JP2006276491A - Mask pattern correcting method and photomask manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、フォトリソグラフィで用いるフォトマスクのマスクパターン補正方法、及びフォトマスク作製方法に関する。 The present invention relates to a mask pattern correction method for a photomask used in photolithography, and a photomask manufacturing method.
近年の半導体製造技術の進歩は非常に目覚しく、最小加工寸法が0.09μmサイズのパターンを有する大規模集積回路(LSI)等の半導体装置が量産されている。LSIパターンの微細化は、マスクプロセス技術、光リソグラフィ技術、及びエッチング技術等の微細パターン形成技術の飛躍的な進歩により実現されている。半導体装置のパターンサイズが十分大きい世代では、ウェハ上に形成したいLSIパターンの平面形状をそのまま設計パターンとして、設計パターンに忠実なマスクパターンを有するフォトマスクが作製される。フォトマスクのマスクパターンを投影光学系によりウェハ上に転写し、ウェハ上の下地層を加工することによってほぼ設計パターン通りのパターンがウェハ上に形成できる。しかし、LSIパターンの微細化が進むにつれて、各プロセスでパターンを忠実に形成することが困難になっている。そのため、ウェハ上のLSIパターンの最終仕上り寸法が設計パターン通りにならない問題が生じている。このような問題を解決するために、各プロセスでの変換差を考慮して、最終仕上り寸法が設計パターン寸法と等しくなるように、設計パターンと異なる形状のマスクパターンのデータを作成する手段(以下、マスクデータ処理と言う)が非常に重要になっている。 Recent progress in semiconductor manufacturing technology is very remarkable, and semiconductor devices such as large-scale integrated circuits (LSIs) having a pattern with a minimum processing dimension of 0.09 μm are mass-produced. Miniaturization of LSI patterns has been realized by dramatic progress in fine pattern formation technologies such as mask process technology, optical lithography technology, and etching technology. In a generation in which the pattern size of a semiconductor device is sufficiently large, a photomask having a mask pattern faithful to the design pattern is produced using the planar shape of the LSI pattern to be formed on the wafer as it is as the design pattern. By transferring the mask pattern of the photomask onto the wafer by the projection optical system and processing the base layer on the wafer, a pattern almost as designed can be formed on the wafer. However, as the LSI pattern becomes finer, it is difficult to faithfully form the pattern in each process. Therefore, there is a problem that the final finished dimension of the LSI pattern on the wafer does not match the design pattern. In order to solve such a problem, in consideration of a conversion difference in each process, means for creating mask pattern data having a shape different from the design pattern so that the final finished dimension is equal to the design pattern dimension (hereinafter, referred to as the following) This is called mask data processing).
マスクデータ処理には、図形演算処理やデザインルールチェッカ(DRC)等を用いてマスクパターンを変化させるマスクデータプリパレーション(MDP)処理や、光近接効果(OPE)を補正するための光近接効果補正(OPC)処理等がある。マスクデータ処理を行うことにより、所望の最終仕上り寸法になるようにマスクパターンを適切に補正する。パターンの微細化に伴い、光リソグラフィにおけるプロセス係数k1値が低減する。その結果、OPEがより増大する傾向にあるため、OPC処理の負荷が非常に大きくなっている。 For mask data processing, mask data preparation (MDP) processing for changing a mask pattern by using graphic operation processing, design rule checker (DRC), or the like, and optical proximity effect correction for correcting optical proximity effect (OPE) ( OPC) processing and the like. By performing mask data processing, the mask pattern is appropriately corrected so as to have a desired final finished size. As the pattern is miniaturized, the process coefficient k1 value in photolithography decreases. As a result, since the OPE tends to increase, the load of the OPC process is very large.
OPC技術として、これまで、ルールベース補正方法やモデルベース補正方法が提案されてきている。ルールベース補正方法では、予めテーブル化されたルールに基づいて、マスクパターン配置に対応する補正量が定められる。ルールベース補正は、補正手順は簡単であるが、実際の回路パターンのバリエーションを全てルールテーブル化するのが困難であり、十分な補正精度が得られない。モデルベース補正方法では、マスクパターン情報及びウェハプロセス条件を基にウェハ上に転写される形状を予測してマスクパターンを補正する。そのため、モデルベース補正では、ルールベース補正方法に比べ長時間を要するが、高精度で補正することができる。 Until now, rule-based correction methods and model-based correction methods have been proposed as OPC techniques. In the rule-based correction method, the correction amount corresponding to the mask pattern arrangement is determined based on the rules tabulated in advance. The rule-based correction has a simple correction procedure, but it is difficult to make all the actual circuit pattern variations into a rule table, and sufficient correction accuracy cannot be obtained. In the model-based correction method, a mask pattern is corrected by predicting a shape transferred onto a wafer based on mask pattern information and wafer process conditions. For this reason, the model-based correction requires a longer time than the rule-based correction method, but can be corrected with high accuracy.
OPC処理の高精度化を達成するために、OPEを正確に予測できる光強度シミュレータを搭載して、マスクパターンごとに適切な補正値を計算できるモデルベースOPCが主流となっている。 In order to achieve high accuracy of OPC processing, model-based OPC, which is equipped with a light intensity simulator capable of accurately predicting OPE and can calculate an appropriate correction value for each mask pattern, has become mainstream.
しかし、モデルベースOPCでも完璧に補正を行えるわけではない。モデルベースOPCでは、ターゲットとするパターンが存在するレイヤーだけを考慮して仕上がり形状を決定している。実際にウェハ上にパターンを形成する場合、処理ウェハの表面は平坦ではなく段差が生じている。即ち、仕上がり形状は処理ウェハ上の段差に影響される。現状のモデルベースOPCでは、処理ウェハ上の段差の仕上がり形状に対する影響を考慮していない。このため、現状のモデルベースOPCだけでは高精度化に限界がある。 However, model-based OPC cannot be corrected completely. In model-based OPC, the finished shape is determined in consideration of only the layer where the target pattern exists. When a pattern is actually formed on a wafer, the surface of the processed wafer is not flat but has a step. That is, the finished shape is affected by the level difference on the processed wafer. The current model-based OPC does not consider the influence of the step on the processed wafer on the finished shape. For this reason, there is a limit to high accuracy only with the current model-based OPC.
処理ウェハ上の段差の影響を考慮したパターンの仕上がり形状を得るためには、立体構造を考慮したリソグラフィシミュレーションを実施してマスクパターンの補正を行う必要がある。しかし、立体構造を考慮したリソグラフィシミュレーションでは、処理に時間がかかり実際の半導体装置の製造に適用することは難しい。 In order to obtain the finished shape of the pattern in consideration of the effect of the step on the processing wafer, it is necessary to correct the mask pattern by performing a lithography simulation in consideration of the three-dimensional structure. However, the lithography simulation considering the three-dimensional structure takes a long time and is difficult to apply to actual manufacturing of a semiconductor device.
ターゲットパターンと、下地層に形成された段差パターンとの重なり部分を抽出して、重なり部分に対してのみマスクパターンの補正を実施しているものがある(例えば、特許文献1参照。)。補正対象パターンを制限することにより、データ処理量を抑制して、効率良くマスクパターンの補正が可能となる。しかし、特許文献1の補正処理では、段差パターンの立体構造は考慮されていない。また、補正処理は、補正対象パターンを所定量で縮小拡大して行われているため、補正精度に問題がある。
本発明は、段差パターン上に転写されるマスクパターンを、短時間で高精度に補正することが可能なマスクパターン補正方法及びフォトマスク作製方法を提供する。 The present invention provides a mask pattern correction method and a photomask manufacturing method capable of correcting a mask pattern transferred onto a step pattern with high accuracy in a short time.
本発明の第1の態様によれば、(イ)レイヤ抽出部により、補正情報データベースから、対象レイヤの設計マスクパターン、及び対象レイヤの下層に形成される段差パターンを抽出し、(ロ)交点検出部により、設計マスクパターンの転写像と段差パターンとが交差する複数の交点を検出し、(ハ)距離算出部により、複数の交点間の交点距離を算出し、(ニ)領域設定部により、交点距離に基づいて、設計マスクパターンの配置面に、複数の交点のそれぞれで交点を含む第1の処理領域を設定し、(ホ)形状算出部により、段差パターンに基づいて、第1の処理領域で転写される設計マスクパターンの第1の転写像を算出し、(ヘ)補正部により、第1の転写像に基づいて設計マスクパターンを補正することを含むマスクパターン補正方法が提供される。 According to the first aspect of the present invention, (b) the layer extraction unit extracts the design mask pattern of the target layer and the step pattern formed in the lower layer of the target layer from the correction information database; The detection unit detects a plurality of intersections where the transfer image of the design mask pattern and the step pattern intersect, (c) the distance calculation unit calculates the intersection distances between the plurality of intersections, and (d) the region setting unit Based on the intersection distance, a first processing region including an intersection at each of the plurality of intersections is set on the arrangement surface of the design mask pattern, and (e) the shape calculation unit calculates the first processing area based on the step pattern. A mask pattern correction method comprising: calculating a first transfer image of a design mask pattern transferred in a processing region; and (f) correcting a design mask pattern based on the first transfer image by a correction unit. It is provided.
本発明の第2の態様によれば、(イ)対象レイヤの設計マスクパターン、及び対象レイヤの下層に形成される段差パターンを抽出し、(ロ)設計マスクパターンの転写像と、段差パターンとが交差する複数の交点を検出し、(ハ)複数の交点間の交点距離を算出し、(ニ)交点距離に基づいて、設計マスクパターンの配置面に、複数の交点のそれぞれで交点を含む第1の処理領域、及び第1の処理領域を除いた第2の処理領域を設定し、(ホ)段差パターンに基づいて、第1の処理領域で転写される設計マスクパターンの第1の転写像を算出し、(ヘ)設計マスクパターンの平面形状に基づいて、第2の処理領域で転写される設計マスクパターンの第2の転写像を算出し、(ト)第1及び第2の転写像に基づいて設計マスクパターンを補正して補正マスクパターンを作成し、(チ)補正マスクパターンの描画データに基づいて、フォトマスクを作製することを含むフォトマスク作製方法が提供される。 According to the second aspect of the present invention, (b) the design mask pattern of the target layer and the step pattern formed in the lower layer of the target layer are extracted, and (b) the transfer image of the design mask pattern, the step pattern, (C) calculating intersection distances between the plurality of intersections, and (d) including intersections at each of the plurality of intersections on the arrangement surface of the design mask pattern based on the intersection distances. A first processing area and a second processing area excluding the first processing area are set, and (e) a first transfer of a design mask pattern transferred in the first processing area based on the step pattern. And (f) calculating a second transfer image of the design mask pattern transferred in the second processing region based on the planar shape of the design mask pattern, and (g) first and second transfer. The design mask pattern is corrected based on the image. Create a corrected mask pattern, based on the drawing data (h) correcting the mask pattern, a photomask manufacturing method comprising a photomask is provided.
本発明によれば、段差パターン上に転写されるマスクパターンを、短時間で高精度に補正することが可能なマスクパターン補正方法及びフォトマスク作製方法を提供することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to provide a mask pattern correction method and a photomask manufacturing method capable of correcting a mask pattern transferred onto a step pattern with high accuracy in a short time.
以下図面を参照して、本発明の形態について説明する。以下の図面の記載において、同一または類似の部分には同一または類似の符号が付してある。但し、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals. However, it should be noted that the drawings are schematic, and the relationship between the thickness and the planar dimensions, the ratio of the thickness of each layer, and the like are different from the actual ones. Therefore, specific thicknesses and dimensions should be determined in consideration of the following description. Moreover, it is a matter of course that portions having different dimensional relationships and ratios are included between the drawings.
本発明の実施の形態に係るマスクパターン補正システムは、図1に示すように、補正処理ユニット10と、補正処理ユニット10に接続された補正情報データベース12、描画データ記憶部16、及びプログラム記憶部18とを備える。補正処理ユニット10には、入力装置40及び出力装置42が接続される。補正情報データベース12には、製造管理システム46が接続されている。描画データ記憶部16には、描画システム44が接続される。補正処理ユニット10は、レイヤ抽出部22、交点検出部24、距離算出部26、領域分割部28、形状算出部30、補正部32、データ変換部34、内部記憶部38等を有する。
As shown in FIG. 1, the mask pattern correction system according to the embodiment of the present invention includes a
補正処理ユニット10のレイヤ抽出部22は、補正情報データベース12から、対象レイヤの設計マスクパターン、及び対象レイヤの下層に形成される段差パターンを含む三次元形状を抽出する。交点検出部24は、設計マスクパターンの転写像と、段差パターンとが交差する複数の交点を検出する。距離算出部26は、複数の交点間の交点距離を算出する。領域設定部28は、算出した交点距離に基づいて、設計マスクパターンの配置面に、複数の交点のそれぞれで交点を含む第1の処理領域、及び第1の処理領域を除いた第2の処理領域を設定する。形状算出部30は、段差パターンに基づいて、第1の処理領域で転写される設計マスクパターンの第1の転写像を算出する。また、形状算出部30は、設計マスクパターンの平面形状に基づいて、第2の処理領域で転写される設計マスクパターンの第2の転写像を算出する。補正部32は、第1及び第2の転写像に基づいて設計マスクパターンを補正して補正マスクパターンを作成する。データ変換部34は、補正マスクパターンを描画データに変換し、描画データ記憶部16に格納する。
The
補正処理ユニット10は、通常のコンピュータシステムの中央処理装置(CPU)の一部として構成すればよい。レイヤ抽出部22、交点検出部24、距離算出部26、領域分割部28、形状算出部30、補正部32、及びデータ変換部34等は、それぞれ専用のハードウェアで構成しても良く、通常のコンピュータシステムのCPUを用いて、ソフトウェアで実質的に等価な機能を有する機能手段として構成しても構わない。
The
補正情報データベース12には、補正処理ユニット10により取得される補正情報が記憶されている。補正情報には、半導体装置の回路パターンの設計仕様、複数の製造工程による転写像の三次元形状等が含まれる。描画データ記憶部16には、マスクパターンの描画データが記憶されている。プログラム記憶部18には、補正処理ユニット10で実行される各処理のプログラム命令が記憶されている。プログラム命令は必要に応じてCPUに読み込まれ、CPUの内部の補正処理ユニット10によって、演算処理が実行される。また同時に、一連の演算処理の各段階で発生した数値情報などのデータは、内部記憶部38や描画データ記憶部16に格納される。
The
設計情報データベース12、描画データ記憶部16、及びプログラム記憶部18は、それぞれ、半導体ROM、半導体RAM等の半導体メモリ装置、磁気ディスク装置、磁気ドラム装置、磁気テープ装置などの外部記憶装置で構成してもよく、CPUの内部の主記憶装置で構成しても構わない。
The
また、入力装置40は、キーボード、マウス等の機器を指す。入力装置40から入力操作が行われると対応するキー情報が補正処理ユニット10に伝達される。出力装置42は、モニタなどの画面を指し、液晶表示装置(LCD)、発光ダイオード(LED)パネル、エレクトロルミネセンス(EL)パネル等が使用可能である。出力装置42は、補正処理ユニット10により処理されるマスクパターンや得られる補正パターン等を表示する。
The
例えば、補正情報データベース12に、金属・酸化膜・半導体(MOS)トランジスタの製造工程のそれぞれに対応する複数のレイヤのフォトマスクの設計仕様が格納されている。第1レイヤの設計マスクパターン50には、図2に示すように、素子領域パターン51〜53が配置されている。第2レイヤの設計マスクパターン54には、図3に示すように、ゲートパターン55〜59が配置されている。なお、ゲートパターン55は、互いに並行する細線部555a〜555cを有する。第3レイヤの設計マスクパターン60には、図4に示すように、イオン注入領域パターン61〜63が配置されている。
For example, the
図5に示すよう、素子領域パターン51〜53は、イオン注入領域パターン61〜63によりそれぞれ包含されるように重ねあわされる。ゲートパターン55の細線部555a〜555cは、素子領域パターン51及びイオン注入領域パターン61のそれぞれの対向する辺を交差するように重ねあわされる。同様に、ゲートパターン56、57の細線部は、素子領域パターン52及びイオン注入領域パターン62のそれぞれの対向する辺を交差する。ゲートパターン58、59の細線部は、素子領域パターン53及びイオン注入領域パターン63のそれぞれの対向する辺を交差する。
As shown in FIG. 5, the
設計マスクパターン50、54、60を用いて実施されるMOSトランジスタの製造工程を、例えば図5のA−A断面を例にとって、図6〜図9の工程断面図を用いて説明する。製造工程は、図1に示した製造管理システム46に接続された製造装置(図示省略)を用いて実施される。
A MOS transistor manufacturing process performed using the
半導体基板100の表面に設計マスクパターン50を転写して、図6に示すように、素子分離150に囲まれた素子領域151が形成される。設計マスクパターン54を転写して、図7に示すように、素子領域151を区分するゲート絶縁膜(図示省略)及び細線部255a〜255cを有するゲート電極155が形成される。設計マスクパターン60を転写して、図8に示すように、素子分離150上に素子領域151を囲むようにレジストパターン160が形成される。
By transferring the
その後、レジストパターン160及び細線部255a〜255cをマスクとして、イオン注入により、不純物が細線部255a〜255cにより区分された素子領域151に注入される。レジストパターン160を除去して、図9に示すように、素子分離150及び細線部255a〜255cの間に不純物注入領域162a〜162jが形成される。
Thereafter, using the resist
その結果、図10に示すように、素子分離150で規定された素子領域151に、ゲート電極155の細線部255a〜255cで区分された不純物注入領域162a〜162jが形成される。素子領域152には、ゲート電極156、157で区分された不純物注入領域162e〜162gが形成される。また、素子領域153には、ゲート電極158、159で区分された不純物注入領域162h〜162jが形成される。
As a result, as shown in FIG. 10,
しかし、実際のフォトリソグラフィ工程においては、OPEや下層の段差パターンの影響等により、レジストパターン160の転写像に形状変化が生じる。例えば、図11に示すように、設計マスクパターン60のイオン注入領域パターン61を転写したレジストパターン160の角部には、丸まり162が発生する。また、レジストパターン160と、ゲート電極155の細線部255a〜255cのそれぞれの端部とが交差する交点170a〜170fの角部には、裾引き164が発生する。図12に示すように、丸まり162は、レジストパターン160の平面的な形状変化であり、裾引き164は立体的な形状変化である。即ち、「丸まり」は、露光過程においてマスクパターンの平面形状に起因する通常のOPEによる形状変化である。「裾引き」とは、マスクパターンの平面形状及びゲート電極の三次元形状に起因する広義のOPEによる形状変化である。以下、本発明の実施の形態では、「通常のOPE」を単に「OPE」、「広義のOPE」を「三次元OPE」と記載する。
However, in an actual photolithography process, a shape change occurs in the transfer image of the resist
レジストパターン160をマスクとして、丸まり162や裾引き164が発生した素子領域151の半導体基板100の表面上にイオン注入する場合、丸まり162や裾引き164の部分に注入されるイオン濃度が減少する。その結果、素子領域151の半導体基板100に設計された量のイオン注入がされず、半導体装置の設計性能を得ることができない。
When ion implantation is performed on the surface of the
OPEは、対象パターンの周囲数μmの近接領域のパターン配置を考慮したリソグラフィシミュレーションから寸法変動を予測してマスクパターン寸法を補正するOPCにより抑制することができる。しかし、現在のOPC技術では、レジストパターン160が形成される前の半導体基板100上の段差パターン等の三次元形状については考慮されていない。したがって、平面形状に基づくリソグラフィシミュレーションからマスクパターンを補正するOPCで、交点170a〜170fの角部に発生する裾引き164を補正することは困難である。
OPE can be suppressed by OPC that corrects a mask pattern dimension by predicting a dimensional variation from a lithography simulation that takes into account the pattern arrangement of a neighboring region of several μm around the target pattern. However, the current OPC technique does not consider a three-dimensional shape such as a step pattern on the
図11に示した裾引き164の幅Wx、Wyは、交点距離Dp、Ds、及び図12に示したゲート電極155の段差Hp等に依存する。本発明の実施の形態では、予め、製造管理システム46の制御により、試作製造、あるいはリソグラフィシミュレーション等の製造工程検証試験が実施される。製造管理システム46は、製造工程検証試験から、幅Wx、Wyと交点距離Dp、Ds及び段差Hpとの関係を取得して、補正情報として補正情報データベース12に格納する。
The widths Wx and Wy of the
補正処理ユニット10のレイヤ抽出部22は、補正情報データベース12から、例えば、対象レイヤとして図3に示した第3レイヤを抽出し、第3レイヤの下層に形成される第1及び第2レイヤの三次元形状を抽出する。
The
交点検出部24は、第3レイヤの設計マスクパターン60と、第3レイヤの下層の段差パターンとの交点を検出する。例えば、設計マスクパターン60の配置面において、図13に示すように、図11に示した交点170a〜170cに対応する交点70a〜70fが検出される。
The
距離算出部26は、交点70a〜70fのそれぞれで、交点間の交点距離を算出する。領域設定部28は、交点70a〜70fの交点距離に対応する裾引きの幅Wx、Wyを、補正情報データベース12から取得して、交点70a〜70fのそれぞれに処理領域を設定する。処理領域は、裾引きが処理領域に包含されるように、例えば裾引きの幅Wx、Wyのそれぞれの2倍の幅の矩形とする。なお、処理領域の寸法及び形状は限定されず、裾引きが処理領域に包含される任意の形状が適用可能である。交点70a〜70fに設定された処理領域の論理和の図形処理により、図14に示すように、処理領域のうち重なる処理領域が結合されて、第1の処理領域72a〜72cが設定される。また、第2の処理領域74が、第1の処理領域72a〜72cを除いて、設計マスクパターン60の配置面に設定される。
The
形状算出部30は、第1の処理領域72a〜72cにおいて、第3レイヤの下層の三次元形状及び設計マスクパターン60の平面形状に基づいてリソグラフィシミュレーションを行い、設計マスクパターン60が転写されたレジストパターン(第1の転写像)の形状を算出する。また、形状算出部30は、第2の処理領域74において、設計マスクパターン60の平面形状に基づいてリソグラフィシミュレーションを行い、設計マスクパターン60が転写されたレジストパターン(第2の転写像)の形状を算出する。
In the
補正部32は、第1及び第2の処理領域72a〜72c、74で算出されたレジストパターンの形状を合成して、OPCにより設計マスクパターン60の補正を行う。例えば、補正マスクパターン60aのイオン注入領域パターン61aには、図15に示すように、細線部555aの交点70a、70bに対応する位置の周辺に第1の補正図形80a、イオン注入領域パターン61の角部に第2の補正図形82がそれぞれ付加される。
The
なお、OPCにより補正マスクパターン60aに付加される図形は、限定されない。例えば、図16に示すように、イオン注入領域パターン61aには、ゲートパターン55の細線部555a〜555cのそれぞれの交差部に対応する領域に第1の補正図形80aが配置される。イオン注入領域パターン62aには、ゲートパターン56、57との交差部に対応する領域を含むように第1の補正図形80bが配置される。イオン注入領域パターン63aには、ゲートパターン58、59との交差部に対応する領域の近傍に第1の補正図形80c、80dが配置されている。第1の補正図形80c、80dの短手方向の幅は、マスクパターンを転写する露光装置の解像限界以下であり、第1の補正図形80c、80dは半導体基板上には転写されない。また、イオン注入領域パターン61a〜63aのそれぞれの角部には、第2の補正図形82が配置される。
The figure added to the
データ変換部34は、補正マスクパターン60aを描画データに変換して描画データ記憶部16に格納する。描画システム44は、描画データ記憶部16から補正マスクパターン60aの描画データを取得して、描画システム44に配置された描画装置によりマスクブランク上に補正マスクパターン60aを描画する。
The
本発明の実施の形態に係るマスクパターン補正方法によれば、対象設計マスクパターンの転写像と下層の段差パターンとの交点を検出し、交点距離に基づいて第1の処理領域が設定される。第1の処理領域で、下層の三次元形状に基づき転写像の形状が算出される。交点を含まない第2の処理領域では、対象設計パターンの平面形状に基づいて転写像の形状が算出される。したがって、段差パターン上に転写されるマスクパターンを、短時間で高精度に補正することが可能となる。 According to the mask pattern correction method according to the embodiment of the present invention, the intersection of the transfer image of the target design mask pattern and the lower step pattern is detected, and the first processing region is set based on the intersection distance. In the first processing region, the shape of the transferred image is calculated based on the lower three-dimensional shape. In the second processing area not including the intersection, the shape of the transfer image is calculated based on the planar shape of the target design pattern. Therefore, the mask pattern transferred onto the step pattern can be corrected with high accuracy in a short time.
なお、上記の説明では、補正部32は、第1及び第2の処理領域72a〜72c、74で算出されたレジストパターンの形状を合成して、OPCにより設計マスクパターン60の補正を行っている。しかし、第1及び第2の処理領域72a〜72c、74で算出されたレジストパターンの形状のそれぞれに対して、OPC補正を行っても良い。例えば、図17に示すように、図14に示した第1の処理領域72aにおいて、イオン注入領域パターン61bには、交点70a、70bに対応する位置の周辺に第1の補正図形80aが付加される。第2の処理領域74において、イオン注入領域パターン61cの角部に第2の補正図形82が付加される。図形処理により、イオン注入領域パターン61b及び61cを合成して、図15に示した補正マスクパターン60aが得られる。
In the above description, the
次に、本発明の実施の形態に係るマスクパターン補正方法を用いたフォトマスク作製方法について、図19のフローチャートを参照して説明する。図1に示した補正情報データベース12に、複数のレイヤの設計マスクパターン、各レイヤの下層に形成される段差パターンを含む三次元形状等の補正情報が格納されている。また、製造管理システム46において、試験マスクパターンを試験段差パターンに転写して、試験段差パターンと交差する試験マスクパターンの交点での転写像の試験形状を取得し、交点距離と裾引きとの関係が補正情報データベース12に格納される。
Next, a photomask manufacturing method using the mask pattern correction method according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the flowchart of FIG. The
(イ)ステップS101で、補正処理ユニット10のレイヤ抽出部22により、補正情報データベース12から、対象レイヤの設計マスクパターンが抽出される。ステップS102で、対象レイヤの下層に形成される段差パターンが抽出される。例えば、対象レイヤとして第3レイヤが指定され、図4に示した設計マスクパターン60が抽出される。また、段差パターンとして、図3に示したゲートパターン55〜59が抽出される。
(A) In step S101, the
(ロ)ステップS103で、交点検出部24により、設計マスクパターン60の転写像とゲートパターン55〜59の転写像とが交差する複数の交点が検出される。例えば、図13に示したように、設計マスクパターン60の配置面で、ゲートパターン55に対して、交点70a〜70fが検出される。
(B) In step S103, the
(ハ)ステップS104で、距離算出部26により、複数の交点70a〜70f間の交点距離が算出される。
(C) In step S104, the
(ニ)ステップS105で、領域設定部28により、交点距離に基づいて、図14に示したように、設計マスクパターン60の配置面に、複数の交点70a〜70fのそれぞれで交点70a〜70fを含む第1の処理領域72a〜72cが設定される。また、第1の処理領域72a〜72cを除いた第2の処理領域74が設定される。
(D) In step S105, based on the intersection distance, the
(ホ)ステップS106で、形状算出部30により、ゲートパターン55の三次元形状及び設計マスクパターン60の平面形状に基づいて、第1の処理領域72a〜72cで転写される設計マスクパターン60の第1の転写像が算出される。また、設計マスクパターン60の平面形状に基づいて、第2の処理領域74で転写される設計マスクパターン60の第2の転写像が算出される。
(E) In step S <b> 106, the
(ヘ)ステップS107で、補正部32により、図16に示したように、第1及び第2の転写像に基づいて設計マスクパターン60を補正して補正マスクパターン60aが作成される。
(F) In step S107, as shown in FIG. 16, the
(チ)ステップS108で、データ変換部34により、補正マスクパターン60aが描画データに変換され、描画データ記憶部16に格納される。
(H) In step S108, the
(リ)ステップS109で、描画システム44の描画装置により、補正マスクパターン60aの描画データに基づいて、フォトマスクが作製される。
(I) In step S109, a photomask is produced by the drawing apparatus of the
本発明の実施の形態に係るフォトマスク作製方法によれば、段差パターン上に転写されるマスクパターンを短時間で高精度に補正して、フォトマスクを作製することが可能となる。 According to the photomask manufacturing method according to the embodiment of the present invention, the photomask can be manufactured by correcting the mask pattern transferred onto the step pattern with high accuracy in a short time.
(その他の実施の形態)
上記のように、本発明の実施の形態を記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者にはさまざまな代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
(Other embodiments)
Although the embodiments of the present invention have been described as described above, it should not be understood that the descriptions and drawings constituting a part of this disclosure limit the present invention. From this disclosure, various alternative embodiments, examples and operational techniques will be apparent to those skilled in the art.
本発明の実施の形態においては、対象レイヤとしてイオン注入領域を用いて説明している。しかし対象レイヤは、イオン注入領域に限定されない。例えば、下層の段差パターンと転写像が交差するマスクパターンを含むレイヤであればよい。 In the embodiment of the present invention, the ion implantation region is used as the target layer. However, the target layer is not limited to the ion implantation region. For example, it may be a layer including a mask pattern in which a lower step pattern and a transfer image intersect.
このように、本発明はここでは記載していないさまざまな実施の形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係わる発明特定事項によってのみ定められるものである。 As described above, the present invention naturally includes various embodiments that are not described herein. Accordingly, the technical scope of the present invention is defined only by the invention specifying matters according to the scope of claims reasonable from the above description.
10 補正処理ユニット
12 補正情報データベース
12 設計情報データベース
16 描画データ記憶部
18 プログラム記憶部
22 レイヤ抽出部
24 交点検出部
26 距離算出部
28 領域分割部
28 領域設定部
30 形状算出部
32 補正部
34 データ変換部
38 内部記憶部
40 入力装置
42 出力装置
44 描画システム
50、54、60 設計マスクパターン
51〜53 素子領域パターン
55〜59 ゲートパターン
60a 補正マスクパターン
61〜63、61a〜63a イオン注入領域パターン
70a〜70f、170a〜170f 交点
72a〜72c 第1の処理領域
74 第2の処理領域
100 半導体基板
150 素子分離
151〜153 素子領域
155〜159 ゲート電極
160 レジストパターン
162a〜162j 不純物注入領域
255a〜255c、555a〜555c 細線部
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記レイヤ抽出部が、前記補正情報データベースから、対象レイヤの設計マスクパターン、及び前記対象レイヤの下層に形成される段差パターンを抽出し、
前記交点検出部が、前記設計マスクパターンの転写像と前記段差パターンとが交差する複数の交点を検出し、
前記距離算出部が、前記複数の交点間の交点距離を算出し、
前記領域設定部が、前記交点距離に基づいて、前記設計マスクパターンの配置面に、前記複数の交点のそれぞれで前記交点を含む第1の処理領域を設定し、
前記形状算出部が、前記段差パターンに基づいて、前記第1の処理領域で転写される前記設計マスクパターンの第1の転写像を算出し、
前記補正部が、前記第1の転写像に基づいて前記設計マスクパターンを補正する
ことを含むことを特徴とするマスクパターン補正方法。 A mask pattern correction method using a mask pattern correction system including a layer extraction unit, an intersection detection unit, a distance calculation unit, a region setting unit, a shape calculation unit, a correction unit, and a correction information database,
The layer extraction unit extracts, from the correction information database, a design mask pattern of a target layer and a step pattern formed in a lower layer of the target layer,
The intersection detection unit detects a plurality of intersections where the transfer image of the design mask pattern and the step pattern intersect,
The distance calculation unit calculates an intersection distance between the plurality of intersections;
The area setting unit sets a first processing area including the intersection at each of the plurality of intersections on the layout surface of the design mask pattern based on the intersection distance,
The shape calculation unit calculates a first transfer image of the design mask pattern transferred in the first processing region based on the step pattern,
The correction part includes correcting the design mask pattern based on the first transfer image. A mask pattern correction method comprising:
前記形状算出部により、前記対象設計マスクパターンの平面形状に基づいて、前記第2の処理領域で転写される前記設計マスクパターンの第2の転写像を算出し、
前記第1及び第2の転写像に基づいて前記設計マスクパターンを補正する
ことを含むことを特徴とする請求項1に記載のマスクパターン補正方法。 The region setting unit sets a second processing region excluding the first processing region,
The shape calculating unit calculates a second transfer image of the design mask pattern transferred in the second processing region based on the planar shape of the target design mask pattern,
The mask pattern correction method according to claim 1, further comprising: correcting the design mask pattern based on the first and second transfer images.
対象レイヤの設計マスクパターン、及び前記対象レイヤの下層に形成される段差パターンを抽出するステップ、前記設計マスクパターンの転写像と前記段差パターンとが交差する複数の交点を検出するステップ、前記複数の交点間の交点距離を算出するステップ、前記交点距離及び前記試験形状に基づいて、前記設計マスクパターンの配置面に、前記複数の交点のそれぞれで前記交点を含む第1の処理領域、及び前記第1の処理領域を除いた第2の処理領域を設定ステップ、前記段差パターンに基づいて、前記第1の処理領域で転写される前記設計マスクパターンの第1の転写像を算出するステップ、前記設計マスクパターンの平面形状に基づいて、前記第2の処理領域で転写される前記設計マスクパターンの第2の転写像を算出するステップ、前記第1及び第2の転写像に基づいて前記設計マスクパターンを補正するステップを含む処理をマスクパターン補正システムに実行させて、補正マスクパターンを作成し、
前記補正マスクパターンの描画データに基づいて、フォトマスクを作製する
ことを含むことを特徴とするフォトマスク作製方法。
Transfer the test mask pattern to the test step pattern, obtain the test shape of the transferred image of the test mask pattern intersecting the test step pattern,
Extracting a design mask pattern of the target layer and a step pattern formed in a lower layer of the target layer, detecting a plurality of intersections where the transfer image of the design mask pattern and the step pattern intersect, A step of calculating an intersection distance between intersections, a first processing region including the intersection at each of the plurality of intersections on the arrangement surface of the design mask pattern based on the intersection distance and the test shape; and A step of setting a second processing region excluding one processing region, a step of calculating a first transfer image of the design mask pattern transferred in the first processing region based on the step pattern, and the design A step of calculating a second transfer image of the design mask pattern transferred in the second processing region based on the planar shape of the mask pattern. , Said process including the step of correcting the design mask pattern by executing the mask pattern correction system based on the first and second transfer image, to create a corrected mask pattern,
A photomask production method comprising producing a photomask based on the drawing data of the correction mask pattern.
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