转移图形的方法技术

一种转移图形的方法，是通过两阶段曝光将图形由光罩转移至晶片表面的光阻层上。第一阶段为对欲形成图形区域的光阻层，以一第一光源能量及第一光罩进行第一阶段曝光，以改变光阻层的材料性质。第一光罩包含第一图形。第二阶段使用一含有第二图形的第二光罩，并使用一第二光源能量对欲形成图形区域上光阻层进行曝光。第二光罩包含不规则分布或规则分布的第二图形。最后进行显影后，若使用的光阻层为正光阻层，则经过两次曝光的光阻层将被移除，若使用的光阻层为负光阻层，则经过两次曝光的光阻层将保留而形成所需图形。第一光源能量与第二光源能量均小于光阻层的显影临界值，且第一光源能量加上第二光源能量必须大于或等于光阻层的显影临界值。（*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，特别是有关一种利用两阶段曝光的方式将图形成功地由光罩转移至晶片表面的光阻层上的方法。
技术介绍
当集成电路(integrated circuit；IC)的密度不断地扩大时，为使晶片(chip)面积保持一样，甚至缩小，以持续降低电路的单位成本，唯一的方法，就是不断地缩小电路设计规格(design rule)。当缩小规格时，所遭遇的最大瓶颈，即是黄光微影技术。除非黄光微影成像能逐渐缩小化，否则集成电路技术的发展必遭受到停顿的命运。集成电路制作中的微影成像术(photolithography)是将为数众多的电子零件和线路，一层一层地转换到一个微小的晶片上，每一层均有一片光罩，靠着光学成像原理，光线经过光罩、透镜而成像在晶片表面上，晶片表面必须有如照相底片那样的物质存在，属于可感光的胶质化合物(光阻)，经与光线作用和化学作用方式处理后，即可将光罩的图形一五一十地转移到晶片上，因此在微影成像制程上，光罩、光阻、光阻涂布显影设备及对准曝光光学系统等皆为必备的条件。随着集成电路工业的进步，晶片内需要容纳的元件不断以倍数成长，造成线宽不断缩小，使得不停地寻找新材料，突破光学瓶颈的技术开发等，成为微影成像所需时时面临的挑战。此外，因为微影成像的光阻材料是对光敏感物质，若暴露在一般光线下，将使之产生变化，而无法做好定像的工作，有如处理照相底片那样，必须在暗房内进行，微影成像也需被限定在特殊环境下，一般皆在黄光下进行，所以通称为黄光室。由于集成电路线路复杂，宽度皆达到微米(μm；10-6m)以下，所以必须在无尘洁净室中制造，而在微影成像过程中，对洁净度的要求更加严格，因为任何灰尘微粒，都可能因成像而造成元件缺陷，使电路模糊。近代次微米集成电路制作技术，对线宽控制有着极为严苛的需求，若以更微观的角度或是更严密的定义看，线宽控制的需求应推广至对晶片内任一图形及图形的任一角落的尺寸大小要求，也即考虑到晶片图形对于光罩的相对应图形的「传真度」(Fidelity)由于光罩图形是以光为介质通过光学透镜转送至晶片上，光在进入光阻层前的「影像分布」(aerial image)通常已不似光罩上的图形那样「完美」。此项缺陷一般称为光学近似效应(optical proximity effect；OPE)。图形与图形间因光线绕射而互相影响，除了让图形失真外，也同时让加工空间(process window)变小，如果图形失真已是无可避免，为求晶片上的图形合乎设计者需求，则可考虑先将光罩图形依某种规则进行图形修正以额外的图形来补偿或削减所述图形失真之处，此项技术称为光学近似效应修正技术(optical proximity correction；OPC)。参照图1所示，此为光学近似效应的示意图。虽然微影技术已进入深次微米领域，但面对类似一微米见方方块图形10的处理时，难免在最终光阻图形的角落出现圆角(round corner)的现象，而使得此微米见方方块图形10在进行传统的曝光及显影加工后，容易因为光学近似效应而失真变成一圆形15。此微米见方方块图形10其尺寸大约小于或等于1微米见方。这是由于X方向边缘及Y方向边缘的绕射光线于此交会的结果，随着尺寸渐趋微小，角落与边缘的曝光比例也相对增加，圆角也趋明显。为解决此一问题，最单纯的解决方式即将角落遮光图形往外「推出」(参照图2所示)，即将微米见方方块遮光图形的角落向外延伸，以减少角落曝光过度的现象，或也可单纯以图形「补偿」的观念来予以想象，也即已知结果为圆角，故预先放置额外的凸出图形20(通常为更微小的方块)予以补偿，以使此微米见方方块图形10在进行传统的曝光及显影的加工后，依旧是形成一方形的图形25。放置的补偿图形又称为「饰纹」(serif)，其大小及位置的决定则需视加工的参数而决定。当然在实际上集成电路光罩图形并不全然如此单纯。一般的光罩图形包含重复性图形(存储器类产品)与任意图形(周边电路或逻辑产品)等两类图形的光学特性不同，但基本进行光学近似效应修正时，应有两项需要考虑(1)两邻近不同图形(各点)间的距离；(2)图形的区域性密度(local area density)。尤其是在考虑图形的区域性密度时，应该同时考虑当对微影成像与等离子体蚀刻两者的影响。因此使用光学近似效应修正的方法，会使微影加工更为复杂化而降低加工运作的效率。而使用光学近似效应修正法时，必须在光罩上增加针对角落所延伸出的图形，容易增加制作成本。使用光学近似效应修正法必须经过相当复杂的考虑与步骤，虽然此改善方法已修正了光学近似效应，但是仍无法精确地显示出所要成形的图形，因此图形转换后的尺寸精度无法符合在半导体制作线宽日益缩小下的需求。
技术实现思路
本专利技术的一目的是提供一利用两阶段曝光的方式将图形成功地由光罩转移至晶片表面的光阻层上的方法，以提高图形转移时图形尺寸的精准度、简化制作所需的步骤、加速加工运作的效率及降低制作运作的生产成本。为实现上述目的，根据本专利技术一方面的，其特点是包括下列步骤提供一晶片，该晶片包含一光阻层；使用一第一光源能量及一第一光罩照射部分的该光阻层，其中所述的第一光罩包含一第一透光区且该第一光源能量小于该光阻层的一显影临界值；以及使用一第二光源能量及一第二光罩照射部分的该光阻层，其中所述的第二光罩包含一第二透光区，部分的该第二透光区与部分的该第一透光区相互重叠，该第二光源能量小于该光阻层的该显影临界值，且该第一光源能量加上该第二光源能量的数值达到该光阻层的该显影临界值以上。根据本专利技术另一方面的转移图形的的方法，其特点是包括下列步骤提供一晶片，该晶片包含一光阻层；安装该晶片于一曝光机上，该曝光机包含一光源；使用一第一光源能量及一第一光罩照射部分的该光阻层，所述的第一光罩包含一第一透光区且该第一光源能量小于该光阻层的一显影临界值；使用一第二光源能量及一第二光罩照射部分的该光阻层，所述的第二光罩包含一第二透光区，部分的该第二透光区与部分的该第一透光区相互重叠，该第二光源能量小于该光阻层的该显影临界值且该第二光源能量加上该第一光源能量的数值达到该光阻层的该显影临界值以上；以及移除部分的该光阻层以在该晶片上利用部分的该光阻层形成一所需的图形。根据本专利技术又一方面的，其特点是该方法包含提供一晶片，该晶片包含一光阻层；安装该晶片于一曝光机上，其中该曝光机包含一光源；安装一第一光罩于该曝光机上，其中所述的第一光罩包含一第一透光区与一第一图形，该第一图形的一范围大于所欲在该光阻层上形成一所需的图形的一范围；使用一第一光源能量照射部分的该光阻层以进行一第一阶段曝光制程；取下该第一光罩；安装一第二光罩于曝光机上，其中所述的第二光罩包含一第二透光区与一第二图形，该第二图形为一不均匀分布的图形且该第二图形的范围大于所欲在该光阻层上形成该所需的图形的该范围，部分的该第二透光区与部分的该第一透光区相互重叠；使用一第二光源能量照射部分的该光阻层，其中所述的第二光源能量加上该第一光源能量的数值达到该光阻层的该显影临界值以上；以及移除部分的该光阻层以在该晶片上利用部分的该光阻层形成该所需的图形。本专利技术可提高图形转移时图形尺寸的精准度并简化制作所需的步骤，还可加速加工运作的效率，并可降低加工运作的生产成本。附图说明图1为光学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种转移图形的方法，其特征在于，包括下列步骤： 提供一晶片，该晶片包含一光阻层； 使用一第一光源能量及一第一光罩照射部分的该光阻层，其中所述的第一光罩包含一第一透光区且该第一光源能量小于该光阻层的一显影临界值；以及 使用一第二光源能量及一第二光罩照射部分的该光阻层，其中所述的第二光罩包含一第二透光区，部分的该第二透光区与部分的该第一透光区相互重叠，该第二光源能量小于该光阻层的该显影临界值，且该第一光源能量加上该第二光源能量的数值达到该光阻层的该显影临界值以上。

【技术特征摘要】
1.一种转移图形的方法，其特征在于，包括下列步骤提供一晶片，该晶片包含一光阻层；使用一第一光源能量及一第一光罩照射部分的该光阻层，其中所述的第一光罩包含一第一透光区且该第一光源能量小于该光阻层的一显影临界值；以及使用一第二光源能量及一第二光罩照射部分的该光阻层，其中所述的第二光罩包含一第二透光区，部分的该第二透光区与部分的该第一透光区相互重叠，该第二光源能量小于该光阻层的该显影临界值，且该第一光源能量加上该第二光源能量的数值达到该光阻层的该显影临界值以上。2.如权利要求1所述的转移图形的方法，其特征在于，所述的第一光源能量大于该第二光源能量。3.如权利要求1所述的转移图形的方法，其特征在于，所述的第二光源能量大于该第一光源能量。4..一种转移图形的的方法，其特征在于，包括下列步骤提供一晶片，该晶片包含一光阻层；安装该晶片于一曝光机上，该曝光机包含一光源；使用一第一光源能量及一第一光罩照射部分的该光阻层，所述的第一光罩包含一第一透光区且该第一光源能量小于该光阻层的一显影临界值；使用一第二光源能量及一第二光罩照射部分的该光阻层，所述的第二光罩包含一第二透光区，部分的该第二透光区与部分的该第一透光区相互重叠，该第二光源能量小于该光阻层的该显影临界值且该第二光源能量加上该第一光源能量的数值达到该光阻层的该显影临界值以上；以及移除部分的该光阻层以在该晶片上利用部分的该光阻层...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪齐元，张庆裕，
申请(专利权)人：旺宏电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]