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Dokumentenidentifikation DE102005003184A1 27.07.2006
Titel Dreitonmaske, Verfahren zu deren Herstellung und Verwendung einer Dreitonmaske
Anmelder Infineon Technologies AG, 81669 München, DE
Erfinder Moukara, Molela, Dr., 81379 München, DE;
Winkler, Thorsten, Dr.rer.nat., 81549 München, DE;
Zeiler, Karsten, 81371 München, DE;
Köhle, Roderick, Dipl.-Ing., 85521 Ottobrunn, DE;
Thiele, Jörg, Dr., 80636 München, DE;
Dettmann, Wolfgang, Dr., 80805 München, DE;
Mittermeier, Armelle Bénédicte Emmanuelle, Dr., 81549 München, DE;
Hennig, Mario, 01109 Dresden, DE;
Köstler, Wolfram, Dr., 01465 Langebrück, DE
Vertreter Maikowski & Ninnemann, Pat.-Anw., 10707 Berlin
DE-Anmeldedatum 19.01.2005
DE-Aktenzeichen 102005003184
Offenlegungstag 27.07.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 27.07.2006
IPC-Hauptklasse G03F 1/00(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
IPC-Nebenklasse H01L 21/8242(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft eine Dreitonmaske für die lithografische Herstellung von Halbleiterbauelemente, mit einem Substrat, mindestens einer Halbtonschicht und mindestens einer opaken Schicht, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Maskenstruktur (30) in einer opaken Schicht (5), einer Halbtonschicht (4) oder einer Glasschicht (5) der Dreitonmaske (31, 32) mindestens teilweise von einem Streifen einer Halbtonschicht (4) vorbestimmter Breite (S, S', S'') umgeben ist. Damit ist es möglich, Ätzfehler oder Justierfehler zu vermeiden.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Dreitonmaske nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, ein Verfahren zu deren Herstellung nach Anspruch 10 und eine Verwendung der Dreitonmaske nach Anspruch 11.

Es ist bekannt, Halbleiterschaltkreise aus Wafern herzustellen, die durch eine Maske hindurch so belichtet werden, dass Maskenstrukturen der Maske als Halbleiterstrukturen auf dem Wafer abgebildet werden. Die Maskenstrukturen sind üblicherweise für die bei der Abbildungsbelichtung verwandten Lichtwellen entweder opak oder transparent.

Die opaken Maskenstrukturen bedecken beim Abbildevorgang Strukturen auf dem Wafer so, dass sie nicht beleuchtet werden. Transparente Maskenstrukturen werden beim Abbildevorgang durchstrahlt, weswegen auf von transparenten Maskenstrukturen bedeckten Gebieten des Wafers ein Lichteinfall auftritt.

Die Wafer sind üblicherweise so ausgebildet, dass sich bei Lichteinfall ihre Struktur ändert (beispielsweise eine Schicht ätzbar wird), wodurch beim Abbildevorgang einer Maske auf einem Wafer Halbleiterstrukturen auf dem Wafer entstehen.

Damit die Halbleiterschaltkreise immer kleiner, leistungsfähiger bzw. billiger werden, müssen vielerlei physikalische Effekte umgangen werden. Insbesondere müssen konstruktive Interferenzeffekte in der optischen Lithographie in einer Weise umgangen werden, dass bei gegebener Wellenlänge Subwellenlängenschaltungselemente abgebildet werden können. Aus dem Stand der Technik, insbesondere aus A. K. Wong, „Resolution Enhancement Techniques in Optical Lithography", SPIE Press, Vol. TT 47, März 2001, ist als besonders günstige Blende für den Abbildevorgang eine Dipolblende bekannt, die anstatt einer einzigen Öffnung, wie eine konventionelle Kreisblende, zwei Blendenöffnungen aufweist. Die Mittelpunkte der beiden Blendenöffnungen definieren eine Dipolachse, die wichtig für die Abbildungseigenschaften der Maske auf den Wafer ist. Maskenstrukturen, die parallel zur Dipolachse ausgerichtet sind, werden anders abgebildet als Maskenstrukturen, die senkrecht dazu und parallel zu einer Abbildungsachse ausgerichtet sind. Die Dipolachse eignet sich sehr gut zur Verwendung bei der Abbildung von parallel zur Abbildungsachse ausgerichteten Halbleiterstrukturen. Tatsächlich werden Dipolblenden üblicherweise nur zur Herstellung von Halbleiterschaltkreisen verwendet, die beinahe ausschließlich parallel zueinander und in Abbildungsrichtung ausgerichtete Halbleiterstrukturen aufweisen, die so genannten Haupt-Halbleiterstrukturen. Dazu sind auf der Maske ebenfalls parallel zur Abbildungsachse ausgerichtete Haupt-Maskenstrukturen vorgesehen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Maske für die Lithographie zu schaffen, mit der Herstellungsfehler bei der Verwendung von Halbtonmasken mit Dipolblenden ausgeglichen werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Dreitonmaske mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Erfindungsgemäß weist die Dreitonmaske ein Substrat, mindestens eine Halbtonschicht und mindestens eine opake Schicht auf, wobei eine erste Maskenstruktur in einer opaken Schicht, einer Halbtonschicht oder einer Glasschicht der Dreitonmaske mindestens teilweise von einem Streifen einer Halbtonschicht vorbestimmter Breite umgeben ist. Der Streifen einer Halbstonschicht, z.B. vorteilhafterweise zwischen einer Struktur der Glasschicht und einer opaken Chromschicht sorgt dafür, dass Justier- und Ätzfehler ausgeglichen werden, da zwischen den beiden Schichten ein Bereich einer Halbtonschicht mit der vorbestimmten Breite übrig bleibt.

Mit Vorteil ist die Breite des Streifens einer Halbtonschicht konstant zu mindestens einem Rand einer Maskenstruktur der Dreitonmaske. Alternativ weist die Breite mindestens zu einem Rand einer Maskenstruktur der Dreitonmaske eine variable Größe auf.

Vorteilhafterweise wird die Breite des Streifens einer Halbtonschicht durch Optimierungsverfahren ermittelt, wobei vorteilhafterweise die Breite zwischen 50 und 200 nm beträgt. Besonders vorteilhaft beträgt eine Breite zwischen 80 bis 120 nm, ganz besonders bevorzugt 100 nm.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Dreitonmaske weist eine Halbtonschicht auf, die mindestens teilweise aus MoSi gebildet ist.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform weist eine opake Schicht auf, die mindestens teilweise aus Chrom gebildet ist.

Die Aufgabe wird auch durch ein Verfahren zur Herstellung einer Dreitonmaske gelöst, bei dem

  • a) in einem ersten Prozessschritt eine erste Maskenstruktur in einen Maskenblank mit mindestens einer Glasschicht, einer Halbtonschicht und einer opaken Schicht angeordnet wird, anschließend
  • b) in einem zweiten Prozessschritt um die erste Maskenstruktur mindestens teilweise ein Streifen mit einer vorbestimmbaren Breite in der Halbtonschicht angeordnet wird.

Auch die Verwendung gemäß Anspruch 11 löst die gestellte Aufgabe, wenn für die lithographische Herstellung von Halbleiterbauelementen Wellenlängen von 248 nm, 193 nm oder 157 nm verwendet werden.

Dabei ist es vorteilhaft, wenn zwei zueinander komplementäre Dreitonmasken in einer Mehrfachbelichtung verwendet werden.

Auch ist es vorteilhaft, wenn eine erste Dreitonmaske zusammen mit einer Dipolblende und eine zweite Dreitonmaske zusammen mit einer Ringblende, verwendet wird.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

1 eine schematische Darstellung einer konventionellen Blende und off-axis Blenden;

2 eine schematische Schnittansicht durch einen Halbton-Maskenblank;

3A bis 3C eine Darstellung des Effektes einer off-axis Dipolblenden- und Ringblenden-Belichtung;

4A bis 4E eine schematische Darstellungen von Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Masken für die Lithographie;

5A bis 5C eine schematische Darstellung der Herstellung der Ausführungsform einer ersten erfindungsgemäßen Maske;

6A bis 6D eine schematische Darstellung des Einflusses der Breite eines Halbtonstreifens in einer Ausführungsform der ersten erfindungsgemäßen Maske;

7A bis 7C Messwerte zur Darstellung des Einflusses der Breite des Halbtonstreifens;

8A bis 8D eine schematische Darstellung der Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Masken für die Lithographie.

Bevor die Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Dreitonmasken 31, 32 und deren Verwendung für die Lithographie dargestellt werden, werden in 1 bis 3 zunächst die Grundlagen der Erfindung beschrieben, d.h. die Kombination zweier off-axis Belichtungen zur Schaffung einer Struktur auf einem Wafer, hier einem Silizium-Wafer zur Herstellung von DRAM-Speicherchips.

Die Grundlagen der off-axis Belichtung mit Dipolblenden 2 und Ringblenden 6 (Annularblenden) sind z.B. in Kapitel 3 des oben angebebenen Buches von Wong beschrieben.

Gegenüber einer in 1 dargestellten konventionellen Kreisblende 1 mit einem lichtundurchlässigen Bereich 1A, in dem eine einzige kreisförmige Öffnung 1B als Blende dient, erreicht die Dipolblende 2 bei der Abbildung von in Abbildungsrichtung x ausgerichteten Maskenstrukturen eine bessere Qualität, in Blendenöffnungsrichtung y eine schlechtere. Die Richtungen werden durch das rechts in 1 dargestellte kartesische Koordinatensystem festgelegt. Gleiche Richtungen gelten auch für die anderen Figuren, wenn nichts anderes angegeben wird.

Die Dipolblende 2 wird bei der Lithographie hier zusammen mit einer Ringblende 6 (Annularblende) eingesetzt, wobei die Ringblende 6 zur Behebung der Anisotropie bei der Belichtung verwendet wird, die durch die Dipolblende 2 hervorgerufen wird.

Nach einer ersten Abbildung mit einer ersten, hier nicht dargestellten Dreitonmaske 31 (siehe aber 4) mit der Dipolblende 2 wird in einem zweiten Abbildungsvorgang die Ringblende 6 benutzt, wie sie in 1 dargestellt ist. In einem lichtundurchlässigen Bereich 6A ist eine ringförmige Ringblende 6B ausgebildet, durch die bei der Belichtung einer zweiten Dreitonmaske 32 Lichtwellen strahlen.

Die 2 zeigt einen Maskenblank, der als Ausgangpunkt für Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Dreitonmasken 31, 32 dient. Die unterste und dickste Schicht des Dreitonsubstrates besteht aus Glas 5. Darüber ist eine Halbtonschicht 4 ausgebildet, die beispielsweise aus MoSi besteht. Darüber ist als oberste Schicht eine opake Chromschicht 3 ausgebildet. Je nachdem, ob durch den Bereich der Dreitonmaske 31, 32 eine leitende abzubildende Struktur 10 oder eine nicht leitende abzubildende Struktur 10 erzeugt werden soll, wird die diesem Bereich zugeordnete Position auf der Dreitonmaske 31, 32 gar nicht geätzt, von der Chromschicht 3 befreit oder bis auf die Glasschicht 5 freigeätzt.

Die Strukturierung des Maskenblanks erfolgt mit an sich bekannten Verfahren, wobei die Besonderheit der hier verwendeten Dreitonmasken 31, 32 in 4 näher beschrieben wird.

In 3A bis 3C wird die Wirkung der Anisotropie bei der Mehrfachbelichtungstechnik, hier eine Doppelbelichtungstechnik mit off-axis Belichtungen beschrieben.

3A zeigt das gewünschte Belichtungsergebnis. Bei einem ersten Belichtungsschritt mit einer Dipolblende 2 gemäß 1B; d.h. mit einer Dipolachse in y-Richtung, wird das in 3B dargestellte Belichtungsergebnis erreicht. Die abzubildenden Strukturen 10 im oberen Teil der 3B sind senkrecht zur Dipolachse angeordnet und werden sehr scharf abgebildet. Die abzubildenden Strukturen 10 unten rechts in 3B sind im Wesentlichen parallel zur Dipolachse ausgebildet. Aufgrund der Abbildungscharakteristik der Dipolblende 2 entstehen hier Bereiche, die nicht sauber aufgelöst werden, was in 3B durch Ellipsen hervorgehoben wird. Es entstehen Kurzschlüsse.

Wird eine zweite Belichtung mit einer Ringblende 6 durchgeführt, so ergibt sich das in 3C dargestellte Belichtungsergebnis, das dem gewünschten in 3A entspricht. Durch die Kombination von Dipolblende 2 und Ringblende 6 lassen sich die Kurzschlüsse vermeiden.

Anhand der 4A bis 4D wird die Wirkungsweise von Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Dreitonmasken 31, 32 beschrieben, wobei jeweils unterschiedliche Dreitonmasken 31, 32 für die Belichtung mit einer Dipolblende 2 und einer Ringblende 6 verwendet werden.

4A zeigt eine auf einem Wafer abzubildende Struktur 10. Die abzubildende Struktur 10 weist im linken Teil im Wesentlichen eine erste Teilstruktur 11 auf, die in y-Richtung orientiert sind. Im rechten Teil der abzubildenden Struktur 10 ist eine zweite Teilstruktur 12 vorhanden, die im Wesentlichen in x-Richtung orientiert sind. Die abzubildende Struktur 10 soll mit einer Zweifachbelichtung mit einer Dipolblende 2 und anschließend mit einer Ringblende 6, wie in 3 beschrieben, abgebildet werden.

Dazu wird die abzubildende Struktur 10 in zwei Bereiche zerlegt, deren Grenzlinie 13 in der 4A gestrichelt wiedergegeben ist.

Dabei wird erfindungsgemäß ein Streifen mit einer vorbestimmten Breite S (d.h. hier eine Art Versatz) eingeführt, der die Grenzlinie 13 von einer außen liegenden Kante der Maskenstruktur 30 (siehe 4B) beabstandet. Der Streifen mit der Breite S dient der Korrektur von Justierungs- oder Ätzfehlern. Da die Breite S hier konstant ist, sind die Grenzlinie 13 und die Ränder der linearen Struktur 30 der Dreitonmaske 31 hier parallel angeordnet.

Grundsätzlich sind auch andere geometrische Verhältnisse möglich.

4B und 4C zeigen die komplementären Dreitonmasken 31, 32, mit denen die abzubildende Struktur 10 als Ganzes abgebildet werden soll. Komplementär heißt hier, dass in der ersten Dreitonmaske 31 Bereiche durch eine Chromschicht 3 lichtundurchlässig abgebildet sind, die in der zweiten Dreitonmaske 32 lichtdurchlässig sind; und umgekehrt.

Die erste Dreitonmaske 31 wird für die Belichtung mit einer Dipolblende 2 verwendet, da die abzubildenden Teilstrukturen 12 im Wesentlichen senkrecht zur Dipolachse, hier in y-Richtung, liegen. Die drei horizontalen Linien bilden eine erste Maskenstruktur 30, die bis auf die Glasschicht 5 geätzt wird, die Linien sind von einem Streifen Halbtonmaterial 4 mit der Breite S umgeben. Alles dies ist von opakem Material 3, hier Chrom, umgeben.

4D, 4E zeigen die Herstellung der ersten Dreitonmaske 31 in zwei Schritten I) und II).

Im ersten Prozessschritt I) (4D), ist eine Schnittansicht entlang Q in 4C dargestellt, wenn noch kein Streifen mit einer Breite S berücksichtigt wird, d.h. die Chromschicht 3 und die Halbtonschicht 4 schließen jeweils bündig miteinander ab und bilden die erste Maskenstruktur 30. Die Maskenstruktur 30 besteht hier aus einer Abfolge von Hell-Dunkelbereichen. Die Hellbereiche werden durch Streifen gebildet, die bis auf die Glasschicht 5 geätzt sind. Die Dunkelbereiche werden durch Chromschichten 3 gebildet.

Dies wird dadurch erreicht, dass die Chromschicht 3 und die Halbtonschicht 4 bis auf das Glassubstrat 5 geätzt werden.

Im zweiten Prozessschritt II (4E) ist ein Streifen mit einer Breite S dargestellt, wobei hier die Chromschicht 3 die Halbtonschicht 4 nicht vollständig abdeckt; d.h. der Streifen mit der Breite S wird durch freigelegtes Halbtonmaterial 4 gebildet. Die Breite S des Streifens ist hier als Abstand zwischen der ersten Maskenstruktur 30 und der opaken Schicht 3 erkennbar. Zusammen mit dem umgebenden Streifen aus Halbtonmaterial wird aus der ersten Maskenstruktur 30 in der Dreitonmaske 31 eine zweite Maskenstruktur 35 in der Dreitonmaske 31 gebildet.

Die Breite S weist hier jeweils senkrecht zu den Linien der ersten Maskenstruktur 30 der ersten Dreitonmaske 31 die gleiche Größe auf. Alternativ kann die Breite S zu den Seiten der ersten Maskenstruktur 30 der ersten Dreitonmaske 31 eine variable Größe aufweisen. Eine Kante des Streifens ist aber parallel zu einer der abzubildenden Kante.

In 4C ist die zweite Dreitonmaske 32 dargestellt, die zur ersten Dreitonmaske 31 (siehe 4B) komplementär ist.

Dabei wird der Abbildungsbereich der ersten Dreitonmaske 31 durch eine opake Chromschicht 3 abdeckt. Die im Wesentlichen vertikalen Teilstrukturen auf der linken Seite der zweiten Dreitonmaske 32 werden durch Halbtonmaterial 4 gebildet.

Diese zweite Dreitonmaske 32 wird dann zusammen mit einer radialsymmetrischen Blende, hier mit einer Ringblende 6, in einem zweiten Belichtungsschritt abgebildet, so dass die beiden Dreitonmasken 31, 32 zusammen eine scharfe Abbildung der Struktur 10 gemäß 4A ergeben.

In 5A und 5B werden zwei Masken 41, 42 zur Herstellung der ersten Dreitonmaske 31 (siehe 4B) dargestellt. Die erste Maske 41 wird im ersten Prozessschritt I) dazu verwendet, die linearen Strukturen in der ersten Maske 31 herzustellen. Die zweite Maske 42 dient dazu, im zweiten Prozsessschritt II) das Halbtonmaterial 4 um die linearen Strukuren herum mit einer Breite S freizulegen. Beide Masken 41, 42 zusammen stellen die zweite Maskenstruktur 35 her, die rechts in 4D dargestellt ist.

In 5C ist schematisch der Effekt eines Justierungsfehlers J dargestellt. Dabei wird der Zustand nach dem ersten Prozessschritt I) (siehe 4C) durch den durchgezogenen Rahmen beschrieben. Gegenüber diesem Rahmen ist die Lage nach dem zweiten Prozesschritt II) um den Justierungsfehler J verschoben. Die Verwendung des Streifens der Breite S, die in 5C nicht dargestellt ist, soll u.a. genau diesen Justierungsfehler kompensieren.

Der Justierungsfehler J tritt bei der Herstellung der Dreitonmaske, d.h. durch die Schritte I) und II) auf.

In 6A bis 6D wird die Korrelation zwischen der Aufteilung des Schaltungslayouts und der Maskenherstellung beschrieben. Dabei wird in 6A und 6C grundsätzlich die gleiche Darstellung wie in 4A verwendet, so dass auf die obige Beschreibung Bezug genommen wird. Die erste Grenzlinie 13' gibt in 6A einen Streifen mit relativ großer Breite S', die zweite Grenzlinie 13'' in 6C gibt einen Streifen mit relativ kleiner Breite S'' an.

Dabei wird deutlich, dass die größere Breite S' gemäß 6A eine Maskenstruktur gemäß 6B ergibt, die der in 4B entspricht.

Die kleinere Breite S'' gemäß 6B ist nicht in der Lage, die Justierfehler auszugleichen, so dass es deutliche Abweichungen bei der Ausrichtung der Strukturen gibt.

6D zeigt eine entsprechende Dreitonmaske.

Allerdings gibt es für die Breite des Halbtonstreifens eine obere Grenze, da der Kontrastverlust bei zu großer Breite zu groß wird.

Dies wird in 7A bis 7C dargestellt. 7A gibt schematisch die Größe der Breite S im Halbtonmaterial 4 an.

In den 7B und 7C wird für zwei Fokuswerte die Verteilung der Intensitäten an einer Kante bei x = 0 angegeben. Negative x-Werte stehen für Orte unterhalb der opaken Schicht, positive x-Werte für Orte auf der Glasschicht. Im Idealfall würde die Intensitätsverteilung eine Heaviside-Funktion darstellen:

I = 0 für x < 0

I = 1 für x >= 0

Die 7B und 7C zeigen, dass die Intensitätsverläufe in Abhängigkeit der Breite S des Halbtonstreifens variieren. Somit stellt S einen Parameter für ein Optimierungsverfahren dar, wobei die Zielfunktion ein möglichst steiler Verlauf der Intensitätsverläufe ist, d.h. ein Verlauf, der sich der Heaviside-Funktion annähert. Eine solche Optimierung kann mittels eines experimentellen Verfahrens oder auch mit einem geeigneten Modell der Abbildung erfolgen.

In 7B und 7C ist erkennbar, dass die Intensitätsverläufe bei Breiten des Halbtonstreifens von S = 0 nm und S = 400 nm flacher sind, als bei S = 100 nm. Bei den gegebenen Umständen liegt bei S = 100 nm ein Optimum vor, da die Intensitätsverteilung hier am steilsten ist.

In 8A bis 8D wird ähnlich wie in 4A bis 4D nochmals die Wirkung der Dreitonmasken 31, 32 in einer Doppelbelichtung dargestellt. In 8A ist die gewünschte abzubildende Struktur 10 dargestellt, die durch die Doppelbelichtung erzeugt werden soll.

Die in 8C dargestellte erste Dreitonmaske 31 weist im Wesentlichen horizontale Strukturen aus Halbtonmaterial 4 parallel zur x-Richtung auf, die somit senkrecht zu einer hier nicht dargestellten Dipolblende 2 angeordnet sind. Die im Wesentlichen vertikalen Strukturen aus Halbtonmaterial 4 in 8A werden durch die zweite Dreitonmaske 32, die zur ersten Dreitonmaske 32 komplementär ist, abgebildet, die in 8D dargestellt ist. Diese zweite Dreitonmaske 32 wird im zweiten Belichtungsschritt mit einer Ringblende 6 verwendet.

Vergleicht man die 8C und 8D, so erkennt man, dass die opaken Bereiche 3 der ersten Dreitonmaske 31 und der zweiten Dreitonmaske 32 zusammen das gesamte Feld nicht vollständig abdecken; d.h. es liegt hier ein Halbtonstreifen mit Breite S vor.

Das Ergebnis der Doppelbelichtung ist in 8B dargestellt.

Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf die vorstehend angegebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, die von der erfindungsgemäßen Dreitonmaske, dem Verfahren zur Herstellung der Dreitonmaske und der Verwendung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch machen.

1Kreisblende 2Dipolblende (Dipolachse in x-Richtung) 3Chromschicht, opake Schicht 4Halbtonschicht, MoSi-Schicht 5Glasschicht, Glassubstrat 6Ringblende 6alichtundurchlässiger Bereich der Ringblende 6blichtdurchlässiger Bereich der Ringblende 10abzubildende Struktur 11erste Teilstruktur 12zweite Teilstruktur 13Grenzlinie zur Bestimmung der Breite des Streifens aus Halbtonmaterial 30erste Maskenstruktur der Dreitonmaske 31erste Dreitonmaske 32zweite Dreitonmaske 35zweite Maskenstruktur der Dreitonmaske (erste Maskenstruktur mit Breite S) 41erste Maske zur Herstellung einer Dreitonmaske 42zweite Maske zur Herstellung einer Dreitonmaske QSchnittebene SBreite des Halbtonstreifens JJustierfehler

Anspruch[de]
  1. Dreitonmaske für die lithographische Herstellung von Halbleiterbauelementen, mit einem Substrat, mindestens einer Halbtonschicht und mindestens einer opaken Schicht, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Maskenstruktur (30) in einer opaken Schicht (5), einer Halbtonschicht (4) oder einer Glasschicht (5) der Dreitonmaske (31, 32) mindestens teilweise von einem Streifen einer Halbtonschicht (4) vorbestimmter Breite (S, S', S'') umgeben ist.
  2. Dreitonmaske nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Streifen der Halbtonschicht (4) zur Schaffung eines scharfen Kontrastes zwischen einem Übergang von einer opaken Schicht (5) zu einer Glasschicht (3) angeordnet ist.
  3. Dreitonmaske nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite (S, S', S'') des Streifens konstant und parallel zu mindestens einem Rand einer Maskenstruktur (30) der Dreitonmaske (31, 32) ist.
  4. Dreitonmaske nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Streifen mindestens zu einem Rand einer Maskenstruktur (30) der Dreitonmaske (31, 32) eine variable Größe aufweist.
  5. Dreitonmaske nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite (S, S', S'') des Streifens zwischen 50 und 200 nm beträgt.
  6. Dreitonmaske nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite (S, S', S'') des Streifens zwischen 80 bis 120 nm beträgt.
  7. Dreitonmaske nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite des Streifens (S, S', S'') 100 nm beträgt.
  8. Dreitonmaske, dadurch gekennzeichnet, dass die Halbtonschicht (4) mindestens teilweise aus MoSi gebildet ist.
  9. Dreitonmaske, dadurch gekennzeichnet, dass die opake Schicht (3) mindestens teilweise aus Chrom gebildet ist.
  10. Verfahren zur Herstellung einer Dreitonmaske nach Anspruch 1,

    dadurch gekennzeichnet dass

    a) in einem ersten Prozessschritt (I)) eine erste Maskenstruktur (30) in einen Maskenblank mit mindestens einer Glasschicht (3), einer Halbtonschicht (4) und einer opaken Schicht (3) angeordnet wird, anschließend

    b) in einem zweiten Prozessschritt (II)) in der ersten Maskenstruktur (30) mindestens teilweise ein Streifen mit einer vorbestimmten Breite (S, S', S'') in der Halbtonschicht (4) angeordnet wird.
  11. Verwendung mindestens einer Dreitonmaske nach Anspruch 1 für die lithographische Herstellung von Halbleiterbauelementen mit Wellenlängen von 248 nm, 193 nm oder 157 nm.
  12. Verwendung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei zueinander komplementäre Dreitonmasken (31, 32) in einer Mehrfachbelichtung verwendet werden.
  13. Verwendung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Dreitonmaske (31) zusammen mit einer Dipolblende (2), eine zweite Dreitonmaske (32) zusammen mit einer Ringblende (6) verwendet wird.
Es folgen 7 Blatt Zeichnungen






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