特征尺寸近似性图案制造技术

本发明专利技术公开了一种特征尺寸近似性图案，所述特征尺寸近似性图案制作在光罩的切割道上，均匀分布在曝光单元范围内，用于控制曝光单元内特征尺寸的均匀性，所述特征尺寸近似性ＣＤ　ＴＰ图案包括经过光学临近修正ＯＰＣ的图案和没有经过ＯＰＣ修正的图案。通过特征尺寸近似性图案显示出的更多、更完整的光罩上写出来的特征尺寸数据，控制曝光单元内特征尺寸的均匀性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体制造光刻领域，特别涉及一种特征尺寸近似性图案。技术背景目前，在集成电路制造中，为了将集成电路的图案顺利地转移到晶圆(wafer)上， 必须先将该电路图案设计成一光罩图案，然后再将光罩图案自光罩表面，通过曝光机台转 移到该wafer上。所述wafer包括，但不局限于，例如硅、硅锗(SiGe)、绝缘体硅(SOI)以及 其各种组合物等材料。随着超大规模集成电路(Very Large Scale Integrated circuites， VLSI)的发展，导致了对减小图形尺寸和增加布局密度的需求的增长。通常每片wafer包括多个曝光单元(shot)，整片wafer上每个shot中的图案是相 同的，即将wafer划分为若干个具有周期性结构的shot，一个shot内又包括一个或多个晶 粒(die)。每个die内根据应用的需要会制作多个栅极，其中总会存在部分尺寸相同的栅 极，扩展到shot范围，在整个shot范围内，也存在部分尺寸相同的栅极，那么在shot范围 内要确保具有相同尺寸的栅极，最终从光罩上转移到wafer上真正具有相同的尺寸，即确 保shot内栅极的特征尺寸均勻性(intra-ficld CDU)较好，随着图形尺寸的缩小和布局密 度的增长，越来越成为一个关键的技术。多种因素影响着栅极特征尺寸均勻性，例如光学临 近修正(Optical Proximity Correction, 0PC)模型的影响，曝光机台的影响，以及光罩本 身制作能力的影响，等等。当关键尺寸(critical dimensions，⑶)接近或小于光刻制程所用的光源波长时， 就会使曝光图形变形；还会因为受到临近的图形影响等因素而导致图形的扭曲和偏移，例 如线端缩短(line-end shortening)、线端连结(line-endbridging)和/或线宽变异(line width variations)、线角圆化(line corner rounding)。这就需要使用分辨率增强技术 (RET)以扩展光刻工艺的能力。RET包括例如使用0PC、次分辨率辅助图形增强光刻(SRAF) 和相位移增强掩模光刻(PSM)的技术。用OPC来修正光罩上的图案，是近来在制造端所兴起的一种热门工艺，而OPC技术 就是将光的影响因素考虑进去，通过软件，采用OPC模型，对光罩图案不断修正，补偿上述 图形的扭曲和偏移，达到目的光罩图案。预先改变光罩上的图形形状和尺寸，即在光罩上的 图形末端增加辅助图形，用于校正wafer上最终复制的图形，使在wafer上最终形成的图案 具有预期形状。曝光机台的因素涉及到曝光量、用于表示曝光机台的透镜收集衍射光能力的数值 孔径(Number Aperture, ΝΑ)、曝光机台焦平面变化的情况等，也就是说曝光机台能否精确 曝光也是决定栅极的特征尺寸均勻性的重要因素。为了检测到光罩本身的制作能力，在shot区域的切割道(scribe line)内，制作 ⑶U图案或⑶条(⑶Bar)。而且为了检测到shot区域内的所有栅极尺寸，所述⑶U图案 或⑶Bar均勻遍布整个shot区域，附图说明图1为晶圆上一个shot的俯视图。该图中die的数量 为3X4，dielOl间以切割道102相隔，每个dielOl通过沉积、光刻、蚀刻、掺杂及热处理等工艺，在半导体衬底上形成栅极，当然还会形成叠层、互连线以及焊垫等；切割道102用于 沿此处分为一个个die，切割道102内制作有⑶U图案103，而且本实施例中⑶U图案分为5 组位于shot的中心区域和四周区域，每组⑶U图案的编号为图1中的(1) (5)所示。当 然⑶U图案不限于5组，可以制作更多组，以更加准确地检测栅极的⑶U，但为了简单起见， 制作5组足以反映问题。现有技术中制作在光罩上的⑶U图案或⑶Bar都是经过OPC修正的，图2为现有 技术中制作在光罩上每组⑶U图案的示意图。如果在shot内分布5组⑶U图案，则该5组 ⑶U图案完全相同。以wafer上栅极尺寸120纳米(nm)为例，一般采用缩小比例为4 1的 光学曝光系统，那么光罩上的CDU图案中栅极的尺寸就是480nm，图2中长方形的条纹的宽 度代表栅极尺寸，而对于条纹的长度不做要求。实际在晶粒上栅极之间的间距(Pitch)也 是不同的，有栅极分布密集的区域，也有栅极分布稀疏的区域，那么这些栅极由光罩转移到 wafer上时，受到曝光机台光的影响效果是不同的，而且栅极分布密集的区域图形之间的相 互作用，与栅极分布稀疏的区域图形之间的相互作用也是不同的，这样转移到wafer上时， 就会存在尺寸上的差异。为了模拟这种实际晶粒上栅极的分布，将CDU图案上的栅极也从 密集到稀疏进行布局，但现有中⑶U图案上的栅极间距只有几组，所以图2中显示，从左至 右在栅极尺寸保持不变的情况下，栅极之间的间距是不断变疏的左侧部分栅极之间的间 距为1.4，即栅极之间的空间(space)是栅极尺寸的1. 4倍；中间部分栅极之间的间距为 3. 8，即栅极之间的space是栅极尺寸的3. 8倍；右侧部分栅极之间的间距为6，即栅极之间 的space是栅极尺寸的6倍。对shot内5个位置上的⑶U图案进行测量，得到各个位置上栅极尺寸的数据，如 表1所示。权利要求1.一种特征尺寸近似性图案，所述特征尺寸近似性图案制作在光罩的切割道上，均勻 分布在曝光单元范围内，用于控制曝光单元内特征尺寸的均勻性，其特征在于，所述特征尺 寸近似性⑶TP图案包括经过光学临近修正OPC的图案和没有经过OPC修正的图案。2.如权利要求1所述的图案，其特征在于，所述特征尺寸近似性图案至少包括3套，每 套之间相互平行排列。3.如权利要求2所述的图案，其特征在于，所述经过OPC修正的图案不小于两套。4.如权利要求3所述的图案，其特征在于，每套经过OPC修正的图案，基于不同的OPC 模型。5.如权利要求2所述的图案，其特征在于，所述没有经过OPC修正的图案为一套。6.如权利要求4或5所述的图案，其特征在于，每套图案中特征尺寸从密线dense到单 线iso进行布局，包括至少5种渐变的特征尺寸间距。7.如权利要求6所述的图案，其特征在于，每套图案中包括单线iso的特征尺寸。8.如权利要求7所述的图案，其特征在于，所述特征尺寸为栅极尺寸或沟槽宽度或连 接孔直径。9.如权利要求8所述的图案，其特征在于，所述特征尺寸近似性图案均勻分布在曝光 单元的中心区域和四周区域。10.如权利要求9所述的图案，其特征在于，所述特征尺寸近似性图案至少包括完全相 同的5组。全文摘要本专利技术公开了一种特征尺寸近似性图案，所述特征尺寸近似性图案制作在光罩的切割道上，均匀分布在曝光单元范围内，用于控制曝光单元内特征尺寸的均匀性，所述特征尺寸近似性CD TP图案包括经过光学临近修正OPC的图案和没有经过OPC修正的图案。通过特征尺寸近似性图案显示出的更多、更完整的光罩上写出来的特征尺寸数据，控制曝光单元内特征尺寸的均匀性。文档编号G03F1/36GK102033418SQ200910196429公开日2011年4月27日 申请日期2009年9月25日 优先权日2009年9月25日专利技术者武咏琴 申请人:中芯国际集成电路制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种特征尺寸近似性图案，所述特征尺寸近似性图案制作在光罩的切割道上，均匀分布在曝光单元范围内，用于控制曝光单元内特征尺寸的均匀性，其特征在于，所述特征尺寸近似性ＣＤ　ＴＰ图案包括经过光学临近修正ＯＰＣ的图案和没有经过ＯＰＣ修正的图案。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：武咏琴，
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