(57)【要約】【課題】容易に微細な露光パターンのライン縮退改善ができ、信頼性の向上するフォトマスク及びパターン作製方法及び半導体装置を提供する。【解決手段】フォトマスクとしてのレチクル１１において、半導体ウェハ上への素子形成に関するマスクパターン１２と共に、少なくとも露光時の影響によるライン縮退を補正する補助パターン１３が付加されており、微細な素子形成のためのパターン解像に有効に働く。ここでは、マスクパターンにおけるＸ方向またはＹ方向に沿うラインに対して、その端部または方向を変えるコーナー近傍に、Ｘ及びＹ両方向に対して斜め方向でバー状の、ライン縮退を補正する補助パターンが付加されている。補助パターン１３はＸ及びＹ両方向に対して大略斜め４５°の角度を有した所定長のバー状であり、縮退補正が必要な各コーナーに設けられる。【選択図】　　図１
2004012722.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上へ素子及び集積回路形成に関するパターンを転写するものであって、
前記パターンにおける所定ラインに対して、少なくともその端部または方向を変えるコーナー外側近傍に、前記所定ラインのとる方向とは異なる斜め方向でバー状の、ライン縮退を補正する補助パターンが付加されていることを特徴とするフォトマスク。
【請求項２】
基板上へ素子及び集積回路形成に関するパターンを転写するものであって、
前記パターンにおけるＸ方向またはＹ方向に従うラインに対して、所定距離離間して前記Ｘ方向またはＹ方向に平行でバー状の、ライン縮退を補正する第１の補助パターンと、
前記パターンにおけるＸ方向またはＹ方向に従うラインに対して、その端部または方向を変えるコーナー外側近傍に、Ｘ及びＹ両方向に対して斜め方向でバー状の、ライン縮退を補正する第２の補助パターンと、
を具備していることを特徴とするフォトマスク。
【請求項３】
前記補助パターンまたは第２の補助パターンは、Ｘ及びＹ両方向に対して大略斜め４５°の角度を有した所定長のバー状であることを特徴とする請求項１または２記載のフォトマスク。
【請求項４】
基板上への素子及び集積回路形成に応じたマスクパターンを作製する方法であって、
前記マスクパターンにおけるＸ方向またはＹ方向に従うラインに対して、その端部または方向を変えるコーナーの情報に応じて、コーナーから所定距離離れた領域に、Ｘ及びＹ両方向に対して特定の斜めの角度を有するバー状パターンを光学近接効果補正用のパターンとして配置する処理が付加されることを特徴とするパターン作製方法。
【請求項５】
前記マスクパターンにおける光学近接効果補正用のパターンとして、Ｘ方向またはＹ方向に従うラインの情報に応じて、ラインから所定距離離間して前記Ｘ方向またはＹ方向に平行なバー状パターンを配する処理がなされることを特徴とする請求項４記載のパターン作製方法。
【請求項６】
少なくとも［請求項１］または［請求項２］のフォトマスクを利用して、基板上への素子及び集積回路パターンの形成がなされていることを特徴とする半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、微細化された集積回路パターンの露光に際し少なくともライン縮退の補正が要求されるフォトマスク及びパターン作製方法及び半導体装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、半導体装置の大規模集積化、デザインルールの縮小化が著しい。これに伴い、半導体素子の製造における回路パターンのフォトリソグラフィ工程等は、複雑で微細なフォトマスクが複数使用される。このようなフォトマスクにおいては、解像度の限界を克服するために、位相シフトマスクや光学近接補償マスクなどが利用されている。特に、光学近接補償マスクは、遮光層と透光層の２層から構成され、安価でかつ生産効率に優れている。
【０００３】
光学近接補償マスクは、パターン露光時、光学近接効果でパターンのラインが縮退するのを防ぐ利点を有する。マスクパターンにおいて、露光時に用いるレンズの屈曲方向と反対方向に歪曲させる光学近接補償用の補助（補正）パターンを含んでいる。そのうち、アシストバーと呼ばれる、ラインの伸びる方向と平行な細線バーを配備する補助パターンがある。
【０００４】
アシストバーは、フォトマスクの微細なマスクパターンにおけるＸまたはＹ方向に従うラインに対して、所定距離離間してＸ方向またはＹ方向に平行なバー状パターンを配する。アシストバーを設けることにより、通常のマスクパターンによる露光に比べて光学近接補償がなされ、ラインの幅方向縮退の改善がみられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の光学近接補償マスクでは、ライン縮退の改善が有効になされない部分が生じる。特にラインの端部、方向が変わるコーナー部分など、有効な補正ができず、レチクル本データ上の期待値を超えたばらつきが生じやすい。
【０００６】
本発明は、上記のような事情を考慮してなされたもので、容易に微細な露光パターンのライン縮退改善ができ、信頼性の向上するフォトマスク及びパターン作製方法及び半導体装置を提供しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の［請求項１］に係るフォトマスクは、
基板上へ素子及び集積回路形成に関するパターンを転写するものであって、
前記パターンにおける所定ラインに対して、少なくともその端部または方向を変えるコーナー外側近傍に、前記所定ラインのとる方向とは異なる斜め方向でバー状の、ライン縮退を補正する補助パターンが付加されていることを特徴とする。
【０００８】
上記本発明に係るフォトマスクによれば、斜め方向でバー状の補助パターンが、実際の露光パターンにおいて少なくともライン端部、及び方向を変えるコーナー外側の縮退の補正に有効に働く。
【０００９】
本発明のより好ましい実施態様として、［請求項２］に係るフォトマスクは、
基板上へ素子及び集積回路形成に関するパターンを転写するものであって、
前記パターンにおけるＸ方向またはＹ方向に従うラインに対して、所定距離離間して前記Ｘ方向またはＹ方向に平行でバー状の、ライン縮退を補正する第１の補助パターンと、
前記パターンにおけるＸ方向またはＹ方向に従うラインに対して、その端部または方向を変えるコーナー外側近傍に、Ｘ及びＹ両方向に対して斜め方向でバー状の、ライン縮退を補正する第２の補助パターンと、
を具備していることを特徴とする。
【００１０】
上記本発明に係るフォトマスクによれば、第１、第２の補助パターンを配することにより、実際の露光パターンにおいてライン幅、長さ、コーナー縮退の補正に高信頼性が得られる。
【００１１】
なお、本発明の［請求項３］に係るフォトマスクは、［請求項１］または［請求項２］に従属し、
前記補助パターンまたは第２の補助パターンは、Ｘ及びＹ両方向に対して大略斜め４５°の角度を有した所定長のバー状であることを特徴とする。すなわち、コーナー部に対し共通して補正状態を好しくする。
【００１２】
本発明の［請求項４］に係るマスクパターン作製方法は、
基板上への素子及び集積回路形成に応じたマスクパターンを作製する方法であって、
前記マスクパターンにおけるＸ方向またはＹ方向に従うラインに対して、その端部または方向を変えるコーナーの情報に応じて、コーナーから所定距離離れた領域に、Ｘ及びＹ両方向に対して特定の斜めの角度を有するバー状パターンを光学近接効果補正用のパターンとして配置する処理が付加されることを特徴とする。
【００１３】
上記本発明に係るマスクパターン作製方法によれば、特定のバー状パターンが自動的にコーナーの所定距離離れた領域に配されるようになる。少ない情報量で迅速に達成される。
【００１４】
本発明の［請求項５］に係るマスクパターン作製方法は［請求項４］に従属し、
前記マスクパターンにおける光学近接効果補正用のパターンとして、Ｘ方向またはＹ方向に沿うラインの情報に応じて、ラインから所定距離離間して前記Ｘ方向またはＹ方向に平行なバー状パターンを配する処理がなされることを特徴とする。
【００１５】
上記本発明に係るマスクパターン作製方法によれば、特定のバー状パターンが自動的にラインと平行に、また、コーナーの所定距離離れた領域に配されるようになる。少ない情報量で迅速に達成される。
【００１６】
本発明の［請求項６］に係る半導体装置は、
少なくとも［請求項１］または［請求項２］のフォトマスクを利用して、基板上への素子及び集積回路パターンの形成がなされていることを特徴とする。微細化に対して特にコーナー形状が改善され、特に配線どうしのコンタクトパターンの信頼性向上に寄与する。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１（ａ），（ｂ）は、本発明の基本的実施形態に係るフォトマスクの要部を示す平面図である。フォトマスクとしてのレチクル１１において、半導体ウェハ上への素子及び集積回路形成に関するパターン１２と共に、少なくとも露光時の影響によるライン縮退を補正する補助パターン１３が付加されており、微細な素子形成のためのレジスト（ポジ型レジスト）パターン解像に有効に働く。
【００１８】
この実施形態では、パターンにおけるＸ方向またはＹ方向に従うラインに対して、その端部または方向を変えるコーナー外側近傍に、Ｘ及びＹ両方向に対して斜め方向でバー状の、ライン縮退を補正する補助パターンが付加されている。補助パターン１３は、好ましくはＸ及びＹ両方向に対する角度を等しくした（大略斜め４５°）所定長のバー状である。補助パターン１３は縮退補正が必要なラインの各コーナー外側に対し所定距離離間した箇所に設けられる。
【００１９】
上記実施形態に係るフォトマスクによれば、補助パターン１３を設けたことにより、実際の露光パターンにおいて少なくともラインコーナー部の縮退の補正が可能となる。すなわち、光学近接補償マスクとして機能し得る。
【００２０】
図２は、本発明のより好ましい一実施形態に係るフォトマスクの要部を示す平面図であり、図３は、図２のフォトマスクに応じて形成される基板上のレジスト（ポジ型レジスト）パターンを示す平面図である。なお、図３における斜線部はコンタクト領域、破線部はフォトマスクにおいて補助パターンを配さなかった場合のライン縮退の一例を示している。
【００２１】
図２に関し、フォトマスクとしてのレチクル２１において、半導体ウェハ上への素子及び集積回路形成に関するパターン２２と共に、少なくとも露光時の影響によるライン縮退を補正する補助パターン２３１、２３２が付加されている。パターン２２の線幅に対して補助パターン２３１，２３２それぞれの線幅はおよそ１／３〜１／４である。これにより、微細なラインのパターン解像に有効に働く。すなわち、光学近接補償マスクとして、露光時におけるパターンのライン縮退を補正する技術が含まれている。
【００２２】
補助パターン２３１は、パターン２２におけるＸ方向またはＹ方向に従うラインに対して、所定距離ｄ１（またはｄ２）離間して前記Ｘ方向またはＹ方向に平行のアシストバーであり、主にライン幅方向の縮退を補正する。特にラインが密集していない領域における露光時の光の入り込みを抑制し細線化を防ぐ。図２では補助パターン２３１がラインから所定距離ｄ２離間した所にも設けられる二重パターンの構成を示したが、これに限らず、密集度合いに応じて二重以上、または一重でもよい。また、ライン端部の短いＸ方向またはＹ方向の補助パターン２３１は設けない場合がある。
【００２３】
補助パターン２３２は、パターン２２におけるＸ方向またはＹ方向に従うラインに対して、その端部または方向を変えるコーナー外側近傍に設けられる。好ましくは、補助パターン２３２はＸ及びＹ両方向に対する角度θが大略斜め４５°方向に伸長する所定長のアシストバーであり、縮退補正が必要な各コーナーに対し所定距離離間した箇所に設けられる。この所定距離とは、例えば、コーナー外側エッジを大略２分した角度となる補助パターン２３２の垂直線の距離がｄ１になる距離である。
【００２４】
上記実施形態に係るフォトマスクによれば、補助パターン２３１，２３２を設けたことにより、実際の露光パターンにおいて少なくともライン幅及びラインコーナー部の縮退の補正が可能となる。すなわち、光学近接補償マスクとして機能し得る。
【００２５】
上記構成におけるパターン作製方法を説明する。素子及び集積回路形成に必要な配線に関するパターン（マスクパターン）のレチクル本データと同じルールを伴って形成される。すなわち、マスクパターンにおける光学近接効果補正用のパターンとして、Ｘ方向またはＹ方向に沿うラインの情報に応じて、ラインから所定距離（ｄ１またはｄ２）離間して前記Ｘ方向またはＹ方向に平行なアシストバー（補助パターン２３１）を配する処理がなされる。このパターン記述に則ってさらに、マスクパターンにおけるＸ方向またはＹ方向に沿うラインに対して、その端部または方向を変えるコーナーの情報に応じて、コーナー外側から所定距離（ｄ１）離れた領域に、Ｘ及びＹ両方向に対して特定の斜め４５°の角度を有するアシストバー（補助パターン２３２）を光学近接効果補正用のパターンとして配置するパターン化された処理が付加される。
【００２６】
上記本発明に係るマスクパターン作製方法によれば、各々特定のバー状パターンがアシストバーとして設けられる。すなわち、ラインに平行な補助パターン（２３１）の配置に伴い、どのコーナー外側にも同一の補助パターン（２３２）を自動的に、いずれも所定距離離間した領域に配されるようになる。これにより、少ない情報量でコーナー縮退対策の補助パターン形成が迅速に達成される。なお、ラインが密集した領域には平行な補助パターン２３１は設けられず、自動的にコーナーの補助パターン２３２も配置しないが、場合によってはコーナーの補助パターン２３２を単独で配することも考えられる。
【００２７】
上記構成例のフォトマスクを利用すれば、特に微細な集積回路の配線形成に効果を発揮する。
図３に示すように、フォトリソグラフィ技術によるレジスト（ポジ型レジスト）パターン３１の実現に際し、微細化に対して特にコーナー形状が改善される。すなわち、破線部のような縮退を防ぐことができ、特に、後にコーナー部、例えば斜線部３２にコンタクトパターンを形成する際などの信頼性向上に寄与する。これにより、基板上への素子及び集積回路パターン形成の微細化に対し、コーナー形状も改善され、特に配線どうしのコンタクトパターンの信頼性が向上する半導体装置を構成し得る。
【００２８】
なお、上記実施形態ではライン縮退の補正技術として光学近接補償マスクを利用することを例に説明した。しかし、本発明は光学近接補償マスクに限らず、他の技術を用いたライン縮退の補正が行えるフォトマスク（例えば位相シフトマスク等）にも利用できる。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るフォトマスクによれば、実際の露光パターンにおいて少なくともライン縮退の補正に寄与する、斜め方向でバー状のパターン化された情報を有する補助パターンが、少なくともライン端部、及び方向を変えるコーナー外側の縮退の補正に有効に働く。この結果、容易に微細な露光パターンのライン縮退改善ができ、信頼性の向上するフォトマスク及びパターン作製方法及び半導体装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ），（ｂ）は、本発明の基本的実施形態に係るフォトマスクの要部を示す概略構成図である。
【図２】本発明のより好ましい一実施形態に係るフォトマスクの要部を示す平面図である。
【図３】図２のフォトマスクに応じて形成される基板上のパターンを示す平面図である。
【符号の説明】
１１，２１…フォトマスク（レチクル）
１２，２２…パターン
１３，２３１，２３２…補助パターン
３１…レジストパターン
３２…コンタクトパターン形成領域
【図１】
2004012722.tif 000003
【図２】
2004012722.tif 000004
【図３】
2004012722.tif 000005