(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
集積回路を製造するための光学リソグラフィプロセスの間のラインエンド収縮を低減する方法であって、該方法は、
該集積回路の仕様を受け取ることであって、該仕様は、ゲートを含むトランジスタを定義する、ことと、
該仕様内のゲートを識別することであって、該ゲートは、基部と、該基部から延びているラインとを含む、ことと、
関連するアクティブな領域を越えて該ゲートを形成するために利用される移相器を配置することであって、ラインエンドは、該関連するアクティブな領域を越えた該ラインの一部分であって、該基部に対して遠位にある該ラインの終端部を含む一部分の全てであり、該移相器は、マスク上に設けられ、該移相器は、該ラインエンドの全てをカバーし、それにより、光学効果に起因するラインエンド収縮を低減する、ことと
を含む、方法。
【請求項２】
前記移相器は、前記ラインエンドを越えて延びている、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記移相器は、前記ラインエンドをカバーするが、該ラインエンドを越えては延びていない、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記移相器と前記集積回路内の他の構造との間の最小の距離を定める設計規則を自動的にチェックすることをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記ラインエンドの続いて起こる光学近似補正（ＯＰＣ）を妨げるために、該ラインエンドをマークすることをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記集積回路の前記仕様に光学近似補正（ＯＰＣ）を適用することであって、該ＯＰＣは、マークされたラインエンドに適用されない、ことをさらに含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記ラインエンドが光学近似補正（ＯＰＣ）に対する改変を含む場合に、該改変を除去することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記ラインエンドが真直ぐでない場合に、該ラインエンドを真直ぐなラインエンドに置き換えることをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
集積回路を製造するための光学リソグラフィプロセスの間のラインエンド収縮を低減する方法であって、該方法は、
該集積回路の仕様を受け取ることであって、該仕様は、ゲートを含むトランジスタを定義する、ことと、
該仕様内のゲートを識別することであって、該ゲートは、基部と、該基部から延びているラインとを含む、ことと、
マスク上に設けられた移相器を利用することにより、関連するアクティブな領域を越えて該ゲートを形成することであって、ラインエンドは、該関連するアクティブな領域を越えた該ラインの一部分であって、該基部に対して遠位にある該ラインの終端部を含む一部分の全てであり、該移相器は、該ラインエンドの全てをカバーし、それにより、光学効果に起因するラインエンド収縮を低減することと
を含む、方法。
【請求項１０】
集積回路を製造するための光学リソグラフィプロセスの間のラインエンド収縮を低減する方法であって、該方法は、
該集積回路の仕様を受け取ることであって、該仕様は、ゲートを含むトランジスタを定義する、ことと、
該仕様内のゲートを識別することであって、該ゲートは、基部と、該基部から延びているラインとを含み、ラインエンドは、関連するアクティブな領域を越えた該ラインの一部分であって、該基部に対して遠位にある該ラインの終端部を含む一部分の全てである、ことと、
該ラインエンドが光学近似補正に対する改変を含む場合、該改変を除去することと、
該関連するアクティブな領域を越えて該ゲートを形成するために利用される移相器を配置することであって、該移相器は、マスク上に設けられ、該移相器は、該ラインエンドの全てをカバーし、それにより、光学効果に起因するラインエンド収縮を低減することと
を含む、方法。
【請求項１１】
前記移相器と前記集積回路内の他の構造との間の最小の距離を定める設計規則を自動的にチェックすることをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記ラインエンドの続いておこる光学近似補正を妨げるために、該ラインエンドをマークすることをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記集積回路の前記仕様に光学近似補正（ＯＰＣ）を適用することであって、該ＯＰＣは、マークされたラインエンドに適用されない、ことをさらに含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
光学近似補正を有するレイアウト内のトランジスタゲート上のラインエンド収縮を緩和する方法であって、該方法は、
該レイアウトにおける該トランジスタゲートを識別することであって、該トランジスタゲートは、アクティブな領域と、基部と、該基部から延びているラインとを含み、該ラインは、ラインエンドを含み、該ラインエンドは、該アクティブな領域を越えた該ラインの一部分であって、該基部に対して遠位にある該ラインの終端部を含む一部分の全てである、ことと、
該ラインエンドが光学近似補正を含むかどうかを判断することと、
該ラインエンドが該光学近似補正を含む場合、該光学近似補正を除去することと、
該アクティブな領域と該ラインエンドの全てとをカバーするように、該レイアウトに少なくとも１つの移相器を配置することであって、該少なくとも１つの移相器は、マスク上に設けられ、該少なくとも１つの移相器は、光学リソグラフィプロセスの光学効果に起因するラインエンド収縮を低減する、ことと
を含む、方法。
【請求項１５】
前記少なくとも１つの移相器と前記レイアウト内の他の構造との間の最小の距離を定める設計規則を自動的にチェックすることをさらに含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記ラインエンドの続いておこる光学近似補正を妨げるために、該ラインエンドをマークすることをさらに含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
前記レイアウトの仕様に光学近似補正（ＯＰＣ）を適用することであって、該ＯＰＣは、マークされたラインエンドに適用されない、ことをさらに含む、請求項１６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（背景）
（発明の分野）
本発明は、半導体チップを加工するプロセスに関する。より詳細には、本発明は、集積回路製造のための光学リソグラフィプロセスの間において、ラインエンド収縮を緩和し、かつ、より良好なゲート臨界次元制御を提供するために、移相器を拡張する方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
（関連技術）
集積回路技術における近年の進歩は、半導体チップの回路素子のフィーチャサイズを縮小することによって、大規模に達成されてきた。これらの回路素子の形状が縮小され続けるにつれて、回路設計者は、集積回路を製造するために典型的に利用される光学リソグラフィプロセスの結果として生じる問題を、強制的に取り扱うことになる。この光学リソグラフィプロセスは、一般的に、半導体ウェハの表面におけるフォトレジスト層の形成から開始する。そして、一般的にクロムで形成される不透明な領域と、一般的に石英で形成される光透過透明領域（クロムのない）とからなるマスクが、このフォトレジストコーティングされたウェハにわたって配置される。（本明細書で利用される「マスク」という用語の意味は、「レティカル（ｒｅｔｉｃａｌ）」という用語を含むことを記述しておく。）可視光源または紫外線源からの光は、マスク上で光らせられる。
【０００３】
この光は、一般的に、多くのレンズ、フィルタ、および、ミラーを含む光学システムを介して、減少し、フォーカスされる。光は、マスクの透明領域を通過し、その下にあるフォトレジスト層を露光する。同時に、光は、マスクの不透明領域によってブロックされ、その下にあるフォトレジスト層部分は、露光されないままにする。
【０００４】
続いて、露光されたフォトレジスト層は、典型的には、フォトレジスト層の露光／非露光領域の化学的除去によって、現像される。最終的に、所望のパターンを有するフォトレジスト層を有する半導体ウェハとなる。このパターンは、その下にあるウェハ領域をエッチングするために利用され得る。
【０００５】
光学リソグラフィプロセスの間に生じる１つの問題は、光学効果によって生じる「ラインエンド収縮」および「プルバック」である。例えば、図１の上部分は、左から右へ走るポリシリコンライン１０２を有するトランジスタ設計を示し、ポリシリコンライン１０２は、上部の拡散電極を下部の拡散領域と電気的に接続するために利用されるゲート領域を形成する。図１の下部分は、上記の設計から生じる実際のプリントされたイメージを示す。
【０００６】
記述すべきことは、光学効果およびレジストプルバックのために、十分な量のラインエンド収縮があることである。このラインエンド収縮の原因は、ラインの他の部分の下よりも、ラインエンドの下のレジストでは、より多くの部分を光に露光させる、光学効果である。
【０００７】
記述すべきは、ゲート領域を通る抵抗を減少させることによってトランジスタの性能を改良するために、光学移相を利用してポリシリコンライン１０２が、狭くされてきたことである。多くの場合、マスクを通してフォトレジスト層に露光するために利用される光の波長よりも短いライン幅を実現するために、移相器がマスクの中に組み込まれる。移相の間、２つの隣接するマスク上の透明領域によって引き起こされる破壊性の干渉を利用して、フォトレジスト層の上に露光されていない領域を生成する。これは、マスクの透明領域を通過した光が、光がマスク材料を通って移動した距離の関数である位相を有する波の特性を提示するという事実を利用することによって実現される。一方は厚みｔ１で、他方は厚みｔ２で、マスク上に互いに隣接する２つの透明領域を配置することによって、干渉によって引き起こされるその下にあるフォトレジスト層に、所望の露光されない領域を実現し得る。厚みｔ１および厚みｔ２を適切に変化させることによって、厚みｔ２の材料から出射する光は、厚みｔ１の材料から出射する光と、位相が１８０度ずれる。発明者Ｙａｏ−Ｔｉｎｇ  Ｗａｎｇ  とＹａｇｙｅｎｓｈ  Ｃ．Ｐａｔｉによる、「Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔｉｎｇ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ  Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ」と称される、１９９７年９月１７日に出願され、１９９９年１月１２日に公表された米国特許第５，８５８，５８０号は、本明細書中で参照として援用され、移相の詳細が述べられる。
【０００８】
ラインエンド収縮を補償するために、設計者は、多くの場合、「ハンマーヘッド」のような、光学近似補正（ＯＰＣ）フィーチャをラインエンド上に加える。例えば、図２Ａでは、いくらかの状況におけるラインエンド収縮の問題を低減するために、ハンマーヘッド２１５が、トランジスタのエンドキャップ２１６上に加えられる。しかし、記述すべきは、ハンマーヘッド２１５が、ハンマーヘッドとポリシリコンライン２０２との間を潜在的にブリッジし得る設計規則の妨害を発生させ得ることである。
【０００９】
このブリッジング問題は、ハンマーヘッド２１５とポリシリコンライン２０２との間に分離を導入することによって、緩和され得る。しかし、そのような分離の導入は、回路素子のサイズを増大させ、それは、半導体チップ上に集積され得る回路素子の数がより少なくなることを意味する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ハンマーヘッドのようなＯＰＣフィーチャの影響を低減する一方で、必要とされるのは、トランジスタエンドキャップにおけるラインエンド収縮問題を防止するための方法および装置である。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
（要旨）
本発明の１つの実施形態は、集積回路製造のための光学リソグラフィプロセスの間に、ラインエンド収縮の低減と、改良されたゲート臨界次元制御とのためのシステムおよび方法を提供する。集積回路の仕様を受け取ることによって、本システムは動作し、ここで、仕様は、ゲートを含むトランジスタを定義する。次に、本システムは、仕様の範囲内のゲートを識別する。ここで、ゲートは、光学リソグラフィプロセスの間にラインエンド収縮を引き起こし易いエンドキャップを含む。本システムは、続いて、ゲートを形成するために利用される移相器を拡張し、その結果、移相器は、エンドキャップの少なくとも一部分を定義し、それによって、光学効果が原因となるエンドキャップのラインエンド収縮を低減する。
【００１２】
本発明の１つの実施形態では、移相器の拡張は、エンドキャップを越える移相器の拡張を含む。
【００１３】
本発明の１つの実施形態では、移相器の拡張は、エンドキャップの少なくとも一部分をカバーするが、エンドキャップを越えて拡張しないような移相器の拡張を含む。この実施形態のバリエーションとしては、移相器は、エンドキャップを越えて拡張する。
【００１４】
本発明の１つの実施形態では、本システムは、集積回路内の移相器と他の構造との間の最小の距離を定める設計規則を、自動的にチェックする。
【００１５】
本発明の１つの実施形態では、本システムは、続くエンドキャプの光学近似補正（ＯＰＣ）を妨げるために、エンドキャップを付加的にマークする。この実施形態のバリエーションとしては、本システムは、続いて、マークされたエンドキャップに対してＯＰＣを付加することなしに、レイアウトにＯＰＣを付加する。
【００１６】
本発明の１つの実施形態では、エンドキャップが光学近似補正（ＯＰＣ）によって改変された場合、本システムは、改変されたエンドキャップを、（理想的な）改変されていないエンドキャップに置き換える。
【００１７】
本発明の１つの実施形態では、エンドキャップが真直ぐでなければ、本システムは、そのエンドキャップを、真直ぐなエンドキャップに置き換える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
（詳細な説明）
（拡張された移相器）
図２Ｂは、本発明の実施形態に沿った、ラインエンド収縮問題を緩和する拡張された移相器の利用を示す。図２Ｂの回路レイアウトは、ゼロ度の透明領域２０８、クロムレギュレータ２１２、および、１８０度透明領域２１０から構成される移相器が、エンドキャップ２１６（図２Ａに示される）の少なくとも一部分をカバーするように拡張されている以外は、図２Ａの回路レイアウトと同一である。
【００１９】
このことは、移相器の破壊的な干渉が、エンドキャップ２１６の周りにラインエンド収縮を生じさせる偶発的な露光の問題を低減するので、エンドキャップ２１６に対する光学ラインエンド収縮問題を緩和する。
【００２０】
記述すべきは、移相器が、回路における他のフィーチャを干渉しない場合は、エンドキャプ２１６を越えて拡張し得ることである。そうでなければ、移相器は、エンドキャップ２１６の少なくとも一部分をカバーするが、エンドキャプ２１６を越えないように拡張され得、その結果、移相器は、エンドキャップ２１６の境界の少なくとも一部分を定義する。
【００２１】
記述すべきは、この方法で移相器を拡張することによって、ハンマーヘッド２１５のようなＯＰＣフィーチャは、もはや要求されない。従って、これらのＯＰＣフィーチャによって引き起こされる潜在的設計規則妨害は、避けられ得る。
（エンドキャップの置き換え）
図３は、本発明の実施形態に沿った、真直ぐでないエンドキャップ、または、改変されたエンドキャップの、真直ぐで改変されていないエンドキャップへの置き換えを示す。図３では、多くのポリシリコンライン３０４〜３０７が、アクティブな拡散領域３０２におけるパストランジスタの集合を形成する。ポリシリコンライン３０４および３０７のような、これらのポリシリコンラインのいくらかは、拡張された移相器が存在する場合は不必要となるＯＰＣフィーチャを有するエンドキャップを有する。他のポリシリコンライン、３０５および３０６は、真直ぐではない。
【００２２】
拡張された移相器が、ポリシリコンライン３０４〜３０７にエンドキャップを形成するために利用されるとき、ＯＰＣフィーチャおよび真直ぐでないエンドキャップは、不必要になる。結果的には、これらのエンドキャップは、図３に点線で示されるような改変されない真直ぐなエンドキャップによって、置き換えられる。
（ウェハ加工プロセス）
図４は、本発明の実施形態に沿った、ウェハ加工プロセスを示すフローチャートである。システムは、ウェハの上部表面にレジストコーティングを適用する（工程４０２）ことによって開始する。次に、本システムは、レジスト層を焼く（工程４０４）。次に、本システムは、フォトレジスト層にわたって、第一のマスクを配置し（工程４０６）、次に、第一のマスクを介して、フォトレジスト層を露光する（工程４０８）。次に、本システムは、フォトレジスト層にわたって、第ニのマスクを配置し（工程４１０）、次に、第ニのマスクを介して、フォトレジスト層を露光する（工程４１２）。記述すべきは、第一のマスク、および／または、第二のマスクは、移相器を含んでもよい。
【００２３】
次に、本システムは、フォトレジスト層を現像する（工程４１６）前に、再度ウェハを焼く（工程４１４）。次に、フォトレジスト層が除去される（４２０）前に、化学的エッチング、または、イオンインプラント工程のどちらかが行われる（工程４１８）。最後に、材料の新しい層を付加することができ、このプロセスを、その新しい層に対して、繰り返し得る（工程４２２）。
（移相器を拡張するプロセス）
図５は、本発明の実施形態に沿った、トランジスタエンドキャップに対するラインエンド収縮問題を緩和する移相器を拡張するプロセスを示すフローチャートである。本プロセスは、このシステムが、ＧＤＳＩＩストリーム形式のようなあるフォーマットの回路の仕様を受け取った（工程５０２）ときに、開始する。次に、本システムは、設計者が移相を付加することを望み、かつ、ラインエンド収縮問題を引き起こし易いエンドキャプを有するトランジスタ内のゲートを識別する（工程５０４）。
【００２４】
これらの識別されたゲートに対して、本システムは、例えば、アクティブな拡散領域２０４および２０６を越える図２Ｂのように、アクティブな領域を越えて移相器を拡張させる（工程５０６）。記述すべきは、この移相器の拡張は、エンドキャップを越える移相器の拡張を含んでもよく、いくらかの場合では、好ましくは、または、代替として、エンドキャップを越えて拡張することなく、エンドキャップの一部分または全てに対して、移相器を拡張してもよいことである。また、記述すべきは、本発明の１つの実施形態では、拡張された移相器は、移相がラインエンド収縮問題を緩和するために、もともと、ターゲットになっていない領域へ、挿入され得ることである。
【００２５】
次に、本システムは、設計規則をチェックし、拡張された移相と回路の他のポリシリコンフィーチャとの間に、所定の最小距離が存在することを保証する（工程５０８）。設計規則妨害が検出された場合、エラーが生成され得、ポリシリコンフィーチャの改変によるか、または、拡張された移相器の改変によるかのどちらかで、補正アクションが取られ得る。
【００２６】
本システムはまた、識別されたエンドキャップをマークして、続くＯＰＣプロセスの間に、エンドキャップが改変されないことを保証する（工程５１０）。
【００２７】
さらに、識別されたエンドキャップが、ＯＰＣフィーチャを含むように改変された場合、または、エンドキャプが、真直ぐでない場合、エンドキャップは、図３に示されるような改変されていない真直ぐなエンドキャップと、置き換えられ得る（工程５１２）。
【００２８】
最後に、付加的なＯＰＣプロセスは、回路の仕様の範囲で、マークされないフィーチャに対して適用され得る（工程５１４）。
【００２９】
先に述べた説明は、任意の当業者が本発明を作成して利用することができるように示されており、特定の用途およびその要件のからみで提供されている。開示された実施形態に対するさまざまな改変が、当業者には容易に理解され、本明細書中で定義される一般的な原理は、本発明の意図と範囲から逸脱することなく、他の実施形態および用途に対しても適用され得る。従って、本発明は、示された実施形態に制限されることが意図されるのではなく、本明細書中で開示された原理および特性との最大範囲の整合性が、許容される。
【００３０】
この詳細な記述で述べられたデータ構造およびコードは、典型的には、コンピュータ読み込み可能記憶媒体上に格納される。コンピュータ読み込み可能記憶媒体は、コンピュータシステムによって利用するためのコードおよび／またはデータを格納し得る任意のデバイスまたは媒体であってもよい。このことは、制限はされないが、ディスクドライブ、磁気テープ、ＣＤ（コンパクトディスク）、および、ＤＶＤ（デジタル多目的ディスクまたはデジタルビデオディスク）のような磁気および光学記憶デバイスと、伝送媒体に組み込まれたコンピュータ命令信号（信号が変調される搬送波があってもなくても）とを含む。例えば、伝送媒体は、インターネットのような通信ネットワークを含み得る。
【００３１】
本発明の実施形態の既に述べた説明は、図および記述の目的のみに対して示された。これらは、すべてを網羅することが意図されるのでもなく、本発明が開示された形式に制限されることも意図されない。従って、多くの改変および変更が、当業者には明らかである。さらに、上記開示は、本発明を制限することが意図されていない。本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によって定義される。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】図１は、ラインエンド収縮問題を示す。
【図２Ａ】図２Ａは、ラインエンド収縮問題を補償するためのハンマーヘッドの利用を示す。
【図２Ｂ】図２Ｂは、本発明の実施形態に沿った、ラインエンド収縮問題を緩和するための拡張された移相器の利用を示す。
【図３】図３は、本発明の実施形態に沿った、真直ぐでないエンドキャップ、または、改変されたエンドキャップの、真直ぐで改変されていないエンドキャップへの置き換えを示す。
【図４】図４は、本発明の実施形態に沿った、ウェハ加工プロセスを示すフローチャートである。
【図５】図５は、本発明の実施形態に沿った、トランジスタエンドキャップに対するラインエンド収縮問題を緩和するために、移相器を拡張するプロセスを示すフローチャートである。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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