部分一次射束电子束曝光的掩摸与方法技术

一种为曝光提供的部分一次射束曝光掩模，它在半导体器件的有源和隔离区上形成光刻胶的重复图形，部分一次射束曝光掩模的图形边界只定位在隔离区内。这种掩模的图形可以用于形成字线。在此情况下，掩模图形的边界可以沿着与字线长度方向垂直的方向形成。另一种方法是，掩模图形的边界可以沿着与一有源区平行的方向形成。所有形成接触孔区域均包括在有源区内。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用以形成部分一次射束电子束曝光图形的部分一次射束电子束曝光的掩模与方法。近年来，半导体集成电路需要提高其集成密度。在动态随机存取存贮器的情况中，集成电路的集成密度每三年增加了四倍，例如从0.5微米尺寸的1 6兆位、0.35微米尺寸的6 4兆位增加到0.25微米尺寸的256兆位一千兆位的动态随机存取存贮器缩小至0.16微米的尺寸是接在256兆位之后的新一代存贮器。0.16微米的尺寸规模超过了光学曝光的分辩率。为了实现如此进一步缩小的图形尺寸，可以利用电子束曝光。可利用的电子束曝光分类为可变的矩形曝光法和部分一次射束曝光法。在可变的矩形曝光法中，按顺序地形成分别的图形。在部分一次射束曝光法中，制备了多个带重复图形的掩模，使得用掩模进行一次射束电子束曝光形成重复图形。附图说明图1绘示出用于部分一次射束电子束曝光的掩模的平面图。部分一次射束电子束曝光掩模有一条状图形的窗口部分91。将部分一次射束电子束曝光掩模90置于光刻胶膜上，使电子束照射到部分一次射束电子束曝光的掩模90上，因此使光刻胶膜受到透过掩模90窗口91的电子束有选择的曝射，形成所需的光刻胶图形。图2绘示出用带有单元图形窗口的部分一次射束电子束曝光掩模按序和重复进行电子束曝光的示意图。带有单元图形窗口的部分一次射束电子束曝光掩模被用于随着掩模沿横向和垂直向A和B的移动而重复进行按序的电子束曝光。图3绘示出随着掩模沿横向和垂直向移动进行按序的电子束曝光所获得的光刻胶图形。单元图形92是用带单元图形窗口的部分一次射束电子束曝光的掩模经部分一次射束电子束曝光形成的。经过重复使用的部分一次射束电子束曝光的边界包含相对的垂直边界线95和相对的横向边界线94。通过利用掩模进行按序和重复的一次射束电子束曝光便能得到所产生的光刻胶图形93。为了实现上述按序和重复的一次射束电子束曝光，主要要靠部分一次射束电子束曝光掩模的精确对准。但是实际上，很难避免掩模在光刻胶膜上有一些位移。图4示出在按序和重复的一次射束电子束曝光中一次射束电子束曝光掩模的位移以及位移对由掩模所形成的图形产生影响的示意图。当掩模对准在中间区时，发生了掩模的下移，由此在上部区和中间区之间产生一个间隙96，而在中间区和底部区之间则产生重叠97。虚线95表示掩模的相对横向边界线95。使用掩模进行按序和重复一次射束电子束曝光的结果是，所得到的光刻胶图形在与间隙96对应的位置处有收缩部位98而在与重叠97对应的另一位置处则有伸出的部位99。若是掩模的位移大，就可能出现光刻胶图形的不连续。同样若是掩模的位移大，还可能使相邻光刻胶图形的伸出部位扩展成相互接触。在日本专利公报NO.62-206829中公开了为避免这种光刻胶的不连续而有意提供的掩模重叠的部位。在日本专利公报NO.2-170411中公开了有意使相邻的两个光刻胶图形沿垂直方向彼此相对位移，使相邻光刻胶图形扩展的伸出部位如图5中绘示的沿垂直方向处于不同的水平，图5是有意使相邻的两个光刻胶图形沿垂直方向产生彼此相对位移的部分一次射束电子束曝光掩模的示意图。带条状窗口101的部分一次射束电子束曝光掩模100，相邻的两窗口沿垂直方向相互位移。在日本专利公报NO.2-71509中还公开了掩模的每一条状窗口的相对端具有比条状窗口的线宽更小的宽度部位，使在更小宽度部位产生双重曝光，以此制止光刻胶图形尺寸的变动。考虑到使用图5中绘示的部分一次射束掩模100，就得到如图6中绘示的光刻胶图形。图6是通过使用与在其上形成元件的有源区有关的部分一次射束曝光掩模制成的字线的收缩与伸出部位的位置关系示意图。横断的斑纹部位表示场效应晶体管的栅电极。有源区1上字线2的宽度表示在有源区1中所形成场效应晶体管的栅长。例如，若是伸出部位位于有源区1内，这表示栅长比预定的栅长更长。但若收缩部位位于有源区内，这就表示栅长比预定的栅长更短。若是在有源区1内既未形成伸出部位也未形成收缩部位而且字线宽度正好是预定值103，这表示栅长也是预定值103。也就是，栅长的变动是不可避免的。若是栅长缩短，则晶体管的关态电流增加。若是相反，栅长变长，则沟道电阻增加，由此降低了晶体管的开态电流。结果降低了存贮单元的写入性能。这种存贮单元晶体管的特性变动造成存贮单元芯片的成品率下降。在动态随机存取存贮器的情况中，字线和位接触之间的距离比互连之间的距离短，由于这一原因，字线的伸出部位可能到达位接触或是造成与它相接触，由此在字线和位接触之间形成短路。图7绘示在字线的伸出和收缩部位与形成在字线间的位接触孔之间的位置关系平面图。即若在有源区1内既未形成伸出部位也未形成收缩部位，也有可能靠近位接触孔7形成伸出部位106，由此在字线和位接触之间形成短路。但若靠近位接触孔7形成收缩部位102，就不致出现问题。若是靠近位接触孔7既未形成伸出部位也未形成收缩部位而且靠近位接触孔7的字线部位105具有预定的宽度，这时就不会出现象在字线和位接触之间形成短路的一类问题。图8为绘示沿图7的A-A线所取字线和位接触孔局部截面的剖视图。一片半导体基片100有一隔离区113和一在其上形成元件1的有源区。在隔离区113上有选择地形成场氧化膜114以确定有源区1。在有源区1上形成扩散层111。字线2形成在场氧化膜114上。在字线2和场氧化膜114上形成一层夹层绝缘体112，在夹层绝缘体112中有定位在扩散层111上的位接触孔7。字线2有靠近位接触孔7的伸出部位，由于此原因，图8中绘示的字线2A移至表示在位接触孔7的侧壁上。若是位接触是由形成在位接触孔7内的导电材料制作成的，这时就使位接触与字线2的伸出部位2A相接触，由此就形成了位接触和字线之间的短路。结果使芯片的成品率下降。按照以上的情况，需要开发一种没有上述问题的形成部分一次射束电子束曝光图形的新型部分一次射束电子束曝光的掩模和方法。于是本专利技术的一项目的是要提供一种没有上述问题的新型部分一次射束电子束曝光的掩模。本专利技术的另一目的是要提供一种即若因部分一次射束电子束曝光的掩模位移造成字线的宽度变动也不会出现晶体管的栅长变动问题的新型部分一次射束电子束曝光的掩模。本专利技术还有一项目的是要提供一种即若因部分一次射束电子束曝光的掩模位移造成字线的宽度变动也不会出现在位接触和字线之间形成短路问题的新型部分一次射束电子束曝光的掩模。本专利技术的又一项目的是要提供一种没有上述问题的形成部分一次射束电子束曝光图形的新型方法。本专利技术再有的另一项目的是要提供一种即若因部分一次射束电子束曝光的掩模位移造成字线宽度变动也不会出现晶体管的栅长变动问题的形成部分一次射束电子束曝光图形的新型方法。本专利技术再有的又一项目的是要提供一种即若因部分一次射束电子束曝光的掩模位移造成字线宽度变动也不会出现在位接触和字线之间形成短路问题的形成部分一次射束电子束曝光图形的新型方法。本专利技术的上述和其它目的、特点和优点从以下说明中将会明显看出。按照本专利技术，所提供的用以曝光的部分一次射束电子束曝光的掩模，经过在半导体器件的有源区和隔离区上形成重复的光刻胶图形，其中部分一次射束电子束曝光掩模的图形边界只定位在隔离区内。部分一次射束电子束曝光掩模的图形可用于形成字线。在这种情况下，部分一次射束电子束曝光的掩模的图形边界可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种为曝光提供的部分一次射束曝光掩模，它在半导体器件的有源和隔离区上形成光刻胶的重复图形，其特征在于，部分一次射束曝光掩模的图形边界只定位在隔离区内。

【技术特征摘要】
JP 1997-2-6 023591/971.一种为曝光提供的部分一次射束曝光掩模，它在半导体器件的有源和隔离区上形成光刻胶的重复图形，其特征在于，部分一次射束曝光掩模的图形边界只定位在隔离区内。2.按照权利要求1所述的部分一次射束曝光掩模，其特征在于，部分一次射束曝光掩模是用于形成字线的。3.按照权利要求2所述的部分一次射束曝光掩模，其特征在于，部分一次射束曝光掩模的图形边界是沿着与字线长度方向垂直的方向形成的。4.按照权利要求2所述的部分一次射束曝光掩模，其特征在于，部分一次射束曝光掩模的图形边界是沿着与一有源区平行的方向形成的。5.一种为曝...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐甲隆，
申请(专利权)人：日本电气株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]