光刻掩模位相冲突的解决方法技术

本发明专利技术提供一种光刻掩模，其用于在集成电路或其它工件中定义一层，其中所述层由包括在相移区域采用相移方法实现的多个特征部分的图形组成，所述掩模被布置成包括由高密度、小尺寸特征部分构成的图形和“全移位”图形。所述方法包括根据图形性质确定相移区域的分割区域。接着，所述方法在所选择的所述分割区域中分割相移区域以定义相移窗口，并给所述相移窗口设定位相值。所设定的相移值包括φ和θ，使得在具有各自相移值φ和θ的相邻相移窗口之间交替产生破坏性干涉。在优选实施例中，φ约等于θ＋１８０度。将所述区域分割成窗口以及给所述窗口设定相移值的结果被保存在计算机可读介质中。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及使用光刻掩模制造对象(object)的小尺寸特征部分(feature)，例如集成电路。更具体地，本专利技术涉及将相移掩模法(phase shift masking)应用于集成电路及类似对象的复杂布局。
技术介绍
相移掩模法已被用来在集成电路中创建小尺寸特征部分。通常这些特征部分局限于设计中所选择的具有小临界尺寸的单元(element)。例如参见美国专利第5,766,806号。尽管在集成电路中制作小尺寸特征部分已带来速度和性能的改善，但理想的是在这类装置的制造中更广泛地应用相移掩模法。然而，相移掩模法拓展到更复杂的设计中造成掩模部件问题的复杂性的显著增加。例如，当在高密度设计上布置相移窗口时，将产生位相冲突。一种位相冲突是布局中的这样一种位置，在位置处具有相同位相的两个相移窗口被布置在靠近通过掩模曝光的一特征部分，例如为了实现曝光图形中邻近的线条而将相移窗口重叠。如果所述些相移窗口具有相同的位相，那么它们不会导致为了创建所需特征部分必需的光学干涉。因而，有必要防止相移窗口布局的疏忽造成将形成在通过掩模定义的层中的特征部分附近产生位相冲突。在单个集成电路的设计中，可能需要布置数百万个特征部分。用于如此大量特征部分的叠代运算的数据处理资源的负担是巨大的，并且在模型情况下使得叠代运算变得不切实际。对于通过相移实现大量布局的电路，相移窗口布置和给这些窗口进行相移赋值是一种采用现有技术无法实现的叠代运算。由于这些和其他的复杂性，用于复杂设计的相移掩模技术的实施将要求改进设计相移掩模方法。
技术实现思路
本专利技术提供拓展相移技术的使用以实现用于具有高密度、小尺寸特征部分的图形的掩模的方法以及为了在集成电路或其他工件中的层中实现所述图形使用所述掩模的方法。例如，本专利技术的方法被应用于包括多个采用相移窗口的特征部分的区域，其中所述些特征部分彼此紧邻。所述方法也用于位于工件的层上的高密度图形的所谓“全移位(full shift)”。本专利技术的一个实施例是一种生成光刻掩模的计算机可读定义的方法，所述光刻掩模用于在集成电路或其他工件中定义所需的层，其中所述的层由包括多个利用相移实现的特征部分的图形构成。所述方法包括根据图形性质确定相移区域的分割区域(cutting area)。接着，所述方法在所选择的所述分割区域中分割相移区域以定义相移窗口，并给所述相移窗口设定位相值。将所述区域分割成窗口以及给所述窗口设定相移值基本上是一种重复过程，其中分割和赋值的次序依赖具体步骤，可以以任意次序产生。所设定的相移值包括φ和θ，使得在具有各自相移值φ和θ的相邻相移窗口之间交替(in transition)产生破坏性干涉。在优选实施例中，φ约等于θ+180度。将所述区域分割成窗口以及给所述窗口设定相移值的结果被保存在计算机可读介质中。通过根据所要形成的图形的性质确定分割区域，将相移区域分割成相移窗口以及给所述窗口设定相移值的问题被明显简化。应用于将所述区域分割成窗口以及给所述窗口设定相移值的代表性的标准包括1.努力避免产生难于在掩模上制作并无法提供足够的工艺宽容度的小相移窗口；2.努力保持最小的分割数量并保持具有最大的工艺宽容度的分割。例如，从外部不透明(通常为铬)角部开始的分割往往具有比从内部不透明角部开始的分割更好的工艺宽容度。从初始不透明特征部分到初始不透明特征部分的长距离分割往往具有比短距离分割更多的工艺宽容度。从初始不透明特征部分到场区域(field area)的分割往往具有比从初始不透明特征部分到初始不透明特征部分的分割更多的工艺宽容度。在本专利技术的一实施例中，在执行分割和赋值步骤中使用了价值函数，其依赖于所确定的分割区域以及将要采用相移窗口形成的图形中的特征部分位置和形状。在本专利技术的一实施例中，确定分割区域的步骤包括由三个步骤组成的工艺。第一步骤包括在多个特征部分中确定出具有非临界工艺宽容度的特征部分以便定义一组非临界特征部分。第二步骤包括在多个具有临界工艺宽容度的特征部分中确定特征部分间的场(field)以便定义一组临界场。第三步骤包括将分割区域定义为在所述组非临界特征部分中的两个特征部分间延伸或者在所述组非临界特征部分中的一个特征部分与位于相移区域之外的场之间延伸而不与所述组临界场中的场相交的位于相移区域中的区域。在其他实施例中，根据图形性质、分割区域中通过分割而形成的相移窗口的性质和/或其他确定不太理想的分割区域的标准，通过改变分割区域形状或排出分割区域，所确定的分割区域被进一步精选。非临界特征部分的示例包括大约特定尺寸的弯形特征部分、T形特征部分和多边形。用于确定非临界特征部分的参数可以利用基于模拟标准的模拟加以确定，所述模拟标准往往标记具有非临界工艺宽容度的特征部分。例如，过曝光条件的模拟往往确定非临界特征部分。临界场的示例包括彼此靠近的细线条之间的场。用于确定临界场的参数可以利用基于模拟标准的模拟加以确定，所述模拟标准往往标记具有临界工艺宽容度的场。例如，欠曝光条件的模拟往往确定位于在欠曝光条件下共同横跨所述临界场的特征部分之间的临界场。在一实施例中，所述相移窗口被布置在不透明背景中。在另一实施例中，所述相移窗口被布置在透明背景中。在本专利技术的另一实施例中，如上所述的一加工制品包括机器可读数据存储介质，其上已存储有可由数据处理系统执行的指令，所述数据处理系统根据工艺定义用于布置光刻掩模的步骤。在本专利技术的另一实施例中，设置有包括处理器和存储所述指令的存储器的数据处理系统。在另一实施例中，本专利技术提供光刻掩模，所述光刻掩模包括在如上定义的分割区域中被分割成相移窗口的多个相移区域。因而，提供用于在将使用掩模形成的层中定义图形的光刻掩模，其包括基板和位于所述基板上的掩模层材料，其中所述图形包括多个特征部分，而所述层包括位于所述图形之外的场。所述掩模层包括相移区域、场以及多个位于相移区域中的相移窗口，所述多个相移窗口具有在相移窗口间产生位相转变以形成所述图形的相移值，其中相移窗口的边界位于根据所述图形性质定义的分割区域中。在多个特征部分中的一组特征部分由于具有非临界工艺宽容度而被归为一组，而在多个特征部分中的特征部分间的一组临界场由于具有临界工艺宽容度而被归为一组。所述分割区域包括在所述组特征部分中的两个特征部分间延伸或者在所述组特征部分中的一个特征部分与位于相移区域之外的场之间延伸而不与所述组临界场中的场相交的位于相移区域中的区域。在又一实施例中，本专利技术提供用于根据上述工艺来制造光刻模板的方法和使用上述光刻模板在集成电路中制造层的方法。另外，提供一类根据这里描述的方法制造的新的集成电路，其具有包括多个间隔紧密并利用交替相移掩模法实现的小尺寸特征部分的图形化的材料层。所述一类新的集成电路包括具有由小特征部分构成的高密度图形的层，这是使用现有技术无法实现的。因此，本专利技术为设计和布局提供光刻掩模以及集成电路的制造，其中相移的使用被拓展到所谓“全移位”图形，其中采用交替相移技术定义集成电路层中的图形。根据所提供的工艺，一类新的集成电路成为可行的，其包括具有由现有技术不可能达到的高密度小尺寸特征部分布局构成的层。本说明的其他实施例、方面和优点可以在浏览所附的附图、详细说明和权利要求书时看到。附图说明图1示出了根据本专利技术的在将相本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制作光刻掩模的计算机可读定义的方法，所述掩模在将使用掩模形成的层中定义图形，其中所述图形包括多个特征部分，所述方法包括：根据所述图形的性质确定用于相移区域的分割区域；在相移区域中给相移窗口设定相位值；其中所述 设定包括在所选择的分割区域中分割相移区域以定义相移窗口；以及在计算机可读介质中存储所述布置和所述设定的结果。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯托夫皮拉特，米歇尔L科特，
申请(专利权)人：数字技术公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]