JP3976597B2 - マスクおよびその形成方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マスクおよびその形成方法に関するものであり、より詳細には、光学近接効果（ＯＰＥ；ｏｐｔｉｃａｌ ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ ｅｆｆｅｃｔ）を補正するために集積回路の各回路要素に対応するフィーチャーの孤立エッジ（ｉｓｏｌａｔｅｄ ｅｄｇｅｓ）周辺に形成された補助バー（Ａｓｓｉｓｔｅｄ ｂａｒ）、スキャッタリングバー（ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ ｂａｒ）または強度水準バー（ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ ｌｅｖｅｌｉｎｇ ｂａｒ）のような補助フィーチャーの改善に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体チップに集積された素子および連結線の最小線幅が小さくなるにつれて、紫外線を用いた伝統的なリソグラフィ技術によりウェーハに形成されるパターンの歪曲現象を避けることが困難となっている。
【０００３】
即ち、近年使用されているｉ線、ＤＵＶなどの波長が２４８ｎｍであるに対し、要求される最小線幅は１００ｎｍと小さくなっているので、光の回折干渉などによるパターンの歪曲が生じ、製造工程で厳しい制約条件となっている。
【０００４】
このようなパターンの近接による歪曲現象は、最小線幅が小さくなる分さらに激しくなる。したがって、フォトリソグラフィ技術の解像限界から発生するパターンの歪曲現象に対して、補正技術が必要とされている。
【０００５】
フォトリソグラフィでは、一般的にフォトマスクのパターンを光学レンズを通じてウェーハに複写する方法を使用している。影像を投影するための光学系は低帯域フィルタとして作用するので、ウェーハ上に結ばれる影像は、原型に比べて歪曲する。
【０００６】
この影響により、四角形のマスクを使用した場合でも、高い周波数部分、角部分が透過されず、円形のパターンとなってしまう。マスクパターンのサイズが大きい場合には基本空間周波数が低いので、比較的高い周波数までマスクを透過することができ、元来の影像と類似する影像がウェーハ上に結ばれる。しかし、パターンのサイズが小さくなると、空間周波数が高まるので、光の透過される割合が減少し、歪曲は激しくなる。
【０００７】
現在までのリソグラフィ設備の開発では、このような問題を解決したが、最近では設備の限界に到達しているために、設計次元の接近を必要とする。近接効果補正（ＯＰＣ；ｏｐｔｉｃａｌ ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）は、このような歪曲を勘案し、予めマスクの模様を変形しウェーハに結ばれる最終パターンが所望の模様になるようにするものである。
【０００８】
近接効果補正は、パターンの依存的変位を作り出すように、隣接するフィーチャー（マスクのパターンを構成する要素）が相互に作用するときに発生する。たとえば、同じ寸法を有するように設計されたが、レイアウト内で他フィーチャーと異なる近接度に置かれたラインは、現像された後に互いに同じ寸法を有しない。したがって、密に配置されたラインの群は、離隔されたラインと比べて、別に転写される傾向がある。ラインの寸法が一定に再生されないのでは、ＩＣで重大な問題が発生する。
【０００９】
米国特許第５，２４２，７７０号には、マスクパターン内の孤立されたエッジの強度傾き（ｅｄｇｅ ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ ｇｒａｄｉｅｎｔ）を調整する機能を実行するために、スキャッタリングバー、補助バーまたは強度水準バーと呼ばれる追加ラインを含んで構成した改善されたマスクについて開示している。
【００１０】
孤立エッジの傾きは、追加ラインにより密に集合された集合エッジ（ｄｅｎｓｅｄ ｅｄｇｅｓ）のエッジ強度傾き（ｅｄｇｅ ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ ｇｒａｄｉｅｎｔ）に一致するように調整される。その結果、孤立された孤立フィーチャーと密に集合された集合フィーチャーが同一に転写され、近接効果が大きく減少される。
【００１１】
米国特許第５，６６３，８９３号には、オリジナルのマスクパターン内の全てのフィーチャーにサブリソグラフィ補正フィーチャーを追加するための方法について説明されている。オリジナルのマスクパターンをセグメント化し、各セグメントに対し一連の補正フィーチャーを形成する。したがって、時間とメモリを効果的にコンピュータ作業を実行することができる。
【００１２】
米国特許第５，８２１，０１４号は、孤立フィーチャーと密集フィーチャーの中間程度の距離だけ離間されたフィーチャー間における、スキャッタリングバーの設計ルールについて開示している。したがって、適当に密集されたフィーチャーについても近接効果補正が可能である。
【００１３】
米国特許第６，１２０，９５２号には、メインフィーチャーと近接効果補正フィーチャーとの間の間隔を定義した後に、近接効果補正フィーチャーに関連しメインフィーチャーの寸法を調整する近接効果減少方法が開示されている。メインフィーチャーの寸法を調整することにより、最適のフィーチャー寸法を転写することができる。
【００１４】
上述したように、棒（ｂａｒ）形の補助フィーチャーを使用して近接効果を補正する技術が活発に研究され、広く使用されている。
【００１５】
しかし、従来の棒形補助フィーチャーのデザインルールは次のような基本原則を有している。
【００１６】
第一に、フィーチャー間の間隔が所定間隔以上に孤立されたエッジであること。 第二に、補助フィーチャーは孤立エッジから一定距離を維持すること。
【００１７】
第三に、補助フィーチャーも所定距離を維持すること。
【００１８】
したがって、上記のような基本原則の制限により、補助フィーチャーは、単純なパターン、たとえば、直線形パターンに適用可能である。
【００１９】
しかし、複雑なパターン、例えば斜線のパターン、Ｕ字形、Ｌ字形、Ｔ字形、十字形などの凹所コーナを有したパターンの場合には、補助フィーチャーが非対称的に生成され、また相対的に長さが長い周辺補助フィーチャーにより相対的に長さが短い補助フィーチャーが除去されてなくなる。
【００２０】
また、パターンが複雑になると、デザインルールに違背されたパターンの発生確率が高まる。極端なケースでは、デザインルールチェック（ＤＲＣ；ＤＥＳＩＧＮ ＲＵＬＥ ＣＨＥＣＫＩＮＧ）による単独の検査が不可能である。
【００２１】
パターン間の距離が近い所では、補助フィーチャーが追加されるにつれて隣接パターン間の距離が小さくなってパターンブリッジまたはキッシング現象が発生してマスクの解像力が低下される短所がある。
【００２２】
また、各孤立エッジに対し補助フィーチャーが全て棒形に生成されるので、補助フィーチャーの数が増加され全体的なマスクパターンのデータ量が増大する。各棒形補助フィーチャーのデータはＧＤＳＩＩフォーマットの場合に３２ビットデータに表現されるので、全体的なデータセットのデータ量増加によりデータ処理に多くの時間がかかり、マスク検査が困難であったり、膨大な貯蔵空間を確保しなければならないので、多くのメモリ容量が要求される。
【００２３】
さらに、最近のＤＲＡＭのようなメモリ製品ではその集積度がギガ級以上に要求され、制限された面積より多くの量のメモリセルを集積させるためにセルレイアウトが既存の直線形態で屈曲部を有した複雑な構造を有する。特に、ゲート電極パターンの場合に狭い面積内で電流駆動能力を増加させるために、Ｌ字形のパターンにレイアウトされている。
【００２４】
このような場合にゲート電極パターンの場合、アクティブ領域で全体的なゲート長さが均一に形成されなければならない。
【００２５】
ゲート長さが短くなった場合に、ＭＯＳ ＦＥＴの単チャンネル効果により極端な臨界値低下が招来され、セルの動作不良が発生され、逆にゲート長さが長くなる場合にも電流駆動能力が減少され、臨界動作速度が低下される。
【００２６】
また、チップ全領域にわたって全てのＭＯＳ ＦＥＴが同一な特性を有するためには、ゲート長さが全領域にわたって均一に維持されなければならない。
【００２７】
したがって、このような既存の補助フィーチャー生成アルゴリズムの問題点を補完し改善するためのいろいろな研究が必要である。
【００２８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、凹所コーナに対応する補助フィーチャーを多角形に構成することにより、対称性を維持し補助フィーチャーの数を減らしてデータ量を減らすことができるマスクを提供することにある。
【００２９】
他の本発明の目的は、マスクを形成する方法を提供することにある。
【００３０】
【発明を解決するための手段】
前記の目的を達成するための本発明は、露光装置を使用しマスクから半導体基板上に集積回路に対応するパターンを光学的に転写するためのマスクにおいて、マスク上に集積回路を形成する回路要素に対応する複数のフィーチャーは、二つのエッジを有して形成された凹所コーナを少なくとも一つ以上を含む。
【００３１】
また、マスクは近接効果補正用補助フィーチャーを含み、近接効果補正用補助フィーチャーは、凹所コーナのうちの凹所コーナを構成する二つのエッジ各々から所定距離離れた位置で、各エッジに沿って平行に延びた二つの延長部を含み、二つの延長部が凹所コーナと対応するように同一角度に曲がって、互いに連結され所定の幅を有した多角形構造を含む。
【００３２】
本発明のマスク形成方法は、露光装置を使用しマスクから半導体基板上に集積回路に対応するパターンを光学的に転写するためのマスクを形成する方法において、マスク上に集積回路を形成する回路要素に対応し、二つのエッジを有して形成された凹所コーナを少なくとも一つ以上備える複数のフィーチャー（ｆｅａｔｕｒｅｓ）を形成し、凹所コーナを構成する二つのエッジ各々から所定距離離れた位置で、各エッジに沿って平行に延びた二つの延長部を含み、二つの延長部が凹所コーナと対応するように同一角度に曲がって互いに連結され、所定幅を有する多角形の構造の近接効果補正用補助フィーチャーを形成する。
【００３３】
また、本発明のマスク形成方法は、露光装置を使用しマスクから半導体基板上に集積回路に対応するパターンを光学的に転写するためのマスクを、コンピュータを使用して形成する方法において、マスク上に集積回路を形成する回路要素に対応する複数のフィーチャーのデータセットを生成し、複数のフィーチャーのデータセットから孤立エッジのデータセットを抽出し、抽出された孤立エッジのデータセットに基づいて、各孤立エッジから所定距離離れた位置で、孤立エッジに沿って平行に延び、所定幅を有する棒形補助フィーチャーのデータセットを生成し、孤立エッジデータセットおよび棒形補助フィーチャーデータセットに基づいて、凹所コーナに対応する棒形補助フィーチャーのデータセットを生成し、凹所コーナに対応する棒形補助フィーチャーのデータセットに基づいて、孤立エッジから所定距離以内に延びた棒形補助フィーチャーの延長部を削除し、多角形補助フィーチャーのデータセットを生成し、棒形補助フィーチャーのデータセットのうちの凹所コーナに対応する棒形補助フィーチャーを多角形補助フィーチャーに変えて補助フィーチャーデータセットを形成し、フィーチャーデータセットと最終補助フィーチャーデータセットを組合せてマスクパターンデータセットを形成する。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の望ましい実施例を詳細に説明する。
【００３５】
本発明では、凹所コーナを有するフィーチャーの孤立エッジのために、棒形の補助フィーチャーの代わりに多角形の補助フィーチャーを用いる。なお、フィーチャーとは、マスクのパターンの形状を構成する要素である。
【００３６】
次に、本発明の理解のために、具体的な実施例を挙げて説明する。しかし、当業者にはこのような具体的な実施例が本発明を実施するために、必ず必要とするものではない。また、場合によっては、本発明をあいまいにしないために、公知のリソグラフィ工程段階を詳細に説明しない。
【００３７】
リソグラフィ工程において、近接効果は、他のフィーチャーに関する近接度により、同一の寸法を有するフィーチャーが異なる寸法でマスク上に転写されることを意味する。
【００３８】
即ち、相対的に隣接するフィーチャーエッジ間で発生する回折現象のために、近接効果が発生する。したがって、近接効果による不均一なパターン転写を防止するために、フォトレジスト上に現像されない棒形補助フィーチャーを孤立エッジ近傍に形成する。その結果、孤立エッジを有するフィーチャーおよび密に集合された集合エッジを有するフィーチャーは、オリジナルの寸法と同一の寸法に転写される。このような技術は、米国特許第５，２４２，７７０号、５，６６３，８９３号、５，８２１，０１４号および６，１２０，９５２号などに開示されている。
【００３９】
特に、米国特許第５，８２１，０１４号では、フィーチャーとフィーチャー間距離が７ｗ（ｗは棒形補助フィーチャーの幅を意味する）以上隔離された場合に、フィーチャーのエッジを孤立エッジと定義する。そして、二つ孤立エッジから各々３ｗ離れた位置に幅がｗである棒形補助フィーチャーを生成する。また、補助フィーチャーと補助フィーチャー間の間隔は最小限２ｗ以上隔離されるようにする。
【００４０】
図１〜図３は、従来技術による近接効果補正用棒形補助フィーチャーの生成方法を説明するための図である。
【００４１】
図１に示すように、ｍ字形フィーチャー１０の孤立エッジ１１〜１９に対する棒形補助フィーチャー２１〜３０が生成される。生成された補助フィーチャーのうち孤立エッジ１２、１３、１７により取り囲まれた領域４０内の補助フィーチャー２２、２３、２７と孤立エッジ１４、１５、１８により取り囲まれた領域４２内の補助フィーチャー２４、２５、２８は互いに空間的に隣接されている。
【００４２】
したがって、図２に示すように、相互空間的に隣接された補助フィーチャーは最小限間隔２ｗ以上隔離されるために、その長さが再調整され補助フィーチャー２２ａ、２３ａ、２７ａおよび２４ａ、２５ａ、２８ａに生成される。
【００４３】
続いて、フィルタリング過程を経ると、図３に示すように、補助フィーチャー２７ａ、２８ａの長さが規定以下に縮小された場合には、フィルタリングされてなくなる場合も発生する。
【００４４】
そのために、図３に示すように、最終的に得られた補助フィーチャーは調整後には、補助フィーチャー対２１、２２ａおよび２５ａ、２６は互いに非対称的に形成されることが分かる。このように、補助フィーチャーの非対称性によりＡ１、Ａ２、Ａ３部分に対応し転写されたパターン幅が相異に示される。
【００４５】
特に、フィーチャー１０の各垂直部分がアクティブ領域５０上に提供されるゲート電極パターンに対応される場合には、ＭＯＳ ＦＥＴのチャンネル長さが局部的に異なる。
【００４６】
このような問題点を解決するために本発明では、フィーチャーの凹所コーナに対しては棒形補助フィーチャーではなく、多角形補助フィーチャーを提供する。
【００４７】
図４は本発明による多角形補助フィーチャーを含む近接効果補正用フィーチャーを示す。
【００４８】
本発明でｍ字形フィーチャー１０と孤立エッジ１１、１６、１９に対する棒形補助フィーチャー２１、２６、２９、３０と孤立エッジ１２、１３、１７により取り囲まれた領域４０内の多角形補助フィーチャー３２と孤立エッジ１４、１５、１８により取り囲まれた領域４２内の多角形補助フィーチャー３４を含む。
【００４９】
棒形補助フィーチャー２１、２６、２９、３０と多角形補助フィーチャー３２、３４は通常の補助フィーチャーと同様に露光装置の焦点深度を増加させ、半導体基板上に転写されない程度の幅を有し、複数のフィーチャーのうちの密に集合する集合フィーチャーのエッジ強度傾きと、孤立フィーチャーのエッジ強度傾きとが互いに整合（ｍａｔｃｈ）するように所定距離だけ孤立エッジから離れた位置に配置される。
【００５０】
すなわち、多角形補助フィーチャー３２は従来の棒形補助フィーチャー２２、２３、２７を連結して一つの多角形に構成したものであり、補助フィーチャー３４は従来の棒形補助フィーチャー２４、２５、２８を連結して一つのＵ字形多角形により構成したものである。
【００５１】
そのため、本発明による補助フィーチャーの数は従来方式の１０個に比べて６個に減るので、マスクパターンのデータ量を減少させることができる。即ち、３個の棒形補助フィーチャーを１個の多角形補助フィーチャーに統合するので、３個の棒形補助フィーチャーに対する３個の棒形データコードを１個のＵ字形フィーチャーに対する１個の多角形データコードに減らすことができる。
【００５２】
通常の棒形補助フィーチャーデザインルールにより補助フィーチャーを生成すると、図４で、孤立エッジ１２、１３の長さに比べて孤立エッジ１７の長さが相対的に小さい場合には、孤立エッジ１２、１３に対応し生成される棒形補助フィーチャーの長さよりも孤立エッジ１７に対応し生成される棒形補助フィーチャーの長さが相対的に小さく形成される。
【００５３】
したがって、従来の補助フィーチャー生成デザインルールにより孤立エッジ１７に対応する棒形補助フィーチャーが隣接する補助フィーチャーとの離隔距離を維持するために、棒形補助フィーチャーは非常に小さく作られ、または除去されるという問題が発生する。
【００５４】
また、孤立エッジ１２に対応する棒形補助フィーチャーは、孤立エッジ１７に対応する棒形補助フィーチャーとの離隔距離を維持するために、長さがさらに短くなる。この場合には、孤立エッジ１２に対応する棒形補助フィーチャーは、孤立エッジ１７に対応する棒形補助フィーチャーと非対称形となる。従来の補助フィーチャー生成デザインルールでは、極端な場合、棒形補助フィーチャーは、アクティブ領域５０内において相当短く形成され、アクティブ領域５０のエッジ部位と内部部位とでの転写されるパターンの幅に差ができる。即ち、アクティブ領域５０のエッジ部位で局部的に単チャンネルが形成され、トランジスターの電気的特性が悪くなるという問題点がある。
【００５５】
しかし、本発明では、凹所コーナに対応する補助フィーチャーが多角形により構成され、そのまま保存されるので、アクティブ領域５０のエッジ部位や内部部位でも同一のサイズのパターン幅を維持することができる。また、棒形補助フィーチャーの場合には該棒形補助フィーチャー同士に干渉が生じるために所定の離間距離を維持していたが、多角形に構成される補助フィーチャーでは接続される補助フィーチャー同士による干渉を利用し、適当にパターンを転写することができる。
【００５６】
本発明では、多角形補助フィーチャーを生成するために、図５に示す手順でマスクパターンを生成する。
【００５７】
図５は本発明によるマスク形成方法を説明するための望ましい一実施例のフローチャートである。図６〜図１２は、図５のフローチャートの各ステップに対応したパターン生成を図式化した図である。
【００５８】
まず、コンピュータ上でＣＡＤプログラムを使用し、マスク上に集積回路を形成する回路要素に対応する補助フィーチャーのデータセットを図６に示すように生成する（段階Ｓ１）。
【００５９】
続いて、フィーチャーのデータセットから孤立エッジのデータセットを抽出する（段階Ｓ２）。図６のフィーチャーで、孤立エッジは図７のように太い実線に表示される。
【００６０】
その後、抽出された孤立エッジのデータセットに基づいて、各孤立エッジから所定距離離れた位置で、孤立エッジに沿って平坦に延長され、所定幅を有する棒形補助フィーチャーのデータセットを補助フィーチャー生成デザインルールに沿って、図８のように生成する（段階Ｓ３）。
【００６１】
したがって、凹所コーナに対応する棒形補助フィーチャーを補正するために、孤立エッジデータセットおよび棒形補助フィーチャーデータセットに基づいて、凹所コーナに対応する棒形補助フィーチャーのデータセットを図９に示すように抽出する（段階Ｓ４）。
【００６２】
凹所コーナに対応する棒形補助フィーチャーのデータセットに基づいて、孤立エッジから所定距離内に延びた棒形補助フィーチャーの延長部Ｅを削除し、多角形補助フィーチャーのデータセットを図１０のように生成する（段階Ｓ５）。
【００６３】
棒形補助フィーチャーのデータセットのうちの凹所コーナに対応する棒形補助フィーチャーを、多角形補助フィーチャーに置き換えて最終補助フィーチャーデータセットを図１１のように形成する（段階Ｓ６）。したがって、凹所コーナに対応する多角形補助フィーチャーが形成されるので、隣接する補助フィーチャー間の間隔を維持するために棒形補助フィーチャーの長さが短くされてその結果フィルタリング過程で除去されるということがなく、多角形補助フィーチャーは、フィルタリング過程において除去されることがない。
【００６４】
また、補助フィーチャー生成後にデザインルールチェック（ＤＲＣ）が可能である。すなわち、全ての補助フィーチャーを棒形に形成した場合には、隣接するフィーチャーまたは補助フィーチャーが互いに接触するかどうか、または、オーバーラップが起こるかどうかをチェックするために検査を実行することになるが、補助フィーチャーの数が多くなる分だけ検査に多くの時間がかかるだけでなく、検査自体が不可能となりうる。
【００６５】
特に、高集積化されるほどフィーチャーの構造が複雑多様な形態を有するので、全ての場合に対応し、補助フィーチャーを一律的に生成し、これを検査することがさらに困難になる。しかし、本発明では、複数の棒形補助フィーチャーを一つの多角形補助フィーチャーに置き換えることにより、データ量を大幅減らすことができ、検査作業が可能となり、作業時間を減らすことができる。
【００６６】
フィーチャーデータセットと最終補助フィーチャーデータセットを組合せて、マスクパターンデータセットを図１２のように形成する（段階Ｓ７）。
【００６７】
したがって、得られたマスクパターンデータセットをマスク製作用露光設備、たとえば、ｅ−ｂｅａｍ露光装置などに適用し、石英基板上にクロムパターンを形成し、マスクを製作する。したがって、製作されたマスク上には棒形補助フィーチャーだけでなく、凹所コーナに対応した多角形補助フィーチャーの生成が可能になる。
【００６８】
図１３は、上述した本発明により多角形補助フィーチャーを含むマスクのレイアウトを示す。図１３に示すように、ゲート電極パターンのように複雑なパターンを有する領域は、フィーチャー５０により一部が取り囲まれ、多くの凹所コーナを含む。本発明では、このように取り囲まれた領域には、棒形補助フィーチャーに代えて多角形補助フィーチャー５２を形成する。
【００６９】
図１４は、図１３のマスクを使用しフォトレジスト上に転写されたパターンの一部を示す。図面に記載された寸法は実際測定されたパターンの幅の寸法であり、かっこ書きの寸法は設計寸法である。実際に測定された寸法は、設計寸法（１９７ｎｍ）よりだいたいに小さい寸法を示すことが分かる。
【００７０】
パターンの幹部分６０は、１７４ｎｍまたは１７２ｎｍを示すが、枝のエッジ部分６２は１６３ｎｍと相対的に小さい寸法を有することが分かる。
【００７１】
図１５は、図１４のフォトレジストパターンをエッチングマスクに使用し、下部物質をエッチングした後に実際得られたパターンの形状を示す。図面で７０はゲート電極パターンであり、７２はアクティブ領域を示す。
【００７２】
実際に、エッチングされたパターンは枝部分の縁で測定した結果、設計寸法である１９７ｎｍに近接した１９９ｎｍであることが分かる。そして、枝部分からなるゲート電極パターンの幅がアクティブ領域７２では、全体的に均一な幅により製造されたことが分かる。
【００７３】
即ち、アクティブエッジ部位でのゲート電極の幅とアクティブ領域内部でのゲート電極の幅が殆ど同一なサイズで形成されたことが分かる。したがって、ＭＯＳ ＦＥＴトランジスターのチャンネルの長さがアクティブ領域７２では一定に得られ、全体的に均一性を維持することが分かる。
【００７４】
図１６は形成されたゲート電極パターンの３次元構造にアクティブ領域のエッジでのパターン幅（ａ）と、アクティブ領域内のパターン幅（ｂ）が殆ど同一サイズにより均一に形成されたことを示す。
【００７５】
以上、本発明の実施例によって詳細に説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明が属する技術分野において通常の知識を有するものであれば本発明の思想と精神を離れることなく、本発明を修正または変更できる。
【００７６】
【発明の効果】
上述のように、本発明のマスクは、一部がフィーチャーにより取り囲まれ、フィーチャーの凹所コーナと向き合う補助フィーチャーが棒形ではなく、多角形に形成される。したがって、全体的な補助フィーチャーの数を大幅に減らすことができ、処理データ量と処理時間を大きく減らし、データ処理時にメモリ容量を減らすことができるという経済的な利点がある。
【００７７】
また、フィーチャーにより取り囲まれた領域内の補助フィーチャーは、除去されることなく、デザインルールに基づいて多角形の補助フィーチャーの形態に維持されるので、外側の補助フィーチャーとの非対称性を大きく減らすことができる。特に、アクティブ領域上でエッジと中央部分に関係なしにゲート電極パターンの幅を一定に維持することができるので、トランジスターの特性を設計通りに維持させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 従来技術による近接効果補正用棒形補助フィーチャーの生成方法を説明するための図である。
【図２】 従来技術による近接効果補正用棒形補助フィーチャーの生成方法を説明するための図である。
【図３】 従来技術による近接効果補正用棒形補助フィーチャーの生成方法を説明するための図である。
【図４】 本発明による多角形補助フィーチャーを含む近接効果補正用補助フィーチャーを示す図である。
【図５】 本発明によるマスク形成方法を説明するための望ましい一実施例のフローチャートである。
【図６】 図５のフローチャートの各ステップに対応したパターン生成を図式化した図である。
【図７】 図５のフローチャートの各ステップに対応したパターン生成を図式化した図である。
【図８】 図５のフローチャートの各ステップに対応したパターン生成を図式化した図である。
【図９】 図５のフローチャートの各ステップに対応したパターン生成を図式化した図である。
【図１０】 図５のフローチャートの各ステップに対応したパターン生成を図式化した図である。
【図１１】 図５のフローチャートの各ステップに対応したパターン生成を図式化した図である。
【図１２】 図５のフローチャートの各ステップに対応したパターン生成を図式化した図である。
【図１３】 本発明による多角形補助フィーチャーを有したマスクのレイアウト図である
【図１４】 図１３のマスクを使用し形成されたフォトレジストパターン図である。
【図１５】 図１４のフォトレジストパターンをエッチングマスクに使用しエッチングされたゲート電極層パターン図である。
【図１６】 本発明による多角形補助フィーチャーを有したマスクを使用し得られたゲート電極パターンの斜視図である。
【符号の説明】
１０…フィーチャー、
１１〜１９…孤立エッジ、
２１〜３０…棒形補助フィーチャー、
３２、３４…多角形補助フィーチャー、
４０、４２…取り囲まれた領域、
５０、７２…アクティブ領域、
６０…パターンの幹部部分、
６２…パターンの枝のエッジ部分。
【発明の属する技術分野】
本発明は、マスクおよびその形成方法に関するものであり、より詳細には、光学近接効果（ＯＰＥ；ｏｐｔｉｃａｌ ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ ｅｆｆｅｃｔ）を補正するために集積回路の各回路要素に対応するフィーチャーの孤立エッジ（ｉｓｏｌａｔｅｄ ｅｄｇｅｓ）周辺に形成された補助バー（Ａｓｓｉｓｔｅｄ ｂａｒ）、スキャッタリングバー（ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ ｂａｒ）または強度水準バー（ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ ｌｅｖｅｌｉｎｇ ｂａｒ）のような補助フィーチャーの改善に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体チップに集積された素子および連結線の最小線幅が小さくなるにつれて、紫外線を用いた伝統的なリソグラフィ技術によりウェーハに形成されるパターンの歪曲現象を避けることが困難となっている。
【０００３】
即ち、近年使用されているｉ線、ＤＵＶなどの波長が２４８ｎｍであるに対し、要求される最小線幅は１００ｎｍと小さくなっているので、光の回折干渉などによるパターンの歪曲が生じ、製造工程で厳しい制約条件となっている。
【０００４】
このようなパターンの近接による歪曲現象は、最小線幅が小さくなる分さらに激しくなる。したがって、フォトリソグラフィ技術の解像限界から発生するパターンの歪曲現象に対して、補正技術が必要とされている。
【０００５】
フォトリソグラフィでは、一般的にフォトマスクのパターンを光学レンズを通じてウェーハに複写する方法を使用している。影像を投影するための光学系は低帯域フィルタとして作用するので、ウェーハ上に結ばれる影像は、原型に比べて歪曲する。
【０００６】
この影響により、四角形のマスクを使用した場合でも、高い周波数部分、角部分が透過されず、円形のパターンとなってしまう。マスクパターンのサイズが大きい場合には基本空間周波数が低いので、比較的高い周波数までマスクを透過することができ、元来の影像と類似する影像がウェーハ上に結ばれる。しかし、パターンのサイズが小さくなると、空間周波数が高まるので、光の透過される割合が減少し、歪曲は激しくなる。
【０００７】
現在までのリソグラフィ設備の開発では、このような問題を解決したが、最近では設備の限界に到達しているために、設計次元の接近を必要とする。近接効果補正（ＯＰＣ；ｏｐｔｉｃａｌ ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）は、このような歪曲を勘案し、予めマスクの模様を変形しウェーハに結ばれる最終パターンが所望の模様になるようにするものである。
【０００８】
近接効果補正は、パターンの依存的変位を作り出すように、隣接するフィーチャー（マスクのパターンを構成する要素）が相互に作用するときに発生する。たとえば、同じ寸法を有するように設計されたが、レイアウト内で他フィーチャーと異なる近接度に置かれたラインは、現像された後に互いに同じ寸法を有しない。したがって、密に配置されたラインの群は、離隔されたラインと比べて、別に転写される傾向がある。ラインの寸法が一定に再生されないのでは、ＩＣで重大な問題が発生する。
【０００９】
米国特許第５，２４２，７７０号には、マスクパターン内の孤立されたエッジの強度傾き（ｅｄｇｅ ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ ｇｒａｄｉｅｎｔ）を調整する機能を実行するために、スキャッタリングバー、補助バーまたは強度水準バーと呼ばれる追加ラインを含んで構成した改善されたマスクについて開示している。
【００１０】
孤立エッジの傾きは、追加ラインにより密に集合された集合エッジ（ｄｅｎｓｅｄ ｅｄｇｅｓ）のエッジ強度傾き（ｅｄｇｅ ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ ｇｒａｄｉｅｎｔ）に一致するように調整される。その結果、孤立された孤立フィーチャーと密に集合された集合フィーチャーが同一に転写され、近接効果が大きく減少される。
【００１１】
米国特許第５，６６３，８９３号には、オリジナルのマスクパターン内の全てのフィーチャーにサブリソグラフィ補正フィーチャーを追加するための方法について説明されている。オリジナルのマスクパターンをセグメント化し、各セグメントに対し一連の補正フィーチャーを形成する。したがって、時間とメモリを効果的にコンピュータ作業を実行することができる。
【００１２】
米国特許第５，８２１，０１４号は、孤立フィーチャーと密集フィーチャーの中間程度の距離だけ離間されたフィーチャー間における、スキャッタリングバーの設計ルールについて開示している。したがって、適当に密集されたフィーチャーについても近接効果補正が可能である。
【００１３】
米国特許第６，１２０，９５２号には、メインフィーチャーと近接効果補正フィーチャーとの間の間隔を定義した後に、近接効果補正フィーチャーに関連しメインフィーチャーの寸法を調整する近接効果減少方法が開示されている。メインフィーチャーの寸法を調整することにより、最適のフィーチャー寸法を転写することができる。
【００１４】
上述したように、棒（ｂａｒ）形の補助フィーチャーを使用して近接効果を補正する技術が活発に研究され、広く使用されている。
【００１５】
しかし、従来の棒形補助フィーチャーのデザインルールは次のような基本原則を有している。
【００１６】
第一に、フィーチャー間の間隔が所定間隔以上に孤立されたエッジであること。 第二に、補助フィーチャーは孤立エッジから一定距離を維持すること。
【００１７】
第三に、補助フィーチャーも所定距離を維持すること。
【００１８】
したがって、上記のような基本原則の制限により、補助フィーチャーは、単純なパターン、たとえば、直線形パターンに適用可能である。
【００１９】
しかし、複雑なパターン、例えば斜線のパターン、Ｕ字形、Ｌ字形、Ｔ字形、十字形などの凹所コーナを有したパターンの場合には、補助フィーチャーが非対称的に生成され、また相対的に長さが長い周辺補助フィーチャーにより相対的に長さが短い補助フィーチャーが除去されてなくなる。
【００２０】
また、パターンが複雑になると、デザインルールに違背されたパターンの発生確率が高まる。極端なケースでは、デザインルールチェック（ＤＲＣ；ＤＥＳＩＧＮ ＲＵＬＥ ＣＨＥＣＫＩＮＧ）による単独の検査が不可能である。
【００２１】
パターン間の距離が近い所では、補助フィーチャーが追加されるにつれて隣接パターン間の距離が小さくなってパターンブリッジまたはキッシング現象が発生してマスクの解像力が低下される短所がある。
【００２２】
また、各孤立エッジに対し補助フィーチャーが全て棒形に生成されるので、補助フィーチャーの数が増加され全体的なマスクパターンのデータ量が増大する。各棒形補助フィーチャーのデータはＧＤＳＩＩフォーマットの場合に３２ビットデータに表現されるので、全体的なデータセットのデータ量増加によりデータ処理に多くの時間がかかり、マスク検査が困難であったり、膨大な貯蔵空間を確保しなければならないので、多くのメモリ容量が要求される。
【００２３】
さらに、最近のＤＲＡＭのようなメモリ製品ではその集積度がギガ級以上に要求され、制限された面積より多くの量のメモリセルを集積させるためにセルレイアウトが既存の直線形態で屈曲部を有した複雑な構造を有する。特に、ゲート電極パターンの場合に狭い面積内で電流駆動能力を増加させるために、Ｌ字形のパターンにレイアウトされている。
【００２４】
このような場合にゲート電極パターンの場合、アクティブ領域で全体的なゲート長さが均一に形成されなければならない。
【００２５】
ゲート長さが短くなった場合に、ＭＯＳ ＦＥＴの単チャンネル効果により極端な臨界値低下が招来され、セルの動作不良が発生され、逆にゲート長さが長くなる場合にも電流駆動能力が減少され、臨界動作速度が低下される。
【００２６】
また、チップ全領域にわたって全てのＭＯＳ ＦＥＴが同一な特性を有するためには、ゲート長さが全領域にわたって均一に維持されなければならない。
【００２７】
したがって、このような既存の補助フィーチャー生成アルゴリズムの問題点を補完し改善するためのいろいろな研究が必要である。
【００２８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、凹所コーナに対応する補助フィーチャーを多角形に構成することにより、対称性を維持し補助フィーチャーの数を減らしてデータ量を減らすことができるマスクを提供することにある。
【００２９】
他の本発明の目的は、マスクを形成する方法を提供することにある。
【００３０】
【発明を解決するための手段】
前記の目的を達成するための本発明は、露光装置を使用しマスクから半導体基板上に集積回路に対応するパターンを光学的に転写するためのマスクにおいて、マスク上に集積回路を形成する回路要素に対応する複数のフィーチャーは、二つのエッジを有して形成された凹所コーナを少なくとも一つ以上を含む。
【００３１】
また、マスクは近接効果補正用補助フィーチャーを含み、近接効果補正用補助フィーチャーは、凹所コーナのうちの凹所コーナを構成する二つのエッジ各々から所定距離離れた位置で、各エッジに沿って平行に延びた二つの延長部を含み、二つの延長部が凹所コーナと対応するように同一角度に曲がって、互いに連結され所定の幅を有した多角形構造を含む。
【００３２】
本発明のマスク形成方法は、露光装置を使用しマスクから半導体基板上に集積回路に対応するパターンを光学的に転写するためのマスクを形成する方法において、マスク上に集積回路を形成する回路要素に対応し、二つのエッジを有して形成された凹所コーナを少なくとも一つ以上備える複数のフィーチャー（ｆｅａｔｕｒｅｓ）を形成し、凹所コーナを構成する二つのエッジ各々から所定距離離れた位置で、各エッジに沿って平行に延びた二つの延長部を含み、二つの延長部が凹所コーナと対応するように同一角度に曲がって互いに連結され、所定幅を有する多角形の構造の近接効果補正用補助フィーチャーを形成する。
【００３３】
また、本発明のマスク形成方法は、露光装置を使用しマスクから半導体基板上に集積回路に対応するパターンを光学的に転写するためのマスクを、コンピュータを使用して形成する方法において、マスク上に集積回路を形成する回路要素に対応する複数のフィーチャーのデータセットを生成し、複数のフィーチャーのデータセットから孤立エッジのデータセットを抽出し、抽出された孤立エッジのデータセットに基づいて、各孤立エッジから所定距離離れた位置で、孤立エッジに沿って平行に延び、所定幅を有する棒形補助フィーチャーのデータセットを生成し、孤立エッジデータセットおよび棒形補助フィーチャーデータセットに基づいて、凹所コーナに対応する棒形補助フィーチャーのデータセットを生成し、凹所コーナに対応する棒形補助フィーチャーのデータセットに基づいて、孤立エッジから所定距離以内に延びた棒形補助フィーチャーの延長部を削除し、多角形補助フィーチャーのデータセットを生成し、棒形補助フィーチャーのデータセットのうちの凹所コーナに対応する棒形補助フィーチャーを多角形補助フィーチャーに変えて補助フィーチャーデータセットを形成し、フィーチャーデータセットと最終補助フィーチャーデータセットを組合せてマスクパターンデータセットを形成する。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の望ましい実施例を詳細に説明する。
【００３５】
本発明では、凹所コーナを有するフィーチャーの孤立エッジのために、棒形の補助フィーチャーの代わりに多角形の補助フィーチャーを用いる。なお、フィーチャーとは、マスクのパターンの形状を構成する要素である。
【００３６】
次に、本発明の理解のために、具体的な実施例を挙げて説明する。しかし、当業者にはこのような具体的な実施例が本発明を実施するために、必ず必要とするものではない。また、場合によっては、本発明をあいまいにしないために、公知のリソグラフィ工程段階を詳細に説明しない。
【００３７】
リソグラフィ工程において、近接効果は、他のフィーチャーに関する近接度により、同一の寸法を有するフィーチャーが異なる寸法でマスク上に転写されることを意味する。
【００３８】
即ち、相対的に隣接するフィーチャーエッジ間で発生する回折現象のために、近接効果が発生する。したがって、近接効果による不均一なパターン転写を防止するために、フォトレジスト上に現像されない棒形補助フィーチャーを孤立エッジ近傍に形成する。その結果、孤立エッジを有するフィーチャーおよび密に集合された集合エッジを有するフィーチャーは、オリジナルの寸法と同一の寸法に転写される。このような技術は、米国特許第５，２４２，７７０号、５，６６３，８９３号、５，８２１，０１４号および６，１２０，９５２号などに開示されている。
【００３９】
特に、米国特許第５，８２１，０１４号では、フィーチャーとフィーチャー間距離が７ｗ（ｗは棒形補助フィーチャーの幅を意味する）以上隔離された場合に、フィーチャーのエッジを孤立エッジと定義する。そして、二つ孤立エッジから各々３ｗ離れた位置に幅がｗである棒形補助フィーチャーを生成する。また、補助フィーチャーと補助フィーチャー間の間隔は最小限２ｗ以上隔離されるようにする。
【００４０】
図１〜図３は、従来技術による近接効果補正用棒形補助フィーチャーの生成方法を説明するための図である。
【００４１】
図１に示すように、ｍ字形フィーチャー１０の孤立エッジ１１〜１９に対する棒形補助フィーチャー２１〜３０が生成される。生成された補助フィーチャーのうち孤立エッジ１２、１３、１７により取り囲まれた領域４０内の補助フィーチャー２２、２３、２７と孤立エッジ１４、１５、１８により取り囲まれた領域４２内の補助フィーチャー２４、２５、２８は互いに空間的に隣接されている。
【００４２】
したがって、図２に示すように、相互空間的に隣接された補助フィーチャーは最小限間隔２ｗ以上隔離されるために、その長さが再調整され補助フィーチャー２２ａ、２３ａ、２７ａおよび２４ａ、２５ａ、２８ａに生成される。
【００４３】
続いて、フィルタリング過程を経ると、図３に示すように、補助フィーチャー２７ａ、２８ａの長さが規定以下に縮小された場合には、フィルタリングされてなくなる場合も発生する。
【００４４】
そのために、図３に示すように、最終的に得られた補助フィーチャーは調整後には、補助フィーチャー対２１、２２ａおよび２５ａ、２６は互いに非対称的に形成されることが分かる。このように、補助フィーチャーの非対称性によりＡ１、Ａ２、Ａ３部分に対応し転写されたパターン幅が相異に示される。
【００４５】
特に、フィーチャー１０の各垂直部分がアクティブ領域５０上に提供されるゲート電極パターンに対応される場合には、ＭＯＳ ＦＥＴのチャンネル長さが局部的に異なる。
【００４６】
このような問題点を解決するために本発明では、フィーチャーの凹所コーナに対しては棒形補助フィーチャーではなく、多角形補助フィーチャーを提供する。
【００４７】
図４は本発明による多角形補助フィーチャーを含む近接効果補正用フィーチャーを示す。
【００４８】
本発明でｍ字形フィーチャー１０と孤立エッジ１１、１６、１９に対する棒形補助フィーチャー２１、２６、２９、３０と孤立エッジ１２、１３、１７により取り囲まれた領域４０内の多角形補助フィーチャー３２と孤立エッジ１４、１５、１８により取り囲まれた領域４２内の多角形補助フィーチャー３４を含む。
【００４９】
棒形補助フィーチャー２１、２６、２９、３０と多角形補助フィーチャー３２、３４は通常の補助フィーチャーと同様に露光装置の焦点深度を増加させ、半導体基板上に転写されない程度の幅を有し、複数のフィーチャーのうちの密に集合する集合フィーチャーのエッジ強度傾きと、孤立フィーチャーのエッジ強度傾きとが互いに整合（ｍａｔｃｈ）するように所定距離だけ孤立エッジから離れた位置に配置される。
【００５０】
すなわち、多角形補助フィーチャー３２は従来の棒形補助フィーチャー２２、２３、２７を連結して一つの多角形に構成したものであり、補助フィーチャー３４は従来の棒形補助フィーチャー２４、２５、２８を連結して一つのＵ字形多角形により構成したものである。
【００５１】
そのため、本発明による補助フィーチャーの数は従来方式の１０個に比べて６個に減るので、マスクパターンのデータ量を減少させることができる。即ち、３個の棒形補助フィーチャーを１個の多角形補助フィーチャーに統合するので、３個の棒形補助フィーチャーに対する３個の棒形データコードを１個のＵ字形フィーチャーに対する１個の多角形データコードに減らすことができる。
【００５２】
通常の棒形補助フィーチャーデザインルールにより補助フィーチャーを生成すると、図４で、孤立エッジ１２、１３の長さに比べて孤立エッジ１７の長さが相対的に小さい場合には、孤立エッジ１２、１３に対応し生成される棒形補助フィーチャーの長さよりも孤立エッジ１７に対応し生成される棒形補助フィーチャーの長さが相対的に小さく形成される。
【００５３】
したがって、従来の補助フィーチャー生成デザインルールにより孤立エッジ１７に対応する棒形補助フィーチャーが隣接する補助フィーチャーとの離隔距離を維持するために、棒形補助フィーチャーは非常に小さく作られ、または除去されるという問題が発生する。
【００５４】
また、孤立エッジ１２に対応する棒形補助フィーチャーは、孤立エッジ１７に対応する棒形補助フィーチャーとの離隔距離を維持するために、長さがさらに短くなる。この場合には、孤立エッジ１２に対応する棒形補助フィーチャーは、孤立エッジ１７に対応する棒形補助フィーチャーと非対称形となる。従来の補助フィーチャー生成デザインルールでは、極端な場合、棒形補助フィーチャーは、アクティブ領域５０内において相当短く形成され、アクティブ領域５０のエッジ部位と内部部位とでの転写されるパターンの幅に差ができる。即ち、アクティブ領域５０のエッジ部位で局部的に単チャンネルが形成され、トランジスターの電気的特性が悪くなるという問題点がある。
【００５５】
しかし、本発明では、凹所コーナに対応する補助フィーチャーが多角形により構成され、そのまま保存されるので、アクティブ領域５０のエッジ部位や内部部位でも同一のサイズのパターン幅を維持することができる。また、棒形補助フィーチャーの場合には該棒形補助フィーチャー同士に干渉が生じるために所定の離間距離を維持していたが、多角形に構成される補助フィーチャーでは接続される補助フィーチャー同士による干渉を利用し、適当にパターンを転写することができる。
【００５６】
本発明では、多角形補助フィーチャーを生成するために、図５に示す手順でマスクパターンを生成する。
【００５７】
図５は本発明によるマスク形成方法を説明するための望ましい一実施例のフローチャートである。図６〜図１２は、図５のフローチャートの各ステップに対応したパターン生成を図式化した図である。
【００５８】
まず、コンピュータ上でＣＡＤプログラムを使用し、マスク上に集積回路を形成する回路要素に対応する補助フィーチャーのデータセットを図６に示すように生成する（段階Ｓ１）。
【００５９】
続いて、フィーチャーのデータセットから孤立エッジのデータセットを抽出する（段階Ｓ２）。図６のフィーチャーで、孤立エッジは図７のように太い実線に表示される。
【００６０】
その後、抽出された孤立エッジのデータセットに基づいて、各孤立エッジから所定距離離れた位置で、孤立エッジに沿って平坦に延長され、所定幅を有する棒形補助フィーチャーのデータセットを補助フィーチャー生成デザインルールに沿って、図８のように生成する（段階Ｓ３）。
【００６１】
したがって、凹所コーナに対応する棒形補助フィーチャーを補正するために、孤立エッジデータセットおよび棒形補助フィーチャーデータセットに基づいて、凹所コーナに対応する棒形補助フィーチャーのデータセットを図９に示すように抽出する（段階Ｓ４）。
【００６２】
凹所コーナに対応する棒形補助フィーチャーのデータセットに基づいて、孤立エッジから所定距離内に延びた棒形補助フィーチャーの延長部Ｅを削除し、多角形補助フィーチャーのデータセットを図１０のように生成する（段階Ｓ５）。
【００６３】
棒形補助フィーチャーのデータセットのうちの凹所コーナに対応する棒形補助フィーチャーを、多角形補助フィーチャーに置き換えて最終補助フィーチャーデータセットを図１１のように形成する（段階Ｓ６）。したがって、凹所コーナに対応する多角形補助フィーチャーが形成されるので、隣接する補助フィーチャー間の間隔を維持するために棒形補助フィーチャーの長さが短くされてその結果フィルタリング過程で除去されるということがなく、多角形補助フィーチャーは、フィルタリング過程において除去されることがない。
【００６４】
また、補助フィーチャー生成後にデザインルールチェック（ＤＲＣ）が可能である。すなわち、全ての補助フィーチャーを棒形に形成した場合には、隣接するフィーチャーまたは補助フィーチャーが互いに接触するかどうか、または、オーバーラップが起こるかどうかをチェックするために検査を実行することになるが、補助フィーチャーの数が多くなる分だけ検査に多くの時間がかかるだけでなく、検査自体が不可能となりうる。
【００６５】
特に、高集積化されるほどフィーチャーの構造が複雑多様な形態を有するので、全ての場合に対応し、補助フィーチャーを一律的に生成し、これを検査することがさらに困難になる。しかし、本発明では、複数の棒形補助フィーチャーを一つの多角形補助フィーチャーに置き換えることにより、データ量を大幅減らすことができ、検査作業が可能となり、作業時間を減らすことができる。
【００６６】
フィーチャーデータセットと最終補助フィーチャーデータセットを組合せて、マスクパターンデータセットを図１２のように形成する（段階Ｓ７）。
【００６７】
したがって、得られたマスクパターンデータセットをマスク製作用露光設備、たとえば、ｅ−ｂｅａｍ露光装置などに適用し、石英基板上にクロムパターンを形成し、マスクを製作する。したがって、製作されたマスク上には棒形補助フィーチャーだけでなく、凹所コーナに対応した多角形補助フィーチャーの生成が可能になる。
【００６８】
図１３は、上述した本発明により多角形補助フィーチャーを含むマスクのレイアウトを示す。図１３に示すように、ゲート電極パターンのように複雑なパターンを有する領域は、フィーチャー５０により一部が取り囲まれ、多くの凹所コーナを含む。本発明では、このように取り囲まれた領域には、棒形補助フィーチャーに代えて多角形補助フィーチャー５２を形成する。
【００６９】
図１４は、図１３のマスクを使用しフォトレジスト上に転写されたパターンの一部を示す。図面に記載された寸法は実際測定されたパターンの幅の寸法であり、かっこ書きの寸法は設計寸法である。実際に測定された寸法は、設計寸法（１９７ｎｍ）よりだいたいに小さい寸法を示すことが分かる。
【００７０】
パターンの幹部分６０は、１７４ｎｍまたは１７２ｎｍを示すが、枝のエッジ部分６２は１６３ｎｍと相対的に小さい寸法を有することが分かる。
【００７１】
図１５は、図１４のフォトレジストパターンをエッチングマスクに使用し、下部物質をエッチングした後に実際得られたパターンの形状を示す。図面で７０はゲート電極パターンであり、７２はアクティブ領域を示す。
【００７２】
実際に、エッチングされたパターンは枝部分の縁で測定した結果、設計寸法である１９７ｎｍに近接した１９９ｎｍであることが分かる。そして、枝部分からなるゲート電極パターンの幅がアクティブ領域７２では、全体的に均一な幅により製造されたことが分かる。
【００７３】
即ち、アクティブエッジ部位でのゲート電極の幅とアクティブ領域内部でのゲート電極の幅が殆ど同一なサイズで形成されたことが分かる。したがって、ＭＯＳ ＦＥＴトランジスターのチャンネルの長さがアクティブ領域７２では一定に得られ、全体的に均一性を維持することが分かる。
【００７４】
図１６は形成されたゲート電極パターンの３次元構造にアクティブ領域のエッジでのパターン幅（ａ）と、アクティブ領域内のパターン幅（ｂ）が殆ど同一サイズにより均一に形成されたことを示す。
【００７５】
以上、本発明の実施例によって詳細に説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明が属する技術分野において通常の知識を有するものであれば本発明の思想と精神を離れることなく、本発明を修正または変更できる。
【００７６】
【発明の効果】
上述のように、本発明のマスクは、一部がフィーチャーにより取り囲まれ、フィーチャーの凹所コーナと向き合う補助フィーチャーが棒形ではなく、多角形に形成される。したがって、全体的な補助フィーチャーの数を大幅に減らすことができ、処理データ量と処理時間を大きく減らし、データ処理時にメモリ容量を減らすことができるという経済的な利点がある。
【００７７】
また、フィーチャーにより取り囲まれた領域内の補助フィーチャーは、除去されることなく、デザインルールに基づいて多角形の補助フィーチャーの形態に維持されるので、外側の補助フィーチャーとの非対称性を大きく減らすことができる。特に、アクティブ領域上でエッジと中央部分に関係なしにゲート電極パターンの幅を一定に維持することができるので、トランジスターの特性を設計通りに維持させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 従来技術による近接効果補正用棒形補助フィーチャーの生成方法を説明するための図である。
【図２】 従来技術による近接効果補正用棒形補助フィーチャーの生成方法を説明するための図である。
【図３】 従来技術による近接効果補正用棒形補助フィーチャーの生成方法を説明するための図である。
【図４】 本発明による多角形補助フィーチャーを含む近接効果補正用補助フィーチャーを示す図である。
【図５】 本発明によるマスク形成方法を説明するための望ましい一実施例のフローチャートである。
【図６】 図５のフローチャートの各ステップに対応したパターン生成を図式化した図である。
【図７】 図５のフローチャートの各ステップに対応したパターン生成を図式化した図である。
【図８】 図５のフローチャートの各ステップに対応したパターン生成を図式化した図である。
【図９】 図５のフローチャートの各ステップに対応したパターン生成を図式化した図である。
【図１０】 図５のフローチャートの各ステップに対応したパターン生成を図式化した図である。
【図１１】 図５のフローチャートの各ステップに対応したパターン生成を図式化した図である。
【図１２】 図５のフローチャートの各ステップに対応したパターン生成を図式化した図である。
【図１３】 本発明による多角形補助フィーチャーを有したマスクのレイアウト図である
【図１４】 図１３のマスクを使用し形成されたフォトレジストパターン図である。
【図１５】 図１４のフォトレジストパターンをエッチングマスクに使用しエッチングされたゲート電極層パターン図である。
【図１６】 本発明による多角形補助フィーチャーを有したマスクを使用し得られたゲート電極パターンの斜視図である。
【符号の説明】
１０…フィーチャー、
１１〜１９…孤立エッジ、
２１〜３０…棒形補助フィーチャー、
３２、３４…多角形補助フィーチャー、
４０、４２…取り囲まれた領域、
５０、７２…アクティブ領域、
６０…パターンの幹部部分、
６２…パターンの枝のエッジ部分。
Claims (13)
- 露光装置を使用してマスクから半導体基板上に集積回路に対応するパターンを光学的に転写するためのマスクにおいて、
前記マスク上に前記集積回路を形成する回路要素に対応し、二つのエッジを有して形成された凹所コーナを少なくとも一つ以上を含む複数のフィーチャーと、
前記凹所コーナを構成する二つのエッジ各々から所定距離離れた位置で、各エッジに沿って平行に延びた二つの延長部を含み、二つの延長部が前記凹所コーナと対応するように同一角度に曲がって互いに連結され、所定幅を有する多角形構造の近接効果補正用補助フィーチャーと、
を備えることを特徴とするマスク。 - 前記補助フィーチャーの所定幅は、前記露光装置の焦点深度を増加させ、該補助フィーチャーが前記半導体基板上に転写されない程度の幅を有することを特徴とする請求項１に記載のマスク。
- 前記所定距離は、前記複数のフィーチャーのうち、密に集合された集合フィーチャーのエッジ強度傾きと孤立フィーチャーのエッジ強度傾きとが互いに整合する距離であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のマスク。
- 前記複数のフィーチャーは、凹所コーナを有するゲート電極パターンに対応することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のマスク。
- 露光装置を使用してマスクから半導体基板上に集積回路に対応するパターンを光学的に転写するためのマスクを形成する方法において、
前記マスク上に前記集積回路を形成する回路要素に対応し、二つのエッジを有して形成された凹所コーナを少なくとも一つ以上を含む複数のフィーチャーを形成する段階と、
前記凹所コーナを構成する二つのエッジ各々から所定距離離れた位置で、各エッジに沿って平行に延びた二つの延長部を含み、二つの延長部が前記凹所コーナと対応するように同一角度に曲がって互いに連結され、所定幅を有する多角形の構造の近接効果補正用補助フィーチャーを形成する段階と、
を備えることを特徴とするマスクの形成方法。 - 前記補助フィーチャーの所定幅は、前記露光装置の焦点深度を増加させ、該補助フィーチャーが前記半導体基板上に転写されない程度の幅を有することを特徴とする請求項５に記載のマスクの形成方法。
- 前記所定距離は、前記複数のフィーチャーのうち、密に集合された集合フィーチャーのエッジ強度傾きと孤立フィーチャーのエッジ強度傾きとが互いに整合する距離であることを特徴とする請求項５または請求項６に記載のマスクの形成方法。
- 露光装置を使用してマスクから半導体基板上に集積回路に対応するパターンを光学的に転写するためのマスクを、コンピュータを使用して形成する方法において、
前記マスク上に前記集積回路を形成する回路要素に対応する複数のフィーチャーのデータセットを生成する段階と、
前記複数のフィーチャーのデータセットから孤立エッジのデータセットを抽出する段階と、
前記抽出された孤立エッジのデータセットに基づいて、各孤立エッジから所定距離離れた位置で、孤立エッジに沿って平行に延び、所定幅を有する棒形補助フィーチャーのデータセットを生成する段階と、
前記孤立エッジデータセットおよび棒形補助フィーチャーデータセットに基づいて、凹所コーナに対応する棒形補助フィーチャーのデータセットを生成する段階と、
前記凹所コーナに対応する棒形補助フィーチャーのデータセットに基づいて、孤立エッジから所定距離内に延びた棒形補助フィーチャーの延長部を削除し、多角形補助フィーチャーのデータセットを生成する段階と、
前記棒形補助フィーチャーのデータセットのうちの凹所コーナに対応する棒形補助フィーチャーを前記多角形補助フィーチャーに置き換えて補助フィーチャーデータセットを形成する段階と、
前記フィーチャーデータセットと最終補助フィーチャーデータセットを組合せてマスクパターンデータセットを形成する段階と、
を備えることを特徴とするマスクの形成方法。 - 半導体基板上の集積回路に対応するパターンを光学的に転写するためのマスクにおいて、
隣接する隣接エッジにより形成された凹所コーナを少なくとも一つ含み、前記集積回路を形成するための回路要素に対応する複数のフィーチャーと、
前記隣接エッジに沿って等角に延びた形状を有する前記凹所コーナから離隔され、前記凹所コーナに直接的に隣接するように形成された多角形構造の近接効果補正用補助フィーチャーと、
を備えることを特徴とするマスク。 - 前記複数のフィーチャーの少なくとも一つは３個の連続する隣接エッジを含み、前記補助フィーチャーはＵ字形状であることを特徴とする請求項９に記載のマスク。
- 前記パターンは、露光装置を使用して光学的に転写され、前記補助フィーチャーの幅は前記露光装置の焦点深度を高めることを特徴とする請求項９または請求項１０に記載のマスク。
- 前記補助フィーチャーは、前記複数フィーチャーのうち、密に集合された集合フィーチャーのエッジ強度傾きと、孤立フィーチャーのエッジ強度傾きとを互いに整合することができる距離に前記凹所コーナから離隔されることを特徴とする請求項９〜請求項１１のいずれか一項に記載のマスク。
- 前記補助フィーチャーは、前記隣接エッジ全体に沿って延びることを特徴とする請求項９〜請求項１２のいずれか一項に記載のマスク。
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