JP2009180873A - Mask for transferring circuit pattern, method for forming mask pattern, program for forming mask pattern, mask pattern forming apparatus, method for manufacturing semiconductor device, and apparatus for manufacturing the semiconductor device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a mask for transferring a circuit pattern, the mask being capable of suppressing growth of haze. <P>SOLUTION: The mask includes one or a plurality of main patterns 11 and one or a plurality of dummy patterns 12 on the surface of a transparent substrate 10 that is transparent to light from a light source. The main pattern 11 is resolved onto a transfer object, when it is irradiated with the light from the light source. The dummy pattern 12 is formed in a region which is non-facing the main pattern 11, on the surface of the transparent substrate 10 and which does not resolve to the transfer object, when irradiated with the light from the light source. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、光源を備えた露光装置に搭載する回路パターン転写用マスクと、その回路パターン転写用マスクに形成するマスクパターンの作成方法、マスクパターン作成プログラムおよびマスクパターン作成装置と、その回路パターン転写用マスクを用いて半導体装置を製造する半導体装置製造方法および半導体装置製造装置とに関する。   The present invention relates to a circuit pattern transfer mask mounted on an exposure apparatus equipped with a light source, a mask pattern creation method to be formed on the circuit pattern transfer mask, a mask pattern creation program, a mask pattern creation apparatus, and a circuit pattern transfer thereof The present invention relates to a semiconductor device manufacturing method and a semiconductor device manufacturing apparatus for manufacturing a semiconductor device using a mask for a semiconductor device.

半導体集積回路、液晶ディスプレイなどの電子デバイス用微細パターンを形成するフォトリソグラフィ工程では、形成すべき回路パターンを4倍または5倍に拡大して描画したマスクパターンを、一括転写露光式または走査露光方式の露光装置を用いて、被露光対象であるウェハ上に縮小露光する方法が用いられている。   In a photolithography process for forming a fine pattern for electronic devices such as semiconductor integrated circuits and liquid crystal displays, a mask pattern drawn by enlarging a circuit pattern to be formed four times or five times is used as a batch transfer exposure method or a scanning exposure method. A method of reducing exposure on a wafer to be exposed using the above exposure apparatus is used.

上記マスクパターンを有するマスクは、いわゆる原盤であり、そのマスクに塵や化学汚染物質などの異物が付着すると、異物の像がウェハ上に転写されてしまう可能性がある。   A mask having the above mask pattern is a so-called master, and if foreign matter such as dust or chemical contaminants adheres to the mask, an image of the foreign matter may be transferred onto the wafer.

通常、マスクへの塵の付着を防止するために、マスクには防塵膜としてペリクルが装着される。しかし、ペリクルの側面に設けられている支持枠には気圧調整用の穴が設けられており、また、分子レベルの化学物質はペリクル自体を透過することから、化学汚染物質の付着については、ペリクル内部への流入を完全に防ぐことが難しい。   Usually, a pellicle is attached to the mask as a dust-proof film in order to prevent dust from adhering to the mask. However, the support frame provided on the side surface of the pellicle has a hole for adjusting the atmospheric pressure, and the chemical substance at the molecular level permeates the pellicle itself. It is difficult to completely prevent inflow into the interior.

ところで、半導体デバイスの微細化に対応するために、露光波長は短波長化してきている。例えば、90nm世代以降のロジックデバイスに対しては波長が193nmのArFエキシマレーザが用いられている。このように、露光波長が短くなったことに起因して、レーザ光により、マスクやペリクル内部に付着した化学汚染物質が反応する、いわゆる光化学反応が起こり易くなってきている。ArF世代では、マスクを使用し続けている間に、この光化学反応による異物がマスク表面に成長し、異物の像がウェハ上に誤って転写されてしまうという問題が発生している。   Incidentally, in order to cope with the miniaturization of semiconductor devices, the exposure wavelength has been shortened. For example, an ArF excimer laser having a wavelength of 193 nm is used for logic devices of the 90 nm generation and later. Thus, due to the shortening of the exposure wavelength, a so-called photochemical reaction in which chemical contaminants adhering to the inside of the mask or pellicle react with the laser beam is likely to occur. In the ArF generation, while the mask is continuously used, a foreign substance due to the photochemical reaction grows on the mask surface, and a problem arises that an image of the foreign substance is erroneously transferred onto the wafer.

この成長性を有する異物は、一般的にヘイズ(Haze)と呼ばれている。光化学反応によるヘイズには、主に硫酸アンモニウムが含まれており、マスク表面や、マスクの保管場所あるいはマスクを使用する場所の雰囲気から、硫酸イオンやアンモニウムイオンを取り除くことが一般的に行われている。また、有機系物質がヘイズに含まれていることも多く、そのため、有機系物質についてもマスク表面や、マスクの保管場所あるいはマスクを使用する場所の雰囲気から取り除くことが重要である。   The foreign substance having this growth property is generally called haze. Haze by photochemical reaction mainly contains ammonium sulfate, and it is common practice to remove sulfate ions and ammonium ions from the mask surface and the atmosphere at the mask storage location or where the mask is used. . In addition, organic substances are often contained in the haze, and therefore it is important to remove the organic substances from the atmosphere on the mask surface, the mask storage location, or the location where the mask is used.

なお、露光装置に用いるマスクについては、例えば特許文献1に開示されている。
特開2005−175324号公報
A mask used in the exposure apparatus is disclosed in, for example, Patent Document 1.
JP 2005-175324 A

ところで、ヘイズの問題は、露光装置内部の光学部品についても起こり得るが、それに対しては不活性ガスによるパージが施されており、常に良好な清浄度に保たれている。一方、マスクについては、非使用時にはSMIFなどの、化学物質を放出する可能性のある専用のケースに保管されており、光照射環境に対しても不活性ガスによるパージを施すのが困難である。また、ペリクル自体からガスが発生することもあることから、化学汚染を完全に防ぐのは事実上、不可能となっている。   By the way, although the problem of haze can also occur in the optical components inside the exposure apparatus, it is purged with an inert gas and is always kept in good cleanliness. On the other hand, the mask is stored in a special case that may release chemical substances such as SMIF when not in use, and it is difficult to purge the light irradiation environment with an inert gas. . Further, since gas may be generated from the pellicle itself, it is virtually impossible to completely prevent chemical contamination.

そのため、従来は、ヘイズが発生する度に、マスクを洗浄したり、ペリクルを交換するなど、対処療法的に対応したりしていたが、近年では、ヘイズがウェハ上に転写される前に、ヘイズを検出する検出装置をプロセスに導入するようになってきている。しかし、そのような検出装置を導入した場合であっても、ヘイズの成長そのものを抑制している訳ではないので、検出もれがあった場合には、ヘイズの像がウェハ上に誤って転写される可能性があるという問題があった。   Therefore, conventionally, every time haze occurs, the mask was washed, the pellicle was replaced, etc., in response to coping therapy, but in recent years, before the haze is transferred onto the wafer, Detection devices that detect haze are being introduced into processes. However, even when such a detection device is introduced, the haze growth itself is not suppressed, so if there is a detection failure, the haze image is erroneously transferred onto the wafer. There was a problem that could be.

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、ヘイズの成長を抑制することの可能な回路パターン転写用マスク、マスクパターン作成方法、マスクパターン作成プログラム、マスクパターン作成装置、半導体装置製造方法および半導体装置製造装置を提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such problems, and its object is to provide a circuit pattern transfer mask capable of suppressing the growth of haze, a mask pattern creation method, a mask pattern creation program, a mask pattern creation device, and a semiconductor. An object of the present invention is to provide a device manufacturing method and a semiconductor device manufacturing apparatus.

本発明の回路パターン転写用マスクは、光源を備えた露光装置に搭載する回路パターン転写用のマスクである。このマスクは、光源の光に対して透明な基材の表面に、1または複数のメインパターンと、1または複数のダミーパターンとを備えている。メインパターンは、光源の光が照射されたときに被転写対象に解像するようになっている。ダミーパターンは、基材の表面のうちメインパターンとの非対向領域に形成されており、光源の光が照射されたときに被転写対象に解像しないようになっている。   The circuit pattern transfer mask of the present invention is a circuit pattern transfer mask mounted on an exposure apparatus having a light source. This mask includes one or more main patterns and one or more dummy patterns on the surface of a base material transparent to the light of the light source. The main pattern is resolved to the transfer target when the light from the light source is irradiated. The dummy pattern is formed in a region of the surface of the substrate that is not opposed to the main pattern, and is not resolved to the transfer target when the light from the light source is irradiated.

本発明の回路パターン転写用マスクでは、光源の光に対して透明な基材の表面に、光源の光が照射されたときに被転写対象に解像するメインパターンの他に、光源の光が照射されたときに被転写対象に解像しないダミーパターンが設けられている。これにより、転写像に影響を与えずに、開口率、すなわち光透過率を、ダミーパターンが設けられていない場合のそれよりも低減することができる。   In the circuit pattern transfer mask of the present invention, in addition to the main pattern that resolves to the transfer target when the light from the light source is irradiated onto the surface of the substrate transparent to the light from the light source, the light from the light source A dummy pattern is provided that does not resolve on the transfer target when irradiated. Thereby, the aperture ratio, that is, the light transmittance can be reduced more than that when no dummy pattern is provided without affecting the transfer image.

本発明のマスクパターン作成方法は、光源を備えた露光装置に搭載する回路パターン転写用マスクに形成するマスクパターンを作成する方法である。この作成方法は、マスクパターンを作成する領域のうち、光源の光が照射されたときに被転写対象に解像する1または複数のメインパターンの非形成領域に、光源の光が照射されたときに被転写対象に解像しない1または複数のダミーパターンを所定のルールで作成する工程を含んでいる。   The mask pattern creating method of the present invention is a method for creating a mask pattern to be formed on a circuit pattern transfer mask mounted on an exposure apparatus equipped with a light source. In this creation method, when the light of the light source is irradiated to the non-formation region of one or more main patterns that are resolved to the transfer target when the light of the light source is irradiated in the region of creating the mask pattern Includes a step of creating one or a plurality of dummy patterns that are not resolved to the transfer target according to a predetermined rule.

本発明のマスクパターン作成プログラムは、光源を備えた露光装置に搭載する回路パターン転写用マスクに形成するマスクパターンを作成するプログラムである。このプログラムは、マスクパターンを作成する領域のうち、光源の光が照射されたときに被転写対象に解像する1または複数のメインパターンの非形成領域に、光源の光が照射されたときに被転写対象に解像しない1または複数のダミーパターンを所定のルールで作成するステップをコンピュータに実行させるようになっている。   The mask pattern creation program of the present invention is a program for creating a mask pattern to be formed on a circuit pattern transfer mask mounted on an exposure apparatus provided with a light source. This program is used when light from the light source is irradiated to a non-formation area of one or more main patterns that are resolved to the transfer target when light from the light source is irradiated among the areas for creating the mask pattern. The computer is caused to execute a step of creating one or a plurality of dummy patterns that are not resolved to the transfer target according to a predetermined rule.

本発明のマスクパターン作成装置は、光源を備えた露光装置に搭載する回路パターン転写用マスクに形成するマスクパターンを作成する装置である。この作成装置は、マスクパターンを作成する領域のうち、光源の光が照射されたときに被転写対象に解像する1または複数のメインパターンの非形成領域に、光源の光が照射されたときに被転写対象に解像しない1または複数のダミーパターンを所定のルールで作成する演算部を備えている。   The mask pattern creating apparatus of the present invention is an apparatus for creating a mask pattern to be formed on a circuit pattern transfer mask mounted on an exposure apparatus equipped with a light source. When the light of the light source is irradiated to the non-formation region of one or a plurality of main patterns that are resolved to the transfer target when the light of the light source is irradiated among the regions for generating the mask pattern Are provided with an arithmetic unit for creating one or a plurality of dummy patterns that are not resolved to the transfer target according to a predetermined rule.

本発明のマスクパターン作成方法、マスクパターン作成プログラムおよびマスクパターン作成装置では、マスクパターンを作成する領域に、光源の光が照射されたときに被転写対象に解像するメインパターンの他に、光源の光が照射されたときに被転写対象に解像しないダミーパターンが作成される。これにより、転写像に影響を与えずに、開口率、すなわち光透過率を、ダミーパターンが設けられていない場合のそれよりも低減することができる。   In the mask pattern creation method, the mask pattern creation program, and the mask pattern creation apparatus of the present invention, in addition to the main pattern that resolves to the transfer target when the light of the light source is irradiated to the area for creating the mask pattern, the light source A dummy pattern is created that does not resolve to the transfer target when the light is irradiated. Thereby, the aperture ratio, that is, the light transmittance can be reduced more than that when no dummy pattern is provided without affecting the transfer image.

本発明の半導体装置製造方法は、所定のルールで作成されたマスクパターンを有する回路パターン転写用マスクに所定の光を照射してマスクパターンをウェハの表面に転写することにより半導体装置を製造する製造工程を含むものである。ここで、回路パターン転写用マスクは、光源の光に対して透明な基材の表面に、1または複数のメインパターンと、1または複数のダミーパターンとを備えている。メインパターンは、光源の光が照射されたときに被転写対象に解像するようになっている。ダミーパターンは、基材の表面のうちメインパターンとの非対向領域に形成されており、光源の光が照射されたときに被転写対象に解像しないようになっている。   The semiconductor device manufacturing method of the present invention is a manufacturing method for manufacturing a semiconductor device by irradiating a predetermined pattern of light onto a circuit pattern transfer mask having a mask pattern created according to a predetermined rule and transferring the mask pattern onto the surface of the wafer. It includes a process. Here, the circuit pattern transfer mask includes one or a plurality of main patterns and one or a plurality of dummy patterns on the surface of a substrate transparent to the light of the light source. The main pattern is resolved to the transfer target when the light from the light source is irradiated. The dummy pattern is formed in a non-opposing region of the surface of the base material with respect to the main pattern, and does not resolve to the transfer target when the light from the light source is irradiated.

本発明の半導体装置製造装置は、光源と、上記回路パターン転写用マスクとを備えたものである。   A semiconductor device manufacturing apparatus of the present invention includes a light source and the circuit pattern transfer mask.

本発明の半導体装置製造方法および半導体装置製造装置では、光源の光に対して透明な基材の表面に、光源の光が照射されたときに被転写対象に解像するメインパターンの他に、光源の光が照射されたときに被転写対象に解像しないダミーパターンが設けられた回路パターン転写用マスクが用いられる。これにより、転写像に影響を与えずに、開口率、すなわち光透過率を、ダミーパターンが設けられていない場合のそれよりも低減することができる。   In the semiconductor device manufacturing method and the semiconductor device manufacturing apparatus of the present invention, in addition to the main pattern that resolves to the transfer target when the light of the light source is irradiated on the surface of the substrate transparent to the light of the light source, A circuit pattern transfer mask provided with a dummy pattern that does not resolve to the transfer target when the light from the light source is irradiated is used. Thereby, the aperture ratio, that is, the light transmittance can be reduced more than that when no dummy pattern is provided without affecting the transfer image.

本発明の回路パターン転写用マスク、マスクパターン作成方法、マスクパターン作成プログラム、マスクパターン作成装置、半導体装置製造方法および半導体装置製造装置によれば、転写像に影響を与えずに、開口率、すなわち光透過率を、ダミーパターンが設けられていない場合のそれよりも低減するようにしたので、回路特性を変化させることなく、光化学反応により生成される異物(ヘイズ)の成長を抑制することができる。   According to the circuit pattern transfer mask, mask pattern creation method, mask pattern creation program, mask pattern creation apparatus, semiconductor device manufacturing method, and semiconductor device manufacturing apparatus of the present invention, the aperture ratio, i.e., without affecting the transferred image, Since the light transmittance is made lower than that when no dummy pattern is provided, the growth of foreign matter (haze) generated by the photochemical reaction can be suppressed without changing the circuit characteristics. .

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1(A),(B)は、本発明の一実施の形態に係るマスク1(回路パターン転写用マスク)の概略構成を表したものである。図1(A)はマスク1の上面構成を、図1(B)はマスク1のA−A矢視方向の断面構成を表したものである。   1A and 1B show a schematic configuration of a mask 1 (circuit pattern transfer mask) according to an embodiment of the present invention. FIG. 1A shows the top surface configuration of the mask 1 and FIG. 1B shows the cross-sectional configuration of the mask 1 in the direction of arrows AA.

このマスク1は、光源を備えた露光装置に搭載する回路パターン転写用マスクであり、光源の光に対して透明な透明基材10の一の表面(光射出側の表面)にマスクパターンを備えたものである。このマスクパターンは、具体的には、透明基板10の露光領域10A内に設けられた複数のメインパターン11と、露光領域10Aのうちメインパターン11との非対向領域(非形成領域)内に設けられた1または複数のダミーパターン12とを含んでいる。   This mask 1 is a circuit pattern transfer mask mounted on an exposure apparatus equipped with a light source, and has a mask pattern on one surface (surface on the light emission side) of a transparent substrate 10 that is transparent to the light of the light source. It is a thing. Specifically, the mask pattern is provided in a plurality of main patterns 11 provided in the exposure area 10A of the transparent substrate 10 and in a non-opposing area (non-formation area) of the main pattern 11 in the exposure area 10A. 1 or a plurality of dummy patterns 12 formed thereon.

メインパターン11は、露光装置の光源の光が照射されたときに被転写対象(図示せず)に解像する幅および長さを有する遮光膜であり、集積回路設計データから作成される設計パターン、または設計パターンに対して所定のOPC(光近接効果補正:Optical Proximity effect Correction)処理の施されたパターンである。一方、ダミーパターン12は、露光装置の光源の光が照射されたときに被転写対象に解像しない幅および長さを有する遮光膜であり、後述する所定の設計ルールに基づいて作成、配置されたパターンである。なお、ダミーパターン12の設計ルールについては後に詳述する。   The main pattern 11 is a light-shielding film having a width and length that resolves to a transfer target (not shown) when irradiated with light from a light source of an exposure apparatus, and is a design pattern created from integrated circuit design data Or a pattern obtained by performing predetermined OPC (Optical Proximity effect Correction) processing on the design pattern. On the other hand, the dummy pattern 12 is a light-shielding film having a width and a length that does not resolve the transfer target when irradiated with light from the light source of the exposure apparatus, and is created and arranged based on a predetermined design rule described later. Pattern. The design rule for the dummy pattern 12 will be described in detail later.

これらメインパターン11およびダミーパターン12は、これらの周囲、すなわち、透明基材10の一の表面(光射出側の表面)のうち露光領域10Aの周囲(非露光領域)に配置された環状の支持枠13と、この支持枠13に接して設けられたペリクル膜14とによって封止されている。   The main pattern 11 and the dummy pattern 12 are annular supports arranged around them, that is, around the exposure area 10A (non-exposure area) of one surface (light emission side surface) of the transparent substrate 10. The frame 13 and a pellicle film 14 provided in contact with the support frame 13 are sealed.

支持枠13は、透明基材10、支持枠13およびペリクル膜14によって封止された内部空間15の気圧を調整する気圧調整用穴13Aを有しており、この気圧調整用穴13Aは、化学汚染物質(例えば、硫酸イオン、アンモニアイオン、有機系物質など)が外部から内部空間15に流入するのを抑制するフィルタ(図示せず)で塞がれている。ペリクル膜14は、上記した化学汚染物質や塵がマスクパターンを含む表面に付着するのを抑制するためのものであり、上記した化学汚染物質や塵の通過を抑制すると共に基材10を透過した光を透過させる薄膜で形成されている。   The support frame 13 has an atmospheric pressure adjustment hole 13A for adjusting the atmospheric pressure of the internal space 15 sealed by the transparent base material 10, the support frame 13, and the pellicle film 14. The atmospheric pressure adjustment hole 13A A contaminant (for example, sulfate ion, ammonia ion, organic substance, etc.) is blocked by a filter (not shown) that suppresses the inflow of the contaminant into the internal space 15 from the outside. The pellicle film 14 is for suppressing the above-described chemical contaminants and dust from adhering to the surface including the mask pattern, and suppresses the passage of the above-described chemical contaminants and dust and penetrates the base material 10. It is formed of a thin film that transmits light.

次に、ダミーパターン12の種々の設計ルールについて説明する。図2〜図13は、メインパターン11とダミーパターン12との位置関係の様々な例を模式的に表したものである。そして、図2〜図4には、一軸(例えばx軸)方向の一の設計ルール(第1の設計ルール)が示されており、図5〜図9には、一軸(例えばx軸)方向の他の設計ルール(第2の設計ルール)が示されている。また、図10〜図11には、図2〜図4に示した設計ルールを二軸(x軸、y軸)方向に適用した設計ルール(第3の設計ルール)が示されており、図12〜図13には、図5〜図9に示した設計ルールを二軸(x軸、y軸)方向に適用した設計ルール(第4の設計ルール)が示されている。なお、図2〜図13には、矩形状のパターンがx軸方向またはy軸方向に延在して配置されている様子が示されているが、それは説明を簡略化するためにそのようにしたのであって、各パターンの形状および延在方向がそれに限定されることを意図したものではない。   Next, various design rules for the dummy pattern 12 will be described. 2 to 13 schematically show various examples of the positional relationship between the main pattern 11 and the dummy pattern 12. 2 to 4 show one design rule (first design rule) in one axis (for example, x axis) direction, and FIGS. 5 to 9 show one axis (for example, x axis) direction. Another design rule (second design rule) is shown. 10 to 11 show design rules (third design rules) in which the design rules shown in FIGS. 2 to 4 are applied in the two-axis (x-axis and y-axis) directions. 12 to 13 show design rules (fourth design rule) in which the design rules shown in FIGS. 5 to 9 are applied in the two-axis (x-axis, y-axis) directions. Note that FIGS. 2 to 13 show a state in which rectangular patterns are arranged extending in the x-axis direction or the y-axis direction. Therefore, the shape and the extending direction of each pattern are not intended to be limited thereto.

まず、図2〜図4に示した第1の設計ルールについて説明する。図2に示したように、一軸方向(x軸方向)に互いに隣り合う、幅dの2つのメインパターン11のピッチPxが所定の大きさPよりも小さい場合には、2つのメインパターン11間の間隙にはダミーパターン12が配置されておらず、2つのメインパターン11間の間隙が一の光透過領域をなしている。 First, the first design rule shown in FIGS. 2 to 4 will be described. As shown in FIG. 2, when the pitch Px of two main patterns 11 having a width d 1 and adjacent to each other in the uniaxial direction (x-axis direction) is smaller than a predetermined size P 1 , the two main patterns The dummy pattern 12 is not disposed in the gap between the 11, and the gap between the two main patterns 11 forms one light transmission region.

ここで、ピッチPxとは、一軸方向(x軸方向)に互いに隣り合う2つのパターン11の所定の側(例えばx軸の負側)の端縁の間の距離である。また、Pは、2つのメインパターン11間の間隙にダミーパターン12を1つ配置した場合に、露光装置の光源の光が照射されたときにメインパターン11とダミーパターン12との相互作用によりダミーパターン12が被転写対象に解像することを避けることの可能なピッチの最小値である。従って、ピッチPxがPよりも小さくなるように2つのメインパターン11が配置されている場合には、ダミーパターン12が解像しないようにするために、2つのメインパターン11間の間隙には、ダミーパターン12が配置されていない。 Here, the pitch Px is a distance between the edges on the predetermined side (for example, the negative side of the x-axis) of the two patterns 11 adjacent to each other in the uniaxial direction (x-axis direction). Further, P 1 is the result of the interaction between the main pattern 11 and the dummy pattern 12 when the light of the light source of the exposure apparatus is irradiated when one dummy pattern 12 is arranged in the gap between the two main patterns 11. This is the minimum pitch value that can avoid the dummy pattern 12 being resolved to the transfer target. Therefore, when the pitch Px is located two main patterns 11 so as to be smaller than P 1, in order to prevent the dummy pattern 12 a resolution, the gap between the two main patterns 11 The dummy pattern 12 is not arranged.

また、図3に示したように、ピッチPxがP以上であって、かつ所定の大きさPよりも小さい場合には、2つのメインパターン11間の間隙(光透過領域)には、幅dのダミーパターン12が1つ配置されており、その光透過領域が1つのダミーパターン12によって遮蔽されている。このとき、ダミーパターン12は、その光透過領域の中央に配置されている。 Further, as shown in FIG. 3, there is a pitch Px is P 1 or more, and when a predetermined smaller than the size P 2 is the gap (light transmitting region) between the two main patterns 11, One dummy pattern 12 having a width d 2 is arranged, and the light transmission region is shielded by one dummy pattern 12. At this time, the dummy pattern 12 is arranged at the center of the light transmission region.

ここで、Pは、2つのメインパターン11間の間隙にダミーパターン12を2つ配置した場合に、露光装置の光源の光が照射されたときにメインパターン11とダミーパターン12との相互作用もしくは2つのダミーパターン12同士の相互作用によりダミーパターン12が被転写対象に解像することを避けることの可能なピッチの最小値である。従って、ピッチPxがP以上であって、かつPよりも小さくなるように2つのメインパターン11が配置されている場合には、ダミーパターン12が解像しないようにするために、2つのメインパターン11間の間隙には、1つだけダミーパターン12が配置されている。 Here, P 2 indicates the interaction between the main pattern 11 and the dummy pattern 12 when the light of the light source of the exposure apparatus is irradiated when two dummy patterns 12 are arranged in the gap between the two main patterns 11. Alternatively, this is the minimum pitch value at which the dummy pattern 12 can be prevented from resolving to the transfer target due to the interaction between the two dummy patterns 12. Therefore, when the two main patterns 11 are arranged so that the pitch Px is equal to or greater than P 1 and smaller than P 2 , Only one dummy pattern 12 is disposed in the gap between the main patterns 11.

また、図4に示したように、ピッチPxがP以上であって、かつ所定の大きさPよりも小さい場合には、2つのメインパターン11の間隙(光透過領域)には、幅dのダミーパターン12が2つ配置されており、その光透過領域が2つのダミーパターン12によって遮蔽されている。このとき、2つのダミーパターン12は、その光透過領域をメインパターン11の配列方向に三等分する位置に配置されている。 Further, as shown in FIG. 4, there is a pitch Px is P 2 or more, and when a predetermined smaller than the size P 3 are the two main pattern 11 gap (light transmitting region) has a width Two dummy patterns 12 of d 2 are arranged, and the light transmission region is shielded by the two dummy patterns 12. At this time, the two dummy patterns 12 are arranged at positions that divide the light transmission region into three equal parts in the arrangement direction of the main pattern 11.

ここで、Pは、2つのメインパターン11間の間隙にダミーパターン12を3つ配置した場合に、露光装置の光源の光が照射されたときにメインパターン11とダミーパターン12との相互作用もしくは互いに隣接する2つのダミーパターン12同士の相互作用によりダミーパターン12が被転写対象に解像することを避けることの可能なピッチの最小値である。従って、ピッチPxがP以上であって、かつPよりも小さくなるように2つのメインパターン11が配置されている場合には、ダミーパターン12が解像しないようにするために、2つのメインパターン11間の間隙には、2つだけダミーパターン12が配置されている。 Here, P 3 indicates the interaction between the main pattern 11 and the dummy pattern 12 when the light of the light source of the exposure apparatus is irradiated when three dummy patterns 12 are arranged in the gap between the two main patterns 11. Or it is the minimum value of the pitch that can avoid the dummy pattern 12 being resolved to the transfer target due to the interaction between the two adjacent dummy patterns 12. Therefore, when the two main patterns 11 are arranged so that the pitch Px is equal to or larger than P 2 and smaller than P 3 , In the gap between the main patterns 11, only two dummy patterns 12 are arranged.

このように、図2〜図4に示した第1の設計ルールでは、ピッチPxの大きさに応じた数のダミーパターン12が配置される。   As described above, in the first design rule shown in FIGS. 2 to 4, the number of dummy patterns 12 corresponding to the size of the pitch Px is arranged.

次に、図5〜図9に示した第2の設計ルールについて説明する。図5に示したように、一軸方向(x軸方向)に互いに隣り合う、幅dの2つのメインパターン11間の距離Dxが以下の式(1)を満たす場合には、2つのメインパターン11間の間隙にはダミーパターン12が配置されておらず、2つのメインパターン11の間隙が一の光透過領域をなしている。
Dx<2D+d…(1)
Next, the second design rule shown in FIGS. 5 to 9 will be described. As shown in FIG. 5, when the distance Dx between the two main patterns 11 having the width d 1 and adjacent to each other in the uniaxial direction (x-axis direction) satisfies the following formula (1), the two main patterns The dummy pattern 12 is not disposed in the gap between the 11, and the gap between the two main patterns 11 forms one light transmission region.
Dx <2D 1 + d 2 (1)

ここで、Dは、露光装置の光源の光が照射されたときにメインパターン11とダミーパターン12との相互作用により被転写対象に解像することを避けることが可能な、メインパターン11とダミーパターン12との間の間隙の幅の最小値である。従って、Dxが式(1)を満たすと共に、2つのメインパターン11間の間隙にダミーパターン12が配置されている場合には、ダミーパターン12が解像するのを防止するために、2つのメインパターン11間の間隙には、ダミーパターン12が配置されていない。 Here, D 1 is a main pattern 11 that can avoid resolving the transfer target due to the interaction between the main pattern 11 and the dummy pattern 12 when the light from the light source of the exposure apparatus is irradiated. This is the minimum value of the width of the gap between the dummy pattern 12. Therefore, when Dx satisfies the equation (1) and the dummy pattern 12 is disposed in the gap between the two main patterns 11, the two main patterns are prevented in order to prevent the dummy pattern 12 from being resolved. The dummy pattern 12 is not arranged in the gap between the patterns 11.

また、図6に示したように、距離Dxが以下の式(2)を満たす場合には、2つのメインパターン11間の間隙(光透過領域)には、幅dのダミーパターン12が1つ配置されており、その光透過領域が1つのダミーパターン12によって遮蔽されている。このとき、ダミーパターン12は、その光透過領域のちょうど中央に配置されている。
Dx=2D+d…(2)
As shown in FIG. 6, when the distance Dx satisfies the following expression (2), the dummy pattern 12 having the width d 2 is 1 in the gap (light transmission region) between the two main patterns 11. The light transmission region is shielded by one dummy pattern 12. At this time, the dummy pattern 12 is arranged at the exact center of the light transmission region.
Dx = 2D 1 + d 2 (2)

また、図7に示したように、距離Dxが以下の式(3)を満たす場合には、2つのメインパターン11間の間隙(光透過領域)には、幅dのダミーパターン12が1つ配置されており、その光透過領域が1つのダミーパターン12によって遮蔽されている。このとき、ダミーパターン12は、その光透過領域の中央およびその近傍(具体的には、2つのメインパターン11の双方の端縁からDよりも遠くに離れた場所)に配置されている。
2D+d<Dx<2D+D+2d…(3)
As shown in FIG. 7, when the distance Dx satisfies the following expression (3), the dummy pattern 12 having the width d 2 is 1 in the gap (light transmission region) between the two main patterns 11. The light transmission region is shielded by one dummy pattern 12. In this case, the dummy pattern 12, the center of the light transmission region and the vicinity thereof (specifically, the both edges of the two main pattern 11 away farther than D 1) is disposed.
2D 1 + d 2 <Dx <2D 1 + D 2 + 2d 2 (3)

ここで、Dは、露光装置の光源の光が照射されたときに互いに隣接する2つのダミーパターン12同士の相互作用により被転写対象に解像することを避けることが可能な、互いに隣接する2つのダミーパターン12間の間隙の幅の最小値であり、Dと等しいか、またはそれよりも小さな値である。従って、Dxが式(2)または式(3)を満たす場合には、メインパターン11とダミーパターン12との間の間隙がDよりも狭くなったり、互いに隣接する2つのダミーパターン12の間の間隔がDよりも狭くなって、ダミーパターン12が解像するのを防止するために、2つのメインパターン11間の間隙には、1つだけダミーパターン12が配置されている。 Here, D 2 is adjacent to each other, which can avoid resolving the transfer target due to the interaction between the two adjacent dummy patterns 12 when the light of the light source of the exposure apparatus is irradiated. the minimum value of the width of the gap between the two dummy patterns 12, or equal to D 1, or a value smaller than that. Therefore, if the Dx satisfies the formula (2) or formula (3) is, or gap narrower than D 1 of the between the main pattern 11 and the dummy patterns 12, between the two dummy patterns 12 adjacent to each other spacing narrower than D 2 of, in order to prevent the dummy pattern 12 a resolution, the gap between the two main patterns 11, only one dummy pattern 12 is disposed.

また、図8に示したように、距離Dxが以下の式(4)を満たす場合には、2つのメインパターン11間の間隙(光透過領域)には、幅dのダミーパターン12が2つ配置されており、その光透過領域が2つのダミーパターン12によって遮蔽されている。このとき、ダミーパターン12は、メインパターン11の端縁からちょうどDだけ離れた場所に配置されている。
Dx=2D+D+2d…(4)
Further, as shown in FIG. 8, when the distance Dx satisfies Equation (4) below, the gap (light transmitting region) between the two main patterns 11, the dummy pattern 12 having a width d 2 of 2 The two light-transmitting regions are shielded by the two dummy patterns 12. At this time, the dummy pattern 12 is disposed at a location just D 1 away from the edge of the main pattern 11.
Dx = 2D 1 + D 2 + 2d 2 (4)

また、図9に示したように、距離Dxが以下の式(5)を満たす場合には、2つのメインパターン11間の間隙(光透過領域)には、幅dのダミーパターン12が2つ配置されており、その光透過領域が2つのダミーパターン12によって遮蔽されている。このとき、ダミーパターン12は、一方のメインパターン11の端縁からDだけ離れた部位と、他方のメインパターン11の端縁から2D+D+dだけ離れた部位と、これらの部位の間の領域に配置されている。
2D+D+2d<Dx<2D+2D+3d…(5)
Further, as shown in FIG. 9, when the distance Dx satisfies the equation (5) below, the gap (light transmitting region) between the two main patterns 11, the dummy pattern 12 having a width d 2 of 2 The two light-transmitting regions are shielded by the two dummy patterns 12. At this time, the dummy pattern 12 includes a part separated from the edge of one main pattern 11 by D 1, a part separated from the edge of the other main pattern 11 by 2D 1 + D 2 + d 2 , It is arranged in the area between.
2D 1 + D 2 + 2d 2 <Dx <2D 1 + 2D 2 + 3d 2 (5)

つまり、Dxが式(4)または式(5)を満たすと共に、2つのメインパターン11間の間隙にダミーパターン12が2つ配置されている場合には、ダミーパターン12が解像するのを防止するために、2つのメインパターン11間の間隙には、ダミーパターン12が2つしか配置されていない。   That is, when Dx satisfies Expression (4) or Expression (5) and two dummy patterns 12 are arranged in the gap between the two main patterns 11, the dummy pattern 12 is prevented from being resolved. Therefore, only two dummy patterns 12 are arranged in the gap between the two main patterns 11.

このように、図5〜図9に示した第2の設計ルールでは、距離Dxの大きさに応じた数のダミーパターン12が配置される。   Thus, in the second design rule shown in FIGS. 5 to 9, the number of dummy patterns 12 corresponding to the size of the distance Dx is arranged.

次に、図10〜図11に示した第3の設計ルールについて説明する。図10に示したように、一軸方向(x軸方向)に互いに隣り合う、幅dの2つのメインパターン11のピッチPxがPよりも小さい場合には、x軸方向と直交する方向(y軸方向)に互いに隣り合う、幅dの2つのメインパターン11のピッチPyがP未満となっているときはもちろん、P以上となっているときであっても、4つのメインパターン11で囲まれた領域B1にはダミーパターン12が配置されておらず、その領域B1が一の光透過領域をなしている。 Next, the third design rule shown in FIGS. 10 to 11 will be described. As shown in FIG. 10, when the pitch Px of two main patterns 11 having a width d 1 that are adjacent to each other in the uniaxial direction (x-axis direction) is smaller than P 1 , the direction orthogonal to the x-axis direction ( The four main patterns are not only when the pitch Py of the two main patterns 11 of width d 1 adjacent to each other in the y-axis direction) is less than P 1 but also when P 1 or more. The dummy pattern 12 is not arranged in the area B1 surrounded by 11, and the area B1 forms one light transmission area.

ここで、ピッチPyとは、一軸方向(y軸方向)に互いに隣り合う2つのパターン11の所定の側(例えばy軸の負側)の端縁の間の距離である。従って、ピッチPxがPよりも小さくなるように2つのメインパターン11が配置されている場合には、ダミーパターン12が解像しないようにするために、ピッチPyの大きさに因らずに、領域B1には、ダミーパターン12が配置されていない。 Here, the pitch Py is a distance between the edges on the predetermined side (for example, the negative side of the y-axis) of the two patterns 11 adjacent to each other in the uniaxial direction (y-axis direction). Therefore, when the two main pattern 11 so that the pitch Px is less than P 1 is arranged, in order to avoid the dummy patterns 12 a resolution, irrespective of whether the size of the pitch Py The dummy pattern 12 is not arranged in the region B1.

また、図11に示したように、ピッチPxがP以上であって、かつPよりも小さい場合に、x軸方向と直交する方向(y軸方向)に互いに隣り合う、幅dの2つのメインパターン11のピッチPyがPよりも大きいときには、4つのメインパターン11で囲まれた領域B2(光透過領域)には、幅dのダミーパターン12が1つ配置されており、その領域B2が1つのダミーパターン12によって遮蔽されている。このとき、ダミーパターン12は、その光透過領域のx軸方向の中央に配置されている。従って、ピッチPxがP以上であって、かつPよりも小さくなるように2つのメインパターン11がx軸方向に配置されると共に、ピッチPyがPよりも大きくなるように2つのメインパターン11がy軸方向に配置されている場合には、ダミーパターン12が解像しないようにするために、領域B2には、1つだけダミーパターン12が配置されている。 Further, as shown in FIG. 11, the pitch Px is not more P 1 or more, and is smaller than P 2, adjacent to each other in the direction (y-axis direction) perpendicular to the x-axis direction, the width d 1 when the pitch Py of the two main pattern 11 is larger than P 1, the four in the main pattern 11 region surrounded by B2 (light transmitting region), and the dummy pattern 12 having a width d 2 is disposed one The region B2 is shielded by one dummy pattern 12. At this time, the dummy pattern 12 is disposed at the center of the light transmission region in the x-axis direction. Accordingly, the two main patterns 11 are arranged in the x-axis direction so that the pitch Px is equal to or larger than P 1 and smaller than P 2 , and the two main patterns 11 are arranged so that the pitch Py is larger than P 1. When the pattern 11 is arranged in the y-axis direction, only one dummy pattern 12 is arranged in the region B2 so that the dummy pattern 12 is not resolved.

このように、図10〜図11に示した第3の設計ルールでは、ピッチPx,Pyの双方の大きさに応じた数のダミーパターン12が配置される。   As described above, according to the third design rule shown in FIGS. 10 to 11, the number of dummy patterns 12 according to the sizes of both the pitches Px and Py is arranged.

次に、図12〜図13に示した第4の設計ルールについて説明する。図12に示したように、一軸方向(x軸方向)に互いに隣り合う、幅dの2つのメインパターン11間の距離Dxが上の式(1)を満たす場合には、x軸方向と直交する方向(y軸方向)に互いに隣り合う、幅dの2つのメインパターン11間の距離Dyが以下の式(6)を満たしているときはもちろん、以下の式(7)を満たしているときであっても、4つのメインパターン11で囲まれた領域C1にはダミーパターン12が配置されておらず、その領域C1が一の光透過領域をなしている。従って、Dxが式(1)を満たすと共に、Dyが式(6)または式(7)を満たす場合には、ダミーパターン12が解像するのを防止するために、領域C1には、ダミーパターン12が配置されていない。
Dy<2D+d…(6)
Dy≧2D+d…(7)
Next, the fourth design rule shown in FIGS. 12 to 13 will be described. As shown in FIG. 12, when the distance Dx between the two main patterns 11 having the width d 1 and adjacent to each other in the uniaxial direction (x-axis direction) satisfies the above equation (1), When the distance Dy between the two main patterns 11 having the width d 1 and adjacent to each other in the orthogonal direction (y-axis direction) satisfies the following expression (6), the following expression (7) is satisfied. Even if the dummy pattern 12 is not disposed in the area C1 surrounded by the four main patterns 11, the area C1 forms one light transmission area. Therefore, when Dx satisfies Expression (1) and Dy satisfies Expression (6) or Expression (7), in order to prevent the dummy pattern 12 from being resolved, the region C1 includes a dummy pattern. 12 is not arranged.
Dy <2D 1 + d 2 (6)
Dy ≧ 2D 1 + d 2 (7)

また、図13に示したように、距離Dxが以下の式(8)を満たすと共に、距離Dyが上の式(7)を満たす場合には、4つのメインパターン11で囲まれた領域C2(光透過領域)にはダミーパターン12が1つ配置されており、領域C2が1つのダミーパターン12によって遮蔽されている。従って、Dxが式(8)を満たすと共に、距離Dyが上の式(7)を満たす場合には、メインパターン11とダミーパターン12との間の間隙がDよりも狭くなったり、互いに隣接する2つのダミーパターン12の間の間隔がDよりも狭くなって、ダミーパターン12が解像するのを防止するために、2つのメインパターン11間の間隙には、1つだけダミーパターン12が配置されている。
2D+d≦Dx<2D+D+2d…(8)
As shown in FIG. 13, when the distance Dx satisfies the following equation (8) and the distance Dy satisfies the above equation (7), the region C2 (4) surrounded by the four main patterns 11 ( One dummy pattern 12 is disposed in the light transmission region), and the region C2 is shielded by one dummy pattern 12. Therefore, Dx along with satisfying the equation (8), when the distance Dy satisfy the equation (7) above, or the gap between the main pattern 11 and the dummy patterns 12 are narrower than D 1, adjacent to each other In order to prevent the dummy pattern 12 from resolving because the interval between the two dummy patterns 12 is narrower than D 2 , there is only one dummy pattern 12 in the gap between the two main patterns 11. Is arranged.
2D 1 + d 2 ≦ Dx <2D 1 + D 2 + 2d 2 (8)

このように、図12〜図13に示した第4の設計ルールでは、距離Dx,Dyの大きさに応じた数のダミーパターン12が配置される。   Thus, in the fourth design rule shown in FIGS. 12 to 13, the number of dummy patterns 12 corresponding to the distances Dx and Dy is arranged.

次に、マスク1のマスクパターンの作成方法の一例について説明する。   Next, an example of a method for creating a mask pattern for the mask 1 will be described.

図14は、マスクパターン作成装置2の概略構成を表したものである。このマスクパターン作成装置2は、マスクパターンを作成する領域のうちメインパターン11の非形成領域に、後述のマスクパターン作成方法を用いてダミーパターン12を作成することによりマスク1のマスクパターンを得るためのものであり、演算部20、入力部21および記憶部22を備えている。   FIG. 14 shows a schematic configuration of the mask pattern creating apparatus 2. This mask pattern creation device 2 is for obtaining a mask pattern of the mask 1 by creating a dummy pattern 12 in a non-formation area of the main pattern 11 in a mask pattern creation area using a mask pattern creation method described later. And includes an arithmetic unit 20, an input unit 21, and a storage unit 22.

演算部20は、記憶部22に記憶されているプログラムを実行するためのものであり、入力部21は、記憶部22に記憶されているプログラムの実行に際して必要となる情報を入力するためのものである。   The arithmetic unit 20 is for executing a program stored in the storage unit 22, and the input unit 21 is for inputting information necessary for executing the program stored in the storage unit 22. It is.

記憶部22には、後述のマスクパターン作成手順を演算部20に実行させるマスクパターン作成プログラム22Aの他に、このプログラムに用いられる種々のデータが記憶されている。具体的には、メインパターンデータ22B、入力パラメータ22Cなどが記憶されている。なお、これらがあらかじめ記憶部22に記憶されていない場合には、これらを入力部21から必要に応じて随時入力してもよい。   The storage unit 22 stores various types of data used in this program in addition to a mask pattern creation program 22A that causes the calculation unit 20 to execute a mask pattern creation procedure described later. Specifically, main pattern data 22B, input parameters 22C, and the like are stored. In addition, when these are not memorize | stored beforehand in the memory | storage part 22, you may input these as needed from the input part 21 as needed.

ここで、メインパターンデータ22Bとは、マスクパターンを作成する領域におけるメインパターン11の位置、形状および幅などについてのデータを意味している。また、入力パラメータ22Cとは、上記したマスクパターン作成プログラム22Aに入力するパラメータである。この入力パラメータ22Cには、例えば、露光波長、露光量、フォーカス、デフォーカス、ドーズ、開口数、コヒーレンスファクタなどが含まれている。   Here, the main pattern data 22B means data on the position, shape, width, and the like of the main pattern 11 in the area where the mask pattern is created. The input parameter 22C is a parameter input to the mask pattern creation program 22A. The input parameter 22C includes, for example, exposure wavelength, exposure amount, focus, defocus, dose, numerical aperture, coherence factor, and the like.

次に、本実施の形態のマスクパターン作成装置2におけるマスクパターン作成手順について説明する。   Next, a mask pattern creation procedure in the mask pattern creation apparatus 2 of the present embodiment will be described.

まず、マスクパターンを作成する領域(露光領域)を複数の微小領域(例えば100μm×100μm角)でマトリクス状に分割したのち、各微小領域の開口率を計算する。   First, an area for creating a mask pattern (exposure area) is divided into a plurality of micro areas (for example, 100 μm × 100 μm square) in a matrix, and then the aperture ratio of each micro area is calculated.

次に、開口率が所定の大きさ(50%)を超える微小領域において、メインパターン11の非形成領域(光透過領域)のうち2〜4のメインパターン11で囲まれた領域を抽出する。   Next, in a minute region where the aperture ratio exceeds a predetermined size (50%), a region surrounded by 2 to 4 main patterns 11 is extracted from a non-formation region (light transmission region) of the main pattern 11.

次に、抽出した領域に対して、上記した所定の設計ルールに基づいてダミーパターン12を作成する。このようにして、本実施の形態のマスクパターン作成装置2におけるマスクパターンが作成される。   Next, a dummy pattern 12 is created for the extracted region based on the predetermined design rule described above. In this way, a mask pattern is created in the mask pattern creation device 2 of the present embodiment.

本実施の形態では、マスク1には、透明基材10の表面に、露光装置の光源の光が照射されたときに被転写対象に解像するメインパターン11の他に、光源の光が照射されたときに被転写対象に解像しないダミーパターン12が設けられている。これにより、転写像に影響を与えずに、開口率、すなわち光透過率を、ダミーパターン12が設けられていない場合のそれよりも低減することができる。ここで、光化学反応により生成される異物(ヘイズ)の発生し易さは、マスク1の表面上に残留している硫酸などのイオン成分量や、使用・保管環境中の無機・有機の物質量などの他に、露光量に依存していることから、ダミーパターン12を設けたことによる開口率の低減により、回路特性を変化させることなく、光化学反応により生成される異物(ヘイズ)の成長を抑制することができる。   In the present embodiment, the mask 1 is irradiated with light from the light source in addition to the main pattern 11 that resolves to the transfer target when light from the light source of the exposure apparatus is irradiated onto the surface of the transparent substrate 10. When this is done, a dummy pattern 12 that does not resolve to the transfer target is provided. Thereby, the aperture ratio, that is, the light transmittance can be reduced more than that when the dummy pattern 12 is not provided without affecting the transfer image. Here, the ease of generation of foreign matter (haze) generated by the photochemical reaction depends on the amount of ionic components such as sulfuric acid remaining on the surface of the mask 1 and the amount of inorganic / organic substances in the use / storage environment. In addition to the above, since it depends on the exposure amount, the reduction of the aperture ratio by providing the dummy pattern 12 allows the growth of foreign matter (haze) generated by the photochemical reaction without changing the circuit characteristics. Can be suppressed.

例えば、図15に示したように、露光領域10Aを複数のテスト領域10Bでマトリクス状に分割すると共に、各テスト領域10B内を開口率の互いに異なる微小領域a,b,c,d,e,f(例えば100μm×100μm角)に分割したテスト用のマスク1を用意し、このテスト用のマスク1の露光領域10Aに対してArF光を照射した場合には、図16に示したように、開口率が高いほどヘイズの発生個数が大きくなっている。なお、図16には、微小領域aの開口率を40%、微小領域bの開口率を80%、微小領域cの開口率を10%、微小領域dの開口率を60%、微小領域eの開口率を5%、微小領域fの開口率を55%としたときの結果を示した。   For example, as shown in FIG. 15, the exposure area 10A is divided into a plurality of test areas 10B in a matrix, and the test areas 10B have minute areas a, b, c, d, e, having different aperture ratios. When the test mask 1 divided into f (for example, 100 μm × 100 μm square) is prepared and the ArF light is irradiated to the exposure region 10A of the test mask 1, as shown in FIG. The higher the aperture ratio, the greater the number of haze occurrences. In FIG. 16, the aperture ratio of the micro area a is 40%, the aperture ratio of the micro area b is 80%, the aperture ratio of the micro area c is 10%, the aperture ratio of the micro area d is 60%, and the micro area e. The results are shown when the aperture ratio is 5% and the aperture ratio of the minute region f is 55%.

さらに、図17に示したように、累積露光量が大きくなるにつれてヘイズのサイズが大きくなり、誤転写が生じやすくなっている。なお、図17には、累積露光量が9.5kJ/cm2以上となったときに誤転写が生じた場合の結果が示されている。   Further, as shown in FIG. 17, as the cumulative exposure amount increases, the size of the haze increases, and erroneous transfer tends to occur. FIG. 17 shows the result when erroneous transfer occurs when the cumulative exposure amount is 9.5 kJ / cm 2 or more.

図16、図17から、本実施の形態のように、ダミーパターン12を設けて開口率を低減することにより、ヘイズの成長を効果的に抑制することができ、かつヘイズ成長による誤転写の可能性を低減することができることがわかる。   From FIG. 16 and FIG. 17, by providing the dummy pattern 12 and reducing the aperture ratio as in the present embodiment, the haze growth can be effectively suppressed, and erroneous transfer due to the haze growth is possible. It can be seen that the property can be reduced.

[変形例]
なお、図3、図4、図6〜図9、図11、図13には、ダミーパターン12が一の方向に延在して形成された単一の遮光膜により構成されている場合が例示されていたが、例えば、一の方向に延在して形成された複数の遮光膜をその延在方向に配列することにより構成されていてもよい。
[Modification]
3, 4, 6 to 9, 11, and 13 exemplify the case where the dummy pattern 12 is configured by a single light-shielding film formed to extend in one direction. However, for example, a plurality of light shielding films formed to extend in one direction may be arranged in the extending direction.

[適用例]
図18は、上記実施の形態のマスク1を搭載した露光装置3の概略構成を表したものである。この露光装置3は、照明光学系31、マスク1(回路パターン転写用マスク)、縮小投影光学系32、ステージ33を照明光学系31の光軸AX上にこの順に配置したものである。縮小投影光学系32とステージ33との間には被露光対象としてのウェハWが配置されている。
[Application example]
FIG. 18 shows a schematic configuration of the exposure apparatus 3 on which the mask 1 of the above embodiment is mounted. In this exposure apparatus 3, an illumination optical system 31, a mask 1 (circuit pattern transfer mask), a reduction projection optical system 32, and a stage 33 are arranged in this order on the optical axis AX of the illumination optical system 31. A wafer W as an object to be exposed is disposed between the reduction projection optical system 32 and the stage 33.

このウェハWは、例えば、感光性樹脂からなるレジスト層を半導体基板上に設けたものであり、レジスト層を縮小投影光学系32に向けて、ステージ33上に配置されている。   For example, the wafer W is provided with a resist layer made of a photosensitive resin on a semiconductor substrate, and is arranged on the stage 33 with the resist layer facing the reduction projection optical system 32.

マスク1は、上記実施の形態で説明した各種設計ルールに基づいて作成されたものであり、光軸AXを法線とする平面上を一の方向(y方向)に往復移動可能なマスクステージ(図示せず)上に載置されている。なお、このマスクステージは、図示しない位置計測器によってその位置が計測されており、マスク1を所定の位置に位置決めすることが可能となっている。   The mask 1 is created based on the various design rules described in the above embodiment, and is a mask stage that can reciprocate in one direction (y direction) on a plane with the optical axis AX as a normal. (Not shown). The position of this mask stage is measured by a position measuring device (not shown), and the mask 1 can be positioned at a predetermined position.

照明光学系31は、例えば、水銀ランプなどの光源、オプティカルインテグレータ、コンデンサレンズなどを含んで構成されており、面内方向の照度が均一な光束をマスク1のパターン領域の一部にスリット状に照射するようになっている。   The illumination optical system 31 includes, for example, a light source such as a mercury lamp, an optical integrator, a condenser lens, and the like, and a light beam having a uniform in-plane illuminance is formed in a slit shape in a part of the pattern area of the mask 1. It comes to irradiate.

縮小投影光学系32は、複数枚の光学レンズを重ね合せて形成されており、例えば1/5倍の倍率を有している。   The reduction projection optical system 32 is formed by superposing a plurality of optical lenses, and has a magnification of, for example, 1/5.

ステージ33は、図示しないxyステージ上に設けられており、縮小投影光学系32の光軸AX方向(z方向)へのウェハWの移動と、光軸AXを法線とする平面に対するウェハWの傾斜とを調整可能になっている。xyステージは、光軸AXを法線とする平面の面内方向(xy方向)へのウェハWの移動を調整可能になっている。   The stage 33 is provided on an xy stage (not shown), and the movement of the wafer W in the optical axis AX direction (z direction) of the reduction projection optical system 32 and the movement of the wafer W relative to the plane having the optical axis AX as a normal line. Inclination and adjustment are possible. The xy stage can adjust the movement of the wafer W in the in-plane direction (xy direction) of a plane having the optical axis AX as a normal line.

また、この露光装置3には、制御部(図示せず)が設けられている。   The exposure apparatus 3 is provided with a control unit (not shown).

制御部は、照明光学系31の光源の露光光量や、マスクステージ、xyステージ、ステージ33、ウェハWの表面の光軸AX方向の位置ずれ(焦点ずれ)を計測するオートフォーカスセンサ(図示せず)などを制御するためのものである。例えば、制御部は、マスクステージを走査方向(y軸方向)に移動し、マスク1のパターン領域の一部にスリット状に照明された領域(照明領域)に対してマスク1のパターン領域を走査方向(y軸方向)に走査すると共に、一回の走査によりマスク1内の全てのパターンが照明領域を通過するように制御する。一方、xyステージをマスク1と同期してマスク1の走査方向とは逆の方向に移動し、ウェハWのショット領域を被露光領域に対して走査する。このとき、xyステージの移動速度がマスクステージの移動速度に縮小投影光学系32の倍率をかけたものと等しくなるように、xyステージを制御する。   The control unit measures the exposure light amount of the light source of the illumination optical system 31 and the position shift (focal shift) in the optical axis AX direction on the surface of the mask stage, xy stage, stage 33, and wafer W (not shown). ) And so on. For example, the control unit moves the mask stage in the scanning direction (y-axis direction), and scans the pattern area of the mask 1 with respect to an area (illumination area) illuminated in a slit shape in a part of the pattern area of the mask 1. In addition to scanning in the direction (y-axis direction), all the patterns in the mask 1 are controlled to pass through the illumination area by one scan. On the other hand, the xy stage is moved in the direction opposite to the scanning direction of the mask 1 in synchronization with the mask 1, and the shot area of the wafer W is scanned with respect to the exposed area. At this time, the xy stage is controlled so that the moving speed of the xy stage is equal to the moving speed of the mask stage multiplied by the magnification of the reduction projection optical system 32.

本適用例に係る露光装置3では、照明光学系31からの光束がマスク1および縮小投影光学系32を介してウェハWの表面に入射する。これにより、マスク1に形成されたマスクパターンが縮小されてウェハWの表面に転写される。   In the exposure apparatus 3 according to this application example, the light beam from the illumination optical system 31 enters the surface of the wafer W via the mask 1 and the reduction projection optical system 32. As a result, the mask pattern formed on the mask 1 is reduced and transferred to the surface of the wafer W.

ところで、本実施の形態では、マスク1にはメインパターン11の他にダミーパターン12が設けられている。これにより、転写像に影響を与えずに、開口率、すなわち光透過率を、ダミーパターン12が設けられていない場合のそれよりも低減することができるので、回路特性を変化させることなく、光化学反応により生成される異物(ヘイズ)の成長を抑制することができる。   By the way, in this embodiment, the mask 1 is provided with a dummy pattern 12 in addition to the main pattern 11. As a result, the aperture ratio, that is, the light transmittance can be reduced more than that in the case where the dummy pattern 12 is not provided without affecting the transfer image, so that the photochemistry can be performed without changing the circuit characteristics. Growth of foreign matter (haze) generated by the reaction can be suppressed.

以上、実施の形態およびその変形例ならびに適用例を挙げて本発明を説明したが、本発明はこれらの実施の形態等に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。   While the present invention has been described with reference to the embodiment, its modifications, and application examples, the present invention is not limited to these embodiments and the like, and various modifications are possible.

本発明の一実施の形態に係るマスクの上面図および断面図である。It is the upper side figure and sectional drawing of the mask which concern on one embodiment of this invention. 第1の設計ルールにおける一例について説明するための模式図である。It is a mimetic diagram for explaining an example in the 1st design rule. 第1の設計ルールにおける他の例について説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the other example in a 1st design rule. 第1の設計ルールにおけるその他の例について説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the other example in a 1st design rule. 第2の設計ルールにおける一例について説明するための模式図である。It is a mimetic diagram for explaining an example in the 2nd design rule. 第2の設計ルールにおける他の例について説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the other example in a 2nd design rule. 第2の設計ルールにおけるその他の例について説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the other example in a 2nd design rule. 第2の設計ルールにおけるその他の例について説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the other example in a 2nd design rule. 第2の設計ルールにおけるその他の例について説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the other example in a 2nd design rule. 第3の設計ルールにおける一例について説明するための模式図である。It is a mimetic diagram for explaining an example in the 3rd design rule. 第3の設計ルールにおける他の例について説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the other example in a 3rd design rule. 第4の設計ルールにおける一例について説明するための模式図である。It is a mimetic diagram for explaining an example in the 4th design rule. 第4の設計ルールにおける他の例について説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the other example in a 4th design rule. 本発明の一実施の形態に係るマスクパターン作成装置の構成図である。It is a block diagram of the mask pattern production apparatus which concerns on one embodiment of this invention. テスト用のマスクの上面図である。It is a top view of the mask for a test. 図15のマスクにArF光を照射したときの開口率とヘイズ発生個数との関係を表した関係図である。FIG. 16 is a relationship diagram illustrating the relationship between the aperture ratio and the number of haze occurrences when the mask of FIG. 15 is irradiated with ArF light. 累積露光量とヘイズサイズとの関係を表した関係図である。It is a relationship figure showing the relationship between a cumulative exposure amount and a haze size. 一適用例に係る露光装置の光製図である。It is optical drawing of the exposure apparatus which concerns on one application example.

符号の説明Explanation of symbols

1…マスク、2…マスクパターン作成装置、3…露光装置、10…透明基板、10A…露光領域、11…メインパターン、12…ダミーパターン、13…支持枠、13A…気圧調整穴、14…ペリクル膜、20…演算部、21…入力部、22…記憶部、22A…マスクパターン作成プログラム、22B…メインパターンデータ、22C…入力パラメータ、31…照明光学系、32…縮小投影光学系、33…ステージ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Mask, 2 ... Mask pattern production apparatus, 3 ... Exposure apparatus, 10 ... Transparent substrate, 10A ... Exposure area | region, 11 ... Main pattern, 12 ... Dummy pattern, 13 ... Support frame, 13A ... Pressure adjustment hole, 14 ... Pellicle Membrane, 20 ... calculation unit, 21 ... input unit, 22 ... storage unit, 22A ... mask pattern creation program, 22B ... main pattern data, 22C ... input parameters, 31 ... illumination optical system, 32 ... reduction projection optical system, 33 ... stage.

Claims (10)

光源を備えた露光装置に搭載する回路パターン転写用マスクであって、
前記光源の光に対して透明な基材と、
前記基材の表面に形成されると共に、前記光源の光が照射されたときに被転写対象に解像する1または複数のメインパターンと、
前記基材の表面のうち前記メインパターンとの非対向領域に形成されると共に、前記光源の光が照射されたときに前記被転写対象に解像しない1または複数のダミーパターンと
を備えたことを特徴とする回路パターン転写用マスク。
A circuit pattern transfer mask mounted on an exposure apparatus equipped with a light source,
A substrate transparent to the light of the light source;
One or more main patterns that are formed on the surface of the base material and resolve to the transfer target when the light from the light source is irradiated;
One or a plurality of dummy patterns that are formed in a region not facing the main pattern on the surface of the base material and that do not resolve the transfer target when irradiated with light from the light source. A circuit pattern transfer mask.
前記ダミーパターンは、前記非対向領域において、前記メインパターンの端縁から第1の距離以上離れた部位に形成されている
ことを特徴とする請求項1に記載の回路パターン転写用マスク。
2. The circuit pattern transfer mask according to claim 1, wherein the dummy pattern is formed at a portion separated from the edge of the main pattern by a first distance or more in the non-facing region. 3.
前記ダミーパターンを複数備え、
前記複数のダミーパターンのうち前記メインパターンを介さずに互いに隣り合う2つのダミーパターン間の距離は、前記第1の距離と等しいか、それよりも短い
ことを特徴とする請求項2に記載の回路パターン転写用マスク。
A plurality of the dummy patterns;
The distance between two dummy patterns adjacent to each other without passing through the main pattern among the plurality of dummy patterns is equal to or shorter than the first distance. Circuit pattern transfer mask.
光源を備えた露光装置に搭載する回路パターン転写用マスクに形成するマスクパターン作成方法であって、
前記マスクパターンを作成する領域のうち、前記光源の光が照射されたときに被転写対象に解像する1または複数のメインパターンの非形成領域に、前記光源の光が照射されたときに前記被転写対象に解像しない1または複数のダミーパターンを所定のルールで作成する
ことを特徴とするマスクパターン作成方法。
A mask pattern creating method for forming on a circuit pattern transfer mask mounted on an exposure apparatus equipped with a light source,
When the light of the light source is irradiated to the non-formation region of one or more main patterns that resolve to the transfer target when the light of the light source is irradiated among the regions for creating the mask pattern A mask pattern creating method comprising: creating one or a plurality of dummy patterns not resolving a transfer target according to a predetermined rule.
前記非形成領域において、前記メインパターンの端縁から第1の距離以上離れた部位に前記ダミーパターンを形成する
ことを特徴とする請求項4に記載のマスクパターン作成方法。
5. The mask pattern creation method according to claim 4, wherein the dummy pattern is formed at a portion separated from the edge of the main pattern by a first distance or more in the non-formation region.
前記ダミーパターンを複数形成する際には、前記複数のダミーパターンのうち前記メインパターンを介さずに互いに隣り合う2つのダミーパターン間の距離を、前記第1の距離と等しくするか、それよりも短くする
ことを特徴とする請求項5に記載のマスクパターン作成方法。
When forming a plurality of the dummy patterns, a distance between two dummy patterns adjacent to each other without passing through the main pattern among the plurality of dummy patterns is equal to or more than the first distance. The mask pattern creating method according to claim 5, wherein the mask pattern creating method is shortened.
光源を備えた露光装置に搭載する回路パターン転写用マスクに形成するマスクパターンを作成するマスクパターン作成プログラムであって、
前記マスクパターンを作成する領域のうち、前記光源の光が照射されたときに被転写対象に解像する1または複数のメインパターンの非形成領域に、前記光源の光が照射されたときに前記被転写対象に解像しない1または複数のダミーパターンを所定のルールで作成するステップをコンピュータに実行させることを特徴とするマスクパターン作成プログラム。
A mask pattern creation program for creating a mask pattern to be formed on a circuit pattern transfer mask mounted on an exposure apparatus equipped with a light source,
When the light of the light source is irradiated to the non-formation region of one or more main patterns that resolve to the transfer target when the light of the light source is irradiated among the regions for creating the mask pattern A mask pattern creation program that causes a computer to execute a step of creating one or more dummy patterns that are not resolved to a transfer target according to a predetermined rule.
光源を備えた露光装置に搭載する回路パターン転写用マスクに形成するマスクパターンを作成するマスクパターン作成装置であって、
前記マスクパターンを作成する領域のうち、前記光源の光が照射されたときに被転写対象に解像する1または複数のメインパターンの非形成領域に、前記光源の光が照射されたときに前記被転写対象に解像しない1または複数のダミーパターンを所定のルールで作成する演算部を備えたことを特徴とするマスクパターン作成装置。
A mask pattern creating device for creating a mask pattern to be formed on a circuit pattern transfer mask mounted on an exposure apparatus equipped with a light source,
When the light of the light source is irradiated to the non-formation region of one or more main patterns that resolve to the transfer target when the light of the light source is irradiated among the regions for creating the mask pattern A mask pattern creating apparatus comprising an arithmetic unit that creates one or a plurality of dummy patterns that are not resolved to a transfer target according to a predetermined rule.
所定のルールで作成されたマスクパターンを有する回路パターン転写用マスクに所定の光を照射して前記マスクパターンをウェハの表面に転写することにより半導体装置を製造する製造工程を含み、
前記回路パターン転写用マスクは、
前記光源の光に対して透明な基材と、
前記基材の表面に形成されると共に、前記光源の光が照射されたときに被転写対象に解像する1または複数のメインパターンと、
前記基材の表面のうち前記メインパターンとの非対向領域に形成されると共に、前記光源の光が照射されたときに前記被転写対象に解像しない1または複数のダミーパターンと
を有する
ことを特徴とする半導体装置製造方法。
Including a manufacturing process of manufacturing a semiconductor device by irradiating a predetermined pattern of light onto a circuit pattern transfer mask having a mask pattern created according to a predetermined rule and transferring the mask pattern onto the surface of the wafer;
The circuit pattern transfer mask is:
A substrate transparent to the light of the light source;
One or more main patterns that are formed on the surface of the base material and resolve to the transfer target when the light from the light source is irradiated;
One or a plurality of dummy patterns that are formed in a non-opposing area of the surface of the base material with the main pattern and that do not resolve to the transfer target when irradiated with light from the light source. A method of manufacturing a semiconductor device.
光源と、
所定のルールで作成されたマスクパターンを有する回路パターン転写用マスクと
を備え、
前記回路パターン転写用マスクは、
前記光源の光に対して透明な基材と、
前記基材の表面に形成されると共に、前記光源の光が照射されたときに被転写対象に解像する1または複数のメインパターンと、
前記基材の表面のうち前記メインパターンとの非対向領域に形成されると共に、前記光源の光が照射されたときに前記被転写対象に解像しない1または複数のダミーパターンと
を有する
ことを特徴とする半導体装置製造装置。
A light source;
A circuit pattern transfer mask having a mask pattern created according to a predetermined rule,
The circuit pattern transfer mask is:
A substrate transparent to the light of the light source;
One or more main patterns that are formed on the surface of the base material and resolve to the transfer target when the light from the light source is irradiated;
One or a plurality of dummy patterns that are formed in a non-opposing area of the surface of the base material with the main pattern and that do not resolve to the transfer target when irradiated with light from the light source. A semiconductor device manufacturing apparatus.
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