发明名称 具有替代条带之电子束遮罩及使用具有至少一有缺陷的图案之电子束遮罩制造半导体元件之制造方法
摘要 一种用在微影制程的电子束遮罩,包含在薄膜上形成图案化的铬或是钨条带。这些主要图案的条带被检测是否具有缺陷。对应于主要图案有缺陷的条带的替代条带系在薄膜上面由主要图案所包围范围之外的备用空间中形成。一旦微影制程已经进行到主要图案的有缺陷的条带时,电子束曝光制程的执行只使用主要图案的无缺陷的条带以及无缺陷的替代条带,而不是使用主要图案的有缺陷的条带。当微影制程用来制造DRAM单元时,主要图案的某些条带将会具有相同的铬或是钨图案。只要主要图案的这些相似条带没有缺陷的话,电子束曝光制程可以仅使用主要图案之无缺陷的条带来依序实施。然而,如果主要图案的所有相似条带被判定为具有缺陷的,一个对应替代条带系在薄膜上产生。在此种情况下,在微影制程中系使用替代条带而不是使用主要图案的相似有缺陷的条带。
申请公布号 TWI264041 申请公布日期 2006.10.11
申请号 TW090125195 申请日期 2001.10.12
申请人 三星电子股份有限公司 发明人 奇原台
分类号 H01L21/00 主分类号 H01L21/00
代理机构 代理人 林镒珠 台北市中山区长安东路2段112号9楼
主权项 1.一种用在微影制程中用于将光阻之选择的区域曝光于电子束的电子束遮罩,该遮罩系包含:一个薄膜;一个具有复数个条带的主要图案,其系覆盖在该薄膜上面,该主要图案的条带的数量系对应于在微影制程过程中使用该遮罩将被曝光于电子束之单一光阻区域之总数,每一个该条带由图案中的材料组成,而该材料对于电子束是较不具穿透性的,其中该薄膜中被该材料覆盖的部分相较于没有被该材料覆盖的部分具有较低的电子束穿透率,每一个该条带的材料图案系定义被转移到各别的光阻区域中之影像,其系以导引电子束穿过条带然后到达光阻区的上面,而且该条带中至少一个条带具有缺陷,每一个有缺陷的条带含有妨碍该材料的图案影像被正确转移到光阻的缺陷;以及至少一个替代条带,其系覆盖在该薄膜上,在该主要图案所包围的空间之外的备用空间中形成,每一个该至少一个替代条带由具图案的材料组成,而且该材料对于电子束较不具穿透性的,该至少一个替代条带由无缺陷的替代条带组成,该替代条带定义一个影像,其对应于主要图案中的各别该有缺陷的条带,但是不具有缺陷的条带之缺陷,每一个该主要图案有缺陷的条带在该薄膜上具有一个相应无缺陷的替代条带,藉此,在微影制程中,以穿过遮罩中主要图案之该有缺陷的条带之电子束来曝光的光阻区域可以改用穿过相应无缺陷的替代条带之电子束来曝光,以使得所有的光阻区域都是使用遮罩的无缺陷的条带来曝光。2.如申请专利范围第1项之电子束遮罩,其中覆盖该薄膜的替代条带总数是主要图案中之该条带的总数之整数倍数,其中该薄膜被至少一个替代图案覆盖,其具有与主要图案相同条带数量的替代条带数量。3.如申请专利范围第1项之电子束遮罩,其中只有覆盖该薄膜的替代条带是对应于主要图案之有缺陷的条带的替代条带。4.如申请专利范围第1项之电子束遮罩,其中只有覆盖该薄膜的替代条带包含至少一个替代图案,每一个替代图案含有与主要图案中相同条带数量的替代条带,而且至少一个该无缺陷的替代条带对应于主要图案中该相应有缺陷的条带。5.如申请专利范围第1项之电子束遮罩,其中该每一个条带都是1毫米乘12毫米。6.如申请专利范围第2项之电子束遮罩,其中该每一个条带都是1毫米乘12毫米。7.如申请专利范围第3项之电子束遮罩,其中该每一个条带都是1毫米乘12毫米。8.如申请专利范围第4项之电子束遮罩,其中该每一个条带都是1毫米乘12毫米。9.如申请专利范围第1项之电子束遮罩,其中该每一个条带都是1毫米乘1毫米。10.如申请专利范围第2项之电子束遮罩,其中该每一个条带都是1毫米乘1毫米。11.如申请专利范围第3项之电子束遮罩,其中该每一个条带都是1毫米乘1毫米。12.如申请专利范围第4项之电子束遮罩,其中该每一个条带都是1毫米乘1毫米。13.如申请专利范围第1项之电子束遮罩,其中该材料系从一群由铬以及钨所组成的群组中选择出,而且该薄膜是以氮化矽制成。14.如申请专利范围第2项之电子束遮罩,其中该材料系从一群由铬以及钨所组成的群组中选出,而且该薄膜是以氮化矽制成。15.如申请专利范围第3项之电子束遮罩,其中该材料系从一群由铬以及钨所组成的群组中选出,而且该薄膜是以氮化矽制成。16.如申请专利范围第4项之电子束遮罩,其中该材料系从一群由铬以及钨所组成的群组中选出,而且该薄膜是以氮化矽制成。17.一种用在制造半导体元件制程的微影方法,其系包含以下的步骤:在薄膜上面产生一主要图案以及至少一个替代图案以制造一个电子束遮罩,该主要图案包含复数个条带,该等替代图案含有复数个替代条带,该主要图案中条带的数量与每一个该替代图案中条带数量相同,并且每一个该条带含有一种具有图案的材料,并且该材料对电子束较不具穿透性的,其中薄膜中被覆盖以该材料的部分比薄膜中没有覆盖以该材料的部分具有对于电子束的较低穿透率,每一个该条带材料图案系定义影像,该主要图案的条带以及每一个该替代图案的条带,对其中的图案来说,其系彼此对应的;接下来检视该遮罩以找出该等条带的有缺陷的条带,该条带中的有缺陷的条带是那些具有缺陷的、可能妨碍其中的影像被电子束正确地转移到光阻的条带,并且储存可以指示该等条中的哪些带是具有该缺陷的资讯;并且以序列的方式导引电子束穿过电子束遮罩之各别条带以到达光阻区域上面,其中电子束被一个接着一个导引穿过条带,只要是该条带都没有缺陷,而且在其中,基于该储存资讯,当在该序列过程中达到替代以及主要图案中的该有缺陷的条带时,电子束被导引改从该替代图案以及主要图案中之一之外面的一个条带中穿过,而且该条带具有与该有缺陷的条带的对应,但是其本身是没有缺陷的,否则将妨碍电子束正确地将影像转移到光阻上面。18.如申请专利范围第17项之方法,其中该电子束遮罩制造包含生产复数个该替代条带。19.如申请专利范围第17项之方法,其中如果该检视系揭露出每一个对应于该主要图案条带中之一有缺陷的条带之该替代条带也都具有缺陷的时候,该方法进一步包含在该薄膜之上产生各别额外替代条带,其对应于主要图案以及替代图案之有缺陷的对应条带,其在由主要图案以及替代图案所包围的范围之外的备用空间中,而且在其中,一旦电子束被导引穿过遮罩条带的序列已经进行到主要图案以及替代图案的具有缺陷的对应条带时,该序列包含导引电子束穿过额外替代条带,而不是穿过主要图案以及替代图案的有缺陷的对应条带。20.如申请专利范围第17项之方法,其进一步包含接着将光阻显影以及使用该显影后的光阻来制造半导体元件图案。21.如申请专利范围第17项之方法,其中该电子束遮罩制造包含生产1毫米乘12毫米的条带。22.如申请专利范围第17项之方法,其中该电子束遮罩制造包含生产1毫米乘1毫米的条带。23.一种用在制造半导体元件之制程的微影方法,其包含以下的步骤:在一薄膜上面产生含有复数个条带的主要图案;接下来检视该遮罩以揭发该等条带的有缺陷的条带,该条带的有缺陷的条带是那些具有有缺陷的、可能妨碍其中的影像藉由电子束正确地转移到光阻的条带,并且储存可以显示该等条带中的哪些是具有缺陷的资讯;基于该储存的资讯,接下来在该薄膜上面,由该主要图案所包围范围之外的备用空间中产生对应于主要图案有缺陷的条带的数目之个数的替代条带,每一个该替代条带系定义一个对应于主要图案之各别有缺陷的条带影像但不具有缺陷,而且每一个该条带系包含具有图案的材料,而该材料对电子束较不具穿透性的,其中薄膜中被该材料覆盖的部分比没有被该材料覆盖的部分具有更低的电子束穿透率;并且以序列的方式导引该电子束穿过电子束遮罩之各别条带到达光阻区域上面,其中只要是该主要图案条带都没有缺陷,该电子束就被导引穿过一个接着一个的条带,而且在其中基于该储存的资讯,当在该序列过程中达到主要图案中的该有缺陷的条带时,电子束被导引改从该替代条带中的对应一条带中穿过。24.如申请专利范围第23项之方法,其进一步包含接着将光阻显影以及使用该显影后的光阻来制造半导体元件图案。25.如申请专利范围第23项之方法,其中该等条带系以1毫米乘12毫米来制造。26.如申请专利范围第23项之方法,其中该等条带系以1毫米乘1毫米来制造。27.一种用在制造半导体元件之制程的微影方法,其系包含以下的步骤:制造一个电子束遮罩,其系藉由在薄膜上面产生主要图案,该主要图案包含复数个条带,每一个该条带含有一种图案的材料,并且该材料对于电子束较不具穿透性的,并且薄膜中被覆盖以该材料的部分对于电子束比薄膜中没有以该材料覆盖的部分具有较低的穿透率,每一个条带之图案系定义影像,并且至少某些条带具有相同的图案;接下来检视该遮罩以揭发该等条带中的有缺陷的条带,该条带中有缺陷的条带是那些具有缺陷、可能妨碍其影像藉由电子束正确地转移到光阻的条带,并且储存指示哪些条带是具有相同的图案以及哪些条带是具有缺陷的资讯;以及根据该检视,当该至少某些具有相同的图案之条带全部是有缺陷的条带时,在该薄膜上面,由该主要图案所包围范围之外的备用空间中产生替代条带,该额外的替代条带是由对于电子束较不具穿透性的材料所制成,该材料之额外的替代条带具有与主要图案之该至少某些条带相同的图案,并且该额外的替代条带不具有任何缺陷,并且接着,基于所述之储存的资讯,以一种序列的方式导引电子束穿过电子束遮罩之各别的条带以到达光阻区域上面,其中电子束被导引穿过主要图形中没有缺陷的条带,并且其中基于所述之储存的资讯,当在所述之序列过程中到达主要图形中的所述有缺陷的条带时,电子束被导引改从主要图形之另外的一个条带中穿过,而且该条带具有与所述之有缺陷的条具有相同图案,只要该另外的一个条带不是有缺陷的条带即可,但是其中当主要图形之该至少某些条带都有缺陷时,电子束则改由导引通过该额外的替代条带。图式简单说明:图1是一个SCALPEL(限角度散射投影式电子束微影)之遮罩横剖面图;图2是一个依照本发明之电子束遮罩的第一实施例的平面图;图3是一个依照本发明之电子束遮罩的第二实施例的平面图;图4是一个依照本发明之电子束遮罩的第三实施例的平面图;图5是一个依照本发明之电子束遮罩的第四实施例的平面图;图6是一个依照本发明在晶圆上形成半导体元件图案之微影方法第一实施例的流程图,其使用图2及图3的电子束遮罩;图7是一个依照本发明在晶圆上形成半导体元件图案之微影方法第二实施例的流程图,其使用图4的电子束遮罩;图8是一个依照本发明在晶圆上形成半导体元件图案之微影方法第三实施例的流程图,其使用图5的电子束遮罩;并且图9是一个依照本发明用来形成DRAM图案单元之微影方法的流程图。
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