JP2014149458A - Method for designing photomask, and method for manufacturing semiconductor device - Google Patents

Method for designing photomask, and method for manufacturing semiconductor device Download PDF

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誠司 松浦
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a photomask excellent in manufacturing stability of a semiconductor device.SOLUTION: A method for designing a photomask includes the steps of: reading out layout data for a mask pattern; extracting at least two hole patterns HP1 which are arrayed in a first direction and are separated from each other so as to have a space of a reference value or less, out of the layout data; and moving at least one of the at least two hole patterns HP1 in a second direction perpendicular to the first direction, and thereby arranging the at least two hole patterns HP1 so that the hole patterns are alternately positioned in the second direction.

Description

本発明は、フォトマスクの設計方法および半導体装置の製造方法に関し、例えばホールパターンを有するフォトマスクの設計方法およびこれを用いた半導体装置の製造方法に適用可能な技術である。   The present invention relates to a photomask design method and a semiconductor device manufacturing method, and is a technique applicable to, for example, a photomask design method having a hole pattern and a semiconductor device manufacturing method using the same.

半導体装置の製造においては、たとえばフォトマスクを用いたリソグラフィ工程によるパターニングが行われる。このようなフォトマスクに関する技術としては、たとえば特許文献1〜4および非特許文献1に記載されるものが挙げられる。   In manufacturing a semiconductor device, patterning is performed by a lithography process using, for example, a photomask. Examples of techniques relating to such a photomask include those described in Patent Documents 1 to 4 and Non-Patent Document 1.

特許文献1および非特許文献1では、OPC(Optical Proximity Correction)に関する技術が提案されている。また、特許文献2〜4では、とくにホールパターンを形成するフォトマスクに関する技術が記載されている。   Patent Document 1 and Non-Patent Document 1 propose a technique related to OPC (Optical Proximity Correction). Patent Documents 2 to 4 describe techniques related to a photomask for forming a hole pattern.

特表2002−543470号公報JP 2002-543470 特開2011−44721号公報JP 2011-44721 A 特開平11−102060号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-102060 特開2002−31883号公報JP 2002-31883 A

ニック・コブ(Nick Cobb)他、低複雑性高速マスク設計(Fast low complexity mask design)、エス・ピー・アイ・イー シンポジウム オン マイクロリソグラフィ(SPIE Symposium on Microlithography )、米国、1995年、Vol.2440、p.313-327Nick Cobb et al., Fast low complexity mask design, SPIE Symposium on Microlithography, USA, 1995, Vol. 2440, p.313-327

半導体装置の製造に使用されるフォトマスクには、一列に配置される複数のホールに対応した複数のホールパターンが形成される場合がある。これらのホールパターンの間隔は、半導体装置の微細化に伴い、短くなってきている。隣接するホールパターンが互いに近接する場合、ホールパターンの形状と比較して、ホールパターンに対応して形成されるホールの形状は隣接するホールへ向けて延びるように変形する傾向がある。このため、一列に配置されたホールパターンに対応した複数のホールを形成する際に、隣接するホール間において短絡が生じるおそれがあった。
その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。
A photomask used for manufacturing a semiconductor device may have a plurality of hole patterns corresponding to a plurality of holes arranged in a row. The interval between these hole patterns has become shorter with the miniaturization of semiconductor devices. When adjacent hole patterns are close to each other, the shape of the hole formed corresponding to the hole pattern tends to be deformed so as to extend toward the adjacent hole, as compared with the shape of the hole pattern. For this reason, when forming a plurality of holes corresponding to the hole patterns arranged in a row, there is a possibility that a short circuit may occur between adjacent holes.
Other problems and novel features will become apparent from the description of the specification and the accompanying drawings.

一実施の形態によれば、マスクパターン用のレイアウトデータから、第1方向に配列され、かつ基準値以下の間隔を有するよう互いに離間する少なくとも二つのホールパターンが抽出される。そして、抽出されたホールパターンのうちの少なくとも一つを第1方向に直交する第2方向に移動させることにより、抽出されたホールパターンを第2方向における位置が互い違いとなるように配置させる。   According to an embodiment, at least two hole patterns arranged in the first direction and spaced apart from each other so as to have an interval equal to or smaller than a reference value are extracted from the layout data for the mask pattern. Then, by moving at least one of the extracted hole patterns in the second direction orthogonal to the first direction, the extracted hole patterns are arranged so that the positions in the second direction are staggered.

前記一実施の形態によれば、半導体装置の製造安定性に優れたフォトマスクを提供することができる。   According to the one embodiment, it is possible to provide a photomask excellent in manufacturing stability of a semiconductor device.

本実施形態に係るフォトマスクの構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of the photomask which concerns on this embodiment. 図1に示すフォトマスクの設計方法を示す図である。It is a figure which shows the design method of the photomask shown in FIG. 本実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the manufacturing method of the semiconductor device which concerns on this embodiment. ホールパターンの移動量とホールの移動量との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the movement amount of a hole pattern, and the movement amount of a hole. ホールパターンの移動量に対するホールの移動量の比を示すグラフである。It is a graph which shows ratio of the movement amount of a hole with respect to the movement amount of a hole pattern. ホールパターンの移動量と、レジスト膜に形成された隣接する二つのホールの間隔と、の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the movement amount of a hole pattern, and the space | interval of two adjacent holes formed in the resist film. ホールパターンの移動量と、露光量のマージンと、の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the movement amount of a hole pattern, and the margin of an exposure amount. 本実施形態に係る半導体装置の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the semiconductor device which concerns on this embodiment.

以下、実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。   Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. In all the drawings, the same reference numerals are given to the same components, and the description will be omitted as appropriate.

図1は、本実施形態に係るフォトマスクPM1の構成を示す平面図である。また、図2は、図1に示すフォトマスクPM1の設計方法を示す図である。
本実施形態に係るフォトマスクPM1の設計方法は、次のように行われる。まず、マスクパターン用のレイアウトデータを読み込む。次に、レイアウトデータのうち、第1方向に配列され、かつ基準値以下の間隔を有するよう互いに離間する少なくとも二つのホールパターンHP1を抽出する。次に、抽出された少なくとも二つのホールパターンHP1のうちの少なくとも一つを第1方向に直交する第2方向に移動させることにより、抽出された少なくとも二つのホールパターンHP1を、第2方向における位置が互い違いとなるように配置させる。
FIG. 1 is a plan view showing a configuration of a photomask PM1 according to the present embodiment. FIG. 2 is a diagram showing a design method of the photomask PM1 shown in FIG.
The design method of the photomask PM1 according to this embodiment is performed as follows. First, layout data for a mask pattern is read. Next, at least two hole patterns HP1 arranged in the first direction and separated from each other so as to have an interval equal to or less than the reference value are extracted from the layout data. Next, by moving at least one of the extracted at least two hole patterns HP1 in the second direction orthogonal to the first direction, the extracted at least two hole patterns HP1 are positioned in the second direction. Are arranged in a staggered manner.

本実施形態によれば、第1方向に配列され、かつ基準値以下の間隔を有するよう互いに離間する少なくとも二つのホールパターンHP1を、第1方向に直交する第2方向における位置が互い違いとなるように配置させる。このため、一列に配置された少なくとも二つのホールパターンHP1について、隣接する二つのホールパターンHP1の間隔を長くすることができる。これにより、一列に配置されたホールパターンに対応した複数のホールを形成する際に、隣接するホール間において短絡が生じることを抑制できる。したがって、半導体装置の製造安定性に優れたフォトマスクを提供することが可能となる。   According to the present embodiment, at least two hole patterns HP1 arranged in the first direction and spaced apart from each other so as to have an interval equal to or less than the reference value are alternately arranged in the second direction orthogonal to the first direction. To be placed. For this reason, with respect to at least two hole patterns HP1 arranged in a row, the interval between two adjacent hole patterns HP1 can be increased. Thereby, when forming the some hole corresponding to the hole pattern arrange | positioned in a line, it can suppress that a short circuit arises between adjacent holes. Therefore, it is possible to provide a photomask with excellent manufacturing stability of the semiconductor device.

以下、本実施形態に係るフォトマスクPM1の構成、フォトマスクPM1の設計方法、半導体装置SM1の構成、および半導体装置SM1の製造方法について詳細に説明する。   Hereinafter, the configuration of the photomask PM1, the design method of the photomask PM1, the configuration of the semiconductor device SM1, and the manufacturing method of the semiconductor device SM1 according to the present embodiment will be described in detail.

まず、フォトマスクPM1の構成について説明する。
図1に示すように、フォトマスクPM1には、複数のホールパターンHP1が形成されている。本実施形態においては、少なくとも二つのホールパターンHP1が、フォトマスクPM1に形成される。ホールパターンHP1は、たとえば第1方向に配列されている。図1においては、図中X軸方向が第1方向となる。図1に示す例においては、図中X軸方向に複数のホールパターンHP1が配列されている。
なお、フォトマスクPM1には、たとえばホールパターンや配線パターン等を含む回路パターンが形成されている。複数のホールパターンHP1は、たとえばこの回路パターンの一部として形成される。
First, the configuration of the photomask PM1 will be described.
As shown in FIG. 1, a plurality of hole patterns HP1 are formed in the photomask PM1. In the present embodiment, at least two hole patterns HP1 are formed on the photomask PM1. The hole patterns HP1 are arranged in the first direction, for example. In FIG. 1, the X-axis direction in the drawing is the first direction. In the example shown in FIG. 1, a plurality of hole patterns HP1 are arranged in the X-axis direction in the drawing.
Note that a circuit pattern including, for example, a hole pattern and a wiring pattern is formed on the photomask PM1. The plurality of hole patterns HP1 are formed as a part of this circuit pattern, for example.

フォトマスクPM1は、感光性の膜を、露光・現像を含むリソグラフィ工程によりパターニングする際のマスクとして用いられる。
ホールパターンHP1は、たとえば半導体装置SM1を構成するコンタクトホールまたはビアホールに対応するパターンである。この場合、フォトマスクPM1を用いたフォトリソグラフィ工程によって感光性のレジスト膜をパターニングした後、このレジスト膜をマスクとして絶縁膜をエッチングすることにより、絶縁膜にホールパターンHP1に対応したコンタクトホールまたはビアホールが形成されることとなる。コンタクトホールは、たとえばソース・ドレイン領域またはゲート配線に接続するコンタクトを埋め込むためのホールである。ビアホールは、たとえば配線層間を接続するビアを埋め込むためのホールである。
The photomask PM1 is used as a mask for patterning a photosensitive film by a lithography process including exposure and development.
The hole pattern HP1 is a pattern corresponding to, for example, a contact hole or a via hole constituting the semiconductor device SM1. In this case, after patterning a photosensitive resist film by a photolithography process using the photomask PM1, the insulating film is etched using the resist film as a mask, whereby contact holes or via holes corresponding to the hole pattern HP1 are formed in the insulating film. Will be formed. The contact hole is, for example, a hole for embedding a contact connected to a source / drain region or a gate wiring. The via hole is, for example, a hole for burying a via that connects wiring layers.

複数のホールパターンHP1は、第1方向に直交する第2方向における位置が互い違いとなるように配置されている。ここでは、平板状に形成されたフォトマスクPM1平面において、第1方向に直交する方向を第2方向としている。図1においては、図中Y軸方向が第2方向となる。図1に示す例では、複数のホールパターンHP1は、図中Y軸方向における位置が互い違いとなるように配置される。
本実施形態では、少なくとも一つのホールパターンHP1について、マスクパターン用のレイアウトデータに記憶されている初期位置(以下、単に初期位置ともよぶ)から第2方向に沿って移動させることにより、複数のホールパターンHP1を第2方向における位置が互い違いとなるように配置させる。図1では、点線により示した位置が、たとえばホールパターンHP1の初期位置となる。このとき、初期位置に配置された複数のホールパターンHP1は、たとえば第2方向においていずれも同じ位置に配置される。
The plurality of hole patterns HP1 are arranged so that the positions in the second direction orthogonal to the first direction are staggered. Here, in the photomask PM1 plane formed in a flat plate shape, the direction orthogonal to the first direction is the second direction. In FIG. 1, the Y-axis direction in the drawing is the second direction. In the example shown in FIG. 1, the plurality of hole patterns HP1 are arranged so that the positions in the Y-axis direction in the drawing are staggered.
In the present embodiment, by moving at least one hole pattern HP1 along the second direction from the initial position stored in the mask pattern layout data (hereinafter also simply referred to as the initial position), a plurality of holes are obtained. The patterns HP1 are arranged so that the positions in the second direction are staggered. In FIG. 1, the position indicated by the dotted line is, for example, the initial position of the hole pattern HP1. At this time, the plurality of hole patterns HP1 arranged at the initial position are all arranged at the same position in the second direction, for example.

図1では、第2方向における一方側への移動および他方側への移動を、複数のホールパターンHP1に対し交互に与えることにより、複数のホールパターンHP1を第2方向における位置が互い違いとなるように配置させる場合が例示されている。また、第2方向における一方側への移動を、複数のホールパターンHP1に対し一つおきに与えることにより、複数のホールパターンHP1を第2方向における位置が互い違いとなるように配置させてもよい。
なお、図1において、第2方向における一方側とは図1中上方または下方のいずれか一方であり、第2方向における他方側とは図1中上方または下方のいずれか他方である。以下、本実施形態において同様である。
In FIG. 1, the positions of the plurality of hole patterns HP1 in the second direction are staggered by alternately giving movement to one side and movement to the other side in the second direction to the plurality of hole patterns HP1. The case where it arrange | positions to is illustrated. Further, by giving every other movement to one side in the second direction with respect to the plurality of hole patterns HP1, the plurality of hole patterns HP1 may be arranged so that the positions in the second direction are staggered. .
In FIG. 1, one side in the second direction is either the upper side or the lower side in FIG. 1, and the other side in the second direction is either the upper side or the lower side in FIG. Hereinafter, the same applies to the present embodiment.

図1に示す例において、初期位置に配置された複数のホールパターンHP1について、隣接する二つのホールパターンHP1の中心間距離(パターンピッチ)をPとする。また、初期位置からの各ホールパターンHP1の移動量をS/2とする。この場合、初期位置からホールパターンHP1を移動させた後の、隣接する二つのホールパターンHP1の中心間距離は、√(P+S)となる。このように、ホールパターンHP1を第2方向における位置が互い違いとなるように配置することにより、初期位置に配置される場合と比較して、ホールパターンHP1の中心間距離を長くすることができることが分かる。このため、本実施形態によれば、一列に配置されたホールパターンHP1に対応した複数のホールを形成する際に、隣接するホール間において短絡が生じることを抑制できる。 In the example shown in FIG. 1, for a plurality of hole patterns HP1 arranged at the initial position, the center distance (pattern pitch) between two adjacent hole patterns HP1 is P. The movement amount of each hole pattern HP1 from the initial position is S / 2. In this case, the distance between the centers of two adjacent hole patterns HP1 after moving the hole pattern HP1 from the initial position is √ (P 2 + S 2 ). Thus, by arranging the hole patterns HP1 so that the positions in the second direction are staggered, the center-to-center distance of the hole patterns HP1 can be increased compared to the case where the hole patterns HP1 are arranged at the initial positions. I understand. For this reason, according to the present embodiment, when a plurality of holes corresponding to the hole pattern HP1 arranged in a row is formed, it is possible to suppress a short circuit from occurring between adjacent holes.

次に、フォトマスクPM1の設計方法について説明する。
まず、マスクパターン用のレイアウトデータを読み込む。マスクパターン用のレイアウトデータとは、フォトマスクPM1に形成する回路パターンのレイアウトデータである。
図2(a)に示すように、マスクパターン用のレイアウトデータに含まれる回路パターンは、第1方向に配列され、かつ基準値以下の間隔を有するよう互いに離間した少なくとも二つのホールパターンHP1を含んでいる。
Next, a method for designing the photomask PM1 will be described.
First, layout data for a mask pattern is read. The mask pattern layout data is layout data of a circuit pattern formed on the photomask PM1.
As shown in FIG. 2A, the circuit pattern included in the mask pattern layout data includes at least two hole patterns HP1 arranged in the first direction and spaced apart from each other so as to have an interval equal to or smaller than a reference value. It is out.

次に、マスクパターン用のレイアウトデータのうち、第1方向に配列され、かつ基準値以下の間隔を有するよう互いに離間した少なくとも二つのホールパターンHP1を抽出する。なお、ホールパターンHP1の数は特に限定されず、三つ以上の任意の数のホールパターンHP1がこの工程において抽出されてもよい。この場合においても、複数のホールパターンHP1は、第1方向に配列され、かつ基準値以下の間隔を有するよう互いに離間して設けられる。
抽出されたホールパターンHP1は、レイアウトデータに記憶されている初期位置に配置されている。レイアウトデータの初期位置において、複数のホールパターンHP1は、たとえば第1方向に配列され、かつ第2方向においていずれも同じ位置に配置される。
また、レイアウトデータには、ホールパターンHP1以外のホールパターンが含まれていてもよい。この場合、複数のホールパターンのうち、第1方向に配列され、かつ基準値以下の間隔を有するよう互いに離間している一部が、ホールパターンHP1として抽出されることとなる。
Next, at least two hole patterns HP1 arranged in the first direction and spaced apart from each other so as to have an interval equal to or smaller than the reference value are extracted from the layout data for the mask pattern. The number of hole patterns HP1 is not particularly limited, and any number of three or more hole patterns HP1 may be extracted in this step. Also in this case, the plurality of hole patterns HP1 are arranged in the first direction and are provided apart from each other so as to have an interval equal to or smaller than the reference value.
The extracted hole pattern HP1 is arranged at the initial position stored in the layout data. At the initial position of the layout data, the plurality of hole patterns HP1 are arranged in the first direction, for example, and are all arranged at the same position in the second direction.
The layout data may include a hole pattern other than the hole pattern HP1. In this case, a part of the plurality of hole patterns that are arranged in the first direction and spaced apart from each other so as to have an interval equal to or less than the reference value is extracted as the hole pattern HP1.

本実施形態において、上記基準値は、たとえば露光光の波長λおよびレンズの開口数NAを用いて、0.5×λ/NA以上2×λ/NA以下とすることができる。
隣接するホールパターンHP1間の近接に起因したホールの変形は、隣接するホールパターンHP1の間隔が解像限界付近となる場合において特に顕著に生じうる。上記範囲内において定められる基準値以下の間隔を有するホールパターンHP1に対し本実施形態に係るフォトマスクPM1の設計方法を適用することにより、解像限界付近の間隔で配列されたホールパターンHP1を効率的に抽出し、これに対し移動補正をかけることができる。したがって、隣接するホールパターンHP1間の近接に起因したホールの変形を、効率的に、かつ確実に抑制できる。なお、上記基準値は、特に限定されず、リソグラフィ装置の分解能等によって適宜選択することができる。
In the present embodiment, the reference value can be set to 0.5 × λ / NA or more and 2 × λ / NA or less using, for example, the wavelength λ of exposure light and the numerical aperture NA of the lens.
The deformation of the holes due to the proximity between the adjacent hole patterns HP1 can be particularly noticeable when the interval between the adjacent hole patterns HP1 is near the resolution limit. By applying the photomask PM1 design method according to the present embodiment to the hole pattern HP1 having an interval equal to or smaller than a reference value determined within the above range, the hole pattern HP1 arranged at intervals near the resolution limit can be efficiently obtained. Can be extracted, and movement correction can be applied to this. Therefore, the deformation of the hole due to the proximity between the adjacent hole patterns HP1 can be efficiently and reliably suppressed. The reference value is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the resolution of the lithography apparatus.

図2(a)に示す例においては、第1方向に配列されたホールパターンHP1を挟むように、二つのホールパターンHP2が設けられている。この場合、第1方向に配列された複数のホールパターンのうち、両端に位置する二つをホールパターンHP2として抽出し、二つのホールパターンHP2に挟まれたものをホールパターンHP1として抽出することとなる。図2(a)においては、第1方向に配列された複数のホールパターンのうち、破線により囲まれた領域内に位置するものがホールパターンHP1となる。また、ホールパターンHP1を挟むように破線により囲まれた領域外に位置するものが、ホールパターンHP2となる。   In the example shown in FIG. 2A, two hole patterns HP2 are provided so as to sandwich the hole patterns HP1 arranged in the first direction. In this case, out of a plurality of hole patterns arranged in the first direction, two located at both ends are extracted as hole patterns HP2, and those sandwiched between the two hole patterns HP2 are extracted as hole patterns HP1. Become. In FIG. 2A, among the plurality of hole patterns arranged in the first direction, the one located in the region surrounded by the broken line is the hole pattern HP1. Further, a hole pattern HP2 is located outside the area surrounded by the broken line so as to sandwich the hole pattern HP1.

次に、抽出された複数のホールパターンHP1について、データの分割を行う。ここでは、複数のホールパターンHP1を、ホールパターンHP11と、ホールパターンHP12と、に分割する。このとき、ホールパターンHP11とホールパターンHP12が交互に配置されるように、ホールパターンHP1のデータが分割される。
図2(b)に示す例においては、複数のホールパターンHP1を、たとえば第2方向における一方側へ移動させるホールパターンHP11と、他方側へ移動させるホールパターンHP12と、に分割する。なお、図2において、第2方向における一方側とは図2中上方または下方のいずれか一方であり、第2方向における他方側とは図2中上方または下方のいずれか他方である。以下、本実施形態において同様である。
Next, the data is divided for the plurality of extracted hole patterns HP1. Here, the plurality of hole patterns HP1 are divided into a hole pattern HP11 and a hole pattern HP12. At this time, the data of the hole pattern HP1 is divided so that the hole pattern HP11 and the hole pattern HP12 are alternately arranged.
In the example shown in FIG. 2B, the plurality of hole patterns HP1 are divided into, for example, a hole pattern HP11 that moves to one side in the second direction and a hole pattern HP12 that moves to the other side. In FIG. 2, one side in the second direction is either the upper side or the lower side in FIG. 2, and the other side in the second direction is either the upper side or the lower side in FIG. Hereinafter, the same applies to the present embodiment.

次に、少なくとも二つのホールパターンHP1のうちの少なくとも一つを第2方向に移動させることにより、当該少なくとも二つのホールパターンHP1を、第2方向における位置が互い違いとなるように配置させる。この場合、任意に選択される一のホールパターンHP1に隣接する全てのホールパターンHP1が、上記一のホールパターンHP1からみて第2方向における同一側にずれて位置することとなる。   Next, by moving at least one of the at least two hole patterns HP1 in the second direction, the at least two hole patterns HP1 are arranged so that the positions in the second direction are staggered. In this case, all the hole patterns HP1 adjacent to the arbitrarily selected one hole pattern HP1 are shifted from the one hole pattern HP1 on the same side in the second direction.

本実施形態においては、たとえばホールパターンHP11およびホールパターンHP12のうちの少なくとも一方を移動させる。これにより、複数のホールパターンHP1を、第2方向における位置が互い違いとなるように配置させる。
図2(c)に示す例においては、ホールパターンHP1のうちホールパターンHP11を第2方向における一方側へ移動させ、ホールパターンHP12を第2方向における他方側へ移動させる。この場合、隣接するホールパターンHP1は、第2方向において互いに反対側へ移動することとなる。なお、図2(c)では、マスクパターン用のレイアウトデータに記憶されていたホールパターンHP1の初期位置、すなわち移動前のホールパターンHP1の位置を点線で示している。
In the present embodiment, for example, at least one of the hole pattern HP11 and the hole pattern HP12 is moved. Thereby, the plurality of hole patterns HP1 are arranged so that the positions in the second direction are staggered.
In the example shown in FIG. 2C, the hole pattern HP11 of the hole pattern HP1 is moved to one side in the second direction, and the hole pattern HP12 is moved to the other side in the second direction. In this case, adjacent hole patterns HP1 move to opposite sides in the second direction. In FIG. 2C, the initial position of the hole pattern HP1 stored in the layout data for the mask pattern, that is, the position of the hole pattern HP1 before movement is indicated by a dotted line.

図2(c)に示す例において、初期位置に配置された複数のホールパターンHP1について、隣接する二つのホールパターンHP1の中心間距離(パターンピッチ)をPとする。また、初期位置からのホールパターンHP1の移動量をS/2とする。この場合、初期位置からホールパターンHP1を移動させた後の、隣接する二つのホールパターンHP1の中心間距離は、√(P+S)となる。したがって、ホールパターンHP1を第2方向における位置が互い違いとなるように配置することにより、初期位置に配置される場合と比較して、ホールパターンHP1の中心間距離を長くすることができることが分かる。 In the example shown in FIG. 2C, for a plurality of hole patterns HP1 arranged at the initial position, the distance between the centers (pattern pitch) of two adjacent hole patterns HP1 is P. Further, the movement amount of the hole pattern HP1 from the initial position is S / 2. In this case, the distance between the centers of two adjacent hole patterns HP1 after moving the hole pattern HP1 from the initial position is √ (P 2 + S 2 ). Therefore, it can be seen that by disposing the hole patterns HP1 so that the positions in the second direction are staggered, the distance between the centers of the hole patterns HP1 can be increased compared to the case where the hole patterns HP1 are disposed at the initial positions.

また、ホールパターンHP1は互いに近接して配列されている。この場合、ホールパターンHP1に対応して形成されるホールの形状は、ホールパターンHP1の形状と比較して、隣接する他のホールへ向けて延びるように変形する。すなわち、フォトマスクPM1を用いたリソグラフィにより感光膜に形成されるホールの形状は、ホールパターンHP1の形状と比較して、隣接するホールが位置する側へ延びるように変形することとなる。
上記感光膜がレジスト膜である場合、たとえばこのレジスト膜をマスクとしたエッチングにより絶縁膜等にホールが形成される。このとき、絶縁膜に形成されるホールの第2方向における位置は、ホールパターンHP1と比較して、隣接するホールへ向けて近づくこととなる。すなわち、隣接する二つのホール間の第2方向における位置ずれは、隣接する二つのホールパターンHP1間の第2方向における位置ずれと比較して小さくなる。
したがって、ホールパターンHP1に対応して形成されるホールの位置ずれを抑え、一列に配置されたホールを形成するという設計意図に適う構成を実現することができる。
The hole patterns HP1 are arranged close to each other. In this case, the shape of the hole formed corresponding to the hole pattern HP1 is deformed so as to extend toward another adjacent hole as compared with the shape of the hole pattern HP1. That is, the shape of the hole formed in the photosensitive film by lithography using the photomask PM1 is deformed so as to extend toward the side where the adjacent hole is located, as compared with the shape of the hole pattern HP1.
When the photosensitive film is a resist film, for example, holes are formed in the insulating film or the like by etching using the resist film as a mask. At this time, the position of the hole formed in the insulating film in the second direction approaches the adjacent hole as compared with the hole pattern HP1. That is, the positional deviation in the second direction between two adjacent holes is smaller than the positional deviation in the second direction between the two adjacent hole patterns HP1.
Therefore, it is possible to realize a configuration suitable for the design intention of suppressing the positional deviation of the holes formed corresponding to the hole pattern HP1 and forming the holes arranged in a line.

このように、本実施形態によれば、ホールパターンHP1を第2方向における位置が互い違いとなるように配置することにより、隣接するホール間において短絡が生じることを抑制しつつ、設計意図に基づくホールの配置を実現することが可能となる。また、これにより、半導体装置の製造安定性を向上させることができる。   Thus, according to the present embodiment, by arranging the hole patterns HP1 so that the positions in the second direction are staggered, a hole based on the design intention is suppressed while suppressing occurrence of a short circuit between adjacent holes. This arrangement can be realized. Thereby, the manufacturing stability of the semiconductor device can be improved.

ここで、ホールパターンHP1を第2方向へ移動させる上記工程の後における、隣接する二つのホールパターンHP1の第2方向におけるずれ量は、Sとなる。この場合、ずれ量Sは、移動前の二つのホールパターンHP1の中心間距離Pの5%以上20%以下であることが好ましい。これにより、隣接するホール間において短絡が生じることを確実に抑制しつつ、設計思想に基づくホールの構成を容易に実現することが可能となる。   Here, the shift amount in the second direction between the two adjacent hole patterns HP1 after the above-described step of moving the hole pattern HP1 in the second direction is S. In this case, the shift amount S is preferably 5% or more and 20% or less of the distance P between the centers of the two hole patterns HP1 before movement. As a result, it is possible to easily realize the hole configuration based on the design concept while reliably suppressing a short circuit between adjacent holes.

本実施形態においては、ホールパターンHP1を第2方向へ移動させる上記工程の前において、ホールパターンHP1に対応したホールを絶縁膜に形成する際にホールの配置が許容される領域(以下、許容領域ともよぶ)、を決定する工程をさらに備えていてもよい。ホールの配置が許容される領域とは、たとえば半導体装置の動作への影響を考慮して許容されるホールの位置ずれ量に基づいて決定される。
この場合、ホールが絶縁膜中の上記許容領域内に形成されるよう、ホールパターンHP1を第2方向へ移動させることができる。すなわち、許容されるホールの位置ずれ量に基づき、ホールパターンHP1の移動量を決定することができる。したがって、設計意図に基づくホールの配置の実現をさらに容易にすることが可能となる。
In the present embodiment, before the step of moving the hole pattern HP1 in the second direction, a region in which holes are allowed to be arranged when forming a hole corresponding to the hole pattern HP1 in the insulating film (hereinafter, an allowable region). It may be further provided with a step of determining. The region in which the hole arrangement is allowed is determined based on, for example, a hole displacement that is allowed in consideration of the influence on the operation of the semiconductor device.
In this case, the hole pattern HP1 can be moved in the second direction so that the holes are formed in the allowable region in the insulating film. That is, the amount of movement of the hole pattern HP1 can be determined based on the allowable amount of hole displacement. Therefore, it is possible to further facilitate the arrangement of the holes based on the design intention.

また、本実施形態においては、ホールパターンHP1を第2方向へ移動させる上記工程において、ホールパターンHP1を移動させるとともに、ホールパターンHP2を移動させることもできる。この場合、二つのホールパターンHP2は、たとえばそれぞれ隣接するホールパターンHP1から離間するよう第1方向に移動する。これにより、ホールパターンHP1とホールパターンHP2との中心間距離を長くすることができる。したがって、ホール間において短絡が生じることをさらに抑制することが可能となる。
本実施形態においては、たとえばこのようにしてフォトマスクPM1の設計が行われる。
In the present embodiment, in the above step of moving the hole pattern HP1 in the second direction, the hole pattern HP1 can be moved and the hole pattern HP2 can be moved. In this case, the two hole patterns HP2 move in the first direction so as to be separated from the adjacent hole patterns HP1, for example. Thereby, the center-to-center distance between the hole pattern HP1 and the hole pattern HP2 can be increased. Therefore, it is possible to further suppress the occurrence of a short circuit between the holes.
In the present embodiment, for example, the photomask PM1 is designed in this way.

次に、本実施形態に係る半導体装置SM1の構成について詳細に説明する。図8は、本実施形態に係る半導体装置SM1の構成を示す断面図である。
図8に示すように、半導体装置SM1は、たとえば半導体基板SB1と、半導体基板SB1に設けられたトランジスタTR1と、トランジスタTR1上に設けられた多層配線層と、を備えている。多層配線層は、たとえば配線IC1を含む。半導体基板SB1には、たとえば素子分離膜EL1が設けられている。素子分離膜EL1は、トランジスタTR1を他の半導体素子から分離する機能を有する。また、素子分離膜EL1は、たとえばSiOにより構成される。
Next, the configuration of the semiconductor device SM1 according to the present embodiment will be described in detail. FIG. 8 is a cross-sectional view showing the configuration of the semiconductor device SM1 according to this embodiment.
As shown in FIG. 8, the semiconductor device SM1 includes, for example, a semiconductor substrate SB1, a transistor TR1 provided on the semiconductor substrate SB1, and a multilayer wiring layer provided on the transistor TR1. The multilayer wiring layer includes, for example, a wiring IC1. For example, an element isolation film EL1 is provided on the semiconductor substrate SB1. The element isolation film EL1 has a function of isolating the transistor TR1 from other semiconductor elements. Also, the isolation layer EL1 is formed of, for example, an SiO 2.

トランジスタTR1は、たとえばゲート絶縁膜GI1と、ゲート電極GE1と、サイドウォールSW1と、ソース・ドレイン領域SD1と、を有する。ゲート絶縁膜GI1は、半導体基板SB1上に設けられている。また、ゲート絶縁膜GI1は、たとえばSiO等の絶縁膜により構成される。ゲート電極GE1は、ゲート絶縁膜GI1上に設けられている。ゲート電極GE1は、たとえば多結晶シリコン膜または金属膜により構成される。サイドウォールSW1は、ゲート電極GE1の側面上に設けられている。ソース・ドレイン領域SD1は、ゲート電極GE1を挟むよう半導体基板SB1に設けられている。 The transistor TR1 includes, for example, a gate insulating film GI1, a gate electrode GE1, a sidewall SW1, and a source / drain region SD1. The gate insulating film GI1 is provided on the semiconductor substrate SB1. The gate insulating film GI1 is made of an insulating film such as SiO 2 . The gate electrode GE1 is provided on the gate insulating film GI1. The gate electrode GE1 is made of, for example, a polycrystalline silicon film or a metal film. The sidewall SW1 is provided on the side surface of the gate electrode GE1. The source / drain region SD1 is provided in the semiconductor substrate SB1 so as to sandwich the gate electrode GE1.

半導体基板SB1上には、トランジスタTR1を覆うよう層間絶縁膜II1が設けられている。層間絶縁膜II1には、ソース・ドレイン領域SD1に接続するコンタクトプラグCO1が埋め込まれている。コンタクトプラグCO1は、たとえばWにより構成される。
層間絶縁膜II1上には、エッチングストッパ膜ES1および層間絶縁膜II2が順に積層されている。エッチングストッパ膜ES1および層間絶縁膜II2には、配線IC1が埋め込まれている。配線IC1は、たとえばコンタクトプラグCO1と接続する。また、配線IC1は、たとえばCuを主成分とした金属材料により構成される。
層間絶縁膜II2上には、配線IC1を含む配線層とともに多層配線層を構成する複数の他の配線層がさらに設けられていてもよい。
On the semiconductor substrate SB1, an interlayer insulating film II1 is provided so as to cover the transistor TR1. A contact plug CO1 connected to the source / drain region SD1 is buried in the interlayer insulating film II1. The contact plug CO1 is made of W, for example.
On the interlayer insulating film II1, an etching stopper film ES1 and an interlayer insulating film II2 are sequentially stacked. A wiring IC1 is embedded in the etching stopper film ES1 and the interlayer insulating film II2. The wiring IC1 is connected to, for example, the contact plug CO1. Further, the wiring IC1 is made of, for example, a metal material whose main component is Cu.
A plurality of other wiring layers constituting a multilayer wiring layer may be further provided on the interlayer insulating film II2 together with the wiring layer including the wiring IC1.

次に、本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。図3は、本実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための図である。   Next, a method for manufacturing the semiconductor device according to the present embodiment will be described. FIG. 3 is a view for explaining the method for manufacturing the semiconductor device according to the present embodiment.

本実施形態において半導体装置SM1は以下のように製造される。まず、上述したフォトマスクPM1の設計方法を用いて設計されたフォトマスクPM1を準備する。ここで、フォトマスクPM1を準備するとは、フォトマスクPM1を作製する場合を含む。次に、フォトマスクPM1を用いてレジスト膜RF1をパターニングする。次に、レジスト膜RF1をマスクとして絶縁膜IF1をエッチングすることにより、絶縁膜IF1にホールパターンHP1に対応したホールHL2を形成する。   In the present embodiment, the semiconductor device SM1 is manufactured as follows. First, a photomask PM1 designed using the above-described photomask PM1 design method is prepared. Here, the preparation of the photomask PM1 includes a case where the photomask PM1 is manufactured. Next, the resist film RF1 is patterned using the photomask PM1. Next, by etching the insulating film IF1 using the resist film RF1 as a mask, holes HL2 corresponding to the hole pattern HP1 are formed in the insulating film IF1.

絶縁膜IF1は、たとえば半導体装置SM1を構成する層間絶縁膜である。
図8に示す例においては、たとえば層間絶縁膜II1が絶縁膜IF1により構成される。この場合、ホールHL2は、たとえばコンタクトプラグCO1を埋め込むためのコンタクトホールの少なくとも一部を構成する。なお、図8に示す例において、層間絶縁膜II2上に形成される他の層間絶縁膜(図示せず)が、絶縁膜IF1により構成されてもよい。この場合、ホールHL2は、配線IC1を含む配線層間を接続するビアプラグを埋め込むためのビアホールの少なくとも一部を構成することとなる。
以下、本実施形態に係る半導体装置SM1の製造方法について詳細に説明する。
The insulating film IF1 is, for example, an interlayer insulating film that constitutes the semiconductor device SM1.
In the example shown in FIG. 8, for example, interlayer insulating film II1 is formed of insulating film IF1. In this case, the hole HL2 constitutes at least a part of a contact hole for embedding the contact plug CO1, for example. In the example shown in FIG. 8, another interlayer insulating film (not shown) formed on the interlayer insulating film II2 may be configured by the insulating film IF1. In this case, the hole HL2 constitutes at least a part of a via hole for embedding a via plug connecting the wiring layers including the wiring IC1.
Hereinafter, a method for manufacturing the semiconductor device SM1 according to the present embodiment will be described in detail.

まず、フォトマスクPM1を準備する。
フォトマスクPM1は、マスクパターン用のレイアウトデータに基づいて作製される。図3(a)では、一列に配置されたホールHL2を絶縁膜IF1に形成するため、ホールHL2に対応するホールパターンHP1を有するレイアウトデータが例示されている。
本実施形態では、このマスクパターン用のレイアウトデータに対し、上述のフォトマスクPM1の設計方法に基づく移動補正を行う。これにより、複数のホールパターンHP1を、第2方向における位置が互い違いになるように配置する。そして、補正が行われたレイアウトデータを基にフォトマスクPM1が作製されることとなる。なお、マスクパターン用のレイアウトデータに対しOPC(Optical Proximity Correction)を行ってもよい。
First, a photomask PM1 is prepared.
The photomask PM1 is manufactured based on the layout data for the mask pattern. FIG. 3A illustrates layout data having a hole pattern HP1 corresponding to the hole HL2 in order to form the holes HL2 arranged in a row in the insulating film IF1.
In the present embodiment, movement correction based on the above-described design method of the photomask PM1 is performed on the layout data for the mask pattern. Thereby, the plurality of hole patterns HP1 are arranged so that the positions in the second direction are staggered. Then, the photomask PM1 is manufactured based on the corrected layout data. In addition, you may perform OPC (Optical Proximity Correction) with respect to the layout data for mask patterns.

図3(b)は、作製されるフォトマスクPM1の構成の一例を示している。図3(b)に示すように、作製されたフォトマスクPM1において、複数のホールパターンHP1は、第2方向における位置が互い違いになるように配置されている。なお、図3(b)から(d)においては、移動補正前のレイアウトデータにおけるホールパターンHP1の初期位置、すなわち移動前のホールパターンHP1の位置が点線によって示されている。   FIG. 3B shows an example of the configuration of the photomask PM1 to be manufactured. As shown in FIG. 3B, in the manufactured photomask PM1, the plurality of hole patterns HP1 are arranged so that the positions in the second direction are staggered. 3B to 3D, the initial position of the hole pattern HP1 in the layout data before movement correction, that is, the position of the hole pattern HP1 before movement is indicated by a dotted line.

次に、フォトマスクPM1を用いてレジスト膜RF1をパターニングする。レジスト膜RF1は、絶縁膜IF1上に形成されている。また、レジスト膜RF1は、たとえばフォトマスクPM1をマスクとした露光、および現像によりパターニングされる。これにより、フォトマスクPM1に形成されたホールパターンHP1を含む回路パターンがレジスト膜RF1へ転写される。図3(c)に示すように、レジスト膜RF1には、ホールパターンHP1に対応してホールHL1が形成される。   Next, the resist film RF1 is patterned using the photomask PM1. The resist film RF1 is formed on the insulating film IF1. The resist film RF1 is patterned by exposure and development using, for example, the photomask PM1 as a mask. Thereby, the circuit pattern including the hole pattern HP1 formed on the photomask PM1 is transferred to the resist film RF1. As shown in FIG. 3C, holes HL1 are formed in the resist film RF1 corresponding to the hole patterns HP1.

ここで、複数のホールパターンHP1は互いに近接して配列されている。この場合、ホールパターンHP1に対応して形成されるホールHL1は、ホールパターンHP1と比較して隣接するホールHL1が位置する側へ向けて延びるように変形する。
図3(c)に示す例においては、ホールHL1は、第2方向において隣接する他のホールHL1が位置する側へ延びるように形成される。このため、ホールHL1は、たとえば隣接する他のホールHL1が位置する側においてテーパ状の形状を有することとなる。図3(c)においては、ホールHL1の上端TE1が下端LE1よりも、第2方向において隣接する他のホールHL1に近接して位置する例が示されている。このとき、ホールHL1の上端TE1は、ホールHL1の下端LE1よりも面積が大きくなる。
Here, the plurality of hole patterns HP1 are arranged close to each other. In this case, the hole HL1 formed corresponding to the hole pattern HP1 is deformed so as to extend toward the side where the adjacent hole HL1 is located as compared with the hole pattern HP1.
In the example shown in FIG. 3C, the hole HL1 is formed to extend to the side where another hole HL1 adjacent in the second direction is located. For this reason, the hole HL1 has, for example, a tapered shape on the side where another adjacent hole HL1 is located. FIG. 3C shows an example in which the upper end TE1 of the hole HL1 is positioned closer to another hole HL1 adjacent in the second direction than the lower end LE1. At this time, the upper end TE1 of the hole HL1 has a larger area than the lower end LE1 of the hole HL1.

次に、レジスト膜RF1をマスクとして絶縁膜IF1をエッチングすることにより、絶縁膜IF1にホールパターンHP1に対応したホールHL2を形成する。このとき、絶縁膜IF1には、たとえばホールパターンHP1と同時に、他の回路パターンが形成される。
ホールHL2は、たとえば絶縁膜IF1をドライエッチングすることにより形成される。
Next, by etching the insulating film IF1 using the resist film RF1 as a mask, holes HL2 corresponding to the hole pattern HP1 are formed in the insulating film IF1. At this time, another circuit pattern is formed in the insulating film IF1, for example, simultaneously with the hole pattern HP1.
The hole HL2 is formed, for example, by dry etching the insulating film IF1.

上述のように、レジスト膜RF1に形成されるホールHL1の形状は、ホールパターンHP1の形状と比較して、隣接するホールHL1が位置する側へ延びるよう変形している。このため、レジスト膜RF1をマスクとしたエッチングにより形成されるホールHL2の第2方向における位置は、ホールパターンHP1と比較して、隣接する他のホールHL2へ向けて近づくこととなる。これにより、隣接する二つのホールHL2間の第2方向における位置ずれは、隣接する二つのホールパターンHP1間の第2方向における位置ずれと比較して小さくなる。
図3(d)においては、ホールHL2が、ホールパターンHP1の初期位置内に配置されている例が示されている。このように、一列に配置されたホールHL2を形成するという設計意図に適う構成を実現できることがわかる。
As described above, the shape of the hole HL1 formed in the resist film RF1 is deformed so as to extend toward the side where the adjacent hole HL1 is located, as compared with the shape of the hole pattern HP1. For this reason, the position in the second direction of the hole HL2 formed by etching using the resist film RF1 as a mask is closer to another hole HL2 adjacent to the hole pattern HP1. Thereby, the positional shift in the second direction between the two adjacent holes HL2 is smaller than the positional shift in the second direction between the two adjacent hole patterns HP1.
FIG. 3D shows an example in which the hole HL2 is disposed within the initial position of the hole pattern HP1. Thus, it can be seen that a configuration suitable for the design intention of forming the holes HL2 arranged in a line can be realized.

絶縁膜IF1に形成されたホールHL2には、たとえば導電膜が埋め込まれる。これにより、コンタクトプラグまたはビアプラグ等が形成されることとなる。
本実施形態においては、たとえばこのようにして半導体装置SM1が製造される。
For example, a conductive film is buried in the hole HL2 formed in the insulating film IF1. Thereby, contact plugs or via plugs are formed.
In the present embodiment, for example, the semiconductor device SM1 is manufactured in this way.

図4〜7においては、フォトマスクPM1に形成されるホールパターンHP1を第2方向における位置が互い違いとなるように配置した場合における、ホールHL1およびホールHL2の構成を実験結果にて示している。
ここでは、膜厚150nmのレジスト膜に対し、波長193nm(ArF)、開口数NA=1.2の通常照明を用いたリソグラフィ工程によって、ホールパターンHP1に対応するホールを形成した。また、移動前のホールパターンHP1について、隣接するホールパターンHP1の中心間距離(パターンピッチ)を、120nmとした。このとき、レジスト閾値20%、すなわちレジスト底から30nmの部分における上記ホールの構成を、レジスト膜RF1に形成されるホールHL1の構成としてシミュレーションした。また、レジスト閾値80%、すなわちレジスト底から120nmの部分における上記ホールの構成を、絶縁膜IF1に形成されるホールHL2の構成としてシミュレーションした。
4 to 7, the experimental results show the configurations of the holes HL1 and HL2 when the hole patterns HP1 formed on the photomask PM1 are arranged so that the positions in the second direction are staggered.
Here, holes corresponding to the hole pattern HP1 were formed on a resist film having a thickness of 150 nm by a lithography process using normal illumination with a wavelength of 193 nm (ArF) and a numerical aperture NA = 1.2. For the hole pattern HP1 before movement, the center-to-center distance (pattern pitch) between adjacent hole patterns HP1 was set to 120 nm. At this time, the hole configuration at the resist threshold 20%, that is, 30 nm from the resist bottom was simulated as the configuration of the hole HL1 formed in the resist film RF1. Further, the above-described hole configuration at a resist threshold of 80%, that is, 120 nm from the resist bottom was simulated as the configuration of the hole HL2 formed in the insulating film IF1.

図4は、ホールパターンHP1の移動量とホールHL1の移動量との関係、およびホールパターンHP1の移動量とホールHL2の移動量との関係、を示すグラフである。図5は、ホールパターンHP1の移動量に対するホールHL1の移動量の比、およびホールパターンHP1の移動量に対するホールHL2の移動量の比、を示すグラフである。
なお、図4〜7において、ホールパターンHP1の移動量とは、マスクパターン用のレイアウトデータに記憶されたホールパターンHP1の初期位置からの移動量である。また、ホールHL1の移動量とは、初期位置に配置されたホールパターンHP1に対応してホールHL1が形成される場合の位置を基準位置として、移動後のホールパターンHP1に対応して形成されるホールHL1の上記基準位置からの距離である。ホールHL2の移動量とは、初期位置に配置されたホールパターンHP1に対応してホールHL2が形成される場合の位置を基準位置として、移動後のホールパターンHP1に対応して形成されるホールHL2の上記基準位置からの距離である。
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the movement amount of the hole pattern HP1 and the movement amount of the hole HL1, and the relationship between the movement amount of the hole pattern HP1 and the movement amount of the hole HL2. FIG. 5 is a graph showing the ratio of the movement amount of the hole HL1 to the movement amount of the hole pattern HP1, and the ratio of the movement amount of the hole HL2 to the movement amount of the hole pattern HP1.
4 to 7, the movement amount of the hole pattern HP1 is the movement amount from the initial position of the hole pattern HP1 stored in the layout data for the mask pattern. The amount of movement of the hole HL1 is formed corresponding to the hole pattern HP1 after the movement, with the position when the hole HL1 is formed corresponding to the hole pattern HP1 arranged at the initial position as a reference position. This is the distance from the reference position of the hole HL1. The amount of movement of the hole HL2 is the hole HL2 formed corresponding to the hole pattern HP1 after the movement, with the position when the hole HL2 is formed corresponding to the hole pattern HP1 arranged at the initial position as a reference position. The distance from the reference position.

図4では、ホールパターンHP1の移動量を横軸とし、ホールHL1およびホールHL2の移動量を縦軸としている。図4に示すように、ホールパターンHP1の移動量と比較して、ホールHL1の移動量は小さくなっている。また、ホールHL2の移動量は、ホールHL1の移動量と比較して小さくなっている。
このように、隣接するホールHL1間の第2方向における位置ずれは、隣接するホールパターンHP1間の第2方向における位置ずれと比較して減少していくことが分かる。また、隣接するホールHL2間の第2方向における位置ずれは、隣接するホールHL1間の第2方向における位置ずれと比較して減少していくことがわかる。
In FIG. 4, the movement amount of the hole pattern HP1 is taken as the horizontal axis, and the movement amounts of the holes HL1 and HL2 are taken as the vertical axis. As shown in FIG. 4, the movement amount of the hole HL1 is smaller than the movement amount of the hole pattern HP1. Further, the movement amount of the hole HL2 is smaller than the movement amount of the hole HL1.
Thus, it can be seen that the positional deviation in the second direction between the adjacent holes HL1 decreases as compared with the positional deviation in the second direction between the adjacent hole patterns HP1. Further, it can be seen that the positional deviation in the second direction between the adjacent holes HL2 decreases as compared with the positional deviation in the second direction between the adjacent holes HL1.

図5では、ホールパターンHP1の移動量を横軸とし、ホールパターンHP1の移動量に対するホールHL1およびホールHL2の移動量の比を縦軸としている。図5に示すように、ホールパターンHP1の移動量に対するホールHL2の移動量の比は、ホールパターンHP1の移動量に対するホールHL1の移動量の比よりも小さくなっている。
このため、図5からも、隣接するホールHL2間の第2方向における位置ずれが、隣接するホールHL1間の第2方向における位置ずれと比較して減少していくことがわかる。
In FIG. 5, the horizontal axis represents the amount of movement of the hole pattern HP1, and the vertical axis represents the ratio of the amount of movement of the holes HL1 and HL2 to the amount of movement of the hole pattern HP1. As shown in FIG. 5, the ratio of the movement amount of the hole HL2 to the movement amount of the hole pattern HP1 is smaller than the ratio of the movement amount of the hole HL1 to the movement amount of the hole pattern HP1.
For this reason, it can be seen from FIG. 5 that the positional deviation in the second direction between the adjacent holes HL2 is smaller than the positional deviation in the second direction between the adjacent holes HL1.

このように、図4および図5に示す結果によれば、ホールパターンHP1を第2方向における位置が互い違いとなるように配置した場合において、一列に配置されたホールHL2を形成するという設計意図に適う構成を実現できることがわかる。   As described above, according to the results shown in FIGS. 4 and 5, when the hole patterns HP1 are arranged so that the positions in the second direction are staggered, the design intention is to form the holes HL2 arranged in a line. It can be seen that a suitable configuration can be realized.

図6は、ホールパターンHP1の移動量と、隣接する二つのホールHL1の間隔と、の関係を示すグラフである。図6では、ホールパターンHP1の移動量を横軸とし、隣接する二つのホールHL1の間隔を縦軸としている。
図6に示すように、ホールパターンHP1の移動量が大きくなるにつれ、隣接する二つのホールHL1の間隔が増大していくことがわかる。このように、ホールパターンHP1を上述の設計方法にしたがって移動させることにより、隣接するホールHL1の間隔を増大させ、ホールHL1間に短絡が生じることを抑制できることがわかる。
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the movement amount of the hole pattern HP1 and the interval between two adjacent holes HL1. In FIG. 6, the movement amount of the hole pattern HP1 is taken as the horizontal axis, and the interval between two adjacent holes HL1 is taken as the vertical axis.
As shown in FIG. 6, it can be seen that the distance between two adjacent holes HL1 increases as the movement amount of the hole pattern HP1 increases. Thus, it can be seen that by moving the hole pattern HP1 according to the above-described design method, it is possible to increase the interval between the adjacent holes HL1 and suppress the occurrence of a short circuit between the holes HL1.

図7は、ホールパターンHP1の移動量と、露光量のマージンと、の関係を示すグラフである。露光量マージンは、許容される露光量変動の範囲を意味する。図7では、ホールパターンHP1の移動量を横軸とし、露光量マージンを縦軸としている。
図7においては、露光量マージンの指標の一つとして、ホールHL1について5nm未満の寸法変動を与える露光量変動の範囲を使用している(図7中の左縦軸)。また、露光量マージンの指標の一つとして、ホールHL1について45nm以上のスペース寸法を与える露光量変動の範囲を使用している(図7中の右縦軸)。なお、ホールHL1のスペース寸法とは、隣接する二つのホールHL1の最小間隔である。
図7に示すように、いずれの指標を用いても、ホールパターンHP1の移動量が大きくなるにつれ、露光量マージンが増大していくことがわかる。
FIG. 7 is a graph showing the relationship between the movement amount of the hole pattern HP1 and the exposure amount margin. The exposure amount margin means a range of allowable exposure amount fluctuation. In FIG. 7, the movement amount of the hole pattern HP1 is taken as the horizontal axis, and the exposure amount margin is taken as the vertical axis.
In FIG. 7, a range of exposure amount fluctuation that gives a dimensional variation of less than 5 nm for the hole HL1 is used as one index of exposure amount margin (left vertical axis in FIG. 7). Further, as one index of exposure amount margin, a range of exposure amount fluctuation that gives a space dimension of 45 nm or more for the hole HL1 is used (right vertical axis in FIG. 7). The space dimension of the hole HL1 is the minimum interval between two adjacent holes HL1.
As shown in FIG. 7, it can be seen that, regardless of which index is used, the exposure amount margin increases as the movement amount of the hole pattern HP1 increases.

次に、本実施形態の効果を説明する。
本実施形態によれば、第1方向に配列され、かつ基準値以下の間隔を有するよう互いに離間する少なくとも二つのホールパターンHP1を、第1方向に直交する第2方向における位置が互い違いとなるように配置させる。このため、一列に配置された少なくとも二つのホールパターンHP1について、隣接する二つのホールパターンHP1の間隔を長くすることができる。これにより、一列に配置されたホールパターンに対応した複数のホールを形成する際に、隣接するホール間において短絡が生じることを抑制できる。したがって、半導体装置の製造安定性に優れたフォトマスクを提供することが可能となる。また、これにより、半導体装置を安定的に製造することが可能となる。
Next, the effect of this embodiment will be described.
According to the present embodiment, at least two hole patterns HP1 arranged in the first direction and spaced apart from each other so as to have an interval equal to or less than the reference value are alternately arranged in the second direction orthogonal to the first direction. To be placed. For this reason, with respect to at least two hole patterns HP1 arranged in a row, the interval between two adjacent hole patterns HP1 can be increased. Thereby, when forming the some hole corresponding to the hole pattern arrange | positioned in a line, it can suppress that a short circuit arises between adjacent holes. Therefore, it is possible to provide a photomask with excellent manufacturing stability of the semiconductor device. This also makes it possible to manufacture the semiconductor device stably.

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

PM1 フォトマスク
HP1、HP2、HP11、HP12 ホールパターン
RF1 レジスト膜
IF1 絶縁膜
HL1、HL2 ホール
TE1 上端
LE1 下端
SM1 半導体装置
TR1 トランジスタ
GI1 ゲート絶縁膜
GE1 ゲート電極
SW1 サイドウォール
SD1 ソース・ドレイン領域
SB1 基板
CO1 コンタクトホール
ES1、ES2 エッチングストッパ膜
II1、II2 層間絶縁膜
IC1 配線
EL1 素子分離膜
PM1 Photomask HP1, HP2, HP11, HP12 Hole pattern RF1 Resist film IF1 Insulating film HL1, HL2 Hole TE1 Upper end LE1 Lower end SM1 Semiconductor device TR1 Transistor GI1 Gate insulating film GE1 Gate electrode SW1 Side wall SD1 Source / drain region SB1 Substrate CO1 Contact Hole ES1, ES2 Etching stopper film II1, II2 Interlayer insulating film IC1 Wiring EL1 Element isolation film

Claims (5)

マスクパターン用のレイアウトデータを読み込む工程と、
前記レイアウトデータのうち、第1方向に配列され、かつ基準値以下の間隔を有するよう互いに離間する少なくとも二つのホールパターンを抽出する工程と、
前記少なくとも二つのホールパターンのうちの少なくとも一つを前記第1方向に直交する第2方向に移動させることにより、前記少なくとも二つのホールパターンを、前記第2方向における位置が互い違いとなるように配置させる工程と、
を備えるフォトマスクの設計方法。
A process of reading layout data for a mask pattern;
Extracting at least two hole patterns arranged in the first direction and spaced apart from each other so as to have an interval equal to or less than a reference value from the layout data;
By moving at least one of the at least two hole patterns in a second direction orthogonal to the first direction, the at least two hole patterns are arranged so that the positions in the second direction are staggered. A process of
A photomask design method comprising:
請求項1に記載のフォトマスクの設計方法において、
前記ホールパターンを前記第2方向に移動させる前記工程の前において、前記ホールパターンに対応したホールを絶縁膜に形成する際に前記ホールの配置が許容される領域、を決定する工程をさらに備え、
前記ホールパターンを前記第2方向に移動させる前記工程は、前記ホールが前記領域内に形成されるよう、前記ホールパターンを移動させるフォトマスクの設計方法。
The photomask design method according to claim 1,
Before the step of moving the hole pattern in the second direction, further comprising a step of determining a region in which the hole is allowed to be arranged when forming a hole corresponding to the hole pattern in an insulating film;
The step of moving the hole pattern in the second direction is a photomask design method of moving the hole pattern so that the hole is formed in the region.
請求項1に記載のフォトマスクの設計方法において、
前記ホールパターンを前記第2方向に移動させる前記工程において、移動後における隣接する二つの前記ホールパターンの前記第2方向におけるずれ量は、移動前における隣接する二つの前記ホールパターンの中心間距離の5%以上20%以下であるフォトマスクの設計方法。
The photomask design method according to claim 1,
In the step of moving the hole pattern in the second direction, the shift amount in the second direction of the two adjacent hole patterns after the movement is the distance between the centers of the two adjacent hole patterns before the movement. A photomask design method that is 5% or more and 20% or less.
請求項1に記載のフォトマスクの設計方法を用いて設計されたフォトマスクを準備する工程と、
前記フォトマスクを用いてレジスト膜をパターニングする工程と、
前記レジスト膜をマスクとして絶縁膜をエッチングすることにより、前記絶縁膜に前記ホールパターンに対応したホールを形成する工程と、
を備える半導体装置の製造方法。
Preparing a photomask designed using the photomask design method according to claim 1;
Patterning a resist film using the photomask;
Etching the insulating film using the resist film as a mask to form holes corresponding to the hole pattern in the insulating film;
A method for manufacturing a semiconductor device comprising:
マスクパターン用のレイアウトデータを読み込む工程と、
前記レイアウトデータのうち、第1方向に配列され、かつ基準値以下の間隔を有するよう互いに離間する少なくとも二つのホールパターンを抽出する工程と、
前記少なくとも二つのホールパターンのうちの少なくとも一つを前記第1方向に直交する第2方向に移動させることにより、前記少なくとも二つのホールパターンを、前記第2方向における位置が互い違いとなるように配置させる工程と、
前記レイアウトデータに基づいてフォトマスクを作製する工程と、
前記フォトマスクを用いてレジスト膜をパターニングする工程と、
前記レジスト膜をマスクとして絶縁膜をエッチングすることにより、前記絶縁膜に前記ホールパターンに対応したホールを形成する工程と、
を備える半導体装置の製造方法。
A process of reading layout data for a mask pattern;
Extracting at least two hole patterns arranged in the first direction and spaced apart from each other so as to have an interval equal to or less than a reference value from the layout data;
By moving at least one of the at least two hole patterns in a second direction orthogonal to the first direction, the at least two hole patterns are arranged so that the positions in the second direction are staggered. A process of
Producing a photomask based on the layout data;
Patterning a resist film using the photomask;
Etching the insulating film using the resist film as a mask to form holes corresponding to the hole pattern in the insulating film;
A method for manufacturing a semiconductor device comprising:
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109548298A (en) * 2019-01-03 2019-03-29 郑州云海信息技术有限公司 A kind of PCB design figure edit methods and relevant apparatus based on IC chip
TWI672557B (en) * 2017-08-30 2019-09-21 台灣積體電路製造股份有限公司 Conductive line structure, system for revising a layout diagram and method of generating a revised layout diagram

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07202143A (en) * 1993-12-28 1995-08-04 Toshiba Corp Semiconductor storage device
JP2005268748A (en) * 2004-02-18 2005-09-29 Nec Electronics Corp Semiconductor device and method of manufacturing the same
JP2005317580A (en) * 2004-04-27 2005-11-10 Fujitsu Ltd Semiconductor device
JP2007311410A (en) * 2006-05-16 2007-11-29 Toshiba Corp Semiconductor integrated circuit device, and its design method
JP2009169153A (en) * 2008-01-17 2009-07-30 Nec Electronics Corp Photomask design method

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07202143A (en) * 1993-12-28 1995-08-04 Toshiba Corp Semiconductor storage device
JP2005268748A (en) * 2004-02-18 2005-09-29 Nec Electronics Corp Semiconductor device and method of manufacturing the same
JP2005317580A (en) * 2004-04-27 2005-11-10 Fujitsu Ltd Semiconductor device
JP2007311410A (en) * 2006-05-16 2007-11-29 Toshiba Corp Semiconductor integrated circuit device, and its design method
JP2009169153A (en) * 2008-01-17 2009-07-30 Nec Electronics Corp Photomask design method

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI672557B (en) * 2017-08-30 2019-09-21 台灣積體電路製造股份有限公司 Conductive line structure, system for revising a layout diagram and method of generating a revised layout diagram
US10515178B2 (en) 2017-08-30 2019-12-24 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Merged pillar structures and method of generating layout diagram of same
US11157677B2 (en) 2017-08-30 2021-10-26 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Merged pillar structures and method of generating layout diagram of same
CN109548298A (en) * 2019-01-03 2019-03-29 郑州云海信息技术有限公司 A kind of PCB design figure edit methods and relevant apparatus based on IC chip
CN109548298B (en) * 2019-01-03 2021-06-29 郑州云海信息技术有限公司 PCB design drawing editing method based on IC chip and related device

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