专利名称：利用多重曝光形成孤立线的方法
技术领域：
本发明涉及一种利用多重曝光法来形成图案的制作方法，特别是涉及一种利用多重曝光来形成孤立线的制作方法。
目前，随着半导体集成电路的集成层次的快速增加，微影技术所要求的线幅宽度也越来越小，同样的，各半导体元件之间的距离也日益缩短。然而，上述的元件间的距离在曝光制程中会因为受到光学特性的影响而有其物理上的限制。其原因在于曝光时，为求得到微小尺寸的元件，光罩的透光区之间的间隔将配合元件尺寸而缩小，但若透光区之间的间隔缩小至特定的范围时(曝光波长为1/2或以下时)，通过光罩的光线将发生绕射的现象，进而影响转移后图案的解析度。再者，当光罩的透光区之间具有不同的间隔时，其中通过间隔较小的透光区的光线将会受到具有较大间隔的透光区的影响而使得转移后的图案发生扭曲的现象。
如
图1所示，是以0.35微米线宽为例的照射—离焦树状图(Exposure-Defocus Tree，简称E-D Tree)，左边的垂直轴为线宽值，取0.35微米线宽的±10％为一范围(0.315-0.385微米)，水平轴为正、负离焦值(Focus)TDOF为总聚焦深度，在不同照射剂量(100mJ/cm2、120mJ/cm2)下，可以得到一视窗宽容度值W，在现有技术的微影制程中，我们知道利用孤立线(Isolated Line)是无法得到较大范围的视窗宽容度值W，为了得到较小的孤立线，以及得到较大范围的视窗宽容度值W，有人研究发展出光学邻近效应修正(Optical Proximity Correction，OPC)方法，以光罩图案设计改变为主，或是在光罩上使用辅助图案组，但是，这些改良过的方法，虽然可以得到较小的孤立线，不过却无法有效得到较大范围的视窗宽容度值W。
为实现上述的目的，本发明提出一种利用多重曝光形成孤立线的方法，包括下列步骤，提供一半导体基底，于上述半导体基底形成一光阻层，以图案光罩于上述光阻层定义出一第一线条图案，将上述图案光罩移动一特定距离，使得上述图案光罩于上述光阻层定义出与上述第一线条图案相同的第二线条图案，而上述第一线条图案和上述第二线条图案会形成一线条重叠图案，且上述线条重叠图案有一既定线宽，以及进行一显影制程，使上述线条重叠图案显现于上述光阻层。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下
图3是本发明中将图案光罩移动一特定距离，形成多线条重叠图案；图4是本发明中进行一显影制程，使线条重叠图案显现于光阻层。
如图3所示，将上述图案光罩(未示于图中)移动一特定距离F，使得上述图案光罩(未示于图中)在上述光阻层(未示于图中)定义出与上述第一线条图案10相同的多个第二线条图案12，而上述第一线条图案和上述第二线条图案会形成多个线条重叠图案14，且上述重叠线条图案有一既定线宽L。
如图4所示，进行一显影制作方法，使上述线条重叠图案14显现于上述光阻层，其中上述线条重叠图案14彼此间有一既定距离S，而本发明定义上述线条重叠图案14的既定线宽L与上述线条重叠图案14的既定距离8的总和为上述线条重叠图案14的既定间距P。
其中上述图案光罩(未示于图中)上的图案尺寸(Mask Size)，约等于两倍上述线条重叠图案14的既定间距P。且在图3中将上述图案光罩(未示于图中)移动一特定距离F，而上述特定距离下约为上述线条重叠图案14的既定间距P的一半减去上述线条重叠图案14的既定线宽L。上述第一线条图案10和上述第二线条图案12有相同的密集线宽，而上述密集线宽为上述线条重叠图案14的既定间距P的一半。
综合上述关系，本发明归纳出以下两个公式1.
Mask Size/4≡P/2
2.
F≡P/2-L其中P＝L+S，举例来说，若是要得到0.1μm的孤立线图案(上述线条重叠图案14的既定线宽L)，且间距是0.4μm(上述线条重叠图案14的既定间距P)，以本发明上述所归纳出的公式来推算，可知L＝0.1，P＝0.4，则图案光罩所需移动的特定距离F＝(0.4/2)μm-0.1μm＝0.1μm，而上述图案光罩上的图案尺寸(Mask Size)等于2P＝0.8μm，上述第一线条图案10和上述第二线条图案12有相同的密集线宽，而上述密集线宽为上述线条重叠图案14的既定间距P的一半，也就是0.4/2＝0.2μm。利用本发明的方法，可以得到较小的孤立线，以及得到较大范围的视窗宽容度值，只要知道所欲的孤立线的线宽，以及孤立线彼此之间的既定间距，带入公式，便可以得知密集线宽的值，以及第二次图案光罩所需移动的特定距离，以两次重复曝光来形成较大范围视窗宽容度值的复数孤立线。
本发明虽以较佳实施例揭露如上，然其并非，用以限定本发明的范围，任何熟习此项技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围应以专利要求书所要求的保护范围为准。
权利要求
1.一种利用多重曝光形成孤立线的方法，其特征在于包括下列步骤提供一半导体基底；于上述半导体基底形成一光阻层；以图案光罩于上述光阻层定义出一第一线条图案；将上述图案光罩移动一特定距离，使得上述图案光罩于上述光阻层定义出与上述第一线条图案相同的第二线条图案，而上述第一线条图案和上述第二线条图案会形成一线条重叠图案，且上述线条重叠图案有一既定线宽；以及进行一显影制程，使上述线条重叠图案显现于上述光阻层。
2.如权利要求1所述的利用多重曝光形成孤立线的方法，其特征在于所述的半导体基底为一半导体硅基底。
3.如权利要求1所述的利用多重曝光形成孤立线的方法，其特征在于所述的光阻层为正光阻或负光阻其中之一。
4.一种利用多重曝光形成孤立线的方法，其特征在于包括下列步骤提供一半导体硅基底；于上述半导体硅基底形成一光阻层；以图案光罩于上述光阻层定义出多个第一线条图案；将上述图案光罩移动一特定距离，使得上述图案光罩于上述光阻层定义出与上述第一线条图案相同的多个第二线条图案，而上述第一线条图案和上述第二线条图案会形成多个线条重叠图案，且上述线条重叠图案有一既定线宽；以及进行一显影制程，使上述线条重叠图案显现于上述光阻层，且上述线条重叠图案彼此间有一既定间距。
5.如权利要求4所述的利用多重曝光形成孤立线的方法，其特征在于所述的上述光阻层为正光阻或负光阻其中之一。
6.如权利要求4所述的利用多重曝光形成孤立线的方法，其特征在于所述的上述线条重叠图案彼此间有一既定距离。
7.如权利要求6所述的利用多重曝光形成孤立线的方法，其特征在于所述的上述线条重叠图案的既定间距为上述线条重叠图案的既定线宽与上述线条重叠图案的既定距离的总和。
8.如权利要求4所述的利用多重曝光形成孤立线的方法，其特征在于所述的上述图案光罩上有一图案尺寸，且上述图案尺寸约等于两倍上述线条重叠图案的既定间距。
9.如权利要求4所述的利用多重曝光形成孤立线的方法，其特征在于所述的上述图案光罩移动一特定距离，而上述特定距离约马上述线条重叠图案的既定间距的一半减去上述线条重叠图案的既定线宽。
10.如权利要求4所述的利用多重曝光形成孤立线的方法，其特征在于所述的上述第一线条图案和上述第二线条图案有相同的密集线宽，而上述密集线宽为上述线条重叠图案的既定间距的一半。
全文摘要
本发明公开了一种利用多重曝光形成孤立线的方法，包括下列步骤提供一半导体基底，于上述半导体基底形成一光阻层，以图案光罩于上述光阻层定义出一第一线条图案，将上述图案光罩移动一特定距离，使得上述图案光罩于上述光阻层定义出与上述第一线条图案相同的第二线条图案，而上述第一线条图案和上述第二线条图案会形成一线条重叠图案且上述线条重叠图案有一既定线宽，以及进行一显影制程，使上述线条重叠图案显现于上述光阻层。
文档编号G03F7/20GK1442754SQ0210648
公开日2003年9月17日 申请日期2002年3月1日 优先权日2002年3月1日
发明者廖俊诚 申请人:南亚科技股份有限公司