DE10333248B4

DE10333248B4 - Verwendung einer zweiten Belichtung zum Unterstützen einer PSM-Belichtung beim Drucken eines engen Bereichs angrenzend an eine grosse Struktur

Info

Publication number: DE10333248B4
Application number: DE10333248A
Authority: DE
Inventors: Christophe Calif. Pierrat
Original assignee: Synopsys Inc
Current assignee: Synopsys Inc
Priority date: 2002-09-16
Filing date: 2003-07-22
Publication date: 2011-07-28
Anticipated expiration: 2023-07-23
Also published as: DE10333248A1; JP2004110035A; US20040053141A1; CN1484281A; CN100568456C; JP4758604B2; US6821689B2; TWI279844B; TW200405424A

Abstract

Verfahren zum Verwenden einer Belichtung durch eine Trimmmaske hindurch, um eine Belichtung durch eine Phasenverschiebungsmaske (102) hindurch beim Abbilden eines an eine große Struktur (104) angrenzenden engen Bereichs (105) zu unterstützten, welches Verfahren aufweist: Belichten einer Fotolackschicht auf der Oberfläche eines Halbleiterwafers durch die Phasenverschiebungsmaske (102) hindurch, wobei die Phasenverschiebungsmaske (102) Phasenschieber (106, 107) enthält, die einen Bereich (105) zwischen einer ersten Struktur (104) und einer zweiten Struktur definieren, wobei die erste Struktur (104) ausreichend groß ist, um die Effektivität einer Phasenverschiebung beim Definieren des Bereichs (105) zu verschlechtern; wobei die Verschlechterung bei der Phasenverschiebung und die Enge des Bereichs (105) bewirken, dass der Bereich (105) nicht zuverlässig abgebildet wird, wenn er einzig durch die Phasenverschiebungsmaske (102) belichtet wird; und Belichten der Fotolackschicht durch die Trimmmaske (404) hindurch, wobei die Belichtung durch die Trimmmaske hindurch (404) das Belichten des Bereichs (105) zwischen der ersten Struktur...

Description

Die Erfindung betrifft einen Prozess zum Herstellen von Halbleiterchips. Genauer gesagt betrifft die Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verwenden einer zweiten Belichtung zum Unterstützen einer PSM-(Phasenverschiebungsmasken-)Belichtung beim Abbilden eines engen Bereichs bzw. Raums angrenzend an eine große Struktur bzw. ein großes ”Merkmal” (Feature) während eines optischen Lithografieprozesses zum Herstellen eines Halbleiterchips.
Jüngste Fortschritte in der Technologie für integrierte Schaltkreise sind großenteils durch Verkleinern der StrukturStrukturgröße von Schaltungselementen auf einem Halbleiterchip erreicht worden. Da die StrukturStrukturgrößeStrukturgröße dieser Schaltungselemente fortgesetzt kleiner wird, sind Schaltungsentwickler dazu gezwungen, mit Problemen fertig zu werden, die als Folge des optischen Lithografieprozesses entstehen, der typischerweise zum Herstellen integrierter Schaltungen verwendet wird. Dieser optische Lithografieprozess beginnt mit der Ausbildung einer Fotolackschicht bzw. Schutzschicht auf der Oberfläche eines Halbleiterwafers. Eine Maske, die aus opaken Bereichen, die allgemein aus Chrom ausgebildet sind, und aus lichtdurchlässigen klaren Bereichen, die allgemein aus Quarz ausgebildet sind, besteht, wird dann über dieser Fotolackschicht positioniert. (Es ist zu beachten, dass der Ausdruck ”Maske” in dieser Beschreibung in der Bedeutung verwendet wird, dass er den Ausdruck ”Zwischenmaske” beinhaltet.) Dann wird Licht von einer Quelle sichtbaren Lichts, wie einer Ultraviolettlicht-Quelle, auf die Maske gestrahlt, oder allgemeiner irgendein anderer Typ von elektromagnetischer Strahlung zusammen mit geeignet angepassten Masken und einer Lithografieausrüstung.
Dieses Bild wird durch ein optisches System verkleinert und fokussiert, das eine Anzahl von Linsen, Filtern und Spiegeln enthält. Das Licht läuft durch die klaren bzw. freien Bereiche der Maske hindurch und beleuchtet die darunter liegende Fotolackschicht. Zur selben Zeit wird das Licht durch opake Bereiche der Maske blockiert, was darunter liegende Teile der Fotolackschicht unbelichtet lässt.
Die belichtete Fotolackschicht wird dann durch eine chemische Entfernung von entweder den belichteten oder den nicht belichteten Bereichen der Fotolackschicht entwickelt. Das Endergebnis ist ein Halbleiterwafer mit einer Fotolackschicht mit einem erwünschten Muster. Dieses Muster kann dann zum Ätzen darunter liegender Bereiche des Wafers verwendet werden.
Abbildungsprobleme bei großen Strukturen
Da Integrationsdichten fortgesetzt größer werden, wird es wünschenswert, Phasenschieber zum Definieren von immer mehr StrukturStrukturen innerhalb eines Layouts zu verwenden. Dies kann in einigen Situationen zu Problemen führen. Beispielsweise stellt der obere Teil der 1 die Phasenschieber für eine Dunkelfeld-Wechsel-Apertur-Phasenverschiebungsmaske 102 dar. Die Phasenschieber (die mit schrägen Linien zum Anzeigen einer Phase gezeigt sind) würden auf einem Dunkelfeld, z. B. Chrom, eingestellt werden. Die weißen Bereiche zwischen den Phasenschiebern entsprechen dem beabsichtigten oder ursprünglichen Layout. Ein Luftbild 108 der Verwendung der PSM-Maske 102 zusammen mit einer komplementären Trimmmaske bzw. Abstimmmaske bzw. Abgleichmaske (nicht gezeigt) ist in der unteren Hälfte der 1. Die dunklen schwarzen Bereiche des Luftbilds sind Bereiche, die ein minimales Freilegen gegenüber Licht empfingen und entsprechen demjenigen, wie der gedruckte Wafer ausschauen wird. Ein Vergleich des Luftbilds 108 und der PSM-Maske 102 kann bezüglich des beabsichtigten Layouts instruktiv sein.
Die PSM-Maske 102 wird dazu verwendet, eine große StrukturStruktur 104 zu definieren, z. B. einen Kontakt-Anschlussflecken bzw. Kontaktlötaugen-Anschlussflecken. Bei diesem Beispiel ist der Abstand zwischen benachbarten Phasenschiebern 106 und 107 über der Struktur 104 groß genug, um die Effektivität eines Phasenschiebens beim Definieren der Grenzen der Struktur 104 zu verschlechtern. Dies verursacht ein Problem beim zuverlässigen Abbilden des engen Bereichs 105 angrenzend an die große Struktur 104, wie es durch die Brückenbildung angezeigt ist, die im Luftbild 108 sichtbar ist.
US 5 573 890 A ist auf ein Verfahren zur optischen lithographierenden Verwendung von Farbenverschiebungsmaskierung gerichtet. Hierbei wird zusätzlich zu einer üblichen Phasenverschiebungsmaske eine Art von Trimmmaske für eine zweite Belichtung verwendet. Die Trimmmaske ist längs jeder 0/180° Bereichs-Anschlaglinie durchlässig, so dass die zweite Belichtung des Fotoresistors zu einer Belichtung und damit Entfernen verbliebener dunkler Linien während der Entwicklung führt.
Auch die US 2002/0127479 A1 ist auf eine phasenverschobene Maskierung für komplexe Strukturen bei Näherungseinstellung gerichtet. Das Verfahren beinhaltet das Identifizieren von Strukturen, bei denen eine Phasenverschiebung angewendet werden kann, das Abbilden dieser Phasenverschiebungsregion zur Implementierung solcher Merkmale, das Auflösen von Phasenkonflikten, die gemäß einer gegebenen Ausgestaltungsregel auftreten können und die Anwendung von Unterstützungsstrukturen und Nähekorrekturstrukturen. Es kann ein adjustiertes Phasenverschiebungsmaskenmuster sowie zusätzlich ein Trimmmaskenmuster mit einer Trimmform verwendet werden, deren Trimmbreite auf einer regelbasierten Korrektur basiert sowie einer modellbasierten Korrektur zur Verbesserung einer Passung zwischen einem Belichtungsmuster und einer Zielstruktur.
Was benötigt wird, ist ein Verfahren und eine Vorrichtung, das bzw. die ein zuverlässiges Abbilden eines engen Bereichs angrenzend an eine große Struktur erleichtert bzw. ermöglicht, die durch Phasenschieber definiert ist.
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung stellt ein System zur Verfügung, das eine Belichtung durch eine zweite Maske verwendet, um eine Belichtung durch eine Phasenverschiebungsmaske beim Abbilden eines engen Bereichs angrenzend an eine große Struktur zu unterstützen. Während einer Operation belichtet das System eine Fotolackschicht auf der Oberfläche eines Halbleiterwafers durch eine Phasenverschiebungsmaske hindurch. Diese Phasenverschiebungsmaske enthält Phasenschieber, die einen Bereich zwischen einer ersten Struktur und einer zweiten Struktur definieren, wobei die erste Struktur so groß ist, dass die Effektivität eines Phasenschiebens beim Definieren des Bereichs verschlechtert wird. Darüber hinaus veranlassen die Verschlechterung beim Phasenschieben und die Enge des Bereichs, dass der Bereich nicht zuverlässig abgebildet wird, wenn er einzig durch die Phasenverschiebungsmaske freigelegt bzw. belichtet wird. Zum Abmildern dieses Problems belichtet das System die Fotolackschicht durch eine Trimmmaske, wobei die Belichtung durch die zweite Maske hindurch das Belichten des Bereichs zwischen der ersten Struktur und der zweiten Struktur unterstützt, dass der Bereich zuverlässig abgebildet wird, wobei das zweite Struktur eine Struktur von kritischer Dimension ist und die Öffnung in der Trimmmaske gegenüber der zweiten Struktur so versetzt ist, dass Ausrichtungsprobleme zwischen der Phasenverschiebungsmaske und der Trimmmaske ein Abbilden der Struktur von kritischer Dimension nicht beeinflussen.
Bei einer Variation an diesem Ausführungsbeispiel enthält die zweite Maske eine Öffnung, die über dem Bereich angeordnet ist, um beim Belichten des Bereichs auf der Fotolackschicht zu helfen. Es ist zu beachten, dass diese zweite Belichtung eine Unterauflösung sein kann.
Bei einer Variation an diesem Ausführungsbeispiel enthält die zweite Maske zusätzlich eines oder mehrere zusätzliche HilfsStrukturen, die nicht über dem Bereich angeordnet sind, aber beim Abbilden des Bereichs helfen. Es ist zu beachten, dass diese HilfsStrukturen entweder gleichphasig oder gegenphasig zu dem Licht sein können, das durch die Öffnung in der zweiten Maske läuft.
Bei einer Variation an diesem Ausführungsbeispiel führt das System zusätzlich eine Operation für eine optische Nähekorrektur bzw. OPC-Operation (OPC = optical proximity correction) für Segmente an der Phasenverschiebungsmaske allein durch.
Bei einer Variation an diesem Ausführungsbeispiel führt das System zusätzlich eine OPC-Operation für Segmente an der zweiten Maske allein durch.
Bei einer Variation an diesem Ausführungsbeispiel führt das System zusätzlich eine OPC-Operation für Segmente auf der Phasenverschiebungsmaske sowie für Segmente auf der Trimmmaske durch.
Es ist zu beachten, dass das System OPC auf die Trimmmaske auf eine Anzahl von Arten anwenden kann. (1) Das System kann eine OPC-Operation nur für Segmente auf der Trimmmaske durchführen, die an ein ursprüngliches Layout anstoßen bzw. an diesem anliegen. (2) Das System kann eine OPC-Operation für irgendeines oder alle Segmente auf der zweiten Maske durchführen.
Es folgt eine kurze Beschreibung der Figuren.
1 stellt das Problem zum Abbilden eines engen Bereichs angrenzend an eine große Struktur dar.
2 ist ein Ablaufdiagramm, das den Wafer-Herstellungsprozess gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt.
3 stellt den Prozess zum Erzeugen einer Maske dar, die beim Herstellen einer integrierten Schaltung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zu verwenden ist.
4 stellt dar, wie eine zweite Belichtung dazu verwendet werden kann, beim Abbilden eines engen Bereichs angrenzend an eine große Struktur gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zu helfen.
5 stellt dar, wie HilfsStrukturen bei der zweiten Maske gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendet werden können.
6 stellt ein Beispiel gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar, wo der enge Bereich angrenzend an eine kritische Struktur ist.
Es folgt eine detaillierte Beschreibung.
Wafer-Herstellungsprozess
2 ist ein Ablaufdiagramm, das den Wafer-Herstellungsprozess gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt. Das System startet durch Auftragen einer Fotolackschicht bzw. Schutzschicht auf die obere Oberfläche eines Wafers (Schritt 202). Als Nächstes brennt das System die Fotolackschicht (Schritt 204). Das System positioniert dann die erste Maske über der Fotolackschicht (Schritt 206) und belichtet die Fotolackschicht durch die erste Maske (Schritt 208). Als Nächstes positioniert das System die zweite Maske über der Fotolackschicht (Schritt 210) und belichtet dann die Fotolackschicht durch die zweite Maske (Schritt 212). Die Schritte 210 und 212 sind für Schichten optional, wo nur eine einzige Maske dazu verwendet werden wird, das Material in der Schicht zu definieren. Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die erste Maske eine PSM-Maske und ist die zweite Maske eine Trimmmaske bzw. Abstimmmaske. Jedoch ist zu beachten, dass die erste Maske und/oder die zweite Maske Phasenverschiebungsbereiche enthalten kann bzw. können. Als Nächstes brennt das System optional den Wafer noch einmal (Schritt 214), bevor es die Fotolackschicht entwickelt (Schritt 216). Als Nächstes findet entweder ein chemischer Ätz- oder ein Ionenimplantationsschritt statt (Schritt 218), bevor die Fotolackschicht entfernt wird (Schritt 220). (Es ist zu beachten, dass in dem Fall eines Abhebeprozesses eine Ablagerung stattfinden kann.) Schließlich kann eine neue Schicht von Material hinzugefügt werden und kann der Prozess für die neue Schicht wiederholt werden (Schritt 222).
Entwurfsprozess
3 stellt einen Prozess zum Erzeugen einer Maske dar, die bei dem oben beschriebenen Wafer-Herstellungsprozess gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zu verwenden ist. Der Prozess startet dann, wenn ein Schaltungs- bzw. Schaltkreisentwickler einen Entwurf 302 in VHDL oder irgendeiner anderen Hardwarebeschreibungssprache erzeugt. VHDL ist ein Acronym für eine VHSIC-Hardwarebeschreibungssprache. (VHSIC ist ein Acronym des Verteidigungsministeriums, das für integrierte Schaltungen bzw. Schaltkreise sehr hoher Geschwindigkeit steht.) Der VHDL-Standard ist im IEEE(= Institute for Electrical and Electronic Engineers)-Standard 1076-1993 codifiziert worden.
Der Entwurf 302 läuft dann durch ein Layout-System 303, das eine Anzahl von Funktionen durchführt, wie beispielsweise eine Synthese 304, ein Anordnen bzw. Platzieren und ein Führen 306 und eine Verifizierung 308. Das Ergebnis ist ein Layout für eine integrierte Schaltung (IC = integrated circuit) 310, welches in der Form einer Spezifikation ist, die in einem Format, wie beispielsweise dem hierarchischen GDSII-Format, ausgedrückt wird.
Das IC-Layout 310 läuft dann in ein RET-Nachverarbeitungssystem 311, das Auflösungsverbesserungstechniken RET (= resolution enhancement techniques) durchführen kann, um ein Abbilden des IC-Layouts 310 auf dem fertigen bzw. bearbeiteten Wafer zu ermöglichen bzw. zu erleichtern. Bei einem Schritt 311 kann das IC-Layout 310 für eine Phasenverschiebung (z. B. eine Phasenverschiebung mit abwechselnd einer Apertur und einem Dunkelfeld) sowie OPC verarbeitet werden, um Näheeffekte zu kompensieren, die während des Wafer-Herstellungsprozesses entstehen. (Obwohl der Ausdruck ”optische Nähekorrektur” verwendet wird, bezieht sich der Ausdruck, wie er hierin verwendet wird, allgemeiner auf eine Korrektur für irgendwelche spezifizierten Näheeffekte, z. B. optische, eine Mikrobelastung bzw. -ladung, ein Ätzen, einen Fotolack, etc.).
Die Ausgabe des RET-Nachverarbeitungssystems 311 ist ein neues IC-Layout 318. Das neue IC-Layout 318 läuft darauf folgend in Maskenherstellungs- und -untersuchungsprozesse 320.
Verwendung einer zweiten Belichtung
4 stellt dar, wie eine zweite Belichtung dazu verwendet werden kann, beim Abbilden eines engen Bereichs angrenzend an eine große Struktur zu helfen, und zwar gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die PSM-Maske 402 ist in 4 wieder für Referenzzwecke gezeigt. Wie es oben diskutiert ist, ist der Abschnitt über der Struktur 104 groß genug, um die Effektivität einer Phasenverschiebung beim Definieren von Grenzen der Struktur 104 zu verschlechtern. Der große Abstand reduziert die destruktive Interferenz zwischen Phasenschiebern 106 und 107, was folglich den Kontrast des Lichts verschlechtert, das zum Definieren der Grenzen der Struktur 104 verwendet wird. Die resultierenden Probleme beim zuverlässigen Abbilden der Grenzen einer großen Struktur 104 verursachen entsprechende Probleme beim zuverlässigen Abbilden des engen Bereichs 105 angrenzend an die große Struktur 104.
Die von Ausführungsbeispielen der Erfindung verwendete erste Lösung für dieses Problem besteht im Verwenden einer zweiten Belichtung durch eine Öffnung 402 in einer Trimmmaske 404 zum Helfen beim Belichtendes engen Bereichs 105. (Es ist zu beachten, dass die Position der Öffnung 402 in Bezug auf die PSM-Maske 102 auf der PSM-Maske 102 in 4 als gestrichelter rechteckiger Bereich gezeigt ist.) Es ist zu beachten, dass eine Belichtung durch die Öffnung 402 eine ”Unterauflösung” sein kann, was bedeutet, dass sie nicht selbst abgebildet wird. Jedoch dann, wenn die zweite Belichtung durch die Trimmmaske 404 zu der Belichtung durch die PSM-Maske 102 hinzugefügt wird, verbessert sie die Belichtung des engen Bereichs 105, so dass der enge Bereich 105 zuverlässiger abgebildet wird, wie es durch den Pfeil im Luftbild 408 gezeigt ist. Die Effektivität der Öffnung 102 kann am besten durch Vergleichen des Luftbilds 108 und des Luftbilds 408 gesehen werden. Wie es gesehen werden kann, ist das im Luftbild 408 sichtbare Überbrückungsproblem eliminiert worden.
Zweite Belichtung mit HilfsStrukturen
5 stellt dar, wie gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung HilfsStrukturen bei der zweiten Maske verwendet werden können. 5 stellt eine PSM-Maske 502 dar, die eine erste Struktur belichtet oder definiert, das unter einem Chrombereich 504 zwischen einem Null-Grad-Phasen-Bereich 503 und einem 180-Grad-Phasen-Bereich 505 sitzt. Die PSM-Maske 502 wird auch als zweite Struktur belichtet, welches unter einen Chrombereich 506 zwischen einem 180-Grad-Phasen-Bereich 505 und einem Null-Grad-Phasen-Bereich 507 sitzt. Es ist zu beachten, dass der Abstand über der ersten Struktur unter dem Chrombereich 504 (zwischen benachbarten Phasenschiebern 503 und 505) groß genug ist, um die Effektivität eines Phasenverschiebens beim Definieren von Grenzen des ersten Strukturs zu verschlechtern. Gleichermaßen kann der Abstand über der zweiten Struktur unter dem Chrombereich 506 (zwischen benachbarten Phasenschiebern 505 und 507) auch groß genug sein, um die Effektivität eines Phasenverschiebens beim Definieren von Grenzen der zweiten Struktur unter dem Chrombereich 506 zu verschlechtern. Somit gibt es wahrscheinlich ein Problem beim Abbilden des engen Bereichs zwischen der ersten Struktur und der zweiten Struktur unter dem 180-Grad-Phasen-Bereich 505.
Zum Abmildern dieses Problems verwendet ein Ausführungsbeispiel der Erfindung eine zweite Belichtung durch eine Trimmmaske 510, um den engen Bereich unter dem 180-Grad-Phasen-Bereich 505 besser zu belichten. Wie es in 5 dargestellt ist, enthält die Trimmmaske 510 einen Null-Grad-Phasen-Bereich 511, der über dem engen Bereich zentriert ist, sowie zwei 180-Grad-Phasen-Bereiche 512 und 514, die über dem Null-Grad-Phasen-Bereich 511 gespreizt sind. Diese Bereiche sind durch Chrom getrennt.
Die zwei 180-Grad-Phasen-Bereiche 512 und 514 funktionieren als ”HilfsStrukturen”, weil sie den Null-Grad-Phasen-Bereich 511 beim Abbilden des engen Bereichs ”unterstützen”. Jedoch bilden die zwei 180-Grad-Phasen-Bereiche 512 und 514 nicht direkt darunter liegende Strukturen selbst ab, weil sie eine Unterauflösung sind. (Darüber hinaus ist es selbst dann, wenn die HilfsStrukturen 512 und 514, die in 5 dargestellt sind, zu dem Null-Grad-Phasen-Bereich 511 nicht phasengleich sind, für die HilfsStrukturen auch möglich, phasengleich zu sein.)
Während der zweiten Belichtung erzeugen der Null-Grad-Phasen-Bereich 511 und die 180-Grad-Phasen-Bereiche 512 und 514 eine destruktive Interferenz, um den engen Bereich unter dem 180-Grad-Phasen-Bereich 505 auf der PSM-Maske 502 scharf zu definieren.
Es ist zu beachten, dass die Bereiche 511, 512 und 514 auf der Trimmmaske 510, die beim Abbilden des engen Bereichs unter dem 180-Grad-Phasen-Bereich 505 auf der PSM-Maske 502 helfen, während der RET-Nachverarbeitungsoperation, die im Kasten 311 in 3 dargestellt ist, erzeugt werden können. Beim Entscheiden, ob HilfsStrukturen zu verwenden sind, muss ein Kompromiss zwischen einer Maskenkomplexität und Verbesserungen beim Abbilden geschlossen werden. Ein Hinzufügen von HilfsStrukturen macht eine Datenumwandlung und eine Maskenherstellung einerseits komplizierter, verbessert aber andererseits die Definition der Schnitte.
Enger Bereich angrenzend an eine kritische Struktur
6 stellt ein Beispiel dar, wo der enge Bereich benachbart zu einer kritischen Struktur ist, und zwar gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Bei diesem Beispiel belichtet die PSM-Maske 602 eine erste Struktur, das unter einem Chrombereich 604 (zwischen einem Null-Grad-Phasen-Bereich 603 und einem 180-Grad-Phasen-Bereich 605) sitzt. Die PSM-Maske 602 belichtet auch eine zweite Struktur, das unter einem Chrombereich 606 (zwischen einem 180-Grad-Phasen-Bereich 605 und einem Null-Grad-Phasen-Bereich 607) sitzt.
Es ist zu beachten, dass der Abstand über der Struktur unter dem Chrombereich 604 (zwischen benachbarten Phasenschiebern 603 und 605) groß genug ist, um die Effektivität eines Phasenverschiebens beim Definieren von Grenzen der Struktur zu verschlechtern. Diese Verschlechterung kann Probleme beim Abbilden des engen Bereichs unter dem 180-Grad-Phasen-Bereich 605 zwischen der ersten Struktur und der zweiten Struktur verursachen.
Zum Abmildern dieses Problems verwendet ein Ausführungsbeispiel der Erfindung eine zweite Belichtung durch eine Trimmmaske 610, um den engen Bereich unter dem 180-Grad-Phasen-Bereich 605 besser zu belichten. In diesem Fall enthält die Trimmmaske 610 einen Null-Grad-Phasen-Bereich 611, der über dem engen Bereich während des Belichtungsprozesses ausgerichtet ist. Jedoch ist zu beachten, dass der Null-Grad-Phasen-Bereich 611 über der Grenze des Chrombereichs 604 ausgerichtet ist, aber nicht über der Grenze des Chrombereichs 606. Dies ist absichtlich so gemacht, weil die Struktur unter dem Chrombereich 606 eine ”Struktur mit kritischer Dimension” ist, welches empfindlich gegenüber Ausrichtungsproblemen zwischen der Trimmmaske 610 und der PSM-Maske 602 ist. Somit lässt die Trimmmaske 610 bei diesem Beispiel Bereich zum Unterbringen potentieller Ausrichtungsprobleme (wie es durch die Pfeile in 6 dargestellt ist).
Es ist zu beachten, dass der Bereich 611 auf der Trimmmaske 610, welcher beim Abbilden des engen Bereichs unter dem 180-Grad-Phasen-Bereich 605 auf der PSM-Maske 602 hilft, während der im Kasten 311 in 3 dargestellten RET-Nachverarbeitungsoperation erzeugt werden kann.
Alternative Ausführungsbeispiele und Schluss
Die vorangehende Beschreibung ist präsentiert, um einem zu ermöglichen, die Erfindung herzustellen und zu verwenden, und ist in Zusammenhang mit einer bestimmten Anwendung und ihren Erfordernissen zur Verfügung gestellt. Es ist nicht beabsichtigt, dass sie erschöpfend ist oder dass sie die Erfindung auf die offenbarten Formen begrenzt. Verschiedene Modifikationen an den offenbarten Ausführungsbeispielen werden ohne weiteres offensichtlich sein, und die allgemeinen Prinzipien, die hierin definiert sind, können auf andere Ausführungsbeispiele und Anwendungen angewendet werden, ohne vom Sinngehalt und Schutzumfang der Erfindung abzuweichen. Somit soll die Erfindung nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt sein, sondern ist in Übereinstimmung zu bringen mit dem weitesten Schutzumfang, der mit den Prinzipien und Merkmalen, die hierin offenbart sind, konsistent ist. Demgemäß werden viele Modifikationen und Variationen offensichtlich sein. Der Schutzumfang der Erfindung ist durch die beigefügten Ansprüche definiert. Die Datenstruktur und der Code, die in dieser detaillierten Beschreibung beschrieben sind, können auf einem computerlesbaren Speichermedium gespeichert werden, welches irgendeine Vorrichtung oder Medium sein kann, die bzw. das einen Code und/oder Daten zur Verwendung durch ein Computersystem speichern kann. Dies enthält, ist aber nicht darauf beschränkt, magnetische und optische Speichervorrichtungen, wie beispielsweise Diskettenlaufwerke, ein Magnetband, CDs (Kompaktdisks) und DVDs (digitale flüchtige Scheiben oder digitale Videoscheiben), und Computeranweisungssignale, die in einem Übertragungsmedium verkörpert sind (mit oder ohne Trägerwelle, auf welche die Signale moduliert sind). Beispielsweise kann das Übertragungsmedium ein Kommunikationsnetz enthalten, wie beispielsweise das Internet.
Es ist zu beachten, dass die Erfindung auf irgendeinen Typ von Lithografieprozess zum Herstellen von Halbleiterchips angewendet werden kann, einschließlich Prozessen, die eine Strahlung von tiefem Ultraviolett (DUV = deep-ultraviolet) einer Strahlung von extremem Ultraviolett (EUV = extreme ultraviolet) und Röntgenstrahlen zusammen mit geeignet modifizierten Masken verwenden.

Claims

Verfahren zum Verwenden einer Belichtung durch eine Trimmmaske hindurch, um eine Belichtung durch eine Phasenverschiebungsmaske (102) hindurch beim Abbilden eines an eine große Struktur (104) angrenzenden engen Bereichs (105) zu unterstützten, welches Verfahren aufweist: Belichten einer Fotolackschicht auf der Oberfläche eines Halbleiterwafers durch die Phasenverschiebungsmaske (102) hindurch, wobei die Phasenverschiebungsmaske (102) Phasenschieber (106, 107) enthält, die einen Bereich (105) zwischen einer ersten Struktur (104) und einer zweiten Struktur definieren, wobei die erste Struktur (104) ausreichend groß ist, um die Effektivität einer Phasenverschiebung beim Definieren des Bereichs (105) zu verschlechtern; wobei die Verschlechterung bei der Phasenverschiebung und die Enge des Bereichs (105) bewirken, dass der Bereich (105) nicht zuverlässig abgebildet wird, wenn er einzig durch die Phasenverschiebungsmaske (102) belichtet wird; und Belichten der Fotolackschicht durch die Trimmmaske (404) hindurch, wobei die Belichtung durch die Trimmmaske hindurch (404) das Belichten des Bereichs (105) zwischen der ersten Struktur (104) und der zweiten Struktur so unterstützt, dass der Bereich (105) zuverlässig abgebildet wird, wobei die zweite Struktur (606) eine Struktur von kritischer Dimension ist und die Öffnung (402) in der Trimmmaske (404; 610) gegenüber der zweiten Struktur (606) so versetzt ist, dass Ausrichtungsprobleme zwischen der Phasenverschiebungsmaske (602) und der Trimmmaske (610) ein Abbilden der Struktur (606) von kritischer Dimension nicht beeinflussen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Trimmmaske (404) eine Öffnung (402) enthält, die über dem Bereich (105) angeordnet ist.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Trimmmaske (510) zusätzlich eine oder mehrere Hilfsstrukturen (512, 514) enthält, die nicht über dem Bereich (105) angeordnet sind.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei das durch die Hilfsstrukturen (512, 514) laufende Licht entweder gleichphasig oder nicht gleichphasig zu dem Licht sein kann, das durch die Öffnung (402) in der Trimmmaske (404, 510) läuft.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Hilfsstrukturen (512, 514) kleiner als die Auflösung sind.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Öffnung (402) in der Trimmmaske (404) kleiner als die Auflösung sein kann.
Verfahren nach Anspruch 1, das weiterhin ein Durchführen einer Operation einer optischen Nähekorrektur für Segmente auf der Phasenverschiebungsmaske (102; 502; 602) aufweist.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei das Verfahren weiterhin folgendes aufweist: Durchführen einer optischen Nähekorrektur nur für Segmente auf der Trimmmaske (404; 510; 610), die an ein ursprüngliches Layout anstoßen oder anliegen; oder Durchführen einer optischen Nähekorrektur für alle Segmente auf der Trimmmaske (404; 510; 610).
Gruppe von Masken zur Verwendung bei einem Halbleiter-Herstellungsprozess, der eine Belichtung durch eine Trimmmaske (404; 510; 610) hindurch verwendet, um eine Belichtung durch eine Phasenverschiebungsmaske (402; 502; 602) hindurch beim Abbilden eines an eine große Struktur (104) angrenzenden engen Bereichs (105) zu unterstützen, wobei die Gruppe von Masken aufweist: die Phasenverschiebungsmaske (402; 502; 602), wobei die Phasenverschiebungsmaske (402; 502; 602) Phasenschieber (106, 107; 503, 505, 507; 603, 605, 607) enthält, die einen Bereich zwischen einer ersten Struktur (104; 504; 604) und einer zweiten Struktur (506; 606) definieren; wobei die erste Struktur (104; 504; 604) ausreichend groß ist, um die Effektivität einer Phasenverschiebung beim Definieren des Bereichs zu verschlechtern; wobei die Verschlechterung bei der Phasenverschiebung und die Enge des Bereichs bewirken, dass der Bereich nicht zuverlässig abgebildet wird, wenn er einzig durch die Phasenverschiebungsmaske (402; 502; 602) belichtet wird; und die Trimmmaske (404; 510; 610), wobei die Belichtung durch die Trimmmaske (404; 510; 610) hindurch das Belichten des Bereichs zwischen der ersten Struktur (104; 504; 604) und der zweiten Struktur (506; 606) so unterstützt, dass der Bereich zuverlässig abgebildet wird, wobei die zweite Struktur (606) eine Struktur von kritischer Dimension ist und die Öffnung (402) in der Trimmmaske (404; 610) gegenüber der zweiten Struktur (606) so versetzt ist, dass Ausrichtungsprobleme zwischen der Phasenverschiebungsmaske (602) und der Trimmmaske (610) ein Abbilden der Struktur (606) von kritischer Dimension nicht beeinflussen.
Gruppe von Masken nach Anspruch 9, wobei die Trimmmaske (404) eine Öffnung (402) enthält, die über dem Bereich (105) angeordnet ist.
Gruppe von Masken nach Anspruch 10, wobei die Trimmmaske (510) zusätzlich eine oder mehrere Hilfsstrukturen (512, 514) enthält, welche nicht über dem Bereich angeordnet sind.
Gruppe von Masken nach Anspruch 12, wobei das durch die Hilfsstrukturen (512, 514) laufende Licht entweder gleichphasig oder nicht gleichphasig zu dem Licht sein kann, das durch die Öffnung (402) in der Trimmmaske (404; 510) läuft.
Gruppe von Masken nach Anspruch 12, wobei die Hilfsstrukturen (512, 514) kleiner als die Auflösung sind.
Gruppe von Masken nach Anspruch 10, wobei die Öffnung (402) in der Trimmmaske (404) kleiner als die Auflösung sein kann.
Gruppe von Masken nach Anspruch 9, wobei Segmente auf der Phasenverschiebungsmaske (102; 502; 602) einer Operation einer optischen Nähekorrektur unterzogen worden sind.
Gruppe von Masken nach Anspruch 15, wobei für Segmente auf der zweiten Maske folgendes durchgeführt worden ist: eine optische Nähekorrektur ist nur für Segmente auf der Trimmmaske (404; 510; 610) durchgeführt worden, die an ein ursprüngliches Layout anstoßen oder anliegen; oder eine optische Nähekorrektur ist für alle Segmente auf der Trimmmaske (404; 510; 610) durchgeführt worden.
Verfahren zum Erzeugen einer Trimmmaske (404; 510; 610), die eine Phasenverschiebungsmaske (102; 502; 602) beim Abbilden eines an eine große Struktur (104) angrenzenden engen Bereichs (105) unterstützt, wobei das Verfahren aufweist: Empfangen einer Spezifikation eines Layouts für eine integrierte Schaltung; Erzeugen einer Phasenverschiebungsmaske (102; 502; 602) für das Layout, wobei die Phasenverschiebungsmaske (102; 502; 602) Phasenschieber (106, 107; 503, 505, 507; 603, 605, 607) enthält, die einen Bereich zwischen einer ersten Struktur (104; 504; 604) und einer zweiten Struktur (506; 606) im Layout definieren; wobei die erste Struktur (104; 504; 604) ausreichend groß ist, um die Effektivität einer Phasenverschiebung beim Definieren des Bereichs zu verschlechtern; wobei die Verschlechterung bei der Phasenverschiebung und die Enge des Bereichs bewirken, dass der Bereich nicht zuverlässig abgebildet wird, wenn er einzig durch die Phasenverschiebungsmaske (102; 502; 602) belichtet wird; und Erzeugen einer Trimmmaske (404; 510; 610), wobei die Belichtung durch die Trimmmaske (404; 510; 610) hindurch das Belichten des Bereichs zwischen der ersten Struktur (104; 504; 604) und der zweiten Struktur (506; 606) so unterstützt, dass der Bereich zuverlässig abgebildet wird; wobei die zweite Struktur (606) eine Struktur von kritischer Dimension und die Öffnung (402) in der Trimmmaske (404; 610) gegenüber der zweiten Struktur (606) so versetzt ist, dass Ausrichtungsprobleme zwischen der Phasenverschiebungsmaske (602) und der Trimmmaske (610) ein Abbilden der Struktur (606) von kritischer Dimension nicht beeinflussen.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei die Trimmmaske (404) eine Öffnung (402) erhält, die über dem Bereich (105) angeordnet ist.
Verfahren nach Anspruch 18, wobei die Trimmmaske (510) zusätzlich eine oder mehrere Hilfsstrukturen (512, 514) enthält, die nicht über dem Bereich (105) angeordnet sind.
Verfahren nach Anspruch 19, wobei das durch die Hilfsstrukturen (512, 514) laufende Licht entweder gleichphasig oder nicht gleichphasig zu dem Licht sein kann, das durch die Öffnung (402) in der Trimmmaske (404) läuft.
Verfahren nach Anspruch 19, wobei die Hilfsstrukturen (512, 514) kleiner als die Auflösung sind.
Verfahren nach Anspruch 18, wobei die Öffnung (402) in der Trimmmaske (404) kleiner als die Auflösung sein kann.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei das Verfahren weiterhin ein Durchführen einer Operation einer optischen Nähekorrektur für Segmente an der Phasenverschiebungsmaske (102; 502; 602) aufweist.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei das Verfahren weiterhin aufweist: Durchführen einer optischen Nähekorrektur nur für Segmente auf der Trimmmaske (404; 510; 610), die an ein ursprüngliches Layout anstoßen; oder Durchführen einer optischen Nähekorrektur für alle Segmente auf der Trimmmaske (404; 510; 610).