专利名称：三色调衰减相移掩模的自对准制造技术的制作方法
背景技术：
发明领域本发明涉及一种三色调衰减相移掩模，尤其是涉及三色调衰减相移掩模的自对准制造技术。
相关技术的叙述光刻是半导体工业应用的在集成电路(ICs)中形成线条，触点和其他已知结构的众所周知的工艺。在常规的光刻中，具有代表一个IC层次中这样的结构的透明的和不透明的区域组成的图形的掩模(或光刻版)被照亮。然后从掩模发射的光被聚焦在设置在晶片上的光刻胶层上。在后继的显影工序期间，部分光刻胶层被除去，其中除去的部分由图形限定。在这种方式中，掩模的图形被转移到或印制到光刻胶层上。
但是，在从透明区域到不透明区域的过渡区域中的衍射效应能使边缘模糊不清，从而反过来影响光刻工艺的分辨率。已经提出了各种技术来改进分辨率。有一种这样的相移技术应用入射光波的相破坏干涉。具体地说，相移将入射光波的第一区域的相位相对于入射光波的相邻的第二区域移动了大约180度。因此，来自该两个区域的投影图象发生破坏性的干涉，在干涉中图象的边缘重叠，从而产生该两个图象之间的清晰的分离。因此，通过半导体掩模(或光刻版)照射的光刻胶的曝光和不曝光部分之间的分界线能通过应用相移而限定得更靠近，从而在IC上实现更大的结构密度。
图1A说明一种简化的相移掩模100，该掩模的制作中在一个明净区域101上形成一个衰减的相移区域102，其中衰减的相移区域102的边缘110限定了一个单IC结构。明净区域101是透明的，即具有T＞0.9的光强度透射系数的区域。作为对照，衰减的相移区域102是部分透明的区域，即具有0.03＜T＜0.1的低光强度透射系数的区域。参看图1B，图中显示了掩模100的剖面图，通过衰减的相移区域102的光的相移相对于通过明净区域101的光大约为180度。
如在该技术领域熟练的人士所知，增加衰减的相移区域102的光强度透射系数能提高由光刻工艺形成的结构的性能。事实上，通过提供光透射强度系数T＞0.9(换言之，该区域是透明的)的相对于明净区域101有180度相移的衰减的相移区域在理论上能达到最佳性能。在这种方式中，假设用部分相干光照射，来自每一个区域的振幅旁波瓣都基本被消除，从而在该两个区域之间的过渡区域产生一个基本为零强度的线。虽然在理论上能提供更高的投射系数，当前的材料技术通常还是提供这样的相移，其衰减的相移区域具有约T＝0.4的光强度透射系数。
不幸的是，应用这种高透射的相移材料增加了留下一定部分的衰减的相移区域102的印痕的危险性。具体地说，为了保证完全去除残留的光刻胶，用于去除光刻胶的实际剂量通常至少两倍于去除该光刻胶所需要的理论剂量。这种过量曝光能导致增加留下一定的更大部分的衰减的相移区域102的印痕的危险性。
为了解决这个问题，被称为三色调衰减相移掩模的一些掩模在衰减的相移区域的更大的部分中包括一个不透明的区域，其中该不透明区域阻止由衰减的相移区域透射的任何不希望的光。图2A说明一种简化的相移掩模200，该掩模的制作中在一个明净区域201上形成一个衰减的相移区域202，在衰减的相移区域202上形成一个不透明区域203，其中衰减的相移区域202的边缘210限定了一个单IC结构。在该实施例中，明净区域201有T＞0.9的光强度透射系数，衰减的相移区域202有0.03＜T＜0.4的光强度透射系数，不透明区域203通常有T＜0.01的光强度透射系数。参看图2B，图中显示了掩模200的剖面图，通过衰减的相移区域202的光的相移相对于通过明净区域201的光仍保持约180度。因此，在衰减的相移区域上形成一个不透明区域有利于考虑应用更显著高的光透射系数。
图3A-3G说明一种产生三色调衰减相移掩模的常规工艺。图3A说明一个常规的PSM坯件300，该坯件包括一个透明衬底301，在该衬底上形成一个衰减的相移层(下文中称为衰减层)302和一个不透明层303。坯件300进一步包括一个形成在不透明层303上的第一光刻胶层，即对电子束或光敏感的光刻胶层304。
在初期的图形形成操作期间，电子束扫描器或UV曝光工具(下文称为图形形成工具)能曝光第一光刻胶层304的区域305A和305B。在区域305A和305B显影以后，如图3B所示，形成了带有图形的光刻胶区域304A。在本实施例中，然后进行刻蚀工艺，将第一光刻胶区域304A中的图形转移到不透明层303上去。图3C显示了结果的带有图形的不透明区域303A。在该点上，任何暴露的衰减层302的上表面和第一光刻胶区域304A的上表面都经历一个标准的干法或湿法刻蚀，从而去除了衰减层302的所有不受第一光刻胶区域304A和带有图形的不透明区域303A保护的部分。然后将第一光刻胶区域304A剥除，留下如图3D显示的结构。
接着，如图3E所示，该结构被涂覆一层第二光刻胶层306。然后进行形成第二图形的操作，在该操作中图形形成工具曝光第二光刻胶层306的区域307A和307B。区域307A和307B显影以后，如图3F所示形成带有图形的第二光刻胶区域306A。在本实施例中，然后进行一次刻蚀工艺(未显示)，将第二光刻胶区域306A的图形转移到带有图形的不透明区域303A上去。然后第二光刻胶区域306A被剥除，留下结果的两次形成图形的不透明区域303A(1)，如图3G所示。在该点上，完成了三色调衰减相移掩模所必须的图形。
但是，如图3E所指出的，在制造过程中，带有图形的不透明区域303A不自对准于带有图形的衰减区域302。因此，在该结构的一侧的从两次形成图形的不透明区域303A(1)的边缘到带有图形的衰减区域302A的边缘的距离D1可能不等于在该结构的另一侧的距离D2。不幸的是，两次形成图形的不透明区域303A(1)和带有图形的衰减区域302A的任何不对准都能产生紧要的尺度和图形的定位误差，从而降低了IC上的结果结构的性能。还有，在极端的情况下，如果距离D1和D2中的任何一个距离太大，都可能发生留下带有图形的衰减区域302A的一个部分的印痕。
因此，就提出了提供对三色调衰减相移掩模的自对准的结构和方法的需要。
发明概述根据本发明，一种自对准光刻掩模包括多种结构，其中的一类结构包括一个不透明区域，一个衰减区域和一个不透明区域和衰减区域之间的亚分辨率透明边缘。在一个实施例中，该多种结构形成在一个透明层上，该透明边缘和该透明层一起形成。
通常，透明边缘有零度相位，光强度透射系数大于0.9，而衰减区域有大约180度的相位，光强度透射系数在约0.03和1.0之间。不透明区域通常有小于约0.01的光强度透射系数。
在一个实施例中，至少有一类结构包括一个衰减区域，该衰减区域包括一个亚分辨率线而没有相邻的不透明区域。
根据本发明的一个特征，提供一种在一个衰减的相移掩模中形成多种结构的方法。一类结构是通过一个第一区域和一个第二区域形成，其中第一区域有相对于第二区域180度的相移。在本发明中，该方法包括在第二区域的边界线中设置一个第三区域和在第二区域的边界线和相邻的第三区域的边界线中设置一个亚分辨率边缘。该第一，第二和第三区域能分别包括一个透明区域，一个衰减区域和一个不透明区域。有利的是，该不透明区域和亚分辨率边缘能同时对准。在一个实施例中，这种对准通过UV图形形成工具进行。
根据本发明的另一个特征，提供一种制造衰减相移掩模的方法。该方法包括在一个透明层上设置一个衰减层，其中该衰减层的相移相对于透明层约为180度。在衰减层上设置一个不透明层。设置在不透明层上的第一光刻胶层形成的图形提供了衰减区域，不透明区域和亚分辨率边缘之间的对准。
不透明层经刻蚀形成不透明区域。然后，衰减层经刻蚀形成衰减区域。带有图形的第一光刻胶层被去除。在一个替代的实施例中，带有图形的第一光刻胶层在刻蚀不透明层以后立刻被去除，其中形成图形的不透明层然后被用作刻蚀衰减层的掩模。该替代的实施例使掩模在形成衰减层的图形之前能得到清洁，检查和修理，从而改进了图形的质量。
在该点上，设置一个覆盖不透明区域和暴露衰减区域的第二光刻胶层。任何不经第二光刻胶层覆盖的不透明部分即任何余留在衰减区域中的不透明部分都被去除。最后，第二光刻胶层被去除。
根据本发明的另一个特征，提供用于从坯件形成衰减相移掩模的计算机软件。该坯件包括一个透明层，一个衰减层和一个不透明层。该衰减相移掩模包括多种结构，其中一类结构的每一种都包括一个衰减区域，一个形成在衰减区域中的不透明区域和一个相邻于不透明区域形成的透明边缘。为了消除潜在的不对准，该软件包括同时对准衰减区域，不透明区域和透明边缘的工具。在本发明中，该软件能进一步包括用于刻蚀不透明层形成不透明区域的工具，用于刻蚀衰减层形成衰减区域的工具，用于保护不透明区域和暴露衰减区域的工具和用于去除任何余留在衰减区域中的不透明部分的工具。
根据本发明的另一个特征，提供一种将一个集成电路布局转换成制作该集成电路的衰减相移掩模布局的计算机软件。该软件包括用于识别集成电路布局中的一类结构的工具和用于将该类结构转换成掩模布局的工具。一种经转换的结构能包括一个透明区域，一个形成在该透明区域中的衰减区域，一个形成在该衰减区域中的不透明区域和一个相邻于不透明区域形成的亚分辨率透明边缘。另一种经转换的结构能包括一个透明区域，一个形成在该透明区域中的衰减区域和一个形成在该衰减区域中的亚分辨率线。计算机软件能包括同时对准衰减区域，不透明区域和亚分辨率透明边缘从而消除潜在的不对准的工具。
根据另一个特征，提供一种制造集成电路的方法。该方法包括辐照多个光刻掩模。至少一个掩模包括多个结构，其中一些结构包括一个不透明区域，一个衰减区域和一个在不透明区域和衰减区域之间的亚分辨率透明边缘。在这种制造方法中，发射自该掩模的辐射被聚焦在设置在晶片上的光刻胶层上。该光刻胶层然后经显影形成集成电路。在一个典型的实施例中，衰减区域提供180度的相移和3到100％的光强度透射，而亚分辨率透明边缘提供0度相移和大于90％的光强度透射。
根据本发明的还有一个特征，一种将二元掩模布局转换成三色调衰减相移掩模布局的方法包括将二元掩模布局上的一个结构分解成一个或多个多边形。如果一个多边形的宽度小于第一宽度W1，然后该多边形被用一种仅包括衰减区域的第一结构替代。如果该多边形的宽度在第一宽度W1和第二宽度W2之间，然后该多边形被用一种包括一个形成在一个衰减部分的中间的亚分辨率线的第二结构替代。最后，如果该多边形的宽度大于第二宽度W2，然后该多边形被用一种第三结构替代，该第三结构包括一个由亚分辨率边缘包围的不透明部分，再依次由一个衰减部分包围。
附图简述图1A说明一种简化的相移掩模，该掩模用一个形成在一个明净区域上的衰减的相移区域制作，其中衰减的相移区域的边缘限定一个单IC结构。
图1B说明图1A的相移掩模的剖面。
图2A说明一种简化的三色调衰减相移掩模，该掩模用一个形成在一个明净区域上的衰减的相移区域和一个形成在该衰减相移区域上的不透明区域制作，其中衰减的相移区域的边缘限定一个单IC结构。
图2B说明图2A的三色调衰减相移掩模的剖面。
图3A-3G说明产生三色调衰减相移掩模的一种常规工艺。
图4A-4G说明根据本发明的产生自对准的三色调衰减相移掩模的一种工艺。
图5A说明具有如图4G所示的剖面的一种结构的一个布局。
图5B说明一种布局，该布局中一个较小的衰减部分包括一个本发明的亚分辨率线，而一个较大的衰减部分包括一个本发明的亚分辨率边缘。
图6说明应用本发明的从一个标准的二元掩模布局到三色调衰减掩模布局的转换。
附图的详细描述本发明为三色调衰减相移掩模提供一种自对准的制造技术。在本发明中，沿掩模的不透明区域的边缘设置一个具有大于约90％的透射的零度相位的亚分辨率边缘。此外，在一个实施例中，可以由一个零度相位的大于约90％的透射的亚分辨率区域替代一个狭窄的不透明区域。在这种方式中，先有技术中的可能容易地发生不对准的不透明的到衰减的边缘被消除了。在本发明的下文将详尽叙述的一个特征中，掩模的亚分辨率边缘和不透明的以及衰减区域的对准有利地在一个单独的图形形成步骤中进行。
图4A-4G说明了一种产生一个根据本发明的自对准三色调衰减相移掩模的工艺。图4A说明一个常规的PSM坯件400，该坯件包括一个透明衬底401，在该衬底上形成一个衰减的相移(下文中称为“衰减”)层402和一个不透明层403。在一个实施例中，透明衬底401可以由熔融的硅或硼硅玻璃(由于在更短波长上的吸收而用于大于365毫微米的波长)形成，衰减层402可以由具有约50到200毫微米之间的厚度的硅化钼形成，不透明层403可以由具有约50到200毫微米之间的厚度的铬形成。在其他的实施例中，衰减层402可以由氮化硅，氧化铝，硅化钼，氧化-氮化铬，氧化-氟化铬和硅化锆形成。坯件400进一步包括一个形成在不透明层403上的第一光刻胶(即对电子束或UV敏感的)层404。在一个实施例中，透明层401可以有T≈1的光强度透射系数(即大于约90％的透射)和0度的相位，衰减层402可以有0.03≤T≤1.0的光强度透射系数(3％-100％的透射)和180度的相位，不透明层403可以有T≤0.01的光强度透射系数(实际上0％的透射)。
在初期的图形形成操作期间，一个电子束扫描器或一个UV曝光工具(下文称为图形形成工具)曝光第一光刻胶层404的区域405A，405B，405C和405D。该单独的步骤有利地限定了结构中亚分辨率边缘到不透明的和衰减的区域的对准。具体地说，区域405C和405D的距离d1和d2分别限定了亚分辨率边缘的宽度；区域405C和405D之间的距离d5限定了不透明区域的宽度；区域405A和405C之间的宽度d3限定了衰减区域的一个部分的宽度；和区域405B和405D之间的宽度d4限定了同一个衰减区域的另一部分的宽度。在一个典型的实施例中，距离d1和d3分别基本和距离d2和d4相同。
区域405A，405B，405C和405D显影以后，如图4B所示，形成带有图形的第一光刻胶区域404A，404B和404C。在本实施例中，然后进行一个刻蚀工序将第一光刻胶区域404A，404B和404C的图形转移到不透明层403上去。图4C显示结果的带有图形的不透明区域403A，403B和403C。在该点上，结构经历一个标准的干法或湿法刻蚀，从而去除所有不受第一光刻胶区域404A，404B和404C以及带有图形的不透明区域403A，403B和403C保护的衰减层402的部分。然后第一光刻胶区域404A，404B和404C被剥除，从而留下如图4D所示的结构。
在一个替代的实施例中，带有图形的第一光刻胶区域404A，404B和404C在刻蚀不透明层以后立刻被去除(见图4C)，其中带有图形的不透明部分403A，403B和403C然后被用作刻蚀衰减层402的掩模。该替代的实施例使掩模在形成衰减层的图形之前能得到清洁，检查和修理，从而改进了图形的质量。然而，这样的优点可能被进行清洁，检查和修理的步骤的额外时间所抵消。
接着，如图4E所示结构被涂覆一层第二光刻胶层406。然后进行第二次形成图形的操作，该操作中图形形成工具曝光第二光刻胶层406的区域407A和407B。
重要的是，区域407A和407B的尺寸要做到完全暴露带有图形的不透明区域403B和403C(这样也包括形成图形的衰减区域402B和402C)，但保护带有图形的不透明区域403A(这样也包括带有图形的衰减区域402A)。注意该暴露可以是带有不断提高的精确度水平的多步骤的工艺。例如，区域407A和407B最初的尺寸可以仅暴露部分带有图形的不透明区域403B和403C，然后在经暴露的带有图形的不透明区域403B和403C的基础上更精确地确定在第二次暴露中的尺寸(其中每一个带有图形的不透明区域403B和403C的全部宽度是已知的，如参考图4A中所指出的那样)。在这种方式中，本发明保证带有图形的不透明区域403A和带有图形的衰减区域402A受到保护。
区域407A和407B显影以后，如图4F所示形成带有图形的第二光刻胶区域406A。重要的是，带有图形的第二光刻胶区域406A完全覆盖不透明区域(见图4A中的距离d5)而同时暴露衰减区域(见图4A中的距离d3和d4)。注意该步骤可以包括多重显影以首先暴露衰减区域从不透明区域起的最远的部分，而当衰减区域完全暴露以后即停止不再暴露不透明区域。在本实施例中，然后进行一个刻蚀工序(未显示)以去除带有图形的不透明区域403B和403C。然后剥除第二光刻胶区域406A，留下带有图形的不透明层403A，如图4G所示。在该点上，本发明的合乎要求的三色调衰减相移掩模的图形就完成了。图5A说明了具有图4G显示的剖面的结构的一个布局500。
如上参考图4A所述，在带有图形的衰减区域402B和带有图形的不透明区域403A(因此也包括带有图形的衰减区域402A)之间的距离d1基本和带有图形的衰减区域402C和带有图形的不透明区域403A(因此也包括带有图形的衰减区域402A)之间的距离d2相同。重要的是，d1和d2两者都是亚分辨率的，即相对于步进器设定该间隔足够小，在掩模被曝光时这些“边缘”将不会留下印痕。在一个实施例中，距离d1和d2(即亚分辨率边缘的宽度)和距离d3和d4(一衰减区域的宽度)的每一个都用下面的等式计算。
D＝k·λ/NA其中λ是曝光辐射的波长，NA是数值孔径，k是基于辐照条件(即部分相干的和开/关轴线辐照)以及所使用的光刻胶的一个常数。注意，对于距离d1和d2(和亚分辨率边缘相关)以及距离d3和d4(和衰减区域相关)常数k是不同的。因此d1＝d2＝k1·λ/NAd3＝d4＝k2·λ/NA理想的是，距离d1和d2应小于距离d3和d4。具体地说，d1和d2应尽可能小，不包括本发明的自对准工艺。另外，由于当前的掩模制造能力，在掩模上制造，检查和修理小于0.3到0.4微米的图形(假设一个4x步进器或扫描器，在晶片上转化成75到100毫微米)可能是困难的。因此，这些和其他的局限将确定应该有怎样小的d1和d2。
作为对比，距离d3和d4应尽可能大以优化掩模的性能。但是，d3和d4越大，旁波瓣印痕的概率也越大。因此，这个局限将确定应该有怎样大的d3和d4。
为了确定k的值，可以进行模拟以得到d1-d4的可能的图形尺寸的范围。然后，可以应用一个利用这些图形尺寸的试验掩模处理一片或更多晶片。考虑到下面的标准掩模重新对准性能，掩模处理分辨率，晶片性能(即全面的工艺范围，掺杂剂量和聚焦范围)和在晶片上的旁波瓣印痕，就可以从该晶片中得到k的值。
在一个波长λ为248毫微米，辐照系统的部分相干性σ＝0.3，数值孔径NA为0.6，最小图形尺寸为100毫微米的实施例中，本发明能提供100毫微米的衰减区域宽度(d3或d4)和100毫微米的亚分辨率边缘宽度(d1或d2)。这样，k1和k2可以但不必相等。
如上所述，参考图3A和3E，先有技术应用两个不对准的确定最后结构的图形形成步骤，从而向工艺添加了复杂性和潜在的误差。本发明通过完全取消从不透明到衰减的边缘而显著地简化了制造工艺。作为替代，设置了由距离d1或d2限定的上述亚分辨率边缘。有利的是，距离d1-d5可以由诸如参考图4A所述的电子束扫描器的高精确度的图形形成工具提供。因此，本发明可以在一个单独的精确的图形形成步骤中确定最后结构的对准。
注意在先有技术中形成一个薄不透明线从而导致掩模制作中的明显问题的情况，本发明应用以和上述亚分辨率边缘相同的方式形成的(即从具有T＝1的光强度透射系数(≥90％的透射)和0度相位的透明层形成的)亚分辨率线。例如，图5B说明一种布局510，该布局中较小的衰减部分511包括一个亚分辨率线512，而较大的衰减部分513包括一个亚分辨率边缘514。重要的是，亚分辨率线512根据本发明是自对准的，而不透明片(在先有技术中设置)不是自对准的。因此，从制造的观点看，和不透明片相比，形成亚分辨率线512能进行得更精确和更均匀。
注意根据本发明的一个特征，对于每一个图形类型和尺寸，距离d1-d4能得到优化。因此，在一些实施例中，掩模上的距离d1-d4可以变化。例如，参考图5B，假设部分511进一步包括一个诸如锤头的辅助图形(未显示)。在这种情况下，衰减区域在边缘515处的宽度可以小于衰减区域在边缘516处的宽度，从而降低了在线端发生旁波瓣印痕的概率。另外，在还有一个实施例中，对于图形的每一个边缘，d1/d3和d2/d4可以得到优化。
上述实施例是作为对本发明的一种说明而不是限制。对在本技术领域熟练的人士而言，对本实施例的各种修改，替代和变化都是显而易见的。例如，虽然上述说明涉及的是0度和180度的相位，但本发明同样也可应用于透明的和衰减的区域有不同相位的其他实施例中。在这些实施例中，透明的和衰减的区域之间的相对相位为约180度。因此，对于透明的区域的0度相位和180度的相位，虽然提供一个具体的实施例，该两个相位还是指出了该两个区域互相之间相对的相位关系。
此外，根据本发明可以应用包括但不限于436毫微米(nm)，365nm，248nm，193nm，157nm和126nm的各种曝光波长。注意，也能应用其他的曝光波长包括极端UV(EUV)和X-射线。最通常使用的EUV波长是约13nm，而最通常使用的X-射线波长是1.3nm。另外，用于不透明层，衰减层和衬底的材料只要不背离本发明的范围也是可以变化的。例如，不透明层的光强度透射可以有约10％那么高，而衬底的光强度透射可以如约70％那么低。
最后，提供三色调衰减掩模布局的本发明可以应用到如图6所示的标准的二元掩模布局上。如果在二元掩模布局中的多边形601的宽度小于第一宽度W1，然后该多边形601可以由仅表明一个衰减部分的结构611替代。另一方面，如果多边形602的宽度W1和第二宽度W2之间，然后多边形602可以由包括一个形成在衰减部分614的中间的亚分辨率线613的结构612替代。最后，如果多边形604的宽度大于W2，然后多边形604可以由包括一个由亚分辨率边缘617包围的不透明部分616的结构615替代，再依次由一个衰减部分618包围。这种类型的转换可以用标准的设计准则检查工具进行，这些检查工具诸如由Mentor Graphics制造的Calibre工具，Avanti TechnologiesInc.制造的Hercules工具或由Cadence Design System Int.制造的Dracula，Vampire或Assura工具。
相应地，本发明旨在包括落在附后的权利要求的范围中的所有这样的修改，替代和变化。
权利要求
1.一种光刻掩模，其特征在于，该掩模包括多种结构，其中一类结构包括一个不透明区域，一个衰减区域和一个不透明区域和衰减区域之间的亚分辨率透明边缘。
2.如权利要求1所述的掩模，其特征在于，其中多种结构形成在一个透明层上并且透明边缘和透明层形成在一起。
3.如权利要求1所述的掩模，其特征在于，其中透明边缘有大约0度的相位。
4.如权利要求1所述的掩模，其特征在于，其中衰减区域有大约180度的相位。
5.如权利要求1所述的掩模，其特征在于，其中透明边缘有大于0.9的光强度透射系数。
6.如权利要求1所述的掩模，其特征在于，其中衰减区域有约0.3和1.0之间的光强度透射系数。
7.如权利要求1所述的掩模，其特征在于，其中不透明区域有约小于0.01的光强度透射系数。
8.如权利要求1所述的掩模，其特征在于，其中各类结构中至少有一种结构包括一个衰减部分，该衰减部分包括一个没有相邻的不透明区域的亚分辨率线。
9.一种在一个衰减的相移掩模中形成多种结构的方法，其特征在于，其中一类结构由一个第一区域和一个第二区域形成，其中第一区域有相对于第二区域的180度的相移，该方法包括在第二区域的一个边界线中设置一个第三区域；和在第二区域的边界线和相邻的第三区域的一个边界线中设置一个亚分辨率边缘。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，其中第一区域包括一个透明区域。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，其中第二区域包括一个衰减区域。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，其中第三区域包括一个不透明区域。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括同时对准不透明区域和亚分辨率边缘。
14.如权利要求12所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括在一个单步骤中对准不透明区域和亚分辨率边缘。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，其中对准不透明区域和亚分辨率边缘由一个电子束扫描器进行。
16.一种在一个衰减的相移掩模中形成多种结构的方法，其特征在于，其中一类结构由一个透明区域和一个衰减区域形成，其中透明区域有一个相对于衰减区域180度的相移，该方法包括在衰减区域的一个边界线中设置一个不透明区域；和在衰减区域的边界线和相邻的不透明区域的一个边界线中设置一个亚分辨率边缘。
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，其中透明区域提供一个大于0.9的光强度透射系数。
18.如权利要求16所述的方法，其特征在于，其中衰减区域提供一个约0.03和约1.0之间的光强度透射系数。
19.如权利要求16所述的方法，其特征在于，其中不透明区域提供一个小于0.1的光强度透射系数。
20.如权利要求16所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括同时对准不透明区域和亚分辨率边缘。
21.如权利要求16所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括在一个单步骤中对准不透明区域和亚分辨率边缘。
22.如权利要求16所述的方法，其特征在于，其中对准不透明区域和亚分辨率边缘由一个电子束扫描器进行。
23.一种制作衰减的相移掩模的方法，其特征在于，该方法包括设置一个透明层；在透明层上设置一个衰减层，其中衰减层相对于透明层的相移约为180度；在衰减层上设置一个不透明层；在不透明层上设置一个第一光刻胶层；和形成第一光刻胶层的图形以提供衰减层，不透明层和亚分辨率边缘的对准。
24.如权利要求23所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括刻蚀不透明层以形成不透明区域。
25.如权利要求24所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括刻蚀衰减层以形成衰减区域。
26.如权利要求25所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括去除带有图形的第一光刻胶层和设置一个覆盖不透明区域和暴露衰减区域的第二光刻胶层。
27.如权利要求26所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括去除任何第二光刻胶层不覆盖的不透明部分。
28.如权利要求27所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括去除第二光刻胶层。
29.用于从一个坯件形成一个衰减的相移掩模的计算机软件，该坯件包括一个透明层，一个衰减层和一个不透明层，衰减的相移掩模包括多种结构，一类结构包括一个透明区域，一个衰减区域，一个形成在衰减区域中的不透明区域，一个相邻于不透明区域形成的透明边缘，软件包括用于同时对准衰减区域，不透明区域和透明边缘的工具。
30.如权利要求29所述的软件，其特征在于，该软件进一步包括用于刻蚀不透明层以形成不透明区域的工具。
31.如权利要求30所述的软件，其特征在于，该软件进一步包括用于刻蚀衰减层以形成衰减区域的工具。
32.如权利要求31所述的软件，其特征在于，该软件进一步包括用于保护不透明层和暴露衰减区域的工具。
33.如权利要求32所述的软件，其特征在于，该软件进一步包括用于去除任何由保护工具暴露的不透明部分的工具。
34.如权利要求33所述的软件，其特征在于，该软件进一步包括用于暴露不透明区域的工具。
35.将一种集成电路布局转换成用于制造集成电路的衰减的相移掩模布局的计算机软件，其特征在于，该软件包括用于在集成电路布局中识别一类结构的工具；和用于将该类结构转换成掩模布局的工具，其中每一个经转换的结构都包括一个透明区域，一个形成在透明区域中的衰减区域，一个形成在衰减区域中的不透明区域和一个相邻于不透明区域形成的亚分辨率透明边缘。
36.如权利要求35所述的软件，其特征在于，该软件进一步包括同时对准衰减区域，不透明区域和亚分辨率透明边缘的工具。
37.如权利要求36所述的软件，其特征在于，该软件进一步包括用于刻蚀不透明层以形成不透明区域的工具。
38.如权利要求37所述的软件，其特征在于，该软件进一步包括用于刻蚀衰减层以形成衰减区域的工具。
39.如权利要求38所述的软件，其特征在于，该软件进一步包括用于保护不透明层和暴露衰减区域的工具。
40.如权利要求39所述的软件，其特征在于，该软件进一步包括用于去除任何由保护工具暴露的不透明部分的工具。
41.如权利要求40所述的软件，其特征在于，该软件进一步包括用于暴露不透明区域的工具。
42.一种制造集成电路的方法，其特征在于，该方法包括辐照多个光刻掩模，至少一个掩模包括多种结构，其中一类结构包括一个不透明区域，一个衰减区域和一个不透明区域和衰减区域之间的亚分辨率透明边缘；将从该至少一个掩模发射的辐射聚焦到在晶片上设置的光刻胶层上；和显影该光刻胶层以形成集成电路。
43.如权利要求42所述的方法，其特征在于，其中衰减区域提供一个180度的相移。
44.如权利要求43所述的方法，其特征在于，其中亚分辨率透明边缘提供一个0度的相移。
45.如权利要求44所述的方法，其特征在于，其中衰减区域提供一个30到100％的光强度透射。
46.如权利要求45所述的方法，其特征在于，其中亚分辨率边缘提供一个大于90％的光强度透射。
47.一种将二元掩模布局转换到三色调衰减掩模布局的方法，其特征在于，该方法包括将一种在二元掩模布局上的结构分解成一个或多个多边形，其中如果多边形的宽度小于第一宽度W1，然后用一种只包括一个衰减部分的第一结构替代该多边形，其中如果多边形的宽度在第一宽度W1和第二宽度W2之间，然后用一种包括一个形成在一个衰减部分的中间的亚分辨率线的第二结构替代该多边形，和其中如果多边形的宽度大于第二宽度W2，然后用一种第三结构替代该多边形，该第三结构包括一个由一个亚分辨率边缘包围的不透明部分，再依次由一个衰减部分包围。
48.一种包括多种结构的掩模，该多种结构代表集成电路的一个层次，该掩模包括用于提供一个和至少一种结构相关的亚分辨率图形的工具，该图形具有约0度的相移。
49.如权利要求48所述的掩模，其特征在于，其中亚分辨率图形有一个大于约90％的光强度透射。
50.如权利要求48所述的掩模，其特征在于，该掩模进一步包括用于提供一个和至少一种结构相关的180度相位区域的工具。
51.如权利要求50所述的掩模，其特征在于，其中180度相位区域有一个在约30和100％之间的光强度透射。
52.如权利要求48所述的掩模，其特征在于，该掩模进一步包括用于提供一个和至少一种结构相关的不透明区域的工具，该不透明区域有一个小于约1％的光强度透射。
全文摘要
提供一种结构和方法以保证三色调衰减相移掩模的自对准制造。沿一个不透明区域的边缘设置一个0度相位，大于90％透射的亚分辨率边缘。该亚分辨率边缘和掩模的不透明和衰减区域的对准在一个单独的图形形成步骤中进行。在一个实施例中，一个狭窄的不透明区域可以由一个0度相位，大于90％的透射的亚分辨率线替代。
文档编号G03F1/00GK1496495SQ02806546
公开日2004年5月12日 申请日期2002年2月26日 优先权日2001年3月16日
发明者C·皮埃拉, C 皮埃拉 申请人:数字技术股份有限公司