洞图案与其相邻的填充洞图案之间有一预设距离;以第一道光罩定义第一绝缘层,以将第一道光罩上的接触洞图案以及填充洞图案转移至第一绝缘层上,而在第一绝缘层中形成复数个接触洞以及复数个填充洞;形成第二绝缘层覆盖在第一绝缘层上,并填满第一绝缘层中的接触洞以及填充洞;提供第二道光罩,其中第二道光罩至少包括复数个解除图案,且这些解除图案的位置对应于接触洞图案与填充洞图案,二者择一,而解除图案的尺寸略大于其所对应的填充洞图案的尺寸或接触洞图案的尺寸;以及以第二道光罩定义第二绝缘层,以开启第一绝缘层中的接触洞。请参照附图说明图1,其所绘示为本专利技术的一较佳实施例的交替式相移光罩的上视图。交替式相移光罩100至少包括背景102以及复数个规则排列的所需接触洞图案104与接触洞图案106位于背景102上,其中接触洞图案106为相移式图案,且接触洞图案104与接触洞图案106之间具有约180度的相位差,而接触洞图案104的大小与接触洞图案106的大小约相等。请参照图2,为了增加图1的交替式相移光罩100的开口密度,而在交替式相移光罩100上另外设置填充洞图案108与填充洞图案110,其中填充洞图案110为相移式图案,且填充洞图案108本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种交替式相移光罩,适用于制造复数个接触洞,其特征在于,其中该交替式相移光罩至少包括: 一背景; 复数个接触洞图案位于该背景上;以及 复数个填充洞图案位于该背景上,且该些填充洞图案包围住每一该些接触洞图案,其中该些填充洞图案与相邻的该些接触洞图案具有一相位差,且该些填充洞图案与相邻的该些接触洞图案之间具有一预设距离。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员:林本坚,游信胜,何邦庆,
申请(专利权)人:台湾积体电路制造股份有限公司,
类型:发明
国别省市:71[中国|台湾]
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