KR100446306B1 - 고집적 회로 소자 제조용 마스크, 그 레이아웃 생성 방법,그 제조 방법 및 이를 이용한 고집적 회로 소자 제조 방법 - Google Patents

고집적 회로 소자 제조용 마스크, 그 레이아웃 생성 방법,그 제조 방법 및 이를 이용한 고집적 회로 소자 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100446306B1
KR100446306B1 KR10-2002-0051194A KR20020051194A KR100446306B1 KR 100446306 B1 KR100446306 B1 KR 100446306B1 KR 20020051194 A KR20020051194 A KR 20020051194A KR 100446306 B1 KR100446306 B1 KR 100446306B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pattern
mask
phase inversion
wiring
line width
Prior art date
Application number
KR10-2002-0051194A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20040019601A (ko
Inventor
박철홍
유문현
김유현
김동현
최수한
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR10-2002-0051194A priority Critical patent/KR100446306B1/ko
Priority to JP2002337936A priority patent/JP4330329B2/ja
Priority to TW091134082A priority patent/TW557408B/zh
Priority to US10/302,529 priority patent/US6998199B2/en
Publication of KR20040019601A publication Critical patent/KR20040019601A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100446306B1 publication Critical patent/KR100446306B1/ko
Priority to US11/289,204 priority patent/US7361435B2/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/26Phase shift masks [PSM]; PSM blanks; Preparation thereof
    • G03F1/30Alternating PSM, e.g. Levenson-Shibuya PSM; Preparation thereof
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/68Preparation processes not covered by groups G03F1/20 - G03F1/50
    • G03F1/70Adapting basic layout or design of masks to lithographic process requirements, e.g., second iteration correction of mask patterns for imaging
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70425Imaging strategies, e.g. for increasing throughput or resolution, printing product fields larger than the image field or compensating lithography- or non-lithography errors, e.g. proximity correction, mix-and-match, stitching or double patterning
    • G03F7/70466Multiple exposures, e.g. combination of fine and coarse exposures, double patterning or multiple exposures for printing a single feature
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/26Phase shift masks [PSM]; PSM blanks; Preparation thereof
    • G03F1/32Attenuating PSM [att-PSM], e.g. halftone PSM or PSM having semi-transparent phase shift portion; Preparation thereof

Abstract

교번형 위상 반전 마스크와 하프톤 위상 반전 트림 마스크를 포함하는 고집적 회로 소자 제조용 마스크 세트가 제공된다. 교번형 위상 반전 마스크는 소멸 간섭을 일으킬 수 있도록 인접 배치된 서로 다른 위상의 위상 반전 영역 2개로 이루어져 액세스 배선을 정의하는 위상 반전 영역 쌍과 상기 위상 반전 영역 쌍을 정의하도록 투명 기판 상에 형성된 제1 불투명 패턴을 포함한다. 하프톤 위상 반전 트림 마스크는 투명 기판 상에 형성되어 액세스 배선이 지워지는 것을 방지하는 제2 불투명 패턴과 상기 액세스 배선과 연결되는 패스 배선을 정의하는 하프톤 패턴을 포함한다. 본 발명에 따른 마스크 세트를 사용할 경우 최소 선폭의 배선을 우수한 프로파일로 형성할 수 있다. 본 발명에 따른 마스크 세트의 레이아웃 생성 방법, 그 제조 방법 및 이를 이용한 고집적 회로 소자 제조 방법 또한 제공된다.

Description

고집적 회로 소자 제조용 마스크, 그 레이아웃 생성 방법, 그 제조 방법 및 이를 이용한 고집적 회로 소자 제조 방법{Mask for highly integrated circuit device fabrication, generating method of their layout, fabrication method thereof, and fabrication method for highly integrated circuit using the same }
본 발명은 고집적 회로 소자 제조용 마스크, 그 제조 방법, 그 제조 장치 및 이를 이용한 고집적 회로 소자 제조 방법에 관한 것이다.
반도체 소자의 용량이 증가함에 따라 디자인 룰 또한 서브 마이크로 이하로 감소하고 있다. 그러나, 패턴 사이즈가 작아질수록 인접하는 패턴들 간에 근접 효과(proximity effect)가 발생하여 패턴의 해상도(resolution)가 저하된다.
그러나 광학 장비에서 해상도를 향상시키기 위해 개구수(numerical aperture)를 증가시킬 경우에는 초점 심도(depth of focus, 이하 DOF)가 작아지는 역효과가 나타난다. 따라서, 마스크를 투과한 빛의 파장을 반전하여 소멸 간섭시키는 원리의 위상 반전 마스크(phase shift mask, 이하 PSM)가 해상도 향상에 유용하게 사용되고 있다.
특히, 미국 특허 제 5,858,580호에는 PSM의 특성을 이용하여 트랜지스터의 게이트 선폭을 최소화할 수 있는 마스크가 개시되어 있다. 상기 특허에서는 활성 영역 상의 게이트를 정의하는 PSM과 나머지 배선 구조(interconnect structure)를 정의하는 단일 위상 구조 마스크(single phase structure mask, 이하 SPSM)를 이중 노광함으로써 활성 영역 상의 게이트의 선폭을 종래의 마스크를 사용할 경우에 비해 감소시킨다.
그러나, 상기 특허에 개시되어 있는 마스크 세트의 경우, 활성 영역 상의 직선 형태의 게이트(single straight line type gate)만 PSM에 의해 정의되고, 나머지 배선 구조는 SPSM의 크롬 패턴에 의해 정의된다. 따라서, 상기 특허의 마스크를 사용할 경우 활성 영역 상의 게이트의 선폭만 종래의 선폭에 비해 감소할 뿐, 나머지 게이트를 연결하기 위한 배선 구조의 선폭은 감소시키지 못한다. 따라서, 고집적화된 소자를 작은 칩 면적에 형성하는데 상당한 한계가 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 고집적 회로 소자의 배선의 전체 선폭을 최소화할 수 있는 마스크 세트를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 상기 마스크 세트 레이아웃의 생성 방법을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 상기 마스크 세트의 제조 방법을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 상기 마스크 세트를 이용한 고집적 회로 소자 제조 방법을 제공하고자 하는 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 세트의 평면도 및 이를 사용하여 최소 선폭의 배선을 형성하는 공정을 나타낸다.
도 2는 도 1에 도시되어 있는 마스크 세트의 레이아웃 생성 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3a는 본 발명의 마스크 세트의 제조 방법에 사용되는 종래의 마스크의 레이아웃도이고 도 3b 및 도 4는 도 2에 의해 제조된 마스크 세트의 레이아웃을 중첩하여 도시한 평면도이다.
도 5는 도 1에 도시되어 있는 마스크 세트의 레이아웃의 다른 생성 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6은 도 5에 의해 제조된 마스크 세트의 레이아웃을 중첩하여 도시한 평면도이다.
도 7a 내지 도 7i는 도 2의 흐름도를 통해 마스크 제조 장비로 입력된 레이아웃 데이터를 사용하여 마스크를 제조하는 공정을 설명하기 위한 단면도 및 상면도들이다.
도 8a 내지 도 8e는 도 5의 흐름도를 통해 마스크 제조 장비로 입력된 레이아웃 데이터를 사용하여 마스크를 제조하는 공정을 설명하기 위한 단면도 및 상면도들이다.
도 9는 본 발명에 따른 트림 마스크와 종래의 구조 마스크 및 이를 사용할 경우 생성되는 이미지들이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
20:교번형 위상 반전 마스크 30:하프톤 위상 반전 트림 마스크
40:교번형 위상 반전 마스크 이미지
50:하프톤 위상 반전 트림 마스크 이미지
60:최종 배선 이미지
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 집적 회로 소자의 배선 전체의 선폭을 최소화할 수 있는 마스크 세트는 교번형 위상 반전 마스크(alternating phase shifting mask, 이하 APSM)와 하프톤 위상 반전형 트림 마스크(halftone phase shifting trim mask, 이하 HPSTM)으로 구성된다.
APSM은 위상 반전 영역 쌍과 제1 불투명 패턴을 포함한다. 위상 반전 영역 쌍은 소멸 간섭을 일으킬 수 있도록 인접 배치된 서로 다른 위상의 위상 반전 영역 2개로 이루어져 액세스 배선을 정의한다. 제1 불투명 패턴은 상기 위상 반전 영역 쌍을 정의하도록 투명 기판 상에 형성된다.
HPSTM은 투명 기판 상에 형성된 제2 불투명 패턴 및 하프톤 패턴을 포함한다. 제2 불투명 패턴은 상기 액세스 배선이 지워지는 것을 방지하고, 상기 하프톤 패턴은 상기 액세스 배선과 연결되는 패스 배선을 정의한다.
상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 마스크 세트 레이아웃의 생성 방법에 따르면, 큰 선폭을 가지는 배선의 레이아웃 데이터를 독출한 후,독출된 레이아웃 데이터로부터 소멸 간섭에 의해 큰 선폭보다 축소된 선폭의 액세스 배선을 구현할 영역들을 인지한다. 이어서, 인지 내용을 근거로 소멸 간섭을 일으킬 수 있도록 인접 배치된 서로 다른 위상의 위상 반전 영역 2개로 이루어진 위상 반전 영역 쌍이 배치된 APSM의 레이아웃을 생성한다. 마지막으로, 상기 APSM에 의해 정의된 배선이 지워지지 않도록 하기 위한 불투명 패턴 및 하프톤 위상 반전에 의해 상기 큰 선폭보다 축소된 선폭을 지니고 상기 액세스 배선과 연결되는 패스 배선을 구현하기 위한 하프톤 패턴들이 배치된 HPSTM의 레이아웃을 생성한다.
상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 다른 일 예(another aspect)에 따르면, APSM 및 HPSTM의 레이아웃까지는 동일하게 형성한 후, HPSTM의 불투명 패턴과 하프톤 패턴의 경계를 구분하되 상기 트림 마스크 제조 장치의 미스 얼라인먼트 마진이 고려된 가상층 레이아웃을 생성하는 단계를 더 포함한다.
상기 또 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 마스크 세트의 HPSTM의 제조 방법에 따르면, 노광원에 대해 투명한 기판 상에 하프톤막, 불투명막을 차례대로 형성한 후, 상기 불투명 패턴과 하프톤 패턴의 중첩 레이아웃을 따라 상기 불투명막 및 하프톤막을 차례대로 패터닝한다. 이어서, 상기 패터닝된 불투명막을 상기 불투명 패턴 레이아웃을 따라 패터닝하여 HPSTM을 완성한다.
본 발명에 따른 마스크 세트의 HPSTM의 다른 일 예에 따르면 노광원에 대해 투명한 기판 상에 하프톤막, 불투명막을 차례대로 형성한 후, 상기 불투명 패턴과 하프톤 패턴의 중첩 레이아웃을 따라 상기 불투명막 및 하프톤막을 차례대로 패터닝한다. 이어서, 상기 패터닝된 불투명막을 상기 불투명 패턴과 하프톤 패턴의 경계를 구분하되 상기 트림 마스크 제조 장치의 미스 얼라인먼트 마진이 고려된 가상층 레이아웃을 따라 패터닝하여 HPSTM을 완성한다.
상기 또 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 마스크 세트를 이용한 고집적 회로 소자 제조 방법에 따르면, 패터닝할 배선 물질층과 포토레지스트막이 차례대로 적층되어 있는 웨이퍼를 상기 APSM을 사용하여 노광한다. 이어서, 노광된 기판을 HPSTM를 사용하여 노광한다.
이하에서는 본 발명에 따른 마스크 세트, 그 레이아웃 생성 방법, 그 제조 방법 및 이를 이용한 고집적 회로 소자 제조 방법에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 자세히 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록하며, 통상의 지식을 가진자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면에서 마스크 기판상의 패턴들의 크기는 설명의 편의를 위하여 과장 확대하여 도시한 것이다. 이하 마스크 이미지라 함은 포토레지스트막이 도포된 웨이퍼를 마스크를 사용하여 노광하였을 때 웨이퍼 상에 전사된 이미지를 지칭한다. 한편, 도면에서 동일한 참조 부호는 동일한 구성 요소를 지칭한다.
도 1을 참조하여 집적 회로 소자의 배선 선폭을 칩 전체에 걸쳐 최소화할 수 있는 마스크 세트 및 이를 이용하여 최소 선폭의 배선 이미지를 형성하는 방법에 대해 설명한다.
본 명세서에는 소자의 동작에 직접적으로 작용하는 배선은 액세스 배선(access interconnect line)으로 액세스 배선들을 연결하여 신호 전달을 주 기능으로 하는 배선은 패스 배선(pass interconnect line)으로 칭한다. 이하 본 발명의 실시예들에서는 배선이 게이트 라인일 경우를 예로 들어 설명하나 고집적 회로 소자의 다른 배선 구조에도 본 발명을 적용할 수 있음은 물론이다. 고 집적화된 칩 패턴을 최소의 면적으로 형성하기 위해서는 활성 영역 상에 형성되는 액세스 게이트는 트랜지스터의 동작에 필요한 최소 선폭으로 나머지 필드 영역 상에 형성되는 패스 게이트는 신호 전달에 필요한 최소 선폭으로 형성하는 것이 가장 바람직하다.
도 1은 형성하고자 하는 고집적 회로 소자의 게이트 라인의 레이아웃도(10), 본 발명의 APSM의 평면도(20), HPSTM의 평면도(30), APSM의 이미지(40), HPSTM의 이미지(50) 및 최종 이미지(60)를 포함한다.
고집적 회로 소자의 레이아웃도(10)에 도시되어 있는 바와 같이 웨이퍼(11) 상에 이미 형성되어 있는 활성 영역 패턴(13) 위에 제1 선폭(L/W1)의 액세스 게이트(15) 및 제1 선폭(L/W1)과 동일하거나 작은 제2 선폭(L/W2)의 패스 게이트(17)를 형성하기 위해서는 본 발명의 APSM(20)과 HPSTM(30)을 이중 노광하여 형성한다. APSM(20)과 HPSTM(30)은 어떤 순서로 사용하더라도 상관없다.
먼저 본 발명의 마스크 세트에 대해서 설명한다. APSM(20)은 위상 반전 영역 쌍(22)과 불투명 패턴(21)을 포함한다. 위상 반전 영역 쌍(22)은 소멸 간섭을 일으킬 수 있도록 인접 배치된 서로 다른 위상의 제1 및 제2 위상 반전 영역(22a,22b)으로 이루어진다. 제1 위상 반전 영역(22a)은 0도 위상의 투명 영역이고 제2 위상 반전 영역(22b)은 180도 위상의 투명 영역인 것이 소멸 간섭에 가장 적합하다. 불투명 패턴(21)은 투명기판(미도시) 상에 형성되어 상기 위상 반전 영역 쌍(22)을정의한다.
APSM(20)은 제1 및 제2 위상 반전 영역들(22a, 22b) 사이에 불투명 라인 패턴(25)을 더 구비하여 불투명 필드(opaque field)가 교번하는 불투명 필드 APSM인 것이 바람직하다. 불투명 라인 패턴(25)은 제1 및 제2 위상 반전 영역들(22a, 22b)의 소멸 간섭 효과와의 조합에 의해 액세스 게이트(15)의 배선의 선폭(L/W1)을 형성할 수 있는 선폭(L/W1')을 구비한다.
APSM(20)이 적용되는 영역은 최소화하는 것이 소멸 간섭에 의하여 불필요한 결함(artifact) 구조가 형성되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 소멸 간섭에 의하여 패턴을 형성하는 것이 적합한 곳의 정의에만 APSM(20)이 적용되도록 하는 것이 바람직하다.
HPSTM(30)은 투명 기판(33) 상에 형성된 불투명 패턴(37) 및 하프톤 패턴(35)을 포함한다. 불투명 패턴(37)은 APSM(20)에 의해 정의되는 액세스 게이트가 지워지는 것을 방지하고, 하프톤 패턴(35)은 액세스 게이트와 연결되는 패스 게이트를 정의한다. 하프톤 패턴(35)은 높은 해상도와 큰 DOF를 지니므로, 패스 게이트를 최소화된 선폭으로 형성할 수 있는 장점이 있다.
하프톤 패턴(35)은 노광원에 대한 투과율이 0% 초과 30% 미만인 물질로 구성되는 것이 패턴의 해상도를 향상시키는데 바람직하다. 상기 물질로는 몰리브덴 실리사이드(MoSi), 산화 크롬(CrOx) 등을 예로 들 수 있다.
본 발명에 따른 마스크 세트를 사용하여 최종 게이트 라인 이미지를 형성하는 방법을 설명한다. 활성 영역 패턴(13)이 이미 형성되어 있는 웨이퍼(11) 위에배선 형성용 물질막인 폴리실리콘막을 형성한 후 그 위에 포토레지스트막을 도포한다. 이어서, APSM(20)을 사용하여 노광하면 APSM 이미지(40)가 형성된다. APSM(20)의 위상 반전 영역 쌍(120)으로는 빛이 투과되어 O도 위상의 노광 영역(42a)과 180도 위상의 노광 영역(42b)을 형성한다. 한편, 제1 불투명 영역(21)은 빛의 투과를 차단하여 비노광 영역(41)을 형성한다. 0도 위상의 노광 영역(42a)과 180도 위상의 노광 영역(42b) 사이에서는 소멸 간섭이 일어나서 액세스 게이트 다크 라인(access gate dark line)(45)이 형성된다. 불투명 라인 패턴(25) 또한 빛의 투과를 방지하여 액세스 게이트 다크 라인(45)의 선폭을 조절할 수 있다. 따라서, 불투명 라인 패턴(25)의 폭은 형성하고자 하느 액세스 게이트 다크 라인(45)의 선폭에 따라 조절될 수 있으며, 필요에 따라서는 제거될 수도 있다.
한편, 포토레지스트막이 도포되어 있는 웨이퍼를 HPSTM(30)을 사용하여 노광하면 HPSTM 이미지(50)가 형성된다. HPSTM(30)의 불투명 패턴(37)은 빛의 투과를 전면 차단한다. 불투명 패턴(37)에 의해 결정된 비노광 영역(57)은 APSM 이미지의 액세스 게이트 다크 라인(45)이 지워지는 것, 즉 노광되는 것을 방지한다. 하프톤 패턴(35)은 0% 초과 30% 미만으로 빛만 투과시키고 투과된 빛은 주변의 투명 기판(33)을 투과한 빛과 위상이 180도 차이가 난다. 따라서, 하프톤 패턴(35)에 의해 정의된 비노광 영역(55)의 해상도가 증가한다. 하프톤 패턴(35)에 의해 형성된 비노광 영역(55)은 패스 게이트 다크 라인을 정의한다.
따라서, APSM(20)과 HPSTM(30)을 사용하여 순차적으로 이중 노광을 실시하면 최종 이미지(60)가 형성된다. 최종 이미지(60)의 경우 액세스 게이트 다크라인(65)은 제1 선폭(L/W1)으로 패스 게이트 다크 라인(67)은 제2 선폭(L/W2)으로 형성된다.
즉, 본 발명에 따른 마스크 세트에서는 액세스 게이트는 APSM에 의한 소멸 간섭에 의해 정의하고 HPSTM의 제2 불투명 패턴에 의해 보호한다. APSM에 의한 소멸 간섭에 의해 정의된 액세스 게이트를 하프톤 패턴으로 보호할 경우 액세스 게이트 영역이 일부 노광될 가능성이 있기 때문에 HPSTM의 제2 불투명 패턴에 의해 보호한다. 그리고, 패스 게이트는 DOF가 좋은 HPSTM의 하프톤 패턴에 의해 정의함으로써 최소 선폭의 배선 구조를 용이하게 실현할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 세트의 새로운 레이아웃 생성 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 3a는 본 발명의 마스크 세트의 제조 방법에 사용되는 종래의 마스크의 레이아웃도이고 도 3b는 도 2에 의해 제조된 마스크 세트의 레이아웃을 중첩하여 도시한 평면도이다.
먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 세트를 제조하기 위해서는 도 3에 도시되어 있는 종래의 마스크의 레이아웃을 포함하는 데이터를 독출한다(S200). 상기 데이터의 독출은 수동으로 컴퓨터에 데이터를 공급하거나 GDS-II 파일과 같은 파일을 독출함으로써 이루어진다. 종래의 마스크(300)는 단일 크롬 마스크로 액세스 게이트(305) 및 패스 게이트(307) 모두 동일한 선폭(L/W_old)을 지니고 있다. 종래의 선폭(L/W_old)은 고집적 회로 소자에서 구현하고자 하는 선폭보다 큰 선폭이다. 상기 데이터는 종래의 레이아웃, 종래의 선폭(L/W_old), 새로운 회로 소자의 액세스 게이트 선폭 및 패스 게이트 선폭, 액세스 게이트 및 패스 게이트 선폭 축소 인자(shrink factor) 등을 포함할 수 있다.
이어서, 독출된 레이아웃 데이터로부터 소멸 간섭에 의해 상기 큰 선폭보다 축소된 선폭의 게이트 라인을 구현할 영역들을 인지한다(identify)(S210). 종래의 장비의 해상도로 구현할 수 없는 영역으로 소멸 간섭에 의해 구현하는 것이 바람직한 영역을 인지하는 단계이다. 예를 들어 액세스 게이트 영역을 인지하고, 이 영역의 최소 선폭을 결정하고, 최소 선폭을 구현하는데 적합한 소멸 간섭 치수 등을 결정한다.
상기 인지 내용(소멸 간섭 영역, 치수 등)을 근거로 하여 회로 내의 필요한 위치에 위상 반전 영역 쌍을 배치함으로써 도 1에 도시되어 있는 APSM(20)의 레이아웃을 생성한다(S220). APSM(20)의 레이아웃 생성은 컴퓨터로 하는 것이 바람직하다. 이 때, 컴퓨터에 의해 생성된 APSM 레이아웃 데이터는 마스크 제조 장치로 입력된다. 위상 반전 영역은 0도 위상 반전 영역(22a)과 180도 위상 반전 영역(22b)이 한 쌍으로 구성되도록 한다.
APSM의 레이아웃 데이터 생성을 완료한 후, 컴퓨터는 HPSTM의 레이아웃 데이터를 생성한다(S230 및 S240).
먼저, 전 단계를 통해 위상 반전 영역들이 배치된 영역에 대응하도록 HPSTM의 불투명 패턴(37)의 레이아웃을 생성한다(S230).
불투명 패턴(37)의 크기 및 모양 정의는 도 3b를 참조하여 보다 상세히 설명한다. 불투명 패턴(37)은 위상 반전 영역 쌍(22)에 대응되어 위상 반전 영역 쌍(22)에 의해 정의되는 액세스 게이트가 지워지는 것을 방지하는 기능을 한다. 따라서, 불투명 패턴(37)의 크기가 위상 반전 영역 쌍(22)보다 크게 되면 마스크 세트를 이중 노광하여 형성한 최종 이미지에서 노광되어야 할 영역 중 일부가 미노광 상태로 남아 결함으로 작용할 가능성이 있다. 따라서, 불투명 패턴(37)은 위상 반전 영역 쌍(22)의 크기와 동일하거나 작은 것이 바람직하다. 더욱 바람직하기로는 위상 반전 영역 쌍(22)의 가장자리로부터 APSM(도 1의 20)과 HPSTM(도 1의 30)을 노광할 때의 미스 얼라인먼트 마진(M.M)만큼 안으로 축소된 주 차단(main protection) 패턴(37a)과 주 차단 패턴(37a)으로부터 연장되어 액세스 게이트가 지워지는 것을 방지하기 위한 보조 차단 패턴(37b)들로 구성된다.
이 때, 주 차단 패턴(37a)의 폭(Wp)은 활성 영역(13)의 폭(Wa)보다 큰 것이 형성하고자 하는 액티브 소자의 동작 특성(예: 문턱 전압 등)을 양호하게 유지할 수 있다.
보조 차단 패턴(37b)의 선폭은 원하는 위상 반전 영역들(22a, 22b)간의 소멸 간섭 및 불투명 라인 패턴(도 1의 25)의 조합에 의해 정의되는 액세스 게이트의 선폭(L/W_Ps) 보다 미스 얼라인먼트 마진(M.M)만큼 양측으로 연장되어 APSM에 의해 정의되는 액세스 게이트 불투명 라인(도 1의 65)가 지워지는 것, 즉 노광되는 것을 효과적으로 차단할 수 있도록 한다.
그리고, 보조 차단 패턴(37b)은 주 차단 패턴(37a)의 말단에서부터 상기 위상 반전 영역 쌍(22)의 가장자리와 일치하도록 연장되는 것이 바람직하다. 만약 보조 차단 패턴(37b)이 형성될 자리의 일부를 하프톤 패턴으로 형성하게 되면 액세스 게이트(65)가 지워지는 것을 차단하는 역할을 제대로 해낼 수 없게 된다. 그 이유는 하프톤 패턴은 적어도 노광원에 대한 투과율이 0% 초과 30% 미만인 물질로 구성되고 투과광의 위상도 180도 반전시키므로, 주변 노광 영역과의 상호작용에 의해 액세스 게이트가 형성될 영역의 일부를 노광시킬 수 있다. 따라서 액세스 게이트의 선폭을 제대로 조절하는 것이 어렵게 된다. 따라서 불투명 보조 차단 패턴(37b)은 적어도 위상 반전 영역 쌍(22)의 가장자리까지는 연장되는 것이 가장 바람직하다.
한편, 도 4에 도시되어 있는 바와 같이 보조 차단 패턴(37b)은 위상 반전 영역 쌍(22)의 가장자리 외부로 소정 연장 길이(A)만큼 더 연장되어도 무방하다. 이 때, 연장 길이(A)가 노광원의 파장을 초과할 경우에는 DOF 변화시 하프톤 패턴(35)과 보조 차단 패턴(37b) 경계 부분이 끊어질 수 있다. 따라서, 보조 차단 패턴(37b)의 연장 길이(A)는 마스크 세트에 사용되는 노광원의 파장 이하의 길이로 연장되는 것이 바람직하다. 즉, 연장 길이(A)는 노광원이 KrF 엑시머 레이저인 경우에는 248㎚ 이하이고, ArF 엑시머 레이저인 경우에는 193㎚ 이하이고, F2엑시머 레이저인 경우에는 157㎚ 이하인 것이 바람직하다.
불투명 패턴(37) 레이아웃의 생성이 완료되면, 컴퓨터가 앞 단계에서 생성된 레이아웃들과 종래의 레이아웃을 분석하여 액세스 게이트와 연결되는 패스 게이트가 형성될 영역 및 축소된 패스 게이트의 크기 등을 결정하여 HPSTM의 하프톤 패턴(35) 레이아웃을 생성한다(S240). 컴퓨터는 HPSTM의 레이아웃 데이터를 GDS-II 데이터로 생성하여 APSM의 레이아웃 데이터와 마찬가지로 마스크 제조 장비로 입력한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 세트의 레이아웃 생성 방법을 설명하기 위한 다른 흐름도이고, 도 6은 도 5에 의해 제조된 마스크 세트의 레이아웃을 중첩하여 도시한 평면도이다.
APSM의 제조 단계까지(S200, S210, S220)는 도 2에 도시되어 있는 흐름도와 동일하게 진행한다. 이어서, HPSTM의 전체 레이아웃을 생성한다(S530). 먼저, 전 단계를 통해 위상 반전 영역들이 배치된 영역에 HPSTM의 불투명 패턴(37)이 배치되도록 하고, 불투명 패턴(37)의 크기 등을 정의한다. 또, 종래의 레이아웃도를 분석하여 액세스 게이트와 연결되는 패스 게이트가 형성될 영역, 축소된 패스 게이트의 크기 등을 결정하여 HPSTM의 하프톤 패턴(35) 레이아웃을 생성한다(S240). 그 결과 HPSTM의 디자인이 완료된다. 컴퓨터는 HPSTM의 레이아웃 데이터를 GDS-II 데이터로 생성하여 APSM의 디자인 데이터와 마찬가지로 마스크 제조 장비로 입력한다.
마지막으로, HPSTM의 가상층 레이아웃 데이터를 생성한다(S540). 도 6을 참조하면 가상층(virtual layer)(600)은 HPSTM의 불투명 패턴(37)과 하프톤 패턴(35)을 구분하는 것으로 마스크의 제조시 미스얼라인먼트 마진을 증대시키기 위해서 도입되는 층이다. 바람직하기로는 가상층(600)의 가장자리 일부는 불투명 패턴(37)의 보조 차단 패턴(37b)과 하프톤 패턴(35)의 경계 영역과 일치하는 것이 바람직하다. 한편, HPSTM의 주 차단 패턴(37a)의 가장자리와 가상층(600)의 가장자리 사이에는 HPSTM의 제조시 사용되는 장비의 미스 얼라인먼트 마진(B) 만큼의 차이가 있어서 마스크 제조 마진을 증대시키는 것이 바람직하다.
가상층(600)의 기능은 이하 마스크의 제조 공정을 통해 자세히 설명한다.
도 7a 내지 도 7i는 도 2의 흐름도를 통해 마스크 제조 장비로 입력된 레이아웃 데이터를 사용하여 마스크를 제조하는 공정을 설명하기 위한 단면도 및 상면도들이다. 단면도 a-a' 및 b-b'는 도 1의 a-a'와 b-b'를 따라 자른 단면도들이다.
먼저 도 7a를 참조하면, 투명 기판(33) 상에 하프톤막(35), 불투명막(37) 및 제1 포토레지스트막(38)을 차례대로 증착한다.
하프톤막(35)은 노광원에 대한 투과율이 0% 초과 30% 미만인 물질인 몰리브덴 실리사이드(MoSi) 또는 산화 크롬(CrOx)을 사용하여 형성한다. 하프톤막(35)의 두께는 하기 식을 만족하도록 형성한다.
t = λ/2 /(n2- n1)
상기 식중, n1은 공기의 굴절율을 n2는 하프톤막의 굴절율을 각각 나타낸다.
불투명막(37)은 크롬층을 사용하여 형성한다.
이어서, 도 7b와 같이 마스크 제조용 E-빔 장치를 사용하여 제1 포토레지스트 패턴(38p)을 형성한다. 제1 포토레지스트 패턴(38p)은 도 2의 S230 및 S240단계를 통해 생성한 HPSTM의 불투명 패턴 및 하프톤 패턴 레이아웃이 중첩된 레이아웃 데이터를 이용하여 형성한다. 이 때 형성된 포토레지스트 패턴(38p)의 상면도가 도 7c에 도시되어 있다.
도 7d 와 같이 제1 포토레지스트 패턴(38p)을 식각 마스크로 사용하여 불투명막(37) 및 하프톤막(35)을 차례대로 패터닝하여 불투명 패턴(37') 및 하프톤 패턴(35')을 형성한다음, 제1 포토레지스트 패턴(38p)을 제거한 후, 도 7e도와 같이다시 제2 포토레지스트막(39)을 도포한다.
이어서, 도 7f도와 같이 마스크 제조용 E-빔 장치를 사용하여 제2 포토레지스트 패턴(39p)를 형성한다. 제2 포토레지스트 패턴(39p)는 도 2의 S230 단계에서 생성된 불투명 패턴 레이아웃 데이터를 사용하여 형성한다. 이 때 형성된 제2 포토레지스트 패턴(39p)의 상면도가 도 7g에 도시되어 있다.
계속해서 도 7h와 같이, 제2 포토레지스트 패턴(39p)를 식각마스크로 사용하여 불투명 패턴(37')을 식각하여 최종 불투명 패턴(37")을 형성한 후, 제2 포토레지스트 패턴(39p)를 제거하면 도 7i와 같이 본 발명에 따른 HPSTM이 완성된다.
상술한 제조 방법에 따르면 제2 포토레지스트 패턴(39p)이 불투명 패턴(37')과 정확하게 정렬되어 형성되지 않을 경우 최종 불투명 패턴(37")이 원래 레이아웃과 다르게 될 수 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 마스크 제조 공정에 도입된 층이 도 5 및 도 6에서 언급된 가상층(600)이다. 도 8a 내지 도 8e를 참조하여 가상층(600)을 사용한 HPSTM의 제조 공정을 설명한다.
도 8a 에 도시되어 있는 바와 같이 투명 기판(33) 상에 불투명 패턴(37') 및 하프톤 패턴(35')을 형성하고 제2 포토레지스트막(39)을 형성하는 공정까지는 도 7a 내지 도 7e 의 공정까지와 동일하게 실시한다.
이어서, 도 8b와 같이 제2 포토레지스트 패턴(39p')을 형성한다. 제2 포토레지스트 패턴(39p')은 도 5의 S540 단계에서 생성된 가상층 레이아웃 데이터가 입력된 E-빔 장치를 사용하여 형성한다. 이 때 형성된 제2 포토레지스트 패턴(39p')의상면도가 도 8c에 도시되어 있다.
계속해서 도 8d와 같이, 제2 포토레지스트 패턴(39p')를 식각마스크로 사용하여 노출된 불투명 패턴(37')을 식각하여 최종 불투명 패턴(37")을 형성한 후, 제2 포토레지스트 패턴(39p)를 제거하면 도 8e와 같이 본 발명에 따른 HPSTM이 완성된다.
상술한 제조 방법과 같이 불투명 패턴과 하프톤 패턴의 경계를 구분하되, E-빔 장치의 미스 얼라인먼트 마진이 고려된 가상층(600) 데이터를 사용하여 제2 포토레지스트 패턴(39p')을 형성할 경우 최종 불투명 패턴(37")이 원래 레이아웃대로 형성될 수 있으며 마스크 제조 공정 마진이 증대한다.
이하 본 발명에 따른 마스크 세트를 사용할 경우의 장점을 알아보기 위한 실험예 및 비교예들을 설명한다. 그러나 이 실험예 및 비교예들은 제조하고자 하는 집적 회로 소자의 종류에 따라 다양한 변형이 가능함은 물론이다.
<실험예 1>
본 발명에 따라 불투명 라인 패턴(25)의 선폭(L/W1')이 0.36㎛인 APSM(도 1의 20 참고)과 하프톤 패턴(35)의 선폭(L/W_Ht)이 0.48㎛인 HPSTM(30)의 마스크 이미지를 시뮬레이션하였다. 파장이 248㎚인 노광원을 채용한 1/4 축소 스테퍼를 사용하는 것을 가정하고 시뮬레이션하였다. 그 결과 HPSTM 이미지(50)와 최종 이미지(60)을 얻었다. 최종 이미지(60)에서 액세스 게이트의 선폭(L/W1)은 0.09㎛이었고, 패스 게이트의 선폭(L/W2)는 0.11㎛이었으며, 액세스 게이트 및 패스 게이트 이미지 모두 매우 양호하게 형성됨을 알 수 있었다.
<비교예 1>
APSM은 실험예1과 동일한 것을 사용하고, 미국 특허 5,858,580호에 개시되어 있는 SPSM(130)을 사용하여 실험예1과 동일한 조건으로 시뮬레이션하였다. SPSM의 크롬 패턴(135)의 선폭(L/W_Op)은 0.8㎛인 것을 사용하였다. 그 결과 SPSM 이미지(150) 및 최종 이미지(160)가 얻어졌다. 최종 이미지(160)로부터 알 수 있듯이 종래의 마스크 세트를 사용할 경우, 액세스 게이트의 선폭(L/W1)은 축소시킬 수 있으나, 패스 게이트의 선폭(L/W2')은 본 발명의 마스크를 사용할 경우에 비해 현저하게 커서 고집적화된 소자를 작은 면적에 형성하는데 한계가 있음을 알 수 있다.
<비교예 2>
APSM은 실험예1과 동일한 것을 사용하고, 크롬 패턴(235)의 선폭(L/W_Op')이 본 발명의 HPSTM의 하프톤 패턴(35)의 선폭(L/W_Ht)과 동일한 SPSM(230)을 사용하여 실험예 1과 동일한 조건으로 시뮬레이션하여 SPSM 이미지(250)와 최종 이미지(260)를 얻었다. SPSM 이미지(250) 및 최종 이미지(260)에 동그라미로 표시된 부분으로부터 알 수 있듯이 종래의 마스크 세트를 사용하여 액세스 게이트 이외의 감소된 선폭(L/W2")의 패스 게이트를 형성할 경우 그 이미지가 매우 불량해지고, 선폭이 균일하지 않음을 알 수 있다. 이렇게 선폭이 균일하지 않을 경우 신호가 제대로 전달되지 않으므로 소자의 특성에 악영향을 미치게 된다. 또, 크롬 패턴의 경우에는 디포커스 등의 공정 변화에 매우 취약하므로 크롬 패턴의 선폭을 본 발명과 같이 감소시킬 경우 최종 이미지의 패스 게이트가 끊어지는 문제도 발생할수 있다.
도 9d는 실험예 1의 하프톤 패턴과 비교예 1 및 2의 크롬 패턴의 선폭을 비교하기 위하여 도시한 단면도이다.
본 발명에 따른 마스크 세트를 사용하면, 액세스 배선 및 패스 배선 모두 최소 선폭으로 형성할 수 있으므로 고집적화된 소자를 적은 면적에 형성할 수 있다.

Claims (42)

  1. 소멸 간섭을 일으킬 수 있도록 인접 배치된 서로 다른 위상의 위상 반전 영역 2개로 이루어져 액세스 배선을 정의하는 위상 반전 영역 쌍과,
    상기 위상 반전 영역 쌍을 정의하도록 투명 기판 상에 형성된 제1 불투명 패턴을 포함하는 교번형 위상 반전 마스크; 및
    투명 기판 상에 형성되어 상기 액세스 배선이 지워지는 것을 방지하는 제2 불투명 패턴과,
    상기 액세스 배선과 연결되는 패스 배선을 정의하는 하프톤 패턴을 포함하는 하프톤 위상 반전 트림 마스크를 포함하는 것을 특징으로 하는 고집적 회로 소자 제조용 마스크 세트.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 패스 배선의 선폭은 상기 액세스 배선의 선폭과 동일하거나 작은 것을 특징으로 하는 마스크 세트.
  3. 제1 항에 있어서, 상기 제2 불투명 패턴은 상기 위상 반전 영역 쌍에 대응하되,
    상기 위상 반전 영역 쌍의 가장자리로부터 상기 위상 반전 마스크와 상기 트림 마스크 사이의 노광 시의 미스얼라인먼트 마진만큼 안으로 축소된 주 차단 패턴과
    상기 액세스 배선에 대응하도록 상기 주 차단 패턴으로부터 연장되어 상기 액세스 배선이 지워지는 것을 방지하기 위한 보조 차단 패턴들을 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크 세트.
  4. 제3 항에 있어서, 상기 액세스 배선은 액티브 소자의 액세스 게이트이고, 상기 액세스 배선의 선폭과 수직한 상기 주 차단 패턴의 길이는 상기 액티브 소자의 활성 영역의 폭보다 큰 것을 특징으로 하는 마스크 세트.
  5. 제3 항에 있어서, 상기 보조 차단 패턴의 선폭은 상기 액세스 배선의 선폭보다 미스얼라인먼트 마진만큼 양측으로 연장된 것을 특징으로 하는 마스크 세트.
  6. 제3 항 내지 제5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보조 차단 패턴은 상기 주 차단 패턴의 말단에서부터 상기 위상 반전 영역 쌍의 가장자리와 일치하도록 연장된 것을 특징으로 하는 마스크 세트.
  7. 제6항에 있어서, 상기 보조 차단 패턴과 상기 하프톤 패턴의 경계는 상기 트림 마스크의 제조시 도입되는 가상층의 가장자리 일부와 일치하고,
    상기 가상층의 나머지 가장자리는 상기 주 차단 패턴으로부터 상기 트림 마스크의 제조시 사용되는 장비의 미스얼라인먼트 마진만큼 연장된 것을 특징으로 하는 마스크 세트.
  8. 제3 항 내지 제5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보조 차단 패턴은 상기 주 차단 패턴의 말단에서부터 연장되되, 상기 위상 반전 영역 쌍의 가장자리 외부로 상기 마스크 세트에 사용되는 노광원의 파장 이하의 길이만큼 더 연장된 것을 특징으로 하는 마스크 세트.
  9. 제8 항에 있어서, 상기 보조 차단 패턴과 상기 하프톤 패턴의 경계는 상기 트림 마스크의 제조시 도입되는 가상층의 가장자리 일부와 일치하고,
    상기 가상층의 나머지 가장자리는 상기 주 차단 패턴으로부터 상기 트림 마스크의 제조시 사용되는 장비의 미스얼라인먼트 마진만큼 연장된 것을 특징으로 하는 마스크 세트.
  10. 제1 항에 있어서, 상기 위상 반전 영역 쌍은 상기 서로 다른 위상의 위상 반전 영역들 사이에 불투명 라인 패턴을 더 구비하되, 상기 불투명 라인 패턴은 상기위상 반전 영역들의 소멸 간섭 효과와의 조합에 의해 상기 액세스 배선의 선폭을 결정할 수 있는 폭을 구비하는 것을 특징으로 하는 마스크 세트.
  11. 큰 선폭을 가지는 배선의 레이아웃 데이터를 독출하는 단계;
    상기 독출된 레이아웃 데이터로부터 소멸 간섭에 의해 상기 큰 선폭보다 축소된 선폭의 액세스 배선을 구현할 영역들을 인지하는 단계;
    상기 인지 내용을 근거로 소멸 간섭을 일으킬 수 있도록 인접 배치된 서로 다른 위상의 위상 반전 영역 2개로 이루어진 위상 반전 영역 쌍이 배치된 교번형 위상 반전 마스크의 레이아웃을 생성하는 단계; 및
    상기 교번형 위상 반전 마스크에 의해 정의된 배선이 지워지지 않도록 하기 위한 불투명 패턴 및 하프톤 위상 반전에 의해 상기 큰 선폭보다 축소된 선폭을 지니고 상기 액세스 배선과 연결되는 패스 배선을 구현하기 위한 하프톤 패턴들이 배치된 하프톤 위상 반전 트림 마스크의 레이아웃을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크 세트의 레이아웃 형성 방법.
  12. 큰 선폭을 가지는 배선의 레이아웃 데이터를 독출하는 단계;
    상기 독출된 레이아웃 데이터로부터 소멸 간섭에 의해 상기 큰 선폭보다 축소된 선폭의 액세스 배선을 구현할 영역들을 인지하는 단계;
    상기 인지 내용을 근거로 소멸 간섭을 일으킬 수 있도록 인접 배치된 서로 다른 위상의 위상 반전 영역 2개로 이루어진 위상 반전 영역 쌍이 배치된 교번형위상 반전 마스크의 레이아웃을 생성하는 단계;
    상기 교번형 위상 반전 마스크에 의해 정의된 배선이 지워지지 않도록 하기 위한 불투명 패턴 및 하프톤 위상 반전에 의해 상기 큰 선폭보다 축소된 선폭을 지니고 상기 액세스 배선과 연결되는 패스 배선을 구현하기 위한 하프톤 패턴들이 배치된 하프톤 위상 반전 트림 마스크의 레이아웃을 생성하는 단계; 및
    상기 불투명 패턴과 하프톤 패턴의 경계를 구분하되 상기 트림 마스크 제조 장치의 미스 얼라인먼트 마진이 고려된 가상층 레이아웃을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크 세트의 레이아웃 형성 방법.
  13. 제11 항 또는 제12 항에 있어서, 상기 패스 배선의 선폭은 상기 액세스 배선의 선폭과 동일하거나 작은 것을 특징으로 하는 레이아웃 형성 방법.
  14. 제11 항 또는 제12 항에 있어서, 상기 불투명 패턴은 상기 위상 반전 영역 쌍에 대응하되,
    상기 위상 반전 영역 쌍의 가장자리로부터 상기 위상 반전 마스크와 상기 트림 마스크 사이의 노광 시의 미스얼라인먼트 마진만큼 안으로 축소된 주 차단 패턴과
    상기 액세스 배선에 대응하도록 상기 주 차단 패턴으로부터 연장되어 상기 액세스 배선이 지워지는 것을 방지하기 위한 보조 차단 패턴들을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이아웃 형성 방법.
  15. 제14 항에 있어서, 상기 액세스 배선은 액티브 소자의 액세스 게이트이고, 상기 액세스 배선의 선폭과 수직한 상기 주 차단 패턴의 길이는 상기 액티브 소자의 활성 영역의 폭보다 큰 것을 특징으로 하는 레이아웃 형성 방법.
  16. 제14 항에 있어서, 상기 보조 차단 패턴의 선폭은 상기 액세스 배선의 선폭보다 미스얼라인먼트 마진만큼 양측으로 연장된 것을 특징으로 하는 레이아웃 형성 방법.
  17. 제14 항에 있어서, 상기 보조 차단 패턴은 상기 주 차단 패턴의 말단에서부터 상기 위상 반전 영역 쌍의 가장자리와 일치하도록 연장된 것을 특징으로 하는 레이아웃 형성 방법.
  18. 제17 항에 있어서, 상기 보조 차단 패턴과 상기 하프톤 패턴의 경계는 상기 트림 마스크의 제조시 도입되는 가상층의 가장자리 일부와 일치하고,
    상기 가상층의 나머지 가장자리는 상기 주 차단 패턴으로부터 상기 트림 마스크의 제조시 사용되는 장비의 미스얼라인먼트 마진만큼 연장된 것을 특징으로 하는 레이아웃 형성 방법.
  19. 제14 항에 있어서, 상기 보조 차단 패턴은 상기 주 차단 패턴의 말단에서부터 연장되되, 상기 위상 반전 영역 쌍의 가장자리 외부로 상기 마스크 세트에 사용되는 노광원의 파장 이하의 길이만큼 더 연장된 것을 특징으로 하는 레이아웃 형성 방법.
  20. 제19 항에 있어서, 상기 보조 차단 패턴과 상기 하프톤 패턴의 경계는 상기 트림 마스크의 제조시 도입되는 가상층의 가장자리 일부와 일치하고,
    상기 가상층의 나머지 가장자리는 상기 주 차단 패턴으로부터 상기 트림 마스크의 제조시 사용되는 장비의 미스얼라인먼트 마진만큼 연장된 것을 특징으로 하는 레이아웃 형성 방법.
  21. 제11 항 또는 12항에 있어서, 상기 위상 반전 영역 쌍은 상기 서로 다른 위상의 위상 반전 영역들 사이에 불투명 라인 패턴을 더 구비하되, 상기 불투명 라인 패턴은 상기 위상 반전 영역들의 소멸 간섭 효과와의 조합에 의해 상기 액세스 배선의 선폭을 결정할 수 있는 폭을 구비하는 것을 특징으로 하는 레이아웃 형성 방법.
  22. 교번형 위상 반전 마스크와 세트로 사용되는 하프톤 위상 반전 트림 마스크로, 투명 기판 상에 형성되어 상기 교번형 위상 반전 마스크에 의해 정의되는 액세스 배선이 지워지는 것을 방지하는 불투명 패턴과, 상기 액세스 배선과 연결되는 패스 배선을 정의하는 하프톤 패턴을 포함하는 상기 트림 마스크의 제조 방법에 있어서,
    노광원에 대해 투명한 기판 상에 하프톤막, 불투명막을 차례대로 형성하는 단계;
    상기 불투명 패턴과 하프톤 패턴의 중첩 레이아웃을 따라 상기 불투명막 및 하프톤막을 차례대로 패터닝하는 단계; 및
    상기 패터닝된 불투명막을 상기 불투명 패턴 레이아웃을 따라 패터닝하여 상기 트림 마스크를 완성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 트림 마스크의 제조 방법.
  23. 교번형 위상 반전 마스크와 세트로 사용되는 하프톤 위상 반전 트림 마스크로, 투명 기판 상에 형성되어 상기 교번형 위상 반전 마스크에 의해 정의되는 액세스 배선이 지워지는 것을 방지하는 불투명 패턴과, 상기 액세스 배선과 연결되는 패스 배선을 정의하는 하프톤 패턴을 포함하는 상기 트림 마스크의 제조 방법에 있어서,
    노광원에 대해 투명한 기판 상에 하프톤막, 불투명막을 차례대로 형성하는 단계;
    상기 불투명 패턴과 하프톤 패턴의 중첩 레이아웃을 따라 상기 불투명막 및 하프톤막을 차례대로 패터닝하는 단계; 및
    상기 패터닝된 불투명막을 상기 불투명 패턴과 하프톤 패턴의 경계를 구분하되 상기 트림 마스크 제조 장치의 미스 얼라인먼트 마진이 고려된 가상층 레이아웃을 따라 패터닝하여 상기 트림 마스크를 완성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 트림 마스크의 제조 방법.
  24. 제22 항 또는 제23 항에 있어서, 상기 패스 배선의 선폭은 상기 액세스 배선의 선폭과 동일하거나 작은 것을 특징으로 하는 트림 마스크의 제조 방법.
  25. 제22 항 또는 제23 항에 있어서, 상기 불투명 패턴은 상기 위상 반전 영역 쌍에 대응하되,
    상기 위상 반전 영역 쌍의 가장자리로부터 상기 위상 반전 마스크와 상기 트림 마스크 사이의 노광 시의 미스얼라인먼트 마진만큼 안으로 축소된 주 차단 패턴과
    상기 액세스 배선에 대응하도록 상기 주 차단 패턴으로부터 연장되어 상기 액세스 배선이 지워지는 것을 방지하기 위한 보조 차단 패턴들을 포함하는 것을 특징으로 하는 트림 마스크의 제조 방법.
  26. 제25 항에 있어서, 상기 액세스 배선은 액티브 소자의 액세스 게이트이고, 상기 액세스 배선의 선폭과 수직한 상기 주 차단 패턴의 길이는 상기 액티브 소자의 활성 영역의 폭보다 큰 것을 특징으로 하는 트림 마스크의 제조 방법.
  27. 제25 항에 있어서, 상기 보조 차단 패턴의 선폭은 상기 액세스 배선의 선폭보다 미스얼라인먼트 마진만큼 양측으로 연장된 것을 특징으로 하는 트림 마스크의 제조 방법.
  28. 제25 항에 있어서, 상기 보조 차단 패턴은 상기 주 차단 패턴의 말단에서부터 상기 위상 반전 영역 쌍의 가장자리와 일치하도록 연장된 것을 특징으로 하는 트림 마스크의 제조 방법.
  29. 제28 항에 있어서, 상기 보조 차단 패턴과 상기 하프톤 패턴의 경계는 상기 트림 마스크의 제조시 도입되는 가상층의 가장자리 일부와 일치하고,
    상기 가상층의 나머지 가장자리는 상기 주 차단 패턴으로부터 상기 트림 마스크의 제조시 사용되는 장비의 미스얼라인먼트 마진만큼 연장된 것을 특징으로 하는 트림 마스크의 제조 방법.
  30. 제25 항에 있어서, 상기 보조 차단 패턴은 상기 주 차단 패턴의 말단에서부터 연장되되, 상기 위상 반전 영역 쌍의 가장자리 외부로 상기 마스크 세트에 사용되는 노광원의 파장 이하의 길이만큼 더 연장된 것을 특징으로 하는 트림 마스크의 제조 방법.
  31. 제30 항에 있어서, 상기 보조 차단 패턴과 상기 하프톤 패턴의 경계는 상기 트림 마스크의 제조시 도입되는 가상층의 가장자리 일부와 일치하고,
    상기 가상층의 나머지 가장자리는 상기 주 차단 패턴으로부터 상기 트림 마스크의 제조시 사용되는 장비의 미스얼라인먼트 마진만큼 연장된 것을 특징으로 하는 트림 마스크의 제조 방법.
  32. 제22 항 또는 23 항에 있어서, 상기 위상 반전 영역 쌍은 상기 서로 다른 위상의 위상 반전 영역들 사이에 불투명 라인 패턴을 더 구비하되, 상기 불투명 라인 패턴은 상기 위상 반전 영역들의 소멸 간섭 효과와의 조합에 의해 상기 액세스 배선의 선폭을 결정할 수 있는 폭을 구비하는 것을 특징으로 하는 트림 마스크의 제조 방법.
  33. 패터닝할 배선 물질층과 포토레지스트막이 차례대로 적층되어 있는 웨이퍼를 소멸 간섭을 일으킬 수 있도록 인접 배치된 서로 다른 위상의 위상 반전 영역 2개로 이루어져 액세스 배선을 정의하는 위상 반전 영역 쌍과 상기 위상 반전 영역 쌍을 정의하도록 투명 기판 상에 형성된 제1 불투명 패턴을 포함하는 교번형 위상 반전 마스크를 사용하는 노광하는 단계; 및
    상기 노광된 웨이퍼를 투명 기판 상에 형성되어 상기 액세스 배선이 지워지는 것을 방지하는 제2 불투명 패턴과, 상기 액세스 배선과 연결되는 패스 배선을 정의하는 하프톤 패턴을 포함하는 하프톤 위상 반전 트림 마스크를 사용하여 노광하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 집적 회로 소자의 제조 방법.
  34. 제33 항에 있어서, 상기 패스 배선의 선폭은 상기 액세스 배선의 선폭과 동일하거나 작은 것을 특징으로 하는 집적 회로 소자의 제조 방법.
  35. 제33 항에 있어서, 상기 제2 불투명 패턴은 상기 위상 반전 영역 쌍에 대응하되,
    상기 위상 반전 영역 쌍의 가장자리로부터 상기 위상 반전 마스크와 상기 트림 마스크 사이의 노광 시의 미스얼라인먼트 마진만큼 안으로 축소된 주 차단 패턴과
    상기 액세스 배선에 대응하도록 상기 주 차단 패턴으로부터 연장되어 상기 액세스 배선이 지워지는 것을 방지하기 위한 보조 차단 패턴들을 포함하는 것을 특징으로 하는 집적 회로 소자의 제조 방법.
  36. 제35 항에 있어서, 상기 액세스 배선은 액티브 소자의 게이트이고, 상기 액세스 배선의 선폭과 수직한 상기 주 차단 패턴의 길이는 상기 액티브 소자의 활성 영역의 폭보다 큰 것을 특징으로 하는 집적 회로 소자의 제조 방법.
  37. 제35 항에 있어서, 상기 보조 차단 패턴의 선폭은 상기 액세스 배선의 선폭보다 미스얼라인먼트 마진만큼 양측으로 연장된 것을 특징으로 하는 집적 회로 소자의 제조 방법.
  38. 제35 항 내지 제37 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보조 차단 패턴은 상기 주 차단 패턴의 말단에서부터 상기 위상 반전 영역 쌍의 가장자리와 일치하도록 연장된 것을 특징으로 하는 집적 회로 소자의 제조 방법.
  39. 제38 항에 있어서, 상기 보조 차단 패턴과 상기 하프톤 패턴의 경계는 상기 트림 마스크의 제조시 도입되는 가상층의 가장자리 일부와 일치하고,
    상기 가상층의 나머지 가장자리는 상기 주 차단 패턴으로부터 상기 트림 마스크의 제조시 사용되는 장비의 미스얼라인먼트 마진만큼 연장된 것을 특징으로 하는 집적 회로 소자의 제조 방법.
  40. 제35 항 내지 제37 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보조 차단 패턴은 상기 주 차단 패턴의 말단에서부터 연장되되, 상기 위상 반전 영역 쌍의 가장자리 외부로 상기 마스크 세트에 사용되는 노광원의 파장 이하의 길이만큼 더 연장된 것을 특징으로 하는 집적 회로 소자의 제조 방법.
  41. 제40 항에 있어서, 상기 보조 차단 패턴과 상기 하프톤 패턴의 경계는 상기 트림 마스크의 제조시 도입되는 가상층의 가장자리 일부와 일치하고,
    상기 가상층의 나머지 가장자리는 상기 주 차단 패턴으로부터 상기 트림 마스크의 제조시 사용되는 장비의 미스얼라인먼트 마진만큼 연장된 것을 특징으로 하는 집적 회로 소자의 제조 방법.
  42. 제33 항에 있어서, 상기 위상 반전 영역 쌍은 상기 서로 다른 위상의 위상 반전 영역들 사이에 불투명 라인 패턴을 더 구비하되, 상기 불투명 라인 패턴은 상기 위상 반전 영역들의 소멸 간섭 효과와의 조합에 의해 상기 액세스 배선의 선폭을 결정할 수 있는 폭을 구비하는 것을 특징으로 하는 집적 회로 소자의 제조 방법.
KR10-2002-0051194A 2002-08-28 2002-08-28 고집적 회로 소자 제조용 마스크, 그 레이아웃 생성 방법,그 제조 방법 및 이를 이용한 고집적 회로 소자 제조 방법 KR100446306B1 (ko)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2002-0051194A KR100446306B1 (ko) 2002-08-28 2002-08-28 고집적 회로 소자 제조용 마스크, 그 레이아웃 생성 방법,그 제조 방법 및 이를 이용한 고집적 회로 소자 제조 방법
JP2002337936A JP4330329B2 (ja) 2002-08-28 2002-11-21 高集積回路素子製造用マスク、そのレイアウト生成法、その製造法及びこれを利用した高集積回路素子製造法
TW091134082A TW557408B (en) 2002-08-28 2002-11-22 Mask used in manufacturing highly-integrated circuit device, method of creating layout thereof, manufacturing method thereof, and manufacturing method for highly-integrated circuit device using the same
US10/302,529 US6998199B2 (en) 2002-08-28 2002-11-22 Mask for manufacturing a highly-integrated circuit device
US11/289,204 US7361435B2 (en) 2002-08-28 2005-11-28 Method of creating a layout of a set of masks

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2002-0051194A KR100446306B1 (ko) 2002-08-28 2002-08-28 고집적 회로 소자 제조용 마스크, 그 레이아웃 생성 방법,그 제조 방법 및 이를 이용한 고집적 회로 소자 제조 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20040019601A KR20040019601A (ko) 2004-03-06
KR100446306B1 true KR100446306B1 (ko) 2004-09-01

Family

ID=36316721

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2002-0051194A KR100446306B1 (ko) 2002-08-28 2002-08-28 고집적 회로 소자 제조용 마스크, 그 레이아웃 생성 방법,그 제조 방법 및 이를 이용한 고집적 회로 소자 제조 방법

Country Status (4)

Country Link
US (2) US6998199B2 (ko)
JP (1) JP4330329B2 (ko)
KR (1) KR100446306B1 (ko)
TW (1) TW557408B (ko)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100462887B1 (ko) * 2002-10-22 2004-12-17 삼성전자주식회사 필드 게이트 이미지의 폭을 보강하는 위상 에지 위상 변이마스크 및 제조방법
JP4143023B2 (ja) * 2003-11-21 2008-09-03 株式会社東芝 パターン形成方法および半導体装置の製造方法
KR100631009B1 (ko) * 2004-02-05 2006-10-04 (주)사나이시스템 마스크 레이아웃으로부터 입체 구조물을 자동 생성하는 방법
US8304180B2 (en) * 2004-09-14 2012-11-06 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
KR100634437B1 (ko) 2004-10-05 2006-10-16 삼성전자주식회사 반도체 소자 제조용 마스크 및 그 제조방법
US20060115742A1 (en) * 2004-12-01 2006-06-01 Texas Instruments Incorporated Tri-tone trim mask for an alternating phase-shift exposure system
KR101143005B1 (ko) 2004-12-14 2012-05-08 삼성전자주식회사 마스크 및 이를 이용한 반도체 소자의 제조 방법 및 박막트랜지스터 표시판의 제조 방법
US7880217B2 (en) 2005-07-30 2011-02-01 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Programmable non-volatile memory (PNVM) device
US7695871B2 (en) * 2005-10-06 2010-04-13 Synopsys, Inc. Notched trim mask for phase shifting mask
US20070087291A1 (en) * 2005-10-18 2007-04-19 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Lithography process to reduce interference
KR100811373B1 (ko) * 2006-09-08 2008-03-07 주식회사 하이닉스반도체 노광 마스크 및 이를 이용한 반도체 소자의 제조 방법
JP5446648B2 (ja) * 2008-10-07 2014-03-19 信越化学工業株式会社 パターン形成方法
US8575034B2 (en) * 2011-10-28 2013-11-05 United Microelectronics Corporation Fabricating method of semiconductor element
CN103365070B (zh) * 2012-03-29 2015-05-06 山东浪潮华光光电子股份有限公司 一种pss图形的相移掩膜版及其制备方法
CN103454850B (zh) * 2013-09-24 2015-05-27 北京京东方光电科技有限公司 掩膜板及隔垫物制作方法
US9767243B2 (en) * 2014-05-27 2017-09-19 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. System and method of layout design for integrated circuits

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR930701769A (ko) * 1990-06-21 1993-06-12 가나미야지 준 위상시프트 마스크
JPH1064788A (ja) * 1996-08-22 1998-03-06 Toshiba Corp 半導体装置の製造方法と露光用マスク
JP2002031884A (ja) * 2000-07-14 2002-01-31 Hitachi Ltd 半導体集積回路装置の製造方法
JP2002141268A (ja) * 2000-11-01 2002-05-17 Hitachi Ltd 電子デバイス及び半導体集積回路装置の製造方法
KR20020057765A (ko) * 2001-01-06 2002-07-12 윤종용 듀얼다마신 공정용 포토마스크, 그 제조방법 및 그포토마스크를 이용한 듀얼다마신 배선 형성방법

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5595844A (en) * 1990-11-29 1997-01-21 Kabushiki Kaisha Toshiba Method of exposing light in a method of fabricating a reticle
US5858580A (en) * 1997-09-17 1999-01-12 Numerical Technologies, Inc. Phase shifting circuit manufacture method and apparatus

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR930701769A (ko) * 1990-06-21 1993-06-12 가나미야지 준 위상시프트 마스크
JPH1064788A (ja) * 1996-08-22 1998-03-06 Toshiba Corp 半導体装置の製造方法と露光用マスク
JP2002031884A (ja) * 2000-07-14 2002-01-31 Hitachi Ltd 半導体集積回路装置の製造方法
JP2002141268A (ja) * 2000-11-01 2002-05-17 Hitachi Ltd 電子デバイス及び半導体集積回路装置の製造方法
KR20020057765A (ko) * 2001-01-06 2002-07-12 윤종용 듀얼다마신 공정용 포토마스크, 그 제조방법 및 그포토마스크를 이용한 듀얼다마신 배선 형성방법

Also Published As

Publication number Publication date
TW557408B (en) 2003-10-11
TW200403521A (en) 2004-03-01
KR20040019601A (ko) 2004-03-06
JP4330329B2 (ja) 2009-09-16
US7361435B2 (en) 2008-04-22
US20060099522A1 (en) 2006-05-11
US20040043305A1 (en) 2004-03-04
JP2004086125A (ja) 2004-03-18
US6998199B2 (en) 2006-02-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7361435B2 (en) Method of creating a layout of a set of masks
US6258493B1 (en) Phase shifting circuit manufacture method and apparatus
US6566019B2 (en) Using double exposure effects during phase shifting to control line end shortening
US7036108B2 (en) Full sized scattering bar alt-PSM technique for IC manufacturing in sub-resolution era
US5858580A (en) Phase shifting circuit manufacture method and apparatus
US7504186B2 (en) Photomask, method for producing the same, and method for forming pattern using the photomask
WO1998012605A1 (en) Phase shifting circuit manufacture method and apparatus
US20020142231A1 (en) Method and apparatus for reducing incidental exposure by using a phase shifter with a variable regulator
TWI281596B (en) Method of enhancing clear field phase shift masks with border regions around phase 0 and phase 180 regions
US8367309B2 (en) Pattern formation method using levenson-type mask and method of manufacturing levenson-type mask
JP5349729B2 (ja) 位相が180°の領域の周りにクロム境界を設けることにより位相シフト・マスクを改善する方法
JP2005513519A (ja) 位相が0°の領域に平行なラインを追加することによって、クリアなフィールドの位相シフト・マスクを改善する方法
KR100498442B1 (ko) 광 마스크 세트 및 그의 제조 방법
KR100835469B1 (ko) 노광 마스크 및 이를 이용한 반도체 소자의 제조 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120801

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130731

Year of fee payment: 10

LAPS Lapse due to unpaid annual fee