JP5509692B2 - 半導体装置の設計方法及び半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の設計方法及び半導体装置の製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、半導体装置のレイアウトデータの設計方法、当該設計方法を用いた半導体装置の製造方法に関する。
従来より、LSI等の半導体装置に対する微細化の要請が高まっている。半導体装置の更なる微細化を達成すべく、各種の補正処理が案出されている。補正処理としては、半導体装置の製造時における反射防止膜の形成、半導体装置の設計時における光近接効果補正(Optical Proximity Correction:OPC)等がある。
反射防止膜は、半導体装置を製造する際のリソグラフィー時に下地からのハレーションを低減させるために形成されるものである。大きく分類して、無機タイプ(例えばSiN膜、SiON膜等)と、有機タイプ(レジストの塗布前に半導体基板上に塗布成膜するもの)がある。
OPC処理は、レイアウトデータ通りの寸法(線幅)でパターンを形成するための処理である。リソグラフィーにより微細なパターンを形成する場合、露光機の投影レンズに全ての回折光を取り込むことは露光機の構成上できない。そのため、各パターンピッチで出来上がるパターンの寸法が異なる。パターンの寸法が大きければ、デバイス特性上、寸法変化は無視することができるが、微細なパターン(寸法が0.3μm以下程度)になると無視できない乖離量となる。この乖離量をレイアウトデータにおいて補正する技術(データ補正技術)がOPC処理である。
反射防止膜の形成及び光近接効果補正等の技術は、半導体装置の各種パターンのうち、微細なパターンを有する所謂クリティカル層において使用される。通常、クリティカル層に較べて寸法が大きく、寸法制御性がさほど要求されないパターンを有するノンクリティカル層(ラフ層)では、当該技術は使用されない。従来、ノンクリティカル層に分類されるパターンとしては、例えば、ウェル領域、ソース/ドレイン領域等の各種の不純物領域を形成するために、不純物の導入部位を開口する不純物導入用のマスクとして用いるレジストパターンがある。
特開2000−66367号公報
近時では、半導体装置の更なる微細化が進行し、不純物導入用のレジストパターン等のこれまでノンクリティカル層に分類されていたパターンもその影響を受けるようになっている。そのため、不純物導入用のレジストパターン等についても、パターンの正確な微細化を達成するための補正処理の適用が検討されている。
不純物導入用のレジストパターン等を形成する場合、OPC処理の適用は可能である。しかしながら、以下のように、反射防止膜を形成することはできない。
有機タイプの反射防止膜では、不純物導入時に有機物が半導体基板上に残る。この残存する有機物によって不純物導入が阻害されたり、有機物が不純物と共に注入されることがある。このような場合、デバイス特性に悪影響を与えることが懸念されるため、有機タイプの反射防止膜を不純物導入用のレジストパターン等の形成時に用いることはできない。
無機タイプの反射防止膜では、これを形成したときには半導体基板上に成膜されたまま残る。そのため、トランジスタ形成の過程で特に有益となる特殊な場合を除き、無機タイプの反射防止膜を不純物導入用のレジストパターン等の形成時に用いることはできない。
現在のところ、不純物導入用のレジストパターン等を形成する際にリソグラフィー時における下地からのハレーションの影響を除去する適切な補正法は確立されておらず、模索の現況にある。
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、反射防止膜を形成せずとも、リソグラフィー時における下地からのハレーションの影響を除去し、所期の寸法のパターンを形成することを可能として、微細化の要請に応じた信頼性の高い半導体装置を実現する半導体装置の設計方法及び製造方法を提供することを目的とする。
半導体装置の設計方法の一態様は、半導体基板上に活性領域を形成するための第1のデータと、前記活性領域の少なくとも一部を露出する開口を有するレジストパターンを形成するための第2のデータとが作成されており、前記第2のデータの前記第1のデータとの対向部分について、前記対向部分の幅と、前記第1のデータと前記対向部分との距離とをそれぞれパラメータとして、前記第1のデータとの対向辺の位置を補正する。
半導体装置の製造方法の一態様は、フォトマスクを作製するためのマスクパターンのデータを作成する工程と、設計された前記データに基づいて、前記フォトマスクを作製する工程と、前記フォトマスクを用いて、半導体基板上のレジストを露光してレジストパターンを形成する工程とを含み、前記データを作成する工程では、半導体基板上に活性領域を形成するための第1のデータと、前記活性領域の少なくとも一部を露出する開口を有するレジストパターンを形成するための第2のデータとが作成されており、前記第2のデータの前記第1のデータとの対向部分について、前記対向部分の幅と、前記第1のデータと前記対向部分との距離とをそれぞれパラメータとして、前記第1のデータとの対向辺の位置を補正する。
上記の各態様によれば、反射防止膜を形成せずとも、リソグラフィー時における下地からのハレーションの影響を除去し、所期の寸法のパターンを形成することを可能として、微細化の要請に応じた信頼性の高い半導体装置が実現される。
半導体基板上にレジストパターンを形成する場合において、対向部分内に他の活性領域が存する場合を示す模式図である。 半導体基板上にレジストパターンを形成する場合において、対向部分内に他の活性領域が存しない場合を示す模式図である。 第1の実施形態による半導体装置の設計方法における設計データのレイアウト(対向部分に他の活性領域データが存する場合)を示す概略平面図である。 第1の実施形態による半導体装置の設計方法における設計データのレイアウト(対向部分に他の活性領域データが存しない場合)を示す概略平面図である。 第1の実施形態において作成された参照データを示す特性図である。 第1の実施形態において作成されたルールテーブルを示す特性図である。 第1の実施形態による設計データの補正装置の概略構成を示す模式図である。 第1の実施形態による設計データの補正方法を示すフロー図である。 第1の実施形態による半導体装置の製造方法を工程順に示すフロー図である。 第2の実施形態による半導体装置の設計方法における設計データのレイアウトを示す概略平面図である。 第2の実施形態による半導体装置の設計方法における設計データの他のレイアウトを示す概略平面図である。 第2の実施形態による設計データの補正装置の概略構成を示す模式図である。 第2の実施形態による設計データの補正方法を示すフロー図である。 第3の実施形態による半導体装置の設計方法における設計データのレイアウトを示す概略平面図である。 第3の実施形態による設計データの補正装置の概略構成を示す模式図である。 第3の実施形態による設計データの補正方法を示すフロー図である。 第3の実施形態の変形例による半導体装置の設計方法における設計データのレイアウトを示す概略平面図である。
半導体装置を作製する際には、半導体基板に素子分離構造を形成して活性領域を画定した後、ウェル領域、チャネル領域、エクステンション領域、ソース/ドレイン領域等を形成すべく、活性領域の所定部位に不純物を導入する。不純物導入を行うには、注入部位である活性領域の所定部位を露出する開口を有するレジストパターンを形成し、これをマスクとして当該所定部位に不純物を導入する。
不純物導入の工程において、下地からのハレーションを防止するための反射防止膜を形成しない場合、素子分離構造の配置位置等及び断面構造により、レジストパターンを形成する際のリソグラフィーに影響する。そのため、レジストパターンの寸法(線幅)及び形状が変化する。これは、露光光(入射光)と半導体基板面で反射した光(反射光)とで形成される光定在波の影響に起因して発生する。光定在波の影響は、レジストパターンの寸法又はサイズが微細になるほど大きくなり、レジストパターンの寸法及び形状の変化が増大する。
このハレーションの影響を抑制するには、リソグラフィーによるレジストパターンの形成時の露光量を低く抑えることが考えられる。しかしながら、露光量を低く抑えても少なからずレジストパターンの寸法及びサイズへの影響は残る。そのため、その寸法及びサイズの適切な補正が必要となる。
本実施形態では、反射防止膜を形成しないことを前提として、半導体装置の設計段階において補正を行う。即ち、活性領域の第1のデータに対して、活性領域の少なくとも一部を露出する開口を有するレジストパターンの第2のデータを作成する際に、第2のデータの第1のデータと対向する部分について、第1のデータとの対向辺の位置を補正する。
第2のデータの第1のデータと対向する部分について、第1のデータとの対向辺の位置を補正する具体例として、以下の手法(1),(2),(3)を提示する。
(1)第2のデータの第1のデータとの位置的関係について、予め取得された補正用の参照データを用いて、第2のデータの第1のデータとの対向辺の位置を補正する。
この場合、第2のデータの第1のデータと対向する部分における、他の活性領域のデータ(他の第1のデータ)の有無により、補正方法が異なる。
他の第1のデータが上記の対向部分に存する場合には、対向部分のうち第1のデータと他の前記第1のデータとの間における幅と、第1のデータと他の第1のデータとの距離とをそれぞれパラメータとして、対向辺の位置を補正する。
他の第1のデータが上記の対向部分に存しない場合には、対向部分の幅と、第1のデータと対向部分との距離とをそれぞれパラメータとして、対向辺の位置を補正する。
(2)第2のデータが、隣接する開口を有するレジストパターンを形成するためのものである場合に、隣接する開口を一体化するように、対向部分に第3のデータとしてパッチデータを挿入する。これは言わば、対向部分の一方の対向辺を、対向部分の他方の対向辺に一致させる(一致した部位で対向部分の幅が0となる)ことと同等である。
(3)レジストパターンを形成する際のリソグラフィーにおける露光量の減少分に対応するように、第2のデータの第1のデータを露出させる開口に一律量のデータバイアスを加える。これは言わば、第2のデータの、第1のデータとの対向辺を含む周縁辺を、露光量の減少分に対応する分だけ外方へ一律に移動することと同等である。この設計データ(マスクデータ)に基づいてフォトマスクを作製し、当該露光量で露光することにより、データバイアスに相当する面積の増加分が露光量の減少分で相殺され、設計通りのサイズ(寸法)にレジストパターンが形成される。
手法(1)〜(3)のいずれかを採用することにより、反射防止膜を形成せずとも、リソグラフィー時における下地からのハレーションの影響が除去され、所期の寸法のレジストパターン(例えば不純物導入用のマスクとなるレジストパターン)が形成される。
以下、図面を参照して具体的な諸実施形態を詳細に説明する。
(第1の実施形態)
[設計データの補正]
半導体装置において、例えば機能素子であるMOSトランジスタのウェル領域、チャネル領域、エクステンション領域、ソース/ドレイン領域等を形成する際に、活性領域の所定部位に不純物を導入する。不純物導入を行うには、注入部位である活性領域の所定部位を露出する開口を有するレジストパターンを形成し、これをマスクとして当該所定部位に不純物を導入する。
本実施形態では、不純物導入用のレジストパターンを形成するレチクルを作製するための設計データを補正する方法を開示する。
ここでは、ウェル領域を形成する際のイオン注入用のレジストパターンを形成するレチクルを作製するための設計データを作成する場合を例に採って説明する。チャネル領域、エクステンション領域、ソース/ドレイン領域等を形成するときでも、基本的にはウェル領域の形成時と同様である。
先ず、イオン注入用のレジストパターンの設計データを補正するための参照データを作成する。
本実施形態では、レジストパターンの設計データ(レジストパターンデータ)の活性領域の設計データ(活性領域データ)との対向部分内に、他の活性領域の設計データ(他の活性領域データ)が存する場合と存しない場合とで参照データが異なる。
具体的に、半導体基板上にレジストパターンを形成する場合において、対向部分内における他の活性領域の有無について、図1及び図2を用いて説明する。図1は対向部分内に他の活性領域が存する場合を、図2は対向部分内に他の活性領域が存しない場合をそれぞれ示し、図1及び図2の(a)が平面図、(b)が断面図である。
半導体基板1では、その素子分離領域に素子分離構造、例えば溝内を絶縁物で充填するSTI(Shallow Trench Isolation)素子分離構造2が形成される。ここで、図1では、隣り合う活性領域(素子領域)3,4及び活性領域3,4間に他の活性領域5が画定される。図2では、隣り合う活性領域3,4が画定される。
本実施形態では、不純物導入用のマスクとなるレジストパターンを形成する際に、反射防止膜を形成しない。活性領域が画定された半導体基板1上にレジストが塗布され、リソグラフィーによってレジストが加工されて、不純物導入箇所を露出する開口6A,6Bを有するレジストパターン6が形成される。レジストパターン6の開口6A,6B間の部分を対向部分6aとする。ここで、図1では、他の活性領域5は不純物導入の対象ではないため、レジストパターン6の対向部分6aにより覆われる。図2では、対向部分6a下には他の活性領域5は存しない。
図3及び図4は、第1の実施形態による半導体装置の設計方法における設計データのレイアウトを示す概略平面図である。図3がレジストパターンデータの対向部分に他の活性領域データが存する場合を、図4がレジストパターンデータの対向部分に他の活性領域データが存しない場合をそれぞれ示す。
レジストパターンデータの対向部分に他の活性領域データが存する場合には、対向部分のうち活性領域データと他の活性領域データとの間における幅Laと、活性領域データと他の活性領域データとの距離Saとをそれぞれパラメータとして、対向部分の活性領域データとの対向辺の位置を補正する。
例えば図3(a)では、レジストパターンデータ12の活性領域データ11との対向部分12aが、他の活性領域データ13上に重畳するように配置される。図3(a)のレイアウトの場合には、対向部分12aのうち活性領域データ11と他の活性領域データ13との間における幅La1と、活性領域データ11と他の活性領域データ13との距離Sa1とを一組のパラメータとする。同様に、対向部分12aのうち活性領域データ14と他の活性領域データ13との間における幅La2と、活性領域データ13と他の活性領域データ13との距離Sa2とを一組のパラメータとする。
レジストパターンデータの対向部分に他の活性領域データが存しない場合には、対向部分の幅Lと、活性領域データと対向部分との距離Sとをそれぞれパラメータとして、対向部分の活性領域データとの対向辺の位置を補正する。
例えば図4(a)では、レジストパターンデータ12の活性領域データ11との対向部分12a内には他の活性領域データは存しない。図4(a)のレイアウトの場合には、対向部分12aの上部について、対向部分12aの幅L1と、活性領域データ11と対向部分12aとの距離S1とを一組のパラメータとし、対向部分12aの幅L1と、活性領域データ14と対向部分12aとの距離S3とを一組のパラメータとする。更に、対向部分12aの下部について、対向部分12aの幅L2と、活性領域データ14と対向部分12aとの距離S2とを一組のパラメータとする。
レジストパターンデータの対向部分に他の活性領域データが存する場合に対応した、幅Laと距離Saとの関係を示す参照データRD1を作成する。
サンプルウェーハを用いて、所定の幅Laについて、距離Saと、実際に形成されたレジストパターンの対向部分の幅(パターン幅)との相関関係を取得する。ここで、距離Saを所定範囲内、例えば100nm程度〜670nm程度の範囲内で変えて10点〜20点程度プロットする。所定範囲内、例えば55nm程度〜115nm程度の範囲内で変えた10点〜20点の所定の幅Laについて、それぞれ上記の相関関係を取得する。レジストパターンを形成するためのリソグラフィーにおける露光条件は、当該相関関係の取得作業を通して固定値とする。
上記のようにして作成された参照データRD1の一例を図5(a)に示す。図5(a)では、ハレーションの影響によりパターン幅が変動し、当該パターン幅が幅La及び距離Saに依存することがすることが示されている。
本実施形態では、実際に得られる対向部分のパターン幅を目標値と一致させるように、対向部分の当該活性領域との対向辺の位置を補正する。例えば図5(a)から、幅Laが60nm程度、距離Saが210nm程度である場合、パターン幅は250nm程度となる。パターン幅の目標値と参照データRD1から得られたパターン幅との差分値を補正値とする。パターン幅の目標値が例えば220nmであれば、220−250=−30nmとなり、対向部分の当該活性領域との対向辺を30nm細らせる方向に移動させる補正をする。
本実施形態で使用される幅La及び距離Saについて作成した、幅Laと距離SaとのマトリクスとなるルールテーブルRT1の一例を図6(a)に示す。
レジストパターンデータの対向部分に他の活性領域データが存しない場合に対応した、幅Lと距離Sとの関係を示す参照データRD2を作成する。
サンプルウェーハを用いて、所定の幅Lについて、距離Sと、実際に形成されたレジストパターンの対向部分の幅との相関関係を取得する。ここで、距離Sを所定範囲内、例えば10nm程度〜620nm程度の範囲内で変えて10点〜20点程度プロットする。所定範囲内、例えば210nm程度〜330nm程度の範囲内で変えた10点〜20点の所定の幅Lについて、それぞれ上記の相関関係を取得する。レジストパターンを形成するためのリソグラフィーにおける露光条件は、当該相関関係の取得作業を通して固定値とする。
上記のようにして作成された参照データRD2の一例を図5(b)に示す。図5(b)では、ハレーションの影響によりパターン幅が変動し、当該パターン幅が幅L及び距離Sに依存することがすることが示されている。
本実施形態では、実際に得られる対向部分のパターン幅を目標値と一致させるように、対向部分の当該活性領域との対向辺の位置を補正する。例えば図5(b)から、幅Lが250nm程度、距離Sが200nm程度である場合、パターン幅は220nm程度となる。パターン幅の目標値と参照データRD2から得られたパターン幅との差分値を補正値とする。パターン幅の目標値が例えば210nmであれば、210−220=−10nmとなり、対向部分の当該活性領域との対向辺を10nm細らせる方向に移動させる補正をする。
本実施形態で使用される幅L及び距離Sについて作成した、幅Lと距離SとのマトリクスとなるルールテーブルRT2の一例を図6(b)に示す。
本実施形態では、上記のルールテーブルRT1,RT2を用いて、不純物導入用のレジストパターンを形成するレチクルを作製するための設計データを補正する。
図7は、第1の実施形態による設計データの補正装置の概略構成を示す模式図である。図8は、第1の実施形態による設計データの補正方法を示すフロー図である。
設計データの補正装置は、抽出部21、判定部22、及び補正部23を備えて構成される。抽出部21、判定部22、及び補正部23等の機能は、例えばROM又はハードディスク等の記憶媒体から読み出したプログラムをコンピュータのCPUで実行することにより実現される。以下、抽出部21、判定部22、及び補正部23の各動作について、設計データの補正方法と共に説明する。
先ず、抽出部21は、半導体装置の機能素子(例えばMOSトランジスタ)の設計原図から、不純物導入用のレジストパターンを形成するための設計データであるレジストパターンデータにおいて、活性領域データとの対向部分のデータを抽出する(ステップS1)。
当該レジストパターンデータは例えば、活性領域にウェル領域を形成するための設計データであるとする。
続いて、判定部22は、抽出されたレジストパターンデータの対向部分内における他の活性領域データの有無を判定する(ステップS2)。
ステップS2において、抽出されたレジストパターンデータの対向部分内に他の活性領域データが存すると判断された場合には、ステップS3に進む。一方、抽出されたレジストパターンデータの対向部分内に他の活性領域データが存しないと判断された場合には、ステップS4に進む。
ステップS3では、補正部23は、予め作成されたルールテーブルRT1を用いて、対向部分の活性領域データとの対向辺の位置を補正する。例えば図3(a)のように、レジストパターンデータ12の対向部分12aのうち活性領域データ11と他の活性領域データ13,14との間における幅La1,La2と、活性領域データ12,14と他の活性領域データ13との距離Sa1,Sa2とが規定されているとする。この場合、図6(a)のルールテーブルRT1において、(La1,Sa1)及び(La2,Sa2)のマトリクスを用いる。図3(b)に示すように、(La1,Sa1)により、対向部分12aの活性領域データ11との対向辺12Aを、対向部分12aを細らせる方向(ここでは図中矢印で示す右方向)に10nm移動させる。(La2,Sa2)により、対向部分12aの活性領域データ14との対向辺12Bを、対向部分12aを太らせる方向(ここでは図中矢印で示す右方向)に15nm移動させる。
ステップS4では、補正部23は、予め作成されたルールテーブルRT2を用いて、対向部分の活性領域データとの対向辺の位置を補正する。例えば図4(a)のように、レジストパターンデータ12の対向部分12aのうち活性領域データ11とレジストパターンデータ12の対向部分12aとの間における幅L1,L2と、活性領域データ12,14と対向部分12aとの距離S1,S2,S3とが規定されているとする。この場合、図6(b)のルールテーブルRT2において、(L1,S1)、(L1,S3)、及び(L2,S2)のマトリクスを用いる。図4(b)に示すように、(L1,S1)により、対向部分12aの活性領域データ11との対向辺12Aの上部12A1を、対向部分12aを細らせる方向(ここでは矢印で示す図中右方向)に5nm移動させる。(L1,S3)により、対向部分12aの活性領域データ14との対向辺12Bの上部12B1を、対向部分12aを太らせる方向(ここでは図中矢印で示す右方向)に15nm移動させる。(L2,S2)により、対向部分12aの活性領域データ14との対向辺12Bの下部12B2を、対向部分12aを太らせる方向(ここでは図中矢印で示す右方向)に10nm移動させる。
このように、本実施形態では、上述した設計データの補正装置及び方法を用いて、不純物導入用のレジストパターンデータを補正する。これにより、反射防止膜を形成せずとも、リソグラフィー時における下地からのハレーションの影響を除去し、所期の寸法のレジストパターンが容易且つ確実に得られる。
[半導体装置の製造方法]
以下、半導体装置、ここでは機能素子としてMOSトランジスタを含む半導体装置の製造方法について説明する。
先ず、MOSトランジスタの各層に対応した各レチクル(フォトマスク)を形成する。
レチクルを作製する際には、先ず、例えば石英ガラス基板の一方の主面上を覆ってクロム(Cr)層を堆積する。
続いて、当該クロム層上にレジストを塗布し、当該レジスト層に、対応する層の図形パターン(マスクパターン)の設計データに従って、図形パターンの潜像を、例えば電子線露光装置を用いて描画する。
ここで、MOSトランジスタのウェル領域、チャネル領域、エクステンション領域、ソース/ドレイン領域等を形成する際に用いるレジストパターンに対応したレチクルを作製する場合には、図7の補正装置により、図8の補正方法を用いて、レジストパターンデータが補正される。補正されたレジストパターンデータに従って、図形パターンの潜像を描画する。
続いて、当該レジストの現像処理等を行って、レジストパターンを形成し、当該レジストパターンをマスクとして、クロム層を選択エッチングし、石英ガラス基板上に図形パターンに対応した各種パターンを形成する。
以上により、石英ガラス基板の一方の主面に、マスク層として、各種パターンを含むクロム層が選択的に配されたレチクルが形成される。
上記のように作製したレチクルを用いて、半導体基板上に、機能素子としてMOSトランジスタを含む半導体装置を形成する場合を例示する。
第1の実施形態による半導体装置の製造方法を工程順に示すフローを図9に示す。本実施形態では、レチクルA1〜J1を用いてリソグラフィー処理を行う。
先ず、シリコン(Si)半導体基板の一方の主面に、STI素子間分離構造を形成し、活性領域を画定する(ステップS11)。そのため、STI素子間分離構造に対応したマスクパターンを有するレチクルA1を用いる。
レチクルA1を用いたリソグラフィー処理により、半導体基板にSTI素子間分離構造の形成部位を規定するレジストパターンA2を形成する。
次に、レジストパターンA2をマスクとして用い、半導体基板をドライエッチングしてSTI素子間分離用溝を形成する。
しかる後、レジストパターンA2を、灰化処理又は所定の薬液を用いた処理等により除去する。
次に、化学気相成長(CVD)法等により、素子間分離用溝を埋め込む絶縁膜(例えばシリコン酸化膜等)を堆積し、化学機械研磨(Chemical Mechanical Polishing:CMP)法等により平坦化して、素子間分離用溝内が絶縁物により充填されたSTI素子間分離構造を形成する。
続いて、STI素子間分離構造により画定された活性領域に不純物を導入し、ウェル領域を形成する(ステップS12)。そのため、所定の活性領域を露出させる開口を有するレジストパターンに対応したマスクパターンを有するレチクルB1を用いる。このレチクルB1は、図7の補正装置により、図8の補正方法を用いて補正されたレジストパターンデータを用いて作製されたものである。
レチクルB1を用いたリソグラフィー処理により、半導体基板に、活性領域を露出させる開口を有するレジストパターンB2を形成する。
次に、レジストパターンB2をマスクとして用い、半導体基板に不純物を導入する。形成するMOSトランジスタがN型であれば、ホウ素(B+)等のP型不純物をイオン注入する。形成するMOSトランジスタがP型であれば、リン(P+)又は砒素(As+)等のN型不純物をイオン注入する。これにより、所定の活性領域にウェル領域が形成される。
しかる後、レジストパターンB2を、灰化処理又は所定の薬液を用いた処理等により除去する。
続いて、活性領域に不純物を導入し、チャネル領域を形成する(ステップS13)。そのため、所定の活性領域を露出させる開口を有するレジストパターンに対応したマスクパターンを有するレチクルC1を用いる。このレチクルC1は、図7の補正装置により、図8の補正方法を用いて補正されたレジストパターンデータを用いて作製されたものである。
レチクルC1を用いたリソグラフィー処理により、半導体基板に、活性領域を露出させる開口を有するレジストパターンC2を形成する。
次に、レジストパターンC2をマスクとして用い、半導体基板に不純物を導入する。形成するMOSトランジスタがN型であれば、ホウ素(B+)等のP型不純物をイオン注入する。形成するMOSトランジスタがP型であれば、リン(P+)又は砒素(As+)等のN型不純物をイオン注入する。これにより、所定の活性領域にチャネル領域が形成される。
しかる後、レジストパターンC2を、灰化処理又は所定の薬液を用いた処理等により除去する。
なお、ステップS13は、チャネル領域の形成部位がウェル領域の形成部位と同じである場合には、ステップS12のレジストパターンB1を用いて、ウェル領域形成のためのイオン注入に続いて、適宜行うようにしても良い。この場合には、レチクルC1を用いたレジストパターンC2の形成工程は不要となる。
続いて、ゲート絶縁層及びその上にゲート電極を形成する(ステップS14)。
先ず、熱酸化法等により、活性領域の表面に、例えばシリコン酸化膜からなる絶縁層を形成した後、当該絶縁層上にCVD法等により多結晶シリコン層を堆積する。
絶縁層は、MOSトランジスタのゲート絶縁層を、また多結晶シリコン層は、MOSトランジスタのゲート電極を形成するものである。
次に、ゲート電極の形成パターンに対応したレチクルD1を適用して、前記多結晶シリコン層及び絶縁層を一括してパターニングする。
当該レチクルD1を用いたリソグラフィー処理により、多結晶シリコン層上にゲート電極用のレジストパターンD2を形成する。
次に、レジストパターンD2をマスクとして用い、多結晶シリコン層及び絶縁層をドライエッチングする。これにより、半導体基板上にゲート絶縁層を介したゲート電極が形成される。
しかる後、レジストパターンD2を、灰化処理又は所定の薬液を用いた処理等により除去する。
続いて、ゲート電極をマスクとして、所定の活性領域のゲート電極の両側部位に不純物を導入し、エクステンション領域を形成する(ステップS15)。そのため、所定の活性領域を露出させる開口を有するレジストパターンに対応したマスクパターンを有するレチクルE1を用いる。このレチクルE1は、図7の補正装置により、図8の補正方法を用いて補正されたレジストパターンデータを用いて作製されたものである。
レチクルE1を用いたリソグラフィー処理により、半導体基板に、活性領域を露出させる開口を有するレジストパターンE2を形成する。
次に、レジストパターンE2をマスクとして用い、半導体基板に不純物を導入する。形成するMOSトランジスタがN型であれば、リン(P+)又は砒素(As+)等のN型不純物をイオン注入する。形成するMOSトランジスタがP型であれば、ホウ素(B+)等のP型不純物をイオン注入する。これにより、所定の活性領域のゲート電極の両側部位にエクステンション領域が形成される。
しかる後、レジストパターンE2を、灰化処理又は所定の薬液を用いた処理等により除去する。
続いて、ゲート電極及びゲート絶縁層の両側面にサイドウォール絶縁膜を形成する(ステップS16)。
先ず、CVD法等により、ゲート電極を含む半導体基板の全面に絶縁皮膜(例えばシリコン酸化膜)を堆積する。
次に、当該絶縁皮膜に対して全面に異方性ドライエッチング(エッチバック)処理を施す。これにより、ゲート電極及びゲート絶縁層の両側面にのみ絶縁皮膜が残り、サイドウォール絶縁膜が形成される。
続いて、ゲート電極及びサイドウォール絶縁膜をマスクとして、所定の活性領域のゲート電極の両側部位に不純物を導入し、ソース/ドレイン領域を形成する(ステップS17)。そのため、所定の活性領域を露出させる開口を有するレジストパターンに対応したマスクパターンを有するレチクルF1を用いる。このレチクルF1は、図7の補正装置により、図8の補正方法を用いて補正されたレジストパターンデータを用いて作製されたものである。
レチクルF1を用いたリソグラフィー処理により、半導体基板に、所定の活性領域を露出させる開口を有するレジストパターンF2を形成する。
次に、レジストパターンF2をマスクとして用い、半導体基板に不純物を導入する。形成するMOSトランジスタがN型であれば、リン(P+)又は砒素(As+)等のN型不純物をイオン注入する。形成するMOSトランジスタがP型であれば、ホウ素(B+)等のP型不純物をイオン注入する。これにより、所定の活性領域のゲート電極の両側部位に、エクステンション領域と一部重畳するようにソース/ドレイン領域が形成される。
しかる後、レジストパターンF2を、灰化処理又は所定の薬液を用いた処理等により除去する。
続いて、CVD法等により、半導体基板上の全面に、ゲート電極を埋め込む膜厚を有する絶縁膜を堆積して、第1層間絶縁膜を形成する(ステップS18)。
当該第1層間絶縁膜を形成する絶縁物としては、酸化シリコンが適用される。
続いて、第1層間絶縁膜に選択的に開孔処理を施して、所謂層間接続孔(コンタクト孔)を形成する(ステップS19)。
当該層間接続孔の形成パターンに対応したレチクルG1を適用して、第1層間絶縁膜をパターニングする。
先ず、レチクルG1を用いたリソグラフィー処理により、第1層間絶縁膜に層間接続孔形成用のレジストパターンG2を形成する。
次に、レジストパターンG2をマスクとして第1層間絶縁膜に層間接続孔を形成する。
しかる後、レジストパターンG2を、灰化処理又は所定の薬液を用いた処理等により除去する。
続いて、コンタクトプラグ構造を形成する(ステップS20)。
先ず、所定のグルー膜等を介して層間接続孔内を埋め込むように、例えばタングステン(W)からなる導電材料を、CVD法等により第1層間絶縁膜上に被着する。
次に、当該導電材料をCMP法等により平坦化する。これにより、層間接続孔内が導電材料により充填されたコンタクトプラグ構造が形成される。
続いて、第1層間絶縁膜上に第1配線層を形成する(ステップS21)。
先ず、第1層間絶縁膜上に、例えばアルミニウム(Al)合金からなる配線材料層を被着する。当該アルミニウム合金を被着する際には、スパッタ法等を適用することができる。
次に、当該配線材料層を選択的に除去して、電極配線層を形成する。当該電極配線層の形成パターンに対応したレチクルH1を適用して、配線材料層をパターニングする。
次に、当該レチクルH1を用いたリソグラフィー処理により、配線材料層上に電極配線層形成用のレジストパターンH2を形成する。
次に、レジストパターンH2をマスクとして配線材料層を選択エッチングする。これにより、第1層間絶縁膜上に第1配線層が形成される。
しかる後、レジストパターンH2を、灰化処理又は所定の薬液を用いた処理等により除去する。
続いて、第1配線層及び第1層間絶縁膜の露出部を覆って、第2層間絶縁膜を形成する(ステップS22)。
当該第2層間絶縁膜も、その材料として酸化シリコンを適用することができ、またその被着方法としてCVD法を適用することができる。
続いて、第2層間絶縁膜に選択的に開孔処理を施して、層間接続孔(コンタクト孔)を形成する(ステップS23)。
層間接続孔の形成パターンに対応したレチクルI1を適用して、第1層間絶縁膜をパターニングする。
先ず、レチクルI1を用いたリソグラフィー処理により、第1層間絶縁膜に層間接続孔形成用のレジストパターンI2を形成する。
次に、レジストパターンI2をマスクとして第2層間絶縁膜をドライエッチングする。これにより、第2層間絶縁膜に層間接続孔が形成する。
しかる後、レジストパターンI2を、灰化処理又は所定の薬液を用いた処理等により除去する。
続いて、コンタクトプラグ構造を形成する(ステップS24)。
先ず、所定のグルー膜等を介して層間接続孔内を埋め込むように、例えばタングステン(W)からなる導電材料を、CVD法等により第1層間絶縁膜上に被着する。
次に、当該導電材料をCMP法等により平坦化する。これにより、層間接続孔内が導電材料により充填されたコンタクトプラグ構造が形成される。
続いて、第1層間絶縁膜上に第2配線層を形成する(ステップS25)。
先ず、第2層間絶縁膜上に、例えばアルミニウム(Al)合金、或いは銅(Cu)からなる配線材料層を被着する。
次に、当該配線材料層を選択的に除去して、電極配線層を形成する。
当該電極配線層の形成パターンに対応したレチクルJ1を適用して、配線材料層をパターニングする。
即ち、レチクルJ1を用いたリソグラフィー処理により、配線材料層上に電極配線層形成用のレジストパターンJ2を形成する。
次に、レジストパターンJ2をマスクとして配線材料層を選択エッチングする。これにより、第1層間絶縁膜上に第2配線層が形成される。
しかる後、レジストパターンJ2を、灰化処理又は所定の薬液を用いた処理等により除去する。
続いて、第2配線層及び第2層間絶縁膜の露出部を覆って、第3層間絶縁膜を形成する(ステップS26)。
当該第3層間絶縁膜も、その材料として酸化シリコンを適用することができ、またその被着方法としてCVD法を適用することができる。
そして、必要に応じて、より上層の配線層を、層間絶縁膜を介して形成し、更に窒化シリコンからなる安定化層(パッシベーション層)、外部接続用端子などを形成して、半導体基板の一方の主面に、MOSトランジスタを含む半導体装置を形成する。
なお、前記配線層を構成する配線層材料として、アルミニウム合金等の代わりに、銅(Cu)を主体とする配線材料を適用することもできる。
当該銅配線は、所謂ダマシン法により形成することができる。
この場合、層間絶縁膜に形成された配線溝内に、窒化チタン(TiN)等の下地導電層を介して銅を主体とする配線材料を埋め込む。
当該銅を主体とする配線材料の被着方法としては、例えばメッキ法を適用することができる。
そして、層間絶縁膜上に在る導電材料及び下地導電層をCMP法により除去し、電極配線層が層間絶縁膜の配線溝内に配設された構造を得る。
以上説明したように、本実施形態によれば、反射防止膜を形成せずとも、リソグラフィー時における下地からのハレーションの影響を除去し、所期の寸法のパターンを形成することを可能として、微細化の要請に応じた信頼性の高い半導体装置が実現される。
(第2の実施形態)
以下、第2の実施形態について説明する。本実施形態では、不純物導入用のレジストパターンデータの補正方法が若干異なる点で、第1の実施形態と相違する。
図10は、第2の実施形態による半導体装置の設計方法における設計データのレイアウトを示す概略平面図である。第1の実施形態と同様に、ウェル領域を形成する際のイオン注入用のレジストパターンを形成するレチクルを作製するための設計データを作成する場合を例に採って説明する。チャネル領域、エクステンション領域、ソース/ドレイン領域等を形成するときでも、基本的にはウェル領域の形成時と同様である。
機能素子であるMOSトランジスタを含む半導体装置の設計時において、複数の活性領域データに対して、イオン注入用の開口を有するレジストパターンデータを作成する。
図10(a)では、隣接する2つの活性領域データ31、隣接する2つの活性領域データ32、隣接する3つの活性領域データ33、隣接する3つの活性領域データ34、活性領域データ33,34間に配置された活性領域データ35が作成されている。そして、2つの活性領域データ31,32及び3つの活性領域データ33,34をそれぞれ露出させる開口30a,30b,30c,30dを有するレジストパターンデータが作成されている。活性領域データ35にはイオン注入されないため、レジストパターンデータ30は活性領域データ35を覆うように作成される。
本実施形態では、隣接する開口を一体化するように、レジストパターンデータの活性領域データとの対向部分にパッチデータを挿入する。これは、レジストパターンデータの対向部分の一方の対向辺を、対向部分の他方の対向辺に一致させる(一致した部位で対向部分の幅が0となる)ことと同等である。
具体的には、図10(b)に示すように、開口30aと開口30bとを一体化させるパッチデータ36、開口30bと開口30cとを一体化させるパッチデータ37、及び開口30cと開口30dとを一体化させるパッチデータ38をレジストパターンデータ30にそれぞれ挿入する。ここで、開口30cと開口30dとの間には、対向部分内に活性領域データ35が存する。そのため、パッチデータ38は開口30cと開口30dとの間で活性領域データ35が存しない部位に挿入される。本実施形態では、パッチデータ38は活性領域データ35から例えば0.2μm離れた(活性領域データ35の対向辺とパッチデータ38の対向辺とが0.2μm離間する)部位に挿入される。
パッチデータはレジストパターンデータの活性領域データとの対向部分に挿入されるため、3つ以上の活性領域データが隣接するレイアウトでは、パッチデータの空白が生じることがある。この場合には、パッチデータの挿入工程を複数回行うことを要する。
例えば図11(a)に示すように、4つの活性領域データ41,42,43,44がそれぞれ隣接配置する場合を考える。このとき、レジストパターンデータ40は、例えば各活性領域データ41〜44をそれぞれ露出させる開口40a,40b,40c,40dを有するように作成される。この場合には、以下のように2回のパッチデータの挿入工程を行う。
先ず、1回目のパッチデータの挿入工程を行う。
図11(b)に示すように、レジストパターン40の活性領域データ41,42との対向部分に、開口40aと開口40bとを一体化するように、パッチデータ45を挿入する。同時に、レジストパターン40の活性領域データ43,44との対向部分に、開口40cと開口40dとを一体化するように、パッチデータ46を挿入する。同時に、レジストパターン40の活性領域データ41,43との対向部分に、開口40aと開口40cとを一体化するように、パッチデータ47を挿入する。同時に、レジストパターン40の活性領域データ42,44との対向部分に、開口40bと開口40dとを一体化するように、パッチデータ48を挿入する。
続いて、2回目のパッチデータの挿入工程を行う。
図11(c)に示すように、パッチデータ45〜48で囲まれた十文字形状の中央部位に、パッチデータ45〜48を一体化するようにパッチデータ49を挿入する。
図12は、第2の実施形態による設計データの補正装置の概略構成を示す模式図である。図13は、第2の実施形態による設計データの補正方法を示すフロー図である。
設計データの補正装置は、抽出部24、判定部25、及び補正部26を備えて構成される。抽出部24、判定部25、及び補正部26等の機能は、例えばROM又はハードディスク等の記憶媒体から読み出したプログラムをコンピュータのCPUで実行することにより実現される。以下、抽出部24、判定部25、及び補正部26の各動作について、設計データの補正方法と共に説明する。
先ず、抽出部24は、半導体装置の機能素子(例えばMOSトランジスタ)の設計原図から、不純物導入用のレジストパターンを形成するための設計データであるレジストパターンデータにおいて、活性領域データとの対向部分を抽出する(ステップS31)。
当該レジストパターンデータは例えば、活性領域にウェル領域を形成するための設計データであるとする。
続いて、判定部25は、抽出されたレジストパターンデータの対向部分内における他の活性領域データの有無を判定する(ステップS32)。
ステップS32において、抽出されたレジストパターンデータの対向部分内に他の活性領域データが存すると判断された場合には、ステップS33に進む。一方、抽出されたレジストパターンデータの対向部分内に他の活性領域データが存しないと判断された場合には、ステップS34に進む。
ステップS33では、補正部26は、対向部分において他の活性領域データの存しない部位に、パッチデータを挿入し、レジストパターンデータの隣接する開口を一体化する。図10の例では、開口30c,30d間の対向部分において、2つの活性領域データ35間の部位に、活性領域データ35から例えば0.2μm離れた(活性領域データ35の対向辺とパッチデータ38の対向辺とが0.2μm離間する)部位にパッチデータ38を挿入する。
ステップS34では、補正部26は、対向部分にパッチデータを挿入し、レジストパターンデータの隣接する開口を一体化する。図10の例では、開口30a,30b間の対向部分、及び開口30b,30c間の対向部分にパッチデータ36,37を挿入する。
このように、本実施形態では、上述した設計データの補正装置及び方法を用いて、不純物導入用のレジストパターンデータを補正する。これにより、反射防止膜を形成せずとも、リソグラフィー時における下地からのハレーションの影響を除去し、所期の寸法のレジストパターンが容易且つ確実に得られる。
本実施形態でも、第1の本実施形態と同様に、上記のように作成した設計データを用いてレチクルを作製し、半導体装置を製造する。
以上説明したように、本実施形態によれば、反射防止膜を形成せずとも、リソグラフィー時における下地からのハレーションの影響を除去し、所期の寸法のパターンを形成することを可能として、微細化の要請に応じた信頼性の高い半導体装置が実現される。
(第3の実施形態)
以下、第3の実施形態について説明する。本実施形態では、不純物導入用のレジストパターンデータの補正方法が若干異なる点で、第1の実施形態と相違する。
図14は、第3の実施形態による半導体装置の設計方法における設計データのレイアウトを示す概略平面図である。第1の実施形態と同様に、ウェル領域を形成する際のイオン注入用のレジストパターンを形成するレチクルを作製するための設計データを作成する場合を例に採って説明する。チャネル領域、エクステンション領域、ソース/ドレイン領域等を形成するときでも、基本的にはウェル領域の形成時と同様である。
機能素子であるMOSトランジスタを含む半導体装置の設計時において、複数の活性領域データに対して、イオン注入用の開口を有するレジストパターンデータを作成する。
図14(a)では、図10(a)と同様に、活性領域データ31〜35、開口30a〜30dを有するレジストパターンデータ30が作成されている。
レジストパターンの活性領域データとの対向部分における、ハレーションの影響によるパターン幅の変動を抑えるには、レジストパターン形成時の露光量を低減させることが有効である。露光量を低減させればレジストパターンのパターン幅は所期の値よりも太く形成される。
本実施形態では、レジストパターンを形成する際のリソグラフィーにおける露光量の減少分に対応するように、レジストパターンデータの活性領域データを露出させる開口に一律量のデータバイアスを加える。これは、レジストパターンデータの、活性領域データとの対向辺を含む周縁辺を、露光量の減少分に対応する分だけ外方へ一律に移動することと同等である。この設計データ(マスクデータ)に基づいてフォトマスクを作製し、当該露光量で露光することにより、データバイアスに相当する面積の増加分、即ちパターン幅の増加分が露光量の減少分で相殺され、所期の設計通りのサイズ(寸法)にレジストパターンが形成される。
具体的には、図14(b)に示すように、レジストパターンデータ30の開口30a〜30dの各辺を、露光量の減少分に対応する分だけ外方へ一律に移動するように,一律の幅のデータバイアス31a,32a,33a,44aを付加する。
本実施形態では、データバイアス31a,32a,33a,44aを、レジストパターンデータ30における対向部分のうちで最小線幅の例えば10%程度の幅とした。当該最小線幅が例えば200nmであれば、20nmの幅にデータバイアス31a,32a,33a,44aを作成付加する。
図15は、第3の実施形態による設計データの補正装置の概略構成を示す模式図である。図16は、第3の実施形態による設計データの補正方法を示すフロー図である。
設計データの補正装置は、抽出部27及び補正部28を備えて構成される。抽出部27及び補正部27等の機能は、例えばROM又はハードディスク等の記憶媒体から読み出したプログラムをコンピュータのCPUで実行することにより実現される。以下、抽出部27及び補正部28の各動作について、設計データの補正方法と共に説明する。
先ず、抽出部27は、半導体装置の機能素子(例えばMOSトランジスタ)の設計原図から、不純物導入用のレジストパターンを形成するための設計データであるレジストパターンデータにおいて、活性領域データを露出させる開口を抽出する(ステップS41)。
当該レジストパターンデータは例えば、活性領域にウェル領域を形成するための設計データであるとする。
続いて、補正部28は、レジストパターンを形成する際のリソグラフィーにおける露光量の減少分を補償するように、算出された一律の幅のデータバイアスを、各開口の各辺の外方にそれぞれ付加する(ステップS42)。
このように、本実施形態では、上述した設計データの補正装置及び方法を用いて、不純物導入用のレジストパターンデータを補正する。これにより、反射防止膜を形成せずとも、リソグラフィー時における下地からのハレーションの影響を除去し、所期の寸法のレジストパターンが容易且つ確実に得られる。
本実施形態でも、第1の本実施形態と同様に、上記のように作成した設計データを用いてレチクルを作製し、半導体装置を製造する。
以上説明したように、本実施形態によれば、反射防止膜を形成せずとも、リソグラフィー時における下地からのハレーションの影響を除去し、所期の寸法のパターンを形成することを可能として、微細化の要請に応じた信頼性の高い半導体装置が実現される。
(第3の実施形態の変形例)
本例では、第2の実施形態に第3の実施形態を適用する。
図17は、第3の実施形態の変形例による半導体装置の設計方法における設計データのレイアウトを示す概略平面図である。
図17(a)では、図10(b)と同様に補正された状態を示す。本例では、図10(b)に状態に加えて、レジストパターンのパターン寸法の更なる正確性を実現すべく、レジストパターンデータの開口にデータバイアスを付加する。
具体例を図17(b)に示す。図17(a)のパッチデータ36〜38の挿入により、開口30a〜30dは一体化されている。この状態で、一体化された開口に、一律量のデータバイアス50を加える。即ち、レジストパターンデータ30の一体化された開口の各辺を、露光量の減少分に対応する分だけ外方へ一律に移動するように,一律の幅のデータバイアス50を付加する。
上記した設計データの補正は、図12の抽出部24、判定部25、及び補正部26と、図15の抽出部27及び補正部28とを用いて、図12のステップS31〜S34と、図16のステップS41〜S42とを順次行うことにより、実現される。
このように、本例では、上述した設計データの補正装置及び方法を用いて、不純物導入用のレジストパターンデータを補正する。これにより、反射防止膜を形成せずとも、リソグラフィー時における下地からのハレーションの影響を除去し、所期の寸法のレジストパターンがより容易且つ確実に得られる。
本例でも、第1の本実施形態と同様に、上記のように作成した設計データを用いてレチクルを作製し、半導体装置を製造する。
以上説明したように、本例によれば、反射防止膜を形成せずとも、リソグラフィー時における下地からのハレーションの影響を更に確実に除去し、所期の寸法のパターンを形成することを可能として、微細化の要請に応じた信頼性の高い半導体装置が実現される。
上述した各実施形態及び変形例による設計データの補正装置の各構成要素(図7の抽出部21、判定部22及び補正部23、図12の抽出部24、判定部25及び補正部26、図15の抽出部27及び補正部28等)の機能は、例えばコンピュータのRAMやROM等に記憶されたプログラムが動作することによって実現できる。
同様に、設計データの補正方法の各ステップ(図8のステップS1〜S4、図13のステップS31〜S34、図16のステップS41〜S42等)は、例えばコンピュータのRAM又はROM等に記憶されたプログラムが動作することによって実現できる。このプログラム及び当該プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体は実施形態に含まれる。
具体的に、前記プログラムは、例えばCD−ROMのような記録媒体に記録し、或いは各種伝送媒体を介し、コンピュータに提供される。前記プログラムを記録する記録媒体としては、CD−ROM以外に、フレキシブルディスク、ハードディスク、磁気テープ、光磁気ディスク、不揮発性メモリカード等を用いることができる。他方、前記プログラムの伝送媒体としては、プログラム情報を搬送波として伝搬させて供給するためのコンピュータネットワークシステムにおける通信媒体を用いることができる。ここで、コンピュータネットワークとは、LAN、インターネットの等のWAN、無線通信ネットワーク等であり、通信媒体とは、光ファイバ等の有線回線や無線回線等である。
また、実施形態に含まれるプログラムとしては、供給されたプログラムをコンピュータが実行することにより上述の実施形態の機能が実現されるようなもののみではない。例えば、そのプログラムがコンピュータにおいて稼働しているOS(オペレーティングシステム)或いは他のアプリケーションソフト等と共同して上述の実施形態の機能が実現される場合にも、かかるプログラムは実施形態に含まれる。また、供給されたプログラムの処理の全て或いは一部がコンピュータの機能拡張ボードや機能拡張ユニットにより行われて上述の実施形態の機能が実現される場合にも、かかるプログラムは実施形態に含まれる。
以下、諸態様を付記としてまとめて記載する。
(付記1)半導体基板上に活性領域を形成するための第1のデータと、前記活性領域の少なくとも一部を露出する開口を有するレジストパターンを形成するための第2のデータとが作成されており、
前記第2のデータの前記第1のデータとの対向部分について、前記第1のデータとの対向辺の位置を補正することを特徴とする半導体装置の設計方法。
(付記2)前記補正を行う際に、前記対向部分内に他の前記第1のデータが存しない場合には、前記対向部分の幅と、前記第1のデータと前記対向部分との距離とをそれぞれパラメータとして、前記対向辺の位置を補正することを特徴とする付記1に記載の半導体装置の設計方法。
(付記3)前記補正を行う際に、前記対向部分内に他の前記第1のデータの少なくとも一部が存する場合には、前記対向部分のうち前記第1のデータと前記他の前記第1のデータとの間における幅と、前記第1のデータと前記他の前記第1のデータとの距離とをそれぞれパラメータとして、前記対向辺の位置を補正することを特徴とする付記1又は2に記載の半導体装置の設計方法。
(付記4)前記第2のデータが、隣接する前記開口を有する前記レジストパターンを形成するためのものである場合に、
前記補正の工程では、隣接する前記開口を一体化するように、前記対向部分に第3のデータを挿入することを特徴とする付記1に記載の半導体装置の設計方法。
(付記5)前記補正を行う際に、前記レジストパターンを形成する際のリソグラフィーにおける露光量の減少分を補償するように、前記第2のデータに一律量のデータバイアスを加えることを特徴とする付記1に記載の半導体装置の設計方法。
(付記6)フォトマスクを作製するためのマスクパターンのデータを作成する工程と、
設計された前記データに基づいて、前記フォトマスクを作製する工程と、
前記フォトマスクを用いて、半導体基板上のレジストを露光してレジストパターンを形成する工程と
を含み、
前記データを作成する工程では、半導体基板上に活性領域を形成するための第1のデータと、前記活性領域の少なくとも一部を露出する開口を有するレジストパターンを形成するための第2のデータとが作成されており、前記第2のデータの前記第1のデータとの対向部分について、前記第1のデータとの対向辺の位置を補正することを特徴とする半導体装置の製造方法。
(付記7)前記補正を行う際に、前記対向部分内に他の前記第1のデータが存しない場合には、前記対向部分の幅と、前記第1のデータと前記対向部分との距離とをそれぞれパラメータとして、前記対向辺の位置を補正することを特徴とする付記6に記載の半導体装置の製造方法。
(付記8)前記補正を行う際に、前記対向部分内に他の前記第1のデータの少なくとも一部が存する場合には、前記対向部分のうち前記第1のデータと前記他の前記第1のデータとの間における幅と、前記第1のデータと前記他の前記第1のデータとの距離とをそれぞれパラメータとして、前記対向辺の位置を補正することを特徴とする付記7に記載の半導体装置の製造方法。
(付記9)前記第2のデータが、隣接する前記開口を有する前記レジストパターンを形成するためのものである場合に、
前記補正を行う際に、隣接する前記開口を一体化するように、前記対向部分に第3のデータを挿入することを特徴とする付記6に記載の半導体装置の製造方法。
(付記10)前記補正を行う際に、前記レジストパターンを形成する際のリソグラフィーにおける露光量の減少分を補償するように、前記第2のデータに一律量のデータバイアスを加えることを特徴とする付記6に記載の半導体装置の製造方法。
本件によれば、反射防止膜を形成せずとも、リソグラフィー時における下地からのハレーションの影響を除去し、所期の寸法のパターンを形成することを可能として、微細化の要請に応じた信頼性の高い半導体装置が実現される。
1 半導体基板
2 STI素子分離構造
3,4 活性領域
5 他の活性領域
6 レジストパターン
6a,12a 対向部分
6A,6B,30a,30b,30c,30d,40a,40b,40c,40d 開口
11,14,31,32,33,34,35,41,42,43,44 活性領域データ
12,30,40 レジストパターンデータ
12A,12B 対向辺
12A1 対向辺12Aの上部
12B1 対向辺12Bの上部
12B2 対向辺12Bの下部
13 他の活性領域データ
21 抽出部
22 判定部
23 補正部
31a,32a,33a,34a,50 データバイアス
36,37,38,45,46,47,48,49 パッチデータ
40e 中央部位

Claims (5)

  1. 半導体基板上に活性領域を形成するための第1のデータと、前記活性領域の少なくとも一部を露出する開口を有するレジストパターンを形成するための第2のデータとが作成されており、
    前記第2のデータの前記第1のデータとの対向部分について、前記対向部分の幅と、前記第1のデータと前記対向部分との距離とをそれぞれパラメータとして、前記第1のデータとの対向辺の位置を補正することを特徴とする半導体装置の設計方法。
  2. 前記補正を行う際に、前記対向部分内に他の前記第1のデータの少なくとも一部が存する場合には、前記対向部分のうち前記第1のデータと前記他の前記第1のデータとの間における幅と、前記第1のデータと前記他の前記第1のデータとの距離とをそれぞれパラメータとして、前記対向辺の位置を補正することを特徴とする請求項1に記載の半導体装置の設計方法。
  3. 前記第2のデータが、隣接する前記開口を有する前記レジストパターンを形成するためのものである場合に、
    前記補正の工程では、隣接する前記開口を一体化するように、前記対向部分に第3のデータを挿入することを特徴とする請求項1に記載の半導体装置の設計方法。
  4. フォトマスクを作製するためのマスクパターンのデータを作成する工程と、
    設計された前記データに基づいて、前記フォトマスクを作製する工程と、
    前記フォトマスクを用いて、半導体基板上のレジストを露光してレジストパターンを形成する工程と
    を含み、
    前記データを作成する工程では、半導体基板上に活性領域を形成するための第1のデータと、前記活性領域の少なくとも一部を露出する開口を有するレジストパターンを形成するための第2のデータとが作成されており、前記第2のデータの前記第1のデータとの対向部分について、前記対向部分の幅と、前記第1のデータと前記対向部分との距離とをそれぞれパラメータとして、前記第1のデータとの対向辺の位置を補正することを特徴とする半導体装置の製造方法。
  5. 前記補正を行う際に、前記対向部分内に他の前記第1のデータの少なくとも一部が存する場合には、前記対向部分のうち前記第1のデータと前記他の前記第1のデータとの間における幅と、前記第1のデータと前記他の前記第1のデータとの距離とをそれぞれパラメータとして、前記対向辺の位置を補正することを特徴とする請求項4に記載の半導体装置の製造方法。
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