專利名稱：一種關(guān)鍵尺寸補(bǔ)償方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種曝光補(bǔ)償方法，特別是，涉及在曝光中， 一種關(guān)鍵尺寸 補(bǔ)償方法。
背景技術(shù)：
在集成電路的制作過程中，光刻工藝早已成為一種不可或缺的技術(shù)。光 刻工藝主要是先將設(shè)計(jì)好的圖案，例如電路圖案，接觸孔圖案等，形成于一 個(gè)或多個(gè)的光掩模上，然后再通過曝光程序?qū)⒐庋谀Ｉ系膱D案利用步進(jìn)及掃
描機(jī)臺(stepper & scanner)轉(zhuǎn)移至半導(dǎo)體芯片上的光阻層。只有精良(precise) 的光刻工藝，才能順利地將復(fù)雜的布局圖案精確且清晰地轉(zhuǎn)移至半導(dǎo)體芯片 上。
由于動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲器(DRAM)的元件尺寸日益縮小，因此如何提
鍵課題。以理論上而言f:4^尺寸均勻度可能與光掩模尺寸均勻度、黃光基 臺能量均勻度與工藝誤差有關(guān)。為了改善關(guān)鍵尺寸均勻度，關(guān)鍵尺寸修正 (critical dimension correction, CDC )方法是一種已4口可4亍的方式。
美國專利公開案2007/0065729 Al提出 一種修正關(guān)鍵尺寸的方法，使用 快激光(ultrafast laser)直接打進(jìn)產(chǎn)品光掩模的玻璃基板中，通過改變玻璃 基板材料而形成局部區(qū)域折射率的改變，進(jìn)而改變光掩模局部區(qū)域的穿透度 以達(dá)到補(bǔ)償光掩模關(guān)4定尺寸誤差(critical dimension error)及解決曝光機(jī)的 能量均勻度不佳等問題。
然而，此等解決方案是將產(chǎn)品光掩模的玻璃基板材料破壞，是一不可逆 的過程，可能的缺點(diǎn)與風(fēng)險(xiǎn)有(1)當(dāng)產(chǎn)品光掩模在進(jìn)行破壞的過程中發(fā)生 損壞時(shí)，會(huì)造成光掩模無法再繼續(xù)使用，不但增加添購新產(chǎn)品光掩模的昂貴 成本也影響產(chǎn)能，(2)改變產(chǎn)品光掩模局部區(qū)域的穿透度可以解決特定曝光 機(jī)能量均勻度不佳的問題。但是，不同曝光機(jī)的能量均勻度表現(xiàn)各自不同， 以上的解決方案產(chǎn)生不能跨越不同曝光機(jī)臺的問題
3由于當(dāng)前解決關(guān)鍵尺寸均勻度的技術(shù)仍然有其缺點(diǎn)，所以仍然需要新的 技術(shù)方案來解決關(guān)鍵尺寸均勻度的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明于是提出 一種新穎的關(guān)鍵尺寸補(bǔ)償方法。本發(fā)明新穎的關(guān)鍵尺寸 補(bǔ)償方法不但可以選擇性校正曝光時(shí)所產(chǎn)生關(guān)鍵尺寸上的瑕瘋，還能解決在 不同曝光機(jī)臺間相容性的問題。確實(shí)是個(gè)一舉兩得的優(yōu)良解決方案。
本發(fā)明提出一種關(guān)鍵尺寸補(bǔ)償方法。首先，提供光源與主要光掩模。其 次，提供輔助光掩模系和主要光掩模依序排列，輔助光掩模包含輔助透明基 板以及位于輔助透明基板中的遮蔽元件。然后，由此光源，在依序通過輔助 光掩模與主要光掩模后，則可在基材中，補(bǔ)償元件布局圖案的關(guān)鍵尺寸，其 中該遮蔽元件是利用遮蔽該光源所通過的區(qū)域以補(bǔ)償該元件布局圖案的關(guān) 鍵尺寸。
由于本發(fā)明新穎的關(guān)鍵尺寸補(bǔ)償方法，提供遮蔽元件，可以校正曝光光 源通過主要光掩模時(shí)所形成關(guān)鍵尺寸上的瑕瘋或是產(chǎn)生特定的結(jié)果，所以可 以確實(shí)補(bǔ)償光掩模形成關(guān)鍵尺寸的誤差及解決曝光機(jī)的能量均勻度不佳的 問題。另外，本發(fā)明的遮蔽元件位于輔助光掩模的輔助透明基板中，可以因 應(yīng)不同的曝光機(jī)臺制作不同的輔助光掩模，解決了不同曝光機(jī)臺間相容性的 問題。另外，即使輔助光掩模在制造的過程中發(fā)生損壞，也不影響主要光掩 模的正常功能，進(jìn)而節(jié)省制造成本。


圖1例示本發(fā)明曝光組件的一優(yōu)選實(shí)施例。
圖2例示本發(fā)明遮蔽元件在輔助透明基板中形成單層與多層結(jié)構(gòu)。
附圖標(biāo)記i兌明
100曝光組件 111主要透明基板 120輔助光掩才莫 122弱遮蔽元件 123疏群落
110主要光掩模 112主要圖案 121輔助透明基板 122，強(qiáng)遮蔽元件 123'密群落123A單層結(jié)構(gòu) 124空白區(qū)i或 131光阻
133第一關(guān)鍵尺寸群 134第三關(guān)鍵尺寸群
123B、 123C多層結(jié)構(gòu) 130基材 132關(guān)4建尺寸 133，第二關(guān)鍵尺寸群 140光源
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明首先提出一種曝光組件。圖l例示本發(fā)明曝光組件的一優(yōu)選實(shí)施 例。本發(fā)明的曝光組件100，包含主要光掩模110以及輔助光掩模120。主 要光掩模110包含主要透明基板111與主要圖案112，藉由主要光掩模110 可將元件布局圖案定義于基材130中。 一般來說，主要光掩模lll又可稱為 產(chǎn)品光掩模。主要透明基板lll通常為一玻璃基板。玻璃基板需要對曝光光 源具有高穿透率， 一般而言，玻璃基板通常由石英材料所制成。主要圖案112 位于主要透明基板111的一面上，其功能是阻擋曝光光源，以在光阻上形成 預(yù)定的圖案，但又容易被蝕刻而被圖案化，所以主要圖案112通常由圖案化 金屬所形成，金屬通常包含鉻，或是其他適合的金屬材料。
輔助光掩模120包含輔助透明基板121與遮蔽元件122/122'。輔助透明 基板121通常為一玻璃基板。玻璃基板需要對曝光光源具有高穿透率， 一般 而言，玻璃基板通常由石英材料所制成。遮蔽元件122/122'則為不透明的， 其位于輔助透明基板121之中。通常是使用破壞性的能量源，例如激光，來 改變輔助透明基板121的部分材料特性所形成的。例如，破壞輔助透明基板 121其中的部分區(qū)域，以形成相對不透光的遮蔽元件122/122，，遮蔽曝光光 源所通過的區(qū)域進(jìn)而改變曝光光源的穿透率。遮蔽元件122/122'的位置對應(yīng) 主要圖案112,來補(bǔ)償主要圖案112于曝光時(shí)，所形成元件布局圖案的瑕疵， 例如關(guān)鍵尺寸誤差，A/或解決特定曝光機(jī)的能量均勻度不佳的問題。
如圖l所示，遮蔽元件122/122'可以為單一個(gè)或是為多個(gè)連續(xù)性遮蔽單 元，又或是單層或是多層，并形成疏密程度不同的群落，稱為弱遮蔽元件122 與強(qiáng)遮蔽元件122，，分屬于疏群落123與密群落123，之中。輔助透明基板 121之中還有不具遮蔽元件122/122，的區(qū)域，稱為空白區(qū)域124。
弱遮蔽元件122的第 一分布密度與強(qiáng)遮蔽元件122， 第二分布密度相比 為低，所以弱遮蔽元件122遮蔽曝光光源所通過的區(qū)域較強(qiáng)遮蔽元件122，少。然而，空白區(qū)域124中則完全不含任何遮蔽元件122/122，，所以不會(huì)影 響到曝光光源所通過的區(qū)域。因此，可以視情況需要調(diào)配疏群落123、密群 落123，與空白區(qū)域124的配置，通過遮蔽曝光光源所通過的區(qū)域，改變曝光 光源的穿透率，進(jìn)而達(dá)到調(diào)整整片晶片130中的元件布局圖案的關(guān)鍵尺寸的 大小，A/或解決特定曝光機(jī)的能量均勻度不佳的問題。
所以，在基材130上則有對應(yīng)于疏群落123、密群落123，與空白區(qū)域 124所形成的第一關(guān)鍵尺寸群133、第二關(guān)鍵尺寸群133'、第三關(guān)鍵尺寸群 134。第一關(guān)鍵尺寸群133、第二關(guān)鍵尺寸群133，、第三關(guān)鍵尺寸群134彼 此關(guān)鍵尺寸的大小可為相同或是不同。
視情況需要，本發(fā)明的遮蔽元件122/122，可以形成單層結(jié)構(gòu)或是多層結(jié) 構(gòu)。圖1例示本發(fā)明遮蔽元件形成單層結(jié)構(gòu)，圖2例示本發(fā)明遮蔽元件可視 工藝的不同，在輔助透明基板120中分別形成單層結(jié)構(gòu)123A、多層結(jié)構(gòu) 123B、 123C,以強(qiáng)化不同的遮蔽元件校正主要圖案的瑕瘋。
使用本發(fā)明曝光組件100的方法十分簡便，進(jìn)一步提供一種在基材130 中形成具有關(guān)鍵尺寸132的元件布局圖案的曝光校正方法。如圖l例示，首 先，提供主要光掩模110，其系用于將元件布局圖案定義于基材130中。其 次，提供輔助光掩模120，其包含輔助透明基板121以及位于輔助透明基板 中的遮蔽元件122、 122，。遮蔽元件122/122'的位置可以對應(yīng)主要光掩模110 的主要圖案112。
然后，提供具有適當(dāng)波長的光源140作為曝光光源，使光源140依序通 過輔助光掩模120與主要光掩才莫110以將元件布局圖案(圖未示)定義于基 材130中，并使得元件布局圖案可具有預(yù)定的關(guān)鍵尺寸132或是關(guān)鍵尺寸群 133、 133，、 134。而對應(yīng)不同遮蔽元件的布局圖案亦可以不同。例如，可以 有對應(yīng)于弱遮蔽元件122的第一元件布局圖案(圖未示)與對應(yīng)于強(qiáng)遮蔽元 件122，的第二元件布局圖案(圖未示)。第一關(guān)鍵尺寸群133、第二關(guān)鍵尺 寸群133，、第三關(guān)鍵尺寸群134彼此關(guān)鍵尺寸的大小可為相同或是不同。
因?yàn)楣庠?40通過預(yù)定的遮蔽元件122/122，，而遮蔽光源140所通過的 區(qū)域，而可在光阻131中形成工藝所需的關(guān)^:尺寸132。于是修正了曝光時(shí) 所造成元件布局圖案的關(guān)鍵尺寸誤差?；蚴橇?一方面，利用遮蔽元件122/122， 的配置用以產(chǎn)生特定的結(jié)果，例如在光阻131上形成具有不同大小的關(guān)4定尺 寸的元件布局圖案，以期在蝕刻后關(guān)鍵尺寸132可符合工藝需求。此外，如果因?yàn)橹饕庋谀?10換用在另一曝光機(jī)臺造成原來的輔助光 掩模120不適用時(shí)，可以預(yù)先制作另一只新的輔助光掩模，以配合新曝光機(jī) 臺能量均勻度的分布。所以，使用本發(fā)明曝光組件IOO還能解決跨曝光機(jī)臺 能量均勻度不佳的問題。
由于本發(fā)明新穎的曝光組件中提供遮蔽元件，可以遮蔽光源所通過的區(qū) 域，以校正曝光時(shí)，形成主要圖案時(shí)所造成元件布局圖案的瑕疵或以產(chǎn)生特 定的結(jié)果，所以可以確實(shí)補(bǔ)償主要光掩模所形成元件布局圖案的關(guān)鍵尺寸的 誤差及解決曝光機(jī)的能量均勻度不佳的問題。另外，本發(fā)明新穎曝光組件的 遮蔽元件位于輔助光掩模的輔助透明基板中，可以因應(yīng)不同的曝光機(jī)臺制作 不同的輔助光掩模，解決了不同曝光機(jī)臺間相容性的問題。另外，即使輔助 光掩模在制造的過程中發(fā)生損壞，也不影響主要光掩模的正常功能，進(jìn)而節(jié) 省制造成本。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，凡依本發(fā)明權(quán)利要求所做的等同變 化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一種關(guān)鍵尺寸補(bǔ)償方法，其特征在于包含提供一光源；提供一主要光掩模；以及提供一輔助光掩模，該輔助光掩模和該主要光掩模依序排列，并包含一輔助透明基板以及一位于該輔助透明基板中的遮蔽元件，由此，該光源在依序通過該輔助光掩模與該主要光掩模后，則可在基材中，補(bǔ)償元件布局圖案的關(guān)鍵尺寸，其中該遮蔽元件是利用遮蔽該光源所通過的區(qū)域以補(bǔ)償元件布局圖案的關(guān)鍵尺寸。
2. 如權(quán)利要求1的曝光方法，其特征在于該遮蔽元件包含多個(gè)連續(xù)性遮 蔽單元。
3. 如權(quán)利要求1或2的曝光方法，其特征在于該遮蔽元件至少包含一具 有一第一密度的第一遮蔽元件與一具有一第二密度的第二遮蔽元件。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種關(guān)鍵尺寸補(bǔ)償方法。首先，提供光源與主要光掩模。其次，提供輔助光掩模系和該主要光掩模依序排列，其包含輔助透明基板以及位于輔助透明基板中的遮蔽元件。然后，藉由光源在依序通過輔助光掩模與主要光掩模后，則可在基材中，因?yàn)樵摴庠丛谕ㄟ^遮蔽元件時(shí)會(huì)產(chǎn)生不同的反應(yīng)，故可補(bǔ)償元件布局圖案的關(guān)鍵尺寸。
文檔編號G03F1/38GK101673050SQ20081014941
公開日2010年3月17日 申請日期2008年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月12日
發(fā)明者汪美里, 范倍誠, 金持正, 陳宣克 申請人:南亞科技股份有限公司