JP2016018026A - Production method of semiconductor integrated circuit device - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、半導体集積回路装置(または半導体装置)の製造方法等に関し、たとえば、光学マスクのマスクパターン技術および光学マスクのパターンデータ作成技術等に適用することができるものである。 The present application relates to a method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device (or a semiconductor device), and can be applied to, for example, a mask pattern technique for an optical mask and a pattern data creation technique for an optical mask.
日本特開2001−100390号公報(特許文献1)は、露光用マスクデータのOPC(Optical Proximity Correction)技術に関するものである。そこには、一つのマスク図形に近接する他のマスク図形があると、当該一つのマスク図に対する補正量が、その辺に沿ってステップ的に変化するため、そのマスク図形に段差が形成される。この段差が補助パターン等の微細図形に関連して存在すると、マスクの作製や欠陥検査に悪影響を与えるので、段差に関連する補助パターンをリサイズして、段差を消去することや、活性領域の境界から距離をとることが開示されている。 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2001-100390 (Patent Document 1) relates to an OPC (Optical Proximity Correction) technique for exposure mask data. If there is another mask figure close to one mask figure, the correction amount for the one mask figure changes stepwise along the side, so that a step is formed in the mask figure. . If this step exists in relation to a fine figure such as an auxiliary pattern, it will adversely affect mask fabrication and defect inspection. Therefore, the auxiliary pattern related to the step may be resized to eliminate the step, or It is disclosed to take a distance from.
半導体集積回路装置の光リソグラフィプロセスにおいては、エッチングプロセスによる寸法変化に対する補正として、対象とするマスクパターン(対象パターン)とこれに近接する他のマスクパターン(近接パターン)との間隔に対応する補正値を、参照テーブルから取得して、これに基づいて、エッチングバイアスを付加することが行われている。 In a photolithographic process of a semiconductor integrated circuit device, a correction value corresponding to a distance between a target mask pattern (target pattern) and another mask pattern (proximity pattern) adjacent to the target mask pattern as a correction for a dimensional change due to an etching process Is obtained from a reference table, and an etching bias is applied based on the obtained information.
このエッチングバイアス補正の際、一般に、対象パターンと近接パターンとが,補正の結果として近づきすぎないように、相互に近接する一定の範囲を除いて、正のエッチングバイアスを付加することが行われている。 In this etching bias correction, in general, a positive etching bias is applied except for a certain range close to each other so that the target pattern and the proximity pattern are not too close as a result of the correction. Yes.
しかし、対象パターンがゲート電極であるような場合には、活性領域の境界近傍に、近接パターンが配置されると、活性領域の内部や境界近傍にバイアス開始点が設定されることになる可能性が高くなる。このような場合、その部分のマスクパターンの輪郭に段差が形成されることになり、露光時に、この段差からのラウンディングの影響が周辺の活性領域に波及し、ゲート寸法のばらつき等の素子特性に劣化を生じさせる恐れがある。 However, when the target pattern is a gate electrode, if a proximity pattern is placed near the boundary of the active region, a bias start point may be set inside or near the boundary of the active region. Becomes higher. In such a case, a step is formed in the contour of the mask pattern in that portion, and the influence of the rounding from this step spreads to the surrounding active region at the time of exposure, and device characteristics such as variations in gate dimensions May cause deterioration.
このような課題を解決するための手段等を以下に説明するが、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。 Means for solving such problems will be described below, but other problems and novel features will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.
本願において開示される実施の形態のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記の通りである。 An outline of representative ones of the embodiments disclosed in the present application will be briefly described as follows.
すなわち、本願の一実施の形態の概要は、半導体集積回路装置の製造プロセスにおけるリソグラフィ工程等に関して、ゲート電極パターニングの際に使用する光学マスクのデータ作成に際して、活性領域の境界から一定の範囲内においては、エッチングバイアス補正されたゲート電極パターンに、バイアス補正段差が生じないようにするものである。 In other words, an outline of one embodiment of the present application is that, within a certain range from the boundary of the active region, when creating data of an optical mask used for patterning a gate electrode, in relation to a lithography process in the manufacturing process of a semiconductor integrated circuit device, etc. This is to prevent a bias correction step from occurring in the gate electrode pattern subjected to etching bias correction.
本願において開示される実施の形態のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記のとおりである。 The effects obtained by the representative ones of the embodiments disclosed in the present application will be briefly described as follows.
すなわち、前記本願の一実施の形態によれば、ゲート電極パターン寸法等のばらつきを低減することができる。 That is, according to the embodiment of the present application, it is possible to reduce variations in gate electrode pattern dimensions and the like.
〔実施の形態の概要〕
先ず、本願において開示される代表的な実施の形態について概要を説明する。
[Outline of Embodiment]
First, an outline of a typical embodiment disclosed in the present application will be described.
1.以下の工程を含む半導体集積回路装置の製造方法:
(a)設計データに基づいて、マスクデータを生成する工程;
(b)前記マスクデータに基づいて、マスクパターンを有する光学マスクを準備する工程;
(c)前記光学マスクを用いて、紫外線露光光により縮小投影露光することによって、半導体ウエハ上に集積回路パターンを形成する工程、
ここで、前記工程(a)は、以下の下位工程を含む:
(a1)前記設計データ内において、活性領域を横切る第1のゲート電極層パターンおよび、非活性領域上にあって、前記第1のゲート電極層パターンに近接する第2のゲート電極層パターンに対して、1次エッチングバイアス補正を施す工程、
この際、前記活性領域の境界から両側に所定の距離の範囲内においては、前記1次補正後の前記第1のゲート電極層パターンにエッチングバイアス補正段差が生じないようにする。
1. A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device including the following steps:
(A) generating mask data based on the design data;
(B) preparing an optical mask having a mask pattern based on the mask data;
(C) forming an integrated circuit pattern on a semiconductor wafer by reducing projection exposure with ultraviolet exposure light using the optical mask;
Here, the step (a) includes the following substeps:
(A1) In the design data, a first gate electrode layer pattern that traverses the active region and a second gate electrode layer pattern that is on the inactive region and is close to the first gate electrode layer pattern Performing a primary etching bias correction,
At this time, an etching bias correction step is prevented from occurring in the first gate electrode layer pattern after the primary correction within a predetermined distance on both sides from the boundary of the active region.
2.前記項1に記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記所定の距離の範囲は、前記活性領域の前記境界に前記エッチングバイアス補正段差があったとした場合に、前記工程(c)において、前記エッチングバイアス補正段差の影響が及ぶ範囲である。
2. In the method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to
3.前記項2に記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記エッチングバイアス補正段差の影響が及ぶ範囲は、前記活性領域の境界から両側に、それぞれ、前記紫外線露光光の波長の半分程度の範囲である。
3. In the method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the
4.前記項1から3のいずれか一つに記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記1次補正後の前記第1のゲート電極層パターンの内、前記第2のゲート電極層パターンに対向する側であって前記活性領域の境界から両側に前記所定の距離の範囲内には、正の前記1次エッチングバイアス補正が施されている。
4). 4. In the method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to any one of
5.前記項1から3のいずれか一つに記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記工程(a)は、更に以下の下位工程を含む:
(a2)前記工程(a1)の後、前記1次補正後の前記第1のゲート電極層パターンと、前記第2のゲート電極層パターンとの間隔が、所定の最小間隔未満である場合は、前記第2のゲート電極層パターンに対して、負の2次エッチングバイアス補正を施し、前記間隔を前記所定の最小間隔以上とする工程。
5). 4. The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to any one of
(A2) After the step (a1), when the interval between the first gate electrode layer pattern after the primary correction and the second gate electrode layer pattern is less than a predetermined minimum interval, Performing a negative secondary etching bias correction on the second gate electrode layer pattern so that the interval is equal to or greater than the predetermined minimum interval.
6.前記項1から3のいずれか一つに記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記1次補正後の前記第1のゲート電極層パターンの内、前記第2のゲート電極層パターンに対向する側であって前記活性領域の境界から両側に前記所定の距離の範囲内には、前記1次エッチングバイアス補正が施されていない。
6). 4. In the method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to any one of
7.前記項1から5のいずれか一つに記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記工程(a1)は、以下の下位工程を含む:
(a11)前記1次補正前の前記第1のゲート電極層パターンの内、前記第2のゲート電極層パターンに対向する側の所定の近接範囲を除く部分に対して、正の初期エッチングバイアス補正を施す工程;
(a12)前記工程(a11)の後、前記所定の近接範囲に対して、前記エッチングバイアス補正段差が消失するように、正の追加エッチングバイアス補正を施す工程。
7). 6. The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to any one of
(A11) Positive initial etching bias correction for a portion of the first gate electrode layer pattern before the primary correction excluding a predetermined proximity range on the side facing the second gate electrode layer pattern Applying
(A12) A step of performing positive additional etching bias correction so that the etching bias correction step disappears with respect to the predetermined proximity range after the step (a11).
8.前記項1から7のいずれか一つに記載の半導体集積回路装置の製造方法において、前記1次補正後の前記第2のゲート電極層パターンの内、前記第1のゲート電極層パターンに対向する側の所定の近接範囲を除く部分に対しては、正の初期エッチングバイアス補正が施されている。
8). 8. The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to any one of
〔本願における記載形式、基本的用語、用法の説明〕
1.本願において、実施の態様の記載は、必要に応じて、便宜上複数のセクションに分けて記載する場合もあるが、特にそうでない旨明示した場合を除き、これらは相互に独立別個のものではなく、単一の例の各部分、一方が他方の一部詳細または一部または全部の変形例等である。また、原則として、同様の部分は繰り返しを省略する。また、実施の態様における各構成要素は、特にそうでない旨明示した場合、理論的にその数に限定される場合および文脈から明らかにそうでない場合を除き、必須のものではない。
[Description format, basic terms, usage in this application]
1. In the present application, the description of the embodiment may be divided into a plurality of sections for convenience, if necessary, but these are not independent from each other unless otherwise specified. Each part of a single example, one part is the other part of the details, or part or all of the modifications. Moreover, as a general rule, the same part is not repeated. In addition, each component in the embodiment is not indispensable unless specifically stated otherwise, unless it is theoretically limited to the number, and obviously not in context.
更に、本願において、「半導体装置」または「半導体集積回路装置」というときは、主に、各種トランジスタ(能動素子)単体、および、それらを中心に、抵抗、コンデンサ等を半導体チップ等(たとえば単結晶シリコン基板)上に集積したもの、および、半導体チップ等をパッケージングしたものをいう。ここで、各種トランジスタの代表的なものとしては、MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)に代表されるMISFET(Metal Insulator Semiconductor Field Effect Transistor)を例示することができる。このとき、集積回路構成の代表的なものとしては、Nチャネル型MISFETとPチャネル型MISFETを組み合わせたCMOS(Complemetary Metal Oxide Semiconductor)型集積回路に代表されるCMIS(Complemetary Metal Insulator Semiconductor)型集積回路を例示することができる。 Further, in the present application, the term “semiconductor device” or “semiconductor integrated circuit device” mainly refers to various types of transistors (active elements) alone, and resistors, capacitors, etc. as semiconductor chips (eg, single crystal). A silicon substrate) or a semiconductor chip packaged. Here, as a representative of various transistors, a MISFET (Metal Insulator Semiconductor Effect Transistor) typified by a MOSFET (Metal Oxide Field Effect Transistor) can be exemplified. At this time, as a typical integrated circuit configuration, a CMIS (Complementary Metal Insulator Semiconductor) integrated circuit represented by a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) integrated circuit combining an N-channel MISFET and a P-channel MISFET. Can be illustrated.
今日の半導体集積回路装置、すなわち、LSI(Large Scale Integration)のウエハ工程は、通常、二つの部分に分けて考えられている。すなわち、一つ目は、原材料としてのシリコンウエハの搬入からプリメタル(Premetal)工程(M1配線層下端とゲート電極構造の間の層間絶縁膜等の形成、コンタクトホール形成、タングステンプラグ、埋め込み等からなる工程)あたりまでのFEOL(Front End of Line)工程である。二つ目は、M1配線層形成から始まり、アルミニウム系パッド電極上のファイナルパッシベーション膜へのパッド開口の形成あたりまで(ウエハレベルパッケージプロセスにおいては、当該プロセスも含む)のBEOL(Back End of Line)工程である。 The wafer process of today's semiconductor integrated circuit device, that is, LSI (Large Scale Integration), is usually considered in two parts. That is, the first consists of carrying in a silicon wafer as a raw material to a premetal process (formation of an interlayer insulation film between the lower end of the M1 wiring layer and the gate electrode structure, contact hole formation, tungsten plug, embedding, etc. This is a FEOL (Front End of Line) process. The second is BEOL (Back End of Line) starting from the formation of the M1 wiring layer until the formation of the pad opening in the final passivation film on the aluminum-based pad electrode (including the process in the wafer level package process). It is a process.
2.同様に実施の態様等の記載において、材料、組成等について、「AからなるX」等といっても、特にそうでない旨明示した場合および文脈から明らかに、そうでない場合を除き、A以外の要素を主要な構成要素のひとつとするものを排除するものではない。たとえば、成分についていえば、「Aを主要な成分として含むX」等の意味である。たとえば、「シリコン部材」等といっても、純粋なシリコンに限定されるものではなく、SiGe合金やその他シリコンを主要な成分とする多元合金、その他の添加物等を含む部材も含むものであることはいうまでもない。 2. Similarly, in the description of the embodiment and the like, the material, composition, etc. may be referred to as “X consisting of A”, etc., except when clearly stated otherwise and clearly from the context, except for A It does not exclude what makes an element one of the main components. For example, as for the component, it means “X containing A as a main component”. For example, “silicon member” is not limited to pure silicon, but also includes SiGe alloys, other multi-component alloys containing silicon as a main component, and members containing other additives. Needless to say.
同様に、「酸化シリコン膜」、「酸化シリコン系絶縁膜」等と言っても、比較的純粋な非ドープ酸化シリコン(Undoped Silicon Dioxide)だけでなく、その他の酸化シリコンを主要な成分とする絶縁膜を含む。たとえば、TEOSベース酸化シリコン(TEOS−based silicon oxide)、PSG(Phosphorus Silicate Glass)、BPSG(Borophosphosilicate Glass)等の不純物をドープした酸化シリコン系絶縁膜も酸化シリコン膜である。また、熱酸化膜、CVD酸化膜のほか、SOG(Spin On Glass)、ナノクラスタリングシリカ(NSC:Nano−Clustering Silica)等の塗布系膜も酸化シリコン膜または酸化シリコン系絶縁膜である。そのほか、FSG(Fluorosilicate Glass)、SiOC(Silicon Oxicarbide)またはカーボンドープ酸化シリコン(Carbon−doped Silicon oxide)またはOSG(Organosilicate Glass)等のLow−k絶縁膜も同様に、酸化シリコン膜または酸化シリコン系絶縁膜である。更に、これらと同様な部材に空孔を導入したシリカ系Low−k絶縁膜(ポーラス系絶縁膜、「ポーラスまたは多孔質」というときは、分子性多孔質を含む)も酸化シリコン膜または酸化シリコン系絶縁膜である。 Similarly, “silicon oxide film”, “silicon oxide insulating film” and the like are not only relatively pure undoped silicon oxide but also other silicon oxide as main components. Including membrane. For example, a silicon oxide insulating film doped with impurities such as TEOS-based silicon oxide (TEOS-based silicon oxide), PSG (phosphorus silicon glass), BPSG (borophosphosilicate glass) is also a silicon oxide film. In addition to a thermal oxide film and a CVD oxide film, a coating system film such as SOG (Spin On Glass) or nano-clustering silica (NSC) is also a silicon oxide film or a silicon oxide insulating film. In addition, a low-k insulating film such as FSG (Fluorosilicate Glass), SiOC (Silicon Oxide silicide), carbon-doped silicon oxide (OSD), or OSG (Organosilicate Glass) is similarly used. It is a membrane. Further, a silica-based Low-k insulating film (porous insulating film, including “porous” or “porous”) including a hole in a member similar to these is also a silicon oxide film or silicon oxide. It is a system insulating film.
また、酸化シリコン系絶縁膜と並んで、半導体分野で常用されているシリコン系絶縁膜としては、窒化シリコン系絶縁膜がある。この系統に属する材料としては、SiN,SiCN,SiNH,SiCNH等がある。ここで、「窒化シリコン」というときは、特にそうでない旨明示したときを除き、SiNおよびSiNHの両方を含む。同様に、「SiCN」というときは、特にそうでない旨明示したときを除き、SiCNおよびSiCNHの両方を含む。 In addition to silicon oxide insulating films, silicon nitride insulating films that are commonly used in the semiconductor field include silicon nitride insulating films. Materials belonging to this system include SiN, SiCN, SiNH, SiCNH, and the like. Here, “silicon nitride” includes both SiN and SiNH unless otherwise specified. Similarly, “SiCN” includes both SiCN and SiCNH, unless otherwise specified.
なお、SiCは、SiNと類似の性質を有するが、SiON(SiOC,SiOCN)は、むしろ、酸化シリコン系絶縁膜に分類すべき場合が多いが、エッチストップ膜や参照光反射促進膜とする場合は、SiC,SiN等に近い。従って、これらの酸化物と窒化物(炭化物、炭窒化物)の分類は、どちらが主要な要素化によって分類される。 Although SiC has similar properties to SiN, SiON (SiOC, SiOCN) should rather be classified as a silicon oxide insulating film, but it is often used as an etch stop film or a reference light reflection promoting film. Is close to SiC, SiN or the like. Therefore, the classification of these oxides and nitrides (carbides, carbonitrides) is classified according to the main factorization.
窒化シリコン膜等の窒化シリコン系絶縁膜は、SAC(Self−Aligned Contact)技術におけるエッチストップ膜、すなわち、CESL(Contact Etch−Stop Layer)として、多用されるほか、SMT(Stress Memorization Technique)における応力付与膜としても使用される。 A silicon nitride insulating film such as a silicon nitride film is frequently used as an etch stop film in SAC (Self-Aligned Contact) technology, that is, CESL (Contact Etch-Stop Layer), and stress in SMT (Stress Memory Technique). Also used as an application film.
3.「ウエハ」というときは、通常は半導体集積回路装置(半導体装置、電子装置も同じ)をその上に形成する単結晶シリコンウエハを指すが、エピタキシャルウエハ、SOI基板、LCDガラス基板等の絶縁基板と半導体層等の複合ウエハ等も含むことは言うまでもない。 3. “Wafer” usually refers to a single crystal silicon wafer on which a semiconductor integrated circuit device (same as a semiconductor device and an electronic device) is formed, but an insulating substrate such as an epitaxial wafer, an SOI substrate, an LCD glass substrate and the like. Needless to say, a composite wafer such as a semiconductor layer is also included.
4.図形、位置、属性等に関して、好適な例示をするが、特にそうでない旨明示した場合および文脈から明らかにそうでない場合を除き、厳密にそれに限定されるものではないことは言うまでもない。従って、たとえば、「正方形」とは、ほぼ正方形を含み、「直交」とは、ほぼ直交する場合を含み、「一致」とは、ほぼ一致する場合を含む。このことは、「平行」、「直角」についても同じである。従って、たとえば、完全な平行からの10度程度のずれは、平行に属する。 4). The figure, position, attribute, and the like are preferably illustrated, but it is needless to say that the present invention is not strictly limited to this unless it is clearly indicated otherwise and the context clearly does not. Therefore, for example, “square” includes a substantially square, “orthogonal” includes a case where the two are substantially orthogonal, and “match” includes a case where the two substantially match. The same applies to “parallel” and “right angle”. Therefore, for example, a deviation of about 10 degrees from perfect parallel belongs to parallel.
また、ある領域について、「全体」、「全般」、「全域」等というときは、「ほぼ全体」、「ほぼ全般」、「ほぼ全域」等の場合を含む。従って、たとえば、ある領域の80%以上は、「全体」、「全般」、「全域」ということができる。このことは、「全周」、「全長」等についても同じである。 In addition, for a certain region, “whole”, “whole”, “whole area”, and the like include cases of “substantially whole”, “substantially general”, “substantially whole area”, and the like. Therefore, for example, 80% or more of a certain area can be referred to as “whole”, “whole”, and “whole area”. The same applies to “all circumferences”, “full lengths”, and the like.
更に、有るものの形状について、「矩形」というときは、「ほぼ矩形」を含む。従って、たとえば、矩形と異なる部分の面積が、全体の20%程度未満であれば、矩形ということができる。この場合に於いて、このことは、「環状」等についても同じである。この場合に於いて、環状体が、分断されている場合は、その分断された要素部分を内挿または外挿した部分が環状体の一部である。 Further, regarding the shape of a certain object, “rectangular” includes “substantially rectangular”. Therefore, for example, if the area of the portion different from the rectangle is less than about 20% of the whole, it can be said to be a rectangle. In this case, the same applies to “annular” and the like. In this case, when the annular body is divided, a portion obtained by interpolating or extrapolating the divided element portion is a part of the annular body.
また、周期性についても、「周期的」は、ほぼ周期的を含み、個々の要素について、たとえば、周期のずれが20%未満程度であれば、個々の要素は「周期的」ということができる。更に、この範囲から外れるものが、その周期性の対象となる全要素のたとえば20%未満程度であれば、全体として「周期的」ということができる。 Also, with regard to periodicity, “periodic” includes almost periodic, and for each element, for example, if the deviation of the period is less than about 20%, each element can be said to be “periodic”. . Furthermore, if what is out of this range is, for example, less than about 20% of all the elements to be periodic, it can be said to be “periodic” as a whole.
なお、本節の定義は、一般的なものであり、以下の個別の記載で異なる定義があるときは、ここの部分については、個別の記載を優先する。ただし、当該個別の記載部分に規定等されていない部分については、明確に否定されていない限り、本節の定義、規定等がなお有効である。 Note that the definitions in this section are general, and when there are different definitions in the following individual descriptions, priority is given to the individual descriptions for this part. However, the definition, provisions, etc. of this section are still valid for parts that are not stipulated in the individual description part, unless explicitly denied.
5.さらに、特定の数値、数量に言及したときも、特にそうでない旨明示した場合、理論的にその数に限定される場合および文脈から明らかにそうでない場合を除き、その特定の数値を超える数値であってもよいし、その特定の数値未満の数値でもよい。 5. In addition, when a specific number or quantity is mentioned, a numerical value exceeding that specific number will be used unless specifically stated otherwise, unless theoretically limited to that number, or unless otherwise clearly indicated by the context. There may be a numerical value less than the specific numerical value.
6.本願において、「範囲」、「距離」等に言及するときは、他のものに特定されている場合および文脈から明らかにそうでない場合を除き、(拡大されたマスク上ではなく)ウエハ上のものをさすものとする。 6). In this application, references to “range”, “distance”, etc. are on the wafer (not on the enlarged mask) unless otherwise specified and apparently not in context. Shall be referred to.
また、本願において、「露光光」というときは、他のものに特定されている場合および文脈から明らかにそうでない場合を除き、ArFエキシマレーザからの波長193nmの単色光を指すものとする。 In the present application, the term “exposure light” refers to monochromatic light having a wavelength of 193 nm from an ArF excimer laser, unless otherwise specified and clearly not from the context.
なお、添付図面等において、(1)データ上のデバイスレイアウト(マスクレイアウト)、(2)ウエハ上のデバイスレイアウトまたは(3)マスク上のマスクパターンレイアウトを示すときは、必要に応じて、関連するパターン層を重ねることによって、デバイスレイアウトがわかるようにしている。また、説明の都合上、同一の図が、(1)から(3)の複数のものに対応することがある。 In the attached drawings and the like, when (1) device layout (mask layout) on data, (2) device layout on wafer or (3) mask pattern layout on mask is shown, it is related as necessary. By overlapping the pattern layers, the device layout can be understood. For convenience of explanation, the same figure may correspond to a plurality of items (1) to (3).
同様に、本願においては、記載及び説明の便宜上、レイアウトデータ、マスクデータ等に関しては、それを扱う工程、それを読み込む工程、それを出力する工程と、そのデータ自体を同一の図及び参照番号で表示することがある。 Similarly, in the present application, for convenience of description and explanation, with regard to layout data, mask data, etc., the process of handling it, the process of reading it, the process of outputting it, and the data itself are represented by the same figure and reference number. May be displayed.
さらに、本願においては、記載及び説明の便宜上、露光光学系と、それによる露光方式を同一の図及び参照番号で表示することがある。 Further, in the present application, for convenience of description and explanation, the exposure optical system and the exposure method using the exposure optical system may be indicated by the same figure and reference number.
さらに、本願においては、記載及び説明の便宜上、あるデバイス層をパターニングして形成したデバイスパターン(その一部を含む)と、そのもとになったデバイス層を図面上の同一の図形で表示することがある。 Further, in the present application, for convenience of description and explanation, a device pattern (including a part thereof) formed by patterning a certain device layer and the device layer that is the basis thereof are displayed in the same figure on the drawing. Sometimes.
また、近接効果補正は、主に、エッチングバイアス補正等の非光接効果補正部分と光近接効果補正部分とから構成されているが、現在の光近接効果補正は、非常に複雑化しており、そのまま記載すると、本願の主対象であるエッチングバイアス補正の説明の妨げとなる恐れがあるので、光近接効果補正部分については、簡素化して図示した。 The proximity effect correction is mainly composed of a non-optical contact effect correction part such as an etching bias correction and an optical proximity effect correction part, but the current optical proximity effect correction is very complicated, If it is described as it is, there is a risk that the description of the etching bias correction, which is the main object of the present application, may be hindered. Therefore, the optical proximity effect correction portion is illustrated in a simplified manner.
〔実施の形態の詳細〕
実施の形態について更に詳述する。各図中において、同一または同様の部分は同一または類似の記号または参照番号で示し、説明は原則として繰り返さない。
[Details of the embodiment]
The embodiment will be further described in detail. In the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar symbols or reference numerals, and description thereof will not be repeated in principle.
また、添付図面においては、却って、煩雑になる場合または空隙との区別が明確である場合には、断面であってもハッチング等を省略する場合がある。これに関連して、説明等から明らかである場合等には、平面的に閉じた孔であっても、背景の輪郭線を省略する場合がある。更に、断面でなくとも、空隙でないことを明示するために、ハッチングを付すことがある。 In the accompanying drawings, hatching or the like may be omitted even in a cross section when it becomes complicated or when the distinction from the gap is clear. In relation to this, when it is clear from the description etc., the contour line of the background may be omitted even if the hole is planarly closed. Furthermore, even if it is not a cross section, it may be hatched to clearly indicate that it is not a void.
なお、二者択一の場合の呼称に関して、一方を「第1」等として、他方を「第2」等と呼ぶ場合に於いて、代表的な実施の形態に沿って、対応付けして例示する場合があるが、たとえば「第1」といっても、例示した当該選択肢に限定されるものではないことは言うまでもない。 In addition, regarding the designation in the case of the alternative, when one is referred to as “first” or the like and the other is referred to as “second” or the like, it is exemplified in association with the representative embodiment. Of course, for example, “first” is not limited to the illustrated option.
1.本願の一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法(基本例)におけるリソグラフィ処理のアウトライン等の説明(主に図1および図2)
以下では、CMIS集積回路装置として、55nm世代を例にとり具体的に説明するが、その他の世代のデバイスでもよいことは言うまでもない。
1. Description of Outline of Lithographic Processing in Manufacturing Method (Basic Example) of Semiconductor Integrated Circuit Device of One Embodiment of the Present Application (Mainly FIGS. 1 and 2)
Hereinafter, the 55 nm generation will be specifically described as an example of the CMIS integrated circuit device, but it goes without saying that other generation devices may be used.
また、以下では、縮小投影露光装置の一例として、ステップ&スキャン方式等の縮小投影露光装置(たとえば、4:1縮小)を簡素化して、その構造を模式的に表示し、液浸露光方式について、説明する。しかし、ウエハの全体の露光方式は、ステップ&スキャン方式に限らず、ステップ露光方式でもよく、ウエハと投影光学系との間の媒体は、液体に限らず、気体であってもよい。また、縮小率は、4:1縮小以外であっても良い。液浸露光方式は、非液浸露光方式と比較して、ほぼ液浸用液体63(図2)を代えるだけで、解像度の向上が図れるメリットを有する。 In the following, as an example of a reduction projection exposure apparatus, a reduction projection exposure apparatus such as a step & scan system (for example, 4: 1 reduction) is simplified and its structure is schematically displayed. ,explain. However, the exposure method for the entire wafer is not limited to the step & scan method, and may be a step exposure method, and the medium between the wafer and the projection optical system is not limited to liquid but may be gas. Further, the reduction ratio may be other than 4: 1 reduction. Compared with the non-immersion exposure method, the immersion exposure method has an advantage that the resolution can be improved only by replacing the immersion liquid 63 (FIG. 2).
さらに、露光光は、ArFエキシマレーザからの波長193nmの単色光を例にとり、具体的に説明するが、その他の光源からの、その他の波長の露光光でもよいことは言うまでもない。 Further, the exposure light will be specifically described by taking monochromatic light with a wavelength of 193 nm from an ArF excimer laser as an example, but it is needless to say that exposure light with other wavelengths from other light sources may be used.
図1は本願の一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法(基本例)におけるリソグラフィ処理のアウトライン等を説明するためのウエハ上のチップ領域等の概略レイアウト図である。図2は本願の前記一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法(基本例)のリソグラフィ処理における露光処理の方法の概要を示す露光時における液浸縮小投影露光装置の模式的断面図である。これらに基づいて、本願の一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法(基本例)におけるリソグラフィ処理のアウトライン等を説明する。 FIG. 1 is a schematic layout diagram of chip regions on a wafer for explaining an outline of lithography processing and the like in a manufacturing method (basic example) of a semiconductor integrated circuit device according to an embodiment of the present application. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of an immersion reduction projection exposure apparatus at the time of exposure showing an outline of the exposure process method in the lithography process of the manufacturing method (basic example) of the semiconductor integrated circuit device according to the embodiment of the present application. . Based on these, the outline of the lithography process in the manufacturing method (basic example) of the semiconductor integrated circuit device according to the embodiment of the present application will be described.
図1に示すように、半導体ウエハ1(たとえば、シリコンウエハ)の表面1a(第1の主面)上には、マトリクス状に多数のチップ領域2が形成されている。チップ領域2内には、多数のMISFET等が形成される集積回路パターン形成領域8が設けられている。
As shown in FIG. 1, a large number of
次に、図2により、光露光工程の一例を説明する。図2に示すように、たとえば、ArFエキシマレーザ等の露光光源61からの露光光57は、光軸56に沿って光源光学系62を介して、光学マスク59を透過し、露光光学系58(縮小投影光学系)に入り、液浸用液体63を介して、ウエハステージ51上に設置されたウエハ1の表面1a(第1の主面)上に投影される。
Next, an example of the light exposure process will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 2, for example, exposure light 57 from an
2.本願の前記一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法における近接効果補正ソフトウエアの作製手順のアウトライン等の説明(主に図3)
このセクションでは、近接効果補正ソフトウエア等として、基本的なモデルベースOPCソフトウエアおよびエッチング補正ソフトウエアを統合した統合近接効果補正ソフトウエアを例に取り具体的に説明するが、ソフトウエアの構成としては、個々に分割されたものでも、適宜、統合したものでもよいことは言うまでもない。
2. Description of outline of manufacturing procedure of proximity effect correction software in manufacturing method of semiconductor integrated circuit device of one embodiment of the present application (mainly FIG. 3)
In this section, as an example of proximity effect correction software, an example of integrated proximity effect correction software that integrates basic model-based OPC software and etching correction software will be described as an example. Needless to say, they may be individually divided or appropriately integrated.
図3は本願の前記一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法における近接効果補正ソフトウエアの作製手順のアウトライン等を説明するためのソフトウエア作成処理ブロックフロー図である。これに基づいて、本願の前記一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法における近接効果補正ソフトウエアの作製手順のアウトライン等を説明する。 FIG. 3 is a software creation processing block flow diagram for explaining the outline of the production procedure of proximity effect correction software in the method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the embodiment of the present application. Based on this, an outline of a procedure for producing proximity effect correction software in the method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the embodiment of the present application will be described.
近接効果補正ソフトウエア等の一例である統合近接効果補正ソフトウエアの作成過程の概要を図3に示す。図3に示すように、先ず、半導体集積回路装置の製造プロセスを決定する(プロセス決定工程101)。次に、たとえば、露光&レジストモデル及びエッチング補正量等を決定するためのTEG(Test Element Group)を作成する。次に、たとえば、このTEG等により、露光&レジストデータ及びエッチングデータを取得する(露光及びエッチングデータ取得工程102)。次に、たとえば、取得した露光&レジストデータから露光&レジストモデルを作成する(モデル作成工程104)。次に、たとえば、取得したエッチングデータからエッチング補正テーブルを作成する(バイアステーブル作成工程103)。次に、たとえば、露光&レジストモデル、基本的エッチング補正テーブルおよび追加的なエッチング補正を統合ソフトウエア(検証前統合ソフトウエア)に組み込む(テーブルおよびモデル等組み込み工程105)。次に、たとえば、検証前統合ソフトウエアに対して、各種の検証を実施する(検証工程106)。 FIG. 3 shows an outline of a process for creating integrated proximity effect correction software as an example of proximity effect correction software. As shown in FIG. 3, first, the manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device is determined (process determination step 101). Next, for example, a TEG (Test Element Group) for determining an exposure & resist model, an etching correction amount, and the like is created. Next, for example, exposure & resist data and etching data are acquired by this TEG or the like (exposure and etching data acquisition step 102). Next, for example, an exposure & resist model is created from the acquired exposure & resist data (model creation step 104). Next, for example, an etching correction table is created from the acquired etching data (bias table creation step 103). Next, for example, an exposure & resist model, a basic etching correction table, and additional etching correction are incorporated into the integrated software (integrated software before verification) (table and model incorporating step 105). Next, for example, various verifications are performed on the pre-verification integrated software (verification step 106).
この検証の一つとして、たとえば、検証前統合ソフトウエアによって検証マスクを作成して、それを用いて、露光及びエッチングを実行して、露光及びエッチングの評価を実行する(検証マスク作成、露光及びエッチング評価工程106a)。この検証の他の一つとして、たとえば、検証前統合ソフトウエアが生成したマスクデータを用いて、シミュレーションを実行する(リソグラフィシミュレーション工程106b)。この検証の更に他の一つとして、たとえば、検証前統合ソフトウエアの全体としての動作を検証する(ソフトウエア検証工程106c)。
As one of the verifications, for example, a verification mask is created by pre-verification integrated software, and exposure and etching are performed using the verification mask to perform exposure and etching evaluation (verification mask creation, exposure and etching).
これらの検証が完了し、必要なパラメータ等の修正が完了し、バグ等が取り除かれた後、最終的な統合ソフトウエアをアウトプットして(プロセス&光近接効果補正ソフトウエア完成107)、実際のマスクデータの生成に使用する。 After these verifications have been completed, necessary parameters have been corrected, bugs, etc. have been removed, the final integrated software is output (process & optical proximity effect correction software completion 107). Used to generate mask data.
3.本願の前記一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法における近接効果補正プロセスのアウトライン等の説明(主に図4および図5)
このセクションでは、本願の前記一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法において、設計データからマスクデータを作成する工程、特に、エッチングバイアス補正工程を中心に近接効果補正工程を説明する。なお、この近接効果補正工程は、たとえば、セクション2で説明した統合ソフトウエアを用いて実行する。
3. Description of outline of proximity effect correction process in manufacturing method of semiconductor integrated circuit device according to one embodiment of the present application (mainly FIGS. 4 and 5)
In this section, in the method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the embodiment of the present application, a process of creating mask data from design data, particularly a proximity effect correction process, will be described focusing on an etching bias correction process. This proximity effect correction step is executed using, for example, the integrated software described in
図4は本願の前記一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法における近接効果補正プロセスのアウトライン等を説明するための近接効果補正処理のブロックフロー図である。図5は図4のエッチングバイアス処理工程の詳細ブロックフロー図である。これらに基づいて、本願の前記一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法における近接効果補正プロセスのアウトライン等を説明する。 FIG. 4 is a block flow diagram of proximity effect correction processing for explaining the outline of the proximity effect correction process in the method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the embodiment of the present application. FIG. 5 is a detailed block flow diagram of the etching bias processing step of FIG. Based on these, the outline of the proximity effect correction process in the manufacturing method of the semiconductor integrated circuit device according to the embodiment of the present application will be described.
近接効果補正工程の概要は以下のとおりである。図4に示すように、まず、もととなる設計データ121を読み込む(設計データ読み込み工程)。次に、バイアステーブル等に基づいて、エッチングバイアス補正を実行する(エッチングバイアス補正工程122)。次に、エッチングバイアス補正がされた設計データ121に対して、光近接効果補正が実行される(光近接効果補正工程124)。その後、光近接効果補正がなされた設計データ121、すなわち、マスクデータ125が出力される(マスクデータ出力工程)。
The outline of the proximity effect correction process is as follows. As shown in FIG. 4, first, the
次に、図4のエッチングバイアス補正工程122(次セクションで説明する具体例においては、1次エッチングバイアス補正工程123a)の詳細の一例を図5に示す。図5に示すように、もととなる設計データ121に対して、たとえば、バイアステーブルに基づいて、初期エッチングバイアス補正(通常、正値の補正を付加する)を付加する初期エッチングバイアス補正工程122aを実行する。
Next, FIG. 5 shows an example of the details of the etching
次に、初期エッチングバイアス補正をした活性領域を横切るデバイスパターン図形のエッジを抽出する活性領域横断エッジ抽出工程122baを実行する。次に、抽出したエッジの中から、活性領域の境界から一定の範囲内に、バイアスによる段差があるエッジを抽出する境界近接段差エッジ抽出工程122bbを実行する。すなわち、活性領域境界から内外に一定の距離にあるエッジであって、バイアスによる段差があるものを抽出するのである。 Next, an active region crossing edge extraction step 122ba is performed for extracting the edge of the device pattern figure that crosses the active region subjected to the initial etching bias correction. Next, a boundary proximity step edge extraction step 122bb is executed to extract an edge having a step due to a bias within a certain range from the boundary of the active region from the extracted edges. In other words, edges that are at a certain distance in and out of the active region boundary and that have a step due to bias are extracted.
次に、抽出した段差を有するエッジに、段差と同じ高さのバイアスを付加する同一高さバイアス付加工程122bcを実行する。すなわち、抽出したエッジに段差と同じ高さのバイアスを付加することによって、その部分のエッジの段差を除去するものである。 Next, the same height bias adding step 122bc for adding a bias having the same height as the step to the extracted edge having the step is executed. That is, by applying a bias having the same height as the step to the extracted edge, the step of the edge at that portion is removed.
このように、この例(たとえば、セクション4で説明する具体例)においては、活性領域横断エッジ抽出工程122ba、境界近接段差エッジ抽出工程122bbおよび同一高さバイアス付加工程122bcにより、追加エッチングバイアス補正工程122bを構成している。 Thus, in this example (for example, the specific example described in Section 4), the additional etching bias correction step is performed by the active region crossing edge extraction step 122ba, the boundary proximity step edge extraction step 122bb, and the same height bias addition step 122bc. 122b is configured.
以上のように、エッチングバイアス補正工程122を初期エッチングバイアス補正工程122a、追加エッチングバイアス補正工程122b等から構成しているので、広く用いられているエッチングバイアス補正手法(ソフトウエア、ハードウエア資源等を含む)をそのまま利用することができるメリットを有する。
As described above, the etching
4.本願の前記一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法におけるマスクデータの作成工程(基本例:正値追加補正付加による段差除去エッチングバイアス補正)および製造プロセス要部等の説明(主に図6から図11により、図1、図2、図4、図5及び図27等を参照)
このセクションでは、セクション3で説明した近接効果補正工程の具体例ならびに、これによる光学マスクを用いて、リソグラフィ工程を実施した場合について、図1の集積回路パターン形成領域部分切り出し部R1の具体的デバイスレイアウトを例示して説明する。
4). Description of mask data creation step (basic example: step removal etching bias correction by adding positive value addition correction) and manufacturing process main parts in the method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the embodiment of the present invention (mainly FIG. 6) To FIG. 11 (see FIG. 1, FIG. 2, FIG. 4, FIG. 5, FIG. 27, etc.)
In this section, a specific example of the proximity effect correction process described in
図6は本願の前記一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法におけるマスクデータの作成工程(基本例:正値追加補正付加による段差除去エッチングバイアス補正)等を説明するための処理工程中(設計データ読み込み時点)のデバイス上面図(関連するマスクデータを重ね合わせてデバイスレイアウトとしたもの。以下同じ)である。図7は本願の前記一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法におけるマスクデータの作成工程(基本例:正値追加補正付加による段差除去エッチングバイアス補正)等を説明するための処理工程中(初期エッチングバイアス補正付加工程)のデバイス上面図(マスク上)である。図8は本願の前記一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法におけるマスクデータの作成工程(基本例:正値追加補正付加による段差除去エッチングバイアス補正)等を説明するための処理工程中(追加エッチングバイアス補正工程)のデバイス上面図(マスク上)である。図9は本願の前記一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法におけるマスクデータの作成工程(基本例:正値追加補正付加による段差除去エッチングバイアス補正)等を説明するための処理工程中(光近接効果補正工程)のデバイス上面図(マスク上)である。図10は本願の前記一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法におけるマスクデータの作成工程(基本例:正値追加補正付加による段差除去エッチングバイアス補正)等を説明するための処理工程中(露光工程)のデバイス上面図(ウエハ上)である。図11は本願の前記一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法におけるマスクデータの作成工程(基本例:正値追加補正付加による段差除去エッチングバイアス補正)等を説明するための処理工程中(エッチング工程)のデバイス上面図(ウエハ上)である。これらに基づいて、本願の前記一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法におけるマスクデータの作成工程(基本例:正値追加補正付加による段差除去エッチングバイアス補正)および製造プロセス要部等を説明する。 FIG. 6 is a process diagram for explaining a mask data creation process (basic example: step removal etching bias correction by adding a positive value addition correction) and the like in the method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the embodiment of the present invention ( It is a device top view (at the time of design data reading) (relevant mask data is overlaid to form a device layout; the same applies hereinafter). FIG. 7 illustrates a process for explaining a mask data creation process (basic example: step removal etching bias correction by adding a positive value addition correction) and the like in the manufacturing method of the semiconductor integrated circuit device according to the embodiment of the present invention ( It is a device top view (on a mask) of an initial etching bias correction adding step). FIG. 8 illustrates a process for explaining a mask data creation process (basic example: step removal etching bias correction by adding a positive value addition correction) and the like in the method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the embodiment of the present invention ( It is a device top view (on mask) of an additional etching bias correction step. FIG. 9 is a processing step for explaining a mask data creation step (basic example: step removal etching bias correction by adding a positive value additional correction) and the like in the manufacturing method of the semiconductor integrated circuit device according to the embodiment of the present invention ( It is a device top view (on mask) of the optical proximity effect correction step. FIG. 10 is a processing step for explaining a mask data creation step (basic example: step removal etching bias correction by adding a positive value addition correction) and the like in the manufacturing method of the semiconductor integrated circuit device according to the embodiment of the present invention ( It is a device top view (on a wafer) of an exposure step). FIG. 11 illustrates a process for explaining a mask data generation process (basic example: step removal etching bias correction by adding a positive value addition correction) and the like in the manufacturing method of the semiconductor integrated circuit device according to the embodiment of the present invention ( It is a device top view (on a wafer) of an etching process. Based on these, the mask data creation step (basic example: step removal etching bias correction by adding a positive value addition correction) and the main part of the manufacturing process will be described in the manufacturing method of the semiconductor integrated circuit device according to the embodiment of the present application. To do.
図1の集積回路パターン形成領域部分切り出し部R1に対応する設計データ121(図4)の具体的レイアウトの一例を図6に示す。図6に示すように、中央部には、MISFETを形成するための活性領域3が設けられており、その周りは、境界3bを挟んで、非活性領域4である。非活性領域4は、いわゆるフィールド絶縁膜領域、まとえば、STI(Shallow Trench Isolation)領域である。
An example of a specific layout of the design data 121 (FIG. 4) corresponding to the integrated circuit pattern formation region partial cutout portion R1 of FIG. 1 is shown in FIG. As shown in FIG. 6, an
この活性領域3を縦断または横断するように、たとえば、ゲート電極層10(たとえば、ポリシリコン層)から構成されたゲート電極パターン5(第1のゲート電極層パターン)が設けられている。すなわち、活性領域を横切るゲート電極パターン5である。
A gate electrode pattern 5 (first gate electrode layer pattern) composed of, for example, a gate electrode layer 10 (for example, a polysilicon layer) is provided so as to traverse or traverse the
非活性領域4上には、ゲート電極パターン5に近接して、他のゲート電極パターンまたはゲート電極層配線パターン6(第2のゲート電極層パターン)が設けられている。すなわち、近接ゲート電極層配線パターン6である。このプロセス層に関しては、このように、ゲート電極パターン5、ゲート電極層配線パターン6等で集積回路パターン7を構成している。
On the
この例においては、ゲート電極の幅Lg(またはゲート長)は、たとえば、55nm程度であり、活性領域3の幅Wa(またはゲート幅)は、たとえば、200nm程度以上である。この活性領域3の幅Waの下限値は、たとえば、露光波長(図2)と同程度か、若干長い程度の長さである。以上の状態が、図4の設計データ読み込み工程121に対応する。
In this example, the width Lg (or gate length) of the gate electrode is about 55 nm, for example, and the width Wa (or gate width) of the
次に、図5の初期エッチングバイアス補正工程122aが完了した状態を図7に示す。図7に示すように、デバイス図形のエッジ、すなわち、1次エッチングバイアス補正前のゲート電極パターン5aおよびゲート電極層配線パターン6aの周辺(辺)に、初期エッチングバイアス補正は施され、その結果、初期エッチングバイアス補正部11aが付加される。これにより、初期エッチングバイアス補正後の、活性領域を横切るゲート電極パターン5および非活性領域上のゲート電極パターンまたはゲート電極層配線パターン6が形成される。
Next, FIG. 7 shows a state where the initial etching
ただし、許容限度を超えた狭いスペースを作らないように、近接図形6と対向する部分F1および、この部分の端部から一定の範囲D1のゲート電極パターン5aのエッジは、初期エッチングバイアス補正の対象から除かれる。この一定の範囲D1(境界からの距離)は、たとえば、近接図形の端部から横方向へエッチングに関する近接効果が及ぶ距離に対応する。具体的には、この例では、距離D1は、たとえば、35nm程度である(好適な範囲としては、たとえば、20から50nm程度である)。この距離D1の範囲の下限は、たとえば、ゲート長(55nm程度)の半分より若干短い程度の距離であり、上限は、たとえば、ゲート長より若干短い程度の距離である。
However, in order not to create a narrow space exceeding the allowable limit, the portion F1 facing the adjacent figure 6 and the edge of the
このことは、近接図形6にも適用されるので、ゲート電極パターン5aと対向する部分F2(先の一定の範囲D1に対応する部分を含む)も、初期エッチングバイアス補正の対象から除かれる。このように、近接するデバイスパターン図形にも同時に、初期エッチングバイアス補正が施されるので、当該デバイス部分の寸法精度の確保にも有効である。
Since this also applies to the proximity graphic 6, the portion F2 (including the portion corresponding to the predetermined range D1) facing the
次に、図5の活性領域横断エッジ抽出工程122baを、図7により説明する。図7に示すように、対象層であるゲート電極層10のデバイス図形の中で、活性領域3を横切っているのは、ゲート電極パターン5のみである。すなわち、活性領域横断エッジ抽出工程122baでは、ゲート電極パターン5の全エッジ(全周)を抽出する。
Next, the active region crossing edge extraction step 122ba of FIG. 5 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 7, only the
次に、図5の境界近接段差エッジ抽出工程122bbを、図7により説明する。図7に示すように、境界近接段差エッジ抽出工程122bbにおいては、活性領域横断エッジ抽出工程122baで抽出されたエッジの中から、活性領域3の境界3bの内側へ距離B1、外側へ距離B2の範囲の帯状領域(所定の距離の範囲の領域)にある段差20aと、その周辺のエッジを抽出する。具体的には、ゲート電極パターン5のエッジの内、段差20aから、その辺の端部までの部分(最終抽出エッジ部)を抽出する。すなわち、活性領域3の境界3bから所定の距離の範囲の領域には、高さHの段差20aがあるのである。なお、距離B1および距離B2は、活性領域3の境界3bに段差20aがあったとした場合に、露光の際に、活性領域の境界から内部または外部へ段差の影響が及ぶ距離である。この距離は、この例においては、たとえば、それぞれ、75nm程度である(好適な範囲としては、たとえば、50から100nm程度である)。この距離は、言い換えれば、露光波長(図2)の1/4程度から1/2程度の範囲の距離である。このように所定の距離の範囲を設定するのは、そのような範囲に存在する段差は、露光等におけるパターン精度への影響が大きいからである。
Next, the boundary proximity step edge extraction step 122bb of FIG. 5 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 7, in the boundary proximity step edge extraction step 122bb, the distance B1 to the inside of the
このように、段差20aがある状態では、露光の際に、この段差による露光パターンのラウンディングの影響が、活性領域3の境界3b近傍のパターンセンシティブな部分に及ぶおそれがある。したがって、これを回避するために、図5の同一高さバイアス付加工程122bcにおいては、図8に示すように、最終抽出エッジ部に、段差20aと同じ高さのバイアス、すなわち、追加エッチングバイアス補正部11b(追加エッチングバイアス補正)を付加するのである。これにより、図4のエッチングバイアス補正工程122が完了したことになる。これにより、1次エッチングバイアス補正後の活性領域を横切るゲート電極パターン5b(第1のゲート電極層パターン)および1次エッチングバイアス補正後の非活性領域上のゲート電極パターンまたはゲート電極層配線パターン6b(第2のゲート電極層パターン)が得られる。
As described above, in the state where there is the
次に、図4の光近接効果補正工程124を実行すると、図9に示すように、エッチバイアス補正後のマスクパターン5w、6mに、OPCによる付加部分等OP(正確には、削除部分のある)が加えられる。これにより、図4の光近接効果補正工程124が完了し、図4のマスクデータ125が出力される(マスクデータ出力工程)。
Next, when the optical proximity
ここで出力されたマスクデータ125により、作成された光学マスクを用いて、縮小投影露光(例えば、縮小率4:1)を実行すると、図10のようになる。すなわち、図10に示すように、ウエハ1上(具体的には、ウエハ上のフォトレジスト膜上)には、ゲート電極パターン等5a、6aに対応する投影像すなわち露光像パターン5r、6rが形成される。なお、フォトレジスト膜を現像して得られたフォトレジスト膜パターンは、これらの露光像パターン5r、6rにほぼ対応する(この場合、必須ではないが、一般にポジ型レジスト膜を仮定している)。
When reduced projection exposure (for example, a reduction ratio of 4: 1) is executed using the created optical mask based on the
次に、現像したフォトレジスト膜パターン等を用いて、たとえば、異方性ドライエッチング等を実行すると、図11に示すように、ゲート電極パターン等5a、6aに対応するエッチング後のデバイスパターン5w、6wが得られる。
Next, when anisotropic dry etching or the like is performed using the developed photoresist film pattern or the like, as shown in FIG. 11,
以上説明したように、この例によれば、活性領域の境界近傍の補正による段差を活性領域の境界から遠ざけることによって、段差に起因する露光時のコーナラウンド(Corner Round)の影響を低減することができる。 As described above, according to this example, the effect of the corner round at the time of exposure due to the step is reduced by moving the step due to the correction near the boundary of the active region away from the boundary of the active region. Can do.
また、この例によれば、追加的補正は、初期の補正と同一の高さの補正を付加するのであるから、プロセス上の整合性が高いというメリットを有する。 Further, according to this example, since the additional correction adds the same height correction as the initial correction, it has an advantage of high process consistency.
さらに、エッチングバイアス補正によって、活性領域を横切るデバイスパターン図形のエッチのクリティカルな部分に、補正段差が現れないので、段差に起因する露光時のコーナラウンドの影響を低減することができ、その結果、デバイス特性の変動を低減することができる。 Furthermore, since the correction step does not appear in the critical part of the etching of the device pattern figure that crosses the active region by the etching bias correction, it is possible to reduce the influence of the corner round at the time of exposure caused by the step, and as a result, Variations in device characteristics can be reduced.
5.本願の前記一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法のエッチングバイアス補正に関する変形例1(正値追加補正付加による段差除去&最小間隔確保処理エッチングバイアス補正)の説明(主に図12から図19)
このセクションでは、セクション1からセクション4で説明した例の図5すなわち、エッチングバイアス補正に関する変形例1(正値追加補正付加による段差除去&最小間隔確保処理エッチングバイアス補正)を説明する。なお、以下では、原則として、セクション1からセクション4で説明したところと異なる部分のみについて説明する。
5). Description of Modification Example 1 (Step Removal by Adding Additional Positive Value Correction and Minimum Interval Securing Etching Bias Correction) Regarding Etching Bias Correction in the Manufacturing Method of the Semiconductor Integrated Circuit Device According to the One Embodiment of the Present Application (Mainly FIG. 12 to FIG. 19)
In this section, FIG. 5 of the example described in
図12は本願の前記一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法のエッチングバイアス補正に関する変形例1(正値追加補正付加による段差除去&最小間隔確保処理エッチングバイアス補正)を説明するための図5に対応する図4のエッチングバイアス処理工程の詳細ブロックフロー図である。図13は本願の前記一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法のエッチングバイアス補正に関する変形例1(正値追加補正付加による段差除去&最小間隔確保処理エッチングバイアス補正)を説明するための図6に対応する処理工程中(設計データ読み込み時点)のデバイス上面図(マスク上)である。図14は本願の前記一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法のエッチングバイアス補正に関する変形例1(正値追加補正付加による段差除去&最小間隔確保処理エッチングバイアス補正)を説明するための図7に対応する処理工程中(初期エッチングバイアス補正付加工程)のデバイス上面図(マスク上)である。図15は本願の前記一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法のエッチングバイアス補正に関する変形例1(正値追加補正付加による段差除去&最小間隔確保処理エッチングバイアス補正)を説明するための図8に対応する処理工程中(追加エッチングバイアス補正工程)のデバイス上面図(マスク上)である。図16は本願の前記一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法のエッチングバイアス補正に関する変形例1(正値追加補正付加による段差除去&最小間隔確保処理エッチングバイアス補正)を説明するための処理工程中(2次エッチングバイアス補正工程)のデバイス上面図(マスク上)である。図17は本願の前記一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法のエッチングバイアス補正に関する変形例1(正値追加補正付加による段差除去&最小間隔確保処理エッチングバイアス補正)を説明するための図9に対応する処理工程中(光近接効果補正工程)のデバイス上面図(マスク上)である。図18は本願の前記一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法のエッチングバイアス補正に関する変形例1(正値追加補正付加による段差除去&最小間隔確保処理エッチングバイアス補正)を説明するための図10に対応する処理工程中(露光工程)のデバイス上面図(ウエハ上)である。図19は本願の前記一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法のエッチングバイアス補正に関する変形例1(正値追加補正付加による段差除去&最小間隔確保処理エッチングバイアス補正)を説明するための図11に対応する処理工程中(エッチング工程)のデバイス上面図(ウエハ上)である。これらに基づいて、本願の前記一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法のエッチングバイアス補正に関する変形例1(正値追加補正付加による段差除去&最小間隔確保処理エッチングバイアス補正)を説明する。 FIG. 12 is a diagram for explaining a modification 1 (step removal by adding a positive value correction and minimum gap ensuring processing etching bias correction) related to etching bias correction in the method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the embodiment of the present application. 5 is a detailed block flow diagram of the etching bias processing step of FIG. 4 corresponding to FIG. FIG. 13 is a view for explaining a modification 1 (step removal by adding a positive value correction and minimum gap ensuring process etching bias correction) related to etching bias correction in the method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the embodiment of the present application. 6 is a device top view (on the mask) during a processing step corresponding to 6 (at the time of design data reading). FIG. FIG. 14 is a diagram for explaining a modification 1 (step removal by adding a positive value correction and minimum interval ensuring processing etching bias correction) related to etching bias correction in the method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the embodiment of the present application. 7 is a device top view (on the mask) during a processing step corresponding to 7 (initial etching bias correction adding step). FIG. FIG. 15 is a diagram for explaining a modification 1 (step removal by adding a positive value correction and minimum interval ensuring processing etching bias correction) related to etching bias correction in the method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the embodiment of the present invention. 9 is a device top view (on the mask) during the processing step corresponding to FIG. 8 (additional etching bias correction step). FIG. FIG. 16 is a process for explaining a modification 1 (step removal by adding a positive value and adding a minimum gap and etching bias correction) related to etching bias correction in the method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the embodiment of the present invention. It is a device top view (on a mask) in the process (secondary etching bias correction process). FIG. 17 is a diagram for explaining a modification 1 (step removal by adding a positive value correction and minimum gap ensuring process etching bias correction) related to etching bias correction in the method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the embodiment of the present application. 9 is a device top view (on the mask) during the processing step corresponding to 9 (optical proximity effect correction step). FIG. FIG. 18 is a view for explaining a modification 1 (step removal by adding a positive value correction and minimum gap ensuring process etching bias correction) related to etching bias correction in the method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the embodiment of the present invention. 10 is a device top view (on a wafer) during a processing step (exposure step) corresponding to FIG. FIG. 19 is a diagram for explaining a modification example 1 (step removal by adding a positive value correction and minimum interval ensuring processing etching bias correction) related to etching bias correction in the method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the embodiment of the present application. 11 is a device top view (on the wafer) during a processing step (etching step) corresponding to FIG. Based on these, a first modification (etching step correction and minimum gap ensuring processing etching bias correction by adding a positive value addition correction) relating to the etching bias correction of the manufacturing method of the semiconductor integrated circuit device according to the embodiment of the present invention will be described.
まず、図5に対応する図12のエッチングバイアス補正の全体のアウトラインを説明する。図12において、1次エッチングバイアス補正工程123aについては、図5と全く同じであるから、2次エッチングバイアス補正工程123bを説明する。
First, an overall outline of the etching bias correction of FIG. 12 corresponding to FIG. 5 will be described. In FIG. 12, since the primary etching
図12に示すように、この2次エッチングバイアス補正工程123bは、1次エッチングバイアス補正工程123aの結果、活性領域を横切るゲート電極パターンの内、近接パターンとのデバイス図形間の間隔S1が、所定の最小間隔S2未満となった部分(エッジ)を抽出する微細間隔抽出工程123baを第1の工程として含む。この抽出エッジを「過近接エッジ領域」という。
As shown in FIG. 12, in the secondary etching
さらに、この2次エッチングバイアス補正工程123bは、過近接エッジ領域に対向する近接パターンの対向するエッジを削って、間隔S1を最小間隔S2以上とする微細拡大抽出工程123bbを第2の工程として含む。
Further, the secondary etching
次に、前セクションの図6から図11と同様に、図1の集積回路パターン形成領域部分切り出し部R1の具体的デバイスレイアウトを例にとり、具体的に説明する。 Next, as in FIGS. 6 to 11 in the previous section, a specific device layout of the integrated circuit pattern formation region partial cutout portion R1 in FIG. 1 will be described as an example.
図1の集積回路パターン形成領域部分切り出し部R1に対応する設計データ121(図4)の具体的レイアウトの一例を図13に示す。図13に示すように、上部には、MISFETを形成するための活性領域3が設けられており、その周りは、境界3bを挟んで、非活性領域4である。非活性領域4は、いわゆるフィールド絶縁膜領域、まとえば、STI領域である。
FIG. 13 shows an example of a specific layout of the design data 121 (FIG. 4) corresponding to the integrated circuit pattern formation region partial cutout portion R1 of FIG. As shown in FIG. 13, an
この活性領域3を縦断または横断するように、たとえば、ゲート電極層10(たとえば、ポリシリコン層)から構成されたゲート電極パターン5(第1のゲート電極層パターン)が設けられている。すなわち、活性領域を横切るゲート電極パターン5である。
A gate electrode pattern 5 (first gate electrode layer pattern) composed of, for example, a gate electrode layer 10 (for example, a polysilicon layer) is provided so as to traverse or traverse the
非活性領域4上には、ゲート電極パターン5に近接して、他のゲート電極パターンまたはゲート電極層配線パターン6(第2のゲート電極層パターン)が設けられている。すなわち、近接ゲート電極層配線パターン6である。このプロセス層に関しては、このように、ゲート電極パターン5、ゲート電極層配線パターン6等で集積回路パターン7を構成している。
On the
この例においては、ゲート電極の幅Lg(またはゲート長)は、たとえば、55nm程度であり、活性領域3の幅(またはゲート幅)は、たとえば、200nm程度以上である。この活性領域3の幅の下限値は、たとえば、露光波長(図2)と同程度か、若干長い程度の長さである。以上の状態が、図4の設計データ読み込み工程121に対応する。
In this example, the width Lg (or gate length) of the gate electrode is about 55 nm, for example, and the width (or gate width) of the
次に、図12の初期エッチングバイアス補正工程122aが完了した状態を図14に示す。図14に示すように、デバイス図形のエッジ、すなわち、1次エッチングバイアス補正前のゲート電極パターン5aおよびゲート電極層配線パターン6aの周辺(辺)に、初期エッチングバイアス補正は施され、その結果、初期エッチングバイアス補正部11aが付加される。これにより、初期エッチングバイアス補正後の、活性領域を横切るゲート電極パターン5および非活性領域上のゲート電極パターンまたはゲート電極層配線パターン6が形成される。
Next, FIG. 14 shows a state where the initial etching
ただし、許容限度を超えた狭いスペースを作らないように、近接図形6と対向する部分F1および、この部分の端部から一定の範囲D1のゲート電極パターン5aのエッジは、初期エッチングバイアス補正の対象から除かれる。この一定の範囲D1(境界からの距離)は、たとえば、近接図形の端部から横方向へエッチングに関する近接効果が及ぶ距離に対応する。具体的には、この例では、距離D1は、たとえば、35nm程度である(好適な範囲としては、たとえば、20から50nm程度である)。この距離D1の範囲の下限は、たとえば、ゲート長(55nm程度)の半分より若干短い程度の距離であり、上限は、たとえば、ゲート長より若干短い程度の距離である。
However, in order not to create a narrow space exceeding the allowable limit, the portion F1 facing the adjacent figure 6 and the edge of the
このことは、近接図形6にも適用されるので、ゲート電極パターン5aと対向する部分F2(先の一定の範囲D1に対応する部分すなわち、端部から横方向へエッチングに関する近接効果が及ぶ距離D2の部分を含む)も、初期エッチングバイアス補正の対象から除かれる。この処理(初期エッチングバイアス補正)により、段差20a,20bが形成される。
Since this also applies to the proximity figure 6, the portion F2 facing the
次に、図12の活性領域横断エッジ抽出工程122baを、図14により説明する。図14に示すように、対象層であるゲート電極層10のデバイス図形の中で、活性領域3を横切っているのは、ゲート電極パターン5のみである。すなわち、活性領域横断エッジ抽出工程122baでは、ゲート電極パターン5の全エッジ(全周)を抽出する。
Next, the active region crossing edge extraction step 122ba of FIG. 12 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 14, only the
次に、図12の境界近接段差エッジ抽出工程122bbを、図14により説明する。図14に示すように、境界近接段差エッジ抽出工程122bbにおいては、活性領域横断エッジ抽出工程122baで抽出されたエッジの中から、活性領域3の境界3bの内側へ距離B1、外側へ距離B2の範囲の帯状領域(所定の距離の範囲の領域)にある段差20aとその周辺のエッジを抽出する。具体的には、ゲート電極パターン5のエッジの内、段差20aから、その辺の端部までの部分(最終抽出エッジ部)を抽出する。すなわち、活性領域3の境界3bから所定の距離の範囲の領域には、高さHの段差20aがあるのである。なお、距離B1および距離B2は、活性領域3の境界3bに段差20aがあったとした場合に、露光の際に、活性領域の境界から内部または外部へ段差の影響が及ぶ距離である。この距離は、この例においては、たとえば、それぞれ、75nm程度である(好適な範囲としては、たとえば、50から100nm程度である)。この距離は、言い換えれば、露光波長(図2)の1/4程度から1/2程度の範囲の距離である。ここで、ゲート電極パターン等6にも、段差20bはあるが、活性領域3を横切るデバイスパターン図形に関するものではないので、対象外である。
Next, the boundary proximity step edge extraction step 122bb of FIG. 12 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 14, in the boundary proximity step edge extraction step 122bb, the distance B1 to the inside of the
このように、段差20aがある状態では、露光の際に、この段差による露光パターンのラウンディングの影響が、活性領域3の境界3b近傍のパターンセンシティブな部分に及ぶおそれがある。したがって、これを回避するために、図12の同一高さバイアス付加工程122bcにおいては、図15に示すように、最終抽出エッジ部に、段差20aと同じ高さのバイアス、すなわち、追加エッチングバイアス補正部11b(追加エッチングバイアス補正)を付加するのである。これにより、図12の1次エッチングバイアス補正工程123aが完了したことになる。これにより、1次エッチングバイアス補正後の活性領域を横切るゲート電極パターン5b(第1のゲート電極層パターン)および1次エッチングバイアス補正後の非活性領域上のゲート電極パターンまたはゲート電極層配線パターン6b(第2のゲート電極層パターン)が得られる。
As described above, in the state where there is the
次に、図12の2次エッチングバイアス補正工程123bの第1の工程である微細間隔抽出工程123baを図15および図16により説明する。図15および図16に示すように、ゲート電極パターン等5bのエッジの中から、1次エッチングバイアス補正後の近接するデバイスパターン図形(ゲート電極パターン等6b)との間のスペースS1が、最小間隔S2(所定の最小間隔)よりも小さいエッジを抽出する。
Next, the fine interval extracting step 123ba, which is the first step of the secondary etching
次に、図12の2次エッチングバイアス補正工程123bの第2の工程である微細拡大抽出工程123bbを図16により説明する。図16に示すように、微細間隔抽出工程123baで抽出したエッジに対向するゲート電極パターン等6bのエッジ、および、図14の距離D2の範囲に属するエッジの部分を削って、デバイスパターン図形間のスペースを最小間隔S2(所定の最小間隔)以上とする。すなわち、2次エッチングバイアス補正部12(2次エッチングバイアス補正)を付加するのである(負値補正)。これにより、図4のエッチングバイアス補正工程122が完了したこととなる。
Next, the fine expansion extraction process 123bb, which is the second process of the secondary etching
次に、図4の光近接効果補正工程124を実行すると、図17に示すように、エッチバイアス補正後のマスクパターン5w、6mに、OPCによる付加部分等OP(正確には、削除部分のある)が加えられる。これにより、図4の光近接効果補正工程124が完了し、図4のマスクデータ125が出力される(マスクデータ出力工程)。
Next, when the optical proximity
ここで出力されたマスクデータ125により、作成された光学マスクを用いて、縮小投影露光(例えば、縮小率4:1)を実行すると、図18のようになる。すなわち、図18に示すように、ウエハ1上(具体的には、ウエハ上のフォトレジスト膜上)には、ゲート電極パターン等5a、6aに対応する投影像すなわち露光像パターン5r、6rが形成される。なお、フォトレジスト膜を現像して得られたフォトレジスト膜パターンは、これらの露光像パターン5r、6rにほぼ対応する(この場合、必須ではないが、一般にポジ型レジスト膜を仮定している)。
When reduced projection exposure (for example, a reduction ratio of 4: 1) is executed using the created optical mask based on the
次に、現像したフォトレジスト膜パターン等を用いて、たとえば、異方性ドライエッチング等を実行すると、図19に示すように、ゲート電極パターン等5a、6aに対応するエッチング後のデバイスパターン5w、6wが得られる。
Next, when anisotropic dry etching or the like is performed using the developed photoresist film pattern or the like, for example, as shown in FIG. 19,
この例においては、以上のように、活性領域を横切るゲート電極パターン等の側に付加された初期エッチングバイアス補正部は、そのままで、近接する他の同層配線(またはゲート電極パターン等)の側の補正部分ではなく、その図形の本体を削除するのである。したがって、活性領域を横切るゲート電極パターン等と近接する他のゲート電極パターン等とのスペースが比較的小さい場合(たとえば、図16の所定の最小間隔S2に近い場合等)等に、特に、有効である。 In this example, as described above, the initial etching bias correction unit added to the side of the gate electrode pattern or the like crossing the active region is left as it is, and the side of other adjacent same layer wiring (or gate electrode pattern or the like). The main part of the figure is deleted instead of the correction part. Therefore, this is particularly effective when the space between the gate electrode pattern and the like crossing the active region and other adjacent gate electrode patterns is relatively small (for example, close to the predetermined minimum interval S2 in FIG. 16). is there.
6.本願の前記一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法のエッチングバイアス補正に関する変形例2(初期補正除去による段差除去エッチングバイアス補正)の説明(主に図20から図26)
このセクションでは、セクション1からセクション4で説明した例の図5すなわち、エッチングバイアス補正に関する変形例2(初期補正除去による段差除去エッチングバイアス補正)を説明する。なお、以下では、原則として、セクション1からセクション4で説明したところと異なる部分のみについて説明する。
6). Description of Modified Example 2 (Step Removal Etching Bias Correction by Initial Correction Removal) of Etching Bias Correction in the Manufacturing Method of Semiconductor Integrated Circuit Device According to One Embodiment of the Present Application (Mainly FIGS. 20 to 26)
In this section, FIG. 5 of the example described in
図20は本願の前記一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法のエッチングバイアス補正に関する変形例2(初期補正除去による段差除去エッチングバイアス補正)を説明するための図5に対応する図4のエッチングバイアス処理工程の詳細ブロックフロー図である。図21は本願の前記一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法のエッチングバイアス補正に関する変形例2(初期補正除去による段差除去エッチングバイアス補正)を説明するための図6に対応する処理工程中(設計データ読み込み時点)のデバイス上面図(マスク上)である。図22は本願の前記一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法のエッチングバイアス補正に関する変形例2(初期補正除去による段差除去エッチングバイアス補正)を説明するための図7に対応する処理工程中(初期エッチングバイアス補正付加工程)のデバイス上面図(マスク上)である。図23は本願の前記一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法のエッチングバイアス補正に関する変形例2(初期補正除去による段差除去エッチングバイアス補正)を説明するための図8に対応する処理工程中(追加エッチングバイアス補正工程)のデバイス上面図(マスク上)である。図24は本願の前記一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法のエッチングバイアス補正に関する変形例2(初期補正除去による段差除去エッチングバイアス補正)を説明するための図9に対応する処理工程中(光近接効果補正工程)のデバイス上面図(マスク上)である。図25は本願の前記一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法のエッチングバイアス補正に関する変形例2(初期補正除去による段差除去エッチングバイアス補正)を説明するための図10に対応する処理工程中(露光工程)のデバイス上面図(ウエハ上)である。図26は本願の前記一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法のエッチングバイアス補正に関する変形例2(初期補正除去による段差除去エッチングバイアス補正)を説明するための図11に対応する処理工程中(エッチング工程)のデバイス上面図(ウエハ上)である。これらに基づいて、本願の前記一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法のエッチングバイアス補正に関する変形例2(初期補正除去による段差除去エッチングバイアス補正)を説明する。 FIG. 20 corresponds to FIG. 4 corresponding to FIG. 5 for explaining a modification 2 (step removal etching bias correction by initial correction removal) related to the etching bias correction of the manufacturing method of the semiconductor integrated circuit device according to the embodiment of the present application. It is a detailed block flow diagram of an etching bias process. FIG. 21 is a process corresponding to FIG. 6 for explaining a modification 2 (step removal etching bias correction by initial correction removal) regarding the etching bias correction of the manufacturing method of the semiconductor integrated circuit device of the embodiment of the present invention. It is a device top view (on a mask) at the time of design data reading. FIG. 22 is a view showing a process step corresponding to FIG. 7 for explaining a modification 2 (step removal etching bias correction by initial correction removal) regarding the etching bias correction of the manufacturing method of the semiconductor integrated circuit device of the one embodiment of the present application. It is a device top view (on mask) of (initial etching bias correction adding step). FIG. 23 is a view showing a process step corresponding to FIG. 8 for explaining Modification Example 2 (Step Removal Etching Bias Correction by Initial Correction Removal) of Etching Bias Correction in the Manufacturing Method of the Semiconductor Integrated Circuit Device of the One Embodiment of the Present Application. It is a device top view (on mask) of (additional etching bias correction process). FIG. 24 is a view showing a process step corresponding to FIG. 9 for explaining a modification 2 (step removal etching bias correction by initial correction removal) regarding the etching bias correction of the manufacturing method of the semiconductor integrated circuit device according to the embodiment of the present application. It is a device top view (on mask) of (optical proximity effect correction process). FIG. 25 is a process corresponding to FIG. 10 for explaining a modification 2 (step removal etching bias correction by initial correction removal) regarding the etching bias correction of the manufacturing method of the semiconductor integrated circuit device of the one embodiment of the present application. It is a device top view (on wafer) of (exposure process). FIG. 26 is a process corresponding to FIG. 11 for explaining Modification 2 (step removal etching bias correction by initial correction removal) related to the etching bias correction of the manufacturing method of the semiconductor integrated circuit device of the one embodiment of the present application. It is a device top view (on a wafer) of (etching step). Based on these, a second modification (step removal etching bias correction by initial correction removal) relating to the etching bias correction of the manufacturing method of the semiconductor integrated circuit device according to the one embodiment of the present application will be described.
まず、図5に対応する図20のエッチングバイアス補正の全体のアウトラインを説明する。図20において、初期エッチングバイアス補正工程122aから境界近接段差エッジ抽出工程122bbまでは、図5と全く同一であるから、追加エッチングバイアス補正工程122bの内の付加した初期エッチングバイアスを削除する初期バイアス削除工程122bcdのみを説明する。この初期バイアス削除工程122bcdは、図5の例における同一高さバイアス付加工程122bcに代わるものである。
First, an overall outline of the etching bias correction of FIG. 20 corresponding to FIG. 5 will be described. 20, since the initial etching
図20に示すように、境界近接段差エッジ抽出工程122bbで抽出したエッジの初期エッチングバイアスを削除することによって、その部分の段差を除去するのである。 As shown in FIG. 20, by removing the initial etching bias of the edge extracted in the boundary proximity step edge extraction step 122bb, the step in that portion is removed.
次に、セクション4の図6から図11と同様に、図1の集積回路パターン形成領域部分切り出し部R1の具体的デバイスレイアウトを例にとり、具体的に説明する。
Next, as in FIGS. 6 to 11 in
図1の集積回路パターン形成領域部分切り出し部R1に対応する設計データ121(図4)の具体的レイアウトの一例を図21に示す。図21に示すように、中央部には、MISFETを形成するための活性領域3が設けられており、その周りは、境界3bを挟んで、非活性領域4である。非活性領域4は、いわゆるフィールド絶縁膜領域、まとえば、STI領域である。
FIG. 21 shows an example of a specific layout of the design data 121 (FIG. 4) corresponding to the integrated circuit pattern formation region partial cutout portion R1 of FIG. As shown in FIG. 21, an
この活性領域3を縦断または横断するように、たとえば、ゲート電極層10(たとえば、ポリシリコン層)から構成されたゲート電極パターン5(第1のゲート電極層パターン)が設けられている。すなわち、活性領域を横切るゲート電極パターン5である。
A gate electrode pattern 5 (first gate electrode layer pattern) composed of, for example, a gate electrode layer 10 (for example, a polysilicon layer) is provided so as to traverse or traverse the
非活性領域4上には、ゲート電極パターン5に近接して、他のゲート電極パターンまたはゲート電極層配線パターン6(第2のゲート電極層パターン)が設けられている。すなわち、近接ゲート電極層配線パターン6である。このプロセス層に関しては、このように、ゲート電極パターン5、ゲート電極層配線パターン6等で集積回路パターン7を構成している。
On the
この例においては、ゲート電極の幅Lg(またはゲート長)は、たとえば、55nm程度であり、活性領域3の幅Wa(またはゲート幅)は、たとえば、200nm程度以上である。この活性領域3の幅Waの下限値は、たとえば、露光波長(図2)と同程度か、若干長い程度の長さである。以上の状態が、図4の設計データ読み込み工程121に対応する。
In this example, the width Lg (or gate length) of the gate electrode is about 55 nm, for example, and the width Wa (or gate width) of the
次に、図20の初期エッチングバイアス補正工程122aが完了した状態を図22に示す。図22に示すように、デバイス図形のエッジ、すなわち、1次エッチングバイアス補正前のゲート電極パターン5aおよびゲート電極層配線パターン6aの周辺(辺)に、初期エッチングバイアス補正は施され、その結果、初期エッチングバイアス補正部11aが付加される。これにより、初期エッチングバイアス補正後の、活性領域を横切るゲート電極パターン5および非活性領域上のゲート電極パターンまたはゲート電極層配線パターン6が形成される。
Next, FIG. 22 shows a state where the initial etching
ただし、許容限度を超えた狭いスペースを作らないように、近接図形6と対向する部分F1および、この部分の端部から一定の範囲D1のゲート電極パターン5aのエッジは、初期エッチングバイアス補正の対象から除かれる。この一定の範囲D1(境界からの距離)は、たとえば、近接図形の端部から横方向へエッチングに関する近接効果が及ぶ距離に対応する。具体的には、この例では、距離D1は、たとえば、35nm程度である(好適な範囲としては、たとえば、20から50nm程度である)。この距離D1の範囲の下限は、たとえば、ゲート長(55nm程度)の半分より若干短い程度の距離であり、上限は、たとえば、ゲート長より若干短い程度の距離である。
However, in order not to create a narrow space exceeding the allowable limit, the portion F1 facing the adjacent figure 6 and the edge of the
このことは、近接図形6にも適用されるので、ゲート電極パターン5aと対向する部分F2(先の一定の範囲D1に対応する部分を含む)も、初期エッチングバイアス補正の対象から除かれる。
Since this also applies to the proximity graphic 6, the portion F2 (including the portion corresponding to the predetermined range D1) facing the
次に、図20の活性領域横断エッジ抽出工程122baを、図22により説明する。図22に示すように、対象層であるゲート電極層10のデバイス図形の中で、活性領域3を横切っているのは、ゲート電極パターン5のみである。すなわち、活性領域横断エッジ抽出工程122baでは、ゲート電極パターン5の全エッジ(全周)を抽出する。
Next, the active region crossing edge extraction step 122ba of FIG. 20 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 22, only the
次に、図20の境界近接段差エッジ抽出工程122bbを、図22により説明する。図22に示すように、境界近接段差エッジ抽出工程122bbにおいては、活性領域横断エッジ抽出工程122baで抽出されたエッジの中から、活性領域3の境界3bの内側へ距離B1、外側へ距離B2の範囲の帯状領域(所定の距離の範囲の領域)にある段差20aと、その周辺のエッジを抽出する。具体的には、ゲート電極パターン5のエッジの内、段差の影響が及ぶ距離B1、B2の範囲に含まれる部分(最終抽出エッジ部)を抽出する。すなわち、活性領域3の境界3bから所定の距離の範囲の領域には、高さHの段差20aがあるのである。なお、距離B1および距離B2は、活性領域3の境界3bに段差20aがあったとした場合に、露光の際に、活性領域の境界から内部または外部へ段差の影響が及ぶ距離である。この距離は、この例においては、たとえば、それぞれ、75nm程度である(好適な範囲としては、たとえば、50から100nm程度である)。この距離は、言い換えれば、露光波長(図2)の1/4程度から1/2程度の範囲の距離である。
Next, the boundary proximity step edge extraction step 122bb of FIG. 20 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 22, in the boundary proximity step edge extraction step 122bb, the distance B1 to the inside of the
このように、段差20aがある状態では、露光の際に、この段差による露光パターンのラウンディングの影響が、活性領域3の境界3b近傍のパターンセンシティブな部分に及ぶおそれがある。したがって、これを回避するために、図20の初期バイアス削除工程122bcdにおいては、図23に示すように、最終抽出エッジ部において、初期エッチングバイアス補正部11aを削除するのである。具体的には、追加エッチングバイアス補正で削除される部分11xを削除する。
As described above, in the state where there is the
これにより、図4のエッチングバイアス補正工程122が完了したことになる。これにより、1次エッチングバイアス補正後の活性領域を横切るゲート電極パターン5b(第1のゲート電極層パターン)および1次エッチングバイアス補正後の非活性領域上のゲート電極パターンまたはゲート電極層配線パターン6b(第2のゲート電極層パターン)が得られる。
Thereby, the etching
次に、図4の光近接効果補正工程124を実行すると、図24に示すように、エッチバイアス補正後のマスクパターン5w、6mに、OPCによる付加部分等OP(正確には、削除部分のある)が加えられる。これにより、図4の光近接効果補正工程124が完了し、図4のマスクデータ125が出力される(マスクデータ出力工程)。
Next, when the optical proximity
ここで出力されたマスクデータ125により、作成された光学マスクを用いて、縮小投影露光(例えば、縮小率4:1)を実行すると、図25のようになる。すなわち、図25に示すように、ウエハ1上(具体的には、ウエハ上のフォトレジスト膜上)には、ゲート電極パターン等5a、6aに対応する投影像すなわち露光像パターン5r、6rが形成される。なお、フォトレジスト膜を現像して得られたフォトレジスト膜パターンは、これらの露光像パターン5r、6rにほぼ対応する(この場合、必須ではないが、一般にポジ型レジスト膜を仮定している)。
When reduced projection exposure (for example, a reduction ratio of 4: 1) is executed using the created optical mask based on the
次に、現像したフォトレジスト膜パターン等を用いて、たとえば、異方性ドライエッチング等を実行すると、図26に示すように、ゲート電極パターン等5a、6aに対応するエッチング後のデバイスパターン5w、6wが得られる。
Next, when, for example, anisotropic dry etching or the like is performed using the developed photoresist film pattern or the like, as shown in FIG. 26,
この例においては、以上のように、活性領域を横切るゲート電極パターン等の側に付加された初期エッチングバイアス補正部を削除するので、近接する他の同層配線(またはゲート電極パターン等)とのスペースが比較的小さい場合(たとえば、図16の所定の最小間隔S2に近い場合等)にも有効である。 In this example, as described above, since the initial etching bias correction unit added to the side of the gate electrode pattern or the like crossing the active region is deleted, it is possible to connect with other adjacent same layer wiring (or gate electrode pattern or the like). This is also effective when the space is relatively small (for example, close to the predetermined minimum interval S2 in FIG. 16).
言い換えれば、この例においては、活性領域を横切るゲート電極パターン等の他のゲート電極パターン等と対向するエッジの所定の部分には、結果として、エッチングシフト補正が施されていないのである。 In other words, in this example, as a result, the etching shift correction is not performed on a predetermined portion of the edge facing the other gate electrode pattern or the like that crosses the active region.
7.前記実施の形態(変形例を含む)に関する補足的説明並びに全般についての考察(主に図27)
図27は本願の前記一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法のアウトライン等を説明するための図8(図15、図23)等に対応する概念説明図である。これに基づいて、前記実施の形態(変形例を含む)に関する補足的説明並びに全般についての考察を行う。
7). Supplementary explanation about the above-described embodiment (including modifications) and general consideration (mainly FIG. 27)
FIG. 27 is a conceptual explanatory diagram corresponding to FIG. 8 (FIGS. 15 and 23) and the like for explaining the outline and the like of the manufacturing method of the semiconductor integrated circuit device according to the embodiment of the present application. Based on this, a supplementary explanation regarding the above-described embodiment (including modifications) and a general consideration will be given.
(1)前記実施の形態(変形例を含む)に関する技術課題等の追加的説明:
先に説明したように、半導体集積回路装置の光リソグラフィプロセスにおいては、エッチングプロセスによる寸法変化に対する補正として、対象とするマスクパターン(対象パターン)とこれに近接する他のマスクパターン(近接パターン)との間隔に対応する補正値を、参照テーブルから取得して、これに基づいて、エッチングバイアスを付加することが行われている。すなわち、ドライエッチング等にみられるマイクロローディング効果等のプロセス特性を近接図形の距離等をパラメータとして、参照テーブルを作成し、それに基づいて、エッチングバイアス補正量を決定するのである。
(1) Additional description such as technical problems related to the above-described embodiment (including modifications):
As described above, in the photolithography process of the semiconductor integrated circuit device, as a correction for the dimensional change by the etching process, a target mask pattern (target pattern) and another mask pattern (proximity pattern) adjacent thereto are used. A correction value corresponding to the interval is obtained from a reference table, and an etching bias is added based on the correction value. In other words, a reference table is created using process characteristics such as microloading effect as seen in dry etching, etc., using the distance of adjacent figures as a parameter, and the etching bias correction amount is determined based on the reference table.
このような補正は、通常、光学近接補正と組み合わされて、近接補正の一環として、一般に、光学近接補正の前に実施される(もちろん、そののち、あるいは、それと同時に実施してもよい)。 Such correction is usually performed in combination with optical proximity correction, and generally as part of proximity correction, prior to optical proximity correction (which may, of course, be performed thereafter or simultaneously).
このエッチングバイアス補正の際、一般に、対象パターンと近接パターンとが,補正の結果として近づきすぎないように、相互に近接する一定の範囲を除いて、正のエッチングバイアスを付加することが行われている。 In this etching bias correction, in general, a positive etching bias is applied except for a certain range close to each other so that the target pattern and the proximity pattern are not too close as a result of the correction. Yes.
しかし、対象パターンがゲート電極であるような場合には、活性領域の境界近傍に、近接パターンが配置されると、活性領域の内部や境界近傍にバイアス開始点が設定されることになる可能性が高くなる。このような場合、その部分のマスクパターンの輪郭に段差が形成されることになり、露光時に、この段差からのラウンディングの影響が周辺の活性領域に波及し、ゲート寸法のばらつき等の素子特性に劣化を生じさせる恐れがある。すなわち、CD(Critical Dimension)のばらつきが生じるのである。 However, when the target pattern is a gate electrode, if a proximity pattern is placed near the boundary of the active region, a bias start point may be set inside or near the boundary of the active region. Becomes higher. In such a case, a step is formed in the contour of the mask pattern in that portion, and the influence of the rounding from this step spreads to the surrounding active region at the time of exposure, and device characteristics such as variations in gate dimensions May cause deterioration. That is, CD (Critical Dimension) variation occurs.
(2)本願の前記一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法のアウトライン等の説明(主に図27):
本願の前記一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法のアウトラインを図27に基づいて説明する。
(2) Description of outline of manufacturing method of semiconductor integrated circuit device of one embodiment of the present application (mainly FIG. 27):
The outline of the manufacturing method of the semiconductor integrated circuit device according to the embodiment of the present application will be described with reference to FIG.
図27に示すように、前記一実施の形態の概要は、半導体集積回路装置の製造プロセスにおけるリソグラフィ工程等に関して、ゲート電極パターニングの際に使用する光学マスク59のデータ作成131に際して、活性領域3の境界3bから一定の範囲内においては、エッチングバイアス補正されたゲート電極パターン5bに、バイアス補正段差が生じないようにするものである。
As shown in FIG. 27, the outline of the above-described embodiment is that the
すなわち、半導体集積回路装置の製造方法であって、以下の各工程を含むものである。
(a)設計データ121に基づいて、マスクデータ125を生成する工程131;
(b)マスクデータ125に基づいて、マスクパターン9を有する光学マスク59を準備する工程132;
(c)光学マスク59を用いて、紫外線露光光57により縮小投影露光58することによって、半導体ウエハ1上に集積回路パターン7を形成する工程133、
ここで、前記工程(a)は、以下の下位工程を含む:
(a1)設計データ121内において、活性領域3を横切る第1のゲート電極層パターン5aおよび、非活性領域4上にあって、第1のゲート電極層パターン5aに近接する第2のゲート電極層パターン6aに対して、1次エッチングバイアス補正11を施す工程、
この際、活性領域3の境界3bから両側に所定の距離B1,B2の範囲内においては、1次補正後の前記第1のゲート電極層パターン5bにエッチングバイアス補正段差が生じないようにする。なお、第1のゲート電極層パターン5および第2のゲート電極層パターン6は、ゲート電極層10をパターニングして、形成されるものである。
That is, a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device includes the following steps.
(A)
(B)
(C)
Here, the step (a) includes the following substeps:
(A1) In the
At this time, in the range of predetermined distances B1 and B2 on both sides from the
このようにすることによって、ゲート電極パターン寸法等のばらつきを低減することができる。 In this way, variations in gate electrode pattern dimensions and the like can be reduced.
8.サマリ
以上本発明者によってなされた発明を実施形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。
8). Summary The invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments. However, the present invention is not limited thereto, and it goes without saying that various changes can be made without departing from the scope of the invention.
例えば、前記実施形態においては、主に、ゲートファースト(Gate First)プロセスに例をとり、具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、ゲートラスト(Gate Last)プロセス、これらの混合プロセス等にも適用できることは言うまでもない。 For example, in the above-described embodiment, the gate first process has been mainly described as an example, but the present invention is not limited thereto, and the gate last process is not limited thereto. Needless to say, the present invention can also be applied to the mixing process.
また、前記実施形態においては、主に、ゲート電極層を対象層として、具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、その他の層にも適用できることは言うまでもない。 In the above-described embodiment, the gate electrode layer is specifically described as the target layer. However, the present invention is not limited to this and can be applied to other layers.
1 半導体ウエハ
1a ウエハまたはチップの表面(第1の主面)
2 半導体集積回路チップ(チップ領域)
3 活性領域
3b 活性領域と非活性領域の境界
4 非活性領域
5 活性領域を横切るゲート電極パターン(第1のゲート電極層パターン)
5a 1次エッチングバイアス補正前の(設計データ)活性領域を横切るゲート電極パターン(第1のゲート電極層パターン)
5b 1次エッチングバイアス補正後の活性領域を横切るゲート電極パターン(第1のゲート電極層パターン)
5m 活性領域を横切るゲート電極パターン等に対応する(エッチバイアス補正後の)マスクパターン
5r 露光時の活性領域を横切るゲート電極パターン等に対応する露光像パターン
5w エッチング後の活性領域を横切るゲート電極パターン等に対応するデバイスパターン
6 非活性領域上のゲート電極パターンまたはゲート電極層配線パターン(第2のゲート電極層パターン)
6a 1次エッチングバイアス補正前の(設計データ)非活性領域上のゲート電極パターンまたはゲート電極層配線パターン(第2のゲート電極層パターン)
6b 1次エッチングバイアス補正後の非活性領域上のゲート電極パターンまたはゲート電極層配線パターン(第2のゲート電極層パターン)
6m 非活性領域上のゲート電極パターン等に対応する(エッチバイアス補正後の)マスクパターン
6r 露光時の非活性領域上のゲート電極パターン等に対応する露光像パターン
6w エッチング後の非活性領域上のゲート電極パターン等に対応するデバイスパターン
7 集積回路パターン
8 集積回路パターン形成領域
9 マスクパターン
10 ゲート電極層
11 1次エッチングバイアス補正部(1次エッチングバイアス補正)
11a 初期エッチングバイアス補正部(初期エッチングバイアス補正)
11b 追加エッチングバイアス補正部(追加エッチングバイアス補正)
11x 1次エッチングバイアス補正したバイアスが追加エッチングバイアス補正で削除される部分
12 2次エッチングバイアス補正部(2次エッチングバイアス補正)
20a,20b エッチングバイアス補正の段差(補正段差)
51 ウエハステージ
56 光軸
57 露光光
58 露光光学系(縮小投影光学系、縮小投影露光)
59 光学マスク
61 光源
62 光源光学系
63 液浸用液体
101 プロセス決定工程
102 露光及びエッチングデータ取得工程
103 バイアステーブル作成工程
104 露光等モデル作成工程
105 テーブルおよびモデル等組み込み工程
106 検証工程
106a 検証マスク作成、露光及びエッチング評価工程
106b リソグラフィシミュレーション工程
106c ソフトウエア検証工程
107 プロセス&光近接効果補正ソフトウエア完成
121 設計データ読み込み工程(設計データ)
122 エッチングバイアス補正工程
122a 初期エッチングバイアス補正工程
122b 追加エッチングバイアス補正工程
122ba 活性領域が横切るエッジを抽出する工程(活性領域横断エッジ抽出工程)
122bb 活性領域境界から内外に一定の距離にあるエッジを抽出する工程(境界近接段差エッジ抽出工程)
122bc 抽出したエッジに段差と同じ高さのバイアスを付加する工程(同一高さバイアス付加工程)
122bcd 付加した初期エッチングバイアスを削除する工程(初期バイアス削除工程)
123a 1次エッチングバイアス補正工程
123b 2次エッチングバイアス補正工程
123ba 微細間隔抽出工程
123bb 微細拡大抽出工程
124 光近接効果補正工程
125 マスクデータ出力工程(マスクデータ)
131 マスクデータ生成工程
132 光学マスク作製工程
133 リソグラフィ処理工程
B1 活性領域の境界から内部へ段差の影響が及ぶ距離
B2 活性領域の境界から外部へ段差の影響が及ぶ距離
D1、D2 近接図形の端部から横方向へエッチングに関する近接効果が及ぶ距離
F1 活性領域を横切るゲート電極パターン等の対向する辺の領域
F2 非活性領域上のゲート電極パターン等の対向する辺の領域
H 段差の高さ
Lg ゲート電極の幅(またはゲート長)
OP OPCによる付加部分等
R1 集積回路パターン形成領域部分切り出し部
S1 近接図形との間隔
S2 最小間隔(所定の最小間隔)
Wa 活性領域の幅(またはゲート幅)
2 Semiconductor integrated circuit chip (chip area)
3
5a Gate electrode pattern (first gate electrode layer pattern) crossing the active region (design data) before primary etching bias correction
5b Gate electrode pattern (first gate electrode layer pattern) crossing the active region after correcting the primary etching bias
5m Mask pattern (after etch bias correction) corresponding to the gate electrode pattern crossing the
6a Gate electrode pattern or gate electrode layer wiring pattern (second gate electrode layer pattern) on inactive region (design data) before primary etching bias correction
6b Gate electrode pattern or gate electrode layer wiring pattern (second gate electrode layer pattern) on the inactive region after correcting the primary etching bias
6m Mask pattern (after etch bias correction) corresponding to the gate electrode pattern etc. on the
11a Initial etching bias correction unit (initial etching bias correction)
11b Additional etching bias correction unit (additional etching bias correction)
11x portion where the bias corrected by the primary etching bias is deleted by the additional
20a, 20b Etching bias correction step (correction step)
51
59
122 Etching
122bb Extracting an edge at a certain distance in and out of the active region boundary (boundary proximity step edge extracting step)
122bc A step of applying a bias having the same height as the step to the extracted edge (same height bias adding step)
122bcd The step of deleting the added initial etching bias (initial bias deleting step)
123a Primary etching
131 Mask
Additional part by OP OPC, etc. R1 Integrated circuit pattern formation region part cutout part S1 Interval with adjacent figure S2 Minimum interval (predetermined minimum interval)
Wa Active region width (or gate width)
Claims (10)
(a)設計データに基づいて、マスクデータを生成する工程;
(b)前記マスクデータに基づいて、マスクパターンを有する光学マスクを準備する工程;
(c)前記光学マスクを用いて、紫外線露光光により縮小投影露光することによって、半導体ウエハ上に集積回路パターンを形成する工程、
ここで、前記工程(a)は、以下の下位工程を含む:
(a1)前記設計データ内において、活性領域を横切る第1のゲート電極層パターンおよび、非活性領域上にあって、前記第1のゲート電極層パターンに近接する第2のゲート電極層パターンに対して、1次エッチングバイアス補正を施す工程、
この際、前記活性領域の境界から両側に所定の距離の範囲内においては、前記1次補正後の前記第1のゲート電極層パターンにエッチングバイアス補正段差が生じないようにする。 A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device including the following steps:
(A) generating mask data based on the design data;
(B) preparing an optical mask having a mask pattern based on the mask data;
(C) forming an integrated circuit pattern on a semiconductor wafer by reducing projection exposure with ultraviolet exposure light using the optical mask;
Here, the step (a) includes the following substeps:
(A1) In the design data, a first gate electrode layer pattern that traverses the active region and a second gate electrode layer pattern that is on the inactive region and is close to the first gate electrode layer pattern Performing a primary etching bias correction,
At this time, an etching bias correction step is prevented from occurring in the first gate electrode layer pattern after the primary correction within a predetermined distance on both sides from the boundary of the active region.
(a2)前記工程(a1)の後、前記1次補正後の前記第1のゲート電極層パターンと、前記第2のゲート電極層パターンとの間隔が、所定の最小間隔未満である場合は、前記第2のゲート電極層パターンに対して、負の2次エッチングバイアス補正を施し、前記間隔を前記所定の最小間隔以上とする工程。 4. The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 3, wherein the step (a) further includes the following substeps:
(A2) After the step (a1), when the interval between the first gate electrode layer pattern after the primary correction and the second gate electrode layer pattern is less than a predetermined minimum interval, Performing a negative secondary etching bias correction on the second gate electrode layer pattern so that the interval is equal to or greater than the predetermined minimum interval.
(a11)前記1次補正前の前記第1のゲート電極層パターンの内、前記第2のゲート電極層パターンに対向する側の所定の近接範囲を除く部分に対して、正の初期エッチングバイアス補正を施す工程;
(a12)前記工程(a11)の後、前記所定の近接範囲に対して、前記エッチングバイアス補正段差が消失するように、正の追加エッチングバイアス補正を施す工程。 4. The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 3, wherein the step (a1) includes the following substeps:
(A11) Positive initial etching bias correction for a portion of the first gate electrode layer pattern before the primary correction excluding a predetermined proximity range on the side facing the second gate electrode layer pattern Applying
(A12) A step of performing positive additional etching bias correction so that the etching bias correction step disappears with respect to the predetermined proximity range after the step (a11).
(a11)前記1次補正前の前記第1のゲート電極層パターンの内、前記第2のゲート電極層パターンに対向する側の所定の近接範囲を除く部分に対して、正の初期エッチングバイアス補正を施す工程;
(a12)前記工程(a11)の後、前記所定の近接範囲に対して、前記エッチングバイアス補正段差が消失するように、正の追加エッチングバイアス補正を施す工程。 5. The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 4, wherein the step (a1) includes the following substeps:
(A11) Positive initial etching bias correction for a portion of the first gate electrode layer pattern before the primary correction excluding a predetermined proximity range on the side facing the second gate electrode layer pattern Applying
(A12) A step of performing positive additional etching bias correction so that the etching bias correction step disappears with respect to the predetermined proximity range after the step (a11).
(a11)前記1次補正前の前記第1のゲート電極層パターンの内、前記第2のゲート電極層パターンに対向する側の所定の近接範囲を除く部分に対して、正の初期エッチングバイアス補正を施す工程;
(a12)前記工程(a11)の後、前記所定の近接範囲に対して、前記エッチングバイアス補正段差が消失するように、正の追加エッチングバイアス補正を施す工程。 6. The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 5, wherein the step (a1) includes the following substeps:
(A11) Positive initial etching bias correction for a portion of the first gate electrode layer pattern before the primary correction excluding a predetermined proximity range on the side facing the second gate electrode layer pattern Applying
(A12) A step of performing positive additional etching bias correction so that the etching bias correction step disappears with respect to the predetermined proximity range after the step (a11).
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