專利名稱：半導(dǎo)體集成電路器件和多芯片模塊的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到半導(dǎo)體集成電路器件的制造方法以及多芯片模塊的制造方法，更確切地說是涉及到能夠有效地用于光刻的一種技術(shù)，其中，在半導(dǎo)體集成電路器件的制造工藝中，利用光掩模(以下稱為掩模)將預(yù)定的圖形印制到半導(dǎo)體晶片(以下稱為晶片)上。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體集成電路器件(LSI，即大規(guī)模集成電路)的制造工藝中，光刻技術(shù)被用作在晶片上形成精細(xì)圖形的一種方法。作為光刻技術(shù)的所謂光學(xué)投影曝光方法已經(jīng)成為主流，其中利用縮小的投影光學(xué)系統(tǒng)將形成在各個掩模上的圖形重復(fù)地印制到晶片上。在日本專利公開No.2000-91192中，公開了曝光裝置的基本構(gòu)造。
在這種投影曝光方法中，晶片上的分辨率R通常被表示為R＝k×λ/NA，其中k表示與抗蝕劑材料和工藝有關(guān)的常數(shù)，λ表示曝光的波長，而NA表示投影透鏡的數(shù)值孔徑。正如從關(guān)系式顯見，隨著圖形變得更為精細(xì)，投影曝光技術(shù)就必須采用波長更短的光源。目前是利用以汞燈的i射線(λ＝365nm)或KrF準(zhǔn)分子激光器(λ＝248nm)作為照明光源的投影曝光裝置來制造LSI。為了使圖形更加精細(xì)，需要波長更短的光源，已經(jīng)探討過采用ArF準(zhǔn)分子激光器(λ＝193nm)或F2激光器(λ＝157nm)。
同時，在用于投影曝光方法的上述掩模的結(jié)構(gòu)中，由例如鉻之類組成的不透明圖形被制作成對曝光透明的石英玻璃襯底上的不透明膜。其制造方法例如如下。亦即，首先在石英玻璃襯底上形成用作不透明膜的鉻膜，再在其上涂敷與電子束起反應(yīng)的抗蝕劑膜。隨后，根據(jù)預(yù)定的圖形數(shù)據(jù)，將電子束輻照到抗蝕劑膜上，借助于對其進(jìn)行顯影，就形成抗蝕劑圖形。隨后，用抗蝕劑圖形作為腐蝕掩模，對鉻膜進(jìn)行腐蝕，以便形成由鉻之類組成的不透明圖形。最后，清除與電子束起反應(yīng)的其余抗蝕劑膜，這樣就完成了掩模的制造。

發(fā)明內(nèi)容
然而，本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，采用具有由鉻之類的金屬膜組成的不透明圖形的掩模的曝光技術(shù)，存在著下列問題。
具體地說，具有由金屬膜組成的不透明圖形的掩模，由于其耐用性好，可靠性高，并能夠用于大量曝光中，因而是有優(yōu)點的。然而，當(dāng)這種掩模被用于半導(dǎo)體集成電路器件的開發(fā)中，或用于各種各樣少量半導(dǎo)體集成電路器件的制造時，換言之，在對掩模圖形進(jìn)行頻繁改變和修正且同一個掩模很少被用于不同的工藝的情況下，為了制造這種掩模而需要大量時間和更高的成本。因此，出現(xiàn)諸如阻礙改善半導(dǎo)體集成電路器件產(chǎn)率和阻礙降低半導(dǎo)體集成電路器件制造成本之類的問題。
本發(fā)明的目的是提供一種能夠改善半導(dǎo)體集成電路器件產(chǎn)率的技術(shù)。
本發(fā)明的另一目的是提供一種能夠縮短半導(dǎo)體集成電路器件開發(fā)周期的技術(shù)。
本發(fā)明的另一目的是提供一種能夠降低半導(dǎo)體集成電路器件的制造周期的技術(shù)。
本發(fā)明的另一目的是提供一種能夠降低半導(dǎo)體集成電路器件成本的技術(shù)。
從本說明書的描述和附圖中，本發(fā)明的上述和其它的目的和新穎特征將顯而易見。
本申請公開的一個典型的發(fā)明所獲得的優(yōu)點，被概述如下。
具體地說，在本發(fā)明中，以金屬膜作為對曝光不透明元件的掩模，以及以含有有機(jī)光反應(yīng)樹脂膜的有機(jī)材料作為對曝光不透明元件的掩模，被用于半導(dǎo)體集成電路器件制造步驟的曝光處理中。
而且，在本發(fā)明中，以金屬膜作為對曝光不透明元件的掩模，以及以含有有機(jī)光反應(yīng)樹脂膜的有機(jī)材料作為對曝光不透明元件的掩模，根據(jù)掩模的使用方法而被適當(dāng)?shù)厥褂迷诎雽?dǎo)體集成電路器件制造步驟的曝光工藝中。
而且，在本發(fā)明中，有機(jī)材料由有機(jī)光反應(yīng)樹脂膜的單個薄膜組成。
而且，在本發(fā)明中，借助于將光吸收材料或光衰減材料加入到有機(jī)光反應(yīng)樹脂膜而組成有機(jī)材料。
而且，在本發(fā)明中，有機(jī)材料由有機(jī)光反應(yīng)樹脂膜和光吸收膜的疊層膜、有機(jī)光反應(yīng)樹脂膜和光衰減膜的疊層膜、或有機(jī)光反應(yīng)樹脂膜和抗反射層的疊層膜組成。
而且，在本發(fā)明中，以含有有機(jī)光反應(yīng)樹脂膜的有機(jī)材料作為對曝光不透明元件的掩模，還包括由作為對曝光不透明元件的金屬膜組成的圖形。
而且，在本發(fā)明中，以含有有機(jī)光反應(yīng)樹脂膜的有機(jī)材料作為對曝光不透明元件的掩模，還包括由作為對曝光不透明元件的金屬膜組成的圖形，而由用作不透明元件的金屬膜組成的圖形，是用來將集成電路圖形印制到晶片上的圖形。
而且，在本發(fā)明中，以含有有機(jī)光反應(yīng)樹脂膜的有機(jī)材料作為對曝光不透明元件的掩模，還具有由作為對曝光不透明元件的金屬膜組成的圖形，而由用作不透明元件的金屬膜組成的圖形，是覆蓋掩模周邊區(qū)域的金屬膜。
而且，在本發(fā)明中，當(dāng)制造以含有有機(jī)光反應(yīng)樹脂膜的有機(jī)材料作為對曝光不透明元件的掩模時，執(zhí)行清除由有機(jī)材料組成的不透明元件，然后形成由有機(jī)材料組成的新的不透明元件的步驟。
而且，在本發(fā)明中，當(dāng)制造以含有有機(jī)光反應(yīng)樹脂膜的有機(jī)材料作為對曝光不透明元件的掩模時，執(zhí)行清除由有機(jī)材料組成的不透明元件，然后形成由有機(jī)材料組成的新的不透明元件的步驟，其中新形成的由有機(jī)材料組成的不透明元件，用作將集成電路圖形印制到晶片上的圖形。


圖1是流程圖，示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施方案的半導(dǎo)體集成電路器件的制造工藝。
圖2是說明圖，示出了圖1的半導(dǎo)體集成電路器件制造工藝中使用的曝光裝置的例子。
圖3A是平面圖，示出了圖1的半導(dǎo)體集成電路器件制造工藝中使用的光掩模的例子。
圖3B是沿圖3A中A-A線的剖面圖。
圖4A是平面圖，示出了圖1的半導(dǎo)體集成電路器件制造工藝中使用的光掩模的例子。
圖4B是沿圖4A中A-A線的剖面圖。
圖5A是平面圖，示出了圖1的半導(dǎo)體集成電路器件制造工藝中使用的光掩模的例子。
圖5B是沿圖5A中A-A線的剖面圖。
圖6A是平面圖，示出了圖1的半導(dǎo)體集成電路器件制造工藝中使用的光掩模的例子。
圖6B是沿圖6A中A-A線的剖面圖。
圖7A是平面圖，示出了圖1的半導(dǎo)體集成電路器件制造工藝中使用的光掩模的例子。
圖7B是沿圖7A中A-A線的剖面圖。
圖8A是常規(guī)光掩模制造工藝過程中的剖面圖。
圖8B是常規(guī)光掩模制造工藝過程中的剖面圖。
圖8C是常規(guī)光掩模制造工藝過程中的剖面圖。
圖8D是常規(guī)光掩模制造工藝過程中的剖面圖。
圖9A是平面圖，示出了圖1的半導(dǎo)體集成電路器件制造工藝中使用的光掩模的例子。
圖9B是沿圖9A中A-A線的剖面圖。
圖9C是放大圖，示出了圖9B的主要部分。
圖9D示出了不透明元件的改進(jìn)例，是一個放大圖，示出了圖9B的主要部分。
圖10A是平面圖，示出了圖1的半導(dǎo)體集成電路器件制造工藝中使用的光掩模的例子。
圖10B是沿圖10A中A-A線的剖面圖。
圖11A是平面圖，示出了圖1的半導(dǎo)體集成電路器件制造工藝中使用的光掩模的例子。
圖11B是沿圖11A中A-A線的剖面圖。
圖12A是圖9所示光掩模制造工藝過程中的平面圖。
圖12B是沿圖12A中A-A線的剖面圖。
圖13A是圖12之后，圖9所示光掩模制造工藝過程中的平面圖。
圖13B是沿圖13A中A-A線的剖面圖。
圖14A是圖13之后，圖9所示光掩模制造工藝過程中的平面圖。
圖14B是沿圖14A中A-A線的剖面圖。
圖15A是圖14之后，圖9所示光掩模制造工藝過程中的平面圖。
圖15B是沿圖15A中A-A線的剖面圖。
圖16A是圖15之后，圖9所示光掩模制造工藝過程中的平面圖。
圖16B是沿圖16A中A-A線的剖面圖。
圖17A是圖9所示光掩模重新制造工藝過程中的平面圖。
圖17B是沿圖17A中A-A線的剖面圖。
圖18A是圖17之后，圖9所示光掩模重新制造工藝過程中的平面圖。
圖18B是沿圖18A中A-A線的剖面圖。
圖19A是圖18之后，圖9所示光掩模重新制造工藝過程中的平面圖。
圖19B是沿圖19A中A-A線的剖面圖。
圖20A是平面圖，示出了圖1中的半導(dǎo)體集成電路器件制造工藝中所用的光掩模的例子。
圖20B是沿圖20A中A-A線的剖面圖。
圖21A是平面圖，示出了圖1中的半導(dǎo)體集成電路器件制造工藝中所用的光掩模的例子。
圖21B是沿圖21A中A-A線的剖面圖。
圖22A是平面圖，示出了圖1中的半導(dǎo)體集成電路器件制造工藝中所用的光掩模的例子。
圖22B是沿圖22A中A-A線的剖面圖。
圖23A是圖20所示光掩模制造工藝過程中的平面圖。
圖23B是沿圖23A中A-A線的剖面圖。
圖24A是圖23之后，圖20所示光掩模制造工藝過程中的平面圖。
圖24B是沿圖24A中A-A線的剖面圖。
圖25A是圖20所示光掩模重新制造工藝過程中的平面圖。
圖25B是沿圖25A中A-A線的剖面圖。
圖26A是圖25之后，圖25所示光掩模重新制造工藝過程中的平面圖。
圖26B是沿圖26A中A-A線的剖面圖。
圖27A是圖26之后，圖25所示光掩模重新制造工藝過程中的平面圖。
圖27B是沿圖27A中A-A線的剖面圖。
圖28A是平面圖，示出了圖1的半導(dǎo)體集成電路器件制造工藝中使用的光掩模的例子。
圖28B是沿圖28A中A-A線的剖面圖。
圖29A是平面圖，示出了圖1的半導(dǎo)體集成電路器件制造工藝中使用的光掩模的例子。
圖29B是沿圖29A中A-A線的剖面圖。
圖30A是平面圖，示出了圖1的半導(dǎo)體集成電路器件制造工藝中使用的光掩模的例子。
圖30B是沿圖30A中A-A線的剖面圖。
圖31A是平面圖，示出了圖1的半導(dǎo)體集成電路器件制造工藝中使用的光掩模例子的主要部分。
圖31B是平面圖，示出了用圖31A所示光掩模印制的圖形的主要部分。
圖31C是平面圖，示出了圖31A的光掩模在清除了光掩模的由含有有機(jī)光反應(yīng)樹脂膜的有機(jī)材料組成的不透明元件的狀態(tài)下的主要部分。
圖31D是平面圖，示出了半導(dǎo)體晶片的主要部分，顯示了待要用圖31C的光掩模印制到半導(dǎo)體晶片上的圖形。
圖32A是平面圖，示出了圖1的半導(dǎo)體集成電路器件制造工藝中使用的光掩模的例子。
圖32B是沿圖32A中A-A線的剖面圖。
圖33A是圖28所示光掩模制造工藝過程中的平面圖。
圖33B是沿圖33A中A-A線的剖面圖。
圖34A是圖33之后，圖28所示光掩模制造工藝過程中的平面圖。
圖34B是沿圖34A中A-A線的剖面圖。
圖35A是圖29所示光掩模制造工藝過程中的平面圖。
圖35B是沿圖35A中A-A線的剖面圖。
圖36A是圖30所示光掩模制造工藝過程中的平面圖。
圖36B是沿圖36A中A-A線的剖面圖。
圖37A是圖34之后的光掩模制造工藝過程中的平面圖。
圖37B是沿圖37A中A-A線的剖面圖。
圖38A是圖28所示光掩模重新制造工藝過程中的平面圖。
圖38B是沿圖38A中A-A線的剖面圖。
圖39A是圖38之后，圖28所示光掩模重新制造工藝過程中的平面圖。
圖39B是沿圖39A中A-A線的剖面圖。
圖40A是圖39之后，圖28所示光掩模重新制造工藝過程中的平面圖。
圖40B是沿圖40A中A-A線的剖面圖。
圖41是平面圖，示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施方案的半導(dǎo)體集成電路器件的例子的主要部分。
圖42是平面圖，示出了圖41的一個單元的主要部分。
圖43A是平面圖，示出了圖41的半導(dǎo)體集成電路器件的制造中使用的各種光掩模之一的主要部分。
圖43B是平面圖，示出了圖41的半導(dǎo)體集成電路器件的制造中使用的各種光掩模中的另一種的主要部分。
圖43C是平面圖，示出了圖41的半導(dǎo)體集成電路器件的制造中使用的各種光掩模中的另一種的主要部分。
圖43D是平面圖，示出了圖41的半導(dǎo)體集成電路器件的制造中使用的各種光掩模中的另一種的主要部分。
圖44是剖面圖，示出了圖41所示半導(dǎo)體集成電路器件制造工藝過程的主要部分。
圖45是剖面圖，示出了圖44之后，圖41所示半導(dǎo)體集成電路器件制造工藝過程的主要部分。
圖46是剖面圖，示出了圖45之后，圖41所示半導(dǎo)體集成電路器件制造工藝過程的主要部分。
圖47是剖面圖，示出了圖46之后，圖41所示半導(dǎo)體集成電路器件制造工藝過程的主要部分。
圖48是剖面圖，示出了圖47之后，圖41所示半導(dǎo)體集成電路器件制造工藝過程的主要部分。
圖49是剖面圖，示出了圖48之后，圖41所示半導(dǎo)體集成電路器件制造工藝過程的主要部分。
圖50是剖面圖，示出了圖49之后，圖41所示半導(dǎo)體集成電路器件制造工藝過程的主要部分。
圖51是剖面圖，示出了圖50之后，圖41所示半導(dǎo)體集成電路器件制造工藝過程的主要部分。
圖52是剖面圖，示出了圖51之后，圖41所示半導(dǎo)體集成電路器件制造工藝過程的主要部分。
圖53是剖面圖，示出了圖52之后，圖41所示半導(dǎo)體集成電路器件制造工藝過程的主要部分。
圖54A是構(gòu)成圖41的半導(dǎo)體集成電路器件的與非門電路的符號圖。
圖54B是圖54A的電路圖。
圖54C是平面圖，示出了圖54A的圖形布局。
圖55A是平面圖，示出了在圖54的與非門電路中印制孔狀圖形過程中所用的光掩模的主要部分。
圖55B是平面圖，示出了在圖54的與非門電路中印制線狀圖形過程中所用的光掩模的主要部分的例子。
圖56是剖面圖，示出了半導(dǎo)體集成電路器件制造工藝的主要部分，其中制作了圖54的與非門電路。
圖57是剖面圖，示出了圖56之后的半導(dǎo)體集成電路器件制造工藝的主要部分。
圖58是剖面圖，示出了圖57之后的半導(dǎo)體集成電路器件制造工藝的主要部分。
圖59是剖面圖，示出了圖58之后的半導(dǎo)體集成電路器件制造工藝的主要部分。
圖60是剖面圖，示出了圖59之后的半導(dǎo)體集成電路器件制造工藝的主要部分。
圖61A是構(gòu)成圖41的半導(dǎo)體集成電路器件的或非門電路的符號圖。
圖61B是圖61A的電路圖。
圖61C是平面圖，示出了圖61A的圖形布局。
圖62A是平面圖，示出了在印制圖61所示或非門電路的孔狀圖形過程中所用的光掩模的主要部分的例子。
圖62B是平面圖，示出了在印制圖61的或非門電路的線狀圖形過程中所用的光掩模的主要部分的例子。
圖63A是平面圖，示出了根據(jù)本發(fā)明另一實施方案的用作半導(dǎo)體集成電路器件的掩模ROM的存儲器區(qū)域的主要部分。
圖63B是圖63A中存儲器區(qū)域的電路圖。
圖63C是沿圖63A中A-A線的剖面圖。
圖64A是平面圖，示出了在圖63的掩模ROM的數(shù)據(jù)重寫過程中所用的光掩模的主要部分的例子。
圖64B是平面圖，示出了半導(dǎo)體晶片的主要部分，顯示了從圖64A的光掩模印制的用于數(shù)據(jù)重寫的圖形。
圖64C是剖面圖，示出了數(shù)據(jù)重寫步驟中的半導(dǎo)體晶片的主要部分。
圖65A是平面圖，示出了在圖63的掩模ROM的數(shù)據(jù)重寫過程中所用的光掩模的主要部分的另一個例子。
圖65B是平面圖，示出了半導(dǎo)體晶片的主要部分，顯示了從圖65A的光掩模印制的用于數(shù)據(jù)重寫的圖形。
圖65C是剖面圖，示出了數(shù)據(jù)重寫步驟中的半導(dǎo)體晶片的主要部分。
圖66A是平面圖，示出了在圖63的掩模ROM的數(shù)據(jù)重寫過程中所用的光掩模的主要部分的再一個例子。
圖66B是平面圖，示出了半導(dǎo)體晶片的主要部分，顯示了從圖66A的光掩模印制的用于數(shù)據(jù)重寫的圖形。
圖66C是剖面圖，示出了數(shù)據(jù)重寫步驟中的半導(dǎo)體晶片的主要部分。
圖67A是平面圖，示出了用另一種方法制造的掩模ROM的存儲器區(qū)域的主要部分，用作本發(fā)明另一實施方案的半導(dǎo)體集成電路器件。
圖67B是圖67A的存儲器區(qū)域的電路圖。
圖67C是沿圖67A中A-A線的剖面圖。
圖68A是平面圖，示出了在圖67的掩模ROM的數(shù)據(jù)重寫過程中所用的光掩模的主要部分的例子。
圖68B是平面圖，示出了用圖68A的光掩模進(jìn)行數(shù)據(jù)重寫之后的存儲器區(qū)域的主要部分。
圖68C是圖68C的存儲器區(qū)域的電路圖。
圖68D是沿圖68B中A-A線的剖面圖。
圖69A是平面圖，示出了在圖67的掩模ROM的數(shù)據(jù)重寫過程中所用的光掩模的主要部分的例子。
圖69B是平面圖，示出了用圖69A的光掩模進(jìn)行數(shù)據(jù)重寫之后的存儲器區(qū)域的主要部分。
圖69C是圖69C的存儲器區(qū)域的電路圖。
圖69D是沿圖69B中A-A線的剖面圖。
圖70A是平面圖，示出了在圖67的掩模ROM的數(shù)據(jù)重寫過程中所用的光掩模的主要部分的例子。
圖70B是平面圖，示出了用圖70A的光掩模進(jìn)行數(shù)據(jù)重寫之后的存儲器區(qū)域的主要部分。
圖70C是圖70C的存儲器區(qū)域的電路圖。
圖70D是沿圖70B中A-A線的剖面圖。
圖71A是平面圖，示出了用另一種方法制造的掩模ROM的存儲器區(qū)域的主要部分，用作本發(fā)明另一實施方案的半導(dǎo)體集成電路器件。
圖71B是圖71A的存儲器區(qū)域的電路圖。
圖71C是沿圖71A中A-A線的剖面圖。
圖72A是根據(jù)本發(fā)明另一實施方案的半導(dǎo)體集成電路器件的制造工藝過程中的半導(dǎo)體晶片的平面圖。
圖72B是根據(jù)本發(fā)明另一實施方案的半導(dǎo)體集成電路器件的制造工藝過程中的半導(dǎo)體晶片的平面圖。
圖72C是根據(jù)本發(fā)明另一實施方案的半導(dǎo)體集成電路器件的制造工藝過程中的半導(dǎo)體晶片的平面圖。
圖73是平面圖，示出了用圖72A-72C所示半導(dǎo)體集成電路器件制造方法得到的半導(dǎo)體芯片。
圖74是平面圖，示出了用圖72A-72C所示半導(dǎo)體集成電路器件制造方法得到的半導(dǎo)體芯片的改進(jìn)例。
圖75A是剖面圖，示出了圖72A所示半導(dǎo)體集成電路器件制造工藝過程中的半導(dǎo)體晶片的主要部分。
圖75B是剖面圖，示出了圖72B所示半導(dǎo)體集成電路器件制造工藝過程中的半導(dǎo)體晶片的主要部分。
圖75C是剖面圖，示出了圖72C所示半導(dǎo)體集成電路器件制造工藝過程中的半導(dǎo)體晶片的主要部分。
圖76A是剖面圖，示出了用圖72A-72C的半導(dǎo)體集成電路器件制造方法得到的半導(dǎo)體芯片被封裝的情況。
圖76B是剖面圖，示出了圖76A的被封裝的半導(dǎo)體芯片的改進(jìn)例。
圖77是流程圖，示出了根據(jù)本發(fā)明另一實施方案封裝多芯片模塊的工藝。
圖78A是根據(jù)圖77所示流程制造的多芯片模塊的平面圖。
圖78B是沿圖78A中A-A線的剖面圖。
具體實施例方式
在詳細(xì)描述本發(fā)明之前，先描述本說明書中所用的技術(shù)術(shù)語的意義如下。
1.掩模(光掩模)這是借助于在掩模襯底上形成用來遮光的圖形和/或用來改變光的相位的圖形而制成的掩模。它包括其圖形比實際尺寸圖形大幾倍的原版(reticle)。掩模的第一主表面意味著其上形成用來遮光的圖形和/或用來改變光的相位的圖形的圖形表面，而掩模的第二主表面意味著位于第一主表面另一側(cè)的表面。
2.常規(guī)掩模意味著掩模襯底上的一種普通掩模，其中掩模圖形由金屬不透明圖形和透明圖形組成。在本實施方案中，用來在通過掩模傳輸?shù)钠毓庵挟a(chǎn)生相位差的相移掩模，也包括在常規(guī)掩模中。用來在曝光中產(chǎn)生相位差的相移器，是借助于在掩模襯底中形成預(yù)定深度的溝槽和/或借助于在掩模襯底上提供預(yù)定厚度的透明膜或半透明膜而組成的。
3.抗蝕劑遮光掩模意味著一種在掩模襯底上具有由含有機(jī)光反應(yīng)樹脂膜的有機(jī)材料組成的不透明元件(不透明膜、不透明圖形、和不透明區(qū)域)的掩模。注意，此處所指的有機(jī)材料包括有機(jī)光反應(yīng)樹脂膜的單層膜、借助于將光吸收材料或光衰減材料加入到有機(jī)光反應(yīng)樹脂膜而組成的膜、有機(jī)光反應(yīng)樹脂膜和其它膜(例如抗反射層、光吸收樹脂膜、或光衰減樹脂膜)的疊層膜等等。
4.掩模的圖形表面(上述常規(guī)掩模和抗蝕劑遮光掩模)被分類成下列區(qū)域，亦即，其中安排待要印制的集成電路圖形的“集成電路圖形區(qū)域”，以及作為“集成電路圖形區(qū)域”外圍區(qū)域的“外圍區(qū)域”。
5.雖然沒有特別的限制，但在本說明書中，從其制造工藝的觀點出發(fā)，為了方便起見，抗蝕劑遮光掩模被分成下列3類，亦即，掩膜坯(以下稱為坯件)、金屬掩模、和抗蝕劑遮光掩模。各個坯件意味著一種早期掩模，換言之是在完成作為用來印制所需圖形的掩模之前的一種掩模。更具體地說，各個坯件指的是一種處于高度通用(萬能)階段的掩模，其中還要在上述集成電路圖形區(qū)域中形成圖形，但具有制造完整掩模所需的基本組成部分。金屬掩模是一種未完成的掩模，是處于在上述集成電路圖形區(qū)域中形成由金屬組成的圖形的階段中的一種掩模。上述金屬掩模與常規(guī)掩模之間的差別是掩模是否被完成為能夠在待要加工的襯底上印制所需圖形的掩模?？刮g劑遮光掩模意味著一種待要被用作掩模的完成了的掩模，是處于在上述集成電路圖形區(qū)中制作由抗蝕劑膜組成的圖形的階段中的一種掩模。用來在掩模上印制所需圖形的某些圖形，僅僅由抗蝕劑膜組成，而其它的圖形由金屬和抗蝕劑膜二者組成。用來將所需圖形印制到掩模上的某些圖形，都由抗蝕劑膜組成，而其它圖形由金屬和抗蝕劑膜組成。
6.晶片意味著單晶硅襯底(通常具有大致平坦而圓的形狀)、藍(lán)寶石襯底、玻璃襯底、其它介質(zhì)或半介質(zhì)襯底、半導(dǎo)體襯底等、或由它們組合而成的襯底，都被用于集成電路制造。此外，除非另外指出，本申請所指的半導(dǎo)體集成電路器件不局限于制作在諸如硅晶片、藍(lán)寶石襯底之類的半導(dǎo)體或介質(zhì)襯底上的，而且還包括制作在諸如玻璃的其它介質(zhì)襯底上的，例如TFT(薄膜晶體管)和STN(超扭曲向列式)液晶等。
7.器件表面意味著晶片的主表面，并意味著用光刻方法在其上制作對應(yīng)于多個芯片區(qū)的器件圖形的表面。
8.當(dāng)提到“不透明元件”、“不透明區(qū)域”、“不透明膜”、和“不透明圖形”時，意味著其光學(xué)性質(zhì)是輻照到這些區(qū)域上的曝光的滲透小于40％。通常采用的是能夠滲透百分之幾到小于30％的光。同時，當(dāng)提到透明的”、“透明膜”、“透明區(qū)域”、和“透明圖形”時，意味著其光學(xué)性質(zhì)是輻照到這些區(qū)域上的曝光的滲透為60％或以上。通常采用的是能夠滲透90％或以上的光。
9.被印制的圖形是一種用掩模印制到晶片上的圖形，更具體地說是利用抗蝕劑圖形并利用抗蝕劑圖形作為掩模而實際形成在晶片上的圖形。
10.抗蝕劑圖形是借助于用光刻技術(shù)對光反應(yīng)有機(jī)膜進(jìn)行圖形化而形成的薄膜圖形。注意，此圖形包括沒有對應(yīng)于相關(guān)部分的窗口的純抗蝕劑膜。
11.孔狀圖形意味著諸如接觸孔、通道孔之類的在晶片上具有等于或小于曝光波長的二維尺寸的微圖形。通常，掩模上的孔狀圖形具有正方形或接近正方形的矩形形狀或八角形形狀等。但在許多情況下，孔狀圖形在晶片上具有圓的形狀。
12.線狀圖形意味著用來在晶片上形成布線圖形等的條形圖形。
13.正常照明是不變形的照明，意味著具有比較均勻的光強(qiáng)分布的照明。
14.變形照明是中央部分照度減弱了的一種照明，包括斜射照明、環(huán)狀照明、諸如四極照明和五極照明之類的多極照明、或利用等效于上述照明的瞳孔濾波器的超分辨率技術(shù)。
15.掃描曝光是一種曝光方法，其中細(xì)小的窄縫狀曝光帶在晶片和掩模上沿相對于縫隙縱向的正交方向相對連續(xù)移動(掃描)(可以沿傾斜方向移動)，從而將掩模上的電路圖形印制到晶片上所需的位置上。
16.步進(jìn)和掃描曝光是一種組合利用上述掃描曝光和步進(jìn)曝光方法來執(zhí)行晶片上待要曝光的整個部分的曝光的曝光方法，代表上述掃描曝光的一種比較窄的概念。
17.步進(jìn)和重復(fù)曝光是一種曝光方法，其中的晶片相對于投影在掩模上的圖象被重復(fù)地步進(jìn)，掩模上的電路圖形從而被印制到晶片上所需的位置上。
在下述的各個實施方案中，為了方便起見，將在多個段落或?qū)嵤┓桨钢忻枋霰景l(fā)明。然而，除非另外指出，這些段落或?qū)嵤┓桨副舜藷o關(guān)，某一個作為另一個的改進(jìn)例、細(xì)節(jié)、補充解釋等，與另一個整體或部分有關(guān)。
而且，在下述各個實施方案中，當(dāng)提到元件數(shù)目(包括件數(shù)、數(shù)值數(shù)、量數(shù)、范圍數(shù)等)時，除非另外指出，或除了此數(shù)目明顯局限于具體數(shù)目的情況，此元件數(shù)目原則上不局限于具體的數(shù)目。此數(shù)目也可以大于或小于具體數(shù)目。
而且，在下述各個實施方案中，不言自明的是，除非另外指出，或除了此組成部分明顯重要的情況，這些組成部分(包括組成步驟等)原則上不總是重要的。
同樣，在下述各個實施方案中，當(dāng)提到組成部分等的形狀或其位置關(guān)系等時，除非另外指出，或除了能夠認(rèn)為明顯地被排除的情況，基本上接近的和相似的形狀等原則上被包括在其中。這一條件也適用于上述的數(shù)值和范圍。
而且，在所有描述各個實施方案的附圖中，用相同的參考號來表示具有相同功能的各個組成部分，并略去其重復(fù)的描述。
而且，在各個實施方案所用的附圖中，不透明元件(不透明膜、不透明圖形、不透明區(qū)域等)被畫上陰影線，以便即使在平面圖中也容易看到附圖。
而且，在各個實施方案中，用作場效應(yīng)晶體管典型例子的MISFET(金屬絕緣體半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)被縮寫為MIS，p溝道MISFET被縮寫為pMIS，n溝道MISFET被縮寫為nMIS。
以下根據(jù)附圖來詳細(xì)描述本發(fā)明的各個實施方案。
(第一實施方案)首先，用圖1來描述根據(jù)本發(fā)明一個實施方案的半導(dǎo)體集成電路器件的制造方法。步驟101是圖形印制步驟，其中形成在掩模上的圖形被印制到晶片上，而在步驟102中執(zhí)行諸如腐蝕、離子摻雜、淀積之類的各種工藝。在常規(guī)半導(dǎo)體集成電路器件中，圖形印制(曝光)和各種工藝被重復(fù)執(zhí)行，直至在步驟103中確定所有的步驟都被完成為止。
在此實施方案中，在圖形印制步驟101中，在抗蝕劑膜涂敷在晶片主表面上(步驟101a)之后，選擇采用上述常規(guī)掩模(第一光掩模)或是上述抗蝕劑遮光掩模(第二光掩模)(步驟101b)。在這種情況下，例如當(dāng)每個掩模待要曝光的晶片的數(shù)目(曝光數(shù)目)小于預(yù)定數(shù)值時，根據(jù)下述方法分別制備抗蝕劑遮光掩模，并選擇這樣制備的掩模。曝光操作人員輸入上述預(yù)定數(shù)值(預(yù)先確定的數(shù)值)。但選擇掩模的方法不局限于此。例如，能夠根據(jù)晶片曾經(jīng)被使用的累計次數(shù)來決定掩模，或能夠根據(jù)文件等規(guī)定的方法來決定。隨后，在常規(guī)掩?；蚩刮g劑遮光掩模被置于曝光裝置上(步驟101c或步驟101d)之后，將晶片裝載到曝光裝置上(步驟101e)，然后將掩模上的圖形印制到晶片上的抗蝕劑膜上(步驟101f)。在卸下晶片(步驟101g)之后，確定印制是否完成了(步驟101h)。當(dāng)印制尚未完成時，再次執(zhí)行步驟101e-101g。同時，當(dāng)印制被完成了時，對晶片進(jìn)行熱處理、顯影等，從而在晶片上形成抗蝕劑圖形(步驟101i)。
如上所述，借助于根據(jù)曝光條件而選擇性地使用常規(guī)掩模和抗蝕劑遮光掩模，就有可能使用適合于曝光條件的掩模。
例如，當(dāng)每個掩模的曝光工藝數(shù)目少時，使用抗蝕劑遮光掩模，由于其制造工藝簡單而使得有可能獲得成本的降低。同時，由于不出現(xiàn)腐蝕而有精確特性，故能夠在短時間內(nèi)獲得圖形精度高的掩模。因此，不會增加制造成本。此外，有可能適應(yīng)各種各樣產(chǎn)品的生產(chǎn)。于是，就成本而言，當(dāng)抗蝕劑遮光掩模用于小批量生產(chǎn)中時，是有優(yōu)點的。
同時，在各種半導(dǎo)體集成電路器件的制造中，在半導(dǎo)體襯底(晶片)上要執(zhí)行大量淀積或腐蝕步驟，以及這些步驟必須的印制圖形的大量光刻步驟。要求制造數(shù)目對應(yīng)于光刻步驟數(shù)目的掩模。在這種情況下，例如相同的工藝被執(zhí)行，直至制造晶體管結(jié)構(gòu)。然而，存在著許多情況是隨后晶片在布線等工藝中被分成各種類型，然后制造各種產(chǎn)品。更具體地說，由于用來制造公共結(jié)構(gòu)的每個掩模的曝光工藝數(shù)目非常大，故對其使用常規(guī)掩模。然而，用來形成各種不同圖形的每個掩模的曝光工藝數(shù)目比用來制造公共結(jié)構(gòu)的小。因此，在這種圖形的曝光步驟中使用抗蝕劑遮光掩模。這樣就能夠獲得半導(dǎo)體集成電路器件產(chǎn)率的改善。還能夠縮短開發(fā)周期和制造半導(dǎo)體集成電路器件所需的時間。而且，能夠降低半導(dǎo)體集成電路器件的成本。
例如，其中所用的曝光裝置是一種標(biāo)準(zhǔn)的投影縮小曝光裝置。圖2示出了其例子。曝光裝置1配備有用來引導(dǎo)光源發(fā)射的光L的光路1a、漫射器1b、光闌1c、照明光學(xué)系統(tǒng)(會聚透鏡)1d、掩模平臺1e、投影光學(xué)系統(tǒng)1f、晶片平臺1g等。掩模M和晶片2W被分別置于掩模平臺1e和晶片平臺1g上，而掩模M上的掩模圖形被印制到晶片2W上。例如i射線(波長為365nm)、KrF準(zhǔn)分子激光器(波長為248nm)、ArF準(zhǔn)分子激光器(波長為193nm)、F2激光器(波長為157nm)等，被用作光源。例如，上述的任何一種步進(jìn)和重復(fù)曝光以及步進(jìn)和掃描曝光，可以被用作曝光方法。在掩模M的表面上可以形成膠片。根據(jù)待要印制的所需圖形的類型，適當(dāng)?shù)馗鼡Q掩模平臺1e上的掩模。掩模平臺1e的位置由驅(qū)動系統(tǒng)1h控制。而且，晶片平臺1g的位置由驅(qū)動系統(tǒng)1i控制。響應(yīng)于來自主控制單元1j的控制命令而控制驅(qū)動系統(tǒng)1h和1i。借助于用激光干涉計1k探測固定到晶片平臺1g的平面鏡的位置，來得到晶片2W的位置。這樣得到的位置數(shù)據(jù)被傳送到主控制系統(tǒng)1j。主控制系統(tǒng)1j根據(jù)被傳送的數(shù)據(jù)來控制驅(qū)動系統(tǒng)1i。主控制系統(tǒng)1j還被電連接到網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)1m，使得有可能對曝光裝置1的狀態(tài)進(jìn)行遠(yuǎn)距離監(jiān)視。
接著，描述其中使用的掩模M。此實施方案使用的掩模M是一種原版，用來將例如尺寸為實際尺寸1-10倍的原始集成電路圖形經(jīng)由縮小投影光學(xué)系統(tǒng)印制到晶片上。此處還舉例說明了將線狀圖形印制到晶片上時所用的掩模。然而，本發(fā)明的技術(shù)思路不局限于此，而是可應(yīng)用于各種各樣的情況。例如，此掩?？蓱?yīng)用于印制孔狀圖形等的情況。注意，此處所述的掩模僅僅是一個例子，本發(fā)明不局限于使用下述的掩模。
圖3-7示出了上述常規(guī)掩模的例子。注意，圖3B、4B、5B、6B和7B分別是沿圖3A、4A、5A、6A和7A中A-A線的剖面圖。
掩模MN1(M)-MN3(M)、MN4a(M)、MN4b(M)由例如厚度約為6mm的透明熔融氧化硅玻璃襯底組成，并制作成二維正方形形狀。當(dāng)采用掩模MN1、MN2、MN4a、或MN4b時，正性抗蝕劑膜被用于晶片上，而當(dāng)采用掩模MN3時，負(fù)性抗蝕劑膜被用于晶片上。
圖3所示的掩模MN1舉例說明了在半導(dǎo)體芯片外圍形成不透明區(qū)域的掩模。具有二維矩形形狀的透明區(qū)域4a，被形成在掩模MN1的掩模襯底3的主表面(圖形形成表面)中央處的集成電路圖形區(qū)域中，而掩模襯底3的部分主表面被暴露。由金屬組成的不透明圖形5a被安排在這一透明區(qū)域4a中。不透明圖形5a以線狀圖形(集成電路圖形)的形式被印制到晶片上。而且，位于集成電路外面的上述外圍區(qū)域被金屬組成的不透明圖形5b(金屬膜)覆蓋。不透明圖形5a和5b在同一個步驟中被圖形化，并由鉻組成或借助于在鉻上淀積氧化鉻而組成。然而，金屬不透明圖形的材料不局限于此，可以對其采用各種各樣的材料。稍后將描述這種金屬材料。
圖4所示的掩模MN2舉例說明了形成半導(dǎo)體芯片外圍輪廓中的不透明區(qū)域的掩模。掩模MN2的集成電路圖形區(qū)域與掩模MN1的相同。因此，其描述從略。掩模MN2的掩模襯底3的主表面上的集成電路圖形區(qū)域，被金屬組成的條形不透明圖形5c環(huán)繞。不透明圖形5c的材料與上述不透明圖形5a和5b的相同。此外，在掩模MN2的大部分外圍區(qū)域上，清除不透明膜，以形成透明區(qū)域4b。
圖5所示的掩模MN3舉例說明了圖形與上述掩模MN1和MN2相反的掩模。掩模MN3的掩模襯底3的大部分主表面被金屬組成的不透明膜5d覆蓋。不透明膜5d的材料與上述不透明圖形5b和5c的相同。而且，在掩模MN3的集成電路圖形區(qū)域中，清除部分不透明膜5d，以形成透明圖形4c。此透明圖形4c以線狀圖形形式被印制到晶片上。注意，圖5所示的掩模MN3的外圍區(qū)域可以以相同于圖4所示的方式被形成。
圖6所示的掩模MN4a和圖7所示的掩模MN4b舉例說明了用于所謂重疊曝光中的掩模，其中借助于用彼此重疊的多個掩模進(jìn)行曝光，來形成晶片上的一個圖形或一組圖形。
例如，在圖6所示的掩模MN4a的集成電路圖形區(qū)域中，形成了二維反L形狀的透明區(qū)域4d。在透明區(qū)域4d中，安排由金屬組成的不透明圖形5a。透明區(qū)域4d的大部分外圍區(qū)域被金屬組成的不透明圖形5b覆蓋。掩模MN4a上的部分集成電路圖形區(qū)域也被金屬組成的不透明圖形5b覆蓋。掩模MN4a被用作印制電路圖形的掩模，它由例如半導(dǎo)體集成電路器件中對其基本上未進(jìn)行改進(jìn)和改變的一組固定的圖形構(gòu)成。
同時，例如在圖7所示的掩模MN4b的集成電路圖形區(qū)域中，形成了具有二維正方形形狀并具有比較小的面積的透明區(qū)域4e。這一透明區(qū)域4e被形成在對應(yīng)于掩模MN4a的集成電路圖形區(qū)域中被不透明圖形5b覆蓋的部分區(qū)域的區(qū)域中。由金屬組成的不透明圖形5a被排列在透明區(qū)域4e中。透明區(qū)域4e周圍的大部分，被金屬組成的不透明圖形5b覆蓋。掩模MN4b被用作印制電路圖形的掩模，例如在半導(dǎo)體集成電路器件中由對其基本上未進(jìn)行改進(jìn)和改變的一組固定的圖形構(gòu)成。更具體地說，在對圖形進(jìn)行改進(jìn)和改變的情況下，可以僅僅替換掩模MN4b。因此，有可能縮短掩模的制造時間。而且，能夠降低掩模制造的材料成本、工藝成本、和燃料成本。關(guān)于曝光工藝，各個掩模MN4a和MN4b被用來執(zhí)行曝光工藝。然后，在掩模MN4a和MN4b二者的曝光工藝之后，對晶片上的抗蝕劑膜執(zhí)行顯影之類的工藝，從而形成抗蝕劑圖形。
圖8A-8D示出了上述常規(guī)掩模制造工藝的例子。首先，在掩模襯底3上制作由例如鉻之類組成的不透明膜5，并在其上涂敷對電子束有反應(yīng)的抗蝕劑膜6(圖8A)。注意，不透明膜5不局限于由鉻組成的，而是可以對其進(jìn)行各種改變。例如，可以使用諸如鎢(W)、鉬(Mo)、鉭(Ta)、鈦(Ti)之類的難熔金屬；諸如氮化鎢(WN)之類的難熔金屬氮化物；諸如硅化鎢(WSix)、硅化鉬(MoSix)之類的難熔金屬硅化物(化合物)；或由它們組成的疊層膜。在稍后描述的抗蝕劑遮光掩模的情況下，在某些情況下，在清除由抗蝕劑膜組成的不透明圖形之后，掩模襯底被清洗并再次被使用。因此，最好采用抗剝離性高且抗磨損性高的材料來形成金屬不透明圖形。鎢之類的難熔金屬由于具有高的抗氧化性、高的抗磨損性以及高的抗剝離性而成為金屬不透明圖形的優(yōu)選材料。接著，具有預(yù)定圖形數(shù)據(jù)的電子束EB被輻照，以執(zhí)行顯影，從而形成抗蝕劑圖形6a(圖8B)。隨后，抗蝕劑圖形6a被用作腐蝕掩模，以腐蝕不透明膜5，并形成不透明圖形5a和5b(圖8C)。最后，清除對電子束有反應(yīng)的留下的抗蝕劑圖形6a，從而完成了常規(guī)掩模M的制造(圖8D)。上述的常規(guī)掩模由于具有高的耐用性和高的可靠性而適合于大規(guī)模生產(chǎn)，并能夠被用于大量曝光中。
接著，圖9-11分別示出了抗蝕劑遮光掩模的例子。注意，圖9B、10B和11B分別是沿圖9A、10A和11A中的A-A線的剖面圖。
圖9中的掩模MR1(M)舉例說明了形成半導(dǎo)體芯片外圍中的不透明區(qū)域的掩模。具有二維矩形形狀的透明區(qū)域4a被形成在掩模MR1的掩模襯底3的主表面中央處的集成電路圖形區(qū)域中，而掩模襯底3的部分主表面被暴露。諸如由含有機(jī)光反應(yīng)樹脂膜的有機(jī)材料組成的抗蝕劑膜之類的不透明圖形7a，被安排在這一透明區(qū)域4a中。透明圖形7a以線狀圖形的形式被印制到晶片上。由于透明圖形7a如上所述由抗蝕劑膜組成，故如稍后所述，有可能比較容易地清除不透明圖形7a。而且，能夠容易地在短時間內(nèi)形成新的不透明圖形7a。形成不透明圖形7a的抗蝕劑膜具有吸收諸如KrF準(zhǔn)分子激光器、ArF準(zhǔn)分子激光器、F2激光器之類的曝光的特性，并具有幾乎與金屬組成的不透明圖形相同的遮光功能。
如圖9C所示，可以由抗蝕劑膜的單層膜構(gòu)成不透明圖形7a，也可以借助于將光吸收材料和光衰減材料加入到單層而形成不透明圖形7a。而且，如圖7D所示，可以借助于將光反應(yīng)有機(jī)膜7a2層疊到光吸收有機(jī)膜7a1上，或借助于將抗反射層層疊到光反應(yīng)有機(jī)膜上，來構(gòu)成不透明圖形7a。如上所述的疊層結(jié)構(gòu)使得有可能獲得對諸如i射線、KrF準(zhǔn)分子激光器之類的波長為200nm或更長的曝光的足夠的光致還原性質(zhì)。而且，在不透明圖形7a由抗蝕劑膜的單層膜構(gòu)成的情況下，借助于將光吸收材料加入到抗蝕劑膜，能夠獲得對波長為200nm或更長的曝光的足夠的光致還原性質(zhì)。稍后將描述抗蝕劑膜的材料。與圖3A和3B所示的掩模MN1相似，位于集成電路圖形區(qū)域外圍的大部分外圍區(qū)域，被金屬組成的不透明圖形5b(金屬膜)覆蓋。注意，在日本專利申請No.11-185221(1999年6月30日提出)中，公開了利用抗蝕劑膜形成不透明圖形的技術(shù)。
圖10A和10B所示的掩模MR2(M)舉例說明了形成半導(dǎo)體芯片外圍輪廓中的不透明區(qū)域的掩模。除了由抗蝕劑膜組成的不透明圖形7a被排列在集成電路圖形區(qū)域4a中之外，掩模MR2與圖4A和4B所示的常規(guī)掩模MN2是相同的。
圖11A和11B所示的掩模MR3(M)舉例說明了圖形與掩模MR1和MR2相反的掩模。掩模MR3的掩模襯底3的主表面上的集成電路圖形區(qū)域，被不透明膜7b覆蓋。不透明膜7b的材料與上述不透明膜7a的相同。而且，在掩模MR3的集成電路圖形區(qū)域中，部分不透明膜7b被清除，以形成透明圖形4c。透明圖形4c以線狀圖形形式被印制到晶片上。注意，也有可能以相同于圖10A和10B的方式來形成圖11A和11B所示的掩模MR3的外圍區(qū)域。
下面利用圖12-16來描述上述抗蝕劑遮光掩模的制造工藝的例子。注意，圖12B、13B、14B、15B和16B分別是沿圖12A、13A、14A、15A和16A中的A-A線的剖面圖。作為例子，還要描述圖9A-9D所示的掩模MR1的制造方法。
首先，在掩模襯底3上淀積金屬組成的上述不透明膜5之后(圖12A和12B)，在其上涂敷對電子束有反應(yīng)的抗蝕劑膜6(圖13A和13B)。隨后，輻照具有預(yù)定圖形數(shù)據(jù)的電子束等，以執(zhí)行顯影，從而形成抗蝕劑圖形6b(圖14A和14B)。隨后，抗蝕劑圖形6b被用作腐蝕掩模來腐蝕不透明膜5，并形成不透明圖形5b。然后清除抗蝕劑圖形6b(圖15A和15B)。圖15A和15B各對應(yīng)于這種掩模的上述坯件。這些坯件可以儲藏起來。然后，在其上形成有不透明圖形5b的掩模襯底3(對應(yīng)于坯件)的主表面上，涂敷厚度約為150nm的由含有對電子束有反應(yīng)的光反應(yīng)樹脂膜的有機(jī)材料組成的抗蝕劑膜7(圖16A和16B)。然后，借助于執(zhí)行掩模圖形寫入和顯影，形成圖9A-9D所示的由抗蝕劑膜組成的不透明圖形7a，從而完成掩模MR1的制造。
主要由例如聚(α-甲基苯乙烯-共-α-氯丙烯酸)、酚醛清漆樹脂和醌二嗪農(nóng)、酚醛清漆樹脂和聚(2-甲基戊烯-共-砜)、氯甲基化的聚苯乙烯等組成的襯底，被用作抗蝕劑膜7。也可以使用借助于將生酸劑混合到諸如聚乙烯酚醛樹脂之類的酚醛樹脂中，或?qū)⑸釀┗旌系椒尤┣迤針渲卸M成的所謂化學(xué)放大抗蝕劑。此處采用的用作抗蝕劑膜7的材料的物質(zhì)，被要求對投影曝光裝置的光源具有遮光性質(zhì)以及對掩模制造工藝中的圖形寫入裝置的光源具有光敏性，亦即對電子束或波長為230nm或以上的光的光敏性。因此，不透明抗蝕劑膜7的材料不局限于上述的物質(zhì)，而是其中可以作各種改變。而且，薄膜厚度也不局限于150nm，而是在滿足上述條件下可以使用任何膜厚度。
在聚酚醛樹脂或酚醛清漆樹脂被制作成膜厚約達(dá)100nm的情況下，由于對波長例如約為150-230nm的光的光透射幾乎為0，故可以理解這種樹脂對例如波長為193nm的ArF準(zhǔn)分子激光器、波長為157nm的F2激光器等具有足夠的掩蔽作用。雖然波長為200nm或更短的真空紫外光被用作目標(biāo)，但其中使用的光不局限于此。若需要波長為365nm的i射線、波長為248nm的KrF準(zhǔn)分子激光器等的掩模材料，則最好采取下列措施，亦即使用其它材料；將光吸收材料遮光材料、或光衰減材料加入到抗蝕劑膜；或者形成光吸收有機(jī)膜與有機(jī)光反應(yīng)樹脂膜的疊層膜或形成有機(jī)光反應(yīng)樹脂膜與抗反射層的疊層膜作為抗蝕劑膜。此外，也可以增加熱處理或預(yù)先輻照強(qiáng)的紫外線，以便改善抗曝光輻照的性能，亦即，在形成抗蝕劑膜組成的不透明圖形7a和不透明圖形7b之后，執(zhí)行所謂抗蝕劑膜的硬化工藝。
接著，根據(jù)圖17-19來描述上述掩模中的掩模圖形的修正和改變的例子。注意，圖17B、18B和19B分別是沿圖17A、18A和19A中A-A線的剖面圖。作為例子，還要描述修正和改變圖9所示掩模MR1的掩模圖形的方法。
首先，利用n-甲基-2-吡咯烷酮有機(jī)溶劑將抗蝕劑膜組成的不透明圖形7a從掩模MR1剝離(圖17A和17B)。除此之外，可以用熱胺有機(jī)溶劑或丙酮來剝離抗蝕劑膜組成的不透明圖形。也有可能利用氫氧化四甲基銨(TMAH)溶液、或臭氧硫酸或過氧化氫溶液與濃硫酸的混合溶液來清除。在使用TMAH溶液的情況下，由于能夠剝離抗蝕劑膜組成的不透明圖形而不損傷金屬(不透明圖形5b等)，故其濃度最好設(shè)定為大約5％。
而且，作為清除抗蝕劑膜組成的不透明圖形的另一種方法，還有氧等離子體燒蝕方法。這一氧等離子體燒蝕方法已經(jīng)表現(xiàn)出最高的剝離性能。在對抗蝕劑膜組成的不透明圖形已經(jīng)執(zhí)行過硬化工藝的情況下，這一方法特別有效。這是由于經(jīng)受了硬化工藝的抗蝕劑膜被硬化了，故在某些情況下利用化學(xué)清除方法難以恰當(dāng)?shù)厍宄@種膜。
而且，可以借助于剝離而機(jī)械地清除抗蝕劑膜組成的不透明圖形。更具體地說，在粘合帶被貼在掩模MR1的抗蝕劑膜組成的不透明圖形的圖形形成表面上之后，被粘貼的粘合帶被剝離，從而一起清除抗蝕劑膜組成的不透明圖形。在這種情況下，由于不必產(chǎn)生真空狀態(tài)，故能夠在短時間內(nèi)比較容易地剝離抗蝕劑膜組成的不透明圖形。
在抗蝕劑膜組成的不透明圖形的清除步驟之后，執(zhí)行清洗步驟以便清除掩模MR1表面上的外來物體50。利用這種做法，就得到了圖15所示的坯件狀態(tài)。此處的清洗工藝?yán)美绯粞趿蛩崆逑垂に嚺c刷洗工藝的組合來執(zhí)行。然而，若在清除外來物體方面顯示出高的性能且不損傷金屬組成的不透明圖形，則清洗工藝不局限于此，而是其中可以做各種修正和改變。
隨后，以相同于在抗蝕劑遮光掩模制造工藝中所述的方式，在掩模襯底3上涂敷抗蝕劑膜7(圖18A和18B)，并借助于執(zhí)行掩模圖形寫入和顯影而形成抗蝕劑膜組成的不透明圖形7a，從而完成掩模MR1的制造(圖19A和19B)。在此例子中，舉例說明了形狀與安排不同于圖9A-9D所示不透明圖形7a的不透明圖形7a。當(dāng)然，也可以形成與圖9A和9D所示不透明圖形7a相同的圖形。
使用上述抗蝕劑掩模，使得有可能避免在將掩模安裝到諸如掩模檢查裝置、曝光裝置之類的各種裝置中時由于金屬組成的不透明元件被形成在掩模的外圍區(qū)域或其掩模襯底3被暴露而引起的問題。更具體地說，若在掩模被安裝到各種裝置中時，這種裝置的安裝部分觸及到掩模上的抗蝕劑膜組成的不透明元件，則抗蝕劑膜的磨損和剝離有時引起外來物體和圖形缺陷。然而，上述抗蝕劑遮光掩模由于各種裝置的安裝部分觸及金屬組成的不透明元件或掩模襯底，故能夠避免這些問題。而且，由于用來印制集成電路圖形的不透明元件由抗蝕劑膜形成而不用金屬，故能夠在短時間內(nèi)比常規(guī)掩模更容易地進(jìn)行不透明元件的剝離和再生，掩模襯底的可靠性從而得到確保。而且，有可能從形成金屬組成的不透明元件之后的階段，執(zhí)行掩模的再生。因此，能夠降低工藝成本、材料成本、以及燃料成本。結(jié)果，能夠獲得掩模成本的明顯降低。于是，這種抗蝕劑遮光掩模被適當(dāng)?shù)赜糜谘谀D形頻繁修正和改變的情況或公用掩模的使用頻率低的情況，更具體地說是在半導(dǎo)體集成電路器件的開發(fā)階段或在少量各種半導(dǎo)體集成電路器件等的制造步驟中。
接著，圖20-22示出了抗蝕劑遮光掩模的另一個例子。在各個情況下，舉例說明了掩模襯底上的所有不透明圖形都由抗蝕劑膜等組成的掩模。注意，圖20B、21B和22B分別是沿圖20A、21A和22A中A-A線的剖面圖。
在圖20A和20B所示的掩模MR4(M)中，位于圖9A-9D所示的掩模MR1外圍上的不透明圖形5b，被形成為由抗蝕劑膜等組成的結(jié)構(gòu)與不透明圖形7a相同的不透明圖形7c。不透明圖形7c在與不透明圖形7a相同的步驟中形成，并由與不透明圖形7a相同的材料組成。機(jī)械地觸及到曝光裝置或掩模檢查裝置的安裝部分的不透明圖形7c部分被清除，并從中暴露掩模襯底3。因此，有可能抑制或防止在掩模MR4被安裝到曝光裝置或掩模檢查裝置等中時出現(xiàn)外來物體。
在圖21A和21B所示的掩模MR5(M)中，圖10所示的掩模MR2的不透明圖形5c，被形成為抗蝕劑膜等組成的結(jié)構(gòu)與不透明圖形7a相同的不透明圖形7d。不透明圖形7d在與不透明圖形7a相同的步驟中形成，并由與不透明圖形7a相同的材料組成。
在圖22A和22B的掩模MR6(M)中，圖5A和5B所示的常規(guī)掩模MR3的不透明圖形5d，被形成為抗蝕劑膜等組成的結(jié)構(gòu)與不透明圖形7a相同的不透明圖形7e。機(jī)械地觸及到曝光裝置或掩模檢查裝置的安裝部分的不透明圖形7e部分被清除，并從中暴露掩模襯底3。因此，有可能抑制或防止在掩模MR6被安裝到曝光裝置或掩模檢查裝置等中時出現(xiàn)外來物體。
下面根據(jù)圖23-27來描述上述抗蝕劑遮光掩模的制造步驟以及修正/改變步驟的例子。注意，圖23B、24B、25B、26B和27B分別是沿圖23A、24A、25A、26A和27A中A-A線的剖面圖。作為例子，還要描述圖20A和20B所示掩模MR4的制造方法以及修正/改變方法。
首先，掩模襯底3被制備成一種坯件(圖23A和23B)，并在其上涂敷由用來形成不透明元件的光反應(yīng)有機(jī)樹脂膜組成的抗蝕劑膜7(圖24A和24B)。接著，借助于執(zhí)行掩模寫入和顯影，形成圖20A和20B所示的抗蝕劑膜組成的不透明圖形7a和7c，從而完成了掩模MR4的制造。最好還將光吸收材料、遮光材料、或光衰減材料加入到抗蝕劑膜組成的不透明圖形7a和7c。此外，最好形成光吸收有機(jī)膜與有機(jī)光反應(yīng)樹脂膜的疊層膜，并用作抗蝕劑膜，或形成有機(jī)光反應(yīng)樹脂膜與抗反射層的疊層膜，并用作抗蝕劑膜。而且，最好在形成抗蝕劑膜組成的不透明圖形7a和7c之后執(zhí)行硬化工藝。
隨后，以如下方式執(zhí)行掩模MR4的掩模圖形的修正和改變工藝。亦即，首先利用例如如上所述的有機(jī)溶劑、氧等離子體燒蝕、或剝離方法清除上述的不透明圖形7a和7c(圖25A和25B)。接著，相似于前述清洗掩模襯底3，從而清除掩模襯底3表面上的外來物體50，使掩模襯底3變成圖23A和23B所示的坯件狀態(tài)(圖26A和26B)。然后，相似于抗蝕劑遮光掩模的制造工藝，抗蝕劑膜7被涂敷在掩模襯底3上，并對其執(zhí)行掩模圖形寫入和顯影，從而形成由抗蝕劑膜組成的不透明圖形7a和7c，這樣就完成了掩模MR4的制造(圖27A和27B)。在這種情況下，已經(jīng)描述了形成形狀和安排不同于圖20A和20B所示的不透明圖形7a的不透明圖形7a的例子。當(dāng)然，也可以形成與圖20A和20B所示不透明圖形7a相同的圖形。
在上述抗蝕劑遮光掩模的情況下，由于其中不使用金屬，故能夠在短時間內(nèi)比常規(guī)掩模更容易地執(zhí)行不透明元件的修正和改變，并確保掩模襯底的可靠性。而且，由于能夠降低工藝成本、材料成本和燃料成本，故能夠獲得掩模成本的明顯降低。因此，這種抗蝕劑遮光掩模也適用于掩模圖形頻繁修正和改變的情況或公用掩模使用頻率低的情況，換言之，適用于半導(dǎo)體集成電路器件的開發(fā)階段、各種半導(dǎo)體集成電路器件的少量制造工藝等。
而且，圖28-32示出了上述抗蝕劑遮光掩模的另一個例子。在此情況下，舉例說明了一種掩模，其中用來將集成電路圖形印制到掩模襯底上的圖形具有由金屬組成的不透明圖形和由抗蝕劑膜組成的不透明圖形二者。注意，圖28B、29B、30B和32B分別是沿圖28A、29A、30A和32A中A-A線的剖面圖。
在圖28A和28B所示的掩模MR7(M)中，位于上述圖3A和3R所示的常規(guī)掩模MN1的部分集成電路圖形電路區(qū)中的一組不透明圖形5a，被形成為一組由抗蝕劑膜組成的不透明圖形7a。
在圖29A和29B所示的掩模MR8(M)中，位于上述圖4A和4B所示的常規(guī)掩模MN1的部分集成電路圖形電路區(qū)中的一組不透明圖形5a，被形成為一組由抗蝕劑膜組成的不透明圖形7a。
在圖30A和30B所示的掩模MR9(M)中，具有二維正方形形狀且面積比較小的透明區(qū)域4f，被形成為圖5A和5B所示常規(guī)掩模MNI的集成電路圖形電路區(qū)中部分不透明膜5d中的窗口，且透明區(qū)域4f被結(jié)構(gòu)與不透明圖形7a相同的抗蝕劑膜組成的不透明膜7f覆蓋。而且部分不透明膜7f被清除，以形成用來印制集成電路圖形的透明圖形4c。
圖31A中的掩模MR10(M)舉例說明了一種掩模，其中結(jié)構(gòu)與不透明圖形7a相同的由抗蝕劑膜等組成的不透明圖形7g僅僅被安排在一部分中。在此情況下，不透明圖形7g被安排成來連接金屬組成的不透明圖形5a，且安排成彼此分隔開。圖31B示出了待要借助于使用圖31A所示的掩模MR10的曝光處理而印制到晶片上的圖形8a。圖31C示出了金屬掩模的狀態(tài)，其上圖31A所示的由抗蝕劑膜等組成的不透明圖形7g被清除。而且，圖31D示意地示出了借助于將圖31C所示的金屬掩模的圖形印制到晶片上而得到的圖形8b。
圖32A和32B中的掩模MR11舉例說明了一種用于上述重疊曝光的掩模。在掩模MR11中，圖7A和7B所示的掩模MN4b的透明區(qū)域4e中的金屬組成的一組不透明圖形5a，被形成為一組由抗蝕劑膜等組成的不透明圖形7a。在此情況下，能夠在短時間內(nèi)比圖7A和7B所示的掩模MN4b的情況更容易地進(jìn)行不透明圖形7a的修正和改變。而且，能夠進(jìn)一步降低工藝成本、材料成本和燃料成本。于是，能夠獲得掩模成本的明顯降低。其它的掩模與圖6A和6B所示的掩模MN4a相同，其描述從略。掩模MN4a和MR11的重疊曝光以及掩模MN4a和MR11的抗蝕劑圖形的形成方法，與掩模MN4a和MN4b的相同。
下面根據(jù)圖33-40來描述上述抗蝕劑遮光掩模的制造步驟以及修正/改變步驟的例子。注意，圖33B、34B、35B、36B、37B、38B、39B和40B分別是沿圖33A、34A、35A、36A、37A、38A、39A和40A中A-A線的剖面圖。在此情況下，作為例子，還要主要描述圖28A和28B所示的掩模MR7的制造方法和修正/改變方法。
首先，在上述由金屬組成的不透明膜5被淀積在掩模襯底3上之后，在其上涂敷對電子束有反應(yīng)的抗蝕劑膜，并將具有預(yù)定圖形數(shù)據(jù)的電子束輻照其上，以進(jìn)行顯影，從而形成抗蝕劑圖形6c(圖33A和33B)。接著，抗蝕劑圖形6c被用作腐蝕掩模，以便腐蝕不透明膜5，從而形成不透明圖形5a和5b。然后清除抗蝕劑圖形6c(圖34A和34B)。在此情況下，在掩模襯底3上還形成用來印制集成電路圖形的不透明圖形5a。圖35和36分別示出了此步驟之后的掩模MR8和MR9的狀態(tài)。然后，與前述相似，抗蝕劑膜7被涂敷到其上形成有不透明圖形5a和5b的掩模襯底3的主表面上(圖37A和37B)。然后，借助于執(zhí)行掩模圖形寫入和顯影，形成圖28A和28B所示的抗蝕劑膜組成的不透明圖形7a，從而完成掩模MR7的制造。
隨后，以如下方式執(zhí)行掩模MR7的掩模圖形的修正和改變工藝。亦即，首先利用例如如上所述的有機(jī)溶劑、氧等離子體燒蝕、或剝離方法清除上述的不透明圖形7a(圖38A和38B)。在此情況下，不清除用來印制集成電路圖形的不透明圖形5a。接著，相似于前述清洗掩模襯底3，從而清除掩模襯底3表面上的外來物體50，用這種做法，使掩模襯底3變成圖34A和34B所示的狀態(tài)。然后，相似于抗蝕劑遮光掩模的制造工藝，抗蝕劑膜7被涂敷在掩模襯底3上(圖39A和39B)，并對其執(zhí)行掩模圖形寫入和顯影，從而形成由抗蝕劑膜組成的不透明圖形7a，這樣就完成了掩模MR4的制造(圖40A和40B)。在這種情況下，描述了形成形狀和安排不同于圖28A和28B所示的不透明圖形7a的不透明圖形7a的例子。當(dāng)然，也可以形成與圖28A和28B所示不透明圖形7a相同的圖形。
上述掩模的使用，由于金屬組成的不透明元件被形成在掩模的外圍區(qū)域，或從中暴露掩模襯底3，故使得有可能相似于前述避免出現(xiàn)外來物體和圖形缺陷的問題。此外，在常規(guī)掩模的情況下，即使僅僅需要修正和改變掩模上的部分圖形，其所有圖形也必須再次形成。然而，在上述抗蝕劑遮光掩模的情況下，可以僅僅修正或改變部分圖形。而且，有可能從形成金屬組成的不透明元件之后的階段開始再生不透明元件。因此，能夠在短時間內(nèi)容易地對其進(jìn)行改進(jìn)和改變，并確保掩模襯底的可靠性。此外，能夠降低工藝成本、材料成本、以及燃料成本，從而能夠獲得掩模成本的明顯降低。結(jié)果，這種抗蝕劑遮光掩模也適用于掩模圖形頻繁修正和改變的情況或公共掩模使用頻率低的情況，更具體地說，適用于半導(dǎo)體集成電路器件的開發(fā)階段或各種半導(dǎo)體集成電路器件的少量制造。
接著，描述半導(dǎo)體集成電路器件的具體制造例子。在此例子中，將描述本發(fā)明被用于以半定制方式制造諸如門陣列、標(biāo)準(zhǔn)單元之類的半導(dǎo)體集成電路器件的方法的情況，或用于在半導(dǎo)體襯底上制造具有定制I/O(輸入/輸出)電路、定制邏輯電路、或I/F(接口)控制電路的半導(dǎo)體集成電路器件的方法的情況。圖41是平面圖，示出了半導(dǎo)體集成電路器件中的部分邏輯器件。
此邏輯器件由圖41所示的點劃線圍繞的單元10構(gòu)成。此單元10包含例如二個nMIS Qn和二個pMIS Qp。各個nMIS Qn被制作在半導(dǎo)體襯底上形成的p阱區(qū)PW的表面上的n型半導(dǎo)體區(qū)(擴(kuò)散層)11n上。而各個pMIS Qp被制作在n阱區(qū)NW的表面上的p型半導(dǎo)體區(qū)(擴(kuò)散層)11p上。柵電極12A分別為nMIS Qn和pMIS Qp公用。各個柵電極12A例如如下構(gòu)成低阻多晶硅組成的單層膜；多硅化物結(jié)構(gòu)，其中硅化物層被提供在低阻多晶硅膜的上部上；多金屬結(jié)構(gòu)，其中諸如鎢之類的金屬膜通過諸如氮化鎢之類的勢壘膜被淀積在低阻多晶硅膜上；或借助于在制作于介質(zhì)膜中的溝槽中淀積諸如氮化鈦之類的勢壘膜，并進(jìn)一步在其上填充銅之類的金屬膜而得到的鑲嵌柵電極結(jié)構(gòu)。各個柵電極12A下方的半導(dǎo)體襯底部分用作溝道區(qū)。
布線13A是例如高電位側(cè)(例如大約3.3V或大約1.8V)的電源線，并通過接觸孔CNT被電連接到二個pMIS Qp的p型半導(dǎo)體區(qū)11p。而且，布線13B是低電位側(cè)(例如大約0V)的電源線，并通過接觸孔CNT被電連接到一個nMIS Qn的n型半導(dǎo)體區(qū)11n。各個布線13C是2輸入與非門電路的輸入線，并接觸和通過各個接觸孔CNT被電連接到各個柵電極12A的比較寬的部分。布線13D通過接觸孔CNT被電連接到n型半導(dǎo)體區(qū)11n和p型半導(dǎo)體區(qū)11p二者。布線14A通過通道孔TH被電連接到布線13D。
圖42示出了制作布線13A-13D和14A之前狀態(tài)下的單元10的平面圖。此單元10是用來構(gòu)成諸如與非門電路和或非門電路之類的邏輯器件的公共基本組成部分，并被構(gòu)造成可以借助于適當(dāng)選擇制作在單元10中的布線而形成上述邏輯電路。注意，本發(fā)明被廣泛地用于連接多個CMIS(互補MIS)電路的構(gòu)造。
隨后，使用常規(guī)掩模，直至完成用作基本組成部分的單元10的制造。圖43A-43D示出了所用的常規(guī)掩模的集成電路圖形區(qū)。圖43A中的掩模MN5，是在晶片(半導(dǎo)體襯底)上制作上述單元10中的器件隔離部分和有源區(qū)時使用的掩模。例如，在掩模襯底3的主表面上，形成為二維矩形形狀的二個不透明圖形5e，以預(yù)定間距被彼此平行排列。各個不透明圖形5e由與上述不透明圖形5a相同的金屬組成，并被形成來屏蔽晶片上的有源區(qū)。圖43B中的掩模MN6是在單元10中形成n阱區(qū)NW時使用的掩模。在掩模襯底3的主表面上淀積不透明膜5f，并對部分不透明膜5f開窗口，以形成具有例如二維矩形形狀的透明圖形4g。不透明膜5f由與上述不透明圖形5a相同的金屬組成，并被形成來屏蔽晶片上n阱區(qū)之外的區(qū)域。圖43C中的MN7是形成單元10的p阱區(qū)PW時使用的掩模。在掩模襯底3的主表面上淀積不透明膜5f，并對部分不透明膜5f開窗口，以形成具有例如二維矩形形狀的透明圖形4h。不透明膜5f被形成來屏蔽晶片上p阱區(qū)之外的區(qū)域。圖43D中的掩模MN8是在單元10中形成柵電極12A時使用的掩模。在掩模襯底3的主表面上形成例如在其二端具有比較寬的部分的彼此平行的二個條形不透明圖形5g。各個不透明圖形5g由與上述不透明圖形5a相同的金屬組成，并被形成來屏蔽晶片上的柵電極形成區(qū)。
接著，根據(jù)作為沿圖42中虛線的剖面圖的圖44-53來描述制作nMIS Qn和pMIS Qp的各個步驟。
首先，在構(gòu)成由例如p型單晶硅組成的晶片2W的半導(dǎo)體襯底2S的主表面(器件表面)上，用氧化方法制作例如由氧化硅膜組成的介質(zhì)膜15。然后，用CVD方法在其上淀積例如由氮化硅膜組成的介質(zhì)膜16，并在其上進(jìn)一步涂敷抗蝕劑膜17(圖44)。接著，在上述常規(guī)掩模MN5被用來對半導(dǎo)體襯底2S進(jìn)行曝光工藝之后，執(zhí)行顯影工藝等，從而在半導(dǎo)體襯底2S的主表面上形成抗蝕劑圖形17a(圖45)。各個抗蝕劑圖形17a被平坦地形成，致使器件隔離區(qū)被暴露，而有源區(qū)被覆蓋。然后，各個抗蝕劑圖形17a被用作腐蝕掩模，以便交替地清除從中暴露的介質(zhì)膜16和15，并進(jìn)一步清除半導(dǎo)體襯底2S的主表面部分，以便在半導(dǎo)體襯底2S的主表面中形成溝槽18。然后清除抗蝕劑圖形17a(圖46)。
隨后，用CVD(化學(xué)氣相淀積)方法等，在半導(dǎo)體襯底2S的主表面上淀積由例如氧化硅組成的介質(zhì)膜19(圖47)。然后，用例如CMP(化學(xué)機(jī)械拋光)方法等，整平半導(dǎo)體襯底2S。結(jié)果就形成溝槽狀器件隔離部分SG(圖48)。在此實施方案中，各個器件隔離部分SG具有溝槽狀隔離結(jié)構(gòu)，但不局限于這種結(jié)構(gòu)，而是可以用例如LOCOS(硅的局部氧化)方法制作成場介質(zhì)膜。
接著，在半導(dǎo)體襯底2S的主表面上涂敷抗蝕劑膜之后，上述常規(guī)掩模MN6被用來執(zhí)行對半導(dǎo)體襯底2S的曝光工藝，從而形成半導(dǎo)體襯底2S主表面上的抗蝕劑圖形17b?？刮g劑圖形17b被平坦地形成，以便暴露n阱區(qū)NW并覆蓋其它區(qū)域。然后，抗蝕劑圖形17b被用作離子注入掩模，以便將例如磷、砷之類的離子注入到半導(dǎo)體襯底2S中，從而形成n阱區(qū)NW(圖49)。然后清除抗蝕劑圖形17b。
同樣，在半導(dǎo)體襯底2S的主表面上涂敷抗蝕劑膜之后，上述常規(guī)掩模MN7被用來執(zhí)行曝光工藝，從而形成抗蝕劑圖形17c，以便暴露p阱區(qū)PW并覆蓋半導(dǎo)體襯底2S的主表面上的其它區(qū)域。然后，抗蝕劑圖形17c被用作離子注入掩模，以便將例如硼之類的離子注入到半導(dǎo)體襯底2S中，從而形成p阱區(qū)PW(圖50)。然后清除抗蝕劑圖形17c。
接著，用熱氧化方法之類，在半導(dǎo)體襯底2S的主表面上形成由例如厚度(轉(zhuǎn)換成二氧化硅的膜厚)約達(dá)3nm的氧化硅膜組成的柵介質(zhì)膜20。而且，用CVD方法之類在其上淀積由多晶硅之類組成的導(dǎo)電膜12(圖51)。隨后，在導(dǎo)電膜12上涂敷抗蝕劑膜之后，上述常規(guī)掩模MN8被用來執(zhí)行曝光工藝，從而形成抗蝕劑圖形17d，以便覆蓋柵電極形成區(qū)并暴露導(dǎo)電膜12上的其它區(qū)域。然后，抗蝕劑圖形17d被用作腐蝕掩模，以腐蝕導(dǎo)電膜12，從而形成柵電極12A(圖52)。之后，用離子注入或擴(kuò)散方法，相對于柵電極12A自對準(zhǔn)地制作用于nMIS Qn的具有高雜質(zhì)濃度的n型半導(dǎo)體區(qū)11n以及用于pMIS Qp的具有高雜質(zhì)濃度的p型半導(dǎo)體區(qū)11p，二者還用作源區(qū)、漏區(qū)、或布線層(圖53)。注意，例如上述各個抗蝕劑圖形17a-17d被用作正性抗蝕劑。
借助于在下面工藝中適當(dāng)?shù)剡x擇布線，有可能形成與非門電路或或非門電路。在此實施方案中，作為例子制造了圖54A和54C所示的與非門電路ND。圖54A是與非門電路ND的符號圖，圖54B是其電路圖，而圖54C是平面圖，示出了其布局。其中舉例說明了具有二個輸入I1和I2以及一個輸出F的與非門電路ND。
圖55A和55B是平面圖，示出了用來印制與非門電路ND的接觸孔和布線圖形的掩模圖形的主要部分。注意，在圖55A和55B中提供了XY軸，以便容易理解掩模MR12與MR13之間的位置關(guān)系。
圖55A舉例說明了用來將圖54C所示的接觸孔CNT印制到晶片上的掩模MR12的圖形。不透明膜7h由結(jié)構(gòu)與不透明圖形7a相同的抗蝕劑膜組成。部分不透明圖形7h被清除，以便開出多個具有二維正方形形狀的精細(xì)圖形4i。各個透明圖形4i用作形成各個接觸孔CNT的圖形。圖55B舉例說明了用來將圖54C所示的布線13A-13D印制到晶片上的掩模MR13的圖形。各個不透明膜7i由結(jié)構(gòu)與上述實施方案所述的不透明圖形7a相同的抗蝕劑膜組成。不透明圖形7i用作形成布線13A-13D的圖形。由于這些掩模MR12和MR13的制造方法與以前的相同，故其描述從略。
接著，根據(jù)圖56-60來描述利用掩模MR12和MR13制造半導(dǎo)體集成電路器件的工藝。注意，圖56-60是沿圖54C中虛線的剖面圖。
首先，如上所述，在半導(dǎo)體襯底2S的主表面上制作nMIS On和pMIS Qp。然后，用CVD方法在主表面上淀積由例如摻磷的氧化硅膜組成的層間介質(zhì)膜21a(圖56)。接著，在層間介質(zhì)膜21a上涂敷抗蝕劑膜之后，執(zhí)行采用掩模MR12的曝光工藝，從而形成抗蝕劑圖形17e，以便暴露各個具有二維圓形形狀的接觸孔形成區(qū)并覆蓋其它區(qū)域。然后，抗蝕劑圖形17e被用作腐蝕掩模，以形成通過層間介質(zhì)膜21a的接觸孔CNT(圖57)。
接著，在清除抗蝕劑圖形17e之后，用濺射方法在半導(dǎo)體襯底2S的主表面上淀積由例如鋁、鋁合金、或銅組成的導(dǎo)電膜13(圖58)。然后，在導(dǎo)電膜13上涂敷抗蝕劑膜，并利用掩模MR13對其執(zhí)行曝光工藝，從而形成抗蝕劑圖形17f，以便覆蓋各個布線形成區(qū)并暴露其它區(qū)域。然后，抗蝕劑圖形17f被用作腐蝕掩模，以便腐蝕導(dǎo)電膜13，從而形成布線13A-13D(圖59)。注意，例如各個抗蝕劑圖形17e和17f被用作正性抗蝕劑。然后，用CVD方法在半導(dǎo)體襯底2S的主表面上制作層間介質(zhì)膜21b，而且，其它的掩模被用來形成其上層中的通道孔TH和布線14A。各個部分之間的引線連接也由圖形制作來形成，其中相似的步驟僅僅被重復(fù)所需的次數(shù)。這樣就完成了半導(dǎo)體集成電路器件的制造。
上面已經(jīng)描述了2輸入與非門電路的制造例子。然而，借助于改變圖55A和55B所示的掩模MR12和MR13的圖形安排，也可以容易地制造或非門電路。圖61A-61C舉例說明了利用上述單元10制作的2輸入或非電路NR。圖61A是或非電路NR的符號圖，圖61B是其電路圖，而圖61C是平面圖，示出了其布局。
如圖61C所示，布線13A通過一個接觸孔CNT被電連接到一個pMIS Qp下方的p型半導(dǎo)體區(qū)11p。布線13E通過一個接觸孔CNT被電連接到一個pMIS Qp下方的p型半導(dǎo)體區(qū)11p。而且，布線13E通過一個接觸孔CNT被電連接到二個nMIS Qn公用的n型半導(dǎo)體區(qū)11n。而且，布線13B通過二個接觸孔CNT被電連接到二個nMIS Qn中每個下方的各個n型半導(dǎo)體區(qū)11n。
圖62A和62B是平面圖，示出了用來印制或非門電路ND的接觸孔和布線圖形的各個掩模的圖形的主要部分的例子。注意，在圖62A和62B中提供了XY軸，以便容易理解掩模MR14與MR15之間的位置關(guān)系。
圖62A舉例說明了用來將圖61C所示的接觸孔CNT印制到晶片上的掩模MR14的集成電路圖形區(qū)中的圖形。不透明膜7h由結(jié)構(gòu)與上述不透明圖形7a相同的抗蝕劑膜組成。各個透明圖形4i是用來形成各個接觸孔CNT的圖形。圖62B舉例說明了用來將圖61C所示的布線13A-13C和13E印制到晶片上的掩模MR15的圖形。各個不透明圖形7i由與不透明圖形7a相同的抗蝕劑材料組成。不透明圖形7i用作形成布線13A-13C和13E的圖形。即使使用掩模MR14或MR15中的任何一個，正性抗蝕劑膜也被用于晶片上。
可以分別用相同于上述的方式來進(jìn)行圖55和62所示掩模MR12和MR14的圖形改變。例如，可以用如下方式將圖55所示掩模MR12的與非門電路圖形改變?yōu)閳D62所示掩模MR14的或非門電路圖形。亦即，在清除圖55所示掩模MR12上的不透明膜7h之后，在掩模襯底上重新涂敷上述用來形成不透明膜的抗蝕劑膜，并利用電子束或紫外線之類將或非門電路的圖形寫入到抗蝕劑膜上，從而形成圖62所示掩模MR14的不透明膜7h和透明圖形4i。更具體地說，掩模上的圖形能夠在短時間內(nèi)容易地從與非門電路圖形被改變?yōu)榛蚍情T電路圖形，反過來，從或非門電路圖形改變?yōu)榕c非門電路圖形。因此，利用上述掩模，可以明顯地縮短開發(fā)和制造半導(dǎo)體集成電路器件所需的時間。而且，能夠利用現(xiàn)有的制造裝置來進(jìn)行這種修正和改變。此外，能夠降低材料成本、工藝成本、以及燃料成本。因此，能夠明顯地降低半導(dǎo)體集成電路器件的成本。于是，即使在半導(dǎo)體集成電路器件的小批量生產(chǎn)中，也能夠降低成本。在此實施方案中，已經(jīng)描述了掩模MR12的圖形被改變?yōu)檠谀R14的圖形的情況。然而，本發(fā)明不局限于此，也可以分別制備掩模MR12和MR14而不改變圖形。由于能夠以低于常規(guī)掩模的成本制備許多抗蝕劑遮光掩模，故若分別制備掩模MR12和MR14，就能夠靈活地適應(yīng)短時間內(nèi)低成本小批量生產(chǎn)半導(dǎo)體集成電路器件。
在上述這一實施方案中，由于大量單元被制造為用作公共圖形，故利用常規(guī)掩模來制造圖42所示的單元10，而由于其上形成的孔圖形和布線圖形的形狀根據(jù)所需的邏輯電路被改變，故利用抗蝕劑遮光掩模來制造這些孔圖形和布線圖形。用這種做法，有可能在半導(dǎo)體集成電路器件的一系列制造工藝中有效地制造掩模，從而能夠改進(jìn)半導(dǎo)體集成電路器件的產(chǎn)率。
(第二實施方案)在此實施方案中，將描述本發(fā)明的技術(shù)思路應(yīng)用于例如掩模ROM制造的情況。
掩模ROM具有下列特性。亦即，由于存儲器單元由一個MIS組成，故能夠獲得大的存儲量，且由于不需要寫入操作，故其整個電路結(jié)構(gòu)能夠做得簡單。但由于存儲內(nèi)容根據(jù)客戶的要求而不同，故掩模ROM的TAT比其它ROM(例如EEPROM(電可擦可編程只讀存儲器))更長，且必須為客戶的各個不同種類的ROM編碼制造不同的掩模。因此，出現(xiàn)小批量生產(chǎn)時產(chǎn)品成本增加的問題。因此，在本實施方案中，由各種掩模ROM公用的基本組成部分構(gòu)成的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)圖形用上述常規(guī)掩模來印制，而存儲器單元區(qū)中的圖形用抗蝕劑遮光掩模來印制，以便能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)重寫。利用這種做法來制造具有不同的寫入數(shù)據(jù)的掩模ROM。
圖63A-63C示出了掩模ROM的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。圖63A是平面圖，示出了存儲器單元區(qū)的布局，圖63B是其電路圖，而圖63C是沿圖63A中A-A線的剖面圖。此處舉例說明了離子注入編程型的掩模ROM。各個數(shù)據(jù)線DL通過接觸孔CNT被電連接到n型半導(dǎo)體區(qū)11n。各個柵電極12B由部分字線WL組成。一個存儲器單元由位于數(shù)據(jù)線DL與字線WL之間的各個交點附近的一個nMIS Qn組成。在這一離子注入編程型的掩模ROM中，根據(jù)雜質(zhì)是否被引入到構(gòu)成存儲器單元的各個nMIS Qn的溝道區(qū)，nMIS Qn被分成二類，亦即被分成具有高閾值電壓(閾值電壓高得足以使nMIS Qn即使在字線WL處于高電平時也不開通)的nMIS Qn以及具有低閾值電壓(閾值電壓低得足以使nMIS Qn在字線WL處于高電平時開通)的nMIS Qn。二類nMIS Qn于是分別對應(yīng)于數(shù)據(jù)的“0”和“1”。上述的常規(guī)掩模被用來印制基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的圖形。
利用公共基礎(chǔ)數(shù)據(jù)制造下述3種掩模ROM，直至能夠獲得所需的數(shù)量。其描述將根據(jù)圖64-66來進(jìn)行。圖64A、65A和66A是平面圖，示出了所用掩模的集成電路圖形區(qū)的主要部分，圖64B、65B和66B是平面圖，示出了掩模ROM的存儲器單元區(qū)的布局，說明了用于數(shù)據(jù)寫入的圖形，而圖64C、65C和66C是在數(shù)據(jù)寫入步驟中對應(yīng)于沿圖63A中A-A線的部分的剖面圖。
首先，在圖64A-64C中，舉例說明了這樣一種情況，其中利用圖64A所示的掩模MR16，在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)上形成圖64B所示的窗口圖形22A，并將雜質(zhì)離子注入到從圖64C所示的窗口圖形22A暴露的半導(dǎo)體襯底2S中，從而寫入數(shù)據(jù)。掩模MR16是上述的抗蝕劑遮光掩模，其不透明膜7j由結(jié)構(gòu)與上述不透明圖形7a相同的抗蝕劑膜組成。清除部分不透明膜7j，以形成具有二維正方形形狀的一個透明圖形4j。透明圖形4j用作在晶片2W上形成抗蝕劑圖形17g的窗口圖形22A的圖形。在此情況下，抗蝕劑圖形17g被用作雜質(zhì)離子注入掩模，以便將用于數(shù)據(jù)寫入的雜質(zhì)引入到nMIS Qn的溝道區(qū)中。注意，用于數(shù)據(jù)寫入的雜質(zhì)離子注入步驟，在形成柵電極12B(亦即字線WL)的步驟之前被執(zhí)行。當(dāng)要求nMIS Qn的閾值高時，例如硼可能適合于用作被引入的雜質(zhì)，而當(dāng)要求nMIS Qn的閾值低時，例如磷或砷可能適合于用作被引入的雜質(zhì)。
接著，在圖65A-65C中，舉例說明了這樣一種情況，其中利用圖65A所示的掩模MR17，在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)上形成圖65B所示的窗口圖形22B和22C，并將雜質(zhì)離子注入到從圖65C所示的窗口圖形22B和22C暴露的半導(dǎo)體襯底2S中，從而寫入數(shù)據(jù)。此掩模MR17是上述的抗蝕劑遮光掩模。清除部分不透明膜7j，以形成各具有二維正方形形狀的二個透明圖形4k和4m。透明圖形4k和4m用作在晶片2W上形成抗蝕劑圖形17h的二個窗口圖形22B和22C的圖形。在此情況下，抗蝕劑圖形17h被用作雜質(zhì)離子注入掩模，以便將用于數(shù)據(jù)寫入的雜質(zhì)引入到nMIS Qn的二個溝道區(qū)中。
接著，在圖66A-66C中，舉例說明了這樣一種情況，其中利用圖66A所示的掩模MR18，在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)上形成圖66B所示的窗口圖形22D，并將雜質(zhì)離子注入到從圖66C所示的窗口圖形22D暴露的半導(dǎo)體襯底2S中，從而寫入數(shù)據(jù)。此掩模MR18是抗蝕劑遮光掩模，且清除部分不透明膜7j，以形成透明圖形4n。透明圖形4n用作在晶片2W上形成抗蝕劑圖形17i的窗口圖形22D的圖形。在此情況下，用抗蝕劑圖形17i作為雜質(zhì)離子注入掩模，將用于數(shù)據(jù)寫入的雜質(zhì)引入到nMIS Qn的三個溝道區(qū)中。注意，各個抗蝕劑圖形17g-17i被用作正性抗蝕劑。
可以用與上述相同的方式進(jìn)行圖64-66所示掩模MR16-MR18中的圖形改變。例如，可以用如下的方式將圖64A-64B所示的掩模MR16的圖形改變?yōu)閳D65A-65C所示的掩模MR17的圖形。亦即，在清除掩模MR16上的不透明膜7j之后，在掩模襯底上重新涂敷用來形成不透明膜的抗蝕劑膜，并將電子束或紫外線之類輻照到抗蝕劑膜的預(yù)定部分，從而形成掩模MR17的不透明膜7j以及透明圖形4k和4m。利用這種做法，可以有效地制造各種掩模ROM的掩模。當(dāng)然，也可以分別制備掩模MR16-MR18。在這種情況下，也可以在短時間內(nèi)以低的成本靈活地適應(yīng)具有掩模ROM的半導(dǎo)體集成電路器件的制造。
在這種數(shù)據(jù)重寫中，可以使用圖9-11以及圖20-22所示的抗蝕劑遮光掩模。作為變通，也可以使用圖28-32所示的抗蝕劑遮光掩模。更具體地說，在重寫層中，待要改變的掩模ROM的位圖形部分可以用具有由抗蝕劑膜組成的不透明元件的區(qū)域來印制，而其它不改變的圖形可以用具有由金屬組成的不透明元件的區(qū)域來印制。用這種做法、由于由抗蝕劑膜組成的不透明元件的區(qū)域在掩模中能夠被縮窄，故能夠縮短掩模圖形寫入所需的時間，因此能夠縮短掩模制造時間。
上述從重寫步驟到封裝步驟的各個步驟相同于半導(dǎo)體集成電路器件常規(guī)制造工藝的步驟。
根據(jù)上述的實施方案，用于制造基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的圖形化過程中的掩模是常規(guī)掩模，而用來形成重寫層的掩模是抗蝕劑遮光掩模。用這種做法，有可能有效地制造各種掩模ROM。還能夠明顯地降低各種掩模ROM的TAT。此外，能夠利用現(xiàn)有的制造裝置來執(zhí)行數(shù)據(jù)重寫。而且，能夠降低材料成本、工藝成本、以及燃料成本。因此，即使在小批量生產(chǎn)中也能夠明顯地降低掩模ROM的成本。
(第三實施方案)本實施方案是第二實施方案的一個改進(jìn)例，將描述本發(fā)明被應(yīng)用于與第二實施方案不同的數(shù)據(jù)重寫型掩模ROM的制造方法的情況。
圖67A-67C示出了用于此實施方案的掩模ROM的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。圖67A是平面圖，示出了存儲器單元區(qū)的布局，圖67B是其電路圖，而圖67C是沿圖67A中A-A線的剖面圖。在此實施方案中，舉例說明了接觸孔編程型的掩模ROM。在這種接觸孔編程型的掩模ROM中，根據(jù)如何布局連接各個半導(dǎo)體區(qū)11n和數(shù)據(jù)線DL的接觸孔(用圖67B中的虛線表示)而執(zhí)行編程。在此實施方案中，常規(guī)掩模也被用來印制基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的圖形。
下述用于重寫的接觸孔，在形成數(shù)據(jù)線DL之前被制作，利用公共基礎(chǔ)數(shù)據(jù)制造了3種掩模ROM，直至能夠得到所需的數(shù)目。其描述將根據(jù)圖68-70來進(jìn)行。注意，圖68A、69A和70A是平面圖，示出了所用掩模的集成電路圖形區(qū)的主要部分，圖68B、69B和70B是平面圖，示出了掩模ROM的存儲器單元區(qū)的布局，說明了用于數(shù)據(jù)寫入的圖形，圖68C、69C和70C是其剖面圖，而圖68D、69D和70D分別是沿圖68B、69B和70B中A-A線的剖面圖。
首先，在圖68A-68D中，舉例說明了這樣一種情況，其中，利用圖68A所示的掩模MR19，用來暴露圖68B所示的n型半導(dǎo)體區(qū)11n的接觸孔CNT，被形成在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)上，并如圖68C和68D所示，預(yù)定nMIS Qn的n型半導(dǎo)體區(qū)11n與數(shù)據(jù)線DL被彼此連接，從而寫入數(shù)據(jù)。由掩模MR19上的抗蝕劑膜組成的部分不透明膜7j被清除，以開出多個具有二維正方形形狀的透明圖形4p。此透明圖形4p用作形成晶片2W上的抗蝕劑膜中的接觸孔CNT的窗口圖形的圖形。形成接觸孔CNT的方法與第一實施方案所述的方法相同，因此，其描述從略。
接著，在圖69A-69D中，舉例說明了這樣一種情況，其中，利用圖69A所示的掩模MR20，圖69B所示的各個接觸孔CNT被形成在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)上，并如圖69C和69D所示，預(yù)定nMIS Qn的n型半導(dǎo)體區(qū)11n與數(shù)據(jù)線DL被彼此連接在二個點處，從而寫入數(shù)據(jù)。在掩模MR20中，用來印制寫入數(shù)據(jù)用的接觸孔的透明圖形4p，被安排在不同于圖68A-68D所示的二個點處。
接著，在圖70A-70D中，舉例說明了這樣一種情況，其中，利用圖70A所示的掩模MR21，圖70B所示的各個接觸孔CNT被形成在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)上，并如圖70C和70D所示，預(yù)定nMIS Qn的n型半導(dǎo)體區(qū)11n與數(shù)據(jù)線DL被彼此連接在3個點處，從而寫入數(shù)據(jù)。在掩模MR21中，用來印制寫入數(shù)據(jù)用的接觸孔的透明圖形4p，被安排在3個點處，亦即，點的數(shù)目比圖69C和69D所示的二個點增加了一個點。
可以用與第二實施方案所述相同的方式進(jìn)行圖68-70所示的掩模MR19-MR21中的圖形改變。當(dāng)然，也可以分別制備掩模MR19-MR21。這種情況也能夠在短時間內(nèi)以低的成本靈活地應(yīng)用于具有掩模ROM的半導(dǎo)體集成電路器件的制造。在此第三實施方案中，也能夠得到與第二實施方案相同的效果。
(第四實施方案)本實施方案是第二和第三實施方案的一個改進(jìn)例，將描述本發(fā)明被應(yīng)用于與第二和第三實施方案不同的數(shù)據(jù)重寫型掩模ROM的制造方法的情況。
圖71A-71C示出了根據(jù)此實施方案的部分與非掩模ROM。構(gòu)成存儲器單元的多個nMIS Qn通過n型半導(dǎo)體區(qū)11n被并聯(lián)連接。離子注入型被用作編程類型。更具體地說，各個nMIS Qn(存儲器單元)的被離子注入的部分是耗盡型，而各個nMIS Qn(存儲器單元)的未被離子注入部分是增強(qiáng)型，且這二個部分分別對應(yīng)于數(shù)據(jù)的“0”和“1”。
圖71A-71C舉例說明了這樣一種情況，其中雜質(zhì)被引入到nMISQn的溝道區(qū)中，溝道區(qū)從而成為耗盡型。示出了數(shù)據(jù)寫入圖形的窗口圖形22E，意味著對nMIS Qn執(zhí)行編程(雜質(zhì)離子注入)時所用的離子注入掩模的窗口圖形。注意，n型半導(dǎo)體區(qū)11n具有低電位(例如0V＝地)側(cè)電源線的功能。
利用常規(guī)掩模和抗蝕劑遮光掩模的方法、改變掩模上圖形的方法、以及選擇性地將雜質(zhì)引入到晶片中以便在此實施方案中編程的方法，與上述第二實施方案相同。因此，其描述從略。
即使在此第四實施方案中，也能夠獲得與第二實施方案相同的效果。
(第五實施方案)在此第五實施方案中，將描述本發(fā)明被用于封裝工藝的例子。在此情況下，將描述本發(fā)明的技術(shù)思路被用于所謂晶片工藝封裝件(以下縮寫為WPP)技術(shù)的情況，其中的封裝工藝通過晶片工藝對多個制作在晶片上的半導(dǎo)體芯片一起執(zhí)行，各個半導(dǎo)體芯片保持在晶片狀態(tài)。
圖72A-72C是根據(jù)此實施方案制造半導(dǎo)體集成電路器件的工藝過程中晶片的平面圖。圖72A是晶片2W在晶片工藝之后的平面圖。晶片工藝也被稱為預(yù)處理，且通常意味著一系列步驟，其中各個元件被制作在經(jīng)歷過鏡面拋光的晶片上，并制作布線層，形成表面鈍化膜，制作在晶片上的各個多個半導(dǎo)體芯片然后成為能夠被探針之類電測試的狀態(tài)。
例如，晶片2W被制作成幾乎二維圓形形狀，并沿圖72A的上下和左右方向?qū)⒍鄠€矩形形狀的半導(dǎo)體芯片(以下稱為芯片)2C規(guī)則地安排在晶片2W的主表面上。沿寬度方向在各個芯片2C的中心處，沿芯片2C的縱向安排多個鍵合焊點BP(中心焊點安排)。這些鍵合焊點BP也被稱為外端子，是將制作在各個芯片2C上的元件和電路等的電極引到外部的電極。各個芯片2C的電測試在上述探針與鍵合焊點BP接觸的狀態(tài)下進(jìn)行。
圖72B是晶片2W在形成重新定位布線層步驟之后的平面圖。各個重新定位布線23是一種用來將芯片2C的各個鍵合焊點BP電連接到諸如凸點電極之類的封裝件電極的布線，用來將各個芯片2C封裝到預(yù)定的印刷電路板上。而且，各個重新定位布線23是一種用來匹配根據(jù)晶片工藝尺寸確定的各個鍵合焊點BP的尺寸與根據(jù)封裝工藝的尺寸確定的封裝件電極的尺寸的布線。更具體地說，由于封裝件電極的尺寸(電極本身的尺寸、其相鄰間隔、間距等)根據(jù)印刷電路板的尺寸而被確定，故要求封裝件電極的尺寸相對大于各個鍵合焊點BP的尺寸(焊點本身的尺寸、其相鄰間隔、間距等)。因此，不可能直接用根據(jù)晶片工藝確定的各個精細(xì)的鍵合焊點作為封裝件電極。于是，各個鍵合焊點BP通過各個重新定位布線23被引到芯片2C主表面上具有比較大的面積的未被使用的空間，然后，尺寸比較大的封裝件電極被安排在此空間中。
圖72C是晶片2W在形成焊料凸點電極之后的平面圖。各個焊料凸點電極24是由例如鉛錫合金之類組成并具有凸形剖面的電極，被制作在覆蓋上述各個重新定位布線23表面的有機(jī)介質(zhì)膜上，并通過形成在有機(jī)介質(zhì)膜中的各個連接孔被電連接到各個重新定位布線23，進(jìn)一步被電連接到各個鍵合焊點BP。
在這一步驟之后，從晶片2W切割出芯片2C。切割出的各個芯片2C在此時已經(jīng)具有CSP(芯片尺寸封裝件)結(jié)構(gòu)。圖73是具有中心焊點安排結(jié)構(gòu)的一個芯片2C的放大平面圖。鍵合焊點BP沿芯片2C的中心被線性排列，并通過從芯片2C中心延伸到其外圍的重新定位布線23被電連接到焊料凸點電極24。而且，圖74是具有焊點沿其4個邊排列的結(jié)構(gòu)的一個芯片2C的角落部分的放大平面圖。在此情況下，多個鍵合焊點BP沿其4個邊線性被排列在附近，并通過從芯片2C外圍延伸到其中心的重新定位布線23被電連接到焊料凸點電極24。
接著，根據(jù)圖75A-75C來詳細(xì)描述半導(dǎo)體集成電路器件的制造工藝。
圖75A是剖面圖，示出了晶片2W在制作上述各個重新定位布線23的步驟之后的主要部分。例如，上述邏輯器件或存儲器件或二者以及多層布線層，被制作在半導(dǎo)體襯底2S的主表面上。在多層布線層的最上面的布線層上，制作上述各個鍵合焊點BP。借助于在同一個步驟中執(zhí)行與諸如鋁或鋁合金之類的布線相同的材料的圖形處理，來制作各個鍵合焊點BP。除了其一部分外，用鈍化膜25a覆蓋各個鍵合焊點BP的表面。鈍化膜25a由例如氧化硅膜、氮化硅膜、或其疊層組成。由例如光反應(yīng)聚酰亞胺樹脂之類組成的鈍化膜25b，被淀積在鈍化膜25a上，厚度約為5μm。穿過鈍化膜25a和25b制作窗口26，以便暴露鍵合焊點BP的各個部分。在制作窗口26時，最好使用上述抗蝕劑遮光掩模。這是因為可以根據(jù)產(chǎn)品或客戶的要求而改變鍵合焊點BP的各個位置。當(dāng)然，也可以利用激光器或常規(guī)掩模來形成窗口26。上述的各個重新定位布線23被制作在鈍化膜25b上。借助于淀積用來形成由銅之類組成的主布線的導(dǎo)電膜，在由鉻之類組成的勢壘導(dǎo)電膜上制作各個重新定位布線23，并通過窗口26被電連接到各個鍵合焊點BP。注意，上述勢壘膜除了有防止銅擴(kuò)散的功能外，還具有改善對聚酰亞胺樹脂的粘合性的功能。勢壘導(dǎo)電膜的材料不局限于鉻，而是可以作出各種各樣的修正和改變。例如，也可以對其使用鈦、鎢鈦、氮化鈦、或鎢。
上述抗蝕劑遮光掩模還被用于各個重新定位布線23的圖形處理。這是因為各個重新定位布線23的形狀和安排等有時根據(jù)產(chǎn)品和客戶要求而被改變。但各個重新定位布線23的線寬比柵電極等的線寬更大，上述i射線(波長為365nm)步進(jìn)機(jī)被用作圖形化曝光。于是，用來形成抗蝕劑遮光掩模上的不透明元件的抗蝕劑膜是借助于將光吸收材料或光衰減材料加入到有機(jī)光反應(yīng)樹脂膜(電子束抗蝕劑膜)而形成的不透明元件，或結(jié)構(gòu)為有機(jī)光反應(yīng)樹脂膜(電子束抗蝕劑膜)與光吸收樹脂膜或光衰減樹脂膜或常規(guī)抗反射層的組合的不透明元件。注意，直至這一步驟，在晶片上進(jìn)行各個芯片的一起制作，且晶片尚未被分成芯片尺寸的單元。
接著，如圖75B所示，再次在晶片2W主表面上涂敷由例如光反應(yīng)聚酰亞胺樹脂之類組成的密封樹脂膜27，以覆蓋各個重新定位布線23。最上面的密封樹脂膜27由諸如聚酰亞胺樹脂之類的有機(jī)介質(zhì)膜組成，以便利用比較軟的有機(jī)介質(zhì)膜作為最上層來方便各個芯片的處置。更具體地說，若無機(jī)介質(zhì)膜被用作最上面的介質(zhì)膜，則在處置各個芯片(傳送等)時，密封樹脂膜經(jīng)常破裂。因此，各個芯片難以處置。但若有機(jī)介質(zhì)膜被用作最上面的介質(zhì)膜，則由于比較軟而能夠避免這種困難。然后，對密封樹脂膜27執(zhí)行曝光和顯影工藝，從而形成窗口28，以便暴露部分各個重新定位布線23。上述抗蝕劑遮光掩模也能夠被用于用來形成窗口28的曝光工藝。這是因為上述鍵合焊點BP和重新布線23的位置有時根據(jù)產(chǎn)品和客戶的要求而被改變。當(dāng)然，也可以利用激光器或常規(guī)掩模之類來形成窗口28。
然后，利用濺射方法之類，按從下而上的順序，在晶片2W上淀積鉻、鉻-銅合金之類、以及金之類。然后，借助于用抗蝕劑圖形作為腐蝕掩模，利用腐蝕工藝對其圖形化，來形成向下突出的凸點金屬層29。上述抗蝕劑遮光掩模也可以被用于曝光處理，以便對向下突出的凸點金屬層29進(jìn)行圖形處理。這是因為鍵合焊點BP和重新定位布線23的位置等有時根據(jù)產(chǎn)品和客戶的要求而被改變。當(dāng)然，也可以利用激光器或常規(guī)掩模之類來形成向下突出的凸點金屬層29。向下突出的凸點金屬層29被制作成例如二維圓形形狀，并通過窗口28被電連接到各個重新定位布線23。注意，圖72B是平面圖，示出了上述工藝之后的晶片2W。
最后，如圖75C所示，在印制例如由鉛錫合金之類組成的焊料膠之后，對晶片2W執(zhí)行熱處理，從而在向下突出的金屬層29上形成焊料凸點電極24。直至這一步驟，都執(zhí)行晶片上各個芯片的一起制作。注意，圖72C是平面圖，示出了上述工藝之后的晶片2W。
在上述工藝之后，從晶片2W切割出各個芯片2C，然后如圖76A和76B所示，將各個芯片2C封裝在印刷電路板30上。各個芯片2C下方的焊料凸點電極24被電連接到印刷電路板30的小島。圖76A舉例說明了密封樹脂27具有足夠的緩沖性質(zhì)以及填充劑未插入在各個芯片2C與印刷電路板30之間的情況。當(dāng)然，填充劑可以被插入其間。圖76B舉例說明了一種封裝結(jié)構(gòu)，其中未提供上述密封樹脂27，即其緩沖性質(zhì)不充分。更具體地說，圖76B舉例說明了由液態(tài)樹脂之類組成的填充劑31被插入在各個芯片2C與印刷電路板30之間，且各個芯片2C被牢固地固定到印刷電路板30的情況。
如上所述，本發(fā)明的技術(shù)思路被應(yīng)用于上述WPP(重新定位布線的圖形化之類)。結(jié)果，有可能在短時間內(nèi)有效地執(zhí)行各種芯片的封裝。
(第六實施方案)在此第六實施方案中，將描述本發(fā)明的技術(shù)思路被用來制造多芯片模塊的情況。
在此實施方案中，通過完全不同的制造工藝來制造存儲器芯片和邏輯芯片。此處所指的存儲器芯片是一種其上主要制作諸如DRAM(動態(tài)隨機(jī)存取存儲器)、SRAM(靜態(tài)隨機(jī)存取存儲器)、掩模ROM、快速存儲器(EEPROM)之類的存儲器電路的芯片。此處所指的邏輯芯片是一種其上主要制作諸如CPU(中央處理器)、DSP(數(shù)字信號處理器)之類的邏輯電路的芯片。
在存儲器芯片的制造中，由于存在著大量規(guī)則排列的高集成度微圖形，故在利用曝光裝置將掩模圖形印制到晶片上時，照明條件根據(jù)圖形的集成度而確定。在此情況下，根據(jù)應(yīng)用而采用環(huán)形照明或球形照明。關(guān)于掩模，在幾乎所有曝光步驟中，都采用上述的常規(guī)掩模。
同時，在邏輯芯片的制造中，特別是在門電路部分，要求比存儲器芯片更小的圖形。但由于集成度不總是很高，故使用具有大面積的照明光源(常規(guī)照明)。而且，由于根據(jù)類型而使用不同的門電路，故上述抗蝕劑遮光掩模和常規(guī)掩模都被恰當(dāng)?shù)赜糜谛酒闹圃臁?br> 如圖77所示，分別在步驟101a和101b中分開制造上述的二種芯片，并在步驟102中將芯片封裝在基底襯底(印刷電路板)上。圖78A是如上所述構(gòu)成的多芯片模塊MCM的平面圖，而圖78B是沿圖78A中A-A線的剖面圖。在此情況下，除了存儲器芯片2CM和邏輯芯片2CL外，具有各種功能并根據(jù)各種目的的諸如專用的圖象處理器和信號處理器之類的其它芯片2C，也被安裝在基底襯底30M上。在此實施方案中，這些芯片2C、2CM和2CL被分別制造并安裝在一個基底襯底30M上，以制造多芯片模塊MCM。第五實施方案所述的WPP技術(shù)，被用作形成芯片2C、2CM和2CL的各個焊料凸點電極24步驟。芯片2C、2CM和2CL的各個焊料凸點電極24被電連接到基底襯底30M主表面上的小島，通過基底襯底30M中的內(nèi)部布線被電連接到基底襯底30M的反面，并被電連接到電連接于基底襯底30M反面上小島的各個焊料凸點電極32。
根據(jù)上述的實施方案，可以為各個芯片選擇最佳的工藝條件，從而能夠改善芯片的性能。因而能夠制造高性能的多芯片模塊MCM。
參照各個實施方案，上面已經(jīng)具體地描述了本發(fā)明人提出的本發(fā)明。但本發(fā)明不局限于上述的各個實施方案，而是不言自明能夠?qū)Ρ景l(fā)明作出各種各樣的改變和修正而不偏離其要旨。
在上述的各個實施方案中，已經(jīng)描述了根據(jù)情況恰當(dāng)?shù)厥褂贸Ｒ?guī)掩模和抗蝕劑遮光掩模二者的情況。但本發(fā)明不局限于此。例如，也可以根據(jù)上述各個實施方案所述的條件而使用圖9-11和圖20-22所示類型的抗蝕劑遮光掩模(其中用來印制集成電路圖形的各個不透明圖形都由抗蝕劑膜組成的掩模)以及圖28-32所示類型的抗蝕劑遮光掩模(其中用來印制集成電路圖形的不透明圖形由抗蝕劑膜和金屬二者組成的掩模)。結(jié)果，能夠改善半導(dǎo)體集成電路器件的生產(chǎn)效率。
此外，根據(jù)上述各個實施方案所述的條件，也可以使用圖9-11和圖20-22所示類型的抗蝕劑掩模以及圖28-32所示類型的抗蝕劑掩模。結(jié)果，能夠進(jìn)一步改善半導(dǎo)體集成電路器件的生產(chǎn)效率。
此外，根據(jù)上述各個實施方案所述的條件，也可以使用圖3-5所示類型的常規(guī)掩模以及圖6和7所示類型的常規(guī)掩模(重疊曝光的掩模)。在此情況下，比之在半導(dǎo)體集成電路器件的一系列制造步驟中僅僅使用圖3-5所示類型的常規(guī)掩模，也能夠改善半導(dǎo)體集成電路器件的生產(chǎn)效率。
此外，根據(jù)上述各個實施方案所述的條件，也可以使用圖3-5所示類型的常規(guī)掩模、圖6和7所示類型的常規(guī)掩模(重疊曝光的掩模)、以及上述的抗蝕劑遮光掩模。結(jié)果，能夠改善半導(dǎo)體集成電路器件的生產(chǎn)效率。在此情況下，也可以在各個步驟中使用所述的各種類型的抗蝕劑掩模。
在上述描述中，本發(fā)明人的發(fā)明被用于半導(dǎo)體集成電路器件的制造，這是作為本發(fā)明背景的一個應(yīng)用領(lǐng)域。但本發(fā)明不局限于此，而是能夠用于液晶顯示器的制造方法以及諸如微機(jī)械之類的其它器件的制造方法。
下面簡要描述一下在本申請中公開的本發(fā)明典型所獲得的效果。
(1)根據(jù)本發(fā)明，在半導(dǎo)體集成電路器件制造工藝的曝光處理時，利用具有由金屬膜組成的不透明元件的掩模和具有由含有機(jī)光反應(yīng)樹脂膜的有機(jī)材料組成的不透明元件的掩模，有可能改善半導(dǎo)體集成電路器件的生產(chǎn)效率。
(2)根據(jù)本發(fā)明，在半導(dǎo)體集成電路器件制造工藝的曝光處理時，利用具有由金屬膜組成的不透明元件的掩模和具有由含有機(jī)光反應(yīng)樹脂膜的有機(jī)材料組成的不透明元件的掩模，有可能縮短開發(fā)半導(dǎo)體集成電路器件所需的開發(fā)時間。
(3)根據(jù)本發(fā)明，在半導(dǎo)體集成電路器件制造工藝的曝光處理時，利用具有由金屬膜組成的不透明元件的掩模和具有由含有機(jī)光反應(yīng)樹脂膜的有機(jī)材料組成的不透明元件的掩模，有可能縮短半導(dǎo)體集成電路器件的制造時間。
(4)根據(jù)本發(fā)明，在半導(dǎo)體集成電路器件制造工藝的曝光處理時，利用具有由金屬膜組成的不透明元件的掩模和具有由含有機(jī)光反應(yīng)樹脂膜的有機(jī)材料組成的不透明元件的掩模，有可能降低半導(dǎo)體集成電路器件的成本。
權(quán)利要求
1.一種制造半導(dǎo)體集成電路器件的方法，它包含下列步驟利用以金屬膜作為曝光不透明膜的第一光掩模，將預(yù)定圖形曝光到形成在半導(dǎo)體襯底上的第一光反應(yīng)層上；以及利用以有機(jī)光反應(yīng)樹脂作為曝光不透明膜的第二光掩模，將預(yù)定圖形曝光到形成在所述半導(dǎo)體襯底上的第二光反應(yīng)層上。
2.一種制造半導(dǎo)體集成電路器件的方法，它包含下列步驟利用以金屬膜作為曝光不透明膜的第一光掩模，對形成在半導(dǎo)體襯底上的第一光反應(yīng)層進(jìn)行曝光；以及利用孔圖形或布線圖形的第二光掩模，對形成在所述半導(dǎo)體襯底上的第二光反應(yīng)層進(jìn)行曝光，此第二光掩模以有機(jī)光反應(yīng)樹脂作為曝光不透明膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的制造半導(dǎo)體集成電路器件的方法，其中用于擴(kuò)散層的圖形被形成在所述第一光掩模中。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的制造半導(dǎo)體集成電路器件的方法，其中用于器件隔離的圖形被形成在所述第一光掩模中。
5.根據(jù)權(quán)利要求2-4中任何一個的制造半導(dǎo)體集成電路器件的方法，其中所述有機(jī)光反應(yīng)樹脂膜由電子束抗蝕劑材料組成。
6.一種制造半導(dǎo)體集成電路器件的方法，它包含下列步驟利用以金屬膜作為曝光不透明膜的第一光掩模，在半導(dǎo)體襯底表面上形成晶體管的擴(kuò)散層圖形；以及利用以有機(jī)光反應(yīng)樹脂膜作為曝光不透明膜的第二光掩模，在所述半導(dǎo)體襯底表面上形成布線圖形。
7.一種制造半導(dǎo)體集成電路器件的方法，它包含下列步驟選擇以金屬膜作為曝光不透明膜的第一光掩模和以有機(jī)光反應(yīng)樹脂膜作為曝光不透明膜的第二光掩模中的一個；以及將形成在被選擇的第一或第二光掩模上的圖形投影并曝光到形成在半導(dǎo)體襯底上的光反應(yīng)層上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的制造半導(dǎo)體集成電路器件的方法，其中選擇所述第一光掩模和所述第二光掩模的判據(jù)依賴于在曝光中使用光掩模的次數(shù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7的制造半導(dǎo)體集成電路器件的方法，其中所述半導(dǎo)體集成電路器件包括二個n溝道場效應(yīng)晶體管和二個p溝道場效應(yīng)晶體管作為一個單元。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的制造半導(dǎo)體集成電路器件的方法，其中所述半導(dǎo)體集成電路器件包括一個2輸入與非門電路。
11.根據(jù)權(quán)利要求9的制造半導(dǎo)體集成電路器件的方法，其中所述半導(dǎo)體集成電路器件包括一個2輸入或非門電路。
12.根據(jù)權(quán)利要求7的制造半導(dǎo)體集成電路器件的方法，其中所述各個場效應(yīng)晶體管之間的器件隔離結(jié)構(gòu)是這樣一種結(jié)構(gòu)，其中提供在各個場效應(yīng)晶體管之間的溝槽被介質(zhì)膜填充。
13.根據(jù)權(quán)利要求7的制造半導(dǎo)體集成電路器件的方法，其中所述各個場效應(yīng)晶體管之間的器件隔離由熱氧化膜形成，此熱氧化膜借助于對所述各個場效應(yīng)晶體管之間的半導(dǎo)體襯底進(jìn)行氧化而形成。
14.一種制造半導(dǎo)體集成電路器件的方法，此半導(dǎo)體集成電路器件具有多個單元，各個單元包括二個n溝道場效應(yīng)晶體管和二個p溝道場效應(yīng)晶體管，此方法包含下列步驟利用以金屬膜作為曝光不透明膜的第一光掩模，形成第一抗蝕劑圖形，用來形成各個所述場效應(yīng)晶體管的擴(kuò)散層；形成各個所述場效應(yīng)晶體管的柵電極；利用以有機(jī)光反應(yīng)樹脂膜作為曝光不透明膜的第二光掩模，形具有預(yù)定窗口的第二抗蝕劑圖形；以及將雜質(zhì)引入到所述窗口中，以重寫柵部分。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的制造半導(dǎo)體集成電路器件的方法，其中所述第二光掩模還包括金屬膜作為曝光不透明膜。
16.一種制造半導(dǎo)體集成電路器件的方法，此半導(dǎo)體集成電路器件具有多個單元，各個單元包括二個n溝道場效應(yīng)晶體管和二個p溝道場效應(yīng)晶體管，此方法包含下列步驟利用以金屬膜作為曝光不透明膜的第一光掩模，形成第一抗蝕劑圖形，用來形成各個所述場效應(yīng)晶體管的擴(kuò)散層；形成各個所述場效應(yīng)晶體管的柵電極；以及利用以有機(jī)光反應(yīng)樹脂膜作為曝光不透明膜的第二光掩模，形成將成為所述柵電極的接觸孔的第二抗蝕劑圖形。
17.一種制造半導(dǎo)體集成電路器件的方法，它包含下列步驟選擇以金屬膜作為曝光不透明膜的第一光掩模和以有機(jī)光反應(yīng)樹脂膜作為曝光不透明膜的第二光掩模中的一個；將形成在被選擇的第一或第二光掩模上的圖形投影并曝光到形成在半導(dǎo)體襯底上的光反應(yīng)層上；然后形成鍵合焊點；在具有所述鍵合焊點的所述半導(dǎo)體襯底上形成聚酰亞胺樹脂膜；在所述聚酰亞胺樹脂膜上形成重新定位布線層；形成電連接到所述重新定位布線層的焊料凸點；以及將所述半導(dǎo)體襯底分割成半導(dǎo)體芯片。
18.一種制造半導(dǎo)體集成電路器件的方法，它包含下列步驟利用以金屬膜作為曝光不透明膜的第一光掩模，將預(yù)定圖形曝光到形成在半導(dǎo)體襯底上的第一光反應(yīng)層上；以及利用以有機(jī)光反應(yīng)樹脂膜作為曝光不透明膜的第二光掩模，將預(yù)定圖形曝光到形成在所述半導(dǎo)體襯底上的第二光反應(yīng)層上，其中在使用所述第一光掩模的曝光過程中，采用環(huán)形照明。
19.一種制造半導(dǎo)體集成電路器件的方法，它包含下列步驟選擇以金屬膜作為曝光不透明膜的第一光掩模和以有機(jī)光反應(yīng)樹脂膜作為曝光不透明膜的第二光掩模中的一個；以及將形成在被選擇的第一或第二光掩模上的圖形投影并曝光到形成在半導(dǎo)體襯底上的光反應(yīng)層上，其中所述第二光掩模的不透明膜是抗反射層與有機(jī)光反應(yīng)樹脂膜的疊層膜。
20.一種制造多芯片模塊的方法，它包含下列步驟制造多個第一半導(dǎo)體集成電路器件，以便包括至少一個利用以金屬膜作為曝光不透明膜的第一光掩模而將預(yù)定圖形形成到第一半導(dǎo)體襯底上的步驟；制造多個第二半導(dǎo)體集成電路器件，以便包括至少一個利用以有機(jī)光反應(yīng)樹脂膜作為曝光不透明膜的第二光掩模而將預(yù)定圖形形成到第二半導(dǎo)體襯底上的步驟；以及將所述第一半導(dǎo)體集成電路器件和所述第二半導(dǎo)體集成電路器件封裝在同一個印刷電路板上。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的制造多芯片模塊的方法，其中所述第一半導(dǎo)體集成電路器件包括存儲器件。
22.根據(jù)權(quán)利要求20的制造多芯片模塊的方法，其中所述第二半導(dǎo)體集成電路器件包括邏輯器件。
23.根據(jù)權(quán)利要求20-22中任何一個的制造多芯片模塊的方法，其中所述第一和第二半導(dǎo)體集成電路器件用面向下鍵合的方法被電連接到所述印刷電路板。
24.一種制造半導(dǎo)體集成電路器件的方法，它包含對光掩模進(jìn)行照明的步驟，其中圖形被寫入，并通過曝光光學(xué)系統(tǒng)重復(fù)執(zhí)行投影曝光，用來將所述圖形印制到半導(dǎo)體襯底上，從而隨后形成預(yù)定的圖形，其中，當(dāng)每個光掩模所需的曝光處理數(shù)目大于預(yù)定數(shù)目時，使用以金屬膜作為不透明元件的光掩模，而當(dāng)每個光掩模所需的曝光處理數(shù)目小于預(yù)定數(shù)目時，使用以含有機(jī)光反應(yīng)樹脂膜的有機(jī)材料作為不透明元件的光掩模。
25.根據(jù)權(quán)利要求24的制造半導(dǎo)體集成電路器件的方法，其中所述利用所述以有機(jī)光反應(yīng)樹脂膜作為不透明膜的光掩模執(zhí)行曝光的步驟，是形成至少孔和布線圖形二者之一的步驟。
26.根據(jù)權(quán)利要求24的制造半導(dǎo)體集成電路器件的方法，其中所述利用所述以有機(jī)光反應(yīng)樹脂膜作為不透明膜的光掩模執(zhí)行曝光的步驟，是形成用來連接半導(dǎo)體集成電路器件中的鍵合焊點和焊料凸點的重新定位布線的步驟。
27.根據(jù)權(quán)利要求24的制造半導(dǎo)體集成電路器件的方法，其中所述有機(jī)光反應(yīng)樹脂是電子束抗蝕劑材料，且利用以所述抗蝕劑作為不透明膜的光掩模執(zhí)行曝光的步驟中所用的曝光波長為250nm或更短。
28.根據(jù)權(quán)利要求24的制造半導(dǎo)體集成電路器件的方法，其中所述有機(jī)材料包括有機(jī)光反應(yīng)樹脂和抗反射層，且利用以所述有機(jī)材料作為不透明膜的光掩模執(zhí)行曝光的步驟中所用的曝光波長為370nm或更短。
29.一種制造半導(dǎo)體集成電路器件的方法，它包含第一半導(dǎo)體集成電路器件制造步驟，它包括使用光掩模的步驟，其中利用金屬膜作為不透明元件來寫入圖形，并重復(fù)執(zhí)行投影曝光，以便通過曝光光學(xué)系統(tǒng)將所述圖形印制到半導(dǎo)體襯底上，從而隨后形成預(yù)定的圖形；第二半導(dǎo)體集成電路器件制造步驟，它包括至少一個使用光掩模的投影曝光步驟，其中利用有機(jī)光反應(yīng)樹脂作為不透明元件來寫入窗口圖形，并通過曝光光學(xué)系統(tǒng)將所述圖形印制到半導(dǎo)體襯底上，且包括在其它曝光步驟中使用以金屬膜作為不透明元件的光掩模的步驟，以及重復(fù)執(zhí)行投影曝光的步驟和從而隨后形成預(yù)定圖形的步驟；以及將用所述第一半導(dǎo)體集成電路器件制造步驟制造的所述第一半導(dǎo)體集成電路器件和用所述第二半導(dǎo)體集成電路器件制造步驟制造的所述第二半導(dǎo)體集成電路器件封裝在同一個印刷電路板上的步驟。
30.根據(jù)權(quán)利要求29的制造半導(dǎo)體集成電路器件的方法，其中所述第一半導(dǎo)體集成電路器件主要是存儲器件，而所述第二半導(dǎo)體集成電路器件主要是邏輯器件。
全文摘要
改善了半導(dǎo)體集成電路器件的產(chǎn)率。根據(jù)光掩模被使用多少次,恰當(dāng)?shù)厥褂镁哂杏山饘俳M成的不透明圖形的光掩模以及具有由抗蝕劑膜組成的不透明圖形的光掩模,從而執(zhí)行曝光處理。
文檔編號H01L21/768GK1386300SQ01802217
公開日2002年12月18日 申請日期2001年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2000年8月15日
發(fā)明者寺澤恒男, 田中稔彥, 宮崎浩, 長谷川升雄, 森和孝 申請人:株式會社日立制作所