曝光用掩模、图案复制方法技术

准备形成有掩模图案的掩模，其中所述掩模图案具有将原图案分离为至少两个部分图案的形状，所述至少两个部分图案是隔着比分辨率极限细的间隔而配置的。获得第一关系，所述第一关系为隔开部分图案的间隔宽度和在复制该掩模图案时形成于衬底上的的图案的尺寸之间的关系。根据需形成在衬底上的图案尺寸和第一关系，决定使构成掩模图案的部分图案相互隔开的间隔宽度。基于所决定的间隔宽度，在掩模上形成分离为至少两个部分图案的掩模图案。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种曝光用掩模及其制造方法、图案复制方法、图案形成方法及SRAM 的制造方法，尤其涉及一种在作为半导体制造工艺之一的光刻工序中采用的曝光用掩模及其制造方法、图案复制方法、图案形成方法及SRAM的制造方法。
技术介绍
近年来，为了满足半导体器件对高速度、高密度化的要求，形成在半导体衬底上的配线等图案的宽度变得越来越细。通过在光刻法中所用的曝光用光采用短波长，能够实现图案的微细化。目前，半导体器件的图案规则(pattern rule)已达到IOOnm以下的水平。该尺寸比曝光用光的波长还短。例如，用为曝光用光源的ArF准分子激光器的波长为193nm。由于图案规则比曝光用光的波长还短，所以不能忽视由衍射等导致的光学邻近效应的影响，而且由光学邻近效应导致图案显著劣化。发生如下的现象，即使掩模上图案的线宽相同，复制在晶片上的图案的线宽也因图案分布的密度而不同。下述的专利文献1公开了，修正由图案分布的密度不同所导致的线宽误差的技术。下面，说明专利文献1所公开的掩模上的图案。在以高密度配置有遮光图案的区域，在各遮光图案的内部配置狭缝。在遮光图案稀疏的区域，则不在各遮光图案中配置狭缝。由于光能透过狭缝，所以在遮光图案稠密的区域和稀疏的区域，能够使光密度一致。这样，通过使光密度一致，能够防止由光学邻近效应所引起的图案的劣化。另外，由于光学邻近效应，图案的顶端部分的形状易劣化。尤其是若线宽变细，则直线状图案的顶端下降导致图案变短的、被称作缩短(shortening)的现象变得显著。作为修正由这种光学邻近效应所引起的掩模图案与复制图案之间的形状差异的方法，提出了称为光学邻近修正(OPC :0ptical Proximity Correction)的修正方法。在OPC法中，在图案的变形方向相反的方向上，其中该图案的变形方向是在将掩模图案复制在晶片上时发生的，通过事先局部地加粗掩模图案、或配置虚设图案，从而修正复制图案的尺寸及形状的变化。下述的专利文献2及专利文献3公开了，利用OPC法抑制缩短的技术。例如，以细长的掩模图案的前端变得比其中央部分还要粗的方式设计图案。该变粗的部分被称作锤头 (hammer head)。通过在细长的图案的前端形成锤头，能够抑制缩短。专利文献1 JP特开2005-10635号公报专利文献2 JP特开2004-302263号公报专利文献3 JP特愿2004-196963号说明书
技术实现思路
专利技术所要解决的问题针对利用ArF准分子激光器(excimer laser)及移相掩模，将90nm宽度的直线状图案通过缩小投影曝光来复制的情况，进行了考察。在本说明书中，若没有特别事先声明， 则将掩模上所形成的掩模图案的尺寸换算为考虑缩小率的晶片上的尺寸，并进行标记。例如，在缩小率为1/4的情况下，晶片上与90nm宽度的直线状图案相对应的掩模图案的实际尺寸宽度为360nm，但是将掩模图案的宽度标记成作为其换算尺寸的90nm。本申请专利技术人发现，若掩模图案的宽度变化lnm，则复制在晶片上的图案宽度变化约4nm。即，掩模上的图案尺寸的变化会放大4倍而复制到晶片上。通常，以Inm为步长 (step size)来设计掩模图案的尺寸。因此，在晶片上，能够用比4nm还小的步长来变化图案的尺寸。例如，能够将线宽为90nm的直线状图案和线宽为92nm的直线状图案同时复制到晶片上。本专利技术的一个目的是，提供一种能够用细小的步长来复制所希望的尺寸图案的曝光用掩模。本专利技术的其它目的是，提供一种其曝光用掩模的制造方法及采用其曝光用掩模的图案复制方法。为了抑制细长图案的缩短，若在掩模图案的顶端形成锤头，则图案的顶点数目增加。例如，若在细长的长方形图案的两端形成粗细变化成两级的锤头，则顶点数目会从4增加到20。顶点数目的增加与掩模图案的设计数据的增大有关。本专利技术的其它目的是，提供一种能够抑制细长图案的缩短且还能够抑制掩模图案的设计数据的增大的曝光用掩模及采用这些的图案复制方法。用于解决问题的方法根据本专利技术的一个观点，提供了一种曝光用掩模的制造方法，其特征在于，包括 工序a，形成掩模图案，并获得第一关系，其中，所述掩模图案具有将原图案分离为至少两个部分图案的形状，所述至少两个部分图案相隔比分辨率极限还细的间隔而配置，所述第一关系为隔开部分图案的间隔宽度和在复制该掩模图案时形成于衬底上的图案的尺寸之间的关系；工序b，根据需形成在衬底上的图案的尺寸和所述第一关系，决定使构成掩模图案的部分图案相互隔开的间隔宽度；工序c，基于在所述工序b中所决定的间隔宽度，在掩模上形成分离为至少两个部分图案的掩模图案。根据本专利技术的其它的观点，提供一种曝光用掩模，其特征在于，具有掩模衬底； 掩模图案，其形成在所述掩模衬底上，而且，所述掩模图案包括至少两个部分图案，所述至少两个部分图案与需复制在衬底上的图案相对应，并且所述至少两个部分图案以隔开比分辨率极限还细的间隔的方式相互分离。根据本专利技术的另外其它的观点，提供一种图案复制方法，其特征在于，包括工序 a，经由具有掩模图案的曝光用掩模来曝光感光膜，其中，所述掩模图案是通过将原图案沿第一方向分离为至少两个部分图案而得到的，所述至少两个部分图案相隔以比分辨率极限还细的间隔而配置；工序b，显影所述感光膜，从而形成复制有所述掩模图案的第一图案， 而且，在所述第一图案在所述第一方向上的尺寸比第二图案在所述第一方向上的尺寸还小，其中，所述第二图案是在与所述工序a的条件相同的曝光条件下复制所述原图案而形成的。根据本专利技术的另外其它的观点，提供一种曝光用掩模，其特征在于，具有掩模衬底；掩模图案，其形成在所述掩模衬底，而且在内部包括辅助图案，而且，在即位于该掩模图案的内部又位于该辅助图案外侧的区域的光透射率比该辅助图案内部的光透射率以及该掩模图案外侧的光透射率都低或者都高，该掩模图案的外形为顶点数目比该辅助图案还少的多角形，该辅助图案的尺寸比分辨率极限还小。根据本专利技术的另外其它的观点，提供一种图案复制方法，其特征在于，包括经由掩模图案来曝光感光膜的工序，其中，所述掩模图案在内部包括辅助图案，而且，在即位于该掩模图案内部又位于该辅助图案外侧的区域的光透射率，比该辅助图案内部的光透射率以及该掩模图案外侧的光透射率都低或者都高，该掩模图案的外形为顶点数目比该辅助图案还少的多角形，该辅助图案的尺寸比分辨率极限还小，；显影被曝光的所述感光膜的工序。专利技术效果由于隔开比分辨率极限还细的间隔来配置两个部分图案，所以由两个部分图案复制一个图案。被复制的一个图案的尺寸与复制原图案而得到的图案的尺寸不同。通过变化部分图案的间隔，能够形成各种尺寸的复制图案。通过将配置在掩模图案内的辅助图案的顶点数目比配置在掩模图案的外形变少， 从而与为了复制所要的图案而调整过外形形状的掩模图案相比，能够减少顶点的总数。由此，能够变小图案的设计数据的大小。附图说明图IA及图IB分别是第一实施例的掩模图案的俯视图及剖视图。图2是复制第一掩模图案而形成的复制图案的俯视图。图3是表示复制图案的宽度与构成掩模图案的部分图案的间隔之间的关系的曲线图。图4A是制造中途的器件的剖视图，其用于说明按照第一实施例且利用掩模制造半导体器件的方法(其一)。图4B是制造中途的器件的剖视图，其本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杉本文利，
申请(专利权)人：富士通半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：