发明名称 具有靶临界尺寸之光阻图案的形成设备与方法
摘要 本发明提供一种光阻图案之形成设备及方法,其中光阻图案于一半导体晶圆之一曝光区域上具有一靶临界尺寸。此设备包含一光源、一透镜及一滤光镜。此光源系用以产生一光化性辐射以照射一光罩图案至半导体晶圆之表面。此透镜系用以聚焦自光源发出之光化性辐射。此滤光镜具有一可穿透光化性辐射之基板,且此基板被分割成复数个区域。此基板之一个或数个区域植入一掺杂物种,以吸收来自透镜之光化性辐射,以增加此一个或数个区域之临界尺寸至靶临界尺寸。在此结构中,滤光镜中之复数个区域系用以传送来自透镜之光化性辐射至一光罩上,并照射至半导体晶圆之曝光区域,俾以于半导体晶圆之曝光区域上形成具有靶临界尺寸之一光阻图案。
申请公布号 TW554403 申请公布日期 2003.09.21
申请号 TW090115845 申请日期 2001.06.27
申请人 康宁菲力浦电子公司;菲力浦电子北美公司 美国 发明人 大卫 H 辛格
分类号 H01L21/027 主分类号 H01L21/027
代理机构 代理人 许峻荣 新竹市民族路三十七号十楼
主权项 1.一种光阻图案之形成设备,该光阻图案系于一半导体晶圆之一曝光区域上具有一靶临界尺寸,该光阻图案之形成设备包含:一光源,用以产生光化性辐射,以照射一光罩图形至该半导体晶圆之曝光区域上;一透镜,用以聚焦该光源之光化性辐射;一滤光镜,具有一可穿透该光化性辐射之一基板,该基板被分割成复数个区域,该基板上之一或数个区域系植入一掺杂物种以吸收自该透镜穿透出之光化性辐射,俾以改变该一个或数个区域之临界尺寸至该靶临界尺寸,其中,该滤光镜中之复数个区域系将来自该透镜之光化性辐射传送至该光罩上,以照射该半导体晶圆之曝光区域,并于该曝光区域上以该靶临界尺寸形成一光阻图案。2.如申请专利范围第1项之光阻图案之形成设备,其中,该靶临界尺寸系为自该复数个区域中选出之最高临界尺寸,且其中该掺杂物种之植入系用以在使用一正光阻时,增加该一或数个区域之临界尺寸至该靶临界尺寸。3.如申请专利范围第1项之光阻图案之形成设备,其中,该靶临界尺寸系为自该复数个区域中选出之最低临界尺寸,且该掺杂物种之植入系用以在使用一负光阻时,减少该一或数个区域之临界尺寸至该靶临界尺寸。4.如申请专利范围第1项之光阻图案之形成设备,其中,该光化性辐射系用以诱导光化学活性,以于该曝光区域形成光阻图案。5.如申请专利范围第1项之光阻图案之形成设备,其中,该掺杂物种系为自硼、氧及钠所组成之族群中选出之一化学物质。6.如申请专利范围第1项之光阻图案之形成设备,其中,该基板系由玻璃、透明塑胶、石英、熔融状矽胶及氟化钙所组成之族群中,所选出之一材料所形成。7.如申请专利范围第1项之光阻图案之形成设备,其中,该靶临界尺寸为该光阻图案之水平及垂直临界尺寸之平均値。8.如申请专利范围第1项之光阻图案之形成设备,其中,该靶临界尺寸为该光阻图案之水平或垂直临界尺寸。9.如申请专利范围第1项之光阻图案之形成设备,其中,该临界尺寸为该光阻图案之一线宽。10.如申请专利范围第1项之光阻图案之形成设备,其中,该光化性辐射为一深紫外光或X射线。11.如申请专利范围第1项之光阻图案之形成设备,其中,该曝光区域中之复数个区域系为一矩阵型区域,且其中该曝光区域系分割成一NM之矩阵,N及M为大于1之整数。12.一种光阻图案之形成方法,该光阻图案系于一半导体晶圆之一曝光区域上具有一靶临界尺寸,该光阻图案之形成方法包含:将该曝光区域分割成复数个区域;以每一线配位具有一临界尺寸图之方式,制作跨过一第一曝光区域之一组线配位之一组临界尺寸误差图,每一临界尺寸误差图定义该曝光区域中之每一区域之一平均临界尺寸;自该组临界尺寸误差图计算每一区域之一平均误差値;以每一区域之平均误差値,自每一区域之靶临界尺寸定义出需要用以校正一临界尺寸误差之光吸收量;于一透明基板之一或数个区域植入一吸收物种以形成一滤光镜,该吸收物种系用以吸收来自一光源之光化性辐射,以改变该曝光区域内之一或数个区域之临界尺寸至该靶临界尺寸;以及透过该滤光镜暴露一第二曝光区域至该光化性辐射,使该滤光镜传送来自一透镜之光化性辐射至一光罩上,并照射至一半导体晶圆上之第二曝光区域,俾以于该曝光区域上形成具有该靶临界尺寸之一光阻图案。13.如申请专利范围第12项之光阻图案之形成方法,其中,该靶临界尺寸系为自该复数个区域中选出之最高临界尺寸,且其中该掺杂物种之植入系用以在使用一正光阻时,增加该一或数个区域之临界尺寸至该靶临界尺寸。14.如申请专利范围第12项之光阻图案之形成方法,其中,该靶临界尺寸系为自该复数个区域中选出之最低临界尺寸,且该掺杂物种之植入系用以在使用一负光阻时,减少该一或数个区域之临界尺寸至该靶临界尺寸。15.如申请专利范围第12项之光阻图案之形成方法,其中,该光化性辐射系用以诱导光化学活性,以于该曝光区域形成光阻图案。16.如申请专利范围第12项之光阻图案之形成方法,其中,该吸收物种系为自硼、氧及钠之族群中选出之一化学物质。17.如申请专利范围第12项之光阻图案之形成方法,其中,该透明基板系由玻璃、透明塑胶、石英、熔融状矽胶及氟化钙所组成之族群中,所选出之一材料所形成。18.如申请专利范围第12项之光阻图案之形成方法,其中,该组线配位包含水平及垂直线配位,且该靶临界尺寸为该光阻图案之水平及垂直临界尺寸之平均値。19.如申请专利范围第12项之光阻图案之形成方法,其中,该临界尺寸为该光阻图案之一线宽。20.如申请专利范围第12项之光阻图案之形成方法,其中,该光化性辐射为一深紫外光或X射线。21.如申请专利范围第12项之光阻图案之形成方法,其中,该曝光区域中之复数个区域系为一矩阵型区域,且其中该曝光区域系分割成一NM之矩阵,N及M为大于1之整数。22.一种光阻图案之形成方法,该光阻图案系于一半导体晶圆之一曝光区域上具有一靶临界尺寸,该光阻图案之形成方法包含:将该曝光区域分割成复数个区域;制作跨过一第一曝光区域之水平及垂直线配位之水平及垂直临界尺寸误差图,每一临界尺寸误差图定义该曝光区域中之每一区域之一平均临界尺寸;自该水平及垂直临界尺寸误差图计算每一区域之一平均误差値;自每一区域之靶临界尺寸定义出需要用以校正一临界尺寸误差之光吸收量;于一透明基板之一或数个区域植入一吸收物种以形成一滤光镜,该吸收物种系用以吸收来自一光源之光化性辐射,以改变该曝光区域内之一或数个区域之临界尺寸至该靶临界尺寸;以及透过该滤光镜暴露一第二曝光区域至该光化性辐射,使该滤光镜传送来自一透镜之光化性辐射至一光罩上,并照射至一半导体晶圆上之第二曝光区域,俾以于该曝光区域上形成具有该靶临界尺寸之一光阻图案。23.如申请专利范围第22项之光阻图案之形成方法,其中,该靶临界尺寸系为自该复数个区域中选出之最高临界尺寸,且其中该掺杂物种之植入系用以在使用一正光阻时,增加该一或数个区域之临界尺寸至该靶临界尺寸。24.如申请专利范围第22项之光阻图案之形成方法,其中,该靶临界尺寸系为自该复数个区域中选出之最低临界尺寸,且该掺杂物种之植入系用以在使用一负光阻时,减少该一或数个区域之临界尺寸至该靶临界尺寸。25.如申请专利范围第22项之光阻图案之形成方法,其中,该光化性辐射系用以诱导光化学活性,以于该曝光区域形成光阻图案。26.如申请专利范围第22项之光阻图案之形成方法,其中,该吸收物种系为自硼、氧及钠所组成之族群中选出之一化学物质。27.如申请专利范围第22项之光阻图案之形成方法,其中,该透明基板系由玻璃、透明塑胶、石英、熔融状矽胶及氟化钙所组成之族群中,所选出之一材料所形成。28.如申请专利范围第22项之光阻图案之形成方法,其中,该临界尺寸为该光阻图案之一线宽。29.如申请专利范围第22项之光阻图案之形成方法,其中,该光化性辐射为一深紫外光或X射线。图式简单说明:图1显示本发明之一实施例之用以于一半导体晶圆上形成一光阻图案之示范用光学设备;图2A显示使用本发明之一实施例的光学设备于一晶圆上之一曝光区域形成一光阻层之方法的流程图;图2B显示再使用一正光阻或一负光阻于曝光区域上形成图案时,用以计算校正每一区域之CD误差値所需之光吸收量的流程图;图3A显示本发明之一实施例之一曝光区域的示范用水平误差图;图3B显示本发明之一实施例之一曝光区域的示范用垂直误差图;图4显示本发明之一实施例之水平及垂直临界尺寸图之一平均误差图;图5A显示本发明之一实施例由平均临界尺寸图所产生之一正光阻之误差图;图5B显示本发明之一实施例于使用一正光阻时,一滤光镜之减量图;图6A显示本发明之一实施例由图4之平均临界尺寸图所产生之一负光阻之误差图;图6B显示本发明之一实施例之一滤光镜的减量图;图7显示本发明之一实施例于使用一正光阻时,用以补偿跨区域之线宽变化之一滤光镜的示范区域之横剖面图。
地址 荷兰