專利名稱：改善曝光機臺的分辨率極限的方法
技術領域：
本發(fā)明是有關于一種微影(Lithography)加工，且特別是有關于一種在微影加工中改善曝光機臺的分辨率極限(Resolution Limit)的方法。
目前最常使用的曝光技術是投影式(Projection)曝光法，其是以類似投射機將投影片上的圖案投射到墻上的這種方式來進行光罩圖案的轉(zhuǎn)移。這種曝光法因光罩與芯片彼此并未接觸，因此不會損害到光罩上的圖案，且圖案轉(zhuǎn)移的分辨率較好。而這種投影式的曝光法目前已演進到新一代的重復且步進(Step and Repeat)的方式，此種曝光法使用的光罩，其圖案比所要轉(zhuǎn)移的圖案大，因此，在進行曝光時，經(jīng)過光罩的投射光，將被依適當?shù)谋壤s小后，才照射在部分的芯片位置上，因此整片芯片無法一次完成，而必須經(jīng)過數(shù)十次重復且一步一步的進行曝光，才能將整片芯片所需的曝光步驟完成。


圖1所示，其為公知投射式曝光機臺的示意圖。
請參照圖1，公知曝光機臺120中包括配置有一光源100、一光罩102與一投射透鏡104。其中光罩102配置在光源100與投射透鏡104之間。
利用此曝光機臺120以進行曝光加工的方法如下所述，由光源100提供的平行光100a在通過光罩102后，由于平行光100a在經(jīng)過光罩102會產(chǎn)生繞射作用，因此形成的繞射光100b具有一繞射角度。然后繞射光100b在經(jīng)過投射透鏡(Projection Lens)104后，便會將投射光線100c投射在芯片106上。如此一來，即可達到將光罩102上的圖案轉(zhuǎn)移到芯片106上的目的。
然而，公知曝光機臺120中介于光罩102與投射透鏡104的部分108，其介質(zhì)為空氣，因此平行光100a在經(jīng)過光罩102后形成的繞射光100b，由于其繞射角度太大，因此在較接近投射透鏡104周邊的部分繞射光100b，會射向投射透鏡104以外的區(qū)域，而無法經(jīng)由投射透鏡104投射至芯片106上。如此一來，被投射透鏡104接收到的光線將減少，而影響到曝光的分辨率。
本發(fā)明的另一目的是提供一種改善曝光機臺的分辨率極限的方法，利用使大部分的繞射光皆能射入投射透鏡中，以達到改善曝光機臺的分辨率極限的目的。
本發(fā)明提出一種改善曝光機臺的分辨率極限的方法，此方法是首先提供一曝光機臺，其中此曝光機臺包括配置有一光源、一光罩與一投射透鏡，且光罩配置在光源與投射透鏡之間。接著，在介于光罩與投射透鏡的部分填入一透射物質(zhì)，此透射物質(zhì)的折射率大于空氣的折射率(大于折射率1)，其中此透射物質(zhì)例如是一氣體或是一膠體物質(zhì)。本發(fā)明由填充在光罩與投射透鏡之間的透射物質(zhì)，可使得光源產(chǎn)生的平行光在通過光罩后形成的繞射光的角度得以縮減，以使繞射光射入投射透鏡的光線比公知的方法多，意即減少繞射光射至投射透鏡以外的區(qū)域，以改善曝光機臺的分辨率極限。
本發(fā)明的改善曝光機臺的分辨率極限的方法，是由在曝光機臺的光罩與透射透鏡之間充滿一折射率大于1的物質(zhì)，以使光源產(chǎn)生平行光在經(jīng)過光罩后形成的繞射光角度得以縮小，使得繞射光射入投射透鏡的光線比公知的方法多，以得到較好的曝光機臺的分辨率極限，即可得到更小的線寬，而改善加工能力。
附圖標記說明100、200光源 1OOa、200a平行光100b、200b繞射光 100c、200c投射光102、202光罩 104、204投射透鏡106、206芯片 108、208介于光罩與投射透鏡的部分120、220曝光機臺具體實施方式
圖2為依照本發(fā)明一實施例的改善曝光機臺的分辨率極限方法的示意圖。
請參照圖2，本發(fā)明的改善曝光機臺的分辨率極限的方法是首先提供一曝光機臺220，其中此曝光機臺220包括配置有一光源200、一光罩202以及一投射透鏡204。其中光源200例如為由一鏡子、一汞弧燈管、一過濾器與一聚焦鏡片構(gòu)成。投射透鏡例如為一縮小投影透鏡系統(tǒng)。
光罩202配置在光源200與投射透鏡204之間。由光源200產(chǎn)生的平行光200a在通過光罩204后，會穿透過投射透鏡204而到達一芯片206表面，如此一來，即達到將光罩204上的圖案轉(zhuǎn)移到芯片206上的目的。
然而，由于平行光200a在經(jīng)過光罩202后形成的繞射光200b，由于其繞射角度太大，因此較接近投射透鏡204周邊的部分繞射光200b，會射向投射透鏡204以外的區(qū)域，而無法經(jīng)由投射透鏡204投射至芯片206上。
因此，本發(fā)明在介于光罩202與投射透鏡204的部分208填入一透射物質(zhì)，且此透射物質(zhì)的折射率是大于空氣的折射率，即此透射物質(zhì)的折射率大于1。由于折射定律n1sinθ1＝n2sinθ2n1、n2介質(zhì)的折射率θ1入射角θ2折射角因此由折射定律可知，由提高介質(zhì)的折射率可縮小光線的折射角。因此，在光罩202與投射透鏡204之間的區(qū)域208充滿折射率大于1的透射物質(zhì)，可縮小繞射光200b的角度，如此便可減少繞射光200射至投射透鏡204以外區(qū)域，進而到較好的曝光分辨率極限。
而在光罩202與投射透鏡204之間的區(qū)域208填入的透射物質(zhì)例如為一氣體或一膠體物質(zhì)。其中倘若填入折射率大于1的透射物質(zhì)為氣體，則該氣體例如為氬氣。倘若填入折射率大于1的透射物質(zhì)為膠體物質(zhì)，則該膠體物質(zhì)例如為由硒化鋅(ZnSe)、氧化鋁(Al2O3)、氧化硅(SiO2)、苯(C6H6)、二硫化碳(CS2)或四氯化碳(CCl4)膠化而成的一膠體物質(zhì)。
由于上述的透射物質(zhì)皆為折射率大于1的物質(zhì)，因此，由光源產(chǎn)生的平行光200a，在經(jīng)過光罩202后形成的繞射光200b，因介于光罩102與投射透鏡204部分208的介質(zhì)的折射率比公知的介質(zhì)(空氣)折射率大，因此，繞射光200b的角度將會縮小。如此一來，便可使大部分在靠近投射透鏡204周邊的繞射光200b皆能射進投射透鏡204中，即可減少繞射光200b射至投射透鏡204以外的區(qū)域，進而改善曝光機臺的分辨率極限。
本發(fā)明的改善曝光機臺的分辨率極限的方法，是利用使通過光罩后大部分的繞射光接能射入投射透鏡，以使繞射光射入投射透鏡的光線比公知的方法多，進而得到較好的曝光機臺的分辨率極限，即可得到更小的線寬，而改善加工能力。
雖然本發(fā)明已以一實施例說明如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉此技術的人，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當可作些許的更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護范圍當以權利要求書為準。
權利要求
1.一種改善曝光機臺的分辨率極限的方法，其特征為包括下列步驟提供一曝光機臺，該曝光機臺包括配置有一光源、一光罩與一投射透鏡，其中該光罩配置在該光源與該投射透鏡之間；以及在該光罩與該投射透鏡之間填入一透射物質(zhì)，其中該透射物質(zhì)的折射率大于空氣的折射率。
2.如權利要求1所述的改善曝光機臺的分辨率極限的方法，其特征為該透射物質(zhì)的折射率大于1。
3.如權利要求2所述的改善曝光機臺的分辨率極限的方法，其特征為該透射物質(zhì)包括一氣體。
4.如權利要求3所述的改善曝光機臺的分辨率極限的方法，其特征為該氣體包括氬氣(Ar)。
5.如權利要求2所述的改善曝光機臺的分辨率極限的方法，其特征為該透射物質(zhì)包括由一材料膠化而成的一膠體。
6.如權利要求5所述的改善曝光機臺的分辨率極限的方法，其特征為該材料選自硒化鋅(ZnSe)、氧化鋁(Al2O3)、氧化硅(SiO2)、苯(C6H6)、二硫化碳(CS2)與四氯化碳(CCl4)其中之一。
7.如權利要求1所述的改善曝光機臺的分辨率極限的方法，其特征為該光源由一鏡子、一汞弧燈管、一過濾器與一聚焦鏡片構(gòu)成。
8.如權利要求1所述的改善曝光機臺的分辨率極限的方法，其特征為該投射透鏡包括一縮小投影透鏡系統(tǒng)。
9.一種改善曝光機臺的分辨率極限的方法，其特征為其是在一曝光機臺中介于一光罩與一透鏡之間充滿一介質(zhì)，其中該介質(zhì)的折射率大于空氣的折射率。
10.如權利要求9所述的改善曝光機臺的分辨率極限的方法，其特征為該介質(zhì)的折射率大于1。
11.如權利要求10所述的改善曝光機臺的分辨率極限的方法，其特征為該介質(zhì)包括一氣體。
12.如權利要求11所述的改善曝光機臺的分辨率極限的方法，其特征為該氣體包括氬氣。
13.如權利要求10所述的改善曝光機臺的分辨率極限的方法，其特征為該介質(zhì)包括由一材料膠化而成的一膠體。
14.如權利要求13所述的改善曝光機臺的分辨率極限的方法，其特征為該材料選自硒化鋅、氧化鋁、氧化硅(SiO2)、苯、二硫化碳與四氯化碳其中之一。
15.如權利要求9所述的改善曝光機臺的分辨率極限的方法，其特征為該投射透鏡包括一縮小投影透鏡系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明是有關于一種改善曝光機臺的分辨率極限的方法，其是在一曝光機臺中介于一光罩與一投射透鏡的部分填入一透射物質(zhì)，其中此透射物質(zhì)的折射率大于1。由于此透射物質(zhì)的折射率大于1，如此便可使光源產(chǎn)生的平行光在通過光罩后形成的繞射光的角度減小，以使大部分的繞射光接能射入投射透鏡中，進而改善曝光機臺的分辨率極限。
文檔編號G03F7/20GK1414430SQ0114157
公開日2003年4月30日 申請日期2001年10月22日 優(yōu)先權日2001年10月22日
發(fā)明者洪齊元, 張慶裕, 吳義鑣, 郭權輝 申請人:旺宏電子股份有限公司