專利名稱：半導(dǎo)體元件的線的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種半導(dǎo)體元件的制造方法，且特別是有關(guān)于一種半導(dǎo)體元件的線的制造方法。
一般在0.18微米以下時(shí)，因?yàn)閳D案的孔洞、線條的尺寸跟著縮小，使得光線的繞射問題趨于嚴(yán)重。于是通過光學(xué)鄰近校正法消除因近接效應(yīng)(Proximity Effect)所造成的關(guān)鍵尺寸(critical dimension；CD)偏差現(xiàn)象。其中，近接效應(yīng)是當(dāng)光束通過光罩上的圖案投影在晶片上時(shí)，一方面由于光束會(huì)產(chǎn)生散射現(xiàn)象而使得光束被擴(kuò)大。另一方面，光束會(huì)通過晶片表面的光阻層經(jīng)由晶片的半導(dǎo)體基底再反射回來，產(chǎn)生干涉的現(xiàn)象，因此會(huì)重復(fù)曝光，而改變?cè)诠庾鑼由蠈?shí)際的曝光量。此種現(xiàn)象當(dāng)工藝的關(guān)鍵尺寸越小時(shí)越明顯，尤其當(dāng)其關(guān)鍵尺寸接近于光源的波長時(shí)。
然而，公知技術(shù)利用光學(xué)鄰近校正法(OPC)去增進(jìn)光照分辨率，以使顯影后的光阻尺寸能與默認(rèn)值達(dá)到一模一樣的尺寸之后，再經(jīng)由蝕刻工藝所制得的圖案卻往往與預(yù)定的尺寸不一樣，而使元件尺寸產(chǎn)生偏差。經(jīng)探討后可知這是因?yàn)槲⒂凹夹g(shù)之后的蝕刻工藝(etchingprocess)常會(huì)導(dǎo)致微負(fù)載效應(yīng)(microloading effect)的發(fā)生，而所謂的微負(fù)載效應(yīng)就是泛指于蝕刻速率(etching rate)、圖案形狀(shape)或者其它蝕刻特性(etching attribute)中有非預(yù)期的改變。譬如在基底上高圖案密度的區(qū)域(dense feature region)與低圖案密度或單一圖案的區(qū)域(few and isolated feature region)的蝕刻圖案(etched feature)的形狀或蝕刻速率會(huì)產(chǎn)生不想發(fā)生的變化。這通常是因?yàn)閱我粓D案的蝕刻速率比高圖案密度的蝕刻速率高，所以在關(guān)鍵尺寸上產(chǎn)生了差異，進(jìn)而導(dǎo)致整個(gè)半導(dǎo)體元件的尺寸產(chǎn)生偏差。
所以，目前解決蝕刻工藝中的微負(fù)載效應(yīng)的方法多是改變蝕刻方法(etching recipe)，例如蝕刻用的氣體、蝕刻工藝的能量等等。但是單就改變蝕刻方法，來降低微負(fù)載效應(yīng)的效果仍然有限，而且還會(huì)導(dǎo)致工藝復(fù)雜度的上升。
本發(fā)明的再一目的是提供一種半導(dǎo)體元件的線的制造方法，可避免公知技術(shù)發(fā)生半導(dǎo)體元件尺寸偏差的問題。
本發(fā)明的另一目的是提供一種半導(dǎo)體元件的線的制造方法，可簡(jiǎn)化制作半導(dǎo)體元件的線的工藝。
根據(jù)上述與其它目的，本發(fā)明提出種半導(dǎo)體元件的線的制造方法，包括提供具有一沉積層的基底，隨后于沉積層上形成一光阻層。接著，使用一光罩施行一微影工藝，以圖案化光阻層，其中此一光罩考慮到近接效應(yīng)與蝕刻的微負(fù)載效應(yīng)而設(shè)計(jì)出來的。然后，以圖案化光阻層作為蝕刻罩幕，對(duì)沉積層進(jìn)行一蝕刻工藝，借以形成數(shù)條線，而這些線具有圖案密度較高的區(qū)域以及低圖案密度或是單一圖案的區(qū)域。最后，去除圖案化光阻層。
本發(fā)明另外提出一種半導(dǎo)體元件的圖案的制造方法，包括提供具有一沉積層的基底，隨后于沉積層上形成一圖案化光阻層，其中這個(gè)圖案化光阻層的圖案考慮到近接效應(yīng)與蝕刻的微負(fù)載效應(yīng)而制成的。接著，以圖案化光阻層作為蝕刻罩幕，對(duì)沉積層進(jìn)行一蝕刻工藝，借以形成數(shù)個(gè)圖案。最后還可包括去除圖案化光阻層的步驟。
由于本發(fā)明在圖案化光阻層時(shí)，一并考慮到近接效應(yīng)與其后的蝕刻工藝所帶來的微負(fù)載效應(yīng)，所以在經(jīng)過蝕刻工藝后，可將圖案密度較高的區(qū)域與圖案密度較低的區(qū)域的線寬差異縮至最小，甚至能夠在不同圖案密度的區(qū)域中制作圖案時(shí)，獲致與預(yù)定形成的圖案尺寸最為接近的圖案，而且整體圖案化的工藝也較公知方法簡(jiǎn)單。
100基底102高圖案密度的區(qū)域104低圖案密度或單一圖案的區(qū)域106，106a，106b層108，108a，108b光阻層110光罩112，114a，114b光阻層的寬度116，118圖案的寬度請(qǐng)參照

圖1A，首先提供一基底100，此基底100包括一高圖案密度的區(qū)域(dense feature region)102與一低圖案密度或單一圖案的區(qū)域(few and isolated feature region)104。然后，于基底100上形成一層106，此層106譬如是一沉積層，而此沉積層可以是多晶硅層。接著，于此層106上形成一光阻層108。
然后，請(qǐng)參照?qǐng)D1B，使用一光罩110施行微影工藝，以圖案化光阻層108，其中光罩110考慮到近接效應(yīng)(Proximity Effect)與蝕刻的微負(fù)載效應(yīng)(microloading effect)而設(shè)計(jì)的，于本圖中省略光罩110的詳細(xì)圖案，主要是因?yàn)楣庹?10的圖案可以依照所需進(jìn)行變化，譬如在光罩110的單一區(qū)域(ISO region)及密集區(qū)域(DENSE region)的線旁加上不同的尺寸圖案(sizing pattern)及散射條(scattering bar)，使后續(xù)曝光出的光阻寬度依照?qǐng)D案密度的不同，產(chǎn)生寬度不同的變化，以配合微負(fù)載效應(yīng)的影響。
請(qǐng)繼續(xù)參照?qǐng)D1B，假使預(yù)定形成于高圖案密度的區(qū)域102的密集線與低圖案密度或單一圖案的區(qū)域104的線的線寬是相同時(shí)，為了消弭近接效應(yīng)與微負(fù)載效應(yīng)，在高圖案密度的區(qū)域102的光阻層108a圖案的寬度112寬于預(yù)定形成的密集線的線寬；而在低圖案密度或單一圖案的區(qū)域104的光阻層108b的底部的寬度114b等于預(yù)定形成的線的線寬；以及光阻層108b的頂部的寬度114a小于光阻層108b的底部的寬度114b。
最后，請(qǐng)參照?qǐng)D1C，以被圖案化的光阻層108a與108b(請(qǐng)參照?qǐng)D1B)作為蝕刻罩幕，對(duì)其下層106進(jìn)行蝕刻工藝，借以形成數(shù)條線106a與106b，其中這些形成的線106a與106b譬如是作為柵極。因?yàn)楣庾鑼?08a與108b考慮到近接效應(yīng)與蝕刻的微負(fù)載效應(yīng)，所以蝕刻完成后，位于高圖案密度的區(qū)域102的線106a與低圖案密度或單一圖案的區(qū)域104的線106b的線寬差異可以縮至最小，甚至可以達(dá)到相同尺寸。隨后，可去除被圖案化的光阻層108a與108b。
由上述本發(fā)明較佳實(shí)施例可知，應(yīng)用本發(fā)明至少具有下列優(yōu)點(diǎn)1)由于本發(fā)明在圖案化光阻層時(shí)，一并考慮到近接效應(yīng)與其后的蝕刻工藝所帶來的微負(fù)載效應(yīng)，所以在經(jīng)過蝕刻工藝后，可將圖案密度較高的區(qū)域與圖案密度較低的區(qū)域的線寬差異縮至最小。
2)本發(fā)明在圖案化光阻層時(shí)，一并考慮到近接效應(yīng)與其后的蝕刻工藝所帶來的微負(fù)載效應(yīng)，所以無論是在圖案密度較高的區(qū)域或在圖案密度較低的區(qū)域，均能獲致與預(yù)定形成的圖案尺寸最為接近的圖案。
3)本發(fā)明在圖案化光阻層時(shí)已經(jīng)一并考慮到近接效應(yīng)與其后的蝕刻工藝所帶來的微負(fù)載效應(yīng)，所以可簡(jiǎn)化制作半導(dǎo)體元件的線的工藝。
4)本發(fā)明在圖案化光阻層時(shí)，一并考慮到近接效應(yīng)與微負(fù)載效應(yīng)，所以可簡(jiǎn)化圖案化的工藝，致使整體圖案化的工藝較公知方法簡(jiǎn)單。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體元件的線的制造方法，其特征是，該方法包括提供具有一層的一基底；于該層上形成一光阻層；使用一光罩施行微影工藝，以圖案化該光阻層，其中該光罩是考慮到近接效應(yīng)與蝕刻的微負(fù)載效應(yīng)而設(shè)計(jì)的；以被圖案化的該光阻層作為蝕刻罩幕，對(duì)該層進(jìn)行一蝕刻工藝，借以形成多條線；以及去除被圖案化的該光阻層。
2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體元件的線的制造方法，其特征是，該些線的線寬相同。
3.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體元件的線的制造方法，其特征是，該些線分成用多個(gè)密集的光阻圖案形成的多條密集線；以及用多個(gè)單一的光阻圖案形成的多條單一的線，其中每一該些密集的光阻圖案寬于每一該些密集線；每一該些單一的光阻圖案的底部的寬度等于每一該些單一的線；以及每一該些單一的光阻圖案的頂部的寬度小于每一該些單一的光阻圖案的底部的寬度。
4.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體元件的線的制造方法，其特征是，該些線包括柵極。
5.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體元件的線的制造方法，其特征是，該層包括一沉積層。
6.如權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體元件的線的制造方法，其特征是，該沉積層包括多晶硅層。
7.一種半導(dǎo)體元件的圖案的制造方法，適于形成高圖案密度的多個(gè)密集的圖案與低圖案密度的多個(gè)單一圖案于一基底上，其特征是，該方法包括提供具有一層的該基底；于該層上形成一圖案化光阻層，其中該圖案化光阻層的圖案是考慮到近接效應(yīng)與蝕刻的微負(fù)載效應(yīng)而制成；以及利用該圖案化光阻層作為蝕刻罩幕，對(duì)該層進(jìn)行一蝕刻工藝，以于該基底上形成該些密集的圖案與該些單一圖案。
8.如權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體元件的圖案的制造方法，其特征是，于該蝕刻工藝后，更包括去除該圖案化光阻層。
9.如權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體元件的圖案的制造方法，其特征是，該層包括沉積層。
10.如權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體元件的圖案的制造方法，其特征是，該沉積層包括多晶硅層。
全文摘要
一種半導(dǎo)體元件的線的制造方法，提供具有一沉積層的基底，隨后于沉積層上形成一光阻層。接著，使用一光罩施行一微影工藝，以圖案化光阻層，其中此一光罩是考慮到近接效應(yīng)與蝕刻的微負(fù)載效應(yīng)而設(shè)計(jì)出來的。然后，以圖案化光阻層作為蝕刻罩幕，進(jìn)行一蝕刻工藝，借以形成數(shù)條線。由于在圖案化光阻層時(shí)一并考慮到近接效應(yīng)與其后的蝕刻工藝所帶來的微負(fù)載效應(yīng)，所以在經(jīng)過蝕刻工藝后，可將圖案密度較高的區(qū)域與圖案密度較低的區(qū)域的線寬差異縮至最小。
文檔編號(hào)H01L21/02GK1450596SQ0210604
公開日2003年10月22日 申請(qǐng)日期2002年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月9日
發(fā)明者郭東政 申請(qǐng)人:旺宏電子股份有限公司