JP2000047366A - Manufacture of semiconductor device - Google Patents

Manufacture of semiconductor device

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JP2000047366A
JP2000047366A JP21661798A JP21661798A JP2000047366A JP 2000047366 A JP2000047366 A JP 2000047366A JP 21661798 A JP21661798 A JP 21661798A JP 21661798 A JP21661798 A JP 21661798A JP 2000047366 A JP2000047366 A JP 2000047366A
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JP
Japan
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pattern
pattern portion
semiconductor device
photomask
manufacturing
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Application number
JP21661798A
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Japanese (ja)
Inventor
Tomonori Sekiguchi
知紀 関口
Toshiaki Yamanaka
俊明 山中
Toshihiko Tanaka
稔彦 田中
Takeshi Sakata
健 阪田
Katsutaka Kimura
勝高 木村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the frequency of defective disconnection caused by the constriction of a photoresist pattern by arranging an auxiliary pattern at the corner part of a photomask so that constricted parts caused at both sides of the photoresist pattern in the width direction are deviated in the direction where they are away from each other. SOLUTION: The prescribed photoresist pattern 4 is transferred by irradiating a photoresist film formed on a semiconductor substrate with exposure light emitted from an exposure light source through the photomask. In such a case, the positions of constrictions NT1 and NT2 relatively formed on sides of a narrow-width pattern part in the width direction are deviated in the direction where they are away from each other. That means, the auxiliary pattern is arranged at the corner part formed by the first pattern part and the second pattern part and photolithography is executed by using the photomask showing a light transmission area 3. The pattern 4 obtained at this time is deviated in the direction where the plane positions of the constrictions NT1 and NT2 are away from each other in a horizontal direction.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の製造
方法および半導体装置技術に関し、特に、微細なパター
ンを転写するための露光処理技術に適用して有効な技術
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device and a semiconductor device technology, and more particularly to a technology effective when applied to an exposure processing technology for transferring a fine pattern.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体装置の製造工程における露光処理
は、露光光源から放射された露光光をフォトマスクを介
して半導体基板(半導体ウエハ)上のフォトレジスト膜
に照射することでフォトマスクのパターンをフォトレジ
スト膜に転写するものである。通常のフォトマスクは、
透明なマスク基板の主面上に、光の透過を遮る遮光膜が
被着されて成る遮光領域と、その遮光膜が取り除かれマ
スク基板が露出されることで光が透過する光透過領域と
が設けられ、マスクパターンが形成されている。
2. Description of the Related Art Exposure processing in a semiconductor device manufacturing process involves exposing a photoresist film on a semiconductor substrate (semiconductor wafer) to exposure light emitted from an exposure light source through a photomask to form a pattern on the photomask. This is to be transferred to a photoresist film. A normal photomask is
A light-shielding region formed by applying a light-shielding film that blocks light transmission on a main surface of a transparent mask substrate, and a light-transmitting region through which light is transmitted by removing the light-shielding film and exposing the mask substrate. And a mask pattern is formed.

【0003】ところで、半導体装置を構成するパターン
には、一定の幅を有するパターンのみではなく、1つの
図形中に幅の異なる部分を有するようなパターンが存在
する。例えば半導体装置を構成する配線パターンでは、
上下層の配線間を接続する箇所にドックボーンと称す
る、他の部分に比べて幅広のパターン部を有する。すな
わち、そのパターンでは、相対的に幅の狭い部分と相対
的に幅の広い部分とが存在し、その双方の接続部分では
平面的なパターン段差が生じている。
Incidentally, not only patterns having a fixed width but also patterns having different widths in one figure exist as patterns constituting a semiconductor device. For example, in a wiring pattern forming a semiconductor device,
There is a pattern portion called a dock bone, which is wider than other portions, at a portion connecting the upper and lower wiring layers. That is, in the pattern, there are a relatively narrow portion and a relatively wide portion, and a planar pattern step occurs in both connecting portions.

【0004】しかし、このようなパターンをフォトレジ
スト膜に転写した場合、その平面的な段差部分の近傍に
おいて幅の狭い配線部分に露光光の干渉により平面的な
くびれが生じ、配線断線不良を引き起こす課題がある。
このような課題を解決する手段としては、例えば特開平
1-107530号公報があり、マスクパターンの平面的な段差
部(両側)に矩型状またはテーパ状(三角形状)の補助
パターンを付加する方法が開示されている。また、例え
ば特開平3-89347 号公報には、その段差部(両側)から
離れた部分に補助パターンを付加する方法が開示され、
例えば特開平6-175348号公報には、その段差部の片側に
補助パターンを付加する方法が開示されている。いずれ
の場合も補助パターンはフォトレジスト膜に残らないよ
うに形成されている。
However, when such a pattern is transferred to a photoresist film, planar narrowing occurs due to the interference of exposure light in a narrow wiring portion in the vicinity of the planar step portion, causing a wiring disconnection defect. There are issues.
As means for solving such a problem, for example,
Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-107530 discloses a method of adding a rectangular or tapered (triangular) auxiliary pattern to a planar step portion (both sides) of a mask pattern. Also, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-89347 discloses a method of adding an auxiliary pattern to a portion distant from the step portion (both sides),
For example, JP-A-6-175348 discloses a method of adding an auxiliary pattern to one side of the step. In each case, the auxiliary pattern is formed so as not to remain on the photoresist film.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところが、本発明者が
検討したフォトリソグラフィ技術においては、以下の課
題があることを本発明者は見出した。
However, the present inventors have found that the photolithography technology studied by the present inventors has the following problems.

【0006】すなわち、大きさの同じ補助パターンをパ
ターンの両側に設ける上記検討技術においては、フォト
レジストパターンのくびれは小さくなるものの、そのパ
ターンの両側のくびれの平面的な位置がほぼ同じである
ために、露光装置の収差やデフォーカス、パターンの微
細化または位相シフト法の導入等によっては、そのくび
れ部分においてフォトレジストパターンの幅が充分に得
られない場合が生じ、断線不良の原因となる。
That is, in the above-described technique in which auxiliary patterns having the same size are provided on both sides of the pattern, although the constriction of the photoresist pattern is reduced, the planar positions of the constrictions on both sides of the pattern are substantially the same. In addition, depending on the aberration and defocus of the exposure apparatus, miniaturization of the pattern, introduction of the phase shift method, and the like, the width of the photoresist pattern may not be sufficiently obtained in the constricted portion, which may cause disconnection failure.

【0007】また、補助パターンを片側のみにつける方
法では、相対的に幅の狭いパターンと相対的に幅の広い
パターンとの段差が大きい場合に、十分にくびれを補正
できない恐れがある。
[0007] In the method of attaching the auxiliary pattern to only one side, if the step between the relatively narrow pattern and the relatively wide pattern is large, the narrowing may not be sufficiently corrected.

【0008】さらに、露光装置の解像限界程度の微小パ
ターンをマスクパターンに付加することは、マスク作成
上の問題が大きい。すなわち、現在のマスク検査装置で
は、光を用いて出来上がったマスクパターンを検査して
いるために、検査可能なパターンサイズは検査光の波長
で制限されるからである。
[0008] Further, adding a minute pattern of the resolution limit of the exposure apparatus to the mask pattern has a great problem in mask making. That is, since the current mask inspection apparatus inspects a completed mask pattern using light, the pattern size that can be inspected is limited by the wavelength of the inspection light.

【0009】そこで、本発明の目的は、露光処理によっ
て転写されるフォトレジストパターンのくびれに起因す
る断線不良発生率を低減することのできる技術を提供す
ることにある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a technique capable of reducing a disconnection defect occurrence rate due to a narrowing of a photoresist pattern transferred by an exposure process.

【0010】また、本発明の他の目的は、露光処理で用
いるフォトマスクの検査の容易性を向上させることので
きる技術を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a technique capable of improving the easiness of inspection of a photomask used in an exposure process.

【0011】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
次のとおりである。
SUMMARY OF THE INVENTION Among the inventions disclosed in the present application, the outline of a representative one will be briefly described.
It is as follows.

【0013】本発明の半導体装置の製造方法は、露光光
源から放射された露光光をフォトマスクを介して半導体
基板上のフォトレジスト膜に照射することで所定のフォ
トレジストパターンを転写する半導体装置の製造方法で
あって、相対的に幅の異なるパターン部が一体となって
形成されるフォトレジストパターンにおいて相対的に幅
の狭いパターン部の幅方向両側に形成されるくびれの位
置が互いに離間する方向にずれるようにしたものであ
る。
The method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention is directed to a semiconductor device for transferring a predetermined photoresist pattern by irradiating a photoresist film on a semiconductor substrate with exposure light emitted from an exposure light source via a photomask. In a manufacturing method, in a photoresist pattern in which pattern portions having relatively different widths are integrally formed, positions of constrictions formed on both sides in a width direction of a relatively narrow pattern portion are separated from each other. It is made to shift to.

【0014】また、本発明の半導体装置の製造方法は、
露光光源から放射された露光光をフォトマスクを介して
半導体基板上のフォトレジスト膜に照射することで所定
のフォトレジストパターンを転写する半導体装置の製造
方法であって、前記フォトマスクは、(a)前記所定の
フォトレジストパターンを転写するための実パターンで
あって、相対的に幅の狭い第1パターン部と、(b)前
記実パターンであって前記第1パターン部に一体的に形
成され相対的に幅の広い第2パターン部と、(c)前記
第1パターン部に対応するフォトレジストパターンの幅
方向両側に生じるくびれの位置が互いに離間する方向に
ずれるように、前記第1パターン部と第2パターン部と
で形成される角部に配置された補助パターンとを有する
ものである。
Further, a method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention
A method of manufacturing a semiconductor device for transferring a predetermined photoresist pattern by irradiating a photoresist film on a semiconductor substrate with exposure light emitted from an exposure light source via a photomask, wherein the photomask comprises (a A) a real pattern for transferring the predetermined photoresist pattern, the first pattern portion having a relatively small width; and (b) the real pattern being integrally formed with the first pattern portion. A second pattern portion having a relatively large width; and (c) the first pattern portion such that constrictions generated on both sides in the width direction of the photoresist pattern corresponding to the first pattern portion are shifted in directions away from each other. And an auxiliary pattern disposed at a corner formed by the second pattern portion.

【0015】また、本発明の半導体装置の製造方法は、
露光光源から放射された露光光をフォトマスクを介して
半導体基板上のフォトレジスト膜に照射することで所定
のフォトレジストパターンを転写する半導体装置の製造
方法であって、前記フォトマスクは、(a)前記所定の
フォトレジストパターンを転写するための実パターンで
あって、相対的に幅の狭い第1パターン部と、(b)前
記実パターンであって前記第1パターン部に一体的に形
成され相対的に幅の広い第2パターン部と、(c)前記
フォトレジストパターンの幅方向の形状が非対称となる
ように、前記第1パターン部と第2パターン部とで形成
される片側の角部に配置された補助パターンとを有する
ものである。
Further, a method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention
A method of manufacturing a semiconductor device for transferring a predetermined photoresist pattern by irradiating a photoresist film on a semiconductor substrate with exposure light emitted from an exposure light source via a photomask, wherein the photomask comprises (a A) a real pattern for transferring the predetermined photoresist pattern, the first pattern portion having a relatively small width; and (b) the real pattern being integrally formed with the first pattern portion. A second pattern portion having a relatively large width; and (c) a corner portion on one side formed by the first pattern portion and the second pattern portion so that the shape of the photoresist pattern in the width direction is asymmetric. And an auxiliary pattern arranged at the same position.

【0016】また、本願において開示される発明のう
ち、他の概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
Another outline of the invention disclosed in the present application will be briefly described as follows.

【0017】本発明の半導体装置の製造方法は、露光光
源から放射された露光光をフォトマスクを介して半導体
基板上のフォトレジスト膜に照射することで所定のフォ
トレジストパターンを転写する半導体装置の製造方法で
あって、前記フォトマスクは、(a)前記所定のフォト
レジストパターンを転写するための実パターンであっ
て、相対的に幅の狭い第1パターン部と、(b)前記実
パターンであって前記第1パターン部に一体的に形成さ
れ相対的に幅の広い第2パターン部と、(c)前記第1
パターン部と第2パターン部とで形成される片側の角部
に配置され、前記フォトレジストパターンの幅方向の形
状が非対称となるようにフォトレジストパターンに反映
される第5パターン部とを有し、前記第5パターン部に
おいて、前記第1パターン部の延在方向に交差する方向
の幅が、前記第1パターン部と第2パターン部との段差
に等しいものである。
The method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention is directed to a semiconductor device for transferring a predetermined photoresist pattern by irradiating a photoresist film on a semiconductor substrate with exposure light emitted from an exposure light source via a photomask. In the manufacturing method, the photomask includes: (a) a first pattern portion having a relatively narrow width, which is a real pattern for transferring the predetermined photoresist pattern; A second pattern part formed integrally with the first pattern part and having a relatively large width;
A fifth pattern portion disposed at one corner formed by the pattern portion and the second pattern portion and reflected in the photoresist pattern such that the shape in the width direction of the photoresist pattern is asymmetric; In the fifth pattern portion, a width of the fifth pattern portion in a direction intersecting an extending direction of the first pattern portion is equal to a step between the first pattern portion and the second pattern portion.

【0018】また、本発明は、相対的に幅の異なるパタ
ーンが一体化されてなる配線パターンの幅方向の形状
が、その幅の異なるパターンの接続部において非対称と
なるものである。
Further, according to the present invention, the shape in the width direction of a wiring pattern formed by integrating patterns having relatively different widths is asymmetrical at a connection portion between the patterns having different widths.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する(なお、実施の形態を説明す
るための全図において同一機能を有するものは同一の符
号を付し、その繰り返しの説明は省略する)。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. , And the repeated explanation is omitted).

【0020】(実施の形態1)図1は本発明の一実施の
形態であるフォトマスクの要部平面図、図2は図1のフ
ォトマスクを用いて転写されたフォトレジストパターン
の概念の平面図、図3(a)は光学シミュレーション結
果を説明するための本実施の形態のフォトマスクの要部
平面図、図3(b)は同図(a)のフォトマスクを用い
た場合の光学シミュレーション結果である光強度分布を
示す説明図、図4〜図6は本実施の形態におけるフォト
マスクの変形例の要部平面図、図7〜図10は本実施の
形態の半導体装置の製造工程中における要部断面図、図
11は本実施の形態における半導体装置の要部平面図、
図12および図13は本実施の形態で用いた露光装置の
一例を示す説明図、図19〜図23は本発明者が検討し
た技術の説明図である。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a plan view of a main part of a photomask according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a plan view of a concept of a photoresist pattern transferred using the photomask of FIG. FIG. 3A is a plan view of a main part of the photomask of this embodiment for explaining the results of the optical simulation, and FIG. 3B is an optical simulation using the photomask of FIG. FIG. 4 to FIG. 6 are plan views of main parts of a modified example of the photomask according to the present embodiment, and FIG. 7 to FIG. , FIG. 11 is a plan view of a main part of the semiconductor device in the present embodiment,
12 and 13 are explanatory views showing an example of the exposure apparatus used in the present embodiment, and FIGS. 19 to 23 are explanatory views of a technique studied by the present inventors.

【0021】まず、本発明の技術思想を説明するのに先
立って、本発明者が検討したフォトリソグラフィ技術に
ついて説明する。
First, prior to describing the technical concept of the present invention, a photolithography technique studied by the present inventors will be described.

【0022】図19(a)は本発明者が検討したフォト
マスクのマスクパターン50の平面図であり、ここで
は、例えば配線のパターンを形成する場合が示されてい
る。配線形成用のマスクパターン50は相対的に幅の狭
い配線部50Aと相対的に幅の広いドックボーン部50
Bとを有している。転写された配線のドックボーン部に
は接続孔が配置される。光リソグラフィでは縮小投影露
光が用いられ、縮小率K(K<1) の露光では実際の回
路パターン、フォトレジストパターンはマスクパターン
のK 倍の大きさになる。例えばK=1/5とすると、
配線幅0.18μmを得るためのマスクの線幅は0.9μm
である。
FIG. 19A is a plan view of a mask pattern 50 of a photomask studied by the present inventor. Here, a case where a wiring pattern is formed, for example, is shown. The mask pattern 50 for forming the wiring includes a relatively narrow wiring portion 50A and a relatively wide dock bone portion 50.
B. A connection hole is arranged in the dockbone portion of the transferred wiring. In photolithography, reduction projection exposure is used, and in exposure at a reduction ratio K (K <1), the actual circuit pattern and photoresist pattern are K times larger than the mask pattern. For example, if K = 1/5,
The line width of the mask for obtaining a wiring width of 0.18 μm is 0.9 μm
It is.

【0023】このフォトマスクを用いて、光源が、例え
ば波長λ=0.248μmのKrFエキシマレーザ、レン
ズの開口数NA=0.6、コヒーレント係数σ=0.3、縮
小率K=1/5の露光装置でリソグラフィを行った場合
に得られるレジストパターンの概念図を図19(b)に
示す。フォトレジストパターン51は、相対的に幅の狭
い配線パターン部51Aと相対的に幅の広いドックボー
ンパターン部51Bとを有している。ドックボーンパタ
ーン部51Bは、接続孔と配線との重ね合せの余裕をと
るために幅広となっていることが多いが、配線の太さが
変わる段差領域で、配線の細い部分のフォトレジストパ
ターン51にくびれNT1,NT2が生じる。このくび
れNT1,NT2はその後の配線形成プロセスで配線断
線不良の原因になったり、露光条件のばらつきにより、
フォトレジストパターン51そのものが断線する原因に
なる。
Using this photomask, the light source is, for example, a KrF excimer laser having a wavelength λ = 0.248 μm, the numerical aperture of the lens NA = 0.6, the coherent coefficient σ = 0.3, and the reduction ratio K = 1/5. FIG. 19B is a conceptual diagram of a resist pattern obtained when lithography is performed by the exposure apparatus described above. The photoresist pattern 51 has a relatively narrow wiring pattern portion 51A and a relatively wide dock bone pattern portion 51B. The dock bone pattern portion 51B is often wide in order to allow a margin for overlapping the connection hole and the wiring. However, in the step region where the thickness of the wiring changes, the photoresist pattern 51 in the thin portion of the wiring is used. Neck NT1 and NT2 occur. The constrictions NT1 and NT2 may cause a wiring disconnection failure in a subsequent wiring forming process, or may be caused by variations in exposure conditions.
This causes the photoresist pattern 51 itself to break.

【0024】この場合のフォトマスクの効果を光学シミ
ュレーションにより説明する。これは、マスクパターン
と露光装置の光学定数をもとにフォトレジスト膜上で得
られる光強度の等高線を計算するものである。図20
(a)のフォトマスクのフォトマスクパターン50にお
いて、縮小された値で配線幅W1 を0.18μm、ドッグ
ボーンのサイズW2 を0.4μmとした。光学定数として
は、λ=0.248μm、NA=0.6、σ=0.3、デフォ
ーカス=−0.5μm、球面収差を仮定している。以降の
シミュレーションでは全て同様の光学定数を仮定してい
る。
The effect of the photomask in this case will be described with reference to an optical simulation. This is to calculate contour lines of light intensity obtained on a photoresist film based on a mask pattern and optical constants of an exposure apparatus. FIG.
In the photomask pattern 50 of the photomask (a), the wiring width W1 was 0.18 μm and the dogbone size W2 was 0.4 μm at reduced values. As the optical constants, it is assumed that λ = 0.248 μm, NA = 0.6, σ = 0.3, defocus = −0.5 μm, and spherical aberration. In the subsequent simulations, the same optical constants are assumed.

【0025】このようなフォトマスクパターンに対し
て、計算して得られた光学像を図20(b)に示す。光
の相対強度0.35、0.49の等高線を示している。光強
度は十分大きいパターンにおける光の透過率を1と定義
している。光強度0.35の等高線が実際に得られるフォ
トレジストパターンを示しており、ドッグボーンから十
分離れたところでは配線幅W1 は0.18μmになってい
る。ところが、ドッグボーン近傍では配線にくびれが生
じており、Lmin は0.154μmである。また、光強度
0.49の等高線は断線しており、この部分で光強度が弱
いことを示している。従って、現像時にフォトレジスト
膜が膜減りし、配線加工時のマージンが低くなる問題が
ある。
FIG. 20B shows an optical image obtained by calculating such a photomask pattern. The contour lines of the relative intensities of light 0.35 and 0.49 are shown. The light intensity defines the light transmittance of a sufficiently large pattern as 1. The contour line having a light intensity of 0.35 shows the photoresist pattern actually obtained, and the wiring width W1 is 0.18 μm at a position sufficiently distant from the dog bone. However, the wiring is constricted near the dog bone, and Lmin is 0.154 μm. Also the light intensity
The contour line of 0.49 is broken, indicating that the light intensity is weak at this portion. Therefore, there is a problem that the photoresist film is reduced during development and the margin during wiring processing is reduced.

【0026】このような問題は、パターンの微細化によ
って顕著になっている。特に、メモリの周辺回路や論理
回路においては、高集積および高性能化を図るべく、パ
ターン幅を露光光の波長以下にしていることから上記問
題が生じ易い。また、露光装置の収差やデフォーカスに
よっても生じる。さらに、フォトリソグラフィ技術とし
て、位相シフトフォトリソグラフィ技術を用いた場合に
も大きな問題となる。位相シフトフォトリソグラフィ技
術では、透過光の位相を操作することによる光の干渉効
果を用いることで微細なパターンの解像度の向上を図る
技術であるため、コヒーレント係数を0.3程度と通常の
露光よりも小さくし、露光光の干渉性を高めているから
である。現在、光リソグラフィでは、例えば位相シフト
法を用いて露光装置の光波長以下のパターンを形成して
いる。一例として、1 GbのDRAM(Dynamic Random
Access Memory)では、波長0.248μmのKrFエキ
シマレーザを光源に用いた露光装置で、0.16μm幅の
ワード線やデータ線等を形成する必要があり、単純な直
線が繰り返されるライン&スペースパターンにおいて効
果が大きい位相シフト法が使用されている。
Such a problem has been remarkable due to miniaturization of the pattern. In particular, in a peripheral circuit and a logic circuit of a memory, the above problem is likely to occur because the pattern width is set to be equal to or less than the wavelength of the exposure light in order to achieve high integration and high performance. It also occurs due to aberration and defocus of the exposure device. Further, when a phase shift photolithography technique is used as a photolithography technique, a serious problem occurs. The phase shift photolithography technology uses a light interference effect by manipulating the phase of transmitted light to improve the resolution of fine patterns. This is also to make the exposure light coherence higher. At present, in photolithography, a pattern having a wavelength equal to or less than the light wavelength of an exposure apparatus is formed by using, for example, a phase shift method. As an example, a 1 Gb DRAM (Dynamic Random
In Access Memory, an exposure device using a KrF excimer laser with a wavelength of 0.248 μm as a light source is required to form word lines and data lines with a width of 0.16 μm, and a line and space pattern in which simple straight lines are repeated Uses a phase shift method which has a large effect.

【0027】この問題を解決するために、これまでに様
々な補助パターンを用いる露光方法が提案されている。
図21(a)は、特開平1-107530号公報に示されてお
り、フォトマスクパターン52の段差部に矩型の補助パ
ターン52aを付加する方法である。すなわち、図21
(a)の相対的に幅が狭いパターン52bと相対的に幅
の広いパターン52cとを図21(a)の横方向に接続
し、その接続部のパターン52bの両側に矩型の補助パ
ターン52aを設ける。このとき、両方の補助パターン
52aの長さLC50はλ/(NA・ K) 程度とする。ま
た、補助パターン52a自体がレジストパターンに残ら
ないように、両方の補助パターン52aの幅WC50は解
像限界をKで割った値よりも小さくする。ここでは、2
つの補助パターン52aの寸法が同じである。なお、図
21(a)の破線は、フォトマスク1の設計上における
マスクパターンを構成パターンに分解して示したもの
で、実際のフォトマスクに形成されているものではな
い。
To solve this problem, an exposure method using various auxiliary patterns has been proposed.
FIG. 21A shows a method of adding a rectangular auxiliary pattern 52a to a step portion of a photomask pattern 52, which is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-107530. That is, FIG.
21A, a relatively narrow pattern 52b and a relatively wide pattern 52c are connected in the horizontal direction in FIG. 21A, and rectangular auxiliary patterns 52a are provided on both sides of the connection pattern 52b. Is provided. At this time, the length LC50 of both the auxiliary patterns 52a is about λ / (NA · K). Also, the width WC50 of both auxiliary patterns 52a is made smaller than the value obtained by dividing the resolution limit by K so that the auxiliary patterns 52a themselves do not remain in the resist pattern. Here, 2
The dimensions of the two auxiliary patterns 52a are the same. Note that the broken line in FIG. 21A shows the mask pattern in the design of the photomask 1 disassembled into constituent patterns, and is not formed on the actual photomask.

【0028】このようにすると、図21(b)に示すよ
うに、フォトレジストパターン53のくびれNT1,N
T2の大きさが図19(a)や図20(a)を用いた場
合に比べて減少する。ここでは、マスクパターンをK倍
して得られる理想的なレジストパターンを破線で示して
いる。また、フォトレジストパターン53のくびれ部分
での最小配線幅をLmin とする。
By doing so, as shown in FIG. 21B, the constrictions NT1, N1 of the photoresist pattern 53 are formed.
The size of T2 is reduced as compared with the case where FIGS. 19A and 20A are used. Here, an ideal resist pattern obtained by multiplying the mask pattern by K is indicated by a broken line. Further, the minimum wiring width at the narrow portion of the photoresist pattern 53 is defined as Lmin.

【0029】この場合のフォトマスクの効果を光学シミ
ュレーションにより説明する。図22(a)はマスクパ
ターン52を示している。縮小された値でLC1=0.25
μm、WC1=0.05μmとした。このようなマスクパタ
ーン52に対して、計算して得られた光学像を図22
(b)に示す。光強度0.35の等高線のくびれは減少
し、Lmin は0.171μmと改善している。また、光強
度0.49の等高線もつながっている。したがって、補助
パターンにより断線が起こり難くなることが判る。
The effect of the photomask in this case will be described with reference to an optical simulation. FIG. 22A shows a mask pattern 52. LC1 = 0.25 with reduced value
μm, WC1 = 0.05 μm. An optical image obtained by calculation for such a mask pattern 52 is shown in FIG.
(B). The constriction of the contour at the light intensity of 0.35 is reduced, and Lmin is improved to 0.171 μm. In addition, contour lines having a light intensity of 0.49 are also connected. Therefore, it is understood that the disconnection is hardly caused by the auxiliary pattern.

【0030】これ以外の補助パターンを有するフォトマ
スクの構造を図23(a)〜(c)に示す。同図(a)
は特開平1-107530号公報に示されており、段差部にテー
パ状の補助パターン52aを付加する方法である。同図
(b) は特開平3-89347 号公報に示されており、段差か
ら離れた部分に補助パターン52aを付加する方法であ
る。(c)は特開平6-175348号公報に示されており、段
差の片側に補助パターン52aを付加する方法である。
いずれの場合も補助パターン52aはフォトレジスト膜
に残らないように形成されている。なお、図23の破線
は図21(a)と同じ意味のものである。
Other structures of the photomask having the auxiliary pattern are shown in FIGS. FIG.
Japanese Patent Laid-Open Publication No. 1-107530 discloses a method of adding a tapered auxiliary pattern 52a to a step. FIG. 1B shows a method of adding an auxiliary pattern 52a to a portion away from a step, which is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-89347. (C) is a method disclosed in JP-A-6-175348, in which an auxiliary pattern 52a is added to one side of a step.
In any case, the auxiliary pattern 52a is formed so as not to remain in the photoresist film. Note that the broken line in FIG. 23 has the same meaning as in FIG.

【0031】しかし、図21(a), (b)に示すよう
に、上記同じ大きさの補助パターン52aをパターンの
両側に付加する方式では、フォトレジストパターンのく
びれ平面位置がほぼ同じであるために、露光装置の収差
やデフォーカス、パターンの微細化または位相シフト法
の導入等によってはそのくびれ部分においてフォトレジ
ストパターンの幅が充分に得られない場合が生じる。こ
の補助パターン52aの幅WC50には最適値がある。こ
れは、小さすぎると、くびれを補償する効果が少ない
し、大きすぎると、今度は補助パターン自身の段差によ
ってレジストパターンにくびれが生ずる過剰補正が起こ
るからである。図21(b)のくびれNT1,NT2は
この過剰補正によるくびれである。幅WC50の最適値は
主としてλ、NA、K等の露光装置の光学定数で決まる
が、予測できないレンズの収差やデフォーカスによって
も影響を受ける。したがって、過剰補正によるくびれを
完全になくすことは困難である。そこで、この過剰補正
によるくびれの影響を小さくすることが重要である。
However, as shown in FIGS. 21 (a) and 21 (b), in the method in which the auxiliary patterns 52a of the same size are added to both sides of the pattern, the constricted plane positions of the photoresist patterns are substantially the same. In some cases, the width of the photoresist pattern cannot be sufficiently obtained in the narrow portion due to aberrations and defocus of the exposure apparatus, miniaturization of the pattern, introduction of the phase shift method, and the like. The width WC50 of the auxiliary pattern 52a has an optimum value. This is because, if it is too small, the effect of compensating for the constriction is small, and if it is too large, excessive correction occurs in which the resist pattern becomes constricted due to the step of the auxiliary pattern itself. The constrictions NT1 and NT2 in FIG. 21B are constrictions due to this overcorrection. The optimum value of the width WC50 is mainly determined by the optical constants of the exposure apparatus such as λ, NA, and K, but is also affected by unpredictable lens aberration and defocus. Therefore, it is difficult to completely eliminate the constriction due to overcorrection. Therefore, it is important to reduce the influence of the constriction due to the overcorrection.

【0032】また、図23(c)に示したように、片側
のみに補助パターン52aをつける方法では、相対的に
幅の狭いパターン52bと相対的に幅の広いパターン5
2cとの段差が大きい場合に、十分にくびれを補正でき
ない恐れがある。
As shown in FIG. 23C, in the method of providing the auxiliary pattern 52a only on one side, the relatively narrow pattern 52b and the relatively wide pattern 5b are used.
When the level difference from 2c is large, there is a possibility that constriction cannot be sufficiently corrected.

【0033】また、露光装置の解像限界程度の微小パタ
ーンをマスクパターンに付加することは、マスク作成上
問題が大きい。すなわち、例えばレジストパターンで幅
が0.05μmになるような補助パターンのマスク上での
幅はK=1/5とすると、0.25μmである。フォトマ
スクは電子線描画装置を用いて作成されるため、0.25
μmのサイズを描画することは十分可能である、しかし
ながら、現在のマスク検査装置では、光を用いて出来上
がったマスクパターンを検査しているために、検査可能
なパターンサイズは検査光の波長で制限される。もし、
検査光にエキシマレーザを使用したとしても0.25μm
の補助パターンを完全に検査するのは困難である。従っ
て、補助パターンの検査を確実に行うために、補助パタ
ーンのサイズをある程度大きくしておく必要がある。こ
のとき、幅WC50がさきほどの最適値よりも大きくな
り、過剰補正によるくびれが生じてしまうので、この場
合も過剰補正の影響を小さくしつつ補助パターンを形成
することが重要である。
Further, adding a minute pattern, which is about the resolution limit of an exposure apparatus, to a mask pattern has a significant problem in mask preparation. That is, for example, the width on the mask of the auxiliary pattern such that the width of the resist pattern becomes 0.05 μm is 0.25 μm, where K = 1/5. Since the photomask is created using an electron beam lithography system, 0.25
It is possible to draw a size of μm. However, the current mask inspection equipment inspects the completed mask pattern using light, so the pattern size that can be inspected is limited by the wavelength of the inspection light. Is done. if,
0.25μm even if excimer laser is used for inspection light
It is difficult to completely inspect the auxiliary pattern. Therefore, it is necessary to increase the size of the auxiliary pattern to some extent in order to surely inspect the auxiliary pattern. At this time, the width WC50 becomes larger than the above-mentioned optimum value, and constriction due to overcorrection occurs. In this case, too, it is important to form the auxiliary pattern while reducing the influence of the overcorrection.

【0034】次に、本発明の技術思想を用いた実施の形
態を説明する。
Next, an embodiment using the technical concept of the present invention will be described.

【0035】図1は、本実施の形態1のフォトマスク1
の要部平面図を示している。このフォトマスク1は、例
えば配線パターンを転写するためのもので、斜線のハッ
チングで示す領域は遮光膜2が形成された遮光領域を示
し、ハッチングの付していない領域は、遮光膜2が除去
されてフォトマスク1の透明なマスク基板1Aが露出さ
れた光透過領域3を示している。破線は、フォトマスク
1の設計上における光透過領域3をパターンP1 〜P4
に分解して示したもので、実際のフォトマスク1に形成
されているものではない。すなわち、光透過領域3は、
図1の横方向に延びる帯状のパターンP1 と、その端部
に接続された正方形状のパターンP4 と、パターンP1
,P4 の辺が成す角部に配置された相対的に小さな長
方形状のパターンP2 ,P3 とを有している。
FIG. 1 shows a photomask 1 according to the first embodiment.
FIG. The photomask 1 is for transferring, for example, a wiring pattern, and a hatched area indicates a light-shielding area on which a light-shielding film 2 is formed, and a non-hatched area indicates that the light-shielding film 2 is removed. The light transmitting region 3 is shown in which the transparent mask substrate 1A of the photomask 1 is exposed. The broken lines indicate the light transmitting regions 3 in the design of the photomask 1 by the patterns P1 to P4.
This is not an actual one formed on the photomask 1. That is, the light transmission region 3 is
A strip-shaped pattern P1 extending in the horizontal direction in FIG. 1, a square pattern P4 connected to its end, and a pattern P1
, P4 have relatively small rectangular patterns P2 and P3 arranged at the corners formed by the sides of P4 and P4.

【0036】パターンP1 ,P2 は、実際にフォトレジ
スト膜に転写しようとしている集積回路パターンに対応
した実パターンであり、パターンP3 ,P4 は、フォト
レジスト膜に転写しようとしていないパターンであっ
て、事実上、その独立したパターンがフォトレジスト膜
に転写されないような補助パターンである。なお、マス
ク基板1は、例えば光透過率がほぼ100%程度の透明
な合成石英からなる。また、遮光膜2は、一般にはほぼ
0%の光透過率(典型的には1%以下)の領域を形成す
る膜で、例えばクロムの単体膜またはクロムと酸化クロ
ムとの積層膜で構成されている。
The patterns P1 and P2 are actual patterns corresponding to the integrated circuit pattern to be actually transferred to the photoresist film, and the patterns P3 and P4 are the patterns not to be transferred to the photoresist film. Moreover, the auxiliary pattern is such that the independent pattern is not transferred to the photoresist film. The mask substrate 1 is made of, for example, transparent synthetic quartz having a light transmittance of about 100%. The light-shielding film 2 is a film that generally forms a region having a light transmittance of approximately 0% (typically 1% or less), and is, for example, a single film of chromium or a laminated film of chromium and chromium oxide. ing.

【0037】本実施の形態では、上記小さな長方形状の
パターンP3 , P4 の長さ寸法(図1の横方向の長さ)
が異なっている。相対的に小さい方のパターンP3 の長
さLC1 は、例えばλ/(2NA・K) 程度とする。例
えばλ=0.248μm、NA=0.6、K=1/5では、
LC1 =1μm程度である。また、相対的に大きい方の
パターンP4 の長さLC2 は、例えばパターンP3 の長
さLC1 =λ/(2NA・K) よりも長くする。また、
パターンP3 ,P4 の幅WC1 ,WC2 は、パターンP
3 ,P4 自体がフォトレジスト膜に残らないように、解
像限界よりも小さく、例えば解像限界をKで割った値よ
りも小さくする。例えばλ=0.248μm、K=1/5
では、WC1 =WC2 =0.25μm程度である。
In the present embodiment, the lengths of the small rectangular patterns P3 and P4 (length in the horizontal direction in FIG. 1)
Are different. The length LC1 of the relatively smaller pattern P3 is, for example, about λ / (2NA · K). For example, when λ = 0.248 μm, NA = 0.6, and K = 1/5,
LC1 is about 1 μm. Further, the length LC2 of the relatively larger pattern P4 is set to be longer than, for example, the length LC1 of the pattern P3 = λ / (2NA · K). Also,
The widths WC1, WC2 of the patterns P3, P4 are
3, so that P4 itself does not remain in the photoresist film and is smaller than the resolution limit, for example, smaller than the value obtained by dividing the resolution limit by K. For example, λ = 0.248 μm, K = 1/5
In this case, WC1 = WC2 = 0.25 .mu.m.

【0038】このフォトマスク1を用いて露光装置でフ
ォトリソグラフィを行った場合に得られるフォトレジス
トパターンの概念図を図2に示す。なお、この場合の露
光条件は、例えば次の通りである。光源は波長λ=0.2
48μmのKrFエキシマレーザ、レンズの開口数NA
=0.6、コヒーレント係数σ=0.3、縮小率K=1/5
である。また、破線は図1の光透過領域3を示してい
る。
FIG. 2 is a conceptual diagram of a photoresist pattern obtained when photolithography is performed by an exposure apparatus using the photomask 1. The exposure conditions in this case are as follows, for example. Light source is wavelength λ = 0.2
48 μm KrF excimer laser, numerical aperture NA of lens
= 0.6, coherent coefficient σ = 0.3, reduction ratio K = 1/5
It is. The broken line indicates the light transmission region 3 in FIG.

【0039】このフォトレジストパターン4は、パター
ンP1 の幅方向の中央を通るように配置された仮想直線
をパターンの中心線とした場合に、その中心線の上下が
対称となる場合もあるし、また、補助パターンに対応す
る箇所において非対称となる場合もある。このフォトレ
ジストパターン4のパターン幅(上記パターンP1 に対
応する線幅の細い箇所)は、例えば0.18μmを想定し
ている(すなわち、λ/(2NA)以下である)。フォ
トマスク1(図1参照)に上記したように補助パターン
を配置したことにより、フォトレジストパターン4のく
びれ(幅の狭いパターン部分)は減少しているが、過剰
補正のくびれNT1,NT2が残ってしまう。しかしな
がら、本実施の形態によれば、くびれNT1,NT2の
平面位置が図2の横方向に互いに離間する方向にずれる
ことになる。従って、たとえ個々のくびれNT1,NT
2の大きさが上記検討技術と同じであったとしても、配
線のくびれ部分での最小配線幅Lmin は上記検討技術の
場合(図21)よりも大きくなる。すなわち、本実施の
形態によれば、露光波長以下の幅のパターンを形成する
際の加工の信頼性を高めることができる。特に、長さL
C2 と長さLC1 の差は、λ/(2NA・K) 以上(λ
=0.248um, NA=0.6、K=1/5では1μm程
度) とすると、くびれNT1,NT2がずれてLmin の
改善効果が大きい。
When the center line of the pattern is a virtual straight line disposed so as to pass through the center of the pattern P1 in the width direction of the photoresist pattern 4, the center line may be vertically symmetrical. Further, there is a case where the position becomes asymmetric at a position corresponding to the auxiliary pattern. The pattern width of the photoresist pattern 4 (a portion having a small line width corresponding to the pattern P1) is assumed to be 0.18 μm, for example (that is, λ / (2NA) or less). By arranging the auxiliary pattern on the photomask 1 (see FIG. 1) as described above, the constriction (a narrow pattern portion) of the photoresist pattern 4 is reduced, but the constrictions NT1 and NT2 of the excessive correction remain. Would. However, according to the present embodiment, the plane positions of the constrictions NT1 and NT2 are shifted in a direction in which the constrictions NT1 and NT2 are separated from each other in the horizontal direction in FIG. Therefore, even if each neck NT1, NT
Even if the size of 2 is the same as that of the above-described technology, the minimum wiring width Lmin at the constricted portion of the wiring is larger than that of the above-described technology (FIG. 21). That is, according to the present embodiment, it is possible to increase the reliability of processing when forming a pattern having a width equal to or less than the exposure wavelength. In particular, the length L
The difference between C2 and length LC1 is λ / (2NA · K) or more (λ
= 0.248 μm, NA = 0.6, and about 1 μm for K = 1/5), the constrictions NT1 and NT2 are shifted, and the effect of improving Lmin is large.

【0040】また、本実施の形態のフォトマスク1にお
ける補助パターンの効果を光学シミュレーションにより
説明する。図3(a)には光学シミュレーションによる
効果を説明するのにあたって用いたフォトマスク1の要
部平面図を示す。このフォトマスク1には、例えば配線
およびドックボーンを転写するためのパターンに上記補
助パターンが付加されている。縮小された値で長さLC
2 −長さLC1 =0.25μm、幅WC1 =幅WC2 =0.
05μmとした。なお、図3(a)中央の正方形状のパ
ターンPcは上下層間を接続するための接続孔のパター
ンを示している。
The effect of the auxiliary pattern in the photomask 1 of the present embodiment will be described with reference to an optical simulation. FIG. 3A is a plan view of a main part of the photomask 1 used for describing the effect of the optical simulation. In the photomask 1, for example, the auxiliary pattern is added to a pattern for transferring a wiring and a dock bone. Length LC with reduced value
2-Length LC1 = 0.25 µm, width WC1 = width WC2 = 0.2.
It was set to 05 μm. The square pattern Pc in the center of FIG. 3A shows a pattern of connection holes for connecting the upper and lower layers.

【0041】この場合、図3(b)に示すように、光強
度0.35の等高線(外側)のくびれは上記検討技術の補
助パターンを付加した場合よりもさらに減少し、Lmin
は、例えば0.175μmと改善されている。また、光強
度0.49の等高線(内側)もつながっている。したがっ
て、本実施の形態によれば、断線がさらに起こり難くな
ることがわかる。
In this case, as shown in FIG. 3B, the constriction of the contour line (outside) at the light intensity of 0.35 is further reduced as compared with the case where the auxiliary pattern of the above-described technique is added.
Has been improved to, for example, 0.175 μm. In addition, a contour line (inside) having a light intensity of 0.49 is also connected. Therefore, according to the present embodiment, it is understood that disconnection is more unlikely to occur.

【0042】このようなフォトマスク1は、図1に示し
た構造に限定されるものではなく種々変更可能であり、
例えば図4または図5に示す構造としても良い。なお、
図4および図5の破線は図1の破線と同じ意味である。
Such a photomask 1 is not limited to the structure shown in FIG. 1, but can be variously modified.
For example, the structure shown in FIG. 4 or FIG. In addition,
The broken lines in FIGS. 4 and 5 have the same meaning as the broken lines in FIG.

【0043】図4では、補助パターンとして機能するパ
ターンP3 ,P4 の平面形状を階段状にして、パターン
P1 とパターンP2 との辺が成す両角部に付加し、長さ
LC1 と長さLC2 とを異なる値とすることで、上記と
同様にくびれをずらす効果を得ている。ここでは、パタ
ーンP3 ,P4 の幅が、相対的に大きなパターンP2に
近づくにつれて大きくなるような階段形状とした。この
場合、パターンP3 ,P4 の幅を徐々に広げているた
め、パターンP1 とパターンP2 との幅の違いが大きい
場合に、くびれを低減する効果が大きい。この場合も長
さLC2 と長さLC1 との差を、例えばλ/(2NA・
K) 以上とすると、図2に示したくびれNT1,NT2
がずれてLmin の改善効果が大きい。
In FIG. 4, the patterns P3 and P4 functioning as auxiliary patterns have a step-like planar shape and are added to both corners formed by the sides of the pattern P1 and the pattern P2, and the length LC1 and the length LC2 are added. By using different values, the effect of shifting the constriction is obtained in the same manner as described above. Here, the pattern P3, P4 has a stepped shape in which the width becomes larger as approaching the relatively large pattern P2. In this case, since the widths of the patterns P3 and P4 are gradually increased, when the difference between the widths of the patterns P1 and P2 is large, the effect of reducing the constriction is great. Also in this case, the difference between the length LC2 and the length LC1 is, for example, λ / (2NA ·
K) Given the above, the constrictions NT1 and NT2 shown in FIG.
And the effect of improving Lmin is large.

【0044】図5では、補助パターンとして機能するパ
ターンP3 ,P4 を、例えば平面形状を三角形状にし、
かつ、大形のパターンP2 に近づくにしたがって次第に
幅広となるようにして、パターンP1 とパターンP2 と
の辺が成す両角部に付加し、長さLC1 と長さLC2 と
を異なる値としている。この場合も、上記と同様にくび
れをずらす効果が得られ、上記検討技術(図23
(a))の場合よりもLminを大きくすることができ
る。この場合も長さLC2 と長さLC1 との差をλ/
(2NA・K) 以上とすると、図2に示したくびれNT
1,NT2がずれてLminの改善効果が大きい。
In FIG. 5, the patterns P3 and P4 functioning as auxiliary patterns are formed, for example, in a triangular planar shape.
Further, the width is gradually increased as approaching the large pattern P2, and is added to both corners formed by the sides of the pattern P1 and the pattern P2 so that the length LC1 and the length LC2 have different values. In this case as well, the effect of shifting the constriction is obtained in the same manner as described above, and the above-described technique (FIG.
Lmin can be made larger than in the case of (a)). Also in this case, the difference between the length LC2 and the length LC1 is λ /
(2NA · K) In this case, the constriction NT shown in FIG.
1 and NT2 are shifted, and the effect of improving Lmin is large.

【0045】また、図1の光透過領域3と遮光膜2とを
図6に示すように反転させても良い。この場合は、遮光
膜2が上記パターンP1 〜P4 を有している。それ以外
は、上記した説明と同じなので説明を省略する。なお、
この構造は図4や図5にも適用できる。
Further, the light transmitting region 3 and the light shielding film 2 in FIG. 1 may be reversed as shown in FIG. In this case, the light shielding film 2 has the patterns P1 to P4. Otherwise, the description is the same as that described above, and thus the description is omitted. In addition,
This structure can also be applied to FIGS.

【0046】次に、本発明の技術思想を、例えばDRA
M(Dynamic Random Access Memory)に適用した場合に
おける具体的な製造方法例を図7〜図10により説明す
る。
Next, the technical idea of the present invention is described, for example, by DRA
A specific example of a manufacturing method applied to an M (Dynamic Random Access Memory) will be described with reference to FIGS.

【0047】図7は半導体装置の製造工程中における要
部断面図を示しており、符号5は、例えばシリコン単結
晶からなる半導体基板(半導体ウエハ)、符号6はn型
の埋込ウエル、符号7NW1 ,7NW2 はnウエル、符
号7PW1 ,7PW2 はpウエルおよび符号8は溝型の
分離部を示している。pウエル7PW2 は、n型の埋込
ウエル6およびnウエル7NW2 によって取り囲まれ電
気的に分離されている。これにより、pウエル7PW2
に半導体基板1からのノイズが伝わるのを抑制でき、ま
た、pウエル7PW2 の電位を安定させることができ
る。なお、n型の埋込ウエル、nウエル7NW1 ,7N
W2 には、例えばリンまたはヒ素が注入され、pウエル
7PW1 ,7PW2 には、例えばホウ素または2フッ化
ホウ素が注入されている。また、溝型の分離部8は、半
導体基板1に掘られた分離溝8a内に、例えばシリコン
酸化膜からなる分離用絶縁膜8bが埋め込まれて形成さ
れている。
FIG. 7 is a cross-sectional view of a main part during a manufacturing process of a semiconductor device. Reference numeral 5 denotes a semiconductor substrate (semiconductor wafer) made of, for example, silicon single crystal, reference numeral 6 denotes an n-type buried well, and reference numeral Reference numerals 7NW1 and 7NW2 denote n-wells, reference numerals 7PW1 and 7PW2 denote p-wells, and reference numeral 8 denotes a groove-shaped separating portion. The p-well 7PW2 is surrounded and electrically isolated by the buried n-type well 6 and the n-well 7NW2. Thereby, p-well 7PW2
The transmission of noise from the semiconductor substrate 1 can be suppressed, and the potential of the p-well 7PW2 can be stabilized. The n-type buried wells, n-wells 7NW1, 7N
For example, phosphorus or arsenic is implanted in W2, and boron or boron difluoride is implanted in p-wells 7PW1 and 7PW2. In addition, the groove-type separation portion 8 is formed by burying a separation insulating film 8b made of, for example, a silicon oxide film in a separation groove 8a dug in the semiconductor substrate 1.

【0048】このような半導体基板1に対してゲート酸
化処理を施すことにより、半導体基板1の主面上に、例
えばシリコン酸化膜からなるゲート絶縁膜9iを形成す
る。特に限定はされないが、上記ゲート絶縁膜9iを形
成した後、半導体基板1をNO(酸化窒素)あるいはN
2 O(亜酸化窒素)雰囲気中で熱処理することによっ
て、ゲート絶縁膜9iと半導体基板1との界面に窒素を
偏析させても良い(酸窒化処理)。ゲート絶縁膜9iが
7nm程度までに薄くなると、半導体基板1との熱膨張係
数差に起因して両者の界面に生じる歪みが顕在化し、ホ
ットキャリアの発生を誘発する。半導体基板1との界面
に偏析した窒素はこの歪みを緩和するので、上記の酸窒
化処理は、極薄のゲート絶縁膜9iの信頼性を向上でき
る。
By subjecting the semiconductor substrate 1 to a gate oxidation process, a gate insulating film 9i made of, for example, a silicon oxide film is formed on the main surface of the semiconductor substrate 1. Although not particularly limited, after the gate insulating film 9i is formed, the semiconductor substrate 1 is made of NO (nitrogen oxide) or N
Nitrogen may be segregated at the interface between the gate insulating film 9i and the semiconductor substrate 1 by performing a heat treatment in a 2 O (nitrous oxide) atmosphere (oxynitriding treatment). When the thickness of the gate insulating film 9i is reduced to about 7 nm, distortion generated at the interface between the semiconductor substrate 1 and the semiconductor substrate 1 due to a difference in thermal expansion coefficient becomes apparent, and hot carriers are generated. Since the nitrogen segregated at the interface with the semiconductor substrate 1 relaxes the distortion, the oxynitridation can improve the reliability of the extremely thin gate insulating film 9i.

【0049】続いて、ゲート絶縁膜9i上に、例えば低
抵抗ポリシリコンからなるゲート電極形成用の導体膜1
0をCVD法等によって形成した後、その上にシリコン
窒化膜からなるキャップ絶縁膜11をCVD法等によっ
て形成する。ただし、導体膜10は低抵抗ポリシリコン
膜に限定されるものではなく種々変更可能である。例え
ば低抵抗ポリシリコン膜上にタングステンシリサイド膜
等を形成しても良いし、低抵抗ポリシリコン膜上に窒化
タングステンまたは窒化チタン等のようなバリア金属膜
を介してタングステン等のような金属膜を形成しても良
い。
Subsequently, a conductor film 1 for forming a gate electrode made of, for example, low-resistance polysilicon is formed on the gate insulating film 9i.
0 is formed by a CVD method or the like, and a cap insulating film 11 made of a silicon nitride film is formed thereon by a CVD method or the like. However, the conductor film 10 is not limited to the low-resistance polysilicon film, but can be variously modified. For example, a tungsten silicide film or the like may be formed on the low-resistance polysilicon film, or a metal film such as tungsten may be formed on the low-resistance polysilicon film via a barrier metal film such as tungsten nitride or titanium nitride. It may be formed.

【0050】その後、キャップ絶縁膜11上に、フォト
レジスト膜を塗布した後、上記したフォトマスク1(図
1等参照)を用いてゲート電極パターンをフォトレジス
ト膜に転写し、フォトレジストパターン4を形成する。
続いて、そのフォトレジストパターン4をエッチングマ
スクとして、キャップ絶縁膜11、導体膜10およびゲ
ート絶縁膜9iをドライエッチング技術によりパターニ
ングすることにより、図8に示すように、ゲート電極1
0gおよびワード線WLを形成する。メモリセル領域に
おけるゲート電極10gはワード線WLの一部でもあ
る。本実施の形態では、このフォトリソグラフィに際し
て上記したフォトマスク1(図1等参照)を用いる。続
いて、図9に示すように、通常のDRAMの製造方法に
従って半導体基板1にpチャネル型のMIS・FETQ
p、nチャネル型のMIS・FETQnおよびメモリセ
ル選択MIS・FETQsを形成する。なお、符号の1
2nはソース・ドレイン用のn型の半導体領域、12p
は、ソース・ドレイン用のp型の半導体領域、13nは
ウエル給電用のn型の半導体領域、13pはウエル給電
用のp型の半導体領域、14nはメモリセル選択MIS
・FETQsのソース・ドレイン用のn型の半導体領
域、15は例えばシリコン窒化膜からなる絶縁膜、1
6, 17は例えばシリコン酸化膜からなる絶縁膜、18
は例えば低抵抗ポリシリコンからなるプラグ、19は配
線、19BLはビット線、20は絶縁膜に穿孔された接
続孔であって配線19やビット線19BLと半導体基板
1とを接続する接続孔である。配線19およびビット線
19BLは、例えばタングステン等からなり、これらの
パターニングのためのフォトリソグラフィ処理に際して
も上記したフォトマスク1(図1等参照)を用いる。そ
の後、図10に示すように、情報蓄積用のキャパシタ2
1を形成する。このキャパシタ21は、例えばクラウン
形状で形成され、下部電極21aと、その露出表面側の
容量絶縁膜21bと、その表面のプレート電極21cと
を有しており、絶縁膜17上に堆積された絶縁膜22に
開口されたキャパシタ用開口領域23に埋め込まれた状
態で形成されている。下部電極21aは、例えば低抵抗
ポリシリコンからなり、絶縁膜24に穿孔された接続孔
25を通じてプラグ18に接続され、これを通じてメモ
リセル選択MIS・FETQsのn- 型の半導体領域1
4nと電気的に接続されている。容量絶縁膜21bは、
例えばシリコン窒化膜とシリコン酸化膜との積層膜や酸
化タンタル等で構成されているが、これに限定されるも
のではなく種々変更可能であり、例えばチタン酸ジルコ
ニウム鉛、チタン酸バリウムまたはチタン酸ジルコニウ
ムランタン鉛等のような強誘電体材料で構成しても良
い。
Thereafter, after a photoresist film is applied on the cap insulating film 11, the gate electrode pattern is transferred to the photoresist film using the above-described photomask 1 (see FIG. 1 and the like), and the photoresist pattern 4 is formed. Form.
Subsequently, by using the photoresist pattern 4 as an etching mask, the cap insulating film 11, the conductor film 10, and the gate insulating film 9i are patterned by dry etching technology, thereby forming the gate electrode 1 as shown in FIG.
0g and the word line WL are formed. The gate electrode 10g in the memory cell region is also a part of the word line WL. In the present embodiment, the above-described photomask 1 (see FIG. 1 and the like) is used for this photolithography. Subsequently, as shown in FIG. 9, a p-channel type MIS • FET Q is formed on the semiconductor substrate 1 in accordance with a normal DRAM manufacturing method.
A p-channel and n-channel MIS-FET Qn and a memory cell selection MIS-FET Qs are formed. The code 1
2n is an n-type semiconductor region for source / drain, 12p
Is a p-type semiconductor region for source / drain, 13n is an n-type semiconductor region for well power supply, 13p is a p-type semiconductor region for well power supply, and 14n is a memory cell selection MIS.
An n-type semiconductor region 15 for the source / drain of the FET Qs; an insulating film 15 made of, for example, a silicon nitride film;
Reference numerals 6 and 17 denote insulating films made of, for example, a silicon oxide film;
Is a plug made of, for example, low-resistance polysilicon, 19 is a wiring, 19BL is a bit line, and 20 is a connection hole formed in an insulating film and connects the wiring 19 and the bit line 19BL to the semiconductor substrate 1. . The wiring 19 and the bit line 19BL are made of, for example, tungsten or the like, and the above-described photomask 1 (see FIG. 1 and the like) is also used in the photolithography for patterning these. Thereafter, as shown in FIG.
Form one. The capacitor 21 is formed, for example, in a crown shape, has a lower electrode 21 a, a capacitive insulating film 21 b on the exposed surface side thereof, and a plate electrode 21 c on the surface thereof, and has an insulating film deposited on the insulating film 17. It is formed so as to be buried in the capacitor opening region 23 opened in the film 22. The lower electrode 21 a is made of, for example, low-resistance polysilicon and is connected to the plug 18 through a connection hole 25 formed in the insulating film 24, and through this, the n type semiconductor region 1 of the memory cell selection MIS • FET Qs is formed.
4n. The capacitance insulating film 21b
For example, it is composed of a laminated film of a silicon nitride film and a silicon oxide film, tantalum oxide, or the like, but is not limited thereto, and can be variously modified, for example, lead zirconium titanate, barium titanate, or zirconium titanate. It may be made of a ferroelectric material such as lanthanum lead.

【0051】このようにして形成された周辺回路、特
に、例えばワード線ドライバ回路やセンスアンプ回路等
のような直接周辺回路におけるnチャネル型のMIS・
FETQnの平面図を図11に示す。この直接周辺回路
では、メモリセルとの整合をとるため他の周辺回路に比
べて線幅や間隔が小さいので、本実施の形態のフォトマ
スク1を用いている。特に、線幅が、解像限界より小さ
い(本実施の形態では、露光光源にKrF(波長0.24
8μm)を用いているので、例えば0.25μm以下の)
パターンを転写する場合に適用している。
The peripheral circuit formed in this manner, in particular, an n-channel MIS transistor in a direct peripheral circuit such as a word line driver circuit or a sense amplifier circuit, for example.
FIG. 11 shows a plan view of the FET Qn. In this direct peripheral circuit, the photomask 1 of the present embodiment is used because the line width and the interval are smaller than those of the other peripheral circuits in order to match the memory cells. In particular, the line width is smaller than the resolution limit (in this embodiment, the exposure light source is KrF (wavelength 0.24).
8 μm), for example, 0.25 μm or less)
Applied when transferring patterns.

【0052】ここでは、配線19と半導体領域12nと
を電気的に接続する接続孔20aの周囲の配線19、配
線19とゲート電極10gとを電気的に接続する接続孔
20bの周囲の配線19およびゲート電極10gに本発
明を適用している。ゲート電極10gや配線19のパタ
ーンは、ドックボーン部(幅広部)の近傍においてくび
れが生じているもののそのくびれ位置が平面的にずれて
いるために断線には到らない。したがって、信頼性の高
いMIS・FETQnを形成することができる。ゲート
電極10gの幅は、例えば0.25μm程度である。ま
た、配線19の幅は、配線部(相対的に幅の小さい箇
所)で、例えば0.18〜0.20μmであり、ドックボー
ン部(相対的に幅の広い箇所)で、例えば0.4μm程度
である。また、互いに隣接する配線19の間隔は、例え
ば0.18〜0.2μm程度である。
Here, the wiring 19 around the connection hole 20a for electrically connecting the wiring 19 and the semiconductor region 12n, the wiring 19 around the connection hole 20b for electrically connecting the wiring 19 to the gate electrode 10g, and the like. The present invention is applied to the gate electrode 10g. Although the pattern of the gate electrode 10g and the wiring 19 has a constriction in the vicinity of the dockbone portion (wide portion), the constriction position is displaced in a plane, so that no disconnection occurs. Therefore, a highly reliable MIS • FET Qn can be formed. The width of the gate electrode 10g is, for example, about 0.25 μm. The width of the wiring 19 is, for example, 0.18 to 0.20 μm at the wiring portion (a relatively narrow portion), and is, for example, 0.4 μm at the dock bone portion (a relatively wide portion). It is about. The distance between the adjacent wirings 19 is, for example, about 0.18 to 0.2 μm.

【0053】なお、配線19Aは、例えば高電位の電源
電圧や低電位の電源電圧(例えばGND(0V))を供
給するための電源用の配線を示している。電源用の配線
19Aを転写する実パターンには上記本実施の形態の補
助パターンを付加していない。これは、電源用の配線1
9Aが比較的幅広に形成されており、上記したくびれの
問題が生じないからである。
The wiring 19A is a power supply wiring for supplying, for example, a high-potential power supply voltage or a low-potential power supply voltage (for example, GND (0 V)). The auxiliary pattern of the present embodiment is not added to the actual pattern for transferring the power supply wiring 19A. This is wiring 1 for power supply
This is because 9A is formed to be relatively wide, and the above-described constriction problem does not occur.

【0054】次に、本実施の形態で用いる露光装置の一
例を説明する。図12に示すように、本実施の形態で使
用される縮小投影露光装置26は、半導体基板(半導体
ウエハ)5を吸着して保持する吸着台26aを有し、こ
の露光処理にあたってはステップアンドリピート方式に
より露光操作がなされる。吸着台26aは、水平方向に
移動するX軸移動台26bと、これに対して直角となっ
た水平方向に吸着台26aを移動するY軸移動台26c
との上に設けられ、かつ、Z軸移動台26dによって上
下方向に移動自在となっている。露光光源26eは、例
えばKrFエキシマレーザを放射可能になっており、集
光ミラー26fに組み付けられている。露光光源26e
は、例えば通常のKrFエキシマレーザ光源であるが、
斜方照明光源を使用しても良い。なお、通常の光源と
は、非変形照明であって光強度分布が光源面内において
比較的均一な照明をいう。斜方照明とは、光源中央の照
度を下げた照明で、輪帯照明、4重極照明、5重極照明
等の多重極照明またはそれと等価な瞳フィルタによる超
解像技術を含むものである。また、露光光源にi線(波
長365nm)を用いてもよい。
Next, an example of the exposure apparatus used in this embodiment will be described. As shown in FIG. 12, the reduction projection exposure apparatus 26 used in the present embodiment has an adsorption table 26a for adsorbing and holding a semiconductor substrate (semiconductor wafer) 5, and in this exposure processing, a step-and-repeat operation is performed. The exposure operation is performed according to the method. The suction table 26a has an X-axis moving table 26b that moves in the horizontal direction, and a Y-axis moving table 26c that moves the suction table 26a in a horizontal direction perpendicular to the X-axis moving table 26b.
And is movable up and down by a Z-axis moving table 26d. The exposure light source 26e is capable of emitting, for example, a KrF excimer laser, and is assembled to the condenser mirror 26f. Exposure light source 26e
Is, for example, a normal KrF excimer laser light source,
An oblique illumination light source may be used. Note that the ordinary light source is illumination that is non-deformed illumination and has a light intensity distribution that is relatively uniform within the light source plane. The oblique illumination is illumination in which the illuminance at the center of the light source is reduced, and includes a super-resolution technique using multipole illumination such as annular illumination, quadrupole illumination, and quadrupole illumination, or a pupil filter equivalent thereto. Further, an i-line (wavelength 365 nm) may be used as an exposure light source.

【0055】縮小投影露光装置26において、露光光源
26eから放射されたKrFエキシマレーザ光は平面反
射ミラー26g1 、シャッタ26h、フライアイレンズ
26i、アパーチャ26j、バンドパスフィルタ26k
を介して平面反射ミラー26g2 に照射される構造とな
っている。フライアイレンズ26iを透過した光は、ア
パーチャ26jによってパーシャルコヒーレント係数
(σ値)が調整され、バンドパスフィルタ26kによっ
て露光光以外の照明光がカットされる。平面反射ミラー
26g2 に照射された露光光は、さらに、マスクブライ
ンド26m、コンデンサレンズ26nを介して上記フォ
トマスク1に照射される構造になっている。フォトマス
ク1は、マスクホルダ26pに保持されている。このマ
スクホルダ26pは図12の上下方向に微動可能になっ
ている。フォトマスク1の平面領域のうち、半導体基板
5に転写される範囲はマスクブラインド26mによって
フォトマスク1を透過した露光光は、縮小投影レンズ2
6qを介して半導体基板上のフォトレジスト膜に照射さ
れるようになっている。
In the reduction projection exposure device 26, the KrF excimer laser light emitted from the exposure light source 26e is applied to a plane reflection mirror 26g1, a shutter 26h, a fly-eye lens 26i, an aperture 26j, a band-pass filter 26k.
Irradiates the plane reflecting mirror 26g2 through the mirror. The light transmitted through the fly-eye lens 26i has its partial coherent coefficient (σ value) adjusted by an aperture 26j, and illumination light other than exposure light is cut by a bandpass filter 26k. The exposure light applied to the plane reflection mirror 26g2 is further applied to the photomask 1 via a mask blind 26m and a condenser lens 26n. The photomask 1 is held by a mask holder 26p. This mask holder 26p can be finely moved in the vertical direction in FIG. In the plane area of the photomask 1, the area to be transferred to the semiconductor substrate 5 is the exposure light that has passed through the photomask 1 by the mask blind 26 m.
Irradiation is performed on the photoresist film on the semiconductor substrate through 6q.

【0056】なお、露光装置は上述のようなステップア
ンドリピート方式の露光装置に限定されるものではなく
種々変更可能であり、例えばステップアンドスキャン方
式の露光装置を用いても良い。
The exposure apparatus is not limited to the above-described step-and-repeat type exposure apparatus, but can be variously modified. For example, a step-and-scan type exposure apparatus may be used.

【0057】ステップアンドスキャン方式は、半導体基
板とフォトマスクとを相対的に逆方向に移動させながら
パターンを転写するものである。すなわち、例えば図1
3に示すように、縮小投影露光装置27の露光光28
は、スリット27aによって成形された後、フォトマス
ク1に照射されるようになっている。露光光28および
露光光源は上記と同じなので説明を省略する。フォトマ
スク1はマスクステージ27bに保持されている。フォ
トマスク1を透過した露光光は、縮小投影レンズ27c
を介して半導体基板5の主面のフォトレジスト膜に照射
されるようになっている。この縮小投影露光装置27で
は、フォトマスク1と、半導体基板5とが相対的に逆方
向に移動しながら半導体基板5の半導体チップ5C内に
パターンを転写するようになっている。
The step-and-scan method transfers a pattern while relatively moving a semiconductor substrate and a photomask in opposite directions. That is, for example, FIG.
As shown in FIG. 3, the exposure light 28 of the reduction projection exposure device 27
Is formed on the photomask 1 after being formed by the slit 27a. Since the exposure light 28 and the exposure light source are the same as described above, the description will be omitted. The photomask 1 is held on a mask stage 27b. Exposure light transmitted through the photomask 1 is transmitted to the reduction projection lens 27c.
Irradiates the photoresist film on the main surface of the semiconductor substrate 5 through the. In the reduced projection exposure apparatus 27, the pattern is transferred into the semiconductor chip 5C of the semiconductor substrate 5 while the photomask 1 and the semiconductor substrate 5 move relatively in opposite directions.

【0058】このような本実施の形態1によれば、以下
の効果を得ることが可能となる。
According to the first embodiment, the following effects can be obtained.

【0059】(1).光リソグラフィにおいて、露光波長以
下の幅を持つ微細パターンであって、線幅が部分的に異
なり平面的に段差が存在するパターンを転写する場合
に、その段差部の近傍に生じるくびれ量を低減できるた
め、配線の断線不良発生率を低減することが可能とな
る。
(1) In photolithography, when transferring a fine pattern having a width equal to or smaller than the exposure wavelength and having a partially different line width and a planar step, the vicinity of the step is considered. Since the amount of constriction generated in the wiring can be reduced, it is possible to reduce the incidence of disconnection failure of the wiring.

【0060】(2).上記(1) により、配線の微細化が可能
となり、半導体装置の高集積化、高機能化および小型化
を推進することが可能となる。
(2) According to the above (1), wiring can be miniaturized, and it is possible to promote high integration, high functionality, and miniaturization of a semiconductor device.

【0061】(3).上記(1) により、半導体装置の歩留ま
りおよび信頼性を向上させることが可能となる。
(3) According to the above (1), the yield and reliability of the semiconductor device can be improved.

【0062】(実施の形態2)図14は本発明の他の実
施の形態であるフォトマスクの要部平面図、図15は図
14のフォトマスクを用いて転写されたフォトレジスト
パターンの概念の平面図、図16は本実施の形態2にお
けるフォトマスクの変形例の要部平面図、図17(a)
は本実施の形態の構造を有するフォトマスクの光学シミ
ュレーション結果を説明するものであってそのフォトマ
スクの要部平面図、図17(b)は同図(a)のフォト
マスクを用いた場合の光学シミュレーション結果である
光強度分布を示す説明図、図18は本発明の他の実施の
形態である半導体装置の要部平面図である。
(Embodiment 2) FIG. 14 is a plan view of a main part of a photomask according to another embodiment of the present invention, and FIG. 15 is a conceptual view of a photoresist pattern transferred using the photomask of FIG. FIG. 16A is a plan view, and FIG. 16A is a main part plan view of a modified example of the photomask according to the second embodiment.
FIG. 17 is a plan view of an essential part of a photomask having the structure of the present embodiment, and FIG. 17 (b) is a plan view of the photomask having the structure of the present embodiment. FIG. 18 is an explanatory diagram showing a light intensity distribution as an optical simulation result, and FIG. 18 is a plan view of a main part of a semiconductor device according to another embodiment of the present invention.

【0063】本実施の形態2においては、フォトマスク
の検査を容易にするための技術を説明する。図14に示
すように、本実施の形態2のフォトマスク1において
は、パターンP1,P2 の各々の辺が成す両角部の片側に
補助パターンとして機能するパターンP5 を設けてい
る。図14の破線も図1の破線と同じ意味である。この
場合のパターンP5 は、フォトマスク検査装置の分解能
よりも大きくする。例えばパターンP5 の長さLC1 お
よび幅WC1 は、フォトマスク検査装置に用いる検査光
の波長λd 、レンズの開口数をNAd とすると、λd /
(2NAd)以上とする。例えばλd =0.357μm, N
Ad =0.6では、長さLC1 =WC1 =0.3μm程度で
ある。
In the second embodiment, a technique for facilitating inspection of a photomask will be described. As shown in FIG. 14, in the photomask 1 of the second embodiment, a pattern P5 functioning as an auxiliary pattern is provided on one side of both corners formed by the sides of the patterns P1 and P2. The broken line in FIG. 14 has the same meaning as the broken line in FIG. The pattern P5 in this case is made larger than the resolution of the photomask inspection device. For example, assuming that the length LC1 and the width WC1 of the pattern P5 are λd / λd, where the wavelength λd of the inspection light used for the photomask inspection apparatus and the numerical aperture of the lens are NAd.
(2NAd) or more. For example, λd = 0.357 μm, N
When Ad = 0.6, the length LC1 = WC1 = about 0.3 .mu.m.

【0064】このように補助パターンとして機能するパ
ターンP5 の大きさをフォトマスク検査装置の分解能よ
りも大きくすると、フォトマスク検査を確実に行うこと
ができる。このため、その検査に際して、フォトマスク
1の欠陥により補助パターンが作成されなかった場合、
エラーとして検出できる。従って、本実施の形態2によ
れば、補助パターンとして機能するパターンP5 を有す
るフォトマスク1の信頼性を向上させることができる。
When the size of the pattern P5 functioning as an auxiliary pattern is larger than the resolution of the photomask inspection apparatus, the photomask inspection can be performed reliably. Therefore, in the inspection, if an auxiliary pattern is not created due to a defect in the photomask 1,
Can be detected as an error. Therefore, according to the second embodiment, the reliability of the photomask 1 having the pattern P5 functioning as an auxiliary pattern can be improved.

【0065】このフォトマスク1を用いた場合のフォト
レジストパターンの概念図を図15に示す。露光条件は
前記実施の形態1と同じである。また、図15の破線は
図14の光透過領域3を示している。フォトマスク1の
場合はそのパターンP5 の段差が大きいため、過剰補正
状態となりフォトレジストパターン4にくびれNT3,N
T4 が生ずるが、元々のパターンP1 とパターンP2 と
の段差によるくびれNT4 と、パターンP1 とパターン
P5 との段差によるくびれNT3 とが図15の横方向に
互いに離間する方向にずれているため、パターンP5 を
つけない場合よりはLmin を改善することが可能であ
る。
FIG. 15 is a conceptual diagram of a photoresist pattern using the photomask 1. The exposure conditions are the same as in the first embodiment. The broken line in FIG. 15 indicates the light transmission region 3 in FIG. In the case of the photomask 1, since the step of the pattern P5 is large, the pattern is overcorrected and the photoresist pattern 4 is narrowed.
T4 occurs, but the constriction NT4 due to the step between the original pattern P1 and the pattern P2 and the constriction NT3 due to the step between the pattern P1 and the pattern P5 are displaced in the horizontal direction of FIG. Lmin can be improved as compared with the case where P5 is not added.

【0066】また、この場合のフォトレジストパターン
4は、仮にパターンP1 の幅方向の中央を通るように配
置された直線をパターンの中心線とした場合に、その中
心線の上下が、補助パターンに対応する箇所において非
対称となる。すなわち、本実施の形態2の場合の補助パ
ターンとしてのパターンP5 はフォトレジストパターン
4の一部として残るようになっている。
Further, in this case, the photoresist pattern 4 is such that if a straight line disposed so as to pass through the center in the width direction of the pattern P1 is set as the center line of the pattern, the upper and lower sides of the center line correspond to the auxiliary pattern. It is asymmetric at the corresponding location. That is, the pattern P5 as the auxiliary pattern in the second embodiment remains as a part of the photoresist pattern 4.

【0067】このようなフォトマスクは、例えば図16
に示す構造としても良い。なお、図16の破線は図1の
破線と同じ意味である。この図16では、本実施の形態
2の補助パターンとして機能するパターンP5 の幅WC
1 を、図14に示した場合よりも延ばして、相対的に幅
の狭いパターンP1 と相対的に幅の広いパターンP2と
の元々の段差分と等しくした場合である。この場合、パ
ターン図形の頂点数を減らすことができるので、マスク
パターンの設計時のデータ量を減らすことができる利点
がある。すなわち、フォトマスク1のパターンデータ処
理を容易にすることが可能となる。
Such a photomask is, for example, shown in FIG.
The structure shown in FIG. Note that the broken line in FIG. 16 has the same meaning as the broken line in FIG. In FIG. 16, width WC of pattern P5 functioning as an auxiliary pattern of the second embodiment is shown.
1 is made longer than the case shown in FIG. 14 to equal the original step difference between the relatively narrow pattern P1 and the relatively wide pattern P2. In this case, since the number of vertices of the pattern figure can be reduced, there is an advantage that the data amount at the time of designing the mask pattern can be reduced. That is, the pattern data processing of the photomask 1 can be facilitated.

【0068】この図16のフォトマスク1における補助
パターンの効果を光学シミュレーションにより説明す
る。図17(a)には光学シミュレーションによる効果
を説明するのにあたって用いたフォトマスク1の要部平
面図を示す。このフォトマスク1には、例えば配線およ
びドックボーンを転写するためのパターンに本実施の形
態2の補助パターン(パターンP5 )が付加されてい
る。縮小された値で、例えばLC1=0.25μm、WC1=
0.11μm(フォトマスク1上では0.55μmとなり検
査可能である)とした。この場合、図17(b)に示す
ように、光強度0.35の等高線(外側)のくびれは上記
検討技術の補助パターンがない場合よりも減少し、Lmi
n は0.170umと改善している。また、光強度0.49の
等高線(内側)もつながっている。したがって、本実施
の形態2のフォトマスク1を用いることにより、配線の
断線が起こり難くなることがわかる。なお、本実施の形
態2でも図6に示したように光透過領域と遮光領域とを
反転させたフォトマスク構造としても良い。
The effect of the auxiliary pattern in the photomask 1 of FIG. 16 will be described with reference to an optical simulation. FIG. 17A is a plan view of a main part of the photomask 1 used for describing the effect of the optical simulation. In the photomask 1, for example, an auxiliary pattern (pattern P5) of the second embodiment is added to a pattern for transferring wirings and dock bones. With reduced values, for example, LC1 = 0.25 μm, WC1 =
0.11 μm (0.55 μm on the photomask 1, which can be inspected). In this case, as shown in FIG. 17B, the constriction of the contour line (outside) at the light intensity of 0.35 is smaller than that without the auxiliary pattern of the above-described technique, and Lmi
n has improved to 0.170um. In addition, a contour line (inside) having a light intensity of 0.49 is also connected. Therefore, it is understood that the use of the photomask 1 according to the second embodiment makes it difficult to disconnect the wiring. Note that the photomask structure in which the light transmitting region and the light shielding region are inverted as shown in FIG. 6 may also be used in the second embodiment.

【0069】このようなフォトマスク1を用いて形成し
たMIS・FETのレイアウトを図18に示す。本発明
の適用箇所は図11で説明したのと同じである。ここで
は、配線19の幅の中心を通る仮想直線の上下のパター
ン形状が非対称となっている。それ以外の寸法や構造は
図11で説明したのと同じなので説明を省略する。な
お、このような半導体装置の具体的な製造方法は、前記
実施の形態1と同じなので説明を省略する。
FIG. 18 shows a layout of a MIS • FET formed using such a photomask 1. The application places of the present invention are the same as those described in FIG. Here, the pattern shapes above and below a virtual straight line passing through the center of the width of the wiring 19 are asymmetric. The other dimensions and structure are the same as those described with reference to FIG. Note that a specific method of manufacturing such a semiconductor device is the same as that of the first embodiment, and a description thereof will be omitted.

【0070】このように、本実施の形態2によれば、前
記実施の形態1で得られた効果の他に、以下の効果を得
ることが可能となる。
As described above, according to the second embodiment, the following effects can be obtained in addition to the effects obtained in the first embodiment.

【0071】(1).フォトマスク1に付加した補助パター
ンの検査の容易性を向上させることが可能になるため、
信頼性の高いフォトマスク1を製造できる。したがっ
て、そのフォトマスク1を用いて半導体装置を製造する
ことにより、微細なパターンを有し、集積度の高い半導
体装置の歩留まりおよび信頼性を向上させることが可能
となる。
(1) Since the inspection of the auxiliary pattern added to the photomask 1 can be easily performed,
A highly reliable photomask 1 can be manufactured. Therefore, by manufacturing a semiconductor device using the photomask 1, it is possible to improve the yield and reliability of a highly integrated semiconductor device having a fine pattern.

【0072】以上、本発明者によってなされた発明を実
施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実
施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱し
ない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
Although the invention made by the inventor has been specifically described based on the embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be variously modified without departing from the gist thereof. Needless to say,

【0073】例えば前記実施の形態1, 2においては、
情報蓄積用のキャパシタをクラウン型とした場合につい
て説明したが、これに限定されるものではなく種々変更
可能であり、例えばフィン型でも良い。
For example, in the first and second embodiments,
Although the case where the capacitor for storing information is a crown type has been described, the present invention is not limited to this, and various changes can be made. For example, a fin type may be used.

【0074】また、MIS・FETの構造としてサリサ
イド構造を採用しても良い。すなわち、MIS・FET
のソース・ドレイン用の半導体領域の上面とゲート電極
の上面に、例えばタングステンシリサイド等のような導
体膜を被着する構造としても良い。
A salicide structure may be employed as the structure of the MIS • FET. That is, MIS-FET
A conductive film such as tungsten silicide may be formed on the upper surface of the source / drain semiconductor region and the upper surface of the gate electrode.

【0075】また、半導体ウエハは、シリコン単結晶の
単体膜に限定されるものではなく種々変更可能であり、
例えばシリコン単結晶の半導体基板の表面に薄い(例え
ば1μm以下の)エピタキシャル層を形成したエピタキ
シャルウエハ、絶縁層上に素子形成用の半導体層を設け
たSOI(Silicon On Insulator)ウエハまたはガリウ
ム・ヒ素等のようは化合物半導体ウエハを用いても良
い。
The semiconductor wafer is not limited to a single film of silicon single crystal but can be variously changed.
For example, an epitaxial wafer having a thin (eg, 1 μm or less) epitaxial layer formed on the surface of a silicon single crystal semiconductor substrate, an SOI (Silicon On Insulator) wafer having a semiconductor layer for element formation on an insulating layer, or gallium arsenide As described above, a compound semiconductor wafer may be used.

【0076】以上の説明では主として本発明者によって
なされた発明をその背景となった利用分野であるDRA
Mの製造技術に適用した場合について説明したが、それ
に限定されるものではなく、例えばSRAM(Static R
andom Access Memory )またはフラッシュメモリ(EE
PROM:Electrically Erasable Programmable ROM)
等のような半導体メモリ回路や半導体メモリ回路とロジ
ック回路とを同一半導体基板に設けるメモリ−ロジック
混在回路等に適用できる。また、半導体基板上にバイポ
ーラトランジスタを設ける半導体装置にも適用できる。
In the above description, the invention made mainly by the inventor has been described in terms of the DRA which is the field of application which has been the background.
M has been described as being applied to the manufacturing technology, but the present invention is not limited to this. For example, an SRAM (Static R)
andom Access Memory) or flash memory (EE
PROM: Electronically Erasable Programmable ROM)
And the like, and a memory-logic mixed circuit in which a semiconductor memory circuit and a logic circuit are provided on the same semiconductor substrate. Further, the present invention can be applied to a semiconductor device in which a bipolar transistor is provided on a semiconductor substrate.

【0077】[0077]

【発明の効果】本願によって開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下の通りである。
Advantageous effects obtained by typical ones of the inventions disclosed by the present application will be briefly described as follows.
It is as follows.

【0078】(1).本発明によれば、相対的に幅の異なる
パターンの接続部近傍におけるくびれ量を低減できるの
で、パターンの断線不良発生率を低減することが可能と
なる。
(1) According to the present invention, since the amount of constriction in the vicinity of the connection portion of a pattern having a relatively different width can be reduced, it is possible to reduce the incidence of disconnection failure of the pattern.

【0079】(2).上記(1) により、パターンの微細化が
可能となり、半導体装置の高集積化、高機能化および小
型化を推進することが可能となる。
(2) According to the above (1), the pattern can be miniaturized, and the integration, function and size of the semiconductor device can be promoted.

【0080】(3).上記(1) により、半導体装置の歩留ま
りおよび信頼性を向上させることが可能となる。
(3) According to the above (1), the yield and reliability of the semiconductor device can be improved.

【0081】(4).本発明によれば、フォトマスクに付加
した補助パターンの検査の容易性を向上させることが可
能になるため、信頼性の高いフォトマスクを製造でき
る。
(4) According to the present invention, it is possible to improve the easiness of inspection of the auxiliary pattern added to the photomask, so that a highly reliable photomask can be manufactured.

【0082】(5).上記(4) により、そのフォトマスクを
用いて半導体装置を製造することにより、微細なパター
ンを有し、集積度の高い半導体装置の歩留まりおよび信
頼性を向上させることが可能となる。
(5) According to the above (4), by manufacturing a semiconductor device using the photomask, it is possible to improve the yield and reliability of a highly integrated semiconductor device having a fine pattern. It becomes possible.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施の形態であるフォトマスクの要
部平面図である。
FIG. 1 is a plan view of a main part of a photomask according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1のフォトマスクを用いて転写されたフォト
レジストパターンの概念の平面図である。
FIG. 2 is a plan view of the concept of a photoresist pattern transferred using the photomask of FIG. 1;

【図3】(a)は光学シミュレーション結果を説明する
ための実施の形態1のフォトマスクの要部平面図であ
り、(b)は同図(a)のフォトマスクを用いた場合の
光学シミュレーション結果である光強度分布を示す説明
図である。
FIG. 3A is a plan view of a main part of a photomask according to a first embodiment for explaining an optical simulation result, and FIG. 3B is an optical simulation using the photomask of FIG. FIG. 9 is an explanatory diagram showing the resulting light intensity distribution.

【図4】実施の形態1におけるフォトマスクの変形例の
要部平面図である。
FIG. 4 is a plan view of a main part of a modified example of the photomask in the first embodiment.

【図5】実施の形態1におけるフォトマスクの変形例の
要部平面図である。
FIG. 5 is a plan view of a main part of a modified example of the photomask in the first embodiment.

【図6】実施の形態1におけるフォトマスクの変形例の
要部平面図である。
FIG. 6 is a plan view of a principal part of a modified example of the photomask in the first embodiment.

【図7】本実施の形態の半導体装置の製造工程中におけ
る要部断面図である。
FIG. 7 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor device of the present embodiment during a manufacturing step thereof;

【図8】図7に続く半導体装置の製造工程中における要
部断面図である。
8 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor device during a manufacturing step following that of FIG. 7;

【図9】図8に続く半導体装置の製造工程中における要
部断面図である。
9 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor device during a manufacturing step following that of FIG. 8;

【図10】図9に続く半導体装置の製造工程中における
要部断面図である。
10 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor device during a manufacturing step following that of FIG. 9;

【図11】実施の形態1における半導体装置の要部平面
図である。
FIG. 11 is a plan view of relevant parts of the semiconductor device according to the first embodiment;

【図12】実施の形態1で用いた露光装置の一例を示す
説明図である。
FIG. 12 is an explanatory diagram illustrating an example of an exposure apparatus used in the first embodiment.

【図13】実施の形態1で用いた露光装置の一例を示す
説明図である。
FIG. 13 is an explanatory diagram illustrating an example of an exposure apparatus used in the first embodiment.

【図14】本発明の他の実施の形態であるフォトマスク
の要部平面図である。
FIG. 14 is a plan view of a main part of a photomask according to another embodiment of the present invention.

【図15】図14のフォトマスクを用いて転写されたフ
ォトレジストパターンの概念の平面図である。
FIG. 15 is a plan view illustrating the concept of a photoresist pattern transferred using the photomask of FIG. 14;

【図16】本実施の形態2におけるフォトマスクの変形
例の要部平面図である。
FIG. 16 is a plan view of a main part of a modified example of the photomask according to the second embodiment.

【図17】(a)は本実施の形態の構造を有するフォト
マスクの光学シミュレーション結果を説明するものであ
ってそのフォトマスクの要部平面図であり、(b)は同
図(a)のフォトマスクを用いた場合の光学シミュレー
ション結果である光強度分布を示す説明図である。
17A is a plan view of a main part of the photomask for explaining an optical simulation result of the photomask having the structure of the present embodiment, and FIG. 17B is a plan view of the main part of the photomask. FIG. 9 is an explanatory diagram showing a light intensity distribution which is an optical simulation result when a photomask is used.

【図18】本発明の他の実施の形態である半導体装置の
要部平面図である。
FIG. 18 is a plan view of relevant parts of a semiconductor device according to another embodiment of the present invention;

【図19】(a)は本発明者が検討した技術のフォトマ
スクパターンの部分平面図であり、(b)はそのフォト
マスクパターンを転写したフォトレジストパターンの概
念の平面図である。
FIG. 19A is a partial plan view of a photomask pattern of the technique studied by the present inventors, and FIG. 19B is a plan view of the concept of a photoresist pattern obtained by transferring the photomask pattern.

【図20】(a)は本発明者が検討した技術のフォトマ
スクパターンの部分平面図であり、(b)はそのフォト
マスクパターンを用いた場合の光学シミュレーション結
果を示す光強度分布の説明図である。
20A is a partial plan view of a photomask pattern according to the technique studied by the present inventors, and FIG. 20B is an explanatory diagram of a light intensity distribution showing an optical simulation result when the photomask pattern is used. It is.

【図21】(a)は本発明者が検討した他の技術のフォ
トマスクパターンの部分平面図であり、(b)はそのフ
ォトマスクパターンを転写したフォトレジストパターン
の概念の平面図である。
FIG. 21A is a partial plan view of a photomask pattern of another technique studied by the present inventors, and FIG. 21B is a plan view of a concept of a photoresist pattern obtained by transferring the photomask pattern.

【図22】(a)は本発明者が検討した図21の技術の
フォトマスクパターンの部分平面図であり、(b)はそ
のフォトマスクパターンを用いた場合の光学シミュレー
ション結果を示す光強度分布の説明図である。
22A is a partial plan view of a photomask pattern of the technique of FIG. 21 studied by the present inventors, and FIG. 22B is a light intensity distribution showing an optical simulation result when the photomask pattern is used; FIG.

【図23】(a)〜(c)は本発明者が検討した他の技
術のフォトマスクパターンの部分平面図である。
FIGS. 23A to 23C are partial plan views of photomask patterns of another technique studied by the present inventors.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 フォトマスク 1A マスク基板 2 遮光膜 3 光透過領域 4 フォトレジストパターン 5 半導体基板 5C 半導体チップ 6 n型の埋込ウエル 7NW1 ,7NW2 nウエル 7PW1 ,7PW2 pウエル 8 溝型の分離部 8a 分離溝 8b 分離用絶縁膜 9i ゲート絶縁膜 10 導体膜 10g ゲート電極 11 キャップ絶縁膜 12n n型の半導体領域 12p p型の半導体領域 13n n型の半導体領域 13p p型の半導体領域 14n n型の半導体領域 15〜17 絶縁膜 18 プラグ 19 配線 19A 配線 19BL ビット線 20, 20a, 20b 接続孔 21 キャパシタ 21a 下部電極 21b 容量絶縁膜 21c プレート電極 22 絶縁膜 23 キャパシタ用開口領域 24 絶縁膜 25 接続孔 26 縮小投影露光装置 26a 吸着台 26b X軸移動台 26c Y軸移動台 26d Z軸移動台 26e 露光光源 26f 集光ミラー 26g1 平面反射ミラー 26g2 平面反射ミラー 26h シャッタ 26i フライアイレンズ 26j アパーチャ 26k バンドパスフィルタ 26m マスクブラインド 26n コンデンサレンズ 26p マスクホルダ 26q 縮小投影レンズ 27 縮小投影露光装置 27a スリット 27b マスクステージ 27c 縮小投影レンズ 28 露光光 P1 〜P4 パターン WL ワード線 Qn nチャネル型のMIS・FET Qp pチャネル型のMIS・FET Qs メモリセル選択MIS・FET REFERENCE SIGNS LIST 1 photomask 1A mask substrate 2 light-shielding film 3 light-transmitting region 4 photoresist pattern 5 semiconductor substrate 5C semiconductor chip 6 n-type buried well 7NW1, 7NW2 n-well 7PW1, 7PW2 p-well 8 groove-type separation part 8a separation groove 8b Isolation insulating film 9i Gate insulating film 10 Conductive film 10g Gate electrode 11 Cap insulating film 12n n-type semiconductor region 12p p-type semiconductor region 13nn n-type semiconductor region 13pp p-type semiconductor region 14nn n-type semiconductor region 15 to Reference Signs List 17 insulating film 18 plug 19 wiring 19A wiring 19BL bit line 20, 20a, 20b connection hole 21 capacitor 21a lower electrode 21b capacitance insulating film 21c plate electrode 22 insulating film 23 capacitor opening area 24 insulating film 25 connection hole 26 reduction projection exposure apparatus 26a Suction table 26b Axis moving table 26c Y-axis moving table 26d Z-axis moving table 26e Exposure light source 26f Condensing mirror 26g1 Planar reflecting mirror 26g2 Planar reflecting mirror 26h Shutter 26i Fly eye lens 26j Aperture 26k Band pass filter 26m Mask blind 26n Condenser lens 26p Mask holder 26q Reduction projection lens 27 Reduction projection exposure device 27a Slit 27b Mask stage 27c Reduction projection lens 28 Exposure light P1 to P4 Pattern WL Word line Qn N-channel MIS • FET Qp P-channel MIS • FET Qs Memory cell selection MIS • FET

フロントページの続き (72)発明者 田中 稔彦 東京都国分寺市東恋ヶ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 阪田 健 東京都国分寺市東恋ヶ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 木村 勝高 東京都国分寺市東恋ヶ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 Fターム(参考) 2H095 BB02 BB36 Continuing on the front page (72) Inventor Toshihiko Tanaka 1-280 Higashi-Koigabo, Kokubunji-shi, Tokyo Inside the Central Research Laboratory, Hitachi, Ltd. (72) Inventor Katsutaka Kimura 1-280 Higashi Koigakubo, Kokubunji-shi, Tokyo F-term in Central Research Laboratory, Hitachi, Ltd. 2H095 BB02 BB36

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 露光光源から放射された露光光をフォト
マスクを介して半導体基板上のフォトレジスト膜に照射
することで所定のフォトレジストパターンを転写する半
導体装置の製造方法であって、 前記フォトマスクは、(a)前記所定のフォトレジスト
パターンを転写するための実パターンであって、相対的
に幅の狭い第1パターン部と、(b)前記実パターンで
あって前記第1パターン部に一体的に形成され相対的に
幅の広い第2パターン部と、(c)前記第1パターン部
に対応するフォトレジストパターンの幅方向両側に生じ
るくびれの位置が互いに離間する方向にずれるように、
前記第1パターン部と第2パターン部とで形成される角
部に配置された補助パターンとを有することを特徴とす
る半導体装置の製造方法。
1. A method of manufacturing a semiconductor device, wherein a predetermined photoresist pattern is transferred by irradiating a photoresist film on a semiconductor substrate with exposure light emitted from an exposure light source via a photomask, The mask includes (a) a first pattern portion having a relatively narrow width, which is an actual pattern for transferring the predetermined photoresist pattern, and (b) a first pattern portion having the relatively narrow width. (C) constrictions generated on both sides in the width direction of the photoresist pattern corresponding to the first pattern portion are shifted in a direction away from each other;
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising: an auxiliary pattern disposed at a corner formed by the first pattern portion and the second pattern portion.
【請求項2】 露光光源から放射された露光光をフォト
マスクを介して半導体基板上のフォトレジスト膜に照射
することで所定のフォトレジストパターンを転写する半
導体装置の製造方法であって、 前記フォトマスクは、(a)前記所定のフォトレジスト
パターンを転写するための実パターンであって、相対的
に幅の狭い第1パターン部と、(b)前記実パターンで
あって、前記第1パターン部に一体的に形成され相対的
に幅の広い第2パターン部と、(c)前記第1パターン
部と第2パターン部とで形成される角部で、かつ、前記
第1パターン部を挟むそれぞれの位置に配置された第3
パターン部および第4パターン部とを有し、 前記第3パターン部と第4パターン部との寸法におい
て、前記第1パターン部の延在方向に沿う寸法を変えた
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
2. A method of manufacturing a semiconductor device in which a predetermined photoresist pattern is transferred by irradiating an exposure light emitted from an exposure light source onto a photoresist film on a semiconductor substrate via a photomask. The mask includes: (a) a first pattern portion having a relatively narrow width, which is an actual pattern for transferring the predetermined photoresist pattern; and (b) a first pattern portion, which is the actual pattern. A second pattern portion formed integrally with the second pattern portion and (c) a corner formed by the first pattern portion and the second pattern portion and sandwiching the first pattern portion; The third placed at the position of
A semiconductor device having a pattern portion and a fourth pattern portion, wherein dimensions of the third pattern portion and the fourth pattern portion along an extending direction of the first pattern portion are changed. Production method.
【請求項3】 請求項2記載の半導体装置の製造方法に
おいて、 前記第1パターン部に対応するフォトレジストパターン
の幅方向寸法が、露光光の波長をλ、開口数をNA、パ
ターン縮小率をKとすると、λ/(2NA)以下であ
り、 前記第3パターン部と第4パターン部とにおいて、前記
第1パターン部の延在方向の寸法差がλ/(2NA・
K)以上であることを特徴とする半導体装置の製造方
法。
3. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 2, wherein the dimension in the width direction of the photoresist pattern corresponding to the first pattern portion is λ for the wavelength of the exposure light, NA for the numerical aperture, and NA for the pattern reduction ratio. If K, it is equal to or smaller than λ / (2NA), and the dimensional difference in the extending direction of the first pattern portion between the third pattern portion and the fourth pattern portion is λ / (2NA ·
K) A method for manufacturing a semiconductor device, characterized in that:
【請求項4】 請求項2または3記載の半導体装置の製
造方法において、前記第3パターン部および第4パター
ン部の平面形状が矩形状、三角形状または階段状である
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
4. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 2, wherein said third pattern portion and said fourth pattern portion have a rectangular, triangular or stepped planar shape. Manufacturing method.
【請求項5】 露光光源から放射された露光光をフォト
マスクを介して半導体基板上のフォトレジスト膜に照射
することで所定のフォトレジストパターンを転写する半
導体装置の製造方法であって、 前記フォトマスクは、(a)前記所定のフォトレジスト
パターンを転写するための実パターンであって、相対的
に幅の狭い第1パターン部と、(b)前記実パターンで
あって前記第1パターン部に一体的に形成され相対的に
幅の広い第2パターン部と、(c)前記フォトレジスト
パターンの幅方向の形状が非対称となるように、前記第
1パターン部と第2パターン部とで形成される片側の角
部に配置された補助パターンとを有することを特徴とす
る半導体装置の製造方法。
5. A method of manufacturing a semiconductor device in which a predetermined photoresist pattern is transferred by irradiating a photoresist film on a semiconductor substrate with exposure light emitted from an exposure light source via a photomask, The mask includes (a) a first pattern portion having a relatively narrow width, which is an actual pattern for transferring the predetermined photoresist pattern, and (b) a first pattern portion having the relatively narrow width. A second pattern portion formed integrally and having a relatively large width; and (c) the first pattern portion and the second pattern portion are formed such that the shape of the photoresist pattern in the width direction is asymmetric. And a supplementary pattern disposed at one corner of the semiconductor device.
【請求項6】 露光光源から放射された露光光をフォト
マスクを介して半導体基板上のフォトレジスト膜に照射
することで所定のフォトレジストパターンを転写する半
導体装置の製造方法であって、 前記フォトマスクは、(a)前記所定のフォトレジスト
パターンを転写するための実パターンであって、相対的
に幅の狭い第1パターン部と、(b)前記実パターンで
あって前記第1パターン部に一体的に形成され相対的に
幅の広い第2パターン部と、(c)前記第1パターン部
と第2パターン部とで形成される片側の角部に配置され
た第5パターン部とを有し、 前記フォトレジストパターンには、前記第5パターン部
が反映され、そのフォトレジストパターンの幅方向の形
状が非対称となることを特徴とする半導体装置の製造方
法。
6. A method for manufacturing a semiconductor device in which a predetermined photoresist pattern is transferred by irradiating a photoresist film on a semiconductor substrate with exposure light emitted from an exposure light source through a photomask, The mask includes (a) a first pattern portion having a relatively narrow width, which is an actual pattern for transferring the predetermined photoresist pattern, and (b) a first pattern portion having the relatively narrow width. A second pattern portion formed integrally and having a relatively large width; and (c) a fifth pattern portion disposed at one corner formed by the first pattern portion and the second pattern portion. The method of manufacturing a semiconductor device, wherein the photoresist pattern reflects the fifth pattern portion, and the shape of the photoresist pattern in the width direction is asymmetric.
【請求項7】 請求項6記載の半導体装置の製造方法に
おいて、前記第5パターン部の寸法は、波長をλd、検
査光学系の開口数がNAdとすると、λd/(2NA
d)よりも大きいことを特徴とする半導体装置の製造方
法。
7. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 6, wherein the dimension of the fifth pattern portion is λd / (2NA, where λd is the wavelength and NAd is the numerical aperture of the inspection optical system.
A method for manufacturing a semiconductor device, the method being larger than d).
【請求項8】 請求項5、6または7記載の半導体装置
の製造方法において、前記第1パターン部に対応するフ
ォトレジストパターンの幅方向寸法が、露光波長をλ、
露光光学系の開口数をNAとすると、λ/(2NA)以
下であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
8. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 5, wherein the width dimension of the photoresist pattern corresponding to the first pattern portion has an exposure wavelength of λ.
A method of manufacturing a semiconductor device, wherein the numerical aperture of an exposure optical system is λ / (2NA) or less, where NA is the numerical aperture.
【請求項9】 請求項1、2、3、4、5、6、7また
は8記載の半導体装置の製造方法において、前記所定の
フォトレジストパターンが配線パターンまたはゲート電
極パターンであることを特徴とする半導体装置の製造方
法。
9. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein said predetermined photoresist pattern is a wiring pattern or a gate electrode pattern. Semiconductor device manufacturing method.
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