KR20000000631A - Layout structure of mask patterns - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 마스크 패턴의 레이 아웃 구조 (mask pattern layout structure)에 관한 것으로서, 구체적으로는 얻고자 하는 폭을 갖는 패턴을 위한 마스크 패턴의 레이 아웃 구조에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a mask pattern layout structure, and more particularly, to a layout pattern of a mask pattern for a pattern having a width to be obtained.
반도체 집적도가 점점 증가함에 따라 이를 구현하기 위한 공정 기술 역시 점점 어려워지고 있다. 64MDRAM 또는 16MDRAM의 경우 0.350㎛∼0.45㎛의 디자인 룰을 갖고서 공정이 수행되고 있다. 이때, 라인성 패턴의 경우 폭이 약 0.04㎛정도를 갖게 된다. 이는 공정 능력까지 고려할 경우에 ±0.1㎛정도의 오차를 갖지만, 패턴에 따른 공정 수행에는 큰 문제를 일으키지 않는다. 그러나 최근 들어 생산되고 있는 제품의 디자인 룰이 0.15㎛∼0.25㎛정도로서 작아져 공정 능력에서 0.07㎛∼0.08㎛정도의 오차를 갖게 된다. 집적도의 증가만큼 공정 능력이 따라주지 못해 제품의 기술 개발에 많은 어려움이 뒤따르고 있다.As semiconductor integration increases, the process technology for realizing this becomes increasingly difficult. In the case of 64MDRAM or 16MDRAM, the process is performed with a design rule of 0.350 µm to 0.45 µm. At this time, in the case of the linear pattern has a width of about 0.04㎛. This has an error of ± 0.1㎛ when considering the process capability, but does not cause a big problem in the performance of the process according to the pattern. However, in recent years, the design rules of products being produced have become small, such as 0.15 µm to 0.25 µm, resulting in an error of 0.07 µm to 0.08 µm in process capability. Due to the increased density, the process capability cannot be followed, which leads to a lot of difficulties in the technology development of the product.
도 1은 동일한 폭들을 갖는 패턴들을 보여주고 있다.1 shows patterns with the same widths.
동일 마스크(100) 상에 복수 개의 패턴들(111a, 111b, 112)이 형성되는 제 1 패턴 영역(110), 하나의 패턴(121)이 형성되는 제 2 패턴 영역(120), 그리고 두 개의 패턴들(131, 132)이 형성되는 제 3 패턴 영역(130)이 형성된다. 상기 패턴들(111a, 111b, 121, 131, 132)은 동일한 배선 폭(L)을 갖고 있다.The first pattern region 110 in which the plurality of patterns 111a, 111b, and 112 are formed on the same mask 100, the second pattern region 120 in which one pattern 121 is formed, and two patterns The third pattern region 130 in which the fields 131 and 132 are formed is formed. The patterns 111a, 111b, 121, 131, and 132 have the same wiring width L. FIG.
도 2는 도 1의 마스크에 대해 전사를 한 다음 포토레지스트에 형성되는 패턴들을 보여주고 있다.FIG. 2 shows patterns formed on the photoresist after transferring to the mask of FIG. 1.
상기 마스크(100)에 대해 포토 및 식각 공정을 수행한 후, 실리콘 기판상의 포토레지스트 패턴들은 원래 패턴의 폭과 달라지게 된다. 도시되진 않았지만, 상기 패턴 영역들의 패턴들은 빛의 노출(expose)에 의해 포토레지스트막상에 형성되고, 식각 공정을 통해 포토레지막 패턴들이 실리콘 기판상에 남게 된다.After performing the photo and etching process on the mask 100, the photoresist patterns on the silicon substrate are different from the width of the original pattern. Although not shown, patterns of the pattern regions are formed on the photoresist film by exposure of light, and the photoresist patterns are left on the silicon substrate through an etching process.
도 1의 제 1 패턴 영역(110)의 패턴들(111a, 111b, 112) 중 최외곽에 배열되는 패턴들(111a, 111b)에 대해 사진 식각 공정을 수행한 결과, 도 2의 제 1 패턴 영역(210)에서와 같이, 폭이 본래의 L보다 커진 L'(L'>L)를 갖는 포토레지스트 패턴들(212a, 212b)이 형성된다. 상기 제 1 패턴 영역(110)의 최외곽 마스크 패턴들(111a, 111b) 사이에 배열되는 마스크 패턴들(112)은 사진 식각 공정후 동일한 크기로 포토레지스트막(200)상의 제 1 패턴 영역(210/212)에 형성된다.As a result of performing a photolithography process on the patterns 111a and 111b arranged at the outermost of the patterns 111a, 111b and 112 of the first pattern region 110 of FIG. 1, the first pattern region of FIG. As in 210, photoresist patterns 212a and 212b having L '(L'> L) larger than the original L are formed. The mask patterns 112 arranged between the outermost mask patterns 111a and 111b of the first pattern region 110 have the same size after the photolithography process and have a first pattern region 210 on the photoresist film 200. / 212).
그리고 제 2 패턴 영역(120)의 마스크 패턴(121)에 대해 사진 식각 공정을 수행한 결과, L보다 큰 배선 폭을 갖는 포토레지스트 패턴들(221)이 제 2 패턴 영역(220)상에 형성된다.As a result of performing a photolithography process on the mask pattern 121 of the second pattern region 120, photoresist patterns 221 having a wiring width greater than L are formed on the second pattern region 220. .
상기 제 3 패턴 영역(130)의 두개의 패턴들(131,132)에 대해 사진 식각 공정을 수행한 결과 포토레지스트막(200)의 제 3 패턴 영역(230)에 대해 L보다 큰 배선 폭을 갖는 포토레지스트 패턴들(231, 232)이 형성된다.As a result of performing a photolithography process on the two patterns 131 and 132 of the third pattern region 130, a photoresist having a wiring width larger than L with respect to the third pattern region 230 of the photoresist film 200 is obtained. Patterns 231 and 232 are formed.
상술한 바와 같이, 실리콘 기판에 형성할 패턴으로 쓰일 포토레지스트막을 데포하고, 형성할 패턴이 그려져 있는 마스크에 대해 사진 식각 공정을 수행하므로써 패턴을 형성하였다. 그러나 이는 패턴들의 크기 및 밀집도에 따라 사진 식각 공정후에 패턴들의 폭에 차이가 나게 된다. 즉, 마스크 패턴들이 사진 식각 공정후에 마스크 패턴들의 배선 폭과 다른 배선 폭을 갖는 패턴들(211, 221, 231a, 231b)(포토레지스트 패턴들)이 형성되는 식각 로딩 현상(etch loading effect)이 나타나므로써 원하는 패턴과는 다른 패턴이 형성된다.As described above, a pattern was formed by depoting a photoresist film to be used as a pattern to be formed on a silicon substrate and performing a photolithography process on a mask on which the pattern to be formed is drawn. However, this results in a difference in the width of the patterns after the photolithography process depending on the size and density of the patterns. That is, an etching loading effect in which patterns 211, 221, 231a, and 231b (photoresist patterns) having a wiring width different from the wiring widths of the mask patterns are formed after the photolithography process is performed. Therefore, a pattern different from the desired pattern is formed.
본 발명의 목적은 마스크 패턴들의 사진 식각 공정후에 본래 얻고자 하는 폭을 갖는 포토레지스트 패턴을 얻을 수 있는 마스크 패턴 레이 아웃 구조를 제공하기 위함이다.An object of the present invention is to provide a mask pattern layout structure capable of obtaining a photoresist pattern having a width originally intended to be obtained after a photolithography process of the mask patterns.
도 1은 마스크 패턴들의 도면;1 is a diagram of mask patterns;
도 2는 종래의 포토 공정후 포토레지스트 패턴들의 도면; 그리고2 is a diagram of photoresist patterns after a conventional photo process; And
도 3은 본 발명에 따른 마스크 패턴들을 보여주는 도면이다.3 illustrates mask patterns according to the present invention.
*도면의 주요 부분에 대한 부호 설명* Explanation of symbols on the main parts of the drawings
100, 300 : 마스크 200 : 포토레지스트100, 300: mask 200: photoresist
310 : 제 1 패턴 영역 320 : 제 2 패턴 영역310: first pattern region 320: second pattern region
330 : 제 3 패턴 영역 311a. 311b, 312, 321, 331, 332 ; 마스크 패턴들330: third pattern region 311a. 311b, 312, 321, 331, 332; Mask patterns
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일특징에 의하면, 반도체 장치의 제조에 사용하기 위한 마스크 패턴 레이 아웃 구조는 마스크 상에 서로 병렬로 배열되는 복수개의 패턴들을 갖는 제 1 패턴 영역과; 상기 마스크 상에 단일 패턴을 갖고 상기 제 1 패턴 영역과 분리되는 제 2 패턴 영역을 포함하되, 상기 제 1 패턴 영역의 패턴들 중 최외곽의 패턴들은 나머지 패턴들보다 배선 폭이 좁고, 그리고 상기 제 2 패턴 영역의 상기 단일 패턴은 상기 제 1 영역의 패턴들 중 최외곽의 패턴들과 동일한 배선 폭을 갖는다.According to one aspect of the present invention for achieving the above object, a mask pattern layout structure for use in the manufacture of a semiconductor device comprises a first pattern region having a plurality of patterns arranged in parallel with each other on a mask; A second pattern region having a single pattern on the mask and separated from the first pattern region, wherein outermost patterns of the patterns of the first pattern region have a narrower wiring width than the remaining patterns, and The single pattern of the two pattern region has the same wiring width as the outermost patterns of the patterns of the first region.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 패턴 영역들과 분리되고 두 개의 패턴들을 갖는 제 3 패턴 영역을 부가적으로 포함한다.In a preferred embodiment, it further comprises a third pattern region separate from the first and second pattern regions and having two patterns.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 제 3 패턴 영역의 두 개의 패턴들 각각은 제 1 패턴 영역의 패턴들 중 최외곽 패턴들과 동일한 배선 폭을 갖는다.In a preferred embodiment, each of the two patterns of the third pattern region has the same wiring width as the outermost patterns of the patterns of the first pattern region.
(작용)(Action)
이와 같은 레이 아웃에 의해서, 마스크 패턴들의 사진 식각 공정 후에 원하는 배선 폭을 갖는 패턴들을 얻을 수 있다.By such a layout, patterns having a desired wiring width can be obtained after the photolithography process of the mask patterns.
(실시예)(Example)
다음에는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다.Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3을 참조하면, 동일 마스크(300) 상에 복수개의 패턴들이 동일한 방향으로 형성된다. 상기 패턴들 중 최외곽에 배열되는 패턴들은 원래 얻고자 하는 패턴의 폭보다 작게 형성한다. 그 다음 사진 식각 공정을 수행하면, 측면에 위치한 패턴들은 배선 폭이 본래보다 커져 원하는 패턴들을 얻을 수 있다.Referring to FIG. 3, a plurality of patterns are formed on the same mask 300 in the same direction. The outermost patterns of the patterns are formed to be smaller than the width of the original pattern. Then, when the photolithography process is performed, the patterns positioned on the side may have a larger wiring width than the original to obtain desired patterns.
이하 0.08㎛의 폭을 갖는 마스크 패턴들을 형성하기 위한 마스크 레이 아웃에 관하여 설명한다.Hereinafter, a mask layout for forming mask patterns having a width of 0.08 μm will be described.
도 3은 본 발명에 따른 마스크 패턴 레이 아웃을 보여주고 있다.3 shows a mask pattern layout according to the present invention.
마스크(300)는 복수 개의 마스크 패턴들(311a, 311b, 312)을 갖는 제 1 패턴 영역(310), 하나의 마스크 패턴(321)을 갖는 제 2 패턴 영역(320) 그리고 동일한 배선 폭(L″)을 갖는 두 개의 마스크 패턴들(331, 321)을 갖는 제 3 패턴 영역을 포함한다.The mask 300 may include a first pattern region 310 having a plurality of mask patterns 311a, 311b, and 312, a second pattern region 320 having one mask pattern 321, and the same wiring width L ″. ) And a third pattern region having two mask patterns 331 and 321.
상기 마스크 패턴들에 빛을 쪼여 포토레지스트막상에 형성하고자 하는 패턴들의 배선 폭을 0.08㎛라고 하자.The wiring width of the patterns to be formed on the photoresist film by irradiating light to the mask patterns is 0.08 μm.
마스크(300) 상의 제 1 패턴 영역(310)에 동일한 배선 폭 0.08㎛를 갖는 복수 개의 패턴들에 대해 사진 식각 공정을 수행하게 되면, 최외곽에 배열되는 패턴들 0.08㎛보다 큰 폭을 갖고 실리콘 기판상에 형성된다. 본 발명은 그러므로 양측에 형성되는 패턴들은 얻고자 하는 패턴의 배선 폭(L) 0.08㎛보다 작은 배선 폭(L″)을 갖도록 한다.When the photolithography process is performed on a plurality of patterns having the same wiring width of 0.08 μm in the first pattern region 310 on the mask 300, the silicon substrate having a width larger than 0.08 μm of the outermost patterns is formed. Is formed on the phase. The present invention therefore allows the patterns formed on both sides to have a wiring width L ″ of less than 0.08 μm of the wiring width L of the pattern to be obtained.
제 2 패턴 영역(320)에 0.08㎛보다 작은 배선 폭을 갖는 패턴(321)을 형성하고, 이에 대해 사진 식각 공정을 수행한 결과 0.08㎛과 비슷한 폭을 갖는 포토레지스트 패턴이 형성된다.A pattern 321 having a wiring width smaller than 0.08 μm is formed in the second pattern region 320, and a photoresist pattern having a width similar to 0.08 μm is formed as a result of performing a photolithography process.
마스크(300)상의 제 3 패턴 영역(330)에 0.08㎛보다 작은 배선 폭(L″)을 갖는 두 개의 패턴(331, 332)을 형성하고, 그 다음에 사진 식각 공정을 수행하면 원래 패턴(311)보다 폭이 커진 0.08㎛에 가까운 폭을 갖는 포토레지스트 패턴을 얻을 수 있다.Two patterns 331 and 332 having a wiring width L ″ of less than 0.08 μm are formed in the third pattern region 330 on the mask 300, and then a photolithography process is performed to produce the original pattern 311. A photoresist pattern having a width close to 0.08 mu m, which is larger than the width of N-T) can be obtained.
다시 도 3을 참조하면, 동일 마스크(300) 상에 복수 개의 패턴들(적어도 둘 이상의)(311a, 311b, 312)이 동일한 방향으로 배열된다. 상기 복수 개의 패턴들 중 최외곽측에 배열되는 마스크 패턴들 311a, 311b는 0.08㎛보다 작은 배선 폭(L″)을 갖도록 하고, 그 사이에 형성되는 패턴들은 0.08㎛의 배선 폭을 갖도록 한다. 그런 다음 사진 식각 공정을 수행하면, 최외곽에 배열되는 마스크 패턴들(311a, 311b)들과 그 사이에 배열되는 패턴들(312)은 약 0.08㎛의 동일한 배선 폭을 갖게 된다.Referring back to FIG. 3, a plurality of patterns (at least two) 311a, 311b, and 312 are arranged in the same direction on the same mask 300. The mask patterns 311a and 311b arranged on the outermost side of the plurality of patterns have a wiring width L ″ smaller than 0.08 μm, and the patterns formed therebetween have a wiring width of 0.08 μm. Then, when the photolithography process is performed, the outermost mask patterns 311a and 311b and the patterns 312 arranged therebetween have the same wiring width of about 0.08 μm.
상기 마스크(300)상의 제 3 패턴 영역(330)에 두 개의 마스크 패턴들(331, 332)이 동일 방향으로 배열된다. 상기 패턴들(331, 332)들은 제 1 패턴 영역의 최외곽 패턴들(311a, 311b)과 동일하게 0.08㎛보다 작은 배선 폭(L″<L)을 갖도록 한다. 그러므로 사진 식각 공정후 식각 로딩 현상으로 인해 포토레지스트막상에 0.08㎛의 폭을 갖는 패턴들(201)이 형성된다.Two mask patterns 331 and 332 are arranged in the same direction in the third pattern region 330 on the mask 300. The patterns 331 and 332 have a wiring width L ″ <L less than 0.08 μm, similarly to the outermost patterns 311a and 311b of the first pattern region. Therefore, after the photolithography process, patterns 201 having a width of 0.08 μm are formed on the photoresist layer due to the etching loading phenomenon.
이는 식각 로딩 현상에 의해 패턴이 포토 및 식각 공정후에 원하는 배선 폭을 갖지 못하므로 마스크 상에 원래 얻고자 하는 패턴의 배선 폭보다 작은 배선 폭을 갖는 패턴을 형성하므로써 가능하다.This is possible by forming a pattern having a wiring width smaller than the wiring width of the original pattern to be obtained on the mask since the pattern does not have the desired wiring width after the photo-etching process by the etching loading phenomenon.
상기한 바와 같이, 마스크 상에 배열되는 패턴들 중 측면에 배열되는 패턴의 폭을 얻고자 하는 패턴의 폭보다 작게 형성하여 실리콘 기판상에 동일한 폭을 갖는 패턴들을 형성할 수 있다.As described above, patterns having the same width may be formed on the silicon substrate by forming the width of the pattern arranged on the side of the pattern arranged on the mask to be smaller than the width of the pattern to be obtained.
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1998
- 1998-06-02 KR KR1019980020361A patent/KR100268425B1/en not_active IP Right Cessation
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