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Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Maske, die zur Lithografie,
usw. verwendet wird, auf ein Herstellungsverfahren einer Halbleitereinrichtung
und eine Halbleitereinrichtung.
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Technischer Hintergrund
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Wenn
eine integrierte Halbleiterschaltungseinrichtung (Halbleiterschaltungsbaugruppe)
hergestellt wird, werden allgemein mehrere Masken verwendet, um
ein Muster von entsprechenden Einrichtungselementen (beispielsweise
eine Grabenschicht, eine Gateschicht, eine Kontaktschicht und eine
Verdrahtungsschicht, usw.) auf einem Wafer zu belichten. Dieses
Belichtungsverfahren wird als Lithografie bezeichnet, und es wurde
eine Vielzahl von Lithografieverfahren entwickelt, beispielsweise
Fotolithografie, Röntgenstrahlen-Lithografie,
LEEPL (Niedrigenergie-Elektronenstrahl-Proximityprojeketions-Lithografie;
siehe J. Vac. Sci. Technol. B. 17(6), 1999), EB-Stepper (Elektronenstahl),
und Ionenstrahl-Lithografie. Bei jeder Lithografie wird eine Belichtungsmaske
unter Verwendung einer Elektronenstrahl-Belichtungstechnik erzeugt.
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Ein
Elektronenstrahl-Belichtungsgerät,
welches zum Zeichnen eines Maskenmuster verwendet wird, besitzt
einen Ablenkungsbereich (einen Bereich, wo ein Elektronenstahl mit
notwendiger Genauigkeit durch eine Ablenkungsplatte abgelenkt werden
kann) von mehreren Millimetern maximal. Folglich wird die Belichtung
zum Zeichnen eines Maskenmusters auf einer Maske durchgeführt, indem
die Maske in mehrere Ablenkungsbereiche unterteilt wird und ein
Tisch zwischen den Ablenkungsbereichen angesteuert wird.
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In
den Ablenkungsbereichen tritt jedoch ein Versatz eines Strahls,
der als Ablenkungsverzerrung bezeichnet wird, aufgrund der Wirkung
eines Abbildungsfehlers einer Ablenkplatte auf. In dem Fall, wo Maskenmuster
auf mehreren Masken für
eine Einrichtung ge bildet werden, nimmt, wenn ein Weg zum Unterteilen
der Ablenkungsbereiche zwischen Masken verschieden ist, die Genauigkeit
zum Ausrichten der Muster, welche auf den entsprechenden Masken auf
einem Wafer gebildet werden, ab.
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Ein
Beispiel wird mit Hilfe von 1A und 1B erläutert. Eine Maske A in 1A und eine Maske B in 1B zeigen Masken für die gleiche
Einrichtung (Baugruppe bzw. Bauelement), und die Maske A und die
Maske B sind mit Mustern unterschiedlicher Einrichtungselemente
gebildet. Ein Muster der Maske A und ein Muster der Maske B werden
auf der Einrichtung überlagert.
Die Muster der Maske A und der Maske B werden unter Verwendung des
gleichen Elektronenstrahl-Belichtungsgeräts gezeichnet.
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Die
Maske A ist in Ablenkungsbereiche 1a mit der Anzahl von
4 × 4
in 1A unterteilt, und
die Maske B ist in Ablenkungsbereiche 1b mit der Anzahl von
5 × 6
in 1B unterteilt. Wenn
es keine Ablenkungsverzerrung im Elektronenstrahl-Belichtungsgerät für das Maskenmusterzeichnen
gibt, wird jeder der Ablenkungsbereiche 1a und 1b in 1A und 1B rechteckig oder quadratisch, jedoch
jeder der Ablenkungsbereiche 1a und 1b wird tatsächlich,
wie in 1A und 1B gezeigt ist, aufgrund
der Ablenkungsverzerrung zu einer verzerrten Form. Gemeinsam damit
wird ein Muster in den Ablenkungsbereichen 1a und 1b ebenfalls
verzerrt.
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Da
die Verzerrung eines Ablenkungsbereichs die Charakteristik der Ablenkplatte
des Elektronenstrahl-Belichtungsgerät reflektiert, wird eine allgemeine
Tendenz in der Maske A und der Maske B in der Verzerrungsrichtung
der Ablenkungsbereiche beobachtet. Da jedoch Größen der unterteilten Ablenkungsbereiche
in der Maske A und der Maske B verschieden sind, stimmen ein Versatz
des Musters an einem Punkt auf der Maske A und der Versatz des Musters
am gleichen Punkt auf der Maske B (ein Punkt, der grundsätzlich auf
die Einrichtung zu überlagern
ist) nicht überein.
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Folglich
schwankt der Versatz des Musters nicht nur in jeder Maske zwischen
den Masken. Wenn ein Muster von entsprechenden Einrichtungselementen
auf einem Wafer unter Verwendung dieser Masken A und B übertragen
wird, kann die Überlagerungsgenauigkeit
zwischen den Einrichtungselementen nicht ausreichend sichergestellt
werden.
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Ein
weiteres Beispiel wird mit Hilfe von 2A und 2B erläutert. Beispielsweise wird
bei der Lithografie, bei dem ein Niedrigenergie-Elektronenstrahl
von etwa 2 keV verwendet wird, ein Elektronenstrahl kein Dünnfilmmaterial
(Membran) von einer Maske übertragen,
so dass eine Maske, welche mit Löchern
in einem vorher festgelegten Muster (eine Schablonenmaske) gebildet
wird, als Membran verwendet wird.
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Bei
einer Schablonenmaske wird ein Mittelbereich eines krapfenförmigen Musters
in einigen Fällen
nicht unterstützt,
Teilbeanspruchungsintensität
tritt auf der Membran auf, wenn ein spezifisches Muster gebildet
wird, oder die mechanische Festigkeit der Maske wird in anderen
Fällen
vermindert. Somit wird ein gewünschtes
Muster komplementär
unterteilt, um Komplementärmasken
zu bilden.
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2A und 2B zeigen zwei Komplementärmasken
A und B, wobei die Komplementärmaske
A und die Komplementärmaske
B mit wechselseitig verschiedenen komplementär-unterteilten Mustern gebildet
sind. Komplementär-unterteilte Muster,
welche auf den Schablonenmasken gebildet sind, dienen zum komplementären Unterteilen
eines Musters eines Einrichtungselements und sind auf der Einrichtung
kombiniert. Die Muster der Komplementärmaske A und der Komplementärmaske B
sind unter Verwendung des gleichen Elektronenstrahl-Belichtungsgeräts gezeichnet.
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In 2A und 2B ist die Größe eines der Ablenkungsbereiche 2a und 2b die
gleiche, wobei jedoch die Unterteilungspositionen verschieden sind.
In der gleichen Weise wie in 1A und 1B werden die entsprechenden
Ablenkungsbereiche 2a und 2b aufgrund der Ablenkungsverzerrung
zu einer verzerrten Form. Gemeinsam damit werden die Muster in den
Ablenkungsbereichen 2a und 2b ebenfalls verzerrt.
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Der
Versatz eines Musters an einem bestimmten Punkt auf der Komplementärmaske A
und der Versatz eines Musters an dem gleichen Punkt auf der Komplementärmaske B
stimmen nicht überein. Da
der Versatz des Musters in jeder Komplementärmaske und zwischen den Komplementärmasken
variiert, kann die Genauigkeit zum Kombinieren der komplementär-unterteilten
Muster nicht ausreichend sichergestellt werden, sogar wenn Mehrfachbelichtungen
durchgeführt
werden. Wenn außerdem
ein Muster entsprechender Einrichtungselemente durch Komplementärunterteilung
wie oben übertragen
wird, wird die Überlagerungsgenauigkeit
zwischen den Einrichtungselementen ebenfalls bemerkenswert verschlechtert.
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Der
Fall, wo die Genauigkeit von Kombinationsmustern zwischen Einrichtungselementen
abnimmt, wie in 1A und 1B gezeigt ist, und der Fall, wo
die Genauigkeit von Kombinationsmustern in einem Einrichtungselement
und zwischen Einrichtungselementen abnimmt, wie in 2A und 2B gezeigt
ist, verursachen Verschaltungsfehler und Kurzschlüsse, usw.,
und die Ausbeute einer Halbleitereinrichtung nimmt ab. Wenn die
Genauigkeit zum Ausrichten der Muster gering ist, können die
Muster kaum feiner gemacht werden, und die Halbleitereinrichtung
kann nicht hoch integriert sein.
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Offenbarung der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung wurde in Abwägung der obigen Probleme getätigt, und
deren Aufgabe ist es, eine Maske bereitzustellen, mit der man in der
Lage ist, die Genauigkeit von Überlagerungsmaskenmustern
zu erhöhen,
welche auf verschiedenen Bereichen von mehreren Masken oder der
gleichen Maske gezeichnet werden.
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Weiter
ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Herstellungsverfahren
einer Halbleitereinrichtung bereitzustellen, welches in der Lage ist,
eine Ausbeute der Halbleitereinrichtung zu verbessern, indem die
Genauigkeit von Ausrichtungsmustern in einer Einrichtung erhöht wird.
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Weiter
ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine hoch-integrierte
Halbleitereinrichtung mit hoher Genauigkeit von Ausrichtungsmustern
zwischen Einrichtungselementen und in einem Einrichtungselement
vorzusehen.
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Um
die obigen Aufgaben zu erreichen, ist eine Maske der vorliegenden
Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass diese mehrere Lithografie-Maskenbereiche
aufweist, welche mit abwechselnd unterschiedlichen Maskenmustern
gebildet sind, die auf die gleiche Einrichtung zu übertragen
sind, wobei:
die Maskenmuster aller Maskenbereiche durch die gleiche
Ladungspartikelstrahl-Belichtungseinrichtung
gezeichnet sind;
das Maskenmuster eines jeden der Maskenbereiche gezeichnet
ist, wobei dies in mehrere Ablenkungsbereiche unterteilt ist;
der
Ablenkungsbereich in einem Bereich liegt, wo ein Teil des Maskenmusters
auf dem Maskenbereich durch Ablenken eines Ladungspartikelstrahls
gezeichnet werden kann, der auf den Maskenbereich gestrahlt wird,
ohne Relativpositionen der Ladungspartikelstrahl-Belichtungseinrichtung und des Maskenbereichs
zu ändern;
und
der Ablenkungsbereich so unterteilt ist, dass das Maskenmuster
in einem Ablenkungsbereich eines jeden der Maskenbereiche auf den
gleichen Bereich auf der Einrichtung wie das Maskenmuster in jedem des
Ablenkungsbereichs des anderen Maskenbereichs übertragen wird.
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Als
Ergebnis kann die Ablenkungsverzerrung in Abhängigkeit von einer Ablenkplatte
der Ladungspartikelstrahl-Belichtungseinrichtung zwischen Maskenbereichen
in Übereinstimmung
gebracht werden, und die Genauigkeit der Ausrichtungsmuster zwischen
Maskenbereichen kann erhöht
werden. Vorzugsweise ist der Ladungspartikelstrahl ein Elektrodenstrahl.
Gemäß der Elektronenstrahl-Belichtungseinrichtung
kann ein feines Maskenmuster leicht gezeichnet werden.
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Vorzugsweise
stimmt eine Verteilung der Positionsanordnung der Maskenmuster in
den Ablenkungsbereichen ungefähr
mit Verteilungen der Positionsanordnung der Maskenmuster in anderen
Ablenkungsbereichen im Maskenbereich und Ablenkungsbereichen des
anderen Maskenbereichs überein.
Wenn Maskenmuster durch die gleiche Ladungspartikelstrahl-Belichtungseinrichtung
gezeichnet werden, wird eine allgemeine Tendenz bezüglich der Positionsverschiebung
der Maskenmuster in Ablenkungsbereichen beobachtet. Gemäß der vorliegenden
Erfindung kann die Ablenkungsverzerrung zwischen Maskenbereichen
in Übereinstimmung
gebracht werden, so dass die Genauigkeit zum Ausrichten von Mustern
zwischen Maskenbereichen verbessert wird.
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Vorzugsweise
sind die Maskenmuster der jeweiligen Maskenbereiche Muster unterschiedlicher Einrichtungselemente.
Wenn beispielsweise ein Maskenbereich gezeichnet wird, d.h. ein
Maskenmuster einer Gateschicht wird wie eines der Einrichtungselemente
und der andere Maskenbereich ein Muster einer Kontaktschicht wie
ein anderes Einrichtungselement gezeichnet wird, wird die Ablenkungsverzerrung
zwischen Maskenbereichen in Übereinstimmung
gebracht, so dass die Genauigkeit von Ausrichtungsmustern der Gateschicht
und der Kontaktschicht hoch wird. Als weiteres Beispiel von Einrichtungselementen
kann eine Grabenschicht und eine Verdrahtungsschicht, usw. erwähnt werden,
und Einrichtungselemente, welche auf den Maskenbereichen gebildet
werden, sind nicht beschränkt.
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Alternativ
sind vorzugsweise die Maskenmuster der jeweiligen Maskenbereiche
komplementär-unterteilte
Muster zum Bilden des gleichen Einrichtungselements. In dem Fall
beispielsweise, wo ein Muster einer Gateschicht wie ein Einrichtungselement
unterteilt ist und auf mehreren Maskenbereichen gezeichnet ist,
stimmt die Ablenkungsverzerrung zwischen den Maskenbereichen überein.
Folglich wird die Genauigkeit zum Ausrichten der komplementär-unterteilten
Muster verbessert.
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Vorzugsweise
ist die Maske eine Schablonenmaske. So kann beispielsweise die Erfindung
bei einer Maske angewendet werden, welche bei Elektronenstrahl-Übertragungs-Lithografie, beispielsweise
LEEPL verwendet wird.
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Vorzugsweise
sind mehrere Maskenbereiche auf der gleichen Maske gebildet. Wenn
mehrere Maskenbereiche auf der gleichen Maske gebildet sind, können Muster,
die auf den Maskenbereichen gebildet sind, entweder Muster unterschiedlicher
Einrichtungselemente oder komplementär-unterteilte Muster sein,
um das gleiche Einrichtungselement zu bilden.
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Masken
zum Bilden unterschiedlicher Einrichtungselemente sind lediglich
bezüglich
der Muster verschieden, und ein Maskenherstellungsverfahren ist
gemeinsam. Wenn folglich Muster unterschiedlicher Einrichtungselemente
auf verschiedenen Maskenbereichen auf der gleichen Maske angeordnet
sind, kann Maskenmaterial reduziert werden, Arbeiten bei der Maskenherstellung
können
reduziert werden, und die Herstellungskosten können im Vergleich mit denen
im Fall zum Herstellen einer Maske für jedes Einrichtungselement
reduziert werden.
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Wenn
dagegen komplementär-unterteilte Muster
zum Bilden des gleichen Einrichtungselements auf mehreren Maskenbereichen
auf der gleichen Maske angeordnet sind, wird ein Austausch von Masken überflüssig, und
Mehrfachbelichtungen werden möglich,
indem lediglich Relativpositionen der Maske und eines Belichtungsobjekts
(eines Wafers usw.) bei Mehrfachbelichtungen von komplementär-unterteilten
Mustern geändert
werden. Folglich kann die Massenherstellung von Halbleitereinrichtungen
mit hoher Geschwindigkeit ausgeführt
werden. Im Vergleich mit dem Fall zum Herstellen von mehreren Komplementärmasken,
kann Maskenmaterial reduziert werden, Arbeiten in bezug auf Maskenherstellung
können
reduziert werden, und die Herstellungskosten können reduziert werden.
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Um
die obigen Aufgaben zu lösen,
ist ein Herstellungsverfahren einer Halbleitereinrichtung nach der
vorliegenden Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass dieses mehrere
Lithografieschritte aufweist, um Maskenmuster einer Maske zu einer Einrichtung
zu übertragen,
die mehrere Maskenbereiche aufweisen, auf welchen abwechselnd unterschiedliche
Maskenmuster durch die gleiche Ladungspartikelstrahl-Belichtungseinrichtung
gezeichnet sind, wobei:
das Maskenmuster der Maskenbereiche
gezeichnet wird, wobei dies in mehrere Ablenkungsbereiche unterteilt
ist;
der Ablenkungsbereich in einem Bereich ist, wobei ein
Teil des Maskenmusters auf dem Maskenbereich gezeichnet werden kann,
indem ein Ladungspartikelstrahl, der auf den Maskenbereich gestrahlt
wird, ohne Änderung
von Relativpositionen der Ladungspartikelstrahl-Belichtungseinrichtung
und des Maskenbereichs abgelenkt wird; und
der Ablenkungsbereich
unterteilt wird, so dass das Maskenmuster in einem Ablenkungsbereich
der Maskenbereiche auf den gleichen Bereich auf der Einrichtung
wie das Maskenmuster in jedem einen des Ablenkungsbereichs des anderen
Maskenbereichs übertragen
wird.
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Als
Ergebnis kann die Genauigkeit von Ausrichtungsmustern in der Einrichtung
hoch gemacht werden, und eine Ausbeute der Halbleitereinrichtung kann
verbessert werden. Außerdem
kann eine Genauigkeit einer feinen Verarbeitung von Einrichtungselementen,
beispielsweise einer Gateschicht, und die Massenproduktion der Halbleitereinrichtung
realisiert werden.
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Um
die obigen Aufgaben zu lösen,
ist eine Halbleitereinrichtung nach der vorliegenden Erfindung dadurch
gekennzeichnet, dass Maskenmuster, welche auf einer Maske gebildet
werden, darauf durch mehrere Lithografieschritte übertragen
werden, wobei
die Maske mehrere Maskenbereiche aufweist, auf welcher
abwechselnd unterschiedliche Maskenmuster durch die gleiche Ladungspartikelstrahl-Belichtungseinrichtung
gezeichnet sind;
das Maskenmuster jeder der Maskenbereiche
gezeichnet wird, wobei dies in mehrere Ablenkungsbereiche unterteilt
ist;
der Ablenkungsbereich in einem Bereich ist, wo ein Teil
des Maskenmusters auf dem Maskenbereich gezeichnet werden kann,
indem ein Ladungspartikelstrom, der auf den Maskenbereich gestrahlt
wird, ohne Änderung
von Relativpositionen der Ladungspartikelstrahl-Belichtungseinrichtung
und des Maskenbereichs abgelenkt werden; und
der Ablenkungsbereich
unterteilt ist, so dass das Maskenmuster in jedem Ablenkungsbereich
der Maskenbereiche auf den gleichen Bereich auf der Einrichtung
wie das Maskenmuster in jedem einen des Ablenkungsbereichs des anderen
Maskenbereichs übertragen
wird.
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Als
Ergebnis kann die Genauigkeit von Ausrichtungsmustern in einer Einrichtung
hoch gemacht werden, und die Halbleitereinrichtung kann feiner hergestellt
werden und höher
integriert sein.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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1A und 1B sind Draufsichten auf eine herkömmliche
Maske und zeigen Anordnungen von Ablenkungsbereichen, wenn ein Maskenmuster gezeichnet
wird;
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2A und 2B sind Draufsichten einer herkömmlichen
Komplementärmaske
und zeigen Anordnungen von Ablenkungsbereichen, wenn ein Maskenmuster
gezeichnet wird;
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3A ist eine Draufsicht,
welche einen Maskenbereich zeigt, und 3B ist
eine Draufsicht, welche einen Idealzustand zum Unterteilen des Maskenbereichs
zu Ablenkungsbereichen zeigt;
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4A und 4B sind Draufsichten einer Maske gemäß einer
Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung und zeigen Anordnungen von Ablenkungsbereichen,
wenn ein Maskenmuster gezeichnet wird;
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5A und 5B sind Draufsichten einer Komplementärmaske gemäß einer
Ausführungsform 2
der vorliegenden Erfindung und zeigen Anordnungen von Ablenkungsbereichen,
wenn ein Maskenmuster gezeichnet wird;
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6A ist eine Draufsicht einer
Schablonenmaske gemäß einer
Ausführungsform
3 der vorliegenden Erfindung, 6B ist
eine Querschnittsansicht der Maske in 6A,
und 6C ist eine perspektivische
Ansicht, die einen Teil der Maske in 6A zeigt;
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7 ist eine Draufsicht, welche
einen Maskenbereich der Maske in 6A zeigt;
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8 ist eine schematische
Ansicht, welche ein Beispiel eines Belichtungsgeräts zeigt,
bei dem die Maske in 6A verwendet
wird;
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9 ist eine Draufsicht, welche
ein Beispiel einer Halbleitereinrichtung der vorliegenden Erfindung
zeigt;
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10A bis 10C sind Ansichten, um ein Herstellungsverfahren
der Halbleitereinrichtung in 9 zu
erläutern;
und
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11 ist ein Flussdiagramm,
welches ein Herstellungsverfahren einer Halbleitereinrichtung der vorliegenden
Erfindung zeigt.
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Beste Art und Weise, die
Erfindung auszuüben
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Anschließend werden
bevorzugte Ausführungsformen
einer Maske, ein Herstellungsverfahren einer Halbleitereinrichtung
und eine Halbleitereinrichtung der vorliegenden Erfindung mit Hilfe
der Zeichnungen erläutert.
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Ausführung 1
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3A ist eine Draufsicht,
welche einen Maskenbereich zeigt, der bei Lithografie verwendet wird,
und 3B ist eine Draufsicht,
die einen Zustand zeigt, wo der Maskenbereich 3 in 3A in mehrere Ablenkungsbereiche 4 unterteilt
ist. Der Maskenbereich 3 ist mit einem Muster eines Einrichtungselements
gebildet (beispielsweise einer Grabenschicht, einer Gateschicht,
einer Kontaktschicht und einer Verdrahtungsschicht, usw.).
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Bei
der Lithografie wird ein Maskenmuster auf einen Wafer durch einen
Belichtungsstrahl übertragen,
der selektiv einen Teil des Maskenbereichs 3 überträgt. Der
Belichtungsstrahl, der auf den Maskenbereich 3 gestrahlt
wird, kann einer sein von einem ultravioletten Strahl, einem Röntgenstrahl,
einem Elektronenstrahl und einem Ionenstrahl, usw. und ist nicht
darauf beschränkt.
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Außerdem kann
der Maskenbereich 3 einen Aufbau haben, wo ein Film zum
Blockieren des Belichtungsstrahls auf einem Teil des Basismaterials gebildet
ist, um den Belich tungsstrahl durchzulassen, oder den Aufbau haben,
wo Durchgangslöcher
auf dem Basismaterial gebildet sind, um den Belichtungsstrahl abzuschirmen.
Als erstes Beispiel kann eine Fotomaske, welche bei der Fotolithografie
verwendet wird, und beispielsweise eine Membranmaske, welche bei
Lithografie verwendet wird, wobei ein Hochenergie-Elektronenstrahl
von 10 keV oder mehr verwendet wird, erwähnt werden. Als zweites Beispiel
kann eine Schablonenmaske, die bei LEEPL verwendet wird, die oben
erläutert
wurde, und ein EB-Stepper usw. erwähnt werden.
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In
jedem Fall wird das Maskenmuster normalerweise durch Zeichnen eines
Musters mit einem Elektronenstrahl auf einem Fotolack gebildet,
der auf dem Maskenbereich 3 aufgebracht ist, wobei eine Verarbeitung
auf einem Teil des Maskenbereichs 3 durchgeführt wird,
wobei der Fotolack als Maske verwendet wird. Bei dem Elektronenstrahl-Belichtungsgerät wird ein
Maskenmuster durch Ablenken eines Elektronenstrahls durch eine Ablenkplatte
gezeichnet. Ein Ablenkungsbereich 4 ist ein Bereich, wo
ein Elektronenstrahl mit erforderlicher Genauigkeit durch eine Ablenkplatte
abgelenkt werden kann, wobei dieser etwa mehrere Millimeter maximal
beträgt.
Normalerweise ist der Maskenbereich 3 offensichtlich größer als
der Ablenkungsbereich 4, der Maskenbereich 3 ist
in mehrere Ablenkungsbereiche 4 unterteilt, und das Maskenmuster
wird für
jeden Ablenkungsbereich 4 gezeichnet.
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Es
sei angemerkt, dass die Maske von Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung mehrere Maskenbereiche hat; die Maskenbereiche können separat
auf mehreren Masken gebildet sein oder auf unterschiedlichen Bereichen
auf einer Maske gebildet sein. Bei der vorliegenden Ausführungsform
wird ein Beispiel zum Bilden von zwei Masken, die jeweils einen
Maskenbereich haben, erläutert.
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4A und 4B zeigen einen Maskenbereich der gleichen
Einrichtung, wobei der Maskenbereich A und der Maskenbereich B mit
Mustern unterschiedlicher Einrichtungselemente gebildet sind. Ein Muster
des Maskenbereichs A und ein Muster des Maskenbereichs B sind auf
der Einrichtung überlagert.
Muster des Maskenbereichs A und des Maskenbereichs B sind unter
Verwendung des gleichen Elektronenstrahl-Belichtungsgeräts gezeichnet.
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Hier
wurde zwecks einer einfachen Erläuterung
ein Beispiel zum Bereitstellen des Maskenbereichs A auf einer der
beiden Masken für
die gleiche Einrichtung und der Bereitstellung des Maskenbereichs
B auf der anderen gezeigt, wobei die vorliegende Erfindung bei dem
Fall angewandt werden kann, einen Maskenbereich auf jedem von drei
und mehreren Masken bereitzustellen. Gemäß der vorliegenden Erfindung
kann die Ausrichtungsgenauigkeit von Mustern zwischen Masken verbessert
werden, so dass, um so größer die
Anzahl von Masken ist, die bei der vorliegenden Erfindung verwendet
werden, desto größer die
Wirkung ist, die Ausrichtungsgenauigkeit zwischen Einrichtungselementen
zu verbessern.
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In 4A ist der Maskenbereich
A in Ablenkungsbereiche 4a mit der Anzahl von 4 × 4 unterteilt, und
in 4B ist der Maskenbereich
B in Ablenkungsbereiche 4b mit der Anzahl von 4 × 4 an der gleichen
Position unterteilt. Wenn es keine Ablenkungsverzerrung im Elektronenstrahl-Belichtungsgerät zum Zeichnen
eines Maskenmusters gibt, wird jeder der Ablenkungsbereiche 4a und 4b in 4A und in 4B rechteckig oder quadratisch, wie in 3B gezeigt ist. Jeder der
Ablenkungsbereiche 4a und 4b wird jedoch aktuell
aufgrund der Ablenkungsverzerrung zu einer verzerrten Form, wie
in 4A und 4B gezeigt ist. Gemeinsam
damit werden die Muster in den Ablenkungsbereichen 4a und 4b ebenfalls
verzerrt.
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Da
die Verzerrung eines Ablenkungsbereichs Kennlinien der Ablenkplatte
des Elektronenstrahl-Belichtungsgeräts reflektiert, wird eine allgemeine
Tendenz bezüglich
der Verzerrungsrichtung und des Musterversatzes der Ablenkungsbereiche
im Maskenbereich A und im Maskenbereich B beobachtet. Da die Art
und Weise zum Unterteilen der Ablenkungsbereiche die gleiche im
Maskenbereich A und im Maskenbereich B ist, wird der Versatz des
Musters an einem Punkt auf dem Maskenbereich A und der Versatz des
Musters auf dem gleichen Punkt auf dem Maskenbereich b (ein Punkt,
der grundsätzlich
auf der Einrichtung zu überlagern
ist) leicht in Übereinstimmung
gebracht.
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In
jedem Ablenkungsbereich gibt es eine Verteilung eines Teils mit
großem
Versatz des Musters und eines Teils mit kleinem Versatz des Musters, wobei
jedoch die Verzerrungstendenz mit dem Maskenbereich A und dem Maskenbereich
B übereinstimmt.
Wenn ein Muster von Einrichtungselementen auf einem Wafer unter
Verwendung der Maskenbereiche A und B übertragen wird, wie gezeigt
ist, kann die Genauigkeit zum Ausrichten der Muster zwischen Einrichtungselementen
verbessert werden.
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Gemäß einem
Herstellungsverfahren einer Halbleitereinrichtung nach der vorliegenden
Ausführungsform
wird ein Muster von Einrichtungselementen (beispielsweise eine Grabenschicht,
eine Gateschicht, eine Kontaktschicht und eine Verdrahtungsschicht
usw.) durch Lithografie unter Verwendung des Maskenbereichs A übertragen,
und ein Muster des anderen Einrichtungselements wird durch Lithografie
unter Verwendung des Maskenbereichs B übertragen. Als Ergebnis wird
die Ausrichtungsgenauigkeit von Mustern zwischen Schichten hoch, und
beispielsweise werden Verschaltungsfehler und Kurzschlüsse usw.
reduziert. Folglich kann die Ausbeute der Halbleitereinrichtung
verbessert werden.
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Ausführungsform 2
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5A und 5B zeigen einen Maskenbereich A, der
auf einem eines Paar komplementärer
Masken vorgesehen ist, und einen Maskenbereich B, der auf dem anderen
vorgesehen ist. Anschließend
werden diese als Komplementärmaskenbereiche
A und B bezeichnet. Der Komplementärmaskenbereich A und der Komplementärmaskenbereich
B sind mit wechselseitig unterschiedlichen unterteilten Komplementärmustern
gebildet. Das unterteilte Komplementärmuster, welches auf einer
Schablonenmaske gebildet ist, wird durch komplementäres Unterteilen
eines Musters eines Einrichtungselements erhalten und wird auf der
Einrichtung kombiniert. Muster des Komplementärmaskenbereichs A und des Komplementärmaskenbereichs
B werden unter Verwendung des gleichen Elektronenstrahl-Belichtungsgeräts gezeichnet.
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Die
beiden Komplementärmasken,
welche mit den Komplementärmaskenbereichen
A und B bereitgestellt werden, sind beispielsweise Schablonenmasken
für eine
Niedrigenergie-Elektronenstrahl-Übertragungs-Lithografie.
Alternativ können sie
Schablonenmasken für
Hochenergie-Elektronenstrahl-Übertragungs-Lithografie,
Ionenstrahl-Lithografie oder andere Ladungspartikel-Strahlungs-Lithografie
sein.
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Bei
einer Schablonenmaske wird eine Komplementärmaske notwendig, ein spezifisches
Muster zum Übertragen
beispielsweise eines Krapfen-Formmuster, usw. Wenn ein krapfenförmiges Muster
mit einer Schablonenmaske gebildet wird, wird der mittlere Teil,
der durch das Muster umgeben wird, nicht unterstützt. Außerdem wird beispielsweise
ein Muster, welches in einer Richtung lang ist, aufgrund einer internen
Beanspruchung usw. der Membran verzerrt, und die Positionsgenauigkeit
des Musters nimmt ab.
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Muster,
welche die obigen Schwierigkeiten verursachen, werden unterteilt
und als mehrere Maskenbereiche (Komplementärmasken) gebildet. Durch Durchführen von
Mehrfachbelichtungen unter Verwendung der Komplementärmasken
wird ein Muster komplementär übertragen
(Komplementärunterteilung).
Hier zeigt die Komplementärmaske
eine Maske, welche durch Zuordnen von Mustern gebildet wird, die
durch Teilen eines Musters in einen bestimmten Abschnitt auf der
Einrichtung erhalten wird. Wenn die Komplementärmasken überlagert werden, wird ein
Muster im Abschnitt vor dem Unterteilen wiederhergestellt.
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Der
Komplementärmaskenbereich
A ist in Ablenkungsbereiche 5a mit der Anzahl von 4 × 4 in 5A unterteilt, und der Komplementärmaskenbereich
B ist in Ablenkungsbereiche 5b mit der Anzahl von 4 × 4 an der
gleichen Position in 5B unterteilt.
Da die Art und Weise der Unterteilung in Ablenkungsbereiche bei
den Komplementärmaskenbereichen
A und B gleich ist, wird der Versatz eines Musters an einem Punkt
des Komplementärmaskenbereichs
A und der Versatz eines Musters am gleichen Punkt auf dem Komplementärmas kenbereich
B leicht in Übereinstimmung
gebracht. Eine Tendenz und eine Verteilung der Verzerrung sind zwischen
diesen Masken ungefähr
in Übereinstimmung
gebracht. Wenn folglich ein Muster eines Einrichtungselements auf
dem Wafer unter Verwendung der beiden Komplementärmasken, die mit den Komplementärmaskenbereichen
A und B gebildet sind, übertragen
wird, kann die Kombinationsgenauigkeit zwischen den komplementär-unterteilten
Mustern verbessert werden.
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Gemäß einem
Herstellungsverfahren einer Halbleitereinrichtung nach der vorliegenden
Ausführungsform
wird zunächst
die Belichtung unter Verwendung einer Komplementärmaske durchgeführt, die
mit dem Komplementärmaskenbereich
A versehen ist, um ein komplementär-unterteiltes Muster zu übertragen.
Danach wird die Belichtung unter Verwendung der anderen Komplementärmaske durchgeführt, die
mit dem Komplementärmaskenbereich
B versehen ist, um das andere komplementär-unterteilte Muster zu übertragen.
Als Ergebnis wird die Kombinationsgenauigkeit der komplementär-unterteilten Muster
hoch, und es werden beispielsweise der Verbindungsfehler und Kurzschluss
usw. reduziert. Folglich kann eine Ausbeute von Halbleitereinrichtungen verbessert
werden.
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Ausführungsform 3
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Bei
der vorliegenden Ausführungsform
wird ein Beispiel, wo mehrere Maskenbereiche in der gleichen Maske
vorgesehen sind, erläutert. 6A ist eine Draufsicht einer
Schablonenmaske 11, welche bei der vorliegenden Ausführungsform
verwendet wird, und die Schablonenmaske 11 wird vorzugsweise
bei LEEPL verwendet. 6B ist
eine Querschnittsansicht der Schablonenmaske 11 in 6A, und 6C ist eine perspektivische Ansicht,
welche einen Teil der Schablonenmaske 11 in 6A zeigt.
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Wie
in 6A bis 6C gezeigt ist, weist die Schablonenmaske 11 einen
Lagerrahmen 12 und eine Membran 13, den diese
umgibt, auf. Ein Teil der Membran 13 ist aus einem trägerförmigen Verstärkungsteil
gebildet (anschließend
als Träger 14 bezeichnet),
um die Membran 13 zu lagern. Ein Teil der Membran 13,
welche durch die Träger 14 umgeben ist
(anschließend
als Musterbildungsbereich 15 bezeichnet), ist an einem Öffnungsbereich 16 in
einem vorher festgelegten Muster gebildet. Normalerweise ist der Öffnungsbereich 16 so
gebildet, dass dieser auf der Innenseite von gestrichelten Linien
im Musterbildungsbereich 15 ist, der in 6C gezeigt ist, um von den Trägern 14 beabstandet
gehalten zu werden.
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Es
sei angemerkt, dass mit Ausnahme des Öffnungsbereichs 16 außerdem eine
Maskenseiten-Ausrichtungsmarkierung auf einem Teil des Musterbildungsbereichs 15 gebildet
ist. Wenn eine Belichtung auf einem Wafer unter Verwendung der Schablonenmaske 11 ausgeführt wird,
werden eine Position einer waferseitigen Ausrichtungsmarkierung,
die auf dem Wafer vorgesehen ist, und eine Position der maskenseitigen
Ausrichtungsmarkierung, die auf der Schablonenmaske 11 vorgesehen
ist, zum Ausrichten der Schablonenmaske 11 mit dem Wafer
ermittelt.
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Der
Lagerrahmen 12 und die Träger 14 der Schablonenmaske 11 sind
beispielsweise Bereiche, die nach dem Entfernen eines Teils eines
Silizium-Wafers durch Ätzen
zurückgelassen
werden. Ein Bereich, wo der Silizium-Wafer entfernt ist, wird zu
einem Musterbildungsbereich 15. Es ist nicht notwendig,
eine Hilfsschicht 17 vorzusehen, die in 6B gezeigt ist, sondern die Hilfsschicht 17 kann
als eine Ätzstoppschicht
in einem Schritt verwendet werden, wo der Lagerrahmen 12 und
die Träger 14 durch Durchführen von Ätzen beispielsweise
auf dem Silizium-Wafer und einem Schritt zum Bilden des Öffnungsbereichs 16 durch
Durchführen
von Ätzen
auf der Membran 13 des Musterbildungsbereichs 15 gebildet
werden. Als Hilfsschicht 17 kann eine Schicht, welche andere
Funktionen hat, gebildet sein.
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Der
Aufbau der obigen Schablonenmaske 11 ist nicht auf den
Aufbau beschränkt,
der in 6A bis 6C gezeigt ist, und kann
beispielsweise der Aufbau sein, wo die Membran 13 mehrere
Schichten hat. Außerdem
ist ein Aufbau der Träger 14 nicht
auf das Beispiel beschränkt,
welches in 6A bis 6C gezeigt ist, und die
Träger
können
beispielsweise in Streifen anordnet sein.
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7 ist eine Draufsicht, welche
Maskenbereiche 3A bis 3D zeigt, welche auf der
Schablonenmaske 11 in 6A bis 6C vorgesehen sind. Die Maskenbereiche 3A bis 3D sind
mit komplementär-unterteilten
Mustern gebildet, und durch Belichten der Muster, welche auf den
Maskenbereichen 3A bis 3D gebildet sind, die dem
gleichen Bereich eines Belichtungsobjekts überlagert sind, wird ein gewünschtes
Muster komplementär
auf das Belichtungsobjekt übertragen.
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Die
Muster können
nicht auf Bereichen angeordnet sein, die mit den Trägern in 6A bis 6C gebildet sind, sondern die Träger sind
auf den entsprechenden Maskenbereichen in wechselseitig-unterschiedlichen
Phasen gebildet, wie in 6A gezeigt
ist. Insbesondere sind die Träger 14 auf
vier Maskenbereichen 3A bis 3D so angeordnet, dass
ein Teil, der mit den Trägern 14 auf
dem Maskenbereich angeordnet ist, zu einem Musterbildungsbereich 15 auf
dem anderen von zumindest zwei Maskenbereichen wird.
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8 ist eine schematische
Ansicht, welche ein Beispiel eines Elektronenstrahl-Belichtungsgeräts zeigt,
welches bei LEEPL verwendet wird. Das Belichtungsgerät 20 in 8 besitzt eine Apertur 23, eine
Kondensorlinse 24, zwei Hauptablenkplatten 25 und
zwei Feineinstellungs-Ablenkplatten 27 und 28, anders
als eine Elektronenkanone 22 zum Erzeugen eines Elektronenstrahls 21.
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Die
Apertur 23 schränkt
den Elektronenstrahl 21 ein. Die Kondensorlinse 24 macht
den Elektronenstrahl 21 zu einem parallelen Strahl. Die
Hauptablenkplatten 25 und 26 und die Feineinstellungs-Ablenkplatten 27 und 28 sind
Ablenkungsspulen. Die Hauptablenkplatten 25 und 26 lenken
den Elektronenstrahl 21 ab, damit dieser grundsätzlich in
der Richtung senkrecht zur Fläche
der Schablonenmaske 11 emittiert.
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Die
Elektronenstrahlen 21a bis 21c in 8 sind dazu da, einen Zustand zu zeigen,
wo der Elektronenstrahl 21, der die Schablonenmaske 11 abtastet,
in der Richtung senkrecht zu entsprechenden Positionen auf der Schablonenmaske 11 strahlt,
und nicht zu zeigen, dass die Elektronenstrahlen 21a bis 21c die
Schablonenmaske 11 zu einem Zeitpunkt bestrahlen.
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Die
Feineinstellungs-Ablenkplatten 27 und 28 lenken
den Elektronenstrahl 21 ab, damit dieser in der Richtung
senkrecht zur Fläche
der Schablonenmaske 11 strahlt oder in einer leicht geneigten
Richtung von der Senkrechten. Ein Einfallswinkel des Elektronenstrahls 21 ist
gemäß einer
Position usw. des Öffnungsbereichs 16 optimiert,
der in einem vorher festgelegten Muster auf der Schablonenmaske 11 gebildet
ist. Der Einfallswinkel des Elektronenstrahls 21 beträgt maximal
ungefähr
7 bis 10 mrad.
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Die
Energie des Elektronenstrahls zum Abtasten der Schablonenmaske 11 beträgt mehrere keV
bis mehrere 10 keV, beispielsweise 2 keV. Ein Muster der Schablonenmaske 11 wird
auf einen Fotolack 30 auf dem Wafer 29 durch einen
Elektronenstrahl übertragen,
der durch den Öffnungsbereich 16 übertragen
wird. Die Schablonenmaske 11 ist unmittelbar über dem
Wafer 29 angeordnet, wobei ein Raum von etwa mehreren 10 μm zwischen
der Schablonenmaske 11 und dem Wafer 29 belassen
wird.
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Im
Belichtungsgerät
wie oben wird, nachdem die Schablonenmaske 11 so eingerichtet
wird, dass sie dem Fotolack 30 auf dem Wafer 29 und
den Belichtungsmastern der Maskenbereiche 3A bis 3D (siehe 7) zugewandt ist, der Wafer 29 um
einen Betrag eines Maskenbereichs in bezug auf die Schablonenmaske 11 verschoben.
Folglich ist ein Bereich unmittelbar, nachdem dieser durch einen
Maskenbereich belichtet ist, dem anderen Maskenbereich zugewandt.
Durch Wiederholen der Belichtung und der Verschiebung des Wafers 29 können daher
die vier Maskenbereiche 3A bis 3E auf dem gleichen
Teil belichtet werden.
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Wenn
der Öffnungsbereich 16,
der in 6B gezeigt ist,
auf dem Musterbildungsbereich 15 bei der Herstellung der
Schablonenmaske 11 gebildet wird, welche für die obige
Belichtung verwendet wird, wird ein vorher festgelegtes Muster durch
einen Elektro nenstrahl auf dem Fotolack gezeichnet, der an den Musterbildungsbereich 15 angelegt
wird. Unter Verwendung des Fotolackmusters wie eine Maske, welche
durch Entwickeln des Fotolacks erhalten wird, ein Trockenätzen in
bezug auf den Musterbildungsbereich 15 durchgeführt. Das
Elektronenstrahlzeichnen wird durch Unterteilen jeder der Maskenbereiche 3A bis 3D in
mehrere Ablenkungsbereiche durchgeführt. Dabei werden die Maskenbereiche 3A bis 3D auf
die gleiche Anzahl von Ablenkungsbereichen an der gleichen Position
unterteilt (einer Position, welche der Einrichtung überlagert
werden soll).
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Im
Ablenkungsbereich führt
der Abbildungsfehler der Ablenkplatte zur Positionsverzerrung des Strahls,
was als Ablenkungsverzerrung bezeichnet wird. Wenn die Maskenbereiche 3A bis 3D in
mehrere Ablenkungsbereiche in der gleichen Unterteilungsweise unterteilt
werden, wird die Ablenkungsverzerrung an der gleichen Position (einer
Position, welche der Einrichtung zu überlagern ist) auf den Maskenbereichen 3A bis 3D in Übereinstimmung
gebracht. Komplementär-unterteilte
Muster, welche auf den Maskenbereichen 3A bis 3D gebildet
sind, werden auf der Einrichtung durch Belichtung mit vier Maskenbereichen 3A bis 3D kombiniert,
wobei jedoch die Ablenkungsverzerrung gemeinsam ist zwischen den Maskenbereichen 3A bis 3D,
so dass die Kombinierungsgenauigkeit der komplementär-unterteilten Muster
verbessert werden kann.
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9 ist ein Beispiel einer
Draufsicht, die einen Teil einer Halbleitereinrichtung zeigt, die
durch einen Schritt erzeugt wurde, der die Belichtung eines Musters
durch LEEPL wie oben umfasst. 9 ist ein
Beispiel eines MOS-Transistors, wobei ein aktiver Bereich 32 in
einem Chip 31 gebildet ist, und ein Elementtrennungsbereich 33 um
den aktiven Bereich 32 herum gebildet ist. Der aktive Bereich 32 besitzt
eine vorher festgelegte Leitfähigkeit,
und der Elementtrennungsbereich 33 bildet eine Isolation
zwischen dem elektrisch den aktiven Bereich 32 und einem
benachbarten aktiven Bereich (nicht gezeigt). Gate-Elektroden 34a bis 34c,
welche aus polykristallinem Silizium oder Silizid usw. hergestellt
werden, sind so ausgebildet, dass sie Gatelängen von La bis Lc entsprechend auf
dem aktiven Bereich 32 haben.
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Die
Gate-Elektroden 34a bis 34c sind mit Mustern als
ein Einrichtungselement gebildet. Insbesondere ist ein Muster einer
Gateschicht, welche die Gate-Elektroden 34a bis 34c aufweisen,
komplementär-unterteilt,
und komplementär-unterteilte
Muster sind auf den Maskenbereichen 3A bis 3D in 7 gebildet. Beispielsweise
ist, wie in 10A gezeigt ist,
die Gate-Elektrode 34a an einer Position einer Geraden
A komplementär-unterteilt.
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In
diesem Fall ist ein konplementär-unterteiltes
Muster 34a (1) auf einem Maskenbereich gebildet, und das
andere Muster 34a (2) ist auf dem anderen einen Maskenbereich
gebildet. Es sei angemerkt, dass ein gleiches Muster wiederholt
auf zwei oder mehreren Mas kenbereichen gebildet werden kann. Hier
wird eine gestrichelte Linie in 10A so
angesehen, ein Ablenkungsbereich 4 zu sein. Da die vier Maskenbereiche 3A bis 3D (siehe 7) in mehrere Ablenkungsbereiche
in der gleichen Unterteilungsweise unterteilt sind, stimmt der Ablenkungsbereich 4 in 10A auf dem Maskenbereich,
der mit dem Muster 34a (1) gebildet ist, und der Maskenbereich, welcher
mit dem Muster 34a (2) gebildet ist, überein.
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10B zeigt das Muster 34a (1),
welches auf einem Maskenbereich gezeichnet ist, und 10C zeigt das Muster 34a (2),
welches auf dem anderen Maskenbereich gezeichnet ist. Wie mit Betonung
in 10B und 10C gezeigt ist, besitzen
unterschiedliche Maskenbereiche eine gemeinsame Ablenkungsverzerrung.
Folglich bestimmen an einer Position der Geraden A zum komplementären Unterteilen
des Gate-Elektrodenmusters 34a (siehe 10A) der Versatz des Musters 34a (1)
und des Musters 34a (2) überein. Damit wird ein Bruch
der Gate-Elektrode 34a (siehe 9), die auf der Einrichtung gebildet
ist, vermieden.
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Obwohl
nicht gezeigt werden, wenn eine Art und Weise zum Unterteilen auf
Ablenkungsbereiche zwischen dem Maskenbereich, der mit dem Muster 34a (1)
gebildet ist, und dem Maskenbereich, der mit dem Muster 34a (2)
gebildet ist, verschieden ist, der Versatz des Musters 34a (1)
und der des Musters 34a (2) in einigen Fällen an
der Position der Geraden A verschieden, um das Muster in 10A komplementär zu teilen.
Folglich besteht die Möglichkeit,
dass die Gate-Elektrode 34a auf die Einrichtung herunterfällt.
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Wie
oben erläutert
kann gemäß einer
Maske nach der vorliegenden Ausführungsform
und dem Herstellungsverfahren einer Halbleitereinrichtung unter
Verwendung dieser die Kombinierungsgenauigkeit der komplementär-unterteilten
Muster in einem Einrichtungselement verbessert werden. Weiter kann gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
die Überlagerungsgenauigkeit
von Mustern zwischen Einrichtungselementen, die zu stapeln sind,
beispielsweise zwischen dem aktiven Bereich 32 und dem Gate-Elektroden 34a bis 34c in 9, zwischen den Gate-Elektroden 34a bis 34c und
einer anderen nicht-gezeigten Verdrahtungsschicht, und zwischen der
Verdrahtungsschicht der Gate-Elektroden 34a bis 34c,
usw. und der Kontaktschicht, usw. zusätzlich innerhalb eines Einrichtungselements
verbessert werden.
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11 zeigt ein Flussdiagramm
zum Herstellen einer Maske der obigen Ausführungsformen 1 bis 3 und zum
Herstellen einer Halbleitereinrichtung unter Verwendung der Maske.
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Schritt 1 (ST1)
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Mehrere
Maskenbereiche werden in mehrere Ablenkungsbereiche mittels der
gleichen Unterteilungsweise unterteilt.
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Schritt 2 (ST2)
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Ein
Muster wird für
jeden Ablenkungsbereich auf dem Maskenbereich gezeichnet. Beispielsweise wird
ein Elektronenstrahl zum Musterzeichnen verwendet.
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Schritt 3 (ST3)
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Eine
Maske, die mehrere Maskenbereiche aufweist, wird hergestellt. Wenn
mehrere Maskenbereiche auf wechselseitig unterschiedlichen Masken gebildet
werden, werden mehrere Masken erzeugt. Wenn mehrere Masken auf einer
Maske erzeugt werden, wird eine Maske erzeugt.
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Schritt 4 (ST4)
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Die
Belichtung wird unter Verwendung der entsprechenden Maskenbereiche
durchgeführt. Wenn
Muster, welche auf den entsprechenden Maskenbereiche gebildet sind,
Muster unterschiedlicher Einrichtungselemente sind, wird nach Belichten
eines Musters einer Einrichtung das Einrichtungselement in einem
Schritt 5 gebildet. Dann wird ein Muster eines anderen
Bauelements belichtet (Schritt 4) und das Bauelement wird
gebildet (Schritt 5).
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Wenn
die Muster, welche auf den entsprechenden Maskenbereichen gebildet
werden, komplementär-unterteilte
Muster des gleichen Bauelements sind, werden komplementär-unterteilte Muster,
welche auf den mehreren Maskenbereichen gebildet werden, nacheinander
belichtet, und danach wird der belichtete Fotolack entwickelt. Unter
Verwendung des Fotolackmusters, der dadurch gebildet wird, als Maske,
wird ein Einrichtungselement (Bauelement) im Schritt 5 gebildet.
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Schritt 5 (ST5)
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Ein
Bauelement wird gebildet. Als Beispiel zum Bilden eines Einrichtungselements
kann das Bearbeiten einer Gateschicht oder eines Kontakts usw. durch
Basisätzen
unter Verwendung des Fotolackmusters als Maske erwähnt werden.
Ein Verfahren zum Bilden von Einrichtungselementen (Bauelementen)
ist nicht auf das Ätzen
wie oben beschränkt,
und kann beispielsweise aus einer Ionenimplantation unter Verwendung
eines Fotolackmusters als Maske bestehen.
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Da
eine Halbleitereinrichtung von Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung mit einem Muster durch aufeinanderfolgen des obigen Flussdiagramms
gebildet wird, ist die Ausrichtungsgenauigkeit von Mustern bei einem
Einrichtungselement und zwischen Einrich tungselementen hoch. Folglich
kann das Muster feiner ausgebildet werden, und die Halbleitereinrichtung
kann höher
integriert werden. Da außerdem
die Ausrichtungsgenauigkeit von Mustern verbessert wird, wird die
Ausbeute einer Halbleitereinrichtung ebenfalls verbessert.
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Gemäß einer
Maske und einem Herstellungsverfahren einer Halbleitereinrichtung
von Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung wie oben kann der Versatz von mehreren
Maskenmustern, die zur gleichen Einrichtung übertragen werden, übereinstimmend
gemacht werden. Somit kann die Überlagerungsgenauigkeit
entsprechender Einrichtungselemente hoch gemacht werden und die
Kombinationsgenauigkeit von komplementär-unterteilten Mustern kann
hoch ausgeführt
werden. Folglich wird die Ausbeute einer Halbleitereinrichtung verbessert.
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Die
Ausführungsformen
einer Maske, ein Herstellungsverfahren einer Halbleitereinrichtung und
eine Halbleitereinrichtung der vorliegenden Erfindung sind nicht
auf die obigen Erläuterungen
beschränkt.
Beispielsweise braucht die Komplementärmaske nicht nur eine Schablonenmaske
zu sein, welche mit einem komplementär-unterteilten Muster gebildet
ist, und sie kann eine Komplementärmaske einer Phasenverschiebungsmaske
sein, welche für
Foto-Lithografie verwendet wird. Weiter kann die vorliegende Erfindung
für den
Fall angewandt werden, ein Muster eines Einrichtungselements in
drei oder mehrere komplementär-unterteilte Muster
zu unterteilen und drei oder mehrere Komplementärmasken zu verwenden. Anders
als oben kann eine Vielzahl von Modifikationen innerhalb des Rahmens
der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
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Gemäß einer
Maske der vorliegenden Erfindung kann die Überlagerungsgenauigkeit von
Maskenmustern, die auf verschiedene Bereiche auf mehrere Masken
oder eine Maske gezeichnet werden, hoch sein.
-
Gemäß dem Herstellungsverfahren
einer Halbleitereinrichtung der vorliegenden Erfindung kann die
Ausrichtungsgenauigkeit von Mustern bei einer Einrichtung hoch sein
und eine Ausbeute der Halbleitereinrichtung kann verbessert werden.
-
Gemäß einer
Halbleitereinrichtung der vorliegenden Erfindung kann ein Muster
feiner ausgebildet werden, und eine Halbleitereinrichtung kann höher integriert
ausgebildet sein.
-
- 1a,
1b, 2a, 2b, 4, 4a, 4b, 5a, 5b
- Ablenkungsbereich
- 3
- Maskenbereich
- 11
- Schablonenbereich
- 12
- Stützrahmen
- 13
- Membran
- 14
- Strahl
- 15
- Musterbildungsbereich
- 16
- Öffnungsbereich
- 17
- Hilfsschicht
- 20
- Belichtungsgerät
- 21
- Elektronenstrahl
- 22
- Elektronenkanone
- 23
- Apertur
- 24
- Kondensorlinse
- 25,
26
- Hauptablenkplatte
- 27,
28
- Feineinstellungs-Ablenkplatte
- 29
- Wafer
- 30
- Fotolack
- 31
- Chip
- 32
- Aktivbereich
- 33
- Elementtrennungsbereich
- 34a,
34b, 34c
- Gate-Elektrode
-
Zusammenfassung
-
Eine
Maske, die in der Lage ist, die Überlagerungsgenauigkeit
von Mustern zu verbessern, die auf mehreren Masken gezeichnet sind,
ein Herstellungsverfahren einer Halbleitereinrichtung, welches in
der Lage ist, eine Ausbeute von Halbleitereinrichtungen zu verbessern,
und eine Halbleitereinrichtung, bei der ein Muster feiner ausgebildet
werden kann, werden bereitgestellt. Eine Maske, welche mehrere Maskenbereiche
aufweist, welche mit abwechselnd unterschiedlichen Maskenmustern
gebildet sind, welche zur gleichen Einrichtung zu übertragen
sind, wobei alle Maskenbereiche durch die gleiche Elektronenstrahl-Belichtungseinrichtung
gezeichnet sind; das Maskenmuster jeder Maske gezeichnet wird, wobei
dies in mehreren Ablenkungsbereiche unterteilt ist; der Ablenkungsbereich
in einem Bereich ist, wobei ein Teil des Maskenmusters auf die Maske
gezeichnet werden kann, indem ein Elektronenstrahl abgelenkt wird,
indem die Elektronenstrahl-Belichtungseinrichtung fixiert wird;
und der Ablenkungsbereich unterteilt ist, so dass das Maskenmuster
in jedem Ablenkungsbereich aller Masken auf den gleichen Bereich
auf der Einrichtung wie ein Maskenmuster in einem Ablenkungsbereich
einer anderen Maske übertragen
wird, ein Herstellungsverfahren einer Halbleitereinrichtung, bei
der die Maske und eine Halbleitereinrichtung verwendet werden, die unter
Verwendung der Maske erzeugt wurde, werden bereitgestellt.