JP2014143239A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】半導体装置の製造方法は、反射型マスクであるEUVマスクの表面で反射されたEUV光を用いて、基板21上に形成されたレジスト膜23をパターン露光する露光工程を含む。この露光工程では、レジスト膜23に照射されるEUV光の焦点位置をレジスト膜23の膜厚方向に沿って、深さ位置DP1、DP2およびDP3の間で変更しながらEUV光をレジスト膜23に照射する工程を繰り返すことで、レジスト膜23をパターン露光する。この露光工程後、パターン露光されたレジスト膜23を現像することで、レジストパターンを形成する。
【選択図】図12
Description
一実施の形態である半導体装置の製造工程について、図面を参照しながら説明する。本実施の形態1の半導体装置の製造工程は、半導体基板(ウェハ)の主面上に形成されたレジスト膜を、極端紫外(EUV)光を露光光として用いてパターン露光する露光工程を含む。
初めに、実施の形態1の半導体装置の製造工程に含まれる露光工程を行うための露光装置について説明する。この露光装置は、半導体基板の主面上に形成されたレジスト膜を、EUV光を露光光として用いてパターン露光するスキャン型露光装置である。
次に、本実施の形態1におけるEUVマスクの概要および構成を、図2および図3を参照しながら説明する。図2は、実施の形態1におけるEUVマスクの表面を模式的に示す平面図である。図3は、実施の形態1におけるEUVマスクの一部を示す要部断面図である。
続いて、上記した露光装置1(図1参照)を用いてウェハを露光する露光工程について、図6を参照しながら説明する。図6は、実施の形態1の露光工程の一部を示すフロー図である。
続いて、上記した露光工程を含む半導体装置の製造工程について、図7〜図11を参照しながら説明する。図7〜図11は、実施の形態1の半導体装置の製造工程中の要部断面図である。
続いて、露光工程に含まれるEUV露光工程について、図12〜図16を参照しながら説明する。
上記した多焦点重ね露光においては、焦点位置を変更する範囲について最適化することが好ましい。ここでは、多焦点重ね露光によるパターン形状の形状精度を高めるために好適な、焦点位置を変更する範囲について説明する。
次に、EUVマスクの吸収体パターンの線幅を、位相欠陥を有しない場合に最適値として設計される値(ピボタル値)から減少させるマスクバイアスにより作製されたEUVマスクについて説明する。本実施の形態1では、以下に述べるマスクバイアスにより作製されたEUVマスクを用いて多焦点重ね露光を行う場合、通常のEUVマスクを用いて多焦点重ね露光を行う場合に比べ、位相欠陥の影響をさらに低減することができる。
上記したマスクバイアスにより作製されたEUVマスクを用いる場合、多焦点重ね露光を行わず、通常露光を行う場合であっても、通常のEUVマスクを用いて通常露光を行う場合に比べ、位相欠陥の影響を低減することができる。このような多焦点重ね露光を行わない場合にも、上記の通常の処理に加え、吸収体パターンの線幅を小さくし、吸収体パターンの開口幅を大きくすることで、パターンサイジング処理を施したEUVマスクを用いる。このパターンサイジング処理を含めたEUVマスクの製造工程も、図19および図20を用いて説明した、パターンサイジング処理を含めたEUVマスクの製造工程と同様に行うことができる。
続いて、マスクバイアスにより作製されたEUVマスク、および、多焦点重ね露光を、単独で、または、組み合わせて用いた場合における、キラー欠陥となるバンプ高さすなわち許容バンプ高さについて、図21を参照しながら説明する。
EUVマスクに位相欠陥が発生した場合の対処方法は、以下の3つの工程からなる。第1の工程は、位相欠陥の検査を行う工程である。第2の工程は、吸収体パターンの修正方法などを見積もる工程である。第3の工程は、その見積もりに従い、吸収体パターンを修正する工程である。
本実施の形態1によれば、レジスト膜に照射されるEUV光の焦点位置をレジスト膜の膜厚方向に沿って変更しながらEUV光をレジスト膜に照射する工程を複数回繰り返して行うことで、レジスト膜をパターン露光する。
次に、実施の形態2の半導体装置の製造工程について説明する。前述した実施の形態1では、EUVマスクを用いた露光工程を含む半導体装置の製造工程について説明した。それに対して、実施の形態2では、実施の形態1で説明したEUVマスクを用いた露光工程を含む半導体装置の製造工程を、NANDゲート回路の製造工程に適用した例について説明する。
(a)第1基体と、前記第1基体の第1表面に形成され第1露光光を反射する第1反射膜と、前記第1反射膜上に形成され前記第1露光光を吸収する第1吸収体パターンとを有する第1マスクを、マスク保持部により保持する工程、
(b)第1基板の主面に形成された第1被エッチング膜上に第1レジスト膜を形成する工程、
(c)前記(b)工程の後、前記第1基板を基板保持部により保持する工程、
(d)前記マスク保持部により保持された前記第1マスクの前記第1表面に前記第1露光光を照射し、照射された前記第1露光光が前記第1表面で反射された第1反射光を、前記基板保持部により保持された前記第1基板の前記第1レジスト膜に照射する工程、
(e)前記(d)工程の後、前記第1レジスト膜を現像することで、第1レジストパターンを形成する工程、
(f)前記第1レジストパターンをエッチング用マスクとして用いて、前記第1被エッチング膜をエッチングする工程、
(g)前記(a)工程の前に、前記第1吸収体パターンの線幅を決定する工程、
(h)前記(g)工程の後、前記(a)工程の前に、前記第1マスクを製造する工程、
を有し、
前記(g)工程において、前記第1マスクが位相欠陥を有しないときに形成される前記第1レジストパターンの線幅が、予め設定された第1範囲に含まれるように、前記第1吸収体パターンの線幅としての第1値を決定し、
前記(h)工程において、前記第1値よりも小さい第2値に補正された線幅の前記第1吸収体パターンを有する前記第1マスクを製造する、半導体装置の製造方法。
1a 露光機構部
2 EUV光源
2a 露光光
2b 反射光
3 反射型照明光学系
4 マスクステージ(保持部)
4a 静電チャック
4b 下面(表面)
5 縮小投影光学系
6 ウェハステージ
11、15 位相欠陥
12 パーティクル
13、17 上面
14 凸部
16 ピット欠陥
18 凹部
21 ウェハ(基板、半導体基板)
21a 主面
22 被加工膜(被エッチング膜)
22a パターン
23 レジスト膜(フォトレジスト膜)
23a レジストパターン
101a〜101c 透過領域
101d〜101f 反射領域
102a〜102c 吸収領域
102d〜102f 吸収領域
110 単位セル
111n n+型拡散層
111p p+型拡散層
112 導電膜
112A ゲート電極
113 金属プラグ
114A〜114C 配線
115、119、120 絶縁膜
116 窒化シリコン膜
117 レジスト膜(フォトレジスト膜)
117a〜117f レジストパターン
118 溝
120A ゲート絶縁膜
121a〜121c 層間絶縁膜
122 第2層配線
ABS、ABS0 吸収体パターン
AF 吸収体膜
BUF バッファ層
CAP キャッピング層
CF 導電膜
CHP1〜CHP4、CHPE チップ
CNT コンタクトホール
DP1、DP2、DP3 深さ位置
EC1、EC2、EC3 露光条件
M1〜M6 マスク
MA1〜MA4 アライメントマークエリア
MDE デバイスパターンエリア
ML 多層反射膜(反射膜)
MS マスク基体(マスク用基板)
MSK0、MSK1 EUVマスク
ND 2入力NANDゲート回路
NW n型ウェル領域
PS1 パターン面(表面、第1主面)
PS2 裏面(第2主面)
PW p型ウェル領域
Qn nチャネル型MISFET
Qp pチャネル型MISFET
RNG1、RNG2 範囲
S 半導体基板
SCN1〜SCN3 スキャン露光
SG 素子分離溝
SHT 配置図(ショットマップ)
VIA スルーホール
W ウェハ
Claims (8)
- (a)第1基体と、前記第1基体の第1表面に形成され第1露光光を反射する第1反射膜と、前記第1反射膜上に形成され前記第1露光光を吸収する第1吸収体パターンとを有する第1マスクを、マスク保持部により保持する工程、
(b)第1基板の主面に形成された第1被エッチング膜上に第1レジスト膜を形成する工程、
(c)前記(b)工程の後、前記第1基板を基板保持部により保持する工程、
(d)前記マスク保持部により保持された前記第1マスクの前記第1表面に前記第1露光光を照射し、照射された前記第1露光光が前記第1表面で反射された第1反射光を、前記基板保持部により保持された前記第1基板の前記第1レジスト膜に照射する工程、
(e)前記(d)工程の後、前記第1レジスト膜を現像することで、第1レジストパターンを形成する工程、
(f)前記第1レジストパターンをエッチング用マスクとして用いて、前記第1被エッチング膜をエッチングする工程、
を有し、
前記(d)工程において、前記第1レジスト膜に照射される前記第1反射光の焦点位置を前記第1レジスト膜の膜厚方向に沿って変更しながら、前記第1反射光の照射を繰り返す、半導体装置の製造方法。 - 請求項1記載の半導体装置の製造方法であって、
前記(d)工程は、
(g)前記第1反射光の焦点位置を固定した状態で、前記第1反射光を前記第1レジスト膜に照射する工程、
を含み、
前記(d)工程において、前記(g)工程を繰り返し、前記(g)工程を繰り返す度に、前記第1反射光の焦点位置を変更する、半導体装置の製造方法。 - 請求項2記載の半導体装置の製造方法であって、
前記(g)工程において、前記第1基板の主面のうち前記第1反射光が照射される領域を走査しながら前記第1反射光の照射を繰り返す、半導体装置の製造方法。 - 請求項1記載の半導体装置の製造方法であって、
前記(d)工程において、前記第1反射光の焦点位置を変更するとともに、前記第1反射光の焦点位置の変更の前後で露光倍率が変わらないように前記露光倍率を補正しながら、前記第1反射光の照射を繰り返す、半導体装置の製造方法。 - 請求項1記載の半導体装置の製造方法であって、
前記(d)工程において、前記第1反射光の焦点位置を、焦点深度の半分以下の範囲内で変更する、半導体装置の製造方法。 - 請求項1記載の半導体装置の製造方法であって、
(h)前記(a)工程の前に、前記第1吸収体パターンの線幅を決定する工程、
(i)前記(h)工程の後、前記(a)工程の前に、前記第1マスクを製造する工程、
を有し、
前記(h)工程において、前記第1マスクが位相欠陥を有しないときに形成される前記第1レジストパターンの線幅が、予め設定された第1範囲に含まれるように、前記第1吸収体パターンの線幅としての第1値を決定し、
前記(i)工程において、前記第1値よりも小さい第2値に補正された線幅の前記第1吸収体パターンを有する前記第1マスクを製造する、半導体装置の製造方法。 - 請求項6記載の半導体装置の製造方法であって、
前記(h)工程は、
(h1)第2基体と、前記第2基体の第2表面に形成され第2露光光を反射する第2反射膜と、前記第2反射膜上に形成され前記第2露光光を吸収する第2吸収体パターンとを有し、かつ、位相欠陥を有しない第2マスクを、前記マスク保持部により保持する工程、
(h2)第2基板の主面に形成された第2被エッチング膜上に第2レジスト膜を形成する工程、
(h3)前記(h2)工程の後、前記第2基板を前記基板保持部により保持する工程、
(h4)前記マスク保持部により保持された前記第2マスクの前記第2表面に前記第2露光光を照射し、照射された前記第2露光光が前記第2表面で反射された第2反射光を、前記基板保持部により保持された前記第2基板の前記第2レジスト膜に照射する工程、
(h5)前記(h4)工程の後、前記第2レジスト膜を現像することで、第2レジストパターンを形成する工程、
(h6)形成された前記第2レジストパターンの線幅を測定する工程、
を含み、
前記(h4)工程は、
(h7)前記第2反射光を前記第2レジスト膜に照射する工程、
を含み、
前記(h4)工程において、前記第2基板の主面のうち前記第2反射光が照射される領域を走査しながら前記(h7)工程を繰り返し、前記(h7)工程を繰り返す度に、前記第2反射光の焦点位置を変更し、
前記(h)工程において、前記(h6)工程にて測定された前記第2レジストパターンの線幅が、前記第1範囲に含まれるように、前記第2吸収体パターンの線幅としての第3値を決定し、決定された前記第3値を前記第1値とすることで、前記第1値を決定する、半導体装置の製造方法。 - 請求項1記載の半導体装置の製造方法であって、
前記第1露光光は、極端紫外光である、半導体装置の製造方法。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018205458A (ja) * | 2017-06-01 | 2018-12-27 | 凸版印刷株式会社 | Euvブランク及びeuvマスクの欠陥検査装置、欠陥検査方法、euvマスクの製造方法 |
JP2020149070A (ja) * | 2014-09-15 | 2020-09-17 | カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー | Euvマイクロリソグラフィのための投影レンズ、投影露光装置、及び投影露光方法 |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20160015094A (ko) | 2014-07-30 | 2016-02-12 | 삼성전자주식회사 | 오버레이 마크, 오버레이 마크를 형성하는 방법 및 오버레이 마크를 이용하여 반도체 소자를 제조하는 방법 |
JP6229807B1 (ja) * | 2017-02-22 | 2017-11-15 | 旭硝子株式会社 | マスクブランク |
CN107547200B (zh) * | 2017-05-04 | 2020-04-10 | 华邦电子股份有限公司 | 半导体装置、半导体装置制造方法及特有信息的产生方法 |
US10790272B2 (en) * | 2017-08-02 | 2020-09-29 | Qualcomm Incorporated | Manufacturability (DFM) cells in extreme ultra violet (EUV) technology |
US10997706B2 (en) * | 2017-09-29 | 2021-05-04 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Reticle backside inspection method |
KR102374206B1 (ko) | 2017-12-05 | 2022-03-14 | 삼성전자주식회사 | 반도체 장치 제조 방법 |
US11367783B2 (en) | 2018-08-17 | 2022-06-21 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Method of manufacturing a semiconductor device |
US10761430B2 (en) * | 2018-09-13 | 2020-09-01 | Applied Materials, Inc. | Method to enhance the resolution of maskless lithography while maintaining a high image contrast |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6342122A (ja) * | 1986-08-08 | 1988-02-23 | Hitachi Ltd | パタ−ン形成方法 |
JPH02166717A (ja) * | 1988-12-21 | 1990-06-27 | Nikon Corp | 露光方法 |
JPH09306829A (ja) * | 1996-05-16 | 1997-11-28 | Sony Corp | 走査型露光装置及び走査露光方法 |
JP2002532738A (ja) * | 1998-12-08 | 2002-10-02 | イーユーヴィー リミテッド リアビリティ コーポレーション | 欠陥補正を用いたマスクの修復方法 |
JP2005317611A (ja) * | 2004-04-27 | 2005-11-10 | Canon Inc | 露光方法及び装置 |
JP2007123897A (ja) * | 2005-10-26 | 2007-05-17 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co Ltd | 半導体製造のフォトリソグラフィシステム及びその方法 |
JP2008171947A (ja) * | 2007-01-10 | 2008-07-24 | Nikon Corp | 露光方法及び露光装置、並びにデバイス製造方法 |
JP2012142468A (ja) * | 2011-01-04 | 2012-07-26 | Toshiba Corp | Euvマスク用ブランクの良否判定方法及びeuvマスクの製造方法 |
JP2014514735A (ja) * | 2011-03-15 | 2014-06-19 | ケーエルエー−テンカー コーポレイション | 反射性リソグラフィマスクブランクを検査し、マスク品質を向上させるための方法および装置 |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4937619A (en) * | 1986-08-08 | 1990-06-26 | Hitachi, Ltd. | Projection aligner and exposure method |
US4869999A (en) * | 1986-08-08 | 1989-09-26 | Hitachi, Ltd. | Method of forming pattern and projection aligner for carrying out the same |
JP2705312B2 (ja) * | 1990-12-06 | 1998-01-28 | ソニー株式会社 | 投影露光方法 |
JP2830492B2 (ja) * | 1991-03-06 | 1998-12-02 | 株式会社ニコン | 投影露光装置及び投影露光方法 |
US5303002A (en) * | 1993-03-31 | 1994-04-12 | Intel Corporation | Method and apparatus for enhancing the focus latitude in lithography |
JP3336361B2 (ja) | 1993-06-11 | 2002-10-21 | 株式会社ニコン | 縮小投影露光用反射型x線マスクの検査装置および検査方法 |
JP3728495B2 (ja) | 2001-10-05 | 2005-12-21 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 多層膜マスク欠陥検査方法及び装置 |
US6914723B2 (en) | 2001-11-09 | 2005-07-05 | Xradia, Inc. | Reflective lithography mask inspection tool based on achromatic Fresnel optics |
US6829040B1 (en) * | 2003-11-07 | 2004-12-07 | Advanced Micro Devices, Inc. | Lithography contrast enhancement technique by varying focus with wavelength modulation |
JP2006128342A (ja) * | 2004-10-28 | 2006-05-18 | Canon Inc | 露光装置、光源装置及びデバイス製造方法 |
DE102005042496A1 (de) | 2005-09-05 | 2007-03-08 | Carl Zeiss Sms Gmbh | Verfahren zur Korrektur der Apodisierung in mikroskopischen Abbildungssystemen |
US20080180696A1 (en) * | 2007-01-30 | 2008-07-31 | Sony Corporation | Process window for EUV lithography |
US8572517B2 (en) * | 2008-06-10 | 2013-10-29 | Cadence Design Systems, Inc. | System and method for modifying a data set of a photomask |
US8601404B2 (en) * | 2011-03-14 | 2013-12-03 | Synopsys, Inc. | Modeling EUV lithography shadowing effect |
JP5758727B2 (ja) * | 2011-07-15 | 2015-08-05 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | マスク検査方法、およびマスク検査装置 |
-
2013
- 2013-01-22 JP JP2013009345A patent/JP6013930B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2014
- 2014-01-08 US US14/149,969 patent/US9281191B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2016
- 2016-02-05 US US15/016,611 patent/US20160155631A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6342122A (ja) * | 1986-08-08 | 1988-02-23 | Hitachi Ltd | パタ−ン形成方法 |
JPH02166717A (ja) * | 1988-12-21 | 1990-06-27 | Nikon Corp | 露光方法 |
JPH09306829A (ja) * | 1996-05-16 | 1997-11-28 | Sony Corp | 走査型露光装置及び走査露光方法 |
JP2002532738A (ja) * | 1998-12-08 | 2002-10-02 | イーユーヴィー リミテッド リアビリティ コーポレーション | 欠陥補正を用いたマスクの修復方法 |
JP2005317611A (ja) * | 2004-04-27 | 2005-11-10 | Canon Inc | 露光方法及び装置 |
JP2007123897A (ja) * | 2005-10-26 | 2007-05-17 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co Ltd | 半導体製造のフォトリソグラフィシステム及びその方法 |
JP2008171947A (ja) * | 2007-01-10 | 2008-07-24 | Nikon Corp | 露光方法及び露光装置、並びにデバイス製造方法 |
JP2012142468A (ja) * | 2011-01-04 | 2012-07-26 | Toshiba Corp | Euvマスク用ブランクの良否判定方法及びeuvマスクの製造方法 |
JP2014514735A (ja) * | 2011-03-15 | 2014-06-19 | ケーエルエー−テンカー コーポレイション | 反射性リソグラフィマスクブランクを検査し、マスク品質を向上させるための方法および装置 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020149070A (ja) * | 2014-09-15 | 2020-09-17 | カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー | Euvマイクロリソグラフィのための投影レンズ、投影露光装置、及び投影露光方法 |
JP2018205458A (ja) * | 2017-06-01 | 2018-12-27 | 凸版印刷株式会社 | Euvブランク及びeuvマスクの欠陥検査装置、欠陥検査方法、euvマスクの製造方法 |
Also Published As
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---|---|
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US9281191B2 (en) | 2016-03-08 |
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