DE102004041921B4 - Phase shift mask and method for its manufacture - Google Patents

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Abstract

Phasenschiebermaske für die Projektion eines auf der Maske gebildeten Musters (1) von Strukturelementen auf ein Substrat umfassend:
– ein aus einem transparenten Material gebildetes Maskensubstrat (58), das im Bereich eines ersten Anteils (4) des Musters (1) eine ebene Oberfläche und im Bereich eines zweiten Anteils (6) des Musters (1) teilweise eine bis zu einer vorherbestimmten Tiefe in die Oberfläche des Maskensubstrates (58) eingesenkte weitere Oberfläche (58') aufweist, wobei der erste Anteil (4) des Musters (1) und der zweite Anteil (6) des Musters (1) nicht überlappend in verschiedenen Bereichen auf der Maske angeordnet sind und der zweite Anteil (6) des Musters (1) ein dicht gepacktes Linien-Spalten-Muster umfasst;
– den ersten Anteil (4) des Musters (1) repräsentierende erste Strukturelemente (50, 53, 54, 55), die als erhabene Stege aus einem semitransparenten, phasenschiebenden Material auf der ebenen Oberfläche des transparenten Maskensubstrates (58) gebildet sind;
– den zweiten Anteil (6) des Musters...
A phase shift mask for projecting a pattern (1) formed on the mask from features to a substrate, comprising:
A mask substrate (58) formed from a transparent material, which has a flat surface in the region of a first portion (4) of the pattern (1) and partially to a predetermined depth in the region of a second portion (6) of the pattern (1) in the surface of the mask substrate (58) sunken further surface (58 '), wherein the first portion (4) of the pattern (1) and the second portion (6) of the pattern (1) arranged non-overlapping in different areas on the mask and the second portion (6) of the pattern (1) comprises a densely packed line-column pattern;
- the first portion (4) of the pattern (1) representing first structural elements (50, 53, 54, 55), which are formed as raised ridges of a semi-transparent, phase-shifting material on the planar surface of the transparent mask substrate (58);
- the second part (6) of the sample ...

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Description

Die Erfindung betrifft eine Phasenschiebermaske für die Projektion eines auf der Maske gebildeten Musters von Strukturelementen auf ein Substrat. Die Erfindung betrifft weiter Verfahren zur Herstellung der Phasenschiebermaske.The The invention relates to a phase shift mask for the projection of a the mask formed by structural elements on a substrate. The invention further relates to methods for producing the phase shift mask.

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.

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 arrangements of structural elements as well as isolated or semi-insulated, larger sized Structural elements arranged together in a pattern.

US 5,302,477 A offenbart eine Phasenschiebermaske mit einem Muster von Kontaktlöchern, das erhabene Strukturelemente oberhalb einer Oberfläche aus einem transparenten Material aufweist und bei der das transparente Material durchdringende Lichtstrahlen einen Phasensprung erfahren. Die jeweiligen Anteile des Musters besitzen eine einheitliche Packungsdichte; insbesondere besitzt die Maske keine dicht gepackten Linien-Spalten-Muster. Eine Phasenschiebermaske mit einem Linien-Spalten-Muster ist aus US 6,593,039 B1 bekannt. US 5,302,477 A discloses a phase shift mask having a pattern of contact holes that has raised features above a surface of a transparent material, and wherein light beams passing through the transparent material undergo a phase shift. The respective proportions of the sample have a uniform packing density; In particular, the mask has no densely packed line-column patterns. A phase shift mask with a line-column pattern is off US 6,593,039 B1 known.

DE 197 09 470 A1 offenbart ein Verfahren zum Ausbilden eines Musters auf einer Phasenschiebermaske. Ein Verfahren zum Ausbilden einer alternierenden Phasenschiebermaske ist in Wong, Alfred Kwok-Kit: Resolution Enhancement Techniques in Optical Lithography, Bellingham, Washington: SPIE Press, 2001, Kapitel 5.2, S. 121–122, ISBN: 0-8194-3995-9 offenbart. DE 197 09 470 A1 discloses a method of forming a pattern on a phase shift mask. A method of forming an alternating phase shift mask is described in Wong, Alfred Kwok Kit: Resolution Enhancement Techniques in Optical Lithography, Bellingham, Washington: SPIE Press, 2001, Chapter 5.2, pp. 121-122, ISBN: 0-8194-3995-9 disclosed.

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 lässt.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 can be visible.

Ein Lösungsansatz ist in der DE 103 59 991 A1 beschrieben. Die Grundidee besteht darin, auf einer in Phasenmaskentechnik ausgebildeten Photomaske gemeinsam semitransparente und graben- und stegartige, absorberfreie Strukturelemente zu bilden. Die graben- oder stegartigen Strukturelemente werden in CPL-Technik als Trench- bzw. Mesa-Struktur gebildet. In einem Layout werden insbesondere dichte, gegebenenfalls aber auch halbisolierte und isolierte, in jedem Fall aber bevorzugt besonders dünne Musteranteile ausgewählt, um sie in CPL-Technik auf der Photomaske herzustellen. Isolierte, breitere Musteranteile werden hingegen in Halbtonphasenmaskentechnik als semitransparente Strukturelemente ausgebildet. Die jeweiligen Prozessfenster sind für sich genommen vergleichsweise groß und sind zudem aneinander angepasst. Das gemeinsame Prozessfenster wird dadurch erheblich vergrößert.An approach is in the DE 103 59 991 A1 described. The basic idea is to form semitransparent and trench-like, web-like, absorber-free structural elements on a photomask formed in phase mask technique. The trench or web-like structural elements are formed in CPL technology as a trench or mesa structure. In a layout, in particular dense, but possibly also semi-isolated and isolated, but in any case preferably particularly thin, pattern portions are selected in order to produce them in CPL technique on the photomask. In contrast, isolated, broader sample portions are formed in semitone-phase masking techniques as semitransparent structural elements. The respective process windows are comparatively large in their own right and are also adapted to each other. This greatly increases the common process window.

Bei diesem Lösungsansatz ist es jedoch erforderlich, dass die in Mesa-Technik gefertigten Strukturelemente in einem großen Bereich auf einer eingeätzten Oberfläche des Substrats gebildet werden müssen. Eine Maske dieses Typs ist sehr schwierig in der erforderlichen Genauigkeit herzustellen, da zur Bildung der eingeätzten Oberfläche ein präziser Ätzschritt erforderlich ist, ohne dass Phasenfehler auftreten.at this approach However, it is necessary that the structural elements manufactured in mesa technique in a big one Area on an etched surface of the substrate must be formed. A mask of this type is very difficult in the required Accuracy, since the formation of the etched surface precise etching step is required without phase errors occur.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Phasenmaske bereitzustellen, die auf einfache Weise hergestellt werden kann, sowie ein Verfahren zur Herstellung der Phasenmaske anzubieten.It It is therefore an object of the present invention to provide a phase mask, which can be easily manufactured, as well as a method to provide the phase mask.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Phasenmaske für die Projektion eines auf der Maske gebildeten Musters von Strukturelementen auf ein Substrat, vorzugsweise einem Halbleiterwafer, umfassend:

  • – ein aus einem transparenten Material gebildetes Maskensub strat, das im Bereich eines ersten Anteils des Musters eine ebene Oberfläche und im Bereich eines zweiten Anteils des Musters teilweise eine bis zu einer vorherbestimmten Tiefe in die Oberfläche des Maskensubstrates eingesenkte weitere Oberfläche aufweist, wobei der erste Anteil des Musters und der zweite Anteil des Musters nicht überlappend in verschiedenen Bereichen auf der Maske angeordnet sind und der zweite Anteil des Musters ein dicht gepacktes Linien-Spalten-Muster umfasst;
  • – den ersten Anteil des Musters repräsentierende erste Strukturelemente, die als erhabene Stege aus einem semitransparenten, phasenschiebenden Material auf der ebenen Oberfläche des transparenten Maskensubstrates gebildet sind;
  • – den zweiten Anteil des Musters repräsentierende zweite Strukturelemente, die als erhabene Stege mit Stegkanten mit der vorherbestimmten Tiefe auf der weiteren Oberfläche aus dem transparenten Material gebildet sind und jeweils eine Breite besitzen, welche geringer oder gleich einem vorbestimmten Grenzwert ist, wobei innerhalb der erhabenen Stege der ersten Strukturelemente und innerhalb der erhabenen Stege der zweiten Strukturelemente das Maskensubstrat durchdringende Lichtstrahlen jeweils einen Phasensprung von 160° bis 200° gegenüber einem das Maskensubstrat auf der ebenen Oberfläche außerhalb der Stege durchdringenden Lichtstrahl erfahren; und
  • – eine einen Phasensprung hervorrufende Grenzlinie zwischen der ebenen Oberfläche und der weiteren Oberfläche, wobei der kleinste Abstand der Grenzlinie zu einem zweiten Strukturelement wenigstens dem doppelten Abstand der Stegkanten eines zweiten Strukturelements entspricht.
The object is achieved by a phase mask for the projection of a pattern of structural elements formed on the mask onto a substrate, preferably a semiconductor wafer, comprising:
  • A mask substrate formed of a transparent material, which has a flat surface in the region of a first portion of the pattern, and in the region of a first portion of the pattern The second portion of the pattern partially has a further surface sunk into the surface of the mask substrate to a predetermined depth, wherein the first portion of the pattern and the second portion of the pattern are non-overlappingly disposed in different areas on the mask and the second portion of the pattern Pattern comprises a densely packed line-column pattern;
  • First structural elements representing the first portion of the pattern, which are formed as raised webs of a semitransparent, phase-shifting material on the planar surface of the transparent mask substrate;
  • Second structural elements representing the second portion of the pattern, which are formed as raised ridges with ridge edges of the predetermined depth on the further surface of the transparent material and each have a width which is less than or equal to a predetermined limit, wherein within the raised ridges the first structure elements and light beams penetrating the mask substrate within the raised webs of the second structural elements each experience a phase jump of 160 ° to 200 ° with respect to a light beam penetrating the mask substrate on the flat surface outside the webs; and
  • A phase-edge-causing boundary line between the planar surface and the further surface, the smallest distance of the boundary line to a second structural element corresponding to at least twice the spacing of the web edges of a second structural element.

Das Muster der erfindungsgemäßen Phasenmaske umfasst demnach erste Anteile, welche in Halbton-Phasenmaskentechnik gebildet sind, sowie zweite Anteile, welche in CPL-Technik hergestellt sind. Vorzugsweise werden die gemäß der CPL-Technik gebildeten eng benachbarten Stegwände als Strukturelemente in jenen Bereichen eines Schaltungslayouts auf der Photomaske gebildet, in welchem dichte Anordnungen von feinen Strukturelementen erforderlich sind, gegebenenfalls auch für isolierte oder halbisolierte feine Strukturen. Strukturen größerer Breite werden vorzugsweise in Halbtonphasenmaskentechnik oder auch als opake Strukturen gebildet.The Pattern of the phase mask according to the invention therefore comprises first portions which are in halftone phase mask technique are formed, as well as second parts, which are manufactured in CPL technology. Preferably, those according to the CPL technique formed closely adjacent web walls as structural elements in those areas of a circuit layout formed on the photomask, in which dense arrangements of fine structural elements required are, if necessary, also for isolated ones or semi-isolated fine structures. Structures of greater width are preferably in Halbtonphasenmaskentechnik or as opaque structures formed.

In einer bevorzugten Ausführungsform grenzen durch Gräben gebildete Strukturelemente wenigstens teilweise unmittelbar als RIM-Strukturen an die ersten Strukturelemente an.In a preferred embodiment borders through trenches formed structural elements at least partially directly as RIM structures to the first structural elements.

Die ersten Strukturelemente können in ihrem Abbildungsverhalten durch RIM-Strukturelemente verbessert werden, die ein steileres Intensitätsprofil an den Kanten der jeweiligen Strukturelemente liefern. Die RIM-Strukturelemente können beispielsweise in einem getrennten Ätzschritt gebildet werden. Es ist aber auch möglich, RIM-Strukturen unmittelbar an die semitransparenten oder opaken ersten Strukturelemente angrenzend bzw. darin befindlich zu bilden, wobei die Ätzung der RIM-Strukturen gemeinsam mit der Bildung der eingeätzten Oberfläche des Maskensubstrats ohne zusätzlichen Mehraufwand durchgeführt werden kann.The first structural elements can improved in their imaging behavior by RIM structural elements which have a steeper intensity profile at the edges of the provide respective structural elements. For example, the RIM structure elements in a separate etching step be formed. It is also possible to use RIM structures directly adjacent to the semitransparent or opaque first features or form therein, wherein the etching of the RIM structures in common with the formation of the etched surface of the mask substrate without additional Extra work done can be.

Gemäß dieser Vorgehensweise sind Strukturen unterhalb eines bestimmten Grenzwertes den in CPL-Technik gebildeten eng benachbarten Stegen zugeordnet. Anhand eines Vergleichs der Abmessungen der Strukturelemente des Musters mit dem von den jeweiligen das Auflösungsvermögen bei einer Projektion bestimmenden Parametern abhängenden Grenzwert lässt sich auf einfache Weise eine Zuordnung erreichen.According to this The procedure is structures below a certain limit assigned to the closely adjacent webs formed in CPL technology. Based on a comparison of the dimensions of the structural elements of Pattern with that of each of the resolving power in a projection determining Parameters dependent Limit value easily reach an assignment.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform besitzen die durch semitransparentes, phasenschiebendes Material oder durch opakes Material gebildeten ersten Strukturelemente jeweils eine Breite, welche größer als der vorbestimmte Grenzwert ist.In a further preferred embodiment possess the semitransparent, phase-shifting material or first structural elements formed by opaque material, respectively a width which is greater than is the predetermined limit.

Gemäß dieser Vorgehensweise sind Strukturen oberhalb eines bestimmten Grenzwertes den in Halbtonphasenmaskentechnik gebildeten semitransparenten Strukturen oder den in COG-Technik (COG = Chrom On Glass) gebildeten opaken Strukturen zugeordnet. Anhand eines Vergleichs der Abmessungen der Strukturelemente des Musters mit dem von den jeweiligen das Auflösungsvermögen bei einer Projektion bestimmenden Parametern abhängenden Grenzwert lässt sich auf einfache Weise eine Zuordnung erreichen.According to this The procedure is structures above a certain limit semitransparent structures formed in halftone phase masking technique or the opaque formed in COG technology (COG = chrome on glass) Structures assigned. Based on a comparison of the dimensions of Structural elements of the pattern with that of the respective resolution A limit value dependent on a projection-determining parameter can be determined easily achieve an assignment.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die ersten Strukturelemente und/oder die zweiten Strukturelementen von Hilfsstrukturen umgeben, die im Falle einer Projektion des Musters nicht abbilden.In a further preferred embodiment are the first structural elements and / or the second structural elements surrounded by auxiliary structures that in the case of a projection of the pattern do not map.

Gemäß dieser Vorgehensweise sind Hilfsstrukturen vorgesehen, was in der Technik häufig eingesetzt wird, um das Abbildungsverhalten im Falle einer lithographischen Projektion zu verbessern. Die Erfindung lässt sich auf einfache Weise für diese Maskentypen einsetzten, was eine Vielzahl von Anwendungsmöglichkeiten schafft.According to this Approach auxiliary structures are provided, which is in the art often is used to determine the imaging behavior in the case of a lithographic To improve projection. The invention is simple for these types of masks used, which creates a variety of applications.

Die Aufgabe wird auch durch Verfahren zum Bilden eines Musters auf der Phasenschiebermaske gemäß den nebengeordneten Ansprüchen 7, 8 und 9 gelöst. The Task is also performed by method of forming a pattern on the Phase shift mask according to the sibling claims 7, 8 and 9 solved.

Gemäß dieser Vorgehensweisen wird auf einfache Weise eine Hybridmaske geschaffen, die in einem ersten Anteil durch eine Halbtonphasenmaske und in einem zweiten Anteil durch eine CPL-Maske gebildet wird.According to these procedures, a hybrid mask is created in a simple manner, which in a first portion by a halftone phase mask and in a second portion by a CPL mask is formed.

Die Erfindung soll näher erläutert werden anhand eines Ausführungsbeispiels mit Hilfe einer Zeichnung. Darin zeigen:The Invention should be closer explained are based on an embodiment with the help of a drawing. Show:

1 in einer Draufsicht ein auf einem Halbleiterwafer zu bildendes Muster von Strukturelementen; 1 in a plan view, a pattern of structural elements to be formed on a semiconductor wafer;

2 in einer Draufsicht eine Ausführungsform einer Phasenschiebermaske zur Bildung des in 1 gezeigten Musters auf dem Halbleiterwafer gemäß der Erfindung; 2 in a plan view of an embodiment of a phase shift mask to form the in 1 shown pattern on the semiconductor wafer according to the invention;

3 in einer Draufsicht ein Ausschnitt der Phasenschiebermaske nach 2 und eine simulierte Resiststruktur bei der photolithographischen Projektion; 3 in a plan view of a section of the phase shift mask after 2 and a simulated resist pattern in the photolithographic projection;

4A bis 4D in schematischen Querschnittsansichten die bei der Anwendung eines herkömmlichen Verfahrens entstandenen Bestandteile einer herkömmlichen Phasenschiebermaske; und 4A to 4D in schematic cross-sectional views of the resulting in the application of a conventional method components of a conventional phase shift mask; and

5A bis 5D in schematischen Querschnittsansichten die bei der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens entstandenen Bestandteile einer erfindungsgemäßen Phasenschiebermaske 5A to 5D in schematic cross-sectional views of the resulting in the application of the method according to the invention components of a phase shift mask according to the invention

1 zeigt in vereinfachter Darstellung einen Ausschnitt aus einem Schaltungslayout bzw. ein auf einem Halbleiterwafer zu bildendes Muster 1, das sowohl dicht und periodisch angeordnete Strukturelemente 14 als auch isoliert oder halbisoliert angeordnete Strukturelemente 10, 12, 16, 18 aufweist. 1 shows a simplified representation of a section of a circuit layout or a pattern to be formed on a semiconductor wafer 1 containing both dense and periodically arranged structural elements 14 as well as isolated or semi-isolated arranged structural elements 10 . 12 . 16 . 18 having.

Das Strukturelement 10 entspricht beispielsweise einem Kontaktloch, welches durch Bestrahlung einer entsprechenden Öffnung in einer opaken oder semi-transparenten Schicht 8 auf der Maske in eine photoempfindliche Schicht auf dem Wafer (Positivresist), anschließendes Entwickeln und Übertragen in eine unterliegende Schicht in einem Ätzschritt hergestellt werden kann.The structural element 10 For example, corresponds to a contact hole, which by irradiation of a corresponding opening in an opaque or semi-transparent layer 8th on the mask into a photosensitive layer on the wafer (positive resist), followed by development and transfer to an underlying layer in an etching step.

Das Strukturelement 12 ist beispielsweise ein semi-isolierter Spalt, der ebenfalls durch Bestrahlung der entsprechenden Öffnung auf der Maske in eine photoempfindliche Schicht auf dem Wafer übertragen werden kann. Semi-isolierte Spalte treten beispielsweise bei der Herstellung von dynamischen Speichern mit wahlfreiem Zugriff (DRAM) im Bereich der die Speicherzellen ansteuernden Peripherieelektronik auf.The structural element 12 For example, a semi-isolated gap may also be transferred by irradiating the corresponding aperture on the mask into a photosensitive layer on the wafer. For example, semi-isolated gaps occur in the manufacture of dynamic random access memory (DRAM) in the area of the peripheral electronics driving the memory cells.

Das isolierte Strukturelement 16 und das ebenfalls isolierte, aber größere Abmessungen aufweisende Strukturelement 18 sind übliche, bei der Herstellung integrierter Schaltungen auftretende Muster.The isolated structural element 16 and the also isolated, but larger dimensions having structural element 18 are common patterns encountered in the manufacture of integrated circuits.

In 1 sind darüber hinaus die dicht und periodisch angeordneten Strukturelemente 14 gezeigt, die beispielsweise im Bereich des Zellenfeldes eines DRAN-Bausteins bei der Herstellung von Gräben oder aktive Gebiete definierender Bereiche auftreten.In 1 are also the dense and periodically arranged structural elements 14 shown, for example, in the area of the cell array of a DRAN device in the production of trenches or active areas defining areas occur.

Insgesamt umfasst das Muster 5 einen ersten Anteil 4, der die semi-isolierten, isolierten oder breiteren Strukturelemente 10, 12, 16, 18 repräsentiert, und einen zweiten Anteil 6, der die dicht gepackten Strukturelemente 14 repräsentiert.Overall, the pattern includes 5 a first share 4 containing the semi-isolated, isolated or wider structural elements 10 . 12 . 16 . 18 represents, and a second share 6 holding the tightly packed structural elements 14 represents.

Ziel der Erfindung ist es, eine Phasenschiebermaske zu schaffen, die geeignet ist, die gezeigten Strukturelemente in nur einem Projektionsschritt auf eine Halbleiterwafer übertragen zu können.aim The invention is to provide a phase shift mask, the is suitable, the structural elements shown in only one projection step transferred to a semiconductor wafer to be able to.

Im Folgenden wird die erfindungsgemäße Phasenschiebermaske in einem Ausführungsbeispiel genauer erläutert. Anschließend werden mehrere Verfahren gezeigt, die für die Herstellung der Phasenschiebermaske geeignet sind.in the The following is the phase shift mask according to the invention in one embodiment, in more detail explained. Subsequently Several methods are shown for the production of the phase shift mask are suitable.

Die für die gleichzeitige Projektion des ersten Anteils 4 und des zweiten Anteils 6 des Musters 5 gemäß der Erfindung geeignete Phasenschiebermaske ist in 2 gezeigt.The for the simultaneous projection of the first share 4 and the second share 6 of the pattern 5 According to the invention suitable phase shift mask is in 2 shown.

Die Phasenschiebermaske umfasst ein volltransparentes Maskensubstrat 58, das im Bereich des ersten Anteils 4 des Musters 1 eine im wesentlichen ebene Oberfläche aufweist. Als volltransparentes Maskensubstrat 58 wird beispielsweise Quarz verwendet. Generell sind alle dem Fachmann bekannten Materialien geeignet, deren Transmission bei der für die Belichtung vorgesehenen Wellenlänge hinreichend hoch ist.The phase shift mask comprises a fully transparent mask substrate 58 that is in the range of the first share 4 of the pattern 1 has a substantially planar surface. As a fully transparent mask substrate 58 For example, quartz is used. In general, all materials known to the person skilled in the art are suitable whose transmission is sufficiently high at the wavelength intended for the exposure.

In einer ersten Ausführungsform sind die den ersten Anteil 4 des Musters 1 repräsentierenden ersten Strukturelemente 50, 53, 54, 55 als erhabene Stege aus einem opakem Material auf der ebenen Oberfläche des transparenten Maskensubstrates 58 gebildet. Das opake Material umfasst beispielsweise Chrom oder ein mit einer antireflektierenden Schicht versehenes, sogenanntes Schwarzchrom. Andere dem Fachmann bekannten Materialien sind selbstverständlich ebenfalls möglich.In a first embodiment, these are the first portion 4 of the pattern 1 representing the first structural elements 50 . 53 . 54 . 55 as raised webs of an opaque material on the planar surface of the transparent mask substrate 58 educated. The opaque material includes, for example, chromium or a so-called black chrome provided with an antireflecting layer. Other materials known to those skilled in the art are of course also possible.

Das Muster umfasst auf einem volltransparenten Maskensubstrat 58 bzw. auf dessen ebener Oberfläche eine Anzahl von innerhalb der opaken Schicht gebildeter erster Strukturelemente 50, 53, 54, 55. Durch Öffnungen innerhalb des opaken Strukturelementes 50 werden Hellgebiete des ersten Anteils 4 des Musters 1 definiert, welche die auf dem Wafer zu bildende Kontaktlochöffnung 10 oder halbisolierte Spalte 12 (vgl. 1) im Falle einer Belichtung bilden.The pattern comprises on a fully transparent mask substrate 58 or on its level surface, a number of first structural elements formed within the opaque layer 50 . 53 . 54 . 55 , Through openings within the opaque structural element 50 become light areas of the first share 4 of the pattern 1 which defines the on the Wafer to be formed via hole opening 10 or semi-isolated column 12 (see. 1 ) in case of exposure.

Die gestrichelten Linien geben das auf dem Wafer zu erzielende Ergebnis für die auf dem Wafer zu bildende Kontaktlochöffnung 10 und den halbisolierten Spalt 12 an. Zur Unterstützung der optischen Abbildungseigenschaften sind als Spalte ausgebildete SRAF-Hilfsstrukturen 51 vorgesehen (SRAF = subresolution assist feature, Hilfsstrukturmerkmal unterhalb der Auflösungsgrenze). Die Auswahl von Form, Abmessungen bzw. Abstände dieser Hilfsstrukturen, die im Falle einer Projektion selbst keine Strukturen erzeugen und das Abbildungsverhalten der benachbarten Strukturen verbessern, sind dem Fachmann geläufig, wie bereits eingangs erwähnt wurde.The dashed lines indicate the result to be achieved on the wafer for the contact hole opening to be formed on the wafer 10 and the semi-insulated gap 12 at. Supporting the optical imaging properties are SRAF auxiliary structures formed as gaps 51 provided (SRAF = subresolution assist feature, auxiliary structure feature below the resolution limit). The selection of shape, dimensions or distances of these auxiliary structures, which in the case of a projection itself do not generate any structures and improve the imaging behavior of the adjacent structures, are familiar to the person skilled in the art, as already mentioned at the outset.

Dunkelstrukturen im hellen Umfeld werden durch opake Strukturelemente 54 gebildet. Zur Unterstützung der Abbildungseigenschaften eines nachfolgend zu beschreibenden dichten, in diesem Ausführungsbeispiel periodischen Feldes von schmalen Strukturelementen sind weitere opake Hilfsstrukturelemente 53 vorgesehen. Sie unterstützen auch die optischen Abbildungseigenschaften eines semiisolierten Strukturelementes 55, dessen Prozessfenster an dasjenige der gleichfalls abzubildenden periodisch angeordneten Feldes von schmalen Strukturelementen anzupassen ist.Dark structures in a bright environment are created by opaque structural elements 54 educated. To support the imaging properties of a dense field of narrow structure elements to be described below in this exemplary embodiment, further opaque auxiliary structure elements are provided 53 intended. They also support the optical imaging properties of a semi-isolated structural element 55 whose process window is to be adapted to that of the periodically arranged field of narrow structural elements which is likewise to be imaged.

Im Bereich des zweiten Anteils 6 des Musters 1 weist das Maskensubstrat teilweise eine bis zu einer vorherbestimmten Tiefe in die Oberfläche des Maskensubstrates 58 eingeätzte weitere Oberfläche 58' auf. Die den zweiten Anteil 6 des Musters repräsentierende zweite Strukturelemente 52 sind als erhabene Stege auf der weiteren Oberfläche 58' aus dem transparenten Material gebildet. Die erhabenen Stege der zweiten Strukturelemente 52 weisen eng benachbarte Stegkanten auf.In the area of the second share 6 of the pattern 1 The mask substrate partially penetrates to a predetermined depth into the surface of the mask substrate 58 etched further surface 58 ' on. The second part 6 the pattern representing second structural elements 52 are as raised webs on the further surface 58 ' formed from the transparent material. The raised webs of the second structural elements 52 have closely adjacent web edges.

Die Strukturelemente 52 sind in dem in 2 gezeigten Beispiel als Stege gebildet, die von der bis zu der vorherbestimmten Tiefe eingeätzten Maskensubstratoberfläche 58' umgeben sind. Die Oberfläche der Stege entspricht der ursprünglichen, ungeätzten Oberfläche des Maskensubstrates 58, so dass die Höhe der Strukturelemente 52 der vorherbestimmten Tiefe entspricht.The structural elements 52 are in the in 2 shown example formed as webs of the etched to the predetermined depth mask substrate surface 58 ' are surrounded. The surface of the webs corresponds to the original, unetched surface of the mask substrate 58 , so that the height of the structural elements 52 corresponds to the predetermined depth.

In Abhängigkeit von der Belichtungswellenlänge und den optischen Eigenschaften des Maskensubstratmaterials ist die vorherbestimmte Tiefe des eingeätzten Substrats 58' so gewählt, dass ein entsprechend einfallender Lichtstrahl innerhalb der Gräben eine Phasendrehung von etwa 180° im Vergleich zu einem Lichtstrahl, der die angrenzende Oberfläche des Maskensubstrates 58 durchdringt, erfährt. An den Stegkanten wird dadurch destruktive Interferenz erreicht.Depending on the exposure wavelength and the optical properties of the mask substrate material, the predetermined depth of the etched substrate is 58 ' selected so that a corresponding incident light beam within the trenches phase shift of about 180 ° compared to a light beam, which is the adjacent surface of the mask substrate 58 permeates, experiences. Destructive interference is thereby achieved at the web edges.

Die Stegkanten bilden sich daher als Linien mit einer bestimmten Breite in dem Resist auf dem Wafer ab, wobei die Strukturelemente 52 selbst eine Breite besitzen, dass die in dem Resist auf dem Wafer im Falle einer Projektion gebildeten Linien als Abbild der gegenüberliegenden Stegkanten miteinander verschmelzen.The web edges therefore form as lines with a certain width in the resist on the wafer, wherein the structural elements 52 themselves have a width such that the lines formed in the resist on the wafer in the case of projection merge together as an image of the opposite web edges.

Bedingung für diese Auslöschung ist die Nachbarschaft zweier Stegkanten unterhalb der Auflösungsgrenze des Abbildungssystems, wobei zwischen den Stegkanten im Bereich der Strukturelemente ungeätztes Maskensubstrat 58 vorliegt.Condition for this cancellation is the neighborhood of two ridge edges below the resolution limit of the imaging system, wherein between the ridge edges in the region of the structural elements unetched mask substrate 58 is present.

Innerhalb der erhabenen Stege der zweiten Strukturelemente 52 das Maskensubstrat durchdringende Lichtstrahlen erfahren jeweils einen Phasensprung von ungefähr 180° gegenüber einem das Maskensubstrat auf der ebenen Oberfläche 58 außerhalb der Stege durchdringenden Lichtstrahl. Die resultierende Differenz des Phasensprungs muss etwa auf 20° genau eingestellt sein, um die gewünschten Interferenzeffekte hervorzurufen. Ein Phasensprung im Bereich von 160° bis 200° ist üblicherweise ausreichend.Within the raised webs of the second structural elements 52 each of the mask substrate penetrating light beams undergoes a phase jump of about 180 ° with respect to a mask substrate on the flat surface 58 outside the webs penetrating light beam. The resulting difference in the phase jump must be set to approximately 20 ° in order to produce the desired interference effects. A phase jump in the range of 160 ° to 200 ° is usually sufficient.

In einer zweiten Ausführungsform, zu deren Diskussion ebenfalls auf 2 verwiesen wird, sind die den ersten Anteil 4 des Musters 1 repräsentierenden ersten Strukturelemente 50, 53, 54, 55 als erhabene Stege nicht aus einem opaken sondern aus einem semitransparenten, phasenschiebenden Material auf der ebenen Oberfläche des transparenten Maskensubstrates 58 gebildet. Das semitransparente, phasenschiebende Material umfasst beispielsweise Molybdän-Silizid. Andere dem Fachmann bekannten Materialien sind selbstverständlich ebenfalls möglich.In a second embodiment, for their discussion also on 2 are the first share 4 of the pattern 1 representing the first structural elements 50 . 53 . 54 . 55 as raised webs not of an opaque but of a semi-transparent, phase-shifting material on the flat surface of the transparent mask substrate 58 educated. The semitransparent, phase shifting material includes, for example, molybdenum silicide. Other materials known to those skilled in the art are of course also possible.

Auf der ebenen Oberfläche des volltransparenten Maskensubstrats 58 sind eine Anzahl von innerhalb der semitransparenten Schicht gebildeter erster Strukturelemente 50, 53, 54, 55 angeordnet. Durch Öffnungen innerhalb des ausgedehnten semitransparenten Strukturelementes 50 werden Hellgebiete des ersten Anteils 4 des Musters 1 definiert, welche die auf dem Wafer zu bildende Kontaktlochöffnung 10 oder halbisolierte Spalte 12 (vgl. 1) im Falle einer Belichtung bilden. Zur Unterstützung der optischen Abbildungseigenschaften sind als Spalte ausgebildete SRAF-Hilfsstrukturen 51 vorgesehen.On the flat surface of the fully transparent mask substrate 58 are a number of first structural elements formed within the semitransparent layer 50 . 53 . 54 . 55 arranged. Through openings within the extended semitransparent structural element 50 become light areas of the first share 4 of the pattern 1 defines the contact hole opening to be formed on the wafer 10 or semi-isolated column 12 (see. 1 ) in case of exposure. Supporting the optical imaging properties are SRAF auxiliary structures formed as gaps 51 intended.

Dunkelstrukturen im hellen Umfeld werden durch semitransparente Strukturelemente 54 gebildet. Zur Unterstützung der Abbildungseigenschaften eines nachfolgend zu beschreibenden dichten, in diesem Ausführungsbeispiel periodischen Feldes von schmalen Strukturelementen sind weiter semitransparente Hilfsstrukturelemente 53 vorgesehen. Sie unterstützen die optischen Abbildungseigenschaften eines semiisolierten Strukturelementes 55, dessen Prozessfenster an dasjenige der gleichfalls abzubildenden periodisch angeordneten Strukturelemente 52 anzupassen ist.Dark structures in the bright environment are replaced by semitransparent structural elements 54 educated. To support the imaging properties of a density to be described below into which sem embodiment of periodic field of narrow structure elements are further semitransparent auxiliary structure elements 53 intended. They support the optical imaging properties of a semi-isolated structural element 55 whose process window to that of the likewise to be imaged periodically arranged structural elements 52 to adapt.

Die Dicke der semitransparenten Schicht ist vorzugsweise dergestalt, dass innerhalb der erhabenen Stege der ersten Strukturelemente 50, 53, 54, 55 einfallendes Licht mit einem Phasenhub von 180° bei einer Unsicherheit von maximal 20° gegenüber einem das umgebende Maskensubstrat 58 durchdringenden Lichtstrahl beaufschlagt wird.The thickness of the semitransparent layer is preferably such that within the raised ridges of the first structural elements 50 . 53 . 54 . 55 incident light with a phase shift of 180 ° with an uncertainty of at most 20 ° with respect to a surrounding mask substrate 58 penetrating light beam is applied.

Die im Bereich des zweiten Anteils 6 des Musters 1 gebildeten zweiten Strukturelemente 52 sind gegenüber der ersten Ausführungsform unverändert.The in the range of the second share 6 of the pattern 1 formed second structural elements 52 are unchanged from the first embodiment.

Wie in 2 zu erkennen ist, tritt in beiden Ausführungsformen auf der Photomaske eine einen Phasensprung hervorrufende Grenzlinie 60 zwischen der ebenen Oberfläche 58 und der weiteren Oberfläche 58 auf. Ohne geeignete Maßnahmen, wie nachfolgend beschrieben wird, würde diese Grenzlinie 60 eine schmale Linie im Falle der Belichtung des Halbleiterwafers hervorrufen.As in 2 can be seen, occurs in both embodiments on the photomask a phase-edge causing borderline 60 between the flat surface 58 and the other surface 58 on. Without appropriate measures, as described below, this boundary would 60 cause a narrow line in the case of exposure of the semiconductor wafer.

In 3 ist das Ergebnis einer Simulation gezeigt, die der Projektion einer periodische Anordnung von zweiten Strukturmerkmalen auf eine Resistschicht entspricht. Für die Simula tion wurde das Solid-C Simulationsprogramm der Firma Sigma-C verwendet. Dieses Simulationsprogramm ist in der Lage, bestimmte Belichtungsbedingungen eines simulierten Projektionsapparates zu berücksichtigen und aus einem am Ort der Resistschicht errechneten Luftbild unter Berücksichtigung spezifischer Eigenschaften der Resistschicht, wie z. B. Sensitivität oder Brechungsindex, eine Resiststruktur 64 zu berechnen.In 3 The result of a simulation corresponding to the projection of a periodic arrangement of second features onto a resist layer is shown. For the simulation, the Solid-C simulation program from Sigma-C was used. This simulation program is able to take into account certain exposure conditions of a simulated projection apparatus and from an aerial image calculated at the location of the resist layer, taking into account specific properties of the resist layer, such as e.g. B. Sensitivity or refractive index, a resist pattern 64 to calculate.

Bei der in 3 gezeigten Simulation wurde eine Belichtungswellenlänge von 193 nm bei einer numerischen Apertur von 0,80 gewählt. Das Auflösungsvermögen, d. h. die kleinste abzubildende Struktur beträgt auf dem Halbleiterwafer etwa 70 nm. Bezogen auf den Maßstab des Halbleiterwafers ergibt sich somit ein Grenzwert, wobei Strukturen auf dem Halbleiterwafer, die kleiner oder gleich diesem Grenzwert sind, dem zweiten Anteil 6 des Musters 1 zugewiesen werden. Für die Breite der erhabenen Stege der zweiten Strukturelemente 52 wurde bezogen auf den Wafermaßstab ein Wert von ungefähr 48 nm gewählt, um oben beschriebenes Verschmelzen der Stegkanten zu erreichen. Für das Maskensubstrat 58 wurde Quarz angenommen. Die vorherbestimmte Tiefe der eingeätzten Oberfläche beträgt ungefähr 172 nm, um den Phasensprung von ungefähr 180° zu erzielen.At the in 3 In the simulation shown, an exposure wavelength of 193 nm was chosen with a numerical aperture of 0.80. The resolution capability, ie the smallest structure to be imaged, amounts to approximately 70 nm on the semiconductor wafer. Based on the scale of the semiconductor wafer, this results in a limit value, wherein structures on the semiconductor wafer that are smaller than or equal to this limit value are the second component 6 of the pattern 1 be assigned to. For the width of the raised webs of the second structural elements 52 A value of about 48 nm was chosen based on the wafer scale to achieve the above-described fusing of the ridge edges. For the mask substrate 58 Quartz was assumed. The predetermined depth of the etched surface is about 172 nm to achieve the phase jump of about 180 °.

Wie die Simulation gezeigt hat, ist der Abstand 62 der waagrechten Grenzlinie 60 zu einem Ende der linienförmigen zweiten Strukturelemente 52 kritisch für die Abbildung. Falls der Abstand der Grenzlinie zu klein gewählt wird, ergibt sich eine Resiststruktur 64, bei der die Enden der zweiten Strukturelemente 52 mit Resistbrücken verbunden wären, d. h. nicht individuell aufgelöst wären. Wie in 3 gezeigt ist, wird dann, wenn der Abstand 62 der Grenzlinie 60 wenigstens dem doppelten Abstand der Stegkanten der zweiten Strukturelemente 52 entspricht, jedes der zweiten Strukturelemente 52 individuell aufgelöst. Im vorliegenden Fall ergibt sich somit ein Wert von 200 nm für den Abstand 62. In 3 sind insbesondere keine Resistbrücken zu erkennen, die keine funktionsfähige Schaltung ermöglichen würden. Der Abstand der senkrechten Linien 60 zu den zweiten Strukturelementen 52 ist weniger kritisch, hier genügt wie im vorliegenden Fall gezeigt ein Abstand wie zwischen zweiten Strukturelementen 52 selbst. Im Allgemeinen muss der Abstand mindestens die doppelte Breite eines Steges 52 betragen.As the simulation has shown, the distance is 62 the horizontal borderline 60 to one end of the line-shaped second structural elements 52 critical for the picture. If the distance of the boundary line is chosen to be too small, a resist structure results 64 in which the ends of the second structural elements 52 would be associated with resist bridges, ie would not be resolved individually. As in 3 is shown, then, when the distance 62 the borderline 60 at least twice the distance between the web edges of the second structural elements 52 corresponds to each of the second structural elements 52 individually resolved. In the present case, this results in a value of 200 nm for the distance 62 , In 3 In particular, no resist bridges are to be recognized that would not enable a functioning circuit. The distance of the vertical lines 60 to the second structural elements 52 is less critical, here is sufficient as shown in the present case, a distance as between second structural elements 52 itself. In general, the distance must be at least twice the width of a bridge 52 be.

Der angegebene Wert für den Abstand 62 der Grenzlinie 60 lässt sich auf einfache und dem Fachmann bekannte Weise auch auf andere Belichtungswellenlängen bzw. kleinste Abmessungen übertragen.The specified value for the distance 62 the borderline 60 can be transferred to other exposure wavelengths or smallest dimensions in a simple manner known to those skilled in the art.

Im Folgenden wird anhand der 4A bis 4D ein herkömmliches Verfahren zur Herstellung einer herkömmlichen Phasenschiebermaske beschrieben. Die 4A bis 4D sind Querschnittsansichten entlang der in 2 eingezeichneten gestrichelten Linie A-B.The following is based on the 4A to 4D a conventional method of manufacturing a conventional phase shift mask is described. The 4A to 4D are cross-sectional views along the in 2 drawn dashed line AB.

Zuerst erfolgt das Bereitstellen des Musters 1 mit dem ersten Anteil 4, der semi-isolierte oder isolierte Strukturen aufweist, und dem zweiten Anteil 6, der die dicht gepackte Strukturen aufweist.First, the pattern is provided 1 with the first share 4 which has semi-isolated or isolated structures, and the second part 6 which has the densely packed structures.

Ausgangspunkt des Verfahrens ist ein Maskenrohling 100, wie in 4A gezeigt. Der Maskenrohling 100, auch Maskenblank genannt, umfasst ein Maskensubstrat und eine auf einer Oberfläche des Maskensubstrats aufgebrachte Absorberschicht 102. Für das Maskensubstrat 58 wird beispielsweise Quarz verwendet. Die Absorberschicht 102 wird beispielsweise als Chrom schicht auf das Maskensubstrat aufgebracht. Die Absorberschicht 102 kann auch teilweise oder vollständig reflektieren. Wichtig ist, dass die Transmission von Licht im Bereich dieser Absorberschicht 102 reduziert ist.The starting point of the method is a mask blank 100 , as in 4A shown. The mask blank 100 , also called mask blank, comprises a mask substrate and an absorber layer applied on a surface of the mask substrate 102 , For the mask substrate 58 For example, quartz is used. The absorber layer 102 is applied, for example, as a chromium layer on the mask substrate. The absorber layer 102 can also reflect partially or completely. It is important that the transmission of light in the area of this absorber layer 102 is reduced.

Anschließend wird beispielsweise durch Aufschleudern eine photoempfindliche erste Resistschicht auf der Absorberschicht 102 aufgebracht.Subsequently, for example, by spin coating a photosensitive first resist layer on the absorber layer 102 applied.

Die eigentliche Maskenherstellung erfolgt durch einen ersten Maskenlithographieschritt mit einer Ätzung der maskenlithographisch strukturierten ersten Resistschicht, um eine erste Resiststruktur 104 zu bilden, so dass von dem ersten Anteil 4 zu bildende Hellgebiete und von dem zweiten Anteil 6 zu bildende Hellgebiete in der ersten Resiststruktur 104 geöffnet werden.The actual mask production takes place by a first mask lithography step with an etching of the mask-lithographically structured first resist layer, around a first resist pattern 104 to form, so that from the first share 4 bright areas to be formed and of the second part 6 bright areas to be formed in the first resist pattern 104 be opened.

In einem Ätzschritt wird die erste Resiststruktur 104 in die Absorberschicht 102 übertragen.In an etching step, the first resist pattern becomes 104 in the absorber layer 102 transfer.

Nach dem Entfernen des Resists erfolgt ein erneutes Auftragen einer zweiten Resistschicht.To the removal of the resist is carried out a new application of a second Resist layer.

Anschließend wird die zweite Resistschicht zur Bildung einer zweiten Resiststruktur 108 maskenlithographisch strukturiert. Die zweite Resiststruktur 108 deckt die im Bereich des ersten Anteils 4 gebildeten Öffnungen in der Absorberschicht 102 ab, wie in 4B gezeigt ist.Subsequently, the second resist layer is formed to form a second resist pattern 108 structured in a mask-lithographically manner. The second resist structure 108 covers those in the range of the first share 4 formed openings in the absorber layer 102 off, as in 4B is shown.

Durch Ätzen des Maskensubstrats im Bereich des zweiten Anteils 6 unter Verwendung der strukturierten Absorberschicht und der zweiten Resiststruktur 108 als Ätzmasken wird eine eingeätzte Oberfläche 58' bis zu einer vorbestimmten Tiefe 106 gebildet. Dies ist in 4C gezeigt. Die Tiefe 106 wird, wie bereits oben erläutert, so gewählt, dass ein das Maskensubstrat auf der ebenen Oberfläche 58 durchdringender Lichtstrahl einen Phasensprung von ungefähr 180° gegenüber einem die eingeätzte Oberfläche 58' durchdringenden Lichtstrahl erfährt. Anschließend wird die Absorberschicht im Bereich der eingeätzten Oberfläche 58' entfernt, vorzugsweise durch übliches Nass- oder Trockenätzen.By etching the mask substrate in the region of the second portion 6 using the patterned absorber layer and the second resist pattern 108 as etching masks becomes an etched surface 58 ' to a predetermined depth 106 educated. This is in 4C shown. The depth 106 is, as already explained above, chosen so that the mask substrate on the flat surface 58 penetrating light beam a phase jump of about 180 ° relative to the etched surface 58 ' penetrating light beam experiences. Subsequently, the absorber layer is in the region of the etched surface 58 ' removed, preferably by conventional wet or dry etching.

Nach dem Entfernen der zweiten Resiststruktur 108 sind die opaken Stege der ersten Strukturelemente 54 freigelegt. Die fertiggestellte Maske ist im Querschnitt in 4D gezeigt.After removing the second resist pattern 108 are the opaque webs of the first structural elements 54 exposed. The finished mask is in cross-section in FIG 4D shown.

Im Folgenden wird anhand der 5A bis 5D ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Phasenschiebermaske beschrieben. Die 5A bis 5D sind wiederum Querschnittsansichten entlang der in 2 eingezeichneten gestrichelten Linie A-B.The following is based on the 5A to 5D an inventive method for producing a phase shift mask according to the invention described. The 5A to 5D are again cross-sectional views along the in 2 drawn dashed line AB.

Zuerst erfolgt das Bereitstellen des Musters 1 mit dem ersten Anteil 4, der semi-isolierte oder isolierte Strukturen aufweist, und dem zweiten Anteil 6, der die dicht gepackte Strukturen aufweist.First, the pattern is provided 1 with the first share 4 which has semi-isolated or isolated structures, and the second part 6 which has the densely packed structures.

Ausgangspunkt des Verfahrens ist wiederum ein Maskenrohling, wie in 5A gezeigt. Der Maskenrohling, auch Maskenblank genannt, umfasst das Maskensubstrat 58, eine auf einer Oberfläche des Maskensubstrats aufgebrachte phasenschiebende semitransparente Schicht 110 und eine auf einer Oberfläche der semitransparenten, phasenschiebenden Schicht 110 aufgebrachte Absorberschicht 102. Für das Maskensubstrat 58 wird beispielsweise Quarz verwendet. Die Absorberschicht 102 wird beispielsweise als Chromschicht auf das Maskensubstrat 58 aufgebracht. Es kann anstelle der Absorberschicht 102 auch irgend eine andere Hartmaske verwendet werden, denn sie wird in den weiteren Prozess-Schritten entfernt, so dass sie auf der endgültigen Maske nicht mehr vorhanden ist.The starting point of the method is in turn a mask blank, as in 5A shown. The mask blank, also called mask blank, comprises the mask substrate 58 a phase-shifting semitransparent layer deposited on a surface of the mask substrate 110 and one on a surface of the semi-transparent, phase-shifting layer 110 applied absorber layer 102 , For the mask substrate 58 For example, quartz is used. The absorber layer 102 is, for example, as a chromium layer on the mask substrate 58 applied. It can replace the absorber layer 102 any other hardmask may be used because it is removed in the further process steps so that it no longer exists on the final mask.

Anschließend wird beispielsweise durch Aufschleudern eine photoempfindliche erste Resistschicht auf der Absorberschicht 102 aufgebracht.Subsequently, for example, by spin coating a photosensitive first resist layer on the absorber layer 102 applied.

Danach erfolgt das maskenlithographische Strukturieren der ersten Resistschicht, um eine erste Resiststruktur 104 zu bilden, so dass von dem ersten Anteil 4 zu bildende Hellgebiete und von dem zweiten Anteil 6 zu bildende Hellgebiete in der ersten Resiststruktur 104 geöffnet werden.Thereafter, the mask-lithographic patterning of the first resist layer takes place around a first resist pattern 104 to form, so that from the first share 4 bright areas to be formed and of the second part 6 bright areas to be formed in the first resist pattern 104 be opened.

In einem Ätzschritt wird die erste Resiststruktur 104 in die Absorberschicht 102 übertragen. Um nachfolgend die semitransparente Schicht 110 zu strukturieren, sind zwei Prozessführungen denkbar. Bei der ersten Möglichkeit wird anisotrop weitergeätzt, um die Schicht 110 zu strukturieren. Anschließend erfolgt das Entfernen der Resiststruktur 104. Bei der zweiten Möglichkeit wird zuerst die verbliebene erste Resiststruktur 104 entfernt, um den Ätzprozess für die semitransparente Schicht 110 nicht zu stören, sowie gegebenenfalls eine Inspektion und Reparatur der strukturierten Absorberschicht 102 zu ermöglichen, und erst anschließend wird weitergeätzt.In an etching step, the first resist pattern becomes 104 in the absorber layer 102 transfer. Subsequent to the semitransparent layer 110 To structure, two process control are conceivable. In the first possibility anisotropic etching is continued to the layer 110 to structure. Subsequently, the removal of the resist pattern 104 , In the second option, first, the remaining first resist pattern 104 removed the etching process for the semitransparent layer 110 not to disturb, and if necessary, an inspection and repair of the structured absorber layer 102 and then further etched.

Anschließend erfolgt ein erneutes Auftragen einer zweiten Resistschicht.Then done reapplying a second resist layer.

Durch maskenlithographisches Strukturieren der zweiten Resistschicht wird eine zweite Resiststruktur 108 gebildet, die die im Bereich des ersten Anteils 4 gebildeten Öffnungen in der Absorberschicht 102 abdeckt. Das Ergebnis ist in 5B gezeigt.By mask lithographic patterning of the second resist layer, a second resist pattern is formed 108 formed in the area of the first share 4 formed openings in the absorber layer 102 covers. The result is in 5B shown.

Danach erfolgt ein Ätzen des Maskensubstrats im Bereich des zweiten Anteils 6 unter Verwendung der im Hellbereich der zweiten Resiststruktur 108 freigelegten strukturierten Absorberschicht und der zweiten Resiststruktur 108 als Ätzmaske zur Bildung der eingeätzten Oberfläche 58' bis zu einer vorbestimmten Tiefe 106, wobei die Tiefe 106 so gewählt wird, dass ein das Maskensubstrat 58 auf der ebenen Oberfläche durchdringender Lichtstrahl einen Phasensprung von ungefähr 180° gegenüber einem die eingeätzten Oberfläche 58' durchdringenden Lichtstrahl erfährt. Das Ergebnis nach diesen Prozess-Schritten ist in 5C gezeigt.Thereafter, an etching of the mask substrate in the region of the second portion takes place 6 using the bright region of the second resist pattern 108 exposed structured absorber layer and the second resist pattern 108 as an etching mask to form the etched surface 58 ' to a predetermined depth 106 where the depth 106 is chosen so that the mask substrate 58 on the plane surface penetrating light beam, a phase jump of about 180 ° relative to the etched surface 58 ' piercing Beam experiences. The result after these process steps is in 5C shown.

Nach der Ätzung verbleibt im Bereich des ersten Anteils 4 des Musters die zweite Resiststruktur 108 mit einer geringeren Schichtdicke. Die Schichtdicke der zweiten Resiststruktur 108 ist beispielsweise nur halb so hoch wie vor der Ätzung. Je nachdem ob nachfolgende Schritte mit dieser reduzierten Schichtdicke der zweiten Resiststruktur 108 zuverlässig durchgeführt werden können, sind für die weitere Prozessführung mehrere Varianten des Verfahrens möglich.After the etching remains in the range of the first portion 4 of the pattern the second resist pattern 108 with a smaller layer thickness. The layer thickness of the second resist structure 108 for example, is only half as high as before the etching. Depending on whether subsequent steps with this reduced layer thickness of the second resist pattern 108 can be performed reliably, several variants of the method are possible for the further process control.

In einer ersten Variante wird danach im Bereich 6 die nach der Ätzung verbliebene Absorberschicht 102 und die semitransparente phasenschiebende Schicht 110 entfernt, und danach die Resistschicht 108 entfernt, im Ergebnis wie in 5D gezeigt.In a first variant is then in the area 6 the absorber layer remaining after the etching 102 and the semitransparent phase shift layer 110 removed, and then the resist layer 108 removed, as a result, as in 5D shown.

In einer zweiten Variante wird nach der Ätzung der eingeätzten Oberfläche 58' die verbliebene Resiststruktur 108 ent fernt, dann die Absorberschicht 102 großflächig entfernt, dann zum dritten Male mit einer Resistschicht belackt und eine dritte Resiststruktur vergleichbar mit der zweiten Resiststruktur 108 erzeugt, gegebenenfalls mit leichtem Übermaß, um die semitransparente phasenschiebende Schicht 110 im zweiten Bereich 6 zu entfernen.In a second variant, after the etching of the etched surface 58 ' the remaining resist structure 108 removed, then the absorber layer 102 removed a large area, then for the third time with a resist layer and a third resist pattern comparable to the second resist pattern 108 generated, possibly with slight excess, around the semitransparent phase-shifting layer 110 in the second area 6 to remove.

In einer dritten Variante wird nach der Ätzung der eingeätzten Oberfläche 58' die verbliebene Resiststruktur 108 entfernt, dann zum dritten Mal mit einer Resistschicht belackt und eine dritte Resiststruktur vergleichbar mit der zweiten Resiststruktur 108 erzeugt, gegebenenfalls mit leichtem Übermaß, um die Absorberschicht 102 und die semitransparente phasenschiebende Schicht 110 im Bereich 6 zu entfernen. Nach der Entfernung der dritten Resiststruktur wird dann die Absorberschicht 102 auch im Bereich 4 entfernt.In a third variant, after the etching of the etched surface 58 ' the remaining resist structure 108 removed, then varnished with a resist layer for the third time and a third resist pattern comparable to the second resist pattern 108 produced, possibly with slight excess, to the absorber layer 102 and the semitransparent phase shift layer 110 in the area 6 to remove. After removal of the third resist pattern, the absorber layer then becomes 102 also in the area 4 away.

Bei beiden Verfahren (und ihren Varianten) können zusammen mit der geätzten Oberfläche 58' sogenannte RIM-Strukturen oder Phasenassist-Strukturen unmittelbar an die semitransparenten Strukturelemente 50, 54, 55 angrenzend bzw. darin befindlich gebildet werden. Durch die gemeinsame Ätzung mit der geätzten Oberfläche 58' bei der Bildung der zweiten Strukturelemente 52 ist kein zusätzlicher Mehraufwand erforderlich.Both methods (and their variants) can be used together with the etched surface 58 ' so-called RIM structures or Phasenassist structures directly to the semitransparent structural elements 50 . 54 . 55 be formed adjacent or therein. By the common etching with the etched surface 58 ' in the formation of the second structural elements 52 No additional effort is required.

Bei den bisher erläuterten Verfahren bzw. Phasenschiebermasken wurden die ersten Strukturelemente, die dem ersten Anteil 4 des Musters 1 entsprechen, als homogene semitransparente oder opake Schicht gebildet. Gemäß der Erfindung ist es aber auch vorgesehen, dass die ersten Strukturelemente 50, 53, 54, 55 eine streifenförmige Substruktur aufweisen. Diese streifenförmige Substruktur ist in der Technik als Zebra-Struktur bekannt und führt zu einer weiteren Verbesserung in der Über einstimmung der Prozessfenster bezüglich der ersten Anteile 4 und der zweiten Anteile 6 des Musters.In the previously described methods or phase shift masks, the first structural elements were the first portion 4 of the pattern 1 correspond, formed as a homogeneous semitransparent or opaque layer. According to the invention, however, it is also provided that the first structural elements 50 . 53 . 54 . 55 have a strip-shaped substructure. This strip-shaped substructure is known in the art as a zebra structure and leads to a further improvement in the conformity of the process window with respect to the first portions 4 and the second shares 6 of the pattern.

Anwendungen der erfindungsgemäßen Phasenschiebermaske betreffen im Falle dynamischer Speicherbausteine die Schichten zur Bildung aktiver Gebiete im Speicherzellenfeld, welche im Unterschied zur Peripherie in CPL-Technik gebildet werden. Die Anwendung wird hier besonders vorteilhaft, weil das Speicherzellenfeld und der Peripheriebereich in dieser Ebene als getrennte Bereiche ausgebildet sind.applications the phase shift mask according to the invention In the case of dynamic memory modules, the layers relate to the Formation of active areas in the memory cell field, which in difference be formed to the periphery in CPL technology. The application will Here particularly advantageous because the memory cell array and the Peripheral area formed in this plane as separate areas are.

Ein weiteres Beispiel betrifft die unterste Metallisierungsebene (Bitleitungen), welche im Bereich des Speicherzellenfeldes wiederum in CPL-Technik ausgeführt werden, wobei die aus dem Zellenfeld in den Support- oder Peripheriebereich laufenden Bahnen auf der Maske einen Übergang eines stegartigen zweiten Strukturelementes 52 zu einem erhabenen, semitransparenten oder opakem Strukturelement 54 erfordern.Another example relates to the lowermost metallization level (bit lines), which are again implemented in CPL technology in the area of the memory cell array, wherein the paths running from the cell field into the support or peripheral area on the mask form a transition of a web-like second structural element 52 to a raised, semi-transparent or opaque structural element 54 require.

Im Anwendungsbereich der Logikschaltungen kommen häufig isolierte oder semiisolierte, hingegen sehr dünne Leiterbahnen vor. Hier wird nicht nach der Periodizität ausgewählt, sondern ausschließlich nach der Strukturbreite, wobei die sehr dünnen Leiterbahnen als stegartige zweite Strukturelemente 52 ausgebildet werden, während der Rest als semitransparente oder opake Strukturelemente ausgeführt werden.In the field of application of logic circuits are often isolated or semi-insulated, but very thin strip conductors before. Here is not selected according to the periodicity, but only after the structure width, the very thin conductor tracks as web-like second structural elements 52 are formed while the rest are carried out as semitransparent or opaque structural elements.

Aus Entwurfsdaten eines Layouts lässt sich für diese Beispiele auf einfache Weise eine Zuordnung zum ersten Anteil oder zum zweiten Anteil 6 des Musters treffen. Dabei werden beispielsweise Datenstrukturen erzeugt, die an Maskenschreiber übertragen werden. Diese Datenstrukturen werden beispielsweise mit einem Layoutprogramm erzeugt und bei den in Zusammen hang mit der 4 und 5 erläuterten Verfahren eingesetzt.From design data of a layout, an assignment to the first part or the second part can be easily made for these examples 6 of the pattern. In this case, for example, data structures are generated which are transmitted to mask writers. These data structures are generated for example with a layout program and in the context of the 4 and 5 used explained method.

11
Mustertemplate
44
erster Anteilfirst proportion of
66
zweiter Anteilsecond proportion of
8–188-18
Strukturelemente im Schaltungslayoutstructural elements in the circuit layout
50, 53, 54, 5550, 53, 54, 55
semitransparente oder opake Strukturelementesemitransparent or opaque structural elements
5252
stegartige Strukturelementeweb-like structural elements
5151
SRAF-HilfsstrukturenSRAF auxiliary structures
5858
volltransparentes Maskensubstratfully transparent mask substrate
58'58 '
geätztes Maskensubstratetched mask substrate
6060
Grenzlinieboundary line
6262
Abstanddistance
6464
simulierte Resiststruktursimulated resist structure
100100
Maskenrohlingmask blank
102102
Absorberschichtabsorber layer
104104
erste Resiststrukturfirst resist structure
106106
Tiefedepth
108108
zweite Resiststruktursecond resist structure
110110
semitransparente Schichtsemitransparent layer

Claims (14)

Phasenschiebermaske für die Projektion eines auf der Maske gebildeten Musters (1) von Strukturelementen auf ein Substrat umfassend: – ein aus einem transparenten Material gebildetes Maskensubstrat (58), das im Bereich eines ersten Anteils (4) des Musters (1) eine ebene Oberfläche und im Bereich eines zweiten Anteils (6) des Musters (1) teilweise eine bis zu einer vorherbestimmten Tiefe in die Oberfläche des Maskensubstrates (58) eingesenkte weitere Oberfläche (58') aufweist, wobei der erste Anteil (4) des Musters (1) und der zweite Anteil (6) des Musters (1) nicht überlappend in verschiedenen Bereichen auf der Maske angeordnet sind und der zweite Anteil (6) des Musters (1) ein dicht gepacktes Linien-Spalten-Muster umfasst; – den ersten Anteil (4) des Musters (1) repräsentierende erste Strukturelemente (50, 53, 54, 55), die als erhabene Stege aus einem semitransparenten, phasenschiebenden Material auf der ebenen Oberfläche des transparenten Maskensubstrates (58) gebildet sind; – den zweiten Anteil (6) des Musters repräsentierende zweite Strukturelemente (52), die als erhabene Stege mit Stegkanten mit der vorherbestimmten Tiefe auf der weiteren Oberfläche (58') aus dem transparenten Material gebildet sind und jeweils eine Breite besitzen, welche geringer oder gleich einem vorbestimmten Grenzwert ist, wobei innerhalb der erhabenen Stege der ersten Strukturelemente (50, 53, 54, 55) und innerhalb der erhabenen Stege der zweiten Strukturelemente (52) das Maskensubstrat durchdringende Lichtstrahlen jeweils einen Phasensprung von 160° bis 200° gegenüber einem das Maskensubstrat auf der ebenen Oberfläche (58) außerhalb der Stege durchdringenden Lichtstrahl erfahren; und – eine einen Phasensprung hervorrufende Grenzlinie zwischen der ebenen Oberfläche (58) und der weiteren Oberfläche (58'), wobei der kleinste Abstand der Grenzlinie zu einem zweiten Strukturelement (52) wenigstens dem doppelten Abstand der Stegkanten eines zweiten Strukturelements (52) entspricht.Phase shift mask for the projection of a pattern formed on the mask ( 1 ) of structural elements on a substrate, comprising: a mask substrate formed from a transparent material ( 58 ), which is in the range of a first share ( 4 ) of the pattern ( 1 ) a flat surface and in the region of a second portion ( 6 ) of the pattern ( 1 ) partially to a predetermined depth into the surface of the mask substrate ( 58 ) sunken further surface ( 58 ' ), the first portion ( 4 ) of the pattern ( 1 ) and the second share ( 6 ) of the pattern ( 1 ) are arranged non-overlapping in different areas on the mask and the second portion ( 6 ) of the pattern ( 1 ) comprises a densely packed line-column pattern; - the first share ( 4 ) of the pattern ( 1 ) representing first structural elements ( 50 . 53 . 54 . 55 ) formed as raised webs of a semi-transparent, phase-shifting material on the planar surface of the transparent mask substrate ( 58 ) are formed; - the second share ( 6 ) of the pattern representing second structural elements ( 52 ), which are designed as raised webs with web edges of the predetermined depth on the further surface ( 58 ' ) are formed from the transparent material and each have a width which is less than or equal to a predetermined limit, wherein within the raised webs of the first structural elements ( 50 . 53 . 54 . 55 ) and within the raised webs of the second structural elements ( 52 ) light beams penetrating the mask substrate each have a phase jump of 160 ° to 200 ° with respect to a mask substrate on the flat surface ( 58 ) experience penetrating light beam outside the webs; and - a boundary line between the flat surface (FIG. 58 ) and the further surface ( 58 ' ), wherein the smallest distance of the boundary line to a second structural element ( 52 ) At least twice the distance of the web edges of a second structural element ( 52 ) corresponds. Phasenschiebermaske nach Anspruch 1, bei der durch Gräben gebildete Strukturelemente wenigstens teilweise unmittelbar als RIM-Strukturen an die ersten Strukturelemente (50, 53, 54, 55) angrenzen.Phase-shift mask according to claim 1, wherein the structural elements formed by trenches at least partially directly as RIM structures to the first structural elements ( 50 . 53 . 54 . 55 ). Phasenschiebermaske nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die durch semitransparentes, phasenschiebendes Material gebildeten ersten Strukturelemente (50, 53, 54, 55) jeweils eine Breite besitzen, welche größer als der vorbestimmte Grenzwert ist.Phase-shift mask according to one of the preceding claims, in which the first structural elements formed by semitransparent, phase-shifting material ( 50 . 53 . 54 . 55 ) each have a width which is greater than the predetermined limit value. Phasenschiebermaske nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der – das Muster (1) eine Schaltungsebene eines Speicherbausteins mit einem Zellenfeld repräsentiert; – der erste Anteil (4) alle im Support- oder Peripheriebereich außerhalb des Zellenfelds angeordneten Strukturelemente umfasst; und – der zweite Anteil (6) alle innerhalb des Zellenfeldes angeordneten Strukturelemente umfasst.Phase-shift mask according to one of the preceding claims, in which - the pattern ( 1 ) represents a circuit level of a memory device having a cell array; - the first share ( 4 ) comprises all structural elements arranged outside the cell field in the support or peripheral area; and - the second part ( 6 ) comprises all the structural elements arranged within the cell array. Phasenschiebermaske nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der die durch semitransparentes, phasenschiebendes Material gebildeten ersten Strukturelemente (50, 53, 54, 55) Molybdän-Silizid umfassen. Phase-shift mask according to one of Claims 1 to 4, in which the first structural elements formed by semitransparent, phase-shifting material ( 50 . 53 . 54 . 55 ) Comprise molybdenum silicide. Phasenschiebermaske nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der die ersten Strukturelemente (50, 53, 54, 55) und/oder die zweiten Strukturelemente (52) von Hilfsstrukturen (51) umgeben sind, die im Falle einer Projektion des Musters nicht abbilden.Phase-shift mask according to one of Claims 1 to 5, in which the first structural elements ( 50 . 53 . 54 . 55 ) and / or the second structural elements ( 52 ) of auxiliary structures ( 51 ) are surrounded, which do not map in the case of a projection of the pattern. Verfahren zum Bilden eines Musters auf der Phasenschiebermaske umfassend die Schritte in der angegebenen Reihenfolge: – Bereitstellen des Musters mit einem ersten Anteil (4), der semi-isolierte oder isolierte Strukturen aufweist, und einem zweiten Anteil (6), der dicht gepackte Strukturen aufweist; – Bereitstellen eines Maskenrohlings (100), mit einem Maskensubstrat, einer auf einer Oberfläche des Maskensubstrats (58) aufgebrachten semitransparenten, phasenschiebenden Schicht (110) und einer auf einer Oberfläche der semitransparenten, phasenschiebenden Schicht aufgebrachten Absorberschicht (102); – Aufbringen einer strahlungsempfindlichen ersten Resistschicht auf der Absorberschicht; – Maskenlithographisches Strukturieren der ersten Resistschicht, um eine erste Resiststruktur zu bilden, so dass von dem ersten Anteil (4) zu bildende Hellgebiete und von dem zweiten Anteil (6) zu bildende Hellgebiete in der ersten Resiststruktur (104) geöffnet werden; – Übertragen der ersten Resiststruktur (104) in die Absorberschicht (102) und in die darunter liegende semitransparente phasenschiebende Schicht (110); – Entfernen des Resists und erneutes Auftragen einer zweiten Resistschicht; – Maskenlithographisches Strukturieren der zweiten Resistschicht zur Bildung einer zweiten Resiststruktur (108), die die im Bereich des ersten Anteils (4) gebildeten Öffnungen in der Absorberschicht abdeckt; – Ätzen des Maskensubstrats (58) im Bereich des zweiten Anteils (6) unter Verwendung der strukturierten Absorberschicht und der zweiten Resiststruktur als Ätzmasken zur Bildung der eingeätzten Oberfläche (58') bis zu einer vorbestimmten Tiefe, wobei die Tiefe so gewählt wird, dass ein das Maskensubstrat auf der ebenen Oberfläche (58) durchdringender Lichtstrahl einen Phasensprung von 160° bis 200° gegenüber einem die eingeätzte Oberfläche (58') durchdringenden Lichtstrahl erfährt; – Ätzen der Absorberschich (102) und der semitransparenten phasenschiebenden Schicht (110) im Bereich der eingeätzten Oberfläche 58'; – Entfernen der zweiten Resiststruktur (108); und – Entfernen der Absorberschicht (102) zum Freilegen der semi-transparenten, erhabenen Stege (54) der ersten Strukturelemente.A method for forming a pattern on the phase shift mask comprising the steps in the order given: - providing the pattern with a first portion ( 4 ), which has semi-isolated or isolated structures, and a second fraction ( 6 ) having densely packed structures; - providing a mask blank ( 100 ), with a mask substrate, one on a surface of the mask substrate ( 58 ) applied semitransparent, phase-shifting layer ( 110 ) and an absorber layer applied to a surface of the semitransparent, phase-shifting layer ( 102 ); - Applying a radiation-sensitive first resist layer on the absorber layer; Masking lithographic patterning of the first resist layer to form a first resist pattern such that from the first portion (FIG. 4 ) to be formed and the second portion ( 6 ) to be formed in the first resist structure ( 104 ) are opened; Transferring the first resist structure ( 104 ) in the absorber layer ( 102 ) and into the underlying semitransparent phase-shifting layer ( 110 ); Removing the resist and reapplying a second resist layer; Mask lithographic patterning of the second resist layer to form a second resist pattern ( 108 ) in the area of the first share ( 4 ) covers openings in the absorber layer; Etching the mask substrate ( 58 ) in the range of the second share ( 6 ) using the patterned absorber layer and the second resist pattern as etch masks to form the etched surface ( 58 ' ) to a predetermined depth, wherein the depth is selected so that the mask substrate on the flat surface ( 58 ) penetrating light beam a phase jump of 160 ° to 200 ° relative to the etched surface ( 58 ' ) undergoes penetrating light beam; - etching the absorber layer ( 102 ) and the semitransparent phase-shifting layer ( 110 ) in the area of the etched surface 58 '; Removing the second resist structure ( 108 ); and - removing the absorber layer ( 102 ) to expose the semi-transparent, raised webs ( 54 ) of the first structural elements. Verfahren zum Bilden eines Musters auf der Phasenschiebermaske umfassend die Schritte in der angegebenen Reihenfolge: – Bereitstellen des Musters mit einem ersten Anteil, der semi-isolierte oder isolierte Strukturen aufweist, und einem zweiten Anteil, der dicht gepackte Strukturen aufweist; – Bereitstellen eines Maskenrohlings mit einem Maskensubstrat, einer auf einer Oberfläche des Maskensubstrats aufgebrachten semitransparenten, phasenschiebenden Schicht und ei ner auf einer Oberfläche der semitransparenten, phasenschiebenden Schicht aufgebrachten Absorberschicht; – Aufbringen einer strahlungsempfindlichen ersten Resistschicht auf der Absorberschicht; – Maskenlithographisches Strukturieren der ersten Resistschicht, um eine erste Resiststruktur zu bilden, so dass von dem ersten Anteil (4) zu bildende Hellgebiete und von dem zweiten Anteil (6) zu bildende Hellgebiete in der ersten Resiststruktur geöffnet werden; – Übertragen der ersten Resiststruktur in die Absorberschicht und in die darunterliegende semitransparente phasenschiebende Schicht; – Entfernen des Resists und erneutes Auftragen einer zweiten Resistschicht; – Maskenlithographisches Strukturieren der zweiten Resistschicht zur Bildung einer zweiten Resiststruktur, die die im Bereich des ersten Anteils (4) gebildeten Öffnungen in der Absorberschicht abdeckt; – Ätzen des Maskensubstrats im Bereich des zweiten Anteils (6) unter Verwendung der strukturierten Absorberschicht und der zweiten Resiststruktur als Ätzmasken zur Bildung der eingeätzten Oberfläche (58') bis zu einer vorbestimmten Tiefe, wobei die Tiefe so gewählt wird, dass ein das Maskensubstrat auf der ebenen Oberfläche (58) durchdringender Lichtstrahl einen Phasensprung von 160° bis 200° gegenüber einem die eingeätzte Oberfläche (58') durchdringenden Lichtstrahl erfährt; – Entfernen der zweiten Resiststruktur; – ganzflächiges Entfernen der Absorberschicht; – Erneutes Aufbringen einer dritten Resistschicht; – Maskenlithographisches Strukturieren der dritten Resistschicht zur Bildung einer dritten Resiststruktur, die den Bereich des ersten Anteils (4) abdeckt; – Ätzen der semitransparenten phasenschiebenden Schicht im Bereich des durch die dritte Resiststruktur offen liegenden zweiten Anteils; und – Entfernen der Reste des dritten Resists.A method of forming a pattern on the phase shift mask comprising the steps in the order given: providing the pattern with a first portion having semi-isolated or isolated structures and a second portion having densely packed structures; Providing a mask blank with a mask substrate, a semitransparent, phase-shifting layer applied to a surface of the mask substrate, and an absorber layer applied to a surface of the semitransparent, phase-shifting layer; - Applying a radiation-sensitive first resist layer on the absorber layer; Masking lithographic patterning of the first resist layer to form a first resist pattern such that from the first portion (FIG. 4 ) to be formed and the second portion ( 6 ) are to be opened in the first resist pattern to be formed bright areas; Transferring the first resist structure into the absorber layer and into the underlying semitransparent phase-shifting layer; Removing the resist and reapplying a second resist layer; Masking lithographic patterning of the second resist layer to form a second resist pattern similar to that in the region of the first portion ( 4 ) covers openings in the absorber layer; Etching the mask substrate in the region of the second portion ( 6 ) using the patterned absorber layer and the second resist pattern as etch masks to form the etched surface ( 58 ' ) to a predetermined depth, wherein the depth is selected so that the mask substrate on the flat surface ( 58 ) penetrating light beam a phase jump of 160 ° to 200 ° relative to the etched surface ( 58 ' ) undergoes penetrating light beam; Removing the second resist pattern; - Entire surface removal of the absorber layer; - reapplying a third resist layer; Masking lithographic patterning of the third resist layer to form a third resist pattern covering the region of the first portion ( 4 ) covers; - etching the semitransparent phase-shifting layer in the region of the second portion exposed by the third resist pattern; and - removing the residues of the third resist. Verfahren zum Bilden eines Musters auf der Phasenschiebermaske umfassend die Schritte in der angegebenen Reihenfolge: – Bereitstellen des Musters mit einem ersten Anteil, der semi-isolierte oder isolierte Strukturen aufweist, und einem zweiten Anteil, der dicht gepackte Strukturen aufweist; – Bereitstellen eines Maskenrohlings mit einem Maskensubstrat, einer auf einer Oberfläche des Maskensubstrats aufgebrachten semitransparenten, phasenschiebenden Schicht und einer auf einer Oberfläche der semitransparenten, phasenschiebenden Schicht aufgebrachten Absorberschicht; – Aufbringen einer strahlungsempfindlichen ersten Resistschicht auf der Absorberschicht; – Maskenlithographisches Strukturieren der ersten Resistschicht, um eine erste Resiststruktur zu bilden, so dass von dem ersten Anteil (4) zu bildende Hellgebiete und von dem zweiten Anteil (6) zu bildende Hellgebiete in der ersten Resiststruktur geöffnet werden; – Übertragen der ersten Resiststruktur in die Absorberschicht und in die darunter liegende semitransparente phasenschiebende Schicht; – Entfernen des Resists und erneutes Auftragen einer zweiten Resistschicht; – Maskenlithographisches Strukturieren der zweiten Resistschicht zur Bildung einer zweiten Resiststruktur, die die im Bereich des ersten Anteils (4) gebildeten Öffnungen in der Absorberschicht abdeckt; – Ätzen des Maskensubstrats im Bereich des zweiten Anteils (6) unter Verwendung der strukturierten Absorberschicht und der zweiten Resiststruktur als Ätzmasken zur Bildung der eingeätzten Oberfläche (58') bis zu einer vorbestimmten Tiefe, wobei die Tiefe so gewählt wird, dass ein das Maskensubstrat auf der ebenen Oberfläche (58) durchdringender Lichtstrahl einen Phasensprung von 160° bis 200° gegenüber einem die eingeätzte Oberfläche (58') durchdringenden Lichtstrahl erfährt; – Entfernen der zweiten Resiststruktur; – Erneutes Aufbringen einer dritten Resistschicht; – Maskenlithographisches Strukturieren der dritten Resistschicht zur Bildung einer dritten Resiststruktur, die die im Bereich des ersten Anteils (4) gebildeten Öffnungen in der Absorberschicht abdeckt; – Ätzen der Absorberschicht und der semitransparenten phasenschiebenden Schicht im Bereich der Öffnungen der dritten Resiststruktur; – Entfernen der Reste des dritten Resists; und – ganzflächiges Entfernen der Reste der Absorberschicht.A method of forming a pattern on the phase shift mask comprising the steps in the order given: providing the pattern with a first portion having semi-isolated or isolated structures and a second portion having densely packed structures; Providing a mask blank with a mask substrate, a semitransparent, phase-shifting layer applied to a surface of the mask substrate, and an absorber layer applied to a surface of the semitransparent, phase-shifting layer; - Applying a radiation-sensitive first resist layer on the absorber layer; Masking lithographic patterning of the first resist layer to form a first resist pattern such that from the first portion (FIG. 4 ) to be formed and the second portion ( 6 ) are to be opened in the first resist pattern to be formed bright areas; - transferring the first resist structure into the absorber layer and into the underlying semitransparent phase-shifting layer; Removing the resist and reapplying a second resist layer; Masking lithographic patterning of the second resist layer to form a second resist pattern similar to that in the region of the first portion ( 4 ) covers openings in the absorber layer; Etching the mask substrate in the region of the second portion ( 6 ) using the patterned absorber layer and the second resist pattern as etch masks to form the etched surface ( 58 ' ) to a predetermined depth, wherein the depth is selected so that the mask substrate on the flat surface ( 58 ) penetrating light beam a phase jump of 160 ° to 200 ° relative to the etched surface ( 58 ' ) undergoes penetrating light beam; Removing the second resist pattern; - reapplying a third resist layer; Mask lithographic patterning of the third resist layer to form a third resist pattern, which is similar to that in the region of the first part ( 4 ) covers openings in the absorber layer; Etching the absorber layer and the semitransparent phase-shifting layer in the region of the openings of the third resist structure; Removing the residues of the third resist; and - removal of the remainder of the absorber over the entire surface layer. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, bei dem im Falle der Ätzschritte die Ätzung jeweils anisotrop ausgeführt wird.Method according to one of claims 7 to 9, wherein in the case the etching steps the etching each anisotropic becomes. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, bei dem der Schritt des Bereitstellens des Maskenrohlings umfasst, dass die Absorberschicht als Chromschicht bereitgestellt wird.Method according to one of claims 7 to 10, wherein the step the provision of the mask blank comprises that the absorber layer is provided as a chromium layer. Verfahren nach Anspruch 7 bis 11, bei dem der Schritt des Bereitstellens des Maskenrohlings umfasst, dass die semitransparente phasenschiebende Schicht aus Molybdän-Silizid bereitgestellt wird.The method of claim 7 to 11, wherein the step the provision of the mask blank comprises the semitransparent phase-shifting layer of molybdenum silicide is provided. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 12, bei dem der Schritt des Bereitstellens des Maskenrohlings umfasst, dass das Maskensubstrat aus Siliziumdioxid bereitgestellt wird.Method according to one of claims 7 to 12, wherein the step the provision of the mask blank comprises that the mask substrate is provided from silicon dioxide. Verwendung von Datenstrukturen, die geeignet sind, in einem Maskenschreiber das Schreiben der Maskenstrukturen gemäß einem der Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9 zu ermöglichen.Use of data structures that are suitable in a mask writer writing the mask structures according to a the method according to any one of claims 7 to 9 to enable.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5302477A (en) * 1992-08-21 1994-04-12 Intel Corporation Inverted phase-shifted reticle
DE19709470A1 (en) * 1996-08-26 1998-03-05 Mitsubishi Electric Corp Phase shifting mask with Levenson and half-tone type sections
US6593039B1 (en) * 2001-06-19 2003-07-15 Advanced Micro Devices, Inc. Photoresist mask that combines attenuated and alternating phase shifting masks

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5302477A (en) * 1992-08-21 1994-04-12 Intel Corporation Inverted phase-shifted reticle
DE19709470A1 (en) * 1996-08-26 1998-03-05 Mitsubishi Electric Corp Phase shifting mask with Levenson and half-tone type sections
US6593039B1 (en) * 2001-06-19 2003-07-15 Advanced Micro Devices, Inc. Photoresist mask that combines attenuated and alternating phase shifting masks

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
WONG,Alfred Kwok-Kit: Enhancement Techniques in Optical Lithography. Bellingham, Washington: SPIE Press, 2001, Kapitel 5.2, S.121-122, ISBN: 0-8194-3995-9 *

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