发明名称 供修正光罩图样之方法、曝光光罩、以及光罩制造方法
摘要 一种用于修正曝光光罩的方法,曝光光罩包括:光罩基底膜,其具有反射EUV的功能;及吸收体薄膜,其系经图样化在光罩基底膜上,以吸收EUV;本方法包括以下步骤:在EUV为垂直入射光罩之前表面时,以及在EUV以可视为垂直的角度入射光罩之前表面时,获得一光能E0;在EUV为倾斜入射光罩之前表面以及EUV被反射时,获得一光能 E1;及根据光能E0和E1之比较结果,修正光罩图样。
申请公布号 TWI281092 申请公布日期 2007.05.11
申请号 TW094104753 申请日期 2005.02.18
申请人 新力股份有限公司 发明人 菅原稔
分类号 G03F1/00(2006.01);H01L21/027(2006.01) 主分类号 G03F1/00(2006.01)
代理机构 代理人 陈长文 台北市松山区敦化北路201号7楼
主权项 1.一种用于修正一曝光光罩之方法,该曝光光罩包 括:一光罩基底膜,其具有反射一EUV之功能;及一吸 收体薄膜,其系经图样化在该光罩基底膜上以吸收 该EUV;及该曝光光罩传输对应于以倾斜入射该光罩 前表面之经反射的EUV形成于该吸收体薄膜上之一 光罩图样的一影像,该方法包含: 在该EUV为垂直入射该光罩之前表面时或该EUV以可 视为垂直的角度入射该光罩之前表面时获得一光 能E0的一步骤; 在该EUV为倾斜入射该光罩之前表面及该EUV被反射 时,获得一光能E1的一步骤;及 根据该等光能E0和E1之比较结果修正该光罩图样的 一步骤。 2.如请求项1之用于修正一曝光光罩之方法,其中: 该光能E0及/或该光能E1为藉由反射该EUV所得之一 近场光的能量。 3.如请求项1之用于修正一曝光光罩之方法,其中: 该光能E0及/或该光能E1为得自和该吸收体薄膜之 一表面之距离介于该EUV之两倍波长处之光线的能 量。 4.如请求项1之用于修正一曝光光罩之方法,其中: 修正该光罩图样之一图样尺寸及一图样位置中至 少一项,致使该光能E1变成大约等于修正该光罩图 样之该步骤中的该光能E0。 5.如请求项1之用于修正一曝光光罩之方法,其中: 修正构成该光罩膜之吸收体薄膜之一膜厚度,致使 该光能E1变成大约等于修正该光罩图样之该步骤 中的该光能E0。 6.如请求项1之用于修正一曝光光罩之方法,其中: 选定构成该光罩膜之吸收体薄膜之形成材料,致使 该光能E1变成大约等于修正该光罩图样之该步骤 中的该光能E0。 7.如请求项1之用于修正一曝光光罩之方法,其中: 在获得该光能E0的该步骤之前,对该光罩图样执行 一光学近接效应修正。 8.如请求项1之用于修正一曝光光罩之方法,其中: 该光能E0及该光能E1中的一个或两个系藉由模拟而 获得。 9.一种曝光光罩,其包括:一光罩基底膜,其具有反 射一EUV之功能;及一吸收体薄膜,其系经图样化在 该光罩基底膜上以吸收该EUV;及该曝光光罩传输对 应于以倾斜入射该光罩前表面之经反射的EUV形成 于该吸收体薄膜上之该光罩图样的一影像,制造该 曝光光罩的方法包含: 在该EUV为垂直入射该光罩之前表面时或该EUV以可 视为垂直的角度入射该光罩之前表面时获得一光 能E0的一步骤; 在该EUV为倾斜入射该光罩之前表面及该EUV被反射 时,获得一光能E1的一步骤;及 根据该等光能E0和E1之比较结果修正该光罩图样的 一步骤。 10.一种用于制造一曝光光罩之方法,该曝光光罩包 括:一光罩基底膜,其具有反射一EUV之功能;及一吸 收体薄膜,其系经图样化在该光罩基底膜上以吸收 该EUV;及该光罩传输对应于以倾斜入射该光罩前表 面之经反射的EUV形成于该吸收体薄膜上之该光罩 图样的一影像,产生该光罩的方法包含: 在该EUV为垂直入射该光罩之前表面时或该EUV以可 视为垂直的角度入射该光罩之前表面时获得一光 能E0的一步骤; 在该EUV为倾斜入射该光罩之前表面及该EUV被反射 时,获得一光能E1的一步骤;及 根据该等光能E0和E1之比较结果修正该光罩图样的 一步骤。 图式简单说明: 图1为显示修正本发明之光罩图样之方法程序范例 的流程图; 图2为显示晶圆上光强度及和吸收体薄膜前表面之 距离间关系之特定范例的图式; 图3为显示光罩结构范例的示意图,其中说明吸收 体薄膜可允许之薄膜厚度及曝光光线可允许之入 射角的关系; 图4为显示光罩图样范例的示意图,其中说明吸收 体薄膜可允许之薄膜厚度及曝光光线可允许之入 射角的关系; 图5A、图5B、图5C及图5D为说明图3所示光罩及具有 图4所示光罩图样之曝光光罩之曝光结果特定范例 的图式,尤其显示吸收体薄膜之薄膜厚度、晶圆上 线宽、及入射角之间的关系; 图6为说明吸收体薄膜之前表面反射比对比及厚度 间之关系之特定范例的图式,尤其显示满足1%或更 小之反射比对比所需之吸收体薄膜的条件; 图7A、图7B、图7C、及图7D为说明均满足可允许之 线宽及对比之条件之特定范例的图式,尤其显示满 足线宽5%及反射比对比1%或更小之最大可允许薄 膜厚度之两个条件的可允许区域; 图8A及图8B为说明光罩上光强度分布结果之特定范 例的图式; 图9A、图9B、图9C、及图9D为说明光罩上近场能量 及晶圆上线宽之比率间之关系之特定范例的图式; 图10A及图10B为说明0(垂直入射)入射角之光罩上近 场能量及其他入射角(倾斜入射)之光罩上近场能 量之相对比较之特定范例的图式; 图11为显示要修正之曝光光罩之结构范例的示意 图; 图12A及图12B为说明以下相对量之特定范例的图式: 图11所示曝光光线为垂直入射之光罩上的近场能 量及间隔宽度,以及曝光光线对应于光罩修正次数 为倾斜入射之光罩上的近场能量; 图13A及图13B为说明修正图11所示曝光光罩上近场 光强度之程序之特定范例的图式,其修正系对应于 修正图4所示为稠密图样之光罩图样的次数;且说 明修正晶圆上光强度分布之程序之特定范例的图 式,其修正系对应于修正光罩图样的次数; 图14A及图14B为说明修正图11所示曝光光罩上近场 光强度之程序之特定范例的图式,其修正系对应于 修正图4所示为稀疏图样之光罩图样的次数;且说 明修正晶圆上光强度分布之程序之特定范例的图 式,其修正系对应于修正光罩图样的次数; 图15为说明以下情况之晶圆上线宽比较的图式:曝 光光线在光罩前表面为垂直入射;曝光光线在光罩 前表面为倾斜入射;及曝光光线在光罩前表面为倾 斜入射,并使用具入射角7.8及间距352 nm的光罩,以 晶圆上线宽22 nm的曝光光线量为具有间距176 nm之 光罩修正的曝光光线量修正光强度; 图16为说明要修正之4x光罩图样之设计布局之范例 的示意图; 图17A及图17B为说明用以修正图16所示图样之模型 图样范例的示意图; 图18A及图18B为说明针对入射角7.6修正模型图样之 结果的示意图; 图19A及图19B为显示以图18A及图18B所示修正结果修 正光罩图样及因曝光光罩图样所造成之传输影像 之特定范例的示意图; 图20A及图20B为显示未根据本发明之修正结果而在 晶圆上传输之光罩图样及影像之特定范例的示意 图; 图21A及图21B为说明光罩上沿着图16所示图样中线 之近场光强度分布及晶圆上光强度分布之特定范 例的图式; 图22A及图22B为说明以下情况中晶圆上光罩图样及 传输影像之范例的示意图:使曝光光线以入射角7.6 入射之光罩上的近场能量几乎匹配于曝光光线以 入射角0(垂直入射)入射之光罩上的近场能量以修 正图16所示的图样,图19A所示之所得光罩图样的曝 光条件为NA=0.25及=0.70(程序因子k1=0.4); 图23A及图23B为显示以下情况中光罩上光罩图样及 传输影像之特定范例的示意图:在获得如图22A及22B 所示的传输影像后,在先前技术之入射角=7.6的条 件下修正光罩图样; 图24A及图24B为说明以下情况中晶圆上光罩图样及 传输影像之范例的示意图:对曝光光线以图16所示 入射角0为入射之光罩上图样执行OPC,及在NA=0.25及 =0.70(程序因子k1=0.4)的条件下曝光光罩图样; 图25A及图25B为说明以下情况中晶圆上修正光罩图 样及传输结果之特定范例的示意图:在入射角=0、 NA=0.25、及=0.70(程序因子k1=0.4)的条件下,对图16 所示图样执行OPC时,及曝光光线以入射角7.6为入 射之光罩上的近场能量几乎和曝光光线以入射角0 (垂直入射)为入射之光罩上的近场能量相匹配; 图26为说明要修正之4x光罩图样之设计布局之另一 范例的示意图; 图27为说明用以修正要用来修正图26所示图样之模 型库之模型图样范例的示意图; 图28为说明图27所示模型图样之修正结果的示意图 ,同时提供曝光光线条件为NA=30、=0.90及曝光光 线以入射角7.8入射光罩; 图29A及图29B说明以图28所示修正结果修正光罩图 样及因曝光光罩图样而在晶圆上之传输影像之特 定范例的示意图; 图30A及图30B为说明以下情况之晶圆上之修正光罩 图样及传输影像之特定范例的示意图:修正光罩图 样致使提高晶圆上对应于光罩正面部分之传输影 像的保真度; 图31A及图31B为说明要修正之图样范例的示意图; 图32为说明曝光图31A及图31B所示图样之情况中光 罩上光强度分布之特定范例的图式; 图33A、图33B、及图33C为说明光罩上近场能量比率( E0/En)、光罩图样之孔洞面积、及光罩图样之孔洞 宽度对应于孔洞图样在曝光光线以入射角8.8入射 光罩时之修正次数之关系的图式; 图34A及图34B为说明显示近场能量及消光系数之关 系之特定范例(第一范例)的图式,尤其显示以下曝 光光罩之近场能量的相对比率:以镍(Ni)组成且具 有厚度28 nm(k=0.0727)的曝光光罩、及以氮化钽(TaN) 组成且具有厚度76 nm(k=0.032)的曝光光罩、及二氧 化矽(SiO2)且具有厚度30 nm(k=0.011)的曝光光罩(合成 消光系数=0.026),这些曝光光罩可用来恢复曝光光 线以入射角8.8为入射之光罩上的近场能量损失; 图35A及图35B为说明显示近场能量及消光系数之关 系之特定范例(第二范例)的图式,尤其显示代表以 下曝光光罩之近场能量提高之光罩上的近场光强 度:以镍(Ni)组成且具有厚度28 nm(k=0.0727)的曝光光 罩、及以氮化钽(TaN)组成且具有厚度76 nm(k=0.032)的 曝光光罩、及二氧化矽(SiO2)且具有厚度30 nm(k=0.011 )的曝光光罩(合成消光系数=0.026),这些曝光光罩可 用来恢复曝光光线以入射角8.8为入射之光罩上的 近场能量损失;及 图36A及图36B为显示入射光之投影向量与图样布局 之关系之特定范例的示意图。
地址 日本