专利名称：用于轴外照明的标度掩模板的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及一种用于制造半导体的光刻工艺中的能轴外照明标度的标度掩膜板，尤其涉及一种制备其间距比焦深窄的附加辅助图形的标度掩膜板，从而与其它间距相比容许这些间距与焦深相反或相等。
在技术上光刻胶图形的形成受各种因素的影响，如设备的精确度和光的波长，由于这些因素，使图形在一定程度上不能更精细。例如采用象利用波长为436nm光作光源的G-线分步器，利用波长为365nm光作光源的I-线分步器，或利用波长为248nmKrF激元激光作光源的分步器，这些分步器具有线宽/间距分别大约为0.7μm0.5μm或0.3μm的工艺分辨率极限。
为了形成比分步器的光分辨率极限细的图形，人们已做过各种努力，如使用X-射线分步器，它所用光的波长比其它分步器所用光的波长短；改进透镜直径和设备的精确度；和用相移掩膜作标度掩膜板。
为了更好地理解发明的背景，下面将参照附图对常规技术进行说明。
如
图1和2所示，一束光4通过透明基片5垂直入射到其上形成掩蔽图形的标度掩膜板1。在通过宽分别为1′和1的精细图形2和3后，光通过透射透镜射到在其上形成图形的晶片。
在图形的窄宽度的影响下，当这种垂直入射光通过图型的间隙时，光被衍射并分成0次光7及一次光6，几乎所有通过间隙宽度大的图形2的光皆为0次光或衍射角为θ1的一次光。此时，通过精细图形3后的光成为比θ1大的衍射角为θ2的±一次光6。这些±一次光有相对大的密度，并由于曲率半径和透镜的焦距不同，在0次光7与±一次光6之间产生光程差，从而使图形的对比度变差。
为解决这个问题，应利用有调整照明度光阑的分步器，通过轴外照明法，将±一次光之一除去。这种轴外照明法由图3表示。如图3所示，一束光10垂直入射到调整了照明度的光阑12上，通过光阑12上的轴外照明孔11，这束光便以一倾斜的角度入射到掩膜板13。当光通过标度掩膜板13后，便产生了图形图象，同时由于衍射，光被分成0次光和±一次光6及14，当±一次光6及14通过光掩蔽光阑15时，它们中的一个被阻挡(在图3中为光束14)，同时，剩余的光通过透射透镜16，通过该透射透镜透射到晶片17上。在这种情况下，0次光与±一次光6及14中通过透镜之一的光之间的光程差在透射透镜15的曲率半径的中心被消除，从而改善了工艺容差。
参照图4，该图表示的是所测定的焦深与图形尺寸的关系。从该图中明显看出，这种常规的轴外照明方法对精细图形S1是有效的，这种精细图形的尺寸将合将入射光分成0次光与±一次光，由此可有效地改善图形的对比度。然而，对于相对较大的图形S2，该常规方法会使图象对比度恶化。具体说，由图4中线18表示出焦深变小，这是由于图形S2太大使入射光不能衍射。换句话说，入射光没有被分开，这样±一次光全部通过透射透镜，使得在晶片上的照明强度与别处的光强度不同。
因此，本发明的目的是克服上述存在于已有技术中的问题，提供一种用于轴外照明的标度掩膜板，由此，容易形成精细图形。
本发明的另一目的是提供一种用于轴外照明的标度掩膜板，它可改善图形的对比度。
本发明还有一个目的是提供一种轴外照明的标度掩膜板，用它可改善工艺容差、成品率和操作的可靠性。
由本发明人所作的深入研究，其目的是，研制一种具有上述较好特性的用于轴外照明的掩膜板，发现用于具有较大间距而没有最佳焦点范围裕度的图形的附图辅助图形的制备，产生了最大焦点范围裕度。
根据本发明所提供的一种用于轴外照明的在透明基片上有不同间距的光掩蔽图形的标度掩膜板，其特征是，给每个辅助图形提供比最小间距图形大的内部图形，使这些辅助图形具有不足以形成图象的尺寸，因此，能使这些间距的尺寸相同。
从下面参照附图对实施例的详细说明，本发明的其它目的和方案显而易见。
图1是表示用于轴外照明的常规标度标度掩膜板的平面图。
图2是表示沿图1的A-A′线的常规标度掩膜板的剖面图。
图3是表示轴外照明装置的简图。
图4是表示本发明标度标度掩膜板与常规标度掩膜板间焦深与间距尺寸的关系曲线图。
图5是表示根据本发明的用于轴外照明的标度掩膜板的平面图。
图6是表示沿图5的B-B′线的本发明的标度掩膜板的剖面图。
参照附图很容易理解本发明优选实施例的应用，其中相同的附图标记代表相同或相应的部件。
图5表示的是本发明的标度掩膜板，图6是沿图5的B-B′线的剖面图。
如图5所示，由铬制成的光掩蔽图形1是在象石英这样的透明基片5上形成的，各图形有不同种间距尺寸，同时也就形成了比具有最大焦点范围裕度的图形3的间距(l6)大的间距(l1＋l2＋l3，l4＋l5)的图形2。例如，在用I-线分步器曝光时，图形2的尺寸为0.4-1.0μm。对于图形2，辅助图形8和9为点状或突出形状。
分别以尺寸l2和l4形成辅助图形8和9，它们不允许在晶片上形成图形。例如，由I-线分步器曝光时，它们是以0.1-0.3μm的侧边尺寸范围形成透射到晶片上的图象。在间距的一边或每一边交替设置图形8和9，以这种方式，最大间距l3可以与最大焦点范围裕度的间距l6有相近的尺寸。更具体地，将较小宽度的辅助图形8和9设置为分步器的光波长λ的一半到四倍。最好是l1的尺寸与l2相等。
在相同间距时，可以同时提供突出形状的辅助图形8与点状的辅助图形9，尽管在图5中交替设置形成了两排点状辅助图形9，每排皆可应用到大间距的图形上。
对各种尺寸的间距，设置有这样的辅助图形8和9的标度掩膜板表现出相同的焦深，这由图4中的线19代表。
本发明可应用于在存储区或外围电路区上面形成的图形，其中包括场氧化膜图形，以及可应用于线宽/间距图形。例如，在本发明的用于轴外照明的标度掩膜板作为接触孔掩膜时，在接触孔的内部形成具有根据上述状况的尺寸的辅助图形。
辅助图形利用了相移材料，SOG，氧化膜，TIN，固化的光刻胶膜或透明度为1-10％的半透明膜。
如上所述，根据本发明的用于轴外照明的标度掩膜板具有不同尺寸的间距，其中辅助图形是以标度掩膜板的全部图形的衍射角相同或相近的方式在间距图形处形成，该间距图形的尺寸比最大焦点范围裕度的间距大，这样，用轴外照明是不合适的。重复设置的辅助图形是点状或突出形状的，它们的大小不足以在晶片上形成图象。因此，边界间距的尺寸与最大焦点范围裕度的图形相等或相近，所以，使对大间距图形有益的小工艺裕度与对小间距图形有益的工艺裕度一样大。因此，使半导体制造中的工艺容差均匀增大，同时使可靠性和成品率以及图形的均匀性得到充分改善。
上面对本发明进行了说明，应理解到上面所用术语是对本发明性质的说明，而不是对本发明的限制。
根据上述教导的启发，可以对本发明进行修改和变化。因此，应该理解在不脱离所属权利要求的保护范围的情况下，除了特别说明外，还可以实施本发明。
权利要求
1.一种用于轴外照明的在透明基片上具有不同间距光掩蔽图形的标度掩膜板，其特征是，给每个辅助图形提供比最小间距图形大的内部图形，使这些辅助图形具有不足以形成图象的尺寸，因此，能使这些间距的尺寸相同。
2.一种根据权利要求1的标度掩膜板，其特征是，所说辅助图形尺寸是光源波长λ的一半到5倍。
3.一种根据权利要求1的标度掩膜板，其特征是，在用I-线分步器曝光时，要求所说辅助图形间距尺寸为0.4-1.0μm。
4.一种根据权利要求1的标度掩膜板，其特征是，所说辅助图形是形成的一排突出形状和点状的图形。
5.一种根据权利要求1的标度掩膜板，其特征是，所说辅助图形是形成的多排点状图形。
6.一种根据权利要求1的标度掩膜板，其特征是，所说辅助图形是由选自相移材料，SOG，氮化膜，TIN，固化的光刻胶膜和透明度为1-10％的半透明膜组成的组中的任何一种材料制备的，以便增加光强和保持衍射角。
7.一种根据权利要求1的标度掩膜板，其特征是，为形成所希望的衍射角，所说的标度掩膜板是接触孔掩膜，所说辅助图形在接触孔内的边缘处形成。
全文摘要
一种用于轴外照明的标度掩模板具有不同尺寸的间距，其中辅助图形是以标度掩模板的全部图形的衍射角相同或相近的方式在间距图形处形成，该间距图形的尺寸比最大焦点范围裕度的间距大，这样，用轴外照明是不合适的。重复设置的辅助图形是点状或突出形状的，它们的大小不足以在晶片上形成图象。因此，边界间距的尺寸与最大焦点范围裕度的图形相等或相近，所以，使对大间距图形有益的小工艺裕度与对小间距图形有益的工艺裕度一样大。因此，使半导体制造中的工艺容差均匀增大，同时使可靠性和成品率以及图形的均匀性得到充分改善。
文档编号G03F1/68GK1142124SQ9610736
公开日1997年2月5日 申请日期1996年3月24日 优先权日1995年3月24日
发明者裴相满 申请人:现代电子产业株式会社