制作掩膜版的方法、对布局图形进行光学邻近修正方法
技术领域
本发明涉及半导体技术领域,尤其涉及一种制作掩膜版的方法以及光学邻近修正方法。
背景技术
图形化工艺是半导体器件制作中常见的工艺,其是以掩模版为掩膜,将布局图形形成在半导体衬底上的光刻胶层上,以产生印于光刻胶层上的一种光刻胶层图案。
随着半导体器件关键尺寸的越来越小,在半导体工艺的工艺结点(二分之一孔距)小于32nm时,在193nm(纳米)水沉浸式光刻条件下利用一个掩膜版作为掩膜形成图形化工艺遇到了物理限制,相邻的图形孔距过小,由于光学邻近效应,会出现相邻图形粘连的现象。现有技术的解决方法为将布局图形分割成第一布局图形和第二布局图形,第一布局图形形成在第一掩膜版上,第二布局图形形成在第二掩膜版上,然后分别以第一掩膜版和第二掩膜版为掩膜,分别将第一布局图形和第二布局图形形成在半导体衬底的光刻胶层上,可以将整个布局图形形成在半导体衬底的光刻胶层上。
结合附图说明在半导体工艺中孔距小于64nm时,现有技术的制作掩膜版的方法。图1为提供的布局图形,参考图1,布局图形100包括若干条相互平行的直线型图形101,以及非直线型图形102;直线型图形101包括第一直线型图形103和第二直线型图型104,第一直线型图形103和第二直线型图型104相互间隔;非直线型图形102在图中虚线所示的位置被分成第一图形105和第二图形106。其中,第一直线型图形103和第一图形105构成第一布局图形110,参考图1a;第二直线型图形104和第二图形106构成第二布局图形120,参考图1b。
对第一布局图形110和第二布局图形120分别进行光学邻近修正;之后将第一布局图形110写入第一基板形成第一掩膜版,将第二布局图形120写入第二基板形成第二掩膜版。在图形化时,分别以第一掩膜版和第二掩膜版为掩膜将第一布局图形110和第二布局图形120形成在半导体衬底的光刻胶层上。然而,由于光学邻近效应产生的线端收缩,第一图形105和第二图形106不能连接在一起,为了解决此现象,参考图1c和图1d,将第一图形105和第二图形106在分割位置处分别延伸形成第一延伸段107和第二延伸段108,之后分别对第一布局图形和第一延伸段、第二布局图形和第二延伸段进行光学邻近修正,然后将经光学邻近校正后的第一布局图形和第一延伸段、第二布局图形和第二延伸段分别写入第三基板和第四基板形成第三掩膜版和第四掩膜版。在图形化时分别以第三掩膜版和第四掩膜版为掩膜将第一布局图形和第一延伸段、第二布局图形和第二延伸段形成在半导体衬底的光刻胶层上,从而将整个布局图形100形成在半导体衬底的光刻胶层上。
图2为图形化时切割位置处的叠加示意图。由于线端圆角效应和线端收缩,在叠加位置处,在第一延伸段和第二延伸段的长度分别35nm时,图形宽度h为64nm,图形的目标宽度H为70nm(实际上想要得到的图形宽度)。如果要解决此问题,第一延伸段和第二延伸段的长度应分别为70nm,才能使叠加位置处图形宽度h为70nm;在实际应用中,布局图形很复杂,对布局图形的分割位置根据实际情况,在每个分割位置处延伸段的长度要根据具体情况,才能使叠加位置处图形宽度和目标宽度相等,由于布局图形的复杂性,分别确定每个分割位置处延伸段的长度会使工艺效率下降,耗时长,因此并不可行。
申请号为“200710037440.4”的中国专利申请公开了一种图形化方法,申请号为“200810040372.1”的中国专利申请公开了一种光学邻近修正方法,但是均没有解决以上所述的问题。
发明内容
本发明解决的问题是在叠加位置处图形的宽度小于目标宽度的问题。
为解决上述问题,本发明提供一种制作掩膜版的方法,包括:提供布局图形;
将所述布局图形分割成第一布局图形和第二布局图形;
在所述第一布局图形的切割位置形成第一延伸段;
在所述第二布局图形的切割位置形成第二延伸段;
执行对第一布局图形和第一延伸段的光学邻近修正,获得第一修正图形,所述第一修正图形在图形化仿真后包围第二延伸段所在区域;
执行对第二布局图形和第二延伸段的光学邻近修正,获得第二修正图形,所述第二修正图形在图形化仿真后包围第一延伸段所在区域;
将第一修正图形写入第一掩膜版;
将第二修正图形写入第二掩膜版。
可选的,所述执行对第一布局图形和第一延伸段的光学邻近修正,获得第一修正图形包括:
步骤S11,对第一布局图形和第一延伸段进行图形化仿真,获得仿真图形;
步骤S12,计算仿真图形与第一布局图形的第一边缘布置误差,以及仿真图形与第二延伸段重叠区域的第二边缘布置误差;
步骤S13,根据计算得到的第一、第二边缘布置误差,对第一布局图形和第一延伸段进行光学邻近修正,得到修正后图形;
步骤S14,对修正后图形进行图形化仿真,获得仿真图形;
步骤S15,判断步骤S14中获得的仿真图形是否包围第二延伸段所在区域,若是,将修正后图形作为第一修正图形;若否,返回执行步骤S12。
可选的,所述执行对第二布局图形和第二延伸段的光学邻近修正,获得第二修正图形包括:
步骤S21,对第二布局图形和第二延伸段进行图形化仿真,获得仿真图形;
步骤S22,计算仿真图形与第二布局图形的第三边缘布置误差,以及仿真图形与第一延伸段重叠区域的第四边缘布置误差;
步骤S23,根据计算得到的第三、第四边缘布置误差,对第二布局图形和第二延伸段进行光学邻近修正,得到修正后图形;
步骤S24,对修正后图形进行图形化仿真,获得仿真图形;
步骤S25,判断步骤S24中获得的仿真图形是否包围第一延伸段所在区域,若是,将修正后图形作为第二修正图形;若否,返回执行步骤S22。
为解决以上技术问题,本发明还提供一种对布局图形进行光学邻近修正方法,所述布局图形被切割成第一布局图形和第二布局图形,所述第一布局图形在切割位置处形成有第一延伸段,所述第二布局图形在切割位置处形成有第二延伸段;所述方法包括:
执行对第一布局图形和第一延伸段的光学邻近修正,获得第一修正图形,所述第一修正图形在图形化仿真后包围第二延伸段所在区域;
执行对第二布局图形和第二延伸段的光学邻近修正,获得第二修正图形,所述第二修正图形在图形化仿真后包围第一延伸段所在区域。
可选的,所述执行对第一布局图形和第一延伸段的光学邻近修正,获得第一修正图形包括:
步骤S11,对第一布局图形和第一延伸段进行图形化仿真,获得仿真图形;
步骤S12,计算仿真图形与第一布局图形的第一边缘布置误差,以及仿真图形与第二延伸段重叠区域的第二边缘布置误差;
步骤S13,根据计算得到的第一、第二边缘布置误差,对第一布局图形和第一延伸段进行光学邻近修正,得到修正后图形;
步骤S14,对修正后图形进行图形化仿真,获得仿真图形;
步骤S15,判断步骤S14中获得的仿真图形是否包围第二延伸段所在区域,若是,将修正后图形作为第一修正图形;若否,返回执行步骤S12。
可选的,所述执行对第二布局图形和第二延伸段的光学邻近修正,获得第二修正图形包括:
步骤S21,对第二布局图形和第二延伸段进行图形化仿真,获得仿真图形;
步骤S22,计算仿真图形与第二布局图形的第三边缘布置误差,以及仿真图形与第一延伸段重叠区域的第四边缘布置误差;
步骤S23,根据计算得到的第三、第四边缘布置误差,对第二布局图形和第二延伸段进行光学邻近修正,得到修正后图形;
步骤S24,对修正后图形进行图形化仿真,获得仿真图形;
步骤S25,判断步骤S24中获得的仿真图形是否包围第一延伸段所在区域,若是,将修正后图形作为第二修正图形;若否,返回执行步骤S22。
与现有技术相比,本发明具有以下优点:
执行对第一布局图形和第一延伸段的光学邻近修正获得第一修正图形时,使所述第一修正图形在图形化仿真后包围第二延伸段所在区域;执行对第二布局图形和第二延伸段的光学邻近修正获得第二修正图形时,使所述第二修正图形在图形化仿真后包围第一延伸段所在区域;将第一修正图形和第二修正图形分别写入第一掩膜版和第二掩膜版,在图形化时,以第一掩膜版和第二掩膜版为掩膜形成图形时,图形的宽度和目标宽度相等,至少图形宽度与目标宽度之间的差距缩小。
附图说明
图1为具体实施例的布局图形;
图1a为图1所示的布局图形被分割后的第一布局图形;
图1b为图1所示的布局图形被分割后的第二布局图形;
图1c为延伸图1a所示的第一布局图形形成第一延伸段的示意图;
图1d为延伸图1b所示的第二布局图形形成第二延伸段的示意图;
图2为现有技术的经光学邻近修正后的第一布局图形、第一延伸段和第二布局图形、第二延伸段在图形化时切割位置处的叠加示意图;
图3为本发明具体实施方式的形成掩膜版的方法流程图;
图4为具体实施例的切割位置示意图;
图5为本发明具体实施例的第一布局图形、第一延伸段图形化仿真后的图形与第一布局图形、第一延伸段在切割位置附近的比较示意图;
图6为本发明具体实施例的执行对第一布局图形和第一延伸段的光学邻近修正,获得第一修正图形的流程示意图;
图7为本发明具体实施例的第二布局图形、第二延伸段图形化仿真后的图形与第二布局图形、第二延伸段在切割位置附近的比较示意图;
图8为本发明具体实施例的执行对第二布局图形和第二延伸段的光学邻近修正,获得第二修正图形的流程示意图;
图9为本发明具体实施例的第一修正图形和第二修正图形图形化时在叠加处(切割位置)的示意图。
具体实施方式
本发明具体实施方式执行对第一布局图形和第一延伸段的光学邻近修正,获得第一修正图形,所述第一修正图形在图形化仿真后包围第二延伸段所在区域;执行对第二布局图形和第二延伸段的光学邻近修正,获得第二修正图形,所述第二修正图形在图形化仿真后包围第一延伸段所在区域;将第一修正图形写入第一掩膜版;将第二修正图形写入第二掩膜版;在图形化时,以第一掩膜版和第二掩膜版为掩膜形成图形时,图形的宽度和目标宽度相等,至少图形宽度与目标宽度之间的差距缩小。
图3为本发明具体实施方式的形成掩膜版的方法流程图,参考图3,本发明具体实施方式的形成掩膜版的方法包括:
步骤S1,提供布局图形;
步骤S2,将所述布局图形分割成第一布局图形和第二布局图形;
步骤S3,在所述第一布局图形的切割位置形成第一延伸段;
步骤S4,在所述第二布局图形的切割位置形成第二延伸段;
步骤S5,执行对第一布局图形和第一延伸段的光学邻近修正,获得第一修正图形,所述第一修正图形在图形化仿真后包围第二延伸段所在区域;
步骤S6,执行对第二布局图形和第二延伸段的光学邻近修正,获得第二修正图形,所述第二修正图形在图形化仿真后包围第一延伸段所在区域;
步骤S7,将第一修正图形写入第一掩膜版;
步骤S8,将第二修正图形写入第二掩膜版。
下面结合附图,详细说明本发明具体实施例的制作掩膜版的方法。
执行步骤S1,结合参考图3和图1,提供布局图形,在该具体实施例中提供布局图形100,布局图形100包括相互平行的直线型图形101,以及非直线型图形102;直线型图形101包括第一直线型图形103和第二直线型图型104,第一直线型图形103和第二直线型图型104相互间隔。
执行步骤S2,结合参考图3和图1,将所述布局图形分割成第一布局图形和第二布局图形:在该具体实施例中,首先确定布局图形100的切割位置:切割位置为图1中所示的虚线位置。在其他实施例中,切割位置根据实际的布局图形而变化,图4为具体实施例的切割位置示意图,具体为π型图形130切割,T型图形140切割以及L型图形150切割,图4中虚线所示的位置为切割位置,通过切割使非直线型图形分成直线型图形,至少是近似直线型图形,避免曝光过程中X方向和Y方向曝光由于解析度不同而造成的图形变形;需要说明的是,在本发明的该具体实施例中,图中所示的切割位置只是为示例性的说明本发明的实质,将布局图形切割后,经光学邻近修正后的图形在叠加位置处图形宽度和目标图形宽度之间的关系,具体应用中,切割位置根据实际情况进行确定。
非直线型图形102在图1中虚线所示的位置被分成第一图形105和第二图形106;其中,第一直线型图形103和第一图形105构成第一布局图形110,参考图1a;第二直线型图形104和第二图形106构成第二布局图形120,参考图1b。
需要说明的是,在本发明的该具体实施例中,为了与实际应用情况相结合,也为了使本领域的技术人员更好的理解本发明的精神,本发明具体实施例的布局图形100不仅包括被切割非直线型图形102,也包括没有被切割但是在实际应用形成分别形成于两个掩膜版上的直线型图形101(相邻的图形由于孔距过小,由于光学邻近效应,会出现相邻图形粘连的现象,参见现有技术中相关的详细说明);因此第一布局图形110不仅包括第一图形105,还包括第一直线型图形103;第二布局图形120不仅包括第二图形106,还包括第二直线型图形104,在本发明的其他实施例中,布局图形也可以仅包括被切割的图形。
执行步骤S3,结合参考图1c和图1d,在所述第一布局图形的切割位置形成第一延伸段,执行步骤S4,在所述第二布局图形的切割位置形成第二延伸段:具体为,在所述切割位置,将第一图形105和第二图形106在分割位置处(图1中虚线所示位置)分别延伸形成第一延伸段107和第二延伸段108。
执行步骤S5,执行对第一布局图形和第一延伸段的光学邻近修正,获得第一修正图形,所述第一修正图形在图形化仿真后包围第二延伸段所在区域,图5为本发明具体实施例的第一修正图形的仿真图形与第一布局图形、第一延伸段在切割位置附近的比较示意图,结合参考图5,第一修正图形的仿真图形210包围第二延伸段108所在的区域,图5仅为了示意性的表达本发明的精神,只显示在切割位置附近的示意图,图5中示意了第一延伸段107以及部分第一布局图形110′;在图5所示的本发明的具体实施例中,在所述切割位置a-a处第一修正图形在图形化仿真后的宽度h等于71nm,大于第二延伸段的宽度70nm,在本发明的其他实施例中,在所述切割位置第一修正图形在图形化仿真后的宽度等于第二延伸段的宽度H。
参考图6,在本发明的具体实施例中,所述执行对第一布局图形和第一延伸段的光学邻近修正,获得第一修正图形包括:
步骤S11,对第一布局图形和第一延伸段进行图形化仿真,获得仿真图形;
步骤S12,计算仿真图形与第一布局图形的第一边缘布置误差,以及仿真图形与第二延伸段重叠区域的第二边缘布置误差;
步骤S13,根据计算得到的第一、第二边缘布置误差,对第一布局图形和第一延伸段进行光学邻近修正,得到修正后图形;
步骤S14,对修正后图形进行图形化仿真,获得仿真图形;
步骤S15,判断步骤S14中获得的仿真图形是否包围第二延伸段所在区域,若是,将修正后图形作为第一修正图形;若否,返回执行步骤S12。
执行步骤S6,执行对第二布局图形和第二延伸段的光学邻近修正,获得第二修正图形,所述第二修正图形在图形化仿真后包围第一延伸段所在区域:图7为本发明具体实施例的第二修正图形的仿真图形与第二布局图形、第二延伸段在切割位置附近的比较示意图,结合参考图7,第二修正图形的仿真图形220包围第一延伸段107所在的区域,图7仅为了示意性的表达本发明的精神,只显示在切割位置附近的示意图,图7中示意了第二延伸段108以及部分第二布局图形120′;在图7所示的本发明的具体实施例中,在所述切割位置a-a处第二修正图形在图形化仿真后的宽度等于71nm,大于第一延伸段的宽度70nm,在本发明的其他实施例中,在所述切割位置第一修正图形在图形化仿真后的宽度等于第一延伸段的宽度H。
参考图8,在本发明的具体实施例中,所述执行对第二布局图形和第二延伸段的光学邻近修正,获得第二修正图形包括:
步骤S21,对第二布局图形和第二延伸段进行图形化仿真,获得仿真图形;
步骤S22,计算仿真图形与第二布局图形的第三边缘布置误差,以及仿真图形与第一延伸段重叠区域的第四边缘布置误差;
步骤S23,根据计算得到的第三、第四边缘布置误差,对第二布局图形和第二延伸段进行光学邻近修正,得到修正后图形;
步骤S24,对修正后图形进行图形化仿真,获得仿真图形;
步骤S25,判断步骤S24中获得的仿真图形是否包围第一延伸段所在区域,若是,将修正后图形作为第二修正图形;若否,返回执行步骤S22。
执行步骤S7,将修正后第一布局图形和第一延伸段写入第一掩膜版;执行步骤S8,将修正后第二布局图形和第二延伸段写入第二掩膜版。在该具体实施例中所述第一掩膜版和第二掩膜版为铬基板,在其他实施例中也可以用本领域中公知的其他基板。所述写入为光学直写、投影式电子束直写或者扫描电镜直写。
在本发明的具体实施例中,所述布局图形的孔距≤64纳米。
利用以上所述的方法形成的掩膜版,将经光学邻近修正后的第一布局图形、第一延伸段和第二布局图形、第二延伸段分别形成在第一掩膜版、第二掩膜版上,图9为本发明的第一布局图形和第二布局图形图形化时在叠加处(切割位置)的示意图,在叠加位置处,在第一延伸段107和第二延伸段108的长度分别35nm时(与现有技术相同),图形宽度h为71nm,图形的目标宽度H为70nm,与现有技术相比,图形宽度h和图形目标宽度之间的差距缩小。
利用本发明的方法形成的掩膜版,将分割后的布局图形经曝光后形成在半导体衬底的光刻胶层上时,在叠加位置处图形宽度h和图形目标宽度相等,至少图形宽度h和图形目标宽度之间的差距缩小。
根据以上所述的本发明的精神,本发明还提供一对布局图形进行光学邻近修正方法,所述布局图形被切割成第一布局图形和第二布局图形,所述第一布局图形在切割位置处形成有第一延伸段,所述第二布局图形在切割位置处形成有第二延伸段;其中,所述方法包括:
执行对第一布局图形和第一延伸段的光学邻近修正,获得第一修正图形,所述第一修正图形在图形化仿真后包围第二延伸段所在区域,在一具体实施例中,所述第一修正图形在图形化仿真后包围第二延伸段所在区域包括:在所述切割位置第一修正图形在图形化仿真后的宽度等于第二延伸段的宽度;
执行对第二布局图形和第二延伸段的光学邻近修正,获得第二修正图形,所述第二修正图形在图形化仿真后包围第一延伸段所在区域,在一具体实施例中,所述第一修正图形在图形化仿真后包围第二延伸段所在区域包括:在所述切割位置第二修正图形在图形化仿真后的宽度等于第一延伸段的宽度。
在本发明的具体实施例中,执行对第一布局图形和第一延伸段的光学邻近修正,获得第一修正图形包括:
步骤S11,对第一布局图形和第一延伸段进行图形化仿真,获得仿真图形;
步骤S12,计算仿真图形与第一布局图形的第一边缘布置误差,以及仿真图形与第二延伸段重叠区域的第二边缘布置误差;
步骤S13,根据计算得到的第一、第二边缘布置误差,对第一布局图形和第一延伸段进行光学邻近修正,得到修正后图形;
步骤S14,对修正后图形进行图形化仿真,获得仿真图形;
步骤S15,判断步骤S14中获得的仿真图形是否包围第二延伸段所在区域,若是,将修正后图形作为第一修正图形;若否,返回执行步骤S12。
在本发明的具体实施例中,所述执行对第二布局图形和第二延伸段的光学邻近修正,获得第二修正图形包括:步骤S21,对第二布局图形和第二延伸段进行图形化仿真,获得仿真图形;
步骤S22,计算仿真图形与第二布局图形的第三边缘布置误差,以及仿真图形与第一延伸段重叠区域的第四边缘布置误差;
步骤S23,根据计算得到的第三、第四边缘布置误差,对第二布局图形和第二延伸段进行光学邻近修正,得到修正后图形;
步骤S24,对修正后图形进行图形化仿真,获得仿真图形;
步骤S25,判断步骤S24中获得的仿真图形是否包围第一延伸段所在区域,若是,将修正后图形作为第二修正图形;若否,返回执行步骤S22。
以上所述仅为本发明的具体实施例,为了使本领域技术人员更好的理解本发明的精神,然而本发明的保护范围并不以该具体实施例的具体描述为限定范围,任何本领域的技术人员在不脱离本发明精神的范围内,可以对本发明的具体实施例做修改,而不脱离本发明的保护范围。