掩模图案校正装置和掩模图案校正方法、掩模制备方法和半导体器件生产方法制造方法及图纸

用光学邻近效应校正装置对设计图案的光学邻近效应进行校正（ＳＴ２），在校正光学邻近效应之后，用模拟装置模拟图案，产生栅极电极的转移图案（ＳＴ３），按照有关对于电路要求的特性改变栅极电极转移图案中的测量位置（ＳＴ４，ＳＴ５）。然后，按照对电路要求的是更高的速度、稳定性还是减少漏电流，判断上述栅极电极转移图案的测量点处偏离设计值的偏差是否落在允许范围内（ＳＴ７）。当偏差没有落在允许范围内时，移动测量点的校正图案（ＳＴ８）。通过重复反馈直至测量点落在允许范围内为止（ＳＴ３至ＳＴ８），在起栅极作用的范围内，按照对电路要求的特性进行最佳校正。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于校正例如半导体器件光刻过程中用的掩模设计图案的掩模图案校正装置和掩模图案校正方法，并涉及掩模制备方法和半导体器件的生产方法。
技术介绍
以其上形成了光屏蔽薄膜的玻璃基片的形式来构造用于半导体器件生产过程中的光掩模。半导体器件的光刻过程是通过将这个光掩模投影在晶片上并曝光来实现的。在光刻过程用的这种光掩模中，必须把设计的CAD数据转换成光刻系统的数据，并将图案精确地转换成玻璃基片上光屏蔽薄膜的图案。此外，即使仿制的光掩模是正确的，但曝光时所谓“光学邻近效应”使晶片上的图案畸变的现象的出现也成为一个问题。这是一种这样的现象，即通过敞开的光掩模形状的步进光束被折射、干涉，结果在晶片表面上不能正确分辨。作为光学邻近效应之一，有一种自光学邻近效应，其中步进光束在它本身的图案上被折射，结果晶片上分辨出来的最终图案的尺寸变得不同，或者在矩形的图案中，最终尺寸的精确度在短边和长边上都发生很大的差异。另外，还有互光学邻近效应，其中存在与从另一个图案衍射的步进光束的干涉，结果晶片上的最终尺寸变得不同。这样，在半导体器件生产过程的光刻过程中，在设计图案和实际的光刻胶图案之间由光学邻近效应造成的尺寸误差便成了问题。过去，在针对这个问题而采用的光学邻近效应校正掩模中，首先，把相对于设计图案的图案尺寸误差减到最小的掩模尺寸校正值，是通过形状模拟或曝光试验的结果确定的。然后，把这个校正值用来校正设计图案的尺寸和掩模EB光刻系统所用的数据。到目前为止，为了按照设计图案精确地进行重现，研制出各种各样的光学邻近效应校正技术。但是，在近年来日益微型化的半导体器件的生产中，通过一种光学邻近效应校正技术获得与设计图案对应的完善的光刻胶图案非常困难。出现了相对于设计图案的某种偏差。在这种情况下，若试图校正图案，使得所有图案都和设计图案相同，就需要异常长的时间。这里，例如，在MOS集成电路中，在加工栅极电极时，要求最大的线宽可控性。晶体管栅极图案宽度，亦即一般所谓的“栅极长度”决定了栅极的阈值电压、互导和晶体管的其他特性。因而，既然栅极长线宽的变化直接影响特性的变化，对栅极电极图案线宽的控制就是MOS晶体管形成中最重要的。在这种情况下，也像过去一样，部分地还由于栅极电极图案的线宽特别细这一事实，按照设计图案精确地重现栅极全部电极图案的校正在实践上是非常困难的。另外，一个问题是图案校正时间变得异常长。如上所述，在过去，总是力图按照设计图案精确地重现所有图案。若能按照要求的电路特性，在功能上与器件特性相关的主要部分，在切实可行的范围内校正图案是有效的。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述情况而提出的，因而本专利技术的一个目的是提供一种能够优化功能上与器件特性相关的图案部分的掩模图案校正装置和掩模图案校正方法，而同时压缩图案校正时间。此外，本专利技术的另一个目的是提供一种给出如上所述的优化图案的掩模图案校正方法。此外，本专利技术的再一个目的是提供一种利用如上所述的优化图案的掩模进行曝光来生产半导体器件的方法。为了达到上述目的，本专利技术的掩模图案校正装置包括光学邻近效应校正装置，用来校正设计图案的光学邻近效应；模拟装置，用以通过模拟求出利用经光学邻近效应校正而获得的校正后的图案在预定的转移条件下完成曝光时要获得的转移图案；转移图案测量装置，用以测量在所求出的各转移图案中功能上与器件特性相关的部分的尺寸和位置；以及图案变形装置，用以在所述尺寸和位置超出允许范围时使校正后的图案变形，使转移图案的被测量部分落在允许的范围内。为了达到上述目的，本专利技术的掩模图案校正方法包括第一步，校正设计图案的光学邻近效应；第二步，通过模拟求出通过光学邻近效应校正获得的校正后的图案在预定的转移条件下完成曝光时要获得的转移图案；第三步，测量所求出的转移图案中功能上与器件特性相关的部分的尺寸或位置；第四步，判断所测得的尺寸或位置是否超出允许范围；以及第五步，当判定所测量的尺寸或位置超出允许范围时使校正后的图案变形，使转移图案的被测部分落在允许范围内。为了达到上述目的，本专利技术的掩模制备方法包括第一步，校正设计图案的光学邻近效应；第二步，通过模拟求出经光学邻近效应校正获得的校正后的图案在预定的转移条件下完成曝光时要获得的转移图案；第三步，测量所求出的转移图案中功能上与器件特性相关的部分的尺寸或位置；第四步，判断所测得的尺寸或位置是否超出允许范围；第五步，当判定所测量的尺寸或位置超出允许范围时使校正后的图案变形，使转移图案的被测部分落在允许范围内；以及第六步，制备具有变形后的再校正图案的掩模。为了达到上述目的，本专利技术的半导体器件生产方法包括第一步，校正设计图案的光学邻近效应；第二步，通过模拟求出经光学邻近效应校正获得的校正图案在预定的转移条件下完成曝光时要获得的转移图案；第三步，测量所求出的转移图案中功能上与器件特性相关的部分的尺寸或位置；第四步，判断所测得的尺寸或位置是否超出允许范围；第五步，当判定所测量的尺寸或位置超出允许范围时使校正图案变形，使转移图案的被测部分落在允许范围内；第六步，制备具有变形后的再校正图案的掩模；以及第七步，在与转移条件相同的条件下通过所制备的具有再校正图案的掩模完成曝光，把所述图案转移到半导体器件上。附图说明图1是按照第一实施例的掩模图案校正装置的配置示例的方框图。图2A是输入到按照本实施例的掩模图案校正装置的设计图案的示意图，而图2B是校正设计图案的光学邻近效应后的校正图案的示意图。图3是由按照本实施例掩模图案校正装置的模拟装置算出的相对于校正光学邻近效应后的设计图案的栅极电极转移图案的示意图。图4A和4B是用于说明由转移图案测量装置对栅极电极每一个测量点测量栅极长度的方法的视图。图5A和5B是用于说明由转移图案测量装置对栅极电极每一个测量点测量栅极长度的方法的视图。图6A是用于说明判断从设计图案提取的栅极电极的图案和转移图案之间是否存在重叠的处理用的示意图，而图6B是用于说明转移图案最小线宽测量方法的视图。图7A是用于说明转移图案中心部分测量方法的视图，而图7B是用于说明转移图案最大线宽测量方法的视图。图8示出了转移图案最大线宽相对于设计值的偏差分布。图9示出了转移图案中心部分线宽相对于设计值的偏差分布。图10示出了转移图案最小线宽相对于设计值的偏差分布。图11是按照本实施例的掩模图案校正方法、掩模制备方法和半导体器件生产方法的流程图。图12是表示用按照本专利技术的半导体器件生产方法制备的半导体器件示例的主要部分的透视图。图13是掩模图案校正装置另一个示例的方框图。具体实施例方式以下将要参照附图说明按照本专利技术的掩模图案校正装置、掩模图案校正方法、掩模制备方法和半导体器件生产方法的实施例。图1是按照本实施例的掩模图案校正装置1的示例的方框图。按照本实施例的掩模图案校正装置1具有输入装置2、光学邻近效应校正装置3、模拟装置4、转移图案测量装置5、测量值分布产生装置6、判断装置7、图案变形装置8和输出装置9。输入装置2接收由CAD等设计的曝光用的掩模图案的图案、转移条件、电路上所要求的关键点信息等等。输入到输入装置2的设计图案和转移条件输出到光学邻近效应校正装置3。另外，输入到输入装置2的设计图案和关键点信息输出到转移图案测量装置5。应当指出，也有可能把输本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种掩模图案校正装置，它包括：　　　　光学邻近效应校正装置（３），用来校正设计图案（１０２）的光学邻近效应；　　　　模拟装置（４），用以通过模拟求出当利用经所述光学邻近效应校正而获得的校正图案（１０３）在预定的转移条件下进行曝光时要获得的转移图案；　　　　转移图案测量装置（５），用以测量在所述求出的转移图案（１０４）中功能上与器件特性相关的部分的尺寸和位置；和　　　　图案变形装置（８），用以在所述尺寸或位置超出允许范围时使所述校正图案（１０３）变形，使所述转移图案（１０４）的被测量部分（１０４ａ）落在所述允许的范围内。

【技术特征摘要】
JP 2001-12-19 386443/20011.一种掩模图案校正装置，它包括光学邻近效应校正装置(3)，用来校正设计图案(102)的光学邻近效应；模拟装置(4)，用以通过模拟求出当利用经所述光学邻近效应校正而获得的校正图案(103)在预定的转移条件下进行曝光时要获得的转移图案；转移图案测量装置(5)，用以测量在所述求出的转移图案(104)中功能上与器件特性相关的部分的尺寸和位置；和图案变形装置(8)，用以在所述尺寸或位置超出允许范围时使所述校正图案(103)变形，使所述转移图案(104)的被测量部分(104a)落在所述允许的范围内。2.如权利要求1所述的掩模图案校正装置，其特征在于所述设计图案(102)具有互连图案，所述互连图案的一部分成为器件的栅极；以及所述转移图案测量装置(5)测量所述转移图案(104)中栅极部分(104a)的线宽。3.如权利要求2所述的掩模图案校正装置，其特征在于所述转移图案测量装置(5)接收与器件要求的性能相关的信息作为输入，并按照所述输入信息改变所述栅极部分(104a)的线宽的测量位置。4.如权利要求1所述的掩模图案校正装置，其特征在于当所述尺寸或位置超出允许范围时，所述图案变形装置(8)使所述校正图案(103)刚好按照所述尺寸或位置偏离所述设计图案(102)的所述尺寸或所述位置的偏差量变形，使所述转移图案(104)的测量部分(104a)落在允许范围内。5.如权利要求1所述的掩模图案校正装置，其特征在于所述转移图案测量装置(5)测量所述转移图案(104)中功能上与器件特性有关并具有相同尺寸的多个部分的尺寸或位置，以及当所述尺寸或位置超出所述允许范围时，所述图案变形装置(8)使所述校正图案(103)变形，使最大分布的尺寸或位置落在所述允许范围内。6.一种掩模图案校正方法，它包括第一步(ST2)，校正设计图案的光学邻近效应；第二步(ST3)，通过模拟求出通过所述光学邻近效应校正获得的校正图案(103)在预定的转移条件下执行曝光时要获得的转移图案(104)；第三步(ST4，ST5)，测量所求出的转移图案(104)中功能上与器件特性相关的部分(104a)的尺寸或位置；第四步(ST7)，判断所述测量的尺寸或位置是否超出允许范围；以及第五步(ST8)，当判定所述测量的尺寸或位置超出所述允许范围时，使所述校正图案(103)变形，使转移图案的所述被测部分(104a)落在允许范围内。7.如权利要求6所述的掩模图案校正方法，其特征在于所述设计图案(102)具有互连图案，所述互连图案的一部分成为器件的栅极；以及在所述第三步(ST4，ST5)中，测量所述转移图案(104)中的栅极部分(104a)的线宽。8.如权利要求7所述的掩模图案校正方法，其特征在于还包括在所述第三步(ST4，ST5)中，根据与器件要求的性能相关的信息，改变所述栅极部分(104a)的线宽测量位置。9.如权利要求6所述的掩模图案校正方法，其特征在于还包括在所述第三步(ST4，ST5)中，测量在求得的转移图案(104)中功能上与器件特性相关的多个部分的尺寸或位置；所述第三步(ST4，ST5)之后和所述第四步之前，还有一步(ST6)，产生所述多个测量部分的尺寸或位置的分布，以及在所述第五步(ST8)，当所述尺寸或位置超出所述允许范围时，使所述校正图案(103)变形，使最大分布的尺寸或位置落在所述允许范围内。10.如权利要求6所述的掩模图案校正方法，其特征在于在所述第五步(ST8)之后，对所述变形后的再校正图案进行从所述第二步(ST3)到所述第五步(ST8)的处理，并重复从所述第二步(ST3)到所述第五步(ST8)的处理，直至判定没有一个尺寸或位置超出所述允许范围的转移图案为止。11.一种掩模制备方法，它包括第一步(ST2)，校正设计图案(102)的光学邻近效应；第二步(ST3)，通过模拟求出通过光学邻近效应校正获得的校正图案(103)在预定的转移条件下进行曝光时要获得的转移图案(104)；第...

【专利技术属性】
技术研发人员：大沼英寿，川原和义，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]