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TWI286795B - Manufacturing method for semiconductor integrated circuit device - Google Patents

Manufacturing method for semiconductor integrated circuit device Download PDF

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TWI286795B
TWI286795B TW091117022A TW91117022A TWI286795B TW I286795 B TWI286795 B TW I286795B TW 091117022 A TW091117022 A TW 091117022A TW 91117022 A TW91117022 A TW 91117022A TW I286795 B TWI286795 B TW I286795B
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TW
Taiwan
Prior art keywords
light
pattern
mask
shielding body
body formed
Prior art date
Application number
TW091117022A
Other languages
English (en)
Inventor
Shoji Hotta
Norio Hasegawa
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
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Publication of TWI286795B publication Critical patent/TWI286795B/zh

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    • G03F1/00Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
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    • H10P76/00
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  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)

Description

1286795 A7 ________ B7 _____ 五、發明説明(1 ) 【發明的技術領域】 本發明係關於半導體積體電路裝置之製造技術,特別係 關於可有效適用於半導體積體電路裝置之製造工序之曝光 技術之技術。 【先前技藝】 本發明人等所探討之光罩係使用感光性有機膜(光阻膜) 作為對曝光之光之遮光體之光阻掩罩。在此光阻掩罩之製 造中’因不含如鉻等之金屬膜之餘刻工序,故可望具有降 低光罩成本之效果,且在確保圖案尺寸之精確度方面也較 為有利。另外,可大幅縮短光罩之製造TAT(應答時間)。 有關以感光性有機膜作為遮光體之技術,例如在特開平 5 - 289307號公報中曾有所揭示。 又,例如在特開平11-15133號公報中,曾揭示過將光罩 偏壓施加至週期地配置之圖案群之最外周圖案之圖案形成 方法之一例。 又,例如在特開平6-19115號公報中,曾揭示過施加可將 曝光時之焦點位置偏移所引起之光阻膜尺寸變動控制於最 小之光罩偏壓之技術。 又,例如在特願2000-246506號中,曾記載有關光阻掩罩 之再生技術。 【發明所欲解決之問題】 然而,本發明人等發現在使用上述光阻掩罩之曝光技術 中,具有以下之問題: 即,在以如鉻等之金屬膜為遮光體之通常之光罩與上述 -4 - 本紙張尺度逍用中國國家標準(CNS)A4規格(210 x 297公f] 一 1286795 A7 B7 五、發明説明(2 ) 光阻掩罩中,如將各遮光體尺寸設定於相同尺寸時,就會 有使用通常之光罩所複製之圖案、與使用光阻掩罩所複製 之圖案之間產生尺寸差之問題發生。 在光阻掩罩中,構成遮光體之光阻膜之遮光性能比如鉻 等之金屬膜為差’故光阻膜厚度有必要形成比金屬膜厚。 因此,會令人擔心光阻掩罩之縱構造變大,在孔捏部之光 強度受到導波管效應之影響而變小β即,無法避免因導波 管效應導致光強度之降低。例如,在曝光波長人=248 nm 之KrF準分子雷射光中,在本發明人等研發中之光阻掩罩之 光學常數n = 2、k=(K3之情形當中,為獲得〇d(光密度)值達 到3之遮光性能,作為光阻膜之厚度,必須有〇·45 pm程度 。使用此等數值,計算光阻掩罩之縱構造之影響之結果, 可以嫁認在孔徑部之光強度有降低規象,本發明人等並率 先瞭解此時之光強度之降低所引起之尺寸變動量在光阻掩 罩之上單側達到40 nm之程度。因此,如將遮光體尺寸設定 於與通常之光罩相同而製成光阻掩罩時,晶圓上之光強度 分布會因通常之光罩與光阻掩罩而異。由於在多數情形下 ,係利用通常之光罩施行光罩尺寸之最適化設計,故在製 成之光阻掩罩中,其光罩尺寸並非最適尺寸。又,此問題 在由光阻掩罩變更為使用通常之光罩之曝光處理時,或相 反地由通常之光罩變更為使用光阻掩罩之曝光處理時,也 是麻煩的問題。 本發明之目的在於提供可提高半導體積體電路裝置之圖 案精確度之技術。
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本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 1286795 * · A7 ____Β7 五、發明説明(3 ) 本發明之前述及其他目的與新穎之特徵可由本專利說明 書之記述及附圖獲得更明確之瞭解。 【解決問題之手段】 本案所揭示之發明中,較具有代表性之發明之概要可簡 單說明如下: 即’本發明係在施行遮光體由金屬膜所形成之光罩、與 遮光體由感光性有機膜所形成之遮光體之置換之際,具有 將對應於曝光條件之尺寸補正值加在由前述金屬膜所形成 之遮光體或由前述感光性有機膜所形成之遮光體之平面尺 寸之工序、與利用其尺寸補正後之光罩,將特定圖案縮小 投影曝光於晶圓上之工序。 【發明之實施形態】 在詳細說明本案發明之前,先將本案之用詞之意義說明 如下: 1 ·所稱裝置面,係指晶圓之主面,且在該面上利用微影 照相技術形成有對應於多數晶片區域之裝置圖案之面而 言。 2·所稱半導體積體電路晶圓(半導體積體電路基板)或晶 圓(半導體基板),係指用於製造半導體積體電路之矽單結 晶基板(半導體晶圓;一般略呈平面圓形)、藍寶石基板、 玻璃基板、其他絕緣、半絕緣或半導體基板等及該等之複 合性基板而言。 3·所稱遮蔽層,一般係指光阻膜而言,但亦含無機掩罩 或非感光性有機物掩罩等。 -6- 本紙張尺度適用中關家標準(CNS) Μ規格(21()><297公董)--- 1286795 A7 B7 五、發明説明(4 ) 4·稱「遮光區域」、「遮光膜」、「遮光圖案」時,係 表示在照射於該區域之曝光之光中,具有未滿40¾之透光率 之光學特性而言。一般所使用之透光率為數%至未滿30%, 尤其在代替以往之鉻掩罩而使用之雙態掩罩(或雙態遮光 圖案)中,其遮光區域之透光率幾近於0,即,未滿1% ,以 未滿0.5%為宜,而以未滿〇·ι %更符合實際需要。另一方面 ,稱「透明」、「透明膜」時,係表示在照射於該區域之 曝光之光中,具有60%以上之透光率之光學特性而言。一般 指使用之透光率為90%以上者。 5·「光阻圖案」係指利用微影照相之方法,將感光性有 機膜圖案化之薄膜圖案而言。又,此圖案包含在該部分完 全無孔徑之單純之光阻膜。 6·在半導體之領域中,紫外線之分類如下:波長4〇〇 nm 程度未滿、50 nm以上為紫外線,300 nm以上為近紫外線, 300 nm未滿、200 nm以上為遠紫外線,200 nm未滿為真空 紫外線。又,本案之主要實施例係以KrF準分子雷射產生之 遠紫外區域為中心加以說明,但同樣也可將本發明之原理 適用於200 nm未滿之真空紫外線、及1〇〇 nm未滿、50 nm 以上之紫外線之短波長端區域。 7·在掩罩遮光材料上,稱「金屬」時,係指鉻、氧化鉻 及其他金屬之同樣化合物,並廣泛包含含有金屬元素之單 體、化合物、複合體等具有遮光作用者。 8·通常之光罩(金屬罩或鉻罩):係指在掩罩基板上,利 用金屬形成之遮光圖案與透光圖案形成光罩圖案之一般性 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 1286795
的光罩而言。以下又簡稱為光罩。 9·光阻掩罩:本案中稱光阻掩罩者,係指一般利用電子 線(離子束)或光(真空紫外、遠紫外、近紫外等之紫外線、 可見光)等能量束或微影照相之方法,使以感光性光阻材料 為基材之薄膜感光而形成圖案者而言。作為遮蔽膜,可遮 蔽真空紫外、遠紫外、近紫外等之紫外線、可見光之全部 或一部分。感光性係上述樹脂本身之屬性(但有必要時,也 有添加吸光劑或散光物質之情形),_化銀等添加組成物構 成感光性之主體之乳膠罩等原則上不符合於在此所稱之光 阻掩罩。即,係指在顯影前或塗敷於掩罩基板上之時刻即 具有遮光性,而非顯影之後才發揮所希望之遮光性之材料 。但^然谷許含有包含此等材料之各種添加物。光阻材料 一般雖以有機樹脂為主要樹腊成分,但容許添加無機物。 10·半色調掩罩:屬於移相掩罩之一種,兼用作為移相器 與遮光膜之半色調膜之透光率在1%以上、40%未滿(最好20% 未滿),具有可反轉與無半色調膜之部分相比較時之相位移 動量呈現光之相位(相位差)可相互干擾而減弱之值之相位 (不限於相位完全反轉之半色調掩罩,也可不完全反轉,至 少只要不相互加強即可)之半色調移相器之掩罩。 11·黎班森型移相掩罩:使遮光區域所區隔之相鄰之孔徑 之相位相互反轉,而利用其干擾作用獲得鮮明影像之移相 掩罩之一種。 12.稱半導體積體電路裝置時,並非特別僅指製成於矽晶 圓或藍寶石基板等半導體或絕緣體基板上之半導體積體電 -8- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐)
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1286795 · ‘ A7 ______B7 五、發明説明(6 ) 路裝置,除非特別明示屬於不同製品,否則均應包含製成 於 TFT(Thin- Film-Transistor ;薄膜電晶體)及 STN (Super_Twisted-Nematic ;超扭轉向列)液晶等之類之玻璃 等之其他絕緣基板上之半導體積體電路裝置等。 13·孔圖案:在晶圓上,具有與曝光波長同程度或以下之 二維(平面)的尺寸之接觸孔、通孔等之微細圖案。一般在 掩罩上,呈現正方形或接近於此之長方形或八角形等之形 狀,但在晶圓上,多半接近於圓形。 14·線圖案:指在晶圓上形成配線等帶狀圖案而言。 又,在以下之實施形態中,基於說明上的方便,認為有 其必要時,將某些部分分割成多數段落或實施形態加以說 明,但除非有特別明示,該等部分均相互有所關聯,其一 方屬於他方之一部分或全部之變形例、詳細說明或補充說 明之關係。 又,在以下之實施形態中,提及要素之數等(含個數、數 值、量、範圍等)時,除非有特別明示及原理上顯然被限定 於特定之數之情形等以外,均不限定於該特定之數,而可 適用於特定之數以上或以下之數。 另外,在以下之實施形態中,其構成要素(含要素步驟 等)除非有特別明示之情形及原理上顯屬必要之情形等以 外,當然未必全屬必要。 同理,在以下之實施形態中,提及構成要素等之形狀、 關係位置等之時,除非有特別明示及原理上顯然不同之情 形等以外,均應包含實質上近似或類似於該形狀等,此在 -9- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X撕公嫠) 一 " 1286795 A7 B7 五、發明説明(7 ) 有關上述數值及範圍上亦同。 又,在說明本實施形態用之所有圖中,對於具有同一機 能之構件,附以同一號碼予以顯示,而省略其重複之說明。 又’在本實施形態所使用之圖式中,即使在平面圖上, 有時也附上影線,使圖式更易於瞭解。 以下’依據圖式詳細說明本發明之實施形態。 (實施形態一) 圖1係表示上述通常之光罩(第一光罩)μ之一例之要部剖 面圖。構成光罩Μ之掩罩基板1例如係對曝光之光透明之合 成石英玻璃板所形成,其主面(第一面)形成遮光圖案(遮光 體)2。遮光圖案2例如係由鉻(Cr)、在鉻上沉積氧化鉻(CrO) 所形成之疊層膜、或在氧化鉻上經由鉻沉積氧化鉻所形成 之疊層膜等對曝光之光具有遮光性之金屬材料所構成。 另一方面,圖2係表示上述光阻掩罩(第二光罩)RM之一例 之要部剖面圖。在此,係例示利用圖I之通常之光罩Μ複製 在晶圓上之圖案、與利用圖2之光阻掩罩RM複製在晶圓上之 圖案在設計上相同之情形。在此光阻掩罩⑽中,在與上述 同樣之掩罩基板1之主面(第一面)形成遮光圖案(遮光體)3 。此遮光圖案3例如係利用對KrF準分子雷射光(波長248 nm)、ArF準分子雷射光(波長I93nm)、或F2雷射光(波長157 nm)等曝光之光具有遮光性之感光性有機膜(光阻膜:以下 僅稱光阻膜)所形成。作為此光阻膜,例如使用以α-甲基 苯乙烯與氣丙烯酸之共聚合體、酚醛樹脂與二疊氮基醌 、紛搭清漆樹脂與聚甲基戊稀-1-硬、氣甲基化聚苯乙烤等 -10- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210X297公釐) 1286795 A7 B7 五、發明説明(8 ) 為主成分之光阻膜。可使用在聚乙烯酚醛樹脂等酚醛樹脂 或盼搭清漆樹脂中混合阻聚劑及酸產生劑之所謂化學放大 型光阻等。作為在此所使用之光阻膜材料,必須具有對投 影曝光裝置之光源具有遮光特性,且對掩罩製造工序之圖 案描緣裝置之光源,例如電子線或230 nm以上之光具有靈 敏度之特性’並不限定於前述材料,可作各種適當之變更 。又’作為光阻掩罩之遮光圖案3形成用之光阻膜,有時以 使用負型光阻膜較為理想。即,在光阻掩罩⑽中,由於光 阻膜殘留於掩罩基板1之複製圖案區域之外側時,會成為異 物產生之原因,故有必要事先除去其外側之光阻膜。在此 ,使用正型光阻膜時,連複製圖案區域之外周之大半部分 也必須施行電子線描繪,較需花費時間。相對地,使用負 型光阻膜時,可縮小光阻膜之描繪面積,並縮短描繪時間 ’故可在 Q—TAT(Quick Turn Around Time;快速應答時 間)製成光阻掩罩RM。又,有關光阻掩罩,在包含本發明人 等所提出之特願1卜185221號(1999年6月30日申請)申請案 中曾有記載。 在曝光處理之際,上述之通常之光罩Μ或光阻掩罩rm係使 其主面(第一面)朝向縮小投影透鏡方式被設定於投影透鏡 曝光裝置(步進機或掃描器)。曝光之光係由通常之光罩Μ 或光阻掩罩之背面(未形成遮光圖案2、3之面;第二面)側 被照射,經由通常之光罩Μ或光阻掩罩RM及縮小投影透鏡而 照射在晶圓上之光阻膜。此時,通常之光罩Μ或光阻掩罩四 之掩罩圖案被縮小投影透鏡縮小而在晶圓上之光阻膜上結 -11 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210X297公釐) 1286795 A7 B7 五、發明説明(9 ) 成影像,以複製圖案。 然而,作為曝光之光,例如使用波長〇· 248 μιη之KrF準分 子雷射光時,在上述通常之光罩Μ中,其遮光圖案2之厚度 例如0· 1 μιη程度時,即可獲得充分之遮光性。相對地,在 光阻掩罩RM中,形成於其遮光圖案3之光阻膜之遮光性能比 利用金屬系材料形成之遮光圖案2差,故有必要將光阻掩罩 RM之遮光圖案3之厚度設定為比通常之光罩Μ之遮光圖案2 之厚度更厚,例如〇· 45 μιη程度(可獲得遮光性〇· 1%、〇D值 為3之厚度,又,光學常數η=2,k=3)。但本發明人等率先 發現此種差異會導致以下之問題。 圖3係表示在遮光圖案3之厚度例如為0·46 μιη程度時,計 算晶圓上之光強度分布之例。在此,例如係表示曝光波長 (以下簡稱;I )= 0·248 μιη之KrF準分子雷射光、曝光裝置之 縮小率==4、曝光裝置之透鏡數值孔徑(以下簡稱να) = 0. 68 、σ (Sigma ;西格馬)值(以下又簡稱〇r ) = 0· 75,在晶圓上 之尺寸上0· 24 μιη之線空間比(以下簡稱L/S)之圖案曝光時 之晶圓上之光強度分布。實線表示使用光阻掩罩時之光強 度分布,虛線表示使用通常之光罩時之光強度分布。由此 圖3可知:通常之光罩Μ與光阻掩罩RM之光強度分布不同, 光阻掩罩在掩罩基板上之孔徑部之光強度較小。即,將圖 案複製於晶圓上之正型光阻膜時,在相同曝光量下,光阻 掩罩之線寬較粗。此係由於光阻膜形成之遮光圖案3之側壁 階差較大,在該側壁附近,光強度因導波管效應而降低之 故。 •12- 本紙張尺度適用中a S家標準(CNS) Α4規格(21GX 297公董) "
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線 1286795 . A7 _____B7 五、發明説明(10~) — 光阻掩罩之情形雖也可利用調整曝光之光之方式,在晶 圓上獲得所希望之圖案。但此時,解像度及處理之容許範 圍有轉差之可能性。圖4係表示其例子。圖4係表示對通常 之光罩及光阻掩罩,分別改變掩罩基板上之圖案尺寸時之 晶圓上之圖案尺寸之計算結果。此時之曝光條件係假定例 如波長;I =0· 248 μιη之KrF準分子雷射光、ΝΑ=0· 68、σ =0. 75 、曝光裝置之縮小率=4、晶圓上之光阻膜為正型光阻膜。 圖4中,黑圓形表示通常之光罩之計算結果(限幅位準(臨限 值;以下簡稱Ith) = 0.296),其他表示光阻掩罩之計算結果 。對光阻掩罩,顯示下列各種情形:(丨)將曝光之光設定於 與通常之光罩相同之情形(如白圓形所示,Ith=〇. 296)、(2) 以將光阻掩罩上之〇·3 μιη之L/S圖案加工成為在晶圓上之 0.3 μπι之L/S圖案方式調整曝光量之情形(如X符號所示 ,Ith = 0.246)、及(3)在晶圓上之尺寸中,施加使掩罩上之 遮光圖案(光阻膜)尺寸每一側一律縮小10 nm(掩罩基板上 之尺寸為一側40 nm)之補正,並將曝光量設定於與通常之 光罩相同之情形(如黑四角形所示,lth=0. 296)。又,調整 曝光量與變更光強度分布之Ith等效,在圖4中採變更Ith 方式。 依據本發明人等探討所得之圖4,曝光量與通常之光罩相 同時,在光阻掩罩(上述(1))之情形,線尺寸會變粗,顯然 其解像性能比通常之光罩之情形為差。另一方面,將曝光 量之調整因素加入於光阻掩罩(上述(2))之情形,在掩罩尺 寸0· 18 μιη以下,顯然其解像性能也比通常之光罩之情形為 -13- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公釐) 1286795 A7 B7 五、發明説明(11 差。但’不管圖案尺寸而施加使光阻掩罩上之遮光圖案尺 寸每一侧一律縮小1 〇 nm程度之尺寸補正(向小於金屬形成 之遮光圖案之方向之補正),並將曝光量設定於與通常之光 罩相同之情形,則可獲得與通常之光罩大致相同之解像性 能。此係由於利用補正光阻掩罩上之遮光圖案尺寸之方式 ’可使光強度分布本身變成與通常之光罩相同之故。 其次’圖5〜圖8係表示加上此遮光圖案尺寸補正量時之聚 焦餘裕度(以下稱DOF )及光學影像對比度之計算結果。 此時之曝光條件也與上述圖4所述之情形相同。圖5〜圖7 係分別表示0·3 μιη之L/S、0·2 μπι之L/S及0.16 μιη之DOF之 情形。在圖5〜圖7中,黑四角形表示使用上述通常之光罩時 之測定點,白三角形表示使用上述光阻掩罩(未加上尺寸補 正)時之測定點’ X符號表示使用上述光阻掩罩(已加上上 述尺寸補正)時之測定點。又,在圖8係表示聚焦與對比度 之關係。在圖8中,黑四角形、黑三角形及黑圓形表示使用 上述通常之光罩之測定點,白四角形、白三角形及白圓形 表示使用上述未加上上述尺寸補正之光阻掩罩之測定點, X符號表示使用上述已加上上述尺寸補正之光阻掩罩之測 疋點。黑及白四角形表示複製〇· 3 μιη之l/s之情形,黑及白 二角形表示複製0· 2 μιη之L/S之情形,黑圓形及白圓形表示 複製0· 16 μ®之L/S之情形。另外,測定群义之χ符號表示 複製0· 3 μιη之L/S之情形’測定群β之X符號表示複製 之L/S之情形,測定群C之X符號表示複製〇16 情形。 -14· 本紙張尺度it财s s家料(CNS) A4規格(21GX297公董了
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1286795 A7 B7 五、發明説明(12 ) 依據此等圖5〜圖8所示,例如在0.3 μιη之L/S、0·2 μιη之 L/S或0· 16 μιπ之L/S中之任一種情形,顯然利用補正光阻掩 罩上之遮光圖案之尺寸,即可獲得與通常之光罩之情形大 致相同之DOF、光學影像對比度。 圖9係表示本實施形態之基本的尺寸補正之一例之模式 圖。在圖9中,為使上述尺寸補正之狀態易於瞭解,例如將 單純之L/S之圖案複製於晶圓用之通常之光罩與光阻掩罩 之遮光圖案2、3(顯示遮光圖案2、3之任何一種均具有作為 上述雙態遮光圖案之機能之情形之例)之資料重疊起來加 以顯示。將通常之光罩置換成光阻掩罩時,一律由遮光圖 案2之外周扣除補正量L。即,使遮光圖案2變細而成為遮光 圖案3。另一方面,將光阻掩罩置換成通常之光罩時,一律 在遮光圖案3之外周加上補正量L。即,使遮光圖案3變粗而 成為遮光圖案2。但在圖9中,為使說明簡化起見,僅顯示 修正起因於光阻掩罩之尺寸變動用之補正量L。在通常之光 罩之情形,由於在蝕刻金屬而形成遮光圖案2之際,會因蚀 刻而發生尺寸移位,故有必要加上考慮到該尺寸移位因素 之部分之補正量。因此,將光阻掩罩置換成通常之光罩時 ,實際上,在圖9之遮光圖案2之外周有必要一律再加上姓 刻對策用之補正量。又,在將通常之光罩置換成光阻掩罩 時,因無蝕刻處理,且無上述切除下部之問題,故無須追 加該對策用冬補正量。 又’在上述圖4〜圖9中,係將遮光圖案之尺寸補正量一 律定為一側10 nm程度而不管圖案之尺寸。但實際上,此補
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1286795 A7 B7 五、發明説明(13 正尺寸係依存於曝光波長、遮光圖案(光阻膜)之光學常數 (n、k)、遮光圖案(光阻膜)之厚度d、圖案形狀及圖案尺寸 等之曝光條件。又,在L/S等之單純圖案中尺寸較大之處, 固然可不管圖案尺寸及形狀而施行一律方式之補正,但一 般而言,補正量係依存於、n、k、d及圖案尺寸(D)、圖案 形狀(M)以及曝光裝置之照明條件(ΝΑ、σ )等而寫成補正量 (L) = f(n、k、d、D、Μ、ΝΑ、σ · · ·)。由解像性能及處 理之容許範圍之觀點言之,最適當之對策在於光強度分布 而非在於掩罩尺寸。為獲得相同之光強度分布,使用通常 之光罩之情形與使用光阻掩罩之情形,在遮光圖案上有尺 寸差’透過施行該差量之補正,可施行通常之光單與光阻 掩罩間之置換(由通常之光罩置換成光阻掩罩之情形、與相 反地由光阻掩罩置換成通常之光罩之情形)。在到此為止之 說明中,係就通常之光罩與光阻掩罩加以比較,但在半色 調掩罩與黎班森型移相掩罩等之通常移相掩罩與、利用光 阻膜構成遮光圖案之移相掩罩之比較上亦同。 其次,圖10係表示由資料處理之觀點比較上述通常之光 罩與光阻掩罩之情形。 首先,由邏輯電路資料製成配線圖資料(工序100、101) 。接著,必要時,對此配線圖資料施行〇PC(Optical Proximity Correction;光學近程修正)等之補正(工序 102a、102b)。接著,再將此資料變換成掩罩描繪用資料 (工序103a、103b)。在此等之假定下,對光阻掩罩,如前 所述,施加光阻膜形成之遮光圖案之尺寸補正,對通常之 -16- $紙浪尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐)
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光罩之情形’則施加形成由上述金屬形成之遮光圖案用之 姓刻時之尺寸補正(工序l〇2a、102b)。因此,在通常之光 罩用之資料與光阻掩罩用之資料上有所不同。在此所述係 與通常之光罩之比較情形,但在上述半色調掩罩之情形, 係採用例如施加矽化鉬(M〇Si2)或氟化鉻(crF)等形成之半 色調膜蝕刻時之尺寸補正,以取代金屬蝕刻時之尺寸移位 之補正。另一方面,在光阻掩罩之情形,因無蝕刻工序, 故無須施行蝕刻時之尺寸移位之補正。接著,掩罩之製作 多半係委託掩罩廠商製造,在該情形下,係將掩罩描繪用 資料送至掩罩廠商(工序1〇4)。又,有時也在裝置製造廠商 (半導體積體電路裝置之製造業者)内進行掩罩之製作。經 由如此方式,利用掩罩廠商或裝置製造廠商製造通常之光 罩與光阻掩罩(工序l〇5a、105b)。接著,利用所製成之通 常之光罩與光阻掩罩,對晶圓施以曝光處理,將圖案複製 於晶圓上之光阻膜(工序丨06)。在所製成之通常之光罩與光 阻掩罩中,即使複製同樣之裝置圖案,其各遮光圖案尺寸 也會有差異。但曝光所得之光強度分布在通常之光罩之情 形與在光阻掩罩之情形中,則大致相同,且複製於晶圓上 之光阻圖案尺寸也大致相同。其後,以複製於晶圓上之光 阻圖案作為蝕刻掩罩,將底層膜蝕刻而獲得所希望之圖案 。或以複製於晶圓上之光阻圖案作為離子植入用之掩罩, 將特定之雜質導入晶圓中(工序i07)。在此,係就通常之光 罩與光阻掩罩加以比較,但在半色調掩罩或黎班森型移相 掩罩等之移相掩罩上亦同。 __ -17- 本紙張尺度適用巾s g家標準(CNS) A4規格(21GX 297公爱) 1286795 A7 B7 五、發明説明(15 其-欠’圖11係表示半導體積體電路裝置(以下簡稱 LSICUrge Scale Integrated circuit ;大型積體電路)) 之邏輯檢驗,即掩罩除錯時之通常之光罩與光阻掩罩分別 使用之一例。在此也僅就通常之光罩加以例示,但在半色 調掩罩或黎班森型移相掩罩等之移相掩罩上亦同。 首先’與上述同樣地由邏輯電路資料製成配線圖資料後 ’依據此資料製成掩罩描繪資料(工序2〇〇)。接著,依照該 掩罩描繪資料製作光阻掩罩(工序2〇1),利用該光阻掩罩實 際製造除錯用之試製品(LSI)(工序202:^其後,檢驗該除 錯用之試製品之邏輯•配置(工序2〇3)。檢驗不合格時,修 正邏輯•配置(工序204),依照其修正資料,再製作光阻掩 罩。利用再製作之光阻掩罩,施行與上述相同之工序202 、203。而經由工序203之檢驗,檢驗合格時,完成除錯處 理(工序205)。又,如檢驗再不合格時,反覆施行上述工 序。 其次’完成除錯處理後,利用合格之光阻掩罩之掩罩描 緣資料製作通常之光罩(工序206)。此時,為施行光阻掩罩 與通*之光罩之置換,需施行上述尺寸補正。在此,施行 增大(粗化)光阻掩罩之光阻膜形成之遮光圖案尺寸之補正 ,而製成由通常之光罩之金屬形成之遮光圖案之資料,然 後,利用此通常之光罩之曝光處理大量生產LSI(工序207)。 如此,通常在LSI之開發初期,必須施行該邏輯電路之檢 驗,邏輯有缺陷時,需施行邏輯修正、掩罩修正。因此, 在邏輯檢驗完成之前,反覆少量試製。故在開發初期,可 •18- 本纸張尺度適用中國國家#準(CNS) A4規格(210X297公釐)
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線 1286795 A7 B7 五、發明説明(16 ) 適用光阻掩罩,實現低成本及Q—TAT(Quick Turn Around Time) ° 如上所述,利用光阻掩罩完成除錯後,可轉移至生產工 序’但生產量多時,採用將光阻掩罩變換成在曝光照射之 承受耐性上較有利之通常之光罩,再展開生產時,多半會 較為有利。此時,為施行光阻掩罩與通常之光罩之置換, 需施行上述尺寸補正。反之,利用此補正,也可利用使用 通常之光罩之曝光處理獲得與使用光阻掩罩之曝光處理所 能獲得之光強度分布同等之光強度分布,並利用通常之光 罩,展開大量生產。 又,作為其他例子,有時將以往利用通常之光罩所開發 之以往製品之一部分或全部作為智慧財產IP (Intellectual Property)而組合應用於別的製品。所欲開 發之製品如果為系統LSI等之類之少量生產品,可考慮適用 光阻掩罩,此時,由通常之光罩變換為光阻掩罩之際,需 附加上述之尺寸補正(縮小尺寸之補正)◊附加此種之尺寸 補正時,即可在短時間將以往製品組合應用於別的製品。 又,在同一半導體積體電路裝置中,在特定層(例如活性 區域、閘極等圖案大致確定之層;第一層)利用通常之光罩 複製圖案,在其他層(例如配線層等圖案未確定而容易發生 變更或修正之層(尤其是客戶訂製品);第二層)利用光阻掩 罩複製圖案之情形,對於該光阻掩罩之光阻膜形成之遮光 圖案3,也需要對對應於此之金屬形成之遮光圖案2(通常為 複製其他層之圖案之際本來所使用之金屬形成之遮光圖案 -19- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)
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k 1286795 A7 ____ B7 五、發明説明(17 ) 2)之資料施行上述之尺寸補正(縮小尺寸之補正)。 又,有關通常之光罩與光阻掩罩之分別使用,例如在特 願2000-308320號(2000年10月6日申請)及特願 2000-246466號(2000年8月15日申請)中有所記載。 (實施形態二) 圖12係本發明之一實施形態之掩罩之平面圖,圖13係圖 12之掩罩裝定於特定之製造裝置時之χ^χι線之剖面圖,圖 14係圖12之區域ME之要部放大平面圖,圖15係圖14之X2-X2 線之剖面圖,圖16係圖12之區域RE之要部放大平面圖,圖 17係圖12之X3-X3線之剖面圖。又,在圖14及圖16中附上座 標,以顯示遮光圖案2、3之相對的尺寸之差異。 本實施形態二之光阻掩罩RM2係將實際尺寸之卜1〇倍尺 寸之積體電路圖案之原圖,經由縮小投影光學系統等,在 晶圓成像而複製用之標線片。在此,所顯示者係以半導體 晶片(以下簡稱晶片)之週邊作為遮光部之情形之掩罩,且 利用正型光阻膜在晶圓上形成線圖案之情形之掩罩之例。 此光阻掩罩RM2之掩罩基板1例如係由形成平面四角形而 厚度6 mm程度之透明合成石英玻璃板等所形成,其主面 (第一面)中央形成平面長方形之透光數值孔徑區域,並露 出掩罩基板1之主面。此透光數值孔徑區域形成上述複製圖 案區域。此複製圖案區域中,在掩罩基板1之主面上,配置 將積體電路圖案複製於晶圓上用之遮光圖案2、3(顯示遮光 圖案2、3之任何一種均具有作為上述雙態遮光圖案之機能 之情形之例)。即,在本實施形態中,區域ME之遮光圖案2 -20- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐〉 1286795 A7 _______B7 五、發明説明(彳8 ) 係與通常之光罩同樣,由金屬所構成,但區域找之遮光圖 案3則由光阻膜所形成。因此,可由光阻掩罩RM2之全體之 遮光圖案2、3之中,選擇地僅除去區域re之遮光圖案3,重 新在區域RE形成遮光圖案3,故可在短時間内,較簡單地製 造局部地變更掩罩圖案之新的光阻掩罩。又,在此係顯示 將遮光圖案2、3複製在晶圓上作為線圖案之情形之例。 在此,在此種本實施形態二中,同一掩罩基板1上之區域 ME之金屬形成之遮光圖案2之一群、與區域re之光阻膜形成 之遮光圖案3之一群雖係將同一圖案(同一尺寸、同一形狀 之圖案)複製在晶圓上之圖案。但由與前述實施形態一所述 之相同趣旨言之,遮光圖案2、3之平面尺寸卻有差異。即 ,如圖14〜圖17所示,由於係對本來所使用之金屬膜形成之 遮光圖案之平面尺寸附加由外週一律縮小特定尺寸部分之 補正之結果,使得光阻膜形成之遮光圖案3之平面尺寸小於 金屬形成之遮光圖案2之平面尺寸。又,有關將如此局部地 具有光阻膜形成之遮光圖案3之光阻掩罩置換成前述通常 之光罩之情形,因與前述實施形態一相同,故省略其說明。 在此掩罩基板1之主面中,複製圖案區域之外周被遮光圖 案2a所覆蓋,遮光圖案2a係以包圍上述複製圖案區域之方 式形成平面框形,例如係利用與上述遮光圖案2相同之金屬 ,在同一圖案加工工序中所形成。遮光圖案2、2a之材料係 由前述實施形態一所述之材料所形成,但並不限定於此, 而可作各種適當之變更,例如也可使用鎮、鉬、组或鈦等 高融點金屬、氮化鎢等之氮化物、矽化鎢(WSix)或矽化鉬
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k -21 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 1286795 A7 ___ B7 五、發明説明(19 ) (MoS ix)等焉融點金屬梦化物(化合物)、或此等之疊層膜。 本實施形態之光阻掩罩RM2之情形有時係在除去光阻膜形 成之遮光圖案3後,洗淨該掩罩基板1後再度使用,因此, 遮光圖案2、2a以使用富於耐剝離性及耐損耗性之材料為宜 。鎢等高融點金屬因富於耐氧化性及耐損耗性,且富於耐 剝離性,故作為遮光圖案2、2a之材料較為理想。 在遮光圖案2a上’略呈八角形框内區域係表示上述膠片 蓋區域。即,在此係顯示在光阻掩罩RM2之掩罩基板1之主 面(第一面)側,經由膠片黏貼框PEF接合膠片PE之情形之例 。膠片PE係具有透明保護膜之構成體,與掩罩基板1之主面 或主面及背面隔著一定距離被設置,藉以避免異物附著於 光阻掩罩RM2。此一定距離係考慮到保護膜表面之附著異物 與異物對晶圓之複製性之因素後加以設計。此膠片黏貼框 PEF之基部係以直接接觸到光阻掩罩RM2之遮光圖案2a之狀 態被接合固定,因此,可防止膠片黏貼框PEF之剝離。又, 將光阻膜形成於膠片黏貼框PEF之固定位置時,在裝上或拆 下膠片PE之際,可能構成光阻膜剝離及產生異物之原因。 故膠片黏貼框PEF以直接接觸到遮光圖案2a之狀態被接合 時,即可防止該異物之產生。又,遮光圖案2a之一部分被 除去,而形成例如對準標記等之各種標記圖案4。又,圖12 之光阻掩罩RM2之四角附近所示之粗框區域5A係表示曝光 裝置及檢查裝置之裝定部5所接觸之區域。 使用此光阻掩罩RM2,利用縮小投影曝光裝置,將圖案複 製於圖18及圖19所示之晶圓6上。圖18係晶圓6之要部平面 -22- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐)
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k 1286795 A7 _B7 ^、發明説明(20~) _ 圖,圖1 9係圖18之X4-X4線之剖面圖。構成被投影基板之晶 圓6之半導體基板(以下簡稱基板)6S,例如係由矽單結晶所 形成,其主面上,例如形成有MIS· FET(Metal Insulator Semiconductor Field Effect Transistor ;金屬絕緣體半 導體場效電晶體)等積體電路元件。另外,在基板6S之主面 ,以覆蓋上述積體電路元件方式,沉積著絕緣膜7a,絕緣 膜7a上之全面沉積著導體膜8a。另外,在導體膜ga上,例 如以400 nm程度之膜厚,沉積例如對KrF等具有感光性之通 常之正型光阻膜9a。 縮小投影曝光裝置之曝光之光例如係使用KrF準分子雷 射光。投影透鏡之數值孔徑NA例如為〇· 68,光源之相關性 (上述西格馬值)〇r例如使用0.75。縮小投影曝光裝置與光 阻掩罩RM2係利用檢出光阻掩罩RM2之上述標記圖案4之方 式施行對準。在此之對準係使用例如比波長633⑽之氦一 氖(He-Ne)雷射光更長波長之光。如此,使用比曝光之光更 長波長之光作為對準光時,也可充分取得透過標記圖案4 之光之對比度,故可容易且高精確度地施行光阻掩罩rM2 與曝光裝置之相對位置之定位。 其後,利用通常之曝光方法,將光阻掩罩rM2上之積體電 路圖案縮小投影在晶圓6之主面上。而後,經通常之熱處理 、顯影工序,形成圖20及圖21所示之光阻圖案9al。圖20 係晶圓6之要部平面圖,圖21係圖20之X5-X5線之剖面圖。 又’區域ffRE係表示複製光阻膜形成之遮光圖案3之區域。 其外係複製金屬形成之遮光圖案2之區域。 -23- 本紙張尺度適用中國a家標準(CNS) Α4·(21() x 297公爱)"
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線 1286795 A7 ___ B7 五、發明説明(21 ) 其後,以該光阻圖案9al為蝕刻掩罩,對導體膜8a施以蝕 刻處理,藉以如圖22及圖23所示,形成導體膜圖案8al。圖 22係晶圓6之要部平面圖,圖23係圖22之X6-X6線之剖面圖 。此結果,可獲得與上述使用通常之光罩曝光時大致相同 之圖案複製特性。又,在區域WRE與其外之區域中,導體膜 圖案8al之縱橫尺寸及鄰接間隔(或間距)係互相相等。 其次,說明處置利用本實施形態二之光阻掩罩RM2,局部 地修正或變更半導體積體電路裝置之圖案時之方法。在半 導體積體電路裝置之開發期及製造時,有時發生需要對積 體電路圖案之一部分加以修正或變更之情形。該種情形, 如採用通常之光罩時,由於需準備新的掩罩基板,於其上 沉積金屬膜,並對該金屬膜施行圖案加工,故其修正或變 更之作業相當費工夫與時間,而且麻煩。再者,假使所製 造之掩罩之圖案有瑕疵存在時,雖然需視瑕疵程度而決定 其對策,但一般而言,該掩罩即不能使用而不得不加以作 廢,且必須準備新的掩罩基板,重頭開始重新製造掩罩, 故往往造成頗為浪費而不經濟之作業。 對此,使用本實施形態二之光阻掩罩RM2時,可利用下列 方式加以處置。首先,如圖24及圖25所示,除去圖12之光 阻掩罩RM2之光阻膜形成之遮光圖案3。圖24係除去遮光圖 案3後之光阻掩罩RM2之平面圖,圖25係圖24之X7-X7線之剖 面圖。光阻掩罩RM2上,雖殘留金屬形成之遮光圖案2、2a ’但區域RE之遮光圖案3則已被除去。 此光阻膜形成之遮光圖案3例如係利用η-甲基-2-1¾洛烷 -24- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 1286795 A7 B7 五、發明説明(22 ) 酮有機溶劑加以剝離。此外,也可利用加熱之胺系有機溶 劑或丙酮剝離遮光圖案3。也可利用四甲基氫氧化銨(TMAH) 水溶液、臭氧硫酸或過氧化氫水與濃硫酸之混合液加以除 去。使用TMAH水溶液時,將其濃度控制在5%程度時,可在 不傷及金屬膜(遮光圖案2、2a)情況下,剝離光阻膜(遮光 圖案3),故較為理想。又作為除去光阻膜(遮光圖案3)之另 一種方法,也可使用氧等離子體拋光法。此方法尤其對於 對光阻掩罩RM2上之光阻膜(遮光圖案3)已施行過淬火處理 之情形有效。此係因為施行淬火處理之光阻膜(遮光圖案3) 已經硬化,有時上述化學的除去方法無法充分加以除去之 故。又,也可利用剝皮法,以機械方式加以剝離。即,在 光阻掩罩RM2之遮光圖案3形成面貼上黏接帶後,利用剝掉 該黏接帶之方式剝離遮光圖案3。 光阻膜(遮光圖案3)除去工序之後,施以洗淨處理,以除 去光阻掩罩RM2表面之異物。在此時之洗淨中,例如係使用 臭氧硫酸洗淨與刷子洗淨處理之組合方法,但只要屬於具 有較高之異物除去能力,且不傷及金屬(遮光圖案2、2a) 之方法,並不限定於此方法,可作適當之各種變更。其後 ,在圖24及圖25之掩罩基板1之主面上,利用自旋式塗敷法 等塗敷具有可吸收KrF準分子雷射光、ArF準分子雷射光或 F2雷射光等之曝光之光之性質之感電子線光阻膜(例如酚 醛清漆型光阻膜)後,使用相同於通常之光罩之製造工序之 所希望之圖案形成方法之電子線描繪方法,如圖26及圖27 所示,在區域RE,利用光阻膜形成與圖12之區域RE所示之 -25- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 1286795 A7 _____ _B7 五、發明説明(23 ) 遮光圖案3之一群相異之形狀之所希望之遮光圖案3之一群 ’藉以製成新的光阻掩罩RM3。圖26係新的光阻掩罩RM3之 平面圖’圖27係圖26之X8 — X8線之剖面圖。在此種電子線 描繪處理之際,欲依據金屬形成之遮光圖案之圖案資料製 成光阻膜形成之新遮光圖案3之資料時,需要施行前述實施 形態一所說明之尺寸補正。即,與上述同樣地,使光阻膜 形成之遮光圖案之平面尺寸小於本來所形成之金屬形成之 遮光圖案之平面尺寸,故可將所希望尺寸之光阻圖案複製 、 於晶圓上。 圖28及圖29係表示將圖26及圖27之光阻掩罩RM3之圖案 縮小投影曝光,而在晶圓上形成之導體膜圖案8ai。圖28 係晶圓6之要部平面圖,圖29係圖28之X7 - X7線之剖面圖。 如此即可在晶圓6之主面上之區域WRE,形成與圖22及圖23 所示者相異之形狀之所希望之導體膜圖案8al之一群。 如此,在本實施形態二之光阻掩罩RM2、3之情形中,由 於利用光阻膜形成一部分之遮光圖案3,故在發生需要對局 部的(區域RE)圖案進行修正或變更時,只要利用與半導體 積體電路裝置之製造工序中一般所施行之微影照相相同之 要領’除去遮光圖案3’並重新形成遮光圖案3即可,故其 修正或變更可簡早而在極短時間中完成。即,可大幅縮短 掩罩之製造時間,因此,應用於半導體積體電路裝置之開 發及製造時,可大幅縮短半導體積體電路裝置之開發及製 造之時間。又,有關使用此種一部分之遮光圖案由光阻膜 形成之掩罩之半導體積體電路裝置之製造技術,例如在包 -26- ^紙银尺度财S g家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) --- 1286795 A7 B7 五、發明説明(¾ ) 含本案發明人等所申請之特願20 00-206728號及特願 2000-206729號(均於2000年7月7日提出申請)中有所記載。 以上已就本發明人所創見之發明,依據實施形態予以具 體說明,但本發明並不僅限定於前述實施形態,在不脫離 其要旨之範圍之情況下,當然可作種種適當之變更。 例如在前述實施形態中,係就使用半導體單體構成之半 導體基板作為半導體積體電路基板之情形加以說明,但本 發明並不限定於此,例如也可使用在絕緣層上設置薄半導 體層所構成之SOI(Silicon On Insulator;含梦絕緣體) 基板、在半導體基板上設置磊晶層之磊晶基板。 又,在前述實施形態中,主要係就曝光之光為KrF之情形 加以說明,但本發明並不限定於此,例如也可適用於曝光 之光使用i線(波長365 nm)之情形。此時也由於採行朝向加 厚光阻膜形成之遮光圖案之方向之設計,故可適用與前述 實施形態同樣之方法,其結果,可獲得同樣之效果。又, 曝光之光採用ArF(波長193 nm)、*F2(波長157 nm)等短波 長光時,也可適用前述實施形態一、二之技術。此時,應 用前述實施形態一、二之技術,除可獲得與前述實施形態 一、二同樣之效果之外,與使用i線或KrF之情形相比,可 薄化光阻膜形成之遮光圖案,故可在掩罩基板上形成更微 細圖案,在晶圓上形成更微細圖案,且可容易地施行掩罩 加工。 又,在前述實施形態中,主要係就雙態掩罩之情形加以 說明,但本發明並不限定於此,例如也可將前述實施形態 -27- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)
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1286795 A7 B7 五、發明説明(25 ) 一、二之技術適用於例如移相掩罩,尤其適用於半色調掩 罩(含使用光阻膜作為半色調膜之半色調掩罩及使用無機 材料作為半色調膜之半色調掩罩)。使用此半色調掩罩時, 除可獲得<前述實施形態一、二所得之效果之外,並可薄化 具有半色調膜機能之光阻膜,故可在掩罩基板上形成更微 細圖案,在晶圓上形成更微細圖案,且可容易地施行掩罩 加工0 又,在前述實施形態中,係就線圖案之複製及加工加以 說明,但本發明並不限定於此,例如也可適用於例如上述 孔圖案之複製及加工。 以上之說明主要係針對將本發明人所創見之發明應用於 構成其背景之利用領域之半導體積體電路裝置之製造方法 的情形加以說明,但其内涵並不限定於此,例如也可有效 適用於超電導裝置、微型機器、磁頭、電子裝置或液晶面 板等之製造。 【發明之功效】 本案所揭示之發明中,較具有代表性之發明所能獲得之 功效可簡單說明如下: 即,在施行遮光體由金屬膜所形成之光罩、與遮光髏由 感光性有機膜所形成之遮光體之置換之際,具有將對應於 曝光條件之尺寸補正值加在由前述金屬膜所形成之遮光體 或由前述感光性有機膜所形成之遮光體之平面尺寸之工序 、與利用其補正後之光罩,將特定圖案縮小投影曝光於晶 圓上之工序,故可提高複製於晶圓上之半導體積體電路裝 -28 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 1286795 A7 B7 五、發明説明(26 置之圖案精確度。 【圖式之簡單說明】 圖1係表示通常之光罩之一例之要部剖面圖。 圖2係表示光阻掩罩之一例之要部剖面圖。 圖3係表示在光阻掩罩之遮光體圖案之厚度例如為0· 46 μιη時’計算晶圓上之光強度分布之例之曲線圖。 圖4係表示對通常之光罩及光阻掩罩,分別改變掩罩基板 上之圖案尺寸時之晶圓上之圖案尺寸之計算結果之曲線 圖。 圖5係表示通常之光罩與光阻掩罩之聚焦餘裕度之比較 曲線圖。 圖6係表示通常之光罩與光阻掩罩之聚焦餘裕度之比較 曲線圖。 圖7係表示通常之光罩與光阻掩罩之聚焦餘裕度之比較 曲線圖。 圖8係表示通常之光罩與光阻掩罩之對比度之比較曲線 圖。 圖9係表示本發明之一實施形態之半導體積體電路裝置 之製造方法所使用之光罩之基本的尺寸補正之一例之模式 說明圖。 圖10係表示由資料處理之觀點比較本發明之一實施形態 之半導體積體電路裝置之製造方法中之通常之光罩與光阻 掩罩之情形之說明圖。 圖11係表示本發明之一實施形態之半導體積體電路裝置 -29- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公釐) 1286795 A7 ____B7 五、發明説明(27 ) 之製造方法中之半導體積體電路裝置之邏輯檢驗時之通常 之光罩與光阻掩罩分別使用之一例之說明圖。 圖12係本發明之一實施形態之半導體積體電路裝置之製 造方法所使用之光罩之平面圖。 圖13係圖12之光罩裝定於特定之製造裝置時之XI 一 XI線 之剖面圖。 圖14係圖12之區域ME之要部放大平面圖。 圖15係圖12及圖14之X2 — X2線之剖面圖。 圖16係圖12之區域RE之要部放大平面圖。 圖17係圖12及圖16之X3 — X3線之剖面圖。 圖18係本發明之另一實施形態之半導鱧積體電路裝置之 製造工序中之晶圓之要部平面圖。 圖19係圖18之X4—X4線之剖面圖。 圖20係接續在圖18及圖19之後之製造工序中之晶圓之要 部平面罔。 圖21係圖20之X5—X5線之剖面圖。 圖22係接績在圖20及圖21之後之製造工序中之晶圓之要 部平面圖。 圖23係圖22之X6—X6線之剖面圖。 圖24係除去光阻膜形成之遮光圖案後之光阻掩罩之平面 圖。 圖25係圖24之X7 — X7線之剖面圖。 圖26係新製成之光阻掩罩之平面圖。 圖27係圖26之X8 — X8線之剖面圖。 -30- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) "" 1286795 A7 B7 五、發明説明(28 ) 圖28係表示使用圖26及圖27之光阻掩罩複製於晶圓之圖 案之晶圓之要部平面圖。 圖29係圖28之X7—X7線之剖面圖。 -31 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)

Claims (1)

  1. 1286H7。22號專利申請案 中文申請專利範圍替換本(96年6月) 申請專利範園 1. -種半導體積體電路裝置之製造方法,其特徵在於包含 以下工序·· ⑷在置換遮光體由金屬㈣成之第一光罩、與遮光體 由感光性有機膜形成之第二光罩之際,將對應於曝 光條件之尺寸補正值加在由前述金屬膜形成之遮光 體或由前述感光性有機膜形成之遮光體之尺寸之工 序;及 ⑻=用前述補正後之第—光罩或第二光罩施行縮小投 影曝光處理,將圖案複製於晶圓之工序。 2.如申請專利範圍第i項之半導體積體電路裝置之製造方 法,其中 將:述第-光罩置換為前述第二光罩時,施行使前述 第一先罩之感光性有機膜形成之遮光體之圖案尺寸小 於別述第-光罩之金屬膜形成之遮光 補正者。 ^ J 3. 如申請專利範圍第1項半 法,其中 +導體積體電路裝置之製造方 第將Π第二光罩置換為前述第一光罩時,施行使前述 $之:屬膜形成之遮光體之圖案尺寸大於前述 ϋ 有機膜形成之遮光體之圖案尺寸之 4. 如申請專利範圍第2項之半導 法,其中 丰導體積體電路裂置之製造方 將前述第二光罩置換為前述 k弟 九罩時,施行使前述 79471-960615.doc 本紙張尺度適财_轉WNS) Α4規格(21GX;^ A BCD 1286795 申請專利範圍 第一光罩之金屬膜形成之遮光體之圖案尺寸大於前述 第二光罩之感光性有機膜形成之遮光體之圖案尺寸之 補正者。 5·如申請專利範圍第1至4項中任一項之半導體積體電路 裝置之製造方法,其中 前述縮小投影曝光處理所使用之曝光之光係波長248 nm之KrF準分子雷射光者。 6· —種半導體積體電路裝置之製造方法,其特徵在於包含 一工序,其係在施行半導體積體電路裝置之製造工序之 曝光處理之際,依照前述半導體積體電路裝置之生產量 ,將包含感光性有機膜形成之遮光體之光罩、與包含金 屬膜形成之遮光體之光罩,分別使用於縮小投影曝光處 理者; 在置換包含前述金屬膜形成之遮光體之光罩、與包含 前述感光性有機膜形成之遮光體之光罩之際,將對應於 曝光條件之尺寸補正值加在由前述金屬膜所形成之遮 光體或由前述感光性有機膜所形成之遮光體之尺寸者。 7·如申咕專利範圍第6項之半導體積體電路裝置之製造方 法’其中在前述生產量相對較多之第—玉序中,使用前 述包含金屬膜形成之遮光體之光罩施行縮小投影曝光 處理二在前述生產量少於前述第一工序之第二工序中, $用刖述包含感光性有機膜形成之遮光體之光罩施行 縮小投影曝光處理者。 8 ·如申請專利範圍第6 $ 弟項之+導體積體電路裝置之製造方
    79471-960615.doc
    A BCD 1286795 申請專利範圍 法,其中 前述縮小投影曝光處理所使用之曝光之光係波長248 nm之KrF準分子雷射光者。 9. 一種半導體積體電路裝置之製造方法,其特徵在於包含 (a) 製造包含感光性有機膜形成之遮光體之光罩之工序; (b) 利用使用前述包含感光性有機膜形成之遮光體之光 罩之縮小投影曝光處理,將特定圖案複製於晶圓之 工序; (c) 判定前述晶圓之特定圖案是否良好之工序: (d) 在則述(c)工序中,判定不合袼時,反覆施行前述 (a)〜(c)工序,直到合袼為止之工序;及 (e) 在前述(c)工序中,判定合格時,換掉前述包含感光 性有機膜形成之遮光體之光罩,使用包含金屬膜形 成之遮光體之光罩,利用縮小投影曝光處理,將特 定圖案複製於晶圓之工序; 將前述包含感光性有機膜形成之遮光體之光罩,置換 為前述包含金屬膜形成之遮光體之光罩之際,施行使前 述金屬膜形成之遮光體之圖案尺寸大於前述感光性有 機膜形成之遮光體之圖案尺寸之補正者。 10·如申明專利範圍第9項之半導體積體電路裝置之製造方 法,其中前述(a)工序〜(d)工序係掩罩除錯工序,前述(e) 工序係半導體積體電路裝置之量產工序者。 11.如申請專利範圍第9項之半導體積體電路裝置之製造方 法,其中 79471-960615.doc
    A BCD 1286795 申請專利範圍 前述縮小投影曝光處理所使用之曝光之光係波長248 nm之KrF準分子雷射光者。 12. —種半導體積體電路裝置之製造方法,其特徵在於包含 (a) 在半導體基板之第一層,利用使用包含金屬膜形成 之遮光體之光罩之縮小投影曝光處理複製圖案之工 序;及 (b) 在前述半導體基板之第二層,利用使用包含感光性 有機臈形成之遮光體之光罩之縮小投影曝光處理複 製圖案之工序; 且施行使前述感光性有機膜形成之遮光體之圖案尺 寸小於複製第二層之圖案之際本來形成之金屬膜形成 之遮光體之圖案尺寸之補正者。 13·如申請專利範圍第12項之半導體積體電路裝置之製造 方法,其中 前述縮小投影曝光處理所使用之曝光之光係波長248 nm之KrF準分子雷射光者。 14· 一種半導體積體電路裝置之製造方法,其特徵在於包含 在同一掩罩基板上,利用使用包含金屬膜形成之遮光體 與感光性有機膜形成之遮光體之光罩之縮小投影曝光 處理,將特定圖案複製於晶圓之工序,且施行使前述感 光性有機膜形成之遮光體之圖案尺寸小於本來形成之 金屬膜形成之遮光體之圖案尺寸之補正者。 15·如申請專利範圍第14項之半導體積體電路裝置之製造 方法,其中 月·』述金屬膜形成之遮光體係複製確定之圖案用之圖
    A BCD 1286795 六、申請專利範圍 案,前述感光性有機膜形成之遮光體係複製伴同變更與 修正之不確定之圖案用之圖案者。 16.如申請專利範圍第14項之半導體積體電路裝置之製造 方法,其中 前述縮小投影曝光處理所使用之曝光之光係波長248 nm之KrF準分子雷射光者。 79471-960615.doc 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐)
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