TWI408729B - 雷文生（Ｌｅｖｅｎｓｏｎ）型光罩之製造方法 - Google Patents

雷文生（Ｌｅｖｅｎｓｏｎ）型光罩之製造方法 Download PDF

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Description

雷文生(Levenson)型光罩之製造方法
本發明係關於圖案形成方法、及雷文生型光罩(Levenson－type mask)之製造方法。
在半導體積體電路等半導體裝置中，在電極或佈線等的形成時會有使用微影技術的情況。在微影步驟係隔著光罩，對光阻施行曝光為既定形狀的曝光步驟。光阻係例如由感光性樹脂形成，藉由在曝光步驟後施行顯影便將成形為既定形狀。
在曝光步驟中所使用的光罩係具有透光部與遮光部。光罩係有為提升解析度，而使穿透過透光部的光相位產生變化之相移光罩。相移光罩係有諸如雷文生型光罩、半色調型光罩。該等光罩係利用光的干涉作用便可提升解析度。
雷文生型光罩係例如正型光阻，當將基板表面上所配置之光阻加工為既定形狀之際，便在其中一部分的二側，於其中一側形成使光穿透的透光部。另一側則形成相對於其中一透光部的光相位，使相位反轉的透光部。雷文生型光罩係藉由形成為使其中一部分二側的光相位相互反轉的狀態，而在其中一部分便可提升解析度的光罩。
半色調型光罩係將基板表面所配置光阻加工成既定形狀之時，其中一部分或其中一部分周圍中，相對於其中一者所形成的透光部，在另一者所形成的遮光部使部分的光穿透且使相位反轉，藉此上述其中一部分便提升解析度的光罩。
在日本專利特開2002－229181號公報有揭示，供在透光性基板上形成：孤立圖案要件形成用之遮光部、與形成周期圖案要件的複數遮光部之雷文生型光罩。該雷文生型光罩係在孤立圖案要件形成用之遮光部二側，配置相移部與透光部。在供形成周期圖案要件的遮光部二側配置相移部與透光部。將透光性基板之殘餘部分利用遮光部覆蓋。並揭示了孤立圖案要件形成用之相移部的寬度、與供形成周期圖案要件的相移部寬度係大致相等。
在日本專利特開2003－168640號公報有揭示，利用相移光罩所形成的細微線圖案、與一定範圍內相鄰接的位移層圖案(shifter pattern)之相位，將相互反轉之相位分配的半導體裝置之製造方法。最好將依相位邊緣所形成的細微線圖案包夾於中央，並設置至少4個位移層圖案，相鄰接位移層圖案間必定配置成逆相位狀態。
微影法已知有為了在基板表面上形成細微部分，而施行複數次曝光的方法。
例如在日本專利特開平11－283904號公報有揭示的曝光方法，係包括有：對於光阻層，使用相移圖案將線寬控制性嚴格之處的圖案施行轉印的高解析度曝光；以及在將利用高解析度曝光而已圖案轉印的光阻層部分，利用光罩圖案的遮光部進行保護的情況下，將對光阻層的線寬控制性較寬鬆處之圖案，未使用相移圖案而施行轉印的普通曝光。
再者，美國專利第5858580號說明書中有揭示使用2個光罩製程。第1光罩係相移光罩，第2光罩係單一相位構造光罩。單一相位構造光罩係為了將相移區域消除而施行曝光。單一相位構造之光罩係在除相移光罩所形成部分以外的區域，為使不致形成於不希望部分處而施行曝光。
再者，日本專利特開平1－283925號公報所揭示的曝光方法，係第1區域為緻密圖案化，第2區域為圖案化為較第1區域粗的曝光方法，而第1區域係利用具有使曝光相位反轉之相移圖案的光罩圖案施行曝光，第2區域係使用由光穿透區域與非穿透區域構成的光罩圖案施行曝光。
再者，日本專利特開2004－247606號公報所揭示的半導體裝置之製造方法，係在形成由閘極電極與閘極佈線所構成閘極時，利用使用了作為第1光罩的二元光罩或半色調型光罩、及作為第2光罩的雷文生型光罩之雙重曝光處理，在僅形成閘極電極圖案之後，便施行使用作為第3光罩的二元光罩或半色調型光罩之曝光處理，而形成閘極佈線圖案。
如上述，使用相移光罩、或施行複數次曝光，便可形成含有最小尺寸較小部分的圖案。然而，例如半導體裝置會有更趨於細微化的傾向，現況下期盼能尺寸精度佳地形成更細微圖案。
雷文生型光罩係在透光板表面上，配置著例如鉻膜等遮光膜。於遮光膜形成供光穿透的開口部。開口部可大致區分為：同相位開口部、與反相位開口部。同相位開口部係在未使光相位變化的情況下穿透的區域，由透光板的主表面構成。反相位開口部係在透光板中形成凹部、或配置位移層。通過反相位開口部的光進行相位反轉。
反相位開口部係在透光板上形成有凹部的雷文生型光罩中，凹部具有以擴展至遮光膜端部下側之方式形成的過切(undercut)部。該雷文生型光罩係若反相位開口部相互相鄰時，則過切部便相互相鄰。隨半導體裝置細微化的演進，過切部彼此的距離便縮小。結果，透光板表面上所配置的遮光膜、與透光板間之接觸面積便縮小，出現遮光膜剝落的問題。
本發明之目的在於提供可形成細微圖案的圖案形成方法。此外，本發明之目的在於提供可形成細微圖案的雷文生型光罩之製造方法。
根據本發明一態樣的圖案形成方法，係包含有：具作為第1最小尺寸之第1圖案、與具作為第2最小尺寸之第2圖案的圖案形成方法，包括有：使用雷文生型光罩施行曝光的第1曝光步驟，以及使用半色調型光罩施行曝光的第2曝光步驟。當上述第2最小尺寸達上述第1最小尺寸的1.3倍以上時，便以上述第2曝光步驟的曝光量成為上述第1曝光步驟的曝光量以下之方式實行。
根據本發明另一態樣的圖案形成方法，係包含有：具第1最小尺寸之第1圖案、與具第2最小尺寸之第2圖案的圖案形成方法，包括有：使用雷文生型光罩施行曝光的第 1曝光步驟，以及使用半色調型光罩施行曝光的第2曝光步驟。當上述第2最小尺寸成為上述第1最小尺寸的1.0倍以上、且1.1倍以下的情況時，便以將上述第2曝光步驟的曝光量，大於上述第1曝光步驟的曝光量之方式實行。
根據本發明一態樣的雷文生型光罩之製造方法，係具備有：透光板，以及配置於上述透光板的主表面，且具有複數開口部的遮光膜；而上述開口部係含有同相位開口部與反相位開口部，在上述反相位開口部中，於上述主表面形成凹部，上述凹部係具有延伸形成至上述反相位開口部的端部下方狀態的過切部，為了在被處理物形成第1圖案，便將上述同相位開口部與上述反相位開口部經成對設定的雷文生型光罩之製造方法。其包括有在上述第1圖案之二側，決定上述同相位開口部與上述反相位開口部的開口部設定步驟。上述開口部設定步驟係包括有依上述成對彼此間之距離較近的順序，在上述成對彼此間呈相對向的上述開口部至少一者設定上述同相位開口部的步驟。
根據本發明另一態樣的雷文生型光罩之製造方法，係於在元件區域的主動區域形成第1圖案，且在元件隔離區域形成第2圖案的半導體裝置之製造時，所使用的雷文生型光罩之製造方法。其包括有在上述第1圖案之二側設定同相位開口部與反相位開口部作為開口部的開口部設定步驟。上述開口部設定步驟係包括有上述第2圖案配置於通過上述開口部施行曝光的部分間，而當通過上述開口部曝光的部分、與上述第2圖案之距離，為實質上對上述第2圖案尺寸變動造成影響的距離以下時，便在上述第2圖案之二側設定上述同相位開口部與上述反相位開口部的步驟。為能形成上述第2圖案，便包括有將上述同相位開口部與上述反相位開口部擴張的擴張步驟。
本發明的上述及其他目的、特徵、態樣及優點，由結合所附圖式所理解的本發明相關以下詳細說明當可清楚明瞭。
 (實施形態1)
參照圖1至圖9，針對根據本發明的實施形態1之圖案形成方法進行說明。本實施形態中，就半導體裝置之製造方法為例子進行說明。本實施形態中，使用相移光罩中的雷文生型光罩與半色調型光罩。使用各個之相移光罩施行複數次曝光。
圖1所示係在本實施形態的被處理物表面上所配置的圖案之概略俯視圖。本實施形態中，在作為被處理物的基板9之表面上形成有光阻圖案10。本實施形態的基板9係在矽晶圓表面上配置著複晶矽膜等導電膜。且在複晶矽膜表面上成膜有有機抗反射膜形成膜厚80nm。本實施形態中，對該有機抗反射膜上所配置之光阻施以圖案化處理。光阻圖案10係在基板9表面上所形成的光阻。本實施形態係使用正型光阻。
光阻圖案10係包括有：第1圖案部10a與第2圖案部10b。第1圖案部10a係例如場效電晶體的閘極電極部分。第2圖案部10b係例如供耦接閘極電極用的佈線部部分。第1圖案部10a係被要求細微線或尺寸精度之部分的圖案。第2圖案部10b係尺寸較大於第1圖案部10a、或尺寸精度較第1圖案部10a寬鬆的圖案。
本發明中，所謂「最小尺寸」係指目標圖案的尺寸中最小徑(跨度)的尺寸。第1圖案部10a係具有第1最小尺寸Dm i n 1 。本實施形態的第1最小尺寸係第1圖案部10a延伸方向的垂直寬度。第2圖案部10b係具有第2最小尺寸Dm i n 2 。本實施形態的第2最小尺寸係指從第1圖案部10a延伸出部分的寬度。本實施形態中，第1最小尺寸係形成為較小於第2最小尺寸的狀態。
為了形成具有此種形狀的光阻而施行微影步驟。微影步驟係例如將感光性樹脂光阻膜均勻配置於基板上之作為被加工膜的導電膜表面上，在施行曝光後施行顯影，便可在所需形狀的部分處殘留光阻。再將殘留的光阻當作光罩，藉由對被加工膜施以蝕刻處理，便可將被加工膜圖案化為所需形狀。
本實施形態中，為了形成第1圖案部10a的曝光係利用雷文生型光罩實施。為了形成第2圖案部10b的曝光係利用半色調型光罩實施。
圖2所示係本實施形態的雷文生型光罩概略俯視圖。圖3所示係圖2中的III－III線箭頭方向剖視圖。
雷文生型光罩係具備例如由石英玻璃等形成的透光板19。在透光板19之表面上配置著將光遮蔽用的遮光膜1。遮光膜1係例如由Cr膜形成。
遮光膜1係具有供光通過之作為透光區域的開口部。本實施形態中，開口部係具有：同相位開口部1a與反相位開口部1b。同相位開口部1a與反相位開口部1b係配置於第1圖案部10a(參照圖1)所對應部分的二側。
同相位開口部1a中，透光板19之表面係形成為平面狀。雷文生型光罩的透光區域中，同相位區域係由透光板19的主表面構成。反相位開口部1b係在透光板19表面形成有凹部24。雷文生型光罩的透光區域中，反相位區域係由透光板19表面上所形成的凹部24構成。凹部24係依使通過反相位開口部1b的光之相位進行反轉的方式形成。例如凹部24係通過反相位開口部1b的光，在相較於通過同相位開口部1a的光之下，形成相位偏移180°。
本實施形態的凹部24係具有為了提升尺寸精度而形成的過切部24a。過切部24a係在遮光膜1的反相位開口部1b端部，形成延伸至端部內側的狀態。即，遮光膜1係在反相位開口部1b中具有成為屋簷的部分。
本實施形態的雷文生型光罩係為了使光的相位進行反轉，而在透光板上形成有凹部，但是並未特別限定於該形態，例如亦可在反相位開口部的透光板表面上，配置有使相位進行反轉的位移層等。
圖4所示係本實施形態的半色調型光罩概略俯視圖。半色調型光罩係在透光板19表面上形成有遮光部5a。遮光部5a係形成為將光完全遮蔽的狀態。遮光部5a係例如由Cr膜形成。遮光部5a係依在雷文生型光罩中經曝光的部分不致被曝光的方式形成。遮光部5a係對應雷文生型光罩的開口部形成。在透光板19表面上配置著供形成光阻圖案10之第2圖案部10b(參照圖1)用的半色調部5b。半色調部5b係對應光阻圖案的第2圖案部10b形狀形成。
本實施形態的半色調部5b係依使所曝光的光之一部分穿透的方式形成。半色調部5b係依使穿透的光之相位進行反轉的方式形成。本實施形態的半色調部5b係包含經在透光板19表面配置的相位位移層。半色調部並不僅限於相位位移層的配置，只要形成為使曝光的光之一部分穿透，且進行相位反轉的狀態便可。
參照圖1，本實施形態係依第1圖案部10a的第1最小尺寸Dm i n 1 ，較小於第2圖案部10b的第2最小尺寸Dm i n 2 之方式進行曝光。本實施形態係依第2最小尺寸Dm i n 2 為第1最小尺寸Dm i n 1 的1.3倍以上之方式形成光阻圖案10。第1圖案部10a的第1最小尺寸Dm i n 1 係形成70nm的光阻圖案10。
首先，在有機抗反射膜表面上將作為感光性樹脂的丙烯酸基正光阻塗佈成膜厚180nm。對該光阻膜施以曝光前加熱處理。
其次，施行為了形成第1圖案部10a的第1曝光步驟。第1曝光步驟係使用雷文生型光罩施行曝光。第1曝光步驟係使用具有同相位開口部1a與反相位開口部1b的雷文生型光罩(參照圖2)實施。
本實施形態的第1曝光步驟係使用ArF準分子雷射(波長193nm)對光阻膜施行曝光。本實施形態中，雷文生型光罩的遮光膜1之同相位開口部1a寬度、與反相位開口部1b(參照圖2)寬度分別係140nm。同相位開口部1a與反相位開口部1b的距離係140nm。對該雷文生型光罩依NA(Numerical Aperture)0.82、Conv.(σ＝0.40)的條件施行曝光。其中，NA係開口率。Conv.係普通照明的圓形光欄。此外，σ係從基板(晶圓)側觀看時，照明光學NA與投影透鏡系NA之比。
其次，施行為形成第2圖案部10b的第2曝光步驟。第2曝光步驟係使用半色調型光罩施行曝光。第2曝光步驟係使用具有遮光部5a與半色調部5b的半色調型光罩(參照圖4)實施。
第2曝光步驟係將圖4的遮光部5a之部分進行遮光。換言之，第2曝光步驟係依不致對第1曝光步驟中已被施行曝光的範圍再度施行曝光的方式實施。圖4所示半色調部5b係部份的光將穿透且光相位進行反轉。
本實施形態係使用具有穿透率6%之半色調部的光罩。第2曝光步驟係依NA為0.80、Conv.(σ＝0.85)的條件施行曝光。第2曝光步驟係依對光阻的曝光量，較小於第1曝光步驟中對光阻的曝光量之方式實施。換言之，使用半色調型光罩對光阻等被照射物施行的曝光量，以成為使用雷文生型光罩施行的曝光量以下之方式施行曝光步驟。
在第1曝光步驟與第2曝光步驟之後，經施行光阻膜的顯影，便形成圖1所示圖案。本實施形態中，雖在第1曝光步驟之後才施行第2曝光步驟，但是亦可先實施第2曝光步驟。即，亦可先利用半色調型光罩施行曝光。
第1曝光步驟中，通過同相位開口部1a的光係在未改變相位的情況下施行曝光。通過反相位開口部1b的光則進行相位反轉。在第1圖案部10a的部分發生光干涉現象。所以，將可抑制第1圖案部10a的部分遭受曝光，俾可提升第1圖案部10a的尺寸精度。或者，可形成細微第1圖案部10a。
本實施形態係採取依光阻圖案10中，對第1圖案部10a使用雷文生型光罩施行曝光，而對第2圖案部10b則使用半色調型光罩施行曝光的方式實施之多重曝光法。在多重曝光法中，先施行曝光之部分的潛像，會有在後續施行曝光時因光的照射而受影響的情況。
例如本實施形態中，參照圖1，光阻圖案10的第1圖案部10a之潛像，在後續使用半色調型光罩施行曝光時會受影響。例如當使用半色調型光罩施行曝光的第2曝光步驟之曝光量過多時，便有第1圖案部10a的尺寸精度惡化之情況。
圖5所示係本實施形態的曝光試驗結果圖。圖5所示係本實施形態中，光阻圖案之第1圖案部10a(參照圖1)的合成光學影像圖。橫軸係從第1圖案部10a寬度方向中心，朝寬度方向外側的距離。0的位置係第1圖案部寬度方向的中心。縱軸係因雷文生型光罩與半色調型光罩所產生的光強度。
曝光試驗係使雷文生型光罩與半色調型光罩的曝光量比率分別進行變化而施行曝光。此外，亦針對僅使用雷文生型光罩施行曝光的情況進行試驗。
參照圖5，得知雷文生型光罩的曝光量比率越小，合成光學影像斜率越小而導致潛像劣化。換言之，雷文生型光罩的曝光量比率越低，越容易受半色調型光罩的曝光影響，導致尺寸精度惡化。
例如在距第1圖案部中心的距離略大於0.03 μ m的範圍內(光阻圖案的第1圖案部線寬大於0.06 μ m的區域)，獲得與僅使用雷文生型光罩時大致相同斜率的合成光學影像，因而相對於半色調型光罩的曝光量之下，必需將雷文生型光罩的曝光量至少設定在0.8倍以上。此外，藉由將雷文生型光罩的曝光量，設定為半色調型光罩曝光量的1.0倍以上，便可更確實獲得尺寸精度在與僅使用雷文生型光罩時相同程度以上的潛像。
其次，決定曝光量比率的基準係採用ILS(Image Log Slope)值。ILS值係指像強度的對數斜率，定義為ILS值＝(1/Is)×(△I/△x)。其中，Is係片值(slice value)，(△I/△x)係指成為光強度線之片值處的光強度斜率。
本實施形態中，計算片值的線寬代表值係使用0.08 μ m。在設計規則(設計基準)為65nm的裝置中，電極與佈線等的線寬大約為60nm以上、70nm以下。此時藉由光阻膜之線寬大約為80nm，而決定計算片值的線寬之代表值。換言之，該線寬係設計規則為65nm之半導體裝置的通用線寬。該線寬中，距線寬中心為－0.04 μ m以上、＋0.04 μ m以下的位置範圍採用為片值。
圖6所示係使雷文生型光罩與半色調型光罩的曝光量比率變化時之ILS值說明圖。橫軸係曝光量比率，縱軸係ILS值。隨雷文生型光罩的曝光量比率增加，ILS值增加。如前述，由圖5中得知，若雷文生型光罩與半色調型光罩的曝光量比率為1：1，便可獲得優越的合成潛像。圖6中，曝光量比率為1：1的ILS值，係僅雷文生型光罩時的ILS值之約0.8倍，約為34。即，若ILS值達約34以上，便可確保合成光學影像曝光量的足夠斜率，便可形成尺寸精度優越的第1圖案部。或者，將可形成細微的第1圖案部。
如上述，雷文生型光罩的曝光量，最好為半色調型光罩的曝光量之1.0倍以上。但是，若降低半色調型光罩的曝光量比率，半色調型光罩的遮光部尺寸會變小。結果，有遮光部成為光罩製造極限以下之大小的情況，若成為光罩製造極限以下之大小，便無法製造光罩。若考慮光罩的製造，雷文生型光罩的曝光量，最好為半色調型光罩曝光量的1.0倍以上、1.2倍以下。
將依雷文生型光罩所施行的曝光量，形成依半色調型光罩所施行的曝光量以上的有效方法，係將依半色調型光罩所形成第2圖案部的最小尺寸，設定為依雷文生型光罩所形成第1圖案部的最小尺寸之1.3倍以上。曝光步驟中，會有曝光裝置的聚焦公差(focus tolerance)會成為問題的情況。即，使曝光裝置的對焦產生變動時，將有尺寸變動無法收束於容許範圍內的問題出現。該聚焦公差的問題在第2最小尺寸未滿第1最小尺寸之1.3倍時趨於明顯。當第2最小尺寸達第1最小尺寸的1.3倍以上時，藉由將雷文生型光罩的曝光量設定為半色調型光罩的曝光量以上，便可形成尺寸精度優越的第1圖案部。或者，可形成細微的第1圖案部。更進一步，在65nm以下設計規則的半導體裝置之製造方法中，因為線寬較為細微因而特別有效。
本實施形態中，藉由依使雷文生型光罩之曝光量成為半色調型光罩曝光量以上的方式施行曝光，便可提升雷文生型光罩部分的潛像對比，可提供細微的半導體裝置。或者，可提供經提升尺寸精度的半導體裝置。
為減少半色調型光罩的曝光量，除減弱光源的光強度、或縮短曝光時間的方法之外，尚有如採取光學鄰近效應修正(OPC：Optical Proximity Correction)的方法。
圖7所示係為縮小曝光量，而採用光學鄰近效應修正的半色調型光罩概略俯視圖。在透光板19表面上所形成的半色調部中，縮小半色調部5b形成半色調部5c。依此，藉由設定將半色調部縮小的偏移，便可減少對被照射物的曝光量。半色調部的光罩偏移量之指標係例如在基準圖案的半色調部彼此之間隔為2000nm以上，且最小寬度尺寸為70nm的孤立圖案中，將光罩偏移設定為單側5nm以上、10nm以下。
光學潛像因曝光步驟所使用的光阻種類而受影響。其次，針對所使用的光阻種類進行說明。
圖8所示係說明光阻的光學鄰近效應(OPE：Optical Proximity Effect)依存性之基準圖案概略立體圖。基準圖案係隔著半色調型光罩26對光阻27施行曝光。半色調型光罩26係具有半色調部26a。
半色調部26a係形成為直線狀。半色調部26a係形成為相互延伸的方向呈平行之狀態。光阻27的曝光區域27a分別成為線狀。此種基準圖案中，將半色調部26a彼此的距離設為間隙尺寸S。此外，將半色調部26a寬度設為W。將曝光區域27a寬度設為CD(Critical Dimension)值。本實施形態使用掃描式曝光裝置，CD值將為半色調部26a之寬度W之約1/4。
圖9所示係說明2種光阻的CD值特性圖。本實施形態中，光阻膜係使用丙烯酸基正光阻。橫軸係間隙尺寸S，縱軸係CD值。在間隙尺寸S較小的部分處，各個CD值急遽上升。
光阻A的(CD值最大值－CD值最小值)係較大於光阻B的(CD值最大值－CD值最小值)。換言之，光阻A的光學鄰近效應大於光阻B。依此，亦依光阻種類而使OPE特性互異。所以，最好選擇OPE特性較優越的光阻。例如當(CD值最大值－CD值最小值)的數值較大之光阻時，若形成間距較小圖案，便有大幅偏離期望值的可能性。所以，當施行光學鄰近修正時，間距較小的圖案便有達光罩製造極限以下之尺寸的可能性。圖9中，相較於光阻A之下，最好使用光阻B。
光阻係藉由選擇OPE特性較優越的光阻，便可擴大曝光量比率的選擇幅度，俾可在未變更所製得圖案期望值的情況下，變更曝光量比率。
(實施形態2)
參照圖10至圖15，針對根據本發明的實施形態2之圖案形成方法進行說明。本實施形態中，包括有使用雷文生型光罩施行曝光的第1曝光步驟、與使用半色調型光罩施行曝光的第2曝光步驟，係與實施形態1相同。此外，當第2圖案的第2最小尺寸為第1圖案的第1最小尺寸之1.3倍以上時，便以第2曝光步驟的曝光量成為第1曝光步驟的曝光量以下的方式實施，此亦如同實施形態1。本實施形態中，第2曝光步驟係使用降低半色調部穿透率的半色調型光罩施行曝光。本實施形態依照如同實施形態1的試驗方法施行試驗。
圖10所示係說明本實施形態的第1試驗結果的第1圖。圖11所示係說明本實施形態的第1試驗結果的第2圖。第1試驗中，將使用雷文生型光罩施行的第1曝光步驟之曝光量、與使用半色調型光罩施行的第2曝光步驟之曝光量，依1：1比率設定。求取使半色調型光罩的半色調部穿透率在6%至0%間進行變化時，各個位置處的曝光量。
圖10所示係利用雷文生型光罩所形成光阻圖案的第1圖案(參照圖1)之合成光學影像圖。橫軸係利用雷文生型光罩所形成直線狀部分距寬度方向中心的距離，縱軸係光強度。藉由降低半色調型光罩的穿透率，在位置0 μ m處的光強度接近0。
圖11所示係第1試驗的ILS值圖。橫軸係半色調型光罩的半色調部穿透率，縱軸係ILS值。半色調型光罩的半色調部穿透率為0%之光罩成為未具半色調部的遮光普通光罩。
如圖11所示，藉由降低半色調部的穿透率，便有ILS值變大的傾向。藉由降低半色調部的穿透率，得知會提升第1圖案部的尺寸精度。參照圖11，當雷文生型光罩曝光量與半色調型光罩曝光量之比為1：1的情況，藉由將半色調型光罩的穿透率設定在6%以下，便可使ILS值達約34以上。
圖12所示係說明本實施形態第2試驗結果的第1圖。圖13所示係說明本實施形態第2試驗結果的第2圖。第2試驗的雷文生型光罩曝光量，相對的較少於第1試驗。第2試驗係在將雷文生型光罩曝光量與半色調型光罩曝光量的比設定為0.8：1之情況下施行試驗。
圖12所示係利用雷文生型光罩所形成光阻圖案的第1圖案之部分合成光學影像。圖13所示係第2試驗的ILS值圖。參照圖12，藉由降低半色調型光罩的穿透率，在位置0 μ m處的光強度便接近0。參照圖13，當將雷文生型光罩曝光量、與半色調型光罩曝光量的比設為0.8：1時，藉由將半色調型光罩穿透率設定在4%以下，便可使ILS值達約34以上。
圖14所示係說明本實施形態第3試驗結果的第1圖。圖15所示係說明本實施形態第3試驗結果的第2圖。第3試驗的雷文生型光罩曝光量，相對的較少於第2試驗。第3試驗係在將雷文生型光罩曝光量與半色調型光罩曝光量的比設定為0.6：1之情況下施行試驗。
圖14所示係利用雷文生型光罩所形成光阻圖案的第1圖案之部分合成光學影像。圖15所示係第3試驗的ILS值圖。參照圖14，藉由降低半色調型光罩的穿透率，在位置0 μ m處的光強度便接近0。此外，參照圖15，當將雷文生型光罩曝光量、與半色調型光罩曝光量的比設為0.6：1時，藉由將半色調型光罩穿透率設定在4%以下，便可使ILS值達約34以上。
依此，即便使雷文生型光罩與半色調型光罩的曝光量比率變化，藉由將半色調型光罩半色調部的穿透率相對應地進行調整，便可提升由雷文生型光罩所形成圖案的尺寸精度。
相關其他的構造、作用、效果及方法均同實施形態1，在此便不再贅述。
(實施形態3)
參照圖16至圖20，針對根據本發明的實施形態3之圖案形成方法進行說明。本實施形態的圖案形成方法，包括有使用雷文生型光罩施行曝光的第1曝光步驟、與使用半色調型光罩施行曝光的第2曝光步驟，係與實施形態1相同。本實施形態係當第2圖案的第2最小尺寸為第1圖案的第1最小尺寸之1.0倍以上、1.1倍以下時，便以將第2曝光步驟的曝光量設定為大於第1曝光步驟的曝光量的方式實施。
圖16所示係本實施形態的光阻圖案概略俯視圖。在基板9表面上形成光阻圖案11~13。光阻圖案13係配置於由光阻圖案11與光阻圖案12包夾的位置處。光阻圖案13係由半色調型光罩形成。
光阻圖案11係包括有：第1圖案部11a與第2圖案部11b。光阻圖案12係包括有：第1圖案部12a與第2圖案部12b。第1圖案部11a、12a係利用雷文生型光罩形成的部分。第2圖案部11b、12b係利用半色調型光罩形成的部分。
第1圖案部11a、12a係例如成為場效電晶體的閘極電極部分。主動區域50係例如對基板9表面打入不純物，而成為場效電晶體之源極區域或汲極區域的區域。光阻圖案13的部分係例如形成佈線。
本實施形態係著眼於被利用雷文生型光罩所形成的光阻圖案包夾的光阻圖案13。利用光阻圖案13所形成的基板9表面之佈線圖案，係例如直線狀部分的寬度(對應圖16所示光阻圖案13寬度L1之部分的寬度)為70nm。
圖17所示係本實施形態的雷文生型光罩概略俯視圖。雷文生型光罩係包括有遮光膜2。遮光膜2係具有：同相位開口部2a、2c、及反相位開口部2b、2d。同相位開口部2a與反相位開口部2b形成成對，藉此在同相位開口部2a與反相位開口部2b之間形成作為線圖案的光阻圖案11之第1圖案部11a。同樣的，同相位開口部2c與反相位開口部2d形成成對，藉此形成光阻圖案12的第1圖案部12a(參照圖16)。
圖18所示係本實施形態的半色調型光罩概略俯視圖。半色調型光罩係包括有透光板19。在透光板19表面上形成有遮光部6a、6c。遮光部6a、6c係形成為僅使光些微通過的狀態。在透光板19表面上形成有半色調部6b、6d、6e。遮光部6a、6c係形成為對應雷文生型光罩開口部的狀態。半色調部6b、6d係形成分別對應於光阻圖案11、12之第2圖案部11b、12b的狀態。半色調部6e係形成為對應於光阻圖案13的狀態(參照圖l6)。依此，利用半色調型光罩施行曝光的光阻圖案13之直線狀部分，被利用雷文生型光罩施行曝光的光阻圖案11、12之第1圖案部11a、12a所包夾。
當使用該等雷文生型光罩與半色調型光罩，將曝光量比率設定為1：1並施行曝光的情況，例如配置在對應於光阻圖案13寬度方向的長度L1的雷文生型光罩開口部間，且利用半色調型光罩所形成的佈線圖案之遮光部寬度係90nm(參照圖16)。
圖19所示係雷文生型光罩與半色調型光罩的曝光量比率為1：1時的合成光學影像圖。橫軸係圖16中A－A線切剖時的截面位置。縱軸係合計光學影像的光強度。圖19中，A部分係圖16中的光阻圖案13部分。光強度最小值Imin係0.123。
其次，針對雷文生型光罩與半色調型光罩的曝光量比率為0.6：1時的曝光情況進行說明。即，相對地降低雷文生型光罩的曝光量。此情況下，配置於光阻圖案13寬度方向的長度L1所對應之雷文生型光罩開口部間，利用半色調型光罩所形成佈線圖案的遮光部寬度係110nm(參照圖16)。
圖20所示係將雷文生型光罩與半色調型光罩的曝光量比率設為0.6：1時的合成光學影像圖。A部分係圖16中的光阻圖案13部分。光強度最小值Imin係0.063，可確保較小值。
參照圖19與圖20，若對於半色調型光罩的曝光量，提升雷文生型光罩的曝光量比率，則將發生無法充分地降低利用半色調型光罩所形成圖案的光強度最小值Imin的情況。若使用雷文生型光罩施行第1曝光步驟，便將對利用半色調型光罩而應形成的潛像造成影響，導致利用半色調型光罩而應形成的線圖案之光強度最小值Imin變大。
結果，例如會有在由半色調型光罩所形成部分發生斷線之類的不良狀況。換言之，當第1曝光步驟的曝光處理時，設定曝光量與聚焦作為最佳條件，但是該聚焦(對焦)將有因裝置的因素等所造成某種影響而出現變動的情況，而會有在變動的狀態下施行曝光的情況。此時，有利用相移型光罩所形成潛像，會對利用半色調型光罩所形成潛像造成影響，導致利用半色調型光罩所形成的圖案出現不良狀況。
該不良情況在包括有形成：具第1最小尺寸之第1圖案、與具第2最小尺寸之第2圖案的步驟，第2最小尺寸達第1最小尺寸的1.1倍以下時明顯發生。此情況下，以利用半色調型光罩所施行第2曝光步驟的曝光量，大於利用雷文生型光罩所施行第1曝光步驟的曝光量之方式實施。藉由該方法，可抑制利用半色調型光罩所形成第2圖案中，鄰接於利用雷文生型光罩所形成第1圖案的圖案發生不良狀況。特別係可抑制被第1圖案所包夾的第2圖案發生不良狀況。
例如圖16中，可抑制被光阻圖案11、12之第1圖案部11a、12a包夾的光阻圖案13，在直線狀部分發生斷線狀況。
本實施形態係可提升利用半色調型光罩所形成潛像的對比，且可抑制利用半色調型光罩所形成圖案發生不良狀況。或者，在使用半色調型光罩的第2曝光步驟中，可提升施行曝光時的聚焦公差。
其次，針對本實施形態所記載圖案形成方法、與實施形態1及2所記載圖案形成方法的使用形態進行說明。
形成場效電晶體的閘極長度中，最小閘極長度設定為70nm的半導體裝置A及半導體裝置B。場效電晶體的閘極電極係利用雷文生型光罩形成，佈線部係利用半色調型光罩形成。
在此，針對半導體裝置A，將佈線部的最小尺寸設定為100nm。半導體裝置A的佈線部係依使曝光時的潛像形成製程容限變大之方式配置。半導體裝置A的閘極長度所被要求的尺寸精度成為嚴苛條件。另一方面，相關半導體裝置B，佈線部最小尺寸同閘極長度最小尺寸，設定為70nm。半導體裝置B的佈線部係曝光時的潛像形成製程容限較小。但是，上述尺寸會因製造程序的偏差，而在後處理狀態下發生有±10%程度的偏差。
此種情況下，針對半導體裝置A，如實施形態1所示，藉由將利用半色調型光罩所施行的曝光量，設定為利用雷文生型光罩所施行的曝光量以下，便可在佈線部的潛像形成之製程容限範圍內，形成具有較高尺寸精度的閘極電極。
相關半導體裝置B，如本實施形態所示，藉由將利用半色調型光罩所施行的曝光量，設定為大於利用雷文生型光罩所施行的曝光量，便可在形成佈線部時確保潛像形成的製程容限。
相關其他的構造、作用、效果及方法均同實施形態1與2，在此便不再贅述。
(實施形態4)
參照圖21至圖26，針對根據本發明實施形態4的雷文生型光罩之製造方法進行說明。
圖21所示係本實施形態所形成光阻圖案的概略俯視圖。本實施形態係使用雷文生型光罩與半色調型光罩。在基板9表面上將隔著複晶矽等導電膜(未圖示)形成有光阻圖案11~13。光阻圖案11係包括有第1圖案部11a與第2圖案部11b。光阻圖案12係包括有第1圖案部12a與第2圖案部12b。
第1圖案部11a、12a係使用雷文生型光罩形成。更進一步，藉由將第1圖案部11a、12a使用為光罩，並對導電膜施行圖案化處理，便形成例如場效電晶體的閘極電極。主動區域50係成為例如場效電晶體的源極區域或汲極區域。第2圖案部11b、12b係使用半色調型光罩形成。光阻圖案13係使用半色調型光罩形成。光阻圖案13係例如成為佈線。
本實施形態中，第1圖案部11a、與光阻圖案13直線狀部分間之距離L2之對應距離係160nm。例如場效電晶體的閘極電極與佈線間距離係160nm。此外，本實施形態中，第1圖案部12a與光阻圖案13直線狀部分間之距離，係同第1圖案部11a與光阻圖案13直線狀部分間之距離。
在本實施形態中，對應於第1圖案部11a、12a的寬度L3所形成的線之寬度係60nm。此外，對應於光阻圖案13直線狀部分的寬部所形成的線之寬度，係同寬度L3之對應寬度。例如場效電晶體的閘極電極寬度係60nm。
圖22所示係本實施形態的雷文生型光罩概略俯視圖。圖23所示係圖22中XXIII－XXIII線的箭頭方向剖視圖。
本實施形態的雷文生型光罩係在透光板21表面上具備有遮光膜3。遮光膜3係形成為將光遮斷的狀態。遮光膜3係具有同相位開口部3a、3c與反相位開口部3b、3d。在本實施形態中，同相位開口部3a、3c彼此間形成為相鄰狀態。
參照圖23，在透光板21表面形成有遮光膜3。透光板21主表面係配置於同相位開口部3a、3c上。在反相位開口部3b、3d的透光板21表面上分別形成有凹部22。凹部22係依通過反相位開口部3b、3d的光之相位偏移半波長的方式形成。即，波長反轉形成。凹部22係具有過切部22a。
雷文生型光罩中，在所形成之線圖案等圖案的二側，必需配置著同相位開口部與反相位開口部。換言之，必需利用同相位開口部與反相位開口部將所形成之圖案包夾。
雷文生型光罩的製造步驟係必需對所形成之圖案進行開口部之設定。雷文生型光罩之製造方法係包括有設定同相位開口部與反相位開口部的開口部設定步驟。藉由將1個同相位開口部與1個反相位開口部設定成成對之方式，便可利用後續曝光形成1個圖案。在對應於已設定的反相位開口部的基板表面上形成凹部。本實施形態係包括有在同相位開口部與反相位開口部的成對中，依照彼此間距離較接近的順序，在彼此呈對向的開口部至少一者上設定同相位開口部的步驟。
參照圖22，在分別對應於光阻圖案11與光阻圖案12之部分的二側形成有開口部。在此，當考慮彼此相對向開 口部彼此之距離L4的情況，便在相較於其他部分之下，將彼此間距離設定為最接近狀態。此情況下，於至少其中一者設置同相位開口部。本實施形態係在彼此相對向的開口部雙方均形成有同相位開口部3a、3c。
本實施形態的半色調型光罩構造，係同實施形態3的半色調型光罩(參照圖18)。
圖24所示係作為本實施形態的比較例之雷文生型光罩概略俯視圖。圖25所示係圖24中XXV-XXV線的箭頭方向剖視圖。
參照圖24，比較例的雷文生型光罩係就開口部的設定方法而言，同相位開口部與反相位開口部之設定方法將不同。同相位開口部3a與反相位開口部3b成為成對。此外，同相位開口部3c與反相位開口部3d成為成對。在比較例的雷文生型光罩中2個彼此相對向的開口部設定為反相位開口部3b、3d。對應於光阻圖案13二側的開口部設定為反相位開口部3b、3d。
參照圖25，在同相位開口部3a、3c係形成於透光板21之主表面上。反相位開口部3b、3d係在透光板21主表面上形成有凹部23。凹部23係具有過切部23a。
雷文生型光罩之製造步驟係例如在透光板表面上形成具有開口部的遮光膜。其次，藉由施行乾式蝕刻處理，便形成從透光板主表面凹陷的部分。然後，更利用施行濕式蝕刻處理，在遮光膜開口部下端形成過切部。
例如、比較例係從反相位開口部3b、3d之邊緣起朝深 度側形成100nm的過切部23a。反相位開口部3b與反相位開口部3d的距離係400nm。此情況下，遮光膜3與透光板21的接觸寬度L5成為200nm。依此，當接觸寬度L5、與反相位開口部3b及反相位開口部3d間之距離的比率在1/2以下時，若過切部相互對向，便縮小遮光膜3與透光板21間之接觸面積，而有局部性發生遮光膜剝落狀況。特別係若隨線圖案等的細微化演進，而使開口部彼此之距離縮小，便將明顯的發生遮光膜局部剝落之不良狀況。
在設定開口部的開口部設定步驟中，依照同相位開口部與反相位開口部間之距離相靠近的順序，藉由在彼此相對向的開口部至少其中一者上設定同相位開口部，便可抑制彼此相對向部分處發生遮光膜剝落狀況。本實施形態中，在彼此相對向之二側的開口部設定著同相位開口部。參照圖23與圖24，設定有相對向的同相位開口部3a與同相位開口部3c。所以，可增加被同相位開口部3a與同相位開口部3c，所包夾的遮光膜3之部分與透光板21間之接觸面積，俾可抑制遮光膜3剝落狀況。
對雷文生型光罩開口部的區域，設定同相位開口部與反相位開口部的方法，係可採取例如位移層配置DA(Design Automation)系統。藉由對位移層配置DA使用本案的開口部設定方法，便可設定雷文生型光罩的開口部種類。
圖26所示係本實施形態的開口部設定方法例。對預先形成的光阻圖案，設定使光穿透的開口部區域，再針對各個開口部區域設定同相位開口部或反相位開口部。
首先，就同相位開口部與反相位開口部，係選擇觀看成對時彼此間距離最接近的部分。該部分係在相對向2個成對含有之4個開口部區域中，於相對向的2個開口部區域中設定同相位開口部。接著，設定與所設定同相位開口部相對應成對的反相位開口部。
其次，判斷所設定反相位開口部、與其他反相位開口部間之距離相靠近，是否有發生遮光膜剝落之虞。當有遮光膜會發生剝落之虞時，便將所設定的2個同相位開口部中，其中一者變更為反相位開口部，並將成對的開口部變更為同相位開口部。即，當所設定反相位開口部、與其他反相位開口部間之距離非常靠近時，便將上述變更復原並朝下一步驟前進。
其次，對未設定有同相位開口部與反相位開口部的開口部之區域重複同樣的操作。依此，便對所有的開口部區域設定同相位開口部與反相位開口部。
圖26所示例子係依照彼此距離靠近的順序設定同相位開口部，惟並不僅侷限於該形態，亦可篩選彼此間距離為既定值以下者，並就其中於彼此間存在有利用半色調型光罩形成圖案的部分，優先設定同相位開口部。
再者，反相位開口部中，除於透光板表面上形成凹部之外，尚有在透光板主表面上配置位移層的情形。所以，在凹部的形成、位移層的配置時有發生製造誤差的情況。即，將有因雷文生型光罩的製造誤差所發生的相位差偏移狀況。所以，在反相位開口部彼此所夾置部分中形成的圖案，會受相位差偏移所造成的影響，導致出現尺寸精度惡化狀況。
然而，如本實施形態，從彼此距離較靠近的部分起，依序將利用半色調型光罩形成的圖案至少其中一者設定為同相位開口部，便可抑制因該等光罩製造時的製造誤差所衍生的相位偏移曝光之現象，可提升尺寸精度。
相關其他的構造、作用、效果及方法均同實施形態1至3，因而在此便不再贅述。
(實施形態5)
參照圖27至圖31，針對根據本發明實施形態5的圖案形成方法、及雷文生型光罩之製造方法進行說明。
圖27係本實施形態利用雷文生型光罩形成的光阻圖案概略俯視圖。在基板9表面上形成有光阻圖案11~13。在光阻圖案11與光阻圖案12之間形成有光阻圖案13。光阻圖案11的第1圖案部11a、及光阻圖案12的第1圖案部12a係利用雷文生型光罩形成的部分。
光阻圖案13係包括有：第1圖案部13a及第2圖案部13b。本實施形態中，第1圖案部13a係利用雷文生型光罩形成。第2圖案部13b係利用半色調型光罩形成。
本實施形態中，使用在複晶矽等導電膜(未圖示)上所形成的光阻圖案11、12之第1圖案部11a、12a，形成場效電晶體的閘極電極，並使用光阻圖案13形成佈線。第1圖案部11a、12a二側係形成場效電晶體的源極區域等的主動區域50。光阻圖案11、12係形成在形成元件的元件區域51中。元件隔離區域52係未形成場效電晶體等元件的區域。光阻圖案13係形成於元件隔離區域52中。
圖28所示係本實施形態的雷文生型光罩概略俯視圖。本實施形態的雷文生型光罩係在遮光膜4中，形成有供形成光阻圖案11之第1圖案部11a用的同相位開口部4a與反相位開口部4b。且，形成有供形成光阻圖案12用之同相位開口部4c與反相位開口部4d。
本實施形態中，光阻圖案13中，直線狀第1圖案部13a亦是利用雷文生型光罩形成。此處，由光阻圖案11與光阻圖案12包夾的光阻圖案13，原本係利用半色調型光罩形成的部分。本實施形態係擴大在包夾光阻圖案13的位置處，所配置之反相位開口部4b與同相位開口部4c的大小。利用通過反相位開口部4b的光、及通過同相位開口部4c的光，形成光阻圖案13的第1圖案部13a(參照圖27)。
圖29所示係本實施形態的半色調型光罩概略俯視圖。在透光板19表面上形成有遮光部7a。遮光部7a係形成為將光阻圖案11的第1圖案部11a、光阻圖案12的第1圖案部12a、及光阻圖案13的第1圖案部13a(參照圖27)覆蓋的狀態。遮光部7a係形成為對應於雷文生型光罩開口部4a~4d的狀態(參照圖28)。
半色調部7b、7c係形成為對應於光阻圖案11、12之第2圖案部11b、12b的狀態。半色調部7d係形成為對應於光阻圖案13之第2圖案部13b的狀態(參照圖27)。
參照圖27，當在元件隔離區域52中所形成的光阻圖案13、與雷文生型光罩的曝光區域，在既定距離以內時，若所有光阻圖案13均利用半色調型光罩施行曝光形成，對光阻圖案13的第1圖案部13a而言，通過反相位開口部4b與同相位開口部4c施行照射的曝光影響會變大。結果，有光阻圖案13的第1圖案部13a尺寸大幅變動的情況。
當在上述既定距離內的情況時，便將應利用半色調型光罩形成，且配置於佈線圖案外側的同相位開口部及反相位開口部大小擴張，並利用雷文生型光罩形成佈線圖案。
本實施形態的半導體裝置之製造方法，係包括有在元件隔離區域所形成的圖案中，當應由半色調型光罩形成的第2圖案、與通過雷文生型光罩開口部施行曝光區域間之距離，屬於實質對第2圖案尺寸變動會造成影響的距離時，便利用雷文生型光罩形成第2圖案部分的步驟。
換言之，本實施形態中，除應利用雷文生型光罩形成且要求細微圖案、尺寸精度的圖案以外之圖案，若是亦將與利用雷文生型光罩形成的圖案間之距離，設定在既定距離以內，便利用雷文生型光罩施行曝光而形成該圖案。
圖30及圖31所示係本實施形態的雷文生型光罩之製造方法中，說明設定開口部的開口部設定步驟之概略俯視圖。本實施形態中，利用計算機設定對應於所形成光阻圖案的雷文生型光罩開口部。計算機係包含有供設定雷文生型光罩開口部的程式。
圖30所示係計算機的對應部說明圖。對光罩對應部31設定光阻圖案對應部41~43。此處，光阻圖案對應部41、42係對應於圖27中的光阻圖案11、12之部分。光阻圖案對應部43係對應於圖27中的光阻圖案13之部分。
其次，在光阻圖案對應部41、42周圍分別設定主動區域對應部44。主動區域對應部44係對應於圖27中的主動區域50之部分。
其次，在光阻圖案對應部41二側設定同相位開口部31a與反相位開口部31b。且，在光阻圖案對應部42二側設定同相位開口部31c與反相位開口部31d。
光阻圖案對應部43係被反相位開口部31b與同相位開口部31c包夾。在此，假設光阻圖案對應部43與反相位開口部31b間之距離L6、及光阻圖案對應部43與同相位開口部31c間之距離L7中，至少其中一者係在既定距離以內的情況。換言之，假設通過開口部並施行曝光的部分、與光阻圖案間之距離設計值係在既定距離以內的情況。本實施形態的既定距離係使用0.3×λ/NA。λ係施行曝光時的光源波長，NA係開口數。本實施形態的既定距離係解析極限程度的尺寸。
當在原本應利用半色調型光罩形成的光阻圖案二側之對應部分處配置的開口部、與光阻圖案對應部間之距離，在上述既定距離以內的情況時，於光阻圖案二側的開口部均為同相位開口部時，亦可將其中一者改變為反相位開口部。
圖31所示係利用計算機所施行在對應部設定虛擬主動(active)區域的步驟說明圖。本實施形態中，為對雷文生型光罩的開口部區域，設定同相位開口部與反相位開口部，便採用位移層配置DA(Design Automation)系統。
分別設定光阻圖案對應部41、42所對應的主動區域對應部44。光阻圖案對應部43係包括有：第1圖案對應部43a、第2圖案對應部43b、43c。
當上述距離L6與距離L7中至少其中一者在上述既定距離內的情況時，便在形成光阻圖案對應部43的區域中設定虛擬主動區域45。在光阻圖案對應部43的第1圖案對應部43a正下方之層上，假設性設定形成主動區域。例如設定虛擬主動區域45，而第1圖案對應部43a則宛如閘極電極般進行設定。
藉由虛擬主動區域45的設定，若第1圖案對應部43a判斷屬於例如形成閘極電極，便將第1圖案對應部43a辨識為應利用雷文生型光罩形成的圖案。判斷在雷文生型光罩中，應於第1圖案對應部43a二側設定同相位開口部與反相位開口部。利用穿透過圖30所示反相位開口部31b與同相位開口部31c的曝光，形成第1圖案13a，依此方式將反相位開口部31b與同相位開口部31c擴張。根據同相位開口部與反相位開口部的數據，製造出圖28所示雷文生型光罩。
本實施形態係使用了設定雷文生型光罩開口部種類與大小的計算機程式。在元件隔離區域所形成的圖案中，當存在有被利用雷文生型光罩所形成圖案間包夾的部分，且在上述既定距離內時，便設定虛擬主動區域，而將開口部擴張。藉由虛擬主動區域的設定，便可輕易地形成經擴張的同相位開口部或反相位開口部。
本實施形態係利用計算機程式判斷應擴大同相位開口部與反相位開口部的大小，並將同相位開口部與反相位開口部擴張。將該等開口部擴張的方法並不僅侷限於該形態，亦可首先在第1圖案對應部的二側設定同相位開口部與反相位開口部，並利用將相互接觸的開口部間結合，而將同相位開口部與反相位開口部擴張。
本實施形態係藉由利用雷文生型光罩形成在元件隔離區域中所形成的佈線圖案，便可提升上述佈線圖案的尺寸精度。且，將可提升聚焦公差，俾可形成高良率的電路圖案。
上述各實施形態的圖式中，就相同或相當的部分便賦予相同的元件符號。
根據本發明，可提供一種能形成微細圖案之圖案形成方法。又能提供一種可形成微細圖案之雷文生型光罩之製造方法。
雖就本發明進行詳細說明，惟可清楚瞭解其僅止於例示而已，並不僅侷限於此，發明的精神與範圍僅受所附申請專利範圍限定。
1、2、3．．．遮光膜
1a、2a、2c、3a、3c、4a、4c、31a、31c．．．同相位開口部
1b、2b、2d、3b、3d、4b、4d、31b、31d．．．反相位開口部
5a、6a、6c、7a．．．遮光部
5b、5c、6b、6d、6e、7b、7c、7d、26a．．．半色調部
9．．．基板
10~13．．．光阻圖案
10a、11a、12a、13a．．．第1圖案部
10b、11b、12b、13b．．．第2圖案部
19、21‧‧‧透光板
22、23、24‧‧‧凹部
22a、23a、24a‧‧‧過切部
26‧‧‧半色調型光罩
27‧‧‧光阻
27a‧‧‧曝光區域
31‧‧‧光罩對應部
41~43‧‧‧光阻圖案對應部
43a‧‧‧第1圖案對應部
43b、43c‧‧‧第2圖案對應部
44‧‧‧主動區域對應部
45‧‧‧虛擬主動區域
50‧‧‧主動區域
51‧‧‧元件區域
52‧‧‧元件隔離區域
圖1為實施形態1所形成光阻圖案的概略俯視圖。
圖2為實施形態1的雷文生型光罩概略俯視圖。
圖3為實施形態1的雷文生型光罩概略剖視圖。
圖4為實施形態1的半色調型光罩概略俯視圖。
圖5為實施形態1的曝光量說明圖。
圖6為實施形態1的ILS值說明圖。
圖7為實施形態1的半色調型光罩降低曝光量比率時的概略俯視圖。
圖8為實施形態1施行光阻試驗時的概略立體圖。
圖9為實施形態1的光阻試驗結果圖。
圖10為說明實施形態2的第1試驗結果之曝光量圖。
圖11為說明實施形態2的第1試驗結果之ILS值圖。
圖12為說明實施形態2的第2試驗結果之曝光量圖。
圖13為說明實施形態2的第2試驗結果之ILS值圖。
圖14為說明實施形態2的第3試驗結果之曝光量圖。
圖15為說明實施形態2的第3試驗結果之ILS值圖。
圖16為實施形態3所形成光阻圖案的概略俯視圖。
圖17為實施形態3的雷文生型光罩概略俯視圖。
圖18為實施形態3的半色調型光罩概略俯視圖。
圖19為說明實施形態3的第1試驗結果之曝光量圖。
圖20為說明實施形態3的第2試驗結果之曝光量圖。
圖21為實施形態4所形成光阻圖案的概略俯視圖。
圖22為實施形態4的雷文生型光罩概略俯視圖。
圖23為實施形態4的雷文生型光罩概略剖視圖圖24為實施形態4之比較例的雷文生型光罩概略俯視圖。
圖25為實施形態4之比較例的雷文生型光罩概略剖視圖。
圖26為實施形態4中，對雷文生型光罩開口部的區域，設定同相位開口部與反相位開口部的方法說明圖。
圖27為實施形態5所形成光阻圖案的概略俯視圖。
圖28為實施形態5的雷文生型光罩概略俯視圖。
圖29為實施形態5的半色調型光罩概略俯視圖。
圖30為實施形態5中，在雷文生型光罩的開口部區域中，設定同相位開口部與反相位開口部時的第1步驟說明圖。
圖31為實施形態5中，在雷文生型光罩的開口部區域中，設定同相位開口部與反相位開口部時的第2步驟說明圖。
9．．．基板
10．．．光阻圖案
10a．．．第1圖案部
10b．．．第2圖案部

Claims (5)

  1. 一種雷文生型光罩之製造方法，係具備有：透光板；以及遮光膜，其乃配置於上述透光板的主表面，且具有複數開口部；而上述開口部係含有同相位開口部與反相位開口部；在上述反相位開口部中，於上述主表面形成凹部；上述凹部係具有延伸至上述反相位開口部的端部下方而形成的過切(undercut)部；為了在被處理物形成第1圖案，以便將上述同相位開口部與上述反相位開口部成對設定的雷文生型光罩之製造方法，其包括有：在上述第1圖案之二側，決定上述同相位開口部與上述反相位開口部的開口部設定步驟；而上述開口部設定步驟係包括有：依上述成對彼此間之距離較近者優先的順序，在上述成對彼此間呈相對向的上述開口部至少一者，設定上述同相位開口部的步驟。
  2. 如申請專利範圍第1項之雷文生型光罩之製造方法，其中，上述開口部設定步驟係包括有：依上述成對彼此間距離較近者優先的順序，於上述彼此間呈相對向的上述開口部二側，設定上述同相位開口部的步驟。
  3. 一種雷文生型光罩之製造方法，係用於製造在元件區域的主動區域形成第1圖案，且在元件隔離區域形成第2圖案的半導體裝置；其包括有： 在上述第1圖案之二側，設定同相位開口部與反相位開口部作為開口部的開口部設定步驟；而上述開口部設定步驟係包括有：上述第2圖案配置於通過上述開口部施行曝光的部分彼此之間，而當通過上述開口部曝光的部分、與上述第2圖案之距離，為實質上對上述第2圖案尺寸變動造成影響的距離以下時，則在上述第2圖案之二側，設定上述同相位開口部與上述反相位開口部的步驟；以及為可形成上述第2圖案，而將上述同相位開口部與上述反相位開口部擴張的擴張步驟。
  4. 如申請專利範圍第3項之雷文生型光罩之製造方法，其中，上述開口部設定步驟係包括有：利用計算機，設定上述同相位開口部與上述反相位開口部的步驟；上述擴張步驟係包括有：在上述元件隔離區域之形成上述第2圖案的區域中，設定虛擬主動(active)區域的步驟。
  5. 如申請專利範圍第3或4項之雷文生型光罩之製造方法，其中，實質上對上述第2圖案之尺寸變動造成影響的上述距離，係使用通過上述開口部施行曝光的部分、與上述第2圖案間之距離設計值，而上述設計值係使用0.3×λ/NA(其中，λ係光源波長，NA係開口數)。
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