交替式相移光罩及其解除光罩以及接触洞之制造方法

摘要

本发明揭露一种交替式相移光罩(Alternating Phase- Shifting Mask；Alt PSM)及其相对应之解除光罩(Unpacking Mask)，以 及利用构装之交替式相移光罩与解除光罩，以构装及 解除(Packing And Unpacking；PAU)的方式来制造接触洞(Contact Hole)。藉由交替式相移光罩之使用，可增加聚焦深度( Depth Of Focus；DOF)，并降低光罩误差系数(Mask Error Factor ；MEF)，而构装及解除法亦可缩小洞与洞之分离率(Hole- to-Separation Ratio)，进而达到提高聚焦深度及降低光罩 误差系数的目的。

主权项

1.一种交替式相移光罩,适用于制造复数个接触洞,其中该交替式相移光罩至少包括:一背景;复数个接触洞图案位于该背景上;以及复数个填充洞图案位于该背景上,且该些填充洞图案包围住每一该些接触洞图案,其中该些填充洞图案与相邻之该些接触洞图案具有一相位差,且该些填充洞图案与相邻之该些接触洞图案之间具有一预设距离。2.如申请专利范围第1项所述之交替式相移光罩,其中该背景为暗背景,且该些接触洞图案以及该些填充洞图案为透明。3.如申请专利范围第1项所述之交替式相移光罩,其中该背景为透明背景,且该些接触洞图案以及该些填充洞图案为不透明。4.如申请专利范围第1项所述之交替式相移光罩,其中该预设距离之大小约介于该些接触洞图案之一侧边的1倍至2倍之间。5.如申请专利范围第1项所述之交替式相移光罩,其中该相位差约为180度。6.一种交替式相移光罩之解除光罩,其中该交替式相移光罩至少包括复数个接触洞图案以及复数个填充洞图案,且该交替式相移光罩之解除光罩至少包括:一背景;以及复数个解除图案位于该背景上,其中该些解除图案之位置系对应于该交替式相移光罩之该些填充洞图案之位置,且该些解除图案之尺寸约略大于相对应之该些填充洞图案的尺寸。7.如申请专利范围第6项所述之交替式相移光罩之解除光罩,其中该背景为暗背景,且该些解除图案为透明。8.如申请专利范围第6项所述之交替式相移光罩之解除光罩,其中该背景为透明背景,且该些解除图案为不透明。9.一种交替式相移光罩之解除光罩,其中该交替式相移光罩至少包括复数个接触洞图案以及复数个填充洞图案,且该交替式相移光罩之解除光罩至少包括:一背景;以及复数个解除图案位于该背景上,其中该些解除图案之位置系对应于该交替式相移光罩之该些接触洞图案之位置,且该些解除图案之尺寸约略大于相对应之该些接触洞图案的尺寸。10.如申请专利范围第9项所述之交替式相移光罩之解除光罩,其中该背景为暗背景,且该些解除图案为透明。11.如申请专利范围第9项所述之交替式相移光罩之解除光罩,其中该背景为透明背景,且该些解除图案为不透明。12.一种接触洞之制造方法,其中该方法系应用一交替式相移光罩以及该交替式相移光罩之一解除光罩,而该方法至少包括:提供一基材,其中该基材上已形成有一第一光阻层;提供一第一道光罩,而该第一道光罩为该交替式相移光罩,且该第一道光罩至少包括一背景、复数个接触洞图案、以及复数个填充洞图案,其中每一该些接触洞图案被该些填充洞图案所包围,且该些接触洞图案与相邻之该些填充洞图案具有一相位差,而该些填充洞图案与相邻之该些接触洞图案之间具有一预设距离;以该第一道光罩定义该第一光阻层,藉以将该第一道光罩上之该些接触洞图案以及该些填充洞图案转移至该第一光阻层上,而在该第一光阻层中形成复数个接触洞以及复数个填充洞;形成一第二光阻层覆盖在该第一光阻层、该基材、该些接触洞、以及该些填充洞上,并填满该些接触洞以及该些填充洞;提供一第二道光罩,而该第二道光罩为该交替式相移光罩之该解除光罩,其中该第二道光罩至少包括一背景以及复数个解除图案;以及以该第二道光罩定义该第二光阻层。13.如申请专利范围第12项所述之方法,其中该第一道光罩为一构装光罩。14.如申请专利范围第12项所述之方法,其中该相位差约为180度。15.如申请专利范围第12项所述之方法,其中该预设距离之大小约介于该些接触洞图案之一侧边的1倍至2倍之间。16.如申请专利范围第12项所述之方法,其中形成该第一光阻层之步骤更包括提供一双层光阻系统(Bi-layerPhotoresist System),其中该双层光阻层系统包括一底层光阻层以及一成像光阻层,而该成像光阻层系覆盖在该底层光阻层上。17.如申请专利范围第16项所述之方法,其中形成该第一光阻层之步骤更包括将该成像光阻层之图案转移至该底层光阻层。18.如申请专利范围第17项所述之方法,其中转移该成像光阻层之图案至该底层光阻层之步骤系利用一反应性离子蚀刻法(RIE),且该反应性离子蚀刻法之一反应气体为氧气。19.如申请专利范围第16项所述之方法,其中该成像光阻层之材料至少包括矽。20.如申请专利范围第12项所述之方法,其中形成该第二光阻层之步骤前,更包括对该第一光阻层进行一硬烤步骤。21.如申请专利范围第12项所述之方法,其中形成该第二光阻层之步骤前,更包括对该第一光阻层进行一链结步骤。22.如申请专利范围第12项所述之方法,其中该第二光阻层为正光阻。23.如申请专利范围第22项所述之方法,其中该些解除图案之位置对应于该些接触洞图案之位置,且该些解除图案之尺寸约略大于该些接触洞图案之尺寸。24.如申请专利范围第23项所述之方法,其中该第二道光罩之该背景为暗背景,且该些解除图案为透明。25.如申请专利范围第22项所述之方法,其中该些解除图案之位置对应于该些填充洞图案之位置,且该些解除图案之尺寸约略大于该些填充洞图案之尺寸。26.如申请专利范围第25项所述之方法,其中该第二道光罩之该背景为透明背景,且该些解除图案为不透明。27.如申请专利范围第12项所述之方法,其中该第二光阻层为负光阻。28.如申请专利范围第27项所述之方法,其中该些解除图案之位置对应于该些接触洞图案之位置,且该些解除图案之尺寸约略大于该些接触洞图案之尺寸。29.如申请专利范围第28项所述之方法,其中该第二道光罩之该背景为透明背景,且该些解除图案为不透明。30.如申请专利范围第27项所述之方法,其中该些解除图案之位置对应于该些填充洞图案之位置,且该些解除图案之尺寸约略大于该些填充洞图案之尺寸。31.如申请专利范围第30项所述之方法,其中该第二道光罩之该背景为暗背景,且该些解除图案为透明。32.一种接触洞之制造方法,其中该方法系应用一交替式相移光罩以及该交替式相移光罩之一解除光罩,而该方法至少包括:提供一基材,其中该基材上已形成有一光阻层;提供一第一道光罩,而该第一道光罩为该交替式相移光罩,且该第一道光罩至少包括一背景、复数个接触洞图案、以及复数个填充洞图案,其中每一该些接触洞图案被该些填充洞图案所包围,且该些接触洞图案与相邻之该些填充洞图案具有一相位差,而该些填充洞图案与相邻之该些接触洞图案之间具有一预设距离;以该第一道光罩对该光阻层进行一第一曝光步骤;提供一第二道光罩,而该第二道光单为该交替式相移光罩之该解除光罩,其中该第二道光罩至少包括一背景以及复数个解除图案;以该第二道光罩对该光阻层进行一第二曝光步骤。33.如申请专利范围第32项所述之方法,其中该第一道光罩为一构装光罩。34.如申请专利范围第32项所述之方法,其中该相位差约为180度。35.如申请专利范围第32项所述之方法,其中该预设距离之大小约介于该些接触洞图案之一侧边的1倍至2倍之间。36.如申请专利范围第32项所述之方法,其中该光阻层为双极性(Dual-polarity)光阻。37.如申请专利范围第36项所述之方法,其中该第一曝光步骤之光能量强度小于该第二曝光步骤之光能量强度。38.如申请专利范围第36项所述之方法,其中进行该第一曝光步骤时更包括在该光阻层中形成复数个填充洞潜像以及复数个接触洞潜像。39.如申请专利范围第36项所述之方法,其中该第一道光罩之该背景为暗背景,且该些接触洞图案以及该些填充洞图案为透明。40.如申请专利范围第32项所述之方法,其中该些解除图案之位置对应于该些填充洞图案之位置,且该些解除图案之尺寸约略大于该些填充洞图案之尺寸。41.如申请专利范围第40项所述之方法,其中该第二道光罩之该背景为暗背景,且该些解除图案为透明。42.一种接触洞之制造方法,其中该方法系应用一交替式相移光罩以及该交替式相移光罩之一解除光罩,而该方法至少包括:提供一基材,其中该基材上已形成有一第一绝缘层;提供一第一道光罩,而该第一道光罩为该交替式相移光罩,且该第一道光罩至少包括一背景、复数个接触洞图案、以及复数个填充洞图案,其中每一该些接触洞图案被该些填充洞图案所包围,且该些接触洞图案与相邻之该些填充洞图案具有一相位差,而该些填充洞图案与相邻之该些接触洞图案之间具有一预设距离;以该第一道光罩定义该第一绝缘层,藉以在该第一绝缘层中形成复数个接触洞以及复数个填充洞;形成一第二绝缘层覆盖在该第一绝缘层、该基材、该些接触洞、以及该些填充洞上,并填满该些接触洞以及该些填充洞;提供一第二道光罩,而该第二道光罩为该交替式相移光罩之该解除光罩,其中该第二道光罩至少包括一背景以及复数个解除图案;以及以该第二道光罩定义该第二绝缘层。43.如申请专利范围第42项所述之方法,其中该第一道光罩为一构装光罩。44.如申请专利范围第42项所述之方法,其中该相位差约为180度。45.如申请专利范围第42项所述之方法,其中该预设距离之大小约介于该些接触洞图案之一侧边的1倍至2倍之间。46.如申请专利范围第42项所述之方法,其中该些解除图案之位置对应于该些接触洞图案之位置,且该些解除图案之尺寸约略大于该些接触洞图案之尺寸。47.如申请专利范围第42项所述之方法,其中该些解除图案之位置对应于该些填充洞图案之位置,且该些解除图案之尺寸约略大于该些填充洞图案之尺寸。图式简单说明:第1图为绘示本发明之一较佳实施例之交替式相移光罩的上视图,此交替式相移光罩具有排列整齐之接触洞图案;第2图为绘示在第1图之交替式相移光罩上额外设置填充洞图案后的上视图;第3图为绘示第2图之交替式相移光罩的解除光罩的上视图,其中此解除光罩上具有复数个对应于第2图之填充洞图案的解除图案;第4图为绘示第2图之交替式相移光罩的解除光罩的上视图,其中此解除光罩上具有复数个对应于第2图之接触洞图案的解除图案;第5图为绘示本发明之一较佳实施例之交替式相移光罩的上视图,其中此交替式相移光罩具有不规则排列之接触洞图案;第6图为绘示第5图之交替式相移光罩之填充洞图案的设置示意图;第7图为绘示第5图之交替式相移光罩之填充洞图案设置完成后的上视图;第8图为绘示第7图之交替式相移光罩的解除光罩的上视图,其中此解除光罩上具有复数个对应于第7图之填充洞图案的解除图案;第9图为绘示第7图之交替式相移光罩的解除光罩的上视图,其中此解除光罩上具有复数个对应于第7图之接触洞图案的解除图案;第10图至第13为绘示本发明之第一较佳实施例之接触洞的成型流程图;第14图至第17为绘示本发明之第二较佳实施例之接触洞的成型流程图;第18图至第21为绘示本发明之第三较佳实施例之接触洞的成型流程图;以及第22图至第25图为绘示本发明之第四较佳实施例之接触洞的成型流程图。