KR20080000978A - Gateline layout on the semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래 기술에 의한 포토 마스크의 게이트 라인 레이아웃 구조를 나타낸 평면도이다.1 is a plan view showing a gate line layout structure of a photomask according to the prior art.
도 2는 도 1의 D-D'선에 의해 절단된 게이트 라인들의 선폭(CD)을 비교한 그래프이다.FIG. 2 is a graph comparing line widths CD of gate lines cut by the line D-D ′ of FIG. 1.
도 3은 종래 기술에 의한 포토 마스크의 게이트 라인에 더미 패턴을 추가한 레이아웃 구조를 나타낸 평면도이다.3 is a plan view illustrating a layout structure in which a dummy pattern is added to a gate line of a photomask according to the prior art.
도 4는 본 발명에 따른 포토 마스크의 게이트 라인 레이아웃 구조를 나타낸 평면도이다.4 is a plan view illustrating a gate line layout structure of a photomask according to the present invention.
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 포토 마스크의 게이트 라인 레이아웃을 나타낸 평면도 및 본 발명의 게이트 라인의 선폭을 비교한 그래프이다.5A and 5B are plan views illustrating the gate line layout of the photomask according to the present invention, and graphs comparing line widths of the gate lines of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
100 : 활성 영역 102 : 게이트 라인100: active region 102: gate line
104 : 콘택 108 : 더미 라인 패턴104: contact 108: dummy line pattern
본 발명은 반도체 소자에 관한 것으로서, 특히 반도체 소자의 고집적화에 따른 게이트 라인의 미세 선폭(CD : Critical Dimension)으로 인한 게이트 라인의 선폭 차이를 크게 줄일 수 있는 포토 마스크의 게이트 라인 레이아웃에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
포토 리소그래피용 포토 마스크는 실리콘 웨이퍼상으로 집적되는 회로 구성요소에 대응하는 기하학적인 형태의 패턴을 포함한다. 이러한 포토 마스크를 만드는데 사용되는 패턴들은 CAD(computer-aided design) 프로그램을 활용하여 생성된다. 대부분 CAD 프로그램은 기능적인 마스크를 만들기 위하여 한 세트의 소정의 디자인 룰(design rule)을 따른다. 예를 들어, 디자인 룰은 게이트, 캐패시터 등과 같은 회로 소자들간 또는 배선 라인들간의 공간 허용치를 규정하여, 회로 소자 또는 라인들이 바람직하지 않은 방식으로 서로 작용하지 않도록 한다.Photomasks for photolithography include geometrically shaped patterns corresponding to circuit components integrated onto a silicon wafer. The patterns used to create these photo masks are generated using computer-aided design (CAD) programs. Most CAD programs follow a set of predetermined design rules to create a functional mask. For example, design rules define space tolerances between circuit elements such as gates, capacitors, or wiring lines, such that the circuit elements or lines do not interact with each other in an undesirable manner.
그런데, 포토 리소그래피 공정시 포토 마스크의 패턴이 웨이퍼 상에 그대로 충실하게 재현되어야 하는데, 반도체 소자의 고집적화로 회로의 크기가 축소됨에 따라 패턴 밀도가 커지는 반면에 패턴의 선폭(CD)이 노광 장치의 해상도 한계에 접근하고 있다.By the way, in the photolithography process, the pattern of the photo mask should be faithfully reproduced on the wafer as it is. As the circuit size is reduced due to the high integration of semiconductor elements, the pattern density increases while the line width (CD) of the pattern is the resolution of the exposure apparatus. The limit is approaching.
더욱이 반도체 소자의 고집적화와 노광 장치의 해상도로 인한 빛의 회절, 광근접 효과 등에 의해 밀접한 패턴 간격을 갖는 게이트 라인의 선폭이 불균일해지고 있다.Furthermore, due to the high integration of semiconductor elements, the diffraction of light due to the resolution of the exposure apparatus, the optical proximity effect, and the like, the line widths of the gate lines having close pattern intervals become uneven.
도 1은 종래 기술에 의한 포토 마스크의 게이트 라인 레이아웃 구조를 나타낸 평면도이다.1 is a plan view showing a gate line layout structure of a photomask according to the prior art.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래 기술에 의한 포토 마스크의 게이트 라인은, STI(Shallow Trench Isolation) 등의 소자분리막에 의해 활성 영역(10)과 비활성 영역이 구분되는 기판 상부에 각각 일정 간격(pitch)을 갖고 기설정된 선폭을 갖는 다수개의 게이트 라인(12)을 배치되어 있다.As shown in FIG. 1, the gate line of the photomask according to the related art pitches a predetermined gap on an upper portion of the substrate where the
도면에 도시되지 않았지만, 게이트 라인(12) 측벽에 절연 물질, 예를 들어 실리콘 질화막으로 이루어진 스페이서(미도시됨)가 배치되어 있고, 게이트 라인(12) 및 스페이서에 의해 드러난 기판의 활성 영역(10)내에 소오스/드레인 영역(미도시됨)이 배치되어 있다.Although not shown, a spacer (not shown) made of an insulating material, for example, a silicon nitride film, is disposed on the sidewall of the
상기 게이트 라인(12) 및 스페이서가 있는 기판 전면에 형성된 층간 절연막(미도시됨)의 콘택홀을 통해 소오스/드레인 영역과 수직으로 연결되는 콘택 전극(14)을 섬(island) 형태로 분리되어 배치되어 있다.The
도 2는 도 1의 D-D'선에 의해 절단된 게이트 라인들의 선폭(CD)을 비교한 그래프이다.FIG. 2 is a graph comparing line widths CD of gate lines cut by the line D-D ′ of FIG. 1.
도 2에 도시된 바와 같이, 포토 마스크에 있는 다수개의 게이트 라인들(12)(1∼8)을 이용하여 노광 공정을 진행할 경우 광근접 효과로 인해 활성 영역 안쪽에 있는 게이트 라인(3∼6)은 균일한 선폭(CD)을 갖고 있지만, 활성 영역 바깥쪽에 있는 게이트 라인(1∼2, 7∼8)은 비균일한 선폭(CD)을 갖는다.As shown in FIG. 2, when the exposure process is performed using the plurality of gate lines 12 (1 to 8) in the photo mask, the
이에 따라, 안쪽 게이트 라인(3∼6)의 선폭(CD)에 비해 바깥쪽 게이트 라 인(1∼2, 7∼8)의 선폭(CD)이 커지게 된다.As a result, the line widths CD of the
이러한 노광 공정의 광근접 효과로 인한 웨이퍼 상에 불균일하게 패터닝되는 게이트 라인의 선폭(CD) 차이는, OPC(Optical Proximity Correction) 방식을 통해 개선할 수 있으나, 각각의 라인에 대한 선폭 변화는 계속 존재하게 된다.Due to the optical proximity effect of the exposure process, the line width (CD) difference of the gate line which is non-uniformly patterned on the wafer can be improved through the Optical Proximity Correction (OPC) method, but the line width change for each line continues to exist. Done.
도 3은 종래 기술에 의한 포토 마스크의 게이트 라인에 더미 패턴을 추가한 레이아웃 구조를 나타낸 평면도이다.3 is a plan view illustrating a layout structure in which a dummy pattern is added to a gate line of a photomask according to the prior art.
도 3에 도시된 바와 같이, 포토 마스크의 게이트 라인의 선폭 불균일도를 개선하기 위하여 OPC 방식에 의한 더미 패턴을 적용할 경우, 다수개의 게이트 라인들의 좌, 우 에지 영역에 각각 더미 라인 패턴(16)을 배치하였다.As shown in FIG. 3, when the dummy pattern by the OPC method is applied to improve the line width non-uniformity of the gate line of the photo mask, the
그런데, 종래 포토 마스크의 게이트 라인에 배치되는 더미 라인 패턴(16)은, 좌우에 각각 서로 다른 선폭(CD) 및 간격(pitch)을 갖도록 비대칭적으로 배치되기 때문에 결국 웨이퍼 상에 패터닝되는 활성 영역 바깥쪽 게이트 라인또한 좌우 비대칭적인 선폭(CD)을 갖는 바, 결국 게이트 라인의 선폭(CD) 변화를 줄이는데 어려움이 있었다.However, since the
본 발명의 목적은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 포토 마스크 상의 다수개 게이트 라인들의 좌, 우 에지 영역에 각각 게이트 라인 선폭 및 간격과 동일한 더미 라인 패턴을 추가함으로써, 활성 영역에 배치된 다수개의 게이트 라인의 선폭을 균일하게 유지시킬 수 있는 포토 마스크의 게이트 라인 레이 아웃을 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to add a dummy line pattern equal to the gate line line width and spacing to the left and right edge regions of a plurality of gate lines on a photo mask, respectively, in order to solve the problems of the prior art. It is to provide a gate line layout of a photo mask that can keep the line widths of a plurality of gate lines uniform.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 게이트 라인을 갖는 포토 마스크에 있어서, 활성 영역과 비활성 영역이 구분된 기판 상부에 각각 기설정된 간격 및 선폭을 갖도록 배치된 다수개의 게이트 라인과, 비활성 영역의 다수개 게이트 라인들의 좌, 우 에지 영역에 각각 게이트 라인 선폭 및 간격과 동일한 선폭 및 간격을 갖도록 배치된 더미 라인 패턴을 구비한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a photomask having a gate line, comprising: a plurality of gate lines and a plurality of inactive regions, each of which has a predetermined spacing and line width, respectively, on an upper portion of a substrate where an active region and an inactive region are separated; Dummy line patterns are disposed in the left and right edge regions of the gate lines to have the same line width and spacing as the gate line line width and spacing.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 4는 본 발명에 따른 포토 마스크의 게이트 라인 레이아웃 구조를 나타낸 평면도이다.4 is a plan view illustrating a gate line layout structure of a photomask according to the present invention.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 포토 마스크는, 활성 영역(100)과 비활성 영역을 구분하기 위한 STI 등의 소자 분리막이 형성된 기판 상부에 각각 일정 간격(101)을 갖고 기설정된 선폭(CD)을 갖는 다수개의 게이트 라인(102)이 배치되어 있다.As shown in FIG. 4, the photo mask according to the present invention has a predetermined line width and a
그리고, 본 발명의 포토 마스크는 다수개의 게이트 라인들(102)의 좌, 우 에지 영역인 비활성 영역에 각각 활성 영역(100)에 배치된 게이트 라인 선폭(CD) 및 간격(101)과 동일한 선폭(CD) 및 간격(110)을 갖는 적어도 세 개 이상의 더미 라인 패턴(108)이 배치되어 있다.The photomask of the present invention has the same line width as the gate line line width CD and the
도면에 도시되지 않았지만, 게이트 라인(102) 및 더미 라인 패턴(108) 측벽에 절연 물질, 예를 들어 실리콘 질화막으로 스페이서(미도시됨)가 형성되어 있고, 다수개의 게이트 라인(102) 및 스페이서에 의해 드러난 기판의 활성 영역(100)내에 소오스/드레인 영역(미도시됨)이 배치되어 있다.Although not shown in the drawings, a spacer (not shown) is formed on the sidewall of the
또한, 상기 게이트 라인(102), 더미 라인 패턴(108) 및 스페이서가 있는 기판 전면에 형성된 층간 절연막(미도시됨)의 콘택홀을 통해 소오스/드레인 영역과 수직으로 연결되는 콘택 전극(106)이 섬 형태로 분리되어 배치되어 있다.In addition, a
그러므로, 본 발명에 따른 포토 마스크의 게이트 라인은, 게이트 라인들(102)의 좌, 우 에지 영역인 비활성 영역에 활성 영역(100)의 게이트 라인 선폭(CD) 및 간격(101)과 동일하게 더미 라인 패턴(108)의 선폭(CD) 및 간격(110)을 갖도록 배치함으로써, 노광 공정시 광근접 효과로 인해 미세한 선폭 및 간격을 갖는 게이트 라인(102) 바깥쪽 부분과 게이트 라인(102) 안쪽 부분이 서로 다른 선폭 크기로 비대칭적이게 패터닝되는 것을 막을 수 있다.Therefore, the gate lines of the photomask according to the present invention are dummy equal to the gate line line width CD and the
본 발명이 적용된 반도체 소자의 제조 방법은, 반도체 기판으로서, 실리콘 기판에 소자의 활성 영역(100)과 비활성 영역을 구분하기 위하여 STI 등의 소자 분리막을 형성한다.In the method of manufacturing a semiconductor device to which the present invention is applied, a device isolation film such as STI is formed on a silicon substrate to distinguish between the
그리고, 소자 분리막이 형성된 반도체 기판에 도전 물질, 예를 들어 도프트 폴리실리콘을 증착하고, 본 발명에 따른 포토 마스크를 이용한 사진(노광, 현상) 및 식각 공정을 진행하여 도프트 폴리실리콘을 패터닝함으로써 활성 영역(100) 상 부에 일정 간격(101)을 갖으며 기설정된 선폭(CD)을 갖는 다수개의 게이트 라인(102)을 형성함과 동시에, 다수개의 게이트 라인들(102)의 좌, 우 에지 영역인 비활성 영역에 각각 활성 영역(100)의 게이트 라인 선폭(CD) 및 간격(101)과 동일한 선폭(CD) 및 간격(110)을 갖는 적어도 세 개 이상의 더미 라인 패턴(108)을 형성한다.Then, a conductive material, for example, doped polysilicon is deposited on the semiconductor substrate on which the device isolation layer is formed, and the doped polysilicon is patterned by performing a photo (exposure, development) and etching process using a photomask according to the present invention. Left and right edges of the plurality of
그 다음 게이트 라인(102) 및 더미 라인 패턴(108) 측벽에 절연 물질, 예를 들어 실리콘 질화막으로 스페이서(미도시됨)를 형성하고, 활성 영역(100)에 배치된 다수개의 게이트 라인(102) 및 스페이서에 의해 드러난 기판의 활성 영역(100)내에 소오스/드레인 영역(미도시됨)을 형성한다.A plurality of
게이트 라인(102), 더미 라인 패턴(108) 및 스페이서가 있는 기판 전면에 층간 절연막(미도시됨)을 형성하고, 층간 절연막의 콘택홀을 통해 소오스/드레인 영역과 수직으로 연결되는 콘택 전극(106)을 형성한다.An interlayer insulating film (not shown) is formed on the entire surface of the substrate including the
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 포토 마스크의 게이트 라인 레이아웃을 나타낸 평면도 및 본 발명의 게이트 라인의 선폭을 비교한 그래프로서, 도 5b는 도 5의 E-E'선에 의해 절단된 게이트 라인들의 선폭(CD)을 비교한 그래프이다.5A and 5B are a plan view illustrating the gate line layout of the photomask according to the present invention and a line width of the gate line of the present invention, and FIG. 5B is a gate line cut by the line E-E ′ of FIG. 5. This is a graph comparing their line width (CD).
도 5a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 포토 마스크는 다수개의 게이트 라인들(1∼8) 및 더미 라인 패턴(A, B, C)(A', B', C')이 동일한 선폭 및 간격을 갖도록 배치되어 있다.As shown in FIG. 5A, the photomask of the present invention has a plurality of
도 5b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 포토 마스크를 이용한 사진(노광) 공정을 진행하게 되면 웨이퍼의 활성 영역에 패터닝되는 게이트 라인(1∼8)은 균일한 선폭(CD)을 갖지만, 비활성 영역에 패터닝되는 바깥쪽 더미 라인 패턴(A, B, C)(A', B', C')은 활성 영역의 게이트 라인(1∼8)에 비해 비균일한 선폭(CD)을 갖는다.As shown in FIG. 5B, when the photo (exposure) process using the photo mask of the present invention is performed, the
따라서, 포토 마스크의 더미 라인 패턴(A, B, C)(A', B', C')이 노광 공정의 광근접 효과에 의해 불균일한 선폭(CD)을 갖는 대신에 활성 영역에 있는 게이트 라인(1∼8)이 모두 균일한 선폭(CD)을 갖게 된다.Thus, the dummy line patterns A, B, C (A ', B', C ') of the photomask have gate lines in the active region instead of having non-uniform line width CD by the optical proximity effect of the exposure process. All of (1-8) have a uniform line width (CD).
한편, 본 발명은 상술한 실시예에 국한되는 것이 아니라 후술되는 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상과 범주내에서 당업자에 의해 여러 가지 변형이 가능하다.On the other hand, the present invention is not limited to the above-described embodiment, various modifications are possible by those skilled in the art within the spirit and scope of the present invention described in the claims to be described later.
이상 상술한 바와 같이 본 발명은, 포토 마스크의 다수개 게이트 라인들의 좌, 우 에지 영역에 각각 게이트 라인 선폭 및 간격과 동일한 적어도 세 개 이상의 더미 라인 패턴을 추가함으로써, 활성 영역에 배치된 다수개의 게이트 라인들의 선폭을 균일하게 유지할 수 있다.As described above, the present invention provides a plurality of gates disposed in the active region by adding at least three dummy line patterns having the same gate line line width and spacing, respectively, to the left and right edge regions of the plurality of gate lines of the photomask. The line widths of the lines can be kept uniform.
따라서, 본 발명은 노광 공정의 광근접 효과로 인해 좁은 선폭 및 간격을 갖는 게이트 라인의 선폭을 균일하게 확보할 수 있어, 반도체 소자의 제조 수율을 향상시킬 수 있다.Therefore, the present invention can ensure the line width of the gate line having a narrow line width and spacing uniformly due to the optical proximity effect of the exposure process, thereby improving the yield of manufacturing a semiconductor device.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020060058936A KR20080000978A (en) | 2006-06-28 | 2006-06-28 | Gateline layout on the semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020060058936A KR20080000978A (en) | 2006-06-28 | 2006-06-28 | Gateline layout on the semiconductor device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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KR20080000978A true KR20080000978A (en) | 2008-01-03 |
Family
ID=39213070
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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KR1020060058936A KR20080000978A (en) | 2006-06-28 | 2006-06-28 | Gateline layout on the semiconductor device |
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Legal Events
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