一种光学接近修正方法技术

一种光学接近修正方法（ｏｐｔｉｃａｌｐｒｏｘｉｍｉｔｙｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ，ＯＰＣ）；该方法是先提供一预定的电路图案，接着于一光罩上形成该电路图案，并于该电路图案以外的该光罩表面形成复数个虚设图案（ｎｏｎｐｒｉｎｔａｂｌｅｄｕｍｍｙｐａｔｔｅｒｎ）；其中该复数个虚设图案是用来改善该光罩上的图案密度差异以修正光学接近效应，并不会随着微影制程而被转移至半导体芯片表面的光阻层中。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是提供，尤指一种利用虚设图案以降低图案密度差异的光学接近修正方法。然而随着集成电路的图案被设计得越来越小，以及受到曝光机台(optical exposure tool)的分辨率极限(resolution limit)的影响，在对这些高密度排列的光罩图案进行曝光制程以进行图案转移时，便很容易产生光学接近效应(optical proximity effect，OPE)。例如直角转角圆形化(right-angled corner rounded)、直线末端紧缩(line endshortened)以及直线线宽增加/缩减(line width increase/decrease)等都是常见的光学接近效应所导致的光罩图案转移缺陷。美国专利US6,042,973以及美国专利US 6,077,630揭露于一光罩表面的复数个集成电路图案边缘分别形成一近似圆形的次解析栅栏(subresolutiongrating)，因此当各该电路图案转移至一芯片表面时，各该电路图案边缘的分辨率可以提高，然而该次解析栅栏并无法避免各该电路图案转移时发生光学接近效应。因此，为了避免上述光学接近效应造成光罩图案转移失真，而无法将电路图案正确地转移至半导体芯片上，现行的半导体制程均是先利用一计算机系统来对该电路图案进行一光学接近修正(optical proximity correction，OPC)，以消除光学接近效应，然后再依据修正过的电路图案制作一光罩图案，形成于一光罩上。请参考附图说明图1至图4，图1至图4为习知一光学接近修正方法的示意图。如图1所示，一原始电路图案10包含有复数条用来定义字符线的线形图案12。为了避免光学接近效应造成线型图案12转移时发生直线末端紧缩以及直线线宽增加或缩减的现象，因此必须先利用一计算机系统来对电路图案10进行一光学接近修正。如图2所示，光罩图案14即为图1的电路图案10进行一习知光学接近修正的结果。相同地，如图3所示，一原始电路图案16包含有复数个用来定义掺杂区域的矩形图案18。为了避免光学接近效应造成矩形图案18转移时发生直角转角圆形化的现象，因此亦必须先利用一计算机系统来对电路图案16进行一光学接近修正，如图4所示，光罩图案20即为图3的电路图案16进行一习知光学接近修正的结果。由于习知光学接近修正方法仅借由一个光学接近修正模式(OPCmodel)来对整体电路图案进行修正，并没有考虑光罩的局部区域的图案密度不均所造成的曝光偏差。此外，随着半导体整合组件(system on chip，SOC)趋势的发展，许多不同种类的半导体组件(例如内存、逻辑电路、输入/输出、中央微处理器等等)往往被整合形成于同一芯片上，以大幅降低成本并提高处理速度，所以该芯片局部区域的电路图案密度有相当大的差异，因此习知的光学接近修正方法并不适用。在本专利技术的最佳实施例中，首先提供一预定的电路图案，接着于一光罩上形成该电路图案，并于该电路图案以外的该光罩表面形成复数个透光的虚设图案(nonprintable dummy pattern)。该复数个透光的虚设图案是用来改善该光罩上的图案密度差异以修正光学接近效应，并不会随着微影制程而被转移至半导体芯片表面的光阻层中，并且该电路布局图案的穿透光线(transmitted light)与该虚设图案的穿透光线之间具有180°的相位差(phase difference)。由于本专利技术的光学接近修正方法是于一预定转移至一基底上的电路图案周围形成复数个不显像的虚设图案，因此能有效改善该电路图案的图案密度差异，以达到修正光学接近效应的目的，同时该虚设图像是根据一曝光制程条件进行一简易运算而形成，故可有效避免习知光学接近修正方法进行一复杂数学运算而耗费大量时间。图号说明10、16电路图案 12线型图案14、20、32、42光罩图案 18矩形图案30、40虚设图案同样地，如图6所示，本专利技术的方法是将预定转移至一基底(未显示)上的电路图案16直接形成于一光罩(未显示)上，并同时于电路图案16以外的该光罩表面另外形成复数个矩形虚设图案(dummy pattern)40，因此电路图案16与虚设图案40共同构成一光罩图案42。此外，本专利技术方法亦可先利用一计算机系统来对电路图案10以及电路图案16进行一传统的光学接近修正，以避免直角转角圆形化(right-angled corner rounded)、直线末端紧缩(line end shortened)以及直线线宽增加/缩减(line width increase/decrease)等图案转移缺陷，然后再于修正后的电路图案的空白部分形成复数个不显像的虚设图案，最后将修正后的电路图案以及复数个不显像的虚设图案一起制作于光罩(未显示)表面，以改善电路图案10、16的图案密度差异。由于图5与图6的电路图案10、16会再借由一后续如微影制程(photolithographic process)等的图案转移制程，以自该光罩转移至该基底表面的光阻层，所以在本专利技术的最佳实施例中，虚设图案30、40的尺寸(dimension)与数量是随着该微影制程的曝光波长(exposure wavelength)、聚焦镜的数值孔隙(numerical apertures)以及该光阻层材料而改变，以达到改善电路图案局的图案密度差异以及修正光学接近效应的目的，而本专利技术的虚设图案30、40的另一重要设计因素是电路布局图案10、16的穿透光线(transmitted light)与虚设图案30、40的穿透光线之间具有180°的相位差(phase difference)，因此虚设图案30、40不会随着该微影制程而转移至该光阻层。以图5与图6为例，矩形虚设图案30、40的边长皆为曝光波长的倍数，并且该倍数小于0.6，而各虚设图案30、40之间的距离亦均为该曝光波长的倍数，并且该倍数的范围介于0.3至2.0，同时，虚设图案30、40与电路图案10、16之间的最小距离为曝光波长的0.4至2.0倍数。本专利技术的光学接近修正方法是于一预定转移至一基底上的电路图案周围形成复数个不显像的虚设图案，因此改善该电路图案局的图案密度差异，以达到修正光学接近效应的目的。相较于习知光学接近修正方法，本专利技术的虚设图像是根据一曝光制程条件进行一简易运算而形成，可以避免习知光学接近修正方法进行一复杂数学运算而耗费大量时间。权利要求1.(optical proximity correction，OPC)，用来降低图案转移制程时的光学接近效应(optical proximity effect)，该方法包含有下列步骤提供一光罩；提供一预定形成于该光罩上的原始光罩图案，且该原始光罩图案中包含有至少一电路布局图案以及至少一空白区域；于该空白区域中形成复数个虚设图案(dummy pattern)，以使该电路布局图案、该复数个虚设图案以及剩余的该空白区域构成一修正光罩图案；以及于该光罩表面形成该修正光罩图案；其中该电路布局图案的穿透光线(transmitted light)与该虚设图案的穿透光线之间具有180°的相位差(phase difference)。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于该复数个虚设图案是用来本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学接近修正方法（ｏｐｔｉｃａｌ ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ，ＯＰＣ），用来降低图案转移制程时的光学接近效应（ｏｐｔｉｃａｌ ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ ｅｆｆｅｃｔ），该方法包含有下列步骤： 提供一光罩； 提供一预定形成于该光罩上的原始光罩图案，且该原始光罩图案中包含有至少一电路布局图案以及至少一空白区域； 于该空白区域中形成复数个虚设图案（ｄｕｍｍｙ ｐａｔｔｅｒｎ），以使该电路布局图案、该复数个虚设图案以及剩余的该空白区域构成一修正光罩图案；以及 于该光罩表面形成该修正光罩图案； 其中该电路布局图案的穿透光线（ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｄ ｌｉｇｈｔ）与该虚设图案的穿透光线之间具有１８０°的相位差（ｐｈａｓｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄俊仁，黄瑞祯，谢昌志，
申请(专利权)人：联华电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]