CN100501929C - 调整图形临界尺寸偏差的方法 - Google Patents

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Abstract

公开了一种调整通过光刻工序形成的图形的临界尺寸偏差的方法。该方法包括测量通过光刻工序形成的图形的临界尺寸偏差，然后在光掩模中形成凹部、底切或各向同性沟槽。凹部、底切或各向同性沟槽形成为具有对应于图形的临界尺寸偏差量的尺寸。凹部、底切或各向同性沟槽的尺寸通常小于光刻工序中使用的曝光源的波长λ。

Description

调整图形临界尺寸偏差的方法
技术领域
本发明主要涉及光刻工序，以及更具体涉及调整通过光刻工序形成的图形的临界尺寸(CD)偏差的方法。
优先权是2004年7月20日和2004年1月8日申请的韩国专利申请号10-2004-0056426和10-2004-0001099。在此将这些韩国专利申请的公开全部引入作为参考。
背景技术
随着半导体器件中的集成度增加，于是半导体器件中形成的图形的CD减小。在图形的CD小于来自曝光源的光波长的地方，由于衍射发生光学邻近效应。光学邻近效应指由各种因素的结合引起的图形变形，该因素包括局部图形密度差、光掩模上的相邻图形以及由于曝光限制的CD偏差。图形的“CD偏差”指期望的CD和实际CD之间的偏差。由于图形的变形一般与CD的偏差相关，因此粗略地讲，CD的偏差通常暗示图形变形。
调整CD偏差的常规方法利用光学邻近校正(OPC)技术。OPC技术使用修正的光掩模调整CD的偏差。换句话说，在发生CD偏差的地方，常规的光掩模被修正，以具有考虑了CD偏差的新图形。因此，有效地减轻CD的局部偏差，即图形的内部和外部的CD偏差。
OPC技术具有至少两个缺点。首先，OPC技术不容易适用于由相邻图形的密度或图形的位置引起的CD偏差。其次，由于OPC技术需要修正和再现光掩模，因此它通常既不经济又不省时。
许多半导体制造工序包括用于同时形成多个相同图形如栅极线、位线和金属互连线的工序。在使用这种工序在半导体衬底上形成图形和发生CD偏差的地方，图形的均匀性通常受到损害。例如，在一种情况下，多个图形中的外部图形的CD(在下文中，“外图形CD”)具有希望的尺寸，但是多个图形中的中心图形的CD(在下文中，“中心图形CD”)小于外图形CD。换句话说，即使在外部图形CD中不发生偏差的地方，但是在中心图形CD中也可以发生偏差。在另一种情况下，尽管中心图形CD具有希望的尺寸，但是外部图形CD大于中心图形CD。在又一种情况下，中心图形CD小于希望的尺寸，以及外部图形CD大于希望的尺寸。在又一种情况下，中心图形CD大于外部图形CD。
为了解决所述的CD偏差问题，一般制造和如上所述使用修正光掩模。如前面所述，修正和再现光掩模既不经济又不节省时间。它常常需要多至三次以上的光掩模校正。
调整CD偏差的另一种方法包括在光掩模的背表面形成光栅。图1A和1B图示了使用光栅调整CD偏差的常规方法。图1A示出了未形成光栅的情况，以及图1B示出了在光掩模的后表面上形成光栅的情况。在图1A和1B中，图例(a)表示入射光的相对强度，(b)表示已穿过光掩模的光的相对强度，以及(c)表示外部图形CD和中心图形CD的相对分布。
参考图1A，入射光在光掩模10的整个表面上投影有均匀的强度，如图1A(a)所示，以及入射光用均匀的强度透过光掩模10的石英衬底11，如图1A(b)所示。但是，使用光掩模10在半导体衬底上形成的图形的CD是相当不均匀的，如图1A(c)所示。在图1A(c)，中心图形CD(CD2)大于外部图形CD(CD1)。假定目标CD是CD1，那么CD的偏差因此定义为ΔCD＝CD2-CD1。
参考图1B，入射光在光掩模20的整个表面上投影有不均匀的强度，如图1B(a)所示，以及入射光以不均匀的强度透过光掩模20的石英衬底21，如图1B(b)所示。尽管通过石英衬底21的中心部分透射的入射光具有较低的强度，但是通过石英衬底21的外部透射的入射光具有较高的强度。透过石英衬底21的不均匀入射光强度是由光掩模20的后表面上形成的光栅23所引起的。参考图1B(b)，在光掩模20的中心部分形成的光栅23比在其外部形成的光栅更致密。通过使用光栅23控制入射光强度，可以将通过光掩模20在半导体衬底上形成的图形的CD调整为均匀，如图1B(c)所示。
不幸地，光掩模20上形成光栅23，由于降低图形图像的对比度和减小相应的标准图像记录倾斜(normalized image log slope)(NILS)而使图形的分辩率变差。图2A示出了图形图像的对比度曲线，作为光掩模20的光栅密度的函数。图2B示出了NILS的曲线，作为光掩模20的光栅密度的函数。使用具有0.7数值孔径(NA)、环形孔和150nm-线和间隔图形的8％衰减的相移掩模获得图2A和2B所示的结果。参考图2A和2B，随着光掩模20上的光栅23的密度增加，图形图像和NILS的对比度减小。
此外，在光掩模20上形成光栅23可能损坏光掩模20的前表面。此外，根据给定的CD偏差精确地匹配光栅图形一般是困难的。而且，尽管上述方法根据半导体衬底上的位置成功地调整CD的球形偏差，但是它不能调整CD的局部偏差。
发明内容
本发明提供一种调整通过光刻工序形成的图形的CD偏差的方法。通过用小于光刻工序中使用的入射光波长的尺寸在光掩模的透明衬底中形成凹部、底切(undercut)和/或各向同性沟槽调整CD的偏差。当形成凹部和底切时，一般通过比形成凹部和各向同性沟槽时更大的量来调整CD的偏差。由此，通过形成凹部和底切调整CD偏差的方法优选用于增加或减小横穿整个衬底的一般图形CD，而通过形成凹部和各向同性沟槽调整CD偏差的方法优选用于增加或减小衬底的所选部分中的精细图形CD。
本发明防止图形图像的对比度降低和标准图像记录倾斜减小。本发明也防止调整CD的偏差时损坏光掩模。而且，在不同的CD可应用于衬底上形成的各种图形的地方，本发明提供一种用于通过仅仅执行一次刻蚀掩模形成工序调整横穿整个衬底的CD偏差的方法。
根据本发明的一个方面，提供了通过使用波长λ的曝光源的光刻工艺调整形成在器件衬底上的图形的CD偏差的方法。该方法包括提供一种光掩模，该光掩模包括透明衬底和在透明衬底上形成的光阻挡图形。该方法还包括执行使用光掩模的光刻工序和刻蚀透明衬底中的CD偏差区至小于波长λ的深度，其中CD偏差区对应于由于光刻工艺另外发生CD偏差的器件衬底中的区域。
根据本发明的另一方面，提供一种通过使用波长λ的曝光源的光刻工艺调整形成在器件衬底上的图形的CD的方法。该方法包括提供一种光掩模，该光掩模包括透明衬底和在透明衬底上形成的光阻挡图形，以及使用光刻工序由材料层在器件衬底上形成材料图形，以及使用光掩模的刻蚀工序。该方法还包括测量材料图形的CD，通过计算材料图形的CD偏差在透明衬底中定义正CD偏差区和负CD偏差区，其中通过将材料图形的测量CD与目标CD相比较计算材料图形的CD偏差。该方法还包括在正CD偏差区形成凹部和在负CD偏差区形成底切。
凹部的深度和底切的宽度优选由在类似于处理条件的实验条件下获得的试验数据来决定。优选通过使用光阻挡图形作为刻蚀掩模执行各向异性刻蚀工序形成凹部。优选通过使用光阻挡图形作为刻蚀掩模执行化学干法刻蚀工序或湿法刻蚀工序形成底切。
根据本发明的再一方面，提供了一种通过使用波长λ的曝光源的光刻工艺调整形成在器件衬底上的图形CD的方法。该方法包括提供一种光掩模，该光掩模包括透明衬底和在透明衬底上形成的光阻挡图形，以及使用光刻工序由材料层在器件衬底上形成材料图形，以及使用光掩模的刻蚀工序。该方法还包括测量材料图形的CD，通过计算材料图形的CD偏差在透明衬底中定义正CD偏差区和负CD偏差区，其中计算用于材料图形的CD偏差包括将测量的CD与用于材料图形的目标CD比较，在正CD偏差区形成具有预定深度的各向同性沟槽，以及在负CD偏差区形成具有预定深度的凹部。
根据本发明的又一方面，提供一种使用光掩模调整在器件衬底上形成的图形的CD偏差的方法。该方法包括提供一种光掩模，其中光掩模包括透明衬底且光掩模中定义第一正CD偏差区、第二正CD偏差区以及第三正CD偏差区，其中，第一、第二和第三正CD偏差区对应于与第一CD、第二CD和第三CD偏离的各个图形。该方法还包括在第一至第三CD偏差区的每一个的透明衬底中形成具有预定深度的凹部，以及在凹部的内部形成第二凹部和/或各向同性沟槽。
附图说明
附图图示了本发明的若干选择的实施例，且被引入和构成该说明书的一部分。在附图中：
图1A和1B图示了使用光栅调整图形的CD偏差的常规方法；
图2A示出了通过图1B中的光掩模形成的图形图像的对比度曲线，作为光栅密度的函数；
图2B示出了通过图1B中的光掩模形成的图形图像的NILS曲线，作为光栅密度的函数；
图3A是根据本发明的一个实施例在调整CD偏差的方法中使用的光掩模的剖面图；
图3B是根据本发明的另一实施例在调整CD偏差的方法中使用的光掩模的剖面图；
图4A是具有凹部的光掩模的剖面图；
图4B是具有底切的光掩模的剖面图；
图5A示出了透过图4A中的光掩模的光强度的曲线，作为与光掩模的中心相距的距离函数；
图5B示出了使用图4A中的光掩模形成的图形CD的曲线，作为根据图5A所示的曲线在开始光强度设为0.2的地方测量的光掩模中的凹部深度的函数；
图6A示出了透过图4B中的光掩模的光强度曲线，作为与光掩模的中心相距的距离函数；
图6B示出了使用图4B中的光掩模形成的图形的CD曲线，作为根据图6A所示的曲线在开始光强度设为0.2的地方测量的光掩模中的凹部深度的函数；
图7A是具有凹部的光掩模的剖面图；
图7B是具有各向同性沟槽的光掩模的剖面图；
图8A示出了使用图7A中的光掩模形成的图形的CD曲线，作为凹部宽度的函数；
图8B示出了使用图7B中的光掩模形成的图形的CD曲线，作为各向同性沟槽的开口尺寸的函数；
图9A是具有第一凹部和第二凹部的光掩模的剖面图；
图9B是具有凹部和各向同性沟槽的光掩模的剖面图；
图10A示出了使用图9A中的光掩模形成的图形的CD曲线，作为第二凹部宽度的函数；
图10B示出了使用图9A中的光掩模形成的图形的CD曲线，作为各向同性沟槽的开口尺寸的函数；
图11图示了根据本发明的一个实施例调整图形的CD偏差方法的流程图；
图12A至12C图示了调整通过具有正CD偏差区的光掩模形成的图形的CD偏差方法的剖面图；
图13A至13C图示了调整使用具有负CD偏差区的光掩模形成的图形的CD偏差方法的剖面图；以及
图14A和14B图示了调整使用具有多个不同尺寸的CD偏差区的光掩模形成的图形的CD偏差方法的剖面图。
具体实施方式
下面将参考附图更完全地描述本发明的实施例，其中示出了本发明的几个示例性实施例。在图中，为了清楚放大了层的厚度。此外，在附图中和撰写的说明书中相同的参考标记始终指相同的元件。
根据本发明，通过在光掩模的透明衬底中形成凹部和/或底切调整图形的CD偏差。一般通过各向异性的干法刻蚀和/或各向同性刻蚀在光掩模的前表面上形成凹部和/或底切，即在其上形成光阻挡图形的光掩模的表面。凹部和/或底切通过改变透过光掩模的入射光强度调整CD偏差。典型地，凹部和/或底切具有小于入射光的波长的深度或宽度。
图3A是根据本发明的一个实施例在调整CD偏差的方法中使用的光掩模30的剖面图。在光掩模30中，在透明衬底31的透光区中形成凹部33。优选通过执行使用光致抗蚀剂图形(未示出)和/或光阻挡图形32的各向异性干法刻蚀形成凹部33。
参考图3A，在光掩模30的透明衬底31中形成具有预定宽度w1和深度d1的凹部33。使用光掩模30形成的图形的CD偏差根据宽度w1和深度d1而改变。在之后的某些附加细节中将描述CD的偏差和宽度w1和深度d1之间的关系。
宽度w1优选小于或等于横跨光阻挡图形32中的间隙的距离“wp”。深度d1优选小于由光掩模30接收的入射光的波长。本发明的该优选特点防止透过光掩模30的光的相位反相。
图3B是根据本发明在调整图形的CD偏差的方法中使用的光掩模40的剖面图。在光掩模40中，在透明衬底41中形成底切43。优选通过使用光致抗蚀剂图形(未示出)和/或光阻挡图形42的各向同性湿法刻蚀或各向同性干法刻蚀形成底切43。由于各向同性刻蚀，在透明衬底41的光阻挡区和透光区都形成底切43。尽管，透明衬底41的水平刻蚀速率和垂直刻蚀速率之间有相关性，但是水平刻蚀速率一般高于垂直刻蚀速率。
参考图3B，在透明衬底41的光阻挡区中形成的部分底切43具有预定的宽度w2、开口尺寸w2′和深度d2。使用光掩模40形成的图形的CD偏差根据宽度w2、开口尺寸w2′以及深度d2而改变。在之后的某些附加细节中将描述CD的偏差、宽度w2、开口尺寸w2′以及深度d2之间的关系。
尽管底切一般其他某些事物底下发生特点，但是底切43应该解释为包括在光阻挡区中形成的刻蚀部分(例如，光阻挡图形42底下的区域)和透光区中形成的刻蚀部分。宽度w2指光阻挡区中形成的底切43的刻蚀部分的宽度。开口尺寸w2′指透光区中形成的底切43的刻蚀部分的宽度。底切43的开口尺寸w2′一般小于或等于横跨阻挡图形42中的间隙的距离“wp”。在此使用的术语“底切”，其开口尺寸近似等于横跨光阻挡图形中的间隙的距离，而使用术语“各向同性沟槽”，其开口尺寸小于横跨光阻挡图形中的间隙的距离。
图4A和4B图示了在说明本发明的第一试验性例子中使用的光掩模。图4A是具有凹部133的光掩模130的剖面图，以及图4B是具有底切143的光掩模140的剖面图。
参考图4A，横跨光掩模130的整个透光区形成凹部133。在光阻挡图形132中凹部133具有等于横跨间隙的距离“wp”的宽度w3，以及在透明衬底131中具有深度d3。
参考图4B，横跨光掩模140的整个透光区形成底切143。在光阻挡图形142中底切143具有等于横跨间隙的距离“wp”的开口尺寸w4′，以及在透明衬底141中具有宽度w4和深度d4。
图4A和4B分别可以看作是图3A和3B所示的光掩模30和40的特定例子。
图5A示出了透过光掩模130的光强度的曲线，作为深度d3的函数。为了于深度d3的值小于入射光的波长λ，测量光强度。具体地说，在0至240nm范围中以40nm的间隔测量光强度的值。该测量包括具有248nm波长的入射光。具体地说，试验性观察包括248nm KrF光源。参考图5A，在深度d3小于波长λ的地方，深度d3增加，透过光掩模130的光的最大光强度减小。
图5B示出了根据图5A所示的曲线在开始光强度设为0.2的地方测量的图形CD的变化曲线。在开始光强度设为0.2值以外的地方，图形CD的值改变，但是图形CD之间的相对差值一般与图5B所示的趋势相同。参考图5B，图形的CD易于随深度d3增加而减小。
因此，通过形成具有等于距离“wp”的宽度w3的凹部133然后增加凹部133的深度d3，减小图形的CD。因此，通过控制凹部133的深度d3改变对图形CD的调整量。在第一试验性例子中，增加深度d3 10nm调整图形的CD约3nm。由此，通过在透明衬底131的整个透光区中形成凹部133调整图形CD的方法可以应用于光掩模中的正CD偏差区，特别当图形CD被调整较大值时，如第二试验性例子中更加清楚地看到。
图6A示出了光强度的曲线，作为图4B所示的底切143的宽度w4的函数。宽度w4优选小于入射光的波长λ。图6A示出了底切143的不同w4值透过光掩模140的光的光强度。图6A中示出了以50nm的间隔示出从0nm至200nm的宽度w4的光强度。
参考图6A，随着底切143的宽度w4增加，穿过光掩模140的光强度也倾向于增加。其间，底切143的宽度w4是0nm，最大光强度小于使用双重(binary)掩模(BM)的地方。这是因为底切143的宽度w4是0nm，仅仅在光掩模140的透光区中形成具有预定深度的凹部。
图6B示出了根据图6A所示的曲线在开始光强度设为0.2的地方测量的图形的CD变化曲线。参考图6B，随着底切143的宽度w4增加，图形的CD单调地增加。
因此，通过在光阻挡图形142的下面形成底切143增加图形的CD。而且，随着底切143的宽度w4增加，图形的CD被调整更大的量。在该第一试验性例子中，在底切143的宽度w4增加10nm的地方，图形的CD被调整约5nm。由此，通过在透明衬底141中形成底切143调整图形CD的方法可以应用于光掩模的负CD偏差区，特别在图形的CD被调整较大值的地方，如在第二试验性例子中将更清楚地看到。
总之，通过光掩模130和140透射的光的光强度根据光掩模130中形成的凹部133的深度d3和光掩模140中形成的底切143的宽度w4而改变。通过控制深度d3和宽度w4，容易调整对应于凹部133或底切143的图形CD。通过在光掩模130中形成凹部133至合适深度d3和在光掩模140中形成底切143至合适宽度w4调整图形的CD。一般地，根据透光区的位置执行两次或多次刻蚀掩模形成工序，以分别形成凹部130或底切143至不同的深度d3和宽度w4。这是因为凹部130的深度d3和底切143的宽度w4每个取决于处理时间。然而，在第一试验性例子中说明的调整图形CD的方法在调整图形CD较大值和调整用于整个光掩模的图形CD中是有用的。
图7A和7B图示了说明本发明的第二试验性例子中使用的光掩模。图7A是具有凹部233的光掩模230的剖面图，图7B是具有各向同性沟槽243的光掩模240的剖面图。
参考图7A，在透明衬底231的透光区中形成凹部233。凹部233具有宽度w5和深度d5。在透明衬底231的光阻挡区上形成光阻挡图形232，且距离“wp”跨越光阻挡图形232中的间隙。光掩模230不同于图4A所示和第一试验性例子中使用的光掩模130，其中凹部233中的宽度w5小于“wp”。
参考图7B，在透明衬底241中的透光区中形成各向同性沟槽243。各向同性沟槽243具有开口尺寸w6′、宽度w6以及深度d6。在透明衬底241的光阻挡区上形成光阻挡图形242和距离“wp”横跨光阻挡图形242中的间隙。图7B中所示的光掩模240不同于图4B中所示和第一试验性例子中使用的光掩模140，其中各向同性沟槽243中的开口尺寸w6′小于距离“wp”。
在第二试验性例子中，在宽度w5改变的同时，图7A中的光掩模230中的凹部233的d5保持恒定。此外，在第二试验性例子中，在开口尺寸w6′改变的同时，图7B所示的光掩模240中的各向同性沟槽243的深度d6和宽度w6保持恒定。
图7A和7B所示的光掩模230和240分别可以看作是图3A和3B所示的光掩模30和40的特别例子。
图8A示出了图形的CD的曲线，作为图7A所示的凹部233的宽度w5的函数。图8B示出了图形的CD的曲线，作为图7B所示的各向同性沟槽243的开口尺寸w6′的函数。
使用光掩模230和240执行实验，每个光掩模具有600nm 1：3线和间隔图形(line-and-space patterns)、ArF光源、具有0.85数值孔径(NA)的透镜和0.55/0.85环状孔径。通过类似于参考图5B和6B在第一试验性例子中描述的工序获得图8A和8B所示的曲线。
参考图8A，在凹部233形成有28.8nm的深度d5(即，30°的ArF波长)和小于距离“wp”的宽度w5的地方，图形的CD大于未形成凹部233的地方(即，宽度w5是0nm)。此外，随着凹部233的宽度w5增加，首先图形的CD增加，然后在它到达某一特定值之后开始减小。
因此，通过改变凹部233的宽度w5容易增加图形的CD。在该试验性例子中，当凹部233的宽度w5增加10nm时，图形的CD增加约0.1nm。由此，通过形成凹部233调整图形CD的方法容易应用于负CD偏差区，特别当需要较精细的CD调整时，如第一试验性例子所示。
参考图8B，在各向同性沟槽243形成有28.68nm的宽度w6(即，30。的ArF波长)和小于距离“wp”的开口尺寸w6′的地方，图形的CD小于未形成各向同性沟槽243(即，开口尺寸w6′是0nm)的地方。但是，在图形类似于图8A所示的曲线之后，当开口尺寸w6′增加时，图形的CD增加。一旦开口尺寸到达某一特定值，图形的CD将最终开始减小。
因此，通过改变各向同性沟槽243的开口尺寸w6′容易减小图形的CD。在该试验性例子中，在开口尺寸w6′在30和90nm之间的地方，各向同性沟槽243的开口尺寸w6′增加10nm，图形的CD增加约0.7nm。由此，通过形成各向同性沟槽243调整图形CD的方法容易应用于正CD偏差区，特别当需要较精细的CD调整时，如第一试验性例子所示。
因此，透过光掩模230和240的入射光的光强度随各向同性沟槽243的凹部233和开口尺寸w6′的宽度w5而改变。因此，通过控制光掩模230中形成的凹部233的宽度w5和光掩模240中形成的各向同性沟槽243的开口尺寸w6′，控制对应于凹部233和各向同性沟槽243的图形CD。因此，通过在光掩模230形成凹部至合适宽度w5和在光掩模240中形成各向同性沟槽243至合适的开口尺寸w6′容易调整图形的CD。
通过控制分别用于形成光掩模230和240的刻蚀掩模图形的尺寸精细地控制凹部233的宽度w5和各向同性沟槽243的开口尺寸w6′。由于刻蚀掩模，整个露出的透光区，凹部233的深度d5和各向同性沟槽243的深度d6形成有恒定值，每个是处理时间的函数。因此，如第二试验性例子所示，通过仅仅执行刻蚀掩模工序一次适当地形成光掩模230和240容易调整图形的CD。
图9A和9B图示了说明本发明的第三试验性例子中使用的光掩模。
参考图9A，在光掩模330的透明衬底331的透光区中形成具有深度R的第一凹部。在部分透光区中形成第二凹部333。在透明衬底331的光阻挡区上形成光阻挡图形332和在光阻挡图形332中形成跨越距离“wp”的间隙。第二凹部333形成有深度d7和宽度w7。在第三试验性例子中，在宽度w7改变的同时，深度d7和深度R保持恒定。
参考图9B，在光掩模340的透明衬底341的透光区中形成具有深度R的凹部。在部分透光区中形成各向同性沟槽343。在透明衬底341的光阻挡区上形成光阻挡图形342和在光阻挡图形342中形成跨越距离“wp”的间隙。各向同性沟槽343形成有宽度w8、开口尺寸w8′以及深度d8。在第三试验性例子中，在开口尺寸w8′改变的同时，深度d8、深度R以及宽度w8保持恒定。
图10A示出作为图9A所示的第二凹部333的宽度w7的函数的曲线。图10B示出了图形的CD曲线，作为图9B所示的各向同性沟槽343的开口尺寸w8′的函数。使用光掩模330和340执行实验，每个光掩模具有600nm1：3线和间隔图形、ArF光源、具有0.85数值孔径(NA)的透镜和0.55/0.85-环状孔径。通过参考图5B和6B在第一试验性例子中描述的工序获得图10A和10B所示的曲线。
图10A和10B所示的曲线分别类似于图8A和8B所示的曲线。但是，用于获得图10A和10B所示曲线的每个光掩模330和340最初凹陷至预定深度R。由此，应用相同的开始光强度和形成具有相同宽度的凹部和深度的地方，使用图7A所示的光掩模230形成的图形CD通常大于通过图9A所示的光掩模形成的图形CD。类似地，应用相同的阈值光强度和形成具有相同宽度的凹部和深度的地方，使用图7B所示的光掩模240形成的图形CD通常大于使用图9B所示的光掩模340形成的图形CD。
第三试验性例子结合第一和第二试验性例子的某些方面。具体地说，第三试验性例子说明在凹部或各向同性沟槽的深度偏移和其宽度改变的地方为发生图形CD。由此，第三试验性例子可以适用于横穿整个光掩模需要球形CD调整在部分光掩模中需要精细的CD调整的地方。
现在将参考图11描述调整图形的CD偏差的方法。
图11是根据本发明的实施例使用第一试验性例子调整图形的CD偏差的方法流程图。
参考图11，在操作S11中制备光掩模。光掩模是包括光阻挡图形和透明衬底的双重掩模(BM)。在透明衬底的前表面上形成光阻挡图形。通过透明衬底上的光阻挡图形定义光阻挡区和透光区。根据图形的目标CD，光阻挡图形形成至预定的尺寸。例如，用于4X光掩模的图形的目标CD是150nm，光阻挡图形具有600nm的尺寸。
接下来，在操作S12中通过使用光掩模执行曝光工序和显影工序在器件衬底上形成材料图形。在必须形成材料图形的地方附加地执行各向异性干法刻蚀工序。使用具有波长λ的光源发射光执行曝光工序。在本发明中，可以使用任意类型的光源。例如，一般采用248nm KrF光源或196nmArF光源。此外，材料图形可以由任何种类的材料形成，例如用于形成光掩模的光阻挡图形的光致抗蚀剂、绝缘材料如氧化硅、导电材料如铝和钨或材料如铬。
此后，在操作S13中测量材料图形的CD。一般使用空间图像测量系统(AIMS)或扫描电子显微镜(SEM)测量材料图形的CD。这些设备能根据器件衬底上的位置测量CD的分布，以及最大和最小CD。
此后，将操作S13中测量的CD与操作S14中的目标CD相比较。在某些情况下，因为由于设计规则的减小和光学邻近效应(OPE)的光刻极限，测量的CD不同于目标CD。换句话说，测量的CD有时大于目标CD，这称为CD的正偏差。另外，测量的CD有时小于目标CD，这称为CD的负偏差。有时，不发生CD偏差。在有些情况下，在整个衬底CD的正偏差或CD的负偏差始终发生恒定值。
另外，在其它情况下，根据衬底上的位置图形的CD偏差不同，在其他情况下，即使在单个衬底上也同时发生CD的正偏差和CD的负偏差。
在操作S14之后，在对应于发生CD正偏差的部分器件衬底的光掩模上定义正CD偏差区，以及在对应于发生CD负偏差的部分器件衬底的光掩模上定义负CD偏差区。在对应于测量的CD等于目标CD的部分器件衬底的光掩模的区域中，不需要调整图形的CD。
在操作S15中，根据比较操作S14的结果执行调整CD偏差的工序。为了调整CD偏差，如第一试验性例子所述执行在光掩模中形成凹部或底切的刻蚀工序。另外，如第二试验性例子所述在光掩模中形成各向同性沟槽或凹部。另外，透光区凹陷至预定深度，然后可以如第三试验性例子所述形成各向同性沟槽或凹部。
例如，可以在光掩模的正CD偏差区中形成凹陷或各向同性沟槽。可以在光掩模的负CD偏差区中形成底切或凹部。在单个光掩模中定义正CD偏差区和负CD偏差区的地方，一般在正CD偏差区中形成凹部或各向同性沟槽，以及一般在负CD偏差区中形成底切或凹部，在该情况下，不需要以特定的顺序形成凹部、各向同性沟槽和底切。
现在进一步详细描述上述调整工序。
图12A至12C图示了用于调整对应于光掩模的正CD偏差区的图形CD的工序。
图12A是定义了正CD偏差区的光掩模的剖面图。图12B和12C图示了调整使用图12A所示的光掩模形成的图形CD的方法的剖面图。
参考图12A，光掩模包括透明衬底51和光阻挡图形52(52a、52b以及52c)。在光掩模内定义未调整区和正CD偏差区。通过举例说明图12A所示的光阻挡图形52a、52b和52c。
参考图12B，在光阻挡图形52a和52c上形成光致抗蚀剂图形55，以露出正CD偏差区中的透光区。光致抗蚀剂图形55还覆盖整个未调整区。在某些情况下，在光阻挡图形52b上也有选择地形成光致抗蚀剂图形55。执行各向异性干法刻蚀工序，以形成具有垂直侧面的凹部。使用在正CD偏差区中露出的光致抗蚀剂图形55和光阻挡图形52b作为刻蚀掩模执行各向异性干法刻蚀。结果，在光掩模的正CD偏差区中的透明衬底51a的透光区中形成具有预定深度d9的凹部53。凹部53的深度d9根据CD偏差而改变，且优选小于入射光的波长λ。如上所述，在凹部53的深度小于波长λ的地方，可以减小图形的CD。例如，在利用ArF光源的地方，凹部53的深度d9是240nm或更少。一旦形成了凹部53，那么除去光致抗蚀剂图形55。因此，获得用于形成具有调整的CD图形的光掩模。
在根据不同的位置将通过光掩模形成的图形CD通过不同的值调整的地方，刻蚀工序一般执行两次以上。例如，假如光掩模的第一区需要具有第一深度的第一凹部，那么第二区需要具有第二深度的第二凹部，以及第二深度大于第一深度。在此情况下，形成露出第一区和第二区的第一光致抗蚀剂图形。通过使用第一光致抗蚀剂图形作为光掩模，光掩模的第一和第二区被刻蚀至第一深度，由此形成第一凹部。然后，除去第一光致抗蚀剂图形，以及形成第二光致抗蚀剂图形，以露出第二区。然后使用第二光致抗蚀剂图形作为刻蚀掩模刻蚀光掩模的第二区至第二深度，由此形成第二凹部。然后，除去第二光致抗蚀剂图形。因此，在光掩模的第一区形成具有第一深度的第一凹部，以及在光掩模的第二区形成具有第二深度的第二凹部。
参考图12C，在透明衬底51a上形成光致抗蚀剂图形55a，以在正CD偏差区中仅仅露出部分透光区。考虑到后续工序过程中将形成的各向同性沟槽54的开口尺寸w10′，光致抗蚀剂图形55a形成至适宜的尺寸。光致抗蚀剂图形55a形成为覆盖整个未调整的区域，在某些情况下，在光阻挡图形52a、52b以及52c上也部分地或全部有选择地形成光致抗蚀剂图形55a。执行各向同性干法或湿法刻蚀工序，以形成各向同性沟槽54。使用在正CD偏差区上露出的光致抗蚀剂图形55a和光阻挡图形52作为刻蚀掩模执行刻蚀工序。因此，在正CD偏差区的透明衬底51中形成具有预定深度d10、宽度w10以及开口尺寸w10′的各向同性沟槽54。然后除去光致抗蚀剂图形55a。因此，获得用于形成具有调整的CD图形的光掩模。
在根据不同的位置将通过光掩模形成的图形CD调整不同值的地方，一般这样形成光致抗蚀剂图形：根据光掩模的位置通过光致抗蚀剂图形露出的透光区的尺寸“A”是不同的。例如，假如光掩模的第一区需要具有第一开口尺寸的第一各向同性沟槽，那么光掩模的第二区需要具有第二开口尺寸的第二各向同性沟槽，且第二开口尺寸大于第一开口尺寸。在此情况下，一般这样形成光致抗蚀剂图形：通过光致抗蚀剂图形露出的透光区的尺寸“A”在第二区中比第一区大。然后，使用光致抗蚀剂图形作为刻蚀掩模执行各向同性刻蚀工序，以及除去光致抗蚀剂图形。因此，在第一区中形成具有第一开口尺寸的第一各向同性沟槽，以及在第二区中形成具有第二开口尺寸的第二各向同性沟槽，且第二开口尺寸大于第一开口尺寸。
现在将描述刻蚀定义负CD偏差区的光掩模的方法。
图13A至13C图示了在负CD偏差区中调整CD的工序。
图13A是定义负CD偏差区的光掩模的剖面图。图13B和13C图示了调整图13A所示的光掩模的图形CD的方法的剖面图。
参考图13A，光掩模包括透明衬底151和光阻挡图形152(152a、152b以及152c)。在光掩模内定义未调整区和正CD偏差区。通过举例在图13A中图示了光阻挡图形152a、52b和52c。
参考图13B，在光阻挡图形152a和152c上形成光致抗蚀剂图形155，以便露出负CD偏差区的整个透光区。光致抗蚀剂图形155也覆盖整个未调整的区域。在某些情况下，在光阻挡图形52b上也有选择地形成光致抗蚀剂图形155。
执行各向同性刻蚀工序，以形成底切153。当执行各向同性法刻蚀时，在负CD偏差区上露出的光致抗蚀剂图形155和光阻挡图形152b用作刻蚀掩模。结果，在透明衬底151a的透光区和负CD偏差区的光阻挡图形152的下面形成具有预定宽度w11的底切153。底切153的宽度w11随CD的偏差而改变，且优选小于入射光的波长λ和小于每个光阻挡图形152的1/2宽度。此后，除去第二光致抗蚀剂图形155。因此，获得用于形成具有调整的CD图形的光掩模。
在根据不同的位置将通过光掩模形成的图形CD调整不同值的地方，刻蚀工序一般执行两次以上。例如，假如光掩模的第一区需要具有第一宽度的第一底切，那么光掩模的第二区需要具有第二宽度的第二底切，以及第二宽度大于第一宽度。在此情况下，形成第一光致抗蚀剂图形，以露出第一区和第二区。通过使用第一光致抗蚀剂图形作为光掩模，各向异性地刻蚀光掩模的第一和第二区，由此形成第一宽度的第一底切。然后，除去第一光致抗蚀剂图形，以及形成第二光致抗蚀剂图形，以露出第二区。此后，通过使用第二光致抗蚀剂图形作为刻蚀掩模，各向异性地刻蚀光掩模的第二区，由此形成具有第二宽度的第二底切。然后除去第二光致抗蚀剂图形。因此，在光掩模的第一区中形成具有第一宽度的第一底切，以及在光掩模的第二区形成具有第二宽度的第二底切。
参考图13C，在透明衬底151a上形成光致抗蚀剂图形155a，以仅仅露出负CD偏差区中的部分透光区。根据后续工序过程中将形成的凹部154的宽度w11，光致抗蚀剂图形155a形成至适宜的尺寸。光致抗蚀剂图形155a形成为覆盖整个未调整的区域，在某些情况下，在光阻挡图形152a、152b以及152c上也部分地或全部也形成光致抗蚀剂图形155a。
执行各向异性干法刻蚀工序，以形成凹部154。使用在负CD偏差区上露出的光致抗蚀剂图形155a和光阻挡图形152作为刻蚀掩模执行刻蚀工序。因此，在负CD偏差区的透明衬底151中形成具有预定深度d12和宽度w12的凹部154。然后除去第二光致抗蚀剂图形155。因此，获得用于形成具有调整的CD图形的光掩模。
在根据不同的位置通过光掩模形成的图形CD被调整不同值的地方，一般这样形成光致抗蚀剂图形：根据光掩模内的位置通过光致抗蚀剂图形露出的透光区的宽度w12是不同的。例如，假如光掩模的第一区需要具有第一宽度的第一凹部，那么光掩模的第二区需要具有第二宽度的第二凹部，以及第二宽度大于第一宽度。在此情况下，这样形成光致抗蚀剂图形：通过光致抗蚀剂图形露出的透光区的宽度w12在第二区中比第一区大。然后，使用光致抗蚀剂图形作为刻蚀掩模执行各向异性干法刻蚀工序，除去光致抗蚀剂图形。因此，在第一区中形成具有第一宽度的第一凹部，以及在第二区中形成具有第二宽度的第二凹部，第二宽度大于第一宽度。
本发明不仅用于调整在器件衬底上形成的单个图形的CD，而且也用于通过调整图形CD的一般偏差提高图形的均匀性。为了提高图形的均匀性，整个器件衬底通常分为各个区，以及在各个区中调整图形的CD。上述第一至第三试验性例子可以以同样的方式应用。
在下文中，将参考图14A和14B描述提高图形均匀性的详细方法。
图14A和14B图示了在定义多个不同尺寸的CD偏差区的光掩模中的图形的CD偏差的方法。图14A是在调整图形的CD偏差之前光掩模的剖面图，以及图14B示出了用于各个区的图形的CD曲线。
参考图14A，在光掩模400的透明衬底410上全部或部分地形成具有相同尺寸的光阻挡图形420(421、422、423、424、425和426)。为了便于说明，光掩模400分为区域I至VI。光阻挡图形420一般是线型图形。在光阻挡图形420是线型图形的地方，光掩模400通常是用于形成位线或金属互连线的光掩模。
图14B示出了使用光掩模400执行光刻工序时，在衬底上的图形位置相关图形的CD。参考图14B，在对应于光掩模400的外部的部分器件衬底中图形的CD大于对应于光掩模400的中心部分的部分器件衬底中的图形CD。更具体地说，在对应于光掩模400的区域I和VI的部分器件衬底上形成的图形CD是CD3，在对应于区域III和IV的部分器件衬底上形成的图形CD是CD5。
除图14B中的例子之外，存在对应于光掩模的外部的部分器件衬底中图形的CD小于对应于光掩模的中心部分的部分器件衬底中的图形CD的情况。另外地，图形的CD可以具有正弦波的形式。在这些及其他情况中，使用本发明的方法完成图形CD的调整。
描述第一情况，目标CD是CD3，区域II至V定义为负CD偏差区。在图14A和14B的情况中，通过使用根据图13B或13C描述的方法刻蚀区域II至V将对应于光掩模400的区域II至V的图形CD调整为CD3。
使用根据图13B描述的方法，在每个区域II和V中形成具有第一宽度的底切，以及III和IV中形成具有第二宽度的底切。这里，第二宽度大于第一宽度。第一和第二宽度根据几个参数改变，包括例如入射光的波长、孔的类型、CD偏差量、光阻挡图形的类型和尺寸以及相邻的光阻挡图形之间的距离。通常使用包括各种工序条件的实验决定第一和第二宽度。如上所述，为了在光掩模的各个区域中形成具有不同宽度的底切，应该执行几次刻蚀掩模形成工序。
使用根据图13B描述的方法，在每个区域II和V中形成具有第一宽度的凹部，以及每个区域III和IV中形成具有大于第一宽度的第二宽度的凹部。第一和第二宽度根据几个参数改变，包括例如凹部的深度、入射光的深度、孔的类型、CD偏差量、光阻挡图形的类型和尺寸以及相邻的光阻挡图形之间的距离。一般地使用包括各种工序条件的实验决定第一和第二宽度。如上所述，通过控制由刻蚀掩模露出的透光区的宽度，使用一次刻蚀掩模形成工序在光掩模的各个区中形成具有不同宽度的凹部。
描述第二情况，目标CD是CD5，光掩模400的区域I、II、V和VI定义为负CD偏差区。在此情况下，使用相对于图12B和12C描述的方法通过刻蚀区域II至V将对应于光掩模400的区域I、II、V以及VI的图形CD调整为CD3。
使用根据图12B描述的方法，在透明衬底410的每个区域II和V中形成具有第一深度的凹部，以及在其每个区域I和VI中形成具有大于第一深度的第二深度的凹部。第一和第二深度根据几个参数改变，包括例如入射光的波长、孔的类型、CD偏差量、光阻挡图形的类型和尺寸以及相邻的光阻挡图形之间的距离。通常使用涉及各种工序条件的实验决定第一和第二深度。如上所述，为了在光掩模的各个区域中形成具有不同深度的凹部，一般执行几次刻蚀掩模形成工序。
使用根据图12C描述的方法，在透明衬底410的每个区域II和V中形成具有第一开口尺寸的各向同性沟槽，以及在其每个区域I和VI中形成具有第二开口尺寸的各向同性沟槽。第一和第二开口尺寸根据几个参数改变，包括例如各向同性沟槽的深度和宽度、入射光的深度、孔的类型、CD偏差量、光阻挡图形的类型和尺寸以及相邻的光阻挡图形之间的距离。可以使用包括各种工序条件的实验决定第一和第二开口尺寸。如上所述，通过控制由刻蚀掩模露出的透光区的宽度，使用一次刻蚀掩模形成工序在光掩模的各个区中形成具有不同开口尺寸的各向同性沟槽。
描述第三情况，目标CD是CD4，而光掩模的区域I和VI定义为正CD偏差区，其区域III和IV定义为负CD偏差区。在此情况下，使用根据图12B和12C描述的方法通过刻蚀区域I至V调整对应于透明衬底410的区域I和VI的图形CD。在此情况下，使用根据图13B和13C描述的方法通过刻蚀区域III和IV调整对应于透明衬底410的区域III和IV的图形CD。为了避免重复将省略前述方法的详细描述。
描述第四情况，目标CD是CD6，光掩模400的整个区域定义为正CD偏差区。在透明衬底410的区域III和IV中图形的CD偏差量最小，在其区域I和VI中最大。在此情况下，如上述第三试验性例子所述，通过刻蚀光掩模400形成凹陷的凹部或凹陷的各向同性沟槽。具体地说，在第一调整操作中，如根据图12B的方法所述，在透明衬底410的整个透光区中形成具有预定深度的凹部，由此减小图形的CD。此后，在第二调整操作中，在透明衬底410的各个区域中形成凹部、底切、凹部或各向同性沟槽，由此调整对应于各个区域的图形CD。在第一调整操作中，凹部形成为任意深度。
例如，在第一调整操作中，可以在光掩模400的整个透光区中形成具有预定深度L1的凹部，以致对应于区域I和VI的图形CD变为目标CD，即CD6。因此，在第二调整操作中，当目标CD是CD3时，通过同样的方法刻蚀光掩模400调整图形的CD。
另外地，在第一调整操作中，可以在光掩模400的整个透光区中形成具有预定深度L2的凹部，以致对应于区域II和V的图形CD变为目标CD，即CD6。在此情况下，L2小于L1。因此，在第二调整操作中，当目标CD4是CD3时，通过同样的方法刻蚀光掩模400调整图形的CD。
另外地，在第一调整操作中，可以在光掩模400的整个透光区中形成具有预定深度L1的凹部，以致对应于区域III和IV的图形CD变为目标CD，即CD6。在此情况下，L3小于L2。因此，在第二调整操作中，当目标CD是CD5时，通过同样的方法刻蚀光掩模400调整图形的CD。
根据本发明，通过在光掩模的透明衬底中形成凹部、底切和/或各向同性沟槽为小于入射光波长的尺寸调整图形的CDs。在形成凹部和底切的地方，一般通过比形成凹部和各向同性沟槽的地方更大的数量调整图形的CD偏差。由此，通过形成凹部和底切调整图形的CD偏差的方法用来增加或减小整个衬底中的图形的一般CD，而通过形成凹部和各向同性沟槽调整图形的CD偏差的方法一般用来增加或减小部分衬底中的精细图形CD。
与涉及在光掩模的后表面上形成光栅调整图形的CD偏差的常规方法相比，本发明防止降低图形图像的对比度和减小标准图像记录倾斜(NILS)。此外，光掩模防止由光栅形成导致的损坏。
首先，在整个衬底发生不同偏差量的图形CD的地方，本发明提供一种通过仅仅执行一次刻蚀掩模形成工序调整整个衬底的图形的CD偏差的方法。因此，最小化调整图形CD的成本和时间。
在附图和相应的撰写说明书中公开的优选实施例是教导性例子。所属领域的普通技术人员将理解在不脱离由以下权利要求定义的本发明的范围的条件下可以对示例性实施例进行形式上和细节上的各种改变。

Claims (31)

1.一种通过使用波长λ的曝光源光刻工艺调整器件衬底上形成的图形的临界尺寸偏差的方法，该方法包括：
执行使用光掩模的光刻工序，该光掩模包括透明衬底和形成在透明衬底上的光阻挡图形；以及，
刻蚀透明衬底中的临界尺寸偏差区至小于波长λ的深度，其中临界尺寸偏差区对应于由于光刻工序将另外发生临界尺寸偏差的器件衬底中的区域，
其中刻蚀透明衬底中的临界尺寸偏差区包括：
在透明衬底中形成第一凹部、第二凹部、底切以及各向同性沟槽的至少一个，其中各向同性沟槽的开口尺寸小于横跨光阻挡图形中的间隙的距离。
2.根据权利要求1的方法，其中临界尺寸偏差区是正临界尺寸偏差区，以及第一凹部、第二凹部和/或各向同性沟槽形成在透明衬底中，其中各向同性沟槽的开口尺寸小于横跨光阻挡图形中的间隙的距离。
3.根据权利要求1的方法，其中临界尺寸偏差区是负临界尺寸偏差区以及底切或第一凹部形成在透明衬底中。
4.一种通过使用波长λ的曝光源光刻工艺调整器件衬底上形成的图形的临界尺寸偏差的方法，该方法包括：
提供包括透明衬底和形成在透明衬底上的光阻挡图形的光掩模；
由材料层在衬底上形成材料图形；
测量材料图形的临界尺寸；
通过计算材料图形的临界尺寸偏差在透明衬底中定义正临界尺寸偏差区和负临界尺寸偏差区；
在透明衬底的正临界尺寸偏差区中形成凹部；以及
在透明衬底的负临界尺寸偏差区中形成底切，
其中形成材料图形包括使用光掩模执行光刻工序和刻蚀工序，
其中计算材料图形的临界尺寸偏差包括将测量的材料图形的临界尺寸与用于材料图形的目标临界尺寸相比较。
5.根据权利要求4的方法，其中凹部形成有小于波长λ的深度，以及底切形成有小于波长λ的宽度。
6.根据权利要求5的方法，其中凹部的深度与材料图形的正临界尺寸偏差成正比。
7.根据权利要求5的方法，其中底切的宽度与材料图形的负临界尺寸偏差成正比。
8.根据权利要求4的方法，其中由试验数据决定凹部的深度和底切的宽度。
9.根据权利要求4的方法，其中通过使用光阻挡图形作为刻蚀掩模的各向异性刻蚀工序形成凹部。
10.根据权利要求4的方法，其中通过使用光阻挡图形作为刻蚀掩模的化学干法刻蚀或湿法刻蚀工序形成底切。
11.根据权利要求4的方法，其中形成凹部包括：
执行包括在光掩模上形成第一掩模图形的第一操作；
执行包括使用第一掩模图形和光阻挡图形作为刻蚀掩模的各向异性地干法刻蚀透明衬底的第二操作；以及
执行包括除去第一掩模图形的第三操作。
12.根据权利要求11的方法，其中通过重复第一、第二和第三操作至少两次，凹部形成有与材料图形的临界尺寸偏差成正比的深度。
13.根据权利要求11的方法，还包括
执行包括在光掩模上形成第二掩模图形的第四操作，其中第二掩模图形与凹部底部隔开预定距离；
执行包括通过使用第二掩模图形和光阻挡图形作为刻蚀掩模刻蚀透明衬底在透明衬底中形成另一凹部或各向同性沟槽的第五操作；以及
执行包括除去第二掩模图形的第六操作，
其中各向同性沟槽的开口尺寸小于横跨光阻挡图形中的间隙的距离。
14.根据权利要求13的方法，其中在第四操作中形成的第二掩模图形和凹部的底部之间的距离根据材料图形的临界尺寸偏差而改变。
15.根据权利要求4的方法，其中形成底切包括：
执行包括在光掩模上形成光致抗蚀剂图形的第一操作；
执行包括使用光致抗蚀剂图形和光阻挡图形作为刻蚀掩模各向异性地刻蚀透明衬底的第二操作；以及
执行包括除去光致抗蚀剂图形的第三操作。
16.根据权利要求15的方法，其中通过重复第一、第二和第三操作至少两次，底切形成有与材料图形的临界尺寸偏差成正比的宽度。
17.一种通过使用波长λ的曝光源光刻工艺调整器件衬底上形成的图形的临界尺寸偏差的方法，该方法包括：
提供包括透明衬底和形成在透明衬底上的光阻挡图形的光掩模；
通过使用光掩模执行光刻工序和刻蚀工序在其上形成材料层的器件衬底上形成材料图形；
测量材料图形的临界尺寸；
通过计算材料图形的临界尺寸偏差在透明衬底中定义正临界尺寸偏差区和负临界尺寸偏差区，其中计算材料图形的临界尺寸偏差包括将测量的材料图形的临界尺寸与用于材料图形的目标临界尺寸相比较；
在透明衬底的正临界尺寸偏差区中形成具有预定深度的各向同性沟槽；以及
在透明衬底的负临界尺寸偏差区中形成具有预定深度的凹部，
其中各向同性沟槽的开口尺寸小于横跨光阻挡图形中的间隙的距离。
18.根据权利要求17的方法，其中凹部形成有小于波长λ的宽度，以及各向同性沟槽形成有小于波长λ的开口尺寸，其中各向同性沟槽的开口尺寸小于横跨光阻挡图形中的间隙的距离。
19.根据权利要求18的方法，其中形成各向同性沟槽以便开口尺寸的宽度与材料图形的正临界尺寸偏差成正比，其中各向同性沟槽的开口尺寸小于横跨光阻挡图形中的间隙的距离。
20.根据权利要求18的方法，其中这样形成凹部：凹部的宽度与材料图形的负临界尺寸偏差成正比。
21.根据权利要求17的方法，其中根据试验数据决定凹部的深度和各向同性沟槽的开口尺寸，其中各向同性沟槽的开口尺寸小于横跨光阻挡图形中的间隙的距离。
22.根据权利要求17的方法，其中通过执行使用光阻挡图形作为刻蚀掩模的各向异性干法刻蚀工序形成凹部。
23.根据权利要求17的方法，其中通过执行使用光阻挡图形作为刻蚀掩模的化学干法刻蚀工序和湿法刻蚀工序形成各向同性沟槽，其中各向同性沟槽的开口尺寸小于横跨光阻挡图形中的间隙的距离。
24.根据权利要求17的方法，其中凹部的形成包括：
执行包括在光掩模上形成光致抗蚀剂图形的第一操作；
执行包括使用光致抗蚀剂图形和光阻挡图形作为刻蚀掩模各向异性地干法刻蚀部分透明衬底的第二操作；以及
执行包括除去光致抗蚀剂图形的第三操作。
25.根据权利要求24的方法，其中第二操作还包括根据材料图形的临界尺寸偏差改变部分透明衬底的宽度。
26.根据权利要求17的方法，其中形成各向同性沟槽包括：
执行包括在光掩模上形成光致抗蚀剂图形的第一操作；
执行包括使用光致抗蚀剂图形和光阻挡图形作为刻蚀掩模各向异性地刻蚀部分透明衬底的第二操作；以及
执行包括除去光致抗蚀剂图形的第三操作，
其中各向同性沟槽的开口尺寸小于横跨光阻挡图形中的间隙的距离。
27.根据权利要求26的方法，其中根据材料图形的临界尺寸偏差改变部分透明衬底的宽度。
28.一种使用光掩模调整在器件衬底上形成的图形的临界尺寸偏差的方法，该方法包括：
在包括透明衬底的光掩模中定义第一正临界尺寸偏差区、第二正临界尺寸偏差区和第三正临界尺寸偏差区，其中，第一、第二和第三正临界尺寸偏差区对应于与第一临界尺寸、第二临界尺寸和第三临界尺寸偏离的各个图形；
在第一至第三临界尺寸偏差区的每一个的透明衬底中形成具有预定深度的第一凹部；以及，
在第一凹部的底部中形成第二凹部和/或各向同性沟槽，其中各向同性沟槽的开口尺寸小于横跨形成在透明衬底上的光阻挡图形中的间隙的距离。
29.根据权利要求28的方法，其中这样形成第一凹部：第三临界尺寸是目标临界尺寸；以及，
其中形成第二凹部和/或各向同性沟槽包括：
在第二临界尺寸偏差区中形成具有第一开口尺寸的第一各向同性沟槽和在第三临界尺寸偏差区中形成具有第二开口尺寸的第二各向同性沟槽，其中第二开口尺寸大于第一开口尺寸，
其中各向同性沟槽的开口尺寸小于横跨光阻挡图形中的间隙的距离。
30.根据权利要求28的方法，其中这样形成第一凹部：第二临界尺寸是目标临界尺寸；以及，
其中形成第二凹部和/或各向同性沟槽包括：
在第二临界尺寸偏差区中形成预定宽度的第二凹部和在第三临界尺寸偏差区中形成预定开口尺寸的各向同性沟槽，其中各向同性沟槽的开口尺寸大于第二凹部的宽度，其中各向同性沟槽的开口尺寸小于横跨光阻挡图形中的间隙的距离。
31.根据权利要求28的方法，其中这样形成第一凹部：第一临界尺寸是目标临界尺寸；以及
其中形成第二凹部和/或各向同性沟槽包括：
在第三临界尺寸偏差区中形成具有第一宽度的第三凹部和形成具有第二宽度的第四凹部，其中第二宽度大于第一宽度，其中各向同性沟槽的开口尺寸小于横跨光阻挡图形中的间隙的距离。
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