专利名称：一种关键尺寸补偿方法
技术领域：
本发明涉及一种曝光补偿方法，特别是，涉及在曝光中， 一种关键尺寸 补偿方法。
背景技术：
在集成电路的制作过程中，光刻工艺早已成为一种不可或缺的技术。光 刻工艺主要是先将设计好的图案，例如电路图案，接触孔图案等，形成于一 个或多个的光掩模上，然后再通过曝光程序将光掩模上的图案利用步进及扫
描机台(stepper & scanner)转移至半导体芯片上的光阻层。只有精良(precise) 的光刻工艺，才能顺利地将复杂的布局图案精确且清晰地转移至半导体芯片 上。
由于动态随机存取存储器(DRAM)的元件尺寸日益缩小，因此如何提
键课题。以理论上而言f:4^尺寸均匀度可能与光掩模尺寸均匀度、黄光基 台能量均匀度与工艺误差有关。为了改善关键尺寸均匀度，关键尺寸修正 (critical dimension correction, CDC )方法是一种已4口可4亍的方式。
美国专利公开案2007/0065729 Al提出 一种修正关键尺寸的方法，使用 快激光(ultrafast laser)直接打进产品光掩模的玻璃基板中，通过改变玻璃 基板材料而形成局部区域折射率的改变，进而改变光掩模局部区域的穿透度 以达到补偿光掩模关4定尺寸误差(critical dimension error)及解决曝光机的 能量均匀度不佳等问题。
然而，此等解决方案是将产品光掩模的玻璃基板材料破坏，是一不可逆 的过程，可能的缺点与风险有(1)当产品光掩模在进行破坏的过程中发生 损坏时，会造成光掩模无法再继续使用，不但增加添购新产品光掩模的昂贵 成本也影响产能，(2)改变产品光掩模局部区域的穿透度可以解决特定曝光 机能量均匀度不佳的问题。但是，不同曝光机的能量均匀度表现各自不同， 以上的解决方案产生不能跨越不同曝光机台的问题
3由于当前解决关键尺寸均匀度的技术仍然有其缺点，所以仍然需要新的 技术方案来解决关键尺寸均勻度的问题。
发明内容
本发明于是提出 一种新颖的关键尺寸补偿方法。本发明新颖的关键尺寸 补偿方法不但可以选择性校正曝光时所产生关键尺寸上的瑕疯，还能解决在 不同曝光机台间相容性的问题。确实是个一举两得的优良解决方案。
本发明提出一种关键尺寸补偿方法。首先，提供光源与主要光掩模。其 次，提供辅助光掩模系和主要光掩模依序排列，辅助光掩模包含辅助透明基 板以及位于辅助透明基板中的遮蔽元件。然后，由此光源，在依序通过辅助 光掩模与主要光掩模后，则可在基材中，补偿元件布局图案的关键尺寸，其 中该遮蔽元件是利用遮蔽该光源所通过的区域以补偿该元件布局图案的关 键尺寸。
由于本发明新颖的关键尺寸补偿方法，提供遮蔽元件，可以校正曝光光 源通过主要光掩模时所形成关键尺寸上的瑕疯或是产生特定的结果，所以可 以确实补偿光掩模形成关键尺寸的误差及解决曝光机的能量均匀度不佳的 问题。另外，本发明的遮蔽元件位于辅助光掩模的辅助透明基板中，可以因 应不同的曝光机台制作不同的辅助光掩模，解决了不同曝光机台间相容性的 问题。另外，即使辅助光掩模在制造的过程中发生损坏，也不影响主要光掩 模的正常功能，进而节省制造成本。
图1例示本发明曝光组件的一优选实施例。
图2例示本发明遮蔽元件在辅助透明基板中形成单层与多层结构。
附图标记i兌明
100曝光组件 111主要透明基板 120辅助光掩才莫 122弱遮蔽元件 123疏群落
110主要光掩模 112主要图案 121辅助透明基板 122，强遮蔽元件 123'密群落123A单层结构 124空白区i或 131光阻
133第一关键尺寸群 134第三关键尺寸群
123B、 123C多层结构 130基材 132关4建尺寸 133，第二关键尺寸群 140光源
具体实施例方式
本发明首先提出一种曝光组件。图l例示本发明曝光组件的一优选实施 例。本发明的曝光组件100，包含主要光掩模110以及辅助光掩模120。主 要光掩模110包含主要透明基板111与主要图案112，藉由主要光掩模110 可将元件布局图案定义于基材130中。 一般来说，主要光掩模lll又可称为 产品光掩模。主要透明基板lll通常为一玻璃基板。玻璃基板需要对曝光光 源具有高穿透率， 一般而言，玻璃基板通常由石英材料所制成。主要图案112 位于主要透明基板111的一面上，其功能是阻挡曝光光源，以在光阻上形成 预定的图案，但又容易被蚀刻而被图案化，所以主要图案112通常由图案化 金属所形成，金属通常包含铬，或是其他适合的金属材料。
辅助光掩模120包含辅助透明基板121与遮蔽元件122/122'。辅助透明 基板121通常为一玻璃基板。玻璃基板需要对曝光光源具有高穿透率， 一般 而言，玻璃基板通常由石英材料所制成。遮蔽元件122/122'则为不透明的， 其位于辅助透明基板121之中。通常是使用破坏性的能量源，例如激光，来 改变辅助透明基板121的部分材料特性所形成的。例如，破坏辅助透明基板 121其中的部分区域，以形成相对不透光的遮蔽元件122/122，，遮蔽曝光光 源所通过的区域进而改变曝光光源的穿透率。遮蔽元件122/122'的位置对应 主要图案112,来补偿主要图案112于曝光时，所形成元件布局图案的瑕疵， 例如关键尺寸误差，A/或解决特定曝光机的能量均匀度不佳的问题。
如图l所示，遮蔽元件122/122'可以为单一个或是为多个连续性遮蔽单 元，又或是单层或是多层，并形成疏密程度不同的群落，称为弱遮蔽元件122 与强遮蔽元件122，，分属于疏群落123与密群落123，之中。辅助透明基板 121之中还有不具遮蔽元件122/122，的区域，称为空白区域124。
弱遮蔽元件122的第 一分布密度与强遮蔽元件122， 第二分布密度相比 为低，所以弱遮蔽元件122遮蔽曝光光源所通过的区域较强遮蔽元件122，少。然而，空白区域124中则完全不含任何遮蔽元件122/122，，所以不会影 响到曝光光源所通过的区域。因此，可以视情况需要调配疏群落123、密群 落123，与空白区域124的配置，通过遮蔽曝光光源所通过的区域，改变曝光 光源的穿透率，进而达到调整整片晶片130中的元件布局图案的关键尺寸的 大小，A/或解决特定曝光机的能量均匀度不佳的问题。
所以，在基材130上则有对应于疏群落123、密群落123，与空白区域 124所形成的第一关键尺寸群133、第二关键尺寸群133'、第三关键尺寸群 134。第一关键尺寸群133、第二关键尺寸群133，、第三关键尺寸群134彼 此关键尺寸的大小可为相同或是不同。
视情况需要，本发明的遮蔽元件122/122，可以形成单层结构或是多层结 构。图1例示本发明遮蔽元件形成单层结构，图2例示本发明遮蔽元件可视 工艺的不同，在辅助透明基板120中分別形成单层结构123A、多层结构 123B、 123C,以强化不同的遮蔽元件校正主要图案的瑕疯。
使用本发明曝光组件100的方法十分简便，进一步提供一种在基材130 中形成具有关键尺寸132的元件布局图案的曝光校正方法。如图l例示，首 先，提供主要光掩模110，其系用于将元件布局图案定义于基材130中。其 次，提供辅助光掩模120，其包含辅助透明基板121以及位于辅助透明基板 中的遮蔽元件122、 122，。遮蔽元件122/122'的位置可以对应主要光掩模110 的主要图案112。
然后，提供具有适当波长的光源140作为曝光光源，使光源140依序通 过辅助光掩模120与主要光掩才莫110以将元件布局图案(图未示)定义于基 材130中，并使得元件布局图案可具有预定的关键尺寸132或是关键尺寸群 133、 133，、 134。而对应不同遮蔽元件的布局图案亦可以不同。例如，可以 有对应于弱遮蔽元件122的第一元件布局图案(图未示)与对应于强遮蔽元 件122，的第二元件布局图案(图未示)。第一关键尺寸群133、第二关键尺 寸群133，、第三关键尺寸群134彼此关键尺寸的大小可为相同或是不同。
因为光源140通过预定的遮蔽元件122/122，，而遮蔽光源140所通过的 区域，而可在光阻131中形成工艺所需的关^:尺寸132。于是修正了曝光时 所造成元件布局图案的关键尺寸误差。或是另 一方面，利用遮蔽元件122/122， 的配置用以产生特定的结果，例如在光阻131上形成具有不同大小的关4定尺 寸的元件布局图案，以期在蚀刻后关键尺寸132可符合工艺需求。此外，如果因为主要光掩模110换用在另一曝光机台造成原来的辅助光 掩模120不适用时，可以预先制作另一只新的辅助光掩模，以配合新曝光机 台能量均匀度的分布。所以，使用本发明曝光组件IOO还能解决跨曝光机台 能量均匀度不佳的问题。
由于本发明新颖的曝光组件中提供遮蔽元件，可以遮蔽光源所通过的区 域，以校正曝光时，形成主要图案时所造成元件布局图案的瑕疵或以产生特 定的结果，所以可以确实补偿主要光掩模所形成元件布局图案的关键尺寸的 误差及解决曝光机的能量均匀度不佳的问题。另外，本发明新颖曝光组件的 遮蔽元件位于辅助光掩模的辅助透明基板中，可以因应不同的曝光机台制作 不同的辅助光掩模，解决了不同曝光机台间相容性的问题。另外，即使辅助 光掩模在制造的过程中发生损坏，也不影响主要光掩模的正常功能，进而节 省制造成本。
以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依本发明权利要求所做的等同变 化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
权利要求
1.一种关键尺寸补偿方法，其特征在于包含提供一光源；提供一主要光掩模；以及提供一辅助光掩模，该辅助光掩模和该主要光掩模依序排列，并包含一辅助透明基板以及一位于该辅助透明基板中的遮蔽元件，由此，该光源在依序通过该辅助光掩模与该主要光掩模后，则可在基材中，补偿元件布局图案的关键尺寸，其中该遮蔽元件是利用遮蔽该光源所通过的区域以补偿元件布局图案的关键尺寸。
2. 如权利要求1的曝光方法，其特征在于该遮蔽元件包含多个连续性遮 蔽单元。
3. 如权利要求1或2的曝光方法，其特征在于该遮蔽元件至少包含一具 有一第一密度的第一遮蔽元件与一具有一第二密度的第二遮蔽元件。
全文摘要
本发明公开了一种关键尺寸补偿方法。首先，提供光源与主要光掩模。其次，提供辅助光掩模系和该主要光掩模依序排列，其包含辅助透明基板以及位于辅助透明基板中的遮蔽元件。然后，藉由光源在依序通过辅助光掩模与主要光掩模后，则可在基材中，因为该光源在通过遮蔽元件时会产生不同的反应，故可补偿元件布局图案的关键尺寸。
文档编号G03F1/38GK101673050SQ20081014941
公开日2010年3月17日 申请日期2008年9月12日 优先权日2008年9月12日
发明者汪美里, 范倍诚, 金持正, 陈宣克 申请人:南亚科技股份有限公司