專(zhuān)利名稱(chēng)：集成電路制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到半導(dǎo)體集成電路器件制造技術(shù)，更確切地說(shuō)是涉及到能夠有效地用于半導(dǎo)體集成電路器件制造工藝中的光刻的技術(shù)。
背景技術(shù)：
在制造半導(dǎo)體集成電路器件的過(guò)程中，光刻技術(shù)被用作將精細(xì)圖形轉(zhuǎn)移到半導(dǎo)體晶片上的一種方法。在光刻技術(shù)中，主要使用投影曝光系統(tǒng)，將固定在投影曝光系統(tǒng)上的光掩模(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“掩?！?的圖形轉(zhuǎn)移到半導(dǎo)體晶片(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“晶片”)上，以便形成器件圖形。
本發(fā)明人研究過(guò)的普通掩模的掩模圖形，是借助于對(duì)例如制作在透明石英襯底上的鉻(Cr)組成的遮光膜進(jìn)行圖形化而制作的。例如，以下面的方式來(lái)執(zhí)行對(duì)遮光膜的圖形化工作。首先，對(duì)電子束敏感的抗蝕劑被涂敷到遮光膜上，然后用電子束繪圖儀將所需的圖形繪制到對(duì)電子束敏感的抗蝕劑，隨之以顯影以形成所需形狀的抗蝕劑圖形。隨后，以此抗蝕劑圖形作為腐蝕掩模，用干法腐蝕或濕法腐蝕方法，對(duì)遮光膜進(jìn)行圖形化，隨之以清除抗蝕劑圖形，并接著清洗，以便在透明石英襯底上形成所需形狀的遮光圖形。
按照當(dāng)前改善光刻分辨率的傾向，已經(jīng)提出了各種各樣的掩模結(jié)構(gòu)。例如，在日本未經(jīng)審查的專(zhuān)利申請(qǐng)No.Hei4(1992)-136854中，公開(kāi)了一種采用半色調(diào)型相移掩模作為改善單個(gè)透明圖形分辨率的方法的技術(shù)。根據(jù)其中公開(kāi)的技術(shù)，單個(gè)透明圖形的周?chē)糠直恢谱鞒砂胪该?，亦即，掩模的遮光部分被制作成半透明，然后在這種情況下，通過(guò)半透明部分的且靈敏度不高于光抗蝕劑靈敏度的非常少量的光的相位以及通過(guò)透明圖形的光的相位被倒相。由于已經(jīng)通過(guò)半透明膜的光相對(duì)于已經(jīng)通過(guò)作為主圖形的透明圖形的光被倒相，故在邊界部分發(fā)生相位反轉(zhuǎn)，圖形邊界處的光強(qiáng)度趨近0。結(jié)果，已經(jīng)通過(guò)透明圖形的光的強(qiáng)度與圖形邊界處的光強(qiáng)度之間的比率變成比較大，從而得到反差比不采用半透明膜的技術(shù)更高的光強(qiáng)度分布。此半色調(diào)型相移掩模相當(dāng)于這樣一種掩模，其中先前的普通掩模的遮光掩模已經(jīng)代之以半色調(diào)相移膜，并用與上述普通掩模制造工藝幾乎相同的工藝來(lái)制造。
在日本未經(jīng)審查的專(zhuān)利申請(qǐng)No.Hei5(1993)-289307中，公開(kāi)了一種目的在于獲得掩模制造工藝的簡(jiǎn)化和高精度的利用抗蝕劑膜來(lái)制作遮光膜的技術(shù)。其中公開(kāi)的方法利用了普通的對(duì)電子束敏感的抗蝕劑或光敏抗蝕劑遮擋波長(zhǎng)約為200nm或以下的真空紫外光的性質(zhì)。根據(jù)此方法，無(wú)須采用遮光膜的腐蝕步驟以及抗蝕劑清除步驟，于是能夠降低成本，改善尺寸精度，并減少缺陷。
在日本未經(jīng)審查的專(zhuān)利申請(qǐng)No.Sho 55(1980)-22864中，公開(kāi)了一種采用由金屬膜和有機(jī)材料層組成的疊層形成的圖形的光刻掩蔽技術(shù)。根據(jù)其中公開(kāi)的技術(shù)，用來(lái)對(duì)玻璃襯底主表面上的鉻層進(jìn)行圖形化的光抗蝕劑圖形，被氬離子輻照，并從而被固定到鉻層圖形，從而改善了對(duì)曝光的遮擋作用。
在日本未經(jīng)審查的專(zhuān)利申請(qǐng)No.Sho60(1985)-85525中，公開(kāi)了一種技術(shù)，其中，光抗蝕劑被涂敷到具有待糾正的缺陷的掩模上，然后將聚焦的荷電粒子束輻照到要糾正掩模缺陷的細(xì)小區(qū)域，以便在此區(qū)域中形成不透明的碳膜。
而且，在日本未經(jīng)審查的專(zhuān)利申請(qǐng)No.Sho54(1979)-83377中，公開(kāi)了一種技術(shù)，其中，不透明的乳膠被埋置到光掩模的局部有缺陷部分中，以便實(shí)現(xiàn)圖形修正。

發(fā)明內(nèi)容
但本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，上述掩蔽技術(shù)涉及到下列問(wèn)題。
無(wú)法快速地改變或修正掩模上的掩模圖形。在半導(dǎo)體集成電路器件的制造工藝中，有時(shí)存在著為實(shí)現(xiàn)符合用戶(hù)要求的指標(biāo)的半導(dǎo)體芯片構(gòu)造，為了滿(mǎn)足用戶(hù)在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)或制造中的要求，為了重寫(xiě)存儲(chǔ)器信息，為了調(diào)整特性，或?yàn)榱饲宄腥毕莸碾娐范淖兓蛐拚娐穲D形的情況。例如，在日本未經(jīng)審查的專(zhuān)利申請(qǐng)No.Sho63(1988)-274156中，描述了在組合有ROM(只讀存儲(chǔ)器)的半導(dǎo)體集成電路器件的制造過(guò)程中，為了將信息寫(xiě)入到ROM中，應(yīng)該頻繁地改變布線(xiàn)。但在普通掩模中，在掩模設(shè)計(jì)的每一次改變或修正時(shí)，都要求提供掩模襯底以及鉻膜的淀積和圖形化，于是導(dǎo)致需要很長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)制造掩模。因此，為了開(kāi)發(fā)或制造半導(dǎo)體集成電路器件，需要很長(zhǎng)的時(shí)間和很多的人力。
而且，在上述公開(kāi)用抗蝕劑膜來(lái)制作掩模遮光圖形的技術(shù)的出版物中，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)有關(guān)在半導(dǎo)體集成電路器件制造工藝中實(shí)際使用掩模的問(wèn)題和有關(guān)制造掩模的問(wèn)題以及解決這些問(wèn)題的措施。例如存在著下列問(wèn)題。
首先，難以探測(cè)用來(lái)探測(cè)各種信息的預(yù)定圖形，例如掩模對(duì)準(zhǔn)記號(hào)、圖形測(cè)量記號(hào)、以及產(chǎn)品評(píng)價(jià)記號(hào)。例如，在目前使用的掩模缺陷檢查系統(tǒng)和曝光系統(tǒng)中，主要用鹵光燈來(lái)對(duì)準(zhǔn)掩模。因此，在將掩模固定到缺陷檢查系統(tǒng)或曝光系統(tǒng)的情況下，若掩模上的探測(cè)記號(hào)由抗蝕劑膜圖形組成，則由于抗蝕劑膜的光透射率高，無(wú)法得到高的反差，故難以探測(cè)圖形。結(jié)果，就難以實(shí)現(xiàn)掩模與缺陷檢查系統(tǒng)或曝光系統(tǒng)之間的對(duì)準(zhǔn)，使得不可能以滿(mǎn)意的方式實(shí)現(xiàn)檢查和曝光。
第二，在將掩模裝載到缺陷檢查系統(tǒng)或曝光系統(tǒng)時(shí)，出現(xiàn)塵埃顆粒。在上述常規(guī)技術(shù)中，在將掩模裝載到缺陷檢查系統(tǒng)或曝光系統(tǒng)時(shí)，掩模的抗蝕劑膜與缺陷檢查系統(tǒng)或曝光系統(tǒng)中的掩模固定元件(例如真空固定元件)直接接觸，抗蝕劑膜因而破裂或碎裂，導(dǎo)致產(chǎn)生塵埃顆粒。這樣產(chǎn)生的塵埃顆?？赡芨街饺毕輽z查系統(tǒng)或曝光系統(tǒng)中所用的透鏡的表面上，或沾污工作室內(nèi)部，或附著到半導(dǎo)體晶片的表面，這就可能引起圖形檢查精度或轉(zhuǎn)移精度降低或諸如圖形短路或斷路之類(lèi)的缺陷，導(dǎo)致半導(dǎo)體集成電路的可靠性和成品率降低。
第三，在將膠片固定到掩模上的情況下，若抗蝕劑膜出現(xiàn)在要固定膠片的部位，則不可能以滿(mǎn)意的方式來(lái)固定膠片，膠片變得容易剝離，并在膠片剝離時(shí)產(chǎn)生塵埃顆粒。
本發(fā)明的目的是提供一種能夠縮短改變或修正掩模的掩模圖形所需的時(shí)間的技術(shù)。
本發(fā)明的另一目的是提供一種能夠縮短半導(dǎo)體集成電路器件開(kāi)發(fā)或制造周期的技術(shù)。
本發(fā)明的再一目的是提供一種能夠改善掩模中信息探測(cè)能力的技術(shù)，其中使抗蝕劑膜能夠起遮光膜的作用。
本發(fā)明的又一目的是提供一種能夠抑制或防止在使用掩模的曝光工藝中產(chǎn)生塵埃顆粒的技術(shù)，其中使抗蝕劑膜能夠起遮光膜的作用。
從下列的描述和附圖中，本發(fā)明的上述和其它的目的以及新穎特點(diǎn)將變得顯而易見(jiàn)。
下面將概述一下此處公開(kāi)的典型發(fā)明。
在本發(fā)明的一種情況中，采用了借助于使用制作在掩模襯底主表面上的光掩模的曝光工藝將預(yù)定的圖形轉(zhuǎn)移到制作在半導(dǎo)體晶片主表面上的抗蝕劑膜的步驟，此光掩模具有由抗蝕劑膜組成的遮光部分和由金屬組成的遮光部分。
在本發(fā)明的另一種情況中，由抗蝕劑膜組成的遮光部分被清除，并制作一個(gè)由抗蝕劑膜組成的新的遮光部分來(lái)代替，以便修正或改變遮光部分，然后執(zhí)行前述的曝光過(guò)程。
在本發(fā)明的再一種情況中，沿掩模襯底主表面的外圍部分，遮光部分由金屬組成，且膠片被接觸和固定到遮光部分上。
在本發(fā)明的又一種情況中，沿掩模襯底主表面的外圍部分，遮光部分由金屬組成，并在遮光部分中形成窗口，從而形成信息探測(cè)圖形。


圖1(a)是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的光掩模的平面圖，而圖1(b)是沿圖1(a)中A-A線(xiàn)的剖面圖；圖2是說(shuō)明圖，示意地示出了當(dāng)將預(yù)定圖形繪制到光掩模上時(shí)的光掩模夾持方法；圖3(a)-3(c)是圖1的光掩模在光掩模制造工藝中的剖面圖；
圖4曲線(xiàn)示出了典型電子束抗蝕劑膜的透射譜；圖5(a)-5(c)是剖面圖，示出了圖1的光掩模制造工藝的修正例子；圖6(a)-6(c)是剖面圖，示出了圖1的光掩模制造工藝的另一修正例子；圖7(a)和7(b)說(shuō)明了使用圖1的光掩模的半導(dǎo)體集成電路器件制造工藝，其中，7(a)是半導(dǎo)體晶片主要部分的平面圖，而圖7(b)是沿圖7(a)中A-A線(xiàn)的剖面圖；圖8(a)和8(b)說(shuō)明了圖7之后的步驟，其中，圖8(a)是半導(dǎo)體晶片主要部分的平面圖，而圖8(b)是沿圖8(a)中A-A線(xiàn)的剖面圖；圖9(a)和9(b)說(shuō)明了圖8之后的步驟，其中，圖9(a)是半導(dǎo)體晶片主要部分的平面圖，而圖9(b)是沿圖9(a)中A-A線(xiàn)的剖面圖；圖10是說(shuō)明圖，示出了本實(shí)施方案所用的縮小投影曝光系統(tǒng)的例子；圖11是采用圖1光掩模的半導(dǎo)體集成電路器件一個(gè)具體制造步驟中的半導(dǎo)體晶片主要部分的剖面圖；圖12是采用光掩模的一個(gè)具體制造步驟中的晶片主要部分的剖面圖，此步驟在圖11步驟之后；圖13是采用光掩模的一個(gè)具體制造步驟中的晶片主要部分的剖面圖，此步驟在圖12步驟之后；圖14是采用光掩模的一個(gè)具體制造步驟中的晶片主要部分的剖面圖，此步驟在圖13步驟之后；圖15(a)是圖1的光掩模在由抗蝕劑膜組成的遮光圖形的修正/改變步驟中的平面圖，而圖15(b)是沿圖15(a)中A-A線(xiàn)的剖面圖；圖16(a)和16(b)說(shuō)明了圖15之后的步驟，其中，圖16(a)是圖1的光掩模在由抗蝕劑膜組成的遮光圖形的修正/改變步驟中的平面圖，而圖16(b)是沿圖16(a)中A-A線(xiàn)的剖面圖；圖17(a)是半導(dǎo)體晶片的平面圖，示出了通過(guò)圖16的光掩模轉(zhuǎn)移的圖形，而圖17(b)是沿圖17(a)中A-A線(xiàn)的剖面圖；圖18是平面圖，示出了在本實(shí)施方案的光掩模的開(kāi)發(fā)和制造中能夠有效地應(yīng)用的半導(dǎo)體芯片的例子；圖19是平面圖，示出了在本實(shí)施方案的光掩模的開(kāi)發(fā)和制造中能夠有效地應(yīng)用的半導(dǎo)體芯片的另一例子；圖20是平面圖，示出了在本實(shí)施方案的光掩模的開(kāi)發(fā)和制造中能夠有效地應(yīng)用的半導(dǎo)體芯片的再一例子；圖21(a)是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方案的光掩模的平面圖，而圖21(b)是沿圖21(a)中A-A線(xiàn)的剖面圖；圖22(a)是圖21的光掩模在由抗蝕劑膜組成的遮光圖形的修正/改變步驟中的平面圖，而圖22(b)是沿圖22(a)中A-A線(xiàn)的剖面圖；圖23(a)是圖21的光掩模在由抗蝕劑膜組成的遮光圖形的修正/改變步驟中的平面圖，而圖23(b)和圖23(a)中A-A線(xiàn)的剖面圖；圖24(a)是根據(jù)本發(fā)明再一實(shí)施方案的光掩模的平面圖，而圖24(b)是沿圖24(a)中A-A線(xiàn)的剖面圖；圖25(a)是圖24的光掩模在由抗蝕劑膜組成的遮光圖形的修正/改變步驟中的平面圖，而圖25(b)是沿圖25(a)中A-A線(xiàn)的剖面圖；圖26(a)是圖24的光掩模在由抗蝕劑膜組成的遮光圖形的修正/改變步驟中的平面圖，而圖26(b)是沿圖26(a)中A-A線(xiàn)的剖面圖；圖27(a)是根據(jù)本發(fā)明又一實(shí)施方案的第一光掩模的平面圖，而圖27(b)是沿圖27(a)中A-A線(xiàn)的剖面圖；圖28(a)是用于圖27所示實(shí)施方案中的第二光掩模的平面圖，而圖28(b)是沿圖28(a)中A-A線(xiàn)的剖面圖；圖29(a)是圖28的光掩模在由抗蝕劑膜組成的遮光圖形的修正/改變步驟中的平面圖，而圖29(b)是沿圖29(a)中A-A線(xiàn)的剖面圖；圖30(a)是圖28的光掩模在由抗蝕劑膜組成的遮光圖形的修正/改變步驟中的平面圖，而圖30(b)是沿圖30(a)中A-A線(xiàn)的剖面圖；圖31(a)是根據(jù)本發(fā)明又一實(shí)施方案的光掩模的剖面圖，而圖31(b)是圖31(a)的光掩模的剖面圖，示出了已經(jīng)通過(guò)光掩模各個(gè)部分的曝光的倒相狀態(tài)；圖32(a)是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方案的光掩模的剖面圖，而圖32(b)是圖32(a)的光掩模的剖面圖，示出了光掩模的制造步驟；圖33(a)是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方案的光掩模的剖面圖，而圖33(b)是圖33(a)的光掩模的剖面圖，示出了光掩模的制造步驟；圖34(a)-34(d)是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方案的光掩模的剖面圖，示出了光掩模的制造步驟；圖35(a)是根據(jù)本發(fā)明又一實(shí)施方案的光掩模的剖面圖，而圖35(b)是圖35(a)的光掩模的剖面圖，示出了已經(jīng)通過(guò)光掩模各個(gè)部分的曝光的倒相狀態(tài)；圖36(a)-36(e)是圖35的光掩模的剖面圖，示出了光掩模的制造步驟；圖37(a)是根據(jù)本發(fā)明又一實(shí)施方案的光掩模的剖面圖，而圖37(b)是圖37(a)的光掩模的剖面圖，示出了已經(jīng)通過(guò)光掩模各個(gè)部分的曝光的倒相狀態(tài)；圖38是根據(jù)本發(fā)明又一實(shí)施方案的光掩模的剖面圖；圖39是根據(jù)本發(fā)明又一實(shí)施方案的光掩模的剖面圖；圖40(a)是根據(jù)本發(fā)明又一實(shí)施方案的光掩模的剖面圖，而圖40(b)是圖40(a)的光掩模接受圖形修正或改變時(shí)的剖面圖；圖41(a)是根據(jù)本發(fā)明又一實(shí)施方案的光掩模的剖面圖，而圖41(b)是圖41(a)的光掩模接受圖形修正或改變時(shí)的剖面圖；圖42(a)是根據(jù)本發(fā)明又一實(shí)施方案的光掩模的剖面圖，而圖42(b)是圖42(a)的光掩模被裝載到曝光系統(tǒng)上的說(shuō)明圖；圖43(a)是根據(jù)本發(fā)明又一實(shí)施方案的光掩模中的由金屬組成的遮光圖形與由抗蝕劑膜組成的遮光圖形之間的連接的平面圖，而圖43(b)是沿圖43(a)中A-A線(xiàn)的剖面圖；圖44(a)是說(shuō)明圖，示出了根據(jù)本發(fā)明又一實(shí)施方案的光掩模中的由金屬組成的遮光圖形與由抗蝕劑膜組成的遮光圖形之間位置偏移的出現(xiàn)；圖45(a)是根據(jù)本發(fā)明又一實(shí)施方案的光掩模中的由金屬組成的遮光圖形與由抗蝕劑膜組成的遮光圖形之間的連接的平面圖，而圖45(b)是沿圖45(a)中A-A線(xiàn)的剖面圖；圖46(a)是說(shuō)明圖，示出了圖45的光掩模中的由金屬組成的遮光圖形與由抗蝕劑膜組成的遮光圖形之間位置偏移，圖46(b)是已經(jīng)用圖46(a)的光掩模轉(zhuǎn)移到半導(dǎo)體晶片上的圖形的平面圖，而圖46(c)是沿圖46(b)中A-A線(xiàn)的剖面圖；圖47(a)和47(b)是半導(dǎo)體晶片主要部分的平面圖，還示出了與圖46(b)所示圖形重疊的圖形層，而圖47(c)是沿圖47(a)和47(b)中A-A線(xiàn)的剖面圖；圖48(a)是根據(jù)本發(fā)明又一實(shí)施方案的光掩模中的由金屬組成的遮光圖形與由抗蝕劑膜組成的遮光圖形之間的連接的平面圖，而圖48(b)是沿圖48(a)中A-A線(xiàn)的剖面圖；圖49(a)是已經(jīng)用圖48的光掩模轉(zhuǎn)移到半導(dǎo)體晶片上的圖形的平面圖，而圖49(b)是沿圖49(a)中A-A線(xiàn)的剖面圖；圖50(a)是根據(jù)本發(fā)明又一實(shí)施方案的光掩模中的由金屬組成的遮光圖形與由抗蝕劑膜組成的遮光圖形之間的連接的平面圖，而圖50(b)是主要部分的剖面圖，示出了在圖50(a)的光掩模中分別由金屬和抗蝕劑膜組成的遮光圖形之間的位置偏移；圖51是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方案的半導(dǎo)體芯片的平面圖；圖52(a)是圖51的半導(dǎo)體芯片中基本單元的平面圖，圖52(b)是圖52(a)主要部分的剖面圖，而圖52(c)是其上制作有布線(xiàn)層的圖52(b)的半導(dǎo)體芯片主要部分的剖面圖；圖53(a)是制作在圖51的半導(dǎo)體芯片上的NAND電路的符號(hào)圖，圖53(b)是圖53(a)的電路圖，而圖53(c)是主要部分的平面圖，示出了圖53(b)中的圖形布局；圖54(a)和54(b)是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方案的光掩模主要部分的平面圖，此光掩模在轉(zhuǎn)移圖53所示電路圖形時(shí)被使用；圖55(a)是制作在圖51的半導(dǎo)體芯片上的NOR電路的符號(hào)圖，圖55(b)是圖55(a)的電路圖，而圖55(c)是主要部分的平面圖，示出了圖55(b)的圖形布局；
圖56(a)和56(b)是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方案的光掩模主要部分的平面圖，此光掩模在轉(zhuǎn)移圖55所示電路圖形時(shí)被使用；圖57(a)是掩模ROM主要部分的平面圖，圖57(b)是圖57(a)的電路圖，而圖57(c)是沿圖57(a)中A-A線(xiàn)的剖面圖；圖58(a)是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方案的光掩模主要部分的平面圖，此光掩模在將圖形轉(zhuǎn)移到半導(dǎo)體晶片上，以便借助于對(duì)圖57的掩模ROM進(jìn)行離子注入而寫(xiě)入數(shù)據(jù)時(shí)被使用，圖58(b)是半導(dǎo)體晶片主要部分的平面圖，示出了用圖58(a)的光掩模轉(zhuǎn)移的圖形的位置，而圖58(c)是半導(dǎo)體晶片的剖面圖，示出了圖58(a)中數(shù)據(jù)被寫(xiě)入的狀態(tài)；圖59(a)是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方案的光掩模主要部分的平面圖，此光掩模在將圖形轉(zhuǎn)移到半導(dǎo)體晶片上，以便借助于對(duì)圖57的掩模ROM進(jìn)行離子注入而寫(xiě)入數(shù)據(jù)時(shí)被使用，圖59(b)是半導(dǎo)體晶片主要部分的平面圖，示出了用圖59(a)的光掩模轉(zhuǎn)移的圖形的位置，而圖59(c)是半導(dǎo)體晶片的剖面圖，示出了圖59(a)中數(shù)據(jù)被寫(xiě)入的狀態(tài)；圖60(a)是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方案的光掩模主要部分的平面圖，此光掩模在將圖形轉(zhuǎn)移到半導(dǎo)體晶片上，以便借助于對(duì)圖57的掩模ROM進(jìn)行離子注入而寫(xiě)入數(shù)據(jù)時(shí)被使用，圖60(b)是半導(dǎo)體晶片主要部分的平面圖，示出了用光掩模轉(zhuǎn)移的圖形的位置，而圖60(c)是半導(dǎo)體晶片的剖面圖，示出了圖60(a)中數(shù)據(jù)被寫(xiě)入的狀態(tài)；圖61(a)是另一個(gè)ROM的主要部分的平面圖，圖61(b)是圖61(a)的電路圖，而圖61(c)是沿圖61(a)中A-A線(xiàn)的剖面圖；圖62(a)是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方案的光掩模主要部分的平面圖，此光掩模在將接觸孔圖形轉(zhuǎn)移到半導(dǎo)體晶片上，以便將數(shù)據(jù)寫(xiě)入到圖61的掩模ROM時(shí)被使用，圖62(b)是半導(dǎo)體晶片主要部分的平面圖，示出了用圖62(a)的光掩模轉(zhuǎn)移的圖形的位置，圖62(c)是圖62(b)的電路圖，而圖62(d)是沿圖62(b)中A-A線(xiàn)的剖面圖；圖63(a)和(b)是半導(dǎo)體晶片主要部分的剖面圖，用來(lái)解釋如何形成圖62所示的接觸孔；圖64(a)是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方案的光掩模主要部分的平面圖，此光掩模在將接觸孔圖形轉(zhuǎn)移到半導(dǎo)體晶片上，以便將數(shù)據(jù)寫(xiě)入到圖61的掩模ROM時(shí)被使用，圖64(b)是半導(dǎo)體晶片主要部分的平面圖，示出了用圖64(a)的光掩模轉(zhuǎn)移的圖形的位置，圖64(c)是圖64(b)的電路圖，而圖64(d)是沿圖64(b)中A-A線(xiàn)的剖面圖；圖65(a)是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方案的光掩模主要部分的平面圖，此光掩模在將接觸孔圖形轉(zhuǎn)移到半導(dǎo)體晶片上，以便將數(shù)據(jù)寫(xiě)入到圖61的掩模ROM時(shí)被使用，圖65(b)是半導(dǎo)體晶片主要部分的平面圖，示出了用圖65(a)的光掩模轉(zhuǎn)移的圖形的位置，圖65(c)是圖65(b)的電路圖，而圖65(d)是沿圖65(b)中A-A線(xiàn)的剖面圖；圖66(a)是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方案的掩模ROM的主要部分的平面圖，圖66(b)是圖66(a)的電路圖，而圖66(c)是沿圖66(a)中A-A線(xiàn)的剖面圖；圖67解釋了如何調(diào)整根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方案的半導(dǎo)體集成電路器件的特性；圖68解釋了如何調(diào)整根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方案的半導(dǎo)體集成電路器件的特性；圖69(a)是說(shuō)明圖，示意地示出了半導(dǎo)體晶片上的端子的圖形，這些端子被示于圖67或68中，而圖69(b)是光掩模主要部分的平面圖，此光掩模被用來(lái)轉(zhuǎn)移圖69(a)所示的圖形；圖70(a)是說(shuō)明圖，示出了半導(dǎo)體晶片上的端子的圖形，這些端子被示于圖67或68中，而圖70(b)是光掩模主要部分的平面圖，此光掩模被用來(lái)轉(zhuǎn)移圖70(a)所示的圖形；圖71示出了根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方案的半導(dǎo)體集成電路器件的冗余結(jié)構(gòu)；圖72(a)是說(shuō)明圖，示意地示出了半導(dǎo)體晶片上的端子的圖形，這些端子被示于圖71中，而圖72(b)是用來(lái)轉(zhuǎn)移圖72(a)所示的圖形的光掩模主要部分的平面圖；圖73(a)是半導(dǎo)體晶片上的端子圖形的說(shuō)明圖，這些端子被示于圖71中，而圖73(b)是用來(lái)轉(zhuǎn)移圖73(a)所示的圖形的光掩模主要部分的平面圖；圖74(a)-74(c)是說(shuō)明圖，示出了在根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方案的半導(dǎo)體集成電路器件的制造工藝中所用的光掩模的連接過(guò)程中的一系列流程的例子；圖75是說(shuō)明圖，示出了根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方案的半導(dǎo)體集成電路器件的制造工藝；圖76是說(shuō)明圖，示出了根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方案的半導(dǎo)體集成電路器件的制造工藝；圖77是說(shuō)明圖，示出了根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方案的半導(dǎo)體集成電路器件的制造工藝；圖78(a)是在根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方案的半導(dǎo)體集成電路器件的制造工藝中半導(dǎo)體晶片主要部分的平面圖，圖78(b)和78(c)是半導(dǎo)體晶片主要部分的平面圖，示出了轉(zhuǎn)移到半導(dǎo)體晶片上的信息的描述例子，而圖78(d)是沿圖78(b)中A-A線(xiàn)的剖面圖；而圖79(a)和79(b)是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方案的光掩模的主要部分的平面圖，這些光掩模被用來(lái)轉(zhuǎn)移圖78(b)所示的信息。
具體實(shí)施例方式
在詳細(xì)描述本發(fā)明之前，先描述一下此處所用術(shù)語(yǔ)的意義。
1.掩模(光掩模)一種其上制作有遮光圖形和光相位改變圖形的襯底。還包括制作有幾倍于實(shí)際尺寸的圖形的原版。“在襯底上”意味著包括襯底的上表面以及靠近襯底上表面的內(nèi)部或上方區(qū)域(包括靠近襯底上表面的另一襯底上的結(jié)構(gòu))?！把谀５牡谝恢鞅砻妗币馕吨谱髑笆稣诠鈭D形和光相位改變圖形的表面，而“掩模的第二主表面”意味著位于第一主表面相反側(cè)上的表面?！捌胀ㄑ谀?二元掩模)”意味著襯底上制作有掩模圖形的常規(guī)掩模，此掩模圖形包含遮光圖形和透光圖形。
2.掩模的圖形表面被分為下列各個(gè)區(qū)域其中安排待要轉(zhuǎn)移的集成電路圖形的“集成電路圖形區(qū)域”，作為被膠片覆蓋的區(qū)域的“膠片覆蓋區(qū)域”，作為集成電路圖形區(qū)域之外的膠片覆蓋區(qū)域的“集成電路圖形外圍區(qū)域”，作為不被膠片覆蓋的外側(cè)區(qū)域的“外圍區(qū)域”，作為外圍區(qū)域中制作光學(xué)圖形的內(nèi)側(cè)區(qū)域的“外圍內(nèi)側(cè)區(qū)域”，以及作為用于例如真空吸盤(pán)的其它外圍區(qū)域的“外圍外側(cè)區(qū)域”。
3.關(guān)于掩模遮光材料，術(shù)語(yǔ)“金屬”意味著鉻、氧化鉻、其它的金屬、或它們的化合物，更廣義地說(shuō)是一種包括金屬元素的單體、化合物、復(fù)合物等且具有遮光作用。
4.術(shù)語(yǔ)“遮光區(qū)域”、“遮光膜”、以及“遮光圖形”，意味著其光學(xué)特性允許輻照到有關(guān)區(qū)域的曝光的40％以下，通常為百分之幾到30％以下從中通過(guò)。另一方面，術(shù)語(yǔ)“透明”、“透明膜”、“透光區(qū)域”、以及“透光圖形”，意味著其光學(xué)特性允許輻照到有關(guān)區(qū)域的曝光的60％以上，通常不小于90％從中通過(guò)。術(shù)語(yǔ)“遮光部分”被用作由金屬或抗蝕劑膜組成的遮光區(qū)域、遮光膜、以及遮光圖形的通用概念。
5.半色調(diào)掩模一種具有半色調(diào)相移器的相移掩模，其中兼用作相移器和遮光膜的半色調(diào)膜的透射率大于1％而小于40％，且與無(wú)半色調(diào)膜部分相比的相移量為使光的相位反轉(zhuǎn)。
6.Levenson型相移掩模(一種變通的相移掩模)一種相移掩模，它引起被遮光區(qū)域分隔開(kāi)的相鄰窗口的相位互相被倒相，以借助于得到的干涉作用而獲得清晰的圖象為目的。
7.常規(guī)照明表示一種具有相對(duì)均勻的光強(qiáng)分布的未被修正的照明。
8.修正的照明表示一種中心部分的亮度被降低了的照明，包括傾斜照明、局部照明、諸如四極照明和五極照明之類(lèi)的多極照明、以及采用光瞳過(guò)濾器的等效超分辨率技術(shù)。
9.分辨率可以利用投影透鏡的NA(數(shù)值光圈)和曝光波長(zhǎng)λ的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)表示圖形尺寸。在利用不同波長(zhǎng)和不同NA的情況下，倘若由于表示為D＝K2×λ/(NA)2的焦深D不同，由于分辨率R表示為R＝K1×λ/NA，故可以進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
10.在半導(dǎo)體領(lǐng)域中，紫外線(xiàn)被如下分類(lèi)。波長(zhǎng)短于大約400nm而不短于大約50nm的是紫外線(xiàn)，不短于300nm的是近紫外線(xiàn)，不短于200nm的是遠(yuǎn)紫外線(xiàn)，而短于200nm的是真空紫外線(xiàn)。本發(fā)明的主要實(shí)施方案主要涉及到波長(zhǎng)短于200nm的真空紫外線(xiàn)區(qū)域，但不言而喻，若進(jìn)行參照下列實(shí)施方案所述的修正，則本發(fā)明也可應(yīng)用于采用KrF準(zhǔn)分子激光器的短于250nm而不短于200nm的遠(yuǎn)紫外線(xiàn)區(qū)域。而且，即使對(duì)于波長(zhǎng)短于100nm而不短于50nm的紫外線(xiàn)的短波長(zhǎng)區(qū)域，本發(fā)明的原理也是可適用的。
11.掃描曝光一種曝光方法，其中精細(xì)的狹縫狀曝光帶沿垂直于狹縫縱向的方向相對(duì)于半導(dǎo)體晶片和光掩模(或原版，此處所指的“光掩?！币馕吨环N廣泛的概念，包括原版)連續(xù)地相對(duì)運(yùn)動(dòng)(掃描)(可以?xún)A斜地運(yùn)動(dòng))，從而將光掩模上的電路圖形轉(zhuǎn)移到半導(dǎo)體晶片所希望的部分上。
12.步進(jìn)掃描曝光由上述掃描曝光與步進(jìn)曝光組合的一種方法，以便將晶片上待要曝光的整個(gè)部分暴露于光，相當(dāng)于掃描曝光的一種更具體的情況。
13.術(shù)語(yǔ)“半導(dǎo)體集成電路晶片(半導(dǎo)體集成電路襯底)”或“晶片(半導(dǎo)體襯底)”意味著硅單晶襯底(通常是平坦的圓形)、藍(lán)寶石襯底、玻璃襯底、其它的絕緣或半絕緣襯底、半導(dǎo)體襯底、或它們的復(fù)合襯底。
14.術(shù)語(yǔ)“器件表面”意味著其上用光刻方法制作對(duì)應(yīng)于多個(gè)芯片區(qū)域的器件圖形的晶片的主表面。
15.掩蔽層通常表示抗蝕劑膜，但也可以包括無(wú)機(jī)掩模和非光敏有機(jī)掩模。
16.轉(zhuǎn)移圖形一種通過(guò)掩模轉(zhuǎn)移到晶片上的圖形，更具體地說(shuō)，表示前述的光抗蝕劑圖形以及用光抗蝕劑圖形作為掩模而實(shí)際形成在晶片上的圖形。
17.抗蝕劑圖形表示借助于用光刻技術(shù)對(duì)光敏有機(jī)膜進(jìn)行圖形化而得到的膜圖形。在此圖形中包括有關(guān)部分內(nèi)沒(méi)有任何窗口的純抗蝕劑膜。
18.孔圖形諸如接觸孔或通道孔圖形之類(lèi)的精細(xì)圖形，其二維尺寸等于或小于晶片上的曝光波長(zhǎng)。在掩模上孔圖形通常呈現(xiàn)正方形形狀或矩形或接近正方形的八角形形狀，但在晶片上，很多情況下孔圖形呈現(xiàn)圓形形狀。
19.線(xiàn)條圖形沿預(yù)定方向延伸的帶狀圖形。
20.定制電路圖形構(gòu)成其設(shè)計(jì)根據(jù)用戶(hù)要求而改變的電路的圖形，諸如定制I/O電路或定制邏輯電路。
21.冗余電路圖形構(gòu)成用來(lái)替換制作在有缺陷圖形的集成電路上的備用電路的電路圖形。
在下列各個(gè)實(shí)施方案中，如有需要，為方便起見(jiàn)，將分為多個(gè)節(jié)或?qū)嵤┓桨?，但除非另有?guī)定，它們并非互不相干，而是互為部分或全部修正或細(xì)節(jié)和補(bǔ)充解釋。
在下列各個(gè)實(shí)施方案中，當(dāng)涉及到元件的數(shù)目(包括件數(shù)、數(shù)值、量、以及范圍)時(shí)，對(duì)這種特定的數(shù)目沒(méi)有限制，而是大于或小于此特定數(shù)目的數(shù)目都可以，除非另有規(guī)定，以及除了對(duì)特定數(shù)目基本上明顯地作出了限制的情況外。
而且，不言自明，在下列各個(gè)實(shí)施方案中，其組成部分(包括組成步驟)不總是關(guān)鍵的，除非另有規(guī)定，以及除了基本上明顯地認(rèn)為關(guān)鍵的情況外。
同樣，在下列各個(gè)實(shí)施方案中，當(dāng)涉及到組成部分的形狀和位置關(guān)系時(shí)，也包括那些基本上相似或接近相似于這種形狀和位置關(guān)系的，除非另有規(guī)定，以及除了基本上明顯地被認(rèn)為不同的情況外。對(duì)于前述的數(shù)值和范圍也是如此。
此處所指術(shù)語(yǔ)“半導(dǎo)體集成電路器件”意味著不僅包括制造在諸如硅或藍(lán)寶石晶片這樣的半導(dǎo)體或絕緣體襯底上的，而且包括制造在諸如TFT(薄膜晶體管)和STN(超扭曲向列相)液晶之類(lèi)的其它絕緣襯底上的。
在用來(lái)說(shuō)明下列各個(gè)實(shí)施方案的所有附圖中，用相似的參考號(hào)來(lái)表示具有相同功能的部分，且其解釋從略。
在用于下列各個(gè)實(shí)施方案的附圖中，即使在平面圖中，為了更容易看到，也可以對(duì)遮光圖形或相移圖形加陰影。
而且，在下列各個(gè)實(shí)施方案中，MISFET(金屬絕緣體半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管)、p溝道MISFET、以及n溝道MISFET，將分別縮寫(xiě)為MIS、pMIS、以及nMIS。
下面參照附圖來(lái)詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施方案。
(實(shí)施方案1)圖1(a)是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的光掩模的平面圖，而圖1(b)是沿圖1(a)中A-A線(xiàn)的剖面圖，光掩模固定在預(yù)定的裝置上。
PM1所示的本實(shí)施方案的掩模是一種原版，通過(guò)縮小投影系統(tǒng)，用來(lái)將例如1-10倍于實(shí)際尺寸的集成電路圖形的原形聚焦并轉(zhuǎn)移到晶片上。所示的掩模被用于半導(dǎo)體芯片的外圍部分用作遮光部分并用正型抗蝕劑膜將線(xiàn)條圖形制作在晶片上的情況。
例如，用厚度約為6mm的平面正方形透明人造石英玻璃片，制作掩模PM1的掩模襯底1。在掩模襯底主表面的中心形成平面矩形形狀的透光窗口區(qū)，掩模襯底1的主表面暴露于它。此透光窗口區(qū)形成前述的集成電路圖形區(qū)。在此透光窗口區(qū)中的掩模襯底1的主表面上安排遮光圖形2a和3a，用來(lái)將集成電路圖形轉(zhuǎn)移到晶片上。在所示例子中，遮光圖形2a和3a被轉(zhuǎn)移成晶片上的線(xiàn)條圖形。
在此實(shí)施方案中，遮光圖形2a如普通掩模那樣由金屬組成，而位于集成電路圖形區(qū)中有限區(qū)域RE(虛線(xiàn)所指區(qū)域)內(nèi)的遮光圖形3a由抗蝕劑膜組成。因此，如稍后要描述的那樣，能夠用比較簡(jiǎn)單的方法清除存在于區(qū)域RE(虛線(xiàn)所指區(qū)域)內(nèi)的遮光圖形3a。然后能夠容易地在短時(shí)間內(nèi)制作新的遮光圖形3a。形成遮光圖形3a的抗蝕劑膜具有吸收曝光，例如吸收KrF準(zhǔn)分子激光束(波長(zhǎng)為248nm)、ArF準(zhǔn)分子激光束(波長(zhǎng)為193nm)、或F2激光束(波長(zhǎng)為157nm)的性質(zhì)，并具有幾乎等于由金屬組成的遮光圖形2a的遮光功能。至于抗蝕劑膜的結(jié)構(gòu)，包括其材料，稍后將加以描述。至于用抗蝕劑膜制作遮光圖形的技術(shù)，可在與本發(fā)明人提出的發(fā)明有關(guān)的日本專(zhuān)利申請(qǐng)No.Hei11(1999)-185221(1999年6月30日提交)中找到。
在掩模襯底1的主表面上，集成電路圖形區(qū)的外側(cè)外圍被遮光圖形2b覆蓋。遮光圖形2b被制作成平面框架形狀，以便使該區(qū)域跨越在集成電路圖形區(qū)外側(cè)外圍與掩模襯底1的外圍之間。例如，遮光圖形2b由與遮光圖形2a相同的金屬組成，并在與圖形2a相同的圖形制作步驟中制作。遮光圖形2a和2b由例如鉻或淀積在鉻上的氧化鉻組成，倘若遮光圖形2a和2b的材料不局限于此，則可以采用各種其它的材料。例如，可以采用諸如鎢、鉬、或鈦之類(lèi)的難熔金屬，或諸如氮化鎢之類(lèi)的氮化物，或諸如硅化鎢(WSix)或硅化鉬(MoSix)之類(lèi)的難熔金屬硅化物，或它們的疊層膜。在根據(jù)本實(shí)施方案的掩模PM1的情況下，有時(shí)存在著清除由抗蝕劑膜組成的遮光圖形3a之后，清洗掩模襯底1并再次被使用的情況。因此，遮光圖形2a和2b最好用抗剝離和抗研磨性?xún)?yōu)異的材料來(lái)制作。諸如鎢之類(lèi)的難熔金屬在抗氧化、抗研磨、以及抗剝離的所有方面都是優(yōu)異的，因而是遮光圖形2a和2b的優(yōu)選材料。
形成在遮光圖形2b上的通常八角形的框架區(qū)域，代表前述膠片覆蓋區(qū)。亦即，在所考慮的圖中，示出了膠片PE通過(guò)膠片固定框PEf被鍵合到掩模PM1的掩模襯底1的主表面的情況。膠片PE是具有透明保護(hù)膜的組成部分，并與掩模襯底1的主表面或主表面和背面二者分隔預(yù)定距離，以便避免塵埃顆粒附著到掩模PM1。在考慮淀積在保護(hù)膜表面上的塵埃顆粒及其到晶片上的可轉(zhuǎn)移性的情況下來(lái)設(shè)計(jì)此預(yù)定距離。
膠片固定框PEf的底部被鍵合和固定成與掩模PM1的遮光圖形2b直接接觸，從而能夠防止膠片固定框PEf剝離。若抗蝕劑膜被制作在膠片固定框PEf的安裝部分處，則抗蝕劑膜在安裝或移走膠片PE時(shí)會(huì)剝離，并引起塵埃顆粒產(chǎn)生。借助于將膠片固定框PEf與遮光圖形2b直接鍵合，能夠防止塵埃顆粒的產(chǎn)生。
在膠片覆蓋區(qū)中，除去集成電路圖形區(qū)之外的區(qū)域，表示集成電路外圍區(qū)，其中制作記號(hào)圖形4a，用來(lái)探測(cè)掩模PM1上的位置信息。記號(hào)圖形4a是為了在用電子束繪圖儀將預(yù)定圖形繪制在掩模上時(shí)，直接從同一個(gè)掩模探測(cè)掩模PM1上的信息的。更具體地說(shuō)，在用電子束繪圖儀將預(yù)定集成電路圖形圖形繪制在掩模PM1的集成電路圖形區(qū)中時(shí)，掩模PM1的記號(hào)圖形4a以每幾秒一次的速率被讀出，并在修正(調(diào)整)圖形繪制電子束要輻射到的位置的同時(shí)，進(jìn)行圖形繪制。結(jié)果就能夠用電子束繪圖儀來(lái)改善圖形繪制位置的精度。提供這種記號(hào)圖形4a是為了例如下列理由。
在常規(guī)電子束繪圖儀中，掩模的繪制過(guò)程在真空中進(jìn)行。掩模以下面方式被夾持在真空中。如圖2示意地所示，掩模PM1或其上裝載有掩模PM1的掩模盒201被推向提供在掩模夾具200中的三點(diǎn)式銷(xiāo)子200a，掩模夾具200被安裝在電子束繪圖儀的移動(dòng)平臺(tái)上，并用壓銷(xiāo)200b機(jī)械固定。在常規(guī)電子束繪圖儀中，在繪制過(guò)程中，對(duì)位置探測(cè)記號(hào)圖形200m進(jìn)行多次探測(cè)，以便修正位置偏離，記號(hào)圖形200m被固定到掩模夾具200，以便防止繪制過(guò)程中由電子束位置漂移引起的圖形繪制位置的偏離。由于掩模夾具200(平臺(tái))上的PM1如上所述被機(jī)械地固定，故掩模夾具200中的記號(hào)圖形200m與掩模PM1之間的相對(duì)位置關(guān)系應(yīng)該是恒定的。但實(shí)際上，由于高速運(yùn)動(dòng)的平臺(tái)的震動(dòng)，在記號(hào)圖形200m與掩模PM1之間就可能發(fā)生稍許位置偏離。結(jié)果，盡管在電子束繪圖步驟中從記號(hào)圖形200m讀出了掩模PM1的位置，卻仍然出現(xiàn)被繪制的圖形的位置偏離。為了避免這種麻煩，位置修正記號(hào)圖形4a被排列在掩模PM1本身上，以便從掩模本身直接探測(cè)掩模PM1的位置。這樣做的結(jié)果，不僅能夠修正被繪制的圖形的位置偏離，而且能夠修正掩模PM1停留時(shí)的偏離，致使能夠減小圖形排列誤差。根據(jù)涉及到的圖形位置是位于透光區(qū)中還是位于遮光區(qū)中，來(lái)構(gòu)成記號(hào)圖形4a，并從位置探測(cè)光束的反射狀態(tài)或輻射的光來(lái)探測(cè)信息。采用來(lái)自電子束繪圖儀的電子束的裝置、采用來(lái)自激光記錄器的激光束的裝置、或任何其它適當(dāng)?shù)难b置，可以被用作位置探測(cè)裝置。確切地說(shuō)，采用位置精度優(yōu)異的位置探測(cè)裝置是可取的?？梢栽谘谀Ｉa(chǎn)中制作公共遮光圖形時(shí)，或在制造掩模胚時(shí)，形成記號(hào)圖形4a。
圖1中的膠片覆蓋區(qū)外側(cè)表示一個(gè)外圍區(qū)，其中制作用來(lái)探測(cè)掩模PM1上的信息的記號(hào)圖形4b。記號(hào)圖形4b被用作例如掩模生產(chǎn)中所用的對(duì)準(zhǔn)記號(hào)或校準(zhǔn)記號(hào)。當(dāng)掩模被固定到檢查系統(tǒng)或曝光系統(tǒng)中的預(yù)定位置時(shí)，對(duì)準(zhǔn)記號(hào)被用來(lái)探測(cè)光掩模PM1的位置，從而進(jìn)行掩模PM1與檢查系統(tǒng)或曝光系統(tǒng)之間的對(duì)準(zhǔn)。校準(zhǔn)記號(hào)被用來(lái)探測(cè)圖形的不對(duì)準(zhǔn)，還用來(lái)探測(cè)圖形的形狀和圖形轉(zhuǎn)移精度。
記號(hào)圖形4b由透光圖形組成。更具體地說(shuō)，借助于清除遮光圖形2b部分，使下方的透明掩模襯底1部分被暴露，而形成記號(hào)圖形4b。因此，即使在使用用鹵光燈之類(lèi)來(lái)探測(cè)掩模PM1的位置的常規(guī)曝光系統(tǒng)的情況下，也能夠獲得已經(jīng)通過(guò)各個(gè)記號(hào)圖形4b的光的足夠的反差，從而能夠改善記號(hào)圖形4b的識(shí)別能力。因此，能夠容易地完成掩模PM1與曝光系統(tǒng)之間的高精度相對(duì)對(duì)準(zhǔn)。根據(jù)本發(fā)明人進(jìn)行的研究的結(jié)果，已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)與使用常規(guī)掩模相同的對(duì)準(zhǔn)。記號(hào)圖形4a和4b不被轉(zhuǎn)移到晶片上。
在本實(shí)施方案中，形成圖形用的抗蝕劑膜不被制作在外圍區(qū)域中。若這種抗蝕劑膜被制作在外圍區(qū)域中，則由于掩模PM1被裝載到檢查系統(tǒng)或曝光系統(tǒng)時(shí)引入的機(jī)械沖擊，此抗蝕劑膜可能剝離或破碎，產(chǎn)生塵埃顆粒。但根據(jù)本實(shí)施方案，由于抗蝕劑膜不存在于外圍區(qū)域中，故能夠防止抗蝕劑膜的剝離和破碎。實(shí)際上，能夠防止出現(xiàn)諸如抗蝕劑膜剝離引起的塵埃顆粒產(chǎn)生之類(lèi)的麻煩。
掩模PM1以系統(tǒng)的裝載部分5與掩模的遮光圖形2b直接接觸的狀態(tài)，被安裝在檢查系統(tǒng)或曝光系統(tǒng)中。圖1(a)中的粗線(xiàn)框所示的區(qū)域5A表示裝載部分5與之形成接觸的區(qū)域。于是，即使當(dāng)掩模PM1被裝載到檢查系統(tǒng)或曝光系統(tǒng)上時(shí)，由于在遮光圖形2b上沒(méi)有形成抗蝕劑膜，故也防止了由抗蝕劑膜剝離或破碎引起的塵埃顆粒的產(chǎn)生。由于構(gòu)成遮光圖形2b的金屬硬，故也防止了金屬剝離或破碎引起的塵埃顆粒的產(chǎn)生。所示的裝載部分5各配備有真空吸盤(pán)機(jī)構(gòu)。
接著，參照?qǐng)D3和4來(lái)描述圖1所示掩模PM1的制造方法的例子。
首先，如圖3(a)所示，提供了例如由厚度約為6mm的透明石英襯底制成的掩模襯底1。在此階段，已經(jīng)用相同于常規(guī)掩模的方法在掩模襯底1的主表面上制作了遮光圖形2a和2b。亦即，借助于用例如濺射方法在掩模襯底1的主表面上淀積遮光能力優(yōu)異的金屬膜，隨后用光刻技術(shù)和腐蝕技術(shù)對(duì)金屬膜進(jìn)行圖形化，制作了遮光圖形2a和2b。正型抗蝕劑膜被用作遮光圖形2a和2b制作過(guò)程中用作腐蝕掩模的抗蝕劑膜。這是因?yàn)槟軌蚶缈s小電子束繪圖的面積并能夠縮短繪圖時(shí)間。在用來(lái)形成遮光圖形2a和2b的圖形化之后，清除正型抗蝕劑膜。
隨后，如圖3(b)所示，例如用甩涂方法，將具有吸收曝光，例如吸收KrF準(zhǔn)分子激光束、ArF準(zhǔn)分子激光束、或F2激光束的性質(zhì)的抗蝕劑膜3涂敷到掩模襯底1的整個(gè)主表面。抗蝕劑膜3對(duì)電子束是敏感的。在本實(shí)施方案中，酚醛樹(shù)脂膜被形成為厚度例如為150nm。
接著，在用對(duì)準(zhǔn)記號(hào)對(duì)準(zhǔn)之后，如圖3(c)所示，用與常規(guī)掩模制造工藝中所需圖形制作方法相同的電子束繪圖方法，制作抗蝕劑膜3的遮光圖形3a。在此情況下，采用了抗電子束電加載的措施。而且，由于掩模PM1的外圍部分用作與投影曝光系統(tǒng)形成接觸的部分，故考慮了抗蝕劑膜3的清除問(wèn)題，從而防止由機(jī)械沖擊導(dǎo)致的抗蝕劑膜3剝離或破碎所引起的塵埃顆粒的產(chǎn)生。
所用的抗蝕劑膜3包含例如α-甲基苯乙烯和α-氯丙烯酸、酚醛樹(shù)脂和苯醌二嗪農(nóng)、酚醛樹(shù)脂和聚甲基戊烯-1-砜的共聚物、或氯甲基聚苯乙烯作為主要組分。例如可以采用化學(xué)增強(qiáng)的抗蝕劑，它包含諸如聚乙烯酚醛樹(shù)脂或酚醛樹(shù)脂且抑制劑和酸發(fā)生劑都組合在樹(shù)脂中的酚醛樹(shù)脂之類(lèi)的酚醛樹(shù)脂。抗蝕劑3的材料必須對(duì)投影曝光系統(tǒng)中的光源發(fā)射的光具有遮光特性，并對(duì)圖形繪圖儀中的光源發(fā)射的光，例如電子束或波長(zhǎng)為230nm或以上的光靈敏。對(duì)上述的材料沒(méi)有限制，可以采用各種其它的材料。至于膜的厚度，也不限制為150nm，可以采用各種其它的膜厚度，只要滿(mǎn)足上述條件即可。
圖4示出了典型電子束抗蝕劑膜的透射譜。在多酚或酚醛樹(shù)脂被制作成厚度約為100nm的膜的情況下，在例如波長(zhǎng)為150-230nm下，透射率幾乎為0。這種膜對(duì)例如波長(zhǎng)為193nm的ArF準(zhǔn)分子激光束和波長(zhǎng)為157nm的F2激光束表現(xiàn)出另人滿(mǎn)意的掩蔽作用。雖然已經(jīng)描述了波長(zhǎng)不大于200nm的真空紫外線(xiàn)，但對(duì)此沒(méi)有限制。對(duì)于諸如波長(zhǎng)為248nm的KrF準(zhǔn)分子激光束之類(lèi)的激光束，必須采用另一種掩模材料，或?qū)⑽展獾幕蛘诠獾牟牧霞尤氲娇刮g劑膜中。在遮光圖形3a已經(jīng)由抗蝕劑膜制作之后，對(duì)抗蝕劑膜執(zhí)行硬化工藝也是有效的，此工藝涉及到例如熱處理或強(qiáng)紫外光的預(yù)輻照，其目的是改善抗輻照曝光的性能。
作為例子，負(fù)型抗蝕劑膜被用作抗蝕劑膜3。這是因?yàn)檠谀M1能夠以Q-TAT(快速旋轉(zhuǎn)時(shí)間)方式制造。更確切地說(shuō)，若抗蝕劑膜能夠被保留在集成電路圖形區(qū)外側(cè)，則抗蝕劑膜會(huì)引起先前所述的塵埃顆粒的產(chǎn)生，故必須清除外側(cè)抗蝕劑膜。因此，若使用正型抗蝕劑膜，則電子束繪圖也必須覆蓋集成電路圖形區(qū)外側(cè)外圍部分的大部分，這是很費(fèi)時(shí)間的。與此相反，若使用負(fù)型抗蝕劑膜，則繪圖覆蓋掩模襯底1主表面的面積比較小的區(qū)域就足夠了，從而能夠減小繪圖面積并縮短繪圖時(shí)間。
現(xiàn)在參照?qǐng)D5和6來(lái)描述制造圖1的掩模PM1的方法的另一例子。在制造上述常規(guī)掩模的情況下，若用來(lái)形成遮光圖形的金屬膜在用電子束繪圖儀之類(lèi)繪制用來(lái)形成遮光圖形的抗蝕劑圖形時(shí)被連接到地，則能夠防止電子束繪圖過(guò)程中產(chǎn)生的電子被電加載，故不必執(zhí)行任何加工來(lái)防止這種電加載。但在制造根據(jù)本實(shí)施方案的掩模PM1的過(guò)程中，以及在用電子束繪圖儀在抗蝕劑膜3上形成遮光圖形時(shí)，由于掩模襯底1和抗蝕劑膜3都是絕緣體，故輻射的電子的逃逸被截?cái)?，從而被電加載，這可能對(duì)抗蝕劑圖形(亦即遮光圖形3a)的形成有不良影響。因此，例如用下列方法來(lái)制造掩模PM1。
首先，如圖5(a)所示，透明導(dǎo)電膜7a被淀積在掩模襯底1的主表面上。例如ITO(氧化銦錫)膜可以被用作透明導(dǎo)電膜7a。對(duì)于透明導(dǎo)電膜7a不需要加工。隨后，以相同于制造上述常規(guī)掩模的方法，在透明導(dǎo)電膜7a上制作遮光圖形2a和2b。接著，如圖5(b)所示，以相同于實(shí)施方案1中的方法，將抗蝕劑膜3涂敷到透明導(dǎo)電膜7a上。導(dǎo)電膜7a被電連接到地EA。然后，如上述例子那樣，用電子束繪圖儀將預(yù)定圖形(遮光圖形3a)繪制在抗蝕劑膜3上。在此情況下，輻射到掩模襯底1的電子能夠通過(guò)透明導(dǎo)電膜7a逃逸到地EA，因而能夠抑制或防止諸如抗蝕劑圖形形狀變壞和位置偏離之類(lèi)的電加載所引起的麻煩。然后，對(duì)掩模襯底進(jìn)行顯影并清洗，以便制造圖5(c)所示的掩模PM1。
為了與上述相同的目的，可以進(jìn)行下列修正。首先，如圖6(a)所示，提供已經(jīng)制作有遮光圖形2a和2b的掩模襯底1，隨之以如圖6(b)所示，將抗蝕劑膜3涂敷到掩模襯底的主表面上。隨后，可溶解于水的導(dǎo)電有機(jī)膜7b被涂敷到抗蝕劑膜3上。作為例子，采用espacer(Showa Denko K.K.的產(chǎn)品)或aquasave(Mitsubishi Rayon公司的產(chǎn)品)作為可溶解于水的導(dǎo)電有機(jī)膜7b。然后，使可溶解于水的導(dǎo)電有機(jī)膜7b與地EA電連接在一起，進(jìn)行電子束繪圖工藝，以便繪制上述圖形。在抗蝕劑膜3的顯影過(guò)程中，可溶解于水的導(dǎo)電有機(jī)膜7b也被清除。以這種方式，能夠防止電子束被電加載，并防止出現(xiàn)諸如反常圖形形狀和圖形位置偏離之類(lèi)的麻煩。這樣就制造了圖6(c)所示的掩模PM1。
在這樣制造的掩模PM1中，將圖形表面保留在諸如氮?dú)?N2)氣氛之類(lèi)的惰性氣體氣氛中以便防止由抗蝕劑膜組成的遮光圖形3a被氧化，也是有效的。用來(lái)形成遮光圖形3a的抗蝕劑膜的圖形繪制方法，不局限于上述電子束繪圖方法，例如用波長(zhǎng)為230nm或以上的紫外線(xiàn)(例如i線(xiàn)(波長(zhǎng)為365nm))也能夠完成圖形繪制。本發(fā)明的重點(diǎn)在于直接采用抗蝕劑膜作為掩模(遮光圖形)來(lái)提供實(shí)用的掩模結(jié)構(gòu)。因此，可以使用其它被遮擋的波長(zhǎng)以及其它抗蝕劑材料和掩模襯底材料。
利用使用掩模PM1的縮小投影曝光系統(tǒng)，圖形被轉(zhuǎn)移到圖7所示的晶片8上。圖7(a)是晶片8主要部分的平面圖，而圖7(b)是沿圖7(a)中A-A線(xiàn)的剖面圖。用作被投影的襯底的晶片8，由例如硅單晶組成，并在晶片的主表面上淀積有絕緣膜9a。導(dǎo)電膜10a被淀積在絕緣膜9a的整個(gè)上表面上。而且，厚度為300nm左右的對(duì)ArF敏感的普通正型抗蝕劑膜11a，被淀積在導(dǎo)電膜10a上。
作為例子，在縮小投影曝光系統(tǒng)中，采用了波長(zhǎng)為193nm的ArF準(zhǔn)分子激光束作為投影光、NA為0.68的投影透鏡、以及相干性σ為0.7的光源。借助于探測(cè)掩模PM1的記號(hào)圖形4b而進(jìn)行縮小投影曝光系統(tǒng)與掩模PM1之間的對(duì)準(zhǔn)。為了對(duì)準(zhǔn)，采用了例如波長(zhǎng)為633nm的氦-氖(He-Ne)激光束。在此情況下，由于能夠取得已經(jīng)通過(guò)掩模圖形4b的光的足夠的反差，故能夠容易地高精度完成掩模PM1與曝光系統(tǒng)之間的相對(duì)對(duì)準(zhǔn)。
然后，用常規(guī)曝光方法，將掩模PM1上的集成電路圖形投影到晶片8的主表面上，隨之以常規(guī)熱處理和顯影，以形成圖8所示的抗蝕劑圖形11a1。圖8(a)是晶片8主要部分的平面圖，而圖8(b)是沿圖8(a)中A-A線(xiàn)的剖面圖。RE代表其上已經(jīng)轉(zhuǎn)移了由抗蝕劑膜組成的遮光圖形3a的區(qū)域。然后，用抗蝕劑圖形11a1作為腐蝕掩模，對(duì)導(dǎo)體膜10a進(jìn)行腐蝕，以便形成圖9所示的導(dǎo)體膜10a1。圖9(a)是晶片8主要部分的平面圖，而圖9(b)是沿圖9(a)中A-A線(xiàn)的剖面圖。結(jié)果，得到了與用上述常規(guī)掩模大致相同的圖形轉(zhuǎn)移特性。例如，能夠在0.4微米的焦深處形成0.19微米的線(xiàn)條和間隔。
圖10示出了用于本曝光過(guò)程的縮小投影曝光系統(tǒng)的例子。從縮小投影曝光系統(tǒng)12的光源12a發(fā)射的曝光，通過(guò)蠅眼透鏡12b、照明形狀調(diào)節(jié)光圈12c、會(huì)聚透鏡12d1和12d2、以及平面鏡12e，被輻照到掩模PM1。作為曝光光源，采用了例如KrF準(zhǔn)分子激光器、ArF準(zhǔn)分子激光器、或F2激光器。掩模PM1以其主表面向下(向晶片8側(cè))被固定在縮小投影曝光系統(tǒng)12上，遮光圖形2a和2b被制作在此主表面上。因此，曝光從掩模PM1的背面被輻照，繪制在掩模PM1上的掩模圖形從而通過(guò)投影透鏡12f被投影到作為樣品襯底的晶片8上。正如可能的那樣，膠片PE被提供在掩模PM1的主表面上。掩模PM1被真空吸引到受掩模位置控制裝置12g控制的掩模平臺(tái)12h的裝載部分5，然后用位置探測(cè)裝置12i對(duì)準(zhǔn)，從而精確地實(shí)現(xiàn)其中心與投影透鏡12f的光軸之間的對(duì)準(zhǔn)。
晶片8被真空吸引到樣品臺(tái)12j上。樣品臺(tái)12j被置于Z平臺(tái)12k上，Z平臺(tái)12k又被置于XY平臺(tái)12m上，Z平臺(tái)12k可沿投影透鏡12f的光軸方向，亦即Z軸方向移動(dòng)。Z平臺(tái)12k和XY平臺(tái)12m分別被驅(qū)動(dòng)裝置12p1和12p2根據(jù)主控制系統(tǒng)12n提供的控制指令驅(qū)動(dòng)，因而可以移動(dòng)到所希望的曝光位置。利用激光測(cè)距儀12r，此位置被精確地監(jiān)測(cè)為固定到Z平臺(tái)12k的平面鏡12q的位置。例如采用普通的鹵光燈作為位置探測(cè)裝置12i。亦即，不需要使用任何特別的光源作為位置探測(cè)裝置12i(不需要引進(jìn)新的技術(shù)或困難的技術(shù))，而是可以使用常規(guī)的縮小投影曝光系統(tǒng)。因此，即使如本實(shí)施方案那樣利用這樣一種新穎的掩模PM1，也不用擔(dān)心產(chǎn)生成本會(huì)提高。主控制系統(tǒng)12n被電連接到網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，使得能夠遙控縮小投影系統(tǒng)12的狀態(tài)。此曝光方法是例如步進(jìn)和重復(fù)曝光方法，還是步進(jìn)和掃描曝光方法，是可以任選的。
接著，參照?qǐng)D11-14，提供了下列有關(guān)本發(fā)明的技術(shù)想法被應(yīng)用于具有雙阱型CMIS(互補(bǔ)MIS)電路的半導(dǎo)體集成電路器件的制造工藝的情況的描述。
圖11是制造工藝中晶片8主要部分的剖面圖。晶片8由通常是例如平面圓形的薄片組成。構(gòu)成晶片8的半導(dǎo)體襯底8s由例如n-型Si單晶組成，并在襯底8s上形成n阱NWL和p阱PWL。例如，磷(P)或砷(As)被引入到n阱NWL中，而硼被引入到p阱PWL中。
在半導(dǎo)體襯底8s的主表面上，根據(jù)LOCOS(硅的局部氧化)方法，用例如氧化硅膜制作用于隔離的場(chǎng)絕緣膜9b。隔離部分可以形成為溝槽。更具體地說(shuō)，可以借助于在沿半導(dǎo)體襯底8s厚度方向挖出的溝槽中埋置絕緣膜來(lái)形成隔離部分。nMIS Qn和pMIS Qp二者被制作在由場(chǎng)絕緣膜9b環(huán)繞的有源區(qū)中。
nMIS Qn和pMIS Qp的柵絕緣膜9c，由例如用熱氧化方法形成的例如氧化硅膜構(gòu)成。借助于根據(jù)CVD方法淀積柵形成導(dǎo)體膜，nMISQn和pMIS Qp的柵電極10b被制作在晶片8的主表面上，導(dǎo)體膜由例如低阻多晶硅構(gòu)成，然后用光刻技術(shù)，用縮小投影曝光系統(tǒng)12和掩模PM1以及常規(guī)腐蝕技術(shù)，對(duì)導(dǎo)體膜進(jìn)行圖形化。柵長(zhǎng)度為例如0.18微米左右，雖然對(duì)此數(shù)值沒(méi)有任何限制。
借助于根據(jù)例如離子注入方法，以柵電極10b作為掩模，將例如磷或砷引入到半導(dǎo)體襯底8s中，相對(duì)于相關(guān)的柵電極10b自對(duì)準(zhǔn)地形成構(gòu)成nMIS Qn的源或漏的半導(dǎo)體區(qū)13。同樣，借助于根據(jù)離子注入方法，以柵電極10b作為掩模，將例如硼引入到半導(dǎo)體襯底8s中，相對(duì)于相關(guān)的柵電極10b自對(duì)準(zhǔn)地形成構(gòu)成pMIS Qp的源或漏的半導(dǎo)體區(qū)14。
但不局限于柵電極10b各由例如低阻多晶硅的單純膜組成?？梢宰鞒龈鞣N改變。例如可以采用所謂多硅化物結(jié)構(gòu)，其中，諸如硅化鎢或硅化鈷層之類(lèi)的硅化物層被制作在低阻多晶硅膜上，或可以采用所謂多金屬結(jié)構(gòu)，其中，諸如鎢膜之類(lèi)的金屬膜，通過(guò)諸如氮化鈦或氮化鎢膜之類(lèi)的勢(shì)壘導(dǎo)體膜，被制作在低阻多晶硅膜上。
首先，如圖12所示，用例如CVD方法，在半導(dǎo)體襯底8s上淀積例如氧化硅膜的層間絕緣膜9d，然后用CVD方法在其上淀積多晶硅膜。隨后，根據(jù)光刻技術(shù)，用縮小投影曝光系統(tǒng)12和掩模PM1以及常規(guī)腐蝕技術(shù)，對(duì)多晶硅膜進(jìn)行圖形化，然后將雜質(zhì)引入到這樣圖形化了的多晶硅膜的預(yù)定區(qū)域中，以形成布線(xiàn)線(xiàn)條10c和電阻器10d。
然后，如圖13所示，用例如涂敷方法，在半導(dǎo)體襯底8s上淀積例如由氧化硅膜構(gòu)成的SOG(玻璃上甩涂)膜9e，然后，根據(jù)先刻技術(shù)，用縮小投影曝光系統(tǒng)12和掩模PM1以及常規(guī)腐蝕技術(shù)，在層間絕緣膜9d和SOG膜9e中形成接觸孔15，致使半導(dǎo)體區(qū)13、14、以及布線(xiàn)線(xiàn)條10c部分地暴露。而且，用例如濺射方法，在半導(dǎo)體襯底8s上淀積例如由鋁(Al)或鋁合金組成的金屬膜，再用光刻技術(shù)，用縮小投影曝光系統(tǒng)12和掩模PM1以及常規(guī)腐蝕技術(shù)，進(jìn)行圖形化，以形成第一層布線(xiàn)線(xiàn)條10e。隨后，如第一層布線(xiàn)線(xiàn)條10e那樣，形成第二層和其它層布線(xiàn)線(xiàn)條，以便制造半導(dǎo)體集成電路器件。此處，在上述各個(gè)光刻步驟中，形成了對(duì)應(yīng)于各個(gè)待要形成的圖形的掩模圖形(遮光圖形和透光圖形)。
接著描述根據(jù)本發(fā)明的采用掩模PM1的半導(dǎo)體集成電路器件制造方法的應(yīng)用例子。此處將參照部分修正或改變半導(dǎo)體集成電路器件的圖形的方法。
在半導(dǎo)體集成電路器件的開(kāi)發(fā)或制造階段中，可能需要部分地修正或改變集成電路的圖形。在這種情況下，利用常規(guī)掩模，新的掩模襯底被提供，金屬膜被淀積在其上并被圖形化。這樣，修正和改變工作就比較麻煩，費(fèi)力且費(fèi)時(shí)。此外，若在這樣制造的掩模中發(fā)現(xiàn)缺陷，雖然依賴(lài)于缺陷程度而有所不同，但此掩模一般是不可用的，故不得不報(bào)廢此掩模，必須提供新的掩模襯底，并再?gòu)念^制造掩模。為此，工作就成了浪費(fèi)和不經(jīng)濟(jì)的。
另一方面，在采用根據(jù)本實(shí)施方案的掩模PM1的情況下，能夠采取下列措施。首先，如在圖15中那樣，由圖1中掩模PM1上的抗蝕劑膜組成的遮光圖形3a被清除。圖15(a)是清除遮光圖形3a之后掩模PM1的平面圖，而圖15(b)是沿圖15(a)中A-A線(xiàn)的剖面圖。在掩模PM1上保留了由金屬組成的遮光圖形2a和2b，但區(qū)域RE中的遮光圖形3a已經(jīng)被清除，使區(qū)域RE能夠用作透光區(qū)。
用可被熱氨基有機(jī)溶劑或丙酮代替的有機(jī)溶劑n-甲基-2-吡咯烷酮，剝離掉由抗蝕劑膜組成的遮光圖形3a。也可以采用四甲基氫氧化銨(TMAH)水溶液、臭氧硫酸、或含水過(guò)氧化氫與濃硫酸的混合液。當(dāng)采用濃度約為5％的TMAH水溶液時(shí)，能夠剝離抗蝕劑膜(遮光圖形3a)而不浸濕金屬(遮光圖形2a和2b)，從而發(fā)現(xiàn)采用這種濃度的TMAH水溶液是優(yōu)選的。
作為清除抗蝕劑膜(遮光圖形3a)的另一種方法，也可以采用氧等離子體燒蝕方法。此方法在掩模PM1上的抗蝕劑膜(遮光圖形3a)已經(jīng)接受過(guò)硬化處理的情況下特別有效。這是因?yàn)橐呀?jīng)接受過(guò)硬化處理的抗蝕劑膜(遮光圖形3a)處于一種硬化狀態(tài)，不可以被上述化學(xué)清除方法清除到滿(mǎn)意的程度。
可以對(duì)遮光圖形3a進(jìn)行機(jī)械清除剝離。更具體地說(shuō)，膠帶被固定到其表面上形成遮光圖形3a的掩模PM1的表面，然后除去以剝離遮光圖形3a。在此情況下，幾乎不使用任何有機(jī)溶劑，且不需要產(chǎn)生真空狀態(tài)，故能夠比較容易地在短時(shí)間內(nèi)剝離遮光圖形3a。
清除抗蝕劑膜(遮光圖形3a)之后，接著清洗，以清除存在于掩模PM1表面上的塵埃顆粒。例如，為了清除而采用臭氧硫酸清洗和刷洗相結(jié)合的辦法，但也可以采用任何其它的方法，只要所用的方法具有高的塵埃顆粒清除能力且不影響金屬(遮光圖形2a和2b)即可。
然后，如圖16所示，形狀與圖1中區(qū)域RE所示遮光圖形3a組不同的一組所希望的遮光圖形3a，被制作在區(qū)域RE中。此遮光圖形3a的制作方法與在掩模PM1制造方法中所述的相同，此處不再贅述。圖17示出了已經(jīng)用前述縮小投影曝光系統(tǒng)12(見(jiàn)圖10)轉(zhuǎn)移到晶片上的掩模PM1的這些圖形。圖17(a)是晶片8主要部分的平面圖，而圖17(b)是沿圖17(a)中A-A線(xiàn)的剖面圖。以這種方式，能夠在區(qū)域RE中形成一組形狀不同于圖9所示的導(dǎo)體膜圖形10a1。
于是，在考慮掩模PM1的情況下，作為掩模PM1的一部分的遮光圖形3a就由抗蝕劑膜組成，故在發(fā)生相對(duì)于存在于部分掩模PM1(區(qū)域RE)中的圖形的修正或改變的情況下，僅僅需要清除遮光圖形3a，并以相同于半導(dǎo)體集成電路器件制造工藝中普遍采用的光刻的方式重新制作相似的圖形。因此，能夠以簡(jiǎn)單的方式在極短的時(shí)間內(nèi)完成修正或改變。亦即，能夠大幅度縮短掩模PM1的制造周期。因此，在半導(dǎo)體集成電路器件的開(kāi)發(fā)或制造過(guò)程中采用掩模PM1，能夠大幅度縮短半導(dǎo)體集成電路器件的開(kāi)發(fā)或制造所需的時(shí)間。
在修正或改變掩模PM1的圖形的過(guò)程中，不需要重新提供或重新制造掩模襯底1。此外，即使發(fā)現(xiàn)制造在掩模上的遮光圖形3a有缺陷，清除遮光圖形3a并再對(duì)掩模執(zhí)行圖形化也就足夠了。因此，不僅能夠大幅度減少掩模PM1的制造步驟數(shù)目，而且還能夠大幅度減少掩模PM1制造中所需材料的數(shù)量，因此能夠大幅度降低掩模PM1的制造成本。致使掩模PM1在半導(dǎo)體集成電路器件的開(kāi)發(fā)或制造過(guò)程中的使用，使得能夠大幅度降低電路器件的成本。
圖18-20示出了可有效地應(yīng)用本發(fā)明技術(shù)想法的半導(dǎo)體集成電路器件的半導(dǎo)體芯片8c1-8c3的例子。這些半導(dǎo)體芯片是切自晶片8的平面正方形半導(dǎo)體小片。在晶片上，陰影區(qū)表示遮光圖形由抗蝕劑膜組成的區(qū)域。
在圖18所示的半導(dǎo)體芯片8c1中，安排有諸如SRAM(靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)、DRAM(動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)、DSP(數(shù)字信號(hào)處理器)、微處理器、MPEG(運(yùn)動(dòng)圖像專(zhuān)家組)、以及邏輯之類(lèi)的電路區(qū)。由于邏輯容易根據(jù)用戶(hù)的要求而改變，故用來(lái)形成邏輯電路區(qū)內(nèi)的圖形的掩模上的遮光圖形，由抗蝕劑膜組成。更具體地說(shuō)，用來(lái)形成邏輯電路區(qū)內(nèi)的圖形的掩模圖形，由抗蝕劑膜(遮光圖形3a)組成。用來(lái)形成其它電路區(qū)內(nèi)的圖形的掩模PM1上的遮光圖形，由金屬組成。
在圖19所示的半導(dǎo)體芯片8c2中，安排有諸如PCI控制電路、I/F控制電路、MCU、程序ROM、數(shù)據(jù)RAM(例如SRAM)、以及定制邏輯電路之類(lèi)的電路區(qū)。用來(lái)形成I/F控制電路、程序ROM、以及定制邏輯電路的掩模上的遮光圖形，由抗蝕劑膜組成。更具體地說(shuō)，在掩模PM1上提供了3個(gè)區(qū)域RE，用來(lái)形成I/F控制電路、程序ROM、以及定制邏輯電路的圖形的掩模圖形，分別由3個(gè)區(qū)域RE中的抗蝕劑膜(遮光圖形3a)組成。用來(lái)形成其它電路區(qū)內(nèi)的圖形的掩模PM1上的遮光圖形，由金屬組成。這是因?yàn)樵贗/F控制電路中，在接口標(biāo)準(zhǔn)不同，例如IEEE1394、USB(萬(wàn)能串行總線(xiàn))、SCSI(小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口)、AGP(加速圖形端口)、Ether、以及纖維信道的情況下，出現(xiàn)不同的圖形形狀。而且，在程序ROM中，有重寫(xiě)程序的必要。此處能夠給出一個(gè)例子，其中掩模上的遮光圖形由抗蝕劑膜組成，用于ROM的各個(gè)部分(存儲(chǔ)器單元)。而且，在定制邏輯電路中，存在著電路圖形按用戶(hù)要求改變的情況，典型如柵陣列或標(biāo)準(zhǔn)單元。
在圖20所示的半導(dǎo)體芯片8c3中，安排有CPU(中央處理器)、存儲(chǔ)器、應(yīng)用邏輯電路、定制I/O(輸入/輸出)電路、模擬電路、以及定制邏輯電路。用來(lái)形成定制I/O電路和定制邏輯電路圖形的掩模上的遮光圖形，由抗蝕劑膜組成。更具體地說(shuō)，提供了二個(gè)掩模PM1的區(qū)域RE，且用來(lái)形成定制I/O電路和定制邏輯電路圖形的掩模圖形，分別由二個(gè)區(qū)域RE中的抗蝕劑膜(遮光圖形3a)組成。用來(lái)形成其它電路區(qū)內(nèi)的圖形的掩模PM1上的遮光圖形，由金屬組成。這是因?yàn)閷?duì)于定制I/O電路，適用與上述I/F控制電路相同的理由。
(實(shí)施方案2)在此實(shí)施方案2中，描述掩模的修正例子。其它方面與實(shí)施方案1相同。
在圖21所示的掩模PM2中，半導(dǎo)體芯片的外圍邊界用作遮光部分，并用正型抗蝕劑膜在晶片上形成線(xiàn)條圖形。圖21(a)是掩模PM2的平面圖，而圖21(b)是沿圖21(a)中A-A線(xiàn)的剖面圖。
掩模PM2上集成電路圖形區(qū)中的遮光圖形2a和3a，與實(shí)施方案1中的相同。用掩模PM2轉(zhuǎn)移到晶片上的圖形也與圖8和9所示的相同。在此實(shí)施方案2中，帶狀遮光圖形2c由金屬組成，沿著集成電路圖形區(qū)外側(cè)外圍并環(huán)繞此區(qū)域。位于遮光圖形2c外面的較大部分用作透光區(qū)，其遮光膜被清除。位于掩模PM2外圍區(qū)域中的記號(hào)圖形4a和4b，由金屬性遮光圖形組成。因此，能夠獲得足夠的探測(cè)光反差，從而能夠改善記號(hào)探測(cè)的靈敏度和精度。
用相同的金屬材料，遮光圖形2a和2c以及記號(hào)圖形4a和4b在同一個(gè)圖形化步驟中被制作。在這一掩模襯底1上制作遮光圖形2a和2c以及記號(hào)圖形4a和4b時(shí)，使用了負(fù)型抗蝕劑膜作為腐蝕掩模。這是因?yàn)槟軌虬碤-TAT方式制造掩模PM2。更確切地說(shuō)，若抗蝕劑膜能夠保留在集成電路圖形區(qū)外面，則如先前所述，會(huì)引起塵埃顆粒產(chǎn)生，故必須清除外面的抗蝕劑膜。在這方面，若采用正型抗蝕劑膜，則更大部分的集成電路圖形區(qū)內(nèi)側(cè)和外側(cè)外圍必須接受電子束繪圖，這就費(fèi)時(shí)間。但若采用負(fù)型抗蝕劑膜，則對(duì)掩模襯底1主表面內(nèi)面積比較小的遮光圖形2a和2c以及記號(hào)圖形4a和4b區(qū)域進(jìn)行繪圖就足夠了，從而能夠使繪圖面積小且繪圖時(shí)間短。
膠片PE的膠片固定框Pef的底部，以直接接觸的方式與掩模襯底1鍵合。因此，如在實(shí)施方案1中那樣，能夠防止膠片固定框Pef剝離。曝光系統(tǒng)的裝載部分5也采取與掩模襯底1直接接觸的狀態(tài)。因此，如在實(shí)施方案1中那樣，能夠抑制或防止抗蝕劑剝離引起的塵埃顆粒產(chǎn)生。
改變掩模PM2的遮光圖形3的方法，也與實(shí)施方案1中的相同。下面參照?qǐng)D22和23來(lái)簡(jiǎn)要描述這一點(diǎn)。在圖22和23中，(a)是掩模PM2的平面圖，而(b)是沿(a)中A-A線(xiàn)的剖面圖。
首先，如圖22所示，以相同于實(shí)施方案1的方法清除掩模PM2的區(qū)域RE中的遮光圖形3a。存在于元件轉(zhuǎn)移區(qū)D1-D3中的遮光圖形2a和2c由于是由金屬組成的而能夠保留下來(lái)。隨后，如圖23所示，以相同于實(shí)施方案1的方式，在掩模PM2的區(qū)域RE中，制作由抗蝕劑膜組成的形狀不同于圖21中的遮光圖形3a。負(fù)型抗蝕劑被用作以上述方式形成遮光圖形3a的抗蝕劑膜。
在如上構(gòu)成的這一實(shí)施方案2中，同樣獲得了與實(shí)施方案1相同的效果。
(實(shí)施方案3)在此實(shí)施方案3中，描述掩模的修正例子。其它方面與實(shí)施方案1相同。
根據(jù)實(shí)施方案3的掩模PM3，被用來(lái)在晶片上用負(fù)型抗蝕劑膜制作線(xiàn)條圖形。圖24(a)是掩模PM3的平面圖，而圖24(b)是沿圖24(a)中A-A線(xiàn)的剖面圖。
掩模PM3的掩模襯底1的主表面基本上被金屬組成的遮光膜2d整個(gè)覆蓋。遮光膜2d的材料與前述遮光圖形2a-2c的相同。在位于掩模PM3的集成電路圖形區(qū)內(nèi)的元件形成區(qū)D1-D3中，部分遮光膜2d被清除，以形成透光圖形16a。在位于集成電路圖形區(qū)內(nèi)的區(qū)域RE中，平面正方形形狀中的遮光膜2d被部分地清除，以形成透光窗口區(qū)，而不被抗蝕劑膜組成的遮光膜3b覆蓋。遮光膜3b被部分地清除，以形成透光圖形16b。由抗蝕劑膜組成的遮光膜3b的外側(cè)外圍被部分地層疊在部分遮光膜2d上。遮光膜3b的抗蝕劑材料與實(shí)施方案1所述的遮光圖形3a的相同。在所示例子中，透光圖形16a和16b作為線(xiàn)條圖形被轉(zhuǎn)移到晶片上。亦即，透光圖形16a和16b的圖形被轉(zhuǎn)移到晶片上。而且，掩模PM3的記號(hào)圖形4a和4b如實(shí)施方案1那樣被形成為透光圖形。亦即，借助于清除部分遮光膜2d而被形成。因此，能夠獲得探測(cè)光的足夠反差，從而能夠改善記號(hào)探測(cè)的靈敏度和精度。
在掩模襯底1上的遮光膜2d的加工過(guò)程中(亦即在形成透光圖形16a、區(qū)域RE中的透光窗口區(qū)、以及記號(hào)圖形4a和4b的過(guò)程中)，采用了正型抗蝕劑膜。這是因?yàn)檠谀M3能夠以Q-TAT方式被制作。更確切地說(shuō)，若在上述加工中使用負(fù)型抗蝕劑膜，則集成電路圖形區(qū)內(nèi)外的更大部分必須接受電子束繪圖，這需要很長(zhǎng)的時(shí)間。
膠片PE的膠片固定框PEf的底部，以直接接觸的方式與掩模襯底1上由金屬組成的遮光膜2d鍵合。因此，如在實(shí)施方案1和2中那樣，能夠防止膠片固定框PEf剝離。曝光系統(tǒng)的裝載部分5也采取與金屬組成的遮光膜2d直接接觸的狀態(tài)。因此，如在實(shí)施方案1和2中那樣，能夠抑制或防止抗蝕劑剝離引起的塵埃顆粒產(chǎn)生。
改變掩模PM3的透光圖形16b的方法，也與實(shí)施方案1和2中的相同。下面參照?qǐng)D25和26來(lái)簡(jiǎn)要描述這一點(diǎn)。在二個(gè)圖中，(a)是掩模PM3的平面圖，而(b)是沿(a)中A-A線(xiàn)的剖面圖。
首先，如圖25所示，以相同于實(shí)施方案1和2的方法清除圖24所示的掩模PM3的區(qū)域RE中的由抗蝕劑膜組成的遮光膜3b，使區(qū)域RE中的透光窗口區(qū)16c暴露出來(lái)。此時(shí)，由金屬組成的遮光膜2d能夠被保留，故元件轉(zhuǎn)移區(qū)D1-D3中的透光圖形16a被保留在其圖24所示的狀態(tài)。透光窗口區(qū)16c被開(kāi)成例如平面正方形形狀，掩模襯底1的主表面從中暴露出來(lái)。
隨后，用來(lái)形成遮光圖形的抗蝕劑膜被涂敷到掩模PM3的主表面(形成有遮光膜2d的表面)上。采用負(fù)型抗蝕劑膜作為此抗蝕劑膜。這是因?yàn)檠谀M3能夠以Q-TAT方式被制造。更確切地說(shuō)，若采用正型抗蝕劑膜，則要求對(duì)集成電路圖形內(nèi)外都執(zhí)行電子束繪圖，這樣就費(fèi)時(shí)間。但利用負(fù)型抗蝕劑膜，能夠減小繪圖面積，并能夠縮短繪圖時(shí)間。然后，用例如電子束輻照抗蝕劑膜的遮光區(qū)形成部分，以便繪制圖形，隨之以顯影，從而如圖26所示，在區(qū)域RE中形成由于部分地清除膜3a而得到的遮光膜3b和透光圖形16b。
在如上構(gòu)成的此實(shí)施方案3中，也獲得了與實(shí)施方案1和2相同的效果。
(實(shí)施方案4)在本實(shí)施方案4中，描述有關(guān)本發(fā)明應(yīng)用于所謂重疊曝光技術(shù)中的情況，其中，利用通過(guò)多個(gè)層疊的掩模進(jìn)行曝光而在晶片上形成一個(gè)圖形或一組圖形。其它部分與實(shí)施方案1-3相同。
圖27示出了用于本實(shí)施方案4的第一掩模PM41的例子。在掩模PM41的集成電路圖形區(qū)中，制作例如平面反L形的透光窗口區(qū)16d。在透光窗口區(qū)16d中，制作金屬的遮光圖形2a，用來(lái)將集成電路圖形轉(zhuǎn)移到晶片上。所示的掩模PM41被用來(lái)將線(xiàn)條圖形轉(zhuǎn)移到晶片上。透光窗口區(qū)16d的周?chē)糠执蟛糠直谎由熘钡窖谀Ｒr底1外側(cè)外圍的金屬遮光膜2e覆蓋。區(qū)域RE也被遮光膜2e覆蓋。至于用于第一掩模PM41的掩模圖形4b和膠片，與實(shí)施方案3中的相同。
掩模PM41被用來(lái)轉(zhuǎn)移由半導(dǎo)體集成電路器件中一組基本上不修正或改變的恒定形狀的圖形構(gòu)成的電路圖形(見(jiàn)圖18-20)。遮光圖形2a和遮光膜2e由相同的材料制成，但可以采用鉻和氧化鉻之外的材料作為它們的材料。這是因?yàn)檠谀M41以相同于普通類(lèi)型掩模的方式被使用。更確切地說(shuō)，由于不進(jìn)行圖形改變，故遮光圖形2a和遮光膜2e具有普通類(lèi)型掩模所要求的阻擋性就足夠了。當(dāng)然，掩模PM41的遮光部分(遮光圖形和遮光膜)可以由抗蝕劑膜組成。
圖28示出了用于本實(shí)施方案4的第二掩模PM42的例子。在掩模PM42的集成電路圖形區(qū)內(nèi)的區(qū)域RE中，制作例如平面正方形的透光窗口區(qū)16e。在透光窗口區(qū)16e中，用抗蝕劑膜形成遮光圖形3a，以便將集成電路圖形轉(zhuǎn)移到晶片上。掩模PM42被用來(lái)將線(xiàn)條圖形轉(zhuǎn)移到晶片上。透光窗口區(qū)16e的周?chē)糠执蟛糠直谎由斓窖谀Ｒr底1外側(cè)外圍的金屬遮光膜2f覆蓋。遮光膜2f由與實(shí)施方案1等所述的遮光圖形2a相同的材料組成。用于第二掩模PM42的記號(hào)圖形4b和膠片也與實(shí)施方案3中的相同。
第二掩模PM42被用來(lái)轉(zhuǎn)移由半導(dǎo)體集成電路器件中一組接受修正或改變的圖形構(gòu)成的電路圖形(見(jiàn)圖18-20)。第二掩模PM42中的遮光圖形3a如何修正或改變，也相同于實(shí)施方案1-3?，F(xiàn)在參照?qǐng)D29和30來(lái)簡(jiǎn)要描述這一點(diǎn)，其中(a)是掩模PM42的平面圖，而(b)是沿(a)中A-A線(xiàn)的剖面圖。
首先，如圖29所示，以相同于實(shí)施方案1-3的方式，清除圖28所示的掩模PM2的區(qū)域RE中由抗蝕劑膜組成的遮光圖形3a。此時(shí)，金屬組成的遮光膜2f可以被保留。隨后，用來(lái)形成遮光圖形的抗蝕劑膜被涂敷到掩模PM42的主表面(由遮光膜2f形成的表面)上。負(fù)型抗蝕劑膜被用作此抗蝕劑膜。這是因?yàn)檠谀M42能夠以Q-TAT的方式被制作。更確切地說(shuō)，若抗蝕劑膜能夠保留在集成電路圖形區(qū)外面，則如先前所述會(huì)引起塵埃顆粒產(chǎn)生，故必須清除外面的抗蝕劑膜。因此，若此處采用正型抗蝕劑膜，則集成電路圖形區(qū)外側(cè)外圍的更大部分也必須接受電子束繪圖，這就費(fèi)時(shí)間。與此相反，若采用負(fù)型抗蝕劑膜，則僅僅繪制掩模襯底1主表面內(nèi)面積比較小的遮光圖形3a區(qū)域就足夠了，從而能夠減小繪圖面積，并能夠縮短繪圖時(shí)間。隨后，例如將電子束輻照到抗蝕劑膜的遮光區(qū)形成部分，以繪制圖形，隨之以顯影，以便形成區(qū)域RE中的遮光圖形3a，此圖形的形狀不同于圖28所示的遮光圖形3a。當(dāng)然，即使掩模PM41和PM42的所有遮光部分(遮光圖形和遮光膜)都由鉻之類(lèi)的金屬組成，也僅僅要求改變掩模PM42，故能夠在掩模生產(chǎn)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)Q-TAT。
下面參照?qǐng)D7等來(lái)描述用這種第一和第二掩模PM41和PM42將圖形轉(zhuǎn)移到晶片上的方法的例子。
首先，如圖7所示，借助于涂敷到形成在晶片8上的導(dǎo)體膜10a上，來(lái)形成正型抗蝕劑膜11a，然后用圖10所示的縮小投影曝光系統(tǒng)12，將圖27所示的第一掩模PM41的掩模圖形轉(zhuǎn)移到抗蝕劑膜11a上。此時(shí)，曝光通過(guò)第一掩模PM41的透光窗口區(qū)16d，致使對(duì)應(yīng)于抗蝕劑膜11a中的透光窗口區(qū)16d的區(qū)域被曝光。但由于第一掩模PM41的區(qū)域RE被遮光膜2e覆蓋，故對(duì)應(yīng)于抗蝕劑膜11a中的區(qū)域RE的區(qū)域不暴露于光。
隨后，不用清除抗蝕劑膜11a，利用圖10所示的縮小投影曝光系統(tǒng)12，將圖28所示的第二掩模PM42的掩模圖形轉(zhuǎn)移到抗蝕劑膜11a上。在此情況下，與第一掩模PM41的情況相反，在抗蝕劑膜11a中，僅僅對(duì)應(yīng)于第二掩模PM42的區(qū)域RE的區(qū)域被暴露于光。
然后，抗蝕劑膜11a被顯影，從而在導(dǎo)體膜10a上形成反映第一和第二掩模PM41和PM42的抗蝕劑圖形。然后，用此抗蝕劑圖形作為腐蝕掩模，對(duì)導(dǎo)體膜10a進(jìn)行腐蝕，以形成導(dǎo)體膜圖形。若在半導(dǎo)體集成電路器件的開(kāi)發(fā)或制造過(guò)程中必須修正或改變第二掩模PM42的區(qū)域RE，則可以用上述方式重新形成第二掩模PM42上的遮光圖形3a。
這樣，根據(jù)此實(shí)施方案4，除了實(shí)施方案1-3中得到的效果之外，還能夠得到下列效果。
在很少需要修正或改變的遮光圖形2a以及要求修正或改變的遮光圖形3a二者被形成在同一個(gè)掩模中的情況下，則在圖形修正或改變時(shí)，抗蝕劑膜(遮光圖形3a)的剝離和清洗也被施加到?jīng)]有修正或改變的作為精細(xì)圖形的遮光圖形2a，致使遮光圖形2a可能被損壞或剝離。另一方面，在此實(shí)施方案4中，被分成用于轉(zhuǎn)移很少接受修正或改變的圖形的第一掩模PM41以及用于轉(zhuǎn)移接受修正或改變的圖形的第二掩模PM42，故在圖形修正或改變時(shí)，抗蝕劑膜的剝離和清洗不被施加到很少接受修正或改變的精細(xì)遮光圖形2a。此外，由于精細(xì)遮光圖形2a不存在于第二掩模PM42中，故能夠進(jìn)行遮光圖形3a的剝離或清洗，而不必關(guān)心遮光圖形2a的損壞或剝離。因此能夠改善掩模的壽命和可靠性。
(實(shí)施方案5)此實(shí)施方案5描述掩模的修正例子，其中本發(fā)明被應(yīng)用于半透明相移掩模(前述的半色調(diào)掩模)。
圖31示出了此實(shí)施方案5的掩模PM5。用來(lái)轉(zhuǎn)移集成電路圖形的半色調(diào)圖形3c，被制作在作為掩模PM5的集成電路圖形區(qū)一部分的透光區(qū)中。半色調(diào)圖形3c由形成實(shí)施方案1等所述的遮光圖形3a的抗蝕劑膜3組成，但對(duì)曝光半透明，且其厚度被調(diào)整到用來(lái)使曝光倒相的厚度。在掩模襯底1中，半色調(diào)圖形3c被制作成與遮光圖形2a和2b齊平。
圖31(b)示出了從本實(shí)施方案5的掩模PM5背面輻射的曝光的倒相狀態(tài)。已經(jīng)通過(guò)半色調(diào)圖形3c的曝光相對(duì)于已經(jīng)通過(guò)透明部分(透光區(qū))的曝光，被180度倒相。亦即，二個(gè)曝光的相位相反。就相對(duì)于通過(guò)半色調(diào)圖形3c之前的曝光的光強(qiáng)而言，半色調(diào)圖形3c的透射率約為2-10％。因此，半色調(diào)圖形3c基本上起遮光部分的作用，但在使被轉(zhuǎn)移圖形的邊界部分清晰方面是有效的。半色調(diào)圖形3c的加工和改變方法與實(shí)施方案1-4中的遮光圖形3a的加工和改變方法相同。
在采用ArF準(zhǔn)分子激光器作為曝光光源的情況下，用作掩模的抗蝕劑膜中的吸收大，故為了同時(shí)實(shí)現(xiàn)前述的大約2-10％的透射率以及相位反轉(zhuǎn)，必須對(duì)形成半色調(diào)圖形3c的抗蝕劑膜作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。另一方面，為了同時(shí)實(shí)現(xiàn)前述的大約2-10％的透射率以及相位反轉(zhuǎn)，采用波長(zhǎng)為157nm的F2激光束作為曝光光源是有利的。
在此實(shí)施方案5中，也獲得了與實(shí)施方案1-4相同的效果。
(實(shí)施方案6)此實(shí)施方案6描述了實(shí)施方案5的掩模的修正。
在前述實(shí)施方案5中，借助于調(diào)整半色調(diào)圖形的厚度來(lái)設(shè)定相位差，故厚度必須被調(diào)整到預(yù)定范圍之內(nèi)。因此，有時(shí)出現(xiàn)難以設(shè)定通過(guò)抗蝕劑的半色調(diào)圖形的光強(qiáng)的情況。
考慮到這一點(diǎn)，在此實(shí)施方案6中，不借助于僅僅調(diào)整抗蝕劑膜組成的半色調(diào)圖形的膜厚度，而借助于調(diào)整膜厚度以及制作在掩模襯底中的各個(gè)溝槽的深度(亦即溝槽部分的掩模襯底厚度)二者，來(lái)設(shè)定光的相位差。結(jié)果，除了實(shí)施方案5中得到的效果之外，還能夠得到下列效果。首先，能夠方便通過(guò)半色調(diào)圖形的光強(qiáng)的設(shè)定。其次，能夠擴(kuò)大組成半色調(diào)圖形的材料的選擇范圍。
圖32(a)示出了本實(shí)施方案6的掩模PM6的具體例子。在掩模PM6中，抗蝕劑膜的半色調(diào)圖形3d由與用于前述實(shí)施方案5中的半色調(diào)圖形3c的材料相同的材料制成，但其半透明膜比半色調(diào)圖形3c更薄，并利用半色調(diào)圖形3d的厚度以及制作在掩模襯底中的各個(gè)溝槽18部分中的掩模襯底1的厚度二者來(lái)實(shí)現(xiàn)透射光的倒相。
作為例子，用厚度約為50nm的酚醛樹(shù)脂形成了半色調(diào)圖形3d。結(jié)果，半色調(diào)圖形3d的透射率變?yōu)?％。但透射率不局限于5％，而是可以作各種改變。例如，可以根據(jù)目的而在2-20％的范圍內(nèi)選擇。在所考慮的例子中，相位反轉(zhuǎn)約為90度。更具體地說(shuō)，深度各約為90nm的溝槽18被制作在掩模襯底1中，以便使已經(jīng)通過(guò)掩模PM6的曝光產(chǎn)生總共大約180度的相位反轉(zhuǎn)。半色調(diào)圖形3d的厚度不局限于上面所述，而是可以作各種改變，只要根據(jù)材料的折射率、曝光的波長(zhǎng)等調(diào)整成引起相位反轉(zhuǎn)即可。
例如可以按下列方式來(lái)制作這樣構(gòu)成的掩模PM6。首先，如在實(shí)施方案5中那樣，如圖32(b)所示，在掩模襯底1上制作遮光圖形2a和2b以及半色調(diào)圖形3d，然后，用圖形2a、2b、以及3d作為腐蝕掩模，將從中暴露的掩模襯底1選擇性地腐蝕掉僅僅前述深度，圖32(a)所示的溝槽18從而相對(duì)于半色調(diào)圖形3d自對(duì)準(zhǔn)地被形成。在此實(shí)施方案6中，能夠以這種方式制造透射率為5％的具有半色調(diào)圖形3d的掩模PM6。在圖32(a)所示的例子中，為了簡(jiǎn)化掩模制造工藝，記號(hào)圖形4b區(qū)域中的掩模襯底1也在制作溝槽18時(shí)被腐蝕掉并從而被挖掘，但此區(qū)域中的掩模襯底部分可以原封不動(dòng)留下而不被腐蝕掉。在掩模PM6中，如有需要，可在制作溝槽18之前進(jìn)行半色調(diào)圖形3d的修正或改變。
在此實(shí)施方案6中，也獲得了與實(shí)施方案1-5相同的效果。
(實(shí)施方案7)本實(shí)施方案7描述了實(shí)施方案5和6的掩模的修正。
在此實(shí)施方案7中，為了解決前述實(shí)施方案6的問(wèn)題，不僅用半色調(diào)圖形，而且借助于提供另一個(gè)與半色調(diào)圖形平面重疊的膜，來(lái)調(diào)整曝光的相位。如在實(shí)施方案6中那樣，這樣做以后，能夠容易地設(shè)定通過(guò)半色調(diào)圖形的光強(qiáng)。還能夠擴(kuò)大組成半色調(diào)圖形的材料的選擇范圍。
圖33(a)示出了根據(jù)此實(shí)施方案7的掩模PM7的具體例子。在掩模PM7中，由例如氧化硅膜組成的透明相位調(diào)整膜19，被提供在與實(shí)施方案6相同的抗蝕劑膜的半色調(diào)圖形3d和掩模襯底1之間，并借助于調(diào)整半色調(diào)圖形3d和相位調(diào)整膜19的厚度而實(shí)現(xiàn)前述的相位反轉(zhuǎn)。
例如以下列方式來(lái)形成這樣構(gòu)造的掩模PM7。首先，如圖33(b)所示，用濺射、CVD(化學(xué)氣相淀積)、或涂敷方法，在襯底1的主表面上制作例如由氧化硅膜構(gòu)成的相位調(diào)整膜19。隨后，以相同于實(shí)施方案5和6的方法，在其上制作遮光圖形2a和2b以及半色調(diào)圖形3d。然后，如上所述，單獨(dú)用半色調(diào)圖形3d，相位反轉(zhuǎn)約為90度，故利用半色調(diào)圖形3d以及遮光圖形2a和2b作為腐蝕掩模，下方的相位調(diào)整膜19被挖掘大約90nm，以便提供總共大約180度的相位反轉(zhuǎn)。在此情況下，掩模襯底1可以被用作腐蝕停止層。以這種方式來(lái)制造圖33(a)所示的掩模PM7。在此實(shí)施方案7中，還能夠制造透射率例如為5％的半色調(diào)掩模PM7。如在實(shí)施方案6中那樣，半色調(diào)圖形3d的厚度不局限于此。在本實(shí)施方案7中，為了簡(jiǎn)化掩模制造工藝，掩模圖形4b區(qū)域內(nèi)的相位調(diào)整膜19在其圖形化過(guò)程中也被腐蝕掉，但此區(qū)域內(nèi)的相位調(diào)整膜可以被原封不動(dòng)地留下而不被清除。在此情況下，若有需要，最好在腐蝕相位調(diào)整膜19之前進(jìn)行掩模PM7的半色調(diào)圖形3d的修正或改變。
在此實(shí)施方案7中，也獲得了與實(shí)施方案1-6相同的效果。
(實(shí)施方案8)本實(shí)施方案8描述了實(shí)施方案5-7所述的掩模修正和制造方法。
下面參照?qǐng)D34來(lái)描述根據(jù)此實(shí)施方案8的制造掩模的方法的例子。
如圖34(a)所示，用與實(shí)施方案1-7相同的方法，在掩模襯底1的主表面上制作遮光圖形2a和2b以及掩模圖形4b。隨后，如圖34(b)所示，用涂敷方法，在掩模襯底1的主表面上制作對(duì)曝光透明的抗蝕劑膜20，以便覆蓋遮光圖形2a和2b以及襯底主表面。而且，在其上制作諸如實(shí)施方案5中所用的具有遮光性質(zhì)的抗蝕劑膜3作為薄的半透明膜。作為例子，呈現(xiàn)負(fù)型的PGMA24(聚環(huán)氧丙基異丁烯酸酯)被用作透明抗蝕劑膜20。作為例子，遮光抗蝕劑膜3由厚度約為50nm的呈現(xiàn)負(fù)型的酚醛樹(shù)脂組成。然后，用電子束將所希望的集成電路圖形繪制在抗蝕劑膜3上。此時(shí)還執(zhí)行前述的抗靜電處理。然后，如圖34(c)所示，以常規(guī)方式對(duì)抗蝕劑膜3進(jìn)行顯影，以便由抗蝕劑膜形成半色調(diào)圖形3e。
隨后，如圖34(d)所示，用常規(guī)方法對(duì)掩模襯底1的主表面進(jìn)行曝光，致使從遮光半色調(diào)圖形3e暴露的部分抗蝕劑膜20被暴露于光，隨之以顯影，以便以相對(duì)于半色調(diào)圖形3e的自對(duì)準(zhǔn)方式形成由抗蝕劑膜20構(gòu)成的相位調(diào)整膜。以這種方法制造了掩模PM8。
在掩模PM8中，抗蝕劑膜20(相位調(diào)整膜)僅僅存在于各個(gè)半色調(diào)圖形3e下方。借助于調(diào)整各個(gè)半色調(diào)圖形3e和抗蝕劑膜20(相位調(diào)整膜)的厚度，來(lái)調(diào)整通過(guò)掩模PM8的曝光的相位。以這種方法，能夠在已經(jīng)通過(guò)半色調(diào)圖形3e和抗蝕劑膜20(相位調(diào)整膜)的疊層圖形區(qū)的光與僅僅已經(jīng)通過(guò)掩模襯底1的光之間得到180度的相位反轉(zhuǎn)。疊層圖形區(qū)的透射率約為5％。亦即，如在實(shí)施方案6和7中那樣，能夠產(chǎn)生具有透射率為5％的半色調(diào)圖形3e的掩模PM8。在此情況下，可以在抗蝕劑膜20圖形化之后進(jìn)行半色調(diào)圖形3e的修正或改變。在進(jìn)行圖形改變的情況下，半色調(diào)圖形3e和抗蝕劑膜20都被清除，并以涂敷抗蝕劑膜20為起點(diǎn)，再次開(kāi)始制作工藝。
在此實(shí)施方案8中，也獲得了與實(shí)施方案1-7相同的效果。
(實(shí)施方案9)此實(shí)施方案9描述了一種掩模的修正例子，此掩模是普通半色調(diào)掩模與實(shí)施方案5-8中那樣的采用抗蝕劑膜的半色調(diào)掩模的組合。
圖35示出了根據(jù)此實(shí)施方案9的掩模PM9的具體例子。在掩模PM9中，諸如布線(xiàn)線(xiàn)條之類(lèi)的線(xiàn)條圖形通過(guò)半色調(diào)圖形被轉(zhuǎn)移到晶片上。更具體地說(shuō)，MoSiOx或MoSiON的普通半色調(diào)圖形21a以及實(shí)施方案5-8所述的抗蝕劑膜的半色調(diào)圖形3c，被制作在掩模襯底1主表面上的集成電路圖形區(qū)中。如在實(shí)施方案5-8中那樣，半色調(diào)圖形3c的膜厚度被設(shè)定為相位反轉(zhuǎn)所要求的厚度，并滿(mǎn)足所希望的遮光性能。因此，透射光的相位差不局限于180度，而是可以從各種數(shù)值中選擇，包括540度和900度。
圖35(b)示出了從掩模PM9背面輻射的曝光的相位反轉(zhuǎn)情況。已經(jīng)通過(guò)半色調(diào)圖形3c和21a的曝光，相對(duì)于已經(jīng)通過(guò)透明部分(透光區(qū))的曝光的相位被反轉(zhuǎn)180度。亦即，二個(gè)曝光的相位彼此相反。
下面參照?qǐng)D36來(lái)描述掩模PM9的制造方法的例子。
首先，如圖36(a)所示，例如用濺射或CVD方法，在掩模襯底1的主表面上形成例如MoSiOx或MoSiON的半色調(diào)膜21。然后，用前述遮光膜的金屬，用濺射方法在半色調(diào)膜21上淀積遮光膜2。隨后，如圖36(b)所示，根據(jù)常規(guī)的光刻技術(shù)和腐蝕技術(shù)，對(duì)遮光膜2和半色調(diào)膜21進(jìn)行圖形化，以便形成半色調(diào)圖形21a、遮光圖形2b、以及掩模圖形4b。然后，如圖36(c)所示，制作抗蝕劑膜22，以便覆蓋其中制作半色調(diào)圖形21的區(qū)域之外的其它區(qū)域中的遮光圖形2b。然后，如圖36(d)所示，用抗蝕劑膜22作為腐蝕掩模，清除從中暴露的遮光膜2，使半色調(diào)圖形21a被暴露。然后，如圖36(e)所示，用涂敷方法形成遮光掩模的抗蝕劑膜3，并將電子束輻照到預(yù)定位置，以形成圖35所示的抗蝕劑膜3的半色調(diào)圖形3c。半色調(diào)圖形3c的修正或改變方法與實(shí)施方案1中的相同。
在此實(shí)施方案9中，也獲得了與實(shí)施方案1-7相同的效果。
(實(shí)施方案10)圖10描述了一種掩模的修正例子，此掩模是變通相移掩模亦即Levenson型相移掩模與實(shí)施方案1-4中那樣的采用抗蝕劑膜的遮光圖形掩模的組合。
圖37示出了根據(jù)此實(shí)施方案10的掩模PM10的具體例子，此掩模被用來(lái)將諸如布線(xiàn)線(xiàn)條之類(lèi)的線(xiàn)條圖形轉(zhuǎn)移到晶片上。在掩模PM10的主表面上的集成電路圖形區(qū)中，安排了Levenson型相移圖形區(qū)(圖37(a)左邊)和實(shí)施方案1-4所述的抗蝕劑膜的遮光圖形3a區(qū)(圖37(a)右邊)。
在Levenson型相移圖形區(qū)中，安排了多個(gè)金屬的遮光圖形2a、在各個(gè)遮光圖形2a二面上彼此鄰接的透光圖形16f、以及位于鄰接的透光圖形16f一面上的移相器22a。例如，移相器22a是溝槽移相器。可以采用其中各個(gè)溝槽沿橫向的部分能夠懸于遮光圖形2a下部的上方的結(jié)構(gòu)作為溝槽相移器的結(jié)構(gòu)。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，能夠改善圖形轉(zhuǎn)移精度。圖37(b)示出了從掩模PM10背面輻射的曝光的相位反轉(zhuǎn)情況。已經(jīng)通過(guò)相移器22a的曝光，相對(duì)于已經(jīng)通過(guò)沒(méi)有相移器22a的透光圖形16f的曝光的相位，被反轉(zhuǎn)180度。亦即，二個(gè)曝光的相位彼此相反。另一方面，遮光圖形3a與實(shí)施方案1等的相同。因此，能夠容易地完成遮光圖形3a的修正和改變。
最好將掩模PM10應(yīng)用于具有DRAM之類(lèi)的存儲(chǔ)器的半導(dǎo)體集成電路器件。在具有DRAM之類(lèi)的存儲(chǔ)器的半導(dǎo)體集成電路器件中，存儲(chǔ)器單元區(qū)中的元件和布線(xiàn)線(xiàn)條正變得越來(lái)越精細(xì)。因此，在制作字線(xiàn)、數(shù)據(jù)線(xiàn)、或孔圖形的過(guò)程中，有時(shí)出現(xiàn)除非采用Levenson型相移掩模，否則就不可能轉(zhuǎn)移圖形的情況。在存儲(chǔ)器單元區(qū)之外的其它外圍電路區(qū)和邏輯電路區(qū)中，沒(méi)有必要使用Levenson型相移掩模，但有時(shí)存在著用戶(hù)或產(chǎn)品指標(biāo)要求外圍電路和邏輯電路圖形的各種改變的情況。掩模PM10能夠滿(mǎn)足這些要求。更確切地說(shuō)，在存儲(chǔ)器單元區(qū)一側(cè)，能夠轉(zhuǎn)移精細(xì)的元件和布線(xiàn)線(xiàn)條圖形，同時(shí)在存儲(chǔ)器單元區(qū)之外的其它電路區(qū)中，能夠滿(mǎn)足在短時(shí)間內(nèi)各種圖形形狀改變的靈活性。由于能夠在制作相移器溝槽之后完成圖形的修正和改變，故能夠縮短掩模制造所需的時(shí)間。此外，在此實(shí)施方案10中，也能夠獲得與實(shí)施方案1-9相同的效果。
(實(shí)施方案11)此實(shí)施方案11描述了一種掩模的修正例子，此掩模是常規(guī)Levenson型相移掩模與采用諸如實(shí)施方案1-9所述的抗蝕劑膜的遮光圖形制造的Levenson型相移掩模的組合。
圖38示出了根據(jù)此實(shí)施方案11的掩模PM11的具體例子，此掩模被用來(lái)將布線(xiàn)線(xiàn)條之類(lèi)的線(xiàn)條圖形轉(zhuǎn)移到晶片上。在掩模PM11的主表面上的集成電路圖形區(qū)中，安排有Levenson型相移圖形區(qū)(圖38的左邊)以及由諸如實(shí)施方案1-4所述的抗蝕劑膜的遮光圖形3a構(gòu)成的Levenson型相移圖形(圖38的右邊)。
左邊的Levenson型相移圖形區(qū)與實(shí)施方案10的相同，其解釋從略。借助于對(duì)諸如光敏SOG膜之類(lèi)的光敏透明膜進(jìn)行圖形化，在圖38的右邊制作相移器22b。并用圖形化方法制作抗蝕劑膜的遮光圖形3a，以便覆蓋相移器22b的側(cè)面及其附近。利用遮光圖形3a來(lái)確定透光圖形16g和透光圖形16h，掩模襯底1的一部分主表面被暴露于透光圖形16g，而相移器22b的一部分上表面被暴露于透光圖形16h。已經(jīng)通過(guò)相互鄰接的透光圖形16g和16h的光的相位，被彼此反轉(zhuǎn)180度。
以下列方式來(lái)制造這樣構(gòu)成的掩模PM11。首先，以相同于普通掩模制造的方法，在掩模襯底1的主表面上制作金屬的遮光圖形2a和2b，然后用挖掘掩模襯底1主表面的預(yù)定部分的方法形成溝槽，以形成相移器22a。隨后，用涂敷方法，在掩模襯底1主表面上形成例如光敏SOG膜，隨之以根據(jù)光刻技術(shù)進(jìn)行圖形化，以形成相移器22b。然后，用涂敷方法，在掩模襯底1的主表面上制作用來(lái)形成遮光膜的前述抗蝕劑膜，并用光刻方法對(duì)其進(jìn)行圖形化，以形成遮光圖形3a。
在此實(shí)施方案11中，也能夠獲得與實(shí)施方案1-9相同的效果。
(實(shí)施方案12)此實(shí)施方案12描述了一種掩模的修正例子，此掩模是普通掩模與由實(shí)施方案11那樣的由抗蝕劑膜的遮光圖形構(gòu)成的Levenson型相移掩模的組合。
圖39示出了根據(jù)此實(shí)施方案12的掩模PM12的具體例子，此掩模被用來(lái)將布線(xiàn)線(xiàn)條之類(lèi)的線(xiàn)條圖形轉(zhuǎn)移到晶片上。在掩模PM12主表面上的集成電路圖形區(qū)中，安排有普通掩模的圖形區(qū)(圖39的左邊)以及由實(shí)施方案11所述那樣的抗蝕劑膜的遮光圖形3a構(gòu)成的Levenson型相移圖形區(qū)(圖39的右邊)。掩模PM12的制造方法與實(shí)施方案11幾乎相同，其不同在于不包括制作溝槽相移器22a的步驟。
在此實(shí)施方案12中，也能夠獲得與實(shí)施方案1-9相同的效果。
(實(shí)施方案13)此實(shí)施方案13描述了一種掩模的修正例子。
在本實(shí)施方案的掩模中，如先前所述，由于掩模上的圖形被清除，故金屬制成的遮光圖形需要具有一定程度的抗性。因此，在此實(shí)施方案13中，在金屬制成的遮光圖形的表面上制作一個(gè)保護(hù)膜。
圖40(a)示出了根據(jù)此實(shí)施方案13的掩模PM13的具體例子。例如由氧化硅膜組成的薄的保護(hù)膜23，被制作在掩模襯底1上由金屬組成的遮光圖形2a和2b的表面上(更具體地說(shuō)是在遮光圖形2a和2b的上表面和側(cè)面上)。因此，在掩模PM13的抗蝕劑膜(遮光圖形3a)的剝離和清洗時(shí)，遮光圖形2a和2b能夠得到保護(hù)，從而改善遮光圖形2a和2b的抗性。確切地說(shuō)，當(dāng)制作用來(lái)轉(zhuǎn)移精細(xì)的集成電路圖形的遮光圖形2a時(shí)，此實(shí)施方案的結(jié)構(gòu)，其中保護(hù)膜23覆蓋著遮光圖形2a的整個(gè)表面，在改善遮光圖形2a的抗剝離性方面是優(yōu)選的。在對(duì)遮光圖形2a和2b進(jìn)行圖形化之后，用例如CVD或?yàn)R射方法來(lái)制作保護(hù)膜23。用圖形化方法在保護(hù)膜23上形成抗蝕劑膜的遮光圖形3a。圖40(b)示出了遮光圖形3a被清除的狀態(tài)。為了形成新的遮光圖形，用來(lái)形成遮光圖形的抗蝕劑膜被涂敷，并以與實(shí)施方案1相同的方式，用例如電子束將圖形繪制在其上。此結(jié)構(gòu)可被應(yīng)用于所有實(shí)施方案1-12。
在此實(shí)施方案13中，除了實(shí)施方案1-12得到的效果之外，還能夠獲得改善掩模PM13使用壽命的效果。
(實(shí)施方案14)此實(shí)施方案14描述了前述實(shí)施方案13的一種修正。
圖41(a)示出了根據(jù)本實(shí)施方案14的掩模PM14一個(gè)區(qū)域的具體例子。在此實(shí)施方案14中，保護(hù)膜23僅僅被涂敷到遮光圖形2a和2b的上表面。在此情況下，借助于首先用濺射方法將遮光膜淀積在掩模襯底1上，然后用CVD或?yàn)R射方法淀積保護(hù)膜23，再對(duì)遮光膜進(jìn)行圖形化，與形成遮光圖形2a和2b同時(shí)形成保護(hù)膜23。其它情況與實(shí)施方案13相同。圖41(b)示出了遮光圖形3a被清除的狀態(tài)。在此情況下，也能夠改善遮光圖形2a和2b的抗性，因而能夠改善掩模PM14的使用壽命。
(實(shí)施方案15)此實(shí)施方案15描述了一種掩模的修正例子。
根據(jù)本發(fā)明人的研究，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，首先在掩模襯底主表面上形成抗蝕劑膜的遮光圖形，用來(lái)形成前述的集成電路圖形和掩模圖形，然后在掩模襯底主表面上形成透明保護(hù)膜以覆蓋遮光圖形，也是有效的。結(jié)果，能夠改善由抗蝕劑膜組成的遮光圖形的機(jī)械強(qiáng)度。此外，由于氧被保護(hù)膜隔離，故能夠防止由抗蝕劑膜組成的遮光圖形的膜質(zhì)量發(fā)生變化。
圖42示出了根據(jù)本實(shí)施方案15的這種掩模PM15的具體例子。在構(gòu)成掩模PM15的掩模襯底的整個(gè)主表面上，用例如氧化硅膜或涂敷的硅化合物制作了保護(hù)膜24。在用氧化硅膜制作保護(hù)膜24的情況下，可以用濺射或CVD方法完成膜的制作，而在用涂敷的硅化合物的方法制作保護(hù)膜24的情況下，在涂敷之后，最好在例如100-200℃下進(jìn)行熱處理。
在此實(shí)施方案15中，保護(hù)膜24被淀積在掩模襯底1的整個(gè)主表面上，以便覆蓋遮光圖形2a、2b、以及3a。亦即，在掩模PM15固定到檢查系統(tǒng)或曝光系統(tǒng)的情況下，掩模PM15的保護(hù)膜24與檢查系統(tǒng)或曝光系統(tǒng)的裝載部分形成接觸。于是，如在實(shí)施方案1-14中那樣，檢查系統(tǒng)或曝光系統(tǒng)的裝載部分不與抗蝕劑膜圖形(遮光圖形3a等)形成直接接觸，故能夠防止安裝掩模引起的抗蝕劑膜剝離和破碎，因而能夠防止產(chǎn)生塵埃顆粒。
(實(shí)施方案16)在此實(shí)施方案16中，將描述有關(guān)金屬的遮光圖形和抗蝕劑膜的遮光圖形二者被制作在掩模上時(shí)引發(fā)的問(wèn)題以及解決這些問(wèn)題的方法。
圖43(a)是用來(lái)將多個(gè)鄰接的線(xiàn)條圖形轉(zhuǎn)移到晶片上的掩模的主要部分的平面圖。在同一個(gè)圖中，示出了用于線(xiàn)條圖形轉(zhuǎn)移的金屬的遮光圖形2a與抗蝕劑膜的遮光圖形3a之間的連接。圖43(b)是沿圖43(a)中A-A線(xiàn)的剖面圖。
在所示的例子中，遮光圖形2a和3a彼此重疊而沒(méi)有位置偏離。但由于遮光圖形2a和3a彼此分別地接受圖形化，故不總是能夠?qū)⒍吲帕谐蛇@樣滿(mǎn)意的對(duì)準(zhǔn)狀態(tài)。可能出現(xiàn)如圖44(a)所示的沿圖形寬度方向的位移。當(dāng)出現(xiàn)這種圖形位移時(shí)，就出現(xiàn)無(wú)法確保相鄰圖形之間所要求的間距d1的問(wèn)題。而且，如圖44(b)所示，即使在孤立的遮光圖形2a和3a的重疊部分，各個(gè)圖形也沿其寬度方向大幅度位移，使得不可能確保滿(mǎn)意的連接狀態(tài)。
因此，在本實(shí)施方案16的掩模PM16中，如圖45所示，即使對(duì)于金屬的遮光圖形2a和抗蝕劑膜的遮光圖形3a要被連接到一起的部分，若預(yù)定的條件被滿(mǎn)足，則二個(gè)圖形被彼此分開(kāi)地排列。
圖46(a)示出了在本實(shí)施方案16的掩模PM16中，金屬的遮光圖形2a和抗蝕劑膜的遮光圖形3a彼此沿圖形寬度方向位移的情況。圖46(b)是平面圖，示出了利用掩模PM16，將導(dǎo)體膜圖形10a1制作在晶片8上的情況。圖46(c)是沿圖46(b)中A-A線(xiàn)的剖面圖。相鄰的導(dǎo)體膜圖形10a1必須被連接到一起，因而如圖47(a)-(c)所示，相鄰的導(dǎo)體膜圖形10a1通過(guò)上方的導(dǎo)體膜圖形10f被連接到一起。圖47(a)示出了相鄰的導(dǎo)體膜圖形10a1處于滿(mǎn)意的相對(duì)位置關(guān)系的情況，圖47(b)示出了二個(gè)圖形彼此位移的情況，而圖47(c)是沿圖47(a)和(b)中A-A線(xiàn)的剖面圖。相鄰的導(dǎo)體膜圖形10a1分別通過(guò)制作在絕緣膜9b中的通孔25被電連接到導(dǎo)體膜圖形10f，因而被彼此電連接。
(實(shí)施方案17)此實(shí)施方案17描述了解決前述實(shí)施方案16的問(wèn)題的另一種方法。
根據(jù)此實(shí)施方案17，在金屬的遮光圖形和抗蝕劑膜的遮光圖形二者或其中之一中，各個(gè)連接部分被制作成寬于其它圖形部分。圖48示出了其具體例子。圖48(a)是掩模PM17主要部分的平面圖，而圖48(b)是沿圖48(a)中A-A線(xiàn)的剖面圖。在所示例子中，金屬的遮光圖形2a的端部寬于其它部分，且抗蝕劑膜的遮光圖形3a的端部重疊金屬的遮光圖形2a的端部。這樣做之后，即使在遮光圖形2a與3a之間出現(xiàn)相對(duì)位置的稍許偏離，也能夠確保二個(gè)圖形足夠的重疊量。圖49示出了用掩模PM17轉(zhuǎn)移的圖形。通過(guò)金屬的遮光圖形2a轉(zhuǎn)移的導(dǎo)體膜圖形10a和通過(guò)抗蝕劑膜的遮光圖形3a轉(zhuǎn)移的導(dǎo)體膜圖形10a1，按設(shè)計(jì)被連接到一起，雖然一個(gè)較寬的部分被形成在二個(gè)圖形之間的連接中。圖49(a)是晶片主要部分的平面圖，而圖49(b)是沿圖49(a)中A-A線(xiàn)的剖面圖。
作為另一種方法，二個(gè)遮光圖形2a和3a的重疊量可以被設(shè)定為不小于圖形對(duì)準(zhǔn)精度的數(shù)值。
(實(shí)施方案18)此實(shí)施方案18描述了前述實(shí)施方案17的一種修正。
根據(jù)此實(shí)施方案18，如圖50所示，在本實(shí)施方案18的掩模PM中的金屬的遮光圖形2a和抗蝕劑膜的遮光圖形3a二者中，各個(gè)連接部分被制作成的寬于其它部分。圖50(a)示出了遮光圖形2a和3a二者被排列成滿(mǎn)意的對(duì)準(zhǔn)狀態(tài)的情況，而圖50(b)示出了遮光圖形2a和3a二者彼此沿其寬度方向位移的情況。在此情況下，即使遮光圖形2a與3a二者的相對(duì)位置出現(xiàn)稍許的位置偏離，也能夠確保二個(gè)圖形足夠的重疊量。此方法也可被用來(lái)轉(zhuǎn)移相鄰圖形間距窄的圖形，因?yàn)檎诠鈭D形2a與3a二者的端部的加厚量能夠被做得小。
(實(shí)施方案19)此實(shí)施方案19描述了本發(fā)明的技術(shù)想法被用來(lái)制造諸如柵陣列或標(biāo)準(zhǔn)單元的ASIC(專(zhuān)用集成電路)的情況。
圖51示出了根據(jù)此實(shí)施方案19的半導(dǎo)體芯片8c4的結(jié)構(gòu)例子。在半導(dǎo)體芯片8c4的主表面上，安排了存儲(chǔ)器、IF控制器、CPU、定制邏輯電路、以及模擬區(qū)。沿半導(dǎo)體芯片8c4中這些電路的外側(cè)外圍，安排有多個(gè)I/O電路區(qū)26，其中排列輸入和輸出電路即I/O雙向電路。而且，沿I/O電路區(qū)26的外側(cè)外圍按對(duì)應(yīng)于I/O電路區(qū)26的關(guān)系安排鍵合焊點(diǎn)BP。
在這些電路中，I/F控制器和定制邏輯電路容易根據(jù)用戶(hù)的要求接受修正或改變。因此，在本實(shí)施方案19中，涉及到的部分是柵陣列，且如上面實(shí)施方案1-18中解釋的那樣，用來(lái)轉(zhuǎn)移此部分的掩模上的遮光圖形由抗蝕劑膜組成，而用來(lái)轉(zhuǎn)移其它電路區(qū)中的圖形的掩模上的遮光圖形由金屬組成。
圖52(a)是排列在IF控制器和定制邏輯電路中的基本單元BC的平面圖，而圖52(b)是圖52(a)的剖面圖。在制作IF控制器和定制邏輯電路的區(qū)域中，安排有多個(gè)基本單元BC，以便分散在整個(gè)表面(所謂SOG結(jié)構(gòu)柵海)。例如，各個(gè)BC由2個(gè)nMIS Qn和2個(gè)pMIS Qp組成。柵電極10b由nMIS Qn和pMIS Qp共用，并被排列成跨越二個(gè)區(qū)域。電源線(xiàn)10VDD是高壓(例如3.3V或1.8V)電源線(xiàn)，而電源線(xiàn)10VSS是低壓(例如0V)電源線(xiàn)。電源線(xiàn)10VDD和10VSS被安排成跨越柵電極10b，并沿n阱NWL和p阱PWL延伸的方向延伸。在實(shí)施方案1中已經(jīng)描述了nMIS Qn和pMIS Qp的垂直結(jié)構(gòu)，此處不再贅述。
直至基本單元BS階段的制造已經(jīng)完成，并已經(jīng)確定了直至此階段的圖形形狀。因此，通過(guò)普通類(lèi)型的掩模對(duì)基本單元BS進(jìn)行圖形化。借助于重疊各個(gè)布線(xiàn)層并安排接觸孔和通孔而形成所需的電路。圖52(c)是制作第一層布線(xiàn)10e、第二層布線(xiàn)10g、以及第三層布線(xiàn)10h之后的剖面圖。第二層布線(xiàn)10g通過(guò)制作在層間絕緣膜9f中的通孔27a，被電連接到第一層布線(xiàn)10e。第三層布線(xiàn)10h通過(guò)制作在層間絕緣膜9g中的通孔27b，被電連接到第二層布線(xiàn)10g。第一層布線(xiàn)10e、第二層布線(xiàn)10g、和第三層布線(xiàn)10h的圖形形狀以及接觸孔15和通孔27a、27b的安排，可以根據(jù)用戶(hù)的要求而被改變，故為了形成其圖形而采用了具有由抗蝕劑膜組成的遮光圖形的掩模。
接著提供有關(guān)改變掩模上圖形的例子的下列描述。
圖53示出了采用上述基本單元BC制作的NAND電路ND。圖53(a)是NAND電路ND的符號(hào)圖，圖53(b)是其電路圖，而圖53(c)是平面圖，示出了其布局。此處所示的NAND電路ND具有二個(gè)輸入I1和I2以及一個(gè)輸出F。
如圖53(c)所示，分別連接到輸入I1和I2的布線(xiàn)線(xiàn)條10i，通過(guò)接觸孔15a分別被電連接到柵電極10b。電源線(xiàn)10VDD通過(guò)接觸孔15b和15c，被電連接到二個(gè)pMIS Qp的半導(dǎo)體區(qū)14。布線(xiàn)線(xiàn)條10j通過(guò)接觸孔15d，被電連接到二個(gè)pMIS Qp共用的半導(dǎo)體區(qū)14。布線(xiàn)線(xiàn)條10j還通過(guò)接觸孔15e，被電連接到一個(gè)nMIS Qn的半導(dǎo)體區(qū)13。而且，電源線(xiàn)10VSS通過(guò)接觸孔15f，被電連接到一個(gè)nMIS Qn的半導(dǎo)體區(qū)13。雖然在圖53中接觸孔15a-15f被示為平面正方形形狀，但實(shí)際上呈一般圓形形狀。
圖54(a)和(b)是用來(lái)轉(zhuǎn)移NAND電路ND中所用接觸孔和布線(xiàn)線(xiàn)條圖形的掩模中的圖形主要部分的平面圖的例子。圖54(a)和(b)所示的掩模是分立的掩模，因此用X和Y軸來(lái)使二者的位置關(guān)系清楚。
圖54(a)示出了用來(lái)將圖53(c)所示的接觸孔15a-15f轉(zhuǎn)移到晶片上的掩模PM19C的圖形。用與實(shí)施方案1等所述遮光圖形3a的材料相同的材料，來(lái)制作遮光膜3f。遮光膜3f被部分地清除，以便在多個(gè)位置中形成透光圖形16g，這些圖形16g各為平面正方形。透光圖形16g被用來(lái)制作接觸孔15a-15f。在將掩模上的圖形轉(zhuǎn)移到晶片上的過(guò)程中，在晶片上采用了正型抗蝕劑膜。
圖54(b)示出了用來(lái)將圖53(c)所示布線(xiàn)線(xiàn)條10i和10j以及電源線(xiàn)10VDD和10VSS轉(zhuǎn)移到晶片上的掩模PM19L的圖形。用與實(shí)施方案1等所述遮光圖形3a的材料相同的材料，來(lái)制作遮光膜3g。遮光膜3g被部分地清除，以便在多個(gè)位置中形成透光圖形16h。透光圖形16h被用來(lái)制作布線(xiàn)線(xiàn)條10i和10j以及電源線(xiàn)10VDD和10VSS。在將掩模上的圖形轉(zhuǎn)移到晶片上的過(guò)程中，在晶片上采用了負(fù)型抗蝕劑膜。
圖55示出了采用上述基本單元BC制作的2輸入NOR電路NR。圖55(a)是NOR電路NR的符號(hào)圖，圖55(b)是其電路圖，而與55(c)是平面圖，示出了其布局。下面描述一下與圖53(c)的NAND電路結(jié)構(gòu)不同的部分。
如圖55(c)所示，電源線(xiàn)10VDD通過(guò)接觸孔15b，被電連接到一個(gè)pMIS Qp的半導(dǎo)體區(qū)14。布線(xiàn)線(xiàn)條10k通過(guò)接觸孔15g，被電連接到一個(gè)pMIS Qp的半導(dǎo)體區(qū)14。布線(xiàn)線(xiàn)條10k還通過(guò)接觸孔15h，也被電連接到二個(gè)nMIS Qn共用的半導(dǎo)體區(qū)13。而且，電源線(xiàn)10VSS通過(guò)接觸孔15f和15i，被電連接到二個(gè)nMIS Qn的半導(dǎo)體區(qū)13。同樣，在圖55中，接觸孔15a、15b、15f、15g-15i被示為平面正方形形狀，但實(shí)際上呈一般圓形形狀。
圖56(a)和(b)示出了用來(lái)轉(zhuǎn)移NOR電路NR中的接觸孔和布線(xiàn)線(xiàn)條圖形的掩模中的圖形主要部分的平面圖的例子。圖56(a)和(b)所示的掩模是分立的掩模，因此用X和Y軸來(lái)使二者的位置關(guān)系清楚。
圖56(a)示出了用來(lái)將圖55(c)所示的接觸孔15a、15b、15f、15g-15i轉(zhuǎn)移到晶片上的掩模PM19C的圖形。用與實(shí)施方案1所述遮光圖形3a的材料相同的材料，來(lái)制作遮光膜3h。遮光膜3h被部分地清除，以便在多個(gè)位置中形成透光圖形16i，這些圖形16i各為平面正方形。透光圖形16i被用來(lái)制作接觸孔15a、15b、15f、15g-15i。在將掩模上的圖形轉(zhuǎn)移到晶片上的過(guò)程中，在晶片上采用了正型抗蝕劑膜。
圖56(b)示出了用來(lái)將圖55(c)所示布線(xiàn)線(xiàn)條10i和10k以及電源線(xiàn)10VDD和10VSS轉(zhuǎn)移到晶片上的掩模PM19L的圖形。用與實(shí)施方案1等所述遮光圖形3a的材料相同的材料，來(lái)制作遮光膜3i。遮光膜3i被部分地清除，以便在多個(gè)位置中形成透光圖形16j，透光圖形16j被用來(lái)制作布線(xiàn)線(xiàn)條10i和10k以及電源線(xiàn)10VDD和10VSS。在將掩模上的圖形轉(zhuǎn)移到晶片上的過(guò)程中，在晶片上采用了負(fù)型抗蝕劑膜。
可以用與實(shí)施方案1等相同的方法，來(lái)完成圖54和56所示掩模PM19C和PM19L上圖形的改變。例如，借助于首先清除圖56所示掩模PM19C上的遮光膜3f，然后將用來(lái)形成遮光膜的抗蝕劑膜重新涂敷到掩模襯底上，再用電子束或紫外線(xiàn)繪制NOR電路的圖形，以形成圖56所示掩模PM19C的遮光膜3h和透光圖形16i，圖54所示掩模PM19C的NAND電路圖形能夠被改變成圖56所示的掩模PM19C的NOR電路圖形。亦即，能夠在短時(shí)間內(nèi)容易地完成從NAND電路到NOR電路的圖形改變，反之亦然。因此，能夠大幅度縮短使用掩模的半導(dǎo)體集成電路器件開(kāi)發(fā)和制造所需的時(shí)間。此外，由于能夠降低材料成本和工藝成本，故有可能大幅度降低得到的半導(dǎo)體集成電路器件的成本。因此，即使在小批量生產(chǎn)半導(dǎo)體集成電路器件的情況下，也能夠獲得成本的降低。
這樣，在本實(shí)施方案19中，也能夠獲得與實(shí)施方案1等相同的效果。
(實(shí)施方案20)在此實(shí)施方案20中，將描述本發(fā)明的技術(shù)想法被用來(lái)制造掩模ROM的情況。
在掩模ROM中，由于掩模ROM由采用一個(gè)存儲(chǔ)器單元的MIS構(gòu)成，故能夠?qū)崿F(xiàn)大容量存儲(chǔ)器。此外，由于不需要寫(xiě)入操作，故能夠使整個(gè)電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。但由于存儲(chǔ)器內(nèi)容根據(jù)用戶(hù)要求而改變，故TAT變得比其它ROM(例如EEPROM(電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器))中的更長(zhǎng)。而且，要求為用戶(hù)的各種ROM碼制造不同的掩模，這樣就在小批量生產(chǎn)中引起成本上升的問(wèn)題。在此實(shí)施方案20中，考慮到這些問(wèn)題，根據(jù)上述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)并采用使用前述抗蝕劑膜的遮光圖形的掩模來(lái)轉(zhuǎn)移用來(lái)改變存儲(chǔ)器單元區(qū)的各種圖形，以便改變存儲(chǔ)器內(nèi)容。至于用來(lái)轉(zhuǎn)移掩模上存儲(chǔ)器單元區(qū)以外的其它區(qū)域中的圖形的圖形，用金屬的遮光圖形來(lái)制作。當(dāng)然，可以用抗蝕劑膜的遮光圖形來(lái)制作所有的集成電路圖形。
圖57示出了掩模ROM的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，其中，(a)是平面圖，示出了存儲(chǔ)器單元區(qū)的布局，(b)是其電路圖，而(c)是沿(a)中A-A線(xiàn)的剖面圖。所示的掩模ROM是一種離子注入程序型掩模ROM。數(shù)據(jù)線(xiàn)10m通過(guò)接觸孔15j，被電連接到半導(dǎo)體區(qū)13。柵電極10b由字線(xiàn)WL部分組成。一個(gè)存儲(chǔ)器單元由位于數(shù)據(jù)線(xiàn)10m與字線(xiàn)WL之間的交叉點(diǎn)附近的一個(gè)nMOS Qn組成。在此離子注入程序型掩模ROM中，根據(jù)雜質(zhì)是否被引入到構(gòu)成存儲(chǔ)器單元的nMOS Qn的溝道區(qū)中，選擇性地制造高閾值電壓型nMOS Qn(高達(dá)即使在字線(xiàn)WL高電平下也不導(dǎo)電的程度)和低閾值電壓型nMOS Qn(在字線(xiàn)WL高電平下導(dǎo)電)，并使之對(duì)應(yīng)于信息“0”和“1”。為了轉(zhuǎn)移基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的圖形，采用了具有前述金屬的遮光圖形的掩模。當(dāng)然，可以用抗蝕劑膜的遮光圖形來(lái)制作數(shù)據(jù)基礎(chǔ)圖形。
接著，參照?qǐng)D58-60來(lái)描述在掩模ROM中信息重寫(xiě)方法的例子。在圖58和59中，(a)是掩模主要部分的平面圖，(b)是掩模ROM中的存儲(chǔ)器單元區(qū)的布局平面圖，示出了用來(lái)寫(xiě)存儲(chǔ)器信息的圖形，而(c)是在信息寫(xiě)入步驟中沿圖57(a)中A-A線(xiàn)的剖面圖。
首先，在圖58中，利用(a)所示的掩模PM20，(b)所示的窗口圖形28a被形成在數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，然后，如(c)所示，雜質(zhì)被離子注入到從窗口圖形28a暴露的半導(dǎo)體襯底8s中，以便對(duì)存儲(chǔ)器寫(xiě)入信息。掩模PM20的遮光膜3j由與實(shí)施方案1所用的遮光圖形3a的材料相同的抗蝕劑材料組成。部分遮光膜3j被清除，以形成平面正方形形狀的透光圖形16k。透光圖形16k被用來(lái)形成晶片8上的抗蝕劑膜11b中的窗口圖形28a。用正型抗蝕劑膜作為抗蝕劑膜11b。在制作柵電極10b(亦即字線(xiàn)WL)之前，進(jìn)行寫(xiě)入信息的雜質(zhì)引入步驟。若打算提高nMOSQn的閾值，可以用例如硼作為雜質(zhì)，或若打算降低nMOS Qn的閾值，可以用磷或砷作為雜質(zhì)。
在圖59中，用(a)所示的掩模PM20，(b)所示的窗口圖形28b和28c被制作在數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，然后，如(c)所示，雜質(zhì)被離子注入到從窗口28b和28c暴露的半導(dǎo)體襯底8s中，以便將信息寫(xiě)入存儲(chǔ)器。用與實(shí)施方案1所述遮光圖形3a相同的抗蝕劑材料來(lái)制作掩模PM20的遮光膜3k。遮光膜3k被部分地清除，以形成二個(gè)平面正方形形狀的透光圖形16m和16n。透光圖形16m和16n被用來(lái)形成晶片8上抗蝕劑膜11b中的窗口圖形28b和28c。
接著，在圖60中，用(a)所示的掩模PM20，(b)所示的窗口圖形28d被制作在數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，然后，如(c)所示，雜質(zhì)被離子注入到從窗口28d暴露的半導(dǎo)體襯底8s中，以便將信息寫(xiě)入存儲(chǔ)器。用與實(shí)施方案1所述遮光圖形3a相同的抗蝕劑材料來(lái)制作掩模PM20的遮光膜3m。一部分遮光膜3m被清除，以形成透光圖形16p。透光圖形16p被用來(lái)形成晶片8上抗蝕劑膜11b中的窗口圖形28d。
在圖58-60所示的掩模PM20中，可以用與實(shí)施方案1等相同的方法來(lái)完成圖形的改變。例如，借助于首先清除圖58中的掩模PM20上的遮光膜3j，然后將用來(lái)形成遮光膜的前述抗蝕劑膜重新涂敷到掩模襯底上，隨后將電子束或紫外線(xiàn)輻照到抗蝕劑膜的預(yù)定位置，以形成圖59所示的掩模PM20的遮光圖形3k以及透光圖形16m和16n，圖58中掩模PM20的圖形能夠被改變?yōu)閳D59中掩模PM20的圖形。用這種方法，能夠有效地制造各種類(lèi)型的掩模ROM，并能夠大幅度減小TAT。而且，由于能夠降低材料成本和工藝成本，故即使在小批量生產(chǎn)時(shí)，也能夠大幅度降低掩模ROM的成本。
這樣，在本實(shí)施方案20中，也能夠獲得與實(shí)施方案1等相同的效果。
(實(shí)施方案21)此實(shí)施方案21是前述實(shí)施方案20的一種修正，描述了不同于使用實(shí)施方案20的掩模ROM的方法的信息寫(xiě)入方法。
圖61示出了根據(jù)此實(shí)施方案21的掩模ROM的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，其中(a)是平面圖，示出了存儲(chǔ)器單元區(qū)的布局，(b)是其電路圖，而(c)是沿(a)中A-A線(xiàn)的剖面圖。此實(shí)施方案的掩模ROM是接觸孔程序型ROM，其中借助于調(diào)整用于半導(dǎo)體區(qū)13與數(shù)據(jù)線(xiàn)10m之間的連接的接觸孔(圖61(b)中虛線(xiàn)所指)來(lái)進(jìn)行編程。此實(shí)施方案21的掩模也采用前述金屬的遮光圖形來(lái)轉(zhuǎn)移基礎(chǔ)數(shù)據(jù)圖形。
接著，參照?qǐng)D62-65來(lái)描述使用掩模ROM的信息重寫(xiě)方法的例子。在圖62、64、65中，(a)是掩模主要部分的平面圖，(b)是掩模ROM中的存儲(chǔ)器單元區(qū)的布局平面圖，示出了用來(lái)將信息寫(xiě)入到存儲(chǔ)器中的圖形，(c)是其電路圖，而(d)是沿(b)中A-A線(xiàn)的剖面圖。
在圖62中，首先，用(a)所示的掩模PM21，在數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上形成(b)所示的接觸孔15k，然后，如(c)和(d)所示，預(yù)定nMIS Qn中的半導(dǎo)體區(qū)13和數(shù)據(jù)線(xiàn)10m被連接到一起，以便將信息寫(xiě)入存儲(chǔ)器。
用與實(shí)施方案1所述遮光圖形3a的材料相同的抗蝕劑材料，形成掩模PM21的遮光膜3p。遮光膜3p被部分地清除，以形成平面正方形形狀的透光圖形16m。透光圖形16m被用來(lái)制作窗口圖形，用以形成晶片8上抗蝕劑膜中的接觸孔15k。接觸孔15k的制作方法與實(shí)施方案1等中的相同?，F(xiàn)在簡(jiǎn)單地描述一下這一點(diǎn)。首先，如圖63(a)所示，正型抗蝕劑膜11被涂敷到絕緣膜9d上，隨之以用圖62的掩模PM21將圖形轉(zhuǎn)移到抗蝕劑膜11b上，隨后顯影，以形成窗口圖形28e。然后，如圖63(b)所示，用抗蝕劑膜11b作為腐蝕掩模，執(zhí)行腐蝕，以便在絕緣膜9中形成接觸孔15k，從而暴露部分半導(dǎo)體襯底8s。
接著，在圖64中，用(a)所示的掩模PM21，在數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上形成(b)所示的二個(gè)接觸孔15m和15n，然后，如(c)和(d)所示，預(yù)定nMIS Qn中的半導(dǎo)體區(qū)12和數(shù)據(jù)線(xiàn)10m被連接到一起，以便將信息寫(xiě)入存儲(chǔ)器。用與實(shí)施方案1所述遮光圖形3a的材料相同的抗蝕劑材料來(lái)形成掩模PM21的遮光膜3q。遮光膜3q被部分地清除，以形成平面正方形形狀的透光窗口16q，透光圖形16q被用來(lái)形成窗口圖形，用以形成晶片8上的抗蝕劑膜中的接觸孔15m和15n以及字線(xiàn)接觸孔。接觸孔15m和15n以及字線(xiàn)接觸孔的制作方法與結(jié)合圖63(a)和(b)所述的方法相同，不再贅述。
接著，在圖65中，用(a)所示的掩模PM21，在數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上形成(b)所示的3個(gè)接觸孔15k、15m、15n，然后，如(c)和(d)所示，預(yù)定nMISQn中的半導(dǎo)體區(qū)13和數(shù)據(jù)線(xiàn)10m被連接到一起，以便將信息寫(xiě)入存儲(chǔ)器。用與實(shí)施方案1所述遮光圖形3a的材料相同的抗蝕劑材料來(lái)形成掩模PM21的遮光膜3r。遮光膜3r被部分地清除，以形成平面正方形形狀的透光圖形16r。透光圖形16r被用來(lái)形成晶片8上的抗蝕劑膜中的接觸孔15k、15m、15n以及字線(xiàn)接觸孔。接觸孔15k、15m、15n以及字線(xiàn)接觸孔的制作方法與結(jié)合圖63(a)和(b)所述的方法相同，不再贅述。
在圖62、64、65的掩模PM21中，可以用相同于實(shí)施方案1等的方法來(lái)完成圖形的改變。例如，為了將圖62所示的掩模PM21的圖形改變成圖64所示的PM21的圖形，首先清除圖62的掩模PM21上的遮光膜3q，然后，用來(lái)形成遮光膜的前述抗蝕劑膜被重新涂敷到掩模襯底上，并將電子束或紫外線(xiàn)輻照到抗蝕劑膜的預(yù)定位置，以形成圖64所示掩模PM21的遮光膜3q和透光圖形16q。如在實(shí)施方案20中那樣，用這種方法，能夠有效地制造各種類(lèi)型的掩模ROM。此外，能夠大幅度減小各種類(lèi)型的掩模ROM的TAT。而且，由于能夠降低材料成本和工藝成本，故即使在小批量生產(chǎn)時(shí)，也能夠大幅度降低掩模ROM的成本。
這樣，在本實(shí)施方案21中，也能夠獲得與實(shí)施方案1等相同的效果。
(實(shí)施方案22)此實(shí)施方案22是前述實(shí)施方案20的一種修正，描述了結(jié)構(gòu)不同于實(shí)施方案20的一種掩模ROM。
圖66示出了此實(shí)施方案22的NAND型掩模ROM的一部分。構(gòu)成存儲(chǔ)器單元的多個(gè)nMIS Qn通過(guò)半導(dǎo)體區(qū)13被并聯(lián)連接。采用離子注入方法作為編程方法。亦即，離子注入部分的nMIS Qn(存儲(chǔ)器單元)成為耗盡型，而不離子注入的部分的nMIS Qn(存儲(chǔ)器單元)成為增強(qiáng)型，分別對(duì)應(yīng)于信息“0”和“1”。
在圖66中，示出了雜質(zhì)被引入到nMIS Qnd的溝道區(qū)中以提供耗盡型的例子。表示存儲(chǔ)器信息寫(xiě)入圖形的窗口圖形28f，代表對(duì)nMISQnd進(jìn)行編程(雜質(zhì)離子注入)時(shí)所用的離子注入掩模的窗口圖形。半導(dǎo)體區(qū)13VSS還具有低壓(例如0V＝GND)電源線(xiàn)的功能。
在此實(shí)施方案22中，改變掩模上的圖形的方法以及將雜質(zhì)選擇性地引入到晶片中用于編程的方法，與實(shí)施方案20中的相同，不再贅述。
在本實(shí)施方案22中，也能夠獲得與前述實(shí)施方案21相同的效果。
(實(shí)施方案23)在此實(shí)施方案中，描述有關(guān)用具有前述抗蝕劑膜的遮光圖形的掩模來(lái)調(diào)整半導(dǎo)體集成電路的特性的情況。
圖67和68示出了在制作于晶片上并用來(lái)調(diào)整集成電路器件特性的半導(dǎo)體集成電路器件內(nèi)實(shí)現(xiàn)的電路。
圖67是采用串聯(lián)連接的多個(gè)電阻器R1-Rn的用于特性調(diào)整的電路圖。在此電路圖中，利用連接器J1來(lái)改變連接到電路(例如半導(dǎo)體集成電路中的CPU)的端子Ta與連接到電阻器R1-Rn的端子Tb1-Tbn之間的連接狀態(tài)，從而改變整個(gè)電路的電阻值。
圖68是采用串聯(lián)連接的多個(gè)電容器C1-Cn的用于特性調(diào)整的電路圖。此處也利用連接器J1來(lái)改變連接到電路的端子Ta與連接到電容器C1-Cn的端子Tb1-Tbn之間的連接狀態(tài)，從而改變整個(gè)電路的電容值。
例如，在半導(dǎo)體集成電路的開(kāi)發(fā)階段，有時(shí)存在著借助于如上所述不同地改變電阻或電容的數(shù)值來(lái)調(diào)整諸如信號(hào)時(shí)刻之類(lèi)的半導(dǎo)體集成電路特性的情況。若在這種圖形轉(zhuǎn)移中采用普通的掩模，則如從圖67和68的電路圖所見(jiàn)，盡管改變部分(連接器J1)本身很小，也必須每次調(diào)整時(shí)重新制造掩模。因此，制造掩模要求很長(zhǎng)的時(shí)間，半導(dǎo)體集成電路器件的開(kāi)發(fā)周期因而拉長(zhǎng)。而且，這種方法是浪費(fèi)的，并引起材料成本和工藝成本都增加，其結(jié)果是半導(dǎo)體集成電路器件的成本增加。
因此，在本實(shí)施方案的掩模中，用來(lái)轉(zhuǎn)移連接器J1的部分由抗蝕劑膜的遮光圖形組成。圖69(a)是制作在晶片上的端子Ta和Tb1-Tbn的示意平面圖，端子Ta不被連接到端子Tb1-Tbn中的任何一個(gè)。圖69(b)示出了用來(lái)轉(zhuǎn)移(a)所示的端子Ta和Tb1-Tbn的掩模PM23上的遮光圖形2g。如實(shí)施方案1所述并用作基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的遮光圖形2a那樣，遮光圖形2g由金屬組成。例如，如在圖70(a)中那樣，若端子Ta和Tb1要被連接到一起，則借助于在對(duì)應(yīng)于掩模PM23的掩模襯底1的主表面(其上制作金屬的遮光圖形2g的表面)上的端子Ta和Tb1二者的連接器J1的位置處制作抗蝕劑膜的遮光圖形3s，能夠滿(mǎn)足這一要求。遮光圖形3s的抗蝕劑材料以及此圖形的制作和改變方法，相同于實(shí)施方案1。因此，能夠在短時(shí)間內(nèi)以低的成本容易地完成端子Ta與端子Tb1-Tbn之間的連接的改變。因此，能夠大幅度縮短半導(dǎo)體集成電路器件開(kāi)發(fā)所需的時(shí)間，并能夠降低半導(dǎo)體集成電路器件的成本。
在此實(shí)施方案23中，也能夠獲得與實(shí)施方案1等相同的效果。
(實(shí)施方案24)在本實(shí)施方案中，描述有關(guān)利用具有前述抗蝕劑膜的遮光圖形的掩模，使半導(dǎo)體集成電路器件的邏輯電路冗余的技術(shù)。
圖71示出了制作在晶片上的冗余電路。借助于改變連接器J2的連接方法，從而改變端子Tc1-Tc3中的連接方法，來(lái)達(dá)到冗余。INV代表倒相器電路。
即使在這種冗余電路結(jié)構(gòu)中，若普通掩模被用來(lái)轉(zhuǎn)移圖形，則盡管改變的部分(連接器J2)本身很小，也必須為冗余而重新制造掩模。因此，制造掩模費(fèi)時(shí)間，半導(dǎo)體集成電路器件的開(kāi)發(fā)和制造周期因而拉長(zhǎng)。此外，這種電路結(jié)構(gòu)是浪費(fèi)的，且材料成本和工藝成本二者都增加，致使增加半導(dǎo)體集成電路器件的成本。
因此，在本實(shí)施方案的掩模中，用來(lái)轉(zhuǎn)移連接器J2的部分由抗蝕劑膜的遮光圖形組成。圖72(a)是制作在晶片上的端子Tc1-Tc3部分的示意平面圖。在此圖中，端子Tc2不被連接到端子Tc1或Tc3。圖72(b)示出了制作在掩模PM24上的用來(lái)轉(zhuǎn)移端子Tc1-Tc3并被用作基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的遮光圖形2g。例如，如圖73(a)所示，若端子Tc1和Tc2要被彼此連接，則借助于在對(duì)應(yīng)于掩模PM24的掩模襯底1的主表面(其中制作金屬的遮光圖形2g的表面)上的端子Tc1和Tc2之間的連接器J2的位置處制作抗蝕劑膜的遮光圖形3s，能夠?qū)崿F(xiàn)這一連接。遮光圖形3s的抗蝕劑材料以及此圖形的制作和改變方法，相同于實(shí)施方案1。因此，能夠在短時(shí)間內(nèi)以低的成本容易地改變端子Tc1-Tc3的連接。因此，能夠大幅度縮短半導(dǎo)體集成電路開(kāi)發(fā)和制造所需的時(shí)間，并能夠降低半導(dǎo)體集成電路的成本。
在此實(shí)施方案24中，也能夠獲得與實(shí)施方案1相同的效果。
(實(shí)施方案25)在本實(shí)施方案中，描述有關(guān)上述掩模制造工藝中和采用此掩模的半導(dǎo)體集成電路器件制造工藝中的一系列步驟的例子。
普通掩模制造工藝被分成其整個(gè)主表面上制作有例如鉻的遮光膜和前述半透明膜(半色調(diào)膜)的襯底(掩模坯)的制造工藝以及用來(lái)在掩模胚上形成半導(dǎo)體集成電路制作圖形的掩模制造工藝。有時(shí)存在著二者在不同的部門(mén)進(jìn)行的情況。
根據(jù)本實(shí)施方案的掩模制造工藝被分成掩模胚制造工藝、沿掩模襯底外側(cè)外圍形成待要共用于各種投影曝光系統(tǒng)中的公共遮光圖形并形成公共器件圖形以形成集成電路圖形的工藝、以及抗蝕劑圖形制作工藝。有時(shí)存在著這些工藝在不同的部門(mén)或不同的公司進(jìn)行的情況。
例如，圖74(a)示出了用來(lái)形成公共遮光圖形和公共器件圖形的工藝?？梢詾楦鱾€(gè)半導(dǎo)體集成電路器件或根據(jù)曝光中所用的投影曝光系統(tǒng)來(lái)提供公共圖形。首先，公共遮光圖形(對(duì)應(yīng)于圖1的掩模PM1中的遮光圖形2a和2b)(步驟100)。隨后，進(jìn)行檢查，看是否有任何缺陷(步驟101)。若沒(méi)有缺陷，則涉及到的掩模被儲(chǔ)藏起來(lái)作為制作公共遮光圖形和公共器件圖形階段完成的公共掩模(步驟102)。另一方面，若存在著缺陷，則進(jìn)行修正等(步驟103)，然后儲(chǔ)藏掩模(步驟102)。
這樣，在本實(shí)施方案的掩模制造工藝中，在掩模制造過(guò)程中能夠儲(chǔ)藏掩模襯底，因而能夠大幅度縮短半導(dǎo)體集成電路器件制造和開(kāi)發(fā)所需的時(shí)間。在普通掩模的情況下，襯底無(wú)法在中間步驟中儲(chǔ)藏，故從淀積遮光膜(掩模胚制造工藝)直至預(yù)定圖形的圖形化，必須作為一個(gè)整體工藝來(lái)進(jìn)行。另一方面，在本實(shí)施方案中，已經(jīng)經(jīng)歷直至公共遮光圖形和公共器件圖形制造工藝的掩模能夠被儲(chǔ)藏，故為了在半導(dǎo)體集成電路器件的開(kāi)發(fā)和制造中制作具體的集成電路圖形(器件圖形)，涉及到的掩模的制造可以從掩模儲(chǔ)藏階段開(kāi)始，這就能夠縮短掩模的制造時(shí)間。因此，能夠在短時(shí)間內(nèi)結(jié)束制作集成電路圖形的工藝。這樣，如先前所述，本發(fā)明的技術(shù)想法特別適合于制造升級(jí)頻率高的邏輯器件的掩模。在掩模處于圖74(a)的階段的情況下，即使在區(qū)域RE中發(fā)現(xiàn)諸如針孔之類(lèi)的缺陷，由于區(qū)域RE中的金屬膜被清除，也不出現(xiàn)問(wèn)題。因此，能夠緩和掩模胚的質(zhì)量控制，從而能夠大幅度改善掩模胚的成品率。
圖74(b)示出了用公共掩模上的抗蝕劑膜來(lái)制作遮光圖形的工藝。首先，以上述方式在公共掩模的集成電路圖形區(qū)中制作用于器件制造的抗蝕劑膜的遮光圖形(對(duì)應(yīng)于圖1的掩模PM1的遮光圖形3a)(步驟104和105)。隨后，對(duì)掩模襯底進(jìn)行缺陷和尺寸檢查(步驟106)。若掩模通過(guò)了這一檢查，就完成了(步驟107)。另一方面，若在檢查中光掩模被廢棄，則清除抗蝕劑的遮光圖形，并重新利用掩模(步驟108)。于是，在本實(shí)施方案中，能夠重新利用公共掩模。在用于器件制造的遮光圖形由金屬膜組成的情況下，從確保掩模質(zhì)量的觀(guān)點(diǎn)看，難以清除此膜和重新利用掩模。另一方面，如在本實(shí)施方案中那樣，清除抗蝕劑膜和重新利用掩模不費(fèi)時(shí)間，并能夠容易地完成而不損害掩模質(zhì)量。因此，能夠獲得資源的有效利用。
圖74(c)示出了一種工藝，其中，這樣完成的掩模被用于制造半導(dǎo)體集成電路器件，且圖形被轉(zhuǎn)移到晶片上。在此工藝中，利用完成的掩模，集成電路圖形被轉(zhuǎn)移到晶片上(步驟109)。若掩模退化到不可使用的程度或若半導(dǎo)體集成電路器件部分發(fā)生改變，則掩模再次被送到抗蝕劑清除/重新制作步驟(步驟108)，以便重新利用作為公共掩模。
于是，根據(jù)本實(shí)施方案，從掩模的制造直至半導(dǎo)體集成電路器件的制造，掩模都能夠被重新利用。因此，能夠縮短半導(dǎo)體集成電路器件的開(kāi)發(fā)和制造周期。此外，由于能夠減少浪費(fèi)的材料和步驟，故能夠大幅度降低半導(dǎo)體集成電路器件的成本。
(實(shí)施方案26)在此實(shí)施方案中，將參照使用掩模的上述半導(dǎo)體集成電路器件中的應(yīng)用例子。
現(xiàn)在描述逐批進(jìn)行剪裁的情況。更具體地說(shuō)，大規(guī)模生產(chǎn)中的多批半導(dǎo)體集成電路器件的平均特性信息被反饋到下一批半導(dǎo)體集成電路器件的布線(xiàn)層制作步驟，以便修正布線(xiàn)，從而剪裁這些半導(dǎo)體集成電路器件的特性。利用具有抗蝕劑膜的遮光圖形的掩模來(lái)進(jìn)行這一布線(xiàn)修正。
圖75示出了有關(guān)的流程。在元件制作步驟301中，預(yù)定的集成電路元件被制作在晶片上。在隨后的布線(xiàn)層制作步驟(步驟302)中，布線(xiàn)線(xiàn)條被制作在晶片上，以形成集成電路。半導(dǎo)體集成電路器件的所有布線(xiàn)線(xiàn)條被制作，并在完成半導(dǎo)體集成電路器件的制造之后，晶片上的各個(gè)半導(dǎo)體集成電路器件的電學(xué)特性被測(cè)試(步驟303)。然后，這樣制造的半導(dǎo)體集成電路器件的平均特性變化信息，被反饋到被測(cè)試批的下一批半導(dǎo)體集成電路器件的布線(xiàn)層制作步驟。根據(jù)這樣反饋的信息，來(lái)改變用來(lái)形成掩模上布線(xiàn)線(xiàn)條的圖形的尺寸和形狀(步驟304)。具有前述實(shí)施方案所述的這種抗蝕劑膜的遮光圖形的掩模，被用作掩模。采用此掩模，來(lái)制作隨后一批半導(dǎo)體集成電路器件的布線(xiàn)層。用這種方式來(lái)逐批進(jìn)行半導(dǎo)體集成電路器件的剪裁。
于是，能夠在短時(shí)間內(nèi)提供電學(xué)特性均勻且可靠性高的半導(dǎo)體集成電路器件。此外，在改變用于剪裁的掩模圖形的過(guò)程中，能夠省略浪費(fèi)的材料和步驟，因而能夠以低的成本提供高度可靠的半導(dǎo)體集成電路器件。
(實(shí)施方案27)此實(shí)施方案描述前述實(shí)施方案26的一種修正。根據(jù)此實(shí)施方案，在布線(xiàn)層制作步驟中途，測(cè)試各個(gè)半導(dǎo)體集成電路器件的特性，且得到的信息被前饋到隨后的布線(xiàn)制作步驟，以便調(diào)整半導(dǎo)體集成電路器件的特性。
圖76示出了有關(guān)的流程。首先，在元件制作步驟(步驟301)之后，流程通過(guò)布線(xiàn)層制作步驟(步驟302a)，其中對(duì)晶片上的各個(gè)集成電路器件進(jìn)行電學(xué)特性測(cè)試(步驟303)。然后，根據(jù)得到的有關(guān)半導(dǎo)體集成電路器件的特性信息，來(lái)改變待要用于隨后最終布線(xiàn)層制作步驟(步驟302b)的用來(lái)形成掩模上布線(xiàn)的圖形的尺寸和形狀(步驟304)。最終布線(xiàn)層表示用來(lái)形成例如用作半導(dǎo)體芯片的外部端子的鍵合焊點(diǎn)或此前的布線(xiàn)層的層。具有前述實(shí)施方案所述的抗蝕劑膜的遮光圖形的掩模，被用作掩模。采用此掩模，在晶片上制作了最終布線(xiàn)層圖形。借助于這樣剪裁半導(dǎo)體集成電路器件，能夠獲得與前述實(shí)施方案26相同的效果。
根據(jù)本發(fā)明的這一實(shí)施方案的技術(shù)想法是，在布線(xiàn)層制作步驟中，測(cè)試有關(guān)半導(dǎo)體集成電路器件的特性，然后將得到的特性信息送到隨后的布線(xiàn)層制作步驟，并根據(jù)特性信息，用掩模來(lái)執(zhí)行剪裁。涉及到的技術(shù)想法不局限于信息傳輸?shù)阶罱K布線(xiàn)層制作步驟。例如，可以將特性信息送到最終布線(xiàn)層制作步驟之外的任何其它布線(xiàn)層制作步驟，或可以送到多個(gè)布線(xiàn)層制作步驟。作為在例如晶片階段進(jìn)行密封步驟的所謂晶片封裝技術(shù)，存在著一種具有在制作鍵合焊點(diǎn)之后再次進(jìn)行布線(xiàn)的結(jié)構(gòu)的技術(shù)。在這種布線(xiàn)層再次制作步驟中，可以傳輸特性信息，并可以根據(jù)特性信息，利用掩模來(lái)進(jìn)行剪裁。
(實(shí)施方案28)在此實(shí)施方案28中，下面參照用制作在掩模上的抗蝕劑膜的遮光圖形將用戶(hù)的信息寫(xiě)入在晶片上的情況。
在半導(dǎo)體集成電路器件制造工藝中，只要有可能，諸如用戶(hù)姓名、編號(hào)、批號(hào)、制造年月日、型號(hào)、級(jí)別、以及版本之類(lèi)的信息片，最好被寫(xiě)入在晶片部分中或半導(dǎo)體芯片中。這是因?yàn)檫@樣做之后，能夠看到得到的產(chǎn)品的電學(xué)特性以及圖形改變的情況，并更容易進(jìn)行特性測(cè)試和半導(dǎo)體集成電路分類(lèi)。但利用普通掩模，寫(xiě)入非常詳細(xì)的信息是辦不到的，因?yàn)橹圃煅谀ＹM(fèi)時(shí)間和成本。因此，在本實(shí)施方案中，利用前述抗蝕劑膜的遮光圖形的掩模來(lái)轉(zhuǎn)移用戶(hù)的信息，從而能夠在短時(shí)間內(nèi)以低的成本將詳細(xì)的用戶(hù)信息轉(zhuǎn)移在晶片上。
圖77示出了半導(dǎo)體集成電路器件的制造工藝流程。在布線(xiàn)制作步驟302中，通過(guò)采用抗蝕劑膜的遮光圖形的掩模，用戶(hù)的信息被轉(zhuǎn)移。在完成晶片(步驟303)時(shí)，用戶(hù)的信息被光學(xué)讀取并被使用，隨之以組裝步驟304和隨后的最終測(cè)試(步驟305)。在此情況下，借助于自動(dòng)地參照上述用戶(hù)信息，符合涉及到的半導(dǎo)體集成電路器件的測(cè)試程序被自動(dòng)識(shí)別，并進(jìn)行電路工作測(cè)試。于是，能夠執(zhí)行更精確的測(cè)試。
圖78(a)是晶片8主要部分的平面圖。用戶(hù)的信息被形成在半導(dǎo)體芯片8c(區(qū)域30a)中，或在位于相鄰半導(dǎo)體芯片8c之間的切割區(qū)(區(qū)域30b)中。圖78(b)和(c)示出了形成在區(qū)域30a或30b中的用戶(hù)信息圖形。圖78(d)是沿圖78(b)中A-A線(xiàn)的剖面圖。在圖78(b)中，多個(gè)導(dǎo)體膜圖形10n被平行排列，以形成條形碼。在圖78(c)中，字符和數(shù)字由導(dǎo)體膜圖形10p組成。與布線(xiàn)線(xiàn)條圖形的制作同時(shí)，制作導(dǎo)體膜圖形10n和10p。
圖79示出了用來(lái)制作圖78(b)所示導(dǎo)體膜圖形10n的掩模的例子。圖79(a)示出了用來(lái)形成用戶(hù)信息的遮光圖形3t由實(shí)施方案2的部分掩模PM2中的抗蝕劑膜組成的情況，此遮光圖形3t在與制作遮光圖形3a的步驟相同的步驟中，并用與圖形3a相同的材料被制作。圖79(b)示出了用來(lái)形成用戶(hù)信息的透光圖形16s被制作在實(shí)施方案3的部分掩模PM3中的情況，借助于清除部分遮光膜3u而形成此透光圖形16s。遮光膜3u在與制作遮光膜3b的步驟相同的步驟中，并用與膜3b相同的材料制作。與制作遮光膜3b中的透光圖形16b同時(shí)，制作遮光膜3u中的遮光圖形16s。
可以采用這樣一種結(jié)構(gòu)，其中簡(jiǎn)單的電路圖形由抗蝕劑的遮光圖形組成，致使二進(jìn)制信號(hào)“0”和“1”能夠從制作在半導(dǎo)體芯片上的預(yù)定鍵合焊點(diǎn)(或封裝之后的引線(xiàn)足)讀出。利用這種結(jié)構(gòu)，在裝配步驟之后的半導(dǎo)體集成電路器件測(cè)試步驟中，能夠從半導(dǎo)體集成電路器件電讀取前述的用戶(hù)信息，故能夠自動(dòng)地識(shí)別符合半導(dǎo)體集成電路器件的測(cè)試程序，并進(jìn)行電路工作測(cè)試。在這種電路結(jié)構(gòu)中，根據(jù)焊點(diǎn)是否與制作在半導(dǎo)體芯片內(nèi)的電源端子(高電位或低電位(0V))形成連接，或根據(jù)與焊點(diǎn)連接的是高電源端子還是低電源端子，“1”或“0”被分配給鍵合焊點(diǎn)(或引線(xiàn))。如在實(shí)施方案23和24中所述，連接圖形部分由抗蝕劑膜的遮光圖形組成。這樣做之后，能夠容易地在掩模上寫(xiě)入或重寫(xiě)信息。當(dāng)然，利用抗蝕劑膜的遮光圖形，可以在半導(dǎo)體芯片中實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的電路，致使用戶(hù)信息的二進(jìn)制信號(hào)被輸出到引線(xiàn)。
雖然根據(jù)其實(shí)施方案已經(jīng)在上面具體地描述了本發(fā)明，但不言自喻，本發(fā)明不局限于這些實(shí)施方案，而是可以在不超越其主旨的范圍內(nèi)作出各種各樣的改變。
例如，用于上述各個(gè)實(shí)施方案的布線(xiàn)線(xiàn)條是普通布線(xiàn)結(jié)構(gòu)的，但此結(jié)構(gòu)沒(méi)有限制。例如，可以采用所謂鑲嵌方法或雙重鑲嵌方法，其中借助于將導(dǎo)體膜埋置到布線(xiàn)或孔的溝槽中，此溝槽被形成在例如絕緣膜中。
雖然在上述各個(gè)實(shí)施方案中，由半導(dǎo)體單獨(dú)構(gòu)成的半導(dǎo)體襯底被用作半導(dǎo)體集成電路襯底，但對(duì)此沒(méi)有限制，而是可以使用例如絕緣層上制作有薄的半導(dǎo)體層的SOI(絕緣體上硅)襯底，或半導(dǎo)體襯底上制作有外延層的外延襯底。
在掩模圖形由上述各個(gè)實(shí)施方案中的抗蝕劑膜組成的情況下，吸收記號(hào)探測(cè)光(例如缺陷檢查裝置中的探針光(波長(zhǎng)比曝光波長(zhǎng)更長(zhǎng)的光，例如波長(zhǎng)為500nm的信息探測(cè)光))的材料，可以被組合在抗蝕劑膜中。
雖然上面主要對(duì)于作為本發(fā)明背景的應(yīng)用領(lǐng)域的用來(lái)制造半導(dǎo)體集成電路器件的情況已經(jīng)描述了本發(fā)明，但對(duì)此沒(méi)有限制，而是本發(fā)明也可應(yīng)用于諸如液晶襯底和磁頭之類(lèi)的其它電子器件(電路器件)的制造。
下面是利用此處公開(kāi)的典型發(fā)明得到的效果的簡(jiǎn)述。
(1)根據(jù)本發(fā)明的一種情況，利用采用掩模的曝光工藝，預(yù)定的圖形被轉(zhuǎn)移到制作在半導(dǎo)體晶片主表面上的抗蝕劑膜上，此掩模在掩模襯底的主表面上具有由抗蝕劑膜組成的遮光部分和由金屬組成的遮光部分，從而能夠縮短改變或修正掩模圖形所需的時(shí)間。因此，利用此掩模，能夠大幅度縮短半導(dǎo)體集成電路器件的開(kāi)發(fā)和制造周期。
(2)根據(jù)本發(fā)明的另一種情況，在掩模襯底主表面的外圍部分，用金屬形成遮光部分，并在遮光部分中制作窗口，以形成信息探測(cè)圖形，從而能夠在掩模中改善信息探測(cè)能力，其中使抗蝕劑膜能夠用作遮光部分。因此，在半導(dǎo)體集成電路器件制造工藝中使用這一掩模，能夠改善半導(dǎo)體集成電路器件的可靠性。
(3)根據(jù)本發(fā)明的再一種情況，在掩模襯底主表面的外圍部分，用金屬形成遮光部分，其中能夠抑制或防止在掩模中產(chǎn)生塵埃顆粒，其中使抗蝕劑膜能夠用作遮光膜。于是，在半導(dǎo)體集成電路器件制造工藝中使用這一掩模，能夠改善半導(dǎo)體集成電路器件的成品率。
工業(yè)應(yīng)用性本發(fā)明可被有效地應(yīng)用于半導(dǎo)體集成電路器件制造技術(shù)中，特別是半導(dǎo)體集成電路器件制造工藝中的光刻技術(shù)中。
權(quán)利要求
1.一種制造半導(dǎo)體集成電路器件的方法，它包含借助于利用光掩模的曝光工藝，將預(yù)定圖形轉(zhuǎn)移到制作在半導(dǎo)體晶片主表面上的抗蝕劑膜上的步驟，此光掩模在掩模襯底主表面上具有由抗蝕劑膜組成的遮光部分和由金屬組成的遮光部分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包含清除由抗蝕劑膜組成的遮光部分并代之以制作一個(gè)由抗蝕劑膜組成的新的遮光部分的步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，由抗蝕劑膜的遮光部分形成用來(lái)轉(zhuǎn)移定制電路圖形的圖形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，由抗蝕劑膜組成的遮光部分形成用來(lái)轉(zhuǎn)移存儲(chǔ)器中的信息寫(xiě)入圖形的圖形。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，由抗蝕劑膜組成的遮光部分形成用來(lái)轉(zhuǎn)移集成電路中的特性調(diào)整圖形的圖形。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，由抗蝕劑膜組成的遮光部分形成用來(lái)轉(zhuǎn)移冗余電路構(gòu)成圖形的圖形。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，由抗蝕劑膜的遮光部分形成用來(lái)轉(zhuǎn)移用戶(hù)信息圖形的圖形。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中在掩模襯底主表面的外圍部分中，用金屬制作遮光部分。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其中膠片被提供在掩模襯底的主表面上，以便覆蓋集成電路圖形區(qū)，此膠片被接觸固定到金屬組成的遮光部分上。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中借助于在金屬組成的遮光部分中制作窗口而形成信息探測(cè)圖形。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中掩模襯底的暴露區(qū)被形成在掩模襯底主表面的外圍部分中。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中膠片被提供在掩模襯底的主表面上，以便覆蓋集成電路圖形區(qū)，此膠片被接觸固定到掩模襯底的暴露區(qū)上。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中借助于在掩模襯底的暴露區(qū)內(nèi)提供金屬組成的遮光部分而形成信息探測(cè)圖形。
14.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中采用波長(zhǎng)不短于100nm并短于250nm的曝光。
15.一種制造半導(dǎo)體集成電路器件的方法，它包含借助于采用第一光掩模和第二光掩模的疊加曝光工藝，將預(yù)定圖形轉(zhuǎn)移到制作在半導(dǎo)體晶片主表面上的抗蝕劑膜上的步驟，此第一光掩模在第一掩模襯底主表面上具有由金屬組成的遮光部分，第二光掩模在第二掩模襯底主表面上具有由抗蝕劑膜組成的遮光部分。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的方法，還包含清除第二光掩模中由抗蝕劑膜組成的遮光部分，并代之以制作一個(gè)由抗蝕劑膜組成的新的遮光部分的步驟。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的方法，其中，由第二光掩模中的抗蝕劑膜組成的遮光部分形成用來(lái)轉(zhuǎn)移定制電路圖形的圖形。
18.根據(jù)權(quán)利要求16的方法，其中，由第二光掩模中的抗蝕劑膜的遮光部分形成用來(lái)轉(zhuǎn)移存儲(chǔ)器中的信息寫(xiě)入圖形的圖形。
19.一種制造半導(dǎo)體集成電路器件的方法，它包含下列步驟(a)從掩模襯底的第二主表面?zhèn)容椪掌毓?，此掩模襯底在其第一主表面上具有由抗蝕劑膜組成的遮光部分和由金屬組成的遮光部分，二個(gè)所述遮光部分在光掩模上構(gòu)成集成電路圖形；以及(b)利用投影光學(xué)系統(tǒng)，對(duì)已經(jīng)通過(guò)掩模襯底的曝光進(jìn)行縮小投影，從而使集成電路圖形被聚焦到制作在半導(dǎo)體晶片主表面上的光抗蝕劑膜上。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的方法，還包含清除由抗蝕劑膜組成的遮光部分，并代之以制作一個(gè)由抗蝕劑膜組成的新的遮光部分的步驟。
21.根據(jù)權(quán)利要求19的方法，其中，由抗蝕劑膜組成的遮光部分形成用來(lái)轉(zhuǎn)移定制電路圖形的圖形。
22.根據(jù)權(quán)利要求19的方法，其中，由抗蝕劑膜組成的遮光部分形成用來(lái)轉(zhuǎn)移存儲(chǔ)器中的信息寫(xiě)入圖形的圖形。
23.根據(jù)權(quán)利要求19的方法，其中，由抗蝕劑膜組成的遮光部分形成用來(lái)轉(zhuǎn)移集成電路中的特性調(diào)整圖形的圖形。
24.根據(jù)權(quán)利要求19的方法，其中，由抗蝕劑膜組成的遮光部分形成用來(lái)轉(zhuǎn)移冗余電路構(gòu)成圖形的圖形。
25.根據(jù)權(quán)利要求19的方法，其中，由抗蝕劑膜組成的遮光部分形成用來(lái)轉(zhuǎn)移用戶(hù)信息圖形的遮光部分。
26.根據(jù)權(quán)利要求19的方法，還包含下列步驟在完成前一批半導(dǎo)體集成電路器件的布線(xiàn)層制作步驟之后，進(jìn)行半導(dǎo)體集成電路器件的特性測(cè)試；將特性測(cè)試得到的信息反饋到前批之后的半導(dǎo)體集成電路器件的布線(xiàn)層制作步驟；以及根據(jù)反饋的信息，修正布線(xiàn)層圖形，其中，由抗蝕劑膜組成的遮光部分形成用來(lái)轉(zhuǎn)移布線(xiàn)層圖形的光掩模上的圖形。
27.根據(jù)權(quán)利要求19的方法，還包含下列步驟在制作半導(dǎo)體集成電路器件中的布線(xiàn)層的過(guò)程中，進(jìn)行半導(dǎo)體集成電路器件的特性測(cè)試；將特性測(cè)試得到的信息前饋到特性測(cè)試步驟之后的布線(xiàn)層制作步驟；以及根據(jù)前饋的信息，修正布線(xiàn)層圖形，其中，由抗蝕劑膜組成的遮光部分形成用來(lái)轉(zhuǎn)移布線(xiàn)層圖形的光掩模上的圖形。
28.根據(jù)權(quán)利要求19的方法，其中提供了相移器，用來(lái)在已經(jīng)通過(guò)光掩模的光中產(chǎn)生相位差。
29.一種制造半導(dǎo)體集成電路器件的方法，它包含借助于利用光掩模的曝光工藝，將預(yù)定圖形轉(zhuǎn)移到制作在半導(dǎo)體晶片主表面上的抗蝕劑膜上的步驟，此光掩模在掩模襯底主表面上具有由抗蝕劑膜組成的半色調(diào)圖形和由金屬組成的遮光部分。
全文摘要
為了縮短半導(dǎo)體集成電路器件的開(kāi)發(fā)和制造周期，在用曝光工藝將集成電路圖形轉(zhuǎn)移到晶片上時(shí)，采用了一種光掩模PM1，除了由金屬組成的遮光圖形之外，它還部分地配備有由抗蝕劑膜組成的遮光圖形3a。
文檔編號(hào)G03F1/68GK1440517SQ01812451
公開(kāi)日2003年9月3日 申請(qǐng)日期2001年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2000年7月7日
發(fā)明者長(zhǎng)谷川升雄, 岡田讓二, 田中稔彥, 森和孝, 宮崎浩 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立制作所