DE10255653A1 - Verfahren zur Verringerung von Abbildungsfehlern und Maske zur Durchführung dieses Verfahrens - Google Patents

Verfahren zur Verringerung von Abbildungsfehlern und Maske zur Durchführung dieses Verfahrens Download PDF

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Johannes Kowalewski
Gerhard Dr. Kunkel
Rainer Dr. Pforr
Ina Voigt
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    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/36Masks having proximity correction features; Preparation thereof, e.g. optical proximity correction [OPC] design processes

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verringerung von Abbildungsfehlern einer eine monochromatische Lichtquelle (25) und ein Linsensystem (27) aufweisenden Belichtungsvorrichtung (24) zum Abbilden von auf einer Maske (1) vorgegebenen Nutzstrukturen (5) auf ein Halbleitersubstrat (28) sowie eine Maske zur Durchführung dieses Verfahrens. Durch Computersimulation (29) werden auf das Beugungsspektrum der Nutzstrukturen (5) einwirkende Hilfsstrukturen mit einer Dimensionierung unterhalb einer, durch die Wellenlänge der Lichtquelle und eine numerische Apertur des Linsensystems bestimmten, optischen Auflösungsgrenze ermittelt und auf die Maske übertragen.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verringerung von Abbildungsfehlern einer eine quasi monochromatische Lichtquelle und ein Linsensystem aufweisenden Belichtungsvorrichtung zum Abbilden von auf einer Maske vorgegebenen Nutzstrukturen auf ein Halbleitersubstrat. Außerdem betrifft die Erfindung eine Maske zur Durchführung eines Verfahrens.
  • Durch Linsenaberrationen werden periodische, formal gleich große Strukturen in einer kleinsten abzubildenden Dimension, einer sogenannten kritischen Dimension unterschiedlich bzw. unsymmetrisch abgebildet. 6a zeigt eine dem Stand der Technik entsprechende Maske mit einem Muster zur Herstellung von tiefen Gräben in einem Halbleitersubstrat für die DRAM-Produktion. 6b zeigt ein zu einem Maskenausschnitt 2 in 6a gehörendes Luftbild. Ein solches Luftbild wird auf einem Substrat bei einer Belichtung durch den Maskenausschnitt 2 mit quasi monochromatischem Licht erhalten. In diesem Maskenausschnitt 2 sind weiße Bereiche der Maske lichtdurchlässig bzw. transparent, während schwarze Bereiche nahezu lichtundurchlässig bzw. opak mit einer Lichttransmission von 6% sind. Tatsächlich werden die Luftbilder durch Simulation gewonnen: Ein Rechner berechnet die auf dem Substrat erhaltenen Bilder, wenn dieses von der Lichtquelle durch die Maske hindurch belichtet wird. Versuche haben die weitgehende Übereinstimmungen von Simulation mit tatsächlichen Ergebnissen bestätigt. Wie man sieht, wird ein zentrales Rechteckpaar aus Rechtecken 5 links-rechts asymmetrisch abgebildet, d.h. die beiden Rechtecke fallen bezüglich ihrer Breite verschieden zueinander aus. Außerdem können die einzelnen Rechtecke im Luftbild bezüglich ihrer Länge verschieden zueinander ausfallen. Weiterhin zeigen die äußeren Längskanten des Rechteckpaares eine starke konvexe Verrundung, während die inneren Kanten eine leicht konkave Linienführung aufweisen. Diese Asymmetrien in der Abbildung sind ein starker Nachteil, der sich bei immer kleiner werdenden Strukturen noch weiter verschärft. Um das Problem zu beheben, wurden bisher Belichtungseinstellungen, Prozessparameter optimiert und Geräte-Spezifikationen verschärft. Mit diesen Maßnahmen konnten aber die oben angedeuteten Abbildungsfehler nur mit geringem Erfolg vermindert werden.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Maske zur Durchführung des Verfahrens zur Verfügung zu stellen, durch das bzw. die die genannten Abbildungsfehler deutlich verringert werden können.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Verfahren nach Patentanspruch 1 bzw. mit einer Maske nach Patentanspruch 3 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass beliebige gleich große bzw. symmetrische Nutzstrukturen auf einer Maske durch das Aufbringen von Hilfsstrukturen, die das Beugungsspektrum der Nutzstrukturen verändern, auch gleich groß bzw. symmetrisch abgebildet werden können. Die Hilfsstrukturen weisen eine Dimensionierung, die unterhalb der durch die Wellenlänge der Lichtquelle und eine numerische Apertur des Linsensystems bestimmten Auflösungsgrenze liegt, auf. Dies bedeutet, dass die Hilfsstrukturen nicht mit auf das mit einer lichtempfindlichen Schicht versehene Halbleitersubstrat abgebildet werden. Durch geeignete Plazierung und Dimensionierung der Hilfsstrukturen, die mit derselben Perio denlänge wie die Nutzstrukturen versehen werden, also "auf pitch" liegen, wird ein regelmäßiges, periodisches Gitter erzeugt, so dass Unterschiede in der Abbildung von auf der Maske gleichen Strukturen reduziert werden. Sehr vorteilhaft ist auch die Möglichkeit einer schnellen Ermittlung der Hilfsstrukturen für beliebige Nutzstrukturen mit Hilfe von Computersimulationen.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand der in den Zeichnungen dargestellten Beispiele näher erläutert. Es zeigen:
  • 1a eine schematische Darstellung einer Maske nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
  • 1b ein mit einem Maskenausschnitt der Maske der 1a erhaltenes Luftbild,
  • 2a eine schematische Darstellung einer Maske nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
  • 2b ein mit einem Maskenausschnitt der Maske der 2a erhaltenes Luftbild,
  • 3a eine schematische Darstellung einer Maske nach einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
  • 3b ein mit einem Maskenausschnitt der Maske der 3a erhaltenes Luftbild,
  • 4a eine schematische Darstellung einer alternierenden Phasenshiftmaske nach einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
  • 4b ein mit einem Maskenausschnitt der Maske der 4a erhaltenes Luftbild,
  • 5 eine schematische Darstellung einer Belichtungsvorrichtung in Wechselwirkung mit einer Computersimulation,
  • 6a eine schematische Darstellung einer zum Stand der Technik gehörenden Maske,
  • 6b ein mit einem Maskenausschnitt der Maske der 6a erhaltenes Luftbild,
  • 7a eine schematische Darstellung einer Maske mit waagerechten Hilfsstrukturen,
  • 7b ein mit einem Maskenausschnitt der Maske der 7a erhaltenes Luftbild,
  • 8 eine Darstellung der Asymmetrie in der kritischen Dimension in Abhängigkeit von der Position im Belichtungsschlitz für die Masken der 1a, 6a bzw. 7a,
  • 9 eine Darstellung der Asymmetrie in der kritischen Dimension in Abhängigkeit von der Position im Belichtungsschlitz für die Masken der 2a, 3a bzw. 4a,
  • 10 eine Darstellung des Belichtungsspielraumes in Abhängigkeit von der Tiefenschärfe für die zum Stand der Technik gehörende Maske der 6a,
  • 11 eine Darstellung des Belichtungsspielraumes in Abhängigkeit von der Tiefenschärfe für die zum Stand der Technik gehörende Maske von 6a bei Quadrupolbeleuchtung,
  • 12 eine Darstellung des Belichtungsspielraumes in Abhängigkeit von der Tiefenschärfe für die Maske mit den waagerechten Hilfsstrukturen nach 7a,
  • 13 eine Darstellung des Belichtungsspielraumes in Abhängigkeit von der Tiefenschärfe für die Maske nach dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung von 1a,
  • 14 eine Darstellung des Belichtungsspielraumes in Abhängigkeit von der Tiefenschäfe für die Maske nach dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung von 2a,
  • 15 eine Darstellung des Belichtungsspielraumes in Abhängigkeit von der Tiefenschärfe für die Maske nach dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung von 3a und
  • 16 eine Darstellung des Belichtungsspielraumes in Abhängigkeit von der Tiefenschärfe für die Phasenshiftmaske nach dem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung von 4a.
  • 1a zeigt eine erfindungsgemäße Maske 1 und zwar speziell eine Positivmaske mit periodisch wiederkehrenden transparenten, in der Figur weißen Abschnitten und nahezu opaken, in der Figur schwarzen Abschnitten. Ein Maskenausschnitt 2 ist gesondert herausgestellt. Bei einer Positivmaske sind die transparenten Bereiche die abzubildenden Bereiche, während bei einer Negativmaske die nahezu opaken Bereiche die abzu bildenden Bereiche sind. Die Erfindung ist in gleicher Weise auf Positivmasken und auf Negativmasken anwendbar. Die Maske 1 ist mit Nutzstrukturen, nämlich den transparenten Rechtecken 5 und zusätzlich mit Hilfsstrukturen, nämlich transparenten Streifen 7, 8 mit einer speziellen Dimensionierung versehen: Die Abmessungen dieser Streifen 7, 8 liegen unterhalb der durch die Wellenlänge der Lichtquelle und die numerische Apertur des Linsensystems bestimmten Auflösungsgrenze.
  • Da die Hilfsstruktur direkt mit der Nutzstruktur verbunden ist, weist sie eine Periodizität mit der gleichen Periodenlänge wie die Nutzstruktur auf.
  • Im dargestellten Beispiel sind die Hilfsstrukturen die transparenten Streifen 7, 8, deren lange Seiten parallel zu einer einzigen Richtung angeordnet sind, nämlich parallel zu den Längskanten der eine Länge L aufweisenden transparenten Rechtecke 5.
  • Die Streifen 7, 8 befinden sich an den eine Länge Q aufweisenden Querseiten der Rechtecke 5 und verbinden jeweils zwei Rechtecke 5 miteinander.
  • Die erfindungsgemäße Maske 1 wird bevorzugt zur Erzeugung eines "tiefen Grabenmusters (deep trench pattern)", wie es zur DRAM-Produktion verwendet wird, eingesetzt. Daher sind die transparenten Rechtecke 5 innerhalb des sich auf der Maske 1 periodisch wiederholenden rechteckigen Maskenausschnittes 2 mit einer horizontalen bzw. langen Kante der Länge λ1 und einer vertikalen bzw. kurzen Kante der Länge λ1/2 in der Art und Weise angeordnet, dass die Rechtecke 5 symmetrisch um die vertikale Symmetrieachse des Maskenausschnittes 2 mit der Längsseite parallel zur Vertikalen angeordnet sind, einander gegenüberliegen und ein Rechteckpaar bilden. In den Randbe reichen des Maskenausschnittes 2 sind insgesamt vier, jeweils die horizontalen Kanten des Maskenausschnittes 2 berührende kurze Rechtecke 6 einer Längsseite der Länge L/2 und einer Querseite des Länge Q angeordnet. Diese Rechtecke 6 bilden zusammen mit entsprechenden Rechtecken 6 benachbarter Maskenausschnitte wiederum Rechtecke 5.
  • Die transparenten Streifen 7, 8 sind mit einer Breite C versehen, die kleiner als die Querseite Q ist und beispielsweise im Wesentlichen 2/5Q beträgt. Innerhalb des Maskenausschnittes 2 erscheinen sie mit zwei verschiedenen Längen, nämlich mit einer Länge S2 entsprechend dem Abstand zwischen den beiden sich in den jeweiligen Randbereichen befindlichen kurzen Rechtecken 6 und einer Länge S1, die dem vertikalen Abstand zwischen der Querseite der zentrierten Rechtecke 5 und der nächstgelegenen horizontalen Kante des Maskenausschnittes 2 entspricht. Die unterschiedlichen Längen S2 und S1 existieren nur im Maskenausschnitt und ergeben sich aus der speziellen Anordnung der Rechtecke. Auf der Gesamtmaske weisen alle Streifen die Länge S2 auf.
  • Die Querseiten der zentrierten Rechtecke 5 sind mit den Streifen 7 der Länge S1 (S1 > Q) versehen, und die Querseiten der kurzen Rechtecke 6 in den Randbereichen sind mit den die kurzen Rechtecke 6 verbindenden Streifen 8 der Länge S2 versehen (S2 > S1, S2 > Q).
  • Wesentlich ist an diesem Ausführungsbeispiel, dass hier jeweils ein Streifen 7, 8 zentriert an jeder Querseite der Rechtecke 5, 6 angeordnet ist.
  • Die Maske nach dem Ausführungsbeispiel von 2a unterscheidet sich von der Maske nach 1a dadurch, dass an den Querseiten der Rechtecke 5, 6 jeweils zwei Streifen 7, 8 an geordnet sind und dass die Streifen 7, 8 bündig mit den Längskanten der Rechtecke 5, 6 abschließen.
  • Die Maske nach dem Ausführungsbeispiel von 3a unterscheidet sich von der Maske nach 1a durch die Anordnung der Streifen 7, 8 in bezug auf die Rechtecke 5, 6 und durch Streifen 11 im Maskenausschnitt 2. Der jeweilige Streifen 7 an den Querseiten des zentrierten Rechteckpaares ist zu den jeweiligen Außenkanten der einzelnen Rechtecke 5 hin verschoben in der Art und Weise, dass der Streifen 7 nicht bündig mit den jeweiligen Außenkanten der Rechtecke 5 abschließt, sondern um eine kleine Strecke ε, die im Wesentlichen Q/10 entspricht, nach innen verschoben ist. Genau mittig zwischen den Rechtecken 5 befindet sich ein Streifen 11, der in den Eckbereichen zwischen diesen Rechtecken 5 angeordnet ist.
  • Im Maskenausschnitt 2 berührt er dessen horizontale Kante und ist mit der Länge S1 versehen. Die die kurzen Rechtecke 6 in den Randbereichen verbindenden Streifen 8 sind zum Mittelpunkt des Maskenausschnittes 2 hin verschoben, in der Art und Weise, dass sie nicht bündig mit den Längskanten der kurzen Rechtecke 6 abschließen, sondern um die kleine Strecke ε zu den vertikalen Kanten des Maskenausschnittes 2 hin verschoben sind. Weiterhin befindet sich im Maskenausschnitt 2 ein die vertikalen Kanten des Maskenausschnittes berührender zentrierter Streifen 11 der Länge S2 und der Breite Q/5.
  • Bei der Maske des Ausführungsbeispieles von 4a handelt es sich um eine alternierende Phasenshiftmaske 30. Sie unterscheidet sich von der Maske 1 in 1a dadurch, dass wechselweise, hier angedeutet durch die punktiert geschwärzten Bereiche 12, 13, 14, 15 der transparenten abzubildenden Rechtecke 5, 6 und Hilfsstrukturen 7, 8, die Phase des Lichtes um 180 Grad gedreht wird.
  • Um die Wirkungsweise der einzelnen erfindungsgemäßen Masken beurteilen zu können, sind in den 1b bis 4b und 6b die zu den jeweiligen Maskenausschnitten der 1a bis 4a und 6a gehörenden Luftbilder dargestellt.
  • Die dem Stand der Technik entsprechende Maske in der 6a zeigt bei Simulation des Luftbildes mit Aberrationen in der 6b die bereits oben beschriebenen unerwünschten Links-Rechts Asymmetrien bezüglich der Breite des abzubildenden Rechteckpaares. Auf der Abszisse bzw. Ordinate sind dabei die horizontalen bzw. vertikalen Positionen auf der Maske 2 in Nanometer angegeben.
  • Das Luftbild in 1b zeigt gegenüber dem Luftbild von 6b eine deutliche Verbesserung. Die äußeren und inneren Längskanten eines Rechteckes weisen sehr viel geringere Abweichungen voneinander auf. Das Rechteckpaar erscheint im Luftbild bezüglich der Links-Rechs-Asymmetrie deutlich symmetrischer.
  • Im Luftbild in der 2b lässt sich derselbe Effekt erkennen; allerdings sind hier die Strukturen in der Vertikalen nicht so klar voneinander getrennt.
  • Das Luftbild in der 3b zeigt dieselbe Tendenz einer Verbesserung bezüglich der Links-Rechts Asymmetrie wie in 1b, allerdings weisen hier die Längskanten eine Abweichung voneinander auf.
  • Das zur Phasenshiftmaske 30 von 4a gehörende Luftbild in der 4b weist eine deutliche Abweichung der beiden Längskanten eines Rechteckes voneinander auf, ist aber bezüglich der Links-Rechts Asymmetrie eine Verbesserung.
  • 5 ist eine schematische Darstellung einer Belichtungsvorrichtung 24, bestehend aus einer Lichtquelle 25, der darunterliegenden Maske 1, einem Linsensystem 27 und einem auf einer Haltevorrichtung 9 liegenden, scheibenförmigen Halbleitersubstrat 28. Die Belichtungsvorrichtung 24 steht in Wechselwirkung mit einem Rechner 29. In diesem Rechner 29 werden Simulationsrechnungen für verschiedene Maskenstrukturen ausgeführt, wie diese in den 1a bis 4a, 6a und auch 7a gezeigt sind. Die Ergebnisse sind in den jeweils zugehörigen 1b bis 4b, 6b und 7b veranschaulicht. Abhängig von diesen Ergebnissen wird eine geeignete Maske für die tatsächliche Belichtung ausgewählt.
  • In der bereits erwähnten 6a ist eine dem Stand der Technik entsprechende Maske für die DRAM-Produktion mit einem Muster zur Herstellung von tiefen Gräben im Halbleitersubstrat schematisch dargestellt.
  • 6b zeigt das zum Maskenausschnitt 2 in 6a gehörende Luftbild. Wie man sieht, wird das zentrale Rechteckpaar Links-Rechts asymmetrisch abgebildet, d.h die beiden Rechtecke differieren bezüglich ihrer Breite. Außerdem zeigen die äußeren Längskanten des Rechteckpaares eine starke konvexe Verrundung, während die inneren Kanten eine leicht konkave Linienführung aufweisen.
  • Die Maske in der 7a unterscheidet sich von der Maske in der 6a durch die zusätzlich angeordneten waagerechten Hilfsstrukturen 31. Das zugehörige Luftbild in der 7b weist eine so starke Verzerrung der Maskenstrukturen auf, dass diese Maske als weniger brauchbar anzusehen ist. Es ist also von Bedeutung, Simulationen zur Auswahl geeigneter Hilfsstrukturen vorzunehmen.
  • Um die Güte der erfindungsgemäßen Masken einschätzen zu können, sind in den folgenden 8 bis 16 die auf Simulationsrechnungen basierenden Resultate graphisch dargestellt. Es wurde mit den folgenden Parametern simuliert: Belichtungsvorrichtung: Scanner; numerische Apertur: 0,68; Füllfaktor bei annularer Beleuchtung: 0,8/0,533, bei Quadrupol-Beleuchtung: 0,65/0,15, Sigma für alternierende Phasenshiftmasken: 0,3.
  • In der 8 sind auf der Ordinate die Asymmetrie A in der kleinsten abzubildenden Dimension, hier der Breite 32 eines Rechteckes 5, bei dessen Abtastung (Scan) in Richtung dieser Breite 32, die sogenannte kritische Dimension in Nanometer, über der Position P im Belichtungsschlitz auf der Abszisse aufgetragen. Asymmetrie in der kritischen Dimension bedeutet die Abweichung in der Breite an der Stelle L/2 des Luftbildes der beiden zu einem Rechteckpaar auf der Maske 1 gehörenden Rechtecke 5 voneinander. Es ist die Asymmetrie A in der kritischen Dimension von Luftbildern der Masken, dargestellt in den 6a, 7a und 1a, gemessen und über der Position im Belichtungsschlitz aufgetragen. Im einzelnen ergeben sich eine Kurve (b) für die Maske der 7a, eine Kurve (c) für die Maske der 1a, eine Kurve (a) für die Maske der 6a bei Quadrupolbeleuchtung und eine Kurve (d) für die Maske der 6a bei annularer Beleuchtung.
  • Ein Vergleich der Kurven (a) bis (d) ergibt, dass die erfindungsgemäße Maske (Kurve (c)) von 1a bei verbesserter Abbildungsqualität nicht deutlich schlechter ist als die zum Stand der Technik gehörende Maske von 6a bei annularer Beleuchtung (Kurve (d)).
  • In 9 ist wie in 8 die Asymmetrie A in der kritischen Dimension über der Positon P im Belichtungsschlitz aufgetragen. Es sind hier die erfindungsgemäßen Masken von 2a in einer Kurve (e), von 3a in einer Kurve (f) und von 4a in einer Kurve (g) vermessen. Auch diese Masken schneiden nicht deutlich schlechter ab als die zum Stand der Technik gehörende Maske von 6a.
  • Die 10 bis 15 machen eine Aussage über das Prozessfenster der einzelnen Masken. Dabei ist wieder die Variation in der Breite der Luftbilder an der Stelle L/2 der abzubildenden Rechtecke 5, also die Variation der Breite im Bereich der Mitte von deren Länge L (vgl. 1), als Bezugsgröße verwendet. Dabei wird von einer Sollbreite von 180 nm und einer erlaubten Abweichung von +/– 18 nm ausgegangen.
  • In der 10 ist für die zum Stand der Technik gehörende Maske der 6a der Belichtungsspielraum B in Prozent auf der Ordinate in Abhängigkeit von der Tiefenschärfe T in Mikrometern aufgetragen. Je größer die Fläche unterhalb der Kurve ist, desto größer ist das Prozessfenster. Der unterhalb der Kurve eingetragene CPW-Wert ist ein Maß für diese Fläche. In 11 ist für die zum Stand der Technik gehörende Maske von 6a noch das Prozessfenster bei Quadrupolbeleuchtung dargestellt.
  • In den 12 bis 16 sind im Vergleich dazu die Prozessfenster der Masken der 7a und der Ausführungsbeispiele der 1a, 2a, 3a und 4a dargestellt.
  • Insgesamt lässt sich feststellen, dass die erfindungsgemäßen Masken bei verbesserter Abbildungsqualität bessere Prozessfenster aufweisen als die zum Stand der Technik gehörende Maske.
  • 1
    Maske
    2
    Maskenausschnitt
    5
    Rechteck
    6
    kurzes Rechteck
    7
    Streifen der Länge S1
    8
    Streifen der Länge S2
    9
    Haltevorrichtung
    11
    Streifen
    12
    kurzes Phasenshiftdreieck
    13
    Phasenshiftstreifen der Länge S2
    14
    Phasenshiftrechteck
    15
    Phasenshiftstreifen der Länge S1
    24
    Belichtungsvorrichtung
    25
    monochromatische Lichtquelle
    27
    Linsensystem
    28
    Halbleitersubstrat
    29
    Rechner für Simulation
    30
    Phasenshiftmaske
    31
    waagerechte Hilfsstrukturen

Claims (20)

  1. Verfahren zur Verringerung von Abbildungsfehlern einer eine quasi monochromatische Lichtquelle (25) und ein Linsensystem (27) aufweisenden Belichtungsvorrichtung (24) zum Abbilden von auf einer Maske (1) vorgegebenen Nutzstrukturen auf ein Halbleitersubstrat (28), dadurch gekennzeichnet, dass – durch eine Computersimulation (29) auf das Beugungsspektrum der Nutzstrukturen (5, 6) einwirkende Hilfsstrukturen (7, 8) mit einer Dimensionierung unterhalb einer, durch die Wellenlänge der Lichtquelle und eine numerische Apertur des Linsensystems bestimmten, optischen Auflösungsgrenze ermittelt werden, – auf der Maske (1) diese Hilfsstrukturen (7, 8) vorgesehen werden und – mit der Belichtungsvorrichtung die Nutzstrukturen (5, 6) auf der Maske (1) auf das mit einer lichtempfindlichen Schicht versehene Halbleitersubstrat (28) abgebildet werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn die Nutzstruktur (5, 6) eine Periodizität mit einer gegebenen Periodenlänge aufweist, für die Hilfsstruktur (7, 8) eine Periodizität mit der Periodenlänge der Nutzstruktur (5, 6) vorgesehen wird.
  3. Maske (1) mit Nutzstrukturen zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Maske (1) mit Hilfsstrukturen (7, 8) mit einer Dimensionierung unterhalb einer durch die Wellenlänge der Lichtquelle (25) und eine numerische Apertur des Linsensystems (27) bestimmten, optischen Auflösungsgrenze versehen ist.
  4. Maske nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Nutzstruktur (5, 6) und die Hilfsstruktur (7, 8) eine Periodizität mit der gleichen Periodenlänge aufweisen.
  5. Maske nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfsstrukturen Streifen (8) sind.
  6. Maske nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Streifen (8) mit den langen Seiten parallel zu einer einzigen Richtung angeordnet sind.
  7. Maske nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sie periodisch wiederkehrende Maskenabschnitte (2) aufweist, die mit abzubildenden und eine längsseits mit einer Länge L und eine Querseite mit einer Länge Q aufweisenden transparenten oder opaken Rechtecken (5) als Nutzstruktur versehen ist.
  8. Maske nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Streifen (8) parallel zur Längsseite der transparenten Rechtecke (5) angeordnet sind.
  9. Maske nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Streifen (11) in den Eckbereichen zwischen zwei Rechtecken (5) angeordnet sind.
  10. Maske nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Streifen (8) an den Querseiten der Rechtecke (5) angeordnet sind.
  11. Maske nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Streifen (8) jeweils zwei Rechtecke miteinander verbinden.
  12. Maske nach den Ansprüchen 7, 8, 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Rechtecke (5) innerhalb eines sich auf der Maske periodisch wiederholenden rechteckigen Maskenausschnittes (2) mit einer horizontalen Kantenlänge λ1 und einer vertikalen Kantenlänge λ1/2 in der Art und Weise angeordnet sind, dass sich symmetrisch um eine vertikale Symmetrieachse des Maskenausschnittes (2) mit einer Längsseite parallel zur Vertikalen angeordnete, zentrierte Rechtecke (5) einander gegenüberliegen und ein Rechteckpaar bilden und dass sich in den Randbereichen insgesamt vier, jeweils die beiden horizontalen Kanten des Maskenausschnittes (2) berührende kurze Rechtecke (6) der Längsseite L/2 und Querseite Q befinden, und dass die transparenten Streifen (8) mit einer Breite C kleiner als die Querseite Q und innerhalb des Maskenausschnittes mit einer oder mehreren Längen versehen sind.
  13. Maske nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Streifen (8) mit der Breite C im wesentlichen 2/5Q und mit zwei verschiedenen Längen S1 und S2 versehen sind, wobei die Länge S1 dem vertikalen Abstand zwischen der Querseite der zentrierten Rechtecke (5) und der nächstgelegenen horizontalen Kante des Maskenausschnittes (2) und die Länge S2 dem Abstand zwischen den beiden sich in den jeweiligen Randbereichen befindlichen kurzen Rechtecke gleicht.
  14. Maske nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass alle Querseiten des zentrierten Rechteckpaares (5) mit Streifen (7) der Länge S1 und die Querseiten der kurzen Rechtecke (6) in den Randbereichen mit die kurzen Rechtecke (6) verbindenden Streifen (8) der Länge S2 versehen sind.
  15. Maske nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils ein Streifen (7, 8) an allen Querseiten der Rechtecke (5, 6) angeordnet ist.
  16. Maske nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Streifen (7, 8) zentriert an den Querseiten der Rechtecke (5, 6) angeordnet ist.
  17. Maske nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils zwei Streifen an den Querseiten der Rechtecke (5, 6) angeordnet sind.
  18. Maske nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Streifen bündig mit den Längskanten der Rechtecke (5, 6) abschließen.
  19. Maske nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Streifen (7) an den Querseiten des zentrierten Rechteckpaares zu den jeweiligen Außenkanten der einzelnen Rechtecke (5) hin verschoben ist, in der Art und Weise, dass der Streifen nicht bündig mit den jeweiligen Außenkanten der Rechtecke abschließt, sondern um eine kleine Strecke ε im wesentlichen Q/10 nach innen verschoben ist, – sich genau mittig bei λ1/2 jeweils ein die horizontalen Kanten des Maskenausschnittes berührender Streifen (11) der Länge S1 befindet, – die die kurzen Rechtecke (6) in den Randbereichen verbindenden Streifen (8) zum Mittelpunkt des Maskenausschnittes hin verschoben sind, in der Art und Weise, dass sie nicht bündig mit den Längskanten der kurzen Rechtecke abschließen, sondern um die kleine Strecke e zu den vertikalen Kanten des Maskenausschnittes hin verschoben sind und – jeweils ein die vertikalen Kanten des Maskenausschnittes berührender zentrierter Streifen (11) der Länge S2 und Breite 1/5Q vorgesehen ist.
  20. Maske nach einem der Ansprüche 3 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Maske eine Phasenshiftmaske (30) ist.
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Title
Alfred Kwok-Kit Wong: Resolution Enhancement Tech- niques in Optical Lithography, SPIE Press, Vol. TT47, 2001, ISBN 0-8194-3995-9, Seiten 91 bis 105 sowie 197
Alfred Kwok-Kit Wong: Resolution Enhancement Tech-niques in Optical Lithography, SPIE Press, Vol. TT47, 2001, ISBN 0-8194-3995-9, Seiten 91 bis 105 sowie 197 *

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