降低微負載效應的方法
2023-05-02 13:59:01
專利名稱：降低微負載效應的方法
技術領域：
本發明涉及一種降低微負載效應的方法，特別是涉及一種在幹蝕刻工藝中降低微負載效應的方法。
背景技術：
集成電路是經由許多工藝步驟，例如，沉積、氧化、蝕刻等而形成，一般而言，在蝕刻之前，包含了利用曝光和光刻工藝，形成一圖案化掩膜層在基底上，然後基底上曝露出來的部分，則利用蝕刻劑將其去除。一個理想的蝕刻工藝必須將掩膜層上的圖案精確的轉印至掩膜層下方的材料層上，並且蝕刻必須停止在一預定的深度。然而蝕刻工藝是利用化學或物理方式將目標材料 層移除，因此蝕刻結果會被許多環境參數所影響，其中微負載效應是蝕刻過程難以控制的
參數之一。通常要被蝕刻的基底，其上會有許多已定義好的不同區域，這些區域中分別會有較高密度圖案掩膜和較低密度圖案掩膜分布在基底上，當利用化學或是物理性蝕刻時，基底被蝕刻速率會隨著這些較高密度圖案掩膜和較低密度圖案掩膜而變化。由於微負載效應，被較高密度圖案掩膜和較低密度圖案掩膜所覆蓋的基底，在蝕刻後分別會有不同的深度。
發明內容
有鑑於此，本發明提供一種解決或消除微負載效應的方法，以使得高密度區和低密度區的深度平均。根據本發明的一優選實施例，其揭示了一種降低微負載效應的方法，包含首先，提供一基底，其中基底劃分為一高密度區和一低密度區，形成一高密度圖案在高密度區內並且形成一低密度圖案在低密度區內，然後形成一光刻層覆蓋低密度區，最後以高密度圖案與低密度圖案為掩膜，蝕刻基底與光刻層。為讓本發明的上述目的、特徵及優點能更明顯易懂，下文特舉優選實施方式，並配合所附圖式，作詳細說明如下。然而如下的優選實施方式與圖式僅供參考與說明用，並非用來對本發明加以限制。
圖I至圖6為根據本發明的一優選實施例所繪示的一降低微負載效應的方法的示意圖。其中，附圖標記說明如下10 基底 12屏蔽層14 第一材料層16第二材料層18 圖案化光阻20第一凹洞
22 第二凹洞 24光阻層
具體實施例方式雖然本發明以實施例揭露如下，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，因此本發明的保護範圍當以後附的權利要求所界定者為準，且為了不致使本發明的精神晦澀難懂，一些公知結構與工藝步驟的細節將不再於此揭露。同樣地，圖示所表示為實施例中的裝置示意圖但並非用以限定裝置的尺寸，特別是，為使本發明可更清晰地呈現，部分組件的尺寸是可能放大呈現在圖中。再者，多個實施例中所揭示相同的組件者，將標示相同或相似的符號以使說明更容易且清晰。圖I至圖6為根據本發明的一優選實施例所繪示的一降低微負載效應的方法的示意圖。如圖I所示，首先提供一基底10，基底10被劃分為一高密度區Al和一低密度區 A2,接著,形成一掩膜層12覆蓋基底10,掩膜層12包含一第一材料層14和一第二材料層16，詳細來說，第一材料層14和第二材料層16是由下至上覆蓋基底10，此外，第一材料層14和第二材料層16是利用相異材料形成，可以用來形成第一材料層14或第二材料層16的材料包含氮化矽、氧化矽、矽或是其它適合的材料。然後，形成一圖案化光刻層18於第二材料層16上。如圖2所示，利用圖案化光刻層18為掩膜，蝕刻掩膜層12以將圖案化光刻層18的圖案轉印到掩膜層12，之後移除圖案化光刻層18，在蝕刻掩膜層12之後，此時蝕刻後的掩膜層12形成一高密度圖案Pl位在基底10的高密度區Al，並且蝕刻後的掩膜層12和部分的基底10，共同形成一低密度圖案P2位在基底10的低密度區A2，高密度圖案Pl定義出多個第一凹洞20，並且各個相鄰的第一凹洞20之間有一第一間隔SI，另外，各個第一凹洞20具有一第一深度Dl。低密度圖案P2定義出多個第二凹洞22，並且兩相鄰的第二凹洞22之間有一第二間隔S2，另外，各個第二凹洞22具有一第二深度D2，其中第二間隔S2會較第一間隔SI大，根據本發明的優選實施例，第二間隔S2大於兩倍的第一間隔SI。通常IC電路設計，會在低密度區A2內設計較稀疏的圖案而在高密度區Al內設計較密集的圖案。然而由於微負載效應的影響，低密度區A2內較稀疏的圖案在蝕刻時會蝕刻的較快，而在高密度區Al內較密集的圖案會蝕刻的較慢。因此，當前文所述的蝕刻掩膜層12時，由於低密度區A2內的圖案會被蝕刻的較快，因此在蝕刻完低密度區A2內的掩膜層12後，低密度區A2內的基底10也會被蝕刻，也就是說低密度區A2內的低密度圖案P2是由掩膜層12和基底10共同組成，而高密度區Al內只有掩膜層12會被蝕刻，也就是說高密度區Al內的高密度圖案Pl只由掩膜層12組成，因此低密度區A2內的低密度圖案P2會有較深第二深度D2，而高密度區Al內的高密度圖案Pl會有較淺第一深度D1，換句話說，低密度區A2內的基底10的上表面低於位在高密度區Al內的基底10的上表面，然而依據不同的產品設計，有時第一深度Dl和與第二深度D2相同。如圖3所示，全面形成一光刻層24覆蓋掩膜層12並且填滿第一凹洞20和第二凹洞22，請參閱第4圖，移除位於高密度區Al內的光刻層24並且保留位在低密度區A2內的光刻層24，如圖5所示，將位在低密度區A2內的光刻層24蝕刻至一預定深度，前述預定深度可以利用第一間隔SI和第二間隔S2的大小來決定。蝕刻光刻層24的蝕刻劑可以為氮和氧的混合物。如第6圖所示，以掩膜層12為掩膜，幹蝕刻剩餘的光刻層24和基底10的高密度區Al和低密度區A2，在幹蝕刻的過程中，位在低密度區A2內剩餘的光刻層24是作為基底10的緩衝層，如此一來，基底10的高密度區Al和低密度區A2在幹蝕刻後就會具有相似的深度，也就是說，基底10的高密度區Al和低密度區A2的深度會趨於平均，微負載效應也因此降低。本發明利用光刻層作為緩衝層，藉此避免低密度區的基底被過度蝕刻，如此一來，基底的高密度區和低密度區就可以平均地被蝕刻。 以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，對於本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種降低微負載效應的方法，其特徵在於，包含 提供一基底，其中所述基底劃分為一高密度區和一低密度區； 形成一高密度圖案在所述高密度區內並且形成一低密度圖案在所述低密度區內； 形成一光刻層覆蓋所述低密度區；以及 以所述高密度圖案與所述低密度圖案為屏蔽，蝕刻所述基底與所述光刻層。
2.根據權利要求I所述的降低微負載效應的方法，其特徵在於，所述高密度圖案和所述低密度圖案的形成方法包含 形成一掩膜層在所述基底上；以及 蝕刻所述掩膜層以形成所述高密度圖案與所述低密度圖案。
3.根據權利要求2所述的降低微負載效應的方法，其特徵在於，所述掩膜層包含一第一材料層和一第二材料層覆蓋所述第一材料層。
4.根據權利要求3所述的降低微負載效應的方法，其特徵在於，所述第一材料層和所述第二材料層使用相異的材料製作。
5.根據權利要求2所述的降低微負載效應的方法，其特徵在於，當蝕刻所述掩膜層時，部分位在所述低密度區的所述基底也被蝕刻。
6.根據權利要求5所述的降低微負載效應的方法，其特徵在於，位在所述低密度區的所述基底的上表面低於位在所述高密度區的所述基底的上表面。
7.根據權利要求I所述的降低微負載效應的方法，其特徵在於，所述高密度圖案定義出多個第一凹洞，並且一第一間隔位在兩相鄰的所述第一凹洞之間。
8.根據權利要求7所述的降低微負載效應的方法，其特徵在於，所述低密度圖案定義出多個第二凹洞，並且一第二間隔位在兩相鄰的所述第二凹洞之間。
9.根據權利要求8所述的降低微負載效應的方法，其特徵在於，所述第二間隔大於所述第一間隔。
10.根據權利要求9所述的降低微負載效應的方法，其特徵在於，所述第二間隔大於兩倍的所述第一間隔。
11.根據權利要求9所述的降低微負載效應的方法，其特徵在於，所述光刻層填入所述第二凹洞。
12.根據權利要求8所述的降低微負載效應的方法，其特徵在於，所述第二凹洞較所述第一凹洞深。
全文摘要
本發明公開了一種利用光刻層降低微負載效應的方法，本發明的方法包含下面的步驟首先，提供一基底，其中基底劃分為一高密度區和一低密度區，形成一高密度圖案於高密度區內並且形成一低密度圖案於低密度區內，然後形成一光阻層覆蓋低密度區，最後以高密度圖案與低密度圖案為掩膜，蝕刻基底與光刻層。
文檔編號H01L21/308GK102810470SQ20111045252
公開日2012年12月5日 申請日期2011年12月23日 優先權日2011年5月29日
發明者李秀春, 陳逸男, 劉獻文 申請人:南亞科技股份有限公司