專利名稱：轉(zhuǎn)移圖形的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種轉(zhuǎn)移圖形的方法，特別是有關(guān)一種利用兩階段曝光的方式將圖形成功地由光罩轉(zhuǎn)移至晶片表面的光阻層上的方法。
背景技術(shù)：
當(dāng)集成電路(integrated circuit；IC)的密度不斷地?cái)U(kuò)大時(shí)，為使晶片(chip)面積保持一樣，甚至縮小，以持續(xù)降低電路的單位成本，唯一的方法，就是不斷地縮小電路設(shè)計(jì)規(guī)格(design rule)。當(dāng)縮小規(guī)格時(shí)，所遭遇的最大瓶頸，即是黃光微影技術(shù)。除非黃光微影成像能逐漸縮小化，否則集成電路技術(shù)的發(fā)展必遭受到停頓的命運(yùn)。
集成電路制作中的微影成像術(shù)(photolithography)是將為數(shù)眾多的電子零件和線路，一層一層地轉(zhuǎn)換到一個(gè)微小的晶片上，每一層均有一片光罩，靠著光學(xué)成像原理，光線經(jīng)過(guò)光罩、透鏡而成像在晶片表面上，晶片表面必須有如照相底片那樣的物質(zhì)存在，屬于可感光的膠質(zhì)化合物(光阻)，經(jīng)與光線作用和化學(xué)作用方式處理后，即可將光罩的圖形一五一十地轉(zhuǎn)移到晶片上，因此在微影成像制程上，光罩、光阻、光阻涂布顯影設(shè)備及對(duì)準(zhǔn)曝光光學(xué)系統(tǒng)等皆為必備的條件。隨著集成電路工業(yè)的進(jìn)步，晶片內(nèi)需要容納的元件不斷以倍數(shù)成長(zhǎng)，造成線寬不斷縮小，使得不停地尋找新材料，突破光學(xué)瓶頸的技術(shù)開(kāi)發(fā)等，成為微影成像所需時(shí)時(shí)面臨的挑戰(zhàn)。
此外，因?yàn)槲⒂俺上竦墓庾璨牧鲜菍?duì)光敏感物質(zhì)，若暴露在一般光線下，將使之產(chǎn)生變化，而無(wú)法做好定像的工作，有如處理照相底片那樣，必須在暗房?jī)?nèi)進(jìn)行，微影成像也需被限定在特殊環(huán)境下，一般皆在黃光下進(jìn)行，所以通稱為黃光室。由于集成電路線路復(fù)雜，寬度皆達(dá)到微米(μm；10-6m)以下，所以必須在無(wú)塵潔凈室中制造，而在微影成像過(guò)程中，對(duì)潔凈度的要求更加嚴(yán)格，因?yàn)槿魏位覊m微粒，都可能因成像而造成元件缺陷，使電路模糊。
近代次微米集成電路制作技術(shù)，對(duì)線寬控制有著極為嚴(yán)苛的需求，若以更微觀的角度或是更嚴(yán)密的定義看，線寬控制的需求應(yīng)推廣至對(duì)晶片內(nèi)任一圖形及圖形的任一角落的尺寸大小要求，也即考慮到晶片圖形對(duì)于光罩的相對(duì)應(yīng)圖形的「?jìng)髡娑取?Fidelity)由于光罩圖形是以光為介質(zhì)通過(guò)光學(xué)透鏡轉(zhuǎn)送至晶片上，光在進(jìn)入光阻層前的「影像分布」(aerial image)通常已不似光罩上的圖形那樣「完美」。此項(xiàng)缺陷一般稱為光學(xué)近似效應(yīng)(optical proximity effect；OPE)。圖形與圖形間因光線繞射而互相影響，除了讓圖形失真外，也同時(shí)讓加工空間(process window)變小，如果圖形失真已是無(wú)可避免，為求晶片上的圖形合乎設(shè)計(jì)者需求，則可考慮先將光罩圖形依某種規(guī)則進(jìn)行圖形修正以額外的圖形來(lái)補(bǔ)償或削減所述圖形失真之處，此項(xiàng)技術(shù)稱為光學(xué)近似效應(yīng)修正技術(shù)(optical proximity correction；OPC)。
參照?qǐng)D1所示，此為光學(xué)近似效應(yīng)的示意圖。雖然微影技術(shù)已進(jìn)入深次微米領(lǐng)域，但面對(duì)類似一微米見(jiàn)方方塊圖形10的處理時(shí)，難免在最終光阻圖形的角落出現(xiàn)圓角(round corner)的現(xiàn)象，而使得此微米見(jiàn)方方塊圖形10在進(jìn)行傳統(tǒng)的曝光及顯影加工后，容易因?yàn)楣鈱W(xué)近似效應(yīng)而失真變成一圓形15。此微米見(jiàn)方方塊圖形10其尺寸大約小于或等于1微米見(jiàn)方。這是由于X方向邊緣及Y方向邊緣的繞射光線于此交會(huì)的結(jié)果，隨著尺寸漸趨微小，角落與邊緣的曝光比例也相對(duì)增加，圓角也趨明顯。為解決此一問(wèn)題，最單純的解決方式即將角落遮光圖形往外「推出」(參照?qǐng)D2所示)，即將微米見(jiàn)方方塊遮光圖形的角落向外延伸，以減少角落曝光過(guò)度的現(xiàn)象，或也可單純以圖形「補(bǔ)償」的觀念來(lái)予以想象，也即已知結(jié)果為圓角，故預(yù)先放置額外的凸出圖形20(通常為更微小的方塊)予以補(bǔ)償，以使此微米見(jiàn)方方塊圖形10在進(jìn)行傳統(tǒng)的曝光及顯影的加工后，依舊是形成一方形的圖形25。放置的補(bǔ)償圖形又稱為「飾紋」(serif)，其大小及位置的決定則需視加工的參數(shù)而決定。
當(dāng)然在實(shí)際上集成電路光罩圖形并不全然如此單純。一般的光罩圖形包含重復(fù)性圖形(存儲(chǔ)器類產(chǎn)品)與任意圖形(周邊電路或邏輯產(chǎn)品)等兩類圖形的光學(xué)特性不同，但基本進(jìn)行光學(xué)近似效應(yīng)修正時(shí)，應(yīng)有兩項(xiàng)需要考慮(1)兩鄰近不同圖形(各點(diǎn))間的距離；(2)圖形的區(qū)域性密度(local area density)。尤其是在考慮圖形的區(qū)域性密度時(shí)，應(yīng)該同時(shí)考慮當(dāng)對(duì)微影成像與等離子體蝕刻兩者的影響。因此使用光學(xué)近似效應(yīng)修正的方法，會(huì)使微影加工更為復(fù)雜化而降低加工運(yùn)作的效率。而使用光學(xué)近似效應(yīng)修正法時(shí)，必須在光罩上增加針對(duì)角落所延伸出的圖形，容易增加制作成本。使用光學(xué)近似效應(yīng)修正法必須經(jīng)過(guò)相當(dāng)復(fù)雜的考慮與步驟，雖然此改善方法已修正了光學(xué)近似效應(yīng)，但是仍無(wú)法精確地顯示出所要成形的圖形，因此圖形轉(zhuǎn)換后的尺寸精度無(wú)法符合在半導(dǎo)體制作線寬日益縮小下的需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一目的是提供一利用兩階段曝光的方式將圖形成功地由光罩轉(zhuǎn)移至晶片表面的光阻層上的方法，以提高圖形轉(zhuǎn)移時(shí)圖形尺寸的精準(zhǔn)度、簡(jiǎn)化制作所需的步驟、加速加工運(yùn)作的效率及降低制作運(yùn)作的生產(chǎn)成本。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明一方面的轉(zhuǎn)移圖形的方法，其特點(diǎn)是包括下列步驟提供一晶片，該晶片包含一光阻層；使用一第一光源能量及一第一光罩照射部分的該光阻層，其中所述的第一光罩包含一第一透光區(qū)且該第一光源能量小于該光阻層的一顯影臨界值；以及使用一第二光源能量及一第二光罩照射部分的該光阻層，其中所述的第二光罩包含一第二透光區(qū)，部分的該第二透光區(qū)與部分的該第一透光區(qū)相互重疊，該第二光源能量小于該光阻層的該顯影臨界值，且該第一光源能量加上該第二光源能量的數(shù)值達(dá)到該光阻層的該顯影臨界值以上。
根據(jù)本發(fā)明另一方面的轉(zhuǎn)移圖形的的方法，其特點(diǎn)是包括下列步驟提供一晶片，該晶片包含一光阻層；安裝該晶片于一曝光機(jī)上，該曝光機(jī)包含一光源；使用一第一光源能量及一第一光罩照射部分的該光阻層，所述的第一光罩包含一第一透光區(qū)且該第一光源能量小于該光阻層的一顯影臨界值；使用一第二光源能量及一第二光罩照射部分的該光阻層，所述的第二光罩包含一第二透光區(qū)，部分的該第二透光區(qū)與部分的該第一透光區(qū)相互重疊，該第二光源能量小于該光阻層的該顯影臨界值且該第二光源能量加上該第一光源能量的數(shù)值達(dá)到該光阻層的該顯影臨界值以上；以及移除部分的該光阻層以在該晶片上利用部分的該光阻層形成一所需的圖形。
根據(jù)本發(fā)明又一方面的轉(zhuǎn)移圖形的方法，其特點(diǎn)是該方法包含提供一晶片，該晶片包含一光阻層；安裝該晶片于一曝光機(jī)上，其中該曝光機(jī)包含一光源；安裝一第一光罩于該曝光機(jī)上，其中所述的第一光罩包含一第一透光區(qū)與一第一圖形，該第一圖形的一范圍大于所欲在該光阻層上形成一所需的圖形的一范圍；使用一第一光源能量照射部分的該光阻層以進(jìn)行一第一階段曝光制程；取下該第一光罩；安裝一第二光罩于曝光機(jī)上，其中所述的第二光罩包含一第二透光區(qū)與一第二圖形，該第二圖形為一不均勻分布的圖形且該第二圖形的范圍大于所欲在該光阻層上形成該所需的圖形的該范圍，部分的該第二透光區(qū)與部分的該第一透光區(qū)相互重疊；使用一第二光源能量照射部分的該光阻層，其中所述的第二光源能量加上該第一光源能量的數(shù)值達(dá)到該光阻層的該顯影臨界值以上；以及移除部分的該光阻層以在該晶片上利用部分的該光阻層形成該所需的圖形。
本發(fā)明可提高圖形轉(zhuǎn)移時(shí)圖形尺寸的精準(zhǔn)度并簡(jiǎn)化制作所需的步驟，還可加速加工運(yùn)作的效率，并可降低加工運(yùn)作的生產(chǎn)成本。


圖1為光學(xué)近似效應(yīng)的示意圖；圖2為光學(xué)近似效應(yīng)修正法的示意圖；圖3為一半導(dǎo)體元件的俯視圖；圖4為欲在光阻層上形成的不規(guī)則圖形的示意圖；圖5為第一光罩的示意圖；圖6為第二光罩的示意圖；圖7為第一光罩與第二光罩重疊的示意圖；及圖8為利用本發(fā)明的曝光方法，在晶片上形成光阻層的示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的一些實(shí)施例詳細(xì)描述如下。然而，除了詳細(xì)描述外，本發(fā)明還可以廣泛地在其他的實(shí)施例施行，且本發(fā)明的范圍不受其限定，而是以權(quán)利要求書(shū)所限定的專利范圍為準(zhǔn)。
參照?qǐng)D3所示，此為一半導(dǎo)體元件的俯視圖。此半導(dǎo)體元件包含數(shù)條字符線(word line)100與數(shù)條位元線(bit line)110。為了要使此半導(dǎo)體元件產(chǎn)生「0」與「1」的信號(hào)，通常是利用微影及蝕刻的方式移除數(shù)條字符線100的某些區(qū)域120，使字符線發(fā)生斷路的現(xiàn)象以達(dá)到此半導(dǎo)體元件功能上的需求。若是在微影加工中，無(wú)法精準(zhǔn)地定位數(shù)條字符線100上所需移除的位置，則在后續(xù)蝕刻的過(guò)程中，可能無(wú)法完全移除所欲移除的字符線上所欲移除的部分，或是蝕刻至位元線，而影響半導(dǎo)體元件的性能與品質(zhì)。
對(duì)于一般的微影加工而言，若在光罩上的透光區(qū)與不透光區(qū)的距離相等，且光罩上透光區(qū)或是不透光區(qū)的區(qū)域性密度較為一致，則在曝光后，圖形由光罩上轉(zhuǎn)移至光阻層上的精準(zhǔn)度較高。但是隨著半導(dǎo)體元件的體積越來(lái)越小，加工寬度也越來(lái)越小，而半導(dǎo)體元件本身的功能越來(lái)越多，因此在半導(dǎo)體元件內(nèi)的線路也變得越來(lái)越復(fù)雜，而光罩上的圖形也隨的變得復(fù)雜化，因而導(dǎo)致光罩上透光區(qū)與不透光區(qū)的區(qū)域性密度差異性非常大。
本發(fā)明的方法可用來(lái)將光罩上的圖形順利地轉(zhuǎn)移至光阻層上，以避免光學(xué)近似效應(yīng)的發(fā)生。因此光罩上的圖形可為一規(guī)則分布的圖形，也可為一不規(guī)則分布的圖形。以下所述僅為本發(fā)明的一實(shí)施例，它是針對(duì)不規(guī)則分布的圖形進(jìn)行圖形轉(zhuǎn)移，但并不限制本發(fā)明的范圍。參照?qǐng)D4所示，此為一光罩上的圖形分布情形。此光罩200為用來(lái)在數(shù)條位元線與數(shù)條字符線的部分區(qū)域上形成光阻層，以在后續(xù)蝕刻的過(guò)程中移除數(shù)條位元線上的部分區(qū)域，使半導(dǎo)體元件產(chǎn)生「0」與「1」的信號(hào)。因此此光罩200包含數(shù)個(gè)透光區(qū)210與不透光區(qū)，這些透光區(qū)域210若對(duì)應(yīng)到晶片上，則表示數(shù)條位元線上的部分欲移除的區(qū)域。因半導(dǎo)體元件的功能趨于復(fù)雜化，因此光罩200上的透光區(qū)域210相對(duì)也隨之復(fù)雜，而成為不規(guī)則形狀的分布圖形。
此區(qū)域性密度差異很大的不規(guī)則分布圖形，若采用傳統(tǒng)一次曝光的方式是相當(dāng)難成功地將光罩上的圖形轉(zhuǎn)移至光阻層上。若將曝光儀器的參數(shù)針對(duì)區(qū)域性密度較小的區(qū)域進(jìn)行調(diào)整，則在經(jīng)過(guò)曝光及顯影的過(guò)程后，光罩上區(qū)域性密度較小的圖形將能成功地轉(zhuǎn)移至光阻層上。但是對(duì)于光罩上區(qū)域性密度較大的圖形而言，將會(huì)在曝光的過(guò)程中，因?yàn)楣鈱W(xué)近似效應(yīng)的缺陷或是過(guò)度曝光而在經(jīng)過(guò)顯影的過(guò)程后，所有的圖形將會(huì)糾結(jié)在一起而無(wú)法成功由光罩上轉(zhuǎn)移所需的圖形至光阻層上。若將曝光儀器的參數(shù)針對(duì)區(qū)域性密度較大的區(qū)域進(jìn)行調(diào)整，則在經(jīng)過(guò)曝光及顯影的過(guò)程后，光罩上區(qū)域性密度較大的圖形將能成功地轉(zhuǎn)移至光阻層上。但是對(duì)于光罩上區(qū)域性密度較小的圖形而言，將會(huì)在曝光的過(guò)程中，因?yàn)槠毓獠蛔愣诮?jīng)過(guò)顯影的過(guò)程后，區(qū)域性密度較小的圖形將無(wú)法順利在光阻層上成形，而使光罩上的圖形無(wú)法成功地全部轉(zhuǎn)移至光阻層上。若要將區(qū)域密度較大的區(qū)域與區(qū)域密度較小的區(qū)域分成兩步驟曝光，首先會(huì)碰到的難題為要如何限定區(qū)域密度的大小，接下來(lái)則是此兩種光罩的定位精度要求非常高，容易因光罩定位的問(wèn)題而導(dǎo)致微影加工的失敗。因此必須采用光學(xué)近似效應(yīng)修正法，以使光罩上的圖形完整地轉(zhuǎn)移至光阻層上。然而光學(xué)近似效應(yīng)修正法容易使加工復(fù)雜化并容易降低加工運(yùn)作效率且提高加工運(yùn)作的成本。因此必須采用本發(fā)明的方法利用兩階段曝光的方式以成功且精準(zhǔn)地將光罩上的圖形轉(zhuǎn)移至光阻層上。
若微影加工欲將一不規(guī)則分布的圖形(參照?qǐng)D4所示)由光罩轉(zhuǎn)移至光阻層，以在后續(xù)蝕刻過(guò)程移除數(shù)字符線的部分區(qū)域，使半導(dǎo)體元件產(chǎn)生「0」與「1」的信號(hào)時(shí)，首先必須提供一晶片，該晶片上至少包含字符線與位元線，且字符線與位元線上均包含一光阻層，此光阻層為著加工的需求不同而不同，在此制程中采用正光阻層。接下來(lái)將晶片固定在曝光機(jī)上，并將第一光罩300(參照?qǐng)D5所示)安裝在曝光機(jī)上，經(jīng)過(guò)定位及校正的手續(xù)后，使用第一光源能量對(duì)晶片上的光阻層進(jìn)行第一階段的曝光加工。第一光罩至少包含第一透光區(qū)310與第一不透光區(qū)。第一光罩上的第一透光區(qū)310為半導(dǎo)體元件上的字符線的區(qū)域。第一光源能量小于光阻層顯影的臨界值。通常第一透光區(qū)310的范圍均大于欲在光阻層上所形成的圖形的范圍。
接下來(lái)將第一光罩300由曝光機(jī)上取下，并將第二光罩400(參照?qǐng)D6所示)安裝在曝光機(jī)上，經(jīng)過(guò)定位及校正的手續(xù)后，使用第二光源能量對(duì)晶片上的光阻層進(jìn)行第二階段的曝光加工。第二光罩包含第二透光區(qū)410與第二不透光區(qū)。第二光罩上的第二透光區(qū)410為欲在光阻層上形成的不規(guī)則分布圖形。通常第二透光區(qū)410的范圍均大于欲在光阻層上所形成的圖形的范圍。但是為了配合加工的運(yùn)作與提高加工的運(yùn)作效率，通常第二光罩所包含的不規(guī)則分布圖形為近似在光阻層上所欲形成的不規(guī)則分布圖形，兩者的圖形并不一定要完全相同。第二光源能量小于光阻層顯影的臨界值。而第一光源能量加上第二光源能量則需大于或等于光阻層顯影的臨界值。在本發(fā)明中第一光源能量及第二光源能量所采用的光源種類并不限制，通常是加工的需求而決定所采用的光源種類，諸如偶極光(dipole ray)、深紫外光(deepultra-violet ray)、或是偏軸光等。通常第一光源能量均大于第二光源能量，以獲得較佳的圖形轉(zhuǎn)移結(jié)果。但是隨著加工需求的不同，有時(shí)第一光源能量也會(huì)小于第二光源能量以符合加工上的要求。
最后將晶片由曝光機(jī)取下，并利用顯影劑移去不必要的光阻層，而將所需要的圖形留在晶片表面上以進(jìn)行后續(xù)加工步驟。光阻層為一化學(xué)薄膜，其特性為曝光后會(huì)產(chǎn)生化學(xué)變化。若光阻層為一正光阻層，則經(jīng)過(guò)曝光的部分正光阻層在后續(xù)顯影的加工時(shí)會(huì)被顯影劑所移除而留下部分未曝光的正光阻層。若光阻層為一負(fù)光阻層，則未經(jīng)過(guò)曝光的部分負(fù)光阻層在后續(xù)顯影的加工時(shí)會(huì)被顯影劑所移除而留下部分曝光的正光阻層。光阻層在曝光的過(guò)程中，所使用的光線能量必須到達(dá)一數(shù)值以上時(shí)，光阻層才會(huì)在經(jīng)過(guò)曝光及顯影的過(guò)程后，顯現(xiàn)出光罩上所欲呈現(xiàn)的圖形。當(dāng)曝光的過(guò)程中，所使用的光線能量低于一數(shù)值時(shí)，雖然光阻層曾經(jīng)過(guò)曝光的制程，但在顯影后，光阻層仍無(wú)法顯現(xiàn)出光罩上所欲呈現(xiàn)的圖形。此一數(shù)值通常稱為光阻層顯影的臨界值。不同材料的光阻層，其顯影的臨界值均不相同。
當(dāng)使用第一光罩300及第一光源能量對(duì)字符線上的光阻層進(jìn)行第一階段的曝光制程后，雖然所使用的第一光源能量低于光阻層的顯影臨界值，而導(dǎo)致字符線上的光阻層仍無(wú)法顯影而成功轉(zhuǎn)移第一光罩的圖形。但是字符線上經(jīng)過(guò)曝光的光阻層，其化學(xué)性質(zhì)已被第一光源能量所改變。當(dāng)使用第二光罩400及第二光源能量對(duì)字符線上部分的光阻層進(jìn)行第二階段的曝光后，部分只受到第二光源能量影響的區(qū)域，因第二光源能量小于光阻層顯影的臨界值，因此仍無(wú)法顯影而成功轉(zhuǎn)移第二光罩的圖形。由于光源能量在光阻層內(nèi)有累加的作用，因此當(dāng)?shù)谝还庠茨芰考由系诙庠茨芰看笥诨虻扔诠庾鑼语@影的臨界值，字符線上的部分的光阻層，因同時(shí)受到第一光源能量及第二光源能量的影響，而有足夠的動(dòng)能發(fā)生化學(xué)變化。因?yàn)樵诒緦?shí)施例中所使用的光阻層為正光阻層，因此在經(jīng)過(guò)后續(xù)顯影加工后，部分同時(shí)經(jīng)過(guò)第一光源能量及第二光源能量照射的光阻層將被顯影劑移除，以順利由第二光罩上轉(zhuǎn)移圖形至光阻層。接下來(lái)可進(jìn)行蝕刻加工以移除部分的字符線，使半導(dǎo)體元件完成后可產(chǎn)生「0」與「1」的信號(hào)。
參照?qǐng)D7所示，此為在同一參考點(diǎn)上將第一光罩與第二光罩重疊的示意圖。第一光罩的第一透光區(qū)310與第二光罩的第二透光區(qū)410所相互重疊的部分700，即為在光阻層上同時(shí)接受第一光源能量與第二光源能量的區(qū)域。參照?qǐng)D8所示，此為利用本發(fā)明的曝光方法，在晶片上形成光阻層的示意圖。晶片上包含字符線800與位元線810。為了要達(dá)到本發(fā)明的目的以移除數(shù)字符線800的某些部分，因此在本實(shí)施例中采用正光阻。在經(jīng)過(guò)顯影后，光阻層同時(shí)接受第一光源能量與第二光源能量的區(qū)域820將可被精確地被移除，而可順利進(jìn)行后續(xù)的蝕刻步驟。
在另外一個(gè)實(shí)施例中，若要在數(shù)字符線及數(shù)位元線的某些部分內(nèi)植入所需的離子，則可采用負(fù)光阻層作為光阻層的材質(zhì)。當(dāng)利用本發(fā)明的曝光方法，分兩階段對(duì)光阻層進(jìn)行曝光并經(jīng)過(guò)顯影后，光阻層同時(shí)接受第一光源能量與第二光源能量的區(qū)域?qū)⒖杀痪_地留下，而欲植入離子的區(qū)域上的光阻層將可被精確地移除，以順利進(jìn)行后續(xù)的離子布植的過(guò)程。
根據(jù)以上所述的實(shí)施例，本發(fā)明提供了一種方法，利用兩階段曝光的方式將圖形由光罩成功地轉(zhuǎn)移至晶片表面的光阻層上。第一階段為對(duì)欲形成圖形的區(qū)域上的光阻層，以一第一光源能量及第一光罩(photo mask)進(jìn)行第一階段的曝光，以改變光阻層的材料性質(zhì)。第一光罩上包含第一圖形。第二階段為使用一含有第二圖形的第二光罩，并使用一第二光源能量對(duì)欲形成圖形的區(qū)域上的光阻層進(jìn)行曝光。第二光罩包含一不規(guī)則分布或一規(guī)則分布的第二圖形。最后進(jìn)行顯影的步驟后，若使用的光阻層為正光阻層，則經(jīng)過(guò)兩次曝光步驟的光阻層將會(huì)被移除，若使用的光阻層為負(fù)光阻層，則經(jīng)過(guò)兩次曝光步驟的光阻層將會(huì)遺留下來(lái)，而形成所需的圖形，以利后續(xù)進(jìn)行蝕刻或是摻雜加工。第一光源能量與第二光源能量均小于光阻層的顯影臨界值，且第一光源能量加上第二光源能量必須大于或等于光阻層的顯影臨界值。本發(fā)明可提高圖形轉(zhuǎn)移時(shí)圖形尺寸的精準(zhǔn)度并簡(jiǎn)化制程所需的步驟。本發(fā)明也可加速加工運(yùn)作的效率，還可降低加工運(yùn)作的生產(chǎn)成本。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，此實(shí)施例僅是用來(lái)說(shuō)明而非用以限定本發(fā)明的申請(qǐng)專利范圍。在不脫離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容的范疇內(nèi)仍可予以變化而加以實(shí)施，此等變化應(yīng)仍屬本發(fā)明的范圍。因此，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求書(shū)所界定。
權(quán)利要求
1.一種轉(zhuǎn)移圖形的方法，其特征在于，包括下列步驟提供一晶片，該晶片包含一光阻層；使用一第一光源能量及一第一光罩照射部分的該光阻層，其中所述的第一光罩包含一第一透光區(qū)且該第一光源能量小于該光阻層的一顯影臨界值；以及使用一第二光源能量及一第二光罩照射部分的該光阻層，其中所述的第二光罩包含一第二透光區(qū)，部分的該第二透光區(qū)與部分的該第一透光區(qū)相互重疊，該第二光源能量小于該光阻層的該顯影臨界值，且該第一光源能量加上該第二光源能量的數(shù)值達(dá)到該光阻層的該顯影臨界值以上。
2.如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)移圖形的方法，其特征在于，所述的第一光源能量大于該第二光源能量。
3.如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)移圖形的方法，其特征在于，所述的第二光源能量大于該第一光源能量。
4..一種轉(zhuǎn)移圖形的的方法，其特征在于，包括下列步驟提供一晶片，該晶片包含一光阻層；安裝該晶片于一曝光機(jī)上，該曝光機(jī)包含一光源；使用一第一光源能量及一第一光罩照射部分的該光阻層，所述的第一光罩包含一第一透光區(qū)且該第一光源能量小于該光阻層的一顯影臨界值；使用一第二光源能量及一第二光罩照射部分的該光阻層，所述的第二光罩包含一第二透光區(qū)，部分的該第二透光區(qū)與部分的該第一透光區(qū)相互重疊，該第二光源能量小于該光阻層的該顯影臨界值且該第二光源能量加上該第一光源能量的數(shù)值達(dá)到該光阻層的該顯影臨界值以上；以及移除部分的該光阻層以在該晶片上利用部分的該光阻層形成一所需的圖形。
5.如權(quán)利要求4所述的轉(zhuǎn)移圖形的方法，其特征在于，所述的第一光罩包含一第一圖形。
6.如權(quán)利要求5所述的轉(zhuǎn)移圖形的方法，其特征在于，所述的第一圖形的范圍大于該所需的圖形。
7.如權(quán)利要求4所述的轉(zhuǎn)移圖形的方法，其特征在于，所述的第二光罩包含一第二圖形。
8.如權(quán)利要求7所述的轉(zhuǎn)移圖形的方法，其特征在于，所述的第二圖形為一規(guī)則分布的圖形。
9.如權(quán)利要求8所述的轉(zhuǎn)移圖形的方法，其特征在于，所述的第二圖形為一不規(guī)則分布的圖形。
10.一種轉(zhuǎn)移圖形的方法，其特征在于，該方法包含提供一晶片，該晶片包含一光阻層；安裝該晶片于一曝光機(jī)上，其中該曝光機(jī)包含一光源；安裝一第一光罩于該曝光機(jī)上，其中所述的第一光罩包含一第一透光區(qū)與一第一圖形，該第一圖形的一范圍大于所欲在該光阻層上形成一所需的圖形的一范圍；使用一第一光源能量照射部分的該光阻層以進(jìn)行一第一階段曝光制程；取下該第一光罩；安裝一第二光罩于曝光機(jī)上，其中所述的第二光罩包含一第二透光區(qū)與一第二圖形，該第二圖形為一不均勻分布的圖形且該第二圖形的范圍大于所欲在該光阻層上形成該所需的圖形的該范圍，部分的該第二透光區(qū)與部分的該第一透光區(qū)相互重疊；使用一第二光源能量照射部分的該光阻層，其中所述的第二光源能量加上該第一光源能量的數(shù)值達(dá)到該光阻層的該顯影臨界值以上；以及移除部分的該光阻層以在該晶片上利用部分的該光阻層形成該所需的圖形。
全文摘要
一種轉(zhuǎn)移圖形的方法,是通過(guò)兩階段曝光將圖形由光罩轉(zhuǎn)移至晶片表面的光阻層上。第一階段為對(duì)欲形成圖形區(qū)域的光阻層,以一第一光源能量及第一光罩進(jìn)行第一階段曝光,以改變光阻層的材料性質(zhì)。第一光罩包含第一圖形。第二階段使用一含有第二圖形的第二光罩,并使用一第二光源能量對(duì)欲形成圖形區(qū)域上光阻層進(jìn)行曝光。第二光罩包含不規(guī)則分布或規(guī)則分布的第二圖形。最后進(jìn)行顯影后,若使用的光阻層為正光阻層,則經(jīng)過(guò)兩次曝光的光阻層將被移除,若使用的光阻層為負(fù)光阻層,則經(jīng)過(guò)兩次曝光的光阻層將保留而形成所需圖形。第一光源能量與第二光源能量均小于光阻層的顯影臨界值,且第一光源能量加上第二光源能量必須大于或等于光阻層的顯影臨界值。
文檔編號(hào)G03F7/20GK1423170SQ0114299
公開(kāi)日2003年6月11日 申請(qǐng)日期2001年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月5日
發(fā)明者洪齊元, 張慶裕 申請(qǐng)人:旺宏電子股份有限公司