TWI242799B - Photomask, pattern formation method using photomask and mask data creation method - Google Patents

Photomask, pattern formation method using photomask and mask data creation method Download PDF

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TWI242799B TW092136418A TW92136418A TWI242799B TW I242799 B TWI242799 B TW I242799B TW 092136418 A TW092136418 A TW 092136418A TW 92136418 A TW92136418 A TW 92136418A TW I242799 B TWI242799 B TW I242799B
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Description

1242799 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關係t豸半導體積冑電路裝置時所肖、用於形 成微細圖案之光罩、使用該光罩之圖案形成方法以及 圖案之設計方法。 【先前技術】 近年來，為實現用半導體製成的大規模積體電路褒置（以 下稱其為LSI)的高積體化，便要求電路圖案越來越微細 化。其結果是，構成電路之佈線圖案的細線化亦即變得非 常重要。 下面，以習知之利用光曝光裝置且在正光阻（細細 reS1St)工序下實現佈線圖案的細線化為例加以說明。在正光 阻工序中’線圖案（linepatteni)為：光阻膜中對曝光光不敏 感之部份’亦即顯影後殘留之光阻部份（光阻圖案）；溝槽圖 案（space pattern)為：光阻膜中對曝光光敏感之部份，=言 =顯影後光阻被除去而形成之開口部（光阻膜除去圖案)°。 需提一下，於用負光阻（negative resist)工序來代替正光阻 工序的情形，將對上述線圖案及溝槽圖案的定義互換一下 即可。 今為止，利用光曝光裝置形成圖案時，係使用在由石 央寻製成之透明基板（透過性基板）上描繪由&等製成的完 全遮光圖案為所希望之圖案的光罩。在如此之光罩中，Cr 圖^案所存在的區域成為根本不使某一波長之曝光光透過 (貝貝透射率為〇%)的遮光部，同時，不存在&圖案的區域
O:\89\89603.DOC 1242799 (開口部）’則係成為相對所述曝光光的透射率和透過性基板 對所述曝光光的透射率一樣(實質上為1〇〇%)的透光部。而 且，在使用該光罩進行曝光之時，遮光部係與光阻膜之非 感光部相對應，而開口部（透光部）則係與光阻膜之感光部份 相對應。0此，如此之光單，即由相對某一波長之曝光光 的遮光部及透光部構成的光罩被稱為二進制光罩（bmary mask)。 士-般情形下，在光曝光裝置中，賴述二進制光罩曝光 時所形成的像（藉由曝光而於被曝光材料上產生的能量強 度分佈）的對比度（contract)係與；l /NA成反比。此處，入 為從光源射出的曝光光之波長，ΝΑ&曝光機的縮小投影光 學系（具體而言為投影透鏡）的開口數。因此，作為光阻圖案 之可能形成尺寸便與λ / ΝΑ成正比。為實現圖案的微細 化，有效之方法便係使曝光光之波長λ變小的短波長化和 使開口數ΝΑ變大的高ΝΑ化。 另一方面，利用上述光曝光裝置所形成的像，有時由於 形成構成LSI的元件時所形成的階梯、或者是基板表面不平 坦等原因而偏離理想焦點。因此，亦必須使在散焦狀態下 形成之圖案的尺寸在所規定的範圍内。圖案之尺寸係保持 在規定範圍内的散焦值，換言之，圖案的尺寸精度得以保 證之散焦值的界限，係稱為焦點深度（D〇F)。換言之，為， 現圖案的微細化，一方面必須加強像的對比度，另一方面， 尚必須提高DOF的值。然而，因為DOF和又/ να2成正比 所以在為提高對比度而進行短波長化及高να化之時，d〇f
O:\89\89603.DOC -6- 1242799 的值會下降。 如上所述，如此之一種技術係愈來愈重要者，即不僅能 用知:波長化和高N A比以外之方法以提高對比度，同時又能 不改變波長λ及開口數NA而提高DOF。 大幅度地提高對比度及D0F之方法中最、具有代表性的方 法，係對光罩上的週期圖案進右^科入射曝光〜然而，某些 斜入射曝光僅係對於按λ/NA以下（包括等於）的短週期^ 置的圖案之情形有很大的效果，並不是一種對任意圖案之 微細化皆有效之方法。一種彌補該斜入射曝光之缺點的方 法，即為使用輔助圖案的方法（以下稱其為輔助圖案法卜 下面，對在特開平5— 1651的號公報中所公開啲輔助圖秦 法（以下稱其為第一個習知例）加以說明。圖35為於第一個習 知例中所使用之光罩的平面圖。圖35所示之光罩，係用於 進行1 / 5的縮小投影曝光的步進機（stepper)中。如圖μ所 示，於成為母基板之透明玻璃羞板1〇的表面，係形成有由 鉻製成之遮光膜11，於遮光膜丨丨上係形成為藉由曝光而轉 移（transfer)之主圖案（電路圖案）的第一開口部12，於遮光膜 11上第一開口部12之兩側尚形成有一對第二開口部η，即 藉由曝光卻不轉移且能使主圖案之轉移精度提高的輔助圖 案。此處’將第-開口部12之寬度例如設定為15"m、將 每個第二開口部13之寬度例如設定為0.75# m。而j^，尚將 第1 口部12的中心和每個第二開口部13的中心之間的距 離例如設定為4_5"m。換言之，在第一個習知例中所用的 光罩中，係形成與為主圖案的電路圖案相鄰且其尺寸較該
O:\89\89603.DOC 1242799 :路圖案的尺寸為小之輔助圖案。然巾，雖然藉由第一個 習：例所關係之輔助圖案法能夠使DOF提高—點，但不能 獲传和本來的週期圖案之情形同等程度的效果。 下面’說明將第一個習知例做了改良以後的方法、即特 =平9— 73166號公報中所公開的輔助圖案法（以下稱其為 第二個習知例）。圖36為在第二個f知财所用的光罩的平 面圖。如圖36所不’在成為光罩基板之透明玻璃基板上 形成主圖案21 ’同時在玻璃基板2〇上遮光料的兩側按週 期佈置有輔助圖案22。主圖案21，係由由下層的低透射率 臈和上層的遮光膜（鉻膜）構成的疊層膜構成；輔助圖案Μ， 係由將所述疊層膜中之上層的遮光膜除去後而剩下的低透 射率膜構成。此處，由低透射率膜形成的輔助圖案22不是 曝光時形成光阻的非感光部（換言之，光阻圖案）的圖案。因 此，相對主圖案21按週期佈置該透射率較低的辅助圖案22 並進行斜入射曝光以後，便能使D〇f提高。 【發明内容】 發明欲解決之課題 雖然使用移相膜以後，能夠使對比度和D〇F大大地提 高，此亦僅限於以下情形，即可於光罩上微細線圖案之兩 側，分別佈置透光部（開口部）和以透光部為基準使曝光光以 1 80 °之相位差透過的移相膜之情形。因此，即使使用移相 膜，亦不能在一般的LSI中的佈線圖案之所有微細部份，獲 得對比度及D〇F的提高效果。 利用斜入射曝光以後，對完全的週期圖案而言，能獲得
O:\89\89603.DOC 1242799 大大地提高其對比度及D0F㈣果。但在一般的lsi中包括 孤立圖案等佈線圖案的整個微細部份上述效果便收不至 了。此時使用輔助圖案，D0F等能有一些改善（第—個習知 例）’但這一效果與完全週期圖案相比便係微乎其微者。另 外，使用透射率低的圖案作辅助圖案以後，便能提高輔助 圖案佈置的自由度，由此而提高圖案佈置的週期性(第二個 白知例）’但於此情形下，又存在著以下問題。換言之，藉 由第二個習知例所獲得的實質效果，僅僅係因為食:夠將^ 助圖案做得粗些，而使輔助圖案的加工容易進行而已。換 言之，從對比度及卿的提高效果來看，第二個習知例和 第一個習知例（使用細輔助圖案的情形）基本上相同。其理由 為：對比度及卿的提高效果，並非看由主圖案及輔助圖 案構成之光罩圖案是否為週期圖案而決定，而是看曝光時 由光罩圖案形成之像（能量強度分佈）的週期性是否高而決 定。 鐘於以上所述，本發明之目的，係在於：提供—種在形 成任意形狀之圖案時能夠提高對比度及卿 形成方法及光罩資料制作方法。 θ 解決課題之手段 、為達成上述目的，本發明所關係之光罩，為-種具有形 成在透過性基板上之光罩圖案和所述透過性基板上未形成 所述，罩圖案之透光部的光罩。具體而言，光罩圖案，係 具有藉由曝光而轉移之主圖案、使曝光光繞射且藉由曝光 郃不轉移之辅助圖案。主圖案’係由具有使曝光光部份透
O:\89\89603.DOC 1242799 過的第一透射率且使曝光光在以透光部為基準之相同相位 (identiacal phase)下透過的第一半遮光部、與使曝光光在以 透光部為基準之相反相位（opposite phase)下透過的移相器 構成。輔助圖案，係由具有使曝光光部份地透過的第二透 射率且使曝光光在以透光部為基準之相同相位下透過的第 二半遮光部構成。 需提-下，在本申請案件中，相同相位意味著：相位差 係大於等於（―3〇 + 36G χ n)度且小於等於⑽+则X η) 度⑽整數)之範圍’·而相反相位意味著：相位差係大於等 於⑽+ 360 X η)度且小於等於⑽+ 36() χ η^(η為整 數）之範圍。 根據弟-光罩’因主圖案係由半遮光部和移相器構成， 故可由透過移相器之光來將透過遮光部及半遮光部之光的 一部份抵消掉°所以便能加強對應於主圖案之遮光像的光 強度分佈的對比度。尚因除了主圖案以外又形成了低透射 率的輔助圖案’故可藉由將輔助圖案佈置於合適的位置來 產生與透過主圖案的移相器的光干涉的繞射光。結果是， 可提U圖案轉移像中的散焦特性，從而提高d〇f特性。 二帛光罩’因為輔助圖案為半遮光部，故輔助圖案 的 自由度提同’由此而可提高包含主圖案之圖案佈置 =性。進而係卿特性進-步提高。，外，因主圖案 U部’故可在由轉光卻不轉移的條件下使輔助圖 茶粗一些，加工亦即變得容易。 ;第光罩’較佳者係第_透射率小於等於⑽。
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阻膜變薄，同時尚 此效果係可與D〇F 如此一來，便既能防止形成圖案時光 能使光阻膜的感光度最佳化。換言之， 提高效果及對比度提高效果兩立。 在第一光罩中 於等於50%。 ’較佳者，係第 二透射率大於等於6%且小 如此一來，便既能防止由於辅助 ^ t 口系的遮先性過高而形 成光阻膜之非感光部，同時尚確實能竇 之 T J m K月匕只現由繞射光帶 DOF提高效果。 本發明所關係之第二光罩，係一種具有形成在透過性基 板上的光罩圖案和透過性基板上未形成光罩圖案的透光部 的光罩。具體而言，光罩圖# ’係具有藉由曝光而轉移： 主圖案、使曝光光繞射且藉由曝光卻不轉移之辅助圖案； 於主圖案和辅助圖案之間夾有透光部；辅助圖案之中心， 係佈置於相對當設所規定的斜入射位置為sa(〇4^a必.8) 時由siti0A = NAXSA定義之斜入射角0八而言，離主圖案之 中心Mx〔 A/(2xsin0A)〕遠的位置或者其附近（又為曝光 光之波長，Μ及NA為曝光機的縮小投影光學系的縮小倍率 及開口數）。 根據第二光罩’和主圖案不同，輔助圖案係佈置於離主 圖案Μχ〔 λ / (2xsin0A)〕遠的位置上或者其附近。因此主 圖案之轉移像中的散焦特性係由於由辅助圖案產生之繞射 光而提高，結果係，DOF特性提高。 在第二光罩中，主圖案，係或者由遮光部構成，或者由 使曝光光在以透光部為基準之相反相位下透過的移相器構 O:\89\89603.DOC -11 - 1242799 成。 在第二光罩中’較佳者，係主圖案由具有使曝光光部份 地透過的透射率且使曝光光在以透光部為基準之相同相位 下透過的半遮光部、與使曝光光在以透光部為基準之相反 相位下透過的移相器構成。 如此一來，因主圖案係由半遮光部和移相器構成，故可 由透過該移相器之光抵消透過透光部及半遮光部之光的— 部份。結果是，能夠加強對應主圖案之遮光像的光強 佈的對比度。 v :主圖案由半遮光部和移相器構成時，較佳者，係將移 相器佈置在主圖案之中心部並由半遮光部包圍。 如此-纟，因對應主圖案之遮光像的中心部的光強度分 佈的對比度獲得了加強，故可邊保持良好的散焦特性，邊 :如形成微細的線圖案。另夕卜較佳者，係半遮光部中由 移相器和透光部所失部份的尺寸，或者大於等於μ腿且小 於等於陶/NA)XM，或者大於等於曝光光之波長的4 分之1且小於等於(0.3χλ/ΝΑ)χΜ(λ為曝光光之波長，Μ 提να為曝光機的縮小投影光學系的縮小倍率及開口數）。需 提下，主案可由代替半遮光部的遮光部和移相器構成。 ，在^圖案由半遮光部和移相器構成之情形，較佳者，係 女此係以包圍半遮光部之形式佈置於主圖案的周緣部。 八:此纟’透過透光部之光的像在主圖案附近的光強度 、’ 1:1度便侍以加強，由此而可邊將散焦特性保持得 ^ 邊形成例如微細的接觸圖案。
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Mx{〔 λ /(2Xsln0B)}+〔 λ /(NA + sm0B)〕}遠的位置或 者其附近（λ為曝光光之波長，M&NA為曝光機的縮小投影 光學系的縮小倍率及開口數）。 根據第三光罩，和主圖案不同，係將辅助圖案設在離主 圖案 Μχ{〔 λ /(2Xsin0B)}+〔 λ /(NA + sin0B)〕}遠的位 置上或者其附近。所以，主圖案的轉移像中的散焦特性係 由於由辅助圖案產生的繞射光而提高，結果是，d〇f特性 提鬲。另外，若將第一辅助圖案設在離主圖案MX〔又/(2 xsm0B)〕遠之位置或者其附近且將第二輔助圖案佈置在離 主圖案Μχ{〔 λ /(2xsin0B)}+〔入 //(NA + sin0B)〕}遠之 位置或者其附近，便能獲得以下效果。換言之，因為除了 使第一辅助圖案起1級繞射光產生圖案的作用以外，尚使第 二輔助圖案起2級繞射光產生圖案的作用，故〇〇]?提高效果 可進一步增大。 在第二光罩中，主圖案係可由遮光部構成，亦可由使曝 光光在以透光部為基準之相反相位下透過的移相器構成。 在第三光罩中，較佳者，係主圖案由具有使曝光光部份 地透過的透射率且使曝光光在以透光部為基準之相同相位 下透過的半遮光部、與使曝光光在以透光部為基準之相反 相位下透過的移相器構成。 如此一來，因主圖案i半遮光部和移相器構成，故可由 透過移相器之光來將透過透光部及半遮光部之光的一部份 抵消掉。所以便能加強對應於主圖案之遮光像的光強度分 佈的對比度。 O:\89\89603.DOC -14- 1242799 在^圖案由半遮光部和移相器構成之情形，較佳者，係 私相為以包圍半遮光部之形式佈置在主圖案之中心部。 士此纟，因對應主圖案之遮光像的中心部的光強产分 佈的對比度獲得了加強，故可邊保持良好的散焦特性？邊 例如形成微細的線圖案。另彳，較佳者，係半遮光部中由 移相盗和透光部所Μ份的財，或者是大於特2〇咖且 小於等於（〇·3χλ/ΝΑ)χΜ，或者是大於等於曝光光之波長 的4分之i且小於等於(〇3χ"ΝΑ)χΜ(λ為曝光光之波 長，Μ及ΝΑ為曝光機的縮小投影光學系的縮小倍率及開口 數）。需提-下，主圖案係可由代替半遮光部的遮光部和移 相器構成。 在主圖案由半遮光部和移相器構成之情形，較佳者，係 移相器以包圍半遮光部之形式佈置在主圖案的周緣部。 如此一來，透過透光部之光的像於主圖案附近的光強度 分佈的對比度便得以加強’由此而可邊將散焦特性保持得 良好’邊形成例如微細的接觸圖案。 在主圖案由半遮光部和移相器構成之情形，較佳者，係 半遮光部的透射率小於等於丨5 %。 如此一來，便既能防止在形成圖案時光阻膜變薄，同時 尚能使光阻膜的感光度最佳化。換言之，這一效果和d〇f 提高效果及對比度提高效果可以兩立。 在第二光罩中，辅助圖案係可由遮光部構成，亦可由具 有使曝光光部份地透過的透射率且使曝光光在以透光部為 基準之相同相位下透過的半遮光部構成。因為若辅助圖案 O:\89\89603.DOC -15- 1242799 由半遮光部構成，則輔助圖案的佈置自由度提高，由此可 使έ有主圖案之圖案佈置的週期性提高，故d〇f特性進一 步提南。因為若輔助圖案為半遮光部，便可在藉由曝光卻 不轉私之條件下使辅助圖案粗一些，故加工變得更容易。 而提一下，在輔助圖案由半遮光部構成之情形，較佳者， 係半遮光部的透射率大於等於6%且小於等於5〇%。如此一 來，便既能防止由於辅助圖案的遮光性過高而形成光阻膜 的非感光部，同時尚確實能實現由繞射光帶來的DOF提高 效果。 需提一下，在第二及第三光罩中，在將辅助圖案佈置在 離移相器 Μχ〔 λ / (2xsin0)〕或者Μχ{〔入 / (2xsin0)}+〔 λ /(NA+Sin0)〕}遠之位置之情形，較佳者，係或者是斜 入射角0大於等於01且小於等於02，或者是斜入射角0為 (01+02)/2，或者是斜入射角0 (^+02)/2(01及02為曝光 機的斜入射曝照明系的最小斜入射角及最大斜入射角，$ 為滿足sin f = 〇·4χΝΑ(ΝΑ為曝光機的縮小投影光學系的開 口數）的角度）。 本發明所關係之第四光罩，為一種具有形成在透過性基 板上的光罩圖案和透過性基板上未形成光罩圖案的透光部 的光罩。具體而言，光罩圖案，係具有藉由曝光而轉移之 主圖案、使曝光光繞射且藉由曝光卻不轉移之辅助圖案。 輔助圖案，係由第一輔助圖案和第二輔助圖案。所述第一 輔助圖案，係佈置於離主圖案之中心的距離為χ的位置上或 者其附近且在其和主圖案之間夾著透光部；第二辅助圖 O:\89\89603.DOC -16- 1242799 地透過的透射率且使曝光光在以透光部為基準之相同相位 下透過的半遮光部、與使曝光光在以透光部為基準之相反 相位下透過的移相器構成。 如此-來，因主圖案由半遮光部和移相器構成，故可由 透過該移㈣之光抵消透過透光部及半遮光部之光的一部 份。結果是，能夠加強對應主圖案之遮光像的光強度分佈 的對比度。 在主圖案由半遮光部和移相器構成之情形，較佳者 移相器以由半遮光部包圍之形式佈置於主圖案之中心部：、 如此一來，^對應主圖案之遮光像之中心部的光強度分 的對比度獲传了加強’故可邊保持良好的散焦特性，邊 例如形成微細的線圖案。另外，較佳者，係半遮光部中由 =器和透光部物卩份的尺寸，或者大於等㈣㈣且小 分之大”^^ 及IsfAAu ; Χ /ΝΑ)ΧΜ(λ為曝光光之波長，M 為本光機的縮小投影光學系的縮小倍率及開口數）。需 二主圖案可由代替半遮光部的遮光部和移相器構成。 圖案由半遮光部和移相器構成之情 移相器以由丰庐本罕乂仫者，係 “ +‘先部包圍之形式佈置於主圖案之周緣部。 分佈的對比4光部之光的像在主圖案附近的光強度 良好，邊^ 加強，由此而可邊將散焦特性保持得 ^成例如微細的接觸圖案。 半案由半遮光部和移相器構成之情形，較佳者，係 ^部Μ料切料15%。
O:\89\89603.DOC -18 - 1242799 —辅助圖案’故主圖案之轉移像中的散焦特性由於由各辅 助圖案產生的繞射光而提高，結果是，d〇f特性提高。另 外，，為離主圖案遠之第二輔助圖案的寬度較離主圖案 近，第-辅助圖案的寬度D1A ’故可在將曝光容限保持得 很尚的同時，獲得上述D0F特性的提高效果。 在第五光罩中，較佳者，係D2/D1A於等於12且小於等 於2°如此—來’既能防止由於輔助圖案之存在而形成光阻 的非感光部，尚能獲得上述DOF特性提高效果。 在第五光H主圖案係可由遮光部構成，亦可由使曝 光光在以透光部為基準之相反相位下透過的移相器構成。 在第五光罩中’較佳者，係主圖案由具有使曝光光部份 地透過的透射率且使曝光,光在以透光部為基準之相同相位 下透過的半遮光部、與使曝光光在以透光部為基準之相反 相位下透過的移相器構成。 如此來，因主圖案由半遮光部和移相器構成，故可由 透過該移相器的光抵消透過透光部及半遮光部之光的一部 份。結果是’能夠加強對應主圖案的遮光像的光強度分佈 的對比度。 當主圖案由半遮光部和移相器構成時，較佳者，係移相 器以由半遮光部包圍之形式佈置於主圖案之中心部。 如此纟□對應主圖案之遮光像的中心部的光強度分 佈的對比度獲得了加強，故可邊保持良好的散焦特性，邊 例如形成微細的線圖案。另夕卜，較佳者，係半遮光部中由 移相器和透光部所失部份的尺寸，或者大於等㈣麵且小 O:\89\89603.DOC -20- 1242799 2寺於(〇·3χλ/ΝΑ)χΜ，或者大於等於曝光光之波長的4 分之1且小於等於（0 3χλ/ΝΑ)χΜ(λ為曝光光之波長，μ DA為曝光機的縮小投影光學系的縮小倍率及開口數）。需 提下’主圖案可由代替半遮光部的遮光部和移相器構成。 々在主圖案由半遮光部和移相器構成之情形，較佳者，係 移相器由半遮光部包圍之形式佈置於主圖案的周緣部。’、 如此-來’透過透光部之光的像在主圖案附近的光強产 分佈的對比度便得以加強，由此而可邊將散焦特性保持^ 良好，邊形成例如微細的接觸圖案。 在主圖案由半遮光部和移相器構成之情形，較佳者，係 半遮光部的透射率小於等於15%。 ’、 如此一來’便既能防止在形成圖案時光阻膜變薄，同時 尚能使光阻膜的感光度最佳化。換言之，這—效果和卿 提高效果及對比度提高效果可以兩立。 在第五光罩中’第一及第二辅助圖案，係可由遮光部構 成，亦可由具有使曝光光部份地透㉟的透射率且使曝光光 在以透光部為基準之相同相位下透過的半遮光部構成。因 為若各辅助圖案由半遮光部構成，則輔助圖案的佈置自由 度提高’由此可使含有主圖案之圖案佈置的週期性提高， 故DOF特性進一步提高。因為若各輔助圖案為半遮光部， 便可在藉由曝光卻不轉移之條件下使各輔助圖案粗一些， 故加工變得更容易。需提一下’在各辅助圖案由半遮:部 構成之情形，較佳者，係半遮光部的透射率大於等於娜且 小於等於50%。如此一來，便既能防止由於各輔助圖案的
O:\89\89603.DOC -21 - 1242799 圖案中成為其與透光部之交界的邊設定為CD調整用邊的 步驟’·藉由模擬’預測由已佈置有移相器之主圖案和辅助 圖木形成之光阻圖案的尺寸的步驟；以及在所預測之光阻 圖木的尺寸和吾人所希望之尺寸不一致之情开），使⑶調整 用邊移動而使主圖案變形的步驟。 根據第一光罩貧料制作方法，首先，決定主圖案内之移 才-的形狀及辅助圖案的佈置位置而將圖案形成特性最佳 、後再以主圖案的邊作CD調整用邊來使主圖案變形， 以便^吏藉由模擬預測之光阻圖案尺寸和所希望的尺寸一 致、、、α果疋，可實現具有優良的圖案形成特性的光罩圖案。 、在第《罩貧料制作方法下，主圖案可具有使曝光光在 以透光部為基準之相同相位下透過的半遮光部。 若在主圖案擁有半遮光部之情形，移相器係以由半遮光 部包圍之形式佈置於主圖案中尺寸在規定值以下之區域的 中心部’便能實現可形成更微細之所希望的圖案且具有優 良的圖案形成特性的光罩圖案。此處，較佳者，係移㈣ 以在其和透光部之間夾著寬度在規定值以 形式佈置著。 另外’若在主圖案擁有半遮光部之情形，佈置移相器於 圖案的周緣部，則能實現可形成具有任意形狀之所希望 白、圖案且具有優良之圖案形成特性的光罩圖案。 光：第:光罩資料制作方法下’較佳者，係主圖案具有遮 ，多相益以由遮光部包圍之形式佈置於主圖案中尺寸 在規定值以下之區域的中心部。如此一來，便能實現可形
O:\89\89603.DOC -24- 1242799 【實施方式】 (前提事項） 在要說明本發明的每 以說明。 一實施形態之際 先對前提事項加 因為通常係於縮小投影機㈣光機使μ罩圖案，故在 Γ論光罩上㈣案尺寸之時，必須考慮縮小倍率這-問 =而在呪明以下各實施形態之時，為避免混亂，在 α於α人所希為成之圖案（例如光阻圖案）說明光罩上 的，案尺寸之％，不做特別說明的話，係指用該縮小倍率 換算以後而獲得的值。具體而言，在Μ分之-的縮小投影 系、，先中’在猎由寬度Μ χ i⑼nm之光罩圖案形成寬度 ⑽細之光阻圖案之情形，設光罩圖案之寬度及光阻圖案之 寬度皆係lOOnm。 另外，在本發明的每一實施形態中，於不做特別說明之 情形’ Μ及NA分別表示曝光機的縮小投影光學系的縮小倍 數及開口數，λ表示曝光光之波長，0表示斜入射曝光下的 斜入射角。 (第一實施形態） 下面’蒼考附圖，說明本發明的第一實施形態所關係之 光罩。 圖1 (a)為第一實施形態所關係之光罩的平面圖；圖丨（b) 為沿著圖1 (a)中的i — i線剖開之一剖面圖；圖1 (c)為沿著圖 1 (a)中的I — I線剖開的另一剖面圖。 如圖1(a)及圖1(b)所示，於透過性基板1〇〇上形成藉由曝 O:\89\89603.DOC -26- 1242799 光而轉移之線狀主圖案1〇1。主圖案1〇1，係由擁有使曝光 光部份地透過之第一透射率的第一半遮光部1〇1 A和移相器 101B組成。第一半遮光部1〇1入係以包圍線狀的移相膜ι〇ΐβ 包圍之形式形成。換言之，將移相膜1〇1B佈置在主圖案1〇ι 的中心部。移相器101B例如是藉由挖透過性基板1〇〇而形成 的。透過性基板100上主圖案101的兩側，係佈置使曝光光 繞射且藉由曝光卻不轉移之一對辅助圖案丨〇2，各輔助圖案 102和主圖案1 〇 1之間夾著透光部。辅助圖案丨〇2，係由擁有 使曝光光部份地透過的第二透射率的第二半遮光部構成。 此處，第一半遮光部1〇1 A及第二半遮光部，例如為形成在 透過性基板100上的半遮光膜丨06。需提一下，第一半遮光 部101A及辅助圖案1〇2亦可為遮光部。 在圖1(a)及圖1(b)所示之光罩中，光罩圖案係由主圖案 101及輔助圖案102構成，透過性基板1〇〇上未形成有該光罩 圖案的部份為透光部（開口部）。 透過移相器101B的光和透過透光部的光之間，係有一相 位彼此相反的關係（具體而言，兩者間的相位差具有大於等 於（150 + 360\11)度且小於等於（210 + 36〇><11)度（11為整 數）之關係）。 透過第一半遮光部101A及第二半遮光部（辅助圖案102) 的光和透過透光部的光之間，係具有一相位彼此相同的關 係（具體而言，兩者間的相位差具有大於等於（―3〇 + 36〇 χ η)度且小於等於（3〇 + 360 X η)度（η為整數）之關係）。 根據第一實施形態，因為主圖案1〇1係由第一半遮光部 O:\89\89603.DOC -27- 1242799 (或者第一遮光部）101A和移相s101B構成，故可由透過移 相器101B的光（相反相位的光）以抵消透過透光部及第—半 遮光部101A之光（相同相位的光）的一部份，由此而實現很 強的遮光性。該效果在主圖案101成為微細圖案，其遮光^ 下降之情形尤其顯著。另一方面，因為辅助圖案1〇2係由半 遮光部構成’故其係-遮光性比較低的圖案。是以，便可 使對應於主圖案101的遮光像的遮光程度比常規之遮光圖 案為高，且可削弱辅助圖案102的遮光性，故光強度分佈的 對比度可由本實施形態的光罩結構得以加強。因為除主圖 案101以外，尚形成了低透射率的辅助圖案102，故藉由將 輔助圖案H).2佈置在適當的位置，便可產生與透過^圖案 101之移相器101B的光發生干涉的繞射光。是以，主圖案1〇1 之轉移像的散焦特性提高。結果是，D〇F特性提高。 下面’對主圖案由移相器和半遮光部構成的情形加以說 明。在不做特別說明之情形’主圖案由移相器和遮光部構 成亦能夠獲得相同之效果。 換言之，根據第一實施形態，因為輔助圖案1〇2為遮光性 較弱的半遮光部，故輔助圖案1G2不易由於曝光而被轉移， 在辅助圖案102不被轉移之制約條件下辅助圖案佈置的自 由度亦即提高。於是，便因為能夠提高含有主圖案ι〇ι之圖 案佈置的週期性，故可進一步提高D〇F特性。尚因辅助圖 案102為半遮光部，故可在辅助圖案1〇2藉由曝光卻不轉移 之條件下使輔助圖案102粗一些，故除了光罩的加工變得更 容易以外，即使在加工輔助圖案時尺寸出現了差錯，對主
O:\89\89603.DOC -28- 1242799 圖案10 1的轉移像產峰夕·旦彡始 〜 豕座生之衫響亦很小。而且，根據本實施形 :、尚月b獲付以下效果’即在主圖案101的周、緣部係由半遮光 部構成之情形，加玉光罩的過程中所產生之主圖案101的尺 寸誤差對圖案形成之影響亦變小。 根據第-實施形態’因為將移相器101B佈置在主圖案⑻ 的中心部，故能夠加強對應於主圖案101之遮光像的中心部 的光強度分佈的對比度。結果是，能夠-邊良好地保持散 …、特f生，一邊例如形成微細的線圖案。 根據第一實施形態，移相器101B係藉由在半遮光部（半遮 光膜106)上形成開σ部且挖該開口部内的透過性基板⑽ 以後而形成者。由此而形成透過性高之移相器。尚可藉由 調整半遮光部的開口尺寸以調整透過主圖案内部(換言之 移相為101Β)之相反相位的光的強度，由此而很容易將透過 主圖案1〇1之相反相位的光最佳化，從而在形成圖案的過程 中1揮出非㊉優良的散焦特性。換言 <，因為既可藉由調 節包圍移相器之半遮光部的寬度以調整光罩的尺寸，又可 藉由調整半遮光部之開口尺寸以調整相反相位的光的強 度，故能夠獲得光罩尺寸及相反相㈣光的強度可分別獨 立凋整之特有效果。結果是，確實能夠獲得調整相反相位 的光而獲得的效果，例如聚焦特性提高的效果及微細圖案 之對比度的提高效果，同時尚很容易實現所希望的圖案尺 寸。 而提一下，在第一實施形態中，較佳者，係構成主圖案 101之第一半遮光部101A的第一透射率在15%以下（包括b
O:\89\89603.DOC -29- 1242799 %)。如此一來，便能防止在） . 隹形成圖案4，光阻膜由於透過 半遮光部的光增加過多而變薄， 辱问4尚月色使光阻膜的感光 度最佳化。換言之，這4b效罢^7 日一 一 一效果和DOF提尚效果及對比度提 南效果可以兩立。 在m形態中’較佳者’係輔助圖案1()2(亦即第二 半遮光部)的第二透射率在6%卩上(包括6%)且5〇%以下 (匕括50%)。如此-來，便既能防止由於辅助圖案⑺2的遮 光性過高而形成光阻膜的非感光部，同時尚確實能實現由 繞射光帶來的DOF提高效果。 在第一貫施形態中，第一半遮光部1〇1 A和成為辅助圖案 102的第二半遮光部，係可由同一個半遮光膜1〇6，例如可 由形成在透過性基板100上的金屬薄膜構成。因為於此情形 下很簡單地便能形成每個半遮光部，因此亦即很容易加工 光罩。上述金屬薄膜，例如可為由例如Cr(鉻）、Ta(鈕）、 Zr(錯）、Mo(鉬）或者Ti(鈦）等金屬製成的薄膜或者由這些金 屬之合金製成的薄膜（例如厚度小於等於5〇nm )。具體之合 金材料，係可為Ta — Cr合金、Zr — Si合金、Mo — Si合金或 者Ti — Si合金等。尚可使用含有zisi〇、CrA1〇、TaSi〇、 MoSiO或者TiSiO等矽氧化物的厚膜以代替金屬薄膜。 在第一實施形態中，在僅將主圖案101之第一半遮光部 1 〇 1A置換為遮光部之情形，亦能獲得由主圖案1 〇丨和輔助圖 案102帶來之對比度的提高效果。具體而言，例如如圖丨（c) 所示，尚可使用於構成第一半遮光部1〇1 A的半遮光膜1〇6 上又沉積了遮光膜107的光罩結構。 O:\89\89603.DOC -30- 1242799 圖2(a)〜圖2(d)係顯示第一實施形態所關係之光罩之結 構的多種變形。換言之，可用圖2(約所示之光罩結構以代替 圖1(b)所示之光罩結構。圖2(a)所示之結構係如此，即在在 透過性基板100上依次疊層沉積由高透射率材料製成的移 相膜108及半遮光膜106而獲得之結構下，主圖案1〇1内之移 相器101B之形成區域的移相膜1〇8被除去且該移相器1〇ΐβ 的形成區域及透光部形成區域的半遮光膜1〇6亦被除去。於 此情形下，亦是如圖2(b)所示，可在構成主圖案1〇1的第一 半遮光部101A的半遮光膜1〇6上沉積遮光膜1〇7。需提一 下，在圖2(a)及圖2(b)所示之光罩結構下，透過性基板1〇〇 上僅形成移相膜1 〇8的區域成為透光部。根據如此之結構， 便可根據移相膜108的膜厚以控制移相器1〇1B的相位，故可 高精度地控制移相器101B的相位。 尚可用圖2(c)所示之光罩結構來代替圖1(b)所示之光罩 結構。圖2(c)所示之結構是這樣的，即在在透過性基板ι〇() 上依-人豐層半遮光膜1〇6及由高透射率材料製成的移相膜 108而獲彳于之結構下，透光部形成區域的半遮光膜被除 去且主圖案101内除移相器101B的形成區域以外的其他區 域的移相膜108亦被除去。於此情形下，如圖2(d)所示，可 在構成主圖案101之第1半遮光部101A的半遮光膜1〇6上， 形成移相膜108及遮光膜107的疊層結構。根據這一結構， 便可根據移相膜108的膜厚以控制移相器1〇1B的相位。 其次，說明由本案發明人新發現的、藉由在線狀的遮光 圖案（主圖案101)的中心部形成移相器（移相器i〇ib)之結構
O:\89\89603.DOC -31- 1242799 (以下稱其為光罩加強0士福 ,强、、、°構）以加強光罩圖案的透光性，從而 、一 冢度的方法(以下稱其為中心線加強法)。下 面’以猎由正型光阻工序來 、 斤术元成被小之線圖案的情形為例 加以说明。於使用負型来 、先阻工藝之情形，將正型光阻工藝 中之微小線圖案（光阻圖宰） 口系）換成Μ小溝槽圖案（光阻除去圖 案）’自亥中心線加強法同媒士、 ^ Π樣成立。而且，為方便說明，假設 移相裔部份以外之遮弁屬安金 心尤圖案係由遮光部構成者。 *在光罩加強結構中，若藉由調整圖案的寬度和移相器的 見度做至·《遮光圖案周圍進至遮光圖案背面的光的強 度正好和透過移相益之光的強度相平衡，則透過光罩加強 「構之光的振幅強度的分佈情形，係於對應於光罩加強社 松的中心之位置為〇。此時，光罩加強結構之光的強度（振 幅強度的乘方）的分佈情形亦係於對應於光罩加強結構的 中心的位置為〇。換言之，係可由光罩加強結構形成高對比 X的像此處，即使遮光部係為在和透光部（透過性基板） 相同的相位下使光透過並具有有限的透射率的半遮光部， 亦月b獲侍同樣之效果。換言之，雖然本來若考慮遮光性較 弱足一點，其便係非作為線狀的光罩圖案很理想的半遮光 部，但藉由在其内部形成移相器，即藉由採用光罩加強結 構，便能形成對比度高之像。換言之，可將半遮光部用於 形成微細圖案。 需提一下，如上所述，從其原理來看，中心線加強法係 於光罩上僅由完全的遮光部形成圖案（完全遮光圖案）時报 困難之情形下極其有效。換言之，中心線加強法，係於因
O:\89\89603.DOC -32- 1242799 繞射現象之存在而很難由完全遮光圖案以遮光之情形的光 罩圖案的寬度，即在〇·8χλ//ΝΑ以下（包括等於）的光罩圖 案I度能夠發揮作用。中心線加強法，係於繞射現象之影 響變大之0·5χ又/ΝΑ以下（包括等於）的光罩圖案寬度下能 I揮出更大之效果。而且，於使用完全遮光圖案的圖案形 成極其困難的〇·4χλ /ΝΑ以下（包括等於）的光罩圖案寬度 的情形，中心線加強法便能發揮出極其顯著的效果。因此， 主圖案具有光罩加強結構的本實施形態，因為在主圖案的 光罩λ度成為上述微細尺寸之情形能發揮出那一效果，故 在形成微細圖案之時具有極高的效果。惟，在本申請中， =罩加強結構中的光罩圖案寬度，係意味著含有移相器的 遮光部或者半遮光部的整個外形形狀的寬度。 下面，說明藉由給含有輔助圖案的主圖案採用一光罩加 強結構’便能減小光罩中之尺寸誤差對形成圖案時帶來之 影響這一情形。 、於主圖案附近加上輔助圖_ ’便成為佈置得很密的 先罩圖案了。—般情形下，在佈純很密的光軍圖案中， 光罩之尺寸誤差對圖案形成造成的影響便變九。但當在主 圖案中採用光罩加強結構以後，便能使該影響變小。田 圖3(a)係顯示由具有由移相器 . U1B及+遮光部101A構成 的光罩加強結構的主&案101、和由 布由丰遮先部構成之輔助圖 案1〇2構成的光罩圖案。具體而言’光軍圖案，係由宽度 140nm的主圖案101、及中心在 、，、 又 隹離主圖案101之中心300nm遠 之位置的寬度90nm的辅助圖宰1〇2播 口系構成。於主圖案1〇1的光
O:\89\89603.DOC -33- 1242799 罩加強結構，移相·101Β之寬度70nm。此時，如圖3(b)所 不，於輔助圖案102的結構和圖3(a)所示之光罩圖案相同且 主圖案ιοί係由單純的遮光部（遮光圖案）1〇9構成之情形，為 貫現與圖3⑷所示之光罩加強結構同等程度的遮光性，便需 要寬度180nm的遮光圖案。 圖3(c)及圖3(d) ’係顯示模擬當圖3⑷及圖冲)所示之光 罩圖案的主圖案的寬度及辅助圖案之寬度同時分別變化 之時，對圖案形成產生之影響的模擬結果。具體而言， 圖3(C)係顯示在圖案曝光時對應於圖3⑷之出A m線 (主圖案101的寬度方向）之位置上所形成的光強度分佈的模 擬結果，圖3(d)係顯示在圖案曝光時對應於圖抑）之— 副線（主圖案101的寬度方向）之位置上所形成的光強度分 佈的模擬結果。但是，模擬之時，設光源的波長又為 193nm(ArF光源的波長），透鏡開口數na為〇 6，用於光罩圖 案之所有半遮光部的透射率皆係6%。需提一下，在圖3⑷ ^圖3⑷中，以實線顯示每個圖案寬度（光罩尺寸）增加伽出 k(+l〇nm)的結果；以虛線顯示每個圖案寬度（光罩尺寸）減 小1 〇細時（—1 〇nm)的結果。在圖3⑷及圖3⑷中，設對應於 主圖案101的中心位置的位置為〇。 由圖3⑷及圖3⑷所示之模擬結果可知：若在主圖案中採 用光罩加強結構’主圖案中心之光強度幾乎不隨光罩尺寸 的增減而變化。另外，+杜m心 & 士 另外在使用所形成的圖案的尺寸進行評 ^ ^右在使用圖3⑷的光罩結構形成寬度100疆的圖案的 條件下主圖案的見度及輔助圖案的寬度即光罩尺寸增加
O:\89\89603.DOC •34- 1242799 ι〇譲，則所形成之圖案的寬度便成為106nm。同樣，若光 罩尺寸減小HW所形成之圖案的尺寸便成為95麵。換古 之，即使光罩尺寸增減10nm左右，對所形成之圖案的尺寸 的影響亦只有5nm左右。 另方面，右在使用圖3(b)的光罩結構形成寬度⑽随的 圖案的條件下主圖案及辅助圖案的光罩尺寸增加1〇議，則 所形成之圖案的尺寸便成為116職。同樣，若光罩尺寸減小 l〇nm，所形成之圖案的尺寸便成為86nm。換言之，若光罩 尺:增減1〇聰，則所形成的圖案的尺寸便增如請左右。 、口之；^關3(b)所示之結構，則圖案尺寸的變化便大 於或者等於光罩尺寸的變動量，形成圖案時亦即很容易出 現由於光罩尺寸誤差所帶來的影響。 疋以’藉由在接近輔助圖案之主圖案中採甩光罩加強結 構以後，便能獲得習知技術中無法獲得之、开少成圖案時難 以出現由於光罩的尺寸變動帶來的影響之效果。該效果係 ^主圖案是由移相器及半遮光部構成之光罩加強結.構之情 著’於主圖案為由移相器及遮光部構成的光罩加 強結構之時，亦能獲得同樣之效果。 需提一下，在本實施形態'中，㈣圖案並不一定要設在 主:案的兩側。具體而言’在其他主圖案接近主圖案一側 下僅在主圖案中與其他主圖案接近一側的相反— 側形成辅助圖案即可。 (第一實施形態的第一變形例） 下面，*考附圖，言兒明本發明的第一實施形態的第一變
O:\89\89603.DOC -35- 1242799 形例所關係之光罩。 圖4為第一實施形態之第一轡 ^ 欠开乂例所關係之光罩的光罩 圖案的平面圖。於圖4中，槿忐 ^ T稱成要素和圖1(a)及圖1(b)所示 之弟一貫施形態所關係之光罩中相 一 τ、70早τ相冋者，係以同一個符號 表示，且省略說明。 本變形例的第-個特徵為，對所規定的斜入射角0而言， 將輔助圖案1〇2(寬度：D1)設在離主圖案1G1(寬度：L)之移 相器UHB(寬度：W)的中心〔A/(2xsin0)〕遠之位置上。 該變形例的第二個特徵為，在離主圖案1〇1之移相器測 的中心〔A/(2Xsin0)〕+〔 λ/(ΝΑ +如0)〕遠之位置 上，換言之，係於離輔助圖案（以下稱其為第一輔助圖案）ι〇2 之中心〔λ/(ΝΑ + sin0)〕遠之位置上，形成使曝光光 繞射且藉由曝光卻不轉移的第二辅助圖案1〇3(寬度：D2)。 需提一下，第一輔助圖案102及第二輔助圖案103之間存在 者透光部。此外，第二輔助圖案1〇3係由與第一輔助圖案1〇2 相同之半遮光部構成。 根據戎變形例，確實可藉由設置輔助圖案獲得D〇F提高 的效果。 需提一下，在該變形例中，不佈置第一輔助圖案1〇2及第 二輔助圖案103中之任一個輔助圖案亦可。 在該變形例中，即使移相器1〇1B之中心和第一輔助圖案 102之中心間的距離為〔久/(2xsin0)〕附近的值，亦能獲 得一定的上述效果。 在5玄金形例中’即使移相器1 〇 1 B之中心和第二輔助圖案
O:\89\89603.DOC -36- 1242799 103之中心間的距離為〔又/(2xsin0)〕+〔 λ/(ΝΑ + ^⑽) 〕附近的值，亦能獲得一定的上述效果。 在該變形例中，較佳者，係上述斜入射角0為大於等於〇·4 χΝΑ且小於等於〇·8ΧΝΑ的值。為大於等於0·58χΝΑ且小於等 於0·7χΝΑ的值便更佳。在使用環狀照明加以曝光之時，較 仏者，係上述斜入射角0為大於等於〇·6χΝΑ且小於等於〇·川 ΧΝΑ的值。在使用四極照明加以曝光之時，較佳者，係上 述斜入射角0為大於等於〇·4χΝΑ且小於等於〇·6〇χΝΑ的值 (詳細情形參考第一實施形態的第二變形例）。 在該變形例中，較佳者，係主圖案1〇1的寬度乙至少較移 相益101Β的寬度w寬2x20nm(包括等於X光罩上的實際尺 寸）’大於等於曝光波長（曝光光之波長）的丨/4的2倍便更 好。換言之，較佳者，係在主圖案的光罩加強結構下，夾 在移相器和透光部之間的半遮光部（或者是遮光部）的寬 度，係至少大於等於2〇nm(光罩上的實際尺寸）；大於等於 曝光波長的1/4便更佳。但是，因為係使用採用了光罩加 強、、、口構的光罩，故較佳者，係主圖案之寬度小於等於〇·8Χ λ /ΝΑ。因此，較佳者，係夾在移相器和透光部之間的半 遮光部（或者是遮光部）的寬度不超過〇·4χ又/ ΝΑ(詳細情 形參考第一實施形態的第三變形例）。 在忒、交形例中，較佳者，係第二輔助圖案1〇3的寬度D2 大於第一輔助圖案102的寬度D1，！)2大於等於〇1的12倍便 更佳（詳細情形參考第一實施形態的第四變形例）。 下面，說明藉由在上述特定位置給具有光罩加強結構的
O:\89\89603.DOC -37- 1242799 光）143，係至達由透鏡152上之坐標ri = r〇 + sin 0 1 = r〇 + λ /P表示的位置。一般情形下，透鏡152上之n級繞射光所 至達之位置係由坐標rn = r〇 + sin <9 n = rO + ηχ又/ Ρ表示。 但是，當rn之絕對值超過να時，該η級繞射光便不會成為通 過透鏡152之繞射光，因而這時不在晶圓上成像。 惟’於理想透鏡之場合，通過該透鏡在晶圓上成像之繞 射光的散焦時的相位變化，係僅由透鏡中之繞射光的通過 位置離透鏡中心的距離（半徑）決定。當光垂直於透鏡入射之 時，0級繞射光總是通過透鏡中心，1級以上（包括1級）的繞 射光係通過離開透鏡中心的位置。這樣一來，便因為散焦 時，在通過透鏡中心的〇級繞射光和通過離開透鏡中心的位 置的高級次繞射光之間產生相位差，而使像模糊不清。 圖5(b)為用以說明在僅有〇級繞射光及丨級繞射光通過透 鏡且Γ〇=—Γΐ的條件下對圖5(a)所示之光罩進行斜入射曝光 日守所產生之繞射現象的圖。如圖5(b)所示，〇級繞射光142 及1級繞射光143，皆係通過離透鏡丨52中心之距離相等的位 置。於疋，散焦時所接收之相位變化，在〇級繞射光丨42和工 、及、vu射光143之間係一致者。換言之，因為於此兩個繞射光 之間不產生相位差，故圖像亦不會由於散焦而模糊不清。 此處考慮至rO 一 — ri這一條件，rl = r〇 + i便變成 — 2xr卜sin01。再考慮至卜λ/ρ及r〇=——之 關係以後’便能獲得2xsm04 / p。因此，藉由進行由sm0 = λ/(2ΧΡ)表示的斜人射角0的斜人射曝光，便能形成散焦 特性優良嶋。換言之，對斜入射角_斜入射曝光而
O:\89\89603.DOC -39- 1242799 言，當週期圖案以Ρ = (2xsin0)之一個間距設在光罩上 時能夠獲得良好的散焦特性。於斜入射曝光，散焦特性由 於貫質上無限週期地佈置之間距圖案之存在而提高的理由 如上所述。 但是’僅在間距P為λ /(2xsin0)時或者接近這一值時才 能獲彳于上述良好散焦特性。而且，亦僅僅係於通過透鏡之 繞射光成為0級繞射光、+1級繞射光及一 1級繞射光中之任 何一種繞射光的條件下能夠獲得該散焦特性之提高效果。 圖5(c)為用以說明在〇級繞射光、+1級繞射光、一 1級繞 射光通過透鏡的條件下對圖5(a)所示之光罩進行斜入射曝 光時所產生之繞射現象的圖。如圖5(c)所示，即使在〇級繞 射光142通過透鏡152上的由坐標rO = — sin0表示之位置且 + 1級繞射光143通過透鏡152上的由坐標rl = Sin0表示之位 置的條件下，若一 1級繞射光144通過透鏡152的位置即r〇 — sin0 1在透鏡152中，亦無法獲得良好之散焦特性。此處， 一 1級繞射光144通過透鏡152外的條件，係由r〇 — sin 0 1< —ΝΑ 表示。若考慮至 r〇= — sin0 及 sin0 l=rl — r0 = 2xsin0 這一關係，一 1級繞射光144通過透鏡152外之條件便成了一 sin0— 2xsin0<— NA，即 3xsin0> NA 〇 換吕之’對斜入射角0而言’+ 1級繞射光及一 1級繞射光 通過透鏡的條件，係由3xsin0< NA表示。在對應於這一條 件的斜入射角0下，+ 1級繞射光及一 1級繞射光雙方皆通過 透鏡，同時又因+ 1級繞射光及一 1級繞射光通過透鏡的位 置離透鏡中心的距離不同，故像會由於散焦時這兩種繞射 O:\89\89603.DOC -40- 1242799 光間之相位差而變得模糊不清。因此’能夠提高散焦特性 之斜入射角0的下限，係由sin0> NA/ 3定義。需提一下， 考慮至若sin0大於NA，0級繞射光便不再通過透鏡這一事 貫’能夠使散焦特性提高的斜入射角0的條件便係由NA > sin0> ΝΑ/3表示。 其次，說明邊改變間距圖案的間距邊對圖5(a)所示之光罩 進行斜入射曝光時，對DOF特性的模擬結果。圖6(a)為顯示 用於模擬之點光源的圖；圖6(b)為顯示用以模擬之間距圖案 的圖；圖6(c)為顯示DOF特性之模擬結果的圖。於DOF特性 的模擬中係使用圖6(a)所示之一對光源（點光源）14〇，具體 而吕’即分別位於垂直於通過透鏡15 2中心之法線的平面 (二維坐標系）中坐標（光源坐標）（一 〇·8，〇)及（〇·8，0)的一對 點光源140。此處，點光源14〇為ArF(波長；1 = 193nm)光源。 另外’於DOF特性的模擬中，係使用透鏡開口數να為0.6 且斜入射角0為sin0=〇 .48(即圖5(a)中的距離S為0.8)之斜入 射曝光。另外，圖6(b)所示之間距圖案1 5 1即以間距p無限 週期地佈置之每個間距圖案151，係為寬度1〇〇nm的線狀遮 光圖案’使用該間距圖案15 1形成寬度1 〇〇nm之圖案時加以 模擬。需提一下，圖6(c)所示之DOF的值，係為寬度l〇〇nm 之圖案的尺寸誤差小於等於10nm時之散焦範圍。如圖6(c) 所示’在間距圖案1 5 1之間距p為；^ / (2xsin0)(換言之，約 〇·20// m)之時或者為接近λ / (2xsin0)的值時，能夠獲得很 高的DOF。然而，不管間距p變得較A//(2xsin0)為大或者 變得較其為小，DOF的值皆急劇地下降。
O:\89\89603.DOC -41 - 1242799 此處，本案發明人的著眼點，為：圖6(c)所示之d⑽對間 距的依賴性’相對間距p之變化，D〇F局部提高之間距p的 值等間隔地存在。如下所述，本案發明人尚發現：該獲 局部份提高之間距P的值為高級次的繞射光影響成像之λ / (ΝΑ + sin0)(即 〇· 1 8 // m)的整數倍。 於光之繞射現象中，相鄰級數的繞射光具有相反相位之 關係。圖6(d)為用以說明於〇級繞射光、丨級繞射光、2級繞 射光通過透鏡的條件下對圖5 (a)所示之光罩進行斜入射曝 光時所產生之繞射現象的圖。此時，2級繞射光145之相位 參 為圖6(d)所示之1級繞射光143之相位的相反相位。若在斜入 射曝光中’由相位相反之2級繞射光145形成之像係干涉由〇 級繞射光142及1級繞射光143形成的像，便出現互相抵消對 方之像的強度的現象。然而，因散焦時雙方之像的強度減 少，另一方面，因1級繞射光143及2級繞射光145的相位相 反’故每個像起因於散焦之惡化便相互抵消。換言之，由 相反相位的2級繞射光145形成的像干涉由1級繞射光1形 _ 成的像所產生之像的散焦特性提高，結果是，DOF特性提 高。 如圖6(d)所示，產生如此之DOF特性提高之效果的條件， - 係為2級繞射光145通過透鏡1 52的條件，其由sin 0 2 < N A : —rO表示。此處，若考慮 sin 02 = 2χλ/Ρ 及 r〇=~sin0， ' 則上述條件係由2χ λ / P < ΝΑ + sin0表示。因此，從1級繞 射光143亦通過透鏡152之狀態變化至2級繞射光145亦通過 透鏡152之狀態的間距P，係由2χ λ /(NA + sin0)表示。一 O:\89\89603.DOC -42- 1242799 般情形係，η級繞射光通過透鏡之條件由sin (9 = ηχ λ / P < ΝΑ —rO = NA + sin0表示。換言之，若間距p大於等於nx λ / (ΝΑ + sin0)，η級繞射光便通過透鏡的邊緣。因此，當 間距Ρ = ηχ又/(NA + sin0)(n為大於等於2的整數）時，DOF 特性局部地提高。 如上所述’藉由於斜入射曝光中相位相反之光和光相互 干涉，便能實現散焦特性的提高。此處，本案發明人認為： 藉由會導致與增加其相位與1級繞射光相反的2級繞射光的 強度同等之作用的操作，能夠提高散焦特性。具體而言， 藉由將其相位與1級繞射光相反之〇級繞射光的成份導入至 藉由週期性地佈置遮光性圖案而形成的繞射光中，便有可 能提面散焦特性。這可利用上述光罩加強結構以實現。換 吕之’其緣故係為：藉由控制光罩加強結構中設置於其内 部之移相器（開口部）的尺寸，便能邊調整由光罩加強結構帶 來之遮光的程度’邊在不使通過透鏡内的繞射光之級次數 發生變化的情形控制相反相位的光。本案發明人如此預 測：若採用光罩加強結構，則間距ρ= ηχλ /(sin0+ NA)(n 為大於等於2的整數）時局部地僅提高一點之D〇F(參看圖 6(c))便此與光罩加強結構之移相器的尺寸成正比地大幅度 提高。 其一人，况明本案發明人以光罩加強結構作為間距圖案， 實施與圖6(a)〜圖6⑷所示之模擬—樣的模擬的模擬結 果圖7(a)為顯不在模擬中作為間距圖案所用之光罩加強結 構的圖SI 7(b)為顯示利用圖7⑷所示之間距圖案之D〇F特
O:\89\89603.DOC -43- 1242799 眭杈擬之杈擬結果的圖。需提一下，用於模擬的點光源和 圖6(a)所示之點光源相同。其他模擬條件亦和圖〜圖6(c) 所不之模擬條件一樣。而且，在圖7(b)中，尚係顯示改變光 罩加強結構的移相器的大小（開口寬度）時的結果。 如圖7(a)所示，複數個光罩加強結構11〇，係以規定的間 距P實質上無限週期地佈置著。每個光罩加強結構n〇，係 由具有其外形形狀的半遮光部m及於光罩加強結構110的 中央部由半遮光部1U包圍之移相器112構成。此處，設光 罩加強、纟σ構110的寬度（圖案寬度）為L，移相器112的寬度（開 口見度）為W。 與圖6(C)所示之D〇F特性一樣，在圖7(b)所示之DOF特性 中田間距P為nx入/ (sin0+ NA)(n為大於等於2的整數） 時，DOF局部地增大。再者，隨著開口寬度w與圖案寬度[ 之比（W/L)變大，D0F的提高效果亦變得非常大。換言之， 光罩加強結構特有的效果如下：若對光罩加強結構週期地 佈置之圖案進行斜入射曝光，則不僅於間距P為λ / (2X sin0)(^擬條件大約為〇·2〇〆㈣或者其附近之值時，能夠進 行D〇F特性極優之圖案轉移，而且於間距P為nx；l//(sin0+ ΝΑ)(模擬條件大約為（ηχ〇18) # m，n為大於等於2的整數） 大之尺寸時，亦能進行D〇f特性極優的圖案轉移。 下面，說明本案發明人用並列佈置之3個光罩加強結構代 替圖7(a)所示之實質上無限週期地佈置之光罩作為間距圖 案，執行與圖6(a)〜圖6(c)所示之模擬相同之模擬而獲得的 結果。圖8(a)為顯示在模擬中所使用之光罩加強結構的圖；
O:\89\89603.DOC -44- 1242799 相為112的中心例如λ / (2χ δίη0)的位置，佈置由具有由於 曝光而不轉移之尺寸之半遮光部構成的1級繞射光產生圖 案（第一辅助圖案）113(寬度：D)，光罩加強結構11〇之D〇f 特性便提高。 如圖9(b)所示，藉由於離於半遮光部丨丨丨的内部形成移相 态112而構成之光罩加強結構丨丨〇之移相器1丨2的中心例如 A/(2xsin0)+nx；l//(sin0+NA)的位置，佈置由具有由於 曝光而不轉移之尺寸之半遮光部構成的2級繞射光產生圖 案（第二輔助圖案）114(寬度：D)，光罩加強結構11〇iD〇F 特性便提高。 本案發明人尚從DOF提高效果係由燒射光產生之理由出 毛，發現了以下現象：即如圖9(c)所示，藉由合成圖9(a)所 示之辅助圖案及圖9(b)所示之辅助圖案，即可大幅度地提高 光罩加強結構110的D0F特性。換言之，藉由將丨級繞射光 產生圖案11 3佈置於離光罩加強結構丨丨〇之移相器丨丨2的中 心；l/(2xsin0)遠之位置，同時將2級繞射光產生圖案ιι4 佈置於離移相器112的中心λ / (2xsin0)+ ηχ入/ (sin0+ na) 遠之位置，DOF特性的提高效果便更大。 換3之，與彳疋主圖案至第一辅助圖案的距離（χ)與從第一 辅助圖案至第二辅助圖案的距離（γ)相等之週期佈置相 比，所述;k主圖案至第一辅助圖案的距離乂較從第一輔助圖 案至第二辅助圖案的距離γ長的非週期佈置，係於提高〇〇1^ 扣性廷一點上更優秀。此處，又和γ之最佳比率係由X/ Y=(sm0+ NA)/(2x Sin0)表示。若用對斜入射角0而言具 O:\89\89603.DOC -47- 1242799 有sin0= NAxS之關係的斜入射位置s表示，X/Y= (sin0 + NA)/(2x sin0)= (1 + S)/(2xS)，成為一不依賴 NA的值。 需提一下’雖然未圖示，理想情形係，在離第二輔助圖 案114的中心（遠離光罩加強結構110之方向u/(sin0+ NA) 遠之位置，佈置由具有藉由曝光卻不轉移之尺寸之半遮光 部構成的3級繞射光產生圖案（第三辅助圖案）。同樣，在離 第3辅助圖案之中心的距離為A//(sin0+NA)之倍數的每個 位置，佈置由具有藉由曝光卻不轉移之尺寸之半遮光部構 成的第4、第5、第6· ··繞射光產生圖案作輔助圖案，亦 係理想者。 下面，確認藉由模擬而獲得之佈置繞射光產生圖案於所 述規定位置所帶來之效果。 首先，對本案發明人藉由模擬所證實之藉由將繞射光產 生圖案佈置於圖9⑷〜圖9⑷所示之位置，由光罩加強結構 構成之主圖案便能夠獲得良好之D〇F特性這一結，果加以說 明。圖10(a)為顯示模擬時所使用之圖案（光罩圖的圖。 八體而a，如圖1 〇(a)所示，在離由在半遮光部丨1 1的内部形 成移相器112而構成之光罩加強結構‘41〇之移相器二112之中 〜的距離為X的位置上，佈置由具有藉由曝光而不轉移之尺 寸之半遮光部構成的丨級繞射光產生圖案（第一輔助圖 案川3 ;在離！級繞射光產生圖案113之中心（遠離光罩加強 結構U0之方向）的距離為令的位置，佈置由具有藉由曝光而 轉移之尺寸之半遮光部構成的2級繞射光產生圖案（第二 辅助圖案)114。此處，設光罩加強結構11〇的寬度為乙，移
O:\89\89603.DOC -48- 1242799 相器112的寬度為W，丨級繞射光產生圖案113與2級繞射光 產生圖案114的寬度為〇。圖1〇(b)為顯示由圖1〇(^所示之圖 案獲得之DQF特性之褐擬結果的圖。具體而言，圖_)係 如此獲得者，即邊改變距離X及距離γ，邊對圖1〇(勾所示之 圖案進行曝光時，藉由模擬而獲得之對應於光罩加強結構 110而形成之圖案的D0F結果以距離χ及距離γ描繪，即獲得 圖10〇3)。需提一下，模擬條件為：L=1〇〇nm、w = 6〇nm、 D 7〇nm光源（ArF光源）的波長A = 193nm、透鏡開口數 ΝΑ = 〇·6、sin0(0:斜入射角）=〇.8>^八。尚設構成i級繞射 光產生圖案113及2級繞射光產生圖案114的半遮光部的透 射率為6%，同時設對應於光罩加強結構11〇而形成之圖案 的尺寸（寬度）為lOOnm。再者，在圖，等高線表示 DOF，A點表示距離X = A/(2xsin0)(約為 〇.2〇//m)、距離 γ =λ / (sm0+ NA)(約 〇_18 // m )的點。由圖 10(b)可知，在 a 點獲得DOF之近似最大值。換言之，係證實藉由圖4所示之 該變形例的光罩獲得良好之DOF特性。 另外’藉由將繞射光產生圖案佈置於圖4所示之位置上便 可使DOF最大，為證明於任意之光學條件下皆成立，對本 案發明人利用圖10(a)所示之圖案於不同光學條件下進行同 樣的模擬所獲得之結果加以說明。 圖11(a)為顯示於透鏡開口數NA = 0.6、sin0= 0·7χΝΑ的 光學條件下（其他條件和圖10(b)—樣）DOF特性之模擬結果 的圖。圖11(a)中，A點表示距離χ =λ / (2xsin0)(約為〇23 A m)、距離 γ =久 / (Sin0+ να)(約 0·19/ζ m )的點。由圖 ll(a) O:\89\89603.DOC -49- 1242799 可知，於A點獲得1)〇1^的近似最大值。 圖u(b)為顯示於透鏡開口數να = 〇.6、Sin0= 〇·6χΝΑ的 光子條件下（其他條件和圖10(b)的一樣）DOF特性之模擬結 果的圖。圖11(的中，A點表示距離X /(2xsin0)(約為 〇·268 // m)、距離 Y =入 / (sin0+ NA)(約 0.20# m )的點。由 圖11(b)可知，於A點獲得D〇F的近似最大值。 圖u(c)為顯示於透鏡開口數να = 〇.7、Sin0= 〇·7χΝΑ的 光學條件下（其他條件和圖1〇(b)的一樣）D〇F特性之模擬結 果的圖圖1 Uc)中，A點表示距離X =又/ (2xsin0)(約為 O·196//m)、距離γ = λ/(sin0+NA)(約Ol62#m)的點。由 圖11(c)可知’於A點獲得DOF的近似最大值。 於以上之說明中，係以使用點光源為前提者。下面，說 明於使用具有面積之光源之情形，藉由模擬評價由繞射*光 產生圖案帶來之D0F特性之提高效果的結果。圖12(a)〜圖 12(c)分別為顯示模擬中所使〜用之圖案（光罩圖案）的圖。 具體而言，圖12(a)所示之光罩圖案，係僅由寬£之光罩 加強結構110構成。此處，光罩加強結構丨1〇，係由擁有其 外形形狀的半遮光部丨丨丨、設在光罩加強結構丨丨〇的中央部 且由半遮光部ill包圍之移相器112(寬度w)構成。圖12(b) 所示之光罩圖案，係為於圖12(a)所示之光罩加強結構11〇 增加使之產生於由sin 0 = 2xsin0(0 :斜入射角）表示之角度 下繞射之繞射光的1級繞射光產生圖案113。此處，1級繞射 光產生圖案113為半遮光圖案，其寬度為D。圖12(c)所示之 光罩圖案’係為於圖12(b)所示之光罩加強結構11〇及1級繞
O:\89\89603.DOC -50- 1242799 射光產生圖案113增加使之產生於由_ β = 2 χ (ΝΑ + sin0)(0 :斜入射角、NA :透鏡開口數NA)表示之角度”下 繞射之繞射光的2級繞射光產生圖案丨14。此處，2級繞射光 產生圖案114為半遮光圖案，其寬度為d。 圖12(d)係顯示用於模擬之光源，具體而言，環狀光源的 圖。如圖12(d)所示，環狀光源之外徑及内徑分別為〇.8及 〇·6(由透鏡開口數ΝΑ標準化）。於此情形下，對斜入射角0 而言，存在O.6xNA<sin0<〇.8xNA之斜入射光。一般認為： 於此情形，1級繞射光產生圖案丨丨3及2級繞射光產生圖案 Π4之最佳佈置位置，係可由成為上述光源之主要成份的斜 入射角決定。換言之，因為可認為若係上述光源，斜入射 角0之平均值便係光源之主要成份，故成為該主要成份之斜 入射角 0便由 sin0=NAx(〇.6 + 〇·8)/2 = 0·7χΝΑ表示。下 面’繼續說明包含該内容、藉由模擬而獲得之確認結果。 圖12(e)為顯示於規定之條件下對圖i2(a)〜圖i2(c)所示 之光罩圖案曝光之情形，對應於每個光罩加強結構11〇而產 生之光強度分佈之模擬結果的圖。圖12(〇為顯示於規定條 件下對圖12(a)〜圖12(c)所示之光罩圖案曝光，形成對應於 每個光罩加強結構110之寬度⑴丨Am之圖案之情形，對該 圖案的CD的散焦特性加以模擬之模擬結果的圖。此處，CD 係指決定尺寸，以圖案之最終尺寸表示。需提一下，模擬 時，設L =180nm、W = 60nm、d = 90nm，繞射光產生圖案 的位置，係根據為sin0= 〇·7ΧΝΑ= 0_42的斜入射角0決定。 再者’ δ又光源（ArF光源）的波長又為193nm，透鏡開口數ΝΑ
O:\89\89603.DOC -51 - 1242799 為〇·6 °再者，構成丨級繞射光產生圖案113及2級繞射光產 生圖案114之半遮光部的透射率為6%。需提一下，圖12(勾 及圖12(f)中，表示線之種類之（a)，（1))及（c)係分別與圖 12(a)、圖12(b)及圖12(c)所示之光罩圖案相對應。 如圖12(e)所示，由圖12(a)〜圖12(c)所示之所有光罩圖 案，亦即帶光罩加強結構110之光罩圖案形成對比度極高之 像（光強度分佈）。另外，每個光強度分佈中與形成之〇 之圖案有關的部份，係幾乎不受丨級繞射光產生圖案ιΐ3及2 級繞射光產生圖案114的影響。可知：因為此時形成〇1以 m(10〇nm)之圖案的臨界光強度在〇 2左右，所以不會出現工 級繞射光產生圖案113及2級繞射光產生圖案114被解像而 轉移至光阻之現象。 如圖12(f)所示，藉由將1級繞射光產生圖案113及2級繞射 光產生圖案114加至光罩圖案上，光罩加強結構11〇的散焦 特性便有飛躍之提高。換言之，藉由將設有移相器丨12之光 罩加強結構110與1級繞射光產生圖案丨13及2級繞射光產生 圖案114一起使用，便能形成散焦特性極優的圖案。 其次，對本案發明人藉由模擬證實之、上述已理論上推 導獲得、最佳化散焦特性之繞射光產生圖案之佈置位置的 汁异方法係正確之事之結果加以說明。具體而言，圖120) 及圖12(c)所示之光罩圖案中，改變繞射光產生圖案ιΐ3及 114之位置的情形，對應於光罩加強結構丨丨〇而形成之寬度 0.1 # m之線圖案之d〇f的值，係藉由模擬求得。此處，D〇F 為線圖案的寬度從O.lvm變至〇.〇9/zm的散焦範圍。另外，
O:\89\89603.DOC -52- 1242799 核擬條件係與圖12(〇及圖12⑴之時相同。 圖13⑷係顯示：圖12(b)所示之光罩圖案中，將！級繞射 光產生圖案113佈置於離移相器112中心、之距離為之位置 之[月形的圖。目13⑻係顯示··於邊改變距離P1邊對圖13(a) 所不之光罩圖案曝光之情形，所述1)〇1?之變化情形的圖。 如圖13(b)所不，當距離？1係由理論式又/ (2以40)求得 之、約為23〇nm之時，〇〇17之值近似峰值。 圖13(幻係顯示：圖12(c)所示之光罩圖案中，將2級繞射 光產生ί案114佈置於離丨級繞射光產生圖案113中心之距 離為Ρ2之情形的圖。此處，移相器112與丨級繞、光產生圖 案113間之距離為λ /(2xsin0)(約230nm)。圖13(d)係顯示： 於邊改變距離P2邊將圖13(C)所示之光罩圖案曝光之情形， 所述DOF之變化情形的圖。如圖13(d)所示，當距離卩2係由 理論式λ / (sin0+ NA)求得、約為ΐ9〇ηιη之時，DOF的值近 似峰值。 如上所述’於以光源（離通過透鏡中心之法線的距離為s 之光源）之波長為λ，透鏡開口數為Ν Α之曝光機將移相器或 者光罩加強結構曝光之情形，如此佈置繞射光產生圖案以 後’便能將對應於移相器或者光罩加強結構形成之圖案的 DOF特性最佳化。換言之，在離移相器或者光罩加強結構 之中心（皆係移相器的中心）λ / (2xsin0)遠之位置佈置1級 繞射光產生圖案，同時於離1級繞射光產生圖案之中心之距 離為λ / (sin0+ NA)遠之位置，即於離移相器中心之距離 為〔λ / (2xsin0)〕+〔 λ / (sin0+ NA)〕之位置佈置2級繞 O:\89\89603.DOC -53- 1242799 射光產生圖案。 於以上說明，係顯示繞射光產生圖案相對由照明形狀決 定之斜入射角0這一主要成份而言，係最佳之最佳佈置位 置。接著，說明對繞射光產生圖案之佈置位置之容許範圍。 士圖8(b)所示，係於繞射光產生圖案之最佳佈置位置與最佳 佈置位置之間，存在著〇〇1?最低之位置（以下稱其最壞佈置 位置）。此處，若將最佳佈置位置與最壞佈置位置之中間位 置定義為能夠獲得平均！>01^提高效果之位置（以下稱其為 平均佈置位置），則較佳者，係繞射光產生圖案位於夾著最 佳佈置位置之一對平均佈置位置之間。或者是，繞射光產 生圖案之中心，位於最佳佈置位置與夾者最佳佈置位置之 一對平均佈置位置之每一平均佈置位置之中間位置之間， 便係更佳。 若具體說明，則係2級繞射光產生圖案之最佳佈置位置， 為離移相器之中心之距離為λ / (2xsin0)+ λ / (sin0+ na) 遠之位置。若稱該位置為點0P，則點〇p兩側之最壞佈置位 置，便係自點0P向兩側〔入/ (sin0+ NA)〕/ 2遠之位置。 而且’點0P兩側的平均佈置位置便係自點〇p向兩側〔又/ (sm0+ NA)〕/4遠之位置。假設2級繞射光產生圖案位於 由這一對平均佈置位置所夾之區域係最理想之情形，則較 佳者，係2級繞射光產生圖案在離移相器之中心之距離為入 /(2xsin0)+〔 λ /(sin0+ ΝΑ)〕χ(3/4)〜λ /(2xsin0)+〔 λ / (sin0+ ΝΑ)〕χ(5/4)之範圍内。較佳者，係於與圖13(c) 相同之條件下進行數值換算時，2級繞射光產生圖案係佈置
O:\89\89603.DOC -54- 1242799 於離1級繞射光產生圖案之中心之距離為143〜238nm遠之 範圍内。 2級繞射光產生圖案之最佳佈置位置與夾著該最佳佈置 位置之平均佈置位置中之每個間的中間位置，係為從點〇p 向兩側移動〔λ / (Sin0+NA)〕/8遠之位置。此處，較佳 者’係2級繞射光產生圖案為不形成光阻圖案之輔助圖案， 且2級繞射光產生圖案之中心位於所述夾著最佳佈置位置 之中間位置和中間位置間。換言之，較佳者，係2級繞射光 產生圖案之中心位於離移相器之中心之距離為λ / (2χ siti0)+〔 λ / (sin0+ ΝΑ)〕 χ(7/8)〜λ / (2xsin0)+〔又 / (sin0+ ΝΑ)〕χ(9/ 8)之範圍内。較佳者，係於與圖13(幻相 同之條件下進行數值換算之情形，2級繞射光產生圖案之中 心位於離1級繞射光產生圖案之中心的距離為166〜214nm 这之範圍内。 1級繞射光產生圖案亦與2級繞射光產生圖案一樣，較佳 者，係1級繞射光產生圖案位於由在丨級繞射光產生圖案之 最仏佈置位置的兩側且離最佳佈置位置的距離為〔又/ (sm0+ NA)〕/ 4之一對平均佈置位置所夾之區域。換言之， 1級繞射光產生圖案之中心，係位於丨級繞射光產生圖案之 取佳佈置位置與夾著該最佳佈置位置之一對平均佈置位置 中之每個間之中間位置所夾的區域，亦即位於由在丨級繞射 光產生圖案之最佳佈置位置的兩側且離最佳佈置位置的距 離為〔A/(sin0+NA)〕/8之一對中間位置所夾之區域。 具體而言，較佳者，係1級繞射光產生圖案在離移相器之
O:\89\89603.DOC -55- 1242799 中心之距離為 λ / (2xsin0) —〔 λ / (sin0+ ΝΑ)〕/ 4 至 λ / (2xsin0)+〔 λ / (sin0+ ΝΑ)〕/ 4之範圍内。較佳者，係 於與圖13(c)相同之條件下進行數值換算的情形，1級繞射光 產生圖案位於離移相器之中心之距離為183〜278nm之範圍 内。或者，較佳者，係1級繞射光產生圖案之中心，在離移 相器之中心之距離為；I /(2xsin0)—〔又/(Sin0+NA)〕/ 8 至 λ / (2xsin0)+〔 λ / (sin0+ ΝΑ)〕/ 8之範圍内。較佳 者，係於與圖13(c)相同之條件下進行數值換算的情形，1 級繞射光產生圖案之中心位於離移相器之中心之距離為 206〜254nm遠之範圍内。 需提一下，如上所述，對2級繞射光產生圖案之佈置位置 的容許範圍的想法，並不限於圖4所示之2級繞射光產生圖 案亦存在之情形。換言之，於存在著3級繞射光產生圖案、 4級繞射光產生圖案等之情形，較佳者，係將3級繞射光產 生圖案、4級繞射光產生圖案等佈置在與2級繞射光產生圖 案之時一樣定義之佈置位置的容許範圍内。 (第一實施形態的第二變形例） 下面，於本發明的第一實施形態的第二變形例，說明對 第一實施形態（或者第一變形例）所關係之光罩而言為宜之 斜入射角的範圍。至此為止，係說明對用於曝光之斜入射 角而言為宜之輔助圖案的佈置位置。於該變形例，係顯示 實際存在最佳斜入射角之情形。換言之，將輔助圖案佈置 在對那-最佳斜入射角而言為最佳之位置而構成的光罩， 將成為形成圖案時最佳之光罩。
O:\89\89603.DOC -56- 1242799 用於實際曝光之照明不僅有點光源，另有一定面積的光 源。因此’曝光時同時存在複數個斜入射角0。此處，考慮 最佳斜入射角之時，將斜入射照明分為環狀照明、雙極照 明（dipole illuminati〇n)及四極照明一類等加以考慮。因為， 拳環狀照明而言，所有照明成份相對光罩面而言皆成為斜 入射成份，而對光罩上之每個線圖案而言卻存在著實質上 不能成為斜入射成份的照明成份。與此相對，雙極照明及 四極照明中，卻不存在斜入射成份以外之照明成份。 具體而言，於環狀照明，垂直於線圖案之延伸方向（以下 稱其為線方向）入射之光，係對該線圖案而言成為斜入射 光；而從平行於線方向之方向入射的光對該線圖案而言實 貝上成為垂直入射光。因此，存在著這樣的垂直入射成份 的照明’不管其形狀如何，皆可將其分類於環狀照明中。 另一方面，分極於垂直線方向之方向之雙極照明中，不 存在對該線圖案實質上為垂直入射成份之光。因此，如此 之僅存在斜入射成份之照明，係不管其形狀如何，皆可考 慮其為雙極照明之類。 於四極照明，亦與雙極照明相同，不存在自平行於線方 向之方向入射的成份（換言之，實質的垂直入射光）。於四極 照明中’僅存在自線方向之對角方向（與線方向成45之角度 的方向）入射之斜入射光。例如，於係自與線方向成45度之 對角方向射入相對開口數NA由sin0MAX = NA定義之最大 斜入射角0ΜΑΧ之光的情形，若將該光投影至垂直於線方 向之方向，則實質上便與sin0二NAx0.5G·5之斜入射成份等
O:\89\89603.DOC -57- 1242799 價。由該特殊性而言 特性。 四極照明係具有不同於 雙極照明之 下面，利用模擬結果，說明於以繞射光產生圖案作輔助 圖案佈置給主圖案之情形’ D0F對斜入射角之依賴性。此 處’使用圖9⑷〜圖9⑷所示之光罩圖案進行模擬。需提一 下’於圖9⑷中，僅佈置第一輔助圖案113，該第_輔助圖 案=3係由半遮光部構成，其寬度為D;於圖中，僅佈 置第二輔助圖案H4’該第二輔助圖案114係由半遮光部構 成，其寬度為D;於圖9⑷’佈置所述第一輔助圖案⑴與 所述第二辅助圖案114。圖9⑷〜圖9(e)中之光罩加強結構 no,係由半遮光部ln和移相器112構成該光罩的寬度為 L ’移相器的寬度為w。 以環狀照明對圖9(a)〜圖9(c)所示之光罩圖案進行斜入 射曝光所獲得之模擬結果，係示於圖14(a)〜圖14(^。圖“（a) 為顯示用於模擬之環狀照明的圖。於圖14(a)中，照明形狀 的内徑係以S1表示，外徑係以S2表示。而且，於圖14(a)， 尚係顯不χγ坐標系Q需提一下，設圖9(a)〜圖％勾之每個線 圖案（光罩加強結構11〇、第一及第二輔助圖案113及114)係 平行於XY坐標系之γ軸佈置者。另外，模擬D〇F對斜入射 角之依賴性時，於以圖14(a)所示之照明加以曝光之情形， 疋義S =(S1 + S2)/2，同時根據sin0= SxNA佈置圖9(a)〜圖 9(c)中之母個辅助圖案113及114，而執行此時之圖案形成特 性之模擬者。此處’於模擬過程中，設L = 1 、界= 60nm、D = 60nm，λ = 193nm，NA= 0.7。確定環狀照明的 O:\89\89603.DOC -58- 1242799 形狀，以使S2— SI = 〇·〇2。圖14(a)〜圖14(d)，係顯示對於 坆些條件下以圖9(a)〜圖9(c)中之每個圖所示之光罩圖案 形成寬度80nm的圖案時，D〇F對斜入射角0之依賴性（正確 地4為對斜入射位置s = Sin0/NA之依賴性）的模擬結果。 需提-下’圖14(b)〜圖14⑷中，$ 了比較，尚係顯示用寬 度lOOnm之遮光圖案作主圖案之情形的結果。換言之，於圖 14(a)〜® 14(d) ’係以實線表示主圖案為光罩加強結構之情 形的結果，係以虛線表示主圖案為遮光圖案之情形的結果。 於圖14(a)〜圖14(d)所示之所有結果中，於s w·?之照明 條件之DOF最大。於S大於等於〇58且小於等於〇 8之照明條 件下，以光罩加強結構作_案時D〇F特性較以遮光圖案 作主圖案之情形提高。換言之，藉由以滿足sin0= 〇7χΝΑ 之斜入射角0作曝光條件，則於由sin0&NA定義之位置對 由光罩加強結構構成之主圖案佈置辅助圖案而構成之、圖 9⑻〜圖9⑷所示之光罩圖案，便係成為圖案形成特性最優 良之光罩圖案。需提一下，雖然係按上述決定最佳照明條 件者’不僅如此，藉由將光罩加強結構引入至主圖案，同 時使用sin0大於等於0.6且小於等於〇·8χΝΑ之照明條件，則 能夠使DOF較主圖案由遮光圖案構成之情形為高。 若以所述模擬條件為例加以說明，則情形如下。換言之， 因最佳照明條件為sin0= 0·7χΝΑ且ΝΑ — η” κ — 〇.7,故藉由於離構 其中心 便能獲得最佳光罩 成主圖案之移相器的中心的距離為λ /(2xsin0)= 〇丄”, (2x〇.7x〇.7)，m之位置佈置第一辅助圖案(正確地講為 同樣，藉由於離構成主圖案 O:\89\89603.DOC -59- 1242799 之移相器的中心的距離為λ / (2xsin0)+ λ / (NA + Sln0)= 〇.193/(2xO_7xO_7)+ 0.193/(0·? + 〇·7χ〇·7)= 359nm 遠之位 置佈置第二輔助圖案（正確地講為其中心），便能獲得最佳光 罩。 將光罩加強結構引入至主圖案，同時將第一辅助圖案（正 確地講為其中心）佈置於離主圖案之移相器的中心的距離 大於等於0.193/(2\0.8\0.7)=17211111且小於等於0_193//(2 x〇.58x0.7)= 238nm之範圍内，便能產生D〇F之提高效果。 同樣’將第二辅助圖案（正確地講為其中心）佈置於離主圖案 之移相器的中心的距離大於等於〇193/(2χ〇·8χ〇·7)+ 〇193 /(〇·7 + 0·8χ0·7)= 325nm 且小於等於 〇·193/(2χ〇 58χ〇·7)+ 〇.193/(0·7 + 〇·58χ〇·7)= 412nm之範圍内，便能產生卿 的提高效果。 以雙極照明對圖9(a)〜圖9(c)所示之光罩圖案執行斜入 射曝光的模擬結果，係示於圖15⑷〜圖15⑷。圖15⑷為顯 示用於模擬之雙極照明的圖。於圖15⑷中尚係顯示灯坐標 系。於圖15(a)，分極之照明形狀的内徑坐標係以^表示， 外側坐標係以x2表示。此處，設雙極照明之分極方向為垂 直於光罩加強結構110等之線方向的方向。換言之，雙極照 明之分極方向為平行於XY坐標系之X轴的方向，設圖_ 〜圖9⑷令之每個線圖案，係平行於灯坐標系之γ轴佈置 者。另外，模擬DOF對斜入射角的依賴性之際，於以圖 ::之照明執行曝光之情形’定義s=(xl+x2)/2,同時 根據~ SxNA以佈置圖9⑷〜圖9(c)中之每個輔助圖案
O:\89\89603.DOC -60- 1242799 執行此日守之圖案形成特性的模擬。此處，模擬 過程中，設 L聰、W = 6()nm、D = 6〇nm、λ = 193nm、 萑定雙極照明的形狀時，使得x2 — xl= 0.02。與 圖H(a卜圖14⑷所示之環狀照明的情形相同，圖Η⑷〜圖 ⑷係顯不對於此些條件下以圖9⑷〜圖9(。）中之每個圖 光罩圖案形成寬度80nm的圖案之時，DOF對斜入射 角的依賴}±(正確地講，為對斜入射位置s = sin0/NA的 、、賴|±)的杈擬結果。需提一下，於圖"⑻〜圖15⑷中， :、 較尚係顯不用寬度10〇nm之遮光圖案作主圖案之情 形的結果。換言之，於圖15⑷〜圖Η⑷，以實線表示主圖 案為光罩加強結構之情形的結果，以虛線表示主圖案為遮 光圖案之情形的結果。 於圖15⑻〜圖15⑷所示之所有結果，係於S^0.5 8之照明 条件/ DOF最大。於8大於等於〇·5且小於等於ο.?的照明條 件係以光罩加強結構作主圖案時d〇f較以遮《圖案作主 圖案之情形提高。換言之，若用滿hin㈣·Μ·之斜入 射角0作曝光條件，則由於由sin0ANA^義之位置給由光 罩加強結構構成之主圖案佈置辅助圖案而構成的圖9⑷〜 圖9⑷所示的光罩圖案，便成為圖案形成特性最優良的光罩 圖案HT，係按上述決定最佳照明條件者，不僅如 此三藉由將光罩加強結構引人至主㈣，同時使用耐大 於寺於G.5xNA且小於等於〇·7χΝΑ之照明條件，亦能使卿 較主圖案由遮光圖案構成之情形提高。 其次，以四極照明對圖9(a)〜圖9(c)中所示之光罩圖案進
O:\89\89603.DOC -61 - 1242799 行斜入射曝光的模擬結果，李 一 不你不於圖16(a)〜圖16(d)中。圖 16(a)為顯示用於模擬的四 _ ^ 一 1…、乃的圖。圖16(a)中，XY坐標 軸亦顯示出。需提一下，势闰 圖9(a)〜圖9(c)中之每個線圖案 (光罩加強結構11 〇、第一另筮一 及弟一辅助圖案113及114)係平行 於XY坐標系之γ軸佈置者。 有於圖〗6(勾，四極照明係於所述 線圖案方向（線方向）之對自 门）之對角方向的位置分極者，於垂直於線 方向（γ軸方向）之方向（x軸方向）、照明形狀的内側坐標用 X1表示’外側坐㈣x2表示。另外，在模擬卿對斜入射 角的依賴性之際’舆圖15⑷所示之雙極照明一樣，於以圖 16(a)所示之照明曝光之情 1月々疋義S =(xl + x2)/2，同時 根據sin0= SxNA佈置圖、〜、丄 ()圖9(c)中的每個輔助圖案113 及114，進行此時之圖幸开^忐 口茶形成特性的模擬。此處，模擬過程 中’設 L =1 〇〇nm、W = 60nm η 一 〜 — nm ^ D = 60nm > λ = 193nm > ΝΑ =〇·7。確定四極照明的形 开狀k 使侍χ2— χ1= 〇·〇2。和圖 15(b)〜圖15(d)所示之雙極昭 位…、明的丨月形相同，對在這些條件 下用圖9(a)〜圖9(c)中的每個 ” 母個圖所不之光罩圖案形成寬度 8〇nm的圖案之時，d〇f斟钮人4丄么 對斜入射角0的依賴性（正確地講， 為對斜入射位置S = Sin0/WA a + /ΝΑ的依賴性）的模擬結果，係示 於圖1 6(b)〜圖16(d)。靈；^ ^ 而钕一下，於圖16(b)〜圖16(d)中， 為了比較’尚係顯示用嘗碎]η 用見度lOOnm的遮光圖案作主圖案之 形的結果。換言之，圄1 、 固（b)〜圖16(d)中，用實線表示主圖
案為光罩加強構之情形的处I 丨月小的結果，用虛線表示主圖案為遮光 圖案之情形的結果。 圖16(b)〜圖16(d)所干夕& 士，， '、之所有結果中，即四極照明中，係
O:\89\89603.DOC -62- 1242799 於S4.50之照明條件下，DOF最大。換言之，四極照明中， 最佳斜入射角0係由sin0= 〇·50χΝΑ決定。此乃係因為投影 於四極照明之X軸的位置為將本來的斜入射位置〇 · $ 〇 5彳立以 後而獲得者，因此便對應於將環狀照明之最佳條件即si⑽= 0.7這一值0·5μ倍以後所獲得的值了。最理想的斜入射角0 係由0·4χΝΑ沒ιη0^·6χΝΑ決定。此時，離分極為4之每個 照明區域之光源中心（ΧΥ坐標系的原點）的距離，係大於等 於0·4/(0·5❻.5)xNA且小於等於0·6/(0·5o.5)χNA。 如上所述，使用環狀照明時，最理想的斜入射位置s，係 大於等於0·6且小於等於〇·8，S = (K7亦即sin0=〇7xNA之條 件為最佳值。使用雙極照明時，最理想的斜入射位置8，係 大於等於0.5且小於等於〇·7，s = 〇·58亦即sin0= 0·58χΝΑ這 一條件為最佳值。使用四極照明時，最理想的斜入射位置 S，係大於等於0.4且小於等於〇·6，s= 〇·5亦即sin0= 〇5χΝΑ 這一條件為最佳值。換言之，環狀照明及雙極照明之情形， 最理想之斜入射位置S的範圍有共同部份，由斜入射位置s 大於等於0·58且小於等於〇·7之值定義的、圖9(a)〜圖9(c) 所示之光罩圖案，無論對屬於環狀照明之類的照明或是對 屬於雙極照明之類的照明，皆能成為〇〇1?特性極優的光罩 圖案。非係圖16(a)所示之理想的四極照明，而係照明區域 分佈於不限於與線方向成45度角之廣角度方向之變形四極 妝明，係貫質上屬於環狀照明一類及雙極照明一類。對應 於该壞狀照明及雙極照明之同一個理想的斜入射角而形成 之光罩’係實用上最理想的光罩。
O:\89\89603.DOC -63 - 1242799 於〇·4且小於 的照明條件 右為對應於大於等 構成之光罩選擇適當 極優的光罩。 等於〇·8的斜入射位置S而 ’該光罩便成為DOF特性 而提一下’實用上最理想的照 極照明幾乎對平行於照明形狀之分極方1、明。此乃因雙 效果，因此成為雙極照明之適用對象的圖=圖案無什麼 再者，四極照明，係於形成 曲、-限制之故。 L型等圖案時，會產生該圖案之二= 形等不理想的現象。 ㈣目對4形狀產生大變 (第一實施形態的第三變形例） /面^發明的第-實施形態的第三變形例中，對第一 貝轭形恶（或者是第一變形例或者是第二 ^ 光罩的光罩加強結構會產生更理相鈾$所關係之 置情形加以說明。 之效果的輔助圖案的佈 至此處為止，說明了藉由在主圖案中引入光罩加強結 構，即可獲得各種效果的情形。換言之，在光罩加強結構 中，藉由調整主圖案的光罩寬度與其内部的移相器的寬 度，即可使DOF、對比度等圖案形成特性提高。 但是，無論使用圖1(b)、圖丨⑷或是圖2⑷〜圖2⑷所示的 哪一種結構，較佳者，皆係包圍移相器的半遮光部或者遮 光部具有一定大小的寬度。因為如果包圍移相器的半遮光 部或者遮光部過於微細，加工光罩時，這一微細部份便很 難加工，同時尚會於加工後所進行之清洗等後處理中，出 現圖案剝離等問題。若移相器的透射率和透光部的透射率 O:\89\89603.DOC -64- 1242799 大致相等，便不能藉由利用光之透過性的光罩檢查將移相 2和透光部區別開來。與此相對，若在移相器與透光部的 又界處存在著光罩檢查裝置所能夠禮認的、低透射率的半 遮光部或者遮光部，便很容易對光罩進行檢查。 需提一下，從光罩加工的觀點來看，較佳者，係在光罩 加強結構中，包圍移相器的半遮光部或者遮光部的寬度最 小也要大於等於2〇nm(光罩上的實際尺寸）。此乃係一般認 為用以加工光罩的電子束曝光裝置中，使用2級曝光等‘術 所能夠實現的解像界限在2〇nm左右之故。 因為理想者，係使用波長與曝光波長相等之光檢查光 罩故較佳者，係光罩檢查裝置能夠確認的尺寸大於等於 曝光波長的丨/4倍（光罩上的實際尺寸）。因為小於等於這二 尺寸之尺寸係不能由光確認者。此處，光罩上的實際尺寸， 係指尚未用光罩倍數對晶圓上的尺寸進行換算的尺寸、即 光罩上的實際尺寸。 但是，因為為獲得作為光罩加強結構的效果，便要求透 過移相器的光和透過透光部的光相互干涉，所以較佳者， 係由移相器和透光部所夾之半遮光部（或者遮光部）的尺 寸】於荨於所述兩個光強烈地相互干涉之距離即〇·3χ又 /ΝΑ。但因為此係晶圓上的轉移像的距離，故於光罩上的 寸i於等於光罩倍數Μ乘上這一尺寸所獲得的距離即 (〇·3χλ /ΝΑ)χΜ。 、下面，根據杈擬結果，說明採用借助本變形例所關係之 辅助圖案的設置方案而產生更好之效果的光罩加強結構實
O:\89\89603.DOC -65- 1242799 現極優的圖案形成特性之情形。 圖i7(a)為顯示用於模擬之光罩圖案的圖。需提一下，在 圖17(a)中’用同一符號表示與圖1(a)所示之第一實施形態 1系之光罩的構成部份一樣的構成部份，詳細說明省略。 如圖17(a)所示，在由遮光部101 A(第一實施形態中的第 一半遮光部101A)與移相器101B構成之光罩加強結構的主 圖案101中’設主圖案1〇1的寬度為L，移相器101B的寬度為 W。另外’在主瀾案ι〇1的兩側，係佈置一對使曝光光繞射 且藉由曝光卻不轉移之輔助圖案102。從該移相器101B之中 心到辅助圖案1〇!之中心的距離為G。輔助圖案1〇2，係由寬 度為D的半遮光部構成。 圖17(b)〜圖17(d)，係顯示藉由模擬評價之於l = 90nm、 D = 70nm固定不變，不斷地改變w&g而形成寬度9〇11111之 圖案之情形的DOF及曝光容限。此處，曝光容限意味著： 為使圖案尺寸改變1 〇 %所必需之曝光量的變化量（單位： %)。換言之，因為曝光容限越大，當曝光量變化時，圖案 尺寸便越％疋。故在貫際的圖案形成工序中，曝光容限越 大，當曝光量變化時，圖案尺寸卻很難變化。此係一理想 狀況。模M k ’使用波長λ = 193nm、NA = 〇·7，圖16(a) 所示之四極照明。惟，在圖16(a)所示之結構中，χ1== 〇 45χ ΝΑ，χ2 = 0·6χΝΑ 〇 具體而言，圖17(b)係顯示於G = 24〇nm及G = 50〇nm之情 形，DOF對W(移相器的寬度）的依賴性；圖i7(c)係顯示於〇 =240nm及G = 500nm之情形，曝光容限對w(移相器的寬度） O:\89\89603.DOC -66- 1242799 的依賴性。 v k圖17(b)及圖l7(c)可知··在G = 5〇〇nm的模擬結果中， 田w屻〇nm之時，亦即移相器的寬度w變得近似等於光罩圖 案之見度（主圖案101的寬度）L時，D〇F、曝光容限皆變成最 大尚因DOF僅與移相器的寬度w成正比地平緩地增加， :若使移相器的寬度w相對光罩圖案之寬度[而言很細，便 付不到充分大的容限。 扣為在形成圖案時獲得充分大的容限，有必要將移相器的 見度W。又定成與光罩圖案之寬度乙近似相等的尺寸，但於此 情形下圍移相器之遮光部的寬度變得非常微細，作為 光罩加強結構係不理想者。 另一方面L7⑻及圖17⑷可知，在G = 24〇nm的模 擬結果中，當Wa=6〇nm之時，曝光容限最A，同時D〇F也比 W = 〇時之單純的遮光圖案提高很多。因此，藉由使移相器 的寬度WWOnm之光罩圖案的寬度[㈣細左纟，在形成 圖案時便能獲得充分大的容限。於此情形下，包圍移相器 之遮光部的寬度為15nm。這是因為縮小倍數倍，換算 成光罩上的實際尺寸後，便成為6〜，故確保了曝光波長 ⑽㈣之…倍以上(包括1/4)的尺寸。需提一下，在圖 Π⑻及圖17⑷中，W = 9〇細意味著主圖案⑻係僅由移相 器構成。 從以上說明的結果可知，鱼倍φ同安 便主圖案使用單純的移相器 的情形相比，於主圖案之光罩宽产相笪 早見度相寺之情形，若使主圖 案使用光罩加強結構，再佈置上輔助R安bt 稍助圖案，則能夠提高光 O:\89\89603.DOC -67- 1242799 罩的曝光容限。需提一下，若設NAxsin0= + v。、/
v xl)/2 » G =240nm便相當於為第一輔助圖案（辅助圖案1〇2)的最件佈 置位置即；I / (2xsin0)。雖然省略不提，本案發明 已、会举—確 g忍·弟一輔助圖案（相當於為最佳佈置位置即A / sin0) + ( λ /ΝΑ + sin0)G = 44〇nm之時）亦有同樣的結果。 由圖17(b)及圖17(c)可知，在曝光容限達到其最大值 前’其係與移相器的寬度W成正比地急劇增加。另_ 乃 万面， 若能確保充分大的曝光容限，移相器的寬度貿亦即係不必 使曝光容限最大化的值。因此，能否邊充分地確保包圍移 相器之半遮光部或者遮光部的寬度，邊於形成圖案時確保 充分大的容限，係依賴於D〇F是否隨光罩加強結構中之移 相器的寬度W的增加而大大地提高來決定。 圖17(d)係顯示所描繪之D〇F如何隨移相器的寬度w與自 移相器的中心到輔助圖案的中心的距離〇構成的矩陣：變 化的結果。從這一結果可知，當G = 24〇nm(〇24M及G = 440nm(0.44//m)時，D〇p^w值成正比地急速地增加。如上 斤述這二係刀別對應於本變形例中的第一辅助圖案的最 仏佈置位置及第二辅助圖案的最佳佈置位置的位置。因 此藉由於&些位置上佈置辅助圖案，便既能充分地確保 光罩加強結構中包圍移相器的半遮光部及遮光部的寬度/，、 又能在形成圖案時確保充分大的容限。 (第一貫施形態的第四變形例） I面，作為本發明的第一實施形態的第四變形例，說明 第貝轭形怨（或者第一實施形態的第一變形例到第三
O:\89\89603.DOC -68- 1242799 變形例）所關係之光罩產 度。 生更理想之效果的輔 助圖案的寬 DOF、曝光容限等對辅助圖案的、形，模擬 見度的依賴性所獲得的社 果。模擬時，使mnm、NA〜的環狀照明（内= 0.65,外徑.0.75)。尚設透光部及移相器的透射率為i，移 相II以外之光罩圖案部份’係全部由半遮光部（透射率：6 %)構成。而且，每個辅助圖案係根據sin0=〇.7xN政置於 圖4所示之最佳位置。 -般情形，若使輔助圖案很粗，則主圖案的卿便增大， 而曝光容限卻減少。此處由對主圖案轉移中之d〇f及 曝光容限進行模擬，來評價這一現象實際上是如何依賴第 一及第二輔助圖案之寬度者。具體而言，求出第一及第二 輔助圖案102及1〇3的寬度01及02分別自4〇_變化到 100nm時，L=140nm、W=80nm之主圖案如的⑽卩及曝光容 限。 圖18(a)及圖18(b)係顯示將D2固定在70nm，使D1從40nm 變化到lOOnm之情形，對DOF及曝光容限的模擬結果；圖 18(c)及圖18(d)係顯示將D1固定在70nm，使D2從40nm變化 到lOOnm之情形對DOF及曝光容限的模擬結果。需提一下， 圖18(a)到圖18(d)所示的DOF及曝光容限，皆係形成寬90nm 之圖案時的DOF及曝光容限。 從圖18(a)及圖18(b)所示之結果可知，第一輔助圖案102 的寬度D1增加時，主圖案轉移之DOF亦與其成正比地大幅 O:\89\89603.DOC -69- 1242799 度地增加；也知道，隨著寬度D1的增加，主圖案轉移中的 曝光容限卻大大地減少。換言之，若第一辅助圖案1〇2較 粗，DOF增加，曝光容限卻減少。因此，只有折中考慮此 '一者的關係來提南容限，別無它法。 從圖18⑷及圖18⑷所示之結果可知，第二辅助圖案1〇3 的寬度D2增加時’主圖案轉移之卿亦與其成正比地大幅 度地增加，此與第一輔助圖案1〇2時一樣。但即使寬度D2 增加’主圖案轉移中的曝光容限卻僅減少—點點。因此， 可藉由增加寬度D2,而於不使曝光容限下降之情形，使d〇f 提南。 如上所述，使第二輔助圖案之寬度D2大於第—輔助圖案 =寬度Di以後，便既能將曝光容限維持在一個較高的狀 態’又能使DOF提高。本案發明人由經驗得知，即使第二 輔助圖案係為在未形成光阻之非感光部之範圍内的第一辅 助圖案的最大寬度的1.2倍左右，第二輔助圖案亦不會形成 亡阻的非感光部。因此，即使使第二辅助圖案的寬度為第 、^圖案的1.2倍，亦不會發生形成光阻之非感光部的現 —。這樣-來，藉由使第二辅助圖案之寬度叫大於等於第 輔助圖案之寬度⑴的匕倍，便既能避免出現第二辅助圖 ”形成光阻之非感光部的現象，又確實能獲得上述效果。 T，為能夠獲得由輔助圖案帶來之_提高效果，較佳者， =輔助圖案之寬度大於等於辅助圖案解像之最小尺寸的一 果那t言之’於第一輔助圖案之寬度D1為產生卿提高效 麼寬的情形’為使第二輔助圖案不解像，較佳者，係
O:\89\89603.DOC -70- 1242799 第二輔助圖案之寬度D2小於等於第一辅助圖案之寬度叫 的2倍。 需提一下，在本變形例中，係以在主圖案的兩側設一對 成為繞射光產生圖案的輔助圖案為前提加以說明者。但 疋，於緊挨著主圖案之一側者係另外一主圖案之情形，即 使僅在與主圖案中之此另外一主圖案接近側相反之一側形 成輔助圖案，亦能獲得和本變形例一樣的效果。 f第二實施形態） 下面，參考附圖，說明本發明的第二實施形態所關係之 光罩圖案。 圖19為第二貫施形態所關係之光罩圖案的平面圖。 如圖19所示，在透過性基板2〇〇上形成藉由曝光而轉移之 主圖案201。主圖案201，係由擁有使曝光光部份地透過之 第一透射率的第一半遮光部2〇1 A與移相膜201B組成β第一 專遮光部201Α，係擁有主圖案2〇1的外形形狀。移相器 201Β，係形成於主圖案2〇1的周緣部且由第一半遮光部 201Α包圍著。移相膜2〇1Β例如係藉由挖透過性基板2〇〇而 形成者。在離透過性基板2〇〇之主圖案2〇1的移相器2〇1β的 中心的距離為λ / (2xsin0)的位置，係形成使曝光光繞射且 藉由曝光卻不轉移的第一辅助圖案2〇2(寬度·· D1)，該第一 輔助圖案202和主圖案2〇1之間所夾者係透光部。另外，於 離透過性基板200上的第一輔助圖案202的中心（遠離主圖 案201之方向）的距離為(NA +以⑽）的位置，係形成使 曝光光燒射且藉由曝光卻不轉移的第二辅助圖案2〇3(寬
O:\89\89603.DOC -71 - 1242799 度.D2)，該第二辅助圖案2〇3和第一辅助圖案2〇2之間所夾 者係透光部。此處，第一辅助圖案2〇^與第二辅助圖案2〇3， 係皆由擁有使曝光光部份地透過的第二透射率的第二半遮 光部構成。 需提一下，在本實施形態中，移相器2〇1B和第一輔助圖 案202之間的距離可為〔A/(2xsin0)〕附近的值（參考第一 實施形態的第一變形例）。 在本實施形態中，移相器201B和第二輔助圖案2〇3之間的 距離可為〔又/加―）〕+〔又/(NA +也⑴〕附近的 值（參考第一實施形態的第一變形例）。 在本只施形恶中，較佳者，係上述sin0(0 ••斜入射角）大 於等於0.4XNA且小於等於〇.8χΝΑ，大於等於〇 58χΝΑ且小 於等於〇·7χΝΑ便更佳。在使用環狀照明進行曝光之時，較 佳者，係上述sin0大於等於〇.6χΝΑ且小於等於〇·8〇χΝΑ。在 使用四極照明進行曝光之時，較佳者，係上述sin0大於等 於〇.4xNA且小於等於〇·6()χΝΑ(參考第—實施形態的第二變 形例）。 在本實施形態中，較佳者，係第二辅助圖案2〇3的寬度D2 大於第一輔助圖案202的寬度D1，〇2大於等於⑴的^倍便 更it (參考第一貫施形態的第四變形例）。 下面，說明本實施形態之移相器的佈置的特徵。首先， 當欲形成之圖案的尺寸在0·3χλ/ΝΑ以下（包括等於）時， 較佳者，係將移相器佈置於對應於該圖案之半遮光部（半遮 光圖案）的中心、·’當欲形成之圖案的尺寸在λ/ΝΑ以上（包
O:\89\89603.DOC -72- 1242799 括寺於）時’較佳者，係將移相器佈置在對應於該圖案的半 遮光圖案的周緣部；當欲形成之圖案的尺寸大於MU/ 一 、/於λ / ΝΑ^ ’既可將移相器佈置在對應於該圖案之 光圖案之中心’又可將移相器佈置在對應於該圖案的 半遮光圖案的周緣部。 "將移相$佈置在為形成尺寸大於等於λ / ΝΑ之圖案的 光罩圖案部份之周緣部的理由，係有兩個，其一 ··係為藉 /述之輪靡加強法獲得圖案形成特性之提高效果， 其一，係為將繞射光產生圖案佈置於最佳的位置上。具體 而言，較佳者，係將移相器佈置在離半遮光圖案外周之距 離h於等於λ / (2xsin0)的範圍内。換言之，為佈置i級繞 射光產生圖案，有必要將移相器佈置在半遮光圖案（主圖案） 中離外周的距離小於等於又/(2xsin0)之位置。另外，考虎 到sin0的隶大值為NA這一點，在尺寸大於等於又/ Ν'之半 遮光圖案的情形，較佳者，係將移相器佈置於其周緣部。 在圖19所示之光罩中，光罩圖案，係由主圖案2〇1、第一 輔助圖案202及第二輔助圖案2〇3構成。透過性基板2〇〇上未 形成該光罩圖案之部份為透光部（開口部）。 透過移相膜201B之光與透過透光部之光間，係有一相位 彼此相反的關係（具體而言，兩者間的相位差具有大於等於 (150 + 360 X n)度且小於等於（21〇 + 36〇 χ幻度…為整數） 之關係）。 透過第一半遮光部201Α及第二半遮光部（第一輔助圖案 202及第二輔助圖案2〇3)的光和透過透光部的光之間，係分 O:\89\89603.DOC -73- 1242799 別具有一個相位彼此相同的關係（具體而言，兩者間的相位 差具有大於等於（一 30 + 360 X η)度且小於等於（30 + 360 X η)度（η為整數）之關係）。 根據弟一貫施形態’因為主圖案2 0 1係由第一半遮光部 20 1Α和移相器20 1Β構成，故可由透過移相器2〇 1Β的光抵消 透過透光部及第一半遮光部201A之光的一部份。結果是， 能夠提高對應於主圖案201之遮光像（shielded image)之光 強度分佈的對比度。 另外，根據第二實施形態，除了主圖案2〇 1以外，尚形成 低透射率之第一及第二輔助圖案2〇2及2〇3。具體而言，在 離主圖案201之移相器201B的中心的距離為又/ (2><sin0)的 位置，係形成第一輔助圖案（丨級繞射光產生圖案）2〇2 ;在離 第一辅助圖案202之中心的距離為又/⑺八+ sin0)的位 置’係形成第二辅助圖案（2級繞射光產生圖案）2〇3。於是， 便確實能產生與透過主圖案2〇1之移相器2〇1]6的光干涉的 繞射光。結果是，主圖案2〇1之轉移像中的散焦特性提高， DOF特性亦即提高。 但疋，在本實施形態中，即使移相器2〇1β和第一辅助圖 木202之間的距離為〔又/…以⑽）〕附近的值，亦能獲得 疋的上述效果。同樣，即使移相器201B與第二輔助圖案 2〇3之間的距離為〔λ/(2>^η0)〕+〔 λ/(ΝΑ + sin0) 〕附近的值，亦能獲得—定的上述效果（參考第—實施形態 的第又形例）。較佳者，係上述sin0(0 :斜入射角）大於等 於0.4xNA且小於等於〇·8χΝΑ，大於等於oh·且小於等於
O:\89\89603.DOC -74- 1242799 0·7χΝΑ便更佳（參考第一實施形態的第二變形例）。 另外’在本實施形態中，由主圖案2〇1的移相器2〇1 B和透 光部所夾之半遮光部（第一半遮光部201A)的寬度，係至少 大於等於2〇nm(光罩上的實際尺寸）；大於等於曝光波長的i / 4便更佳（參考第一實施形態的第三變形例）。 另外’在本實施形態中，第二輔助圖案2〇3的寬度d2係大 於第一輔助圖案202的寬度Dl，D2大於等於D1的1.2倍便更 佳（詳細情形參考第一實施形態的第四變形例）。 另外’根據第二實施形態，因第一輔助圖案2〇2及第二輔 助圖案20 3為半遮光部，故可提高辅助圖案佈置的自由度， 由此而提高含有主圖案2〇1之圖案佈置的週期性，是以D〇f 可進一步提高。另外，因第一輔助圖案2〇2及第二輔助圖案 203為半遮光部，故可於藉由曝光卻不轉移之條件使每個輔 助圖案粗一些，所以容易加工。 另外’根據第二實施形態，因將移相器2〇1B佈置在主圖 案201的周緣部，故能夠加強透過透光部之光之像之主圖案 附近的光強度分佈的對比度，由此而可邊將散焦特性保 持得良好，邊形成圖案。 另外根據第二實施形態，因為係藉由挖透過性基板2〇〇 以形成移相器201B者，故形成圖案時能夠發揮出優良的散 焦特性。 而提下，在第二貫施形悲中，可僅佈置第一辅助圖案 202及第二輔助圖案203中之一個圖案。 另外，在第二實施形態中，較佳者，係構成主圖案2〇1
O:\89\89603.DOC -75- 1242799 之第一半遮光部201A的第一透射率在15%以下（包括i5 % )。如此一來，便既能防止在形成圖案時光阻膜變薄，同 時尚能使光阻膜的感光度最佳化。但是，欲使這些效果與 DOF提高效果、對比度提高效果兩立，較佳者，係第一透 射率大於等於3%。 另外，在第二實施形態中，較佳者，係第一辅助圖案 及第二辅助圖案203(亦即第二半遮光部）的第二透射率在6 %以上（包括6%)且50%以上（包括5〇%)。是以，既能防止 由於每個輔助圖案的遮光性過高而形成光阻的非感光部， 又確實能實現由繞射光帶來的D〇f提高效果。 另外，在第二實施形態中，第一半遮光部2〇1A與成為第 一輔助圖案202及第二輔助圖案203的第二半遮光部，係可 由同一半遮光膜例如形成在透過性基板2〇〇上之金屬薄膜 構成。因為於此情形下很簡單地便能形成每個半遮光部，、 因此亦即很容易加工光罩。上述金屬薄膜，係例如可為由 例如Cr(鉻）、Ta(短）、Zr(結）、M〇(鉑）或者Ti(鈇）等金屬制 成的薄膜或者由這些金屬的合金制成的薄膜（例如厚度小 於等於50nm )。具體的合金材料，係可為Ta~Cr合金、Zr 一 Si合金、M〇~Si合金或者Ti_Si合金等。尚可使用含有
ZiSiO、CrA10、TaSi〇、M〇si〇 或者 TiSic^ 矽氧化物之厚 膜來代替金屬薄膜。 另外，在第二實施形態中，可以藉由在透過性基板 上形成由高透射率材料構成之移相膜來形成移相器201B。 下面，對由本案發明人發現的、借助在遮光圖案（主圖案
O:\89\89603.DOC -76- 1242799 2〇1)的周緣部形多移相器（移相器2〇lB)之結構，而提高孤立 溝槽圖案的解像度的方法（下面，稱其為輪廓加強法）加以說 月此處，輪廓加強法”，係一只要是正光阻工序下的 4小溝槽®案，則皆成立的原理，而與其形狀無關。下面， 、由光阻工序形成連接圖案（contact pattern)之情形為^例 加以祝明。而且，“輪廓加強法，，同樣適用於負光阻工序， 疋此4要將正光阻4序的微小溝槽圖案（光阻除去圖案） 和微小圖案（光阻圖案）置換一下。另外，在以下說明中/若 不特別指出，便假定移相器部份以外的遮光圖案係由半遮 光部構成。 ~ 在例如形成有包圍開口部之遮光圖案且在遮光圖案的周 緣部佈置有移相器的光罩中(以下稱其為輪廓加強光罩)，透 過佈置於遮光圖案之周緣部之移相器的光，換言之，透過 佈置於開口部(透光部)之周圍的移相器的光，係能將透光開 口部及半遮光部之光的-部份抵消。目此，若藉由調整而 以透過移相器之光的強度去抵消透過包圍開口部的區域 (輪扉部份）的光，便能形成輪庵部份的錢度減少至近似接 近〇之值的光強度分佈。透過移相器之光強烈地抵消輪庵部 份的光，卻微弱地抵消開口部中央附近的光。結果是，係 能獲得透過輪廓加強光罩之光的強度分佈中分佈的傾斜产 從開口部朝著周圍增大的效果。於是，因為透過輪廊力^ 光罩之光的強度分佈擁有很陡的分佈曲線，故所形成之係 高對比度之光強度的像（圖像）。這便係輪廓加強法^能夠2 強光強度之圖像的原理 換言之，藉由將移相器佈置在由 O:\89\89603.DOC -77- 1242799 光部構成的光罩圖案的開口部附近，便能 非常強P 強度的像中形成對應於開σ部之輪靡之 非书強的暗部。這樣一夹 邊 末便此在開口部的光強度及其周 / a強度之間形成對比度得以加強的光強度分佈。 需提-下’用於輪廓加強法之半遮光部的透射率高一些 =宜’但由於半遮光部的存在會在本來成為遮光部的㈣ 光’因此’從形成圖案時防止光阻膜（對應於半遮 “ P的光阻圖案）的膜減少或者是從使光阻的感光度最佳 =等觀點來看’較佳者，係將半遮光部之透射率的最大值 定在⑽左右。另一方面，為獲得由輪廓加強法帶來之效 果，較佳者，係將半遮光部之透射率的最小值定在3 %左 右於疋，可以說輪靡加強光罩中之半遮光部的透射率的 最佳值，係要大於等於3%且小於等於15%。而且，在輪廓 加強光罩中，亦可將移相器設置成與開口部相接之狀態， :可將移相器設置成在它和開口部之間夾著半遮光部的狀 悲。沿著開口部的整個輪廓佈置移相器亦可，僅沿著該輪 廓的一部份佈置移相器亦可。 藉由使用使光在與透光部相同的相位下透過的半遮光圖 案作遮光圖案，便能形成中心線加強法（參看第一實施形態） 與輪廓加強法同時使用的光罩圖案。換言之，將移相器佈 置在用以形成微細之線圖案的半遮光圖案之中心部。另一 方面，將移相器佈置在用以形成大圖案的半遮光圖案的周 緣部。這樣一來，因為對應於大圖案之端部的光強度的像 的對比度便由於輪廓加強法而提高，所以欲形成之所有圖 O:\89\89603.DOC -78- 1242799 案中的所有部份光強度的像的對比度皆能加強。這樣，便 能借助至今為止形成圖案時作為光罩圖案用不太理想之半 遮光㈣（使光在和透光部相同之相位τ透過的半遮^部） 以形成任意形狀的圖案。另外，使用半遮光圖案亦即半遮 光膜另有以下好處。換言之，在習知之光罩中，為確保遮 先性而必須使用厚金屬膜作光軍圖案。與此相對，因為此 處可用具有半遮光性的薄金相形成半遮光圖案，換言 之’因為用以形成光罩圖案的金屬膜變薄，故光罩的加工 容易。具體而言，於使用心膜之情形，至今為止，要求光 罩圖案的厚度在⑽⑽左右’半遮光圖案的厚度卻在工― 左右便足夠了。因此’於藉由银刻形成微細的光軍圖案之 情形、在形成光罩圖案之後進行清洗等之情形，皆難以出 現剝離等不良現象。 而 帛一只施形態中，使用繞射光產生圖案（第 一輔助圖案加及第二輔助圖案2G3)，使其產生與使透過光 罩加強結構（主圖案2〇1)内的開口部（移相器⑼⑼的光干涉 勺凡射光由此而使形成圖案時之散焦特性特性）提高 的理由，係與第一實施形態一樣。 換σ之，於佈置移相器（移相器201B)在半遮光部（第一半 遮光部2〇1Α)之周緣部的輪庵加強法的光罩加強結構(參考 Θ )中Φ移相器包圍之半遮光部只使光阻不感光那麼大 的光透過’光學上來看其係、與透光部_樣。於是，因為輪 靡加強法的移相器亦產生與中心線加強法的移相器一樣的 故14中〜線加強法一樣，在離移相器中心之距離為
O:\S9\S9603.DOC -79- 1242799 λ /(2xsm0)的位置，係佈置丨級第一辅助圖案，並且（或者） 在離第輔助圖案之中心的距離為又/ (na + sin0)的位 置，係佈置第：輔助目帛，而可使散焦特性提高。但輪扉 加強法中以移相器之位置為基準的繞射光產生圖案的佈置 位置的容許範圍，與在第一實施形態中所說明之中心線加 強法中的繞射光產生圖案的佈置位置的容許範圍一樣。 (第三實施形態） 下面，參考附圖，說明本發明的第三實施形態所關係之 光罩。 圖20(a)為第二實施形態所關係之光罩的平面圖，圖2〇(七) 為沿圖20(a)中之χχ_ χχ線剖開的剖面圖。圖21(幻〜圖 21(c)為沿圖20(a)中之XX 一 XX線剖開的剖面圖的數個例 子。 如圖20(a)及圖20(b)所示，於透過性基板3〇〇上形成藉由 曝光而轉移之線狀主圖案3〇1。主圖案3〇1係由第一半遮光 部3〇1八和移相器3〇1Β組成。第一半遮光部301A，係以包圍 線狀的移相為3 01B之形式形成。換言之，係將移相器3 〇 1 b 佈置在主圖案301的中心部。移相器301B例如係藉由挖透過 性基板300而形成者。透過性基板3〇〇上主圖案3〇1的兩側， 係佈置兩個構成為一對的使曝光光繞射且藉由曝光卻不轉 移之輔助圖案302，各個輔助圖案302和主圖案3〇1之間係夾 著透光部。辅助圖案302係由第二半遮光部構成。 需提一下’在本實施形態中，第一半遮光部3〇1 a及成為 辅助圖案302的弟二遮光部，係由同一個遮光膜go?例如為
O:\89\89603.DOC -80- 1242799 形成於透過性基板300上的Cr(鉻）膜等金屬膜形成。 換言之，第三實施形態和第一實施形態的不同之處為， 在第三實施形態中，使用由遮光部及移相器構成的光罩加 強結構，同時尚使用僅由遮光部構成的輔助圖案（繞射光產 生圖案）。需提一下，在圖20(a)及圖20(b)所示之光罩中， 係由主圖案301與輔助圖案302構成光罩圖案。透過性基板 300上未形成該光罩圖案的部份，係為透光部（開口部）。透 過移相器301B之光與透過透光部的光之間，係有一相位彼 此相反的關係（具體而言，兩者間的相位差具有大於等於 (150 + 360 X n)度且小於等於（21〇 + 36〇 χ n)度（n為整數） 之關係）。 根據第三實施形態，因為主圖案3〇1擁有移相器3〇ib，故 可由透過移相器301B之光抵消透過透光部之光的一部份。 因此，對應於主圖案301之遮光像的光強度分佈的對比度便 得以加強。此外，因除了主圖案3〇1以外，尚設置了輔助圖 案302，故藉由將辅助圖案3〇2佈置於合適的位置，便可產 生舁透過主圖案301之移相器3〇1B的光干涉的繞射光。是 以’主圖案3G1之轉移像的散焦特性便提高，結果係，_ 提高。 卜根據第二只施形態，因為將移相器3〇 1 b佈置在具 圖案3〇1之外形形狀的第一半遮光部301A的中心部，故
^應Γ主圖案3G1之遮光像之中心部的光強度分佈的對比 度便传以加強，姓里H
At 、、Ό果疋，既能將散焦特性維持得良好，又 能形成例如微細的線圖案。
O:\89\89603.DOC -81 - 1242799 根㈣三實施形態，因為係藉由挖透過性基板3〇〇以形成 移相。D3G1B者’故形成圖輯會發揮出極其優良的散焦特 性。具體而言，因為係藉由於遮光膜3〇7(遮光部)上開一開 口部’並同時挖開口部内的透過性基板则而形成移相器 “者故移相益3〇18成為透過性高之移相器。尚因為可 藉由調整遮光部的開σ尺寸以調整透過主圖案斯内部之 相反相位之光的強度，而很容易實現透過主圖案3〇1之相反 相位的光的最佳化，故於形成圖案時能發揮出極其優良的 散焦特性。換言之，因為可藉由調整包圍移相器之遮光部 的寬度以調整光罩尺寸（主圖案尺寸），尚可藉由調整遮光部 之開口尺寸以調整透過主圖案的相反相位的光的強度，故 能夠獲得可獨立地調整光罩尺寸和相反相位之光的強度之 特有效果。因Λ，與第一實施形態一樣，確實能夠獲得調 整相反相位之光而獲得的效果，例如聚焦特性的提高效果 及微細圖案之對比度的提高效果，同時尚很容易實現所希 望的圖案尺寸。 需提一下，在第三實施形態中，例如如圖2l(a)所示，就 透過性基板300及遮光膜307的疊層結構而言，除去移相器 形成區域和透光部形成區域所對應之遮光膜3〇7，同時挖對 應於透光部形成區域的透過性基板3 〇 〇，亦可實現產生和藤 20(b)所示之光罩相同之效果的光罩。 另外’在第三實施形態中，如圖21(b)及圖2l(c)所示，可 利用在透過性基板300上夾著由透射率很高的材料制成的 移相膜308形成遮光膜307的結構，以形成擁有移相器3〇γβ O:\89\89603.DOC -82- 1242799 的主圖案301與輔助圖案3〇2。具體而言，如圖21(b)所示， 在透過性基板300上沉積高透射率的移相膜308且在其上沉 積遮光膜307而構成的光罩結構十，除去移相器形成區域和 透光部形成區域所對應的遮光膜3〇7，並同時除去移相器形 成區域所對應的移相膜308，如此亦可實現產生和圖20(b) 所不之光罩一樣的效果的光罩。而且，根據圖21(b)所示之 光罩，尚能高精度地控制移相器3〇1B的相位。另一方面， 如圖21(c)所示，在與圖21(b)相同的疊層光罩結構中，除去 移相器形成區域和透光部形成區域所對應的遮光膜3〇7，並 同時除去透光部形成區域所對應的移相膜3 〇 8，亦能實現產 生和圖20(b)所示之光罩一樣之效果的光罩。 此處，如該實施形態所示，簡單地說明於在透過性基相 上形成由金屬膜構成之遮光部同時挖透過性基板而形成彩 相器’來形成光罩之情形，如何實現光罩檢查容易之光罩 圖案者。因對光具有透過性之材料的透射率隨光的波長而 變’故若在檢查光罩時，不使用波長和曝光光之波長一樣 的光’便不能檢查光罩，這種情形時有發生。換言之，在 用波長大㈣光光之光檢查對曝光光之透射率較低之材料 之情形，有時候，該材料相對檢查光之波長具有非常高的 透射率’結果而不能檢查光罩圖案的遮光性。然而，如該 實施形態所述，於用能夠完全遮光且臈厚充分厚之金屬膜 作遮光部之情形’該金屬膜便成為相對χ線區域的波長以外 的所有光幾乎完全遮光的遮光膜。因此，在曝光光之波長 和光罩檢查裝置之光之波長不—樣之情形，很容易對本實
O:\89\89603.DOC -83- 1242799 施形態般之光罩進行光罩檢查。 (第三實施形態的變形例） 下面’參考附圖，說明本發明的第三實施形態的變形例 所關係之光罩。 -22為第三實施形態的變形例所關係之光罩之光罩圖案 的平面圖。需提一了，在圖22中，用相同的符號表示和圖 20⑷及圖20(b)所示之第三實施形態所關係之光罩相同的 構成要素，說明省略。 本交形例的第一個特徵為，將輔助圖案3〇2(寬度： 設在離主圖案301(寬度：L)的移相器3〇1β的中心的距離為 〔λ / (2xsin0)〕之位置。 名交形例的第二個特徵為，在離主圖案3〇1的移相器 的中心的距離為〔又/(2xsin0)〕+〔 A/(NA+sin0)〕的 位置，換言之，在離輔助圖案（以下稱其為第一辅助圖案）3〇2 的中心〔λ /(NA+sin0)〕的位置，係形成使曝光光繞射 且藉由曝光卻不轉移的第二輔助圖案3〇3(寬度：D2)，第一 輔助圖案302及第二辅助圖案3〇3之間要有透光部。第二輔 助圖案303，係由與第一輔助圖案3〇2一樣之遮光部構成。 根據該變形例，確實可實現由第三實施形態的繞射光帶 來的DOF提高效果。 需提一下，在該變形例中，不佈置第一輔助圖案3〇2及第 二輔助圖案303中之任一個輔助圖案亦可。 在該變形例中，即使移相器3〇1]8和第一辅助圖案3〇2之間 的距離為〔λ / (2xsin0)〕附近的值，亦能獲得一定的上述
O:\89\89603.DOC -84- 1242799 效果。 在該變形例中，即使移相器301B和第二輔助圖案303之間 的距離為〔λ / (2xsin0)〕+〔 λ / (NA+sin0)〕附近的值， 亦能獲得一定的上述效果。 此處，產生所述一定效果的、與第一辅助圖案3〇2或者第 二輔助圖案303的佈置位置有關的所述“附近的值”，係指 於第一實施形態的第一變形例中所說明的、繞射光產生圖 案的佈置位置的容許範圍。 在忒、又形例中，較佳者，係上述斜入射角0為大於等於〇 4 xNA且小於等於〇·8χΝΑ的值。為大於等於〇·58χΝΑ且小於等 於〇·7χΝΑ的值便更佳、。在使用環狀照明進行曝光之時，較 佳者，係上述斜入射角0為大於等於〇·6χΝΑ且小於等於〇.8〇 xNA的值。在使用四極照明進行曝光之時，較佳者，係上 述斜入射角0為大於等於〇·4χΝΑ到、於等於㈣χΝΑ的值 (參考第一實施形態的第二變形例）。 找變形例中，較佳者，係主圖案301的寬度[至少比移 相益3〇1Β的寬度评寬2※2—(包括等於）（光罩上的實際尺 :)大於等於曝光波長(曝光光之波長⑷/斗的2倍便更 佳。換言之’較佳者’係在主圖案的光罩加強結構下，夹 在移相器和透光部之間的半遮光部(或者是遮光部)的寬 度，係至少大於等於20nm(光罩上的實際尺寸卜大於等於 2波長的1/4便更佳。但是，因為係使用採用了光罩加 構之先罩，故較佳者，係主圖案之寬度小於等於0.8X NA。因此’較佳者，係夾在移相器和透光部之間的半
O:\89\89603.DOC -85- 1242799 遮光部（或者是遮光部）的寬度不超過04χ λ /na(詳細情 形參考第一實施形態的第三變形例）。 在該變形例中，較佳者，係第二輔助圖案3〇3的寬度D2 大於第一輔助圖案3 02的寬度Dl，D2大於等於D1的1.2倍便 更佳（詳細情形參考第一實施形態的第四變形例）。 (第四實施形態） 下面’參考附圖’說明本發明的第四實施形態所關係之 光罩。 圖23(a)為第四實施形態所關係之光罩的平 為沿圖23(a)中的XXIII — XXIIU^剖開的剖面圖 如圖23(a)及圖23(b)所示，在透過性基板4〇〇上形成藉^ 曝光而轉移之線狀主圖案401。主圖案4〇1，係由移相以 成。該移相器例如係藉由挖透過性基板4〇〇而形成者。在无 過性基板4〇0上主圖案401的兩側，係佈置兩個構成為一^ 的使曝光光繞射且藉由曝光卻不轉移之輔助圖案4〇2，辅耳 圖案樹和主圖案術之間係夾著透光部。輔助圖荦他，夺 由具有使曝光光部份地透過的透射㈣半遮光部構成。’ 換言之，第四實施形態和第-實施形態之不同之處為 在第四實施形態中’主圖案4〇1僅由移相器構成，而不:、 光罩加強結構構成。雲描一 T . 疋由 菁構成而&下，在圖23⑷及圖23(b)所示 ，係由主圖案401和辅助圖案構成 =生基板4〇0上未形成該光罩圖案的部份為透光部(開 透過成為主圖案4〇1之移相器的光和透過透光部的光
O:\89\89603.DOC -86- 1242799 間’係有一個相位彼此相反的關係（具體而言，兩者間的相 位差具有大於寺於（150 + 360 X η)度且小於等於（21〇 + 360 X η)度（η為整數）這樣的關係）。 透過成為輔助圖案402的半遮光部的光和透過透光部的 光之間，係具有一個相位彼此相同的關係（具體而言，兩者 間的相位差具有大於等於3〇 + 36〇 χ η)度且小於等於 (30 + 360 X η)度（η為整數）這樣的關係）。 根據第四實施形態，因為主圖案4〇1由移相器構成，故可 由透過該移相器的光抵消透過透光部之光的一部份。因 此，對應於主圖案40 1之遮光像的光強度分佈的對比度便得 乂加強尚因除了主圖案40 1以外，也設置低透射率的輔助 圖案402，故藉由將辅助圖案4〇2佈置在合適的位置，便可 產生與透過為主圖案4〇1之移相器的光干涉的繞射光。是 以，主圖案401之轉移像的散焦特性便提高，DOF亦即提高。 另外，根據第四實施形態，因辅助圖案4〇2為半遮光部， 故輔助圖帛的佈置自自度提高，❿能夠提高含主圖案401 之圖案佈置的週期，故可進一步提高D〇F特性。尚因辅 助圖案402為半遮光部，故可在藉由曝光卻不轉移的條件下 使輔助圖案4G2粗-些，是以加王便變得更容易。 另外，根據第四實施形態，因為係藉由挖透過性基板400 來形成成為主圖案401的移相器者，故形成圖案時會 極其優良的散焦特性。 車出 需提一下，在第四實施形態中，因主圖案4〇1僅由移相器 構成’故收不到於第—實施形態至第三實施形態中使用^
O:\89\89603.DOC -87- 1242799 f帶來的效果，換言之，藉由調整光罩加強結 冓的尺寸、设在光罩加強結構中的移相器（開口部）的尺寸， 而獲得之邊控制對比度及散焦特性，邊在形成圖荦時很容 易地實現吾人所希望的尺寸這-特有效果 提繼特性’係可用單純的移相器來替換光軍加強結構。 另外，在第四實施形態中，較佳者，係成為辅助圖案4〇2 之丰遮光部的透射率在6%以上（包括6%)且5〇%以上（包栝 50%)。如此-來’便既能防止由於輔助圖案術的遮光性 過高而形成光阻膜的非感光部，同時尚確實能實現由繞射 光帶來的DOF提高效果。 另外，在第四實施形態中，可用圖23⑷所示之光}剖面 結構來代替圖23(b)所示之光罩剖面結構。換言之，如圖23⑷ 所示，於透過性基板400上依次疊層了半遮光膜4〇6及由高 透奇率材料製成的移相膜408的結構中，可採用除去移相器 形成區域（主圖案形成區域）以外之移相膜4〇8且除去透光部 形成區域的半遮光膜406的結構。根據圖23(c)所示之結構， 很容易使成為主圖案401的移相器的透射率小於成為辅助 圖案402的半遮光部的透射率。於此情形下，若設移相器的 透射率小於等於15 %，便不僅可由移相器構成微細的圖 案，任意尺寸的整個主圖案皆可由移相器構成，故很容易 形成任意尺寸的圖案混合佈置著作為主圖案用的光罩。 (第四實施形態的變形例） 下面，參考附圖，說明本發明的第四實施形態的變形例 所關係之光罩。
O:\89\89603.DOC -88 - 1242799 圖24為第四實施形態的變形例所關係之光罩之光罩圖案 的平面圖。需提-下，在圖24中，用相同的符號表示和圖 23(a)及圖23(b)所示之第四實施形態所關係之光罩相同的 構成要素，說明省略。 本變形例的第一個特徵為，將辅助圖案4〇2(寬度·_ di) 設在離主圖案401(寬度·· W)即移相器之中心之距離為〔又 /(2xsin0)〕之位置。 該變形例的第二個特徵為，在離成為主圖案4〇1的移相器 之中心之距離為〔；l/(2xsin0)〕+〔又/(NA+sin0)〕之 位置，換言之，在離辅助圖案（以下稱其為第一辅助圖案）4〇2 的中。〔又/ (NA + sin0)〕遠之位置，係形成使曝光光繞 射且藉由曝光卻不轉移的第二輔助圖案4〇3(寬度：D2)，第 辅助圖案402及第二辅助圖案4〇3之間要爽著透光部。第 一辅助圖案403 ’係、由與第一辅助圖案4〇2一樣之遮光部構 成。 根據.亥文形例，確貫可實現由第四實施形態的繞射光帶 來的DOF提高效果。 而提下，在該變形例中，不佈置第一輔助圖案4〇2及第 一輔助圖案403中之任一個輔助圖案亦可。 在该變形例中，即使成為主圖案401的移相器和第-輔助 =案402之間的距離為〔A/(2xsin0)〕附近的值，亦能獲 得一定的上述效果。 在A文形例中，即使成為主圖案401的移相器和第二輔助 圖案 4〇3之間的距離為〔λ / (2Xsm0)〕+〔 Λ / (NA+ sm0)
O:\89\89603.DOC -89- 1242799 〕附近的值，亦能獲得一定的上述效果。 此處，產生所述一定效果的，與第一辅助圖案4〇2或者第 二輔助圖案403的佈置位置有關的所述“附近的值”，係指 於第一實施形態的第一變形例中所說明的、繞射光產生圖曰 案的佈置位置的容許範圍。 在該變形例t，較佳者，係上述斜人射角0為大於等於〇4 州A且小於等於0·8〇χΝΑ的值。為大於等於〇58χΝΑ且小於 等於0.7ΧΝΑ的值便更佳。在使用環狀照明進行曝光之時， 較佳者，係上述斜人射角0為大於等於Q6xNa且小於等於 0.80XNA的值。在使用四極照明進行曝光之時，較佳者，係 上述斜入射角0為大於等於〇.4χΝΑ且小於等於〇·6〇χΝΑ的 值（參考第一實施形態的第二變形例）。 在該變形例中，較佳者，係第二輔助圖案403的寬度D2 大於第-辅助圖案402的寬度D1，D2A於等於d_2倍便 更佳（詳細情形參考第一實施形態的第四變形例）。 另外’在本變形例中’以半遮光部作每個輔助圖案術 =用，不僅如此，尚可使用遮光部作第一辅助圖案4。2 ^ 一辅助圖案403。與用半遮光部作輔助圖案相比，用遮 光部作辅助圖宰時，φ^ * — 莱守主圖案和輔助圖案之間的對比度下 安另-方面’藉由於本變形例中所說明之位置佈置輔助 =能獲得實現报大之D〇F的光罩，此係不言而喻者。 中的光星2用以下說明之簡單化光罩結構代替本變形例 中的先罩結構的情形，與本變形例相 的對比度、雖…、心成圖案日守 ⑽的加強效果下降了’但確可使該加強效果
O:\89\89603.DOC -90- 1242799 較習知技術為高。 具體而言，在用圖25(&)所千夕1、产， u)所不之由遮光部形成之輔助 412及413來代替該變形例中之由主啼，a 八 之由+遮光部構成的輔助圖案 402及403㈣圖24)的情形，因辅助_的遮光性變高了， 故輔助圖案的佈置自由度下降了。但是，因為在圖 所示之光罩結構下，也是主圖案州由移相器構成，故藉由 於佈置該變形例中的輔助圖案術及4〇3的位査佈置輔助圖 案412及413’便能獲得D〇F提高效果。另夕卜，若用遮光部 來替換半遮光部，形成圖案時之精度下降，但能獲得對光 罩進行確確實實的檢查之效果(參考第三實施形態小 圖25(b)圖25(c)係顯不沿圖25⑷中的— m線剖 開的剖面圖的數個例子。 在圖25⑻所示之結構中，成為主圖案4〇1的移相器例如 係藉由挖透過性基板_而形成者。每個輔助圖案(第二輔 助圖案413未圖示），係由形成在透過性基板_上的遮域 407構成。因為根據圖25⑻所示之結構，能獲得透射率充分 高的移相器，故可獲得充分大的DOF提高效果。 另外，圖25(c)所示之結構，係可藉由對依次疊層形成在 透過J·生基板400上的移相膜彻及遮光膜4〇7的结構，除去辅 助圖案形成區域以外之遮光膜4()7並除去透光部形成區域 ㈣_ 4 〇 8來實現。換言之，主圖案4 (H，係、由移相膜4 〇 8 W單層結構構成；每個輔助圖案412及413(省略示意第二 辅助圖案413)，係由移相膜4〇8和遮光膜4〇7的疊層結構構 成。在圖25(c)所示之結構中，若使移相器的透射率小於等
O:\89\89603.DOC -91 - 1242799 於⑽，便不僅能由移相器形成微細圖案，尚能由移相器 形成大圖案，故很容易形成從微細圖案至大尺寸的任意尺 寸的圖案混合佈置著作為主圖案的光罩。 另外於以齒26所示之由移相器形成的輔助圖案422及 423來代替該變形例之由半遮光部構成的辅助圖案4〇2及 4〇3(參看隱24)之情形，使輔助圖案的篆光性較主圖案的遮 光性低的效果下降，卻能獲得充分大的D〇F提高效果。因 為圖26所示之結構，係藉由將透過性基板上的移相膜圖案 化即可貫現，故光罩的加工便變得很容易。 另外，可用圖27所示之由遮光部構成的主圖案411及由遮 光部構成的輔助圖案412及413以代替本變形例中之由移相 為構成的主圖案及由半遮光部構成的輔助圖案4〇2及 403：(參看圖24)。於此情形下，和該變形例相比，由主圖案 411帶來的遮光性加強效果及D〇F提高效果下降了，但〇〇卩 卻有一定的提高。根據圖27所示之光罩結構，因為僅由遮 光部形成光罩圖案，故光罩的加工和檢查等皆非常容易。 (第五實施形態） 下面，參考附圖，說明本發明的第五實施形態所關係之 圖案的形成方法，具體而言，為利用了第一實施形態至第 四實施形態中之任一實施形態所關係之光罩（以下稱其為 本發明的光罩）的圖案形成方法。 圖28(a)〜圖28(d)，為顯示第五實施形態所關係之圖案形 成方法之每個工序的剖面圖。 首先’如圖28(a)所示，於基板500上形成金屬膜或者絕緣
O:\89\89603.DOC -92- 1242799 膜等被加工膜5G1以後，如圖28⑻所示，在被加工膜501上 形成正型光阻膜5〇2。 接者，如圖28(c)所示，用冑光光5〇3去照射本發明的光 罩^例如圖1(b)所示之第—實施形感所關係、之光罩，由透過 5亥光罩的透過光504對光阻膜502曝光。 ，需提—下’在圖28⑷所示之工序中所使用的光罩的透過 性基板100上，設有由於曝光而轉移之線狀主圖案⑻。主 圖案HH’係由擁有使曝光光部份地透過的第__透射率的第 一半遮光部1G1A和移相㈣職成。第—半遮光部i〇iA形 成為包圍線狀的移相膜1〇1B之狀態。移相器膽例如係藉 由挖透過性基板刚而形成者。透過性基板⑽上主圖案^ 的兩側，係佈置兩個構成為一對的使曝光光繞射且藉由曝 光部不轉移之輔助圖案102 ’各個辅助圖案102和主圖案101 之間夾著透光部。輔助圖案1〇2，係由擁有使曝光光部份地 透過的第二透射率的第二半遮光部構成。 圖（C)所不之曝光工序中，使用斜入射曝光光源對光 阻膜502曝光。目為此時透射率低之半遮光部用作光罩圖 案_故正個光阻膜502在較弱的能量下曝光。但是，如圖28(幻 八僅有對應於主圖案1 〇 1以外之區域的光阻膜5〇2的潛 象（M刀502a偏於顯影卫序中光阻膜足以溶解的曝光能 來照射。 、接者，如圖28(d)所示，對光阻膜5()2進行顯影處理而將 ，曰像部份5G2a除去，由此而形成對應於主圖案⑻的光阻圖 案 505 〇
O:\89\89603.DOC -93- 1242799 根據第五實施形態，因為係使用本發明的光罩（具體而 =，為第一實施形態所關係之光罩）的圖案形成方法，故能 獲得和第一實施形態一樣的效果。具體而言，係藉由本發 明的光罩對涂敷光阻的基板（晶圓）進行斜入射曝光。此時， 因為擁有移相器（開口部）的光罩加強結構（主圖案101)具有 非常強的遮光性，故用在顯影工序中足以溶解的曝光能來 妝射對應於光罩加強結構以外之其他區域的光阻。而且， 由光罩加強結構形成的遮光像的對比度非常高，同時該遮 光像的散焦特性亦非常優良，故可形成D0F高的微細圖案。 而提下，f第五實施形態中，係使用第一實施形態所 關係之光罩，不僅如此，尚可使用第二實施形態至第四實 轭形怨中的每一實施形態所關係之光罩，每一實施形態都 能獲得同樣的效果。 另外，在第五實施形態中，係使用正型光阻工序，不僅 如此，尚可代替它，使用負型光阻工序，這時亦能獲得同 樣的效果。 另外，在第五實施形態中，較佳者，係在用圖28(c)所示 之曝光光503進行照射的工序中，使用斜入射照明法（斜入 射曝光法）。這樣一來，在透過本發明之光罩的光的光強度 分佈中，對應於主圖案及透光部的部份之間的對比度便提 问而且光強度分佈的散焦特性亦提高。因此，在形成 圖案時’曝光容限和散焦容限便提高。換言之，能形成散 焦特性極其優良的微細圖案。 其次，係說明於使用有辅助圖案（繞射光產生圖案）之本
O:\89\89603.DOC -94- 1242799 中，起著重要作用的斜 發明之光罩進行斜入射曝光的過程 入射角的計算方法。 使用點光源作斜入射曝光光源 之情形，對斜入射角有一
方法的圖，在用具有面積的光源照射時亦藉由該 方法計异出繞射光產生圖案之適當佈置位置。 圖29(a)係顯示進行環狀照明時的斜入射角的計算方法。 如圖29(a)所示，環狀照明時，環狀光源的内徑§1對應於最 J斜入射角為01的光源，環狀光源的外徑對應於最大斜 入射角為02的光源。因此，用於計算繞射光產生圖案的佈 置位置的斜入射角0便根據從由内徑、S1及外徑S2計算之s = (si + S2)/2的位置照射的光的光源來定義。換言之，斜 入射角0=(01 +02)/2。而且，若81及82為由NAs義的標 準值，則第一實施形態至第四實施形態中之光罩的斜入射 角0，便可根據Sin0= SxNA =(S1 + S2)xNA/2來設定。但 是，在使用環狀照明之情形，較佳者，係在圖案形成方法 中’使用斜入射位置S為大於等於〇 · 6且小於等於〇 · §的照明 及光罩。使用斜入射位置S為0.7附近的值的照明及光罩便 更仏（茶看弟一實施形態的第二變形例）。 需提一下，可將斜入射角0設定為大於等於01且小於等於 02的任意值，係不言而喻者。換言之，可將斜入射角0設定 在滿足SlxNA ^in0必2χΝΑ之關係的任意值上，此係不言 O:\89\89603.DOC -95- 1242799 而喻者。 在如第一實施形態中所說明般，進行斜入射曝光時，於 斜入射角0為sin0<NA/3之情形，便得不到散焦特性的提 高效果。因此，在由具有面積的光源作照明之情形，較佳 者，係斜入射角0由能夠獲得充分大的散焦特性提高效果的 值來構成。另外，在用於曝光的光源含有sin0<NA//3之斜 入射角0之情形，若不去理會來自那一部份的斜入射光，以 ό又有隶佳的繞射光產生圖案的光罩進行曝光，與顧及來自 所述部份的斜入射光而設置繞射光產生圖案的情形相比， 前者在形成圖案時能發揮出極其優良的散焦特性。所以， 車父佳者’係斜入射角0的最小角I：為由sin f = 〇·4χνα所定 義的值。換a之，用於计异繞射光產生圖案的佈置位置的 斜入射角0為+02)/2。換言之，斜入射角0，係由sin0= (0·4 + S2)xNA/2來定義。 圖29(b)〜圖29(e)分別係顯示進行四極照明時斜入射角 的計算方法。於四極照明之情形，如各圖所示，利用四極 光源（4眼光源）的中心（以下稱其為光源中心）為原點之又丫 坐標系計算斜入射角。具體而言，於四極照明之情形，對 平行於該XY坐標系中的X軸、γ軸的每個圖案進行斜入射角 的最佳化。具體而吕，斜入射角，非係由從光源中心至每 個光源的距離來定義，而係由X軸上或者γ軸上每個光源的 坐標值來定義。下面，說明對與Y軸平行的圖案而言將斜入 射角最佳化之情形，係同於對X軸平行的圖案而言斜入射角 最佳化之情形。首先’最小斜入射角，係由四極光源的每 O:\89\89603.DOC -96- 1242799 個光源中x坐標的絕對值中離原點最近的值來定義，換言 之，由圖29(b)〜圖29(e)所示之xl來定義最小斜入射角。同 樣，最大斜入射角，係由四極光源的每個光源中乂坐標的絕 對值中離原點最遠的值來定義，換言之，由圖29(b卜圖29(匀 所不之x2來定義最大斜入射角。因此，在四極照明之情形， 用於計算繞射光產生圖案的佈置位置的斜入射角0可根據 sin0= SxNA =(xl + X2)XNA/2來設定。但是，較佳者，係， 在使用四極照明之情形，在圖案形成方法中，使用斜入射 位置S大於等於〇·4且小於等於〇·4的照明及光罩。使用斜入 射位置S為0.5附近的值的照明及光罩便更佳（參看第一實施 形態的第二變形例）。 需提一下’可將斜入射角0設定在滿足χ1χΝα沒in0^2x ΝΑ之關係的任意一個值上，此係不言而喻者。 另外，在圖29(b)〜圖29(e)所示之四極照明之情形，亦和 圖29(a)所示之環狀照明一樣，較佳者，係斜入射角0的最 小角f為由sing = 〇·4χΝΑ所定義的值。換言之，用於計算 繞射光產生圖案的佈置位置的斜入射角0，係由sin0 = (〇 4 + x2)xNA/2來定義。 (第六實施形態） 下面’參考附圖’對本發明的第六實施形態所關係之光 罩資料制作方法，具體而言，使用中心線加強法、輪廓加 強法及繞射光產生圖案的、第一實施形態至第四實施形態 中的任一實施形態所關係之光罩（以下稱其為本發明的光 罩）的光罩資料制作方法。需提一下，在本實施形態中，若
O:\89\89603.DOC -97- 1242799 不另做說明，光罩的各個構成要素㈣能及 述本發明的光罩所對應㈣成要素—樣。 4係。所 4=:!的處理内容之前，先對本發明之光罩的光罩 貝乍方法之要點加以說明。在本發明之光罩中， 丰摭：立圖案之知’移相器及包圍移相器的遮光部或者是 比有卜以及佈置在其周圍的繞射光產生圖案（輔助圖案） 皆有關。因此’為使形成圖案時之圖案尺寸，換士之宰) ⑶咖㈤DlmensiGn)成為吾人所希望的值，便需錢定 的寬度、遮光部或者半遮光部的寬度、繞射* 圖木的位置以及其寬度等複數個要素的值。而且，大 =㈣’為實現吾人所希望之⑶的上述各個要素的值的 二：τ限於一個，而是複數個。於是，在本實施形態中 料制作方法中’優先決定使形成圖案時的容限最 的重要要素的值’然後再根據形成圖案時對容限之影塑 小之要素調整圖案尺寸。 曰 具體而在本實施形態中’較佳者，係先決定移相器 勺立置及見度’再決定辅助圖案的位置及寬度，最後決定 =圍移相器的遮光部或者是半遮光部的寬度（這些都是形 圖案^對容限的影響度極高的要素），換言之，較佳者， 係藉由调整由移相哭矛类 口口 $所夾之區域的寬度來制作實 :吾人所希望之CD的光罩資料。下面’對具體的處理内容 加以說明。 圖30為第六實施形態所關係之光罩資料制作方法的流程 «微細的吾人所希望之圖案作成在光
O:\89\89603.DOC -98- 1242799 罩上成為遮光圖案之LSI用光罩圖案之方法的流程圖。另 外，圖3 1 (a)〜圖3丨（g)係顯示第六實施形態所關係之光罩資 料制作方法之每個工序中所制作的具體的光罩圖案。 圖3 1(a)係顯示根據光罩圖案形成的吾人所希望的圖案。 換言之，圖31(a)所示之圖案600,為相當於在使用本發明的 光罩的曝光過程中不使光阻感光之區域的圖案。需提一 下，在本實施形態中說明圖案形成之時，若不做特別說明， 便係以使用正型光阻工序為前提者。換言之，係說明假定 藉由顯影光阻的感光部份被除去且光阻的非感光部作為光 阻圖案殘留之情形。因此，於使用負型光阻工序之情形， 除了光阻的感光部份作為光阻圖案殘留下來且光阻的非感 光邛被除去這一點不一樣以外，其他地方皆一樣。 首先，在步驟S1，將圖31(a)所示之吾人所希望的圖案6〇〇 輸入至用於制作光罩資料的電腦中。 接著，在步驟S2，根據在對根據本實施形態而制作之光 罩進行曝光時，係使用較強的曝光或者是使用較弱的曝 光，進行將圖31(a)所示之吾人所希望的圖案放大或者縮小 的尺寸再設定（resize)。或者是，為根據形成圖案時每個步 驟下所產生的尺寸變化，有意識地調整尺寸進行吾人所希 - 望的圖案的尺寸再設定亦可。如圖31(b)所示，進行了尺 寸再設定以後之圖案，係為由^半遮光部構成的主圖案6〇1。 接著，在步驟S3，如圖31(c)所示，決定佈置於主圖案6〇1 中尺寸為規定值以下之區域的中心部的移相器6〇2的形狀 (見度等，以下同）。此時，係使移相器602完全包含在主圖
O:\89\89603.DOC -99> 1242799 案601即半遮光圖案的内部。換言之，使主圖案601的最外 邊為半遮光圖案的邊。 此處，較佳者，係按下述以調整所生成之移相器的寬度。 換言之’包圍移相器之半遮光部之移相器和透光部所夾的 區域的寬度，係由之後要進行的CD調整而被改變，結果 是’為使該區域的寬度不成為所規定的寬度以下，而事先 對移相杰的寬度進行調整。需提一下，上述所規定的寬度， 較佳者，係在光罩上的實際尺寸為20nm或者是曝光波長的4 分之1以上。因此，設定移相器的寬度，係為了於這一時刻 將由移相器和透光部所夾的區域的寬度確保在所述規定尺 寸以上，且在那一狀態所預測的CD不會比吾人所希望的值 粗。具體而言，將在上述狀態下實現吾人所希望的〇1)的移 相器的寬度定義為最大移相器寬度，同時佈置移相器以便 能夠使每個圖案的對比度及D〇F在該最大移相器寬度以下 的移相器的寬度範圍内最佳化。這樣一來，便無需於以後 的工序中改變移相器的寬度從而調整圖案的尺寸。需提一 下，至此處為止，是以主圖案為光罩加強結構為前提加以 說明者，不僅如此，於制作光罩資料以便主圖案僅由移相 器構成之情形，可省略上述4理内容。 接著，在步驟S4，如圖31(d)所示，決定係佈置於主圖案 6〇1中尺寸大於規定值之區域的周緣部的移相器6〇2的形 狀。此時，使移相器602完全包含在主圖案6〇1即半遮光圖 案的内部，由此而使主圖案〇01的最外邊為半遮光圖案的 邊0 O:\89\89603.DOC -100- 1242799 接著，在步驟S5，如圖3 1(e)所示，離於步驟S3及步驟S4 佈置的移相器602有一定距離（根據曝光時所用的光源的照 明的斜入射角等決定的距離）之位置，係佈置上由半遮光部 構成的1級繞射光產生圖案603及2級繞射光產生圖案6〇4作 使曝光光繞射的辅助圖案。例如，於移相器6〇2為線狀的圖 案之情形，將線狀的繞射光產生圖案佈置在離移相器6〇2 有一定距離的位置上且與移相器6〇2平行。但是，當於繞射 光產生圖案的佈置位置存在其他圖案之情形，便不在該其 他圖案存在之區域佈置繞射光產生圖案。 藉由以上處理，便將形成圖案時對容限之影響大之移相 盗的位置及寬度、以及繞射光產生圖案的位置及寬度設定 在最佳值上。 接著，在步驟S6,為進行調整光罩圖案的尺寸的處理做 準備，藉由該處理要做到：在用本發明的光罩曝光時，對 應於光罩圖案而形成具有吾人所希望之尺寸的㈣。換言 之’為通常稱之為OPC(〇ptical Pr〇ximity ^灿⑽）處理 之處理做準備。在本實施形態中，將形成圖案時的尺寸， 換口之測CD並根據該結果尺寸得以調整之光罩圖案區 域^堇限定為主圖案6()1的邊，換言之，半遮光圖案的邊： 換δ之’如圖31(f)所示’將主圖案6()1之最外邊設定為⑶ 調整用邊605。換言之，對應該形成之圖案之尺寸的調整即 CD的凋整’僅用構成主圖案之半遮光部的最外邊以調整。 這樣^來，對佈置移相器的主圖案而言，可藉由調整 相器與透光部所夾之半遮光部的寬度以調整⑶。結果是，
O:\89\89603.DOC -101 - 1242799 可於移相器602及相對移相器602佈置於最佳位置的繞射光 產生圖案603及604不變形之情形，製成能夠實現吾人所希 望之CD的光罩圖案。 接著，在步驟S7，設定用於光罩圖案的半遮光部及移相 器的透射率。 接著，在步驟S8、步驟S9及步驟S10，進行〇pc處理（例 如以模型為基礎的0PC處理）。具體而言，在步驟別，藉由 考慮了光學原理及光阻顯影特性的模擬，預測由佈置了移 相器6〇2的主圖案601、繞射光產生圖案603及604形成的光 阻圖案的尺寸。此時，在模擬過程中，不僅要考慮微影工 序，尚要考慮與幹蚀刻等其他的和圖案形成有關的工序。 接著，在步驟S9’查—查所預測的光阻圖案的尺寸是否和 吾人所希望的尺寸_ & ^ ^ ^ ^ Ύ 致。$和所希望的尺寸不一致之時， 在步驟S 10，根攄對也R & 、 艨對先阻圖案的預測尺寸和吾人所希望的尺 寸之差移動CD調整用、喜, 用邊605，由此而進行主圖案6〇1之 形。 呑亥實施形態的特傲盔 ^ 彳徵為，僅猎由改變於步驟S6所設定的CD 凋整用邊605，便能眘招π竹… 阻圖荦見可形成具有吾人所希望之尺寸的光 回”、 回案。換言之，重複進行步驟S8〜S10直至光 阻圖案的預測尺寸&五 置至先 -，輸出能夠形成:^所希望的尺寸一致，最後在步驟 罩圖案。㈣°人所希望的尺寸的光阻圖案的光
妙而太戈）係，·"貝不於步驟輸出之光罩圖案的一例。 然而，本來，影嫩 ，7 J 寸的參數很多，有移〜Π的光罩中的圖案(光阻圖案)尺 目裔的寬度、光罩圖案（主圖案）的寬度
O:\89\89603.DOC -102- 1242799 以及辅助圖案之寬度及位置等。 ::此相對’根據第六實施形態，為實現對比度及散焦特 丨等(重要的圖案形成特性)極其優良的光罩，首先，決定為 4要參數之移相器602的寬度及繞射光產生圖案603及6〇4 的佈置位置。之後，僅使作為CD調整用邊605設定的、主 圖案601的最外邊移動以進行圖案尺寸控制，便能實現具有 優良的圖案形成特性的光罩圖案。 因此，若根據按照本實施形態之方法作成的 =光罩，然後再使用該光罩進行斜入射曝光的話，便不管 是形成微細的圖案或者是形成微細溝槽，皆能獲得很高的 對比度與極其優良的DOF特性。 另外，根據第六實施形態，因為將移相器6〇2佈置在其於 主圖案601的尺寸在所規定的值以下之區域的中心部，故能 夠實現％夠形成更微細的吾人所希望的圖案且圖案形成特 性極優的光罩圖案。 至此處為止，係說明將繞射光產生圖案佈置在其能夠產 生最佳繞射光的位置之光罩資料制作方法，接下來，對其 他的主圖案接近主圖案之情形光罩資料制作方法（特別是 上述步驟S5的處理）進行詳細的說明。需提一下，在以下的 說明中，用圖32所示之光罩圖案制作例來代替圖31(g)所示 之光罩圖案制作例。在圖32中，7〇丨為引人注目的主圖案， 702、703、704及705分別為接近主圖案70丨的其他主圖案。 而且，在以下說明中，設丨級繞射光產生圖案之中心的最佳 位置為離移相器的中心G0遠的位置，同時丨級繞射光產生圖
O:\89\89603.DOC -103- 1242799 案之中心的容許位置範圍從G1至G2(G1< GO <G2)。此時， 較佳者，係使G1及G2和在第一實施形態中所說明的！級繞 射光產生圖案的佈置位置的容許範圍一致。另外，設2級繞 射光產生圖案之中心的最佳位置為離移相器的中心H〇遠的 位置’同時2級繞射光產生圖案之中心的容許位置範圍，係 為從H1至H2(H1< HO <H2)。此時，較佳者，係使則及们 和在第一實施形態中所說明的2級繞射光產生圖案的佈置 位置的容許範圍一致。 下面，邊考慮著引人注目的主圖案701和與其接近的其他 主圖案702〜705的關係，邊對產生繞射光產生圖案的方法 進行詳細的說明。需提一下，各個主圖案7〇1〜7〇5分別具 有光罩加強結構。換言之，主圖案7〇 1，係由移相器B 和包圍其的半遮光部701A構成；主圖案7〇2，係由移相器 702B和包圍其的半遮光部7〇2A構成；主圖案7〇3，係由移 相器703B和包圍其的半遮光部7〇3A構成；主圖案7〇4，係 由移相器704B和包圍其的半遮光部7〇4A構成；主圖案 705，係由移相器705B和包圍其的半遮光部7〇5 a構成。 如圖32所示，主圖案7〇1和主圖案7〇2接近的程度，要滿 足二者的中心間的距離Ρ1&Ρ1<2 χ G卜此時，主圖案7〇1 和主圖案702之間不佈置繞射光產生圖案。 主圖案701和主圖案7〇3接近的程度，要滿足二者的中心 間的距離P2為2xG142<2xG2。此時，在主圖案7〇1和主圖 案703之間的中央佈置1級繞射光產生圖案8〇1。 主圖案701和主圖案7〇4接近的程度，要滿足二者的中心
O:\89\89603.DOC -104- 1242799 間的距離P3為2 χ G2^P3<2 χ m。此時，係於主圖案7〇ι 和主圖案704之間，離主圖案7〇1的中心〇〇遠的位置上佈置 具有中心的1級繞射光產生圖案802，同時在離主圖案7〇4 的中心G0遠的位置上佈置具有中心的丨級繞射光產生圖案 803 〇 主圖案701和主圖案705接近的程度，要滿足二者的中心 間的距離P4為2 X H1SP4<2 X H2。此時，係於主圖案7〇1 和主圖案705之間，離主圖案7〇1的中心〇〇遠的位置上佈置 具有中心的1級繞射光產生圖案804,在主圖案7〇1和主圖案 705之間的中央佈置2級繞射光產生圖案8〇5，係於離主圖案 705的中心G0遠的位置佈置具有中心的i級繞射光產生圖案 806 〇 需提一下，引人注目之主圖案之中心和與其相鄰的其他 主圖案之中心相距2 X H2以上（包括等於）遠之情形，可在 每個主圖案之間離每個主圖案之中心〇〇遠之位置設置，係 分別擁有中心的一對！級繞射光產生圖案，再在離每個主圖 案之中心H0遠的位置上設置分別擁有中心的一對2級繞射 光產生圖案。 根據上述的繞射光產生圖案產生方法，在主圖案以任意 尺寸接近其他主圖案之情形，亦確實能產生理想的繞射光 產生圖案。 需提一下，在第六實施形態中，係以具有使用了半遮光 部的光罩加強結構的光罩圖案為對象加以說明的，不僅如 此’尚可代替其，以具有使用了遮光部的光罩加強結構的
O:\89\89603.DOC -105 - 1242799 光罩圖案為對象。具體而言，可以將在本實施形態中作為 半遮光部說明的地方皆用遮光部來替換。另外’於此情形 下，可以省略於步驟S4之在主圖案6〇1的周緣部佈置移相器 6〇2的步驟。f提—τ，在用遮光部㈣代半遮光部之情 形’在由根據本實施形態的方法制作的光罩圖案來形成規 定尺寸以下的圖案時，能獲得對比度或者d〇f的很大的提 高效果。具體而言，在形成微小溝槽時，肖比度或者d〇f 的提高效果很小。但是，在形成例如以高速操作為目的的 LSI回路的閘極層的圖案時’上述效果卻極高。亦即，在形 成只有電晶體圖案的尺寸極其微細且不包含微小的溝槽圖 案的圖案等時，上述效果極高。 在制作通常的LSI用光罩圖案資料之時，重要的是增加形 成電晶體圖案時的容限。正因為如此’在主圖案和主圖案 接近而導致不能將繞射光產生圖案佈置在對這兩個主圖案 來講皆係最佳之位置之情形，可對成為電晶體部份的主圖 案在最佳位置產生繞射光產生㈣，而對成為佈線部份的 主圖案不管是不是最佳位置，產生繞射光產生圖案即可。 下面，參考圖33所示之流程圖作具體說明。圖33所示之改 良處理流程和圖30所示之處理流程的不同之處，在於：根 據主圖案的移相器的佈置位置佈置繞射光產生圖案的處理 是分兩個步驟來進行的。換言之，具體而言，圖3〇的處理 流程中的步驟S5下的處理，分成圖33的處理流程中的步驟 S51和S52這兩個步驟來進行。具體而言，首先，在步驟“丄， 產生並佈置相對電晶體區域的主圖案的移相器為最佳的繞
O:\89\89603.DOC -106- 1242799 射先產生圖案。接著，在步驟S52,產生㈣電晶體區域以 外的區域的主圖案的移相器為最佳的繞射光產生圖案。根 據《亥方法’即使出現因為電晶體區域的主圖案和其他區域 (佈線區域）的主圖索相五4 α案相互接近而不能佈置同時對這兩個主 圖案來講都是最隹μ钱& 取仫的％射先產生圖案的情形，亦能佈置相 對電晶體區域的主圖案為最佳的繞射光產生圖案。需提一 下私曰曰體區域的主圖案的抽出，例如很容易借助根據⑶ 設計資料抽出閘極層和活性層的重疊等的處理來進行。 圖34係顯示光罩圖案制作例（根據圖训示之處理流程 而獲知的具體的處理結果）。如圖34所示，主圖案 /刀別由移相器710B〜712B及遮光部7i〇A〜ΜΑ構成，而 且，對這些主圖㈣〇〜712佈置了 i級繞射光產生圖案8ιι 〜815。此處，移相器71肋為佈置在電晶體區域的移相器， 其他的移相器711B及712B為佈置在電晶體區域以外的區域 的移相的另外，對移相器而言最佳的1級繞射光產生圖案 的佈置位置，為離移相器的中心G0遠的位置，丨級繞射光產 生圖案所能容許的位置範圍從⑴至G2。另外，主圖案710 和主圖案711相互接近、主圖案711和主圖案712相互接近。 相互接近的每個主圖案之中心和中心間的距離為p。此處， 設P為大於等於2 X G1小於2 X G2的值。而且，繞射光產 生圖案812及815為被佈置在相互接近的主圖案和主圖案之 間的區域的繞射光產生圖案。其他的繞射光產生圖案811、 813及814是對為接近其他主圖案的主圖案而佈置的繞射光 產生圖案。如圖34所示，佈置在佈置在電晶體區域以外的 O:\89\89603.DOC -107- 1242799 區域的主圖案711及712之間 在這兩個主圖案間的中央。另一方面，佈置在電晶體區域 的主圖案710和主圖案711之間的繞射光產生圖案8 12，被佈 置在離主圖案710的移相器710B的中心GO遠的位置上且具 有中^ 換a之，繞射光產生圖案優先佈置在對佈置在電 晶體區域的移相器而言為最佳的位置上。 在圖33所不之改良處理流程中，藉由將圖3〇的處理流程 中的步驟S5下的處理分兩個步驟來進行，很容易地便實現 了繞射光產生圖案優先佈置在對電晶體區域的移相器而言 為最佳的位置上這一件事。但是，不用說，在同一個步驟 下同時佈置對電晶體區域及其以外的區域的繞射光產生圖 案亦可。另外，以上說明的是，在形成圖案時，假設重要 的區域為電晶體區域的情形，不僅如此，在形成圖案時， 重要的區域為電晶體區域以外的其他區域之情形，用其他 區域來替換上述改良虛王y、、亡 k又艮蜃理/爪耘中的電晶體區域即可。 光：二Ϊ第六實施形態中’以主圖案為光單加強結構的 制作方法為主做了說明。但是，藉由上述 罩資^換^作成主圖案不是光罩加強結構的光罩的光 奐:之，例如在主圖案僅由移相器構成之情形， 因為移相裔邊成為主安^ 透成為主圖案的邊’故可 度以調整CD。另外，例如在 杪相益的見 ^ ㈡案僅由遮光圖案樵点夕棒 形，因為遮光圖案的邊成為 -冓成之if 光圖索之寬度《調整CD 邊’故可藉由調整遮 流程中的步㈣及叫之_^=方以略㈣的處理
O:\89\89603.DOC -108- 1242799 另外，在第一實施形態至第六實施形態中，係說明透過 型光罩之情形。惟，本發明並不限於此，例如將透射率讀 成反射率等，曝光光的透過現象全部置換為反射現象以 後’本發明便是對反射型光罩亦成立。 如上所述，本發明係關係用於製造半導體積體電路裝置 的光罩’非常適用於形成微細圖案等。 【圖式之簡單說明】 圖1 (a)為本發明的第一實施形態所關係之光罩的平面 圖’圖1(b)及圖i(c)為沿圖丨⑷中的線剖開的剖面圖。 圖2(a)至圖2(d)係顯示本發明的第一實施形態所關係之 光罩的剖面結構的多種變形。 圖3⑷至圖3⑷為用以說明藉由在擁有輔助圖案的主圖 案中採用光罩加強結構’而使光罩中的尺寸誤差對形成圖 案時的影響彳艮小的圖。 圖4為本發明的第一實施形態的第一變形例所關係之光 罩的光罩圖案的平面圖。 主圖5(a)為用以說明在對圖案週期性地佈置的光罩曝光之 十月形所產生的繞射現象的圖；圖5(b)為用以說明在僅有〇級 繞射光及1級繞射光藉由透鏡且r〇 = _ri的條件下，對圖5⑷ 所示之圖案的^進行斜人射曝光時所產生的繞射現象的 圖圖（c)為用以5兒明在僅有〇級繞射光、+1級繞射光及—1 級繞射光藉由透鏡的條件下，對圖5⑷所示之光罩進行斜入 射曝光時所產生的繞射現象的圖。 圖6⑷為顯示在-邊改變間距圖案的間距，-邊對圖5⑷
O:\89\89603.DOC -109- 1242799 "罩進行斜入射曝光之情形用於模擬DOF特性的點 光源的圖；圖6〇^或祐-« 饤庄的點 ΰ (b)為顯不用於該模擬的間距圖案的圖；圖6(〇 為顯示該模擬結果的圄· ab(C) 禾的圖，圖6(d)為用以說明在〇級繞射光、 + 1級繞射缺2級繞射光藉由透鏡的條件下，對圖5⑷所示 了罩進行斜人射曝光時所產生的繞射現象的圖。 圖7(a)為顯不在_邊改變光罩上的間距圖案的間距一邊 進行斜入射曝光之情形，用於模擬卿特性的間距圖案(實 模擬結果的圖。 圖8⑷為為顯示在一邊改變光罩上的間距圖案的間距一 邊進订斜入射曝光之情形’用於模擬〇〇]?特性的間距圖案 (為並列地佈置著的3個光罩加強結構)；圖8⑻為顯示該模 擬結果的圖。 圖9(a)〜圖9(c)分別係顯示為使由光罩加強結構構成的 主圖案的DOF特性大幅度地提高，佈置了繞射光產生圖案 (輔助圖案）而構成的本發明的光罩圖案的平面圖。 圖10(a)係顯示在為證實藉由在圖9(a)〜圖9(〇所示之位 置佈置上繞射光產生圖案而獲得良好的D〇F特性的模擬中 所用的圖案（光罩圖案）的圖；圖1〇〇))為顯示該模擬結果的 圖。 圖11(a)為係顯示在為證實藉由在圖9(a)〜圖9(c)所示之 位置佈置上繞射光產生圖案而獲得良好的D〇f特性的模擬 中’使用了透鏡開口數ΝΑ= 〇·6、sin0= 〇·7χΝΑ的光學條件 下的結果的圖，11 (b)為在該模擬過程中在使用了透鏡開口 O:\89\89603.DOC -110- 1242799 數ΝΑ = 〇·6、sin0= 0.6xNA的光學條件之情形的結果的圖； 圖11(c)為在該模擬過程中在使用了透鏡開口數NA = 〇 7、 sin0=〇.7xNA的光學條件之情形的結果的圖。 圖12(a)至圖12(c)分別為顯示用以評價利用具有面積的 光源之情形本發明的由繞射光產生圖案帶來的D〇f特性的 提高效果的模擬中，所使用的圖案（光罩圖案）的圖；圖12(幻 為顯示用於該模擬的光源的圖；圖12(匀為顯示在一定的條 件下對圖12(a)〜圖12(c)所示之光罩圖案進行曝光時，對應 於光罩加強結構而產生的光強度分佈的模擬結果的圖；圖 12(f)為顯示在一定的條件下對圖12(a)〜圖12⑷所示之光 軍圖案進行曝A，而形成對應力光罩加強結構的寬度〇 i# m的圖案之情形’模擬了該圖案的CD的散焦特性的結果。 圖13(a)為在圖12(b)所示之光罩圖案中，i級繞射光產生 圖案被佈置離移相器之中心之距離州的位置上的情形的 圖；圖13(b)為邊改變距離piif對圖12所示之光罩圖案進行 曝光之情形DOF的變化的圖；圖邮）為在圖12⑷所示之光 罩圖案中將2級繞射光產生圖案佈置在離1級繞射光產生圖 :中。的距離為P2的位置上的情形的圖；圖12(d)為邊改 麦距離P2邊對圖13(c)所示之& ^ R > 皁圖案進行曝光之情形的 DOF的變化的圖。 圖⑷至圖14(d)為用以說明對利用環狀照明對圖9(&)至 ^⑷所示之光罩圖案進行斜人射曝光進行模擬的模擬結 果的圖。 圖15(a)至圖15(d)為用 以說明對利用環狀照明對圖9(a)至
O\89\89603.DOC -111 - 1242799 圖9(c)所示之光罩圖案進行斜入 果的圖。 *先進行模擬的模擬結 圖16(a)〜圖16(d)為用以說明對 〜用四極照明對圖9(a)至 圖9(c)所不之光罩圖案進行斜入 果的H。 了模擬的模擬結 圖l7(a)至圖17(d)為用以說明利用 』用本發明的第一實施形 恶的第3變形例所關係之辅助圖案的佈置產生更理想的效 果的先罩加強結構，能實現優良的圖案形成特性的情形。 ―圖18⑷至圖18⑷為用以說明在對圖4所示之光罩圖案進 行曝光之情形，對卿、曝光容限等對辅助圖案之 依賴性模擬後的結果的圖。 # 圖19為本發明的第二實施形態所關係之光罩的平面圖。 圖20(a)為本發明的第三實施形態所關係之光罩的平面 圖；圖2〇(b)為沿圖20(a)中的XX — XX線剖開的剖面圖。 圖21(a)〜圖21(c)為沿圖2〇(a)中的χχ—χχ線剖開的剖 面圖的幾個例子。 圖22為本發明的第三實施形態的變形例所關係之光罩的 平面圖。 圖23(a)為本發明的第四實施形態所關係之光罩的平面 圖；圖23(b)及圖23(c)為沿圖23(a)中的XXIII—ΧΧΐπ線剖開 的剖面圖。 圖24為本發明的第四實施形態的變形例所關係之光罩的 平面圖。 圖25(a)為顯示本發明的第四實施形態的變形例所關係之
O:\89\89603.DOC -112- 1242799 簡單化之光罩的一個例子的平面圖；圖25⑻及圖25⑷為沿 圖25(a)中的χχν—χχν線剖開的剖面圖。 圖2 6為顯示本發明的第四實施形態所關係之已簡單化之 光罩的一個例子的平面圖。 一圖27為顯不本發明的第四實施形態所關係之已簡單化之 光罩的一個例子的平面圖。 圖28(a)至圖28(c)為顯示本發明的第五實施形態所關係 之圖案形成方法中的各個工序的剖面圖。 圖29(a)〜圖29(e)分別為顯示本案發明人定義的、斜入射 角的主要汁异方法的圖，在用具有面積的光源照射時亦藉 由該方法計算出繞射光產生圖案的適當的佈置位置。 圖30為本發明的第六實施形態所關係之光罩資料制作方 法的流程圖。 圖3 1 (a)〜圖3 1 (g)為顯示本發明的第六實施形態所關係 之光罩資料制作方法的每個步驟中的具體的光罩圖案作成 例的圖。 圖32為顯示本發明的第六實施形態所關係之根據光罩資 料制作方法製成的繞射光產生圖案的詳細作成例的圖。 圖33為顯示本發明的第六實施形態所關係之光罩資料制 作方法中的已改良的處理流程的圖。 圖34為顯示由本發明的第六實施形態所關係之光罩資料 制作方法中被改良的處理流程制作繞射光產生圖案的詳細 的例子。 圖35為習知之光罩的平面圖。
O:\89\89603.DOC -113- 1242799 圖36為習知之光罩的平面圖。 【圖式代表符號說明】 100 過性基板 101 圖案 101A 半遮光部或者遮光部 101B 移相器 102 第一輔助圖案（半遮光部） 103 第二輔助圖案（半遮光部） 106 半遮光膜 107 遮光膜 108 移相膜 109 遮光部 110 光罩加強結構 111 半遮光部 112 移相器 113 1級繞射光產生圖案 114 2級繞射光產生圖案 140 光源 141 光 142 0級繞射光 143 1級繞射光 144 —1級繞射光 145 2級繞射光 150 光罩 O:\89\89603.DOC -114- 1242799 151 間距圖案 152 透鏡 160 透過性基板 161 移相器 170 透過性基板 171 半遮光圖案 200 透過性基板 201 主圖案 201A 半遮光部 201B 移相器 202 第一輔助圖案（半遮光部） 203 第二輔助圖案（半遮光部） 300 透過性基板 301 主圖案 301A 遮光部 301B 移相器 302 第一輔助圖案（遮光部） 303 第二輔助圖案（遮光部） 307 遮光膜 308 移相膜 400 透過性基板 401 主圖案（移相器） 402 第一輔助圖案（半遮光部） 403 第二輔助圖案（半遮光部） O:\89\89603.DOC -115- 1242799
406 407 408 411 412 413 422 423 500 501 502 502a 503 504 505 600 601 602 603 604 605 701 701A 701B 半遮光膜 遮光膜 移相膜 主圖案（遮光部） 第一輔助圖案（遮光部） 第二輔助圖案（遮光部） 第一輔助圖案（移相器） 第二輔助圖案（移相器） 基板 被加工膜 光阻膜 潛像部份 曝光光 透過光 光阻圖案 所希望的圖案 主圖案 移相器 第1級繞射光產生圖案 第2級繞射光產生圖案 CD調整用邊緣 主圖案 遮光部 移相器 O:\89\89603.DOC -116- 1242799 702 主圖案 702A 半遮光部 702B 移相器 703 主圖案 703A 半遮光部 703B 移相器 704 主圖案 704A 半遮光部 704B 移相器 705 主圖案 705A 半遮光部 705B 移相器 710 主圖案 710A 遮光部 710B 移相器 711 主圖案 711A 遮光部 711B 移相器 712 主圖案 712A 遮光部 712B 移相器 801 1級繞射光產生圖案 802 1級繞射光產生圖案 803 1級繞射光產生圖案 O:\89\89603.DOC -117- 1242799 804 1級繞射光產生圖案 805 2級繞射光產生圖案 806 1級繞射光產生圖案 811 1級繞射光產生圖案 812 1級繞射光產生圖案 813 1級繞射光產生圖案 814 1級繞射光產生圖案 815 1級繞射光產生圖案 S 從藉由透鏡中心的法線至光源的距離(斜入射位置) 0 斜入射角
NA 透鏡開口數NA P 間距 Θ 11級繞射光的繞射角 Θ 22級繞射光的繞射角 λ 光的波長 r0 0級繞射光在透鏡上的至達位置 r1 1級繞射光在透鏡上的至達位置 L 圖案之寬度（線寬） W 開口的寬度 R 圖案間的距離 D 繞射光產生圖案之寬度
Dl 1級繞射光產生圖案之寬度 D2 2級繞射光產生圖案之寬度 la 對應於移相器的中心的光強度 O:\89\89603.DOC -118- 1242799 lb X Y PI P2 51 52 xl x2 對應於半遮光圖案之中心的光強度 從移相器至1級繞射光產生圖案的距離 從1級繞射光產生圖案至2級繞射光產生圖案的距離 從移相器至1級繞射光產生圖案的距離 從1級繞射光產生圖案至2級繞射光產生圖案的距離 環狀光源的内徑 環狀光源的外徑 四極光源中的每個光源在X坐標上最接近原點的值 四極光源中的每個光源在X坐標上離原點最遠的值 O:\89\89603.DOC -119-

Claims (1)

12422嫩36418號專利申請案 中文申晴專利範圍替換本(94年 拾、申請專利範圍： 1畔έ月A日侈(发)正本 6 月）L__—______ 一種光罩，其係具有形成於透過性基板上之光罩圖案和 所述透過性基板上未形成所述光罩圖案之透光部，其特 徵為： 所述光罩圖案，係具有藉由曝光而轉移之主圖案、和 使曝光光繞射且藉由曝光卻不轉移之辅助圖案； 所述主圖案’係由具有使所述曝光光部份地透過的第 一透射率且使所述曝光光在以所述透光部為基準之相同 相位下透過的第-半遮光部、與使所述曝光光在以所述 透光部為基準之相反相位下透過的移相器構成； 所述輔助圖案，係由具有使所述曝光光部份地透過的 第一透射率且使所述曝光光在以所述透光部為基準之相 同相位下透過的第二半遮光部構成。 2·如申請專利範圍第丨項所述之光罩，其中： 所述第一透射率，係小於等於1 5 %。 3 ·如申請專利範圍第1項所述之光罩，其中·· 所述第二透射率，係大於等於6%且小於等於5〇%。 4. 一種光罩，其係具有形成於透過性基板上之光罩圖案和 所述透過性基板上未形成所述光罩圖案之透光部，其特 徵為： 所述光罩圖案，係具有藉由曝光而轉移之主圖案、和 使曝光光繞射且藉由曝光卻不轉移之辅助圖案· 於所述主圖案和所述輔助圖案之間係夾有所述透光 部； 1242799 所述輔助圖案之中心，係佈置於相對當設所規定的斜 入射位置為SA(0·4必风8)時由咖八=ΝΑχ§Α定義的 斜入射角0A而言’離所述主圖案之中心Μχ〔 仙0Α)〕遠的位置或者其附近（又為所述曝光光之波長， Μ及ΝΑ為曝光機的縮小投影光學系的縮小倍率及開口 數）。 5.如申請專利範圍第4項所述之光罩，其中： 所述主圖案，係或者由遮光部構成，或者由使所述曝 光光在以所述透光部為基準之相反相位下透過的移相器 構成。 6·如申請專利範圍第4項所述之光罩，其中： 所述主圖案，係由具有使所述曝光光部份地透過的透 射率且使所述曝光光在以所述透光部為基準之相同相位 下透過的半遮光部、與使所述曝光光在以所述透光部為 基準之相反相位下透過的移相器構成。 7·如申請專利範圍第6項所述之光罩，其中： 所述移相益’係佈置於所述主圖案之中心部並由所述 半遮光部包圍。 8. 如申請專利範圍第7項所述之光罩，其中： 所述半遮光部中由所述移相器和所述透光部所夾部份 之尺寸，係大於等於2〇nm且小於等於（〇·3χ；1 /ΝΑ)χΜ(λ 為所述曝光光之波長，Μ及ΝΑ為曝光機的縮小投影光學 系的縮小倍率及開口數）。 9. 如申請專利範圍第7項所述之光罩，其中： O:\89\89603-940621.DOC -2- 1242799 所述半遮光部中由所述移相器和所述透光部所夾部份 之尺寸，係大於等於所述曝光光之波長的4分之丨且小於 等於（〇·3χ；1 /ΝΑ)χΜ(λ為所述曝光光之波長，M&NA為 曝光機的縮小投影光學系的縮小倍率及開口數）。 10·如申請專利範圍第7項所述之光罩，其中·· 所述主圖案，係由代替所述半遮光部之遮光部和所述 移相器構成。 U·如申請專利範圍第6項所述之光罩，其中·· 所述移相器、，係佈置於所述主圖帛之周、緣部並由所述 半遮光部包圍。 12·如申請專利範圍第6項所述之光罩，其中·· 所述半遮光部之透射率，係小於等於15%。 13.如申請專利範圍第4項所述之光罩，其中·· 所述輔助圖案’係或者由遮光部構成’或者由具有使 所述曝光光部份地透過的透㈣且使所料光光在以所 述透光部為基準之相同相位下透過的半遮光部構成。 14·如申請專利範圍第13項所述之光罩，其中·· 所述半遮光部之透射率，係大於等於6%且小 5〇 %。 、 15· 一種光罩’其係具有形成於透過性基板上之光罩圖案和 所述透過性基板上未形成所述光罩圖案之透， 微爲： T 所述光罩圖案，係具有藉由曝光而轉移之主圖案、與 使曝光光繞射且藉由曝光卻不轉移之辅助圖案； O:\89\S9603-940621.DOC 1242799 於所述主圖案和所述輔助圖案之間係夾有所述透光 部； 所述輔助圖案之中心，被佈置在相對當設所規定的斜 入射位置為SB(0.4sSB<〇.8)時由sill0B = NAxSB定義的 斜入射角0B而言，離所述主圖案之中心Μχ {〔 λ / (2x sin0B)〕+〔 λ / (NA + sin0B)〕}遠的位置或者是其附近 (λ為所述曝光光之波長，Μ及ΝΑ為曝光機的縮小投影光 學系的縮小倍率及開口數）。 16 ·如申請專利範圍第15項所述之光罩，其中： 所述主圖案，係或者由遮光部構成，或者由使所述曝 光光在以所述透光部為基準之相反相位下透過的移相器 構成。 17.如申請專利範圍第15項所述之光罩，其中： 所述主圖案，係由具有使所述曝光光部份地透過的透 射率且使所述曝光光在以所述透光部為基準之相同相位 下透過的半遮光部、與使所述曝光光在以所述透光部為 基準之相反相位下透過的移相器構成。 1 8 ·如申请專利範圍第17項所述之光罩，其中·· 所述移相器，係佈置於所述主圖案之中心部並由所述 半遮光部包圍。 19·如申請專利範圍第18項所述之光罩，其中： 所述半遮光部中由所述移相器和所述透光部所夾部份 之尺寸’係大於等於20nm且小於等於（〇·3χλ / ΝΑ)χΜ(λ 為所述曝光光之波長，Μ及ΝΑ為曝光機的縮小投影光學 O:\89\89603-940621. DOC 1242799 系的縮小倍率及開口數）。 2〇·如申請專利範圍第18項所述之光罩，其中： 所述半遮光部中由所述移相器和所述透光部所夾部份 =尺寸，係大於等於所述曝光光之波長的4分之丨且小於 等於（〇·3χ；1 /ΝΑ)χΜ(λ為所述曝光光之波長，％及να為 曝光機的縮小投影光學系的縮小倍率及開口數）。 21·如申請專利範圍第18項所述之光罩，其中： 所述主圖案，係由代替所述半遮光部的遮光部和所述 移相器構成。 22·如申請專利範圍第17項所述之光罩，其中： 所述移相器，係佈置於所述主圖案的周緣部並由所述 半遮光部包圍。 23·如申請專利範圍第17項所述之光罩，其中： 所述半遮光部之透射率，係小於等於1 5 %。 24.如申請專利範圍第15項所述之光罩，其中·· 所述辅助圖案，係或者由遮光部構成，或者由具有使 所述曝光光部份地透過的透射率且使所述曝光光在以所 述透光部為基準之相同相位下透過的半遮光部構成。 25·如申請專利範圍第24項所述之光罩，其中： 所述半遮光部之透射率，係大於等於6%且小於等於5〇 %。 ' 26. —種光罩，其係具有形成於透過性基板上之光罩圖案和 所述透過性基板上未形成所述光罩圖案之透光部，其特 徵為： ^ 0: \89\89603 -940621. DOC 1242799 所述光罩圖案，係具有藉由曝光而轉移之主圖案、使 曝光光繞射且藉由曝光卻不轉移之輔助圖案； 所述輔助圖案，係由第一輔助圖案與第二辅助圖案構 成， /、 所述第一辅助圖案，係佈置於離所述主圖案之中心的 距離為X的位置上或者其附近且在其與所述主圖案之間 夾著所述透光部， 所述第二辅助圖案，係佈置於從所述主圖案看去，在 所述第一辅助圖案的外側方向離所述第一辅助圖案之中 心的距離為γ的位置上或者其附近且在其與所述第一辅 助圖案之間夾著所述透光部； X比Y長。 27·如申請專利範圍第26項所述之光罩，其中： 當設所規定的斜入射位置為S(〇.4< S幺0.8)時，X/ Y=(l+ S)/(2xS)。 2 8 ·如申請專利範圍第2 6項所述之光罩，其中·· 相對當設所規定的斜入射位置為Sa(〇.4s SAS 〇·8)時 由sin0A = NAxSA定義的斜入射角0八而言，χ = Μχ〔又 / (2xsin0A)〕。 2 9 ·如申請專利範圍第2 6項所述之光罩，其中： 所述主圖案’係或者由遮光部構成，或者由使所述曝 光光在以所述透光部為基準之相反相位下透過的移相器 構成。 30·如申請專利範圍第26項所述之光罩，其中： O:\89\89603-940621 DOC -6- 1242799 所述主圖案，係由具有使所述曝光光部份地透過的透 射率且使所述曝光光在以所述透光部為基準之相同相位 下透過的半遮光部、與使所述曝光光在以所述透光部為 基準之相反相位下透過的移相器構成。 31·如申請專利範圍第3〇項所述之光罩，其中： 所述移相器，係佈置於所述主圖案之中心部並由所述 半遮光部包圍。 32·如申請專利範圍第3丨項所述之光罩，其中： 所述半遮光部中由所述移相器和所述透光部所夾部份 之尺寸’係大於等於20nm且小於等於（〇·3χλ /ΝΑ)χΜ(λ 為所述曝光光之波長，Μ及ΝΑ為曝光機的縮小投影光學 系的縮小倍率及開口數）。 3 3 ·如申清專利範圍第3 1項所述之光罩，其中： 所述半遮光部中由所述移相器和所述透光部所夹部份 之尺寸，係大於等於所述曝光光之波長的4分之丨且小於 等於（〇·3χλ /ΝΑ)χΜ(；1為所述曝光光之波長，Μ&ΝΑ為 曝光機的縮小投影光學系的縮小倍率及開口數）。 34·如申請專利範圍第31項所述之光罩，其中·· 所述主圖案，係由代替所述半遮光部的遮光部和所述 移相器構成。 35. 如申請專利範圍第30項所述之光罩，其中 緣部並由所述 所述移相器，係佈置於所述主圖案的周 半遮光部包圍。 36·如申請專利範圍第3〇項所述之光罩，其中 O:\89\89603-940621.DOC 1242799 所述半遮光部之透射率，係小於等於15%。 37·如申請專利範圍第26項所述之光罩，其中： 所述第-輔助圖案及第二輔助圖案，係或者由遮光部構 成，或者由具有使所述曝光光部份地透過的透射率且使 所述曝光光在以所述透光部為基準之相同相位下透過的 半遮光部構成。 3 8 ·如申請專利範圍第3 7項所述之光罩，其中： 所述半遮光部之透射率，係大於等於6%且小於等於5〇 %。 39. —種光罩，其係具有形成於透過性基板上之光罩圖案和 所述透過性基板上未形成所述光罩圖案之透光部，其特 徵為： ^ 所述光罩圖案，係具有藉由曝光而轉移之主圖案、與 使曝光光繞射且藉由曝光卻不轉移之辅助圖案； 所述輔助圖案，係由第一辅助圖案和第二辅助圖案構 成， 所述第一辅助圖案，係以在其與所述主圖案之間夾著 所述透光部之形式設置著且寬度為Di， 所述第二輔助圖案，係以從所述主圖案看去在所述第 一輔助圖案的外側方向在其與所述第一辅助圖案之間夾 著所述透光部之形式而設置且寬度為D2 ; D 2比D1大。 40.如申請專利範圍第39項所述之光罩，其中·· D2/D1 ’係大於等於ι ·2且小於等於2。 O:\89\89603-940621.] 1242799 41·如申請專利範圍第39項所述之光罩，其中·· 所述主圖案，係或者由遮光部構成，或者由使所述曝 光光在以所述透光部為基準之相反相位下透過的移相器 構成。 42·如申請專利範圍第39項所述之光罩，其中·· 所述主圖案’係由具有使所述曝光光部份地透過的透 射率且使所述曝光光在以所述透光部為基準之相同相位 下透過的半遮光部、與使所述曝光光在以所述透光部為 基準之相反相位下透過的移相器構成。 43·如申請專利範圍第42項所述之光罩，其中·· 所述移相器，係佈置於所述主圖案之中心部並由所述 半遮光部包圍。 44·如申請專利範圍第43項所述之光罩，其中： 所述半遮光部中由所述移相器和所述透光部所夾部份 之尺寸，係大於等於2〇nm且小於等於（〇·3χλ /ΝΑ)χΜ(λ 為所述曝光光之波長，M&NA為曝光機的縮小投影光學 系的縮小倍率及開口數）。 45·如申請專利範圍第43項所述之光罩，其中： 所述半遮光部中由所述移相器和所述透光部所夾部份 之尺寸，係大於等於所述曝光光之波長的4分之丨且小於 等於（〇·3χ；1/ΝΑ)χΜ(λ為所述曝光光之波長，m&na為 曝光機的縮小投影光學系的縮小倍率及開口數）。 46·如申請專利範圍第43項所述之光罩，其中： 所述主圖案，係由代替所述半遮光部的遮光部和所述 O:\89\89603-940621 .D〇C -9- 1242799 移相器構成。 47.如申請專利範圍第42項所述之光罩，其中： 所述移相器，係佈置於所述主圖案的周緣部並由所述 半遮光部包圍。 48·如申請專利範圍第42項所述之光罩，其中： 所述半遮光部之透射率，係小於等於15 %。 49·如申請專利範圍第39項所述之光罩，其中： 所述第一辅胁圖案及第二輔助圖案，係或者由遮光部 構成，或者由具有使所述曝光光部份地透過的透射率且 使所述曝光光在以所述透光部為基準之相同相位下透過 的半遮光部構成。 50·如申請專利範圍第49項所述之光罩，其中： 所述半遮光部之透射率，係大於等於6%且小於等於5〇 %。 51· —種圖案形成方法，其為使用申請專利範圍第丨項所述之 光罩的圖案形成方法，其特徵為： 包括： 於基板上形成光阻膜的工序； 藉以所述光罩照射所述曝光光於所述光阻膜的工序； 以及 將用所述曝光光照射之所述光阻膜顯影而形成光阻圖 案的工序。 52.如申請專利範圍第51項所述之圖案形成方法，其中： 於照射所述曝光光的工序中，係使用斜入射照明法。 O:\89\89603-940621 DOC -10- 1242799 1重圖案形成方法，其為使心請專利範圍第4項所述之 光阜的圖案形成方法，其特徵為·· 包括： 於基板上形成光阻膜 的工序； 藉以所述光罩利用環狀照 阻膜的工序；以及 明照射所述曝光光於所述光 將用所述曝光光照射之所述光阻 丨4 Tt* I且膜顯影而形成光阻圖 案的工序。 54. 如申請專利範圍第53項所述之圖案形成方法，1中. 所述環狀照明所用之照明形狀之外徑和内徑的平均 值，係大於等於0.58且小於等於〇·8(所述外捏和所述内徑 的值，係使用曝光機的開口數標準化之值）。 55. -種圖案形成方法，其為使用φ請專利範圍第*項所述之 光罩的圖案形成方法，其特徵為： 包括： 於基板上形成光阻膜的工序； 藉以所述光罩利用四極昭明昭糾％、+ …Θ戕射所述曝光光於所述光 阻膜的工序；以及 將用所述曝光光照射之所述光阻膜顯影而形成光阻圖 案的工序。 56.如申請專利範圍第55項所述之圖案形成方法，其中·· 用於所述四極照明、分極為4之每個照明形狀的中心位 置離光源中心的距離，係大於等於〇 4/(〇.5)g.5且小於等 於0.6/ (〇.5門所述距離的值，為使用曝光機的開口數標 O:\89\89603-940621 .DOC -11- 1242799 準化之值）。 · 57.種光罩貧料制作方法，該光罩係具有形成於透過性基 板上之光罩圖案和所述透過性基板上未形成所述光罩圖 案之透光部，其特徵為·· 包括： 制作對應於藉以所㉛光罩照射#光光於光阻而形成之 所述光阻之所希望之非感光區域的主圖案的步驟； 決定係佈置於所述主圖案的内部且使所述曝光光在以 所述透光部為基準之相反相位下透過移相器之形狀的步Φ 驟； 佈置於所述透過性基板上離所述移相器一定距離的位 置上使所述曝光光繞射之輔助圖案的步驟； 將所述主圖案中成為其與所述透光部之交界的邊設定 為C D調整用邊的步驟； 藉由模擬’預測由已佈置所述移相器之所述主圖案和 所述輔助圖案而形成的光阻圖案的尺寸的步驟；以及 於所述所預測的光阻圖案的尺寸和吾人所希望的尺寸鲁 不致的隋形’使所述CD調整用邊移動而使所述主圖案 變形的步驟。 5 8.如申請專利範圍第57項所述之光罩資料制作方法，其中·· 所述主圖案’係具有使曝光光在以所述透光部為基準 之相同相位下透過的半遮光部。 59.如申請專利範圍第58項所述之光罩資料制作方法，其中·· 所述移相器，係佈置於所述主圖案中尺寸在規定值以 O:\89\S9603-940621 .DOC -12- 1242799 下之區域的中心部且由所述半遮光部包圍。 60.如申請專利範圍第59項所述之光罩資料制作方法，其中： 所述移相器’係以在其與所述透光部之間炎著寬度在規 定值以上之所述半遮光部之形式佈置著。 •如申請專利範圍第58項所述之光罩資料制作方法，其中： 所述移相器，係佈置於所述主圖案的周緣部。 62. 如申請專利範圍第57項所述之光罩資料制作方法，其中： 所述主圖案具有遮光部； 所述移相器，係佈置於所述主圖案中尺寸在規定值以 下之區域的中心部且由所述半遮光部包圍。 63. 如申請專利範圍第62項所述之光罩資料制作方法，其中： 所述移相益，係以在其與所述透光部之間夾著寬度在 規定值以上之所述半遮光部的形式佈置著。 64. -光罩資料制作方法，該光罩係具有形成於透過性基板 上之光罩圖案和所述透過性基板上未形成所述光罩圖案 之透光部，其特徵為： 包括： 制作對應於藉以所述光罩將曝光光照射於光阻上而形 成之所述光阻之所希望之非感光區域的主圖案的步驟； 將所述主圖案分為第一區域和第二區域的步驟； 佈置使所述曝光光繞射之第一辅助圖案於離所述透過 性基板中所述第-區域的所述主圖案有—定距離之位置 上的步驟；以及 佈置使所述曝光光繞射之第二輔助圖案於離所述透過 :\89\89603-940621.DOC -13- 1242799 性基板中所述第二區域的所述主圖案有一定距離之位置 上的步驟。 65.如申請專利範圍第64項所述之光罩資料制作方法，其中： 所述第一區域及所述第二區域中，係有一個區域為電 晶體區域。
0: 39\89603-940621.DOC -14- 1242799 第092136418號專利申請案 中文圖式替換頁(94年6月） 圖 3(a) 圖 3(b) 90nm 140nm <——> 70nm 101A 101B -101 90nm 180nm <——^ .101(109) ΠΙΑ 102 ΠΙΑ ^> 300nm 102 DIB 102 DIB t 300nra 102 圖 3(c) 圖 3(d) 5 4 3 2 1 0.0.0.0.0. Μ锻絮
-0.15 -0.1 -0.05 0 0.05 0.1 0.15 5 4 3 2 1 0.o.0.ο. ο·
ο -0.15 -0.1 -0.05 Ο 0.05 0.1 0.15 位置[Mm] 位置[Mm] 9\89603.DOC 1242799 第092136418號專利申請案 中文圖式替換頁(94年6月） 圖4
v___) 101 O:\89\89603.DOC 1242799 衿 第092136418號專利申請案 中文圖式替換頁(94年6月） D 圖 9(a) 113-
圖9⑹ D 114' 圖 9(c) 114- D r-H C\1 1± IX 1± IX t f τ •3 0
A X/ (NA+sinij)) / X,. <- λ / (2 X sin φ) 114 O:\89\89603.DOC 113 1242799 第092136418號專利申請案外 中文圖式替換頁(94年6月） \
圖11⑹
X [^m] 圖 11(c)
O:\89\89603.DOC -11 - 1242799 第092136418號專利申請案 中文圖式替換頁(94年6月）圖 12(a) w
圖12⑹ \D • τ—1 113 〜: B 12(e)
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O:\89\89603.DOC -12-
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