專利名稱：采用光學(xué)鄰近校正目標(biāo)的掩膜系統(tǒng)及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及集成電路系統(tǒng)，尤其涉及一種由采用大體呈圓形的光學(xué)鄰近校正 (optical proximity correction ；0PC)目標(biāo)的掩膜系統(tǒng)形成的集成電路系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
集成電路在當(dāng)今的許多消費(fèi)類電子產(chǎn)品中，例如手機(jī)、攝像機(jī)、便攜式音樂播放 器、打印機(jī)、計(jì)算機(jī)等都有應(yīng)用。集成電路可包括主動(dòng)組件、被動(dòng)組件及其互連的結(jié)合。光刻(photolithography)是集成電路制造的基本制程，其包括根據(jù)要形成的集 成電路的設(shè)計(jì)和布局對(duì)半導(dǎo)體晶圓的表面進(jìn)行圖案化。在集成電路中，通過(guò)光刻形成的一 個(gè)主要特征是接觸孔結(jié)構(gòu)。隨著高性能集成電路的技術(shù)節(jié)點(diǎn)不斷縮小，這些接觸孔的一致性變得越來(lái)越重 要。不幸的是，隨著技術(shù)節(jié)點(diǎn)不斷縮小，光學(xué)鄰近效應(yīng)(optical proximity effects)，例如 光衍射(diffraction)和干涉(interference)，嚴(yán)重影響了這些接觸孔結(jié)構(gòu)的一致性。因 此，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)開發(fā)出光學(xué)鄰近校正(optical proximity correction ；0PC)以補(bǔ)償光學(xué)鄰 近效應(yīng)。盡管在設(shè)計(jì)級(jí)和晶圓級(jí)期望的接觸孔結(jié)構(gòu)特征通常為圓形，但0PC技術(shù)通常在正 方形上執(zhí)行。因此，現(xiàn)有的方法采用正方形0PC目標(biāo)，通過(guò)投影光學(xué)系統(tǒng)的頻率濾波效果在 印刷特征中引入圓角，從而進(jìn)行圓孔印刷。應(yīng)用于正方形0PC目標(biāo)的傳統(tǒng)0PC技術(shù)包括在 邊緣和尺寸偏置處添加襯線(serif)，以確保印刷特征在容許范圍內(nèi)。遺憾的是，隨著半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)向更小尺寸發(fā)展，用于接觸孔的傳統(tǒng)0PC方法的工藝 窗口(process window)的增益變得非常有限。此外，接觸孔遇到的例如旁瓣印刷(side lobe printing)、接觸孑L缺失(missingcontact hole)、圖案保真度(pattern fidelity)等 其它問題進(jìn)一步影響了接觸孔圖案化的工藝窗口。此外，隨著集成電路尺寸變得越來(lái)越小， 投影光學(xué)系統(tǒng)的低通濾波效果所導(dǎo)致的圖像保真度損失變得尤為突出。因此需要可靠的掩膜系統(tǒng)和制造方法以及可靠的集成電路系統(tǒng)和制造方法，以提 升接觸孔圖案化的圖像保真度和工藝窗口。鑒于日益加劇的商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)壓力以及不斷增長(zhǎng)的 消費(fèi)者預(yù)期和市場(chǎng)上產(chǎn)品差異化的日漸縮小，解決上述問題變得極為迫切。此外，降低成 本、提高效率和性能以及應(yīng)付競(jìng)爭(zhēng)壓力的需要更增加了解決上述問題的緊迫性。長(zhǎng)期以來(lái)人們一直在試圖解決上述問題，但現(xiàn)有發(fā)展未給出任何教導(dǎo)或啟示，因 此，上述問題一直未能得到解決。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種掩膜系統(tǒng)的制造方法，包括提供設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)；自該設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)生成 大體呈圓形的光學(xué)鄰近校正(optical proximitycorrection ；0PC)目標(biāo)；偏置(biasing) 該大體呈圓形的0PC目標(biāo)的部分；以及在通過(guò)所述偏置該大體呈圓形的0PC目標(biāo)的部分而 產(chǎn)生的形狀基礎(chǔ)上生成掩膜數(shù)據(jù)。
在本發(fā)明的某些實(shí)施例中，在上述步驟或組件之外還可具有其它步驟或組件，或 者采用其它步驟或組件替代上述步驟或組件。本領(lǐng)域的技術(shù)人員在參照附圖閱讀下列詳細(xì) 說(shuō)明之后將明白所述步驟或組件。


圖1顯示依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例采用掩膜系統(tǒng)對(duì)集成電路系統(tǒng)圖案化的光刻系統(tǒng)的 基本組件的等距視圖。圖2顯示0PC的示例流程圖。圖3顯示依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例生成大體呈圓形的掩膜孔徑的示例流程。圖4顯示相對(duì)大體呈圓形的圖案由正方形圖案所產(chǎn)生的空間圖像光強(qiáng)(aerial image intensity)的圖形對(duì)比。圖5顯示大體呈圓形的圖案相較正方形圖案的跨間距關(guān)鍵尺寸(critical dimension)(空間圖像)模擬圖。圖6顯示大體呈圓形的圖案相較正方形圖案的跨間距聚焦深度(cbpth of focus) (空間圖像)模擬圖。圖7顯示現(xiàn)有技術(shù)形成的密間距和寬間距正方形特征的工藝窗口模擬圖。圖8顯示依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的0PC流程形成的密間距和寬間距大體呈圓形的特征 的工藝窗口模擬圖。圖9顯示呈交錯(cuò)結(jié)構(gòu)的正方形圖案和大體呈圓形的圖案的空間圖像輪廓模擬圖。圖10顯示呈交錯(cuò)結(jié)構(gòu)的正方形圖案和大體呈圓形的圖案的空間圖像輪廓模擬圖 以及空間圖像光強(qiáng)模擬圖。圖11顯示依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的掩膜系統(tǒng)的制造方法流程圖。
具體實(shí)施例方式下面詳細(xì)描述實(shí)施例以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠制造和使用本發(fā)明。基于本揭露 可使其它實(shí)施例顯而易見，并且可作系統(tǒng)、流程或機(jī)械的變化而不背離本發(fā)明范圍。下面的描述中給出諸多特定細(xì)節(jié)以利于充分理解本發(fā)明。不過(guò)，顯而易見的是可 在不具有這些特定細(xì)節(jié)的情況下實(shí)施本發(fā)明。為避免模糊本發(fā)明，對(duì)一些已知的電路、系統(tǒng) 架構(gòu)和流程步驟地均不作詳細(xì)揭露。顯示系統(tǒng)實(shí)施例的附圖是半示意圖，并非按比例繪制。更詳細(xì)地說(shuō)，為清楚起見， 圖中對(duì)一些尺寸進(jìn)行放大顯示。同樣，盡管為描述方便，附圖部分的視圖通常都顯示類似的 方位，但圖中的此類描述大多是隨意的。一般而言，可在任意方位下執(zhí)行本發(fā)明。出于清楚、簡(jiǎn)化和便于理解的目的，對(duì)于所揭露的具有一些共同特征的多個(gè)實(shí)施 例，彼此類似的特征通常采用類似的參考標(biāo)記。需要說(shuō)明的是，這里將術(shù)語(yǔ)“水平面”定義為在不考慮方位的情況下，與基板傳統(tǒng) 平面或表面平行的平面。術(shù)語(yǔ)“垂直”指垂直于所述水平面的方向?！吧戏健?、“下方”、“底 部”、“頂部”、“側(cè)面”、“高于”、“低于”等術(shù)語(yǔ)都相對(duì)所述水平面定義，如附圖所示。這里所用的術(shù)語(yǔ)“制程”包括形成所描述結(jié)構(gòu)所需的金屬或光阻材料的沉積、圖案 化、曝光、顯影、蝕刻、清洗和/或所述材料或光阻材料的移除等步驟。
這里所用的術(shù)語(yǔ)“上面”指組件之間直接接觸。這里所用的術(shù)語(yǔ)“例子”或“示例，，是指舉例說(shuō)明。并不一定將“例子”或“示例，， 的實(shí)施例解釋為優(yōu)于其它設(shè)計(jì)或?qū)嵤├?。術(shù)語(yǔ)“層”除非特別指出，否則包括單個(gè)和復(fù)數(shù)個(gè)。這里所用的術(shù)語(yǔ)“掩膜”和“光罩”可互換，均適用于通過(guò)光刻形成圖案的系統(tǒng)或方法。圖1-10及以下描述，示例非限制性的范例，關(guān)于用于制造掩膜系統(tǒng)和/或集成電 路系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)系統(tǒng)或制造方法，但其不應(yīng)解釋為限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)理解的是，已知的 多個(gè)制程可在圖2、3之前或之后執(zhí)行的現(xiàn)有技術(shù)中，這里不作重復(fù)。而且，應(yīng)當(dāng)理解的是， 可對(duì)下述制程作修改、添加和/或省略而不背離所請(qǐng)求保護(hù)主體的范圍。例如，下述制程和 /或?qū)嵤├砂ǜ嗷蚋俚牟襟E或其它步驟。此外，可以任意順序執(zhí)行步驟而不背離本 發(fā)明的范圍。而且，應(yīng)當(dāng)了解的是，本發(fā)明的集成電路系統(tǒng)可包括任意數(shù)目的主動(dòng)組件(例如 多電極設(shè)備，其中，通過(guò)在控制電極施加電壓而對(duì)兩個(gè)指定電極之間的電流進(jìn)行控制或調(diào) 節(jié))和/或被動(dòng)組件及其互連。一個(gè)或多個(gè)主動(dòng)組件例如可包括，但不限于，n溝道場(chǎng)效應(yīng) 晶體管(NFET)、p溝道場(chǎng)效應(yīng)晶體管(PFET)、互補(bǔ)金屬氧化物硅(CMOS)結(jié)構(gòu)、單柵晶體管、 多柵晶體管、鰭式場(chǎng)效應(yīng)管(fin-FET)或環(huán)柵晶體管。一個(gè)或多個(gè)被動(dòng)組件例如可包括，但 不限于，通過(guò)改變制程技術(shù)形成的具有不同電阻值的電阻設(shè)備。所述互連例如可包括，但不 限于，一個(gè)或多個(gè)接觸孔結(jié)構(gòu)。此外，應(yīng)當(dāng)理解，可在一個(gè)媒介上一次準(zhǔn)備一個(gè)或多個(gè)集成 電路系統(tǒng)，并可在以后的制造階段將其分為單個(gè)或多個(gè)集成電路封裝組件。而且，應(yīng)當(dāng)理解，通過(guò)這里所述的實(shí)施例制造的集成電路系統(tǒng)可應(yīng)用于眾多電子 系統(tǒng)，例如處理器部件、存儲(chǔ)器部件、邏輯部件、數(shù)字部件、模擬部件、混合信號(hào)部件、電源部 件、射頻部件(例如RF CMOS電路)、數(shù)字信號(hào)處理器部件、微機(jī)電部件、光學(xué)傳感器部件等 等，并可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行多種構(gòu)造和布置。應(yīng)當(dāng)理解的是這里所用的定義和術(shù)語(yǔ)僅為示例，并且本領(lǐng)域的技術(shù)人員很容易了 解，可使用其它定義和術(shù)語(yǔ)來(lái)描述這里所述的技術(shù)、系統(tǒng)、設(shè)備和方法。一般來(lái)說(shuō)，下述實(shí)施例涉及掩膜系統(tǒng)，該掩膜系統(tǒng)包括通過(guò)圓形0PC目標(biāo)形成的 特征。在至少一個(gè)實(shí)施例中，可將0PC目標(biāo)徑向分割，并使該0PC目標(biāo)的某些部分偏置。這里的掩膜系統(tǒng)可包括與即將集成到晶圓或基板的電路組件相對(duì)應(yīng)的幾何形 和/或多角形圖案。所述用于創(chuàng)建掩膜的圖案可通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(computer-aided design ；CAD)程序，例如電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化(electronic design automation ；EDA)軟件程序 生成。大多數(shù)CAD程序遵循一套預(yù)定的設(shè)計(jì)規(guī)則，以使設(shè)計(jì)人員能夠創(chuàng)建功能性掩膜。這 些規(guī)則通常由制程和設(shè)計(jì)限制確定。例如，設(shè)計(jì)規(guī)則可定義電路組件(例如柵、電容器等) 或接觸孔的空間公差(tolerance)，以確保這些電路設(shè)備或接觸孔之間不會(huì)以不期望的方 式發(fā)生交互作用。設(shè)計(jì)規(guī)則限制通常稱為“關(guān)鍵尺寸” (critical dimensions ;CD)。例如， 可將電路的關(guān)鍵尺寸定義為接觸孔的最小寬度和/或兩接觸孔之間所允許的最小空間。圖1顯示依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的光刻系統(tǒng)100的基本組件的等距視圖，該光刻系統(tǒng) 100用于圖案化集成電路系統(tǒng)102。光刻系統(tǒng)100包括輻射源104、輻射光束106、聚光器108、掩膜系統(tǒng)110、投影光學(xué)系統(tǒng)(projection optics) 112以及步進(jìn)機(jī)(st印per) 114。通常，輻射源104發(fā)出的輻射光 束106照射掩膜系統(tǒng)110，并將掩膜系統(tǒng)110的圖案投影到涂布于基板118的光阻材料116 上。該輻射源104例如可包括任意形式的可作為帶電粒子波或帶電粒子流傳播的軸上或軸 外能量。從圖示可明顯看出，輻射源104發(fā)出的輻射光束106經(jīng)過(guò)聚光器108投射在掩膜 系統(tǒng)110上。某些實(shí)施例中，聚光器108可包括光學(xué)透鏡，反射鏡和孔徑，例如狹縫，以控制 輻射光束106并將其引導(dǎo)至掩膜系統(tǒng)110上經(jīng)精確定義的區(qū)域中。通過(guò)掩膜系統(tǒng)110后，輻射光束106載有關(guān)于形成于掩膜系統(tǒng)110上的圖案的信 息。投影光學(xué)系統(tǒng)112使所述圖案成像于基板118上方的光阻材料116上。投影光學(xué)系統(tǒng) 112可包括反射鏡、透鏡、濾鏡、孔徑以及其它光學(xué)設(shè)備，以將輻射光束106導(dǎo)引至集成電路 系統(tǒng)102上。應(yīng)當(dāng)理解的是光阻材料116可包括任意類型的能量敏感膜，例如負(fù)型光阻、正型 光阻或化學(xué)放大型光阻，其通過(guò)現(xiàn)有技術(shù)沉積，這里不作重復(fù)。此外，應(yīng)當(dāng)理解的是，光阻材 料116可包括經(jīng)一次或多次圖案化的一層或多層，其經(jīng)量測(cè)的⑶寬度在45納米以下。而 且，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解，可采用附加層，例如助粘劑(primer)、頂部抗反射涂層和/ 或底部抗反射涂層等促進(jìn)光阻材料116的顯影。曝光光阻材料116后，烘烤并顯影基板118，而造成光阻材料116覆蓋的區(qū)域和不 被其覆蓋的互補(bǔ)區(qū)域。掩膜系統(tǒng)110產(chǎn)生的圖案可用于制造集成電路系統(tǒng)102內(nèi)的集成電 路組件。經(jīng)過(guò)多個(gè)半導(dǎo)體制程步驟之后，包括多個(gè)附加圖案化操作之后，可將基板118分成 (切割)單個(gè)或多個(gè)半導(dǎo)體組件。形成于基板118上的每個(gè)集成電路系統(tǒng)102都可包括許多不同的層。這些不同的 層可包括金屬化層、半導(dǎo)體層、介電層、阻擋層等。這些不同的層可具有不同的圖案，這些圖 案定義電路部件，例如主動(dòng)組件、被動(dòng)組件及其互聯(lián)?？衫脝蝹€(gè)多層光罩或多個(gè)多層光罩 在一系列成像操作中對(duì)不同的圖案和/或?qū)舆M(jìn)行成像。應(yīng)當(dāng)理解的是，上述光刻系統(tǒng)100僅為示例性質(zhì)，并非意圖限制本發(fā)明。圖2示例0PC的流程圖200。流程圖200描述的0PC流程的目標(biāo)為圖1的掩膜系 統(tǒng)110和基板118上大體呈圓形的圖案。為描述目的，流程圖200將先前采用圓形圖案目 標(biāo)的方法和本實(shí)施例的0PC流程作了對(duì)比。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)了解，流程圖200為概 括示意圖，可加入其它步驟，或者刪除或修改現(xiàn)有步驟。從流程圖200可見，先前的0PC流程方法中，盡管在流程的0PC部分采用正方形圖 案目標(biāo)，但該方法在晶圓上印刷圓形圖案。不過(guò)，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)了解，在小特征尺 寸時(shí)，掩膜上先前方法的正方形圖案的尖銳邊緣將影響圖像保真度，并導(dǎo)致較小的工藝窗 口。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，與傳統(tǒng)的正方形0PC目標(biāo)相比，采用大體呈圓形的0PC目標(biāo)可改進(jìn)圖像 保真度和工藝窗口參數(shù)。流程圖200中，首先在步驟202，生成描述集成電路布局圖案的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)203。該 集成電路布局圖案可模型化集成電路系統(tǒng)中主動(dòng)組件、被動(dòng)組件和/或其互聯(lián)設(shè)計(jì)。在至 少一實(shí)施例中，該集成電路布局圖案可模型化一個(gè)或多個(gè)孤立的、半密集或密集陣列的接 觸孔的設(shè)計(jì)。在這種情況下，所述接觸孔設(shè)計(jì)可包括多角形特征和/或大體呈圓形的多角 形特征。步驟202中，先前方法和當(dāng)前的0PC流程都可包括圓形設(shè)計(jì)。
步驟204中，將步驟202的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)庫(kù)文件格式，例如圖形數(shù)據(jù)系統(tǒng) II (graphic data system II ；⑶SII)。應(yīng)當(dāng)理解的是，該數(shù)據(jù)庫(kù)文件格式可以層次化形式 表示用于創(chuàng)建圖1的掩膜系統(tǒng)110的集成電路布局圖案的平面幾何和/或多角形狀以及其 它信息。通常將步驟204稱作掩膜數(shù)據(jù)準(zhǔn)備的“圖形數(shù)據(jù)系統(tǒng)輸入”(GDS in)部分。本領(lǐng) 域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)了解，先前的方法通常在“GDS in”階段將步驟202的圓形設(shè)計(jì)圖案轉(zhuǎn)換 為正方形特征。與先前方法不同，在至少一實(shí)施例中，當(dāng)前所提出的0PC流程可通過(guò)在“⑶S in” 階段形成大體呈圓形的特征來(lái)保留步驟202生成的圓形設(shè)計(jì)圖案。在其它實(shí)施例中，當(dāng)前 所提出的0PC流程可在“GDSin”階段將步驟202中生成的圓形設(shè)計(jì)圖案轉(zhuǎn)換為正方形特征。 本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)了解，步驟204中所選擇的形狀或構(gòu)造可取決于特定制程的優(yōu)化。接著，在步驟206中，對(duì)步驟204創(chuàng)建的數(shù)據(jù)進(jìn)行0PC處理。由流程圖200可以看 出，在步驟206中，先前的方法形成的0PC目標(biāo)為正方形特征。與先前方法不同，在步驟206 中，當(dāng)前所提出的0PC流程自設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)203和/或接觸孔設(shè)計(jì)生成大體呈圓形的0PC目標(biāo) 207。在至少一實(shí)施例中，在步驟206生成的大體呈圓形的0PC目標(biāo)207可包括多角形特征 和/或大體呈圓形的多角形特征。在步驟208，將步驟206創(chuàng)建的大體呈圓形的0PC目標(biāo)207的數(shù)據(jù)傳送至掩膜數(shù) 據(jù)準(zhǔn)備的“圖形數(shù)據(jù)系統(tǒng)輸出”(⑶S out)部分(例如⑶SII文件格式)。步驟208的數(shù)據(jù) 還可稱為“tape-out”數(shù)據(jù)或掩膜數(shù)據(jù)209，其用以制作掩膜系統(tǒng)110，從而生產(chǎn)成品集成電路。在至少一實(shí)施例中，通過(guò)大體呈圓形的0PC圖案目標(biāo)在掩膜系統(tǒng)110上生成的 “⑶S out”圖案可為大體呈圓形的孔徑。在其它實(shí)施例中，通過(guò)大體呈圓形的0PC圖案目標(biāo) 在掩膜系統(tǒng)110上生成的“⑶Sout”圖案可為大體呈圓形的孔徑，并且徑向延伸該大體呈圓 形的圖案的圓弧以偏置該0PC目標(biāo)和/或“⑶S out”圖案的某些部分。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)了解，為提升步驟206中生成的0PC目標(biāo)的可制造性，步驟 208的“⑶S out”圖案設(shè)計(jì)可采用0PC技術(shù)更改掩膜布局圖案，從而在晶圓上正確創(chuàng)建期望 的目標(biāo)圖案。例如，步驟208可包括對(duì)布局進(jìn)行幾何和/或多角處理，從而提升設(shè)計(jì)的可制 造性。應(yīng)當(dāng)理解的是，步驟208中采用的0PC技術(shù)有助于提升大體呈圓形的0PC目標(biāo)207 的圖像保真度和工藝窗口。在步驟210，通過(guò)掩膜系統(tǒng)110上形成的“⑶S out”數(shù)據(jù)圖案在圖1的晶圓或基板 118上制作圖像。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)了解，在掩膜寫入程序期間，步驟202至208產(chǎn)生的大體呈 圓形的掩膜圖案可為多角形，而不是完美的圓形。不過(guò)，應(yīng)當(dāng)理解的是，與先前方法的正方 形構(gòu)造相比，當(dāng)前0PC流程形成的多角形構(gòu)造在邊緣漸進(jìn)過(guò)渡，從而提升了圖像保真度。而且，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)了解，可對(duì)流程圖200所描述的流程進(jìn)行調(diào)整并不 斷重復(fù)，直到在晶圓上產(chǎn)生的圖像落入可接受的公差值。圖3示例依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例生成大體呈圓形的掩膜孔徑的流程圖。應(yīng)當(dāng)理解的 是，盡管這里僅描述單個(gè)特征(例如接觸孔設(shè)計(jì))，但該流程可應(yīng)用于所述特征呈孤立、半 密集或密集構(gòu)造的情況。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)了解，該示例流程為概括示意圖，可添加其 它步驟，或刪除或修改現(xiàn)有步驟。
步驟302中，生成描述集成電路布局圖案的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)203。在至少一實(shí)施例中，設(shè) 計(jì)數(shù)據(jù)203可模型化和/或表示接觸孔設(shè)計(jì)和/或圖案。在這種情況下，所述接觸孔設(shè)計(jì) 和/或圖案可包括正方形、長(zhǎng)方形和/或圓形設(shè)計(jì)。步驟304中，基于步驟302所提供的設(shè)計(jì)和/或圖案信息而生成大體呈圓形的0PC 目標(biāo)207。在至少一實(shí)施例中，步驟304所生成的大體呈圓形的0PC目標(biāo)207可包括多角 形特征和/或大體呈圓形的多角形特征。應(yīng)當(dāng)理解的是，可使用層次化形式的平面幾何和 /或多角形狀創(chuàng)建該大體呈圓形的0PC目標(biāo)207。在步驟306，采用徑向分割方法分割步驟304生成的大體呈圓形的0PC目標(biāo)207， 從而在該大體呈圓形的0PC目標(biāo)207中形成兩個(gè)或兩個(gè)以上相等的分區(qū)或彼此不等的分 區(qū)，例如部分307。在至少一實(shí)施例中，可將步驟304生成的大體呈圓形的0PC目標(biāo)207分 割為大致相等的多個(gè)部分307，這些307呈三角楔形，自大體呈圓形的目標(biāo)207的中心延伸 至周邊。步驟308中，選擇性偏置該大體呈圓形的0PC目標(biāo)207的一個(gè)或多個(gè)部分307，從 而形成偏置部309。一般來(lái)說(shuō)，可通過(guò)徑向延伸一個(gè)或多個(gè)部分307沿圓形0PC目標(biāo)的周邊 的圓弧來(lái)偏置該部分307。換句話說(shuō)，自0PC目標(biāo)207的中心點(diǎn)向外延伸該部分307的周界 以偏置該部分307，同時(shí)保持該部分307在該0PC目標(biāo)207內(nèi)的尺寸。在至少一實(shí)施例中， 呈偏置形式的部分307彼此之間大致等距離，不過(guò)也可采取其它構(gòu)造。應(yīng)當(dāng)理解的是，可參 照鄰近的特征分布對(duì)所述部分307進(jìn)行選擇性偏置。步驟310中，可基于步驟308產(chǎn)生的形狀而生成用于圖1的掩膜系統(tǒng)110的“⑶S out”數(shù)據(jù)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)了解，在掩膜系統(tǒng)110上產(chǎn)生的圖像可包括輪廓大體映 照步驟308中所產(chǎn)生的形狀的周邊的孔徑。通常可將“⑶S out”數(shù)據(jù)稱作掩膜數(shù)據(jù)209。圖4示例正方形圖案與大體呈圓形的圖案所產(chǎn)生的空間圖像光強(qiáng)(aerial image intensity)的圖形對(duì)比。該示例圖中“Y”軸表示光強(qiáng)，“X”軸表示以納米為單位的位置。 該示例圖描述本實(shí)施例的圓形圖案所產(chǎn)生的空間圖像光強(qiáng)高出先前技術(shù)的正方形圖案所 產(chǎn)生的空間圖像光強(qiáng)的程度。某些情況下，所述圓形圖案產(chǎn)生的空間圖像光強(qiáng)比正方形圖 案產(chǎn)生的空間圖像光強(qiáng)平均高出30%。圖5示例大體呈圓形的圖案相較正方形圖案的跨間距關(guān)鍵尺寸(critical dimension;⑶)(空間圖像)模擬圖。該示例圖中“Y”軸表示關(guān)鍵尺寸，單位為納米，“X”軸 表示間距，單位為納米。在此模擬中，對(duì)正方形圖案和圓形圖案都作了尺寸偏置，其目標(biāo)⑶ 為80納米。采用了針對(duì)130納米的正方形和圓形接觸陣列的優(yōu)化照明條件，并且對(duì)兩種形 狀所用的條件相同。由結(jié)果可看出，對(duì)于本實(shí)施例的圓形圖案，CD波動(dòng)較少，并且跨間距具 有良好的⑶控制。因此證明，與先前方法的正方形目標(biāo)圖案相比，在“⑶S in”、0PC、“⑶S out”和/或掩膜級(jí)產(chǎn)生的大體呈圓形的圖案可提升接觸陣列圖案的成像質(zhì)量。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)了解，在350納米間距之外，正方形接觸陣列未顯示充分 的圖像對(duì)比度且未定義⑶。圖6顯示大體呈圓形的圖案相較正方形圖案的跨間距聚焦深度(空間圖像)模擬 圖。該示例圖中“Y”軸表示聚焦深度(cbpth of focus ；D0F)，單位為納米，“X”軸表示間距， 單位為納米。在此模擬中，對(duì)于圓形和正方形接觸陣列，聚焦深度都隨著間距的增加而降 低。不過(guò)，與先前方法的正方形圖案相比，本實(shí)施例的圓形圖案的聚焦深度平均提升20%。因此證明，與正方形圖案相比，在“⑶S in”、0PC、“⑶Sout”和/或掩膜級(jí)產(chǎn)生的大體呈圓形 的圖案可提升接觸陣列圖案的成像質(zhì)量。圖7顯示現(xiàn)有技術(shù)形成的密間距(130納米)和寬間距(300納米)正方形特征的 工藝窗口模擬示例圖。圖8顯示依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的OPC流程形成的密間距(130納米)和寬間距(300 納米)大體呈圓形的特征的工藝窗口模擬示例圖。值得注意的是，與先前方法產(chǎn)生的圖6 的正方形圖案相比，本實(shí)施例產(chǎn)生的圓形圖案的工藝窗口提升約28%。圖9顯示呈交錯(cuò)結(jié)構(gòu)的正方形圖案和大體呈圓形的圖案的空間圖像輪廓模擬圖。 應(yīng)當(dāng)理解的是，正方形目標(biāo)圖案指的是先前方法，圓形目標(biāo)圖案指的是本實(shí)施例的OPC流 程。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)了解，圓形目標(biāo)圖案的概念可延伸至設(shè)計(jì)中經(jīng)常遇到的周期和 非周期結(jié)構(gòu)。空間圖像輪廓圖描述三種不同情況的交錯(cuò)接觸結(jié)構(gòu)，在例(a)中，X和Y分離尺寸 為130納米；在例(b)中，X和Y分離尺寸為150納米；在例(c)中，X和Y分離尺寸為130 納米和150納米。應(yīng)當(dāng)理解的是，模擬了針對(duì)130納米的正方形和圓形接觸陣列的優(yōu)化照 明條件，并且對(duì)兩種形狀所用的條件相同。由圖示可見，與先前方法產(chǎn)生的正方形目標(biāo)圖案相比，當(dāng)前的OPC流程產(chǎn)生的圓 形目標(biāo)圖案提升了圖像對(duì)比度。例如，在例(b)中，正方形目標(biāo)圖案中印刷有旁瓣(side lobe)900，而在圓形目標(biāo)圖案則未觀察到。不希望局限于任何特定理論，本發(fā)明人相信正方 形目標(biāo)圖案的正方形邊緣趨向于使更多的光繞射離開主特征，以致圍繞該主特征形成旁瓣 900。本發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)，本實(shí)施例的圓形目標(biāo)圖案中，圓形目標(biāo)在邊緣漸進(jìn)過(guò)渡，從而降低了 遠(yuǎn)離主特征發(fā)生繞射的光量，進(jìn)而提升了圖像保真度。而且，在例(c)中，當(dāng)前實(shí)施例產(chǎn)生的圓形目標(biāo)圖案可針對(duì)圍繞中心/主孔或特征 的所有接觸孔進(jìn)行更好的CD控制。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)了解，所述正方形目標(biāo)圖案的CD 誤差大于所述圓形目標(biāo)圖案的CD誤差。圖10顯示呈交錯(cuò)結(jié)構(gòu)的正方形圖案和大體呈圓形的圖案的空間圖像輪廓模擬圖 以及空間圖像光強(qiáng)模擬圖。在例(a)的交錯(cuò)結(jié)構(gòu)中，X和Y分離尺寸為130納米；在例(b) 的交錯(cuò)結(jié)構(gòu)中，X和Y分離尺寸為150納米；在例(c)的交錯(cuò)結(jié)構(gòu)中，X和Y分離尺寸為130 納米和150納米。由圖示可見，與先前技術(shù)的正方形目標(biāo)圖案相比，當(dāng)前的OPC流程的圓形目標(biāo)圖 案提升了圖像對(duì)比度。例如，例(a)中，本實(shí)施例制作的圓形目標(biāo)圖案的空間圖像光強(qiáng)高于 正方形目標(biāo)圖案的空間圖像光強(qiáng)。某些情況下，所述圓形目標(biāo)圖案產(chǎn)生的空間圖像光強(qiáng)比 正方形圖案產(chǎn)生的空間圖像光強(qiáng)平均提升30%。而且，例(b)中，正方形目標(biāo)圖案的空間圖像光強(qiáng)圖顯示有旁瓣900，其峰值約在 正150納米或負(fù)150納米處。圓形目標(biāo)圖案的相應(yīng)模擬曲線中，在正150納米或負(fù)150納 米處的空間圖像光強(qiáng)不到正方形目標(biāo)圖案相應(yīng)值的三分之一。因此，采用本實(shí)施例的圓形 目標(biāo)圖案大大降低了旁瓣900的發(fā)生率。此外，在例(c)中，圓形目標(biāo)圖案產(chǎn)生的空間圖像 光強(qiáng)比正方形目標(biāo)圖案產(chǎn)生的空間圖像光強(qiáng)平均提升25%。概括而言，圖9和圖10顯示，與正方形目標(biāo)圖案相比，大體呈圓形的目標(biāo)OPC圖案 產(chǎn)生的圖像對(duì)比度得以大大提升。而且，圖8和圖9顯示，與正方形目標(biāo)圖案相比，大體呈圓形的OPC目標(biāo)圖案形成的空間圖像結(jié)果具有更好的圖像對(duì)比度，從而使得圓形目標(biāo)圖案 圖像具有較好的工藝窗口和⑶控制。圖11顯示依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例制造圖1的掩膜系統(tǒng)110的方法1100流程圖。方法 1100包括在方塊1102中，提供設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)；在方塊1104中，自該設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)生成大體呈圓形 的OPC目標(biāo)；在方塊1106中，偏置該大體呈圓形的OPC目標(biāo)的部分；以及在方塊1108中，在 通過(guò)所述偏置該大體呈圓形的OPC目標(biāo)的部分而產(chǎn)生的形狀基礎(chǔ)上生成掩膜數(shù)據(jù)。所述方法、流程、裝置、設(shè)備、產(chǎn)品和/或系統(tǒng)簡(jiǎn)單明了、經(jīng)濟(jì)有效、靈活多變、精 確、靈敏而有效，可適應(yīng)現(xiàn)有組件進(jìn)行簡(jiǎn)單、有效、經(jīng)濟(jì)的制造、應(yīng)用和使用。本發(fā)明具有諸多優(yōu)點(diǎn)。一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是大體呈圓形的OPC目標(biāo)改進(jìn)了圖案化接觸孔設(shè) 計(jì)的工藝窗口和⑶控制。本發(fā)明通過(guò)選擇大體呈圓形的OPC目標(biāo)的部分進(jìn)行偏置，有助于改進(jìn)圖案化接觸 孔設(shè)計(jì)的工藝窗口和⑶控制。與正方形特征相比，本發(fā)明通過(guò)形成大體呈圓形特征的OPC目標(biāo)有助于提升接觸 孔設(shè)計(jì)的空間圖像光強(qiáng)。與正方形特征相比，本發(fā)明通過(guò)形成大體呈圓形特征的OPC目標(biāo)有助于接觸孔設(shè) 計(jì)的跨間距⑶控制。與正方形特征相比，本發(fā)明通過(guò)形成大體呈圓形特征的OPC目標(biāo)有助于改進(jìn)接觸 孔設(shè)計(jì)的跨間距聚焦深度。與正方形特征相比，本發(fā)明通過(guò)形成大體呈圓形特征的OPC目標(biāo)有助于避免形成旁瓣。本發(fā)明的再一個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)是其提供并符合降低成本、簡(jiǎn)化系統(tǒng)、提高性能的歷史 性發(fā)展趨勢(shì)。因此，本發(fā)明的上述以及其它優(yōu)點(diǎn)因此進(jìn)一步提升了技術(shù)水平。盡管本文結(jié)合特定實(shí)施例描述了本發(fā)明，應(yīng)當(dāng)理解的是，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù) 上述說(shuō)明進(jìn)行替換和更改。因此，所有此類替換和變更均落入權(quán)利要求范圍。上述內(nèi)容或 附圖所示內(nèi)容均為描述性質(zhì)，而非限制本發(fā)明。
權(quán)利要求
一種掩膜系統(tǒng)的制造方法，包括提供設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)；自該設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)生成大體呈圓形的光學(xué)鄰近校正目標(biāo)；偏置該大體呈圓形的光學(xué)鄰近校正目標(biāo)的一部分；以及在通過(guò)所述偏置該大體呈圓形的光學(xué)鄰近校正目標(biāo)的部分而產(chǎn)生的形狀的基礎(chǔ)上生成掩膜數(shù)據(jù)。
2.如權(quán)利要求1所述的掩膜系統(tǒng)的制造方法，其中，所述提供設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)包括提供多角 形特征。
3.如權(quán)利要求1所述的掩膜系統(tǒng)的制造方法，其中，所述生成大體呈圓形的光學(xué)鄰近 校正目標(biāo)包括生成多角圓形。
4.如權(quán)利要求1所述的掩膜系統(tǒng)的制造方法，其中，所述偏置該大體呈圓形的光學(xué)鄰 近校正目標(biāo)的一部分包括呈偏置形式的部分彼此之間的距離大致相等。
5.如權(quán)利要求1所述的掩膜系統(tǒng)的制造方法，其中，所述生成掩膜數(shù)據(jù)包括生成用于 所述掩膜系統(tǒng)的圖形數(shù)據(jù)系統(tǒng)輸出圖案。
6.一種掩膜系統(tǒng)的制造方法，包括提供接觸孔設(shè)計(jì)；生成該接觸孔設(shè)計(jì)的大體呈圓形的光學(xué)鄰近校正目標(biāo)；分割該大體呈圓形的光學(xué)鄰近校正目標(biāo)；偏置該大體呈圓形的光學(xué)鄰近校正目標(biāo)的一部分；以及在通過(guò)所述偏置該大體呈圓形的光學(xué)鄰近校正目標(biāo)的部分而產(chǎn)生的形狀基礎(chǔ)上生成 掩膜數(shù)據(jù)。
7.如權(quán)利要求6所述的掩膜系統(tǒng)的制造方法，其中，所述提供接觸孔設(shè)計(jì)包括提供圓 形特征。
8.如權(quán)利要求6所述的掩膜系統(tǒng)的制造方法，其中分割該大體呈圓形的光學(xué)鄰近校正 目標(biāo)包括將該大體呈圓形的光學(xué)鄰近校正目標(biāo)分成多個(gè)大致相等的分區(qū)。
9.如權(quán)利要求6所述的掩膜系統(tǒng)的制造方法，其中，所述偏置該大體呈圓形的光學(xué)鄰 近校正目標(biāo)的一部分包括偏置多個(gè)部分。
10.如權(quán)利要求6所述的掩膜系統(tǒng)的制造方法，其中，所述在偏置該大體呈圓形的光學(xué) 鄰近校正目標(biāo)的一部分而產(chǎn)生的形狀基礎(chǔ)上生成掩膜數(shù)據(jù)有助于避免形成旁瓣。全文摘要
本發(fā)明涉及采用光學(xué)鄰近校正目標(biāo)的掩膜系統(tǒng)及其制造方法。一種掩膜系統(tǒng)的制造方法，包括提供設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)；自該設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)生成大體呈圓形的光學(xué)鄰近校正(optical proximity correction；OPC)目標(biāo)；偏置該大體呈圓形的光學(xué)鄰近校正目標(biāo)的部分；以及在通過(guò)所述偏置該大體呈圓形的光學(xué)鄰近校正目標(biāo)的部分而產(chǎn)生的形狀基礎(chǔ)上生成掩膜數(shù)據(jù)。
文檔編號(hào)G03F1/14GK101887215SQ20101017679
公開日2010年11月17日 申請(qǐng)日期2010年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月13日
發(fā)明者K·K·C·梁, K·T·謝, L·L·毛, L·M·Y·貴, S·C·玉 申請(qǐng)人:新加坡格羅方德半導(dǎo)體制造私人有限公司