JP5606932B2 - マスクの製造方法ならびに光近接効果補正の補正方法および半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Description
ここでは、マスクを製造する際に用いる設計値のパターン(データ)に対して行う光近接効果補正の補正方法と、それを用いたマスクの製造方法の概要について、モデルベースOPCを例に挙げて説明する。光近接効果補正の補正方法のフローチャートを図1に示す。図1に示すように、ステップS1では、光近接効果補正を行うとパターン同士が互いに接近してしまい、その接近した部分においてマスクパターンとして安定して解像させることができず、マスクルールチェックに違反していると予測される、互いに接近した接近設計パターンが抽出される。次に、ステップS2では、抽出された接近設計パターンが、ホールパターンである場合とラインパターンである場合とに分けられる。
ここでは、より具体的なマスクの製造方法の第1例について説明する。図6に示すように、まず、光近接効果補正を行うとマスクルールチェックに違反していると予測される互いに接近したホールパターンとして、一辺の長さHA(=75nm)のホールパターンDHAと、一辺の長さHB(=75nm)のホールパターンDHBとを想定する。また、ホールパターンDHAの中心とホールパターンDHBの中心とを結ぶ線分と、X軸とのなす角度θ1を45°と想定する。
ここでは、より具体的なマスクの製造方法の第2例について説明する。図12に示すように、まず、光近接効果補正を行うとマスクルールチェックに違反していると予測される互いに接近したホールパターンとして、一辺の長さHA(=75nm)のホールパターンDHAと一辺の長さHB(=75nm)のホールパターンDHBとを想定する。また、ホールパターンDHAの中心とホールパターンDHBの中心とを結ぶ線分と、X軸とのなす角度θ2を35°と想定する。
ここでは、より具体的なマスクの製造方法の第3例について説明する。図17に示すように、まず、光近接効果補正を行うとマスクルールチェックに違反していると予測される互いに接近したラインパターンとして、幅WAのラインパターンDLAと、幅WBのラインパターンDLBとを想定する。また、ラインパターンDLAとラインパターンDLBにおいて、互いに最も接近しているコーナとコーナとを結ぶ線分と、X軸とのなす角度θ1を45°と想定する。
ここでは、より具体的なマスクの製造方法の第4例について説明する。図22に示すように、まず、光近接効果補正を行うとマスクルールチェックに違反していると予測される互いに接近したラインパターンとして、幅WAのラインパターンDLAと、幅WBのラインパターンDLBとを想定する。また、ラインパターンDLAとラインパターンDLBにおいて、互いに最も接近しているコーナとコーナとを結ぶ線分と、X軸とのなす角度θ2を45°よりも小さい角度と想定する。
ここでは、より具体的なマスクの製造方法の第5例について説明する。図27に示すように、まず、光近接効果補正を行うとマスクルールチェックに違反していると予測される互いに接近したラインパターンとして、幅WAのラインパターンDLAと、幅WBのラインパターンDLBとを想定する。また、ラインパターンDLAとラインパターンDLBにおいて、互いに最も接近しているコーナとコーナとを結ぶ線分と、X軸とのなす角度θ3を45°よりも小さい角度と想定する。
ここでは、上述したマスクを適用した半導体装置の製造方法の一例として、図32に示される半導体装置の平面レイアウト(設計値)に基づいて説明する。ホールパターンを含むマスクは、向かって右側の点線枠内に示される、互いに接近するコンタクトプラグCH1,CH2を形成する際に、層間絶縁膜に開口部を形成する際のレジストのパターニングに適用される。
Claims (10)
- 半導体基板上の感光性材料膜に所定のパターンを写真製版するためのマスクの製造方法であって、
所望の設計値のパターンにおいて、光近接効果補正を行なうとパターン同士が互いに接近してしまい、マスクパターンとして安定して解像させることができず、マスクルールチェックに違反していると予測される、互いに接近した接近設計パターンを抽出するステップと、
抽出された前記接近設計パターンから求められるパターン間の距離と、露光装置の露光光の波長および開口数から求められる解像度とに基づき、前記接近設計パターンにおいて光近接効果補正を行わない補正禁止領域を設定するステップと、
前記補正禁止領域を除いて前記接近設計パターンに光近接効果補正を行なうことにより、補正接近パターンを求めるステップと、
前記補正接近パターンに基づいて電子線描画を行なうことにより、所定のマスク材をパターニングするステップと
を備えた、マスクの製造方法。 - 前記補正接近パターンを求めるステップでは、前記補正禁止領域を設定する前の前記設計値のパターンに光近接効果補正を行った場合に求められるレジストパターンを目標にして光近接効果補正が行なわれる、請求項1記載のマスクの製造方法。
- 前記補正禁止領域を設定するステップでは、前記設計値のパターンが、互いに直交するX軸とY軸とによるXY平面に配置されているとすると、前記XY平面における前記接近設計パターンの配置関係に基づいて、前記補正禁止領域のX軸方向の長さとY軸方向の長さとが設定される、請求項1または2に記載のマスクの製造方法。
- 前記補正接近パターンを求めるステップでは、前記接近設計パターンに光近接効果補正によるパターン変形を行うステップと前記パターン変形を行なった場合のレジスト形状予測パターンを求めるステップとが、所望のレジストパターンが求められるまで繰り返される、請求項1〜3のいずれかに記載のマスクの製造方法。
- 前記補正接近パターンを求めるステップでは、前記接近設計パターンは、パターンのサイズに基づいてあらかじめ設定された量だけ補正される、請求項1〜3のいずれかに記載のマスクの製造方法。
- 写真製版のためのマスクの製造に適用される光近接効果補正の補正方法であって、
所望の設計値のパターンにおいて、光近接効果補正を行なうとパターン同士が互いに接近してしまい、マスクパターンとして安定して解像させることができず、マスクルールチェックに違反していると予測される、互いに接近した接近設計パターンを抽出するステップと、
抽出された前記接近設計パターンから求められるパターン間の距離と、露光装置の露光光の波長および開口数から求められる解像度とに基づき、前記接近設計パターンにおいて光近接効果補正を行わない補正禁止領域を設定するステップと、
前記補正禁止領域を除いて前記接近設計パターンに光近接効果補正を行なうことにより、補正接近パターンを求めるステップと
を備えた、光近接効果補正の補正方法。 - 半導体基板の主表面上に被加工膜を形成する工程と、
前記被加工膜の表面にレジストを塗布する工程と、
前記レジストに対し、パターン同士が互いに接近した接近マスクパターンを含むマスクにより写真製版処理を施す工程と、
写真製版された前記レジストに現像処理を施し、前記接近マスクパターンに対応したレジストパターンを形成する工程と、
前記レジストパターンをマスクとして前記被加工膜に加工を施すことによって、前記被加工膜に前記接近マスクパターンに対応した被加工膜パターンを形成する工程と
を備え、
前記マスクにおける前記接近マスクパターンは、光近接効果補正を行なうとパターン同士が互いに接近してしまい、マスクパターンとして安定して解像させることができず、マスクルールチェックに違反していると予測されて抽出された接近設計パターンに対して、前記接近設計パターンから求められるパターン間の距離と、露光装置の露光光の波長および開口数から求められる解像度とに基づき、前記接近設計パターンにおいて光近接効果補正を行わない補正禁止領域を設定し、前記補正禁止領域を除いて前記接近設計パターンに光近接効果補正を行なうことにより補正接近パターンを求め、求められた前記補正接近パターンに基づいて電子線描画を行なうことにより形成された、半導体装置の製造方法。 - 前記被加工膜を形成する工程は、第1絶縁膜を形成する工程を含み、
前記写真製版処理を施す工程は、前記マスクとして、互いに接近した第1開口マスクパターンと第2開口マスクパターンとを含む第1マスクにより前記レジストに写真製版処理を施す工程を含み、
前記被加工膜パターンを形成する工程は、前記第1絶縁膜に前記第1開口マスクパターンに対応した第1開口部を形成するとともに、前記第2開口マスクパターンに対応した第2開口部を形成する工程を含み、
前記第1開口部内に第1コンタクト部を形成するとともに、前記第2開口部内に第2コンタクト部を形成する工程を備えた、請求項7記載の半導体装置の製造方法。 - 前記被加工膜を形成する工程は、第2絶縁膜を形成する工程を含み、
前記写真製版処理を施す工程は、前記マスクとして、互いに接近した第1ラインマスクパターンと第2ラインマスクパターンとを含む第2マスクにより前記レジストに写真製版処理を施す工程を含み、
前記被加工膜パターンを形成する工程は、前記第2絶縁膜に前記第1ラインマスクパターンに対応した第1溝部を形成するとともに、前記第2ラインマスクパターンに対応した第2溝部を形成する工程を含み、
前記第1溝部内に第1配線を形成するとともに、前記第2溝部内に第2配線を形成する工程を備えた、請求項7記載の半導体装置の製造方法。 - 前記被加工膜を形成する工程は、導電性膜を形成する工程を含み、
前記写真製版処理を施す工程は、前記マスクとして、互いに接近した第3ラインマスクパターンと第4ラインマスクパターンとを含む第3マスクにより前記レジストに写真製版処理を施す工程を含み、
前記被加工膜パターンを形成する工程は、前記導電性膜に前記第3ラインマスクパターンに対応した第3配線を形成するとともに、前記第4ラインマスクパターンに対応した第4配線を形成する工程を含む、請求項7記載の半導体装置の製造方法。
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