DE10295952T5

DE10295952T5 - Maske, Verfahren zum Herstellen derselben sowie Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauteils

Info

Publication number: DE10295952T5
Application number: DE10295952T
Authority: DE
Inventors: Shinji Omori; Shigeru Moriya; Takahisa Satoh
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2001-12-04
Filing date: 2002-12-04
Publication date: 2004-04-29
Also published as: US20040217435A1; WO2003052803A1; TW200305783A; JP4356455B2; TWI229241B; KR20040069965A; US6955993B2; US20050142462A1; JPWO2003052803A1

Abstract

Maske mit:
– einem Halterahmen;
– einem Dünnfilm, der dünner als der Halterahmen ausgebildet ist und von diesem umgeben wird;
– einem ersten Unterbereich von mehreren Unterbereichen, die durch Unterteilen des Dünnfilms durch mehrere Linien erhalten wurden, einschließlich einer ersten, sich in einer ersten Richtung erstreckenden Linie, die durch einen aus einem Punkt auf dem Dünnfilm bestehenden Bezugspunkt geht, und einer zur ersten Linie im Bezugspunkt rechtwinkligen zweiten Linie, die sich in einer zweiten Richtung erstreckt;
– einem zweiten Unterbereich, der in der zweiten Richtung an den ersten Unterbereich angrenzt;
– einem dritten Unterbereich, der in der zweiten Richtung an den ersten Unterbereich angrenzt;
– einem vierten Unterbereich, der in der zweiten Richtung an den zweiten Unterbereich und in der ersten Richtung an den dritten Unterbereich angrenzt;
– einer ersten Gruppe von Gitterlinien mit mindestens einer sich auf dem ersten Unterbereich in der...

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die Erfindung betrifft eine zum Herstellen eines Halbleiterbauteils verwendete Maske sowie ein Verfahren zum Herstellen derselben und ein Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauteils.
HINTERGRUNDBILDENDE TECHNIK
LEEPL (Low Energy Electron Beam Proximity Projection Lithography) ist eine der Belichtungstechniken der nächsten Generation, die die Stelle der Photolithographie einnehmen wird. LEEPL nutzt eine Stencilmaske mit einer Membran einer Dicke mehrerer 100 nm, die mit Bauteilemustern entsprechenden Löchern versehen ist. Eine "Stencilmaske" bedeutet eine Maske mit durch ihre Membran hindurch gehenden Löchern. In den Räumen innerhalb der Löcher der Stencilmaske ist kein Material vorhanden.
Bei LEEPL wird die Maske unmittelbar über einem Wafer so angeordnet, dass der Abstand zwischen ihnen ungefähr einige 10 μm beträgt. Musterteile der Maske werden durch einen Elektronenstrahl mit einigen zehn keV abgerastert, um die Muster auf den Wafer zu übertragen (T. Utsumi, Journal of Vacuum Science and Technology, B17, 2897 (1999)).
Jedoch besteht bei einer Maske für LEEPL ein Problem hinsichtlich einer Verzerrung der Muster aufgrund interner Spannungen, wenn die Größe der Membran erhöht wird und sie sich durch ihr Gewicht durchbiegt. Ein Verfahren zum Lösen des Problems besteht in der Verwendung von Diamant oder einem anderen Material mit einem hohen Youngmodul als Membranmaterial (siehe die Veröffentlichung (Kokai) Nr. 2001-77016 zu einem ungeprüften japanischen Patent). Zum Verringern des Durchbiegens der Membran aufgrund ihres Gewichts muss die interne Spannung derselben erhöht werden, wenn die Membrangröße erhöht wird. Daher ist eine Vergrößerung der Membran selbst begrenzt.
Ein anderes Verfahren ist dasjenige des Abstützens einer unterteilten Membran durch eine Gitterlinien(Versteifungs)struktur. Diese wird bei Masken verwendet, die für SCALPEL (Scattering with Angular Limitation in Projection Electron-Beam Lithography), PREVAIL (Projection Exposure with Variable Axis Immersion Lenses) und einen EB-Stepper (z. B. L. R. Harriott, Journal of Vacuum Science and Technology, B 15, 2130 (1997); H. C. Pfeiffer, Japanese Journal of Applied Physics, 34, 6658 (1995)) eingesetzt werden.
Die 1 ist eine schematische Ansicht für eine derzeit vorgeschlagene Maske für einen EB-Stepper. Wie es in der 1 dargestellt ist, unterteilen und stützen Gitterlinien 11 eine Membran 12. Die Membran 12 ist mit Löchern (nicht dargestellt) in Bauteilemustern versehen.
Die in der 1 dargestellte Maske wird z. B. aus einem SOI(Silicon on Insulator oder Semiconductor on Insulator)-Wafer aus einem Siliciumwafer mit einer über einem Siliciumoxidfilm hergestellten aktiven Siliciumschicht hergestellt. Die aktive Siliciumschicht auf der Oberfläche des SOI-Wafers wird als Membran 12 verwendet, während die Gitterlinien 11 durch Ätzen des Siliciumwafers von der Rückseite der aktiven Siliciumschicht hergestellt werden.
Gemäß der in der 1 dargestellten Maskenstruktur wird die Membran 12 in kleine Abschnitte unterteilt, die durch die steifen Gitterlinien 11 abgestützt werden. Daher tritt das Problem einer Zunahme der Auslenkung der Maske bei einer Erhöhung der Membrangröße, wie es bei der Maske beobachtet wird, die in der Veröffentlichung Nr. (Kokai) Nr. 2001-77016 zu einem ungeprüften japanischen Patent beschrieben ist, nicht auf.
Jedoch kann die Maskenstruktur mit Gitterlinien 11, die regelmäßig in einem Quadratgitter, wie in der 1 dargestellt, ausgebildet sind, nicht als solche bei LEEPL angewandt werden. Bei LEEPL wird als Erstes ein Maskenbereich, der einem oder mehreren Chips entspricht, durch einen Elektronenstrahl abgerastert.
Nachdem die Belichtung abgeschlossen ist, wird ein Wafertisch um genau einen der Chipgröße oder einem ganzzahligen Vielfachen derselben entsprechenden Abstand verstellt und die Belichtung wird erneut ausgeführt. Dies wird wiederholt, um Chips zu belichten, die über die gesamte Fläche des Wa fers angeordnet sind ("Step and Repeat"-Belichtung). Wie es in der 1 dargestellt ist, können dann, wenn die Gitterlinien 11 in einem Quadratgitter angeordnet sind, Bereiche direkt unter denselben nicht belichtet werden.
Daher kann, anstatt dass der gesamte Maskenbereich gleichmäßig in ein Gitter unterteilt wird, ein Verfahren in Betracht gezogen werden, gemäß dem die Membran der Maske 21 in vier Unterbereiche A bis D unterteilt wird, wie es in der 2 dargestellt ist, und die Gitterlinien (siehe die 1) durch diese Bereiche so gebildet werden, dass die Gitteröffnungen versetzt sind. Hierbei ist jeder der Unterbereiche A bis D ein Maskenbereich, der einem oder mehreren Chips (Chipübertragungsbereich) entspricht. Der Wafertisch wird in Einheiten dieser Unterbereiche verstellt.
Die 3 zeigt ein Beispiel für die Anordnung der Gitterlinien 11 in den Unterbereichen A bis D der Membran der 2. In der 3 entsprechen die durch die x- und die y-Achse, die zueinander orthogonal sind, unterteilten Bereiche den Unterbereichen A bis D der 2. Wie es in der 3 dargestellt ist, sind die Unterbereiche der Zweckdienlichkeit halber als Quadrate mit 10 × 10 Blöcken angenommen, die durch Unterteilen derselben in ein Gitter erhalten werden.
Beim in der 3 dargestellten Beispiel entsprechen die durch gestrichelte Linien in den Unterbereichen A bis D umgebenen 5 × 5 Blockteile einzelnen Chips. Wenn der Wafertisch in die Unterbereiche A bis D verstellt wird, werden die durch die gestrichelten Linien umgebenen Teile mehrfach belichtet. Die Anordnung der Gitterlinien 11 in diesen Unterbereichen ist eine Wiederholung der Anordnung der Gitterlinien 11 in den durch die gestrichelten Linien umgebenen Abschnitten (Übertragungsbereichen).
Wie oben beschrieben, ergibt sich das in der Tabelle 1 dargestellte Ergebnis, da die Bereiche unmittelbar unter den Gitterlinien nicht belichtet werden können, wenn die durch die gestrichelten Linien umgebenen 5 × 5 Blöcke mittels einer Tabelle mit 5 Zeilen × 5 Spalten verknüpft werden und zusammengefasst wird, welcher Unterbereich in jedem Block belichtet wird (d. h., in welchem Unterbereich ein Muster erzeugt werden kann).
Tabelle 1
Im Fall einer Stencilmaske kann der durch das Muster umgebene zentrale Teil nicht abgestützt werden, wenn z. B. ein torusartiges Muster hergestellt wird. Alternativ verwindet sich die Membran, wenn ein langes Muster usw. in einer Richtung usw. hergestellt wird, und die Positionsgenauigkeit des Musters nimmt ab. Daher wird das Muster unterteilt, und es werden mehrere komplementäre Masken hergestellt. Die komplementären Masken werden für eine Mehrfachbelichtung verwen det, um das Muster komplementär zu übertragen (komplementäre Unterteilung).
Hierbei bedeuten die "komplementären Masken" mehrere Masken, die mit verschiedenen Mustern (komplementär unterteilten Mustern) versehen sind, die aus Teilen von Mustern bestehen, wie sie durch Unterteilen des Musters eines bestimmten Bereichs erhalten werden. Durch Belichten spezieller Bereiche der komplementären Masken, die am selben Ort des belichteten . Objekts (im Allgemeinen ein Wafer) übereinander gelegt werden, wird das Muster vor der Unterteilung wiederhergestellt und auf das belichtete Objekt übertragen.
Wenn z. B. die in der 3 dargestellten Gitterlinien so angeordnet werden, wie es in der Tabelle 1 angegeben ist, ist es möglich, Muster in mindestens zwei Unterbereichen für jeden Block herzustellen. Daher ist es möglich, zwei oder mehr Unterbereiche mit einer beliebigen Chipposition zu verknüpfen. Durch Mehrfachbelichtung unter Überlagerung von vier Unterbereichen auf derselben Maske ist es möglich, jedes Bauteilemuster einschließlich eines Torusmusters auf einen Wafer zu übertragen.
Wenn jedoch die mit den Gitterlinien versehenen Masken, wie in der 3 dargestellt, mittels bestimmter Typen von Ausrichtverfahren kombiniert werden, können Probleme auftreten. Bei LEEPL sind die Maske und der Wafer mit einem Abstand von einigen 10 μm benachbart, so dass ein optisches Ausrichtsystem nicht zwischen der Maske und dem Wafer platziert werden kann.
Demgemäß wird das in der 4 dargestellte TTR(Throughthe-Reticle)-Ausrichtsystem (japanisches Patent Nr. 3101582), wie es in der 4 dargestellt ist, verwendet. Wie es in der 4 dargestellt ist, wird die Oberfläche des Wafers 31 mit waferseitigen Ausrichtmarkierungen 32 versehen. Andererseits wird auch die Maske 33 mit maskenseitigen Ausrichtmarkierungen 34 versehen. Die maskenseitigen Ausrichtmarkierungen 34 können entweder durch die Membran gehende Öffnungen oder nur in der Oberfläche der Membran ausgebildete Vertiefungen sein.
Ausrichtlicht fällt auf die waferseitigen Ausrichtmarkierungen 32 und die maskenseitigen Ausrichtmarkierungen 34. An den waferseitigen Ausrichtmarkierungen 32 reflektiertes Licht L_W und an den maskenseitigen Ausrichtmarkierungen 34 reflektiertes Licht L_M wird erfasst. Die Relativposition des Lichts L_W und des Lichts L_M wird zur Ausrichtung der Maske 33 und des Wafers 31 verwendet.
Durch Anordnen von vier Ausrichterfassungssystemen (X₁, X₂, Y₁, Y₂) an den vier Ecken der Maske, wie es in der 5 dargestellt ist, und durch Ausführen der in der 4 dargestellten Ausrichtung kann die Verformung der den Chips entsprechenden Maskenbereiche vollständig bestimmt werden. Gemäß dem TTR-Ausrichtsystem wird das optische Ausrichtsystem nicht zwischen der Maske und dem Wafer platziert, so dass es möglich wird, die Ausrichtmarkierungen selbst während einer Elektronenstrahlbelichtung dauernd zu erfassen und eine Chipverformung in Echtzeit zu kompensieren.
Wenn Gitterlinien mit einem Quadratgitter auf einer Maske hergestellt werden, wie es in der 1 oder der 3 dargestellt ist, und wenn die Ausrichtung durch das TTR-Ausrichtsystem erfolgt, wird sie unter speziellen Bedingungen unmöglich. Die 6 ist eine Schnittansicht, die einen von durch die Gitterlinien 11 umgebenen Mustererzeugungsbereichen zeigt.
Wie es in der 6 dargestellt ist, interferieren, wenn ein gegen eine Richtung Z einer Maskennormale gemessener Erfassungswinkel θ des Ausrichtlichts L einen speziellen kritischen Winkel θa überschreitet, der durch das Intervall und die Höhe der Gitterlinien 11 und Positionen der Ausrichtmarkierungen 34 bestimmt ist, die Gitterlinien 11 und das Ausrichtlicht L (an den maskenseitigen Ausrichtmarkierungen 34 reflektiertes Licht), so dass das Ausrichtlicht L nicht mehr erfasst werden kann.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung wurde unter Berücksichtigung der obigen Probleme geschaffen, und es ist ihre Aufgabe, eine Maske bereitzustellen, mit der eine Ausrichtung durch das TTR-System ausgeführt werden kann und komplementär unterteilte Muster übertragen werden können, und die ausreichende Membranfestigkeit aufweist, und ein Verfahren zum Herstellen derselben zu schaffen.
Ferner liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauteils zu schaffen, durch das die Ausrichtgenauigkeit in einem Lithographieschritt verbessert wird und durch das ein feines Muster mit hoher Genauigkeit übertragen werden kann.
Um die obigen Aufgaben zu lösen, ist die erfindungsgemäße Maske dadurch gekennzeichnet, dass sie mit Folgendem versehen ist: einem Halterahmen; einem Dünnfilm, der dünner als der Halterahmen ausgebildet ist und von diesem umgeben wird; einem ersten Unterbereich von mehreren Unterbereichen, die durch Unterteilen des Dünnfilms durch mehrere Linien erhalten wurden , einschließlich einer ersten, sich in einer ersten Richtung erstreckenden Linie, die durch einen aus einem Punkt auf dem Dünnfilm bestehenden Bezugspunkt geht, und einer zur ersten Linie im Bezugspunkt rechtwinkligen zweiten Linie, die sich in einer zweiten Richtung erstreckt; einem zweiten Unterbereich, der in der zweiten Richtung an den ersten Unterbereich angrenzt; einem dritten Unterbereich, der in der zweiten Richtung an den ersten Unterbereich angrenzt; einem vierten Unterbereich, der in der zweiten Richtung an den zweiten Unterbereich und in der ersten Richtung an den dritten Unterbereich angrenzt; einer ersten Gruppe von Gitterlinien mit mindestens einer sich auf dem ersten Unterbereich in der zweiten Richtung erstreckenden Gitterlinie, deren eines Ende mit einer Gitterlinie einer dritten Gruppe von Gitterlinien verbunden ist, um den Dünnfilm zu verstärken, wobei die erste Gruppe von Gitterlinien eine Gitterlinie enthält, die mit der zweiten Linie in Kontakt steht; einer zweiten Gruppe von Gitterlinien mit mindestens einer sich auf dem zweiten Unterbereich in der zweiten Richtung erstreckenden Gitterlinie, deren eines Ende mit einer Gitterlinie einer ersten Gruppe von Gitterlinien verbunden ist, um den Dünnfilm zu verstärken, wobei die zweite Gruppe von Gitterlinien eine Gitterlinie enthält, die mit der ersten Linie in Kontakt steht; einer dritten Gruppe von Gitterlinien mit mindestens einer sich auf dem dritten Unterbereich in der ersten Richtung erstreckenden Gitterlinie, deren eines Ende mit einer Gitterlinie einer vierten Gruppe von Gitterlinien verbunden ist, um den Dünnfilm zu verstärken, wobei die dritte Gruppe von Gitterlinien eine Gitterlinie enthält, die mit der ersten Linie in Kontakt steht; einer vierten Gruppe von Gitterlinien mit mindestens einer sich auf dem vierten Unterbereich in der zweiten Richtung erstreckenden Gitterlinie, deren eines Ende mit einer Gitterlinie einer zweiten Gruppe von Gitterlinien verbunden ist, um den Dünnfilm zu verstärken, wobei die vierte Gruppe von Gitterlinien eine Gitterlinie enthält, die mit der zweiten Linie in Kontakt steht; einer ersten Öffnung, die in einem Teil eines anderen Abschnitts als dem der Gitterlinien im ersten Unterbereich ausgebildet ist; und einer zweiten Öffnung, die in einem Teil eines anderen Abschnitts als dem der Gitterlinien in mindestens einem Unterbereich des zweiten bis vierten Unterbereichs ausgebildet ist.
Vorzugsweise bilden die erste und die zweite Öffnung auf komplementäre Weise Muster. Vorzugsweise sind die Gitterlinien in jedem der Unterbereiche mit gleichen Intervallen ausgebildet, und der erste bis vierte Unterbereich sind Quadrate oder Rechtecke mit derselben Form und Größe. Ferner sind vorzugsweise die Gitterlinien mindestens einer Gruppe unter der ersten bis vierten Gruppe so ausgebildet, dass sie über andere Enden verfügen, die mit dem Halterahmen verbunden sind. Vorzugsweise sind die ersten und zweiten Öffnungen Löcher, durch die ein Strahl geladener Teilchen läuft. Vorzugsweise sind der erste bis vierte Unterbereich durch mindestens eine erste Unterteilungslinie parallel zur ersten Linie und mindestens eine zweite Unterteilungslinie parallel zur zweiten Linie in mehrere Chipübertragungsbereiche derselben Form und Größe unterteilt. Vorzugsweise verfügt die Maske über eine Ausrichtmarkierung, die in einem Teil eines anderen Abschnitts als dem der Gitterlinien im ersten bis vierten Unterbereich ausgebildet ist. Vorzugsweise ist die Ausrichtmarkierung in einem Teil ausgebildet, der am weitesten vom Bezugspunkt entfernt ist.
Daher wird das Problem gelöst, dass die Gitterlinien das Ausrichtlicht ausblenden, so dass die Ausrichtung unmöglich wird, wenn die lichtempfindliche Fläche und die Maske durch das TTR-System ausgerichtet werden. Daher wird es möglich, feine Muster mit hoher Genauigkeit durch z. B. LEEPL zu übertragen.
Ferner ist, um die obigen Aufgaben zu lösen, das erfindungsgemäße Maskenherstellverfahren dadurch gekennzeichnet, dass es die folgenden Schritte aufweist: Herstellen eines Halte rahmens um einen Dünnfilm herum; Herstellen von den Dünnfilm verstärkenden Gitterlinien in einem Teil auf einer Fläche des Dünnfilms; und Herstellen von Öffnungen im Dünnfilm in anderen Abschnitten als dem der Gitterlinien, wobei der Schritt des Herstellens der Gitterlinien den Schritt des Herstellens einer ersten Gruppe von Gitterlinien in einem ersten Unterbereich des Dünnfilms, des Herstellens einer zweiten Gruppe von Gitterlinien in einem zweiten Unterbereich des Dünnfilms, des Herstellens einer dritten Gruppe von Gitterlinien in einem dritten Unterbereich des Dünnfilms und des Herstellens einer vierten Gruppe von Gitterlinien in einem vierten Unterbereich des Dünnfilms beinhaltet; der erste Unterbereich einer von mehreren Unterbereichen ist, die durch Unterteilen des Dünnfilms durch mehrere Linien erhalten werden, einschließlich einer ersten Linie, die durch einen aus einem Punkt auf dem Film bestehenden Bezugspunkt geht und sich in einer ersten Richtung erstreckt, und einer zweiten Linie rechtwinklig zur ersten Linie im Bezugspunkt, die sich in einer zweiten Richtung erstreckt; der zweite Unterbereich ein Unterbereich benachbart zum ersten Unterbereich in der ersten Richtung ist; der dritte Unterbereich ein Unterbereich benachbart zum ersten Unterbereich in der zweiten Richtung ist; der vierte Unterbereich ein Unterbereich benachbart zum zweiten Unterbereich in der zweiten Richtung und benachbart zum dritten Unterbereich in der ersten Richtung ist; die erste Gruppe von Gitterlinien mindestens eine Gitterlinie aufweist, die sich in der zweiten Richtung auf dem ersten Unterbereich erstreckt und über ein Ende verfügt, das mit einer Gitterlinie einer dritten Gruppe von Gitterlinien verbunden ist, um den Dünnfilm zu verstärken und mit einer Gitterlinie in Kontakt mit der zweiten Linie; die zweite Gruppe von Gitterlinien mindestens eine Gitterlinie aufweist, die sich in der ersten Richtung auf dem zweiten Unterbereich erstreckt und über ein Ende verfügt, das mit einer Gitterlinie einer ersten Gruppe von Git terlinien verbunden ist, um den Dünnfilm zu verstärken und mit einer Gitterlinie in Kontakt mit der ersten Linie; die dritte Gruppe von Gitterlinien mindestens eine Gitterlinie aufweist, die sich in der ersten Richtung auf dem dritten Unterbereich erstreckt und über ein Ende verfügt, das mit einer Gitterlinie einer vierten Gruppe von Gitterlinien verbunden ist, um den Dünnfilm zu verstärken und mit einer Gitterlinie in Kontakt mit der ersten Linie; die vierte Gruppe von Gitterlinien mindestens eine Gitterlinie aufweist, die sich in der zweiten Richtung auf dem vierten Unterbereich erstreckt und über ein Ende verfügt, das mit einer Gitterlinie einer zweiten Gruppe von Gitterlinien verbunden ist, um den Dünnfilm zu verstärken und mit einer Gitterlinie in Kontakt mit der zweiten Linie; und der Schritt des Herstellens der Öffnungen das Herstellen einer ersten Öffnung in einem Teil eines anderen Abschnitts als dem der Gitterlinien im ersten Unterbereich und das Herstellen einer zweiten Öffnung in einem Teil eines anderen Abschnitts als dem der Gitterlinien in mindestens einem Unterbereich des zweiten bis vierten Unterbereichs beinhaltet.
Daher wird es möglich, eine Maske herzustellen, bei der Ausrichtlicht nicht durch die Gitterlinien ausgeblendet wird, wenn die lichtempfindliche Fläche und die Maske durch das TTR-System ausgerichtet werden. Gemäß dem erfindungsgemäßen Maskenherstellverfahren wird es möglich, eine Maske herzustellen, mit der feine Muster mit hoher Genauigkeit übertragen werden können.
Ferner umfasst, um die obigen Aufgaben zu lösen, das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauteils mit einem Belichtungsschritt, bei dem ein Strahl geladener Teilchen, Strahlung oder ein Lichtstrahl durch eine Maske hindurch auf eine lichtempfindliche Fläche gestrahlt wird, einen ersten Belichtungsschritt des Strahlens eines Strahls geladener Teilchen, von Strahlung oder eines Lichtstrahls durch eine Maske hindurch auf eine lichtempfindliche Fläche, wobei die Maske mit Folgendem versehen ist: einen Halterahmen; einen Dünnfilm, der dünner als der Halterahmen ausgebildet ist und von diesem umgeben wird; einen ersten Unterbereich von mehreren Unterbereichen, die durch Unterteilen des Dünnfilms durch mehrere Linien erhalten wurde, einschließlich einer ersten, sich in einer ersten Richtung erstreckenden Linie, die durch einen aus einem Punkt auf dem Dünnfilm bestehenden Bezugspunkt geht, und einer zur ersten Linie im Bezugspunkt rechtwinkligen zweiten Linie, die sich in einer zweiten Richtung erstreckt; einen zweiten Unterbereich, der in der zweiten Richtung an den ersten Unterbereich angrenzt; einen dritten Unterbereich, der in der zweiten Richtung an den ersten Unterbereich angrenzt; einen vierten Unterbereich, der in der zweiten Richtung an den zweiten Unterbereich und in der ersten Richtung an den dritten Unterbereich angrenzt; eine erste Gruppe von Gitterlinien mit mindestens einer sich auf dem ersten Unterbereich in der zweiten Richtung erstreckenden Gitterlinie, deren eines Ende mit einer Gitterlinie einer dritten Gruppe von Gitterlinien verbunden ist, um den Dünnfilm zu verstärken, wobei die erste Gruppe von Gitterlinien eine Gitterlinie enthält, die mit der zweiten Linie in Kontakt steht; eine zweite Gruppe von Gitterlinien mit mindestens einer sich auf dem zweiten Unterbereich in der zweiten Richtung erstreckenden Gitterlinie, deren eines Ende mit einer Gitterlinie einer ersten Gruppe von Gitterlinien verbunden ist, um den Dünnfilm zu verstärken, wobei die zweite Gruppe von Gitterlinien eine Gitterlinie enthält, die mit der ersten Linie in Kontakt steht; eine dritte Gruppe von Gitterlinien mit mindestens einer sich auf dem dritten Unterbereich in der ersten Richtung erstreckenden Gitterlinie, deren eines Ende mit einer Gitterlinie einer vierten Gruppe von Gitterlinien verbunden ist, um den Dünnfilm zu verstärken, wobei die dritte Gruppe von Gitterlinien eine Gitterlinie enthält, die mit der ersten Linie in Kontakt steht; eine vierte Gruppe von Gitterlinien mit mindestens einer sich auf dem vierten Unterbereich in der zweiten Richtung erstreckenden Gitterlinie, deren eines Ende mit einer Gitterlinie einer zweiten Gruppe von Gitterlinien verbunden ist, um den Dünnfilm zu verstärken, wobei die vierte Gruppe von Gitterlinien eine Gitterlinie enthält, die mit der zweiten Linie in Kontakt steht; eine erste Öffnung, die in einem Teil eines anderen Abschnitts als dem der Gitterlinien im ersten Unterbereich ausgebildet ist; und eine zweite Öffnung, die in einem Teil eines anderen Abschnitts als dem der Gitterlinien in mindestens einem Unterbereich des zweiten bis vierten Unterbereichs ausgebildet ist; wobei im ersten Belichtungsschritt die erste Belichtung ausgeführt wird, bei der der erste Unterbereich an einer vorbestimmten Position der lichtempfindlichen Fläche überlagert wird, um die erste Öffnung an der vorbestimmten Position zu übertragen; und einen zweiten Belichtungsschritt des Ausführens einer zweiten Belichtung, bei der einer der Unterbereiche, der die zweite Öffnung enthält, an einer vorbestimmten Position überlagert wird, um die zweite Öffnung an der vorbestimmten Position zu übertragen.
Vorzugsweise verfügt die Maske in einem Teil eines anderen Abschnitts als dem der Gitterlinien im ersten bis vierten Unterbereich über eine maskenseitige Ausrichtmarkierung, und das Verfahren weist ferner Folgendes auf: vor jedem Belichtungsschritt mindestens einen der folgenden Schritte- Aufstrahlen von Licht in der ersten Richtung auf einen die sich in der ersten Richtung erstreckenden Gitterlinien enthaltenden Unterbereich, um Positionen von an der maskenseitigen Ausrichtmarkierung reflektiertem Licht und an der seitens der lichtempfindlichen Fläche vorhandenen Ausrichtmarkierung reflektiertem Licht zu erfassen, um die Maske und die licht empfindliche Fläche auszurichten; und Aufstrahlen von Licht in der zweiten Richtung auf einen die sich in der zweiten Richtung erstreckenden Gitterlinien enthaltenden Unterbereich, um Positionen von an der maskenseitigen Ausrichtmarkierung reflektiertem Licht und an der seitens der lichtempfindlichen Fläche vorhandenen Ausrichtmarkierung reflektiertem Licht zu erfassen, um die Maske und die lichtempfindliche Fläche auszurichten. Vorzugsweise wird das Ausrichten gleichzeitig mit dem Belichten ausgeführt.
Daher wird es möglich, die lichtempfindliche Fläche und die Maske im Lithographieschritt durch das TTR-System auszurichten. Gemäß der Erfindung wird das Ausrichtlicht nicht durch Gitterlinien der Maske ausgeblendet, so dass ein Ausrichten mit hoher Genauigkeit ausgeführt werden kann.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine perspektivische Ansicht einer herkömmlichen Maske.
2 ist ein Beispiel zum Unterteilen einer Membran einer Maske in mehrere Unterbereiche.
3 ist ein Beispiel, das eine Gitterlinienanordnung einer Maske zeigt.
4 ist eine schematische Ansicht eines TTR-Ausrichtsystems.
5 ist eine Draufsicht eines Beispiels der Anordnung eines optischen Ausrichtsystems.
6 ist eine schematische Ansicht eines Ausrichtvorgangs unter Verwendung einer herkömmlichen Maske.
7 ist eine Draufsicht einer erfindungsgemäßen Maske.
8 ist eine Schnittansicht entlang a-a' in der 7.
9A ist eine vergrößerte Ansicht des Abschnitts der Membran 3 der 7, während die 9B und 9C Ansichten von Beispielen maskenseitiger Ausrichtmarkierungen sind.
10 zeigt die Ergebnisse einer Berechnung zur Beziehung zwischen der Membrangröße und dem maximalen Biegemoment der Membran.
11 ist eine schematische Ansicht eines Ausrichtvorgangs unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Maske.
12 ist ein Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen eines Halbleiterbauteils.
13 ist eine Draufsicht der erfindungsgemäßen Maske.
14 ist eine Draufsicht eines Beispiels der Anordnung von Unterbereichen in der erfindungsgemäßen Maske.
15 ist eine Draufsicht eines Beispiels der Anordnung von Unterbereichen in der erfindungsgemäßen Maske.
16 ist eine Draufsicht eines Beispiels der Anordnung von Unterbereichen in der erfindungsgemäßen Maske.
17 ist eine schematische Ansicht eines Elektronenstrahl-Belichtungssystems, bei dem die erfindungsgemäße Maske angewandt ist.
18 ist eine schematische Ansicht eines anderen Elektro nenstrahl-Belichtungssystems, bei dem die erfindungsgemäße Maske angewandt ist.
BESTE ART ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
Nachfolgend werden Ausführungsformen einer Maske und eines Verfahrens zu deren Herstellung sowie eines Verfahrens zum Herstellen eines Halbleiterbauteils gemäß der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Die 7 ist eine Draufsicht einer erfindungsgemäßen Maske. Die Maske der vorliegenden Ausführungsform wird vorzugsweise für LEEPL verwendet. Wie es in der 7 dargestellt ist, wird eine Stencilmaske 1 unter Verwendung z. B. eines Siliciumwafers 2 hergestellt, der in seinem zentralen Teil mit einer Membran 3 versehen ist. Die Stencilmaske ist eine Maske, die mit durch ihre Membran hindurchgehenden Löchern versehen ist. Im Raum innerhalb der Löcher der Stencilmaske ist kein Material vorhanden.
Der Siliciumwafer 2 am Umfang der Membran 3 wird als Halterahmen zum Verstärken der Stabilität der Membran 3 verwendet. Die Membran 3 verfügt über Gitterlinien (Versteifungen) 4, die mit dem umgebenden Siliciumwafer 2 integriert sind, und Mustererzeugungsbereiche 5, die von den Gitterlinien 4 umgeben sind. Die Gitterlinien 4 bestehen aus vorstehenden Teilen, die mit Stab- oder Linienform auf der Membran 3 ausgebildet sind. Die Membran 3 ist in mit den Gitterlinien 4 versehenen Teilen wesentlich dicker. Daher ist die Membran 3 verstärkt, und es ist eine Auslenkung derselben durch ihr Gewicht verhindert. Das Material der Gitterlinien 4 muss nicht notwendigerweise dasselbe wie dasjenige des Halterahmens sein, jedoch können der Halterahmen und die Gitterlinien 4 leicht durch Trockenätzen des Siliciumwafers 2 im selben Schritt hergestellt werden. In diesem Fall sind die Materialien dieselben.
Die 8 ist eine Schnittansicht entlang a-a' in der 7. Wie es in der 8 dargestellt ist, ist ein durch die Gitterlinien 4 ergebener Mustererzeugungsbereich der Membran 3 mit den Bauteilemustern entsprechenden Löchern 6 versehen. Auch sind Teile des Mustererzeugungsbereichs mit maskenseitigen Ausrichtmarkierungen versehen.
Die in den 7 und 8 dargestellte Stencilmaske der vorliegenden Ausführungsform wird unter Verwendung z. B. eines SOI-Wafers in Form eines Siliciumwafers 2, der über einem Siliciumoxidfilm 7 mit einer Siliciumschicht (Membran 3) versehen ist, hergestellt. Der Siliciumwafer 2 wird von der Rückseite der Membran 3 her geätzt, um die Gitterlinien 4 auszubilden. Der Siliciumoxidfilm 7 wird beim Ätzen des Siliciumwafers 2 als Ätzstoppschicht verwendet. Die Löcher 6 werden durch Ätzen der Membran 3 hergestellt. Die Stencilmaske kann auch durch ein anderes Verfahren als das obige hergestellt werden.
Die Stencilmaske der vorliegenden Ausführungsform erfüllt die folgenden drei Bedingungen. Die erste Bedingung ist die, dass die Membran durch die Gitterlinien abgestützt wird. Die zweite Bedingung ist die, dass komplementär unterteilte Muster durch eine Step-and-Repeat-Belichtung ganzzahliger Vielfacher der Chipgröße effizient belichtet werden können. Die dritte Bedingung ist diejenige, dass der optische Pfad des optischen Ausrichtsystems zum Erfassen der Ausrichtmarkierungen auf dem Wafer durch die Membran hindurch nicht durch die Gitterlinien gestört wird.
Im Fall der obigen, in der 1 dargestellten Maskenstruktur ist die erste Bedingung erfüllt. Wenn jedoch die Membran mit der in der 1 dargestellten Struktur in vier Unter- Bereiche unterteilt wird, wie es in der 2 dargestellt ist, sind mit Gitterlinien ausgebildete Positionen in den vier Unterbereichen überlagert. Daher können in den vier Unterbereichen A bis D keine komplementär unterteilten Muster ausgebildet werden, so dass die zweite Bedingung nicht erfüllt ist. Auch ist, wie es in der 6 dargestellt ist, die dritte Bedingung nicht erfüllt.
Wenn die in der 3 dargestellte Maskenstruktur verwendet wird, sind die erste und die zweite Bedingung erfüllt. Jedoch ist, wie es in der 6 dargestellt ist, die dritte Bedingung nicht erfüllt.
Die 9A zeigt auf vergrößerte Weise die Anordnung der Gitterlinien einer Stencilmaske der vorliegenden Ausführungsform. Die schraffierten Teile der 9A zeigen die Mustererzeugungsbereiche 5 der 7, während die zwischen den Mustererzeugungsbereichen 5 eingebetteten Abschnitte die Gitterlinien 4 zeigen. Ein Belichtungsbereich ist durch eine X- und eine Y-Achse in vier Unterbereiche A bis D unterteilt. In den auf einer Diagonale liegenden Unterbereichen A und D sind die Gitterlinien 4 symmetrisch in Bezug auf den Ursprung 0 angeordnet. Die Gitterlinien 4 in den Unterbereichen A und D erstrecken sich in der x-Richtung (erste Richtung). Auf dieselbe Weise sind in den Ausrichtsystemen B und C die Gitterlinien 4 symmetrisch in Bezug auf den Ursprung 0 angeordnet. Die Gitterlinien 4 in den Unterbereichen B und C erstrecken sich in y-Richtung (zweite Richtung).
Die Maske ist aus den folgenden Gründen in vier Unterbereiche unterteilt. Eine Maske ohne Gitterlinien weist aufgrund ihres Gewichts eine große Auslenkung der Membran auf, so dass das Muster verschoben ist und die Verwendung als Maske schwierig ist. Demgemäß ist es erforderlich, Gitterlinien an der Membran auszubilden. Wenn jedoch Gitterlinien herge stellt werden, wird es erforderlich, für Bereiche zum Herstellen von Mustern, die ursprünglich auf Gitterlinienabschnitten lagen, an anderen Positionen auf der Maske zu sorgen. Daher werden mindestens zwei Bereiche auf der Maske erforderlich.
Ferner werden, da eine Stencilmaske auf komplementärer Unterteilung beruht, wie oben beschrieben, zwei oder mehr Bereiche für ein Muster erforderlich. D. h., dass in einer Stencilmaske mit Gitterlinien wegen der Gesichtspunkte des Bereitstellens von Bereichen zum Herstellen der mit den Gitterlinien überlappenden Muster und wegen des Erfordernisses einer komplementären Unterteilung mindestens 2 x 2 = 4 Unterbereiche erforderlich werden. Daher ist die Stencilmaske der vorliegenden Ausführungsform in vier Unterbereiche unterteilt.
Die Maske ist in vier Unterbereiche unterteilt und mit den Gitterlinien 4 in der x- oder der y-Richtung versehen, um nicht nur das Problem zu lösen, dass das Ausrichtlicht durch die Gitterlinien 4 bei einer Ausrichtung gemäß dem TTR-System ausgeblendet wird, sondern auch um die Gitterlinien 4 gleichmäßig anzuordnen und dadurch eine Verbiegung der gesamten Maske zu unterdrücken.
Auch erstrecken sich die Gitterlinien 4 in jedem Unterbereich nur in einer Richtung, um Streifen zu bilden, so dass, wie es z. B. in der 3 dargestellt ist, im Vergleich zum Fall, bei dem die Gitterlinien in einem Gitter angeordnet sind und die Gitterpositionen in vier Unterbereiche gegeneinander versetzt sind, die Gitterlinien 4 und die anderen Bereiche (Mustererzeugungsbereiche 5) einfacher unterteilt werden können.
Wie es in der 9A dargestellt ist, sind in jedem Unter bereich die Teile der Gitterlinien 4 und die streifenförmigen Mustererzeugungsbereiche 5 abwechselnd angeordnet. Der Gesamtwert der Anzahl der Teile der Gitterlinien 4 und der Anzahl der Mustererzeugungsbereiche 5 (N in den Unterbereichen A und D, dagegen M in den Unterbereichen B und C) ist eine ganze Zahl. Die Größe jedes Unterbereichs, wie durch X und Y in der 9A bestimmt, ist ein ganzzahliges Vielfaches der Größe des Chipübertragungsbereichs Ac, wie es im Unterbereich A dargestellt ist. D. h., dass jeder Unterbereich einen oder mehrere Chipübertragungsbereiche Ac enthält.
Jeder Unterbereich ist mit maskenseitigen Ausrichtmarkierungen 8 in den vier Ecken des Beleichtungsbereichs entsprechenden Abschnitten versehen. Die 9B und 9C sind Beispiele für die maskenseitigen Ausrichtmarkierungen 8, jedoch sind diese nicht auf diese Formen beschränkt. Auch können die maskenseitigen Ausrichtmarkierungen 8 entweder durch die Membran hindurchgehende Öffnungen oder Vertiefungen sein, die nur in der Oberfläche derselben ausgebildet sind.
Die Breite der Gitterlinien 4 und die Breite der Mustererzeugungsbereiche 5 sind nicht notwendigerweise gleich, jedoch müssen die Gesamtwerte einen ganzzahligen Bruch der Länge einer Seite des Chipübertragungsbereichs Ac bilden, und die Breite der Gitterlinien 4 muss zum Abstützen der Membran ausreichend sein. Die vier Ecken des Belichtungsbereichs sind mit optischen Ausrichtsystemen X₁, X₂, Y₁, Y₂ versehen.
Auch sind die Breite der sich in der x-Richtung erstreckenden Gitterlinien 4 (Gitterlinien 4 in den Unterbereichen B und C) und die Breite der sich in der y-Richtung erstreckenden Gitterlinien 4 (Gitterlinien 4 in den Unterbereichen A und D) nicht notwendigerweise dieselben. Auf dieselbe Weise sind die Breite der sich in der x-Richtung erstreckenden Mustererzeugungsbereiche 5 (Mustererzeugungsbereiche 5 in den Unterbereichen B und C) und die Breite der sich in der y-Richtung erstreckenden Mustererzeugungsbereiche 5 (Mustererzeugungsbereiche 5 in den Unterbereichen A und D) nicht notwendigerweise dieselben.
Abweichend von der in der 1 oder der 3 dargestellten Maske ist bei der Stencilmaske der vorliegenden Ausführungsform die Membran in durch die Gitterlinien umgebenen , Abschnitten rechteckig. Diese Struktur verleiht auf den ersten Blick leicht den Eindruck, sie sei nachteilig, jedoch ist dies irreführend. Die Gitterlinienstruktur der vorliegenden Ausführungsform beruht auf der Materialdynamiktheorie dahingehend, dass "das maximal, auf eine rechteckige Membran wirkende Biegemoment proportional zum Quadrat der kurzen Seite ist".
Das Biegemoment, wie es auf die an ihrem Umfang fixierte Membran wirkt, nimmt im Mittelpunkt der langen Seite ihren Maximalwert M = c(b/a) × a² ein. Hierbei ist a die Länge der kurzen Seite des Rechtecks, während b die Länge der langen Seite desselben ist. Obwohl der Proportionalitätskoeffizient c eine Funktion des Verhältnisses b/a ist, ist seine Abhängigkeit von diesem Verhältnis b/a schwach, so dass er als konstant angesehen werden kann. Dies ist im bekannten Buch zur Materialdynamik "Theory of Plates and Shells (S. P. Timishenko und S. Woinwsky-Krieger) beschrieben.
Auf Grundlage dieser Theorie wurden das maximale Biegemoment bei Ändern der Länge b (= a) einer Seite einer quadratischen Membran sowie das maximale Biegemoment beim Fixieren der Länge a einer Seite auf 2 mm und beim Ändern der Länge b der anderen Seite berechnet. Die Rechenergebnisse sind in der 10 dargestellt. Wie es in der 10 dargestellt ist, nimmt im Fall einer quadratischen Membran die auf sie wirkende Belastung gemeinsam mit einer Größenzunahme schnell zu.
Andererseits geht im Fall einer rechteckigen Membran, solange eine Seite kurz ist, die auf die Membran wirkende Belastung selbst dann, wenn die lange Seite länger gemacht wird, bei einem bestimmten Wert in Sättigung. Wie oben erläutert, entspricht die dynamische Stabilität einer rechteckigen Membran der Länge a einer kurzen Seite im Wesentlichen der dynamischen Stabilität einer quadratischen Membran der Länge a einer Seite. Daher ist, bei der Maske der vorliegenden Ausführungsform, die obige erste Bedingung erfüllt.
Wenn die Stencilmaske der vorliegenden Ausführungsform zum Belichten verwendet wird, können Bereiche unmittelbar unter den Gitterlinien nicht belichtet werden. In der 9A werden, wenn die Streifen parallel zur y-Achse in den Unterbereichen A und D und die Streifen parallel zur x-Achse in den Unterbereichen B und C übereinander gelegt werden, M × N Blöcke erhalten. Beim Beispiel der 9A gilt M = N = 8. Wenn die M × N Blöcke in einer Tabelle mit M Zeilen × N Spalten (= 8 Zeilen × 8 Spalten) verknüpft werden, um zusammenzufassen, welche Unterbereiche in jedem Block belichtet werden (d. h., in welchen Unterbereichen Muster erzeugt werden können), wird das Ergebnis dasjenige, das in der Tabelle 2 dargestellt ist.
Gemäß der Gitterlinienanordnung der Stencilmaske der vorliegenden Ausführungsform können, wie es in der Tabelle 2 dargestellt ist, Muster in jeweils zwei Unterbereichen in jedem Block erzeugt werden. Daher können zwei Unterbereiche mit jeder beliebigen Position auf einem Chip verknüpft werden. Komplementär unterteilte Muster werden dadurch erzeugt, dass eine Zuordnung zu zwei Unterbereichen erfolgt, die von vier Unterbereichen auf derselben Maske belichtet werden. Durch eine Mehrfachbelichtung mit Überlagerung von vier Unterbereichen kann jedes beliebige Bauteilemuster, einschließlich Torusmustern, auf einen Wafer übertragen werden. D. h., dass durch die Stencilmaske der vorliegenden Ausführungsform die obige zweite Bedingung erfüllt ist.
Die Richtung des optischen Ausrichtsystems in jedem Unterbereich verläuft parallel zur Längsrichtung der Gitterlinien 4 im Unterbereich. Daher wird, wie es in der Schnittansicht der 11 dargestellt ist, der optische Pfad des optischen Ausrichtsystems nicht durch die Gitterlinien 4 gestört. Die 11 ist eine Schnittansicht, die einen durch die Gitterlinien umgebenen Mustererzeugungsbereich zeigt.
Wie es in der 11 dargestellt ist, wird selbst dann, wenn der gegenüber der Richtung z der Maskennormalen gemessene Erfassungswinkel θ des Ausrichtlichts L größer wird, gemäß der in der 9 dargestellten Anordnung des optischen Systems das Ausrichtlicht L (an der maskenseitigen Ausrichtmarkierung 8 reflektiertes Licht) nicht durch die Gitterlinien 4 ausgeblendet. Daher ist es möglich, eine Ausrichtung durch das TTR-System mit hoher Genauigkeit auszuführen.
Das Herstellverfahren für ein Halbleiterbauteil gemäß der vorliegenden Ausführungsform verfügt über einen Lithographieschritt unter Verwendung der Stencilmaske der vorliegenden Ausführungsform. In diesem Lithographieschritt wird der Wafertisch in Inkrementen von X oder Y, wie in der 9 dargestellt, verstellt, und die Belichtung wird nach jeder Verstellung wiederholt. Zum Beispiel wird, nachdem die Muster der Unterbereiche A bis D durch den ersten Belichtungsvorgang auf dem Wafer belichtet wurden, der Wafertisch genau um die Länge (X) des Unterbereichs in der x-Richtung verstellt. Wenn in dieser Situation die Muster der Unterbereiche A bis D auf dem Wafer durch einen zweiten Belichtungsvorgang belichtet werden, werden die, Muster des Unterbereichs B im Abschnitt belichtet, in dem die Muster des Unterbereichs A durch den ersten Belichtungsvorgang belichtet wurden. Auch werden die Muster des Unterbereichs D im Abschnitt belichtet, in dem die Muster des Unterbereichs C durch den ersten Belichtungsvorgang belichtet wurden.
Nach dem zweiten Belichtungsvorgang wird der Wafertisch z. B. um genau die Länge (Y) des Unterbereichs in der y-Richtung (Y) verstellt. Wenn in dieser Situation die Muster der Unterbereiche A bis D auf dem Wafer durch einen dritten Belichtungsvorgang belichtet werden, werden die Muster des Unterbereichs B im Abschnitt belichtet, in dem die Muster des Unterbereichs C durch den ersten Belichtungsvorgang belichtet wurden, und die Muster des Unterbereichs D werden durch den zweiten Belichtungsvorgang belichtet. In diesem Abschnitt werden die Muster des Unterbereichs A durch einen vierten Belichtungsvorgang belichtet, nachdem der Wafer ferner genau um die Länge -X verstellt wurde. D. h., dass durch den ersten bis vierten Belichtungsvorgang alle Muster der Unterbereiche A bis D belichtet werden.
Bei der tatsächlichen Herstellung von Halbleiterbauteilen wird eine große Anzahl von Chips in einer Matrix auf einem Wafer angeordnet. Daher ist es auch möglich, anstatt dass der Wafertisch in der oben beschriebenen Reihenfolge X, Y, -X verstellt wird, den Wafertisch mit Inkrementen von X von einem Rand zum anderen in einer Richtung (z. B. der x-Richtung) zu verstellen, ihn dann um genau Y in der y-Richtung zu verstellen und ihn erneut mit Inkrementen von -X von einem Ende zum anderen in der x-Richtung zu verstellen.
Der Verstellweg des Wafertischs kann geeignet so ausgewählt werden, dass die für seine Verstellung benötigte Zeit verkürzt wird. Es ist zu beachten, dass dann, wenn die Muster der Unterbereiche A bis C bei jedem Verstellen des Wafers belichtet werden, die an den äußersten Positionen auf dem Wafer angeordneten Chips nicht durch die Muster aller überlagerten Unterbereiche belichtet werden können, sondern dass sie nur durch die Muster eines oder zwei Unterbereiche be lichtet werden. Diese Chips können verworfen werden.
Wie oben beschrieben, werden komplementär unterteilte Muster, wie sie in den vier Unterbereichen A bis D ausgebildet sind, mehrfach belichtet. Auch können Bauteilemuster effizient auf dieselbe Anzahl von Chips übertragen werden, wie sie der Anzahl der in einem Unterbereich liegenden Chipübertragungsbereiche Ac entspricht. Bei der Stencilmaske der vorliegenden Ausführungsform ist die obige dritte Bedingung erfüllt.
Die 12 ist ein Flussdiagramm des Herstellverfahrens für ein Halbleiterbauteil gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Wie es in der 12 dargestellt ist, werden in einem Schritt 1 (ST1) die Muster des ersten Unterbereichs durch eine erste Belichtung belichtet. Der erste Unterbereich besteht aus einem der vier Unterbereiche auf der Maske. Es ist zu beachten, dass das Flussdiagramm der 12 die Verarbeitung zeigt, wie sie an einer speziellen Position eines auf einen Wafer aufgetragenen Resists ausgeführt wird. Bei der ersten Belichtung werden alle Muster des ersten bis vierten Unterbereichs auf dem Resist belichtet, der die lichtempfindliche Fläche auf dem Wafer bildet.
In einem Schritt 2 (ST2) werden die Muster des zweiten Unterbereichs durch eine zweite Belichtung belichtet. Der zweite Unterbereich besteht aus einem der drei anderen Unterbereiche als dem ersten Unterbereich. Es ist zu beachten, dass, auf dieselbe Weise wie bei der ersten Belichtung, alle Muster des ersten bis vierten Unterbereichs auch bei der zweiten Belichtung auf den Resist auf dem Wafer gestrahlt werden.
In einem Schritt 3 (ST3) werden die Muster des dritten Unterbereichs durch eine dritte Belichtung belichtet. Der dritte Unterbereich ist einer der zwei anderen Unterbereiche als der erste und der zweite Unterbereich. Es ist zu beachten, dass, auf dieselbe Weise wie bei der ersten und der zweiten Belichtung, alle Muster des ersten bis vierten Unterbereichs auch durch die dritte Belichtung auf den Resist auf den Wafer gestrahlt werden.
In einem Schritt 4 (ST4) werden die Muster des vierten Unterbereichs durch eine vierte Belichtung belichtet. Der vierte Unterbereich besteht aus dem verbliebenen Unterbereich, der nicht der erste bis dritte Unterbereich ist. Es ist zu beachten, dass, auf dieselbe Weise wie bei der ersten bis dritten Belichtung, alle Muster des ersten bis vierten Unterbereichs auch bei der vierten Belichtung auf den Resist auf dem Wafer gestrahlt werden.
In einem Schritt 5 (ST5) wird der Resist entwickelt. Daher wird das Muster vor der komplementären Unterteilung wiederhergestellt und auf den Resist übertragen.
Gemäß dem Herstellverfahren für ein Halbleiterbauteil gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist es möglich, Muster in jedem Unterbereich effizient zu übertragen und sie mit hohem Durchsatz zu belichten, während eine Verformung der Maske unterdrückt ist.
Auf einer SCALPEL-Maske, wie sie z. B. in der Veröffentlichung (Kokei) Nr. 2000-91227 zu einem ungeprüften japanischen Patent beschrieben ist, wird eine streifenförmige Membran ausgebildet. Bei dieser Maske ist die Membran stärker rechteckig, um die Anzahl der Vorgänge zu senken, gemäß denen ein Elektronenstrahl oder ein anderer Belichtungsstrahl geladener Teilchen beim Durchrastern an Gitterlinien ausgeblendet wird. Die Richtung der Streifen der Membran ist parallel zur Abrasterrichtung des Strahls geladener Teilchen.
Bei der Maske der vorliegenden Ausführungsform ist die Membran aus einem anderen Grund als bei der in der Veröffentlichung (Kokei) Nr. 2000-91227 zu einem ungeprüften japanischen Patent beschriebenen Maske rechteckiger ausgebildet. Zum Beispiel schwankt bei der Maske der vorliegenden Ausführungsform der Zulässigkeitsbereich für den Erfassungswinkel des Ausrichtlichts entsprechend der Höhe der Gitterlinien. Daher wird die Länge der langen Seite der Rechteckmembran geeigneterweise entsprechend festgelegt.
Im Gegensatz hierzu wurde bei der in der obigen Veröffentlichung beschriebenen SCALPEL-Maske eine derartige Bedingung nicht berücksichtigt. Ferner ist der Maskenbereich nicht unterteilt, um komplementär unterteilte Muster auszubilden, wie die Unterbereiche A bis D bei der Maske der vorliegenden Ausführungsform.
Gemäß der Maske der vorliegenden Ausführungsform stören die Gitterlinien 4 das Ausrichtlicht nicht, so dass der Freiheitsgrad beim Konzipieren des optischen Systems größer wird. Daher ist es auch möglich, ein optisches System mit großer numerischer Apertur (NA) zu verwenden, um die Signalintensität höher zu machen. Im Fall der herkömmlichen Maskenstruktur, die mit den als Quadratgitter ausgebildeten Gitterlinien 11 versehen ist, wie es in der 1 dargestellt ist, ist es erforderlich, das optische System zu ändern oder die Membran größer zu machen, um eine Wechselwirkung des Ausrichtlichts mit den Gitterlinien 11 zu verhindern.
Wenn jedoch die Fläche der quadratischen Membran, wie in der 10 dargestellt, vergrößert wird, nimmt die Maskenstabilität merklich ab. Ferner ist auch eine Änderung des optischen Systems schwierig. Gemäß der Stencilmaske der vorlie genden Ausführungsform ist keine Änderung des optischen Systems erforderlich, und die Maskenstabilität nimmt nicht ab.
Die 13 ist eine Draufsicht einer Maske, wenn in jedem Unterbereich eine einzelne Gitterlinie existiert. Auch bei der Maske 1 der 13 ist die Membran 3 durch Linien (nicht dargestellt), die sich im Zentrum der Maske rechtwinklig schneiden, in vier Unterbereiche unterteilt. In einem Grenzabschnitt, in dem zwei Unterbereiche aneinander grenzen, ist in einem Unterbereich eine sich entlang der Grenze erstreckende Gitterlinie 4 ausgebildet. Daher sind alle Gitterlinien 4 miteinander verbunden. Die Anzahl der in jedem Unterbereich ausgebildeten Gitterlinien kann entweder größer als 1 sein, wie es in der 7 dargestellt ist, oder es kann eine einzelne Gitterlinie sein, wie es in der 13 dargestellt ist.
Ferner muss sowohl im Fall mehrerer Gitterlinien oder auch einer einzelnen in jedem Unterbereich die Größe aller Unterbereiche nicht dieselbe sein. In einem Bereich, in dem die Linien mit Überlagerung an derselben Position des Wafers in allen Unterbereichen übertragen werden, können die Größen und Formen der Unterbereiche auch verschieden sein, solange alle Punkte im Bereich in mindestens zwei Unterbereichen in einem Mustererzeugungsbereich enthalten sind. Jedoch ist es aus dem Gesichtspunkt einer Verringerung der Verformung der gesamten Maske, wie in der 1 oder der 13 dargestellt, bevorzugt, die Unterbereiche mit derselben Größe auszubilden und Gitterlinien in auf der Diagonale liegenden Unterbereichen punktsymmetrisch auszubilden.
Wenn komplementär unterteilte Muster auf mehreren komplementären Masken hergestellt werden und die Muster durch eine Mehrfachbelichtung unter Verwendung der komplementären Masken komplementär übertragen werden, ist es erforderlich, die im Belichtungssystem montierten komplementären Masken auszutauschen. Hierbei bedeuten "komplementäre Masken" mehrere Masken, die mit verschiedenen Mustern (komplementär unterteilten Mustern) aus Musterteilen versehen sind, die durch Unterteilen der Muster eines bestimmten Bereichs erhalten werden. Durch Belichten spezieller Bereiche der an derselben Stelle des belichteten Objekts (im Allgemeinen ein Wafer) übereinander gelegten komplementären Masken wird das Muster vor der Unterteilung wiederhergestellt und auf das belichtete Objekt übertragen.
Im Gegensatz hierzu werden bei der Stencilmaske der vorliegenden Ausführungsform komplementär unterteilte Muster in verschiedenen Unterbereichen derselben Maske ausgebildet. Daher ist es, wenn die komplementär unterteilten Muster belichtet werden, nicht erforderlich, die im Belichtungssystem montierte Maske auszutauschen, und es ist möglich, eine Mehrfachbelichtung auf Chips einfach dadurch auszuführen, dass der Wafertisch verstellt wird. Daher kann im Gegensatz zum Fall des Herstellens der komplementär unterteilten Muster auf verschiedenen Masken der Durchsatz beim Belichten stark verbessert werden.
Ferner ist die Anzahl der bei der Stencilmaske der vorliegenden Ausführungsform ausgebildeten Unterbereiche nicht auf vier beschränkt. zum Beispiel ist es möglich, die Membran in 16 Unterbereiche zu unterteilen, wie es in der 14 dargestellt ist, sie in neun Unterbereiche zu unterteilen, wie es in der 15 dargestellt ist, oder sie in sechs Unterbereiche zu unterteilen, wie es in der 16 dargestellt ist.
Wenn die Membran in eine andere Anzahl als vier Unterbereiche unterteilt wird, werden die Richtungen, in denen sich die Gitterlinien erstrecken, zwischen benachbarten Unterbe reichen rechtwinklig gemacht. Wenn die Anzahl der Unterbereiche größer als vier gemacht wird, ist es möglich, in der erhöhten Anzahl von Unterbereichen komplementär unterteilte Muster ähnlich wie in den vier Unterbereichen A bis D auszubilden, andere komplementär unterteilte Muster auszubilden oder Muster für eine andere Belichtung (als eine solche komplementär unterteilter Muster auszubilden.
Gemäß der Maske und dem Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauteils gemäß der Erfindung wird, wenn eine Ausrichtung durch das TTR-System erfolgt, das Ausrichtlicht durch die Gitterlinien ausgeblendet. Daher wird es selbst bei LEEPL, wo der Wafer und die Maske in enge Nachbarschaft gebracht werden, möglich, die Ausrichtung mit hoher Genauigkeit auszuführen. Auch wird es gemäß dem Maskenherstellverfahren der Ausführungsform der Erfindung möglich, eine Maske herzustellen, die sowohl zur Ausrichtung durch das TTR-System als auch zur Übertragung komplementär unterteilter Muster geeignet ist.
Die 17 ist eine schematische Ansicht einer für LEEPL verwendeten Belichtungsvorrichtung, und sie zeigt ein optisches Projektionssystem für einen Elektronenstrahl. Die Stencilmaske der vorliegenden Ausführungsform kann in geeigneter Weise für Elektronenstrahlbelichtung durch die in der 17 dargestellte Belichtungsvorrichtung verwendet werden.
Die Belichtungsvorrichtung 111 der 17 verfügt über eine Elektronenkanone 113 zum Erzeugen eines Elektronenstrahls 112 sowie eine Apertur 114, eine Kondensorlinse 115, ein Paar Hauptablenker 116 und 117 und ein Paar Feineinstellablenker 118 und 119.
Die Apertur 114 begrenzt den Elektronenstrahl 112. Die Kon densorlinse 115 wandelt den Elektronenstrahl 112 in einen Parallelstrahl. Die Schnittform des durch die Kondensorlinse 115 gebündelten Elektronenstrahls 112 ist normalerweise ein Kreis, jedoch kann es sich auch um eine andere Schnittform handeln. Die Hauptablenker 116 und 117 sowie die Feineinstellablenker 118 und 119 sind Ablenkerspulen. Die Hauptablenker 116 und 117 lenken den Elektronenstrahl 112 so ab, dass er im Wesentlichen rechtwinklig auf die Fläche der Stencilmaske 120 fällt.
Die Feineinstellablenker 118 und 119 lenken den Elektronenstrahl 112 so ab, dass er senkrecht oder dagegen geringfügig geneigt auf die Oberfläche der Stencilmaske 120 fällt. Obwohl der Einfallswinkel des Elektronenstrahls 112 entsprechend der Musterposition auf der Stencilmaske 120 usw. optimiert wird, beträgt er selbst im Maximum ungefähr 10 mrad. Der Elektronenstrahl 112 fällt im Wesentlichen senkrecht auf die Stencilmaske 120.
Die in der 17 dargestellten Elektronenstrahlen 112a bis 112c zeigen den Zustand, in dem der die Stencilmaske abrasternde Elektronenstrahl 112 im Wesentlichen senkrecht auf Positionen auf der Stencilmaske fällt, und es ist kein Zustand dargestellt, in dem die Elektronenstrahlen 112a bis 112c gleichzeitig auf die Stencilmaske 120 fallen würden. Das Durchrastern durch den Elektronenstrahl 112 kann entweder ein Rasterscan- oder ein Vektorscan-Vorgang sein.
In der 17 wird der Resist 123 auf dem Wafer 122 durch den Elektronenstrahl belichtet, der durch die Lochteile 121 der Stencilmaske 120 läuft. Für LEEPL werden Masken mit Einheitsvergrößerung verwendet. Die Stencilmaske 120 und der Wafer 122 sind benachbart angeordnet.
Bei der Elektronenstrahl-Belichtung durch das oben genannte Belichtungssystem 111 wird die Stencilmaske der vorliegenden Ausführungsform als Stencilmaske 120 verwendet. Bei der Stencilmaske gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist die Membran durch die Gitterlinien verstärkt, so dass ein Durchbiegen derselben verhindert ist und eine Positionsabweichung von Übertragungsmustern bei der Elektronenstrahl-Belichtung verringert ist. Auch können komplementär unterteilte Muster mit Überlagerung belichtet werden, ohne dass sich die Stencilmaske 120 durch eine Bewegung des Wafers ändern würde.
Die Stencilmaske mit der Anordnung von Gitterlinien, wie bei der obigen Ausführungsform dargestellt, kann auch bei anderen Elektronenstrahl-Belichtungssystemen als LEEPL verwendet werden, z. B. beim in der 18 dargestellten Elektronenstrahl-Belichtungssystem. Gemäß dem in der 18 dargestellten optischen Projektionssystem werden die Muster der Maske 201 mit einem vorbestimmten Abbildungsverhältnis verkleinert unter Verwendung eines Elektronenstrahls auf einen Wafer oder eine andere Probe 202 usw. übertragen. Der Pfad des Elektronenstrahls wird durch eine Kondensorlinse 203, eine erste Projektionslinse 204, eine zweite Projektionslinse 205, eine Überschneidungspunktapertur 206, eine Probenlinse 207 und mehrere Ablenker 208a bis 208i kontrolliert.
Beim in der 18 dargestellten optischen Projektionssystem wird von den mehreren Ablenkern 208 ein ablenkendes Magnetfeld so erzeugt, dass der durch die Maske 201 laufende Elektronenstrahl durch die Überschneidungspunktapertur 206 läuft und senkrecht auf die Probe 202 fällt. Die Maske der vorliegenden Ausführungsform kann auch für andere Belichtungssysteme unter Verwendung eines Innenstrahls oder eines anderen Strahls geladener Teilchen zusätzlich zum Elektronenstrahl-Belichtungssystem mit dem obigen optischen Projektionssystem verwendet werden. Ferner kann die Maske der vorliegenden Ausführungsform auch für Belichtungssysteme unter Verwendung von Röntgenstrahlen, Strahlung oder Lichtstrahlen verwendet werden.
Für die Ausführungsformen der Maske, des Maskenherstellverfahrens und des Herstellverfahrens für ein Halbleiterbauteil gemäß der Erfindung besteht keine Beschränkung auf die obige Erläuterung. Zum Beispiel reicht es aus, dass die Gitterlinien der Maske streifenförmig hergestellt werden – das Material und die Konfiguration der Maske können geeignet modifiziert werden. Insbesondere kann die Membran mit einer elektrisch leitenden Schicht versehen werden, um ein Aufladen zu verhindern, und die Maske kann durch ein anderes Verfahren als das obige hergestellt werden. Die Stencilmaske der vorliegenden Ausführungsform kann auch für einen anderen Herstellprozess eines Halbleiterbauteils als einen Lithographieprozess verwendet werden, z. B. Innenimplantation. Außerdem können innerhalb eines Schutzumfangs, der über den Gegenstand der Erfindung nicht hinausgeht, verschiedene Modifizierungen vorgenommen werden.
Mit der erfindungsgemäßen Maske sind eine Ausrichtung durch das TTR-System und eine Übertragung komplementär unterteilter Muster möglich, und es kann eine ausreichende Membranstabilität erzielt werden.
Durch das erfindungsgemäße Maskenherstellverfahren sind eine Ausrichtung durch das TTR-System und eine Übertragung komplementär unterteilter Muster möglich, und es kann eine Maske mit ausreichender Membranstabilität hergestellt werden.
Mit dem erfindungsgemäßen Herstellverfahren für ein Halbleiterbauteil wird die Ausrichtgenauigkeit im Lithographieschritt verbessert, und es wird möglich, feine Muster mit hoher Genauigkeit zu übertragen.
ZUSAMMENFASSUNG
Es werden eine Maske, mit der eine Ausrichtung gemäß dem TTR-System und komplementäre Unterteilung ausgeführt werden können und die über hohe Stabilität verfügt, ein Verfahren zum Herstellen derselben sowie ein Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauteils mit hoher Mustergenauigkeit angegeben. Es handelt sich um eine Stencilmaske mit streifenförmigen Gitterlinien 4, die durch Ätzen eines Siliciumwafers in vier Unterbereichen A bis D auf einer Membran hergestellt werden, wobei die Streifen punktsymmetrisch um das Zentrum der Membran angeordnet sind, wobei alle Gitterlinien mit anderen Gitterlinien oder dem Siliciumwafer um die Membran herum (Halterahmen) verbunden sind, ein Verfahren zum Herstellen derselben sowie ein Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauteils unter Verwendung der Maske.
(9A–9C)

1: Stencilmaske
2: Sliciumwafer
3: Membran
4: Gitterlinien
5: Mustererzeugungsbereich
6: Loch
7: Siliciumoxidfilm
8: maskenseitige Ausrichtmarkierung
11: Gitterlinien
12: Membran
21: Maske
31: Wafer
32: waferseitige Ausrichtmarkierung
33: Maske
34: maskenseitige Ausrichtmarkierung
111: Belichtungsvorrichtung
112: , 112a bis 112c Elektronenstrahl
113: Elektronenkanone
114: Apertur
115: Kondensorlinse
116: , 117 Hauptablenker
118: , 119 Feineinstellablenker
120: Stencilmaske
121: Loch
122: Wafer
123: Resist
201: Maske
202: Probe
203: Kondensorlinse
204: erste Projektionslinse
205: zweite Projektionslinse
206: Überschneidungspunktapertur
207: Probenlinse
208a: bis 208b Ablenker

Claims

Maske mit: – einem Halterahmen; – einem Dünnfilm, der dünner als der Halterahmen ausgebildet ist und von diesem umgeben wird; – einem ersten Unterbereich von mehreren Unterbereichen, die durch Unterteilen des Dünnfilms durch mehrere Linien erhalten wurden, einschließlich einer ersten, sich in einer ersten Richtung erstreckenden Linie, die durch einen aus einem Punkt auf dem Dünnfilm bestehenden Bezugspunkt geht, und einer zur ersten Linie im Bezugspunkt rechtwinkligen zweiten Linie, die sich in einer zweiten Richtung erstreckt; – einem zweiten Unterbereich, der in der zweiten Richtung an den ersten Unterbereich angrenzt; – einem dritten Unterbereich, der in der zweiten Richtung an den ersten Unterbereich angrenzt; – einem vierten Unterbereich, der in der zweiten Richtung an den zweiten Unterbereich und in der ersten Richtung an den dritten Unterbereich angrenzt; – einer ersten Gruppe von Gitterlinien mit mindestens einer sich auf dem ersten Unterbereich in der zweiten Richtung erstreckenden Gitterlinie, deren eines Ende mit einer Gitterlinie einer dritten Gruppe von Gitterlinien verbunden ist, um den Dünnfilm zu verstärken, wobei die erste Gruppe von Gitterlinien eine Gitterlinie enthält, die mit der zweiten Linie in Kontakt steht; – einer zweiten Gruppe von Gitterlinien mit mindestens einer sich auf dem zweiten Unterbereich in der zweiten Richtung erstreckenden Gitterlinie, deren eines Ende mit einer Gitterlinie einer ersten Gruppe von Gitterlinien verbunden ist, um den Dünnfilm zu verstärken, wobei die zweite Gruppe von Gitterlinien eine Gitterlinie enthält, die mit der ersten Linie in Kontakt steht; – einer dritten Gruppe von Gitterlinien mit mindestens einer sich auf dem dritten Unterbereich in der ersten Richtung erstreckenden Gitterlinie, deren eines Ende mit einer Gitterlinie einer vierten Gruppe von Gitterlinien verbunden ist, um den Dünnfilm zu verstärken, wobei die dritte Gruppe von Gitterlinien eine Gitterlinie enthält, die mit der ersten Linie in Kontakt steht; – einer vierten Gruppe von Gitterlinien mit mindestens einer sich auf dem vierten Unterbereich in der zweiten Richtung erstreckenden Gitterlinie, deren eines Ende mit einer Gitterlinie einer zweiten Gruppe von Gitterlinien verbunden ist, um den Dünnfilm zu verstärken, wobei die vierte Gruppe von Gitterlinien eine Gitterlinie enthält, die mit der zweiten Linie in Kontakt steht; – einer ersten Öffnung, die in einem Teil eines anderen Abschnitts als dem der Gitterlinien im ersten Unterbereich ausgebildet ist; und – einer zweiten Öffnung, die in einem Teil eines anderen Abschnitts als dem der Gitterlinien in mindestens einem Unterbereich des zweiten bis vierten Unterbereichs ausgebildet ist.
Maske nach Anspruch 1, bei der die erste Öffnung und die zweite Öffnung komplementäre Muster bilden.
Maske nach Anspruch 1, bei der die Gitterlinien in jedem der Unterbereiche 1 bis 4 mit gleichen Intervallen ausgebildet sind.
Maske nach Anspruch 3, bei der ein Zwischenraum zwischen den Gitterlinien der dritten Gruppe dem Zwischenraum zwischen den Gitterlinien der zweiten Gruppe entspricht.
Maske nach Anspruch 4, bei der ein Zwischenraum zwischen den Gitterlinien der vierten Gruppe dem Zwischenraum zwischen den Gitterlinien der ersten Gruppe entspricht.
Maske nach Anspruch 1, bei der der erste bis vierte Unterbereich Quadrate oder Rechtecke mit derselben Form und Größe sind.
Maske nach Anspruch 1, bei der die Gitterlinien mindestens einer Gruppe unter der ersten bis vierten Gruppe so ausgebildet sind, dass sie über andere Enden verfügen, die mit dem Halterahmen verbunden sind.
Maske nach Anspruch 1, bei der die erste und die zweite Öffnung Löcher sind, durch die ein Strahl geladener Teilchen läuft.
Maske nach Anspruch 1, bei der der erste bis vierte Unterbereich durch mindestens eine erste Unterteilungslinie parallel zur ersten Linie und mindestens eine zweite Unterteilungslinie parallel zur zweiten Linie in mehrere Chipübertragungsbereiche mit derselben Form und Größe unterteilt sind.
Maske nach Anspruch 1, mit einer Ausrichtmarkierung, die in einem Teil eines anderen Abschnitts als dem der Gitterlinien im ersten bis vierten Unterbereich ausgebildet ist.
Maske nach Anspruch 10, bei der die Ausrichtmarkierung in einem Teil ausgebildet ist, der in jedem Unterbereich am weitesten vom Bezugspunkt entfernt ist.
Verfahren zum Herstellen einer Maske, mit den folgenden Schritten: – Herstellen eines Halterahmens um einen Dünnfilm herum; – Herstellen von den Dünnfilm verstärkenden Gitterlinien in einem Teil auf einer Fläche des Dünnfilms; und – Herstellen von Öffnungen im Dünnfilm in anderen Abschnitten als dem der Gitterlinien, wobei – der Schritt des Herstellens der Gitterlinien den Schritt des Herstellens einer ersten Gruppe von Gitterlinien in einem ersten Unterbereich des Dünnfilms, des Herstellens einer zweiten Gruppe von Gitterlinien in einem zweiten Unterbereich des Dünnfilms, des Herstellens einer dritten Gruppe von Gitterlinien in einem dritten Unterbereich des Dünnfilms und des Herstellens einer vierten Gruppe von Gitterlinien in einem vierten Unterbereich des Dünnfilms beinhaltet; – der erste Unterbereich einer von mehreren Unterbereichen ist, die durch Unterteilen des Dünnfilms durch mehrere Linien erhalten werden, einschließlich einer ersten Linie, die durch einen aus einem Punkt auf dem Film bestehenden Bezugspunkt geht und sich in einer ersten Richtung erstreckt, und einer zweiten Linie rechtwinklig zur ersten Linie im Bezugspunkt, die sich in einer zweiten Richtung erstreckt; – der zweite Unterbereich ein Unterbereich benachbart zum ersten Unterbereich in der ersten Richtung ist; – der dritte Unterbereich ein Unterbereich benachbart zum ersten Unterbereich in der zweiten Richtung ist; – der vierte Unterbereich ein Unterbereich benachbart zum zweiten Unterbereich in der zweiten Richtung und benachbart zum dritten Unterbereich in der ersten Richtung ist; – die erste Gruppe von Gitterlinien mindestens eine Gitterlinie aufweist, die sich in der zweiten Richtung auf dem ersten Unterbereich erstreckt und über ein Ende verfügt, das mit einer Gitterlinie einer dritten Gruppe von Gitterlinien verbunden ist, um den Dünnfilm zu verstärken und mit einer Gitterlinie in Kontakt mit der zweiten Linie; – die zweite Gruppe von Gitterlinien mindestens eine Gitterlinie aufweist, die sich in der ersten Richtung auf dem zweiten Unterbereich erstreckt und über ein Ende verfügt, das mit einer Gitterlinie einer ersten Gruppe von Gitterlinien verbunden ist, um den Dünnfilm zu verstärken und mit einer Gitterlinie in Kontakt mit der ersten Linie; – die dritte Gruppe von Gitterlinien mindestens eine Gitterlinie aufweist, die sich in der ersten Richtung auf dem dritten Unterbereich erstreckt und über ein Ende verfügt, das mit einer Gitterlinie einer vierten Gruppe von Gitterlinien verbunden ist, um den Dünnfilm zu verstärken und mit einer Gitterlinie in Kontakt mit der ersten Linie; – die vierte Gruppe von Gitterlinien mindestens eine Gitterlinie aufweist, die sich in der zweiten Richtung auf dem vierten Unterbereich erstreckt und über ein Ende verfügt, das mit einer Gitterlinie einer zweiten Gruppe von Gitterlinien verbunden ist, um den Dünnfilm zu verstärken und mit einer Gitterlinie in Kontakt mit der zweiten Linie; und – der Schritt des Herstellens der Öffnungen das Herstellen einer ersten Öffnung in einem Teil eines anderen Abschnitts als dem der Gitterlinien im ersten Unterbereich und das Herstellen einer zweiten Öffnung in einem Teil eines anderen Abschnitts als dem der Gitterlinien in mindestens einem Unterbereich des zweiten bis vierten Unterbereichs beinhaltet.
Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauteils mit einem Belichtungsschritt, bei dem ein Strahl geladener Teilchen, Strahlung oder ein Lichtstrahl durch eine Maske hindurch auf eine lichtempfindliche Fläche gestrahlt wird, umfassend: – einen ersten Belichtungsschritt des Strahlens eines Strahls geladener Teilchen, von Strahlung oder eines Lichtstrahls durch eine Maske hindurch auf eine lichtempfindliche Fläche, wobei die Maske Folgendes aufweist: – einen Halterahmen; – einen Dünnfilm, der dünner als der Halterahmen ausgebildet ist und von diesem umgeben wird; – einen ersten Unterbereich von mehreren Unterbereichen, die durch Unterteilen des Dünnfilms durch mehrere Linien erhalten wurde, einschließlich einer ersten, sich in einer ersten Richtung erstreckenden Linie, die durch einen aus einem Punkt auf dem Dünnfilm bestehenden Bezugspunkt geht, und einer zur ersten Linie im Bezugspunkt rechtwinkligen zweiten Linie, die sich in einer zweiten Richtung erstreckt; – einen zweiten Unterbereich, der in der zweiten Richtung an den ersten Unterbereich angrenzt; – einen dritten Unterbereich, der in der zweiten Richtung an den ersten Unterbereich angrenzt; – einen vierten Unterbereich, der in der zweiten Richtung an den zweiten Unterbereich und in der ersten Richtung an den dritten Unterbereich angrenzt; – eine erste Gruppe von Gitterlinien mit mindestens einer sich auf dem ersten Unterbereich in der zweiten Richtung erstreckenden Gitterlinie, deren eines Ende mit einer Gitterlinie einer dritten Gruppe von Gitterlinien verbunden ist, um den Dünnfilm zu verstärken, wobei die erste Gruppe von Gitterlinien eine Gitterlinie enthält, die mit der zweiten Linie in Kontakt steht; – eine zweite Gruppe von Gitterlinien mit mindestens einer sich auf dem zweiten Unterbereich in der zweiten Richtung erstreckenden Gitterlinie, deren eines Ende mit einer Gitterlinie einer ersten Gruppe von Gitterlinien verbunden ist, um den Dünnfilm zu verstärken, wobei die zweite Gruppe von Gitterlinien eine Gitterlinie enthält, die mit der ersten Linie in Kontakt steht; – eine dritte Gruppe von Gitterlinien mit mindestens einer sich auf dem dritten Unterbereich in der ersten Richtung erstreckenden Gitterlinie, deren eines Ende mit einer Gitterlinie einer vierten Gruppe von Gitterlinien verbunden ist, um den Dünnfilm zu verstärken, wobei die dritte Gruppe von Gitterlinien eine Gitterlinie enthält, die mit der ersten Linie in Kontakt steht; – eine vierte Gruppe von Gitterlinien mit mindestens einer sich auf dem vierten Unterbereich in der zweiten Richtung erstreckenden Gitterlinie, deren eines Ende mit einer Git terlinie einer zweiten Gruppe von Gitterlinien verbunden ist, um den Dünnfilm zu verstärken, wobei die vierte Gruppe von Gitterlinien eine Gitterlinie enthält, die mit der zweiten Linie in Kontakt steht; – eine erste Öffnung, die in einem Teil eines anderen Abschnitts als dem der Gitterlinien im ersten Unterbereich ausgebildet ist; und – eine zweite Öffnung, die in einem Teil eines anderen Abschnitts als dem der Gitterlinien in mindestens einem Unterbereich des zweiten bis vierten Unterbereichs ausgebildet ist; – wobei im ersten Belichtungsschritt die erste Belichtung ausgeführt wird, bei der der erste Unterbereich an einer vorbestimmten Position der lichtempfindlichen Fläche überlagert wird, um die erste Öffnung an der vorbestimmten Position zu übertragen; und – einen zweiten Belichtungsschritt des Ausführens einer zweiten Belichtung, bei der einer der Unterbereiche, der die zweite Öffnung enthält, an einer vorbestimmten Position überlagert wird, um die zweite Öffnung an der vorbestimmten Position zu übertragen.
Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauteils nach Anspruch 13, ferner mit: – einem dritten Belichtungsschritt des Ausführens einer dritten Belichtung, bei der ein Unterbereich, der ersten und zweiten Belichtung nicht an der vorbestimmten Position überlagert wurde und der über eine dritte Öffnung verfügt, an der vorbestimmten Position überlagert wird, um die dritte Öffnung an der vorbestimmten Position zu übertragen; und – einem vierten Belichtungsschritt des Ausführens einer vierten Belichtung, bei der ein Unterbereich, der ersten bis dritten Belichtung nicht an der vorbestimmten Position überlagert wurde und der über eine vierte Öffnung verfügt, an der vorbestimmten Position überlagert wird, um die vierte Öffnung an der vorbestimmten Position zu übertragen.
Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauteils nach Anspruch 13, bei dem – die Maske in einem Teil eines anderen Abschnitts als dem der Gitterlinien im ersten bis vierten Unterbereich eine maskenseitige Ausrichtmarkierung aufweist und – das Verfahren ferner über Folgendes verfügt: – vor dem ersten Belichtungsschritt, vorab Herstellen einer waferseitigen Ausrichtmarkierung, die durch die Maske hindurch auf der lichtempfindlichen Fläche oder unter dieser erfassbar ist; und – vor jedem Belichtungsschritt mindestens einen der folgenden Schritte: – Aufstrahlen von Licht in der ersten Richtung auf einen die sich in der ersten Richtung erstreckenden Gitterlinien enthaltenden Unterbereich, um Positionen von an der maskenseitigen Ausrichtmarkierung reflektiertem Licht und an der seitens der lichtempfindlichen Fläche vorhandenen Ausrichtmarkierung reflektiertem Licht zu erfassen, um die Maske und die lichtempfindliche Fläche auszurichten; und – Aufstrahlen von Licht in der zweiten Richtung auf einen die sich in der zweiten Richtung erstreckenden Gitterlinien enthaltenden Unterbereich, um Positionen von an der maskenseitigen Ausrichtmarkierung reflektiertem Licht und an der seitens der lichtempfindlichen Fläche vorhandenen Ausrichtmarkierung reflektiertem Licht zu erfassen, um die Maske und die lichtempfindliche Fläche auszurichten.
Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauteils nach Anspruch 14, bei dem – die Maske in einem Teil eines anderen Abschnitts als dem der Gitterlinien im ersten bis vierten Unterbereich eine maskenseitige Ausrichtmarkierung aufweist und – das Verfahren ferner über Folgendes verfügt: – vor dem ersten Belichtungsschritt, vorab Herstellen einer waferseitigen Ausrichtmarkierung, die durch die Maske hindurch auf der lichtempfindlichen Fläche oder unter dieser erfassbar ist; und – vor jedem Belichtungsschritt mindestens einen der folgenden Schritte: – Aufstrahlen von Licht in der ersten Richtung auf einen die sich in der ersten Richtung erstreckenden Gitterlinien enthaltenden Unterbereich, um Positionen von an der maskenseitigen Ausrichtmarkierung reflektiertem Licht und an der seitens der lichtempfindlichen Fläche vorhandenen Ausrichtmarkierung reflektiertem Licht zu erfassen, um die Maske und die lichtempfindliche Fläche auszurichten; und – Aufstrahlen von Licht in der zweiten Richtung auf einen die sich in der zweiten Richtung erstreckenden Gitterlinien enthaltenden Unterbereich, um Positionen von an der maskenseitigen Ausrichtmarkierung reflektiertem Licht und an der seitens der lichtempfindlichen Fläche vorhandenen Ausrichtmarkierung reflektiertem Licht zu erfassen, um die Maske und die lichtempfindliche Fläche auszurichten.
Verfahren zum Herstellen eines Unterbereichs nach Anspruch 13, bei dem die Ausrichtmarkierung in einem Teil hergestellt wird, der vom Bezugspunkt in jedem Unterbereich am weitesten entfernt ist.
Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauteils nach Anspruch 13, bei dem das Ausrichten gleichzeitig mit dem Belichten ausgeführt wird.