[发明专利]曝光方法、光刻方法及通孔的制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种曝光方法、光刻方法及通孔的制作方法。

背景技术

在电路集成化的要求愈来愈高的情况下，整个电路元件大小的设计也朝向尺寸不停缩小的方向前进。而整个半导体制造工艺中最举足轻重的步骤之一可以说是光刻了，凡是与金属氧化半导体元件结构相关的，例如：各层薄膜的图案，及掺杂区域，都是由光刻这个步骤来决定的。

此外，整个半导体工业的元件集成度，是否能继续往更小的线宽推进，也决定于光刻制造工艺技术的发展。为了能适应这一需求，一些提高光掩膜解析度的方法被不断地提出来，例如光学邻近修正。

光学邻近修正的目的，是用以消除因邻近效应所造成的线宽偏差现象。所谓邻近效应是当光束透过光掩膜上的图案投影在晶片上时，一方面由于光束会产生散射现象而使得光束被扩大，另一方面，光束会透过晶片表面的光阻层经由晶片的半导体基底再反射回来，产生干涉的现象，因此会重复曝光，而改变再光阻层上实际的曝光量。此种现象当制造工艺的线宽愈小时愈明显，尤其当其线宽接近于光源的波长时。

最近，在诸如半导体器件和光电器件的电子器件中，布线在多层中形成以增加集成程度。在具有多层布线结构的器件中，通孔在层间绝缘膜中形成，以便通过层间绝缘膜层的布线层之间获得稳定的导电性能。而通孔的质量也成为了影响半导体器件质量的重要因素。

目前，以通孔模型为基础的光学邻近校正法是利用不同间距、不同线宽所建立的测试图案来收集数据。

图1是现有技术的一种以通孔模型为基础的光学邻近校正法的测试图案示意图。

请参照图1，测试图案100的方形通孔102的线宽104为其一边的长度；间距106则是从方形通孔102的一边到邻近方形通孔相对位置的举例。光掩膜上的方形测试图案100的通孔102的线宽为0.8um、间距为1.6um；依次类推，测试图案110的通孔112的线宽为0.84um、间距为1.68um；测试图案114的通孔116的线宽为0.88um、间距为1.76um，利用包含上述不同线宽、不同间距的测试图案100、110、114的光掩膜，在已涂布光阻层的晶片上进行曝光与显影制造工艺，并测量显影以后光阻层的线宽，此时晶片上的通孔图案因为邻近效应的关系，呈现出不同于光掩膜上方形的测试图案，而是在角落呈现圆弧形且线宽也较小的图案。将测量到的线宽与光掩膜上的线宽做比较，比较实际线宽与预定线宽之后，可以将线宽与间距的关系制作成以间距为横轴、以线宽为纵轴的关系图。

在例如申请号为01103097.6的中国专利申请中，还能够找到更多关于通孔的光学邻近校正的信息。

在一些情况下，通常需要一些方形的通孔，例如，如图2所示，在将衬底层3与多晶硅层1连接的时候，通常都是通过通孔层4的通孔将衬底层3与多晶硅层1连通。然而，常规的通孔工艺由于实际形成的通孔尺寸会小于掩膜版上通孔尺寸，因此，为了达到需要的通孔尺寸常常需要将掩膜版的通孔尺寸做大，然而这样就有可能使得通孔延及到扩散阻挡层2上，如图2中圆圈所示，导致扩散阻挡层2和多晶硅层1短路，严重影响器件性能。虽然目前可以用光学邻近修正的方法来调整通孔的掩膜版图形来避免通孔延及到扩散阻挡层2上，但对于通孔的掩膜版光学邻近修正通常比较复杂，并且对于不同大小的通孔，还需要分别进行通孔掩膜版图形的修正，因此，工艺操作上效率不高。

发明内容

本发明提供一种曝光方法、光刻方法以及通孔的制作方法，解决现有技术通孔制作方法应用光学邻近修正工艺操作效率不高的问题。

为解决上述问题，本发明提供了一种曝光方法，包括在基底上形成光阻层以及通过光罩对于基底上的光阻层进行曝光，其中在所述曝光过程中调节曝光光源中的各个透镜头的相对角度和相对距离以及调节透镜组内环境气压，以使所获得的相应光阻层开口具有比光罩上的掩模图形更大的面积。

本发明还提供了一种光刻方法，包括在基底上形成光阻层；对于光阻层进行曝光显影形成光阻层开口；以光阻层为掩膜，在光阻层开口位置对于基底进行蚀刻；去除光阻层，其中在所述曝光过程中调节曝光光源中的各个透镜头的相对角度和相对距离以及调节透镜组内环境气压，以使所获得的相应光阻层开口具有比光罩上的掩模图形更大的面积。