CN1320404C - 集成电路适用的模块化光学近接校正配置及其方法 - Google Patents

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一种集成电路制造适用的模块化光学近接校正(OPC)配置及其方法，该方法包括：提供一亮区暗图案(clear field with dark feature)的原始图案。产生一反转(reverse tone)的暗区亮图案(dark field with clear feature)的反转图案。以及将上述亮区暗图案以及暗区亮图案两者加成形成一组合光罩(combination ofthe two mask)。

Description

集成电路适用的模块化光学近接校正配置及其方法
技术领域
本发明涉及一种半导体制作工艺，特别是一种集成电路适用的模块化OPC的配置以及其方法。
背景技术
近年来，由于半导体技术的进步，造成半导体晶圆上的芯片密度不断提高。而此密度增加的因素之一为半导体组件的尺寸已缩小至以次微米来计量，而这些进展正是促成集成电路制造技术不断提高的原因。在集成电路制造过程中，借着微影技术可在半导体底材上形成多重的导电层及隔离层。而多重层间彼此是否精确的对位，往往决定了金属内连线的形成及性能的优劣。在集成电路中，微影及蚀刻是制造多重层结构的重要工艺，同时也提供了多重层间准确的对位。微影工艺包含形成作为蚀刻掩膜的光阻图案，以便形成诸如接触穿孔，金属内连线及半导体组件等所需的结构。此光阻图案在一膜层上形成图形并对准其底层。为了建造具有非常细微图案的半导体组件，因此需要一种具备次微米分辨率能力的微影制造工艺。而在任何光学投影系统中，包括半导体微影技术，限制分辨率的主要关键在于此光学系统中所用透镜的数值孔径(NA)。对一特定波长而言，较大的NA提供了较佳的分辨率。然而，为了得到此优势，却也付出极大的代价，即当NA增加时，焦距的深度(depth of focus；DOF)会明显的缩减。此外，较短波长的光源可以产生较高分辨率的图案。当光线从光源发出经过光罩的边缘或是通过其图案的狭缝时，由于绕射效应，此光线所分布区域将与光罩上的图案有所差异，因此投射在在晶圆表面时，会形成不同于掩膜的图案。如同在光学原理中所知，投射在晶圆表面上光线的强度分布，是一系列交替变换的亮带及暗带。此外，该强度分布亦与光罩及晶圆表面间的距离有关。而光罩图案的结构，则是造成晶圆表面上光强度分布的另一个重要因素。当曝光系统所使用的波长越短，整个曝光系统所提供的解析度越好。比较常见的光源波长有所谓g线以及i线，波长分别为4360埃以及3650埃的紫外线。对于更小线宽的制造工艺而言，必须使用KrF激光所发出的波长为2480埃的深紫外线为曝光的光源。
相移光罩(phase shift mask)目前普遍应用于曝光系统之中，而具有光学近接校准(optical proximity correction；OPC)图案的光罩亦被公开应用于此领域。如美国专利6,406,819号提出一种具有光学近接校准(OPC)图案的相移光罩，发明名称为”Method for selective PSM with assist OPC”。其中包含一透明基板以及其上具有主要图案区域。另一技术称作”Optical proximity correction methodfor improving lithography process window”，美国专利6,194,104号。OPC是firstscaler function乘上unit normal vector加上second scaler function乘上areavector之和。其中first scaler function以及second scaler function是表示目前图案边缘扭曲(distortion)的曲线方程式。藉由这些方程式所呈现的意义以利于校正此图案边缘的扭曲状况。OPC校正采用电子束产生几何图案于光罩上十分耗时。此外，图1所示为现有技术所使用的一种OPC的测试图案，适用于主动区域(active area)、多晶硅以及金属膜层的图案。其包含不同尺度的CD(临界尺寸)之间距以及线端拉回测试图案(pitch and line end pull back testpattern)。通常应用于0.18以及0.15微米的制造工艺。以0.15微米为例子，其包含许多沟渠图案介于宽广多晶硅图案之间，目前商业化的系统尚未有此种测试图案造成无法校正，以多晶硅作一说明，在OPC数据出现之后，出现介于宽广未打开的多晶硅间的沟渠图案。主要原因是在亮区具有暗图案(clearfield with dark feature)。此用此种测试图案并无法覆盖为暗区亮图案(dark fieldwith clear feature)的沟渠图案。此种OPC无法适用于沟渠图案执行适当校正功能。
因此非常需要一种新方法来改善上述缺陷，以便克服上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种集成电路制造适用的模块化OPC的配置以及其方法。
根据本发明提供的一种光学近接校正方法(OPC)，该方法包括：提供一亮区暗图案(clear field with dark feature)的原始图案。产生一反转(reverse tone)的暗区亮图案(dark field with clear feature)的反转图案。以及将上述亮区暗图案以及暗区亮图案两者组合形成一组合光罩(combination of the two mask)。其中上述的亮区暗图案(clear field with dark feature)与上述反转的暗区亮图案(dark field with clear feature)的图案亮区与暗区相同但是不同调(tone)。上述的亮区暗图案(clear field with dark feature)与暗区亮图案(dark field with clearfeature)的图案互为反转，且一为存在于亮区，另一为暗区。
根据本发明所提供的光学近接校正方法(OPC)的光罩，其特征在于包括：一基板；一亮区暗图案(clear field with dark feature)的原始图案，位于该基板之上；一反转(reverse tone)的暗区亮图案(dark field with clear feature)反转图案，位于该基板之上；上述亮区暗图案以及暗区亮图案两者组合形成一组合光罩。
附图说明
藉由以下详细的描述并结合所示附图，将可轻易了解上述内容及本发明的诸多优点，其中：
图1显示现有技术OPC图案示意图。
图2以及图3是本发明OPC图案示意图。
具体实施方式
本发明所要公开的是一种解决OPC暗区亮图案(dark field with clear feature)的校正功能。而本发明所要公开的精神是利用集成电路制造之全领域适用的模块化OPC的配置以及其方法。参阅图2以及图3，它们是将具有一亮区暗图案(clear field with dark feature)的原始光罩100产生一反转(reverse tone)的暗区亮图案(dark field with clear feature)的反转光罩200。上述亮区暗图案(clear fieldwith dark feature)的原始光罩100与反转光罩200的暗区亮图案(dark field withclear feature)的图案亮区与暗区相同但是不同调(tone)。也就是亮图案与暗图案互为反转，且一为亮区光罩，另一为暗区光罩。然后将两者组合形成一组合光罩(combination of the two mask)，参阅图3(图2是局部示意图)，利用本发明的全领域适用的模块化OPC配置，形成OPC暗区亮图案(dark field with clearfeature)的校正功能。其包含不同尺度CD(临界尺寸)之间距以及线端拉回测试图案。
本发明所提供的光学近接校正方法(OPC)的光罩，其特征在于包括：一基板；一亮区暗图案(clear field with dark feature)的原始图案，位于该基板之上；一反转(reverse tone)的暗区亮图案(dark field with clear feature)反转图案，位于该基板之上；上述亮区暗图案以及暗区亮图案两者组合形成一组合光罩。其中上述的亮区暗图案(clear field with dark feature)与上述反转的暗区亮图案(dark field with clear feature)的图案亮区与暗区相同但是不同调(tone)。上述的亮区暗图案(clear field with dark feature)与暗区亮图案(dark field withclear feature)的图案互为反转，且一为存在于亮区，另一为暗区。因此，本发明可以提供具有亮区暗图案(clear field with dark feature)以及反转的暗区亮图案(dark field with clear feature)的光罩设计，可以提供亮区暗图案以及暗区亮图案的测试。本发明不但可以被应用于主动区域(active area)、多晶硅以及金属膜层的图案，且可以应用于双镶嵌制成的使用。本发明的优点包含其涵盖双重领域的应用以及可0.13微米制造工艺的应用。
对熟习此项技术的人可以了解，未来各种不同的修正及类似的安排皆包含于本发明的精神及范围内，并且对其范围应给予最广泛的解释。本发明虽以一较佳实施例阐明如上，但它并非用以限定本发明精神与发明实体。对熟悉此领域技艺者，在不脱离本发明的精神与范围内所作的修改，均应包含在本发明的范围内。

Claims (6)

1.一种光学近接校正方法，适用于集成电路制造，其特征在于包括：
提供一亮区暗图案的原始图案；
产生一反转的暗区亮图案的反转图案；以及
将上述亮区暗图案以及暗区亮图案两者组合形成一组合光罩。
2.如权利要求1所述的光学近接校正方法，其特征在于，上述的亮区暗图案与上述反转的暗区亮图案的图案亮区与暗区相同但是不同调。
3.如权利要求1所述的光学近接校正方法，其特征在于，上述的亮区暗图案与暗区亮图案的图案互为反转，且一为存在于亮区，另一为暗区。
4.一种光学近接校正方法的光罩，其特征在于包括：
一基板；
一亮区暗图案的原始图案，位于该基板之上；
一反转之暗区亮图案的反转图案，位于该基板之上；上述亮区暗图案以及暗区亮图案两者组合形成一组合光罩。
5.如权利要求4所述的光学近接校正方法的光罩，其特征在于，上述的亮区暗图案与上述反转之暗区亮图案的图案亮区与暗区相同但是不同调。
6.如权利要求4所述的光学近接校正方法的光罩，其特征在于，上述的亮区暗图案与暗区亮图案的图案互为反转，且一为存在于亮区，另一为暗区。
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