專利名稱:光掩模的制造方法
技術領域:
本發(fā)明涉及光掩模、相移掩模等掩模的制造方法。
背景技術:
在半導體裝置的制造過程中,具有在半導體晶片上形成各種圖案的圖案形成過程,即所謂的光刻過程。對于該光刻過程,使用光掩模、相移掩模等的掩模。
近年來,隨著半導體裝置的微型化,對光掩模所要求的尺寸更加精確,例如,掩模平面內的尺寸均勻性必須在10nm以下。
現(xiàn)有技術的掩模制造方法中,按設計要求以掩模間隔形成掩模圖案后,需要判斷掩模是否是合格品。該判斷項目有多項,即使只有其中的一個項目未達設計值要求,則該掩模被判為不合格。
例如,對于半色調型相移掩模,代表性的設計項目和設計值如圖1所示具有11項之多,目前,即使這些項目中的1項超過設計值的掩模被稱作不合格品。因為促進了掩模制造技術的高精確度化,因此,掩模的成品率極低。
發(fā)明內容
根據(jù)本發(fā)明第一方面,制造光掩模的方法包括在形成光掩模的圖案后,測定形成的圖案的尺寸,求得上述圖案尺寸的平均值及面內均勻性;根據(jù)上述圖案尺寸的平均值及上述面內均勻性,求出使用上述光掩模時的曝光裕度;和根據(jù)上述曝光裕度是否滿足所期望的曝光裕度這個條件,來判斷上述光掩模是否合格。
根據(jù)本發(fā)明第二方面,制造光掩模的方法包括預先求出得到所期望的曝光裕度的光掩模圖案尺寸的平均值及面內均勻性的關系;形成光掩模圖案后,測定形成的圖案的尺寸,求得上述圖案尺寸的平均值及面內均勻性;和將上述預先求得的期望曝光裕度的圖案尺寸的平均值及面內均勻性的關系和通過上述測定而求得的圖案尺寸平均值及面內均勻性進行比較,根據(jù)上述光掩模是否滿足上述期望曝光裕度,判斷上述光掩模是否合格。
根據(jù)本發(fā)明第三方面,制造光掩模的方法包括形成光掩模圖案后,測定形成的圖案的尺寸以及上述形成的圖案的描繪位置;根據(jù)上述圖案的尺寸測定結果,求出使用上述光掩模時的、因尺寸精度引起的曝光裕度1;根據(jù)上述圖案的描繪位置測定結果,求出使用上述光掩模時的、描繪位置精度引起的曝光裕度2;根據(jù)由上述尺寸精度引起的曝光裕度1及由上述描繪位置精度引起的曝光裕度2,求出使用上述光掩模時的曝光裕度;和根據(jù)上述求得的曝光裕度是否滿足所期望的曝光裕度,來判斷光掩模是否合格。
根據(jù)本發(fā)明第一方面制造相移掩模的方法包括形成半色調型相移掩模的圖案后,測定形成的圖案尺寸,求出上述圖案尺寸的平均值及面內均勻性;求得上述半色調型相移掩模所包含的半遮光部的透光率的平均值及面內均勻性和上述半遮光部的相移量的平均值及面內均勻性;根據(jù)上述圖案尺寸的平均值及上述面內均勻性、上述透光率的平均值及面內均勻性和上述相移量的平均值及面內均勻性,求出使用上述半色調型相移掩模時的曝光裕度;和根據(jù)上述曝光裕度是否滿足所期望的曝光裕度,來判斷上述半色調型相移掩模是否合格。
根據(jù)本發(fā)明第二方面制造相移掩模的方法包括形成羅賓遜型相移掩模的圖案后,測定形成的圖案尺寸,求出上述圖案尺寸的平均值及面內均勻性;求得上述羅賓遜型相移掩模所包含的透光部的相移量平均值及面內均勻性;根據(jù)上述圖案尺寸的平均值及上述面內均勻性、上述相移量的平均值及面內均勻性,求出使用上述羅賓遜型相移掩模時的曝光裕度;和根據(jù)上述曝光裕度是否滿足所期望的曝光裕度,來判斷上述羅賓遜型相移掩模是否合格。
根據(jù)本發(fā)明第三方面制造相移掩模的方法包括預先求出得到了所期望曝光裕度的半色調型相移掩模的圖案尺寸的平均值及面內均勻性、上述半色調型相移掩模所包含的半遮光部的透光平均值及面內均勻性和上述半遮光部的相移量的平均值及面內均勻性的關系;在形成半色調型相移掩模的圖案后,測定所形成的圖案的尺寸,求出上述圖案的尺寸平均值及面內均勻性;求出上述半色調型相移掩模所包含的半遮光部的透光率平均值及面內均勻性、以及上述半遮光部的相移量平均值及面內均勻性;比較得到上述預先求出的所期望曝光裕度的圖案尺寸平均值及面內均勻性、上述半遮光部的透光率平均值及面內均勻和上述半遮光部的相移量平均值及面內均勻的關系和通過上述測定求出的圖案尺寸平均值及面內均勻性、上述半遮光部透光率的平均值及面內均勻性、以及上述半遮光部相移量的平均值及面內均勻,根據(jù)上述半色調型相移掩模是否滿足上述所期望的曝光裕度,判斷上述半色調型相移掩模是否合格。
根據(jù)本發(fā)明第四方面制造相移掩模的方法包括預先求出得到了所期望曝光裕度的羅賓遜型相移掩模的圖案尺寸的平均值及面內均勻性、上述羅賓遜型相移掩模所包含的半遮光部的透光平均值及面內均勻性和上述半遮光部的相移量的平均值及面內均勻性的關系;在形成羅賓遜型相移掩模的圖案后,測定所形成的圖案的尺寸,求出上述圖案的尺寸平均值及面內均勻性;求出上述羅賓遜型相移掩模所包含的透光部的相移量平均值及面內均勻性;比較得到上述預先求出的所期望曝光裕度的圖案尺寸平均值及面內均勻性、上述透光部的透光率移相量平均值及面內均勻性和通過上述測定求出的圖案尺寸平均值及面內均勻性、以及上述透光部相移量的平均值及面內均勻性,根據(jù)上述羅賓遜型相移掩模是否滿足上述所期望的曝光裕度,判斷上述半色調型相移掩模是否合格。
根據(jù)本發(fā)明第五方面制造相移掩模的方法包括在形成相移掩模圖案后,測定形成的圖案尺寸,上述形成的圖案的描繪位置,以及相移掩模所包含的相移薄膜的性質;根據(jù)上述圖案尺寸測定結果,求出使用上述光掩模時的、因尺寸精度而造成的曝光裕度1;根據(jù)上述圖案描繪位置測定結果,求出使用上述光掩模時的、因描繪位置精度引起的曝光裕度2;根據(jù)上述相移薄膜的性質測定結果,求出使用上述光掩模時的、因相移薄膜的性質引起的曝光裕度3;根據(jù)上述尺寸精度引起的曝光裕度1,上述描繪位置精度引起的曝光裕度2,以及上述相移薄膜的性質引起的曝光裕度3,求出使用上述相移掩模時的曝光裕度;和根據(jù)上述求出的曝光裕度是否滿足所期望的曝光裕度,判斷上述相移掩模是否合格。
構成本申請一部分的附圖示出了本發(fā)明的實施例,并且與上述總體描述和以下的詳細說明起到對本發(fā)明原理的解釋。
圖1是示出半色調相移掩模的標準值實例圖。
圖2示出半色調相移掩模的測定結果圖。
圖3示出本發(fā)明第1實施例的光掩模制造方法的流程圖。
圖4示出本發(fā)明第2實施例的半色調相移掩模制造方法的流程圖。
圖5示出本發(fā)明第3實施例的羅賓遜型相移掩模制造方法的流程圖。
圖6示出本發(fā)明第4實施例的光掩模制造方法的流程圖。
圖7示出能夠得到所期望曝光裕度的圖案尺寸的面內均勻性和平均值的關系的曲線圖8示出本發(fā)明第5實施例的半色調相移掩模制造方法的流程圖。
圖9示出本發(fā)明第6實施例的羅賓遜型相移掩模制造方法的流程圖。
圖10示出本發(fā)明第7實施例的光掩模制造方法的流程圖。
圖11A、11B分別示出Cr掩模間隔一例的平面圖。
圖12A、12B分別示出尺寸測定方法一例的示意圖。
圖13示出描繪位置測定方法一例的示意圖。
圖14示出本發(fā)明第7實施例的焦點裕度和曝光量裕度的關系。
圖15示出本發(fā)明第8實施例的光掩模制造方法的流程圖。
圖16示出本發(fā)明第8實施例的焦點裕度和曝光量裕度的關系。
圖17示出本發(fā)明第9實施例的半色調相移掩模制造方法的流程圖。
圖18示出步驟ST.4的圖。
圖19示出步驟ST.9的圖。
圖20示出本發(fā)明第9實施例的焦點裕度和曝光量裕度的關系。
圖21示出本發(fā)明第10實施例的光掩模制造方法的流程圖。
圖22示出本發(fā)明第10實施例的焦點裕度和曝光量裕度的關系。
圖23示出本發(fā)明第11實施例的半色調相移掩模制造方法的流程圖。
圖24示出本發(fā)明第11實施例的焦點裕度和曝光量裕度的關系。
圖25示出本發(fā)明第12實施例的羅賓遜型相移掩模造方法的流程圖。
圖26示出本發(fā)明第12實施例的焦點裕度和曝光量裕度的關系。
圖27示出本發(fā)明第13實施例的光掩模制造方法的流程圖。
圖28示出本發(fā)明第13實施例的焦點裕度和曝光量裕度的關系。
圖29示出本發(fā)明第14實施例的半色調相移掩模制造方法的流程圖。
圖30示出本發(fā)明第14實施例的焦點裕度和曝光量裕度的關系。
圖31示出本發(fā)明第15實施例的半色調相移掩模制造方法的流程圖。
圖32出本發(fā)明第15實施例的焦點裕度和曝光量裕度的關系。
圖33示出本發(fā)明第16實施例的半色調相移掩模制造方法的流程圖。
圖34出本發(fā)明第16實施例的焦點裕度和曝光量裕度的關系。
圖35示出本發(fā)明第16實施例工程管理條件嚴格化后的焦點裕度和曝光量裕度的關系。
圖36示出本發(fā)明第17實施例的光掩模制造方法的流程圖。
圖37示出本發(fā)明第17實施例的焦點裕度和曝光量裕度的關系。
圖38示出本發(fā)明第18實施例的半色調相移掩模制造方法的流程圖。
圖39示出HT掩模間隔的平面圖。
圖40是示出本發(fā)明第18實施例的焦點裕度和曝光量裕度的關系。
具體實施例方式
本申請發(fā)明人針對現(xiàn)有技術的不合格掩模,作出了各種分析結果,并根據(jù)結果發(fā)現(xiàn)以下的事實。
通常,在對半導體晶片的圖案曝光過程中,為了得到所希望的曝光裕度,光掩模的規(guī)格是重要的,即使在各項目全部達到標準值的情況下,也要決定曝光裕度的標準,以便于得到所希望的曝光裕度。
但是,對于實際的光掩模,全部項目達到標準值是極為罕見的,幾乎所有光掩模多數(shù)情況下,即使某個項目超過標準值,而其它項目具有余量,落在標準值中。假定,出現(xiàn)了某項目超過標準值,其它項目具有余量,并落在標準值內的情況。在此情況下,因超過標準值的項目造成的曝光裕度的減少量使具有余量、落入標準值內的項目的曝光裕度增加量下降,整體上能夠得到所希望的曝光裕度。
如圖2所示,現(xiàn)有技術中,對于不合格的半色調相移掩模的測定例,例如,加工出來的掩模圖案平均值與目標值的偏差達13nm,超過標準值±10nm。另外,該掩模的圖案尺寸面內均勻性是4nm(3σ)的值,比標準值8nm(3σ)小,具有余量。在此情況下,使用該掩模,實際對晶片曝光后,測定散焦裕度和曝光量裕度,可以確認出能夠得到所希望的曝光裕度。
因此,本申請的發(fā)明人對于光掩模的情況而言,作為決定曝光裕度的主項目,具有圖案尺寸的平均值及面內均勻性。根據(jù)該發(fā)現(xiàn),在光掩模上形成掩模圖案后,測定該掩模圖案尺寸的平均值和面內均勻性,根據(jù)這些測定數(shù)據(jù)計算曝光裕度,將具有所希望曝光裕度的掩模判斷為合格品,而且,為了確認曝光裕度,使用該掩模實際對晶片曝光,對曝光裕度進行評介。根據(jù)結果,明確合格掩模。因而,具有了把現(xiàn)有技術中不合格的掩模挽救成合格掩模的可能。
半色調相移掩模的情況除了圖案尺寸的平均值及面內均勻性外,還要測定半遮光部的透光率的平均值及面內均勻性和半遮光部的移相量的平均值及面內均勻性,根據(jù)這些數(shù)據(jù),計算曝光裕度,判斷是否得到了所希望的曝光裕度。
對于羅賓遜型相移掩模的情況,除了測定圖案尺寸的平均值及面內均勻性外,還要測定透光部相移量的平均值及面內均勻性,根據(jù)這些測定數(shù)據(jù),計算曝光裕度,判斷是否得到所希望的曝光裕度。
因此,本申請發(fā)明人有把現(xiàn)有技術中不合格的掩模以簡單的方式挽救為合格掩模的可能,找到了提高掩模的合格率的方法,直至發(fā)明了本發(fā)明涉及的掩模制造方法。
下面,參照
本發(fā)明的掩模制造方法的實施例。在說明時,對于全部附圖,相同部分給出了相同的附圖標記。
(實施例1)圖3是本發(fā)明實施例1的光掩模制造方法的流程圖。
首先,在涂抹了如500nm厚的陽性化學放大抗蝕劑的鉻掩模間隔(以下稱Cr掩模間隔)上用具有50kev的加速電壓的電子束描繪裝置(東芝機械[TOSHIBA MACHINE CO.LTD]制,EBM300)描繪含有0.15μm最小尺寸規(guī)則的線條和間隙(以下稱L/S)圖案的1GDRAM用圖案,描繪后,以110℃下烘烤15分鐘后,用堿性顯像液噴霧顯像,形成抗蝕劑圖案。接著,把抗蝕劑圖案作為腐蝕掩模,利用反應性離子腐蝕對Cr膜進行腐蝕,形成Cr圖案(掩模圖案)。腐蝕裝置使用ARPAC膜[ULVAC涂層公司],MEPS-6025。另外,腐蝕性氣體使用氯氣體和氧氣的混合氣體。接著,利用灰化裝置對抗蝕劑圖案灰化,由洗凈機清洗,得到光掩模(ST.1)。
然后,用尺寸測定裝置(Leica制LWM)測定光掩模的Cr圖案尺寸。結果是Cr圖案尺寸的平均值和目標尺寸的差是5nm,Cr圖案尺寸的面內均勻性是15nm(ST.2)。
隨后,根據(jù)Cr圖案尺寸的平均值和目標尺寸的差以及面內均勻性的數(shù)據(jù),通過求出晶片面上的光學像強度分布來計算把該光掩模用于晶片曝光時的曝光裕度(ST.3)。
計算結果,圖案尺寸變動是在10%以內,將散焦(defocus)裕度確保為0.4μm,而且,可得到13%的曝光量裕度,計算所用的條件實際上是使用該掩模的條件,例如,曝光波長=248nm,NA=0.6,σ=0.75,2/3環(huán)狀照明(annular illumination)。所希望的曝光裕度要求圖案尺寸變化在10%以內,散焦裕度0.4μm以上,而且,曝光量裕度為10%以上,該掩模是合格品(ST.4)。
順便提一下,現(xiàn)有技術的光掩模標準值中,Cr圖案尺寸的平均值和目標尺寸的差為±10nm,面內均勻性3σ<10nm。于是,雖然Cr圖案尺寸的平均值和目標尺寸的差滿足標準值,但面內均勻性不達標準值,目前被認為是不合格品。
然而,實際上如本實施例1所示,該光掩??傻玫剿M钠毓庠6?,是合格品。
而且,為了確認晶片曝光的曝光裕度,使用該掩模,借助于尼康株式會社制KrF掃描儀使晶片曝光,評介曝光裕度。評介是按以下方式進行,改變散焦量和曝光量,用SEM測定形成在晶片上的抗蝕劑圖案的尺寸。結果是晶片上形成的抗蝕劑圖案尺寸的變化量低于10%的散焦裕度是0.45μm,此時的曝光量裕度得到12%,該光掩模即使實際應用可確認是合格品。
根據(jù)實施例1,可得到如下的效果。
目前,Cr圖案尺寸平均值和目標尺寸之差的標準值以及面內均勻性的標準值分別被決定,無論哪個不滿足標準值,則該光掩模被判為不合格品。
然而,采用實施例1的手段,根據(jù)Cr圖案尺寸的平均值和目標尺寸的差以及面內均勻性計算曝光裕度,判斷出是否得到所希望的曝光裕度后再來判斷是否合格。因此,對現(xiàn)有技術被判斷為不合格的掩模中,把能夠得到所希望曝光裕度的掩模重新判斷為合格品,從而,提高了掩模的合格率。
(實施例2)下面,就本發(fā)明實施例2的半色調相移掩模制造方法進行說明。
圖4是本發(fā)明實施例2的半色調相移掩模制造方法的流程圖。
首先,在涂抹了如500nm厚的陽性化學放大抗蝕劑的半色調掩模間隔(以下稱HT掩模間隔)上用具有50kev的加速電壓的電子束描繪裝置(東芝機械,EBM3000)描繪含有0.15μm最小尺寸規(guī)則的孔系圖案的1GDRAM用圖案。描繪后,以110℃下烘烤15分鐘后,用堿性顯像液噴霧顯像,形成抗蝕劑圖案。接著,把上述抗蝕劑圖案作為腐蝕掩模,利用反應性離子腐蝕對Cr膜進行腐蝕,形成Cr圖案。腐蝕裝置使用ARPAC膜MEPS-6025。另外,腐蝕性氣體使用氯氣體和氧氣的混合氣體。之后,利用灰化裝置剝離上述抗蝕劑,由洗凈機清洗(ST.1)。
然后,用尺寸測定裝置(Leica制LWM)測定該掩模的半色調圖案(半遮光圖案)尺寸。結果是半遮光圖案尺寸的平均值和目標尺寸的差是11nm,半遮光圖案尺寸的面內均勻性是8nm(ST.2)。
接著,進行半遮光圖案透光率的面內多點測定。結果,透光率是5.7%±0.1%。而且,進行半遮光圖案的移相量的面內多點測定的結果是176.5°±0.5°。(ST.5)然后,根據(jù)該半遮光圖案尺寸的平均值和面內均勻性的數(shù)據(jù),透光率的平均值和面內均勻性的數(shù)據(jù),以及移相量的平均值和面內均勻性的數(shù)據(jù),計算把該相移掩模用于晶片曝光時的曝光裕度(ST.3)。
計算結果,圖案尺寸變動是在10%以內,將散焦(defocus)裕度確保為0.4μm,而且,可得到15%的曝光量裕度,計算所用的條件實際上是使用該掩模的條件,例如,曝光波長=248nm,NA=0.6,σ=0.75。所希望的曝光裕度要求圖案尺寸變化在10%以內,散焦裕度0.4μm以上,而且,曝光量裕度為10%以上,該掩模是合格品(ST.4)。
順便提一下,現(xiàn)有技術的半色調相移掩模的標準值,圖案尺寸的平均值相對于目標尺寸為±10nm,面內均勻性3σ<10nm,透光率的平均值是5.5-6.5%,透光率的面內均勻性是±0.1%,移相量的平均是177-183°,移相量的面內均勻性是±1.2°。于是圖案尺寸的平均值和移相量的平均值超過標準值,即判為不合格品。
然而,實際上如本實施例所示,該掩模是可得到所希望的曝光裕度的。
接著,為了確認晶片曝光的曝光裕度,使用該相移掩模,借助于尼康株式會社制KrF掃描儀使晶片曝光,評介曝光裕度。評介是按以下方式進行,改變散焦量和曝光量,用SEM測定形成在晶片上的抗蝕劑圖案的尺寸。結果是晶片上形成的抗蝕劑圖案尺寸的變化量低于10%的散焦裕度是0.4μm,此時的曝光量裕度得到16%,該光掩模即使實際應用可確認是合格品。
根據(jù)本實施例,可得到如下的效果。即,目前,圖案尺寸的平均值及面內均勻性、半遮光圖案的透光率的平均值及面內均勻性、半遮光圖案的移相量的平均值及面內均勻性的標準分別決定,無論哪個不滿足標準值,則該光掩模被判為不合格品。然而,采用實施例2的手段,根據(jù)測定的圖案尺寸的平均值及面內均勻性的數(shù)據(jù)、測定的半遮光圖案的透光率的平均值及面內均勻性的數(shù)據(jù)、測定的半遮光圖案的移相量的平均值及面內均勻性的的數(shù)據(jù)計算曝光裕度,判斷出是否得到所希望的曝光裕度后再來判斷是否合格,雖然,現(xiàn)有不合格的掩模,例如平均值不滿足標準值,但面內均勻性具有余量,實際上是滿足標準值的掩模,可以把它救濟作為能夠得到所希望曝光裕度的掩模合格品,所以提高了掩模的合格率。
實施例3下面,就本發(fā)明實施例3的羅賓遜型相移掩模的制造方法進行說明。
圖5是本發(fā)明實施例3的羅賓遜型相移掩模制造方法的流程圖。
首先,在涂抹了如500nm厚的陽性化學放大抗蝕劑的鉻掩模間隔上用具有50kev的加速電壓的電子束描繪裝置(東芝機械,EBM300)描繪含有0.15μm最小尺寸規(guī)則的L/S系圖案的1GDRAM用圖案。描繪后,以110℃下烘烤15分鐘后,用堿性顯像液噴霧顯像,形成抗蝕劑圖案。接著,把上述抗蝕劑圖案作為腐蝕掩模,利用反應性離子腐蝕對Cr膜進行腐蝕,形成Cr圖案。腐蝕裝置使用ARPAC膜MEPS-6025。另外,腐蝕性氣體使用氯氣體和氧氣的混合氣體。接著,利用灰化裝置剝離抗蝕劑圖案,由洗凈機清洗(ST.1)。
然后,用尺寸測定裝置(Leica制LWM)測定形成的Cr圖案尺寸。結果是Cr圖案尺寸的平均值和目標尺寸的差是11nm,Cr圖案尺寸的面內均勻性是8nm(ST.2)。
接著,在該掩模上涂抹i線抗蝕劑,用激光光束描繪裝置描繪要腐蝕石英玻璃的區(qū)域。顯像后,借助于反應性離子腐蝕裝置(MEPS-6025),在腐蝕膜上用i線保護圖案,對石英基板進行腐蝕以便于移相量成為175°。然后,通過晶片腐蝕,腐蝕石英基板,使得移相量再增加5°。因此,所謂羅賓遜型相移掩模的透光部分的移相量成為了180°。然后,剝離i線保護,用清洗機進行清洗(ST.6)。
然后,于多點測定移相量的面內分布。結果是178.5°±1.0°(ST.7)。
隨后,根據(jù)圖案尺寸的平均值和面內均勻性的數(shù)據(jù)、移相量的平均值和面內均勻性的數(shù)據(jù),計算把該光掩模用于晶片曝光時的曝光裕度,計算結果是圖案尺寸變化在10%以內,散焦(defocus)裕度確保為0.4μm,而且,可得到15%的曝光量裕度,計算所用的條件實際上是使用該掩模的條件,例如,曝光波長=248nm,NA=0.6,σ=0.75,所希望的曝光裕度要求圖案尺寸變化在10%以內,散焦裕度0.4μm以上,而且,曝光量裕度為10%以上,該掩模是合格品(ST.4)。
順便提一下,現(xiàn)有技術的羅賓遜型相移掩模的標準值,圖案尺寸的平均值相對于目標尺寸為±10nm,面內均勻性3σ<10nm,移相量的平均是177-183°,移相量的面內均勻性是±1.2°。于是,因圖案尺寸的平均值超過標準值,而被判為不合格品。
然而,實際上如本實施例所示,該光掩模是可得到所希望的曝光裕度。
接著,為了確認晶片曝光的曝光裕度,使用該羅賓遜型相移掩模,借助于尼康株式會社制KrF掃描儀使晶片曝光,評介曝光裕度。評介是按以下方式進行,改變散焦量和曝光量,用SEM測定形成在晶片上的抗蝕劑圖案的尺寸。結果是晶片上形成的抗蝕劑圖案尺寸的變化量低于10%的散焦裕度是0.4μm,此時的曝光量裕度得到16%,該羅賓遜型相移掩模實際應用可確認是合格品。
根據(jù)本實施例,可得到如下的效果。即,目前而言,圖案尺寸平均值和面內均勻性以及移相量的平均值和面內均勻性的標準值分別決定,無論哪個不滿足標準值,則該光掩模被判為不合格品。但是,若采用本實施例的手段,則根據(jù)測定的圖案尺寸的平均值和面內均勻性數(shù)據(jù),測定的移相量的平均值及面內均勻性的數(shù)據(jù),計算曝光裕度,判斷出是否得到所希望的曝光裕度后再來判斷是否合格,因此,雖然對現(xiàn)有技術被判斷為不合格的掩模,例如,平均值未滿足標準值,但面內均勻性具有余量并滿足標準值,能夠救濟把可得到所希望曝光裕度的掩模作為合格品,從而,提高了掩模的合格率。
實施例4下面,就本發(fā)明實施例4的光掩模的制造方法進行說明。
圖6是本發(fā)明實施例4的光掩模制造方法的流程圖,圖7是示出能夠得到所希望曝光裕度的圖案尺寸的面內均勻性和平均值的關系的曲線圖。
首先,在涂抹了500nm厚的陽性化學放大抗蝕劑的鉻掩模間隔上用具有50kev的加速電壓的電子束描繪裝置(東芝機械,EBM300)描繪含有0.15μm最小尺寸規(guī)則的L/S系圖案的1GDRAM用圖案。描繪后,以110℃下烘烤15分鐘后,用堿性顯像液噴霧顯像,形成抗蝕劑圖案。接著,把上述抗蝕劑圖案作為腐蝕掩模,利用反應性離子腐蝕對Cr膜進行腐蝕,形成Cr圖案。腐蝕裝置使用ARPAC膜MEPS-6025。另外,腐蝕性氣體使用氯氣體和氧氣的混合氣體。接著,利用灰化裝置灰化抗蝕劑圖案,由洗凈機清洗(ST.1)。
然后,用尺寸測定裝置(Leiea制LWM)測定光掩模的Cr圖案尺寸。結果是Cr圖案尺寸的平均值和目標尺寸的差是5nm,Cr圖案尺寸的面內均勻性是15nm(數(shù)據(jù)2,ST.2)。
然后,根據(jù)能夠得到預先計算求得的所希望曝光裕度的圖案尺寸平均值和面內均勻性的關系(圖7所示的曲線,數(shù)據(jù)1)和通過測定得到的平均值和面內均勻性的數(shù)據(jù)2判斷是否得到所希望的曝光裕度。例如,比較數(shù)據(jù)1和數(shù)據(jù)2,判斷是否得到所希望曝光裕度(ST.8,ST.9)。
如果是在圖7所示的曲線內側的范圍,則為合格品,若是曲線外側的范圍時,為不合格品。該掩模的結果因存在于圖7的曲線內側,判斷可得到所希望的曝光裕度。求出圖7曲線的計算所用的曝光條件實際上是使用該掩模的條件,例如,曝光波長=248nm,NA=0.6,σ=0.7,2/3環(huán)形照明。所希望的曝光裕度要求圖案尺寸變化在10%以內,散焦裕度0.4μm以上,而且,曝光量裕度為10%以上。
順便提一下,現(xiàn)有技術的光掩模的標準值,圖案尺寸的平均值和目標尺寸的差為±10nm,面內均勻性3σ<10nm。于是,雖然圖案尺寸的平均值滿足標準,但面內均勻性不在標準值內,判為不合格品。
然而,實際上如本實施例所示,該光掩模是可得到所希望的曝光裕度。
接著,為了確認晶片曝光的曝光裕度,使用該光掩模,借助于尼康株式會社制KrF掃描儀使晶片曝光,評介曝光裕度。評介是按以下方式進行,改變散焦量和曝光量,用SEM測定形成在晶片上的抗蝕劑圖案的尺寸。結果是晶片上形成的抗蝕劑圖案尺寸的變化量低于10%的散焦裕度是0.45μm,此時的曝光量裕度得到12%,該光掩模實際應用可確認是合格品。
根據(jù)本實施例,預先求出得到所希望曝光裕度的圖案尺寸的平均值及面內均勻性的關系,比較該關系與測定的光掩模圖案平均值及面內均勻性的數(shù)據(jù),判斷是否得到所希望曝光裕度。采取這樣的手段,對現(xiàn)有技術被判斷為不合格的掩模,例如,平均值未滿足標準值,但面內均勻性具有余量并滿足標準值,能夠救濟把可得到所希望曝光裕度的掩模作為合格品,從而,提高了掩模的合格率。
實施例5下面,就本發(fā)明實施例5的半色調相移掩模制造方法進行說明。
圖8是本發(fā)明實施例5的半色調相移掩模制造方法的流程圖。
首先,在涂抹了如500nm厚的陽性化學放大抗蝕劑的半遮光掩模間隔(以下稱HT掩模間隔)上用具有50kev的加速電壓的電子束描繪裝置(東芝機械,EBM3000)描繪含有0.15μm最小尺寸規(guī)則的孔系圖案的1GDRAM用圖案。描繪后,以110℃下烘烤15分鐘后,用堿性顯像液噴霧顯像,形成抗蝕劑圖案。接著,把上述抗蝕劑圖案作為腐蝕掩模,利用反應性離子腐蝕對Cr膜進行腐蝕,形成Cr圖案。腐蝕裝置使用ARPAC膜MEPS-6025。另外,腐蝕性氣體使用氯氣體和氧氣的混合氣體。之后,利用灰化裝置剝離上述抗蝕劑,由洗凈機清洗(ST.1)。
然后,用尺寸測定裝置(Leica制LWM)測定該掩模的半遮光圖案尺寸。結果是半遮光圖案尺寸的平均值和目標尺寸的差是11nm,半遮光圖案尺寸的面內均勻性是8nm。結果,透光率是5.7%±0.1%。而且,進行半遮光圖案的移相量的面內多點測定的結果是176.5°±0.5°。(ST.2&ST.5)。
然后,將該半遮光圖案尺寸的平均值和面內均勻性的數(shù)據(jù)、透光率的平均值和面內均勻性的數(shù)據(jù)、移相量的平均值和面內均勻性的數(shù)據(jù)與得到預先通過計算準備的希望曝光裕度的半遮光圖案尺寸平均值和面內均勻性、透光率的平均值和面內均勻性、移相量的平均值和面內均勻性各種的關系(因是6維的關系,注意曲線所示)進行比較,根據(jù)判斷是否得到所希望曝光裕度的結果,判斷出得到所希望曝光裕度的是合格品。計算所用的條件實際上是使用該掩模的條件,例如,曝光波長=248nm,NA=0.6,σ=0.75。所希望的曝光裕度要求圖案尺寸變化在10%以內,散焦裕度0.4μm以上,而且,曝光量裕度為10%以上(ST.8&ST.9)。
順便提一下,現(xiàn)有技術的半色調相移掩模的標準值,圖案尺寸的平均值相對于目標尺寸為±10nm,面內均勻性3σ<10nm,透光率的平均值是5.5-6.5%,透光率的面風均勻性是±0.1%,移相量的平均是177-183°,移相量的面內均勻性是±1.2°。于是圖案尺寸的平均值和移相量的平均值超過標準值,即判為不合格品。
然而,實際上如本實施例所示,該掩模是可得到所希望的曝光裕度的。
接著,為了確認晶片曝光的曝光裕度,使用該相移掩模,借助于尼康株式會社制KrF掃描儀使晶片曝光,評介曝光裕度。評介是按以下方式進行,改變散焦量和曝光量,用SEM測定形成在晶片上的抗蝕劑圖案的尺寸。結果是晶片上形成的抗蝕劑圖案尺寸的變化量低于10%的散焦裕度是0.4μm,此時的曝光量裕度得到16%,該光掩模即使實際應用可確認是合格品。
根據(jù)本實施例,預先求出得到所希望曝光裕度的半遮光圖案尺寸的平均值和面內均勻性、半遮光圖案透光率的平均值和面內均勻性、半遮光圖案移相量的平均值和面內均勻性的關系,比較該關系與測定的掩模圖案的平均值和面內均勻性、測定的半遮光圖案透光率的平均值和面內均勻性、以及測定的半遮光圖案移相量的平均值和面內均勻性的數(shù)據(jù),判斷是否得到所希望的曝光裕度,來判斷是否是合格品。采用這樣的手段,原來判為不合格品的掩模,例如平均值不滿足標準值,但面內均勻性具有余量滿足標準值的掩模,可以把它救濟作為能夠得到所希望曝光裕度的掩模合格品,所以提高了掩模的合格率。
實施例6下面,就本發(fā)明實施例6的羅賓遜型相移掩模的制造方法進行說明。
圖9是本發(fā)明實施例6的羅賓遜型相移掩模制造方法的流程圖。
首先,在涂抹了如500nm厚的陽性化學放大抗蝕劑的鉻掩模間隔上用具有50kev的加速電壓的電子束描繪裝置(東芝機械,EBM300)描繪含有0.15μm最小尺寸規(guī)則的L/S系圖案的1GDRAM用圖案。描繪后,以110℃下烘烤15分鐘后,用堿性顯像液噴霧顯像,形成抗蝕劑圖案。接著,把上述抗蝕劑圖案作為腐蝕掩模,利用反應性離子腐蝕對Cr膜進行腐蝕,形成Cr圖案。腐蝕裝置使用ARPAC膜MEPS-6025。另外,腐蝕性氣體使用氯氣體和氧氣的混合氣體。接著,利用灰化裝置剝離抗蝕劑圖案,由洗凈機清洗(ST.1)。
然后,用尺寸測定裝置(Leica制LWM)測定形成的Cr圖案尺寸。結果是Cr圖案尺寸的平均值和目標尺寸的差是11nm,Cr圖案尺寸的面內均勻性是8nm(ST.2)。
接著,在該掩模上涂抹i線抗蝕劑,用激光光束描繪裝置描繪要腐蝕石英玻璃的區(qū)域。顯像后,借助于反應性離子腐蝕裝置(MEPS-6025),在腐蝕膜上用i線保護圖案,對石英基板進行腐蝕以便于移相量成為175°。然后,通過晶片腐蝕,腐蝕石英基板,使得移相量再增加5°。因此,所謂羅賓遜型相移掩模的透光部分的移相量成為了180°。然后,剝離i線保護,用清洗機進行清洗(ST.6)。
然后,于多點測定移相量的面內分布。結果是178.5°±1.0°(ST.7)。
接著,將該圖案尺寸的平均值和面內均勻性的數(shù)據(jù)、移相量的平均值和面內均勻性的數(shù)據(jù)與得到預先通過計算準備的希望曝光裕度的圖案尺寸平均值和面內均勻性、移相量平均值和移相量面內均勻性的關系(因是4維的關系,注意曲線所示)進行比較,根據(jù)判斷是否得到所希望曝光裕度的結果,判斷出得到所希望曝光裕度的是合格品。計算所用的條件實際上是使用該掩模的條件,例如,曝光波長=248nm,NA=0.6,σ=0.75。所希望的曝光裕度要求圖案尺寸變化在10%以內,散焦裕度0.4μm以上,而且,曝光量裕度為10%以上(ST.8&ST.9)。
順便提一下,現(xiàn)有技術的羅賓遜型相移掩模的標準值,圖案尺寸的平均值相對于目標尺寸為±10nm,面內均勻性3σ<10nm,移相量的平均是177-183°,移相量的面內均勻性是±1.2°。于是,因圖案尺寸的平均值超過標準值,而被判為不合格品。
然而,實際上如本實施例所示,該光掩模是可得到所希望的曝光裕度。
接著,為了確認晶片曝光的曝光裕度,使用該羅賓遜型相移掩模,借助于尼康株式會社制KrF掃描儀使晶片曝光,評介曝光裕度。評介是按以下方式進行,改變散焦量和曝光量,用SEM測定形成在晶片上的抗蝕劑圖案的尺寸。結果是晶片上形成的抗蝕劑圖案尺寸的變化量低于10%的散焦裕度是0.4μm,此時的曝光量裕度得到16%,該羅賓遜型相移掩模實際應用可確認是合格品。
根據(jù)本實施例,預先求出得到所希望曝光裕度的圖案尺寸的平均值和面內均勻性以及移相量的平均值和面內均勻性的關系,比較該關系與測定的掩模圖案的平均值和面內均勻性、以及測定的移相量的平均值和面內均勻性的數(shù)據(jù),判斷是否得到所希望的曝光裕度,來判斷是否是合格品。采用這樣的手段,原來判為不合格品的掩模,例如平均值不滿足標準值,但面內均勻性具有余量滿足標準值的掩模,可以把它救濟作為能夠得到所希望曝光裕度的掩模合格品,所以提高了掩模的合格率。
實施例7下面,參照圖10-圖14說明本發(fā)明實施例7的光掩模的制造方法。
圖10是示出本發(fā)明實施例7的光掩模的制造方法的流程圖,圖11A、圖11B是示出Cr掩模的平面圖,圖12A、圖12B是示出尺寸測定方法的圖,圖13是示出描繪位置測定方法的圖,圖14是示出焦點裕度和曝光量裕度的關系圖。
首先,在掩模間隔上形成掩模圖案(ST.1)。
在本例中,在陽性化學放大抗蝕劑涂抹的Cr掩模間隔上描繪、顯像0.60μm的L/S系圖案,形成抗蝕劑圖案。把上述抗蝕劑圖案作為腐蝕掩模,利用反應性離子腐蝕對Cr膜進行腐蝕,形成Cr圖案(掩模圖案)。圖11A示出Cr圖案形成后的Cr掩模平面圖,圖11B示出該圖A中的虛線框2B內的放大圖。
然后,測定掩模圖案的尺寸(ST.2)。
另外,測定掩模圖案的描繪位置(ST.3)。
在本例中,作為尺寸測定項目,求出Cr圖案尺寸的平均值和目標尺寸值的差以及Cr圖案尺寸的面內均勻性。其結果是平均值和目標尺寸值的差是10nm,面內均勻性是20nm(3σ)。
如圖12A所示,尺寸測定方法的一例在Cr掩模面內按矩陣狀設定尺寸測定點10。如圖12B所示,對每個這些點10測定例如Cr圖案的行寬尺寸。因此,為每個點10得到尺寸測定數(shù)據(jù),根據(jù)得到的尺寸測定數(shù)據(jù),求出Cr圖案尺寸的平均值和目標尺寸值的差以及Cr圖案尺寸的面內均勻性。
在本例中,作為描繪位置測定項目,求出Cr圖案位置錯位的平均值以及錯位的偏移量。其結果是錯位的平均值是5nm,錯位的偏移量是10nm(3σ)。
如圖13所示,該描繪位置測定方法的一例是在Cr掩模面內按矩陣狀配置如十字形位置測定掩模11,對每個位置測定掩模11測定成為目標描繪位置12和實際描繪的位置12的錯位量。因此,為每個掩模11得到描繪位置測定數(shù)據(jù),根據(jù)得到的描繪位置測定數(shù)據(jù),求出Cr圖案的錯位平均值以及錯位的偏移量。
然后,根據(jù)尺寸測定結果,求使用該掩模后,把圖案轉印到晶片上時的、因尺寸精度引起的曝光裕度1。
在本例中,作為尺寸精度引起的曝光裕度1,計算相對目標的偏差完全沒有完全掩模(以下稱為完全掩模)的從曝光量裕度變差程度。
計算所用的曝光條件是實際使用該掩模的曝光條件,KrF步幅(曝光波長248nm),NA=0.68,σ=0.75,輪帶遮光率2/3的輪帶照明。
首先,計算整個掩模的曝光裕度。該計算結果,整個掩模的曝光裕度,圖案尺寸變化在10%以內,并確保焦點裕度為0.5μm時,曝光量裕度得到15%(參照圖14①曝光裕度曲線(整個掩模))。
另外,Cr掩模的曝光裕度1根據(jù)計算結果,其圖案尺寸變化在10%以內,確保焦點裕度為0.5μm時,Cr掩模的曝光量裕度從整個掩模的曝光量裕度變差了9.4%(ΔELcd)(參照圖14②曝光裕度1曲線)。
根據(jù)描繪位置測定結果,同樣地求出使用該掩模后,把圖案轉印到晶片上時的、因描繪精度引起的曝光裕度2(ST.5)。
在本例中,作為因描繪位置精度引起的曝光裕度2,計算整個掩模的相對于曝光量裕度的變差比例。曝光條件是與曝光裕度1的情況相同。
計算結果,在Cr掩模的曝光裕度2其圖案尺寸變化是在10%以內,確保焦點裕度為0.5μm時,Cr掩模的曝光量裕度從整個掩模的曝光量裕度變差了2.6%(ΔELpos)(參照圖14③曝光裕度2曲線)。
根據(jù)曝光裕度1、2求出使用該掩模把圖案轉印到晶片上時的曝光裕度(ST.6)。
在本例中,作為形成的Cr掩模的曝光裕度,根據(jù)上述變差比例的ΔELcd以及ΔELpos,計算總的變差比例ΔEL。該計算式的實例如下所示ΔEL=((ΔELcd)2+(ΔELpos)2)計算結果,Cr掩模的曝光裕度在圖案尺寸變化是在10%以內,確保焦點裕度為0.5μm時,Cr掩模的曝光量裕度是從整個掩模的曝光量裕度變差了9.75%。
據(jù)此,Cr掩模的曝光裕度,在圖案尺寸變化是在10%以內,確保焦點裕度為0.5μm時,能夠求出得到5.25%曝光量裕度(參照圖14④曝光裕度曲線)。
下面,判斷該掩模的曝光裕度是否滿足基準(ST.7)。
成為基準的所希望曝光裕度在本例的情況下,圖案尺寸變化在10%以內,焦點裕度確保為0.5μm時,曝光量裕度5%以上(參照圖14⑤曝光裕度曲線(線合格否))。
形成的Cr掩模的曝光量裕度如在ST.6中求的,是5.25%。因此,如圖14所示,Cr掩模滿足基準。于是,判斷本Cr掩模是合格品。
順便提一下,現(xiàn)有技術中,該Cr掩模的標準值,圖案尺寸的面內均勻性是16nm(3σ)。是于若圖案尺寸的面內均勻性不滿足標準時,決定為不合格品。
根據(jù)本實施例,具有如下的效果。
對于現(xiàn)有技術,圖案尺寸的平均值及面內均勻性的標準值是分別決定的,在無論哪個不滿足標準值時,均判斷為不合格品。
而在本實施例中,根據(jù)尺寸精度引起的曝光裕度1及描繪位置精度引起的曝光裕度2,求出形成的掩模的曝光裕度,判斷該求出的曝光裕度是否滿足成為基準的所希望的曝光裕度。因此,現(xiàn)有技術中,判斷為不合格品的掩模,例如,平均值具有余量滿足標準值,但面內均勻性不滿足標準值的掩模,可以重新將滿足基準的所希望的曝光裕度的掩模救濟為合格品,從而,提高了掩模的成品率。
此外,根據(jù)實施例7,與第1-第6實施例相比,由于還可進一步考慮描繪位置的測定數(shù)據(jù),如Cr圖案的錯位平均值及錯位的偏移量來求出掩模的曝光裕度,因此,可以更高的精度判斷是否合格。
實施例8實施例8與實施例7的不同地點是在ST.6中的判斷是否合格,代替整個掩模的曝光量裕度,而是根據(jù)形成的Cr掩模抽取尺寸精度良好的圖案,例如尺寸平均值差錯少的圖案,使用根據(jù)使該圖案在晶片上曝光的結果而求得的曝光量裕度。
圖15是示出本發(fā)明實施例8的光掩模的制造方法的流程圖,圖16是示出焦點裕度和曝光量裕度的關系圖。
首先,如圖15所示,在掩模間隔上形成掩模圖案(ST.1)。
在本例中,在陽性化學放大抗蝕劑涂抹的Cr掩模間隔上描繪、顯像0.60μm的L/S系圖案,形成抗蝕劑圖案。把上述抗蝕劑圖案作為腐蝕掩模,利用反應性離子腐蝕對Cr膜進行腐蝕,形成Cr圖案(掩模圖案)。
然后,測定掩模圖案的尺寸(ST.2)。
另外,測定掩模圖案的描繪位置(ST.3)。
在本例中,作為尺寸測定項目,求出Cr圖案尺寸的平均值和目標尺寸值的差以及Cr圖案尺寸的面內均勻性。其結果是平均值和目標尺寸值的差是10nm,面內均勻性是20nm(3σ)。
在本例中,作為描繪位置測定項目,求出Cr圖案位置錯位的平均值以及錯位的偏移量。其結果是錯位的平均值是5nm,錯位的偏移量是10nm(3σ)。
然后,根據(jù)尺寸測定結果,求使用該掩模后,把圖案轉印到晶片上時的、因尺寸精度引起的曝光裕度1。
在本例中,作為尺寸精度引起的曝光裕度1,計算完全掩模從曝光量裕度變差的程度。
計算所用的曝光條件是實際使用該掩模的曝光條件,KrF步幅,NA=0.68,σ=0.75,輪帶遮光率2/3的輪帶照明。
最初,計算完全掩模的曝光裕度。該計算結果,整個掩模的曝光裕度,圖案尺寸變化在10%以內,并確保焦點裕度為0.5μm時,曝光量裕度得到15%(參照圖16、①曝光裕度曲線(整個掩模))。
另外,根據(jù)計算結果,在Cr掩模的曝光裕度1的圖案尺寸變化在10%以內,確保焦點裕度為0.5μm時,Cr掩模的曝光量裕度從整個掩模的曝光量裕度變差了9.4%(ΔELcd)(參照圖16②曝光裕度1曲線)。
根據(jù)描繪位置測定結果,同樣地求出使用該掩模后,把圖案轉印到晶片上時的、因描繪精度引起的曝光裕度2(ST.5)。
在與曝光裕度1同樣條件得到的計算結果,因描繪位置精度引起的曝光裕度2的圖案尺寸變化在10%以內,確保焦點裕度為0.5μm時,Cr掩模的曝光裕度從完全掩模的曝光量裕度變差了2.6%(ΔELpos)(參照圖16、③曝光裕度2曲線)根據(jù)曝光裕度1、2求出使用該掩模把圖案轉印到晶片上時的曝光裕度(ST.6)。
在本例中,作為形成的Cr掩模的曝光裕度,根據(jù)上述變差程度ΔELcd以及ΔELpos,計算總的變差程度ΔEL。
計算的結果,形成的Cr掩模的曝光裕度在圖案尺寸變化是在10%以內,確保焦點裕度為0.5μm時,Cr掩模的曝光量裕度是從整個掩模的曝光量裕度變差了9.75%。
根據(jù)該Cr掩模,抽取Cr圖案尺寸的平均值和目標尺寸值的偏差沒有圖案,以KrF步幅,NA=0.68,σ=0.75,輪帶遮蔽率2/3的條件使該圖案在晶片上曝光。接著,顯像,經腐蝕處理,測定形成在晶片上的圖案尺寸。根據(jù)這樣實際曝光的結果,該Cr掩模的、Cr圖案尺寸的平均值和目標尺寸值的偏差幾乎沒有的圖案的曝光裕度確保焦點裕度為0.5μm時,可以知道曝光量裕度得到17%(圖16、⑥參照曝光裕度曲線(尺寸精度良好的圖案))。
據(jù)此,Cr掩模的曝光裕度,在確保焦點裕度為0.5μm時,能夠求出得到7.25%曝光量裕度(參照圖16④曝光裕度曲線)。
下面,判斷該掩模的曝光裕度是否滿足基準(ST.7)。
成為基準的所希望曝光裕度在本例的情況下,在焦點裕度確保為0.5μm時,曝光量裕度4%以上(參照圖16、⑤曝光裕度曲線(行合格否))。
形成的Cr掩模的曝光量裕度如在ST.6中求的,是7.25%。因此,如圖16所示,本Cr掩模滿足基準。于是,判斷本Cr掩模是合格品。順便提一下,現(xiàn)有技術中,該Cr掩模的標準值,圖案尺寸的面內均勻性是13nm(36)。于是,若圖案尺寸的面內均勻性不滿足標準時,決定為不合格品。
根據(jù)本實施例8,能夠得到與上述實施例7相同的效果。
此外,根據(jù)本實施例8,與上述實施例7相比,在ST.6的合格否的判斷中,因為使用根據(jù)實際對晶片曝光的結果求出的曝光量裕度,可以對于實際的曝光立即作是否合格的判斷。
實施例9本實施例9是使本發(fā)明適用于相移掩模,特別是半色調相移掩模的例子。
圖17是示出本發(fā)明實施例9的半色調相移掩模的制造方法的流程圖,圖18是示出步驟ST.4,圖19示出步驟ST.9,圖20是示出焦點裕度和曝光量裕度的關系圖。
首先,如圖17所示,在掩模間隔上形成掩模圖案(ST.1)。
在本例中,在陽性化學放大抗蝕劑涂抹的Cr掩模間隔上描繪、顯像0.52μm的L/S系圖案、和相鄰圖案的距離相隔2.0μm的0.70μm的孤立間隔行,形成抗蝕劑圖案。把上述抗蝕劑圖案作為腐蝕掩模,對Cr膜及半色調膜進行腐蝕,形成掩模圖案。
然后,測定掩模圖案的尺寸(ST.2)。
另外,測定掩模圖案的描繪位置(ST.3)。
再測定相移掩模的性質,在本例中測定半色調移相薄膜性質(ST.8)。
在本例中,作為尺寸測定項目,測定形成的掩模圖案間隔寬度,求出間隔寬度的平均值和目標尺寸值的差以及間隔寬度的面內均勻性。其結果是間隔寬度的平均值和目標尺寸值的差對于0.52μm的L/S圖案為-4nm,對于0.70μm的孤立間隔圖案為+4nm,間隔寬度的面內均勻性是14nm(3σ)。
在本例中,作為描繪位置測定項目,求出掩模圖案位置錯位的偏差。其結果是位置錯位量是3nm(3σ)。
本例中,作為半遮光型移相薄膜性質測定項目,求出相移掩模透光率的平均值和目標透光率值的差、透光率的偏差、相位差的平均值和目標相位差值的差以及相位差的偏差量。其結果透光率的平均值相對目標值的偏差是0.05%,透光率的偏差是0.1%,相位差的平均值相對目標值的偏差是6°,相位差的偏差是5°(3σ)。
然后,根據(jù)尺寸測定結果,求使用該半色調相移掩模后,把圖案轉印到晶片上時的、因尺寸精度引起的曝光裕度1(ST.4)。
在本例中,如圖18所示,求出尺寸精度中,間隔寬度的平均值和目標尺寸值的差引起的曝光裕度1A和間隔寬度的面內均勻性引起的曝光裕度1B(ST.4A,ST.4B)。作為曝光裕度1A,計算距完全掩模的曝光量裕度的變差程度。計算所用的曝光條件是實際使用該掩模的曝光條件,KrF步幅,NA=0.68,σ=0.75,輪帶遮光率2/3的輪帶照明。
根據(jù)計算的結果,曝光裕度1A在圖案尺寸變化為10%以內,確保焦點裕度為0.4μm時,半色調相移掩模的曝光量裕度與完全掩模的曝光量裕度相比變差了0.39%。
同樣地,曝光裕度1B在圖案尺寸變化為10%以內,確保焦點裕度為0.4μm時,半色調相移掩模的曝光量裕度與完全掩模的曝光量裕度相比變差了6.5%。
根據(jù)描繪位置測定結果,同樣地求出使用該半色調相移掩模后,把圖案轉印到晶片上時的、因描繪精度引起的曝光裕度2(ST.5)。
在與曝光裕度1同樣條件得到的計算結果,曝光裕度2在圖案尺寸變化為10%以內,確保焦點裕度為0.4μm時,半色調相移掩模的曝光裕度從完全掩模的曝光量裕度變差了0.8%。
再者,根據(jù)半遮光膜的性質測定結果,同樣地求出使用該半色調相移掩模后,把圖案轉印到晶片上時的、因半遮光型相移掩模引起的曝光裕度3(ST.9)。
如圖19所示,求出移相薄膜性質中,相移掩模透光平均值和目標透光率值的差引起的曝光裕度3A,透光率的偏差引起的曝光裕度3B,相位差的平均值和目標相位值的差引起的曝光裕度3C和相位差的偏差引起的曝光裕度3D(ST.9A-ST.9D)。
在與曝光裕度1同樣條件得到的計算結果,曝光裕度3A在圖案尺寸變化為10%以內,確保焦點裕度為0.4μm時,半色調相移掩模的曝光裕度從完全掩模的曝光量裕度變差了0.055%。
同樣地,曝光裕度3B在圖案尺寸變化為10%以內,確保焦點裕度為0.4μm時,半色調相移掩模的曝光量裕度與完全掩模的曝光量裕度相比變差了0.33%。
同樣地,曝光裕度3C在圖案尺寸變化為10%以內,確保焦點裕度為0.4μm時,半色調相移掩模的曝光量裕度與完全掩模的曝光量裕度相比變差了0.017%。
同樣地,曝光裕度3D在圖案尺寸變化為10%以內,確保焦點裕度為0.4μm時,半色調相移掩模的曝光量裕度與完全掩模的曝光量裕度相比變差了0.12%。
根據(jù)曝光裕度1A、1B,曝光裕度2以及曝光裕度3A-3D求出使用該掩模把圖案轉印到晶片上時的曝光裕度(ST.6)。
在本例中,作為形成的Cr掩模的曝光裕度,根據(jù)曝光裕度1A、1B,曝光裕度2以及曝光裕度3A-3D求出總的變差程度。
計算的結果,在圖案尺寸變化是在10%以內,確保焦點裕度為0.5μm時,半色調相移掩模的曝光量裕度是從整個掩模的曝光量裕度變差了7.24%。
本例中,與實施例8一樣,根據(jù)該半色調相移掩模,抽取Cr圖案尺寸的平均值和目標尺寸值的偏差很少的圖案,以KrF步幅,NA=0.68,σ=0.75,輪帶遮蔽率2/3的條件使該圖案在晶片上曝光,測定形成在晶片上的圖案尺寸。根據(jù)這樣實際曝光的結果,該半色調相移掩模的Cr圖案尺寸的平均值和目標尺寸值的偏差幾乎沒有的圖案的曝光裕度在確保焦點裕度為0.4μm時,可以知道曝光量裕度得到12%。
據(jù)此,半色調相移掩模的曝光裕度在確保焦點裕度為0.4μm時,可以知道曝光量裕度得到4.76%。
下面,判斷該掩模的曝光裕度是否滿足基準(ST.7)。
成為基準的所希望曝光裕度在本例的情況下,在焦點裕度確保為0.4μm時,曝光量裕度為4%以上。
形成的半色調相移掩模的曝光量裕度如在ST.6中求的,是4.76%。因此,如圖20所示,本半色調相移掩模滿足基準。于是,判斷本半色調相移掩模是合格品。順便提一下,現(xiàn)有技術中,該半色調相移掩模的標準值的圖案尺寸的面內均勻性是13nm(3σ)。于是,若圖案尺寸的面內均勻性不滿足標準時,決定為不合格品。
根據(jù)本實施例9,能夠得到與上述實施例7相同的效果。
實施例10圖21是示出本發(fā)明實施例10的光掩模的制造方法的流程圖,圖22是示出焦點裕度和曝光量裕度的關系圖。
首先,如圖21所示,在掩模間隔上形成掩模圖案(ST.1)。
在本例中,在陽性化學放大抗蝕劑涂抹的Cr掩模間隔上描繪、顯像0.60μm的L/S系圖案,形成抗蝕劑圖案。然后,把上述抗蝕劑圖案作為腐蝕掩模,對Cr膜進行腐蝕,形成Cr圖案(掩模圖案)。
然后,測定掩模圖案的尺寸(ST.2)。
另外,測定掩模圖案的描繪位置(ST.3)。
再測定相移掩模的性質,在本例中測定半色調移相薄膜性質(ST.8)。
在本例中,作為尺寸測定項目,求出Cr圖案尺寸的平均值和目標尺寸值的差以及Cr圖案尺寸的面內均勻性。其結果是平均值和目標尺寸值的差為10nm,面內均勻性是20nm(3σ)。
在本例中,作為描繪位置測定項目,求出Cr圖案位置錯位的平均值,錯位偏差量,光掩模整體的伸縮成分,光掩模整體的垂直錯位成分以及整體的局部錯位。其結果是位置錯位量是5nm,錯位的偏差量是10nm((3σ),伸縮成分及垂直偏差成分為1.5ppm,局部錯位量是15nm(3σ)。
然后,根據(jù)尺寸測定結果,求使用該Cr掩模后,把圖案轉印到晶片上時的、因尺寸精度引起的曝光裕度1(ST.4)。
在本例中,求出尺寸精度中,Cr圖案尺寸的平均值和目標尺寸值的差引起的曝光裕度1A和Cr圖案尺寸的面內均勻性引起的曝光裕度1B。作為曝光裕度1A,計算距完全掩模的曝光量裕度的變差程度。計算所用的曝光條件是實際使用該掩模的曝光條件,如KrF步幅,NA=0.68,σ=0.75,輪帶遮光率2/3。
根據(jù)計算的結果,曝光裕度1A在圖案尺寸變化為10%以內,確保焦點裕度為0.5μm時,Cr掩模的曝光量裕度與完全掩模的曝光量裕度相比變差了9.4%。
同樣地,曝光裕度1B在圖案尺寸變化為10%以內,確保焦點裕度為0.5μm時,Cr掩模的曝光量裕度與完全掩模的曝光量裕度相比變差了0.3%。
根據(jù)描繪位置測定結果,同樣地求出使用該半色調相移掩模后,把圖案轉印到晶片上時的、因描繪精度引起的曝光裕度2(ST.5)。
在與曝光裕度1A、1B同樣條件得到的計算結果,曝光裕度2在圖案尺寸變化為10%以內,確保焦點裕度為0.5μm時,Cr掩模的曝光裕度從完全掩模的曝光量裕度變差了2.6%。
根據(jù)曝光裕度1A、1B及曝光裕度2,求出使用該掩模把圖案轉印到晶片上時的曝光裕度(ST.6)。
在本例中,作為形成的Cr掩模的曝光裕度,根據(jù)作為曝光裕度1A、1B及曝光裕度2求出的3個變差程度,計算總的變差程度。
計算的結果,Cr掩模的曝光裕度,在圖案尺寸變化是在10%以內,確保焦點裕度為0.5μm時,Cr掩模的曝光量裕度是從整個掩模的曝光量裕度變差了10%。
本例中,與實施例2一樣,根據(jù)該Cr掩模,抽取Cr圖案尺寸的平均值和目標尺寸值的偏差很少的圖案,以KrF步幅,NA=0.68,σ=0.75,輪帶遮蔽率2/3的條件使該圖案在晶片上曝光,測定形成在晶片上的圖案尺寸。根據(jù)這樣實際曝光的結果,該Cr掩模的Cr圖案尺寸的平均值和目標尺寸值的偏差幾乎沒有的圖案的曝光裕度在確保焦點裕度為0.5μm時,可以知道曝光量裕度得到17%。
據(jù)此,Cr掩模的曝光裕度在確保焦點裕度為0.5μm時,可以知道曝光量裕度得到7。
下面,判斷該掩模的曝光裕度是否滿足基準(ST.7)。
成為基準的所希望曝光裕度在本例的情況下,在焦點裕度確保為0.5μm時,曝光量裕度為5%以上。
形成的Cr掩模的曝光量裕度如在ST.6中求的,是7%。因此,如圖22所示,該Cr掩模滿足基準。于是,判斷該Cr掩模是合格品。
對于本實施例10,也能夠得到與上述實施例7相同的效果。
實施例11圖23是示出本發(fā)明實施例11的半色調相移掩模的制造方法的流程圖,圖24是示出焦點裕度和曝光量裕度的關系圖。
首先,如圖23所示,在掩模間隔上形成掩模圖案(ST.1)。
在本例中,在陽性化學放大抗蝕劑涂抹的HT掩模間隔上描繪、顯像0.70μm的孤立線圖案,形成抗蝕劑圖案。把上述抗蝕劑圖案作為腐蝕掩模,利用反應性離子腐蝕對半遮光膜進行腐蝕,形成掩模圖案。
然后,測定掩模圖案的尺寸(ST.2)。
另外,測定掩模圖案的描繪位置(ST.3)。
再測定移相掩模性質,在本例中測定半色調移相薄膜的性質(ST.8)。
在本例中,作為尺寸測定項目,求出形成的掩模圖案尺寸的平均值和目標尺寸值的差以及掩模圖案的面內均勻性。其結果是掩模圖案的平均值和目標尺寸值的差是10nm,面內均勻性是13nm(3σ)。
在本例中,作為描繪位置測定項目,求出掩模圖案位置錯位的偏差平均值和錯位的偏差量。其結果是錯位的平均值5nm,位置偏差量是10nm(3σ)。
本例中,作為半遮光型移相薄膜性質測定項目,求出相移掩模透光率的平均值和目標透光率值的差、透光率的面內均勻性(相對目標透光的偏差量)、相位差的平均值和目標相位差值的差以及相位差的面內均勻性。其結果透光率的平均值與目標值的差是-0.5%,透光率的面內均勻性差是0.7%(3σ),相位差的平均值與目標值的差是5°,相位差的面內均勻性是7°。
然后,根據(jù)尺寸測定結果,求使用該半色調相移掩模后,把圖案轉印到晶片上時的、因尺寸精度引起的曝光裕度1(ST.4)。
在本例中,求出尺寸精度中,掩模圖案尺寸的平均值和目標尺寸值的差引起的曝光裕度1A和掩模圖案的面內均勻性引起的曝光裕度1B。作為曝光裕度1A,計算距完全掩模的曝光量裕度的變差程度。計算所用的曝光條件是實際使用該掩模的曝光條件,KrF步幅,NA=0.55,σ=0.75,輪帶遮光率2/3的輪帶照明。
根據(jù)計算的結果,曝光裕度1A在圖案尺寸變化為10%以內,確保焦點裕度為0.4μm時,半色調相移掩模的曝光量裕度與完全掩模的曝光量裕度相比變差了3.2%。
同樣地,曝光裕度1B在圖案尺寸變化為10%以內,確保焦點裕度為0.4μm時,半色調相移掩模的曝光量裕度與完全掩模的曝光量裕度相比變差了3.3%。
根據(jù)描繪位置測定結果,同樣地求出使用該半色調相移掩模后,把圖案轉印到晶片上時的、因描繪精度引起的曝光裕度2(ST.5)。
在與曝光裕度1同樣條件得到的計算結果,曝光裕度2在圖案尺寸變化為10%以內,確保焦點裕度為0.4μm時,半色調相移掩模的曝光裕度從完全掩模的曝光量裕度變差了2.6%。
再者,根據(jù)半遮光膜的性質測定結果.同樣地求出使用該半色調相移掩模后,把圖案轉印到晶片上時的、因半遮光型相移掩模引起的曝光裕度3(ST.9)。
在與曝光裕度1同樣條件得到的計算結果,曝光裕度2在圖案尺寸變化為10%以內,確保焦點裕度為0.4μm時,半色調相移掩模的曝光裕度從完全掩模的曝光量裕度變差了2.1%。
根據(jù)曝光裕度1A、1B,曝光裕度2以及曝光裕度3求出使用該掩模把圖案轉印到晶片上時的曝光裕度(ST.6)。
在本例中,作為形成的半色調相移掩模的曝光裕度,根據(jù)曝光裕度1A、1B,曝光裕度2以及曝光裕度3求出總的變差程度。
計算的結果,在圖案尺寸變化是在10%以內,確保焦點裕度為0.4μm時,半色調相移掩模的曝光量裕度與整個掩模的曝光量裕度相比變差了8.1%。
另外,完全掩模的曝光裕度,根據(jù)計算的結果,在圖案尺寸變化是在10%以內,確保焦點裕度為0.4μm時,作為曝光量裕度得到9.6%。
據(jù)此,半色調相移掩模的曝光裕度在確保焦點裕度為0.4μm時,可以知道曝光量裕度得到1.5%。
下面,判斷該掩模的曝光裕度是否滿足基準(ST.7)。
成為基準的所希望曝光裕度在本例的情況下,在焦點裕度確保為0.4μm時,曝光量裕度為4%以上。
形成的半色調相移掩模的曝光量裕度如在ST.6中求的是1.5%。因此,如圖24所示,本半色調相移掩模未滿足基準。于是,判斷本半色調相移掩模為不合格品。
實施例12圖25是示出本發(fā)明實施例12的羅賓遜型相移掩模的制造方法的流程圖,圖26是示出焦點裕度和曝光量裕度的關系圖。
首先,如圖23所示,在掩模間隔上形成掩模圖案(ST.1)。
在本例中,在陽性化學放大抗蝕劑涂抹的Cr掩模間隔上描繪、顯像0.52μm的L/S系圖案,形成抗蝕劑圖案。把上述抗蝕劑圖案作為腐蝕掩模,腐蝕Cr膜形成Cr圖案(掩模圖案)。再對相鄰的Cr圖案進行加工以便理想地持有180°的相位差,形成所謂的羅賓遜型相移掩模。
然后,測定掩模圖案的尺寸(ST.2)。
另外,測定掩模圖案的描繪位置(ST.3)。
再測定相移掩模的性質,在本例中測定羅賓遜型相移掩模的性質(ST.8)。
在本例中,作為尺寸測定項目,求出Cr掩模圖案尺寸的平均值和目標尺寸值的差以及Cr掩模圖案尺寸的面內均勻性。其結果是平均值和目標尺寸值的差是10nm,面內均勻性是20nm(3σ)。
在本例中,作為描繪位置測定項目,求出Cr圖案位置錯位的平均值和錯位的偏差量。其結果是錯位的平均值5nm,位置偏差量是10nm(3σ)。
本例中,作為羅賓遜型相移掩模的性質測定項目,求出相移掩模相位差的平均值和目標相位差值以及相位差的面內均勻性。其結果相位差的平均值與目標值的差是5°,相位差的面內均勻性是7°。
然后,根據(jù)尺寸測定結果,求使用該羅賓遜型相移掩模后,把圖案轉印到晶片上時的、因尺寸精度引起的曝光裕度1(ST.4)。
在本例中,求出尺寸精度中,Cr圖案的平均值和目標尺寸值的差引起的曝光裕度1A和Cr圖案的面內均勻性引起的曝光裕度1B。作為曝光裕度1A,計算距完全掩模的曝光量裕度的變差程度。計算所用的曝光條件是實際使用該掩模的曝光條件,KrF步幅,NA=0.60,σ=0.30,無輪帶遮光。
根據(jù)計算的結果,曝光裕度1A在圖案尺寸變化為10%以內,確保焦點裕度為0.4μm時,羅賓遜型相移掩模的曝光量裕度與完全掩模的曝光量裕度相比變差了2.5%。
同樣地,曝光裕度1B在圖案尺寸變化為10%以內,確保焦點裕度為0.4μm時,羅賓遜型相移掩模的曝光量裕度與完全掩模的曝光量裕度相比變差了3.3%。
根據(jù)描繪位置測定結果,同樣地求出使用該半色調相移掩模后,把圖案轉印到晶片上時的、因描繪精度引起的曝光裕度2(ST.5)。
在與曝光裕度1同樣條件得到的計算結果,曝光裕度2在圖案尺寸變化為10%以內,確保焦點裕度為0.4μm時,羅賓遜型相移掩模的曝光裕度從完全掩模的曝光量裕度變差了2.6%。
再者,根據(jù)移相薄膜性質測定結果,同樣地求出使用該羅賓遜型相移掩模后,把圖案轉印到晶片上時的、因半遮光型相移掩模引起的曝光裕度3(ST.9)。
在與曝光裕度1同樣條件得到的計算結果,曝光裕度2在圖案尺寸變化為10%以內,確保焦點裕度為0.4μm時,半色調相移掩模的曝光裕度從完全掩模的曝光量裕度變差了2.1%。
根據(jù)曝光裕度1A、1B,曝光裕度2以及曝光裕度3求出使用該掩模把圖案轉印到晶片上時的曝光裕度(ST.6)。
在本例中,作為形成的羅賓遜型相移掩模的曝光裕度,根據(jù)曝光裕度1A、1B,曝光裕度2以及曝光裕度3計算總的變差程度。
計算的結果,在圖案尺寸變化是在10%以內,確保焦點裕度為0.4μm時,羅賓遜型相移掩模的曝光量裕度與整個掩模的曝光量裕度相比變差了7.6%。
另外,完全掩模的曝光裕度,根據(jù)計算的結果,在圖案尺寸變化是在10%以內,確保焦點裕度為0.4μm時,作為曝光量裕度得到16%。
據(jù)此,羅賓遜型相移掩模的曝光裕度在確保焦點裕度為0.4μm時,可以知道曝光量裕度得到8.4%。
下面,判斷該掩模的曝光裕度是否滿足基準(ST.7)。
成為基準的所希望曝光裕度在本例的情況下,在焦點裕度確保為0.4μm時,曝光量裕度為4%以上。
形成的羅賓遜型相移掩模的曝光量裕度如在ST.6中求的是8.4%。因此,如圖26所示,羅賓遜型相移掩模滿足基準。于是,判斷羅賓遜型相移掩模為合格品。
對于這樣的實施例12,也能夠得到與上述實施例7同樣的效果。
實施例13圖27是示出本發(fā)明實施例13的光掩模的制造方法的流程圖,圖28是示出焦點裕度和曝光量裕度的關系圖。
首先,如圖27所示,在掩模間隔上形成掩模圖案(ST.1)。
在本例中,在陽性化學放大抗蝕劑涂抹的Cr掩模間隔上描繪、顯像0.6μm的L/S系圖案,形成抗蝕劑圖案。把上述抗蝕劑圖案作為腐蝕掩模,腐蝕Cr膜形成Cr圖案(掩模圖案)。
然后,測定掩模圖案的尺寸(ST.2)。
另外,測定掩模圖案的描繪位置(ST.3)。
此外,本例中,對形成的Cr掩模的缺陷進行檢查(ST.10)。
在本例中,作為尺寸測定項目,求出Cr掩模圖案尺寸的平均值和目標尺寸值的差以及Cr掩模圖案尺寸的面內均勻性。其結果是平均值和目標尺寸值的差是10nm,面內均勻性是20nm(3σ)。
在本例中,作為描繪位置測定項目,求出Cr圖案位置錯位的平均值和錯位的偏差量。其結果是錯位的平均值是5nm,位置偏差量是10nm(3σ)。
本例中,對于缺陷檢查,發(fā)現(xiàn)面積10000nm2的不透明異物。不透明異物與所希望掩模形狀不一致,屬于缺陷。
然后,根據(jù)尺寸測定結果,求使用該羅賓遜型相移掩模后,把圖案轉印到晶片上時的、因尺寸精度引起的曝光裕度1(ST.4)。
本例中,作為因尺寸精度引起的曝光裕度1,計算相對于完全掩模的曝光量裕度的變差程度。
計算所用的曝光條件實際上是使用該掩模的曝光條件,KrF步幅,NA=0.68,σ=0.75,輪帶遮光率2/3的輪帶照明。
根據(jù)計算的結果,Cr掩模的曝光裕度1在圖案尺寸變化為10%以內,確保焦點裕度為0.5μm時,Cr掩模的曝光量裕度與完全掩模的曝光量裕度相比變差了9.4%。
根據(jù)描繪位置測定結果,同樣地求出使用該掩模后,把圖案轉印到晶片上時的、因描繪精度引起的曝光裕度2(ST.5)。
在與曝光裕度1同樣條件得到的計算結果,因描繪位置引起的曝光裕度2在圖案尺寸變化為10%以內,確保焦點裕度為0.5μm時,Cr掩模的曝光量裕度從完全掩模的曝光量裕度變差了2.6%。
再求因缺陷引起的曝光裕度4(ST.11)。
在與曝光裕度1同樣條件得到的計算結果,因缺陷引起的曝光裕度4在圖案尺寸變化為10%以內,確保焦點裕度為0.5μm時,Cr掩模的曝光量裕度從完全掩模的曝光量裕度變差了1%。
本例中,根據(jù)曝光裕度1、曝光裕度2以及曝光裕度4求出使用該掩模把圖案轉印到晶片上時的曝光裕度(ST.6)。
在本例中,作為形成的Cr掩模的曝光裕度,根據(jù)作為曝光裕度1,曝光裕度2以及曝光裕度4求得的3個變差程度,計算總的變差程度。
計算的結果,形成的Cr掩模的曝光裕度在圖案尺寸變化是在10%以內,確保焦點裕度為0.5μm時,Cr掩模的曝光量裕度與整個掩模的曝光量裕度相比變差了10.5%。
另外,完全掩模的曝光裕度,根據(jù)計算的結果,在圖案尺寸變化是在10%以內,確保焦點裕度為0.5μm時,作為曝光量裕度得到15%。
據(jù)此,Cr掩模的曝光裕度在確保焦點裕度為0.5μm時,可以知道曝光量裕度得到4.3%。
下面,判斷該掩模的曝光裕度是否滿足基準(ST.7)。
成為基準的所希望曝光裕度在本例的情況下,在焦點裕度確保為0.5μm時,曝光量裕度為5%以上。
形成的Cr掩模的曝光量裕度如在ST.6中求的是4.3%。因此,如圖28所示,該Cr掩模不滿足基準。于是,判斷該Cr掩模為不合格品。
實施例14圖29是示出本發(fā)明實施例14的半色調相移掩模的制造方法的流程圖,圖30是示出焦點裕度和曝光量裕度的關系圖。
首先,如圖29所示,在掩模間隔上形成掩模圖案(ST.1)。
在本例中,在陽性化學放大抗蝕劑涂抹的HT掩模間隔上描繪、顯像0.7μm的弧立線圖案,形成抗蝕劑圖案。把上述抗蝕劑圖案作為腐蝕掩模,腐蝕Cr膜形成Cr圖案。
然后,測定掩模圖案的尺寸(ST.2)。
另外,測定掩模圖案的描繪位置(ST.3)。
再測定相移掩模的性質,在本例中測定半色調移相薄膜性質(ST.8)。
此外,本例中,對形成的Cr掩模的缺陷進行檢查(ST.10)。
在本例中,作為尺寸測定項目,求出掩模圖案尺寸的平均值和目標尺寸值的差以及掩模圖案尺寸的面內均勻性。其結果是平均值和目標尺寸值的差是10nm,面內均勻性是5nm(3σ)。
在本例中,作為描繪位置測定項目,求出圖案位置錯位的平均值和錯位的偏差量。其結果是錯位的平均值是5nm,位置偏差量是10nm(3σ)。
本例中,作為半遮光型移相薄膜性質測定項目,求出相移掩模透光率的平均值和目標透光率值的差、透光率的面內均勻性、相位差的平均值和目標相位差值的差以及相位差的面內均勻性。其結果透光率的平均值與目標值的差是-0.5%,透光率的面內均勻性是0.7%(3σ),相位差的平均值與目標值的差是5°,相位差的面內均勻性是7°。
本例中,對于缺陷檢查,發(fā)現(xiàn)面積40000nm2的針孔。因此,用缺陷修正裝置修正缺陷,本例中修正針孔(ST.12)。
接著,測定修正部分的面積和透光率(ST.13)。
本例中,由于測定了修正的針孔部分的面積和透光率,修正的針孔部分的面積是44000nm2,透光率是0%。
然后,根據(jù)尺寸測定結果,求使用該半色調相移掩模后,把圖案轉印到晶片上時的、因尺寸精度引起的曝光裕度1(ST.4)。
本例中,求出尺寸精度中,尺寸的平均值和目標尺寸值的差引起的曝光裕度1A和尺寸的面內均勻性引起的曝光裕度1B。作為曝光裕度1A,計算距完全掩模的曝光量裕度的變差程度。計算所用的曝光條件是實際使用該掩模的曝光條件,如KrF步幅,NA=0.60,σ=0.75,輪帶遮光率2/3的輪帶照明。
根據(jù)計算的結果,曝光裕度1A在圖案尺寸變化為10%以內,確保焦點裕度為0.4μm時,半色調相移掩模的曝光量裕度與完全掩模的曝光量裕度相比變差了1.7%。
同樣地,曝光裕度1B在圖案尺寸變化為10%以內,確保焦點裕度為0.4μm時,半色調相移掩模的曝光量裕度與完全掩模的曝光量裕度相比變差了1.1%。
根據(jù)描繪位置測定結果,同樣地求出使用該半色調相移掩模后,把圖案轉印到晶片上時的、因描繪精度引起的曝光裕度2(ST.5)。
在與曝光裕度1同樣條件得到的計算結果,曝光裕度2在圖案尺寸變化為10%以內,確保焦點裕度為0.4μm時,Cr掩模的曝光量裕度從完全掩模的曝光量裕度變差了2.6%。
根據(jù)移相薄膜性質測定結果,同樣地求出使用該半色調相移掩模后,把圖案轉印到晶片上時的、因半遮光型相移掩模引起的曝光裕度3(ST.9)。
在與曝光裕度1同樣條件得到的計算結果,曝光裕度3在圖案尺寸變化為10%以內,確保焦點裕度為0.4μm時,相移掩模的曝光量裕度從完全掩模的曝光量裕度變差了2.1%。
再求因缺陷修正引起的曝光裕度5(ST.11)。
在與曝光裕度1同樣條件得到的計算結果,因缺陷修正引起的曝光裕度5在圖案尺寸變化為10%以內,確保焦點裕度為0.4μm時,相移掩模的曝光量裕度從完全掩模的曝光量裕度變差了1%。
根據(jù)曝光裕度1A、1B、曝光裕度2、曝光裕度3以及曝光裕度5求出使用該掩模把圖案轉印到晶片上時的曝光裕度(ST.6)。
在本例中,作為形成的半色調相移掩模的曝光裕度,根據(jù)作為曝光裕度1A、1B,曝光裕度2,曝光裕度3以及曝光裕度5,計算總的變差程度。
計算的結果,形成的半色調相移掩模的曝光裕度在圖案尺寸變化是在10%以內,確保焦點裕度為0.4μm時,半色調相移掩模的曝光量裕度與整個掩模的曝光量裕度相比變差了5.4%。
另外,完全掩模的曝光裕度,根據(jù)計算的結果,在圖案尺寸變化是在10%以內,確保焦點裕度為0.4μm時,作為曝光量裕度得到11%。
據(jù)此,半色調相移掩模的曝光裕度在確保焦點裕度為0.4μm時,可以知道曝光量裕度得到5.6%。
下面,判斷該掩模的曝光裕度是否滿足基準(ST.7)。
成為基準的所希望曝光裕度在本例的情況下,在焦點裕度確保為0.4μm時,曝光量裕度為4%以上。
形成的半色調相移掩模的曝光量裕度如在ST.6中求的是5.6%。因此,如圖30所示,該半色調相移掩模滿足基準。于是,判斷該半色調相移掩模為合格品。
對于這樣的實施例14,可得到與上述實施例7一樣的效果。
實施例15圖31是示出本發(fā)明實施例15的半色調相移掩模的制造方法的流程圖,圖32是示出焦點裕度和曝光量裕度的關系圖。
首先,如圖31所示,在掩模間隔上形成掩模圖案(ST.1)。
在本例中,在陽性化學放大抗蝕劑涂抹的HT掩模間隔上描繪、顯像0.7μm的的弧立行圖案,形成抗蝕劑圖案。把上述抗蝕劑圖案作為腐蝕掩模,腐蝕半遮光膜形成掩模圖案。
然后,測定掩模圖案的尺寸(ST.2)。
另外,測定掩模圖案的描繪位置(ST.3)。
再測定相移掩模的性質,在本例中測定半色調移相薄膜性質(ST.8)。
此外,對形成的半色調相移掩模的缺陷進行檢查(ST.10)。
在本例中,作為尺寸測定項目,求出掩模圖案尺寸的平均值和目標尺寸值的差以及掩模圖案尺寸的面內均勻性。其結果是平均值和目標尺寸值的差是10nm,面內均勻性是5nm(3σ)。
在本例中,作為描繪位置測定項目,求出掩模圖案位置錯位的平均值和錯位的偏差量。其結果是錯位的平均值是5nm,位置偏差量是10nm(3σ)。
本例中,作為半遮光型移相薄膜性質測定項目,求出相移掩模透光率的平均值和目標透光率值的差、透光率的面內均勻性(與目標透光的偏差量)、相位差的平均值和目標相位差值的差以及相位差的面內均勻性。其結果透光率的平均值與目標值的差是-0.5%,透光率的面內均勻性是0.7%(3σ),相位差的平均值與目標值的差是5°,相位差的面內均勻性是7°。
本例中,對于缺陷檢查步驟,發(fā)現(xiàn)長200nm,寬200nm的針孔。因此,用缺陷修正裝置修正缺陷,本例中修正針孔(ST.12)。
接著,測定修正部分的大小和透光率(ST.13)。
本例中,由于測定了修正的針孔部分的面積和透光率,修正的針孔部分的大小是長200nm,220nm,透光率是0%。
然后,根據(jù)尺寸測定結果,求使用該羅賓遜型相移掩模后,把圖案轉印到晶片上時的、因尺寸精度引起的曝光裕度1(ST.4)。
本例中,求出尺寸精度中,尺寸的平均值和目標尺寸值的差引起的曝光裕度1A和尺寸的面內均勻性引起的曝光裕度1B。作為曝光裕度1A,計算距完全掩模的曝光量裕度的變差程度。計算所用的曝光條件是實際使用該掩模的曝光條件,如KrF步幅,NA=0.60,σ=0.75,輪帶遮光率2/3的輪帶照明。
根據(jù)計算的結果,曝光裕度1A在圖案尺寸變化為10%以內,確保焦點裕度為0.4μm時,半色調相移掩模的曝光量裕度與完全掩模的曝光量裕度相比變差了1.7%。
同樣地,曝光裕度1B在圖案尺寸變化為10%以內,確保焦點裕度為0.4μm時,半色調相移掩模的曝光量裕度與完全掩模的曝光量裕度相比變差了1.1%。
根據(jù)描繪位置測定結果,同樣地求出使用該半色調相移掩模后,把圖案轉印到晶片上時的、因描繪精度引起的曝光裕度2(ST.5)。
在與曝光裕度1同樣條件得到的計算結果,曝光裕度2在圖案尺寸變化為10%以內,確保焦點裕度為0.4μm時,半色調相移掩模的曝光量裕度從完全掩模的曝光量裕度變差了2.6%。
根據(jù)移相薄膜性質測定結果,同樣地求出使用該半色調相移掩模后,把圖案轉印到晶片上時的、因半遮光型相移掩模引起的曝光裕度3(ST.9)。
在與曝光裕度1同樣條件得到的計算結果,曝光裕度3在圖案尺寸變化為10%以內,確保焦點裕度為0.4μm時,相移掩模的曝光量裕度從完全掩模的曝光量裕度變差了2.1%。
再求因缺陷修正引起的曝光裕度5(ST.14)。
在與曝光裕度1同樣條件得到的計算結果,因缺陷修正引起的曝光裕度5在圖案尺寸變化為10%以內,確保焦點裕度為0.4μm時,半色調相移掩模的曝光量裕度從完全掩模的曝光量裕度變差了1%。
根據(jù)曝光裕度1A、1B、曝光裕度2、曝光裕度3以及曝光裕度5求出使用該掩模把圖案轉印到晶片上時的曝光裕度(ST.6)。
在本例中,作為形成的半色調相移掩模的曝光裕度,根據(jù)作為曝光裕度1A、1B,曝光裕度2,曝光裕度3以及曝光裕度5,計算總的變差程度。
計算的結果,在圖案尺寸變化是在10%以內,確保焦點裕度為0.4μm時,半色調相移掩模的曝光量裕度與整個掩模的曝光量裕度相比變差了5.4%。
另外,完全掩模的曝光裕度,根據(jù)計算的結果,在圖案尺寸變化是在10%以內,確保焦點裕度為0.4μm時,作為曝光量裕度得到11%。
據(jù)此,半色調相移掩模的曝光裕度在確保焦點裕度為0.4μm時,可以知道曝光量裕度得到5.6%。
下面,判斷該掩模的曝光裕度是否滿足基準(ST.7)。
成為基準的所希望曝光裕度在本例的情況下,在焦點裕度確保為0.4μm時,曝光量裕度為4%以上。
形成的半色調相移掩模的曝光量裕度如在ST.6中求的是5.6%。因此,如圖32所示,該半色調相移掩模滿足基準。于是,判斷該半色調相移掩模為合格品。
對于這樣的實施例15,可得到與上述實施例7一樣的效果。
實施例16圖33是示出本發(fā)明實施例16的半色調相移掩模的制造方法的流程圖,圖34是示出焦點裕度和曝光量裕度的關系圖。
首先,如圖33所示,在掩模間隔上形成掩模圖案(ST.1)。
在本例中,在陽性化學放大抗蝕劑涂抹的HT掩模間隔上描繪、顯像0.7μm的的弧立行圖案,形成抗蝕劑圖案。把上述抗蝕劑圖案作為腐蝕掩模,腐蝕半遮光膜形成掩模圖案。
然后,測定掩模圖案的尺寸(ST.2)。
另外,測定掩模圖案的描繪位置(ST.3)。
再測定相移掩模的性質,在本例中測定半色調移相薄膜性質(ST.8)。
此外,本例中,對形成的Cr掩模的缺陷進行檢查(ST.10)。
在本例中,作為尺寸測定項目,求出形成的掩模圖案尺寸的平均值和目標尺寸值的差以及掩模圖案尺寸的面內均勻性。其結果是平均值和目標尺寸值的差是10nm,面內均勻性是5nm(3σ)。
在本例中,作為描繪位置測定項目,求出掩模圖案位置錯位的平均值和錯位的偏差量。其結果是錯位的平均值是5nm,位置偏差量是10nm(3σ)。
本例中,作為半遮光型移相薄膜性質測定項目,求出相移掩模透光率的平均值和目標透光率值的差、透光率的面內均勻性(相對目標透光率的偏差量)、相位差的平均值和目標相位差值的差以及相位差的面內均勻性。其結果透光率的平均值與目標值的差是-0.5%,透光率的面內均勻性是0.7%(3σ),相位差的平均值與目標值的差是5°,相位差的面內均勻性是7°。
本例中,對于缺陷檢查,發(fā)現(xiàn)面積50000nm2的不透明異物。因此,用缺陷修正裝置修正缺陷,本例中修正不透明異物(ST.12)。
接著,測定修正部分的面積和透光率(ST.13)。
本例中,由于測定了面積和透光率,修正部分的面積是30000nm2,透光率是96%。
然后,根據(jù)尺寸測定結果,求使用該半色調相移掩模后,把圖案轉印到晶片上時的、因尺寸精度引起的曝光裕度1(ST.4)。
本例中,求出尺寸精度中,尺寸的平均值和目標尺寸值的差引起的曝光裕度1A和尺寸的面內均勻性引起的曝光裕度1B。作為曝光裕度1A,計算距完全掩模的曝光量裕度的變差程度。計算所用的曝光條件是實際使用該掩模的曝光條件,如KrF步幅,NA=0.55,σ=0.75,輪帶遮光率2/3的輪帶照明。
根據(jù)計算的結果,曝光裕度1A在圖案尺寸變化為10%以內,確保焦點裕度為0.4μm時,半色調相移掩模的曝光量裕度與完全掩模的曝光量裕度相比變差了3.2%。
同樣地,曝光裕度1B在圖案尺寸變化為10%以內,確保焦點裕度為0.4μm時,半色調相移掩模的曝光量裕度與完全掩模的曝光量裕度相比變差了1.3%。
根據(jù)描繪位置測定結果,同樣地求出使用該半色調相移掩模后,把圖案轉印到晶片上時的、因描繪精度引起的曝光裕度2(ST.5)。
在與曝光裕度1同樣條件得到的計算結果,曝光裕度2在圖案尺寸變化為10%以內,確保焦點裕度為0.4μm時,半色調相移掩模的曝光量裕度從完全掩模的曝光量裕度變差了2.6%。
根據(jù)移相薄膜性質測定結果,同樣地求出使用該半色調相移掩模后,把圖案轉印到晶片上時的、因半遮光型相移掩模引起的曝光裕度3(ST.9)。
在與曝光裕度1同樣條件得到的計算結果,曝光裕度3在圖案尺寸變化為10%以內,確保焦點裕度為0.4μm時,相移掩模的曝光量裕度從完全掩模的曝光量裕度變差了2.1%。
再求因缺陷修正引起的曝光裕度5(ST.14)。
在與曝光裕度1同樣條件得到的計算結果,因缺陷修正引起的曝光裕度5在圖案尺寸變化為10%以內,確保焦點裕度為0.4μm時,相移掩模的曝光量裕度從完全掩模的曝光量裕度變差了1.5%。
根據(jù)曝光裕度1A、1B、曝光裕度2、曝光裕度3以及曝光裕度5求出使用該掩模把圖案轉印到晶片上時的曝光裕度(ST.6)。
在本例中,作為形成的半色調相移掩模的曝光裕度,根據(jù)作為曝光裕度1A、1B,曝光裕度2,曝光裕度3以及曝光裕度5,計算總的變差程度。
計算的結果,形成的半色調相移掩模的曝光裕度在圖案尺寸變化是在10%以內,確保焦點裕度為0.4μm時,半色調相移掩模的曝光量裕度與整個掩模的曝光量裕度相比變差了7.6%。
另外,完全掩模的曝光裕度,根據(jù)計算的結果,在圖案尺寸變化是在10%以內,確保焦點裕度為0.4μm時,作為曝光量裕度得到9.6%。
據(jù)此,半色調相移掩模的曝光裕度在確保焦點裕度為0.4μm時,可以知道曝光量裕度得到2.0%。
下面,判斷該掩模的曝光裕度是否滿足基準(ST.7)。
成為基準的所希望曝光裕度在本例的情況下,在焦點裕度確保為0.4μm時,曝光量裕度為4%以上。
形成的半色調相移掩模的曝光量裕度如在ST.6中求的是2.0%。因此,如圖34所示,該半色調相移掩模不滿足基準。于是,判斷該半色調相移掩模為不合格品。
然而,該使用該半色調相移掩模的顧客通過把使用該掩模時的工程管理條件,例如從該掩模將圖案轉印到晶片上的步驟中使用的曝光裝置的曝光量管理次數(shù)等QC的次數(shù)每2組進行1次改為每1組進行1次,實施增密措施(ST.15)。
通過這樣對曝光量管理次數(shù)等,工程管理條件加密,如圖35所示,可以使必要的曝交量見好2%。
因而,該半色調相移掩模因使客房的工程管理條件嚴密化而變成滿足基準,判斷為合格品(ST.16)。
實施例17圖36是示出本發(fā)明實施例17的半色調相移掩模的制造方法的流程圖,圖37是示出焦點裕度和曝光量裕度的關系圖。
首先,如圖36所示,在掩模間隔上形成掩模圖案(ST.1)。
在本例中,在陽性化學放大抗蝕劑涂抹的Cr掩模間隔上描繪、顯像0.60μm的L/S系圖案,形成抗蝕劑圖案。把上述抗蝕劑圖案作為腐蝕掩模,腐蝕Cr膜形成Cr圖案(掩模圖案)。
然后,測定掩模圖案的尺寸(ST.2)。
另外,測定掩模圖案的描繪位置(ST.3)。
此外,本例中,對形成的Cr掩模的缺陷進行檢查(ST.10)。
在本例中,作為尺寸測定項目,求出Cr圖案尺寸的平均值和目標尺寸值的差以及Cr圖案尺寸的面內均勻性。其結果是平均值和目標尺寸值的差是10nm,面內均勻性是25nm(3σ)。
在本例中,作為描繪位置測定項目,求出Cr圖案位置錯位的平均值和錯位的偏差量。其結果是錯位的平均值是5nm,位置偏差量是10nm(3σ)。
本例中,對于缺陷檢查,發(fā)現(xiàn)面積100nm2的不透明異物。
然后,根據(jù)尺寸測定結果,求使用該半色調相移掩模后,把圖案轉印到晶片上時的、因尺寸精度引起的曝光裕度1(ST.4)。
作為因尺寸精度引起的曝光裕度1,計算距完全掩模的曝光量裕度的變差程度。
計算所用的曝光條件是實際使用該掩模的曝光條件,如KrF步幅,NA=0.68,σ=0.75,輪帶遮光率2/3。
根據(jù)計算的結果,Cr掩模的曝光裕度1在圖案尺寸變化為10%以內,確保焦點裕度為0.5μm時,Cr掩模的曝光量裕度與完全掩模的曝光量裕度相比變差了9.4%。
根據(jù)描繪位置測定結果,同樣地求出使用該半色調相移掩模后,把圖案轉印到晶片上時的、因描繪精度引起的曝光裕度2(ST.5)。
在與曝光裕度1同樣條件得到的計算結果,因描繪位置精度引起曝光裕度2在圖案尺寸變化為10%以內,確保焦點裕度為0.5μm時,Cr掩模的曝光量裕度從完全掩模的曝光量裕度變差了2.6%。
再求因缺陷引起的曝光裕度4(ST.11)。
在與曝光裕度1同樣條件得到的計算結果,因缺陷引起的曝光裕度4在圖案尺寸變化為10%以內,確保焦點裕度為0.5μm時,Cr掩模的曝光量裕度從完全掩模的曝光量裕度變差了1%。
根據(jù)曝光裕度1、曝光裕度2、以及曝光裕度4求出使用該掩模把圖案轉印到晶片上時的曝光裕度(ST.6)。
在本例中,作為形成的Cr掩模的曝光裕度,根據(jù)作為曝光裕度1,曝光裕度2,以及曝光裕度4求出的3個變差程度,計算總的變差程度。
計算的結果,形成的Cr掩模的曝光裕度在圖案尺寸變化是在10%以內,確保焦點裕度為0.5μm時,Cr掩模的曝光量裕度與整個掩模的曝光量裕度相比變差了11.0%。
另外,完全掩模的曝光裕度,根據(jù)計算的結果,在圖案尺寸變化是在10%以內,確保焦點裕度為0.5μm時,作為曝光量裕度得到15%。
據(jù)此,Cr掩模的曝光裕度在確保焦點裕度為0.5μm時,可以知道曝光量裕度得到4%。
下面,判斷該掩模的曝光裕度是否滿足基準(ST.7)。
成為基準的所希望曝光裕度在本例的情況下,在焦點裕度確保為0.5μm時,曝光量裕度為5%以上。
形成的半色調相移掩模的曝光量裕度如在ST.6中求的是4.3%。因此,如圖37所示,該Cr掩模不滿足基準。于是,判斷該Cr掩模為不合格品。
然而,可以使用如半導體領域中利用的冗余位技術切斷與有缺陷部位對應的部件的部分,將它變成無部件功能的部分(ST.17)。
因此,涉及該Cr掩模,不存在缺陷問題。
根據(jù)因缺陷引起的曝光裕度4外,還根據(jù)因尺寸引起的曝光裕度1以及描繪位置精度引起的曝光裕度2,再次求使用該掩模將圖案轉印到晶片上時的曝光裕度(ST.18)。
結果,Cr掩模的曝光裕度在確保焦點裕度為0.5μm時,作為5%的曝光裕度。
因而,該Cr掩模由于把與有缺陷部位對應的部件的部分變成失去部件功能的部分,因此,滿足基準,判斷為合格品(ST.19)。
實施例18圖38是示出本發(fā)明實施例18的半色調相移掩模的制造方法的流程圖,圖40是示出焦點裕度和曝光裕度的關系圖。
首先,如圖38所示,在掩模間隔上形成掩模圖案(ST.1)。
在本例中,在陽性化學放大抗蝕劑涂抹的HT掩模間隔上描繪、加工、形成如圖39所示的W=520nm,L=480nm,Wpitch=2080nm,Lpitch=4800nm的長方形圖形。
然后,通過以“L”部分測定形成的圖案尺寸的X方向,X方向的面內均勻性是10nm,尺寸平均值與期望值之差是-10nm。同樣地,通過以“W”部分測定Y方向,Y方向的面內均勻性是10nm,尺寸平均值與期望值之差是-10nm(ST.2)。
相移掩模的透光率的面內均勻性1.5%(范圍),透光率的平均值相對所期望透光率的偏差是-0.5%,相位差面內均勻性1.5°(范圍),平均值距所期望相位差的偏差是3°(ST.8)。
此外,單位描繪區(qū)域彼此的銜接誤差在圖面銜接誤差發(fā)生位置測定出有2.5nm。
根據(jù)這些數(shù)據(jù),用KrF步幅在NA=0.68、σ=0.75、輪帶遮蔽率2/3的條件計算使該掩模在晶片上曝光時的曝光裕度。在圖案尺寸變動X方向晶片上為15nm以內,在Y方向晶片上為15nm以內確保焦點裕度0.4μm時,使用與目標的偏差不完全的完全掩模時相對于曝光裕度的變差程度由面內均勻引起的是7.75%,平均值與所期望尺寸的差引起的是0.28%,HT相位差的平均值與期望值的差引起的是0.05%,相位差均勻性引起的是0.13%,HT透光率的平均值與期望值的差引起的是0.19%,透光率的均勻性引起的是2.88%,位置精度引起的是0.71%,作為總的求出變差了8.83%。另外,使用完全掩模時所期望的曝光裕度確保焦點裕度為0.4μm時通過計算求得曝光量裕度12.84%。據(jù)此,使用該掩模時的曝光裕度在確保焦點裕度為0.4μm時的曝光量裕度求得4.1%。(ST.4-ST.6、ST.9)。
使用本掩模將圖案轉印到晶片上的過程,因為確保焦點裕度為0.4μm時的曝光量裕度必然是4%,所以本掩模對它清潔。因而,合格而出廠(ST.7)。
以上,根據(jù)第1-18實施例說明了本發(fā)明,但本發(fā)明不受上述實施例的限制,關于實施,可以在不脫離發(fā)明宗旨范圍內作出各種變型。
例如,對于實施形式的半色調相移掩模及羅賓遜型相移掩模的制造方法,就半色調相移掩模而言,關于半遮光部的透光率及移相量,另外,就羅賓遜型相移掩模而言,關于透光率的移相量,無論哪個,都求平均值及面內均勻性,由于面內均勻性在各掩模上沒有多余變化,因此,不必對每個掩模求出,可以利用對最初掩模求得的值。
例如,在上述實施例中,所期望的曝光裕度不限于實施形式所示出的值,根據(jù)元件的制作方便性和抗蝕劑的特性等作合適的變化。
例如,為了估算曝光裕度,也可以純粹根據(jù)光學像求曝光裕度,當然也可以根據(jù)包含抗蝕劑的特性和前面步驟的腐蝕步驟的特性的計算求得,將可作出更加正確的判斷。
關于求曝光裕度的圖案,希望估算曝光裕度最小的圖案。如果是曝光裕度最小的圖案,也可以部件的任何一部分選擇。例如,以半導體存儲器為例,不只是元件圖案,還可以根據(jù)芯電路部等估算曝光裕度最小的圖案。之是不言而喻的。
對于相移掩模的情況,當難以測定相移掩模的相位和透光率,為了計算曝光裕度,輸入相位和透光率的標準值,用實際掩模的測定值只計算圖案尺寸的值也是可以的。
其它在不脫離本發(fā)明宗旨的范圍內還作出各種變化。
上述實施例包含各階段的發(fā)明,各實施例所揭示的多種構成要件的合適組合,也可作出各階段的發(fā)明。
對于本領域的普通技術人員而言其它的優(yōu)點和改進將是清楚的。因此,本發(fā)明并不受說明書、優(yōu)選的實施例和這里的描述限制。在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下可以作出各種改進,本發(fā)明由權利要求書限定。
權利要求
1.一種半色調相移掩模的制造方法,包括確定半色調相移掩模的半色調圖案尺寸的平均值;確定所述尺寸的面內均勻性;確定所述半色調圖案的透光率的平均值;確定所述透光率的面內均勻性;確定所述半色調圖案的相移量的平均值;確定所述相移量的面內均勻性;根據(jù)所述尺寸的平均值和面內均勻性確定第一曝光裕度;根據(jù)所述透光率的平均值和面內均勻性以及所述相移量的平均值和面內均勻性來確定第二曝光裕度;根據(jù)第一和第二曝光裕度確定總曝光裕度;以及根據(jù)所述總曝光裕度是否符合規(guī)定的曝光裕度,來判斷所述半色調相移掩模是否合格。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法,其特征在于,通過利用先前制造的掩模來確定所述透光率的面內均勻性和所述相移量的面內均勻性,所述面內均勻性不由在所述先前掩模之后制造的掩模所確定。
3.一種交替相移掩模的制造方法,包括確定交替相移掩模的圖案尺寸的平均值;確定所述尺寸的面內均勻性;確定所述交替相移掩模中透光區(qū)的相移量的平均值;確定所述相移量的面內均勻性;根據(jù)所述尺寸的平均值和面內均勻性來確定第一曝光裕度;根據(jù)所述相移量的平均值和面內均勻性來確定第二曝光裕度;根據(jù)第一和第二曝光裕度確定總曝光裕度;以及根據(jù)所述總曝光裕度是否符合規(guī)定的曝光裕度來判斷所述交替相移掩模是否合格。
4.根據(jù)權利要求3所述的方法,其特征在于,通過利用先前制造的掩模來確定所述相移量的面內均勻性,所述面內均勻性不由在所述先前掩模之后制造的掩模所確定。
5.根據(jù)權利要求1所述的方法,其特征在于,所述總曝光裕度由散焦裕度和曝光量裕度定義。
6.根據(jù)權利要求3所述的方法,其特征在于,所述總曝光裕度由散焦裕度和曝光量裕度定義。
全文摘要
掩模的制造方法具備在形成光掩模的圖案后,測定形成的圖案的尺寸步驟和根據(jù)測定的圖案尺寸的結果求出使用上述光掩模時的曝光裕度的步驟。并且根據(jù)上述求得的曝光裕度是否滿足所期望的曝光裕度這個條件,來判斷上述光掩模是否合格。
文檔編號G03F1/68GK1782871SQ20051013381
公開日2006年6月7日 申請日期2001年8月29日 優(yōu)先權日2000年8月30日
發(fā)明者伊藤正光, 野嶋茂樹, 三本木省次, 池永修 申請人:株式會社東芝