TW201327024A - 光罩圖案及其修正方法 - Google Patents

Abstract

一種光罩圖案及其修正方法。光罩圖案之修正方法包括以下步驟。提供一原始圖案。原始圖案具有一第一原始輪廓及一第二原始輪廓。第一原始輪廓具有一第一原始角點。第二原始輪廓具有一第二原始角點。第一原始角點相鄰於第二原始角點。斜削第一原始角點及第二原始角點，以形成一斜削圖案。以斜削圖案進行一光學鄰近校正程序，以形成光罩圖案。

Description

光罩圖案及其修正方法

本案是有關於一種光罩圖案及其修正方法，且特別是有關於一種採用光學鄰近校正程序之光罩圖案及其修正方法。

隨著半導體及微機電產業的發展，電路積集化的要求越來越高，整個電路元件的線寬(critical dimension，CD)朝向微小化邁進。在元件微小化的技術中，半導體製程技術成為一項關鍵因素。

在半導體製程技術中，光學微影的精密度影響電路元件之線寬甚巨。光學微影製程係在光罩上刻製設計圖案，再以光束或電子束穿越光罩，而把能量投射於光阻上。再透過顯影製程，使光阻呈現出顯影圖案。然而，由於光學鄰近散射效應光學鄰近效應(Optical proximity effect，OPE)的影響，顯影圖案與設計圖案往往有所出入。

為了消除光學鄰近效應的影響，設計者需要對光罩進行修正，以期顯影圖案能夠接近於設計圖案。然而，修正後的光罩圖案經常會有間隙太小的情況，而不符合光罩製作的要求。此現象造成電路元件的線寬無法繼續朝向微小化邁進。光罩圖案的設計與修正已成為半導體及微機電產業發展的一項瓶頸。

本案係有關於一種光罩圖案及其修正方法，其利用斜削原始圖案之方式來進行光學鄰近校正程序(optical proximity correction，OPC)之前的修正，不僅消除光學鄰近效應，更使得光罩圖案的間隙也能夠維持在一定程度，符合光罩製作的要求。

根據本案之第一方面，提出一種光罩圖案之修正方法。光罩圖案之修正方法包括以下步驟。提供一原始圖案。原始圖案具有一第一原始輪廓及一第二原始輪廓。第一原始輪廓具有一第一原始角點。第二原始輪廓具有一第二原始角點。第一原始角點相鄰於第二原始角點。斜削第一原始角點及第二原始角點，以形成一斜削圖案。以斜削圖案進行一光學鄰近校正程序(optical proximity correction，OPC)，以形成一光罩圖案。

根據本案之第二方面，提出一種光罩圖案。光罩圖案包括第一光罩輪廓及一第二光罩輪廓。第一光罩輪廓具有一第一光罩直邊、一第二光罩直邊及一第一光罩斜邊。第一光罩直邊實質上垂直於第一光罩輪廓之延伸方向。第二光罩直邊實質上垂直於第一光罩輪廓之延伸方向。第一光罩斜邊之兩端分別連接於第一光罩直邊及第二光罩直邊。第一光罩斜邊及第二光罩直邊形成一銳角。第二光罩輪廓具有一第二光罩斜邊。第二光罩斜邊實質上平行於第一光罩斜邊。

為了對本案之上述及其他方面更瞭解，下文特舉實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：

以下係提出各種實施例進行詳細說明，其利用斜削原始圖案之方式來進行光學鄰近校正程序(optical proximity correction，OPC)之前的修正，不僅消除光學鄰近效應，更使得光罩圖案的間隙也能夠維持在一定程度，符合光罩製作的要求。然而，實施例僅用以作為範例說明，並不會限縮本發明欲保護之範圍。此外，實施例中之圖式係省略不必要之元件，以清楚顯示本發明之技術特點。

第一實施例

請參照第1～4圖，第1圖繪示第一實施例之光罩圖案300之修正方法的流程圖，第2～4圖繪示第一實施例之光罩圖案之修正方法的各步驟示意圖。第2圖繪示一開始的原始圖案100，第3圖繪示經過斜削後的斜削圖案200，第4圖繪示經過光學鄰近校正程序(OPC)後的光罩圖案300。

首先，在步驟S101中，如第2圖所示，提供原始圖案100。原始圖案100具有一第一原始輪廓110、一第二原始輪廓120及第三原始輪廓130。第一原始輪廓110具有一第一原始角點A11及一第三原始角點A13。第二原始輪廓120具有一第二原始角點A12。第三原始輪廓130具有一第四原始角點A14。

第一原始輪廓110實質上位於第二原始輪廓120及第三原始輪廓130之間。第一原始輪廓110之延伸方向L110與第二原始輪廓120之延伸方向L120實質上平行。第一原始輪廓110之延伸方向L110與第三原始輪廓130之延伸方向L130實質上垂直。

就第一原始輪廓110及第二原始輪廓120而言，第一原始角點A11相鄰於第二原始角點A12。第一原始輪廓110與第二原始輪廓120最接近之處為第一原始角點A11及第二原始角點A12。經研究後發現，當第一原始角點A11與第二原始角點A12過於接近時，後續所製作出光罩圖案300(繪示於第4圖)可能有相連的情況。光罩圖案300出現相連之情況將不符合要求，而無法製作。

就第一原始輪廓110及第三原始輪廓130而言，第三角點A13相鄰於第四原始角點A14。第一原始輪廓110與第三原始輪廓130最接近之處為第三原始角點A13及第四原始角點A14。當第三原始角點A13與第四原始角點A14過於接近時，後續所製作出光罩圖案300可能有相連的情況。光罩圖案300出現相連之情況將不符合要求，而無法製作。

接著，在步驟S103中，如第2～3圖所示，斜削原始圖形100，以形成斜削圖案200。在本實施例中，第一原始輪廓110與第二原始輪廓120最接近之第一原始角點A11及第二原始角點A12係被斜削。第一原始輪廓110與第三原始輪廓130最接近之第三原始角點A13及第四原始角點A14係被斜削。

在此步驟中，第2圖之第一原始角點A11之斜削方向C11及第二原始角點A12之斜削方向C12實質上平行，而形成第3圖之兩個平行之斜削斜邊E11、E12。第2圖之第三原始角點A13之斜削方向C13及第四原始角點A14之斜削方向C14實質上平行，而形成第3圖之另外兩個平行之斜削斜邊E13、E14。

就斜削之方向而言，如第2圖所示，斜削方向C11及斜削方向C13實質上以45度角傾斜於第一原始輪廓110之延伸方向L110，第二原始角點A12之斜削方向C12實質上以45度角傾斜於第二原始輪廓120之延伸方向L120，第四原始角點A14之斜削方向C14實質上以45度角傾斜於第三原始輪廓130之延伸方向L130。

此外，如第2圖所示，由於斜削方向C11及斜削方向C13實質上均以45度角傾斜於第一原始輪廓110之延伸方向L110，斜削方向C11及斜削方向C13將會實質上垂直。

就斜削之程度而言，如第2圖所示，第一原始輪廓110具有三個原始直邊E15，三個原始直邊E15連接於第一原始角點A11及第三原始角點A13。第二原始輪廓120具有兩個原始直邊E16，兩個原始直邊E16連接於第二原始角點A12。第三原始輪廓130具有兩個原始直邊E17，兩個原始直邊E17連接於第四原始角點A14。原始直邊E15、E16、E17被斜削之程度均小於50%。如此一來，即使原始直邊E15、E16、E17的兩端均被斜削，仍有部份的原始直邊E15、E16、E17可以被保留，以使最後顯影圖案400(繪示於第5圖)能夠接近於原始圖案100。

接著，在步驟S105中，如第3～4圖所示，以斜削圖案200進行光學鄰近校正程序(OPC)，以形成光罩圖案300。光罩圖案300包括一第一光罩輪廓310、一第二光罩輪廓320及一第三光罩輪廓330。第一光罩輪廓310、第二光罩輪廓320及第三光罩輪廓333分別由第一原始輪廓110、第二原始輪廓120及第三原始輪廓130(繪示於第2圖)所形成。類似於第一原始輪廓110與第二原始輪廓120，第一光罩輪廓310之延伸方向L310與第二光罩輪廓320之延伸方向L320也實質上平行。類似於第一原始輪廓110與第三原始輪廓130，第一光罩輪廓310之延伸方向L310與第三光罩輪廓330之延伸方向L330也實質上垂直。

經過上述斜削及光學鄰近校正程序(OPC)之後，光罩圖案300之第一光罩輪廓310、第二光罩輪廓320及第三光罩輪廓330將維持於一定程度的間隙。

就第一光罩輪廓310而言，第一光罩輪廓310之一端形成實質上對稱的梯形結構。詳細來說，第一光罩輪廓310具有一第一光罩直邊E21、一第二光罩直邊E22、一第三光罩直邊E23、一第一光罩斜邊E31及一第三光罩斜邊E33。第二光罩直邊E22、第一光罩斜邊E31、第一光罩直邊E21、第三光罩斜邊E33、第三光罩直邊E23依序連接。

第一光罩直邊E21、第二光罩直邊E22及第三光罩直邊E23實質上垂直於第一光罩輪廓310之延伸方向L310。第一光罩斜邊E31傾斜於第一光罩輪廓310之延伸方向L310，例如是以45度之角度傾斜。第三光罩斜邊E33以另一方向傾斜於第一光罩輪廓310之延伸方向L310，例如是以45度之角度傾斜。由於第一光罩斜邊E31及第三光罩斜邊E33實質上皆以45度角傾斜於第一光罩輪廓310之延伸方向時，第一光罩斜邊E31實質上垂直於第三光罩斜邊E33。

此外，第一光罩斜邊E31及第二光罩直邊E22形成一銳角，例如是45度的銳角。第三光罩斜邊E33及第三光罩直邊E23形成另一銳角，例如是45度的銳角。

就第二光罩輪廓320而言，第二光罩輪廓320具有一第二光罩斜邊E32。第二光罩斜邊E32實質上平行於第一光罩斜邊E31，並且維持一定程度的間隙。

就第三光罩輪廓330而言，第三光罩輪廓330具有一第四光罩斜邊E34。第四光罩斜邊E34實質上平行於第三光罩斜邊E33，並且維持一定程度的間隙。

請參照第5圖，其繪示第一實施例採用模型基礎(Model base)之光學鄰近校正程序(OPC)的電腦輸出圖。模型基礎(Model base)之光學鄰近校正程序(OPC)係透過精準的參數模型來進行顯影圖案400的預測，以反推出光罩圖案300’。

如第5圖所示，在光罩圖案300’中，第一光罩輪廓310’與第二光罩輪廓320’之間隙D11實質上約為14.7145奈米(nm)，第一光罩輪廓310’與第三光罩輪廓330’之間隙D12實質上約為14.3795奈米(nm)。如此一來，光罩圖案300’的間隙能夠維持在一定程度，而不會太小。此外，如第5圖所示，光罩圖案300’經過顯影後，其顯影圖案400相當接近於原始圖案100而消除了光學鄰近效應。

第二實施例

請參照第6～8圖，其繪示第二實施例之光罩圖案700之修正方法的各步驟示意圖。第6圖繪示一開始的原始圖案500，第7圖繪示經過斜削後的斜削圖案600，第8圖繪示經過光學鄰近校正程序(OPC)後的光罩圖案700。本實施例之光罩圖案500及其修正方法與第一實施例之光罩圖案100及其修正方法不同之處在於輪廓之相對位置，其餘相同之處不再重複敘述。

如第6圖所示，第一原始輪廓510之延伸方向L510與第二原始輪廓520之延伸方向L520實質上垂直。第一原始輪廓之延伸方向L510與第三原始輪廓530之延伸方向L530實質上垂直。

如第6～7圖所示，第一原始輪廓510與第二原始輪廓520最接近之第一原始角點A21及第二原始角點A22係被斜削。第一原始輪廓510與第三原始輪廓530最接近之第三原始角點A23及第四原始角點A24係被斜削。

如第7～8圖所示，以斜削圖案600進行光學鄰近校正程序(OPC)後，形成光罩圖案700。類似於第一原始輪廓510與第二原始輪廓520，第一光罩輪廓710之延伸方向L710與第二光罩輪廓720之延伸方向L720也實質上垂直。類似於第一原始輪廓510與第三原始輪廓530，第一光罩輪廓710之延伸方向L710與第三光罩輪廓720之延伸方向L730也實質上垂直。

經過上述斜削及光學鄰近校正程序(OPC)之後，光罩圖案700之第一光罩輪廓710、第二光罩輪廓720及第三光罩輪廓730將維持於一定程度的間隙。

請參照第9圖，其繪示第二實施例採用模型基礎(Model base)之光學鄰近校正程序(OPC)的電腦輸出圖。在光罩圖案700’中，第一光罩輪廓710’與第三光罩輪廓730’之間隙D21實質上約為14.4033奈米(nm)，第二光罩輪廓720’與第三光罩輪廓730’之間隙D22實質上約為22.0000奈米(nm)。如此一來，光罩圖案700’的間隙能夠維持在一定程度，而不會過於接近。此外，如第9圖所示，光罩圖案700’經過顯影後，其顯影圖案800也相當接近於原始圖案500而消除了光學鄰近效應。

綜上所述，雖然本案已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本案。本案所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本案之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本案之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100、500．．．原始圖案

110、510．．．第一原始輪廓

120、520．．．第二原始輪廓

130、530．．．第三原始輪廓

200、600．．．斜削圖案

300、300’、700、700’．．．光罩圖案

310、310’、710、710’．．．第一光罩輪廓

320、320’、720、720’．．．第二光罩輪廓

330、330’、730、730’．．．第三光罩輪廓

400、800．．．顯影圖案

A11、A21．．．第一原始角點

A12、A22．．．第二原始角點

A13、A23．．．第三原始角點

A14、A24．．．第四原始角點

C11、C12、C13、C14．．．斜削方向

D11、D12、D21、D22．．．間隙

E11、E12、E13、E14．．．斜削斜邊

E15、E16、E17．．．原始直邊

E21．．．第一光罩直邊

E22．．．第二光罩直邊

E23．．．第三光罩直邊

E31．．．第一光罩斜邊

E32．．．第二光罩斜邊

E33．．．第三光罩斜邊

E34．．．第四光罩斜邊

L110、L120、L130、L310、L320、L330、L510、L520、L530、L710、L720、L730．．．延伸方向

S101、S103、S105．．．流程步驟

第1圖繪示第一實施例之光罩圖案之修正方法的流程圖。

第2～4圖繪示第一實施例之光罩圖案之修正方法的各步驟示意圖。

第5圖繪示第一實施例採用模型基礎(Model base)之光學鄰近校正程序(OPC)的電腦輸出圖。

第6～8圖繪示第二實施例之光罩圖案之修正方法的各步驟示意圖。

第9圖繪示第二實施例採用模型基礎之光學鄰近校正程序的電腦輸出圖。

S101、S103、S105．．．流程步驟

Claims (14)

1. 一種光罩圖案之修正方法；提供一原始圖案，該原始圖案具有一第一原始輪廓及一第二原始輪廓，該第一原始輪廓具有一第一原始角點，該第二原始輪廓具有一第二原始角點，該第一原始角點相鄰於該第二原始角點；斜削該第一原始角點及該第二原始角點，以形成一斜削圖案；以及以該斜削圖案進行一光學鄰近校正程序(optical proximity correction，OPC)，以形成一光罩圖案。
2. 如申請專利範圍第1項所述之光罩圖案之修正方法，其中在形成該斜削圖案之步驟中，該第一原始角點及該第二原始角點之斜削方向實質上平行。
3. 如申請專利範圍第2項所述之光罩圖案之修正方法，其中在形成該斜削圖案之步驟中，該第一原始角點之斜削方向實質上以45度角傾斜於該第一原始輪廓之延伸方向。
4. 如申請專利範圍第1項所述之光罩圖案之修正方法，其中該第一原始輪廓具有一原始直邊，該原始直邊連接於該第一原始角點，在形成該斜削圖案之步驟中，該原始直邊被斜削之程度小於50%。
5. 如申請專利範圍第1項所述之光罩圖案之修正方法，其中該第一原始輪廓更具有一第三原始角點，該原始圖案更具有一第三原始輪廓，該第一原始輪廓位於該第二原始輪廓及該第三原始輪廓之間，該第三原始輪廓具有一第四原始角點，該第三原始角點相鄰於該第四原始角點，在形成該斜削圖案之步驟中，更斜削該三原始角點及該第四原始角點。
6. 如申請專利範圍第5項所述之光罩圖案之修正方法，其中在形成該斜削圖案之步驟中，該第一原始角點與該第三原始角點之斜削方向實質上垂直。
7. 如申請專利範圍第1項所述之光罩圖案之修正方法，其中在提供該原始圖案之步驟中，該第一原始輪廓與該第二原始輪廓之延伸方向實質上平行。
8. 如申請專利範圍第1項所述之光罩圖案之修正方法，其中在提供該原始圖案之步驟中，該第一原始輪廓與該第二原始輪廓之延伸方向實質上垂直。
9. 一種光罩圖案，包括：一第一光罩輪廓，具有：一第一光罩直邊，實質上垂直於該第一光罩輪廓之延伸方向；一第二光罩直邊，實質上垂直於該第一光罩輪廓之延伸方向；及一第一光罩斜邊，該第一光罩斜邊之兩端分別連接於該第一光罩直邊及該第二光罩直邊，該第一光罩斜邊及該第二光罩直邊形成一銳角；以及一第二光罩輪廓，具有：一第二光罩斜邊，實質上平行於該第一光罩斜邊。
10. 如申請專利範圍第9項所述之光罩圖案，其中該銳角實質上係為45度。
11. 如申請專利範圍第9項所述之光罩圖案，其中該第一光罩輪廓更具有一第三光罩斜邊，該第一光罩直邊之兩端分別連接於該第一光罩斜邊及該第三光罩斜邊，該光罩圖案更包括：一第三光罩輪廓，具有一第四光罩斜邊，實質上平行於該第三光罩斜邊。
12. 如申請專利範圍第11項所述之光罩圖案，其中該第一光罩斜邊實質上垂直於該第三光罩斜邊。
13. 如申請專利範圍第9項所述之光罩圖案，其中該第一光罩輪廓與該第二光罩輪廓之延伸方向實質上平行。
14. 如申請專利範圍第9項所述之光罩圖案，其中該第一光罩輪廓與該第二光罩輪廓之延伸方向實質上垂直。