JPH0922108A - Method for manufacturing semiconductor device - Google Patents
Method for manufacturing semiconductor deviceInfo
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- JPH0922108A JPH0922108A JP22008595A JP22008595A JPH0922108A JP H0922108 A JPH0922108 A JP H0922108A JP 22008595 A JP22008595 A JP 22008595A JP 22008595 A JP22008595 A JP 22008595A JP H0922108 A JPH0922108 A JP H0922108A
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- active region
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- semiconductor device
- manufacturing
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 リソグラフィ、露光照明系、レジスト、マス
ク技術によらずに、簡易且つ効果的に活性領域の鈍りを
抑制し、微細化および高信頼性が図れる半導体装置の製
造方法を提供する。
【解決手段】 コーナー部を有する活性領域1をリソグ
ラフィにより形成する工程を含む半導体装置の製造方法
において、マスク上の活性領域1のコーナー部に対応す
る部分にリソグラフィで解像しない程度の大きさの凹部
7dを有するようにレイアウトされたパターン7を用い
て露光する工程を含んでいる。
(57) Abstract: A semiconductor device manufacturing method capable of easily and effectively suppressing the blunting of an active region and achieving miniaturization and high reliability without relying on lithography, exposure illumination system, resist, and mask technology. I will provide a. In a method of manufacturing a semiconductor device including a step of forming an active region 1 having a corner portion by lithography, a portion of the mask corresponding to the corner portion of the active region 1 having a size that is not resolved by lithography. It includes the step of exposing using the pattern 7 laid out so as to have the concave portion 7d.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、リソグラフィ技術
により半導体装置を製造する半導体装置の製造方法に関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device manufacturing method for manufacturing a semiconductor device by a lithography technique.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、集積回路を構成しているMOSト
ランジスタの微細化が進み、いわゆるディープサブミク
ロンの世代に入ろうとしており、ゲート長が0.5〜
0.35μm、ゲート幅(チャネル幅)が1〜2μmを
下回るトランジスタが実現されようとしている。ゲート
幅が1μm程度以下の狭チャネルトランジスタにおいて
は、例えば、図10(a)に示すように、ソース及びド
レイン電極用コンタクト部(コンタクトホール)4の幅
と該コンタクト部4の周辺の活性領域(拡散領域)1の
余裕を考慮すれば、当該コンタクト部4となる活性領域
1の幅は、ゲート幅よりも大きくなり、活性領域1はド
ッグボーンと呼ばれる形状となる。なお、図中の2は素
子分離領域を表し、1,3,4はマスクのパターンを表
している。2. Description of the Related Art In recent years, the miniaturization of MOS transistors forming integrated circuits has progressed, and it is about to enter the so-called deep submicron generation.
A transistor whose gate width (channel width) is less than 0.35 μm and less than 1 to 2 μm is about to be realized. In a narrow channel transistor having a gate width of about 1 μm or less, for example, as shown in FIG. 10A, the width of the contact portion (contact hole) 4 for the source and drain electrodes and the active region around the contact portion 4 ( Considering the margin of the diffusion region 1, the width of the active region 1 which becomes the contact portion 4 is larger than the gate width, and the active region 1 has a shape called dogbone. In the figure, 2 represents an element isolation region, and 1, 3 and 4 represent mask patterns.
【0003】上記レイアウトでマスクを作製し、トラン
ジスタを形成した場合は、ゲート幅が狭くなるにつれ
て、トランジスタの諸特性(例えば、最大相互コンダク
タンスgmmax 等)に対するゲート幅依存性の線形性が
損なわれることが、「Proc,IEEE ICMT
S,Vo16,March 1993,P.133」で
指摘されている。図11は、この文献に示されたもので
あり、gmmax に対するゲート幅依存性(ゲート長が
0.9μmの場合)を示したグラフである。この図によ
れば、ゲート幅が2μm以下の領域で線形性が損なわれ
ることが分かる。When a mask is formed in the above layout to form a transistor, the linearity of the gate width dependence on various characteristics of the transistor (eg, maximum transconductance gm max ) is impaired as the gate width becomes narrower. Is "Proc, IEEE ICMT
S, Vo16, March 1993, P.M. 133 ”. FIG. 11 is a graph shown in this document and showing the gate width dependence on gm max (when the gate length is 0.9 μm). According to this figure, it can be seen that the linearity is impaired in the region where the gate width is 2 μm or less.
【0004】図10(b)は、同図(a)のレイアウト
のマスクを用いて形成したときの実際のトランジスタの
仕上がりの状態を示した説明図である。前述した線形性
の劣化は、活性領域1のコーナー部の仕上がりの鈍りに
よって実効的なゲート幅が増大することにより生じるこ
とが考えられ、短・狭チャネルであればあるほどトラン
ジスタ特性に与える影響が大きくなる。更には、アライ
メントずれが生じた場合、トランジスタ特性がさらに変
動し、ばらつきの原因となる。なお、調査の結果、図1
0(a)中の距離dが0.7μm以上の場合には、活性
領域1のコーナー部の鈍りの影響(前記直線性の劣化)
が殆どないことを確認したが、このように距離dとして
0.7μm以上を確保することは微細化を損なうことに
なるので、好ましい解決手段とはいえない。FIG. 10B is an explanatory view showing the actual finished state of the transistor when it is formed by using the mask of the layout shown in FIG. It is considered that the above-mentioned deterioration of linearity is caused by an increase in the effective gate width due to the dull finish of the corner portion of the active region 1. The shorter or narrower the channel, the more the influence on the transistor characteristics. growing. Furthermore, when misalignment occurs, the transistor characteristics further fluctuate, causing variations. As a result of the survey,
When the distance d in 0 (a) is 0.7 μm or more, the influence of the bluntness of the corner portion of the active region 1 (deterioration of the linearity)
Although it was confirmed that there is almost no such problem, securing a distance d of 0.7 μm or more in this way impairs miniaturization, so it cannot be said to be a preferable solution.
【0005】更に、ディープサブミクロン世代以降は、
従来より用いられているi線ステッパによるリソグラフ
ィ技術が限界に近づくため、ゲート長の短いゲート電極
の端部に丸まりが生じたり、規定のレイアウトに比べて
仕上がり形状が活性領域側に削られる現象が生じる。特
に、図12(a)に示すレイアウトのマスクを用いて実
際にトランジスタを製造した場合において、同図(b)
に示すように、ゲート電極端部の丸まりと活性領域の鈍
りとアライメントずれが重なって起こると、ソース/ド
レイン間でショートに近いリークが発生するという問題
もある。Furthermore, after the deep submicron generation,
Since the lithographic technology using the i-line stepper that has been used in the past approaches the limit, there is a phenomenon that the end portion of the gate electrode having a short gate length is rounded or the finished shape is scraped toward the active region side as compared with the specified layout. Occurs. In particular, in the case where a transistor is actually manufactured using the mask having the layout shown in FIG.
As shown in FIG. 3, when the rounding of the end of the gate electrode, the blunting of the active region, and the misalignment occur together, there is a problem that a leak similar to a short circuit occurs between the source and the drain.
【0006】このような種々の問題点が指摘されるな
か、露光照明系、レジスト、マスク技術、或いはマスク
パターン設計技術等の改良により、上記問題点の解決が
試みられている。While these various problems have been pointed out, attempts have been made to solve the above problems by improving the exposure illumination system, resist, mask technology, mask pattern design technology and the like.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】例えば、「サイエンス
フォーラム最新版超LSIプロセスデータハンドブッ
ク,1994年3月,P121」には、KrFレーザや
ArFレーザなどを光源として用いたエキシマレーザリ
ソグラフィや、EB(電子線)直接描画技術、或いはX
線リソグラフィ技術が提案されている。[Problems to be Solved by the Invention] For example, in "Science Forum latest edition VLSI process data handbook, March 1994, P121", excimer laser lithography using a KrF laser or ArF laser as a light source, EB ( Electron beam) Direct drawing technology or X
Line lithography techniques have been proposed.
【0008】しかし、かかる技術は、未解決の問題が数
多くあり、i線ステッパに取って代わる技術に成長する
までには、更に研究が必要である。[0008] However, such a technique has many unsolved problems, and further research is needed before it can grow into a technique which replaces the i-line stepper.
【0009】また、「日経マイクロデバイス1992年
4月号,P22」には、サブハーフミクロン世代までi
線ステッパで乗り切るための技術として、変形照射法等
の露光照明系技術、感光剤の新たな材料設計等にかかわ
るレジスト技術、或いは位相シフトマスク等のマスク技
術等を向上させる技術が提案されている。In the "Nikkei Microdevices April 1992 issue, P22", the sub-half micron generation i
Techniques for improving the exposure illumination system technology such as the deformation irradiation method, the resist technology related to the new material design of the photosensitizer, or the mask technology such as the phase shift mask have been proposed as the technology to overcome with the line stepper. .
【0010】しかし、かかる技術では、コストの増大や
スループットの低下、或いは効果のパターン依存性等の
幾つかの問題点を有しており、前述のゲート電極端部の
丸まり或いは細りの問題を簡単且つ確実に解決すること
ができない。However, such a technique has some problems such as an increase in cost, a decrease in throughput, and a pattern dependence of the effect, and thus the problem of rounding or thinning of the end portion of the gate electrode is simple. And it cannot be solved reliably.
【0011】本発明は、上記の事情に鑑み、リソグラフ
ィ、露光照明系、レジスト、或いはマスク技術によらず
に、簡易且つ効果的に活性領域の鈍りを抑制し、微細化
および高信頼性が期待できる半導体装置の製造方法を提
供することを目的とする。In view of the above circumstances, the present invention can easily and effectively suppress the blunting of the active region without depending on the lithography, exposure illumination system, resist, or mask technology, and is expected to be miniaturized and highly reliable. An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a semiconductor device that can be manufactured.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置の製
造方法は、コーナー部を有する活性領域をリソグラフィ
により形成する工程を含む半導体装置の製造方法におい
て、マスク上の活性領域のコーナー部に対応する部分に
リソグラフィで解像しない程度の大きさの凹部若しくは
凸部、又は前記コーナー部の近傍に対応する部分にダミ
ーパターン部を有するようにレイアウトされたマスクを
用いて露光する工程を含むことを特徴とする。According to a method of manufacturing a semiconductor device of the present invention, a method of manufacturing a semiconductor device including a step of forming an active region having a corner portion by lithography corresponds to a corner portion of an active region on a mask. And a step of exposing using a mask laid out so as to have a concave portion or a convex portion having a size that is not resolved by lithography in a portion to be formed, or a dummy pattern portion in a portion corresponding to the vicinity of the corner portion. Characterize.
【0013】又、本発明の半導体装置の製造方法は、略
270°の角度のコーナー部を有する活性領域を形成す
る工程を含む半導体装置の製造方法において、マスク上
の活性領域のコーナー部に対応する部分にリソグラフィ
で解像しない程度の大きさの凹部、又は前記コーナー部
の近傍に対応する部分にダミーパターン部を有するよう
にレイアウトされたマスクを用いて露光する工程を含む
ことを特徴とする。The method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention corresponds to the corner portion of the active region on the mask in the method of manufacturing a semiconductor device including a step of forming an active region having a corner portion having an angle of approximately 270 °. And a step of exposing using a mask laid out so as to have a concave portion having a size not to be resolved by lithography in a portion to be formed, or a dummy pattern portion in a portion corresponding to the vicinity of the corner portion. .
【0014】前記の凹部、凸部、またはダミーパターン
部の各辺部を0.05μm以上としてもよい。また、ゲ
ート電極の端部が前記活性領域のコーナー部に近接する
素子分離領域上に存在し、且つ、前記ゲート電極とこれ
と隣り合う前記コーナー部の辺との距離を0.7μm以
下としてもよい。また、チャネル部のゲート幅方向の長
さを2μm以下としてもよい。また、ゲート電極のゲー
ト長を0.5μm以下としてもよい。Each side of the concave portion, the convex portion, or the dummy pattern portion may be 0.05 μm or more. Further, even if the end portion of the gate electrode is present on the element isolation region close to the corner portion of the active region, and the distance between the gate electrode and the side of the corner portion adjacent to the gate electrode is 0.7 μm or less. Good. The length of the channel portion in the gate width direction may be 2 μm or less. The gate length of the gate electrode may be 0.5 μm or less.
【0015】上記の構成によれば、活性領域の周辺のパ
ターンの仕上がりに悪影響を与えることなく、簡易かつ
効果的に活性領域の仕上がり形状における鈍りを小さく
することができる。According to the above structure, it is possible to easily and effectively reduce the bluntness in the finished shape of the active region without adversely affecting the finish of the pattern around the active region.
【0016】そして、ゲート電極の端部が前記活性領域
のコーナー部に近接する素子分離領域上に存在し、前記
ゲート電極とこれと隣り合う前記コーナー部の辺との距
離を0.7μm以下とする場合において、また、チャネ
ル部のゲート幅方向の長さを2μm以下としたり、ゲー
ト電極のゲート長を0.5μm以下とする場合において
は特に顕著に生じがちなゲート幅の実効的増大によるト
ランジスタ特性のバラツキを防止することができる。The end of the gate electrode exists on the element isolation region near the corner of the active region, and the distance between the gate electrode and the side of the corner adjacent to the gate electrode is 0.7 μm or less. In addition, when the length of the channel portion in the gate width direction is set to 2 μm or less, or when the gate length of the gate electrode is set to 0.5 μm or less, the transistor due to the effective increase of the gate width tends to occur particularly remarkably. It is possible to prevent variations in characteristics.
【0017】また、ゲート電極のゲート長を0.5μm
以下とする場合には、ゲート電極の短部で丸まりが生じ
易く、前記コーナー部に鈍りが生じた上にアライメント
ずれが生じたときには、ソース/ドレイン間のショート
に近いリークが生じてしまうが、本発明によれば、これ
を防止することができる。Further, the gate length of the gate electrode is 0.5 μm.
In the following cases, the short portion of the gate electrode is likely to be rounded, and when the corner portion is blunted and misaligned, a leak similar to a short circuit between the source and the drain is generated, According to the present invention, this can be prevented.
【0018】また、凹部、凸部、またはダミーパターン
部の各辺部を0.05μm以上とする場合は、例えば、
i線ステッパによる5倍レティクル縮小露光技術を用い
ることができ、コストを増大させることなくレイアウト
形状に近い仕上がり形状を実現できる。When each side of the concave portion, the convex portion, or the dummy pattern portion is 0.05 μm or more, for example,
A 5 times reticle reduction exposure technique using an i-line stepper can be used, and a finished shape close to the layout shape can be realized without increasing cost.
【0019】[0019]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
基づいて説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0020】本発明の半導体装置の製造方法は、コーナ
ー部を有する活性領域をリソグラフィにより形成する工
程を含む半導体装置の製造方法であって、以下の図1等
に示すように、マスク上の活性領域のコーナー部に対応
する部分にリソグラフィで解像しない程度の大きさの凹
部を有するようにレイアウトされたマスク7を用いて露
光する工程を含む方法である。A method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention is a method of manufacturing a semiconductor device including a step of forming an active region having a corner portion by lithography. As shown in FIG. This is a method including a step of exposing using a mask 7 laid out so as to have a concave portion having a size that is not resolved by lithography in a portion corresponding to a corner portion of the region.
【0021】図1(a)は本発明の半導体装置の製造方
法で用いる活性領域形成用マスクのパターン7を示して
おり、同図(b)は上記パターン7を用いた場合のシミ
ュレーションによる光強度分布を示している。上記図1
(a)のパターン7は、マスク上の活性領域1の角度が
270°のコーナー部に対応する部分にリソグラフィで
解像しない程度の大きさの凹部7bが主パターン7aに
連続して形成されたものである。凹部7bは、正方形状
をなし、その直角部を挟む二辺を前記コーナー部の二辺
に平行にしての当該コーナー部に幾分深く入り込むよう
にしてある。FIG. 1A shows a pattern 7 of an active region forming mask used in the method of manufacturing a semiconductor device of the present invention, and FIG. 1B shows a light intensity obtained by simulation when the pattern 7 is used. The distribution is shown. Figure 1 above
In the pattern 7 of (a), a concave portion 7b having a size not to be resolved by lithography is formed continuously with the main pattern 7a in a portion corresponding to a corner portion of the active region 1 on the mask where the angle is 270 °. It is a thing. The concave portion 7b has a square shape, and two sides sandwiching the right-angled portion are parallel to the two sides of the corner portion so that the concave portion 7b is somewhat deeply inserted into the corner portion.
【0022】図2(a)は、本発明の半導体装置の製造
方法で用いるマスクの他のパターン7を示しており、同
図(b)は上記パターン7を用いた場合のシミュレーシ
ョンによる光強度分布を示している。上記図1(a)の
パターン7は、マスク上の活性領域1の角度が270°
のコーナー部に対応する部分に凹部7cが主パターン7
aに連続して形成されたものである。凹部7cは、前記
の凹部7bよりも辺長が長い正方形状をなし、その直角
部を挟む二辺を前記コーナー部の二辺に平行にしての当
該コーナー部に幾分深く入り込むようにしてある。FIG. 2A shows another pattern 7 of the mask used in the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention, and FIG. 2B shows the light intensity distribution by simulation when the pattern 7 is used. Is shown. In the pattern 7 shown in FIG. 1A, the angle of the active region 1 on the mask is 270 °.
The concave portion 7c is formed in the main pattern 7 in the portion corresponding to the corner portion of
It is formed continuously from a. The concave portion 7c has a square shape whose side length is longer than that of the concave portion 7b, and the two sides sandwiching the right-angled portion are parallel to the two sides of the corner portion and are somewhat deeply inserted into the corner portion. .
【0023】図2(a)は、本発明の半導体装置の製造
方法で用いるマスクの他のパターン7を示しており、同
図(b)は上記パターン7を用いた場合のシミュレーシ
ョンによる光強度分布を示している。上記図1(a)の
パターン7は、マスク上の活性領域1の角度が270°
のコーナー部に対応する部分に凹部7dが主パターン7
aに連続して形成されたものである。凹部7cは、長方
形状をなし、その長手方向に前記コーナー部に深く入り
込むようにしてある。FIG. 2A shows another pattern 7 of the mask used in the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention, and FIG. 2B shows the light intensity distribution by simulation when the pattern 7 is used. Is shown. In the pattern 7 shown in FIG. 1A, the angle of the active region 1 on the mask is 270 °.
7d is the main pattern 7 in the portion corresponding to the corner of the
It is formed continuously from a. The concave portion 7c has a rectangular shape, and is deep in the corner portion in the longitudinal direction thereof.
【0024】図1(b)乃至図3(b)の光強度分布か
ら明らかなように、上記いずれのパターン7において
も、コーナー部の光強度が鋭く得られ、活性領域1のコ
ーナー部の鈍りを抑制できる。なお、比較のため、従来
のパターンによる光強度分布を図13に示した。As is clear from the light intensity distributions of FIGS. 1B to 3B, in any of the above patterns 7, the light intensity of the corner portion is sharp and the corner portion of the active region 1 becomes dull. Can be suppressed. For comparison, the light intensity distribution according to the conventional pattern is shown in FIG.
【0025】また、以上示した凹部7b,7c,7dを
有するパターンに限られるものではなく、いかなる形状
であってもよく、また、主パターン部7aから独立した
ダミーパターン部を有するマスクを用いてもよいもので
ある。Further, the pattern is not limited to the above-mentioned concave portions 7b, 7c, 7d, and may have any shape, and a mask having a dummy pattern portion independent of the main pattern portion 7a is used. Is also good.
【0026】図4は、活性領域1のコーナー部に近接す
る素子分離領域2上にゲート電極3の端部を形成する場
合に、活性領域形成のときに上記図3に示したパターン
7を有するマスクを用いる方法を示した図であって、同
図(a)は、上記パターン7等のレイアウトを示し、同
図(b)は当該レイアウトを有する諸マスクによって実
際に形成されたゲート電極3や活性領域1を示してい
る。なお、図中の点線は、従来マスクのレイアウト及び
この従来マスクによる実際の仕上がり状態を示してい
る。また、図中の4はソース及びドレイン電極用コンタ
クト部(コンタクトホール)を示している。FIG. 4 shows the pattern 7 shown in FIG. 3 when the active region is formed when the end of the gate electrode 3 is formed on the element isolation region 2 adjacent to the corner of the active region 1. It is a figure showing the method using a mask, the figure (a) shows the layout of the above-mentioned pattern 7, etc., and the figure (b) shows the gate electrodes 3 and the gate electrodes 3 actually formed by the masks having the layout. The active region 1 is shown. The dotted line in the figure shows the layout of the conventional mask and the actual finished state of the conventional mask. Reference numeral 4 in the drawing denotes a source and drain electrode contact portion (contact hole).
【0027】ゲート電極3の端部が前記活性領域1のコ
ーナー部に近接する素子分離領域2上に存在する場合に
おいて、前記ゲート電極3とこれと隣り合う前記コーナ
ー部の辺との距離dを0.7μm以下とすると、ゲート
電極3の端部の丸まりやアライメントずれにより、ゲー
ト幅の実効的増大によるトランジスタ特性のばらつき
や、前記図12(b)に示すようなソース/ドレイン間
のショートが起こりやすくなるが、前記図3に示したパ
ターン7のマスクを用いることにより、ゲート電極3の
端部の丸まりやアライメントずれが生じたとしても、図
4(b)に示したように、活性領域1のコーナー部の鈍
りが軽減されるので、トランジスタ特性のばらつきの防
止、及びソース/ドレイン間のショートを防止すること
が可能となる。また、ゲート電極の端部の丸まりが特に
顕著になるのは、ゲート長が0.5μmを下回るときで
あり、本発明はこのようにディープサブミクロンの世代
において特に有効となる。When the end portion of the gate electrode 3 exists on the element isolation region 2 adjacent to the corner portion of the active region 1, the distance d between the gate electrode 3 and the side of the corner portion adjacent to the gate electrode 3 is set as follows. When the thickness is 0.7 μm or less, variations in transistor characteristics due to an effective increase in the gate width due to rounding and misalignment of the end portions of the gate electrode 3 and a short circuit between the source and drain as shown in FIG. Although it is more likely to occur, by using the mask of the pattern 7 shown in FIG. 3, even if the end portion of the gate electrode 3 is rounded or misaligned, as shown in FIG. Since the bluntness of the corner portion 1 is reduced, it is possible to prevent variations in transistor characteristics and to prevent a short circuit between the source and the drain. Further, the rounding of the end portion of the gate electrode becomes particularly remarkable when the gate length is less than 0.5 μm, and the present invention is particularly effective in the deep submicron generation as described above.
【0028】図5は、ドッグボーン形状の活性領域1を
有する狭チャネルのトランジスタを製造する方法におい
て活性領域形成時に凹部8aを有したパターン8を有す
るマスクを用いる方法を示した図であって、同図(a)
は、上記パターン8等のレイアウトを示し、同図(b)
は当該レイアウトを有する諸マスクによって実際に形成
されたゲート電極3や活性領域1を示している。なお、
図中の点線は、従来マスクのレイアウト及びこの従来マ
スクによる実際の仕上がり状態を示している。また、図
中の4はソース及びドレイン電極用コンタクト部(コン
タクトホール)を示している。FIG. 5 is a view showing a method of manufacturing a narrow channel transistor having a dogbone-shaped active region 1 by using a mask having a pattern 8 having a recess 8a at the time of forming the active region. The same figure (a)
Shows the layout of the pattern 8 and the like, and FIG.
Shows the gate electrode 3 and the active region 1 actually formed by the masks having the layout. In addition,
The dotted line in the figure shows the layout of the conventional mask and the actual finished state of the conventional mask. Reference numeral 4 in the drawing denotes a source and drain electrode contact portion (contact hole).
【0029】活性領域1がドッグボーン形状を有し、前
記ゲート電極3とこれと隣り合う前記コーナー部の辺と
の距離dを0.7μm以下とし、ゲート長を0.5μm
以下とし、ゲート幅を2μm以下とする場合には、従来
例でも述べたが、ドッグボーン形状の活性領域1のコー
ナー部の仕上がりの鈍りや、アライメントずれによって
実効的なゲート幅が増大することが生じることが考えら
れ、短・狭チャネルであればあるほどトランジスタ特性
に与える影響が大きくなる。なお、この場合には、ゲー
ト電極の短部の丸まりによるソース/ドレイン間のショ
ートといった問題はクローズアップされない。The active region 1 has a dogbone shape, the distance d between the gate electrode 3 and the side of the corner portion adjacent thereto is 0.7 μm or less, and the gate length is 0.5 μm.
In the following, when the gate width is set to 2 μm or less, as described in the conventional example, the effective gate width may be increased due to the dull finish of the corner portion of the dogbone-shaped active region 1 or the misalignment. The short and narrow channels have a greater influence on the transistor characteristics. In this case, the problem of short-circuiting between the source and drain due to rounding of the short portion of the gate electrode is not highlighted.
【0030】しかし、上記の図5(b)から分かるよう
に、本発明によれば、活性領域のコーナー部の仕上がり
の鈍りが低減され、トランジスタ特性に与える影響を極
力少なくすることができる。即ち、本発明は、距離dが
0.7μm以下の場合に特に有効であり、また、前記実
行的なゲート幅増大がトランジスタ特性に与える影響が
特に顕著となるのはゲート長が0.5μmを下回り、ゲ
ート幅が2μmを下回るときであり、本発明は、このよ
うにディープサブミクロンの世代において特に有効とな
る。However, as can be seen from FIG. 5B, according to the present invention, the dull finish of the corners of the active region is reduced, and the influence on the transistor characteristics can be minimized. That is, the present invention is particularly effective when the distance d is 0.7 μm or less, and the effect that the effective gate width increase has on the transistor characteristics becomes particularly remarkable when the gate length is 0.5 μm. When the gate width falls below 2 μm, the present invention is thus particularly effective in the deep submicron generation.
【0031】図6(a),(b),(c)は、それぞれ
本発明の方法において用いるマスクパターンの他の例を
示した説明図である。この図6に示したパターン9は、
主パターン部9aの角度90°の角部分に種々の形状の
凸部9b,9c,9dを連続して形成したものである。
また、図7(a),(b),(c)は、図6(a),
(b),(c)に各々対応させて実際の仕上がり形状を
示した説明図である。FIGS. 6A, 6B, and 6C are explanatory views showing other examples of mask patterns used in the method of the present invention. The pattern 9 shown in FIG. 6 is
The convex portions 9b, 9c, 9d of various shapes are continuously formed on the corner portion of the main pattern portion 9a at an angle of 90 °.
In addition, FIGS. 7A, 7B, and 7C are similar to FIGS.
It is explanatory drawing which showed the actual finished shape corresponding to each of (b) and (c).
【0032】図8(a),(b),(c)も、それぞれ
本発明の方法において用いるマスクパターンの他の例を
示した説明図である。この図8に示したパターン10
は、主パターン部9aの角度90°の角部分に種々の形
状のダミーパターン部10b,10c,10dを独立し
て形成したものである。また、図9(a),(b),
(c)は、図8(a),(b),(c)に各々対応させ
て実際の仕上がり形状を示した説明図である。なお、ダ
ミーパターン部は、いかなる形状(正方形や長方形に限
らない)を用いてもよく、また、各コーナー部に2個以
上形成してもよいものである。FIGS. 8A, 8B and 8C are also explanatory views showing other examples of mask patterns used in the method of the present invention. The pattern 10 shown in FIG.
In this example, dummy pattern parts 10b, 10c and 10d of various shapes are independently formed at corners of the main pattern part 9a at an angle of 90 °. 9 (a), (b),
FIG. 8C is an explanatory diagram showing an actual finished shape corresponding to FIGS. 8A, 8B, and 8C, respectively. The dummy pattern portion may have any shape (not limited to a square or a rectangle), and two or more dummy pattern portions may be formed at each corner portion.
【0033】これら図6及び図8に示したパターン例
は、活性領域1のコーナー部が90°の場合に対応させ
た例であり、図7及び図9から明らかなように、当該コ
ーナー部の仕上がりにおける鈍りがかなり抑制されてい
ることが分かる。なお、これらの図において、図中の点
線は、従来パターン及びこの従来パターンによる実際の
仕上がり形状を示している。The pattern examples shown in FIGS. 6 and 8 are examples corresponding to the case where the corner portion of the active region 1 is 90 °, and as is clear from FIGS. It can be seen that the dullness in the finish is considerably suppressed. In these figures, the dotted line in the figures shows the conventional pattern and the actual finished shape of this conventional pattern.
【0034】以上説明したマスクの凹部,凸部,ダミー
パターン部は、リソグラフィ工程で解像しないものであ
れば、かなり幅広い範囲の寸法でレイアウトが可能であ
り、特に、0.05μm以上のグリッド上でレイアウト
すれば、既存のリソグラフィ技術に容易に適用できる。The concave portions, convex portions, and dummy pattern portions of the mask described above can be laid out in a considerably wide range of dimensions as long as they are not resolved in the lithography process, and particularly on a grid of 0.05 μm or more. The layout can be easily applied to existing lithography technology.
【0035】即ち、既存のリソグラフィ技術は、i線ス
テッパによる5倍レティクル(マスク)縮小露光であ
り、このレティクルのパターニングはEB若しくはレー
ザによる直線描画で行っている。レイアウト上の最小グ
リッドが0.05μmとすれば、レティクル上の最小グ
リッドは0.25μmである。EB直接描画技術の可能
性としては、更に10分の1程度の解像度を有している
が、最小グリッドを0.25μmより小さくすること
は、レティクル作製コストが増大すること、及びi線ス
テッパの解像度が追従できないこと、等により意味はな
いと考えられる。That is, the existing lithographic technique is a 5 × reticle (mask) reduction exposure by an i-line stepper, and the patterning of this reticle is performed by EB or laser linear drawing. If the minimum grid on the layout is 0.05 μm, the minimum grid on the reticle is 0.25 μm. The possibility of the EB direct writing technology has a resolution of about 1/10, but making the minimum grid smaller than 0.25 μm increases the reticle manufacturing cost and reduces the i-line stepper. It is considered meaningless because the resolution cannot follow.
【0036】従って、従来の量産技術を利用しつつ本発
明を用いることを考慮すると、レイアウト上の最小グリ
ッドは0.05μm程度にするのが効果的である。ただ
し、これに限定するものではなく、リソグラフィ技術が
向上し、0.05μm以下のグリッドがレイアウトに使
用されるようになった場合は、解像度に応じて適宜凹凸
部或いはダミーパターン部の大きさを縮小すればよい。Therefore, considering the use of the present invention while utilizing the conventional mass production technology, it is effective to set the minimum grid on the layout to about 0.05 μm. However, the present invention is not limited to this, and when the lithography technique is improved and the grid of 0.05 μm or less is used for the layout, the size of the concave-convex portion or the dummy pattern portion is appropriately changed according to the resolution. You can reduce it.
【0037】なお、前記凹凸部或いはダミーパターン部
の大きさをレイアウト上の寸法で説明したが、マスク上
の寸法の場合は、例えば、前記縮小系ステッパにおける
5倍レティクル上では、5倍の寸法を用いることにな
る。Although the size of the uneven portion or the dummy pattern portion is described as the size on the layout, in the case of the size on the mask, for example, the size is 5 times on the 5 × reticle in the reduction system stepper. Will be used.
【0038】また、半導体装置としては、MOSトラン
ジスタ、MIS(Metal InsulaterSemiconductor )、
SOS(Silicon on Sapphire )、SOI(Silicon on
Insulator)、TFT(Thin Film Transistor)等の、
ゲート電極を有し、マスクを用いてリソグラフィ工程に
よって該ゲート電極のパターニングを行う各種の種類の
絶縁ゲート型トラジスタに限らず、バイポーラトランジ
スタ等、活性領域(不純物拡散領域)を有し、マスクを
用いてリソグラフィ工程によって当該活性領域(不純物
拡散領域)のパターニングを行う半導体装置が含まれ
る。As the semiconductor device, a MOS transistor, MIS (Metal Insulator Semiconductor),
SOS (Silicon on Sapphire), SOI (Silicon on Sapphire)
Insulator), TFT (Thin Film Transistor),
Not only various types of insulated gate transistors having a gate electrode and patterning the gate electrode by a lithography process using a mask, but also an active region (impurity diffusion region) such as a bipolar transistor and using a mask A semiconductor device in which the active region (impurity diffusion region) is patterned by a lithography process.
【0039】[0039]
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、活性領
域の周辺のパターンの仕上がりに悪影響を与えることな
く、簡易かつ効果的に活性領域の仕上がり形状における
鈍りを小さくし、レイアウト形状に近い仕上がり形状を
実現することができる。これにより、アライメントずれ
が生じてもトランジスタ特性の変動を抑え、ゲート電極
端部の丸まり等により生じがちなソース/ドレイン間の
ショートを防止することができる。また、i線ステッパ
による5倍レティクル縮小露光技術を用い、コストを増
大させることなくレイアウト形状に近い仕上がり形状を
実現できるという効果を奏する。As described above, according to the present invention, it is possible to easily and effectively reduce the bluntness in the finished shape of the active region without adversely affecting the finish of the pattern around the active region, and to improve the layout shape. A close finished shape can be realized. As a result, even if misalignment occurs, fluctuations in transistor characteristics can be suppressed, and a short circuit between the source and drain, which tends to occur due to rounding of the end portion of the gate electrode, can be prevented. Further, there is an effect that a finished shape close to the layout shape can be realized without increasing the cost by using the 5 times reticle reduction exposure technique using the i-line stepper.
【図1】同図(a)は、本発明の半導体装置の製造方法
に用いるマスクのパターンを示す説明であり、同図
(b)は当該パターンによる光強度分布図である。FIG. 1 (a) is an explanation showing a pattern of a mask used in the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention, and FIG. 1 (b) is a light intensity distribution chart by the pattern.
【図2】同図(a)は、本発明の半導体装置の製造方法
に用いるマスクの他のパターンを示す説明であり、同図
(b)は当該パターンによる光強度分布図である。FIG. 2 (a) is an explanation showing another pattern of a mask used in the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention, and FIG. 2 (b) is a light intensity distribution chart by the pattern.
【図3】同図(a)は、本発明の半導体装置の製造方法
に用いるマスクの他のパターンを示す説明であり、同図
(b)は当該パターンによる光強度分布図である。FIG. 3A is an explanation showing another pattern of a mask used in the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention, and FIG. 3B is a light intensity distribution chart by the pattern.
【図4】同図(a)は本発明の半導体装置の製造方法に
おけるマスクレイアウト例を示す説明図であり、同図
(b)は当該レイアウトによる活性領域の仕上がり形状
を示す説明図である。FIG. 4A is an explanatory diagram showing an example of a mask layout in a method for manufacturing a semiconductor device of the present invention, and FIG. 4B is an explanatory diagram showing a finished shape of an active region according to the layout.
【図5】同図(a)は本発明の半導体装置の製造方法に
おける他のマスクレイアウト例を示す説明図であり、同
図(b)は当該レイアウトによる活性領域の仕上がり形
状を示す説明図である。5A is an explanatory diagram showing another mask layout example in the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention, and FIG. 5B is an explanatory diagram showing a finished shape of an active region by the layout. is there.
【図6】同図(a)乃至(c)は、本発明の半導体装置
の製造方法における他のマスクパターンを示す説明図で
ある。6A to 6C are explanatory views showing another mask pattern in the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention.
【図7】同図(a)乃至(c)は、図6のマスクパター
ンによる活性領域の仕上がり形状をそれぞれ示す説明図
である。7A to 7C are explanatory views showing the finished shapes of the active region by the mask pattern of FIG. 6, respectively.
【図8】同図(a)乃至(c)は、本発明の半導体装置
の製造方法における他のマスクパターンを示す説明図で
ある。FIGS. 8A to 8C are explanatory views showing another mask pattern in the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention.
【図9】同図(a)乃至(c)は、図8のマスクパター
ンによる活性領域の仕上がり形状をそれぞれ示す説明図
である。9A to 9C are explanatory views showing the finished shapes of the active region by the mask pattern of FIG.
【図10】従来例を示す図であって、同図(a)は半導
体装置の製造方法におけるマスクレイアウト例を示す説
明図であり、同図(b)は当該レイアウトによる活性領
域等の仕上がり形状を示す説明図である。FIG. 10 is a diagram showing a conventional example, FIG. 10A is an explanatory diagram showing an example of a mask layout in a method of manufacturing a semiconductor device, and FIG. 10B is a finished shape of an active region and the like according to the layout. FIG.
【図11】トランジスタの最大相互コンダクタンスgm
max に対するゲート幅依存性を示したグラフである。FIG. 11: Maximum transconductance gm of transistor
It is a graph which showed the gate width dependence to max .
【図12】従来例を示す図であって、同図(a)は半導
体装置の製造方法におけるマスクレイアウト例を示す説
明図であり、同図(b)は当該レイアウトによる活性領
域等の仕上がり形状を示す説明図である。FIG. 12 is a diagram showing a conventional example, FIG. 12A is an explanatory diagram showing an example of a mask layout in a method of manufacturing a semiconductor device, and FIG. 12B is a finished shape of an active region and the like according to the layout. FIG.
【図13】従来のマスクパターンによる光強度分布図で
ある。FIG. 13 is a light intensity distribution chart by a conventional mask pattern.
1 ゲート電極 2 素子分離領域 3 活性領域 4 コンタクトホール 7 マスクパターン 7a 主パターン部 7b 凹部 7c 凹部 7d 凹部 8 マスクパターン 8a 凹部 9 マスクパターン 9a 主パターン部 9b ダミーパターン部 9c ダミーパターン部 9d ダミーパターン部 10 マスクパターン 10a主パターン部 10bダミーパターン部 10cダミーパターン部 10dダミーパターン部 1 gate electrode 2 element isolation region 3 active region 4 contact hole 7 mask pattern 7a main pattern part 7b recess 7c recess 7d recess 8 mask pattern 8a recess 9 mask pattern 9a main pattern part 9b dummy pattern part 9c dummy pattern part 9d dummy pattern part 10 mask pattern 10a main pattern portion 10b dummy pattern portion 10c dummy pattern portion 10d dummy pattern portion
Claims (6)
フィにより形成する工程を含む半導体装置の製造方法に
おいて、マスク上の活性領域のコーナー部に対応する部
分にリソグラフィで解像しない程度の大きさの凹部又は
凸部又はダミーパターン部を有するようにレイアウトさ
れたマスクを用いて露光する工程を含むことを特徴とす
る半導体装置の製造方法。1. A method of manufacturing a semiconductor device including a step of forming an active region having a corner portion by lithography, wherein a concave portion having a size that is not resolved by lithography in a portion corresponding to a corner portion of the active region on a mask. Alternatively, a method of manufacturing a semiconductor device, including a step of exposing using a mask laid out so as to have a convex portion or a dummy pattern portion.
活性領域を形成する工程を含む半導体装置の製造方法に
おいて、マスク上の活性領域のコーナー部に対応する部
分にリソグラフィで解像しない程度の大きさの凹部又は
ダミーパターン部を有するようにレイアウトされたマス
クを用いて露光する工程を含むことを特徴とする半導体
装置の製造方法。2. A method of manufacturing a semiconductor device, which includes a step of forming an active region having a corner portion having an angle of about 270 °, to the extent that a portion corresponding to the corner portion of the active region on a mask is not resolved by lithography. A method of manufacturing a semiconductor device, which comprises the step of exposing using a mask laid out so as to have a concave portion or a dummy pattern portion having a size.
ン部の各辺部を0.05μm以上とすることを特徴とす
る請求項1又は請求項2のいずれかに記載の半導体装置
の製造方法。3. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein each side of the concave portion, the convex portion, or the dummy pattern portion is 0.05 μm or more. .
子分離領域上にゲート電極の端部を形成し、且つ、前記
ゲート電極とこれと隣り合う前記コーナー部の辺との距
離を0.7μm以下とすることを特徴とする請求項2又
は請求項3に記載の半導体装置の製造方法。4. An end portion of a gate electrode is formed on an element isolation region adjacent to a corner portion of the active region, and a distance between the gate electrode and a side of the corner portion adjacent to the gate electrode is 0.7 μm. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 2 or 3, wherein:
ト幅方向の長さを2μm以下とすることを特徴とする請
求項4に記載の半導体装置の製造方法。5. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 4, wherein the length of the channel portion in the gate width direction of the active region is 2 μm or less.
以下とすることを特徴とする請求項4又は請求項5のい
ずれかに記載の半導体装置の製造方法。6. The gate length of the gate electrode is 0.5 μm
The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 4, wherein:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22008595A JP3419603B2 (en) | 1995-05-01 | 1995-08-29 | Method for manufacturing semiconductor device |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7-107660 | 1995-05-01 | ||
| JP10766095 | 1995-05-01 | ||
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Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0922108A true JPH0922108A (en) | 1997-01-21 |
| JP3419603B2 JP3419603B2 (en) | 2003-06-23 |
Family
ID=26447691
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22008595A Expired - Lifetime JP3419603B2 (en) | 1995-05-01 | 1995-08-29 | Method for manufacturing semiconductor device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3419603B2 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006523865A (en) * | 2003-04-14 | 2006-10-19 | フォルティス・システムズ・インコーポレーテッド | Effective proximity effect correction methodology |
| JP2007266377A (en) * | 2006-03-29 | 2007-10-11 | Fujitsu Ltd | Semiconductor device |
| JP2011128478A (en) * | 2009-12-21 | 2011-06-30 | Jeol Ltd | Method and apparatus for drawing mask pattern |
| JP2011159720A (en) * | 2010-01-29 | 2011-08-18 | Toshiba Corp | Semiconductor device |
-
1995
- 1995-08-29 JP JP22008595A patent/JP3419603B2/en not_active Expired - Lifetime
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|---|---|---|---|---|
| JP2006523865A (en) * | 2003-04-14 | 2006-10-19 | フォルティス・システムズ・インコーポレーテッド | Effective proximity effect correction methodology |
| JP2007266377A (en) * | 2006-03-29 | 2007-10-11 | Fujitsu Ltd | Semiconductor device |
| JP2011128478A (en) * | 2009-12-21 | 2011-06-30 | Jeol Ltd | Method and apparatus for drawing mask pattern |
| JP2011159720A (en) * | 2010-01-29 | 2011-08-18 | Toshiba Corp | Semiconductor device |
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| JP3419603B2 (en) | 2003-06-23 |
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