CN1971427A - 光掩模的判定方法以及半导体器件的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种光掩模的判定方法,其包括:规定第1曝光装置用的光掩模的掩模图案的工序;规定能够设定在第2曝光装置的多个曝光条件的工序;对于所述多个曝光条件的每一个,预测通过所述第2曝光装置投影到基板上的所述掩模图案的投影像的工序;对于所述多个曝光条件的每一个,预测基于所述投影像形成在基板表面的加工图案的工序;对于所述多个曝光条件的每一个,判断所述加工图案是否满足规定的条件的工序;在对于至少一个所述曝光条件所述加工图案满足规定条件的情况下,判断为能够把所述光掩模用于所述第2曝光装置的工序。
Description
对相关申请的交叉引用
本发明以在2005年11月21日提出申请的第2005-336183号日本专利申请为基础并对其主张优先权,并且该原专利申请的全部内容通过引用被包含于此。
技术领域
本发明涉及光掩模的判定方法以及半导体器件的制造方法。
背景技术
随着半导体器件的微细化和高集成化,以高精度形成具有所期望的尺寸的图案变得越来越重要。但如果图案微细化,则由于光接近效应(#optical proximity effect#)(OPE),不能照原样形成具有期望形状的图案。因此,在实际的光掩模中,对掩模图案实施光接近效应修正(#opticalproximity correction#)(OPC),以得到具有期望形状的图案(例如参照特开平9-319067号公报)。
由于光接近效应一般依赖于曝光装置(#exposure apparatus#)的特性,所以每个曝光装置的光接近效应都不相同。因此,即使是针对某个曝光装置实施了合适的光接近效应修正的光掩模,如果更换曝光装置,则也不能得到具有期望的形状的图案。因此为了得到具有期望的形状的图案,需要重新制作被实施了与变更了的曝光装置相应的光接近效应修正的光掩模。但制作新的光掩模带来制造期间的增加。也可以通过调整变更了的曝光装置的曝光参数(例如照明形状(#illumination shape#))而不制作新的光掩模来进行合适的曝光。即如果能够通过调整曝光参数得到满足规定条件的图案,则不需要在曝光装置变更了的情况下制作新的光掩模。
但是,由于曝光装置的调整是有限度的,通过曝光参数的调整并不一定总是能得到满足规定条件的图案。在通过曝光参数的调整未能得到满足规定条件的图案时,结果还得制作新的光掩模。曝光参数的调整作业,在工厂等制造现场通过试错来进行。在根据调整作业未得到满足规定条件的图案时,在调整作业上所花费的时间就浪费了。由此导致制造期间的进一步增大。
这样,在变更了曝光装置的情况下,可以考虑制作新的光掩模、调整曝光参数两种方案。但是由于对于应该采用哪种方案并没有明确的判断基准,所以导致制造期间的增大。因此对于变更了曝光装置的情况的应对方法,早期而且正确地进行判断是重要的课题。
发明内容
本发明之1的光掩模的判定方法,包括:规定第1曝光装置用的光掩模的掩模图案的工序;规定能够设定在第2曝光装置的多个曝光条件的工序;对于所述多个曝光条件的每一个,预测通过所述第2曝光装置投影到基板上的所述掩模图案的投影像的工序;对于所述多个曝光条件的每一个,预测基于所述投影像形成在基板表面的加工图案的工序;对于所述多个曝光条件的每一个,判断所述加工图案是否满足规定的条件的工序;在对于至少一个所述曝光条件所述加工图案满足规定条件的情况下,判断为能够把所述光掩模用于所述第2曝光装置的工序。
本发明之2的半导体器件的制造方法,包括:规定第1曝光装置用的光掩模的掩模图案的工序;规定能够设定在第2曝光装置的多个曝光条件的工序;对于所述多个曝光条件的每一个,预测通过所述第2曝光装置投影到基板上的所述掩模图案的投影像的工序;对于所述多个曝光条件的每一个,预测基于所述投影像形成在基板表面的加工图案的工序;对于所述多个曝光条件的每一个,判断所述加工图案是否满足规定的条件的工序;在对于至少一个所述曝光条件所述加工图案满足规定条件的情况下,判断为能够把所述光掩模用于所述第2曝光装置的工序;根据所述光掩模能够用于所述第2曝光装置的判断,通过所述第2曝光装置把所述光掩模的掩模图案投影到基板上的工序。
本发明之3的半导体器件的制造方法,包括:规定第1曝光装置用的光掩模的掩模图案的工序;规定能够设定在第2曝光装置的多个曝光条件的工序;对于所述多个曝光条件的每一个,预测通过所述第2曝光装置投影到基板上的所述掩模图案的投影像的工序;对于所述多个曝光条件的每一个,预测基于所述投影像形成在基板表面的加工图案的工序;对于所述多个曝光条件的每一个,判断所述加工图案是否满足规定的条件的工序;判断在对于至少一个所述曝光条件,所述加工图案满足规定条件的情况下,能够把所述光掩模用于所述第2曝光装置的工序;在对于所有所述曝光条件所述加工图案都不满足规定条件的情况下,判断为不能够把所述光掩模用于所述第2曝光装置的工序;根据所述光掩模不能够用于所述第2曝光装置的判断,制作新的光掩模的工序;通过所述第2曝光装置把所述新的光掩模的掩模图案投影到基板上的工序。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式的方法的流程图。
图2是表示本发明的实施方式的方法的流程图。
图3是表示本发明的实施方式的制作新的光掩模的方法的一例的流程图。
图4是表示本发明的实施方式的制作新的光掩模的方法的一例的流程图。
具体实施方式
下面,参照附图说明本发明的实施方式。
图1和图2是表示本发明的实施方式的方法的流程图。
首先,为了利用仿真来检验制作的用于某曝光装置(曝光装置A)的光掩模(光掩模A)是否也能够在其它曝光装置(曝光装置B)中使用,把光掩模A的掩模图案(掩模图案A)规定在仿真工具内(S1)。光掩模A的光掩模图案A被实施了适于曝光装置A的光接近效应修正。
然后,在仿真工具内规定能够设定在曝光装置B的多个曝光条件。作为曝光条件(曝光参数),使用例如曝光装置B的照明形状(在这里,是照明形状1~3)(S2)。曝光装置具备可变σ机构,通过可变σ机构能够物理地调整照明的大小。因此,在通过曝光装置B的可变σ机构能够进行调整的范围内,规定多个照明形状。而且,照明形状与照明光的强度分布对应,可以由例如照明位置和光强度来表示。
然后,对于多个曝光条件(照明形状)的每一个,对通过曝光装置B投影在基板上的掩模图案A的投影像(#projection image#)(光学像(#optical image#))进行预测(S3)。即利用在步骤S1规定的掩模图案A的数据和在步骤S2规定的曝光装置B的照明形状的数据,对于多个照明形状的每一个计算掩模图案A的投影像(投影像1~3)。而且,作为被投影了掩模图案A的基板,可以设想为形成有光抗蚀剂的半导体晶片。
然后,对于多个曝光条件(照明形状)的每一个,预测基于投影像的基板表面的加工图案(S4)。即利用投影像的数据计算在半导体晶片上形成的光抗蚀剂的预测形状。
然后,把计算出的每一个加工图案(光抗蚀剂图案)与基准图案进行比较(S5)。作为基准图案,使用掩模图案A用的设计图案(没有被实施光接近效应修正的图案)。具体是在设计图案的整个区域上计算所述加工图案(加工图案1~3)与所述设计图案的尺寸差。
然后,根据步骤S5的比较结果,对于每一个加工图案计算所述尺寸差比允许尺寸差大的部分(危险部分(#hot spot#))的数量(S6)。
然后,为了判断加工图案是否满足规定的条件,对于每一个加工图案判断危险部分的数量是否小于等于允许数量(S7)。
把危险部分的数量小于等于允许数量的加工图案判断为满足规定的条件(S8)。把危险部分的数量不小于等于允许数量的加工图案判断为不满足规定的条件(S9)。并且,判断是否有至少一个加工图案满足规定条件(S10)。
在至少一个加工图案满足规定条件的情况下,判断为光掩模A能够用于曝光装置B(S11)。而且判断加工图案满足规定的条件的照明形状能够用于曝光装置B(S12)。在所有加工图案都不满足规定条件的情况下,判断为光掩模A不能用于曝光装置B(S13)。
如上所述,可以根据仿真判断制作出的用于某个曝光装置(曝光装置A)的光掩模A能否用于其它曝光装置(曝光装置B)。另外,根据仿真也可以判断出能够用于曝光装置B的照明形状。
在判断为光掩模A用于曝光装置B的情况下,根据这样的判断,使用光掩模A进行曝光工序。即把光掩模A的掩模图案A通过曝光装置B实际投影在基板(形成有光抗蚀剂的半导体晶片)上(S21)。并且,进行显影形成光抗蚀剂图案(S22),把光抗蚀剂图案作为掩模加工半导体晶片(S23)。而且,在这里所说的半导体晶片的加工包括对形成在半导体晶片本体上的导电膜、绝缘膜等进行蚀刻。
在判断为光掩模A不能用于曝光装置B的情况下,根据这样的判断,制作能够用于曝光装置B的新的光掩模(光掩模B)(S24)。把制作的光掩模B的掩模图案B通过曝光装置B实际投影在基板(形成有光抗蚀剂的半导体晶片)上(S25)。并且,进行显影形成光抗蚀剂图案(S26),把光抗蚀剂图案作为掩模加工半导体晶片(S27)。而且,半导体晶片的加工如上所述包括对形成在半导体晶片本体上的导电膜、绝缘膜等进行蚀刻。
在制作新的光掩模B的情况下,修正光掩模A的设计图案或修正光掩模A的掩模图案。不论是哪种情况,重要的是使得在把被修正的光掩模用于曝光装置B时使危险部分的数量少。
图3是表示修正光掩模A的设计图案来制作光掩模B时的方法的流程图。
首先,准备好光掩模A的设计图案(S31)。接着修正光掩模A的设计图案。由于根据图1所示的仿真已经掌握了危险部分的位置,所以主要修正危险部分附近的设计图案(设计layout)(S32)。然后,对被修正的设计图案实施光接近效应校正,生成光掩模B用的掩模图案(S33)。进一步通过把生成的掩模图案形成在光掩模上,得到光掩模B(S34)。而且,也可以在步骤S33生成掩模图案的阶段,进行与图1所示的仿真同样的仿真,判断能否将生成的掩模图案用于曝光装置B。
图4是表示修正光掩模A的掩模图案来制造光掩模B时的方法的流程图。
首先,准备好光掩模A的设计图案(S41)。然后,对光掩模A的设计图案实施适合于曝光装置B的光接近效应校正,生成光掩模B用的掩模图案(S42)。即在与光掩模A的光接近效应校正条件不同的光接近效应校正条件下,生成光掩模B的掩模图案。而且,光接近效应校正条件包括曝光装置的照明形状、曝光装置的透镜像差(#aberration#)、光抗蚀剂的PEB(Post Exposure Bake)条件、光抗蚀剂的显影条件、蚀刻条件等。进一步通过把生成的掩模图案形成在光掩模上,得到光掩模B(S43)。而且,也可以在步骤S42生成掩模图案的阶段,进行与图1所示的仿真同样的仿真,判断能否将生成的掩模图案用于曝光装置B。
如上所述,在本实施方式中,根据利用了多个曝光条件的仿真预先判断能否把制作出的用于某曝光装置(曝光装置A)的光掩模(光掩模A)也使用于其它的曝光装置(曝光装置B)。这样,在曝光装置变更了的情况下,能够尽早且正确地判断采用调整曝光参数或制作新的光掩模哪种对策更好。因此,能够在变更了曝光装置的情况下尽早且正确地应对,防止半导体器件的制造期间的增大。
而且,在所述实施方式中,作为在进行仿真时规定的曝光条件(曝光参数)使用了照明形状,但也可以使用照明形状以外的曝光参数。例如也可以使用曝光装置的光学系统(#optical system#)的像差、曝光装置的光学系统的透过率、曝光光的偏振度等作为曝光参数。另外,也可以组合这些曝光参数规定多个曝光条件。
另外,不言而喻,所述实施方式所述的方法,能够通过动作被基于记述有该方法的步骤的程序控制的计算机来实现。所述程序可以通过磁盘等存储媒介或因特网等通信线路(有线环路或无线环路)来提供。
其它改进或变形对本领域的技术人员来讲是显而易见的。因此,本发明的范围并不限于所记述的说明书或具体实施例。在不脱离由权利要求书所定义的发明思想的范围内可以进行多种修改。
Claims (13)
1.一种光掩模的判定方法,包括:
规定第1曝光装置用的光掩模的掩模图案的工序;
规定能够设定在第2曝光装置的多个曝光条件的工序;
对于所述多个曝光条件的每一个,预测通过所述第2曝光装置投影到基板上的所述掩模图案的投影像的工序;
对于所述多个曝光条件的每一个,预测基于所述投影像形成在基板表面的加工图案的工序;
对于所述多个曝光条件的每一个,判断所述加工图案是否满足规定的条件的工序;
在对于至少一个所述曝光条件所述加工图案满足规定条件的情况下,判断为能够把所述光掩模用于所述第2曝光装置的工序。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,进一步包括在判断为能够将所述光掩模用于所述第2曝光装置的情况下,判断为把所述加工图案满足规定条件的曝光条件用于所述第2曝光装置的工序。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述掩模图案被实施了适于所述第1曝光装置的光接近效应校正。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,判断所述加工图案是否满足规定条件的工序包括将所述加工图案与基准图案进行比较的工序。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,将所述加工图案与基准图案进行比较的工序包括求出所述加工图案与所述基准图案的尺寸差的工序。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,判断所述加工图案是否满足规定条件的工序包括求出所述尺寸差比允许尺寸差大的部分的数量的工序。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述加工图案包括光抗蚀剂图案。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述曝光条件包括照明形状、光学系统的像差、光学系统的透过率以及曝光光的偏振度中的至少一个。
9.一种半导体器件的制造方法,包括:
规定第1曝光装置用的光掩模的掩模图案的工序;
规定能够设定在第2曝光装置的多个曝光条件的工序;
对于所述多个曝光条件的每一个,预测通过所述第2曝光装置投影到基板上的所述掩模图案的投影像的工序;
对于所述多个曝光条件的每一个,预测基于所述投影像形成在基板表面的加工图案的工序;
对于所述多个曝光条件的每一个,判断所述加工图案是否满足规定的条件的工序;
在对于至少一个所述曝光条件所述加工图案满足规定条件的情况下,判断为能够把所述光掩模用于所述第2曝光装置的工序;
根据所述光掩模能够用于所述第2曝光装置的判断,通过所述第2曝光装置把所述光掩模的掩模图案投影到基板上的工序。
10.一种半导体器件的制造方法,包括:
规定第1曝光装置用的光掩模的掩模图案的工序;
规定能够设定在第2曝光装置的多个曝光条件的工序;
对于所述多个曝光条件的每一个,预测通过所述第2曝光装置投影到基板上的所述掩模图案的投影像的工序;
对于所述多个曝光条件的每一个,预测基于所述投影像形成在基板表面的加工图案的工序;
对于所述多个曝光条件的每一个,判断所述加工图案是否满足规定的条件的工序;
在对于至少一个所述曝光条件所述加工图案满足规定条件的情况下,判断为能够把所述光掩模用于所述第2曝光装置的工序;
在对于所有所述曝光条件所述加工图案都不满足规定条件的情况下,判断为不能够把所述光掩模用于所述第2曝光装置的工序;
根据所述光掩模不能够用于所述第2曝光装置的判断,制作新的光掩模的工序;
通过所述第2曝光装置把所述新的光掩模的掩模图案投影到基板上的工序。
11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,所述制作新的光掩模的工序包括修正所述光掩模的设计图案的工序。
12.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,所述制作新的光掩模的工序包括修正所述光掩模的掩模图案的工序。
13.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,所述新的光掩模的掩模图案被实施了用于所述第2曝光装置的光接近效应校正。
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