JP4005870B2

JP4005870B2 - Mask, mask creation method, and semiconductor device manufacturing method

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Publication number: JP4005870B2
Application number: JP2002226101A
Authority: JP
Inventors: 智裕筒井; 修池永
Original assignee: Toshiba Corp; Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp; Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2002-08-02
Filing date: 2002-08-02
Publication date: 2007-11-14
Anticipated expiration: 2022-08-02
Also published as: JP2004069829A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置の製造工程に用いられるマスクに係り、特に転写されるデバイスパターンの寸法精度の向上が図られたマスク、デバイスパターンの寸法精度の向上を図り得るマスクの作成方法、およびデバイスパターンの寸法精度の向上が図られたマスクを用いる半導体装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常、半導体デバイスを形成するにあたり、デバイスパターンが形成されているフォトマスクを用いてパターン転写を行う。通常、フォトマスクに形成されているデバイスパターンは、その寸法、形状、および形成領域の面積などが製品としてのフォトマスクごとに異なっている。また、一連の半導体装置の製造工程中、フォトマスクが使用される幾つかの工程では、各工程毎にデバイスパターンの形状が異なっているのが一般的である。それ故、デバイスパターンの被覆率はマスクごとに千差万別である。このデバイスパターンの被覆率とは、フォトマスク全体の面積のうち、デバイスパターンの形成領域内において露光光が透過可能な領域が占める面積の割合を表すものである。また、１枚のフォトマスクの面内においても、例えばデバイスパターンの中央部と周辺部等との局所的な領域間におけるパターン被覆率の差は千差万別である。したがって、フォトマスクのパターン被覆率を考慮せずにマスクを作成すると、デバイスパターンの寸法に差が生じ易い。
【０００３】
１枚のマスク面内における局所的な領域間でのデバイスパターンの寸法差を低減するために、幾つかの対応策がある。その一つとして、例えばマスク中央部と周辺部との間におけるデバイスパターンの寸法差を低減するために、露光領域内のデバイスパターンの周辺部にダミーパターンを形成する。このダミーパターンとは、フォトマスクに形成されているマスクパターンのうち、基板上における実際の半導体デバイスの作成には用いられないパターンを指す。ダミーパターンを形成するか否かは、ステッパーで露光可能な最大露光領域内のパターン被覆率に基づいて一義的に決定される。例えばパターン被覆率が３０％以上のマスクの場合、先ず、最大露光領域内におけるデバイスパターンの最外周部と露光領域最外周部との隙間に所定のダミーパターンを形成する。そして、露光領域外においても、所定の範囲でダミーパターンを固定的に追加付与する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前述したように、露光領域内のパターン被覆率はフォトマスクごとに異なっている。このため、最大露光領域外に形成するダミーパターンの形成領域を固定とすると、フォトマスク全面でのパターン被覆率が過度に大きくなるおそれがある。この結果、デバイスパターンの仕上がり寸法に影響を及ぼして、所望の寸法精度を得られないおそれがある。ひいては、半導体装置の内部に組み込まれる様々な微細な半導体素子などを所望の精度で形成できなくなるおそれがある。
【０００５】
本発明は、以上説明したような課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、デバイスパターンの形成領域内における局所的な領域間でのパターン寸法差が低減されてデバイスパターンの寸法精度が向上されたマスク、およびそのようなマスクを形成できるマスクの作成方法を提供することにある。それとともに、デバイスパターンの寸法精度が向上されたマスクを用いて微細な半導体素子などを高い精度で形成して、半導体装置の品質および歩留まりを向上できる半導体装置の製造方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明に係るマスクは、露光領域内に形成されたデバイスパターンと、このデバイスパターンの外側に形成されたダミーパターンと、を具備するマスクであって、前記ダミーパターンは前記デバイスパターンの形成領域の最外周部と前記露光領域の最外周部との間に形成されているとともに、前記デバイスパターンと前記ダミーパターンとを合わせた前記露光領域内のパターンの被覆率が所定の範囲内に収まるように、前記ダミーパターンの面積が前記デバイスパターンの被覆率に応じた大きさに設定されていることを特徴とするものである。
【０００７】
このマスクにおいては、ダミーパターンが、デバイスパターンの形成領域の最外周部と露光領域の最外周部との間に形成されている。そして、デバイスパターンとダミーパターンとを合わせた露光領域内のパターンの被覆率が所定の範囲内に収まるように、ダミーパターン面積がデバイスパターンの被覆率に応じた大きさに設定されている。すなわち、露光領域内におけるパターンの被覆率が、デバイスパターンの寸法精度を劣化させない適正な範囲内に設定されている。
【０００８】
また、前記課題を解決するために、本発明に係るマスクの作成方法は、マスクの面内における露光領域内に形成されたデバイスパターンの外側にダミーパターンを形成するマスクの作成方法であって、前記露光領域内における前記デバイスパターンと前記ダミーパターンとを合わせたパターンの被覆率が所定の範囲内に収まるように、前記ダミーパターンの面積を前記デバイスパターンの被覆率に応じた大きさに設定して、前記ダミーパターンを前記デバイスパターンの形成領域の最外周部と前記露光領域の最外周部との間に形成することを特徴とするものである。
【０００９】
このマスクの作成方法においては、ダミーパターンをデバイスパターンの形成領域の最外周部と露光領域の最外周部との間に形成する。この際、デバイスパターンとダミーパターンとを合わせた露光領域内のパターンの被覆率が所定の範囲内に収まるように、ダミーパターンの面積をデバイスパターンの被覆率に応じた大きさに設定する。これにより、露光領域内におけるパターンの被覆率を、デバイスパターンの寸法精度を劣化させない適正な範囲内に設定できる。
【００１０】
また、前記課題を解決するために、本発明に係る半導体装置の製造方法は、本発明に係るマスクを用いてパターン転写を行うリソグラフィ工程を含むことを特徴とするものである。
【００１１】
この半導体装置の製造方法においては、デバイスパターンとダミーパターンとを合わせた露光領域内のパターンの被覆率が所定の範囲内に収まるように、ダミーパターンの面積がデバイスパターンの被覆率に応じた大きさに設定されているマスクを用いてパターン転写を行う。すなわち、露光領域内のパターンの被覆率が、デバイスパターンの寸法精度を劣化させない適正な範囲内に設定されているマスクを用いてパターン転写を行う。これにより、微細なデバイスパターンを高い精度で転写できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の詳細を図示の実施形態によって説明する。
【００１３】
（第１の実施の形態）
先ず、本発明に係る第１実施形態を図１〜図５を参照しつつ説明する。図１は、本実施形態に係るマスクの作成方法をフローチャートにして示す図である。図２は、本実施形態に係るフォトマスクの面内の各領域を模式的に示す平面図である。図３は、図２のフォトマスクに形成するダミーパターンの１単位を示す平面図である。図４は、図２のフォトマスクのデバイスパターンおよびダミーパターンが形成されている領域を拡大して示す平面図である。図５は、図４のフォトマスクのダミーパターンの形成領域の付近を拡大して示す平面図である。
【００１４】
先ず、第１実施形態に係るマスクの作成方法について、図１を参照しつつ説明する。本実施形態のマスクの作成方法は、具体的にはフォトマスクのパターン作成工程に関するものである。本実施形態では、フォトマスクの面内において、ステッパーなどの露光装置による露光領域内にダミーパターンを形成する。
【００１５】
先ず、図１に示すように、図示しない基板上に所望の半導体デバイスを形成するためのデバイスパターン（半導体デバイスパターン）に関するデータを取得する。このデータには、デバイスパターンをフォトマスクに形成するための各種情報が記述されている。具体的には、デバイスパターンの寸法、形状、および配置などに関する情報が記述されている。このデータをマスクレイアウトデータと称することとする。このマスクレイアウトデータを取得する工程を工程１とする。
【００１６】
次に、取得したマスクレイアウトデータに基づいて、フォトマスクの面内における露光領域内に形成されるデバイスパターンの被覆率を算出する。このデバイスパターンの被覆率とは、フォトマスク全体の面積のうち、デバイスパターンの形成領域内の露光光が透過可能な領域（透過部）が占める面積の割合を表すものである。デバイスパターンの被覆率は、具体的には、フォトマスク全体の面積に対して、デバイスパターン内の図形の種類や、図形の数などに基づいて算出可能なデバイスパターンの透過部の面積の割合として算出される。なお、露光領域の大きさ、特に最大露光領域は図示しない露光装置により予め定められている。このデバイスパターンの被覆率を算出する工程を工程２とする。
【００１７】
次に、算出したデバイスパターンの被覆率に基づいて、ダミーパターンを形成するか否かを判定する。このダミーパターンとは、フォトマスクに形成されているマスクパターンのうち、基板上における実際の半導体デバイスの作成には用いられないパターンを指す。本実施形態においては、デバイスパターンの被覆率が３０％以上の場合にダミーパターンを形成するものとする。すなわち、ダミーパターンを形成するか否かの判定の基準値を、デバイスパターンの被覆率で３０％と定める。このダミーパターンを形成するか否かを判定する工程を工程３とする。
【００１８】
この工程３においてダミーパターンを形成する必要が無いと判定された場合、前述したマスクレイアウトデータに基づいて、所望のデバイスパターンをフォトマスクの露光領域内に形成する。また、工程３においてダミーパターンを形成する必要があると判定された場合、次に述べる工程に進む。
【００１９】
工程３においてダミーパターンを形成する必要があると判定された場合、フォトマスクの面内にダミーパターンを形成する領域があるか否かを判定する。この判定も、工程２において算出されたデバイスパターンの被覆率に基づいて行われる。本実施形態では、フォトマスクの最大露光領域内において、デバイスパターンの外側周辺にダミーパターンを形成する。より具体的には、デバイスパターンの形成領域の最外周部と、露光領域の最外周部との間にダミーパターンを形成する。つまり、この工程においては、デバイスパターンの形成領域の最外周部と、フォトマスクの露光領域の最外周部との間にダミーパターンを形成する領域があるか否かを判定する。このダミーパターンを形成する領域があるか否かを判定する工程を工程４とする。
【００２０】
この工程４においてダミーパターンを形成する領域が無いと判定された場合、ダミーパターンを形成することなく、所望のデバイスパターンのみをフォトマスクの露光領域内に形成する。また、工程４においてダミーパターンを形成する領域があると判定された場合、次に述べる工程に進む。
【００２１】
工程４においてダミーパターンを形成する領域があると判定された場合、ダミーパターンを形成する領域およびその面積などを決定する。本実施形態においては、ダミーパターンの形成領域の面積をデバイスパターンの被覆率に応じた所定の大きさに設定してダミーパターンを形成する。この際、ダミーパターンの面積を、デバイスパターンとダミーパターンとを合わせた露光領域内のパターンの被覆率が所定の範囲内に収まる大きさに設定する。本来、ダミーパターンはデバイスパターンの寸法精度を向上させるために形成される。ところが、デバイスパターンとダミーパターンとを合わせたパターンの被覆率が大きくなり過ぎると、かえってデバイスパターンの寸法精度が劣化することが分かっている。したがって、前記所定の範囲とは、具体的には、フォトマスクの露光領域内におけるデバイスパターンとダミーパターンとを合わせたパターンの被覆率が、デバイスパターンの寸法精度を向上させることができる適正な範囲を指す。
【００２２】
このように、ダミーパターンの面積は、デバイスパターンの被覆率に応じて、デバイスパターンの寸法精度を向上させることができるように適宜、適正な大きさに設定される。すなわち、ダミーパターンの被覆率は、デバイスパターンの被覆率に応じて、デバイスパターンの寸法精度を向上させることができる適正な大きさに設定される。なお、ダミーパターンの被覆率とは、ダミーパターンの面積に対して、ダミーパターン中の露光光が透過可能な領域（透過部）が占める面積の割合を表すものである。
【００２３】
また、デバイスパターンの被覆率は、通常、フォトマスクの面内における局所的な領域間で異なっている。これにより、フォトマスクの面内における局所的な領域間でデバイスパターンの寸法差が生じる。例えば、フォトマスクの中央部に形成されているデバイスパターンの被覆率は、フォトマスクの周辺部に形成されているデバイスパターンの被覆率と異なっているのが一般的である。ここでは、デバイスパターンは、その形成領域の中心をフォトマスクの中心と略一致されて形成されているものとする。すなわち、フォトマスクの中央部とは、実質的にはデバイスパターンの形成領域の中央部を指すものとする。また、フォトマスクの周辺部とは、フォトマスクの中央部を除いた部分のことを指し、実質的にはデバイスパターンの形成領域の周辺部を指すものとする。したがって、フォトマスクの中央部と周辺部との間でデバイスパターンの被覆率が異なると、デバイスパターンの形成領域の中央部と周辺部との間でデバイスパターンの被覆率に差が生じる。すると、デバイスパターンの形成領域の中央部と周辺部との間で、デバイスパターンの寸法に差が生じる。
【００２４】
ここで、デバイスパターンの中央部の被覆率とは、デバイスパターンの形成領域の中央部の面積に対して、その中央部内において露光光が透過可能な領域（透過部）が占める面積の割合を表すものである。例えば、デバイスパターンの形成領域の中心を含めた約１０ｍｍ四方の領域の面積に対して、透過部が占める面積の割合を表すものである。また、デバイスパターンの周辺部の被覆率とは、デバイスパターンの形成領域の周辺部の所定の部分の面積に対して、その所定の部分内において露光光が透過可能な領域（透過部）が占める面積の割合を表すものである。例えば、デバイスパターンの形成領域の周辺部の所定の位置を含めた約１０ｍｍ四方の領域の面積に対して、透過部が占める面積の割合を表すものである。
【００２５】
デバイスパターンの寸法差が大きくなると、基板などに転写されたデバイスパターンに無視し得ない誤差が生じるおそれがある。このような誤差は、半導体装置の品質を劣化させ、歩留まりを低下させる原因となる。このようなおそれを無くすために、本実施形態では、ダミーパターンを、フォトマスクの面内における局所的な領域間でデバイスパターンの寸法差を低減させることができる適正な領域に形成する。したがって、本実施形態では、デバイスパターンの寸法精度を向上させるだけでなく、デバイスパターンの局所的な領域間における寸法差を低減させることができるように、ダミーパターンの形成領域およびその面積などを適正に設定する。特に、デバイスパターンの形成領域の中央部と周辺部との間における、デバイスパターンの寸法差を低減させることができるように、ダミーパターンの形成領域およびその面積などを設定する。すなわち、デバイスパターンの形成領域の中央部と周辺部とで、それらの被覆率が略同じ大きさになるようにダミーパターンを形成する。さらには、デバイスパターンとダミーパターンとを合わせたパターンの被覆率が、露光領域内において略均一な大きさになるようにダミーパターンを形成する。このためには、例えばダミーパターンの被覆率をデバイスパターンの被覆率と略一致させてダミーパターンを形成すればよい。
【００２６】
通常、デバイスパターンの中央部の被覆率は、デバイスパターンの周辺部の被覆率よりも高い。また、本実施形態ではデバイスパターンの形成領域の外側にダミーパターンを形成するため、前述した定義により、デバイスパターンの中央部の被覆率はダミーパターンの有無に拘らず不変である。したがって、本実施形態では、ダミーパターンを形成することにより、デバイスパターンの周辺部の被覆率を、デバイスパターンの中央部の被覆率と略同じ大きさになるように補正する。
【００２７】
具体的には、デバイスパターンの周辺部のうち、被覆率を補正しようとする所定の領域の外側周辺にダミーパターンを形成する。ダミーパターンが形成されると、デバイスパターンの周辺部の所定の領域内の被覆率は不変であるが、ダミーパターン内の被覆率は上昇する。このように、ダミーパターンを形成することにより、デバイスパターンの周辺部の所定の領域の面積とダミーパターンの面積とを合わせた範囲内における被覆率を、デバイスパターンの中央部の被覆率と略同程度まで高める。そして、このような補正を、デバイスパターンの周辺部のうち略全ての局所的領域の被覆率が、デバイスパターンの中央部の被覆率と略同程度になるまで行う。すなわち、デバイスパターンとダミーパターンとを合わせたパターンの被覆率が、露光領域内において略均一な大きさになるようにダミーパターンを形成する。この際、例えばダミーパターンの被覆率をデバイスパターン全体の被覆率と略一致させる。
【００２８】
この結果、デバイスパターンの形成領域の中央部と周辺部との間における、デバイスパターンの寸法差が低減される。つまり、デバイスパターンとダミーパターンとを合わせた露光領域内のパターン形成領域において、どの局所的な領域においてもパターンの寸法は略均一な大きさになる。それとともに、デバイスパターン全体の寸法精度も向上される。なお、本実施形態では、前述した定義により、デバイスパターン自体の被覆率はダミーパターンの有無に拘らず不変である。
【００２９】
このように、デバイスパターンの寸法精度を向上できるとともに、デバイスパターンの局所的な領域間における寸法差を低減させることができる適正なダミーパターンの形成領域などを決定する工程を、工程５とする。
【００３０】
通常、フォトマスクに形成されているデバイスパターンは、その寸法、形状、形成領域、および領域面積などが製品としてのフォトマスクごとに異なっている。このため、フォトマスクごとにデバイスパターンのサイズなどを計算する。そして、この計算結果および最大露光領域のサイズに基づいて適宜、適正なダミーパターンの形成領域およびその面積を決定する。
【００３１】
次に、工程５において決定されたダミーパターンのデータを、工程１において取得したマスクレイアウトデータに合成する。すなわち、本パターン（メインパターン）としてのデバイスパターンのデータに、周辺パターンとしてのダミーパターンのデータを合成する。この合成されたデータを、最終的なマスクレイアウトデータとする。したがって、この最終的なマスクレイアウトデータには、デバイスパターンおよびダミーパターンから構成される新しいマスクパターン全体のレイアウト情報が記述されている。このマスクレイアウトデータにダミーパターンデータを合成する工程を工程６とする。
【００３２】
最後に、工程６において作成された最終的なマスクレイアウトデータに基づいて、デバイスパターンおよびダミーパターンから構成されるマスクパターンをフォトマスクに形成する。例えば、次に述べる方法によりマスクパターンを形成する。先ず、予め図示しない電子ビーム用レジストを塗布した図示しないフォトマスク基板を用意する。次に、ダミーパターンのデータを合成した後のマスクレイアウトデータに基づいて、図示しない電子ビーム描画装置を用いてデバイスパターンおよびダミーパターンをフォトマスク基板上のレジストに描画する。続けて、レジストを現像することにより、図示しない所望のマスクパターン、すなわちレジストパターンを形成する。この後、得られたレジストパターンをマスクとしてフォトマスク基板をエッチングすることにより、図示しない透過部を形成する。これにより、デバイスパターンおよびダミーパターンから構成される所望のマスクパターンをフォトマスクに形成する。
【００３３】
また、マスクパターンを形成する際に、併せて幅が約１．６０ｍｍ以上の遮光帯をデバイスパターンの形成領域とダミーパターンの形成領域との間に設ける。これにより、デバイスパターンの寸法精度が向上されているとともに、デバイスパターンの局所的な領域間における寸法差が低減されているフォトマスクが作成される。このマスクパターンをフォトマスクに形成する工程を工程７とする。この工程７が終わった段階で、フォトマスクの作成工程を終了とする。
【００３４】
次に、第１実施形態に係るマスクについて、図２〜図５を参照しつつ説明する。この第１実施形態のマスクは、具体的には前述したマスクの作成方法を用いて作成されたフォトマスクのことである。
【００３５】
図２に示すように、フォトマスク１はその面内を幾つかの領域に区分されている。図２中フォトマスク１の中央部を含む領域Ａが、デバイスパターンの形成領域である。本実施形態では、デバイスパターンの形成領域である領域Ａは、その中心をフォトマスク１の中心と略一致されて形成されているものとする。すなわち、フォトマスク１の中央部は、デバイスパターンの形成領域である領域Ａの中央部と略一致しているものとする。遮光帯もこの領域Ａの中に形成される。この領域Ａを囲んでいる領域Ｂが、露光装置がデバイスパターンを露光して基板などに転写できる最大露光領域である。つまり、デバイスパターンの形成領域は、最大露光領域の内側に収まる位置に設定されている。この最大露光領域の大きさは、露光装置により予め決められる露光装置に固有の大きさである。ダミーパターンは、デバイスパターンの形成領域の最外周部と、最大露光領域の外周部（露光領域の最外周部）との隙間部分に形成される。この隙間部分が露光領域内におけるダミーパターンの形成領域である。つまり、ダミーパターンは、フォトマスク１の最大露光領域内において、デバイスパターンが形成されていない領域である、デバイスパターンの形成領域の外側周辺の所定の箇所に形成される。
【００３６】
前述したように、デバイスパターンは、通常、その寸法、形状、形成領域、および領域面積などがフォトマスクごとに異なっている。このため、フォトマスクごとにデバイスパターンのサイズなどが計算される。そして、この計算結果および最大露光領域のサイズに基づいて適宜、適正なダミーパターンの形成領域および面積などが決定される。したがって、各フォトマスクには、それぞれのデバイスパターンの被覆率に応じて、各デバイスパターンの寸法精度を向上させるとともに、各デバイスパターンの局所的な領域間における寸法差を低減させる適正なダミーパターンが形成されている。
【００３７】
また、図２中領域Ｂの外側の領域Ｃは、アライメントマークなどの図示しない他のマスクパターンが形成される領域である。この領域Ｃ中、領域Ｂのすぐ外側に隣接する領域Ｄにダミーパターンを形成しても構わない。すなわち、フォトマスク１の面内において、露光領域の外側にダミーパターンを形成しても構わない。この露光領域の外側にダミーパターンを形成する場合については、後述する第２実施形態においてその詳細を説明する。
【００３８】
図３に、本実施形態において形成するダミーパターン２の一単位あたりの形状およびパターン寸法を示す。ダミーパターン２の一単位あたりの大きさは、図３中Ｌで示す横の寸法が約５０μｍ、そして図３中Ｗで示す縦の寸法が約２５μｍである。また、ダミーパターン２のパターン本体３の線幅Ｗ_Lは、約１．４μｍである。このダミーパターン２をその形成領域内に等間隔で所定の個数並べる。これにより、本パターン（メインパターン）としてのデバイスパターンの周辺部にダミーパターン２を配置したフォトマスク１の作成が可能となる。
【００３９】
図４に、実際にデバイスパターン４およびダミーパターン２などが形成された製品としてのフォトマスク１の、パターン形成部のイメージを示す。デバイスパターン形成領域Ａ内に、デバイスパターン４および幅が約１．６０ｍｍ以上の遮光帯５が形成されている。また、露光領域Ｂ中、遮光帯５のすぐ外側にダミーパターン２が形成されている。図５は、図４中白丸Ｅで囲んで示す遮光帯５とダミーパターン２との境界部付近を拡大して示すものである。遮光帯５のすぐ外側のダミーパターン形成領域には、図３に示すダミーパターン２が等間隔で複数個並べられている。
【００４０】
以上説明したように、この第１実施形態によれば、始めに取得したマスクレイアウトデータに記述されている露光領域Ｂ内におけるデバイスパターン４の被覆率に基づいて、ダミーパターン２を形成するか否かが決定される。ダミーパターン２を形成する場合、露光領域Ｂ内におけるダミーパターン２の形成領域、面積、および被覆率などは、デバイスパターン４の被覆率に応じて適正に設定される。そして、始めに取得したマスクレイアウトデータにダミーパターン２の描画データを合成した最終的なマスクレイアウトデータを用いて、フォトマスク１にデバイスパターン４およびダミーパターン２が形成される。これにより、デバイスパターン４およびダミーパターン２からなる露光領域Ｂ内のパターンの被覆率が過度に大きくなるおそれがない。したがって、ダミーパターン２はデバイスパターン４の寸法精度を向上させるだけでなく、デバイスパターン４の中央部と周辺部など、デバイスパターン４の局所的な領域間におけるパターンの寸法差を低減させることができる。
【００４１】
したがって、本実施形態に係るマスク１は、デバイスパターン４の形成領域内における局所的な領域間でのパターンの寸法差が低減されており、デバイスパターン４の寸法精度が向上されている。また、本実施形態に係るマスクの作成方法によれば、デバイスパターン４の形成領域内における局所的な領域間でのパターンの寸法差が低減されて、デバイスパターン４の寸法精度が向上されたフォトマスク１を作成できる。
【００４２】
次に、第１実施形態に係るに係る半導体装置の製造方法について簡潔に説明する。本実施形態の半導体装置の製造方法は、前述したマスクの作成方法により作成されたフォトマスク１を用いてパターン転写を行うリソグラフィ工程などを含むものである。前述したように、フォトマスク１には、その面内における局所的な領域間での寸法差が低減されて、寸法精度が向上されたデバイスパターン４が形成されている。これにより、微細なデバイスパターン４を高い精度で転写できる。ひいては、高い精度で転写されたデバイスパターン４に基づいて、半導体装置の内部に組み込まれる図示しない各種の微細な半導体素子などを高い精度で形成することができる。したがって、この半導体装置の製造方法によれば、微細な半導体素子などを高い精度で形成して、半導体装置の品質および歩留まりを向上できる。
【００４３】
（第２の実施の形態）
次に、本発明に係る第２実施形態を図２〜図６を参照しつつ説明する。図６は、本実施形態に係るマスクの作成方法をフローチャートにして示す図である。なお、第１実施形態と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明を省略する。また、本実施形態に係る半導体装置の製造方法は、前述した第１実施形態に係る半導体装置の製造方法と同様なので、その説明を省略する。
【００４４】
この第２実施形態においては、フォトマスク１の面内における露光領域Ｂの内側のみならず、露光領域Ｂの外側にもダミーパターン２を形成する場合について説明する。露光領域Ｂ内にダミーパターン２を形成する方法については、第１実施形態と同様とする。
【００４５】
図２中領域Ｃは、アライメントマークなどの他のマスクパターンが形成される領域である。前述した第１実施形態においては、露光領域Ｂ内にのみ所望のダミーパターン２を形成した。これに対して、この第２実施形態においては、露光領域外である領域Ｃ中にもダミーパターン２を形成する。これにより、デバイスパターン４の局所的な領域間での寸法差をさらに低減させて、デバイスパターン４の寸法精度のさらなる向上を図る。
【００４６】
以下、図６を参照しつつ、具体的に説明する。
【００４７】
先ず、第１実施形態と同様に、工程１においてマスクレイアウトデータを取得する。続けて、取得したマスクレイアウトデータに基づいて、工程２において露光領域Ｂ内に形成されるデバイスパターン４の被覆率を算出する。
【００４８】
次に、工程２において算出されたデバイスパターン４の被覆率に基づいて、工程３においてダミーパターン２を形成するか否かを判定する。この工程３においてダミーパターン２を形成する必要が無いと判定された場合、前述したマスクレイアウトデータに基づいて、所望のデバイスパターン４をフォトマスク１の露光領域Ｂ内に形成する。また、工程３においてダミーパターン２を形成する必要があると判定された場合、次に述べる工程に進む。
【００４９】
工程３においてダミーパターン２を形成する必要があると判定された場合、工程４において露光領域Ｂ内にダミーパターン２を形成する領域があるか否かを判定する。より具体的には、工程４において露光領域Ｂ内のデバイスパターン形成領域Ａの周辺部にダミーパターン２を形成する領域があるか否かを判定する。この工程４においてダミーパターン２を形成する領域が無いと判定された場合、ダミーパターン２を形成することなく、所望のデバイスパターン４のみをフォトマスク１の露光領域Ｂ内に形成する。また、工程４においてダミーパターン２を形成する領域があると判定された場合、次に述べる工程に進む。
【００５０】
工程４においてダミーパターン２を形成する領域があると判定された場合、工程５においてダミーパターン２を形成する領域およびその面積などを決定する。第１実施形態において説明したように、デバイスパターン４の局所的な領域間における寸法差を低減して、デバイスパターン４の寸法精度を向上できるように、ダミーパターン２はその寸法、形状、形成領域、および領域面積などをデバイスパターン４の被覆率に応じて、適正に設定される。
【００５１】
次に、工程５において決定されたダミーパターン２のデータを、工程１において取得したマスクレイアウトデータに合成する。つまり、工程６において、露光領域Ｂ内に形成するダミーパターン２のデータを、デバイスパターン４のデータに合成する。以下の説明において、露光領域Ｂ内に形成するダミーパターン２を内側ダミーパターン２と称することとする。
【００５２】
次に、工程６において合成されたマスクレイアウトデータに基づいて、内側ダミーパターン２およびデバイスパターン４からなる露光領域Ｂ内のパターンの被覆率を算出する。そして、算出した露光領域Ｂ内のパターンの被覆率に基づいて、露光領域Ｂの外側に図示しないダミーパターンを形成するか否かを判定する。以下の説明において、露光領域Ｂの外側に形成するダミーパターンを外側ダミーパターンと称することとする。前述した第１実施形態において内側ダミーパターン２を形成するか否かを判定した場合と同様に、外側ダミーパターンを形成するか否かを所定の基準値に基づいて判定する。この基準値は、外側ダミーパターンを形成した後のフォトマスク１の面内におけるパターン全体の被覆率が、デバイスパターン４の寸法精度を向上させることができる適正な範囲内に収まる大きさに設定される。つまり、デバイスパターン４および内側ダミーパターン２に外側ダミーパターンを加えたフォトマスク１の面内におけるパターン全体の被覆率が、デバイスパターン４の寸法精度を向上させることができる適正な範囲内に収まる大きさに設定される。この外側ダミーパターンを形成するか否かを判定する工程を工程８とする。
【００５３】
この工程８において外側ダミーパターンを形成する必要が無いと判定された場合、工程６において合成されたマスクレイアウトデータに基づいて、所望のデバイスパターン４および内側ダミーパターン２をフォトマスク１の露光領域Ｂ内に形成する。また、工程８において外側ダミーパターンを形成する必要があると判定された場合、次に述べる工程に進む。
【００５４】
工程８において外側ダミーパターンを形成する必要があると判定された場合、外側ダミーパターンを形成する領域およびその面積を決定する。外側ダミーパターンの形成領域は、内側ダミーパターン２の形成領域を決定する場合と同様の方法により決定される。フォトマスク１に形成されるデバイスパターン４は、次に述べる方法により所望の寸法精度を得ることを特徴としている。先ず、内側ダミーパターン２を含むマスクレイアウトパターンの、フォトマスク１の面内に占めるパターン面積率およびパターン密度に基づいて、デバイスパターン４の最終的な寸法を予測する。すなわち、マスクパターンのフォトマスク１の面内に占めるパターン被覆率およびパターン密度に基づいて、デバイスパターン４の仕上がり寸法を予測する。次に、この予測した寸法に基づいて、始めに取得したデバイスパターン４の設計データであるマスクレイアウトデータに、寸法補正量としての変換差を与える。これにより、所望の仕上がり寸法を有するデバイスパターン４を得る。このため、外側ダミーパターンの形成領域の面積を不用意に大きくすると、フォトマスク１の面内のパターン被覆率が必要以上に増加し、デバイスパターン４の仕上がり寸法の精度を劣化させるおそれがある。したがって、外側ダミーパターンの形成領域の面積は、第１実施形態において述べたデバイスパターン４の寸法精度を劣化させない範囲内において、フォトマスク１の露光領域Ｂ内のパターン被覆率に基づいて適正な大きさに決定される。
【００５５】
このように、外側ダミーパターンの形成領域の面積および被覆率などは、第１実施形態で述べたデバイスパターン４の寸法精度を劣化させない範囲内においてデバイスパターン４の寸法精度をさらに向上させることができるように、露光領域Ｂ内のパターン被覆率に応じて適宜、適正な大きさに設定される。また、内側ダミーパターン２の場合と同様に、外側ダミーパターンは、デバイスパターン４の局所的な領域間での寸法差をさらに低減させることができる領域に形成される。したがって、デバイスパターン４の寸法精度をさらに向上させるだけでなく、デバイスパターン４の局所的な領域間における寸法差をさらに低減させることができるように、外側ダミーパターンはその形成領域および面積などを適正に設定される。この際、内側ダミーパターン２の場合と同様に、フォトマスク１ごとにデバイスパターン４および内側ダミーパターン２のサイズなどを計算する。そして、この計算結果および最大露光領域Ｂのサイズに基づいて適宜、適正な外側ダミーパターンの形成領域および面積を決定する。この外側ダミーパターンの形成領域および面積などを決定する工程を工程９とする。
【００５６】
次に、工程９において決定された外側ダミーパターンのデータを、工程６において合成されたマスクレイアウトデータに合成する。すなわち、露光領域Ｂ内のデバイスパターン４および内側ダミーパターン２の各データに、露光領域Ｂ外の外側ダミーパターンのデータを合成する。この合成されたデータを、最終的なマスクレイアウトデータとする。したがって、この最終的なマスクレイアウトデータには、デバイスパターン４、内側ダミーパターン２、および外側ダミーパターンから構成される新しいマスクパターン全体のレイアウト情報が記述されている。この露光領域Ｂ内のデバイスパターン４および内側ダミーパターン２のマスクレイアウトデータに外側ダミーパターンのデータを合成する工程を、工程１０とする。
【００５７】
最後に、工程１０において作成された最終的なマスクレイアウトデータ（描画データ）に基づいて、デバイスパターン４、内側ダミーパターン２、および外側ダミーパターンから構成されるマスクパターンをフォトマスク１に形成する。この際、図４に示すように、デバイスパターン４の形成領域と内側ダミーパターン２の形成領域との間に、幅が約１．６０ｍｍ以上の遮光帯５を設ける。これにより、デバイスパターン４の寸法精度がさらに向上されているとともに、デバイスパターン４の局所的な領域間における寸法差が殆どないフォトマスク１が作成される。このデバイスパターン４、内側ダミーパターン２、および外側ダミーパターンから構成されるマスクパターンをフォトマスク１に形成する工程を、工程１１とする。この工程１１が終わった段階で、フォトマスク１の作成工程を終了とする。
【００５８】
なお、外側ダミーパターンには、例えば図３に示す内側ダミーパターン２と同様のパターンを用いることが好ましい。そして、内側ダミーパターン２と同様に、図３に示すパターンを図４および図５に示すようにフォトマスク１に形成するとよい。これにより、外側ダミーパターンの被覆率の計算などを簡略化および迅速化したり、外側ダミーパターンの形成工程に掛かるコストを低減したりできる。ひいては、フォトマスク１の生産効率を向上させたり、フォトマスク１の生産コストを抑制したりできる。
【００５９】
以上説明したように、この第２実施形態によれば、露光領域Ｂ内に内側ダミーパターン２を形成した上で、さらに露光領域Ｂ外に外側ダミーパターンを形成する。この際、外側ダミーパターンの形成領域や面積などは、デバイスパターン４の局所的な領域間での寸法差をさらに低減させて、デバイスパターン４の寸法精度をさらに向上させることができるように、露光領域Ｂ内のパターン被覆率に応じて適宜、適正に設定される。すなわち、内側ダミーパターン２および外側ダミーパターンを合わせたダミーパターン部の形成領域や被覆率は、デバイスパターン４の局所的な領域間での寸法差をさらに低減させて、デバイスパターン４の寸法精度をさらに向上させることができるように、デバイスパターン４の被覆率に応じて適宜、適正に設定される。
【００６０】
したがって、本実施形態に係るフォトマスク１は、その面内における局所的な領域間でのデバイスパターン４の寸法差が殆どなくされているとともに、デバイスパターン４の寸法精度がさらに向上されている。また、本実施形態に係るマスクの作成方法によれば、デバイスパターン４の形成領域内における局所的な領域間でのパターン寸法差を殆どなくして、デバイスパターン４の寸法精度をさらに向上させたフォトマスク１を作成できる。
【００６１】
なお、本発明に係るマスク、マスクの作成方法、および半導体装置の製造方法は、前述した第１および第２の実施形態には制約されない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、それらの構成、あるいは工程などの一部を種々様々な設定に変更したり、あるいは各種設定を適宜、適当に組み合わせて用いたりして実施することができる。
【００６２】
例えば、前述した第１および第２実施形態で形成した内側および外側の両ダミーパターンの形状は、図３で示すパターンには限らない。例えば、フォトマスク１上におけるダミーパターン被覆率が略同じ大きさになるパターンであれば、１単位である各ブロックごとに異なる形状のパターンでも適用可能である。当然、内側ダミーパターンと外側ダミーパターンとでパターンの形状などを変えても構わない。また、内側ダミーパターンと外側ダミーパターンとで、パターン被覆率が異なるパターンを用いても構わない。内側および外側の各ダミーパターンの形成領域内において、各ブロックごとのパターン被覆率が略同じ大きさであればよい。
【００６３】
また、前述したダミーパターンを形成するか否かの判定や、ダミーパターンの形成領域の決定、およびパターンデータの合成など、マスクレイアウトデータに基づく各種計算は、通常は専用の計算ツールを用いて自動的に行われる。ただし、それらの計算は、汎用の計算ツールを用いて行っても構わないのはもちろんである。
【００６４】
さらに、最後のマスク作成工程に、最終的なマスクレイアウトデータにより形成されるデバイスパターンが、始めに取得したマスクレイアウトデータのデバイスパターンよりも局所的な領域間での寸法差が低減されて、寸法精度が向上されているか否かを検査する工程を含ませてもよい。そして、最終的に形成されるデバイスパターンが所望の精度を満足するまで、前述したマスクの作成方法を繰り返し行う設定とするとよい。これにより、高品質のフォトマスクを、歩留まりを向上させて生産することができる。
【００６５】
【発明の効果】
本発明に係るマスクは、デバイスパターンとダミーパターンとを合わせた露光領域内のパターンの被覆率が、デバイスパターンの寸法精度を劣化させない適正な範囲内に設定されている。したがって、このマスクは、デバイスパターンの形成領域内における局所的な領域間でのデバイスパターンの寸法差が低減されており、デバイスパターンの寸法精度が向上されている。
【００６６】
また、本発明に係るマスクの作成方法によれば、デバイスパターンとダミーパターンとを合わせた露光領域内のパターンの被覆率を、デバイスパターンの寸法精度を劣化させない適正な範囲内に設定できる。したがって、このマスクの作成方法によれば、デバイスパターンの形成領域内における局所的な領域間でのデバイスパターンの寸法差を低減させて、デバイスパターンの寸法精度を向上させることができる。
【００６７】
また、本発明に係る半導体装置の製造方法によれば、本発明に係るマスクを用いて微細なデバイスパターンを高い精度で転写できる。したがって、この半導体装置の製造方法によれば、微細な半導体素子などを高い精度で形成して、半導体装置の品質および歩留まりを向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係るマスクの作成方法をフローチャートにして示す図。
【図２】第１および第２実施形態に係るフォトマスクの面内の各領域を模式的に示す平面図。
【図３】図２のフォトマスクに形成するダミーパターンの１単位を示す平面図。
【図４】図２のフォトマスクのデバイスパターンおよびダミーパターンが形成された領域を拡大して示す平面図。
【図５】図４のフォトマスクのダミーパターンの形成領域を拡大して示す平面図。
【図６】第２実施形態に係るマスクの作成方法をフローチャートにして示す図。
【符号の説明】
１…フォトマスク
２…ダミーパターン（周辺パターン）
４…デバイスパターン（本パターン、メインパターン）
Ａ…デバイスパターン形成領域
Ｂ…露光領域（最大露光領域）
Ｄ…露光量域外ダミーパターン形成領域[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a mask used in a manufacturing process of a semiconductor device, and more particularly, a mask in which the dimensional accuracy of a transferred device pattern is improved, a method for producing a mask capable of improving the dimensional accuracy of a device pattern, and a device The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device using a mask in which the dimensional accuracy of a pattern is improved.
[0002]
[Prior art]
Usually, when forming a semiconductor device, pattern transfer is performed using a photomask on which a device pattern is formed. Usually, the device pattern formed on the photomask differs in size, shape, area of the formation region, and the like for each photomask as a product. Further, in some processes in which a photomask is used during a series of semiconductor device manufacturing processes, the shape of the device pattern is generally different for each process. Therefore, the coverage of the device pattern varies from mask to mask. The coverage of the device pattern represents the ratio of the area occupied by the region through which the exposure light can be transmitted in the device pattern formation region in the entire area of the photomask. Also, even within the plane of one photomask, for example, the difference in pattern coverage between local regions such as the central portion and the peripheral portion of the device pattern is various. Therefore, if the mask is created without considering the pattern coverage of the photomask, a difference in device pattern dimensions is likely to occur.
[0003]
In order to reduce the dimensional difference of the device pattern between local regions in one mask surface, there are several countermeasures. As one of them, for example, a dummy pattern is formed in the peripheral part of the device pattern in the exposure region in order to reduce the dimensional difference of the device pattern between the mask central part and the peripheral part. This dummy pattern refers to a pattern that is not used for creating an actual semiconductor device on a substrate among mask patterns formed on a photomask. Whether or not to form a dummy pattern is uniquely determined based on the pattern coverage in the maximum exposure area that can be exposed by the stepper. For example, in the case of a mask having a pattern coverage of 30% or more, first, a predetermined dummy pattern is formed in the gap between the outermost peripheral portion of the device pattern and the outermost peripheral portion of the exposure region in the maximum exposure region. Further, a dummy pattern is additionally fixedly added within a predetermined range even outside the exposure area.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, the pattern coverage in the exposure region differs for each photomask. For this reason, if the formation area of the dummy pattern formed outside the maximum exposure area is fixed, the pattern coverage on the entire surface of the photomask may be excessively increased. As a result, the finished dimension of the device pattern may be affected, and the desired dimensional accuracy may not be obtained. As a result, various fine semiconductor elements incorporated in the semiconductor device may not be formed with a desired accuracy.
[0005]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to reduce a pattern dimensional difference between local regions in a device pattern formation region. It is an object of the present invention to provide a mask with improved dimensional accuracy of a pattern and a method for producing a mask capable of forming such a mask. At the same time, it is an object of the present invention to provide a semiconductor device manufacturing method capable of improving the quality and yield of a semiconductor device by forming fine semiconductor elements and the like with high accuracy using a mask with improved dimensional accuracy of a device pattern.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, a mask according to the present invention is a mask comprising a device pattern formed in an exposure region and a dummy pattern formed outside the device pattern, wherein the dummy pattern Is formed between the outermost peripheral portion of the device pattern forming region and the outermost peripheral portion of the exposure region, and the coverage of the pattern in the exposure region combining the device pattern and the dummy pattern is The area of the dummy pattern is set to a size according to the coverage of the device pattern so as to fall within a predetermined range.
[0007]
In this mask, a dummy pattern is formed between the outermost peripheral portion of the device pattern formation region and the outermost peripheral portion of the exposure region. The dummy pattern area is set to a size corresponding to the coverage of the device pattern so that the coverage of the pattern in the exposure region combining the device pattern and the dummy pattern is within a predetermined range. That is, the pattern coverage within the exposure region is set within an appropriate range that does not degrade the dimensional accuracy of the device pattern.
[0008]
Further, in order to solve the above-described problem, a mask creation method according to the present invention is a mask creation method for forming a dummy pattern outside a device pattern formed in an exposure region in a mask surface, The area of the dummy pattern is set to a size corresponding to the coverage of the device pattern so that the coverage of the pattern combining the device pattern and the dummy pattern within the exposure region falls within a predetermined range. The dummy pattern is formed between the outermost peripheral portion of the device pattern forming region and the outermost peripheral portion of the exposure region.
[0009]
In this mask creation method, a dummy pattern is formed between the outermost peripheral portion of the device pattern formation region and the outermost peripheral portion of the exposure region. At this time, the area of the dummy pattern is set to a size corresponding to the coverage of the device pattern so that the coverage of the pattern in the exposure region combining the device pattern and the dummy pattern is within a predetermined range. Thereby, the coverage of the pattern in the exposure region can be set within an appropriate range that does not deteriorate the dimensional accuracy of the device pattern.
[0010]
In order to solve the above-described problem, a method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention includes a lithography step of performing pattern transfer using the mask according to the present invention.
[0011]
In this semiconductor device manufacturing method, the area of the dummy pattern is large in accordance with the coverage of the device pattern so that the coverage of the pattern in the exposure region including the device pattern and the dummy pattern is within a predetermined range. Then, pattern transfer is performed using the mask set as described above. That is, pattern transfer is performed using a mask in which the coverage of the pattern in the exposure region is set within an appropriate range that does not degrade the dimensional accuracy of the device pattern. Thereby, a fine device pattern can be transferred with high accuracy.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The details of the present invention will be described below with reference to the illustrated embodiments.
[0013]
(First embodiment)
First, a first embodiment according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a flowchart illustrating a mask creation method according to the present embodiment. FIG. 2 is a plan view schematically showing each region in the plane of the photomask according to the present embodiment. FIG. 3 is a plan view showing one unit of a dummy pattern formed on the photomask of FIG. FIG. 4 is an enlarged plan view showing a region where the device pattern and the dummy pattern of the photomask of FIG. 2 are formed. FIG. 5 is an enlarged plan view showing the vicinity of the dummy pattern formation region of the photomask of FIG.
[0014]
First, a method for creating a mask according to the first embodiment will be described with reference to FIG. The mask creation method of this embodiment specifically relates to a photomask pattern creation process. In this embodiment, a dummy pattern is formed in an exposure area by an exposure apparatus such as a stepper within the plane of the photomask.
[0015]
First, as shown in FIG. 1, data on a device pattern (semiconductor device pattern) for forming a desired semiconductor device on a substrate (not shown) is acquired. This data describes various information for forming a device pattern on a photomask. Specifically, information about the dimensions, shape, arrangement, etc. of the device pattern is described. This data will be referred to as mask layout data. The process of acquiring this mask layout data is referred to as process 1.
[0016]
Next, based on the acquired mask layout data, the coverage of the device pattern formed in the exposure region in the surface of the photomask is calculated. The coverage of the device pattern represents the ratio of the area occupied by the region (transmission portion) through which the exposure light within the device pattern formation region can be transmitted in the entire area of the photomask. Specifically, the coverage of the device pattern is the ratio of the area of the transmissive part of the device pattern that can be calculated based on the type of figure in the device pattern, the number of figures, etc., relative to the total area of the photomask. Calculated. The size of the exposure area, particularly the maximum exposure area, is determined in advance by an exposure apparatus (not shown). The step of calculating the coverage of the device pattern is referred to as step 2.
[0017]
Next, it is determined whether or not a dummy pattern is to be formed based on the calculated device pattern coverage. This dummy pattern refers to a pattern that is not used for creating an actual semiconductor device on a substrate among mask patterns formed on a photomask. In the present embodiment, the dummy pattern is formed when the coverage of the device pattern is 30% or more. That is, the reference value for determining whether or not to form a dummy pattern is determined as 30% in terms of the coverage of the device pattern. The step of determining whether or not to form this dummy pattern is referred to as step 3.
[0018]
If it is determined in step 3 that it is not necessary to form a dummy pattern, a desired device pattern is formed in the exposure area of the photomask based on the mask layout data described above. If it is determined in step 3 that a dummy pattern needs to be formed, the process proceeds to the next step.
[0019]
If it is determined in step 3 that a dummy pattern needs to be formed, it is determined whether or not there is a region for forming a dummy pattern in the surface of the photomask. This determination is also made based on the coverage of the device pattern calculated in step 2. In this embodiment, a dummy pattern is formed around the outside of the device pattern in the maximum exposure region of the photomask. More specifically, a dummy pattern is formed between the outermost peripheral portion of the device pattern formation region and the outermost peripheral portion of the exposure region. That is, in this step, it is determined whether or not there is a region for forming a dummy pattern between the outermost peripheral portion of the device pattern formation region and the outermost peripheral portion of the exposure region of the photomask. A step of determining whether or not there is a region for forming the dummy pattern is a step 4.
[0020]
If it is determined in step 4 that there is no region for forming a dummy pattern, only a desired device pattern is formed in the exposure region of the photomask without forming a dummy pattern. If it is determined in step 4 that there is a region for forming a dummy pattern, the process proceeds to the next step.
[0021]
If it is determined in step 4 that there is a region where a dummy pattern is to be formed, the region where the dummy pattern is to be formed and its area are determined. In this embodiment, the dummy pattern is formed by setting the area of the dummy pattern formation region to a predetermined size corresponding to the coverage of the device pattern. At this time, the area of the dummy pattern is set so that the coverage of the pattern in the exposure region combining the device pattern and the dummy pattern is within a predetermined range. Originally, the dummy pattern is formed in order to improve the dimensional accuracy of the device pattern. However, it has been found that if the coverage of the combined pattern of the device pattern and the dummy pattern becomes too large, the dimensional accuracy of the device pattern deteriorates. Therefore, specifically, the predetermined range is an appropriate range in which the pattern coverage of the device pattern and the dummy pattern in the exposure area of the photomask can improve the dimensional accuracy of the device pattern. Point to.
[0022]
Thus, the area of the dummy pattern is appropriately set to an appropriate size so that the dimensional accuracy of the device pattern can be improved according to the coverage of the device pattern. That is, the coverage of the dummy pattern is set to an appropriate size that can improve the dimensional accuracy of the device pattern according to the coverage of the device pattern. The coverage of the dummy pattern represents the ratio of the area occupied by the area (transmission part) through which the exposure light in the dummy pattern can be transmitted to the area of the dummy pattern.
[0023]
In addition, the coverage of the device pattern is usually different between local areas in the plane of the photomask. Thereby, a dimensional difference of the device pattern is generated between local regions in the plane of the photomask. For example, the coverage of the device pattern formed at the center of the photomask is generally different from the coverage of the device pattern formed at the periphery of the photomask. Here, it is assumed that the device pattern is formed so that the center of the formation region substantially coincides with the center of the photomask. That is, the center portion of the photomask substantially refers to the center portion of the device pattern formation region. The peripheral portion of the photomask refers to a portion excluding the central portion of the photomask, and substantially refers to the peripheral portion of the device pattern formation region. Therefore, if the coverage of the device pattern differs between the central portion and the peripheral portion of the photomask, a difference occurs in the coverage of the device pattern between the central portion and the peripheral portion of the device pattern formation region. Then, a difference occurs in the size of the device pattern between the central portion and the peripheral portion of the device pattern formation region.
[0024]
Here, the coverage of the central portion of the device pattern represents the ratio of the area occupied by the region (transmissive portion) through which the exposure light can be transmitted in the central portion to the area of the central portion of the device pattern forming region. Is. For example, it represents the ratio of the area occupied by the transmission part to the area of a region of about 10 mm square including the center of the device pattern formation region. The coverage of the peripheral portion of the device pattern is the area (transmission portion) through which the exposure light can be transmitted within the predetermined portion with respect to the area of the predetermined portion of the peripheral portion of the device pattern forming region. It represents the area ratio. For example, it represents the ratio of the area occupied by the transmission part to the area of an area of about 10 mm square including a predetermined position in the peripheral part of the device pattern formation region.
[0025]
When the dimensional difference between the device patterns becomes large, an error that cannot be ignored may occur in the device pattern transferred to the substrate or the like. Such an error causes the quality of the semiconductor device to deteriorate and the yield to decrease. In order to eliminate such a fear, in this embodiment, the dummy pattern is formed in an appropriate region where the dimensional difference of the device pattern can be reduced between local regions in the plane of the photomask. Therefore, in the present embodiment, not only the dimensional accuracy of the device pattern is improved, but also the dummy pattern formation region and its area are appropriately set so that the dimensional difference between the local regions of the device pattern can be reduced. Set to. In particular, the dummy pattern formation region and its area are set so that the dimensional difference of the device pattern between the central portion and the peripheral portion of the device pattern formation region can be reduced. That is, the dummy pattern is formed so that the coverage is substantially the same at the central portion and the peripheral portion of the device pattern formation region. Further, the dummy pattern is formed so that the coverage of the pattern obtained by combining the device pattern and the dummy pattern becomes substantially uniform in the exposure region. For this purpose, for example, the dummy pattern may be formed by substantially matching the coverage of the dummy pattern with the coverage of the device pattern.
[0026]
Usually, the coverage of the central portion of the device pattern is higher than the coverage of the peripheral portion of the device pattern. In the present embodiment, since the dummy pattern is formed outside the device pattern formation region, the coverage of the central portion of the device pattern is unchanged regardless of the presence or absence of the dummy pattern according to the above-described definition. Therefore, in this embodiment, by forming a dummy pattern, the coverage of the peripheral portion of the device pattern is corrected so as to be approximately the same as the coverage of the central portion of the device pattern.
[0027]
Specifically, a dummy pattern is formed around the outside of a predetermined area where the coverage is to be corrected in the peripheral portion of the device pattern. When the dummy pattern is formed, the coverage in a predetermined region around the device pattern remains unchanged, but the coverage in the dummy pattern increases. In this way, by forming the dummy pattern, the coverage within the range that combines the area of the predetermined region around the device pattern and the area of the dummy pattern is substantially the same as the coverage at the center of the device pattern. Increase to a degree. Then, such correction is performed until the coverage of almost all local regions in the peripheral portion of the device pattern becomes substantially the same as the coverage of the central portion of the device pattern. That is, the dummy pattern is formed so that the coverage of the pattern including the device pattern and the dummy pattern is substantially uniform in the exposure region. At this time, for example, the coverage of the dummy pattern is substantially matched with the coverage of the entire device pattern.
[0028]
As a result, the dimensional difference of the device pattern between the central portion and the peripheral portion of the device pattern formation region is reduced. That is, in the pattern formation region within the exposure region where the device pattern and the dummy pattern are combined, the dimensions of the pattern are substantially uniform in any local region. At the same time, the dimensional accuracy of the entire device pattern is also improved. In the present embodiment, according to the definition described above, the coverage of the device pattern itself is unchanged regardless of the presence or absence of the dummy pattern.
[0029]
In this way, a process of determining an appropriate dummy pattern formation region that can improve the dimensional accuracy of the device pattern and reduce a dimensional difference between local regions of the device pattern is referred to as a process 5.
[0030]
Usually, a device pattern formed on a photomask differs in size, shape, formation region, region area, and the like for each photomask as a product. For this reason, the size of the device pattern and the like are calculated for each photomask. Based on the calculation result and the size of the maximum exposure region, an appropriate dummy pattern formation region and its area are appropriately determined.
[0031]
Next, the dummy pattern data determined in step 5 is combined with the mask layout data acquired in step 1. That is, the dummy pattern data as the peripheral pattern is synthesized with the device pattern data as the main pattern (main pattern). This synthesized data is used as final mask layout data. Therefore, in this final mask layout data, layout information of the entire new mask pattern composed of the device pattern and the dummy pattern is described. The step of synthesizing the dummy pattern data with the mask layout data is referred to as step 6.
[0032]
Finally, a mask pattern composed of a device pattern and a dummy pattern is formed on the photomask based on the final mask layout data created in step 6. For example, a mask pattern is formed by the method described below. First, a photomask substrate (not shown) coated with an electron beam resist (not shown) is prepared. Next, based on the mask layout data after combining the dummy pattern data, the device pattern and the dummy pattern are drawn on the resist on the photomask substrate using an electron beam drawing apparatus (not shown). Subsequently, by developing the resist, a desired mask pattern (not shown), that is, a resist pattern is formed. Thereafter, the photomask substrate is etched using the obtained resist pattern as a mask to form a transmission portion (not shown). Thus, a desired mask pattern composed of the device pattern and the dummy pattern is formed on the photomask.
[0033]
Further, when forming the mask pattern, a light shielding band having a width of about 1.60 mm or more is also provided between the device pattern formation region and the dummy pattern formation region. Thereby, while the dimensional accuracy of a device pattern is improved, the photomask with which the dimensional difference between the local areas of a device pattern is reduced is produced. The process of forming this mask pattern on the photomask is referred to as process 7. At the stage where this step 7 is completed, the photomask creation step is ended.
[0034]
Next, the mask according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. The mask of the first embodiment is specifically a photomask created by using the mask creation method described above.
[0035]
As shown in FIG. 2, the photomask 1 is divided into several regions within the surface. A region A including the central portion of the photomask 1 in FIG. 2 is a device pattern formation region. In the present embodiment, it is assumed that the region A, which is a device pattern formation region, is formed with its center substantially coincident with the center of the photomask 1. That is, it is assumed that the central portion of the photomask 1 substantially coincides with the central portion of the region A that is a device pattern formation region. A light shielding band is also formed in this region A. A region B surrounding the region A is a maximum exposure region in which the exposure apparatus can expose the device pattern and transfer it to a substrate or the like. In other words, the device pattern formation region is set at a position within the maximum exposure region. The size of the maximum exposure area is a size unique to the exposure apparatus determined in advance by the exposure apparatus. The dummy pattern is formed in a gap portion between the outermost peripheral portion of the device pattern formation region and the outer peripheral portion of the maximum exposure region (outermost peripheral portion of the exposure region). This gap portion is a dummy pattern formation region in the exposure region. That is, the dummy pattern is formed at a predetermined location around the outside of the device pattern formation region, which is a region where the device pattern is not formed, in the maximum exposure region of the photomask 1.
[0036]
As described above, the device pattern usually has different dimensions, shapes, formation regions, region areas, and the like for each photomask. For this reason, the device pattern size and the like are calculated for each photomask. Based on the calculation result and the size of the maximum exposure region, an appropriate dummy pattern formation region and area are appropriately determined. Therefore, each photomask has an appropriate dummy pattern that improves the dimensional accuracy of each device pattern according to the coverage of each device pattern and reduces the dimensional difference between local regions of each device pattern. Is formed.
[0037]
A region C outside the region B in FIG. 2 is a region where other mask patterns (not shown) such as alignment marks are formed. In this area C, a dummy pattern may be formed in the area D adjacent to the outside of the area B. That is, a dummy pattern may be formed outside the exposure area within the surface of the photomask 1. Details of forming a dummy pattern outside the exposure region will be described in a second embodiment to be described later.
[0038]
FIG. 3 shows the shape and pattern dimensions per unit of the dummy pattern 2 formed in this embodiment. The size per unit of the dummy pattern 2 is about 50 μm in the horizontal dimension indicated by L in FIG. 3 and about 25 μm in the vertical dimension indicated by W in FIG. Further, the line width W of the pattern body 3 of the dummy pattern 2 _L Is about 1.4 μm. A predetermined number of the dummy patterns 2 are arranged at equal intervals in the formation region. As a result, it is possible to create the photomask 1 in which the dummy pattern 2 is arranged around the device pattern as the main pattern (main pattern).
[0039]
FIG. 4 shows an image of the pattern forming portion of the photomask 1 as a product in which the device pattern 4 and the dummy pattern 2 are actually formed. In the device pattern formation region A, a device pattern 4 and a light shielding band 5 having a width of about 1.60 mm or more are formed. Further, in the exposure region B, the dummy pattern 2 is formed just outside the light shielding band 5. FIG. 5 is an enlarged view of the vicinity of the boundary between the light shielding band 5 and the dummy pattern 2 surrounded by the white circle E in FIG. A plurality of dummy patterns 2 shown in FIG. 3 are arranged at equal intervals in the dummy pattern forming region immediately outside the light shielding band 5.
[0040]
As described above, according to the first embodiment, whether or not the dummy pattern 2 is formed based on the coverage of the device pattern 4 in the exposure region B described in the mask layout data acquired first. Is decided. When forming the dummy pattern 2, the formation area, area, coverage, and the like of the dummy pattern 2 in the exposure region B are appropriately set according to the coverage of the device pattern 4. The device pattern 4 and the dummy pattern 2 are formed on the photomask 1 using final mask layout data obtained by combining the drawing data of the dummy pattern 2 with the mask layout data acquired first. Thereby, there is no possibility that the coverage of the pattern in the exposure region B composed of the device pattern 4 and the dummy pattern 2 becomes excessively large. Therefore, the dummy pattern 2 can not only improve the dimensional accuracy of the device pattern 4 but also reduce the pattern dimensional difference between local regions of the device pattern 4 such as the central portion and the peripheral portion of the device pattern 4. .
[0041]
Therefore, in the mask 1 according to this embodiment, the pattern dimensional difference between local regions in the region where the device pattern 4 is formed is reduced, and the dimensional accuracy of the device pattern 4 is improved. Further, according to the mask creation method according to the present embodiment, the dimensional accuracy of the device pattern 4 is improved by reducing the pattern dimensional difference between local regions in the formation region of the device pattern 4. Mask 1 can be created.
[0042]
Next, a method for manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment will be briefly described. The manufacturing method of the semiconductor device according to the present embodiment includes a lithography process in which pattern transfer is performed using the photomask 1 created by the mask creation method described above. As described above, the photomask 1 is formed with the device pattern 4 in which the dimensional difference between local regions in the surface is reduced and the dimensional accuracy is improved. Thereby, the fine device pattern 4 can be transferred with high accuracy. As a result, based on the device pattern 4 transferred with high accuracy, various fine semiconductor elements (not shown) incorporated in the semiconductor device can be formed with high accuracy. Therefore, according to this method for manufacturing a semiconductor device, fine semiconductor elements and the like can be formed with high accuracy, and the quality and yield of the semiconductor device can be improved.
[0043]
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 6 is a flowchart illustrating a mask creation method according to this embodiment. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same part as 1st Embodiment, and the detailed description is abbreviate | omitted. The method for manufacturing the semiconductor device according to the present embodiment is the same as the method for manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment described above, and a description thereof will be omitted.
[0044]
In the second embodiment, a case will be described in which the dummy pattern 2 is formed not only inside the exposure area B in the plane of the photomask 1 but also outside the exposure area B. The method for forming the dummy pattern 2 in the exposure region B is the same as that in the first embodiment.
[0045]
A region C in FIG. 2 is a region where another mask pattern such as an alignment mark is formed. In the first embodiment described above, the desired dummy pattern 2 is formed only in the exposure region B. On the other hand, in the second embodiment, the dummy pattern 2 is also formed in the region C that is outside the exposure region. Thereby, the dimensional difference between local regions of the device pattern 4 is further reduced, and the dimensional accuracy of the device pattern 4 is further improved.
[0046]
Hereinafter, it demonstrates concretely, referring FIG.
[0047]
First, as in the first embodiment, mask layout data is acquired in step 1. Subsequently, the coverage of the device pattern 4 formed in the exposure region B in step 2 is calculated based on the acquired mask layout data.
[0048]
Next, based on the coverage of the device pattern 4 calculated in step 2, it is determined whether or not the dummy pattern 2 is formed in step 3. If it is determined in step 3 that the dummy pattern 2 does not need to be formed, a desired device pattern 4 is formed in the exposure region B of the photomask 1 based on the mask layout data described above. If it is determined in step 3 that the dummy pattern 2 needs to be formed, the process proceeds to the next step.
[0049]
If it is determined in step 3 that the dummy pattern 2 needs to be formed, it is determined in step 4 whether or not there is a region in the exposure region B where the dummy pattern 2 is to be formed. More specifically, in step 4, it is determined whether or not there is a region for forming the dummy pattern 2 in the periphery of the device pattern formation region A in the exposure region B. If it is determined in step 4 that there is no region for forming the dummy pattern 2, only the desired device pattern 4 is formed in the exposure region B of the photomask 1 without forming the dummy pattern 2. If it is determined in step 4 that there is a region where the dummy pattern 2 is to be formed, the process proceeds to the next step.
[0050]
If it is determined in step 4 that there is a region where the dummy pattern 2 is to be formed, a region where the dummy pattern 2 is to be formed and its area are determined in step 5. As described in the first embodiment, the dummy pattern 2 has a size, a shape, and a formation region so that the dimensional accuracy of the device pattern 4 can be improved by reducing a dimensional difference between local regions of the device pattern 4. , And the area of the region are appropriately set according to the coverage of the device pattern 4.
[0051]
Next, the data of the dummy pattern 2 determined in step 5 is combined with the mask layout data acquired in step 1. That is, in step 6, the data of the dummy pattern 2 formed in the exposure region B is combined with the data of the device pattern 4. In the following description, the dummy pattern 2 formed in the exposure region B is referred to as an inner dummy pattern 2.
[0052]
Next, based on the mask layout data synthesized in step 6, the coverage of the pattern in the exposure region B composed of the inner dummy pattern 2 and the device pattern 4 is calculated. Then, based on the calculated coverage of the pattern in the exposure area B, it is determined whether or not a dummy pattern (not shown) is formed outside the exposure area B. In the following description, a dummy pattern formed outside the exposure area B is referred to as an outer dummy pattern. Similarly to the case where it is determined whether or not the inner dummy pattern 2 is formed in the first embodiment, whether or not the outer dummy pattern is formed is determined based on a predetermined reference value. This reference value is set so that the coverage of the entire pattern within the surface of the photomask 1 after the outer dummy pattern is formed is within an appropriate range that can improve the dimensional accuracy of the device pattern 4. The In other words, the coverage of the entire pattern in the surface of the photomask 1 obtained by adding the outer dummy pattern to the device pattern 4 and the inner dummy pattern 2 is within a proper range that can improve the dimensional accuracy of the device pattern 4. Is set. The step of determining whether or not to form the outer dummy pattern is referred to as step 8.
[0053]
If it is determined in step 8 that it is not necessary to form the outer dummy pattern, the desired device pattern 4 and inner dummy pattern 2 are converted into the exposure region B of the photomask 1 based on the mask layout data synthesized in step 6. Form in. If it is determined in step 8 that an outer dummy pattern needs to be formed, the process proceeds to the next step.
[0054]
If it is determined in step 8 that an outer dummy pattern needs to be formed, a region for forming the outer dummy pattern and its area are determined. The formation area of the outer dummy pattern is determined by the same method as that for determining the formation area of the inner dummy pattern 2. The device pattern 4 formed on the photomask 1 is characterized in that a desired dimensional accuracy is obtained by the method described below. First, the final dimensions of the device pattern 4 are predicted based on the pattern area ratio and pattern density of the mask layout pattern including the inner dummy pattern 2 in the plane of the photomask 1. That is, the finished dimension of the device pattern 4 is predicted based on the pattern coverage and pattern density of the mask pattern in the surface of the photomask 1. Next, based on the predicted dimensions, a conversion difference as a dimension correction amount is given to the mask layout data, which is the design data of the device pattern 4 acquired first. Thereby, the device pattern 4 having a desired finished dimension is obtained. For this reason, if the area of the outer dummy pattern formation region is increased carelessly, the pattern coverage in the surface of the photomask 1 may increase more than necessary, and the accuracy of the finished dimensions of the device pattern 4 may be degraded. Therefore, the area of the outer dummy pattern formation region is an appropriate size based on the pattern coverage in the exposure region B of the photomask 1 within a range that does not deteriorate the dimensional accuracy of the device pattern 4 described in the first embodiment. Will be decided.
[0055]
As described above, the dimensional accuracy of the device pattern 4 can be further improved within the range in which the dimensional accuracy of the device pattern 4 described in the first embodiment is not deteriorated, such as the area and coverage of the outer dummy pattern. As described above, the size is appropriately set according to the pattern coverage in the exposure region B. As in the case of the inner dummy pattern 2, the outer dummy pattern is formed in a region where a dimensional difference between local regions of the device pattern 4 can be further reduced. Accordingly, not only the dimensional accuracy of the device pattern 4 is further improved, but also the outer dummy pattern has an appropriate formation region and area so that the dimensional difference between local regions of the device pattern 4 can be further reduced. Set to At this time, the size of the device pattern 4 and the inner dummy pattern 2 is calculated for each photomask 1 as in the case of the inner dummy pattern 2. Based on the calculation result and the size of the maximum exposure region B, an appropriate outer dummy pattern formation region and area are determined as appropriate. The step of determining the formation region and area of the outer dummy pattern is referred to as step 9.
[0056]
Next, the data of the outer dummy pattern determined in step 9 is combined with the mask layout data combined in step 6. That is, the data of the outer dummy pattern outside the exposure area B is combined with the data of the device pattern 4 and the inner dummy pattern 2 in the exposure area B. This synthesized data is used as final mask layout data. Therefore, in this final mask layout data, layout information of the entire new mask pattern composed of the device pattern 4, the inner dummy pattern 2, and the outer dummy pattern is described. A step of synthesizing the data of the outer dummy pattern with the mask layout data of the device pattern 4 and the inner dummy pattern 2 in the exposure region B is referred to as a step 10.
[0057]
Finally, a mask pattern composed of the device pattern 4, the inner dummy pattern 2, and the outer dummy pattern is formed on the photomask 1 based on the final mask layout data (drawing data) created in Step 10. At this time, as shown in FIG. 4, a light shielding band 5 having a width of about 1.60 mm or more is provided between the formation region of the device pattern 4 and the formation region of the inner dummy pattern 2. As a result, the dimensional accuracy of the device pattern 4 is further improved, and the photomask 1 with little dimensional difference between local regions of the device pattern 4 is created. A step of forming a mask pattern including the device pattern 4, the inner dummy pattern 2, and the outer dummy pattern on the photomask 1 is referred to as a step 11. At the stage where this step 11 is finished, the photomask 1 creation step is finished.
[0058]
For example, a pattern similar to the inner dummy pattern 2 shown in FIG. 3 is preferably used as the outer dummy pattern. Then, like the inner dummy pattern 2, the pattern shown in FIG. 3 may be formed on the photomask 1 as shown in FIGS. As a result, the calculation of the coverage ratio of the outer dummy pattern can be simplified and speeded up, and the cost required for the outer dummy pattern forming process can be reduced. As a result, the production efficiency of the photomask 1 can be improved, or the production cost of the photomask 1 can be suppressed.
[0059]
As described above, according to the second embodiment, the inner dummy pattern 2 is formed in the exposure region B, and the outer dummy pattern is further formed outside the exposure region B. At this time, the outer dummy pattern formation region, area, etc. are exposed so that the dimensional difference between the local regions of the device pattern 4 can be further reduced and the dimensional accuracy of the device pattern 4 can be further improved. It is set appropriately and appropriately according to the pattern coverage in the region B. That is, the formation area and the coverage of the dummy pattern portion combining the inner dummy pattern 2 and the outer dummy pattern further reduce the dimensional difference between the local areas of the device pattern 4 and increase the dimensional accuracy of the device pattern 4. In order to be able to further improve, it is set appropriately and appropriately according to the coverage of the device pattern 4.
[0060]
Therefore, in the photomask 1 according to the present embodiment, the dimensional difference of the device pattern 4 between local regions in the plane is almost eliminated, and the dimensional accuracy of the device pattern 4 is further improved. In addition, according to the mask creation method according to the present embodiment, a photo pattern in which the dimensional accuracy of the device pattern 4 is further improved by eliminating the pattern dimensional difference between local regions in the formation region of the device pattern 4. Mask 1 can be created.
[0061]
Note that the mask, the method for producing the mask, and the method for manufacturing the semiconductor device according to the present invention are not limited to the first and second embodiments described above. Within a range that does not depart from the spirit of the present invention, a part of the configuration or process can be changed to various settings, or various settings can be appropriately combined and used.
[0062]
For example, the shapes of both the inner and outer dummy patterns formed in the first and second embodiments described above are not limited to the patterns shown in FIG. For example, a pattern having a different shape for each block, which is one unit, can be applied as long as the dummy pattern coverage on the photomask 1 is substantially the same. Of course, the pattern shape and the like may be changed between the inner dummy pattern and the outer dummy pattern. Also, patterns having different pattern coverages may be used for the inner dummy pattern and the outer dummy pattern. It suffices that the pattern coverage for each block is substantially the same in the inner and outer dummy pattern formation regions.
[0063]
In addition, various calculations based on mask layout data, such as the determination of whether or not to form dummy patterns, determination of dummy pattern formation areas, and pattern data synthesis, are usually performed automatically using a dedicated calculation tool. Done. However, these calculations may be performed using a general-purpose calculation tool.
[0064]
Furthermore, in the final mask creation process, the device pattern formed by the final mask layout data has a smaller dimensional difference between local regions than the device pattern of the mask layout data acquired first, A step of inspecting whether or not the accuracy is improved may be included. And it is good to set it as the setting method which repeats the preparation method of the mask mentioned above until the device pattern finally formed satisfies desired precision. Thereby, a high-quality photomask can be produced with improved yield.
[0065]
【The invention's effect】
In the mask according to the present invention, the coverage of the pattern in the exposure region combining the device pattern and the dummy pattern is set within an appropriate range that does not deteriorate the dimensional accuracy of the device pattern. Therefore, in this mask, the dimensional difference of the device pattern between local regions in the device pattern formation region is reduced, and the dimensional accuracy of the device pattern is improved.
[0066]
Further, according to the mask creation method of the present invention, the coverage of the pattern in the exposure region combining the device pattern and the dummy pattern can be set within an appropriate range that does not deteriorate the dimensional accuracy of the device pattern. Therefore, according to this mask creation method, the dimensional accuracy of the device pattern can be improved by reducing the dimensional difference of the device pattern between local regions in the device pattern formation region.
[0067]
Further, according to the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, a fine device pattern can be transferred with high accuracy using the mask according to the present invention. Therefore, according to this method for manufacturing a semiconductor device, fine semiconductor elements and the like can be formed with high accuracy, and the quality and yield of the semiconductor device can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a flowchart illustrating a mask creation method according to a first embodiment.
FIG. 2 is a plan view schematically showing each region in the plane of the photomask according to the first and second embodiments.
3 is a plan view showing one unit of a dummy pattern formed on the photomask of FIG. 2. FIG.
4 is an enlarged plan view showing a region where a device pattern and a dummy pattern of the photomask of FIG. 2 are formed. FIG.
5 is an enlarged plan view showing a dummy pattern formation region of the photomask of FIG. 4;
FIG. 6 is a flowchart illustrating a mask creation method according to the second embodiment.
[Explanation of symbols]
1 ... Photomask
2 ... dummy pattern (peripheral pattern)
4 ... Device pattern (main pattern, main pattern)
A: Device pattern formation region
B ... Exposure area (maximum exposure area)
D: Dummy pattern formation area outside the exposure amount area

Claims

A device pattern formed in the exposure area;
A dummy pattern formed on the outside of the device pattern,
The dummy pattern is formed between the outermost peripheral portion of the device pattern forming region and the outermost peripheral portion of the exposure region, and the pattern in the exposure region including the device pattern and the dummy pattern is combined. A mask, wherein the area of the dummy pattern is set to a size corresponding to the coverage of the device pattern so that the coverage is within a predetermined range.

In the dummy pattern, the coverage of the region where the formation region and a predetermined region around the device pattern formation region are combined is approximately the same as the coverage of the central portion of the device pattern formation region. It is formed so that it may become. The mask of Claim 1 characterized by the above-mentioned.

The dummy pattern is formed so that a coverage of a pattern in the exposure area obtained by combining the device pattern and the dummy pattern is substantially uniform in the exposure area. The mask according to claim 2.

An outer dummy pattern is further formed outside the exposure region, and the overall coverage of the pattern including the outer dummy pattern, the dummy pattern, and the device pattern is further increased within the predetermined range. The mask according to any one of claims 1 to 3, wherein the outer dummy pattern has its formation region and area set in accordance with the coverage of the pattern in the exposure region.

A mask creating method for forming a dummy pattern outside a device pattern formed in an exposure area in a mask surface,
The area of the dummy pattern is set to a size corresponding to the coverage of the device pattern so that the coverage of the pattern combining the device pattern and the dummy pattern within the exposure region falls within a predetermined range. And forming the dummy pattern between the outermost periphery of the device pattern formation region and the outermost periphery of the exposure region.

In the dummy pattern, the coverage of a region obtained by combining the formation region and a predetermined region around the device pattern formation region is approximately the same as the coverage of the central portion of the device pattern formation region. 6. The method for producing a mask according to claim 5, wherein the mask is formed as follows.

The dummy pattern is formed so that a coverage of a pattern in the exposure region obtained by combining the device pattern and the dummy pattern is substantially uniform in the exposure region. 6. A method for producing a mask according to 6.

The outer dummy pattern is formed on the outer dummy pattern, the dummy pattern, and the device pattern on the outer dummy pattern. 8. The method for producing a mask according to claim 5, wherein the area is set in accordance with the coverage of the pattern in the exposure region and further formed outside the exposure region.

A method for manufacturing a semiconductor device, comprising a lithography step of performing pattern transfer using the mask according to claim 1.