DE60020163T2

DE60020163T2 - Fotomaske, verfahren zu ihrer herstellung

Info

Publication number: DE60020163T2
Application number: DE60020163T
Authority: DE
Inventors: Akio Misaka
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 1999-11-08
Filing date: 2000-11-02
Publication date: 2005-10-20
Anticipated expiration: 2020-11-03
Also published as: EP1542073A2; KR20030075184A; US20060121367A1; EP1241523B1; WO2001035166A1; CN1373861A; US7468240B2; KR100553070B1; US20070224542A1; EP1542072A2; EP1241523A4; EP1542073A3; US6703168B1; CN1661480A; TW466584B; KR20030008211A; US20040081899A1; EP1241523A1; DE60020163D1; US7001711B2

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Musterbelichtungs-Fotomaske zur Verwendung bei der Herstellung von Halbleitervorrichtungen oder Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen und ein Verfahren zum Erzeugen derselben sowie ein Verfahren zum Erzeugen des Layouts von Fotomaskenmustern und ein Verfahren zum Erzeugen von Maskenschreibdaten. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Fotomaske des Typs, der eine Phasenverschiebungsschicht oder -Zone enthält. Eine Fotomaske dieses Typs ist auch aus US-A-5354632 oder EP-A-0401795 bekannt.
Stand der Technik
In den letzten Jahren ist die Größe von hoch integrierten Halbleiter-Schaltkreisen (im Folgenden als LSI bezeichnet) zunehmend verringert worden. Demzufolge hat ein Merkmal-Fehler oder Abmessungsfehler zwischen einem Maskenmuster und einer erzeugten Maske (z.B. einem Resistmuster, das durch Musterübertragung für einen Resistfilm gebildet wird) in einem Lithografie-Prozess, einem der LSI-Herstellungsprozesse, zunehmend an Bedeutung gewonnen.
Außerdem hat die Verringerung der Musterabmessungen in dem LSI in etwa die Auflösungsgrenze erreicht, die durch die Wellenlänge einer Lichtquelle (im Folgenden als Wellenlänge λ bezeichnet), die nummerische Apertur eines optischen Projektionssystems eines Ausrichters (im Folgenden als nummerische Apertur NA bezeichnet) und dergleichen definiert ist. Als Folge ist ein mit der Ausbeute bei der LSI-Herstellung verbundener Herstellungsspielraum, z.B. eine Brennweite, ebenfalls wesentlich verringert worden.
In einem herkömmlichen Musterungsverfahren wird ein Resistmuster mit einem vorgeschriebenen Merkmal wie folgt gebildet: Ein lichtabschirmendes Muster eines vorgeschriebenen Merkmals , d.h. ein Maskenmuster, wird auf einem transparenten Substrat unter Verwendung eines lichtabschirmenden Films aus einem Metall, z.B. Chrom, gebildet. Dann wird ein Wafer mit einem darauf aufgebrachten Resistfilm Licht unter Verwendung des transparenten Substrats mit dem Maskenmuster darauf als eine Maske ausgesetzt, sodass eine Lichtintensitätsverteilung mit einem Profil ähnlich dem Maskenmustermerkmal auf den Resistfilm projiziert wird: Danach wird der Resistfilm entwickelt, wodurch das Resistmuster mit dem vorgeschriebenen Merkmal erzeugt wird.
Im Allgemeinen wird ein Reduktions-Projektionsausrichter bei einem solchen Musterungsverfahren wie oben beschrieben verwendet. Zur Musterung führt der Reduktions-Projektionsausrichter eine Reduktions-Projektionsbelichtung für einen Resistfilm aus einem lichtempfindlichen Harz, der auf einem Wafer, d.h. einem Substrat, gebildet ist, unter Verwendung eines transparenten Substrats, das eine Maske enthält, wobei die Abmessung eines gewünschten Musters mehrfach vergrößert ist, d.h. unter Verwendung einer Fotomaske, durch.
32(a) zeigt ein Beispiel eines Musters, dessen Mindestabmessung ausreichend größer ist als die Auflösung. 32(b) zeigt das Simulationsergebnis der Lichtintensitätsverteilung, projiziert auf z.B. einen Resistfilm nach Bilden des Musters von 32(a) unter Verwendung einer herkömmlichen Fotomaske.
Das heißt, wenn die nummerische Apertur NA 0.6 ist und die Wellenlänge λ 0.193 μm ist, beträgt die Auflösung etwa 0.13 μm. Die Mindestabmessung des Musters von 32(a) beträgt jedoch etwa 0,39 μm (etwa das 3-fache der Auflösung). Die herkömmliche Fotomaske hat ein Maskenmuster mit der Abmessung des Musters von 32(a), vergrößert um die Vergrößerung M des Ausrichters (eine umgekehrte Zahl eines Verkleinerungsverhältnisses). In diesem Fall hat, wie in 32(b) gezeigt, die implementierte Lichtintensitätsverteilung ein Profil ähnlich dem Merkmal des Musters von 32(a), d.h. das Maskenmuster. Man beachte, dass 32(b) die Lichtintensitätsverteilung unter Verwendung von Konturlinien der relativen Lichtintensität in einem zweidimensionalen, relativen Koordinatensystem zeigt (d.h. die Lichtintensität, berechnet mit der als 1 angenommenen Belichtungsintensität).
33(a) zeigt ein Beispiel eines Musters, dessen Mindestabmessung etwa der Auflösung entspricht. 33(b) zeigt das Simulationsergebnis der Lichtintensitätsverteilung, projiziert auf z.B. einen Resistfilm nach Bilden des Musters von 33(a) unter Verwendung einer herkömmlichen Fotomaske.
Das heißt, wenn die nummerische Apertur NA 0.6 ist und die Wellenlänge λ 0.193 μm ist, beträgt die Auflösung etwa 0.13 μm. Die Mindestabmessung des Musters von 33(a) beträgt ebenfalls etwa 0.13 μm. Die herkömmliche Fotomaske hat ein Maskenmuster mit der Abmessung des Musters von 33(a), vergrößert um die Vergrößerung M. In diesem Fall ist, wie in 33(b) gezeigt, die implementierte Lichtintensitätsverteilung wesentlich von dem Profil ähnlich dem Merkmal von 32(a), d.h. dem Maskenmuster, verzerrt. Man beachte, dass 33(b) ebenfalls die Lichtintensitätsverteilung unter Verwendung von Konturlinien der relativen Lichtintensität in einem zweidimensionalen, relativen Koordinatensystem zeigt.
Das heißt, wenn die Mindestabmessung des Musters auf etwa die Auflösung verkleinert wird, wird die Linienbreite des Maskenmusters auf der Fotomaske auch verkleinert. Daher wird das Belichtungslicht wahrscheinlich gebrochen, wenn es durch die Fotomaske läuft. Das heißt, wenn die Linienbreite des Maskenmusters verkleinert wird, ist es wahrscheinlich, dass das Belichtungslicht die Rückseite des Maskenmusters erreicht. Demzufolge kann das Maskenmuster das Belichtungslicht nicht ausreichend abschirmen, was es äußerst schwierig macht, ein feines Muster zu bilden.
Um ein Muster mit einer Abmessung gleich oder kleiner als etwa die Auflösung zu bilden, schlägt H. Y. Liu et al. ein Musterungsverfahren (erstes herkömmliches Beispiel) vor (Proc. SPIE, Vol. 3334, S. 2 (1998)). Bei diesem Verfahren wird ein lichtabschirmendes Muster aus einem lichtabschirmenden Film auf einem transparenten Substrat als ein Maskenmuster gebildet, und ein Phasenschieber zum Umkehren des dorthindurch gesendeten Lichts um 180 Grad in der Phase wird in einem lichtübertragenden Bereich (ein Abschnitt ohne lichtabschirmendes Muster) des transparenten Substrats bereitgestellt. Dieses Verfahren nutzt die Tatsache aus, dass ein Muster mit einer Abmessung gleich oder kleiner als etwa die Auflösung durch den zwischen dem lichtübertragenden Bereich und dem Phasenschieber gelegenen lichtabschirmenden Film gebildet werden kann.
Im Folgenden wird das Musterungsverfahren nach den ersten herkömmlichen Beispiel mit Verweis auf 34(a) bis 34(d) beschrieben.
34(a) ist eine Draufsicht einer in dem ersten herkömmlichen Beispiel benutzten ersten Fotomaske, und 34(b) ist eine Schnittansicht genommen entlang Linie I-I von 34(a). Wie in 34(a) und (b) gezeigt, ist ein lichtabschirmender Film 11 auf einem ersten Transparenten Substrat 10 der ersten Fotomaske gebildet, und eine erste und zweite Öffnung 12 und 13 sind in dem lichtabschirmenden Film 11 so gebildet, dass ein lichtabschirmender Filmbereich 11a mit einer Breite kleiner als (Auflösung × Vergrößerung M) dazwischen gelegt ist. Das erste transparente Substrat 40 ist unter der zweiten Öffnung 13 ausgespart, um so eine Phasendifferenz von 180 Grad zwischen dem durch das erste transparente Substrat 10 durch die erste Öffnung 12 übertragenen Licht und dem durch das erste transparente Substrat 10 durch die zweite Öffnung 13 übertragenen Licht bereitzustellen. Der Abschnitt des ersten transparenten Substrats 10, der dereraten Öffnung 12 entspricht, dient daher als ein normaler lichtübertragender Bereich, während der Abschnitt des ersten transparenten Substrats 10, der der zweiten Öffnung 13 entspricht, als ein Phasenschieber dient. Daher kann ein Muster mit einer gewünschten Linienbreite gleich oder kleiner als etwa die Auflösung durch den zwischen der ersten und zweiten Öffnung 12 und 13 gelegenen lichtabschir menden Filmbereich 11a gebildet werden.
34(c) ist eine Draufsicht einer in dem ersten herkömmlichen Beispiel benutzten zweiten Fotomaske. Wie in 34(c) gezeigt, ist ein lichtabschirmendes Muster 21 aus einem lichtabschirmenden Film auf einem zweiten transparenten Substrat 20 der zweiten Fotomaske gebildet.
In dem ersten herkömmlichen Beispiel wird ein gewünschtes Muster durch Kombination eines durch den lichtabschirmenden Filmbereich 11a der ersten Fotomaske von 34(a) gebildeten Linienmusters und eines durch das lichtabschirmende Muster 21 der zweiten Fotomaske von 34(c) gebildeten Musters gebildet.
Das heißt, in dem ersten herkömmlichen Beispiel wird ein Substrat mit einem darauf aufgebrachten positiven Resistfilm Licht unter Verwendung der ersten Fotomaske von 34(a) ausgesetzt. Dann wird das Substrat in Position justiert, sodass ein gewünschtes Muster durch ein latentes Bild, das aus Belichtung unter Verwendung der ersten Fotomaske entsteht, und ein latentes Bild gebildet wird, das aus Belichtung unter Verwendung der zweiten Fotomaske von 34(c) entsteht. Nachdem anschließend eine Belichtung unter Verwendung der zweiten Fotomaske durchgeführt ist, wird der Resistfilm entwickelt, wodurch ein Resistmuster gebildet wird. Überflüssige Muster (Muster anders als das gewünschte Muster), die aus Entwicklung nach Belichtung mit der ersten Fotomaske allein entstehen, können daher durch Belichtung mit der zweiten Fotomaske entfernt werden. Dies ermöglicht die Bildung eines Musters mit einer Linienbreite gleich oder kleiner als etwa die Auflösung, d.h. ein Muster, das durch Belichtung mit der zweiten Fotomaske allein nicht gebildet werden kann.
34(d) zeigt ein durch das Musterungsverfahren des ersten herkömmlichen Beispiels gebildetes Resistmuster, d.h. das Musterungsverfahren, das die erste und zweite Fotomaske von 34(a) und 34(c) verwendet.
Wie in 34(d) gezeigt, besitzt das belichtete Substrat 30 ein darauf gebildetes Resistmuster 31, und das Resistmuster 31 besitzt ein Linienmuster 31a mit einer Linienbreite gleich oder kleiner als etwa die Auflösung.
Des Weiteren schlägt das Verfahren von H. Y. Liu et al., Watanabe et al. ein anderes Musterungsverfahren vor (zweites herkömmliches Beispiel) (Proc. of the 51st Annual Meeting of JSAP, S490). Bei diesem Verfahren wird ein Muster mit einer Linienbreite kleiner als die Wellenlänge λ ohne Bereitstellen eines lichtabschirmenden Films zwischen einem lichtübertragenden Bereich und einem Phasenschieber gebildet. Dieses Verfahren macht sich den Effekt zu Nutze, dass ein Muster durch die Grenze zwischen einem normalen transparenten Substratabschnitt, d.h. einem lichtübertragenden Bereich, und einem Phasenschieber gebildet wird.
Im Folgenden wird das Musterungsverfahren nach dem zweiten herkömmlichen Beispiel mit Verweis auf 35 beschrieben.
35 ist eine Draufsicht einer in dem zweiten herkömmlichen Beispiel verwendeten Fotomaske. Wie in 35 gezeigt, sind eine Vielzahl von Phasenschiebern 41 periodisch auf einem transparenten Substrat 40 der Fotomaske angeordnet.
In dem zweiten herkömmlichen Bespiel ermöglicht der Gebrauch der Phasenschieber 41 die Bildung eines Musters, in dem eine Vielzahl von Linienmustern mit je einer Linienbreite kleiner als die Wellenlänge λ periodisch angeordnet sind.
Um ein Muster mit einer Linienbreite gleich oder kleiner als etwa die Auflösung zu bilden, muss jedoch das erste herkömmliche Beispiel eine Phasenschiebermaske (erste Fotomaske) verwenden, wobei ein lichtabschirmender Filmbereich mit einer Breite von (Auflösung × Vergrößerung M) oder weniger zwischen einem Phasenschieber und einem lichtübertragenden Bereich gelegen ist, wobei beide eine Breite von (Auflösung × Vergrößerung M) oder mehr aufweisen. Mit anderen Worten, das mit der ersten Fotomaske gebildete Muster hat eine Linienbreite gleich oder kleiner als etwa die Auflösung nur, wenn spezifische gen erfüllt sind. Mit der ersten Fotomaske allein kann daher ein beliebiges Mustermerkmal nicht implementiert werden.
Um ein Muster mit einem komplizierten Merkmal wie in dem Musterlayout eines normalen LSI zu bilden, ist folglich eine Belichtung mit einer Maske (zweite Fotomaske), die sich von der Phasenschiebermaske unterscheidet, in dem ersten herkömmlichen Beispiel unentbehrlich. Dies hat infolge einer erhöhten Zahl von Lithografieschritten eine Erhöhung der Maskenkosten oder eine Verringerung des Durchsatzes sowie eine Zunahme der Herstellungskosten zur Folge.
Außerdem wird eine normale Maske, d.h. eine Nicht Phasenschiebermaske, als die zweite Fotomaske verwendet. Selbst wenn die Belichtungen mit der ersten und zweiten Fotomaske kombiniert werden, hat daher das durch die zweite Fotomaske gebildete Muster eine Abmessung gleich oder größer als etwa die Auflösung, wodurch die Muster begrenzt sind, die mit einer Abmessung gleich oder kleiner als etwa die Auflösung gebildet werden können. Mit anderen Worten, das erste herkömmliche Beispiel wird nur verwendet, wenn der Phasenschieber und der lichtübertragende Bereich unter den vorgenannten Bedingungen angrenzend aneinander platziert werden können, z.B. wenn nur ein Gattermuster auf einem aktiven Bereich gebildet wird.
Andererseits kann das zweite herkömmliche Beispiel, d.h. das Verfahren, bei dem ein Muster ohne Bereitstellen eines lichtabschirmenden Films zwischen einem lichtübertragenden Bereich und einem Phasenschieber gebildet wird, nur benutzt werden, wenn die Muster mit je einer Linienbreite kleiner als die Wellenlänge λ wiederholt werden. Mit diesem Verfahren allein kann daher ein beliebiges Merkmal oder eine beliebige Abmessung nicht gebildet werden.
Außerdem muss in dem zweiten herkömmlichen Beispiel ein Abschnitt, wo die Phase sich abrupt ändert, an den Grenzen zwischen dem lichtübertragenden Bereich des transparenten Substrats und dem Phasenschieber bereitgestellt werden. Durch das herkömmliche Maskenbildungsverfahren, bei dem ein Phasenschieber durch Nassätzen des transparenten Substrats gebildet wird, kann jedoch das transparente Substrat an der Grenze des Phasenschiebers nicht vertikal geätzt werden. Außerdem unterliegt, wenn das transparente Substrat geätzt wird, ein seitlicher Bereich des Phasenschiebers in dem transparenten Substrat auch dem Ätzen, was es schwer macht, die Abmessung des Phasenschiebers zu steuern. Demnach ist es äußerst schwer, eine Maske zu erzeugen, die zum Bilden eines feinen Musters mit hoher Genauigkeit imstande ist.
In dem zweiten herkömmlichen Beispiel ist die Abmessung des unter Verwendung des Phasenschiebeeffekts gebildeten Musters auf etwa die Hälfte der Wellenlänge λ begrenzt. Wenn jedoch ein Muster mit einer größeren Abmessung mit einem Maskenmuster aus einem lichtabschirmenden Film gebildet wird, entspricht die kleinste mögliche Abmessung des Musters etwa der Auflösung. Folglich ist in dem Fall, wo das Mustern unter Verwendung einer einzelnen Maske durchgeführt wird, die gleichzeitig den Phasenschiebeeffekt und den lichtabschirmenden Effekt des lichtabschirmenden Films implementiert, ein möglicher Abmessungsbereich des Musters diskontinuierlich. Dies verringert wesentlich einen Prozessspielraum zur Bildung eines Musters einer beliebigen Abmessung mit einer einzelnen Maske und macht es in einigen Fällen unmöglich, ein Muster mit einer einzelnen Maske zu bilden.
US-A-5354632 beschreibt eine phasenschiebende Fotomaske, wobei der lichtabschirmende Film von einem Phasenschiebebereich in der Form eines Randes umgeben ist, der wiederum von einem transparenten Bereich umgeben ist. Das phasenschiebende Element kann eine Breite (W) zwischen 0.1 – 0.4 × (M. λ/NA) haben.
EP-A-0401795 beschreibt ebenfalls eine phasenschiebende Fotomaske. Zum Bilden eines Raummusters als ein isoliertes Muster ist der lichtabschirmende Film in der Form von gestreiften, lichtsiebenden Schichten, wobei die phasenschiebende Schicht in dem Mittenbereich zwischen den Streifen so angeordnet ist dass die phasenschiebende Schicht zwischen gleich breite Abschnitte der lichtsiebenden Schichten in der Breitrichtung geschichtet ist.
US-A-5718829 beschreibt eine phasenschiebende Fotomaske, die zum Drucken isolierter, undurchsichtiger Linien geeignet ist, und ein Verfahren zum Erzeugen der Fotomaske. Insbesondere wird ein undurchsichtiger Bereich auf dem Substrat gebildet, das geätzt wird, um ein Paar beabstandeter, undurchsichtiger Elemente zu bilden. Dann wird das Substrat geätzt, um den Phasenschieber zwischen den zwei inneren Kanten der beabstandeten, undurchsichtigen Elemente zu bilden.
Offenbarung der Erfindung
Angesichts der vorangehenden Beschreibung ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, jedem Mustermerkmal mit jeder Abmessung, einschließlich einer Abmessung gleich oder kleiner als ungefähr die Auflösung, zu ermöglichen, durch Belichten mit einer einzigen Maske, die einen Phasenschiebeeffekt implementiert, gebildet zu werden.
Die Erfindung erfüllt ihre Aufgabe durch Bereitstellen einer Fotomaske, die die Merkmale von Anspruch 4 umfasst, oder einer Fotomaske, die die Merkmale von Anspruch 33 umfasst.
Die erfindungsgemäße Fotomaske ist eine Fotomaske, die ein isoliertes lichtabschirmendes Muster enthält, das auf einem transparenten Substrat gebildet ist, das für ein Belichtungslicht transparent ist. Das lichtabschirmende Muster ist aus einem lichtabschirmenden Filmbereich, der aus einem lichtabschirmenden Film gebildet ist, und einem Phasenschiebebereich mit einer entgegengesetzten Phase in Bezug auf einen lichtübertragenden Bereich des transparenten Substrats, der kein lichtabschirmendes Muster hat, gebildet.
Das lichtabschirmende Muster enthält wenigstens ein erstes lichtabschirmendes Muster mit einer ersten Breite und ein zweites lichtabschirmendes Muster mit einer zweiten Breite, die größer ist als die erste Breite.
Der erste Phasenbereich, der ein Teil des Phasenschiebebereiches ist und von dem lichtabschirmenden Filmbereich umgeben ist, wird in einem Abschnitt des ersten lichtabschirmenden Musters bereitgestellt, und nur der lichtabschirmende Filmabschnitt wird in dem zweiten lichtabschirmenden Muster bereitgestellt.
Entsprechend der anderen Fotomaske der Erfindung, die zum Bilden eines Linienmusters mit einem positiven Resist verwendet wird, enthält das lichtabschirmende Muster ein erstes lichtabschirmendes Muster mit einer Breite L_m gleich oder keiner als 0.18 × λ/NA × M (wo λ eine Wellenlänge des Belichtungslichts ist, NA eine nummerische Apertur eines optischen Reduktions Projektionssystems eines Ausrichters ist, und M eine Vergrößerung des optischen Reduktions-Projektionssystems eines Ausrichters ist); ein erster Phasenschiebebereich, der Teil des Phasenschiebebereiches ist und von dem lichtabschirmenden Filmbereich umgeben ist, wird in einem Abschnitt des ersten lichtabschirmenden Muster bereitgestellt und hat eine Breite W_m, W_m <= ((0.8 × λ/NA) × M) – L_m und W_m <= L_m; ein zweites lichtabschirmendes Muster mit einer Ecke oder einem Ende, und ein zweiter Phasenschiebebereich, der Teil des Phasenschiebebereiches ist, wird auf oder innerhalb der Ecke des zweiten lichtabschirmenden Musters oder auf oder innerhalb des Endes des zweiten lichtabschirmenden Musters bereitgestellt.
Entsprechend den Fotomasken der Erfindung ist das lichtabschirmende Muster aus dem lichtabschirmenden Filmbereich und dem Phasenschiebebereich mit einer Phasendifferenz in Bezug auf den lichtübertragenden Bereich gebildet, und die Breite des Phasenschiebebereiches ist so festgelegt, dass die lichtabschirmende Eigenschaft des Phasenschiebebereiches wenigstens ungefähr die gleiche wird wie die des lichtabschirmenden Films mit der gleichen Breite. Das übertragene Licht, das die Rückseite des lichtabschirmenden Filmbereiches des lichtabschirmenden Musters infolge des Brechungsphänomens erreicht, kann daher durch das durch den Phasenschiebebereich übertragene Licht aufgehoben werden. Selbst wenn in Muster mit einer Abmessung gleich oder kleiner als etwa die Auflösung gebildet wird, kann folglich die Lichtintensitätsverteilung mit einem Profil ähnlich der Form des lichtabschirmenden Musters erhalten werden. Demzufolge kann jede Musterform mit jeder Abmessung, einschließlich einer Abmessung gleich oder kleiner als etwa die Auflösung, durch Belichten mit nur der Fotomaske der Erfindung, die den Phasenschiebeeffekt implementiert, gebildet werden.
Bei der Fotomaske der Erfindung ist eine Kontur des lichtabschirmenden Filmbereiches vorzugsweise die gleiche wie ein Merkmal des lichtabschirmenden Musters.
Das übertragene Licht, das die Rückseite der Peripherie des lichtabschirmenden Muster infolge des Brechungsphänomens erreicht, kann daher zuverlässig durch das durch den Phasenschiebebereich übertragene Licht aufgehoben werden.
In der ersten Fotomaske der Erfindung enthält das lichtabschirmende Muster weiter ein drittes lichtabschirmendes Muster mit einer Ecke oder einem Ende, und ein zweiter Phasenschiebebereich, der Teil des Phasenschiebebereiches ist, wird vorzugsweise wenigstens auf oder innerhalb einer Ecke des dritten lichtabschirmenden Musters oder auf oder innerhalb eines Endes des dritten lichtabschirmenden Musters bereitgestellt.
Das übertragenes Licht, das die Rückseite der Peripherie des lichtabschirmenden Muster infolge des Brechungsphänomens erreicht, kann daher zuverlässig durch das durch den Phasenschiebebereich übertragene Licht aufgehoben werden.
Man beachte, dass in der Beschreibung der Begriff "Ecke" einen Abschnitt meint, der einen Winkel größer als null Grad und kleiner als 180 Grad aufweist, wenn auf dem Muster gemessen.
Bei der Fotomaske der Erfindung, vorausgesetzt dass der Phasenschiebebereich eine Breite Wm hat, ist vorzuziehen, dass Wm <= (0.4 × λ/NA) × M (wo λ eine Wellenlänge der Lichtquelle ist, NA eine nummerische Apertur eines optischen Reduktions-Projektionssystems eines Ausrichters ist, und M eine Vergrößerung des optischen Reduktions-Projektionssystems ist).
Dies steift sicher, dass die lichtabschirmende Eigenschaft des Phasenschiebebereiches wenigstens etwa die gleiche wird wie die des lichtabschirmenden Films mit der gleichen Breite.
Bei der Fotomaske der Erfindung, vorausgesetzt dass das erste lichtabschirmende Muster, in dem der Phasenschiebebereich bereitgestellt wird, eine Breite Lm hat, ist vorzuziehen, dass Lm <= (0.8 × λ/NA) × M.
Dies ermöglicht es, eine lichtabschirmende Wirkung des lichtabschirmenden Musters durch Bereitstellen des Phasenschiebebereiches in in dem lichtabschirmenden Muster zu verbes sern.
Vorausgesetzt dass Lm <= (0.8 × λ/NA) × M und der Phasenschiebebereich eine Breite Wm hat, ist es vorzuziehen, dass Wm <= ((0.8 × λ/NA) × M) – Lm und Wm <= Lm.
Dies sichert eine Verbesserung in der lichtabschirmenden Wirkung des lichtabschirmenden Musters.
Vorausgesetzt dass Lm <= (0.8 × λ/NA) × M und der Phasenschiebebereich eine Breite Wm hat, ist es vorzuziehen, dass 0.5 × ((((0.8 × λ/NA) × M) – Lm)/2) <= Wm <= 1.5 × ((((0.8 × λ/NA) × M) - Lm)/2) und Wm <= Lm.
Dies ermöglicht eine wesentliche Verbesserung in der lichtabschirmenden Wirkung des lichtabschirmenden Musters.
Bei der Fotomaske der Erfindung ist die Phasendifferenz des Phasenschiebebereichs in Bezug auf den lichtübertragenden Bereich vorzugsweise (170 + 360 × n) bis (190 + 360 × n) Grad (wo n eine Ganzzahl ist) in Bezug auf eine Wellenlänge der Lichtquelle.
Dies sichert eine Verbesserung in der lichtabschirmenden Wirkung des lichtabschirmenden Musters.
Bei der Fotomaske der Erfindung wird die Phasendifferenz des Phasenschiebereichs in Bezug auf den liehtübertragenden Bereich vorzugsweise durch Ätzen des Phasenschiebebereiches in dem transparenten Muster bereitgestellt.
Die Phasendifferenz kann daher zwischen dem Phasenschiebebereich und dem lichtübertragenden Bereich zuverlässig bereitgestellt werden.
Bei der Fotomaske der Erfindung wird die Phasendifferenz des Phasenschiebebereichs in Bezug auf den lichtübertragenden Bereich vorzugsweise durch Bilden einer Phasenschieberschicht auf einem Abschnitt anders als der lichtübertragende Bereich in dem Transparenten Substrat bereitgestellt.
Die Phasendifferenz kann daher zwischen dem Phasenschiebebereich und dem lichtübertragenden Bereich zuverlässig bereitgestellt werden. Die Phasenschieberschicht kann ent weder unter oder über oder lichtabschirmenden Filmbereich gebildet werden.
Ein Verfahren zur Erzeugung einer erfindungsgemäßen Fotomaske umfasst die folgenden Schritte: Bilden eines lichtabschirmenden Films auf dem transparenten Substrat; Mustern des lichtabschirmenden Films, um so eine Kontur des lichtabschirmenden Filmbereiches zu bilde, und Entfernen eines Abschnitts des lichtabschirmenden Films, der sich in dem Phasenschiebebereich befindet, um so eine Öffnung zu bilden. Der Phasenschiebebereich hat eine Phasendifferenz in Bezug auf einen lichtübertragenden Bereich des transparenten Substrats.
Entsprechend dem Fotomasken-Erzeugungsverfahren der Erfindung wird der Musterungsschritt zum Bilden der Kontur des lichtabschirmenden Filmbereiches unabhängig von dem Musterungsschritt zum Bilden der als der Phasenschiebebereich dienenden Öffnung durchgeführt. Dies ermöglicht eine genaue Abmessungskontrolle der Kontur des lichtabschirmenden Filmbereiches, d.h. des lichtabschirmenden Musters, und des Phasenschiebebereiches. Die Fotomaske der Erfindung kann daher zuverlässig erzeugt werden.
In dem Fotomasken-Erzeugungsverfahren der Erfindung enthält der Schritt des Bildens der Öffnung vorzugsweise den Schritt des Ätzens, nach Bilden der Öffnung, eines Abschnitts des transparenten Substrats, der sich unter der Öffnung befindet, so dass eine Phasendifferenz von (170 + 360 × n) bis (190 + 360 × n) Grad (wo n eine Ganzzahl ist) in Bezug auf eine Wellenlänge der Lichtquelle zwischen dem Abschnitt und dem lichtübertragenden Bereich bereitgestellt wird.
Der Phasenschiebebereich kann daher gebildet werden, um die lichtabschirmende Wirkung des lichtabschirmenden Musters zuverlässig zu verbessern. In diesem Fall wird der Schritt des Bildens der Öffnung vorzugsweise vor dem Schritt des Bildens der Kontur des lichtabschirmenden Filmbereiches durchgeführt. Dies ermöglicht es, das transparente Substrat unter Verwendung des lichtabschirmenden Films mit der Öffnung als eine Maske zu ätzen. Dies beseitigt die Notwendigkeit, das Bilden der Öffnung und das Ätzen des Substrats nacheinander unter Verwendung eines Resistmusters wie in dem Fall durchzuführen, wo die Öffnung nach dem Bilden der Kontur des lichtabschirmenden Filmbereiches gebildet wird. Die Herstellung der Fotomaske der Erfindung wird folglich erleichtert.
In dem Fotomasken-Erzeugungsverfahren der Erfindung enthält der Schritt des Bildens der Kontur des lichtabschirmenden Filmbereiches vorzugsweise den Schritt des Ätzens, nach Bilden der Kontur des lichtabschirmenden Filmbereiches, eines Abschnitts des transparen ten Substrats, der sich außerhalb des lichtabschirmenden Filmbereiches befindet, so dass eine Phasendifferenz von (170 + 360 × n) bis (190 + 360 × n) Grad (wo n eine Ganzzahl ist) in Bezug auf eine Wellenlänge der Lichtquelle zwischen dem Abschnitt und dem Phasenschiebebereich bereitgestellt wird.
Der Phasenschiebebereich kann daher gebildet werden, um die lichtabschirmende Wirkung des lichtabschirmenden Musters zuverlässig zu verbessern. Außerdem wird die Herstellung der Fotomaske der Erfindung verglichen mit dem Fall erleichtert, wo die Phasendifferenz zwischen dem lichtübertragenden Bereich und dem Phasenschiebebereich durch Ätzen des transparenten Substrats unter der Öffnung mit einer kleinen Fläche bereitgestellt wird:
In dem Fotomasken-Erzeugungsverfahren der Erfindung enthält der Schritt des Bildens des lichtabschirmenden Films vorzugsweise den Schritt des Bildens unter dem lichtabschirmenden Film einer Phasenschieberschicht, die eine Phasendrehung von (170 + 360 × n) bis (190 + 360 × n) Grad (wo n eine Ganzzahl ist) in Bezug auf eine Wellenlänge der Lichtquelle bereitstellt, und der Schritt des Bildens der Öffnung enthält vorzugsweise den Schritt des Entfernens, nach Bilden der Öffnung, eines Abschnitts der Phasenschieberschicht, der sich unter der Öffnung befindet.
Der Phasenschiebebereich kann daher gebildet werden, um die lichtabschirmende Wirkung des lichtabschirmenden Musters zuverlässig zu verbessern Außerdem wird die Verwaltung des Ätzungsschrittes verglichen mit dem Fall erleichtert, wo die Phasendifferenz zwischen dem lichtübertragenden Bereich und dem Phasenschiebebereich durch Ätzen des transparenten Substrats bereitgestellt wird. Daher kann der Phasenfehler verringert werden, und die Phasenschieberschicht mit einer vertikalen Kante kann leicht gebildet werden. In diesem Fall wird der Schritt des Bildens der Öffnung vorzugsweise vor dem Schritt des Bildens der Kontur des lichtabschirmenden Filmbereiches durchgeführt. Dies ermöglicht es, die Phasenschieberschicht unter Verwendung des lichtabschirmenden Films mit der Öffnung als eine Maske zu ätzen. Dies beseitigt die Notwendigkeit, das Bilden der Öffnung und das Ätzen der Phasenschieberschicht nacheinander unter Verwendung eines Resistmusters wie in dem Fall durchzuführen, wo die Öffnung nach dem Bilden der Kontur des lichtabschirmenden Films gebildet wird. Die Herstellung der Fotomaske der Erfindung wird folglich erleichtert.
In dem Fotomasken-Erzeugungsverfahren der Erfindung enthält der Schritt des Bildens des lichtabschirmenden Films vorzugsweise den Schritt des Bildens unter dem achtabschirmenden Film einer Phasenschieberschicht, die eine Phasendrehung von (170 + 360 × n) bis (190 + 360 × n) Grad (wo n eine Ganzzahl ist) in Bezug auf eine Wellenlänge der Lichtquelle be reitstellt, und der Schritt des Bildens der Kontur des lichtabschirmenden Filmbereiches enthält vorzugsweise den Schritt des Entfernens, nach Bilden der Kontur des lichtabschirmenden Filmbereiches, eines Abschnitts der Phasenschieberschicht, der sich außerhalb des lichtabschirmenden Filmbereiches befindet.
Der Phasenschiebebeieich kann daher gebildet werden, um die lichtabschirmende Wirkung des lichtabschirmenden Musters zuverlässig zu verbessern. Außerdem wird die Verwaltung des Ätzungsschrittes verglichen mit dem Fall erleichtert, wo die Phasendifferenz zwischen dem lichtübertragenden Bereich und dem Phasenschiebebereich durch Ätzen des transparenten Substrats bereitgestellt wird. Daher kann der Phasenfehler verringert werden, und die Phasenschieberschicht mit einer vertikalen Kante kann leicht gebildet werden. Außerdem wird die Herstellung der Fotomaske der der Erfindung verglichen mit Falt erleichtert, wo die Phasendifferenz zwischen dem lichtübertragenden Bereich und dem Phasenschiebebereich durch Entfernen der unter der Öffnung gelegenen Phasenschieberschicht mit einer kleinen Fläche bereitgestellt wird. In diesem Fall wird der Schritt des Bildens der Kontur des lichtabschirmenden Filmbereiches vorzugsweise vor dem Schritt des Bildens der Öffnung durchgeführt. Dies ermöglicht es, die Phasenschieberschicht zu ätzen, wobei als eine Maske der lichtabschirmende Film mit der Kontur des lichtabschirmenden Films, aber ohne Öffnung, verwendet wird. Dies beseitigt die Notwendigkeit, das Bilden der Kontur des lichtabschirmenden Filmbereiches und das Ätzen der Phasenschieberschicht nacheinander unter Verwendung eines Resistmusters wie in dem Fall durchzuführen, wo die Kontur des lichtabschirmenden Filmbereiches nach dem Bilden der Öffnung gebildet wird. Die Herstellung der Fotomaske der Erfindung wird folglich erleichtert.
In dem Fotomasken-Erzeugungsverfahren der Erfindung wird der Schritt des Bildens der Öffnung vorzugsweise vor dem Schritt des Bildens der Kontur des lichtabschirmenden Filmbereiches durchgeführt, und das Verfahren enthält weiter zwischen dem Schritt des Bildens der Öffnung und dem Schritt des Bildens der Kontur des lichtabschirmenden Filmbereiches den Schritt des Bildens auf dem transparenten Substrat einer Phasenschieberschicht, die eine Phasendrehung von (170 + 360 × n) bis (190 + 360 × n) Grad (wo n eine Ganzzahl ist) in Bezug eine Wellenlänge der Lichtquelle bereitstellt, und der Schritt des Bildens der Kontur des lichtabschirmenden Filmbereiches enthält vorzugsweise den Schritt des Entfernens, vor dem Bilden der Kontur des lichtabschirmenden Filmbereiches, eines Abschnitts der Phasenschieberschicht, der sich außerhalb des lichtabschirmenden Filmbereiches befindet.
Der Phasenschiebebereich kann daher gebildet werden, um die lichtabschirmende Wirkung des lichtabschirmenden Musters zuverlässig zu verbessern. Außerdem wird die Verwaltung des Ätzungsschrittes verglichen mit dem Fall erleichtert, wo die Phasendifferenz zwischen dem lichtübertragenden Bereich und dem Phasenschiebebereich durch Ätzen des transparenten Substrats bereitgestellt wird. Daher kann der Phasenfehler verringert werden, und die Phasenschieberschicht mit einer vertikalen Kante kann leicht gebildet werden. Außerdem, wenn in dem Schritt des Musterns der Phasenschieberschicht Defekte erzeugt werden, ist es möglich, die Defekte durch erneutes Bilden der Phasenschieberschicht zu reparieren. Die Schritte früher als der Schritt des Bildens der Phasenschieberschicht müssen daher nicht wiederholt werden, was den Durchsatz verbessert.
In dem Fotomasken-Erzeugungsverfahren der Erfindung wird der Schritt des Bildens der Kontur des lichtabschirmenden Filmbereiches vorzugsweise vor dem Schritt des Bildens der Öffnung durchgeführt, und das Verfahren enthält vorzugsweise weiter zwischen dem Schritt des Bildens der Kontur des lichtabschirmenden Filmbereiches und dem Schritt des Bildens der Öffnung den Schritt des Bildens auf dem transparenten Substrat einer Phasenschieberschicht, die eine Phasendrehung von (170 + 360 × n) bis (190 + 360 × n) Grad (wo n eine Ganzzahl ist) in Bezug eine Wellenlänge der Lichtquelle bereitstellt, und der Schritt des Bildens der Öffnung enthält vorzugsweise den Schritt des Entfernens, vor dem Bilden der Öffnung, eines Abschnitts der Phasenschieberschicht, der sich in dem Phasenschiebereich befindet.
Der Phasenschiebebereich kann daher gebildet werden, um die lichtabschirmende Wirkung des lichtabschirmenden Musters zuverlässig zu verbessern. Außerdem wird die Verwaltung des Ätzungsschrittes verglichen mit dem Fall erleichtert, wo die Phasendifferenz zwischen dem lichtübertragenden Bereich und dem Phasenschiebebereich durch Ätzen des transparenten Substrats bereitgestellt wird. Der Phasenfehler wird daher verringert, und die Phasenschieberschicht mit einer vertikalen Kante kann leicht gebildet werden. Wenn in dem Schritt des Musterns der Phasenschieberschicht Defekte erzeugt werden, ist es außerdem möglich, die Defekte durch erneutes Bilden der Phasenschieberschicht zu reparieren. Die Schritte früher als der Schritt des Bildens der Phasenschieberschicht müssen daher nicht wiederholt werden, was den Durchsatz verbessert.
In dem Fotomasken-Erzeugungsverfahren der Erfindung, vorausgesetzt dass der Phasenschiebebereich eine Breite Wm hat, ist es vorzuziehen, dass Wm <= (0.4 × λ/NA) × M (wo λ eine Wellenlänge der Lichtquelle ist, NA eine nummerische Apertur eines optischen Reduktions-Projektionssystems eines Ausrichters ist, und M eine Vergrößerung des optischen Reduktions-Projektionssystems ist).
Dies stellt sicher, dass die lichtabschirmende Eigenschaft des Phasenschiebebereiches wenigstens etwa die gleiche wird wie die des lichtabschirmenden Films mit der gleichen Breite.
Bei dem Fotomasken-Erzeugungsverfahren der Erfindung, vorausgesetzt dass das lichtabschirmende Muster, in dem der Phasenschiebebereich bereitgestellt wird, eine Breite Lm hat, ist vorzuziehen, dass Lm <= (0.8 × λ/NA) × M.
Dies ermöglicht es, eine lichtabschirmende Wirkung des lichtabschirmenden Musters durch Bereitstellen des Phasenschiebebereiches in in dem lichtabschirmenden Muster zu verbessern.
Vorausgesetzt dass Lm <= (0.8 × λ/NA) × M und der Phasenschiebebereich eine Breite Wm hat, ist es vorzuziehen, dass Wm <= ((0.8 × λ/NA) × M) – Lm und Wm <= Lm.
Dies sichert eine Verbesserung in der lichtabschirmenden Wirkung des lichtabschirmenden Musters.
Vorausgesetzt dass Lm <= (0.8 × λ/NA) × M und der Phasenschiebebereich eine Breite Wm hat, ist es vorzuziehen, dass 0.5 × ((((0.8 × λ/NA) × M) – Lm)/2) <= Wm <= 1.5 × ((((0.8 × λ/NA) × M) – Lm)/2) und Wm <= Lm.
Dies ermöglicht eine wesentliche Verbesserung in der lichtabschirmenden Wirkung des lichtabschirmenden Musters.
Ein Verfahren zum Erzeugen eines Muster-Layouts für die Fotomaske der Erfindung umfasst die folgenden Schritte: Extrahieren aus dem Muster-Layout, das dem lichtabschirmenden Muster entspricht, eines Linienmusters mit einer Breite L × M gleich oder kleiner als (0.8 × λ/NA) × M (wo λ eine Wellenlänge der Lichtquelle ist, NA eine nummerische Apertur eines optischen Reduktions-Projektionssystems eines Ausrichters ist, und M eine Vergrößerung des optischen Reduktions-Projektionssystems ist), und Bereitstellen in dem extrahierten Linienmuster eines Phasenschiebebereiches mit einer Breite W × M gleich oder kleiner als ((0.8 × λ/NA) – L) × M (wo W <= L).
Entsprechend dem Musterlayout-Erzeugungsverfahren der Erfindung wird ein Linienmuster mit einer Breite L × M gleich oder kleiner als (0.8 × λ/NA) × M aus dem Muster, das dem lichtabschirmenden Muster entspricht, extrahiert, und dann wird ein Phasenschiebebereich mit einer Breite W × M gleich oder kleiner als ((0.8 × λ/NA)– L) × M (wo W <= L) in dem extra hierten Linienmuster bereitgestellt. Daher kann der Phasenschiebebereich, d.h. Maskenverstärker, der zum Steigern der lichtabschirmenden Wirkung imstande ist, in dem Abschnitt des lichtabschirmenden Musters mit einer verschlechterten lichtabschirmenden Wirkung bereitgestellt werden, wodurch die Lichtintensitätsverteilung auf den Wafer mit einem weniger verzerrten Profil in Bezug auf das Muster-Layout projiziert werden kann. Dies ermöglicht die Herstellung des Muster Layouts der Fotomaske, die imstande ist, jedes Mustermerkmal mit jeder Abmessung, einschließlich einer Abmessung gleich oder kleiner als etwa die Auflösung, zu bilden.
Bei dem Musterlayout-Erzeugungsverfahren der Erfindung ist es vorzuziehen, dass 0.5 × (((0.8 × λ/NA) - L)/2) <= W <= 1.5 × (((0.8 × λ/NA) – L)/2) und W <= L.
Dies ermöglicht eine wesentliche Verbesserung der lichtabschirmenden Wirkung des lichtabschirmenden Musters.
Bei dem Musterlayout-Erzeugungsverfahren der Erfindung enthält der Schritt des Extrahierens des Linienmusters vorzugsweise den Schritt des Extrahierens einer Musterecke oder eines Musterendes aus dem Muster-Layout, und der Schritt des Bereitstellens des Phasenschiebebereiches enthält vorzugsweise den Schritt des Bereitstellens auf oder innerhalb der extrahierten Musterecke oder auf oder innerhalb des extrahierten Musterendes des Phasenschiebebereiches mit vier Seiten von (0.5 × λ/NA) × M oder kleiner.
Das übertragene Licht, das infolge des Brechungsphänomens die Rückseite der Ecke oder des Endes des lichtabschirmenden Musters erreicht, kann daher durch das durch den Phasenschiebebereich übertragene Licht zuverlässig aufgehoben werden.
Ein Verfahren zum Erzeugen von Maskenschreibdaten für die Fotomaske der Erfindung umfasst die folgenden Schritte: Extrahieren aus dem Muster-Layout, das dem lichtabschirmenden Muster entspricht, eines Linienmusters mit einer Breite L × M gleich oder kleiner als (0.8 × λ/NA) × M (wo λ eine Wellenlänge der Lichtquelle ist, NA eine nummerische Apertur eines optischen Reduktions-Projektionssystems eines Ausrichters ist, und M eine Vergrößerung des optischen Reduktions-Projektionssystems ist), und Bereitstellen in dem extrahierten Linienmuster eines Phasenschiebebereiches mit einer Breite W × M gleich oder kleiner als ((0.8 × λ/NA) – L) × M (wo W <= L), um eine lichtabschirmende Wirkung des lichtabschirmenden Musters zu maximieren, und danach Justieren einer Abmessung des Phasenschiebebereiches basierend auf einem Ergebnis einer Testbelichtung oder Belichtungssimulation.
Entsprechend dem Maskenschreibdaten-Erzeugungsverfahren der Erfindung wird die Abmessung des Phasenschiebebereiches basierend auf dem Ergebnis der Testbelichtung oder Belichtungssimulation nach dem Bereitstellen des Phasenschiebebereiches justiert, um so die lichtabschirmende Wirkung des lichtabschirmenden Musters zu maximieren. Die Abmessung des Phasenschiebebereiches kann daher so justiert werden, dass die Anmessung des Musters, das aus Belichtung mit der Fotomaske entsteht, gleich dem Entwurfswert wird. Folglich können Maskenschreibdaten, die ein Zurückziehen des Musters oder dergleichen zu verhindern imstande sind, erzeugt werden, wodurch ein feines Muster durch Belichten mit der entsprechend den Maskenschreibdaten erzeugten Fotomaske genau gebildet werden kann.
In dem Maskenschreibdaten-Erzeugungsverfahren der Erfindung enthält der Schritt des Justieren der Abmessung des Phasenschiebebereiches vorzugsweise den Schritt des Verringerns einer Breite des Phasenschiebebereichs, der einem Abschnitt mit einer Musterbreite größer als ein Entwurfswert als Ergebnis einer Belichtung mit der Fotomaske entspricht, und Erhöhen einer Breite des Phasenschiebereiches, der einem Abschnitt mit einer Musterbreite kleiner als der Entwurfswert als Ergebnis einer Belichtung mit der Fotomaske entspricht.
Dies stellt sicher, dass das aus Belichtung mit der Fotomaske entstehende Muster eine Abmessung gleich dem Entwurfswert aufweist.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Zeichnung, die die Grundstruktur einer Fotomaske nach einem Beispiel der Erfindung zeigt.
2 ist eine Draufsicht eines gewünschten Entwurfsmusters, das auf einem zu belichtenden Substrat zu bilden ist.
3(a) ist eine Draufsicht einer Fotomaske eines ersten Vergleichsbeispiels zur Bildung des Musters von 2, 3(b) ist eine Zeichnung, die das auf einen Resistfilm projizierte Simulationsergebnis einer Lichtintensitätsverteilung zeigt, wenn der Resistfilm der Belichtung mit der Fotomaske des ersten Vergleichsbeispiels unterzogen wird, und 3(c) ist eine Zeichnung, die das Vergleichsergebnis zwischen einem gewünschten Mustermerkmal und einem Profil einer Konturlinie der Lichtintensität zeigt, die das Resistmustermerkmal in dem Simulationsergebnis von 3(b) darstellt.
4(a) ist eine Draufsicht der Fotomaske der ersten Ausführung der Erfindung zum Bilden des Musters von 2, 4(b) ist eine Zeichnung, die das auf einen Resistfilm projizierte Simulationsergebnis zeigt, wenn der Resistfilm der Belichtung mit der Fotomaske der ersten Ausführung unterzogen wird, und 4(c) ist eine Zeichnung, die das Vergleichsergebnis zwischen einem gewünschten Mustermerkmal und einem Profil einer Konturlinie der Lichtintensität zeigt, die das Resistmustermerkmal in dem Simulationsergebnis von 4(b) darstellt.
5(a) ist eine Draufsicht einer Fotomaske eines zweiten Vergleichsbeispiels, 5(b) ist eine Draufsicht einer Fotomaske eines dritten Vergleichsbeispiels, 5(c) bis (e) sind Diagramme, die das Simulationsergebnis einer Lichtintensitätsverteilung des zwischen zwei Punkten A und B der Fotomasken des zweiten und dritten Vergleichsbeispiels übertragenen Lichts zeigen, wobei die Breite L 0.06 μm, 0.10 μm bzw. 0.16 μm betrug, und 5(f) ist ein Diagramm, das das Simulationsergebnis einer Änderung in der Lichtintensität des Lichts zeigt, das durch die Mitte von jeweiligen isolierten Linienmustern der Fotomasken des zweiten und dritten Vergleichsbeispiels übertragen wird, wobei die Breite L kontinuierlich verändert wird.
6 ist ein Plot des Simulationsergebnisses bei verschiedenen Wellenlängen λ und nummerischen Aperturen NA, wobei die maximale Breite L, die den Phasenschieber veranlasst, eine größere lichtabschirmende Wirkung zu haben als die eines lichtabschirmenden Films, in Bezug auf λ/NA geplottet ist.
7 ist ein Plot des Simulationsergebnisses bei verschiedenen Wellenlängen λ und nummerischen Aperturen NA, wobei die Breite L, die die lichtabschirmende Wirkung des Phasenschiebers maximiert, in Bezug auf λ/NA geplottet ist
8(a) ist eine Draufsicht einer Fotomaske nach einem Beispiel der Erfindung, 8(b) bis (d) sind Diagramme, die das Simulationsergebnis einer Lichtintensitätsverteilung des zwischen zwei Punkten A und B der Maske von (a) übertragenen Lichts zeigen, wobei die Breite L von 0.10 μm, 0.14 μm bzw. 0.18 μm und verschiedene Breiten W benutzt werden, und 8(e) ist ein Diagramm, das das Simulationsergebnis einer Änderung in der Lichtintensität des durch die Mitte eines lichtabschirmenden Musters auf der Maske von 8(a) übertragenen Lichts zeigt, wobei verschiedene Breiten L und verschiedene Breiten W verwendet werden.
9 ist ein Plot des Simulationsergebnisses, wobei die maximale Breite W, die einen Maskenverstärker veranlasst, eine größere lichtabschirmende Wirkung als die eines lichtabschirmenden Films zu haben, in Bezug auf die Breite L geplottet ist.
10 ist ein Plot des Simulationsergebnisses, wobei die Breite W, die die lichtabschirmende Wirkung des Maskenverstärkers maximiert, in Bezug auf die Breite L geplottet ist.
11(a) ist eine Draufsicht einer Maske mit einem von der Mitte eines lichtabschirmenden Musters versetzten Maskenverstärker, und 11(b) ist ein Diagramm, das das Simulationsergebnis der Lichtintensitätsverteilung des Lichts zeigt, das zwischen zwei Punkten A und B der Maske von 11(a) übertragen wird, wobei die Versatzbreite des Maskenverstärkers verändert wurde.
12(a) bis (c) sind Diagramme, die jeweils das Simulationsergebnis der Lichtintensitätsverteilung zeigen, die durch eine Fotomaske eines vierten Vergleichsbeispiels, eine Fotomaske eines fünften Vergleichsbeispiels und eine Fotomaske des ersten Beispiels der Erfindung einschließlich eines optimierten Maskenverstärkers erhalten wird, wobei die Breite eines lichtabschirmenden Musters verändert wurde, und 12(d) bis (f) sind Diagramme, die jeweils das Simulationsergebnis der Lichtintensitätsverteilung zeigen, die durch Kombinieren jeder der Fotomasken des vierten und fünften Vergleichsbeispiels und der Fotomaske des ersten Beispiels der Erfindung einschließlich des optimierten Maskenverstärkers mit ringförmiger Belichtung erhalten wird, wobei die Breite des lichtabschirmenden Musters verändert wurde.
13 ist ein Diagramm, das ein Lichtquellenmerkmal der ringförmigen Belichtung zeigt.
14(a) ist eine grafische Darstellung von W = L und W = α × (A – L)/2 (wo A = 0.8 × λ/NA und α = 0.5, 1.0, 1.5 und 2.0) und 14(b) ist eine grafische Darstellung von W = L – 2E und W = α × (A-L)/2 (wo A = 0.8 × λ/NA und α = 0.5, 1.0, 1.5 und 2.0).
15 ist ein Diagramm, das das Simulationsergebnis einer Änderung in der lichtabschirmenden Wirkung zeigt, das erhalten wird, während die Transmittanz und Phase eines Phasenschiebebereichs variiert werden, der als ein Maskenverstärker in der Fotomaske des ersten Beispiels der Erfindung dient.
16(a) bis (e) sind Schnittansichten, die die Schritte eines Musterungsverfahrens einer zweiten Ausführung der Erfindung veranschaulichen.
17(a) bis (c) sind Diagramme, die Lichtquellenmerkmale von normaler Belichtung, ringförmiger Belichtung und vierfacher Belichtung zeigen.
18(a) ist ein Diagramm, das das Simulationsergebnis des DOF-Wertes nach normaler Belichtung mit der Fotomaske des ersten Beispiels der Erfindung zeigt, 18(b) ist ein Dia gramm, das das Simulationsergebnis des DOF-Wertes nach ringförmiger Belichtung mit der Fotomaske des ersten Beispiels der Erfindung zeigt, und 18(c) ist ein Diagramm, das das Simulationsergebnis des DOF-Wertes nach vierfacher Belichtung mit der Fotomaske des ersten Beispiels der Erfindung zeigt.
19(a) bis (g) sind Schnittansichten, die die Schritte eines Fotomasken-Erzeugungsverfahrens einer dritten Ausführung der Erfindung veranschaulichen, und 19(h) bis (l) sind Draufsichten, die 19(b), (c), (e), (f) und (g) entsprechen.
20(a) ist eine Zeichnung, die den Zustand zeigt, wo ein Defekt, der keine Phasendrehung bewirkt, in dem Maskenverstärker der Fotomaske des ersten Beispiels der Erfindung vorhanden ist, und 20(b) bis (d) sind Diagramme, die das Simulationsergebnis einer Lichtintensitätsverteilung des Lichts zeigen, das zwischen zwei Punkten A und B der Maske von 20(a) übertragen wird, wobei die Breite L 0.10, μm, 0.14 μm und 0.18 μm betrug.
21(a) ist eine Zeichnung, die den Zustand zeigt, wo ein Ätzungsrest des lichtabschirmenden Films in dem Maskenverstärker der Fotomaske des ersten Beispiels der Erfindung übrig geblieben ist, und 21(b) bis (d) sind Diagramme, die das Simulationsergebnis einer Lichtintensitätsverteilung des Lichts zeigen, das zwischen zwei Punkten A und B der Maske von 21(a) übertragen wird, wobei die Breite L 0.10, μm, 0.14 μm und 0.18 μm betrug.
22(a) bis (g) sind Schnittansichten, die die Schritte eines Fotomasken-Erzeugungsverfahrens einer ersten Modifikation der dritten Ausführung der Erfindung veranschaulichen, und 22(h) bis (k) sind Draufsichten, die 22(b), (c), (f) und (g) entsprechen.
23(a) bis (h) sind Schnittansichten, die die Schritte eines Fotomasken-Erzeugungsverfahrens einer zweiten Modifikation der dritten Ausführung der Erfindung veranschaulichen, und 23(h) bis (m) sind Draufsichten, die 23(b), (c), (f), (g) und (h) entsprechen.
24(a) bis (g) sind Schnittansichten, die die Schritte eines Fotomasken-Erzeugungsverfahrens einer vierten Ausführung der Erfindung veranschaulichen, und 24(h) bis (l) sind Draufsichten, die 24(b), (c), (f) und (g) entsprechen.
25(a) bis (h) sind Schnittansichten, die die Schritte eines Fotomasken-Erzeugungsverfahrens einer ersten Modifikation der vierten Ausführung der Erfindung veranschaulichen, und 25(i) bis (n) sind Draufsichten, die 25(b), (c), (d), (f), (g) und (h) entsprechen.
26(a) bis (g) sind Schnittansichten, die die Schritte eines Fotomasken-Erzeugungsverfahrens einer zweiten Modifikation der vierten Ausführung der Erfindung veranschaulichen, und 26(h) bis (k) sind Draufsichten, die 26(b), (c), (e) und (g) entsprechen.
27(a) bis (g) sind Schnittansichten, die die Schritte eines Fotomasken-Erzeugungsverfahrens einer dritten Modifikation der vierten Ausführung der Erfindung veranschaulichen, und 27(h) bis (l) sind Draufsichten, die 23(b), (c), (d), (f) und (g) entsprechen.
28(a) bis (g) sind Schnittansichten, die die Schritte eines Fotomasken-Erzeugungsverfahrens einer fünften Ausführung der Erfindung veranschaulichen, und 28(h) bis (l) sind Draufsichten, die 28(b), (c), (e), (f) und (g) entsprechen.
29(a) bis (g) sind Schnittansichten, die die Schritte eines Fotomasken-Erzeugungsverfahrens einer Modifikation der fünften Ausführung der Erfindung veranschaulichen, und 29(h) bis (l) sind Draufsichten, die 29(b), (c), (e), (f) und (g) entsprechen.
30 ist ein Flussdiagramm, das ein Musterlayout-Erzeugungsverfahren und ein Maskenschreibdaten-Erzeugungsverfahren der sechsten Ausführung der Erfindung veranschaulicht.
31(a) ist eine Zeichnung, die ein Beispiel eines in Schritt S1 des Musterlayout-Erzeugungsverfahrens der sechsten Ausführung der Erfindung erzeugten Muster-Layouts zeigt, 31(b) ist eine Zeichnung, die Linienmuster, Musterende und Musterecke zeigt, die in Schritt S2 des Musterlayout-Erzeugungsverfahrens der sechsten Ausführung der Erfindung aus dem Muster-Layout (a) extrahiert werden, 31(c) ist eine Zeichnung, die Maskenverstärker zeigt, die in den Linienmustern und dergleichen von 31(b) in Schritt S3 des Musterlayout-Erzeugungsverfahrens der sechsten Ausführung der Erfindung bereitgestellt werden, 31(d) ist eine Zeichnung, die das Muster-Layout zeigt, in dem die Maskenverstärker mit einer Abmessung, wie basierend auf der Abmessung der in 31(c) gezeigten Linienmuster und dergleichen bestimmt, in Schritt S4 des Musterlayout-Erzeugungsverfahrens der sechsten Ausführung der Erfindung angeordnet werden, 31(e) ist eine Zeichnung, die das Muster-Layout nach Abmessungsjustierung der Maskenverstärker von 31(d) in Schritt S5 des Maskenschreibdaten-Erzeugungsverfahrens der sechsten Ausführung der Erfindung zeigt, 31(f) ist eine Zeichnung, die Maskenmuster-Bildungsdaten zeigt, die basierend auf dem abmessungsjustierten Muster-Layout von 31(e) in Schritt S6 des Maskenschreibdaten-Erzeugungsverfahrens der sechsten Ausführung der Erfindung bestimmt werden, und 31(g) zeigt die Maskenverstärker-Bildungsdaten, die basierend auf dem abmessungsjustierten Muster-Layout von 31(e) in Schritt S6 des Maskenschreibdaten-Erzeugungsverfahrens der sechsten Ausführung der Erfindung bestimmt werden.
32(a) ist eine Zeichnung, die ein Beispiel eines Musters zeigt, dessen kleinste Abmes sung ausreichend größer ist als die Auflösung, und 32(b) ist ein Diagramm, das das Simulationsergebnis einer Lichtintensitätsverteilung zeigt, die nach Bilden des Musters von 32(a) mit einer herkömmlichen Fotomaske projiziert wird.
33(a) ist eine Zeichnung, die ein Beispiel eines Musters zeigt, dessen kleinste Abmessung etwa der Auflösung entspricht, und 33(b) ist ein Diagramm, das das Simulationsergebnis einer Lichtintensitätsverteilung zeigt, die nach Bilden des Musters von 33(a) mit einer herkömmlichen Fotomaske projiziert wird.
34(a) ist eine Draufsicht einer ersten Fotomaske, die in einem Musterungsverfahren eines ersten herkömmlichen Beispiels benutzt wird, 34(b) ist eine Schnittansicht genommen entlang Linie I-I von 34(a), 34(c) ist eine Draufsicht einer zweiten Fotomaske, die in dem Musterungsverfahren des ersten herkömmlichen Beispiels benutzt wird, und 34(d) ist eine Zeichnung, die ein Resistmuster zeigt, das durch das Musterungsverfahren mit der ersten und zweiten Fotomaske von 34(a) und 34(c) gebildet wird.
35 ist eine Draufsicht einer Fotomaske, die in einem Musterungsverfahren eines zweiten herkömmlichen Beispiels verwendet wird.
Beste Weise zum Durchführen der Erfindung
Erste Ausführung
Im Folgenden wird eine Fotomaske nach dem ersten Beispiel der Erfindung mit Verweis auf die Zeichnungen beschrieben. Man beachte, dass in dem ersten Beispiel NA eine nummerische Apertur (z.B. 0.6) eines optischen Reduktions-Projektionssystems eines Ausrichters bezeichnet, λ eine Wellenlänge (z.B. 0.193 μm) eines Belichtungslichts, d.h. einer Lichtquelle, bezeichnet, und M eine Vergrößerung (z.B. 4 oder 5) des optischen Reduktions-Projektionssystems des Ausrichters bezeichnet.
1 zeigt die Grundstruktur der Fotomaske nach dem ersten Beispiel.
Wie in 1 gezeigt, ist ein lichtabschirmender Filmbereich 101 eines lichtabschirmenden Films auf einem transparenten Substrat 100 gebildet, und ein Phasenschiebebereich 102 ist im Inneren des lichtabschirmenden Filmbereiches vorhanden. Die Breite des lichtabschirmenden Filmbereiches 101 einschließlich des Phasenschiebebereiches 102 beträgt L × M, die Breite des Phasenschiebebereiches 102 beträgt W × M, und die Breite des Abschnitts des lichtabschirmenden Filmbereiches 101, der den Phasenschiebebereich 102 umgibt, beträgt S × M. Der Phasenschiebebereich 102 wird folgt gebildet: Zum Beispiel wird wird eine Öffnung mit der gleichen Kontur wie die des Phasenschiebebereichs 102 in dem lichtabschirmenden Film des lichtabschirmenden Filmbereichs 101 gebildet, und das unter der Öffnung gelegene transparente Substrat wird bis hinab zu einer solchen Tiefe entfernt, die eine optische Wegdifferenz erzeugt, die der halben Wellenlänge (umgewandelt auf der Basis der Wellenlänge λ) des übertragenen Lichts entspricht Licht, das durch den Phasenschiebebereich 102 übertragen wird, hat daher eine Phasendifferenz von 180 Grad gegenüber dem Licht, das durch den lichtübertragenden Bereich (der Abschnitt, der weder den lichtabschirmenden Filmbereich 101 noch den Phasenschiebebereich 102 einschließt) des transparenten Substrats 100 übertragen wird.
Das erste Beispiel ist dadurch gekennzeichnet, dass ein lichtabschirmendes Muster aus dem lichtabschirmenden Filmbereich 101 und dem Phasenschiebebereich 102 gebildet ist. Mit anderen Worten, unter Verwendung von z.B. der Fotomaske von 1 kann ein Muster mit einer Breite L auf dem Wafer gebildet werden. Zum Beispiel wird nun angenommen, dass die Abmessung eines gewünschten Musters (oder ein Entwurfswert) auf dem Wafer 0.1 μm, L= 0.1 μm ist. Wenn ein Ausrichter mit Vergrößerung M = 4 benutzt wird, ist die Abmessung des lichtabschirmenden Musters auf der Fotomaske M × L = 0.1 × 4 = 0.4 μm.
2 ist eine Draufsicht eines gewünschten Entwurfsmusters, das auf dem zu belichtenden Substrat zu bilden ist.
3(a) ist eine Draufsicht einer Fotomaske eines ersten Vergleichsbeispiels zum Bilden des Musters von 2.
Wie in 3(a) gezeigt, wird bei der Fotomaske des ersten Vergleichsbeispiels ein nur aus einem lichtabschirmenden Film, z.B. einem Chromfilm, gebildetes lichtabschirmendes Muster 111 auf einem transparenten Substrat 110 eines Materials gebildet, das für eine Belichtungs-Lichtquelle hoch transparent ist, z.B. Glas. Das lichtabschirmende Muster 111 hat die Abmessung eines gewünschten Musters (normalerweise ein Entwurfswert) multipliziert mit M. Wenn z.B. die äußere Breite des gewünschten Musters 1 μm ist, ist die äußere Breite des lichtabschirmenden Musters 111 M μm. Man beachte, dass ein außerhalb des lichtabschirmenden Musters 111 gelegener Bereich 110a in dem transparenten Substrat 110 als ein lichtübertragender Bereich dient. Als die Belichtungslichtquelle können i-line (365 nm), KrF Escimer-Laserlicht (248 nm), ArF Excimer-Laserlicht (193 nm) oder F2 Excimer-Laserlicht (157 nm) oder dergleichen benutzt werden.
3(b) zeigt das auf einen Resistfilm projizierte Simulationsergebnis der Lichtintensitäts verteilung, wenn der Resistfilm der Belichtung mit der Fotomaske von 3(a) unterzogen wird. Man beachte, dass die Simulation der Lichtintensitätsverteilung unter den folgenden optischen Bedingungen durchgeführt wurde: Wellenlänge λ = 0.193 μm; nummerische Apertur NA = 0.6 und Kohärenz σ = 0.8. 3(b) zeigt die Lichtintensitätsverteilung unter Verwendung von Konturlinien der relativen Lichtintensität in einem zweidimensionalen relativen Koordinatensystem.
Wenn die Fotomaske von 3(a) benutzt wird, erreicht Licht die Rückseite des lichtabschirmenden Films des lichtabschirmenden Musters 111 an Stellen, z.B. ein Abschnitt mit einer schmalen Linienbreite (z.B. Bereich R1), einem Linienende (z.B. Bereich R2) oder einer Linienecke (Ecke; z.B. Bereich R3), infolge des Brechungsphänomens. Das Belichtungslicht kann folglich mit dem lichtabschirmenden Muster 111 als Maske nicht ausreichend abgeschirmt werden. Als Folge wird, wie in 3(b) gezeigt, die Lichtintensitätsverteilung wesentlich von dem Profil ähnlich dem Merkmal des lichtabschirmenden Musters 111, d.h. dem gewünschten Muster, verformt. Außerdem hat ein Bereich, wo ein Muster mit einer Linienbreite gleich oder kleiner als etwa die durch die vorerwähnten optischen Bedingungen bestimmte Auflösung, speziell einer Linienbreite von etwa 0.13 μm oder weniger, zu bilden ist (z.B. Bereich R1' oder R2'), die Lichtintensitätsverteilung einen erhöhten Abstand zwischen Konturlinien der relativen Lichtintensität. Demnach wird die Veränderung in der Musterabmessung, die aus einer Veränderung in der Belichtungsenergie entsteht, entsteht. Ein Belichtungsspielraum des Resistfilms wird daher verringert, was es äußert schwer macht, ein stabiles Mustermerkmal zu erlangen.
3(c) zeigt das Vergleichsergebnis zwischen dem gewünschten Mustermerkmal und dem Profil einer Konturlinie der relativen Lichtintensität von 3(b), d.h. eine Konturlinie, die angesehen wird, das durch Entwickeln des Resistfilms erzeugte Resistmustermerkmal zu repräsentieren.
Wie in 3(c) gezeigt, ist in dem erwarteten Resistmustermerkmal ein Linienende (z.B. Bereich R2') oder eine Musterecke (z.B. Bereich R3') aus dem gewünschten Mustermerkmal zurückgezogen, und ein Abschnitt mit einer Linienbreite von etwa 0.13 μm (Auflösung) oder kleiner (z.B. Bereich R1') ist schmäler als das gewünschte Mustermerkmal.
Der Erfinder erzeugte daher eine Fotomaske der ersten Ausführung, d.h. eine Fotomaske mit einem Phasenschiebebereich in einem lichtabschirmenden Muster, z.B. innerhalb eines Abschnitts des lichtabschirmenden Musters mit einer Linienbreite von etwa (M × Auflösung) oder kleiner an einem Linienende oder an einer Musterecke. Diese Phasenschiebebereiche liefern das dorthindurch übertragene Licht mit einer Phasendifferenz von etwa 180 Grad in Bezug auf das durch einen normalen lichtübertragenden Bereich übertragene Licht
4(a) ist eine Draufsicht der Fotomaske der ersten Ausführung zum Bilden des Musters von 2.
Wie in 4(a) gezeigt, ist bei der Fotomaske der ersten Ausführung ein aus einem lichtabschirmenden Film, z.B. einem Chromfilm, gebildeter lichtabschirmender Filmbereich 121 auf einem transparenten Substrat 120 gebildet. Die Außenabmessung des lichtabschirmenden Filmbereichs 121 entspricht der Abmessung eines gewünschten Musters multipliziert mit M. Wenn z.B. die Außenbreite des gewünschten Musters 1 μm ist, ist die Außenbreite des lichtabschirmenden Filmbereichs 121 M μm. Man beachte, dass ein außerhalb des lichtabschirmenden Filmbereiches 121 gelegener Bereich 120a in dem transparenten Substrat 120 als ein lichtabschirmender Bereich dient. Außerdem sind Phasenschiebebereiche 122 innerhalb des lichtabschirmenden Bereichs 121 gebildet. Die Phasenschiebebereiche 122 liefern das dorthindurch übertragene Licht mit einer Phasendifferenz von etwa 180 Grad gegenüber dem durch den lichtübertragenden Bereich 120a übertragenen Licht und weisen eine etwa gleichwertige Transmittanz zu der des lichtübertragenden Bereichs 120a auf. Außerdem ist ein lichtabschirmendes Muster aus dem lichtabschirmenden Filmbereich 121 und den Phasenschiebebereichen 122 gebildet.
Das heißt, die Phasenschiebebereiche 122 werden in dem lichtabschirmenden Muster an Stellen, z.B. innerhalb eines Abschnitts mit einer Linienbreite von etwa M × 0.13 μm (Auflösung) oder kleiner (z.B. Bereich r1), an einem Linienende (z.B. Bereich r2) oder an einer Musterecke (z.B. Bereich r3), bereitgestellt. Der Phasenschiebebereich 122 wird wie folgt gebildet: Zum Beispiel wird eine Öffnung mit der gleichen Kontur wie der Phasenschiebebereich 122 in dem lichtabschirmenden Film des lichtabschirmenden Filmbereichs 121 gebildet, und das unter der Öffnung gelegene transparente Substrat 120 wird bis zu einer solchen Tiefe entfernt, die eine optische Wegdifferenz erzeugt, die der halben Wellenlänge (umgewandelt auf der Basis der Wellenlänge λ) des übertragenen Lichts entspricht.
4(b) zeigt das auf einen Resistfilm projizierte Simulationsergebnis der Lichtintensitätsverteilung, wenn der Resistfilm der Belichtung mit der Fotomaske von 4(a) unterzogen wird. Man beachte, dass die Simulation der Lichtintensitätsverteilung unter den folgenden optischen Bedingungen durchgeführt wurde: Wellenlänge λ = 0.193 μm; nummerische Aper tur NA = 0.6 und Kohärenz σ = 0.8. 4(b) zeigt die Lichtintensitätsverteilung unter Verwendung von Konturlinien der relativen Lichtintensität in einem zweidimensionalen relativen Koordinatensystem.
Wie in 4(b) gezeigt, hat die durch die Fotomaske von 4(a) erhaltene Lichtintensitätsverteilung ein Profil ähnlich dem Merkmal eines aus dem lichtabschirmenden Filmbereich 121 und den Phasenschiebebereichen 122 gebildeten lichtabschirmenden Musters, d.h. ein gewünschtes Muster. Insgesamt weist die Lichtintensitätsverteilung einen kleinen Abstand zwischen Konturlinien der relativen Lichtintensität auf. Als Folge wird die Veränderung in der Musterabmessung, die aus einer Veränderung in der Belichtungsenergie entsteht, verringert. Ein Belichtungsspielraum des Resistfilms wird erhöht, wodurch das Bilden eines stabilen Mustermerkmals erleichtert wird.
4(c) zeigt das Vergleichsergebnis zwischen dem gewünschten Mustermerkmal und dem Profil einer Konturlinie der relativen Lichtintensität von 4(b), d.h. eine Konturlinie, die angesehen wird, das durch Entwickeln des Resistfilms erzeugte Resistmustermerkmal zu repräsentieren.
Wie in 4(c) gezeigt, ist in dem erwarteten Resistmustermerkmal ein Linienende (z.B. Bereich r2') oder eine Musterecke (z.B. Bereich r3') nicht von dem gewünschten Mustermerkmal zurückgezogen, oder ein Abschnitt mit einer Linienbreite von etwa 0.13 μm (Auflösung) oder kleiner (z.B. Bereich r1') wird nicht schmäler als das gewünschte Mustermerkmal, im Gegensatz zu dem Fall, wo die Fotomaske des ersten Vergleichsbeispiels verwendet wird. Mit anderen Worten, der Gebrauch der Fotomaske der ersten Ausführung ermöglicht das Bilden eines gewünschten Mustermerkmals.
Aus den vorerwähnten Ergebnissen hat der Erfinder das Prinzip gefunden, dass der Phasenschiebebereich eine bessere lichtabschirmende Eigenschaft als die des lichtabschirmenden Filmbereichs zeigt, wenn der lichtübertragende Bereich und der Phasenschiebebereich mit einer Phasendifferenz von 180 Grad in Bezug auf den lichtübertragenden Bereich auf der Fotomaske so angeordnet werden, dass vorgeschriebene Bedingungen erfüllt sind.
Um die vorgeschriebenen Bedingungen zu spezifizieren, wird die lichtabschirmende Eigenschaft der Struktur unter Verwendung nur des lichtabschirmenden Films oder Phasenschiebers als ein lichtabschirmendes Muster im Folgenden mit Verweis auf die Zeichnungen beschrieben.
5(a) ist eine Draufsicht einer Maske mit einem auf einem transparenten Substrat gebildeten lichtabschirmenden Muster, wobei das lichtabschirmende Muster nur aus einem lichtabschirmenden Film gebildet ist (im Folgenden wird diese Maske als eine Fotomaske des zweiten Vergleichsbeispiels bezeichnet). Wie in 5(a) gezeigt, ist ein isoliertes Linienmuster 131 mit einer Breite von (L × M) aus einem lichtabschirmenden Film, z.B. einem Chromfilm, auf einem transparenten Substrat 130 gebildet.
5(b) ist eine Draufsicht einer Maske mit einem auf einem transparenten Substrat gebildeten lichtabschirmenden Muster, wobei das lichtabschirmende Muster nur aus einem Phasenschieber gebildet ist (im Folgenden wird diese Maske als eine Fotomaske des dritten Vergleichsbeispiels bezeichnet). Wie in 5(b) gezeigt, ist ein isoliertes Linienmuster 141 mit einer Breite von (L × M) aus einem Phasenschieber auf einem transparenten Substrat 140 gebildet.
5(c) bis (e) zeigen das Simulationsergebnis der Lichtintensitätsverteilung (relative Lichtintensität) des zwischen zwei Punkten A und B der Fotomasken des zweiten und dritten Vergleichsbeispiels übertragenen Lichts, wobei die Breite L 0.06 μm, 0.10 μm bzw. 0.16 μm betrug (optische Bedingungen: Wellenlänge λ = 0.193 μm; nummerische Apertur NA = 0.6 und Kohärenz σ = 0.8). Man beachte, dass in 5(c) bis (e) die punktierte Linie die Lichtintensitätsverteilung des zwischen zwei Punkten A und B des zweiten Vergleichsbeispiels übertragenen Lichts angibt, und die starke Linie die Lichtintensitätsverteilung des zwischen zwei Punkten A und B des dritten Vergleichsbeispiels übertragenen Lichts angibt. In 5(c) bis (e) kann festgestellt werden, dass jede Maske eine größere lichtabschirmende Wirkung der Lichtintensität am Ursprung der Abszisse aufweist, d.h. in der Mitte des isolierten Linienmusters 131 oder isolierten Linienmusters 141 niedriger ist.
5(f) zeigt das Simulationsergebnis einer Änderung in der Lichtintensität (relative Lichtintensität) des durch die Mitte des isolierten Linienmusters 131 (die Fotomaske des zweiten Vergleichsbeispiels) und des isolierten Linienmusters 141 (die Fotomaske des dritten Vergleichsbeispiels) übertragenen Lichts, wobei die Breite L kontinuierlich verändert wurde (optische Bedingungen: Wellenlänge λ = 0.193 μm; nummerische Apertur NA = 0.6 und Kohärenz σ =0.8). Man beachte, dass in 5(f) die punktierte Linie eine Änderung in der durch die Mitte des isolierten Linienmusters 131 übertragenen Lichtintensität angibt, und die starke Linie eine Änderung in der durch die Mitte des isolierten Linienmusters 141 übertragenen Lichtintensität angibt.
Wie in 5(c) bis (e) und 5(f) gezeigt, hat, wenn die Breite L kleiner als etwa die Auflösung ist, d.h. etwa 0.13 μm, der Phasenschieber eine größere lichtabschirmende Wirkung als die des lichtabschirmenden Films. Wenn die Breite L etwa 0.13 μm übersteigt, hat jedoch der Phasenschieber eine schlechtere lichtabschirmende Wirkung als der lichtabschirmende Film. Mit anderen Worten, die maximale Breite L, die den Phasenschieber veranlasst, eine größere lichtabschirmende Wirkung als der lichtabschirmende Film zu haben, beträgt etwa 0.13 μm.
Wie in 5(f) gezeigt, wird die maximale lichtabschirmende Wirkung des Phasenschiebers mit der Breite L von etwa 0.10 μm erhalten.
6 zeigt das Simulationsergebnis bei verschiedenen Wellenlängen λ und nummerischen Aperturen NA, wobei die maximale Breite L, die den Phasenschieber veranlasst, eine größere lichtabschirmende Wirkung als der lichtabschirmende Film (Chromfilm) zu haben, in Bezug auf λ/NA geplottet ist.
Wie in 6 gezeigt, wird die ungefähre Beziehung, wie durch L = 0.4 × λ/NA gegeben, zwischen λ/NA und der maximalen Bereite L erreicht, die den Phasenschieber veranlasst, eine größere lichtabschirmende Wirkung als der lichtabschirmende Film zu haben. Mit anderen Worten, wenn das isolierte Linienmuster des auf dem transparenten Substrat gebildeten Phasenschiebers eine Breite (L × M) gleich oder kleiner als (0.4 × λ/NA) × M hat, hat dieses isolierte Linienmuster eine größere lichtabschirmende Wirkung als das isolierte Linienmuster des lichtabschirmenden Films.
7 zeigt das Simulationsergebnis bei verschiedenen Wellenlängen λ und nummerischen Aperturen NA, wobei die Breite L, die die lichtabschirmende Wirkung der Phasenschiebers maximiert, in Bezug auf λ/NA geplottet ist.
Wie in 7 gezeigt, wird die ungefähre Beziehung, wie durch L = (0.8/3) × λ/NA gegeben, zwischen λ/NA und der Breite L erreicht, die die lichtabschirmende Wirkung des Phasenschiebers maximiert Mit anderen Worten, wenn das isolierte Linienmuster des auf dem transparenten Substrat gebildeten Phasenschiebers eine Breite (L × M) von etwa (0.8/3) × λ/NA × M aufweist, hat dieses isolierte Linienmuster die maximale lichtabschirmende Wirkung.
Aus den vorerwähnten Ergebnissen hat der Erfinder gefunden, dass ein lichtabschirmendes Muster mit einer ausgezeichneten lichtabschirmenden Eigenschaft durch die Struktur implementiert werden kann, die einen von einem lichtabschirmenden Film umgebenen Phasenschieber einer vorgeschriebenen Abmessung oder kleiner aufweist, d.h. die Struktur, die einen von einem lichtabschirmenden Filmbereich umgebenen Phasenschiebebereich aufweist.
Um die Bedingungen zu spezifizieren, die in der Lage sind, die lichtabschirmende Eigenschaft des lichtabschirmenden Films durch den Phasenschieber zu steigern, wird nun die lichtabschirmende Eigenschaft eines aus Kombination eines Phasenschiebebereiches und eines lichtabschirmenden Filmbereiches gebildeten lichtabschirmenden Musters mit Verweis auf die Zeichnungen beschrieben.
8(a) ist eine Draufsicht einer Maske mit einem aus Kombination eines Phasenschiebebereiches und eines lichtabschirmenden Filmbereiches gebildeten lichtabschirmenden Muster, d.h. eine Fotomaske nach dem ersten Beispiel. Wie in 8(a) gezeigt, ist ein lichtabschirmender Filmbereich 151 auf einem transparenten Substrat 150 so gebildet, dass er einen Phasenschiebebereich 152 umgibt, und das lichtabschirmende Muster ist aus dem lichtabschirmenden Filmbereich 151 und dem Phasenschiebebereich 152 gebildet. Die Breite des lichtabschirmenden Filmbereiches 151 einschließlich des Phasenschiebebereiches 152 beträgt (L × M), die Breite des Phasenschiebebereiches 152 beträgt (W × M), und die Breite des Abschnitts, der den Phasenschiebebereich 152 in dem lichtabschirmenden Filmbereich 151 umgibt, beträgt (S × M). Daher L = W + 2S.
8(b) bis (d) zeigen das Simulationsergebnis der Lichtintensitätsverteilung (relative Lichtintensität) des Lichts, das zwischen zwei Punkten A und B der Maske von 8(a) übertragen wird, wobei die Breite L von 0.10 μm, 0.14 μm und 0.18 μm und verschiedene Breiten W benutzt werden (optische Bedingungen: Wellenlänge λ = 0.193 μm, mummerische Apertur NA = 0.6 und Kohärenz σ = 0.8).
8(e) zeigt das Simulationsergebnis einer Änderung in der Lichtintensität relative Lichtintensität) des durch die Mitte des lichtabschirmenden Musters auf der Maske von 8(a) übertragenen Lichts, wobei verschiedene Breiten L und verschiedene Breiten W benutzt werden (optische Bedingungen: Wellenlänge λ = 0.193 μm, mummerische Apertur NA = 0.6 und Kohärenz σ = 0.8).
9 zeigt das Simulationsergebnis, das basierend auf 8(b) bis (d) und 8(e) erhalten wird, wobei die maximale Breite W, die die aus Kombination des Phasenschiebereiches und des lichtabschirmenden Filmbereiches gebildete Struktur veranlasst, eine größere lichtabschirmende Wirkung (niedrigere Lichtintensität) zu haben als die nur aus dem lichtabschirmenden Film (Chromfilm) (entsprechend W = 0) gebildete Struktur, in Bezug auf die Breite L geplottet ist.
Entsprechend der vorerwähnten Eigenschaft der lichtabschirmenden Wirkung, die nur aus dem Phasenschieber resultiert, wird erwartet, dass, vorausgesetzt dass der Phasenschieber innerhalb des lichtabschirmenden Films so bereitgestellt wird, dass er von dem lichtübertragenden Bereich (der Bereich des transparenten Substrats ohne lichtabschirmendes Muster) in einem Abstand von 0.4 × λ/NA oder kleiner umgeben ist, d.h. W + S <= 0.4 × λ/NA erfüllt, dieses lichtabschirmende Muster eine größere lichtabschirmende Wirkung implementieren würde als die des lichtabschirmenden Musters mit der gleichen Abmessung, aber nur aus dem lichtabschirmenden Film gebildet. Man beachte, dass, wenn W + S <= 0.4 × λ/NA erfüllt ist, L <= (0.8 × λ/NA) – W. Daher ist L <= (0.8 × λ/NA) erfüllt.
Andererseits wird, wie in 9 gezeigt, die ungefähre Beziehung, wie durch W = (0.8 × λ/NA) – L gegeben, zwischen der Breite L und der maximalen Breite W hergestellt, die die aus Kombination des Phasenschiebebereiches und des lichtabschirmenden Filmbereichs gebildete Struktur veranlasst, eine größere lichtabschirmende Wirkung als die der Struktur zu haben, die nur den lichtabschirmenden Film benutzt. Mit anderen Worten, es wird angenommen, dass eine Öffnung mit einer Breite von (W × M) in einem lichtabschirmenden Film mit einer Breite von (L × M) zur Verwendung als ein Phasenschiebebereich gebildet ist. In diesem Fall kann, solange W <= (0.8 × λ/NA) – L erfüllt ist, die lichtabschirmende Wirkung gegenüber dem Fall verbessert werden, wo der lichtabschirmende Film mit einer Breite von (L × M) direkt verwendet wird. Man beachte, dass, wenn W <= (0.8 × λ/NA) – L erfüllt ist, W + S <= 0.4 × λ/NA. Der Ergebnis von 9 entspricht daher der oben beschriebenen Erwartung. Vorausgesetzt dass L <= 0.4 × λ/NA, kann selbst das nur aus dem Phasenschieber gebildete lichtabschirmende Muster, d.h. W = L, die lichtabschirmende Wirkung gegenüber dem nur aus dem lichtabschirmenden Film gebildeten lichtabschirmenden Muster verbessern.
Aus den vorerwähnten Ergebnissen hat der Erfinder gefunden, dass die lichtabschirmende Wirkung eines lichtabschirmenden Musters mit einer Breite (L × M) von (0.8 × λ/NA) × M oder kleiner durch Bilden eines Phasenschiebebereiches darin verbessert wird, d.h. eine Öffnung mit einer Breite (W × M) von ((0.8 × λ/NA) – L) × M oder kleiner. Im Folgenden wird ein in einem lichtabschirmenden Muster gebildeter Phasenschiebebereich, um die vorerwähnten Be dingungen zu erfüllen, als ein Maskenverstärker bezeichnet.
10 zeigt das basierend auf 8(b) bis (d) und 8(e) erhaltene Simulationsergebnis, wobei die Breite W, die die lichtabschirmende Wirkung des Maskenverstärkers maximiert, in Bezug auf die Breite L geplottet ist.
Wie in 10 gezeigt, wird die ungefähre Beziehung, wie durch W = ((0.8 × λ/NA) – L)/2 gegeben, zwischen der Breite L und der Breite W hergestellt, die die lichtabschirmende Wirkung des Maskenverstärkers maximiert. Mit anderen Worten, es wird angenommen, dass eine Öffnung mit einer Breite von (W × M) in einem lichtabschirmenden Film mit einer Breite von (L × M) zur Verwendung als ein Maskenverstärker gebildet ist. In diesem Fall hat, wenn W = ((0.8 × λ/NA) – L)/2, der Maskenverstärker die größte lichtabschirmende Wirkung.
Der Erfinder hat auch gefunden, dass, vorausgesetzt dass ein aus einem lichtabschirmenden Film und einem darin gelegenen Maskenverstärker gebildetes lichtabschirmendes Muster eine Breite von (L × M) hat und der Maskenverstärker eine Breite von (W × M) hat und W <= (0.8 × λ/NA) – L, der Maskenverstärker die lichtabschirmende Wirkung verbessert, selbst wenn der Maskenverstärker sich nicht in der Mitte des lichtabschirmenden Musters befindet.
11(a) ist eine Draufsicht einer Maske mit einem von der Mitte eines lichtabschirmenden Musters versetzten Maskenverstärker. Wie in 11(a) gezeigt, ist ein lichtabschirmender Filmbereich 161 auf einem transparenten Substrat 160 so gebildet, dass es einen Maskenverstärker 162 umgibt. Das lichtabschirmende Muster ist aus dem lichtabschirmenden Filmbereich 161 und dem Maskenverstärker 162 gebildet. Die Breite des lichtabschirmenden Filmbereiches 161 einschließlich des Maskenverstärkers 162, d.h. die Breite des lichtabschirmenden Musters, beträgt (L × M), die Breite des Maskenverstärkers 162 beträgt (W × M), und die Versatzbreite zwischen den jeweiligen Mittellinien des lichtabschirmenden Musters und des Maskenverstärkers 162 beträgt (d × M).
11(b) zeigt das Simulationsergebnis der Lichtintensitäts- (relative Lichtintensität) Verteilung des zwischen zwei Punkten A und B der Maske von 11(a) übertragenen Lichts, wobei die Breite L 0.14 μm war, die Breite W 0.06 μm war, und die Versatzbreite d im Bereich von –0.03 μm bis 0.03 μm variiert wurde (optische Bedingungen: Wellenlänge λ = 0.192 μm; nummerische Apertur NA = 0.6 und Kohärenz σ = 0.8).
Wie in 11(b) gezeigt, hat der Maskenverstärker, ungeachtet seiner Position auf dem lichtabschirmenden Muster, im Wesentlichen die gleiche lichtabschirmende Wirkung. Obwohl der Versetzungsbetrag des Maskenverstärkers 0.06 μm × M beträgt (was der Versetzungsbetrag zwischen d = –0.03 μm und d = 0.03 μm ist), beträgt der Versetzungsbetrag der Licht intensitätsverteilung selbst etwa 0.02 μm. Der Versatz des Maskenverstärkers hat daher eine geringe Wirkung auf die Lichtintensitätsverteilung. Folglich ist einzusehen, dass die Positionskontrolle des Maskenverstärkers in der lichtabschirmenden Musterstruktur, die den Maskenverstärker verwendet, nicht so wichtig ist.
Wie oben beschrieben wurde, wird nach dem ersten Beispiel ein Maskenverstärker mit einer Breite (W × M) von ((0.8 × λ/NA) – L) × M oder kleiner in einem lichtabschirmenden Muster mit einer Breite (L × M) von (0.8 × λ/NA) × M oder kleiner bereitgestellt. Das übertragene Licht, das die Rückseite des lichtabschirmenden Filmbereiches des lichtabschirmenden Musters infolge des Brechungsphänomens erreicht, wird daher durch das durch den Maskenverstärker übertragene Licht aufgehoben. Demzufolge wird die lichtabschirmende Wirkung des lichtabschirmenden Musters verbessert. In diesem Fall kann durch Bereitstellen des Maskenverstärkers, um W = ((0.8 × λ/NA) – L)/2 zu erfüllen, die lichtabschirmende Wirkung des lichtabschirmenden Musters maximiert werden. Vorausgesetzt dass L <= 0.4 × λ/NA, kann selbst das nur aus dem Phasenschieber gebildete lichtabschirmende Muster, d.h. W = L, die lichtabschirmende Wirkung gegenüber dem nur aus dem lichtabschirmenden Film gebildeten lichtabschirmenden Muster verbessern.
Im Folgenden wird die lichtabschirmende Eigenschaft, die durch den Maskenverstärker mit einer optimierten Breite erhalten wird, mit Verweis auf die Zeichnungen beschrieben.
12(a) bis (c) zeigen das Simulationsergebnis der Lichtintensitätsverteilung, die durch die folgenden Masken erhalten wird: Eine einfache lichtabschirmende Filmmaske, deren lichtabschirmendes Muster nur aus einem lichtabschirmenden Film gebildet ist (im Folgenden als eine Fotomaske des vierten Vergleichsbeispiels bezeichnet); eine Halbton-Phasenschiebemaske (im Folgenden als eine Fotomaske des fünften Vergleichsbeispiels bezeichnet), und eine Maske der vorliegenden Ausführung einschließlich eines Maskenverstärkers mit einer optimierten Breite in dem lichtabschirmenden Muster, wobei das lichtabschirmende Muster eine Breite von (L × M) hat und L im Bereich von 0.26 μm bis 0.10 μm verändert wurde.
12(d) bis (f) zeigen das Simulationsergebnis der Lichtintensitätsverteilung, die durch Kombination der Fotomasken des vierten und fünften Vergleichsbeispiels und der vorliegenden Ausführung mit ringförmiger Belichtung, wie in 13 gezeigt, (ein lichtabschirmen des Filter mit einem Radius gleich 2/3 der Radiusses der Lichtquelle wird in der Mitte der Lichtquelle des Ausrichters bereitgestellt) erhalten wird, wobei das lichtabschirmende Muster eine Breite von (L × M) hat und L im Bereich von 0.26 μm und 0.10 μm verändert wird.
Man beachte, dass die Simulation der Lichtintensitätsverteilung von 12(a) bis (f) unter den folgenden optischen Bedingungen durchgeführt wurde: Wellenlänge I = 0.193 μm; nummerische Apertur NA = 0.6 und Kohärenz σ = 0.8 und somit 0.8 × λ/NA ≠ 0.26 μm und (0.8/3) × λ/NA ≠ 0.09 μm. Die in 12(a) bis (f) gezeigte Lichtintensitätsverteilung wird entlang der Querrichtung des lichtabschirmenden Musters unter Verwendung der Mitte des lichtabschirmenden Musters als Ursprung berechnet.
Wie in 12(a) gezeigt, wird in Fall der einfachen lichtabschirmenden Filmmaske die licht abschirmende Wirkung des lichtabschirmenden Musters verschlechtert, wenn L kleiner als 0.8 λ/NA (0.26 μm) wird, wodurch ein Belichtungsspielraum abrupt verringert wird.
Wie in 12(b) gezeigt, wird auch im Fall der Halbton-Phasenschiebemaske die lichtabschirmende Wirkung des lichtabschirmenden Musters verschlechtert, wenn L kleiner wird, wodurch ein Belichtungsspielraum abrupt verringert wird.
Wie in 12(c) gezeigt, wird im Fall der Maske der vorliegenden Ausführung mit der optimierten Maskenverstärkerstruktur etwa die gleiche lichtabschirmende Wirkung mit jeder Breite L im Bereich von 0.8 × λ/NA bis (0.8/3) × λ/NA (etwa 0.10 μm) erhalten. Man beachte, dass, wenn L 0.8 × λ/NA oder mehr ist, eine ausreichende lichtabschirmende Wirkung durch ein normales lichtabschirmendes Muster erhalten wird, das nur aus dem lichtabschirmenden Film gebildet ist. Mit der Maskenverstärkerstruktur kann daher eine genügende lichtabschirmende Wirkung mit jeder Breite L von (0.8/3) × λ/NA oder mehr verwirklicht werden. Es versteht sich, dass in der vorliegenden Ausführung L = (0.8/3) × λ/NA nicht die Grenze der Auflösung bedeutet und ein Muster mit dem Maskenverstärker gebildet werden kann, selbst wenn L (0.8/3) × λ/NA oder kleiner ist.
Wie in 12(a) und 12(d) oder 12(b) und 12(e) gezeigt, hat die einfache lichtabschirmende Maske oder die Halbton-Phasenschiebemaske in Verbindung mit ringförmiger Belichtung eine verschlechterte lichtabschirmende Eigenschaft. Im Gegensatz dazu hat, wie in 12(c) und 12(f) gezeigt, die Maske der vorliegenden Ausführung auch in Kombination mit ringförmiger Belichtung keine verschlechterte lichtabschirmende Eigenschaft.
Man beachte, dass die Wirkungen, die aus dem Kombinieren der Maske der vorliegenden Ausführung mit ringförmiger Belichtung resultieren, später beschrieben werden.
Im Folgenden wird die Beziehung zwischen L und W mit Verweis auf die Zeichnungen beschrieben. Hierin wird angenommen, dass die Breite des lichtabschirmenden Musters einschließlich des Maskenverstärkers (L × M) und die Breite des Maskenverstärkers (W × M) beträgt.
14(a) ist eine grafische Darstellung von W = L und W = α × (A – L)/2 (wo A = 0.8 × λ/NA, und α = 0.5, 1.0, 1.5 und 2.0), wobei L die Abszisse und W die Ordinate ist, Hierin erfüllt W = α × (A – L)/2 die Bedingung bezüglich der Breite (W × M) des Maskenverstärkers: W <= (0.8 × λ/NA) – L = A – L (wo W >= L). Unter Vernachlässigung der auf der Fotomaske zu implementierenden kleinsten möglichen Abmessung ist W >= L für die Breite (W × M) des Maskenverstärkers.
In 14(a) ist der Schnittpunkt von W = L und W = α × (A – L)/2 mit "*" markiert, und der Wert L an dem Schnittpunkt ist α × A(2 + α).
Wie oben beschrieben, wird der Maskenverstärker in dem lichtabschirmenden Muster, das L < A erfüllt, bereitgestellt. Wie in 14(a) gezeigt, wird, wenn L < A, der Wert W = α × (A – L)/2 erhöht, wenn L verringert wird, und wird an dem Punkt "*" gleich L. Wenn L kleiner als dieser Wert ist, kann daher das lichtabschirmende Muster nur aus dem Phasenschieber gebildet werden. Wenn z.B. α = 1, kann das lichtabschirmende Muster von L < A/3 nur aus dem Phasenschieber gebildet werden.
14(b) ist eine grafische Darstellung von W = L-2E und W = α × (A – L))/2 (wo A = 0.8 × λ/NA und α = 1.5, 1.0, 1.5 und 2.0), wobei die Abszisse L und die Ordinate W ist. Hier ist (E × M) die auf der Fotomaske zu implementierende kleinste mögliche Abmessung, und bedeutet z.B. einen Wert, der etwa der Abgleichgenauigkeit einer Fotomasken-Schreibvorrichtung entspricht Man sollte verstehen, dass die Breite (L × M) des lichtabschirmenden Musters einschließlich des Maskenverstärkers und die Breite (W × M) des Maskenverstärkers beide gleich oder größer sind als die kleinste mögliche Abmessung (E × M). Da der lichtabschirmende Film mit einer Breite von wenigstens (E × M) auf beiden Seiten des Maskenverstärkers gelassen werden muss, ist W <= L – 2E für die Breite (W × M) des Maskenverstärkers.
In 14(b) ist der Schnittpunkt von W = L – 2E und W = α × (A – L)/2 mit "*" markiert, und der Wert L an dem Schnittpunkt beträgt (α × A + 4 X E)/(2 + α).
Wie in 14(b) gezeigt, wird, wenn L < A, der Wert W = α × (A – L)/2 erhöht, wenn L verringert wird, und wird gleich L – 2E an dem Punkt "*", wie im Fall von 14(a). Wenn L kleiner ist als dieser Wert, wird daher nur die Breite des Maskenverstärkers reduziert. Das heißt, nur die Breite des Maskenverstärkers wird reduziert, wenn L verringert wird, sodass der lichtabschirmende Film der Breite (E × M) auf beiden Seiten des Maskenverstärkers gelassen wird. Wenn z.B. α = 1, wird nur die Breite des Maskenverstärkers in dem lichtabschirmenden Muster von L < (A + 4 × E)/3 verändert.
Wie in 14(a) und 14(b) gezeigt, kann, wenn die Breite (W × M) des Maskenverstärkers innerhalb des Bereichs von W <= 2 × (A – L)/2 = A – L und W <= L oder W <= L – 2E bestimmt wird, die lichtabschirmende Eigenschaft durch den Maskenverstärker verbessert werden. Die lichtabschirmende Eigenschaft des Maskenverstärkers wird maximiert, wenn sowohl W = (A – L)/2 als auch L >= A/3 erfüllt sind. Die lichtabschirmende Eigenschaft kann jedoch durch den Maskenverstärker ausreichend verbessert werden, solange 0.5 × (A – L)/2 <= W <= 1.5 × (A – L)/2 und W <= L oder W <= L – 2E erfüllt sind.
Im Folgenden wird die Beziehung zwischen der Transmittanz und Phase des Maskenverstärkers und seiner lichtabschirmenden Wirkung beschrieben.
15 zeigt das Simulationsergebnis einer Änderung in der lichtabschirmenden Wirkung in der Maske der vorliegenden Ausführung mit einem Maskenverstärker mit einer bei L = 0.10 um optimierten Breite, wobei die Breite des lichtabschirmenden Musters (L × M) ist, das heißt, das Simulationsergebnis einer Änderung in der lichtabschirmenden Wirkung, die erhalten wird, während die Transmittanz und Phase eines als Maskenverstärker dienenden Phasenschiebebereichs verändert werden. Man beachte, dass die lichtabschirmende Wirkung durch den folgenden Ausdruck bewertet wurde: (F(X, Y) – F(180, 1.0))/F(180, 1.0) (wo X eine Phase ist, Y die Transmittanz-Intensität (das Quadrat der Phasen-Transmittanz ist; die Transmittanz-Intensität des lichtübertragenden Bereichs 1 ist und F(X, y) die Lichtintensität in der Mitte des lichtabschirmenden Musters ist). In 15 sind die Transmittanz- und Phasenwerte für die Bewertungsausdrücke der lichtabschirmenden Wirkung von 1.0, 2.0 und 3.0 geplottet.
Vorausgesetzt dass die Bedingung, wo der Bewertungsausdruck der lichtabschirmenden Wirkung gleich 1 wird, d.h. die Bedingung, wo eine Änderung der Lichtintensität gleich der kleinsten Lichtintensität (F(180, 1.0) entsprechend einer Änderung in Transmittanz und Phase wird, liegt die zulässige Grenze der lichtabschirmenden Wirkung des Maskenverstärkers in Bezug auf den lichtübertragenden Bereich vorzugsweise im Bereich von (170 + 360 × n) bis (190 + 360 × n) Grad (wo n eine Ganzzahl ist), wie in 15 gezeigt. Die Transmittanz-Intensität des Maskenverstärkers beträgt vorzugsweise 80% oder mehr der Transmittanz-Intensität des lichtübertragenden Bereichs.
Man beachte, dass die vorangehende Beschreibung unter der Annahme gegeben wird, dass das lichtabschirmende Muster ein Linienmuster ist. Der Maskenverstärker hat jedoch die Wirkung des Verbesserns der lichtabschirmenden Eigenschaft, wenn er im Inneren des lichtabschirmenden Films so bereitgestellt wird, dass er von dem lichtübertragenden Bereich aus wenigstens zwei Richtungen in einem Abstand von 0.4 × λ/NA oder weniger umgeben ist. Folglich verbessert der Maskenverstärker die lichtabschirmende Wirkung auch dann, wenn er an oder innerhalb einer Ecke des lichtabschirmenden Musters oder an oder innerhalb eines Endes des als ein Linienmuster gebildeten lichtabschirmenden Musters bereitgestellt wird. Dies ermöglicht das Bilden eines feinen Musters mit einem Merkmal, das dem eines gewünschten lichtabschirmenden Musters wahrhaftig ähnlich ist.
Zweite Ausführung
Im Folgenden wird ein Musterungsverfahren nach der zweiten Ausführung der Erfindung mit Verweis auf die Zeichnungen beschrieben. Man beachte, dass das Musterungsverfahren der zweiten Ausführung ein Musterungsverfahren ist, das die Fotomaske des ersten Beispiels verwendet. In der zweiten Ausführung bezeichnet M eine Vergrößerung eines optischen Reduktions-Projektionssystems eines Ausrichters.
16(a) bis (e) sind Schnittansichten, die jeweils Schritte des Musterungsverfahrens der zweiten Ausführung veranschaulichen.
Zuerst wird, wie in 16(a) gezeigt, ein aus einem Metallfilm zu ätzender Film 201 oder isolierender Film auf einem Substrat 200 gebildet. Ein zu Grunde liegender isolierender Film, zu Grunde liegende Verdrahtungen, aktive Elemente wie Transistoren oder dergleichen können im Voraus auf dem Substrat 200 gebildet werden.
Dann wird, wie in 16(b) gezeigt, ein Resistfilm 202 auf dem Ätzfilm 201 gebildet.
Man beachte, dass die vorliegende Ausführung ein Positiv-Resist, ein Resist, dessen belich teter Teil durch Entwickeln entfernt wird, als ein Material für den Resistfilm 202 verwendet wird. Alternativ kann jedoch ein Negativ-Resist benutzt werden, um einen feinen Resist-entfernten Bereich wie ein Lochmuster zu bilden.
Dann wird, wie in 16(c) gezeigt, der Resistfilm 202 der Musterbelichtung mit der Fotomaske des ersten Beispiels unterzogen, d.h. eine Fotomaske 203 mit einem lichtabschirmenden Muster 203a der Maskenverstärkerstruktur. Das heißt, Belichtungslicht 204 wird so auf die Fotomaske 203 gerichtet, dass das dorthindurch übertragene Licht 205 auf einen vorgeschriebenen Abschnitt des Resistfilms 202 fällt.
Dann wird, wie in 16(d) gezeigt, der belichtete Resistfilm 202 entwickelt, um ein Resistmuster 202A zu bilden.
Danach wird, wie in 16(e) gezeigt, der Ätzfilm 201 unter Verwendung des Resistmusters 202A als Ätzmaske geätzt, um dadurch ein Muster 201A des Ätzfilms 201 zu bilden.
Entsprechend der zweiten Ausführung wird die Musterbelichtung mit der Fotomaske des ersten Beispiels durchgeführt. Selbst wenn das Resistmuster 202A oder Muster 201A mit einer Abmessung gleich oder kleiner als etwa die Auflösung gebildet wird, liefert daher das lichtabschirmende Muster 203a etwa die gleiche lichtabschirmende Wirkung wie die, die bereitgestellt wird, wenn ein Muster mit einer Abmessung gleich oder größer als etwa die Auflösung gebildet wird. Folglich kann das Resistmuster 202A oder Muster 201A mit jedem Merkmal und jeder Abmessung einschließlich einer Abmessung gleich oder kleiner als etwa die Auflösung gebildet werden, indem nur die Fotomaske des ersten Beispiels belichtet wird.
Der Erfinder hat gefunden, dass zusätzlich zu der verbesserten lichtabschirmenden Eigenschaft ein einmaliger Effekt, d.h. ein verbesserter Prozess-Spielraum, z.B. Fokus-Eigenschaften, durch den Gebrauch des Maskenverstärkers erhalten werden kann. In Folgenden wird dieser Effekt des verbesserten Prozess-Spielraumes mit Verweis auf die Zeichnungen beschrieben.
17(a) bis (e) zeigen Lichtquellenmerkmale von normaler Belichtung, ringförmiger Belichtung und vierfacher Belichtung. Die ringförmige Belichtung und vierfache Belichtung sind Beispiele von schräg einfallender Belichtung.
18(a) zeigt das Simulationsergebnis der DOF-(Brennweiten)Werte der folgenden drei Fotomasken bei normaler Belichtung von 17(a): eine einfache lichtabschirmende Film maske (die Fotomaske des vierten Vergleichsbeispiels); eine Halbton-Phasenschiebemaske (die Fotomaske des fünften Vergleichsbeispiels), und eine Fotomaske des ersten Beispiels mit dem Maskenverstärker mit optimierter Breite (im Folgenden als die Fotomaske der Erfindung bezeichnet), wobei das lichtabschirmende Muster eine Breite (L × M) hat und L im Bereich von 0.10 μm bis 0.25 μm verändert wurde.
18(b) zeigt das Simulationsergebnis der DOF-Werte der Fotomasken des vierten und fünften Vergleichsbeispiels und der Fotomaske der Erfindung bei ringförmiger Belichtung von 17(b), wobei das lichtabschirmende Muster eine Breite (L × M) hat und L im Bereich von 0.05 μm bis 0.25 μm verändert wurde.
18(c) zeigt das Simulationsergebnis der DOF-Werte der Fotomasken des vierten und fünften Vergleichsbeispiels und der Fotomaske der Erfindung bei vierfacher Belichtung von 17(c), wobei das lichtabschirmende Muster eine Breite (L × M) hat und L im Bereich von 0.05 μm bis 0.30 μm verändert wurde.
Man beachte, dass in 18(a) bis (c) eine Linienbreite, die abhängig von einer Fokus-Position variiert (kritische Abmessung, im Folgenden als CD bezeichnet) unter den Bedingungen, einen beliebigen Wert L zu verwirklichen, simuliert wurde. Ein zulässiger Bereich der Fokus-Position, in dem die CD innerhalb +/-10% des CD-Wertes an der Fokus-Position = 0 variiert, wurde daher als ein DOF-Wert erhalten.
Wie in 18(a) bis (c) gezeigt, verbessert die Halbton-Phasenschiebemaske kombiniert mit einem Schrägeinfall-Beleuchtungsverfahren, z.B. ein ringförmiges Beleuchtungs- oder vierfaches Beleuchtungsverfahren, die DOF (gegenüber der normalen Belichtung) nur bis zu etwa dem gleichen Grad wie der der einfachen lichtabschirmenden Filmmaske. Im Gegensatz dazu verbessert durch Verwenden des Schrägeinfall-Beleuchtungsverfahrens die Fotomaske der Erfindung mit der Maskenverstärkerstruktur die DOF wesentlich, wenn L verringert wird.
Der Maskenverstärker hat daher nicht nur die Wirkung des Verbesserns der lichtabschirmenden Eigenschaft, sondern auch die Wirkung des Verbesserns eines Prozess-Spielraumes, z.B. DOF, wenn mit dem Schrägeinfall-Beleuchtungsverfahren kombiniert. Mit anderen Worten, der Maskenverstärker, der justiert ist, die lichtabschirmende Wirkung zu maximieren, besitzt sehr gute Belichtungsenergie-Eigenschafen und Fokus-Eigenschaften, wenn mit dem Schrägeinfall-Beleuchtungsverfahren kombiniert. Um ein Muster mit einer beliebigen Abmessung von 0.8 × λ/NA oder kleiner zu bilden, wird folglich der Maskenverstärker in dem licht abschirmenden Muster auf der Fotomaske bereitgestellt, und Schrägeinfall-Belichtung wird durchgeführt. Demnach kann ein feines Muster, das mit einer herkömmlichen Fotomaske nicht erzeugt werden kann, verwirklicht werden, und eine hohe Ausbeute kann bei der LSI-Herstellung mit einem hohen Prozess-Spielraum implementiert werden.
Dritte Ausführung
Im Folgenden wird ein Verfahren zum Erzeugen einer Fotomaske nach der dritten Ausführung der Erfindung mit Verweis auf die Zeichnungen beschrieben. Man beachte, dass das Fotomasken-Erzeugungsverfahren der dritten Ausführung ein Verfahren zum Erzeugen der Fotomaske nach dem ersten Beispiel ist, d.h. eine Fotomaske, die ein aus einem lichtabschirmenden Filmbereich gebildetes lichtabschirmendes Muster und einen Maskenverstärker auf einem transparenten Substrat enthält. Bei der dritten Ausführung ist NA eine nummerische Apertur eines optischen Reduktions-Projektionssystems eines Ausrichters, λ ist eine Wellenlänge von Belichtungslicht, d.h. einer Lichtquelle, und M ist eine Vergrößerung des optischen Reduktions-Projektionssystems des Ausrichters.
19(a) bis (g) sind Schnittansichten, die die Schritte des Fotomasken-Erzeugungsverfahrens der dritten Ausführung veranschaulichen. 19(h) bis (l) sind Darufsichten, die 19(b), (c), (e), (f) und (g) entsprechen.
Zuerst wird, wie in 19(a) gezeigt, ein lichtabschirmender Film 301, z.B. eine Chromverbindung, auf einem transparenten Substrat 300 aus z.B. Quarzglas abgelagert. Dann wird ein Resist auf den lichtabschirmenden Film 301 aufgetragen, um einen ersten Resistfilm 302 zu bilden.
Dann wird unter Verwendung einer Maskenschreibvorrichtung, z.B. ein Elektronenstrahl(EB)Lithografiesystem, ein Muster auf den ersten Resistfilm 302 geschrieben. Der erste Resistfilm 302 wird dann entwickelt, wodurch ein erstes Resistmuster 302A, das einen Maskenmuster-Bildungsbereich bedeckt, erzeugt wird, wie in 19(b) oder 19(h) gezeigt.
Danach wird der lichtabschirmende Film 301 mit dem ersten Resistmuster 302A als Maske geätzt. Als Folge wird, wie in 19(c) oder 19(i) gezeigt, ein Maskenmuster 301A des lichtabschirmenden Films 301 gebildet, und dann wird das erste Resistmuster 302A entfernt. Wenn nach Vollendung des Schrittes von 19(c) irgendwelche Defekte in dem Maskenmuster 301A vorhanden sind, wird ein reparierender Schritt oder dergleichen in dem herkömmlichen Masken-Herstellungsverfahren durchgeführt.
Dann wird, wie in 19(d) gezeigt, ein Resist mit dem Maskenmuster 301A auf das transparente Substrat 300 aufgetragen, um so einen zweiten Resistfilm 303 zu bilden.
Danach wird unter Verwendung der Maskenschreibvorrichtung ein Muster auf den zweiten Resistfilm 303 geschrieben. Der zweite Resistfilm 303 wird dann entwickelt, wodurch ein zweites Resistmuster 303A mit einer Öffnung in dem Maskenverstärker-Bildungsbereich gebildet wird, wie in 19(e) oder 19(j) gezeigt. Man beachte, dass sich der Maskenverstärker-Bildungsbereich immer innerhalb des Maskenmusters 301A befindet. Die Öffnung des zweiten Resistmusters 303A wird daher immer auf dem Maskenmuster 301A gebildet.
Dann wird, wie in 19(f) oder 19(k) gezeigt, das Maskenmuster 301A mit dem zweiten Resistmuster 303A als Maske geätzt, wodurch eine Öffnung 304 in dem Maskenmuster 301A gebildet wird.
Danach wird das transparente Substrat 300 mit dem zweiten Resistmuster 303A als Maske geätzt. Wie in 19(g) oder 19(l) gezeigt, wird daher das unter der Öffnung 304 gelegene transparente Substrat 300 bis hinab zu einer solchen Tiefe entfernt, die das dorthindurch übertragene Licht mit einer Phasendrehung von 180 Grad in Bezug auf das Belichtungslicht bereitstellt. Das zweite Resistmuster 303A wird dann entfernt. Unterdessen wird das transparente Substrat 300 so geätzt, dass das Maskenmuster 301A etwas über den geätzten Abschnitt des transparenten Substrats 300 hervorragt.
Wie oben beschrieben wurde, wird bei der dritten Ausführung zuerst das Maskenmuster 301A durch Mustern des lichtabschirmenden Films 301 auf dem transparenten Substrat 300 gebildet, und dann wird die in dem Maskenverstärker-Bildungsbereich gelegene Öffnung 304 in dem Maskenmuster 301A gebildet. Danach wird das unter der Öffnung 304 gelegene transparente Substrat 300 geätzt. Dies ermöglicht es, die Phasendifferenz zwischen dem Maskenverstärker und dem außerhalb des Maskenmusters 301A, d.h. der lichtübertragende Bereich, gelegenen transparenten Substrat 300 bereitzustellen. Die Fotomaske des ersten Beispiels kann daher durch Festlegen der Breite der Öffnung 304, d.h. die Breite des Maskenverstärkers, so gebildet werden, dass die lichtabschirmende Eigenschaft des Maskenverstärkers wenigstens etwa die gleiche wird wie die des lichtabschirmenden Films mit der gleichen Breite.
Wichtige Parameter in der Fotomaske des ersten Beispiels sind die Breite des lichtabschirmenden Musters einschließlich des Maskenverstärkers, d.h. die Breite (L × M) des Masken musters 301A einschließlich der Öffnung 304, sowie die Breite des Maskenverstärkers, d.h. die Breite (W × M) der Öffnung 304 (s. 19(g)).
Entsprechend der dritten Ausführung wird der Musterungsschritt zum Bilden des Maskenmusters 301A unabhängig von dem Musterungsschritt zum Bilden der Öffnung 304 durchgeführt. Dies ermöglicht eine genaue Abmessungskontrolle des lichtabschirmenden Musters und des Maskenverstärkers, wodurch die Fotomaske nach dem ersten Beispiel zuverlässig erzeugt werden kann.
Man beachte, dass, obwohl die dritte Ausführung Quarzglas als ein Material des transparenten Substrats 300 verwendet, die vorliegende Erfindung nicht darauf begrenzt ist und Calciumfluorid oder dergleichen alternativ benutzt werden können.
Obwohl die dritte Ausführung eine Chromverbindung als ein Material des lichtabschirmenden Films 301 verwendet, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf begrenzt, und ein Metall wie Chrom, Silizium, Zirkonium, eine Verbindung davon oder dergleichen kann alternativ benutzt werden.
Bei der dritten Ausführung ist vorzuziehen, dass W <= 0.4 × λ/NA, wenn die Breite der Öffnung 304, d.h. die Breite des Maskenverstärkers, (W × M) ist. In diesem Fall ist gewährleistet, dass der Maskenverstärker wenigstens etwa die gleiche lichtabschirmende Eigenschaft aufweist wie die des lichtabschirmenden Films mit der gleichen Breite.
Bei der dritten Ausführung ist vorzuziehen, dass L <= 0.8 × λ/NA, wenn die Breite des Maskenmusters 301A einschließlich der Öffnung 304, d.h. die Breite des lichtabschirmenden Musters, (L × M) ist. In diesem Fall wird die Wirkung des Verbesserns der lichtabschirmenden Eigenschaft durch die in dem Maskenmuster 301A gebildete Öffnung 304, d.h. der Maskenverstärker, erhalten. Wenn W <= (0.8 × λ/NA) – L und W <= L oder W <= L – 2E (wo (E × M) die kleinste mögliche auf der Fotomaske zu implementierende Abmessung ist), wird die Wirkung des Verbesserns der lichtabschirmenden Eigenschaft zuverlässig erhalten. Wenn 0.5 × (((0.8 × λ/NA) – L)/2 <= W <= 1.5 × (((0.8 × λ/NA) – L)/2) und W <= L oder W <= L – 2E, kann die Wirkung des Verbesserns der lichtabschirmenden Eigenschaft gesteigert werden. Außerdem kann, wenn W = ((0.8 × λ/NA) – L)/2 (wo L > (0.8 × λ/NA)/3), die Wirkung des Verbesserns der lichtabschirmenden Eigenschaft maximiert werden.
In der dritten Ausführung wird das unter der Öffnung 304 gelegene transparente Substrat 300 bis hinab zu einer solchen Tiefe entfernt, die das dorthindurch übertragene Licht mit einer Phasendrehung von 180 Grad in Bezug auf das Belichtungslicht bereitstellt. Alternativ kann das unter der Öffnung 304 gelegene transparente Substrat 300 bis hinab zu einer solchen Tiefe entfernt werden, die das dorthindurch übertragene Licht mit einer Phasendrehung von (170 + 360 × n) bis (190 + 360 × n) Grad (wo n eine Ganzzahl ist) in Bezug auf das Belichtungslicht bereitstellt.
In der dritten Ausführung kann das ganze transparente Substrat 300 nach dem Schritt von 19(g) dem Ätzen unterzogen werden, sodass die Transmittanz justiert werden kann, wobei das transparente Substrat 300 eine gleichwertige Oberflächenbedingung sowohl in dem lichtübertragenden Bereich als auch dem Maskenverstärkerabschnitt aufweist.
In der dritten Ausführung wird der Musterungsschritt zum Bilden der Öffnung 304 (19(f) nach dem Musterungsschritt zum Bilden des Maskenmusters 301A (19(c)) durchgeführt. Alternativ kann der Musterungsschritt zum Bilden des Maskenmusters 301A nach dem Musterungsschritt zum Bilden der Öffnung 304 durchgeführt werden.
Im Folgenden werden Vorteile des Fotomasken-Erzeugungsverfahrens der dritten Ausführung gegenüber dem herkömmlichen Fotomasken-Erzeugungsverfahren, d.h. Vorteile, die durch die Eigenschaften des Maskenverstärkers erhalten werden, beschrieben.
Erstens, in dem Fall, wo das transparente Substrat durch das herkömmliche Fotomasken-Erzeugungsverfahren geätzt wird, um eine als Phasenschieber dienende Rille zu bilden, ist es schwer, die Rille mit einer senkrechten Wandoberfläche zu bilden. Daher ist es unmöglich, das übertragene Licht mit einer abrupten Phasenänderung an der Grenze zwischen dem lichtübertragenden Bereich und dem Phasenschieber bereitzustellen. Demnach kann eine ausreichende Phasenschiebewirkung nicht erhalten werden. Im Gegensatz dazu wird bei der dritten Ausführung das unter der Öffnung 304 gelegene transparente Substrat 300 geätzt, um um eine als ein Maskenverstärker dienende Rille zu bilden. Die Abmessung des Maskenverstärkers kann durch die Breite der Öffnung 304 kontrolliert werden. Wie in 19(g) gezeigt, wird daher das unter der Öffnung 304 gelegene transparente Substrat 300 so geätzt, dass das Maskenmuster 301A etwas über den geätzten Abschnitt des Substrats 300 hervorragt. Mit anderen Worten, die als der Maskenverstärker dienende Rille ist so gebildet, dass sie sich unter dem Maskenmuster 301A eistreckt. In diesem Fall ist die sich ergebende Wirkung die gleiche wie die, die erhalten wird, wenn eine Rille mit einer vollständig senkrechten Wandoberfläche unter der Öffnung 304 als ein Maskenverstärker gebildet wird. Mit anderen Worten, die lichtabschirmende Wirkung des Maskenverstärkers kann realisiert werden, ohne durch das Wandoberflächenprofil der durch Ätzen des transparenten Substrats 300 gebildeten Rille beeinflusst zu werden.
Zweitens, beim Erzeugen einer Phasenschiebemaske ist es im Allgemeinen unmöglich, die Ätzreste, Defekte oder dergleichen zu reparieren, die aus dem Ätzen des Substrats durch Bilden eines Phasenschiebers entstehen. Auch bei der dritten Ausführung können Defekte oder dergleichen möglicherweise durch Ätzen des Substrats zum Bilden eines Maskenverstärkers erzeugt werden. Der Maskenverstärker ist jedoch gedacht, die Wirkung des Verbesserns der lichtabschirmenden Eigenschaft bereitzustellen, und es ist weniger wahrscheinlich, dass die Defekte in dem Maskenverstärker die Wirkung des Verbesserns der lichtabschirmenden Eigenschaft wesentlich beeinflussen. Es ist folglich weniger wahrscheinlich, dass Defekte in dem Maskenverstärker repariert werden müssen, und es ist weniger wahrscheinlich, dass eine Verringerung in der Ausbeute beim Herstellen der Phasenschiebemaske auftritt.
20(a) zeigt den Zustand, wo ein Defekt (weißer Defekt), der keine Phasendrehung bewirkt, in dem Maskenverstärker der Fotomaske der ersten Ausführung vorhanden ist. Wie in 20(a) gezeigt, ist der lichtabschirmende Filmbereich 351 auf einem transparenten Substrat 350 so gebildet, dass er einem Maskenverstärker 352 umgibt, und das lichtabschirmende Muster ist aus dem lichtabschirmenden Filmbereich 351 und dem Maskenverstärker 352 gebildet. Ein Defekt 353, der keine Phasendrehung bewirkt, ist in dem Maskenverstärker 352 erzeugt worden. Die Breite des lichtabschirmenden Filmbereichs 351 einschließlich des Maskenverstärkers 352 ist (L × M), die Breite des Maskenverstärkers 352 ist (W × M), und die Breite des Defekts 353 ist (P × M).
20(b) bis (d) zeigen das Simulationsergebnis der Lichtintensitäts-(relative Lichtintensität)Verteilung des Lichts, das zwischen zwei Punkten A und B der Maske von 20(a) übertragen wird, wobei die Breite L 0.10 μm, 0.14 μm bzw. 0.18 μm betrug und die Breite P in Bezug auf die Breite W, die die lichtabschirmende Wirkung des Maskenverstärkers 352 maximiert, variiert wurde (optische Bedingungen: Wellenlänge λ = 0.193 μm; nummerische Apertur NA = 0.6 und Kohärenz σ = 0.8).
Wie in 20(b) bis (d) gezeigt, ist, selbst wenn der Defekt 353 mit einer Breite P von etwa 0.05 μm oder kleiner in dem Maskenverstärker 352 vorhanden ist, die sich ergebende Lichtintensitätsverteilung etwa die gleiche wie die, die erhalten wird, wenn es keinen Defekt 353 gibt. Die Wirkung des Verbesserns der lichtabschirmenden Eigenschaft wird daher nicht beeinträchtigt. Mit anderen Worten, die Maskenverstärkerstruktur ist immun gegen die Defekte keiner Phasendrehung mit einer Breite von bis zu etwa 0.05 μm.
21(a) zeigt den Zustand, wo ein Ätzrest des lichtabschirmenden Films (schwarzer Defekt oder Trümmerdefekt) in dem Maskenverstärker der Fotomaske des ersten Beispiels übrig gelassen ist. Wie in 21(a) gezeigt, ist ein lichtabschirmender Filmbereich 361 auf einem transparenten Substrat 360 so gebildet, dass er einen Maskenverstärker 362 umgibt, und das lichtabschirmende Muster ist aus dem lichtabschirmenden Filmbereich 361 und dem Maskenverstärker 362 gebildet. Ein Ätzrest 363 des lichtabschirmenden Films ist in dem Maskenverstärker 362 verblieben. Die Breite des lichtabschirmenden Filmbereiches 361 einschließlich des Maskenverstärkers 362 beträgt (L × M), die Breite des Maskenverstärkers 362 besträgt (W × M), und die Breite des Ätzrestes 363 beträgt (P × M).
21(b) bis (d) zeigen das Simulationsergebnis der Lichtintensitäts-(relative Intensität) Verteilung des Lichts, das zwischen zwei Punkten A und B der Maske von 21(a) übertragen wird, wobei die Breite L 0.10 μm, 0.14 μm bzw. 0.18 μm betrug und die Breite P in Bezug auf die Breite W, die die lichtabschirmende Wirkung des Maskenverstärkers 362 maximiert, variiert wurde (optische Bedingungen: Wellenlänge λ = 0.193 μm; nummerische Apertur NA = 0.6 und Kohärenz σ = 0.8).
Wie in 21(b) bis (d) gezeigt, ist, selbst wenn der Ätzrest 363 mit einer Breite P von etwa 0.05 μm oder kleiner in dem Maskenverstärker 362 vorhanden ist, die sich ergebende Licht Intensitätsverteilung etwa die gleiche wie die, die erhalten wird, wenn es keinen Ätzrest 363 gibt. Die Wirkung des Verbesserns der lichtabschirmenden Eigenschaft wird daher nicht beeinträchtigt. Mit anderen Worten, die Maskenverstärkerstruktur ist immun gegen die Ätzreste mit einer Breite von bis zu etwa 0.05 μm.
Drittens, die minimale Linienbreite des lichtabschirmenden Musters, die mit einer Maskenschreibvorrichtung, z.B. einem EB-Lithografiesystem, direkt gebildet werden kann, ist im Allgemeinen begrenzt. Im Gegensatz dazu wird in der dritten Ausführung der Musterungsschritt zum Bilden des Maskenmusters 301A unabhängig von dem Musterungsschritt zum Bilden der Öffnung 304, d.h. des Maskenverstärkers, durchgeführt. Eine feine Linienbreite bis zu dem Abgleichspielraum der Maskenschreibvorrichtung kann daher als die Linienbreite des Maskenmusters 301A, das die Öffnung 304 umgibt, benutzt werden, d.h. die Linienbreite des lichtabschirmenden Filmmusters (lichtabschirmender Filmbereich), das den Mas kenverstärker umgibt. Zum Beispiel ist der Abgleichspielraum des EB-Lithografiesystems kleiner als die durch das EB-Lithografiesystem zu bildende kleinste mögliche Musterbreite. In der dritten Ausführung, bei der das Maskenmuster und der Maskenverstärker jeweils in zwei getrennten Musterungsschritten gebildet werden, kann daher verglichen mit dem herkömmlichen Beispiel ein schmäleres lichtabschirmendes Filmmuster gebildet werden. Man sollte beachten, dass, da das Maskenmuster und der Maskenverstärker in der dritten Ausführung in getrennten Musterungsschritten gebildet werden, der Maskenverstärker möglicherweise versetzt sein kann, d.h. sich nicht in der Mitte des Maskenmusters befinden. Wie in Verbindung mit dem in 11 gezeigten Beispiel beschrieben, beeinflusst das Belichten mit der Fotomaske mit einem versetzten Maskenverstärker kaum die Lichtintensitätsverteilung.
Erste Modifikation der dritten Ausführung
Im Folgenden wird ein Verfahren zum Erzeugen einer Fotomaske nach der ersten Modifikation der dritten Ausführung der Erfindung mit Verweis auf die Zeichnungen beschrieben.
Man beachte, dass sich die erste Modifikation der dritten Ausführung von der dritten Ausführung in dem folgenden Punkt unterscheidet: In der dritten Ausführung wird der Musterungsschritt zum Bilden der Öffnung nach dem Musterungsschritt zum Bilden des Maskenmusters durchgeführt. Bei der ersten Modifikation der dritten Ausführung wird jedoch der Musterungsschritt zum Bilden der Öffnung vor dem Musterungsschritt zum Bilden des Maskenmusters durchgeführt.
22(a) bis (g) sind Schnittansichten, die jeweils die Schritte des Fotomasken-Erzeugungsverfahrens der ersten Modifikation der dritten Ausführung veranschaulichen. 22(h) bis (k) sind Draufsichten, die 22(b), (c), (f) und (g) entsprechen.
Zuerst wird, wie in 22(a) gezeigt, ein lichtabschirmender Film 311 aus z.B. einer Chromverbindung auf einem transparenten Substrat 310 aus z.B. Quarzglas abgelagert. Dann wird ein Resist auf den lichtabschirmenden Film 311 aufgetragen, um einen ersten Resistfilm 312 zu bilden.
Dann wird ein Muster unter Verwendung einer Maskenschreibvorrichtung auf den ersten Resistfilm 312 geschrieben. Der erste Resistfilm 312 wird dann entwickelt, wodurch ein erstes Resistfilmmuster 312A mit einer Öffnung in dem Maskenverstärker-Bildungsbereich erzeugt wird, wie in 22(b) oder 22(h) gezeigt.
Danach wird der lichtabschirmende Film 311 mit dem ersten Resistmuster 312A als Maske geätzt. Als Folge wird, wie 22(c) oder 22(i) gezeigt, eine Öffnung 313 in dem lichtabschirmenden Film 311 gebildet, und dann wird das erste Resistmuster 312A entfernt.
Wie in 22(d) gezeigt, wird dann das transparente Substrat 310 unter Verwendung des lichtabschirmenden Films 311 mit der Öffnung 313 als Maske geätzt. Das unter der Öffnung 313 gelegene transparente Substrat 310 wird daher bis hinab zu einer solchen Tiefe entfernt, die das dorthindurch übertragene Licht mit einer Phasendrehung von 180 Grad in Bezug auf das Belichtungslicht bereitstellt. Unterdessen wird das transparente Substrat 310 so geätzt, dass der lichtabschirmende Film 311 etwas über den geätzten Abschnitt des transparenten Substrats 310 hervorragt.
Dann wird, wie in 22(e) gezeigt, ein Resist auf den lichtabschirmenden Film 311 einschließlich der Öffnung 311 aufgetragen, um so einen zweiten Resistfilm 314 zu bilden.
Danach wird unter Verwendung der Maskenschreibvorrichtung ein Muster auf den zweiten Resistfilm 314 geschrieben. Der zweite Resistfilm 314 wird dann entwickelt, wodurch ein zweites Resistmuster 314A, das den Maskenmuster-Bildungsbereich bedeckt, erzeugt wird, wie in 22(f) oder 22(j) gezeigt.
Der lichtabschirmende Film 311 wird dann mit dem zweiten Resistmuster 314A als Maske geätzt. Daher wird, wie in 22(g) oder 22(k) gezeigt, ein Maskenmuster 311A, das aus dem lichtabschirmenden Film 311 gebildet ist und die Öffnung 313 hat, gebildet, und dann wird das zweite Resistmuster 314A entfernt.
Wie oben beschrieben wurde, wird entsprechend der ersten Modifikation der dritten Ausführung die in dem Maskenverstärker-Bildungsbereich gelegene Öffnung 313 zuerst in dem lichtabschirmenden Film 311 auf dem transparenten Substrat 310 gebildet, und dann wird das unter der Öffnung 313 gelegene transparente Substrat 310 geätzt. Danach wird das Maskenmuster 311A mit der Öffnung 313 durch Mustern des lichtabschirmenden Films 311 gebildet. Dies ermöglicht es, die Phasendifferenz zwischen dem Maskenverstärker und dem außerhalb des Maskenmusters 311A gelegenen transparenten Substrat 310, der lichtübertragende Bereich, bereitzustellen. Die Fotomaske der ersten Ausführung kann daher durch Festlegen der Breite der Öffnung 313, d.h. der Breite des Maskenverstärkers, gebildet werden, sodass die lichtabschirmende Eigenschaft des Maskenverstärkers wenigstens etwa die gleiche wird wie die des lichtabschirmenden Films mit der gleichen Breite.
Außerdem wird entsprechend der ersten Modifikation der dritten Ausführung der Musterungsschritt zum Bilden des Maskenmusters 311A unabhängig von dem Musterungsschritt zum Bilden der Öffnung 313 durchgeführt. Dies ermöglicht eine genaue Abmessungskontrolle des Maskenmusters 311A einschließlich der Öffnung 313, d.h. des lichtabschirmenden Musters, sowie des Maskenverstärkers, wodurch die Fotomaske der ersten Ausführung zuverlässig hergestellt werden kann.
Außerdem wird entsprechend der ersten Modifikation der dritten Ausführung der Musterungsschritt zum Bilden der Öffnung 313 vor dem Musterungsschritt zum Bilden des Maskenmusters 311A durchgeführt. Das transparente Substrat 310 kann daher unter Verwendung des lichtabschirmenden Films 311 mit der Öffnung 313 als Maske geätzt werden. Dies beseitigt die Notwendigkeit, das Bilden der Öffnung und das Ätzen des Substrats nacheinander mit einem Resistmuster wie in dem Fall durchzuführen, wo die Öffnung nach dem Bilden des Maskenmusters durchgeführt wird (z.B. die dritte Ausführung). Die Herstellung der Fotomaske entsprechend dem ersten Beispiel wird folglich erleichtert.
Des Weiteren wird entsprechend der ersten Modifikation der dritten Ausführung das Substrat geätzt, bevor das Maskenmuster 311A gebildet wird. Ein Problem infolge Fehlausrichtung der Maskenschreibvorrichtung wird daher nicht auftreten, selbst wenn der lichtabschirmende Filmbereich, der die Öffnung 313 umgibt, beim Bilden des Maskenmusters 311A beseitigt wird. Der Grund dafür ist wie folgt: Im Fall der Abmessung, mit der der lichtabschirmende Filmbereich durch Fehlausrichtung beseitigt werden kann, wird die Wirkung des Verbesserns der lichtabschirmenden Eigenschaft auch dann erhalten, wenn das lichtabschirmende Muster nur aus dem Phasenschieber gebildet ist.
Vorteile des Fotomasken- Erzeugungsverfahrens der ersten Modifikation der dritten Ausführung gegenüber dem herkömmlichen Fotomasken-Erzeugungsverfahren, d.h. Vorteile, die durch die Eigenschaften des Maskenverstärkers erhalten werden, sind die gleichen wie bei der dritten Ausführung.
Man beachte, dass, obwohl die erste Modifikation der dritten Ausführung Quarzglas als ein Material des transparenten Substrats 310 verwendet, die vorliegende Erfindung nicht darauf begrenzt ist und Calciumfluorid oder dergleichen alternativ benutzt werden können.
Obwohl die erste Modifikation der dritten Ausführung eine Chromverbindung als ein Material des lichtabschirmenden Films 311 verwendet, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf begrenzt, und ein Metall wie Chrom, Silizium, Zirkonium, eine Verbindung davon oder derglei chen kann alternativ benutzt werden.
Bei der ersten Modifikation der dritten Ausführung ist vorzuziehen, dass W <= 0.4 × λ/NA, wenn die Breite der Öffnung 313, d.h. die Breite des Maskenverstärkers, (W × M) ist.
Bei der ersten Modifikation der dritten Ausführung ist vorzuziehen, dass L <= 0.8 × λ/NA, wenn die Breite des Maskenmusters 311A einschließlich der Öffnung 313, d.h. die Breite des lichtabschirmenden Musters, (L × M) ist. In diesem Fall ist es vorzuziehen dass: W <= (0.8 × λ/NA) – L und W <= L oder W <= L – 2E; oder 0.5 × (((0.8 × λ/NA) – L)/2 <= W <= 1.5 × (((0.8 × λ/NA) – L)/2) und W <= L oder W <= L – 2E.
Bei der ersten Modifikation der dritten Ausführung wird das unter der Öffnung 313 gelegene transparente Substrat 310 bis hinab zu einer solchen Tiefe entfernt, die das dorthindurch übertragene Licht mit einer Phasendrehung von 180 Grad in Bezug auf das Belichtungslicht bereitstellt. Alternativ kann das unter der Öffnung 313 gelegene transparente Substrat 310 bis hinab zu einer solchen Tiefe entfernt werden, die das dorthindurch übertragene Licht mit einer Phasendrehung von (170 + 360 × n) bis (190 + 360 × n) Grad (wo n eine Ganzzahl ist) in Bezug auf das Belichtungslicht bereitstellt.
Bei der ersten Modifikation der dritten Ausführung kann das ganze transparente Substrat 310 nach dem Schritt von 22(g) dem Ätzen unterzogen werden, sodass die Transmittanz justiert werden kann, wobei das transparente Substrat 310 eine gleichwertige Oberflächenbedingung sowohl in dem lichtübertragenden Bereich als auch dem Maskenverstärkerabschnitt aufweist.
Zweite Modifikation der dritten Ausführung
Im Folgenden wird ein Verfahren zum Erzeugen einer Fotomaske nach der zweiten Modifikation der dritten Ausführung der Erfindung mit Verweis auf die Zeichnungen beschrieben.
Man beachte, dass sich die zweite Modifikation der dritten Ausführung von der dritten Ausführung in dem folgenden Punkt unterscheidet: In der dritten Ausführung wird das unter der Öffnung gelegene transparente Substrat entfernt. Bei der zweiten Modifikation der dritten Ausführung wird jedoch das außerhalb des Maskenmusters gelegene transparente Substrat entfernt.
23(a) bis (h) sind Schnittansichten, die jeweils die Schritte des Fotomasken-Erzeugungs verfahrens der zweiten Modifikation der dritten Ausführung veranschaulichen. 23(i) bis (m) sind Draufsichten, die 23(b), (c), (f), (g) und (h) entsprechen.
Zuerst wird, wie in 23(a) gezeigt, ein lichtabschirmender Film 321 aus z.B. einer Chromverbindung auf einem transparenten Substrat 320 aus z.B. Quarzglas abgelagert. Dann wird ein Resist auf den lichtabschirmenden Film 321 aufgetragen, um einen ersten Resistfilm 322 zu bilden.
Dann wird ein Muster unter Verwendung einer Maskenschreibvorrichtung auf den ersten Resistfilm 322 geschrieben. Der erste Resistfilm 322 wird dann entwickelt, wodurch ein erstes Resistfilmmuster 322A, das den Maskenmuster-Bildungsbereich bedeckt, erzeugt wird, wie in 23(b) oder 23(i) gezeigt.
Danach wird der lichtabschirmende Film 321 mit dem ersten Resistmuster 322A als Maske geätzt. Als Folge wird, wie in 23(c) oder 23(j) gezeigt, ein Maskenmuster 321A des lichtabschirmenden Films 321 gebildet, und dann wird das erste Resistmuster 322A entfernt.
Wie in 23(d) gezeigt, wird dann das transparente Substrat 320 unter Verwendung des Maskenmusters 312A geätzt. Das außerhalb des Maskenmusters 321A gelegene transparente Substrat 320 wird daher bis hinab zu einer solchen Tiefe entfernt, die das dorthindurch übertragene Licht mit einer Phasendrehung von 180 Grad in Bezug auf das Belichtungslicht bereitstellt. Unterdessen wird das transparente Substrat 320 so geätzt, dass das Maskenmuster 321A etwas über den geätzten Abschnitt des transparenten Substrats 320 hervorragt.
Dann wird, wie in 23(e) gezeigt, ein Resist auf das transparente Substrat 320 einschließlich des Maskenmusters 321A aufgetragen, um so einen zweiten Resistfilm 323 zu bilden.
Danach wird unter Verwendung der Maskenschreibvorrichtung ein Muster auf den zweiten Resistfilm 323 geschrieben. Der zweite Resistfilm 323 wird dann entwickelt, wodurch ein zweites Resistmuster 323A mit einer Öffnung in dem Maskenverstärker-Bildungsbereich erzeugt wird, wie in 23(f) oder 23(k) gezeigt.
Das Maskenmuster 321A wird dann, wie in 23(g) oder 23(l) gezeigt, mit dem zweiten Resistmuster 323A als Maske geätzt. Daher wird eine Öffnung 324 in dem Maskenmuster 321A gebildet, und dann wird das zweite Resistmuster 323A entfernt, wie in 23(h) oder 23(m) gezeigt.
Wie oben beschrieben wurde, wird entsprechend der zweiten Modifikation der dritten Ausführung das Maskenmuster 321A durch Mustern des lichtabschirmenden Films 321 auf dem transparenten Substrat 320 gebildet, und dann wird das außerhalb des Maskenmusters 321A gelegene transparente Substrat 320 geätzt. Danach wird die in dem Maskenverstärker-Bildungsbereich gelegene Öffnung 324 in dem Maskenmuster 321A gebildet. Dies ermöglicht es, die Phasendifferenz zwischen dem Maskenverstärker und dem außerhalb des Maskenmusters 321A gelegenen transparenten Substrat 320, der lichtübertragende Bereich, bereitzustellen. Die Fotomaske der ersten Ausführung kann daher durch Festlegen der Breite der Öffnung 324, d.h. der Breite des Maskenverstärkers, gebildet werden, sodass die lichtabschirmende Eigenschaft des Maskenverstärkers wenigstens etwa die gleiche wird wie die des lichtabschirmenden Films mit der gleichen Breite.
Außerdem wird entsprechend der zweiten Modifikation der dritten Ausführung der Musterungsschritt zum Bilden des Maskenmusters 321A unabhängig von dem Musterungsschritt zum Bilden der Öffnung 324 durchgeführt. Dies ermöglicht eine genaue Abmessungskontrolle des Maskenmusters 321A einschließlich der Öffnung 324, d.h. des lichtabschirmenden Musters, sowie des Maskenverstärkers, wodurch die Fotomaske der nach dem ersten Beispiel zuverlässig hergestellt werden kann.
Außerdem wird entsprechend der zweiten Modifikation der dritten Ausführung die Phasendifferenz zwischen dem Maskenverstärker und dem lichtübertragenden Bereich durch Ätzen des außerhalb des Maskenmusters 321A gelegenen transparenten Substrats 320 bereitgestellt. Die Herstellung der Fotomaske der ersten Ausführung wird daher verglichen mit dem Fall erleichtert, wo die Phasendifferenz durch Ätzen des transparenten Substrats bereitgestellt wird, das unter der Öffnung mit einer kleiner Fläche (die dritte Ausführung oder die erste Modifikation davon) gelegen ist.
Des Weiteren wird entsprechend der zweiten Modifikation der dritten Ausführung das Substrat geätzt, bevor die Öffnung 324 gebildet wird. Ein Problem infolge Fehlausrichtung der Maskenschreibvorrichtung wird daher nicht auftreten, selbst wenn der lichtabschirmende Filmbereich, der die Öffnung 324 umgibt, beim Bilden der Öffnung 324 beseitigt wird. Der Grund dafür ist wie folgt: Im Fall der Abmessung, mit der der lichtabschirmende Filmbereich durch Fehlausrichtung beseitigt werden kann, wird die Wirkung des Verbesserns der lichtabschirmenden Eigenschaft auch dann erhalten, wenn das lichtabschirmende Muster nur aus dem Phasenschieber gebildet ist.
Vorteile des Fotomasken-Erzeugungsverfahrens der zweiten Modifikation der dritten Aus führung gegenüber dem herkömmlichen Fotomasken-Erzeugungsverfahren, d.h. Vorteile, die durch die Eigenschaften des Maskenverstärkers erhalten werden, sind die gleichen wie bei der dritten Ausführung.
Man beachte, dass, obwohl die zweite Modifikation der dritten Ausführung Quarzglas als ein Material des transparenten Substrats 320 verwendet, die vorliegende Erfindung nicht darauf begrenzt ist und Calciumfluorid oder dergleichen alternativ benutzt werden können.
Obwohl die zweite Modifikation der dritten Ausführung eine Chromverbindung als ein Material des lichtabschirmenden Films 321 verwendet, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf begrenzt, und ein Metall wie Chrom, Silizium, Zirkonium, eine Verbindung davon oder dergleichen kann alternativ benutzt werden.
Bei der zweiten Modifikation der dritten Ausführung ist vorzuziehen, dass W <= 0.4 × λ/NA, wenn die Breite der Öffnung 324, d.h. die Breite des Maskenverstärkers, (W × M) ist.
Bei der zweiten Modifikation der dritten Ausführung ist vorzuziehen, dass L <= 0.8 × λ/NA, wenn die Breite des Maskenmusters 321A einschließlich der Öffnung 324, d.h. die Breite des lichtabschirmenden Musters, (L × M) ist. In diesem Fall ist es vorzuziehen dass: W <= (0.8 × λ/NA) – L und W <= L oder W <= L – 2E; oder 0.5 × (((0.8 × λ/NA) – L)/2 <= W <= 1.5 × (((0.8 × λ/NA) – L)/2) und W <= L oder W <= L – 2E.
Bei der zweiten Modifikation der dritten Ausführung wird das außerhalb des Maskenmusters 321A gelegene transparente Substrat 320 bis hinab zu einer solchen Tiefe entfernt, die das dorthindurch übertragene Licht mit einer Phasendrehung von 180 Grad in Bezug auf das Belichtungslicht bereitstellt. Alternativ kann das außerhalb des Maskenmusters 321A gelegene transparente Substrat 320 bis hinab zu einer solchen Tiefe entfernt werden, die das dorthindurch übertragene Licht mit einer Phasendrehung von (170 + 360 × n) bis (190 + 360 × n) Grad (wo n eine Ganzzahl ist) in Bezug auf das Belichtungslicht bereitstellt.
Bei der zweiten Modifikation der dritten Ausführung kann das ganze transparente Substrat 320 nach dem Schritt von 23(h) dem Ätzen unterzogen werden, sodass die Transmittanz justiert werden kann, wobei das transparente Substrat 320 eine gleichwertige Oberflächenbedingung sowohl in dem lichtübertragenden Bereich als auch dem Maskenverstärkerabschnitt aufweist.
Vierte Ausführung
Im Folgenden wird ein Verfahren zum Erzeugen einer Fotomaske nach der vierten Ausführung der Erfindung mit Verweis auf die Zeichnungen beschrieben. Man beachte, dass das Fotomasken-Erzeugungsverfahren der vierten Ausführung ein Verfahren zum Erzeugen einer Fotomaske des ersten Beispiels ist, d.h. einer Fotomaske einschließlich eines isolierten lichtabschirmenden Musters, das aus einem lichtabschirmenden Filmbereich und einem Maskenverstärker auf einem transparenten Substrat gebildet ist. Bei der vierten Ausführung ist NA eine nummerische Apertur eines optischen Reduktions-Projektionssystem eines Ausrichters, λ ist eine Wellenlänge eines Belichtungslichts, d.h. einer Lichtquelle, und M ist eine Vergrößerung des optischen Reduktions-Projektionssystems des Ausrichters.
24(a) bis (g) sind Schnittansichten, die jeweils die Schritte des Fotomasken-Erzeugungsverfahrens der vierten Ausführung veranschaulichen. 24(h) bis (l) sind Draufsichten, die 24(b), (c), (e), (f), und (g) entsprechen.
Zuerst wird, wie in 24(a) gezeigt, eine Phasenschieberschicht 401 aus z.B. einem SOG(Spin on Glas) Film auf einem transparenten Substrat 400 aus z.B. Quarzglas mit einer solche Dicke gebildet, die das dorthindurch übertragene Licht mit einer Phasendrehung von 180 Grad in Bezug auf das Belichtungslicht bereitstellt. Dann wird ein lichtabschirmender Film 402 aus z.B. einer Chromverbindung auf der Phasenschieberschicht 401 abgelagert, und ein Resist wird auf den lichtabschirmenden Film 402 aufgetragen, um so einen ersten Resistfilm 403 zu bilden.
Dann wird unter Verwendung einer Maskenschreibvorrichtung ein Muster auf den ersten Resistfilm 403 geschrieben. Der erste Resistfilm 403 wird dann entwickelt, wodurch ein erstes Resistmuster 403A, das den Maskenmuster-Bildungsbereich bedeckt, erzeugt wird, wie in 24(b) oder 24(h) gezeigt.
Danach wird der lichtabschirmende Film 402 mit dem ersten Resistmuster 403A als Maske geätzt. Als Folge wird, wie in 24(c) oder 24(i) gezeigt, ein Maskenmuster 402A des lichtabschirmenden Films 402 gebildet, und dann wird das erste Resistmuster 403A entfernt.
Wie in 24(d) gezeigt, wird ein Resist auf das transparente Substrat 400 mit dem Maskenmuster 402A darauf aufgetragen, um dadurch einen zweiten Resistfilm 404 zu bilden.
Danach wird unter Verwendung der Maskenschreibvorrichtung ein Muster auf den zweiten Resistfilm 404 geschrieben. Der zweite Resistfilm 404 wird dann entwickelt, wodurch ein zweites Resistmuster 404A mit einer Öffnung in dem Maskenverstärker-Bildungsbereich erzeugt wird, wie in 24(e) oder 24(j) gezeigt.
Wie in 24(f) oder 24(k) gezeigt, werden das Maskenmuster 402A und die Phasenschieberschicht 401 nacheinander mit dem zweiten Resistmuster 404A als Maske geätzt, wodurch eine Öffnung 405 in dem Maskenmuster 402A gebildet wird und die unter der Öffnung 405 gelegene Phasenschieberschicht 401 entfernt wird. Das zweite Resistmuster 404A wird dann entfernt, wie in 24(g) oder 24(l) gezeigt.
Wie oben beschrieben wurde, wird entsprechend der vierten Ausführung das Maskenmuster 402A durch Mustern des lichtabschirmenden Films 402 auf der auf dem transparenten Substrat 400 gebildeten Phasenschieberschicht 401 gebildet. Danach wird die in dem Maskenverstärker-Bildungsbereich gelegene Öffnung 405 in dem Maskenmuster 402A gebildet, und die unter der Öffnung 405 gelegene Phasenschieberschicht 401 wird dann entfernt. Dies ermöglicht es, die Phasendifferenz zwischen dem Maskenverstärker und dem außerhalb des Maskenmusters 402A gelegenen transparenten Substrat 400, der lichtübertragende Bereich, bereitzustellen. Die Fotomaske der ersten Beispiels kann daher durch Festlegen der Breite der Öffnung 405, d.h. der Breite des Maskenverstärkers, gebildet werden, sodass die lichtabschirmende Eigenschaft des Maskenverstärkers wenigstens etwa die gleiche wird wie die des lichtabschirmenden Films mit der gleichen Breite.
Außerdem wird entsprechend der vierten Ausführung der Musterungsschritt zum Bilden des Maskenmusters 402A unabhängig von dem Musterungsschritt zum Bilden der Öffnung 405 durchgeführt. Dies ermöglicht eine genaue Abmessungskontrolle des Maskenmusters 402A einschließlich der Öffnung 405, d.h. des lichtabschirmenden Musters, sowie des Maskenverstärkers, wodurch die Fotomaske des ersten Beispiels zuverlässig hergestellt werden kann.
Außerdem wird entsprechend der vierten Ausführung die Phasendifferenz zwischen dem lichtübertragenden Bereich und dem Maskenverstärker durch Entfernen der unter der Öffnung 405 gelegenen Phasenschieberschicht 401 bereitgestellt. Dies erleichtert die Verwaltung des Ätzungsschritts verglichen mit dem Fall, wo die Phasendifferenz durch Ätzen des transparenten Substrats 400 bereitgestellt wird. Der Phasenfehler wird daher verringert, und die Phasenschieberschicht 401 mit einer vertikalen Kante kann leicht gebildet werden.
Außerdem wird entsprechend der vierten Ausführung im Gegensatz zu dem Fall des Ätzens des transparenten Substrats 400 das lichtabschirmende Muster nicht unbedingt zum Ätzen der Phasenschieberschicht 401 benötigt. Daher wird kein Problem auftreten, selbst wenn in folge Fehlausrichtung der Maskenschreibvorrichtung der lichtabschirmende Filmbereich, der die Öffnung 405 umgibt, beim Bilden der Öffnung 405 beseitigt wird.
Vorteile des Fotomasken-Erzeugungsverfahrens der vierten Ausführung gegenüber dem herkömmlichen Fotomasken-Erzeugungsverfahren, d.h. Vorteile, die durch die Eigenschaften des Maskenverstärkers erhalten werden, sind die gleichen wie bei der dritten Ausführung.
Man beachte, dass, obwohl die vierte Ausführung Quarzglas als ein Material des transparenten Substrats 400 verwendet, die vorliegende Erfindung nicht darauf begrenzt ist und Calciumfluorid oder dergleichen alternativ benutzt werden können.
Obwohl die vierte Ausführung als ein Material für die Phasenschieberschicht 401 einen SOG-Film verwendet, der das dorthindurch übertragene Licht mit einer Phasendrehung von 180 Grad in Bezug auf das Belichtungslicht bereitstellt, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf begrenzt, und jeder transparente Film, der das dorthindurch übertragene Licht mit einer Phasendrehung von (170 + 360 × n) bis (190 + 360 × n) Grad (wo n eine Ganzzahl ist) in Bezug auf das Belichtungslicht bereitstellt, kann verwendet werden.
Obwohl die vierte Ausführung eine Chromverbindung als ein Material des lichtabschirmenden Films 402 verwendet, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf begrenzt, und ein Metall wie Chrom, Silizium, Zirkonium, eine Verbindung davon oder dergleichen kann alternativ benutzt werden.
Bei der vierten Ausführung ist vorzuziehen, dass W <= 0.4 × λ/NA, wenn die Breite der Öffnung 405, d.h. die Breite des Maskenverstärkers, (W × M) ist.
Bei der vierten Ausführung ist vorzuziehen, dass L <= 0.8 × λ/NA, wenn die Breite des Maskenmusters 402A einschließlich der Öffnung 405, d.h. die Breite des lichtabschirmenden Musters, (L × M) ist. In diesem Fall ist es vorzuziehen dass: W <= (0.8 × λ/NA) – L und W <= L oder W <= L – 2E; oder 0.5 × (((0.8 × λ/NA) – L)/2 <= W <= 1.5 × (((0.8 × λ/NA) – L)/2) und W <= L oder W <= L – 2E.
Erste Modifikation der vierten Ausführung
Im Folgenden wird ein Verfahren zum Erzeugen einer Fotomaske nach der ersten Modifikation der vierten Ausführung der Erfindung mit Verweis auf die Zeichnungen beschrieben.
Man beachte, dass sich die erste Modifikation der vierten Ausführung von der vierten Ausführung in dem folgenden Punkt unterscheidet: In der vierten Ausführung wird die unter der Öffnung gelegene Phasenschieberschicht entfernt. Bei der ersten Modifikation der vierten Ausführung wird jedoch die außerhalb des Maskenmusters gelegene Phasenschieberschicht entfernt.
25(a) bis (h) sind Schnittansichten, die jeweils die Schritte des Fotomasken-Erzeugungsverfahrens der ersten Modifikation der vierten Ausführung veranschaulichen. 25(i) bis (n) sind Draufsichten, die 25(b), (c), (d), (g) und (h) entsprechen.
Zuerst wird, wie in 25(a) gezeigt, eine Phasenschieberschicht 411 aus z.B. einem SOG-(Spin on Glas) Film auf einem transparenten Substrat 410 aus z.B. Quarzglas mit einer solche Dicke gebildet, die das dorthindurch übertragene Licht mit einer Phasendrehung von 180 Grad in Bezug auf das Belichtungslicht bereitstellt. Dann wird ein lichtabschirmender Film 412 aus z.B. einer Chromverbindung auf der Phasenschieberschicht 411 abgelagert, und ein Resist wird auf den lichtabschirmenden Film 412 aufgetragen, um so einen ersten Resistfilm 413 zu bilden.
Dann wird unter Verwendung einer Maskenschreibvorrichtung ein Muster auf den ersten Resistfilm 413 geschrieben. Der erste Resistfilm 413 wird dann entwickelt, wodurch ein erstes Resistmuster 413A, das den Maskenmuster-Bildungsbereich bedeckt, erzeugt wird, wie in 25(b) oder 25(i) gezeigt.
Danach wird der lichtabschirmende Film 412 mit dem ersten Resistmuster 413A als Maske geätzt. Als Folge wird, wie in 25(c) oder 25(j) gezeigt, ein Maskenmuster 412A des lichtabschirmenden Films 412 gebildet, und dann wird das erste Resistmuster 413A entfernt.
Wie in 25(d) oder 25(k) gezeigt, wird dann die Phasenschieberschicht 411 mit dem Maskenmuster 412A geätzt, sodass die außerhalb des Maskenmusters 412A gelegene Phasenschieberschicht 411 entfernt wird.
Wie in 25(e) gezeigt, wird dann ein Resist auf das transparente Substrat 410 einschließlich des Maskenmusters 412A aufgetragen, um dadurch einen zweiten Resistfilm 414 zu bilden.
Danach wird unter Verwendung der Maskenschreibvorrichtung ein Muster auf den zweiten Resistfilm 414 geschrieben. Der zweite Resistfilm 414 wird dann entwickelt, wodurch ein zweites Resistmuster 414A mit einer Öffnung in dem Maskenverstärker-Bildungsbereich erzeugt wird, wie in 25(f) oder 25(l) gezeigt.
Wie in 25(g) oder 25(m) gezeigt, wird das Maskenmuster 412A mit dem zweiten Resistmuster 414A als Maske geätzt, wodurch eine Öffnung 415 in dem Maskenmuster 412A gebildet wird. Das zweite Resistmuster 414A wird dann entfernt, wie in 25(h) oder 25(n) gezeigt.
Wie oben beschrieben wurde, wird entsprechend der ersten Modifikation der vierten Ausführung das Maskenmuster 412A durch Mustern des lichtabschirmenden Films 412 auf der auf dem transparenten Substrat 410 gebildeten Phasenschieberschicht 411 gebildet. Danach wird die außerhalb des Maskenmusters 412A gelegene Phasenschieberschicht 411 entfernt, und die unter dem Maskenverstärker-Bildungsbereich gelegene Öffnung 415 wird dann in dem Maskenmuster 412A gebildet. Dies ermöglicht es, die Phasendifferenz zwischen dem Maskenverstärker und dem außerhalb des Maskenmusters 412A gelegenen transparenten Substrat 410, der lichtübertragende Bereich, bereitzustellen. Die Fotomaske nach dem ersten Beispiel kann daher durch Festlegen der Breite der Öffnung 415, d.h. der Breite des Maskenverstärkers, gebildet werden, sodass die lichtabschirmende Eigenschaft des Maskenverstärkers wenigstens etwa die gleiche wird wie die des lichtabschirmenden Films mit der gleichen Breite.
Außerdem wird entsprechend der ersten Modifikation der vierten Ausführung der Musterungsschritt zum Bilden des Maskenmusters 412A unabhängig von dem Musterungsschritt zum Bilden der Öffnung 415 durchgeführt. Dies ermöglicht eine genaue Abmessungskontrolle des Maskenmusters 412A einschließlich der Öffnung 415, d.h. des lichtabschirmenden Musters, sowie des Maskenverstärkers, wodurch die Fotomaske des ersten Beispiels zuverlässig hergestellt werden kann.
Außerdem wird entsprechend der ersten Modifikation der vierten Ausführung die Phasendifferenz zwischen dem lichtübertragenden Bereich und dem Maskenverstärker durch Entfernen der außerhalb des Maskenmusters 412A gelegenen Phasenschieberschicht 411 bereitgestellt. Dies erleichtert die Verwaltung des Ätzungsschritts verglichen mit dem Fall, wo die Phasendifferenz durch Ätzen des transparenten Substrats 410 bereitgestellt wird. Der Phasenfehler wird daher verringert, und die Phasenschieberschicht 411 mit einer vertikalen Kante kann leicht gebildet werden. Außerdem wird die Herstellung der Fotomaske der ersten Ausführung verglichen mit dem Fall erleichtert, wo die Phasendifferenz durch Entfernen der unter der Öffnung 415 mit einer kleinen Fläche gelegenen Phasenschieberschicht 411 be reitgestellt wird. Außerdem wird die Phasenschieberschicht 411 mit dem Maskenmuster 412A geätzt, in dem die Öffnung 415 noch nicht gebildet wurde. Dies beseitigt die Notwendigkeit, das Bilden des Maskenmusters und Ätzen Phasenschieberschicht nacheinander mit einem Resistmuster wie in dem Fall durchzuführen, wo das Maskenmuster nach dem Bilden der Öffnung gebildet wird. Die Herstellung der Fotomaske nach dem ersten Beispiel wird folglich erleichtert.
Vorteile des Fotomasken-Erzeugungsverfahrens der ersten Modifikation der vierten Ausführung gegenüber dem herkömmlichen Fotomasken-Erzeugungsverfahren, d.h. Vorteile, die durch die Eigenschaften des Maskenverstärkers erhalten werden, sind die gleichen wie bei der dritten Ausführung.
Man beachte; dass, obwohl die erste Modifikation der vierten Ausführung Quarzglas als ein Material des transparenten Substrats 410 verwendet, die vorliegende Erfindung nicht darauf begrenzt ist und Calciumfluorid oder dergleichen alternativ benutzt werden können.
Obwohl die erste Modifikation der vierten Ausführung als ein Material der Phasenschieberschicht 411 einer SOG-Film verwendet, der das dorthindurch übertragene Licht mit einer Phasendrehung von 180 Grad in Bezug auf das Belichtungslicht bereitsteht, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf begrenzt; und jeder transparente Film, der das dorthindurch übertragene Licht mit einer Phasendrehung von (170 + 360 × n) bis (490 + 360 × n) Grad (wo n eine Ganzzahl ist) in Bezug auf das Belichtungslicht bereitstellt, kann verwendet werden.
Obwohl die erste Modifikation der vierten Ausführung eine Chromverbindung als ein Material des lichtabschirmen-den Films 412 verwendet, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf begrenzt, und ein Metall wie Chrom, Silizium, Zirkonium, eine Verbindung davon oder dergleichen kann alternativ benutzt werden.
Bei der ersten Modifikation der vierten Ausführung ist vorzuziehen, dass W <= 0.4 × λ/NA, wenn die Breite der Öffnung 415, d.h. die Breite des Maskenverstärkers, (W × M) ist.
Bei der ersten Ausführung der vierten Ausführung ist vorzuziehen, dass L <= 0.8 × λ/NA, wenn die Breite des Maskenmusters 412A einschließlich der Öffnung 415, d.h. die Breite des lichtabschirmenden Musters, (L × M) ist. In diesem Fall ist es vorzuziehen dass: W <= (0.8 × λ/NA) – L und W <= L oder W <= L – 2E; oder 0.5 × (((0.8 × λ/NA) – L)/2 <= W <= 1.5 × (((0.8 × λ/NA) – L)/2) und W <= L oder W <= L – 2E.
Zweite Modifikation der vierten Ausführung
Im Folgenden wird ein Verfahren zum Erzeugen einer Fotomaske nach der zweiten Modifikation der vierten Ausführung der Erfindung mit Verweis auf die Zeichnungen beschrieben. Man beachte, dass sich die zweite Modifikation der vierten Ausführung von der vierten Ausführung in dem folgenden Punkt unterscheidet: In der vierten Ausführung wird der Musterungsschritt zum Bilden der Öffnung nach dem Musterungsschritt zum Bilden des Maskenmusters durchgeführt und die unter der Öffnung gelegene Phasenschieberschicht entfernt. Bei der zweiten Modifikation der vierten Ausführung wird jedoch der Musterungsschritt zum Bilden der Öffnung vor dem Musterungsschritt zum Bilden des Maskenmusters durchgeführt, und die außerhalb des Maskenmusters gelegene Phasenschieberschicht wird entfernt.
26(a) bis (g) sind Schnittansichten, die jeweils die Schritte des Fotomasken-Erzeugungsverfahrens der zweiten Modifikation der vierten Ausführung veranschaulichen. 26(h) bis (k) sind Draufsichten, die 26(b), (c), (e) und (g) entsprechen.
Zuerst wird; wie in 26(a) gezeigt, eine Phasenschieberschicht 421 aus z.B. einem SOG-Film auf einem transparenten-Substrat 420 aus z.B. Quarzglas mit einer solchen Dicke gebildet, die das dorthindurch übertragene Licht mit einer Phasendrehung von 180 Grad in Bezug auf das Belichtungslicht bereitstellt. Dann wird ein lichtabschirmender Film 422 aus z.B. einer Chromverbindung auf der Phasenschieberschicht 421 abgelagert, und ein Resist wird auf den lichtabschirmenden Film 422 aufgetragen, um einen ersten Resistfilm 423 zu bilden.
Dann wird unter Verwendung einer Maskenschreibvorrichtung ein Muster auf den ersten Resistfilm 423 geschrieben. Der erste Resistfilm 423 wird dann entwickelt, wodurch ein erstes Resistmuster 423A mit einer Öffnung in dem Maskenverstärker-Bildungsbereich gebildet wird; wie in 26(b) oder 26(h) gezeigt.
Danach wird der lichtabschirmende Film 422 mit dem ersten Resistmuster 423A als Maske geätzt. Als Folge wird, wie in 26(e) oder 26(i) gezeigt, eine Öffnung 424 in dem lichtabschirmenden Film 422 gebildet, und dann wird das erste Resistmuster 423A entfernt.
Wie in 26(d) gezeigt, wird dann ein Resist auf den lichtabschirmenden Film 422 einschließlich der Öffnung 424 aufgetragen, um dadurch einen zweiten Resistfilm 425 zu bilden.
Danach wird unter Verwendung der Maskenschreibvorrichtung ein Muster auf den zweiten Resistfilm 425 geschrieben. Der zweite Resistfilm 425 wird dann entwickelt, wodurch ein zweites Resistmuster 425A, das den Maskenmuster-Bildungsbereich bedeckt, erzeugt wird, wie in 26(e) oder 26(j) gezeigt.
Wie in 26(f) gezeigt, werden der lichtabschirmende Film 422 und die Phasenschieberschicht 421 nacheinander mit dem zweiten Resistmuster 425A als Maske geätzt. Als Folge wird ein aus dem lichtabschirmenden Film 422 und mit der Öffnung 424 gebildetes Maskenmuster 422A gebildet, und die außerhalb des Maskenmusters 422C gelegene Phasenschieberschicht 421 wird entfernt. Wie in 26(g) oder 26(k) gezeigt, wird das zweite Resistmuster 425A dann entfernt.
Wie beschrieben wurde, wird entsprechend der zweiten Modifikation der vierten Ausführung die unter dem Maskenverstärker-Bildungsbereich gelegene Öffnung 424 in dem lichtabschirmenden Films 422 auf der auf dem transparenten Substrat 420 gebildeten Phasenschieberschicht 421 gebildet. Danach wird das Maskenmuster 422A mit der Öffnung 424 durch Mustern des lichtabschirmenden Films 422 gebildet, und die außerhalb des Maskenmusters 422A gelegene Phasenschieberschicht 421 wird dann entfernt. Dies ermöglicht es, die Phasendifferenz zwischen dem Maskenverstärker und dem außerhalb des Maskenmusters 422A gelegenen transparenten, Substrat 420, der lichtübertragende Bereich, bereitzustellen. Die Fotomaske des ersten Beispiels kann daher durch Festlegen der Breite der Öffnung 424, d.h. der Breite des Maskenverstärkers, gebildet werden, sodass die lichtabschirmende Eingenschaft des Maskenverstärkers wenigstens etwa die gleiche wird wie die des lichtabschirmenden Films mit der gleichen Breite.
Außerdem wird entsprechend der zweiten Modifikation der vierten Ausführung der Musterungsschritt zum Bilden des Maskenmusters 422A unabhängig von dem Musterungsschritt zum Bilden der Öffnung 424 durchgeführt. Dies ermögtlicht eine genaue Abmessungskontrolle des Maskenmusters 422A einschließlich der Öffnung 424, des des lichtabschirmenden Musters, sowie des Maskenverstärkers, wodurch die Fotomaske nach dem ersten Beispiel zuverlässig erzeugt werden kann.
Außerdem wird entsprechend der zweiten Modifikation der vierten Ausführung die Phasendifferenz zwischen dem lichtübertragenden Bereich und dem Maskenverstärker durch Entfernen der außerhalb des Maskenmusters 422A gelegenen Phasenschieberschicht 421 bereitgestellt. Dies erleichtert die Verwaltung des Ätzungsschritts verglichen mit dem Fall, wo die Phasendifferenz durch Ätzen des transparenten Substrats 420. bereitgestellt wird. Der Phasehfehler wird daher verringert, und die Phasenschieberschicht 421 mit einer vertikalen Kante kann leicht gebildet werden. Außerdem wird die Herstellung der Fotomaske nach dem ersten Beispiel verglichen mit dem Fall erleichtert, wo die Phasendifferenz durch Entfernen der unter der Öffnung 424 mit einer kleinen Fläche gelegenen Phasenschieberschicht 421 bereitgestellt wird.
Außerdem wird entsprechend der zweiten Modifikation der vierten Ausführung das lichtabschirmende Muster zum Ätzen der Phasenschieberschicht 421 nicht unbedingt benötigt, im Gegensatz zu dem Fall des Ätzens des transparenten Substrats 420. Daher wird kein Problem auftreten, selbst wenn infolge Fehlausrichtung der Maskenschreibvorrichtung der lichtabschirmende Filmbereich, der die Öffnung 424 umgibt, beim Bilden des Maskenmusters 422A beseitigt wird.
Vorteile des Fotomasken-Erzeugungsverfahrens der zweiten Modifikation der vierten Ausführung gegenüber dem herkömmlichen Fotomasken-Erzeugungsverfahren, d.h. Vorteile, die durch die Eigenschaften des Maskenverstärkers erhalten werden, sind die gleichen wie bei der dritten Ausführung.
Man beachte, dass obwohl die zweite Modifikation der vierten Ausführung Quarzglas als ein Material des transparenten Substrats 420 verwendet, die vorliegende Erfindung nicht darauf begrenzt ist und Calciumfluorid oder dergleichen alternativ benutzt werden können.
Obwohl die zweite Modifikation der vierten Ausführung als ein Material der Phasenschieberschicht 421 einen SOG-Film verwendet, der das dorthindurch übertragene Licht mit einer Phasendrehung von 184 Grad in Bezug auf das Belichtungslicht bereitstellt, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf begrenzt, und jeder transparente Film, der das dorthindurch übertragene Licht mit einer Phasendrehung von (170 + 360 × n) bis (190 + 360 × n) Grad (wo n eine Ganzzahl ist) in Bezug auf das Belichtungslicht bereitstellt, kann verwendet werden.
Obwohl die zweite Modifikation der vierten Ausführung eine Chromverbindung als ein Material des lichtabschirmenden Films 422 verwendet, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf begrenzt, und ein Metall wie Chrom, Silizium, Zirkonium, eine Verbindung davon oder dergleichen kann alternativ benutzt werden.
Bei der zweiten Modifikation der vierten Ausführung ist vorzuziehen, dass W <= 0.4 × λ/NA, wenn die Breite der Öffnung 424 d.h. die Breite des Maskenverstärkers, (W × M) ist.
Bei der zweiten Ausführung der vierten Ausführung ist vorzuziehen, dass L. <= 0.8 × λ/NA, wenn die Breite des Maskenmusters 422A einschließlich der Öffnung 424, d.h. die Breite des lichtabschirmenden Musters, (L × M) ist. In diesem Fall ist es vorzuziehen dass: W <= (0.8 × λ/NA) – L und W <= L oder W <= L – 2E; oder 0.5 × (((0.8 × λ/NA) – L)/2 <= W <= 1.5 × (((0.8 × λ/NA) – L)/2) und W <= L oder W <= L - 2E.
Dritte Modifikation der vierten Ausführung
Im Folgenden wird ein Verfahren zum Erzeugen einer Fotomaske nach der dritten Modifikation der vierten Ausführung. der Erfindung mit Verweis auf die Zeichnungen beschrieben.
Man beachte, dass sich die dritte Modifikation der vierten Ausführung von der vierten Ausführung in dem folgenden Punkt unterscheidet: in der vierten Ausführung wird der Musterungsschritt zum Bilden der Öffnung nach dem Musterungsschritt zum Bilden des Maskenmusters durchgeführt. Bei der dritten Modifikation der vierten Ausführung wird jedoch der Musterungsschritt zum Bilden der Öffnung vor dem Musterungsschritt zum Bilden des Maskenmusters durchgeführt.
27(a) bis (g) sind Schnittansichten, die jeweils die Schritte des Fotomasken-Erzeugungsverfahrens der dritten Modifikation der vierten Ausführung veranschaulichen. 27(h) bis (l) sind Draufsichten, die 27(b), (c), (d), (f) und (g) entsprechen.
Zuerst wird, wie in 27(a) gezeigt, eine Phasenschieberschicht 431 aus z.B. einem SOG Film auf einem transparenten Substrat 430 aus z.B. Quarzglas mit einer solchen Dicke gebildet, die das dorthindurch übertragene Licht mit eurer Phasendrehung von 180 Grad in Bezug auf das Belichtungslicht bereitsteht. Dann wird ein lichtabschirmender Film 432. aus z.B. einer Chromverbindung auf der Phasenschieberschicht 431 abgelagert, und ein Resist wird auf den lichtabschirmenden Film 432 aufgetragen, um einen ersten Resistfilm 433 zu bilden.
Dann wird unter Verwendung einer Maskenschreibvorrichtung ein Muster auf den ersten Resistfilm 433 geschrieben. Der erste Resistfilm 443 wird dann entwickelt, wodurch ein erstes Resistmuster 433A mit einer Öffnung in dem Maskenverstärker-Bildungsbereich gebildet wird, wie in 27(b) oder 27(h) gezeigt.
Danach wird der lichtabschirmende Film 432 mit dem ersten Resistmuster 433A als Maske geätzt. Als Folge wird, wie in 27(e) oder 27(i) gezeigt, erste Öffnung 434 in dem lichtabschirmenden Film 432 gebildet, und dann wird das erste Resistmuster 433A entfernt.
Dann wird, wie in 27(d) oder 27(j) gezeigt, die Phasenschieberschicht 431 unter Verwendung des lichtabschirmenden Films 432 mit der Öffnung 434 als Maske geätzt, sodass die außerhalb der Öffnung 434 gelegene Phasenschieberschicht 431 entfernt wird.
Wie in 27(e) gezeigt, wird dann ein Resist auf den lichtabschirmenden Film 432 einschließlich der Öffnung 434 aufgetragen, um dadurch einen zweiten Resistfilm 435 zu bilden.
Danach wird unter Verwendung der Maskenschreibvorrichtung ein Muster auf den zweiten Resistfilm 435 geschrieben. Der zweite Resistfilm 435 wird dann entwickelt, wodurch ein zweites Resistmuster 435A, das den Maskenmuster-Bildungsbereich bedeckt, erzeugt wird, wie in 27(f) oder 27(k) gezeigt.
Dann wird der lichtabschirmende Film 432 mit dem zweiten Resistmuster 435A als Maske geätzt. Als Folge wird, wie in 27(g) oder 27(l) gezeigt, das Maskenmuster 432A aus dem lechtabschirmenden Film 432 und mit der Öffnung 434 gebildet, und dann das zweite Resistmuster 435A entfernt.
Wie oben beschrieben wurde, wird entsprechend der dritten Modifikation der vierten Ausführung die in dem Maskenverstärker-Bildungsbereich gelegene Öffnung 434 in dem lichtabschirmenden Films 432 auf der auf dem transparenten Substrat 430 gebildeten Phasenschieberschicht 431 gebildet. Danach wird die unter der Öffnung 434 gelegene. Phasenschieberschicht 431 entfernt, und das Maskenmuster 432A mit der Öffnung 434 wird dann durch Mustern des lichtabschirmenden Films 432 gebildet. Dies ermöglicht es, die Phasendifferenz zwischen den Maskenverstärker und dem außerhalb des Maskenmusters 432A gelegenen transparenten Substrat 430, der lichtübertragende Bereich, bereitzustellen. Die Fotomaske der ersten Ausführung kann daher durch Festlegen der Breite der Öffnung 434, d.h. der Breite des Maskenverstärkers, gebildet werden, sodass die lichtabschirmende Eigenschaft des Maskenverstärkers wenigstens etwa die gleiche wird wie die des lichtabschirmenden Films mit des gleichen Breite.
Außerdem wird entsprechend der dritten Modifikation der vierten Ausführung der Musterungsschritt zum Bilden des Maskenmusters 432A unabhängig von dem Musterungsschritt zum Bilden der Öffnung 434 durchgeführt. Dies ermöglicht eine genaue Abmessungskontrolle des Maskenmusters 432A einschließlich der Öffnung 434, d.h. des lichtabschirmenden Musters, sowie des Maskenverstärkers, wodurch die Fotomaske nach dem ersten Beispiel zum erzeugt werden kann.
Außerdem wird entsprechend der dritten Modifikation der vierten Ausführung die Phasendifferenz zwischen dem lichtübertragenden Bereich und dem Maskenverstärker durch Entfernen der außerhalb der Öffnung 435 gelegenen Phasenschieberschicht 431 bereitgestellt. Dies erleichtert die Verwaltung des Ätzungsschritts verglichen mit dem Fall, wo die Phasendifferenz durch Ätzen des transparenten Substrats 430 bereitgestellt wird. Der Phasenfehler wird daher verringert, und die Phasenschieberschicht 431 mit einer vertikalen Kante kann leicht gebildet werden.
Außerdem wird entsprechend der dritten Modifikation der vierten Ausführung der Musterungsschritt zum Bilden der Öffnung 434 vor dem Musterungsschritt zum Bilden des Maskenmusters 432A durchgeführt. Die Phasenschieberschicht 431 kann daher unter Verwendung des lichtabschirmenden Films 432 mit der Öffnung 434 als Maske geätzt werden. Dies beseitigt die Notwendigkeit, das Bilden der Öffnung und das Ätzen des Substrats nacheinander unter Verwendung eines Resistmusters wie in dem Fall durchzuführen, wo die Öffnung nach dem Bilden des Maskenmusters gebildet wird (z.B. die vierte Ausführung). Die Herstellung der Fotomaske nach dem ersten Beispiel wird folglich erleichtert.
Vorteile des Fotomasken-Erzeugungsverfahrens der dritten Modifikation der vierten Ausführung gegenüber dem herkömmlichen Fotomasken-Erzeugungsverfahren, d.h. Vorteile; die durch die Eigenschaften des Maskenverstärkers erhalten werden, sind die gleichen wie bei der dritten Ausführung.
Man beachte, dass, obwohl die dritte Modifikation der vierten Ausführung Quarzglas als ein Material des transparenten Substrats 430 verwendet, die vorliegenden Erfindung nicht darauf begrenzt ist und Calciumfluorid oder dergleichen alternativ benutzt werden können.
Obwohl die dritte Modifikation der vierten Ausführung als ein Material der Phasenschieberschicht 431 einen SOG-Film verwendet, der das dorthindurch übertragene Licht mit einer Phasendrehung von 180 Grad in Bezug auf das Belichtungslicht bereitstellt, ist die vorliegende Erfindung mit darauf begrenzt, und jeder transparente Film, der das dorthindurch übertragende Licht mit einer Phasendrehung von (170 + 360 × n) bis (190 + 360 × n) Grad (wo n eine Ganzzahl ist) in Bezug auf das Belichtungslicht bereitstellt, kann verwendet werden.
Obwohl die dritte Modifikation der vierten Ausführung eine Chromverbindung als ein Material des lichtabschirmenden Films 432 verwendet, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf begrenzt, und ein wie Chrom, Silizium, Zirkonium, eine Verbindung davon dergleichen kann alternativ benutzt werden.
Bei der dritten Modifikation der vierten Ausführung ist vorzuziehen, dass W <= 0.4 × λ/NA, wenn die Breite der Öffnung 434 d.h. die Breite des Maskenverstärkers, (W × M) ist.
Bei der dritten Ausführung der vierten Ausführung ist vorzuziehen, dass L <= 0.8 × λ/NA, wenn die Breite des Maskenmusters 432A einschließlich der Öffnung 434, d.h. die Breite des lichtabschirmenden Musters, (L × M) ist. In diesem Fall ist es vorzuziehen dass: W <= (0.8 × λ/NA) – L oder W <= L oder W <= L – 2E; oder 0.5 × (((0.8 × λ/NA) – L)/2 <= W <= 1.5 × (((0.8 × λ/NA) – L)/2) und W <= L oder W <= L – 2E.
Fünfte Ausführung
Im Folgenden wird ein Verfahren zum Erzeugen einer Fotomaske nach der fünften Ausführung der Erfindung mit Verweis auf die Zeichnungen beschrieben beachte, dass das Fotomasken-Erzeugungsverfahren der fünften Ausführung ein Verfahren zum Erzeugen einer Fotomaske des ersten Beispiels ist, d.h. einer Fotomaske einschließlich eines isolierten lichtabschirmenden Musters, das aus einem lichtabschirmenden Filmbereich und einem Maskenverstärker auf einem transparenten Substrat gebildet ist. Bei der fünften Ausführung ist NA eine nummerische Apertur eines optischen Reduktions-Projektionssystem eines Ausrichters, λ ist eine Wellenlänge eines Belichtungslichts, d.h. einer Lichtquelle, und M ist eine Vergrößerung des optischen Reduktions-Projektionssystems des Ausrichters.
28(a) bis (g) sind Schnittansichten, die jeweils die Schritte des Fotomasken-Erzeugungsverfahrens der fünften Ausführung veranschaulichen. 28(h) bis (l) sind Draufsichten, die 28(b), (c), (e), (f), und (g) entsprechen.
Zuerst wird, wie in 28(a) gezeigt, ein lichtabschirmender Film 501 aus z.B. einer Chromverbindung auf einem transparenten Substrat 500 aus z.B. Quarzglas abgelagert. Dann wird ein Resist wird auf den lichtabschirmenden Film 501 aufgetragen, um einen ersten Resistfilm 502 zu bilden.
Dann wird unter Verwendung einer Maskenschreibvorrichtung ein Muster auf den ersten. Resistfilm 502 geschrieben. Der erste Resistfilm 502 wird dann entwickelt, wodurch ein erstes Resistmuster 502A mit einer Öffnung in dem Maskenverstärker-Bildungsbereich gebildet wird, wie in 28(b) oder 28(h) gezeigt.
Danach wird der lichtabschirmende Film 501 mit dem ersten Resistmuster 502A als Maske geätzt. Als Folge wird, wie in 28(c) oder 28(i) gezeigt, eine Öffnung 503 in dem lichtab schirmenden Film 501 gebildet, und dann wird das erste Resistmuster 502A entfernt.
Wie in 28(d) gezeigt, wird eine Phasenschieberschicht 504 aus z.B. einem SOG-Film auf dem lichtabschirmenden Film 501 einschließlich der Öffnung 503 mit einer solchen Dicke gebildet, die das dorthindurch übertragene Licht mit einer Phasendrehung von 180 Grad in Bezug auf das Belichtungslicht bereitstellt. Dann wird ein Resist auf die Phasenschieberschicht 504 aufgetragen, um einen zweiten Resistfilm 505 zu bilden.
Dann wird unter Verwendung einer Maskenschreibvorrichtung ein Muster auf den zweiten Resistfilm 505 geschrieben. Der zweite Resistfilm 505 wird dann entwickelt, wodurch einzweites Resistmuster 505A, das den Maskenmuster-Bildungsbereich bedeckt, erzeugt wird, wie in 28(e) oder 28(j) gezeigt.
Danach wird die Phasenschieberschicht 504 mit dem zweiten Resistmuster 505A als Maske geätzt. Als Folge wird, wie in 28(f) oder 28(k) gezeigt, die außerhalb des Maskenmuster-Bildungsbereichs gelegene Phasenschieberschicht 504 entfernt, und dann wird das zweite Resistmuster 505A entfernt.
Wie in 28(g) oder 28(l) gezeigt, wird der lichtabschirmende Film 501 mit der gemusterten Phasenschieberschicht 504 als Maske geätzt, wodurch ein Maskenmuster 501A aus dem lichtabschirmenden Film 501 und mit der Öffnung 503 wird. Unterdessen wird das Maskenmuster 501A einschließlich der Öffnung 503 mit der Phasenschieberschicht 504 bedeckt.
Wie oben beschrieben wurde, wird entsprechend der fünften Ausführung die in dem Maskenverstärker-Bildungsbereich gelegene Öffnung 503 in dem lichtabschirmenden Film 501 auf dem transparenten Substrat 500 gebildet, und dann wird die Phasenschieberschicht 504 auf dem transparenten Substrat 500 gebildet. Danach wird die außerhalb des Maskenmuster-Bildungsbereichs gelegene Phasenschieberschicht 504 entfernt. Der lichtabschirmende Film 501 wird dann gemustert, um so das Maskenmuster 501A mit der Öffnung 503 und bedeckt mit der Phasenschieberschicht 504 zu bilden. Dies ermöglicht es, die Phasendifferenz zwischen dem Maskenverstärker und dem außerhalb des Maskenmusters 501A gelegenen transparenten Substrat 500, der lichtübertragende Bereich, bereitzustellen. Die Fotomaske nach dem ersten Beispiel kann daher durch Festlegen der Breite des Öffnung 503, d.h. der Breite des Maskenverstärkers, gebildet werden, sodass die lichtabschirmende Eigenschaft des Maskenverstärkers wenigstens etwa die gleiche wird wie die des lichtabschirmenden Films mit der gleichen Breite.
Außerdem wird entsprechend der fünften Ausführung der Musterungsschritt zum Bilden des Maskenmusters 501A unabhängig von dem Musterungsschritt zum Bilden der Öffnung 503 durchgeführt. Dies ermöglicht eine genaue Abmessungskontrolle des Maskenmusters 501A einschließlich der Öffnung 503, d.h. des lichtabschirmenden Musters, sowie des Maskenverstärkers, wodurch die Fotomaske des ersten Beispiels zuverlässig hergestellt werden kann.
Außerdem wird entsprechend der fünften Ausführung die Phasendifferenz zwischen dem lichtübertragenden Bereich und dem Maskenverstärker durch Entfernen der außerhalb des Maskenmusters 501A gelegenen Phasenschieberschicht 504 bereitgestellt. Dies erleichtert die Verwaltung des Ätzungsschritts verglichen mit dem Fall, wo die Phasendifferenz durch Ätzen des transparenten Substrats 500 bereitgestellt wird. Der Phasenfehler wird daher verringert, und die Phasenschieberschicht 504 mit einer vertikalen Kante kann leicht gebildet werden.
Wenn Defekte in dem Schritt des Musterns der Phasenschieberschicht 504 erzeugt werden, ist es außerdem entsprechend der fünften Ausführung möglich, die Defekte durch erneutes Bilden der Phasenschieberschicht 504 zu reparieren. Die Schritte früher des Bildens der Phasenschieberschicht müssen daher nicht wiederholt werden, was den Durchsatz verbessert.
Vorteile des Fotomasken-Erzeugungsverfahrens der fünften Ausführung gegenüber dem herkömmlichen Fotomasken-Erzeugungsverfahren, d.h. Vorteile, die durch die Eigenschaften des Maskenverstärkers erhalten werden, sind die gleichen wie bei der dritten Ausführung.
Man beachte, dass, obwohl die fünfte Ausführung Quarzglas als ein Material des transparenten Substrats 500 verwendet, die vorliegende Erfindung nicht darauf begrenzt ist und Calciumfluorid oder dergleichen alternativ benutzt werden können.
Obwohl die fünfte Ausführung eine Chromverbindung als ein Material des lichtabschirmenden Films 501 verwendet, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf begrenzt, und ein Metall wie Chrom, Silizium, Zirkonium, eine Verbindung davon oder dergleichen kann alternativ benutzt werden.
Obwohl die fünfte Ausführung als ein Material der Phasenschieberschicht 504 einen SOG-Film verwendet, der das dorthindurch übertragene Licht mit einer Phasendrehung von 180 Grad in Bezug auf das Belichtungslicht bereitstellt, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf begrenzt, und jeder transparente Film, der das dorthindurch übertragene Licht mit einer Phasendrehung von (170 + 360 × n) bis (190 + 360 × n) Grad (wo n eine Ganzzahl ist) in Bezug auf das Belichtungslicht bereitstellt, kann verwendet werden.
Bei der fünften Ausführung ist vorzuziehen, dass W <= 0.4 × λ/NA, wenn die Breite der Öffnung 503, d.h. die Breite des Maskenverstärkers, (W × M) ist.
Bei der fünften Ausführung ist vorzuziehen, dass L <= 0.8 × λ/NA, wenn die Breite des Maskenmusters 501A einschließlich der Öffnung 503, d.h. die Breite des lichtabschirmenden Musters, (L × M) ist. In diesem Fall ist es vorzuziehen dass: W <= (0.8 × λ/NA) - L und W <= L oder W <= L - 2E; oder 0.5 × (((0.8 × λ/NA) – L)/2 <= W <= 1.5 × (((0.8 × λ/NA) - L)/2) und W <= L oder W <= L - 2E
Modifikation der fünften Ausführung
Im Folgenden wird ein Verfahren zum Erzeugen einer Fotomaske entsprechend einer Modifikation der fünften Ausführung der Erfindung mit Verweis auf die Zeichnungen beschrieben.
Man beachte, dass sich die Modifikation fünften Ausführung von der fünften Ausführung in dem folgenden Punkt unterscheidet: Bei der fünften Ausführung wird der Musterungsschritt zum Bilden der Öffnung vor dem Musterungsschritt zum Bilden des Maskenmusters durchgeführt, und die außerhalb des Maskenmusters gelegene Phasenschieberschicht wird entfernt. Bei der Modifikation der fünften Ausführung wird jedoch der Musterungsschritt zum Bilden der Öffnung nach dem Musterungsschritt zum Bilden des Maskenmusters durchgeführt, und die unter der Öffnung gelegene Phasenschieberschicht wird entfernt.
29(a) bis (g) sind Schnittansichten, die jeweils die Schritte des Fotomasken-Erzeugungsverfahrens der Modifikation der fünften Ausführung veranschaulichen. 29(h) bis (l) sind Draufsichten, die 29(b), (c), (e), (f), und (g) entsprechen.
Zuerst wird in 29(a) gezeigt, ein lichtabschirmender Film 511 aus z.B. einer Chromverbindung auf einem transparenten Substrat 510 aus z.B. Quarzglas abgelagert. Dann wird ein Resist wird auf den lichtabschirmenden Film 511 aufgetragen, um einem ersten Resistfilm 512 zu bilden.
Dann wird unter Verwendung einer Maskenschreibvorrichtung ein Muster auf den ersten Re sistfilm 512 geschrieben. Der erste Resistfilm 512 wird dann entwickelt, wodurch ein erstes Resistmuster 512A, das den Maskenmuster-Bildungsbereich bedeckt, erzeugt wird, wie in 29(b) oder 29(h) gezeigt.
Danach wird der lichtabschirmende Film 511 mit dem ersten Resistmuster 512A als Maske geätzt. Als Folge wird, wie in 29(c) oder 23(i) gezeigt, das Maskenmuster 511A des lichtabschirmenden Films 511 gebildet, und dann wird das erste Resistmuster 512A entfernt.
Wie in 29(d) gezeigt, wird eine Phasenschieberschicht 513 aus z.B. einem SOG-Film auf dem transparenten Substrat 510 einschließlich des Maskenmusters 511A mit einer solchen Dicke gebildet, die das dorthindurch übertragene Licht mit einer Phasendrehung von 180 Grad in Bezug auf das Belichtungslicht bereitstellt. Dann wird ein Resist auf die Phasenschieberschicht 513 aufgetragen, um einen zweiten Resistfilm 514 zu bilden.
Dann wird unter Verwendung einer Maskenschreibvorrichtung ein Muster auf den zweiten Resistfilm 514 geschrieben. Der zweite Resistfilm 514 wird dann entwickelt, wodurch ein zweites Resistmuster 514A mit einer Öffnung in dem Maskenverstärker-Bildungsbereich gebildet wird, wie in 29(e) oder 29(j) gezeigt. Danach wird die Phasenschieberschicht 513 mit dem zweiten Resistmuster 514A als Maske geätzt. Als Folge wird, wie in 29 oder 29(k) gezeigt, die in dem Maskenverstärker-Bildungsbereich gelegene Phasenschieberschicht 513 entfernt, und dann wird das zweite Resistmuster 514A entfernt.
Wie in 29(g) oder 29(l), wird das Maskenmuster 511A mit der gemusterten Phasenschieberschicht 513 als Maske geätzt, wodurch eine Öffnung 511 in dem Maskenmuster 511A gebildet wird.
Wie oben beschrieben wurde, wird entsprechend der Modifikation der fünften Ausführung der lichtabschirmende Film 511 auf dem transparenten Substrat 510 gemustert, um so das Maskenmuster 511A zu bilden. Danach wird die Phasenschieberschicht 513 auf dem transparenten Substrat 500 gebildet, und dann wird die unter dem Maskenverstärker-Bildungsbereich gelegene Phasenschieberschicht 513 entfernt. Dann wird die in dem Maskenverstärker-Bildungsbereich gelegene Öffnung 515 in dem Maskenmuster 511A gebildet. Dies ermöglicht es, die Phasendifferenz zwischen dem Maskenverstärker und dem außerhalb des 511A gelegenen transparenten Substrat 510, der lichtübertragende Bereich, bereitzustellen. Die Fotomaske des ersten Beispiels kann daher durch Festlegen der Breite der Öffnung 515, d.h. der Breite des Maskenverstärkers, gebildet werden, sodass die lichtabschirmende Eigenschaft des Maskenverstärkers wenigstens etwa die gleiche wird wie die des lichtabschirmenden Films mit der gleichen Breite.
Außerdem wird entsprechend der Modifikation der fünften Ausführung der Musterungsschritt zum Bilden des Maskenmusters 511A unabhängig von dem Musterungsschritt zum Bilden der Öffnung 515 durchgeführt. Dies ermöglicht eine genaue Abmessungskontrolle des Maskenmusters 511A einschließlich der Öffnung 515, d.h. des lichtabschirmenden Musters, sowie des Maskenverstärkers, wodurch die Fotomaske nach dem ersten Beispiel zurverlässig hergestellt werden kann.
Außerdem wird entsprechend der Modifikation der fünften Ausführung die Phasendifferenz zwischen dem lichtübertragenden Bereich und dem Maskenverstärker durch Entfernen der in dem Maskenverstärker-Bildungsbereich gelegenen Phasenschieberschicht 513 bereitgestellt. Dies erleichtert die Verwaltung des Ätzungsschritts verglichen mit dem Fall, wo die Phasendifferenz durch Ätzen des transparenten Substrats 510 bereitgestellt wird. Der Phasenfehler wird daher verringert, und die Phasenschieberschicht 513 mit einer vertikalen Kante kann leicht gebildet werden.
Wenn Defekte in dem Schritt des Musterns der Phasenschieberschicht 513 erzeugt werden ist es außerdem entsprechend der Modifikation der fünften Ausführung möglich, die Defekte durch erneutes Bilden der Phasenschieberschicht 513 zu reparieren. Die Schritte früher als der Schritt des Bildens der Phasenschieberschicht müssen müssen daher nicht wiederholt werden, was den Durchsatz verbessert.
Vorteile des Fotomasken-Erzeugungsverfahrens der Modifikation der fünften Ausführung gegenüber dem herkömmlichen Fotomasken-Erzeugungsverfahren, d.h. Vorteile, die durch die Eigenschaften des Maskenverstärkers erhalten werden, sind die gleichen wie bei der dritten Ausführung.
Man beachte, dass, obwohl die Modifikation der fünften Ausführung Quarzglas als ein Material des transparenten Substrat 510 verwendet, die vorliegende Erfindung nicht darauf begrenzt ist und Calciumfluorid oder dergleichen alternativ benutzt werden können.
Obwohl die Modifikation der fünften Ausführung eine Chromverbindung als ein Material des lichtabschirmeneden Films 511 verwendet, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf be grenzt, und ein Metall wie Chrom, Silizium, Zirkonium, eine Verbindung davon oder dergleichen kann alternativ benutzt werden.
Obwohl die Modifikation der fünften Ausführung als ein Material der Phasenschieberschicht 513 einen SOG-Film verwendet, der das dorthindurch übertragene Licht mit einer Phasendrehung von 180 Grad in Bezug auf das Belichtungslicht bereitstellt, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf begrenzt, und jeder transparente Film, der das dorthindurch übertragene Licht mit einer Phasendrehung von (170 + 360 × n) bis (190 + 360 × n) Grad (wo n eine Ganzzahl ist) in Bezug auf das Belichtungslicht bereitstellt, kann verwendet werden.
Bei der Modifikation der fünften Ausführung ist vorzuziehen, dass W <= 0.4 × λ/NA, wenn die Breite der Öffnung 515, d.h. die Breite des Maskenverstärkers, (W × M) ist.
Bei der Modifikation der fünften Ausführung ist vorzuziehen, dass L <= 0.8 × λ/NA, wenn die Breite des Maskenmusters 511A einschließlich der Öffnung 515, d.h. die Breite des lichtabschirmenden Musters, (L × M) ist. In diesem Fall ist es vorzuziehen dass: W <= (0.8 × λ/NA) - L und W <= L oder <= L – 2f oder 0.5 × (((0.8 × λ/NA) – L)/2 <= W <= 1.5 × (((0.8 × λ/NA) - L)/2) und W <= L oder W <= L – 2E.
Sechste Ausführung
In Folgenden werden ein Verfahren zum Erzeugen eins Musterlayouts und ein Verfahren zum Erzeugen von Maskenschreibdaten nach der sechsten Ausführung der Erfindung mit Verweis auf die Zeichnungen beschrieben. Man beachte, dass das Musterlayout-Erzeugungsverfahren und das Maskenschreibdaten-Erzeugungsverfahren der sechsten Ausführung das Musterlayout-Erzeugungsverfahren und das Maskenschreibdaten-Erzeugungsverfahren zum Erzeugen einer Fotomaske mit einer Maskenverstärkerstruktur unter der Annahme sind, dass das Musterungsverfahren, das die Maskenverstärkerstruktur verwendet (das Musterungsverfahren der zweiten Ausführung), benutzt wird. Bei der sechsten Ausführung ist NA eine nummerische Apertur eines optischen Reduktions-Projektionssystem eines Ausrichters, λ ist eine Wellenlänge eines Belichtungslichts, d.h. einer Lichtquelle, und M ist eine Vergrößerung des optischen Reduktions-Projektionssystems des Ausrichters.
30 ist ein Flussdiagramm, das das Musterlayout-Erzeugungsverfahren und das Maskenschreibdaten-Erzeugungsverfahren der sechsten Ausführung veranschaulicht.
In Schritt S1 wird das Musterlayout eines auf einer Fotomaske zu bildenden Maskenmusters (lichtabschirmendes Muster) erzeugt.
In Schritt S2 wird ein Linienmuster mit einer Breite L × M gleich oder kleiner als (Q × λ/NA) × M (wo Q ein vorgeschriebener Wert gleich oder kleiner als 0.8 ist) aus dem in Schritt S1 erzeugten Musterlayout extrahiert. Zu dieser Zeit können ein Musterende, eine Musterecke oder ein anderer benötigter Abschnitt zusätzlich aus dem Musterlayout extrahiert werden.
In Schritt S3 wird das Innere des Linienmusters, Musterendes, Musterecke oder dergleichen, die in Schritt S2 extrahiert wurden, als eine Position bestimmt, wo ein Muster, das einen Maskenverstärker darstellt (im Folgenden manchmal einfach als Maskenverstärker bezeichnet) bereitzustellen ist
In Schritt S4 wird die Abmessung jedes Maskenverstärkers, der an der in Schritt S3 bestimmten entsprechenden Position bereitzustellen ist, basierend auf der Abmessung des Linienmusters oder dergleichen, das den entsprechenden Maskenverstärker enthält, festgelegt. Vorausgesetzt dass das interessierende Linienmuster eine Breite L × M hat und der in diesem Linienmuster bereitgestellte Maskenverstärker ein Breite W × M hat, wird der Wert W auf (((0.8 × λ(NA) – L)/2 gesetzt (wo L >= (0.8 × λ/NA)). Wenn z.B. der Abstand zwischen den Maskenverstärkern kleiner ist als ein vorgeschriebener Wert (z.B. der Mindestabstand) der nötig ist, um aneinandergrenzende Maskenverstärker getrennt voneinander zu bilden), oder wenn sich die Maskenverstärker überschneiden, sind die Maskenverstärker miteinander verbunden. Außerdem wird der Maskenverstärker, der kleiner ist als eine vorgeschriebene Abmessung (z.B. die Auflösung der Maskenschreibvorrichtung), beseitigt.
Im Folgenden wird das Maskenschreibdaten-Erzeugungsverfahren beschrieben.
In Schritt S5 wird die Abmessung des Maskenverstärkers justiert, so dass ein Maskenmuster mit einer gewünschten Abmessung durch Belichten unter Verwendung eines Maskenmusters mit dem Musterlayout mit der Maskenverstärker-Anordnung von Schritt S4 gebildet werden kann.
In Schritt S6 werden Maskenmuster-Bildungsdaten, die dem Maskenmuster entsprechen, Maskenverstärker-Bildungsdaten, die dem Muster entsprechend, das die Maskenverstärker darstellt, und Bildungsdaten des lichtabschirmenden Filmbereichs, die dem restlichen Muster entsprechen, d.h. das Maskenmuster ausschließlich der Muster, die die Maskenverstärker darstellen, basierend auf dem in Schritt S5 abmessungsjustierten Musterlayout ausge geben.
Im Folgenden werden die Schritte S1 bis S4 (Musterlayout-Erzeugungsstufe) spezifisch mit Verweis auf 31(a) bis (d) beschrieben.
31(a) zeigt ein Beispiel des in Schritt S1 erzeugten Musterlayouts.
34(b) zeigt die aus dem Musterlayout von 31(a) in Schritt S2 extrahierten Linienmuster, Musterende und Musterecke. Wie in 31(b) gezeigt, werden Linienmuster 601 und 602 mit einer Breite L × M gleich oder kleiner als (0.8 × λ/NA) × M, ein Musterende 603 und eine Musterecke 604 aus dem Musterlayout 600 extrahiert.
31(c) zeigt die Maskenverstärker, die in den Linienmustern und dergleichen von 31(b) in Schritt S3 bereitgestellt werden. Wie in 31(c) gezeigt, werden Linienmaskenverstärker 611A in der Mitte des Linienmusters 601 bereitgestellt, und Endmaskenverstärker 611B werden jeweils an den Enden des Linienmusters 601 bereitgestellt. Außerdem wird ein Linienmaskenverstärker 612 in der Mitte des Linienmusters 602 bereitgestellt, Endmaskenverstärker 613 werden an dem Musterende 603 bereitgestellt, und ein Eckenmaskenverstärker 614 wird in der Musterecke 604 bereitgestellt.
31(d) zeigt das Maskenlayout, in dem die Maskenverstärker mit einer Abmessung, wie in Schritt S4 basierend auf der Abmessung der in 31(c) gezeigten Linienmuster und dergleichen bestimmt, angeordnet sind.
Das heißt, die Linienmaskenverstärker 611a und 612 mit einer durch z.B. W = ((0.8 × λ/NA) L)/2 definierten Breite W × M werden jeweils in der Mitte der Linienmuster 601 und 602 des Musterlayouts 600 die eine Breite L × M gleich oder kleiner als (0.8 × λ/NA) × M haben, bereitgestellt. Man sollte beachten, dass in dem Fall, wo L kleiner ist als (0.8 × λ/NA)/3, oder in dem Fall, wo ein Maskenverstärker, d.h. eine Öffnung, mit einer durch W = ((0.8 × λ/(NA) - L)/2 definierten Breite zu erzeugen ist, aber die Linienbreite eines lichtabschirmenden Filmbereichs, der die Öffnung umgibt, kleiner werden würde als eine vorgeschriebene kleinste mögliche Linienbreite, die von der Maskenschreibvorrichtung zu erzeugen ist, die Linienbreite des lichtabschirmenden Filmbereichs, der den Maskenverstärker umgibt, auf die vorerwähnte vorgeschriebene kleinste mögliche Linienbreite gesetzt wird, und die Breite des Maskenverstärkers durch Subtrahieren der vorgeschriebenen kleinsten möglichen Linienbereite von der Breite des Linienmusters bestimmt wird. In dem Fall, wo die Breite des Maskenver stärkers kleiner ist als die kleinste Abmessung, die nötig ist, um den Maskenverstärker in den lichtabschirmenden Bereich zu erzeugen, d.h. die vorerwähnte vorgeschriebene kleinste mögliche Linienbereite, wird dieser Maskenverstärker beseitigt.
Man beachte, dass im Fall der Verwendung der Fotomasken-Erzeugungsverfahren der dritten bis fünften Ausführung (einschließlich ihrer Modifikationen), die vorgenannte vorgeschriebene kleinste möglich Linienbereite etwa einem Abgleichspielraum der Maskenschreibvorrichtung entspricht.
Im Fall der Verwendung der Fotomasken-Erzeugungsverfahren der ersten und zweiten Modifikation der dritten Ausführung würde das Linienmuster von L < (0.8 × λ/NA)/3 die gleiche Wirkung liefern wie die des Linienmusters mit der Maskenverstärkerstruktur, selbst wenn es nur aus dem Phasenschieber ohne lichtabschirmenden Filmbereich gebildet wird.
In den Enden des Linienmusters 601, dem Musterende 603 und der Musterecke 604 des Musterlayouts 600 werden die Endmaskenverstärker 611b, 613 und. der Eckenmaskenverstärker 614 mit vier Seiten von (0.8 × λ/NA)/3 × M so bereitgestellt, dass jeder Maskenverstärker von einem lichtabschirmenden Filmbereich mit wenigstens der vorerwähnten kleinsten möglichen Linienbreite umgeben ist. In dem Fall, wo sich die so bereitgestellten Maskenverstärker überschneiden, oder in dem Fall, wo die Lücke zwischen den Maskenverstärkern kleiner ist als der kleinste Abstand, der nötig ist um die Maskenverstärker getrennt voneinander zu bilden, sind die Maskenverstärker miteinander verbunden. Wenn die Abmessung des sich ergebenden Maskenverstärkers größer als (0.5 × λ/NA) × M wird, wird der Maskenverstärker neu konfiguriert, sodass er eine Abmessung von (0.5 × λ/NA)× M oder weniger aufweist.
Wie oben beschrieben wurde, ermöglichen die Schritte S1 bis S4 die Erzeugung des Musterlayouts, in dem ein Maskenverstärker, der die lichtabschirmende Eigenschaft maximiert, in der Mitte eines Linienmusters mit einer verschlechterten lichtabschirmenden Eigenschaft bereitgestellt wird und auch ein Maskenverstärker in einer Musterecke und einem Musterende bereitgestellt wird. Daher kann etwa die gleiche lichtabschirmende Eigenschaft durch den Abschnitt des Musterlayouts mit einer Breite von etwa (0.8 × λ/NA)/3 × M oder mehr verwirklicht werden.
Im Folgenden werden die Schritte S5 und S6 (die Maskenschreibdaten-Erzeugungsstufe), die durchgeführt werden, nachdem die Maskenverstärker und das Musterlayout, das die selben enthält, in Schritten S1 bis S4 erzeugt sind, spezifisch mit Verweis auf 31(e) bis 31(g) beschrieben.
31(e) zeigt das Musterlayout nach Abmessungsjustierung der Maskenverstärker von 31(d) und Schritt S5.
Das heißt wie in 31(e) gezeigt, wird in einem Abschnitt mit einer Musterbreite kleiner als ein Entwurfswert als Ergebnis der Testbelichtung (z.B. Bereich R1), die Breite eines entsprechenden Maskenverstärkers (z.B. die Linienmaskenverstärker 611a) vergrößert. Andererseits wird in einem Abschnitt mit einer Musterbreite größer als der Entwurfswert als Ergebnis der Testbelichtung (z.B. Bereich R2), die Breite eines entsprechenden Maskenverstärkers (z.B. der Linienmaskenverstärker 612) reduziert. Unterdessen kann auch gleichzeitig die Außenabmessung des Musterlayouts, d.h. die Abmessung des Maskenmusters, justiert werden. Man beachte, dass in 31(e) die gestrichelte Linie die Kontur des ursprünglichen Musterlayouts 600 darstellt, und die starke Linie die Kontur des abmessungsjustierten Musterlayouts 600A darstellt.
31(f) zeigt die basierenden auf dem abmessungsjustierten Musterlayout von 31(e) in Schritt S6 bestimmten Maskenmuster-Bildungsdaten, und 31(g) zeigt die basierend auf dem abmessungsjustierten Musterlayout von 31(e) in Schritt S6 bestimmten Maskenverstärker-Bildungsdaten.
Man beachte, dass in der endgültigen Fotomaske das Maskenmuster ausschließlich der Muster, die die Maskenverstärker darstellen, dem lichtabschirmenden Filmbereich entspricht, und. die Muster, die die Maskenverstärker darstellen, den in dem lichtabschirmenden Film gebildeten Öffnungen entsprechen.
Wie oben beschrieben wurde, wird entsprechend dem Maskenlayout-Erzeugungsverfahren der sechsten Ausführung ein Linienmuster mit einer Breite L × M gleich oder kleiner als (0.8 × λ/NA) × M aus dem Musterlayout 600, das dem lichtabschirmenden Muster entspricht, extrahiert, und dann wird ein Maskenverstärker mit einer Breite W × M gleich oder kleiner als ((0.8 × λ/NA) - L) × M in dem Linienmuster bereitgestellt. Der Maskenverstärker, der zum Verstärken der lichtabschirmenden Wirkung imstande ist, kann daher in dem Abschnitt des lichtabschirmenden Musters mit einer verschlechterten lichtabschirmenden Wirkung bereitgestellt werden, wodurch die Lichtintensitätsverteilung mit einem weniger verzerrten Profil in Bezug auf das Musterlayout auf den Wafer projiziert werden kann. Dies ermöglicht die Herstellung des Musterlayouts der Fotomaske, die imstande ist, jedes Mustermerkmal mit jeder Abmessung, einschließlich einer Abmessung gleich oder kleiner als etwa die Auflösung, zu bilden.
Außerdem wird entsprechend dem Musterlayout-Erzeugungsverfahren der sechsten Ausführung, vorausgesetzt dass der Maskenverstärker eine Breite W × M hat, der Wert W auf W = ((0.8× λ/NA) – L)/2 gesetzt. Die lichtabschirmende Wirkung des Maskenverstärkers wird dader maximiert.
Außerdem werden entsprechend dem Musterlayout-Erzeugungsverfahren der sechsten Ausführung ein Musterende und eine Musterecke ebenfalls beim Extrahieren eines Linienmusters extrahiert, und ein Maskenverstärker mit vier Seiten von (0.5 × λ/NA)× M oder weniger wird in dem Musterende und der Musterecke bereitgestellt. Folglich kann das übertragene Licht, das die Rückseite des Musterendes oder der Musterecke des lichtabschirmenden Musters infolge des Brechungsphänomens erreicht, durch das durch den Maskenverstärker übertragene Licht zuverlässig aufgehoben werden.
Außerdem wird entsprechend dem Musterlayout-Erzeugungsverfahren der sechsten Ausführung die Abmessung des Maskenverstärkers basierend auf dem Testbelichtungsergebnis justiert, nachdem der Maskenverstärker so bereitgestellt ist, dass die lichtabschirmende Wirkung des lichtabschirmenden Musters maximiert wird, das heißt, nachdem das Musterlayout-Erzeugungsverfahren der sechsten Ausführung durchgeführt ist. Die Abmessung des Maskenverstärkers kann daher so justiert werden, dass die Abmessung des aus der Belichtung resultierenden Musters gleich dem Entwurfswert wird. Folglich können Maskenschreibdaten, die zum Verhindern des Zurückziehens des Musters und dergleichen imstande sind, erzeugt werden, wodurch ein feines Linienmuster durch Belichten mit der entsprechend den Maskenschreibdaten gebildeten Fotomaske genau gebildet werden kann.
Außerdem wird entsprechend dem Musterlayout-Erzeugungsverfahren der sechsten Ausführung die Breite eines Maskenverstärkers, der einem Abschnitt mit einer Musterbreite größer als der Entwurfswert als Ergebnis der Belichtung entspricht, verringert, während die Breite eines Maskenverstärkers, der einem Abschnitt mit einer Musterbreite kleiner als der Entwurfswert als Ergebnis der Belichtung entspricht, vergrößert wird. Dies gewährleistet, dass das aus Belichtung resultierende Muster eine Berite gleich dem Entwurfswert aufweist.
Man beachte, dass bei dem Musterlayout-Erzeugungsverfahren der sechsten Ausführung, voraugesetzt dass die Breite des Linienmusters L × M ist und die Breite des Maskenverstärkers W × M ist, die lichtabschirmende Wirkung des Linienmusters einschließlich des Maskenverstärkers unter Verwendung W = ((0.8 × λ/NA) - L)/2 maximiert wird. Der Maskenverstärker besitzt jedoch eine ausreichende Wirkung des Verbesserns der lichtabschirmenden Eigenschaft, selbst wenn 0.5 × ((0.8 × λ/NA)-L)/2 <= 1.5 × ((0.8 × λ/NA)-L)/2)(wo W <= L oder W <= L - 2E; (E × M) auf der Fotomaske zu implementierend Abmessung ist). Der Maskenverstärker hat die Wirkung, die lichtabschirmende Eigenschaft wenigstens dann zu verbessern, wenn W <= (0.8 × λ/NA) – L (wo W <= L oder W <= L – 2E).
Außerdem wird bei dem Maskenschreibdaten-Erzeugungsverfahren der sechsten Ausführung die Abmessung des Maskenverstärkers basierend auf dem Testbelichtungsergebnis justiert. Alternativ kann die Abmessung des Maskenverstärkers basierend auf dem Ergebnis der Belichtungssimulation justiert werden.

Claims

Fotomaske, die eine isolierte lichtabschirmende Struktur, die auf einem transparenten Substrat ausgebildet ist, das für Belichtungslicht transparent ist, wobei die lichtabschirmende Struktur aus einem lichtabschirmenden Filmbereich ausgebildet ist, der aus einem lichtabschirmenden Film ausgebildet ist, und einen Phasenverschiebungsbereich enthält, der eine in Bezug auf einen lichtdurchlässigen Bereich des transparenten Substrats, der keine lichtabschirmende Struktur aufweist, entgegengesetzte Phase hat, dadurch gekennzeichnet, dass: die lichtabschirmende Struktur wenigstens eine erste lichtabschirmende Struktur mit einer ersten Breite und eine zweite lichtabschirmende Struktur mit einer zweiten Breite enthält, die größer ist als die erste Breite, ein erster Phasenverschiebungsbereich, der Teil des Phasenverschiebungsbereiches und von dem lichtabschirmenden Filmbereich umgeben ist, in einem Teil der ersten lichtabschirmenden Struktur vorhanden ist, und nur der lichtabschirmende Filmbereich in der zweiten lichtabschirmenden Struktur vorhanden ist.
Fotomaske nach Anspruch 1, des Weiteren dadurch gekennzeichnet, dass: die Kontur des lichtabschirmenden Filmbereiches die gleiche ist wie eine Form der lichtabschirmenden Struktur.
Fotomaske nach Anspruch 1, des Weiteren dadurch gekennzeichnet dass: die lichtabschirmende Struktur des Weiteren eine dritte lichtabschirmende Struktur enthält, die eine Ecke oder ein Ende hat, und ein zweiter Phasenverschiebungsbereich, der Teil des Phasenverschiebungsbereiches ist, an oder innerhalb der Ecke der dritten lichtabschirmenden Struktur oder an oder innerhalb des Endes der dritten lichtabschirmenden Struktur vorhanden ist.
Fotomaske nach Anspruch 1, des Weiteren dadurch gekennzeichnet, dass: wenn der erste Phasenverschiebungsbereich eine Breite Wm hat, Wm ≤ (0,4 × λ/NA) × M, wobei λ eine Wellenlänge des Belichtungslichtes ist, NA eine numerische Apertur eines optischen Verkleinerungs-Projektionssystems einer Ausrichteinrichtung ist und M eine Vergrößerung des optischen Verkleinerungs-Projektionssystems ist.
Fotomaske nach Anspruch 1, des Weiteren dadurch gekennzeichnet, dass: wenn die erste lichtabschirmende Struktur die erste Breite Lm hat, Lm ≤(0,8 × λ/NA) × M.
Fotomaske nach Anspruch 1, des Weiteren dadurch gekennzeichnet, dass: wenn der erste Phasenverschiebungsbereich eine Breite Wm hat, Wm ≤((0,8 × λ/NA) × M) – Lm und Wm ≤ Lm.
Fotomaske nach Anspruch 5, des Weiteren dadurch gekennzeichnet, dass: wenn der erste Phasenverschiebungsbereich eine Breite Wm hat, 0,5 × ((((0,8 × λ/NA) × M) – Lm)/2) ≤ Wm ≤ 1,5 × ((((0,8 × λ/NA) × M) – Lm)/2) und Wm ≤ Lm.
Fotomaske nach Anspruch 1, des Weiteren dadurch gekennzeichnet, dass: die Phasendifferenz des Phasenverschiebungsbereiches in Bezug auf den lichtdurchlässigen Bereich (170 + 360 × n) bis (190 + 360 × n) Grad in Bezug auf eine Wellenlänge des Belichtungslichtes beträgt, wobei n eine ganze Zahl ist.
Fotomaske nach Anspruch 1, des Weiteren dadurch gekennzeichnet, dass: die Phasendifferenz des Phasenverschiebungsbereiches in Bezug auf den lichtdurchlässigen Bereich erzeugt wird, indem der Phasenverschiebungsbereich in dem transparenten Substrat geätzt wird.
Fotomaske nach Anspruch 1, des Weiteren dadurch gekennzeichnet, dass: die Phasendifferenz des Phasenverschiebungsbereiches in Bezug auf den lichtdurchlässigen Bereich erzeugt wird, indem eine Phasenschieberschicht auf einem Abschnitt außer dem lichtdurchlässigen Bereich in dem transparenten Substrat ausgebildet wird, und die Phasenschieberschicht unter dem lichtabschirmenden Filmbereich ausgebildet wird.
Fotomaske nach Anspruch 1, des Weiteren dadurch gekennzeichnet, dass: die Phasendifferenz des Phasenverschiebungsbereiches in Bezug auf den lichtdurchlässigen Bereich erzeugt wird, indem eine Phasenschieberschicht auf einem Abschnitt außer dem lichtdurchlässigen Bereich in dem transparenten Substrat ausgebildet wird, und die Phasenschieberschicht über dem lichtabschirmenden Filmbereich ausgebildet wird.
Verfahren zum Herstellen der Fotomaske nach Anspruch 1, das die folgenden Schritte umfasst: Ausbilden eines lichtabschirmenden Films auf dem transparenten Substrat; Strukturieren des lichtabschirmenden Films, um eine Kontur des lichtabschirmenden Filmbereiches auszubilden; und Entfernen eines Abschnitts des lichtabschirmenden Films, der sich in dem Phasenverschiebungsbereich befindet, um so eine Öffnung auszubilden.
Fotomasken-Herstellungsverfahren nach Anspruch 12, des Weiteren dadurch gekennzeichnet, dass: der Schritt des Ausbildens der Öffnung den Schritt des Ätzens eines Abschnitts des transparenten Substrats, der sich unter der Öffnung befindet, nach dem Ausbilden der Öffnung einschließt, so dass eine Phasendifferenz von (170 + 360 × n) bis (190 + 360 × n) Grad in Bezug auf eine Wellenlänge des Belichtungslichtes zwischen dem Abschnitt und dem lichtdurchlässigen Bereich erzeugt wird, wobei n eine ganze Zahl ist.
Fotomasken-Herstellungsverfahren nach Anspruch 13, des Weiteren dadurch gekennzeichnet, dass: der Schritt des Ausbildens der Öffnung vor dem Schritt des Ausbildens der Kontur des lichtabschirmenden Filmbereiches durchgeführt wird.
Fotomasken-Herstellungsverfahren nach Anspruch 12, des Weiteren dadurch gekennzeichnet, dass: der Schritt des Ausbildens der Kontur des lichtabschirmenden Filmbereiches den Schritt des Ätzens eines Abschnitts des transparenten Substrats, der sich außerhalb des lichtabschirmenden Filmbereiches befindet, nach dem Ausbilden der Kontur des lichtabschirmenden Filmbereiches einschließt, so dass eine Phasendifferenz von (170 + 360 × n) bis (190 + 360 × n) Grad in Bezug auf eine Wellenlänge des Belichtungslichtes zwischen dem Abschnitt und dem Phasenverschiebungsbereich erzeugt wird, wobei n eine ganze Zahl ist.
Fotomasken-Herstellungsverfahren nach Anspruch 12, des Weiteren dadurch gekennzeichnet, dass: der Schritt des Ausbildens des lichtabschirmenden Films den Schritt des Ausbildens einer Phasenschieberschicht, die eine Phasenumkehr von (170 + 360 × n) bis (190 + 360 × n) Grad in Bezug auf eine Wellenlänge des Belichtungslichtes erzeugt, unter dem lichtabschirmenden Film einschließt, wobei n eine ganze Zahl ist, und der Schritt des Ausbildens der Öffnung den Schritt des Entfernens eines Abschnitts der Phasenschieberschicht, der sich unter der Öffnung befindet, nach dem Ausbilden der Öffnung einschließt.
Fotomasken-Herstellungsverfahren nach Anspruch 15, des Weiteren dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Ausbildens der Öffnung vor dem Schritt des Ausbildens der Kontur des lichtabschirmenden Filmbereiches durchgeführt wird.
Fotomasken-Herstellungsverfahren nach Anspruch 12, des Weiteren dadurch gekennzeichnet, dass: der Schritt des Ausbildens des lichtabschirmenden Films den Schritt des Ausbildens einer Phasenschieberschicht, die eine Phasenumkehr von (170 + 360 × n) bis (190 + 360 × n) Grad in Bezug auf eine Wellenlänge des Belichtungslichtes erzeugt, unter dem lichtabschirmenden Film einschließt, wobei n eine ganze Zahl ist, und der Schritt des Ausbildens der Kontur des lichtabschirmenden Films den Schritt des Entfernens eines Abschnitts der Phasenschieberschicht, der sich außerhalb des lichtabschirmenden Filmbereiches befindet, nach dem Ausbilden der Kontur des lichtabschirmenden Filmbereiches einschließt.
Fotomasken-Herstellungsverfahren nach Anspruch 18, des Weiteren dadurch gekennzeichnet, dass: der Schritt des Ausbildens der Kontur des lichtabschirmenden Filmbereiches vor dem Schritt des Ausbildens der Öffnung durchgeführt wird.
Fotomasken-Herstellungsverfahren nach Anspruch 12, des Weiteren dadurch gekennzeichnet, dass: der Schritt des Ausbildens der Öffnung vor dem Schritt des Ausbildens der Kontur des lichtabschirmenden Filmbereiches durchgeführt wird, das Verfahren des Weiteren zwischen dem Schritt des Ausbildens der Öffnung und dem Schritt des Ausbildens der Kontur des lichtabschirmenden Filmbereiches den Schritt des Ausbildens einer Phasenschieberschicht, die Phasenumkehr von (170 + 360 × n) bis (190 + 360 × n) Grad in Bezug auf eine Wellenlänge des Belichtungslichtes erzeugt, auf dem transparenten Substrat umfasst, wobei n eine ganze Zahl ist, und der Schritt des Ausbildens der Kontur des lichtabschirmenden Filmbereiches den Schritt des Entfernens eines Abschnitts der Phasenschieberschicht, der sich außerhalb des lichtabschirmenden Filmbereiches befindet, vor dem Ausbilden der Kontur des lichtabschirmenden Filmbereiches einschließt.
Fotomasken-Herstellungsverfahren nach Anspruch 12, des Weiteren dadurch gekennzeichnet, dass: der Schritt des Ausbildens der Kontur des lichtabschirmenden Filmbereiches vor dem Schritt des Ausbildens der Öffnung durchgeführt wird, das Verfahren des Weiteren zwischen dem Schritt des Ausbildens der Kontur des lichtabschirmenden Filmbereiches und dem Schritt des Ausbildens der Öffnung den Schritt des Ausbildens einer Phasenschieberschicht umfasst, die Phasenumkehr von (170 + 360 × n) bis (190 + 360 × n) Grad in Bezug auf eine Wellenlänge des Belichtungslichtes erzeugt, wobei n eine ganze Zahl ist, und der Schritt des Ausbildens der Öffnung den Schritt des Entfernens eines Abschnitts der Phasenschieberschicht, der sich in dem Phasenverschiebungsbereich befindet, vor dem Ausbilden der Öffnung einschließt.
Fotomasken-Herstellungsverfahren nach Anspruch 12, des Weiteren dadurch gekennzeichnet, dass: wenn die Phasenverschiebungsschicht eine Breite Wm hat, WM ≤ (0,4 × λ/NA) × M, wobei λ eine Wellenlänge des Belichtungslichtes ist, NA eine numerische Apertur eines optischen Verkleinerungs-Projektionssystems einer Ausrichteinrichtung ist und M eine Vergrößerung des optischen Verkleinerungs-Projektionssystems ist.
Fotomasken-Herstellungsverfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass: wenn die lichtabschirmende Struktur eine Breite L_m hat, L_m ≤ (0,8 × λ/NA) × M.
Fotomasken-Herstellungsverfahren nach Anspruch 23, des Weiteren dadurch gekennzeichnet, dass: wenn der Phasenverschiebungsbereich eine Breite Wm hat, W_m ≤ ((0,8 × λ/NA) × M) – L_m und W_m ≤ L_m.
Fotomasken-Herstellungsverfahren nach Anspruch 23, des Weiteren dadurch gekennzeichnet, dass: wenn der erste Phasenverschiebungsbereich eine Breite W_m hat, 0,5 × ((((0,8 × λ/NA) × M) – Lm)/2) ≤ Wm ≤ 1,5 × ((((0,8 × λ/NA) × M) – Lm)/2) und Wm ≤ Lm.
Fotomaske nach Anspruch 1, des Weiteren dadurch gekennzeichnet, dass: die Phasendifferenz des Phasenverschiebungsbereiches in Bezug auf den lichtdurchlässigen Bereich erzeugt wird, indem der lichtdurchlässige Bereich in dem transparenten Substrat geätzt wird.
Fotomaske nach Anspruch 5, des Weiteren dadurch gekennzeichnet, dass: wenn die zweite lichtabschirmende Struktur die zweite Breite Lm2 hat, Lm2 > (0,8 × λ/NA) × M.
Fotomaske, die zum Ausbilden einer Linienstruktur unter Verwendung eines Positivresists eingesetzt wird und eine isolierte lichtabschirmende Struktur, die auf einem transparenten Substrat ausgebildet ist, das für ein Belichtungslicht transparent ist, wobei die lichtabschirmende Struktur aus einem lichtabschirmenden Filmbereich ausgebildet wird, der aus einem lichtabschirmenden Film ausgebildet ist, und einen Phasenverschiebungsbereich enthält, der eine in Bezug auf einen lichtdurchlässigen Bereich des transparenten Substrats, der keine lichtabschirmende Struktur aufweist, entgegengesetzte Phase hat, dadurch gekennzeichnet, dass: die lichtabschirmende Struktur enthält: eine erste lichtabschirmende Struktur mit einer Breite Lm, die gleich oder kleiner (0,8 × λ/NA) × M ist, wobei λ eine Wellenlänge des Belichtungslichtes ist, NA eine numerische Apertur eines optischen Verkleinerungs-Projektionssystems einer Ausrichteinrichtung ist und M eine Vergrößerung des optischen Verkleinerungs-Projektionssystems einer Ausrichteinrichtung ist; einen ersten Phasenverschiebungsbereich, der Teil des Phasenverschiebungsbereiches und von dem lichtabschirmenden Filmbereich umgeben ist, in einem Abschnitt der ersten lichtabschirmenden Struktur vorhanden ist und eine Breite W_m hat, wobei W_m ≤ ((0,8 × λ/NA × M) – L_m und W_m ≤ L_m; eine zweite lichtabschirmende Struktur, die eine Ecke oder ein Ende hat, und einen zweiten Phasenverschiebungsbereich, der Teil des Phasenverschiebungsbereiches ist, an oder innerhalb der Ecke der zweiten lichtabschirmenden Struktur oder an oder innerhalb des Endes der zweiten lichtabschirmenden Struktur vorhanden ist.
Fotomaske nach Anspruch 28, des Weiteren dadurch gekennzeichnet, dass: eine Kontur des lichtabschirmenden Filmbereiches die gleiche ist wie eine Form der lichtabschirmenden Struktur.
Fotomaske nach Anspruch 28, des Weiteren dadurch gekennzeichnet, dass: wenn der erste Phasenverschiebungsbereich eine Breite Wm hat, 0,5 × ((((0,8 × λ/NA) × M) – Lm)/2) ≤ Wm ≤ 1,5 × ((((0,8 × λ/NA) × M) – Lm)/2) und Wm≤Lm.
Fotomaske nach Anspruch 28, des Weiteren dadurch gekennzeichnet, dass: die Phasendifferenz des Phasenverschiebungsbereiches in Bezug auf den lichtdurchlässigen Bereich (170 + 360 × n) bis (190 + 360 × n) Grad in Bezug auf eine Wellenlänge des Belichtungslichtes beträgt, wobei n eine ganze Zahl ist.
Fotomaske nach Anspruch 28, des Weiteren dadurch gekennzeichnet, dass: die Phasendifferenz des Phasenverschiebungsbereiches in Bezug auf den lichtdurchlässigen Bereich erzeugt wird, indem der Phasenverschiebungsbereich in dem transparenten Substrat geätzt wird.
Fotomaske nach Anspruch 28, des Weiteren dadurch gekennzeichnet, dass: die Phasendifferenz des Phasenverschiebungsbereiches in Bezug auf den lichtdurchlässigen Bereich erzeugt wird, indem der lichtdurchlässige Bereich in dem transparenten Substrat geätzt wird.
Fotomaske nach Anspruch 28, des Weiteren dadurch gekennzeichnet, dass: die Phasendifferenz des Phasenverschiebungsbereiches in Bezug auf den lichtdurchlässigen Bereich erzeugt wird, indem eine Phasenschieberschicht auf einem Abschnitt außer dem lichtdurchlässigen Bereich in dem durchlässigen Substrat ausgebildet wird, und die Phasenschieberschicht unter dem lichtabschirmenden Filmbereich ausgebildet wird.
Fotomaske nach Anspruch 28, des Weiteren dadurch gekennzeichnet, dass: die Phasendifferenz des Phasenverschiebungsbereiches in Bezug auf den lichtdurchlässigen Bereich erzeugt wird, indem eine Phasenschieberschicht auf einem Abschnitt außer dem lichtdurchlässigen Bereich in dem transparenten Substrat ausgebildet wird, und die Phasenschieberschicht über dem lichtabschirmenden Filmbereich ausgebildet wird.
Verfahren zum Herstellen der Fotomaske nach Anspruch 28, das die folgenden Schritte umfasst: Ausbilden eines lichtabschirmenden Films auf dem transparenten Substrat; Strukturieren des lichtabschirmenden Films, um eine Kontur des lichtabschirmenden Filmbereiches auszubilden; und Entfernen eines Abschnitts des lichtabschirmenden Films, der sich in dem Phasenverschiebungsbereich befindet, um so eine Öffnung auszubilden.
Fotomasken-Herstellungsverfahren nach Anspruch 36, des Weiteren dadurch gekennzeichnet, dass: der Schritt des Ausbildens der Öffnung den Schritt des Ätzens eines Abschnitts des transparenten Substrats, der sich unter der Öffnung befindet, nach dem Ausbilden der Öffnung einschließt, so dass eine Phasendifferenz von (170 + 360 × n) bis (190 + 360 × n) Grad in Bezug auf eine Wellenlänge des Belichtungslichtes zwischen dem Abschnitt und dem lichtdurchlässigen Bereich erzeugt wird, wobei n eine ganze Zahl ist.