制造光刻用掩模的方法技术

在一种制造光刻用掩模的方法中，获取电路图案数据；根据电路图案数据计算图案密度，其中图案密度是每预定区域的总图案区域；为图案密度低于临界密度的区域产生虚拟图案数据；根据电路图案数据及虚拟图案数据产生掩模绘图数据；根据掩模绘图数据，以电子束光刻设备的电子束于掩模坯料基板上所形成的光刻胶层上绘制图案；以及以显影液显影经绘图的光刻胶层，当光刻胶层以电子束曝光且经过显影，虚拟图案数据内所包含的多个虚拟图案并不会转印为掩模图案。

Method of Manufacturing Masks for Lithography

In a method of manufacturing mask for lithography, the circuit pattern data are obtained; the pattern density is calculated according to the circuit pattern data, in which the pattern density is the total pattern area of each predetermined area; the virtual pattern data is generated for the area where the pattern density is lower than the critical density; the mask drawing data is generated according to the circuit pattern data and the virtual pattern data; and the mask drawing data is generated according to the mask drawing data, using electricity. The electron beam of the sub-beam lithography equipment draws patterns on the photoresist layer formed on the substrate of the mask blank, and develops the photoresist layer drawn by the developer solution. When the photoresist layer is exposed and developed by the electron beam, the virtual patterns contained in the virtual pattern data will not be transferred to the mask pattern.

【技术实现步骤摘要】
制造光刻用掩模的方法
本公开涉及用于半导体制程的掩模其制造方法及制造设备，特别涉及抑制电子束近接效应与充电效应的掩模及其制造方法。
技术介绍
当半导体装置特征尺寸业已降至低于用于光刻制程的光线其波长时，在将标线图案转移至晶圆光刻胶的过程中，于成形在标线上的特征图案边缘处，光的绕射会导致分辨率有所损失。虽然可图案化的最小分辨率(例如：图案间距)受限于一光学光刻机台(例如：光学扫描器/步进机)，半导体装置设计法则仍要求更小或更细的图案分辨率。在此同时，对掩模的要求也变得益发严苛。
技术实现思路
本公开实施例提供一种制造光刻用掩模的方法，上述方法包括获取电路图案数据；根据电路图案数据计算图案密度，其中图案密度是每预定区域的总图案区域；为图案密度低于临界密度的区域产生虚拟图案数据；根据电路图案数据及虚拟图案数据产生掩模绘图数据；根据掩模绘图数据，以电子束光刻设备的电子束于掩模坯料基板上所形成的光刻胶层上绘制图案；以及以显影液显影经绘图的光刻胶层，当光刻胶层以电子束曝光且经过显影，虚拟图案数据内所包含的虚拟图案并不会转印为掩模图案。本公开实施例提供一种掩模数据产生设备，上述设备包括处理器以及非暂态电脑可读取媒体，非暂态电脑可读取媒体用以存储程序，当程序由处理器执行时，会使掩模数据产生设备执行下列步骤：获取电路图案数据；根据电路图案数据计算图案密度；为图案密度低于临界密度的区域产生虚拟图案数据；结合电路图案数据及虚拟图案数据以产生掩模绘图数据；以及将所产生的掩模绘图数据输出至电子束光刻设备，其中虚拟图案数据包括虚拟图案，当成形于掩模坯料基板上的光刻胶层由电子束光刻机台的电子束进行曝光并显影时，虚拟图案并不会转印为掩模图案。本公开实施例提供一种非暂态电脑可读取媒体，当程序在掩模数据产生设备中由处理器执行时，会使掩模数据产生设备执行下列步骤：获取电路图案数据；根据电路图案数据计算图案密度；为图案密度低于临界密度的区域产生虚拟图案数据；结合电路图案数据及虚拟图案数据以产生掩模绘图数据；以及将所产生的掩模绘图数据输出至电子束光刻设备，其中包含于虚拟图案数据的虚拟图案的尺寸小于使用电子束光刻设备的图案化操作的分辨率极限。附图说明本公开从后续实施方式及附图可优选理解。须强调的是，依据产业的标准作法，各种特征并未按比例绘制，并仅用于说明的目的。事实上，各种特征的尺寸可能任意增加或减少以清楚论述。图1A所示是根据本公开实施例的一连续掩模制程的不同阶段。图1B所示是根据本公开实施例的一连续掩模制程的不同阶段。图1C所示是根据本公开实施例的一连续掩模制程的不同阶段。图1D所示是根据本公开实施例的一连续掩模制程的不同阶段。图2A是具有一总能量分布的散射电子束能量分布。图2B是反向散射电子移动路径的模拟结果。图2C是一掩模图案，其表明线段与间隔图案。图2D显示前向散射的能量分布。图2E显示电子束放射所致的反向散射的能量分布。图2F是一总体能量分布及对应的临界尺寸的变异。图3是根据本公开中一实施例的流程图，用以说明用于半导体制程的一掩模制造方法。图4A是根据本公开一实施例的无非印刷虚拟图案的一掩模图案。图4B是根据本公开一实施例的具有非印刷虚拟图案的一掩模图案。图5A是根据本公开另一实施例的无非印刷虚拟图案的一掩模。图5B是根据本公开另一实施例的具有非印刷虚拟图案的一掩模。图6A是根据本公开一实施例的非印刷虚拟图案。图6B是根据本公开另一实施例的非印刷虚拟图案。图7A及图7B是根据本公开一实施例的一程序，用以决定用于非印刷虚拟图案的区域。图8A是根据本公开一实施例的非印刷虚拟图案。图8B是根据本公开另一实施例的非印刷虚拟图案。图8C至图8G显示产生具有非印刷虚拟图案的掩模数据的另一实施例。图8H是产生具有非印刷虚拟图案的掩模数据的另一实施例。图9A及图9B是根据本公开一实施例的一掩模数据产生设备。其中，附图标记说明如下：100～掩模基板110～图案层112～掩模图案120～光刻胶层122～光刻胶图案150～电子束201～前向散射202～反向散射203～总能量分布301～S309～操作400～掩模布局410～高密度图案区域420～低图案密度区域430～非印刷虚拟图案500～掩模布局510～高图案密度区域515～高图案密度区域520～低图案密度区域530～非印刷虚拟图案区域535～非印刷虚拟图案区域W1～预定距离610～实际电路图案615～非印刷虚拟图案620～实际电路图案625～非印刷虚拟图案L1-L3～长度P1-P3～间距D1-D2～距离700～掩模区域710～子区域720～高图案密度区域725～虚拟图案区域730～高图案密度区域735～虚拟图案区域740～高图案密度区域745～虚拟图案区域750～高图案密度区域755～虚拟图案区域760～高图案密度区域765～虚拟图案区域800～掩模810～高图案密度区域815～高图案密度区域820～低图案密度区域860～中图案密度区域870～中图案密度区域835～虚拟图案区域PD1～图案密度为10％-20％的区域PD2～图案密度为20％-30％的区域PD3～图案密度为30％-40％的区域PD4～图案密度大于40％的区域PD5～图案密度小于10％的区域900～电脑系统901～电脑902～键盘903～鼠标904～显示器905～只读存储光盘机906～磁盘机911～微处理单元912～只读存储器913～随机存取存储器914～硬盘915～总线921～光盘922～磁盘具体实施方式应了解的是，以下的公开提供许多不同实施例或范例，用以实施本专利技术的不同特征。本公开的各零件及排列方式，其特定实施例或范例叙述于下以简化说明。理所当然的，这些范例并非用以限制本专利技术。举例来说，元件的尺寸并不受限于已公开的范围或数值，而是取决于制程条件及/或欲获得的装置特性。此外，若叙述中有着第一特征成形于第二特征之上或上方，其可能包含第一特征与第二特征以直接接触成形的实施例，亦可能包含有附加特征形成于第一特征与第二特征之间，而使第一特征与第二特征间并非直接接触的实施例。为使说明简化与清晰易懂，各种特征可能会任意以不同尺规描绘。进一步来说，本公开可能会使用空间相对术语，例如“在…下方”、“下方”、“低于”、“在…上方”、“高于”及类似词汇，以便于叙述图示中一个元件或特征与其他元件或特征间的关系。除了图示所描绘的方位外，空间相对术语亦欲涵盖使用中或操作中的装置其不同方位。装置可能会被转向不同方位(旋转90度或其他方位)，而此处所使用的空间相对术语则可相应地进行解读。此外，术语“由…制成(madeof)”可表示“由…构成(comprising)”或“构成(consistingof)”其中之一。在本公开中，短语“A、B及C之一(oneofA,BandC)”表示“A、B及/或C(A,Band/orC)”(A,B,C,AandB,AandC,BandC,orA,BandC)，且并非表示来自A的一元件、来自B的一元件及来自C的一元件，除非另有叙述。本公开的实施例提供一种掩模制造方法，其用于半导体装置的制程；亦提供一种用以产生制作掩模所需的掩模数据的设备。许多掩模(或称标线片(reticles))被用于一半导体制程中的光刻制程。掩模的形成通常使用一电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制造光刻用掩模的方法，包括：获取一电路图案数据；根据上述电路图案数据，计算一图案密度，上述图案密度是每预定区域的总图案区域；为上述图案密度低于一临界密度的多个区域，产生一虚拟图案数据；根据上述电路图案数据及上述虚拟图案数据，产生一掩模绘图数据；根据上述掩模绘图数据，以一电子束光刻设备的一电子束于一掩模坯料基板上所形成的一光刻胶层上绘制图案；以及以一显影液显影经绘图的上述光刻胶层，其中当上述光刻胶层以上述电子束曝光且经过显影，上述虚拟图案数据内所包含的多个虚拟图案并不会转印为一掩模图案。

【技术特征摘要】
2017.11.14 US 62/586,085;2018.04.30 US 15/966,8621.一种制造光刻用掩模的方法，包括：获取一电路图案数据；根据上述电路图案数据，计算一图案密度，上述图案密度是每预定区域的总图案区域；为上述图案密度低于...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈建诚，李信昌，陈嘉仁，沈仓辉，许呈韶，何彦政，张世明，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71