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

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 Download PDF

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Description

本発明は、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に関し、特に、ホールパターンやラインパターンを形成するためのマスクの製造方法と、そのようなマスクを製造する際に用いる光近接効果補正の補正方法と、そのようなマスクを用いた半導体装置の製造方法とに関するものである。
半導体装置の製造においては、半導体基板の上に絶縁膜あるいは導電性膜等の所定の膜を形成する工程と、その膜にエッチング等の加工を施す工程等を繰り返すことによって、半導体素子あるいは配線等が形成される。加工を施す前には、リソグラフィー工程によって、所定の膜の上にレジストパターンが形成される。リソグラフィー工程では、エッチング等の加工によって所望のパターン寸法や形状が得られるように、所望のレジストパターンを形成することが重要とされる。
パターンの微細化に伴い、設計値のパターンの形状あるいは寸法に対して、レジストパターンの形状あるいは寸法のずれが大きくなる傾向がある。このため、マスクを製造する際には、半導体基板上に実際に形成されるレジストパターンが、所望の仕上がり形状になるように、マスクのパターンのデータを補正する処理が行われる。この処理は、光近接効果補正(OPC:Optical Proximity Correction)と称されている。
マスクパターンは、この光近接効果補正によって補正されたデータに基づいて決定され、その手法として、モデルベースOPCとルールベースOPCとがある。モデルベースOPCでは、設計パターンを小さな辺に分割し、各辺を実験値から構築された光近接効果補正によって補正し、実際にパターニングされるレジストパターンを補正後のパターンを用いた形状シミュレーションにより予測し、所望のレジストパターンが得られるまで、パターン変形とレジストパターンの形状シミュレーションとを繰り返すことによって、マスクパターンが決定される。一方、ルールベースOPCでは、設計値のパターンデータに対して、あらかじめ設定された光近接効果補正の補正量にてデータを補正することによって、マスクパターンが決定される。
マスクは、このようにして最終的に決定されたマスクパターンのデータに基づいて製造されることになる。まず、ガラス板の表面に形成された遮光膜上の電子線露光用レジスト膜に、そのデータに基づいて電子線を走査させることによって、レイアウトパターンが描画される。次に、電子線露光用レジスト膜に所定の現像処理を施すことによって、レイアウトパターンに対応したレジストパターンが形成される。次に、そのレジストパターンをマスクとして遮光膜にエッチングを施すことにより、マスクが形成される。
特開2000−181046号公報 特開2002−258459号公報
上述したように、マスクは、決定されたパターンのデータに基づいて電子線描画を行うことによって製造される。光近接効果補正を行うことによって、特に、ホールパターン同士が接近している箇所では、設計値のパターンデータに対してホールパターンの開口サイズが大きくなる傾向にあり、また、ラインパターン同士が接近している箇所では、互いに接近するラインパターンの端部のサイズが大きくなる傾向にある。このため、光近接効果補正を行った後のマスクパターンでは、ホールパターン同士、あるいは、ラインパターンの端部同士がさらに接近することになる。
パターン同士が接近しすぎているような箇所では、パターン同士がデータ上では離れた状態にあるとしても、そのデータに基づいて電子線描画を行った場合に、マスクとして実際に形成されるパターン同士が繋がってしまう場合があったり、あるいは、精度よく描画できない場合がある。つまり、パターン同士が接近した部分を安定して解像させることができなくなる。
このような不具合を事前に回避するために、光近接効果補正を行った後のマスクパターンが、マスクパターンとして実際に安定して形成することが可能かどうか、そのパターンのデータに基づいてチェックが行われる。このチェックは、マスクルールチェック(MRC:Mask Rule Check)と称されている。
このマスクルールチェックにより、マスクにパターンを安定して解像させることができないと判定される箇所については、解像しうる間隔にまでパターン同士を離すように、該当パターンの部分のエッジを後退させたり、あるいは、該当パターンの一部を削ったりする処理が行われる。すなわち、半導体基板上で所望のレジストパターンが形成されるように決定されたマスクパターンのデータが、マスク製作時の制限からマスク製作前に該当パターンの部分において修正されることになる。なお、この種の技術分野を開示した文献の例として、特許文献1および特許文献2がある。
このため、修正されたデータに基づいて作製されたマスクでは、半導体基板上のレジストパターンのサイズが小さくなる等、所望のレジストパターンを得ることができなくなることがあった。また、所望のサイズ等のレジストパターンが得られていないために、十分な焦点深度を確保することができず、たとえば、段差が生じている下地に塗布されたレジストに対して、パターンを精度よく解像させることが困難になることがあった。
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、一つの目的は、設計値のパターンに対応したレジストパターンを半導体基板上に形成することができるマスクの製造方法を提供することであり、他の目的は、そのようなマスクの製造方法に用いられる光近接効果補正の補正方法を提供することであり、さらに他の目的は、そのようなマスクを適用した半導体装置の製造方法を提供することである。
本発明に係るマスクの製造方法は、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、以下の工程を備えている。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。抽出された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、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。補正禁止領域を除いて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。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。
本発明に係る光近接効果補正の補正方法は、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、以下のステップを備えている。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。抽出された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、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。補正禁止領域を除いて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。
本発明に係る半導体装置の製造方法は、以下の工程を備えている。半導体基板の主表面上に被加工膜を形成する。被加工膜の表面にレジストを塗布する。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。写真製版されたレジストに現像処理を施し、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。レジストパターンをマスクとして被加工膜に加工を施すことによって、被加工膜に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。
ここで用いるマスクには、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、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、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、補正禁止領域を除いて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、求められた補正近接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ている。
本発明に係るマスクの製造方法あるいは光近接効果補正の補正方法によれば、パターン同士が接近し、光近接効果補正を行った後のパターンがマスクルールチェックに違反すると予測されるパターンに対して、光近接効果補正を行う前に、あらかじめ光近接効果補正を行わない補正禁止領域を設定して光近接効果補正を行うことで、マスクルールチェックに違反することなく、半導体基板上に目標とされる被加工膜のパターニング形状を得ることができる。
上記と同様の効果を有するパターン補正は、モデルベースOPC処理において初期の分割辺長を非常に細かくすることでも可能となる。しかしながら、その場合には、OPC処理に膨大な時間を要し、また、描画データも膨大になり、さらに、マスク描画にも膨大な時間を要することとなるため、現実的ではない。一方、本発明では、接近設計パターンにのみに対して従来と異なる処理をしているため、そのような問題がない。
また、本発明に係る半導体装置の製造方法によれば、上述したマスクを適用してレジストにホールパターンやラインパターン等を形成する際に、所望のレジストパターンが得られるとともに、焦点深度を確保することができて写真製版処理におけるプロセスマージンを上げることができる。
本発明の実施の形態1に係る光近接効果補正の補正方法を示すフローチャートである。 同実施の形態において、ホールパターンの場合における光近接効果補正の補正方法を説明するための図である。 同実施の形態において、ラインパターンの場合における光近接効果補正の補正方法を説明するための図である。 比較例に係るホールパターンの場合における光近接効果補正を説明するための図である。 比較例に係るラインパターンの場合における光近接効果補正を説明するための図である。 本発明の実施の形態2に係る、光近接効果補正の補正方法を適用したマスクの製造方法の一工程を示す平面図である。 同実施の形態において、図6に示す工程の後に行われる工程を示す平面図である。 同実施の形態において、図7に示す工程の後に行われる工程を示す平面図である。 同実施の形態において、図8に示す工程において得られたデータに基づいて作成されたマスクを示す平面図である。 同実施の形態において、図9に示すマスクによって写真製版処理と現像処理が施されたレジストパターンを示す平面図である。 同実施の形態において、CD値とデフォーカス量の関係を示すグラフである。 本発明の実施の形態3に係る、光近接効果補正の補正方法を適用したマスクの製造方法の一工程を示す平面図である。 同実施の形態において、図12に示す工程の後に行われる工程を示す平面図である。 同実施の形態において、図13に示す工程の後に行われる工程を示す平面図である。 同実施の形態において、図14に示す工程において得られたデータに基づいて作成されたマスクを示す平面図である。 同実施の形態において、図15に示すマスクによって写真製版処理と現像処理が施されたレジストパターンを示す平面図である。 本発明の実施の形態4に係る、光近接効果補正の補正方法を適用したマスクの製造方法の一工程を示す平面図である。 同実施の形態において、図17に示す工程の後に行われる工程を示す平面図である。 同実施の形態において、図18に示す工程の後に行われる工程を示す平面図である。 同実施の形態において、図19に示す工程において得られたデータに基づいて作成されたマスクを示す平面図である。 同実施の形態において、図20に示すマスクによって写真製版処理と現像処理が施されたレジストパターンを示す平面図である。 本発明の実施の形態5に係る、光近接効果補正の補正方法を適用したマスクの製造方法の一工程を示す平面図である。 同実施の形態において、図22に示す工程の後に行われる工程を示す平面図である。 同実施の形態において、図23に示す工程の後に行われる工程を示す平面図である。 同実施の形態において、図24に示す工程において得られたデータに基づいて作成されたマスクを示す平面図である。 同実施の形態において、図25に示すマスクによって写真製版処理と現像処理が施されたレジストパターンを示す平面図である。 本発明の実施の形態6に係る、光近接効果補正の補正方法を適用したマスクの製造方法の一工程を示す平面図である。 同実施の形態において、図27に示す工程の後に行われる工程を示す平面図である。 同実施の形態において、図28に示す工程の後に行われる工程を示す平面図である。 同実施の形態において、図29に示す工程において得られたデータに基づいて作成されたマスクを示す平面図である。 同実施の形態において、図30に示すマスクによって写真製版処理と現像処理が施されたレジストパターンを示す平面図である。 本発明の実施の形態7に係る、マスクを適用した半導体装置の製造方法を説明するための平面図である。 同実施の形態において、図32に示す半導体装置の製造方法の一工程を示す部分断面斜視図である。 同実施の形態において、図32に示す半導体装置の製造方法の他の一工程を示す部分断面斜視図である。 同実施の形態において、図32に示す半導体装置の製造方法のさらに他の一工程を示す部分断面斜視図である。
実施の形態1
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。
次に、抽出された接近設計パターンに対して光近接効果補正を行わない補正禁止領域が設定される。これについて、まず、接近設計パターンがホールパターンである場合について説明する。図2に示すように、抽出された接近設計パターンとして、一辺の長さHAのホールパターンDHAと、一辺の長さHBのホールパターンDHBとを想定する。この一辺の長さHA(HB)は、目標とされる設計値のホールの開口径に相当する。
次に、ステップS3では、図2上段に示すように、ホールパターンDHAとホールパターンDHBにおいて、互いに最も接近しているコーナ間の距離Sが算出される。また、ホールパターンDHAの中心とホールパターンDHBの中心との距離(ピッチP)が算出される。さらに、露光装置の露光光の波長λ、開口数NAおよびプロセス依存パラメータk1に基づいて、解像度Re(k1×λ/NA)が算出される。
次に、ステップS4では、たとえば、ピッチPが解像度Reの50%以上であり、かつ、距離Sがホールパターンの一辺長さHA(HB)の3倍以下であるか否かが判断される。この条件を満たす場合には、ステップS7において、図2中段に示すように、ホールパターンDHAに対して補正禁止領域PRAが設定され、ホールパターンDHBに対して補正禁止領域PRBが設定される。
補正禁止領域PRA,PRBは、XY平面におけるホールパターンDHAとホールパターンDHBの配置関係によって、そのX軸方向の長さとY軸方向の長さとが決定される。具体的には、補正禁止領域PRAのX軸方向の長さAXとY軸方向の長さAYとが同じ長さに設定される場合と、X軸方向の長さAXとY軸方向の長さAYとが互いに異なる長さに設定される場合とがあり、その長さとして、たとえば、2nm〜(2/3)×HAnm程度の長さに設定される。また、補正禁止領域PRBのX軸方向の長さBXとY軸方向の長さBYとが同じ長さに設定される場合と、X軸方向の長さBXとY軸方向の長さBYとが互いに異なる長さに設定される場合とがあり、その長さとして、たとえば、2nm〜(2/3)×HBnm程度の長さに設定される。
次に、ステップS8では、補正禁止領域PRA,PRBを除いて、ホールパターンDHAとホールパターンDHBに対して光近接効果補正が行われる。次に、ステップS9では、光近接効果補正されたホールパターンに基づいて、レジストパターンの形状シミュレーションが行われる。次に、ステップS10では、形状シミュレーションによって求められたレジストパターンが、設計値に基づく所望のレジストパターンと十分等価であるか否かが判断される。所望のレジストパターンが求められていない場合には、所望のレジストパターンが求められるまで、ステップS8とステップS9とが繰り返される。
こうして、図2下段に示すように、ホールパターンDHAに対し、補正禁止領域PRAを除いて補正ホールパターンCHAが求められ、ホールパターンDHBに対し、補正禁止領域PRBを除いて補正ホールパターンCHBが求められる。補正ホールパターンCHAに基づいて求められるレジストパターンRHAの形状は、補正禁止領域PRAを設定する前のホールパターンDHAに基づいて求められる、ホールパターンDHAの4辺に内接するレジストパターンの形状とほぼ一致する。
また、補正ホールパターンCHBに基づいて求められるレジストパターンRHBの形状は、補正禁止領域PRBを設定する前のホールパターンDHBに基づいて求められる、ホールパターンDHBの4辺に内接するレジストパターンの形状とほぼ一致する。以上のようにして、互いに接近するホールパターンの光近接効果補正の最適化が完了する(ステップS11)。
次に、互いに接近するパターンがラインパターンである場合について説明する。図3に示すように、抽出された接近設計パターンとして、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。この幅WA(WB)は、目標とされる設計値のラインの幅に相当する。
次に、ステップS5では、図3上段に示すように、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間の距離Sが算出される。また、露光装置の露光光の波長λ、開口数NAおよびプロセス依存パラメータk1に基づいて、解像度Re(k1×λ/NA)が算出される。
次に、ステップS6では、たとえば、距離Sが、解像度Reの50%以上で300%以下であるか否かが判断される。この条件を満たす場合には、ステップS7において、図3中段に示すように、ラインパターンDLAに対して補正禁止領域PRAが設定され、ラインパターンDLBに対して補正禁止領域PRBが設定される。
補正禁止領域PRA,PRBは、XY平面におけるラインパターンDLAとラインパターンDLBの配置関係によって、そのX軸方向の長さとY軸方向の長さとが決定される。具体的には、補正禁止領域PRAのX軸方向の長さAXとY軸方向の長さAYとが同じ長さに設定される場合と、X軸方向の長さAXとY軸方向の長さAYとが互いに異なる長さに設定される場合とがあり、その長さとして、たとえば、2nm〜(2/3)×WAnm程度の長さに設定される。また、補正禁止領域PRBのX軸方向の長さBXとY軸方向の長さBYとが同じ長さに設定される場合と、X軸方向の長さBXとY軸方向の長さBYとが互いに異なる長さに設定される場合とがあり、その長さとして、たとえば、2nm〜(2/3)×WBnm程度の長さに設定される。
次に、ステップS8では、補正禁止領域PRA,PRBを除いて、ラインパターンDLAとラインパターンDLBに対して光近接効果補正が行われる。次に、ステップS9では、光近接効果補正されたラインパターンに基づいて、レジストパターンの形状シミュレーションが行われる。次に、ステップS10では、形状シミュレーションによって求められたレジストパターンが、設計値に基づく所望のレジストパターンと十分等価であるか否かが判断される。所望のレジストパターンが求められていない場合には、所望のレジストパターンが求められるまで、ステップS8とステップS9が繰り返される。
こうして、図3下段に示すように、ラインパターンDLAに対し、補正禁止領域PRAを除いて補正ラインパターンCLAが求められ、ラインパターンDLBに対し、補正禁止領域PRBを除いて補正ラインパターンCLBが求められる。補正ラインパターンCLAに基づいて求められるレジストパターンRLAの形状は、補正禁止領域PRAを設定する前のラインパターンDLAに基づいて求められる、ラインパターンDLAの長手方向の辺と端部の辺とに接するレジストパターンの形状とほぼ一致する。
また、補正ラインパターンCLBに基づいて求められるレジストパターンRLBの形状は、補正禁止領域PRBを設定する前のラインパターンDLBに基づいて求められる、ラインパターンDLBの長手方向の辺と端部の辺に接するレジストパターンの形状とほぼ一致する。以上のようにして、互いに接近するラインパターンの光近接効果補正の最適化が完了する(ステップS11)。
マスクは、光近接効果補正の最適化が完了したホールパターンあるいはラインパターンを含む所望のパターンのデータに基づき、遮光膜上の電子線露光用レジスト膜に電子線を走査させることによってそのパターンを描画して所定の現像処理を施し、遮光膜(マスク材)にエッチング処理を施すことによって形成される(ステップS12)。
上述した光近接効果補正の補正方法を適用して製造されたマスクでは、マスクルールチェックに違反することなく、目標とされる設計値から所望されるレジストパターン(半導体基板上の被加工膜のパターニング形状)を得ることができる。
このことについて、比較例に係るマスクの製造方法との関係で説明する。まず、ホールパターンの場合について説明する。図4上段に示すように、互いに接近している設計ホールパターンDHAと設計ホールパターンDHBとに光近接効果補正を行い、補正ホールパターンCCHAと補正ホールパターンCCHBが求められる。このとき、補正ホールパターンCCHAと補正ホールパターンCCHBとをマスク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することになる場合(点線枠内)には、マスクルールチェックに違反しないように、パターンの修正が行われる。
すなわち、図4中段に示すように、補正ホールパターンCCHAでは、補正ホールパターンCCHBに対向している側のパターンCAXYを、補正ホールパターンCCHBから離れるように後退させる。一方、補正ホールパターンCCHBでは、補正ホールパターンCCHAに対向している側のパターンCBXYを、補正ホールパターンCCHAから離れるように後退させる。
このため、当初、設計ホールパターンDHA(DHB)の4辺に内接するレジストパターンが得られるように、補正ホールパターンCCHA(CCHB)が設定されていても、図4下段に示すように、たとえば、ホールパターンDHA(DHB)のうち少なくとも2辺については内接しない(点線枠)レジストパターンCRHA(CRHB)が形成されることになり、所望のレジストパターンを得ることができなくなる。
次に、ラインパターンの場合について説明する。図5上段に示すように、互いに接近している設計ラインパターンDLAと設計ラインパターンDLBとに光近接効果補正を行い、補正ラインパターンCCLAと補正ラインパターンCCLBが求められる。このとき、補正ラインパターンCCLAと補正ラインパターンCCLBとをマスク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することになる場合(点線枠内)には、特許文献1,2の手法でマスクルールチェックに違反しないように、パターンの修正が行われる。
すなわち、図5中段に示すように、補正ラインパターンCCLAでは、補正ラインパターンCCLBに対向している側のパターンCAXYを、補正ラインパターンCCLBから離れるように後退させる。一方、補正ラインパターンCCLBでは、補正ラインパターンCCLAに対向している側のパターンCBXYを、補正ラインパターンCCLAから離れるように後退させる。
このため、当初、設計ラインパターンDLA(DLB)における長手方向の2辺と端部の辺に接するレジストパターンが得られるように、補正ラインパターンCCLA(CCLB)が設定されていても、図5下段に示すように、たとえば、設計ラインパターンDLA(DLB)における長手方向の2辺だけに接して端部の辺には接しない(点線枠)レジストパターンCRLA(CRLB)が形成されることになり、所望のレジストパターンを得ることができなくなる。
このように、比較例に係るマスクの製造方法における、互いに接近しているホールパターンあるいはラインパターンでは、マスクルールチェックに違反しないように、マスクのパターンの一部を修正したため、目標とされる設計値の所望のレジストパターン(半導体基板上の被加工膜のパターニング形状)を得ることができない。
これに対して、上述したマスクの製造方法では、パターン同士が接近し、光近接効果補正を行った後のパターンがマスクルールチェックに違反すると予測されるパターンに対して、光近接効果補正を行う前に、あらかじめ光近接効果補正を行わない補正禁止領域を設定して光近接効果補正を行うことで、マスクルールチェックに違反することなく、目標とされる設計値のレジストパターン(半導体基板上の被加工膜のパターニング形状)を得ることができる。
実施の形態2
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。
次に、ホールパターンDHAとホールパターンDHBにおいて、互いに最も接近しているコーナ間の距離S(=21nm)が算出される。また、ホールパターンDHAの中心とホールパターンDHBの中心との距離(ピッチP)が算出される。さらに、露光装置の露光光の波長λ、開口数NAおよびプロセス依存パラメータk1に基づいて、解像度Re(k1×λ/NA)が算出される。
次に、たとえば、ピッチPが解像度Reの50%以上であり、かつ、距離Sがホールパターンの一辺長さHA(HB)の3倍以下であるか否かが判断される。この条件を満たす場合には、図7に示すように、ホールパターンDHAに対して補正禁止領域PRAが設定され、ホールパターンDHBに対して補正禁止領域PRBが設定される。
補正禁止領域PRA,PRBは、XY平面におけるホールパターンDHAとホールパターンDHBの配置関係によって、そのX軸方向の長さとY軸方向の長さとが決定される。この場合、角度θ1が45°であることで、補正禁止領域PRAのX軸方向の長さAXとY軸方向の長さAYは同じ長さ(10nm)に設定され、また、補正禁止領域PRBのX軸方向の長さBXとY軸方向の長さBYも同じ長さ(10nm)に設定される。
次に、補正禁止領域PRA,PRBを除いて、ホールパターンDHAとホールパターンDHBに対して光近接効果補正が行われ、次に、その光近接効果補正されたホールパターンに基づいて、レジストパターンの形状シミュレーションが行われる。前述したように、モデルベースOPCでは、目標とされる設計値のレジストパターンが求められるまで、このパターン変形とレジストパターンの形状シミュレーションとが繰り返される。こうして、図8に示すように、ホールパターンDHAに対し、補正禁止領域PRAを除いて補正ホールパターンCHAが求められ、ホールパターンDHBに対し、補正禁止領域PRBを除いて補正ホールパターンCHBが求められる。
次に、求められた補正ホールパターンCHAのデータと、補正ホールパターンCHBのデータとに基づき、電子線描画を行うことによってマスクが製造される。まず、ガラス板の表面に形成された遮光膜上の電子線露光用レジスト膜に、そのデータに基づいて電子線を走査させることによって、補正ホールパターンCHAと補正ホールパターンCHBとを含む所定のパターンが描画される。次に、電子線露光用レジスト膜に所定の現像処理を施すことによって、補正ホールパターンCHAと補正ホールパターンCHBとに対応したレジストパターンが形成される。
次に、そのレジストパターンをマスクとして遮光膜にエッチングを施すことにより、図9に示すように、遮光膜SFに、補正ホールパターンCHAに対応したマスクホールパターンMHAと、補正ホールパターンCHBに対応したマスクホールパターンMHBとが形成されたマスクMが製造される。こうして製造されたマスクMを用いて、半導体基板の上に塗布されたレジストに写真製版処理と現像処理を施すことで、図10に示すように、レジスト(ポジレジスト)Rには、レジストパターンRHAとレジストパターンRHBとが形成されることになる。
上述したマスクの製造方法では、パターン同士が接近し、光近接効果補正を行った後のパターンがマスクルールチェックに違反すると予測されるパターンに対して、光近接効果補正を行う前に、パターン同士の配置関係に基づいて、あらかじめ光近接効果補正を行わない補正禁止領域を設定して光近接効果補正を行う。特に、この場合には、角度θ1が45°であることで、補正禁止領域PRA,PRBのX軸方向の長さとY軸方向の長さとが同じ長さに設定される。これにより、マスクルールチェックに違反することなく、目標とされるレジストパターン(半導体基板上の被加工膜のパターニング形状)が得られるマスクを得ることができる。
また、上述したマスクでは、設計値に基づく所望のレジストパターンが得られることで、焦点深度(DOF:Depth Of Focus)を確保することができる。このことについて、従来例を交えて説明する。図11は、CD(Critical Dimension)値とデフォーカス量との関係を示すグラフである。実施例は、上述した、補正禁止領域PRA,PRBのX軸方向の長さとY軸方向の長さを10nmとしたマスクの場合の結果である。従来例は、図4に示される手法により製造されるマスクの場合の結果である。
図11に示されるように、たとえば、目標とするCD値を75nmとすると、実施例(四角)では、この目標とするCD値を達成できていることがわかる。また、実施例では、ジャストフォーカス(0nm)を中心として、CD値の下がり方がなだらかであり、十分な焦点深度を確保できることがわかる。
これに対して、従来例(三角)では、目標とするCD値を達成することができず、また、ジャストフォーカス(0nm)を中心として、CD値の下がり方が、実施例の場合に比べてより急峻になっており、焦点深度を十分に確保できないことがわかる。
実施の形態3
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。
次に、ホールパターンDHAとホールパターンDHBにおいて、互いに最も接近しているコーナ間の距離S(=16nm)が算出される。また、ホールパターンDHAの中心とホールパターンDHBの中心との距離(ピッチP)が算出される。さらに、露光装置の露光光の波長λ、開口数NAおよびプロセス依存パラメータk1に基づいて、解像度Re(k1×λ/NA)が算出される。
次に、たとえば、ピッチPが解像度Reの50%以上であり、かつ、距離Sがホールパターンの一辺長さHA(HB)の3倍以下であるか否かが判断される。この条件を満たす場合には、図13に示すように、ホールパターンDHAに対して補正禁止領域PRAが設定され、ホールパターンDHBに対して補正禁止領域PRBが設定される。
補正禁止領域PRA,PRBは、XY平面におけるホールパターンDHAとホールパターンDHBの配置関係によって、そのX軸方向の長さとY軸方向の長さとが決定される。この場合、角度θ2が35°であることで、補正禁止領域PRAのX軸方向の長さAX(40nm)は、Y軸方向の長さAY(10nm)よりも長く設定され、また、補正禁止領域PRBのX軸方向の長さBX(40nm)は、Y軸方向の長さBY(10nm)よりも長く設定される。
次に、補正禁止領域PRA,PRBを除いて、ホールパターンDHAとホールパターンDHBに対して光近接効果補正が行われ、次に、その光近接効果補正されたホールパターンに基づいて、レジストパターンの形状シミュレーションが行われる。前述したように、モデルベースOPCでは、目標とされるレジストパターンが求められるまで、このパターン変形とレジストパターンの形状シミュレーションとが繰り返される。こうして、図14に示すように、ホールパターンDHAに対し、補正禁止領域PRAを除いて補正ホールパターンCHAが求められ、ホールパターンDHBに対し、補正禁止領域PRBを除いて補正ホールパターンCHBが求められる。
次に、求められた補正ホールパターンCHAのデータと、補正ホールパターンCHBのデータとに基づき、ガラス板の表面に形成された遮光膜上の電子線露光用レジスト膜に電子線を走査させることによって、補正ホールパターンCHAと補正ホールパターンCHBとを含む所定のパターンが描画される。次に、電子線露光用レジスト膜に所定の現像処理を施すことによって、補正ホールパターンCHAと補正ホールパターンCHBとに対応したレジストパターンが形成される。
次に、そのレジストパターンをマスクとして遮光膜にエッチングを施すことにより、図15に示すように、遮光膜SFに、補正ホールパターンCHAに対応したマスクホールパターンMHAと、補正ホールパターンCHBに対応したマスクホールパターンMHBとが形成されたマスクMが製造される。こうして製造されたマスクMを用いて、半導体基板の上に塗布されたレジストに写真製版処理と現像処理を施すことで、図16に示すように、レジスト(ポジレジスト)Rには、レジストパターンRHAとレジストパターンRHBとが形成されることになる。
上述したマスクの製造方法では、パターン同士が接近し、光近接効果補正を行った後のパターンがマスクルールチェックに違反すると予測されるパターンに対して、光近接効果補正を行う前に、パターン同士の配置関係に基づいて、あらかじめ光近接効果補正を行わない補正禁止領域を設定して光近接効果補正を行う。特に、この場合には、角度θ2が35°であることで、補正禁止領域PRA,PRBのX軸方向の長さとY軸方向の長さとが異なる長さに設定される。これにより、マスクルールチェックに違反することなく、目標とされるレジストパターン(半導体基板上の被加工膜のパターニング形状)が得られるマスクを得ることができる。また、設計値に基づく所望のレジストパターンが得られることで、十分な焦点深度を確保することができる。
実施の形態4
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。
次に、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間の距離Sが算出される。また、露光装置の露光光の波長λ、開口数NAおよびプロセス依存パラメータk1に基づいて、解像度Re(k1×λ/NA)が算出される。次に、たとえば、距離Sが解像度Reの50%以上で300%以下であるか否かが判断される。この条件を満たす場合には、図18に示すように、ラインパターンDLAに対して補正禁止領域PRAが設定され、ラインパターンDLBに対して補正禁止領域PRBが設定される。
補正禁止領域PRA,PRBは、XY平面におけるラインパターンDLAとラインパターンDLBの配置関係によって、そのX軸方向の長さとY軸方向の長さとが決定される。この場合、角度θ1が45°であることで、補正禁止領域PRAのX軸方向の長さAXとY軸方向の長さAYは同じ長さに設定され、また、補正禁止領域PRBのX軸方向の長さBXとY軸方向の長さBYも同じ長さに設定される。
次に、補正禁止領域PRA,PRBを除いて、ラインパターンDLAとラインパターンDLBに対して光近接効果補正が行われ、次に、その光近接効果補正されたラインパターンに基づいて、レジストパターンの形状シミュレーションが行われる。前述したように、モデルベースOPCでは、目標とされるレジストパターンが求められるまで、このパターン変形とレジストパターンの形状シミュレーションとが繰り返される。こうして、図19に示すように、ラインパターンDLAに対し、補正禁止領域PRAを除いて補正ラインパターンCLAが求められ、ラインパターンDLBに対し、補正禁止領域PRBを除いて補正ラインパターンCLBが求められる。
次に、求められた補正ラインパターンCLAのデータと、補正ラインパターンCLBのデータとに基づき、電子線描画を行うことによってマスクが製造される。まず、ガラス板の表面に形成された遮光膜上の電子線露光用レジスト膜に、そのデータに基づいて電子線を走査させることによって、補正ラインパターンCLAと補正ラインパターンCLBとを含む所定のパターンが描画される。次に、電子線露光用レジスト膜に所定の現像処理を施すことによって、補正ラインパターンCLAと補正ラインパターンCLBとに対応したレジストパターンが形成される。
次に、そのレジストパターンをマスクとして遮光膜にエッチングを施すことにより、図20に示すように、遮光膜SFに、補正ラインパターンCLAに対応したマスクラインパターンMLAと、補正ラインパターンCLBに対応したマスクラインパターンMLBとが形成されたマスクMが製造される。こうして製造されたマスクMを用いて、半導体基板の上に塗布されたレジストに写真製版処理と現像処理を施すことで、図21に示すように、レジスト(ポジレジスト)Rには、レジストパターンRLAとレジストパターンRLBとが形成されることになる。
上述したマスクの製造方法では、パターン同士が接近し、光近接効果補正を行った後のパターンがマスクルールチェックに違反すると予測されるパターンに対して、光近接効果補正を行う前に、パターン同士の配置関係に基づいて、あらかじめ光近接効果補正を行わない補正禁止領域を設定して光近接効果補正を行う。特に、この場合には、角度θ1が45°であることで、補正禁止領域PRA,PRBのX軸方向の長さとY軸方向の長さとが同じ長さに設定される。これにより、マスクルールチェックに違反することなく、目標とされるレジストパターン(半導体基板上の被加工膜のパターニング形状)が得られるマスクを得ることができる。また、設計値に基づく所望のレジストパターンが得られることで、十分な焦点深度を確保することができる。
実施の形態5
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。
次に、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間の距離Sが算出される。また、露光装置の露光光の波長λ、開口数NAおよびプロセス依存パラメータk1に基づいて、解像度Re(k1×λ/NA)が算出される。次に、たとえば、距離Sが解像度Reの50%以上で300%以下であるか否かが判断される。この条件を満たす場合には、図23に示すように、ラインパターンDLAに対して補正禁止領域PRAが設定され、ラインパターンDLBに対して補正禁止領域PRBが設定される。
補正禁止領域PRA,PRBは、XY平面におけるラインパターンDLAとラインパターンDLBの配置関係によって、そのX軸方向の長さとY軸方向の長さとが決定される。この場合、角度θ2が45°よりも小さい角度であることで、補正禁止領域PRAのY軸方向の長さAYの長さが、X軸方向の長さAXの長さよりも長く設定される。また、補正禁止領域PRBのY軸方向の長さBYの長さは、X軸方向の長さBXの長さよりも長く設定される。
次に、補正禁止領域PRA,PRBを除いて、ラインパターンDLAとラインパターンDLBに対して光近接効果補正が行われ、次に、その光近接効果補正されたラインパターンに基づいて、レジストパターンの形状シミュレーションが行われる。前述したように、モデルベースOPCでは、目標とされるレジストパターンが求められるまで、このパターン変形とレジストパターンの形状シミュレーションとが繰り返される。こうして、図24に示すように、ラインパターンDLAに対し、補正禁止領域PRAを除いて補正ラインパターンCLAが求められ、ラインパターンDLBに対し、補正禁止領域PRBを除いて補正ラインパターンCLBが求められる。
次に、求められた補正ラインパターンCLAのデータと、補正ラインパターンCLBのデータとに基づき、電子線描画を行うことによってマスクが製造される。まず、ガラス板の表面に形成された遮光膜上の電子線露光用レジスト膜に、そのデータに基づいて電子線を走査させることによって、補正ラインパターンCLAと補正ラインパターンCLBとを含む所定のパターンが描画される。次に、電子線露光用レジスト膜に所定の現像処理を施すことによって、補正ラインパターンCLAと補正ラインパターンCLBとに対応したレジストパターンが形成される。
次に、そのレジストパターンをマスクとして遮光膜にエッチングを施すことにより、図25に示すように、遮光膜SFに、補正ラインパターンCLAに対応したマスクラインパターンMLAと、補正ラインパターンCLBに対応したマスクラインパターンMLBとが形成されたマスクMが製造される。こうして製造されたマスクMを用いて、半導体基板の上に塗布されたレジストに写真製版処理と現像処理を施すことで、図26に示すように、レジスト(ポジレジスト)Rには、レジストパターンRLAとレジストパターンRLBとが形成されることになる。
上述したマスクの製造方法では、パターン同士が接近し、光近接効果補正を行った後のパターンがマスクルールチェックに違反すると予測されるパターンに対して、光近接効果補正を行う前に、パターン同士の配置関係に基づいて、あらかじめ光近接効果補正を行わない補正禁止領域を設定して光近接効果補正を行う。特に、この場合には、角度θ2が45°よりも小さい角度であることで、補正禁止領域PRA,PRBのY軸方向の長さがX軸方向の長さよりも長く設定される。これにより、マスクルールチェックに違反することなく、目標とされるレジストパターン(半導体基板上の被加工膜のパターニング形状)が得られるマスクを得ることができる。また、設計値に基づく所望のレジストパターンが得られることで、十分な焦点深度を確保することができる。
実施の形態6
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。
次に、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間の距離Sが算出される。また、露光装置の露光光の波長λ、開口数NAおよびプロセス依存パラメータk1に基づいて、解像度Re(k1×λ/NA)が算出される。次に、たとえば、距離Sが解像度Reの50%以上で300%以下であるか否かが判断される。この条件を満たす場合には、図28に示すように、ラインパターンDLAに対して補正禁止領域PRAが設定され、ラインパターンDLBに対して補正禁止領域PRBが設定される。
補正禁止領域PRA,PRBは、XY平面におけるラインパターンDLAとラインパターンDLBの配置関係によって、そのX軸方向の長さとY軸方向の長さとが決定される。この場合、角度θ3が45°よりも小さい角度であること、そして、ラインパターンDLAとラインパターンDLBとの双方がX軸に平行に配置されていることから、補正禁止領域PRAのX軸方向の長さAXの長さが、Y軸方向の長さAYの長さよりも長く設定される。また、補正禁止領域PRBのX軸方向の長さBXの長さは、Y軸方向の長さBYの長さよりも長く設定される。
次に、補正禁止領域PRA,PRBを除いて、ラインパターンDLAとラインパターンDLBに対して光近接効果補正が行われ、次に、その光近接効果補正されたラインパターンに基づいて、レジストパターンの形状シミュレーションが行われる。前述したように、モデルベースOPCでは、目標とされるレジストパターンが求められるまで、このパターン変形とレジストパターンの形状シミュレーションとが繰り返される。こうして、図29に示すように、ラインパターンDLAに対し、補正禁止領域PRAを除いて補正ラインパターンCLAが求められ、ラインパターンDLBに対し、補正禁止領域PRBを除いて補正ラインパターンCLBが求められる。
次に、求められた補正ラインパターンCLAのデータと、補正ラインパターンCLBのデータとに基づき、電子線描画を行うことによってマスクが製造される。まず、ガラス板の表面に形成された遮光膜上の電子線露光用レジスト膜に、そのデータに基づいて電子線を走査させることによって、補正ラインパターンCLAと補正ラインパターンCLBとを含む所定のパターンが描画される。次に、電子線露光用レジスト膜に所定の現像処理を施すことによって、補正ラインパターンCLAと補正ラインパターンCLBとに対応したレジストパターンが形成される。
次に、そのレジストパターンをマスクとして遮光膜にエッチングを施すことにより、図30に示すように、遮光膜SFに、補正ラインパターンCLAに対応したマスクラインパターンMLAと、補正ラインパターンCLBに対応したマスクラインパターンMLBとが形成されたマスクMが製造される。こうして製造されたマスクMを用いて、半導体基板の上に塗布されたレジストに写真製版処理と現像処理を施すことで、図31に示すように、レジスト(ポジレジスト)Rには、レジストパターンRLAとレジストパターンRLBとが形成されることになる。
上述したマスクの製造方法では、パターン同士が接近し、光近接効果補正を行った後のパターンがマスクルールチェックに違反すると予測されるパターンに対して、光近接効果補正を行う前に、パターン同士の配置関係に基づいて、あらかじめ光近接効果補正を行わない補正禁止領域を設定して光近接効果補正を行う。特に、この場合には、角度θ3が45°よりも小さい角度であり、そして、ラインパターンDLAとラインパターンDLBとの双方がX軸に平行に配置されていることから、補正禁止領域PRAのX軸方向の長さAXの長さが、Y軸方向の長さAYの長さよりも長く設定される。また、補正禁止領域PRBのX軸方向の長さBXの長さは、Y軸方向の長さBYの長さよりも長く設定される。これにより、マスクルールチェックに違反することなく、目標とされる設計値のレジストパターン(半導体基板上の被加工膜のパターニング形状)が得られるマスクを得ることができる。また、設計値に基づく所望のレジストパターンが得られることで、十分な焦点深度を確保することができる。
なお、上述した各ラインパターンを含むマスク(図20、図25、図30)の場合、たとえば、ダマシン法により銅配線を形成するための配線溝等を形成する際に用いることが可能である。一方、図20、図25および図30のそれぞれに示されるマスクに対して、遮光膜を残す部分と除去する部分とが反転するように遮光膜をパターニングしたマスクでは、たとえば、ゲート配線等を形成するのに用いることが可能である。
また、上述した各実施の形態において、補正禁止領域PRA,PRBを設定するか否かの条件は一例であって、マスクの製造プロセス等によって適切な値に設定される。さらに、上述した各実施の形態では、補正禁止領域PRA,PRBを設定した後に、モデルベースOPCに基づいて、補正ホールパターンCHA,CHB、あるいは、補正ラインパターンCLA.CLBを求める場合について説明したが、ルールベースOPCにより、あらかじめ設定された補正量だけデータを補正することによって、補正ホールパターン、あるいは、補正ラインパターンを求めるようにしてもよい。
実施の形態7
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。
この場合、図33に示すように、半導体基板1の表面に配置されたトランジスタTR等を覆う層間絶縁膜3の表面にレジスト(ポジレジスト)RECが塗布され、そのレジストRECに対して、前述したホールパターンを含むマスクによって写真製版処理を施し、さらに現像処理を施すことによって、レジストRECには、互いに接近したレジストパターンRH1とレジストパターンRH2とが形成される。その後、レジストRECをマスクとして、層間絶縁膜3に異方性エッチングを施すことにより開口部(図示せず)が形成され、その開口部内に、所定の導電性部材を充填することにより、コンタクトプラグCH1,CH2が形成される。
一方、ラインパターンを含むマスクは、向かって左側の点線枠内に示される、互いに接近する配線ML1,ML2を形成する際に、層間絶縁膜に配線溝を形成する際のレジストのパターニングに適用される。この場合、図34に示すように、層間絶縁膜3を覆うレジスト(ポジレジスト)RECに対して、前述したラインパターンを含むマスク(図30参照)によって写真製版処理を施し、さらに、現像処理を施すことによって、レジストRELには、互いに接近したレジストパターンRL1とレジストパターンRL2とが開口パターン(抜きパターン)として形成される。
その後、レジストRELをマスクとして、層間絶縁膜3に異方性エッチングを施すことにより配線溝(図示せず)が形成され、その配線溝を充填するように銅膜等を形成し、さらに、その銅膜に化学的機械研磨処理を施すことによって、配線ML1,ML2が形成される。
また、ラインパターンを含むマスクとして、図20、図25および図30のそれぞれに示されるマスクに対して、遮光膜を残す部分と除去する部分とが反転するように遮光膜をパターニングしたマスクを用いて写真製版処理と現像処理を施してもよい。この場合には、図35に示すように、導電性膜4の表面に塗布されたレジストRELには、レジストがライン状に残されたレジストパターンRL1,RL2が形成される。その後、レジストRELをマスクとして、導電性膜4に異方性エッチングを施すことにより、配線ML1,ML2が形成される。また、このような態様のラインパターンを含むマスクでは、図32に示される電極配線ELを形成する際に適用することが可能である。
上述したマスクを適用した半導体装置の製造方法では、設計値に基づく所望のレジストパターンが得られることで、焦点深度を確保することができる。その結果、下地の段差等のプロセスのばらつきに対して、写真製版処理のマージンを上げることができる。
今回開示された実施の形態は例示であってこれに制限されるものではない。本発明は上記で説明した範囲ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲でのすべての変更が含まれることが意図される。
本発明は、ホールパターンあるいはラインパターンを含むマスクの製造と、それを用いた半導体装置の製造に有効に利用される。
P ピッチ、DHA ホールパターン、DHB ホールパターン、HA ホールパターンの一辺の長さ、HB ホールパターンの一辺の長さ、AX X軸方向の長さ、AY Y軸方向の長さ、PRA 補正禁止領域、BX X軸方向の長さ、BY Y軸方向の長さ、PRB 補正禁止領域、CHA 補正ホールパターン、CHB 補正ホールパターン、M マスク、SF 遮光膜、MHA マスクホールパターン、MHB マスクホールパターン、R レジスト、RHA レジストパターン、RHB レジストパターン、S コーナ間の距離、DLA ラインパターン、DLB ラインパターン、WA ライン幅、WB ライン幅、CLA 補正ラインパターン、CLB 補正ラインパターン、1 半導体基板、TR トランジスタ、EL 電極配線、3 層間絶縁膜、4 導電性膜、CH1,CH2 コンタクトプラグ、ML1,ML2 配線、REC レジスト、RH1 レジストパターン、RH2 レジストパターン、REL1,REL2 レジストパターン、RL1,RL2 レジストパターン、REL レジスト、CCHA 補正ホールパターン、CCHB 補正ホールパターン、CAXY パターン、CBXY パターン。

Claims (10)

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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。
  4. 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。
  5. 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。
  6. 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。
  7. 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。
  8. 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
    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。
  9. 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
    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。
  10. 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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