(57)【要約】【目的】  ＣＭＰ法を用いないで形成される上層配線の加工不良の発生率を低減し、上層配線の上にさらなる上層配線を形成した場合に、ビアプラグの形成不良を低減することができるマスクの製造方法、マスク及び半導体装置の製造方法を提供する。【解決手段】  上層配線レイアウト変更工程で下層配線レイアウトデータ取得工程及び第１の上層配線レイアウトデータ取得工程により取得される下層配線のレイアウトデータと、第１の上層配線のレイアウトデータを基にして配線重複領域データ取得工程により取得される上層配線が下層配線と略平行に重複する配線重複領域データと、プロセス条件データ取得工程により取得される多層配線を形成するためのプロセス条件データに基づいて、配線重複領域内の上層配線のレイアウトデータを変更して第２の上層配線レイアウトを第１の上層配線よりも良好な第２の上層配線を形成する第２の上層配線レイアウトデータを取得する。【選択図】  図１
2006106528.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板の垂直方向に積層されている、前記半導体基板の最表面に形成されている上層配線と、前記上層配線よりも下に形成されている下層配線とを有する電気配線と、前記上層配線と前記下層配線とを電気的に絶縁する層間絶縁膜とを有する多層配線を形成するためのマスクの製造方法であって、
前記上層配線と前記下層配線が略平行に重複している領域の前記上層配線を取得する配線重複領域取得工程と、
前記多層配線を形成するためのプロセス条件を取得する配線プロセス条件取得工程と、
前記配線重複領域と前記プロセス条件とに基づいて、前記マスクを用いて形成される前記上層配線よりも良好に上層配線を形成するように前記マスクのレイアウトを変更して上記上層配線を形成するための新規マスクレイアウトを取得する新規マスクレイアウト取得工程とを有するマスクの製造方法。
【請求項２】
半導体基板の垂直方向に積層されている、前記半導体基板の最表面に形成されている上層配線と、前記上層配線よりも下に形成されている下層配線とを有する電気配線と、前記上層配線と前記下層配線とを電気的に絶縁する層間絶縁膜とを有する多層配線を形成するためのマスクの製造方法であって、
前記上層配線の配置を示す上層配線レイアウトデータを取得する上層配線レイアウトデータ取得工程と、
前記下層配線の配置を示す下層配線レイアウトデータを取得する下層配線レイアウトデータ取得工程と、
前記上層配線レイアウトデータと、前記下層配線レイアウトデータとに基づいて、前記下層配線と、前記上層配線とが略平行に重複している領域の配置を示す配線重複レイアウトデータを取得する配線重複レイアウトデータ取得工程と、
前記多層配線を形成するためのプロセスの条件を示す配線プロセスデータを取得する配線プロセスデータ取得工程と、
前記配線プロセスデータと前記配線重複レイアウトデータに基づいて、前記上層配線レイアウトデータを変更して、前記上層配線レイアウト及び前記配線プロセスデータに基づいて形成された上層配線よりも、良好に上層配線を形成するように変更された変更上層配線の配置を示す変更上層配線レイアウトデータを取得する変更上層配線レイアウトデータ取得工程とを有するマスクの製造方法。
【請求項３】
請求項２に記載のマスクの製造方法であって、
前記配線プロセスデータ取得工程は、
前記上層配線の上に形成されるフォトレジスト形成のプロセス条件を示すフォトレジストプロセスデータを取得するフォトレジストプロセスデータ取得工程と、
前記上層配線の形成のプロセス条件を示す上層配線プロセスデータを取得する上層配線プロセスデータ取得工程と、
前記下層配線の形成のプロセス条件を示す下層配線プロセスデータを取得する下層配線プロセスデータ取得工程とを有し、
前記変更上層配線レイアウトデータ取得工程は、前記フォトレジストプロセスデータと、前記上層配線プロセスデータと、前記下層配線プロセスデータとに基づいて、前記上層配線の表面と前記フォトレジストの表面との配線段差量を算出する配線段差量算出工程と、
前記配線段差量に基づいて、前記上層配線レイアウト及び前記配線プロセス条件データに基づいて形成された上層配線よりも、良好に上層配線を形成するように変更された変更上層配線の配置を示す変更上層配線レイアウトデータを取得する変更上層配線レイアウトデータ取得工程とを有するマスクの製造方法。
【請求項４】
請求項２に記載のマスクの製造方法であって、
前記配線プロセスデータ取得工程は、
前記上層配線の上に形成されるフォトレジスト形成のプロセス条件を示すフォトレジストプロセスデータを取得するフォトレジストプロセスデータ取得工程と、
前記上層配線の形成のプロセス条件を示す上層配線プロセスデータを取得する上層配線プロセスデータ取得工程と、
前記層間絶縁膜の形成のプロセス条件を示す層間絶縁膜プロセスデータを取得する層間絶縁膜プロセスデータ取得工程と、
前記下層配線の形成のプロセス条件を示す下層配線プロセスデータを取得する下層配線プロセスデータ取得工程とを有し、
前記変更上層配線レイアウトデータ取得工程は、前記フォトレジストプロセスデータと、前記上層配線プロセスデータと、前記層間絶縁膜プロセスデータと、前記下層配線プロセスデータとに基づいて、前記上層配線の表面と前記フォトレジストの表面との配線段差量を算出する配線段差量算出工程と、
前記配線段差量に基づいて、前記上層配線レイアウト及び前記配線プロセス条件データに基づいて形成された上層配線よりも、良好に上層配線を形成するように変更された変更上層配線の配置を示す変更上層配線レイアウトデータを取得する変更上層配線レイアウトデータ取得工程とを有するマスクの製造方法。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項に記載のマスクの製造方法を用いて製造されたマスク。
【請求項６】
請求項５に記載のマスクを用いて、多層配線構造を有する半導体装置を製造する半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マスク、マスクの製造方法及び半導体装置の製造方法に関し、特に層間絶縁膜を平坦化しない、すなわちＣＭＰ（Chemical Mechanical polishing）法を用いないで形成される多層配線の不良を低減するためのマスクの製造方法、マスク及び半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＭＰ法を用いないで形成される多層配線を有する半導体装置の製造方法では、上層配線をエッチング法により形成をするために上層配線となるアルミニウム等で形成された導電膜上に、上層配線と同じようにフォトレジストをパターン形成する。ここで、多層配線は、上層配線よりも下に例えば酸化シリコン等の材料を用いた層間絶縁膜が形成されている。さらに、層間絶縁膜の下に形成されている下層配線が形成されている。
【０００３】
このような構造を有する多層配線では、下層配線による層間絶縁膜の段差によって生じるフォトレジストの膜厚の差によって、露光量が多すぎたりまたは露光量が少なすぎたりすることで、フォトレジストのパターンの幅が変化する。これにより、上層配線の加工不良の発生率が高くなる課題があった。
【０００４】
特許文献１に記載の方法では、上層配線と下層配線とが交差する領域をレイアウトデータにより確定し、上層配線を形成する露光用のマスクの幅を補正している。
【０００５】
【特許文献１】特開平８−４４０３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上層配線と下層配線とが重複する領域が平行である場合には、その平行な重複領域で上層配線の配線幅は上層配線と下層配線が交差している重複領域よりも、平行に重なっている重複領域の方が大きいため、上層配線の加工不良が生じる可能性が高くなる。例えば、上層配線の配線幅が小さく加工される場合には、その断面形状は三角形状に近づくため、その上層配線の上部の面積は小さくなる。上層配線の上にさらに他の配線を形成すると、両配線を電気的に接続するためのビアプラグを形成することが困難になる場合がある。
【０００７】
本発明の目的は、ＣＭＰ法を用いないで形成される多層配線の上層配線の加工不良の発生率を低減し、上層配線の上に他の配線を形成した場合に、ビアプラグの形成不良を低減することができるマスク、マスクの製造方法及び半導体装置の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明に係る方法は、半導体基板の垂直方向に積層されている、前記半導体基板の最表面に形成されている上層配線と、前記上層配線よりも下に形成されている下層配線とを有する電気配線と、前記上層配線と前記下層配線とを電気的に絶縁する層間絶縁膜とを有する多層配線を形成するためのマスクの製造方法であって、前記上層配線と前記下層配線が略平行に重複している領域の前記上層配線を取得する配線重複領域取得工程と、前記多層配線を形成するためのプロセス条件を取得する配線プロセス条件取得工程と、前記配線重複領域と前記プロセス条件とに基づいて、前記マスクを用いて形成される前記上層配線よりも良好に上層配線を形成するように前記マスクのレイアウトを変更して上記上層配線を形成するための新規マスクレイアウトを取得する新規マスクレイアウト取得工程とを有するマスクの製造方法であることを要旨とする。
【０００９】
本発明に係る方法によれば、マスクレイアウト変更工程によって、配線重複領域取得工程で取得した配線重複領域と、配線プロセス条件取得工程で取得した多層配線を形成するためのプロセス条件に基づいて、マスクを用いて形成される上層配線よりも良好に上層配線を形成するように、前記マスクのレイアウトを変更して上記上層配線を形成するための新規マスクレイアウトを取得することにより、上層配線の配線幅を適正に形成できる新規マスクを取得できることから、ＣＭＰ法を用いないで形成される多層配線の上層配線が細線化することによる断線等の不良を低減することができる。また、上層配線の表面の面積も減少しないように形成できるので、電気接続するためのコンタクトの面積をほぼ確実に取得できる。
【００１０】
また、本発明に係る方法は、半導体基板の垂直方向に積層されている、前記半導体基板の最表面に形成されている上層配線と、前記上層配線よりも下に形成されている下層配線とを有する電気配線と、前記上層配線と前記下層配線とを電気的に絶縁する層間絶縁膜とを有する多層配線を形成するためのマスクの製造方法であって、前記上層配線の配置を示す上層配線レイアウトデータを取得する上層配線レイアウトデータ取得工程と、前記下層配線の配置を示す下層配線レイアウトデータを取得する下層配線レイアウトデータ取得工程と、前記上層配線レイアウトデータと、前記下層配線レイアウトデータとに基づいて、前記下層配線と、前記上層配線とが略平行に重複している領域の配置を示す配線重複レイアウトデータを取得する配線重複レイアウトデータ取得工程と、前記多層配線を形成するためのプロセスの条件を示す配線プロセスデータを取得する配線プロセスデータ取得工程と、前記配線プロセスデータと前記配線重複レイアウトデータに基づいて、前記上層配線レイアウトデータを変更して、前記上層配線レイアウト及び前記配線プロセスデータに基づいて形成された上層配線よりも、良好に上層配線を形成するように変更された変更上層配線の配置を示す変更上層配線レイアウトデータを取得する変更上層配線レイアウトデータ取得工程とを有するマスクの製造方法であることを要旨とする。
【００１１】
本発明に係る方法によれば、配線重複レイアウトデータ取得工程によって取得される、多層配線における上層配線の配置を示す上層配線レイアウトデータ取得工程によって取得される上層配線レイアウトデータと、同じく下層配線の配置を示す下層配線レイアウトデータ取得工程によって取得される下層配線レイアウトデータとに基づいて、上層配線と下層配線がほぼ平行に重複している領域の配置を示す配線重複レイアウトデータを取得し、配線プロセスデータ取得工程によって取得される多層配線を形成するためのプロセス条件を示す配線プロセスデータを取得し、これら配線重複レイアウトデータ及びプロセスデータに基づいて、変更上層配線レイアウトデータ取得工程によって、変更前の上層配線レイアウト及び配線プロセス条件データに基づいて形成された上層配線よりも、良好に上層配線を形成するように変更された変更上層配線の配置を示す変更上層配線レイアウトデータを取得することにより、上層配線の配線幅を適正に形成できる新規マスクを取得できることから、ＣＭＰ法を用いないで形成される多層配線の上層配線が細線化することによる断線等の不良を低減することができる。また、上層配線の表面の面積も減少しないように形成できるので、電気接続するためのコンタクトの面積をほぼ確実に取得できる。
【００１２】
また、本発明に係る方法は、上記に記載のマスクの製造方法であって、前記配線プロセスデータ取得工程は、前記上層配線の上に形成されるフォトレジスト形成のプロセス条件を示すフォトレジストプロセスデータを取得するフォトレジストプロセスデータ取得工程と、前記上層配線の形成のプロセス条件を示す上層配線プロセスデータを取得する上層配線プロセスデータ取得工程と、前記下層配線の形成のプロセス条件を示す下層配線プロセスデータを取得する下層配線プロセスデータ取得工程とを有し、前記変更上層配線レイアウトデータ取得工程は、前記フォトレジストプロセスデータと、前記上層配線プロセスデータと、前記下層配線プロセスデータとに基づいて、前記上層配線の表面と前記フォトレジストの表面との配線段差量を算出する配線段差量算出工程と、前記配線段差量に基づいて、前記上層配線レイアウト及び前記配線プロセス条件データに基づいて形成された上層配線よりも、良好に上層配線を形成するように変更された変更上層配線の配置を示す変更上層配線レイアウトデータを取得する変更上層配線レイアウトデータ取得工程とを有するマスクの製造方法であることを要旨とする。
【００１３】
本発明に係る方法によれば、変更上層配線レイアウトデータ取得工程によって、フォトレジストプロセスデータ取得工程で取得したフォトレジストプロセスデータと、上層配線プロセスデータ取得工程で取得した上層配線プロセスデータと、前記下層配線プロセスデータとにより配線段差量算出工程で算出される配線段差量に基づいて、変更前の上層配線レイアウト及び配線プロセス条件データに基づいて形成された上層配線よりも、良好に上層配線を形成するように変更された変更上層配線の配置を示す変更上層配線レイアウトデータを取得することにより、上層配線の配線幅を適正に形成できる新規マスクを取得できることから、ＣＭＰ法を用いないで形成される多層配線の上層配線が細線化することによる断線等の不良を低減することができる。また、上層配線の表面の面積も減少しないように形成できるので、電気接続するためのコンタクトの面積をほぼ確実に取得できる。
【００１４】
また、本発明に係る方法は、上記に記載のマスクの製造方法であって、前記配線プロセスデータ取得工程は、前記上層配線の上に形成されるフォトレジスト形成のプロセス条件を示すフォトレジストプロセスデータを取得するフォトレジストプロセスデータ取得工程と、前記上層配線の形成のプロセス条件を示す上層配線プロセスデータを取得する上層配線プロセスデータ取得工程と、前記層間絶縁膜の形成のプロセス条件を示す層間絶縁膜プロセスデータを取得する層間絶縁膜プロセスデータ取得工程と、前記下層配線の形成のプロセス条件を示す下層配線プロセスデータを取得する下層配線プロセスデータ取得工程とを有し、前記変更上層配線レイアウトデータ取得工程は、前記フォトレジストプロセスデータと、前記上層配線プロセスデータと、前記層間絶縁膜プロセスデータと、前記下層配線プロセスデータとに基づいて、前記上層配線の表面と前記フォトレジストの表面との配線段差量を算出する配線段差量算出工程と、前記配線段差量に基づいて、前記上層配線レイアウト及び前記配線プロセス条件データに基づいて形成された上層配線よりも、良好に上層配線を形成するように変更された変更上層配線の配置を示す変更上層配線レイアウトデータを取得する変更上層配線レイアウトデータ取得工程とを有するマスクの製造方法であることを要旨とする。
【００１５】
本発明に係る方法によれば、変更上層配線レイアウトデータ取得工程によって、フォトレジストプロセスデータ取得工程で取得したフォトレジストプロセスデータと、上層配線プロセスデータ取得工程で取得した上層配線プロセスデータと、層間絶縁膜プロセスデータ取得工程で取得した層間絶縁膜プロセスデータと、前記下層配線プロセスデータとにより配線段差量算出工程で算出される配線段差量に基づいて、変更前の上層配線レイアウト及び配線プロセス条件データに基づいて形成された上層配線よりも、良好に上層配線を形成するように変更された変更上層配線の配置を示す変更上層配線レイアウトデータを取得することにより、上層配線の配線幅を適正に形成できる新規マスクを取得できることから、ＣＭＰ法を用いないで形成される多層配線の上層配線が細線化することによる断線等の不良を低減することができる。また、上層配線の表面の面積も減少しないように形成できるので、電気接続するためのコンタクトの面積をほぼ確実に取得できる。
【００１６】
また、本発明に係る方法を用いて製造されたマスクであることを要旨とする。
【００１７】
また、上記のマスクを用いた半導体装置の製造方法であることを要旨とする。ＣＭＰ法を用いないで形成される多層配線の上層配線が細線化することによる断線等の不良を低減することができる。また、上層配線の表面の面積も減少しないように形成できるので、電気接続するためのコンタクトの面積をほぼ確実に取得できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明に係るＣＭＰ法を用いないで多層配線を形成するための、最良の実施形態のマスクの製造方法について図１〜図３を参照して説明する。
【００１９】
まず、多層配線の構造について図３（ｂ）を用いて説明する。
半導体基板としてのシリコン基板１には、下層配線２が形成されている。下層配線２を覆うように層間絶縁膜３が形成されている。層間絶縁膜３の上には、上層配線４が形成されている。なお、下層配線２の下にはさらに層間絶縁膜３が形成されている場合がある。また、層間絶縁膜３等は、酸化シリコン膜等の絶縁体を用いて形成され、下層配線２及び上層配線４等の配線は、アルミニウム等の金属で形成されている。
【００２０】
次に、多層配線の形成方法について説明する。
上層配線４を形成する場合、上層配線４となる導電膜をスパッタリング法等で形成し、その上にフォトレジスト５を形成する。続いて、シリコン基板１をフォトレジスト５をパターン形成するためのマスク６を用いて露光し、現像する。
【００２１】
フォトレジスト５は、ポジ型のフォトレジストを使用しているので、上層配線４を形成する部分は、フォトレジスト５を残すようにしてパターン形成する。上層配線４に対応するマスク６には、遮光部６ａ及び６ｂが形成されている。すなわち、マスク６における遮光部６ａ及び６ｂのマスク表面のレイアウトパターンは、上層配線４のレイアウトパターンを４倍〜５倍の拡大率で形成されている。
【００２２】
ここで、下層配線２が重複している部分の上層配線４ａと、重複していない部分の上層配線４ｂとの部分では、フォトレジスト５の膜厚が異なることにより、露光条件が変化する。同図のように、上層配線４ａは、上層配線４ｂよりもフォトレジスト５の膜厚が小さくなる。露光条件における露光基準面、すなわちフォーカスを、例えば、層間絶縁膜３の表面に合わせると、上層配線４ａは、露光量がフォトレジスト５の膜厚の最適露光量よりも多くなるので、パターン形成後のフォトレジスト５は、上層配線４ｂ上のフォトレジスト５よりも細くなる。したがって、ドライエッチング等により上層配線４を形成すると、上層配線４ａの配線幅が細くなる。
【００２３】
上記した課題を解決するために、本実施形態のマスク形成方法では、下層配線２と重複している上層配線４ａを所望の配線幅になるように、マスク６の遮光部６ａ及び６ｂのレイアウトを変更する方法について、図１〜図３を参照して説明する。
【００２４】
図１は、マスクの製造方法のフローチャートを示す。
ステップＳ１０では、上層配線レイアウトデータ取得工程を実行する。また、ステップＳ２０では、下層配線レイアウトデータ取得工程を実行する。ここで、上層配線レイアウトデータとは、シリコン基板１の最上面に形成されている上層配線４のレイアウトデータのことをいう。また、下層配線レイアウトデータとは、下層配線２のレイアウトデータのことをいう。なお、下層配線レイアウトデータは、下層配線２だけでなく、下層配線２よりも下に形成されている下層配線のレイアウトデータを含めていう場合もある。
【００２５】
ステップＳ３０では、配線重複レイアウトデータ取得工程を実行する。上層配線レイアウトデータと、下層配線レイアウトデータとを用いて、上層配線４と下層配線２が重複している配線重複領域のレイアウトデータを抽出する。
【００２６】
ステップＳ４０では、配線プロセスデータ取得工程を実行する。配線プロセスデータ取得工程は、フォトレジストプロセスデータ取得工程、上層配線プロセスデータ取得工程、層間絶縁膜取得工程、下層配線プロセスデータ取得工程とを有する。上記の各種プロセスデータ取得工程により、フォトレジスト５を形成するプロセス条件のデータ、上層配線４を形成するプロセス条件のデータ、層間絶縁膜３を形成するプロセス条件のデータ、下層配線２を形成するプロセス条件のデータをそれぞれ取得する。
【００２７】
図２に、配線プロセス条件表に示す。配線プロセス条件データとして、フォトレジスト５、上層配線４、層間絶縁膜３及び下層配線２の膜厚データを取得する。また、フォトレジスト５の膜厚と、フォトレジストのパターン形成後の配線幅との関係を示すデータも取得する。ここでは、フォトレジスト５の膜厚はｘ0で形成し、同様にして、上層配線４の膜厚はｔ1、層間絶縁膜３の膜厚はｔ2、下層配線２の膜厚はｔ3で形成する。
【００２８】
なお、これらの膜厚は、それぞれのプロセス条件によって変化する可能性がある。したがって、例えば、層間絶縁膜３においては、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法等による膜形成工程の条件等を加味したプロセスも加味したデータを得ることにより、精度の高い膜厚データを取得することが望ましい。
【００２９】
ステップＳ５０では、変更上層配線レイアウトデータ取得工程を実行する。ここでは、配線重複領域の上層配線を変更するための変更上層配線レイアウトデータを取得する。上層配線のレイアウト変更の方法について、図３を用いて以下に説明する。
【００３０】
図３（ａ）は、シリコン基板１に形成されている上層配線４の模式平面図を示す。左側の上層配線４は下層配線２と重複していない上層配線４ａを示しており、一方、右側の上層配線４は、下層配線２と重複していない上層配線４ｂを示している。
【００３１】
図３（ｂ）は、多層配線の形成するための露光工程での、図３（ａ）のＡ−Ａ線での断面図を示す。断面構造は、上記に説明したとおりである。ここでは、上層配線４を所望の配線幅に形成するためのマスク６の遮光部６ａのレイアウトを変更する方法について説明する。
【００３２】
上記の遮光部６ａのレイアウトにおける配線幅を変更するために、配線段差量算出工程により、配線段差量を算出する。配線段差量について以下に説明する。配線段差量ｘを算出するための基準面は、上記に説明した露光基準面とする。すなわち、層間絶縁膜３の表面を配線段差量ｘを決めるための基準とする。層間絶縁膜３の表面からフォトレジスト５の表面までの距離は、フォトレジスト５の膜厚ｘ0である。上層配線４ｂの表面からフォトレジスト５の表面までの距離をｘ1、上層配線４ａの表面からフォトレジスト５の表面までの距離をｘ2とする。配線段差量ｘは、
ｘ＝ｘ1−ｘ2          （１）
で表すことができる。層間絶縁膜３の膜厚が、下層配線２の上に形成されている領域と、それ以外の領域で同じ膜厚ｔ2である場合には、配線段差量ｘは、そのまま下層配線２の膜厚ｔ3になる。層間絶縁膜３の膜厚が、下層配線２の上に形成されている領域と、それ以外の領域で違う膜厚である場合には、例えば、下層配線２の下に形成されている層間絶縁膜の表面を基準として、配線段差量ｘを算出する。
【００３３】
図３（ｃ）は、上層配線４を形成するためのフォトレジストのパターンの幅と、フォトレジストの膜厚との関係のグラフを示す。同図では、フォトレジスト５の膜厚と、フォトレジスト５のパターン幅は、直線の関係になっている。フォトレジスト５の膜厚がｘ1であるとき、フォトレジスト５のパターンの幅はＷ1となり、フォトレジスト５の膜厚がｘ2であるとき、フォトレジスト５のパターンの幅はＷ2となる。フォトレジスト５のパターンの幅Ｗ1と、パターン幅Ｗ2との差ΔＷは、
ΔＷ＝Ｗ1−Ｗ2        （２）
で表すことができる。したがって、遮光部６ａのレイアウトの幅を変更せずに露光すると、現像後に形成される下層配線２と重複している上層配線の幅は、Ｗ1よりもΔＷだけ細く形成される。したがって、下層配線２と重複している上層配線４の配線幅をＷ1とするためには、上層配線４の配線幅が、（Ｗ1＋ΔＷ）となるように変更する。すなわち、配線段差量ｘにより、上層配線４の配線幅を補正する幅Ｗが決定される。
【００３４】
このように、配線プロセスデータと配線重複レイアウトデータとを使用して、配線段差量を算出することにより、変更上層配線レイアウトデータを取得できる。
【００３５】
なお、フォトレジストのパターンの幅と、フォトレジストの膜厚との関係は、フォトレジスト５に侵入する入射光と、フォトレジスト５の底面から反射する反射光により、定在波ができる。したがって、厳密にΔＷを求めるには、露光プロセス条件による定在波の影響も考慮する必要がある。
【００３６】
ステップＳ６０では、新規マスクレイアウトデータ取得工程を実行する。
【００３７】
下層配線２と重複していない上層配線４の配線幅をＷ1で形成するときの、遮光部６ａの幅をＬ1とするとき、Ｌ1の幅はＷ1の４〜５倍の大きさとなる。通常、使用する露光装置の縮小率は１／４から１／５までの範囲内であるためである。下層配線２と重複している上層配線４を形成する遮光部６ｂの幅は、（Ｗ1＋ΔＷ）の４〜５倍の大きさの、（Ｌ1＋ΔＬ）となる。したがって、最終的には遮光部６ｂの幅をＬ1から（Ｌ1＋ΔＬ）にするように、マスクレイアウトを変更して新規マスクレイアウトを取得する。
【００３８】
ステップＳ１０〜ステップＳ６０までを実行することにより、変更前の上層配線レイアウト及び配線プロセス条件データに基づいて形成された上層配線４よりも、良好に上層配線４を形成するように変更された変更上層配線４の配置を示す変更上層配線レイアウトデータを取得することができる。したがって、ＣＭＰ法を用いないで形成される多層配線の上層配線４が細線化することによる断線等の不良を低減することができる。また、上層配線４の表面の面積も減少しないように形成できるので、電気接続するためのコンタクトの面積をほぼ確実に取得できる。
【００３９】
図４は、マスク形成方法を説明する概念図を示す。
まず、マスクレイアウト形成装置で得られたマスクレイアウトデータ１００をマスク描画装置１０１に取得させる。マスク描画装置１０１は、マスク形成用基板１０２にマスクレイアウトデータ１００に基づいたマスクパターンを形成する。ここで、マスク描画装置１０１は、電子ビーム描画装置を用いておりラスタスキャン方式あるいはベクタスキャン方式でマスク形成用基板にマスクパターンを形成する。これにより、マスクレイアウト形成装置で得られたマスクレイアウトをマスク形成用基板１０２に形成することにより、変更前の上層配線レイアウト及び配線プロセス条件データに基づいて形成された上層配線４よりも、良好に上層配線４を形成することができる。したがって、上層配線４が細線化することによる断線等の不良を低減することができる。また、上層配線４の表面の面積も減少しないように形成できるので、電気接続するためのコンタクトの面積をほぼ確実に取得できる。
【００４０】
次に、本実施形態の半導体装置の製造方法について説明する。
図５は、本実施形態で使用する露光装置の模式断面図を示す。
露光装置１０は、露光光源１１、コンデンサレンズ１２、マスク１３、投影レンズ１４、瞳面１５及びステージ１６を備えている。同図では、露光光源１１が露光装置１０内の上位に配置されている。露光光源１１の下には、コンデンサレンズ１２が配置されている。コンデンサレンズ１２の下にはマスク１３が配置されている。マスク１３の下には投影レンズ１４が配置されている。投影レンズ１４の下には瞳面１５が配置されている。瞳面１５の下にはステージ１６が配置されている。
【００４１】
次に、本露光装置を用いた半導体の製造方法について説明する。まず、フォトレジストが表面に形成されている半導体基板としてのシリコン基板１７をステージ１６に載置する。次に、露光光源１１から露光光を発生させる。露光光源１１は超高圧水銀灯、ＫｒＦあるいはＡｒＦのエキシマレーザを用いている。露光光源１１から放射された露光光は、コンデンサレンズ１２で平行に近い光線に調整される。調整された露光光は、マスク１３に描画されたマスクパターンにより、透過あるいは反射される。ここで、マスク１３は、マスクレイアウト形成装置により形成されたマスクレイアウトが描画されている。透過した露光光は投影レンズ１４を通り、瞳面１５で一定の割合で屈折させられてシリコン基板１７の表面に到達する。投影レンズ１４により、シリコン基板１７に転写されるパターンは、マスクパターンの１／４〜１／５に縮小される。露光後にシリコン基板１７上のフォトレジストを現像することにより、シリコン基板１７上に、所望のフォトレジストパターンが形成される。
【００４２】
変更上層配線のレイアウトが形成されるようなマスク１３を用いているので、変更前の上層配線レイアウト及び配線プロセス条件データに基づいて形成された上層配線４よりも、良好に上層配線４を形成することができる。したがって、上層配線４が細線化することによる断線等の不良を低減することができる。また、ＣＭＰ法を用いないで形成される多層配線の上層配線４の表面の面積も減少しないように形成できるので、電気接続するためのコンタクトの面積をほぼ確実に取得できる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本実施形態のマスクの製造方法を示すフローチャート。
【図２】多層配線を形成するためのプロセス条件データ表。
【図３】（ａ）は、半導体基板に形成されている多層配線の模式平面図、（ｂ）は、多層配線の形成するための露光工程における模式断面図、（ｃ）は、配線段差量と上層配線の配線幅との関係を示すグラフ。
【図４】マスクの形成方法を示す概念図。
【図５】露光装置の模式断面図。
【符号の説明】
【００４４】
１…半導体基板としてのシリコン基板、２…下層配線、３…層間絶縁膜、４…上層配線、５…フォトレジスト、６…マスク、６ａ、６ｂ…マスク遮光部、１０…露光装置、１１…光源、１２…コンデンサレンズ、１３…マスク、１４…投影レンズ、１５…瞳面、１６…ステージ、１７…半導体基板としてのシリコン基板、１００…マスクレイアウトデータ、１０１…マスク描画装置、１０２…マスク形成用基板。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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