JP2008058428A - Photomask, device and method of making photomask, and method of manufacturing semiconductor device - Google Patents

Photomask, device and method of making photomask, and method of manufacturing semiconductor device Download PDF

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雄一 辰巳
Minoru Yamada
稔 山田
Yoshihiro Shudo
好宏 首藤
Hirotaka Ichikawa
裕隆 市川
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a highly accurate photomask, and to provide a highly reliable semiconductor device. <P>SOLUTION: A device of making the photomask for exposing to overlap a first transfer region and a second transfer region to one region of a photoresist film on the principal plane of a substrate is provided with: a covering rate calculation part of an exposure region for generating the result of calculation by calculating the covering rate of a device pattern in the first transfer region; a dummy mask pattern determination part of a shading region for determining a dummy mask pattern formed on the second transfer region based on a calculation result generated by the exposure region covering rate calculation part; a dummy mask making part for making the dummy mask by combining data of the dummy mask pattern formed on the second transfer region and layout data of the first transfer region based on the determination content of the dummy mask pattern determination part of the shading region; and a data output part for outputting the data of the made dummy mask. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体装置の製造工程で用いられるフォトマスクに係り、特に多重露光技術において用いるフォトマスク、フォトマスクの作成装置及び作成方法、フォトマスクを用いる半導体装置の製造方法に関する。 The present invention relates to a photomask used in a semiconductor device manufacturing process, and more particularly to a photomask used in a multiple exposure technique, a photomask manufacturing apparatus and manufacturing method, and a semiconductor device manufacturing method using a photomask.

一般的な半導体装置の製造工程においては、半導体集積回路のデバイスパターンが形成されているフォトマスク又はレチクル(以下、「マスク」という。)を用いてシリコンウエーハ(以下、「ウエーハ」という。)上にデバイスパターンを転写する。近年の技術進歩に伴いデバイスパターンも微細なパターンを含むようになってきているが、この微細なデバイスパターンをウエーハ上に転写するには露光装置(アライナー)の解像性能が不十分な場合がある。そのような場合、デバイスパターン形成領域を一定の区域ごとに分割した複数のマスクを作成し、これらのマスクをウエーハ上に転写して、分割されたデバイスパターンをウエーハ上で合成するという手法が採られることがある。
特開2003−209049号公報 特開2004−69829号公報
In a general semiconductor device manufacturing process, a photomask or reticle (hereinafter referred to as “mask”) on which a device pattern of a semiconductor integrated circuit is formed is used on a silicon wafer (hereinafter referred to as “wafer”). The device pattern is transferred to. With recent technological advancement, device patterns have become fine patterns. However, the resolution performance of the exposure equipment (aligner) may not be sufficient to transfer these fine device patterns onto the wafer. is there. In such a case, a method is used in which a plurality of masks are created by dividing the device pattern formation region into certain areas, these masks are transferred onto the wafer, and the divided device patterns are synthesized on the wafer. May be.
JP 2003-209049 A JP 2004-69829 A

このような多重露光技術においては、露光する領域以外は一律に遮光する手法が採られるのが一般的である。これは、フォトレジスト(以下、「レジスト」という。)に光が当たるとレジストの分子構造が破壊され、その後は何度光が当たっても変化しないというレジストの特性を考慮したものである。そのため、多重露光技術により作成されるマスクでは、露光領域と遮光領域とで、被覆率に著しい格差が生ずることとなる。ここで、被覆率とは、デバイスパターン形成領域全体の面積のうち、露光光が透過可能な領域(透過部)が占める面積の割合をいう。 In such a multiple exposure technique, it is general to adopt a method of uniformly shielding light except in an area to be exposed. This is because the resist molecular structure is destroyed when light is applied to a photoresist (hereinafter referred to as “resist”), and the resist characteristic is not changed regardless of how many times light is applied thereafter. For this reason, in the mask produced by the multiple exposure technique, there is a significant difference in coverage between the exposure area and the light shielding area. Here, the coverage means the ratio of the area occupied by a region (transmission part) through which exposure light can be transmitted among the entire area of the device pattern formation region.

露光領域と遮光領域とで被覆率に著しい格差があると、マスクを作成した時に露光領域と遮光領域とが近接する部分等で、設計者が意図したデバイスパターンと実際にマスク上に形成されたデバイスパターンとの間で寸法に差異が生じる場合がある。マスク上のデバイスパターンに寸法差異が生じると、半導体装置内部に組み込まれる様々な微細な半導体素子等が所望の精度で形成されず、半導体装置の品質が劣化し、歩留まりが低下する。 If there is a significant difference in coverage between the exposure area and the light shielding area, the device pattern intended by the designer was actually formed on the mask at the part where the exposure area and the light shielding area were close when the mask was created. There may be a difference in dimensions with the device pattern. When a dimensional difference occurs in the device pattern on the mask, various fine semiconductor elements and the like incorporated in the semiconductor device are not formed with a desired accuracy, so that the quality of the semiconductor device deteriorates and the yield decreases.

そこで、本発明は、多重露光技術を用いてマスクを作成する際に、遮光領域にダミーパターンを形成して、露光領域と遮光領域との被覆率格差を調整することで、マスク上に形成されるデバイスパターンに寸法差異が生ずるのを防止し、寸法精度が向上されたマスク、及びそのようなマスクを作成できるマスクの作成装置及び作成方法を提供することを目的とする。また、本発明は、このようなマスクを用いることにより、微細な半導体素子等を高い精度で形成して、高信頼性、高歩留まりの半導体集装置を実現する半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention is formed on the mask by forming a dummy pattern in the light shielding area and adjusting the coverage difference between the exposure area and the light shielding area when creating a mask using the multiple exposure technique. It is an object of the present invention to provide a mask that prevents a dimensional difference from occurring in a device pattern to be generated and has an improved dimensional accuracy, and a mask creation apparatus and method that can create such a mask. In addition, the present invention provides a method for manufacturing a semiconductor device that uses such a mask to form a fine semiconductor element or the like with high accuracy to realize a highly reliable and high yield semiconductor collector. With the goal.

本発明の一実施形態に係るマスク作成装置によれば、第1の転写領域と第2の転写領域とを、基板の主面上のフォトレジスト膜の1つの領域に対して重ねて露光するためのフォトマスク作成装置であって、前記第1の転写領域におけるデバイスパターンの被覆率を計算して、その結果を生成する露光領域被覆率計算部と、前記露光領域被覆率計算部により生成された計算結果に基づいて、前記第2の転写領域に形成されるマスクダミーパターンを決定する遮光領域のダミーパターン決定部と、前記遮光領域のダミーマスクパターン決定部の決定内容に基づいて、前記第2の転写領域に形成されるダミーパターンのデータと前記第1の転写領域のレイアウトデータとを合成してダミーマスクを作成するダミーマスク作成部と、作成された前記ダミーマスクのデータを出力するデータ出力部と、を備えたフォトマスク作成装置が提供される。 According to the mask making apparatus according to one embodiment of the present invention, the first transfer region and the second transfer region are exposed to overlap one region of the photoresist film on the main surface of the substrate. The device for generating a photomask of the first aspect includes an exposure area coverage calculation unit that calculates a device pattern coverage in the first transfer area and generates the result, and the exposure area coverage calculation unit generates the result. Based on the determination result of the light shielding region dummy pattern determining unit for determining the mask dummy pattern formed in the second transfer region based on the calculation result, and the contents determined by the dummy mask pattern determining unit for the light shielding region. A dummy mask creating unit that creates a dummy mask by synthesizing the dummy pattern data formed in the transfer area and the layout data of the first transfer area; and A data output unit for outputting data Masuku, photomask creating apparatus having a are provided.

本発明の一実施形態によれば、多重露光技術を用いてマスクを作成する際に、高精度のマスクを作成することが可能となる。また、このような高精度のマスクを用いて半導体装置を製造することで、高信頼性、高歩留まりの半導体装置を実現することが可能となる。 According to an embodiment of the present invention, it is possible to create a highly accurate mask when creating a mask using a multiple exposure technique. In addition, by manufacturing a semiconductor device using such a high-accuracy mask, a semiconductor device with high reliability and high yield can be realized.

マスクの作成にあたって、微細なデバイスパターンを含まず、1枚のマスクにデバイスパターン形成領域の全体を形成できる場合には、デバイスパターン形成領域全体について被覆率が一定の範囲内にあるように調整すれば、寸法差異の発生を防止することが可能である。この被覆率の調整は、微細なパターンを有するメモリセル領域の被覆率に合わせることが望ましい。 When creating the mask, if the entire device pattern formation region can be formed on a single mask without including a fine device pattern, the coverage should be adjusted so that the entire device pattern formation region is within a certain range. Thus, it is possible to prevent the occurrence of dimensional differences. The adjustment of the coverage is desirably matched to the coverage of the memory cell region having a fine pattern.

ただし、デバイスパターン形成領域とデバイスパターンが形成されないその外周部とで被覆率に著しい格差がある場合のように、局所的に被覆率に著しい格差がある場合には、デバイスパターン形成領域の終端部の寸法に差異が生じ、所望の寸法精度を得られなくなるおそれがある。そこで、図18及び図19に示すようなダミーマスクパターン1200を、デバイスパターン形成領域1100の外周部1300に形成して被覆率格差を緩和し、デバイスパターン形成領域1100の終端部の寸法差異を防止する技術が用いられることがある(特許文献2)。このように、デバイスパターン形成領域全体を1枚のマスクに形成する場合は、上述のような技術等を用いて寸法差異を防止できる。 However, if there is a significant disparity in coverage locally, such as when there is a significant disparity in coverage between the device pattern formation region and the outer periphery where the device pattern is not formed, the end portion of the device pattern formation region There is a possibility that a difference occurs in the dimensions and the desired dimensional accuracy cannot be obtained. Accordingly, a dummy mask pattern 1200 as shown in FIGS. 18 and 19 is formed on the outer peripheral portion 1300 of the device pattern formation region 1100 to reduce the coverage difference and prevent the dimensional difference at the terminal portion of the device pattern formation region 1100. The technique to do is used (patent document 2). As described above, when the entire device pattern formation region is formed on one mask, a dimensional difference can be prevented by using the above-described technique or the like.

近年の技術の進歩に伴い、デバイスパターンにも微細なパターンが含まれるようになってきているが、半導体装置の先端品開発時においては、露光装置等の製造装置も開発段階にあることが多く、微細なパターンに対応できるだけの解像性能を露光装置に求めることは困難な場合が多い。そこで、露光装置の解像性能の不足をカバーするために、微細なパターンを含む半導体装置については、多重露光技術が用いられる場合がある。 With the advancement of technology in recent years, fine patterns are also included in device patterns, but at the time of development of advanced semiconductor device products, manufacturing apparatuses such as exposure apparatuses are often in the development stage. In many cases, it is difficult to obtain an exposure apparatus having a resolution sufficient to cope with a fine pattern. Therefore, in order to cover the lack of resolution performance of the exposure apparatus, a multiple exposure technique may be used for a semiconductor device including a fine pattern.

この多重露光技術は、例えば、デバイスパターンを、微細な寸法を有するメモリセル領域と比較的寸法が緩和されている周辺回路領域とに分割して複数のマスクを作成し、これら複数のマスクに形成されたパターンをウエーハ上に順次転写して、分割されたデバイスパターンをウエーハ上で合成するというのが一般的な手法である。 In this multiple exposure technology, for example, a device pattern is divided into a memory cell region having fine dimensions and a peripheral circuit region having relatively relaxed dimensions to create a plurality of masks, and these masks are formed on these masks. A general method is to sequentially transfer the divided patterns onto the wafer and synthesize the divided device patterns on the wafer.

デバイスパターンを2枚のマスクに分割して露光する、いわゆる二重露光の場合について、図20及び図21を用いて説明する。図20は、メモリセル領域が露光されている時のマスク面内の一部を拡大して示す平面図である。図21は、周辺回路領域が露光されている時のマスク面内の一部を拡大して示す平面図である。図20においては、メモリセル領域100が露光され、デバイスパターン形成領域のうち、メモリセル領域100のデバイスパターンがマスク上に形成されているが、その際、周辺回路領域300は一律に遮光されている。また、図21においては、周辺回路領域300が露光され、デバイスパターン形成領域のうち、周辺回路領域300のデバイスパターンがマスク上に形成されているが、その際、メモリセル領域100は一律に遮光されている。このように、露光領域以外の部分を一律に遮光するのは、レジストの特性を考慮したことによることは、上述したとおりである。そして、このようにして作成した2枚のマスクを順次ウエーハに露光して、分割されたデバイスパターンをウエーハ上で合成している。このような多重露光技術によれば、微細なデバイスパターンを含む半導体装置についても、マスク上に形成されるデバイスパターンの精度を維持することができる。しかしながら、多重露光技術を用いて作成されるマスクは、露光領域と遮光領域とで被覆率に著しく格差があるため、双方の領域が近接する部分等で寸法差異が生じやすいという問題が生じることを近時本発明者らは見出した。 The case of so-called double exposure in which the device pattern is divided into two masks for exposure will be described with reference to FIGS. FIG. 20 is an enlarged plan view showing a part of the mask surface when the memory cell region is exposed. FIG. 21 is an enlarged plan view showing a part of the mask surface when the peripheral circuit area is exposed. In FIG. 20, the memory cell region 100 is exposed and the device pattern of the memory cell region 100 is formed on the mask in the device pattern formation region. At this time, the peripheral circuit region 300 is uniformly shielded from light. Yes. In FIG. 21, the peripheral circuit region 300 is exposed and the device pattern of the peripheral circuit region 300 is formed on the mask in the device pattern formation region. At this time, the memory cell region 100 is uniformly shielded from light. Has been. As described above, the reason why the portions other than the exposure region are uniformly shielded from light is because the characteristics of the resist are taken into consideration. Then, the two masks created in this way are sequentially exposed to the wafer, and the divided device patterns are synthesized on the wafer. According to such a multiple exposure technique, the accuracy of a device pattern formed on a mask can be maintained even for a semiconductor device including a fine device pattern. However, the mask created using the multiple exposure technique has a significant difference in coverage between the exposure area and the light-shielding area, so that there is a problem that a dimensional difference is likely to occur in a portion where both areas are close to each other. Recently, the inventors have found.

そこで、本発明者らは、遮光領域内にダミーパターンを形成して露光領域と遮光領域との被覆率格差を調整することで、多重露光技術を用いて作成されるマスクについて、被覆率格差による寸法差異の発生を防止することが可能となることを見出した。 Therefore, the present inventors have formed a dummy pattern in the light shielding region and adjusted the coverage difference between the exposure region and the light shielding region, thereby allowing the mask created using the multiple exposure technique to have a coverage difference. It has been found that it is possible to prevent the occurrence of dimensional differences.

以下、本発明の一実施形態に係るマスクの作成装置及び作成方法について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の実施形態においては、本発明の一実施形態に係るマスク、マスクの作成装置及び作成方法、半導体装置の製造方法の例を示しており、本発明の一実施形態に係るマスクの作成装置及び作成方法は、それら実施形態に限定されるわけではない。 Hereinafter, a mask creation apparatus and a creation method according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following embodiments, an example of a mask according to an embodiment of the present invention, a mask creation apparatus and creation method, and a method for manufacturing a semiconductor device is shown. Creation of a mask according to an embodiment of the present invention The apparatus and the creation method are not limited to those embodiments.

また、以下の説明では、多重露光技術のうち、2枚のマスクを組み合わせてデバイスパターンをウエーハに転写する場合(二重露光)を例に説明するが、本発明の一実施形態に係るマスクの作成装置及び作成方法は、3枚以上のマスクを組み合わせて、デバイスパターンをウエーハに転写する場合にも有効であることは言うまでもない。また、本発明は、レジストの特性に変化が生じた場合においても同様に有効である。 Further, in the following description, a case where a device pattern is transferred to a wafer by combining two masks (double exposure) in the multiple exposure technique will be described as an example, but the mask according to an embodiment of the present invention will be described. Needless to say, the creation apparatus and the creation method are also effective when a device pattern is transferred to a wafer by combining three or more masks. The present invention is also effective when the resist characteristics change.

(実施形態1)
本実施形態1を、図1乃至図5を用いて説明する。図1は、本実施形態1に係るマスクの作成装置1の構成を示すブロック図である。図2は、本実施形態1に係るマスクの作成方法のフローチャートである。図3は、本実施形態1に係るマスクの面内の一部を構成する各領域の位置関係を模式的に示す平面図である。図4は、周辺回路領域が露光されている時のマスク面内の一部を拡大して示す平面図である。図5は、メモリセル領域が露光されている時のマスク面内の一部を拡大して示す平面図である。なお、遮光領域のデバイスパターンは、本来マスク面内には形成されないが、図4及び図5においては、説明の便宜上、遮光領域についてもデバイスパターンを示してある。
(Embodiment 1)
The first embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a mask creating apparatus 1 according to the first embodiment. FIG. 2 is a flowchart of a mask creation method according to the first embodiment. FIG. 3 is a plan view schematically showing the positional relationship of each region constituting a part of the mask in the plane according to the first embodiment. FIG. 4 is an enlarged plan view showing a part of the mask surface when the peripheral circuit area is exposed. FIG. 5 is an enlarged plan view showing a part of the mask surface when the memory cell region is exposed. Although the device pattern of the light shielding region is not originally formed in the mask surface, in FIG. 4 and FIG. 5, the device pattern is also shown for the light shielding region for convenience of explanation.

図1に示す、本発明の一実施形態に係るマスク作成装置1は、設計者が作成したマスクのレイアウトデータ10、そして、設計者が決定したレイアウトデータ10の露光領域の情報20に基づいて、露光領域の被覆率を計算する露光領域の被覆率計算部30、露光領域の被覆率計算部30による計算結果に基づいて遮光領域のダミーマスクパターンの寸法、形状、配置等を決定する遮光領域のダミーマスクパターン決定部40と、遮光領域のダミーマスクパターン決定部40の決定内容に基づいて、レイアウトデータ10から抽出した露光領域のレイアウトデータに遮光領域のダミーマスクパターンを合成してダミーマスクを作成するダミーマスク作成部50と、作成されたダミーマスクのデータを出力するデータ出力部60と、を備える。なお、本発明に係るマスク作成装置1の構成及びデータの流れは、図1で示すものに限定されるものではない。例えば、本実施形態1においては、設計者が露光領域を決定した上でその情報20をマスク作成装置1に与えているが、このような動作をマスク作成装置1内において行うこととし、且つその動作は露光領域決定部20が担うと構成することも可能である。 A mask creation apparatus 1 according to an embodiment of the present invention shown in FIG. 1 is based on mask layout data 10 created by a designer and exposure area information 20 of layout data 10 determined by the designer. Based on the calculation result by the exposure area coverage calculation unit 30 for calculating the exposure area coverage and the exposure area coverage calculation unit 30, the size, shape, arrangement, etc. of the dummy mask pattern of the light shielding area are determined. Based on the determination contents of the dummy mask pattern determination unit 40 and the light shielding region dummy mask pattern determination unit 40, a dummy mask is created by synthesizing the dummy mask pattern of the light shielding region with the layout data of the exposure region extracted from the layout data 10 And a data output unit 60 that outputs data of the created dummy mask. The configuration and data flow of the mask creating apparatus 1 according to the present invention are not limited to those shown in FIG. For example, in the first embodiment, the designer determines the exposure area and gives the information 20 to the mask creating apparatus 1. Such an operation is performed in the mask creating apparatus 1, and It is also possible to configure that the operation is performed by the exposure area determination unit 20.

また、図3で示す本発明の一実施形態に係るマスク面内の一部は、メモリセル領域100と周辺回路領域300とから構成される。メモリセル領域100は、メモリセルアレイ200とダミーデバイスパターン500とから構成される。また、周辺回路領域300は、周辺回路を構成するトランジスタ群400と何らのデバイスパターンも形成されていないオープン領域600とから構成される。 Further, a part of the mask surface according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 3 includes a memory cell region 100 and a peripheral circuit region 300. The memory cell area 100 includes a memory cell array 200 and a dummy device pattern 500. The peripheral circuit region 300 is composed of a transistor group 400 constituting the peripheral circuit and an open region 600 in which no device pattern is formed.

次に、本発明の一実施形態に係るマスク作成装置1の動作フローについて、図面を参照して詳細に説明する。 Next, the operation flow of the mask creating apparatus 1 according to one embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図2で示すとおり、まず設計者がマスクのレイアウトデータを作成する。(マスクのレイアウトデータ10、ステップS101)。このレイアウトデータ10には、デバイスパターンをマスクに形成するための各種情報、具体的には、デバイスパターンの寸法、形状、配置等に関する情報が記述されている。 As shown in FIG. 2, the designer first creates mask layout data. (Mask layout data 10, step S101). The layout data 10 describes various types of information for forming a device pattern on a mask, specifically, information on the size, shape, arrangement, etc. of the device pattern.

例えば、これを図3を用いて説明すると、本実施形態1において、設計者は、図3に示すとおり、マスク面内の一部にメモリセル領域100と、その周囲に形成される周辺回路形成領域300とからなるデバイスパターンのレイアウトデータを作成する。なお、本実施形態1に係るレイアウトデータには、図4で示すとおりオープン領域600にダミーデバイスパターン610を形成している。ここで、ダミーデバイスパターンとは、マスクに形成されているデバイスパターンのうち、基板上における実際の半導体装置の作成には用いられないパターンを言う。 For example, this will be described with reference to FIG. 3. In the first embodiment, as shown in FIG. 3, the designer forms a memory cell region 100 in a part of the mask surface and peripheral circuit formation around the memory cell region 100. The device pattern layout data including the area 300 is created. In the layout data according to the first embodiment, a dummy device pattern 610 is formed in the open region 600 as shown in FIG. Here, the dummy device pattern refers to a pattern that is not used for creating an actual semiconductor device on a substrate among the device patterns formed on the mask.

このようなダミーデバイスパターン610を形成するのは、CMP(Chemical Mechanical Polishing)工程で発生するディッシングを防止するためである。このCMP工程とは、半導体製造において用いられる、ウエーハ平坦化又はウエーハ表面から過剰物質を取り除くためのプロセスを言う。また、ディッシングとは、CMP工程においてパッドで研磨している間に凹部ができてしまう現象を言う。ディッシングは、極度にウエーハの平坦性を悪くし、フォトリソグラフィ工程で焦点深度の問題を引き起こす。 The dummy device pattern 610 is formed in order to prevent dishing that occurs in a CMP (Chemical Mechanical Polishing) process. This CMP process refers to a process used in semiconductor manufacturing for planarizing a wafer or removing excess material from a wafer surface. In addition, dishing refers to a phenomenon in which a recess is formed during polishing with a pad in a CMP process. The dishing extremely deteriorates the flatness of the wafer and causes a depth of focus problem in the photolithography process.

次に、設計者が、設計したレイアウトデータ10のうち、マスク原版にデバイスパターンを形成する領域、すなわち露光領域を決定し、この情報20をマスク作成装置1に与える(ステップS102)。 Next, the designer determines an area in which a device pattern is to be formed on the mask original plate, that is, an exposure area, in the designed layout data 10, and gives this information 20 to the mask creating apparatus 1 (step S102).

例えば、図4においては、設計者が、周辺回路領域300を露光領域とし、メモリセル領域100を遮光領域とすることを決定し、このデータをマスク作成装置1に与える。また、図5においても同様に、設計者が、メモリセル領域100を露光領域とし、周辺回路領域300を遮光領域とすることを決定し、このデータをマスク作成装置1に与える。 For example, in FIG. 4, the designer determines that the peripheral circuit region 300 is an exposure region and the memory cell region 100 is a light shielding region, and provides this data to the mask creating apparatus 1. Similarly, in FIG. 5, the designer also determines that the memory cell region 100 is an exposure region and the peripheral circuit region 300 is a light-shielding region, and gives this data to the mask creating apparatus 1.

次に、露光領域の被覆率計算部30が、ステップS102で決定された露光領域の情報20に基づいて露光領域の被覆率を計算する(ステップS103)。ここで、露光領域の被覆率とは、露光領域全体の面積のうち、露光光が透過可能な領域(透過部)が占める面積の割合をいう。 Next, the exposure area coverage calculation unit 30 calculates the exposure area coverage based on the exposure area information 20 determined in step S102 (step S103). Here, the coverage of the exposure region refers to the ratio of the area occupied by the region (transmission part) through which the exposure light can be transmitted out of the entire area of the exposure region.

例えば、図4の場合は、周辺回路領域300が露光されるため、露光領域の被覆率計算部30が、周辺回路領域300全体の面積のうち、露光光が透過可能な領域(透過部)が占める面積の割合を計算する。具体的には、露光領域とされた周辺回路領域300全体の面積に対して、周辺回路領域300内に形成されるデバイスパターンの図形の種類及び数等に基づいて算出可能なデバイスパターンの透過部の面積の割合として算出される。同様の説明は、図5の場合にもあてはまる。なお、微細な寸法のデバイスパターンが形成されるメモリセル領域100の方が、比較的寸法が緩和されたデバイスパターンが形成される周辺回路領域300よりも被覆率が高いのが一般的である。 For example, in the case of FIG. 4, since the peripheral circuit region 300 is exposed, the coverage calculation unit 30 of the exposure region has a region (transmission portion) through which the exposure light can be transmitted out of the entire area of the peripheral circuit region 300. Calculate the percentage of area occupied. Specifically, a device pattern transmission portion that can be calculated based on the type and number of figure of the device pattern formed in the peripheral circuit region 300 with respect to the entire area of the peripheral circuit region 300 as an exposure region. It is calculated as a percentage of the area. Similar explanations apply to the case of FIG. In general, the coverage of the memory cell region 100 in which a device pattern with fine dimensions is formed is higher than that in the peripheral circuit region 300 in which a device pattern with relatively relaxed dimensions is formed.

次に、露光領域の被覆率計算部30が計算した露光領域の被覆率に基づいて、遮光領域のダミーマスクパターン決定部40が、露光領域と遮光領域とで被覆率の格差が一定の範囲内となるように、遮光領域に形成するマスクダミーパターンの形成領域及び面積等を決定する(ステップS104)。すなわち、ダミーマスクパターンが形成されると、露光領域の被覆率は不変であるが、遮光領域の被覆率はダミーマスクパターンの面積に比例して上昇する。そこで、露光領域の被覆率と遮光領域の被覆率との格差が一定の範囲内の収まるようにダミーマスクパターンを形成する。ここで、遮光領域の被覆率とは、遮光領域全体の面積のうち、露光光が透過可能な領域、すなわちダミーマスクパターンが占める面積の割合をいう。 Next, based on the exposure area coverage calculated by the exposure area coverage calculation unit 30, the light shielding area dummy mask pattern determination unit 40 determines that the coverage difference between the exposure area and the light shielding area is within a certain range. Then, the formation area and area of the mask dummy pattern formed in the light shielding area are determined (step S104). That is, when the dummy mask pattern is formed, the coverage of the exposure region remains unchanged, but the coverage of the light shielding region increases in proportion to the area of the dummy mask pattern. Therefore, the dummy mask pattern is formed so that the difference between the coverage of the exposure area and the coverage of the light shielding area is within a certain range. Here, the coverage of the light shielding region refers to the ratio of the area occupied by the exposure light, that is, the area occupied by the dummy mask pattern, out of the total area of the light shielding region.

このダミーマスクパターンは、遮光領域のデバイスパターンの上に形成される。このようにダミーマスクパターンをデバイスパターンの上に形成するのは、デバイスパターン以外の部分が露光されてレジストが変化し、設計者の意図したレイアウトデータどおりにマスクが作成されなくなるのを防止するためである。 This dummy mask pattern is formed on the device pattern in the light shielding region. The reason why the dummy mask pattern is formed on the device pattern in this way is to prevent the portion other than the device pattern from being exposed to change the resist and the mask from being created according to the layout data intended by the designer. It is.

また、本実施形態1に係るマスク作成装置1においては、二重露光技術を用いてマスクを作成する際に、デバイスパターンであるとダミーデバイスパターンであるとを問わず、遮光領域のデバイスパターンに一定量のオフセットを設け、ダミーマスクパターンを遮光領域のデバイスパターンの一定内側に形成する。これにより、露光領域と遮光領域との被覆率格差を低減すると共に、遮光領域のデバイスパターンに近接する部分が露光されてレジストが変化し設計者の意図したレイアウトデータ通りにマスクが作成されなくなるのを防止する。 Further, in the mask creation apparatus 1 according to the first embodiment, when creating a mask using the double exposure technique, the device pattern in the light shielding region is used regardless of whether it is a device pattern or a dummy device pattern. A certain amount of offset is provided, and the dummy mask pattern is formed inside the device pattern in the light shielding region. As a result, the coverage difference between the exposure area and the light shielding area is reduced, and a portion close to the device pattern in the light shielding area is exposed to change the resist so that the mask is not created according to the layout data intended by the designer. To prevent.

次に、ダミーマスク作成部50が、遮光領域のダミーマスクパターン決定部40により決定された内容に基づいて、露光領域のレイアウトデータと遮光領域に形成されるダミーマスクパターンとを合成して、マスクレイアウトデータを完成する(ステップS105)。 Next, the dummy mask creation unit 50 combines the layout data of the exposure region and the dummy mask pattern formed in the light shielding region based on the content determined by the dummy mask pattern determination unit 40 for the light shielding region, and creates a mask. Layout data is completed (step S105).

例えば、図4の場合は、露光領域の被覆率計算部30の計算結果に基づいて、遮光領域のダミーマスクパターン決定部40が、露光領域と遮光領域とで被覆率の格差が一定の範囲内となるように、遮光領域であるメモリセル領域100に図4で示すとおりのダミーマスクパターン710を形成することを決定する。具体的には、遮光領域とされたメモリセル領域100全体の面積に対して、メモリセル領域100内に形成されるダミーマスクパターン710の図形の種類及び数等に基づいて算出可能なダミーマスクパターン710の透過部の面積の割合として算出される。次いで、ダミーマスクパターン作成部50は、ダミーマスクパターン決定部40により決定された遮光領域のダミーマスクパターン710と露光領域である周辺回路領域300のレイアウトデータとを合成し、マスクレイアウトデータを完成させる。以上の説明は、図5の場合にも同様にあてはまる。このようにして2つのマスクレイアウトデータが完成する。 For example, in the case of FIG. 4, based on the calculation result of the exposure area coverage calculation unit 30, the light shielding area dummy mask pattern determination unit 40 determines that the coverage difference between the exposure area and the light shielding area is within a certain range. Thus, it is determined to form a dummy mask pattern 710 as shown in FIG. 4 in the memory cell region 100 that is a light shielding region. Specifically, a dummy mask pattern that can be calculated based on the type and number of figures of the dummy mask pattern 710 formed in the memory cell region 100 with respect to the entire area of the memory cell region 100 as the light shielding region. It is calculated as a ratio of the area of the 710 transmission part. Next, the dummy mask pattern creation unit 50 synthesizes the dummy mask pattern 710 in the light shielding area determined by the dummy mask pattern determination unit 40 and the layout data of the peripheral circuit area 300 as the exposure area, thereby completing the mask layout data. . The above description also applies to the case of FIG. In this way, two mask layout data are completed.

次に、ダミーマスク作成部50が、作成された2つのマスクレイアウトデータをそれぞれマスク原版に露光して、2枚のダミーマスクを完成させる(ステップS106)。例えば、以下に述べる方法により、レイアウトデータをマスク原版に形成する。すなわち、先ず、マスク原版に電子ビーム用レジストを塗布し、マスクレイアウトデータに基づいて、電子ビーム描画装置を用いてマスク基板上のレジストにパターンを描画する。次に、レジストを現像することにより、所望のマスクパターン、すなわちレジストパターンを形成する。次に、得られたレジストパターンをマスクとしてマスク原版をエッチングすることにより、透過部を形成する。これにより、デバイスパターン及びダミーパターンから構成される所望のマスクパターンをマスクに形成する。 Next, the dummy mask creation unit 50 exposes the created two mask layout data to the mask master, respectively, thereby completing two dummy masks (step S106). For example, the layout data is formed on the mask original by the method described below. That is, first, an electron beam resist is applied to the mask original, and a pattern is drawn on the resist on the mask substrate using an electron beam drawing apparatus based on the mask layout data. Next, by developing the resist, a desired mask pattern, that is, a resist pattern is formed. Next, the mask original is etched using the obtained resist pattern as a mask to form a transmission part. Thus, a desired mask pattern composed of the device pattern and the dummy pattern is formed on the mask.

次に、ダミーマスク作成部50は、完成した2枚のマスクのデータをデータ出力部60に与える。このデータ出力部60は、表示装置又はプリンタで構成され、完成されたマスクを表示装置に表示し又はプリントアウトして、マスクのデータを出力する(ステップS107)。 Next, the dummy mask creating unit 50 provides the data output unit 60 with the data of the two completed masks. The data output unit 60 is composed of a display device or a printer, and displays or prints out the completed mask on the display device, and outputs mask data (step S107).

次に、本発明の一実施形態に係る半導体装置の製造方法について説明する。本発明の一実施形態に係る半導体装置の製造方法は、実施形態1により作成されたマスクを用いてパターン転写を行うリソグラフィ工程等を含むものである。上述したように、本発明の一実施形態に係るマスクには、寸法精度が向上されたデバイスパターンが形成されている。これにより、微細なデバイスパターンを高い精度で転写できる。ひいては、高い精度で転写されたデバイスパターンに基づいて、半導体装置の内部に組み込まれる各種の微細な半導体素子などを高い精度で形成することができる。したがって、この半導体装置の製造方法によれば、微細な半導体素子などを高い精度で形成して、半導体装置の信頼性及び歩留まりを向上することが可能となる。 Next, a method for manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention will be described. A method for manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention includes a lithography process for performing pattern transfer using the mask created according to Embodiment 1. As described above, a device pattern with improved dimensional accuracy is formed on the mask according to an embodiment of the present invention. Thereby, a fine device pattern can be transferred with high accuracy. As a result, various fine semiconductor elements incorporated in the semiconductor device can be formed with high accuracy based on the device pattern transferred with high accuracy. Therefore, according to this method for manufacturing a semiconductor device, it is possible to improve the reliability and yield of the semiconductor device by forming fine semiconductor elements and the like with high accuracy.

以上に説明したとおり、本発明の一実施形態に係るマスクの作成装置及び作成方法によれば、多重露光技術を用いてマスクを作成する際に、高精度のマスクを作成することが可能となる。また、このような高精度のマスクを用いて半導体装置を製造することで、高信頼性、高歩留まりの半導体装置を実現することが可能となる。 As described above, according to the mask creation apparatus and creation method according to an embodiment of the present invention, it is possible to create a highly accurate mask when creating a mask using the multiple exposure technique. . In addition, by manufacturing a semiconductor device using such a high-accuracy mask, a semiconductor device with high reliability and high yield can be realized.

(実施形態2)
CMP工程によるディッシングは、デバイスパターンが形成されていないオープン領域で発生することが多い。一方、オープン領域に一定面積以上の広く平坦なダミーデバイスパターンを形成した場合には、CMP工程による残渣が懸念される。この残渣は配線をショートさせ、半導体装置の故障の原因となる。そこで、本実施形態2においては、露光領域の露光時にマスク上の遮光領域に精度の要求されないダミーパターンを形成することで、寸法に差異が生じることを防止しつつ、CMP工程による不具合の発生をも防止する。
(Embodiment 2)
In many cases, dishing by the CMP process occurs in an open region where a device pattern is not formed. On the other hand, when a wide and flat dummy device pattern having a certain area or more is formed in the open region, there is a concern about residues due to the CMP process. This residue causes a short circuit of the wiring and causes a failure of the semiconductor device. Therefore, in the second embodiment, a dummy pattern that does not require accuracy is formed in the light-shielding region on the mask during exposure of the exposure region, thereby preventing the occurrence of a defect due to the CMP process while preventing a difference in size. Also prevent.

本実施形態2においても、図1及び図2を用いて説明する。本実施形態2と実施形態1とではステップS104の動作を除いてその余の動作が同様であるため、本実施形態2においては、ステップS104についてのみ説明する。 The second embodiment will also be described with reference to FIGS. Since the second embodiment and the first embodiment are the same except for the operation in step S104, only the step S104 will be described in the second embodiment.

図6乃至図9は、本実施形態2に係るデバイスパターンの形成領域の一部を拡大して示す平面図である。図6及び図9は、メモリセル領域100が露光領域とされた場合のデバイスパターンの形成領域の一部を拡大して示す平面図である。また、図7及び図8は、周辺回路領域300が露光領域とされた場合のデバイスパターンの形成領域の一部を拡大して示す平面図である。なお、遮光領域のデバイスパターンは本来マスク面内では示されないが、図6乃至図9においては、説明の便宜上、遮光領域についてもデバイスパターンを示してある。 6 to 9 are enlarged plan views showing a part of the device pattern formation region according to the second embodiment. 6 and 9 are enlarged plan views showing a part of a device pattern formation region when the memory cell region 100 is an exposure region. FIGS. 7 and 8 are enlarged plan views showing a part of a device pattern formation region when the peripheral circuit region 300 is an exposure region. Although the device pattern of the light shielding region is not originally shown in the mask plane, in FIGS. 6 to 9, the device pattern is also shown for the light shielding region for convenience of explanation.

本実施形態2においては、図6及び図9のいずれか一つと図7及び図8のいずれか一つとを組み合わせてウエーハ上にパターンを形成する。なお、本実施形態2に係るレイアウトデータには、実施形態1とは異なり、オープン領域600にダミーデバイスパターン610が形成されていない。 In the second embodiment, a pattern is formed on the wafer by combining any one of FIGS. 6 and 9 and any one of FIGS. 7 and 8. In the layout data according to the second embodiment, unlike the first embodiment, the dummy device pattern 610 is not formed in the open region 600.

次に、本実施形態2に係るマスク及びマスクの作成方法について説明する。設計者によりメモリセル領域100が露光領域と決定された場合、遮光領域のダミーマスクパターン決定部40は、遮光領域である周辺回路領域300に図6に示すとおり、精度の要求されないダミーマスクパターン730を形成することを決定する(ステップS104)。このように、周辺回路領域300に精度の要求されないダミーマスクパターン730を形成することで、露光領域と遮光領域との被覆率格差を調整してマスク上に形成されるデバイスパターンに寸法差異が生じることを防止しつつ、CMP工程による不具合の発生をも防止することが可能となる。 Next, a mask and a mask creation method according to the second embodiment will be described. When the designer determines the memory cell region 100 as an exposure region, the dummy mask pattern determination unit 40 in the light shielding region has a dummy mask pattern 730 that does not require accuracy as shown in FIG. 6 in the peripheral circuit region 300 that is the light shielding region. Is determined (step S104). In this manner, by forming the dummy mask pattern 730 that does not require accuracy in the peripheral circuit region 300, a dimensional difference occurs in the device pattern formed on the mask by adjusting the coverage difference between the exposure region and the light shielding region. While preventing this, it is possible to prevent the occurrence of defects due to the CMP process.

一方、本実施形態2において、周辺回路領域300が露光領域とされた場合のマスクの一例を示すと、図7及び図8のとおりとなる。 On the other hand, in the second embodiment, an example of a mask when the peripheral circuit region 300 is an exposure region is as shown in FIGS.

本実施形態2においては、メモリセル領域100を露光する時のマスクにダミーマスクパターン730が形成されているため、周辺回路領域300の露光時には、図7のようにダミーマスクパターン730を形成する必要がない場合がある。 In the second embodiment, since the dummy mask pattern 730 is formed on the mask when the memory cell region 100 is exposed, it is necessary to form the dummy mask pattern 730 as shown in FIG. 7 when the peripheral circuit region 300 is exposed. There may be no.

これに対し、周辺回路領域300を露光する時のマスクにも重ねてダミーマスクパターン730を形成した場合を示したのが図8である。このように、本実施形態2のマスクダミーパターンは、精度が要求されないことから、メモリセル領域100を露光する時のマスクと周辺回路領域300を露光する時のマスクの双方で形成することが可能である。 On the other hand, FIG. 8 shows a case where the dummy mask pattern 730 is formed so as to overlap the mask when the peripheral circuit region 300 is exposed. As described above, since the mask dummy pattern according to the second embodiment does not require accuracy, the mask dummy pattern can be formed using both a mask for exposing the memory cell region 100 and a mask for exposing the peripheral circuit region 300. It is.

また、メモリセル領域100を露光するマスクにおいて、図8のようにダミーマスクパターン730の全てを形成する方法によらずに、ダミーマスクパターン730の個数を調整することで被覆率の調整を行うことも可能である。また、ダミーマスクパターン730の全てを形成する場合でも、ダミーマスクパターン730の面積を調整することで被覆率の調整を行うことも可能である。すなわち、例えば、図9に示すダミーマスクパターン740にように、ダミーマスクパターン740の内側に遮光部分を設けて被覆率を調整することも可能である。 Further, in the mask for exposing the memory cell region 100, the coverage is adjusted by adjusting the number of the dummy mask patterns 730 without using the method of forming all of the dummy mask patterns 730 as shown in FIG. Is also possible. Even when all of the dummy mask patterns 730 are formed, the coverage can be adjusted by adjusting the area of the dummy mask pattern 730. That is, for example, as in the dummy mask pattern 740 shown in FIG. 9, it is possible to adjust the coverage by providing a light shielding portion inside the dummy mask pattern 740.

そして、このようにして寸法精度が向上されたマスクを用いて半導体装置を製造することにより、高信頼性、高歩留まりの半導体装置を実現することが可能となる。半導体装置の具体的な製造方法については、実施形態1と同様であるため、本実施形態2においては説明を省略する。 By manufacturing a semiconductor device using a mask with improved dimensional accuracy in this way, it is possible to realize a semiconductor device with high reliability and high yield. A specific method for manufacturing the semiconductor device is the same as that in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted in the second embodiment.

以上に説明したとおり、本発明の一実施形態に係るマスクの作成装置及び作成方法によれば、多重露光技術を用いてマスクを作成する際に、高精度のマスクを作成することが可能となる。また、このような高精度のマスクを用いて半導体装置を製造することで、高信頼性、高歩留まりの半導体装置を実現することが可能となる。 As described above, according to the mask creation apparatus and creation method according to an embodiment of the present invention, it is possible to create a highly accurate mask when creating a mask using the multiple exposure technique. . In addition, by manufacturing a semiconductor device using such a high-accuracy mask, a semiconductor device with high reliability and high yield can be realized.

(実施形態3)
デバイスパターン形成領域全体における被覆率格差のほかに、局所的な領域間における被覆率格差によっても寸法差異が生じる場合がある。特に、メモリセル領域100については、その中央部のみならず、周辺部についても微細な寸法が要求されているため、中央部と周辺部とで被覆率の格差が一定の範囲内にあるように被覆率を調整して寸法差異を防止する必要がある。そこで、本実施形態3においては、局所的な領域間について被覆率を調整し、被覆率格差による寸法差異の発生を防止する。
(Embodiment 3)
In addition to the coverage difference in the entire device pattern formation region, there may be a dimensional difference due to a coverage difference between local regions. In particular, since the memory cell region 100 is required to have fine dimensions not only in the central portion but also in the peripheral portion, the difference in coverage between the central portion and the peripheral portion is within a certain range. It is necessary to adjust the coverage to prevent dimensional differences. Therefore, in the third embodiment, the coverage is adjusted between local regions to prevent the occurrence of a dimensional difference due to the coverage difference.

本実施形態3においても、図1及び図2を用いて説明する。本実施形態3と実施形態1とではステップS104の動作を除いてその余の動作が同様であるため、本実施形態3においては、ステップS104についてのみ説明する。 The third embodiment will also be described with reference to FIGS. Since the third embodiment and the first embodiment are the same except for the operation in step S104, only the step S104 will be described in the third embodiment.

図10乃至図13は、本実施形態3に係るメモリセル領域100とこれに近接する領域の一部を拡大して示す平面図である。 10 to 13 are enlarged plan views showing a part of the memory cell region 100 according to the third embodiment and a region adjacent thereto.

本実施形態3においては、遮光領域のダミーマスクパターン決定部40は、メモリセル領域100の中央部と周辺部との被覆率格差が一定の範囲内に収まるように、メモリセル領域100の外側に形成するダミーマスクパターン750の寸法、形状、配置等を決定する(ステップS104)。 In the third embodiment, the light-shielding region dummy mask pattern determining unit 40 is disposed outside the memory cell region 100 so that the coverage difference between the central portion and the peripheral portion of the memory cell region 100 is within a certain range. The dimensions, shape, arrangement, etc. of the dummy mask pattern 750 to be formed are determined (step S104).

通常、露光装置の解像性能は、斜め方向よりも平行又は垂直を強調して露光する技術が進んでいる。そこで、メモリセル領域100のデバイスパターンと平行又は垂直となるように形成した方がデバイスパターンの制御性に優れる場合がある。そこで、露光装置の解像性能によっては、図10及び図11に示すとおり、露光領域であるメモリセル領域100のデバイスパターンに対して垂直又は平行の向きとなるように、遮光領域にダミーマスクパターン750を形成することが望ましい場合もある。 In general, with regard to the resolution performance of an exposure apparatus, a technique for performing exposure while emphasizing parallel or vertical rather than oblique directions is progressing. Therefore, the device pattern may be more controllable when formed so as to be parallel or perpendicular to the device pattern of the memory cell region 100. Therefore, depending on the resolution performance of the exposure apparatus, as shown in FIGS. 10 and 11, a dummy mask pattern is formed in the light shielding region so as to be oriented perpendicularly or parallel to the device pattern of the memory cell region 100 as the exposure region. It may be desirable to form 750.

ここで、本実施形態3に係るマスクについて、図10を用いて詳細に説明する。図10において、メモリセルアレイ200の1単位の幅Wとメモリセルアレイ200脇に配置されたダミーデバイスパターン500の1単位の幅とは、概ね2対1の関係にある。そして、ダミーマスクパターン750は、メモリセルアレイ200の最小線幅1本分の配線と同じ向きに形成し、また、ダミーマスクパターン750の幅及び間隔(ライン・アンド・スペース)が、例えば、メモリセルアレイ200の主要デバイスパターンの1倍以上、10倍以下にあるように形成する。このようにダミーマスクパターン750を形成することで、露光領域であるメモリセル領域100のデバイスパターンの寸法精度について制御性を向上することが可能となる。 Here, the mask according to the third embodiment will be described in detail with reference to FIG. In FIG. 10, the width W of one unit of the memory cell array 200 and the width of one unit of the dummy device pattern 500 disposed on the side of the memory cell array 200 have a two-to-one relationship. The dummy mask pattern 750 is formed in the same direction as the wiring corresponding to one minimum line width of the memory cell array 200, and the width and interval (line and space) of the dummy mask pattern 750 are, for example, the memory cell array. It is formed so as to be 1 to 10 times as large as 200 main device patterns. By forming the dummy mask pattern 750 in this way, it becomes possible to improve the controllability of the dimensional accuracy of the device pattern in the memory cell region 100 that is the exposure region.

メモリセル領域100内の被覆率は不変であるのに対し、ダミーマスクパターン750が形成されると、遮光領域内の被覆率が上昇する。そこで、メモリセル領域100の周辺部の所定のデバイスパターンの面積とダミーマスクパターン750の面積とを合わせた範囲内における被覆率と、メモリセル領域100の中央部の被覆率との格差が一定の範囲内の収まるようにダミーマスクパターン750を形成する。具体的には、メモリセル領域100の周辺部のうち概略全ての局所的領域の被覆率が、メモリセル領域100の中央部の被覆率と概略同程度になるまでダミーマスクパターン750を形成する。すなわち、メモリセル領域100とダミーマスクパターン750とを合わせたパターンの被覆率が、露光領域であるメモリセル領域100内において概略均一な大きさになるようにダミーマスクパターン750を形成する。このように、メモリセル領域100の被覆率とダミーマスクパターン750の被覆率は概略同一の関係にあることが望ましいが、プロセス条件により、例えば、0.95以上、1.05以下というような一定の範囲にあれば被覆率格差による寸法差異を防止することが可能である。また、ダミーマスクパターン750を形成するにあたっては、一定の間隔で形成し、またその幅をメモリセルアレイ200の1単位の幅W以上とすることが、メモリセル領域100のデバイスパターンの寸法精度の制御性を向上させる観点からは望ましい。 The coverage in the memory cell region 100 is unchanged, but when the dummy mask pattern 750 is formed, the coverage in the light shielding region increases. Therefore, the difference between the coverage in the range of the area of the predetermined device pattern in the peripheral portion of the memory cell region 100 and the area of the dummy mask pattern 750 and the coverage in the central portion of the memory cell region 100 is constant. A dummy mask pattern 750 is formed so as to be within the range. Specifically, the dummy mask pattern 750 is formed until the coverage of almost all local regions in the peripheral portion of the memory cell region 100 is substantially the same as the coverage of the central portion of the memory cell region 100. That is, the dummy mask pattern 750 is formed so that the coverage of the pattern including the memory cell region 100 and the dummy mask pattern 750 is substantially uniform in the memory cell region 100 that is the exposure region. As described above, it is desirable that the coverage of the memory cell region 100 and the coverage of the dummy mask pattern 750 are substantially the same, but depending on the process conditions, for example, constant values such as 0.95 or more and 1.05 or less. If it is in the range, it is possible to prevent the dimensional difference due to the coverage difference. Further, when forming the dummy mask pattern 750, it is formed at a constant interval, and the width of the dummy mask pattern 750 is set to be equal to or larger than the unit width W of the memory cell array 200, thereby controlling the dimensional accuracy of the device pattern in the memory cell region 100. It is desirable from the viewpoint of improving the performance.

このように、メモリセル領域100の外側にダミーマスクパターン750を形成し、メモリセル領域100の中央部と周辺部との被覆率を調整することにより、メモリセル領域100の中央部と周辺部との間における、デバイスパターンの寸法差異を防止することが可能となる。つまり、メモリセル領域100のデバイスパターンとダミーマスクパターン750とを合わせた露光領域内のパターン形成領域において、何れの局所的な領域においてもパターンの寸法は概略均一な大きさになる。それとともに、メモリセル領域100全体の寸法精度も向上される。 As described above, the dummy mask pattern 750 is formed outside the memory cell region 100, and the coverage between the central portion and the peripheral portion of the memory cell region 100 is adjusted. It becomes possible to prevent the dimensional difference of the device pattern between the two. That is, in the pattern formation region within the exposure region in which the device pattern of the memory cell region 100 and the dummy mask pattern 750 are combined, the pattern dimensions are approximately uniform in any local region. At the same time, the dimensional accuracy of the entire memory cell region 100 is also improved.

また、本発明の一実施形態に係るマスクの作成においては、所定の領域間における被服率格差が一定の範囲内にあれば、寸法差異を防止することが可能であるため、本実施形態3に係るダミーマスクパターン750は、メモリセル領域100のデバイスパターンに対する向き、幅及び間隔(ライン・アンド・スペース)に規則性がなくとも、同様の効果を得ることができる。したがって、図12乃至図13に示すように、メモリセル領域100のデバイスパターンの方向に対して、斜め方向にダミーマスクパターン750を形成した場合でも、寸法差異を防止することが可能である。 Further, in the creation of a mask according to an embodiment of the present invention, it is possible to prevent a dimensional difference if the coverage rate difference between predetermined regions is within a certain range. The dummy mask pattern 750 can obtain the same effect even if the orientation, width, and interval (line and space) with respect to the device pattern of the memory cell region 100 are not regular. Therefore, as shown in FIGS. 12 to 13, even when the dummy mask pattern 750 is formed in an oblique direction with respect to the device pattern direction of the memory cell region 100, the dimensional difference can be prevented.

そして、このようにして精度が向上されたマスクを用いて半導体装置を製造することにより、高信頼性、高歩留まりの半導体装置を実現することが可能となる。半導体装置の具体的な製造方法については、実施形態1と同様であるため、本実施形態3においては説明を省略する。 By manufacturing a semiconductor device using a mask with improved accuracy in this way, it is possible to realize a semiconductor device with high reliability and high yield. A specific method for manufacturing the semiconductor device is the same as that in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted in the third embodiment.

以上に説明したとおり、本実施形態3によれば、被覆率が一定で、かつ高精度が要求されるパターンを含む領域の被覆率とメモリセル領域の被覆率との格差が一定範囲内にあるように調整することで、メモリセル領域の周辺部分の精度が特に要求される半導体装置についても、高精度のマスクを作成することが可能となる。また、このような高精度のマスクを用いることにより微細な半導体素子等を高い精度で形成して、半導体装置の高信頼性及び高歩留まりを実現できる。 As described above, according to the third embodiment, the disparity between the coverage of the region including the pattern where the coverage is constant and the high accuracy is required and the coverage of the memory cell region is within a certain range. By adjusting in this way, it is possible to create a highly accurate mask even for a semiconductor device in which the accuracy of the peripheral portion of the memory cell region is particularly required. Further, by using such a high-accuracy mask, a fine semiconductor element or the like can be formed with high accuracy, and high reliability and high yield of the semiconductor device can be realized.

(実施形態4)
実施形態1乃至3において、ある一定値以上の寸法値でデバイスパターンが形成される箇所に対して、寸法値の大きなダミーマスクパターンを形成するような場合、ダミーマスクパターンの面積によっては、ウエーハへの露光時にダミーマスクパターンが既定の寸法値よりも大きく転写され、寸法に差異が生ずる場合がある。そのため、ダミーマスクパターンの寸法値を個別に補正することが必要な場合がある。
(Embodiment 4)
In the first to third embodiments, when a dummy mask pattern having a large dimension value is formed at a position where a device pattern is formed with a dimension value equal to or greater than a certain value, depending on the area of the dummy mask pattern, the wafer is transferred. In this exposure, the dummy mask pattern may be transferred larger than a predetermined dimension value, resulting in a difference in dimension. Therefore, it may be necessary to individually correct the dimension value of the dummy mask pattern.

そこで、本実施形態4においては、ダミーパターンとしてサブレゾリューション補助構造体(Sub−Resolution Assist Feature。以下、「SRAF」と言う。)を用いる。ここで、SRAFとは、マスク上に形成されるが、ウエーハ上には形成されないパターンを言う。本実施形態4によれば、一定の寸法値でSRAFを形成することで、遮光領域のデバイスパターンの縁に対して、常に一定の距離をおいてダミーマスクパターンを形成することが可能となるため、ウエーハへの露光時にダミーマスクパターンが既定の寸法値よりも大きく転写され、寸法に差異が生ずるのを防止することが可能となる。また、SRAFを用いることで、実施形態1乃至3では被覆率格差の調整が難しいパターン領域についても、被覆率を調整し、寸法差異を防止することも可能となる。 Therefore, in the fourth embodiment, a sub-resolution assist structure (Sub-Resolution Assist Feature, hereinafter referred to as “SRAF”) is used as a dummy pattern. Here, SRAF refers to a pattern that is formed on the mask but not on the wafer. According to the fourth embodiment, since the SRAF is formed with a constant dimension value, the dummy mask pattern can be always formed at a constant distance with respect to the edge of the device pattern in the light shielding region. When the wafer is exposed, the dummy mask pattern is transferred larger than a predetermined dimension value, and it is possible to prevent a difference in dimension. Further, by using SRAF, it is also possible to adjust the coverage ratio and prevent a dimensional difference even in a pattern region where it is difficult to adjust the coverage difference in the first to third embodiments.

本実施形態4においても、図1及び図2を用いて説明する。本実施形態4と実施形態1とではステップS104の動作を除いてその余の動作が同様であるため、本実施形態3においては、ステップS104についてのみ説明する。 The fourth embodiment will also be described with reference to FIGS. 1 and 2. In the fourth embodiment and the first embodiment, the other operations are the same except for the operation in step S104. Therefore, in the third embodiment, only step S104 will be described.

図14及び図15は、本実施形態4に係るデバイスパターンの形成領域の一部を拡大して示す平面図である。図14が、メモリセル領域100が露光領域とされた場合のデバイスパターンの形成領域の一部を拡大して示す平面図である。また、図15が、周辺回路領域300が露光領域とされた場合のデバイスパターンの形成領域の一部を拡大して示す平面図である。なお、遮光領域のデバイスパターンは本来マスク面内では示されないが、図14及び図15においては、説明の便宜上、遮光領域についてもデバイスパターンを示してある。 14 and 15 are plan views showing an enlarged part of a device pattern formation region according to the fourth embodiment. FIG. 14 is an enlarged plan view showing a part of a device pattern formation region when the memory cell region 100 is an exposure region. FIG. 15 is an enlarged plan view showing a part of a device pattern formation region when the peripheral circuit region 300 is an exposure region. Although the device pattern of the light shielding region is not originally shown in the mask plane, in FIGS. 14 and 15, the device pattern is also shown for the light shielding region for convenience of explanation.

本実施形態4において、遮光領域のダミーマスクパターン決定部40は、露光領域と遮光領域との被覆率格差が一定の範囲内に収まるようにSRAFを用いたダミーマスクパターンの寸法、形状、配置等を決定する(ステップS104)。例えば、図14においては、メモリセル領域100が露光領域とされており、遮光領域である周辺回路領域300のデバイスパターン全体の上に、SRAFを用いたダミーマスクパターン760を形成する。また、図15においては、周辺回路領域300が露光領域とされており、遮光領域であるメモリセル領域100のデバイスパターン全体の上にSRAFを用いたダミーマスクパターン770を形成する。このように、SRAFを用いたダミーマスクパターン760、770を遮光領域のデバイスパターン全体の上に形成することで、実施形態1乃至3と異なり、透過部の面積が少ないような箇所でも、ダミーマスクパターンを形成することが可能となる。 In the fourth embodiment, the dummy mask pattern determining unit 40 for the light shielding area has a size, a shape, an arrangement, and the like of the dummy mask pattern using SRAF so that the coverage difference between the exposure area and the light shielding area is within a certain range. Is determined (step S104). For example, in FIG. 14, the memory cell region 100 is an exposure region, and a dummy mask pattern 760 using SRAF is formed over the entire device pattern of the peripheral circuit region 300 that is a light shielding region. In FIG. 15, the peripheral circuit region 300 is an exposure region, and a dummy mask pattern 770 using SRAF is formed on the entire device pattern of the memory cell region 100 which is a light shielding region. Thus, unlike the first to third embodiments, the dummy mask patterns 760 and 770 using SRAF are formed over the entire device pattern of the light shielding region, so that the dummy mask can be used even in a portion where the area of the transmissive portion is small. A pattern can be formed.

そして、このようにして精度が向上されたマスクを用いて半導体装置を製造することにより、高信頼性、高歩留まりの半導体装置を実現することが可能となるが、半導体装置の具体的な製造方法については、実施形態1と同様であるため、本実施形態4においては説明を省略する。なお、本実施形態4により作成されたマスクと、実施形態1乃至3により作成されたマスクを組み合わせて、ウエーハにデバイスパターンを形成することが可能である。 Then, by manufacturing a semiconductor device using a mask with improved accuracy in this way, it becomes possible to realize a semiconductor device with high reliability and high yield. A specific method for manufacturing a semiconductor device Since is the same as that of the first embodiment, the description thereof is omitted in the fourth embodiment. A device pattern can be formed on the wafer by combining the mask created according to the fourth embodiment and the mask created according to the first to third embodiments.

以上に説明したとおり、本発明の一実施形態に係るマスクの作成装置及び作成方法によれば、多重露光技術を用いてマスクを作成する際に、高精度のマスクを作成することが可能となる。また、このような高精度のマスクを用いて半導体装置を製造することで、高信頼性、高歩留まりの半導体装置を実現することが可能となる。 As described above, according to the mask creation apparatus and creation method according to an embodiment of the present invention, it is possible to create a highly accurate mask when creating a mask using the multiple exposure technique. . In addition, by manufacturing a semiconductor device using such a high-accuracy mask, a semiconductor device with high reliability and high yield can be realized.

(実施形態5)
実施形態4では、遮光領域のデバイスパターン上にSRAFを用いたダミーマスクパターン760、770を形成しているが、本実施形態5においては、SRAFが転写されないパターンであることに鑑み、図16及び図17に示すとおり、マスク上の遮光領域全面にSRAFを用いたダミーマスクパターンを形成することが可能である。図16は、メモリセル領域100の露光時に、遮光領域である周辺回路領域300全体に、SRAFを用いたダミーマスクパターン780を形成している場合のマスク面内の一部を拡大して示した平面図である。また、図17は、周辺回路領域300の露光時に、遮光領域であるメモリセル領域100全体に、SRAFを用いたダミーマスクパターン790を形成している場合のマスク面内の一部を拡大して示した平面図である。このように、SRAFを用いたダミーマスクパターン780、790を遮光領域全体の上に形成することで、実施形態1乃至3と異なり、透過部の面積が少ないような箇所でも、ダミーマスクパターンを形成して、被覆率を調整することが可能となる。その余の説明については、実施形態4と同様であるため、本実施形態5においては説明を省略する。
(Embodiment 5)
In the fourth embodiment, the dummy mask patterns 760 and 770 using SRAF are formed on the device pattern in the light shielding region. However, in the fifth embodiment, in view of the fact that the SRAF is not transferred, FIG. As shown in FIG. 17, it is possible to form a dummy mask pattern using SRAF over the entire light shielding region on the mask. FIG. 16 shows an enlarged part of the mask surface in the case where the dummy mask pattern 780 using SRAF is formed on the entire peripheral circuit region 300 which is a light shielding region when the memory cell region 100 is exposed. It is a top view. FIG. 17 is an enlarged view of a part of the mask surface in the case where the dummy mask pattern 790 using SRAF is formed in the entire memory cell region 100 which is a light shielding region when the peripheral circuit region 300 is exposed. It is the shown top view. Thus, by forming dummy mask patterns 780 and 790 using SRAF over the entire light shielding region, unlike the first to third embodiments, a dummy mask pattern can be formed even in a portion where the area of the transmissive portion is small. Thus, the coverage can be adjusted. Since the remaining description is the same as that of the fourth embodiment, the description thereof is omitted in the fifth embodiment.

なお、本実施形態5により作成されたマスクと、実施形態1乃至3により作成されたマスクを組み合わせて、ウエーハにデバイスパターンを形成することが可能である。 A device pattern can be formed on the wafer by combining the mask created according to the fifth embodiment and the mask created according to the first to third embodiments.

以上に説明したとおり、本発明の一実施形態に係るマスクの作成装置及び作成方法によれば、多重露光技術を用いてマスクを作成する際に、高精度のマスクを作成することが可能となる。また、このような高精度のマスクを用いて半導体装置を製造することで、高信頼性、高歩留まりの半導体装置を実現することが可能となる。 As described above, according to the mask creation apparatus and creation method according to an embodiment of the present invention, it is possible to create a highly accurate mask when creating a mask using the multiple exposure technique. . In addition, by manufacturing a semiconductor device using such a high-accuracy mask, a semiconductor device with high reliability and high yield can be realized.

なお、本発明の一実施形態によれば、前記第2の転写領域に形成される前記ダミーマスクパターンは、前記第2の転写領域のデバイスパターン上又はダミーデバイスパターン上に形成されることを特徴とするフォトマスク作成装置が提供される。 According to an embodiment of the present invention, the dummy mask pattern formed in the second transfer region is formed on a device pattern or a dummy device pattern in the second transfer region. Is provided.

これによれば、多重露光技術を用いてマスクを作成する際に、高精度のマスクを作成することが可能となる。また、このような高精度のマスクを用いて半導体装置を製造することで、高信頼性、高歩留まりの半導体装置を実現することが可能となる。 This makes it possible to create a highly accurate mask when creating a mask using the multiple exposure technique. In addition, by manufacturing a semiconductor device using such a high-accuracy mask, a semiconductor device with high reliability and high yield can be realized.

また、本発明の一実施形態によれば、前記第2の転写領域に形成される前記ダミーマスクパターンは、前記ダミーマスクパターンの形成領域と前記第1の転写領域の周辺部の所定の領域とを合わせた領域の被覆率と、前記第1の転写領域の中央部の被覆率との格差が一定の範囲内に収まるように形成されることを特徴とするフォトマスク作成装置が提供される。 According to an embodiment of the present invention, the dummy mask pattern formed in the second transfer region includes a dummy mask pattern formation region and a predetermined region around the first transfer region. A photomask producing apparatus is provided in which the difference between the coverage of the combined region and the coverage of the central portion of the first transfer region is within a certain range.

これによれば、多重露光技術を用いてマスクを作成する際に、高精度のマスクを作成することが可能となる。また、このような高精度のマスクを用いて半導体装置を製造することで、高信頼性、高歩留まりの半導体装置を実現することが可能となる。 This makes it possible to create a highly accurate mask when creating a mask using the multiple exposure technique. In addition, by manufacturing a semiconductor device using such a high-accuracy mask, a semiconductor device with high reliability and high yield can be realized.

また、本発明の一実施形態によれば、前記第2の転写領域に形成される前記ダミーマスクパターンは、フォトマスク上にはデバイスパターンが形成されるが、基板上にはデバイスパターンが形成されない性質を有するサブレゾリューション補助構造体(SRAF)を用いることを特徴とするフォトマスク作成装置が提供される。 According to an embodiment of the present invention, the dummy mask pattern formed in the second transfer region has a device pattern formed on the photomask, but no device pattern formed on the substrate. There is provided a photomask producing apparatus using a sub-resolution auxiliary structure (SRAF) having properties.

これによれば、被覆率格差の調整が難しいパターン領域についても、被覆率を調整し、寸法差異を防止することも可能となるため、多重露光技術を用いてマスクを作成する際に、高精度のマスクを作成することが可能となる。また、このような高精度のマスクを用いて半導体装置を製造することで、高信頼性、高歩留まりの半導体装置を実現することが可能となる。 This makes it possible to adjust the coverage ratio and prevent dimensional differences even in pattern areas where it is difficult to adjust the coverage difference. Therefore, when creating a mask using multiple exposure technology, high accuracy is achieved. It is possible to create a mask. In addition, by manufacturing a semiconductor device using such a high-accuracy mask, a semiconductor device with high reliability and high yield can be realized.

また、本発明の一実施形態によれば、前記第2の転写領域に形成されるダミーマスクパターンは、幅及び間隔を任意に選択して前記第1の転写領域と前記第2の転写領域との被覆率の格差が一定の範囲内にあるように形成することを特徴とするフォトマスク作成装置が提供される。 According to an embodiment of the present invention, the dummy mask pattern formed in the second transfer region may be configured such that the first transfer region and the second transfer region are selected by arbitrarily selecting a width and an interval. A photomask producing apparatus is provided which is formed so that the difference in coverage is within a certain range.

これによれば、多重露光技術を用いてマスクを作成する際に、高精度のマスクを作成することが可能となる。また、このような高精度のマスクを用いて半導体装置を製造することで、高信頼性、高歩留まりの半導体装置を実現することが可能となる。 This makes it possible to create a highly accurate mask when creating a mask using the multiple exposure technique. In addition, by manufacturing a semiconductor device using such a high-accuracy mask, a semiconductor device with high reliability and high yield can be realized.

また、本発明の一実施形態によれば、前記第2の転写領域に形成される前記ダミーマスクパターンは、前記第1の転写領域における被覆率と前記第2の転写領域における被覆率との格差が一定の範囲内に収まるように形成されることを特徴とするフォトマスクの作成方法が提供される。 According to an embodiment of the present invention, the dummy mask pattern formed in the second transfer region has a gap between the coverage in the first transfer region and the coverage in the second transfer region. Is formed so as to be within a certain range, a method for producing a photomask is provided.

これによれば、多重露光技術を用いてマスクを作成する際に、高精度のマスクを作成することが可能となる。また、このような高精度のマスクを用いて半導体装置を製造することで、高信頼性、高歩留まりの半導体装置を実現することが可能となる。 This makes it possible to create a highly accurate mask when creating a mask using the multiple exposure technique. In addition, by manufacturing a semiconductor device using such a high-accuracy mask, a semiconductor device with high reliability and high yield can be realized.

また、本発明の一実施形態によれば、前記第2の転写領域に形成される前記ダミーマスクパターンは、前記第2の転写領域のデバイスパターン上又はダミーデバイスパターン上に形成されることを特徴とするフォトマスクの作成方法が提供される。 According to an embodiment of the present invention, the dummy mask pattern formed in the second transfer region is formed on a device pattern or a dummy device pattern in the second transfer region. A photomask producing method is provided.

これによれば、多重露光技術を用いてマスクを作成する際に、高精度のマスクを作成することが可能となる。また、このような高精度のマスクを用いて半導体装置を製造することで、高信頼性、高歩留まりの半導体装置を実現することが可能となる。 This makes it possible to create a highly accurate mask when creating a mask using the multiple exposure technique. In addition, by manufacturing a semiconductor device using such a high-accuracy mask, a semiconductor device with high reliability and high yield can be realized.

また、本発明の一実施形態によれば、前記第2の転写領域に形成される前記ダミーマスクパターンは、前記ダミーマスクパターンの形成領域と前記第1の転写領域の周辺部の所定の領域とを合わせた領域の被覆率と、前記第1の転写領域の中央部の被覆率との格差が一定の範囲内に収まるように形成されることを特徴とするフォトマスクの作成方法が提供される。 According to an embodiment of the present invention, the dummy mask pattern formed in the second transfer region includes a dummy mask pattern formation region and a predetermined region around the first transfer region. A method for producing a photomask is provided, wherein the difference between the coverage of the combined region and the coverage of the central portion of the first transfer region is within a certain range. .

これによれば、多重露光技術を用いてマスクを作成する際に、高精度のマスクを作成することが可能となる。また、このような高精度のマスクを用いて半導体装置を製造することで、高信頼性、高歩留まりの半導体装置を実現することが可能となる。 This makes it possible to create a highly accurate mask when creating a mask using the multiple exposure technique. In addition, by manufacturing a semiconductor device using such a high-accuracy mask, a semiconductor device with high reliability and high yield can be realized.

また、本発明の一実施形態によれば、前記第2の転写領域に形成される前記ダミーマスクパターンは、フォトマスク上にはデバイスパターンが形成されるが、基板上にはデバイスパターンが形成されない性質を有するサブレゾリューション補助構造体(SRAF)を用いることを特徴とするフォトマスクの作成方法が提供される。 According to an embodiment of the present invention, the dummy mask pattern formed in the second transfer region has a device pattern formed on the photomask, but no device pattern formed on the substrate. There is provided a method for producing a photomask characterized by using a sub-resolution auxiliary structure (SRAF) having properties.

これによれば、被覆率格差の調整が難しいパターン領域についても、被覆率を調整し、寸法差異を防止することも可能となるため、多重露光技術を用いてマスクを作成する際に、高精度のマスクを作成することが可能となる。また、このような高精度のマスクを用いて半導体装置を製造することで、高信頼性、高歩留まりの半導体装置を実現することが可能となる。 This makes it possible to adjust the coverage ratio and prevent dimensional differences even in pattern areas where it is difficult to adjust the coverage difference. Therefore, when creating a mask using multiple exposure technology, high accuracy is achieved. It is possible to create a mask. In addition, by manufacturing a semiconductor device using such a high-accuracy mask, a semiconductor device with high reliability and high yield can be realized.

また、本発明の一実施形態によれば、前記第2の転写領域に形成されるダミーマスクパターンは、幅及び間隔を任意に選択して前記第1の転写領域と前記第2の転写領域との被覆率の格差が一定の範囲内にあるように形成することを特徴とするフォトマスクの作成方法が提供される。 According to an embodiment of the present invention, the dummy mask pattern formed in the second transfer region may be configured such that the first transfer region and the second transfer region are selected by arbitrarily selecting a width and an interval. A method for producing a photomask is provided, which is formed so that the difference in coverage is within a certain range.

これによれば、多重露光技術を用いてマスクを作成する際に、高精度のマスクを作成することが可能となる。また、このような高精度のマスクを用いて半導体装置を製造することで、高信頼性、高歩留まりの半導体装置を実現することが可能となる。 This makes it possible to create a highly accurate mask when creating a mask using the multiple exposure technique. In addition, by manufacturing a semiconductor device using such a high-accuracy mask, a semiconductor device with high reliability and high yield can be realized.

また、本発明の一実施形態によれば、本発明により作成されるフォトマスクを用いて、シリコンウエーハ上にパターン転写を行うリソグラフィ工程を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法が提供される。 Moreover, according to one embodiment of the present invention, there is provided a method for manufacturing a semiconductor device comprising a lithography step of performing pattern transfer on a silicon wafer using a photomask created according to the present invention. .

これによれば、高精度のマスクを用いて半導体装置を製造し、高信頼性、高歩留まりの半導体装置を実現することが可能となる。 According to this, it is possible to manufacture a semiconductor device using a high-precision mask and realize a semiconductor device with high reliability and high yield.

また、本発明の一実施形態によれば、前記第2の転写領域に形成される前記ダミーマスクパターンは、前記ダミーマスクパターンの形成領域と前記第1の転写領域の周辺部の所定の領域とを合わせた領域の被覆率と、前記第1の転写領域の中央部の被覆率との格差が一定の範囲内に収まるように形成されていることを特徴とするフォトマスクが提供される。 According to an embodiment of the present invention, the dummy mask pattern formed in the second transfer region includes a dummy mask pattern formation region and a predetermined region around the first transfer region. A photomask is provided in which the difference between the coverage of the combined region and the coverage of the central portion of the first transfer region is within a certain range.

これによれば、多重露光技術を用いてマスクを作成する際に、高精度のマスクを作成することが可能となる。また、このような高精度のマスクを用いて半導体装置を製造することで、高信頼性、高歩留まりの半導体装置を実現することが可能となる。 This makes it possible to create a highly accurate mask when creating a mask using the multiple exposure technique. In addition, by manufacturing a semiconductor device using such a high-accuracy mask, a semiconductor device with high reliability and high yield can be realized.

また、本発明の一実施形態によれば、前記第2の転写領域に形成される前記ダミーマスクパターンは、フォトマスク上にはデバイスパターンが形成されるが、基板上にはデバイスパターンが形成されない性質を有するサブレゾリューション補助構造体(SRAF)が用いられていることを特徴とするフォトマスクが提供される。 According to an embodiment of the present invention, the dummy mask pattern formed in the second transfer region has a device pattern formed on the photomask, but no device pattern formed on the substrate. There is provided a photomask characterized in that a sub-resolution auxiliary structure (SRAF) having properties is used.

これによれば、多重露光技術を用いてマスクを作成する際に、高精度のマスクを作成することが可能となる。また、このような高精度のマスクを用いて半導体装置を製造することで、高信頼性、高歩留まりの半導体装置を実現することが可能となる。 This makes it possible to create a highly accurate mask when creating a mask using the multiple exposure technique. In addition, by manufacturing a semiconductor device using such a high-accuracy mask, a semiconductor device with high reliability and high yield can be realized.

また、本発明の一実施形態によれば、本発明により作成されるフォトマスクを用いて、シリコンウエーハ上にパターン転写を行うリソグラフィ工程を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法が提供される。 Moreover, according to one embodiment of the present invention, there is provided a method for manufacturing a semiconductor device comprising a lithography step of performing pattern transfer on a silicon wafer using a photomask created according to the present invention. .

これによれば、高精度のマスクを用いて半導体装置を製造し、高信頼性、高歩留まりの半導体装置を実現することが可能となる。 According to this, it is possible to manufacture a semiconductor device using a high-precision mask and realize a semiconductor device with high reliability and high yield.

本発明の一実施形態に係るマスクの作成装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the preparation apparatus of the mask which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るマスクの作成方法のフローチャートである。It is a flowchart of the creation method of the mask which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るマスクの面内の一部を構成する各領域を模式的に示す平面図である。It is a top view which shows typically each area | region which comprises a part in plane of the mask which concerns on one Embodiment of this invention. 周辺回路領域が露光されている時のマスク面内の一部を拡大して示す平面図である。It is a top view which expands and shows a part in mask surface when the peripheral circuit area | region is exposed. メモリセル領域が露光されている時のマスク面内の一部を拡大して示す平面図である。It is a top view which expands and shows a part in mask surface when the memory cell area | region is exposed. メモリセル領域が露光されている時のマスク面内の一部を拡大して示す平面図である。It is a top view which expands and shows a part in mask surface when the memory cell area | region is exposed. 周辺回路領域が露光されている時のマスク面内の一部を拡大して示す平面図である。It is a top view which expands and shows a part in mask surface when the peripheral circuit area | region is exposed. 周辺回路領域が露光されている時のマスク面内の一部を拡大して示す平面図である。It is a top view which expands and shows a part in mask surface when the peripheral circuit area | region is exposed. メモリセル領域が露光されている時のマスク面内の一部を拡大して示す平面図である。It is a top view which expands and shows a part in mask surface when the memory cell area | region is exposed. メモリセル領域とこれに近接する領域の一部を拡大して示す平面図である。It is a top view which expands and shows a memory cell area | region and a part of area | region adjacent to this. メモリセル領域とこれに近接する領域の一部を拡大して示す平面図である。It is a top view which expands and shows a memory cell area | region and a part of area | region adjacent to this. メモリセル領域とこれに近接する領域の一部を拡大して示す平面図である。It is a top view which expands and shows a memory cell area | region and a part of area | region adjacent to this. メモリセル領域とこれに近接する領域の一部を拡大して示す平面図である。It is a top view which expands and shows a memory cell area | region and a part of area | region adjacent to this. メモリセル領域が露光されている時のマスク面内の一部を拡大して示す平面図である。It is a top view which expands and shows a part in mask surface when the memory cell area | region is exposed. 周辺回路領域が露光されている時のマスク面内の一部を拡大して示す平面図である。It is a top view which expands and shows a part in mask surface when the peripheral circuit area | region is exposed. メモリセル領域が露光されている時のマスク面内の一部を拡大して示す平面図である。It is a top view which expands and shows a part in mask surface when the memory cell area | region is exposed. 周辺回路領域が露光されている時のマスク面内の一部を拡大して示す平面図である。It is a top view which expands and shows a part in mask surface when the peripheral circuit area | region is exposed. デバイスパターン形成領域とその外側にダミーパターンが形成されたマスクを示す平面図である。It is a top view which shows the mask in which the dummy pattern was formed in the device pattern formation area and its outer side. 図18のマスクに形成するダミーマスクパターンの一部分(A)を拡大して示す平面図である。It is a top view which expands and shows a part (A) of the dummy mask pattern formed in the mask of FIG. メモリセル領域が露光されている時のマスク面内の一部を拡大して示す平面図である。It is a top view which expands and shows a part in mask surface when the memory cell area | region is exposed. 周辺回路領域が露光されている時のマスク面内の一部を拡大して示す平面図である。It is a top view which expands and shows a part in mask surface when the peripheral circuit area | region is exposed.

符号の説明Explanation of symbols

1 マスク作成装置
10 レイアウトデータ
20 決定された露光領域の情報
30 露光領域被覆率計算部
40 遮光領域のダミーマスクパターン決定部
50 ダミーマスク作成部
60 データ出力部
100 メモリセル領域
200 メモリセルアレイ
300 周辺回路領域
400 トランジスタ群
500 メモリセル領域に形成されるダミーデバイスパターン
600 オープン領域
610 オープン領域に形成されるダミーデバイスパターン
710〜790、1200 ダミーマスクパターン
1000 マスクの外形
1100 デバイスパターン形成領域
1300 デバイスパターン形成領域1100の外周部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Mask production apparatus 10 Layout data 20 Information of determined exposure area 30 Exposure area coverage calculation part 40 Dummy mask pattern determination part 50 of light shielding area Dummy mask creation part 60 Data output part 100 Memory cell area 200 Memory cell array 300 Peripheral circuit Region 400 Transistor group 500 Dummy device pattern 600 formed in memory cell region Open region 610 Dummy device pattern 710-790 formed in open region 1200 Dummy mask pattern 1000 Mask outline 1100 Device pattern formation region 1300 Device pattern formation region 1100 outer periphery

Claims (5)

第1の転写領域と第2の転写領域とを、基板の主面上のフォトレジスト膜の1つの領域に対して重ねて露光するためのフォトマスク作成装置であって、
前記第1の転写領域における被覆率を計算して、その結果を生成する露光領域被覆率計算部と、
前記露光領域被覆率計算部により生成された計算結果に基づいて、前記第2の転写領域に形成されるダミーマスクパターンを決定する遮光領域のダミーマスクパターン決定部と、
前記遮光領域のダミーマスクパターン決定部の決定内容に基づいて、前記第2の転写領域に形成されるダミーマスクパターンのデータと前記第1の転写領域のレイアウトデータとを合成してマスクのレイアウトデータを作成し、当該マスクのレイアウトデータに基づいてダミーマスクを作成するダミーマスク作成部と、
作成された前記ダミーマスクのデータを出力するデータ出力部と、を備えたフォトマスク作成装置。
A photomask making apparatus for exposing a first transfer region and a second transfer region to one region of a photoresist film on a main surface of a substrate in an overlapping manner,
Calculating an area coverage in the first transfer area and generating an exposure area area coverage calculation unit;
A light-shielding region dummy mask pattern determining unit that determines a dummy mask pattern formed in the second transfer region based on a calculation result generated by the exposure region coverage rate calculating unit;
Based on the determination content of the dummy mask pattern determination unit for the light shielding region, the mask layout data is synthesized by combining the dummy mask pattern data formed in the second transfer region and the layout data of the first transfer region. Creating a dummy mask based on the layout data of the mask,
And a data output unit that outputs data of the created dummy mask.
前記第2の転写領域に形成される前記ダミーマスクパターンは、前記第1の転写領域における被覆率と前記第2の転写領域における被覆率との格差が一定の範囲内に収まるように形成されることを特徴とする請求項1に記載のフォトマスク作成装置。 The dummy mask pattern formed in the second transfer region is formed such that the difference between the coverage in the first transfer region and the coverage in the second transfer region is within a certain range. The photomask making apparatus according to claim 1. 請求項1乃至2により作成されるフォトマスクを用いて、シリコンウエーハ上にパターン転写を行うリソグラフィ工程を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。 A method of manufacturing a semiconductor device, comprising a lithography step of performing pattern transfer on a silicon wafer using the photomask produced according to claim 1. 第1の転写領域と第2の転写領域とを、基板の主面上のフォトレジスト膜の1つの領域に対して重ねて露光するためのフォトマスク作成方法であって、
前記第1の転写領域における被覆率を計算してその結果を生成し、
生成された前記計算結果に基づいて、前記第2の転写領域に形成されるダミーマスクパターンを決定し、
決定された前記第2の転写領域に形成するダミーマスクパターンのデータと前記第1の転写領域のレイアウトデータとを合成してマスクのレイアウトデータを作成し、
前記マスクのレイアウトデータに基づいてダミーマスクを作成することを特徴とするフォトマスクの作成方法。
A photomask making method for exposing a first transfer region and a second transfer region to one region of a photoresist film on a main surface of a substrate in an overlapping manner,
Calculating the coverage in the first transfer area and generating the result;
Based on the generated calculation result, determine a dummy mask pattern formed in the second transfer region,
The dummy mask pattern data to be formed in the determined second transfer region and the layout data of the first transfer region are combined to create mask layout data,
A method for creating a photomask, comprising: creating a dummy mask based on the layout data of the mask.
第1の転写領域と第2の転写領域とを備え、
前記1の転写領域における被覆率と前記第2の転写領域における被覆率との格差が一定の範囲内に収まるように、前記第2の転写領域のデバイスパターン上又はダミーデバイスパターン上にダミーマスクパターンが形成されていることを特徴とするフォトマスク。
A first transfer region and a second transfer region;
A dummy mask pattern on the device pattern or the dummy device pattern of the second transfer region so that the difference between the coverage of the first transfer region and the coverage of the second transfer region falls within a certain range. A photomask characterized by being formed.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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