用于双极点曝光设备的垂直图案的布图制造技术

一种用于采用双极点作为光阑的双极点曝光设备的掩模中的垂直图案的布图，包括：垂直图案，垂直于双极点设置；以及短条，临界尺寸比垂直图案的临界尺寸宽，与垂直图案的边缘交叉。临界尺寸比垂直图案的临界尺寸宽的短条额外地插入垂直于双极点的垂直图案的边缘中，从而最小化垂直图案的中心与边缘部分之间的临界尺寸的差异，使得垂直图案保持一致的精细临界图案。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种曝光技术，并且更加特别地涉及一种双极点曝光设备(dipole exposure apparatus)中使用的垂直图案的布图，该设备采用双极点(dipole)作为光阑(aperture)从而改善垂直图案的分辨率。
技术介绍
为了满足半导体器件的高集成度和高密度的趋势，已经研究并开发出了用于形成精细图案的光刻技术。用于改善精细图案分辨率的光刻方法包括调整光源的方法(例如离轴照明(off-axis illumination))、使用利用光干涉的掩模的方法(例如衰减相移和交替相移)、以及调整掩模布图的方法(例如光学邻近效应)。由于需要较高的分辨率和聚焦深度(DOF)来去除超高度集成的元件，因此已经积极地开发了改进的照明法，诸如使用光阑的离轴照明。通常用在离轴照明系统中的光阑包括环形的、四极点(quadruple)的、以及双极点的。在诸如其中重复多个单位单元的DRAM或闪存的半导体存储元件中，该些单元具有指定取向。因此，在上述半导体存储元件采用双极点作为光阑的情况下，可增大工艺裕度。例如，在使用具有利用KrF作为光源且利用双极点作为光阑的离轴照明系统的曝光设备的情况下，可以实现半导体元件的半节距小于100nm的精细图案。图1为采用双极点作为光阑的传统曝光设备的示意图。如图1所示，应用离轴照明系统的采用双极点作为光阑的曝光设备包括用作控制曝光光源的部件的光阑10、汇集通过光阑10的光的聚光透镜12、设置于聚光透镜12下方的将光会聚在晶片18上的投影透镜16、以及设置在聚光透镜12与投影透镜16之间并用作用于构图形成在晶片18上的光致抗蚀剂的分划板(reticle)的掩模14。在上述曝光设备中，当曝光光线被光阑10和聚光透镜12过滤和聚集并经过掩模14后，曝光光线通过投影透镜16照射在晶片18上，晶片18上涂覆有光致抗蚀剂。由此，形成在掩模14中的半导体器件图案投射在晶片18上。在上述曝光工艺中，经过了聚光透镜12和掩模14的光的0阶光分量和-1阶光分量通过衍射分量汇聚于投影透镜16上，并且照射在晶片18的光致抗蚀剂上，由此可以精确地形成掩模14的精细图案。图2示出了用作光阑的双极点。如图2所示，双极点具有各种极点形状和取向，例如沿垂直方向、沿水平方向、或处于任何给定角度。此处，垂直和水平方向表示平面上分别沿Y和X方向形成的几何图案的正交方向。图3A和3B示出了通过采用双极点的图2的双极点曝光设备的掩模中的水平和垂直图案曝光的晶片图案，所述水平和垂直图案分别具有相同的尺寸，该设备应用了离轴照明系统。通过垂直于双极点的图案24曝光的晶片图案26具有比通过水平于双极点的图案20曝光的晶片图案22更高的分辨率。因此，图3A的水平晶片图案22具有宽的临界尺寸，而图3B的垂直晶片图案26具有窄的临界尺寸。与图2不同，如图4所示，在将其上和下部设置有激光通过其中的极点的照明系统应用于双极点曝光设备的情况下，垂直图案32跨过形成在晶片上的半导体器件的有源区30与器件隔离区34之间的边界区域设置。当保持垂直图案32的尺寸具有小临界尺寸从而达到分辨率的极限时，垂直图案32的轮廓在边界区域的边缘部分(A)处严重变形，而边缘部分(A)处垂直图案32的临界尺寸比中心部分(B)处垂直图案32的临界尺寸更窄。以上采用双极点的双极点曝光设备无法实现垂直图案的精细临界尺寸，由此导致半导体器件产量下降。
技术实现思路
由此，考虑到上述问题做出本专利技术，且本专利技术的目的在于提供一种用在采用双极点作为光阑的双极点曝光设备中的掩模中的垂直图案的布图(layout)，该布图包括垂直于双极点设置的垂直图案、以及插入垂直图案的边缘内的短条(tab)，由此保持垂直图案的均匀的精细临界尺寸。根据本专利技术，以上和其它目的可以通过提供一种用在采用双极点作为光阑的双极点曝光设备中的掩模中的垂直图案的布图来实现，该布图包括垂直于双极点设置的垂直图案；以及横穿垂直图案的边缘的短条，其临界尺寸比垂直图案的临界尺寸宽。优选地，短条可以形成在掩模中垂直图案的位于有源区与器件隔离区之间的边界区域处的边缘处，并具有比垂直图案的临界尺寸宽5nm至10nm的临界尺寸。另外，优选地，双极点曝光设备可以使用KrF、ArF或F2作为曝光光源。在本专利技术的垂直图案的布图中，临界尺寸比垂直图案的临界尺寸宽的短条插入垂直于双极点设置的垂直图案的边缘中，由此最小化垂直图案的中心与边缘部分之间的临界尺寸之差，使得垂直图案保持均匀的精细临界尺寸。附图说明通过以下结合附图的详细说明，本专利技术的上述和其它目的、特征及其它优点将更加明显易懂，附图中图1为采用双极点作为光阑的传统曝光设备的示意图；图2为示出该双极点的放大图；图3A和3B为示意图，示出通过双极点曝光设备的掩模中分别具有相同尺寸的水平和垂直图案曝光的晶片图案；图4为示出通过另一传统双极点曝光设备的掩模中的垂直图案曝光的晶片图案的示意图；图5为示出根据本专利技术的双极点曝光设备的掩模中垂直图案的布图的示意图，该布图中额外地插入了短条；图6A至6C为示意图，示出根据本专利技术的双极点曝光设备的掩模中其中插入短条的垂直图案的各种示例；以及图7A至7C为图表，其比较根据本专利技术的双极点曝光设备中，通过分别曝光不带短条的垂直图案和带有短条的垂直图案获得的晶片图案。具体实施例方式现在，将参照附图详细介绍本专利技术的优选实施例。图5示出了根据本专利技术的双极点曝光设备的掩模中的垂直图案的布图，其中插入有短条(tab)。如图5所示，在采用双极点作为光阑的曝光设备的掩模内的图案中垂直于双极点的图案100的边缘内额外地插入短条102，从而将曝光步骤中被照射在晶片上的光致抗蚀剂上的垂直图案100的中心部分与边缘部分之间的临界尺寸的差异减至最小。此处，短条102的临界尺寸比垂直图案100的临界尺寸更宽，且短条102和垂直图案100彼此交叉。优选地，插入掩模中的垂直图案100的边缘内的短条102的宽度比垂直图案100的宽度宽5nm至10nm。参照图1，本专利技术的双极点曝光设备包括用作控制曝光光源的部件的光阑10、汇集经过光阑10的光的聚光透镜12、设置于聚光透镜12下方的将光会聚在晶片18上的投影透镜16、以及设置在聚光透镜12与投影透镜16之间并用作用于构图形成在晶片18上的光致抗蚀剂的分划板(reticle)的掩模14。如图5所示，具有边缘的垂直图案100形成在本专利技术的双极点曝光设备的掩模14中，短条102插入所述边缘内。优选地，本专利技术的双极点曝光设备使用KrF、ArF、或F2作为曝光光源，从而实现高分辨率。在本专利技术的上述双极点曝光设备中，诸如KrF的曝光光源被光阑10和聚光透镜12过滤和汇集，经过掩模14中的其中插入有短条102的垂直图案100，随后通过投影透镜15照射在其上涂覆有光致抗蚀剂的晶片18上。于是，掩模14中形成的其中插入有短条102的垂直图案100投射在晶片18上。因此，由垂直图案100的边缘产生的分辨率的退化由短条102补偿。图6A至6C分别示出根据本专利技术的双极点曝光设备的掩模中形成的其中插入有短条的垂直图案的各种示例。参照图6A、6B和6C，具有宽临界尺寸的短条102分别插入垂直图案100的位于有源区104与器件隔离区106之间的边界区域处的边缘A内。此本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用双极点作为光阑的双极点曝光设备内使用的掩模中的垂直图案的布图，包括：所述垂直图案，其垂直于该双极点设置；以及与所述垂直图案的边缘交叉的短条，其具有比所述垂直图案的临界尺寸宽的临界尺寸。

【技术特征摘要】
KR 2004-9-17 74760/041.一种采用双极点作为光阑的双极点曝光设备内使用的掩模中的垂直图案的布图，包括所述垂直图案，其垂直于该双极点设置；以及与所述垂直图案的边缘交叉的短条，其具有比所述垂直图案的临界尺寸宽的临界尺寸。2.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴赞河，
申请(专利权)人：海力士半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]