(57)【要約】【課題】複数のフィーチャを含むパターンをプリントするマスクを生成する方法を提供する。【解決手段】方法は、予め規定された透過百分率を有する透過性材料の層を基板に堆積させるステップと、不透明な材料の層を透過性材料に付着させるステップと、基板の一部をエッチングするステップであって、基板が透過層と基板の間のエッチング選択性に基づいた深さまでエッチングされる、ステップと、不透明な材料をエッチングすることによって、透過層の一部を露出させるステップと、基板の上面を露出させるように、透過層の露出部分をエッチングするステップとを含み、基板の露出部分および基板のエッチング部分が照明信号に関して相互に対して予め規定された位相シフトを呈する。【選択図】図１
2008015534.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のフィーチャを有するパターンをプリントするためのマスクを生成する方法であって、
予め規定された透過百分率を有する透過性材料の層を基板に堆積させるステップと、
不透明な材料の層を前記透過性材料に付着させるステップと、
前記基板の一部をエッチングするステップであって、前記基板が前記透過層と前記基板の間のエッチング選択性に基づいた深さまでエッチングされる、ステップと、
前記不透明な材料をエッチングすることによって、前記透過層の一部を露出させるステップと、
前記基板の上面を露出させるように、前記透過層の前記露出部分をエッチングするステップと
を含み、
前記基板の前記露出部分および前記基板の前記エッチング部分が、照明信号に関して相互に対して予め規定された位相シフトを呈する、方法。
【請求項２】
前記基板の前記エッチング深さが、ターゲット深さから予め規定されたデルタを引いた値に等しく、前記予め規定されたデルタが前記透過層の厚さ倍に相当し、ゼロの光透過百分率を有するクロム層と等しい、請求項１に記載のマスクを形成する方法。
【請求項３】
前記不透明な材料の層がクロムからなる、請求項１に記載のマスクを形成する方法。
【請求項４】
前記透過層がＭｉＳｉＯＮからなる、請求項１に記載のマスクを形成する方法。
【請求項５】
前記透過層が５から１２パーセントの範囲の透過百分率を有する、請求項１に記載のマスクを形成する方法。
【請求項６】
前記不透明な材料が、前記基板のエッチング中にハードマスクとして作用する、請求項１に記載のマスクを形成する方法。
【請求項７】
前記基板の前記エッチングされた部分が前記マスクの背景部分を形成し、前記背景部分がクリアフィールドである、請求項１に記載のマスクを形成する方法。
【請求項８】
複数のフィーチャを有するターゲットパターンを結像するマスクを生成する装置を制御するためのコンピュータで読み取り可能な媒体であって、前記マスクを生成するプロセスは、
予め規定された透過百分率を有する透過性材料の層を基板に堆積させるステップと、
不透明な材料の層を前記透過性材料に付着させるステップと、
前記基板の一部をエッチングするステップであって、前記基板が前記透過層と前記基板の間のエッチング選択性に基づいた深さまでエッチングされる、ステップと、
前記不透明な材料をエッチングすることによって、前記透過層の一部を露出させるステップと、
前記基板の上面を露出させるように、前記透過層の前記露出部分をエッチングするステップと
を含み、
前記基板の前記露出部分および前記基板の前記エッチング部分が、照明信号に関して相互に対して予め規定された位相シフトを呈する、コンピュータで読み取り可能な媒体。
【請求項９】
前記基板の前記エッチング深さが、ターゲット深さから予め規定されたデルタを引いた値に等しく、前記予め規定されたデルタが前記透過層の厚さ倍に相当し、ゼロの光透過百分率を有するクロム層と等しい、請求項８に記載のコンピュータで読み取り可能な媒体。
【請求項１０】
前記不透明な材料の層がクロムからなる、請求項８に記載のコンピュータで読み取り可能な媒体。
【請求項１１】
前記透過層がＭｉＳｉＯＮからなる、請求項８に記載のコンピュータで読み取り可能な媒体。
【請求項１２】
前記透過層が５から１２パーセントの範囲の透過百分率を有する、請求項８に記載のコンピュータで読み取り可能な媒体。
【請求項１３】
前記不透明な材料が、前記基板のエッチング中にハードマスクとして作用する、請求項８に記載のコンピュータで読み取り可能な媒体。
【請求項１４】
前記基板の前記エッチングされた部分が前記マスクの背景部分を形成し、前記背景部分がクリアフィールドである、請求項８に記載のコンピュータで読み取り可能な媒体。
【請求項１５】
（ａ）放射感応性材料の層で少なくとも部分的に覆われた基板を提供するステップと、
（ｂ）結像システムを使用して、放射の投影ビームを提供するステップと、
（ｃ）投影ビームの断面にパターンを与えるために使用するマスクを生成するステップと、
（ｄ）パターン化された放射ビームを放射感応性材料の層のターゲット部分に投影するステップとを含み、
ステップ（ｃ）で前記マスクが、
予め規定された透過百分率を有する透過性材料の層を基板に堆積させるステップと、
不透明な材料の層を前記透過性材料に付着させるステップと、
前記基板の一部をエッチングするステップであって、前記基板が前記透過層と前記基板の間のエッチング選択性に基づいた深さまでエッチングされる、ステップと、
前記不透明な材料をエッチングすることによって、前記透過層の一部を露出させるステップと、
前記基板の前記上面を露出させるように、前記透過層の前記露出部分をエッチングするステップとを含む方法によって形成され、
前記基板の前記露出部分および前記基板の前記エッチング部分が、照明信号に関して相互に対して予め規定された位相シフトを呈する、
デバイス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[001]  本出願は、参照により全体が本明細書に組み込まれる２００６年７月６日出願の米国特許出願第６０／８１８，５４４号に対する優先権を主張する。
【０００２】
[002]  本発明は概ねクロムレス位相リソグラフィ（ＣＰＬ）技術で使用するマスクパターンの生成に、特にクリティカルフィーチャ(critical features)の結像を改善しながら、同時にこのようなクリティカルフィーチャを結像可能なマスクを生成するために必要なマスク作成プロセスの複雑さを低下させる方法および技術に関する。
【背景技術】
【０００３】
[003]  リソグラフィ装置は、例えば集積回路（ＩＣ）の製造に使用可能である。このような場合、マスクは、ＩＣの個々の層に対応する回路パターンを含むことができ、このパターンを、放射感応性材料（レジスト）の層で被覆してある基板（シリコンウェーハ）上のターゲット部分（例えば１つまたは幾つかのダイの一部を備える）に結像することができる。一般的に、１枚のウェーハは、投影システムを介して１回に１つずつ連続的に照射される網の目状の互いに近接したターゲット部分全体を含んでいる。一タイプのリソグラフィ投影装置では、マスクパターン全体をターゲット部分に１回で露光することによって各ターゲット部分が照射され、このような装置は一般的にウェーハステッパと呼ばれる。一般的にステップアンドスキャン装置と呼ばれる代替装置では、任意の基準方向（「スキャン」方向）でマスクパターンを投影ビームで漸進的にスキャンしながら、同時にこの方向と平行あるいは逆平行基板テーブルをスキャンすることによって各ターゲット部分を照射する。概して、投影システムは倍率Ｍ（通常は＜１）を有するので、基板テーブルがスキャンされる速度Ｖは、マスクテーブルのスキャンのＭ倍になる。本明細書に記載されたようなリソグラフィ装置に関するさらなる情報は、例えば参照により本明細書に組み込まれる米国特許第６，０６４，７９２号から収集することができる。
【０００４】
[004]  リソグラフィ投影装置を使用する製造プロセスでは、放射感応性材料（レジスト）の層によって少なくとも部分的に覆われた基板にマスクパターンを結像する。この結像ステップに先立って、基板は下塗り、レジストコートおよびソフトベークなど、様々なプロセスを経ることができる。露光後に基板は露光後ベーク（ＰＥＢ）、現像、ハードベーク、および結像したフィーチャの測定／検査といったような様々なプロセスを通ってよい。これらのプロセスは、例えばＩＣのようなデバイスの個々の層をパターン化するための基礎として使用される。このようなパターン化された層は、次に、全て個々の層を仕上げる目的である、エッチング、イオン注入（ドーピング）、メタライゼーション、酸化、化学機械的研磨等といった種々のプロセスを経る。幾つかの層が必要とされる場合には、行程全体、もしくはその変形をそれぞれの新しい層で繰り返さねばならない。最終的に、デバイスのアレイが基板（ウェーハ）上に存在する。次に、これらのデバイスはダイシングやソーイングといったような技法で相互より分離される。その後、個々のデバイスは、キャリアに装着されたり、ピンに接続されたりできる。
【０００５】
[005]  単純にするために、投影システムを以降では「レンズ」と呼ぶことがあるが、この用語は、例えば屈折光学システム、反射光学システム、反射屈折光学システムを含む様々なタイプの投影システムを網羅するものとして広義に解釈されるべきである。放射システムは、放射の投影ビームを誘導、成形または制御するためにこれらの設計タイプのいずれかに従って動作するコンポーネントも含むことができ、このようなコンポーネントを以下ではまとめて、または単独で「レンズ」とも呼ぶことができる。さらに、リソグラフィ装置は、２つまたはそれ以上の基板テーブル（および／または２つ以上のマスクテーブル）を有するタイプでよい。このような「複数ステージ」装置においては、追加のテーブルを並行して使用するか、１つまたは複数の他のテーブルを露光に使用している間に１つまたは複数のテーブルで予備プロセスを実行することができる。ツインステージリソグラフィ装置が、例えば参照により本明細書に組み込まれる米国特許第ＵＳ５，９６９，４４１号に記載されている。
【０００６】
[006]  以上で言及したフォトリソグラフィマスクは、シリコンウェーハに集積すべき回路コンポーネントに対応する幾何学的パターンを有する。このようなマスクの生成に使用されるパターンは、ＣＡＤ（コンピュータ補助設計）プログラムを使用して生成され、このプロセスを往々にしてＥＤＡ（電子設計自動化）と呼ぶ。大部分のＣＡＤプログラムは、機能的マスクを生成するために予め決定された設計規則のセットに従う。これらの規則は、処理および設計の制限によって設定される。例えば、設計規則は、回路デバイスまたは線が望ましくない方法で相互に作用しないことを保証するように、回路デバイス（ゲート、コンデンサなど）または相互接続線の間のスペース公差を定義する。設計規則の制限は、典型的に「クリティカルディメンション」（ＣＤ）と呼ばれる。回路のクリティカルディメンションは、線または穴の最小幅、または２つの線または２つの穴の間の最小スペースと定義することができる。したがって、ＣＤ寸法は、設計された回路の全体的サイズおよび密度を決定する。
【０００７】
[007]  言うまでもなく、集積回路作製の目的の１つは、元の回路設計を（マスクを介して）基板に忠実に再現することである。フォトリソグラフィ機器の解像度／プリント能力をさらに改善するために、フォトリソグラフィ社会で現在注目されている１つの技術は、クロムレス位相リソグラフィ「ＣＰＬ」(Chromless Phase Lithography)と呼ばれている。知られているように、ＣＰＬを使用する場合は、その結果生成されるマスクパターンは、典型的にクロムの使用を必要としない（ウェーハにプリントすべきフィーチャに対応する）構造（つまりフィーチャが位相シフト技術によってプリントされる）、さらにクロムを使用する構造を含む。このようなＣＰＬマスクは、参照により全体が本明細書に組み込まれる米国特許出願第２００４−０１１５５３９号（第’５３９号参考文献）に開示されている。
【０００８】
[008]  第’５３９号参考文献で検討されているように、２つの位相の縁部が部分的に相互作用するようなＣＤ寸法である場合、これらのフィーチャはゾーン２フィーチャと分類される。しかし、部分的な位相縁部の相互作用によって形成された空間像は、品質が非常に低く、従って使用不可能である。第’５３９号参考文献は、クロムパッチ（つまりゼブラパターン）を使用して透過百分率を調整することによって、このようなフィーチャに対して忠実度が高い空間像を獲得することが可能であることを開示している。その結果、ゼブラＣＰＬ技術を使用して結像されたゾーン２フィーチャの場合、その結果生成された空間像は、本質的にグループ線パターンの外側付近の方がはるかに対称になる。これは、ゼブラＣＰＬ技術を使用することの主な利点の１つである。というのは、より実際的なＯＰＣ処理が実行可能だからである。
【０００９】
[009]  マスクでゾーン２フィーチャを実現するためにゼブラ技術を使用する際の１つの問題は、このようなゼブラマスクフィーチャが、ｅビームまたは高解像度のマスク作成プロセスを使用する必要があることである。すれすれの品質のゼブラマスクパターンは、パターン化中の透過制御の効率を低下させる。ゼブラパターンは、欠陥がないマスクを保証するために必要であるレチクル検査でも困難を引き起こすことがある。
【００１０】
[010]  したがって、以上を鑑みてＣＰＬマスクにゾーン２フィーチャ（さらに他のフィーチャ）を形成するために、ゼブラパターンの使用に対する代替方法があることが望ましい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
[011]  したがって、ゼブラパターン化技術の使用に伴う以上の問題を解消するＣＰＬマスクを提供するように、以前に第’５３９号参考文献で開示されたゼブラパターン化技術に対する代替法を提供することが、本発明の目的である。
【００１２】
[012]  以上で述べたように、例えばゾーン１またはゾーン２フィーチャに対応するクリティカルディメンションを有するフィーチャを結像することができ、ゼブラパターン化技術を使用する必要をなくすマスクパターン生成方法および技術を提供することが、本発明の１つの目的である。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
[013]  特に１つの例示的実施形態では、本発明は、複数のフィーチャを含むパターンをプリントするためのマスクの生成方法に関する。方法は、予め規定された透過百分率を有する透過性材料の層を基板に堆積させるステップと、不透明な材料の層を透過性材料に付着させるステップと、基板の一部をエッチングするステップとを含み、基板は、透過層と基板の間のエッチング選択性に基づいた深さまでエッチングされ、さらに不透明な材料をエッチングすることによって、透過層の一部を露出させるステップと、基板の上面を露出させるように、透過層の露出部分をエッチングするステップとを含み、基板の露出部分および基板のエッチング部分は照明信号に関して相互に対して予め規定された位相シフトを呈する。
【００１４】
[014]  本発明は、先行技術に対して以下の重要な利点のうち１つまたは複数を提供する。最も重要なことは、本発明は、ゼブラパターン化技術を実現する必要をなくし、マスク作成プロセスの複雑さを大幅に低下させることである。また、本発明は、回路設計の芯の密な区域に配置されたフィーチャに合わせて、例えば回路設計の周囲区域に配置されたフィーチャを調整して、周囲に配置されたフィーチャと芯のフィーチャとを１回の照明の使用で結像できるようにする単純なプロセスを提供する。本発明の別の利点は、回路設計の遷移領域内で位相縁部プリントに伴う問題を最小限に抑えることである。本発明のさらに別の利点は、例えばマスクに使用されるＭｏＳｉＯＮ系の材料と石英基板との間の不良のエッチング選択性に伴う問題を克服することである。
【００１５】
[015]  以上の利点の結果、本発明は、変動可能な透過特性を有し、例えばライン：スペースＰＳＭフィーチャおよびコンタクトホールＰＳＭフィーチャなどのＰＳＭタイプのフィーチャを製造するために使用可能な高忠実度ＣＰＬフィーチャを結像可能なマスク／レチクルを形成するために使用することができる。
【００１６】
[016]  本発明の追加の利点は、当業者には本発明の例示的実施形態に関する以下の詳細な説明から明白になる。
【００１７】
[017]  本文ではＩＣの製造における本発明の使用に特に言及しているが、本発明には他の用途もあることは明示的に理解されたい。例えば、これは、集積光学装置、磁気ドメインメモリ用誘導および検出パターン、液晶ディスプレイパネル、薄膜磁気ヘッドなどである。こうした代替的な用途に照らして、本明細書で「レチクル」、「ウェーハ」または「ダイ」という用語を使用している場合、それぞれ「マスク」、「基板」および「ターゲット部分」という、より一般的な用語と同義と見なしてよいことは、当業者に明らかである。
【００１８】
[018]  本発明自体は、さらなる目的および利点とともに、以下の詳細な説明および添付図面を参照することによって、さらによく理解することができる。
【００１９】
[030]  本明細書で説明するように、マスクおよび本発明によるマスク生成方法は、結像を改善し、結像中に露光エネルギの伝達を制御するために「ゼブラ」パターンを必要としなくなる新しいタイプのＣＰＬタイプＰＳＭマスクに関する。以下でさらに詳細に説明するように、マスクは２つの薄膜を使用し、その第一は０°の位相シフトを維持しながら、入射光を例えば５〜１２％減衰させ、第二薄膜は入射光を０％へとさらに減衰する。マスクプロセスでは、石英基板上に形成されたＭｏＳｉＯＮ系の薄膜の上部にクロム系薄膜（ＣｒｘＯｙを含む）を使用することが望ましい（他の適切な材料も使用してよいことが分かる）。しかし、このような材料を使用する場合は、ＭｏＳｉＯｎ系材料と石英基板の間の選択性が低いので、製造プロセスで問題が生じる。本発明の方法はこの問題にも対応する。
【００２０】
[031]  図１は、基板に所望のフィーチャを生成する結像プロセスで使用される本発明の例示的なターゲットマスクパターンを示す。図示のように、マスクパターンはエッチングされていない石英メサ部分１２、ゼロ位相シフトでｙ％の透過率を有する透過部分１４（例えばＭｏＳｉＯｎであるが、それに制限されない）、非透過部分１６（例えばクロムであるが、それに制限されない）、およびマスクの背景区域を形成するエッチングされた石英部分１８を含む。任意の例では、エッチングされた石英部分１８は１９２０Ａの深さまたは１８０°の位相深さを有する。
【００２１】
[032]  上述したように、透過部分１４（例えばＭｏＳｉＯＮ）とエッチングされていない石英部分１２（例えばＳｉＯ２）とのドライエッチング選択性が低いので、標準的なレチクル製造プロセスは、以前に結像した層への損傷を防止するために、完璧に整列したレジストパターンを形成する必要があり、それは通常は不可能である。本発明は、透過材料１４と石英基板１２とのエッチング選択性が低いことから生じる問題を打ち消す、例えば図１のターゲットマスクパターンを生成する方法を提供する。
【００２２】
[033]  図２は、本発明によるマスクの形成方法の第一ステップを示す。図２を参照すると、ゼロ位相、ｙ％透過率、ＭｏＳｉＯＮの材料の層１４が石英基板１２に堆積し、クロム材料の層１６がＭｏＳｉＯｎ材料１４に堆積するように、基板を最初に準備する。次に、クロム材料１６上にレジストパターンを配置すると、これは石英がエッチングされるマスクの区域（つまりエッチングされた石英部分１８）全部を露出させる。上述したように、これらのエッチングされた部分１８は、例えばマスクの背景部分に対応する。次に、露出した区域で、クロム材料１６およびＭｏＳｉＯＮ材料１４をエッチングし、露出区域の石英基板１２を、ターゲット深さから所定のデルタΔを引いた深さまでエッチングする。これは石英１２とＭｏＳｉＯＮ材料１４とのエッチング選択性、およびＭｏＳｉＯＮ薄膜１４の厚さによって決定される。特にデルタは以下の通りである。
Δ＝ＭｏＳｉＯＮ薄膜の厚さ×（ＭｏＳｉＯＮ：石英のエッチング選択性）
エッチング選択性はよく知られており、透過層１４および基板１２に使用されている材料が識別されれば容易に決定できることが分かる。ＭｏＳｉＯＮ層１４および石英層１２のエッチング中に、クロム層１４をハードマスクとして使用できることも分かる。
【００２３】
[034]  以上の例として、背景区域１８の最終／所望のターゲットエッチング深さ（１８０°位相深さの場合）が１９２０Ａであり、ＭｏＳｉＯＮ薄膜１４の薄膜厚さが４００Ａであり、ＭｏＳｉＯＮ：石英のエッチング選択性が０．６０：１であると仮定すると、以上の式を使用して、Δは４００Ａ×（０．６０／１）であり、これは２４０Ａに等しい。したがって、プロセスのこの第一ステップでは背景石英部分１８の所望のエッチング深さ「Ｘ」は、１９２０Ａ−２４０Ａ（ターゲット深さ−Δ）に等しく、これは１６８０Ａである。
【００２４】
[035]  図３を参照すると、マスクを形成するプロセスの次のステップが図示されている。最初に、標準的なリソグラフィ技術を使用して、エッチングされていない石英メサ構造１２を有することが望ましいレチクルの区域全部を露出させるように、レチクル上にレジストパターン２２を形成する。好ましい実施形態では、望ましいエッチングされていない石英メサ構造１２に対応するレジストパターン２２の開口が、オーバレイエラーを見込んでターゲット寸法より拡大する（つまり、より大きく作成される）。レジストパターン２２が形成されたら、図４に示すように開口内のクロム層１６を除去するように、開口内のクロム層１６をエッチングする。次に、全てのレジスト層２２をレチクルから除去する。レジスト層は、背景石英部分１８を形成することが望ましいレチクルの背景区域から除去されることが重要である。次に、残りのクロムパターン１６をハードマスクとして使用して、ＭｏＳｉＯＮ層１４をエッチングする。このエッチングプロセス中に、露出した石英区域１８も、エッチング選択性の比率、つまりＭｏＳｉＯＮ：石英と等しいレートでエッチングされる。したがって、背景区域１８でエッチングされる石英の量はΔと等しくなり、これによって背景石英区域１８の合計エッチング深さが最終ターゲットエッチング深さ（任意の例では１８０°位相深さである）と等しくなる。その結果生成されるレチクルが図５に図示されている。
【００２５】
[036]  上述した例を継続すると、ステップ１からの背景石英区域１８のエッチング深さは１６８０Å、ＭｏＳｉＯＮ薄膜の厚さは４００Å、ＭｏＳｉＯＮ：石英の選択性は０．６０：１、ＭｏＳｉＯＮエッチング中の追加の石英エッチングは４００Å*（０．６０／１）＝２４０Åになる。したがって、プロセスの以上の第二ステップの終了時には、背景石英区域１８のエッチング深さは１６８０Å＋２４０Å＝１９２０Åと等しく、これはターゲット設計（つまり１８０位相深さ）である。
【００２６】
[037]  図６から図８に図示されたプロセスの第三ステップを参照すると、背景石英区域１８がターゲット深さまでエッチングされ、エッチングされていない石英区域１２を形成すべき区域からＭｏＳｉＯＮ層１４が除去されたら、つまり第二ステップが終了した結果である状態で、レチクルを再びレジスト層３２で覆い、ＭｏＳｉＯＮ構造１４（透過率ｙ％、メサ背景１２に対する０°位相であるが、エッチングされた石英区域１８に対しては１８０°位相）になるマスクの全区域を露出されるレジストパターンを規定する。好ましい実施形態では、オーバレイエラーを見込むように、所望のＭｏＳｉＯＮ構造１４に対応するレジストパターン３２の開口が、ターゲット寸法より拡大される（つまり、より大きく作成される）。次に、ＭｏＳｉＯＮ層１４上のクロム層１６を除去して、図７に示すように透過率ｙ％、０°のＭｏＳｉＯＮ構造１４をレチクル内に形成するように、露出したクロムパターン１６をエッチングする。その後にレジスト層３２を除去し、例えば図８に示すようにレチクルが完成する。
【００２７】
[038]  図８を参照すると、任意の例の最終レチクル／マスクでは、ＭｏＳｉＯＮ構造１４が透過率ｙ％、およびエッチングされた石英部分１８に対する１８０°の位相シフトを呈し、エッチングされていない石英部分１２は１００％の透過率、およびエッチングされた石英部分１８に対する１８０°の位相シフトを呈することが任意の例にて図示されている。
【００２８】
[039]  本発明によりマスクを形成するプロセスは、様々なフィーチャを結像／生成することができる様々なマスクを形成するために使用することができる。例えば図９ａおよび図９ｂを参照すると、プロセスは、プリントされるフィーチャ（つまり線）がそれぞれ、エッチングされていない石英に堆積したｙ％の透過層１４を備え、そのフィーチャに隣接する石英区域は、上述した方法（図９ａ参照）で１８０°の位相シフトに対応する深さまでエッチングされている線：スペースパターンを形成するために使用することができる。図９ｂは、線フィーチャの１つのみがｙ％の透過層１４を含み、他の２つの線フィーチャ９５が１００％透過率のエッチングされていない石英区域１２によって形成される別の線：スペースパターンを示す。図１０は、コンタクトホールを形成するための部分マスクパターンを、コンタクトホールに隣接して配置された散乱バーとともに示す。この場合も、本発明のプロセスは、このレチクル／マスクを形成するために使用することができる。図１０に示すように、コンタクトホールは散乱バーに対して１８０°の位相シフトを呈する。
【００２９】
[040]  以上の説明は本発明のプロセスの例証的な例について述べているが、プロセスの変形も可能であることも分かる。例えば、例証的な例はｙ％の透過層としてＭｉＳｉＯＮ材料を使用することを開示しているが、任意の適切な透過層を使用してよい。さらに、層１４の透過百分率は、所望の結果に従って選択するか、例えば「ゾーン２」フィーチャを結像する場合に必要になるような所望の結像結果を獲得するために、光の透過を制御するように必要に応じて（例えば異なる材料を使用するか、材料の厚さを制御する、あるいはその両方によって）調節することができる、あるいはその両方である。同様に、クロムおよび石英を、不透明な層１６および１００％透過層に対応するものとして説明してきたが、任意の他の適切な材料で置換してもよい。また、基板のエッチングの深さは、異なる位相シフトが望ましい場合、基板のエッチングされていない部分に対して１８０°以外の位相シフトを獲得するために必要に応じて変更することができる。さらに、以上の例はクリアフィールドマスクとの関連で本発明の使用を示しているが、例えば暗視野トレンチＰＳＭマスクを形成するために使用可能な暗視野マスクでの使用にも適用可能である。
【００３０】
[041]  上述したように、本発明は、先行技術に対して以下の重要な利点のうち１つまたは複数を提供する。最も重要なことは、本発明は、ゼブラパターン化技術を実現する必要をなくし、マスク作成プロセスの複雑さを大幅に低下させることである。また、本発明は、回路設計の芯の密な区域に配置されたフィーチャに合わせて、例えば回路設計の周囲区域に配置されたフィーチャを調整して、周囲に配置されたフィーチャと芯のフィーチャとを１回の照明の使用で結像できるようにする単純なプロセスを提供する。本発明の別の利点は、回路設計の遷移領域内で位相縁部プリントに伴う問題を最小限に抑えることである。本発明のさらに別の利点は、例えばマスクに使用されるＭｏＳｉＯＮ系の材料と石英基板との間の不良のエッチング選択性に伴う問題を克服することである。
【００３１】
[042]  図１１は、上記で説明した照明の最適化を実現することができるコンピュータシステム１００を示すブロック図である。コンピュータシステム１００は、情報を通信するバス１０２または他の通信機構、および情報を処理するためにバス１０２に結合されたプロセッサ１０４を含む。コンピュータシステム１００は、プロセッサ１０４によって実行されるべき情報および命令を記憶するためにバス１０２に結合されたランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）または他の動的記憶装置などのメインメモリ１０６も含む。メインメモリ１０６は、プロセッサ１０４によって実行される命令の実行中に、一時的変数または他の中間情報を記憶するために使用してもよい。コンピュータシステム１００はさらに、プロセッサ１０４用の静止情報および命令を記憶するためにバス１０２に結合されたリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）１０８または他の静止記憶装置を含む。情報および命令を記憶するために、磁気ディスクまたは光ディスクなどの記憶装置１１０が設けられ、バス１０２に結合される。
【００３２】
[043]  コンピュータシステム１００は、コンピュータの使用者に対して情報を表示するために、バス１０２を介して陰極線管（ＣＲＴ）またはフラットパネルまたはタッチパネルディスプレイなどのディスプレイ１１２に結合することができる。情報およびコマンド選択をプロセッサ１０４に通信するために、英数字および他のキーを含む入力装置１１４がバス１０２に結合される。指示情報およびコマンド選択をプロセッサ１０４に通信し、ディスプレイ１１２上でカーソルの動きを制御するために、別のタイプの使用者入力装置は、マウス、トラックボール、またはカーソル指示キーなどのカーソルコントロール１１６である。この入力装置は典型的に、第一軸（例えばｘ）および第二軸（例えばｙ）の２軸に２自由度を有し、これによって装置は平面で位置を特定することができる。タッチパネル（画面）ディスプレイも、入力装置として使用することができる。
【００３３】
[044]  本発明の１つの実施形態によれば、マスク設計プロセスは、メインメモリ１０６に含まれる１つまたは複数の命令の１つまたは複数のシーケンスを実行するプロセッサ１０４に応答してコンピュータシステム１００によって補助することができる。このような命令は、記憶装置１１０などの別のコンピュータで読み取り可能な媒体からメインメモリ１０６に読み込むことができる。メインメモリ１０６に含まれる命令のシーケンスを実行すると、プロセッサ１０４が本明細書に記載されたプロセスステップを実行する。多重処理構成内の１つまたは複数のプロセッサを使用して、メインメモリ１０６に含まれた命令のシーケンスを実行してもよい。代替実施形態では、ソフトウェアの命令に代わって、またはそれと組み合わせてハードワイヤード回路を使用して、本発明を実現することができる。したがって、本発明の実施形態は、ハードウェア回路とソフトウェアの特定の組合せに制限されない。
【００３４】
[045]  本明細書で使用する「コンピュータで読み取り可能な媒体」とは、実行するためにプロセッサ１０４に命令を提供することに関与する任意の媒体を指す。このような媒体は、不揮発性媒体、揮発性媒体、および伝送媒体を含むが、それに制限されない形態を取ることができる。不揮発性媒体は、記憶装置１１０などの例えば光または磁気ディスクを含む。揮発性媒体は、メインメモリ１０６などの動的メモリを含む。伝送媒体は同軸ケーブル、銅線および光ファイバを含み、バス１０２を備える線を含む。伝送媒体は、無線周波（ＲＦ）および赤外線（ＩＲ）データ通信中に発生するような音波または光波の形態を取ってもよい。コンピュータで読み取り可能な媒体の一般的形態は、例えばフロッピディスク、フレキシブルディスク、ハードディスク、磁気テープ、任意の他の磁気媒体、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、任意の他の光媒体、パンチカード、紙テープ、穴のパターンがある任意の他の物理的媒体、ＲＡＭ、ＰＲＯＭ、およびＥＰＲＯＭ、ＦＬＡＳＨ−ＥＰＲＯＭ、任意の他のメモリチップまたはカートリッジ、以下で説明するような搬送波、またはコンピュータが読み取ることができる任意の他の媒体を含む。
【００３５】
[046]  コンピュータで読み取り可能な媒体の様々な形態は、実行するために１つまたは複数の命令の１つまたは複数のシーケンスをプロセッサ１０４へと搬送することに関わることができる。例えば、命令は最初に、遠隔コンピュータの磁気ディスクに記録されている。遠隔コンピュータは命令をその動的メモリにロードし、モデムを使用して電話線で命令を送信することができる。コンピュータ１００内のモデムは電話線でデータを受信し、赤外線送信機を使用してデータを赤外線信号に変換することができる。バス１０２に結合された赤外線検出器は、赤外線信号で搬送されたデータを受信し、データをバス１０２に載せることができる。バス１０２はデータをメインメモリ１０６へと搬送し、プロセッサ１０４がそこから命令を取り出して実行する。メインメモリ１０６が受信した命令は、任意選択でプロセッサ１０４によって実行される前または実行された後に、記憶装置１１０に記憶することができる。
【００３６】
[047]  コンピュータシステム１００は、バス１０２に結合された通信インタフェース１１８も含むことが好ましい。通信インタフェース１１８は、ローカルネットワーク１２２に接続されたネットワークリンク１２０への双方向データ通信結合を提供する。例えば、通信インタフェース１１８は、対応するタイプの電話線にデータ通信接続を提供するサービス総合デジタル網（ＩＤＳＮ）カードまたはモデムでよい。別の例として、通信インタフェース１１８は、互換性のあるＬＡＮにデータ通信接続を提供するローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）カードでよい。無線リンクも実現することができる。このような実施例では、通信インタフェース１１８が、様々なタイプの情報を表すデジタルデータストリームを搬送する電気、電磁または光信号を送受信する。
【００３７】
[048]  ネットワークリンク１２０は典型的に、１つまたは複数のネットワークを通して他のデータ装置にデータ通信を提供する。例えば、ネットワークリンク１２０は、ローカルネットワーク１２２を通してホストコンピュータ１２４へ、またはインターネットサービスプロバイダ（ＩＳＰ）１２６によって操作されるデータ機器への接続を提供することができる。ＩＳＰ１２６は、現在では一般的に「インターネット」１２８と呼ばれている世界的なパケットデータ通信ネットワークを通してデータ通信サービスを提供する。ローカルネットワーク１２２およびインターネット１２８は両方とも、デジタルデータストリームを搬送する電気、電磁または光信号を使用する。コンピュータシステム１００との間でデジタルデータを搬送する様々なネットワークを通る信号、およびネットワークリンク１２０上で通信インタフェース１１８を通る信号は、情報を伝達する搬送波の例示的な形態である。
【００３８】
[049]  コンピュータシステム１００は、ネットワーク、ネットワークリンク１２０および通信インタフェース１１８を通じてメッセージを送信し、プログラムコードなどのデータを受信することができる。インターネットの例では、サーバ１３０が、インターネット１２８、ＩＳＰ１２６、ローカルネットワーク１２２および通信インタフェース１１８を通してアプリケーションプログラムのために要求されたコードを伝送する。本発明によれば、ダウンロードされた１つのこのようなアプリケーションは、例えば実施形態の照明の最適化を提供する。受信したコードは、受信したままでプロセッサ１０４が実行する、かつ／または後で実行するために記憶装置１１０または他の不揮発性記憶装置に記憶することができる。この方法で、コンピュータシステム１００は搬送波の形態でアプリケーションコードを獲得することができる。
【００３９】
[050]  図１２は、本発明の助けで設計されるマスクとともに使用するのに適切なリソグラフィ投影装置を概略的に示す。リソグラフィ投影装置は、
−  放射の投影ビームＰＢを供給する放射システムＥｘ、ＩＬを備える。この特定のケースでは、放射システムは放射源ＬＡも備える。さらに、
−  マスクＭＡ（例えばレチクル）を保持するマスクホルダが設けられ、品目ＰＬに対してマスクを正確に位置決めする第一位置決め手段に接続された第一オブジェクトテーブル（マスクテーブル）ＭＴと、
−  基板Ｗ（例えばレジストコートウェーハ）を保持する基板ホルダが設けられ、品目ＰＬに対して基板を正確に位置決めする第二位置決め手段に接続された第二オブジェクトテーブル（基板テーブル）ＷＴと、
−  マスクＭＡの照射部分を基板Ｗのターゲット部分Ｃ（例えば１つまたは複数のダイを含む）に結像する投影システム（「レンズ」）ＰＬ（例えば屈折、反射または反射屈折光システム）とを備える。
【００４０】
[051]  ここに示している本装置は透過タイプである（つまり透過マスクを有する）。しかし一般的に、装置は例えば（反射マスクを有する）反射タイプでもよいあるいは、本装置は、マスクの使用の代替法として別の種類のパターン化手段を使用してよく、その例はプログラマブルミラーアレイまたはＬＣＤマトリクスを含む。
【００４１】
[052]  放射源ＬＡ（例えば水銀灯またはエキシマレーザ）が放射線ビームを生成する。このビームは、直接に、または例えばビームエクスパンダＥｘなどの調節手段を横断した後に照明システム（イルミネータ）ＩＬに供給される。イルミネータＩＬは、ビームにおける強度分布の外側および／または内側半径範囲（一般的にそれぞれ、σ-outerおよびσ-innerと呼ばれる）を設定する調節手段ＡＭを備えてよい。また、これは一般的にインテグレータＩＮおよびコンデンサＣＯのような、他のさまざまな構成要素を備える。このようにして、マスクＭＡに入射するビームＰＢは、その断面にわたり所望の均一性と強度分布とを有する。
【００４２】
[053]  図１２に関して、放射源ＬＡは（例えば放射源ＬＡが水銀ランプである場合によくあるように）リソグラフィ投影装置のハウジング内にあってよいが、リソグラフィ投影装置から離れていてもよく、これが生成する放射ビームは（例えば適切な誘導ミラーの助けにより）装置内に導かれることに留意されたい。この後者のシナリオは、放射源ＬＡがエキシマレーザである場合が多い（例えばＫｒＦ、ＡｒＦ、またはＦ2レーザに基づく）。本発明はこれら両方のシナリオを網羅するものである。
【００４３】
[054]  その後、ビームＰＢはマスクテーブルＭＴ上に保持されているマスクＭＡに入射する。ビームＰＢは、マスクＭＡを横断し、基板Ｗのターゲット部分Ｃ上にビームＰＢを集光するレンズＰＬを通過する。第二位置決め手段（および干渉計測手段ＩＦ）の助けにより、基板テーブルＷＴは、例えばビームＰＢの経路における異なるターゲット部分Ｃを位置決めするように、正確に運動可能である。同様に、第一位置決め手段は、例えばマスクライブラリからマスクＭＡを機械的に検索した後に、あるいはスキャンの間に、ビームＰＢの経路に対してマスクＭＡを正確に位置決めするように使用可能である。一般的に、オブジェクトテーブルＭＴ、ＷＴの運動はロングストロークモジュール（粗動位置決め）およびショートストロークモジュール（微動位置決め）の助けにより実現されるが、これは図８には明示されていない。しかし、ウェーハステッパの場合（ステップアンドスキャンツールとは反対に）、マスクテーブルＭＴはショートストロークアクチュエータに接続されるだけであるか、あるいは固定される。
【００４４】
[055]  図示のツールは２つの異なるモードで使用することができる。
−  ステップモードでは、マスクテーブルＭＴは基本的に静止状態に保たれ、そして、マスクの像全体が１回の作動（すなわち１回の「フラッシュ」）でターゲット部分Ｃに投影される。次に基板テーブルＷＴがｘ方向および／またはｙ方向にシフトされ、異なる目標部分ＣがビームＰＢにより照射され得る。
−  スキャンモードでは、基本的に同一シナリオが適用されるが、任意のターゲット部分Ｃは１回の「フラッシュ」では露光されない。代わって、マスクテーブルＭＴが、速度ｖにて所定方向（いわゆる「スキャン方向」、例えばｙ方向）に運動可能であり、したがって投影ビームＰＢがマスクの像をスキャンする。これと同時に、基板テーブルＷＴが速度Ｖ＝Ｍｖで、同一方向あるいは反対方向に運動する。ここで、ＭはレンズＰＬの倍率（一般的にＭ＝１／４あるいは１／５）である。このように、解像度を妥協することなく、比較的大きなターゲット部分Ｃを露光することができる。
【００４５】
[056]  本発明を詳細に説明し、図示してきたが、これは例証であって例にすぎず、制限とは見なされず、本発明の範囲は請求の範囲によってのみ制限されることを明白に理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】[019]  基板に所望のフィーチャを生成する結像プロセスで使用される、本発明の例示的ターゲットマスクパターンを示した図である。
【図２】[020]  例示的ターゲットパターンを使用する本発明によるマスク形成方法の第一ステップを示した図である。
【図３】[021]  例示的ターゲットパターンを使用する本発明によるマスク形成方法の第二ステップを示した図である。
【図４】[022]  例示的ターゲットパターンを使用する本発明によるマスク形成方法の第二ステップを示した図である。
【図５】[022]  例示的ターゲットパターンを使用する本発明によるマスク形成方法の第二ステップを示した図である。
【図６】[023]  例示的ターゲットパターンを使用する本発明によるマスク形成方法の第三ステップを示した図である。
【図７】[023]  例示的ターゲットパターンを使用する本発明によるマスク形成方法の第三ステップを示した図である。
【図８】[024]  結果として得られる例示的ターゲットパターンのマスクを示した図である。
【図９】[025]  図９ａおよび図９ｂは、本発明のプロセスを使用して生成することができる例示的なＣＰＬタイプのＰＳＭマスクを示した図である。
【図１０】[026]  本発明の固定を使用して生成することができる例示的なＣＰＬタイプのＰＳＭコンタクトホールパターンを示した図である。
【図１１】[027]  本発明の実施形態により照明の最適化を実現できるコンピュータシステムを示したブロック図である。
【図１２】[028]  開示された概念の助けで設計されたマスクとともに使用するのに適した例示的リソグラフィ投影装置を概略的に示した図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【手続補正書】
【提出日】平成19年9月13日(2007.9.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のフィーチャを有するパターンをプリントするためのマスクを生成する方法であって、
予め規定された透過百分率を有する透過性材料の層を基板に堆積させるステップと、
不透明な材料の層を前記透過性材料に付着させるステップと、
前記基板の一部をエッチングするステップであって、前記基板が前記透過層と前記基板の間のエッチング選択性に基づいた深さまでエッチングされる、ステップと、
前記不透明な材料をエッチングすることによって、前記透過層の一部を露出させるステップと、
前記基板の上面を露出させるように、前記透過層の前記露出部分をエッチングするステップと
を含み、
前記基板の前記露出部分および前記基板の前記エッチング部分が、照明信号に関して相互に対して予め規定された位相シフトを呈する、方法。
【請求項２】
前記基板の前記エッチング深さが、ターゲット深さから予め規定されたデルタを引いた値に等しく、前記予め規定されたデルタが、前記透過層の厚さに前記透過層と前記基板の間の前記エッチング選択性をかけた値に相当する、請求項１に記載のマスクを形成する方法。
【請求項３】
前記不透明な材料の層がクロムからなる、請求項１に記載のマスクを形成する方法。
【請求項４】
前記透過層がＭｏＳｉＯＮからなる、請求項１に記載のマスクを形成する方法。
【請求項５】
前記透過層が５から１２パーセントの範囲の透過百分率を有する、請求項１に記載のマスクを形成する方法。
【請求項６】
前記不透明な材料が、前記基板のエッチング中にハードマスクとして作用する、請求項１に記載のマスクを形成する方法。
【請求項７】
前記基板の前記エッチングされた部分が前記マスクの背景部分を形成し、前記背景部分がクリアフィールドである、請求項１に記載のマスクを形成する方法。
【請求項８】
複数のフィーチャを有するターゲットパターンを結像するマスクを生成する装置を制御するためのコンピュータで読み取り可能な媒体であって、前記マスクを生成するプロセスは、
予め規定された透過百分率を有する透過性材料の層を基板に堆積させるステップと、
不透明な材料の層を前記透過性材料に付着させるステップと、
前記基板の一部をエッチングするステップであって、前記基板が前記透過層と前記基板の間のエッチング選択性に基づいた深さまでエッチングされる、ステップと、
前記不透明な材料をエッチングすることによって、前記透過層の一部を露出させるステップと、
前記基板の上面を露出させるように、前記透過層の前記露出部分をエッチングするステップと
を含み、
前記基板の前記露出部分および前記基板の前記エッチング部分が、照明信号に関して相互に対して予め規定された位相シフトを呈する、コンピュータで読み取り可能な媒体。
【請求項９】
前記基板の前記エッチング深さが、ターゲット深さから予め規定されたデルタを引いた値に等しく、前記予め規定されたデルタが、前記透過層の厚さに前記透過層と前記基板の間の前記エッチング選択性をかけた値に相当する、請求項８に記載のコンピュータで読み取り可能な媒体。
【請求項１０】
前記不透明な材料の層がクロムからなる、請求項８に記載のコンピュータで読み取り可能な媒体。
【請求項１１】
前記透過層がＭｏＳｉＯＮからなる、請求項８に記載のコンピュータで読み取り可能な媒体。
【請求項１２】
前記透過層が５から１２パーセントの範囲の透過百分率を有する、請求項８に記載のコンピュータで読み取り可能な媒体。
【請求項１３】
前記不透明な材料が、前記基板のエッチング中にハードマスクとして作用する、請求項８に記載のコンピュータで読み取り可能な媒体。
【請求項１４】
前記基板の前記エッチングされた部分が前記マスクの背景部分を形成し、前記背景部分がクリアフィールドである、請求項８に記載のコンピュータで読み取り可能な媒体。
【請求項１５】
（ａ）放射感応性材料の層で少なくとも部分的に覆われた基板を提供するステップと、
（ｂ）結像システムを使用して、放射の投影ビームを提供するステップと、
（ｃ）投影ビームの断面にパターンを与えるために使用するマスクを生成するステップと、
（ｄ）パターン化された放射ビームを放射感応性材料の層のターゲット部分に投影するステップとを含み、
ステップ（ｃ）で前記マスクが、
予め規定された透過百分率を有する透過性材料の層を基板に堆積させるステップと、
不透明な材料の層を前記透過性材料に付着させるステップと、
前記基板の一部をエッチングするステップであって、前記基板が前記透過層と前記基板の間のエッチング選択性に基づいた深さまでエッチングされる、ステップと、
前記不透明な材料をエッチングすることによって、前記透過層の一部を露出させるステップと、
前記基板の前記上面を露出させるように、前記透過層の前記露出部分をエッチングするステップとを含む方法によって形成され、
前記基板の前記露出部分および前記基板の前記エッチング部分が、照明信号に関して相互に対して予め規定された位相シフトを呈する、
デバイス製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
[040]  以上の説明は本発明のプロセスの例証的な例について述べているが、プロセスの変形も可能であることも分かる。例えば、例証的な例はｙ％の透過層としてＭｏＳｉＯＮ材料を使用することを開示しているが、任意の適切な透過層を使用してよい。さらに、層１４の透過百分率は、所望の結果に従って選択するか、例えば「ゾーン２」フィーチャを結像する場合に必要になるような所望の結像結果を獲得するために、光の透過を制御するように必要に応じて（例えば異なる材料を使用するか、材料の厚さを制御する、あるいはその両方によって）調節することができる、あるいはその両方である。同様に、クロムおよび石英を、不透明な層１６および１００％透過層に対応するものとして説明してきたが、任意の他の適切な材料で置換してもよい。また、基板のエッチングの深さは、異なる位相シフトが望ましい場合、基板のエッチングされていない部分に対して１８０°以外の位相シフトを獲得するために必要に応じて変更することができる。さらに、以上の例はクリアフィールドマスクとの関連で本発明の使用を示しているが、例えば暗視野トレンチＰＳＭマスクを形成するために使用可能な暗視野マスクでの使用にも適用可能である。
【外国語明細書】
2008015534000001.pdf