JP2009175764A - Alternating phase shift masking for multi-level masking resolution - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、フォトリソグラフィ・マスクを使って、集積回路のような対象物の小寸法の造形を製造することに関する。より厳密には、本発明は、集積回路及び同様な対象物用の複雑なレイアウトに対する位相偏移マスキングの用途に関する。 The present invention relates to manufacturing small dimensional features of objects such as integrated circuits using a photolithographic mask. More precisely, the invention relates to the use of phase shift masking for complex layouts for integrated circuits and similar objects.
位相偏移マスキング(phase shift masking)は、米国特許第5,858,580号に記載されているように、集積回路内の小寸法造形を作り出すために使用されてきた。通常、これらの造形は、小さく際どい寸法を有する、設計の選択された要素に限定されてきた。集積回路内に小寸法造形を製造することは、速度と性能を改善する結果となってきたが、その様なデバイスの製造において位相偏移マスキングをもっと広範に適用することが望ましい。しかしながら、位相偏移マスキングをより複雑な設計に拡大した結果、マスクレイアウト問題の複雑さが大幅に増してきた。例えば、高密度設計に位相偏移区域をレイアウトするときには、位相競合が起きることになる。位相競合の1つの型式は、同じ位相を有する2つの位相偏移領域が、例えば、露光パターン内に隣接する線を引くために位相偏移領域を重複させるなど、マスクによって露光されることになる造形の近傍にレイアウトされる、レイアウト内の位置選定である。位相偏移領域同士が同じ位相を有している場合、それらは所望の効果を作り出すのに必要な光学的干渉を生じることにならない。従って、位相競合する位相偏移領域の不注意なレイアウトを防ぐ必要がある。Wu他による「交番PSM設計と、その設計から製造までの流れ」SAME、2000年10月26日、を参照されたい。 Phase shift masking has been used to create small dimension features in integrated circuits, as described in US Pat. No. 5,858,580. Typically, these features have been limited to selected elements of the design that have small and critical dimensions. Although producing small dimension features in integrated circuits has resulted in improved speed and performance, it is desirable to apply phase shift masking more extensively in the manufacture of such devices. However, extending phase shift masking to more complex designs has resulted in a significant increase in the complexity of mask layout problems. For example, phase competition will occur when laying out phase shift areas in a high density design. One type of phase competition is that two phase shift regions having the same phase will be exposed by the mask, for example, overlapping phase shift regions to draw adjacent lines in the exposure pattern. It is position selection in the layout that is laid out in the vicinity of the modeling. If the phase shift regions have the same phase, they will not cause the optical interference necessary to create the desired effect. Therefore, it is necessary to prevent inadvertent layout of the phase shift regions that compete for phase. See "Alternate PSM design and its flow from design to manufacture", SAME, October 26, 2000, by Wu et al.
小寸法造形に依存する複雑な設計のレイアウトに関するもう1つの問題は、露光されない領域又は線の間に狭い寸法を有する孤立した露光される空間の故に生じる。 Another problem with complex design layouts that rely on small dimensional build-up arises because of the isolated exposed space having narrow dimensions between unexposed areas or lines.
位相偏移マスキングを使って複雑なパターンをレイアウトするプロセスに難しさを追加する1つの要因は、位相偏移領域の幅が、逆の位相領域の間の辺に直交する方向において、結果として生じる画像に重大な影響を及ぼすために生じる。幅が狭すぎると、結果として生じる画像の線幅が広くなることがある。幅が広すぎると、或る造形に対する位相偏移器のサイズが、レイアウト内の隣接する造形と干渉し始める。更に、隣接する造形も位相偏移領域を使用する場合、位相偏移領域の辺に沿って望ましくない位相競合が起こる場合がある。 One factor that adds difficulty to the process of laying out complex patterns using phase shift masking results in the direction where the width of the phase shift region is orthogonal to the edges between opposite phase regions Occurs because it has a significant effect on the image. If the width is too narrow, the line width of the resulting image may be widened. If it is too wide, the size of the phase shifter for a feature will begin to interfere with adjacent features in the layout. Furthermore, if adjacent features also use phase shift regions, undesirable phase competition may occur along the sides of the phase shift regions.
以上及びこの他の複雑さの故に、複雑な設計に位相偏移マスキング技法を適用するには、位相偏移マスクの設計に対する取り組みを改善し、新しい位相偏移レイアウト技法を確立する必要がある。 Because of these and other complexities, applying phase shift masking techniques to complex designs requires improved approaches to designing phase shift masks and establishing new phase shift layout techniques.
本発明は、多重造形クラスに対し多重位相偏移マスク解像度レベルを使用する交番位相偏移マスクを製造するための方法とシステムを提供する。或る実施形態における方法は、 層を定義するフォトリソグラフィ・マスク用の、層内の第1及び第2造形クラスの造形を定義するパターンを処理する段階と、
第1造形解像度レベル用の位相偏移ウィンドウ対に関する第1レイアウト寸法と、第2造形解像度レベル用の位相偏移ウィンドウ対に関する第2レイアウト寸法とを定義する段階と、
前記第1造形クラスに対して位相偏移ウィンドウ対に関する第1レイアウト寸法を使用する段階と、前記第2造形クラスに対して位相偏移ウィンドウ対に関する第2レイアウト寸法を使用する段階とを含む、複数の位相偏移ウィンドウ対をレイアウトする段階と、
前記複数の位相偏移ウィンドウ対内の位相偏移ウィンドウに第1及び第2位相偏移値を割り当てる段階と、で構成されている。
The present invention provides a method and system for manufacturing an alternating phase shift mask that uses multiple phase shift mask resolution levels for multiple build classes. In an embodiment, a method for processing a pattern defining a feature of a first and second feature class in a layer for a photolithographic mask defining the layer;
Defining a first layout dimension for a phase shift window pair for a first modeling resolution level and a second layout dimension for a phase shift window pair for a second modeling resolution level;
Using a first layout dimension for a phase shift window pair for the first modeling class, and using a second layout dimension for a phase shift window pair for the second modeling class. Laying out a plurality of phase shift window pairs;
Assigning first and second phase shift values to the phase shift windows in the plurality of phase shift window pairs.
或る実施形態では、前記処理する段階は、パターン内の造形の寸法を識別するレイアウトファイルを読む段階と、前記レイアウトファイルを処理して第1及び第2造形クラス内の造形を識別する段階と、を含んでいる。第1造形クラス内の造形は、第1線幅を有する線セグメントを有し、例えば、トランジスタゲートに対応しており、第2造形クラス内の造形は、第2線幅を有する線セグメントを有し、例えば、小さなトランジスタゲートに接続するための狭い相互接続線に対応しており、前記第1線幅は前記第2線幅より狭い。別の例では、僅かに異なるチャネル幅で特徴付けられた2つのクラスのトランジスタを形成するためのトランジスタゲート双方である。 In some embodiments, the processing includes reading a layout file that identifies the dimensions of a feature in the pattern, and processing the layout file to identify features in the first and second build classes. , Including. The modeling in the first modeling class has a line segment having a first line width, for example, corresponding to a transistor gate, and the modeling in the second modeling class has a line segment having a second line width. For example, it corresponds to a narrow interconnection line for connecting to a small transistor gate, and the first line width is smaller than the second line width. Another example is both transistor gates to form two classes of transistors characterized by slightly different channel widths.
本発明のある実施形態では、上記プロセスを実行するための手段を備えた装置が提供されている。 In one embodiment of the invention, an apparatus is provided comprising means for performing the above process.
或る実施形態のプロセスは、集積回路又は他の工作物内の材料の層を定義するためのマスクのセットを製作する結果となる。前記マスクのセットは、それぞれの位相偏移ウィンドウが定義した層内の構造を定義するための、不透明分野内の複数の位相偏移ウィンドウ対を有する第1マスクを備えている。前記第1マスクは、それぞれの位相偏移ウィンドウが定義した前記層内の構造を定義するための、不透明分野内の複数の位相偏移ウィンドウを有している。前記複数の位相偏移ウィンドウ内の位相偏移ウィンドウは、それぞれの第1及び第2クラスのウィンドウを備えており、前記第1クラスは、第1レイアウト幅に基づく幅寸法を有しており、前記第2クラスは、第2レイアウト幅に基づく幅寸法を有しており、前記第1レイアウト幅は前記第2レイアウト幅よりも大きい。 The process of an embodiment results in fabricating a set of masks for defining layers of material in an integrated circuit or other workpiece. The set of masks comprises a first mask having a plurality of phase shift window pairs in the opaque field for defining the structure in the layer defined by the respective phase shift window. The first mask has a plurality of phase shift windows in the opaque field for defining the structure in the layer defined by the respective phase shift windows. The phase shift windows in the plurality of phase shift windows include first and second class windows, respectively, and the first class has a width dimension based on a first layout width; The second class has a width dimension based on a second layout width, and the first layout width is larger than the second layout width.
位相偏移ウィンドウは、オーバレイの後、位相偏移ウィンドウが他の造形を使ってレイアウトするときには、レイアウト幅に基づく幅寸法を有しており、位相偏移区域が他の位相偏移区域と重なる場合には、位相偏移区域の少なくとも1つのセグメントの幅はレイアウト幅に等しい幅を有している。 The phase shift window has a width dimension based on the layout width when the phase shift window is laid out using other shapes after overlay, and the phase shift area overlaps with the other phase shift area. In some cases, the width of at least one segment of the phase shift area has a width equal to the layout width.
マスクのセットは、第2の不透明な区域と透明な区域とを有する第2マスクを含んでおり、前記第2の不透明な区域は、前記層内の相互接続構造を定義し、複数の位相偏移ウィンドウが定義した構造を相互接続し、位相偏移ウィンドウが定義した構造の消去を防ぐためのものである。 The set of masks includes a second mask having a second opaque area and a transparent area, the second opaque area defining an interconnect structure within the layer and a plurality of phase shifts. The structure defined by the shift window is interconnected to prevent erasure of the structure defined by the phase shift window.
この様にして、第1クラスの位相偏移ウィンドウ対によって露光された画像は、第2クラスの位相偏移ウィンドウ対によって露光された画像よりも小さな寸法を有している。本発明は、異なる幅、又は他の特性によって特徴付けられたどの様な数の位相偏移ウィンドウのクラスに対しても拡張可能であり、異なる特性のクラスの結果として、異なる解像度を有する複数の造形のクラスの画像を提供する。 In this way, the image exposed by the first class phase shift window pair has a smaller dimension than the image exposed by the second class phase shift window pair. The present invention can be extended to any number of phase shift window classes characterized by different widths or other characteristics, resulting in multiple resolutions having different resolutions. Provide an image of the modeling class.
或る実施形態では、本発明は、層を定義するリソグラフィ・マスクのために、露光された領域と露光されていない領域とを定義しているパターンを処理する段階を含む方法である。第1造形のサイズよりも小さな寸法を有するパターン内の露光された領域は、第1クラスの造形と識別される。第2造形のサイズよりも小さく、第1造形のサイズよりも大きな寸法を有するパターン内の露光された領域は、第2クラスの造形と識別される。複数の位相偏移ウィンドウ対が、第1マスクに対して上記のようにレイアウトされる。複数の位相偏移ウィンドウ対のそれぞれの第1及び第2位相偏移ウィンドウに対して、位相偏移値が割り当てられる。 In some embodiments, the present invention is a method that includes processing a pattern defining exposed and unexposed areas for a lithographic mask defining a layer. Exposed areas in the pattern having dimensions smaller than the size of the first feature are identified as first class features. An exposed area in the pattern having a dimension that is smaller than the size of the second modeling and larger than the size of the first modeling is identified as a second class of modeling. A plurality of phase shift window pairs are laid out as described above for the first mask. A phase shift value is assigned to each of the first and second phase shift windows of the plurality of phase shift window pairs.
もう1つの実施形態によれば、本発明は、上記のように、複数の造形のクラスに関わる多重位相偏移マスク解像度レベルを備えた位相偏移マスクをレイアウトするプロセスを実行するための命令及び他のリソースを含んでいるデータ処理システムを備えている。又別の実施形態では、本発明は、上記のように、複数の造形のクラスに関わる多重位相偏移マスク解像度レベルを備えた位相偏移マスクをレイアウトするプロセスを実行するための命令を記憶する機械読み取り可能な記憶媒体を含む製造の物品を備えている。更に別の実施形態では、本発明は、上記のように、複数の造形のクラスに関わる多重位相偏移マスク解像度レベルを備えた位相偏移マスクをレイアウトするプロセスを実行するための命令を含む機械読み取り可能な通信を備えている。 According to another embodiment, the present invention provides instructions for performing a process for laying out a phase shift mask with multiple phase shift mask resolution levels associated with a plurality of modeling classes, as described above, and A data processing system that includes other resources is provided. In yet another embodiment, the present invention stores instructions for performing the process of laying out a phase shift mask with multiple phase shift mask resolution levels associated with a plurality of build classes as described above. An article of manufacture comprising a machine-readable storage medium is provided. In yet another embodiment, the invention includes a machine including instructions for performing a process of laying out a phase shift mask with multiple phase shift mask resolution levels involving multiple modeling classes, as described above. Has readable communication.
本発明は、集積回路又は非常に細かな造形を備えた他の工作物を製造するための、多重位相偏移解像度レベルを備えた位相偏移マスキングを使用することを特徴とする、設計者の柔軟性を増す方法及びツールを提供する。本発明のこの他の態様と利点は、添付図面、詳細な説明、及び特許請求の範囲を参照すれば理解できるであろう。 The present invention provides a designer's feature of using phase shift masking with multiple phase shift resolution levels to produce integrated circuits or other workpieces with very fine features. Provide methods and tools for increased flexibility. Other aspects and advantages of the invention will be understood by reference to the drawings, detailed description, and claims.
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。図1は、複数の造形のクラスに関わる多重位相偏移解像度レベルを備えた交番位相偏移マスクを使用して、位相偏移マスクをレイアウトし、相補形マスクを製作し、その様なマスクを印刷し、集積回路を製造するための、コンピュータシステムと製造システムによって実行されるプロセスを示している。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 shows the layout of a phase shift mask using an alternating phase shift mask with multiple phase shift resolution levels involving multiple modeling classes, producing a complementary mask, such a mask. Fig. 3 illustrates a process performed by a computer system and a manufacturing system for printing and manufacturing an integrated circuit.
このプロセスは、本例では、集積回路の複雑な層を定義するレイアウトファイルを読むことで始まる(ステップ10)。例えば、或るその様な複雑な層は、トランジスタゲート構造を含むポリシリコン相互接続層を備えているかもしれない。次に、プロセスは、第1造形クラスのメンバーである第1セットの造形を識別する。例えば、第1特定値より小さな寸法を有する造形は、トランジスタゲートのような第1造形クラスののメンバーと識別される(ステップ11)。次いで、第2造形クラスで露光されるべき第2セットの造形が識別される。例えば、第1造形クラスを特徴付けた第1特定値より大きな第2特定値よりも小さな寸法を有する造形が、識別される(ステップ12)。第1及び第2レイアウト寸法を有する位相偏移ウィンドウで構成される第1及び第2セットの偏移ウィンドウ対が、第1及び第2セットの造形に対してレイアウトされる(ステップ13)。第1及び第2セットの偏移ウィンドウ寸法は、位相遷移の辺に直交する寸法のレイアウト幅を変えることによって特徴付けられる。他の位相偏移ウィンドウのレイアウト寸法は、例えば対になっている位相偏移ウィンドウの間の位相遷移に沿う不透明な区域の幅の様な、様々な造形クラスに対する複数の解像度レベルを提供するために、変えられる。次に、位相偏移ウィンドウ対に対する位相偏移値が、割り当てられ、又は「色付け」され(ステップ14)、各対の第1ウィンドウはθ度の位相偏移を有し、各対の第2ウィンドウは(180+θ)度の位相偏移を有することになるが、θは、或る実施形態では公称ゼロ度である。他の光学的近接度修正技法、又は他のマスクレイアウトプロセスが、当技術分野では既知のように、位相偏移マスクレイアウトプロセスを完成するために実行される(ステップ15)。この時点で、多重造形クラス用の位相偏移構造を含む機械読み取り可能レイアウトファイルが作成される。相補形二進マスクがレイアウトされ、それにより不透明分野偏移マスクを使って露光された造形が層内で相互接続される(ステップ16)。続くステップでは、大型回路のような工作物の製造の間に材料の層を露光するのに使用するため、マスクが印刷され、或いは別の方法で製造される(ステップ17)。最後に、好適なシステムでは、位相偏移マスクを使って集積回路が製造される(ステップ18)。 This process begins in this example by reading a layout file that defines the complex layers of the integrated circuit (step 10). For example, one such complex layer may comprise a polysilicon interconnect layer that includes a transistor gate structure. Next, the process identifies a first set of features that are members of the first feature class. For example, a feature having a dimension smaller than the first specific value is identified as a member of a first feature class, such as a transistor gate (step 11). A second set of features to be exposed in the second feature class is then identified. For example, a feature having a dimension smaller than a second specific value that is greater than a first specific value that characterizes the first modeling class is identified (step 12). A first and second set of shift window pairs composed of phase shift windows having first and second layout dimensions are laid out for the first and second sets of features (step 13). The first and second sets of shift window dimensions are characterized by varying the layout width of the dimensions orthogonal to the edges of the phase transition. Other phase shift window layout dimensions to provide multiple resolution levels for various build classes, such as the width of the opaque area along the phase transition between the paired phase shift windows Can be changed. Next, phase shift values for the phase shift window pairs are assigned or “colored” (step 14), the first window of each pair having a phase shift of θ degrees, and the second of each pair The window will have a phase shift of (180 + θ) degrees, where θ is nominally zero degrees in some embodiments. Other optical proximity correction techniques or other mask layout processes are performed to complete the phase shift mask layout process, as is known in the art (step 15). At this point, a machine-readable layout file is created that includes a phase shift structure for the multiple modeling class. A complementary binary mask is laid out, whereby the features exposed using the opaque field shift mask are interconnected within the layer (step 16). In a subsequent step, a mask is printed or otherwise manufactured (step 17) for use in exposing a layer of material during the manufacture of a workpiece such as a large circuit. Finally, in a preferred system, an integrated circuit is fabricated using a phase shift mask (step 18).
図2Aから2Dは、第1クラスの造形用の位相偏移マスクのレイアウトを示しており、この例では、例えば0.12ミクロン以下のトランジスタ用のチャネル長さを定義する幅のような、第1特定値より小さな寸法を有するトランジスタゲート用のものである。図2Aは、造形を定義するレイアウトファイルの外観である。この様に、集積回路上の層は、ボックス100内で定義される。トランジスタゲートは、ポリシリコンの線101によって定義される。植え込み領域102は、トランジスタのソースとドレインを提供し、線101によって定義されるトランジスタゲートの下にトランジスタの活性領域を作る。本発明によれば、位相偏移ウィンドウは、活性領域内に線101を定義することになる領域を露光するようにレイアウトされることになる。この様に、図2Bでは、トランジスタの活性領域上にトランジスタゲートを定義する領域105が識別される。図2Cは、領域105に隣接してレイアウトされた位相偏移ウィンドウ106及び107を示す。位相偏移ウィンドウ106及び107は、定義されることになる造形105に平行な長さLを有している。このクラスの造形では、位相偏移ウィンドウ106及び107は、レイアウト幅W1を有しているが、この幅は、位相競合が領域105の露光を引き起こすかもしれない位相偏移ウィンドウ106及び107の辺に直交している。図2Dは、位相偏移ウィンドウ106及び107が「色付け」された後、即ちそれぞれ0度と180度の位相偏移キャラクタを割り当てられた後の、位相偏移ウィンドウ106及び107を示している。位相偏移ウィンドウ106及び107は、位相偏移マスクを定義するため、不透明分野108にレイアウトされている。図示していないが、相補形二進マスクが、デバイスの層に相互接続部とその他の必要な構造を設けるために作られる。
FIGS. 2A through 2D show the layout of a phase shift mask for a first class build, and in this example, a first such as a width defining a channel length for a transistor of 0.12 microns or less. For transistor gates having dimensions smaller than one specific value. FIG. 2A is an appearance of a layout file that defines modeling. In this way, the layers on the integrated circuit are defined within
図3Aから3Dは、第2クラスの造形用の位相偏移マスクのレイアウトを示しており、この例では、図2Aから2Dを参照しながら説明したトランジスタゲートの幅を特徴付けた第1特定値より大きな第2特定値よりも小さな寸法を有する狭い相互接続部である。例えば、第1特定値が0.12ミクロン以下の場合、第2特定値は0.16ミクロン以下である。この様に、図3Aは、相互接続造形121を有する集積回路の層120を示している。相互接続造形121は、第2特定値未満の幅を有するように定められる。従って、これは、この第2クラスの造形に関する位相偏移マスクのレイアウトのためには、限界造形である。この様に、限界造形122は、図3Bで定義される。図3Cは、造形122の互いに反対側にある位相偏移ウィンドウ123及び124のレイアウトを示している。この例では、位相偏移ウィンドウ123及び124は、図2Cに示すシーケンスで使用されたレイアウト幅より狭いレイアウト幅W2を有している。図3Dは、位相偏移領域123及び124にそれぞれ相対位相偏移値0度及び180度が割り当てられた後の、位相偏移領域123及び124を示している。位相偏移領域123及び124は、不透明分野125にレイアウトされている。相補形二進マスク(図示せず)は、位相偏移に依存しない層内の相互接続部及び他の造形に使用される。
FIGS. 3A to 3D show the layout of a phase shift mask for a second class of shaping, in this example a first specific value characterizing the width of the transistor gate described with reference to FIGS. 2A to 2D. A narrow interconnect having dimensions smaller than a larger second specific value. For example, when the first specific value is 0.12 microns or less, the second specific value is 0.16 microns or less. Thus, FIG. 3A shows an
この様に、図2Aから2D、図3Aから3Dで分かるように、複数のクラスの位相偏移造形が定義される。結果として露光されたパターンの幅は、位相偏移ウィンドウのレイアウト幅W1及びW2に基づいている。本発明によれば、異なるレイアウト幅を有する位相偏移ウィンドウ対を使って複数の造形クラスが収容された単一の位相偏移マスクが実現されている。このやり方で、狭い位相偏移ウィンドウを使って実現することのできる、幅広の寸法を有する造形を、狭い寸法を有し幅広の位相偏移ウィンドウを使って実現しなければならない造形を備えた単一のマスク上に組み合わせることができる。更に、組み合わせられた偏移領域の色付けは、単一幅広又は単一クラスの位相偏移造形に依存するシステム上に単純化される。 Thus, as can be seen in FIGS. 2A to 2D and FIGS. 3A to 3D, multiple classes of phase shift modeling are defined. As a result, the width of the exposed pattern is based on the layout widths W1 and W2 of the phase shift window. According to the present invention, a single phase shift mask in which a plurality of modeling classes are accommodated using phase shift window pairs having different layout widths is realized. In this way, a shape with a wide dimension that can be realized with a narrow phase shift window, and a single shape with a shape that must be realized with a narrow phase shift window with a wide phase shift window. Can be combined on one mask. Furthermore, the coloration of the combined shift areas is simplified on systems that rely on single wide or single class phase shift shaping.
図4Aから4Dは、単一のマスク上に複数の造形クラスを有するパターンのレイアウトを示している。図4Aは、ポリシリコンゲート造形140と、セグメント141及び142を含むポリシリコン相互接続造形とを有する集積回路の層150を示している。植え込み151は、ゲート造形140の下に活性チャネル領域を有するトランジスタのソース及びドレイン領域を表す造形で示されている。図4Bに示すプロセスの第1ステップでは、レイアウトのゲートセルが識別され、位相偏移セル153及び154が、第1造形クラス用に定義されたレイアウト幅を使ってゲート領域152を定義するやり方でレイアウトされる。図4Cに示す次のステップでは、特定値よりも小さいがゲート幅よりも大きい幅を有する相互接続構造として定義される限界造形セルが識別される。位相偏移セル156及び157は、第2造形クラス用に定義されたレイアウト幅を使って、位相偏移セル153及び154にオーバレイし、造形155の辺に沿ってレイアウトされる。本例では、第1造形クラス用のレイアウト幅は、第2造形クラス用のレイアウト幅より大きい。出来上がった位相偏移ウィンドウは、最終ウィンドウ形状において、両造形クラス用のレイアウト幅に基づく幅を有するセグメントを有している。
4A to 4D show the layout of a pattern having a plurality of modeling classes on a single mask. FIG. 4A shows an
図4Dでは、位相偏移ウィンドウ160及び162が、それぞれ図示のように0度と180度の位相偏移角で色付けされている。この様に色づけされた位相偏移ウィンドウは、不透明分野161内に実現される。位相偏移ウィンドウは、互いに隣接し、ウィンドウの間の位相遷移に沿って間隔を定義するクロムのような不透明材料で位相遷移を実現する。通常、0度位相ウィンドウから180度位相ウィンドウへの遷移は、ウィンドウ間の不透明な帯の中央にある。しかしウィンドウ間の不透明な帯は他のレイアウトも許容する。
In FIG. 4D,
相補形二進マスク(図示せず)が、先に論じたように、工作物の層を実現するのに使うため追加される。この様にして、位相偏移セル156及び157は、領域142がレイアウトにために必要な幅を取るのを妨げないやり方で実現される。同様に、狭い位相偏移ウィンドウ156−157使うと、隣り合う位相偏移セルとの位相競合の機会を減ずることにより、全体として集積回路のレイアウトが単純化される。
A complementary binary mask (not shown) is added for use to implement the workpiece layer, as discussed above. In this way,
図5Aから5Dは、代替プロセスフローによる、単一マスク上に複数の造形クラスを有するパターンのレイアウトを示す。図5Aは、ポリシリコンゲート造形140と、セグメント141及び142を含むポリシリコン相互接続造形とを有する集積回路の、図4Aにおけるような層150を示している。植え込み151は、ゲート造形140の下に活性チャネル領域を有するトランジスタのソース及びドレイン領域を表す造形で示されている。図5Bに示す代替プロセスの第1ステップでは、レイアウトのゲートセル152とレイアウトの限界相互接続セル155が識別される。図5Cに示す次のステップでは、第1クラスの造形(ゲート)と第2クラスの造形(限界幅相互接続線)の両方用の組合せ型位相偏移セル158及び159がレイアウトされる。この結果、基本的には図4Cに示す組合せ型セルと同じレイアウトになる。図5Dに示す最終ステップでは、図示のように、位相偏移ウィンドウ160と162は、それぞれの位相偏移角度0度及び180度で色付けされる。この様に色付けされた位相偏移セルは、不透明分野161で実現される。相補形二進マスク(図示せず)が、先に論じたように、工作物の層を実現するのに使うため追加される。
FIGS. 5A-5D show the layout of a pattern having multiple build classes on a single mask, according to an alternative process flow. FIG. 5A shows a
図4D及び5Dに示す不透明分野161では、不透明造形が、位相偏移領域の間にレイアウトされる。位相偏移領域の間の不透明造形の幅は、位相偏移ウィンドウそれ自体の幅の調整に加えて、調整することができる。この様に、位相偏移ウィンドウの幅と、位相偏移ウィンドウの間の不透明造形の幅は、操作して偏移マスクのレイアウト用の複数の造形クラスを定義することができる。
In the
複雑なマスク上に位相偏移領域をレイアウトすることには、重なっている位相偏移区域と、位相偏移区域のレイアウト寸法にオーバレイするように或る角度で切断される線のような層内の他の造形の形状とを解像することが含まれている。この様にして出来上がったマスクは、単純な矩形ではなく、複雑な多角形形状を有する位相偏移ウィンドウを有することになる。しかしながら、本発明のある実施形態では、第1及び第2造形クラス用の位相偏移ウィンドウは、異なるレイアウト幅に基づく幅寸法を有している。位相偏移ウィンドウは、オーバレイの後、位相偏移ウィンドウが他の造形を使ってレイアウトするときには、レイアウト幅に基づく幅寸法を有しており、位相偏移区域が他の位相偏移区域と重なる場合には、位相偏移区域の少なくとも1つのセグメントの幅はレイアウト幅に等しい幅を有している。 Laying out phase shift areas on complex masks can be done by using overlapping phase shift areas and layers such as lines cut at an angle to overlay the layout dimensions of the phase shift areas. Resolving other shaped shapes. The resulting mask will have a phase shift window with a complex polygonal shape rather than a simple rectangle. However, in an embodiment of the invention, the phase shift windows for the first and second modeling classes have width dimensions based on different layout widths. The phase shift window has a width dimension based on the layout width when the phase shift window is laid out using other shapes after overlay, and the phase shift area overlaps with the other phase shift area. In some cases, the width of at least one segment of the phase shift area has a width equal to the layout width.
複雑な構造用の位相偏移マスクを生成するのは、些細な処理の問題ではない。図6は、その様なタスクのデータ処理システムを示している。図6のマシン250は、ユーザー入力回路254からのユーザー信号を表示するデータを受信し、ディスプレイ256に画像を定義するデータを提供するために接続されているプロセッサ252を含んでいる。プロセッサ252は、更に、作成中のマスクレイアウトと、マスクを使って露光することになる材料の層に関するレイアウトとを定義するマスク及び層レイアウトデータ258にアクセスするように接続されている。プロセッサ252は、更に、命令入力回路262を通して命令を表示する命令データ260を受信するように接続されており、命令入力回路262は、図示のように、メモリ264、記憶媒体アクセス装置266又はネットワーク268への接続から受信した命令を提供することができる。
Generating a phase shift mask for a complex structure is not a trivial processing issue. FIG. 6 shows a data processing system for such a task. The
命令データ260により表示されたコマンドを実行する際には、プロセッサ252は、レイアウトデータ258を使って、マスク用のレイアウトと、随意的にはマスクレイアウトの画像を定義するデータをディスプレイ256に提供し、レイアウトの見本を表示させる。
In executing the command displayed by the
上記のように、図6は、命令入力回路262が命令を表示するデータを受信できる3つの可能なソース、即ち、メモリ264、記憶媒体アクセス装置266、及びネットワーク268を示している。
As described above, FIG. 6 illustrates three possible sources from which the
メモリ264は、ランダムアクセスメモリ(RAM)又は読み取り専用メモリ(ROM)を含む、マシン250内のどの様な従来型のメモリでもよいし、どの様な種類の周辺又は遠隔メモリ装置でもよい。
The memory 264 may be any conventional memory in the
記憶媒体アクセス装置266は、記憶媒体270にアクセスするための、駆動又は他の適切な装置又は回路でもよく、記憶媒体270としては、例えば、1つ又は複数のテープ、ディスケット又はフレキシブルディスクのセットのような磁気媒体、1つ又は複数のCD−ROMのセットのような光学媒体、又はデータを記憶するための何らかの適切な媒体が挙げられる。記憶媒体270は、マシン250の一部でもよいし、サーバー又は他の周辺又は遠隔メモリ装置の一部でもよいし、ソフトウェア製品であってもよい。何れの場合でも、記憶媒体270は、マシン250で使用することのできる製造の物品である。データユニットは、記憶媒体アクセス装置266が、データユニットにアクセスして、それらを命令入力回路262を通して順にプロセッサ252に供給できるように、記憶媒体270に配置しておくことができる。順に供給されると、データユニットは命令データ260を形成し、図示のように命令を表示する。
The storage
ネットワーク268は、マシン280からの通信として受信した命令データ260を供給することができる。マシン280のプロセッサ282は、ネットワーク268上で、ネットワーク接続回路284及び命令入力回路262を介してプロセッサ252と接続を確立することができる。どちらのプロセッサも、接続を開始することができ、接続は、どの様な適切なプロトコルで確立してもよい。すると、プロセッサ282は、メモリ286に記憶されている命令データにアクセスして、命令データをネットワーク268経由でプロセッサ252に伝送することができるので、プロセッサ252は、ネットワーク268から命令データ260を受信することができる。次に、プロセッサ252は、命令データ260をメモリ264か何処かに記憶し、実行することができるようになる。
The
得られたレイアウトデータは、機械読み取り可能な形で記憶されるか、遠隔システムとの通信に表示される。 The resulting layout data is stored in a machine readable form or displayed in communication with a remote system.
この例では、位相偏移領域の自動割り当て、及び上記のような光学的近接度修正造形の追加が提供され、処理が容易になる。例えば図6に示すようなデータ処理システムにおいて、設計規則チェック・プログラミング言語(例えば、Cadence設計システム社が提供するVampier設計規則チェッカー)を使って実行される、本プロセスによる位相偏移マスクレイアウトの生成における3つの段階には、入力層の定義、出力層の生成、及び位相偏移領域の色付け、が含まれている。 In this example, automatic assignment of phase shift regions and the addition of optical proximity correction shaping as described above are provided to facilitate processing. For example, in a data processing system as shown in FIG. 6, generation of a phase shift mask layout by this process executed using a design rule check programming language (for example, a Vampier design rule checker provided by Cadence Design Systems). The three stages in include the definition of the input layer, the generation of the output layer, and the coloring of the phase shift region.
設計規則チェッカを利用して、最小造形寸法より小さなサイズを有する、或いは多重位相偏移解像度レベルを使って本発明に従って実行される造形クラスの特性を有する入力レイアウトの全ての露出造形(即ち、線)を識別することができる。或る実施形態では、異なる最小造形寸法が、複数の造形クラスに適用される。この様に、最小造形構造は、線に関する最小造形寸法の1/2より少し多くを、元のサイズの入力構造から差し引くことによって識別することができる。この結果、最小寸法より小さな寸法を有する全ての構造が除去される。次いで、残りの構造は、最小寸法の1/2より少し多くを加え戻すことにより再構成することができる。すると、最小寸法構造は、元の入力構造を取り、再構成のステップで得られた全ての構造を差し引くことによって識別することができる。このプロセスは、小さい寸法の造形を除去するためにサイズダウン操作を実行し、次いで残りのエッジにサイズアップ操作を行って計算されたレイアウトを製作するものとして特徴付けることができる。次に、小さな寸法の造形は、元のレイアウトのAND NOTと計算されたレイアウトとの間で「AND NOT」操作を実行することによって識別される。 Utilizing the design rule checker, all exposed features (i.e., lines) of the input layout that have a size smaller than the minimum feature size, or that have features of a feature class that is implemented according to the present invention using multiple phase shift resolution levels. ) Can be identified. In some embodiments, different minimum build dimensions are applied to multiple build classes. In this way, the minimum shaped structure can be identified by subtracting a little more than 1/2 of the smallest shaped dimension for the line from the original size input structure. As a result, all structures having dimensions smaller than the minimum dimension are removed. The remaining structure can then be reconstructed by adding back a little more than half of the smallest dimension. The smallest dimension structure can then be identified by taking the original input structure and subtracting all the structures obtained in the reconstruction step. This process can be characterized as performing a size down operation to remove small dimensional features and then performing a size up operation on the remaining edges to produce a calculated layout. Next, small dimension features are identified by performing an “AND NOT” operation between the AND NOT of the original layout and the calculated layout.
位相偏移領域は、単純な場合は、各造形クラスの入力構造をコピーし、得られた多角形の幅を各造形クラス用の所望のレイアウト幅に調整し、位相偏移ウィンドウ対に対応する多角形を造形位置に配置することによって形成される。位相の「色付け」を、得られた位相偏移ウィンドウ対に自動的に、又は手動で適用することができるので、0度及び180度領域が正しくレイアウトされる。 The phase shift area, if simple, copies the input structure of each build class, adjusts the resulting polygon width to the desired layout width for each build class, and corresponds to the phase shift window pair It is formed by arranging a polygon at a modeling position. Phase “coloring” can be applied automatically or manually to the resulting phase shift window pairs so that the 0 and 180 degree regions are laid out correctly.
上記単純な例は、位相偏移ウィンドウのレイアウト幅に基づいて、多重解像度レベル用の位相偏移ウィンドウをレイアウトするための代替プロセスフローを提供する。このプロセスは、特定のレイアウト問題の必要性に合わせて、3解像度レベル以上を伴う複雑なレイアウトにも容易に拡張することができる。解像度における非常に細かな等級は、位相偏移ウィンドウの幅とその間の間隔を細かにチューニングすることによって実現することができる。 The above simple example provides an alternative process flow for laying out phase shift windows for multiple resolution levels based on the layout width of the phase shift window. This process can be easily extended to complex layouts with more than three resolution levels to meet the needs of specific layout problems. A very fine grade in resolution can be achieved by fine tuning the width of the phase shift window and the spacing between them.
総括すると、集積回路及びその他の細かな造形の工作物を製造するのに用いられる交番位相偏移マスクを定義するために、本発明の多重解像度クラスを使えば、レイアウトされた造形の形状に亘って優れた制御を行い、位相競合による問題も殆ど起きることはない。 In summary, using the multi-resolution class of the present invention to define alternating phase shift masks used to fabricate integrated circuits and other finely shaped workpieces, the layout features can be crossed over. Excellent control and almost no problems due to phase competition.
本発明の様々な実施形態に関する上記説明は、解説と説明を目的に提示したものである。上記説明は、本発明を、開示した形態そのものに限定する意図はない。当業者には自明であるように、多くの修正を加え、等価な構造を導くこともできる。 The foregoing descriptions of various embodiments of the present invention have been presented for purposes of illustration and description. The above description is not intended to limit the invention to the precise form disclosed. Many modifications can be made and equivalent structures can be derived, as will be apparent to those skilled in the art.
Claims (7)
それぞれの位相偏移ウィンドウが定義した層内の構造を定義するための、不透明分野内の複数の位相偏移ウィンドウ対を有する第1マスクであって、前記複数の位相偏移ウィンドウ内の位相偏移ウィンドウは、それぞれの第1及び第2クラスのウィンドウを備えており、前記第1クラスは、第1レイアウト幅に基づく幅寸法を有しており、前記第2クラスは、第2レイアウト幅に基づく幅寸法を有しており、前記第1レイアウト幅は前記第2レイアウト幅よりも大きくなっている、第1マスクと、
第2の不透明な区域と透明な区域とを有する第2マスクであって、前記複数の位相偏移ウィンドウが定義した構造を相互接続し、前記位相偏移ウィンドウが定義した構造の消去を防ぐための、前記層内の相互接続構造を定義する第2マスクと、を備えていることを特徴とするマスクのセット。 In a set of masks for defining a layer of material in an integrated circuit,
A first mask having a plurality of phase shift window pairs in an opaque field for defining a structure in a layer defined by each phase shift window, the phase shift in the plurality of phase shift windows being The transfer window includes respective first and second class windows, wherein the first class has a width dimension based on a first layout width, and the second class has a second layout width. A first mask having a width dimension based on, wherein the first layout width is greater than the second layout width;
A second mask having a second opaque area and a transparent area for interconnecting structures defined by the plurality of phase shift windows and preventing erasure of the structures defined by the phase shift windows And a second mask defining an interconnect structure in the layer.
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