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TWI252375B - Mask pattern correction method, semiconductor device manufacturing method, mask manufacturing method, and mask - Google Patents

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TWI252375B
TWI252375B TW092106185A TW92106185A TWI252375B TW I252375 B TWI252375 B TW I252375B TW 092106185 A TW092106185 A TW 092106185A TW 92106185 A TW92106185 A TW 92106185A TW I252375 B TWI252375 B TW I252375B
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TW
Taiwan
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film
mask
mark
pattern
exposure
Prior art date
Application number
TW092106185A
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English (en)
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TW200403539A (en
Inventor
Shinji Omori
Kaoru Koike
Shigeru Moriya
Isao Ashida
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Description

1252375 玖、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於使㈣微影步驟的光罩之光罩圖案補正 万法、半導體裝置之製造方法、光罩製造方法及光罩之相 關技術,特別是,有關於能防止因光罩的重力變形而產生 的圖案的位置偏離之光罩圖案補正方法。 【先前技術】 作為取代光學微影之次世代㈣光技術,正開發著一種 使用所謂的電子射線或離子光束之荷電粒子的轉印型之曝 光万法。此類之新技術的共同之處,係使用具有薄膜區域 (membrane)之光罩。光罩表面側的薄膜區域係⑽⑽至⑺ μ^π程度的厚度,並在薄膜區域配置轉印圖案。薄膜區域係 將例如含有石夕晶圓的光罩材料自光罩背面側進行部份性蚀 刻而形成,而未蝕刻的部份之光罩原盤則形成薄膜區域的 支撐部。 在薄膜區域本身設置孔穴而形成轉印圖案者係被稱為印 花模板光罩(例如:參閱 H. C· Pfeiffer,Jpn· j Αρρ1· Phys· 34, 6658 (1995))。此外,將積層於薄膜區域的金屬薄膜等的散 亂體予以加工而形成轉印圖案者係被稱為薄膜區域光罩 (例如:參閱L· R. Harriott. J· Vac· Sci Techn〇1 b 15, 213〇 (1997)) 〇 轉印型微影係有依據透過光罩的荷電粒子射線之電子/ 離子光學系統而縮小投影的方式(Lucent Technologies的 SCALPEL、IBM的 PREVAIL、理光的 EB(eiectr〇n beam)步進 82826 1252375 型及離子光束轉印微影等)及不中介電子/離子光學系統而 轉印土近接^光罩正下方的晶圓的方式(理布爾、東京精密 的LEEPL等)。而在任何之方式中,製作高圖案位置精度的 光罩係極為重要。 此連之光罩的I造方法係能取得各種變化,茲說明印花 杈板光罩及薄膜區域光罩之典型的製造流程。印花模板光 罩的情形時,首先,如圖1A所示,形成矽氧化膜1〇2於§〇ι 晶圓 101的背面。SOI(silicononinsulator 或 semic〇nduct〇r on msulator)晶圓101係在矽晶圓1〇3上中介矽氧化膜(埋入 氧化膜)104而具有矽層105。雖未圖示,但對矽氧化膜⑺二 施以蝕刻。 繼之,如圖1B所示,自SOI晶圓101的背面側對矽晶圓1〇3 施以蝕刻。該蝕刻處理係以矽氧化膜1〇2為光罩而實施且達 於矽氧化膜104。矽和氧化矽的蝕刻速度係因具有數個位數 以上的差異,故對矽氧化膜1〇4及矽氧化膜1〇2可選擇性地 餘刻珍晶圓103。|虫刻係止於石夕氧化膜1 〇4。 繼之,如圖1C所示,去除因矽晶圓103的蝕刻而露出的部 份之氧化膜104。据此而形成由矽組成的薄膜區域丨〇6。區 分薄膜區域106的部份之矽晶圓丨〇3係形成樑107,並支撐區 分薄膜區域106。矽氧化膜1〇4係例如藉由使用氟化氫的濕 餘刻而去除。而且,亦藉由該蝕刻而去除矽氧化膜1〇2。雖 未圖示’在SOI晶圓101的邊緣近傍係未形成薄膜區域丨〇6 或樑107,殘留於該部份的矽晶圓係作為光罩的支撐框而使 用。 82826 1252375 鏟之如圖1D所示,塗佈抗蝕劑1〇8於含有薄膜區域1〇6 勺夕層105上。繼之,如圖1E所示,將塗佈抗蝕劑ι〇8的光 罩原益固足於電子射線描繪機,而描繪光罩圖案於抗蝕劑 108。光罩係藉由電子射線描繪機所採用的光罩保持方法, 4噙機械式夾具、真芝夾頭或靜電夾頭而固定於電子射線 描4機但任何情形皆使光罩表面(抗銀劑1〇8側)呈朝上之 狀態。 、’、麄之,如圖1F所,以抗蝕劑1〇8為光罩而對矽層1〇5施 以兹刻’而在轉印圖案形成孔穴⑽。其後,藉由去除抗钱 劑⑽之處理而形成印花模板光罩UG。所形成的印花模板 光罩110係在曝光時,樑107或支撐框側為上,而薄膜區域 106為下面側之狀態而固定於曝光裝置。 荷電粒子射線係自印花模板光罩110的背面側(樑107側) 予以照射’並藉由透過孔穴1G9的荷電粒子射線而轉印圖案 於晶圓。特別是在如LEEPL等倍曝光方式中,必須使薄膜 區域106和晶圓接近,而薄膜區域1〇6當然為下面側。 另-方面,製作薄膜區域光罩的情形時,首先,如圖2八 所不,在矽晶圓111的兩面例如以化學氣相成長(CVD : chemical vapor deposition)而形成矽氮化膜 j 12a、丄 m。光 罩表面側的矽氮化膜112a係形成薄膜區域材料,光罩背面 側的矽氮化膜112b係形成矽晶圓lu的蝕刻光罩 在石夕氮化膜U2a上中介例如鉻層113而形成鎢層丨1〇路 層113係形成-在料層114進行㈣時㈣刻擋^層,鎮 層114係形成一荷電粒子射線的散亂體。 82826 1252375 繼之’如圖2B所示,對光軍背面側的矽氮化膜丨12b施以 蝕刻,並除去薄膜區域形成區域的矽氮化膜丨丨2b。繼之, 如圖2C所示,塗佈抗蝕劑115於鎢層Π4上。繼之,如圖2D 所示’以矽氮化膜112b為光罩而對矽晶圓η丨施以蝕刻,而 形成樑116。 繼之,如圖2Ε所示,將光罩區域固定於電子射線描繪機 ’並描繪光罩圖案於抗蝕劑115。和製作印花模板光罩的情 形相同,光罩雖以因應於電子射線描繪機的光罩保持方法 而固定,但即使是使用任何之保持方式,光罩表面(抗蝕劑 115側)均為朝上之狀態。 繼之,如圖2F所示,以抗蝕劑115為光罩而對鎢層U4施 以蝕刻,並除去抗蝕劑115。進而,以鎢層114為光罩而鉻 層113施以蝕刻,而形成轉印圖案於由矽氮化膜丨12&所組成 之薄膜區域11 7上,並形成薄膜區域光罩丨丨8。 所形成的薄膜區域光罩118係和印花模板光罩相同地,樑 11 ό側為朝上,薄膜區域11 7為下面側之狀態而固定於曝光 裝置。荷電粒子射線係自薄膜區域光罩118的背面側(樑U6 側)予以照射,藉由透過散亂體(鎢層114)以外的部份的薄膜 區域117的荷電粒子射線而轉印圖案於晶圓。 圖3係表示印花模板光罩之一例的平面圖。如圖3所示, 被樑107所區分的薄膜區域106,係配置於矽晶圓1〇3(支撐 框)的中央部。又粗樑107a係和樑107只寬幅不同,其截面構 造係和樑107相同。 圖4係放大圖3的一部份(A)的立體圖。圖5係圖4之薄膜區 82826 1252375 域1〇6<放大圖,如圖5所示,在薄膜區域ι〇6係以既定的圖 案形成孔穴109。荷電粒子射線則透過孔穴1〇9。又圖⑽ 示之虛線和樑1〇7之間的部份s亦稱為裙邊,通常係不形成 圖案。 如上述,印花模板光罩和薄膜區域光罩的任何一個,在 光罩圖案描繪時和使用時(曝光時)光罩的上下係倒轉。當在 抗蝕劑以光罩圖案進行電子射線描繪時,則如圖6八所示, 光罩m的表面(薄膜區域122側)為被保持構件123所保持而 主上面之狀悲。而在進行曝光時,則如圖6b所示,光罩表 面為下面。 如圖7所π,薄膜區域122因重力而導致彎曲,故上面側 係收縮,下面側則伸長。圖7的2軸係表示垂直方向。因如 此之重力變形,以光罩表面為上面而即使描繪光罩圖案於 正確之位置,當光罩的上下相反而進行曝光之際,圖案的 位置即偏離。 有關於光罩因重力而彎曲度的倒轉所帶給光罩圖案的位 置精度的影響,係例如特開平6_1822〇號公報等所提出。此 外,印花模板光罩或薄膜區域光罩亦被指出具有相同的問 題(例如:參閱C. F· Chen et al·, j. Vac. Sci. Techn〇1 b 19, 2646 (2001)) 〇 後者之文獻係依據有限要因的模擬而計算光罩的變形。 自其結果而提出如下之2方法。(丨)曝光中亦如圖6A所示仍 將光罩表面置於上面、(2)曝光時雖如圖紐所示置光罩表面 於下面,但圖3所示之粗樑1〇7部份亦以靜電夾頭支撐。 82826 1252375 然而’任一的方法均必須要有複雜且精巧的光罩保持機 構,其結果而導致裝置成本的增加,而且,如前述,等倍 近接曝光的情形時,因係使薄膜區域和晶圓近接,故不能 週用ο)的方法。其他的曝光方式的情形時,亦不能證明出 實際上之(1)或(2)的保持方法。 另一方面 5 X射線微影(PXL ; pr〇ximity x-ray Hth〇graphy) 當中,提案有預先在電子射線描繪的時點補正光罩變形的 方法(參閱特開平8-203817號公報)。但該公報係並非因應於 光罩内的位置之緩和性的重力變形,而是著眼於起因於薄 膜區域和X射線吸收体的應力差之微細領域的位置偏離。是 故,薄膜區域係例如為矽氮化膜或矽碳化鈣膜,又射線吸收 体係由乾、鎢或金所組成之金屬層。 根据該方法,係按照光罩圖案的設計資料而進行電子射 線描繪,並製作丨片光罩。使用該光罩曝光晶圓,且測定圖 案的位置偏離。以該光罩求取表示己插繪的圖案位置 yn)#光罩上的圖案位置(Χη,Υη)的關係之傳遞函數$。亦即 ,求取形成(Xn,Yn)= S(Xn , yn)的函數s。 按照設計資料作成光罩上的位置圖案,係以傳遞函數8 PXL光罩的製造良率,為了完成u光罩而卻必須重複數片 以上的試作,該方法的PXL光罩的製作,其實際上係無法 達於推廣晋及的境地。 的反函數所變換設計資料的資料而進行電子射線描緣,並 再次製作光罩。此方法則#然必須對同—資料製作2片光罩 ,自製造時間、費事及成本的觀點而言並不理想。若考量 82826 1252375 【發明内容】 本發明係有鑑於上述之問題點而創作者,其係以提供一 種能防止因重力而導致光罩變形而產生的圖案的位置偏離 之光罩圖案補正方法及光罩製造方法為目的。 此外’本發明係以提供—種能高精度地形成微細圖案的 半導体裝置的製造方法為目的。 而且,本發明係以提供一種能防止因重力影響而產生的 圖案位置偏離之光罩為目的。 為達成上述 < 目的,本發明之光罩圖案補正方法,其特 徵在於: a 具有: 作成第m置資料之步驟,其係表示以^面作為上面而 支持具有複數標記的第丨薄膜時之前述標記之位置; 作成第2位置資料之步驟,其係表示以第2面作為上面而 支持前述第1薄膜時之前述標記之位置; 求取傳遞函數之步驟,其係將前述第1位置資料變換成前 述第2位置資料; 補正之步驟,其係使用前述傳遞函數之反函數而將形成 於第2薄膜的曝光用光束透過部的形狀之光罩圖案予以補 正〇 ^想上,作成前述第丨位置資料之步騾,係具有實測形成 万、則迷第1薄Μ上的標記位置之步驟。或則,具有描緣前述 標記於前述第丨薄膜上的抗蝕劑,且以前述抗蝕劑為蝕刻光 而形成孔八於4述第丨薄膜之步驟。或則,具有實測描繪 82826 -12 - 1252375 敍劑的標記位置之步雜。或 丽述第1位置資料。 F风 :想r係具有實測形成於前述第〗薄膜上的標記 Γ7 ::具有形成第2面側標記於前述第咖的第2面 V面::述第2面側㈣ :面和曝光面相對向,藉由來自前述第2面側的曝光用光 束而轉印前述標記於前述曝光面之步驟。 用先 或則,具有:塗体抗蝕劑於晶圓上之步驟、自前述第2 面侧照射曝光用光束於前述第1薄膜,並進行前述抗蚀劑之 曝先以像《步驟、以前述抗姓劑為敍刻光罩而對前述晶 :二仃蝕Μ I形成標記於前述晶圓以及實測形成於前述 日曰圓的標?己位置之步驟。 或則,依據模擬而作成前述第2位置資料。 據此’即能防止起因於重力之光罩變形而導致圖案的位 置偏離。根據本發明之光罩圖案補正方法,則在光罩圖案 描緣時和曝光時即使光罩的彎曲為倒轉,曝光時光罩圖案 亦為依照設計資料之位置。 為達成上述之目的,本發明之半導體裝置之製造方法, 其特徵在於: a 含有自前述光罩的第2面側,照射曝光用光束於和光罩的 第1面呈相對向配置之曝光對象物,並將形成於前述光罩的 光罩圖案予以曝光於前述曝光對象物之步驟,前述光罩圖 案係使用既定的傳遞函數之反函數而補正之圖案,前述傳 遞函數係變換第丨位置資料成第2位置資料之函數,前述第! 82826 -13- 1252375 位置資料係表示以第1面作為 τ為上面而支持具有複數標記的 傳遞函數決定料輯之前述標記位置,料第2位置資料 係表不以第2面作為上面而支持前述傳遞函數決定用薄膜 時之前述標記位置。 前述光罩係即使為具有作騎光料過部之孔穴之印花 模板光罩、或即使為在前述曝光用光束透過膜上的一部份 形成有曝光用光束遮斷膜之薄膜區域光罩,其中任一均可 。此外,在前述傳遞函數決定用薄膜,以和前述光罩相里 的光罩圖案形成曝光用光束透過部,並在曝光時使用前述 傳遞函數決定用薄膜亦可。 據此’即能防止起因於重力之光罩變形而導致圖案的位 置偏離1此’能高精度地形成微細圖案,且能使半導体 私置更问和体化。而且’增加微影的寬裕空間,並提升半 導體裝置的製造爽率。 為達成上述之目的,本發明之光罩製造方法,特徵在於: 具有: 、 作成第m置資料之步驟,其係表示以W面作為上面而 支持具有複數標記的^薄膜時之前述標記位置; 作ί第L位置資料之步驟,其係表示以第2面作為上面而 支持則述第1薄膜時之前述標記之位置; 絲傳遞聽(步驟,其係將前述第 述第2位置資料; 補正<步驟’其係使用前述傳遞函數之反函數而將形成 於第2薄膜的曝光用光束透過部的形狀之光罩圖案予以補 82826 -14- 1252375 正; 製作光罩之步驟’其係包含經補正的光罩圖案並具有曝 光用光束透過部之第2薄膜。 或則,本發明之光罩製造方法,特徵在於: 具有: =成第m置資料之步驟,其係表示以…面作為上面而 、具有稷數標記和既定的圖案之曝光用光束透過部之第 1薄膜; 乂製:第1光罩之步驟,其係具有前述第i薄膜、和形成於 則述第1薄膜的第2面側之薄膜支持部; 作成第2位置資料之步嵊並一 士认一 < 步驟其係表不以第2面作為上面而 支持可述第1薄膜時之前述標記之位置; 求取第1傳遞函數之步驟,其係將前述第“立 成前述第2位置資料; ::裝置製造用的曝光之步驟’其係以第2面作為上面而 罩;’刖逑第1薄膜,並自第2面側照射荷電粒子射線於第歧 成步驟’其係使用前述第1傳遞函數之反函數而將形 2弟2薄膜的曝光用光束透過部的形狀之光罩圖案予以 荀正;以及 製作第2光罩之步驟,並佴 τ ΛΑ f八係包含具有禝數之標記、和經補 々光罩圖案之曝光用光束透過部之第2薄膜。 據此’即能防止起因於重力之 置刀芡先罩,交形而導致圖案的位 置偏離。根據本發明、 先罩万法,即使光罩圖案為相 82826 -15- 1252375 異之光罩,亦能使㈣遞函數而在随描㈣施以補正, 故能防止光罩製造步驟的增加。此外,在光罩製造當中, 因能消除因重力而產味伞罢料 生先罩交形的影響,故能增加光罩製 造製程的寬裕空間,並提升光罩的製造良率。 為達成上述之目的,本發明之光罩,其特徵在於: 具有以既定的圖案形成曝光用光束透過部之薄膜,且自 弟2面側將曝光用光束予晨" 丁 乂曝先於和可述薄膜的第1面呈相 對向配置之曝光對象物,前丨 、 則返圖案係使用既足的傳遞函數 之反函數而補正之圖參,益、 衣則逑傳遞函數係將第1位置資料變 換成第2位置資料之函數,前述第1位置資料係表示以第!面 料上面而支持具有複數標記之傳遞函數決定用薄膜時之 前述標記之位置,前述第2位置資料係表示以第2面作為上 面而支持前述傳遞函數決定料膜時之前述標記之位置。 據此’即能防止起@於重力之光罩變形而導致圖案的位 置偏離。藉由使用本發明之光罩而進行曝光,即能高精度 地形成微細圖案。 【實施方式】 以下參閱圖面說明有關本發 導體裝置之製造方法、光罩製 本發明之光罩係使用本發明之 造方法而製造光罩。根據本發 造方法,即能描繪光罩圖案而 形。 明之光罩圖案補正方法、半 造方法及光罩之實施形態。 光罩圖案補正方法及光罩製 明之實施形態之光罩圖案製 補正因重力而產生之光罩變 作為光罩圖案補正方法, 其係求取光罩圖案描繪時的姿 82826 • 16 - 1252375 勢(圖案面向上之狀態)和曝光時之姿勢(圖案面向下之狀態、 的重力變形而產生的圖案位置的變化’而作為位置傳遞函 數F(以下稱傳遞函數)。依據傳遞函數F之反函數F-1而變換 光罩的設計資料,以使光罩圖案能以曝光時之姿勢配置於 依照設計資料之位置。光罩圖案之描繪位置(電子射線描暫 資料)係依下式(1)而決定。 電子射線描纟會資料=F (設計資料)· · ·( 1) 傳遞函數F並非一般之解析性函數,而係依據多數之取樣 點而定義之一般化函數。令在光罩圖案描繪時之姿勢之取 樣點為{rj}(j = l,2,…,η),且在曝光時之姿勢其對應於各 取樣點為{r』}的點為{Rj}(j = l,2,···,η),則傳遞函數?得 以下式(2)定義。此處,{η}為向量rj,{Rj}為向量&。又,η 為取樣點數。 (— R'
F (2) 定義各取樣點{η}之座標如下式(3)。 {rj}=(Xj 5 yj) (j = l,2,."η) …⑺ 又,定義對應於各取樣點{rj}的點{Rj}之座標如下式(4)。 {Rj}=(Xj,Yj) (j = l,2,"·η)…(4) 此外,{Rj}係並非在曝光時之姿勢的光罩上的點的位置 ,在使用光罩而對晶圓上的抗蝕劑進行曝光時,各取樣點 {η}為實際轉印於抗蝕劑之位置亦可。此情形時,傳遞函數 82826 -17- 1252375 F係包含有曝光位置精度之影響者。 或者’使用晶圓上的抗蝕劑而對晶圓進行蝕刻,以 的蝕刻處所〈位置為{心}亦可。此情形時,傳遞函數‘ 匕含有曝綠置精度之影響及之位置精度之影響者/ 以下’陳相以自設計資料上的圖案位置求取適當之插 、曰仫置 < 次算法。令某個圖案之設計位置為{R}=(x,Y)。 依以下芡處理,可求得該圖案在晶圓上用以實際轉印於π》 之位置的光罩上的位置{r}。 在{r}近傍的區域中,{”的座標係能以{R}的座標的某解 析性函數而呈現則近似,特別是能以{R}的座標的多項式而 王現且近似,則易於數值演算。亦即,能以下式(5)表示。 Μ Μ-i Χϋ§χ!γ』 /=〇 y=o • · ·(5) /=0 y=0 此處,M係近似之多項式之最大次數,可因應於需要的 精度而任意設定。取出{r}近傍的點{ri},{rm},…,ji依 據對應的{RG,{Rm},…的座標使用最小二乘法而作匹配 。據此而決定係數aij及㈧。此處係以多項式而作說明,但 並非一定為多項式,亦可為花鍵近似等、其他函數之近似亦 可0 或則,一般如之圖3所示,光罩係依據樑而用以分刻成小 區域之薄膜區域之有關之SCALPEL之文獻(L· E· Ocob et 82826 -18- 1252375 al。,J· Vac· Sci. Technoi. B 19, 2659 (2〇〇1));特別是亦有如 (1)〜(4)式所不’以傳遞函數測定的結果而整理為相對於各 個的薄膜區域變形的補正資料之方法。 此^形時’依據包含並進操作T和旋轉、垂直性及放大之 轉換行列Μ,如下式(6)所示。 -(6) R=T + Μ X r 该k換係能藉由測定著手之薄模區域内的座標測定用標 冗的位置變化之措施而決定。若決定式⑹之變換,則能藉 由該反變換而決定適當之描繪位置。 理想之演算法係有 以上之方法。然而,當依此而補正各 座祆值時,則產生多數的對χ軸、γ軸趨近平行的傾斜線。 當在圖案有較多傾斜線時,則在光罩資料處理及描繪當中 ’即對處理時間或精度等方面造成不利。位置傳遞函數一 !又係為、、爰和〈函婁文,故依據一定的條件而近似於X轴或Υ轴 之平行的直線之處理,即能無損於補正精度而避免如此之 問題。 以下,詳細說明求取傳遞函數Fi方法。 (實施形態1) 根據本實施形態’即能製作傳遞函數決定用光罩,並以 傳遞函數決定μ罩進行標記位置的測定而求取傳遞函數 F。傳遞函數決定用光罩,係和實際之裝置製造用光罩具有 相同的光罩構造,且作成取代光罩圖案而形成有座標測定 器用標記的光罩。使用以傳遞函數決定用光罩所求得的傳 82826 -19- 1252375 遞函數F,而補正實際之裝置製造用光罩的光罩圖案。以如 此補正之光罩圖案而製作裝置製造用光罩。 圖8A係表示傳遞函數決定用光罩上的典型之標記配置例 。如圖8A所示5複數之座標測定器用標記丨係規則地,例如 格子狀地配置於光罩的樑2所圍繞的薄膜區域3。此類之座 標測定器用標記丨係依據使用有雷射光的座標測定器而被
檢出。圖8B係圖8A之標記丨的其一之放大平面圖。如圖8B 所示,標記!係具有排列成複數之矩形例如十字形或方形等 的形狀。檫s己1的形狀係只要能易於形成標記之限度下,並 無特別限定。 本實施形態係說明印花模板光罩之例子。印花模板光罩 1能以前述之方法(參閱圖1A〜圖1F)或除此之外的方法製 、以則述 < 方法製作光罩時,座標測定器用標記係在樑 的形成後,以在薄膜區域形成孔穴之步驟(參閱圖化及圖 iF)而能形成。 土圖1C所不之步驟係難易度較低且安定之製程。而且, 厓標測定器用標記係較裝置圖案其尺寸較大,典型上則能 、-μηι^度的十丰开> 或方形等而形成。因此,座標測定器 用標記的加工容易’且能提高位置精度。圖9係表示傳遞函 數夬疋用光罩的薄膜區域的一部份之截面圖。如圖9所示, 座:測定器用標記1係形成於為樑2所區分之薄膜區域3。 、〗迟之特開平8_203817號公報記載之X射線光罩之製作 γ去係補正其在起因於薄膜區域和X射線之應力差的微細 品或之位置偏離。如此之位置偏離係依存於光罩圖案,故 82826 -20- 1252375 在進行正確之補正上,係必須在各光罩圖案製作位置偏離 測定用和裝製用(曝光用)的2張光罩。 另一方面,因重力而導致光罩的變形可由連續性且緩和 的函數來表示(例如:參閱S p Tim〇shenk〇 an(j s. w〇i 1 wsky-Krieger,“Theory 〇f Plates and shells”)。該變形量並不 強烈依存於如圖5所示之光罩的細部構造(光罩圖案),且重 現性較高。 因此,一旦進行測定,作成相當於式(2)的資料庫之後, 在製作相異的光罩圖案時亦能連續地使用資料庫,而能進 行位置補正。 根據冬實施形態 用和曝光用的2張4 則不須要在各光罩圖案製作座標測定 +…用的2張光罩,而能削減光罩製作的所需時間或成 本。但是,薄膜區域厚度或樑的配置等,其光罩圖案以外 的光罩構造係作成共通狀態 法亦作成共通狀態。 。此外,此類之光罩之保持方
的位置。該測定係可使用 可製)等的座標測定器。 82826 /穴疋州尤卓4後,以光罩圖案描 二之狀態)測定座標測定器用標記 例如IPRO(LEICA製)或光波61(尼
-21 - 1252375 測亦可。若使用電子射線騎之標記檢義能,則炉在重 力之影響為完全相同的狀態而進行標記位置的測定和b光罩 圖案的描績。有關使用電子射線騎之標記檢測機能容於 實施形態2敘述。 、 以座標測定器檢測座標測定器用標記的位置之後,使圖 案面朝下而放置光罩於曝光裝置。預先塗佈抗蝕劑於晶: 上而進行曝光•顯像’並轉印座標測定器用標記於晶圓上的 抗姓劑。此後,測定轉印於晶圓上的抗㈣】之標記位置。 由座標測定器所測定的標記位置和晶圓上的標記位置而能 求得傳遞函數F。 整理本實施形態的流程於圖1〇。 、口 步騾1(ST1)係如圖11A所 不,在光罩11上的抗蝕劑12進行電子射線描繪。 步驟2(ST2)係如圖11Β所示,在薄膜區域13進行姓刻並形 成座標測定器用標記14。 步驟3(ST3)係使用座標測定器而進行標記位置的測定。 和圖11B相同地,使光罩的圖案面朝上。 步驟4(ST4)係如圖lie所示,將光罩11的圖案面朝下而在 晶圓上的抗蝕劑進行曝光·顯像。 步驟5(ST5)係如圖l1D所示,測定轉印於晶圓^上的抗錄 劑16之標記17的位置。 步驟6(ST6)則由光罩的標記位置和晶圓上的標記位置而 能求得傳遞函數。 又,傳遞函數之光罩圖案的補丨,係在輸入設計資料於 電子射線描_之前進行,或在輸人於電子射線描緣機之 82826 -22- I252375 後進行均可。通常’設計資料係施以補正並轉換成電子射 、泉拖繪機的格式而輸入至電子射線描繪機。此處,以傳遞 函數的反函數補正設計資料,並將該補正資料轉換成電子 射線描繪機的格式,而輸入至電子射線描繪機。或則,在 轉換設計資料成電子射線描繪機的格式之階段,依傳遞函 數進行補正亦可。此情形時,經位置補正的設計資料係作 為電子射線描資料而輸入至電子射線描繪機。 在輸入設計資料於電子射線描繪機之後進行位置補正的 h形時,係使用電子射線描繪機的記憶體。電子射線描繪 機的記憶體係具有較簡單的圖形演算機能,並能將使用^ 遞函數的反函數的資料變換的輸出予以原狀進行描繪。 (實施形態2) 胃 本貝犯形悲其以光罩的圖案面朝上之狀態的標記位置測 足方法係和實施形態丨不同。根據本實施形態,係使用電子 射線描繪機的標記檢測機能而測定光罩上的標記位置。 以電子射線描繪機的SEM測定標記位置時,係以電子射 線描繪機在光罩表面的抗蝕劑進行電子射線描繪和顯像之 後’測足標記位置。其後,以抗敍劑作為光罩而在薄膜區 域進行蝕刻,而形成標記。
因薄膜區域的重力撓曲而導致x_y平面内的變形,係 卜1〇〇 nm層級,而正確地測定該變形,係必須使用測定精 度例如2 11„1程度之非常高價之座標測定器(LEICA IPRO等)。依電子射線描緣機的SEM的標記檢測機能的測定 精度,係10〜100 nm的層級,較座標測定器為低,而藉由以 82826 -23- 1252375 下的操作能實質地獲得充分的測定精度。 使用電子射線描纟會機的姆— 、 榣圮私測機能時,並非是標記的 x-y座標而是自高度位置(2虑挪 ^尾^),求得圖案面朝上的狀態和 朝下的狀態之標記變形。例七 ^ ^ ^ ^ 例如,精由使用雷射自動對焦機
能的非接觸形狀測定器(你H ,P 。(例如新力光學技術製的YP20/21等) ,而能測定印花模板光罩的蠻曲 &、、、之』, u千日7弓曲。自藏資料而取得光罩的 彎曲曲線W(x,y)。當得知# : 光罩的,考曲,則能依據下式(7) 而求得x-y平面内的變位。此泠 此處,u、v係分別為χ、y方向的 變位,h為薄膜區域的厚度。 h dw u = 一 — 2 dx h dw --.(7) v =--- 2办 此外,亦能以使用雷射光或靜電容i式感㈣的高度測 長器來求取光罩的撓曲之曲率,以取代如上述之以非接觸 形狀測足器來求取座標測定器用標記的z座標。自曲率的資 料和薄膜區域厚度,而能求得光罩上的各點的變位。 相對於實施形態1之測定薄膜區域的蝕刻後的標記位置 ,本貝施形怨則測定薄膜區域的蝕刻前的標記位置(光罩上 的抗蝕劑的標記位置)。因此,最後所獲得的傳遞函數係包 含有因薄膜區域的蝕刻加工之標記位置變化的影響。 在光罩的薄膜區域進行蝕刻、且形成標記之後,使圖案 面朝下而放置光罩於曝光裝置。另一方面,預先在晶圓上 82826 -24- 1252375 塗佈抗蝕劑、且進行曝光·顯像。其後,測定轉印於晶圓 上的抗蝕劑的標記位置。據此,而自電子射線描緣機的標 記檢測機能所測定的標記位置和晶圓上的標記位置的資料 而求得傳遞函數F。 整理本實施形態的流程於圖12。步驟1(ST1)係如圖13A所 示,在光罩11上的抗蝕劑12進行電子射線描緣。 步驟2(ST2)係使用電子射線描繪機而測定光罩上的抗姓 劑的標記位置。光罩位置係和在圖13A進行電子射線描繪時 相同。 步驟3(ST3)係如圖13B所示,在薄膜區域13進行蝕刻、並 形成標記1 8。 步驟4(ST4)係如圖13C所示,使光罩丨丨的圖案面朝下而在 晶圓上的抗蝕劑進行曝光·顯像。 步驟5(ST5)係如圖13D所示,測定轉印於晶圓匕上的抗姓 劑16的標記17的位置。 步驟6(ST6)係自光罩的標記位置和晶圓上的標記位置求 取傳遞函數。 (實施形態3) 本實施例態其以光罩的圖案面朝 、 口木卸朝下又狀怨的標記位置測 足方法係和實施形態1相異。根攄 m 3/象尽貝施形怨,以曝光裝置 轉印‘兄於晶圓上的抗|虫劑之後 n心傻,以抗蝕劑作為光罩而在 晶圓進行餘刻,並形成標記於晶 曰曰表面炙後,去除抗蝕劑。 相對於實施形態1之測定晶圓矣 一 疋日曰61表面的蝕刻前的標記位置 (柷蝕劑的標記位置),本實 / α 係測疋晶囡表面的蝕刻 82826 -25 - 1252375 後的標記位置。因此,最後所得的傳遞函數F係包含有因晶 圓的蝕刻加工的標記位置變化的影響。 整理本實施形態的流程於圖14。步驟1(ST1)係如圖15八所 示’在標記11上的抗姓劑12進行電子射線描緣。 步驟2(ST2)係如圖15B所示,在薄膜區域13進行蝕刻、並 形成座標測定器用標記19。 步驟3(ST3)係使用座標測定器而進行標記位置的測定。 和圖1 5B相同地,作成標記丨丨的圖案面為朝上狀態。 步驟4(ST4)係如圖15C所示,使標記丨丨的圖案面朝下,而 在晶圓15上的抗蝕劑16進行曝光,其後,將抗蝕劑16予以 顯像。 步驟5(ST5)係如圖15D所示,以抗|虫劑i6(參閱圖15C)作 為光罩而在晶圓1 5進行蝕刻、並形成標記2〇。 步驟6(ST6)則測定晶圓上的標記20的位置。和圖丨5D相同 地,將光罩的圖案面作成朝上狀態。 步驟7(ST7)則自光罩的標記位置和晶圓上的標記位置求 取傳遞函數。 有關上述之流程,其以光罩的圖案面朝上的狀態而測定 標記位置之情形,係說明使用座標測定器時的情形(和實施 元怨1相同)’但亦可和貫施形態2相同地,使用電子射線描 續^機的標記檢測機能,而檢測光罩上的抗姓劑的標記位置。 (實施形態4) 根據本貫施形悲’則在光罩的薄膜區域上,將自光罩的 上下任何一方均可檢出的標記予以加工,並以反轉光罩的 82826 -26- 1252375 上下之各狀態而測定標記位置。而由此類之2個資 遞函數F。 、光罩的圖衣面朝上而測定標記位置時的光罩保持方法 係以和光罩圖案描料相同、或儘可能類似之保持方法 為佳°此外’ _案面朝下而測定標記位置時的光罩保持 方法,係以和曝光時相同、或儘可能類似之保持方法為佳 。或配合於需要’亦可使用電子射線描繪機或曝光裝置的 光罩保持構件。 (實施形態5) 、根據本實施形態,即能形成位置檢測用標記於薄膜區域 X外的處所。和貫施形態4不同’標記係只要能自光罩的單 片側檢測即可。例如,#圖16的截面圖所示,配置標記21 、22於樑邵份的兩面侧。亦可配置標記於未形成樑或薄膜 區域的部份。例如標記23係形成於支持樑部份的標記例子 即是。 以圖术面朝上的狀態係和實施形態丨相同,使用座標測定 器而測定表面側標記21的位置。亦可和實施形態_同地, 在塗敷於薄膜區域上的抗蝕劑,進行標記的電子射線描繪 ,並以電子射線描繪機的SEM而將其檢測。此時,在形成 有樑2的部份的光罩表面侧配置標記21。 以圖案面朝下的狀態,係測定圖16所示之背面側標記22 的位置自同面側標1己22的變位,而求取因重力之光罩背 面的變形。自此類的2個資料而求取傳遞函數F。直接影響 於圖案的k形之光罩表面的變形和背面的變形,係絕對值 82826 -27- 1252375 相同但僅符號不同(例如:參考s. Ρ· Timoshenko and S. Woinowsky-Krieger,“Theory of Plates and shells”)。亦即, 在操抗曲的狀悲下位於相同的χ-y位置的光罩表面和背面 的點’係因撓曲而僅在反方向產生相同量的變化。變位係 比例於薄膜區域的厚度(參考式(7))。 (實施形態6) 並非實際的位置測定,而係使用有限要素法; finite element method)、邊界要素法(BEM ; boundary element method)、差分法(FDM; finite difference method)等的數值 性的模擬,或使用近似之材料力學所使用之解析性的公式 ’而模擬圖案面朝上及圖案面朝下之光罩的變形,而能求 得傳遞函數。 此時,儘可能正確地進行光罩的模組化,朝上和朝下的 生罩保持方法亦忠實地模組化。進而,可能的範園内,亦 考畺因圖案加工之薄膜區域的實效剛性矩陣的變化。據此 ’而能求得更正確的傳遞函數。 圖ΠΑ及圖17B係表示在LEEpL用光罩進行fem模擬的結 果之一例。該光罩係在8吋的801晶圓進行蝕刻而形成者f s〇i晶圓(參閱圖1A)的矽晶圓係厚度725 、埋入氧化膜厚 度係500 nm。自光罩背面側部份性地去除碎晶圓和埋入氧 化膜,而形成由矽層所組成的薄膜區域。此外,未去除之 iW刀的>5夕晶圓係作為樑而使用(參閱圖1 C)。 ' Μ圖17A及圖17B係模擬以薄膜區域朝上而放置光罩之狀 態(參閱圖6A)、和以薄膜區域「懸掛」狀態之變形的差而 82826 -28 - 1252375 作成。薄膜區域朝下的狀㈣假設自上方以玲點接著光罩 的背面側(樑側)。令薄膜區域為x_y平面,且垂直於薄膜區 域的方向為Z轴方向,目丨丨題】zy/玄主一 » d圖17係表不z軸方向的撓曲之分佈 ,圖17B係表示x_y平面内變位。 如圖PA所示9Z軸方向的撓曲之相同程度的部份係輪狀 更正確而了則係分体成以光罩支持處所為頂點的田各三角 形狀在中央部撓曲係最大,而隨著遠離中央部撓曲係變 小如圖17B所不,在巧平面内的變位,不僅距離光罩中 央Μ々距離而已,光罩支持的位置亦產生影響。 由圖17Α及圖17Β可知,2轴方向的撓曲和平面内的變 位係並非急激變化的處所,因重力的光罩變形係能以緩和 的函數表7F。 自x-y平面内的變位的變位模擬結果而獲得傳遞函數,而 能補正因光罩的變形之圖案位置的偏離。 圖18係表不改芰光罩的支持位置時的光罩最大傾斜角之 曲線圖。縱軸的傾斜角係作為光罩上的某點的接平面和水 平面(撓曲為無時的光罩面)之構成角。橫軸係作為距離得圓 端(光罩最外緣)的距離。在圖18所示的角度乘上晶圓的厚度 的一半即能獲得最大變位。 又 據此而仵知’即使因光罩固定的誤差而固定位置偏離數 μηι光罩的交形係幾乎不影響。亦即,光罩的重力變形係 重現性較高,-旦進行正確的測定而求得傳遞函數的話, 則只要不大幅變動支持方法,在製作以後的光罩時亦能繼 績使用該傳遞函數。 82826 -29- 1252375 以光罩的圖案面朝上之狀態的標記位置,係能使用既有 的座標測定器而易於測定,且測定的位置精度亦高。因此 ’以光罩面朝上而進行標記位置的實測,而以圖案面朝下 之狀態係能藉由模擬而求得變形。此情形時,亦能將以圖 業面朝上時的測定結果,使用於模擬的最佳化,例如參數 調整或定標處理。 (實施形態7) 根據本實施形態,並非僅座標測定器用標記而已,亦在 第1光罩的薄膜區域進行實際的光罩圖案的加工。在以圖案 面朝上之狀態和朝下之狀態而分別測定標記位置,並求取 傳遞函數。依傳遞函數之補正光罩圖案的光罩再製作係無 須進行,而使用第i光罩於用以實際的裝置製造的曝光。 以第1光罩求得傳遞函數後,僅第i光罩和光罩圖案不同 ,並製作薄膜區域或樑的構造等為共通的第2光罩。此時, 在第2光罩的光罩圖案的補正,為使用以第丨光罩所求得的 傳遞函數,第2光罩亦使用於用以實際的裝置製造之曝光。 第2光罩亦和第丨光罩相同地,預先形成座標測定器用光 罩’並進行標記位置的測定。以第2光罩所求得的傳:函數 ’並非使用於第2光罩而係使用於第3光罩的光罩圖案的補 正。如此’ H光罩圖案的光罩的再製作即無須進行, 而使用各光罩於實際的裝置製造,以各光罩所求得的位置 傳遞函數依序補正其他之光罩的光罩圖案的話,即能=近 地抑制重力變形的影響。 / 但,在標記位置的測定或曝光的光罩保持方法,係在各 82826 -30- 1252375 光罩作成共通狀態。此外,光罩係配置於和晶片週邊的割 線等、裝置的動作之不相關的處所。根據本實施例,因: 曝光用之光罩求取傳遞函數,故不增加光罩製作張數戋… 罩製作步騾。 (實施形態8) 根據本發明之實施形態的半導體裝置的製造方法,係依 據上述各實施形態的方法,而使用經補正的光罩圖案的光 罩極進行微影處理。圖19係表示本實施形態之半導體裝置 之製造方法的流程圖。.步驟丨^丁丨)係計算傳遞函數。步驟 2(ST2)係以傳遞函數的反函數補正光罩圖案。步驟】及步驟 2亦可依據實施形態1〜7之任一方法而進行。 步騾3(ST3)係以補正的光罩圖案製作光罩。步驟4(s丁句 係使用已製作的光罩進行曝光,具體而言,係將光罩圖案 予以曝光於塗敷於晶圓上的抗蝕劑,其後,顯像抗蝕劑而 形成抗姓劑圖案。 步驟5(ST5)係以抗餘劑圖案作為光罩,而形成裝置的元 件。作為裝置的元件係例舉如閘極層或連接點等,只要是 構成裝置的元件,其種類並無限定。例如,閘極層或連接 點等的元件’係能依據以抗姓劑圖案作為光罩的独刻而形 成。此外’以抗蝕劑圖案作為光罩而進行離子植入,而形 成阱或源極/汲極區域等的元件亦可。 根據以上的流程,即能製造圖案的位置精度較高之半導 體裝置。因此,能進行圖案的細微化,作成更高積體化的 半導體裝置。而且,由於圖案的位置精度較高,而能提升 82826 -31 - 1252375 半導體裝置的製造良率。 圖20所TF之LEEPL曝光裝置的概略圖,係表示用以形成 圖案於裝置的電子射線微影技術或χ射線微影技術用之曝 光裝置之一例。圖20之曝光裝置30係除了產生電子射線31 的電子槍32之外,尚具有孔徑33、聚光透鏡34、一對的主 偏向器35、3 6及一對的微調用偏向器37、38。 孔徑3係限制電子射線31。聚光透鏡34係使電子射線31成 平行的光束。主偏向器35、36及微調用偏向器37、38係偏 向線圈,主偏向器35、.36係使電子射線3丨產生偏向,而能 使電子射線3 1對印花模板光罩丨丨的表面,基本上為垂直射 入之狀態。 圖20的電子射線3 1 a〜3 1 c係掃描印花模板光罩丨丨的電子 射線31,為表示大致垂直射入至印花模板光罩丨丨的各位置 之狀怨’而並非為表示電子射線3 1 a〜3 1 c同時射入至印花模 板光罩11。 微調用偏向器37、38係使電子射線31產生偏向,以使電 子射線31為能對印花模板光罩u的表面,垂直地或稍許自 垂直而傾斜地射入。電子射線3丨的入射角係配合於印花模 板光罩11上既定的圖案所形成的孔穴39的位置等而作成最 佳化。笔子射線3 1的入射角其最大係數mra(j程度。 掃描印花模板光罩11的電子射線的能量係數keV〜數1〇 kev,例如為2 keV。藉由通過孔穴39的電子射線,而轉印 印花模板11的圖案於晶圓4〇上的抗蝕劑41。印花模板光罩 11係和晶圓的間隔為數1〇 μιη程度而設置於晶圓4〇的正上 82826 -32- 1252375 方。 據具有上述之構成的LEEPL·曝光裝置,即能曝光細微 、圖次依據本發明之光罩圖案補正方法而補正光罩圖案 白勺;匕 二旱,予以使用於上述之LEEPL·曝光裝置之措施,即能 :夬Q光罩的重力變形的圖案的位置偏離。因此,能高精 度地形成細微圖案於裝置上。 、據本务明之光罩圖案補正方法而補正光罩圖案的光罩 係把良好地使用於圖2〇所示之曝光裝置或其他之曝光裝 置。 ,圖21係表示依據含有上述之LEEPL的圖案曝光的步驟而 裝k的半導㉞裝置之_邵份之平面圖之例子。圖川系M〇s 電晶體之一例,在晶片51形成有活性區域”、並在活性區 或2的周圍形成有元件分離區域53。活性區域u係具有既 足的導電性’且元件分離區域53係將活性區域^和相鄰的 活性區域(未圖示)之間作成電氣性絕緣。 在活性區域52上,由多結晶石夕或石夕化物等所組成的間極 電極54a〜54C ’係分別形成閘極長La〜Lc,對於具有如此之 閘極長Laic的閘極電極54a〜54c等的細微圖案的形成,本 發明的半導體裝置的製造方法特具功效。 根據上述之本發明的實施形態的光罩圖案修正方法及光 罩製造方法’即使在縮小轉印方法及近接等倍轉印方式的 任意之荷電粒子射線曝方法當中,亦能製作被轉印的圖案 位置精度較高的光罩。據此,而提升微影步驟的製造良率 、其結果亦提昇裝置的製造良率。 82826 -33 - 1252375 根據本發明的實施形態的光罩圖案補正方法及光罩製造 方法’因能正確地補正光罩圖案描繪時和因曝光時的圖案 面的反轉的圖案變位,故在電子射線掃描機或曝光裝置中 ’能增大光罩保持手段的設計自由度。 此外,根據本發明之實施形態的光罩製造方法,因能消 除重力的光罩變形的影響,故能增加光罩製造製程的寬裕 度、且提升光罩製造的製造良率。 本發明之光罩圖案補正方法、光罩製造方法、光罩及半 導體裝置的製造方法之實施形態,係不自限於上述之說明 二例如,本發明之光罩係亦可為薄膜區域光罩。此外,曝 光用光束係不限度於電子射線,離子光束等的荷電粒子射 線射線(波長:數A)、極短紫外線(波長··賴〜2〇疆) 、紫外線等村。而且,亦可藉由電子射線以外的荷電粒 子射、泉(例如離子光束)或球線、極短紫外線或紫外線而進 行對抗_的標記的騎。其他,在不脫離 的範圍,可作種種變更。 # ^據本發明之光罩圖案補正方法,即能防止因光罩的重 =形的圖案之位置偏離。根據本發明之半導體裝置之製 ::法’即能高精度地形成細微圖案。根據本發明之光罩 即能製造圖案位置精度較高的光罩。根據本發 曲/ 使在料圖案騎時和曝光㈣藝域的撓 生反轉,亦能縮小被轉印的圖案和設計資料之位置偏 【圖式簡單說明】 82826 -34- 1252375 的圖 圖1A至圖1F係表示印花模板光罩之製造步驟之一例^ 示0 示 圖2A土圖2F係表不薄膜區域光罩之製造步驟之 '例的圖 圖3係表示印花模板光罩之一例的平面圖。 圖4係圖3之一部份的立体圖。 圖5係放大圖3及圖4之薄膜區域之立体圖。 圖6A係表示光罩圖案描繪時之光罩之圖示,圖诏係表示 曝光時之光罩之圖示。 圖7係表示薄膜區域之重力變形之圖示。 1 8A係表示本發明之實施形態丨之光罩之製造方法中配 置栝u己於光罩上之例示,圖8B係標記之放大圖。 圖9係表示本發明之實施形態1之光罩之製造方法之傳遞 函數決定用光罩之截面圖。 圖10係表示本發明之實施形態丨之光罩之製造方法之流 程圖。 圖11A至圖11D係表示圖1〇之各步騾之光罩之截面圖。 圖12係表示本發明之實施形態2之光罩之製造方法之流 圖。 圖13A至圖13D係表示圖12之各步驟之光罩之截面圖。 圖14係表示本發明之實施形態3之光罩之製造方法之成 程圖。 圖15A至圖hi)係表示圖14之各步驟之光罩之截面圖。 圖16係表示本發明之實施形態5之光罩之製造方法之傳 82826 -35- 1252375 遞函數決定用先罩之截面圖。 圖17係表7^本發明之實施形態6之光罩之製造方法之光 罩艾形擬結果之圖示,圖17八係表示z軸方向的彎曲度 ’圖17B係表示z_y平面内的變位。 β 、表示本發明之實施形態ό之使光罩的支持位置產 生又化時之光罩的最大傾斜角。 圖19係表示本發明之實施形態8之半導體裝置之製造方 法之流程圖。 圖2〇本發明之實施形 用之曝光裝置之例。 怨8之半導體裝置之製造方法所使 、 ,'个个浪% < I施形態8之半 造方法所形成之丰壤_、 、 導m裝置 < 一例之平面圖 【圖式代表符號說明】 101 102 SOI晶圓 氧化膜 103 104 105 碎晶圓 矽氧化膜 矽層 106 107 、 107a 薄膜區域 樑 108 109 110 111 抗钱劑 孔穴 印花模板光罩 矽晶圓 82826 -36- 1252375 112a 、 112b 矽氮化膜 113 鉻層 114 鎢層 115 抗1虫劑 116 樑 117 薄膜區域 118 薄膜區域光罩 121 光罩 122 薄膜區域 123 保持機構 1 座標測定器用標記 2 樑 3 薄膜區域 11 光罩 12 抗蚀劑 13 薄膜區域 14 座標測定器用標記 15 晶圓 16 抗1虫劑 17、18 標記 19 座標測定器用標記 20 標記 21 表面側標記 22 背面側標記 -37- 82826 1252375 23 30 31、31a、 31b 、 31c 32 33 34 35、36 37 > 38 39 40 41 51 52 53 54a、54b、54c 標記 曝光裝置 電子射線 電子槍 孔徑 聚光透鏡 主偏向器 微調用偏向器 孔穴 晶圓 抗I虫劑 晶片 活性區域 元件分離區域 間極電極 82826 38-

Claims (1)

1252375 格、申請專利範園: •—種光軍圖案補正方法,其特徵在於: 具有: 作成第1位置資料之步驟,其係表示以^面作為上面 而支持具有複數標記的第i薄膜時之前述標記之位置; 作成弟2位置資料乏击炉 甘 ”竹炙步騍其係表示以第2面作為上面 而支持前述第1薄膜時之前述標記之位置; 、二耳傳山數之步驟,其係將前述第^位置資料變換 成前述第2位置資料;以及 -L1-- V ,叫双I汉凼数而將形 溥膜的曝光用光束透過部的形狀之光罩圖案予 以補正。 干Μ木丁 2·如申請專利範圍第1項之光罩圖案補正方法,其中 作成則述第1位置資料的步驟係具有: 形成標記於前述第1薄膜上之步驟;以及 :測形成於前述第i薄膜上之標記位置之步驟。 3. 如申凊專利範圍第2項之光罩圖案補正方法, :成標記於前述第1薄膜上之步驟係具有:’、 塗佈抗姓劑於前述第1薄膜上之步驟; 〃使二荷電粒子射線、x射線、極短紫外線 描㈣述標記於前述抗_之步驟;以及 以前述抗蚀劑作為㈣光罩而 刻,並形成孔穴作為標記之步驟。弟^進行 4. 如申請專利範圍第2預之光罩圖案補正方法,其中 82826 1252375 形成標記於前述第丨薄膜上之步驟係具有· 塗佈抗蝕劑於前述第1薄膜上之步-·、 广用荷電粒子射線、X射線、極二二外線而 描繪㈤述標記於前述抗蝕劑之步驟,· 〆 7 實測描繪於前述抗蝕劑之標記的位置。 5·如申請專利範圍第2項之光罩圖案補正方法,巧 實測形成於前述第1薄膜上之標記位置之步㈣且有 ••將投影前述第1薄膜上的標i 驟係/、有 JA於和可述第1 的平面時的座標予以測定之步驟。 6’如:請專利範圍第2項之光罩圖案補正方法 於前述第1薄膜上之標記位置之步驟係具有: 的迷弟1薄膜上的標記於和前述第1薄膜略平 :之::時的座標時,以相對性較低之位置精度予以測 二前述第1薄膜的厚度方向當中的前述標記位置的 铋圮鬲度;以及 將二前述座標、前述標記高度及前述第i薄膜的厚度, 將投影前述第1薄膜上的標記 孚^ ^ 0铋记於和可述第1薄膜略平行的 千=座標’以相對性高精度予以算出之步驟。 ·=專利範圍第2項之光罩圖案補正方法,其中 有:測形成於前述第1薄膜上之標記的位置之步驟係具 影前述第丨薄膜上的標記於和前述第旧膜略平 丁、千面時的座標,以相對性較低之位置精度予以測定 82826 1252375 之步驟, 測足各標記中的前述第1薄膜的曲率之步驟;以及 自前述座標、前述曲率及前述第!薄膜的厚度,將投 影前述弟1薄膜上的標記於和前述帛i薄膜略平行的平面 時的厘標,以相對性高精度予以算出之步驟。 8。如申請專利範圍第丨項之光罩圖案補正方法,其中 依據模擬而作成前述第1位置資料。 ^如申請專利範圍第8項之光罩圖案補正方法,其中 在前述模擬為使时限要因法、邊界要因法或差分法。 10.如申請專利範圍第2項之光罩圖案補正方法,其中 作成可述第2位置資料之步驟係具有: 以弟2面為上面而支撐前述第1薄膜之步驟;以及 實測形成於前述第旧膜上之標記的位置之步驟。 U.如申請專利範圍第2項之光罩圖案補正方法,其中 ^成第2面側標記於前述第!薄膜的第2面側之 邗风則述第2位置資料之步 :第2—面為上面而支撐前述第1薄膜之步驟:以及 貫測雨述第2面側標記的位置之步驟。 12.如申請專利範圍第2 从士二1 疋旱圖案補正方法,其中 作^述第2位置資料之步驟係具有: 以:2面作為上面而支持前述第1薄膜,並使前过 面和曝光面呈相對向之步驟; 自岫述第2面側照射曝光 , 光束於前述第1薄膜,, 82826 1252375 據透過前述標記的曝光用 4尤用先束,而轉印前迷椁 曝光面之步驟;以及 貫測轉印於前述曝光面之 u叫 < 铋圮的位罝之步 U·如申請專利範圍第2項之光 安 ΑΛ 旱圖木補正万法,直, 作成前述第2位置資料之步驟係具有:/、 塗佈抗蝕劑於晶圓上之步驟; 以第2面作為上面而φ姓‘ 、, 巧甸而支持則述第i薄膜,並使 面和前述抗姓劑呈相對向之步驟· '弟 自前述第2面側照射曝光用光束於前述約薄 行前述抗蝕劑的曝光及顯像之步騾·, ^ 以前述抗㈣作為㈣光罩而對前述晶圓進行 ,並形成標記於前述晶圓之步驟;以及 實測形成於前述晶圓之標記的位置之步驟。 14.如申請專利範圍第丨項之光罩圖案補正方法,其中 依據模擬而作成前述第2位置資料。 15•如申請專利範圍第14項之光罩圖案補正方法,其中 在前述模擬為使用有限要_、邊界要因法或差分法。 16. —種半導體裝置之製造方法,其特徵在於: 其係含有自光罩的第2面側照射曝光用光束於和上述 光罩的第1面呈相對向配置的曝光對象物,並將形成於前 述光罩的光罩圖案曝光於前述曝光對象物之步驟, 雨述光罩圖案係使用既定的傳遞函數之反函數而補 正的圖案, 前述傳遞函數係將第1位置資料變換成第2位置資料 82826 1252375 的函數, 前述第1位置資料係表示以第1面為上面而支持具有 複數標記的傳遞函數決定用薄膜時之前述標記位置, 前述第2位置資料係表示以第2面為上面而支持前述 傳遞函數決定用薄膜時之前述標記位置。 17·如申請專利範圍第16項之半導體裝置之製造方法,其中 别述光罩係具有作為曝光用光束透過部之孔穴,並以 前述光罩圖案形成前述孔穴。 18·如申請專利範圍第16項之半導體裝置之製造方法,其中 則述光罩係具有曝光用光束透過膜、形成於前述曝光 用光束透過膜上的一邵份之曝光用光束遮斷膜,且前述 曝光用光束遮斷膜係形成於前述光罩圖案以外的部份。 19.如申請專利範圍第16項之半導體裝置之製造方法,其中 W述傳遞函數決定用薄膜,更具有以和前述光罩相異 《光罩圖案所形成之曝光用光束透過部, 更具有將形成於前述傳遞函數決定用薄膜之光罩圖 案曝光於前述曝光對象物之步驟。 2〇·種光罩<製造方法,其特徵在於: 具有: 作成第1位置資料之步驟,其係表示以p面作為上适 而支持具有複數標記的第1薄膜時之前述標記之位置; :成第2位置資料之步驟,其係表示以第2面作為上运 、、持則述第1薄膜時之前述標記之位置; 求取傳遞函數之步驟,其係將前述第m置資料變指 82826 1252375 成前述第2位置資料; 補正之步騾,其係使用前述傳遞函數之反函數而將形 成於第2薄膜的曝光用光束透過部的形狀之光罩圖妥7 以補正;以及 製作光罩之步驟,其係以經補正的光罩圖案製作包本 具有曝光用光束透過邵的第2薄膜。 21·如申請專利範圍第20項之光罩之製造方法,其中 以經補正的光罩圖案形成前述孔穴。 22·如申請專利範圍第2〇項之光罩之製造方法,其中 W述第2薄膜係具有曝光用光束透過膜、及形成於前 述曝光用光束透過膜上的一部份之曝光用光束遮斷膜, 且形成前述曝光用光束遮斷膜於經補正的光罩圖案 以外的部份。 23·如申請專利範圍第20項之光罩之製造方法,其中 具有: 補正步驟,其係將一形成於第3薄膜的光罩圖案,即 與形成於前述第2薄膜的光罩圖案相異之光罩圖案使用 前述傳遞函數之反函數予以補正;以及 製作另外的光罩之步騾,其係以經補正的光罩圖案形 成曝光用光束透過部於前述第3薄膜,該另外的光罩含有 前述第3薄膜。 24· —種光罩之製造方法,其特徵在於: 具有: 作成第1位置資料之步驟,其係表示以第1面作為上面 82826 1252375 而支持具有複數標記及既定的圖案的曝光用光束透過 部的第1薄膜時之前述標記之位置; 二製作第1光罩之步驟’其係具有前述第!薄膜及形成於 前述第1薄膜的第2面側的薄膜支持部; 作成第2位置資料之步驟,其係表示以第2面作為上面 而支持前述第1薄膜時之前述標記之位置; 求取第1傳遞函數之步驟,其係將前述第丨位置資料變 換成前述第2位置資料; 進行裝置製造用之曝光之步驟,其係以第2面為上面 而支持前述第1薄膜,並自第2面侧照射曝光用光束於第i 光罩; 補正之步驟,其係使用前述第丨傳遞函數之反函數而 將开/成於第2薄膜的曝光用光束透過部的形狀之光罩圖 案予以補正;以及 I製作第2光罩之步冑,其係含有第2薄膜,該第2薄膜係 具有複數的標記及經補正的光罩圖案之曝光用光束透 過部。 5·如申請專利範圍第24項之光罩之製造方法,其中 更具有: 作成第3位置資料之步驟,其係表示以第1面作為上面 而支持第2薄膜時之前述標記之位置; 作成第4位置資料之步驟,其係表示以第2面作為上面 而支持第2薄膜時之前述標記之位置; 求耳第2傳遞函數之步驟,其係將前述第3位置資料變 ^2826 1252375 換成前述第4位置資料; 進行裝置製造用之曝光之步驟,其係以第2面為上面 而支持岫述第2薄膜,並自第2面側照射曝光用光束於第2 光罩; 夕補正之步驟,其係使用前述第2傳遞函數之反函數而 私形成於第3薄膜的曝光用光束透過部的形狀之光罩圖 案予以補正;以及 製作第3光罩之步驟’其係含有第3薄膜,該第3薄膜係 具有複數的標記及經補正的光罩圖案之曝光用光束 過部。 26. 一種光罩,其特徵在於: 其係具有以既疋的圖案形成有曝光用光束透過部之 薄腠’且用以自第2面側將曝光用光束曝光於和前述薄膜 的第1面呈相對向配置的曝光對象物, 薊述圖案係使用既定的傳遞函數之反函數而補正、 圖案, 心 前述傳遞函數係將第丨位置資料變換成第2位 的函數, 貝料 前述第1位置資料係表示以第1面為上面而支持具有 複數標記的傳遞函數決定用薄膜時之前述標記位置1 前述第2位置資料係表示以第2面為上面而支持前狀 傳遞函數決定用薄膜時之前述標記位置。 、,Γ 82826
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