DE102004003341B4 - Halftone phase mask with multiple transmissions and process for their preparation - Google Patents

Halftone phase mask with multiple transmissions and process for their preparation Download PDF

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Abstract

Halbtonphasenmaske zur Projektion eines auf der Maske gebildeten Musters von Strukturelementen auf eine lichtempfindliche Schicht bei der Herstellung integrierter Schaltungen auf einem Halbleiterwafer, umfassend:
– ein transparentes Maskensubstrat (10);
– einen ersten Anteil (12) eines Musters, bei dem erste Strukturelemente (14) als erhabene Stege mit einer ersten Höhe (16) aus einem semitransparenten phasenschiebenden Material, das auf der ebenen Oberfläche (11) des transparenten Maskensubstrats (10) angeordnet ist, derart gebildet sind, dass ein das Maskensubstrat (10) innerhalb der ersten Strukturelemente (14) durchdringender Lichtstrahl einen Phasensprung im Bereich von 160° bis 200° gegenüber einem das Maskensubstrat (10) außerhalb der ersten Strukturelemente (14) im Bereich der ebenen Oberfläche (11) des Maskensubstrats (10) durchdringenden Lichtstrahl erfährt; und
– einen zweiten Anteil (18) des Musters, bei dem zweite Strukturelemente (20) als erhabene Stege mit einer zweiten Höhe (22) aus dem gleichen semitransparenten phasenschiebenden Material der ersten Strukturelemente (14), das auf der ebenen...
A halftone phase mask for projecting a pattern of features formed on the mask onto a photosensitive layer in the fabrication of integrated circuits on a semiconductor wafer, comprising:
A transparent mask substrate (10);
A first portion (12) of a pattern having first structural elements (14) as raised ridges having a first height (16) of a semi-transparent phase-shifting material disposed on the planar surface (11) of the transparent mask substrate (10); are formed in such a way that a light beam penetrating the mask substrate (10) within the first structural elements (14) has a phase jump in the range of 160 ° to 200 ° with respect to a mask substrate (10) outside the first structural elements (14) in the region of the planar surface (14). 11) of the mask substrate (10) undergoes penetrating light beam; and
- a second portion (18) of the pattern, wherein the second structural elements (20) are raised webs having a second height (22) of the same semitransparent phase-shifting material of the first structural elements (14) formed on the planar surface.

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Description

Die Erfindung betrifft eine Halbtonphasenmaske mit mehreren Transmissionen zur Projektion eines auf der Maske gebildeten Musters von Strukturelementen auf eine lichtempfindliche Schicht bei der Herstellung integrierter Schaltungen auf einem Halbleiterwafer und Verfahren zu ihrer Herstellung.The The invention relates to a halftone phase mask with multiple transmissions for projecting a pattern of structural elements formed on the mask on a photosensitive layer in the manufacture of integrated Circuits on a semiconductor wafer and process for their preparation.

Integrierte Schaltungen werden mittels photolithographischer Projektion von Mustern, die auf Photomasken gebildet sind, auf Halbleiterwafer hergestellt. Für jede Ebene wird dabei in der Regel eine Maske mit dem der Schaltungsebene entsprechenden Muster verwendet.integrated Circuits are made by photolithographic projection of Patterns formed on photomasks on semiconductor wafers produced. For Each layer is usually a mask with the circuit level corresponding pattern used.

Photomasken oder Retikel werden im Bereich der Halbleiterfertigung eingesetzt, um mittels lithographischer Projektion auf einen mit einem fotoempfindlichen Lack beschichteten Halbleiterwafer in den Lack ein Muster von Strukturelementen zu bilden. Die Wahl der lateralen Ausdehnung der auf dem Halbleiterwafer zu bildenden Strukturelemente ist dabei aufgrund einer insbesondere durch das Projektionssystem vorgegebenen unteren Auflösungsgrenze eingeschränkt. Die Auflösungsgrenze hängt ab von der Belichtungswellenlänge, der Aperturgröße des Linsensystems, oder beispielsweise von der Art der Beleuchtungsquelle des Projektionssystems, etc.photomasks or reticles are used in the field of semiconductor manufacturing, by means of lithographic projection on one with a photosensitive Lacquer-coated semiconductor wafers in the paint a pattern of structural elements to build. The choice of the lateral extent of the on the semiconductor wafer to be formed structural elements is due to a particular Restricted by the projection system predetermined lower resolution limit. The resolution limit depends from the exposure wavelength, the aperture size of the lens system, or, for example, the type of illumination source of the projection system, Etc.

Hochintegrierte Schaltungen, wie beispielsweise dynamische oder nichtflüchtige Speicher sowie Logikbausteine, werden zur Zeit mit Schaltungselementen hergestellt, deren Breite bis herunter zu 70 nm reicht. Im Beispiel der Speicherbausteine gilt dies beispielsweise für die sehr dicht und periodisch angeordneten Muster von schmalen Wort- oder Bitleitungen sowie gegebenenfalls der entsprechenden Kontaktierungen oder Speichergräben.highly integrated Circuits, such as dynamic or non-volatile memory as well as logic devices, are currently being manufactured with circuit elements, whose width extends down to 70 nm. In the example of the memory modules this applies, for example, to the very dense and periodically arranged patterns of narrow word or bit lines and, where appropriate, the corresponding contacts or trenches.

Dabei kann es oftmals vorkommen, dass die entsprechenden hochintegrierten Strukturmuster in einer Schaltungsebene mit dem die Strukturelemente elektrisch anschließenden Peripheriebereich gemeinsam angeordnet sind. Strukturelemente, beispielsweise Leiterbahnen, solcher Peripheriebereiche unterliegen zumeist relaxierten Anforderungen an die Strukturbreite. Auf der für die Bildung der Schaltungsebene einzusetzenden Photomaske sind demnach gemeinsam dichte, oftmals periodische Anordnungen von Strukturelementen sowie isolierte oder halbisolierte, größer dimensionierte Strukturelemente gemeinsam in einem Muster angeordnet.there It can often happen that the corresponding highly integrated Structure pattern in a circuit plane with the structural elements electrically subsequent Peripheral area are arranged together. Structural elements, for example Tracks, such peripheral areas are usually relaxed Requirements for the structure width. On the for the formation of the circuit level Accordingly, photomasks to be used together are dense, often Periodic arrays of structural elements as well as isolated or semi-insulated, larger-sized Structural elements arranged together in a pattern.

Es ist bekannt, dass bei der lithographischen Projektion Strukturelemente, deren Breite jeweils in der Nähe der Auflösungsgrenze des betreffenden Belichtungsgerätes liegt, aufgrund der optischen Abbildungseigenschaften anders als größer dimensionierte, nicht-periodische Strukturelemente in die Bildebene übertragen werden. Dies liegt einerseits an der nur begrenzten numerischen Apertur des Belichtungsgerätes, andererseits auch an den individuellen Belichtungseinstellungen in dem Gerät. Bei Vorhandensein von Linsenaberrationen, beispielsweise aufgrund von Linsenfehlern, können sich die unterschiedlichen Abbildungseffekte verstärken, welches insbesondere Linienbreitenvariationen oder auch Lagegenauigkeitsfehler in den Strukturmusteranteilen sichtbar werden.It it is known that in the lithographic projection structural elements, their width each near the resolution limit of the relevant exposure device is different because of the optical imaging characteristics larger sized, transfer non-periodic structure elements into the image plane become. This is partly because of the limited numerical Aperture of the exposure device, on the other hand, s.den individual exposure settings in the device. In the presence of lens aberrations, for example due to of lens defects, can the different imaging effects intensify, which in particular Linewidth variations or positional accuracy errors in the Structural pattern shares become visible.

Die Auflösungsgrenze eines Projektionssystems lässt sich aber auch durch den Einsatz moderner lithographischer Techniken bei den für eine Belichtung verwendeten Masken verringern. Dies betrifft vor allem den Bereich der Phasenmasken, welche auch Phasenschiebermasken genannt werden (englisch: Phase Shift Masks).The resolution limit of a projection system but also by the use of modern lithographic techniques the for reduce an exposure used masks. This concerns before in particular the area of the phase masks, which also phase shift masks be called (English: Phase Shift Masks).

Ein besonderer Typ ist die sogenannte Halbton-Phasenmaske (englisch: Attenuated Phase Shift Mask). Die auf konventionellen Chrom-Masken als opake Schichten auf transparentem Trägersubstrat ausgebildeten Strukturelemente werden bei den Halbtonmasken halbdurchlässig, d.h. semitransparent, und phasenschiebend ausgeführt. Der Begriff "halbdurchlässig" ist etwas irreführend, da der Transmissionsgrad, d.h. derjenige Anteil des einfallenden Lichtes, welcher die semitransparente Schicht durchdringen und das transparente Trägersubstrat erreichen kann, je nach Anwendungsfall in einem weiten Bereich zwischen einigen wenigen Prozent (z.B. 3%) der Intensität des einfallenden Lichtstrahls und über 50% betragen kann. Der mit einem Phasenhub von typischerweise 180° beaufschlagte und aufgrund des niedrigen Transmissionsgrades abgeschwächte Lichtstrahl bewirkt eine gegenüber herkömmlichen Chrom-Strukturelementen erhöhte Kontrastverstärkung an den Kanten von transparenten und semitransparenten Teilbereichen. Bei den Halbton-Phasenmasken können daher semitransparente Strukturelemente mit hoher Maßhaltigkeit auf einem Halbleiterwafer abgebildet werden.One special type is the so-called halftone phase mask (English: Attenuated Phase Shift Mask). The on conventional chrome masks Structural elements formed as opaque layers on a transparent carrier substrate become semipermeable in the half-tone masks, i. semitransparent, and phase-shifting. The term "semipermeable" is somewhat misleading since the transmittance, i. that portion of the incident light, which penetrate the semitransparent layer and the transparent one carrier substrate can reach, depending on the application in a wide range between a few percent (e.g., 3%) of the intensity of the incident light beam and over 50% can amount. The acted upon with a phase deviation of typically 180 ° and due to the low transmissivity attenuated light beam causes an opposite conventional chrome structural elements increased contrast enhancement at the edges of transparent and semitransparent sections. In the halftone phase masks can therefore semitransparent structural elements with high dimensional stability be imaged on a semiconductor wafer.

In der US 2003/0152844 A1 ist eine Phasenmaske gezeigt, bei der auf einem Quarzsubstrat in einem ersten Bereich eine strukturierte semitransparente Schicht und darüber eine strukturierte phasenschiebende Schicht benachbart zu einer Einsenkung an der Oberfläche des Substrats angebracht sind. In einem zweiten Bereich ist eine strukturierte semitransparente Schicht auf dem Quarzsubstrat aufgebracht.In US 2003/0152844 A1 a phase mask is shown in which a quartz substrate in a first area a structured semitransparent Layer and above a structured phase shift layer adjacent to one Depression on the surface of the substrate are attached. In a second area is a structured semitransparent layer applied to the quartz substrate.

In der US 6,326,107 B1 ist eine Phasenschiebemaske gezeigt, bei der in einem ersten Bereich um eine Einsenkung Strukturelemente aus semitransparenten Material angeordnet sind und in einem zweiten Bereich über dem transparenten Maskensubstrat weitere Strukturelemente aus semitransparentem Material angeordnet sind.In the US 6,326,107 B1 a phase shift mask is shown in which are arranged in a first region around a recess structure elements made of semitransparent material and in egg In the second area above the transparent mask substrate, further structural elements made of semitransparent material are arranged.

Ein besonderes Problem besteht allerdings bei den Halbton-Phasenmasken darin, dass die kontrastverstärkende Wirkung für dichte Gebiete von Strukturelementen verschieden von derjenigen isoliert stehender Strukturelemente ist. Im allgemeinen wird versucht, bei sehr dichten Gebieten den Transmissionsgrad der semitransparenten Strukturelemente sehr hoch, d.h. im Bereich von etwa 50%, zu wählen. In der Umgebung isolierter oder semi-isolierte Strukturelemente führt ein hoher Transmissionsgrad zu zusätzlich vorhandenen Beugungsbildern, die aufgrund von höheren Beugungsordnungen entstehen. Dieses Phänomen ist in der Technik als Side-Lobe-Printing bekannt und kann durch eine reduzierte Transmission beseitigt werden. Hierbei ergibt sich jedoch das Problem, dass die gleichzeitige Optimierung für dichte und isolierte Strukturelemente schwierig ist und das vorhandene Prozessfenster auf nachteilhafte Weise verringert wird.One particular problem with halftone phase masks is that that the contrast-enhancing Effect for dense regions of features different from those isolated structural elements is. In general, it tries to in very dense areas, the transmittance of semitransparent Structural elements very high, i. in the range of about 50%, to choose. In the environment isolated or semi-isolated structural elements introduces high transmittance too additional existing diffraction images, which arise due to higher diffraction orders. This phenomenon is known in the art as side-lobe printing and can by a reduced transmission can be eliminated. This results However, the problem is that the concurrent optimization for dense and isolated structural elements is difficult and the existing one Process window is disadvantageously reduced.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Halbtonphasenmaske zu schaffen, bei der sowohl dichte als auch isoliert stehende Strukturanordnungen gemeinsam mit hoher Maßhaltigkeit auf einen Halbleiterwafer abgebildet werden können, sowie ein Verfahren anzugeben, das eine einfache Herstellung einer Halbtonphasenmaske mit mehreren Transmissionen ermöglicht.It It is therefore an object of the invention to provide a halftone phase mask, in both dense and isolated structural arrangements together with high dimensional accuracy can be imaged on a semiconductor wafer, as well as to provide a method the simple production of a halftone phase mask with several Transmission allows.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Halbtonphasenmaske zur Projektion eines auf der Maske gebildeten Musters von Strukturelementen auf eine lichtempfindliche Schicht bei der Herstellung integrierter Schaltungen auf einem Halbleiterwafer gelöst, die folgendes umfasst:

  • – ein transparentes Maskensubstrat;
  • – einen ersten Anteil eines Musters, bei dem erste Strukturelemente als erhabene Stege mit einer ersten Höhe aus einem semitransparenten phasenschiebenden Material, das auf der ebenen Oberfläche des transparenten Maskensubstrats angeordnet ist, derart gebildet sind, dass ein das Maskensubstrat innerhalb der ersten Strukturelemente durchdringender Lichtstrahl einen Phasensprung im Bereich von 160° bis 200° gegenüber einem das Maskensubstrat außerhalb der ersten Strukturelemente im Bereich der ebenen Oberfläche des Maskensubstrats durchdringenden Lichtstrahl erfährt; und
  • – einen zweiten Anteil des Musters, bei dem zweite Strukturelemente als erhabene Stege mit einer zweiten Höhe aus dem gleichen semitransparenten phasenschiebenden Material der ersten Strukturelemente, das auf der ebenen Oberfläche des transparenten Maskensubstrats angeordnet ist, und benachbart zu den zweiten Strukturelementen angeordnete Gräben in der Oberfläche des Maskensubstrats mit einer Tiefe derart gebildet sind, dass ein das Maskensubstrat innerhalb der zweiten Strukturelemente durchdringender Lichtstrahl einen Phasensprung im Bereich von 160° bis 200° gegenüber einem das Maskensubstrat außerhalb der zweiten Strukturelemente im Bereich der Gräben in der Oberfläche des Maskensubstrats durchdringenden Lichtstrahl erfährt, wobei die erste Höhe größer als die zweite Höhe (22) ist, so dass im ersten Anteil des Musters ein das Maskensubstrat innerhalb der ersten Strukturelemente durchdringender Lichtstrahl einen geringeren Transmissionsgrad aufweist als ein das Maskensub strat innerhalb der zweiten Strukturelemente durchdringender Lichtstrahl.
This object is achieved according to the invention by a halftone phase mask for projecting a pattern of structural elements formed on the mask onto a photosensitive layer in the manufacture of integrated circuits on a semiconductor wafer, comprising:
  • A transparent mask substrate;
  • A first portion of a pattern in which first features are formed as raised lands having a first height of a semi-transparent phase shift material disposed on the planar surface of the transparent mask substrate, such that a light beam penetrating the mask substrate within the first feature Experiences phase jumps in the range of 160 ° to 200 ° with respect to a light beam penetrating the mask substrate outside the first structural elements in the region of the planar surface of the mask substrate; and
  • A second portion of the pattern comprising second features as raised lands having a second height from the same semitransparent phase shift material of the first features disposed on the planar surface of the transparent mask substrate and trenches disposed adjacent to the second features in the surface the mask substrate is formed with a depth such that a light beam penetrating the mask substrate within the second structural elements undergoes a phase jump in the range of 160 ° to 200 ° with respect to a light beam passing through the mask substrate outside the second structural elements in the region of the trenches in the surface of the mask substrate, wherein the first height is greater than the second height ( 22 ) is such that in the first portion of the pattern, a light beam penetrating the mask substrate within the first structural elements has a lower transmittance than a light beam penetrating the mask sub-strate within the second structural elements.

Die erfindungsgemäße Halbton-Phasenmaske weist Strukturelemente eines ersten Anteils und eines zweiten Anteils des Musters auf, die mit semitransparenten phasenverschiebendem Material unterschiedlicher Dicke ausgeführt sind. Vorteilhafterweise sind die Strukturelemente auf dem gleichen Maskensubstrat angeordnet, bei dem die Höhe des ersten Strukturelements so gewählt ist, dass sich ein Phasensprung im Bereich von 160° bis 200°, vorzugsweise 180°, ergibt. Dieser wert lässt sich auch für die zweiten Strukturelemente erreichen, da die Höhe der zweiten Strukturelemente anhand des benötigten Transmissionsgrads gegeben ist, während der nötige phasendrehende Anteil durch die Tiefe der Gräben bestimmt wird. Somit ist es möglich, eine Halbtonphasenmaske mit jeweils optimierten Bedingungen für die ersten und die zweiten Strukturelemente zu bilden.The Halftone phase mask according to the invention has structural elements of a first portion and a second portion of the pattern, with semitransparent phase shifting Material of different thickness are executed. advantageously, the structural elements are arranged on the same mask substrate, at which the height of the first structural element is selected so that a phase jump in the range of 160 ° to 200 °, preferably 180 °, results. This value leaves also for reach the second structural elements, since the height of the second structural elements based on the needed Transmittance is given, while the necessary phase-rotating component through the depth of the trenches is determined. Thus, it is possible a halftone phase mask, each with optimized conditions for the first and to form the second structural elements.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform beträgt bei der Halbtonphasenmaske der Transmissionsgrad eines das Maskensubstrat innerhalb der ersten Strukturelemente durchdringenden Lichtstrahls weniger als 10%, vorzugsweise ungefähr 6%, und der Transmissionsgrad eines das Maskensubstrat innerhalb der zweiten Strukturelemente durchdringenden Lichtstrahls zwischen 10% und 70%, vorzugsweise zwischen 20% und 60%.According to one preferred embodiment is in the Halftone phase mask the transmittance of a mask substrate less within the first structural elements of the penetrating light beam than 10%, preferably about 6%, and the transmittance of a mask substrate within the second structural elements penetrating light beam between 10% and 70%, preferably between 20% and 60%.

Damit weist die Halbtonphasenmaske zur optimierten Projektion der Anteile des Musters Transmissionsgrade auf, die sich deutlich voneinander unterscheiden. So kann beispielsweise bei einem Muster, dessen erster Anteil mit einer niedrigen Transmission verbunden ist, die Höhe der ersten Strukturelemente anhand der gewünschten Transmission ausgeführt sein. Für die zweiten Anteile des Musters sind auf dem gleichen Maskensubstrat zweite Strukturelemente mit der hohen Transmission vorgesehen.In order to assigns the halftone phase mask to the optimized projection of the components of the pattern transmissions, which are clearly different from each other differ. For example, in a pattern whose first Share associated with low transmission, the amount of the first Structure elements based on the desired Transmission executed be. For the second parts of the pattern are on the same mask substrate second structural elements provided with the high transmission.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform besteht bei der Halbtonphasenmaske das Maskensubstrat aus Quarz, d.h. aus Siliziumdioxid, oder aus Kalzium-Fluorid.According to a further preferred Ausfüh In the case of the halftone phase mask, the mask substrate consists of quartz, ie of silicon dioxide, or of calcium fluoride.

Bei Verwendung eines Maskensubstrats aus Quarz, vorzugsweise aus Siliziumdioxid, ist der Einsatz kommerziell erhältlicher Maskenrohlinge möglich. Damit lassen sich kostengünstige Halbtonphasenmasken mit hoher Gutausbeute herstellen.at Use of a mask substrate made of quartz, preferably of silicon dioxide, is the use commercially available Mask blanks possible. This can be cost-effective Produce halftone phase masks with high yield.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst bei der Halbtonphasenmaske das semitransparente phasenschiebende Material Molybdän-Silicid.According to one another preferred embodiment in the halftone phase mask comprises the semitransparent phase shift Material molybdenum silicide.

Die Verwendung von Molybdän-Silicid als semitransparentes phasenschiebendes Material ist bei kommerziell erhältlichen Maskenrohlingen üblich. Damit lassen sich kostengünstige Halbtonphasenmasken auf der Basis kommerziell erhältlicher Maskenrohlinge herstellen.The Use of molybdenum silicide as a semitransparent phase-shifting material is in commercial available mask blanks usual. In order to can be cost-effective Halftone phase masks based on commercially available Make mask blanks.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst bei der Halbtonphasenmaske der erste Anteil des Musters semiisolierte Strukturen.According to one another preferred embodiment In the halftone phase mask, the first portion of the pattern is included semi-isolated structures.

Bei semiisolierten Strukturen ist oftmals eine Projektion mit niedrigem Transmissionsgrad erwünscht, um das sogenannte Side-Lobe-Printing zu eliminieren. Vorteilhafterweise lässt sich dies mit der Halbtonphasenmaske gemäß dieser Ausführungsform realisieren.at semi-isolated structures is often a low-level projection Transmittance desired, to eliminate the so-called side-lobe printing. advantageously, let yourself this with the halftone phase mask according to this embodiment realize.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst bei der Halbtonphasenmaske der zweite Anteil des Musters ein dichtes Linien-Spalten-Muster.According to one another preferred embodiment In the halftone phase mask, the second portion of the pattern is included a dense line-column pattern.

Bei dichten Linien-Spalten-Mustern ist oftmals eine Projektion mit hohem Transmissionsgrad erwünscht, um eine möglichst hohe Abbildungsqualität zu erreichen. Vorteilhafterweise lässt sich dies mit der Halbtonphasenmaske realisieren.at dense line-column patterns is often a high-profile projection Transmittance desired, one as possible high picture quality to reach. Advantageously, this can be done with the halftone phase mask realize.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform entspricht bei der Halbtonphasenmaske das Muster einer Ebene eines Schaltungsmusters eines dynamischen Speichers mit wahlfreiem Zugriff.According to one another preferred embodiment For the halftone phase mask, the pattern corresponds to a plane of a Circuit pattern of dynamic random access memory.

Ein dynamischer Speicher mit wahlfreiem Zugriff weist im Bereich der Speicherzellen dichte Strukturen (Linien-Spalten-Muster) auf, die bei der Herstellung der integrierten Schaltung bevorzugt mit einer Halbtonphasenmaske hoher Transmission übertragen werden. Gleichzeitig umfasst das Schaltungsmus ter im Bereich der Supportlogik außerhalb des Speicherzellenfeldes auch isolierte und semi-isolierte Strukturen, deren Abbildung mit niedriger Transmission erfolgen soll. Die Halbtonphasenmaske gemäß dieser Ausführungsform stellt verschiedene Transmissionsgrade für die gleichzeitige Optimierung beider Strukturanteile zur Verfügung.One dynamic random access memory is in the range of Memory cells have dense structures (line-column patterns) in the manufacture the integrated circuit preferably with a halftone phase mask transmitted high transmission become. At the same time, the circuit pattern includes ter in the area of Support logic outside the Memory cell array also isolated and semi-isolated structures, their mapping should be done with low transmission. The halftone phase mask according to this embodiment Provides different transmittances for simultaneous optimization both structural shares available.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Halbtonphasenmaske im Maskensubstrat einen mehrschichtigen Aufbau mit wenigstens einer parallel und an der Oberseite liegenden Schicht auf, wobei die Dicke der Schicht auf der Oberseite des Maskensubstrats der Tiefe der Gräben entspricht.According to one another preferred embodiment For example, the halftone phase mask in the mask substrate has a multilayered one Construction with at least one parallel and at the top Layer on, wherein the thickness of the layer on top of the mask substrate corresponds to the depth of the trenches.

Die Halbtonphasenmaske lässt sich sehr einfach herstellen, da ein im Vergleich zum Maskensubstrat selektiver Ätzschritt die Schicht freilegen kann, wobei aufgrund des mehrschichtigen Aufbaus eine hohe Reproduzierbarkeit der gewünschten Transmissionen der Maske erreicht wird.The Halftone phase mask leaves very easy to manufacture, as compared to the mask substrate selective etching step the layer can expose, due to the multilayer structure a high reproducibility of the desired transmissions the mask is reached.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Halbtonphasenmaske darüber hinaus einen dritten Anteil des Musters auf, bei dem dritte Strukturelemente als erhabene Stege mit einer dritten Höhe aus dem semitransparenten phasenschiebenden Material, das auf der ebenen Oberfläche des transparenten Maskensubstrats angeordnet ist, wobei das Maskensubstrat weitere Gräben mit einer weiteren Tiefe aufweist, die benachbart zu den dritten Strukturelementen angeordnet ist, derart gebildet sind, dass ein das Maskensubstrat innerhalb der dritten Strukturelemente durchdringender Lichtstrahl einen Phasensprung im Bereich von 160° bis 200°, vorzugsweise 180°, gegenüber einem das Maskensubstrat außerhalb der dritten Strukturelemente im Bereich der weiteren Gräben in der Oberfläche des Maskensubstrats durchdringenden Lichtstrahl erfährt, wobei die weitere Tiefe der weiteren Gräben größer als die Tiefe der Gräben ist.According to one another preferred embodiment points beyond the halftone phase mask a third portion of the pattern, wherein the third structural elements as raised webs with a third height from the semitransparent phase shifting material lying on the flat surface of the transparent mask substrate, wherein the mask substrate more trenches having another depth adjacent to the third Structural elements is arranged, are formed such that a the mask substrate penetrating within the third structural elements Light beam a phase jump in the range of 160 ° to 200 °, preferably 180 °, opposite one the mask substrate outside the third structural elements in the area of the other trenches in the surface the mask substrate penetrates the light beam, wherein the further depth of the further trenches is greater than the depth of the trenches.

Diese Ausführungsform eignet sich für die gleichzeitige Projektion mehrerer Anteile des Musters, wobei die erreichbaren Transmissionsgrade einzeln optimierbar sind. So lassen sich beispielsweise Anteile mit niedriger Transmission, mit mittlerer Transmission und mit hoher Transmission auf ein Maskensubstrat anordnen, wobei für jeden Anteil eine 180° Phasenverschiebung vorgesehen ist.These embodiment is suitable for the simultaneous projection of several parts of the pattern, where the achievable transmittances are individually optimized. So For example, shares with low transmission, with medium transmission and high transmission to a mask substrate arrange, where for each share a 180 ° phase shift is provided.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Halbtonphasenmaske darüber hinaus einen dritten Anteil des Musters auf, bei dem dritte Strukturelemente als erhabene Stege auf der ebenen Oberfläche des semitransparenten phasenschiebenden Materials angeordnet sind.According to one another preferred embodiment points beyond the halftone phase mask a third portion of the pattern, wherein the third structural elements as raised ridges on the flat surface of the semitransparent phase-shifting Materials are arranged.

Diese Ausführungsform vereint auf vorteilhafte Weise eine Maske mit zweierlei Transmissionen mit einer einfachen Chrom-auf-Glas Maske. Damit sind weitere Optimierungen des Prozessfensters möglich.These embodiment advantageously combines a mask with two transmissions with a simple chrome-on-glass Mask. This allows further optimization of the process window.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfassen bei der Halbtonphasenmaske die dritten Strukturelemente eine strukturierte Chromschicht.According to one another preferred embodiment In the halftone phase mask, the third features comprise the third features a structured chrome layer.

Die Verwendung einer Chromschicht als absorbierendes Element ist bei kommerziell erhältlichen Masken üblich. Damit lassen sich kostengünstig Masken auf der Basis kommerziell erhältlicher Maskenrohlinge herstellen, die die Vorteile von Halbtonphasenmasken mit zweierlei Transmissionen und einer CoG-Schicht aufweisen.The Use of a chromium layer as the absorbing element is included commercially available Masks usual. This can be cost-effective Manufacture masks based on commercially available mask blanks, the advantages of halftone phase masks with two transmissions and a CoG layer exhibit.

Die Aufgabe der Erfindung wird auch durch ein Verfahren zur Herstellung einer Halbtonphasenmaske gelöst.The The object of the invention is also achieved by a process for the preparation a halftone phase mask solved.

Gemäß eines ersten Aspekts der Erfindung wird ein Verfahren zur Bildung einer Halbtonphasenmaske bereitgestellt, das folgende Schritte aufweist:

  • – Bereitstellen eines Musters von Strukturelementen mit einem ersten Anteil und einem zweiten Anteil;
  • – Bereitstellen eines Maskenrohlings, umfassend ein Maskensubstrat mit einer ebenen Oberfläche, eine darüber liegende Absorberschicht aus einem semitransparenten phasenschiebenden Material mit einer ersten Höhe, eine über der Absorberschicht liegende Metallschicht und eine über der Metallschicht liegende Resistschicht;
  • – maskenlithographisches Strukturieren der Resistschicht, um eine Resiststruktur zu bilden, die dem ersten Anteil des Musters und dem zweiten Anteil des Musters entspricht;
  • – Übertragen der Resiststruktur in die Metallschicht und in die Absorberschicht durch Ätzen, um eine Metallstruktur und Strukturelemente der Absorberschicht zu bilden;
  • – Entfernen der Resiststruktur;
  • – vollflächiges Abscheiden einer weiteren Resistschicht;
  • – Bestrahlen der weiteren Resistschicht;
  • – Ätzen oder Entwickeln der weiteren Resistschicht, um den zweiten Anteil des Musters freizulegen;
  • – Ätzen von Gräben in der ebenen Oberseite des Maskensubstrats unmittelbar benachbart zu den zweiten Strukturelementen;
  • – Entfernen der Metallstruktur im Bereich des zweiten Anteils des Musters, um Strukturelemente der Absorberschicht freizulegen;
  • – Dünnen der Strukturelemente der Absorberschicht im Bereich des zweiten Anteils des Musters, um zweite Strukturelemente des Musters als erhabene Stege auf der ebenen Oberseite des Maskensubstrats mit einer zweiten Höhe zu bilden;
  • – Entfernen der weiteren Resistschicht; und
  • – Entfernen der Metallstruktur im Bereich des ersten Anteils des Musters, um erste Strukturelemente des Musters als erhabene Stege auf der ebenen Oberseite des Maskensubstrats mit der ersten Höhe freizulegen.
According to a first aspect of the invention, there is provided a method of forming a halftone phase mask, comprising the steps of:
  • Providing a pattern of structure elements having a first portion and a second portion;
  • Providing a mask blank comprising a mask substrate having a planar surface, an overlying absorber layer of a semitransparent phase-shifting material having a first height, a metal layer overlying the absorber layer, and a resist layer overlying the metal layer;
  • Masking lithographic patterning of the resist layer to form a resist pattern corresponding to the first portion of the pattern and the second portion of the pattern;
  • - transferring the resist pattern into the metal layer and into the absorber layer by etching to form a metal structure and structural elements of the absorber layer;
  • - removing the resist structure;
  • - Full-surface deposition of a further resist layer;
  • - irradiating the further resist layer;
  • Etching or developing the further resist layer to expose the second portion of the pattern;
  • - etching trenches in the planar top surface of the mask substrate immediately adjacent to the second features;
  • Removing the metal structure in the region of the second portion of the pattern in order to expose structural elements of the absorber layer;
  • - thinning the structural elements of the absorber layer in the region of the second portion of the pattern to form second structural elements of the pattern as raised ridges on the planar top surface of the mask substrate with a second height;
  • - removing the further resist layer; and
  • Removing the metal structure in the region of the first portion of the pattern to expose first structural elements of the pattern as raised ridges on the planar top of the mask substrate with the first height.

Gemäß eines zweiten Aspekts wird ein Verfahren zur Bildung einer Halbtonphasenmaske bereitgestellt, das folgende Schritte aufweist:

  • – Bereitstellen eines Musters mit einem ersten Anteil und einem zweiten Anteil;
  • – Bereitstellen eines Maskenrohlings, umfassend ein Maskensubstrat mit einer ebenen Oberfläche, eine darüber liegende Absorberschicht aus einem semitransparenten phasenschiebenden Material mit einer ersten Höhe und eine über der Absorberschicht liegende Resistschicht;
  • – maskenlithographisches Strukturieren der Resistschicht, um eine Resiststruktur zu bilden, die dem ersten Anteil des Musters und dem zweiten Anteil des Musters entspricht;
  • – Übertragen der Resiststruktur in die Absorberschicht durch Ätzen, um Strukturelemente der Absorberschicht zu bilden;
  • – Entfernen der Resiststruktur;
  • – vollflächiges Abscheiden einer weiteren Resistschicht;
  • – Belichten der weiteren Resistschicht;
  • – Ätzen oder Entwickeln der weiteren Resistschicht, um im Bereich des zweiten Anteils des Musters die Strukturelemente der Absorberschicht freizulegen;
  • – Dünnen der Strukturelemente der Absorberschicht im Bereich des zweiten Anteils des Musters, so dass zweite Strukturelemente des Musters als erhabene Stege auf der ebenen Oberseite des Maskensubstrats mit einer zweiten Höhe gebildet werden;
  • – Bilden von Gräben in der ebenen Oberseite des Maskensubstrats unmittelbar benachbart zu den zweiten Strukturelementen des Musters;
  • – Entfernen der weiteren Resistschicht im Bereich des ersten Anteils des Musters, so dass die ersten Strukturelemente des Musters als erhabene Stege auf der ebenen Oberseite des Maskensubstrats mit der ersten Höhe freigelegt werden.
According to a second aspect, there is provided a method of forming a halftone phase mask, comprising the steps of:
  • - providing a pattern with a first portion and a second portion;
  • Providing a mask blank comprising a mask substrate having a planar surface, an overlying absorber layer of a semi-transparent phase shift material having a first height, and a resist layer overlying the absorber layer;
  • Masking lithographic patterning of the resist layer to form a resist pattern corresponding to the first portion of the pattern and the second portion of the pattern;
  • - transferring the resist structure into the absorber layer by etching to form structural elements of the absorber layer;
  • - removing the resist structure;
  • - Full-surface deposition of a further resist layer;
  • - exposing the further resist layer;
  • - etching or developing the further resist layer in order to expose the structural elements of the absorber layer in the region of the second portion of the pattern;
  • Thinning the structural elements of the absorber layer in the region of the second portion of the pattern so that second structural elements of the pattern are formed as raised ridges on the planar upper side of the mask substrate with a second height;
  • - forming trenches in the planar top surface of the mask substrate immediately adjacent to the second structural elements of the pattern;
  • Removing the further resist layer in the region of the first portion of the pattern, so that the first structural elements of the pattern are exposed as raised ridges on the planar top of the mask substrate with the first height.

Das Verfahren gemäß des ersten Aspekts der Erfindung erlaubt die einfache Herstellung einer Halbtonphasenmaske mit zwei verschiedenen Transmissionsgraden eines ersten und eines zweiten Anteils eines Musters. Dabei kommen nur kommerzielle Maskenrohlinge zum Einsatz, die Verwendung teurer Hybridmasken ist gemäß der Erfindung nicht notwendig.The Method according to the first Aspect of the invention allows the simple production of a halftone phase mask with two different degrees of transmission of a first and a second part of a sample. Here are only commercial mask blanks used, the use of expensive hybrid masks is according to the invention unnecessary.

Das Verfahren gemäß des zweiten Aspekts der Erfindung erlaubt darüber hinaus die einfache Herstellung einer Halbtonphasenmaske mit zwei verschiedenen Transmissionsgraden eines ersten und eines zweiten Anteils eines Musters, wobei ein Maskenrohling ohne Metallschicht eingesetzt werden kann. Dies erlaubt eine besonders kostengünstige Herstellung der Maske.The method according to the second aspect of the invention moreover allows the simple production of a halftone phase mask with two different degrees of transmission of a first and a second portion of a pattern, whereby a mask blank without a metal layer is used can. This allows a particularly cost-effective production of the mask.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.advantageous Further developments of the invention are specified in the subclaims.

Die vorliegende Erfindung soll nun anhand mehrerer Ausführungsbeispiele mit Hilfe einer Zeichnung näher erläutert werden. Darin zeigen:The The present invention will now be described with reference to several embodiments with the help of a drawing closer explained become. Show:

1 in einer schematischen Querschnittsansicht eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Halbtonphasenmaske; 1 in a schematic cross-sectional view of an embodiment of the invention halftone phase mask;

2 in einer schematischen Querschnittsansicht eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Halbtonphasenmaske; 2 in a schematic cross-sectional view of another embodiment of the halftone phase mask according to the invention;

3 in einer schematischen Querschnittsansicht eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Halbtonphasenmaske; 3 in a schematic cross-sectional view of another embodiment of the halftone phase mask according to the invention;

4A in einer schematischen Querschnittsansicht eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Halbtonphasenmaske; 4A in a schematic cross-sectional view of another embodiment of the halftone phase mask according to the invention;

4B in einer schematischen Querschnittsansicht eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Halbtonphasenmaske; 4B in a schematic cross-sectional view of another embodiment of the halftone phase mask according to the invention;

5A bis 5D in schematischen Querschnittsansichten die bei der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß eines ersten Aspekts entstandenen Bestandteile; 5A to 5D in schematic cross-sectional views of the components resulting from the application of the method according to a first aspect of the invention;

6A bis 6D in schematischen Querschnittsansichten die bei der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß eines zweiten Aspekts entstandenen Bestandteile; 6A to 6D in schematic cross-sectional views of the resulting from the application of the method according to a second aspect of the invention components;

7A bis 7C in schematischen Querschnittsansichten die bei der Anwendung weiterer Prozessschritte des erfindungsgemäßen Verfahren entstandenen Bestandteile; und 7A to 7C in schematic cross-sectional views of the resulting in the application of further process steps of the process according to the invention components; and

8 schematisch in einer Querschnittsansicht die Verwendung der erfindungsgemäßen Halbtonphasenmaske. 8th schematically in a cross-sectional view the use of the halftone phase mask according to the invention.

Die Erfindung wird nun anhand einer ersten Ausführungsform einer Halbtonphasenmaske erläutert, die zur photolithographischen Projektion bei der Strukturierung einer lichtempfindlichen Schicht, beispielsweise eines Halbleiterwafers bei der Herstellung einer integrierten Schaltung, eingesetzt werden kann. Die zahlreichen Weiterbildungen der Halbtonphasenmaske, sowie Verfahren zur Herstellung von Halbtonphasenmasken werden nachfolgend vorgestellt.The The invention will now be described with reference to a first embodiment of a halftone phase mask explains the photolithographic projection during structuring a photosensitive layer, for example a semiconductor wafer in the manufacture of an integrated circuit can be used. The numerous further developments of the halftone phase mask, as well as procedures for producing halftone phase masks are presented below.

In 1 ist schematisch eine Halbtonphasenmaske 5 in einer Querschnittsansicht gezeigt. Die Halbtonphasenmaske umfasst ein Maskensubstrat 10. Das Maskensubstrat 10 besteht beispielsweise aus einer Quarzscheibe, d.h. aus Siliziumdioxid, die auf der Oberseite eine ebene Oberfläche 11 aufweist. Andere dem Fachmann bekannte Materialien, wie z.B. Kalzium-Fluorid, sind nicht ausgeschlossen. Das Maskensubstrat 10 sollte allgemein aus einem Material hergestellt sein, das für durchtretendes Licht der bei einer Projektion vorgesehenen Wellenlänge, beispielsweise im UV-Bereich bei 248 nm oder 193 nm, einen hohen Transmissionsgrad aufweist.In 1 is schematically a halftone phase mask 5 shown in a cross-sectional view. The halftone phase mask comprises a mask substrate 10 , The mask substrate 10 consists for example of a quartz disk, ie of silicon dioxide, which has a flat surface on the top 11 having. Other materials known to those skilled in the art, such as calcium fluoride, are not excluded. The mask substrate 10 should generally be made of a material which has a high transmittance for transmitted light of the wavelength provided by projection, for example in the UV region at 248 nm or 193 nm.

Auf dem Maskensubstrat 10 ist ein erster Anteil 12 eines Musters von Strukturelementen angebracht. Bei dem ersten Anteil 12 sind erste Strukturelemente 14 als erhabene Stege mit einer ersten Höhe 16 auf der ebenen Oberfläche des transparenten Maskensubstrats 10 angeordnet.On the mask substrate 10 is a first share 12 a pattern of structural elements attached. At the first share 12 are first structural elements 14 as raised webs with a first height 16 on the flat surface of the transparent mask substrate 10 arranged.

Die ersten Strukturelemente 14 sind aus einem semitransparenten phasenschiebenden Material gebildet. Bei Halbtonphasenmaske wird dabei üblicherweise Molybdän-Silicid eingesetzt.The first structural elements 14 are formed of a semi-transparent phase-shifting material. In halftone phase mask usually molybdenum silicide is used.

Auf dem Maskensubstrat 10 ist darüber hinaus ein zweiter Anteil 18 des Musters von Strukturelementen angebracht. Bei dem zweiten Anteil 18 des Musters sind zweite Strukturelemente 20 ebenfalls als erhabene Stege mit einer zweiten Höhe 22, die einen geringeren Wert als die erste Höhe 16 aufweist, angeordnet. Die zweiten Strukturelemente 20 bestehen aus demselben semitransparenten phasenschiebenden Material und sind ebenfalls auf der ebenen Oberfläche des transparenten Maskensubstrats ausgebildet.On the mask substrate 10 is also a second share 18 of the pattern of structural elements attached. At the second share 18 of the pattern are second structural elements 20 also as raised webs with a second height 22 that is less than the first height 16 has arranged. The second structural elements 20 consist of the same semi-transparent phase-shifting material and are also formed on the planar surface of the transparent mask substrate.

Das transparente Maskensubstrat 10 weist zwischen den zweiten Strukturelementen 20 Gräben 26 mit einer vorherbestimmten Tiefe 24 auf, die unmittelbar benachbart zu den zweiten Strukturelementen 20 angeordnet sind.The transparent mask substrate 10 points between the second structural elements 20 trenches 26 with a predetermined depth 24 on, immediately adjacent to the second structural elements 20 are arranged.

In 1 sind nur einige wenige erste Strukturelemente 14 und zweite Strukturelemente 20 der Halbtonphasenmaske gezeigt; es ist jedoch in der Technik bekannt, dass ein Muster beispielsweise einer Halbleiterschaltung sehr viele erste Strukturelemente bzw. zweite Strukturelemente umfasst. Die ersten und zweiten Strukturelemente enthalten neben dem abzubildenden Schaltungsmuster häufig auch weitere Elemente, welche die Auflösung eines Projektionsapparates verbessern. Neben den in der Technik bekannten Elementen für eine Optical Proximity Correction (OPC) ist auch die Verwendung sublitho graphischer Strukturelemente in der Umgebung abzubildender Strukturelemente vorgesehen, oder auch die Mischung mit anderen Maskentypen wie Chrome-on-Glas (3tone-Masken).In 1 are only a few first structural elements 14 and second structural elements 20 the halftone phase mask shown; however, it is known in the art that a pattern of, for example, a semiconductor circuit comprises a large number of first structural elements or second structural elements. In addition to the circuit pattern to be imaged, the first and second structural elements frequently also contain further elements which improve the resolution of a projection apparatus. In addition to the elements known in the art for an Optical Proximity Correction (OPC), the use of sublithographic structural elements in the environment of structural elements to be imaged is provided, or also the mixture with other types of mask like Chrome-on-glass (3tone-masks).

Durch die Wahl der ersten Höhe 16 der ersten Strukturelemente 14 lässt sich der Transmissionsgrad eines das Maskensubstrat 10 innerhalb der ersten Strukturelemente 14 durchdringenden Lichtstrahls 28 wählen. Bei Halbtonphasenmasken wird die erste Höhe 16 der ersten Strukturelemente 14 so gewählt, dass sich zwischen dem das Maskensubstrat innerhalb der ersten Strukturelemente durchdringenden Lichtstrahl 28 und einem das Maskensubstrat außerhalb der ersten Strukturelemente 14 im Bereich der ebenen Oberfläche 11 des Maskensubstrats durchdringenden Lichtstrahl 30 ein Phasensprung von ungefähr 180° ergibt. Dies führt zu der in der Technik bekannten destruktiven Interferenz im Bereich der Kanten der ersten Strukturelemente 14, die dadurch eine schärfere Kontur erhalten.By choosing the first height 16 the first structural elements 14 can the transmittance of the mask substrate 10 within the first structural elements 14 penetrating light beam 28 choose. Halftone phase masks become the first height 16 the first structural elements 14 is selected such that between the light beam penetrating the mask substrate within the first structural elements 28 and one the mask substrate outside the first features 14 in the area of the flat surface 11 the mask substrate penetrating light beam 30 results in a phase jump of about 180 °. This leads to the destructive interference known in the art in the region of the edges of the first structural elements 14 , which thereby obtain a sharper contour.

Auf gleiche Weise lässt sich durch die Wahl der zweiten Höhe 22 der zweiten Strukturelemente 20 der Transmissionsgrad eines das Maskensubstrat 10 innerhalb der zweiten Strukturelemente 20 entlang der Strecke 32 durchdringenden Lichtstrahls wählen. Um die Funktion einer Halbtonphasenmaske zu erzielen, wird die zweite Höhe 22 der zweiten Strukturelemente 20 und die Tiefe 24 der Gräben 26 so gewählt, dass sich zwischen dem das Maskensubstrat innerhalb der zweiten Strukturelemente 20 entlang der Strecke 32 durchdringenden Lichtstrahl 32 und einem das Maskensubstrat außerhalb der zweiten Strukturelemente 20 im Bereich der Gräben 26 des Maskensubstrats 10 entlang der Strecke 34 durchdringenden Lichtstrahl ein Phasensprung von ungefähr 180° ergibt. Dies führt wiederum zu der in der Technik bekannten destruktiven Interferenz im Bereich der Kanten der zweiten Strukturelemente 20.The same way can be done by choosing the second height 22 the second structural elements 20 the transmittance of the mask substrate 10 within the second structural elements 20 along the way 32 choose penetrating light beam. To achieve the function of a halftone phase mask, the second height becomes 22 the second structural elements 20 and the depth 24 the trenches 26 chosen so that between the mask substrate within the second structural elements 20 along the way 32 penetrating light beam 32 and one the mask substrate outside the second structural elements 20 in the area of the trenches 26 of the mask substrate 10 along the way 34 penetrating light beam results in a phase jump of approximately 180 °. This in turn leads to the destructive interference known in the art in the region of the edges of the second structural elements 20 ,

Dies wird nachfolgend anhand zweier konkreter Zahlenbeispiele erläutert. Dabei sollen die ersten Strukturelemente 14 des ersten Anteils 12 des Musters einen Transmissionsgrad für einen Lichtstrahl von weniger als 10%, z.B. ungefähr 6%, aufweisen. Dies entspricht dem in der Technik üblichen Transmissionsgrad für eine Abbildung mit mittlerer Transmission. Für die zweiten Strukturelemente 20 des zweiten Anteils 18 des Musters wird ein Transmissionsgrad von ungefähr 25% und in einem weiteren Beispiel von ungefähr 50% gewählt. Man spricht dabei von einem Transmissionsgrad für eine Abbildung mit hoher Transmission.This will be explained below with reference to two concrete numerical examples. Here, the first structural elements 14 of the first share 12 of the pattern have a transmittance for a light beam of less than 10%, eg about 6%. This corresponds to the transmission level typical in the art for medium transmission imaging. For the second structural elements 20 of the second share 18 of the pattern, a transmittance of about 25% and in another example about 50% is chosen. This is referred to as a transmittance for a high transmission image.

Zur Berechnung der Absorption bzw. des Phasenunterschieds wird der komplexe Brechungsindex herangezogen. Beim Durchgang eines Lichtstrahls mit der Wellenlänge λ entlang der Strecke 28 ändert sich die Phase des Lichtes um: ΔϕA = (2π/λ)·(na·da). The complex refractive index is used to calculate the absorption or the phase difference. When passing a light beam with the wavelength λ along the route 28 the phase of light changes: Δφ A = (2π / λ) · (n a · d a ).

Auf dem Weg 30 beträgt die Änderung: ΔϕB = (2π/λ)·nU·(da)wobei nU der Realteil des Brechungsindex des umgebenden Mediums (beispielsweise Luft oder Stickstoff), na der des Absorbers und da die erste Höhe 16 der ersten Strukturelemente 14 ist. Der Gangunterschied zwischen den Wegen 28 und 30 beträgt: ΔϕA, B = (2π/λ)·((na – nU)·da). On the way 30 is the change: Δφ B = (2π / λ) · n U · (D a ) where n U is the real part of the refractive index of the surrounding medium (for example air or nitrogen), n a of the absorber and d a the first height 16 the first structural elements 14 is. The path difference between the paths 28 and 30 is: Δφ A, B = (2π / λ) · ((n a - n U ) · D a ).

Durch Wahl der ersten Höhe 16 der ersten Strukturelemente 14 (d.h. der Dicke da) und des phasenschiebenden semitransparenten Materials der ersten Strukturelemente 14 (mit na + ika) wird der gewünschte Transmissionsgrad von weniger als 10% (z.B. 6%), sowie die Phasendifferenz auf ungefähr 180° eingestellt.By choosing the first height 16 the first structural elements 14 (ie the thickness d a ) and the phase-shifting semitransparent material of the first structural elements 14 (With n a + ik a ), the desired transmittance of less than 10% (eg 6%), and the phase difference is set to about 180 °.

Analoges gilt beim Durchgang eines Lichtstrahls mit der Wellenlänge λ entlang der Strecke 32. Dabei ändert sich die Phase des Lichtes um: ΔϕC = (2π/λ)·(na·dc + ns·ds). The same applies to the passage of a light beam having the wavelength λ along the path 32 , At the same time the phase of the light changes: Δφ C = (2π / λ) · (n a · d c + n s · d s ).

Auf dem Weg 34 beträgt die Änderung: ΔϕD = (2π/λ)·nU·(dc + dg). On the way 34 is the change: Δφ D = (2π / λ) · n U · (D c + d G ).

Die Dicke dc entspricht in diesem Fall der zweiten Höhe 22 der zweiten Strukturelemente 20 und die Größe ds entspricht der Tiefe 24 der Gräben 26. Der Gangunterschied zwischen den Wegstrecken 32 und 34 beträgt: ΔϕC, D = (2π/λ)·((na – nU)·dc + (ns – nU)·ds). The thickness d c in this case corresponds to the second height 22 the second structural elements 20 and the size d s corresponds to the depth 24 the trenches 26 , The path difference between the routes 32 and 34 is: Δφ C, D = (2π / λ) · ((n a - n U ) · D c + (n s - n U ) · Ds).

Analoges gilt bei Berücksichtigung der Imaginärteile der Brechungsindices, die die Unterschiede in den Absorptionskonstanten bestimmen: ΔαC, D = i·ΔϕC, D = i·(2π/λ)·((ika – ikU)·dc + (iks – ikU)·ds) = – (2π/λ)·((ka – kU)·dc + (ks – kU)·ds). The same applies if the imaginary parts of the refractive indices are taken into account, which determine the differences in the absorption constants: Δα C, D = i · Δφ C, D = i · (2π / λ) · ((ik a - ik U ) · D c + (ik s - ik U ) · D s ) = - (2π / λ) · ((k a - k U ) · D c + (k s - k U ) · D s ).

Durch Wahl der zweiten Höhe 22 der zweiten Strukturelemente 20 (d.h. der Dicke dc) stellt sich der gewünschte Transmissionsgrad (z.B. 25% oder 50%) ein. Die Tiefe 24 der Gräben bedingt dann die Phasendifferenz von ungefähr 180° zwischen einem Lichtstrahl entlang des Strecke 32 und 34.By choosing the second height 22 the second structural elements 20 (ie the thickness d c ) sets the desired transmittance (eg 25% or 50%). The depth 24 the trenches then causes the phase difference of about 180 ° between a light beam along the track 32 and 34 ,

Für einen Aufbau umfassend ein Maskensubstrat aus Quarz und eine phasenschiebende semitransparente Schicht aus Molybdän-Silicid (na = 2.52, ka = 0.67) ergeben sich z.B. bei einer Wellenlänge von 193 nm folgende Zahlenwerte: Bei der ersten Höhe 16 der ersten Strukturelemente 14 von 64 nm ergibt sich ein Transmissionsgrad von 6%. Eine Höhe von 32 nm bzw. 16 nm der zweiten Strukturelemente 20 entspricht einem Transmissionsgrad von 25% bzw. 50%, um einen 180° Phasensprung zu erzielen, muss die Tiefe 24 der Gräben 26 einen Wert von 86 nm bzw. 130 nm aufweisen.For a construction comprising a mask substrate made of quartz and a phase-shifting semitransparent layer of molybdenum silicide (n a = 2.52, k a = 0.67), the following numerical values are obtained, for example at a wavelength of 193 nm: at the first height 16 the first structural elements 14 of 64 nm results in a transmittance of 6%. A height of 32 nm or 16 nm of the second structural elements 20 corresponds to a transmittance of 25% or 50%, in order to achieve a 180 ° phase jump, the depth must be 24 the trenches 26 have a value of 86 nm or 130 nm.

Das Maskensubstrat 10 besteht im vorigen Beispiel aus Quarz, jedoch sind auch andere dem Fachmann bekannte Maskenmaterialien nicht ausgeschlossen. Es ist im Rahmen der Erfindung auch vorgesehen, das Maskensubstrat 10 in Form eines mehrschichtigen Aufbaus auszugestalten, bei dem eine weitere Schicht 36 parallel und unmittelbar an der Oberseite 11 des Maskensubstrats 10 angebracht ist. Die Dicke der weiteren Schicht 36 entspricht dabei der Tiefe der Gräben 26. Eine Halbtonphasenmaske gemäß dieser Ausführungsform ist in 2 gezeigt.The mask substrate 10 In the previous example, it consists of quartz, but other mask materials known to those skilled in the art are not excluded. It is also provided in the context of the invention, the mask substrate 10 in the form of a multi-layered structure, in which a further layer 36 parallel and immediately at the top 11 of the mask substrate 10 is appropriate. The thickness of the further layer 36 corresponds to the depth of the trenches 26 , A halftone phase mask according to this embodiment is shown in FIG 2 shown.

Darüber hinaus ist es auch vorgesehen, dass das Muster auf der Halbtonphasenmaske 5 einen weiteren, dritte Anteil 38 des Musters von Strukturelementen umfasst. Der dritte Anteil 38 des Musters von Strukturelementen soll bei einer Projektion auf eine lichtempfindliche Schicht eines Halbleiterwafers mit einer hohen Transmission übertragen werden. Wie in 3 dargestellt, sind bei dem dritten Anteil 38 des Musters dritte Strukturelemente 40 ebenfalls als erhabene Stege mit einer dritten Höhe 44 angeordnet. Die dritten Strukturelemente 40 bestehen aus demselben semitransparenten phasenschiebenden Material und sind ebenfalls auf der ebenen Oberfläche 11 des transparenten Maskensubstrats 10 ausgebildet. Um die gewünschte hohe Transmission zu erzielen, weist die dritte Höhe 44 einen geringeren Wert als die zweite Höhe 22 auf.In addition, it is also provided that the pattern on the halftone phase mask 5 another, third share 38 of the pattern of structural elements. The third share 38 of the pattern of features is to be transferred in a projection onto a photosensitive layer of a semiconductor wafer with a high transmission. As in 3 are shown at the third portion 38 of the pattern third structural elements 40 also as raised bars with a third height 44 arranged. The third structural elements 40 consist of the same semi-transparent phase-shifting material and are also on the flat surface 11 the transparent mask substrate 10 educated. To achieve the desired high transmission, points the third height 44 a lower value than the second height 22 on.

Das transparente Maskensubstrat 10 weist zwischen den dritten Strukturelementen 40 weitere Gräben 44 mit einer vorherbestimmten Tiefe 44 auf, die unmittelbar benachbart zu den dritten Strukturelementen 40 angeordnet sind. Die weiteren Gräben 44 dienen wiederum dazu, die Phasenverschiebung analog zu den Gräben 26 im Bereich des zweiten Anteils 18 des Musters einzustellen.The transparent mask substrate 10 points between the third structural elements 40 more trenches 44 with a predetermined depth 44 on, immediately adjacent to the third structural elements 40 are arranged. The other trenches 44 in turn serve the phase shift analogous to the trenches 26 in the range of the second share 18 to set the pattern.

Somit ergibt sich eine Halbtonphasenmaske 5, die für den ersten Anteil 12, den zweiten Anteil 18 und den dritten Anteil 38 des Musters jeweils verschiedene Transmissionsgrade aufweist.This results in a halftone phase mask 5 that for the first share 12 , the second share 18 and the third share 38 each of the pattern has different transmittances.

Eine weitere Möglichkeit einer Halbtonphasenmaske mit mehreren Transmissionen ist in 4A gezeigt. Das Muster auf der Halbtonphasenmaske 5 umfasst wiederum einen weiteren, dritten Anteil 38 des Musters von Strukturelementen. Die dritten Strukturelemente 48 sind in diesem Beispiel jedoch als erhabene Metallstrukturen beispielsweise aus Chrom ausgeführt, die oberhalb einer semitransparenten Schicht 50 angeordnet sind. Die semitransparente Schicht 50 besteht vorzugsweise aus dem gleichen Material wie die Strukturelemente des ersten Anteils 12 des Musters. Die semitransparente Schicht 50 ist in diesem Beispiel mit der gleichen Höhe wie die ersten Strukturelemente 14 gezeigt, andere Höhen sind jedoch nicht ausgeschlossen. Die dritten Strukturelemente 48 weisen einen verschwindend geringen Transmissionsgrad auf. Die in 4 gezeigte Halbtonphasenmaske vereint somit die Funktion einer Halbtonphasenmaske mit zwei unterschiedlichen Transmissionen für den ersten und zweiten Anteil des Musters mit einer konventionellen Tri-tone-Maske für den dritten Anteil des Musters. Das Chrom dient dabei in der Regel zur Unterdrückung von unerwünschten Interferenzen, die als Side-Lobe Intensitäten in Photoresist abgebildet werden würden.Another possibility of a multi-transmission halftone phase mask is in FIG 4A shown. The pattern on the halftone phase mask 5 again comprises another, third share 38 the pattern of structural elements. The third structural elements 48 However, in this example, they are designed as raised metal structures, for example made of chromium, which are above a semitransparent layer 50 are arranged. The semitransparent layer 50 preferably consists of the same material as the structural elements of the first portion 12 of the pattern. The semitransparent layer 50 is in this example with the same height as the first structural elements 14 shown, other heights are not excluded. The third structural elements 48 show a vanishingly low level of transmittance. In the 4 shown halftone phase mask thus combines the function of a halftone phase mask with two different transmissions for the first and second portion of the pattern with a conventional tri-tone mask for the third portion of the pattern. The chromium is usually used to suppress unwanted interference, which would be imaged as a side-lobe intensities in photoresist.

Das Chrom kann auch im Bereich des zweiten Anteils 18 des Musters auf den zweiten Strukturelementen 20 zur Unterdrü ckung von Side-Lobes aufgebracht sein. Dies ist in 4B gezeigt. Das Strukturelement 48' ist über dem Strukturelement 20 angebracht. Darüber hinaus ist es auch vorgesehen, dritte Strukturelemente 48'' als erhabene Stege aus Metall auf einer darunter liegenden nicht gedünnten teiltransparenten phasenverschiebenden Absorberschicht im Bereich des zweiten Anteils 18 des Musters, das die gedünnte semitransparente phasenschiebende Absorberschicht aufweist, anzuordnen, wie in 4B gezeigt.The chrome can also be in the range of the second part 18 of the pattern on the second structural elements 20 be suppressed to oppress side-praise. This is in 4B shown. The structural element 48 ' is above the structural element 20 appropriate. In addition, it is also provided, third structural elements 48 '' as raised webs of metal on an underlying non-thinned partially transparent phase-shifting absorber layer in the region of the second portion 18 of the pattern comprising the thinned semitransparent phase shifting absorber layer, as in 4B shown.

Im Übergangsbereich zwischen den ersten Strukturelementen 14 und den zweiten Strukturelementen 20 tritt ein Sprung in der Dicke des semitransparenten Materials auf. Dies führt jedoch zu keinen unerwünschten Abbildungsfehlern, da dieser Bereich ohnehin dunkel abgebildet wird und somit keine Störungen verursacht.In the transition region between the first structural elements 14 and the second structural elements 20 If there is a jump in the thickness of the semitransparent material. However, this leads to no unwanted aberrations, since this area is already dark and thus does not cause interference.

Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf 5 ein Verfahren zur Herstellung einer Halbtonphasenmaske beschrieben. In einem ersten Schritt wird ein Muster von Strukturelementen mit einem ersten Anteil und einem zweiten Anteil bereitgestellt. Dieses Muster wird bei einer nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Photomaske zur lithographischen Strukturierung einer lichtempfindlichen Schicht beispielsweise eines Halbleiterwafers verwendet.The following is with reference to 5 a method for producing a halftone phase mask is described. In a first step, a pattern of structure elements having a first portion and a second portion is provided. This pattern is used in a photomask prepared by the process according to the invention for the lithographic patterning of a photosensitive layer, for example, a semiconductor wafer.

Ausgangspunkt des erfindungsgemäßen Verfahrens ist ein Maskenrohling (auch Maskenblank genannt), wie in 5A dargestellt. Der Maskenrohling 60 umfasst ein Maskensubstrat 10 mit einer ebenen Oberfläche 11. Das Maskensubstrat 10 wird beispielsweise aus Quarz, d.h. aus Siliziumdioxid, hergestellt. Über der ebenen Oberfläche 11 des Maskensubstrats 10 wird eine Absorberschicht 62 aus einem semitransparenten phasenschiebenden Material mit einer ersten Höhe 16 aufgebracht. Als semitransparentes phasenschiebendes Material wird beispielsweise Molybdän-Silicid verwendet, andere dem Fachmann bekannte Materialien sind jedoch nicht ausgeschlossen. Über der Absorberschicht 62 wird eine Metallschicht 64 aufgebracht, beispielsweise Chrom/Schwarzchrom-Schichten wie sie üblicherweise für Chrome-on-Glass Masken verwendet werden. Darüber wird eine Resistschicht 66 aufgebracht, beispielsweise durch vollflächiges Abscheiden.Starting point of the method according to the invention is a mask blank (also called mask blank), as in 5A shown. The mask blank 60 includes a mask substrate 10 with a flat surface 11 , The mask substrate 10 is made, for example, of quartz, ie of silicon dioxide. Above the level surface 11 of the mask substrate 10 becomes an absorber layer 62 of a semitransparent phase shifting material having a first height 16 applied. As semitranspa For example, molybdenum silicide is used as a costly phase shifting material, but other materials known to those skilled in the art are not excluded. Above the absorber layer 62 becomes a metal layer 64 applied, such as chrome / black chrome layers as they are commonly used for Chrome-on-glass masks. Over it becomes a resist layer 66 applied, for example by full-surface deposition.

Im nächsten Schritt wird die Resistschicht 66 maskenlithographisch strukturiert. Dazu wird beispielsweise ein Maskenschreiber verwendet, der die Resistschicht dem ersten Anteil des Musters und dem zweiten Anteil des Musters entsprechend bestrahlt, z.B. mit einem Lichtstrahl oder mit einem Elektronenstrahl. Ebenso ist es möglich, mit bekannten Verfahren eine photolithographische Strukturierung der Resistschicht 66 mittels einer Maske in Projektionsbelichtung durchzuführen. Im Ergebnis wird durch Entwickeln der bestrahlten Resistschicht 66 über der Metallschicht 64 eine Resiststruktur gebildet, die dem ersten Anteil des Musters und dem zweiten Anteil des Musters von Strukturelementen entspricht.The next step is the resist layer 66 structured in a mask-lithographically manner. For this purpose, for example, a mask writer is used, which irradiates the resist layer corresponding to the first portion of the pattern and the second portion of the pattern, for example with a light beam or with an electron beam. It is likewise possible with known methods to photolithographically pattern the resist layer 66 by means of a mask in projection exposure. As a result, by developing the irradiated resist layer 66 over the metal layer 64 a resist pattern corresponding to the first portion of the pattern and the second portion of the pattern of features is formed.

Im nächsten Schritt wird die Resiststruktur in die Metallschicht 64 und in die Absorberschicht 62 beispielsweise durch Ätzen übertragen. Das Ätzmittel wird so gewählt, dass das Maskensubstrat 10 nicht angegriffen wird. Man erhält dann Strukturelemente 68 der Metallschicht und Strukturelemente 70 der Absorberschicht, die ebenfalls dem ersten Anteil des Musters und dem zweiten Anteil des Musters entsprechen.In the next step, the resist pattern becomes the metal layer 64 and in the absorber layer 62 for example, transferred by etching. The etchant is chosen so that the mask substrate 10 not attacked. You then get structural elements 68 the metal layer and structural elements 70 the absorber layer, which also correspond to the first portion of the pattern and the second portion of the pattern.

Im nächsten Schritt wird die Resiststruktur vollständig entfernt, woraus sich eine Anordnung ergibt, wie sie in 5B gezeigt ist.In the next step, the resist pattern is completely removed, resulting in an arrangement as shown in FIG 5B is shown.

Danach wird eine weitere Resistschicht 72 beispielsweise durch Aufschleudern vollflächig abgeschieden und anschließend durch Bestrahlen und Ätzen (oder Entwickeln) so strukturiert, dass der Bereich des zweiten Anteils 18 des Musters freigelegt wird. Der daraus resultierende Aufbau ist in 5C gezeigt.Thereafter, a further resist layer 72 For example, by spin coating deposited over the entire surface and then by irradiation and etching (or developing) so structured that the area of the second portion 18 of the pattern is exposed. The resulting structure is in 5C shown.

Anschließend werden Gräben 26 in der ebenen Oberseite 11 des Maskensubstrats 10 unmittelbar benachbart zu den zweiten Strukturelementen 20 mit einer bestimmten Tiefe 24 geätzt. Das Metall dient dabei als Ätzmaske.Subsequently, trenches 26 in the flat top 11 of the mask substrate 10 immediately adjacent to the second structural elements 20 with a certain depth 24 etched. The metal serves as an etching mask.

Die strukturierte weitere Resistschicht dient im Folgenden als Maske, um die Metallstruktur 68 im Bereich des zweiten Anteils 18 des Musters mittels Ätzen zu entfernen.The structured further resist layer serves in the following as a mask to the metal structure 68 in the range of the second share 18 of the pattern by means of etching.

Im nächsten Schritt werden die Strukturelemente 70 der Absorberschicht 62 im Bereich des zweiten Anteils 18 des Musters gedünnt, d.h. in ihrer Höhe reduziert. Dies erfolgt wiederum mit einem Ätzschritt, wobei ebenfalls die strukturierte weitere Resistschicht 72 als Maske verwendet wird. Dadurch werden die zweite Strukturelemente 20 des Musters als erhabene Stege auf der ebenen Oberseite 11 des Maskensubstrats 10 mit einer zweiten Höhe 22 gebildet.The next step will be the structural elements 70 the absorber layer 62 in the range of the second share 18 the pattern thinned, ie reduced in height. This is again done with an etching step, wherein also the structured further resist layer 72 is used as a mask. This will be the second structural elements 20 of the pattern as raised webs on the flat top 11 of the mask substrate 10 with a second height 22 educated.

Anschließend wird die weitere Resistschicht 72 vollständig entfernt, z.B. durch Ätzen.Subsequently, the further resist layer 72 completely removed, eg by etching.

Im nächsten Schritt wird die Metallschicht im Bereich des ersten Anteils 12 des Musters entfernt, um erste Strukturelemente des Musters als erhabene Stege auf der ebenen Oberseite des Maskensubstrats mit der ersten Höhe 16 freizulegen. Die Halbtonphasenmaske 5 nach diesem Prozess-Schritt ist in 5D gezeigt.In the next step, the metal layer is in the range of the first part 12 of the pattern to remove first features of the pattern as raised lands on the planar top of the mask substrate at the first height 16 expose. The halftone phase mask 5 after this process step is in 5D shown.

Als Variante des beschriebenen Verfahrens kann es nützlich sein, die Substratätzung auf die Tiefe 24 zumindest teilweise nach der Dünnung des Absorbers 62 auf die Dicke 22 durchzuführen, und dazu die Ätzung der Metallschicht 64 gleich nach der Strukturierung der weiteren Resistschicht, bzw. der ersten Teilätzung zu einem Teil der Tiefe 24 durchzuführen.As a variant of the described method, it may be useful to depth the substrate etching 24 at least partially after the thinning of the absorber 62 on the thickness 22 perform and etch the metal layer 64 right after the structuring of the further resist layer, or the first partial etching to a part of the depth 24 perform.

In den 6A bis 6D ist eine alternative Prozessführung gezeigt, die eine Verwendung eines Maskenrohlings ohne Metallschicht erlaubt. Diese sogenannten Chrom-losen Maskenblanks sind in der Technik weit verbreitet und erlauben eine kostengünstige Herstellung einer Halbtonphasenmaske nach dem erfindungsgemäßen Verfahren.In the 6A to 6D an alternative process control is shown, which allows use of a mask blank without metal layer. These so-called chromium-free mask blanks are widely used in the art and allow a cost-effective production of a halftone phase mask according to the inventive method.

Gemäß 6A ist wiederum ein Maskenrohling 60 Ausgangspunkt des Verfahrens. Der Maskenrohling umfasst ein Maskensubstrat 10 mit einer ebenen Oberfläche 11, einer darüber liegenden Absorberschicht 62 und einer Resistschicht 66. Die verwendeten Schichten werden, wie in Zusammenhang mit 5 erläutert, auf das Maskensubstrat 10 aufgebracht.According to 6A is again a mask blank 60 Starting point of the procedure. The mask blank comprises a mask substrate 10 with a flat surface 11 , an overlying absorber layer 62 and a resist layer 66 , The layers used are as related to 5 explained on the mask substrate 10 applied.

Im nächsten Schritt wird die Resistschicht 66 maskenlithographisch strukturiert. Als Ergebnis wird eine Resiststruktur gebildet, die dem ersten Anteil des Musters und dem zweiten Anteil des Musters von Strukturelementen entspricht.The next step is the resist layer 66 structured in a mask-lithographically manner. As a result, a resist pattern corresponding to the first portion of the pattern and the second portion of the pattern of features is formed.

Im nächsten Schritt wird die Resiststruktur in die Absorberschicht 62 beispielsweise durch Ätzen übertragen. Das Ätzmittel wird so gewählt, dass das Maskensubstrat 10 nicht angegriffen wird. Man erhält dann Strukturelemente 70 der Absorberschicht, die ebenfalls dem ersten Anteil des Musters und dem zweiten Anteil des Musters entsprechen.In the next step, the resist structure becomes the absorber layer 62 for example, transferred by etching. The etchant is chosen so that the mask substrate 10 not attacked. You then get structural elements 70 the absorber layer, which also correspond to the first portion of the pattern and the second portion of the pattern.

Im nächsten Schritt wird die Resiststruktur vollständig entfernt, woraus sich eine Anordnung gibt, wie sie in 6B gezeigt ist.In the next step, the resist pattern is completely removed, resulting in an arrangement as shown in FIG 6B is shown.

Danach wird eine weitere Resistschicht 72 beispielsweise durch Aufschleudern vollflächig abgeschieden und anschließend durch Bestrahlen und Ätzen (oder Entwickeln) so strukturiert, dass der Bereich des zweiten Anteils 18 des Musters freigelegt wird. Der daraus resultierende Aufbau ist in 6C gezeigt.Thereafter, a further resist layer 72 For example, by spin coating deposited over the entire surface and then by irradiation and etching (or developing) so structured that the area of the second portion 18 of the pattern is exposed. The resulting structure is in 6C shown.

Im nächsten Schritt werden die Strukturelemente 70 der Absorberschicht im Bereich des zweiten Anteils des Musters gedünnt, d.h. in ihrer Höhe reduziert. Dies erfolgt wiederum mit einem Ätzschritt, wobei die strukturierte weitere Resistschicht 72 als Maske verwendet wird. Dadurch werden die zweiten Strukturelemente 20 des Musters als erhabene Stege auf der ebenen Oberseite des Maskensubstrats mit einer zweiten Höhe gebildet.The next step will be the structural elements 70 the absorber layer in the region of the second portion of the pattern thinned, ie reduced in height. This is again done with an etching step, wherein the structured further resist layer 72 is used as a mask. As a result, the second structural elements 20 of the pattern are formed as raised ridges on the flat top of the mask substrate with a second height.

Anschließend werden, wie bereits in Zusammenhang mit 5 erläutert, Gräben 26 in der ebenen Oberseite des Maskensubstrats unmittelbar benachbart zu den zweiten Strukturelementen mit einer bestimmten Tiefe geätzt. Dazu wird ein Ätzmittel verwendet, das eine hohe Selektivität zu dem Maskensubstrat und der Absorberschicht aufweist.Subsequently, as already related to 5 explained, trenches 26 etched in the planar top surface of the mask substrate immediately adjacent to the second features having a certain depth. For this purpose, an etchant is used which has a high selectivity to the mask substrate and the absorber layer.

Anschließend wird die weitere Resistschicht 72 vollständig entfernt, z.B. durch Ätzen, um erste Strukturelemente des Musters als erhabene Stege auf der ebenen Oberseite des Maskensubstrats 10 mit der ersten Höhe freizulegen. Die Halbtonphasenmaske nach diesem Prozess-Schritt ist in 6D gezeigt.Subsequently, the further resist layer 72 completely removed, eg by etching, around first features of the pattern as raised lands on the planar top of the mask substrate 10 to expose at the first height. The halftone phase mask after this process step is in 6D shown.

Das Verfahren, wie es in Zusammenhang mit der 5 beschrieben wurde, kann in einer weiteren Ausführungsform so modifiziert werden, dass sich eine Halbtonphasenmaske herstellen lässt, bei der ein dritter Anteil des Musters als COG Tri-Tone-Maske bereitgestellt wird. Dieser Maskentyp wurde bereits bei der Diskussion der 4 erläutert. Im Folgenden werden unter Bezugnahme auf 7 die notwendigen zusätzlichen Schritte bei einer Prozessführung zur Herstellung einer Halbtonphasenmaske gemäß 5 beschrieben.The procedure, as related to the 5 In another embodiment, the invention may be modified to produce a halftone phase mask in which a third portion of the pattern is provided as a COG tri-tone mask. This type of mask has already been discussed in the discussion of 4 explained. The following are with reference to 7 the necessary additional steps in a process for producing a halftone phase mask according to 5 described.

Nach dem Entfernen der weiteren Resistschicht 72 (siehe 7A) wird noch eine zusätzliche Resistschicht 74 aufgebracht, die nachfolgend entsprechend dem dritten Anteil des Musters strukturiert wird. Der entstandene Aufbau ist in 7B gezeigt.After removing the further resist layer 72 (please refer 7A ) becomes an additional resist layer 74 applied, which is subsequently structured according to the third portion of the pattern. The resulting structure is in 7B shown.

Beim nachfolgenden Ätzen wird die Metallschicht im Bereich des ersten Anteils 12 des Musters entfernt, um die ersten Strukturelemente des Musters als erhabene Stege auf der ebenen Oberseite des Maskensubstrats 10 mit der ersten Höhe freizulegen. Darüber hinaus werden dritte Strukturelemente 78 der Metallschicht auf der ebenen Oberfläche des semitransparenten phasenschiebenden Materials 76 aufgebracht. Somit ergibt sich eine Halbtonphasenmaske, wie sie in 7C gezeigt ist.In the subsequent etching, the metal layer is in the region of the first portion 12 the pattern removed to the first structural elements of the pattern as raised ridges on the planar top of the mask substrate 10 to expose at the first height. In addition, third structural elements 78 the metal layer on the flat surface of the semitransparent phase-shifting material 76 applied. This results in a halftone phase mask, as in 7C is shown.

Bei den beschriebenen Verfahren werden die Tiefe der Gräben und die Höhe der zweiten Strukturelemente so gewählt, dass ein das Maskensubstrat innerhalb der zweiten Strukturelemente durchdringender Lichtstrahl einen Phasensprung im Bereich von 160° bis 200°, vorzugsweise 180°, gegenüber einem das Maskensubstrat außerhalb der zweiten Strukturelemente im Bereich der Gräben in der Oberfläche des Maskensubstrats durchdringenden Lichtstrahl erfährt. Die Höhe der ersten Strukturelemente wird so gewählt, dass ein das Maskensubstrat 10 innerhalb der ersten Strukturelemente durchdringender Lichtstrahl einen Phasensprung im Bereich von 160° bis 200°, vorzugsweise 180°, gegenüber einem das Maskensubstrat 10 außerhalb der ersten Strukturelemente im Bereich der ebenen Oberfläche des Maskensubstrats durchdringenden Lichtstrahl erfährt.In the described methods, the depth of the trenches and the height of the second structural elements are selected such that a light beam penetrating the mask substrate within the second structural elements has a phase jump in the range of 160 ° to 200 °, preferably 180 °, relative to the mask substrate outside the second Structural elements in the region of the trenches in the surface of the mask substrate penetrating light beam undergoes. The height of the first structural elements is chosen so that the mask substrate 10 within the first structural elements penetrating light beam, a phase jump in the range of 160 ° to 200 °, preferably 180 °, with respect to a mask substrate 10 experiences light beam penetrating outside the first structural elements in the region of the planar surface of the mask substrate.

Beim Schritt des Bereitstellens des Maskenrohlings wird die Höhe der Absorberschicht so gewählt, dass der Transmissionsgrad eines das Maskensubstrat innerhalb der ersten Strukturelemente durchdringenden Lichtstrahls weniger als 10%, vorzugsweise ungefähr 6%, beträgt, und der Schritt des Dünnens der zweiten Strukturelemente wird so durchgeführt, dass der Transmissionsgrad eines das Maskensubstrat innerhalb der zweiten Strukturelemente durchdringenden Lichtstrahls zwischen 10% und 70%, vorzugsweise zwischen 20% und 60%, beträgt.At the The step of providing the mask blank becomes the height of the absorber layer chosen so that the transmittance of a mask substrate within the first structural elements penetrating light beam less than 10%, preferably about 6%, is and the step of thinning the second structural elements is performed so that the transmittance one the mask substrate within the second structural elements penetrating light beam between 10% and 70%, preferably between 20% and 60%.

Besonders vorteilhaft ist die Verwendung der erfindungsgemäßen Halbtonphasenmaske zur Strukturierung einer auf einen Halbleiterwafer aufgebrachten lichtempfindlichen Schicht. Ein dazu verwendeter Aufbau ist in 8 gezeigt.The use of the halftone phase mask according to the invention for structuring a light-sensitive layer applied to a semiconductor wafer is particularly advantageous. A construction used for this purpose is in 8th shown.

Ein Halbleiterwafer 82 wird auf einem beweglichen Substrathalter 80 abgelegt. Der Substrathalter 80 ist innerhalb eines Projektionsapparates 84 angebracht. Der Projektionsapparat 84 umfasst eine Projektionsoptik 86, eine Lichtquelle 88 und einen Maskenhalter 90, der zwischen der Projektionsoptik 86 und dem Maskenhalter 90 angebracht wird. Nach dem Einbringen der Halbtonphasenmaske 5 in den Maskenhalter 90 wird eine lichtempfindliche Schicht 92, beispielsweise eine Resistschicht, auf der Oberseite des Halbleiterwafers 82 mit dem auf der Halbtonphasenmaske 5 angebrachte Muster belichtet.A semiconductor wafer 82 gets on a moving substrate holder 80 stored. The substrate holder 80 is inside a projector 84 appropriate. The projection apparatus 84 includes a projection optics 86 , a light source 88 and a mask holder 90 that is between the projection optics 86 and the mask holder 90 is attached. After introducing the halftone phase mask 5 in the mask holder 90 becomes a photosensitive layer 92 , For example, a resist layer, on the top of the semiconductor wafer 82 with that on the halftone phase mask 5 exposed patterns exposed.

Die erfindungsgemäße Halbtonphasenmaske bzw. eine nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Halbtonphasenmaske erweist sich als besonders vorteilhaft, wenn der erste Anteil des Musters und der zweite Anteil des Musters einer Ebene eines Schaltungsmusters eines dynamischen Speichers mit wahlfreiem Zugriff (DRAM) entsprechen. Der dynamische Speicher umfasst ein dichtes Linien-Spalten-Muster im Bereich des Speicherzellenfeldes und enthält isolierte oder semiisolierte Strukturen im Bereich der Supportlogik außerhalb des Speicherzellenfeldes. Bei einer Halbtonphasenmaske für einen dynamischen Speicher mit wahlfreiem Zugriff weist der zweite Anteil des Musters im Bereich der Speicherzellen dichte Strukturen (z.B. Linien-Spalten-Muster) auf, die bei der Herstellung der integrierten Schaltung bevorzugt mit hoher Transmission übertragen werden. Gleichzeitig umfasst der erste Anteil des Musters im Bereich der Supportlogik außerhalb des Speicherzellenfeldes auch isolierte und semiisolierte Strukturen, deren Abbildung mit niedriger Transmission erfolgen soll. Die Halbtonphasenmaske stellt verschiedene Transmissionsgrade für die gleichzeitige Optimierung beider Strukturanteile zur Verfügung, so dass sich ein großes Prozessfenster bei der Herstellung der integrierten Schaltung ergibt.The Halbtonphasenmas invention Ke or a halftone phase mask produced by the method according to the invention proves to be particularly advantageous when the first portion of the pattern and the second portion of the pattern correspond to a plane of a dynamic random access memory (DRAM) circuit pattern. The dynamic memory comprises a dense line-column pattern in the region of the memory cell array and contains isolated or semi-isolated structures in the area of the support logic outside the memory cell array. In a halftone phase mask for dynamic random access memory, the second portion of the pattern in the region of the memory cells has dense structures (eg, line-column patterns) which are preferably transmitted with high transmission in the manufacture of the integrated circuit. At the same time, the first part of the pattern in the area of the support logic outside of the memory cell array also comprises isolated and semi-isolated structures whose imaging should take place with low transmission. The halftone phase mask provides different transmittances for the simultaneous optimization of both structural components, resulting in a large process window in the manufacture of the integrated circuit.

55
HalbtonphasenmaskeHalbtonphasenmaske
1010
transparentes Maskensubstrattransparent mask substrate
1111
ebene Oberflächelevel surface
1212
erster Anteilfirst proportion of
1414
erste Strukturelementefirst structural elements
1616
erste Höhefirst height
1818
zweiter Anteilsecond proportion of
2020
zweite Strukturelementesecond structural elements
2222
zweite Höhesecond height
2424
Tiefedepth
2626
Gräbentrenches
2828
Strecke eines Lichtstrahlsroute a ray of light
3030
Strecke eines Lichtstrahlsroute a ray of light
3232
Strecke eines Lichtstrahlsroute a ray of light
3434
Strecke eines Lichtstrahlsroute a ray of light
3636
Schichtlayer
3838
dritter Anteilthird proportion of
4040
dritte Strukturelementethird structural elements
4242
weitere GräbenFurther trenches
4444
Tiefe der weiteren Gräbendepth the other trenches
4646
dritte Höhethird height
4848
Metallstrukturmetal structure
48'48 '
Strukturelement aus Metallstructural element made of metal
48''48 ''
Strukturelement aus Metallstructural element made of metal
5050
semitransparentes Materialsemi-transparent material
6060
Maskenrohlingmask blank
6262
Absorberschichtabsorber layer
6464
Metallschichtmetal layer
6666
Resistschichtresist layer
6868
Metallstrukturmetal structure
7070
Strukturelementestructural elements
7272
weitere ResistschichtFurther resist layer
7474
weitere ResiststrukturFurther resist structure
7676
semitransparentes Materialsemi-transparent material
7878
Metallstrukturmetal structure
8080
Substrathaltersubstrate holder
8282
HalbleiterwaferSemiconductor wafer
8484
Projektionsapparatprojector
8686
Projektionsoptikprojection optics
8888
Lichtquellelight source
9090
Maskenhaltermask holder
9292
lichtempfindliche Schichtphotosensitive layer

Claims (26)

Halbtonphasenmaske zur Projektion eines auf der Maske gebildeten Musters von Strukturelementen auf eine lichtempfindliche Schicht bei der Herstellung integrierter Schaltungen auf einem Halbleiterwafer, umfassend: – ein transparentes Maskensubstrat (10); – einen ersten Anteil (12) eines Musters, bei dem erste Strukturelemente (14) als erhabene Stege mit einer ersten Höhe (16) aus einem semitransparenten phasenschiebenden Material, das auf der ebenen Oberfläche (11) des transparenten Maskensubstrats (10) angeordnet ist, derart gebildet sind, dass ein das Maskensubstrat (10) innerhalb der ersten Strukturelemente (14) durchdringender Lichtstrahl einen Phasensprung im Bereich von 160° bis 200° gegenüber einem das Maskensubstrat (10) außerhalb der ersten Strukturelemente (14) im Bereich der ebenen Oberfläche (11) des Maskensubstrats (10) durchdringenden Lichtstrahl erfährt; und – einen zweiten Anteil (18) des Musters, bei dem zweite Strukturelemente (20) als erhabene Stege mit einer zweiten Höhe (22) aus dem gleichen semitransparenten phasenschiebenden Material der ersten Strukturelemente (14), das auf der ebenen Oberfläche (11) des transparenten Maskensubstrats (10) angeordnet ist, und benachbart zu den zweiten Strukturelementen (20) angeordnete Gräben (26) in der Oberfläche des Maskensubstrats (10) mit einer Tiefe (24) derart gebildet sind, dass ein das Maskensubstrat (10) innerhalb der zweiten Strukturelemente (20) durchdringender Lichtstrahl einen Phasensprung im Bereich von 160° bis 200° gegenüber einem das Maskensubstrat (10) außerhalb der zweiten Strukturelemente (20) im Bereich der Gräben (26) in der Oberfläche des Maskensubstrats (10) durchdringenden Lichtstrahl erfährt, wobei die erste Höhe (16) größer als die zweite Höhe (22) ist, so dass im ersten Anteil (12) des Musters ein das Maskensubstrat (10) innerhalb der ersten Strukturelemente (14) durchdringender Lichtstrahl einen geringeren Transmissionsgrad aufweist als ein das Maskensubstrat (10) innerhalb der zweiten Strukturelemente (20) durchdringender Lichtstrahl.Halftone phase mask for projecting a pattern of structural elements formed on the mask onto a photosensitive layer in the manufacture of integrated circuits on a semiconductor wafer, comprising: a transparent mask substrate ( 10 ); - a first share ( 12 ) of a pattern in which first structural elements ( 14 ) as raised ridges with a first height ( 16 ) of a semi-transparent phase-shifting material deposited on the flat surface ( 11 ) of the transparent mask substrate ( 10 ) is arranged, are formed such that a the mask substrate ( 10 ) within the first structural elements ( 14 ) penetrating light beam a phase jump in the range of 160 ° to 200 ° relative to a mask substrate ( 10 ) outside the first structural elements ( 14 ) in the area of the flat surface ( 11 ) of the mask substrate ( 10 ) undergoes penetrating light beam; and - a second share ( 18 ) of the pattern in which second structural elements ( 20 ) as raised webs with a second height ( 22 ) from the same semitransparent phase-shifting material of the first structural elements ( 14 ) placed on the flat surface ( 11 ) of the transparent mask substrate ( 10 ) and adjacent to the second structural elements ( 20 ) arranged trenches ( 26 ) in the surface of the mask substrate ( 10 ) with a depth ( 24 ) are formed such that the mask substrate ( 10 ) within the second structural elements ( 20 ) penetrating light beam a phase jump in the range of 160 ° to 200 ° relative to a mask substrate ( 10 ) outside the second structural elements ( 20 ) in the area of the trenches ( 26 ) in the surface of the mask substrate ( 10 ) penetrating light beam, the first height ( 16 ) greater than the second height ( 22 ), so that in the first share ( 12 ) of the pattern, the mask substrate ( 10 ) within the first structural elements ( 14 ) penetrating light beam has a lower transmittance than a mask substrate ( 10 ) within the second structural elements ( 20 ) penetrating light beam. Halbtonphasenmaske nach Anspruch 1, bei der der Transmissionsgrad eines das Maskensubstrat (10) innerhalb der ersten Strukturelemente (14) durchdringenden Lichtstrahls weniger als 10% beträgt und bei der der Transmissionsgrad eines das Maskensubstrat (10) innerhalb der zweiten Strukturelemente (20) durchdringenden Lichtstrahls zwischen 10% und 70% beträgt.Halftone phase mask according to claim 1, wherein the transmittance of a mask Subst advice ( 10 ) within the first structural elements ( 14 ) penetrating light beam is less than 10% and at which the transmittance of the mask substrate ( 10 ) within the second structural elements ( 20 ) penetrating light beam is between 10% and 70%. Halbtonphasenmaske nach Anspruch 1 oder 2, bei der das Maskensubstrat (10) aus Quarz besteht.Halftone phase mask according to Claim 1 or 2, in which the mask substrate ( 10 ) consists of quartz. Halbtonphasenmaske nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der das semitransparente phasenschiebende Material Molybdän-Silicid umfasst.Halftone phase mask according to one of claims 1 to 3, in which the semitransparent phase-shifting material molybdenum silicide includes. Halbtonphasenmaske nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der der zweite Anteil (18) des Musters ein Linien-Spalten-Muster umfasst.Halftone phase mask according to one of Claims 1 to 4, in which the second component ( 18 ) of the pattern comprises a line-column pattern. Halbtonphasenmaske nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der der erste Anteil (12) des Musters größere Mitten-Mittenabstände der Strukturen als der zweite Anteil (18) des Musters umfasst.Halftone phase mask according to one of Claims 1 to 5, in which the first component ( 12 ) of the pattern has larger center-center distances of the structures than the second portion ( 18 ) of the pattern. Halbtonphasenmaske nach Anspruch 5 und 6, bei der das Muster einer Ebene eines Schaltungsmusters eines dynamischen Speichers mit wahlfreiem Zugriff entspricht.Halftone phase mask according to claims 5 and 6, in which the pattern of a plane of a circuit pattern of a dynamic Memory with random access corresponds. Halbtonphasenmaske nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der das Maskensubstrat (10) einen mehrschichtigen Aufbau mit wenigstens einer parallel zur und an der Oberseite liegenden Schicht (36) aufweist, wobei die Dicke der Schicht (36) auf der Oberseite des Maskensubstrats (10) der Tiefe (24) der Gräben (26) entspricht.Halftone phase mask according to one of Claims 1 to 7, in which the mask substrate ( 10 ) a multilayer construction with at least one parallel to and at the top layer ( 36 ), wherein the thickness of the layer ( 36 ) on top of the mask substrate ( 10 ) the depth ( 24 ) of the trenches ( 26 ) corresponds. Halbtonphasenmaske nach einem der Ansprüche 1 bis 7, die darüber hinaus einen dritten Anteil (38) des Musters aufweist, bei dem dritte Strukturelemente (40) als erhabene Stege mit einer dritten Höhe (46) aus dem semitransparenten phasenschiebenden Material, das auf der ebenen Oberfläche (11) des transparenten Maskensubstrats (10) angeordnet ist, und in der Oberfläche des Maskensubstrats (10) benachbart zu den dritten Strukturelementen (40) weitere Gräben (42) mit einer weiteren Tiefe (44) derart gebildet sind, dass ein das Maskensubstrat innerhalb der dritten Strukturelemente (40) durchdringender Lichtstrahl einen Phasensprung im Bereich von 160° bis 200° gegenüber einem das Maskensubstrat (10) außerhalb der dritten Strukturelemente (40) im Bereich der weiteren Gräben (42) in der Oberfläche des Maskensubstrats (10) durchdringenden Lichtstrahl erfährt, wobei die weitere Tiefe (44) der weiteren Gräben (42) größer als die Tiefe (24) der Gräben (26) ist.A halftone phase mask according to any one of claims 1 to 7, further comprising a third portion ( 38 ) of the pattern, in which third structural elements ( 40 ) as raised webs with a third height ( 46 ) from the semitransparent phase-shifting material deposited on the flat surface ( 11 ) of the transparent mask substrate ( 10 ) and in the surface of the mask substrate ( 10 ) adjacent to the third structural elements ( 40 ) further trenches ( 42 ) with a further depth ( 44 ) are formed such that the mask substrate within the third structural elements ( 40 ) penetrating light beam a phase jump in the range of 160 ° to 200 ° relative to a mask substrate ( 10 ) outside the third structural elements ( 40 ) in the area of the further trenches ( 42 ) in the surface of the mask substrate ( 10 ) penetrating light beam, whereby the further depth ( 44 ) of the further trenches ( 42 ) greater than the depth ( 24 ) of the trenches ( 26 ). Halbtonphasenmaske nach einem der Ansprüche 1 bis 8, die darüber hinaus einen dritten Anteil des Musters aufweist, bei dem dritte Strukturelemente (48) als erhabene Stege auf einer ebenen Oberfläche des semitransparenten phasenschiebenden Materials angeordnet sind.Halftone phase mask according to one of Claims 1 to 8, which furthermore has a third portion of the pattern, in which third structural elements ( 48 ) are arranged as raised ridges on a flat surface of the semitransparent phase-shifting material. Halbtonphasenmaske nach einem der Ansprüche 1 bis 8, die darüber hinaus einen dritten Anteil des Musters aufweist, bei dem dritte Strukturelemente (48'; 48'') als erhabene Stege aus Metall über der darunter liegenden gedünnten oder nichtgedünnten semitransparenten phasenverschiebenden Absorberschicht in Bereichen des zweiten Anteils (18) des Musters mit gedünntem semitransparenten phasenschiebenden Material und seiner Öffnungen angeordnet sind.Halftone phase mask according to one of Claims 1 to 8, which furthermore has a third portion of the pattern, in which third structural elements ( 48 '; 48 '' ) as raised webs of metal over the underlying thinned or undiluted semi-transparent phase-shifting absorber layer in regions of the second portion ( 18 ) of the pattern with thinned semitransparent phase-shifting material and its openings are arranged. Halbtonphasenmaske nach Anspruch 10 und 11, bei der die dritten Strukturelemente (48) eine strukturierte Chromschicht umfassen.Halftone phase mask according to Claims 10 and 11, in which the third structural elements ( 48 ) comprise a patterned chromium layer. Verfahren zur Herstellung einer Halbtonphasenmaske mit den folgenden Schritten: – Bereitstellen eines Musters von Strukturelementen mit einem ersten Anteil (12) und einem zweiten Anteil (18); – Bereitstellen eines Maskenrohlings (60), umfassend ein Maskensubstrat (10) mit einer ebenen Oberfläche (11), eine darüber liegende Absorberschicht (62) aus einem semitransparenten phasenschiebenden Material mit einer ersten Höhe (16), eine über der Absorberschicht (62) liegende Metallschicht (64) und eine über der Metallschicht (64) liegende Resistschicht (66); – maskenlithographisches Strukturieren der Resistschicht (66), um eine Resiststruktur zu bilden, die dem ersten Anteil (12) des Musters und dem zweiten Anteil (18) des Musters entspricht; – Übertragen der Resiststruktur in die Metallschicht (64) und in die Absorberschicht (62) durch Ätzen, um eine Me tallstruktur (68) und Strukturelemente (70) der Absorberschicht zu bilden; – Entfernen der Resiststruktur; – vollflächiges Abscheiden einer weiteren Resistschicht (72); – Bestrahlen der weiteren Resistschicht (72); – Ätzen oder Entwickeln der weiteren Resistschicht (72), um den zweiten Anteil (18) des Musters freizulegen; – Ätzen von Gräben (26) in der ebenen Oberseite (11) des Maskensubstrats (10) unmittelbar benachbart zu den zweiten Strukturelementen (20); – Entfernen der Metallstruktur (68) im Bereich des zweiten Anteils des Musters, um Strukturelemente (70) der Absorberschicht freizulegen; – Dünnen der Strukturelemente (70) der Absorberschicht im Bereich des zweiten Anteils des Musters, um zweite Strukturelemente (20) des Musters als erhabene Stege auf der ebenen Oberseite des Maskensubstrats mit einer zweiten Höhe (22) zu bilden; – Entfernen der weiteren Resistschicht (72); und – Entfernen der Metallstruktur (68) im Bereich des ersten Anteils (12) des Musters, um erste Strukturelemente (14) des Musters als erhabene Stege auf der ebenen Oberseite (11) des Maskensubstrats (10) mit der ersten Höhe (16) freizulegen.Method for producing a halftone phase mask comprising the following steps: - providing a pattern of structural elements with a first fraction ( 12 ) and a second share ( 18 ); - providing a mask blank ( 60 ) comprising a mask substrate ( 10 ) with a flat surface ( 11 ), an overlying absorber layer ( 62 ) of a semitransparent phase shifting material having a first height ( 16 ), one above the absorber layer ( 62 ) lying metal layer ( 64 ) and one above the metal layer ( 64 ) Resist layer ( 66 ); Mask-lithographic structuring of the resist layer ( 66 ) to form a resist pattern corresponding to the first fraction ( 12 ) of the sample and the second component ( 18 ) of the pattern corresponds; Transferring the resist structure into the metal layer ( 64 ) and in the absorber layer ( 62 ) by etching to form a metal structure ( 68 ) and structural elements ( 70 ) of the absorber layer; - removing the resist structure; - full-surface deposition of another resist layer ( 72 ); Irradiating the further resist layer ( 72 ); Etching or developing the further resist layer ( 72 ), the second share ( 18 ) of the pattern; - etching of trenches ( 26 ) in the flat top ( 11 ) of the mask substrate ( 10 ) immediately adjacent to the second structural elements ( 20 ); Removing the metal structure ( 68 ) in the range of the second part of the sample, structural elements ( 70 ) to expose the absorber layer; - thinning of the structural elements ( 70 ) of the absorber layer in the region of the second portion of the pattern to form second structural elements ( 20 ) of the pattern as raised ridges on the planar top surface of the mask substrate having a second height ( 22 ) to build; Removing the further resist layer ( 72 ); and - removing the metal structure ( 68 ) in the area of first share ( 12 ) of the pattern to first structural elements ( 14 ) of the pattern as raised ridges on the flat top ( 11 ) of the mask substrate ( 10 ) with the first height ( 16 ). Verfahren zur Herstellung einer Halbtonphasenmaske mit den folgenden Schritten: – Bereitstellen eines Musters mit einem ersten Anteil (12) und einem zweiten Anteil (18); – Bereitstellen eines Maskenrohlings (60), umfassend ein Maskensubstrat (10) mit einer ebenen Oberfläche, eine darüber liegende Absorberschicht (62) aus einem semi transparenten phasenschiebenden Material mit einer ersten Höhe (16) und eine über der Absorberschicht (62) liegende Resistschicht (66); – maskenlithographisches Strukturieren der Resistschicht (66), um eine Resiststruktur zu bilden, die dem ersten Anteil (12) des Musters und dem zweiten Anteil (18) des Musters entspricht; – Übertragen der Resiststruktur in die Absorberschicht (62) durch Ätzen, um Strukturelemente (70) der Absorberschicht (62) zu bilden; – Entfernen der Resiststruktur; – vollflächiges Abscheiden einer weiteren Resistschicht (72); – Belichten der weiteren Resistschicht (72); – Ätzen oder Entwickeln der weiteren Resistschicht, um im Bereich des zweiten Anteils (18) des Musters die Strukturelemente (70) der Absorberschicht freizulegen; – Dünnen der Strukturelemente (70) der Absorberschicht im Bereich des zweiten Anteils (18) des Musters, so dass zweite Strukturelemente (20) des Musters als erhabene Stege auf der ebenen Oberseite des Maskensubstrats (10) mit einer zweiten Höhe (22) gebildet werden; – Bilden von Gräben (26) in der ebenen Oberseite (11) des Maskensubstrats (10) unmittelbar benachbart zu den zweiten Strukturelementen (20) des Musters; – Entfernen der weiteren Resistschicht (72) im Bereich des ersten Anteils des Musters, so dass die ersten Strukturelemente (14) des Musters als erhabene Stege auf der ebenen Oberseite des Maskensubstrats (10) mit der ersten Höhe (16) freigelegt werden.A method of producing a halftone phase mask comprising the steps of: - providing a pattern with a first portion ( 12 ) and a second share ( 18 ); - providing a mask blank ( 60 ) comprising a mask substrate ( 10 ) with a flat surface, an overlying absorber layer ( 62 ) of a semi-transparent phase-shifting material having a first height ( 16 ) and one above the absorber layer ( 62 ) Resist layer ( 66 ); Mask-lithographic structuring of the resist layer ( 66 ) to form a resist pattern corresponding to the first fraction ( 12 ) of the sample and the second component ( 18 ) of the pattern corresponds; Transferring the resist structure into the absorber layer ( 62 ) by etching to structural elements ( 70 ) of the absorber layer ( 62 ) to build; - removing the resist structure; - full-surface deposition of another resist layer ( 72) ; - exposing the further resist layer ( 72 ); Etching or developing the further resist layer in order to obtain in the region of the second component ( 18 ) of the pattern, the structural elements ( 70 ) to expose the absorber layer; - thinning of the structural elements ( 70 ) of the absorber layer in the region of the second portion ( 18 ) of the pattern, so that second structural elements ( 20 ) of the pattern as raised lands on the planar top surface of the mask substrate ( 10 ) with a second height ( 22 ) are formed; - forming trenches ( 26 ) in the flat top ( 11 ) of the mask substrate ( 10 ) immediately adjacent to the second structural elements ( 20 ) of the pattern; Removing the further resist layer ( 72 ) in the region of the first portion of the pattern, so that the first structural elements ( 14 ) of the pattern as raised lands on the planar top surface of the mask substrate ( 10 ) with the first height ( 16 ) are exposed. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, bei dem die Tiefe der Gräben und die Höhe der zweiten Strukturelemente (20) so gewählt werden, dass ein das Maskensubstrat (10) innerhalb der zweiten Strukturelemente (20) durchdringender Lichtstrahl einen Phasensprung im Bereich von 160° bis 200° gegenüber einem das Maskensubstrat außerhalb der zweiten Strukturelemente (20) im Bereich der Gräben (26) in der Oberfläche des Maskensubstrats (10) durchdringenden Lichtstrahl erfährt.Method according to Claim 13 or 14, in which the depth of the trenches and the height of the second structural elements ( 20 ) are selected so that the mask substrate ( 10 ) within the second structural elements ( 20 ) penetrating a phase jump in the range of 160 ° to 200 ° with respect to a mask substrate outside the second structural elements ( 20 ) in the area of the trenches ( 26 ) in the surface of the mask substrate ( 10 ) experiences penetrating light beam. Verfahren nach Anspruch 15, bei dem die Höhe der ersten Strukturelemente so gewählt ist, dass ein das Maskensubstrat (10) innerhalb der ersten Strukturelemente (14) durchdringender Lichtstrahl einen Phasensprung im Bereich von 160° bis 200° gegenüber einem das Maskensubstrat (10) außerhalb der ersten Strukturelemente (14) im Bereich der ebenen Oberfläche des Maskensubstrats (10) durchdringenden Lichtstrahl erfährt.Method according to Claim 15, in which the height of the first structural elements is selected so that the mask substrate ( 10 ) within the first structural elements ( 14 ) penetrating light beam a phase jump in the range of 160 ° to 200 ° relative to a mask substrate ( 10 ) outside the first structural elements ( 14 ) in the region of the planar surface of the mask substrate ( 10 ) experiences penetrating light beam. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16, bei dem beim Schritt des Bereitstellens des Maskenrohlings (60) die Höhe (16) der Absorberschicht (62) so gewählt wird, dass der Transmissionsgrad eines das Maskensubstrat (10) innerhalb der ersten Strukturelemente (14) durchdringenden Lichtstrahls weniger als 10% beträgt, und bei dem der Schritt des Dünnens der zweiten Strukturelemente (20) so durchgeführt wird, dass der Transmissionsgrad eines das Maskensubstrat (10) innerhalb der zweiten Strukturelemente (20) durchdringenden Lichtstrahls zwischen 10% und 70% beträgt.Method according to one of claims 13 to 16, wherein in the step of providing the mask blank ( 60 ) the height ( 16 ) of the absorber layer ( 62 ) is selected so that the transmittance of the mask substrate ( 10 ) within the first structural elements ( 14 ) penetrating light beam is less than 10%, and in which the step of thinning the second structural elements ( 20 ) is performed so that the transmittance of the mask substrate ( 10 ) within the second structural elements ( 20 ) penetrating light beam is between 10% and 70%. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 17, bei dem beim Schritt des Bereitstellens des Maskenrohlings (60) ein Maskensubstrat (10) verwendet wird, das aus Quarz besteht.Method according to one of claims 13 to 17, wherein in the step of providing the mask blank ( 60 ) a mask substrate ( 10 ) is used, which consists of quartz. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 18, bei dem beim Schritt des Bereitstellens des Maskenrohlings (60) als semitransparentes phasenschiebendes Material Molybdän-Silicid verwendet wird.Method according to one of claims 13 to 18, wherein in the step of providing the mask blank ( 60 ) is used as a semitransparent phase-shifting material molybdenum silicide. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 19, bei dem beim Schritt des Bereitstellens des Musters als zweiter Anteil ein Linien-Spalten-Muster verwendet wird.A method according to any one of claims 13 to 19, wherein Step of providing the pattern as a second portion a line-column pattern is used. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 20, bei dem beim Schritt des Bereitstellens des Musters der erste Anteil (12) des Musters größere Mitten-Mittenabstände der Strukturen als die zweiten Anteile (18) des Musters umfasst.Method according to one of claims 13 to 20, wherein in the step of providing the pattern the first portion ( 12 ) of the pattern have larger center-center distances of the structures than the second portions ( 18 ) of the pattern. Verfahren nach Anspruch 20 und 21, bei dem beim Schritt des Bereitstellens des Musters das Muster dem Schaltungsmuster eines dynamischen Speichers mit wahlfreiem Zugriff entsprechend ausgewählt wird.The method of claim 20 and 21, wherein at Step of providing the pattern the pattern to the circuit pattern a dynamic random access memory accordingly selected becomes. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 22, bei dem beim Schritt des Bereitstellens des Maskenrohlings (60) ein Maskensubstrat verwendet wird, das einen mehrschichtigen Aufbau mit wenigstens einer auf der ebenen Oberseite des Maskensubstrats (10) liegenden Schicht aufweist, wobei die Dicke der Schicht auf der Oberseite des Maskensubstrats der Tiefe der Gräben (26) entsprechend ausgeführt wird.Method according to one of claims 13 to 22, wherein in the step of providing the mask blank ( 60 ) a mask substrate is used, which has a multilayer structure with at least one on the planar upper side of the mask substrate ( 10 ), wherein the thickness of the layer on top of the mask substrate is the depth of the trenches ( 26 ) is carried out accordingly. Verfahren nach Anspruch 23, bei dem die Gräben (26) durch ein zum Maskensubstrat (10) selektives Ätzen der Schicht gebildet werden.Method according to Claim 23, in which the trenches ( 26 ) through a to the mask substrate ( 10 ) selective etching of the layer are formed. Verfahren nach Anspruch 13, bei dem beim Schritt des Bereitstellens darüber hinaus ein dritter Anteil (38) des Musters von Strukturelementen bereitgestellt wird und bei dem nach dem Entfernen der weiteren Resistschicht (72) noch eine zusätzliche Resistschicht aufgebracht wird, die nachfolgend entsprechend dem dritten Anteil des Musters strukturiert wird, so dass beim Schritt des Entfernens der Metallschicht die Metallschicht im Bereich des ersten Anteils (12) des Musters entfernt wird, um erste Strukturelemente (14) des Musters als erhabene Stege auf der ebenen Oberseite des Maskensubstrats mit der ersten Höhe (16) freizulegen und darüber hinaus dritte Strukturelemente (78) als Metallstrukturen auf einer ebenen Oberfläche des semitransparenten phasenschiebenden Materials (76) anzubringen.The method of claim 13, wherein the step of providing further comprises a third portion ( 38 ) of the pattern of structural elements is provided and in which, after removal of the further resist layer ( 72 ) is additionally applied an additional resist layer, which is subsequently structured in accordance with the third portion of the pattern, so that in the step of removing the metal layer, the metal layer in the region of the first portion ( 12 ) of the pattern is removed to form first structural elements ( 14 ) of the pattern as raised lands on the planar top surface of the mask substrate of the first height (FIG. 16 ) and, in addition, third structural elements ( 78 ) as metal structures on a flat surface of the semitransparent phase-shifting material ( 76 ). Verfahren nach Anspruch 25, bei dem die dritten Strukturelemente (78) als strukturierte Chromschicht gebildet werden.Method according to Claim 25, in which the third structural elements ( 78 ) are formed as a structured chromium layer.
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