JP5043482B2 - マスクレイアウト形成方法及びマスクレイアウト - Google Patents

Description

本発明は、半導体素子製造に関するもので、詳しくは、電子ビーム描画などの電子ビーム露光に要求されるフラクチャー分割（ｆｒａｃｔｕｒｉｎｇ）を考慮したマスクレイアウト形成方法、及びそれによって形成されるマスクレイアウトに関するものである。

最近、半導体素子の集積度が増加するにつれて、デザインルールの縮小が急激に行われている。その結果、パターン形成のためのリソグラフィ過程における解像力制約によって、パターンを転写する間、歪曲現象が深刻に発生していた。したがって、リソグラフィ過程における制約を克服する方法として、光近接効果補正（ＯＰＣ）技術のように、解像力を増加するための超解像技術（Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；ＲＥＴ）が提示されている。

また、ウェハー上に配置される素子の配列を変更し、素子集積度を増加しようとする試みが提示されている。例えば、ＤＲＡＭ素子において、８Ｆ²レイアウトから６Ｆ²レイアウトまたは４Ｆ²レイアウトにセルレイアウトを変更しようとする。

上記のようなセルレイアウトの変更によって、ウェハー上に転写するパターン形状が斜線パターン形状に変更されている。例えば、アクティブ領域を設定する素子分離層のためパターンは、８Ｆ²レイアウトにおいて、ワードラインに垂直な水平方向に延長される形態でなく、ワードラインに対して９０゜より小さい角度（または大きい角度）、例えば、略２７゜の角度で交差する斜線方向に延長される形態の斜線パターンに変更されている。

上記のような斜線パターンのレイアウトにＯＰＣを行った後、そのレイアウトをフォトマスク基板上に転写するために、電子ビーム露光過程が行われる。このとき、電子ビーム形状による制約のため、電子ビーム露光に多くの時間が要される。

図１は、従来の素子分離層のためのマスクレイアウトを説明する概略図で、図２は、図１の”Ｃ”部分を拡大して示した図で、図３は、図１のマスクレイアウトをフラクチャー分割した結果を示した図である。

図１に示したセルレイアウトは、長方形または多角形の斜線パターン１０が略２７゜の角度方向に配列された、６Ｆ²セルの素子分離層のためのレイアウトである。このとき、斜線パターン１０は、アクティブ領域１３及び素子分離領域１４を設定するレイアウトと見なされる。この斜線パターン１０のレイアウトは、多角形の頂点１５の位置を代表する角度値のデータによって代表され、ＣＡＤ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ａｉｄｅｄ Ｄｅｓｉｇｎ）装備や電子ビーム露光装備によって読まれるデータとして取り扱われる。

６Ｆ²セルレイアウトにおける斜線パターン１０は、ワードライン方向である水平方向Ｘ、及びこれと垂直に交差するビットライン方向である垂直方向Ｙに対し、略２７゜方向Ａに長く延長される形態であり、斜線方向Ａに反復的に配列される。このレイアウトデータを用いて後続過程でフラクチャー分割などが行われた後、電子ビーム露光を通してフォトマスク上に上記のようなレイアウトが転写される。

図１に示した６Ｆ²セルレイアウトは、光近接効果（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ Ｅｆｆｅｃｔ：ＯＰＥ）に対する補正を行った後の補正されたレイアウトと見なされる。したがって、６Ｆ²セルレイアウトは、光近接効果補正（ＯＰＣ）によるセリフ多角形（ｓｅｒｉｆ ｐｏｌｙｇｏｎ）の形態を有する補正パターン１６が斜線パターン１０に融合されてなるレイアウトと見なされる。

ＯＰＣによる補正パターン１６は、斜線パターン１０の側辺１１に対して垂直方向Ｂに、所定大きさのセグメントが移動した形態と見なされる。この垂直方向Ｂは、斜線パターン１０の端辺１２の方向と同一方向である。図２に示すように、補正パターン１６の融合によって追加的な第２頂点１７が設けられ、この補正パターン１６は、第２頂点１７を代表する角度値データとして認識される。

図１に示したレイアウトを実際にフォトマスク上に転写するとき、電子ビーム露光過程が要求される。ところが、特定形状のビームを用いるベクタースキャン（ｖｅｃｔｏｒ ｓｃａｎ）方式、特に、ビーム形状が可変になる可変成形ビーム（Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｓｈａｐｅｄ Ｂｅａｍ：ＶＳＢ）方式の電子ビーム露光装備は、直四角形または台形などの限定された形状を有する電子ビームのみを露光できる。したがって、電子ビーム露光装備は、直四角形または台形を代表する０゜、９０゜及び４５゜の角度値によって代表されるデータを実際に認識する。

したがって、図１のレイアウトデータは、電子ビーム露光装備によって認識できるデータ形態に転換され、露光電子ビーム大きさに関連する露光単位に転換するフラクチャー分割過程が行われる。図３は、図１のレイアウトをフラクチャー分割した結果を示した図である。

図３に示すように、フラクチャー分割過程では、所望でない小さい大きさの領域としてのスライバー２３，２５が、分割された多角形のフラクチャー分割領域２１の間で発生することもある。このようなスライバー２３，２５の発生は、斜線パターン１０及び補正パターン１６を代表する頂点１５，１７が、電子ビーム露光装備によって認識できる０゜、９０゜及び４５゜でなく、実質的に２７゜の角度値によって代表されることに起因する。

一般に、フラクチャー分割方向は水平方向Ｘであるが、第１及び第２頂点１５，１７は、フラクチャー分割方向に対して所定角度、例えば２７゜角度を有する角度値によって表示される。したがって、多数の第１スライバー２３は、これら頂点１５，１７に関連してフラクチャー分割過程で発生する。

第１スライバー２３は、使用者によって設定された相対的に大きいフラクチャー分割領域大きさでなく、一般に、電子ビーム露光装備で許容する最小大きさを有するように自動設定される。したがって、フラクチャー分割領域の最小大きさを１００ｎｍの幅に設定しても、第１スライバー２３は、小さい大きさの露光装備で許容する最小大きさ、例えば、５０ｎｍの大きさに設定される。

一方、主なフラクチャー分割領域２１において所望でない分割が行われ、フラクチャー分割領域２１の間に第２スライバー２５が発生することもある。図１に示すような補正されたレイアウトに図３に示すようなフラクチャー分割を行うとき、まず、補正されたレイアウト（図１）に対するＣＡＤデータを、ＣＡＤを用いて４倍に拡大する過程が行われる。一般的に用いられる１：４縮小フォトリソグラフィ過程では、実際にフォトマスク上で行われる電子ビーム露光のために、実際にウェハー上に形成されるデザインルールにしたがって製作された図１のレイアウトデータを、ＣＡＤを用いて４倍に拡大する過程が要求される。

このとき、補正パターン１６（図２を参照）が斜線パターン１０に融合して発生した第２頂点１７によって、斜線パターン１０の側辺１１に所望でない頂点が追加的に発生することもある。かかる頂点は、斜線パターン１０を拡大したときに発生しうる湾曲部を直線で表現するために発生するものと見なされる。したがって、４倍に拡大されたレイアウトデータには、追加的に発生した頂点に対するデータが含まれており、この追加的な頂点データによって、図３に示すように、フラクチャー分割過程で第２スライバー２５が発生しうる。

上記のようなスライバー２３，２５は、主なフラクチャー分割領域２１より非常に小さい大きさ、実質的には、電子ビーム露光装備で許容する最小大きさの多角形領域と見なされる。したがって、スライバー２３，２５の発生によって、実際の露光過程における電子ビームの露光ショット数を大いに増加させることになる。さらに、電子ビームの露光ショット数の増加により、電子ビーム露光に要される時間が少なくとも４倍に大いに増加し、実際に電子ビーム露光が行われるレジスト層の劣化によるフォトマスクパターンの不良、例えば、線幅（Ｃｒｉｔｉｃａｌ Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ：ＣＤ）不良を誘発することになる。

米国特許出願公開第２００４／０２０５６８７号明細書 米国特許出願公開第２００４／０２０５６８６号明細書 米国特許出願公開第２００３／０１５９１２５号明細書 米国特許出願公開第２００５／００９１６３２号明細書

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、斜線パターンを含むレイアウトをフォトマスク上に転写するためにフラクチャー分割過程を行うとき、スライバーの発生を減少できる電子ビーム露光のためのマスクレイアウト形成方法を提供することにある。

本発明の実施形態に係る一観点は、垂直軸方向に対して所定角度だけ傾いた斜線方向に第１多角形の斜線パターンが反復的に配列された原本レイアウトを設定する段階と、前記第１多角形の斜線パターンにおける相互対向する端辺を、フラクチャー分割方向である水平軸方向に延長される第２多角形が積層されて階段形態のレイアウトをなすように修正する段階と、前記修正されたレイアウトのデータを電子ビーム露光装備に提供するために、前記水平軸方向に前記多角形をフラクチャー分割する段階と、を含むことを特徴とするマスクレイアウト形成方法を提示する。

本発明の他の一観点は、垂直軸方向に対して所定角度だけ傾いた斜線方向に第１多角形の斜線パターンが反復的に配列された原本レイアウトを設定する段階と、前記斜線パターンに、セリフ形態の補正パターンを、前記斜線パターンの辺と斜線方向に一部がオーバーラップされるようにフラクチャー分割方向である水平軸方向に延長される第２多角形の形態で導入する光近接効果補正（ＯＰＣ）を行う段階と、前記補正されたレイアウトのデータを電子ビーム露光装備に提供するために、前記水平軸方向に前記多角形をフラクチャー分割する段階と、を含むことを特徴とするマスクレイアウト形成方法を提示する。

本発明の他の一観点は、垂直軸方向に対して所定角度だけ傾いた斜線方向に第１多角形の斜線パターンが反復的に配列された原本レイアウトを設定する段階と、前記斜線パターンに、セリフ形態の補正パターンを、前記斜線パターンの辺と斜線方向に交差するようにフラクチャー分割方向である水平軸方向に延長される第２多角形の形態で導入する光近接効果補正（ＯＰＣ）を行う段階と、前記第１多角形の斜線パターンにおける相互対向する端辺を、前記水平軸方向に延長される第３多角形が積層されて階段形態のレイアウトをなすように修正する段階と、前記修正されたレイアウトのデータを電子ビーム露光装備に提供するために、前記水平軸方向に前記多角形をフラクチャー分割する段階と、を含むことを特徴とするマスクレイアウト形成方法を提示する。

本発明の他の一観点は、上記の方法によって形成されるマスクレイアウトを提示する。また、垂直軸方向に対して所定角度だけ傾いた斜線方向に反復的に配列された第１多角形の斜線パターンと、前記斜線パターンの辺と斜線方向に交差するようにフラクチャー分割方向である水平軸方向に延長される第２多角形の形態で、前記傾線パターンにオーバーラップされるセリフ形態の光近接効果補正（ＯＰＣ）パターンと、前記第１多角形の斜線パターンにおける相互対向する端辺で階段形態のレイアウトをなすように積層され、前記水平軸方向に延長される第３多角形と、を含むマスクレイアウトを提示する。

このとき、前記第１多角形の斜線パターンは、ＤＲＡＭ素子のアクティブ領域及び素子分離層を設定するレイアウトとして設定される。

前記第１多角形の斜線パターンは、６Ｆ²または４Ｆ²セルレイアウトに沿って配列される。

前記第１多角形の斜線パターンは、前記垂直軸方向に対して略２７゜の角度で配列される。

前記第１多角形の斜線パターンは、長方形または台形のレイアウトとして設定される。

前記第１多角形の端辺を階段形態のレイアウトに修正する第２多角形は、前記垂直または水平軸に対して０゜、４５゜または９０゜の角度値によって代表される長方形または台形のレイアウトとして設定される。

このとき、前記第１多角形の端辺を階段形態のレイアウトに修正する前記第２多角形の前記垂直軸方向の線幅は、前記電子ビーム装備で許容する最小露光単位の大きさより大きく設定される。

前記第１多角形の斜線パターンに、光近接効果補正（ＯＰＣ）のためのセリフ（ｓｅｒｉｆ）形態の第３多角形の補正パターンを、前記斜線パターンの辺と斜線方向に交差するうように前記水平軸方向に延長される多角形の形態で導入する段階をさらに含む。

このとき、前記第３多角形の補正パターンを前記斜線パターンにオーバーラップさせる段階と、前記第３多角形の補正パターンが前記斜線パターンにオーバーラップされたレイアウトデータを、前記フラクチャー分割のために縮小露光比率の逆数倍に拡大する段階と、をさらに含む。

前記電子ビーム露光装備は、前記垂直または水平軸に対して０゜、４５゜または９０゜の角度値によって代表される長方形または台形の電子ビーム形状を提供するベクタースキャン電子ビーム装備である。

本発明によると、斜線パターンを含むレイアウトをフォトマスク上に転写するためにフラクチャー分割過程を行うとき、スライバーの発生を減少できる。よって、電子ビーム露光ショット数及びデータ大きさを減少することで、露光時間を節減できるマスクレイアウト形成方法を提示する。

本発明によると、斜線パターンのレイアウトデータを、電子ビーム露光装備に要求されるデータ形式にフラクチャー分割するとき、ＯＰＣ段階におけるレイアウトの補正または修正を通してスライバーの発生を防止できる。よって、フラクチャー分割後、レイアウトデータが急激に増加する現象を防止することで、データ大きさを減少できる。

また、露光ショット数を減少することで、電子ビーム露光または電子ビーム描画に要求される時間を効果的に節減できる。すなわち、フラクチャー分割領域の大きさ増加または解像度増加を実現できる。これによって、過度の露光によるレジスト変形または劣化によるパターン変形を防止することで、パターン線幅の均一度及び忠実度を確保できる。

以下、本発明の好ましい実施の形態を図面に基づいて説明する。本発明の範囲は、後述する実施形態によって限定されるものと解析されてはならない。すなわち、本発明の実施形態は、当業界で通常の知識を有する者に、本発明を一層完全に説明するために提供されるものと解析されることが好ましい。

本発明の実施形態では、６Ｆ²または４Ｆ²セルレイアウト、すなわち、アクティブ領域及びこれを設定する素子分離層のための斜線パターンのレイアウトデザインを変更し、電子ビーム露光のためのフラクチャー分割過程におけるスライバーの発生を減少させる技術を提示する。レイアウトの変更は、光近接効果補正（ＯＰＣ）を行う過程で行われる。

例えば、ＯＰＣ補正パターンを、セリフ形態の多角形の形態で導入するとき、補正パターンは、斜線パターンの辺に対して垂直に設計されず、フラクチャー方向と同等な水平軸方向に延長される多角形に設計される。これによって、追加的な補正パターンによる頂点と関連して発生するスライバーを排除または減少できる。

また、上記のように補正パターンを追加するとき、斜線パターンに補正パターンが融合されるように設定せず、補正パターンがオーバーラップされるようにＣＡＤツールを用いてデータ処理する。これによって、実際にウェハー上に実現されるパターンのデザインルールにしたがって設計された斜線パターンを含むレイアウトのＣＡＤデータを、縮小露光の比率の逆数によって拡張させる過程、例えば、４：１縮小露光時に４倍に拡張させる過程で、所望でない不要な頂点が斜線パターンのレイアウトに発生する現象を防止できる。したがって、各スライバーが、不要に発生した頂点と関連して発生する現象を防止できる。

また、斜線パターンの端辺を、ＯＰＣ過程で、水平軸方向に延長される小さい大きさの多角形が積層されてなる階段形態に変更し、この端辺と関連した頂点においてスライバーが発生する現象を防止できる。

このとき、階段形態のための小さい大きさの多角形の線幅、例えば、フラクチャー方向に対して垂直な線幅は、フラクチャー分割過程で、電子ビーム露光装備、例えば、電子ビームの形状が限定されたベクタースキャン方式の電子ビーム露光装備で許容する最小露光単位、または、最小フラクチャーの大きさより大きい大きさを有するように設定される。これによって、多角形のフラクチャー分割領域は、実質的に多角形と同等な領域に分割される。

一方、上記のような階段形態は、ウェハー上に像（ｉｍａｇｅ）を転写する過程で誘発する光近接効果（ＯＰＥ）によって、実際にウェハー上に転写されず、直線形態で転写されるように、多角形の大きさをＯＰＥ効果を考慮して設定することが好ましい。

上記のように、フラクチャー分割過程でスライバーを減少させることで、電子ビーム露光ショット数の減少を実現できる。また、フラクチャー分割後、実際に電子ビーム露光に要求されるレイアウトデータの大きさを大幅に減少できる。したがって、電子ビーム露光に要される時間を節減することで、過度の電子ビーム露光時間によるレジスト層の変形などでパターン線幅が変動する現象を防止できる。したがって、フォトマスク上に形成されるレジストパターン及びウェハー上に形成されるパターン線幅の均一度を改善できる。

図４乃至図６は、本発明の実施形態に係るマスクレイアウト形成方法を説明する概略図で、図７は、本発明の実施形態に係るマスクレイアウト形成方法を説明する概略フローチャートである。

図４及び図７に示すように、本発明の実施形態に係るマスクレイアウト及びその形成方法は、まず、ウェハー上に実現しようとする斜線パターン１００のための原本レイアウトを、図４に示すように設計する（図７の７０１）。

斜線パターン１００は、長方形または台形などの第１多角形の形態に設定され、実質的にアクティブ領域１０１及び素子分離層１０３を設定するレイアウトとして設定される。斜線パターン１００のレイアウトは、多角形の頂点位置を代表する角度値のデータとして認識され、ＣＡＤ装備や電子ビーム露光装備によって読まれるデータファイル、例えば、ＧＤＳ形式のファイルに保存される。

斜線パターン１００を含む原本レイアウトにおける斜線パターン１００は、６Ｆ²セルレイアウトに沿って好ましく描かれる。６Ｆ²セルレイアウトにおける斜線パターン１００は、ワードライン方向である水平方向Ｘ、及びこれに垂直に交差するビットライン方向である垂直方向Ｙに対し、略２７゜方向Ａに長く延長される形態であり、斜線方向Ａに反復的に配列される。したがって、斜線方向Ａに垂直な方向Ｂに、斜線パターン１００の端辺１０５が描かれる。

一方、上記のような斜線パターン１００は、４Ｆ²セルレイアウトに沿って配列されるように設定されることもある。４Ｆ²セルレイアウトの場合も、斜線パターン１００は、６Ｆ²セルレイアウトと同様に、ベクタースキャン方式の電子ビーム露光装備などで認識できる角度値、例えば、０゜、４５゜または／及び９０゜の角度値で表現されにくい斜線方向に延長される第１多角形として設定される。

図５及び図７に示すように、斜線パターン１００のレイアウトに対し、光近接効果補正（ＯＰＣ）を行う。このＯＰＣ過程では、斜線パターン１００のレイアウトデータを電子ビーム露光装備に提供するためのフラクチャー分割過程を考慮し、フラクチャー分割時におけるスライバーの発生を防止するために、レイアウト修正または補正を行う。

フラクチャー分割過程は、例えば、水平軸方向Ｘに行われるが、斜線パターン１００は、斜線方向Ａに延長された第１多角形であるので、不要に設定されたフラクチャー分割領域より小さい大きさの領域であるスライバーが発生しうる。このようなスライバーの発生を防止するために、フラクチャー過程を考慮して斜線パターン１００のレイアウトを修正する。

まず、ＯＰＥを考慮して、斜線パターン１００にＯＰＣを行う。具体的に、セリフ形態のＯＰＣ補正パターン２００を斜線パターン１００に付加する（図７の７０３）。このとき、従来のように補正パターン２００を斜線パターン１００に融合させるのではなく、斜線パターン１００に補正パターン２００がオーバーラップされるようにＣＡＤデータを作成する。

一般に、半導体メモリー素子を量産するためのフォトリソグラフィ過程では、縮小露光が用いられる。したがって、斜線パターン１００を含む原本レイアウトは、ウェハー上に実現される素子パターンのデザインルールに合せて設計される。

フォトマスク上に実現されるパターンにおいて、原本レイアウトデータは、縮小露光の縮小比率の逆数だけ、例えば、４：１縮小露光の場合、ＣＡＤを用いて４倍だけ拡大し、拡大されたデータをフォトマスクのためのレイアウトデータに転換している。ところが、この拡大過程で斜線パターン１０（図１を参照）と補正パターン１６（図１を参照）との融合によって発生する新しい頂点１７（図２を参照）によって、斜線パターン１０（図１を参照）の辺１１（図１を参照）に所望でない新しい頂点が発生しうる。

フラクチャー分割過程では、上記のような新しい頂点と関連してスライバーが発生することもあるので、これを防止するために、ＣＡＤを用いて原本レイアウトを拡大するとき、斜線パターン１００と補正パターン２００とが相互独立的なデータとして拡大処理されるように誘導する。このためには、補正パターン２００を付加するとき、補正パターン２００が斜線パターン１００に融合せず、独立的なデータとして維持されるようにオーバーラップさせる。

一方、補正パターン２００によって描かれる第２多角形は、斜線パターン１００の辺と斜線方向に交差するように、水平軸方向Ｘに延長される小さい大きさの多角形の形態で導入される。これは、フラクチャー分割領域の長方向と見なされるフラクチャー分割方向を考慮したもので、フラクチャー分割方向が水平軸方向Ｘであるので、セリフ形態の補正パターン２００は、水平軸方向Ｘに延長される第２多角形の形態に設定する。

これによって、フラクチャー分割方向と第２多角形の補正パターン２００とが一致するようになり、第２多角形２００を代表する頂点２０１と関連してスライバーが追加的に発生する現象を防止できる。頂点２０１の角度値によって代表される第２多角形の形態は、電子ビーム露光時の露光ビーム形態と同等な角度値、例えば、０゜、４５゜または／及び９０゜として認識される。

図５及び図７に示すように、ＯＰＣ過程で、第１多角形の斜線パターン１００における相互対向する端辺１０５（図４を参照）は、水平軸方向に延長される第３多角形３００が積層されてなる階段形態のレイアウトをなすように修正する（図７の７０５）。

斜線パターン１００の端辺１０５は、斜線方向Ａに垂直な方向Ｂに延長される。したがって、端辺１０５に対してフラクチャー分割を行う場合、図３に示すように、隣接した頂点にスライバー２３が発生しうる。これを防止するために、ＯＰＣ過程で、端辺１０５を図５に示すような階段形態に修正するように、積層形態の第３多角形３００が付加される。

第３多角形３００は、フラクチャー分割時、最小単位分割領域より垂直軸方向Ｙの線幅が大きくなるように、すなわち、電子ビーム装備で許容する最小露光単位の大きさ、例えば５０ｎｍより大きく、１００ｎｍ程度の大きさに設定されることが好ましい。第３多角形３００は、フラクチャー分割方向である水平軸方向Ｘに延長される多角形であり、電子ビーム露光装備で認識できる角度値、例えば、０゜、４５゜または９０゜の角度値によって代表される形態に設定される。したがって、これら第３多角形３００に対してフラクチャー分割を行うとき、頂点と関連してスライバーが発生せず、実質的に、第３多角形３００それぞれが同等な領域にフラクチャー分割されることが好ましい。

図６及び図７に示すように、ＯＰＣ過程で後続するフラクチャー分割過程を考慮して、修正された斜線パターン１００のレイアウトデータを、フォトマスク上に電子ビームをスキャンして露光する電子ビーム露光装備に提供するために、多角形は、水平軸方向Ｘに小さい大きさの分割領域にフラクチャー分割する（図７の７０７）。

上記のようなフラクチャー分割結果、図６に示すように、斜線パターン１００の主な多角形部分６０１におけるスライバーの発生を防止でき、斜線パターン１００の端部６０３では、実質的に階段形態をなす第３多角形３００（図５を参照）によってスライバーの発生を排除できる。これによって、図３に示すようなスライバー２３，２５が発生した場合に比べて、図６のフラクチャー分割結果は、フラクチャー分割領域の最小線幅が一層広く設定可能であることを立証する。

例えば、従来の場合、電子ビーム露光装備でフラクチャー分割を行うとき、最小フラクチャー分割大きさを最小露光単位より大きい、例えば１００ｎｍに設定しても、スライバー２３，２５（図３を参照）の発生によって、設定された線幅でフラクチャー分割が行われず、設定された線幅より小さい大きさ、例えば、５０ｎｍの大きさでフラクチャー分割が行われる。これによって、全体の電子ビーム露光ショット数が大いに増加する。

例えば、５０ｎｍの大きさでフラクチャー分割を行うとき、略１９７百万のショット数が要求される。この場合、電子ビーム露光に要される時間は、略６５ｈである。ところが、本発明の実施形態の場合、スライバーの発生が防止されるので、最小フラクチャー分割領域の大きさが略１００ｎｍの大きさに一層大きく誘導できる。これによって、電子ビーム露光ショット数が略９３百万個に減少することで、露光時間も略３０ｈに節減できる。

上記のように電子ビーム露光時間（または描画（ｗｒｉｔｉｎｇ）時間）が節減されるので、生産性の増大を実現できる。また、露光時間の節減によって、レジストの変形または劣化を一層効果的に防止することで、パターン線幅の均一度を一層効果的に改善できる。

一方、本発明の実施形態を、６Ｆ²セルレイアウトを用いたＤＲＡＭ素子の場合を例に挙げて説明したが、本発明の実施形態は、４Ｆ²セルレイアウト、フラッシュ素子またはＡＳＩＣ論理素子などで斜線パターンを形成する場合にも適用されうる。

以上、本発明を具体的な実施形態に基づいて詳細に説明してきたが、本発明は、上記の実施形態によって限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で、当分野における通常の知識を有する者によって変形・改良可能である。

従来の素子分離層のためのマスクレイアウトを説明する概略図である。 従来の素子分離層のためのマスクレイアウトを説明するために、図１の”Ｃ”部分を拡大して示した図である。 図１のマスクレイアウトをフラクチャー分割した結果を示した概略図である。 本発明の実施形態に係る原本マスクレイアウトを説明する概略図である。 図４の原本マスクレイアウトを修正したレイアウトを説明する概略図である。 図４の修正マスクレイアウトをフラクチャー分割した結果を示した概略図である。 本発明の実施形態に係るマスクレイアウト形成方法を説明する概略フローチャートである。

符号の説明

１００ 斜線パターン、１０１ アクティブ領域、１０３ 素子分離層、１０５ 端辺。

Claims (20)

1. 垂直軸方向に対して所定角度だけ傾いた斜線方向に第１多角形の斜線パターンが反復的に配列された原本レイアウトを設定する段階と、
   前記第１多角形の斜線パターンにおける相互対向する端辺を、フラクチャー分割方向である水平軸方向に延長される第２多角形が積層されて階段形態のレイアウトをなすように修正する段階と、
   前記修正されたレイアウトのデータを電子ビーム露光装備に提供するために、前記水平軸方向に前記多角形をフラクチャー分割する段階と、
   を含むことを特徴とするマスクレイアウト形成方法。
2. 前記第１多角形の斜線パターンは、ＤＲＡＭ素子のアクティブ領域及び素子分離層を設定するレイアウトとして設定されることを特徴とする請求項１に記載のマスクレイアウト形成方法。
3. 前記第１多角形の斜線パターンは、６Ｆ²または４Ｆ²セルレイアウトに沿って配列されることを特徴とする請求項２に記載のマスクレイアウト形成方法。
4. 前記第１多角形の斜線パターンは、前記垂直軸方向に対して略２７゜の角度で配列されることを特徴とする請求項１に記載のマスクレイアウト形成方法。
5. 前記第１多角形の斜線パターンは、長方形または台形のレイアウトとして設定されることを特徴とする請求項１に記載のマスクレイアウト形成方法。
6. 前記第２多角形は、前記垂直または水平軸に対して０゜、４５゜または９０゜の角度値によって代表される長方形または台形のレイアウトとして設定されることを特徴とする請求項１に記載のマスクレイアウト形成方法。
7. 前記第２多角形の前記垂直軸方向の線幅は、前記電子ビーム装備で許容する最小露光単位の大きさより大きく設定されることを特徴とする請求項１に記載のマスクレイアウト形成方法。
8. 前記第１多角形の斜線パターンに、光近接効果補正（ＯＰＣ）のためのセリフ（ｓｅｒｉｆ）形態の第３多角形の補正パターンを、
   前記斜線パターンの辺と斜線方向に交差するように前記水平軸方向に延長される多角形の形態で導入する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のマスクレイアウト形成方法。
9. 前記第３多角形の補正パターンを前記斜線パターンにオーバーラップさせる段階と、
   前記第３多角形の補正パターンが前記斜線パターンにオーバーラップされたレイアウトデータを、前記フラクチャー分割のために縮小露光比率の逆数倍に拡大する段階と、をさらに含むことを特徴とする請求項８に記載のマスクレイアウト形成方法。
10. 前記電子ビーム露光装備は、前記垂直または水平軸に対して０゜、４５゜または９０゜の角度値によって代表される長方形または台形の電子ビーム形状を提供するベクタースキャン電子ビーム装備であることを特徴とする請求項１に記載のマスクレイアウト形成方法。
11. 垂直軸方向に対して所定角度だけ傾いた斜線方向に第１多角形の斜線パターンが反復的に配列された原本レイアウトを設定する段階と、
    前記斜線パターンに、セリフ形態の補正パターンを、前記斜線パターンの辺と斜線方向に一部がオーバーラップされるようにフラクチャー分割方向である水平軸方向に延長される第２多角形の形態で導入する光近接効果補正（ＯＰＣ）を行う段階と、
    前記補正されたレイアウトのデータを電子ビーム露光装備に提供するために、前記水平軸方向に前記多角形をフラクチャー分割する段階と、
    を含むことを特徴とするマスクレイアウト形成方法。
12. 前記第１多角形の斜線パターンは、６Ｆ²または４Ｆ²セルレイアウトに沿ってアクティブ領域及び素子分離層を設定することを特徴とする請求項１１に記載のマスクレイアウト形成方法。
13. 前記第１多角形の斜線パターンは、前記垂直軸方向に対して略２７゜の角度で配列されることを特徴とする請求項１１に記載のマスクレイアウト形成方法。
14. 前記光近接効果補正（ＯＰＣ）を行う段階は、
    前記第１多角形の斜線パターンにおける相互対向する端辺を、水平軸方向に延長される第３多角形が積層されて階段形態のレイアウトをなすように修正する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載のマスクレイアウト形成方法。
15. 前記第３多角形の前記垂直軸方向の線幅は、前記電子ビーム装備で許容する最小露光単位の大きさより大きく設定されることを特徴とする請求項１４に記載のマスクレイアウト形成方法。
16. 前記光近接効果補正（ＯＰＣ）を行う段階は、前記第２多角形の補正パターンを前記斜線パターンにオーバーラップさせる段階と、
    前記第２多角形の補正パターンが前記斜線パターンにオーバーラップされたレイアウトデータを、前記フラクチャー分割のために縮小露光比率の逆数倍に拡大する段階と、を含むことを特徴とする請求項１１に記載のマスクレイアウト形成方法。
17. 垂直軸方向に対して所定角度だけ傾いた斜線方向に第１多角形の斜線パターンが反復的に配列された原本レイアウトを設定する段階と、
    前記斜線パターンに、セリフ形態の補正パターンを、前記斜線パターンの辺と斜線方向に交差するようにフラクチャー分割方向である水平軸方向に延長される第２多角形の形態で導入する光近接効果補正（ＯＰＣ）を行う段階と、
    前記第１多角形の斜線パターンにおける相互対向する端辺を、前記水平軸方向に延長される第３多角形が積層されて階段形態のレイアウトをなすように修正する段階と、
    前記修正されたレイアウトのデータを電子ビーム露光装備に提供するために、前記水平軸方向に前記多角形をフラクチャー分割する段階と、
    を含むことを特徴とするマスクレイアウト形成方法。
18. 前記光近接効果補正（ＯＰＣ）を行う段階は、前記第２多角形の補正パターンを前記斜線パターンにオーバーラップさせる段階と、
    前記第２多角形の補正パターンが前記斜線パターンにオーバーラップされたレイアウトデータを、前記フラクチャー分割のために縮小露光比率の逆数倍に拡大する段階と、を含むことを特徴とする請求項１７に記載のマスクレイアウト形成方法。
19. 垂直軸方向に対して所定角度だけ傾いた斜線方向に反復的に配列された第１多角形の斜線パターンと、
    前記斜線パターンの辺と斜線方向に交差するようにフラクチャー分割方向である水平軸方向に延長される第２多角形の形態で、前記傾線パターンにオーバーラップされるセリフ形態の光近接効果補正（ＯＰＣ）パターンと、
    前記第１多角形の斜線パターンにおける相互対向する端辺で階段形態のレイアウトをなすように積層され、前記水平軸方向に延長される第３多角形と、
    を含むことを特徴とするマスクレイアウト。
20. 前記第１多角形の斜線パターンは、６Ｆ²または４Ｆ²セルレイアウトに沿ってアクティブ領域及び素子分離層を設定することを特徴とする請求項１９に記載のマスクレイアウト。

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