JP4653797B2 - フォトマスクレイアウトパターン - Google Patents
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Description
本発明は半導体技術に関し、特に光近接効果補正（ＯＰＣ）を不要とするＨ字型パターン転写用の改良されたフォトマスクレイアウトパターンに関する。
半導体製作工程において、集積回路（ＩＣ）のパターンを半導体チップに転写する工程は主に、回路パターンをフォトマスクレイアウトパターンに描画するステップと、フォトマスクレイアウトパターンにより出力されたフォトマスクパターンに基づいてフォトマスクを製作するステップ、フォトマスクのパターンを一定比で半導体チップに転写するステップからなる。
フォトマスクに描画するパターンの限界寸法（ＣＤ）は、露光装置の解像限界によって制約されているため、集積度の向上と回路パターンの微細化に伴い、高密度のフォトマスクパターンを露光工程で転写する場合、光近接効果により転写の歪みが生じやすい。例えば、直角コーナーが丸くなることや、線端の短縮、ないし線幅の拡大や縮減などは、いずれもフォトマスクパターンでよく見られる欠陥である。
光接近効果による転写上の歪みを回避するため、フォトマスクの製作時に光接近効果補正（ＯＰＣ）を実施することが一般である。詳しく言えば、半導体基板に転写するパターンについてコンピュータとソフトウェアで演算を行い、その結果に基づいてＣＡＤ（コンピュータ支援設計）で補正パターンを生成してコンピュータに保存し、この補正パターンをフォトマスクに転写する。
図１と図２を参照する。図１は従来のＨ字型レイアウトパターンを示し、図２は図１に示すＨ字型レイアウトパターンのＡＤＩ（現像後検査）結果を示す。図１に示すＯＰＣ法で補正されないＨ字型レイアウトパターン１（暗い部分は不透明クロムパターン、明るい部分は透明領域）は、転写されると図２のようになる。図２の破線に示すように、転写前のパターンと比べ、スペースパターン２は約５０ｎｍ短縮・後退し、直線スペースパターン３は幅が狭くなっている。
このような欠陥を補正するため、従来のＯＰＣ法は図３に示すように、Ｈ字型レイアウトパターンにハマーヘッド形の補助パターン４を添付して補正する。しかし、それだけでは線幅の短縮問題を解決することができない。また、従来のＯＰＣ法は複雑でコストが高いという欠点もある。
本発明は上記問題を解決するため、改良されたフォトマスクレイアウトパターンを提供することを課題とする。
本発明によるフォトマスクレイアウトパターンは、第一ラインパターンと、第一ラインパターンと平行に設けられている第二ラインパターンと、第一ラインパターンと第二ラインパターンを接続する中間領域とを含むＨ字型パターンを有する。中間領域内には複数の密集ラインパターンとスペースパターンが設けられ、前記密集ラインパターンと前記スペースパターンが前記中間領域を透過する光により露光されないように、前記密集ラインパターンと前記スペースパターンのピッチは、露光装置の解像能力より小さくされている。
本発明はフォトマスクレイアウトパターンの中間領域に縞模様のパターンを設け、光近接効果によって生じるパターンの歪みを補正する。縞模様のパターンは露光装置の解像能力より細かく製作されているため、パターンとともに転写されることはない。
かかる装置の特徴を詳述するために、具体的な実施例を挙げ、図を参照にして以下に説明する。
図４を参照する。図４は本発明による改良されたフォトマスクレイアウトパターンを示す。図４では、暗い部分はクロムパターンなどの不透明領域を示し、明るい部分は透明領域を示す。
本発明は、図４に示すフォトマスクレイアウトパターン１００転写の精密化を念頭に置いて、スペース領域１２の短縮・後退を１０ｎｍ以下に抑え、直線スペースパターン１４ａ、１４ｂの線幅縮減問題を解消することを目的とする。
図４に示すように、フォトマスクレイアウトパターン１００はＨ字型パターン１０を含み、Ｈ字型パターン１０は、第一ラインパターン１０ａと、第二ラインパターン１０ｂと、第一ラインパターン１０ａと第二ラインパターン１０ｂを接続する中間領域１０ｃを含む。第一ラインパターン１０ａと第二ラインパターン１０ｂは相互に平行であって、基準軸Ｙに沿って並べられている。
本発明の好ましい実施例では、第一ラインパターン１０ａと第二ラインパターン１０ｂは線幅が同じである。例えば、第一ラインパターン１０ａの線幅Ｌ１と第二ラインパターン１０ｂの線幅Ｌ２をすべて０．１１μｍにすることが可能である（Ｌ１＝Ｌ２＝０．１１μｍ）。
また、本発明の好ましい実施例では、第一ラインパターン１０ａの線幅Ｌ１、第二ラインパターン１０ｂの線幅Ｌ２、及び両ラインの間隔Ｓはいずれも同じである。例えば、第一ラインパターン１０ａの線幅Ｌ１、第二ラインパターン１０ｂの線幅Ｌ２、及び両者の間隔Ｓをすべて０．１１μｍにすることが可能である（Ｌ１＝Ｌ２＝Ｓ＝０．１１μｍ）。
中間領域１０ｃのＹ軸に沿った長さは望ましくは約０．３７μｍである。本発明の特徴は、中間領域１０ｃに設けられ、基準軸Ｘに沿って並べられた複数の不透明ライン１０２と、不透明ライン１０２の間のスペースパターン１０４からなる密集ライン−スペースパターンにある。この密集ライン−スペースパターンは、縞模様パターンに類似している。不透明ライン１０２とスペースパターン１０４が中間領域１０ｃを透過する光により露光されないように、不透明ライン１０２とスペースパターン１０４間のピッチは、露光装置の解像能力より細かく製作しなければならない。
例えば、１９３ｎｍの露光装置に、軸外照明などの解像度向上技術を利用しない場合では、ライン１０２とスペースパターン１０４間のピッチは１３０ｎｍよりも小さい。ライン１０２の線幅とスペースパターン１０４の幅の比は６５／６５か９０／４０であることが望ましいが、本発明はそれに限らない。
第一不透明ラインパターン１０ａの中間領域１０ｃ寄りの反対側には、スペースパターン１４ａを隔てて第三不透明ラインパターン２０ａが設けられており、第二不透明ラインパターン１０ｂの中間領域１０ｃ寄りの反対側には、スペースパターン１４ｂを隔てて第四不透明ラインパターン２０ｂが設けられている。
望ましくは、上記第一不透明ラインパターン１０ａ、第二不透明ラインパターン１０ｂ、第三不透明ラインパターン２０ａ、第四不透明ラインパターン２０ｂは相互に平行であって、同じ線幅を有する（例えば０．１１μｍ）。
また、望ましくは、上記第一不透明ラインパターン１０ａ、第二不透明ラインパターン１０ｂ、第三不透明ラインパターン２０ａ、及び第四不透明ラインパターン２０ｂの線幅と、スペース距離Ｓと、スペースパターン１４ａ、１４ｂの幅は、いずれも同じである（例えば０．１１μｍ）。
図５を参照する。図５は図４に示すフォトマスクレイアウトパターン１００の転写後ＡＤＩ（現像後検査）結果を示す。図５に示すように、ライン形状パターン１２の後退・短縮現象は１０ｎｍよりも小さく抑えられ、Ｈ字型パターンの両側にある直線間隔領域の幅不足問題も解消される。
以上は本発明に好ましい実施例であって、本発明の実施の範囲を限定するものではない。よって、当業者のなし得る修正、もしくは変更であって、本発明の精神の下においてなされ、本発明に対して均等の効果を有するものは、いずれも本発明の特許請求の範囲に属するものとする。
本発明は従来のフォトマスクレイアウトパターンに縞模様のパターンを設けることを内容とし、実施可能である。
１ Ｈ字型レイアウトパターン
２、１２、１４ａ、１４ｂ スペースパターン
３ 直線スペースパターン
４ ハマーヘッド形補助パターン
１０ Ｈ字型パターン
１０ａ 第一ラインパターン
１０ｂ 第二ラインパターン
１０ｃ 中間領域
２０ａ 第三ラインパターン
２０ｂ 第四ラインパターン
１００ フォトマスクレイアウトパターン
１０２ 不透明ライン
１０４ スペースパターン
２、１２、１４ａ、１４ｂ スペースパターン
３ 直線スペースパターン
４ ハマーヘッド形補助パターン
１０ Ｈ字型パターン
１０ａ 第一ラインパターン
１０ｂ 第二ラインパターン
１０ｃ 中間領域
２０ａ 第三ラインパターン
２０ｂ 第四ラインパターン
１００ フォトマスクレイアウトパターン
１０２ 不透明ライン
１０４ スペースパターン
Claims (7)
- 第一ラインパターンと、上記第一ラインパターンと平行に設けられている第二ラインパターンと、上記第一ラインパターンと上記第二ラインパターンを接続する中間領域とを含むＨ字型パターンを有するフォトマスクレイアウトパターンであって、中間領域内には複数の密集ラインパターンと複数のスペースパターンが設けられ、
前記密集ラインパターンと前記スペースパターンが前記中間領域を透過する光により露光されないように、前記密集ラインパターンと前記スペースパターンのピッチは、露光装置の解像能力より小さくされていることを特徴とするフォトマスクレイアウトパターン。 - 前記密集ラインパターンと前記スペースパターンのピッチは１３０ｎｍよりも小さいことを特徴とする請求項１記載のフォトマスクレイアウトパターン。
- 前記第一ラインパターン、前記第二ラインパターン、及び前記密集ラインパターンは不透明であることを特徴とする請求項１記載のフォトマスクレイアウトパターン。
- 前記スペースパターンは透明であることを特徴とする請求項１記載のフォトマスクレイアウトパターン。
- 前記密集ラインパターンは、前記第一ラインパターン及び前記第二ラインパターンと直交することを特徴とする請求項１記載のフォトマスクレイアウトパターン。
- 前記第一ラインパターンと前記第二ラインパターンは線幅が同じであることを特徴とする請求項１記載のフォトマスクレイアウトパターン。
- 前記第一ラインパターンと前記第二ラインパターンの線幅は０．１１μｍであることを特徴とする請求項１記載のフォトマスクレイアウトパターン。
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