发明名称 用于形成多层光阻分布之多重曝光罩幕系统
摘要 本发明提供一种用于从光阻罩幕形成多层分布的方法。该方法包括在不同光放射线量下将光阻层之选定区域暴露于二个或多个不同的光图案。例如,一个图案系暴露于相当低的光线剂量或暴露于光线维持一个短的持续时间,以及第二图案暴露于相当高的光线剂量或在光线下维持一个较大的持续时间。不同放射线量下的许多不同曝光系在显影光阻之前发生。当光阻层显影时,暴露于较低光线剂量的图案之侵蚀比暴露于较高光线剂量的光阻区域实质地慢很多。藉由控制显影程序而完全移除暴露于高光线剂量的区域之光阻及只部份移除暴露于低光线剂量的区域之光阻,可形成多层光阻分布。此种多层分布接着可使用于随后的半导体制程,例如,互联与通路之形成。
申请公布号 TW393593 申请公布日期 2000.06.11
申请号 TW086107853 申请日期 1997.06.06
申请人 夏普股份有限公司;夏普微电子科技公司 美国 发明人 布鲁司达尔武瑞奇
分类号 G03F9/00 主分类号 G03F9/00
代理机构 代理人 陈长文 台北巿敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种形成光阻罩幕的方法,该罩幕用以在间层绝缘材料中形成积体电路连接,其特征在于包含下列步骤:a)提供一层在间层绝缘物表面上具有一预定厚度的光阻层;b)经由第一罩幕图案照射光线于光阻而在光阻中产生第一曝光图案;c)在显影光阻之前,经由第二罩幕图案照射光线于光阻而在光阻中产生第二曝光图案;以及d)显影光阻而在该第一曝光图案区域中移除小于该预定厚度的光阻第一厚度,以及在该第二曝光图案区域中移除光阻第二厚度,藉此罩幕包括具有许多不同厚度的光阻区域。2.根据申请专利范围第1项之方法,在步骤c)之后与步骤d)之前,经由第三罩幕图案照射光线于光阻而在光阻中产生第三曝光图案,以及其中步骤d)更进一步包括移除该第三曝光图案区域中的光阻第三厚度,藉此罩幕包括具有至少三个不同厚度的光阻区域。3.根据申请专利范围第1项之方法,其中步骤b)包括暴露光阻于第一曝光能量之光线而产生第一曝光图案,以及步骤c)包括暴露光阻于高于该第一曝光能量的第二曝光能量之光线而产生第二曝光图案。4.根据申请专利范围第1项之方法,其中在步骤c)中产生的该第二曝光图案至少部份重叠步骤b)中产生的该第一曝光图案。5.根据申请专利范围第1项之方法,其中使用于步骤c)的光线具有大于使用于步骤b)的光线的每单位面积光子剂量,以及步骤d)包括显影光阻而在第二曝光图案区域中移除实质的光阻之总预定厚度,以及在该第一曝光图案区域中只移除小于该预定厚度的该光阻第一厚度。6.一种形成光阻罩幕的方法,该罩幕用以在间层绝缘材料中形成积体电路连接,其特征在于包含下列步骤:a)提供一层在绝缘物与光阻表面间具有一预定厚度的光阻层;b)经由第一罩幕图案照射第一曝光能量的光线进入光阻而在光阻中产生第一曝光图案;c)经由第二罩幕图案照射第二曝光能量的光线进入光阻而在光阻中产生第二曝光图案;以及d)在步骤b)与c)之后,显影光阻而在暴露于光线之该第一与第二曝光能量之较低者的区域中移除小于该预定厚度的光阻第一厚度,以及在暴露于光线之该第一与第二曝光能量之较高者的区域中移除几乎光阻之总预定厚度,藉此光阻罩幕包括具有许多不同厚度的光阻区域。7.根据申请专利范围第6项之方法,其中在步骤c)中产生的该第二曝光图案至少部份重叠步骤b)中产生的该第一曝光图案。8.根据申请专利范围第6项之方法,其中该第二曝光图案重叠一部份该第一曝光图案,以及在步骤c)中照射经过该第二罩幕图案的光线之该第二曝光能量系高于步骤b)中照射经过该第一罩幕图案的光线之该第一曝光能量,以便步骤d)中在该第二曝光图案区域移除几乎光阻之总预定厚度,以及在该第一曝光图案区域中移除小于该预定厚度的光阻。9.一种形成光阻罩幕的方法,该罩幕用以在间层绝缘材料中形成积体电路连接,该连接包括图案化的互联与通路,其特征在于包含下列步骤:a)提供一层在间层绝缘物表面上具有一预定厚度的光阻层;b)将第一罩幕图案所限定的光阻之选定区域暴露于第一曝光能量之光线而在光阻中产生第一曝光图案;c)在显影光阻之前,将第二罩幕图案所限定的光阻之选定区域暴露于第二曝光能量之光线而在光阻中产生第二曝光图案;以及d)显影光阻而在该第一曝光图案区域中移除光阻第一厚度,以及在该第二曝光图案区域中移除光阻第二厚度,藉此从步骤d)产生的光阻罩幕包括具有许多不同厚度的光阻区域。10.根据申请专利范围第9项之方法,其中在步骤d)中移除的该第一与第二厚度之一系实质地等于光阻之预定厚度,以便在对应于该第一与第二曝光图案之一的区域中移除整个光阻层。11.根据申请专利范围第9项之方法,在步骤c)之后与步骤d)之前,以第三曝光能量曝光第三罩幕图案所限定的光阻之选定区域而在光阻中产生第三曝光图案,以及其中步骤d)更进一步包括显影光阻而移除该第三曝光图案区域中的光阻第三厚度,藉此光阻罩幕包括具有至少三个不同厚度的光阻区域。12.根据申请专利范围第9项之方法,其中使用于步骤c)的光线之第二曝光能量高于使用于步骤b)的光线之第一曝光能量,以便显影步骤d)期间从第二曝光图案区域移除的光阻厚度大于从第一曝光图案区域移除的光阻厚度。13.根据申请专利范围第12项之方法,其中第二曝光图案重叠一部份第一曝光图案,以及在显影步骤d)期间从第二曝光图案区域移除的光阻厚度几乎为光阻层之总预定厚度,藉此第二曝光图案用以规范基板中通路形成的位置。14.根据申请专利范围第12项之方法,其中在显影步骤d)期间从第二曝光图案区域移除的光阻厚度几乎为光阻层之总预定厚度,藉此第二曝光图案用以规范基板中通路形成的位置。15.根据申请专利范围第9项之方法,其中步骤b)包括经由光罩以该第一曝光能量照射光线于光阻之选定区域,光罩具有该第一罩幕图案形成于其上,藉此第一曝光图案产生于光阻中。16.根据申请专利范围第15项之方法,其中步骤c)包括经由光罩以该第二曝光能量照射光线于光阻之选定区域,光罩具有该第二罩幕图案形成于其上,藉此第二曝光图案产生于光阻中。17.根据申请专利范围第16项之方法,其中具有该第一罩幕图案形成于其上的光罩与具有该第二罩幕图案形成于其上的光罩系相同的光罩,以及步骤b)与c)每个皆包括移动光罩至光线分别以该第一与第二曝光能量照射的位置,在步骤b)中系照射经过光罩上形成该第一罩幕图案形成的部份,以及在步骤c)中系照射经过光罩上形成该第二罩幕图案的部份。图式简单说明:第一图系使用于半导体积体电路制造的适合的微影制程设备之选用零件之部份示意图(先前技艺)。第二图系光罩与晶圆上的目标区域之部份侧边横截面图,与第一图中之相似元件比较起来系相当放大的,其显示将光线照射于选定的光阻区域而在光阻层中产生第一曝光图案的第一罩幕图案化步骤。第三图系如第二图的侧边横截面图,其显示将光线照射于选定的光阻区域而在光阻层中产生第二曝光图案的第二罩幕图案化步骤。第四图系第二图与第三图之光阻层之侧边横截面图,其说明本发明之显影步骤。第五图系如第二图的横截面图,其显示光阻与多层光阻分布之转移至间层绝缘物。第六图系第五图所示的转移之后形成的部份通路与互联线之上平面图。第七图系如第二图的横截面图,其显示经由第三罩幕图案将光阻曝光而在光阻层中产生第三曝光图案的步骤。第八图系第七图之光阻显影步骤后之横截面图,其中在光阻层中产生三种厚度。
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