使用利文森型掩模的图形形成方法及该掩模的制造方法技术

一种图形形成方法，包括具有第一最小尺寸（Ｄ↓［ｍｉｎ１］）的第一图形部（１０ａ）和第二最小尺寸（Ｄ↓［ｍｉｎ２］）的第二图形部（１０ｂ），其中包括使用利文森型掩模进行曝光的第一曝光步骤和使用半色调型掩模进行曝光的第二曝光步骤。第二最小尺寸（Ｄ↓［ｍｉｎ２］）为第一最小尺寸（Ｄ↓［ｍｉｎ１］）的１．３倍以上时，第二曝光步骤的曝光量设为第一曝光步骤的曝光量以下。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及图形形成方法以及利文森(levenson)型掩模的制造方法。
技术介绍
在半导体集成电路等的半导体装置中，存在在形成电极或者布线等中使用光刻技术的情况。在光刻法步骤中，进行曝光步骤，通过光掩模在抗蚀剂上以预定的形状曝光。抗蚀剂例如以感光树脂形成，通过曝光步骤后进行显影，成型为预定的形状。曝光步骤中使用的掩模具有透光部以及遮光部。为了提高分辨率，在光致掩模上具有使透过透光部的光的相位发生变化的相移掩模。相移掩模上包含利文森型掩模或者半色调型掩模。这些光掩模利用光的干涉作用以提高分辨率。对于利文森型掩模来说，例如在正型抗蚀剂中，在将配置于衬底表面的抗蚀剂加工成预定形状时，在一个部分的两侧，在一侧形成使光透过的透光部。在另一侧，形成相对于一个透光部的光的相位使相位反转的透光部。利文森型掩模是如下的光掩模以一个部分两侧的光的相位相互反转的方式而形成，由此在一个部分可提高分辨率。半色调型掩模是如下的光掩模在将配置于衬底表面的抗蚀剂加工成预定形状时，相对于在一个部分或者一个部分周围的一者上形成的透光部，在形成于另一者上的遮光部中使一部分光透过，同时使相位反转，由此，在所述一个部分上提高分辨率。在特开2002-229181号公报中，公开了如下的利文森型掩模在透光衬底上形成孤立图形要素形成用的遮光部、和形成周期图形要素用的多个遮光部。该利文森型掩模在形成孤立图形要素用的遮光部的两侧配置相移部和透光部。以遮光部覆盖透光衬底的剩余部。公开了孤立图形要素形成用的相移部的宽度与形成周期图形要素用的相移部的宽度大致相等的技术。在特开2003-168640号公报中，公开了如下的半导体装置的制造方法与通过相移掩模形成的细微线图形在一定范围内相邻的移相图形的相位，彼此分配反转的相位。公开了优选配置为夹持相位边缘形成的细微线图形，设置至少四个移相图形，相邻的移相图形彼此一定为相反相位。在光刻法中，公知如下方法为了在衬底表面形成细微部分，而进行多次曝光。例如，在特开平11-283904号公报中，公开了如下的曝光方法，其包含高分辨率曝光，使用相移图形，对光致抗蚀剂层转印线宽度控制性严格的部位的图形；通常曝光，由掩模图形的遮光部对通过高分辨率曝光已经被图形转印后的光致抗蚀剂层部分进行保护，并且，不使用相移图形，即可对光致抗蚀剂层转印线宽控制性不严格的部位的图形。此外，在美国专利第5858580号说明书中，公开了使用两个掩模工艺的技术。第一掩模是相移掩模，第二掩模是单一相位结构的掩模。单一相位结构的掩模进行曝光，以消除相移区域。在单一相位结构的掩模中，在通过相移掩模形成的部分以外的区域进行曝光，以不在不希望的部分上形成。并且，在特开平1-283925号公报中，公开了一种曝光方法，第一区域进行密集构图，第二区域以比第一区域粗的方式进行构图，其中，第一区域以具有使曝光的相位反转的相移图形的掩模图形进行曝光，第二区域以由透光区域和非透光区域构成的掩模图形进行曝光。此外，在特开2004-247606号公报中公开了如下的半导体装置的制造方法在形成由栅电极以及栅极布线构成的栅极时，通过使用作为第一掩模的二元(binary mask)掩模或者半色调掩模和作为第二掩模的利文森型掩模的二重曝光处理，只形成栅电极图形之后，通过使用作为第三掩模的二元掩模或者半色调掩模的曝光处理，从而形成栅极布线图形。如上所述，使用相移掩模或者进行多次曝光，由此，形成包含最小尺寸较小的部分的图形。但是，例如在半导体装置中，存在进一步细微化的倾向，现状是希望以较高的尺寸精度更好地形成更细微的图形。在利文森型掩模中，在透光板的表面上配置例如铬膜等遮光膜。在遮光膜上形成使光透过用的开口部。开口部大致分为同相位开口部和反转相位开口部。同相位开口部是无需使光的相位发生变化即可透过的区域，由透光板的主表面构成。在反转相位开口部中，在透光板上形成凹部或者配置移相器。通过反转相位开口部的光发生相位反转。作为反转相位开口部，在透光板上形成有凹部的利文森型掩模上，具有以扩展到遮光膜的端部下侧的方式形成了凹部的凹槽部。在该利文森型掩模中，如果反转相位开口部彼此相邻，则凹槽部彼此相邻。随着半导体装置的细微化，凹槽部彼此的距离变小。结果存在如下问题配置在透光板表面的遮光膜与透光板的接触面积变小，遮光膜剥落。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种可形成细微图形的图形形成方法。此外，其目的在于提供一种可形成细微图形的利文森型掩模的制造方法。基于本专利技术的一方面的图形形成方法是包含具有第一最小尺寸的第一图形和具有第二最小尺寸的第二图形的图形形成方法，包括使用利文森型掩模进行曝光的第一曝光步骤和使用半色调型掩模进行曝光的第二曝光步骤。在所述第二最小尺寸为所述第一最小尺寸的1.3倍以上时，将所述第二曝光步骤的曝光量设为所述第一曝光步骤的曝光量以下。基于本专利技术的另一方面的图形形成方法是包含具有第一最小尺寸的第一图形和具有第二最小尺寸的第二图形的图形形成方法，包括使用利文森型掩模进行曝光的第一曝光步骤和使用半色调型掩模进行曝光的第二曝光步骤。在所述第二最小尺寸为所述第一最小尺寸的1.0倍以上、1.1倍以下时，将所述第二曝光步骤的曝光量设定得比所述第一曝光步骤的曝光量大。基于本专利技术的其他方面的利文森掩模的制造方法中，该利文森型掩模具有透光板和配置在所述透光板的主表面并且具有多个开口部的遮光膜，所述开口部包含同相位开口部以及反转相位开口部，在所述反转相位开口部中，在所述主表面上形成凹部，所述凹部具有以延伸到所述反转相位开口部的端部下的方式形成的凹槽部，为了在被处理物上形成第一图形，成对设定了所述同相位开口部和所述反转相位开口部。包含在所述第一图形两侧确定所述同相位开口部以及所述反转相位开口部的开口部设定步骤。所述开口部设定步骤包含如下步骤，即按照所述对相互之间的距离接近的顺序，在所述对之间相互对置的所述开口部的至少一个上设定所述同相位开口部。基于本专利技术的其他方面的利文森型掩模的制造方法，是用于在元件区域形成激活区上形成第一图形、在元件分离区域形成第二图形的半导体装置制造中的利文森型掩模的制造方法。包含在所述第一图形两侧设定同相位开口部以及反转相位开口部作为开口部的开口部设定步骤。所述开口部设定步骤在通过所述开口部曝光的部分相互之间配置所述第二图形，通过开口部曝光的部分与所述第二图形的距离实质上是对所述第二图形的尺寸变动产生影响的距离以下时，包括在所述第二图形的两侧设定所述同相位开口部以及反转相位开口部的步骤。包括以可形成所述第二图形的方式扩大所述同相位开口部以及所述反转相位开口部的扩大步骤。本专利技术的所述以及其他的目的、特征、情况以及优点可参照附图理解的关于本专利技术的以下详细说明而得知。附图说明图1是实施方式1中形成的抗蚀剂图形的概要平面图。图2是实施方式1的利文森型掩模的概要平面图。图3是实施方式1的利文森型掩模的概要剖面图。图4是实施方式1的半色调型掩模的概要平面图。图5是说明实施方式1的曝光量的图表。图6是说明实施方式1的ILS值的图表。图7是降低实施方式1的半色调型掩模的曝光量比例时的概要平面图。图8是进行实施方式1的抗蚀剂试验时的概要立体图。图9是表示实施方式1的抗蚀剂试验结果的图表。图10是说本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图形形成方法，该图形包含第一图形和第二图形，该第一图形具有作为跨越尺寸中最小尺寸的第一最小尺寸，该第二图形具有作为跨越尺寸中最小尺寸的第二最小尺寸，其中，　　　　包含：第一曝光步骤，使用利文森型掩模，进行形成所述第一图形的曝光；第二曝光步骤，使用半色调型掩模，进行形成所述第二图形的曝光，　　　　所述第二最小尺寸为所述第一最小尺寸的１．３倍以上的情况下，第二曝光步骤的曝光量在所述第一曝光步骤的曝光量以下。

【技术特征摘要】
JP 2005-12-15 2005-3618311.一种图形形成方法，该图形包含第一图形和第二图形，该第一图形具有作为跨越尺寸中最小尺寸的第一最小尺寸，该第二图形具有作为跨越尺寸中最小尺寸的第二最小尺寸，其中，包含第一曝光步骤，使用利文森型掩模，进行形成所述第一图形的曝光；第二曝光步骤，使用半色调型掩模，进行形成所述第二图形的曝光，所述第二最小尺寸为所述第一最小尺寸的1.3倍以上的情况下，第二曝光步骤的曝光量在所述第一曝光步骤的曝光量以下。2.如权利要求1记载的图形形成方法，其中使用所述半色调型掩模进行所述第二曝光步骤，该半色调型掩模具有成为比所述第一曝光步骤的曝光量少的曝光量的透射率。3.如权利要求1或2记载的图形形成方法，用于基于65nm以下的设计基准进行半导体装置的制造，其中由下式求出的ILS值为34以上ILS值＝(I/Is)×(ΔI/Δx)...(1)其中，Is是线形图形的宽度80nm的切片值、ΔI/Δx是成为光强度线的切片值的点的梯度。4.如权利要求1或2记载的图形形成方法，其中所述利文森型掩模以及半色调型掩模中的至少一种掩模，使用形成为具有光学邻近校正的掩模。5.一种图形形成方法，该图形包含第一图形和第二图形，该第一图形具有作为跨越尺寸中最小尺寸的第一最小尺寸，该第二图形具有作为跨越尺寸中最小尺寸的第二最小尺寸，其中，包含第一曝光步骤，使用利文森型掩模，进行形成所述第一图形的曝光；第二曝光步骤，使用半色调型掩模，进行形成所述第二图形的曝光，所述第二最小尺寸为所述第一最小尺寸的1.0倍以上、1.1倍以下的情况下，将所述第二曝光步骤的曝光量设定为比所述第一曝光步骤的曝光量大。6.如权利要求5记载的图形形成方法，其中所述利文森型掩模以及半色调型掩模中的至少一种掩模，使用形成为具有光学邻近校正的掩模。7.一种利文森型掩模的制造方法，该利文森型掩模具有透光板和配置在所述透光板的...

【专利技术属性】
技术研发人员：奥野满，茂庭明美，
申请(专利权)人：株式会社瑞萨科技，
类型：发明
国别省市：JP[日本]