CN1811599B - 在基材上制造图案的方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明是有关于一种在基材上制造图案的方法及系统，一种高解析度的微影系统与方法。在一实施例中，提供了一种在基材上制造图案的方法，包括将图案区分成至少一第一子图案以及一第二子图案，其中第一子图案包含朝第一方向的复数个线，且第二子图案包含朝第二方向的复数个线。利用第一驻波干涉图案形成朝第一方向的复数条线在基材上的第一光敏材料层上。消减所形成之线的一部分，以形成上述的第一子图案。在第一子图案形成后，提供第二光敏材料层在基材。利用第二驻波干涉图案形成朝第二方向的复数条线在第二光敏材料层上。消减形成在第二光敏层的这些线的一部分，以形成上述的第二子图案。
Description
技术领域
本发明涉及一种半导体制造的领域，且特别是有关于一种在光敏材料中制造图案的干涉微影系统与方法。
背景技术
本发明是申请于西元2002年12月4日的申请中的美国专利申请案编号第10/309,427号的部分延续案，在此将其一并列入参考。
一般而言，微电子集成电路的制造包括在半导体基材上图案化元件结构与布局。制造所需图案的公认方式先在光罩(无须为其最终尺寸)上形成图案的复制品，接着将光罩图案转移至半导体基材上的光敏材料层，不是正型光阻就是负型光阻。图案的转移的达成可藉由光学微影制程，以通过光罩投射某一程度的波长的光至光阻上，而且光学镜片的使用是必须的，藉以将图案以适当的尺寸复制在光阻上。图案一旦转移至光阻后，就对光阻进行处理，以选择性地移除部分的图案，并暴露出下方的基材。接下来，可利用例如非等向性电浆蚀刻、湿式蚀刻或用其他所需的处理方式，来蚀刻基材本身。
随着元件尺寸持续缩减至零点几微米或更小时，利用光学微影所转移的图案的尺寸接近光学辐射线的次波长。如此，对于维持高图案解析度与聚焦深度以使非完全平坦的基材上达到令人满意的图案化而言，可能成为一个难题。
因此，亟需一种利用干涉微影的系统与方法，简单及/或可应用在较广范围的图案。
由此可见，上述现有的在基材上制造图案的系统在结构、方法与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决在基材上制造图案的系统存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切的结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新的在基材上制造图案的方法及系统，便成了当前业界极需改进的目标。
有鉴于上述现有的在基材上制造图案的方法及系统存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新的在基材上制造图案的方法及系统，能够改进一般现有的在基材上制造图案的方法及系统，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。
发明内容
本发明的目的在于，克服现有的在基材上制造图案系统存在的缺陷，而提供一种新型结构的在基材上制造图案系统，所要解决的技术问题是使其可应用于较广范围之图案，从而更加适于实用。
本发明的另一目的在于提供一种在基材上制造图案的方法，可有效提升光学微影的聚焦深度，进而可获得具较佳解析度的图案。
本发明的又一目的在于提供一种利用干涉微影在覆盖有光敏材料的基材上制造图案的系统，其所使用的机台较一般的光学步进机或扫描机简单且低廉，因此可大大地降低购置机台的成本。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种在基材上制造图案的方法，其至少包括：将该图案区分成至少一第一子图案以及一第二子图案，其中该第一子图案包含朝一第一方向的复数个线，且该第二子图案包含朝一第二方向的复数个线；利用一第一驻波干涉图案形成朝该第一方向的复数个第一线在该基材上的一第一光敏材料层上；消减部分的该些第一线，以形成该第一子图案；在该第一子图案形成后，提供一第二光敏材料层在该基材；利用一第二驻波干涉图案形成朝该第二方向的复数个第二线在该第二光敏材料层上；以及消减部分的该些第二线，以形成该第二子图案。
本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术措施来进一步实现。
前述的在基材上制造图案的方法，其中在消减部分的该些第一线的步骤后以及在提供该第二光敏材料层的步骤前，更至少包括硬化用以形成该第一子图案的该些第一线。
前述的在基材上制造图案的方法，其中硬化该些第一线的步骤至少包括一紫外光辐射与烘烤处理、植入处理、以及化学处理中的至少一者。
前述的在基材上制造图案的方法，其中消减部分的该些第一线以形成该第一子图案的步骤包括：应用一光罩，以保护部分的该些第一线；在应用该光罩的步骤后，对该些第一线进行曝光；以及对该些第一线进行显影，以移除该些第一线未受到该光罩保护的部分。
前述的在基材上制造图案的方法，其中消减部分的该些第二线以形成该第二子图案的步骤包括：应用一光罩，以保护部分的该些第二线；在应用该光罩的步骤后，对该些第二线进行曝光；以及对该些第二线进行显影，以移除该些第二线未受到该光罩保护的部分。
前述的在基材上制造图案的方法，其中在形成该些第一线的步骤后以及在形成该些第二线的步骤前，更至少包括绕该基材的表面的法线旋转实质90度。
前述的在基材上制造图案的方法，其中所述的光敏材料为一正型光阻、一负型光阻、一单层光阻或一多层光阻。
前述的在基材上制造图案的方法，其中所述的图案包括线、间隙、矩形、弯曲、以及岛状物中的至少一者。
前述的在基材上制造图案的方法，其中形成该第一驻波干涉图案与该第二驻波干涉图案时包括通过一介质投射多重辐射光束，且该介质至少包括空气、水以及任何折射率介于1＜n＜2的流体中的至少一者。
前述的在基材上制造图案的方法，其中所述的第一驻波干涉图案与该第二驻波干涉图案相同。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案可知，本发明的主要技术内容如下：
一种解决因高图案解析度与优良的聚焦深度的需求所引发的问题的方法为使用尖端的光罩设计，例如相移光罩，其中高图案解析度与优良的聚焦深度可使在非完全平坦的基材上达成清晰的图案化.至少在欲转移的图案具有特定适当形状或周期性的情况下，避免此一问题的另一种方法为使用干涉微影而非纯光学微影.在干涉微影中，利用二或更多的相干光束的驻波干涉图案来形成需要的图案影像至晶圆表面，以直接形成图案.简言之，干涉图案变成转移的图案.此种方式具有三个优势：1.波干扰所能制造的图案的尺寸为波长的几分之一，具有较好的解析度；2.具有较传统光学微影为佳的聚焦深度；以及3.机台较传统的光学步进机或扫描机简单且便宜.
在一实施例中，提供了一种形成次微米孔洞的干涉图案的方法，其是藉由利用光束分离设备对光敏材料进行三重曝光的方式来进行。其中，所形成的图案可例如包括线、间隙(space)、矩形、弯曲(elbow)、以及岛状物(island)。在一实施例中，光敏材料为光抗材料或光阻。在此实施例中，在藉由分离并重组单雷射光束(x方向图案)所产生的复数个相干雷射光束中，利用驻波干涉图案进行第一道曝光；利用相同驻波图案进行第二道曝光，但光敏材料相对于第一道曝光(y方向图案)的垂直轴旋转90°，以使第二道曝光叠印在第一道曝光上，藉以形成阵列；利用均匀光源穿过普通精度非关键光罩(可包括普通精度非关键步进机或扫描机)来进行第三道曝光，以描绘出光阻材料的这些区域，其中这些区域内不需要的图案将被消除。然后，利用符合所使用的光阻材料的方法显影光阻材料，而得到孔洞的最终图案。应该注意的一点是，此第一实施例的方法的范围并不限于仅由三重曝光所形成的图案。在基材的不同相关角度下，可制作出多重干涉图案，藉以制作出更复杂的最终图案。
借由上述技术方案，本发明在基材上制造图案的方法及系统至少具有下列优点：
1.波干扰所能制造的图案的尺寸为波长的几分之一，具有较好的解析度。
2.具有较传统光学微影为佳的聚焦深度。
3.机台较传统的光学步进机或扫描机简单且便宜。
综上所述，本发明特殊的在基材上制造图案的方法及系统，其具有上述诸多的优点及实用价值，并在同类产品及制造方法中未见有类似的结构设计及方法公开发表或使用而确属创新，其不论在产品结构、制造方法或功能上皆有较大的改进，在技术上有较大的进步，并产生了好用及实用的效果，且较现有的在基材上制造图案的系统具有增进的多项功效，从而更加适于实用，而具有产业的广泛利用价值，诚为一新颖、进步、实用的新设计。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
图1绘示第一实施例的一种设备的示意图，此设备适用以在光阻材料上形成干涉图案(干涉光栅的图案)。
图2绘示应用在第1图的设备中的光束扩大器的示意图。
图3绘示第二实施例的一种设备的示意图，此设备适用以在光阻材料上形成干涉图案。
图4绘示干涉光束的象征性的波前的示意图，且并指示出这些干涉光束的入射角如何决定出干涉光栅的节距。
图5a与图5b绘示(a)x方向的干涉图案以及(b)x方向与y方向的图案的叠叠加。
图6a、图6b以及图6c绘示：(a)设计用来在光阻上形成图案的非关键光罩；(b)所设计的图案叠印在交互干涉的图案上，以描绘出所需孔洞的区域；(c)光罩叠放在光阻上.
图7绘示在图6的遮罩以及额外的传统光学曝光后，经显影的光阻媒介(假设为负型)的示意图，其显示出构成将重制在基材中的所需图案的剩余孔洞的制造。
图8a、图8b、图8c以及图8d绘示正型光阻应用在上述图6与图7中的步骤的示意图，用以产生与正形光阻相反的影像(达到类似负形光阻的结果)。
图9绘示在正型光阻上示范的X方向干涉图案的示意图。
图10绘示遮罩住图9的X方向干涉图案的示意图。
图11绘示以透明光罩遮罩住图9的X方向干涉图案以图示出下方的图案的示意图。
图12绘示经图10的遮罩程序后，剩余的图9的X方向干涉图案的示意图。
图13绘示光阻覆盖在图12的X方向干涉图案的剖面图。
图14绘示Y方向干涉图案的示意图。
图15绘示遮罩住图14的Y方向干涉图案的示意图。
图16绘示以透明光罩遮罩住图14的Y方向干涉图案以图示出下方的图案的示意图。
图17绘示经图15的遮罩程序后，剩余的图14的Y方向干涉图案的示意图。
图18绘示图17的y方向干涉图案与图12的X方向干涉图案组合后的示意图。
图19绘示在负型光阻上示范的X方向干涉图案的示意图。
图20绘示遮罩住图19的X方向干涉图案的示意图。
图21绘示以透明光罩遮罩住图19的X方向干涉图案以图示出下方的图案的示意图。
图22绘示经图20的遮罩程序后，剩余的图19的X方向干涉图案的示意图。
图23绘示光阻覆盖在图22蚀刻后的基材上的X方向干涉图案的剖面图。
图24绘示Y方向干涉图案的示意图。
图25绘示遮罩住图24的Y方向干涉图案的示意图。
图26绘示以透明光罩遮罩住图24的Y方向干涉图案以图示出下方的图案的示意图。
图27绘示经图25的遮罩程序后，剩余的图24的Y方向干涉图案的示意图。
图28绘示蚀刻至图27的基材中的Y方向干涉图案与蚀刻至图22的基材中的X方向干涉图案组合后的示意图。
5：设备 10：单入射光束
20：光束分离机 22：反射光束
24：入射光束 32：反射面
34：反射面 42：光束扩大器
44：光束扩大器 52：最终光束
54：最终光束 60：基材
70：光阻材料 80：校准模组
90：旋转台 120：第一会聚透镜
122：雷射光束 124：针孔
126：第二会聚透镜 128：平行光束
200：设备 210：入射光束
215：反射面 216：反射面
225：光束扩大器 230：遮蔽部分
232：未遮蔽部分 270：光敏层
300：平坦表面 312：雷射光束
313：雷射光束 315：最大值
317：最小值 325：最大值
327：最小值 400：光阻
412：斜线区 414：非斜线区
416：最大强度 418：最小强度
420：区域 422：非斜线区
500：光罩 502：斜线区
504：非斜线区 513：暗圆
515：线图案 517：不要的孔同
600：光阻 611：所需孔洞
702：基材 703：正型光阻
704：入射辐射 705：曝光区
706：紫外光 707：未曝光部分
800：光阻 801：基材
802：斜线区 802a：部分
802b：部分 804：非斜线区
806：光罩 806a：遮罩部分
806b：遮罩部分 900：光阻
902：斜线区 902a：部分
902b：部分 904：非斜线区
906：光罩 1000：光阻
1001：基材 1002：斜线区
1002a：未曝光部分 1002b：曝光部分
1004：非斜线区 1006：光罩
1006a：光罩部分 1006b：光罩部分
1006c：光罩部分 1100：负型光阻层
1102：斜线区 1102a：部分
1102b：部分 1104：非斜线区
1106：光罩 1106a：光罩部分
1106b：光罩部分 1106c：光罩部分
θ：入射角度
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的在基材上制造图案的方法及系统其具体实施方式、结构、制造方法、步骤、特征及其功效，详细说明如后。
请先参阅图1，其绘示可用以形成在二相干光束间的驻波干涉图案的设备5的示意图。单入射光束10射入光束分离机20，其中此单入射光束10可例如由雷射或其他具有高度空间与时间连贯性的单色光源所产生。在本发明中，单入射光束10可采用雷射光束，且雷射波长可介于约400nm与约10nm之间，例如此雷射光束的雷射波长可约为248nm、193nm、157nm、或者小于157nm。反射光束22与入射光束24分别朝向反射面32与反射面34，其中反射面32与反射面34可为平面镜。经反射面32与反射面34反射后，反射光束22与入射光束24分别穿过光束扩大器42与光束扩大器44，而形成充分均匀与横切面的最终光束52与最终光束54，以制造出所需的干涉图案。最终光束52与最终光束54随即照在覆盖有光阻材料70的基材60上，其中每一光束与基材60的法线间具有入射角度θ。基材60固定在校准模组80的适当位置，校准模组80设置在旋转台90上，且旋转台90可环绕一垂直轴而旋转360度。入射角度θ对干涉图案中的光栅(Fringes)的节距(Pitch)以及光栅的宽度相当关键，且可利用反射面32与反射面34来加以调整。基材60上较佳可设有复数个对准标记影像，其中这些对准标记影像可例如应用在至少一多重光束干涉机台或至少一步进器/扫描器机台。
接下来请参阅图2，其绘示图1的光束扩大器42与光束扩大器44的内视图，在图2中显示出光束扩大器42与光束扩大器44的光学构件。第一会聚透镜120将入射的雷射光束122聚焦于针孔124，此针孔124位在第二会聚透镜126的焦点上。由于针孔124对第二会聚透镜126而言实质上为点光源，因此透镜产生出射的平行光束128。由于第二会聚透镜126的尺寸，此出射光束的直径远大于入射光束的直径。
接着请参阅图3，在另一实施例中，其绘示用以产生与图1相同的干涉效应的设备200，但入射光束210并未遭到分离且仅使用单一个光束扩大器225，例如图2所示的光束扩大器。此设备200具有较小的占地面积(Footprint)，且可应用在设备尺寸为限制要素的环境中。反射面215与反射面216如图1所示的设备般呈对称安排，且与图1的设备相较之下，这整个设备可适用于不同的制造安排。在一实施例中，反射面216为固定，而反射面215可旋转。如图3所示，放大光束的上遮蔽部分230射入反射面215后，而从反射面215反射至反射面216上。此光束的遮蔽部分230因此与未遮蔽部分232干涉并且均组合在基材的光敏层270上。
接下来请参阅图4、图5a与图5b，其绘示形成干涉光栅(干涉最大值)的示意图，由于二相干的雷射光束312及雷射光束313照射在平坦表面300上并与此平坦表面300的法线夹入射角度θ。平行线代表雷射光束312的波前强度最大值315与最小值317，以及雷射光束313的波前强度最大值325与最小值327，其中雷射光束312与雷射光束313可假设为平面波。连续的最大值或最小值之间的距离为波的波长λ。当在平面上的一个波的最大值315与其他波的最大值325重叠时，或在平面上的一个波的最小值317与其他波的最小值327重叠时，叠置的强度最大化(建设性干涉)，而形成光栅。当最大值315/325重叠在最小值317/327上时，强度近乎零，而发生破坏性干涉。
在图5a中，光栅形成在光阻400中，且以斜线区412来表示，而破坏性干涉的区域则以非斜线区414来表示。从几何学观点可推论而得，两连续光栅之间中心对中心的距离为栅距Λ，其可从Λ＝(λ)/(2sinθ)而得。光栅的宽度或二光栅之间的间隙为Λ/2。
如图5a所示，其亦绘示依照本发明一或多个实施例的方法的一种干涉图案的示意图，此干涉图案例如可形成在图1或图3所示的以光阻覆盖的基材上。图5a所绘示的图案对应于基材旋转前的第一道光阻曝光。斜线区412为建设性干涉且最大光强度之区，斜线区412之间的非斜线区414为破坏性干涉且最小光强度区。目前使用的典型雷射波长，例如248nm、193nm或157nm，在θ接近90°时，其斜线区或非斜线区之间的宽度几乎为波长的四分之一，分别为64nm、48nm以及39nm。这样的小尺寸可使相对应的小特征形成在光阻400中。
图5b绘示基材旋转达90°并在第一图案上叠印第二干涉图案后的结果，此第二干涉图案与第一图案相同均称为y方向图案。其中，形成第一干涉图案与第二干涉图案时，可通过一介质投射多重辐射光束，其中此介质包括空气、水或任何折射率介于1＜n＜2的流体。这些形成在旋转过的光阻400上的线的最大强度416及最小强度418与原来的斜线区412及非斜线区414呈90°交叉。区域420为二斜线区交叉的区域，且这些区域420受到最大程度的曝光。剩下的全部的非斜线区422为光阻400完全未受到曝光的区域。当光阻为负型时，后续的显影会移除未曝光的区域。因此，若制程在此时终止，光阻已经过显影，而在光阻未曝光的非斜线区422产生对称且规则排列的孔洞阵列。这些孔洞将可使相对应的孔洞形成在光阻400中。进一步的曝光动作可使显影步骤仅显影未曝光区域的规则图案的选取部分。
接下来，请参阅图6a至图6c，其绘示非关键光罩500的设计示意图，此光罩500适用于从图5b的交叉干涉图案来制造一组所需的决定性孔洞。光罩500包括许多透明的斜线区502以及不透光的非斜线区504，其中不透光的非斜线区504可例如由铬所制成。绘示在未曝光区域的暗圆513代表所需的决定性孔洞的位置。线图案515为光罩500的形状的图案，其中光罩500的形状用以对将成为不要的孔洞517的区域进行曝光。应该注意的一点是，光罩所扮演的角色为留住干涉所产生的孔洞阵列中的所需部分。因此，可考量使用不同型式的光罩，包括许多透明与不透光的光学光罩、光步进元件(光步进机)与扫描元件。亦可考量使用放在基材上或基材上方的光罩。既然光罩为非关键性，可无需进行光学近接修正。
图6b与图6c绘示图6a的光罩500设置在图5b的光阻的上方的示意图。此时可利用传统(非干涉形式)的曝光方法，通过光罩对光阻进行的最后的曝光程序。
现请参阅图7，其绘示光阻600在其显影后的示意图。假设已藉由显影制程移除较可溶解的负型光阻媒介，即未曝光区域，而留下所需孔洞(暗圆)611在其适当位置中。位于光罩开口下的包含所有先前未曝光区域的较不可溶解的曝光区域已在最终图案中形成不要的孔洞。在一实施例中，利用约457.9nm的雷射波长可获得0.22微米孔洞的阵列。
请参阅图8a，其绘示替代实施例的示意图，其中此替代实施例使用分子交连的正型光阻.在图案化的曝光后，可藉由后烘烤光阻以使光阻产生交连，再以紫外光照射此光阻的方式，对此特别准备的光阻进行显影，以产生与正常正型光阻相反的影像.图8a绘示基材702的侧剖面图，其中此基材702上已利用例如旋涂方式沉积一层正型光阻703，例如Fuji-Olin所生产的HPR204，其中此光阻703已添加有重量百分比约3％的咪唑(imidazole).接着，在约85℃下，对覆盖有光阻703的基材702进行约20分钟之前烘烤.图8b绘示入射辐射704(箭头)形成一图案的曝光区705的示意图，其中可例如利用上述的一或多种方法来制造此图案.接着，在约100℃下，对图案化的光阻进行后烘烤约30分钟，以使曝光的光阻产生交连.图8c绘示以均匀的紫外光706(箭头)照射经后烘烤的曝光区705的示意图，使已经曝光区705在后续的显影制程中完全不可溶.图8d绘示显影且移除未曝光部分707的光阻后的曝光区705.
在另一实施例中，可以图3的光束分离设备来取代图1的设备。在所有的其他方面，进行此实施例的方法时可依照上述关于图4至图8d的讨论。
在另一实施例中，请参阅图9，其绘示由于二相干雷射光束照射在正型光阻800上所形成的干涉光栅(干涉最大值)的代表示意图。可利用例如图1的设备5或图3的设备200来产生光束。形成曝光的光栅区在光阻800中，并标示为非斜线区804，未曝光的区域代表破坏性干涉发生的位置而标示为斜线区802。
请参阅图10，具有不透光遮罩部分806a与806b的光罩806放置在部分的光阻800上方。遮罩部分806a与遮罩部分806b覆盖在未曝光的斜线区802的所需部分上方。这样可从图案中消除光阻800的不要部分。
请参阅图11，其提供了光罩806的透视图。此透视图显露出在利用光源照射光阻800后将保持未曝光的部分802a，以及将受到曝光的部分802b。
请参阅图12，其绘示光阻800经光源照射并显影后的示意图。仅有受到遮罩部分806a或遮罩部分806b遮蔽的未曝光部分802a保持为图案化的光阻或光阻影像，而光阻800中其余的受到曝光的部分802b与受到曝光的非斜线区804在传统方式的显影制程中遭移除。
请参阅图13，其绘示基材801的剖面图，其中此基材801具有图案化光阻的部分802a，且图案化光阻的部分802a已利用传统方式进行过图案化与硬化处理。举例而言，可利用紫外光辐射、植入制程或化学处理方式来处理图案化光阻的部分802a，以完成硬化处理。这样的硬化处理可在后续的处理步骤期间保护图案化光阻的部分802a。提供另一层正型的光阻900在基材801与图案化光阻的部分802a上。
请参阅图14，其绘示二相干雷射光束照射在正型的光阻900上的结果所形成的干涉光栅的示意图。可利用例如图1的设备5或图3的设备200来产生这些光束。曝光的光栅区形成在正型的光阻900中，并标示为非斜线区904，而破坏性干涉所造成的未曝光区域则标示为斜线区902。可了解的一点是，在曝光的光栅区形成前，可将基材对基材的表面的法线旋转入射角度θ。在本例子中，入射角度θ为90度，但可使用其他角度来获得曝光的光栅区所需的方位。此外，除了这样的旋转外，或者代替这样的旋转，基材可沿其他各种方向(例如沿x轴或y轴)移动，来提供偏移。
请参阅图15，不透光的光罩906放置在部分的光阻900的上方。不透光的光罩906遮盖在未曝光的斜线区902的所需部分上。这样可从图案中消除光阻900的不要部分。
请参阅图16，其绘示光罩906的透视图。此透视图显露出在利用光源照射光阻900后将保持未曝光的部分902a，以及将受到曝光的部分902b。
请参阅图17，其绘示光阻900经光源照射并显影后的示意图.仅有受到光罩906遮罩的未曝光部分902a保持为图案化的光阻或光阻影像，而光阻900中其余的受到曝光的部分902b与受到曝光的非斜线区904在传统方式的显影制程中遭移除.
请参阅图18，其绘示光阻800(由剩余的未曝光的部分802a代表)以及光阻900(由剩余的未曝光的部分902a代表)所组成的图案。如图18所示，仅有未曝光的部分802a以及未曝光的部分902a留下，而形成所需的图案化的光阻或光阻影像。因此，这些光束所提供的干涉可用来形成具有多重方向线的图案。接着，可利用蚀刻制程将最后组合成的光阻图案转移至基材。
在另一实施例中，请参阅图19，其绘示由于二相干雷射光束照射在负型光阻1000上所形成的干涉光栅(干涉最大值)的代表示意图。可利用例如图1的设备5或图3的设备200来产生光束。曝光的区域形成在光阻1000中，并标示为非斜线区1004，而未曝光的区域则标示为斜线区1002。
请参阅图20，具有透明的光罩部分1006a以及不透光的光罩部分1006b与1006c的光罩1006放置在光阻1000的上方。光罩部分1006b与1006c覆盖在斜线区1002的所需部分上。如此可使光阻1000的不需要的部分能为完全曝光的负型光阻所覆盖。
请参阅图21，其绘示光罩1006的透视图。此透视图显露出在利用光源照射光阻1000后，受光罩部分1006b与1006c遮蔽且将保持未曝光的未曝光部分1002a，以及受光罩部分1006a遮蔽且将受到曝光的曝光部分1002b。
请参阅图22，其绘示经光源照射与显影后的光阻1000。受到不透光的光罩部分1006b或1006c遮蔽的未曝光部分1002a保持为图案化的光阻或光阻影像，而光阻1000中其余的曝光部分1002b与非斜线区1004由曝光的负型光阻所完全覆盖而无图案。
请参阅图23，其绘示具有第一方向影像的基材1001的剖面图，其中此第一方向影像在显影制程后已图案化并蚀刻在基材中。在蚀刻制程后，剥除光阻残余。再提供另一负型光阻层1100在基材1001上。
请参阅图24，其绘示第一方向的图案化的光阻剥除制程后，将形成第二方向的图案的示意图。如图24所示，其绘示由于二相干雷射光束照射在负型光阻层1100上所形成的干涉光栅(干涉最大值)的代表示意图。可利用例如图1的设备5或图3的设备200来产生光束。曝光的区域形成在负型光阻层1100中，并标示为非斜线区1104，而未曝光的区域则标示为斜线区1102。可了解的一点是，在曝光的光栅区形成前，可将基材环绕基材的表面的法线旋转达入射角度θ。在本例子中，入射角度θ为90°，但可使用其他角度来获得曝光的光栅区所需的方位。此外，除了这样的旋转外，或者代替这样的旋转，基材可沿其他各种方向(例如沿x轴或y轴)移动，来提供偏移。
请参阅图25，具有透明的光罩部分1106a与1106b以及不透光的光罩部分1106c的光罩1106放置在负型光阻层1100的上方。光罩部分1106c覆盖在斜线区1102与非斜线区1104的所需部分上。如此可使光罩部分1106a与1106b的干涉图案的所需部分能为完全曝光的负型光阻所覆盖。
请参阅图26，其绘示光罩1106的透视图。此透视图显露出在利用光源照射负型光阻层1100后未受到曝光的部分1102a，以及位于光罩部分1106a与1106b下将受到曝光的部分1102b。
请参阅图27，其绘示经光源照射与显影后的负型光阻层1100.仅有受到不透光的光罩部分1106c遮蔽的未曝光部分1102a保持为图案化的光阻或光阻影像，而负型光阻层1100中其余的受到曝光的部分1102b与非斜线区1104在传统方式的显影制程中由曝光的负型光阻所覆盖.最后，进行第二蚀刻制程，藉以将光阻图案转移至基材.
请参阅图28，其绘示基材上的蚀刻图案，此蚀刻图案是一组合图案。如图28所示，仅有未曝光部分1002a与未曝光部分1102a留下而形成最后所需的图案。
本揭露已以各种实施例描述如上。仅仅在阅读本揭露后，对此技术领域中具有通常知识者而言变明显的改良与修饰，视为本申请案的精神与范围内的一部分。可了解到的一点是，在前述揭露中，许多润饰、改变与取代为所预期，且在某些情况下，应用本揭露的某些特征时可不同时使用其他特征。举例而言，可利用上述实施例的各种组合，例如利用负型光阻形成朝一方向的线，并利用正型光阻来制造朝另一方向的线，或者反之亦然。此外，虽然用以举例说明的线通常落在x轴与y轴，但应该了解到的一点是，可利用上述的方法来形成其他各种方向(例如斜线)。因此，应以本揭露的范围相同的方式，而宽广地来解读后附的申请专利范围。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的方法及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例，但是凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种在基材上制造图案的方法，其特征在于其至少包括：
将该图案区分成至少一第一子图案以及一第二子图案，其中该第一子图案包含朝一第一方向的复数个线，且该第二子图案包含朝一第二方向的复数个线；
利用一第一驻波干涉图案形成朝该第一方向的复数个第一线在该基材上的一第一光敏材料层上；
消减部分的该些第一线，以形成该第一子图案；
在该第一子图案形成后，提供一第二光敏材料层在该基材上；
利用一第二驻波干涉图案形成朝该第二方向的复数个第二线在该第二光敏材料层上；以及
消减部分的该些第二线，以形成该第二子图案。
2.根据权利要求1所述的在基材上制造图案的方法，其特征在于其中在消减部分的该些第一线的步骤后以及在提供该第二光敏材料层的步骤前，更至少包括硬化用以形成该第一子图案的该些第一线。
3.根据权利要求2所述的在基材上制造图案的方法，其特征在于其中硬化该些第一线的步骤至少包括一紫外光辐射与烘烤处理、植入处理、以及化学处理中的至少一者。
4.根据权利要求1所述的在基材上制造图案的方法，其特征在于其中消减部分的该些第一线以形成该第一子图案的步骤包括：
应用一光罩，以保护部分的该些第一线；
在应用该光罩的步骤后，对该些第一线进行曝光；以及
对该些第一线进行显影，以移除该些第一线未受到该光罩保护的部分。
5.根据权利要求4所述的在基材上制造图案的方法，其特征在于其中消减部分的该些第二线以形成该第二子图案的步骤包括：
应用一光罩，以保护部分的该些第二线；
在应用该光罩的步骤后，对该些第二线进行曝光；以及
对该些第二线进行显影，以移除该些第二线未受到该光罩保护的部分。
6.根据权利要求1所述的在基材上制造图案的方法，其特征在于其中在形成该些第一线的步骤后以及在形成该些第二线的步骤前，更至少包括该基材绕其表面的法线旋转实质90度。
7.根据权利要求1所述的在基材上制造图案的方法，其特征在于其中所述的光敏材料为一正型光阻、一负型光阻、一单层光阻或一多层光阻。
8.根据权利要求1所述的在基材上制造图案的方法，其特征在于其中所述的图案包括线、间隙、矩形、弯曲、以及岛状物中的至少一者。
9.根据权利要求1所述的在基材上制造图案的方法，其特征在于其中形成该第一驻波干涉图案与该第二驻波干涉图案时包括通过一介质投射多重辐射光束，且该介质至少包括空气、水以及任何折射率介于1＜n＜2的流体中的至少一者。
10.根据权利要求1所述的在基材上制造图案的方法，其特征在于其中所述的第一驻波干涉图案与该第二驻波干涉图案相同。
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