DE19642050A1

DE19642050A1 - Belichtungsmaske

Info

Publication number: DE19642050A1
Application number: DE19642050A
Authority: DE
Inventors: Masami Aoki; Yusuke Kohyama; Soichi Inoue; Akiko Nikki
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1995-10-13
Filing date: 1996-10-11
Publication date: 1997-04-24
Also published as: KR100226595B1; US5783336A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Belichtungsmaske unter Verwendung des Phasenschiebereffektes, und insbesondere eine Belichtungsmaske, die bezüglich der Anordnung eines Phasenschiebers verbessert ist.

Die weitere Verkleinerung von Halbleitervorrichtungen hat in der jüngsten Zeit erhebliche Fortschritte gemacht, und die minimalen Abmessungen der Vorrichtung liegen nahezu innerhalb eines Bereiches, der kürzer ist als die Lichtwellenlänge. Es wird beispielsweise angenommen, daß ein Lithographieverfahren mit einer Auflösung von 0,5 µm oder weniger dazu erforderlich ist, eine DRAN-Vorrichtung im Gigabit-Bereich zu erzielen. Hierbei hat vor kurzem als Verfahren zum Erzielen einer derartigen Auflösung mit beträchtlicher Tiefenschärfe ein sogenanntes Phasenschieberverfahren große Aufmerksamkeit erregt, bei welchem das Lichtintensitätsprofil dadurch verbessert wird, daß dem durch eine Photomaske durchgelassenen Licht eine Phasendifferenz gegeben wird.

Als wirksamstes Verfahren unter verschiedenen Arten vorgeschlagener Phasenschieberverfahren wurde ein Raumfrequenzmodulationsverfahren vorgeschlagen (M. C. Levenson et.al. "Improving Resolution Photolithography with a Phase- Schifting Mask", IEEE Transactions on Electron Devices, Vol. ED-29, No. 12, Dec., 1982, Seiten 1828-1836). Dieses Verfahren wird auch als alternierendes Phasenschieberverfahren bezeichnet. Unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen wird das Prinzip des alternierenden Phasenschieberverfahrens im Vergleich zu einem Verfahren nach dem Stand der Technik geschildert. Das Verfahren nach dem Stand der Technik ist in den Fig. 1A bis 1D gezeigt, während das alternierende Phasenschieberverfahren in den Fig. 2A bis 2D dargestellt ist. Die Fig. 1A und 2A sind Querschnittsansichten von Masken, bei welchen ein Lichtabschirmfilm 15 (beispielsweise ein Cr-Film) selektiv unter einem lichtdurchlässigen Substrat 20 ausgebildet wird, und ein Abschnitt des Substrats 20, der nicht mit dem lichtundurchlässigen Film abgedeckt ist, als Lichtdurchlaßabschnitt 10 dient. Bei dem alternierenden Phasenschieberverfahren ist ein lichtundurchlässiger Film 11 in einem von benachbarten Lichtdurchlaßabschnitten 10 vorgesehen.

Die Fig. 1B und 2B, 1C und 2C, sowie 1D und 2D sind Diagramme, welche die Verteilungen der Amplituden des Lichts zeigen, welches durch die Maske hindurchgelassen wird, die Verteilungen der Amplituden von Licht, das bis zum Wafer hindurchgegangen ist, beziehungsweise die Verteilungen der Intensitäten des Lichtes, welches bis zum Wafer hindurchgegangen ist. Die Abszissen der in den Fig. 1B bis 1D, sowie 2B bis 2D gezeigten Diagramme entsprechen der Querrichtung der in den Fig. 1A und 2A gezeigten Schnitte.

Bei dem alternierenden Phasenschieberverfahren wird die Phase von Licht, welches durch benachbarte Öffnungen auf der Maske hindurchgeht, dadurch um 180° verschoben, daß ein Phasenschieber in einer der benachbarten Öffnungen angeordnet wird, und wird das Profil der Intensität des hindurchgehenden Lichts unter Verwendung der Interferenz von Licht stark geändert. Da das Licht verwendet wird, welches durch die benachbarte Öffnungen hindurchgeht, wird für ein einfaches Linien-Leerraummuster und ein Schachbrettmuster ein starker Effekt hervorgerufen. Da allerdings das Muster zur Ausbildung jeweiliger Schichten einer tatsächlichen Vorrichtung komplizierter ist, ist es erforderlich, die Art und Weise der Anordnung des Phasenschiebers abzuändern.

Fig. 3A zeigt ein Beispiel, bei welchem ein Phasenschieber in dem Muster eines aktiven Bereichs eines DRAN verwendet wird, T. Kaga et al., "A 0,29 µm² MTM-CROWN Cell and Process Technologies for 1-Gigabit Drams", Technical Digest of International Electron Devices Meeting, 1994, Seite 927-929). Bei diesem Beispiel ist der Phasenschieber in einem Vorrichtungsmuster eines Arraysystems mit einem Teilungsabstand 1/4 angeordnet (das Muster des aktiven Bereichs, welches periodisch entlang den Bitleitungen ausgebildet wird, und in benachbarten Bitleitungen um eine 1/4-Periode verschoben ist, wird entlang den Wortleitungen wiederholt, und daher wiederholt sich der selbe Array, das selbe Feld periodisch alle vier Bitleitungen). Bei diesem Layout des Phasenschiebers wird, da die Endabschnitte inselförmiger Muster A und B einander entgegengesetzte Phasen aufweisen, das Profil der Lichtintensität an den gegenüberliegenden Abschnitten abgeschwächt, wie aus Fig. 3B hervorgeht, und lassen sich die Muster A und B nur noch schwer voneinander trennen. Wenn die Belichtungsmenge verringert wird, um die Muster A und B verläßlich voneinander zu trennen, tritt eine Verkürzung an den Endabschnitten der Muster A und B auf, wie in Fig. 3C gezeigt.

Da Kontaktlöcher zum Anschluß von Speicherelektroden an den Endabschnitten der Muster in einem späteren Vorgang ausgebildet werden, verringert die Verkürzung einen Toleranzbereich zum Kontaktieren der Speicherelektroden. Insbesondere weist das Arraysystem mit einem Teilungsabstand von 1/4 in der Hinsicht einen Nachteil auf, daß es schwierig ist, ausreichend viel Raum um das Kontaktloch herum zur Verfügung zu stellen, und daher leicht eine Verkürzung verursacht wird, die einen großen Einfluß auf die Ausbeute von Speicherzellen hat.

Wie voranstehend geschildert, ist es im Stand der Technik schwierig, auf wirksame Weise ein Phasenschieberverfahren bei inselförmigen Mustern einzusetzen. Insbesondere tritt bei einem Muster, welches exakte Abmessungen aufweist, beispielsweise bei einem Kontaktloch, in der Hinsicht ein Problem auf, daß es schwierig wird, Muster voneinander zu trennen, und daher eine Verkürzung hervorgerufen werden kann.

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Belichtungsmaske, welche ein kleineres Vorrichtungsmuster ausbilden kann, durch optimale Anordnung von Phasenschiebern in inselförmigen Mustern.

Um das voranstehend genannte Ziel zu erreichen, wird gemäß einer ersten Zielrichtung der vorliegenden Erfindung eine Belichtungsmaske zur Verfügung gestellt, welche aufweist:
ein lichtdurchlässiges Substrat;
mehrere im wesentlichen längliche, inselförmige lichtdurchlässige Abschnitte, die periodisch auf dem Substrat angeordnet sind;
einen lichtundurchlässigen Abschnitt, der auf dem Substrat abgesehen dort vorgesehen ist, wo die lichtdurchlässigen Abschnitte angeordnet sind; und
mehrere Phasenschieberschichten, die selektiv in dem lichtdurchlässigen Abschnitt vorgesehen sind,
wobei die lichtdurchlässigen Abschnitte paarweise ausgebildete lichtdurchlässige Abschnitte aufweisen, die einander gegenüberliegend an einem Endabschnitt vorgesehen sind, und eine der mehreren Phasenschieberschichten in einem der paarweise vorgesehenen lichtdurchlässigen Abschnitte angeordnet ist, und ein Intervall zwischen den paarweise vorgesehenen lichtdurchlässigen Abschnitten an einem Endabschnitt kleiner als ein Intervall zwischen benachbarten lichtdurchlässigen Abschnitten an anderen Abschnitten als dem einen Endabschnitt ist.

Die mehreren lichtdurchlässigen Abschnitte können so ausgebildet sein, daß sie als Bereiche zur Ausbildung mehrerer Speicherzellen dienen, die ein Speicherzellen-Array bilden, und das Speicherzellen-Array kann so ausgebildet sein, daß es mehrere Bitleitungen und mehrere Wortleitungen aufweist, die einander kreuzen.

Die mehreren lichtdurchlässigen Abschnitte können aus dem selben Muster bestehen und mit fester Periode in der Richtung der Bitleitungen und in regelmäßigen Abständen in der Richtung der Wortleitungen angeordnet sein. Die lichtdurchlässigen Abschnitte können auf den Bitleitungen vorgesehen sein, und nacheinander jeweils um ein Viertel der festen Periode in einer Richtung der Bitleitungen verschoben sein, und jeder lichtdurchlässigen Abschnitte weist dann Endabschnitte auf, die in einander entgegengesetzten Richtungen gebogen sind.

Anderenfalls können mehrere lichtdurchlässige Abschnitte aus dem selben Muster bestehen, und in einer festen Periode in der Richtung der Bitleitung angeordnet sein, sowie in gleichmäßigen Intervallen in der Richtung der Wortleitungen. Die lichtdurchlässigen Abschnitte kreuzen schräg die Bitleitungen und sind jeweils um ein Viertel der festen Periode in einer Richtung der Bitleitungen verschoben.

Die mehreren lichtdurchlässigen Abschnitte weisen paarweise vorgesehene lichtdurchlässige Abschnitte auf, die einander benachbart in der Richtung der Wortleitungen angeordnet sind, und einander gegenüberliegend in jenen Abschnitten außer dem einen Endabschnitt. Die Phasen des Lichts, welches durch die paarweise vorgesehenen lichtdurchlässigen Abschnitte hindurchgelassen wird, können einander gleich oder entgegengesetzt zueinander sein.

Vorzugsweise weisen die mehreren lichtdurchlässigen Abschnitte ein Kontaktloch in ihrem Zentrumsabschnitt auf, an welches eine entsprechende Bitleitung angeschlossen ist, sowie Kontaktlöcher an ihren Endabschnitten, an welche Kondensatoren angeschlossen sind.

Vorzugsweise verschieben die mehreren Phasenschieber die Phasen des durch die lichtdurchlässigen Abschnitte hindurchgelassenen Lichtes im wesentlichen um 180°.

Da bei der voranstehend geschilderten ersten Zielrichtung der vorliegenden Erfindung eine Phasenschieberschicht in einem Abschnitt paarweise vorgesehener lichtdurchlässiger Abschnitte vorgesehen ist, deren Endabschnitte einander gegenüberliegen, mit minimalem Intervall, kann das Profil der Lichtintensität an den Endabschnitten drastisch geändert werden. Wenn beispielsweise diese Anordnung bei den Mustern aktiver Bereiche von DRAMs eingesetzt wird, können die Abmessungen der Endabschnitte der Muster exakt kontrolliert werden. Es gibt viele Fälle, in denen eine strikte Kontrolle für die Abmessungen der Endabschnitte der Muster erforderlich ist, um in diesen Kontaktlöcher auszubilden. Die strikte Kontrolle sorgt daher für gute Ergebnisse in der Hinsicht, daß die Muster verläßlich voneinander getrennt werden können, und das Auftreten einer Verkürzung verhindert werden kann.

Gemäß einer zweiten Zielrichtung der vorliegenden Erfindung wird eine Belichtungsmaske zur Verfügung gestellt, welche aufweist:
ein lichtdurchlässiges Substrat;
mehrere im wesentlichen längliche, inselförmige lichtdurchlässige Abschnitte, die periodisch auf dem Substrat angeordnet sind;
einen lichtundurchlässigen Abschnitt, der auf dem Substrat mit Ausnahme dort vorgesehen ist, wo sich die lichtdurchlässigen Abschnitte befinden; und
mehrere Phasenschieberschichten, die selektiv in den lichtdurchlässigen Abschnitten vorgesehen sind,
wobei die mehreren lichtdurchlässigen Abschnitte Bereiche zur Ausbildung mehrerer Speicherzellen darstellen, welche ein Speicherzellen-Array bilden, und das Speicherzellen-Array mehrere Bitleitungen und mehrere Wortleitungen aufweist, die einander kreuzen,
wobei die mehreren lichtdurchlässigen Abschnitte aus dem selben Muster bestehen, und länglich in einer festen Periode in der Richtung der Bitleitungen und in regelmäßigen Abständen der Richtung der Wortleitungen angeordnet sind, die lichtdurchlässigen Abschnitte auf den Bitleitungen vorgesehen sind, und nacheinander jeweils um ein Drittel der festen Periode in der Richtung der Bitleitung verschoben sind, und
jede der mehreren Phasenschieberschichten in einem von paarweise vorgesehenen lichtdurchlässigen Abschnitten vorgesehen ist, die nebeneinander in der Richtung der Bitleitungen vorgesehen sind, wobei der eine der paarweise vorgesehenen lichtdurchlässigen Abschnitte dem anderen gegenüberliegend an ihren Endabschnitten in Längsrichtung der länglichen inselförmigen lichtdurchlässigen Abschnitte angeordnet ist, und dem anderen Abschnitt mit kleinerem Intervall gegenüberliegt, als das Intervall ist, das gegenüber irgendeinem anderen lichtdurchlässigen Abschnitte an irgendwelchen Abschnitten, abgesehen von den Endabschnitten vorhanden ist, wobei eine andere der mehreren Phasenschieberschichten in einem anderen der paarweise vorgesehenen lichtdurchlässigen Abschnitte vorgesehen ist, die nebeneinander in der Richtung der Wortleitung liegen, wobei der andere der paarweise vorgesehenen lichtdurchlässigen Abschnitte eine maximale gegenüberliegende Seitenlänge unter den anderen paarweise vorgesehenen lichtdurchlässigen Abschnitten aufweist.

Vorzugsweise weist jeder der mehreren lichtdurchlässigen Abschnitte ein Kontaktloch in seinem zentralen Teil auf, an welches eine entsprechende Bitleitung angeschlossen ist, sowie Kontaktlöcher an seinen Endabschnitten, an welche Kondensatoren angeschlossen sind.

Vorzugsweise verschieben die mehrfachen Phaserschichten die Phasen des Lichts, welches durch die lichtdurchlässigen Abschnitte hindurchgelassen wird, im wesentlichen um 180°.

Gemäß der zweiten Zielrichtung der vorliegenden Erfindung, die voranstehend geschildert wurde, können nicht nur dieselben Auswirkungen wie bei der ersten Zielrichtung erreicht werden, sondern darüber hinaus folgende. Da eine Phasenschieberschicht in einem paarweise vorgesehener lichtdurchlässiger Abschnitte ausgebildet ist, die in einer Richtung senkrecht zu ihrer Längsrichtung angeordnet sind, und einander mit maximaler Länge in Längsrichtung gegenüberliegen, können diese lichtdurchlässigen Abschnitte verläßlich voneinander getrennt werden.

Gemäß einer dritten Zielrichtung der vorliegenden Erfindung wird eine Belichtungsmaske zur Verfügung gestellt, welche aufweist:
ein lichtdurchlässiges Substrat;
mehrere inselförmige lichtdurchlässige Abschnitte, die periodisch auf dem Substrat angeordnet sind;
einen lichtundurchlässigen Abschnitt, der auf dem Substrat überall dort vorgesehen ist, wo keine lichtdurchlässigen Abschnitte vorgesehen sind; und
mehrere Phasenschieberschichten, die selektiv in den lichtdurchlässigen Abschnitten vorgesehen sind,
wobei die mehreren Phasenschieberschichten selektiv auf solche Weise angeordnet sind, daß Lichtstrahlen derselben Phase zumindest zu einem Paar der lichtdurchlässigen Abschnitte ausgestrahlt werden, durch welche entsprechende Abschnitte bestrahlt werden, die sich jeweils auf beiden Seiten einer von mehreren Verdrahtungen befinden, die auf einem Substrat vorgesehen sind, und wobei Strahlen mit entgegengesetzten Phasen jeweils auf zumindest ein anderes Paar der lichtdurchlässigen Abschnitte ausgestrahlt werden, durch welche entsprechende Abschnitte bestrahlt werden, die einander benachbart entlang einer Seite einer der mehreren Verdrahtungen angeordnet sind, die auf dem Substrat vorgesehen sind.

Die mehreren Verdrahtungen können als Bitleitungen oder als Wortleitungen einer Halbleiterspeichervorrichtung dienen.

Vorzugsweise verschieben die mehreren Phasenschieberschichten die Phasen des durch die lichtdurchlässigen Abschnitte hindurchgelassenen Lichtes im wesentlichen um 180°.

Gemäß der voranstehend geschilderten dritten Zielrichtung der vorliegenden Erfindung ist eine Phasenschieberschicht in einem von paarweise angeordneten Mustern vorgesehen, wobei eine der zu belichtenden darunterliegenden Verdrahtungsschichten dazwischen angeordnet ist, so daß die Phasen des durch die paarweise angeordneten Muster hindurchgelassen Lichtes gleich sind, und ist eine weitere Phasenschieberschicht in einem benachbarter Muster angeordnet, die entlang einer zu belichtenden, darunterliegenden Verdrahtungsschicht angeordnet sind, so daß die Phasen des Lichtes, welches durch die benachbarten Muster hindurchgelassen wird, einander entgegengesetzt sind. Daher wird das Intervall zwischen Mustern, die durch eine Verdrahtungsschicht getrennt werden, verringert; wenn Kontaktlöcher durch Selbstausrichtung mit der Verdrahtungsschicht ausgebildet werden sollen, kann jedoch das Auftreten einer Verkürzung zwischen den Löchern verhindert werden.

Gemäß einer vierten Zielrichtung der vorliegenden Erfindung wird eine Belichtungsmaske zur Verfügung gestellt, welche aufweist:
ein lichtdurchlässiges Substrat;
mehrere auf dem Substrat angeordnete lichtdurchlässige Abschnitte;
einen lichtundurchlässigen Abschnitt, der überall da auf dem Substrat vorgesehen ist, wo sich keine lichtdurchlässigen Abschnitte befinden; und
mehrere Phasenschieberschichten, die selektiv in lichtdurchlässigen Abschnitten vorgesehen sind,
wobei die mehreren Phasenschieberschichten selektiv auf solche Weise angeordnet sind, daß Lichtstrahlen mit derselben Phase zumindest auf zwei benachbarte lichtdurchlässige Abschnitte ausgestrahlt werden, über welche entsprechende Abschnitte, die auf zumindest zwei benachbarten von mehreren inselförmigen Leitern angeordnet sind, die auf einem Substrat vorgesehen sind, bestrahlt werden, und wobei Lichtstrahlen mit entgegengesetzten Phasen jeweils auf zumindest zwei gegenüberliegende lichtdurchlässige Abschnitte ausgestrahlt werden, durch welche entsprechende Abschnitte, die getrennt auf zumindest zwei benachbarten der mehreren inselförmigen Leiter angeordnet sind, die in dem Substrat vorgesehen sind, bestrahlt werden.

Die mehreren lichtdurchlässigen Abschnitte können so angeordnet sein, daß sie Kontaktlochmuster einer Halbleitervorrichtung bilden.

An zwei benachbarte der mehreren inselförmigen Leiter können unterschiedliche Potentiale angelegt werden.

Die Strahlen mit der selben Phase durch die zwei benachbarten lichtdurchlässigen Abschnitte können auf die Abschnitte ausgestrahlt werden, die getrennt auf den zumindest zwei benachbarten mehreren inselförmigen Leitern angeordnet sind, an welche das selbe Potential angelegt wird.

Vorzugsweise verschieben die mehreren Phasenschieberschichten die Phasen des Lichts, welches durch die lichtdurchlässigen Abschnitte hindurchgelassen wird, im wesentlichen um 180°.

Bei der voranstehend geschilderten vierten Zielrichtung der vorliegenden Erfindung können Phasenschieberschichten so angeordnet werden, daß die Phasen des Lichts, welches durch Lochmuster hindurchgelassen wird, die an die selbe inselförmige, darunterliegende Schicht angeschlossen sind, die belichtet werden sollen, gleich sind, und die Phasen des Lichts, welches durch Lochmuster hindurchgelassen wird, das an benachbarte unterschiedliche inselförmige darunterliegende Schichten angeschlossen ist, die belichtet werden sollen, einander entgegengesetzt sind. Diese Anordnung ermöglicht eine verläßliche Trennung benachbarter Lochmuster voneinander.

Darüber hinaus können Phasenschieberschichten so angeordnet werden, daß die Phasen des Lichts, welches durch Lochmuster durchgelassen wird, die an die selbe Anschlußklemme angeschlossen sind, gleich sind, und die Phasen des Lichts, welches durch Lochmuster hindurchgelassen wird, die an eine andere, benachbarte Anschlußklemme angeschlossen sind, entgegengesetzt sind. Diese Anordnung ermöglicht ebenfalls eine verläßliche Trennung von Lochmustern, die an unterschiedliche Anschlußklemmen (Verdrahtungen) angeschlossen sind.

Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus welchen sich weitere Vorteile und Merkmale ergeben.

Es zeigt:

Fig. 1A bis 1D eine Querschnittsansicht einer Belichtungsmaske nach dem Stand der Technik bzw. Diagramm der Verteilung der Amplituden von Licht, welches von der Maske durchgelassen wurde, bzw. ein Diagramm der Verteilung der Amplituden von Licht, welches zum Wafer durchgelassen wurde, bzw. ein Diagramm der Verteilung der Intensitäten des Lichts, welches bis zum Wafer durchgelassen wurde;

Fig. 2A bis 2D eine Querschnittsansicht einer alternierenden Phasenschiebermaske, ein Diagramm der Verteilung der Amplituden von Licht, welches durch die Maske hindurchgelassen wurde, bzw. ein Diagramm der Verteilung der Amplituden des Lichts, welches zum Wafer durchgelassen wurde, bzw. ein Diagramm der Verteilung der Intensität des Lichtes, welches zum Wafer durchgelassen wurde;

Fig. 3A bis 3C Ansichten, welche die Maske nach dem Stand der Technik zeigen, welche Phasenschieber verwendet, die in den Mustern aktiver Bereiche eines DRAN vorgesehen sind, bzw. die Intensität des Lichts auf der Maske entlang der Linie 3B-3B von Fig. 3A, bzw. den Zustand einer Verkürzung, der in Kontaktbereichen hervorgerufen wird;

Fig. 4A bis 4C Ansichten zur Erläuterung einer Belichtungsmaske gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei die Maskenanordnung dargestellt ist, bei welcher Phasenschieber in Mustern aktiver Bereiche einer DRAM-Zelle angeordnet sind, die Intensität des Lichts auf der Maske entlang der Linie 4B-4B von Fig. 4A, bzw. die Intensität des Lichts auf der Maske entlang der Linie 4C-4C von Fig. 4A;

Fig. 5 eine Ansicht einer Belichtungsmaske gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei die Maske Phasenschieber aufweist, die in Mustern aktiver Bereiche einer DRAN-Zelle eines Array-Systems mit einer Unterteilung 1/4 angeordnet sind;

Fig. 6 eine Ansicht einer Belichtungsmaske gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei die Maske Phasenschieber aufweist, die in Mustern aktiver Bereiche einer DRAN-Zelle eines Arraysystems mit einer Unterteilung von 1/4 angeordnet sind;

Fig. 7 eine Ansicht einer Belichtungsmaske gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei die Maske Phasenschieber aufweist, die in Mustern aktiver Bereich einer DRAN-Zelle eines Arraysystems mit einer Unterteilung von 1/4 angeordnet sind;

Fig. 8 eine Ansicht einer Belichtungsmaske gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei die Maske Phasenschieber aufweist, die so angeordnet sind, daß sie sämtliche durchgehenden Phasenschieberausbildungsbereiche abdecken;

Fig. 9 eine Ansicht einer Belichtungsmaske gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei die Maske Phasenschieber aufweist, die in Mustern aktiver Bereiche einer DRAN-Zelle eines Array-Systems mit einer Unterteilung von 1/3 angeordnet sind;

Fig. 10 eine Ansicht einer Belichtungsmaske gemäß einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei die Maske Phasenschieber aufweist, die in Speicherelektrodenmustern einer DRAN-Zelle eines Array-Systems mit einer Unterteilung 1/3 angeordnet sind;

Fig. 11A eine Ansicht einer Belichtungsmaske gemäß einer achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei die Maske Phasenschieber aufweist, die in Speicherelektrodenmustern einer DRAN-Zelle eines Arraysystems mit einer Unterteilung 1/4 angeordnet sind;

Fig. 11B eine Ansicht einer Abänderung der in Fig. 11A gezeigten Maske;

Fig. 12A eine Ansicht einer Belichtungsmaske gemäß einer neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei die Maske Phasenschieber aufweist, die in Speicherelektrodenmustern einer DRAN-Zelle eines Array-Systems mit einer Unterteilung von 1/4 angeordnet sind;

Fig. 12B eine Ansicht einer Abänderung der in Fig. 12A gezeigten Maske;

Fig. 13 eine Ansicht einer Belichtungsmaske gemäß einer zehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei die Maske Phasenschieber aufweist, die in Speicherelektrodenmustern einer DRAN-Zelle eines Arraysystems mit einer Unterteilung 1/2 angeordnet sind;

Fig. 14A eine Ansicht einer Belichtungsmaske gemäß einer elften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei die Maske Phasenschieber aufweist, die in Speicherelektrodenmustern einer DRAN-Zelle eines Arraysystems mit einer Unterteilung 1/2 angeordnet sind;

Fig. 14B eine Ansicht einer Abänderung der in Fig. 14A gezeigten Maske;

Fig. 15A eine Ansicht einer Belichtungsmaske gemäß einer zwölften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei die Maske Phasenschieber aufweist, die in Speicherelektronenmustern einer DRAN-Zelle eines Arraysystems mit einer Unterteilung von 1/3 angeordnet sind;

Fig. 15B und 15C jeweils eine Abänderung der Maske von Fig. 15A;

Fig. 16 eine Ansicht einer Belichtungsmaske gemäß einer dreizehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei diese Maske Phasenschieber aufweist, die in Speicherelektrodenmustern einer DRAN-Zelle eines Array-Systems mit einer Unterteilung von 1/3 angeordnet sind;

Fig. 17A eine Ansicht einer Belichtungsmaske einer vierzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei welcher eine darunterliegende Verdrahtungsschicht vorgesehen ist, welche belichtet werden soll, und die Maske Phasenschieber aufweist, die in Speicherelektrodenmustern einer DRAN-Zelle eines Arraysystems mit einer Unterteilung 1/4 ausgebildet sind;

Fig. 17B eine Ansicht einer Abänderung der in Fig. 17A gezeigten Maske;

Fig. 18A und 18B Ansichten, welche eine Abänderung der Maske gemäß Fig. 17A bzw. 17B zeigen;

Fig. 19 eine Ansicht einer Belichtungsmaske gemäß einer fünfzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei eine darunterliegende Verdrahtungsschicht vorgesehen ist, welche belichtet werden soll, und die Maske Phasenschieber aufweist, die in Speicherelektronenmustern einer DRAN-Zelle eines Arraysystems mit einer Unterteilung 1/2 angeordnet sind;

Fig. 20A und 20B Ansichten von Abänderungen der in Fig. 17A bzw. Fig. 19 gezeigten Maske;

Fig. 21A eine Ansicht einer Belichtungsmaske gemäß einer sechzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei die Maske Phasenschieber aufweist, die in Lochmustern angeordnet sind, in welchen Stöpsel vergraben sind, in einer DRAN-Zelle eines Arraysystems mit einer Unterteilung von 1/3;

Fig. 21B eine Ansicht einer Abänderung der in Fig. 21A gezeigten Maske; und

Fig. 22 eine Ansicht einer Belichtungsmaske gemäß einer siebzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei die Maske Phasenschieber aufweist, die in Kontaktlochmustern angeordnet sind.

(Erste Ausführungsform)

Fig. 4A ist eine Aufsicht auf eine Belichtungsmaske mit Phasenschiebern, die in Mustern von aktiven Bereichen einer DRAN-Zelle eines Arraysystems mit einer Unterteilung von 1/4 vorgesehen sind. In Fig. 4A bezeichnet das Bezugszeichen 10 Muster von lichtdurchlässigen Abschnitten, und das Bezugszeichen 15 einen Bereich zur Ausbildung eines lichtundurchlässigen Films, wobei schraffierte Abschnitte 11 Phasenschieberausbildungsabschnitte der lichtdurchlässigen Abschnitte 10 sind. Obwohl nicht gezeigt, ist beispielsweise der Schnitt entlang Linie 4B-4B ebenso wie in Fig. 2A, und werden die Muster auf einem durchlässigen Substrat 20 ausgebildet. Die Maske von Fig. 4A und die Maske nach dem Stand der Technik gemäß Fig. 3A gleichen sich im Gesamtlayout der Muster, unterscheiden sich jedoch im Layout der Phasenschieber.

Die Phasen des Lichtes, welches durch benachbarte zwei Muster hindurchgelassen wird, deren Endabschnitte einander gegenüberliegen, mit minimalem Intervall x, liegen einander gegenüber, wogegen die Phasen des Lichtes, welches durch andere benachbarte Muster hindurchgegangen ist, die einander nicht im Abstand des Minimalintervalls gegenüberliegen, gleich sind.

Beispielsweise ist, wie in Fig. 4A gezeigt, der Endabschnitt des Musters B gegenüberliegend jenem jeder der Muster E, F und C, mit dem Minimalintervall x, und ist ein Phasenschieber in dem Muster D so ausgebildet, daß die Phase des Lichtes, welches durch das Muster D hindurchgegangen ist, entgegengesetzt der Phase jenes Lichtes ist, welches durch die Muster E, F und C hindurchgegangen ist.

Die Muster der lichtdurchlässigen Abschnitte 10 weisen jeweils die Form eines Hakens auf. Den Haken kann man dadurch erhalten, daß ein Endabschnitt eines rechteckförmigen Musters, das in Querrichtung in Fig. 4A verläuft, nach oben gebogen wird, und der andere Endabschnitt nach unten gebogen wird. Ein Bitleitungskontaktloch ist im Zentrum des Musters vorgesehen, und an jedem Endabschnitt des Musters ist ein Speicherelektronenkontakt noch ausgebildet, obwohl dies in Fig. 4A nicht gezeigt ist. Der Phasenschieber verschiebt die Phase des durchgelassenen Lichtes um 180°, damit die Phasen des durch benachbarte Muster durchgelassenen Lichtes einander entgegengesetzt sind.

Bei dem in Fig. 4A gezeigten Layout der Phasenschieber kann, da die Phasen des Lichtes, welches durch benachbarte Muster hindurchgegangen ist, deren Endabschnitte einander gegenüberliegen, immer entgegengesetzt zueinander sind, das Profil der Lichtintensität an den Endabschnitten der Muster stark geändert werden, und können die Endabschnitte in engem Abstand zueinander angeordnet werden. Daher läßt sich ein erheblicher Raum zur Ausbildung eines Speicherelektrodenkontakts an jedem der Endabschnitte in dem nächsten Verfahrensvorgang erwarten.

Die voranstehend geschilderte erste Ausführungsform gestattet die Erzielung sowohl einer ausreichenden Auflösung als auch einer ausreichenden Brennweite, selbst bei einem inselförmigen Muster, bei dem es bislang schwierig war, es als Phasenschiebermaske einzusetzen, was dazu führt, daß sich eine Halbleitervorrichtung mit hoher Packungsdichte und hohen Leistungen erzielen läßt. Da die Verwendung einer derartigen Phasenschiebermaske die Leistung einer Belichtungsvorrichtung bis an die Grenze steigert, kann eine Halbleitervorrichtung mit hoher Packungsdichte und hohen Leistungen kostengünstig hergestellt werden.

(Zweite Ausführungsform)

Fig. 5 zeigt eine Abänderung der ersten Ausführungsform, bei welcher Muster der lichtdurchlässigen Abschnitte länglich ausgebildet sind, also in dem Arraysystem mit einer Unterteilung 1/4 angeordnet und in einer Richtung geneigt sind.

Dabei bei dem in Fig. 5 gezeigten Layout die Entfernung y zwischen Mustern I und H größer eingestellt werden kann als die Entfernung x zwischen G und I sowie zwischen G und H, kann nicht nur das selbe Ergebnis wie bei der ersten Ausführungsform erzielt werden, sondern können auch die Muster I und H mit der selben Phase verläßlich voneinander getrennt werden.

(Dritte Ausführungsform)

Bei dem in Fig. 6 gezeigten Layout hat die Trennung benachbarter Muster Vorrang, die in Vertikalrichtung von Fig. 6 angeordnet sind. Beispielsweise liegen die Endabschnitte der Muster J und L einander in der Vertikalrichtung von Fig. 6 mit einem Intervall p dazwischen gegenüber, wogegen die Endabschnitte der Muster J und K einander in Querrichtung in einem Abstand q gegenüberliegen. Ein Phasenschieber ist in jedem der Muster J und K so vorgesehen, daß die Phasen des Lichts, welches durch die Muster J und L hindurchgegangen ist, entgegengesetzt zueinander sind, wogegen die Phasen des durch die Muster J und K durchgelassenen Lichtes gleich sind. Da die Muster J und K phasengleich sind, wenn der Trennung zwischen dem Muster und J und L der Vorrang gegeben wird, ist es wünschenswert, die Muster so anzuordnen, daß die Beziehung p < q erfüllt ist.

(Vierte Ausführungsform)

Fig. 7 zeigt eine Abänderung der dritten Ausführungsform, bei welcher die Muster lichtdurchlässiger Abschnitte ebenfalls länglich ausgebildet sind, also in dem Arraysystem mit einer Unterteilung von 1/4 angeordnet und in einer Richtung geneigt sind.

Bei diesem Layout kann das Intervall zwischen benachbarten Mustern, die in Vertikalrichtung von Fig. 7 angeordnet sind, vergrößert werden, und können die Phasen des Lichts, welches durch die Muster hindurchgelassen wird, einander entgegengesetzt ausgebildet werden; daher können die Muster verläßlich voneinander in der Vertikalrichtung getrennt werden.

(Fünfte Ausführungsform)

Bei der ersten bis vierten Ausführungsform sind die Phasenschieber in ihren jeweiligen inselförmigen Mustern vorgesehen; wie jedoch in Fig. 8 gezeigt ist, können sie auch durchgehend in einem Bereich gleicher Phase ausgebildet sein. In Fig. 8 bezeichnet das Bezugszeichen 10 lichtdurchlässige Abschnitte, die als Elementenbereich dienen, und bezeichnet das Bezugszeichen 13 Bitleitungskontaktbereiche, die später ausgebildet werden sollen.

Bei dem Layout gemäß der fünften Ausführungsform ist das Muster eines Phasenschiebers 11 mit vergrößerten Abmessungen ausgebildet, und wird die Anzahl derartiger Muster verringert, was die Lithographie zur Anordnung der Phasenschieber vereinfacht.

(Sechste Ausführungsform)

Fig. 9 ist eine Aufsicht auf eine Belichtungsmaske mit Phasenschiebern, die in Mustern aktiver Bereiche einer DRAM- Zelle eines Arraysystems mit Unterteilung von 1/3 angeordnet sind. (In diesem System sind die Muster aktiver Bereiche periodisch entlang der Bitleitungen vorgesehen. Die Muster sind um eine Drittelperiode zwischen benachbarten ersten und zweiten Bitleitungen verschoben, und sind dann um eine Drittelperiode in derselben Richtung zwischen benachbarten zweiten und dritten Bitleitungen verschoben. Diese Anordnung wird daher alle drei Bitleitungen periodisch wiederholt). Die Muster der lichtdurchlässigen Abschnitte sind länglich, und erstrecken sich in Querrichtung in Fig. 9. Die Phasenschieber sind so angeordnet, daß die Phasen des Lichts, welches durch benachbarte Muster hindurchgelassen wird, die in ihrer Längsrichtung angeordnet sind, einander entgegengesetzt sind, und die Phasen des Lichts, welches durch benachbarte Muster hindurchgelassen wird, die in der Richtung senkrecht zur Längsrichtung angeordnet sind, und einander mit größerer Längserstreckung gegenüberliegen, ebenfalls einander entgegengesetzt sind.

Wie beispielsweise in Fig. 9 gezeigt ist, sind die Phasenschieber so angeordnet, daß die Phase des Lichts, welches durch jeweils zwei Muster benachbart dem Muster M an Endabschnitten durchgelassen wird, entgegengesetzt der Phase des Lichtes ist, welches von dem Muster M hindurchgelassen wird. Die Muster M und O sind parallel zum Muster M angeordnet, und die Muster M und N liegen einander entlang einer Länge z gegenüber, wogegen die Muster M und O einander entlang einer Länge b gegenüberliegen. Da z größer als w ist, sind die Phasen des Lichts, welches durch die Muster M und N hindurchgelassen wird, einander entgegengesetzt, und sind die Phasen des Lichtes gleich, welches durch die Muster M und O hindurchgegangen ist.

Bei einem derartigen Layout der Phasenschieber können nicht nur die selben Ergebnisse wie bei der ersten Ausführungsform erzielt werden, sondern können darüber hinaus die inselförmigen Muster leicht voneinander getrennt werden. Darüber hinaus ist das Auftreten eines Kurzschlusses zwischen den Mustern M und O unwahrscheinlich, da diese gleiche Phase aufweisen, jedoch die Länge w gering ist.

(Siebte Ausführungsform)

Fig. 10 zeigt das Layout von Phasenschiebern, die in Speicherelektrodenmustern einer DRAN-Zelle des Arraysystems mit einer Unterteilung von 1/3 vorgesehen sind. Dieses Layout ist identisch mit jenem bei der sechsten Ausführungsform; daher lassen sich die gleichen Ergebnisse erzielen.

(Achte Ausführungsform)

Fig. 11A ist eine Aufsicht auf eine Belichtungsmaske gemäß einer achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei welcher Phasenschieber in Speicherelektroden Kontaktlochmustern einer DRAN-Zelle des Arraysystems mit einer Unterteilung von 1/4 angeordnet sind. In Fig. 11A bezeichnet das Bezugszeichen 10 Muster lichtdurchlässiger Abschnitte, das Bezugszeichen 50 einen Bereich zur Ausbildung eines lichtundurchlässigen Films, und stellen schraffierte Abschnitte Phasenschieberausbildungsabschnitte der lichtdurchlässigen Abschnitte dar. Die Phasenschieber verschieben jeweils die Phase des durchgelassenen Lichts um 180°, um die Phasen des durch benachbarte Muster hindurchgegangenen Lichtes einander entgegengesetzt auszubilden.

Bei der achten Ausführungsform ist ein Phasenschieber in einem von paarweise vorgesehen Lochmustern angeordnet, die einander benachbart sind, so daß das Intervall dazwischen minimalisiert wird.

Beispielsweise liegt das Muster A den Mustern B und C mit dem Minimalintervall oder Minimalabstand x gegenüber, und sind Phasenschieber in den Mustern B und C so angeordnet, daß die Phase des durch das Muster A hindurchgegangenen Lichtes entgegengesetzt zu jener des durch die Muster B und C hindurchgegangenen Lichtes ist. Weiterhin sind die Phasenschieber so angeordnet, daß die Phasen des Lichtes, welches durch Muster hindurchgegangen ist, die auf der unteren linken Seite des Musters A angeordnet sind (die Entfernung zwischen diesen ist nicht die kürzeste) gleich sind, ebenso wie die Phasen des Lichtes, welches durch Muster auf der oberen rechten Seite des Musters B bzw. C hindurchgelassen wurde (die Entfernung zwischen diesen ist nicht die kürzeste).

Da bei dem Array (Feld) der in Fig. 11A gezeigten Phasenschieber die Phasen des Lichtes, welches durch die nähesten Muster hindurchgelassen wird, einander entgegengesetzt sind, kann das Profil der Lichtintensität der Muster drastisch geändert werden, und können kleine Kontaktlochmuster voneinander getrennt werden.

Fig. 11B zeigt eine Abänderung der achten Ausführungsform gemäß Fig. 11A. Die Phasenschieber sind in ihren jeweiligen Lochmustern bei dem Beispiel gemäß Fig. 11A angeordnet, wogegen sie in dem selben Bereich in der selben Phase angeordnet werden können, wie in Fig. 11B gezeigt. Bei der Anordnung von Fig. 11A wird die Fläche jedes Phasenschiebers erhöht, jedoch die Anzahl an Phasenschiebern verringert, was die Lithographie zur Ausbildung der Phasenschieber vereinfacht.

Die achte Ausführungsform gestattet die Erzielung sowohl einer ausreichenden Auflösung als auch einer ausreichenden Brennweite, selbst bei einem Vorrichtungsmuster wie einem Kontaktloch, welches bislang schwierig als Phasenschiebermaske zu verwenden war, was dazu führt, daß eine Halbleitervorrichtung mit hoher Packungsdichte und hohen Leistungen zur Verfügung gestellt werden kann. Da die Verwendung einer derartigen Phasenschiebermaske die Leistungen einer Belichtungsvorrichtung bis an deren Grenze ausnutzt, kann kostengünstig eine Halbleitervorrichtung mit hoher Packungsdichte und hoher Leistung hergestellt werden.

(Neunte Ausführungsform)

Fig. 12A ist eine Aufsicht auf eine Belichtungsmaske gemäß einer neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, welche Phasenschieber aufweist, die in Bitleitungskontaktmustern einer DRAM-Zelle des Arraysystems mit einer Unterteilung von 1/4 vorgesehen sind. In Fig. 12A liegt das Muster D den Mustern D und F mit dem Minimalabstand oder Minimalintervall y gegenüber, und ist ein Phasenschieber in dem Muster B so vorgesehen, daß die Phase des durch das Muster D hindurchgelassenen Lichtes entgegengesetzt zu den Phasen des durch die Muster D und F hindurchgegangenen Lichtes ist.

Fig. 12B zeigt eine Abänderung der neunten Ausführungsform gemäß Fig. 12A. Bei dieser Abänderung sind die Phasenschieber so angeordnet, daß nicht nur die Phasen des Lichtes, welches durch einander mit Minimalintervall gegenüberliegende Muster hindurchgelassen wird, entgegengesetzt zueinander sind, sondern darüber hinaus die Phasen des Lichtes, welches durch Muster hindurchgelassen wird, die auf derselben Linie in der Bitleitungsrichtung liegen, gleich sind.

(Zehnte Ausführungsform)

Fig. 13 ist eine Aufsicht auf eine Belichtungsmaske gemäß einer zehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, welche Phasenschieber aufweist, die in Speicherelektrodenkontaktmustern einer DRAN-Zelle des Arraysystems mit einer Unterteilung 1/2 angeordnet sind. In Fig. 13 ist beispielsweise ein Phasenschieber in einem Muster G auf solche Weise angeordnet, daß die Phase des durch das Muster G hindurchgegangenen Lichtes entgegengesetzt der Phase des Lichtes ist, welches durch die Muster H und I hindurchgegangen ist, die dem Muster G im Minimalintervall x gegenüberliegen. Da ein ausreichendes Intervall z zwischen dem Muster G und jedem der Muster K und J vorhanden ist, können die Phasen des durch die Muster G, K und J hindurchgegangenen Lichtes gleich sein. Auch bei der zehnten Ausführungsform läßt sich die Anordnung der Phasenschieber einfach durchführen, da die Phasen des Lichtes gleich sind, welches durch Muster auf der selben Linie hindurchgegangen ist.

(Elfte Ausführungsform)

Fig. 14A ist eine Aufsicht auf eine Belichtungsmaske gemäß einer elften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, welche Phasenschieber aufweist, die in Grabenkondensatormustern einer DRAN-Zelle des Arraysystems mit einer Unterteilung von 1/2 angeordnet sind. Bei dieser Ausführungsform ist beispielsweise ein Phasenschieber in einem Muster L auf solche Weise angeordnet, daß die Phasen des Lichtes, welches durch die Muster L und M hindurchgegangen ist, einander entgegengesetzt sind, wenn das Intervall x zwischen den Schwerpunkten dieser Muster kleiner als das Intervall z zwischen den Schwerpunkten der Muster L und M und zwischen jenen der Muster N und Q ist. Wegen z < x können die Phasen des Lichtes gleich sein, welches durch die Muster L und N hindurchgelassen wird, ebenso wie die Phasen des Lichtes, welches durch die Muster L und O hindurchgegangen ist. Da die Phasen des Lichtes gleich sind, welches durch benachbarte Muster hindurchgegangen ist, die in der Querrichtung von Fig. 14A angeordnet sind, mit dem Intervall z, welches nicht das Minimalintervall darstellt, können die Phasenschieber durchgehend alle zwei Spalten vorgesehen werden. In diesem Fall können die Phasenschieber durchgehend in den mehreren Mustern vorgesehen werden und lassen sich daher einfach anordnen.

Fig. 14B ist eine Abänderung der in Fig. 14A gezeigten elften Ausführungsform. Bei dieser Abänderung sind die Phasen des Lichtes, welches durch benachbarte Muster hindurchgegangen ist, die ein Intervall z zwischen ihren Schwerpunkten aufweisen, einander entgegengesetzt.

(Zwölfte Ausführungsform)

Fig. 15A ist eine Aufsicht auf eine Belichtungsmaske gemäß einer zwölften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, welche Phasenschieber aufweist, die in Speicherelektrodenkontaktmustern einer DRAN-Zelle des Arraysystems mit einer Unterteilung von 1/3 angeordnet sind. Bei der zwölften Ausführungsform ist beispielsweise ein Phasenschieber in einem Muster P so angeordnet, daß die Phasen des Lichtes, welches durch die Muster P und Q hindurchgelassen wird, die einander mit dem Minimalintervall oder Minimalabstand x gegenüberliegen, einander entgegengesetzt sind. Auch bei dieser Ausführungsform lassen sich die Phasenschieber einfach in den Mustern ausbilden, da die Phasen des Lichtes gleich sind, welches durch einander benachbarte Muster hindurchgelassen wird, wobei deren Abstand nicht der Minimalabstand ist.

Die Fig. 15B und 15C zeigen jeweils eine Abänderung der Anordnung der Phasenschieber gemäß Fig. 15A. Auch bei dieser Abänderung ist ein Phasenschieber in dem Muster P so angeordnet, daß die Phasen des Lichtes, welches durch die Muster P und Q hindurchgegangen ist, die einander mit dem Minimalintervall x gegenüberliegen, einander entgegengesetzt sind, und die Phasen des Lichtes gleich sind, welches durch benachbarte Muster hindurchgegangen ist, die in einem Intervall oder Abstand angeordnet sind, welches nicht das Minimalintervall darstellt.

(Dreizehnte Ausführungsform)

Fig. 16 ist eine Aufsicht auf eine Belichtungsmaske gemäß einer dreizehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, welche Phasenschieber aufweist, die in Bitleitungskontaktmustern einer DRAN-Zelle des Arraysystems mit einer Unterteilung von 1/3 angeordnet sind. Bei dieser Ausführungsform ist beispielsweise ein Phasenschieber in einem Muster R auf solche Weise angeordnet, daß die Phasen des Lichtes, welches durch die Muster R und S gegangen ist, die einander mit dem Minimalintervall x gegenüberliegen, einander entgegengesetzt sind, ebenso wie die Phase des Lichtes, welches durch die einander gegenüberliegend angeordneten Muster R und T hindurchgegangen ist.

(Vierzehnte Ausführungsform)

Fig. 17A ist eine Aufsicht auf eine Belichtungsmaske gemäß einer vierzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei ein darunterliegendes Verdrahtungsschichtmuster, welches belichtet werden soll, überlagert angeordnet ist, und wobei Phasenschieber vorgesehen sind, die in Speicherelektrodenmustern einer DRAN-Zelle des Arraysystems mit einer Unterteilung von 1/4 angeordnet sind.

Wie aus Fig. 17A hervorgeht, sind beispielsweise Muster U und V einander gegenüberliegend angeordnet, wobei eine Bitleitung 12 dazwischenliegt, und als darunterliegende Verdrahtungsschicht der DRAN-Zelle dient, und Muster V und W einander benachbart in der selben Reihe oder Zeile angeordnet sind. Bei dieser Anordnung hat die Trennung zwischen den Mustern U und V Vorrang vor der Trennung zwischen den Mustern U und V. Genauer gesagt sind Phasenschieber in dem Muster U und V auf solche Weise angeordnet, daß die Phasen des Lichtes gleich sind, welches durch einander gegenüberliegende Muster mit der dazwischen angeordneten Bitleitung 12 hindurchgegangen ist, und die Phasen des Lichtes, welches durch benachbarte Muster auf der selben Zeile oder in der selben Reihe hindurchgegangen ist, einander entgegengesetzt sind.

Obwohl die gegenüberliegenden Muster U und V phasengleich sind, obwohl sie unvollständig getrennt sind, kann das Auftreten eines Kurzschlusses zwischen ihnen dadurch vermieden werden, daß durch Selbstausrichtung ein Kontaktloch mit der Bitleitung 12 hergestellt wird.

Fig. 17B zeigt eine Abänderung der in Fig. 17A dargestellten Anordnung der Phasenschieber. Bei dieser Abänderung sind die Phasen des Lichtes gleich, welches durch Muster auf der selben Zeile (in der Richtung der Wortleitungen) hindurchgelassen wird.

Die Fig. 18A und 18B zeigen Abänderungen der Anordnung gemäß Fig. 17A bzw. 17B. Die Muster U und V von Fig. 17A sind bei der Abänderung gemäß Fig. 18A miteinander gekoppelt, ebenso wie die Muster U und V von Fig. 17B bei der Abänderung gemäß Fig. 18B. Die Kopplung der Muster erleichtert die Anordnung der Phasenschieber. Die Maskenmuster, die in den Fig. 18A und 18B gezeigt sind, stellen jeweils das ursprüngliche Maskenmuster dar, bei welchem keine der Bitleitungen 12 auftritt.

(Fünfzehnte Ausführungsform)

Fig. 19 ist eine Aufsicht auf eine Belichtungsmaske gemäß einer fünfzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei welcher ein darunterliegendes Verdrahtungsschichtmuster, welches belichtet werden soll, überlagert angeordnet ist. Bei dieser Maske sind Elementenbereiche in dem Arraysystem mit einer Unterteilung von 1/2 angeordnet, und sind Phasenschieber in Lochmustern zur Ausbildung vergrabener Stöpsel einer DRAN-Zelle eines Kontaktsystems mit jeweils zwei Zellen für eine Bitleitung angeordnet.

Bei der fünfzehnten Ausführungsform sind die Phasen des Lichtes gleich, welches durch Muster hindurchgegangen ist, die in dem selben Elementbereich angeordnet sind, und sind entgegengesetzt zu den Phasen jenes Lichtes, welches durch Muster hindurchgegangen ist, die in dem benachbarten Elementenbereich angeordnet sind. Darüber hinaus sind die Phasen des Lichtes gleich, welches durch benachbarte Bitleitungskontaktmuster 32 hindurchgegangen ist, die zwischen Gateelektroden (Wortleitungen) 50 angeordnet sind, die als darunterliegende Verdrahtungsschichten dienen, wogegen die Phasen des Lichtes, das durch das Kondensatorkontaktmuster 31 und dessen benachbartes Muster hindurchgegangen ist, die beide außerhalb der Gateelektroden angeordnet sind, einander entgegengesetzt sind.

Im einzelnen sind Phasenschieber in Mustern 31, 32 und 33 angeordnet, welche an den selben Elementenbereich 30 angeschlossen sind, und sind die Phasen des Lichts, welches durch diese Muster hindurchgegangen ist, entgegengesetzt zu den Phasen des Lichtes, welches durch die Muster 41, 42 und 43 hindurchgelangt ist, welche an einen Elementenbereich 40 neben dem Bereich 30 angeschlossen sind.

Die voranstehend geschilderte Anordnung der Phasenschieber verhindert, daß ein Kurzschluß der vergrabenen Stopfen zwischen unterschiedlichen Elementenbereichen Auftritt. Obwohl die Phasen des Lichtes gleich sind, welches durch die Muster 31, 32 und 33 hindurchgelangt ist, welche an den selben Elementenbereich 30 angeschlossen sind, kann das Auftreten eines Kurzschlusses, wenn Löcher in Selbstausrichtung zu Gateelektroden (Wortleitungen) 50, wie in Fig. 19 gezeigt vorgesehen sind, zwischen den Löchern verhindert werden.

Fig. 20A zeigt eine Abänderung der in Fig. 19 dargestellten Anordnung von Phasenschiebern. Bei dieser Abänderung sind beispielsweise Muster 31, 32 und 33 von Fig. 19 miteinander gekoppelt, und sind Phasenschieber jeweils in einem Muster in Form eines umgekehrten T ausgebildet. In diesem Falle weisen die Phasenschieber jeweils eine vergrößerte Fläche und verringerte Anzahl auf, was die Lithographie zur Ausbildung der Phasenschieber erleichtert.

Auch Fig. 20B zeigt eine Abänderung der in Fig. 19 gezeigten Anordnung der Phasenschieber. Bei dieser Abänderung ist ein Teil des Musters in Form eines umgekehrten T gemäß Fig. 20A verlängert; daher kann der Toleranzbereich in Bezug auf Kurzschlüsse vergrößert werden. Die in den Fig. 20A und 20B dargestellten Abänderungen repräsentieren jeweils das ursprüngliche Maskenmuster, in welchem weder Gateelektroden 50 noch Kontaktbereiche auftauchen.

(Sechzehnte Ausführungsform)

Fig. 21 ist eine Aufsicht auf eine Belichtungsmaske gemäß einer sechzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, welche Phasenschieber aufweist, die in Lochmustern zur Ausbildung vergrabener Stöpsel einer DRAN-Zelle des Arraysystems mit einer Unterteilung von 1/3 angeordnet sind.

Bei dieser Ausführungsform sind Phasenschieber so angeordnet, daß die Phasen des Lichtes gleich sind, welches durch Lochmuster hindurchgegangen ist, welche an einen Elementenbereich angeschlossen sind, und entgegengesetzt zu den Phasen des Lichtes, welches durch Lochmuster hindurchgegangen ist, die an dem benachbarten Elementenbereich angeschlossen sind.

Fig. 21B ist eine Abänderung der in Fig. 21A dargestellten Anordnung der Phasenschieber. Diese Abänderung ähnelt der Anordnung gemäß Fig. 21A in der Hinsicht, daß die Phasen des Lichtes gleich sind, welches durch Lochmuster hindurchgegangen ist, die an den selben Elementenbereich angeschlossen sind. Allerdings sind die Phasen des Lichtes gleich, das durch Lochmuster benachbarter Elementenbereiche in deren Längsrichtung hindurchgegangen ist, wogegen die Phasen des Lichts, welches durch Lochmuster benachbarter Elementenbereiche in der Richtung senkrecht zur Längsrichtung hindurchgegangen ist, einander entgegengesetzt sind. Bei dieser Abänderung stellt die Trennung zwischen den Lochmustern benachbarter Elementenbereiche, die in der Längsrichtung angeordnet sind, einen Nachteil dar, jedoch läßt sich eine einfache Anordnung des Phasenschiebers erreichen.

(Siebzehnte Ausführungsform)

Fig. 22 ist eine Aufsicht auf eine Belichtungsmaske gemäß einer siebzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Diese Maske weist Phasenschieber auf, die auf Kontaktlochmustern angeordnet sind, welche in Übereinstimmung mit darunterliegenden Verdrahtungsschichten 71 bis 75 ausgebildet sind. Die Phasenschieber sind so angeordnet, daß die Phasen des Lichtes gleich sind, welches durch an die selbe Anschlußklemme (Verdrahtung) angeschlossene Muster hindurchgegangen ist, und entgegengesetzt zur Phase des Lichtes, welches durch Muster hindurchgegangen ist, die an die benachbarte Klemme (Verdrahtung) angeschlossen sind.

Bei der siebzehnten Ausführungsform hat die Trennung von Kontaktlöchern Vorrang, die an unterschiedliche Anschlußklemmen (Verdrahtungen) angeschlossen sind, und kann die Anordnung der Phasenschieber das Auftreten eines Kurzschlusses zwischen den Verdrahtungen über die Kontaktlöcher verhindern. Obwohl die Phasen des Lichtes gleich sind, welches durch die an die selbe Anschlußklemme angeschlossene Muster hindurchgelassen wird, treten selbst dann, wenn die Kontaktlöcher nicht vollständig getrennt sind, keine Schwierigkeiten auf, da die Anschlußklemme, an welche die Löcher angeschlossen sind, auf dieselbe Spannung eingestellt ist.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die voranstehend geschilderten Ausführungsformen beschränkt. Da die Beziehung der Positionen zwischen Phasenschiebern und Gerätemustern bei jeder der Ausführungsformel signifikant ist, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die bei den Ausführungsformen dargestellte Schicht beschränkt. Darüber hinaus kann ein verbleibendes Muster dadurch ausgebildet werden, daß eine Maske, welche inselförmige Muster aufweist, mit einem negativen Fotolack kombiniert wird, und es kann auch ein Lochmuster durch Kombination der Maske mit einem positiven Fotolack ausgebildet werden, unabhängig von der Art des Fotolacks. Sowohl gestapelte Phasenschieber als auch Graben- Phasenschieber können als Phasenschieber verwendet werden.

Da gemäß der vorliegenden Erfindung, wie im einzelnen voranstehend geschildert wurde, ein Phasenschieber in einem Abschnitt paarweise vorgesehener lichtdurchlässiger Abschnitte angeordnet ist, deren Endabschnitte einander mit Minimalintervall oder Minimalabstand gegenüberliegen, läßt sich eine optimale Anordnung der Phasenschieber erreichen, und können kleine Gerätemuster selbst in inselförmigen Mustern ausgebildet werden.

Diese optimale Anordnung gestattet es, eine Belichtungsmaske zu erzielen, welche selbst in Lochmustern kleine Gerätemuster ausbilden kann.

Fachleuten auf diesem Gebiet werden zusätzliche Vorteile und Abänderungen sofort auffallen. Daher ist die Erfindung in ihrem Gesamtaspekt nicht auf die spezifischen Einzelheiten und beispielhaften Vorrichtungen beschränkt, die hier gezeigt und beschrieben wurden. Es lassen sich daher verschiedene Abänderungen vornehmen, ohne vom Wesen oder Umfang des allgemeinen erfindungsgemäßen Konzepts abzuweichen, welches sich aus der Gesamtheit der vorliegenden Anmeldeunterlagen umgibt und von den beigefügten Patentansprüchen umfaßt sein soll.

Claims

1. Belichtungsmaske mit:
einem lichtdurchlässigen Substrat (20);
mehreren im wesentlichen länglichen, inselförmigen lichtdurchlässigen Abschnitten (10), die periodisch auf dem Substrat (20) angeordnet sind;
einem lichtundurchlässigen Abschnitt (15), der auf dem Substrat (20) dort vorgesehen ist, wo die lichtdurchlässigen Abschnitte (10) nicht angeordnet sind; und
mehreren Phasenschieberschichten (11), die selektiv in den lichtdurchlässigen Abschnitten (10) vorgesehen sind,
wobei die lichtdurchlässigen Abschnitte (10) paarweise angeordnete lichtdurchlässige Abschnitte aufweisen, die einander an einem Endabschnitt gegenüberliegen, und eine der mehreren Phasenschieberschichten (11) in einem der paarweise vorgesehenen lichtdurchlässigen Abschnitte vorgesehen ist, und ein Intervall (X) zwischen den paarweise vorgesehenen lichtdurchlässigen Abschnitten an einem Endabschnitt kleiner ist als ein Intervall zwischen benachbarten lichtdurchlässigen Abschnitten an anderen Abschnitten als dem einen Endabschnitt.

2. Maske nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mehreren lichtdurchlässigen Abschnitte (10) Bereiche zur Ausbildung mehrerer Speicherzellen bilden, welche ein Speicherzellenarray bilden, und das Speicherzellenarray mehrere Bitleitungen und mehrere Wortleitungen aufweist, die einander kreuzen.

3. Maske nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mehreren lichtdurchlässigen Abschnitte (10) aus dem selben Muster gebildet sind, und in einer festen Periode in der Richtung der Bitleitungen und in regelmäßigen Intervallen in der Richtung der Wortleitung angeordnet sind, wobei die lichtdurchlässigen Abschnitte (10) auf den Bitleitungen angeordnet sind, und nacheinander jeweils um ein Viertel der festen Periode in der Richtung Bitleitungen verschoben sind, und jeder der lichtdurchlässigen Abschnitte (10) Endabschnitt aufweist, die in einander entgegengesetzten Richtungen abgebogen sind.

4. Maske nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die mehreren lichtdurchlässigen Abschnitte (10) paarweise ausgebildete lichtdurchlässige Abschnitte aufweisen, die einander benachbart in der Richtung der Wortlinien angeordnet sind und einander in Bereichen gegenüberliegen, abgesehen von dem einen Endbereich, und daß die Phasen des Lichtes gleich sind, welches durch die paarweise ausgebildeten lichtdurchlässigen Abschnitte hindurchgelassen wird.

5. Maske nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die mehreren lichtdurchlässigen Abschnitte (10) paarweise ausgebildete lichtdurchlässige Abschnitte aufweisen, die einander benachbart in der Richtung der Wortleitungen angeordnet sind, und einander in Bereichen gegenüberliegen, abgesehen von dem einen Endbereich, und daß die Phasen des Lichtes, welches durch die paarweise ausgebildeten lichtdurchlässigen Abschnitte hindurchgelangt ist, einander entgegengesetzt sind.

6. Maske nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mehreren lichtdurchlässigen Abschnitte (10) aus dem selben Muster gebildet sind, und in einer festen Periode in der Richtung der Bitleitungen und in regelmäßigen Intervallen in der Richtung der Wortleitungen angeordnet sind, wobei die lichtdurchlässigen Abschnitte (10) die Bitleitungen schräg kreuzen, und um jeweils ein Viertel der festen Periode in der Richtung der Bitleitungen verschoben sind.

7. Maske nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die mehreren lichtdurchlässigen Abschnitte (10) paarweise ausgebildete lichtdurchlässige Abschnitte aufweisen, die einander benachbart in der Richtung der Wortleitungen angeordnet sind, und einander in Bereichen abgesehen von dem einen Endbereich gegenüberliegen, und daß die Phasen des Lichtes gleich sind, welches durch die paarweise ausgebildeten lichtdurchlässigen Abschnitte hindurchgelangt ist.

8. Maske nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die mehreren lichtdurchlässigen Abschnitte (10) paarweise ausgebildete lichtdurchlässige Abschnitte aufweisen, die einander benachbart in der Richtung der Wortleitungen angeordnet sind, und einander in Bereichen abgesehen von dem einen Endbereich gegenüberliegen, und daß die Phasen des Lichtes, welches durch die paarweise ausgebildeten lichtdurchlässigen Abschnitte hindurchgelassen wird, einander entgegengesetzt sind.

9. Maske nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der mehreren lichtdurchlässigen Abschnitte (10) ein Kontaktloch (13) in seinem zentralen Abschnitt aufweist, an welches eine entsprechende Bitleitung angeschlossen ist, sowie Kontaktlöcher (13) an seinen Endbereichen, an welche Kondensatoren angeschlossen sind.

10. Belichtungsmaske mit:
einem lichtdurchlässigen Substrat (20);
mehreren im wesentlichen länglichen, inselförmigen lichtdurchlässigen Abschnitten (10), die periodisch auf dem Substrat (20) angeordnet sind;
einem lichtundurchlässigen Abschnitt (15), der auf dem Substrat (20) mit Ausnahme dort, wo die lichtdurchlässigen Abschnitte (10) angeordnet sind, vorgesehen ist; und
mehreren Phasenschieberschichten (11), die selektiv in den lichtdurchlässigen Abschnitten (10) vorgesehen sind,
wobei die mehreren lichtdurchlässigen Abschnitte (10) Bereiche zur Ausbildung mehrerer Speicherzellen sind, welche ein Speicherzellenarray bilden, und das Speicherzellenarray mehrere Bitleitungen und mehrere Wortleitungen aufweist, die einander kreuzen,
die mehreren lichtdurchlässigen Abschnitte aus dem selben Muster gebildet sind, und länglich in einer festen Periode in der Richtung der Bitleitungen und in regelmäßigen Intervallen in der Richtung der Wortleitungen angeordnet sind, und die lichtdurchlässigen Abschnitte auf den Bitleitungen vorgesehen und nacheinander jeweils um ein Drittel der festen Periode in der Richtung der Bitleitung verschoben sind, und
eine der mehreren Phasenschieberschichten (11) in einem paarweise vorgesehener lichtdurchlässiger Abschnitte vorgesehen ist, die einander in der Richtung der Bitleitung gegenüberliegen, wobei der eine (N, 0) der paarweise ausgebildeten lichtdurchlässigen Abschnitte so ausgebildet ist, daß die Abschnitte einander in ihren Endbereichen in Längsrichtung der länglichen inselförmigen lichtdurchlässigen Abschnitte (10) gegenüberliegen, und zwar in einem kleineren Intervall als jenem Intervall gegenüber jedem anderen der lichtdurchlässigen Abschnitte (10) an anderen Bereichen abgesehen von den Endbereichen und wobei eine der mehreren Phasenschieberschichten (11) in einem Abschnitt (N, M) eines anderen paarweise ausgebildeten lichtdurchlässigen Abschnitts vorgesehen ist, wobei diese Abschnitte in Richtung der Wortleitung nebeneinander liegen und der eine Abschnitt (N, M) eines anderen Paares lichtdurchlässige Abschnitte eine maximale gegenüberliegende Seitenlänge (Z) unter dem anderen Paar lichtdurchlässiger Abschnitte aufweist.

11. Maske nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der mehreren lichtdurchlässigen Abschnitte (10) ein Kontaktloch (13) in seinem Zentrumsabschnitt aufweist, an welches eine entsprechende Bitleitung angeschlossen ist, sowie Kontaktlöcher (13) in seinen Endbereichen, mit welchen Kondensatoren verbunden sind.

12. Belichtungsmaske mit:
einem lichtdurchlässigen Substrat (20);
mehreren inselförmigen lichtdurchlässigen Abschnitten (10), die periodisch auf dem Substrat (20) angeordnet sind;
einem lichtundurchlässigen Abschnitt (15), der auf dem Substrat (20) dort vorgesehen ist, wo keine lichtdurchlässigen Abschnitte (10) vorgesehen sind; und
mehreren Phasenschieberschichten (11), die selektiv in den nicht durchlässigen Abschnitten (10) vorgesehen sind,
wobei die mehreren Phasenschieberschichten (11) selektiv auf solche Weise angeordnet sind, daß Lichtstrahlen mit derselben Phase auf zumindest ein Paar der lichtdurchlässigen Abschnitte ausgestrahlt werden, durch welche entsprechende Bereiche, die jeweils auf beiden Seiten einer von mehreren Verdrahtungen (12) liegen, die auf einem Substrat angeordnet sind, bestrahlt werden, und Lichtstrahlen mit entgegengesetzten Phasen jeweils auf zumindest ein anderes Paar der lichtdurchlässigen Abschnitte (10) gestrahlt werden, durch welche entsprechende Bereiche, die einander benachbart entlang einer Seite einer der mehreren Verdrahtungen (12) angeordnet sind, die auf dem Substrat vorgesehen sind, bestrahlt werden.

13. Maske nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die mehreren Verdrahtungen (12) Bitleitungen einer Halbleiterspeichervorrichtung sind.

14. Maske nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die mehreren Verdrahtungen (12) Wortleitungen einer Halbleiterspeichervorrichtung sind.

15. Maske nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die mehreren Phasenschieberschichten (11) Phasen des Lichtes, welches durch die mehreren lichtdurchlässigen Abschnitte (10) hindurchgeht, im wesentlichen um 180° verschieben.

16. Belichtungsmaske mit:
einem lichtdurchlässigen Substrat (20);
mehreren lichtdurchlässigen Abschnitten (10), die auf dem Substrat (20) angeordnet sind;
einem lichtundurchlässigen Abschnitt (15), der auf dem Substrat (20) dort vorgesehen ist, wo die lichtdurchlässigen Abschnitte (10) nicht angeordnet sind; und
mehreren Phasenschieberschichten (11), die selektiv in den lichtdurchlässigen Abschnitten (10) vorgesehen sind,
wobei die mehreren Phasenschieberschichten (11) selektiv auf solche Weise angeordnet sind, daß Lichtstrahlen derselben Phase auf zumindest zwei benachbarte lichtdurchlässige Abschnitte (10) ausgestrahlt werden, durch welche entsprechende Bereich, die getrennt auf zumindest zwei benachbarten mehreren inselförmigen Leitern (71, 72, 73, 74, 75) angeordnet sind, die auf dem Substrat vorgesehen sind, beleuchtet werden, und Strahlen mit entgegengesetzten Phasen jeweils auf zumindest zwei gegenüberliegende lichtdurchlässige Abschnitte (10) ausgestrahlt werden, durch welche entsprechende Bereiche, die getrennt auf zumindest zwei benachbarten der mehreren inselförmigen Leiter (71, 72, 73, 74, 75) liegen, die auf dem Substrat vorgesehen sind, bestrahlt werden.

17. Maske nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die mehreren lichtdurchlässigen Abschnitte (10) so angeordnet sind, daß Kontaktlochmuster einer Halbleitervorrichtung gebildet werden.

18. Maske nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß unterschiedliche Potentiale an die zwei benachbarten der mehreren inselförmigen Leiter (71, 72, 73, 74, 75) angelegt werden.

19. Maske nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlen mit derselben Phase durch die zwei benachbarten lichtdurchlässigen Abschnitte (10) auf die Bereiche ausgestrahlt werden, die getrennt auf den zumindest zwei benachbarten Leitern der mehreren inselförmigen Leiter (71, 72, 73, 74, 75) angeordnet sind, an welche das selbe Potential angelegt wird.

20. Maske nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die mehreren Phasenschieberschichten (11) die Phasen des Lichtes, welches durch die mehreren lichtdurchlässigen Abschnitte (10) geht, im wesentlichen um 180° verschieben.