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Dokumentenidentifikation DE19623450A1 19.12.1996
Titel Fotomaske
Anmelder Hyundai Electronics Industries Co., Ltd., Ichon, Kyoungki, KR
Erfinder Hwang, Joon, Chungcheongbuk, KR
Vertreter Schmidt H. und Kollegen, 80803 München
DE-Anmeldedatum 12.06.1996
DE-Aktenzeichen 19623450
Offenlegungstag 19.12.1996
Veröffentlichungstag im Patentblatt 19.12.1996
IPC-Hauptklasse H01L 21/31
IPC-Nebenklasse H01L 21/469   
Zusammenfassung Eine Fotomaske, bestehend aus einem Quarzsubstrat (22) und einem lichtabschirmenden Muster (23) ist so ausgebildet, daß die Auflösungsbeschränkungen bei einem Stepper verbessert werden. Dazu sind einige oder alle Kantenbereiche des Fotolackmusters (23) zu einer konstanten sägezahnförmigen Struktur ausgebildet, so daß die Interferenzerscheinung der Wellenlänge auf ihr Maximum verschoben ist.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Fotomaske und insbesondere eine Strukturierung, mit der das Auflösungsvermögen bei einer fotolithografischen Behandlung unter Verwendung der Fotomaske verbessert werden kann.

Mit der zunehmenden Integration und weiteren Miniaturisierung von Halbleiterbauelementen werden subtilere Techniken für die fotolithografische Behandlung immer bedeutender. Stepper, wie z. B. G- und I-Linienstepper, die eine Lichtquelle verwenden, sind in der Fotolithografie weit verbreitet. Der G- Linienstepper, der eine Wellenlänge des Lichtes von 436 nm verwendet, eignet sich für die Herstellung eines DRAM Halbleiterbauelementes der 4M Klasse, während ein I- Linienstepper, der eine Wellenlänge von 365 nm verwendet, für die Herstellung eines DRAN Bauleiterelementes der 64M Klasse geeignet ist. Wenn ein Fotolackmuster mit einer Mikrolinienbreite jenseits des Auflösungsvermögens solcher Stepper eingesetzt wird, ist es schwierig, das bevorzugte Musterprofil zu schaffen.

Fig. 1A und Fig. 2A sind Draufsichten auf herkömmliche Fotomasken, bei denen ein normales Linienmuster und ein Loch- bzw. Fenstermuster vorgesehen sind. Fig. 1B und Fig. 2B sind geschnittene Ansichten der Fotolackmuster, die auf der Oberfläche eines Wafers unter Verwendung der in Fig. 1A und 2A gezeigten Fotomasken geschaffen wurden.

Die Fotomaske 1 nach Fig. 1A entsteht, indem man ein Linienmuster 3 auf einem Quarzsubstrat 2 bildet, um Wortlinien, Bitlinien, Metallinien oder andere Linienmuster auf einem Siliziumsubstrat vorzusehen, wobei die Linienmuster aus opaken Materialien, wie Chrom (Cr) bestehen. Die Fotomaske 11 nach Fig. 2A wird erhalten, indem man ein Lochmuster 13 auf einem Quarzsubstrat 12 bildet, so daß ein Kontaktloch oder Kontaktfenster auf einem Siliziumsubstrat geschaffen wird. Das Lochmuster besteht aus opaken Materialien, wie Chrom. Die Kanten des Linienmusters 3 und des Lochmusters 13 stellen in der Regel gerade Linien dar.

Wenn die Breite des Linienmusters 3 als Ultramikrolinienbreite jenseits der Auflösungsgrenzen des Steppers ausgelegt ist, wird das Profil des Fotolackmusters 5, das auf dem Wafer 4 gemäß Fig. 1B gebildet ist, aufgrund von Interferenzen bei der Wellenlänge verschlechtert. Wird ein derartiges Fotolackmuster 5 als Ätzmaske eingesetzt, ergibt dies eine geringere Zuverlässigkeit des Bauteiles, da das gewünschte Muster nicht genau auf dem Bauteil ausgebildet ist und dadurch das Profil der Wortlinien, Bitlinien und Metallinien verschlechtert wird. Ähnliche Verhältnisse liegen vor, wenn die Breite des Lochmusters 13 auf einen Ultramikrobereich jenseits der Auflösungsgrenzen des Steppers ausgelegt wird, da das Profil des Fotolackmusters 15, das auf dem Wafer 14 gebildet wird, gemäß Fig. 2B verschlechtert wird.

Ziel der Erfindung ist es, eine Musterstruktur für eine Fotomaske zu schaffen, mit der sich die Auflösungsbegrenzungen, die bei einem Stepper auftreten können, verbessern lassen, indem das Auftreten von Interferenzerscheinungen bei den Wellenlängen verschoben wird.

Die erfindungsgemäße Fotomaske, mit der das vorerwähnte Ziel erreicht werden kann, wobei die Fotomaske ein Quarzsubstrat und ein lichtabschirmendes Muster aufweist, zeichnet sich dadurch aus, daß die Kantenbereiche des lichtabschirmenden Musters sägezahnförmig ausgebildet sind. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen erwähnt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsformen und der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1A und 2A Draufsichten auf zwei Fotomasken mit einem herkömmlichen Linien- bzw. Lochmuster,

Fig. 1B und 2B geschnittene Ansichten von Fotolackmustern, die unter Verwendung der Fotomasken nach Fig. 1A bzw. 2A ausgebildet wurden,

Fig. 3A und 4A Draufsichten auf zwei Fotomasken für ein Linien- bzw. Lochmuster gemäß der vorliegenden Erfindung, und

Fig. 3B und 4B geschnittene Ansichten von Fotolackmusters, die unter Verwendung der Fotomaske nach Fig. 3A und 4A geschaffen wurden.

In der Zeichnung tragen gleiche Teile gleiche Bezugszeichen.

Fig. 3A und 4A sind Draufsichten auf Fotomasken, bei denen ein Linienmuster bzw. ein Lochmuster gemäß der vorliegenden Erfindung ausgebildet worden sind. Fig. 3B und 4B sind geschnittene Ansichten von Fotolackmustern, die unter Verwendung der in Fig. 3A und 4A gezeigten Fotomasken gebildet wurden.

Die Fotomaske 21 nach Fig. 3A wird geschaffen, indem man gemäß einer Auslegungsvorgabe ein Linienmuster 23 als lichtabschirmendes Muster aus Chrom (Cr) auf einem Quarzsubstrat 22 bildet, um auf dem Halbleiterbauelement Wortlinien, Bitlinien, Metallinien oder andere Linienmuster zu schaffen. Die Fotomaske 31, die in Fig. 4A gezeigt ist, wird gebildet, indem man gemäß einer Auslegungsvorgabe ein Lochmuster 33 als Teil eines lichtabschirmendes Musters aus Chrom (Cr), welches ein transparentes Quarzsubstrat 32 bedeckt, entfernt, so daß ein Kontaktloch oder Kontaktfenster entsteht.

Wesentliches Merkmal ist, daß die Kantenbereiche des Linienmusters 23 und des Lochmusters 33 eine sägezahnförmige Struktur haben und keine geradlinige Ausbildung aufweisen. Da die Kantenbereiche des Linienmusters 23 und des Lochmusters 33 zu einer sägezahnförmigen Struktur ausgebildet sind, können die Auflösungsbegrenzungen bei einem Stepper verbessert werden. Die Sägezahnform kann rechteckförmig, insbesondere quadratförmig, oder dreieckförmig sein, wobei die Breite "A und die Höhe "B" jedes Sägezahns sowie der Abstand "C" zwischen benachbarten Sägezähnen j 0,1 µm, + 0,25 µm oder ± 0,5 µm der Wellenlänge des verwendeten Lichtes betragen.

Wird ein fotolithografisches Verfahren unter Verwendung der in Fig. 3A gezeigten Fotomaske 21 angewandt, die nach der Auslegungsvorgabe für die in Fig. 1A gezeigte Fotomaske 1 gefertigt wurde, so ergibt sich das auf dem Wafer 24gebildete bevorzugte Fotolackmuster 25 anstelle des in Fig. 1B gezeigten Profiles, wie dies in Fig. 3B zu sehen ist. Gleichfalls wird, wenn die in Fig. 4A gezeigte Fotomaske 31 nach der gleichen Auslegungsvorgabe wie die in Fig. 2A gezeigte Fotomaske 11 gebildet und dann einer fotolithografischen Behandlung unter den gleichen Bedingungen unterzogen wird, auf dem Wafer 34 das bevorzugte Fotolackmuster 35 erhalten anstelle des Musters gemäß Fig. 2B, wie dies in Fig. 4B zu sehen ist.

Erfindungsgemäß werden, wie dargelegt, gewisse oder alle Kantenbereiche des Fotolackmusters mit einer sägezahnförmigen Struktur versehen, was die Auflösungsbeschränkungen bei einem Stepper verbessert, indem Interferenzphänomene bei der Wellenlänge hinausgeschoben werden. Daher läßt sich mit der Erfindung ein bevorzugtes Profil eines Fotolackmusters für die Herstellung eines Halbleiterbauelementes schaffen, was die Zuverlässigkeit des Bauelementes heraufsetzt.

Obgleich die vorausgehende Beschreibung anhand einer bevorzugten Ausführungsform mit einem gewissen Grad an Spezialisierung erfolgte, ist diese Ausführungsform nur ein Beispiel für das der Erfindung zugrunde liegende Prinzip. Es versteht sich daher, daß die Erfindung nicht auf die beschriebenen und gezeigten bevorzugten Ausführungsformen beschränkt ist, sondern sich dem Fachmann anhand der gegebenen Lehre anbietende Modifikationen und Abänderungen ebenfalls einbezogen sind.


Anspruch[de]
  1. 1. Fotomaske, bestehend aus einem Quarzsubstrat und einem lichtabschirmenden Muster, dadurch gekennzeichnet, daß die Kantenbereiche des lichtabschirmenden Musters (23, 33) eine sägezahnförmige Struktur haben.
  2. 2. Fotomaske nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Sägezahn eine rechteckförmige Ausbildung hat.
  3. 3. Fotomaske nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Sägezahn eine dreieckförmige Ausbildung hat.
  4. 4. Fotomaske nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite und die Höhe jedes Sägezahnes sowie der Abstand zwischen benachbarten Sägezähnen ± 0,1 µm der Wellenlänge des verwendeten Lichtes betragen.
  5. 5. Fotomaske nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite und die Höhe jedes Sägezahnes und der Abstand zwischen benachbarten Sägezähnen ± 0,25 µm der Wellenlänge des verwendeten Lichtes betragen.
  6. 6. Fotomaske nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite und die Höhe jedes Sägezahnes und der Abstand zwischen benachbarten Sägezähnen ± 0,5 µm der Wellenlänge des verwendeten Lichtes betragen.






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