(57)【要約】本発明の方法及びシステムは、多重造形クラスに対する多重位相偏移マスク解像度レベル用の交番位相偏移マスクを製作する。本方法は、層を定義するフォトリソグラフィ・マスク用の、前記層内の第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前記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前記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から構成されている。このプロセスは、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。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
層を定義するフォトリソグラフィ・マスク用の、前記層内の第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前記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前記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、から成ることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記処理する段階は、前記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前記第１及び第２造形クラス内の造形を識別する段階と、を含んでいることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第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、前記第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ており、前記第１線幅は前記第２線幅より狭いことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記第１造形クラス内の造形は、第１幅を有するトランジスタゲートに対応する線セグメントであり、前記第２造形クラス内の造形は、第２幅を有する相互接続線に対応する線セグメントであり、前記第１幅は前記第２幅より狭いことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記層は、ポリシリコンを含んでいることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記第１及び第２位相偏移値は、θ度位相偏移と（１８０＋θ）度位相偏移を含んでいることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記位相偏移ウィンドウ対は、更に、前記対になった第１及び第２ウィンドウの間に配置された不透明区域を含んでいることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記第１及び第２ウィンドウの間の不透明区域は、前記第１クラスの位相偏移ウィンドウ対内の第１幅と、前記第２クラスの位相偏移ウィンドウ対内の第２幅とを有していることを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記層内に追加の造形を定義する不透明領域と透明領域とを備えた相補形マスクをレイアウトする段階を含んでいることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記相補形マスクは二進マスクを備えていることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記位相偏移マスクと前記相補形マスクのレイアウトを定義する機械読み取り可能レイアウトファイルを製作する段階を含んでいることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記位相偏移マスクと前記相補形マスクを製作する段階を含んでいることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
前記位相偏移マスクと前記相補形マスクを使用して集積回路を製作する段階を含んでいることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記第１レイアウト寸法は第１レイアウト幅を含み、前記第２レイアウト寸法は第２レイアウト幅を含んでおり、前記第１レイアウト幅は前記第２レイアウト幅より大きいことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
集積回路内の材料の層を定義するためのマスクのセットにおいて、
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。
【請求項１６】
前記層は、ポリシリコンを含んでいることを特徴とする請求項１５に記載のマスクのセット。
【請求項１７】
前記第１及び第２クラスのウィンドウ内の一対のウィンドウに対して位相偏移値を割り当てることを含んでおり、前記一対のウィンドウの一方のウィンドウはθ度の位相偏移を有し、前記一対のウィンドウの他方のウィンドウは（１８０＋θ）度の位相偏移を有していることを特徴とする請求項１５に記載のマスクのセット。
【請求項１８】
前記一対のウィンドウは、更に、前記一方のウィンドウと前記他方のウィンドウの間に配置された不透明区域を含んでいることを特徴とする請求項１７に記載のマスクのセット。
【請求項１９】
前記不透明区域は、前記第１クラスのウィンドウの一対のウィンドウの間に第１幅を有し、前記第２クラスのウィンドウの一対のウィンドウの間に第２幅を有していることを特徴とする請求項１８に記載のマスクのセット。
【請求項２０】
命令を記憶するメモリを含んでいるデータ処理システムを備えている装置において、前記命令は、実行する際に、
層を定義するリソグラフィ・マスク用の、前記層内の第１及び第２造形クラス内の造形を定義する、パターンを処理し
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レイアウト寸法を定義し、
前記第１造形クラスに対して前記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し、前記第２造形クラスに対して前記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して、複数の位相偏移ウィンドウ対をレイアウトし、
前記複数の位相偏移ウィンドウ対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、コマンドを含んでいることを特徴とする装置。
【請求項２１】
前記命令は、前記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み、前記レイアウトファイルを処理して前記第１及び第２造形クラス内の造形を識別するコマンドを含んでいることを特徴とする請求項２０に記載の装置。
【請求項２２】
前記第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、前記第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ており、前記第１線幅は前記第２線幅より狭いことを特徴とする請求項２０に記載の装置。
【請求項２３】
前記第１造形クラス内の造形は、第１幅を有するトランジスタゲートに対応する線セグメントであり、前記第２造形クラス内の造形は、第２幅を有する相互接続線に対応する線セグメントであり、前記第１幅は前記第２幅より狭いことを特徴とする請求項２０に記載の装置。
【請求項２４】
前記層は、ポリシリコンを含んでいることを特徴とする請求項２０に記載の装置。
【請求項２５】
前記第１及び第２位相偏移値は、θ度位相偏移と（１８０＋θ）度位相偏移を含んでいることを特徴とする請求項２０に記載の装置。
【請求項２６】
前記位相偏移ウィンドウ対は、更に、前記対になった第１及び第２ウィンドウの間に配置された不透明区域を含んでいることを特徴とする請求項２０に記載の装置。
【請求項２７】
前記第１及び第２ウィンドウの間の不透明区域は、前記第１クラスの位相偏移ウィンドウ対内の第１幅と、前記第２クラスの位相偏移ウィンドウ対内の第２幅とを有していることを特徴とする請求項２０に記載の装置。
【請求項２８】
前記命令は、前記層内に追加の造形を定義する不透明領域と透明領域とを備えた相補形マスクをレイアウトするためのコマンドを含んでいることを特徴とする請求項２０に記載の装置。
【請求項２９】
前記相補形マスクは二進マスクを備えていることを特徴とする請求項２０に記載の装置。
【請求項３０】
前記命令は、前記位相偏移マスクと前記相補形マスクのレイアウトを定義する機械読み取り可能レイアウトファイルを製作するためのコマンドを含んでいることを特徴とする請求項２９に記載の装置。
【請求項３１】
前記第１レイアウト寸法は第１レイアウト幅を含み、前記第２レイアウト寸法は第２レイアウト幅を含んでおり、前記第１レイアウト幅は前記第２レイアウト幅より大きいことを特徴とする請求項２０に記載の装置。
【請求項３２】
命令を記憶する機械読み取り可能な記憶媒体を備えている製造の物品において、前記命令は、実行する際に、
層を定義するリソグラフィ・マスク用の、前記層内の第１及び第２造形クラス内の造形を定義する、パターンを処理し
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レイアウト寸法を定義し、
前記第１造形クラスに対して前記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し、前記第２造形クラスに対して前記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して、複数の位相偏移ウィンドウ対をレイアウトし、
前記複数の位相偏移ウィンドウ対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、コマンドを含んでいることを特徴とする物品。
【請求項３３】
前記命令は、前記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み、前記レイアウトファイルを処理して前記第１及び第２造形クラス内の造形を識別するコマンドを含んでいることを特徴とする請求項３２に記載の物品。
【請求項３４】
前記第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、前記第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ており、前記第１線幅は前記第２線幅より狭いことを特徴とする請求項３２に記載の物品。
【請求項３５】
前記第１造形クラス内の造形は、第１幅を有するトランジスタゲートに対応する線セグメントであり、前記第２造形クラス内の造形は、第２幅を有する相互接続線に対応する線セグメントであり、前記第１幅は前記第２幅より狭いことを特徴とする請求項３２に記載の物品。
【請求項３６】
通信媒体上で送信される、命令を含む信号を備えている機械読み取り可能な通信において、前記命令は、実行する際に、
層を定義するリソグラフィ・マスク用の、前記層内の第１及び第２造形クラス内の造形を定義する、パターンを処理し
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レイアウト寸法を定義し、
前記第１造形クラスに対して前記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し、前記第２造形クラスに対して前記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して、複数の位相偏移ウィンドウ対をレイアウトし、
前記複数の位相偏移ウィンドウ対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、コマンドを含んでいることを特徴とする通信。
【請求項３７】
前記命令は、前記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み、前記レイアウトファイルを処理して前記第１及び第２造形クラス内の造形を識別するコマンドを含んでいることを特徴とする請求項３６に記載の通信。
【請求項３８】
前記第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、前記第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ており、前記第１線幅は前記第２線幅より狭いことを特徴とする請求項３６に記載の通信。
【請求項３９】
前記第１造形クラス内の造形は、第１幅を有するトランジスタゲートに対応する線セグメントであり、前記第２造形クラス内の造形は、第２幅を有する相互接続線に対応する線セグメントであり、前記第１幅は前記第２幅より狭いことを特徴とする請求項３６に記載の通信。
【請求項４０】
層を定義するリソグラフィ・マスク用の、前記層内の第１及び第２造形クラス内の造形を定義する、パターンを処理するための手段と、
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レイアウト寸法を定義するための手段と、
前記第１造形クラスに対して前記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し、前記第２造形クラスに対して前記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ことを含む、複数の位相偏移ウィンドウ対をレイアウトするための手段と、
前記複数の位相偏移ウィンドウ対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ための手段と、を含んでいることを特徴とする装置。
【請求項４１】
前記処理するための手段は、前記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ための手段と、前記レイアウトファイルを処理して前記第１及び第２造形クラス内の造形を識別するための手段と、を含んでいることを特徴とする請求項４０に記載の装置。
【請求項４２】
前記第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、前記第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ており、前記第１線幅は前記第２線幅より狭いことを特徴とする請求項４０に記載の装置。
【請求項４３】
前記第１造形クラス内の造形は、第１幅を有するトランジスタゲートに対応する線セグメントであり、前記第２造形クラス内の造形は、第２幅を有する相互接続線に対応する線セグメントであり、前記第１幅は前記第２幅より狭いことを特徴とする請求項４０に記載の装置。
【請求項４４】
前記層は、ポリシリコンを含んでいることを特徴とする請求項４０に記載の装置。
【請求項４５】
前記第１及び第２位相偏移値は、θ度位相偏移と（１８０＋θ）度位相偏移を含んでいることを特徴とする請求項４０に記載の装置。
【請求項４６】
前記位相偏移ウィンドウ対は、更に、前記対になった第１及び第２ウィンドウの間に配置された不透明区域を含んでいることを特徴とする請求項４０に記載の装置。
【請求項４７】
前記第１及び第２ウィンドウの間の不透明区域は、前記第１クラスの位相偏移ウィンドウ対内の第１幅と、前記第２クラスの位相偏移ウィンドウ対内の第２幅とを有していることを特徴とする請求項４６に記載の装置。
【請求項４８】
前記層内に追加の造形を定義する不透明領域と透明領域とを備えた相補形マスクをレイアウトするための手段を含んでいることを特徴とする請求項４０に記載の装置。
【請求項４９】
前記相補形マスクは二進マスクを備えていることを特徴とする請求項４８に記載の装置。
【請求項５０】
前記位相偏移マスクと前記相補形マスクのレイアウトを定義する機械読み取り可能レイアウトファイルを製作するための手段を含んでいることを特徴とする請求項４８に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【０００６】
【特許文献１】
米国特許第５，８５８，５８０号
【非特許文献１】
「交番ＰＳＭ設計と、その設計から製造までの流れ」Ｗｕ他、ＳＡＭＥ、２０００年１０月２６日
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
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。
【００１８】
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）。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明による、多重位相偏移マスク解像度レベルに関わるレイアウトプロセスのフローチャートである。
【図２】図２Ａから２Ｄは、トランジスタゲート又は他の造形クラスに関する位相偏移ウィンドウ対をレイアウトするための従来型プロセスを示す。
【図３】図３Ａから３Ｄは、図２に示す以外の造形クラスの造形に関する位相偏移ウィンドウ対をレイアウトするためのプロセスを示す。
【図４】図４Ａから４Ｄは、本発明の或る実施形態による、１つのパターン内に複数の造形クラスをレイアウトする際に行われるステップを示す。
【図５】図５Ａから５Ｄは、本発明の別の実施形態による、１つのパターン内に複数の造形クラスをレイアウトする際に行われるステップを示す。
【図６】集積回路又は他の工作物内の１つの層に使用されるフォトリソグラフィ・マスク用のパターンのような１つのパターンに複数の造形クラスをレイアウトするプロセスを実行するためのデータ処理システムを示す。
【図１】
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【図６】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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