JP2009170839A - Method for forming mask pattern data and method for manufacturing semiconductor apparatus - Google Patents
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
Abstract
Description
本発明は、半導体装置の製造プロセスに関し、特に、EUV(Extreme Ultraviolet)リソグラフィなどのウエハ露光の際、フレアの影響をマスクパターンで補正し、微細かつ高精度なパターンを形成するためのマスクパターンデータ作成方法、および半導体装置の製造方法に関する。 The present invention relates to a semiconductor device manufacturing process, and in particular, mask pattern data for correcting a flare effect with a mask pattern and forming a fine and highly accurate pattern during wafer exposure such as EUV (Extreme Ultraviolet) lithography. The present invention relates to a manufacturing method and a manufacturing method of a semiconductor device.
従来、半導体装置の製造工程に用いられるリソグラフィ技術としては、波長365nmのi線リソグラフィ、248nmのKrFリソグラフィ、193nmのArFリソグラフィなど光リソグラフィが用いられてきた。最近では、ArFリソグラフィでも解像度の要求を満たさなくなってきたことから、より解像度の出る液浸リソグラフィが盛んに検討されている。しかしながら、この液浸リソグラフィでもハーフピッチで45nmの解像が限界となる。そこで、波長13.5nmのEUVがハーフピッチ32nmのリソグラフィ技術として盛んに検討されている。 Conventionally, optical lithography such as i-line lithography with a wavelength of 365 nm, KrF lithography with 248 nm, ArF lithography with 193 nm has been used as a lithography technique used in the manufacturing process of a semiconductor device. Recently, since ArF lithography can no longer satisfy the resolution requirement, immersion lithography with higher resolution has been actively studied. However, even with this immersion lithography, resolution of 45 nm at a half pitch is the limit. Therefore, EUV having a wavelength of 13.5 nm has been actively studied as a lithography technique with a half pitch of 32 nm.
EUVリソグラフィの課題の一つとして、レンズフレアの問題がある。EUVリソグラフィでは、露光波長が13.5nmと極めて短い。光吸収と屈折率の関係から、屈折レンズ系ではなく反射レンズ系を用いて投影露光している。多層膜ミラーで構成されている反射レンズのごく微細な表面ラフネスの影響で露光光が散乱され、迷光であるフレアを発生する。このフレアのため、パターン周辺の開口比率に応じて露光カブリが生じパターン寸法が変化する。これがレンズフレアの問題である。レジストやレンズのラフネスに依存するが、開口比率が1%上昇するごとに0.7nmの寸法変化が生じることがある。 As one of the problems of EUV lithography, there is a problem of lens flare. In EUV lithography, the exposure wavelength is as short as 13.5 nm. Due to the relationship between light absorption and refractive index, projection exposure is performed using a reflective lens system instead of a refractive lens system. The exposure light is scattered by the influence of the very fine surface roughness of the reflection lens composed of the multilayer mirror, and flare which is stray light is generated. Due to this flare, exposure fogging occurs and the pattern dimension changes according to the aperture ratio around the pattern. This is the problem of lens flare. Depending on the roughness of the resist and lens, a dimensional change of 0.7 nm may occur every time the aperture ratio increases by 1%.
このレンズフレアの問題を解決するために、マスク上のパターンの幅を周辺のパターンの開口率に応じて調整し、所望の寸法精度のパターンを得るフレア補正技術が開発されている。このフレア補正技術は、下記特許文献1,2などに記載されている。 In order to solve the lens flare problem, a flare correction technique has been developed in which a pattern width on a mask is adjusted in accordance with an aperture ratio of a peripheral pattern to obtain a pattern with a desired dimensional accuracy. This flare correction technique is described in Patent Documents 1 and 2 listed below.
このフレア補正法では、周辺の領域から来る迷光量を対象パターンに積分し、その増加した光量に対応した分マスクパターンに寸法バイアスをかけて補正を行っている。すなわち、図2に示すように、露光領域を複数の計算メッシュ領域に区分し、対象とするパターンの周囲領域、例えば(αi+l,j+m,δi+l,j+m)が、対象のパターンを含む計算メッシュ領域(αi,j,δi,j)へ与える光量(フレア)を求め、対象とするパターンの周囲の各計算メッシュ領域に渡って、計算メッシュ領域(αi,j,δi,j)へ与える光量を積分的に計算する。 In this flare correction method, the stray light amount coming from the surrounding area is integrated into the target pattern, and correction is performed by applying a dimensional bias to the mask pattern corresponding to the increased light amount. That is, as shown in FIG. 2, the exposure area is divided into a plurality of calculation mesh areas, and the surrounding area of the target pattern, for example, (α i + l, j + m , δ i + l, j + m ) includes the target pattern. The amount of light (flare) given to the region (α i, j , δ i, j ) is obtained, and the calculation mesh region (α i, j , δ i, j ) is extended over each calculation mesh region around the target pattern. Integrally calculate the amount of light given to.
このようにして、フレアがない場合を基準として、フレアがある場合に、計算メッシュ領域(αi,j,δi,j)へ与える光量の増加を求め、その増加した光量の下で所望の寸法が得られるように、対象パターンへの寸法バイアス、即ち、対象の計算メッシュ領域上のマスクパターンに対し、光量の増加に見合った寸法補正を行う。 In this way, on the basis of the case where there is no flare, an increase in the amount of light given to the calculation mesh region (α i, j , δ i, j ) when there is a flare is obtained, and a desired value is obtained under the increased amount of light. In order to obtain a dimension, a dimension bias to the target pattern, that is, a dimension correction corresponding to the increase in the amount of light is performed on the mask pattern on the target calculation mesh region.
なお、この計算メッシュ領域の区分法としては、露光領域を均一の間隔のメッシュとする方法と、対象パターンの近傍ではメッシュ間隔が狭く、ある距離以上では広いメッシュ間隔として計算量を低減する方法などが提案されている。また、ある周辺メッシュ領域からの光量の算出に当たって、パターンの開口密度補正を行う方法も提案されている。 In addition, as a method of dividing the calculation mesh area, there are a method in which the exposure area is a uniformly spaced mesh, a method in which the mesh interval is narrow in the vicinity of the target pattern, and the calculation amount is reduced as a wide mesh interval above a certain distance. Has been proposed. In addition, a method for correcting the aperture density of a pattern has been proposed in calculating the light quantity from a certain peripheral mesh region.
上記従来のフレア補正法を、配線部とアクティブゲート部からなるゲートパターンに適用する場合、配線部とアクティブゲート部では要求される寸法精度が異なるにもかかわらず、一律の補正となることから、要求寸法精度の高いアクティブゲート部に合わせて細かな計算メッシュを設定する必要が生じていた。 When the conventional flare correction method is applied to a gate pattern consisting of a wiring portion and an active gate portion, the wiring portion and the active gate portion are uniformly corrected although the required dimensional accuracy is different. It has become necessary to set a fine calculation mesh in accordance with the active gate portion having high required dimensional accuracy.
その一例をパターンのレイアウト図を示した図3を用いて説明する。同図で符号101はゲート層のパターン、符号111は拡散層、符号121はフレアに伴う効果を求めるための計算メッシュを示す。 An example of this will be described with reference to FIG. 3 showing a pattern layout diagram. In the figure, reference numeral 101 denotes a gate layer pattern, reference numeral 111 denotes a diffusion layer, and reference numeral 121 denotes a calculation mesh for obtaining an effect associated with flare.
ゲートパターンは高い寸法精度が求められているが、特に高い寸法精度が要求されるのが、拡散層上に配置されているゲートパターン、いわゆるアクティブゲートパターン部である。そこではトランジスタ動作を安定に行うために、5%または10%という高い寸法精度が要求されている。一方、拡散層外のいわゆるフィールド上のゲート層のパターンは配線として機能していて、アクティブゲートパターン部ほどには寸法精度は要求されていない。場合によっては断線や隣の配線との接触やショートがなければ許されるほどである。従って、図3に示すように、ゲート層パターン101には、高い寸法精度が要求される場所11と、それほど要求されない場所12,13などが存在している。 The gate pattern is required to have high dimensional accuracy, but the gate pattern disposed on the diffusion layer, that is, a so-called active gate pattern portion, particularly requires high dimensional accuracy. In order to perform transistor operation stably, high dimensional accuracy of 5% or 10% is required. On the other hand, the pattern of the gate layer on the field outside the diffusion layer functions as a wiring, and the dimensional accuracy is not required as much as the active gate pattern portion. In some cases, it is acceptable if there is no disconnection, contact with the adjacent wiring, or short circuit. Therefore, as shown in FIG. 3, the gate layer pattern 101 has a place 11 where high dimensional accuracy is required and places 12, 13 which are not so required.
図3の場所11のように、アクティブゲートパターン部上に計算メッシュが設定されると、その計算メッシュ領域間の補正露光量差からフレア補正後のマスク寸法が変わることがある。これは、計算メッシュが相対的に粗く、離散処理していることに起因する。そのようなローカルな状況では、本来は、フレアではそのようなことが起こらない。従って、計算メッシュの粗さに起因して、一番肝要なアクティブゲートパターン部での寸法精度が十分でないという問題が生じる。 When a calculation mesh is set on the active gate pattern portion as in the place 11 in FIG. 3, the mask dimension after flare correction may change due to a difference in corrected exposure amount between the calculation mesh regions. This is because the calculation mesh is relatively coarse and is discretely processed. In such local situations, this is not the case with flare. Therefore, due to the roughness of the calculation mesh, there arises a problem that the dimensional accuracy in the most important active gate pattern portion is not sufficient.
この問題を回避する方法として、従来は、計算メッシュ間隔を狭めていた。このため、領域全体に渡る計算量、データ量が増大し、EDA処理時間が延びて、また大容量対応の計算処理システムが必要になってコストがかかり、また半導体装置の設計から量産までのターンアラウンドタイム(TAT: Turn Around Time)が増加するという問題がある。 As a method for avoiding this problem, conventionally, the calculation mesh interval has been narrowed. This increases the amount of calculation and data over the entire area, increases the EDA processing time, requires a large-capacity calculation processing system, and is costly. Also, the turn from semiconductor device design to mass production. There is a problem that a turn around time (TAT) increases.
一方で、図3の場所12,13における配線部ではそれほど高い寸法精度が求められていないにも拘わらず、細かな計算メッシュの設定はオーバースペックになる。 On the other hand, although the dimensional accuracy is not required so high in the wiring portions at the locations 12 and 13 in FIG.
本発明の目的は、パターン寸法精度を損なうことなく、フレア補償用のマスクデータ処理を簡便かつ高速に実施できるマスクパターンデータ方法および半導体装置の製造方法を提供することである。 An object of the present invention is to provide a mask pattern data method and a semiconductor device manufacturing method capable of performing flare compensation mask data processing easily and at high speed without impairing pattern dimensional accuracy.
本発明の一実施例によれば、寸法補正対象となるパターンが、配線部および、拡散層上に形成されたアクティブゲート部を含むゲートパターンであり、個々のアクティブゲート部に対しては、計算メッシュ領域における周辺領域から来る光量に応じたマスク寸法補正量が一律となるようにする。 According to an embodiment of the present invention, the pattern whose dimension is to be corrected is a gate pattern including an active gate portion formed on a wiring portion and a diffusion layer, and for each active gate portion, calculation is performed. The mask dimension correction amount corresponding to the amount of light coming from the peripheral area in the mesh area is made uniform.
本発明の他の実施例によれば、補正対象となるパターンが、配線部および、拡散層上に形成されたアクティブゲート部を含むゲートパターンであって、設計マスクパターンデータから拡散層パターンを抽出し、抽出した拡散層パターンを予め定めた幅Δwだけ拡幅して、第2の拡散層パターンを生成する。そして、第2の拡散層パターン上に存在するゲートパターンを抽出して、拡張した第2のアクティブゲート部を生成する。そして、個々の第2のアクティブゲート部に対しては、一律の量の補正を行う。 According to another embodiment of the present invention, the pattern to be corrected is a gate pattern including a wiring portion and an active gate portion formed on the diffusion layer, and the diffusion layer pattern is extracted from the design mask pattern data. Then, the extracted diffusion layer pattern is widened by a predetermined width Δw to generate a second diffusion layer pattern. Then, a gate pattern existing on the second diffusion layer pattern is extracted to generate an extended second active gate portion. A uniform amount of correction is performed for each second active gate portion.
この実施例によれば、パターン寸法精度を損なうことなく、フレア補償用のマスクデータ処理を簡便かつ高速に実施できる。その結果、半導体装置の設計から量産までのターンアラウンドタイムを削減できる。 According to this embodiment, the mask data processing for flare compensation can be performed easily and at high speed without impairing the pattern dimension accuracy. As a result, the turnaround time from the design of the semiconductor device to mass production can be reduced.
実施の形態1.
本発明の第1実施形態を図1、図4、図5および図6を参照しながら説明する。図1は、本発明に係るマスクパターンデータ作成方法の一例を示すフローチャートである。本実施形態において、マスク寸法補正対象となるパターンは、配線部および、拡散層上に形成されたアクティブゲート部を含むゲートパターンである。
Embodiment 1 FIG.
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1, 4, 5 and 6. FIG. 1 is a flowchart showing an example of a mask pattern data creation method according to the present invention. In this embodiment, the mask dimension correction target pattern is a gate pattern including a wiring portion and an active gate portion formed on the diffusion layer.
まずステップS2において、露光領域を複数の計算メッシュ領域に分割する。次にステップS2aにおいて、設計マスクパターンデータから拡散層パターンを抽出する。 First, in step S2, the exposure area is divided into a plurality of calculation mesh areas. Next, in step S2a, a diffusion layer pattern is extracted from the design mask pattern data.
次にステップS3において、抽出した拡散層パターンを予め定めた幅Δwだけ拡幅して、図形演算により拡幅した第2の拡散層パターンを生成する。この様子を図4に示す。 Next, in step S3, the extracted diffusion layer pattern is widened by a predetermined width Δw to generate a second diffusion layer pattern widened by graphic calculation. This is shown in FIG.
図4(a)は、拡散層パターン111とゲート層パターン101からなるオリジナルパターン、すなわち設計段階のパターンの一例を示す。続いて、図4(b)に示すように、ステップS3において、拡散層パターン111を予め定めた幅Δwだけ拡幅して、第2の拡散層パターン112を生成する。このとき拡幅幅Δwは、適用するレジストプロセスや露光照明条件などに依存するが、リソグラフィの段階で作成する最小ゲート長の1.5倍から3.0倍に設定することが好ましい。 FIG. 4A shows an example of an original pattern composed of the diffusion layer pattern 111 and the gate layer pattern 101, that is, a design stage pattern. Subsequently, as shown in FIG. 4B, in step S3, the diffusion layer pattern 111 is widened by a predetermined width Δw to generate a second diffusion layer pattern 112. At this time, the widening width Δw depends on the resist process to be applied, exposure illumination conditions, and the like, but is preferably set to 1.5 to 3.0 times the minimum gate length created in the lithography stage.
次にステップS4において、第2の拡散層パターン上に存在するゲートパターンを抽出して、拡張した第2のアクティブゲート部を生成する。例えば、図4(c)に示すように、拡幅した第2の拡散層パターン112とゲート層パターン101との共通部分である拡張した第2のアクティブゲート部102を図形演算によって抽出する。ここで、拡張した第2のアクティブゲート部102以外のゲート層パターン101をゲート配線106と定義している。 Next, in step S4, a gate pattern existing on the second diffusion layer pattern is extracted to generate an extended second active gate portion. For example, as shown in FIG. 4C, the expanded second active gate portion 102 that is a common portion between the widened second diffusion layer pattern 112 and the gate layer pattern 101 is extracted by graphic calculation. Here, the gate layer pattern 101 other than the expanded second active gate portion 102 is defined as a gate wiring 106.
次にステップS5において、図4(d)に示すように、拡張した第2のアクティブゲート部102が、ステップS2で分割した計算メッシュ領域の境界を規定するグリッド121と交差しているか否かを判定する。グリッド121と交差している場合には、ステップS6に移行して、第2のアクティブゲート部102が跨るメッシュ領域に各々割り当てられたフレアに伴う露光補正量Diの単純平均の補正量ΣDi/Nを、第2のアクティブゲート部102に適用する。ここで、Nは、跨っている計算メッシュ領域の数である。 Next, in step S5, as shown in FIG. 4D, it is determined whether or not the expanded second active gate unit 102 intersects the grid 121 that defines the boundary of the calculation mesh region divided in step S2. judge. If it intersects with the grid 121, the process proceeds to step S 6, where the simple average correction amount ΣDi / N of the exposure correction amount Di associated with the flare assigned to each mesh region that the second active gate unit 102 straddles. Is applied to the second active gate portion 102. Here, N is the number of calculation mesh regions straddling.
跨いでいない場合は、ステップS7に移行して、該当メッシュ領域に割り当てられたフレアに伴う露光補正量Dを第2のアクティブゲート部102に適用する。 When not straddling, the process proceeds to step S7, and the exposure correction amount D associated with the flare assigned to the corresponding mesh region is applied to the second active gate unit 102.
続いてステップS8において、拡張した第2のアクティブゲート部102以外のゲート層パターン101、即ち、ゲート配線106に関しては、そのゲート配線パターンを各メッシュ領域毎に区分し、各区分されたパターンに対し該当メッシュ領域に割り当てられたフレアに伴う露光補正量Dを適用する。 Subsequently, in step S8, with respect to the gate layer pattern 101 other than the expanded second active gate portion 102, that is, the gate wiring 106, the gate wiring pattern is divided for each mesh region, An exposure correction amount D associated with the flare assigned to the corresponding mesh area is applied.
次にステップS9において、割り当てられたフレアに伴う補正露光量に基づき、該当パターン部のマスクパターン寸法補正を施す。 Next, in step S9, mask pattern dimension correction of the corresponding pattern portion is performed based on the corrected exposure amount accompanying the assigned flare.
図4の(d)は、拡張した第2のアクティブゲート部102が計算メッシュの境界を規定するグリッド121と交差している場合を例示している。第2のアクティブゲート部102に対応したマスクパターン102aには、上下2つの計算メッシュ領域の平均のフレア起因の露光補正量から求められるマスク寸法バイアスが一様にかかっている。また、グリッド121によって上下に分割されたゲート配線パターン106a,106bには、それぞれの計算メッシュ領域に属するフレア起因の露光補正量から求められるマスク寸法バイアスがかけられている。 FIG. 4D illustrates a case where the expanded second active gate unit 102 intersects the grid 121 that defines the boundary of the calculation mesh. The mask pattern 102a corresponding to the second active gate portion 102 is uniformly subjected to a mask dimension bias obtained from the exposure correction amount due to the average flare in the upper and lower two calculation mesh regions. The gate wiring patterns 106a and 106b divided up and down by the grid 121 are subjected to mask dimension bias obtained from the exposure correction amount caused by the flare belonging to each calculation mesh region.
このように拡散層パターンを拡幅し、拡散層上に存在するアクティブゲート部を拡張することにより、拡散層上に形成されるゲートパターンの寸法均一性が高めることができる。すなわち、マスクバイアスをパターン分割して離散的に寸法補正を施した結果、ゲート配線部との境界に生じるパターン段差の影響が、拡散層上のアクティブゲート部に及ぼすのを防止することができる。この拡張部が、いわゆる段差の影響の緩衝領域として機能することが判る。 Thus, by expanding the diffusion layer pattern and expanding the active gate portion existing on the diffusion layer, the dimensional uniformity of the gate pattern formed on the diffusion layer can be improved. That is, as a result of dividing the mask bias and dividing the pattern discretely, it is possible to prevent the influence of the pattern step generated at the boundary with the gate wiring portion from affecting the active gate portion on the diffusion layer. It can be seen that this extended portion functions as a buffer region for the so-called step difference.
回路パターンへの本発明の適用例を図5に示す。ゲート層のパターンは、拡散層上に存在する拡張した第2のアクティブゲート部103,104,105に分けられ、その他の部分はゲート配線106として分割される。ここで、111は拡散層パターンを、121は計算メッシュの境界を規定するグリッドを示す。 An application example of the present invention to a circuit pattern is shown in FIG. The pattern of the gate layer is divided into extended second active gate portions 103, 104, and 105 existing on the diffusion layer, and the other portions are divided as gate wirings 106. Here, 111 indicates a diffusion layer pattern, and 121 indicates a grid that defines the boundary of the calculation mesh.
図5において、第2のアクティブゲート部103は、計算メッシュ領域の内部に収まっているパターン例を示す。第2のアクティブゲート部104は、2つの計算メッシュ領域に跨がっているパターン例を示す。第2のアクティブゲート部105は、4つの計算メッシュ領域に跨がっているパターン例を示す。 In FIG. 5, the 2nd active gate part 103 shows the example of the pattern settled in the inside of a calculation mesh area | region. The second active gate unit 104 shows a pattern example straddling two calculation mesh regions. The second active gate unit 105 shows an example of a pattern straddling four calculation mesh regions.
参考までに、拡張した第2のアクティブゲート部103,104,105を抜き出し、その関係を明示したパターンを図6に示す。第2のアクティブゲート部104には、2つの計算メッシュ領域の平均のフレア起因の露光補正量から求められるマスク寸法バイアスが一様にかかっている。また、第2のアクティブゲート部105には、4つの計算メッシュ領域の平均のフレア起因の露光補正量から求められるマスク寸法バイアスが一様にかかっている。このように拡張した第2のアクティブゲート部内では、フレア補正という観点では、一様のマスクバイアス補正となっている。 For reference, FIG. 6 shows a pattern in which the extended second active gate portions 103, 104, and 105 are extracted and their relationship is clearly shown. The second active gate portion 104 is uniformly subjected to a mask dimension bias obtained from the exposure correction amount caused by the average flare in the two calculation mesh regions. Further, the second active gate portion 105 is uniformly subjected to a mask dimension bias obtained from the exposure correction amount caused by the average flare of the four calculation mesh regions. In the second active gate portion extended in this way, the mask bias correction is uniform from the viewpoint of flare correction.
なお、本技術はフレア起因の寸法変化に対応する補正技術であり、一種の干渉効果に起因するパターン近接効果補正、いわゆるOPC(Optical Proximity Correction)や、エッチングに伴って生じる寸法補正に関してはそれぞれ別個に補正を行うことになる。 This technology is a correction technology that responds to flare-induced dimensional changes. Pattern proximity effect correction due to a kind of interference effect, so-called OPC (Optical Proximity Correction), and dimensional correction caused by etching are separately performed. Will be corrected.
本実施形態に係るマスクパターンデータ作成方法は、コンピュータプログラムとしてコード化可能であり、各種プログラムやデータを保存する記録媒体(例えば、RAM、ROM、ハードディスクドライブ、光ディスクドライブなど)および各種演算を実行するプロセッサなどを備えたコンピュータ上で容易に実施できる。 The mask pattern data generation method according to the present embodiment can be coded as a computer program, and executes various recordings (eg, RAM, ROM, hard disk drive, optical disk drive, etc.) and various calculations. It can be easily implemented on a computer equipped with a processor.
このように本方法と同じ寸法精度を従来法で得ようとする場合、計算メッシュを半分以下に狭める必要があって、計算メッシュ幅の二乗に比例して増大する補正計算量、および補正データ量が大幅に増える。それに伴い、補正マスクパターン生成にかかるターンアラウンドタイム(TAT)も4倍増えてしまう。これに対して本実施形態では、計算メッシュ幅を小さくすることなく、フレア補償用のマスクデータ処理を簡便かつ高速に実施できる。従って、ターンアラウンドタイムは4倍改善し、補正計算量、および補正データ量が1/4になってマスク作成が容易になる。 In this way, when trying to obtain the same dimensional accuracy as this method by the conventional method, the calculation mesh needs to be narrowed to less than half, and the correction calculation amount and the correction data amount that increase in proportion to the square of the calculation mesh width Will increase significantly. As a result, the turnaround time (TAT) required for generating the correction mask pattern also increases four times. On the other hand, in the present embodiment, mask data processing for flare compensation can be performed simply and at high speed without reducing the calculation mesh width. Accordingly, the turnaround time is improved by a factor of 4, and the correction calculation amount and the correction data amount are reduced to ¼, so that mask creation becomes easy.
実施の形態2.
本実施形態では、第1実施形態で説明したマスクパターンデータ作成方法を用いて、例えば、EUVリソグラフィ用の露光マスク上にマスクパターンを作成し、続いて、作成したマスクパターンを用いて半導体ウエハを露光することによって、半導体メモリ装置を製造する。ここでは、DRAMに適用した例を示すが、これに限らずフラッシュメモリなどにも応用可能である。
Embodiment 2. FIG.
In the present embodiment, for example, a mask pattern is created on an exposure mask for EUV lithography using the mask pattern data creation method described in the first embodiment, and then a semiconductor wafer is fabricated using the created mask pattern. The semiconductor memory device is manufactured by exposing. Here, an example applied to a DRAM is shown, but the present invention is not limited to this and can be applied to a flash memory.
ここで扱ったメモリは、図7の装置構成図に示すように、ビット情報を記憶するメモリセルのマトリックスからなるメモリセルアレー部201と、そのメモリセルへの直接のデータ書き込みおよび読み出し機能を有するメモリマット直接周辺回路部202と、データ演算、外部との入出力、電源供給などを担当する周辺回路部203などで構成される。 As shown in the device configuration diagram of FIG. 7, the memory dealt with here has a memory cell array unit 201 composed of a matrix of memory cells for storing bit information, and a function of directly writing and reading data to and from the memory cells. The memory mat direct peripheral circuit unit 202 and the peripheral circuit unit 203 responsible for data calculation, external input / output, power supply, and the like.
メモリ半導体装置では、単位面積当たりのメモリ集積度を極力高めてビットコストを高めることが要求されており、そのため、メモリセルアレー部201は、最も微細でかつ集積度も高いパターンが配置されている。しかし、メモリセルアレー部201は、同じパターンが規則的に並んでいるため、フレア補正に対するパターン補正も比較的容易でマニュアル補正で対応可能である。また、品種展開の際、コアのメモリセルアレー部201は流用利用可能なため、EDA(Electrical Design Automation)に負荷がかかっても十分回収ができる。そこで、このメモリセルアレー部201は、本方法を用いず従来法でマスクパターンを補正しても構わない。 In the memory semiconductor device, it is required to increase the memory density per unit area as much as possible to increase the bit cost. Therefore, the memory cell array unit 201 has the finest pattern with the highest integration degree. . However, since the same pattern is regularly arranged in the memory cell array unit 201, pattern correction for flare correction is relatively easy and can be handled by manual correction. In addition, since the core memory cell array unit 201 can be used for product development, it can be sufficiently recovered even when a load is applied to EDA (Electrical Design Automation). Therefore, the memory cell array unit 201 may correct the mask pattern by a conventional method without using this method.
メモリマット直接周辺回路部202についても、品種展開の際、比較的密度の同じパターンが用いられ、しかも隣接のパターン群が固定のメモリマット直接周辺回路部202である。そのため、このパターン補正も比較的容易で、変更も少ないため、ここも本方法を用いず従来法でマスクパターンを補正しても構わない。 As for the memory mat direct peripheral circuit unit 202, patterns having relatively the same density are used in the development of the products, and the adjacent pattern group is the fixed memory mat direct peripheral circuit unit 202. For this reason, this pattern correction is relatively easy, and there are few changes. Therefore, the mask pattern may be corrected by the conventional method without using this method.
一方、周辺回路部203は、品種展開の際、大きくパターンが変わる場所であり、品種展開を容易にする上で、そこでのマスクパターン補正のターンアラウンドタイム短縮が求められる。従来法において計算メッシュが粗い場合、周辺回路部とはいえアクティブゲート部の寸法精度を確保できないが、第1実施形態で示した本方法を適用すると、計算メッシュが粗いにもかかわらず、所望の寸法精度を得ることができる。マスクパターンデータ生成の高速化は、パターン設計から半導体装置製造までのターンアラウンドタイム削減に極めて有効であり、製造された半導体装置の市場投入期間を短縮でき、半導体装置の付加価値を高めることができる。特に、品種展開の際にネックとなる部分のマスクパターン補正のターンアラウンドタイム削減が可能になり、非常に有効となる。 On the other hand, the peripheral circuit unit 203 is a place where the pattern changes greatly when the product is developed. In order to facilitate the product development, it is required to reduce the turnaround time for mask pattern correction. When the calculation mesh is coarse in the conventional method, the dimensional accuracy of the active gate portion cannot be ensured although it is a peripheral circuit portion. However, when the present method shown in the first embodiment is applied, a desired mesh is obtained even though the calculation mesh is coarse. Dimensional accuracy can be obtained. The high-speed generation of mask pattern data is extremely effective in reducing the turnaround time from pattern design to semiconductor device manufacturing, and can shorten the time to market of the manufactured semiconductor device and increase the added value of the semiconductor device. . In particular, it is possible to reduce the turnaround time for mask pattern correction at the neck when developing the product, which is very effective.
このように本実施形態では、従来法に比べ、寸法精度を犠牲にすることなく、半導体メモリ装置のフレア補償用のマスクデータ処理を簡便、かつ高速で、マスクパターンデータ量もコンパクトな状態でマスクパターンデータを生成することができる。 As described above, according to the present embodiment, mask data processing for flare compensation of a semiconductor memory device can be performed easily and at a high speed with a compact mask pattern data amount without sacrificing dimensional accuracy as compared with the conventional method. Pattern data can be generated.
本発明は、微細かつ高精度なパターンを含む半導体装置を高い生産効率で製造できる点で、産業上極めて有用である。 The present invention is extremely useful industrially in that a semiconductor device including a fine and highly accurate pattern can be manufactured with high production efficiency.
101 ゲートパターン、
102,103,104,105 拡張した第2のアクティブゲート部、
102a 対応マスクパターン、
106 ゲート配線、 106a,106b ゲート配線パターン、
111 拡散層パターン、 112 拡幅した第2の拡散層パターン、
121 グリッド、 201 メモリセルアレー部、
202 メモリマット直接周辺回路部、 203 周辺回路部。
101 gate pattern,
102, 103, 104, 105 extended second active gate part,
102a corresponding mask pattern,
106 gate wiring, 106a, 106b gate wiring pattern,
111 diffusion layer pattern, 112 widened second diffusion layer pattern,
121 grid, 201 memory cell array,
202 Memory mat direct peripheral circuit section, 203 Peripheral circuit section.
Claims (5)
上記補正計算を行うために、露光領域を複数の計算メッシュ領域に分割する工程と、
各計算メッシュ領域上に周囲の領域から来る光量を計算する工程と、
該各メッシュ領域における周辺領域から来る光量に応じて、マスクパターン寸法補正を行う工程とを含み、
上記マスクパターン寸法補正対象となるパターンが、配線部および、拡散層上に形成されたアクティブゲート部を含むゲートパターンであり、
個々のアクティブゲート部に対しては、上記計算メッシュ領域における周辺領域から来る光量に応じたマスク寸法補正量が一律であることを特徴とするマスクパターンデータ作成方法。 Mask pattern data for creating mask pattern data that corrects the pattern on the mask so that the desired pattern is projected and exposed when the pattern on the mask is projected and exposed onto the wafer via the projection optical system. In the method
Dividing the exposure area into a plurality of calculation mesh areas to perform the correction calculation;
Calculating the amount of light coming from the surrounding area on each calculation mesh area;
A step of performing mask pattern dimension correction in accordance with the amount of light coming from the peripheral area in each mesh area,
The mask pattern dimension correction target pattern is a gate pattern including a wiring part and an active gate part formed on a diffusion layer,
A mask pattern data generation method characterized in that the mask dimension correction amount corresponding to the amount of light coming from the peripheral area in the calculation mesh area is uniform for each active gate portion.
上記マスク寸法補正対象となるパターンが、配線部および、拡散層上に形成されたアクティブゲート部を含むゲートパターンであり、
設計マスクパターンデータから拡散層パターンを抽出する工程と、
抽出した拡散層パターンを予め定めた幅Δwだけ拡幅して、第2の拡散層パターンを生成する工程と、
第2の拡散層パターン上に存在するゲートパターンを抽出して、拡張した第2のアクティブゲート部を生成する工程と、
前記補正を行うために、露光領域を複数の計算メッシュ領域に分割する工程と、
各計算メッシュ領域上に周囲の領域から来る光量を計算する工程と、
該各メッシュ領域における周辺領域から来る光量に応じて、マスクパターン寸法補正を行う工程とを含み、
前記個々の第2のアクティブゲート部に対しては、一律の量の補正を行うことを特徴とするマスクパターンデータ作成方法。 Mask pattern data for creating mask pattern data that corrects the pattern on the mask so that the desired pattern is projected and exposed when the pattern on the mask is projected and exposed onto the wafer via the projection optical system. In the method
The mask dimension correction target pattern is a gate pattern including a wiring part and an active gate part formed on the diffusion layer,
Extracting a diffusion layer pattern from design mask pattern data;
Widening the extracted diffusion layer pattern by a predetermined width Δw to generate a second diffusion layer pattern;
Extracting a gate pattern existing on the second diffusion layer pattern to generate an expanded second active gate portion;
Dividing the exposure area into a plurality of calculation mesh areas to perform the correction;
Calculating the amount of light coming from the surrounding area on each calculation mesh area;
A step of performing mask pattern dimension correction in accordance with the amount of light coming from the peripheral area in each mesh area,
A mask pattern data generation method, wherein a uniform amount of correction is performed on each of the second active gate portions.
作成したマスクパターンを用いて半導体ウエハを露光する工程と、を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。 A step of creating a mask pattern using the mask pattern data creation method according to any one of claims 1 to 3,
And a step of exposing the semiconductor wafer using the created mask pattern.
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013537318A (en) * | 2010-09-14 | 2013-09-30 | エーエスエムエル ネザーランズ ビー.ブイ. | Correction of flare effects in lithography systems |
| US8617773B2 (en) | 2011-03-22 | 2013-12-31 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method of correcting mask pattern, computer program product, and method of manufacturing semiconductor device |
| JP2016018026A (en) * | 2014-07-07 | 2016-02-01 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | Production method of semiconductor integrated circuit device |
| CN115346861A (en) * | 2021-05-14 | 2022-11-15 | 联华电子股份有限公司 | Method for correcting semiconductor mask pattern and semiconductor structure thereof |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000258892A (en) * | 1999-03-11 | 2000-09-22 | Toshiba Corp | Mask pattern design method |
| JP2001133956A (en) * | 1999-11-09 | 2001-05-18 | Matsushita Electronics Industry Corp | Mask pattern correction method, photomask and semiconductor device |
| JP2004126486A (en) * | 2002-07-31 | 2004-04-22 | Fujitsu Ltd | Pattern dimension correction device and pattern dimension correction method |
| JP2004279643A (en) * | 2003-03-14 | 2004-10-07 | Renesas Technology Corp | Method for manufacturing photomask |
| WO2004104700A1 (en) * | 2003-05-26 | 2004-12-02 | Fujitsu Limited | Pattern dimension correction device and method, photo mask, and test photo mask |
| JP2006323023A (en) * | 2005-05-17 | 2006-11-30 | Toshiba Microelectronics Corp | How to create a mask pattern |
-
2008
- 2008-01-21 JP JP2008010306A patent/JP5322443B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000258892A (en) * | 1999-03-11 | 2000-09-22 | Toshiba Corp | Mask pattern design method |
| JP2001133956A (en) * | 1999-11-09 | 2001-05-18 | Matsushita Electronics Industry Corp | Mask pattern correction method, photomask and semiconductor device |
| JP2004126486A (en) * | 2002-07-31 | 2004-04-22 | Fujitsu Ltd | Pattern dimension correction device and pattern dimension correction method |
| JP2004279643A (en) * | 2003-03-14 | 2004-10-07 | Renesas Technology Corp | Method for manufacturing photomask |
| WO2004104700A1 (en) * | 2003-05-26 | 2004-12-02 | Fujitsu Limited | Pattern dimension correction device and method, photo mask, and test photo mask |
| JP2006323023A (en) * | 2005-05-17 | 2006-11-30 | Toshiba Microelectronics Corp | How to create a mask pattern |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013537318A (en) * | 2010-09-14 | 2013-09-30 | エーエスエムエル ネザーランズ ビー.ブイ. | Correction of flare effects in lithography systems |
| KR101845273B1 (en) * | 2010-09-14 | 2018-05-18 | 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. | Correction for flare effects in lithography system |
| US10423745B2 (en) | 2010-09-14 | 2019-09-24 | Asml Netherlands B.V. | Correction for flare effects in lithography system |
| US8617773B2 (en) | 2011-03-22 | 2013-12-31 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method of correcting mask pattern, computer program product, and method of manufacturing semiconductor device |
| JP2016018026A (en) * | 2014-07-07 | 2016-02-01 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | Production method of semiconductor integrated circuit device |
| CN115346861A (en) * | 2021-05-14 | 2022-11-15 | 联华电子股份有限公司 | Method for correcting semiconductor mask pattern and semiconductor structure thereof |
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| Publication number | Publication date |
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