TWI326391B - High-transmission attenuating psm - Google Patents
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Description
1326391 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於光學微影技術領域，特別是有關於一種高穿透 (high-transmission)衰減式相位移光罩(attenuating psM)。 【先前技術】 在積體電路製程中’微影製程(lith〇graphic process)已成為不可 或缺的技術，其亦為限制元件尺寸的關鍵因素。藉由微影製程， 半導體製造者才能夠順利將電子電路佈局圖案精確且清晰地轉移 至半導體晶片上。微影製程主要是先將設計的圖案，諸如電路圖 案或者是佈植區域佈局圖案等，形成於一個或多個光罩上，然後 再藉由曝光將光罩上的圖案利用步進機台轉移到晶圓上。 隨著元件密度(packingdensity)的增加，元件(例如閘極)之間的 間距(pitch)也隨之縮小，造成在光罩上經常具有呈緊密排列之密集 線條/通孔(dense line/hole)圖案、半密集(或半孤立)圖案或孤立的線 條/通孔(isolated Iine/hole)圖案。為了有效曝出這些圖案，微影製程 中通常採用相位移光罩(PSM)，並配合不同光源型態，來降低繞射 效應所引起的問題，以增加影像對比，提高解析能力。 目則吊使用到的相位移光罩主要有兩種：交替式相位移光罩 (alternating PSM)與衰減式相位移光罩⑽enuating pSM)，其中交替 式相位移光罩主要疋在鉻線條(ehrome feature)間加入相位移 5 1326391 -(shif㈣材料’使得入射光產生18〇度的相位差，降低繞射所引起 的干涉效應’使賴_邊界的對比提高。衰減式她移光罩， 其概念疋將有11錢區域加人適當哺料，使得其與無圖案區域 之相位差達180度’並能夠獲得適當的穿透率，提高曝光深度， 以滿足產能的需求。 目前’衰減式相位移光罩又有低穿透率(T〜6%)與高穿透率(T> • 15%)之區別。而隨著衰減式相位移光罩穿透率的增加，在利用衰 減式相位移光罩形成某些圖案時，會發生-些問題。請參閱第！ 圖及第2圖，其中第1圖繪示的是穿透率為15%(Τ=15%)的衰減 弋移光罩1及其所欲曝出的虛設塾層(dummy pad)圖案1〇的 上視示意圖，第2圖為曝光模擬結果。如第1圖所示，虛設塾層 圖案10#叹置在一石英基板12上’且由一相位移材料層所構成， “中虛《又塾層圖案1〇的尺寸大小約為卿⑽X獅nm。由第2圖的 •模擬結果可看出，衰減式相位移光罩1上的虛設塾層圖案10在曝 光後會造成光賴案巾央凹陷缺陷18。 叫參閱第3圖，其繪示的是當穿透率為3G%(T=3G%)時，與第 1圖中相_案的曝光模擬結果。如第3圖所示，當虛設塾廣圖案 10,穿透率的增加至3()%時，曝光後紐圖案巾央部位幾乎已 被π全曝開，形成—崩塌開σ 28，故已無法將 …用到某些圖案的轉移時，特別是面積相對較大的孤立 6 1326391 1. - (is〇lated)圖案或者是線寬(line width)與線距(space)都相對較大的 圖案，仍有缺點需要進一步的改善。 【發明内容】 因此’本發明的主要目的即在提供一種改良之高穿透衰減式相 位移光罩設計，以解決上述習知技藝的問題。 • 根據本發明之較佳實施例，本發明提供一種衰減式相位移光 罩’包含有-透光基板；—第—虛設墊層圖案，其包含有一第一 相位移材料層，且透光率大於或等於15% ;以及一第一不透光圖 案’其形狀與該第一虛設勢層圖案相同，但面積小於該第一虛設 墊層圖案，且設於該第一虛設墊層圖案之中央部位。 為了使熟知此技藝者能更進一步了解本發明之特徵及技術内 • 合，睛參閱以下有關本發明之詳細說明與附圖。然而所附圖式僅 供參考與輔助說明用，並非用來對本發明加以限制者。 【實施方式】 本發明係有關於一種改良之高穿透衰減式相位移光罩，可以解 決高穿透率(>15%)衰減式相位移光罩應用到面積相對較大的孤 立、半孤立圖案或者是線寬與線距都相對較大之圖案轉移情形 時’光阻圖案中央部位曝開或塌陷之問題。 7 1326391 • 請參閱第4圖，其繪示的是本發明高穿透衰減式相位移光罩50 及其所欲曝出的虛設墊層圖案60的上視示意圖。如第4圖所示， 虛設塾層圖案60係設置在一石英基板52上，且由一相位移材料 層62所構成，例如，石夕化钥(Mosi)等。虛設墊層圖案6〇的尺寸 大小約為800nmx800nm之正方形’但其亦可以為其他尺寸或形狀。 根據本發明之較佳實施例，虛設墊層圖案6〇周圍並無其他圖 • 案，而都是透光的石英基板％，使得虛設墊層圖案60構成一孤立 圖案。 本發明之特徵在於虛設塾層圖案6〇的中央部位另設有一不透 光圖案64，例如，鉻(Cr)層圖案，其面積大小約為虛設墊層圖案 60的-半左右’脚’在此例中，不透光圖案64的尺寸大小約為 4〇〇0職4〇〇騰之正方形。根據本發明’不透光随64，其形狀較 春佳是與該虛設塾層_ 60相同，但面積小於虛設塾層圖案6〇，且 與虛設墊層圖案60具有共同的對稱中心，並設於虛設塾層圖案6〇 之中央部位。 當穿透率分顺15%及3G%時，由第5圖賴擬結果可看出， 本發明衰減式相位移光罩％上的虛設麵_ 6()在曝光後不會 造成相對應光阻圖案的中央凹陷或崩塌缺陷。 >前所述，本翻__於面_雜大_立圖案或者是 8 1326391 - 線寬與線距都相對較大之圖案轉移，可以解決高穿透率衰減式相 位移光罩光阻圖案中央部位曝開或塌陷之問題。 根據本發明之另一較佳實施例，如第6圖所示，其繪示的是本 發明高穿透衰減式相位移光罩5〇具有相鄰的虛設塾層圖案術、 60b及60c，其中，虛設墊層圖案6〇a、6〇b及6〇c的尺寸大小皆為 800nmX80〇nm之正方形’且皆包含有一相位移材料層62以及一位 # 於各虛设墊層圖案60a、60b&60c的中央部位的不透光圖案64。 其中，不透光圖案64的尺寸大小約為4〇〇nmx4〇〇nm之正方 形。虛設墊層圖案60a、60b的距離S1至少為200nm，而虛設墊 層圖案60a、60c的距離S2至少為200nm。 以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍 所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。 【圖式簡單說明】 第1圖綠示的是穿透率為15%(t=15%)的衰減式相轉光罩及其 所欲曝出的虛設塾層圖案的上視示意圖。 第2圖為曝光模擬結果。 第3圖繪示的是當穿透率為3〇%(τ=3〇%)時，與第i圖中相同圖 案的曝光模擬結果。 • 第4断示的是本發明高穿透衰減式她移光罩及其所欲曝出的 9 1326391 虛設墊層圖案的上視示意圖。 與第4圖中相同圖 第5圖緣示的是當穿透率分別為15%3〇%時， 案的曝光模擬結果。 移光罩具有相鄰的虛設 第6圖繪示的是本發明高穿透衰減式相位 墊層圖案。 【主要元件符號說明】 1 衰減式相位移光罩 12 石英基板 28 崩塌開口 52 石英基板 60a 虛設墊層圖案 60c 虛設墊層圖案 64 不透光圖案 10 18 50 60 60b 62 虛設墊層圖案 凹陷缺陷 高穿透衰減式相位移光罩 虛設塾層圖案 虛設塾層圖案 相位移材料層
Claims (1)
1326391 十、申請專利範圍： l 一種衰減式相位移光罩，包含有： 一透光基板； 率大於或等於15% ;以及 一第-不透光圖案，其形狀與該第—虛設塾層圖案相同 積小於該第-虛設墊層圖案，且設於該第—虛設闕 —
部位。 丫开 ’其中該透光 2·如申請專利範圍第i項所述之衰減式相位移光罩 基板包括石英基板。 3. 如申請專利範圍第丨項所述之衰減式相位移光罩，其中該第— 虛設墊層圖案係為一孤立圖案。 μ 一 4. 如申請專利範圍第1項所述之衰減式相位移光罩，其中該第一 相位移材料層包含有石夕化钥。 5. 如申請專利範圍第1項所述之衰減式相位移光罩，其中該第一 不透光圖案包含有鉻。 6.如申請專利範圍第1項所述之衰減式相位移光罩，其中該第一 不透光圖案的面積約為該第一虛設墊層圖案的一半。 7·如申請專利顧第1項所述之衰減式相位料罩，其中該第-虛設墊層圖案的尺寸大小為800mnX80〇nm之正方形。 8.如申請專利範圍第1項所述之衰減式相位移光罩，其中該第一 不透光圖案的尺寸大小為4〇〇nmx4〇〇nm之正方形。 9·如申凊專利範圍第1項所述之衰減式相位移光罩，其中該第一 不透光圖案與該第一虛設墊層圖案具有一共同的對稱中心。 10. 如申請專利範圍第1項所述之衰減式相位移光罩，其中另包含 有一第二虛設墊層圖案’鄰近於該第一虛設墊層圖案，且該第一、 第二虛設墊層圖案間的距離至少為200nm。 11. 如申請專利範圍第10項所述之衰減式相位移光罩，其中該第 二虛設墊層圖案包含有一第二相位移材料層，透光率大於或等於 15%’且該第二虛設墊層圖案之中央部位設有一第二不透光圖案。 十一、囷式：
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