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JP2003525471A - マスクを用いてデバイスを製造する方法およびその方法に用いられる位相シフトマスク - Google Patents

マスクを用いてデバイスを製造する方法およびその方法に用いられる位相シフトマスク

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Publication number
JP2003525471A
JP2003525471A JP2001563955A JP2001563955A JP2003525471A JP 2003525471 A JP2003525471 A JP 2003525471A JP 2001563955 A JP2001563955 A JP 2001563955A JP 2001563955 A JP2001563955 A JP 2001563955A JP 2003525471 A JP2003525471 A JP 2003525471A
Authority
JP
Japan
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mask
shape
phase shift
width
pattern
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001563955A
Other languages
English (en)
Inventor
ペーター、ダークセン
カスパルス、エイ．エイチ．ジュファーマンス
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Philips Electronics NV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Philips Electronics NV filed Critical Philips Electronics NV
Publication of JP2003525471A publication Critical patent/JP2003525471A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/26—Phase shift masks [PSM]; PSM blanks; Preparation thereof
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
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    • G—PHYSICS
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    • G03F1/26—Phase shift masks [PSM]; PSM blanks; Preparation thereof
    • G03F1/32—Attenuating PSM [att-PSM], e.g. halftone PSM or PSM having semi-transparent phase shift portion; Preparation thereof

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)

Abstract

(57)【要約】 本発明による方法は、基板にデバイスの形状を形成する目的のために、投影露光によって基板上に位相シフトマスクのパターンを写像することに関して記載されている。位相遷移部２２および２つのサブ解像度補助形状４０、４１（位相遷移部に関して対称的に配置され、相互に距離Ｐだけ離れている）を構成要素とするマスク形状を含むマスクパターンを用いることによって、その相互距離Ｐのみを変化させるだけで、様々に異なる幅を有するデバイス形状を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 基板上の少なくとも１つの層にデバイスを製造する方法に関し、この方法は、
前記層に形成されるデバイス形状に対応するパターン形状を有し、前記層上に設
けられた感光性の層の上にある特定の位相シフトマスクパターンを、波長λの投
影光（projection radiation）および開口数ＮＡの投影システムを用いて、写像
（imaging）するステップと、デバイス形状の最小の幅がλ／ＮＡよりも小さい
マスクパターンの像によって描画された前記層の領域から材料を除去または材料
を付加するステップとを具備する。
【０００２】 また、本発明は、この方法に使用されるリソグラフィ用（lithographic）の位
相シフトマスクにも関連する。
【０００３】 この方法は、特に、集積電子回路、即ち、ＩＣデバイスの製造において用いら
れる。マスクに設けられたＩＣのマスクパターンは、基板の異なるＩＣ領域上に
それぞれのタイミング（each time）で露光される。感光性の層で被覆されるこ
の基板は、多くのＩＣ領域のためのスペースを与える。リソグラフィ方法は、例
えば、集積または平面光学システム、電荷結合検出器（charge-coupled detecto
rs(CCDs)）、磁気ヘッドまたは液晶表示パネルのような他のデバイスの製造にも
使用されることができる。
【０００４】 ＩＣデバイスには益々多くの電子部品が内蔵されることが望まれているので、
ＩＣパターンの形状または幅は益々狭小に露光されなければならない。従って、
益々厳しくなっている要求は、そのリソグラフィ方法を実施するために使用され
る投影露光装置（lithography projection apparatus）に課される。その特別な
要求は、投影システム（通常、現状の投影露光装置においてはレンズシステムで
ある）の露光品質（imaging quality）および解像力(resolving power)に、特に
関連する。満足できる程度に写像（imaged）され得る最小の形状の測定値である
解像力、即ち、解像度は、λ／ＮＡに反比例する。ここで、λは写像（imaging
）光、即ち、投影光波長であり、ＮＡは投影システムの開口数である。解像度を
上げるためには、原理的には、開口数を上昇させ、および／または波長を減少さ
せればよい。実際には、現状でも既にかなり大きい開口数を上昇させることは充
分には達成し得ない。なぜなら、それによって、λ／ＮＡ２に比例する投影レン
ズシステムの焦点深度が低下することになるからであり、さらに、要求される露
光領域へ補正することが困難になるからである。
【０００５】 ステップ式投影露光装置の代わりにステップ−走査式投影露光装置が使用され
た場合には、投影レンズシステムに課される要求が緩和されるか、または、これ
らの要求は残るが、解像度を上昇させることができる。
【０００６】 ステップ式装置においては、全領域露光（full-field illumination）が用い
られる。即ち、全体のマスクパターンが一処理で露光され、基板のＩＣ領域上に
全体が写像される。第１番目のＩＣ領域が露光された後、続くＩＣ領域へステッ
ピングする。即ち、次のＩＣ領域がマスクパターンの下へ位置付けられるように
基板ホルダが移動される。その後、この領域は露光される。基板の総てのＩＣ領
域がマスクパターンに写像されるまで同様の処理が行われる。ステップ−走査式
装置においては、マスクパターンの直角形状または円形状の領域のみ、従って、
基板のＩＣ領域のうち対応するサブ領域もそれぞれのタイミングで照射され、投
影レンズシステムの倍率を考慮しつつ、そのマスクパターンおよび基板は同期し
て照射光を介して移動せられる。次に、マスクパターンのうち、続くサブ領域が
、それぞれのタイミングにおいて、基板の処理中（relevant）のＩＣ領域のうち
対応するサブ領域上へ写像される。このようにして全体のマスクパターンがＩＣ
基板領域に写像された後、基板ホルダはステッピング動作を実行する。即ち、次
のＩＣ領域の開始位置が投影光内へくるように移動せられ、マスクが、例えば、
その初期の位置にセットされ、その後、前述した次のＩＣ領域がそのマスクパタ
ーンを介して走査され照射される（scan-illuminated）。
【０００７】 さらに小さな形状をステップ型またはステップ−走査型投影露光装置を用いて
満足できるように写像しなければならない場合には、位相シフトマスクを使用す
る。位相シフトマスクを使用することによってフォトリソグラフィの解像度を改
善する技術は、IEEE Transactions on Electron Devices, Vol.ED-29,No.12,Dec
ember 1982の25から32ページに記載されたLevenson等による“Improving Resolu
tion in Photolithography with a Phase-Shifting Mask”によって最初に提案
された。Levensonの位相シフトマスクは、従来の透過マスクに位相シフト要素を
設けたものである。この透過マスクは、所望の強度（intensity）のパターン、
即ち、ＩＣデバイスのある層に転写されるべきＩＣパターンを決定する開口を有
するように、透明の基板、例えば、石英基板に、不透明な層、例えば、クロム層
によって被覆される。このような従来のマスクに電磁輻射を照射するときには、
この輻射の電界は各開口において同一の位相を有する。しかしながら、投影レン
ズシステムにおける限定された解像度および開口における回折によって、基板面
（substrate level）おける電界パターンが拡げられてしまう。従って、単一の
小さなマスク開口は、基板面においてより広い強度分布をもたらす。光波間の強
めあう干渉（constructive interference）は、基板面における開口の投影間の
電界を高める。強度パターンが電界の二乗に比例するので、隣り合う２つのマス
ク開口のこのパターンは、かなり高い度合いで均等に広がり、開口の位置におい
て２つの明確なピーク（pronounced peaks）を示さない。
【０００８】 位相シフトマスクにおいて、隣り合う２つの開口のうちの１つが透明な位相シ
フト層で被覆される。隣り合う開口を介して透過した光波が互いの位相から180
°ずれるように、この層は、d＝λ／2(ｎ−1)の厚さを有する。ここで、ｎは屈
折率であり、λは輻射の波長である。今度は、弱めあう干渉（destructive inte
rference）が隣り合う開口によって回折される波の間に生じ、ウェハ面における
開口の投影間の電界、およびその強度が最小化される。どのような投影レンズシ
ステムであっても、位相シフト部を有しない同様のマスクよりも、より良い解像
度かつ高いコントラストで、そのような位相シフトマスクの像を投影するであろ
う。
【０００９】 ＥＰ−Ａ0.680.624に開示されているように、同様の改善が“クロムなし”の
位相シフトマスクによって得ることができる。このマスクは、ＩＣパターンを決
定するようなクロムまたは他の不透明材料からなるパターン構造を有さないが、
このパターンは、例えば、石英基板の凹凸の形状をなす位相遷移のパターンによ
って決定される。このような位相遷移、即ち、パターン形状は、このレンズシス
テムの点像強度分布関数のために、ウェハ上の感光性の層、即ち、レジスト層に
、狭小なラインとして投影レンズシステムによって写像される。その線幅は、典
型的には100ｎｍ未満であり、投影レンズシステムの開口数、干渉値および露光
装置の露光量（exposure dose）によって影響され得る。干渉値、即ち、σ値は
、投影レンズシステムの瞳孔の面内における投影光の断面とこのレンズシステム
の開口との比である。従って、σ値は、投影レンズの瞳孔が投影光で満たされて
いる度合いを意味する。この値は、通常、１よりも小さい。露光量は、この領域
におけるマスク形状が写像される間にレジスト層の領域に入射する輻射、投影ま
たは露光の量である。一旦、開口数、干渉値および露光量が投影露光装置に設定
されれば、総てのパターン形状は、レジスト層に投影され、後に、ＩＣデバイス
層に同一の幅を有するように形成される。
【００１０】 通常のケースのように、異なる幅を有するＩＣの形状が１つのデバイス層内に
形成されるべき場合には、1つのマスクだけでなく、その異なる幅の数に相当す
る数のマスクがこの層へ投影されなければならない。よって、それぞれのマスク
は、パラメータＮＡ、σおよび露光量を異なる値で投影されなければならない。
これにより、ＩＣデバイスや他のデバイスの製造時間を非常に増加させるような
時間を浪費しかつ扱い難い（cumbersome）工程になってしまう。
【００１１】 本発明の目的は、上述の問題を解決することであり、また、１つの露光工程で
非常に異なる幅を有するパターン形状を形成することができる製造方法を提供す
ることである。この製造方法は、そのデバイス層に写像されたマスク形状の位置
および写像される形状の長さを決定する位相遷移部（phase transition）と、デ
バイス層における写像されたマスク形状の幅を実質的に決定する所定の相互距離
を有しかつその位相遷移部の両側に位置する２つのサブ解像度補助形状（sub-re
solution assist features）との組合せによって形成されるマスク形状を含むマ
スクパターンを使用することを特徴とする。
【００１２】 サブ解像度補助形状は、露光装置の投影レンズシステムによって解像されない
ほど狭小な幅、即ち、その投影レンズシステムによってはそのとおりに写像し得
ないような狭小な幅を有する形状である。しかしながら、それらの回折の影響に
よって、位相遷移部の両側に位置する２つの補助形状がこの位相遷移部の像の幅
を決定してしまう。位相遷移部の像のこの幅は、補助形状の間の距離によって主
に決定される。例えば、前述の距離が200nmと600nmの間において変化することに
よって、デバイス形状の幅を270nmから50nmまでの任意の値に正確に設定するこ
とができる。これらの大きさは、成形される層の面内における大きさ、即ち、基
板面（substrate level）での大きさである。そのような表記（notation）はリ
ソグラフィにおいて通常に使用されている。倍率Ｍ＝1/4である投影露光装置に
とって、マスク面（mask level）での形状の大きさは、基板面において対応する
大きさよりも4倍大きい。
【００１３】 本発明は、従来のマスクにおいては１の対応するマスク形状によって実行され
ていた機能である、デバイス形状の位置の決定およびこの形状の幅の決定という
２つの機能は、３つのマスク形状によって分けられることができ、実行されるこ
とができるという認識に基づく。デバイス層においてデバイス形状の位置はそれ
に対応するマスクパターンの位相遷移部の位置によって決定され、デバイス形状
の幅は２つの補助形状によって決定される。異なる幅のデバイス形状を転写（pr
int）するために、露光装置に特別な要求が課されることはない。補助形状が写
像されることはないが、位相遷移部の像のコントラストは改善される。補助形状
が写像されないので、それらは露光装置のアダプタなしに使用することができる
。本発明の概念を用いることによって、既存の露光装置は、非常に狭小な幅から
、例えば、最小幅の5倍までの範囲の異なる幅を有するデバイス形状を同時に転
写することができる。
【００１４】 サブ解像度補助形状は散乱線（scattering bars）として特徴付けられること
ができる。光学的リソグラフィにおける散乱線の使用はそれ自身よく知られてい
ることに注意されたい。例えば、ＵＳ-Ａ5,242,770は、分離された形状（isolat
ed features）、即ち、その近隣に他の形状を有しない形状が、同じ幅を有する
密集して敷き詰められた（densely packed）マスク形状の像よりも狭小なデバイ
ス形状としてデバイス層に写像されるという問題に関連する。この問題を解決す
るために、サブ解像度（sub-resolution）の幅を有しかつ散乱線（scattering b
ar）として作用し、分離された形状についてのそれぞれの分離されたエッジにお
いて強度勾配平滑化線（intensity gradient leveling bar）を配設することが
提案された。これらの平滑化線は、マスクパターンにおける分離されたエッジの
エッジ強度勾配を密集して敷き詰められたエッジのエッジ強度勾配に適合させな
ければならない。強度勾配平滑化線は、約10％のデバイス形状の幅における増加
に影響を与える。従って、デバイス形状の幅の微調整を行う。さらに、総ての強
度勾配平滑化線は、分離されたエッジから同じ狭小な距離で配置され、その距離
は、デバイスパターンの臨界の大きさの約1.1倍の距離である。ＵＳ-Ａ5,242,77
0に記載されている方法において使用されるマスクは、位相シフトマスクではな
く、透明フィールドマスク（clear field mask）または不透明フィールドマスク
（dark field mask）という形式における振幅マスク（amplitude mask）である
。
【００１５】 ＰＣＴ出願番号ＷＯ99/47981には、他の問題を解決するために減衰位相シフト
マスク（attenuated phase-shifting mask）にサブ解像度形状を用いることが提
案されている。その問題は、その最小幅よりも大きい幅を有するもとのマスク形
状の像が均一の強度を有さず、ある強度分布を示してしまうことである。この問
題を解決するために、約1μｍの幅を有するもとのマスク形状は、位相がシフト
しないものと区別された位相シフトする“写像要素（imaging elements）”のア
レイと、非散乱線（anti-scattering bars）と呼ばれるサブ解像度要素とに分解
される。付加的な散乱線は、焦点深度を改善するために、もとのマスク形状のエ
ッジに設けられ得る。好ましくは、この方法は、さらに、写像されたマスク形状
の幅が、 ・ 補助形状の幅、 ・ 補助形状の透過度、 ・ 補助形状によって導かれる位相シフト、 のうち少なくとも１つのパラメータを適合させることによって調節される。
【００１６】 これらのパラメータの適合によって、デバイス形状の幅の微調整、従って、そ
の最適化が可能になる。
【００１７】 この方法の第１の実施の形態は、補助形状が不透明ストリップ（opaque strip
s）によって形成されているマスクパターンを使用することを特徴とする。
【００１８】 不透明ストリップ（opaque strips）という語は、そのストリップにおいて起
きる輻射がそのストリップの外側において起きる輻射と同じ経路をたどることを
防止するストリップとして広く解釈される。透過マスクにとって、不透明ストリ
ップは、例えば、反射若しくは吸収ストリップのような不透過ストリップである
。反射マスクにとって、不透明ストリップは非反射ストリップである。
【００１９】 原則的には、補助形状も位相遷移部によって形成されてもよい。そのような補
助形状がレジスト層に写像されることを防止するために、補助的形状は同じ性能
を有する不透明ストリップよりもかなり狭小でなければならない。位相遷移補助
形状を有するマスクは、不透明ストリップ補助形状を有するマスクよりの製造す
ることが困難である。
【００２０】 この方法の第２の実施の形態は、マスクの製造という観点においてはより好ま
しく、補助形状が輻射を減衰する（attenuation）ストリップによって形成され
ているマスクパターンを使用することを特徴とする。
【００２１】 本実施の形態は、上述したＰＣＴ出願ＷＯ99/47981において記載されている減
衰位相シフトマスク（attenuation phase-shifting mask）を用いてパターニン
グする方法と同じ原理を用いる。減衰位相シフトマスクにおいて、デバイス形状
は、それらの周りよりも小さな透過度を示すストリップであり、それによる透過
度の相違は約5％である。本発明による方法において使用される補助形状は、例
えば、それらの周囲の形状の約75％の透過度を有する。そのような透過度を有す
る補助形状は、例えば、不透明補助形状の幅の約166％である幅を有するように
してもよく、それによって、減衰補助形状を有するマスクパターンは、不透明補
助形状を有するマスクパターンよりも容易に製造することができる。
【００２２】 本発明は、いわゆるトリムマスク技術（trim mask technology）によっても実
施され得る。トリムマスクによってＩＣパターンを形成する方法は、ＳＰＩＥ,V
OL3334,1998の２ページにおける“The application of alternating phase-shif
ting mask to 140nm gate patterning(2);Mask design and manufacturing tole
rances”という記事に記載されている。そのトリムマスク方法は、基板層の同一
の領域に連続して投影される２つのマスクを使用する。その第１のマスクは、例
えば、トランジスタのゲートのようなデバイス形状の位置に、位相遷移部を有す
る位相シフトマスクである。このマスクは、排他的に、そのトランジスタのゲー
トを決定するために使用される。第２のマスク、即ち、トリムマスクは、第１の
マスクによって決定された狭小なゲートを保護するクロムマスクであり、第１の
マスクの用いた露光によって生ずる望ましくないエッジを除去し、残りの相互接
続パターンを決定する。第１のマスクにおいて、デバイス形状は、透明な領域に
おける180°の遷移によって決定される。周囲のクロム層は、この領域を取り囲
み、位相シフト領域を呼ばれ得る。この領域の幅は、デバイス形状のマスクの像
の幅を決定する。位相シフト領域の幅は、異なる種類の投影レンズの収差による
形状の写像された幅の変化が最小になるように選択され得る。しかしながら、こ
の収差の無い写像は、ただ１つの形状幅、最適な幅のみしかとり得ない。
【００２３】 本発明による方法の第３の実施の形態は、不透明な周囲に囲われ設けられた位
相シフト領域内に位相遷移部が配置され、所定の位相遷移部に含まれる補助形状
がその位相シフト領域内に配置され、上述した収差の無い写像が異なる形状幅を
達成し得るようなマスクパターンを使用することを特徴とする。この場合、補助
形状の間の距離を変えることによって、最適な形状幅を広い範囲にわたって変化
させることができる。
【００２４】 また、本発明は、デバイス層の形状に一致するマスクパターンを前述のマスク
からデバイスの基板上の層まで光学的に転写するための位相シフトマスクにも関
する。このマスクは、デバイス層に写像されたマスク形状の位置および写像され
たマスク形状の長さを決定する位相遷移部と、デバイス層における写像されたマ
スク形状の幅を実質的に決定する所定の相互距離を有しかつその位相遷移部の両
側に位置された２つのサブ解像度補助形状との組合せによって形成されるマスク
形状をマスクパターンが含むことによって特徴付けられる。
【００２５】 また、このマスクは、不透明な周囲に囲われ設けられた位相シフト領域内に位
相遷移部が配置され、所定の位相遷移部に含まれる補助形状がその位相シフト領
域内に配置されているということでも特徴付けられている。このようなマスクは
、トリムマスクの方法における使用にも適する。
【００２６】 第１の実施の形態のマスクは、マスクパターンが透過パターンであることを特
徴とする。
【００２７】 透過マスクパターンは、通常、ＵＶやディープＵＶ光（deep UV radiation）
を用いた従来のリソグラフィに適用される。
【００２８】 第２の実施の形態のマスクは、マスクパターンが反射パターンであることを特
徴とする。
【００２９】 この実施の形態は、補助形状が不透明ストリップによって形成されていること
を特徴とする。
【００３０】 この実施の形態は、さらに、ストリップの材料がクロムであることを特徴とす
る。
【００３１】 クロムは、マスクパターンを描画するのに非常によく適合する材料であること
が判明している。クロムは、本発明による新規な用途における散乱線にも非常に
よく適合することが確証された。
【００３２】 代替的に、本実施の形態は、補助形状は輻射を減衰するストリップによって形
成される。
【００３３】 後者の実施の形態は、さらに、ストリップの材料がモリブデンおよびシリコン
の化合物であることを特徴とする。
【００３４】 材料ＭｏＳｉの透過係数は、この材料が減衰ストリップに非常によく適合する
ことを示す。
【００３５】 本発明のこれらのおよび他の特徴は、以下に記述される実施の形態に関連して
、限定されない実施例によって解説され、明らかにされる。
【００３６】 図１の概略図は、露光装置の実施の形態の最も重要な要素のみを示す。この装
置は、投影レンズシステムＰＬを具備する投影列（projection column）を備え
る。写像されるべきマスクパターンＣを有するマスクＭＡを搭載するためのマス
クホルダＭＨがこのシステムの上に配置されている。マスクホルダは、マスクテ
ーブルＭＴの一部を形成する。基板テーブルＷＴが投影列内のうち投影レンズシ
ステムＰＬの下方に配置されている。基板テーブルは、基板Ｗ、例えば、ウェハ
とも称される半導体基板を搭載する基板ホルダＷＨを収容している。この基板は
、感光性の層、例えば、フォトレジストを備え、その層においてマスクパターン
が異なるＩＣ領域Ｗｄごとに何回も写像される。基板テーブルは、あるＩＣ領域
にマスクパターンを写像した後、次のＩＣ領域がマスクパターンの下へ位置付け
られるように、ＸおよびＹ方向へ移動可能になっている。
【００３７】 その露光装置は、例えば、クリプトン-フルオライド・エキシマ・レーザ（Kry
pton-Fluoride Excimer laser）または水銀ランプなどの光源ＬＡと、レンズシ
ステムＬＳと、反射器ＲＥと、コンデンサ・レンズＣＯとを含む照射システムを
備える。投影光ＰＢは、露光装置がマスクパターンＣを照射することによって供
給される。その投影レンズシステムＰＬは基板ＷのＩＣ領域にこのパターンを写
像する。照射システムは、ＥＰ−Ａ0.658.810に記載されているようなシステム
である。例えば、投影レンズシステムは、倍率Ｍ=1/4、開口数ＮＡ＝0.6、直径2
2ｍｍの回折制限写像領域（diffraction-limited image field）を有する。
【００３８】 その露光装置は、さらに多数の測定システム、即ち、ＸＹ平面においてマスク
ＭＡおよび基板Ｗを互いに位置合わせするためのアラインメントシステム、Ｘお
よびＹの位置や基板ホルダの向き、基板の向きを測定するための干渉計システム
、並びに、焦点、即ち、投影レンズシステムＰＬの写像領域と基板上の感光性の
層ＰＲの表面との間における偏差を検出するための焦点エラー検出システムを備
える。これらの測定システムは、電気信号を処理しかつ制御する回路と、基板の
位置や向きおよび焦点を測定システムによって与えられる信号に関連して補正す
ることができる駆動部とを含むサーボシステムの部分を成す。
【００３９】 露光装置は、図１の右上の領域に図示されるマスクＭＡ内の２つのアラインメ
ント・マークＭ１およびＭ２を用いる。これらのマークは、例えば、周囲と光学
的に異なる四角形状またはストリップ状の回折格子であるが、他のマークによっ
て形成されていてもよい。好ましくは、そのアラインメント・マークは、二次元
的であり、即ち、２つの相互に垂直な方向、図１におけるＸおよびＹの方向へ延
伸する。基板Ｗは少なくとも２つのアラインメント・マークを備え、そのうち２
つのＰ１およびＰ２が図１に示されている。マークＰ１およびＰ２は、マスクパ
ターンの写像が形成されなければならない基板Ｗの領域の外側に位置付けられて
いる。好ましくは、格子マークＰ１およびＰ２は位相格子であり、格子マークＭ １ およびＭ２は振幅格子である。アラインメント・システムはダブル・アライン
メント・システムであり、２つのアラインメント光線ｂおよびｂ’が、マスクマ
ークＭ１に対して基板マスクＰ１を位置合わせし、マスクマークＭ２に対して基
板マスクＰ２を位置合わせするように用いられる。その露光システムを通過した
後、それぞれのアラインメント光線は、感光性検出器１３および１３’’のそれ
ぞれに入射する。感光性検出器１３および１３’’は、基板マークがウェハマー
クに対して位置合わせされている度合いを示す電気信号へ、関連する信号を変換
する。このようにして、基板はマスクに対して位置合わせされる。ダブル・アラ
インメント・システムは、ＵＳ−Ａ4,778,275に記載され、このシステムについ
てより詳細に言及している。
【００４０】 基板のＸ−Ｙの位置を正確に決定するために、露光装置は、図１においてブロ
ックＩＦによって概略的に示されている複数軸干渉計システム（multiple-axis
interferometer system）を備える。二軸干渉計システムはＵＳ−Ａ4,251,160に
記載され、三軸干渉計システムはＵＳ−Ａ4,737,823に記載される。ＥＰ−Ａ0,4
98,499は五軸干渉計システムを記載し、それによってＸおよびＹ軸に沿った位置
ずれおよびＺ軸に対する回転方向ずれと、ＸおよびＹ軸に対する傾斜との両方が
非常に正確に測定され得る。
【００４１】 基板干渉計システムに加えて、ステップ−走査式投影露光装置は、マスク干渉
計システムも備える。
【００４２】 図１に示すように、干渉計システムの出力信号Ｓｉおよびアラインメント・シ
ステムの信号Ｓ１３およびＳ１３’は、例えば、マイクロコンピュータなどの信
号処理回路ＳＰＵに供給され、信号処理回路ＳＰＵはこれらの信号を処理して駆
動部ＡＣへの制御信号Ｓacにし、それによって、基板ホルダＷＨは、基板テーブ
ルＷＴを介して、ＸＹ平面内に移動され得る。
【００４３】 投影露光装置は、図１には示されていないが、投影レンズシステムＰＬの焦点
の面と感光性の層ＰＲの面との間の偏差を決定するための焦点エラー検出デバイ
スをさらに備える。そのような偏差は、例えば、投影レンズシステムと基板とを
互いに関してＺ方向に移動させることによって、若しくは、投影レンズシステム
の１またはそれ以上のレンズ要素をＺ方向へ移動させることによって補正され得
る。このような焦点エラー検出デバイスの実施の形態は、ＵＳ−Ａ4,356,392に
記載されており、投影レンズシステムに取り付け得る。焦点エラーおよび基板の
部分的傾斜の両方を検出することができる検出デバイスは、ＵＳ−Ａ5,191,200
に記載されている。
【００４４】 従来、図１の示すマスクパターンＣは、透明基板、例えば、石英の上にあるク
ロムまたは他の不透明材料から成るストリップのパターンである。フォトレジス
トにそのような振幅パターン（a,amplitude,pattern）を写像した後、フォトレ
ジストは現像され、その下にある基板層がエッチングされ、さらなる処理が行わ
れる。それによって、クロムから成るストリップまたはそれらの間の透明領域の
いずれかは、フォトレジストの種類に依存するが、短時間に形成される基板層に
溝として転写されてしまう。これらの溝は、ＩＣ形状、例えば、トランジスタの
ゲートの細部に現れてしまう。振幅マスクパターンから転写され得る最も小さな
細部は、投影レンズシステムの解像力、即ち、解像度によって決定される。
【００４５】 公知のとおり、光学的投影露光における解像度および処理許容範囲（process
latitudes）は、投影レンズシステムの開口数の増加させることなく、並びに／
若しくは、投影光の波長を減少させることなく、振幅マスクパターンの代わりに
位相シフトマスクパターンを使用することによって、向上させることができる。
処理許容範囲は、露光量やレジスト層に対する投影光の焦点のような処理パラメ
ータの許容範囲であると理解される。位相シフトマスクにおいて、転写される細
部は、要求される位置におけるマスクパターン内の位相遷移部によって表される
。位相遷移部は、マスク基板の表面とこの表面内における窪み領域との間におけ
る遷移部によって、若しくは、マスク基板の表面とこの表面上に位置付けられた
透明材料の領域との間の遷移部によって形成され得る。
【００４６】 図２は、１つのそのような位相遷移部２２を有する位相シフトマスクのごく一
部の断面である。この図において、参照番号２０は透明マスク基板を示す。位相
遷移部は、基板の表面２４と窪み領域２５の底部との間にある遷移部である。こ
の領域の深さはｄである。マスク基板は投影光ＰＢを透過させ、それによってマ
スクパターンがレジスト層へ写像されるので、その遷移部はこの光にとって位相
遷移部である。このことは、マスクを通過した後、領域２５上に入射する投影光
ＰＢの部分は、表面領域２４上に入射する投影光の部分とは異なる位相を有する
ことを意味する。その光の部分の間における位相差φ（ラジアンで示す）は、φ
＝(ｎ２−ｎ１)＊ｄ＊（2π／λ）によって与えられる。ここで、ｎ２はマスク
基板の屈折率であり、ｎ１はその周囲の媒体の屈折率であり、通常、空気中では
ｎ１＝１である。λは、電磁輻射の光である投影光ＰＢの波長である。
【００４７】 位相構成を介して通過した後、この光の電界ベクトルＥの大きさは、グラフ２
７の位置ｘの関数として変化を示す。このグラフにおける垂直スロープ２８の位
置は、位相遷移部２２の位置に対応する。図２において単一の小さなレンズ要素
として概略的に示されているように、投影レンズシステムＰＬを通過した後、電
界ベクトルＥ’の大きさは、グラフ３０の位置ｘの関数として変化を示す。グラ
フ２７の垂直スロープ２８は、グラフ３０における傾斜スロープ３１へと変わっ
た。これは、投影レンズシステムが理想的なシステムでなく、点像強度分布関数
を有し、即ち、点が点として写像されず、写像している間にエアリー像（Airy p
attern）を超えて多少拡がってしまうという実情の結果である。もし、投影レン
ズシステムが理想的なものであるとした場合には、電界ベクトルは破線グラフ３
２において示されるような変化を示すであろう。グラフ３０が光の振幅をフォト
レジスト層ＰＲの面における位置についての関数として示すように、電界ベクト
ルの大きさは投影光の振幅を示す。光の強度は振幅の二乗（Ｉ＝Ｅ’２）に等し
いので、この強度はグラフ３４における位置ｘの関数として変化を示す。グラフ
３０におけるエッジ３１は、相対する傾斜３５および３６を有する２つのエッジ
へ変化しており、それは、位相シフトマスクパターンにおける線状の位相遷移部
が所定の幅ｗｉを有するストリップ状に写像されていることを意味する。
【００４８】 像において良いコントラストを得るために、窪み２５を通過した光の部分と光
の残りの部分との間の位相差φは、φ＝πラジアンにならなければならない。こ
のことは、マスク材料の屈折率が1.5であり、かつその周囲の媒体の屈折率が1で
ある空気である場合には、窪みの深さｄが光波ＰＢの波長に等しくなければなら
ない、ということを意味する。実際の実施の形態としては、最適な深さｄは、例
えば、240ｎｍである。その最適な深さといくらか異なる深さによっても、依然
として有用な結果を得ることができる。
【００４９】 透過パターンの代わりに、反射型位相シフトマスクパターン、即ち、窪み領域
２５とその周囲２４との両方がともに反射する性質を有するパターンを使用して
もよい。後者の場合において、窪みの最適な深さ、または高さは４分の1波長に
等しい。
【００５０】 具体的に適用する場合には、フォトレジストに写像されるストリップの幅は、
投影レンズの開口数および照射の干渉値によって決定される。フォトレジストの
現像およびエッチングの後に基板層に形成されたデバイス形状、例えば、トラン
ジスタのゲートの幅は、露光装置において使用される露光量にも依存する。一旦
、開口数、干渉値および露光量のパラメータの値が設定されると、位相シフトマ
スクパターンの総ての位相遷移部が基板層における総て同じ幅を有するストリッ
プへと転写される。例えば、248ｎｍの投影光波長、ＮＡ＝0.63の開口数および
σ＝0.35の干渉値によって、約100ｎｍの幅を得ることができる。しかしながら
実際には、異なる幅を有するストリップ、例えば、１つのＩＣパターンにおいて
は異なる長さのトランジスタゲートが要求される。
【００５１】 本発明によれば、上述したパラメータを変化させることなく、位相遷移部に２
つの補助形状を付加することによって、ストリップの最小幅を非常に低減させる
ことができ、その幅をかなり大きな範囲にわたって変化させることができる。
【００５２】 図３は、遷移部の両側にそのような補助形状４０および４１を備えた図２の位
相遷移部２２を示す。これらの形状は、その通りにはフォトレジストに写像され
ないほどの狭小な（サブ解像度の）幅を有する。従って、これらの形状は、通常
、散乱線と呼ばれている。これらの線分は、クロムから成り、例えば、300ｎｍ
の幅を有する。その線分４０および４１は位相遷移部２２に関して対称的に配置
され、それらの相互の距離は、例えば、2.5μｍである。線分４０はマスク基板
の上面２４上に在る。線分４１の支持を与えるために、マスク基板の材料から成
る小さな列部４３が、位相遷移を起こす際に維持されていなければならない（sa
ved）。この列部は、例えば、ウェットエッチングによって最適化され得る。
【００５３】 位相遷移部２２に含まれる散乱線４０および４１は、フォトレジスト層へ転写
されることはないが、遷移部の写像に影響を与える。散乱線上に入射する露光の
一部分は、図２における強度ピーク３８の方へ回折され、もともとの強度ピーク
の光波と干渉し、それによって、このピークを変更する。本発明による方法は、
ＩＣ形状の幅がフォトレジスト層に写像され、従って、基板層に転写され短時間
に形成されるＩＣの幅が対になっている散乱線の間の相互距離によって主に決定
される、という認識を利用したものである。これに加え、散乱線の幅、これらの
散乱線の透過度（transmission）およびこれらの線によって導かれる位相シフト
も、写像されたＩＣ形状の幅に影響を与える。
【００５４】 図４は、分散線の相互距離、即ち、ピッチｐの機能として、線幅ｗＩＦとも呼
ばれている転写されたＩＣ形状の幅の変化を示す。本実施の形態によれば、線分
の幅Ｗｂは、基板層の面上において90ｎｍであり、従って、投影レンズシステム
の倍率がＭ＝1/4である場合には、マスク面上において360ｎｍである。破線グラ
フＶｓは、コンピュータによるシミュレーションから得られた線幅を示し、実線
グラフＶｅは、実験から得られた線幅の値を示す。その実験は、干渉値σ＝0.35
および開口数ＮＡ＝0.63を有するステップ型投影露光装置を用いて行われた。実
験の焦点深度は、最小線幅の形状にとっても約0.5μｍであり、露光量の許容度
は約10％であった。
【００５５】 図４におけるグラフＶｅは、ピッチｐが上昇した場合には、写像されたＩＣ形
状、即ち、線の幅ｗＩＦは低下することを示す。また、それは、基板面において
250ｎｍから600ｎｍの間において分散線のピッチｐを変化させるだけで、写像さ
れた形状幅を270ｎｍから50ｎｍの間の任意の値に正確に設定することができる
ことを示す。従って、対の線分によって、広い範囲（この範囲の最大幅は最小幅
よりも5倍以上大きい）から写像されたデバイス形状幅を選択することができる
。ここまで、分散線は、例えば、上述されたＵＳ−Ａ5,242,770に記載されてい
るように高密度領域において同一形状の幅に等しい分離されたデバイス形状のみ
の幅を形成するために写像されるマスク形状に接近して配置された近接補正線（
proximity correction bars）として使用されてきた。それによって、分離され
たデバイス形状の幅は、いわゆる微調整（fine tuning）においてせいぜい10％
だけしか変化させることができず、高密度領域におけるデバイス形状の幅は全く
変化させることができなかった。
【００５６】 実施の形態により図５は、基板面において600ｎｍの相互距離における2つの分
散線が両側に位置するマスク位相遷移部からレジストへ転写された60ｎｍ幅の線
分５０のＳＥＭ（scanning electron microscope）画像を示す。その転写は、デ
ィープＵＶ光（λ＝248ｎｍ）を用い、かつ開口数ＮＡ＝0.63および干渉値σ＝0
.35を有するステップ型投射露光装置によって実行されたものである。使用され
たフォトレジスト層は200ｎｍの厚さであり、ＵＶ 110 Shipley型（type ＵＶ 1
10 Shipley）のものである。その線分の両側において小さなレジスト突起部５２
および５３は、マスク上においてより大きなクロム領域に分散線が取り付けられ
ている部分に該当する。
【００５７】 この領域は、１つの位相遷移部と２つの分散線とから形成されている位相シフ
トマスクのごく一部の平面図である図６において、参照番号５５によって示され
ている。位相遷移部は、上面２４と窪み領域２５との間の破線２２によって示さ
れている。領域２４および２５は透明領域であって、分散線４０および４１が不
透明である。本実施の形態によれば、その分散線は、クロムから成り、クロム領
域５５における位置５２および５３において取り付けられている。
【００５８】 すでに述べたとおり、転写されたデバイス形状の幅は、主に、分散線のピッチ
ｐによって決定される。しかしながら、これらの線の幅ｗｂ、それらの透過度お
よび投影光におけるこれらの線によって導かれる位相シフトも、最終の幅に影響
を与える。パラメータｗｂ、透過度および位相は、転写されたICや他のデバイス
の形状の幅を調節するために適用され得る。
【００５９】 図７は、基板面において60、70、80および90ｎｍの、従って、マスク面におい
ては240、28、320および360ｎｍのそれぞれ異なる４つの線幅のピッチの機能と
して転写された形状の幅の計測値を示す。300ｎｍ以下である小さい分散線のピ
ッチｐに対しても、転写された形状幅ｗＩＦは、分散線幅に依存し、ｗｂ＝360
ｎｍに対する約300ｎｍから、ｗｂ＝240ｎｍに対する約200ｎｍまでの範囲にあ
る。比較的大きなピッチに対しては、線幅の影響は減少し、約600ｎｍのピッチ
に対して、転写された形状幅は50ｎｍまで低下する。
【００６０】 原理的には、補助形状は、不透明形状に代えて、位相遷移部によって形成され
得る。位相遷移補助形状の幅は、そのような形状がそのままレジスト層に写像さ
れることを防止するために、非常に小さくなくてはならない。このことは、位相
遷移部の形状に補助形状を有するマスクを製造することが比較的難しいというこ
とを意味する。
【００６１】 不透明な補助形状を比較的良く代替できるものとしては、透過マスクにおいて
は、周囲よりも低い透過度を有する補助形状がある。これらの補助形状は、減衰
補助形状（attenuated assist features）と呼ばれ、公知の減衰位相シフトマス
ク（attenuated phase-shifting mask）のデバイス形状と比較可能である。すで
に記述したＰＣＴ出願ＷＯ99/47981に記載されているように、減衰位相シフトマ
スクは、位相シフトマスクの特定の実施の形態であり、デバイス形状は、例えば
、周囲の透過度よりも約5％小さい透過度を有するストリップによって形成され
る。そのようなデバイス形状は、投影光に位相効果および振幅効果の両方を与え
る。
【００６２】 本発明によれば、位相シフトマスクのデバイス形状は、例えば、周囲の透過度
の約75％の透過度を有する２つの（減衰）補助形状を両側に配置した位相遷移部
の組合せによって形成されることができる。それらの特性により、減衰補助形状
は、同じ効果を有する不透明補助形状よりも広い。例えば、周囲の75％の透過度
の相違を示す減衰補助形状の幅は、比較可能な不透明補助形状の幅の166％であ
る。この比較的大きな幅のために、減衰補助形状を有するマスクは、不透明補助
形状を有する位相シフトマスクよりも製造が簡単である。
【００６３】 図８は、図６の位相シフトマスクと比較可能な位相シフトマスクの位置の一部
分を示し、その不透明補助形状４１、４２は減衰補助形状６０、６１によって代
替されている。形状６０、６１は形状４１、４２よりも広く、それらの減衰効果
は、破線でハッチングすることによって図示されている。その補助形状６０、６
１は、ＭｏＳｉの材料から形成され、適切な透過係数を有する。
【００６４】 本発明は、いわゆるトリムマスク転写技術（trim mask printing technology
）との組合せで使用されることもできる。この技術は、フォトレジスト層の同じ
領域に連続して投影される２つのマスクを用いる。これらのマスクの１つは、Ｉ
Ｃの形状または他のデバイスの形状の位置において位相遷移部を有する位相シフ
トマスクである。このマスクは、ＩＣ形状の長さおよび位置を決定するためにの
み使用される。第２のマスクは、即ちトリムマスクであり、他のマスクによって
決定されたデバイスの像の形状を保護するために使用され、第１のマスクを用い
た露光によって生成された好ましくないエッジを除去するために使用されるクロ
ムマスクである。また、第２のマスクは、デバイスにおける残りの相互接続パタ
ーンをも決定する。上述した記事“The application of alternating phase-shi
fting mask to 140nm gate patterning(2);Mask design and manufacturing tol
erances”において説明されているように、位相シフトマスクの１つの実施の形
態においては、位相遷移構造は、転写されたデバイス形状の幅が投影レンズの収
差の大きな度合い（high degree）に依存しないように選択することができる。
【００６５】 図９は、本実施の形態のごく一部の平面図である。その一部分は、１つだけの
180°位相遷移部を有し、実線６５によって示されている。参照番号６６はマス
ク基板の表面の領域を指し、参照番号６７はこの基板の窪み領域を指す。領域６
６および６７を含めて、位相シフト領域６８とも称する。後者の領域は、不透明
材料、例えば、クロムによって周囲が囲まれている。図９のマスクデバイス形状
が照射されたとき、幅ｗＩＦを有するストリップ状の像がフォトレジスト層に形
成される。この像は、図９における破線７０によって示されている。この幅は、
位相シフト領域６８の幅ｗＰによって決定される。
【００６６】 マスクデバイス形状の像の幅は、投影レンズシステムにおける異なる種類のレ
ンズ収差に依存することは公知である。このことは、図１０に概略的に図示され
ている。この図面は、デバイス形状の像の幅ｗＩＦの変化を、位相シフト領域の
幅ｗＰの関数として、任意の単位で異なる種類のレンズ収差について示す。図１
０におけるそれぞれのグラフ７５、７６、および７７は、異なる種類のレンズ収
差、例えば、コマ（coma）、非点収差、球面収差を示す。図１０において示され
ているように、写像されたデバイス形状において、異なる種類のレンズ収差によ
る影響が同じように小さいある1つの幅ｗＩＦ(ｎ)がある。写像されたデバイス
形状は、位相シフト領域の幅を公称幅（nominal width）ｗＰ(ｎ)に設定するこ
とによって、この公称幅に調節され得る。しかしながら、この方法によって、1
つだけの公称（即ち、収差に依存しない）幅が設定されると、異なる形状幅を有
するデバイスを形成する際に、そのデバイスにおける異なる形状幅のためには、
この方法の利点が得られなくなってしまう。
【００６７】 本発明によれば、位相シフト領域６８に２つの補助形状を配置することによっ
て、収差に依存せずに転写される幅をデバイスにおいて異なる形状幅として実現
することが可能である。図９において、これらの補助形状は、太い実線８０およ
び８１によって示されている。位相シフト領域６８の公称幅ｗＰ(ｎ)が１つのデ
バイス形状幅をなすためにいくつであるべきかが一旦設定されると、他のデバイ
ス形状幅に対する公称の写像される形状幅は、補助形状８０および８１の間の相
互距離を設定することによって実現されることができ、それによって、位相シフ
ト領域の幅が維持される。
【００６８】 投影システムの収差に実質的に依存しない幅を有するデバイス形状を転写する
方法は、ミラーを含む投影システムを有する投影露光システムにも使用され得る
。この方法は、トリムマスク技術以外においても、従って、トリムマスクや二重
露光なしに使用されることができる。
【００６９】 上述の記載においては、位相シフトマスクが透過マスクであると仮定した。本
発明は、反射型位相シフトマスクにおいて、またはそれを用いて実施されてもよ
い。そのようなマスク内の補助形状は、不透明の、即ち、非反射性または非吸収
性の形状、若しくは、減衰形状、即ち、周囲よりも小さな反射係数を有する形状
であってもよい。
【００７０】 本発明は、ＤＵＶ光が放射光として用いられる投影露光装置に関して記述され
てきたが、本発明がそれに限定されることを示唆するものではない。また、本発
明は、ＵＶ光やＥＵＶ光のような他の種類の投影光が用いられる露光装置に用い
られてもよい。さらに、本発明は、集積電子回路の製造に限定されず、集積また
は平面光学システム（integrated or planer-optical systems）、薄膜磁気ヘッ
ド、液晶表示パネルなどのような他のデバイスの製造に用いられてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この方法が実施され得る光学的投影露光装置の実施の形態の概略図。
【図２】 位相シフトマスクによって写像形成の理論を示した図。
【図３】 位相遷移部および２つの補助形状を有する本発明に従った位相シフトマスクの
ごく一部の断面図。
【図４】 これらの補助形状の相互の距離の機能として、転写されたデバイス形状の幅を
示す図。
【図５】 新規な方法によって転写されたデバイス形状を示す図。
【図６】 ２つの不透明な補助形状を有する位相遷移部の上面図。
【図７】 補助形状の幅およびそれらの相互の距離という両方の機能として転写されたデ
バイス形状の幅を示す図。
【図８】 ２つの減衰補助形状を有する位相遷移部の上面図。
【図９】 投影システムの収差によって引き起こされる幅の変化なしに、転写され得るマ
スクのデバイス形状を示す図。
【図１０】 投影システムの収差の異なるタイプごとに、補助形状の相互距離の機能として
転写されたデバイス形状の幅の変化を示す図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 カスパルス、エイ．エイチ．ジュファーマ ンス オランダ国5656、アーアー、アインドーフ ェン、プロフ．ホルストラーン、６ Ｆターム(参考） 2H095 BB02 BB03 BB12 BB36 BC09

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 基板上の少なくとも１つの層にデバイスを製造する方法であって、 前記層に形成されるデバイス形状に対応するパターン形状を有し、前記層上に
    設けられた感光性の層の上にある所定の位相シフトマスクパターンを、波長λの
    投影光および開口数ＮＡの投影システムを用いて、写像するステップと、 前記デバイス形状の最小の幅がλ／ＮＡよりも小さいマスクパターンの像によ
    って描画された前記層の領域から材料を除去または材料を付加するステップとを
    具備し、 前記デバイス層に写像されたマスク形状の位置および前記写像されたマスク形
    状の長さを決定する位相遷移部と、前記デバイス層における前記写像されたマス
    ク形状の幅を実質的に決定する所定の相互距離を有しかつ前記位相遷移部の両側
    に配置された２つのサブ解像度補助形状との組合せによって形成されたマスク形
    状を含むマスクパターンを使用することを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】 前記補助形状の幅と、前記補助形状の透過度と、前記補助形状によって導かれ
    る位相シフトとのうち少なくとも１つのパラメータを適合させることによって、
    前記写像されたマスク形状の幅が調節されることを特徴とする請求項１に記載の
    方法。
  3. 【請求項３】 前記補助形状が不透明ストリップによって形成されているマスクパターンを使
    用することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の方法。
  4. 【請求項４】 前記補助形状が輻射減衰ストリップによって形成されているマスクパターンを
    使用することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の方法。
  5. 【請求項５】 不透明な周囲に囲われて設けられた位相シフト領域内に前記位相遷移部が配置
    され、所定の位相遷移部に含まれる前記補助形状がその位相シフト領域内に配置
    されているマスクパターンを使用することを特徴とする請求項１または請求項２
    に記載の方法。
  6. 【請求項６】 デバイス層の構造に対応したマスクパターンを前記マスクから基板上の層へ光
    学的に転写するために、請求項１に記載された方法に用いられるリソグラフィ用
    の位相シフトマスクであって、 前記デバイス層に前記写像されたマスク形状の位置および前記写像されたマス
    ク形状の長さを決定する位相遷移部と、前記デバイス層における前記写像された
    マスク形状の幅を実質的に決定する所定の相互距離を有しかつ前記位相遷移部の
    両側に配置された２つのサブ解像度補助形状との組合せによって形成されたマス
    ク形状を前記マスクパターンが含むことを特徴とするリソグラフィ用の位相シフ
    トマスク。
  7. 【請求項７】 不透明な周囲に囲われ設けられた位相シフト領域内に前記位相遷移部が配置さ
    れ、所定の位相遷移部に含まれる前記補助形状はその位相シフト領域内に配置さ
    れていることを特徴とする請求項６に記載のリソグラフィ用の位相シフトマスク
    。
  8. 【請求項８】 前記マスクパターンは透過型パターンであることを特徴とする請求項６または
    請求項７に記載のリソグラフィ用の位相シフトマスク。
  9. 【請求項９】 前記マスクパターンは反射型パターンであることを特徴とする請求項６または
    請求項７に記載のリソグラフィ用の位相シフトマスク。
  10. 【請求項１０】 前記補助形状は不透明ストリップによって形成されていることを特徴とする請
    求項６から請求項９のいずれかに記載のリソグラフィ用の位相シフトマスク。
  11. 【請求項１１】 前記ストリップの材料はクロムであることを特徴とする請求項１０に記載のリ
    ソグラフィ用の位相シフトマスク。
  12. 【請求項１２】 前記補助形状は、輻射減衰ストリップによって形成されていることを特徴とす
    る請求項６から請求項９のいずれかに記載のリソグラフィ用の位相シフトマスク
    。
  13. 【請求項１３】 前記ストリップの材料はモリブデンとシリコンとの化合物であることを特徴と
    する請求項１２に記載のリソグラフィ用の位相シフトマスク。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6792591B2 (en) * 2001-02-28 2004-09-14 Asml Masktools B.V. Method of identifying an extreme interaction pitch region, methods of designing mask patterns and manufacturing masks, device manufacturing methods and computer programs
US7735052B2 (en) * 2001-04-24 2010-06-08 Asml Masktools Netherlands B.V. Method of identifying an extreme interaction pitch region, methods of designing mask patterns and manufacturing masks, device manufacturing methods and computer programs
DE10127547C1 (de) * 2001-06-05 2003-03-20 Infineon Technologies Ag Verfahren zur Durchführung einer regelbasierten OPC bei gleichzeitigem Einsatz von Scatterbars
US6605396B2 (en) * 2001-08-06 2003-08-12 Infineon Technologies, Ag Resolution enhancement for alternating phase shift masks
DE10149304A1 (de) * 2001-10-01 2003-04-30 Infineon Technologies Ag Verfahren zur Herstellung einer Mikrostruktur und Trimmaske für die Photolithographie
US6749970B2 (en) * 2001-12-11 2004-06-15 Advanced Micro Devices, Inc. Method of enhancing clear field phase shift masks with border regions around phase 0 and phase 180 regions
EP1349002B1 (en) * 2002-03-25 2006-06-28 ASML MaskTools B.V. Method and apparatus for decomposing semiconductor device patterns into phase and chrome regions for chromeless phase lithography
US6813759B2 (en) * 2002-09-09 2004-11-02 Numerical Technologies, Inc. Hybrid optical proximity correction for alternating aperture phase shifting designs
US7147975B2 (en) * 2003-02-17 2006-12-12 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Photomask
DE10353798A1 (de) * 2003-11-13 2005-06-23 Infineon Technologies Ag Verfahren zum Erzeugen eines Abbildungsfehler vermeidenden Maskenlayouts für eine Maske
KR100607203B1 (ko) * 2005-01-05 2006-08-01 삼성전자주식회사 크롬리스 위상반전마스크의 제조방법
US7781126B2 (en) * 2005-09-08 2010-08-24 Macronix International Co., Ltd. Mask and pattern forming method by using the same
US8633969B2 (en) * 2011-02-09 2014-01-21 Omnivision Technologies, Inc. Apparatus and method for three-dimensional image capture with extended depth of field
US10705435B2 (en) 2018-01-12 2020-07-07 Globalfoundries Inc. Self-referencing and self-calibrating interference pattern overlay measurement
US11256177B2 (en) 2019-09-11 2022-02-22 Kla Corporation Imaging overlay targets using Moiré elements and rotational symmetry arrangements
US11686576B2 (en) 2020-06-04 2023-06-27 Kla Corporation Metrology target for one-dimensional measurement of periodic misregistration
US12343954B2 (en) * 2021-04-30 2025-07-01 Industry-Academic Cooperation Foundation, Yonsei University Apparatus and method for manufacturing phase masks for lens-less camera
US11796925B2 (en) 2022-01-03 2023-10-24 Kla Corporation Scanning overlay metrology using overlay targets having multiple spatial frequencies
US12032300B2 (en) 2022-02-14 2024-07-09 Kla Corporation Imaging overlay with mutually coherent oblique illumination
CN117250823A (zh) * 2022-06-09 2023-12-19 长鑫存储技术有限公司 光罩图形的修正方法及系统、光罩及其制备方法
US12235588B2 (en) 2023-02-16 2025-02-25 Kla Corporation Scanning overlay metrology with high signal to noise ratio

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL7606548A (nl) 1976-06-17 1977-12-20 Philips Nv Werkwijze en inrichting voor het uitrichten van een i.c.-patroon ten opzichte van een halfgelei- dend substraat.
NL186353C (nl) 1979-06-12 1990-11-01 Philips Nv Inrichting voor het afbeelden van een maskerpatroon op een substraat voorzien van een opto-elektronisch detektiestelsel voor het bepalen van een afwijking tussen het beeldvlak van een projektielenzenstelsel en het substraatvlak.
NL8600639A (nl) 1986-03-12 1987-10-01 Asm Lithography Bv Werkwijze voor het ten opzichte van elkaar uitrichten van een masker en een substraat en inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze.
NL8601547A (nl) 1986-06-16 1988-01-18 Philips Nv Optisch litografische inrichting met verplaatsbaar lenzenstelsel en werkwijze voor het regelen van de afbeeldingseigenschappen van een lenzenstelsel in een dergelijke inrichting.
US5328807A (en) * 1990-06-11 1994-07-12 Hitichi, Ltd. Method of forming a pattern
DE69131173T2 (de) * 1990-09-10 1999-08-19 Fujitsu Ltd. Optische Phasenmaske und Verfahren zur Herstellung
NL9100215A (nl) 1991-02-07 1992-09-01 Asm Lithography Bv Inrichting voor het repeterend afbeelden van een maskerpatroon op een substraat.
NL9100410A (nl) 1991-03-07 1992-10-01 Asm Lithography Bv Afbeeldingsapparaat voorzien van een focusfout- en/of scheefstandsdetectie-inrichting.
US5242770A (en) 1992-01-16 1993-09-07 Microunity Systems Engineering, Inc. Mask for photolithography
WO1994017450A1 (en) 1993-01-21 1994-08-04 Sematech, Inc. Phase shifting mask structure with absorbing/attenuating sidewalls for improved imaging and method of fabricating phase shifters with absorbing/attenuating sidewalls
JP2661529B2 (ja) 1993-11-30 1997-10-08 日本電気株式会社 位相シフトマスク
EP0658811B1 (de) 1993-12-13 1998-06-17 Carl Zeiss Beleuchtungseinrichtung für eine Projektions-Mikrolithographie-Belichtungsanlage
US5821014A (en) * 1997-02-28 1998-10-13 Microunity Systems Engineering, Inc. Optical proximity correction method for intermediate-pitch features using sub-resolution scattering bars on a mask
US5827625A (en) * 1997-08-18 1998-10-27 Motorola, Inc. Methods of designing a reticle and forming a semiconductor device therewith
WO1999047981A1 (en) 1998-03-17 1999-09-23 Asml Masktools Netherlands B.V. METHOD OF PATTERNING SUB-0.25μ LINE FEATURES WITH HIGH TRANSMISSION, 'ATTENUATED' PHASE SHIFT MASKS

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