DE10230532B4 - Verfahren zum Bestimmen des Aufbaus einer Maske zum Mikrostrukturieren von Halbleitersubstraten mittels Fotolithographie - Google Patents

Verfahren zum Bestimmen des Aufbaus einer Maske zum Mikrostrukturieren von Halbleitersubstraten mittels Fotolithographie Download PDF

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Abstract

Verfahren zum Bestimmen des Aufbaus einer Maske zum Mikrostrukturieren von Halbleitersubstraten mittels Fotolithographie, wobei das Verfahren auf einem Computersystem durchgeführt wird und die folgenden Schritte aufweist:
a) Einlesen von Designdaten (2) eines Halbleitersubstrats,
b) Bestimmen der Form und der Anordnung von Kontaktlöchern (31-33) eines als Datenstruktur vorliegendes Maskenabbilds (3),
c) Bestimmen der Form und der Anordnung von Hilfsstrukturen (34-45) in dem Maskenabbild (3) mittels Platzierungsregeln,
d) Anwenden eines Vorhalts für Kontaktlöcher und/oder Hilfsstrukturen bei der Abbildungssimulation des Maskenabbilds (7) zur Kompensation von dreidimensionalen Maskeneffekten, wobei der Vorhalt durch Vergleich einer simulierten Lichtintensitätsverteilung auf dem Halbleitersubstrat mit einer experimentell oder durch eine rigorose Maskensimulation bestimmten Lichtintensitätsverteilung auf dem Halbleitersubstrat verglichen wird,
e) Bereitstellen der Informationen über die Form und über die Anordnung der Kontaktlöcher (31-33) und der Hilfsstrukturen (34-35, 71, 38-39, 91, 41, 92, 43-45) des Maskenabbilds (7) zum Herstellen der Maske,
wobei nach Schritt...

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen des Aufbaus einer Maske zum Mikrostrukturieren von Halbleitersubstraten mittels Fotolithographie.
  • Bei der Herstellung von Halbleiterbauelementen kommt zur Mikrostrukturierung eines Halbleitersubstrats häufig die Fotolithographie zum Einsatz. Die Aufgabe der Fotolithographie besteht darin, Strukturen von einer Fotomaske auf ein Halbleitersubstrat zu übertragen. Gemäß einem Grundgedanken der Fotolithographie werden gewünschte Bereiche einer strahlungsempfindlichen Fotolackschicht auf dem Halbleitersubstrat so bestrahlt, daß in einem geeigneten Entwickler nur die bestrahlten oder nur die unbestrahlten Bereiche entfernt werden können. Das so entstandene Resistmuster auf dem Halbleitersubstrat dient dann als Maske für den darauffolgenden Prozeßschritt, wie zum Beispiel einer Ätzung oder einer Ionenimplantation. Anschließend kann die Fotolackschicht wieder abgelöst werden.
  • Die Bestrahlung der Oberfläche des Halbleitersubstrats kann dabei mittels einer verkleinernden Projektionsbelichtung erfolgen, bei der das Abbild der Fotomaske, über ein Linsensystem verkleinert, auf die Fotolackoberfläche des Halbleiters projiziert wird. Die Verkleinerung liegt im allgemeinen zwischen 1 und 10.
  • Zur Verbesserung der Fotolithographie werden Simulationen eingesetzt, mithilfe derer die optischen Abbildungseigenschaften bei der Erzeugung möglichst kleiner Maskenstrukturen beurteilt und die Maskengeometrie optimiert werden können. Dabei wird oft ein optisches Näherungskorrekturverfahren bzw. eine Optical Proximity Correction angewendet, die aus dem Dokument [1] bekannt ist. Darunter versteht man das Verfahren, Maskenstrukturen geometrisch zu verändern, um die Abbildungseigenschaften zu verbessern. Die klassische Fotolithographiesimulation nimmt dabei ein vereinfachtes und idealisiertes Transmissionsmodell für die Fotomaske an. Dies ist aus Dokument [1] bekannt.
  • Während bei konventionellen binären Masken dies kein Problem darstellt, treten bei Phasenmasken Effekte auf, die durch ein solches Transmissionsmodell nicht beschrieben werden können. Bei einer binären Maske wird nur zwischen lichtdurchlässigen und lichtundurchlässigen Bereichen der Fotomaske unterschieden. Bei Phasenmasken handelt es sich um Fotomasken, bei denen Bereiche mit unterschiedlicher optischer Weglänge vorgesehen sind, die eine Phasenverschiebung des Lichtes bei benachbarten Gebieten zueinander bewirken. Phasenmasken gliedern sich in Halbtonphasenmasken, die mit einem partiell lichtdurchlässigen Material, insbesondere mit Molybdän-Silizium beschichtet sind, und in alternierende Phasenmasken bzw. in starke Phasenmasken, auf denen phasenschiebende Strukturen vorgesehen sind, die im Gegensatz zu den Halbtonphasenmasken vollständig lichtdurchlässig sind. Umgangssprachlich versteht man unter Phasenmasken in der Regel häufig die Halbtonphasenmasken. Einen Sonderfall der alternierenden Phasenmasken bilden die Phasenassistmasken, bei denen es phasenschiebende Hilfsstrukturen gibt, die aber im Gegensatz zu den alternierenden Phasenmasken so klein ausgeprägt sind, daß diese nicht abgebildet werden. Im folgenden werden wir für den Begriff Phasenassistmasken den Begriff Phasenmasken verwenden.
  • Um die Transmissionseffekte einer Maske beschreiben zu können, ist es notwendig, die dreidimensionale Maskengeometrie und das Material bzw. die Materialien, aus denen die Phasenassist besteht, genau zu beschreiben und die sich ergebenden Maxwell-Gleichungen mit aufwendigen numerischen Verfahren zu lösen. Bei diesen Verfahren wird die Brechung einer auf die Maske einfallenden Lichtwelle, die durch Ihre elektrischen und magnetischen Feldkomponenten gegeben ist, berechnet, und die daraus resultierende Feldverteilung an der Maskenoberfläche bestimmt.
  • Bedingt durch den großen Rechenaufwand, können auf diese Weise nur Masken mit einfachen Geometrien analysiert werden. Dies erschwert die Entwicklung neuer Fotolithographielösungen und schließt die Anwendung von Fotolithographiesimulationen für die optischen Näherungskorrekturverfahren bisher aus.
  • Aus den Dokumenten [2] und [3] ist es bekannt, Masken zu simulieren, wobei Maskengeometriestrukturen, bei denen mit Abweichungen von dem idealen Maskenmodell zu rechnen ist, mit einem komplexen Transmissionsfaktor belegt werden. Dadurch ist eine moderate Verbesserung möglich, jedoch ist der Transmissionsfaktor sehr stark von der Maskengeometrie abhängig und es ist daher sehr schwierig, die Methode für allgemeine Maskengeometrien zu verallgemeinern. Bei Maskengeometrien, die von den zur Bestimmung des Transmissionsfaktors verwendeten Maskengeometrien abweichen, ergibt sich oft ein ungenügendes Simulationsergebnis.
  • In "Alfred K. Wong and Andrew R. Neureuther: Mask Topography Effects in Projection Printing of Phase-shifting Masks", in IEEE Transactions on Electron Devices, Vol. 41, No. 6, June 1994, pp. 895 – 902 wird bei der Erzeugung von alternativen Phasenmasken ein Vorhalt für die Abbildung verwendet. Dabei beschränkt sich die Studie jedoch auf zweidimensionale periodische oder zumindest semi-periodische Strukturen.
  • In der WO 2000/67074 A1 werden Kontaktlöcher mittels eines OPC (= optical proximity correction)-Verfahren korrigiert.
  • Die US 6,261,724 B1 zeigt, ein Verfahren, bei dem abgedruckte Strukturen von Schaltungsmustern vorgesehen werden, wobei ein Prozessvorhalt angewendet wird.
  • In der US 2002/0015900 wird ein System und ein Verfahren für ein Phasenverschieben eines Lichtstrahls in einem lithographischen Prozess bereitgestellt.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren bereitzustellen, mit dem Masken zur Erzeugung von Designstrukturen vorteilhaft generiert werden können. Es ist weiterhin Aufgabe der Erfindung, ein Computerprogramm mit einem solchen Verfahren bereitzustellen.
  • Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen des Aufbaus einer Maske, die zur Mikrostrukturierung von Halbleiterbauelementen mittels einer Fotolithographie eingesetzt wird. Dabei kommen insbesondere verkleinernde Verfahren zum Einsatz, welche die Struktur einer Maske, beispielsweise mittels eines Wafersteppers, auf die Oberfläche eines Halbleitersubstrats abbildet. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren handelt es sich um ein Simulationsverfahren, das von der zu erzeugenden Struktur auf der Oberfläche des Halbleitersubstrats ausgeht und als Zielparameter die Geometrie der Maske mit den Kontaktlöchern und mit den Hilfsstrukturen liefert. Dazu verwendet das erfindungsgemäße Verfahren ein auf einem Computersystem als Datenstruktur vorliegendes Abbild der realen Maske. Dieses Verfahren läuft auf dem Computersystem ab und sieht das sukzessive Abarbeiten der folgenden Schritte auf diesem Computersystem vor.
  • Die Designdaten beschreiben die Geometrie der einzelnen Ebenen die für die Herstellung eines Halbleiters notwendig sind. Das erfindungsgemäße Verfahren bearbeitet diejenigen Ebenen, die für die Abbildung kritischer Kontaktlochebenen zuständig sind, und generiert die für die Maskenherstellung notwendigen Daten.
  • Zunächst werden die Designdaten desjenigen Halbleitersubstrats in einen Arbeitsspeicherbereich des Computersystems eingelesen, das mittels der erfindungsgemäßen Maske zu bearbeiten ist. Ausgehend von diesen Designdaten wird eine Kontaktebene des Halbleitersubstrats bestimmt. Unter dieser Kontaktebene ist die belichtete Fotolackschicht zu verstehen, die mittels Beschichten und mittels Belichten durch eine Fotolithographie auf dem Halbleitersubstrat erzeugt wird. Die Designdaten beschreiben den Aufbau des gesamten Halbleiterwafers. Die betrachtete Kontaktebene wird bei Simulationsverfahren und bei solchen Fotolithographieverfahren üblicherweise in einzelne Bereiche unterteilt, wobei die nachfolgenden Schritte jeweils für einen Bereich durchgeführt werden und sukzessive beliebig oft für weitere Bereiche wiederholt werden können.
  • Ausgehend von diesen Designdaten werden Kontaktlöcher eines als Datenstruktur vorliegenden Abbilds der realen Maske bestimmt. Die Maske ist bei verkleinernden Verfahren der Fotolithographie deutlich größer ausgebildet als die zu erzeugenden Strukturen auf dem Halbleitersubstrat. Somit ist auch das Maskenabbild deutlich größer ausgebildet als der zu erzeugende Bereich auf dem Halbleitersubstrat. Die Kontaktlöcher des Maskenabbilds werden anhand von geometrischen Operationen bestimmt, wobei Effekte, die durch die Wellenlänge des verwendeten Lichts verursacht sind, berücksichtigt werden. Die dafür einzusetzenden Verfahren sind dem Fachmann geläufig.
  • Anschließend werden in dem Maskenabbild und um die Kontaktlöcher herum phasenschiebende Hilfsstrukturen angeordnet. Diese Hilfsstrukturen unterscheiden sich von den Streulinien, die bei konventionellen Halbtonmasken verwendet werden, dadurch, daß sie eine Phasenverschiebung des durchgehenden Lichtes bewirken. Diese Phasenverschiebung wird erreicht, indem man an den phasenschiebenden Stellen auf der Maske in das Glassubstrat hineinätzt. Diese Phasenätzung kann man entweder bei den Hilfsstrukuren oder bei den Hauptstrukturen durchführen. Wesentlich für die gewünschte Kontrastverstärkung ist der Phasenunterschied zwischen benachbarten Strukturen.
  • Eine erfindungsgemäß verwendete Maske gliedert sich nämlich in eine Glasscheibe sowie in eine auf dieser Glasscheibe angeordnete Chromschicht, die lichtundurchlässig bzw. stark lichtabsorbierend ausgebildet ist. In Wirklichkeit ist die Chromschicht nicht hundertprozentig lichtundurchlässig. Je nach Dicke der Chromschicht kommt noch etwas Restlicht durch die mit Chrom beschichteten Bereiche. Bei Phasenmasken kann dies das Abbild auf der Oberfläche des Halbleitersubstrats ungewollterweise beeinflussen.
  • Während die Kontaktlöcher lediglich durch die Strukturierung der Chromschicht ausgebildet werden, sind die Hilfsstrukturen zusätzlich ein Stück weit in das Glassubstrat geätzt, oder umgekehrt. Dadurch wird ein Gangunterschied der Lichtwelle von der Maske bis zur Oberfläche des Halbleitersubstrats und somit eine Phasenverschiebung von vorzugsweise 180° erreicht. Dadurch treten Interferenzeffekte so auf, daß der Kontrast der Kontaktlöcher auf der Oberfläche des Halbleitersubstrates erhöht wird. Diese phasenschiebenden Hilfsstrukturen werden auch Phasenassists genannt.
  • Die Hilfsstrukturen sind selbst zu klein, um abgebildet zu werden, sie bewirken jedoch, daß die Kanten der Kontaktlöcher einen besseren Kontrast aufweisen. Die zur Plazierung von Hilfsstrukturen üblicherweise verwendeten Plazierungsregeln beinhalten vorgebbare Abstände von Hilfsstrukturen zu den Kanten der Kontaktlöcher, vorgebbare Breiten und Längen von Hilfsstrukturen sowie Mindestabstände zwischen Kontaktlöchern, zwischen denen Hilfsstrukturen zu plazieren sind. Das Anwenden solcher Plazierungsregeln ist dem Fachmann bekannt.
  • Bei dem Abbilden von Kontaktlöchern auf der Oberfläche eines Halbleitersubstrats ergibt sich oft das Problem, daß die Kontaktlöcher auf dem Halbleitersubstrat kleiner ausfallen, als dies gewünscht ist. Dementsprechend werden im anschließenden Verfahrensschritt Kontaktlochvorhalte bestimmt, um welche die Kontaktlöcher in dem Maskenabbild vergrößert werden. Dabei ist es möglich, jeweils den gleichen Kontaktlochvorhalt oder verschiedene Vorhalte für die x- und y-Richtung sowie individuell unterschiedliche Vorhalte für einzelne Kanten von Kontaktlöchern vorzusehen. Solche Vorhalte werden auch oft als Bias bezeichnet.
  • Das zur Bestimmung solcher Vorhalte verwendete optische Näherungskorrekturverfahren vergleicht die simulierte Abbildung von Hilfsstrukturen umgebenden Kontaktlöchern des Maskenabbilds mit den Designdaten des Halbleitersubstrats und bestimmt aus diesen Differenzen die Kontaktlochvorhalte. Die Kontaktlöcher des Maskenabbilds werden anschließend anhand dieser Kontaktlochvorhalte korrigiert. Dabei ergibt sich zumeist eine Vergrößerung des Kontaktlochs in dem Maskenabbild. Es ist auch denkbar, daß sich eine Verkleinerung des Kontaktlochs in dem Maskenabbild ergibt.
  • Der nächste erfindungsgemäße Verfahrensschritt sieht die Simulation der Abbildung der Kontaktlöcher und der Hilfsstrukturen des so bestimmten Maskenabbilds auf dem Halbleitersubstrat vor. Dabei kommen gängige Simulationsverfahren zum Einsatz, die auf optischen Operationen beruhen.
  • Der nun folgende Verfahrensschritt sieht eine Überprüfung vor, ob es Hilfsstrukturen in dem Maskenabbild gibt, die bei der Simulation auf dem Halbleitersubstrat ungewollter Weise abgebildet werden und/oder ob es Kontaktlöcher auf dem Halbleitersubstrat gibt, die von den Designdaten des Halbleitersubstrats um einen größeren Wert als um eine spezifizierbare Toleranz abweichen.
  • Ist dies der Fall, werden die identifizierten Kontaktlöcher und/oder die identifizierten Hilfsstrukturen nach Fehlerklassen sortiert. Für unterschiedliche Fehler bzw. Abweichungen sind dabei erfindungsgemäß unterschiedliche Korrekturmaßnahmen in einer Tabelle oder in einer Datenbank festgelegt. Beispielsweise können zwei benachbarte, abbildende Hilfsstrukturen zu einer einzigen Hilfsstruktur zusammengefaßt oder jeweils verschmälert werden. Die Kontaktlöcher und/oder Hilfsstrukturen des Maskenabbilds werden anschließend anhand dieser Korrekturmaßnahmen geändert. Dann werden die erfindungsgemäßen Verfahrensschritte ab dem Verfahrensschritt des Bestimmens von Hilfsstrukturen auf dem Maskenabbild wiederholt.
  • Ergibt die Überprüfung keine abbildenden Hilfsstrukturen und/oder keine von spezifizierten Toleranzen abweichenden Kontaktlöcher, so fährt das erfindungsgemäße Verfahren mit dem Anwenden eines Maskenvorhalts zur Kompensation von dreidimensionalen Maskeneffekten fort.
  • Bei einer optischen Simulation wird die Maske häufig in der Weise abstrahiert, daß man sie als eine unendlich dünne Folie betrachtet, die aus perfekten hellen und dunklen Strukturen besteht (Kirchhoff Näherung). Bei der Abbildung von relativ großen, deutlich oberhalb der Wellenlänge des Lichts liegenden Strukturen stimmt diese Näherung auch gut mit den tatsächlich getätigten Beobachtungen überein. Je kleiner aber die Strukturgrößen werden, desto stärker wirken sich in der Maske stattfindende Effekte, wie Brechung und Reflektion, auf die Abbildung auf der Oberfläche des Halbleitersubstrats aus. Diese Effekte werden durch das einfache optische Simulationsmodell nicht beschrieben. Durch eine genauere Analyse und Rechnung, bei der unter Verwendung der Maxwellschen Gleichungen die Lichtausbreitung in der Maske bestimmt wird, kommen diese Brechungseffekte zutage. Diese dreidimensionalen Effekte werden deshalb auch als rigorose Effekte bezeichnet. In der Praxis zeigen sich diese dreidimensionalen Maskeneffekte häufig dadurch, daß die experimentell gemessene Lichtintensität auf der Oberfläche des Halbleitersubstrats deutlich geringer ist, als die durch Simulation berechnete Lichtintensität. Zwar ist es grundsätzlich möglich, durch eine dreidimensionale Simulation ein sehr realitätsgetreues Abbild der tatsächlichen Intensitätsverteilung auf der Oberfläche des Halbleitersubstrats zu erreichen, jedoch scheidet eine solche dreidimensionale Simulation zur Anwendung in einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Bestimmen des Aufbaus einer Maske aus, da sie äußerst rechenzeit- und speicherplatzintensiv ist. Die Erfindung geht dabei den Weg, eine zweidimensionale Simulation zu verwenden, jedoch durch Bestimmen und Anwenden eines Maskenvorhalts die Simulation an eine dreidimensionale Simulation zu approximieren.
  • Der erfindungsgemäße Maskenvorhalt zur Kompensation von dreidimensionalen Maskeneffekten wird bestimmt, indem die simulierte Lichtintensitätsverteilung auf der Oberfläche des Halbleitersubstrats mit einer tatsächlich gemessenen, durch Experiment bestimmten Intensitätsverteilung oder aber einer rigorosen Maskensimulation (durch Lösen der Maxwell Gleichungen) verglichen wird. Daraus läßt sich ein Maskenvorhalt errechnen, mit dem insbesondere die Hilfsstrukturen beschickt werden. Es ist auch möglich, die Kontaktlöcher mit einem solchen Maskenvorhalt zu beaufschlagen. Häufig ist dieser Maskenvorhalt so geartet, daß die sehr schmalen Hilfsstrukturen verbreitert werden, um so ihre Lichtdurchlässigkeit zu erhöhen. Bei diesem Verfahrensschritt handelt es sich um einen sogenannten Postprocessing-Schritt.
  • Schließlich werden die so erzeugten Informationen über die Anordnung und die Beschaffenheit der Kontaktlöcher und der Hilfsstrukturen zum Herstellen der Maske bereitgestellt.
  • Ein Grundgedanke der Erfindung besteht darin, ein computerimplementiertes Verfahren zum Bestimmen des Aufbaus einer Maske anzugeben, mit dem sehr kleine, im Größenbereich der Wellenlänge des Lichts liegende Strukturen auf Halbleitersubstraten weitgehend automatisiert herstellbar sind. Dafür erzeugt das erfindungsgemäße Verfahren ein Abbild einer realen Maske auf dem Computersystem und kombiniert optische Näherungskorrekturverfahren zur optimierten Justierung von Kontaktlöchern und von Hilfsstrukturen in dem verwendeten Maskenabbild mit einer verbesserten, automatischen Anpassung der verwendeten Abbildungssimulation an die Realität. Bei der verwendeten, zweidimensional arbeitenden Abbildungssimulation wird dabei ein Maskenvorhalt bestimmt und angewendet, der die verwendete Abbildungssimulation realitätsgetreuer macht.
  • Gemäß einem weiteren Grundgedanken der Erfindung sind für unterschiedliche Kontaktlöcher und Hilfsstrukturen sowie für verschiedene Anordnungen von Kontaktlöchern und Hilfsstrukturen genau bestimmte Korrekturmöglichkeiten vorgesehen. So können in dem Fall, daß unerwünschter Weise abbildende Hilfsstrukturen detektiert werden, diese Hilfsstrukturen verscho ben, verkleinert oder teilweise entfernt werden. Bei einer Abbildung von Kontaktlöchern sind die Korrekturmöglichkeiten:
    "Änderungen der Abmessung der Kontaktlöcher" sowie "Änderung der die Kontaktlöcher umgebenden Hilfsstrukturen" möglich.
  • Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann basierend auf den Designdaten eines Halbleitersubstrats auf schnelle und komfortable Weise ein realitätsgetreues Maskenabbild zum Herstellen einer realen Maske erzeugt werden, anhand dessen eine reale Maske einfach fertigbar ist.
  • Wenn sich aufgrund einer Umstellung des Herstellungsprozesses der Maske etwas an den optischen Eigenschaften der Maske ändert, so ist bei diesem erfindungsgemäßen Verfahren nur der Postprocessing-Schritt zu wiederholen, nicht jedoch die vorhergehenden Schritte. Beispielsweise ändern sich, je nachdem ob bei den Hilfsstrukturen oder bei der Hauptstruktur eine Phasenätzung durchgeführt wird, die entsprechenden Korrekturvorhalte.
  • Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Bestimmen des Aufbaus einer Maske zum Mikrostrukturieren von Halbleitersubstraten mittels Fotolithographie, bei dem die Simulationskorrektur als Teil des optischen Näherungskorrekturverfahrens integriert wird. Dadurch ergibt sich eine größere Flexibilität bei der Bestimmung des Aufbaus einer Maske. Die Verfahrensschritte des Einlesens von Designdaten eines Halbleiterbauelements, des Bestimmens der Form und der Anordnung von Kontaktlöchern eines als Datenstruktur vorliegenden Maskenabbilds und des Bestimmens der Form und der Anordnung von Hilfsstrukturen in dem Maskenabbild mittels Plazierungsregeln entsprechen den Verfahrensschritten des bereits beschriebenen Verfahrens.
  • Bei diesem erfindungsgemäßen Verfahren werden die vorstehend beschriebenen dreidimensionalen Maskeneffekte bereits im nächsten Verfahrensschritt bei der Simulation berücksichtigt. Diese Berücksichtigung erfolgt entweder durch Verwendung eines komplexen Transmissionsfaktors bei der Simulation und/oder durch Verwendung eines mittels einem optischen Näherungskorrekturverfahren bestimmbaren Kontaktlochvorhalts bei der Simulation. Der komplexe Transmissionsfaktor bzw. der Kontaktlochvorhalt spielt nur für die nachfolgende Simulation eine Rolle, sie wirken sich nicht direkt auf das Maskenabbild aus.
  • Im anschließenden erfindungsgemäßen Verfahrensschritt werden die Kontaktlochvorhalte für das Maskenabbild durch ein optisches Näherungskorrekturverfahren bestimmt. Dabei wird die Simulation mit dem im vorigen Verfahrensschritt bestimmten Transmissionsfaktor und/oder Kontaktlochvorhalt durchgeführt. Die Kontaktlöcher in dem Maskenabbild werden um den so bestimmten Kontaktlochvorhalt für das Maskenabbild bzw. um die so bestimmten Kontaktlochvorhalte für das Maskenabbild korrigiert.
  • Nun wird die Abbildung der Kontaktlöcher und der Hilfsstrukturen des Maskenabbilds auf dem Halbleitersubstrat simuliert. Die dabei verwendete Simulation greift auf den im vorletzten Verfahrensschritt bestimmten Transmissionsfaktor und/oder Kontaktlochvorhalt zurück. In einer anschließenden Überprüfung wird festgestellt, ob in ungewollter Weise Hilfsstrukturen bei der Simulation auf dem Halbleitersubstrat abgebildet werden und/oder ob die Kontaktlöcher auf dem Halbleitersubstrat von vorgebbaren, spezifizierten Toleranzen abweichen. Ist dies der Fall, werden die Kontaktlöcher und die Hilfsstrukturen nach Fehlerklassen sortiert und die Kontaktlöcher und/oder die Hilfsstrukturen anhand von vorgebbaren Korrekturmaßnahmen ge ändert. Diese Korrekturmaßnahmen sind im Vorfeld des Verfahrens bestimmt worden und vorzugsweise tabellarisch oder in Form einer Datenbank zusammengefaßt. Für verschiedene Arten von Fehlern, insbesondere für abbildende Hilfsstrukturen oder für stark von den Designdaten abweichenden Kontaktlöchern sind bestimmte Korrekturmaßnahmen, insbesondere das Ändern von Abmessungen und das Zusammenfassen von Hilfsstrukturen vorgesehen. Für die so geänderten Kontaktlöcher und/oder Hilfsstrukturen werden die Verfahrensschritte beginnend mit dem Bestimmen der Form und der Anordnung von Hilfsstrukturen in dem Maskenabbild wiederholt.
  • Ergeben sich bei der Überprüfung keine ungewollten abbildenden Hilfsstrukturen sowie keine von den spezifizierten Toleranzen abweichenden Kontaktlöcher, so werden die Informationen über die Form und über die Anordnung der Kontaktlöcher und der Hilfsstrukturen des Maskenabbilds zum Herstellen einer realen Maske zur Verfügung gestellt.
  • Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens kann durch Computersimulation vorteilhaft ein Maskenabbild bestimmt werden, das gewünschte Designdaten eines Halbleiterbauelements sehr realitätsgetreu abbildet und basierend auf diesem eine reale Maske gefertigt werden kann. Durch das Einbeziehen der dreidimensionalen Maskeneffekte in die Simulation, die zum Bestimmen der Kontaktlochvorhalte und zum Simulieren der Abbildung des Maskenabbilds verwendet wird, ergibt sich eine sehr flexible und sehr genaue Abbildung der realen Fotolithographie.
  • Gemäß einer Ausführungsform dieses Verfahrens werden bei der Simulation verrundete Ecken der Kontaktlöcher und der Hilfsstrukturen in dem Maskenabbild berücksichtigt. Dieser Verfahrensschritt beruht auf der Erkenntnis, daß bei einer Fotoli thographie rechtwinklige Ecken von Kontaktlöchern einer Maske zumeist als abgerundete Formen auf der Oberfläche des Halbleitersubstrats erscheinen. Dieses Charakteristikum der Fotolithographie wird nun bei der erfindungsgemäß eingesetzten, computerbasierten Simulation berücksichtigt. Dadurch ergibt sich ein Maskenabbild, mit Hilfe dessen eine reale Maske gefertigt werden kann, die den gewünschten Designdaten sehr nahekommende Kontaktlöcher auf der Oberfläche eines Halbleitersubstrats abbildet.
  • Die erfindungsgemäß einsetzbaren Näherungskorrekturverfahren gliedern sich in regelbasierte sowie in simulationsbasierte optische Näherungskorrekturverfahren.
  • Bei regelbasierten optischen Näherungskorrekturverfahren werden isolierte Strukturen, insbesondere einzelne Kontaktlöcher, auf der Maske betrachtet und mit Vorhalten beaufschlagt, die abhängig von verschiedenen Abweichungen vorgegeben werden können. Diese Vorhalte sind häufig in Tabellen oder in Datenbanken abgespeichert und durch Experimente bestimmt worden. Das regelbasierte optische Näherungskorrekturverfahren ist ein schnell ausführbares Verfahren mit überschaubarem Rechenaufwand.
  • Bei simulationsbasierten optischen Näherungskorrekturverfahren werden Kontaktlöcher und Hilfsstrukturen im Zusammenhang betrachtet und abhängig von diesem Zusammenhang individuelle Vorhalte zur Korrektur der Kontaktlöcher und der Hilfsstrukturen bestimmt. Solche simulationsbasierte optische Näherungskorrekturverfahren sind rechenzeit- und speicheraufwendiger als regelbasierte optische Näherungskorrekturverfahren. Mit den simulationsbasierten optischen Näherungskorrekturverfahren werden genauere und realitätsgetreuere Ergebnisse erzielt.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren kann für Masken eingesetzt werden, die kleine und/oder geätzte Strukturen aufweisen. Solche Strukturen bewirken bei der Fotolithographie Brechungs- und Reflexionseffekte, insbesondere rigorose Maskeneffekte. Dabei ist es wesentlich, daß solche geätzte Strukuren einen Phasenunterschied der durch die Maske durchgehenden Lichtwelle bewirken. Dabei können entweder die Hilfsstrukturen geätzt und die Hauptstruktur ungeätzt gelassen werden oder die Hauptstruktur geätzt und die Hilfsstrukturen ungeätzt gelassen werden.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich für Masken, bei denen die Hilfsstrukturen bzw. die Hauptstruktur anisotrop geätzt sind. Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich ebenfalls für Masken, bei denen die Hilfsstrukturen bzw. die Hauptstruktur anisotrop vorgeätzt und danach entweder einseitig oder zweiseitig isotrop untergeätzt sind.
  • Besonders vorteilhaft ist das Verfahren für Phasenassist-Masken bzw. Hilfsstrukturmasken mit nicht abbildenden Hilfsstrukturen einsetzbar. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann auch der Aufbau von alternierenden Phasenmasken, von Halbtonmasken mit Streulinien oder mit Phasenhilfsstrukturen und von COG-Masken mit Streulinien bestimmt werden.
  • Die Erfindung ist auch in einem Computerprogramm zur Ausführung eines Verfahrens zum Bestimmen des Aufbaus einer Maske zum Mikrostrukturieren von Halbleitersubstraten mittels Fotolithographie verwirklicht. Das Computerprogramm enthält dabei Programmanweisungen, die ein Computersystem veranlassen, ein solches Verfahren in einer vorstehend beschriebenen Ausführungsform auszuführen.
  • Das Computerprogramm gibt als Ergebnis den Aufbau bzw. die Struktur des bestimmten Maskenabbilds mit allen Kontaktlöchern und Hilfsstrukturen auf einer Ausgabeeinheit aus, insbesondere auf einem Bildschirm oder auf einem Drucker. Das wichtigste Ausgabemedium stellt dabei der Maskenschreiber dar. Basierend auf diesen Informationen kann eine reale Maske gefertigt werden, mithilfe derer Strukturen auf einem Halbleitersubstrat erzeugt werden können, die den vorgegebenen Designdaten sehr nahe kommen.
  • Durch das erfindungsgemäß verbesserte Computerprogramm ergibt sich eine realitätsgetreuere und präzisere Bestimmung des Aufbaus einer Maske gegenüber den bekannten Verfahren zum Bestimmen des Aufbaus einer Maske zum Mikrostrukturieren von Halbleitersubstraten mittels Fotolithographie. Des weiteren sind durch das erfindungsgemäß verbesserte Computerprogramm auch umfangreiche und komplexe Masken bestimmbar, die mit den gängigen Verfahren nicht simuliert werden konnten.
  • Die Erfindung betrifft außerdem ein Computerprogramm, das auf einem Speichermedium enthalten ist, das in einem Computerspeicher abgelegt ist, das in einem Nur-Lesespeicher bzw. in Read Only-Speicher enthalten ist oder das auf einem elektrischen Trägersignal übertragen wird.
  • Die Erfindung betrifft auch ein Trägermedium, insbesondere einen Datenträger, wie beispielsweise eine Diskette, ein Zip-Laufwerk, einen Streamer, eine CD-ROM oder eine DVD-ROM, auf denen ein vorstehend beschriebenes Computerprogramm abgelegt ist. Ferner betrifft die Erfindung ein Computersystem, auf dem ein solches Computerprogramm gespeichert ist. Schließlich betrifft die Erfindung ein Verfahren, bei dem ein solches Compu terprogramm aus einem elektronischem Datennetz, wie beispielsweise aus dem Internet, auf einen an das Datennetz angeschlossenen Computer heruntergeladen wird.
  • Zusammenfassend kann gesagt werden, daß die Erfindung auch die Aspekte Simulationsmethodik, Parameterbestimmung, Partitionierung und Optical Proximity Correction Process Flow betrifft.
  • Bei der Simulationsmethodik werden die Lichtdurchlässigkeit und die Phase der absorbierenden Chromschicht sowie bei kleinen Strukturen, bei denen die Strukturbreite kleiner als das Vierfache der Wellenlänge ist, die Polarisationseffekte bei der Maskenbeleuchtung berücksichtigt.
  • Bei der Parameterbestimmung wird ein Satz von Trench-Tiefen bzw. Phasen P = {P1, P2, ...} festgelegt, wobei mindestens zwei Phasen (0°, 180° Bereiche) für die Partitionierung des Layouts vorgesehen sind. Unter einem Trench wird dabei ein in die Maske geätzter Graben verstanden. Ferner wird ein Satz von Strukturgrößen S = {S1, S2, ...} für die Layout-Partitionierung festgelegt. Des weiteren wird eine Transmissionsfunktion in Abhängigkeit von Vorhalt, Transmissionswert und Phase für jede Partition {S × P} unter Verwendung eines gewichteten Kleinste-Quadrate-Algorithmus auf das mit einer rigorosen Simulation berechnete Fernfeld zur Bestimmung der Parameter verwendet. Dabei ist unter Fernfeld die elektrische Feldstärke in unendlicher bzw. großer Entfernung von der Maske gemeint. Im Gegensatz dazu verseht man unter Nahfeld die elektrische Feldstärke an der Maskenoberfläche.
  • Die Partitionierung besteht in der Aufteilung des Layouts nach Ätztiefe bzw. Phase oder nach Strukturgröße. Ein einfacher Fall für eine Strukturgrößen-Partitionierung ist bei Verwen dung von Phasen-Assist-Stukturen gegeben. Da diese Assist-Strukturen automatisch generiert werden, kann das Layout von der Assist-Generierung aufgeteilt werden.
  • Der Optical Proximity Correction Process Flow beinhaltet die Integration der 3D-Korrektur in die Simulation durch Anwendung der Anpassungsparameter auf das Design vor Durchführung der Simulation oder das Postprocessing der zweidimensionalen Optical Proximity Correction Korrekturen mit einem von der lokalen Breite und Phase abhängigen Vorhalt.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die Polarisationsrichtung der Beleuchtung für kleine Linienstrukturen berücksichtig. Je nach Polarisationsrichtung wird das einfallende Licht unterschiedlich stark gedämpft. Für die Simulation müssen in diesem Fall getrennte Anpassungswerte je nach Polarisationsrichtung bestimmt werden. Dabei wird zwischen der TE-Polarisation und der TM-Polarisation unterschieden. Bei der TE-Polarisation ist das elektrische Feld parallel zu den Linienstrukturen ausgerichtet, während bei der TM-Polarisation das magnetische Feld parallel zu den Linienstrukturen ausgerichtet ist. Für den optischen Simulator bedeutet dies, daß zwei Polarisationsrichtungen getrennt berechnet werden und die resultierende Lichtintensität auf dem Halbleiterwafer inkohärent addiert wird. Für die Optical Proximity Correction Korrektur werden im Anschluß an die Simulation aus dem Vergleich zwischen dem resultierenden Aerial Image und dem Zieldesign Korrekturwerte für das Maskenlayout abgeleitet. Dieser Simulations- bzw. Korrekturzyklus wird mehrfach durchlaufen, bis ein vorgebbares Abbruchkriterium erfüllt ist.
  • Die Erfindung ist in der Zeichnung anhand von zwei Ausführungsbeispielen näher veranschaulicht.
  • 1 zeigt ein erstes Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung eines ersten erfindungsgemäßen Verfahrens zum Bestimmen des Aufbaus einer Maske,
  • 2 zeigt ein Halbleitersubstratdesign mit einer Resistschicht mit belichteten Resistschichtabschnitten,
  • 3 zeigt eine Draufsicht auf eine erste Phasenmaske zum Erzeugen des Halbleitersubstratdesigns aus 2 auf der Oberfläche eines Halbleitersubstrats mittels einer Fotolithographie,
  • 4 zeigt einen Querschnitt durch die erste Phasenmaske entlang der in 3 dargestellten Querschnittslinie A-B,
  • 5 zeigt einen Phasenmaskenbereich der in 3 dargestellten ersten Phasenmaske sowie eine Vorhaltbestimmungsdarstellung,
  • 6 zeigt eine erste Simulationsdarstellung der Abbildung der in 3 gezeigten ersten Phasenmaske auf der Oberfläche des Halbleitersubstrats,
  • 7 zeigt eine Draufsicht auf eine vorhaltkorrigierte zweite Phasenmaske zum Erzeugen des Halbleitersubstratdesigns aus 2 auf der Oberfläche eines Halbleitersubstrats mittels einer Fotolithographie,
  • 8 zeigt eine zweite Simulationsdarstellung der Abbildung der in 7 gezeigten zweiten Phasenmaske auf der Oberfläche des Halbleitersubstrats,
  • 9 zeigt eine Draufsicht auf einen simulationskorrigierten Phasenmaskenbereich der zweiten Phasenmaske aus 7,
  • 10 zeigt ein zweites Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung eines zweiten erfindungsgemäßen Verfahrens zum Bestimmen des Aufbaus einer Maske,
  • 11 zeigt eine Simulationsanpassungsdarstellung mit einer Draufsicht auf einen zweiten simulationskorrigierten Phasenmaskenbereich sowie mit einer Transmissionsdarstellung,
  • 12 zeigt eine Draufsicht auf einen dritten simulationskorrigierten Phasenmaskenbereich.
  • 1 zeigt ein erstes Ablaufdiagramm 1 zur Veranschaulichung der Verfahrensschritte 11 bis 19 eines ersten erfindungsgemäßen Verfahrens zum Bestimmen des Aufbaus einer Maske.
  • Die Verfahrensschritte 11 bis 19 werden dabei ausschließlich auf einem in 1 nicht dargestellten Computersystem durchgeführt. Im folgenden wird ein Abbild einer Maske auf dem Computersystem erstellt und optimiert. Unter Maskenabbild wird dabei die auf dem Computersystem erstellte Beschreibung der realen Maske mittels Daten verstanden.
  • In dem ersten Verfahrensschritt 11 werden Designdaten in einen Arbeitsspeicherbereich des Computersystems eingelesen. Die Designdaten stellen dabei die auf dem Halbleitersubstrat, insbesondere auf dem Halbleiterwafer, zu erzeugende Oberflächenstruktur dar. Die Designdaten umfassen dabei mehrere Ebenen, wobei für das erfindungsgemäße Verfahren genau eine Ebene ausgewählt wird. Bei dieser Ebene handelt es sich um die Kontaktebene des Halbleitersubstrats. Die auf der Kontaktebene des Halbleitersubstrats vorhandenen Kontaktlöcher werden zunächst identifiziert und anschließend nach ihrer Größe sortiert.
  • Basierend auf diesen Informationen werden in einem zweiten Verfahrensschritt 12 die Kontaktlöcher auf dem Maskenabbild bestimmt. Dabei kommen Verfahren zum Einsatz, die dem Fachmann bekannt sind. Bei der erfindungsgemäß betrachteten Fotolitho graphie handelt es sich insbesondere um eine verkleinernde Fotolithographie, welche die auf der Maske vorhandenen Strukturen, um einen Abbildungsfaktor von gewöhnlich 4 oder 5 verkleinert, auf dem Halbleitersubstrat abbildet. Dementsprechend werden ausgehend von den auf dem Halbleitersubstrat zu erzeugenden Kontaktlöchern im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens Kontaktlöcher auf dem Maskenabbild erzeugt, die ungefähr um den Abbildungsfaktor vergrößert sind.
  • Im darauffolgenden dritten Verfahrensschritt 13 werden Hilfsstrukturen auf dem Maskenabbild bestimmt, die eine definierte Größe aufweisen und die sich in einem jeweils definierten Abstand neben bzw. zwischen den Kontaktlöchern auf der realen Maske befinden. Diese Hilfsstrukturen werden bei einer Projektion der Maskenstrukturen auf das Halbleitersubstrat idealerweise nicht abgebildet, sondern dienen dazu, den Kontrast der Kontaktlöcher auf dem Halbleitersubstrat zu erhöhen und dementsprechend klarer strukturierte Kontaktlöcher auf dem Halbleitersubstrat zu erzeugen bzw. die Kanten der Kontaktlöcher auf dem Halbleitersubstrat zu verstärken. Bei der Bestimmung der Hilfsstrukturen auf der Maske kommen dem Fachmann geläufige Plazierungsregeln zum Einsatz.
  • Die Hilfsstrukturen sind dabei vorzugsweise so angeordnet, daß sie gegenüber den Kontaktlöchern eine Phasenverschiebung von 180° aufweisen. Dabei werden die Hilfsstrukturen mit einer von der Hauptstruktur unterschiedlichen Tiefe in das Glassubstrat der Maske hineingeätzt, so daß sich durch diese Ätztiefe der Hilfsstrukturen ein Laufzeit- bzw. Gangunterschied der Lichtwelle zwischen den Hilfsstrukturen und den Kontaktlöchern ergibt. Dieser Gangunterschied läßt sich aus der Ätztiefe der Hilfsstrukturen, aus der Dicke der Glasschicht sowie aus der Lichtgeschwindigkeit c berechnen, die im Vakuum bzw. in der Luft einen Wert von 300 000 km/s und im Glas einen Wert von ungefähr 200 000 km/s annimmt. Die Beziehung zwischen dem Phasenunterschied j in Grad und einem Tiefenunterschied d ist gegeben durch die Beziehung: d = j/360° l/(n-1),wobei l die Wellenlänge des Lichtes und n der Brechungsindex des Glassubstrates ist.
  • Durch solche eine Phasenverschiebung der Lichtwelle berücksichtigende Hilfsstruktur wird eine bessere Kontrastverstärkung auf dem Halbleitersubstrat erreicht, als mit gewöhnlichen, nicht geätzten Scatterbars, die keine Phasenverschiebung der Lichtwelle bewirken.
  • Der nächste erfindungsgemäße vierte Verfahrensschritt 14 sieht das Bestimmen von Kontaktlochvorhalten durch ein optisches Näherungskorrekturverfahren vor. Diesem Verfahrensschritt liegt das Problem zugrunde, daß sich bei der Projektion der Maske auf die Oberfläche des Halbleitersubstrats Abweichungen von der gewünschten Struktur ergeben. Um diese Abweichungen zu korrigieren, wird ein dem Fachmann geläufiges optisches Näherungskorrekturverfahren angewendet. Dies simuliert die Projektion von Bereichen des Maskenabbilds auf die Oberfläche des Halbleitersubstrats und bestimmt anhand eines Vergleichs des abzubildenden Maskenbereichs mit der simulierten Abbildung Korrekturvorhalte, mit denen die Kontaktlöcher und/oder die Hilfsstrukturen auf der Maske korrigiert werden können. Durch dieses optische Näherungskorrekturverfahren werden die Kontaktlöcher bzw. die Hauptstrukturen dimensioniert, indem Vorhalte (engl. bias) bestimmt und die Hauptstruktur bzw. die Kontaktlöcher mit diesen Vorhalten korrigiert werden. Dieses Verfahren wird auch als Optical Proximity Correction bezeichnet.
  • Dabei sind unterschiedliche Methoden des Vorsehens von Vorhalten möglich. So kann auf alle Kanten der Kontaktlöcher bzw. der Hilfsstrukturen auf der Maske jeweils der gleiche Vorhalt gegeben werden. Alternativ dazu ist es möglich, unterschiedliche Vorhalte auf unterschiedlich lange Kanten von unterschiedlich geformten Kontaktlöchern und Hilfsstrukturen vorzusehen.
  • Die optischen Näherungskorrekturverfahren gliedern sich dabei in regelbasierte und in simulationsbasierte Verfahren. Bei den regelbasierten Verfahren werden isolierte Strukturen, insbesondere einzelne Kontaktlöcher auf der Maske betrachtet und diese anhand von bereits bestimmten, idealerweise in Tabellen abgelegten Korrekturinformationen mit individuellen Vorhalten beaufschlagt. Die in diesen Tabellen enthaltenen Korrekturinformationen sind idealerweise im Vorfeld der Durchführung des optischen Näherungskorrekturverfahrens durch Experimente oder durch Simulationen bestimmt worden. Bei den regelbasierten optischen Näherungskorrekturverfahren werden die Kontaktlöcher in der Regel isoliert betrachtet.
  • Den simulationsbasierten optischen Näherungskorrekturverfahren liegt das Erfordernis zugrunde, mehrere benachbarte Kontaktlöcher und Hilfsstrukturen zu betrachten und unter Berücksichtigung des Zusammenhangs mehrerer Kontaktlöcher und mehrerer Hilfsstrukturen durch Simulation individuelle Vorhalte zu bestimmen, mit denen die betrachteten Kontaktlöcher und/oder Hilfsstrukturen korrigiert werden können.
  • Im nächsten erfindungsgemäßen Verfahrensschritt 15 wird die Abbildung der Kontaktlöcher und der Hilfsstrukturen des Mas kenabbilds auf dem Halbleitersubstrat simuliert. Dabei werden computerimplementierte Verfahren verwendet, die auf optischen Projektionsmodellen basieren und welche die Wellenform der Lichtwelle berücksichtigen. Solche Simulationsverfahren werden auch als Full-Chip-Simulationen bezeichnet und sind dem Fachmann geläufig.
  • Im anschließenden sechsten Verfahrensschritt 16 wird die simulierte Abbildung der Kontaktlöcher und der Hilfsstrukturen auf dem Halbleitersubstrat analysiert. Dabei wird geprüft, ob es Hilfsstrukturen auf dem Maskenabbild gibt, die ungewollter Weise auf dem Halbleitersubstrat abgebildet werden. Weiterhin wird in diesem Verfahrensschritt 16 überprüft, ob die abgebildeten Kontaktlöcher von spezifizierten Toleranzen abweichen. Bei solchen spezifizierten Toleranzen kann es sich um Längen- und Breitenwerte sowie um Abstandswerte handeln.
  • Wird in diesem Verfahrensschritt 16 ein Fehler festgestellt, so werden zunächst die detektierten Fehler nach Fehlerklassen sortiert, danach die entsprechenden Parameter geändert und schließlich die Verfahrensschritte 13 bis 16 wiederholt.
  • Im Verfahrensschritt 17 werden die festgestellten Fehler nach Fehlerklassen sortiert. Dabei werden beispielsweise die Hilfsstrukturen, die ungewollter Weise abgebildet werden, festgehalten oder die von den spezifizierten Toleranzen abweichenden Kontaktlöcher gespeichert. Die fehlerhaften Hilfsstrukturen bzw. Kontaktlöcher werden danach korrigiert, indem Parameter geändert werden. Dabei sind eine Vielzahl von Korrekturmöglichkeiten denkbar, beispielsweise das Ändern von Breiten und Längen von Hilfsstrukturen bzw. Kontaktlöchern, Formänderungen von Hilfsstrukturen oder das Löschen und Hinzufügen von Hilfsstrukturen. Das erfindungsgemäße Verfahren sieht eine automa tische Änderung dieser Parameter vor. Dabei sind idealerweise für unterschiedliche Fehler jeweils individuelle Korrekturparameter vorgesehen. An dieser Stelle ist es denkbar, daß in Verfahrensschritt 16 nur ein Fehler, mehrere Fehler oder sogar eine Vielzahl von Fehlern detektiert werden. Diese Fehler können in Verfahrensschritt 17 automatisiert korrigiert werden.
  • Gemäß 1 werden die Verfahrensschritte 13 bis 17 solange wiederholt, bis die Überprüfung in Verfahrensschritt 16 keine abgebildeten Hilfsstrukturen und kein Abweichen der Kontaktlöcher von den spezifizierten Toleranzen ergibt. Für diesen Fall wird als nächster Verfahrensschritt der achte Verfahrensschritt 18 ausgeführt, in dem ein Maskenvorhalt angewendet wird, um dreidimensionale Maskeneffekte zu kompensieren.
  • Bei der Simulation der Abbildung der Kontaktlöcher und der Hilfsstrukturen des Maskenabbilds auf dem Halbleitersubstrat werden aus Geschwindigkeitsgründen idealisierte, zweidimensionale Projektionsmodelle verwendet. Die mit solchen zweidimensionalen Simulationsmodellen berechneten Lichtintensitäten auf der Oberfläche des Halbleitersubstrats weichen von der durch Experiment gemessenen tatsächlichen Lichtintensität bei der Belichtung eines Halbleitersubstrats mit einer entsprechenden realen Maske ab. In der Realität zeigen sich nämlich deutlich dunklere Strukturen auf der Oberfläche des Halbleitersubstrats, als durch die Simulationsberechnung. Dabei kann es vorkommen, daß auf der Maske vorgesehene Kontaktlöcher zu klein oder gar nicht auf der Oberfläche des Halbleitersubstrats erscheinen. Durch solche Effekte können Halbleiterchips unbrauchbar werden. Zwar gibt es dreidimensionale Simulationsmodelle, die eine wirklichkeitsgetreuere Berechnung der Lichtintensität ergeben, diese sind jedoch deutlich rechenaufwendi ger und für den Einsatz in einem solchen Simulationsverfahren daher nicht geeignet.
  • Im Verfahrensschritt 18 wird deshalb ein Maskenvorhalt bestimmt, der auf die Hilfsstrukturen angewendet wird. Mittels dieses Maskenvorhalts werden die Hilfsstrukturen vergrößert. Es ist weiterhin denkbar, einen Maskenvorhalt auch für die Kontaktlöcher vorzusehen, mittels dem die Kontaktlöcher auf der Maske vergrößert werden. Sämtliche nachfolgend für die Hilfsstrukturen beschriebenen Punkte können sinngemäß auch für die Kontaktlöcher angewendet werden.
  • Das Anwenden des Maskenvorhalts auf die Hilfsstrukturen gemäß Verfahrensschritt 18 kann dabei durch eine Vergrößerung oder Verbreiterung der Hilfsstrukturen sowie durch ein Unterätzen der Glasscheibe der Maske erfolgen. Unter dem Begriff Unterätzen wird dabei das Entfernen von denjenigen Bereichen der Glasscheibe mittels eines Ätzverfahrens verstanden, welche direkt unter der Chromschicht der Maske liegen und die direkt an die Hilfsstruktur angrenzen. Dadurch wird der Streufaktor sowie der Energieverlust an den Kanten der Hilfsstruktur verringert. Solche Hilfsstrukturen führen zu helleren und schärfer abbildenden Kanten auf der Oberfläche des Halbleitersubstrats.
  • In der Praxis ergibt sich das Problem, daß die Hilfsstrukturen oft sehr schmal sind und daß deswegen nur sehr wenig Licht durch die Hilfsstrukturen hindurch gelangt und auf der Oberfläche des Halbleitersubstrats abgebildet wird. Dieser Effekt ist bei den Hilfsstrukturen deutlich stärker ausgeprägt als bei den Kontaktlöchern, da die Kontaktlöcher in der Regel größer ausgebildet sind als die Hilfsstrukturen. Somit ergibt sich bei vielen Hilfsstrukturen das Problem, daß die beabsichtigte Verstärkung der Kanten der Kontaktlöcher auf der Ober fläche des Halbleitersubstrats nicht eintritt, da zu wenig Licht durch die Hilfsstrukturen gelangt. Dieses Problem wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß ein Maskenvorhalt auf die Hilfsstrukturen angewendet wird und die Hilfsstrukturen dadurch verstärkt werden.
  • Im abschließenden Verfahrensschritt 19 werden die Informationen über die erfindungsgemäß modifizierten Kontaktlöcher und Hilfsstrukturen des Maskenabbilds zusammengefaßt. Anhand dieser Informationen wird eine reale Maske für die Fotolithographie hergestellt.
  • 2 zeigt ein Halbleitersubstratdesign 2 mit einer Resistschicht 21 mit belichteten Resistschichtabschnitten 22 bis 24.
  • Die Resistschicht 21 ist in 2 als recheckige, grau schattierte Fläche dargestellt. Im linken mittleren Bereich der Resistschicht 21 sind zwei belichtete Resistschichtabschnitte 22 und 23 hochkant als Rechtecke nebeneinander angeordnet. Im mittleren rechten Bereich der Resistschicht 21 ist ein dritter belichteter Resistschichtabschnitt 24 hochkant als Rechteck angeordnet. Dieser Resistschichtabschnitt 24 ist gleich breit, jedoch ein Stück höher als die belichteten Resistschichtabschnitte 22 und 23 ausgebildet.
  • Das in 2 gezeigte Halbleitersubstratdesign stellt das auf dem Halbleitersubstrat zu erzeugende Oberflächendesign der Resistschicht 21 dar. Diese Resistschicht 21 mit dem belichteten Resistschichtabschnitten 22 bis 24 soll mittels einer Fotomaske verkleinert auf die Oberfläche eines hier nicht gezeigten Halbleitersubstrats aufgebracht werden. Die in 2 gezeigte grafische Darstellung liegt im Ausführungsbeispiel in Form von geometrischen Daten auf einem Speicherbereich des Computersystems vor.
  • 3 zeigt eine Draufsicht auf eine erste Phasenmaske 3 zum Erzeugen des Halbleitersubstratdesigns 2 auf der Oberfläche eines Halbleitersubstrats mittels einer Fotolithographie.
  • Die erste Phasenmaske 3 gliedert sich in ein Glassubstrat sowie in eine darüber angeordnete Chromschicht. Die erste Phasenmaske 3 weist dabei die Kontaktlöcher 31 bis 33 auf, die zur Erzeugung der belichteten Resistschichtabschnitte 22 bis 24 gemäß 2 vorgesehen sind. Die Kontaktlöcher 31 bis 33 sind als ausgesparte Bereiche der Chromschicht ausgebildet.
  • Um die Kontaktlöcher 31 bis 33 herum sind Hilfsstrukturen 34 bis 45 angeordnet. Diese Hilfsstrukturen 34 bis 45 sind als ausgesparte Bereiche in der Chromschicht und zusätzlich als sich in die Glasscheibe hineinerstreckende Ätzungen ausgebildet. Die Hilfsstrükturen 34 bis 45 sind jeweils in einem vorgegebenen Abstand zu den Kanten der Kontaktlöcher 31 bis 33 angeordnet und weisen eine die entsprechende Kante jeweils geringfügig übersteigende Länge auf. Die Hilfsstrukturen 34 bis 45 sind selber zu schmal, um auf der Oberfläche des Halbleitersubstrats abgebildet zu werden. Ihre Breite liegt typischerweise in der Größenordnung der Wellenlänge des Lichts. Für die ArF Lithographie ist die Assistbreite ~280nm und die Wellenlänge ~193nm. Man erreicht durch diese Hilfsstrukturen 34 bis 45 jedoch, daß die Kanten der belichteten Resistschichtabschnitte 22 bis 24 auf der zu erzeugenden Resistschicht 21 einen besseren Kontrast haben.
  • Gemäß 3 sind um jedes der drei Kontaktlöcher 31 bis 33 jeweils vier Hilfsstrukturen 34 bis 45 angeordnet. Die zwischen den Kontaktlöchern 31 und 32 angeordneten Hilfsstrukturen 36 und 37 sind in einem geringen Abstand nebeneinander angeordnet.
  • Auf der rechten Seite der ersten Phasenmaske 3 ist eine Querschnittslinie A/B vorgesehen, die sich waagerecht durch die Hilfsstruktur 40, durch das dritte Kontaktloch 33 sowie durch die Hilfsstruktur 42 erstreckt.
  • 4 zeigt einen Querschnitt durch die erste Phasenmaske 3 entlang der in 3 dargestellten Querschnittslinie A/B.
  • Gemäß 4 gliedert sich die erste Phasenmaske 3 in eine relativ dicke Glasscheibe 301 sowie in eine auf dieser Glasscheibe 301 angeordnete und fest mit dieser verbundenen Chromschicht 302. Gemäß 4 ist ersichtlich, daß das dritte Kontaktloch 33 sowie alle weiteren hier nicht gezeigten Kontaktlöcher lediglich als Aussparungen in der Chromschicht ausgeführt sind, wohingegen die Hilfsstrukturen 40 und 42 sowie alle weiteren hier nicht gezeigten Hilfsstrukturen sowohl als Aussparungen in der Chromschicht sowie als unter diesen Aussparungen angeordnete Ätzungen der Glasscheibe 301 ausgeführt sind, wobei die Darstellung in 4 schematisch die Eigenschaften der Ätzgräben darstellt. Die Ätzungen erstrecken sich auf eine Tiefe von ca. 170nm, wobei die Dicke des Glassubstrates bei 5-7mm liegt. Die Verjüngung der Kanten der Ätzgräben ist abhängig von dem jeweiligen Ätzprozeß, kann aber die optischen Eigenschaften eines Grabens beeinflussen.
  • 5 zeigt einen Phasenmaskenbereich 4 der in 3 dargestellten ersten Phasenmaske 3 sowie eine Vorhaltbestimmungsdarstellung 5.
  • Der Phasenmaskenbereich 4 umfaßt das dritte Kontaktloch 33 sowie die rechts und links neben diesem Kontaktloch 33 angeordneten Hilfsstrukturen 40 und 42. Die Breite H sowie die Höhe W des dritten Kontaktlochs 33 sind in 5 durch Pfeile verdeutlicht.
  • Die Vorhaltbestimmungsdarstellung 5 gliedert sich in ein oval dargestelltes Abbildungsmaß 51 und in den dritten belichteten Resistschichtabschnitt 24 der Resistschicht 21. Die Vorhaltbestimmungsdarstellung 5 zeigt die simulierte Abbildung des Phasenmaskenbereichs 4 auf der Oberfläche eines hier nicht gezeigten Halbleitersubstrats. Durch diese Simulation ergibt sich das Abbildungsmaß 51, nämlich eine ovale, deutlich kleiner als der erwartete dritte belichtete Resistschichtabschnitt 24 ausgebildete Form des Kontaktlochs 33 der Resistschicht 21.
  • Aus dem Vergleich zwischen dem simulierten Abbildungsmaß 51 und dem erwarteten belichteten Resistschichtabschnitt 24 lassen sich ein waagerechter Vorhalt dx und ein senkrechter Vorhalt dy bestimmen. Diese Vorhalte ergeben sich jeweils aus der Differenz zwischen den äußeren Bereichen des Abbildungsmaßes 51 und den Kanten des dritten belichteten Resistschichtabschnitts 24. Durch diese Vorhalte dx und dy ist eine iterative Korrektur der Breite und der Höhe des dritten Kontaktlochs 33 nach den nachfolgend genannten Formeln möglich: W' = W + γ·dy H' = H + γ·dx
  • Dabei stellt die Variable W' die neue senkrechte Abmessung des Kontaktlochs 33, korrigiert um den Wert γ·dy dar. Die Variable H' stellt die um den Wert von γ·dx korrigierte horizontale Abmessung des dritten Kontaktlochs 33 dar. Der Wert γ stellt einen Gewichtungsfaktor für dieses Gradientenverfahren dar, um die Stabilität der iterativen Korrektur sicherzustellen. Typischerweise liegt γ im Bereich von {0, 1 ... 1}. Durch diese erfindungsgemäße Vorhaltkorrektur wird die Abweichung des tatsächlich erreichten Abbildungsmaßes 51 von dem erwarteten Resistschichtabschnitt 24 reduziert.
  • 6 zeigt eine erste Simulationsdarstellung 6 der Abbildung der in 3 gezeigten ersten Phasenmaske 3 auf der Oberfläche des Halbleitersubstrats.
  • Die erste Simulationsdarstellung 6 gliedert sich dabei in eine erste Kontaktlochabbildung 61, in eine zweite Kontaktlochabbildung 62, in eine dritte Kontaktlochabbildung 63 sowie in eine Hilfsstrukturabbildung 64. Diese Abbildungen weisen jeweils eine ovale Form auf. Aus Gründen der besseren Veranschaulichung sind die Kontaktlöcher 31 bis 33 sowie die Hilfsstrukturen 34 bis 45 der ersten Phasenmaske 3 gestrichelt hinter den Kontaktlochabbildungen 61 bis 63 und hinter der Hilfsstrukturabbildung 64 dargestellt. Dadurch ist offensichtlich, daß die Kontaktlöcher 31 bis 33 jeweils auf die Kontaktlochabbildung 61 bis 63 abbilden und daß die Hilfsstrukturen 36 und 37 die ungewollte Abbildung der Hilfsstrukturen 64 bewirken.
  • 7 zeigt eine Draufsicht auf eine vorhaltkorrigierte zweite Phasenmaske 7 zum Erzeugen des Halbleitersubstratde signs 2 aus 2 auf der Oberfläche eines Halbleitersubstrats mittels einer Fotolithographie.
  • Die zweite Phasenmaske 7 stimmt hinsichtlich des Aufbaus mit der ersten Phasenmaske 3 überein, mit dem Unterschied, daß die Hilfsstrukturen 36 und 37 durch die korrigierte Hilfsstruktur 71 ersetzt sind. Somit ist zwischen dem ersten Kontaktloch 31 und dem zweiten Kontaktloch 32 nunmehr eine einzige schmale korrigierte Hilfsstruktur 71 vorgesehen, die eine rechteckige Form aufweist, hochkant ausgerichtet ist und ein wenig höher als die Kontaktlöcher 31 und 32 ausgebildet ist.
  • 8 zeigt eine zweite Simulationsdarstellung 8 der Abbildung der in 7 gezeigten zweiten Phasenmaske 7 auf der Oberfläche des Halbleitersubstrats.
  • Dabei entspricht die zweite Simulationsdarstellung 8 der ersten Simulationsdarstellung 6 aus 6 mit dem Unterschied, daß keine Hilfsstrukturabbildung 64 vorhanden ist. Zur besseren Veranschaulichung sind in 8 die Kontaktlöcher 31 bis 33 sowie die Hilfsstrukturen 34, 35, 38 bis 45 und 71 der zweiten Phasenmaske 7 gestrichelt unter den Kontaktlochabbildungen 61 bis 63 unterlegt. Dabei ist ersichtlich, daß die korrigierte Hilfsstruktur 71 keine Abbildung auf der Oberfläche des Halbleitersubstrats bewirkt.
  • 9 zeigt eine Draufsicht auf einen simulationskorrigierten Phasenmaskenbereich 9 der zweiten Phasenmaske 7 aus 7.
  • Das dritte Kontaktloch 33 weist dabei eine horizontale Abmessung H' und eine vertikale Abmessung W' auf, die gemäß der in 5 gezeigten Vorhaltbestimmung ermittelt worden sind.
  • Links neben dem dritten Kontaktloch 33 ist die Hilfsstruktur 40 gestrichelt dargestellt. Um die Hilfsstruktur 40 herum ist eine erste simulationskorrigierte Hilfsstruktur 91 vorgesehen, die gegenüber der Hilfsstruktur 40 in waagrechter sowie in senkrechter Richtung jeweils mit einem gleichen Vorhalt korrigiert ist. Die erste simulationskorrigierte Hilfsstruktur 91 weist ebenfalls eine rechteckige Form auf und ist gegenüber Hilfsstruktur 40 in waagrechter und in senkrechter Richtung um einen Vorhalt V vergrößert. Dieser Vorhalt ist ein regelbasierter Vorhalt gemäß Verfahrensschritt 18, um die Helligkeit der Hilfsstruktur so weit zu erhöhen, daß die erwartete Kontrastverstärkung eintritt.
  • Rechts neben dem dritten Kontaktloch 33 ist die Hilfsstrüktur 42 gestrichelt dargestellt. Ebenso wie bei der ersten Hilfsstruktur 40 ist auch bei der zweiten Hilfsstruktur 42 eine zweite simulationskorrigierte Hilfsstruktur 92 vorgesehen, die in waagrechter sowie in senkrechter Richtung jeweils um einen Vorhalt V korrigiert ist. Dementsprechend ist die zweite simulationskorrigierte Hilfsstruktur 92 gegenüber der ursprünglichen Hilfsstruktur 42 in waagrechter und in senkrechter Richtung jeweils um einen Vorhalt V aufgebläht.
  • Nachfolgend ist das erste Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens mit Bezug auf die 1 bis 9 erläutert.
  • Zunächst wird das in 2 dargestellte Halbleitersubstratdesign 2, das in Form von geometrischen Daten auf einem Speicherbereich des Computersystems vorliegt, in den Arbeitsspeicherbereich des Computersystems geladen. Aus diesem Halbleitersubstratdesign 2 wird auf dem Computersystem der Aufbau und die Struktur der ersten Phasenmaske 3 bestimmt. Dabei werden zunächst die Lage und die Position der Kontaktlöcher 31 bis 33 auf der Maske bestimmt und anschließend die Hilfsstrukturen 34 bis 45 um diese Kontaktlöcher herum angeordnet, wobei Phazierungsregeln angewendet werden. Das Abbild der ersten Phasenmaske 3 ist besonders gut in 3 und 4 zu sehen.
  • Anschließend werden Vorhalte für die Kontaktlöcher 31-33 bestimmt, wobei ein optisches Näherungskorrekturverfahren durchgeführt wird. Das Bestimmen dieser Kontaktlochvorhalte ist besonders gut in 5 zu sehen. Die ursprünglichen Kontaktlöcher 31 bis 33 werden dabei um die so bestimmten Kontaktlochvorhalte korrigiert. Im darauffolgenden Verfahrensschritt wird die Abbildung der Kontaktlöcher 31-33 und der Hilfsstrukturen 34-45 auf dem Halbleitersubstrat simuliert. Diese Simulation ist in 6 dargestellt. Die nun durchgeführte Überprüfung, ob die Hilfsstrukturen 34-45 abbilden, ergibt das Ergebnis, daß die Hilfsstrukturen 36 und 37 die Hilfsstrukturabbildung 64 verursachen. Abweichungen der Kontaktlöcher 31-33 von den spezifizierten Toleranzen werden in diesem Verfahrensschritt nicht festgestellt. Die Kontaktlochabbildungen 61-63 weisen nämlich keine übermäßigen Abweichungen von den Kontaktlöchern 31-33 auf, wie in 6 ersichtlich ist.
  • Nun schließt sich eine Korrektur der Hilfsstrukturen 36 und 37 und ein Wiederholen der letzten Verfahrensschritte an. Zunächst wird der festgestellte Fehler, daß die zwei Hilfsstrukturen 36 und 37 ungewollter Weise abbilden, mit den in einer Tabelle bzw. in einer Datenbank des Computersystems vorhandenen Fehlerklassen verglichen. Dabei findet sich im Ausführungsbeispiel für zwei nebeneinanderliegende Hilfsstrukturen die Korrekturmöglichkeit, zwei Hilfsstrukturen durch eine einzige korrigierte Hilfsstruktur zu ersetzen. Diese Ersetzung wird im Ausführungsbeispiel dadurch vorgenommen, daß, wie in 7 ersichtlich ist, die erste Phasenmaske 3 durch die zweite Phasenmaske 7 ersetzt wird, bei der die Hilfsstrukturen 36 und 37 zu einer einzigen korrigierten Hilfsstruktur 71 zusammengefaßt sind.
  • Im nun folgenden Verfahrensschritt des Bestimmens der Kontaktlochvorhalte durch ein optisches Näherungskorrekturverfahren werden keine zu bestimmenden Kontaktlochvorhalte festgestellt. Dementsprechend findet keine erneute Korrektur der Kontaktlöcher 31 bis 33 statt.
  • Anschließend wird die Abbildung der zweiten Phasenmaske 7 mit den Kontaktlöchern 31-33 sowie mit den Hilfsstrukturen 34, 35, 38 bis 45, 71 simuliert. Dabei ergibt sich die in 8 gezeigte zweite Simulationsdarstellung 8. Aus dieser ist ersichtlich, daß bei der zweiten Phasenmaske 7 keine ungewollten Hilfsstrukturabbildungen vorkommen und auch die Kontaktlöcher 31-33 nicht von den spezifizierten Toleranzen abweichen.
  • Demzufolge wird das erfindungsgemäße Verfahren mit dem Verfahrensschritt: "Anwenden eines Maskenvorhalts zur Kompensation von dreidimensionalen Maskeneffekten" fortgeführt. Dabei wird ein Maskenvorhalt bestimmt, mit dem die Hilfsstrukturen 34, 35, 38 bis 45, 71 beaufschlagt werden. Dadurch wird eine verbesserte Abbildung der Kontaktlöcher 31 bis 33 auf der Oberfläche des Halbleitersubstrats erreicht. Wie in 9 anhand des ersten simulationskorrigierten Phasenmaskenbereichs 9 besonders gut zu sehen ist, werden die Hilfsstrukturen 40 und 42 mit einem Maskenvorhalt beaufschlagt und durch die in x- und in y-Richtung vergrößerten simulationskorrigierten Hilfsstrukturen 91 und 92 ersetzt. Dies ist im Ausführungsbeispiel nur exemplarisch vereinfacht für den rechten Bereich der zweiten Phasenmaske 7 ausgeführt. Bei einer Anwendung auf die gesamte zweite Phasenmaske 7 werden sämtliche Hilfsstrukturen 34, 35, 38, 39, 41, 43-45 und 71 mit dem bestimmten Maskenvorhalt beaufschlagt und entsprechend vergrößert. Dadurch ergibt sich eine verbesserte Abbildung der Kanten der Kontaktlöcher 31 bis 33. Zur Bestimmung dieses Maskenvorhalts wird die gemessene mit der simulierten Lichtintensität auf der Oberfläche des Halbleitersubstrats verglichen und daraus ein Korrekturwert ermittelt, mit dem sämtliche Hilfsstrukturen 34, 35, 38, 39, 41, 43-45 und 71 beaufschlagt werden.
  • Die derart bestimmte zweite Phasenmaske mit ihren Kontaktlöchern 31 bis 33 sowie mit ihren Hilfsstrukturen kann nun als Vorlage für die Herstellung einer realen Phasenmaske dienen.
  • 10 zeigt ein zweites Ablaufdiagramm 10 mit den Verfahrensschritten 101-109 zur Veranschaulichung eines zweiten erfindungsgemäßen Verfahrens zum Bestimmen des Aufbaus einer Maske.
  • Die ersten drei Verfahrensschritte 101, 102 und 103 entsprechen den Verfahrensschritten 11, 12 und 13 des in 1 gezeigten ersten Ablaufdiagramms 1.
  • Im Anschluß an das Bestimmen der Kontaktlöcher und an das Plazieren der Hilfsstrukturen auf der Maske wird der vierte Verfahrensschritt 104 durchgeführt, in dem die dreidimensionalen Maskeneffekte in der Simulation berücksichtigt werden. Bei der Projektion der Maske auf die Oberfläche des Halbleitersubstrats zeigen sich nämlich optische Effekte, die durch den dreidimensionalen Aufbau der Maske bedingt sind und die durch die bei der Simulation eingesetzten zweidimensionalen Projektion nicht oder nur unzureichend berücksichtigt werden. Durch die derartige Abweichung der gemessenen von der berechneten Lichtintensität auf der Oberfläche des Halbleitersubstrats können sich unerkannte bzw. ungewünschte Strukturen auf der Oberfläche des Halbleitersubstrats ergeben, welche die Funktionalität des produzierten Halbleitersubstrats bzw. der produzierten Halbleiterchips beeinträchtigen können. Bei einer Simulation, die mit zweidimensionalen Projektionsverfahren arbeitet, ergibt sich in der Regel auf der Oberfläche des Halbleitersubstrats eine deutlich heller Lichtverteilung, als sie in der Realität beobachtet wird. Dementsprechend ergibt sich die Aufgabe, die Simulation realitätsgetreuer zu gestalten.
  • Dies wird in Verfahrensschritt 104 erreicht, in dem die dreidimensionalen Maskeneffekte in der Simulation berücksichtigt werden. Dies kann dadurch geschehen, daß eine dreidimensionale Simulation durchgeführt wird. Solch eine dreidimensionale Simulation ist jedoch von einer sehr langen Rechenzeit geprägt und scheidet deswegen für das erfindungsgemäße Verfahren aus Praktikabilitätsgründen aus. Dementsprechend wird eine zweidimensionale Simulation durchgeführt, bei der versucht wird, die dreidimensionalen Maskeneffekte mit zu berücksichtigen.
  • Dafür kann ein komplexer Transmissionsfaktor und/oder ein mittels einem optischen Näherungskorrekturverfahren bestimmbarer Kontaktlochvorhalt verwendet werden. Bei der Verwendung eines komplexen Transmissionsfaktors wird die Transmission der Kontaktlöcher sowie der Hilfsstrukturen entweder experimentell oder durch rigorose Maskensimulation bestimmt und die gemessenen mit den simulierten Werten verglichen. Daraus läßt sich ein komplexer Transmissionsfaktor herleiten, mit dem die Kontaktlöcher und/oder die Hilfsstrukturen in der Simulation beaufschlagt werden. Die komplexe Transmission ist mathematisch als die Veränderung von Helligkeit und Phase definiert und durch die folgende Formel ausgedrückt: Tcomplex = √T·exp [j·φ]wobei j = sqrt(–1) die komplexe Einheitswurzel, T die Transmission der Lichtintensität und j eine Phasenverschiebung darstellt.
  • Ebenso ist es möglich, die dreidimensionalen Maskeneffekte durch einen Kontaktlochvorhalt zu berücksichtigen. Dieser Kontaktlochvorhalt wird analog zu dem in 5 gezeigten optischen Näherungskorrekturverfahren berechnet. Die Kontaktlöcher werden mit dem derart berechneten Kontaktlochvorhalt beaufschlagt, wobei sich in der Regel eine Vergrößerung der Kontaktlöcher ergibt.
  • Durch das Berücksichtigen der dreidimensionalen Maskeneffekte im Verfahrensschritt 104 wird gewährleistet, daß sich nur noch geringfügige Abweichungen der simulierten Lichtintensität auf der Oberfläche des Halbleitersubstrats von der gemessenen Lichtintensität ergeben. Bei solchen zweidimensionalen Simulationsverfahren kommen computerimplementierte Algorithmen, sogenannte Full-Chip-Simulatoren, zum Einsatz.
  • Ein Verfahren, das dreidimensionale optische Effekte in eine konventionelle zweidimensionale Simulation mit einbezieht, ist aus Dokument [4] bekannt.
  • Der Verfahrensschritt 104 betrifft ausschließlich das Simulationsprogramm. In diesem Verfahrensschritt 104 werden keine Kontaktlöcher und/oder Hilfsstrukturen geändert. Es wird le diglich die zweidimensionale Simulation an eine dreidimensionale Simulation angepaßt.
  • Im darauffolgenden Verfahrensschritt 105 werden die Kontaktlochvorhalte – analog dem ersten Ausführungsbeispiel – durch ein optisches Näherungskorrekturverfahren bestimmt. Im Unterschied zu dem ersten Ausführungsbeispiel wird an dieser Stelle eine zweidimensionale Simulation eingesetzt, welche die dreidimensionale Maskeneffekte, wie vorstehend beschrieben, berücksichtigt.
  • Im anschließenden Verfahrensschritt 106 wird die Abbildung der Kontaktlöcher und der Hilfsstrukturen auf dem Halbleitersubstrat simuliert. Danach erfolgt eine Überprüfung, ob Hilfsstrukturen ungewollter Weise abgebildet werden und/oder ob die Kontaktlöcher von den spezifizierten Toleranzen abweichen. Ist dies der Fall, so werden die Hilfsstrukturen verkleinert und/oder Parameter geändert. Dabei entsprechen die vorzunehmenden Maßnahmen denen des Verfahrensschritts 17 aus 1. Die Änderung von Parametern kann im Zusammenfassen von Hilfsstrukturen, im Vergrößern von Abständen oder im Löschen von Hilfsstrukturen verwirklicht sein. Anschließend werden die letzten Verfahrensschritte ab dem Verfahrensschritt des Plazierens von Hilfsstrukturen auf der Maske schleifenartig wiederholt.
  • Ergibt die Überprüfung, daß keine Hilfsstrukturen auf der Oberfläche des Halbleitersubstrats abgebildet werden und daß keine Kontaktlöcher von den spezifizierten Toleranzen abweichen, so werden die Informationen über die Anordnung und über die Beschaffenheit der Kontaktlöcher und der Hilfsstrukturen, die durch das erfindungsgemäße Verfahren modifiziert worden sind, zum Herstellen einer realen Maske bereitgestellt.
  • 11 zeigt eine Simulationsanpassungsdarstellung 11 mit einer Draufsicht auf einen zweiten simulationskorrigierten Phasenmaskenbereich 12 sowie mit einer Transmissionsdarstellung 13.
  • Die Simulationsanspaßungsdarstellung 11 gliedert sich in das dritte Kontaktloch 33 sowie in die links und rechts daneben angeordneten Hilfsstrukturen 40 und 42. Dabei sind das dritte Kontaktloch 33 sowie die Hilfsstrukturen 40 und 42 jeweils durch einen verkleinernden Vorhalt korrigiert. So ergeben sich ein simulationskorrigiertes Kontaktloch 121, das geringfügig kleiner ausgebildet ist als das dritte Kontaktloch 33 sowie simulationskorrigierte Hilfsstrukturen 122 und 123, die jeweils geringfügig kleiner ausgebildet sind als die Hilfsstrukturen 40 und 42. Das simulationskorrigierte Kontaktloch 121 sowie die simulationskorrigierten Hilfsstrukturen 122 und 123 entsprechen hinsichtlich ihrer Form und ihrer Anordnung jeweils dem dritten Kontaktloch 33 und den Hilfsstrukturen 40 und 42.
  • Die Transmissionsdarstellung 13 veranschaulicht die mittels gängigen Simulationen errechnete Lichtintensität auf der Oberfläche des betrachteten Halbleitersubstrats. In der Transmissionsdarstellung 13 sind drei Simulationen dargestellt, die jeweils drei nebeneinander angeordnete Intensitätsverteilungen aufweisen, wobei die mittlere Intensitätsverteilung deutlich höher als die linke und als die rechte Intensitätsverteilung ausgeprägt ist und wobei sich die Höhe der linken und der rechten Intensitätsverteilung jeweils gleichen.
  • Eine zweidimensionale Simulation 131, die in 11 durchgezogen dargestellt ist, weist jeweils die höchste Lichtintensi tätsverteilung auf der Oberfläche des Halbleitersubstrats auf. Eine dreidimensionale Simulation 133, die in 11 gepunktet dargestellt ist, weist jeweils eine deutlich geringer Lichtintensitätsverteilung auf der Oberfläche des Halbleitersubstrats auf. Zwischen der zweidimensionalen Simulation 131 und der dreidimensionalen Simulation 133 ist eine zweidimensionale vorhaltkorrigierte Simulation 132 gestrichelt dargestellt. Diese visualisiert eine Lichtintensitätsverteilung auf der Oberfläche des Halbleitersubstrats, die nur geringfügig größer als die Lichtintensitätsverteilung bei der dreidimensionalen Simulation 133 ausgebildet ist, aber deutlich unterhalb der Lichtintensitätsverteilung gemäß der zweidimensionalen Simulation 131 verläuft.
  • Eine Aussage der Transmissionsdarstellung 13 besteht darin, daß die zweidimensionale Simulation eine deutlich höhere Lichtintensitätsverteilung auf der Oberfläche des Halbleitersubstrats ergibt, als dies durch die dreidimensionale Simulation 133 errechnet wird und in Realität der Fall ist. Die zweidimensionale vorhaltkorrigierte Simulation 132 stellt eine rechenzeitoptimale, zufriedenstellende Annäherung an die dreidimensionale Simulation 133 dar.
  • Bezogen auf den zweiten simulationskorrigierten Phasenmaskenbereich 12 bedeutet dies, daß bei der Verwendung des Phasenmaskenbereichs 4, der das dritte Kontaktloch 33 sowie die Hilfsstrukturen 40 und 42 aufweist, die Lichtintensitätsverteilung der zweidimensionalen Simulation 131 auf der Oberfläche des Halbleitersubstrats erzielt wird. Verwendet man den zweiten simulationskorrigierten Phasenmaskenbereich mit dem simulationskorrigierten Kontaktloch 121 und den simulationskorrigierten Hilfsstrukturen 123, so ergibt sich die Lichtin tensitätsverteilung der zweidimensionalen vorhaltkorrigierten Simulation 132.
  • 12 zeigt eine Draufsicht auf einen dritten simulationskorrigierten Phasenmaskenbereich 14.
  • Dabei entspricht der dritte simulationskorrigierte Phasenmaskenbereich 14 dem zweiten simulationskorrigierte Phasenmaskenbereich 12 aus 11 mit dem Unterschied, daß das simulationskorrigierte Kontaktloch 141 sowie die simulationskorrigierten Hilfsstrukturen 142 und 143 abgerundete Ecken aufweisen.
  • Nachfolgend ist die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel mit Bezug auf die 10, 2 bis 4, 11 sowie 5 bis 8 veranschaulicht.
  • Zu Beginn wird das Halbleitersubstratdesign 2 gemäß 2 in einen Arbeitsspeicherbereich des Computers eingelesen. Anschließend wird die in 3 dargestellte erste Phasenmaske 3 mit ihren Kontaktlöchern 31 bis 33 und mit ihren Hilfsstrukturen 34 bis 45 auf dem Computersystem erzeugt.
  • Nun wird, wie in 11 besonders gut zu sehen ist, ein Kontaktlochvorhalt bestimmt und die erste Phasenmaske 3 durch Anwendung dieses Kontaktlochvorhalts korrigiert. Dafür wird eine zweidimensionale Simulation der Abbildung der ersten Phasenmaske 3 auf der Oberfläche des Halbleitersubstrats vorgenommen. Die so simulierte Lichtintensitätsverteilung auf der Oberfläche des Halbleitersubstrats wird entweder mit den Ergebnissen einer ebenfalls durchzuführenden dreidimensionalen Simulation oder mit der realen Lichtintensitätsverteilung verglichen, die experimentell ermittelt worden ist. Dabei wird eine Differenz festgestellt, die durch einen Kontaktlochvor halt in die Simulation miteinbezogen wird. Gemäß 11 wird festgestellt, daß die simulierte Lichtintensitätsverteilung bezogen auf die real festgestellte Lichtintensitätsverteilung auf der Oberfläche des Halbleitersubstrats zu hell ist. Dementsprechend werden in der nun anzuwendenden Simulation die Kontaktlöcher 31-33 sowie die Hilfsstrukturen 34-45 um einen Vorhalt verkleinert. Dieser Vorhalt wird ausschließlich zur Simulation verwendet und findet sich in den zu erzeugenden Kontaktlöchern und Hilfsstrukturen nicht wieder.
  • Anstelle des Vorsehens solch eines Kontaktlochvorhalts oder zusätzlich dazu kann ein komplexer Transmissionsfaktor angewendet werden, mit Hilfe dessen die dreidimensionalen Maskeneffekte in der zweidimensionalen Simulation berücksichtigt werden. Dafür erfolgt ein Vergleich der simulierten Transmission mit der gemessenen Transmission. Daraus läßt sich ein Transmissionsfaktor errechnen, der auf die Kontaktlöcher 31-33 und auf die Hilfsstrukturen 34-45 anwendbar ist.
  • Durch die derartige Verkleinerung der Kontaktlöcher 31-33 sowie der Hilfsstrukturen 34-45 bei der Simulation wird eine realitätsgetreuere Abbildung der ersten Phasenmaske 3 auf der Oberfläche des Halbleitersubstrats mit einer geringen Lichtintensitätsverteilung erreicht. Dies ist insbesondere auf die geänderte Transmission sowie auf die geänderte Phase zurückzuführen.
  • Anschließend werden Kontaktlochvorhalte für die Kontaktlöcher 31-33 bestimmt. Dabei wird ein optisches Näherungskorrekturverfahren verwendet, die in 5 für das Kontaktloch 33 beschrieben ist. Dieses optische Näherungskorrekturverfahren verwendet bei diesem Ausführungsbeispiel die dreidimensionalen Maskeneffekte auf vorstehend beschriebene Weise. Durch dieses optische Näherungskorrekturverfahren wird ein Kontaktlochvorhalt dx in waagrechter Richtung sowie ein Kontaktlochvorhalt dy in senkrechter Richtung bestimmt. Die Kontaktlöcher werden, da sie, wie in 5 gezeigt, zu klein abbilden, um diese Kontaktlochvorhalte vergrößert. Dabei werden die bei der Erläuterung des ersten Ausführungsbeispiels genannten Formeln verwendet.
  • Nun erfolgt die Simulation der Abbildung der Kontaktlöcher 31-33 und der Hilfsstrukturen 34-45 auf der Oberfläche des Halbleitersubstrats. Dabei kommt die dreidimensionale Maskeneffekte berücksichtigende, zweidimensionale Simulation zum Einsatz. Gemäß 6 ist ersichtlich, daß eine ungewollte Hilfsstrukturabbildung 64 auf der Oberfläche des Halbleitersubstrats simuliert wird. Dementsprechend erfolgt eine Korrektur der Hilfsstrukturen 36 und 37 durch die neue korrigierte Hilfsstruktur 71. Die so erhaltene zweite Phasenmaske 7 ist in 7 gezeigt.
  • Da die Kontaktlöcher in hinreichend guter Genauigkeit auf der Oberfläche des Halbleitersubstrats abgebildet werden, wird kein weiterer Kontaktlochvorhalt berechnet. Im darauffolgenden Verfahrensschritt wird die Abbildung der zweiten Phasenmaske 7 auf der Oberfläche des Halbleitersubstrats simuliert. Die dreidimensionalen Maskeneffekte werden auch hier in der zweidimensionalen Simulation berücksichtigt. Dabei ergibt sich die zweite Simulationsdarstellung 8 gemäß 8. Bei dieser zweiten Simulationsdarstellung 8 sind keine unerwünschten Abbildungen der Hilfsstrukturen 34, 35, 38, 39, 41, 43-45 und 71 vorhanden. Des weiteren befinden sich die Kontaktlochabbildungen 61 bis 63 innerhalb der spezifizierten Toleranzen. Die Überprüfung, ob Hilfsstrukturen abbilden oder ob sich die Kon taktlöcher innerhalb der spezifizierten Toleranzen bewegen, ist somit abgeschlossen.
  • Die durch dieses erfindungsgemäße Verfahren bestimmte zweite Phasenmaske 7 wird nun als Vorlage zur Herstellung einer realen Phasenmaske genommen.
  • Bei einem dritten Ausführungsbeispiel wird analog dem vorstehend beschriebenen zweiten Ausführungsbeispiel vorgegangen mit dem Unterschied, daß bei der Berücksichtigung von dreidimensionalen Maskeneffekten bei der zweidimensionalen Simulation zusätzlich zu dem Kontaktlochvorhalt jeweils eine Verrundung der Ecken der Kontaktlöcher 31-33 und der Hilfsstrukturen 34-45 und 71 vorgenommen wird. Dies ist besonders gut in 12 zu sehen. Diese Verrundung der Ecken bezieht sich ebenso wie der in 12 bestimmte Kontaktlochvorhalt nur auf die Simulation und nicht auf die zu erzeugenden Maskendaten.
  • Im Rahmen diese Dokuments wurden folgende Dokumente referenziert:
    • [1] Resolution Enhancement Techniques in Optical Lithography. Alfred Kwok-Kit Wong. Vol. TT47, SPIE Press, 2001.
    • [2] Proximity Effects of Alternating Phase Shift Masks. Maurer, Wilhelm et al. SPIE 1999.
    • [3] Phase and Transmission Errors Aware OPC Solution for PSM: Feasibility Demonstration. Toublan, Olivier et al., Mentor Graphics, Baccus 2000.
    • [4] Simplified Models for Edge Transitions in Rigourous Mask Modeling. Adam, Konstantinos et al., University of California at Berkeley, SPIE 2001.
  • 1
    erstes Ablaufdiagramm
    11-19
    Verfahrensschritte
    2
    Halbleitersubstratdesign
    21
    Resistschicht
    22-24
    belichtete Resistschichtabschnitte
    3
    erste Phasenmaske
    31-33
    Kontaktlöcher
    34-45
    Hilfsstrukturen
    301
    Glasscheibe
    302
    Chromschicht
    4
    Phasenmaskenbereich
    5
    Vorhaltbestimmungsdarstellung
    51
    Abbildungsmaß
    6
    erste Simulationsdarstellung
    61
    erste Kontaktlochabbildung
    62
    zweite Kontaktlochabbildung
    63
    dritte Kontaktlochabbildung
    64
    Hilfsstrukturabbildung
    7
    zweite Phasenmaske
    71
    korrigierte Hilfsstruktur
    8
    zweite Simulationsdarstellung
    9
    erster simulationskorrigierter Phasenmaskenbereich
    91-92
    simulationskorrigierte Hilfsstrukturen
    10
    zweites Ablaufdiagramm
    101-109
    Verfahrensschritte
    11
    Simulationsanpassungsdarstellung
    12
    zweiter simulationskorrigierter Phasenmaskenbereich
    121
    simulationskorrigiertes Kontaktloch
    122-123
    simulationskorrigierte Hilfsstrukturen
    13
    Transmissionsdarstellung
    131
    zweidimensionale Simulation
    132
    zweidimensionale vorhaltkorrigierte Simulation
    133
    dreidimensionale Simulation
    14
    dritter simulationskorrigierter Phasenmaskenbereich
    141
    simulationskorrigiertes Kontaktloch
    142-143
    simulationskorrigierte Hilfsstrukturen

Claims (19)

  1. Verfahren zum Bestimmen des Aufbaus einer Maske zum Mikrostrukturieren von Halbleitersubstraten mittels Fotolithographie, wobei das Verfahren auf einem Computersystem durchgeführt wird und die folgenden Schritte aufweist: a) Einlesen von Designdaten (2) eines Halbleitersubstrats, b) Bestimmen der Form und der Anordnung von Kontaktlöchern (31-33) eines als Datenstruktur vorliegendes Maskenabbilds (3), c) Bestimmen der Form und der Anordnung von Hilfsstrukturen (34-45) in dem Maskenabbild (3) mittels Platzierungsregeln, d) Anwenden eines Vorhalts für Kontaktlöcher und/oder Hilfsstrukturen bei der Abbildungssimulation des Maskenabbilds (7) zur Kompensation von dreidimensionalen Maskeneffekten, wobei der Vorhalt durch Vergleich einer simulierten Lichtintensitätsverteilung auf dem Halbleitersubstrat mit einer experimentell oder durch eine rigorose Maskensimulation bestimmten Lichtintensitätsverteilung auf dem Halbleitersubstrat verglichen wird, e) Bereitstellen der Informationen über die Form und über die Anordnung der Kontaktlöcher (31-33) und der Hilfsstrukturen (34-35, 71, 38-39, 91, 41, 92, 43-45) des Maskenabbilds (7) zum Herstellen der Maske, wobei nach Schritt c) die folgenden Schritte ausgeführt werden: c1) Bestimmen wenigstens eines Kontaktloch-Vorhalts durch ein optisches Näherungskorrekturverfahren und Ändern der Größe der Kontaktlöcher (31-33) in dem Maskenabbild (3) um den Kontaktloch-Vorhalt oder um die Kontaktloch-Vorhalte, c2) Simulieren der Abbildung der Kontaktlöcher (61-63) und der Hilfsstrukturen (64) des Maskenabbilds (3) auf dem Halbleitersubstrat, c3) Überprüfen, ob die Hilfsstrukturen (34-45) bei der Simulation auf dem Halbleitersubstrat abgebildet werden und/oder ob die Kontaktlöcher (31-33) auf dem Halbleitersubstrat von spezifizierten Toleranzen abweichen, wenn ja: Sortieren der betreffenden Kontaktlöcher (31-33) und/oder der betreffenden Hilfsstrukturen (34-45) nach Fehlerklassen, Ändern der Kontaktlöcher (31-33) und/oder der Hilfsstrukturen (34-35, 71, 38-45) in dem Maskenabbild (7) sowie Wiederholen der Schritte c), c1), c2) und c3).
  2. Verfahren zum Bestimmen des Aufbaus einer Maske zum Mikrostrukturieren von Halbleitersubstraten mittels Fotolithographie, wobei das Verfahren auf einem Computersystem durchgeführt wird und die folgenden Schritte aufweist: a) Einlesen von Designdaten (2) eines Halbleitersubstrats, b) Bestimmen der Form und der Anordnung von Kontaktlöchern (31-33) eines als Datenstruktur vorliegendes Maskenabbilds (3), c) Bestimmen der Form und der Anordnung von Hilfsstrukturen (34-45) in dem Maskenabbild (3) mittels Platzierungsregeln, d) Berücksichtigen von dreidimensionalen Maskeneffekten in der Abbildungssimulation des Maskenabbilds (3) auf dem Halbleitersubstrat durch Verwendung eines komplexen Transmissionsfaktors und/oder durch Verwendung eines mittels einem optischen Näherungskorrekturverfahren bestimmbaren Kontaktloch-Vorhalts, e) Bestimmen der Kontaktloch-Vorhalte durch ein optisches Näherungskorrekturverfahren mittels der dreidimensiona le Maskeneffekte berücksichtigenden Abbildungssimulation und Ändern der Größe der Kontaktlöcher (31-33) in dem Maskenabbild (3) um den Kontaktloch-Vorhalt oder um die Kontaktloch-Vorhalte, f) Bereitstellen der Informationen über die Form und über die Anordnung der Kontaktlöcher (31-33) und der Hilfsstrukturen (34-35, 71, 38-45) des Maskenabbilds (7) zum Herstellen der Maske, wobei nach Schritt e) die folgenden Schritte ausgeführt werden: e1) Simulieren der Abbildung der Kontaktlöcher (61-63) und der Hilfsstrukturen (64) des Maskenabbilds (3) auf dem Halbleitersubstrat mittels der dreidimensionale Maskeneffekte berücksichtigenden Abbildungssimulation, e2) Überprüfen, ob die Hilfsstrukturen (34-45) bei der Simulation auf dem Halbleitersubstrat abgebildet werden und/oder ob die Kontaktlöcher (31-33) auf dem Halbleitersubstrat von spezifizierten Toleranzen abweichen, wenn ja: Sortieren der betreffenden Kontaktlöcher (31-33) und/oder der betreffenden Hilfsstrukturen (34-45) nach Fehlerklassen, Ändern der Kontaktlöcher (31-33) und/oder der Hilfsstrukturen (34-35, 71, 38-45) in dem Maskenabbild (7) sowie Wiederholen der Schritte c), d), e), e1) und e2).
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in Schritt d) bei der Simulation verrundete Ecken der Kontaktlöcher (31-33) und der Hilfsstrukturen (34-45, 71) des Maskenabbilds (3, 7) berücksichtigt werden.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das optische Näherungskorrekturverfahren regelbasiert ausgeführt wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das optische Näherungskorrekturverfahren simulationsbasiert ausgeführt wird.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Maske Hilfsstrukturen (34-45, 71) oder die Hauptstruktur (31-33) anisotrop geätzt sind.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Maske Hilfsstrukturen (34-45, 71) oder die Hauptstruktur (31-33) anisotrop vorgeätzt und einseitig oder zweiseitig isotrop untergeätzt sind.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der Maske um eine Phasenassistmaske (3; 7) mit nicht abbildenden Hilfsstrukturen (34-35, 71, 38-45) handelt.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der Maske um eine Halbtonmaske mit Streulinien handelt.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der Maske um eine Halbtonmaske mit Phasenhilfsstrukturen handelt.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der Maske um eine COG Maske mit Streulinien handelt.
  12. Computerprogramm zur Durchführung der Verfahrensschritte des Verfahrens zum Bestimmen des Aufbaus einer Maske nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wenn das Programm in einem Computersystem ausgeführt wird.
  13. Computerprogramm nach Anspruch 12, das auf einem Speichermedium enthalten ist.
  14. Computerprogramm nach Anspruch 12, das in einem Computerspeicher abgelegt ist.
  15. Computerprogramm nach Anspruch 12, das in einem Nur-Lese-Speicher enthalten ist.
  16. Computerprogramm nach Anspruch 12, das auf einem elektrischen Trägersignal übertragen wird.
  17. Datenträger, auf dem ein Computerprogramm abgelegt ist, das Programmanweisungen zur Durchführung der Verfahrensschritte des Verfahrens zum Bestimmen des Aufbaus einer Maske nach einem der Ansprüche 1 bis 11 enthält, wenn das Programmm auf einem Computersystem ausgeführt wird.
  18. Computersystem, auf dem ein Computerprogramm nach einem der Ansprüche 12 bis 16 gespeichert ist.
  19. Verfahren, wobei in einem Schritt des Verfahrens ein Computerprogramm nach einem der Ansprüche 12 bis 16 aus einem elektronischen Datennetz auf ein an das Datennetz angeschlossenes Computersystem heruntergeladen wird.
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Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7177010B2 (en) * 2004-11-03 2007-02-13 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
DE102005003001B4 (de) * 2005-01-21 2009-10-08 Qimonda Ag Verfahren zur Korrektur des optischen Proximity-Effektes
US7846616B2 (en) 2005-08-08 2010-12-07 Infineon Technologies Ag Lithography masks and methods
JP4823711B2 (ja) * 2006-02-16 2011-11-24 Hoya株式会社 パターン形成方法及び位相シフトマスクの製造方法
JP2007219208A (ja) * 2006-02-17 2007-08-30 Sony Corp パターン補正装置、パターン補正プログラム、パターン補正方法および半導体装置の製造方法
US7617475B2 (en) * 2006-11-13 2009-11-10 United Microelectronics Corp. Method of manufacturing photomask and method of repairing optical proximity correction
JP4909729B2 (ja) * 2006-12-13 2012-04-04 株式会社東芝 検査データ作成方法および検査方法
US7759023B2 (en) * 2006-12-29 2010-07-20 Sandisk 3D Llc Hybrid mask and method of making same
US7858269B2 (en) * 2007-03-16 2010-12-28 International Business Machines Corporation Structure and method for sub-resolution dummy clear shapes for improved gate dimensional control
WO2008135810A2 (en) * 2007-05-03 2008-11-13 Freescale Semiconductor, Inc. Method and apparatus for designing an integrated circuit
JP4551913B2 (ja) 2007-06-01 2010-09-29 株式会社東芝 半導体装置の製造方法
US20090191468A1 (en) * 2008-01-29 2009-07-30 International Business Machines Corporation Contact Level Mask Layouts By Introducing Anisotropic Sub-Resolution Assist Features
US20090250760A1 (en) * 2008-04-02 2009-10-08 International Business Machines Corporation Methods of forming high-k/metal gates for nfets and pfets
US7975246B2 (en) * 2008-08-14 2011-07-05 International Business Machines Corporation MEEF reduction by elongation of square shapes
JP2011028120A (ja) * 2009-07-28 2011-02-10 Toshiba Corp パタン作成方法、パタン作成プログラムおよび半導体デバイスの製造方法
US9384318B2 (en) * 2014-04-28 2016-07-05 Globalfoundries Inc. Mask error compensation by optical modeling calibration
CN111324003B (zh) * 2018-12-14 2023-10-13 夏泰鑫半导体(青岛)有限公司 光掩模图案修正的方法
CN111929981B (zh) * 2020-08-28 2023-03-31 上海华力微电子有限公司 接触孔光刻工艺热点的光学邻近修正方法
US11854808B2 (en) * 2021-08-30 2023-12-26 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Photo mask and lithography method using the same

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000067074A1 (en) * 1999-04-30 2000-11-09 Mentor Graphics Corporation Streamlined ic mask layout optical and process correction through correction reuse
US6261724B1 (en) * 1999-06-16 2001-07-17 International Business Machines Corporation Method of modifying a microchip layout data set to generate a predicted mask printed data set
US20020015900A1 (en) * 2000-04-27 2002-02-07 Petersen Advanced Lithography, Inc. Method for phase shift mask design, fabrication, and use

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2643811C2 (de) * 1975-10-28 1981-10-15 Hughes Aircraft Co., Culver City, Calif. Lithographie-Maske mit einer für Strahlung durchlässigen Membran und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE69319901T2 (de) * 1992-04-06 1999-03-25 Microunity Systems Eng Methode zur herstellung eines lithographischen musters in einem verfahren zur herstellung von halbleitervorrichtungen
KR960002536A (de) * 1994-06-29 1996-01-26
JP2988417B2 (ja) * 1997-02-28 1999-12-13 日本電気株式会社 フォトマスク
US6078738A (en) * 1997-05-08 2000-06-20 Lsi Logic Corporation Comparing aerial image to SEM of photoresist or substrate pattern for masking process characterization
JP3428872B2 (ja) * 1997-08-29 2003-07-22 キヤノン株式会社 露光方法および装置
US6757645B2 (en) * 1997-09-17 2004-06-29 Numerical Technologies, Inc. Visual inspection and verification system
JPH11162844A (ja) * 1997-09-25 1999-06-18 Toshiba Corp パターン形成方法
TW588414B (en) * 2000-06-08 2004-05-21 Toshiba Corp Alignment method, overlap inspecting method and mask
US6780570B2 (en) * 2000-06-28 2004-08-24 Institut National D'optique Method of fabricating a suspended micro-structure with a sloped support
US6873720B2 (en) * 2001-03-20 2005-03-29 Synopsys, Inc. System and method of providing mask defect printability analysis
DE10136291B4 (de) * 2001-07-25 2008-05-08 Qimonda Ag Photolithographische Maske
DE10156143B4 (de) * 2001-11-15 2007-01-04 Infineon Technologies Ag Verfahren zur Herstellung von photolithographischen Masken
US6883159B2 (en) * 2002-03-19 2005-04-19 Intel Corporation Patterning semiconductor layers using phase shifting and assist features

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000067074A1 (en) * 1999-04-30 2000-11-09 Mentor Graphics Corporation Streamlined ic mask layout optical and process correction through correction reuse
US6261724B1 (en) * 1999-06-16 2001-07-17 International Business Machines Corporation Method of modifying a microchip layout data set to generate a predicted mask printed data set
US20020015900A1 (en) * 2000-04-27 2002-02-07 Petersen Advanced Lithography, Inc. Method for phase shift mask design, fabrication, and use

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Alfred K. Wong and Andrew R. Neureuther:"Mask To- pography Effects in Projection Printing of Phase- shifting Masks", in: IEEE Transactions on Electron Devices, Vol. 41, No. 6, June 1994, pp.894-902 *
Oliver Toublan, Emile Sahouria and Nick Cobb:"Pha- se and Transmission Errors Aware OPC Solution for PSM: Feasibility Demonstration", 20th Annual BACUS Symposium on Photomask Technology, in: Procee- dings of SPIE, Vol. 4186 (2001), pp.862-868
Oliver Toublan, Emile Sahouria and Nick Cobb:"Pha-se and Transmission Errors Aware OPC Solution for PSM: Feasibility Demonstration", 20th Annual BACUS Symposium on Photomask Technology, in: Procee- dings of SPIE, Vol. 4186 (2001), pp.862-868 *
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