DE102007009265A1

DE102007009265A1 - Verfahren und Vorrichtung zur photolithographischen Strukturierung in der Halbleitertechnologie

Info

Publication number: DE102007009265A1
Application number: DE102007009265A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Henke; Mario Hennig; Rainer Dr. Pforr
Original assignee: Qimonda AG
Current assignee: Polaris Innovations Ltd
Priority date: 2007-02-26
Filing date: 2007-02-26
Publication date: 2008-08-28
Anticipated expiration: 2027-02-27
Also published as: DE102007009265B4; US20080204686A1

Abstract

Die Erfindung betrifft die Photolithographie mittels polarisierten Lichtes. Dabei werden Maskenstrukturen unterschiedlicher Klassen auf einen Wafer übertragen, die sich dadurch unterscheiden, dass die erste Strukturklasse bei der Abbildung mit polarisiertem Licht Nachteile in der Abbildungsqualität erleidet, während die zweite Strukturklasse polarisiertes Licht benötigt, wobei eine lokale, auf Gebiete mit Strukturelementen der ersten Klasse begrenzte Umwandlung der Polarisation des Lichtes erfolgt. Die Erfindung kann in der Halbleitertechnologie Anwendung finden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur photolithographischen Strukturierung in der Halbleitertechnologie, insbesondere zur Fehlerkorrektur bei der Photolithographie mittels polarisierten Lichtes. Sie betrifft ferner ein Verfahren zur Fehlerkorrektur beim photolithographischen Übertragen von Strukturen auf Halbleitersubstrate mit polarisiertem Licht, eine photolithographische Maske, ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Maske sowie ein Maskenblank. Die Erfindung kann in der Halbleitertechnologie Anwendung finden.
Zur Herstellung von Halbleiterstrukturen werden heute überwiegend photolithographische Techniken eingesetzt. Dabei wird das zuvor auf einer Maske dargestellte Bild der beabsichtigten Strukturen mittels eines Belichtungsvorganges auf einen zuvor mit einem Photoresist beschichteten Wafer übertragen. Diese belichteten Strukturen werden entwickelt und dienen nach der Entwicklung als Ätzmaske für die Übertragung der Strukturen in den Wafer.
Technologisch wird ständig eine Verkleinerung der realisierbaren Strukturabmessungen angestrebt. Eine solche Verkleinerung der erzeugten Strukturen setzt eine Erhöhung des Auflösungsvermögens des eingesetzten bildgebenden Systems voraus. Das Auflösungsvermögen eines optischen Systems steigt mit sinkender Wellenlänge des verwendeten Lichtes. Aus diesem Grunde werden für photolithographische Belichtungssysteme immer kurzwelligere Lichtquellen eingesetzt. Die heute standardgemäßen photolithographischen Belichtungsquellen arbeiten mit einer Wellenlänge λ von 193 nm. Die Eignung dieses UV-Lichtes für die photolithographische Erzeugung von Strukturen mit charakteristischen Strukturabmessungen bis herab zu ca. 80 nm ist gesichert.
Zur Verbesserung der Strukturabbildung, z. B. von Arraystrukturen bei der Herstellung von Halbleiterspeichern, wird zunehmend polarisiertes Licht eingesetzt. Speziell für die Belichtung von Strukturen hoher Packungsdichte bei kritischen Dimensionen unterhalb 70 nm wurden die Vorteile bereits nachgewiesen.
Bei Strukturabmessungen mit einer halben Periode kleiner 60 nm ist die Verwendung linear polarisierten Lichtes für die Belichtung des Wafers unabdingbar. Das ist darauf zurückzuführen, dass bei Einsatz von polarisiertem Licht für die Übertragung von gitterähnlichen Strukturen mit kleiner Periode (small half pitch) die geeignete Wahl der Orientierung der Polarisation in Relation zur Ausrichtung der Gitterstrukturen zu einer signifikanten Erhöhung des Kontrastes in der Resistschicht und einer Konturenschärfung führt. Diese Kontrasterhöhung und Konturenschärfung ist eine wesentliche Voraussetzung zur Realisierung der entsprechenden kritischen Lithographiestrukturen bei akzeptablem Prozessfenster.
Wegen der ständig steigenden Anforderungen an das Auflösungsvermögen und der technischen Notwendigkeit der Realisierung immer kleinerer Strukturen stellen führende Hersteller von lithographischen Belichtungsanlagen neuerdings zunehmend Beleuchtungssysteme zur Verfügung, die wahlweise die Einstellung der Polarisation des zur Abbildung benutzten Lichtes ermöglichen. Bekannt sind insbesondere lineare Formen der Polarisation für Dipolbeleuchtung sowie sogenannte bi-lineare Polarisation für Kreuzquad-Beleuchtung. Dabei haben jeweils zwei Beleuchtungspole die gleiche Polarisation.
Mit den Fortschritten bei der Entwicklung der Beleuchtungssysteme konnte die Entwicklung der entsprechenden eingesetzten Objektive nicht Schritt halten. Insbesondere sind bei den gegenwärtig zur Verfügung stehenden und eingesetzten Objekti ven verschiedene Quellen für Doppelbrechung verblieben, die bei der Verwendung linear polarisierten Lichtes zu einer erheblichen Deformation der Wellenfront führen, sogenannten Polarisationsaberrationen, aus denen wesentliche und schwerwiegende Abbildungsfehler resultieren können.
Es treten hierbei insbesondere Astigmatismus sowie sphärische Aberration auf. Daraus resultieren deutliche Einschränkungen der Nutzbarkeit linear polarisierten Lichtes in der Lithographie oder zumindest erhebliche Beeinträchtigungen für die Qualität der erzeugten Lack-/Resiststrukturen.
Insbesondere bei Strukturen mit deutlich größerer Periode als die des Arrays eines Halbleiterspeichers, z. B. denen der Ansteuerschaltungen für das Array (insbesondere bei isolierten oder halbisolierten Strukturen) wird die Abbildungsqualität beeinträchtigt, die sich als unerwünschte Linienbreitendifferenz vertikal und horizontal im Layout ausgerichteter Strukturen sowie in linear variierenden Linienbreitenschwankungen über den Defokus ausdrücken.
Diese Störungen resultieren einerseits aus (in Verbindung mit linear polarisierendem Licht auftretenden) Restaberrationen des Objektivs als auch aus Aberrationen, die aus der Maske selbst resultieren.
Es kann z. B. gezeigt werden, dass bei der Verwendung von linear polarisiertem Licht zur Belichtung von an sich unkritischen 200 nm-Strukturen, störende Effekte auftreten. So zeigen sich bei solchen Strukturen bei Verwendung unpolarisierten Lichtes eine sehr gute Linienbreitenstabilität über das Bildfeld, nur geringe CD-Unterschiede zwischen vertikal und horizontal ausgerichteten Linien sowie keine Abhängigkeit der Linienbreite über den Defokus. CD bedeuteut hierbei critical dimension.
Demgegenüber stellt man bei der Verwendung linear polarisierten Lichtes unter ansonsten vergleichbaren Bedingungen extrem große Vertikal-Horizontal-Unterschiede der CD, eine große Schwankung der CD über das Bildfeld, sowie einen deutlichen Gang der CD über den Defokus fest.
Neben den Polarisationsaberrationen der Projektionslinse können Wellenleiter-Effekte, die durch den Aufbau der Maske selbst begründet sind, zu Phasenvariationen der von der Maske ausgehenden Wellenfront führen. Die Phasenvariationen ergeben sich aus Unterschieden der Phasen von 0-ter und höheren Beugungsordnungen in Abhängigkeit von der Polarisationsrichtung bzw. der Ausrichtung der Maskenstruktur zu der gegebenen Polarisationsrichtung.
So zeigt der Phasenverlauf bei 200 nm isolierten Linien auf einer Chrommaske für die Strukturorientierungen senkrecht oder parallel zur Polarisationsrichtung in Abhängigkeit vom Sinus des Abstrahlwinkels einen drastisch unterschiedlichen Kurvenverlauf. Die sich für beide Orientierungen ergebenden Phasenverläufe führen zu einem Astigmatismus-Effekt, der der Maske quasi inhärent ist.
Beide oben genannte Phänomene (Polarisationsaberration des Linsensystems und Maskeneffekt) können sich verstärken oder gegenläufig wirken und schließlich insgesamt zu den oben dargestellten Effekten: großer Offset der CD zwischen vertikal und horizontal orientierten Linien und starke Variation der CD über das Bildfeld und den Defokus führen.
Entsprechend eines ersten Ausführungsbeispieles der Erfindung wird ein Verfahren beschrieben, die Fehlerkorrektur bei der Photolithographie mittels polarisierten Lichtes durchzuführen. Dazu wird im Strahlengang des Lichtes in den Hellgebieten zwischen den Absorberstrukturen einer photolithographischen Maske, die durch die Abbildung mittels polarisierten Lichtes Nachteile in der Abbildungsqualität erleiden, die Polarisation des Lichtes geändert. Insbesondere wird in diesen Gebieten die lineare Polarisation des Lichtes in zirkulare, bzw. unter Einbeziehung der Phasenverschiebung aus der Polarisationsaberration des Linsensystems, in elliptische Polarisierung umgewandelt.
Ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung beinhaltet ein photolithographisches System zur Abbildungsfehlerkorrektur bei Einsatz von polarisiertem Licht. Dieses System beinhaltet eine Lichtquelle, optische Elemente für Homogenisierung, lineare Polarisierung und Projektion des Lichtes, eine Photomaskenanordnung sowie optische Elemente zur Abbildung auf eine zu strukturierende Photoresistschicht. Dabei sind innerhalb des Systems im Strahlengang optisch aktive d. h. doppelbrechende Strukturen genau an jenen Stellen des Strahlenganges angeordnet, die aufgrund ihrer Dimensionierung (Schichtdicke, Doppelbrechungskoeffizient) und ihrer Wechselwirkung mit linear polarisiertem Licht polarisationsbedingte Abbildungsfehler in der resultierenden Resistschicht korrigieren. Diese zusätzlichen optisch aktiven Strukturen im Strahlengang realisieren eine Phasenverschiebung von genau λ/4 bzw. von ~λ/4 zwischen den Achsen der Doppelbrechung, wobei die abweichende Phasenverschiebung die vorher bestimmte Phasenverschiebung aus der Polarisationsaberration des Linsensystems korrigieren soll.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung wird ein Verfahren zum photolithographischen Übertragen von Strukturen auf Halbleitersubstrate beschrieben. Ausgangspunkt ist dabei die Verwendung linear polarisierten Lichtes zur Beleuchtung der Maskenstrukturen. Bezüglich der Maskenstrukturen wird dabei zwischen mindestens zwei Strukturklassen unterschieden. Durch das Belichtungsverfahren wird sichergestellt, dass für mindestens eine definierte Klasse von Maskenobjekten die linearen Polarisation des Lichtes beibehalten wird, die aufgrund der oben beschriebenen Wirkung bei diesen Strukturen erst für eine korrekte photolithographische Übertragung sorgt.
Für mindestens eine weitere definierte Klasse von Maskenobjekten werden durch Aufbringen geeigeneter depolarisierender Schichten die durch die lineare Polarisation bedingten Abbildungsfehler verringert oder gar völlig beseitigt. Diese Ab bildungsfehler resultieren dabei aus Imperfektionen des Objektivs des Abbildungssystems für linear polarisiertes Licht und aus Maskeneffekten und werden durch Aufhebung bzw. Veränderung der Polarisation für genau diese Klasse von Objekten vermieden.
Für abbildungskritische Ebenen von Halbleiterspeichern zum Beispiel wird der Bereich außerhalb des Arrays mit einer depolarisierenden Schicht überzogen, während der unmittelbare Bereich des Arrays von dieser Schicht frei bleibt. Während durch die verbleibende lineare Polarisation des Lichtes im Arraygebiet die gewünschte Verbesserung der Abbildungseigenschaften erzielt wird, wird durch das Einbringen der depolarisierenden Schicht im Nichtarraybereich die oben beschriebene die Abbildungsqualität degradierende Wirkung der linearen Polarisation vermieden.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung beinhaltet eine Photomaske für die Durchführung der Photolithographie mit linear polarisiertem Licht, die polarisationsbedingte Abbildungsfehler korrigiert. Die Maske enthält dabei verschiedene Klassen von Strukturen, die sich bezüglich ihrer Abbildungseigenschaften mit linear polarisiertem Licht unterschiedlich verhalten. In jenen Maskenbereichen, in denen Strukturen angeordnet sind, die polarisationsbedingte Abbildungsfehler erleiden, wird in den Hellgebieten zwischen diesen Strukturen eine optisch aktive Schicht angeordnet. Diese optisch aktive Schicht wird bezüglich ihrer Schichtdicke so gestaltet, dass sie das linear polarisierte Licht der Strahlenquelle in zirkular bzw. elliptisch polarisiertes Licht transformiert. Dieses zirkular bzw. elliptisch polarisierte Licht wirkt bei der Abbildung wie unpolarisiertes Licht und verursacht somit bei der photolithographischen Abbildung nicht die für diese Strukturklasse typischen Aberrationen.
In den Maskenbereichen, in denen Strukturen der Klasse enthalten sind, die zur photolithographischen Übertragung auf einen Wafer linear polarisiertes Lichtes benötigen, um den lithographisch notwendigen Kontrast und die entsprechende Konturschärfe bei der Abbildung auf dem Photoresist zu erlangen, sind diese optisch aktiven Schichten (Strukturen) in den Hellgebieten nicht vorhanden.
Das Verfahren zur Herstellung einer Maske, mit der polarisationsbedingte Abbildungsfehler bei der Lithographie von Maskenstrukturen unterschiedlicher Klassen korrigiert werden können, ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die unterschiedlichen Klassen von Maskenstrukturen sind dabei vorzugsweise durch ihre unterschiedlichen kritischen Dimensionen (speziell Gitterperiode) sowie durch die Orientierung der regelmäßigen Strukturen relativ zur Polarisationsrichtung des verwendeten Lichtes charakterisiert. Dabei werden die Hellgebiete der Maskenbereiche, in denen die Klasse von Strukturen angeordnet ist, die polarisationsbedingte Abbildungsfehler erleidet, mit optisch aktiven Schichten bedeckt. Die Phasenverschiebung zwischen den Achsen der Doppelbrechung, die diese Schichten aufweisen, soll = λ/4 sein. Diese Schichtaufbringung erfolgt in einem der üblichen Maskenherstellung nachgeschalteten Abscheidungschritt für das doppelbrechende Material mit anschließender lokaler Entfernung.
In einer weiteren Ausgestaltung wird die doppelbrechende Schicht bereits bei der Herstellung des Maskenblanks zwischen dem Glasträger und der Absorberschicht aufgebracht und nachträglich in jenen Bereichen der Maske entfernt, in denen Strukturen der Klasse angeordnet sind, die für ihre Lithographie der kontrasterhöhenden und kantenschärfenden Wirkung polarisierten Lichtes bedürfen.
Es zeigen
1 Eine Photomaske mit opaken Absorberstrukturen, nachträglich aufgebrachter optisch aktiver Schicht und anschließender lokaler Entfernung zur Umwandlung der linearen Polarisation in zirkulare Polarisation
2 Eine Photomaske mit opaken Absorberstrukturen und optisch aktiver Schicht sowie optisch inaktiven, phasenschiebenden Strukturen zur Kompensation des von λ/4 abweichenden Phasenhubes aus der optisch aktiven Schicht
3 Eine Photomaske mit phasenschiebenden Absorberstrukturen, optisch aktiver Schicht sowie transparenten, optisch inaktiven, phasenschiebenden Strukturen
4 Eine Photomaske mit zwischen Absorberstrukturen und Glasträger der Maske angeordneter optisch aktiver Schicht zur Umwandlung der linearen Polarisation in zirkulare Polarisation
5 Eine Photomaske mit zwischen Absorberstrukturen und Glasträger angeordneter optisch aktiver Schicht zur Umwandlung der linearen Polarisation in elliptische Polarisation
1 zeigt eine Photomaske für die Photolithographie mit polarisiertem Licht, wobei polarisationsbedingte Aberrationen korrigiert werden und dennoch für eine bestimmte Klasse von Strukturen der Maske die fördernden Wirkungen der Verwendung linear polarisierten Lichtes beibehalten werden.
Auf einem Maskenglasträger 100 sind verschieden Bereiche mit Absorberstrukturen 110, 120 angeordnet, die unterschiedliche Klassen von Objekten auf der Maske darstellen. Die Absorberstrukturen 111 des Bereiches 110 würden aufgrund ihrer charakteristischen Dimensionen und ihrer Orientierung zur Polarisationsrichtung des Lichtes starke Abbildungsfehler im Photoresist bei der Photolithographie realisieren. Die Absorberstrukturen 121 der Bereiche 120 dagegen können aufgrund ihrer charakteristischen Dimensionen nur mittels linear polarisierten Lichtes bei akzeptablem Prozessfenster in den Photoresist übertragen werden. Es wird also in den Bereichen 110 eine optisch aktive Schicht 130 eingebracht. Diese Schicht wird so gestaltet, dass sie analog einem λ/4-Plättchen wirkt. Dazu muss die Schichtdicke und das Material aufeinander abgestimmt werden. Weitere Kriterien für die Materialauswahl sind die Kompatibilität des Materials bzw. dessen Prozessierung mit üblichen Maskenprozessen, eine ausreichende Transmission und Strahlungsresistenz im in Frage kommenden Wellenlängenbereich. Wesentlich ist außerdem bei der Materialauswahl, dass die Doppelbrechung in einem für den Belichtungsprozess relevanten Winkelbereich nur schwach variieren sollte. Als Materialien stehen hierfür insbesondere BaF, MgF₂ und CdSe zur Verfügung.
Es sind jedoch auch andere Materialien denkbar, wenn sie den oben genannten Anforderungen entsprechen.
Die doppelbrechende Schicht wird nach dem Maskenherstellungsprozess in einem nachfolgenden Abscheidungsschritt für die gesamte Maskenoberfläche aufgebracht und in den Bereichen 120 der Maske wieder entfernt.
In 2 bilden die Bereiche 210 und 220 auf dem Maskenglasträger 200 die Bereiche mit den unterschiedlich zu behandelnden Strukturklassen. Die Absorberstrukturen auf der Maske 211 und 221 werden hier aus einem opaken Absorbermaterial, z. B. Cr realisiert. Die optisch aktive Schicht 230 im Bereich 210 weist hierbei eine solche Schichtdicke auf, dass zwischen den optischen Achsen der Doppelbrechung ein Phasenhub von λ/4 plus eines Abweichung δ entsteht. Diese Abweichung δ ist der Tatsache geschuldet, dass das abbildende Linsensystem selbst aberrative Beiträge bei der Ausbildung der Wellenfront liefert, die die Abbildungsqualität verschlechtern. Der der Abweichung von λ/4 entsprechende Betrag des Phasenhubes der optisch aktiven, doppelbrechenden Schicht 230 kompensiert hier genau diesen zuvor im System ermittelten Fehlerbetrag. Die Hellbereiche in den Bereichen 220 der Maske, die Objekte 221 der Klasse enthalten, die linear polarisiertes Licht zum pho tolithographischen Strukturierungsprozeß benötigen, werden in diesem Fall mit einer transparenten, optisch inaktiven phasenschiebenden Schicht 222 bedeckt. Die Dicke dieser Schicht 222 wird hierbei so gewählt, dass sie genau die gleiche Phasenverschiebung bewirkt, die die optisch aktive Schicht 230 im Bereich 210 verursacht.
In 3 bestehen die Absorberstrukturen 313, 323 auf dem Maskenträger 300 aus einem teilweise transparenten, phasenschiebenden Material, z. B. MoSi. Dieses verursacht zwischen den Hell- und Dunkelbereichen der Maske einen Phasenhub von λ/2. Die Hellbereiche zwischen den Absorberstrukturen 313 im Bereich 310 der Maske wurden wiederum mit einer optisch aktiven Schicht 330 bedeckt. Zur Erhaltung des durch die Absorberstrukturen 313, 323 selbst verursachten Phasenhubes von λ/2 müssen in diesem Fall nicht nur die Hellgebiete in den Maskenbereichen 320 mit den Absorberstrukturen der polarisiertes Licht benötigenden Strukturklasse mit einer transparenten, phasenschiebenden, optisch inaktiven Schicht 322 bedeckt sein, sondern die Absorberstrukturen 313, 323 selbst auch mit Schichten 314, 324. Die Dicken dieser Schichten 314, 324 müssen so gewählt werden, dass die durch die eingebrachte Schicht 330 verursachte Phasenverschiebung kompensiert wird.
4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Photomaske. Hierbei wurde die optisch aktive, doppelbrechende Schicht 430 bereits bei der Herstellung des Maskenblankes zwischen dem Glasträger 400 und den Absorberstrukturen 411, 421 in den Bereichen 410, 420 der Maske aufgebracht. In den Maskenbereichen 420, die die Klasse von Strukturen enthalten, die zu ihrer photolithographischen Abbildung linear polarisiertes Licht benötigen, wird die optisch aktive Schicht entfernt. Das kann z. B. durch einen Ätzprozeß erfolgen.
Entsprechend 5 wird auf dem Glasträger 500 eine optische aktive (doppelbrechende) Schicht 630 mit einer Schichtdicke aufgebracht, die einen Phasenhub von λ/4 ± δ zwischen den op tischen Achsen der Doppelbrechung erzeugt. Die Abweichung von λ/4 dient dabei wiederum der Kompensation der vorher ermittelten Phasenverschiebung aus dem aberrativen Beitrag des abbildenden Linsensystems. Nach dem Aufbringen der Schicht 530 erfolgt die Aufbringung der Maskenstrukturen 511, 521 in den Strukturbereichen 510, 520. In den Bereichen 520, die zur Photolithographie mit polarisiertem Licht abgebildet werden müssen, wird die Schicht 530 selektiv entfernt, wobei eine optisch aktive, doppelbrechende Schicht 540 verbleiben muss, die der Abweichung des Phasenhubes von λ/4 in den Bereichen 610 entspricht.

Claims

Verfahren zur Fehlerkorrektur bei der Photolithographie mittels linear polarisierten Lichtes wobei Maskenstrukturen unterschiedlicher Strukturklassen auf einen Wafer übertragen werden, die sich dadurch unterscheiden, dass eine erste Strukturklasse bei der Abbildung mit polarisiertem Licht Nachteile in der Abbildungsqualität erleidet, während eine zweite Strukturklasse für die korrekte Abbildung polarisiertes Licht benötigt, umfassend die lokal auf Gebiete mit Strukturelementen der ersten Klasse begrenzte Umwandlung der Polarisation des Lichtes.
Verfahren nach Anspruch 1 bei dem die lokale Umwandlung der Lichtpolarisation in zirkulare Polarisation erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1 bei dem die lokale Umwandlung der Lichtpolarisation in elliptische Polarisation erfolgt.
Photolithographisches Abbildungssystem zur Fehlerkorrektur bei Verwendung von polarisiertem Licht, umfassend eine Lichtquelle für polarisiertes Licht, ein optisches Abbildungssystem, eine Photomaske und einen zu strukturierenden Wafer, wobei die Photomaske Bereiche mit Strukturen unterschiedlicher Klassen beinhaltet, die sich dadurch unterscheiden, dass die Strukturen der ersten Klasse bei der Abbildung mit polarisiertem Licht Nachteile in der Abbildungsqualität erleiden, während Strukturen der zweiten Klasse zu ihrer Abbildung polarisiertes Licht benötigen, umfassend optisch aktive Elemente in den Gebieten des Strahlenganges, die Strukturen mit Elementen der erstem Klasse enthalten.
Photolithographisches Abbildungssystem nach Anspruch 4, bei dem die optisch aktiven Elemente einen Phasenhub zwischen den optischen Achsen der Doppelbrechung von λ/4 aufweisen.
Photolithographisches Abbildungssystem nach Anspruch 4, bei dem die optisch aktiven, doppelbrechenden Elemente einen Phasenhub zwischen den optischen Achsen der Doppelbrechung von wenig abweichend von λ/4 aufweisen.
Photolithographisches Abbildungssystem nach Anspruch 6, bei dem in den Bereichen des Strahlenganges, die Strukturen der zweiten Klasse enthalten, optisch inaktive, phasenschiebende Strukturen vorhanden sind zur Kompensation des Betrages der Abweichung des Phasenhubs zwischen den optischen Achsen der Doppelbrechung von λ/4 in den Bereichen mit Strukturen der ersten Klasse.
Verfahren zum photolithographischen Übertragen von Strukturen auf Halbleitersubstrate mit polarisiertem Licht wobei Strukturelemente unterschiedlicher Klassen übertragen werden, die sich dadurch unterscheiden, dass, die erste Strukturklasse bei der Abbildung mit polarisiertem Licht Nachteile in der Abbildungsqualität erleidet, während die zweite Strukturklasse polarisiertes Licht benötigt, umfassend die Bereitstellung einer polarisiertes Licht erzeugenden Beleuchtungseinrichtung, eines zu strukturierenden Halbleitersubstrates und einer photolithographischen Maske, die Bereiche mit den Strukturen der unterschiedlichen Strukturklassen enthält, umfassend die Einbringung von depolarisierenden Strukturen in Maskenbereichen mit Strukturen der ersten Klasse und Belichtung einer auf den Halbleitersubstraten aufgebrachten Photoresistschicht mit dem polarisierten Licht durch die im Strahlengang befindlichen Maske.
Verfahren zum photolithographischen Übertragen von Strukturen nach Anspruch 8, wobei die depolarisierenden Strukturen optisch aktive Schichten sind, die einen Phasenhub zwischen den optischen Achsen der Doppelbrechung von λ/4 erzeugen.
Verfahren zum photolithographischen Übertragen von Strukturen nach Anspruch 8, wobei die depolarisierenden Strukturen optisch aktive Schichten sind, die einen Phasenhub zwischen den optischen Achsen der Doppelbrechung von wenig abweichend von λ/4 erzeugen.
Photomaske für die Durchführung der Photolithographie mittels polarisiertes Lichtes umfassend einen Maskenträger und photolithographische Absorberstrukturen, wobei die Absorberstrukturen unterschiedliche Klassen darstellen, die sich dadurch unterscheiden, dass die Absorberstrukturen der ersten Klasse bei der Abbildung mit polarisiertem Licht Nachteile in der Abbildungsqualität erleiden, während die Absorberstrukturen der zweiten Strukturklasse zur photolithographischen Abbildung polarisiertes Licht benötigen, wobei in den Hellgebieten zwischen den Absorberstrukturen der ersten Klasse eine optisch aktive Schicht angeordnet ist.
Photomaske nach Anspruch 11, wobei die Absorberstrukturen aus einem opaken Material bestehen.
Photomaske nach Anspruch 12, wobei das opake Absorbermaterial Cr ist.
Photomaske nach Anspruch 11, wobei die Absorberstrukturen aus einem teilweise transparenten, phasenschiebenden Material bestehen und die verursachte Phasenverschiebung λ/2 beträgt.
Photomaske nach Anspruch 14, wobei das teilweise transparente, phasenschiebende Material MoSi ist.
Photomaske nach Anspruch 12, wobei die optisch aktive Schicht einen Phasenhub von λ/4 zwischen den optischen Achsen der Doppelbrechung verursacht.
Photomaske nach Anspruch 12, wobei die optisch aktive Schicht einen Phasenhub von wenig abweichend von λ/4 zwischen den optischen Achsen der Doppelbrechung verursacht.
Photomaske nach Anspruch 17, wobei in den Hellgebieten zwischen den Absorberstrukturen der zweiten Klasse eine transparente, optisch inaktive, phasenschiebende Schicht vorhanden ist, die genau denselben Phasenhub verursacht, wie die im Phasenhub zwischen den Achsen der Doppelbrechung von λ/4 abweichende optisch aktive Schicht.
Photomaske nach Anspruch 14, wobei in den Hellgebieten zwischen den Absorberstrukturen der zweiten Klasse eine transparente, optisch inaktive, phasenschiebende Schicht vorhanden ist und auf den Absorberstrukturen der ersten und der zweiten Klasse eine transparente, optisch inaktive, phasenschiebende Schicht vorhanden ist, die genau denselben Phasenhub verursacht, wie die optisch aktive Schicht.
Photomaske nach Anspruch 11, wobei die optisch aktive Schicht auf der gesamten Maske zwischen dem Maskenträger und den Absorberstrukturen vorhanden ist.
Photomaske nach Anspruch 20, wobei die optisch aktive Schicht einen Phasenhub von λ/4 zwischen den optischen Achsen der Doppelbrechung verursacht.
Photomaske nach Anspruch 11, wobei die optisch aktive Schicht auf der gesamten Maske vorhanden ist, in den Gebieten mit Absorberstrukturen der ersten Klasse einen Phasenhub von wenig abweichend von λ/4 zwischen den optischen Achsen der Doppelbrechung verursacht und in den Hellgebieten mit Absorberstrukturen der zweiten Klasse genau diese Abweichung von λ/4 kompensiert.
Verfahren zur Herstellung einer Photomaske zur Verwendung bei der photolithographischen Abbildung mittels polarisierten Lichtes umfassend die Strukturierung des mit dem Absorbermaterial beschichteten Maskenblankes derart, dass Gebiete mit Absorberstrukturen unterschiedlicher Klassen entstehen, die sich dadurch unterscheiden, dass die Strukturen der ersten Klasse bei der Abbildung mit polarisiertem Licht Nachteile in der Abbildungsqualität erleiden, während Strukturen der zweiten Klasse zu ihrer Abbildung polarisiertes Licht benötigen, wobei in den Hellgebieten mit Strukturen der ersten Klasse eine Schicht aus einem optisch aktiven Material abgeschieden wird.
Verfahren nach Anspruch 23, wobei die Absorberstrukturen aus einem opaken Material bestehen.
Verfahren nach Anspruch 24, wobei die Absorberstrukturen aus Cr. bestehen.
Verfahren nach Anspruch 23, wobei die Absorberstrukturen aus einem teilweise transparenten, phasenschiebenden Material bestehen.
Verfahren nach Anspruch 26, wobei die Absorberstrukturen aus MoSi bestehen.
Verfahren nach Anspruch 23, wobei die Schicht aus dem optisch aktiven Material so dimensioniert wird, dass der Phasenhub zwischen den Achsen der Doppelbrechung λ/4 ist.
Verfahren nach Anspruch 23, wobei die Schicht aus dem optisch aktiven Material so dimensioniert wird, dass der Phasenhub zwischen den Achsen der Doppelbrechung wenig abweichend von λ/4 ist.
Verfahren nach Anspruch 23, wobei in den Hellgebieten mit Strukturen der zweiten Klasse eine Schicht aus einem transparenten, optisch inaktiven, phasenschiebenden Material abgeschieden wird.
Verfahren nach Anspruch 26, wobei in den Hellgebieten mit Strukturen der zweiten Klasse sowie auf den Absorberstruktu ren beider Klassen eine Schicht aus einem transparenten, optisch inaktiven, phasenschiebenden Material abgeschieden wird
Verfahren zur Herstellung einer Photomaske zur Verwendung bei der photolithographischen Abbildung mittels polarisierten Lichtes umfassend die Aufbringung einer optisch aktiven Schicht auf einem Maskenträger, die Beschichtung mit einer Absorberschicht, die Strukturierung der Absorberschicht derart, dass Gebiete mit Absorberstrukturen unterschiedlicher Klassen entstehen, die sich dadurch unterscheiden, dass die Strukturen der ersten Klasse bei der Abbildung mit polarisiertem Licht Nachteile in der Abbildungsqualität erleiden, während Strukturen der zweiten Klasse zu ihrer Abbildung polarisiertes Licht benötigen, wobei in den Hellgebieten mit Strukturen der zweiten Klasse die optisch aktive Schicht selektiv entfernt wird.
Verfahren nach Anspruch 32, wobei die optisch aktive Schicht einen Phasenhub von λ/4 zwischen den optischen Achsen der Doppelbrechung verursacht und in den Hellgebieten mit Strukturen der zweiten Klasse die optisch aktive Schicht entfernt wird.
Verfahren nach Anspruch 32, wobei die optisch aktive Schicht einen Phasenhub von wenig abweichend von λ/4 zwischen den optischen Achsen der Doppelbrechung verursacht und in den Hellgebieten mit Strukturen der zweiten Klasse die optisch aktive Schicht nur soweit entfernt wird, dass die verbleibende Schicht genau den von λ/4 abweichenden Betrag des Phasenhubes zwischen den Achsen der Doppelbrechung in den Bereichen mit Strukturen der ersten Klasse kompensiert.
Maskenblank für eine Photomaske zur Verwendung bei der photolithographischen Abbildung mittels polarisierten Lichtes enthaltend einen Maskenträger, eine optisch aktive Schicht und eine Absorberschicht.
Maskenblank nach Anspruch 35, wobei die optisch aktive Schicht einen Phasenhub von λ/4 zwischen den optischen Achsen der Doppelbrechung verursacht.
Maskenblank nach Anspruch 35, wobei die optisch aktive Schicht einen Phasenhub von wenig abweichend von λ/4 zwischen den optischen Achsen der Doppelbrechung verursacht.