接触孔洞光刻的辅助设计方法技术

一种接触孔洞光刻的辅助设计方法，包括下列步骤：决定曝光机光源的曝光波长；通过曝光机的相扰度、制作工艺整合参数与数值光圈决定最小解像线宽；将上述最小解像线宽通过图案缩小比例还原光掩模上的最小线宽；以及在光掩模上，利用小于上述最小线宽的线型图案连接光掩模中的多个接触孔洞。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种；特别是涉及利用此辅助设计方法，形成具有较佳焦距深度的接触孔洞。
技术介绍
在一般半导体制作工艺中，利用一孔洞图案经由曝光显影，在一半导体层上形成一接触孔洞(contact/hole简称C/H)。图1A是显示经由偏轴式照明系统的2/3环型滤光片曝光时，接触孔洞的简要示意图；图1B是显示经由偏轴式照明系统的2/3环型滤光片曝光后，接触孔洞的尺寸焦距示意图。比较图1A与图1B，当接触孔洞的尺寸约为105nm±10nm时，接触孔洞的聚焦深度约为0.2μm。然而，随着曝光光刻的分辨率进入次微米制作工艺时，分辨率愈高将使得聚焦深度愈浅。因此，如何增加分辨率，且同时增加聚焦深度，成为本领域研究的重点。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种，通过此方法可增加焦距深度。本专利技术的目的是这样实现的，即提供一种，包括下列步骤决定曝光机光源的曝光波长；通过曝光机的相扰度、制作工艺整合参数与数值光圈决定最小解像线见；将上述最小解像线宽通过图案缩小比例还原光掩模上的最小线宽；以及在光掩模上，利用小于上述最小线宽的线型图案连接光掩模中的多个接触孔洞。本专利技术另一特点在于，上述最小解像线宽符合下列等式W=k×λ(1+σ)×N.A.]]>其中，k是制作工艺整合参数、λ是曝光机光源的曝光波长、σ是曝光机的相扰度以及N.A.是曝光机的光学投影系统的数值光圈。本专利技术方法的优点在于，通过此方法，对于接触孔洞曝光时，可增加焦距深度，修正光学邻近效应。附图说明图1A为经由偏轴式照明系统的2/3环型滤光片曝光时，接触孔洞的简要示意图；图1B为经由偏轴式照明系统的2/3环型滤光片曝光时，接触孔洞的尺寸焦距示意图；图2A为经由，在光掩模上形成链型的接触孔洞的示意图；图2B至图2D分别为经由偏轴式照明系统的2/3环型滤光片曝光后，不同链型的接触孔洞的尺寸焦距示意图；图2E至图2G分另为经由偏轴式照明系统的轴上扇形滤光片曝光后，不同链型的接触孔洞的尺寸焦距示意图；图3A与图3B分别为通过不同的滤光片，将不具有线型图案的接触孔洞图案经由曝光形成的接触孔洞示意图；图3C与图3D分别为通过不同的滤光片，将具有70nm线宽的线型图案的接触孔洞图案经由曝光形成的接触孔洞示意图；图4A至图4F分别为在光掩模上，线型图案串接多个接触孔洞图案的不同方法。具体实施例方式图2A是显示经由，在光掩模上形成链型的接触孔洞的简要示意图。如图2A所示，一光掩模10上具有多个孔洞图案1，并且多个孔洞图案1通过线型图案2连接。当光掩模设置于曝光机时，为了避免线型图案通过曝光，在半导体芯片上形成对应的线型图案。位于光掩模上的线型图案必须满足下列条件L＜W/m其中，W是线型图案于芯片上曝光的最小解像线宽，且m是光掩模图案投影至芯片上的图案缩小比例。一般而言，最小解像线宽W满足下列等式W=k×λ(1+σ)×N.A.]]>其中，k是制作工艺整合参数、λ是曝光机光源的曝光波长、σ是曝光机的相扰度以及N.A.是曝光机的光学投影系统的数值光圈。在本专利技术的实施例中，k的范围可选取自0.25至0.6。在本专利技术的实施例中，特别以波长λ＝248nm、相扰度σ＝0.85、选取k值为0.4、N.A.值为0.68的曝光机以及图案缩小比例m是4∶1，对于图2A所示的光掩模图案进行曝光。根据上述条件，最小解像线宽W为78.85nm。换言之，光掩模上串接多个接触孔洞的线型图案的线宽L必须小于315nm。参考图2B至图2D，随着串接多个接触孔洞的线型图案的线宽增加，曝光机形成接触孔洞的焦距深度也增加。在实施例一中，因为串接多个接触孔洞的线型图案的线宽增加，使多个接触孔洞的图案类似线间隔图案(L/Spattern)。进一步，使接触孔洞的焦距深度增加。因此，本专利技术的实施例一中，确实解决焦距深度不足的问题。实施例二图2E至图2G是分别显示经由偏轴式照明系统的轴上扇形滤光片曝光后，不同链型的接触孔洞的尺寸焦距图。图2E是光掩模上具有多个孔洞图案，并且多个孔洞图案通过线宽为200nm的线型图案连接。图2F是光掩模上具有多个孔洞图案，并且多个孔洞图案通过线宽为240nm的线型图案连接。图2G是光掩模上具有多个孔洞图案，并且多个孔洞图案通过线宽为280nm的线型图案连接。参考图2E至图2G，随着串接多个接触孔洞的线型图案的线宽增加，曝光机形成接触孔洞的焦距深度也增加。在实施例二中，因为串接多个接触孔洞的线型图案的线宽增加，使得多个接触孔洞的图案类似线间隔图案。进一步，使接触孔洞的焦距深度增加。因此，本专利技术的实施例二中，确实解决焦距深度不足的问题。在半导体光刻制作工艺中，容易产生光学失真的曝光现象。也就是，光学邻近效应(optical proximity effect)。图3A与图3B是分别显示通过不同的滤光片，将不具有线型图案的接触孔洞图案经由曝光形成的接触孔洞。参考图3A与图3B，经由光学邻近效应作用在半导体芯片上形成变形的接触孔洞。图3C与图3D是分别显示通过不同的滤光片，将具有70nm线宽的线型图案的接触孔洞图案经由曝光形成的接触孔洞。参考图3C与图3D，连接多个接触孔洞图案的线型图案，修正了变形的接触孔洞图案。图4A至图4F是分别显示于光掩模上，线型图案串接多个接触孔洞图案的不同方法。图4A至图4C是显示线型图案纵向串接多个接触孔洞；其中，线型图案可以对称的、中央的或侧边的串接多个接触孔洞。图4D至图4F是显示线型图案横向串接多个接触孔洞，其中，线型图案也可以对称的、中央的或侧边的串接多个接触孔洞。在本专利技术中，虽然使用偏轴式照明系统说明；然而，通过线型图案串接多个接触孔洞图案的方法也适用于轴上照明系统。虽然结合以上较佳实施例揭露了本专利技术，然而其并非用以限定本专利技术，任何本领域技术人员在不脱离本专利技术的精神和范围内，可作更动与润饰，因此本专利技术的保护范围应以权利要求所界定的为准。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种接触孔洞光刻的辅助设计方法，包括下列步骤： 决定曝光机光源的曝光波长； 通过曝光机的相扰度、制作工艺整合参数与数值光圈决定最小解像线宽； 将上述最小解像线宽通过图案缩小比例还原光掩模上的最小线宽；以及 在光掩模上，利用小于上述最小线宽的线型图案连接光掩模中的多个接触孔洞。

【技术特征摘要】
1.一种接触孔洞光刻的辅助设计方法，包括下列步骤决定曝光机光源的曝光波长；通过曝光机的相扰度、制作工艺整合参数与数值光圈决定最小解像线宽；将上述最小解像线宽通过图案缩小比例还原光掩模上的最小线宽；以及在光掩模上，利用小于上述最小线宽的线型图案连接光掩模中的多个接触孔洞。2.如权利要求1所述的接触孔洞光刻的辅助设计方法，其中上述最小解像线宽符合下列关系式W=k&t...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴元薰，
申请(专利权)人：南亚科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]