具有非典型圖案的光刻膠及其蝕刻基材與形成洞的方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種具有非典型圖案的光刻膠以及其蝕刻基材的方法，所述光刻膠包含第一圖案與第二圖案。第一圖案與第二圖案的重疊部分為集合區(qū)域，而界定一種非典型圖案。非典型圖案中的任何一邊都不是直線(xiàn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
具有非典型圖案的光刻膠及其蝕刻基材與形成洞的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種使用光刻膠來(lái)輔助蝕刻基材的方法與所得的蝕刻洞，特別是涉及一種具有非典型圖案的光刻膠、使用此光刻膠來(lái)輔助蝕刻基材的方法與所得的蝕刻洞。使用此具有非典型圖案的光刻膠來(lái)蝕刻基材的方法所得的蝕刻洞，其開(kāi)口的橫截面圖形會(huì)具有扇形或是卵形的幾何特征。
【背景技術(shù)】
[0002]在半導(dǎo)體工藝中一般習(xí)用光刻工藝來(lái)定義基材上的電路布局圖案。在進(jìn)行光刻工藝時(shí)，大多是使用曝光的方式將光掩膜上的圖案轉(zhuǎn)移至光刻膠上。光掩膜上的圖案一般是由直線(xiàn)與直角組合所形成的幾何圖案。例如，在光掩膜上用來(lái)界定蝕刻洞的圖案通常是由直線(xiàn)與直角組合所形成的正方形或是長(zhǎng)方形。
[0003]但是在曝光的過(guò)程中，由于受到了光學(xué)鄰近效應(yīng)(optical proximity effect)的影響，光掩膜上由直線(xiàn)與直角組合所形成的幾何圖案在轉(zhuǎn)移到光刻膠上時(shí)已不再是原本的圖案。另外，如圖1所繪示，在此圖案化光刻膠的輔助下進(jìn)行基材(未示于圖中)的蝕刻時(shí)，原始的幾何圖案I在蝕刻后更可能會(huì)失去直角的特征，此現(xiàn)象通常稱(chēng)為轉(zhuǎn)角鈍化(cornerrounding)，而得到圓形或是圓角矩形的蝕刻洞2，因而造成基材中的蝕刻洞變形，甚至導(dǎo)致后續(xù)蝕刻洞的功能失效。
[0004]故此現(xiàn)今業(yè)界需要一種具有特別圖案的光刻膠。使用此具有特別圖案的光刻膠來(lái)蝕刻基材時(shí)可以得到截面有別于傳統(tǒng)圓形或是圓角矩形的蝕刻洞，以避免蝕刻洞功能失效等問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明提出了一種具有非典型特別圖案的光刻膠。使用此具有非典型圖案的光刻膠來(lái)蝕刻基材時(shí)可以得到截面有別于傳統(tǒng)圓形或是圓角矩形的蝕刻洞。
[0006]本發(fā)明首先提出了一種具有非典型圖案的光刻膠。本發(fā)明具有非典型圖案的光刻膠包含光刻膠、復(fù)數(shù)個(gè)圖案與集合區(qū)域。復(fù)數(shù)個(gè)圖案中的第一圖案位于光刻膠中并沿著第一方向延伸。第一圖案包含由第一材料與第二材料所界定出的曲線(xiàn)。由于第一材料與第二材料呈交錯(cuò)排列，所以任一第一材料系會(huì)夾置于相鄰的第二材料之間。復(fù)數(shù)個(gè)圖案中的第二圖案位于光刻膠中并沿著不平行于第一方向的一第二方向延伸。第二圖案包含由第三材料與第四材料所界定出的曲線(xiàn)。由于第三材料與第四材料呈交錯(cuò)排列，所以任一第三材料會(huì)夾置于相鄰的第四材料之間。第二材料以及第四材料的重疊部分為集合區(qū)域，以界定出一種非典型圖案。非典型圖案中的任何一邊都是曲線(xiàn)。
[0007]在本發(fā)明一實(shí)施方式中，第一材料以及第三材料為未經(jīng)曝光的光刻膠。
[0008]在本發(fā)明另一實(shí)施方式中，第二材料以及第四材料為不完全曝光的光刻膠。
[0009]在本發(fā)明另一實(shí)施方式中，不完全曝光的光刻膠為經(jīng)過(guò)曝光但無(wú)法顯影的光刻膠。
[0010]在本發(fā)明另一實(shí)施方式中，集合區(qū)域?yàn)榻?jīng)過(guò)充分曝光的光刻膠。
[0011]在本發(fā)明另一實(shí)施方式中，第一圖案是由第一材料、第二材料與集合區(qū)域所界定出的曲線(xiàn)所組成。
[0012]在本發(fā)明另一實(shí)施方式中，第二圖案是由第三材料、第四材料與集合區(qū)域所界定出的曲線(xiàn)所組成。
[0013]在本發(fā)明另一實(shí)施方式中，集合區(qū)域?yàn)橛蓛蓚€(gè)相鄰的凸邊與兩個(gè)相鄰的凹邊所組成的非典型四邊形。
[0014]在本發(fā)明另一實(shí)施方式中，凸邊或是凹邊的至少一者的邊長(zhǎng)會(huì)接近由非典型圖案所界定出的臨界尺寸。
[0015]在本發(fā)明另一實(shí)施方式中，集合區(qū)域是顯影后形成的凹穴。
[0016]其次，本發(fā)明提出了一種蝕刻基材的方法。首先，在基材上形成具有非典型圖案的光刻膠。具有非典型圖案的光刻膠包含第一圖案、第二圖案與集合區(qū)域。第一圖案位于光刻膠中并沿著第一方向延伸。第一圖案包含由第一材料與第二材料所界定出的曲線(xiàn)。由于第一材料與第二材料呈交錯(cuò)排列，所以任一第一材料會(huì)夾置于相鄰的第二材料之間。第二圖案位于光刻膠中并沿著不平行于第一方向的一第二方向延伸。第二圖案包含由第三材料與第四材料所界定出的曲線(xiàn)。由于第三材料與第四材料呈交錯(cuò)排列，所以任一第三材料會(huì)夾置于相鄰的第四材料之間。集合區(qū)域?yàn)榘佳ú⑽挥诘诙牧弦约暗谒牟牧系闹丿B區(qū)域中。經(jīng)由第二材料以及第四材料會(huì)界定出集合區(qū)域的非典型圖案。非典型圖案中的任何一邊都是曲線(xiàn)。其次，以具有非典型圖案的光刻膠作為蝕刻掩膜對(duì)基材進(jìn)行蝕刻步驟而在基材中形成蝕刻洞。特別是蝕刻洞開(kāi)口的橫截面圖形只有一個(gè)對(duì)稱(chēng)軸。
[0017]在本發(fā)明一實(shí)施方式中，集合區(qū)域?yàn)橛蓛上噜彽耐惯吪c兩相鄰的凹邊所組成的非典型四邊形。
[0018]在本發(fā)明另一實(shí)施方式中，凸邊與凹邊的其中至少一者的邊長(zhǎng)會(huì)接近非典型圖案所界定出的臨界尺寸。
[0019]在本發(fā)明另一實(shí)施方式中，蝕刻洞的橫截面圖形為扇形或是卵形。
[0020]本發(fā)明又提出了一種位于基材中的蝕刻洞。此蝕刻洞經(jīng)由如前所述的方法來(lái)制得，其橫截面圖形具有扇形或是卵形的幾何特征。
[0021]為讓本發(fā)明的上述目的、特征及優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施方式，并配合所附圖式，作詳細(xì)說(shuō)明如下。然而如下之較佳實(shí)施方式與圖式僅供參考與說(shuō)明用，并非用來(lái)對(duì)本發(fā)明加以限制者。
【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1繪示出現(xiàn)有技術(shù)中，圖案化光刻膠原始的幾何圖案在蝕刻后失去直角的特征，進(jìn)而成為圓形或是圓角矩形的蝕刻洞。
[0023]圖2至圖4繪示出基材上所形成具有非典型圖案的光刻膠。
[0024]圖3A繪示出本發(fā)明光刻膠的第一圖案是彎曲圖案。
[0025]圖4A繪示出本發(fā)明光刻膠的第二圖案是非直線(xiàn)型的圖案。
[0026]圖5繪示出本發(fā)明集合區(qū)域是由兩個(gè)相鄰的凸邊與兩個(gè)相鄰的凹邊所組成的非典型四邊形。
[0027]圖6繪示出顯影步驟后所形成的集合區(qū)域是殘留下來(lái)具有非典型圖案的島狀光刻膠柱。
[0028]圖6A繪示出顯影步驟后的集合區(qū)域是移除光刻膠材料后所殘留下的凹穴。
[0029]圖7繪示出本發(fā)明以具有非典型圖案的光刻膠作為蝕刻掩膜來(lái)對(duì)基材進(jìn)行蝕刻步驟。
[0030]圖7A繪示出本發(fā)明以具有非典型圖案的光刻膠作為蝕刻掩膜來(lái)對(duì)基材進(jìn)行蝕刻步驟。
[0031]其中，附圖標(biāo)記說(shuō)明如下:
[0032]I幾何圖案
[0033]2蝕刻洞
[0034]100基材
[0035]101柱狀結(jié)構(gòu)
[0036]102蝕刻洞
[0037]103對(duì)稱(chēng)軸
[0038]104光刻膠材料
[0039]110光刻膠
[0040]118經(jīng)過(guò)曝光的光刻膠
[0041]119圖案化光刻膠
[0042]111第一材料
[0043]112第二材料
[0044]113第三材料
[0045]114第四材料
[0046]121光掩膜
[0047]122圖案
[0048]123第一區(qū)域
[0049]124第二區(qū)域
[0050]125第三區(qū)域
[0051]126第四區(qū)域
[0052]127光掩膜
[0053]128圖案
[0054]130集合區(qū)域
[0055]131凸邊
[0056]132凹邊
[0057]140第一圖案
[0058]141第一方向
[0059]142第二方向
[0060]150第二圖案
[0061]160島狀光刻膠柱
[0062]161凹穴
【具體實(shí)施方式】
[0063]下文中將參照附圖來(lái)說(shuō)明本發(fā)明細(xì)節(jié)，該些附圖中的內(nèi)容構(gòu)成了說(shuō)明書(shū)細(xì)節(jié)描述的一部分，并且以可實(shí)行的特例描述方式來(lái)繪示。下文中的實(shí)施例會(huì)描述足夠的細(xì)節(jié)，使得本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員得以具以實(shí)施。當(dāng)然，本發(fā)明也可實(shí)行其他的實(shí)施例，或是在不悖離文中所述實(shí)施例的前提下作出任何結(jié)構(gòu)性、邏輯性、及電性上的改變。因此，下文中的細(xì)節(jié)描述不應(yīng)被視為是對(duì)本發(fā)明的限制，反之，其中所包含的實(shí)施例將由隨附的權(quán)利要求來(lái)加以界定。
[0064]有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種以具有特別圖案的光刻膠來(lái)輔助蝕刻基材的方法。當(dāng)使用此具有特別圖案的光刻膠來(lái)蝕刻基材時(shí)可以得到開(kāi)口截面有別于傳統(tǒng)圓形或是圓角矩形的蝕刻洞，例如所得到的蝕刻洞截面是具有單一對(duì)稱(chēng)軸的特殊幾何圖案。
[0065]請(qǐng)參考圖2至圖4A，其繪示出形成本發(fā)明具有非典型圖案的光刻膠的方法。首先，如圖2所繪示，提供一覆蓋有尚未經(jīng)過(guò)圖案化的光刻膠110的基材100。光刻膠110可以是任何光敏性的潛變材料，其可在適當(dāng)?shù)牟ㄩL(zhǎng)與功率曝光操作下以化學(xué)反應(yīng)的方式記錄下光掩膜上的圖案(未示于圖中)，并在適當(dāng)?shù)娘@影操作后成為具有轉(zhuǎn)移的光掩膜圖案(未示于圖中)的圖案化光刻膠。例如，光刻膠110可以是正型光刻膠或是負(fù)型光刻膠，其具有理想的厚度?；?00可以是一種半導(dǎo)體基材，例如娃基板、外延娃基板(epitaxial siliconsubstrate)、娃鍺半導(dǎo)體基板、碳化娃基板或娃覆絕緣(silicon-on-1nsulator，SOI)基底等等，但并不限于此。
[0066]其次，對(duì)于覆蓋有未經(jīng)圖案化光刻膠的基材進(jìn)行曝光步驟，使得光刻膠中的光敏性材料以化學(xué)反應(yīng)的方式記錄下光掩膜上的圖案。在本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施方式中，對(duì)于覆蓋有未經(jīng)圖案化的光刻膠的基材可以進(jìn)行一次以上的曝光步驟，并通過(guò)多次的曝光疊合在光刻膠中形成組合的曝光圖案。例如如圖3所繪示，在光掩膜121的輔助下，以適當(dāng)?shù)牟ㄩL(zhǎng)與功率對(duì)于覆蓋有未經(jīng)圖案化的光刻膠的基材先進(jìn)行第一次曝光步驟，使得光刻膠中的光敏性材料得以化學(xué)反應(yīng)的方式記錄下光掩膜121的圖案122。
[0067]在本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施方式中，光掩膜121的圖案122可以是非直線(xiàn)型的圖案，例如是交錯(cuò)排列的彎曲圖案，較佳為交錯(cuò)排列的波浪圖案。此等彎曲圖案可以是由復(fù)數(shù)個(gè)相連的半圓曲線(xiàn)所組成，進(jìn)而界定出交錯(cuò)排列的第一區(qū)域123與第二區(qū)域124。如圖3A所繪示，第一次曝光步驟會(huì)使得光刻膠110成為曝光過(guò)的光刻膠118。曝光過(guò)的光刻膠118具有由第一材料111與第二材料112所界定出的曲線(xiàn)，進(jìn)而形成了沿著第一方向141延伸的第一圖案140，所以第一材料111與第二材料112即分別對(duì)應(yīng)圖3中的第一區(qū)域123與第二區(qū)域
124。由于第一材料111與第二材料112呈交錯(cuò)排列，所以任一第一材料111都會(huì)夾置于相鄰的第二材料112之間，反之亦同。
[0068]須注意此處第一材料111與第二材料112是不同的材料，例如其中一者經(jīng)過(guò)曝光之后會(huì)產(chǎn)生化學(xué)變化，因而變性(denature)為不同的材料。借此，曝光過(guò)的光刻膠118便記錄下圖3中所示光掩膜121上的圖案122。需要特別注意的是，第一材料111與第二材料112中其中一者的曝光步驟不需要達(dá)到足以顯影的完全曝光，其可以是不能充分顯影的不足曝光。例如，可以調(diào)整第一次曝光的波長(zhǎng)與功率，使得第一材料111與第二材料112中的其中一者為完全未曝光，而另一者為不能充分顯影的不足曝光。無(wú)論如何，只要第一材料111與第二材料112中的其中一者經(jīng)過(guò)曝光后產(chǎn)生化學(xué)變化變性為不同的材料即可。調(diào)整第一次曝光的波長(zhǎng)與功率來(lái)達(dá)到不足曝光的技術(shù)是本領(lǐng)域一般技藝人士所公知的，故于此不多加贅述。
[0069]再者，對(duì)于覆蓋有未經(jīng)圖案化的光刻膠的基材進(jìn)行另一次的曝光步驟。在本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施方式中，曝光后的光刻膠可以再與先前曝光產(chǎn)生的圖案疊合，進(jìn)而得到具有組合曝光圖案的圖案化光刻膠。例如如圖4所繪示者，在具有圖案128的光掩膜127的輔助下，以適當(dāng)?shù)牟ㄩL(zhǎng)與功率對(duì)覆蓋有曝光后光刻膠的基材再進(jìn)行第二次曝光步驟，使得曝光后的光刻膠中的光敏性材料得以化學(xué)反應(yīng)的方式記錄下光掩膜127的圖案128。
[0070]在本發(fā)明另一優(yōu)選實(shí)施方式中，光掩膜127的圖案128也可以是非直線(xiàn)型的圖案，如交錯(cuò)排列的彎曲圖案，較佳為交錯(cuò)排列的波浪圖案。此彎曲圖案可以是由復(fù)數(shù)個(gè)相連的半圓曲線(xiàn)所組成，進(jìn)而界定出交錯(cuò)排列的第三區(qū)域125與第四區(qū)域126。如圖4A所繪示，第二次曝光步驟會(huì)使得曝光后的光刻膠118成為圖案化光刻膠119。圖案化光刻膠119還具有由第三材料113與第四材料114所界定出的曲線(xiàn)，進(jìn)而形成沿著第二方向142延伸的的第二圖案150，故第三材料113與第四材料114即分別對(duì)應(yīng)圖4中的第三區(qū)域125與第四區(qū)域126。由于第三材料113與第四材料114呈交錯(cuò)排列，所以任一第三材料113會(huì)夾置于相鄰的第四材料114之間，反之亦同。為了正確表現(xiàn)出第一圖案140與第二圖案150的重疊形狀，圖4A米用上視圖視角來(lái)表不。
[0071]須注意此處第三材料113與第四材料114也是不同的材料，例如其中一者經(jīng)過(guò)曝光后會(huì)產(chǎn)生化學(xué)變化，因而變性成不同的材料。借此，請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D4與圖4A，圖案化光刻膠119便會(huì)記錄下光掩膜127的圖案128。需要特別注意的是，第三材料113與第四材料114中的其中一者的曝光步驟不需要達(dá)到足以顯影的完全曝光，其可以是不能充分顯影的不足曝光。例如，可以調(diào)整第二次曝光的波長(zhǎng)與功率來(lái)使得第三材料113與第四材料114的其中一者為完全未曝光，而另一者為不能充分顯影的不足曝光。無(wú)論如何，只要第三材料113與第四材料114中的其中一者經(jīng)過(guò)曝光后能產(chǎn)生化學(xué)變化而變性成不同的材料即可。視情況需要，還可以對(duì)光刻膠再進(jìn)行第三次曝光或更多次的曝光。調(diào)整曝光的波長(zhǎng)與功率來(lái)達(dá)到不足曝光的技術(shù)是本領(lǐng)域一般技藝人士所公知的，故于此不多加贅述。
[0072]在經(jīng)過(guò)以上的步驟之后，就可以得到覆蓋有具有非典型圖案光刻膠119的基材。如圖4A所繪示，具有非典型圖案的光刻膠109包含光刻膠材料104、復(fù)數(shù)個(gè)圖案與集合區(qū)域130。復(fù)數(shù)個(gè)圖案可以包含第一圖案140與第二圖案150。第一圖案140與第二圖案150分別均為非典型圖案。所謂非典型圖案即是代表第一圖案140與第二圖案150中都沒(méi)有直線(xiàn)。
[0073]在一方面，復(fù)數(shù)個(gè)圖案中的第一圖案140位于光刻膠109中并沿著任意指定的第一方向141延伸。第一圖案包含由第一材料111與第二材料112所界定出的曲線(xiàn)。第一材料111為未經(jīng)過(guò)曝光的光刻膠104，而第二材料112是不完全曝光的光刻膠118。不完全曝光的光刻膠118是代表經(jīng)過(guò)曝光但無(wú)法顯影的光刻膠。由于第一材料111與第二材料112呈交錯(cuò)排列，所以任一第一材料111會(huì)夾置于相鄰的第二材料112之間，反之亦同。
[0074]另一方面，復(fù)數(shù)個(gè)圖案中的第二圖案150位于光刻膠109中并沿著第二方向142延伸，例如第二方向142與第一方向141不平行，較佳為第二方向142與第一方向141垂直。第二圖案150包含由第三材料113與第四材料114所界定出的曲線(xiàn)。第三材料113為未經(jīng)過(guò)曝光的光刻膠，而第四材料114為不完全曝光的光刻膠118。不完全曝光的光刻膠118代表經(jīng)過(guò)曝光但無(wú)法顯影的光刻膠。由于第三材料113與第四材料114呈交錯(cuò)排列，所以任一第三材料113會(huì)夾置于相鄰的第四材料114之間，反之亦同。
[0075]如果第二材料112以及第四材料114分別都代表不充分曝光的光刻膠時(shí)，則呈柵格狀排列的第二材料112以及第四材料114 一定會(huì)產(chǎn)生重疊部分，此重疊部在本文中稱(chēng)為集合區(qū)域130，也就是一種經(jīng)過(guò)多次不充分曝光的區(qū)域。在本發(fā)明一實(shí)施方式中，第一圖案140是由第一材料111、第二材料112與集合區(qū)域130所界定出的曲線(xiàn)所組成。同樣地，第二圖案150則由第三材料113、第四材料114與集合區(qū)域130所界定出的曲線(xiàn)所組成。本發(fā)明的集合區(qū)域130的特征在于，集合區(qū)域130因?yàn)榻?jīng)過(guò)多次不充分的曝光，而顯影成為充分曝光的區(qū)域，是一種經(jīng)過(guò)完全曝光的光刻膠。
[0076]集合區(qū)域130在這點(diǎn)上與相鄰的其他第二材料112以及其他第四材料114完全不同。相鄰的其他第二材料112以及其他第四材料114經(jīng)過(guò)程度不足的曝光，無(wú)論經(jīng)過(guò)多少次的曝光，因?yàn)檫@樣的第二材料112以及第四材料114的曝光程度不足，即使經(jīng)過(guò)至少一次的曝光仍然是無(wú)法顯影的。
[0077]集合區(qū)域130也是一種非典型圖案。在本發(fā)明一實(shí)施方式中，集合區(qū)域130中的任一邊都是曲線(xiàn)而沒(méi)有直線(xiàn)。在本發(fā)明另一實(shí)施方式中，如圖5所繪示，集合區(qū)域130為由兩個(gè)相鄰的凸邊131與兩個(gè)相鄰的凹邊132所組成的非典型四邊形，凸邊131與凹邊132可以分別是部分的圓弧線(xiàn)，如半圓的弧線(xiàn)。凸邊131或是凹邊132的至少一者的邊長(zhǎng)會(huì)接近由非典型圖案所界定出的臨界尺寸D，換句話(huà)說(shuō)圓的直徑會(huì)接近臨界尺寸D。
[0078]接下來(lái)，對(duì)覆蓋有圖案化光刻膠119的基材100進(jìn)行適當(dāng)?shù)娘@影步驟，使得圖案化光刻膠119的圖案得以顯現(xiàn)出來(lái)。此適當(dāng)?shù)娘@影步驟會(huì)依據(jù)圖案化光刻膠119的材料而定，其為本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員所公知，故不多贅述。在顯影步驟后，圖案化光刻膠119中的集合區(qū)域130會(huì)因此與其他的第一材料111、第二材料112、第三材料113、第四材料114區(qū)分開(kāi)來(lái)。依據(jù)圖案化光刻膠119的材料而定，在本發(fā)明的一實(shí)施方式中，如圖6所繪示，顯影步驟之后的集合區(qū)域130可能是殘留下具有非典型圖案的島狀光刻膠柱160。在本發(fā)明另一實(shí)施方式中，如圖6A所繪示，顯影步驟之后的集合區(qū)域130也可能是移除光刻膠材料后所殘留下來(lái)的凹穴161。在經(jīng)過(guò)以上步驟之后即可以得出覆蓋有圖案化光刻膠119的基材100。此時(shí)的圖案化光刻膠119包含顯現(xiàn)出非典型圖案的集合區(qū)域130。
[0079]在接下來(lái)的步驟即可使用圖案化光刻膠119對(duì)基材100進(jìn)行蝕刻工藝，以將光刻膠119的圖案轉(zhuǎn)移到基材100上。承上，本發(fā)明于此再提出一種蝕刻基材的方法。首先，如圖2至圖6A所繪示，在基材110上形成具有非典型圖案的光刻膠119。具有非典型圖案的光刻膠119，包含第一圖案140、第二圖案150與集合區(qū)域130。第一圖案140是位于光刻膠119中并沿著第一方向141延伸、且由第一材料111與第二材料112所界定出的交錯(cuò)曲線(xiàn)。第二圖案150是位于光刻膠中119并沿著不平行于第一方向141的一第二方向142延伸、且由第三材料113與第四材料114所界定出的交錯(cuò)曲線(xiàn)。
[0080]第一圖案140與第二圖案150所重疊的部分界定出了集合區(qū)域130，例如位于第二材料112以及第四材料114的重疊區(qū)域。由于第一圖案140與第二圖案150是由曲線(xiàn)所組成，所以集合區(qū)域130界定出了一種非典型圖案。換句話(huà)說(shuō)，非典型圖案中的任何一邊都是由第一圖案140與第二圖案150所形成的曲線(xiàn)。在本發(fā)明一實(shí)施方式中，集合區(qū)域?yàn)橛蓛蓚€(gè)相鄰?fù)惯?31與兩個(gè)相鄰的凹邊132所組成的非典型四邊形，凸邊131與凹邊132可能分別是部分的圓弧線(xiàn)，如半圓的弧線(xiàn)。凸邊131或是凹邊132的至少一者的邊長(zhǎng)會(huì)接近由非典型圖案所界定出的臨界尺寸D。換句話(huà)說(shuō)，圓的直徑會(huì)接近臨界尺寸D。依據(jù)圖案化光刻膠119的材料而定，在本發(fā)明一實(shí)施方式中，集合區(qū)域130可能是具有非典型圖案的島狀光刻膠柱160。在本發(fā)明另一實(shí)施方式中，集合區(qū)域130也有可能是移除光刻膠材料后所殘留下來(lái)的具有非典型圖案的凹穴161。
[0081]其次，以具有非典型圖案的光刻膠119作為蝕刻掩膜來(lái)對(duì)基材100進(jìn)行蝕刻步驟。如圖7所繪示，如果集合區(qū)域130是具有非典型圖案的島狀光刻膠柱，其會(huì)在基材100中形成孤立的柱狀結(jié)構(gòu)101。如圖7A所繪示，如果集合區(qū)域130是移除光刻膠材料后殘留下的凹穴161，其會(huì)在基材中形成蝕刻洞102。由于集合區(qū)域130的橫切面是一種非典型的圖案，故使得此蝕刻洞102的橫截面幾何圖形只有一個(gè)對(duì)稱(chēng)軸103，例如是扇形或是卵形，而不是具有復(fù)數(shù)個(gè)對(duì)稱(chēng)軸的幾何圖形，例如圓形或是圓角矩形。
[0082]上述的蝕刻步驟可以是干蝕刻及/或濕蝕刻、單次的蝕刻工序或是分成多次的蝕刻工序，端視情況需要而定。同樣地，上述的蝕刻步驟也可以采用單次的蝕刻配方或是復(fù)合的蝕刻配方，視情況需要而定。完成蝕刻步驟之后即可剝除光刻膠。
[0083]剝除圖案化光刻膠119可以使用一般公知的方式，例如干式氧化、濕式氧化、濕式化學(xué)、或是無(wú)氧環(huán)境的條件等。干式氧化法可以是氣體氧及/或等離子氧。無(wú)氧的條件，例如可以使用無(wú)氧的氣體來(lái)達(dá)成低耗損的清除方法(low loss clean, LLC)。無(wú)氧的條件不會(huì)影響基材100以及基材100中的其他部分。例如，可以使用不含氧氣的氣體混合物，在等離子的輔助下剝除圖案化光刻膠119。剝除圖案化光刻膠119的過(guò)程可以分為多個(gè)階段。例如進(jìn)行預(yù)熱、剝除光刻膠表皮(crust)、剝除光刻膠主體、光刻膠過(guò)灰化(over ashing)等多個(gè)階段。
[0084]經(jīng)過(guò)以上的步驟之后即可得到具有非典型圖案的基材100?；?00可能是孤立的柱狀結(jié)構(gòu)101，或是具有非典型圖案開(kāi)口的洞102。非典型圖案的開(kāi)口會(huì)呈現(xiàn)只有一個(gè)對(duì)稱(chēng)軸103的幾何圖形，例如是扇形或是卵形。
[0085]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種具有非典型圖案的光刻膠，其特征在于，包括: 一光刻膠層； 一第一圖案，位于所述光刻膠中、沿著一第一方向延伸、并包含由一第一材料與一第二材料所界定出的曲線(xiàn)，其中任何一所述第一材料夾置于相鄰的所述第二材料之間； 一第二圖案，位于所述光刻膠中、沿著不平行于所述第一方向的一第二方向延伸、并包含由一第三材料與一第四材料所界定出的曲線(xiàn)，其中任何一所述第三材料夾置于相鄰的所述第四材料之間；以及 一集合區(qū)域，位于所述第二材料以及所述第四材料中而界定出一非典型圖案，其中所述非典型圖案的任何一邊都是曲線(xiàn)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有非典型圖案的光刻膠，其特征在于，所述第一材料以及所述第三材料為未經(jīng)曝光的所述光刻膠。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有非典型圖案的光刻膠，其特征在于，所述第二材料以及所述第四材料為不完全曝光的所述光刻膠。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有非典型圖案的光刻膠，其特征在于，不完全曝光的所述光刻膠為經(jīng)曝光但無(wú)法顯影的所述光刻膠。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有非典型圖案的光刻膠，其特征在于，所述集合區(qū)域?yàn)榻?jīng)完全曝光的所述光刻膠。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有非典型圖案的光刻膠，其特征在于，所述第一圖案由所述第一材料、所述第二材料與所述集合區(qū)域所界定的曲線(xiàn)所組成。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有非典型圖案的光刻膠，其特征在于，所述第二圖案由所述第三材料、所述第四材料與所述集合區(qū)域所界定出的曲線(xiàn)所組成。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有非典型圖案的光刻膠，其特征在于，所述集合區(qū)域?yàn)橛蓛蓚€(gè)相鄰的凸邊與兩個(gè)相鄰的凹邊所組成的一非典型四邊形。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的具有非典型圖案的光刻膠，其特征在于，所述凸邊與所述凹邊的其中至少一者的邊長(zhǎng)等于所述非典型圖案所界定出的一臨界尺寸。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有非典型圖案的光刻膠，其特征在于，所述集合區(qū)域是顯影后的一凹穴。11.一種蝕刻基材的方法，其特征在于，包括: 在一基材上形成具有一非典型圖案的一光刻膠，所述光刻膠包含: 一第一圖案，位于所述光刻膠中、沿著一第一方向延伸、并包含由一第一材料與一第二材料所界定出的曲線(xiàn)，其中任何一所述第一材料夾置于相鄰的所述第二材料之間； 一第二圖案，位于所述光刻膠中、沿著不平行于所述第一方向的一第二方向延伸、并包含由一第三材料與一第四材料所界定出的曲線(xiàn)，其中任何一所述第三材料夾置于相鄰的所述第四材料之間；以及 一集合區(qū)域，其為一凹穴、位于所述第二材料以及所述第四材料的一重疊區(qū)域中并界定出所述非典型圖案，其中所述非典型圖案的任何一邊都是曲線(xiàn)； 以具有所述非典型圖案的所述光刻膠作為一蝕刻掩膜對(duì)所述基材進(jìn)行一蝕刻步驟；以及 在所述基材中形成一蝕刻洞，其中所述蝕刻洞的橫截面圖形只有一個(gè)對(duì)稱(chēng)軸。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的蝕刻基材的方法，其特征在于，所述集合區(qū)域?yàn)橛蓛蓚€(gè)相鄰的凸邊與兩個(gè)相鄰的凹邊所組成的一非典型四邊形。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的蝕刻基材的方法，其特征在于，所述凸邊與所述凹邊的其中至少一者的邊長(zhǎng)等于所述非典型圖案所界定出的一臨界尺寸。14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的蝕刻基材的方法，其特征在于，所述蝕刻洞的橫截面圖形為扇形或卵形。15.—種位于一基材中的一蝕刻洞，所述蝕刻洞經(jīng)由根據(jù)權(quán)利要求11至權(quán)利要求13中的任一項(xiàng)所述方法所制得，其特征在于，所述蝕刻洞的橫截面圖形為扇形或卵形。
【文檔編號(hào)】G03F7/16GK105988292SQ201510095706
【公開(kāi)日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2015年3月4日
【發(fā)明人】黃信斌, 徐政業(yè), 鄭志浩
【申請(qǐng)人】華亞科技股份有限公司