KR20030036124A - 위상 변이 마스크 제작에서 위상변이 영역 형성시얼라인먼트를 결정하는 방법 - Google Patents

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Abstract

위상변이 제조방법은, 위상 변이 마스크 제조시 위산 변이 영역을 형성할 때 프로세스 얼라인먼트를 결정하는 방법, 위상 변이 마스크 제조시 위상 변이 영역을 형성할 때 포토레지스트 패턴 얼라인먼트를 결정하는 방법이다.

Description

위상 변이 마스크 제작에서 위상변이 영역 형성시 얼라인먼트를 결정하는 방법{METHODS OF DETERMINING ALIGNMENT IN THE FORMING OF PHASE SHIFT REGIONS IN THE FABRICATION OF A PHASE SHIFT MASK}
반도체 제조에서 포토리소그래피는 통상적으로 반도체 웨이퍼 위에 직접회로를 만드는데 사용된다. 리소그래피 처리공정이 진행되는 동안, 자외선 같은 방사 에너지의 형태는 반도체 웨이퍼와 마스크/레티클(reticle)을 통과한다. 마스크는 빛 제한 영역(예를 들어 완전히 불투명하거나 엷거나 반색인) 및 빛 투과 영역(예를 들어 완전 투명인)을 포함한다. 예를들어 격자 패턴은 반도체 웨이퍼 위에서 평행하게 이격된 전도성 라인을 형성하기 위해 사용될 수 있다. 웨이퍼는 통상적으로 포토레지스트라고 불리는 감광성 레지스트(resist) 재료 층으로 구성된다. 포토레지스트 층 위의 마스크를 통과한 자외선은 마스크 패턴을 변화시킨다. 그런다음 레지스트는 양성 레지스트에 대한 레지스트의 노출된 영역 혹은 음성 레지스트에 대한 레지스트의 노출되지 않은 영역 중 하나에 발생한다. 그리고 나머지 패턴 처리된 레지스트는 레지스트 바로 아래의 웨이퍼 위에 있는 층들에 대한 에칭이나 이온 주입 같은 다음 번 반도체 제작 단계가 진행되는 동안 웨이퍼 위에서 마스크 역할을 하도록 사용될 수 있다.
반도체 직접회로 성능의 개선점은 통상적으로 직접회로 장치의 크기와 상기 직접회로 장치를 연결하는 전도체 요소의 크기를 동시에 줄이는 것이었다. 직접회로 장치와 전도체가 형성되는 포토리소그래피 처리에 사용되는 간섭성 빛의 파장은 통상적으로 직접회로 장치와 요소가 인쇄되는 것을 통해 레티클 혹은 마스크내의 최소 크기보다 작았다. 어떤 부분에서는 레티클 내의 가장 작은 피처(feature) 오프닝의 크기는 사용될 간섭성 빛의 파장에 근접한다. 불행하게도 레티클과 빛을 사용하는 초점의 깊이와 노출의 해상도는 간섭성 빛의 파장과 비슷한 폭의 오프닝을 통과하는 간섭성 빛의 수차현상으로 인해 감소한다. 또한 반도체 기술이 진보됨에 따라 통상적으로 회로의 피처를 프린트하는데 사용되는 빛의 파장이 그에 상응하여 줄어들었다.
사용된 간섭성 빛의 파장과 비슷한 크기의 고해상도로 인쇄된 직접회로 장치를 제공하는 한가지 접근법은 위상 변이 마스크 혹은 레티클을 사용하는 것이다. 종래의 레티클과 비교하여, 위상 변이 마스크는 통상적으로 종래의 크롬 유리 금속 레티클 구조 내에서 얇거나 두꺼운 투명 영역을 일체화한다. 이러한 변이 영역은 위상 변이 마스크를 통과하는 간섭성 빛의 파장에 관련된 두께를 줄이도록 설계된다. 명확하게 변이 영역 및 투명기질을 통과하는 간섭성 빛 광선은 다른 광학 경로길이를 갖으며, 그로인해 다른 위상을 갖는 표면들로부터 발생한다. 레벤슨 형식(Levenson type)의 종래 위상 변이 마스크의 패턴처리된 금속 층의 교류 빛 투과 영역을 차지하는 투명 변이 영역을 제공하여, 인접한 밝은 영역은 선호적으로 서로 180° 이상(out-of-phase)에 형성된다. 위상 변이 마스크로 제공되는 다른 위상의 간섭성 빛 광선의 간섭 효과는 더 큰 초점 깊이와 더 큰 노출 범위에 따라 반도체 기질 위에 투영될 때 더 높은 해상도를 형성한다.
다른 형식의 위상 변이 마스크는 엷은 혹은 반색성 위상 변이 마스크로 언급된다. 엷은 위상 변이 마스크는 패턴처리된 반투명 변이층인 투명 기질 위에 형성되었다. 이러한 것을 통상적으로 마스크를 사용하는 간섭성 빛 광선에 대해 180° 위상 변이를 제공하며 통상적으로 4%-30% 범위의 빛 투과율을 발생시키는 산화 금속 층으로 형성된다.
가공 이미지 측정 장치로 언급되는 특정한 장치는 위상 변이 영역의 제조에서 얻어지는 위상 변이 정도를 결정하도록 개발되어 왔다. 이러한 영역의 제조 목적은 인접한 기준영역으로부터 정확히 180° 이상(out-of-phase)을 만드는 것이다. 그러나 제조과정에서 얻어진 위상 변이는 획득된 통상적인 두께 변화 위상 변이 영역에 의존하는 180°에서 벗어난 것이 될 수 있다. 한가지 예에서 가공 이미지 측정 장치는 칼 짜이즈(Carl Zeiss, Thornwood, N.Y.)의 마이크로리소그래피 시뮬레이션 마이크로스코프(MSM 100TM)이다.
본 발명은 위상변이 제작 방법에 관련되는데, 위상변이 마스크의 제작에서 위상변이 영역 형성시 프로세스 얼라인먼트를 결정하는 방법에 관련되며, 위상 변이 마스크의 제작에서 위상변이 영역 형성시 포토레지스트 패턴 얼라인먼트를 결정하는 방법에 관련된다.
본 발명의 선호되는 실시예는 첨부된 도면을 참조하여 설명될 것이다.
도 1은 본 발명의 한가지 관점을 따르는 처리공정에서 위상 변이 마스크 기질의 개략 횡단면도;
도 2는 도 1 도시된 다음 처리 단계의 기질에 대한 도 1의 도면;
도 3은 도 2의 기질에 대한 축소된 상측면도;
도 4는 도 2의 기질의 한 영역만을 확대한 상측면도;
도 5는 도 2에 의해 도시된 다음 처리 단계에서의 도 2의 기질에 대한 도면;
도 6은 도 5에 의해 도시된 다음 처리 단계에서의 도 5의 기질에 대한 측면도;
도 7은 도 6의 기질의 영역 위치 기능으로써 빛 밀도 그래프;
도 8은 도 6의 기질의 한 영역을 확대한 상측면도;
도 9는 본 발명을 따르는 처리 단계에서 위상 변이 마스크 기질의 선택적인 실시예의 한 영역에 대한 횡단면도;
도 10은 도 9의 기질의 위치기능으로써 빛 밀도 그래프;
도 11은 도 9의 기질이 상측면도;
도 12는 처리공정에서 선택적인 실시예의 위상 변이 마스크에 대한 상측면도;
도 13은 본 발명의 한가지 관점을 따르는 처리공정에서 또 위상 변이 마스크 기질의 또 다른 실시예의 한 영역을 개략적으로 도시한 횡단면도;
도 14는 도 13의 확대 상측면도;
도 15는 본 발명의 한가지 관점을 따르는 처리공정에서 위상 변이 마스크 기질의 또 다른 선택적은 실시예의 개략적인 횡단면도;
도 16은 도 15를 확대한 상측면도;
도 17은 본 발명의 한가지 관점을 따르는 처리공정에서 위상 변이 마스크 기질의 또 다른 선택적인 실시예의 개략적인 횡단면도;
도 18은 도 17의 기질의 위치기능으로써 빛 밀도를 도시한 그래프;
도 19는 도 17을 확대한 상측면도;
* 부호 설명 *
10......마스크 기질12......투명 기질 영역
14......빛 차폐층16......포토레지스트 층
18......회로 패턴20......얼라인먼트 피처
28......회로 패턴 영역36......얼라인먼트 영역
본 발명은 위상변이 제작 방법에 관련되는데, 위상변이 마스크의 제작에서 위상변이 영역의 형성시 프로세스 얼라인먼트를 결정하는 방법에 관련되며, 위상 변이 마스크의 제작에서 위상변이 영역 형성시 포토레지스트 패턴 얼라인먼트를 결정하는 방법에 관련된다. 그러나 위상 변이 마스크의 제조의 한가지 실시예에서, 위상 변이 얼라인먼트 영역 형성과정에서 프로세스 얼라인먼트 및 위상 변이 얼라인먼트 영역의 위상 변이 정도는 가공 이미지 측정 장치를 사용하여 적어도 부분적으로 결정된다. 위상 변이 마스크의 제조의 한가지 실시예에서, 가공 이미지 측정 장치는 초점 함수로써 일련의 가공 이미지를 획득하여 적어도 부분적으로 위상 변이 얼라인먼트 영역의 위상변이를 결정하고 거리를 측정하여 적어도 부분적으로 위상 변이 얼라인먼트 영역이 형성될 때 프로세스 얼라인먼트를 결정하기 위해 사용되는데, 상기 거리는 위상 변이 얼라인먼트 영역의 변부와 인접한 얼라인먼트 피처 변부로 형성되는 이격된 저밀도 영역 사이의 거리이다.
위상 변이 마스크를 제조하는 한가지 실시예에서, 위상 변이 얼라인먼트 영역 형성시 프로세스 얼라인먼트는 상기 위상 변이 얼라인먼트 형성을 형성하기 위해 재료를 에칭하기 전에 포토레지스트 패턴 얼라인먼트를 결정하도록 가공 이미지 측정 장치를 사용하여 적어도 부분적으로 결정된다. 위상 변이 마스크를 제조하는 한가지 실시예에서, 가공 이미지 측정 장치는 포토레지스트 바로 아래의 얼라인먼트 피처 변부 및 포토레지스트 변부로 형성되는 이격된 밀도 변화 위치 사이의 거리를 측정하여 적어도 부분적으로 위상 변이 얼라인먼트 영역의 형성에 대해서 포토레지스트 패턴 얼라인먼트를 결정하는데 사용된다.
본 발명의 설명은 US 특허법(제 1항 8조)"과학과 유용한 기술의 발전을 증진시키기 위한"목적에 부합한다.
도 1은 제조가 진행되는 동안의 위상 변이 마스크 기질(10)을 묘사한다. 기질(10)은 용융 실리카 같은 투명 기질 영역(12)으로 구성된다. 예시적 두께는 0.25 인치이다. 빛 차폐층(14)은 투명기질(12)에 대해 형성된다. 선호되는 설명된 예에서, 빛 차폐층(14)은 크로뮴 같은 빛 투과율에 선호적으로 불투명하다. 예를 들어두께는 1000 옴스트롱이다. 포토레지스트 층(16)은 빛 차폐층(14)에 증착되고 원하는 회로 패턴(18)과 비회로 얼라인먼트 피처(20)를 형성하기 위해 패턴처리된다.
도 2에 대해서, 빛 차폐층(14)의 노출된 영역은 에칭되고, 포토레지스트 층(16)(도시 안됨)은 제거된다. 그러나 이러한 것은 원하는 회로 패턴(18)과 비회로 얼라인먼트 피처(20)를 형성하기 위해 빛 차폐층(14)을 패턴처리 하는 한가지 예를 제공한다. 계속 설명하기 위해서 비회로 얼라인먼트 피처(20)는 변부(22,24),(23,25)와 같은 도 2 및 도 4 영역에 도시된 다중 변부를 갖는다.
도 3에 대해서, 위상 마스크 기질은 회로 패턴 영역(28)을 둘러쌓는 주변 프레임 영역(26)을 제공하기 위해 패턴처리된다. 회로 패턴(18)은 선호적으로 회로 패턴 영역(28) 내에 수용되고, 비회로 얼라인먼트 피처(20)는 선호적으로 프레임(26) 내에 수용된다.
도 5에 대해서, 두 번째 포토레지스트 층(50)은 기질(10)에 대해서 증착된다. 이러한 것은 회로 패턴 영역(18) 내에 교류 위상 변이 영역(32,34)을 형성하고 비회로 얼라인먼트 피처(20) 내에 위상 변이 얼라인먼트 영역(36)을 형성하도록 패턴처리된다.
도 6 및 도 8에 대해서, 시간이 맞춰진 에칭이 수행되고 포토레지스트 층(30)(도시 안됨)은 제거되어 비회로 얼라인먼트 피처(20) 내의 위상 변이 얼라인먼트 영역(36)을 형성한다. 위상 변이 얼라인먼트 영역(36)은 다중 변부(37,38,39,40)를 갖는다. 또한 위상 변이 얼라인먼트 영역(36)은 비회로 얼라인먼트 피처(20)의 경계 내에(적어도 부분적으로) 수용된 적어도 하나의 변부를 포함한다. 또한 선호되는 실시예에 도시된 바와 같이, 위상 변이 얼라인먼트 영역(36)은 비회로 얼라인먼트 피처(20)의 경계 내에 전체적으로 수용되도록 형성된다. 또한 선호되는 실시예에서 설명된 바와 같이, 비회로 얼라인먼트 피처(20)와 위상 변이 얼라인먼트 영역(36)은 크기는 다르지만 동일한 형상을 갖도록 형성된다. 또한 위상 변이 얼라인먼트 영역(36)은 비회로 얼라인먼트 피처(20)의 아무 변부와 함께 동시에 공간을 차지하는 변부가 없는 것으로 구성된다. 선호되는 실시예에 설명된 바와 같이, 위상 변이 얼라인먼트 영역(36)은 비회로 얼라인먼트 피처(20) 내의 비위상 변이 영역(41)에 의해 둘러쌓인다. 또한 예를 들어 위상 변이 얼라인먼트 영역(36)은 감소법으로 형성되며 또한 레벤슨 형식의 감소법으로 형성된다. 얇거나 반색 처리가 또한 고려된다.
위상 변이 얼라인먼트 영역(36)이 선호적으로 비회로 얼라인먼트 피처(20)에 대해 바람직한 알려진 거리를 제공하도록 형성되거나 제공된다. 예를 들어, 위상 변이 얼라인먼트 영역(36)은 37/22, 38/23, 39/24, 40/25 쌍에 대한 거리 및 바람직한 얼라인먼트 같이 위상 변이 얼라인먼트 영역 변부 혹은 변부들 및 하나 이상의 비회로 얼라인먼트 피처 변부 사이의 바람직한 알려진 거리를 제공하도록 형성될 수도 있다. 위상 변이 얼라인먼트 영역 변부 및 비회로 얼라인먼트 피처 변부 사이의 거리는 변부로부터의 프로세스 얼라인먼트를 평가하기 위해 변부들 사이의 바람직한 알려진 거리에 비교되고 결정된다. 이러한 것은 예를들어 가장 선호적으로는 이격된 낮은 밀도 위치 사이의 측정 거리에 의해 그리고 선호적으로 빛 밀도변화 위치 사이의 거리를 측정하여 적어도 부분적으로 이루어진다.
도 7은 관련된 위상 변이 마스크 기질(10)부분의 도시된 극좌 영역에 대한 빛 밀도 프로파일을 묘사한다. 이러한 강도 그래프를 보면, 왼쪽에서 오른쪽으로 가면서 제로인 빛의 강도는 불투명 영역(14)이 존재하는 도시된 예에서 기질(10)을 통과하여 측정된다. 변부(22)가 다다른 곳에, 위상 변이 얼라인먼트 영역(36)의 변부(37)가 다다를 때까지 강도가 왼쪽 도시된 0° 영역(41)(비위상 변화 영역)에 대해서 측정됨에 따라 빛의 강도에서 중요 피크점이 올라가고 평평하게 된다. 강도의 정지점은 도시된 단계가 발생하는 곳과 지나친 간섭이 일어나는 곳에서 발생하는데, 상기 지점이나 라인을 따라 기질 재료(12)를 통해 아무런 빛도 나타나지 않는다. 그래프의 왼쪽에서 오른쪽으로 계속 따라가면, 위상 변이 얼라인먼트 영역 변부(29)에 다다를 때가지 강도의 피크점이 올라가고 평평해지는데, 다른 정지위치 저강도 위치가 존재한다. 계속해서 왼쪽에서 오른쪽으로 가면, 비회로 얼라이먼트 피처(20)의 변부(24)에 다다를 때까지 강도 피크점은 오른쪽에 도시된 0°위상 영역(41)에 대해 평평하게 된다. 불투명 크롬 마스킹이 빛 차폐층(14)으로부터 도시된 예에서 발생하고, 강도는 0으로 다시 떨어진다.
설계자가 비회로 얼라인먼트 피처(20)를 형성하기 위한 오프닝의 크기 및 치수를 알고 있고 그 안의 위상 변이 얼라인먼트 영역(36)의 바람직한 위치를 알기 때문에, 예를 들어 비회로 얼라인먼트 피처 변부(22) 및 위상 변이 얼라인먼트 영역 변부(37) 사이의 바람직한 거리가 알려진다. 또한, 도 7의 그래프를 만들기 위해 수행되는 빛 강도 처리공정은 이격된 저강도 위치(22,37) 사이의 획득된 거리에 비교하여 사용될 수 있고, X-방향 같은 프로세스 얼라인먼트를 검토하고 결정하여알려진 값과 비교하여 사용될 수 있다. 또한 강도 프로파일은 y-방향에 대해서 사용될 수 있는데, 예를 들어 y-방향의 얼라인먼트를 결정하기 위해 위상변이 얼라인먼트 영역 변부(38) 및 비회로 얼라인먼트 피처 변부(23) 사이에서 획득되는 거리에 대한 것이다. 선호되는 실시예에서, 획득된 얼라인먼트는 결정될 수 있다.
가장 선호적으로 하나 이상의 쌍으로 된 변부 사이의 개별적인 거리를 결정하도록 사용되는 장치는 가공 이미지 측정 장치로 구성된다. 한가지 예에서 본 발명에서 사용될 수 있는 가공 이미지 측정 장치는 칼 짜이즈(Carl Zeiss, Inc Thornwood, 뉴욕)의 MSM 마이크로리쏘그래피 시뮬레이션 마이크로스코프 모델 번호 100이다. 이러한 장치는 도 7에 대한 예에서 도시된 바와 같이 주어진 기질의 강도 프로파일을 얻기 위해 사용될 수 있으며, 위상 변이 얼라인먼트 영역(32,34)에서 얻어지는 위상 변이의 정도를 결정하기 위해 사용될 수 있다. 또한 위상 변이 마스크 제조시 가장 선호되는 실시예에서, 가공 이미지 측정 장치를 사용하여 적어도 부분적으로 위상 변이 얼라인먼트 영역의 정도를 결정하고 위상 변이 얼라인먼트 영역 형성시의 프로세스 얼라인먼트가 결정된다. 또한 가장 선호적으로 이러한 결정은 마스크 기질에 대한 단계를 사용하여 단일 가공 이미지 측정 장치로부터 얻어내어진다.
또한 위상 변이 마스크의 제조시 선호되는 실행에 따라, 가공 이미지 측정 장치는 초점 기능으로써 일련의 가공 이미지를 획득하여 적어도 부분적으로 위상 변이 얼라인먼트 영역의 위상 변이를 결정하고, 위상 변이 얼라인먼트 영역의 변부 및 인접 얼라인먼트 피처 변부로 형성되는 이격된 저강도 위치 사이의 거리를 측정하여 적어도 부분적으로 위상 변이 얼라인먼트 영역 형성시 프로세스 얼라인먼트를 결정하는데 사용된다. 방금 설명된 예에서, 인접한 얼라인먼트 피처 변부는 위상 변이 얼라인먼트 영역의 변부에 의해 형성되지 않는다. 예를 들어, 얼라인먼트 피처 변부(22)는 위상 변이 얼라인먼트 영역(36)의 변부(37)와는 다르다.
대안적인 선호되는 처리공정에 도 9-11에 도시되었다. 첫 번째 공지된 실시에서의 번호와 차이점을 나타내기 위해 "a"라는 접미사를 붙이거나 다른 번호가 사용된다. 첫번째 공지된 실시예에서, 특히 도 8에 묘사된 바와 같이 위상 변이 얼라인먼트 영역은 침하부분(36)을 형성하기 위해 에칭되고, 비회로 얼라인먼트 피처(20) 내의 비위상 변이 영역(41)에 의해 둘러 쌓인다. 도 9 및 도 11은 반대상태를 도시하는데, 비위상 변이 영역은 비회로 얼라인먼트 피처(20a) 내의 비위상 변이 영역(41a)을 둘러쌓는 위상 변이 얼라인먼트 영역(36a)에 의해 형성된다. 이러한 것은 비회로 얼라인먼트 피처(20) 내의 첫 번째 공지된 실시예 및 비회로 얼라인먼트 피처(20a) 내의 투명 기질 재료(12)를 에칭하는 동일한 윤곽을 마스킹하기 위해(본 실시예에서) 첫 번째 공지된 실시예(도시 안됨)의 포토레지스트 층(30)을 형성하여 이루어진다.
이것은 바람직한 위상 변이 영역을 기질 위의 아무영역에서나 얻기 위해 투명 기질 재료가 제거되는 것과 같은 방법을 형성하는 감소 위상 변이 마스크 형성법으로 구성된다. 또한 예에서, 위상 변이 얼라인먼트 영역(36a)은 비회로 얼라인먼트 피처(20a)의 변부와 함께 공간을 차지하는 변부(47)로 구성된다. 다시말해, 비회로 얼라인먼트 피처(20a) 및 위상 변이 얼라인먼트 영역(36a)은 도시된변부(47,43,44,45)에서 공통 변부를 공유한다. 또한 인접한 얼라인먼트 피처 변부는 위상 변이 얼라인먼트 영역의 변부로 형성된다. 그렇지 않으면 강도 프로파일 처리공정은 선호적으로 도 10 프로파일의 예를 얻기 위해 전술된 것과 같이 이루어진다.
전술된 처리공정은 다중 변부 쌍이 위상변이 얼라인먼트 영역과 비회로 얼라인먼트 피처로부터 제공되는 예를 묘사한다. 도 12는 오직 단일 변부가 얻어지는 예시적인 처리공정을 도시한다. 첫 번째 공지된 실시예에서의 번호와 차이점을 나타내기 위해 "b"라는 접미사를 붙이거나 다른 번호가 사용된다. 기질(10b)은 비회로 얼라인먼트 피처(49)내에 형성되는 위상 변이 얼라인먼트 영역(48)을 나타낸다. 또한 변부(49,50) 사이의 바람직하게 배열된 공간을 알면, 빛 강도는 적합한 거리가 얻어졌는지를 결정하기 위해 모니터될 수 있어서, 적합한 얼라인먼트가 적어도 도시된 x-방향에 대해서 발행했는지에 대해 모니터될 수 있다.
전술된 모든 처리공정은 위상 변이 얼라인먼트 영역을 형성하는 예시적인 감소법을 나타낸다. 도 13 및 도 14는 추가법을 사용하는 한가지 실시예를 도시한다. 첫 번째 공지된 실시에서 번호와 같이 차이점을 나타내기 위해 "c"라는 접미사를 붙이거나 다른 번호가 사용된다. 여기서 도시된 위상 변이 얼라인먼트 영역(36c)은 또다른 투명 재료의 증착 및 비회로 얼라인먼트 피처(20c) 내에 패턴처리 됨으로 만들어진다. 그렇지 않으면 빛 강도 모니터링은 첫 번째 공지된 실시예에 대한 전술된 방법으로 이루어진다.
도 15 및 도 16은 추가법에 의해 위상변이 얼라인먼트를 형성하는 대안적인방법을 도시한다. 첫 번째 공지된 실시에서 번호와 같이 차이점을 나타내기 위해 "d"라는 접미사를 붙이거나 다른 번호가 사용된다. 여기서 패턴처리는 도 9-11에 의해 도시된 감산법에 상응한데, 위상 변이 얼라인먼트 영역(36d)은 비회로 얼라인먼트 피처(20d) 내의 비위상 변이 영역(41d)을 둘러쌓기 위해 발생된다.
본 발명의 또다른 실행에서, 위상 변이 마스크 제작시 위상 변이 영역을 형성할 때 포토레지스트 패턴 얼라인먼트를 결정하는 방법은 도 17-19에 도시된 예시적인 실시예에 대해 설명된다. 도 17은 빛 차폐층(64)을 갖는 투명기질(62)로 구성된 위상 변이 마스크 기질(60)의 처리공정을 도시한다. 빛 차폐층(64)은 첫 번째 공지된 실시예에 도시된 바와 같이 회로 패턴(18) 같은 바람직한 회로 패턴을 형성하고, 첫 번째 공지된 실시예의 얼라인먼트 피처(66)와 비슷한 비회로 얼라인먼트 피처(66)를 형성하기 위해 패턴처리된다. 비회로 얼라인먼트 피처(66)는 다중 변부(67,68,69,70)(도 19)를 갖기 위해 패턴처리된다.
포토레지스트 층(72)은 패턴처리된 빛 차폐층(64)에 대해 증착된다. 포토레지스트 층(72) 비회로 얼라인먼트 피처(66) 내에서 위상 변이 얼라인먼트 영역(74)의 형성을 하기 위해 패턴처리된다. 포토레지스트(72)는 비회로 얼라인먼트 피처(66)의 경계 내에 수용된 위상 변이 얼라인먼트 영역 변부(75,76,77,78)를 갖는다. 또한 위상 변이 얼라인먼트 영역은 비회로 얼라인먼트 피처(66)의 경계(적어도 부분적으로) 내에 수용된 적어도 하나의 변부를 포함한다. 또한 전술된 실시예에서와 같이, 선호되는 포토레지스트 위상 변이 얼라인먼트 영역(74)은 비회로 얼라인먼트 피처(66)의 경계 전체 내에서 수용되도록 형성된다. 또한 비회로 얼라인먼트 피처(66)와 포토레지스트 위상 변이 얼라인먼트 영역(74)은 동일한 형상을 갖도록 형성되지만 크기는 다르다.
전술된 것과 유사하게 포토레지스트 위상 변이 얼라인먼트 영역 변부 및 비회로 얼라인먼트 피처 변부 사이의 거리는 포토레지스트 패턴 얼라인먼트를 검토 하도록 바람직한 알려진 거리를 갖는 결정된 거리와 비교하여 결정될 수 있다. 이러한 검토는 가장 선호적으로 에칭 마스크 같은 포토레지스트 패턴을 사용하기 전에 실행된다. 그러므로 만약 결정된 것이 거절할 수 있는 포토레지스트 패턴 얼라인먼트를 나타낸다면, 이러한 포토레지스트는 마스크로부터 벗겨질 수 있다. 그런다음 더 많은 포토레지스트가 위상 변이 얼라인먼트 영역을 형성하도록 패턴처리되고 증착되고, 강도 분석은 더 낳은 얼라인먼트가 얻어졌는지를 보기 위해 실행된다.
전술된 실시예에서, 이러한 변부들 사이의 거리를 결정하는 선호되는 방법은 빛 강도 변화 위치 사이의 거리를 측정하고, 가장 선호적으로 전술된 것과 같이 가공 이미지 측정 장치를 사용하는 것이다. 예를 들어 도 18은 도 17의 웨이퍼 단편 구조에 대한 x 축을 따르는 거리의 함수로써 빛 강도의 한 지점을 도시한다. 빛 강도는 빛 차폐층(64)의 변부(67)에 도달할 때까지 왼쪽에서 오른쪽으로 가면서 제로이다. 빛 투과는 포토레지스트 위상 변이 얼라인먼트 피처 변부(75)에 도달할 때까지 일정한 강도로 투명 기질(62) 및 포토레지스트 층(72)을 통해 일어난다. 또 다른 강조 피크점은 포토레지스트 위상 변이 얼라인먼트 영역 변부(77)에 도달할 때까지 왼쪽으로 오른쪽으로 이동하는 동안 일정하게 유지되는데, 비회로 얼라인먼트피처(66)의 변부(69)에 또다시 다다를 때까지 강도가 일정한 수준으로 떨어진다.
전술된 사항은 위상 변이 얼라인먼트 영역을 형성하기 위해 재료를 에칭하기 전에 포토레지스트 패턴처리 얼라인먼트를 결정하도록 가공 이미지 측정 장치를 사용하여 적어도 부분적으로 위상 변이 얼라인먼트 영역 형성시 프로세스 얼라인먼트를 결정하는 위상변이 마스크를 제조할 때 한가지 예를 제공한다. 전술된 실시예에서, 이러한 것은 특별히 전용의 상응하는 위상 변이 얼라인먼트 영역에 따라 비회로 얼라인먼트 피처를 사용하여 선호적으로 실행된다.
전술된 처리공정은 또한 포토레지스트와 포토레지스트의 변부 아래에 있는 얼라인먼트 피처 변부로 형성되는 이격된 강도 변화 위치 사이의 거리를 측정하여 적어도 부분적으로 위상변이 얼라인먼트 영역 형성에 대한 포토레지스트 패턴처리 얼라인먼트를 결정하기 위해 가공 이미지 측정 장치를 사용하여 위상 변이 마스크를 제조할 때의 한가지 예이다. 물론 다른 방법 또한 등가원리에 따라 적합하게 해석되는 첨부된 청구항에만 제한되어 고려된다.
전술된 사항에 대해서 본 발명은 구조적 방법적 특징에 대해서 좀더 자세히 설명되었다. 그러나 본 발명은 전술된 특정한 특징에 제한되지 않는데, 공지된 수단들이 발명을 작동하게 하는 선호적인 형식으로 구성되기 때문이다. 그러므로 본 발명은 등가원리에 따라 적합하게 해석되는 첨부된 청구항의 범위 내에서 변형이 이루어질 수 있다.

Claims (38)

  1. 위상 변이 마스크 제조에서, 위상 변이 얼라인먼트 형성시 프로세스 얼라인먼트를 결정하고 가공 이미지 측정 장치를 사용하여 적어도 부분적으로 위상 변이 얼라인먼트 영역의 이상 변이 정도를 결정하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 결정은 마스크에 대한 단계를 사용하여 단일 가공 이미지 측정 장치로부터 발생하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 위상 변이 얼라인먼트 영역 형성시 프로세스 얼라인먼트를 결정하는 것은 강도 변화 위치 사이의 거리를 측정하는 것으로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 3 항에 있어서, 위상 변이 얼라인먼트 영역 형성시 프로세스 얼라인먼트를 결정하는 것은 이격된 저강도 위치 사이의 거리를 측정하는 것으로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 감소법으로 위상 변이 얼라인먼트 영역을 형성하는 것으로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 추가법으로 위상 변이 얼라인먼트 영역을 형성하는 것으로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 1 항에 있어서, 레벤슨 형식의 감소법으로 위상변이 얼라인먼트 영역을 형성하는 것으로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 위상 변이 마스크 제조시, 초점 기능으로써 일련의 가공 이미지를 획득하여 적어도 부분적으로 위상 변이 얼라인먼트 영역의 위상 변이를 결정하고 위상 변이 얼라인먼트 영역의 변부 및 인접한 얼라인먼트 피처 변부로 형성되는 이격된 저강도 위치 사이의 거리를 측정하여 적어도 부분적으로 위상 변이 얼라인먼트 영역 형성시 프로세스 얼라인먼트를 결정하기 위해 가공 이미지 측정 장치를 사용하는 것을 피처로 하는 방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 인접한 얼라인먼트 피처 변부는 위상 변이 얼라인먼트 영역의 변부에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 8 항에 있어서, 인접한 얼라인먼트 피처 변부는 위상 변이 얼라인먼트 영역의 변부에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 8 항에 있어서, 감소법으로 위상 변이 얼라인먼트 영역을 형성하는 것으로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제 8 항에 있어서, 추가법으로 위상 변이 얼라인먼트 영역을 형성하는 것으로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제 8 항에 있어서, 레벤슨 형석의 감소법으로 위상 변이 얼라인먼트 영역을 형성하는 것으로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 위상 변이 마스크 제조시 위상 변이 영역 형성할 때 프로세스 얼라인먼트를 결정하는 방법은,
    투명 기질에 대한 빛 차폐층을 제공하고,
    바람직한 회로 패턴 및 변부를 갖는 비회로 얼라인먼트 피처를 형성하기 위해 빛 차폐층을 패턴처리하며,
    비회로 얼라인먼트 특지 내에 위상 변이 얼라인먼트 영역을 형성하는 것으로 구성되는데, 위상 변이 얼라인먼트 영역은 비회로 얼라인먼트 피처의 경계 내에 수용되는 변부를 갖으며, 위상 변이 얼라인먼트 영역은 비회로 얼라인먼트 피처 변부와 위상 변이 얼라인먼트 영역 변부 사이의 바람직한 알려진 거리를 제공하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제 14 항에 있어서, 빛 차폐층은 불투명인 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제 14 항에 있어서, 위상 변이 마스크는 비회로 프레임 영역에 의해 둘러쌓인 중간 회로 패턴 영역을 형성하고, 비회로 얼라인먼트 피처 및 위상 변이 얼라인먼트 영역은 프레임 영역에 형성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제 14 항에 있어서, 다중 변부를 갖기 위해 비회로 얼라인먼트 피처를 패턴처리하고, 다중 변부를 갖기 위해 위상 변이 얼라인먼트 영역을 형성하는 것으로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 제 17 항에 있어서, 적어도 두개의 비회로 얼라인먼트 피처의 다중 변부를 사용하고 적어도 두 개의 위상 변이 얼라인먼트 영역의 다중 변부를 사용하여 x 및 y 방향으로 프로세스 얼라인먼트를 결정하는 것으로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 제 14 항에 있어서, 동일한 형상을 갖지만 다른 크기를 갖기 위해 위상 변이 얼라인먼트 영역 및 비회로 얼라인먼트 피처를 형성하는 것으로 구성되는데, 위상 변이 얼라인먼트 영역은 비회로 얼라인먼트 피처의 전체 경계 내에 수용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 제 14 항에 있어서, 위상 변이 얼라인먼트 영역은 비회로 얼라인먼트 피처의경계 전체 경계 내에서 수용되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  21. 제 20 항에 있어서, 위상 변이 얼라인먼트 영역은 비회로 얼라인먼트 피처의 변부와 공간을 함께 차지하는 변부로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  22. 제 20 항에 있어서, 위상 변이 얼라인먼트 영역은 비회로 얼라인먼트 피처의 아무 변부와 함께 공간을 함께 차지하는 변부가 없는 것으로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  23. 제 20 항에 있어서, 위상 변이 얼라인먼트 영역은 비회로 얼라인먼트 피처 내의 비위상 변이 영역으로 둘러쌓여지는 것을 특징으로 하는 방법.
  24. 제 20 항에 있어서, 위상 변이 얼라인먼트 영역은 비회로 얼라인먼트 피처 내의 비위상 변이 영역을 둘러쌓는 것을 특징으로 하는 방법.
  25. 제 14 항에 있어서, 거리를 결정하는 것은 강도 변화 위치 사이의 거리를 측정하는 것으로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  26. 제 25 항에 있어서, 거리를 결정하는 것은 공간 이미지 측정 장치를 사용하는 것으로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  27. 제 25 항에 있어서, 거리를 결정하는 것은 이격된 저강도 위치 사이의 거리를 측정하는 것으로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  28. 제 27 항에 있어서, 거리를 결정하는 것은 공간 이미지 측정 장치를 사용하는 것으로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  29. 제 14 항에 있어서, 감소법으로 위상 변이 얼라인먼트 영역을 형성하는 것으로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  30. 제 14 항에 있어서, 추가법으로 위상 변이 얼라인먼트 영역을 형성하는 것으로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  31. 제 14 항에 있어서, 레벤슨 형식의 감소법으로 위상 변이 얼라인먼트 영역을 형성하는 것으로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  32. 위상 변이 마스크 제조시, 위상 변이 얼라인먼트 영역을 형성하기 위해 재료를 에칭하기 전에 포토레지스트 패턴처리 얼라인먼트를 결정하도록 가공 이미지 측정 장치를 사용하여 적어도 부분적으로 위상 변이 얼라인먼트 형성시 프로세스 얼라인먼트를 결정하는 것을 특징으로 하는 방법.
  33. 제 32 항에 있어서, 위상 변이 얼라인먼트 영역 형성시 프로세스 얼라인먼트를 결정하는 것은 강도 변화 위치 사이의 거리를 측정하는 것으로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  34. 제 32 항에 있어서, 포토레지스트 패턴처리 얼라인먼트를 결정하는 것은 거절할 수 있는 포토레지스트 패턴 얼라인먼트를 나타내며, 그 방법은 에칭하기 전 나타낸 후에 마스크로부터 모든 포토레지스트를 벗기고 좀더 많은 포토레지스트를 증착시키는 것으로 구성되며, 위상 변이 얼라인먼트 영역 형성에 대해 좀더 많은 포토레지스트를 패턴처리를 하고, 좀더 많은 포토레지스트에 대한 상기 포토레지스트 패턴처리 얼라인먼트를 결정하는 것을 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  35. 위상 변이 마스크 제조시, 포토레지스트와 포토레지스트 변부 아래의 얼라인먼트 피처 변부로 형성되는 이격된 강도 변화 위치 사이의 거리를 측정하여 적어도 부분적으로 위상 변이 얼라인먼트 영역의 형성에 대한 포토레지스트 패턴처리 얼라인먼트를 결정하기 위해 공간 이미지 측정 장치를 사용하는 것을 특징으로 하는 방법.
  36. 위상 변이 마스크 제조시 위상 변이 영역을 형성할 때 포토레지스트 패턴 얼라인먼트를 결정하는 방법은,
    투명 기질에 대한 빛 차폐층을 제공하고,
    바람직한 회로 패턴 및 변부를 갖는 비회로 얼라인먼트 피처를 형성하기 위해 빛 차폐층을 패턴처리하며,
    패턴처리된 빛 차페층에 대해 포토레지스트를 증착시키고,
    비회로 얼라인먼트 피처 내에 위상 변이 얼라인먼트 영역의 형성에 대한 포토레지스트를 패턴처리하는 것으로 구성되는데, 포토레지스트는 비회로 얼라인먼트 피처의 경계 내에 수용되는 위상 변이 얼라인먼트 영역 변부를 갖으며, 위상 변이 얼라인먼트 영역은 비회로 얼라인먼트 피처 변부 및 포토레지스트 위상 변이 얼라인먼트 영역 변부 사이의 바람직한 알려진 거리를 제공하도록 형성되며,
    계속해서 상기 방법은 포토레지스트 위상 변이 얼라인먼트 영역 변부 및 비회로 얼라인먼트 피처 변부 사이의 거리를 결정하고 포토레지스트 패턴 얼라인먼트를 검토하기 위해 바람직한 알려진 거리를 갖는 상기 거리를 비교하는 것으로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  37. 제 36 항에 있어서, 거리를 결정하는 것은 강도 변화 위치 사이의 거리를 측정하는 것으로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  38. 제 36 항에 있어서, 에칭 마스크처럼 패턴처리된 포토레지스트를 사용하는 것으로 구성되며, 상기 검토는 에칭 마스크처럼 포토레지스트 층을 사용하기 전에 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
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