借由蝕刻掩模多側(cè)的半導(dǎo)體設(shè)備分辨率增強(qiáng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及借由蝕刻掩模多側(cè)的半導(dǎo)體設(shè)備分辨率增強(qiáng)，所揭示的是一種掩模，其包括置于掩模的第一側(cè)上的多個(gè)第一相移區(qū)、以及置于掩模的第二側(cè)上的多個(gè)第二相移區(qū)。第一相移區(qū)和第二相移區(qū)可為交替的相移區(qū)，其中第一相移區(qū)的相移與第二相移區(qū)的相移具有例如180度的相差。還揭示一種用于形成掩模的方法、以及使用掩模的半導(dǎo)體制造方法。
【專利說明】借由蝕刻掩模多側(cè)的半導(dǎo)體設(shè)備分辨率增強(qiáng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明關(guān)于半導(dǎo)體設(shè)備，且尤關(guān)于借由蝕刻掩模多側(cè)的半導(dǎo)體設(shè)備分辨率增強(qiáng)?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]在半導(dǎo)體裝置制造中，可例如利用供芯片堆棧使用的基底穿孔(through-substrate via;TSV)達(dá)到三維(3D)整合。第一金屬(例如銅)層與接觸層之間的連接通孔對(duì)于達(dá)成此類整合是一種有用的方法，對(duì)20奈米(nm)以下的技術(shù)而言尤其如此。故期望對(duì)這些連接通孔達(dá)到最小間距(pitch)及最小關(guān)鍵尺寸(CD)而在接觸件與第一金屬層之間產(chǎn)生盡可能多的連接件。目前用于形成高密度(tightly packed)連接通孔的作法是在雙圖案程序中使用兩個(gè)分劃板(reticle)，以便在金屬與TSV層之間完成期望的連接點(diǎn)(points of connectivity)。
[0003]對(duì)于在半導(dǎo)體裝置中提升通孔連接覆蓋率(coverage)所需要的是用于提供分辨率增強(qiáng)的更好設(shè)施。對(duì)此尤其有用的一種應(yīng)用是在半導(dǎo)體裝置的基底穿孔(TSV)頂部最大化通孔連接覆蓋率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]透過提供包括置于掩模第一側(cè)上的多個(gè)第一相移區(qū)；以及置于掩模第二側(cè)上的多個(gè)第二相移區(qū)的掩模，得以克服先前技術(shù)的缺點(diǎn)并且提供額外優(yōu)點(diǎn)。
[0005]另外，提供一種方法，包括例如形成置于掩模第一側(cè)上的多個(gè)第一相移區(qū)；以及形成置于掩模第二側(cè)上的多個(gè)第二相移區(qū)。
[0006]還有，提供一種半導(dǎo)體裝置制造方法，包括在半導(dǎo)體裝置中制造多個(gè)通孔，此制造包括取得包括例如置于掩模第一側(cè)上的多個(gè)第一相移區(qū)、和置于掩模第二側(cè)上的多個(gè)第二相移區(qū)的掩模；以及令掩模遭受電磁輻射的曝照，所述曝照對(duì)于將所述多個(gè)通孔印制在所述半導(dǎo)體裝置的基底上起作用(operative)。
[0007]另外的特征及優(yōu)點(diǎn)透過本發(fā)明的概念予以實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的其它具體實(shí)施例及態(tài)樣是詳述于本文并且視為所主張發(fā)明專利權(quán)的一部分。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]本發(fā)明的一或多個(gè)態(tài)樣予以特別指出并且清楚地主張作為本說明書權(quán)利要求中的實(shí)施例。本發(fā)明的前述及其它目的、特征、以及優(yōu)點(diǎn)經(jīng)由下文的詳細(xì)說明配合附圖將顯而易知，其中:
[0009]圖1是光刻系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的概要圖；
[0010]圖2A是具有數(shù)組型蝕刻區(qū)用于在晶圓上生產(chǎn)數(shù)組型通孔布局的掩模的一個(gè)實(shí)施例；
[0011]圖2B是圖2A的掩模沿著劃線2A-2A’的剖面?zhèn)纫晥D；
[0012]圖2C是沿著劃線2A-2A’而取穿過圖2A的掩模的光的強(qiáng)度截面(intensityprofile)的示意圖；
[0013]圖3A是根據(jù)本發(fā)明一或多個(gè)態(tài)樣的掩模的一個(gè)實(shí)施例；
[0014]圖3B是圖3A的掩模沿著劃線3A-3A’的剖面?zhèn)纫晥D；
[0015]圖3C是沿著劃線3A-3A’光穿過圖3A的掩模的強(qiáng)度截面的概要圖；
[0016]圖4是根據(jù)本發(fā)明的一或多個(gè)態(tài)樣具有不同寬度的相移區(qū)的掩模的剖面?zhèn)纫晥D；
[0017]圖5描述掩模的一部分，表示具有其寬度及間距的蝕刻區(qū)；
[0018]圖6A根據(jù)本發(fā)明的一或多個(gè)態(tài)樣描述使用掩模完成改良型間距的實(shí)施例；以及
[0019]圖6B根據(jù)本發(fā)明的一或多個(gè)態(tài)樣描述使用掩模完成增加蝕刻尺寸的實(shí)施例。
[0020]主要組件符號(hào)說明
[0021]100光刻系統(tǒng)
[0022]102 晶圓
[0023]104 室體
[0024]106輻射源
[0025]108聚光透鏡總成
[0026]110掩?；騽澐职?br> [0027]112物透鏡總成
[0028]114工作臺(tái)
[0029]116 基底
[0030]118 層件
[0031]120光阻層
[0032]122透明或半透明基底
[0033]124不透明或圖案化層
[0034]200 掩模
[0035]202不透明材料
[0036]204蝕刻區(qū)
[0037]206半透明基底
[0038]300相移掩模
[0039]302不透明材料
[0040]304第一相移區(qū)
[0041]306半透明基底
[0042]308第二相移區(qū)
[0043]402不透明阻障材料
[0044]402a不透明材料
[0045]402b不透明材料
[0046]404第一相移區(qū)
[0047]404a第一相移區(qū)
[0048]404b第一相移區(qū)
[0049]408第二相移區(qū)
[0050]408a第二相移區(qū)[0051]502 掩模
[0052]504蝕刻區(qū)
[0053]604a第一相移區(qū)
[0054]604b第一相移區(qū)
[0055]608a第二相移區(qū)
[0056]608b第二相移區(qū)。
【具體實(shí)施方式】
[0057]半導(dǎo)體或集成電路(IC)產(chǎn)業(yè)的目標(biāo)在于制造裝置密度愈來愈高的IC于更小的芯片面積上，以達(dá)到更好的功能并且降低制造成本。對(duì)于大型整合的期望已導(dǎo)致電路尺寸及裝置特征持續(xù)縮減。用以降低此類特征尺寸的能力由集成電路(IC)結(jié)構(gòu)借以形成于晶圓上的光刻程序中的效能增強(qiáng)所驅(qū)使。此程序也稱為光學(xué)光刻，或簡(jiǎn)稱光刻。如眾所周知，光刻程序可用于將光罩(亦即，「掩?！?，本文中也與「劃分板(reticle)」互稱)的圖案轉(zhuǎn)移到晶圓。
[0058]在一個(gè)實(shí)施例中，圖案借由令輻射能量穿透具有用以將期望圖案影射到光阻層上的配置的掩模而由晶圓上所沉積的光阻層形成。所以，圖案轉(zhuǎn)移至光阻層。在光阻得到充份曝照的區(qū)域中，并且在顯影周期之后，光阻材料可變得可溶解而令其可遭到移除而選擇性地曝照下伏層(underlying layer)(例如，半導(dǎo)體層、金屬或含金屬層、介電層、硬罩層等)。光阻層未遭曝照達(dá)輻射能量臨界量的部分將不會(huì)被移除，并且將在進(jìn)一步處理晶圓(例如，蝕刻下伏層的曝露部位，將離子布植到晶圓內(nèi)等)期間作為保護(hù)下伏層的作用。之后，可移除光阻層的殘留部分。雖然上述指的是正阻劑(resist)程序，也可利用負(fù)阻劑程序圖案化光阻層。下文搭配圖1的光刻系統(tǒng)說明光刻程序的進(jìn)一步細(xì)節(jié)。
[0059]圖1的光刻系統(tǒng)100適用于圖案化晶圓102。光刻系統(tǒng)100包括室體104、輻射源106 (通常為光源)、聚光透鏡總成108 (在圖1中標(biāo)示為「光學(xué)裝置(OPTICS)」)、掩?；騽澐职?10、物透鏡總成112 (在圖1中標(biāo)示為「光學(xué)裝置」)、以及工作臺(tái)114 (stage)。光刻系統(tǒng)100經(jīng)配置用以將掩模110上提供的圖案或影像轉(zhuǎn)移到靶材料(targetmaterial)或晶圓102的表面。
[0060]晶圓102包括基底116、層件118、以及光阻層120。光阻層120置于層件118上，以及層件118置于基底116上。如圖1所示，晶圓102可為整片半導(dǎo)體晶圓或其一部分?；?16可為半導(dǎo)體基底，如硅、砷化鎵、鍺、或任何適用的基底材料。基底116可包括一或多層材料及/或特征，如線件、互連件、通孔、摻雜區(qū)、或諸如此類，以及基底116可再包括裝置或其部分，如晶體管、微致動(dòng)器、微傳感器、電容器、電阻器、二極管、或諸如此類。
[0061]層件118可為絕緣層、導(dǎo)電層、阻障層、或任何待蝕刻、摻雜、處理、加工、或?qū)踊陌胁牧?。在某些具體實(shí)施例中，層件118是硬掩模層，如氮化硅層或金屬層。硬掩模層可作用為圖案化層以供處理基底116或處理基底116上的層件。在又一具體實(shí)施例中，層件118是抗反射涂層(ARC)。基底116和層件118非以限制性方式予以說明，并且可各包括導(dǎo)電性、半導(dǎo)電性、或絕緣性材料。
[0062]光阻層120可包括各種適用于光刻應(yīng)用的光阻材料、組成、或化學(xué)品。光阻層120經(jīng)選擇而具有對(duì)輻射源106所射出的電磁輻射(本文也稱為「光」)起反應(yīng)的光化學(xué)反應(yīng)并且對(duì)電磁福射具有足夠透明度(transparency)而有益于圖案化光阻層。含括光阻層120的材料尤其(among others)可包括基質(zhì)材料(matrix material)或樹脂、敏化劑或抑制劑、以及溶劑。光阻層120可為化學(xué)放大性、正或負(fù)型、有機(jī)類光阻。光阻層120還可為含硅光阻。光阻層120可為但不局限于丙烯酸酯類聚合物、脂環(huán)類聚合物、或酚類聚合物。
[0063]光阻層120使用例如借由在層件118上旋轉(zhuǎn)涂布的沉積之類的任何適用技術(shù)而在晶圓102的層件或靶材料上形成。光阻層120的厚度根據(jù)特殊光刻技術(shù)予以選擇舉例用于真空紫外線(VUV)光刻、深紫外線(DUV)光刻、及/或極紫外線(EUV)光刻(使用的是例如曝照波長(zhǎng)為193奈米、157奈米、126奈米、或13.4奈米的輻射)中。就此而言，光阻層120可具有范圍為15至1000奈米的厚度。
[0064]輻射源106經(jīng)由聚光透鏡總成108、掩模110、以及物透鏡總成112而對(duì)光阻層120提供電磁輻射。在一個(gè)具體實(shí)施例中，輻射源106可為產(chǎn)生波長(zhǎng)為248奈米、193奈米、172奈米、157奈米、或126奈米的輻射的準(zhǔn)分子雷射、或產(chǎn)生波長(zhǎng)為13.4奈米的輻射的軟x射線源?；蛘撸椛湓?06可為任何經(jīng)適當(dāng)組構(gòu)能夠發(fā)射波長(zhǎng)范圍為紫外線(UV)、VUV、DUV、EUV、或X射線的輻射的輻射源?；蛘?，本系統(tǒng)可利用經(jīng)適當(dāng)組構(gòu)的電子/離子束源。
[0065]總成108和112包括透鏡、鏡件、準(zhǔn)直器(collimator)、分束器、及/或其它光學(xué)組件用以適當(dāng)?shù)貙⑤椛?來自輻射源106隨掩模110上所提供圖案或影像而調(diào)整的輻射)的圖案聚集并且導(dǎo)向于光阻層120上。工作臺(tái)114支撐晶圓102并且可相對(duì)于總成112移動(dòng)晶圓102。
[0066]掩模110在一個(gè)具體實(shí)施例為二元掩模。掩模110包括透明或半透明基底122(例如，玻璃或石英)以及位于其上的不透明或圖案化層124(舉例而言，其可由鉻或氧化鉻予以形成)。不透明層124提供待投射至光阻層120上的期望電路圖案、特征、或裝置相關(guān)聯(lián)的圖案或影像。在一個(gè)具體實(shí)施例中，掩模110為交替型相移掩模或其它類型的掩模。
[0067]隨著光波從光源106傳到掩模110，入射到掩模半透明區(qū)上的光將穿過掩模，同時(shí)入射到不透明區(qū)上的光將遭到阻擋。穿過掩模的光曝照晶圓121的部分光阻層120。
[0068]IC制造技術(shù)普遍存在的趨勢(shì)是提高得以配置的各種結(jié)構(gòu)的密度。例如，特征尺寸、線寬、以及特征與線件之間的間隔正日益變得更小。良率由諸如掩模圖案保真度(fidelity)、光學(xué)近接效應(yīng)(optical proximity effect)、以及光阻處理等因素所影響。
[0069]根據(jù)本發(fā)明的態(tài)樣在本文中提供分辨率增強(qiáng)。對(duì)于分辨率增強(qiáng)的一種尤其有用的應(yīng)用在于基底穿孔(TSV)頂部的通孔連接區(qū)。TSV相對(duì)較大-通常頂部約6微米，具有數(shù)百微米的凹部(dip)。雖然TSV頂部的單一固態(tài)金屬連接將提供最佳連接性，但那方法仍行不通。反而，為了與裝置上層的連接性而形成導(dǎo)致TSV的二維(2D)數(shù)組較薄通孔(例如各大約45奈米)。2D數(shù)組通孔中的通孔應(yīng)該盡可能地小(亦即具有最緊密的可能間距)以增加TSV頂部所形成通孔的數(shù)量，借以增加接觸面積并且降低電阻，同時(shí)避免應(yīng)力誘發(fā)式孔洞(stress-1nduced void)。
[0070]參照第2A及2B圖所示及所述的是具有數(shù)組型蝕刻區(qū)用于在晶圓上產(chǎn)生數(shù)組型通孔布局的習(xí)知掩模。圖2A描述掩模200的俯視圖。掩模200包括沉積在半透明基底206 (圖2B)上的不透明材料202。區(qū)域204被蝕刻到不透明材料202內(nèi)以產(chǎn)生依兩方向(本實(shí)施例中為垂直和水平)數(shù)組化的多個(gè)蝕刻區(qū)204。掩模200僅描述九個(gè)蝕刻區(qū)204，但一般掩?？砂〝?shù)百或數(shù)千個(gè)此類蝕刻區(qū)。[0071]區(qū)域204的蝕刻通常含括化學(xué)性及/或機(jī)械性移除部分不透明材料202以曝露下伏半透明基底的表面。此是示于描繪沿著劃線2A-2A’的掩模200的剖面?zhèn)纫晥D的圖2B中。此剖面描繪貫通不透明材料202蝕刻至半透明基底206的區(qū)域204。蝕刻區(qū)204由不透明材料202予以分隔。
[0072]隨著將光引至掩模200 (例如掩模垂直上方)，入射到不透明材料202的光將遭到實(shí)質(zhì)阻擋而不會(huì)穿過基底206至晶圓的光阻區(qū)，但穿過蝕刻區(qū)204并且入射到基底206曝露部位的光將穿過基底206至光阻區(qū)。此曝照將在晶圓的光阻區(qū)中形成相應(yīng)的通孔圖案。
[0073]光強(qiáng)度將越過晶圓的部位取決于那些部位是否曝照于穿過基底的光而變化。圖2C是沿著劃線2A-2A’光通過圖2A掩模200的強(qiáng)度截面(intensity profile)的示意圖。強(qiáng)度截面為簡(jiǎn)單起見是經(jīng)表示成以二元方式在O與I之間變化，其中O代表經(jīng)受無或較少光曝照的區(qū)域(如不透明材料202直下方)，以及I代表經(jīng)受強(qiáng)烈或較高光曝照的區(qū)域(如蝕刻區(qū)204下方)。忽略繞射效應(yīng)，對(duì)應(yīng)于掩模200的適當(dāng)「光影(shadow) J將被投射至所圖案化的晶圓。
[0074]然而，實(shí)際上，入射至晶圓的阻劑層各個(gè)區(qū)域的光受到來自介于掩模的不透明區(qū)與蝕刻區(qū)之間的邊緣的繞射光所影響。借由減少不透明區(qū)之間的距離，得以形成令穿過孔件(aperture)的光繞射的小孔件。繞射光導(dǎo)致光在穿過掩模時(shí)易于擴(kuò)展或折彎的效應(yīng)，以至于未分辨兩個(gè)不透明區(qū)之間的空間。由于所投射的「光影」的明/暗對(duì)比受到負(fù)面影響，這令繞射對(duì)光學(xué)性光光刻成為限制性因素。這隨著掩模的蝕刻區(qū)之間的間距(以中心為準(zhǔn)的間隔(on-center spacing))減少以容納待印制在晶圓上的更緊密配置的特征而更成為問題。
[0075]處理此繞射效應(yīng)的一種方式是透過如擁有本技術(shù)普通技能者所了解的光相移。在相移中，掩模被制造成以便在穿過半透明基底的某些光中造成相移。光波之間的干擾在那些波異相時(shí)得以降低。所以，當(dāng)曝照晶圓的一個(gè)區(qū)域的光的相位與曝照鄰近區(qū)的光的相位偏離時(shí)，得以最小化干擾、改良對(duì)比、并且增加使用掩模可得的解析能力。
[0076]改變掩模的某些半透明區(qū)域中掩模基底的厚度是造成此類相移的一種方式。改變深度的區(qū)域可被蝕刻至掩模的前側(cè)上而在穿過其基底的光中引進(jìn)相移的改變程度。請(qǐng)?jiān)賲㈤喌?A及2B圖，某些區(qū)域204可擴(kuò)展到一部分下伏基底206內(nèi)，減少蝕刻區(qū)204底下的基底206的厚度并且相對(duì)于穿過基底在其蝕刻區(qū)底下的其它(較厚)區(qū)域的光引進(jìn)相移。
[0077]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)態(tài)樣，提供的掩模具有多個(gè)第一與第二相移區(qū)。在一實(shí)施例中，第一相移區(qū)在掩模的第一側(cè)上借由蝕刻第一側(cè)而予以放置，而第二相移區(qū)在掩模的第二側(cè)上借由蝕刻第二側(cè)而予以放置。圖3A根據(jù)本發(fā)明的一或多個(gè)態(tài)樣表示掩模的一個(gè)實(shí)施例。
[0078]相移掩模300包括沉積于如石英之類的半透明基底306 (圖3B)上的如鑰硅氮化物(MoSiN)之類的不透明材料302。第一相移區(qū)304如同第二相移區(qū)308是朝圖中垂直與水平兩方向而數(shù)組化并且對(duì)齊。第二相移區(qū)在本實(shí)施例中是180度相移區(qū)，然而，第二相移區(qū)308如同第一相移區(qū)304可具有任何期望的相移。
[0079]圖3B表示沿著劃線3A-3A’所取的圖3A掩模300的剖面?zhèn)纫晥D。第一相移區(qū)304是(例如借由蝕刻)而置于掩模其上有不透明材料302沉積的側(cè)。為了方便起見，掩模300的此側(cè)稱為掩模的前側(cè)。掩模的前側(cè)在第一相移區(qū)304之間、以及第二相移區(qū)308垂直上方被另外蝕刻。蝕刻掩模在第二相移區(qū)308上方的前側(cè)會(huì)曝露出第二相移區(qū)308上方的基底而能令光穿透掩模及第二相移區(qū)308。第二相移區(qū)308在本實(shí)施例中是(借由蝕刻)而置于掩模的對(duì)側(cè)(例如背側(cè))上。將第二相移區(qū)308蝕刻到基底306的背側(cè)內(nèi)而在第二相移區(qū)308提供比在第一相移區(qū)304更薄的半透明基底區(qū)。因此，相移區(qū)304與308在光穿過時(shí)會(huì)具有(亦即產(chǎn)生)不同的光相移；亦即，第二相移區(qū)308所產(chǎn)生的相移將有別于第一相移區(qū)304所產(chǎn)生的相移。
[0080]在一個(gè)實(shí)施例中，可期望第一相移區(qū)304的相移與第二相移區(qū)308的相移有180的相差。尤其是，第一相移區(qū)304可具有O度(或?qū)嵸|(zhì)無)相移，意指在那區(qū)域隨著光穿過基底并未由那區(qū)域引進(jìn)相移。未產(chǎn)生(或?qū)嵸|(zhì)無)相移的相移區(qū)也可稱為「非相移區(qū)」。另外或或者，第二相移區(qū)308可具有180度(或?qū)嵸|(zhì)180度)相移。因此，在一特殊實(shí)施例中，可形成第一相移區(qū)304而未產(chǎn)生(亦即O度)相移，同時(shí)可形成第二相移區(qū)308而產(chǎn)生180度相移。第一與第二相移區(qū)304與308之間180度的相位差分別將使來自第一相移區(qū)304的光波與來自第二相移區(qū)308的光波之間的抵消效應(yīng)最大化并且干擾最小化。
[0081]雖然圖3A僅表示九個(gè)相移區(qū)，但如上所述仍理解一般掩模可包括數(shù)百或數(shù)千個(gè)此類相移區(qū)。
[0082]另外關(guān)于圖3A，看到的是相鄰第一相移區(qū)304的隔開不僅是借由掩模前側(cè)上的不透明材料302區(qū)，還借由掩模背側(cè)上的第二相移區(qū)308。類似地，掩模的背側(cè)上的相鄰第二相移區(qū)308的隔開是借由不透明材料302及第一相移區(qū)304，兩者都位于掩模300的前側(cè)上。
[0083]圖3C是沿著劃線3A-3A’所取的穿過圖3A掩模的光的強(qiáng)度截面的示意圖。強(qiáng)度截面在-1、0、以及I之間變化，原因不僅是有無光的存在，還導(dǎo)因于穿過第一相移區(qū)304的光的相位和穿過第二相移區(qū)308的光的相位的差異。圖3C的強(qiáng)度截面是在第一相移區(qū)304與第二相移區(qū)308有180度相差(亦即穿過區(qū)域304的光的相位與穿過區(qū)域308的光的相位差異為180度)時(shí)所產(chǎn)生的。在那情況下，I表示經(jīng)受強(qiáng)烈或較高光曝照的區(qū)域(如蝕刻區(qū)304下方)，0表示未經(jīng)受或經(jīng)受少量光曝照的區(qū)域(如不透明材料302的直下方)，以及-1表示借由與穿過第一相移區(qū)304的光有180度相差的光經(jīng)受強(qiáng)烈或較高光曝照的區(qū)域(如蝕刻區(qū)308下方)。
[0084]圖3A的掩模的分辨率能力因第一相移區(qū)(強(qiáng)度為I)與第二相移區(qū)(強(qiáng)度為-1)之間的較高對(duì)比潛能而提升2倍(2x)。就布局觀點(diǎn)來看，額外的對(duì)比使相移區(qū)之間的間隔(以及介于晶圓上所形成的通孔之間的間隔)減少，借以提升使用掩模所達(dá)成的分辨率。下文參照第6A及6B圖提供進(jìn)一步細(xì)節(jié)。
[0085]根據(jù)本發(fā)明的態(tài)樣，并且對(duì)比于僅蝕刻掩模單側(cè)的習(xí)知蝕刻技術(shù)，掩模的第二側(cè)(例如基底的底側(cè))經(jīng)蝕刻而引進(jìn)期望的第二相移區(qū)的相移。相較于多劃分板組構(gòu)，用以蝕刻掩模背側(cè)的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于制造掩模時(shí)及用以曝照晶圓的光刻程序期間所需要的程序步驟較少。僅使用單一掩模提供交替的相移區(qū)，并且可使用那單一掩模經(jīng)由單一曝照形成通孔。這比例如制造并且在雙圖案化程序中利用兩個(gè)劃分板的雙劃分板程序更具有優(yōu)勢(shì)。
[0086]還有，對(duì)于偏離背側(cè)第二相移區(qū)蝕刻的關(guān)鍵尺寸提供較大余裕。此是示于圖4，其根據(jù)本發(fā)明的一或多個(gè)態(tài)樣描述具有不同寬度相移區(qū)的掩模的剖面?zhèn)纫晥D。在本實(shí)施例中，第一相移區(qū)404隨著寬度W1的蝕刻而置，而第二相移區(qū)408隨著寬度W2的蝕刻而設(shè)置。舉例而言，由于光(在本圖中)由上方照射(strike)掩模，第一相移區(qū)404及第二相移區(qū)408上方的開口以具有寬度W1的較高精密度予以蝕刻。由于光入射至具有不透明阻障材料402的掩模的前側(cè)，所以可利用寬于第二相移區(qū)408上方的這些蝕刻的方式而蝕刻第二相移區(qū)408。在此情況下，由于上方不透明材料將作用為用于阻擋那開口外的光的掩模，所以在蝕刻掩模背側(cè)時(shí)對(duì)于誤差有較大的允差。如果掩模背側(cè)的蝕刻未擴(kuò)展至任何第一相移區(qū)404直下方，則第二相移區(qū)408可有特意過大(亦即W2)的尺寸以阻絕符合目標(biāo)W2時(shí)可能的失效狀況；只要第二相移區(qū)408的寬度至少為W1并且窄到足以令其未在任何第一相移區(qū)404下方擴(kuò)展，這是可接受的。就此而論，在一個(gè)具體實(shí)施例中，第二相移區(qū)408a的寬度W2有上與下限。下限是第二相移區(qū)408a (亦即不透明材料402a右緣與不透明材料402b左緣之間)直接(垂直)上方之前側(cè)開口的寬度(圖4實(shí)施例中的W1)。上限是第一相移區(qū)404a的右緣與第一相移區(qū)404b的左緣之間的距離。接著，在圖4的說明中，第二相移區(qū)408a可從第一相移區(qū)404a的右緣下方擴(kuò)展至第一相移區(qū)404b的左緣下方。依此方式，背側(cè)蝕刻(408)的制造比前側(cè)蝕刻(404)的制造有更大的允差。舉例而言，背側(cè)蝕刻可能較寬或未對(duì)齊(偏離不透明材料402a與402b之間的中心)而不影響第二相移區(qū)的功效。
[0087]如上所述，本發(fā)明的態(tài)樣所提供的額外對(duì)比能有助于縮減相移區(qū)之間的間隔。為了描述，并且請(qǐng)參閱圖5，所描繪的是表示蝕刻區(qū)具有其寬度與間距的一部分掩模。掩模502包括具有寬度W并且以距離D (D是介于蝕刻區(qū)504之間的「間距」)予以隔開的多個(gè)蝕刻區(qū)504。本發(fā)明的態(tài)樣有助于提供分辨率增強(qiáng)，其能夠例如縮減介于相移區(qū)之間的間距及/或增加相移區(qū)尺寸，此與晶圓上所印制的特征(例如通孔)的特征尺寸增大及間距減小直接成比例。此間距及尺寸增強(qiáng)從而增加使用掩模所產(chǎn)生的通孔數(shù)組的覆蓋面積。
[0088]根據(jù)本發(fā)明的態(tài)樣使用掩模所產(chǎn)生的通孔的最小間距在某些情況下可縮減多達(dá)50%ο圖6A描繪根據(jù)本發(fā)明的一或多個(gè)態(tài)樣使用掩模所達(dá)成的改良型間距的一個(gè)實(shí)施例。借由實(shí)施例并且非限制，圖6A的第一相移區(qū)604a為掩模的O度相移區(qū)并且第二相移區(qū)608a為掩模的180度相移區(qū)。在此情況下，相移區(qū)604a和608a的寬度W’相較于圖5維持一樣，但相鄰區(qū)域(相移不同)之間的間距得以縮減。圖6A的間距D’小于圖5的間距D，其中第一與第二相移區(qū)504a與508a分別間隔較靠近在一起而未負(fù)面影響對(duì)比。這是由于導(dǎo)因于穿過第一相移區(qū)604a的光與穿過第二相移區(qū)608a的光之間相位差異的抵消效應(yīng)，如上所述。
[0089]圖6B描述用于分辨率增強(qiáng)的增加的蝕刻尺寸。再借由實(shí)施例并且非限制，圖6B的第一相移區(qū)604b是掩模的O度相移區(qū)并且第二相移區(qū)608b是掩模的180度相移區(qū)。在本實(shí)施例中，間距如圖5維持一樣(D”=D)。第一相移區(qū)604b與第二相移區(qū)608b制作得較大(W”)，從而增加這些相移區(qū)所產(chǎn)生的通孔的覆蓋面積。在另一具體實(shí)施例中，間距與特征尺寸兩者可共同改進(jìn)(亦即減小間距，并且增大第一與第二相移區(qū)的尺寸)以增加通孔覆蓋面積。
[0090]在替代具體實(shí)施例中，若期望的話，可將第一與第二相移區(qū)蝕刻至掩模同一側(cè)上。在此組構(gòu)中，借由將第二相移區(qū)蝕刻到前側(cè)基底內(nèi)而非在掩模背側(cè)蝕刻，得以將第二相移區(qū)置于掩模前側(cè)第一相移區(qū)之間。所產(chǎn)生的組構(gòu)是如圖3A所示的棋盤圖案，其差異是第二相移區(qū)是置于前側(cè)而非背側(cè)，并且隨著掩模前側(cè)的蝕刻(在一個(gè)實(shí)施例中)比形成掩模前側(cè)第一相移區(qū)的蝕刻更深而置。
[0091]根據(jù)本發(fā)明的態(tài)樣有助于增加使用單一掩模所產(chǎn)生的通孔的覆蓋面積。鑒于習(xí)知方法使用兩個(gè)或更多個(gè)劃分板最小化間距及/或最大化特征尺寸，本發(fā)明的態(tài)樣有助于使用單一掩模讓此增強(qiáng)成為可能。
[0092]本發(fā)明的態(tài)樣另外包括用于制造具有上述組構(gòu)的掩模的方法，以及使用此掩模制造半導(dǎo)體裝置的方法。因此，掩模制造方法可包括形成置于掩模第一側(cè)上的多個(gè)第一相移區(qū)，以及形成置于掩模第二側(cè)上的多個(gè)第二相移區(qū)，如上所述。另外，半導(dǎo)體裝置制造可包括取得如上所述的掩模并且令掩模承受電磁輻射的曝照，例如參照以上圖1所述的技術(shù)，而將通孔印制到半導(dǎo)體裝置的基底上。
[0093]本文所使用的術(shù)語其目的只是說明特殊具體實(shí)施例并且無意于限制本發(fā)明。如本文中所用，單數(shù)形式「一」、「一種」、「一個(gè)」、以及「該」的用意在于同時(shí)包括多個(gè)形式，上下文另有所指除外。將再理解術(shù)語「包含」(以及包含的任何形式，如單數(shù)的「包含」和動(dòng)名詞的「包含」)、「具有」(以及具有的任何形式，如單數(shù)的「具有」和動(dòng)名詞的「具有」)、「包括」(以及包含的任何形式，如單數(shù)的「包括」和動(dòng)名詞的「包括」)、「含有」(以及包含的任何形式，如單數(shù)的「含有」和動(dòng)名詞的「含有」)為開放式連接動(dòng)詞。因此，「包含」、「具有」、「包括」或「含有」一或多個(gè)步驟或組件的方法或裝置處理那些一或多個(gè)步驟或組件，但不受限于僅處理那些一或多個(gè)步驟或組件。同樣地，「包含」、「具有」、「包括」或「含有」一或多個(gè)特征的方法的步驟或裝置的組件處理那些一或多個(gè)特征，但不受限于僅處理那些一或多個(gè)特征。此外，以特定方式予以配置的裝置或結(jié)構(gòu)是以至少那方式予以配置，但也可用未列示的方式予以配置。
[0094]權(quán)利要求中所有手段或步驟加上功能組件的相應(yīng)結(jié)構(gòu)、材料、動(dòng)作、及均等意，若存在，有意于包括以明確主張專利權(quán)的其它所主張專利權(quán)組件共同用于進(jìn)行功能的任何結(jié)構(gòu)、材料、或動(dòng)作。已為了描述及說明而呈現(xiàn)本發(fā)明的說明，但無意于具有徹底性或局限于所揭示形式的發(fā)明。許多改進(jìn)及變化對(duì)于具有本技術(shù)普通技能者將顯而易知而不脫離本發(fā)明的范疇及精神。具體實(shí)施例經(jīng)選用及說明是為了解釋本發(fā)明一或多個(gè)態(tài)樣的原理及實(shí)際應(yīng)用，并且令具有本技術(shù)普通技能者隨著適于所思的特定使用能夠?qū)τ诰哂懈鞣N改進(jìn)的各種具體實(shí)施例理解本發(fā)明的一或多個(gè)態(tài)樣。
【權(quán)利要求】
1.一種掩模，包含: 置于該掩模的第一側(cè)上的多個(gè)第一相移區(qū)；以及 置于該掩模的第二側(cè)上的多個(gè)第二相移區(qū)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的掩模，其特征在于，該多個(gè)第一相移區(qū)的相移與該多個(gè)第二相移區(qū)的相移有不同的相位。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的掩模，其特征在于，該多個(gè)第一相移區(qū)的相移與該多個(gè)第二相移區(qū)的相移有大約180度的相位差。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的掩模，其特征在于，該多個(gè)第一相移區(qū)的第一相移區(qū)具有零度相移。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的掩模，其特征在于，該多個(gè)第二相移區(qū)的第二相移區(qū)具有180度相移。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的掩模，其特征在于，該多個(gè)第一相移區(qū)與該多個(gè)第二相移區(qū)以越過該掩模的至少一個(gè)方向予以對(duì)齊，并且依越過該掩模的該至少一個(gè)方向以交替方式予以分隔。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的掩模，其特征在于，該多個(gè)第一相移區(qū)及該多個(gè)第二相移區(qū)以第一方向及垂直于該第一方向的第二方向予以對(duì)齊。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的掩模，其特征在于，該第一側(cè)包含該掩模的前側(cè)以及該第二側(cè)包含該掩模的背側(cè)，以及其中，該多個(gè)第一相移區(qū)借由蝕刻該掩模的該前側(cè)予以形成，以及該多個(gè)第二相移區(qū)借由蝕刻該掩模的該背側(cè)予以形成。`
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的掩模，其特征在于，該多個(gè)第二相移區(qū)的寬度大于該多個(gè)第一相移區(qū)的寬度。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的掩模，其特征在于，該多個(gè)第一相移區(qū)的第一相移區(qū)以及該多個(gè)第二相移區(qū)的第二相移區(qū)借由沉積于該掩模的該第一側(cè)上的不透明材料予以分隔。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的掩模，其特征在于，該不透明材料置于半透明基底的第一側(cè)上方，以及其中，該多個(gè)第二相移區(qū)借由蝕刻該半透明基底的第二側(cè)予以形成。
12.—種方法，包含: 形成置于掩模的第一側(cè)上的多個(gè)第一相移區(qū)；以及 形成置于該掩模的第二側(cè)上的多個(gè)第二相移區(qū)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，該多個(gè)第一相移區(qū)的相移與該多個(gè)第二相移區(qū)的相移有不同的相位。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，形成該多個(gè)第一相移區(qū)及形成該多個(gè)第二相移區(qū)包含以越過該掩模的至少一個(gè)方向?qū)R該多個(gè)第一相移區(qū)與該多個(gè)第二相移區(qū)，以及以越過該掩模的該至少一個(gè)方向依交替方式分隔該多個(gè)第一相移區(qū)和該多個(gè)第二相移區(qū)。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，該第一側(cè)包含該掩模的前側(cè)以及該第二側(cè)包含該掩模的背側(cè)，以及其中，形成該多個(gè)第一相移區(qū)包含蝕刻該掩模的該前側(cè)，以及形成該多個(gè)第二相移區(qū)包含蝕刻該掩模的該背側(cè)。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，該多個(gè)第一相移區(qū)的第一相移區(qū)及該多個(gè)第二相移區(qū)的第二相移區(qū)借由沉積于該掩模的該第一側(cè)上的不透明材料予以分隔。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，該方法更包含在半透明基底的第一側(cè)上方沉積該不透明材料，以及蝕刻該不透明材料以曝露該半透明基底的該第一側(cè)的多個(gè)部位，以及其中，形成該多個(gè)第二相移區(qū)包含蝕刻該半透明基底的第二側(cè)。
18.一種半導(dǎo)體裝置制造方法，包含: 在半導(dǎo)體裝置中制造多個(gè)通孔，該制造包含: 取得掩模，包含(i)置于該掩模的第一側(cè)上的多個(gè)第一相移區(qū)、和(ii)置于該掩模的第二側(cè)上的多個(gè)第二相移區(qū)；以及 使該掩模承受電磁輻射的曝照，該曝照對(duì)于將該多個(gè)通孔印制在該半導(dǎo)體裝置的基底上起作用。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的半導(dǎo)體裝置制造方法，其特征在于，該掩模的該第一側(cè)包含該掩模的前側(cè)，以及該掩模的該第二側(cè)包含該掩模的背側(cè)，以及其中，該多個(gè)第一相移區(qū)借由蝕刻該掩模的該前側(cè)予以形成，以及該多個(gè)第二相移區(qū)借由蝕刻該掩模的該背側(cè)予以形成。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的半導(dǎo)體裝置制造方法，其特征在于，該多個(gè)第一相移區(qū)的第一相移區(qū)和該多個(gè)第二相移區(qū)的第二相移區(qū)借由在該掩模的該第一側(cè)上沉積的不透明材料予以分隔，以 及其中，該多個(gè)第二相移區(qū)借由蝕刻該半透明基底的第二側(cè)予以形成。
【文檔編號(hào)】G03F1/26GK103869597SQ201310674054
【公開日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2013年12月11日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月11日
【發(fā)明者】G·寧, C·王, P·阿克曼, S·坦格拉朱 申請(qǐng)人:格羅方德半導(dǎo)體公司