JP2004110035A

JP2004110035A - 大きいフィーチャに隣接する狭いスペースをプリントする際にｐｓｍ露光を支援するための第２の露光の使用

Info

Publication number: JP2004110035A
Application number: JP2003323774A
Authority: JP
Inventors: Christophe Pierrat; クリストフ　ピエラット
Original assignee: Numerical Technologies Inc
Current assignee: Numerical Technologies Inc
Priority date: 2002-09-16
Filing date: 2003-09-16
Publication date: 2004-04-08
Anticipated expiration: 2023-09-16
Also published as: CN100568456C; US6821689B2; TW200405424A; DE10333248B4; JP4758604B2; TWI279844B; US20040053141A1; DE10333248A1; CN1484281A

Abstract

【課題】　大きいフィーチャに隣接する狭いスペースをプリントする際に位相シフトマスクを通す露光を支援するために、第２のマスクを通す露光を用いるシステムを提供すること。
【解決手段】　操作中、システムは、位相シフトマスクを通して半導体ウェハの表面上のフォトレジスト層を露光する。この位相シフトマスクは、第１のフィーチャと第２のフィーチャとの間のスペースを規定する位相シフタを含み、第１のフィーチャは、位相シフトの有効性がスペースを規定する際に低下される十分な大きさである。
【選択図】　図３

Description

　本発明は、半導体チップを製作するプロセスに関する。より具体的には、本発明は、半導体チップを製造するための光学リソグラフィプロセスの間、大きいフィーチャ（ｆｅａｔｕｒｅ）に隣接する狭いスペースをプリントする際にＰＳＭ（位相シフトマスク）の露光を支援する第２の露光を用いる方法および装置に関する。

　集積回路技術における最近の進歩は、主に、半導体チップ上の回路素子のフィーチャサイズを縮小することによって達成されてきた。これらの回路素子のフィーチャサイズは縮小し続けるにつれて、回路設計者は、光学リソグラフィプロセスが、通常、集積回路を製造するために用いられる光学リソグラフィプロセスの結果として生じる問題と取り組むことを強いられる。この光学式リソグラフィプロセスは、半導体ウェハの表面へのフォトレジスト層の形成で開始する。通常、クロムを含む不透明な領域と、通常、石英を含む、光透過性の透明な領域とからなるマスクは、その後、このフォトレジスト層上に配置される。（本明細書において用いられる「マスク」という用語は、「レチクル」という用語を含むことを意図することに留意されたい。）従って、光は、可視光源、紫外線源、または、より一般的には、特定の他のタイプの電磁放射線から、適切に適合するマスクおよびリソグラフィ機器と一緒に働いてマスクに当てられる。

　この像は、多数のレンズ、フィルタおよびミラーを備える光学系を通して縮小および集中する。光は、マスクの透明な領域を通過し、下に位置するフォトレジスト層を露光する。同時に、光は、マスクの不透明な領域によって遮断され、下に位置する露光されないフォトレジスト層の部分を残す。

　露光されたフォトレジスト層は、その後、フォトレジスト層の露光された領域、または露光されない領域のどちらかを化学的に除去することによって現像される。最終的に、所望のパターンを有するフォトレジスト層を備える半導体ウェハになる。このパターンは、その後、下に位置するウェハの領域をエッチングするために用いられ得る。

　集積密度が高くなり続けるので、レイアウト内に益々多くのフィーチャを規定するために、位相シフタを用いることが望ましくなる。これは、いくつかの状況において問題を引き起こし得る。例えば、図１の上部分は、暗視野交互アパーチャ位相シフトマスク（ｄａｒｋ　ｆｉｅｌｄ　ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ　ａｐｅｒｔｕｒｅ　ｐｈａｓｅ　ｓｈｉｆｔｉｎｇ　ｍａｓｋ）１０２の位相シフタを示す。この位相シフタ（位相を表示するために斜線で示される）は、暗視野たとえばクロム上にセットされる。位相シフタ間の白いスペースは、意図されるレイアウトまたは元のレイアウトに対応する。ＰＳＭマスク１０２を相補的トリムマスク（図示せず）と共に用いる光学像１０８は、図１の下半分に位置する。光学像の暗視野領域は、最小の露光を受け、かつプリントされたウェハの外観に対応する領域である。光学像１０８とＰＳＭマスク１０２との比較は、意図されるレイアウトに関して有益であり得る。

　ＰＳＭマスク１０２は、大きいフィーチャ１０４、例えば、接触ランディングパッドを規定するために用いられている。この例において、隣接する位相シフタ１０６および１０７間のフィーチャ１０４の端から端までの距離は、フィーチャ１０４の境界を規定する際に位相シフトの有効性を低下させる十分な大きさである。光学像１０８において見えるブリッジによって示されるように、これは、大きいフィーチャ１０４に隣接する狭いスペース１０５を確実にプリントする際に問題を引き起こす。

　位相シフタによって規定される大きいフィーチャに隣接する狭いスペースを確実にプリントすることを容易にする方法および装置が必要とされる。

　本発明の１実施形態は、大きいフィーチャに隣接する狭いスペースをプリントする際の、位相シフトマスクを通す露光を支援するために、第２のマスクを通す露光を用いる光学系を提供する。動作中、光学系は、位相シフトマスクを通して半導体ウェハの表面のフォトレジスト相を露光する。この位相シフトマスクは、第１のフィーチャと第２のフィーチャとの間のスペースを規定する位相シフタを含み、第１のフィーチャは非常に大きいので、スペースを規定する際に位相シフトの有効性が低下される。さらに、位相シフトの低下およびスペースの狭さは、位相シフトマスクのみを通して露光された場合、そのスペースが確実にプリントされない原因となる。この問題を多少とも解決するために、光学系は、第２のマスクを通してフォトレジスト層を露光し、第２のマスクを通す露光は、スペースが確実にプリントされるように、第１のフィーチャと第２のフィーチャとの間のスペースの露光を支援する。

　本実施形態の改変において、第２のマスクは、フォトレジスト層上のスペースの露光を支援するために、スペース上に配置される開口部を備える。この第２の露光はサブ解像度（ｓｕｂ−ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ）であり得ることに留意されたい。

　本実施形態の改変において、第２のマスクは、さらに、スペース上に配置されないが、スペースのプリントを支援する１つ以上のさらなる支援フィーチャを含む。これらの支援フィーチャは、第２のマスクにおける開口部を通過する光と同相か、または異相であり得ることに留意されたい。

　本実施形態の改変において、第２のフィーチャは臨界寸法フィーチャである場合、第２のマスクにおける開口部は、第２のフィーチャからオフセットされ、従って、位相シフトマスクと第２のマスクとの間の位置合わせの問題は、臨界寸法フィーチャのプリントに影響を及ぼさない。

　本実施形態の変形において、光学系は、さらに、位相シフトマスク上のセグメントに対してのみ近接効果補正（ＯＰＣ）動作を実行する。

　本実施形態の変形において、光学系は、さらに、第２のマスク上のセグメントに対してのみＯＰＣ操作をさらに実行する。

　本実施形態の変形において、光学系は、位相シフトマスク上のセグメントおよび第２のマスク上のセグメントに対してＯＰＣ操作をさらに実行する。

　光学系は、複数の方法でＯＰＣを第２のマスクに適用し得ることに留意されたい。（１）光学系は、元のレイアウトに接する第２のマスク上のセグメントに対してのみＯＰＣ操作を実行し得る。（２）光学系は、第２のマスク上の任意またはすべてのセグメントに対してＯＰＣ操作を実行し得る。

　本発明による方法は、大きいフィーチャに隣接する狭いスペースをプリントする際に、位相シフトマスクを通す露光を支援するために、第２のマスクを通す露光を用いる方法であって、該位相シフトマスクを通して半導体ウェハの表面上のフォトレジスト層を露光する工程であって、該位相シフトマスクは、第１のフィーチャと第２のフィーチャとの間のスペースを規定する位相シフタを含み、該第１のフィーチャは、該スペースを規定する際に位相シフトの有効性が低下される十分な大きさであり、該位相シフトの低下および該スペースの狭さは、該位相シフトマスクのみを通して露光される場合、該スペースが確実にプリントされない原因となる、工程と、該第２のマスクを通して該フォトレジスト層を露光する工程であって、該第２のマスクを通す露光が、該第１のフィーチャと該第２のフィーチャとの間のスペースの露光を支援するので、該スペースは確実にプリントされる、工程とを包含し、これにより上記目的が達成される。

　前記第２のマスクは、前記フォトレジスト層上のスペースの露光を支援するために、該スペース上に配置された開口部を含んでもよい。

　前記第２のマスクは、前記スペース上に配置されないが、該スペースのプリントを支援する１つ以上の支援フィーチャをさらに含んでもよい。

　前記支援フィーチャは、前記第２のマスクにおける前記開口部を通過する光と同相または異相であり得てもよい。

　前記支援フィーチャは、サブ解像度であってもよい。

　前記第２のマスクにおける前記開口部は、サブ解像度であり得てもよい。

　前記第２のフィーチャが臨界寸法フィーチャである場合、前記第２のマスクにおける前記開口部が、該第２のフィーチャからオフセットされ、従って、前記位相シフトマスクと前記第２のマスクとの間の位置決めの問題が、該臨界寸法フィーチャのプリントに影響を及ぼさなくてもよい。

　前記位相シフトマスク上のセグメントに対して、近接効果補正（ＯＰＣ）操作を実行する工程をさらに包含してもよい。

　前記方法は、前記第２のマスク上のいかなるセグメントに対してもＯＰＣ操作を実行しない工程と、元のレイアウトに接する該第２のマスク上のセグメントに対してのみＯＰＣ操作を実行する工程と、該第２のマスク上のすべてのセグメントに対してＯＰＣ操作を実行する工程との１つをさらに包含してもよい。

　本発明によるマスクのセットは、大きいフィーチャに隣接する狭いスペースをプリントする際に、位相シフトマスクを通す露光を支援するために、第２のマスクを通す露光を用いる半導体製作プロセスにおいて使用するためのマスクのセットであって、第１のフィーチャと第２のフィーチャとの間のスペースを規定する位相シフタを含む位相シフトマスクであって、該第１のフィーチャは、該スペースを規定する際に位相シフトの有効性が低下される十分な大きさであり、位相シフトの低下および該スペースの狭さは、該位相シフトマスクのみを通して露光される場合、該スペースが確実にプリントされない原因となる、位相シフトマスクと、第２のマスクであって、該第２のマスクを通す露光が、該第１のフィーチャと該第２のフィーチャとの間の該スペースの露光を支援するので、該スペースは確実にプリントされる、第２のマスクとを備え、これにより上記目的を達成する。

　前記第２のマスクは、スペース上の前記スペースの露光を支援するために、該スペース上に配置される開口部を備えてもよい。

　前記支援フィーチャは、前記第２のマスクにおける前記開口部を通過する光と同相または異相のどちらかであり得てもよい。

　前記支援フィーチャは、サブ解像度であってもよい。

　前記第２のフィーチャが臨界寸法フィーチャである場合、前記第２のマスクにおける前記開口部は、該第２のフィーチャからオフセットされ、従って、該位相シフトマスクと該第２のマスクとの間の位置決めの問題は、該臨界寸法フィーチャのプリントに影響を及ぼさなくてもよい。

　前記位相シフトマスク上のセグメントは、近接効果補正（ＯＰＣ）操作されていてもよい。

　前記第２のマスク上のセグメントに対して、前記第２のマスク上のいかなるセグメントに対してもＯＰＣが実行されない工程と、元のレイアウトに接する該第２のマスク上のセグメントに対してのみＯＰＣが実行される工程と、該第２のマスク上のすべてのセグメントに対してＯＰＣが実行される工程とのうちの１つが実行されてもよい。

　本発明によるコンピュータで読み取り可能な格納媒体は、コンピュータによって実行されると、大きいフィーチャに隣接する狭いスペースをプリントする際に位相シフトマスクを支援する、第２のマスクを生成する方法をコンピュータに実行させる命令を格納するコンピュータで読み取り可能な格納媒体であって、該方法は、集積回路用のレイアウトの仕様を受け取る工程と、該レイアウトの位相シフトマスクを生成する工程であって、該位相シフトマスクは、該レイアウトにおける第１のフィーチャと第２のフィーチャとの間のスペースを規定する位相シフタを含み、該第１のフィーチャは、該スペースを規定する際に位相シフトの有効性が低下される十分な大きさであり、位相シフトの低下および該スペースの狭さは、該位相シフトマスクのみを通して露光される場合、該スペースが確実にプリントされない原因となる、工程と、第２のマスクを生成する工程であって、該第２のマスクを通す露光が、該第１のフィーチャと該第２のフィーチャとの間の該スペースの露光を支援するので、該スペースは確実にプリントされる、工程とを包含し、これにより上記目的を達成する。

　前記第２のマスクは、前記スペースの露光を支援するために、該スペース上に配置された開口部を含んでもよい。

　前記第２のマスクは、前記スペース上に配置されないが、該スペースのプリントを支援する、１つ以上の支援フィーチャをさらに含んでもよい。

　前記支援フィーチャは、サブ解像度であってもよい。

　前記第２のフィーチャは、臨界寸法フィーチャである場合、前記第２のマスクにおける前記開口部は、該第２のフィーチャからオフセットされ、従って、該位相シフトマスクと該第２のマスクとの間の位置合わせの問題が、該臨界寸法フィーチャのプリントに影響を及ぼさなくてもよい。

　前記方法は、前記位相シフトマスク上のセグメントに対して近接効果補正（ＯＰＣ）操作を実行する工程をさらに包含してもよい。

　前記方法は、前記第２のマスク上のいかなるセグメントに対してもＯＰＣ操作を実行しない工程と、元のレイアウトに接する該第２のマスク上のセグメントのみに対してＯＰＣ操作を実行する工程と、該第２のマスク上のすべてのセグメントに対してＯＰＣ操作を実行する工程との１つをさらに包含してもよい。

　本発明による集積回路は、大きいフィーチャに隣接する狭いスペースをプリントする際に、位相シフトマスクを通す露光を支援する、第２のマスクを通す露光を用いるプロセスによって製作される集積回路であって、該プロセスは、該位相シフトマスクを通して半導体ウェハの表面上のフォトレジスト層を露光する工程であって、該位相シフトマスクは、第１のフィーチャ第２のフィーチャとの間のスペースを規定する位相シフタを含み、該第１のフィーチャは、該スペースを規定する際に位相シフトの有効性が低下される十分な該大きさであり、位相シフトの低下および該スペースの狭さは、該位相シフトマスクのみを通して露光される場合、該スペースが確実にプリントされない原因となる、露光する工程と、該第２のマスクを通して該フォトレジスト層を露光する工程であって、該第２のマスクを通す露光は、該第１のフィーチャと該第２のフィーチャとの間の該スペースの露光を支援する工程とを包含し、これにより上記目的を達成する。

　位相シフタによって規定される大きいフィーチャに隣接する狭いスペースを確実にプリントすることを容易にする方法および装置が可能となる。

　（ウェハ製作プロセス）
　図２は、本発明の実施形態による、ウェハ製作プロセスを図示するフローチャートである。光学系は、フォトレジスト層をウェハの上面に付与することによって開始する（工程２０２）。次に、光学系は、フォトレジスト層を焼きしめる（工程２０４）。光学系は、その後、第１のマスクをフォトレジスト層上に配置し（工程２０６）、第１のマスクを通してフォトレジスト層を露光する（工程２０８）。次に、光学系は、第２のマスクをフォトレジスト層上に配置し（工程２１０）、その後、第２のマスク（工程２１０）を通してフォトレジスト層を露光する（工程２１２）。工程２１０および２１２は、選択的であり、ここで、層における材料を規定するために単一マスクのみが用いられる。本発明の１実施形態において、第１のマスクはＰＳＭマスクであり、第２のマスクはトリムマスクである。しかしながら、第１のマスクおよび／または第２のマスクは、位相シフト領域を含み得ることに留意されたい。次に、光学系は、フォトレジスト層を現像する（工程２１６）前に、ウェハを再び選択的に焼きしめる（工程２１４）。次に、フォトレジスト層が除去される（工程２２０）前に、化学エッチングまたはイオン注入工程のどちらかが行われる（工程２１８）。（剥離（ｌｉｆｔ−ｏｆｆ）プロセスの場合、堆積が行われ得ることに留意されたい。）最後に、材料の新しい層が付加され得、新しい層に対してプロセスが繰返され得る（工程２２２）。

　（設計プロセス）
　図３は、本発明の実施形態による、上述のウェハ製作プロセスにおいて用いられるべきマスクを生成するプロセスを図示する。このプロセスは、回路設計者がＶＨＤＬまたは特定の他の記述言語で設計３０２を生成して開始する。ＶＨＤＬは、ＶＨＳＩＣ　Ｈａｒｄｗａｒｅ　Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ　Ｌａｎｇｕａｇｅの頭文字である。（ＶＨＤＬは、国防総省が用いる、超高速集積回路を表す頭文字である。）ＶＨＤＬ規格は、Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｆｏｒ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　ａｎｄ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ（ＩＥＥＥ）規格１０７６−１９９３にて成分化されている。

　設計３０２は、その後、合成３０４、配置およびルーティング３０６および検証３０８といった、多数の機能を実行するレイアウトシステム３０３に進む。その結果、階層型ＧＤＳＩＩフォーマット等のフォーマットで表現される仕様の集積回路（ＩＣ）レイアウト３１０になる。

　ＩＣレイアウト３１０は、その後、ＲＥＴ後処理システム３１１に進み、これは、解像度強化技術（ＲＥＴ）を実行し得、完成したウェハ上へのＩＣレイアウト３１０のプリントを容易にする。工程３１１にて、ＩＣレイアウト３１０は、ウェハ製造プロセスの間に生じる近接効果を補償するために、位相シフト（例えば、交互アパーチャ暗視野位相シフト）およびＯＰＣについて処理され得る。（用語「近接効果補正」が用いられるが、より一般的には、本明細書中で用いられる用語は、例えば、光学的、マイクロローディング、エッチング、レジスト等の、任意の規定された近接効果に対する補正のことである。

　ＲＥＴ後処理システム３１１の出力は、新しいＩＣレイアウト３１８である。新しいＩＣレイアウト３１８は、次に、マスク製造および検査プロセス３２０に進む。

　（第２の露光の使用）
　図４は、本発明の実施形態による、大きいフィーチャに隣接する狭いスペースのプリントを支援するために第２の露光が用いられ得る態様を図示する。ＰＳＭマスク４０２は、参考のために、図４において再び示される。上述のように、フィーチャ１０４の端から端までの距離は、フィーチャ１０４の境界を規定する際に位相シフトの有効性を十分に低下させる大きさである。この大きい距離は、位相シフタ１０６と１０７との間の打ち消し合う干渉を低減し、結果的に、フィーチャ１０４の境界を規定するために用いられる光のコントラストを低下させる。大きいフィーチャ１０４の境界を確実にプリントする際に生じる問題は、大きいフィーチャ１０４に隣接する狭いスペース１０５を確実にプリントする際に対応する問題を引き起こす。

　この問題に対する本発明の実施形態により用いられる第１の解決策は、狭いスペース１０５の露光を支援するために、トリムマスク４０４における開口部４０２を通す第２の露光を用いることである。（ＰＳＭマスク１０２と関連する開口部４０２の位置は、点線の矩形領域として図４におけるＰＳＭマスク１０２上に示されることに留意されたい。）開口部４０２を通す露光は、「サブ解像度」であり得ることに留意されたい。このことは、サブ解像度自体がプリントされるのではないことを意味する。しかしながら、トリムマスク４０４を通る第２の露光がＰＳＭマスク１０２を通す露光に追加されるとともに、第２の露光は、狭いスペース１０５の露光を改善して、その結果、光学像４０８における矢印によって示されるように、狭いスペース１０５が、より確実にプリントされる。開口部４０２の有効性は、光学像１０８と光学像４０８とを比較することによって最も良好に見出され得る。見出され得るように、光学像４０８において見られるブリッジ問題は、取り除かれる。

　（支援フィーチャを用いる第２の露光）
　図５は、本発明の実施形態による、第２のマスクにおいて支援フィーチャが用いられ得る態様を図示する。図５は、０度の位相領域５０３と１８０度の位相領域５０５との間のクロム領域５０４の下に位置する、第１のフィーチャを露光または規定するＰＳＭマスク５０２を図示する。ＰＳＭマスク５０２は、さらに、第２のフィーチャとして露光され、これは、１８０度位相領域５０５と０度位相領域５０７との間のクロム領域５０６の下に位置する。（隣接し合う位相シフタ５０３と５０５との間の）クロム領域５０４の下の第１のフィーチャの端から端までの距離が第１のフィーチャの境界を規定する際に位相シフトの有効性を低下させるために十分な大きさであることに留意されたい。同様に、（隣接し合う位相シフタ５０５と５０７との間の）クロム領域５０６の下の第２のフィーチャの端から端までの距離は、さらに、クロム領域５０６の下の第２のフィーチャの境界を規定する際に位相シフトの有効性を低下させるために十分な大きさであり得る。従って、１８０度の位相領域５０５の下の第１のフィーチャと第２のフィーチャとの間の狭いスペースをプリントする際に問題が生じる可能性がある。

　この問題を多少とも解決するために、本発明の１実施形態は、トリムマスク５１０を通す第２の露光を用いて、１８０度位相領域５０５の下の狭いスペースをより良好に露光する。図５に示されるように、トリムマスク５１０は、狭いスペース上の中央に位置する０度位相領域５１１、ならびに、０度位相領域５１１をまたぐ２つの１８０度の位相領域５１２および５１４を含む。これらの領域は、クロムによって分離される。

　２つの１８０度位相領域５１２および５１４は、「支援フィーチャ」として機能する。なぜなら、これらは、狭いスペースをプリントする際に０度位相領域５１１を「支援」するからである。しかしながら、２つの１８０度位相領域５１２および５１４は、下に位置するフィーチャそれ自体を直接的にはプリントしない。なぜなら、これらのフィーチャは、サブ解像度だからである。（さらに、図５に示される支援フィーチャ５１２および５１４が０度位相領域５１１と異相であるにもかかわらず、支援フィーチャが同相であることもまた可能である。）
　第２の露光の間、０度位相領域５１１ならびに１８０度位相領域５１２および５１４は、ＰＳＭマスク５０２上の１８０度位相領域５０５の下の狭いスペースをはっきりと規定するために打ち消し合う（ｄｅｓｔｒｕｃｔｉｖｅ）干渉を生成する。

　ＰＳＭマスク５０２上の１８０度位相領域５０５の下の狭いスペースをプリントする際に支援する、トリムマスク５１０上の領域５１１、５１２および５１４は、図３におけるボックス３１１に図示されるＲＥＴ後処理操作の間に生成され得ることに留意されたい。

　支援フィーチャを用いるか否かの決定において、マスクの複雑性とプリントの改善との間に妥協がなされなければならない。支援フィーチャの付加は、一方で、データ変換およびマスクの製作を複雑にするが、他方、カットの明確さを改善する。

　（臨界フィーチャに隣接する狭いスペース）
　図６は、本発明の実施形態による、臨界フィーチャに狭いスペースが隣接する例を図示する。この例において、ＰＳＭマスク６０２は、（０度位相領域６０３と１８０度位相領域６０５との間の）クロム領域６０４の下に位置する第１のフィーチャを露光する。ＰＳＭマスク６０２は、さらに、（１８０度位相領域６０５と０度位相領域６０７との間の）クロム領域６０６の下に位置する第２のフィーチャとして露光する。

　（隣接し合う位相シフタ６０３と６０５との間の）クロム領域６０４の下のフィーチャの端から端までの距離は、フィーチャの境界を規定する際に位相シフトの有効性を低下させるために十分な大きさであることに留意されたい。この低下は、第１のフィーチャと第２のフィーチャとの間の１８０度位相領域６０５の下の狭いスペースをプリントする際に問題を引き起こし得る。

　この問題を多少とも解決するために、本発明の１実施形態は、トリムマスク６１０を通す第２の露光を用いて、１８０度位相領域６０５の下の狭いスペースをより良好に露光する。この場合、トリムマスク６１０は、露光プロセスの間、狭いスペース上で位置合わせされる０度位相領域６１１を含む。しかしながら、０度位相領域６１１は、クロム領域６０４の境界上で位置合わせされるが、クロム領域６０６の境界上では位置合わせされないことに留意されたい。これは、意図的に行われる。なぜなら、クロム領域６０６の下のフィーチャは、トリムマスク６１０とＰＳＭマスク６０２との間に位置合わせの問題を起こし易い「臨界寸法フィーチャ」だからである。従って、この例において、トリムマスク６１０は、潜在的な位置合わせ問題に対処するスペースを残す（図６における矢印によって図示される）。

　ＰＳＭマスク６０２上の１８０度位相領域６０５の下の狭いスペースのプリントを支援する、トリムマスク６１０上の領域６１１が、図３におけるボックス３１１に図示されるＲＥＴ後処理操作の間に生成され得ることに留意されたい。

　（代替的実施形態および結論）
　上掲の記載は、本発明を製作および用いることを可能にするために提供され、特定の用途およびその要件との関連で提供される。本発明を完全に言い尽くすこと、または開示された形態に限定することは意図されない。開示された実施形態に対する種々の改変は、容易に明らかであり、本明細書中に規定された一般的な原理は、本発明の意図および範囲から逸脱することなく、他の実施形態および用途に適用され得る。従って、本発明が、示された実施形態に限定されることは意図されないが、本明細書中に開示された原理および特徴とも合致した最も広い範囲が適用され得る。従って、多数の改変および変形が明らかである。本発明の範囲は、上掲の請求項によって定義される。

　この詳細な説明において記載されるデータ構造、およびコードは、コンピュータシステムによって用いるためのコードおよび／またはデータを格納し得る任意のデバイスまたは媒体であり得る、コンピュータによって読み出し可能な格納媒体に格納され得る。これは、ディスクドライブ、磁気テープ、ＣＤ（コンパクトディスク）およびＤＶＤ（デジタル多用途ディスクまたはデジタルビデオディスク）等の磁気および光学式格納デバイス、ならびに（信号が変調される搬送波を有するか、または有さない）伝送媒体で具体化されるコンピュータ命令信号等を含むが、これらに限定されない。例えば、伝送媒体は、インターネットといった通信ネットワークを含み得る。

　本発明は、半導体チップを製作するための任意のタイプのリソグラフィプロセスに適用され得、適切に改変されたマスクと共に、深い紫外線（ｄｅｅｐ−ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ、ＤＵＶ)放射、極紫外線（ＥＵＶ）放射、およびＸ線を利用するプロセスを含むことに留意されたい。

　本発明の１実施形態は、大きいフィーチャに隣接する狭いスペースをプリントする際に位相シフトマスクを通す露光を支援するために、第２のマスクを通す露光を用いるシステムを提供する。操作中、システムは、位相シフトマスクを通して半導体ウェハの表面上のフォトレジスト層を露光する。この位相シフトマスクは、第１のフィーチャと第２のフィーチャとの間のスペースを規定する位相シフタを含み、第１のフィーチャは、位相シフトの有効性がスペースを規定する際に低下される十分な大きさである。さらに、位相シフトの低下およびスペースの狭さは、位相シフトマスクのみを通して露光された場合、スペースが確実にプリントされない原因となる。この問題を多少とも解決するために、光学系は、第２のマスクを通してフォトレジスト層を露光し、第２のマスクを通す露光が、第１のフィーチャと第２のフィーチャとの間のスペースの露光を支援するので、スペースは確実にプリントされる。

図１は、大きいフィーチャに隣接する狭いスペースをプリントする問題を図示する。図２は、本発明の実施形態による、ウェハ製作プロセスを図示するフローチャートである。図３は、本発明の実施形態による、集積回路を製作する際に用いられるべきマスクを生成するプロセスを図示する。図４は、本発明の実施形態による、大きいフィーチャに隣接する狭いスペースをプリントする際に支援するように第２の露光が用いられ得る態様を図示する。図５は、本発明の実施形態による、第２のマスクにおいて支援フィーチャが用いられ得る態様を図示する。図６は、本発明の実施形態による、臨界フィーチャに狭いスペースが隣接する例を図示する。

符号の説明

　１０２　ＰＳＭマスク
　１０４　フィーチャ
　１０５　狭いスペース
　１０６　位相シフタ
　１０７　位相シフタ
　４０２　開口部
　４０４　トリムマスク
　４０８　光学像
　５０２　ＰＳＭマスク
　５０３　位相領域
　５０４　クロム領域
　５０５　位相領域
　５０６　クロム領域
　５０７　位相領域
　５１０　トリムマスク
　５１１　位相領域
　５１２　位相領域
　５１４　位相領域

Claims

　大きいフィーチャに隣接する狭いスペースをプリントする際に、位相シフトマスクを通す露光を支援するために、第２のマスクを通す露光を用いる方法であって、
　該位相シフトマスクを通して半導体ウェハの表面上のフォトレジスト層を露光する工程であって、該位相シフトマスクは、第１のフィーチャと第２のフィーチャとの間のスペースを規定する位相シフタを含み、
　該第１のフィーチャは、該スペースを規定する際に位相シフトの有効性が低下される十分な大きさであり、
　該位相シフトの低下および該スペースの狭さは、該位相シフトマスクのみを通して露光される場合、該スペースが確実にプリントされない原因となる、工程と、
　該第２のマスクを通して該フォトレジスト層を露光する工程であって、該第２のマスクを通す露光が、該第１のフィーチャと該第２のフィーチャとの間のスペースの露光を支援するので、該スペースは確実にプリントされる、工程と
　を包含する、方法。
　前記第２のマスクは、前記フォトレジスト層上のスペースの露光を支援するために、該スペース上に配置された開口部を含む、請求項１に記載の方法。
　前記第２のマスクは、前記スペース上に配置されないが、該スペースのプリントを支援する１つ以上の支援フィーチャをさらに含む、請求項２に記載の方法。
　前記支援フィーチャは、前記第２のマスクにおける前記開口部を通過する光と同相または異相であり得る、請求項３に記載の方法。
　前記支援フィーチャは、サブ解像度である、請求項３に記載の方法。
　前記第２のマスクにおける前記開口部は、サブ解像度であり得る、請求項２に記載の方法。
　前記第２のフィーチャが臨界寸法フィーチャである場合、前記第２のマスクにおける前記開口部が、該第２のフィーチャからオフセットされ、従って、前記位相シフトマスクと前記第２のマスクとの間の位置決めの問題が、該臨界寸法フィーチャのプリントに影響を及ぼさない、請求項２に記載の方法。
　前記位相シフトマスク上のセグメントに対して、近接効果補正（ＯＰＣ）操作を実行する工程をさらに包含する、請求項１に記載の方法。
　前記方法は、
　前記第２のマスク上のいかなるセグメントに対してもＯＰＣ操作を実行しない工程と、
　元のレイアウトに接する該第２のマスク上のセグメントに対してのみＯＰＣ操作を実行する工程と、
　該第２のマスク上のすべてのセグメントに対してＯＰＣ操作を実行する工程と
の１つをさらに包含する、請求項８に記載の方法。
　大きいフィーチャに隣接する狭いスペースをプリントする際に、位相シフトマスクを通す露光を支援するために、第２のマスクを通す露光を用いる半導体製作プロセスにおいて使用するためのマスクのセットであって、
　第１のフィーチャと第２のフィーチャとの間のスペースを規定する位相シフタを含む位相シフトマスクであって、
　該第１のフィーチャは、該スペースを規定する際に位相シフトの有効性が低下される十分な大きさであり、
　位相シフトの低下および該スペースの狭さは、該位相シフトマスクのみを通して露光される場合、該スペースが確実にプリントされない原因となる、位相シフトマスクと、
　第２のマスクであって、該第２のマスクを通す露光が、該第１のフィーチャと該第２のフィーチャとの間の該スペースの露光を支援するので、該スペースは確実にプリントされる、第２のマスクと
　を備える、マスクのセット。
　前記第２のマスクは、スペース上の前記スペースの露光を支援するために、該スペース上に配置される開口部を備える、請求項１０に記載のマスクのセット。
　前記第２のマスクは、前記スペース上に配置されないが、該スペースのプリントを支援する１つ以上の支援フィーチャをさらに含む、請求項１１に記載のマスクのセット。
　前記支援フィーチャは、前記第２のマスクにおける前記開口部を通過する光と同相または異相のどちらかであり得る、請求項１２に記載のマスクのセット。
　前記支援フィーチャは、サブ解像度である、請求項１２に記載のマスクのセット。
　前記第２のフィーチャが臨界寸法フィーチャである場合、前記第２のマスクにおける前記開口部は、該第２のフィーチャからオフセットされ、従って、該位相シフトマスクと該第２のマスクとの間の位置決めの問題は、該臨界寸法フィーチャのプリントに影響を及ぼさない、請求項１２に記載のマスクのセット。
　前記第２のマスクにおける前記開口部は、サブ解像度であり得る、請求項１１に記載のマスクのセット。
　前記位相シフトマスク上のセグメントは、近接効果補正（ＯＰＣ）操作されている、請求項１０に記載のマスクのセット。
　前記第２のマスク上のセグメントに対して、
　前記第２のマスク上のいかなるセグメントに対してもＯＰＣが実行されない工程と、
　元のレイアウトに接する該第２のマスク上のセグメントに対してのみＯＰＣが実行される工程と、
　該第２のマスク上のすべてのセグメントに対してＯＰＣが実行される工程と
　のうちの１つが実行される、請求項１７に記載のマスクのセット。
　コンピュータによって実行されると、大きいフィーチャに隣接する狭いスペースをプリントする際に位相シフトマスクを支援する、第２のマスクを生成する方法をコンピュータに実行させる命令を格納するコンピュータで読み取り可能な格納媒体であって、該方法は、
　集積回路用のレイアウトの仕様を受け取る工程と、
　該レイアウトの位相シフトマスクを生成する工程であって、該位相シフトマスクは、該レイアウトにおける第１のフィーチャと第２のフィーチャとの間のスペースを規定する位相シフタを含み、
　該第１のフィーチャは、該スペースを規定する際に位相シフトの有効性が低下される十分な大きさであり、
　位相シフトの低下および該スペースの狭さは、該位相シフトマスクのみを通して露光される場合、該スペースが確実にプリントされない原因となる、工程と、
　第２のマスクを生成する工程であって、該第２のマスクを通す露光が、該第１のフィーチャと該第２のフィーチャとの間の該スペースの露光を支援するので、該スペースは確実にプリントされる、工程と
　を包含する、コンピュータで読み取り可能な格納媒体。
　前記第２のマスクは、前記スペースの露光を支援するために、該スペース上に配置された開口部を含む、請求項１９に記載のコンピュータで読み取り可能な媒体。
　前記第２のマスクは、前記スペース上に配置されないが、該スペースのプリントを支援する、１つ以上の支援フィーチャをさらに含む、請求項２０に記載のコンピュータで読み取り可能な格納媒体。
　前記支援フィーチャは、前記第２のマスクにおける前記開口部を通過する光と同相または異相のどちらかであり得る、請求項２１に記載のコンピュータで読み取り可能な格納媒体。
　前記支援フィーチャは、サブ解像度である、請求項２１に記載のコンピュータで読み取り可能な格納媒体。
　前記第２のマスクにおける前記開口部は、サブ解像度であり得る、請求項２０に記載のコンピュータで読み取り可能な格納媒体。
　前記第２のフィーチャは、臨界寸法フィーチャである場合、前記第２のマスクにおける前記開口部は、該第２のフィーチャからオフセットされ、従って、該位相シフトマスクと該第２のマスクとの間の位置合わせの問題が、該臨界寸法フィーチャのプリントに影響を及ぼさない、請求項２０に記載のコンピュータで読み取り可能な格納媒体。
　前記方法は、前記位相シフトマスク上のセグメントに対して近接効果補正（ＯＰＣ）操作を実行する工程をさらに包含する、請求項１９に記載のコンピュータで読み取り可能な格納媒体。
　前記方法は、
　前記第２のマスク上のいかなるセグメントに対してもＯＰＣ操作を実行しない工程と、
　元のレイアウトに接する該第２のマスク上のセグメントのみに対してＯＰＣ操作を実行する工程と、
　該第２のマスク上のすべてのセグメントに対してＯＰＣ操作を実行する工程と
　の１つをさらに包含する、請求項１９に記載のコンピュータで読み取り可能な格納媒体。
　大きいフィーチャに隣接する狭いスペースをプリントする際に、位相シフトマスクを通す露光を支援する、第２のマスクを通す露光を用いるプロセスによって製作される集積回路であって、該プロセスは、
　該位相シフトマスクを通して半導体ウェハの表面上のフォトレジスト層を露光する工程であって、該位相シフトマスクは、第１のフィーチャ第２のフィーチャとの間のスペースを規定する位相シフタを含み、
　該第１のフィーチャは、該スペースを規定する際に位相シフトの有効性が低下される十分な該大きさであり、
　位相シフトの低下および該スペースの狭さは、該位相シフトマスクのみを通して露光される場合、該スペースが確実にプリントされない原因となる、露光する工程と、
　該第２のマスクを通して該フォトレジスト層を露光する工程であって、該第２のマスクを通す露光は、該第１のフィーチャと該第２のフィーチャとの間の該スペースの露光を支援する工程と
　を包含する集積回路。