專利名稱：用于雙重曝光的圖案分解方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體裝置的圖案形成方法，更具體地涉及一種圖案分 解方法，其能夠以雙重曝光來達(dá)成傳統(tǒng)上要^f吏用三重曝光法才能實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜 布局圖案。
背景技術(shù)：
作為使用相同波長(zhǎng)及曝光系統(tǒng)的數(shù)值孔徑(NA)來增加分辨率的方法之 一，已經(jīng)發(fā)展出雙重曝光技術(shù)。雙重曝光技術(shù)涉及到分解復(fù)雜的圖案，從而 首先曝光一個(gè)圖案且其次曝光其他圖案。這種使用雙重曝光的半導(dǎo)體制造方 法通常包括兩道掩模工藝以及兩道蝕刻工藝。換言之，要以先執(zhí)行該第一掩 模及蝕刻工藝然后執(zhí)行該第二掩模及蝕刻工藝的方式，才能完整地形成所需 的圖案。
雙重曝光技術(shù)的最重要因素之一，就是針對(duì)雙重曝光而充分地進(jìn)行目標(biāo) 圖案的分解，從而不同時(shí)曝光相鄰的圖案。要分解包括簡(jiǎn)單的線和間距的圖 案是很容易的。但是當(dāng)該目標(biāo)圖案包括復(fù)雜布局(layout)時(shí)，則該圖案就無法 充分地通過雙重曝光來分解，亦即，事實(shí)上是不可能在晶片上實(shí)際達(dá)成獨(dú)立 的圖案或短的圖案。因此，具有復(fù)雜布局的圖案經(jīng)常被分解成三個(gè)圖案組， 以便-使用三重曝光方法(并非雙重曝光方法)。
如上所述，雙重曝光方法無法在晶片上達(dá)成復(fù)雜布局圖案。然而，當(dāng)使 用三重曝光方法時(shí)，就必須多制作一個(gè)掩^^莫，且必須增加許多工藝，例如曝 光工藝、蝕刻工藝、清洗工藝、沉積工藝等等。因此，制造成本及所需的時(shí) 間增力口。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決前述已知技術(shù)的問題而進(jìn)行的，且本發(fā)明的一個(gè)方面 是提供一種圖案分解方法，其能通過雙重曝光來達(dá)成具有復(fù)雜布局的圖案。 依照一個(gè)方面，本發(fā)明的示例性實(shí)施例提供一種雙重曝光圖案分解方
法，用以將目標(biāo)圖案分解成第一曝光用的圖案及第二曝光用的圖案，其中該 目標(biāo)圖案包括具有重復(fù)的線和間距的第一圖案及位于該第一圖案之間且具 有既定尺寸的第二圖案，該方法包括a)將該第一圖案分解成第一曝光用的 圖案以及第二曝光用的圖案；b)將該第二圖案分解成第 一曝光用的圖案以及 第二曝光用的圖案；以及c)將該第 一圖案的第 一曝光用的圖案或第二曝光用 的圖案分別與該第二圖案的第一曝光用的圖案或第二曝光用的圖案合并。
該分解步驟a)包括考慮到用于曝光的光源的波長(zhǎng)以及曝光系統(tǒng)的數(shù)值 孔徑，來將該第 一圖案分解成該第 一曝光用的圖案及該第二曝光用的圖案。
在另一個(gè)方面中，該分解步驟a)包括將該第一圖案分解成該第一曝光 用的圖案及該第二曝光用的圖案，使得在該第 一曝光用的圖案及該第二曝光 用的圖案之間的節(jié)距(pitch)大于依照用于曝光的光源的波長(zhǎng)以及曝光系統(tǒng)的 數(shù)值孔徑的曝光條件而可在基板上達(dá)成的最小節(jié)距。
該分解步驟b)包括考慮到用于曝光的光源的波長(zhǎng)以及曝光系統(tǒng)的數(shù)值 孔徑，來將該第二圖案分解成該第 一曝光用的圖案及該第二曝光用的圖案。
該合并步驟c)包括合并該第一圖案的該第一曝光用的圖案與該第二圖 案的該第一曝光用的圖案；以及合并該第一圖案的該第二曝光用的圖案與該 第二圖案的該第二曝光用的圖案。
備選地，該合并步驟c)可包括合并該第一圖案的該第一曝光用的圖案 與該第二圖案的該第二曝光用的圖案；以及合并該第一圖案的該第二曝光用 的圖案與該第二圖案的該第一曝光用的圖案。
配合附圖及以下詳細(xì)的描述，將會(huì)更清楚地理解本發(fā)明的上述與其他目 的、特征及其他優(yōu)點(diǎn)。


圖l是說明具有復(fù)雜布局的目標(biāo)圖案的視圖2是根據(jù)本發(fā)明的圖案分解方法來分解圖1所描繪的目標(biāo)圖案的視 圖；以及
圖3 A至3 F是說明本發(fā)明的圖案分解方法的各個(gè)階段中的圖案的視圖。 附圖標(biāo)記說明
20線/間距圖案 30其他圖案
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在，將參照附圖來詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
本發(fā)明提供一種能通過雙重曝光來達(dá)成具有復(fù)雜布局的圖案的圖案分 解方法。
在用于制造半導(dǎo)體裝置的曝光技術(shù)中，"分辨率"代表了光學(xué)系統(tǒng)(例如， 顯微鏡、望遠(yuǎn)鏡、照相機(jī)透鏡等)區(qū)分、探測(cè)及/或記錄細(xì)節(jié)的能力，或者是 分光鏡或質(zhì)譜儀辨識(shí)d、物體的能力。
可根據(jù)以下方程l(雷利方程，Rayleigh equation)來確定曝光系統(tǒng)的分辨率。
R=k, x入/NA (方程1 )
在此，R代表分辨率，k,代表工藝常數(shù)，入代表光源波長(zhǎng)，以及NA代 表數(shù)值孔徑。
因此，為了達(dá)成更小的圖案，亦即，為了增加分辨率(R),必須使用具 有更短的波長(zhǎng)(入)的光源或者使用更大的數(shù)值孔徑(NA)。然而，因?yàn)樵谑褂?短波長(zhǎng)的光及使用大的數(shù)值孔徑兩方面都有限制，所以已經(jīng)發(fā)展出很多曝光 技術(shù)，用以使用相同波長(zhǎng)及相同數(shù)值孔徑來達(dá)成更小的圖案。
在所發(fā)展出的曝光技術(shù)之一的雙重曝光技術(shù)中，最重要的因素是采用適 當(dāng)?shù)墓鈱W(xué)鄰近修正(OPC)技術(shù)，以便充分地分解用于雙重曝光的所需的目標(biāo) 圖案，并且在該晶片上實(shí)現(xiàn)各個(gè)分解圖案(當(dāng)該分解圖案在該目標(biāo)圖案上時(shí))。
在該圖案分解工藝中所需考慮的條件為，在進(jìn)行圖案分解之后的圖案總 是具有 一節(jié)距，該節(jié)距比由該光源的波長(zhǎng)及該曝光系統(tǒng)的數(shù)值孔徑(NA)所獲 得的最小節(jié)距要大。另外，通過該OPC操作在該基板上達(dá)成分解的圖案應(yīng) 是可能的。當(dāng)可根據(jù)該布局來執(zhí)行該圖案分解工藝，但無法通過該OPC操 作在該基板上達(dá)成該分解的圖案時(shí)，例如，當(dāng)圖案分解之后的各個(gè)圖案具有 較小的面積或者該布局包括線條端部時(shí)，不可能使用該雙重曝光技術(shù)。
本發(fā)明能夠通過雙重曝光來達(dá)成具有復(fù)雜布局的圖案，以解決已知的三 重曝光的問題，同時(shí)滿足上述在該圖案分解工藝中所需考慮的條件，其中該 具有復(fù)雜布局的圖案以往是由傳統(tǒng)三重曝光方法所達(dá)成。
圖1示出具有復(fù)雜布局的目標(biāo)圖案。
如圖所示，該目標(biāo)圖案具有復(fù)雜的布局，亦即，線/間距(line/space)圖案 20和安排在該線/間距圖案20之間的其他圖案30。該線/間距圖案20會(huì)成為
在該半導(dǎo)體裝置中用來形成金屬線路的圖案，且該其他圖案30會(huì)成為用于 形成接觸焊盤(contact pad)的圖案。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的圖案分解方法來分解圖1所描繪的目標(biāo)圖案的視 圖。以及，圖3A至3F是說明本發(fā)明的圖案分解方法的各個(gè)階段中的圖案的視圖。
首先，參照?qǐng)D3A及3B,將具有最小節(jié)距的小圖案與該目標(biāo)圖案分離， 并且從該分離的圖案中選出任意的一個(gè)小圖案。以預(yù)定間隙與該被選擇的小 圖案隔開的小圖案被選擇和提取作為該第 一曝光用的圖案。被提取作為第一 曝光用的圖案近似于該線/間距圖案。此時(shí)，考慮到可由該光源的波長(zhǎng)及該曝 光系統(tǒng)的數(shù)值孔徑(NA)在該基板上達(dá)成的節(jié)距，該圖案被提取以具有適當(dāng)?shù)?節(jié)距。然后，剩下的小圖案就被提取作為第二曝光用的圖案。
參照?qǐng)D3C,除了用于該目標(biāo)圖案的第一及第二曝光而提取的圖案以外 的剩余圖案，亦即，用于形成該接觸焊盤的圖案，被選出。此時(shí)，剩余圖案 應(yīng)具有該第一曝光用的圖案或者該第二曝光用的圖案的最小尺寸的兩倍以 上的較大尺寸，使得該剩余圖案可被分解成兩個(gè)圖案組。
參照?qǐng)D3D,該被提取的剩余圖案被分解成第一曝光用的圖案或者第二 曝光用的圖案。此時(shí)，該剩余圖案應(yīng)該被分解成具有一節(jié)距，且該節(jié)距大于 由在曝光工藝中所用的光源波長(zhǎng)及該曝光系統(tǒng)的數(shù)值孔徑(NA)所獲得的最 小節(jié)距。
參照?qǐng)D3E，被提取用于該第一曝光的圖案(參照?qǐng)D3A)與被提取用于該 第一或第二曝光的圖案(參照?qǐng)D3D)合并。
爾后，參照?qǐng)D3F,被提取用于該第二曝光的圖案(參照?qǐng)D3B)與被提取 用于該第一或第二曝光的圖案(參照?qǐng)D3D)合并。
如上所述，本發(fā)明是利用在半導(dǎo)體工藝中所用的圖案具有不同尺寸的觀 點(diǎn)，來執(zhí)行該圖案分解。換言之，在半導(dǎo)體工藝中所用的圖案被規(guī)律性地重 復(fù)，且包括具有用以形成相對(duì)d、尺寸的線路的圖案及用以形成具有比接觸孔 大的尺寸的接觸焊盤的圖案。因此，該第一及第二曝光用的圖案配置為具有 小尺寸的線路圖案，且具有相對(duì)大尺寸的接觸焊盤圖案被分解成將與小尺寸 的線路圖案一起曝光的兩個(gè)圖案組。
通過以上工藝，可以通過雙重曝光來達(dá)成以往是以傳統(tǒng)三重曝光方法所
達(dá)成的圖案。詳細(xì)而言，具有復(fù)雜布局的目標(biāo)圖案^:分解成用于三重曝光的
三個(gè)圖案組。從被分解的三個(gè)圖案組中提取具有最小尺寸的圖案來作為用于 雙重曝光的圖案，且考量?jī)山M已經(jīng)分解的圖案的節(jié)距來分解該剩余圖案。各 個(gè)被分解的剩余圖案與該已經(jīng)分解的圖案合并，使得僅通過雙重曝光就達(dá)成 該圖案。此時(shí)，因?yàn)樵陔p重曝光的圖案分解步驟中，該剩余圖案被分解成兩 個(gè)圖案組，所以三個(gè)圖案組中具有最大尺寸的圖案被選擇作為該剩余圖案。
從上述描述中可清楚看出，根據(jù)本發(fā)明的雙重曝光圖案分解方法，降低 了工藝圖案分解所需掩模的數(shù)量，并且減少了一個(gè)以上的曝光工藝、蝕刻工 藝、清洗工藝及沉積工藝。因此，可有利地減少制造成本及所需的時(shí)間。
雖然本發(fā)明的實(shí)施例已披露了說明目的，但本領(lǐng)域技術(shù)人員可理解的 是,只要不悖離權(quán)利要求定義的本發(fā)明的范疇及精神，就可進(jìn)行各種修改、 增加和代^奪。
本申請(qǐng)案要求在2006年7月21日申請(qǐng)的韓國(guó)專利申請(qǐng)第 10-2006-0068524號(hào)的優(yōu)先權(quán)，其所有內(nèi)容結(jié)合于此作為參考。
權(quán)利要求
1.一種雙重曝光圖案分解方法，用以將目標(biāo)圖案分解成第一曝光用的圖案及第二曝光用的圖案，其中所述目標(biāo)圖案包括具有重復(fù)的線和間距的第一圖案及位于所述第一圖案之間且具有既定尺寸的第二圖案，所述方法包括將所述第一圖案分解成第一曝光用的圖案以及第二曝光用的圖案；將所述第二圖案分解成第一曝光用的圖案以及第二曝光用的圖案；以及將所述第一圖案的第一曝光用的圖案或第二曝光用的圖案分別與所述第二圖案的第一曝光用的圖案或第二曝光用的圖案合并。
2. 如權(quán)利要求1的圖案分解方法，包括考慮到用于曝光的光源的波長(zhǎng) 以及曝光系統(tǒng)的數(shù)值孔徑，來將所述第—圖案分解成所述第 一曝光用的圖案 及所述第二曝光用的圖案。
3. 如權(quán)利要求1的圖案分解方法，包括將所述第一圖案分解成所述第 一曝光用的圖案及所述第二曝光用的圖案，使得所述第 一曝光用的圖案及所 述第二曝光用的圖案之間的節(jié)距大于依照用于曝光的光源的波長(zhǎng)以及曝光 系統(tǒng)的數(shù)值孔徑的曝光條件而在基板上達(dá)成的最小節(jié)距。
4. 如權(quán)利要求1的圖案分解方法，其中將所述第二圖案的尺寸設(shè)置為使 得在基板上達(dá)成所述第二圖案的兩個(gè)被分解的圖案組。
5. 如權(quán)利要求1的圖案分解方法，包括考慮到用于曝光的光源的波長(zhǎng) 以及曝光系統(tǒng)的數(shù)值孔徑，來將所述第二圖案分解成所述第一曝光用的圖案 及所述第二曝光用的圖案。
6. 如權(quán)利要求1的圖案分解方法，包括合并所述第一圖案的所述第一曝光用的圖案與所述第二圖案的所述第 一曝光用的圖案；以及合并所述第一圖案的所述第二曝光用的圖案與所述第二圖案的所述第 二曝光用的圖案。
7. 如權(quán)利要求1的圖案分解方法，其中，包括合并所述第一圖案的所述第一曝光用的圖案與所述第二圖案的所述第 二曝光用的圖案；以及合并所述第一圖案的所述第二曝光用的圖案與所述第二圖案的所述第 一曝光用的圖案。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種圖案分解方法，該圖案分解方法能夠利用雙重曝光來達(dá)成具有復(fù)雜布局的圖案。該圖案分解方法用以將目標(biāo)圖案分解成第一曝光用的圖案及第二曝光用的圖案，其中該目標(biāo)圖案包括具有重復(fù)的線和間距的第一圖案及位于該第一圖案之間且具有既定尺寸的第二圖案。該圖案分解方法包括將該第一圖案分解成第一曝光用的圖案以及第二曝光用的圖案；將該第二圖案分解成第一曝光用的圖案以及第二曝光用的圖案；以及將該第一圖案的第一曝光用的圖案或第二曝光用的圖案分別與該第二圖案的第一曝光用的圖案或第二曝光用的圖案合并。
文檔編號(hào)G03F1/14GK101109911SQ200710136910
公開日2008年1月23日 申請(qǐng)日期2007年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月21日
發(fā)明者崔在升 申請(qǐng)人:海力士半導(dǎo)體有限公司