[发明专利]用于轴外照明的标度掩膜板

说明书

本发明一般涉及一种用于制造半导体的光刻工艺中的轴外照明的标度掩膜板，尤其涉及一种给焦深不足的间距提供附加辅助图形的标度掩膜板，从而与其它间距相比，容许这些间距具有与其他间距相近或相等的焦深。

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248nm的KrF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0.7μm、0.5μm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后的光成为具有大于θ1的衍射角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7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适合把入射光分成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标度掩膜板，它包括透明基片上的具有宽度不同的多个间距的光掩蔽图形，其特征是，在宽度比具有最小宽度的间距更大的间距中以整个标度掩模板的衍射角相同或相近的方式形成多个辅助图形，这些辅助图形具有小到不足以形成图象的尺寸。

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。