TW200844665A - Method for correcting photomask pattern - Google Patents

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200844665 一〜“ “J06-0454 22493twf.doc/n 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明疋有關於一種光罩圖案（photomask pattern) 的校正方法，且特別是有關於一種同時利用聚焦曝光矩陣 (focus-exposure matrix; FEM)與疊對變異（〇veday variation)來修正光罩圖案的方法。 【先前技術】

在積體電路（Integrated Circuit, 1C)蓬勃發展的今日， 兀件縮小化與積集化是必然之趨勢，也是各界積極發展的 重要課題，而在整個半導體製程中，微影可以說是最^足 輕重的步驟之一，因此光罩圖案轉移（transfer)至晶圓 (wafer)上的精確性，便佔有非常重要的地位。若圖案的 轉移不正確，則會影響晶片上之關鍵尺寸（Chti⑽ Dimension，CD)的容忍度（tolerance)，降低曝光的解析 度。 社尤卓圖荼的修正上，必φ胃们扣7TQ 丁 止法 (optical proximity correction，OPC)與聚焦曝光矩陣 (focus-exposure matrix，FEM)來進行光罩圖案的修正。但隨 著積集度（integration)的逐漸提高，元件尺寸逐漸縮小， 因此在微影步驟、製程過程或曝光過程中，圖案轉移可处 會產生位置偏差而造成層（layer)與層（layer)之間的聂對 變異（overlay variation)。其中，接觸窗（contact)與管洞 (via)在製程（process)或曝光過程中可能形成的位置偏 差會直接影響層（layer)與層（layer)之間的位置偏移而妒 4 200844665 ^iv^^-z.^06-0454 22493twf.doc/n 成外露。此時，因為接觸窗或管洞與相對應位置之金屬層 (metal layer)、擴散層邱仔仍沁^吖⑻或複晶石夕層❻❹以 layer)之間的覆蓋率不足，便會造成接觸窗或管洞外露的情 況發生。

由於傳統的光罩校正方法僅會配合聚焦曝光矩陣來 進打佈局圖案的修正。聚焦曝光矩陣主要在驗證曝光時的 聚焦深度與曝光能量對轉移後之佈局圖案的影響，並未考 慮接觸窗或管洞在製程或曝糾所產生的位置偏差。因 此，傳統的驗證方法無法準確驗證在實際晶片中之接觸窗 或管，與姆應位置上的金屬層、擴散層或複㈣層之間 的復衰率而造成接觸窗或管洞外露的情況發生。 【發明内容】 2於此’本發明的目的之―是提供—種光罩圖案的 ^Β士ί ’同時考絲焦曝光輯對卿輪廓的影響以及 ί成的疊對變異（層與層之間的位置偏移），以 避免接觸窗或管洞外露的情況發生。 =發明的目的之_是在提供—種光罩圖案的校正方 二以觸=物同方向上的偏移與其對應層之 圖案。、 生提不信息並據以修正光罩上的佈局 的目的之—是在提供一種光罩圖案的校正方 配或管洞在製程中可能產生的位置偏移，並 口來…光矩陣的驗證’以降低接觸窗或管洞外露的發 200844665 L>ivjt^i^-^i>06-0454 22493twf.doc/n 生率。 本發明提出一種光罩圖案的校正方法，包括下 驟：首先，接收一佈局檔案，該佈局檔案對應於—届^ 案’然後，對佈局圖案中之接觸窗或管洞所在之佈局區域® 進行聚焦曝光矩陣與疊對變異的驗證以產生提一卓 (hint inf_ati〇n)，並根據提示信號，修正 ^安^ 在本發明-實施例中，上述之光罩圖案的校正 =法°， 其中在進行聚焦曝光矩陣與疊對變異的驗證步驟中勺 括對佈局圖針相對應於該佈局區域之金屬層、擴散声^ 複晶石夕層’進行聚焦曝光矩陣與疊對變異的驗證以產^接 示信息。 促 在本發明-實施例中，上述之光罩圖案的校正方 =疊對變異之驗證包括根據—製程條件，設定佈局圖宰 或管Γ之移動距離、移動方向，驗證相對應位置 i蜀运、擴散層或複晶石夕層對該佈局圖案中 管洞的覆蓋關。 ㈣固或 1中施例中，上述之光罩圖案的校正方法， 且對交，、之驗證更包括以多個角度之移動方向， 二Ϊ位Ϊ之金屬層、擴散層或複晶砍層對佈局圖案中之 =或官洞的覆蓋比例。例如以接觸窗或管四 角，作為可能偏移的移動方向。 1 口對 並中ΐ本rt實施财，上叙光㈣錢校正方法， 觸括在不同的移動方向上，佈局圖案中之接 心官洞與相對應位置之金屬層、擴散層或複晶石夕層之 6 200844665 ^,^-^006-0454 22493twf.d〇c/n 間的覆蓋比例以及一修正建議。 本發明另提出—種光罩圖 驟··首先，接收一佈局檔安，德抆正方法，包括下列步 然後驗證佈局圖案中之案對應於一佈局圖案， ^擴散層或複晶石夕層之間的覆蓋比、 心，以及根據提示信息，修正佈局圖宰。 &不4

從另-㈣度來看，本發明提出 方法，包括T时驟：首先 的权正 對應於一佈局圖案;然後，檢杳: 佈局樓案 接觸窗或管洞之一佈局區域;二 ===有 則對上述佈局區域進行-聚焦曝光矩陣與 證並配合—光學鄰近修正法修正上述佈局“;著3 據微影規跡正佈局根據聚焦曝光麵修正佈局才圖 案；然後’驗證佈局區域巾之闕t或管洞與相對應位& 之金屬層、擴散層或複轉層對之_覆蓋比例，ς產生 一提不信息，以及根據提示信息，修正佈局圖案。 本發明因同時考慮聚焦曝光矩陣對佈局圖案中的圖 形輪廓的影響以及實際製程與曝光中所可能產生的位置偏 移，因此可以降低層與層之間的疊對變異，避免接觸窗或 管洞外露的情況發生。 3 為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯 易懂，下文特舉較佳實施例’並配合所附圖式，作詳細說 明如下。 【實施方式】 7 J06-0454 22493twf.doc/n 200844665 由於微影、曝光以芬制 件偏移或造成層與層之‘，過，均可能造成晶片上的元 圖形的校正時，同時考^®雜異’因此本發明在光罩 及疊對變異對佈局圖c多正、聚焦曝光矩陣以 對微影m及製程過^、在光罩圖形的製作前即針 局圖案作適當够jl，可能造成㈣異對群上的佈 有致增加晶片的良率。 ,@下二，進一步以流程圖的方式說明本發明之實施方 式’圖1為根據本發明— 个〜月之只施方 程圖。首先，步繫S11() Γ _的校正方法流 4S110魏—佈局 局圖案，然後對此佈局嶋行初始對 二=3轉換或布林函數的運算等，將佈繼轉 修正的槽案格式。然後，步驟_ 取隹局圖木中之接觸窗或管洞所在位置之佈局區域，進 仃♦焦曝光矩陣與疊對變異的驗證以產生一提示信息。 其中，聚焦曝光矩陣主要是在驗證曝光時的聚焦深产 =曝光能量對轉移後之佈局圖案的影響，特別是在佈局^ =的輪廓上的影響。由於曝光的非理想性，會使得佈局圖 一的輪廓產生一定幅度的變異。而疊對變異主要是考慮層 ，層之間的相對位置是否產生變異或是不對稱，例如^ 、自與金屬層之間的相對位置。由於在進行圖形轉移或製程 過程中，不同光罩層是在不同的時間與製程程序中移轉佈 局圖案，因此，層與層之間的相對位置可能產生偏移。再 2上現今元件尺寸縮小，只要有些微的位置偏移便可能影 ，接觸窗或是管洞與相對應的層（如金屬層或是擴散層） 8 200844665 -------306-0454 22493twf.d〇c/n 佈局區/ί 觸自或㈣應#完全位於金屬層的 合之中，若接觸窗或管洞的位置產生偏移，則可能 會超出金屬層的佈局區域而產生外露的情形。口此 正，’針料鱗光料所做的光學鄰近修 偏差Ιίΐ 程或_時所產生的位置 3 中之步驟S12G則針對聚焦曝光矩陣與 二i; 確認以驗證接觸窗或管洞與相對位置上 否符人:’擴複晶矽層之間的覆蓋率與相對位置是 程侔中’疊對變異的驗證主_據製 方向= 之接職或管狀移動輯、移動

σ 相對應位置之金屬層、擴散層S 觸窗或管洞在不同偏移條件下的覆蓋3 在移動方向驗證方_包括多個肖度 :=對角方向，然後根據不同製程條件，模擬在不;= 多與偏移距離。接著，再配合聚焦 j廓的影響，來驗證相對應位置之金屬層、擴散層或 =接^或管_覆蓋比例衫達到鮮，例如完全覆蓋。 括:所2S12G根據驗證結果輸出—提示信息。提示信息包 Ϊ2ΓΓ件下，佈局圖案之接觸窗或管洞與相對應位置 步驟=或複祕層之間的覆蓋比例以及修正建議。 則可由使= 據定提修;?侧。至於修正的條件， =用者叹疋-預设值’若覆蓋比例小於此預設值 =3=目_局随。在本細—實施例中，本發 乂驟S120與步驟S130重複驗證佈局圖案中之接觸 200844665 w 〜w)06-0454 22493twf.doc/n 窗或管洞的覆鮮無置偏移，朗符合料需求為止。 上接下來，圖2為根縣發明另―實關之光罩圖案的 校正方法，主要應用在麵變異的修正流程上。首先，在 步驟S21G巾’接收―佈騎案’此佈騎案對應於一佈 局圖案。然後’步驟S22G根據不同的製程條件，設定接 觸窗或管狀飾距離鄉動方向賴_件，以驗證佈 局圖案中之接觸窗或管洞與相對應位置之金屬層、擴散層 或複晶料之_覆蓋關，然後據以產生—提示信息。曰 步驟S23G則根據所接收到之提示信息，修正佈局圖案。 上述步驟S220可設定多個角度之移動方向，例如接 Ϊ窗或管洞的四個對角，然後逐—驗證相對應位置之金屬 層、擴散層或複轉層對佈局_之接觸g或管洞的覆罢 ^例:，出其中可能產生外露的—最大誤差角度，以提: 提不彳5息。 ^本發明另—實施例巾’圖卜2之操作步驟可配合 先予料效應修正法進行佈局，例如在步驟⑽中同時 =佈局瞧騎光學鄰近效應修正，如此不僅財原光學 料效應修正法的姐更可增加光罩修正的準讀性。 ^ 3為根據本發㈣-實施例之光罩酸的校正流程圖。 二驟SMO接枚一佈局構案’此佈局槽案對應於佈局圖案。 =，步驟⑽檢查該佈局圖案中是否包括具有接觸窗 ，官洞之-佈局區域；若否，騎人步驟咖，利用 =近修正法修正佈局圖案；若是，騎人步驟，對具 接觸窗或管洞之佈局區域進行聚祕光轉與疊對變異 .J06-0454 22493twf.doc/n 200844665 的驗證並配合光學鄰近修正法修正佈局圖案。 —接著，步驟S340根據微影規則（Hth〇graphy rule)進 行佈局圖案的佈局相修正佈局_。步驟s35〇則根 ，來焦曝光柄型（fGCUS exp_re m〇dding)修正佈局圖 ^ 達到祕的微影效果。雜，步驟S36G驗證佈局 ί 觸窗或管洞與相對應位置之金屬層、擴散層或 層對之_覆蓋比例，以產生—提示信息。提示信 ^ ^括不同方向的覆蓋率驗證與修正建議。步驟咖 ^根，提不信息，修正佈局_。最後，步驟s38〇依昭 0正後之結果，產生光罩上的佈局圖案。 夕佑Π一步以圖示說明利用不同驗證方法所得到 r / Ζ之㈣結果。圖4為僅利用光學鄰近修正法 窗coiTecti〇n)修正後之佈局圖案。接觸 4 ' 、22'432、442應完全位於金屬層410、420、 的佈局區域之中，但其中接觸PC已經 發生外路的情况，也狀金屬層41G紐技覆芸接觸咨 局區域1圖5中所示為 二Hi _ ° ^曝光時的聚焦深度、曝光能量與 二:、u g衫響實際的佈局圖案，因此在圖5中，金屬^ ^t^7°42〇 1° 外露的情i 了 , iHS324242便已經被驗證出可能產生 證出有外露的^自2、442所在料局區域並未驗

所干若再考慮製程時的位置偏移，如圖6A〜6D “圖A〜®為考慮疊對變異後之佈局圖案。在本實 11 200844665 0454 22493twf.doc/n =中然;===(接觸窗的， 向左上方i移m圖6A為模擬接觸窗432、442 下方偏2 I思圖；圖6C為模擬接觸窗纽、442向左 的左上“被驗證出可能產接觸Λ432、、442 光罩上的佈局圖案修正時，可。對^觸*，此，在進仃 局位置進行_的修正，以避免^^ 的佈 光學鄰近修正、聚焦曝光:陣:及二ϊί對 響’將可更為準確的修正光罩上的 由罩圖木 免接觸窗或是管洞的外露。 案）的^:6D可知’在進行光罩圖案（光罩上的佈局圖 進—“ ’ 製程時可能的造成的位置偏移，作 的C二可預先修正其佈局圖案，避免外露 定：1與=窗 =的驗證’而且其位置偏移的方向;二;== 在=:同有=二平者或垂直等方向的位置偏移， 式，在此杨= 射糾推知其實施方 综合上述，本發明同時考慮光學鄰近修正、氓 「以及製程所造成疊對變異，因此可歧準確的可 12 200844665 wavx^-^006-0454 22493twf.doc/n 能發生外露的接觸窗或是管洞，進而修 高晶片良率。 少/、佈局圖案，提 雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，鈇 限定本發明，任何熟習此技藝者，在不.亚非用以 ^範圍内’當可作輯之更動與潤飾，因此本之精神 範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。s之保護 【圖式簡單說明】

程圖圖1為根據本發明—實施例之光罩圖案的校正方法流 圖2為根據本發明另一實施例之光罩圖案的校正方 法0 々 圖3為根據本發明另一實施例之光罩圖案的校正 圖。 圖4為根據本發明一實施例之僅利用光學鄰近修正法 修正後之佈局圖案。 / 圖5為根據本發明一實施例之配合聚焦曝光矩陣修正 後之佈局圖案。 ^ 圖6A為模擬接觸窗432、442向左上方偏移的示意圖。 圖6B為模擬接觸窗432、442向右上方偏移的示意圖。 圖6C為模擬接觸窗432、442向左下方偏移的示意圖。 圖6D為模擬接觸窗432、442向右下方偏移的示意圖。 【主要元件符號說明】 S110〜S130、S210〜S230、S310〜S370 :步驟 412〜442 :接觸窗 410〜440 :金屬層 13

Claims (1)

1. 200844665 齡 0454 22493twf.doc/n 申請專利範圍： 正方法，包括下列步驟·· 域 ^佈局檔案對應於一佈局圖案； 對該佈局圖案中之接觸禽 ’、 示信息；以及 轉與一㈣的驗糾產生-提 根據該提示信號，修正該佈局圖案。 法 中 層 專第1項所述之光罩圖案的校正方 ϊ包括^Γ"、、、曝光矩陣與該疊對變異的驗證步驟 +該佈局圖案中相對應於該佈局區域之金 -的：Γ;ΐ!晶石夕層，進行該聚焦曝光矩陣與該疊對變 ”的‘迅以產生該提示信息。 法 中 法 中 請專利範圍第1項所述之光罩圖案的校正方 请、Γ在進仃該聚焦曝光矩陣與該疊對變異的驗證步驟 匕括配a —光學鄰近修正法修正該佈局圖案。 ^如申請專利範圍第1項所述之光罩圖案的校正方 其中在進行該聚焦曝光矩陣與該疊對變異的驗證步驟 更匕括榼查該佈局圖案是否包括接觸窗或管洞，若該 局圖案不包括接觸窗或管洞，則根據一光學鄰近修正法 修正該佈局圖案。 、、5·如申請專利範圍第1項所述之光罩圖案的校正方 去，其中該聚焦曝光矩陣之驗證包括聚焦 及曝 量對該佈局圖案之影響。 元月b 6·如申請專利範圍第1項所述之光罩圖案的校正方 200844665 ι^ινι^ι^-^ϋ06-0454 22493twf.doc/n 法’其中該疊對變異之驗證根據一製程條件，設定該佈局 圖案之接觸窗或管洞之移動距離、移動方向，驗證相對應 位置之金屬層、擴散層或複晶矽層對該佈局圖案中之接觸 窗或管洞的覆蓋比例。 7·如申請專利範圍第6項所述之光罩圖案的校正方 法’其中該疊對變異之驗證更包括以多個角度之移動方 向’驗證相對應位置之金屬層、擴散層或複晶矽層對該佈 局圖案之接觸窗或管洞的覆蓋比例。 8·如申請專利範圍第7項所述之光罩圖案的校正方 法/、中該些角度包括該佈局圖案之接觸窗或管洞的四個 對角以驗證一最大誤差角度。 9·如申請專利範圍第1項所述之光罩圖案的校正方 法，其中該提示信息包括該佈局圖案中之接觸窗或管洞與 相對應位置之金屬層、擴散層或複晶矽層之間的覆蓋比例 以及一修正建議。 10·如申請專利範圍第i項所述之光罩圖案的校正方 法，其中更包括下列步驟： 根據一微影規則以修正該佈局圖案。 n•如申請專利範圍第1項所述之光罩圖案的校正方 法，其中更包括下列步驟·· 根據一聚焦曝光模型以修正該佈局圖案。 12.—種光罩圖案的校正方法，包括下列步驟·· 接收一佈局檔案，該佈局檔案對應於一佈局圖案； 該佈局圖案中之接觸窗或管洞與相對應位置之 15 200844665 ^,vx^-^J06-0454 22493twf.doc/n 金屬層、擴散層紐晶⑪層之間的覆蓋比例以產生—提示 信息；以及 根據該提示信息，修正該佈局圖案。 π·如申明專利圍帛12項所述之光罩圖案的校正方 法，其中在驗證之步驟中，更根據一製程條件，設定該佈 局圖案之接觸窗或管祠之移動距離、移動方向，驗證相對 應位，之金屬層、擴散層或複晶⑦層龍佈局圖案之接觸 窗或管洞的覆蓋比例。 14.如申請專利範圍第13項所述之光罩圖案的校正方 1，^在驗證之步驟中，更以多個角度之移動方向，驗 Γ：^ :位置之金屬層、擴散層或複轉層對該佈局圖案 之接觸自或管洞的覆蓋比例。 牛，=申匕專利範圍第14項所述之光罩圖案的校正方 對角Γ ^角度包括該佈局圖案之接㈣或管洞的四個 16·種光罩圖案的校正方法，包括下列步驟： 接收一佈局檔案’該佈局槽案對應於-佈局圖宰； 佈局=該佈局圖案中是否包括具有接觸窗或管调之一 -聚=:與案—包=:二則=佈局區域進行 正法修正料局轉^異的㈣聽合-先學鄰近修 根據一微影規則修正該佈局圖案； 根據—聚焦曝光模型修正該佈局圖案； 16 200844665 006-0454 22493twf.doc/n 驗證該佈局區域中之接觸窗或管洞與相對應位置之 金屬層、擴散層或複晶矽層對之間的覆蓋比例，以產生一 提示信息；以及 根據該提示信息，修正該佈局圖案。 17.如申請專利範圍第16項所述之光罩圖案的校正方 法，其中更包括下列步驟： 若該佈局圖案不包括接觸窗或管洞，則根據一光學鄰 近修正法修正該佈局圖案。

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