TWI240185B - Data handling method for fabricating a phase shift mask - Google Patents

Description

1240185 玫、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種製作相轉變光罩之資料處理的方 法，尤指一種適用於製作次微米技術的相轉變光罩之資料 5 處理的方法。 【先前技術】 相轉變光罩（phase shift mask，PSM)的發展主要是為了 降低繞射效應所引起的問題，以期能增加影像對比，提高 10 解析能力。相轉變光罩的種類有許多，所用的基本觀念類 似，乃以 Levenson 等人（M. D. Levenson，et al·，’’Improving Resolution in Photolithography with a Phase-Shifting Mask，，’ IEEE Trans. Electr. Dev.，ED29(12)，ρρ·1828, 1982) 所提出的方法為出發點。

15 現今光罩主要以 Alternating PSM 與 Attenuating PSM 利用最為廣泛，Alternating PSM為Levenson等人所發明， 主要在鉻膜特徵線（chrome feature)間加入相轉變（shifter) 材料，藉由相轉變使得入射光產生180度的相位差，降低 繞射所引起的干涉效應，使得鉻膜圖案邊界的對比提高。 20 對Attenuating PSM而言，其概念是將有圖案的區域加入 適當的材料，使得其與無圖案區域之相位差達180度，並 能夠獲得適當的穿透率，以滿足產能的需求。 相轉變光罩中因光之散射效應，造成同樣之光穿透面 積下具有不同之光強度，造成影像不平衡狀態，在以往的 1240185 製程上，其解決方式是在相位為18〇度下形成一底切 (undercut)，使其光強度增強，如圖1所示之虛線14〇，其 中相位180度130時，鉻膜間距A1等於光罩設計值C1 ; 相位0度120時，鉻膜間距B1亦等於光罩設計值C1。但 疋在製私進入90nm之次微米技術後，由於鉻膜特徵線1 i 〇 尺寸變小，若引入底切則會造成鉻膜剝離。故此方法必須 利用修正相位偏差值取代，如圖2所示，其中相位18〇度 130時，鉻膜間距A2等於光罩設計值〇加偏差絕對值^ ίο 15 相位0度120時，鉻膜間距B2等於光罩設計值q減偏差 絕對值。 然在製作光罩的過程中，若考慮偏差值的情況下，由 電腦輔助設計之光罩初始數據資料庫，往往需要繁複的運 异才可得知實際製作光罩時各個點所屬之區域，如：相位 〇度區域、相们80度區域、與絡膜區域。發日月 ^之^於積極發明之精神，亟思—種可以提高資料處理效 m變光罩資料處理的方法」，幾經研究實驗終至完 成此項泰惠世人之發明。 【發明内容】 $理2月之主要目的係在提供—種相轉變光罩之資料 ==能在利用相轉變光罩中，加速積體電路佈 ==換為光罩製作使用之資料庫，以避免同 重稷的被處理，造成資料處理之效率較低。 20 1240185 ▲為達成上述目的，本發明一種於一微處理單元上相轉 T光罩之圖案資料庫之產生方法，其包括以下之步驟：⑻ 提供-具有兩相之相轉變光罩之初始數據資料庫組，該初 始數據資料庫組包括—絡膜圖案座標資料庫以及—第一相 轉變圖案座標資料庫；⑻聯集該鉻膜圖案之座標資料庫盘 該第一相轉變圖案座標資料庫，產生一聯集圖案座標資料 庫，隨後反轉該聯集圖案座標資料庫，以建立 10 資料庫;⑷將該第一相轉變圖案之座標資料庫 之線見邊界以-第一偏差值修正，以產生一第一 ^標資料庫，並將該第二相轉變圖案座標資料庫之線ί =-第二偏差值修正，以產生一第二相轉'; 該t正，後之第-相轉變修正座標資料庫及 15 庫.以及庄私貝料庫以建立一修正聯集座標資料 庫=及⑷反轉該修正聯集座標資料庫，以產生—修 之第一鉻膜圖案座標資料庫。 4 【實施方式】 一種相轉變光罩(職)之資料處理的方法， =:=之資料庫轉換為光軍製作使用之資料庫，、 知I、具有苐一相金第—相士 罩之之初始數據資料庫組，1 相之相轉變光 通常為180〇,此^ /、中第—相與第二相之相位差 270。，，初私 相位較佳分別為〇。與贈或90。血 她數據資料庫組包括一絡膜圖案之座標資料 20 1240185 ίο 15 二:：Γ_變圖案之座標資料庫、以及該光罩全域面 庫，聯集鉻臈圖案之座標資料庫與第—相轉變圖荦 t座標資料庫後，產生-聯集圖案座標資料庫，將光= 域面積資料庫移除該聯集圖案座標資料庫，以建立一第二 相轉變圖案之座標資料庫；以分屬於第-相轉變圖宰之座 :正編與第二相轉變圖案之座標資料庫之偏差:(二 相轉變圖案之座標資料庫與第二相轉變圖案之座 -貝4庫，分別得到一之第一相轉變修正座標資料庫盥第 -相轉變修正座標資料庫，該修正方法係將原第—相轉變 圖案加上第一相轉變偏差值’將原第二相轉變圖案加上第 二相轉變偏差值’其中該偏差值(bias)為依照光罩製作機二 :佳化之實驗結果給予第一相轉變與第二相轉變之偏： 里’聯集修正之第一相轉變佈局之座標資料與修正之第 二相轉變佈局之座標資料以建立—修正聯集座標資料庫； 以及將光罩全域面積資料庫移除該修正聯集座標資料，以 產生1U正之弟一絡膜圖案之座標資料庫。 本發明之相轉變光罩（PSM)之資料庫產生方法可應用 於各種線寬製程之光罩設計流程，較佳係主要應用於線寬 為11 〇nm以下之製程技術。該製程之主要特徵為光罩具有 兩相相轉變’並利用偏差值修正各個相之光強度，並可辅 助性地利用底切來修正不同相之光強度。本發明中路膜圖 案之座標貧料庫、第一相轉變佈局之座標資料庫、第二相 轉k佈局之座標資料庫、修正之鉻膜圖案之座標資料庫、 修正之第一相轉變佈局之座標資料庫、修正之第二相轉變 20 1240185 之座標f料庫通常為二維之點座標及其各 =標屬性（例如相位）之集合。於本發明中方法步料 ::之：轉A貧料庫，係指以一光罩之全域面積資料庫移 除一座標資料庫A之過程及結果。 為能讓t審查委員能更瞭解本發明 舉-較佳具體實施例說明如下。 円谷特 實施例1 在本實施例中相轉變光罩（PSM)之圖案資料庫之產生 1〇方法，係、將積It電路佈局設計之資料庫轉換為光罩製作使 用之資料庫，其步驟包括：如圖3a所示，提供具有〇。與18〇。 之相轉變光罩之初始數據資料庫組，該初始數據資料庫組 包括一鉻膜圖案之座標資料庫31〇、一 〇。相轉變圖案之座標 貝料庫320、以及該光罩所包含之全域面積座標資料庫 15 3〇〇 ;如圖3b所示，聯集鉻膜圖案之座標資料庫31〇與〇。 相轉變圖案之座標資料庫32〇後，將光罩所包含之全域面積 座標資料庫300移除該聯集之座標資料庫，以建立一 18〇。 相轉麦圖案之座標資料庫33〇 ;如圖3 c所示，以〇。相轉變 圖案之偏差值（bias)與180。相轉變圖案之偏差值（bias)修正 20 0°相轉變圖案之座標資料庫32〇與18〇。相轉變圖案之座標 資料庫330,分別得到一修正之〇。相轉變圖案之座標資料庫 340與一修正之18〇。相轉變圖案之座標資料庫35〇，其中該 偏差值（bias)為製作之實際光罩上最小線寬減去積體電路 佈局設計最小線寬，就〇。相而言，線寬邊界往内縮二分之 1240185 【圖號說明】 110鉻膜特徵線 120相位0度 130相位180度 140虛線 3〇〇光罩所包含之310鉻膜圖案之座320 〇。相轉變圖案 全域面積座標 標資料庫 之座標資料庫 資料庫 350修正之18〇〇相 轉變圖案之座 標資料庫 330 180°相轉變圖340修正之〇。相轉 案之座標資料 變圖案之座標 庫 資料庫 360修正之鉻膜圖 案之座標資料 庫

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Claims (1)

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乃 >-日修變)正替換頁I __j 拾、申請專利範圍： i•一種於一微處理單元上相轉變光罩之圖案資料庫 之產生方法，其包括以下之步驟： )θ i'八有兩相之相轉變光罩之初始數據資料庫 ::及-光罩全域面積資料庫’該初始數據資料庫組包括一 鉻膜圖案座標資料庫以及—第一相轉變圖案座標資料庫； 二聯集該鉻膜圖案之座標資料庫與該第一相轉變圖 案座標資料庫，產生—旒隹 葬集圖案座標資料庫，隨後反轉該 ίο :案座標資料庫，以建立—第二相轉變圖案座標資料 轉係將該光罩全域面積資料庫移除該聯 木=絲資料庫；⑷將該第—相轉變圖案之座標資料庫 之線見邊界以-第-偏差值修正，以產生一第一相轉靜 15 20 =:貧：庫，並將該第二相轉變圖案座標資料庫之線寬 二偏差值修正，以產生-第二相轉變修正座標 ⑷聯㈣修正後之第―相轉變修正 =轉變修正座標資料庫以建立—修正聯集座標資t _⑷反轉該修正聯集座標資料庫，以產生—修 座標資料庫，且本步驟之反轉係將該光罩全域 面積- 貝料庫移除該修正聯集圖案座標資料庫。 =如申明專利I巳圍第i項所述之圖案資料庫產生方 中相對應於該第一相轉變圖案之座標資料庫 —相轉變圖案座標資料庫之二偏差值之絕對值為相同。Z 12 1240185 修烫)正替换頁 3.如申請專利範圍第！項所述之圖案資料庫產生方 法，其中該相轉變光罩之兩相之相位差範圍為170。至190。 間。 4·如申請專利範圍第旧所述之圖案資料庫產生方 5法，其中該相轉變光罩之兩相之相位分別為〇。與18〇。或-與270〇。 5·如中請專利範圍第旧所述之圖案資料庫產生方 法，其中該方法應料線寬&1(Wx下之製程技術。 6.如申請專利範圍第丨項所述之圖案資料庫產生方 1〇法，其中該鉻膜圖案之座標資料庫、該第一相轉變圖案之 座標貧料庫、與該第二相轉變圖案之座標資料庫為二維之 點座標集合。 … 7·如申請專利範圍第1項所述之圖案資料庫產生方 法，其中於步驟（c)中，該第一相之相位為〇。且該第二相之 15相位為180。時，該第一相轉變圖案之座標資料庫之線寬邊 界内縮該第一偏差值，以產生該第一相轉變修正座標資料 庫，該第二相轉變圖案座標資料庫之線寬邊界外擴該第二 偏差值’以產生該第二相轉變修正座標資料庫。 13