[发明专利]掩模图案生成方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种掩模图案生成方法，具体地涉及生成用于在通过光刻构图具有栅极的导电层时使用的莱文森(Levenson)相转移掩模的掩模图案的掩模图案生成方法。

背景技术

在制造半导体装置时，通过光刻在晶片上形成精细图案。

在这种情形，首先，在晶片上形成的制备膜的表面上形成光敏材料的光刻胶膜。然后，照射在其中形成有掩模图案的光掩模，由此通过照射生成的掩模图案被转移到光刻胶膜，并且因此进行曝光。然后显影被转移了掩模图案的光刻胶膜，从而形成晶片上的光刻胶掩模。然后，使用该光刻胶掩模蚀刻制备膜，由此形成图案。

在该光刻技术中，为了满足对半导体装置更高的集成度和更高的运行速度的要求，需要形成高分辨率的精细图案。

作为制造精细图案的方法，采用了使用莱文森相移掩模作为光掩模的多次曝光法(例如参见日本专利公开No.2002-351047、日本专利公开No.2005-201967、日本专利公开No.2005-227666和日本专利公开No.2000-258892)。

莱文森相转移掩模为交替相设置类型。莱文森相转移掩模具有连续设置的多个线形移相器，使得透射光线交替地反转相位。通过例如挖槽由石英制成的掩模基底，形成作为掩模图案的移相器。

在使用该莱文森相转移掩模的多次曝光方法中，进行了移相器图案图像转移工艺和修整图案图像转移工艺。在移相器图案图像转移工艺中，通过用光线照射作为掩模图案的在其中形成有移相器的莱文森相转移掩模而生成的移相器图案图像被转移到光刻胶膜。另一方面，在修整图案图像转移工艺中，通过用光线照射修整掩模生成的修整图案图像被进一步转移到光刻胶膜，该修整掩模是莱文森相转移掩模之外的光刻掩模并且具有在其中形成的修整图案。

该多次曝光法已被实际应用，以形成例如在ULSI等中包括栅极的栅极布线层的导电层。在导电层中，制作来起栅极作用的部分需要以精细的宽度构图。为此，使用了莱文森相转移掩模，在莱文森相转移掩模中多个移相器设置来对应于形成栅极的部分。

图13A、13B和13C是示出包括栅极的导电层和用于形成该导电层的莱文森相转移掩模和修整掩模的平面图。

图13A是示出导电层203的平面图。图13B是示出用于形成图13A的导电层203的莱文森相转移掩模的平面图。在图13B中，阴影线区是莱文森相转移掩模的遮光部204，并且阴影线区之外的区域是传输光的移相器205a和205b。图13C是示出用于形成图13A的导电层203的修整掩模的平面图。在图13C中，阴影线区是修整掩模的遮光部301，并且阴影线之外的区域是光传输部302。

如在图13A中所示出的，导电层203形成于具有在其中形成的有源区201的晶片上。导电层203由例如多晶硅形成。在导电层203中，对应于有源区201的部分以线形形成，并且起栅极203g的作用。在有源区201中，面对栅极203g的区域起到沟道区的作用。在导电层203中，栅极接触(未示出)形成于在有源区201之外的区域上形成的部分上。为了减小布线电阻并且便于图案的形成，在有源区201之外的区域上形成的部分被处理为一线宽度，该线宽比对应于有源区201的区域内的形成为线形的部分的线宽要宽。顺便地，有源区201和导电层203之外的部分形成来起到装置隔离区的作用。

如在图13B中所示，莱文森相转移掩模具有遮光部204和移相器205a和205b。设置多个移相器205a和205b从而对应于栅极203g。在这种情形，形成栅极203g的区域由遮光部204形成，并且移相器205a和205b成对地设置使得遮光部204插入在移相器205a和205b之间。移相器205a和205b沿栅极203g的延伸方向延伸。形成一对移相器205a和205b，使得通过移相器205a透射的光线的相位和通过移相器205b透射的光线的相位彼此反转。因而，在移相器对205a和205b之间，衍射光线相互抵消，并且因而光强度的绝对值减小。因而可以移相器205a和205b之间的图案被分离的同时，可以进行曝光。

如在图13C中所示出的，修整掩模具有遮光部301和光传输部302。遮光部301被构图从而对应于导电层203的图案形状。