光学近距修正的方法技术

一种光学近距修正的方法，包括下列步骤：提供至少一个待曝光电路图形；形成至少一个垂直于待曝光电路图形的待曝光辅助图形，所述待曝光辅助图形尺寸小于光刻机分辨率；将待曝光电路图形及待曝光辅助图形转移至光掩膜上，形成电路图形和辅助图形。经过上述步骤，不但在将光掩膜上垂直于电路图形的辅助图形反映到半导体衬底上时，不会形成对应于辅助图形的光刻胶膜图形，使成像结果变好，而且还提高了图形分辨率和ＤＯＦ。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体制造
，特别涉及在光掩膜制作工艺中用于光学近距修正(OPC)的方法。
技术介绍
随着半导体制造技术的飞速发展，半导体器件为了达到更快的运算速度、更大的资料存储量以及更多的功能，半导体芯片向更高集成度方向发展；而 半导体芯片的集成度越高，半导体器件的临界尺寸(CD)越小。在90nm工 艺条件下，超大规模集成电路应用的CD已经进入到几十到几百纳米的范围。 为了实现微小的CD,必须使光掩膜上更加精细的图像聚焦在半导体衬底 的光刻胶上，并且必须增加光学分辨率，以制造接近光掩膜工艺中光学分辨 率极限的半导体器件。分辨率增强技术包括利用短波长光源、相移掩膜方法 和利用轴外照射(OAI)的方法。申请号为02131645.7的中国专利申请-公开 了一种轴外照射(OAI)方法，理论上讲，在利用OAI的情况下，分辨率大 约比利用传统照射时的分辨率高约1.5倍，并且能够增加聚焦深度(DOF)。 通过OAI技术，由光学系统印制在衬底上线宽CD的最小空间周期可以被进 一步缩短，但是会产生光学近距效应。如图2所示，光学近距效应源于当光 掩膜4上节距非常靠近的电路图形40以微影方式转移到半导体衬底5的光刻 胶上时，由于相邻图形的光波互相作用，亦即衍射，而造成最后转移到光刻 胶上的图案图形50的扭曲失真，产生依图案形状而定的变动。在深亚微米器 件中，由于线条非常密集，光学近距效应会降低光学系统对于曝光图形的分 辨率。光学近距效应包括在禁止节距范围内线宽的减小、线端缩短和方角钝化等分辨率下降现象，这些现象是由于在禁止节距中DOF的下降和误差放大因 子(MEEF)的增加造成的。如图3所示，禁止节距(图中椭圓形框出部分) 处DOFP务低，容易造成光学近距效应。光学近距效应修正方法是预先修正光掩膜上的图形，例如在光掩膜上使 用亚衍射极限辅助散射条(SRAF)作为辅助图形的方法。具体如专利号为 95102281.4的中国专利所公开的技术方案，如图l所示，在光学近距修正(OPC ) 软件的电路布局图1中，在相邻的待曝光电路图形IO之间加入一个待曝光辅助 图形15,其中待曝光辅助图形15与待曝光电路图形10平行，待曝光辅助图形 15为亚衍射极限辅助散射条，用以减弱通过相邻待曝光电路图形10之间的光 强度；然后再将在OPC软件中设计好的待曝光电路图形IO和待曝光辅助图形 15—起输入至光掩膜制造设备中，设备会根据输入的待曝光电路图形IO和待 曝光辅助图形15大小和位置自动在光掩膜上用铬层或移相器形成电路图形和 辅助图形。这里的待曝光辅助图形15的尺寸依待曝光电路图形10而定， 一般 宽为20 nm至45nm,长为80 nm至120nm,待曝光辅助图形15的宽度为待曝 光电路图形10宽度的2/5至4/5,长度大概为相邻待曝光电路图形10的间距减去 待曝光辅助图形15宽度的2至3倍。由于光掩膜上的辅助图形反映到半导体衬 底上时，由于光掩膜上的辅助图形尺寸小于光刻机的解析度，因此在半导体 衬底上不会形成对应于辅助图形的光刻胶膜图形，这种加入亚衍射极限辅助 散射条的方法很适合用来修正相对孤立的图形使其显得更为密集，增加孤立 的图形曝光后的DOF而提高^t影的质量，同时密集的图形结构可大幅增加制 程的自由度。现有光学近距修正方法不适用于修正禁止节距范围内的光学近距效应， 因为禁止节距间的距离小，为120nm至160nm，在将光掩膜上平行于电路图形 的辅助图形反映到半导体衬底上时，形成对应于辅助图形的光刻胶膜图形的 几率很高，而造成像结果变差，进而严重限制了先进微影制程的发展。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是提供一种，防止由于禁止节距 的距离小，在将光掩膜上平行于电路图形的辅助图形反映到半导体衬底上时， 形成对应于辅助图形的光刻胶膜图形的几率很高，而造成像结果变差，进而 严重限制了先进微影制程的发展。为解决上述问题，本专利技术提供一种，包括下列步骤 提供至少一个待曝光电路图形；形成至少一个垂直于待曝光电路图形的待曝 光辅助图形，所述待曝光辅助图形尺寸小于光刻机分辨率；将待曝光电路图 形及待曝光辅助图形转移至光掩膜上，形成电路图形和辅助图形。可选的，所述待曝光辅助图形的长度为80nm至120nm,宽度为25 nm至 45nm。可选的，相邻待曝光辅助图形间的距离为待曝光辅助图形宽度的2倍至3 倍，相邻待曝光辅助图形间的距离为50nm至135nm。可选的，待曝光辅助图形与待曝光电路图形间有间隙，所述间隙距离为 55nm至65nm。可选的，在光学近距修正软件中形成待曝光辅助图形。可选的，待曝光电路图形的宽度为65nm至85nm,相邻的待曝光电路图 形之间的距离为120nm至160nm。可选的，使用电子束或激光束写入装置将待曝光电路图形及待曝光辅助 图形转移至光掩膜上。与现有技术相比，以上方案具有以下优点在禁止节距的电路图形间设 置垂直于电路图形的辅助图形，不但在将光掩膜上垂直于电路图形的辅助图 形反映到半导体衬底上时，不会形成对应于辅助图形的光刻胶膜图形，使成 像结果变好，而且还^^是高了图形分辨率和DOF。附图说明图l是现有技术使用SRAF为辅助图形的示意图2是现有技术未加辅助图形的效果图3是现有技术未加辅助图形所测得DOF曲线图4是本专利技术用SRAF作为辅助图形进行光学近距修正流程图5A至图5C是本专利技术用SRAF作为辅助图形进行光学近距修正的示意图6是本专利技术加上SRAF作为辅助图形的效果图7为本专利技术加辅助图形和现有技术未加辅助图形所测得DOF曲线对照图。具体实施例方式随着集成电路所包含的器件越来越多，要求单个器件尺寸及其间隔越来 越小。从0.13微米产品开始，光学近距效应变得显著，光学近距效应源于相 临近的图形上散射的光之间的干涉。有代表性的光学近距效应包括在禁止节 距范围内线宽的减小、线端缩短和方角钝化等分辨率下降现象，这些现象是 由于在禁止节距中DOF的下降和MEEF的增加造成的。对0.13微米及以上 工艺，光学近距修正包括密疏线宽平衡、线端稳定、和方角加装饰边已经足 以满足对线宽均匀性的要求。对0.13微米及以下工艺，更加复杂的基于模型复杂的情况做修正。更普遍的为在图形中使用亚衍射极限的辅助散射条 (SRAF)来增强聚焦深度(DOF),但由于禁止节距的距离小，在将光掩膜上 平行于电路图形的辅助图形反映到半导体衬底上时，形成对应于辅助图形的 光刻胶膜图形的几率很高，这样使成像结果变差，进而严重限制了先进微影制程的发展。本专利技术在禁止节距的电路图形间设置垂直于电路图形的辅助图 形，不但在将光掩膜上平行于电路图形的辅助图形反映到半导体衬底上时， 不形成对应于辅助图形的光刻胶膜图形，使成像结果变好，而且还提高了图形分辨率和DOF。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。图4是本专利技术用SRAF作为辅助图形进行光学近距修正流程图。如图4所示，执行步骤S201,提供至少一个待曝光电路图形；执行步骤S202,形成 至少一个垂直于待曝光电路图形的待曝光辅助图形，所述待曝光辅助图形尺寸小于光刻机分辨率；执行步骤S203,将待曝光电路图形及待曝光辅助图形 转移至光掩膜上，形成电路图形和辅助图形。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学近距修正的方法，其特征在于，包括下列步骤：提供至少一个待曝光电路图形；形成至少一个垂直于待曝光电路图形的待曝光辅助图形，所述待曝光辅助图形尺寸小于光刻机分辨率；将待曝光电路图形及待曝光辅助图形转移至光掩膜上， 形成电路图形和辅助图形。

【技术特征摘要】
CN 2006-12-4 200610119046.01.一种光学近距修正的方法，其特征在于，包括下列步骤提供至少一个待曝光电路图形；形成至少一个垂直于待曝光电路图形的待曝光辅助图形，所述待曝光辅助图形尺寸小于光刻机分辨率；将待曝光电路图形及待曝光辅助图形转移至光掩膜上，形成电路图形和辅助图形。2. 根据权利要求1所述的光学近距修正的方法，其特征在于所述待曝光辅 助图形的长度为80nm至120nm,宽度为25 nm至45nm。3. 才艮据权利要求2所述的光学近距修正的方法，其特征在于相邻待曝光辅 助图形间的距离为待曝光辅助图形宽度的2.4倍。4. 根据权利要求3所述的光学近距修正的方法，其特征在于相邻待曝光辅 助图形...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘庆炜，邓泽希，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]