專利名稱：光掩模，制造光掩模的方法以及使用其的光刻方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光掩模和光刻系統(tǒng)及方法，更具體，涉及光掩模及在光刻系統(tǒng)中制造和使用光掩模的方法，以及增強分辨率的工序。
背景技術(shù)：
光刻系統(tǒng)包括照射源，其引導(dǎo)例如光的輻射穿過標(biāo)度線(reticle)或光掩模到光敏材料上，例如光刻膠，其涂敷在例如半導(dǎo)體晶片的襯底上，在其上形成例如電路圖形的圖形。隨著電路變得越來越高度集成，器件變得非常小。因此，在電路晶片上形成的圖形以及由此在用于制造電路圖形的光掩?；驑?biāo)度線上的相應(yīng)圖形也變得非常小。為了制造這種小的圖形，光刻系統(tǒng)必須具有非常高的分辨率。
為了改進光刻系統(tǒng)的特征分辨率，系統(tǒng)中的光學(xué)器件從源收集盡可能多的光是重要的。通過標(biāo)準(zhǔn)的正交或垂直照射，其中輻射光束垂直于或正交于光掩模地入射到光掩模，由曝光系統(tǒng)收集很多光，并且到達襯底的是第0級(order)光。為了改進分辨率，收集并引導(dǎo)由光掩模圖形的衍射所生成的較高級的光，并且引導(dǎo)這些更高級的光到光敏涂敷是重要的。具體地，期望收集由光掩模圖形的衍射生成的第一級光，并使用該第一級光照射涂敷。
由源的偏軸照射(OAI)是收集第一級光并將其引導(dǎo)到被曝光的晶片的一個方法。OAI指顯著地減小或消除照射的同軸或垂直分量，即，以近垂直(near-normal)入射到達光掩模的光。通過將照射從正交入射傾斜開，掩模的衍射圖形在曝光系統(tǒng)的物鏡內(nèi)位移，因此使得來自光掩模的更多第一級光被引導(dǎo)到晶片。
圖1是在光刻曝光工序中使用的照射系統(tǒng)的原理功能圖。參照圖1，系統(tǒng)10包括照射源12，例如高功率受激準(zhǔn)分子激光器，以及用于照射光掩?；驑?biāo)度線26的調(diào)整光學(xué)器件。掩模12的所照射區(qū)域被投射系統(tǒng)映像到晶片(未示出)。激光源12將例如光14的照射輻射的光束引導(dǎo)到光束整形構(gòu)件16。光束整形器16用于控制光束14以產(chǎn)生期望形狀的照射光束21。在一個特定結(jié)構(gòu)中，光束整形器16包括偏斜光學(xué)單元(DOE)18和透鏡20。將來自光束整形器16的整形的光束21引導(dǎo)到均勻器(uniformizer)22，其使得在整個形狀中光一致。聚光透鏡24收集光并將其聚焦到光掩模26的標(biāo)度線。圖1所示的照射是正交入射或垂直的同軸照射。
圖2包含部分光刻曝光系統(tǒng)的原理圖，說明光刻曝光的原理。參照圖2，光垂直地入射到光掩模26，在該光掩模26后或底側(cè)上形成不透明光屏蔽圖形。在穿過并且由精細掩模圖形衍射之后，由投射透鏡29收集光并將光傳送到晶片27，在該晶片27上形成光掩模的圖形映像。
當(dāng)這種垂直入射光穿過光掩模26上的精細圖形之間的縫隙時，在圖形的窄的寬度的影響下，其被衍射并主要分為第0級光以及第1級光。來自大縫隙寬度圖形的幾乎所有的光線是第0級或第1級，具有θ1角度的衍射角。關(guān)于掩模的信息包括在第1級光中。為了解析圖形，關(guān)于圖形的信息應(yīng)當(dāng)指向(fall on)并由透鏡29收集。參照圖2，在垂直照射下，很多1級光不由透鏡29收集。這可導(dǎo)致系統(tǒng)的減小的分辨率。如果更多的1級光指向透鏡29，可以改進分辨率。
圖3包含進一步說明在光刻曝光系統(tǒng)10中的該衍射效果的原理圖。參照圖3，晶片27安裝在系統(tǒng)10中的工作臺41上。光掩模26包括由縫隙或間隔所分隔的不透明線40的圖形。光垂直地入射到光掩模26，在其上形成圖形40。在光通過并由精細圖形40衍射之后，光被從投射透鏡29傳輸?shù)桨惭b在工作臺41上的晶片27上，以在晶片27上形成圖形的映像。
如上根據(jù)圖2所述，當(dāng)這種垂直入射光穿過圖形之間的縫隙時，在圖形的窄的寬度的影響下，其被衍射并主要分為第0級光和第1級光。幾乎來自相對較大的縫隙寬度圖形的全部光是第0級或第1級，其具有θ1的衍射角。來自精細縫隙寬度圖形的光線主要是具有θ2的衍射角的1級，該θ2大于θ1，如圖3所示。即，隨著特征尺寸和設(shè)計間距變得越來越小，1級光的偏轉(zhuǎn)角度增加。1級光具有相對高的強度，并且由投射透鏡29的曲率半徑和焦距距離產(chǎn)生第0級光和1級光之間的光路差，因此降級圖像對比度和因此分辨率。
隨著光掩模的特征尺寸接近或變得小于曝光照射的波長，衍射效果變得更加顯著，這可導(dǎo)致衍射圖形的第一級落到投射透鏡29之外，由此導(dǎo)致映像問題，由于第0和1衍射級必須指向投射透鏡，以正確地解析來自光掩模的圖像。
圖4包含說明在光刻曝光系統(tǒng)110中的偏軸照射(OAI)對衍射效應(yīng)的影響。OAI指顯著地減小或消除照射的同軸分量的任何照射形狀，即，以正交或近垂直入射到達光掩模的光。通過將照射傾斜離開正交入射，掩模的衍射圖形在物鏡29內(nèi)位移。收集更多的1級光，并且該1級光被指向光掩模，并且改進了分辨率。
OAI通過使用偏離曝光系統(tǒng)110的步進(stepper)透鏡的光軸的光照射光掩模，來改進分辨率。以某角度指向作為衍射光柵的光掩模結(jié)構(gòu)的光的交互，能夠通過使更多的衍射級通過投射透鏡29，來改進圖像的對比度。即，減小了1級光的偏轉(zhuǎn)角度θ2，使得在晶片27上映像光掩模圖形中使用更多的1級光。
OAI是幾種主要的能夠使光學(xué)光刻達到超過曾經(jīng)想到的先進實際分辨率極限的分辨率增強方法中的一種。其他方法包括移相掩模和光學(xué)接近修正。為了有效地使用OAI，對于所印刷的特定掩模圖形，必須優(yōu)化照射的形狀和尺寸。
OAI包括從多于一個偏離光刻系統(tǒng)的光軸的方向?qū)ΨQ地照射光掩模。來自每個照射點的0和1衍射級以對稱的排列到達透鏡，補償圖像中任何位移。同樣，水平到垂直線性能中的映像誤差或者投射透鏡中的象差(aberration)可能需要不對稱的照射，以補償該誤差，包括在整個照射圖形中調(diào)節(jié)照射平衡，例如，使得一個極比另一個極強度更高，和/或調(diào)節(jié)照射圖形的形狀，例如，可以放大照射圖形的水平，使其大于照射圖形的垂直。
基于所形成的圖形和其他因素，可以使用各種照射模式。這些模式包括環(huán)形照射和多極照射。環(huán)形照射可包括單環(huán)、同心環(huán)等。多極照射模式可包括具有任何數(shù)目個極的照射圖形，包括兩個(雙極照射)、四個(四極照射)、八個(八極照射)等。所使用的照射模式非?；谒纬傻膱D形的類型。例如，在線和空間圖形的情況下，其中僅需要沿著例如x軸的單個軸的照射的偏移，可以使用雙極照射形狀。對于比線和空間更復(fù)雜的圖形，其中需要多于一個軸，可以使用環(huán)形照射。
圖5是典型的半導(dǎo)體存儲器集成電路150的原理圖。圖5的典型存儲器電路150包括在單個電路芯片上形成的存儲單元區(qū)151和相鄰的外圍電路圖形152。通常，存儲單元區(qū)151具有周期的線和空間圖形，以及其外圍電路區(qū)152具有許多獨特的圖形。典型地，當(dāng)制造存儲器芯片150時，對于在存儲單元區(qū)151中形成的電路，優(yōu)化曝光條件。因此，根據(jù)在存儲單元區(qū)151中的圖形類型，選擇用于生產(chǎn)電路150的照射模式。
然而，對于存儲單元區(qū)151最佳的照射模式典型地并不對于外圍電路區(qū)152最佳，由于在外圍電路區(qū)152中形成的圖形類型通常不同于并比在存儲單元區(qū)151中形成的那些更復(fù)雜。例如，存儲單元區(qū)151典型地由周期的線和空間圖形構(gòu)成。因此，雙極照射模式153典型地用于存儲單元區(qū)151中的曝光。然而，由于外圍電路區(qū)152包括更復(fù)雜的各種形狀和尺寸的非周期電路，雙極照射對于區(qū)域152中的照射不是最佳。對于外圍電路區(qū)152，更期望環(huán)形照射154。因此，如果例如雙極的相同照射類型用于區(qū)域151和152，區(qū)域152中的分辨率不是最佳的。
響應(yīng)于此，在曝光存儲單元區(qū)151和外圍電路區(qū)152時可以使用兩種照射類型。具體地，雙極照射153用于曝光存儲單元區(qū)151，以及環(huán)形照射154用于曝光外圍電路區(qū)152。這通常通過兩種可能的方法之一來完成。
在第一方法中，使用兩階段或雙曝光工序。在該方法下，使用雙極照射153曝光存儲單元區(qū)151。然后，在第二曝光步驟中，使用環(huán)形照射154曝光外圍電路區(qū)152?？梢灶嵉共襟E順序。該方法有幾個劣勢。其很費時并因此是低效的。因此，導(dǎo)致低的產(chǎn)出。同樣，難以重疊區(qū)域并且將區(qū)域綁結(jié)在一起。結(jié)果，該方法對于大批量生產(chǎn)應(yīng)用是不適用的。
另一方法使用單個曝光步驟，其同時向存儲器單元區(qū)151和外圍電路區(qū)152提供不同的照射類型。圖6是說明該方法的原理圖。將整形的照射從源12引導(dǎo)到具有在其底和后面形成的不透明線227的圖形的光掩模226，該不透明線227由例如鉻不透明材料制成。整形的照射典型地是環(huán)形類型154。光掩模226包括兩個區(qū)域51和53。用于集成電路的存儲單元區(qū)151的照射穿過光掩模226的區(qū)域51，以及外圍電路區(qū)152的照射穿過光掩模226的區(qū)域52。將光掩模制造為包括在區(qū)域51中的光掩模226的頂表面上形成的光柵圖形143。將光柵圖形143形成為將入射到光柵圖形151的環(huán)形照射類型154轉(zhuǎn)換為雙極照射模式153。結(jié)果，使用雙極照射153來照射存儲單元區(qū)151，以及同時使用環(huán)形照射154來照射外圍電路區(qū)152。
該方法也有幾個劣勢。例如，在不同衍射條件下，穿過光掩模226的后側(cè)的衍射光在光掩模后側(cè)的兩個圖形51和52的圖形之間的邊界重疊，如圖6中的虛線圓圈標(biāo)記“A”所示。這導(dǎo)致在集成電路上的存儲單元區(qū)151和外圍電路區(qū)152之間的邊界處的不期望的照射條件。通常，穿過光掩模226的后側(cè)的衍射光大大地分散，導(dǎo)致低質(zhì)量的圖形映像和空間分辨率的損失。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種方法，用于改進光刻曝光系統(tǒng)中的空間分辨率。根據(jù)本發(fā)明，對于被制造的電路上的多個區(qū)域，同時實現(xiàn)各種照射條件。根據(jù)本發(fā)明，選擇性區(qū)域偏振光掩模包括在其表面，具體地，在其后表面上的偏振結(jié)構(gòu)。通過選擇性地區(qū)域偏振穿過光掩模的光，產(chǎn)生用于被制造的電路的多個區(qū)域的照射條件。同時在不同照射條件下曝光電路的多個區(qū)域。本發(fā)明提供僅具有單個曝光的區(qū)域優(yōu)化的照射條件。
根據(jù)第一方面，本發(fā)明涉及光掩模。光掩模包括具有第一區(qū)域和第二區(qū)域的襯底。在第一和第二區(qū)域之一的襯底中形成偏振結(jié)構(gòu)，使得當(dāng)?shù)谝徽丈漕愋偷妮椛渥矒粢r底和偏振結(jié)構(gòu)時，在第一和第二區(qū)域之一中形成第二照射類型的輻射，并在第一和第二區(qū)域的另一個中形成第三照射類型的輻射。
在一個實施例中，第一和第三照射類型相同。
在一個實施例中，第一照射類型是方位角(azimuthal)偏振的照射。方位角偏振的照射可以是方位角橫向磁極(cross-pole)照射。
在一個實施例中，第一照射類型是環(huán)形類型照射?；蛘?，第一照射類型可以是四極類型照射。
在一個實施例中，通過穿過第一區(qū)域的輻射形成第二照射類型。第一區(qū)域可以是偏振的區(qū)域。第三照射類型可以與第一照射類型相同。在一個實施例中，第二照射類型是雙極。
在一個實施例中，光掩模還包括在襯底上形成的圖形。該圖形可包括鉻，以及可以在該圖形附近形成偏振結(jié)構(gòu)?？梢栽谝r底的鉻側(cè)形成偏振結(jié)構(gòu)。
在一個實施例中，偏振結(jié)構(gòu)包括形成在襯底中的凹槽圖形。
在一個實施例中，襯底包括石英。
根據(jù)另一方面，本發(fā)明涉及制造光掩模的方法，該方法包括提供具有第一區(qū)域和第二區(qū)域的襯底；并且在第一和第二區(qū)域之一中的襯底中形成偏振結(jié)構(gòu)，使得當(dāng)?shù)谝徽丈漕愋偷妮椛錄_擊襯底和偏振結(jié)構(gòu)時，在第一和第二區(qū)域之一中形成第二照射類型的輻射，并在第一和第二區(qū)域的另一個中形成第三照射類型的輻射。
在一個實施例中，第一和第三照射類型相同。
在一個實施例中，第一照射類型是方位角偏振的照射。方位角偏振的照射可以是方位角橫向磁極照射。
在一個實施例中，第一照射類型是環(huán)形類型照射?；蛘?，第一照射類型可以是四極類型照射。
在一個實施例中，通過穿過第一區(qū)域的輻射形成第二照射類型。第一區(qū)域可以是偏振的區(qū)域。第三照射類型可以與第一照射類型相同。第二照射類型是雙極。
在一個實施例中，該方法還包括在襯底上形成圖形。該圖形可包括鉻?？梢栽谠搱D形附近形成偏振結(jié)構(gòu)?？梢栽谝r底的鉻側(cè)的表面上形成偏振結(jié)構(gòu)。
在一個實施例中，偏振結(jié)構(gòu)包括形成在襯底中的凹槽圖形。
在一個實施例中，襯底包括石英。
在一個實施例中，該方法還包括在襯底上形成不透明材料層；構(gòu)圖不透明材料層以在襯底上形成圖形；在該圖形上形成透明材料層；以及構(gòu)圖透明材料以在該圖形附近形成偏振結(jié)構(gòu)。襯底可以由透明材料構(gòu)成，以及透明材料可包括石英。不透明材料可包括鉻。
在一個實施例中，該方法還包括構(gòu)圖襯底以形成偏振結(jié)構(gòu)；在具有偏振結(jié)構(gòu)的襯底上形成不透明材料層；以及構(gòu)圖不透明材料以在偏振結(jié)構(gòu)附近形成圖形。不透明材料可包括鉻。
在一個實施例中，該方法還包括在襯底上形成不透明材料層；構(gòu)圖不透明材料層以在襯底上形成圖形，使得露出部分襯底；以及構(gòu)圖襯底的露出部分，以在圖形附近形成偏振結(jié)構(gòu)。不透明材料可包括鉻。
根據(jù)另一方面，本發(fā)明涉及在制造電路中使用的光刻方法，該方法包括在半導(dǎo)體襯底上定位光掩模，在該半導(dǎo)體襯底上形成電路，該電路具有對應(yīng)于光掩模的第一和第二區(qū)域的第一和第二區(qū)域，該光掩模具有在光掩模的第一和第二區(qū)域之一中形成的偏振結(jié)構(gòu)；以及使用第一照射類型的輻射照射光掩模，使得第二照射類型的輻射沖擊對應(yīng)于光掩模的第一和第二區(qū)域的襯底的第一和第二區(qū)域之一，以及第三照射類型的輻射沖擊襯底的第一和第二區(qū)域的另一個。
在一個實施例中，電路是存儲器電路。在一個實施例中，電路是DRAM電路。電路的第一區(qū)域可包括存儲單元，以及電路的第二區(qū)域可包括外圍電路。
在一個實施例中，第一和第三照射類型相同。
在一個實施例中，第一照射類型是方位角偏振的照射。方位角偏振的照射可以是方位角橫向磁極照射。
在一個實施例中，第一照射類型是環(huán)形類型照射?；蛘?，第一照射類型可以是四極類型照射。通過穿過第一區(qū)域的輻射形成第二照射類型。第一區(qū)域可以是偏振的區(qū)域。在一個實施例中，第三照射類型可以與第一照射類型相同。第二照射類型是雙極。
根據(jù)另一方面，本發(fā)明涉及光掩模，包括具有第一區(qū)域和第二區(qū)域的襯底；以及在第一和第二區(qū)域之一中的襯底中形成的偏振結(jié)構(gòu)。在襯底的鉻側(cè)的表面上形成該偏振結(jié)構(gòu)。
根據(jù)另一方面，本發(fā)明涉及制造光掩模的方法，該方法包括提供具有第一區(qū)域和第二區(qū)域的襯底；以及在第一和第二區(qū)域之一中的襯底中形成偏振結(jié)構(gòu)。在襯底的鉻側(cè)的表面上形成該偏振結(jié)構(gòu)。


從如附圖所說明的本發(fā)明的優(yōu)選實施例的更具體的說明中，本發(fā)明的上述和其他目標(biāo)、特性和優(yōu)勢將顯而易見，在整個不同附圖中相同參考標(biāo)號指示相同部件。附圖不必是按比例的，重點放在說明本發(fā)明的原理。在附圖中，可以為了清晰起見放大層和區(qū)域的厚度。
圖1是在光刻曝光工序中使用的原理功能圖。
圖2包含說明光刻曝光的原理的部分光刻曝光系統(tǒng)的原理圖。
圖3包含進一步說明光刻曝光系統(tǒng)中的衍射效應(yīng)的原理圖。
圖4包含說明光刻曝光系統(tǒng)中的衍射效應(yīng)的偏軸照射(OAI)效應(yīng)的原理圖。
圖5是典型半導(dǎo)體存儲器集成電路的原理圖。
圖6是使用傳統(tǒng)方法改進分辨率的光刻系統(tǒng)的原理圖。
圖7是說明使用根據(jù)本發(fā)明的光掩模的光刻曝光系統(tǒng)的原理圖。
圖8是根據(jù)本發(fā)明的實施例，具有在光掩模襯底的區(qū)域中形成的偏振結(jié)構(gòu)的部分光掩模的原理透視圖。
圖9是沿著圖8的I-I’線的圖8的部分光掩模的原理截面圖。
圖10A至10C原理地說明當(dāng)以方位角環(huán)形照射來照射光掩模的偏振結(jié)構(gòu)時，根據(jù)本發(fā)明的圖8的光掩模的功能。
圖11A至11C原理地說明當(dāng)用方位角環(huán)形照射來照射光掩模的偏振結(jié)構(gòu)時，根據(jù)本發(fā)明的圖8的光掩模的功能。
圖12是根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，具有在光掩模襯底的區(qū)域中形成的偏振結(jié)構(gòu)的部分光掩模的原理透視圖。
圖13A至13C原理地說明當(dāng)以方位角環(huán)形照射來照射光掩模的偏振結(jié)構(gòu)時，根據(jù)本發(fā)明的圖12的光掩模的功能。
圖14A至14C原理地說明當(dāng)用方位角環(huán)形照射來照射光掩模的偏振結(jié)構(gòu)時，根據(jù)本發(fā)明的圖12的光掩模的功能。
圖15是根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，具有在光掩模襯底的區(qū)域中形成的偏振結(jié)構(gòu)的部分光掩模的原理透視圖。
圖16A至16C原理地說明當(dāng)以方位角環(huán)形照射來照射光掩模的偏振結(jié)構(gòu)時，根據(jù)本發(fā)明的圖15的光掩模的功能。
圖17A至17C原理地說明當(dāng)用方位角環(huán)形照射來照射光掩模的偏振結(jié)構(gòu)時，根據(jù)本發(fā)明的圖15的光掩模的功能。
圖18是根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，具有在光掩模襯底的區(qū)域中形成的偏振結(jié)構(gòu)的部分光掩模的原理透視圖。
圖19A至19C原理地說明當(dāng)以方位角環(huán)形照射來照射光掩模的偏振結(jié)構(gòu)時，根據(jù)本發(fā)明的圖18的光掩模的功能。
圖20A至20C原理地說明當(dāng)用方位角環(huán)形照射來照射光掩模的偏振結(jié)構(gòu)時，根據(jù)本發(fā)明的圖18的光掩模的功能。
圖21和22包含根據(jù)本發(fā)明的實施例的三種類型的光掩模的原理透視圖。圖21包含根據(jù)本發(fā)明的第一類型和第二類型的光掩模的原理透視圖。圖22包含根據(jù)本發(fā)明的第三類型的光掩模的原理透視圖。
圖23A至23E包含用于制造圖21的類型1光掩模的工序的實施例的原理透視圖。
圖24A至24D包含用于制造圖21的類型2光掩模的工序的實施例的原理透視圖。
圖25A至25D包含用于制造圖22的類型3光掩模901的工序的圖26包含本發(fā)明的類型1、類型2和類型3光掩模，以及沒有本發(fā)明的結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)二元掩模的特征對比的曲線圖。
圖27包含本發(fā)明的三種掩模類型和傳統(tǒng)二元掩模的性能的圖。
具體實施例方式
根據(jù)本發(fā)明，在光掩模上形成偏振結(jié)構(gòu)以區(qū)域地改變沖擊到其中形成偏振結(jié)構(gòu)的光掩模上的照射類型。
圖7是說明使用根據(jù)本發(fā)明的光掩模301的光刻曝光系統(tǒng)300的原理圖。參照圖7，具有例如方位角橫向磁極照射的環(huán)形照射類型154的光源320，將光引導(dǎo)到光掩模301。光掩模301包括由例如石英的材料構(gòu)成的透明襯底302。整形的光入射到襯底302的頂或前側(cè)面302b。在襯底302的底或后表面302a上形成由例如鉻的材料構(gòu)成的不透明線的圖形306和308。系統(tǒng)300將圖形306和308映像到光刻膠層312，該光刻膠層312形成在被處理的晶片310上。晶片310包括存儲單元區(qū)151，在其上形成存儲器單元，以及外圍電路區(qū)152，在其上形成外圍電路。光掩模301包括兩個區(qū)域351和352。在一個實施例中，在曝光所制造的集成電路的存儲器單元區(qū)151中使用的照射穿過光掩模301的區(qū)域351，并且在曝光集成電路的外圍電路區(qū)152中使用的照射穿過光掩模301的區(qū)域352。
根據(jù)本發(fā)明，光掩模襯底302的區(qū)域351包括在其后側(cè)形成的偏振圖形304。偏振圖形304包括凹槽的循環(huán)圖形，其通過蝕刻石英襯底302中的圖形來形成。考慮到照射光的波長而選擇凹槽的深度、寬度和間距(周期)。偏振圖形304改變?nèi)肷涞焦庋谀?01的區(qū)域351上的光的照射類型，使得離開區(qū)域351中的光掩模襯底302后側(cè)302a并且沖擊在晶片310上形成的光刻膠層312的區(qū)域151的光的照射類型與入射到襯底302的頂側(cè)302b的光的照射類型不同。特別地，如果來自源的照射是方位角環(huán)形照射，離開光掩模301的區(qū)域351的后側(cè)的光可以是雙極照射。
光是橫向電場和橫向磁場的組合。電場，即TE場，以及磁場，即TM場，以彼此垂直和垂直于傳播方向的相位振動。任何光線可以被分為這兩個部分。
偏振的光波是在其中在單個平面內(nèi)發(fā)生振動的光波。將為未偏振的光轉(zhuǎn)換為偏振光的工序公知為偏振。TE偏振定義為垂直于入射面的偏振。入射面中偏振的輻射稱為TM偏振。根據(jù)本發(fā)明，平面波以垂直的入射角入射到具有在其上形成偏振結(jié)構(gòu)的光掩模。關(guān)于TE偏振，其中偏振結(jié)構(gòu)中的凹槽的線圖形平行于在此定義的y軸，衍射級的偏振的E場平行于y軸。關(guān)于TM偏振，偏振的E場初始平行于x軸，但是第一衍射級獲得z分量，當(dāng)它們傳播到光刻膠和被處理的晶片時。
圖8是根據(jù)本發(fā)明的實施例，具有在襯底402的區(qū)域451中形成的偏振結(jié)構(gòu)404的部分光掩模401的原理透視圖。襯底402包括前表面402b和后表面402a，其中形成偏振結(jié)構(gòu)404。如所示，偏振結(jié)構(gòu)404包括平行延伸到y(tǒng)軸的平行凹槽的圖形。鄰近于并且在不透明鉻圖形線406的相對側(cè)上形成偏振結(jié)構(gòu)404的凹槽。不透明線406是在晶片上形成電路圖形中所使用的許多線之一。盡管在圖8中未示出，光掩模401實際上可以包括許多不透明線406，其形成將由光刻曝光系統(tǒng)映像的圖形，以將光掩模圖形映像到所制造的集成電路上。
圖9是沿著圖8的線I-I’所取的圖8的部分光掩模401的原理截面圖。參照圖9，由深度d、寬度w和間距或周期p來特征化偏振圖形404的凹槽。基于被偏振的光，具體地，被偏振的光的波長λ來選擇所有這些參數(shù)。
圖10A至10C原理地說明當(dāng)以方位角環(huán)形照射來照射光掩模的偏振結(jié)構(gòu)時，根據(jù)本發(fā)明的圖8的光掩模的功能。特別地，圖10B包含具有偏振結(jié)構(gòu)404的部分光掩模401的原理透視圖。圖10A原理地說明在光刻曝光期間，用于照射光掩模401的方位角環(huán)形照射。圖10C原理地說明通過偏振結(jié)構(gòu)404，從入射到光掩模401的前表面402b的方位角環(huán)形照射160而形成的選擇性y雙極照射170。圖10C的選擇性y雙極照射170由在其后側(cè)402a的光掩模401所發(fā)射，并且在一個實施例中用于在光刻曝光期間，照射集成電路的存儲器單元區(qū)。
光掩模401是選擇性的x偏振器。參照圖10A，來自曝光系統(tǒng)的光源的方位角環(huán)形照射160包括在照射160的環(huán)形環(huán)的相對側(cè)上的多個成對的極。特別地，圖10A說明4對極160a、160b、160c和160d，其在環(huán)形環(huán)160上彼此相對設(shè)置。
當(dāng)圖10A的方位角環(huán)形照射160入射到并穿過圖10B的選擇性x偏振器光掩模401時，生成圖10C的選擇性y雙極照射170。在一個實施例中，圖10C的選擇性y雙極照射170用于在光刻工序的曝光步驟期間，照射集成電路的存儲器單元區(qū)。參照圖10C，選擇性的y雙極照射170僅包括三對極160b、160c和160d。已經(jīng)通過光掩模401的偏振結(jié)構(gòu)404除去極對160a。
圖11A至11C原理地說明當(dāng)用方位角環(huán)形照射來照射光掩模的偏振結(jié)構(gòu)時，根據(jù)本發(fā)明的圖8的光掩模的功能。特別地，圖11B包含包括偏振結(jié)構(gòu)404的部分光掩模401的原理透視圖。圖11A原理地說明在光刻曝光期間，用于照射光掩模401的方位角環(huán)形照射165。圖11C原理地說明通過偏振結(jié)構(gòu)404，從入射到光掩模401的前表面402b的方位角環(huán)形照射165而形成的選擇性y雙極照射170’。圖11C的選擇性y雙極照射170’由在其后側(cè)402a的光掩模401所發(fā)射，并且在一個實施例中用于在光刻曝光期間，照射集成電路的存儲器單元區(qū)。
光掩模401是選擇性的x偏振器。參照圖11A，來自曝光系統(tǒng)的光源的方位角環(huán)形照射165包括在照射165的環(huán)形環(huán)的相對側(cè)上的多個成對的極。特別地，圖11A說明2對極160a和160b，其在環(huán)形環(huán)165上彼此相對設(shè)置。
當(dāng)圖11A的方位角環(huán)形照射165入射到并穿過圖11B的選擇性x偏振器光掩模401時，生成圖11C的選擇性y雙極照射170’。在一個實施例中，圖11C的選擇性y雙極照射170’用于在光刻工序的曝光步驟期間，照射集成電路的存儲器單元區(qū)。參照圖11C，選擇性的y雙極照射170’僅包括1對極160b。已經(jīng)通過光掩模401的偏振結(jié)構(gòu)404除去極對160a。
圖12是根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，具有在襯底502的區(qū)域551中形成的偏振結(jié)構(gòu)504的部分光掩模501的原理透視圖。襯底502包括前表面502b和后表面502a，在其中形成偏振結(jié)構(gòu)504。如所示，偏振結(jié)構(gòu)504包括平行延伸到x軸的平行凹槽的圖形。鄰近于并且在不透明鉻圖形線506的相對側(cè)上形成偏振結(jié)構(gòu)504的凹槽。不透明線506是在晶片上形成電路圖形中所使用的許多線之一。盡管在圖12中未示出，光掩模501實際上可以包括許多不透明線506，其形成將由光刻曝光系統(tǒng)映像的圖形，以將光掩模圖形映像到所制造的集成電路上。
圖13A至13C原理地說明當(dāng)用方位角環(huán)形照射來照射光掩模的偏振結(jié)構(gòu)時，根據(jù)本發(fā)明的圖12的光掩模的功能。特別地，圖13B包含包括偏振結(jié)構(gòu)504的部分光掩模501的原理透視圖。圖13A原理地說明在光刻曝光期間，用于照射光掩模501的方位角環(huán)形照射160。圖13C原理地說明通過偏振結(jié)構(gòu)504，從入射到光掩模501的前表面502b的方位角環(huán)形照射160而形成的選擇性x雙極照射270。圖13C的選擇性x雙極照射270由在其后側(cè)502a的光掩模501所發(fā)射，并且在一個實施例中用于在光刻曝光期間，照射集成電路的存儲器單元區(qū)。
光掩模501是選擇性的y偏振器。參照圖13A，來自曝光系統(tǒng)的光源的方位角環(huán)形照射160包括在照射160的環(huán)形環(huán)的相對側(cè)上的多個成對的極。特別地，圖13A說明4對極160a、160b、160c和160d，其在環(huán)形環(huán)160上彼此相對設(shè)置。
當(dāng)圖13A的方位角環(huán)形照射160入射到并穿過圖13B的選擇性y偏振器光掩模501時，生成圖13C的選擇性x雙極照射270。在一個實施例中，圖13C的選擇性x雙極照射270用于在光刻工序的曝光步驟期間，照射集成電路的存儲器單元區(qū)。參照圖13C，選擇性的x雙極照射270僅包括三對極160a、160c和160d。已經(jīng)通過光掩模501的偏振結(jié)構(gòu)504除去極對160a。
圖14A至14C原理地說明當(dāng)用方位角環(huán)形照射165來照射光掩模的偏振結(jié)構(gòu)504時，根據(jù)本發(fā)明的圖12的光掩模501的功能。特別地，圖14B包含包括偏振結(jié)構(gòu)504的部分光掩模501的原理透視圖。圖14A原理地說明在光刻曝光期間，用于照射光掩模501的方位角環(huán)形照射165。圖14C原理地說明通過偏振結(jié)構(gòu)504，從入射到光掩模501的前表面502b的方位角環(huán)形照射165而形成的選擇性x雙極照射270’。圖14C的選擇性x雙極照射270’由在其后側(cè)502a的光掩模501所發(fā)射，并且在一個實施例中用于在光刻曝光期間，照射集成電路的存儲器單元區(qū)。
光掩模501是選擇性的y偏振器。參照圖14A，來自曝光系統(tǒng)的光源的方位角環(huán)形照射165包括在照射165的環(huán)形環(huán)的相對側(cè)上的多個成對的極。特別地，圖14A說明2對極160a和160b，其在環(huán)形環(huán)165上彼此相對設(shè)置。
當(dāng)圖14A的方位角環(huán)形照射165入射到并穿過圖14B的選擇性y偏振器光掩模501時，生成圖14C的選擇性x雙極照射270’。在一個實施例中，圖14C的選擇性x雙極照射270’用于在光刻工序的曝光步驟期間，照射集成電路的存儲器單元區(qū)。參照圖14C，選擇性的x雙極照射270’僅包括1對極160a。已經(jīng)通過光掩模501的偏振結(jié)構(gòu)504除去極對160b。
圖15是根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，具有在襯底602的區(qū)域651中形成的偏振結(jié)構(gòu)604的部分光掩模601的原理透視圖。襯底602包括前表面602b和后表面602a，在其中形成偏振結(jié)構(gòu)604。如所示，偏振結(jié)構(gòu)604包括平行延伸到x軸的平行凹槽的圖形。鄰近于并且在不透明鉻圖形線606的相對側(cè)上形成偏振結(jié)構(gòu)604的凹槽。不透明線606是在晶片上形成電路圖形中所使用的許多線之一。盡管在圖15中未示出，光掩模601實際上可以包括許多不透明線606，其形成將由光刻曝光系統(tǒng)映像的圖形，以將光掩模圖形映像到所制造的集成電路上。
圖16A至16C原理地說明當(dāng)用方位角環(huán)形照射160來照射光掩模601的偏振結(jié)構(gòu)601時，根據(jù)本發(fā)明的圖15的光掩模601的功能。特別地，圖16B包含包括偏振結(jié)構(gòu)604的部分光掩模601的原理透視圖。圖16A原理地說明在光刻曝光期間，用于照射光掩模601的方位角環(huán)形照射160。圖16C原理地說明通過偏振結(jié)構(gòu)604，從入射到光掩模601的前表面602b的方位角環(huán)形照射160而形成的選擇性y雙極照射170。圖16C的選擇性y雙極照射170由在其后側(cè)602a的光掩模601所發(fā)射，并且在一個實施例中用于在光刻曝光期間，照射集成電路的存儲器單元區(qū)。
光掩模601是選擇性的x偏振器。參照圖16A，來自曝光系統(tǒng)的光源的方位角環(huán)形照射160包括在照射160的環(huán)形環(huán)的相對側(cè)上的多個成對的極。特別地，圖16A說明4對極160a、160b、160c和160d，其在環(huán)形環(huán)160上彼此相對設(shè)置。
當(dāng)圖16A的方位角環(huán)形照射160入射到并穿過圖16B的選擇性x偏振器光掩模601時，生成圖16C的選擇性y雙極照射170。在一個實施例中，圖16C的選擇性y雙極照射170用于在光刻工序的曝光步驟期間，照射集成電路的存儲器單元區(qū)。參照圖16C，選擇性的y雙極照射170僅包括三對極160b、160c和160d。已經(jīng)通過光掩模501的偏振結(jié)構(gòu)604除去極對160a。
圖17A至17C原理地說明當(dāng)用方位角環(huán)形照射165來照射光掩模601的偏振結(jié)構(gòu)604時，根據(jù)本發(fā)明的圖15的光掩模601的功能。特別地，圖17B包含包括偏振結(jié)構(gòu)604的部分光掩模601的原理透視圖。圖17A原理地說明在光刻曝光期間，用于照射光掩模601的方位角環(huán)形照射165。圖17C原理地說明通過偏振結(jié)構(gòu)604，從入射到光掩模601的前表面602b的方位角環(huán)形照射165而形成的選擇性y雙極照射170’。圖17C的選擇性y雙極照射170’由在其后側(cè)602a的光掩模601所發(fā)射，并且在一個實施例中用于在光刻曝光期間，照射集成電路的存儲器單元區(qū)。
光掩模601是選擇性的x偏振器。參照圖17A，來自曝光系統(tǒng)的光源的方位角環(huán)形照射165包括在照射165的環(huán)形環(huán)的相對側(cè)上的多個成對的極。特別地，圖17說明2對極160a和160b，其在環(huán)形環(huán)165上彼此相對設(shè)置。
當(dāng)圖17A的方位角環(huán)形照射165入射到并穿過圖17B的選擇性x偏振器光掩模601時，生成圖17C的選擇性y雙極照射170’。在一個實施例中，圖17C的選擇性y雙極照射170’用于在光刻工序的曝光步驟期間，照射集成電路的存儲器單元區(qū)。參照圖17C，選擇性的y雙極照射170’僅包括1對極160b。已經(jīng)通過光掩模601的偏振結(jié)構(gòu)604除去極對160a。
圖18是根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，具有在襯底702的區(qū)域751中形成的偏振結(jié)構(gòu)704的部分光掩模701的原理透視圖。襯底702包括前表面702b和后表面702a，在其中形成偏振結(jié)構(gòu)704。如所示，偏振結(jié)構(gòu)704包括平行延伸到y(tǒng)軸的平行凹槽的圖形。鄰近于并且在不透明鉻圖形線706的相對側(cè)上形成偏振結(jié)構(gòu)704的凹槽。不透明線706是在晶片上形成電路圖形中所使用的許多線中之一。盡管在圖18中未示出，光掩模701實際上可以包括許多不透明線706，其形成將由光刻曝光系統(tǒng)映像的圖形，以將光掩模圖形映像到所制造的集成電路上。
圖19A至19C原理地說明當(dāng)用方位角環(huán)形照射160來照射光掩模701的偏振結(jié)構(gòu)704時，根據(jù)本發(fā)明的圖18的光掩模701的功能。特別地，圖19B包含包括偏振結(jié)構(gòu)704的部分光掩模701的原理透視圖。圖19A原理地說明在光刻曝光期間，用于照射光掩模701的方位角環(huán)形照射160。圖19C原理地說明通過偏振結(jié)構(gòu)704，從入射到光掩模701的前表面702b的方位角環(huán)形照射160而形成的選擇性x雙極照射270。圖19C的選擇性y雙極照射270由在其后側(cè)702a的光掩模701所發(fā)射，并且在一個實施例中用于在光刻曝光期間，照射集成電路的存儲器單元區(qū)。
光掩模701是選擇性的y偏振器。參照圖19A，來自曝光系統(tǒng)的光源的方位角環(huán)形照射160包括在照射160的環(huán)形環(huán)的相對側(cè)上的多個成對的極。特別地，圖19A說明4對極160a、160b、160c和160d，其在環(huán)形環(huán)160上彼此相對設(shè)置。
當(dāng)圖19A的方位角環(huán)形照射160入射到并穿過圖19B的選擇性y偏振器光掩模701時，生成圖19C的選擇性x雙極照射270。在一個實施例中，圖19C的選擇性x雙極照射270用于在光刻工序的曝光步驟期間，照射集成電路的存儲器單元區(qū)。參照圖19C，選擇性的x雙極照射270僅包括三對極160a、160c和160d。已經(jīng)通過光掩模701的偏振結(jié)構(gòu)704除去極對160a。
圖20A至20C原理地說明當(dāng)用方位角環(huán)形照射165來照射光掩模701的偏振結(jié)構(gòu)704時，根據(jù)本發(fā)明的圖18的光掩模701的功能。特別地，圖20B包含包括偏振結(jié)構(gòu)704的部分光掩模701的原理透視圖。圖20A原理地說明在光刻曝光期間，用于照射光掩模701的方位角環(huán)形照射165。圖20C原理地說明通過偏振結(jié)構(gòu)704，從入射到光掩模701的前表面702b的方位角環(huán)形照射165而形成的選擇性x雙極照射270’。圖20C的選擇性x雙極照射270’由在其后側(cè)702a的光掩模701所發(fā)射，并且在一個實施例中用于在光刻曝光期間，照射集成電路的存儲器單元區(qū)。
光掩模701是選擇性的y偏振器。參照圖20A，來自曝光系統(tǒng)的光源的方位角環(huán)形照射165包括在照射165的環(huán)形環(huán)的相對側(cè)上的多個成對的極。特別地，圖20說明2對極160a和160b，其在環(huán)形環(huán)165上彼此相對設(shè)置。
當(dāng)圖20A的方位角環(huán)形照射165入射到并穿過圖20B的選擇性y偏振器光掩模701時，生成圖20C的選擇性x雙極照射270’。在一個實施例中，圖20C的選擇性x雙極照射270’用于在光刻工序的曝光步驟期間，照射集成電路的存儲器單元區(qū)。參照圖20C，選擇性的x雙極照射270’僅包括1對極160a。已經(jīng)通過光掩模701的偏振結(jié)構(gòu)704除去極對160b。
圖21和22包含根據(jù)本發(fā)明的實施例的三種類型的光掩模的原理透視圖。圖21和22的實施例可應(yīng)用到上文所描述的本發(fā)明的實施例。
圖21包含根據(jù)本發(fā)明的第一類型和第二類型的光掩模801的原理透視圖。將圖21的光掩模801在此稱為“類型1”或“類型2”光掩模。即，在此所指的類型1和類型2光掩模具有相同或相似的結(jié)構(gòu)。然而，它們的制造過程是不同的。參照圖21，光掩模801包括由例如石英的材料構(gòu)成的透明襯底802。襯底802包括前表面802b和后表面802a，在其上形成本發(fā)明的偏振結(jié)構(gòu)。光掩模801還包括由例如格的材料所構(gòu)成的不透明線806的圖形。相鄰于并在不透明線806的相對側(cè)上形成偏振結(jié)構(gòu)804。根據(jù)本發(fā)明，來自光刻曝光系統(tǒng)的源的光入射到光掩模801的前表面802b。根據(jù)本發(fā)明的上述詳細說明，在襯底802的后側(cè)802a的偏振結(jié)構(gòu)804改變離開光掩模的后側(cè)802a的照射的照射類型，使得其與入射到光掩模801的前表面802b的照射的照射類型不同。
圖22包含根據(jù)本發(fā)明的第三類型的光掩模901的原理透視圖。圖22的光掩模901在此稱為“類型2”和“類型3”光掩模。參照圖22，光掩模901包括由例如石英的材料所構(gòu)成的透明襯底902。襯底902包括前表面902b和后表面902a，在其上形成本發(fā)明的偏振結(jié)構(gòu)904。光掩模901還包括由例如鉻的材料構(gòu)成的不透明線906的圖形。相鄰于并在不透明線906的相對側(cè)上形成偏振結(jié)構(gòu)904。根據(jù)本發(fā)明，來自光刻曝光系統(tǒng)中的源的光入射到光掩模901的前表面902b。根據(jù)本發(fā)明的上述詳細說明，在襯底902的后側(cè)902a的偏振結(jié)構(gòu)904改變離開光掩模的后側(cè)902a的照射的照射類型，使得其與入射到光掩模901的前表面902b的照射的照射類型不同。
圖23A至23E包含用于制造圖21的類型1光掩模801的工序的實施例的原理透視圖。參照圖23A，提供了具有由例如石英的材料構(gòu)成的透明襯底802的襯底。襯底802具有前表面802b和后表面802a。在襯底802的后表面802a上形成例如鉻的不透明材料的膜。
參照圖23B，例如通過蝕刻來構(gòu)圖鉻膜806，以在襯底802上的后表面802a上形成線806的圖形。參照圖23C，在襯底802的后表面802a和不透明線806上形成蝕刻掩模873，并構(gòu)圖蝕刻掩模873。參照圖23D，蝕刻襯底802以在后表面802a上使用蝕刻掩模873形成偏振結(jié)構(gòu)804。參照圖23E，除去蝕刻掩模873。
圖24A至24D包含用于制造圖21的類型2光掩模801的工序的實施例的原理透視圖。參照圖24A，提供了由例如石英的材料構(gòu)成的透明襯底802。襯底802具有前表面802b和后表面802a。在襯底802的后表面802a上形成蝕刻掩模873。參照圖24B，使用蝕刻掩模873，蝕刻襯底802以在后表面802a上形成偏振結(jié)構(gòu)804。參照圖24C，除去蝕刻掩模873，并在具有偏振結(jié)構(gòu)804的襯底802的后表面802a上形成例如鉻的不透明材料膜875。參照圖24D，例如通過蝕刻來構(gòu)圖鉻膜806，以在襯底802的后表面802a上形成線806的圖形。
應(yīng)注意，通過參照圖23A至23E說明的工序形成的光掩模801的結(jié)構(gòu)與通過參照圖24A至24D說明的工序形成的光掩模801的結(jié)構(gòu)不同。特別地，在由圖23A至23E的工序所形成的光掩模801(類型1)中，在形成不透明線806之后形成偏振結(jié)構(gòu)804。結(jié)果，在類型1光掩模801中，偏振結(jié)構(gòu)僅僅出現(xiàn)在相鄰于線806但不在線806之下的襯底802上。與此相反，在通過圖24A至24D的工序形成的光掩模801(類型2)中，在不透明線806之前形成偏振結(jié)構(gòu)804。結(jié)果，在類型2光掩模801中，鄰近于不透明線806并在不透明線806之下形成偏振結(jié)構(gòu)804。
圖25A至25D包含用于制造圖22的類型3光掩模901的工序的實施例的原理透視圖。參照圖25A，提供了具有由例如石英的材料構(gòu)成的透明襯底902的襯底。襯底902具有前表面902b和后表面902a。在襯底902的后表面902a上形成例如鉻的不透明材料的膜871。
參照圖25B，例如通過蝕刻來構(gòu)圖鉻膜906，以在襯底902上的后表面902a上形成線906的圖形。參照圖25C，在襯底902的后表面902a和線906上淀積例如石英的透明材料的層967。層967的厚度與曝光系統(tǒng)的照射光的波長λ可相比。參照圖25D，在層967上形成蝕刻掩模(未示出)，并使用蝕刻掩模蝕刻層967，以在襯底902的后表面902a上形成偏振結(jié)構(gòu)904，并且除去蝕刻掩模。
圖26包含本發(fā)明的類型1、類型2和類型3光掩模，以及沒有本發(fā)明的結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)二元掩模的特征對比曲線圖。圖26的曲線說明相對于傳統(tǒng)二元掩模，本發(fā)明的所有光掩模具有改進的特征對比，以及因此具有改進的分辨率。水平軸是在光掩模上的Cr圖形的位置，以及垂直軸是光的強度。具體地，位置0是一個Cr圖形的中心位置，以及0.14或-0.14是另一Cr圖形的中心位置。曲線表示由光掩模傳送的光強度的虛像。通過照射條件來分辨每個圖中的3條曲線，即入射光的未偏振的環(huán)形照射、方位角環(huán)形照射、TE偏振的環(huán)形照射和非偏振的環(huán)形照射。在圖中波的振幅越大，光掩模的分辨率越大。因此，圖說明相對于傳統(tǒng)二元掩模，本發(fā)明的所有光掩模具有改進的特征對比，以及因此具有改進的分辨率。
圖27包含本發(fā)明的三種掩模類型和傳統(tǒng)二元掩模的性能的圖。在圖27的圖中，閾值是獲得虛像中的目標(biāo)CD的光強。NILS是標(biāo)準(zhǔn)化的圖像對數(shù)斜率。較高的NILS表示更強的光刻性能。FPM表示前側(cè)偏振的掩模。
本發(fā)明提供光掩模和制造光掩模的方法，其在光刻曝光操作期間提供選擇性的、區(qū)域的照射最優(yōu)化?？梢詫⒃诖嗣枋龅母鞣N光掩模和制造光掩模的方法選擇性地應(yīng)用到單個光掩模的多個區(qū)域，以生成最佳的照射條件。即，可以將在此描述的光掩模類型之一應(yīng)用到相同光掩模的多個區(qū)域和/或?qū)⒃诖嗣枋龅牟煌愋凸庋谀?yīng)用到單個光掩模的多個區(qū)域。這樣，根據(jù)本發(fā)明的單個光掩?？梢杂糜诋a(chǎn)生優(yōu)化的照射條件的多個區(qū)域，用于在曝光工序期間由單個光掩模使用。該多個區(qū)域可具有相同和/或不同的優(yōu)化照射條件。
盡管參照其示例性實施例具體示出并描述了本發(fā)明，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可理解可以在此作出形式和細節(jié)上的各種改變，而不背離有下面的權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和實質(zhì)。
權(quán)利要求
1.一種光掩模，包括具有第一區(qū)域和第二區(qū)域的襯底；在第一和第二區(qū)域之一的襯底中形成的偏振結(jié)構(gòu)，使得當(dāng)?shù)谝徽丈漕愋偷妮椛渥矒粢r底和偏振結(jié)構(gòu)時，在第一和第二區(qū)域之一中形成第二照射類型的輻射，并在第一和第二區(qū)域的另一個中形成第三照射類型的輻射。
2.如權(quán)利要求1的光掩模，其中第一和第三照射類型相同。
3.如權(quán)利要求1的光掩模，其中第一照射類型是方位角偏振的照射。
4.如權(quán)利要求3的光掩模，其中方位角偏振的照射是方位角橫向磁極照射。
5.如權(quán)利要求1的光掩模，其中第一照射類型是環(huán)形類型照射。
6.如權(quán)利要求1的光掩模，其中第一照射類型是四極型照射。
7.如權(quán)利要求1的光掩模，其中通過穿過第一區(qū)域的輻射形成第二照射類型。
8.如權(quán)利要求7的光掩模，其中第一區(qū)域是偏振的區(qū)域。
9.如權(quán)利要求8的光掩模，其中第三照射類型與第一照射類型相同。
10.如權(quán)利要求7的光掩模，其中第二照射類型是雙極。
11.如權(quán)利要求1的光掩模，還包括在襯底上形成的圖形。
12.如權(quán)利要求11的光掩模，其中該圖形包括鉻。
13.如權(quán)利要求11的光掩模，其中在該圖形附近形成偏振結(jié)構(gòu)。
14.如權(quán)利要求11的光掩模，其中在襯底的鉻側(cè)形成偏振結(jié)構(gòu)。
15.如權(quán)利要求1的光掩模，其中偏振結(jié)構(gòu)包括形成在襯底中的凹槽圖形。
16.如權(quán)利要求1的光掩模，其中襯底包括石英。
17.一種制造光掩模的方法，包括提供具有第一區(qū)域和第二區(qū)域的襯底；以及在第一和第二區(qū)域之一中的襯底中形成偏振結(jié)構(gòu)，使得當(dāng)?shù)谝徽丈漕愋偷妮椛錄_擊襯底和偏振結(jié)構(gòu)時，在第一和第二區(qū)域之一中形成第二照射類型的輻射，并在第一和第二區(qū)域的另一個中形成第三照射類型的輻射。
18.如權(quán)利要求17的方法，其中第一和第三照射類型相同。
19.如權(quán)利要求17的方法，其中第一照射類型是方位角偏振的照射。
20.如權(quán)利要求19的方法，其中方位角偏振的照射是方位角橫向磁極照射。
21.如權(quán)利要求17的方法，其中第一照射類型是環(huán)形類型照射。
22.如權(quán)利要求17的方法，其中第一照射類型是四極型照射。
23.如權(quán)利要求17的方法，其中通過穿過第一區(qū)域的輻射形成第二照射類型。
24.如權(quán)利要求23的方法，其中第一區(qū)域是偏振的區(qū)域。
25.如權(quán)利要求24的方法，其中第三照射類型與第一照射類型相同。
26.如權(quán)利要求23的方法，其中第二照射類型是雙極。
27.如權(quán)利要求17的方法，還包括在襯底上形成圖形。
28.如權(quán)利要求27的方法，其中該圖形包括鉻。
29.如權(quán)利要求27的方法，其中在該圖形附近形成偏振結(jié)構(gòu)。
30.如權(quán)利要求27的方法，其中在襯底的鉻側(cè)的表面上形成偏振結(jié)構(gòu)。
31.如權(quán)利要求17的方法，其中偏振結(jié)構(gòu)包括形成在襯底中的凹槽圖形。
32.如權(quán)利要求17的方法，其中襯底包括石英。
33.如權(quán)利要求17的方法，還包括在襯底上形成不透明材料層；構(gòu)圖不透明材料層，以在襯底上形成圖形；在該圖形上形成透明材料層；以及構(gòu)圖透明材料以在該圖形附近形成偏振結(jié)構(gòu)。
34.如權(quán)利要求33的方法，其中襯底由透明材料構(gòu)成。
35.如權(quán)利要求33的方法，其中透明材料包括石英。
36.如權(quán)利要求33的方法，其中不透明材料包括鉻。
37.如權(quán)利要求17的方法，還包括構(gòu)圖襯底以形成偏振結(jié)構(gòu)；在具有偏振結(jié)構(gòu)的襯底上形成不透明材料層；以及構(gòu)圖不透明材料以在偏振結(jié)構(gòu)附近形成圖形。
38.如權(quán)利要求37的方法，其中不透明材料包括鉻。
39.如權(quán)利要求17的方法，還包括在襯底上形成不透明材料層；構(gòu)圖不透明材料層以在襯底上形成圖形，使得露出部分襯底；以及構(gòu)圖襯底的露出部分，以在圖形附近形成偏振結(jié)構(gòu)。
40.如權(quán)利要求39的方法，其中不透明材料包括鉻。
41.一種在制造電路中使用的光刻方法，包括在半導(dǎo)體襯底上定位光掩模，在該半導(dǎo)體襯底上形成電路，該電路具有對應(yīng)于光掩模的第一和第二區(qū)域的第一和第二區(qū)域，該光掩模具有在光掩模的第一和第二區(qū)域之一中形成的偏振結(jié)構(gòu)；以及使用第一照射類型的輻射照射光掩模，使得第二照射類型的輻射沖擊對應(yīng)于光掩模的第一和第二區(qū)域的襯底的第一和第二區(qū)域之一，以及第三照射類型的輻射沖擊襯底的第一和第二區(qū)域的另一個。
42.如權(quán)利要求41的方法，其中電路是存儲器電路。
43.如權(quán)利要求42的方法，其中電路是DRAM電路。
44.如權(quán)利要求42的方法，其中電路的第一區(qū)域包括存儲單元，以及電路的第二區(qū)域包括外圍電路。
45.如權(quán)利要求41的方法，其中第一和第三照射類型相同。
46.如權(quán)利要求41的方法，其中第一照射類型是方位角偏振的照射。
47.如權(quán)利要求46的方法，其中方位角偏振的照射是方位角橫向磁極照射。
48.如權(quán)利要求41的方法，其中第一照射類型是環(huán)形類型照射。
49.如權(quán)利要求41的方法，其中第一照射類型是四極型照射。
50.如權(quán)利要求41的方法，其中通過穿過第一區(qū)域的輻射形成第二照射類型。
51.如權(quán)利要求50的方法，其中第一區(qū)域是偏振的區(qū)域。
52.如權(quán)利要求51的方法，其中第三照射類型與第一照射類型相同。
53.如權(quán)利要求50的方法，其中第二照射類型是雙極。
54.一種光掩模，包括具有第一區(qū)域和第二區(qū)域的襯底；以及在第一和第二區(qū)域之一中的襯底中形成的偏振結(jié)構(gòu)；其中在襯底的鉻側(cè)的表面上形成該偏振結(jié)構(gòu)。
55.一種制造光掩模的方法，該方法包括提供具有第一區(qū)域和第二區(qū)域的襯底；以及在第一和第二區(qū)域之一中的襯底中形成偏振結(jié)構(gòu)；其中在襯底的鉻側(cè)的表面上形成該偏振結(jié)構(gòu)。
全文摘要
根據(jù)本發(fā)明的光掩模根據(jù)使用光掩模所形成的圖像類型的照射類型提供選擇性區(qū)域優(yōu)化。光掩模包括光偏振結(jié)構(gòu)，其偏振入射到偏振結(jié)構(gòu)的光。來自光刻曝光系統(tǒng)中的源的第一照射類型的光入射到光掩模。部分光入射到包括偏振結(jié)構(gòu)的光掩模的區(qū)域，并且光的另一部分入射到不包括偏振結(jié)構(gòu)的光掩模的另一區(qū)域。將入射到偏振結(jié)構(gòu)的光的照射類型改變?yōu)榈诙丈漕愋?，使得來自具有偏振結(jié)構(gòu)的光掩模區(qū)域的入射到例如集成電路晶片襯底的光是第二照射類型。沒有入射到偏振結(jié)構(gòu)的部分光的照射類型沒有改變，使得來自光掩模的該部分的入射到晶片的另一部分的光是第一類型。通過選擇性地區(qū)域地控制光刻工序中的照射類型，在晶片的整個區(qū)域中優(yōu)化曝光系統(tǒng)的分辨率。
文檔編號G03F7/20GK1881086SQ20061009251
公開日2006年12月20日 申請日期2006年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月15日
發(fā)明者許圣民, 金熙范, 李東根, 全爘旭 申請人:三星電子株式會社