專利名稱：蝕刻掩膜形成方法、控制程序以及程序存儲(chǔ)介質(zhì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于在半導(dǎo)體晶圓等基板上形成進(jìn)行等離 子蝕刻等的蝕刻處理時(shí)使用的蝕刻掩膜的蝕刻掩膜形成方法、 控制程序以及程序存儲(chǔ)介質(zhì)。
背景技術(shù)：
自以往起，在半導(dǎo)體裝置等制造工序中，在半導(dǎo)體晶圓等 的基板上實(shí)施等離子蝕刻等蝕刻處理而進(jìn)行微細(xì)電路圖案等的 形成。在這樣的蝕刻處理工序中，通過使用了光致抗蝕劑的光 刻工序來進(jìn)行蝕刻掩膜的形成。
在這樣的光刻工序中，為了適應(yīng)所形成的圖案的微細(xì)化， 開發(fā)了各種的技術(shù)。作為其中一種技術(shù)，有所謂雙圖案形成法。 在該雙圖案形成法中，通過進(jìn)行第l掩膜圖案形成步驟和在該
第l掩膜圖案形成步驟之后實(shí)施的第2掩膜圖案形成步驟的2個(gè) 階段的圖案形成，可形成比經(jīng)過l次圖案形成而形成蝕刻掩膜 時(shí)更微細(xì)間隔的蝕刻掩膜(例如參照專利文獻(xiàn)1)。
另外，關(guān)于在光致抗蝕劑的曝光上所使用的中間掩膜 (reticule), 還知有應(yīng)用OPC(Optical Proximity Correction, 光學(xué)接近修正)進(jìn)行圖案的微細(xì)化的技術(shù)。在應(yīng)用該OPC技術(shù)的 中間掩膜上，對(duì)于純粹直線狀的掩膜圖案，形成比較簡(jiǎn)單的圖 案，但例如在形成如圖4的(a)所示的L字型的掩膜圖案(光致抗 蝕劑圖案)l等非直線狀的掩膜圖案時(shí)，用于曝光時(shí)的中間掩膜 形成為如圖4的(b)所示的圖案2那樣復(fù)雜形狀的圖案。 專利文獻(xiàn)L 日本特開2007 — 027742號(hào)公才艮 如上所述，在以往技術(shù)中，存在當(dāng)形成L字型的掩膜圖案
等非直線狀的微細(xì)掩膜圖案時(shí)，中間掩膜形成為較復(fù)雜的圖案
的課題。
另外，采用雙圖案形成技術(shù)，要想利用經(jīng)第l掩膜圖案形
成步驟形成的直線狀的圖案和經(jīng)第2掩膜圖案形成步驟形成的 直線狀的圖案來形成這樣的L字型的掩膜圖案等時(shí)，假設(shè)當(dāng)這2 個(gè)直線狀的圖案之間空開間隔等時(shí)，則2個(gè)直線狀的圖案處于 分離的狀態(tài)；當(dāng)使用這樣的掩膜圖案形成門極等時(shí)，則成為處 于切斷了電連接的狀態(tài)下的門極。
因此，需要使2個(gè)直線狀圖案的端部凸出的方式疊合起來 使得2個(gè)圖案不分離。但是，若該凸出量過大，則可能與鄰接 的圖案發(fā)生電短路。因此，考慮通過蝕刻去除凸出的部分的方 法，存在對(duì)疊合部分的控制(壓合(Stitching)控制)比較繁鎖的 課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于所述以往的問題而開發(fā)出來的，因此，可提 供不使用復(fù)雜圖案的中間掩膜也能夠容易高精度地形成非直線 狀微細(xì)圖案的蝕刻掩膜的蝕刻掩膜形成方法、控制程序以及程 序存儲(chǔ)介質(zhì)。
技術(shù)方案1的蝕刻掩膜形成方法是形成用于將基板上的被 蝕刻層蝕刻為規(guī)定圖案的蝕刻掩膜的方法，其特征在于，在該 方法中具有第l掩膜圖案形成步驟、和在上述第l掩膜圖案形成 步驟之后實(shí)施的第2掩膜圖案形成步驟，經(jīng)過上述第l掩膜圖案 形成步驟形成的第1圖案和經(jīng)過上述第2掩膜圖案形成步驟形 成的第2圖案至少具有1個(gè)疊合部，上述第l掩膜圖案形成步驟 具有第1圖案修整(trimming)步驟和第1掩膜蝕刻步驟，上述第 2掩膜圖案形成步驟具有第2圖案修整步驟和第2掩膜蝕刻步
驟；通過上述第2圖案修整步驟進(jìn)行修正而使凸出部分的凸出
量減少，由此來形成至少l個(gè)上述疊合部。
技術(shù)方案2的蝕刻掩膜形成方法是如技術(shù)方案1所述的蝕
刻掩膜形成方法，其特征在于，上述基板具有形成于上述被蝕
刻層上的第2掩膜層和形成于上述第2掩膜層上的第l掩膜層， 在上述第l掩膜圖案形成步驟中，在上述第l掩膜層上形成上述 第l圖案；在上述第2掩膜圖案形成步驟中，在上述第2掩膜層 上形成上述第2圖案。
技術(shù)方案3的蝕刻掩膜形成方法是技術(shù)方案1或2所述的蝕 刻掩膜形成方法，其特征在于，上述第l圖案與上述第2圖案在 上述疊合部中不處于同一條直線上。
技術(shù)方案4的蝕刻掩膜形成方法是技術(shù)方案1 ~ 3中任一項(xiàng) 所述的蝕刻掩膜形成方法，其特征在于，上述第2圖案修整步 驟同時(shí)進(jìn)行使上述第2圖案的長(zhǎng)度為規(guī)定長(zhǎng)度的修整。
技術(shù)方案5的控制程序是在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行、對(duì)形成用于將 基板上的被蝕刻層蝕刻為規(guī)定圖案的蝕刻掩膜的裝置進(jìn)行控制 的控制程序，其特征在于，當(dāng)運(yùn)行該控制程序時(shí)，控制形成上 述蝕刻掩膜的裝置，使得該裝置實(shí)施技術(shù)方案l ~ 4中任一項(xiàng)所 述的蝕刻掩膜形成方法。
技術(shù)方案6的程序存儲(chǔ)介質(zhì)是存儲(chǔ)有在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的、 用于對(duì)形成蝕刻掩膜的裝置進(jìn)行控制的控制程序的程序存儲(chǔ)介 質(zhì)，該蝕刻掩膜用于將基板上的被蝕刻層蝕刻為規(guī)定圖案，其 特征在于，當(dāng)運(yùn)行上述控制程序時(shí)，控制形成上述蝕刻掩膜的 裝置，使得該裝置實(shí)施技術(shù)方案l ~ 4中任一項(xiàng)所述的蝕刻掩膜 形成方法。
根據(jù)本發(fā)明，可提供一種不使用復(fù)雜圖案的中間掩膜就能 夠高精度且容易地形成非直線狀的微細(xì)圖案的蝕刻掩膜的蝕刻
掩膜形成方法、控制程序以及程序存儲(chǔ)介質(zhì)。


圖l是示意性表示本發(fā)明的一實(shí)施方式的概略結(jié)構(gòu)的圖。
圖2是用于說明本發(fā)明的 一 實(shí)施方式的工序的圖。 圖3是示意性表示本發(fā)明的一實(shí)施方式中采用的裝置的概 略結(jié)構(gòu)的圖。
圖4是用于說明現(xiàn)有技術(shù)的圖。
具體實(shí)施例方式
以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的一實(shí)施方式進(jìn)行說明。
圖l是放大且示意性地表示本發(fā)明的實(shí)施方式的半導(dǎo)體晶 圓W的一部分。在該實(shí)施方式中，如圖中的點(diǎn)線所示，使用具 有直線狀的曝光圖案10的中間掩膜、和具有直線狀的曝光圖案 15的中間掩膜的這2個(gè)中間掩膜進(jìn)行曝光，使得該2個(gè)中間掩膜 的直線端部相疊合，在半導(dǎo)體晶圓W上形成大致L字型的蝕刻 掩膜。這樣，通過使用具有直線狀曝光圖案的2個(gè)中間掩膜而 不是具有角部的非直線狀的曝光圖案，可使OPC模型簡(jiǎn)單化， 如圖4所示，不需要使用復(fù)雜圖案的中間掩膜。
圖2的(a) ~ (i)示意性地表示本實(shí)施方式中的蝕刻掩膜的形 成工序。同圖所示，在本實(shí)施方式中，首先，使用第l中間掩 膜，對(duì)形成于半導(dǎo)體晶圓W上的光致抗蝕劑ll進(jìn)行曝光，而復(fù) 制直線狀的曝光圖案IO(圖2的(a))。
接著，進(jìn)行光致抗蝕劑ll的顯影處理，保留與曝光圖案相 對(duì)應(yīng)的形狀的光致抗蝕劑11,在其它部分形成為使形成于半導(dǎo) 體晶圓W表面的Si02層12露出的狀態(tài)(圖2的(b))。
其次，進(jìn)行第l圖案修整步驟，使光致抗蝕劑ll的圖案收
縮(shrink)為規(guī)定的粗細(xì)、長(zhǎng)度(圖2的(c))。
然后，將經(jīng)過修整收縮的光致抗蝕劑11的圖案作為掩膜來 進(jìn)行第l掩膜蝕刻步驟，對(duì)作為第l掩膜層的Si02層12進(jìn)行蝕 刻，使Si02層12保留收縮后的光致抗蝕劑ll的圖案的形狀，通 過灰化處理(ashing)來去除光致抗蝕劑11(圖2的(d))。在該狀態(tài) 下，除Si02層12以外的部分形成下層的S"N4層(第2掩膜層)13 露出的狀態(tài)。
以上的工序是第l掩膜圖案形成步驟，在半導(dǎo)體晶圓W上， 形成有由作為第l掩膜層的Si02層12構(gòu)成的直線狀的第1圖案。 接著，繼續(xù)進(jìn)行如下所示的第2掩膜圖案形成步驟。
在第2掩膜圖案形成步驟中，在半導(dǎo)體晶圓W上再次涂布光 致抗蝕劑14,使用第2中間掩膜，對(duì)光致抗蝕劑14進(jìn)行曝光， 復(fù)制直線狀的曝光圖案15(圖2的(e))。另外，圖2的(e)表示將光 致抗蝕劑]4顯影后的狀態(tài)。在該工序中，為使曝光圖案15的端 部與由Si()2層12構(gòu)成的直線狀的第1圖案的端部可靠地疊合一 起，而將其對(duì)位成其一部分凸出的狀態(tài)，并復(fù)制曝光圖案15。
接著，在保留經(jīng)過如上述顯影處理后的曝光圖案那樣的形 狀的光致抗蝕劑14的狀態(tài)下，測(cè)定光致抗蝕劑14的端部從由經(jīng) 過第l掩膜圖案形成步驟形成的Si02層12構(gòu)成的直線狀的第1 圖案中凸出的凸出量(圖2的(f)中所示的長(zhǎng)度L)(圖2的(f))。
接著，進(jìn)行第2圖案修整步驟，將光致抗蝕劑14的圖案修 整為規(guī)定的粗細(xì)、長(zhǎng)度(圖2的(g))。此時(shí)，以使上述凸出量(圖2 的(f)中所示的長(zhǎng)度L)在規(guī)定量以下的方式對(duì)收縮量進(jìn)行控制。
接著，將經(jīng)過收縮的光致抗蝕劑14的圖案作為掩膜來進(jìn)行 第2掩膜蝕刻步驟(圖2的(h)),對(duì)作為第2掩膜層的S"N4層13進(jìn) 行蝕刻，使S"N4層13保留經(jīng)過收縮的光致抗蝕劑14的圖案的 形狀而形成使下層的多晶硅層16露出的狀態(tài)，通過灰化處理來 去除光致抗蝕劑14 (圖2的(i))。
經(jīng)過以上的工序，可形成呈大致L字型的蝕刻掩膜，其后，
使用該大致L字型的蝕刻掩膜進(jìn)行多晶硅層16的蝕刻，使多晶 硅層16形成為大致L字型。
另外，在上述實(shí)施方式中，已對(duì)形成大致L字型的蝕刻掩 膜的情況進(jìn)行說明，但如果是例如呈大致〕字型的蝕刻掩膜、 或其它具有以非直角的角度而曲折的部分的蝕刻掩膜等非直線 狀的蝕刻掩膜，也同樣可適用于其它形狀的情況。
圖3是示意性地表示用于實(shí)施上述蝕刻掩膜形成方法的裝 置的結(jié)構(gòu)一例的俯視圖。在該裝置的內(nèi)部設(shè)置搬運(yùn)半導(dǎo)體晶圓 W的纟般運(yùn)^/L構(gòu)，該I般運(yùn)^/L構(gòu)具有形成為長(zhǎng)方形狀的纟般運(yùn)部31。 在一側(cè)(圖中的下側(cè))沿著該搬運(yùn)部31的長(zhǎng)邊方向設(shè)置有載置 收納有半導(dǎo)體晶圓W的盒或環(huán)形件(hoop)的多個(gè)載置部32、33、 和用于測(cè)定形成于半導(dǎo)體晶圓W上的圖案的所期望部位尺寸 (CD)的測(cè)定裝置38。另外，在另一側(cè)(圖中的上側(cè))，沿著搬運(yùn) 部31的長(zhǎng)邊方向設(shè)置有用于對(duì)半導(dǎo)體晶圓W實(shí)施蝕刻處理的 多個(gè)等離子蝕刻處理部35、 36、 37。
另外，在搬運(yùn)部31的一端部，設(shè)置有用于對(duì)半導(dǎo)體晶圓W 進(jìn)行對(duì)位的對(duì)位裝置34。并且，利用搬運(yùn)部31的搬運(yùn)機(jī)構(gòu)將半 導(dǎo)體晶圓W從載置于載置部32、 33的盒或環(huán)形件中取出，將所 取出的半導(dǎo)體晶圓W暫時(shí)搬運(yùn)到對(duì)位裝置34中，在此進(jìn)行對(duì)位 后，被送往各等離子蝕刻處理部35、 36、 37以及測(cè)定裝置38， 進(jìn)行蝕刻處理以及對(duì)圖案的所期望部位的尺寸(CD)進(jìn)行測(cè)定， 將完成處理的半導(dǎo)體晶圓W收納入載置于載置部32、 33上的盒 或環(huán)形件內(nèi)。
上述裝置的各構(gòu)成部是受過程控制裝置50的控制而構(gòu)成 的。用戶界面51與過程控制裝置50相連接,，用戶界面51由用于
進(jìn)行命令的輸入操作等的鍵盤、對(duì)裝置的運(yùn)行狀況進(jìn)行可視化 顯示的顯示器等構(gòu)成。
另外，存儲(chǔ)部52與過程控制裝置50相連接，該存儲(chǔ)部52 儲(chǔ)存有在該裝置中運(yùn)行的用于通過過程控制裝置5 0的控制來 實(shí)現(xiàn)各種處理的控制程序、和用于根據(jù)處理?xiàng)l件使裝置的各構(gòu) 成部執(zhí)行處理的控制程序、即制程程序(recipe)。制程程序可以 存儲(chǔ)在硬盤、半導(dǎo)體存儲(chǔ)裝置等的程序存儲(chǔ)介質(zhì)中，也可以以 存儲(chǔ)于CDROM、 DVD等可移動(dòng)的程序存儲(chǔ)介質(zhì)中的狀態(tài)而安 裝在存儲(chǔ)部52的規(guī)定位置。進(jìn)而，也可經(jīng)由例如專用線路將制 程程序從其它裝置適當(dāng)傳送過來。
然后，根據(jù)需要，由來自用戶界面51的指示等將任意的制 程程序從存儲(chǔ)部52中調(diào)出而使過程控制裝置504丸行，從而在過 程控制裝置5 ()的控制下在該裝置中進(jìn)行所期望的處理。
使用上述構(gòu)成的裝置，可進(jìn)行上述凸出量(圖2所示長(zhǎng)度L) 的測(cè)定以及Si02層12的蝕刻處理、Si3N4層16的蝕刻處理，形 成蝕刻掩膜。
權(quán)利要求
1. 一種蝕刻掩膜形成方法，其形成用于將基板上的被蝕刻層蝕刻為規(guī)定圖案的蝕刻掩膜，其特征在于，在該蝕刻掩膜形成方法中包括第1掩膜圖案形成步驟、和在上述第1掩膜圖案形成步驟之后實(shí)施的第2掩膜圖案形成步驟，經(jīng)過上述第1掩膜圖案形成步驟形成的第1圖案和經(jīng)過上述第2掩膜圖案形成步驟形成的第2圖案至少具有1個(gè)疊合部，上述第1掩膜圖案形成步驟具有第1圖案修整步驟和第1掩膜蝕刻步驟，上述第2掩膜圖案形成步驟具有第2圖案修整步驟和第2掩膜蝕刻步驟；通過上述第2圖案修整步驟以使凸出部分的凸出量減少的方式進(jìn)行修正來形成至少1個(gè)上述疊合部。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的蝕刻掩膜形成方法，其特征在于， 上述基板具有形成于上述被蝕刻層上的第2掩膜層和形成于上述第2掩膜層上的第l掩膜層，在上述第].掩膜圖案形成步驟中，在上述第l掩膜層上形成 上述第l圖案，在上述第2掩膜圖案形成步驟中，在上述第2掩膜層上形成 上述第2圖案。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的蝕刻掩膜形成方法，其特征 在于，上述第1圖案與上述第2圖案在上述疊合部中不處于同一 條直線上。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l ~ 3當(dāng)中任一項(xiàng)所迷的蝕刻掩膜形成方法，其特征在于，上述第2圖案修整步驟同時(shí)進(jìn)行使上述第2圖案的長(zhǎng)度為 規(guī)定長(zhǎng)度的修整。
5. —種控制程序，其是在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行而對(duì)形成蝕刻掩 膜的裝置進(jìn)行控制的控制程序，該蝕刻掩膜用于將基板上的被 蝕刻層蝕刻為規(guī)定圖案，其特征在于，當(dāng)運(yùn)行該控制程序時(shí)， 控制形成上述蝕刻掩膜的裝置，以便實(shí)施技術(shù)方案l ~ 4中任一 項(xiàng)所述的蝕刻掩膜形成方法。
6. —種程序存儲(chǔ)介質(zhì)，其是存儲(chǔ)有在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的、用于對(duì)形成蝕刻掩膜的裝置進(jìn)行控制的控制程序的程序存儲(chǔ)介 質(zhì)，該蝕刻掩膜用于將基板上的被蝕刻層蝕刻為規(guī)定圖案，其 特征在于，當(dāng)運(yùn)行上述控制程序時(shí)，控制形成上述蝕刻掩膜的裝置，以便實(shí)施技術(shù)方案l ~ 4中任一項(xiàng)所述的蝕刻掩膜形成方法。
全文摘要
本發(fā)明提供不使用復(fù)雜圖案的中間掩膜也能夠高精度且容易地形成非直線狀的微細(xì)圖案的蝕刻掩膜的蝕刻掩膜形成方法、控制程序以及程序存儲(chǔ)介質(zhì)。使用第1中間掩膜，將直線狀的曝光圖案(10)復(fù)制、顯影于光致抗蝕劑(11)上、并進(jìn)行修整，其后以其作為掩膜來蝕刻SiO₂層(12)。接著，使用第2中間掩膜，將直線狀的曝光圖案(15)復(fù)制、顯影于光致抗蝕劑(14)上，其后對(duì)光致抗蝕劑(14)端部從SiO₂層(12)凸出的凸出量L進(jìn)行測(cè)定。接著，將光致抗蝕劑(14)的圖案修整為規(guī)定的粗細(xì)、長(zhǎng)度，并且使凸出量L為規(guī)定量以下，以其作為掩膜對(duì)Si₃N₄層(13)進(jìn)行蝕刻，從而形成大致L字型的蝕刻掩膜。
文檔編號(hào)H01L21/3065GK101393389SQ200810161240
公開日2009年3月25日 申請(qǐng)日期2008年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月21日
發(fā)明者八田浩一, 西村榮一 申請(qǐng)人:東京毅力科創(chuàng)株式會(huì)社