TW403951B - Method and device for manufacturing semiconductor and semiconductor device manufactured by the device - Google Patents
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403951 a? _ _B7___ 五、發明説明(i ) (發明所屬之技術領域) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明係關於一種分別使用不周之曝光裝置形成半導 體積體電路之不同的圖案層,俾製造半導體積體電路的半 導體製造方法及製造裝置,特別是,關於一種可將各曝光 裝置間之對照成爲高精度化,而可提高可靠性的半導體製 造方法及製造裝置,以及使用它所製造的半導體裝置。 (以往之技術) 以往,在使用曝光裝置(利用光刻技術)的半導體製 程,係在前製程形成於晶圓上之圖案實行對位,而在其上 面存在形成其他之新圖案的多數作業製程。對於此等光刻 技術,近幾年來,被要求更微細化。例如記載於「〗.J .A . P 」Series4, Proc,of 1990 Intern· Microprocess Conference P.58-63 ,被要求高解像性之層係使用電子射束 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 描畫裝置,而其他層係使用例如將i線或激元雷射作爲光 源的分檔器的其他光刻術裝置(曝光裝置)的方法,亦即 或與匹配(mix-and match )之使用方法逐漸成爲主流。在 此種或與匹配之製造方法,係在使用光曝光裝置施以曝光 之層及使用電子射束所描畫之層中,將層間之對照精度保 持成優異成爲最重要。 第2圖係表示實行對照描畫之方法的一例子之圖式。 如上所述在或與匹配之製造方法,介經第2圖說明對 於底子之圖案實行對照描畫之方法的一例子。在晶圓1上 形成有以光投影曝光裝置(以下,簡稱爲光曝光裝置)曝 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 一 -4 - 403951 A7 B7 五、發明説明(2) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 光作爲底子的層(複數個之晶片3等)。在該層,事先使 用於下一層之描畫之對照的對照標號2與底子之層一起被 曝光。此等標號2係配置在晶片3之四隅角,使用電子射 束掃描或光學方法檢出此等四個標號2之位置,俾確認晶 圓1上之位置。 第3圖及第4圖係表示光曝光裝置之構成圖及表示在 光曝光裝置所曝光之圖案之特徵的圖式。 在光曝光裝置,如第3圖所示,使用將入射光均勻地 會聚在特定之形狀的光圈4,將從光圈4所投影之光經由 透鏡5照射在光罩6,投影描繪於光罩6上之圖案而產生 投影像,並經由組合複數透鏡所構成之縮小透鏡7縮小該 投影像後轉印在晶圓1上。 镍 被曝光於該晶圓1之領域,介經縮小透鏡7之光學性 特性,成爲如第4圖所示之畸變圖案。亦即,對於以虛線 所示之設計圖,實際上被曝光者係成爲如實線所示之畸變 形狀。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 製造半導體積體電路時,由於與底子之相對性位置關 係成爲重要,因此,對照於光曝光裝置被曝光的圖案之畸 變而須修正下一層之描畫位置。在該修正有兩種方法,其 一種方法係對照於曝光之圖案之畸變,下一層也介經描畫 於具有畸變之圖案,俾對照於相同位置之方法(對照描畫 )。另一種方法係爲了避免被曝光的圖案之畸變,介經對 於設計圖施以逆修正,修正從光圈4所投影之光本體而介 經縮小透鏡而複印在底子層與其以外之層的晶圓1上的方 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(2丨Ο X 297公釐) -5- 403951 A7 _B7__ 五、發明説明(3) 法(光罩描畫)。 作爲實行此等修正之技術,有例如記載於日本特開昭 6 2 — 14 9 1 27號公報者。依照此公報,如第5圖所 示,將在曝光領域所有全領域以一定節距格子狀地配置畸 變測定用標號8的光罩6,在曝光裝置施以投影而轉印在 晶圓1上,並以電子射束掃描形成於該晶圓1上的畸變測 定用標號8 a之位置而記憶標號位置資料,從該資料求出 曝光之畸變資料,依照畸變資料來修正荷電射束之曝光位 置。亦即,使用上述之後者的方法。 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 要 ’ 被以 而所 \ 4 , 變格 寸嚴 尺愈 上成 加形 小而 最 ’ 之 m 路 η 電 ο 體 5 >積約 題著爲 課隨成 之’也 決來度 解年精 欲幾照 明近對 發 之 ( 求 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 如何正確地測定底子之畸變,又在對照描畫時如何正確地 修正成爲重要之課題。此外,在光曝光裝置被曝光的圖案 之透鏡畸變之形狀或畸變量並不一定,例如記載於“ s P I E Vo 1 . 2725 ” ,在毫微米位準介經曝光 的圖案之特徵有所不同而逐漸明瞭。 第6圖係表示說明在光曝光裝置被曝光的圖案之特徵 的圖式,第7圖係表示說明依光曝光裝置之圖案之不同畸 變形態的圖式。 例如,在轉印以如第6 ( a )圖所示之線路空間(複 數之線路構成)所構成的圖案之情形,及轉印如第6 ( b )圖所示之弧立的圖案之情形,則被轉印之圖案的畸變量 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 403951 A7 B7 五、發明説明(4 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 依存於圖案而稍微不同。此乃在空間頻率之不同圖案,在 通過光罩時,乃由於折射之光將透鏡中之不同位置曝光在 底子所形成。 光曝光裝置之畸變量,係主要依存於來自光曝光裝置 之曝光中心之距離而變化。亦即,轉印第6 ( a )圖之圖 案時的畸變,係具有如以第7圖中之虛線所示之畸變,而 在轉印第6 ( b )圖之圖案時,則具有如以第7圖中之實 線所示之畸變。兩者的畸變量差,在較大部位有約3 0〜 5 0 nm,由於被要求之對照精度也在約5 0 nm以下, 因此,無法作適當之對照,而成爲極大問題·。因此,即使 修正以以往之基準圖案所測定之畸變來實行電子射束描畫 的圖案,由於藉由底子之圖案形狀而具有不同之畸變,有 無法實行正確之修正之問題。 -錄 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 如上所述,光曝光裝置之透鏡畸變量係組合曝光領域 之位置與曝光之圖案形狀而被決定。因此,以不同之光刻 術,例如以光曝光裝置與電子射束直接描畫裝置施以對照 描畫時,在以往方法,由於考量曝光條件或底子之圖案形 態而未修正描畫圖案,因此5 0 nm以下之高精度對照描 畫成爲困難。 又,上述之問題係實現電子射束描畫與光曝光裝置等 之不同曝光裝置的高精度之對照作爲課題加以說明,惟在 使用相同光曝光裝置來對照曝光複數圖案時,圖案形狀之 特徵藉由層有很大不同時,則完全相同地成爲問題。 本發明之目的係在於解決此等以往之課題,提供一種 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS > A4規格(2丨OX297公釐) 403951 at _B7_ 五、發明説明(5 ) (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 可實行對照於介經光曝光裝置之曝光條件或曝光之圖案的 特徵所變化的畸變之描畫,在使用光曝光裝置與電子射束 描畫裝置之或與匹配時,或僅以光曝光裝置實行對照曝光 時,也可實行透鏡畸變較少的圖案曝光,可實行高精度之 描畫的半導體製造方法及使用它所製造的半導體裝置。 (解決課題所用之手段) 爲了達成上述目的,在本發明之半導體製造方法,① 在使用光曝光裝置所曝光之層對照位置關係以電子射束描 畫裝置曝光下一層時,考量包含於在光曝光裝置所曝光之 圖案的圖形所配置之位置與圖形之特徵,求出產生在實際 曝光時之畸變量,爲了對照在光曝光裝置被曝光之圖案與 相對性位置關係,修正畸變使電子射束描畫之圖案成爲與 具有光曝光裝置之畸變相同,爲其特徵者(參照第8圖) 〇 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ② 又,包含於上述圖案之圖形所配置之位置的圖形特 徵,係在曝光裝置求出曝光面內之畸變的基準圖案曝光, 爲其特徵者。 ③ 又,上述曝光裝置係包括光投影曝光裝置與電子射 束描畫裝置,爲其特徵者。 ④ 又,事先以光投影曝光裝置曝光畸變修正用的基準 圖案。測定晶圓之基準標號位置,依據所測定之畸變來修 芷描畫位置,並實行電子射束描畫的半導體製造方法,其 特徵爲:對照於光曝光裝置之底子的曝光條件或曝光之圖 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 〇 403951 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明(6) 案形狀或隨著該雙方而變化之光學畸變,調整在電子射束 描畫須修正之量施以描畫者(參照第14圖)。 ⑤ 又,格子狀地配置於曝光領域內的畸變測定用標號 ,須由具有複數種類之形狀的標號所構成,可形成可測定 依圖案之曝光畸變之變化的形狀,爲其特徵者(參照第 1 3 圖)。 ⑥ 又,依圖案之曝光畸變之變化係依存於圖案之空間 頻率而變化,爲其特徵者(參照第6圖及第7圖)。 ⑦ 又,事先在光投影曝光裝置曝光畸變修正用之基準 圖案。測定晶圓之基準標號位置,修正光罩描畫之位置, 使製程所曝光的圖案之曝光畸變成爲最小,爲其特徵者。 (發明之實施形態) 以下,依據圖式詳述本發明之實施例。 第1圖係表示本發明之一實施例之圖案之修正方法的 說明圖。 第1 ( a )圖係表示在光曝光裝置被曝光的圖案,第 1 ( b )圖係表示分割該圖案且算出其領域之特徵量的數 値,第1 ( c )圖係表示介經圖案之特徵與圖案之位置將 修正量每一各領域地決定的向量與線。 以掛網於第1 ( a )圖中所表示之部分,係表示已經 以光曝光裝置被曝光的圖案。將該底子圖案分割成以第1 (a )圖中之虛線所示之細領域,並算出如第1 ( b )圖 所示地被分割的領域(i ,j )的圖案之特徵量f X, (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 絲 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) -9- 403951 A7 B7 五、發明説明(7) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) f y。f X係X軸方向之特徵量及畸變資料,而f y係y 軸方向之特徵量及畸變資料。修正量係將圖案之特徵量與 曝光領域內之位置作爲參數,介經模擬或測定求出。隨著 被算出之特徵量與其位置而將各位置之修正量如第1 (C )圖所示以箭號及虛線所示,每一各領域地來決定。在本 發明,係如上所述地介經圖案之特徵與圖案之位置來設定 修正量,成爲對照於光曝光裝置之畸變而可正確地修正描 畫圖案。 第8圖係表示本發明之一實施例的半導體製造方法之 處理流程圖。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 首先,在光曝光裝置,設定與曝光製品圖案時相同之 曝光條件(步驟1 0 1 )。作爲曝光條件,係例如曝光時 之光的狀態或光圈之形狀等,其他配合於現實之各種條件 。之後,曝光基準圖案(步驟102)。在基準圖案格子 狀地配置有用以測定畸變的標號,介經求出來自被曝光之 圖案的標號位置之理想格子的偏差,可測定圖案所具有之 曝光畸變。測定畸變所用之標號係爲了介經圖案之特徵來 測定畸變,準備複數種類之形狀。 之後,測定畸變測定用標號位置(步驟1 0 3 )。測 定標號位置,係使用例如利用光波的位置測定器,或電子 射束描畫裝置的標號檢出功能等。由於藉由圖案之特徵來 調査變化之畸變,因此,在基準圖案中檢出複數種類之標 號,求出各該圖案之曝光畸變。實際上未測定標號位置, 有關於依存於圖案之特徵的畸變,使用模擬其計算其量也 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS > A4規格(210X297公釐) -10- 403951 A7 B7 五、發明説明(8) 可以。之後,依據所得到之畸變測定結果’製作依存於圖 案之修正資料(步驟1 0 4 )。藉由成爲修正之對象的圖 案內的圖形形狀,以上述方向再計算曝光領域內之畸變’ 作爲用以修正描畫位置之修正資料案卷設定於電子射束描 畫裝置的記憶裝置。 之後,依據被計算之修正資料實行描畫(步驟1 〇 5 ,1 0 6 ) ° 在對於以光曝光裝置被曝光之層而以電子射束描畫裝 置來描畫下一層時,介經調整射束之偏向量而畸變成相對 位置對照於在光曝光裝置被曝光的底子之畸變俾實行描畫 (對照描畫105)。又,對於在光曝光裝置被曝光之圖 案,在光曝光裝置變更曝光條件或圖案來曝光下一層時, 將曝光時之畸變成爲最小的修正資料設定在電子射束光罩 描畫裝置,來描畫光罩之圖案(光罩描畫1 0 6 )。 第9圖係表示依據本發明之修正資料案卷之構造的圖 式。 在光曝光裝置中,由於以所用之分檔器之號機(分檔 器A、B、.........),圖案之特徵(弧立圖案,並聯圖案 等),來自曝光中心的位置之組合(0 . 3 " m線路空間 * 0 . 6 /z m .........)之各位置的畸變被決定,因此,修 正資料之案卷係具有如第9圖所示之階層構造,各該修正 資料案卷係被記錄在代表於硬碟或可撓性碟之各種媒體。 第10圖係表示本發明所適用之電子射束描畫裝置之 系統構成的圖式。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS > A4规格(210X297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -11 - A7 B7 403951 五、發明説明(9 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 欲求出形成在晶圓1 9上之標號8之位置,則在標號 8上掃描電子射束9 ,而在檢出器1 0檢出介經射束掃描 所發生的反射電子,並在信號處理電路1 1處理所得到之 信號,實行求得標號位置之演算。標號位置之資料係被傳 送至控制計算機1 2。在記憶體1 3儲存有從基準圖案之 標號測定位置除去畸變以外之非直交成分所製作的畸變修 正用資料。顯示裝置1 4係可視覺地顯示所測定之畸變資 料或該統計處理後之結果。介經該控制計算機1 2分析該 畸變資訊及就此描畫之圖案的資訊,並轉送至描畫位置修 正電路1 5。在描畫位置修正電路1 5 ,能對照於底子之 畸變地將修正描畫圖案之量演算作爲電子射束之偏向量。 依據此,在偏向控制電路1 6,介經控制偏向器1 7偏向 電子射束9照射在試料1 9上俾實行描畫。 試料1 9係描畫圖案時爲晶圓,而修正在光曝光裝置 被曝光之圖案時爲光罩。 第1 1圖係表示依據本發明製作光罩描畫之修正資料 之方法的說明圖。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 介經第1 1圖說明,在光罩反映於修正而將被曝光之 圖案的透鏡畸變量成爲最小時的修正方法。曝光之圖案對 於在第1 1 ( a )圖以虛線表示之理想格子具有以實線所 示的透鏡畸變時,如第1 1圖中以(a )之實線所示,對 照於光罩倍率放大修正資料,將資料之正負成爲相反之修 正資料設定在電子射束光罩描畫裝置俾實行光罩描畫。 使用加入此種修正的光罩介經在光曝光裝置施以曝光 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) A7 B7 403951 五、發明説明(1() ,由於曝光時所發生的畸變成分係在光罩圖案事先被修正 ,因此介經縮小透鏡之光學特性被縮小,實行以第1 1 ( a )圖之虛線所示的光罩描畫,成爲畸變少且良好之曝光 〇 第1 2圖係表示適用本發明之半導體積體電路之製程 的上面及剖面圖。 在半導體積體電路製程中,以光曝光裝置曝光形成表 示於第12 (a)圖之金屬配線,例如鋁配線20,對照 於該配線層在電子射束描畫裝置形成通孔21。在形成通 孔層之圖案的製程使用電子射束描畫裝置之理由,係由於 該層排列弧立之孔圖案,因此,依光曝光裝置之曝光很難 適用移相技術,而很難有圖案之解像。 第12 (b)圖至第12 (d)圖係表示此等製程的 剖面圖。第12(b)圖係表示在試料17’上介經光曝 光裝置形成有鋁配線2 0之狀態。之後,如第1 2 ( c ) 圖所示,在此等試料1 7 ’及配線2 0之上形成層間絕緣 膜22,而在其上塗布光阻劑23 »對此,電子射束描畫 通孔之圖案,施以顯像。第1 2 ( c )圖係表示經顯像之 光阻劑作爲光罩實行蝕刻之結果的剖面的狀態。此後,如 第1 2 ( d )圖所示地剝離光阻劑2 3 ,蒸鍍下一層之配 線材料的鋁2 4。在第1 2 ( d )圖中以通孔2 1之部分 連接下面之鋁配線2 0與上面之鋁配線2 4。 在使用組合此種不同光刻術的所謂或與匹配之製程, 係以優異精度對準通孔之圖案與鋁配線之圖案的位置關係 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本1) 訂 絲 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -13- 403951 A7 B7 五、發明説明(n) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 極重要。特別是,在光曝光裝置被曝光之鋁配線的圖案之 大部分係以一方向之0 . 3 //m的線路空間所構成〔參照 第1 ( a )圖之中央部分〕,周邊部分係以空間頻率不同 之圖案所構成〔參照第1 (a)圖之左上部分〕,因此, 最初,製作測定具有使用之光曝光裝置的透鏡畸變所用的 基準晶圓。 爲了測定畸變,曝光包含表示於第5圖的畸變測定用 之標號8的基準圖案6。標號8之一部分係與鋁配線相同 以0 . 3 μ m之線路空間所構成。爲了得到良好之標記檢 出波形,蝕刻曝光之圖案直到0 . 5 // m之深度。 第13圖係表示依據本發明評價曝光畸變所使用的標 號形態之一例子的圖式。 通常之標號係如第1 3 ( a )圖所示,具有單純之十 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 字或井型平面形狀8 a。但是,在該形狀,並無法計測藉 由圖案之特徵所變化的畸變。例如,如線路空間所構成的 圖案之畸變,係成爲與以該標號所測定的畸變不相同者。 爲了測定此等圖案之依存性,必須使用與包含製品圖案之 圖案相同之特徵所構成,而且適用於計測位置的標號。 例如,在測定線路空間之圖案的畸變時’除了表示於 第13 (a)圖的通常標號8a之外’還可使用如第13 (b ) , ( c ) , (d)圖所列舉的標記之一部分相同的 線路空間所構成的標記8b,8c ,8d較理想。又,不 必要使用此些全部,使用8a與8d ’或8b與8c之任 何一方的組合標號,則成爲齊備所有不同圖案的標記群。 -14- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 403951 A7 B7_______ 五、發明説明( (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 線路之寬度或空間之寬度係準備對照於成爲適當修正之對 象的製品圖案之尺寸者。介經射束掃描該標記,成爲可求 得標記之中心位置。 第1 4圖係表示說明依據本發明之畸變測定用之基準 圖案的圖式。 在本實施例,以放大地表示於第1 4 ( b )圖的複數 標號8 a至8 d所構成的圖案,格子狀地配置於第1 4 ( a )圖之光罩6上。使用光曝光裝置將該光罩上之圖案曝 光於晶圓上,介經測定來自各標號位置之理想格子的偏差 。成爲可測定依存於圖案之特徵的畸變形態。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 之後,使用如第1 4 ( a )圖所製作的基準晶圓6來 測定透鏡畸變。畸變之測定使用電子射束描畫裝置之標號 檢出機構。亦即,將基準晶圓6設定在電子射束描畫裝置 內之載物台,介經依次移動載物台,將格子狀地排列之標 號8 a送入可射束掃描之範圍,而以射束掃描檢出標號位 置。由所得到之標號座標與所檢出之座標之相差可得到光 曝光裝置之畸變。同樣地,檢出包含0 . 3/zm之線路空 間之構造的標號8 b求出畸變,測定適合於轉印之鋁配線 部分之圖案形狀的畸變。測定之資料係階層地保存於光曝 光裝置之號機,曝光條件,使用於測定的每一圖案條件。 然後,製作電子射束描畫的圖案之修正資料(參照第 1圖)。在底子之光曝光裝置被曝光的圖案係如第1 (a )圖之掛網所示之形式。圖案之大部分係佔有〇 . 3 //m 之線路空間。但是,周邊電路之部分(參照左上部分)係 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -15- 403951 at _B7 五、發明説明(13) 配置尺寸大的圖案。所以,如第1 ( a )圖中之虛線所示 地網格地分割圖案,決定如第1 ( b )圖所示地以網格之 中心所代表的座標之修正値。被分割之網格內之圖案以線 路空間所佔有之部分,係從表示於上述之第1 4圖之標號 8 b所測定的畸變之結果設定對應之座標的畸變量,而周 邊電路部分係從在標號8 a所測定的畸變之結果設定對應 之座標的畸變量。如此,介經底子的圖案之特徵組合標號 8 a之畸變資料來製作修正資料,並將資料保存於連接於 電子射束描畫裝置的控制計算機的硬碟內。 然後,介經電子射束描畫,描畫穿孔圖案。製作底子 之鋁配線時,定位用標號也同時地曝光於晶片之四隅角部 。檢出該標號,確認底子之位置之後描畫穿孔圖案。在描 畫時,讀出上述之修正資料,控制電子射束之偏向量使描 畫之圖案對準位置關係於底子,而對照於底子之畸變施以 描畫的圖案也同稱地畸變地描畫。結果,底子之鋁配線與 穿孔圖案之對準精度爲6 0 nm,惟實施該修正之結果, 對準精度提高至4 0 nm,並確認提高良品率》 以下,依據本發明說明製造半導體積體電路的其他應 用例。 在第1 2圖之半導體製程中,形成鋁配線及穿孔層使 用相同的光曝光裝置。如上所述,在光曝光裝置,介經光 罩之圖案,在曝光時所產生的畸變之形狀不相同,無法得 到良好對準精確度。特別是,在以弧立之圖形所連續的穿 孔圖案與線路空間所構成的配線圖案,由於圖案之空間頻 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -16 - 403951 at B7 五、發明説明( (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 率很大不同,因此畸變形狀之相差較大。如此’測定各該 圖案之光曝光裝置的畸變變形光罩圖案使依據畸變資料曝 光時的畸變成爲最小,俾在電子射束光罩描畫裝置製作光 罩。 首先爲了測定畸變而製作基準晶片1。實際上與以曝 光鋁配線時同稱之曝光條件經曝光及蝕刻表示於上述第5 圖之基準圖案8 a。使用製作之基準晶圓1測定透鏡畸變 。爲了測定鋁配線之畸變,使用基準晶圓1中的第1 3圖 之標號8 b。又,爲了測定鋁配線之圖案對應於周邊電路 之圖案,對於標號8 a也測定畸變。另一方面,爲了測定 穿孔層之畸變,曝光之基準圖案中,同稱地測定標號8 a 之位置之後求得曝光領域內的畸變。以所測定之畸變爲基 礎,製作修正資料。修正資料之製作方法係使用第1圖如 上所述地分割圖案,來決定對應於各該圖案之特徵之各位 置的修正量。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在本實施例,作爲光曝光裝置使用光罩之圖案縮小成 5分之1被轉印者。爲了使轉印時之畸變成爲最小而修正 光罩描畫之圖案,修正量係如第1 1圖所述,將畸變資料 之正負成爲相反,計算放大5倍之量並予以設定,介經如 上所述之方法,製作對應於各該圖案,及曝光條件的修正 資料。 之後,依據修正資料來製作光罩。製作光罩,使用電 子射束光罩描畫裝置。在描畫各圖案時,設定分別求得之 修正資料,以射束之偏向量修正圖案之描畫位置.。所製作 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210Χ297公釐) ~ 40395$ 五、發明説明(15) 之光罩係成爲畸變修正量重疊於設計圖案者,惟使用該光 罩被曝光之圖案係成爲最小,而成爲畸變少的良好的圖案 〇 將此等光罩適用於第12圖之半導體製程圖的結果, 在以往之方法,亦即在未實施修正之方法,配線層與穿孔 層之層由對照精度係發生成爲1 〇 〇 nm以上之情形,而 在本實施例,亦即,在使用畸變量成爲最小地所描畫之光 罩的方法,經常地得到層間對照精度係5 Ο n m以下,成 爲可製造良品率高的半導體積體電路。 (發明之效果) 如上所述,依照本發明,成爲可對照於介經光曝光裝 置之曝光條件或曝光之圖案的特徵所變化之畸變的描畫, 而使用光曝光裝置之電子射束描畫裝置之或與匹配成爲可 施以高精度之對照描畫。又,僅以光曝光裝置實行對照曝 光時,也可實行透鏡畸變之影響較少的圖案之曝光。結果 ,隨著提高對照精度,成爲可製造良品率高的半導體積體 電路。 (圖式之 第照本發明之圖案之修正方法的圖式。 第2圖係表示實行以往之對照描畫之方法的一例的圖 式。 第3圖係表示光曝光裝置之構造斜視圖。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 絲 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家搮隼(CNS ) A4規格(210X297公釐) -18- 403951 at B7 五、發明説明(16) 第4圖係表示說明在光曝光裝置被曝光之圖案之特徵 的圖式。 第5 示說明光曝光裝置之畸變形狀之計測方法 的匱!式。 j 第6 示用以說明在光曝光裝置被曝光之圖案之 特徵的圖式。 第7圖係表示說明依第6圖的光曝光裝置之圖案之畸 變形狀之相差的圖式。 第8圖係表示本發明之一實施例的半導體製造方法之 處理流程圖。 第9圖係表示依據本發明之修正資料案卷之構造的圖 式。 第1 0圖係表示依據本發明之電子射束描畫裝置的系 統構成圖。
示製作依據本發明之光罩描畫之修正資 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •‘W— 訂 線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 示適用本發明的半導體積體電路之製程 之一部分的 第1 3 評價依據本發明的曝光畸變之標號之 形狀之一例的圖式Y 第1 4圖係表示依據本發明之畸變測定用之基準圖案 的圖式。 (記號之說明) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公瘦) -19- 403951五、發明説明(17)
路 路 電 電 制· 膜 理控緣 鏡束處器台線絕線 透射號向物配間配 圓片鏡小子信偏載鋁層鋁 晶晶透縮電 · · · · · · : . · · ·
號 標 用 定 路 測 電 變 制 號 畸器控料 劑 標 :出向試料孔阻 照圏罩 a 檢偏:試穿光 對光光 8 ··:,...... — a--^------i------17--^----0 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(2丨0 X 297公釐) -20-
Claims (1)
- A8 B8 C8 D8 403951 六、申請專利範圍 1 . 一種半導體製造方法,係使用不同之複數曝光裝 置形成半導體元件之不同圖案層的半導體.製造方法,其特 徵爲: 在使用任意曝光裝置形成半導體元件圖案層中之任意 圖案層時,介經基準圖案之曝光測定依曝光條件及曝光之 圖案的特徵變化的曝光裝置之曝光畸變, 以其他之曝光裝置將下一半導體元件圖案層形成於半 導體元件上時,將下一圖案層依據所測定之上述曝光畸變 所形成的圖案形狀僅變化相同畸變位置者。 2.如申請專利範圍第1項所述之半導體製造方法, 其中, 測定介經上述曝光條件及曝光的圖案之特徵而變化的 曝光裝置之曝光畸變時,將曝光之圖案分割於充分細小之 領域, 算出被分割之領域的圖案之特徵量,將該圖案之特徵 量與曝光領域內之位置作爲參數來決定修正量, 對照於該修正量來修正描畫圖案者。 3 .如申請專利範圍第1項所述之半導體製造方法, 其中, 上述不同之複數曝光裝置,係光投影曝光裝置與電子 射束描畫裝置,或是光投影曝光裝置與其他之光投影曝光 裝置者。 4 .如申請專利範圍第1項所述之半導體製造方法, 其中, 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -21 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印t ABCD 403951 々、申請專利範圍 上述曝光的圖案之特徵,係依存於圖案之空間頻率者 ,曝光畸變之變化係依存於圖案之空間頻率而變化者。 5 . —種半導體製造方法,係對照於在光投影曝光裝 置曝光之底子圖案在電子射束描畫裝置實行對照描畫時, 在該光投影曝光裝置事先曝光畸變修正用之基準圖案,測 定晶片之基準標號位置,依據所測定之畸變來修正描畫位 置俾實行電子射束描畫的半導體製造方法,其特徵爲: 曝光畸變修正用之基準圖案時,依照於光曝光裝置的 底子之曝光條件或是曝光之圖案形狀或是隨著該雙方變化 的光學畸變,在電子射束描畫裝置調整修正之修正量並施 以描畫者。 6 .如申請專利範圍第1項或第5項中任何一種所述 之半導體製造方法,其中,曝光上述畸變修正用之基準圖 案時,將格子狀地配置於曝光領域內之畸變修正用標號僅 準備複數種類之形狀,該形狀係可測定依圖案的曝光畸變 之變化的形狀者。 7 . —種半導體製造方法,係使用不同之複數光投影 曝光裝置形成半導體元件之不同圖案層的半導體製造方法 ,其特徵爲: 在光投影曝光裝置事先曝光畸變修正用之基準圖案後 ,測定晶圓之基準標號位置, 在製程修正光罩描畫之位置使曝光的圖案之曝光畸變 成爲最小者。 8 . —種半導體製造裝置,係以掃描電子射束而對於 ----------叔-----------Μ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家榇準(CNS ) Α4規格(2!〇><297公釐) -22 - 403951 六、申請專利範圍 半導體晶圓上的圖案之描畫作爲目的,或是在光曝光裝置 以使用於曝光的光罩圖案之描畫作爲目的的半導體製造裝 置,其特徵爲具備: 處理在該半導體晶圓或該光罩上所發生的反射電子之 檢出信號並求出標號位置的信號處理電路,及 接收所求得之標號位置的資料,分析畸變資料與描畫 之圖案資訊的控制計算機,及 儲存從基準圖案之標號測定位置除去畸變以外之非直 交成分所製作之畸變修正用資料的記憶體,及 顯示所測定之畸變資料等的顯示裝置,及 接收介經該控制計算機所分析之資料,將修正描畫圖 案之量演算作爲偏向量成爲與底子之畸變一致的描畫修正 電路,及 接收該演算結果之偏向量,俾控制偏向板的偏向控制 電路。 9 . 一種半導體裝置,其特徵爲:使用記載於申請專 利範圍第1項至第7項中任何一項所述的半導體製造方法 ----------t-------訂-----^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 者 造 製 所 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -23 -
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