JP2000284466A - プロセスウィンドウを改良するための突出部向上マスク - Google Patents
プロセスウィンドウを改良するための突出部向上マスクInfo
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- JP2000284466A JP2000284466A JP2000069197A JP2000069197A JP2000284466A JP 2000284466 A JP2000284466 A JP 2000284466A JP 2000069197 A JP2000069197 A JP 2000069197A JP 2000069197 A JP2000069197 A JP 2000069197A JP 2000284466 A JP2000284466 A JP 2000284466A
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
- G03F1/36—Masks having proximity correction features; Preparation thereof, e.g. optical proximity correction [OPC] design processes
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 イメージしたい特徴のための解像度を維持又
は改良しながら焦点深度及び露出寛容度を増大させるこ
とができるマスクパターンを提供する。 【解決手段】 基板18上に互いにほぼ平行に配置され
た複数の細長い構造13と、これらの細長い構造からこ
れらの細長い構造の間の空間内へ横方向に延びた複数の
解像度以下の突出部14とが設けられており、これら複
数の突出部が、細長い構造に対して平行な方向でほぼ同
じサイズを有しており、複数の突出部が、細長い構造に
対して平行な方向で周期的に間隔を置いて配置されてお
り、細長い構造と突出部とが、エネルギ吸収材料から形
成されている。
は改良しながら焦点深度及び露出寛容度を増大させるこ
とができるマスクパターンを提供する。 【解決手段】 基板18上に互いにほぼ平行に配置され
た複数の細長い構造13と、これらの細長い構造からこ
れらの細長い構造の間の空間内へ横方向に延びた複数の
解像度以下の突出部14とが設けられており、これら複
数の突出部が、細長い構造に対して平行な方向でほぼ同
じサイズを有しており、複数の突出部が、細長い構造に
対して平行な方向で周期的に間隔を置いて配置されてお
り、細長い構造と突出部とが、エネルギ吸収材料から形
成されている。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造工具に
関し、特に半導体技術におけるリソグラフィプロセスの
ためのプロセスウィンドウを改良するための突出部向上
マスクに関する。
関し、特に半導体技術におけるリソグラフィプロセスの
ためのプロセスウィンドウを改良するための突出部向上
マスクに関する。
【0002】
【従来の技術】半導体製造プロセスは、通常、半導体デ
バイスの表面の領域をパターン化するためのホトリソグ
ラフィプロセスを含んでいる。半導体製造プロセスは、
通常、半導体デバイスの表面にホトレジスト材料を塗布
することを含んでいる。ホトレジストは、レジスト材料
を架橋させるように、光、通常紫外光にホトレジストを
露光させることによってパターン化される(ネガ形レジ
スト)。この架橋は、現像液との反応を防止し、この現
像液は、UV光への露出によって架橋されていないホト
レジストの領域を除去して現像する。別のタイプのホト
レジストは、紫外光への露光によって破壊される鎖を有
している(ポジ形レジスト)。
バイスの表面の領域をパターン化するためのホトリソグ
ラフィプロセスを含んでいる。半導体製造プロセスは、
通常、半導体デバイスの表面にホトレジスト材料を塗布
することを含んでいる。ホトレジストは、レジスト材料
を架橋させるように、光、通常紫外光にホトレジストを
露光させることによってパターン化される(ネガ形レジ
スト)。この架橋は、現像液との反応を防止し、この現
像液は、UV光への露出によって架橋されていないホト
レジストの領域を除去して現像する。別のタイプのホト
レジストは、紫外光への露光によって破壊される鎖を有
している(ポジ形レジスト)。
【0003】ホトレジストは、ホトマスクを使用してパ
ターン化される。ホトマスクは、ホトリソグラフィ時に
所定の領域において光がホトマスクを通過することを妨
げるためのシールドとして働く。ホトマスクは、ホトレ
ジストに投影したいパターニングデザインに基づきパタ
ーン化された、通常、材料、通常クロム又はクロム合金
の黒化層又は高吸収層を提供する。吸収層は、基板上に
形成され、この基板は、ガラス又は石英材料を含んでい
てよい。電子及び電子ビームマスク、散乱マスク及び/
又はステンシルマスク、例えばSCALPEL(Scatte
ring with Angular Limitation Projection Electron-b
eam Lithography)を含んでいてよい、他の技術が使用
される。
ターン化される。ホトマスクは、ホトリソグラフィ時に
所定の領域において光がホトマスクを通過することを妨
げるためのシールドとして働く。ホトマスクは、ホトレ
ジストに投影したいパターニングデザインに基づきパタ
ーン化された、通常、材料、通常クロム又はクロム合金
の黒化層又は高吸収層を提供する。吸収層は、基板上に
形成され、この基板は、ガラス又は石英材料を含んでい
てよい。電子及び電子ビームマスク、散乱マスク及び/
又はステンシルマスク、例えばSCALPEL(Scatte
ring with Angular Limitation Projection Electron-b
eam Lithography)を含んでいてよい、他の技術が使用
される。
【0004】半導体部品の特徴寸法が小さくなる程、マ
スクを製造及び調査することがより困難になる。最新の
半導体プロセスが、マスクにより提供されるイメージ品
質に対して極めて敏感であることが知られている。レチ
クルのための欠陥製造可能性は、ある最小特徴寸法にま
で制限される。この最小特徴寸法は、通常、レチクルに
パターンを提供するために使用されるプロセス及び製造
工具に依存する。
スクを製造及び調査することがより困難になる。最新の
半導体プロセスが、マスクにより提供されるイメージ品
質に対して極めて敏感であることが知られている。レチ
クルのための欠陥製造可能性は、ある最小特徴寸法にま
で制限される。この最小特徴寸法は、通常、レチクルに
パターンを提供するために使用されるプロセス及び製造
工具に依存する。
【0005】イメージ品質は、光学的リソグラフィプロ
セスの解像度能力に依存する。ホトマスクが使用される
場合、半導体ウエハにおけるばらつきが解像度に影響す
る。例えば、ウエハの不完全性又はサイズ変化が、ロッ
トごとに変化してしまう。光学的リソグラフィシステム
の解像度能力は、概して、k1λ/NAとして規定さ
れ、ここでk1はプロセス条件に関する定数であり、λ
はマスクを介して示される光の照明波長であり、NAは
光学的リソグラフィシステムの開口数である。焦点深度
(DOF)はk2λ/NA2として規定され、ここでk2
は別のプロセス定数である。この関係から、より小さな
特徴寸法がプリントされてよいことが明らかであるが、
ただし焦点深度が犠牲にされる。焦点深度は、ホトリソ
グラフィを使用して処理したい半導体ウエハ上に、照明
光の焦点を合わせる能力に関するものである。より大き
な焦点深度が望まれている。なぜならば、より大きな焦
点深度は、リソグラフィのためのより容易な製造プロセ
スを提供するからである。光学系に与えられるフレキシ
ビリティ又は公差は、露出寛容度の観点から説明され
る。露出寛容度が大きくなる程、光学系はより頑丈にな
る。しかしながら、特徴寸法が小さい程、露出寛容度が
より小さい。製造プロセスに関する所定の量の偶然性に
より、大きな焦点深度及び露光寛容度が望まれている。
セスの解像度能力に依存する。ホトマスクが使用される
場合、半導体ウエハにおけるばらつきが解像度に影響す
る。例えば、ウエハの不完全性又はサイズ変化が、ロッ
トごとに変化してしまう。光学的リソグラフィシステム
の解像度能力は、概して、k1λ/NAとして規定さ
れ、ここでk1はプロセス条件に関する定数であり、λ
はマスクを介して示される光の照明波長であり、NAは
光学的リソグラフィシステムの開口数である。焦点深度
(DOF)はk2λ/NA2として規定され、ここでk2
は別のプロセス定数である。この関係から、より小さな
特徴寸法がプリントされてよいことが明らかであるが、
ただし焦点深度が犠牲にされる。焦点深度は、ホトリソ
グラフィを使用して処理したい半導体ウエハ上に、照明
光の焦点を合わせる能力に関するものである。より大き
な焦点深度が望まれている。なぜならば、より大きな焦
点深度は、リソグラフィのためのより容易な製造プロセ
スを提供するからである。光学系に与えられるフレキシ
ビリティ又は公差は、露出寛容度の観点から説明され
る。露出寛容度が大きくなる程、光学系はより頑丈にな
る。しかしながら、特徴寸法が小さい程、露出寛容度が
より小さい。製造プロセスに関する所定の量の偶然性に
より、大きな焦点深度及び露光寛容度が望まれている。
【0006】製造プロセスのために、焦点深度と露光寛
容度とは、所定の仕様内に維持される。これらの仕様
は、焦点深度及び露光寛容度のある値のためにのみ達成
される。露光寛容度及び焦点深度の値は、製造仕様内の
光照明を提供することが望ましい。これらの量は、プロ
セスウィンドウと呼ばれる製品として組み合わされてよ
い。すなわち露出寛容度×焦点深度である。択一的に、
焦点深度対露光寛容度の図の曲線の下方の領域は、プロ
セスウィンドウを決定するために使用されてよい。この
ことは、トータルプロセスウィンドウとして知られてお
り、曲線の下方の領域=トータルプロセスウィンドウで
ある。プロセスウィンドウは、製造仕様の範囲内で光照
明を提供するための制限を有している。
容度とは、所定の仕様内に維持される。これらの仕様
は、焦点深度及び露光寛容度のある値のためにのみ達成
される。露光寛容度及び焦点深度の値は、製造仕様内の
光照明を提供することが望ましい。これらの量は、プロ
セスウィンドウと呼ばれる製品として組み合わされてよ
い。すなわち露出寛容度×焦点深度である。択一的に、
焦点深度対露光寛容度の図の曲線の下方の領域は、プロ
セスウィンドウを決定するために使用されてよい。この
ことは、トータルプロセスウィンドウとして知られてお
り、曲線の下方の領域=トータルプロセスウィンドウで
ある。プロセスウィンドウは、製造仕様の範囲内で光照
明を提供するための制限を有している。
【0007】したがって、光照明が、より広範囲の値に
亘って製造仕様の範囲内で提供されるように、プロセス
ウィンドウを改良するための装置が必要とされている。
さらに、イメージしたい特徴のための解像度を維持又は
改良しながら焦点深度及び露光寛容度を増大させること
が必要とされている。
亘って製造仕様の範囲内で提供されるように、プロセス
ウィンドウを改良するための装置が必要とされている。
さらに、イメージしたい特徴のための解像度を維持又は
改良しながら焦点深度及び露光寛容度を増大させること
が必要とされている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
課題は、このような要求を満たすような、マスクのため
のパターン、リソグラフィ用マスク、及びリソグラフィ
イメージを形成するためのシステムを提供することであ
る。
課題は、このような要求を満たすような、マスクのため
のパターン、リソグラフィ用マスク、及びリソグラフィ
イメージを形成するためのシステムを提供することであ
る。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明に基づき、リソグ
ラフィプロセスにおいて使用されるマスクのためのパタ
ーンは、基板上に互いにほぼ平行に配置された複数の細
長い構造と、細長い構造から、細長い構造の間の空間内
へ横方向に延びた解像度以下の突出部とを有している。
複数の突出部は、細長い構造に対して平行な方向でほぼ
同じサイズを有しており、複数の突出部は、細長い構造
に対して平行な方向で周期的に間隔を置いて配置されて
おり、細長い構造と突出部とは、エネルギ吸収材料から
形成されている。
ラフィプロセスにおいて使用されるマスクのためのパタ
ーンは、基板上に互いにほぼ平行に配置された複数の細
長い構造と、細長い構造から、細長い構造の間の空間内
へ横方向に延びた解像度以下の突出部とを有している。
複数の突出部は、細長い構造に対して平行な方向でほぼ
同じサイズを有しており、複数の突出部は、細長い構造
に対して平行な方向で周期的に間隔を置いて配置されて
おり、細長い構造と突出部とは、エネルギ吸収材料から
形成されている。
【0010】リソグラフィマスクは、半導体ウエハ上に
ホトリソグラフィイメージを提供するためにパターンが
形成された透明な基板を含んでおり、パターンは、放射
物吸収材料によって基板上に形成されている。パターン
は、半導体製造時にリソグラフィイメージを提供するた
めに基板上で互いにほぼ平行に配置された細長い構造の
列を有している。複数の解像度以下の突出部が含まれて
おり、細長い構造から、細長い構造の間の空間内へ横方
向に延びており、複数の突出部は、細長い構造に対して
平行な方向でほぼ同じサイズを有しており、複数の突出
部は、細長い構造に対して平行な方向で周期的に間隔を
置いて配置されている。
ホトリソグラフィイメージを提供するためにパターンが
形成された透明な基板を含んでおり、パターンは、放射
物吸収材料によって基板上に形成されている。パターン
は、半導体製造時にリソグラフィイメージを提供するた
めに基板上で互いにほぼ平行に配置された細長い構造の
列を有している。複数の解像度以下の突出部が含まれて
おり、細長い構造から、細長い構造の間の空間内へ横方
向に延びており、複数の突出部は、細長い構造に対して
平行な方向でほぼ同じサイズを有しており、複数の突出
部は、細長い構造に対して平行な方向で周期的に間隔を
置いて配置されている。
【0011】半導体ウエハ上にリソグラフィイメージを
形成するためのシステムは、半導体ウエハをイメージン
グすることを目的として照明放射を提供するための放射
源を有している。半導体ウエハ上にイメージを提供する
ために半導体ウエハと放射源との間にマスクが配置され
る。マスクは、基板上に互いにほぼ平行に配置された複
数の細長い構造と、これらの細長い構造から、細長い構
造の間の空間内へ横方向に延びた複数の解像度以下の突
出部とを有しており、複数の突出部は、細長い構造に対
して平行な方向でほぼ同じサイズを有しており、複数の
突出部は、細長い構造に対して平行な方向で周期的に間
隔を置いて配置されており、細長い構造及び突出部は、
エネルギ吸収材料から形成されている。システムのため
のプロセスウィンドウが突出部により改良されるよう
に、マスクからの放射の焦点を半導体ウエハ上に合わせ
るためにレンズ系が設けられている。
形成するためのシステムは、半導体ウエハをイメージン
グすることを目的として照明放射を提供するための放射
源を有している。半導体ウエハ上にイメージを提供する
ために半導体ウエハと放射源との間にマスクが配置され
る。マスクは、基板上に互いにほぼ平行に配置された複
数の細長い構造と、これらの細長い構造から、細長い構
造の間の空間内へ横方向に延びた複数の解像度以下の突
出部とを有しており、複数の突出部は、細長い構造に対
して平行な方向でほぼ同じサイズを有しており、複数の
突出部は、細長い構造に対して平行な方向で周期的に間
隔を置いて配置されており、細長い構造及び突出部は、
エネルギ吸収材料から形成されている。システムのため
のプロセスウィンドウが突出部により改良されるよう
に、マスクからの放射の焦点を半導体ウエハ上に合わせ
るためにレンズ系が設けられている。
【0012】択一的な実施例においては、突出部は、方
形、三角形又は半円形であってよい。ほぼ同じサイズ
は、最小特徴寸法の約0.1〜約0.3倍であってよ
く、最小特徴寸法の約.15〜約.2倍であると有利で
ある。突出部は、最小特徴寸法の約0.1〜約0.8倍
だけ間隔を設けられていてよく、最小特徴寸法の約.2
〜約.6倍であると有利である。細長い構造は、最小特
徴寸法だけ間隔を置いて配置されていてよい。エネルギ
吸収材料は、減衰(attenuated)位相シフトマスク(P
SM)における、少なくともクロム、炭素及び、ケイ化
モリブデン等のモリブデンのうちの1つを含んでいてよ
い。パターン、マスク及び/又はシステムは、半導体デ
バイスのための金属ライン及びゲートコンダクタの1つ
をイメージするために用いられる。
形、三角形又は半円形であってよい。ほぼ同じサイズ
は、最小特徴寸法の約0.1〜約0.3倍であってよ
く、最小特徴寸法の約.15〜約.2倍であると有利で
ある。突出部は、最小特徴寸法の約0.1〜約0.8倍
だけ間隔を設けられていてよく、最小特徴寸法の約.2
〜約.6倍であると有利である。細長い構造は、最小特
徴寸法だけ間隔を置いて配置されていてよい。エネルギ
吸収材料は、減衰(attenuated)位相シフトマスク(P
SM)における、少なくともクロム、炭素及び、ケイ化
モリブデン等のモリブデンのうちの1つを含んでいてよ
い。パターン、マスク及び/又はシステムは、半導体デ
バイスのための金属ライン及びゲートコンダクタの1つ
をイメージするために用いられる。
【0013】本発明のこれらの目的、特徴及び利点並び
にその他の目的、特徴及び利点は、図面に関連して読ま
れる本発明の例示的な実施例の以下の詳細な記述から明
らかになるであろう。
にその他の目的、特徴及び利点は、図面に関連して読ま
れる本発明の例示的な実施例の以下の詳細な記述から明
らかになるであろう。
【0014】
【発明の実施の形態】特定の詳細について図面を参照す
る。複数の図面中、同一の参照符合は類似又は同一の部
材を表している。まず、図1には、突出部構造又はパタ
ーン10が本発明に基づき図示されている。突出部構造
10は、半導体ウエハ等の半導体構造にリソグラフィに
よりイメージを形成するために使用されると有利なホト
マスク又は電子マスク12(マスク12)のためのパタ
ーンとして、基板18上に形成されている。突出部構造
10は、線形又は方形等の細長い構造であってよいベー
ス構造13を有している。このベース構造13は、ベー
ス構造13から横方向に延びた突出部14を有してい
る。有利な実施例では、突出部14は、ベース構造13
の長さに沿って延びた細長い軸線に対してほぼ垂直であ
る。図2A及び2Bに示したように、突出部14は、複
数の種々異なる形状を含んでいてよく、例えば半円形、
三角形、方形等であってよい。図1に示したように、突
出部14は正方形である。
る。複数の図面中、同一の参照符合は類似又は同一の部
材を表している。まず、図1には、突出部構造又はパタ
ーン10が本発明に基づき図示されている。突出部構造
10は、半導体ウエハ等の半導体構造にリソグラフィに
よりイメージを形成するために使用されると有利なホト
マスク又は電子マスク12(マスク12)のためのパタ
ーンとして、基板18上に形成されている。突出部構造
10は、線形又は方形等の細長い構造であってよいベー
ス構造13を有している。このベース構造13は、ベー
ス構造13から横方向に延びた突出部14を有してい
る。有利な実施例では、突出部14は、ベース構造13
の長さに沿って延びた細長い軸線に対してほぼ垂直であ
る。図2A及び2Bに示したように、突出部14は、複
数の種々異なる形状を含んでいてよく、例えば半円形、
三角形、方形等であってよい。図1に示したように、突
出部14は正方形である。
【0015】突出部は、所定の距離Pだけ分離されてい
る。Pは、突出部14の対応する構造の間の周期と呼ば
れてよい。有利な実施例では、Pは約.1Fミクロン〜
約.8Fミクロンであってよく、.2F〜.6Fである
と有利であり、ここでFは最小構造寸法である。突出部
14の寸法は、Sで示したように、約.1F〜.3F、
有利には最小特徴寸法の約.15〜.2倍であると有利
であるが、その他の寸法が使用されてもよい。ベース構
造13は所定の距離Dだけ分離されており、この距離D
は、イメージングを使用して半導体デバイスに構造を形
成するために使用される。一実施例においては、ベース
構造13の間の距離Dは、半導体メモリデバイスのため
の金属ライン又はゲートコンダクタをイメージするため
に使用される。Dは、与えられた技術のための最小特徴
寸法を形成することができる距離を含んでいてよい。
P、S及びDは、光学的リソグラフィプロセスに使用さ
れる倍率に応じて調整されてよい。例えば、Dは、.7
ミクロンの寸法を有していてよいが、イメージを提供す
る場合には.175にまで減じられる(4分の1縮
小)。P及びSの寸法は、半導体デバイスに提供される
イメージのための4分の1縮小に基づき与えられてもよ
い。すなわち、Sがマスク12において0.1ミクロン
ならば、半導体デバイスにおけるイメージは.025ミ
クロンである。イメージ寸法の4分の1縮小のために
は、Pのためのマスク12上の有利な寸法は、約0.1
ミクロン〜約0.5ミクロンである。イメージサイズの
4分の1縮小のためには、Sのためのマスク12上の有
利な寸法は、約.1ミクロン〜約.2ミクロンである。
突出部14は、解像度以下の突出部であり、すなわち、
有利には技術のための最小特徴寸法よりも小さな寸法を
有している。突出部14は、ベース構造13の間の空間
17内へ延びていてよい。突出部は、サイズSにほぼ等
しい距離だけ延びていると有利であるが、その他の寸法
が使用されてもよい。図1には、全てのベース構造13
に設けられた、反対方向に延びた突出部14を有する突
出部構造10が示されているが、突出部14は、全ての
構造(すなわちベース構造13)に設けられる必要はな
く、パターンにおいて選択的に設けられることができ
る。
る。Pは、突出部14の対応する構造の間の周期と呼ば
れてよい。有利な実施例では、Pは約.1Fミクロン〜
約.8Fミクロンであってよく、.2F〜.6Fである
と有利であり、ここでFは最小構造寸法である。突出部
14の寸法は、Sで示したように、約.1F〜.3F、
有利には最小特徴寸法の約.15〜.2倍であると有利
であるが、その他の寸法が使用されてもよい。ベース構
造13は所定の距離Dだけ分離されており、この距離D
は、イメージングを使用して半導体デバイスに構造を形
成するために使用される。一実施例においては、ベース
構造13の間の距離Dは、半導体メモリデバイスのため
の金属ライン又はゲートコンダクタをイメージするため
に使用される。Dは、与えられた技術のための最小特徴
寸法を形成することができる距離を含んでいてよい。
P、S及びDは、光学的リソグラフィプロセスに使用さ
れる倍率に応じて調整されてよい。例えば、Dは、.7
ミクロンの寸法を有していてよいが、イメージを提供す
る場合には.175にまで減じられる(4分の1縮
小)。P及びSの寸法は、半導体デバイスに提供される
イメージのための4分の1縮小に基づき与えられてもよ
い。すなわち、Sがマスク12において0.1ミクロン
ならば、半導体デバイスにおけるイメージは.025ミ
クロンである。イメージ寸法の4分の1縮小のために
は、Pのためのマスク12上の有利な寸法は、約0.1
ミクロン〜約0.5ミクロンである。イメージサイズの
4分の1縮小のためには、Sのためのマスク12上の有
利な寸法は、約.1ミクロン〜約.2ミクロンである。
突出部14は、解像度以下の突出部であり、すなわち、
有利には技術のための最小特徴寸法よりも小さな寸法を
有している。突出部14は、ベース構造13の間の空間
17内へ延びていてよい。突出部は、サイズSにほぼ等
しい距離だけ延びていると有利であるが、その他の寸法
が使用されてもよい。図1には、全てのベース構造13
に設けられた、反対方向に延びた突出部14を有する突
出部構造10が示されているが、突出部14は、全ての
構造(すなわちベース構造13)に設けられる必要はな
く、パターンにおいて選択的に設けられることができ
る。
【0016】図3に示したように、マスク12は、本発
明に基づきリソグラフィイメージを提供するためのパタ
ーンの一部として、突出部14及びベース構造13を有
している。突出部構造10は、ガラス又は石英基板18
におけるクロム、モリブデン、クロムとモリブデンとの
合金、炭素、酸化金属等のエネルギ吸収材料から形成さ
れており、マスク12を形成している。レンズ系20
は、リソグラフィイメージングのために、エネルギ源3
0によって生ぜしめられた光(又はその他の照明タイ
プ)の焦点を、半導体ウエハ34の表面等の表面32に
合わせるために設けられている。前記のように、レンズ
系20は、マスク12パターンのサイズからイメージに
おける4分の1縮小を含んでいると有利である。表面3
2にイメージの焦点を合わせる能力は、マスク12を含
む光学系のコンポーネントによって許容される焦点深度
及び露出寛容度の関数である。エネルギ源30は、使用
されるレジストに応じて、光又は電子を含んでいていて
よい。
明に基づきリソグラフィイメージを提供するためのパタ
ーンの一部として、突出部14及びベース構造13を有
している。突出部構造10は、ガラス又は石英基板18
におけるクロム、モリブデン、クロムとモリブデンとの
合金、炭素、酸化金属等のエネルギ吸収材料から形成さ
れており、マスク12を形成している。レンズ系20
は、リソグラフィイメージングのために、エネルギ源3
0によって生ぜしめられた光(又はその他の照明タイ
プ)の焦点を、半導体ウエハ34の表面等の表面32に
合わせるために設けられている。前記のように、レンズ
系20は、マスク12パターンのサイズからイメージに
おける4分の1縮小を含んでいると有利である。表面3
2にイメージの焦点を合わせる能力は、マスク12を含
む光学系のコンポーネントによって許容される焦点深度
及び露出寛容度の関数である。エネルギ源30は、使用
されるレジストに応じて、光又は電子を含んでいていて
よい。
【0017】シミュレーション結果 本発明をさらに説明するために、本発明により得られる
プロセスウィンドウの改良を例示的に示すために発明者
によってシミュレーションが行われた。シミュレーショ
ンは、図1に示したような突出部を備えたベース構造の
配列を提供することによって行われた。P及びSのため
の特定値は、表1に基づいて用いられた。
プロセスウィンドウの改良を例示的に示すために発明者
によってシミュレーションが行われた。シミュレーショ
ンは、図1に示したような突出部を備えたベース構造の
配列を提供することによって行われた。P及びSのため
の特定値は、表1に基づいて用いられた。
【0018】
【表1】
【0019】図4及び図5に示したように、本発明によ
るプロセスウィンドウの改良は、図1の突出部構造10
を例として例示的に示されている。シミュレーションの
間、環状の照明が提供された。環状の照明は、図6に示
したように光の同心的な円42によって包囲された、光
の中実な円40を含んでいる。環状の照明を提供するこ
とによって、焦点深度及び露出寛容度を決定するため
に、従来技術の基準ライン列が、基準ホトマスク上に照
明された。照明は、2/3(内側と外側との半径比=r
1/r0)環状及び慣用σ=0.75を含んでいた。ここ
で、σは光のコヒーレンスにおける。基準ライン列
は、.7ミクロンだけ間隔を開けられており、この間隔
は、.175ミクロン(4分の1縮小)のイメージを形
成した。焦点深度及び露出寛容度は、基準配列(RE
F)について測定及び記録され、S=.1ミクロンで周
期.2、.3及び.4ミクロンについては図4に記録さ
れており、サイズS=.15ミクロン及び周期.2、.
3、.4ミクロンについては図5に記録されている。
るプロセスウィンドウの改良は、図1の突出部構造10
を例として例示的に示されている。シミュレーションの
間、環状の照明が提供された。環状の照明は、図6に示
したように光の同心的な円42によって包囲された、光
の中実な円40を含んでいる。環状の照明を提供するこ
とによって、焦点深度及び露出寛容度を決定するため
に、従来技術の基準ライン列が、基準ホトマスク上に照
明された。照明は、2/3(内側と外側との半径比=r
1/r0)環状及び慣用σ=0.75を含んでいた。ここ
で、σは光のコヒーレンスにおける。基準ライン列
は、.7ミクロンだけ間隔を開けられており、この間隔
は、.175ミクロン(4分の1縮小)のイメージを形
成した。焦点深度及び露出寛容度は、基準配列(RE
F)について測定及び記録され、S=.1ミクロンで周
期.2、.3及び.4ミクロンについては図4に記録さ
れており、サイズS=.15ミクロン及び周期.2、.
3、.4ミクロンについては図5に記録されている。
【0020】図4及び図5から明らかなように、突出部
14は、基準構造(REF)よりも増大した焦点深度及
び露出寛容度を提供する。結果は、表1に示したような
突出部タイプA−Fについて表2に示されている。
14は、基準構造(REF)よりも増大した焦点深度及
び露出寛容度を提供する。結果は、表1に示したような
突出部タイプA−Fについて表2に示されている。
【0021】
【表2】
【0022】明らかなように、本発明の突出部は、より
大きな焦点深度及び露出寛容度を生ぜしめ、ひいては改
良されたプロセスウィンドウを提供する。より高いコヒ
ーレンスが使用されると、プロセスウィンドウの更なる
改良が得られてよい。本発明のためには、別の照明技術
及びタイプも考えられる。
大きな焦点深度及び露出寛容度を生ぜしめ、ひいては改
良されたプロセスウィンドウを提供する。より高いコヒ
ーレンスが使用されると、プロセスウィンドウの更なる
改良が得られてよい。本発明のためには、別の照明技術
及びタイプも考えられる。
【0023】本発明は半導体プロセスの観点から記述さ
れているが、他のリソグラフィプロセスも本発明によっ
てカバーされることが認められる。例えば、リソグラフ
ィ描画又はその他のサブミクロン・プロセシングであ
る。
れているが、他のリソグラフィプロセスも本発明によっ
てカバーされることが認められる。例えば、リソグラフ
ィ描画又はその他のサブミクロン・プロセシングであ
る。
【0024】プロセスウィンドウを改良するための突出
部向上マスクの有利な実施例(例示的であり制限的では
ない)を説明したが、上記教示を考慮して当業者によっ
て修正及び変更を行うことができる。したがって、添付
の請求項によって概説された本発明の範囲及び思想の範
囲内において、開示された本発明の特定の実施例におい
て変更を行ってよいことが理解される。このように、特
許法により要求される詳細を用いて本発明を説明した
が、請求されかつ特許証によって保護されたいものは、
添付の請求項に示されている。
部向上マスクの有利な実施例(例示的であり制限的では
ない)を説明したが、上記教示を考慮して当業者によっ
て修正及び変更を行うことができる。したがって、添付
の請求項によって概説された本発明の範囲及び思想の範
囲内において、開示された本発明の特定の実施例におい
て変更を行ってよいことが理解される。このように、特
許法により要求される詳細を用いて本発明を説明した
が、請求されかつ特許証によって保護されたいものは、
添付の請求項に示されている。
【図1】本発明に基づく半導体製造プロセスのためのイ
メージを提供するためのパターンを示す上面図である。
メージを提供するためのパターンを示す上面図である。
【図2】本発明に基づく種々異なる形状を有する突出部
を示す上面図である。
を示す上面図である。
【図3】本発明に基づき半導体ウエハをリソグラフィ式
にイメージングするためのシステムを示す横断面図であ
る。
にイメージングするためのシステムを示す横断面図であ
る。
【図4】本発明に基づく一定のサイズ及び様々な周期を
有する突出部のための焦点深度対露出寛容度を示す図で
ある。
有する突出部のための焦点深度対露出寛容度を示す図で
ある。
【図5】本発明に基づく別の一定のサイズ及び様々な周
期を有する突出部のための焦点深度対露出寛容度を示す
別の図である。
期を有する突出部のための焦点深度対露出寛容度を示す
別の図である。
【図6】本発明のシミュレーション中に使用される環状
の照明パターンを示す横断面図である。
の照明パターンを示す横断面図である。
10 突出部構造、 12 マスク、 13 ベース構
造、 14 突出部、17 空間、 18 基板、 2
0 レンズ系、 30 エネルギ源、 32表面、 3
4 半導体ウエハ
造、 14 突出部、17 空間、 18 基板、 2
0 レンズ系、 30 エネルギ源、 32表面、 3
4 半導体ウエハ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 399035836 1730 North First Stre et、San Jose、CA、USA (72)発明者 エニオ カルピ アメリカ合衆国 ニューヨーク フィッシ ュキル ベッドフォード レーン 252 (72)発明者 シャヒド ブット アメリカ合衆国 ニューヨーク ワッピン ガーズ フォールズ ペンブローク サー クル 19−エフ
Claims (21)
- 【請求項1】 リソグラフィプロセスにおいて使用され
るマスクのためのパターンにおいて、 基板上に互いにほぼ平行に配置された複数の細長い構造
と、 該細長い構造から該細長い構造の間の空間内へ横方向に
延びた複数の解像度以下の突出部とが設けられており、
該複数の突出部が、細長い構造に対して平行な方向でほ
ぼ同じサイズを有しており、複数の突出部が、細長い構
造に対して平行な方向で周期的に間隔を置いて配置され
ており、細長い構造と突出部とが、エネルギ吸収材料か
ら形成されていることを特徴とする、リソグラフィプロ
セスにおいて使用されるマスクのためのパターン。 - 【請求項2】 前記突出部の形状が、方形、三角形又は
半円形のうちの1つである、請求項1記載のパターン。 - 【請求項3】 前記ほぼ同じサイズが、最小特徴寸法の
約0.1〜約0.3倍である、請求項1記載のパター
ン。 - 【請求項4】 前記突出部が、最小特徴寸法の約0.1
〜約0.8倍だけ間隔を置かれている、請求項1記載の
パターン。 - 【請求項5】 前記細長い構造が、最小特徴寸法だけ間
隔を置かれている、請求項1記載のパターン。 - 【請求項6】 前記エネルギ吸収材料が、クロム、炭素
又はモリブデンのうちの少なくとも1つを含んでいる、
請求項1記載のパターン。 - 【請求項7】 前記パターンが、半導体デバイスのため
の金属ライン又はゲートコンダクタのうちの一方をイメ
ージするために用いられるようになっている、請求項1
記載のパターン。 - 【請求項8】 リソグラフィ用マスクにおいて、 半導体ウエハにホトリソグラフィイメージを提供するた
めに形成されたパターンを有する透明基板が設けられて
おり、前記パターンが、放射吸収材料によって基板上に
形成されており、 前記パターンが、 半導体製造時にリソグラフィイメージを提供するために
基板上で互いにほぼ平行に配置された細長い構造の配列
と、 該細長い構造から該細長い構造の間の空間内へ横方向に
延びた複数の解像度以下の突出部とを有しており、該複
数の突出部が、細長い構造に対して平行な方向でほぼ同
じサイズを有しており、複数の突出部が、細長い構造に
対して平行な方向で周期的に間隔を置いて配置されてい
ることを特徴とする、リソグラフィ用マスク。 - 【請求項9】 前記突出部の形状が、方形、三角形又は
半円形のうちの1つである、請求項8記載のマスク。 - 【請求項10】 前記ほぼ同じサイズが、最小特徴寸法
の約0.1〜約0.3倍である、請求項8記載のマス
ク。 - 【請求項11】 前記突出部が、最小特徴寸法の約0.
1〜約0.8倍だけ間隔を置かれている、請求項8記載
のマスク。 - 【請求項12】 前記細長い構造が、最小特徴寸法だけ
間隔を置かれている、請求項8記載のマスク。 - 【請求項13】 前記放射吸収材料が、クロム、炭素又
はモリブデンのうちの少なくとも1つを含んでいる、請
求項8記載のマスク。 - 【請求項14】 前記マスクが、半導体デバイスのため
の金属ライン又はゲートコンダクタのうちの1つをイメ
ージするために用いられるようになっている、請求項8
記載のマスク。 - 【請求項15】 半導体ウエハ上にリソグラフィイメー
ジを形成するためのシステムにおいて、 半導体ウエハをイメージングするための照明放射を提供
するための放射源と、 半導体ウエハ上にイメージを提供するために半導体ウエ
ハと放射源との間に配置されたマスクとが設けられてお
り、該マスクが、 基板上に互いにほぼ平行に配置された複数の細長い構造
と、 該細長い構造から該細長い構造の間の空間内へ横方向に
延びた複数の解像度以下の突出部とを有しており、該複
数の突出部が、細長い構造に対して平行な方向でほぼ同
じサイズを有しており、複数の突出部が、細長い構造に
対して平行な方向で周期的に間隔を置かれており、細長
い構造と突出部とが、エネルギ吸収材料から形成されて
おり、 前記システムのためのプロセスウィンドウが突出部によ
り改善されるように、マスクからの放射の焦点を半導体
ウエハ上に合わせるためのレンズ系が設けられているこ
とを特徴とする、半導体ウエハ上にリソグラフィイメー
ジを形成するためのシステム。 - 【請求項16】 前記突出部の形状が、方形、三角形又
は半円形のうちの1つである、請求項15記載のシステ
ム。 - 【請求項17】 前記ほぼ同じサイズが、最小特徴寸法
の約0.1〜約0.3倍である、請求項15記載のシス
テム。 - 【請求項18】 前記突出部が、最小特徴寸法の約0.
1〜約0.8倍だけ間隔を置かれている、請求項15記
載のシステム。 - 【請求項19】 前記細長い構造が、最小特徴寸法だけ
間隔を置かれている、請求項15記載のシステム。 - 【請求項20】 前記エネルギ吸収材料が、クロム、炭
素又はモリブデンのうちの少なくとも1つを含んでい
る、請求項15記載のシステム。 - 【請求項21】 前記マスクが、半導体デバイスための
金属ライン又はゲートコンダクタのうちの1つをイメー
ジするために用いられるようになっている、請求項15
記載のシステム。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US09/266473 | 1999-03-11 | ||
US09/266,473 US6114074A (en) | 1999-03-11 | 1999-03-11 | Extrusion enhanced mask for improving process window |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000284466A true JP2000284466A (ja) | 2000-10-13 |
Family
ID=23014730
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000069197A Pending JP2000284466A (ja) | 1999-03-11 | 2000-03-13 | プロセスウィンドウを改良するための突出部向上マスク |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6114074A (ja) |
EP (1) | EP1035434A3 (ja) |
JP (1) | JP2000284466A (ja) |
KR (1) | KR20000062836A (ja) |
CN (1) | CN1267083A (ja) |
TW (1) | TW440906B (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013238775A (ja) * | 2012-05-16 | 2013-11-28 | Shin Etsu Chem Co Ltd | フォトマスクブランクの製造方法、フォトマスクブランク、フォトマスク、および、パターン転写方法 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6383691B1 (en) * | 2000-06-26 | 2002-05-07 | Infineon Technologies Ag | Photomask and method for increasing image aspect ratio while relaxing mask fabrication requirements |
US6551750B2 (en) * | 2001-03-16 | 2003-04-22 | Numerical Technologies, Inc. | Self-aligned fabrication technique for tri-tone attenuated phase-shifting masks |
DE10203358A1 (de) * | 2001-08-31 | 2003-04-03 | Infineon Technologies Ag | Photolithographische Maske |
US7897298B2 (en) * | 2006-03-06 | 2011-03-01 | Panasonic Corporation | Photomask, photomask fabrication method, pattern formation method using the photomask and mask data creation method |
CN101419634B (zh) * | 2007-10-24 | 2010-10-20 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 一种可增大工艺窗口的金属层版图布图方法 |
KR100934855B1 (ko) * | 2008-03-11 | 2010-01-06 | 주식회사 하이닉스반도체 | 노광마스크 및 이를 이용한 반도체소자 형성방법 |
JP4811520B2 (ja) * | 2009-02-20 | 2011-11-09 | 住友金属鉱山株式会社 | 半導体装置用基板の製造方法、半導体装置の製造方法、半導体装置用基板及び半導体装置 |
KR102319094B1 (ko) * | 2014-10-15 | 2021-11-01 | 삼성디스플레이 주식회사 | 마스크, 이의 제조 방법 및 이를 이용한 표시 패널의 제조 방법 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE69131497T2 (de) * | 1990-06-21 | 2000-03-30 | Matsushita Electronics Corp., Kadoma | Photomaske, die in der Photolithographie benutzt wird und ein Herstellungsverfahren derselben |
KR100208441B1 (ko) * | 1995-06-15 | 1999-07-15 | 김영환 | 포토마스크의 패턴 구조 |
US5851701A (en) * | 1997-04-01 | 1998-12-22 | Micron Technology, Inc. | Atom lithographic mask having diffraction grating and attenuated phase shifters |
-
1999
- 1999-03-11 US US09/266,473 patent/US6114074A/en not_active Expired - Lifetime
-
2000
- 2000-02-19 EP EP00103583A patent/EP1035434A3/en not_active Withdrawn
- 2000-03-01 TW TW089103597A patent/TW440906B/zh not_active IP Right Cessation
- 2000-03-10 CN CN00103800A patent/CN1267083A/zh active Pending
- 2000-03-11 KR KR1020000012237A patent/KR20000062836A/ko not_active Application Discontinuation
- 2000-03-13 JP JP2000069197A patent/JP2000284466A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013238775A (ja) * | 2012-05-16 | 2013-11-28 | Shin Etsu Chem Co Ltd | フォトマスクブランクの製造方法、フォトマスクブランク、フォトマスク、および、パターン転写方法 |
US9689066B2 (en) | 2012-05-16 | 2017-06-27 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Photomask blank manufacturing method, photomask blank, photomask, and pattern transfer method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN1267083A (zh) | 2000-09-20 |
KR20000062836A (ko) | 2000-10-25 |
EP1035434A3 (en) | 2001-04-18 |
EP1035434A2 (en) | 2000-09-13 |
TW440906B (en) | 2001-06-16 |
US6114074A (en) | 2000-09-05 |
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