專利名稱:利用檔片圖案制造活動(dòng)區(qū)以穩(wěn)定黃光制程的方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明是有關(guān)一種用以穩(wěn)定黃光制程的方法,特別是關(guān)于一種利用檔片圖案(dummy Pattern)制造活動(dòng)區(qū)來穩(wěn)定黃光制程的方法,以簡化黃光制程,并使制程更為穩(wěn)定。
目前半導(dǎo)體制造技術(shù),大部分是以傳統(tǒng)的光學(xué)方法曝光,但是由于光學(xué)的波動(dòng)特性,限制了曝光線寬的極限。因此若要達(dá)到較細(xì)的線寬,必須使用波長較短的光源?,F(xiàn)今半導(dǎo)體工業(yè)所使用的光源波長已經(jīng)短至248nm,甚至此光源在較為先進(jìn)的制程中,其波長已經(jīng)達(dá)到干涉的限制,必須使用極為復(fù)雜的相位偏移光罩法(Phase Shifting Mask Method),才能在較為先進(jìn)的深次微米制程中使用。
如上述可知黃光微影制程和曝光的線寬有關(guān),越細(xì)的線寬,必須要使用越短波長的微影制程,才能避免繞射現(xiàn)象,而得到精確的圖案。故如果以相同的波長對不同線寬的元件曝光時(shí),某些區(qū)域可精確的曝光,而某些區(qū)域則會產(chǎn)生繞射現(xiàn)象;且因?yàn)橐话氵壿嬙a(chǎn)品線有其特殊性,常常會因產(chǎn)品的不同,而使得活動(dòng)區(qū)的圖案密度(pattern density)不同,而于同一產(chǎn)品制程中,亦因每一段制程的黃光制程皆有所差異,也就是說在每一段制程都需要改變黃光的條件,因此,為了解決此種問題,在一般傳統(tǒng)制程中,大部分以微調(diào)黃光制程去符合產(chǎn)品的需求,但也造成量產(chǎn)上的困擾,使得量產(chǎn)線愈來愈復(fù)雜。
本發(fā)明的主要目的是提出一種利用檔片圖案制造活動(dòng)區(qū)以穩(wěn)定黃光制程的方法,通過特殊且規(guī)則的活動(dòng)區(qū)檔片圖案補(bǔ)入空曠區(qū)域,解決現(xiàn)有邏輯元件在量產(chǎn)上的困擾,達(dá)到增加活動(dòng)區(qū)的圖案密度,及穩(wěn)定黃光制程的目的。
本發(fā)明的另一目的是提出一種利用檔片圖案制造活動(dòng)區(qū)以穩(wěn)定黃光制程的方法,通過降低產(chǎn)品之間活動(dòng)區(qū)密度上的差異,達(dá)到簡化黃光制程,并獲得穩(wěn)定制程的目的。
本發(fā)明的再一目的是提供一種利用檔片圖案制造活動(dòng)區(qū)以穩(wěn)定黃光制程的方法,達(dá)到將黃光制程時(shí)的鏡片熱效應(yīng)降到最低的目的。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種利用檔片圖案制造活動(dòng)區(qū)以穩(wěn)定黃光制程的方法,其特征是它依次包括下列步驟(1)提供一產(chǎn)品元件所需的活動(dòng)區(qū)基礎(chǔ)圖案層;(2)再形成一層特殊且規(guī)則的檔片圖案附屬擴(kuò)散層;(3)利用邏輯操作,連結(jié)該活動(dòng)區(qū)基礎(chǔ)圖案層及該檔片圖案附屬擴(kuò)散層,而完成最后的擴(kuò)散層,以獲得一邏輯元件產(chǎn)品圖案層。
該檔片圖案附屬擴(kuò)散層與該活動(dòng)區(qū)基礎(chǔ)圖案層結(jié)合,使圖案的密度均勻,符合邏輯產(chǎn)品所需的圖案。該檔片圖案附屬擴(kuò)散層的圖案是由邊長比例為1∶1的矩形交錯(cuò)排列而成。該檔片圖案附屬擴(kuò)散層的圖案是由邊長比例為2∶1的矩形交疊而成的十字形依陣列方式排列而成。該檔片圖案附屬擴(kuò)散層的圖案是由邊長比例為3∶1的矩形交疊而成的十字形交錯(cuò)排列而成。該檔片圖案附屬擴(kuò)散層的圖案是由邊長比例為1∶1的正方形依陣列方式排列而成。該檔片圖案附屬擴(kuò)散層的圖案是由邊長比例為2∶1的矩形依陣列方式排列而成。該檔片圖案附屬擴(kuò)散層的圖案比例是介于25%-45%之間。該活動(dòng)區(qū)基礎(chǔ)圖案層以及該檔片圖案附屬擴(kuò)散層是由相同的材質(zhì)所構(gòu)成。
本發(fā)明是利用邏輯操作,將一活動(dòng)區(qū)基礎(chǔ)圖案層與一特殊且規(guī)則的檔片圖案附屬擴(kuò)散層連結(jié)在一起,令檔片圖案附屬擴(kuò)散層填補(bǔ)入活動(dòng)區(qū)基礎(chǔ)圖案層的活動(dòng)區(qū)較為空曠的區(qū)域,使兩者的圖案及密度都能夠互相結(jié)合而完成最后的圖案擴(kuò)散層,以獲得一符合圖案密度及圖案分布條件的邏輯元件產(chǎn)品圖案層。
下面結(jié)合較佳實(shí)施例配合附圖詳加說明。
圖1為本發(fā)明的剖視示意圖。
圖2-圖9為本發(fā)明的檔片圖案附屬擴(kuò)散層的各種狀態(tài)示意圖。
在進(jìn)行曝光微影的制程中,由于一般邏輯元件的產(chǎn)品特性,常常造成活動(dòng)區(qū)的圖案密度,因產(chǎn)品的不同而不同,使其在每一段制程都需要改變黃光的條件,不但使制程變得更為復(fù)雜,而且制程的穩(wěn)定性將受到影響,也常造成量產(chǎn)時(shí)的困擾。因此,本發(fā)明是將兩個(gè)相同材質(zhì)且不同圖案密度的活動(dòng)區(qū)基礎(chǔ)圖案層與檔片圖案附屬擴(kuò)散層結(jié)合在一起,并借此得到一符合邏輯元件產(chǎn)品要求的圖案層,使其可適用于不同邏輯元件的活動(dòng)區(qū)圖案密度,而無須改變黃光制程條件。
如圖1所示,本發(fā)明先提供一產(chǎn)品元件所需的活動(dòng)區(qū)基礎(chǔ)圖案層10,其是具有較為空曠的活動(dòng)區(qū)12;再準(zhǔn)備一層特殊且規(guī)則的檔片圖案附屬擴(kuò)散層20,且此檔片圖案附屬擴(kuò)散層20的圖案分布是與活動(dòng)區(qū)基礎(chǔ)圖案層10不同;最后,再利用邏輯操作(logic operation),將上述活動(dòng)區(qū)基礎(chǔ)圖案層10及檔片圖案附屬擴(kuò)散層20連結(jié)在一起,使兩者的圖案及密度都能夠互相結(jié)合而完成最后的圖案擴(kuò)散層30,以獲得一符合圖案密度及圖案分布條件的邏輯元件產(chǎn)品圖案層。
舉例來說,有第一邏輯元件?;顒?dòng)區(qū)圖案密度為52%(圖案/全部面積,dark/total),因此必須制作一個(gè)具有52%圖案密度的活動(dòng)區(qū)基礎(chǔ)圖案層10,使其在微影制程中利用該活動(dòng)區(qū)基礎(chǔ)圖案層10,而在半導(dǎo)體底材內(nèi)得到一圖案密度為52%的活動(dòng)區(qū),而另一第二邏輯元件的活動(dòng)區(qū)圖案密度是為64%,無法使用該具有52%圖案密度的活動(dòng)區(qū)基礎(chǔ)圖案層10,因此,必須再增設(shè)一檔片圖案附屬擴(kuò)散層20,并利用邏輯操作將此檔片圖案附屬擴(kuò)散層20與該活動(dòng)區(qū)基礎(chǔ)圖案層10連結(jié)在一起,以將檔片圖案附屬擴(kuò)散層20填補(bǔ)入該活動(dòng)區(qū)基礎(chǔ)圖案層10的空曠區(qū),使結(jié)合在一起的圖案擴(kuò)散層30,其密度能夠由原來的52%增加至所需的64%,以獲得一圖案密度為64%的邏輯元件產(chǎn)品圖案層;利用一活動(dòng)區(qū)基礎(chǔ)圖案層結(jié)合一檔片圖案附屬擴(kuò)散層所得到的圖案層去制作不同產(chǎn)品的邏輯元件,即可避免微調(diào)黃光制程的困擾,而簡化黃光制程,并獲得穩(wěn)定的制程。
其中,上述檔片圖案附屬擴(kuò)散層20的檔片圖案是由邊長比例為1∶1的矩形交錯(cuò)排列或依陣列方式排列而成;或是由邊長比例為2∶1(矩形交疊而成的十字形依陣列方式排列,或依陣列方式排列而形成;也可以是由邊長比例為3∶1的矩形交疊而成的十字形交錯(cuò)排列及依陣列方式排列而形成的圖案。且此種具有各種排列圖案的檔片圖案附屬擴(kuò)散層的檔片圖案的比例是介于25%-45%(圖案/全部面積,dark/total)之間,參閱圖2-圖9所示,其中
圖2的圖案密度占33.3%;圖3的圖案密度占31.25%;圖4的圖案密度占41.66%;圖5的圖案密度占25%;圖6的圖案密度占33.5%;圖7的圖案密度占44.4%;圖8的圖案密度占25%;圖9的圖案密度占40%。
其可依據(jù)不同邏輯產(chǎn)品的需求,而選擇不同的檔片圖案附屬擴(kuò)散層。
故本發(fā)明在半導(dǎo)體底材中形成產(chǎn)品所需的活動(dòng)區(qū)圖案層之前,先利用檔片圖案附屬擴(kuò)散層以填補(bǔ)活動(dòng)區(qū)基礎(chǔ)圖案層內(nèi)較空曠的區(qū)域,以增加產(chǎn)品的圖案密度,而完成最后的擴(kuò)散層以制造出邏輯元件產(chǎn)品圖案層。因此,使用上述的檔片圖案的方法,讓活動(dòng)區(qū)的密度均勻后,不僅可降低邏輯產(chǎn)品圖案密度的差異性,亦可將黃光制程予以簡化,并使其制程較為穩(wěn)定,同時(shí)也可使黃光制程時(shí)的鏡片熱效應(yīng)降到最低,最重要的是能解決邏輯產(chǎn)品元件量產(chǎn)上的困擾。
以上所述的實(shí)施例僅是為說明本發(fā)明的技術(shù)思想及特點(diǎn),其目的在使熟習(xí)此項(xiàng)技藝的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容,凡依本發(fā)明揭示的精神所作的均等變化或修飾,仍應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種利用檔片圖案制造活動(dòng)區(qū)以穩(wěn)定黃光制程的方法,其特征是它依次包括下列步驟(1)提供一產(chǎn)品元件所需的活動(dòng)區(qū)基礎(chǔ)圖案層;(2)再形成一層特殊且規(guī)則的檔片圖案附屬擴(kuò)散層;(3)利用邏輯操作,連結(jié)該活動(dòng)區(qū)基礎(chǔ)圖案層及該檔片圖案附屬擴(kuò)散層,而完成最后的擴(kuò)散層,以獲得一邏輯元件產(chǎn)品圖案層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用檔片圖案制造活動(dòng)區(qū)以穩(wěn)定黃光制程的方法,其特征是該檔片圖案附屬擴(kuò)散層與該活動(dòng)區(qū)基礎(chǔ)圖案層結(jié)合,使圖案的密度均勻,符合邏輯產(chǎn)品所需的圖案。
3.利用檔片圖案制造活動(dòng)區(qū)以穩(wěn)定黃光制程的方法,其特征是該檔片圖案附屬擴(kuò)散層的圖案是由邊長比例為1∶1的矩形交錯(cuò)排列而成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用檔片圖案制造活動(dòng)區(qū)以穩(wěn)定黃光制程的方法,其特征是該檔片圖案附屬擴(kuò)散層的圖案是由邊長比例為2∶1的矩形交疊而成的十字形依陣列方式排列而成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用檔片圖案制造活動(dòng)區(qū)以穩(wěn)定黃光制程的方法,其特征是該檔片圖案附屬擴(kuò)散層的圖案是由邊長比例為3∶1的矩形交疊而成的十字形交錯(cuò)排列而成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用檔片圖案制造活動(dòng)區(qū)以穩(wěn)定黃光制程的方法,其特征是該檔片圖案附屬擴(kuò)散層的圖案是由邊長比例為1∶1的正方形依陣列方式排列而成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用檔片圖案制造活動(dòng)區(qū)以穩(wěn)定黃光制程的方法,其特征是該檔片圖案附屬擴(kuò)散層的圖案是由邊長比例為2∶1的矩形依陣列方式排列而成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用檔片圖案制造活動(dòng)區(qū)以穩(wěn)定黃光制程的方法,其特征是該檔片圖案附屬擴(kuò)散層的圖案比例是介于25%-45%之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用檔片圖案制造活動(dòng)區(qū)以穩(wěn)定黃光制程的方法,其特征是該活動(dòng)區(qū)基礎(chǔ)圖案層以及該檔片圖案附屬擴(kuò)散層是由相同的材質(zhì)所構(gòu)成。
全文摘要
一種利用檔片圖案制造活動(dòng)區(qū)以穩(wěn)定黃光制程的方法,先提供一活動(dòng)區(qū)基礎(chǔ)圖案層,再配合一檔片圖案附屬擴(kuò)散層,并利用邏輯操作將此檔片圖案附屬擴(kuò)散層與活動(dòng)區(qū)基礎(chǔ)圖案層連結(jié)在一起,以將檔片圖案附屬擴(kuò)散層填補(bǔ)入活動(dòng)區(qū)基礎(chǔ)圖案層的空曠區(qū)來增加活動(dòng)區(qū)的圖案密度,并得到一符合邏輯元件產(chǎn)品要求的圖案層,使其可適用于不同邏輯元件的活動(dòng)區(qū)圖案密度,同時(shí)亦降低產(chǎn)品之間的密度差異。具有簡化黃光制程并使制程較為穩(wěn)定,及降低鏡片熱效應(yīng)的功效。
文檔編號G03F7/20GK1405844SQ0114175
公開日2003年3月26日 申請日期2001年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月17日
發(fā)明者黃仲仁, 陳昕輝, 劉光文, 王致皓, 邱家榮 申請人:旺宏電子股份有限公司