專利名稱：光刻中的旁瓣圖像搜尋方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體上是關(guān)于半導(dǎo)體芯片的光刻(lithography)制作工藝，且更明確 地說，是關(guān)于在光刻制作工藝期間不需要的誤差圖案的檢測的光刻中的旁瓣 圖像搜尋方法。
背景技術(shù)：
。衰減相移光罩(phase shift mask, PSM)經(jīng)常用于半導(dǎo)體芯片布局的光 刻制作工藝中。制造PSM以在沉積于芯片上的光刻膠層上產(chǎn)生圖案。通常， 隨著光通過光罩，在光刻膠層上形成明亮區(qū)域(bright area)以及背景區(qū)域 (background area)。光罩的材料以及結(jié)構(gòu)通過設(shè)定相位差來使用光的干涉以壓 印(imprint)這些圖像。不幸地，此制作工藝的副效應(yīng)為"旁瓣(sidelobe)"的發(fā)生。這些旁瓣通 常在明亮區(qū)域至背景區(qū)域的過渡區(qū)附近被找到。這些過渡區(qū)的建設(shè)性干涉 (constructive interference)留下在完成曝光后保留于光刻膠層上的非計劃中 的能量圖案(energypattern)。在隨后的制造過程中，旁瓣在芯片上產(chǎn)生不期望 的結(jié)構(gòu)，此視芯片的大小以及布局密度而為有害的。旁瓣在接觸窗數(shù)組 (contact array)中尤為有害。結(jié)果，隱藏于整個芯片布局中的旁瓣為降低良率 的因素。在過去，旁瓣檢測為精細的過程。在模擬中手工地檢查很有可能形成旁 瓣的區(qū)域。將鉻斑(chrome spot)置放于期望印刷旁瓣處，在曝光期間阻斷 背景光。隨著晶圓尺寸極大地減小，且更密集、更復(fù)雜的布局變?yōu)槌Ｒ姷模?此制作工藝變得愈加困難。近來，正使用計算機軟件程序來減輕負擔(dān)?？僧a(chǎn)生全芯片虛像以供使用。 程序搜尋整個芯片布局，而非僅很有可能的區(qū)域。雖然此消除乏味的手工工
作，但仍需要大量的時間來完成全芯片模擬。此技術(shù)亦為非常昂貴的。因此，需要使用一種減少時間花費以及消除對軟件的額外投資的檢測旁 瓣的方法。發(fā)明內(nèi)容簡短地敘述，本發(fā)明的實施例包括一種用于檢測旁瓣在具有主要圖案的 全芯片布局中的存在的方法。此方法要求主要圖案由多邊形圖案圍繞。執(zhí)行光刻規(guī)則檢驗(lithography mle check)且使用多邊形圖案來為旁瓣搜尋主要 圖案。較佳以誤差旗標(error flag)來標記旁瓣的位置。本發(fā)明的另一實施例包括一種用于檢測旁瓣在具有主要圖案的全芯片布 局中的存在的方法。此方法要求主要圖案由圓形圍繞。執(zhí)行光刻規(guī)則檢驗且 使用圓形來為旁瓣搜尋主要圖案。較佳以誤差旗標來標記旁瓣的位置。本發(fā)明的另一實施例包括一種用于檢測旁瓣在具有主要圖案的全芯片布 局中的存在的方法。此方法要求主要圖案由環(huán)形圍繞。執(zhí)行光刻規(guī)則檢驗且 使用環(huán)形來為旁瓣搜尋主要圖案。較佳以誤差旗標來標記旁瓣的位置。


在結(jié)合附圖來閱讀時，將能更好地理解上述發(fā)明內(nèi)容以及本發(fā)明的較佳 實施例的下述實施方式。為了達成說明本發(fā)明的目的，在圖式中展示當(dāng)前較 佳的實施例。然而，應(yīng)了解，本發(fā)明不限于所示的精確配置以及手段。圖1A至圖1C展示使用本發(fā)明的較佳實施例來檢測旁瓣的若干部分芯片布局°圖2展示來自本發(fā)明的較佳實施例的使用的結(jié)果。圖3A展示本發(fā)明的較佳實施例對實際芯片布局的使用。圖3B展示如圖3A所示來自本發(fā)明的較佳實施例的使用的結(jié)果的實際圖像。圖4A-圖4D展示經(jīng)由本發(fā)明的較佳實施例的使用而在實際芯片中發(fā)現(xiàn) 的額外旁瓣情況。圖5A以及圖5B展示根據(jù)本發(fā)明的較佳實施例的誤差旗標如何呈現(xiàn)于芯 片布局中。圖6展示關(guān)于使用以及未使用本發(fā)明的較佳實施例的旁瓣消除程序的光 刻膠材料的強度對位置的曲線圖。附圖標號10:主要芯片圖案12:接觸窗14:多邊形圖案16:八邊形18:交叉點20:旁瓣具體實施方式
圖1A至圖1C展示使用本發(fā)明的一較佳實施例來檢測旁瓣的若干部分芯 片布局。首先參看圖1A，主要芯片圖案10為接觸窗12的數(shù)組。數(shù)組圖案(主 要芯片圖案10)由多邊形圖案14圍繞。在此較佳實施例中，用于此方法中的 多邊形為八邊形。每一個別八邊形16封閉數(shù)組中的一接觸窗12，但亦鄰接 相鄰接觸窗12 (至多四個)的邊緣。個別八邊形16亦與多達八個相鄰八邊 形16相交。交叉點18產(chǎn)生鄰接所封閉的接觸窗12的各別轉(zhuǎn)角的多達四個交 叉圖案。在圖1B中，展示表征較小接觸窗12的較不密集的接觸窗數(shù)組(主要芯片 圖案10)。八邊形16亦可被稱為旁瓣周圍(side lobe radius)或旁瓣框(side lobe frame)。在圖IB中，旁瓣周圍(八邊形16)并未與對角鄰近的旁瓣周圍相交， 且并未鄰接任何其它接觸窗12。在圖IB中，對角相鄰旁瓣周圍的斜邊僅彼 此接觸。雖然圖案(交叉點18)不再鄰接所封閉的接觸窗12，但在這些接合點 處仍形成多達四個交叉點18。如所指示，旁瓣(未圖示)可呈現(xiàn)于旁瓣周圍 的交叉點處。圖1C展示具有仍較小接觸窗的更不密集主要圖案10。旁瓣周圍不再彼此相交且彼此隔離?？墒箞D1A至圖1C中的每一者的經(jīng)組合的主要圖案10 以及多邊形圖案14進入光刻規(guī)則檢驗(lithography rule check, LRC)程序。 在旁瓣周圍的輔助下，LRC可檢測旁瓣沿著旁瓣周圍的出現(xiàn)處。圖2說明在多邊形圖案14的輔助下LRC執(zhí)行的結(jié)果。如圖l.A至圖1C 中論述，LRC在旁瓣周圍交叉點18處找到旁瓣20。通過將旁瓣周圍(八邊形 16)置放于主要圖案10周圍且使用LRC，以及搜尋最有可能的旁瓣發(fā)生區(qū)域 被涵蓋以及搜尋。因此，不再需要對整個芯片布局進行掃描，且藉此改良制 作工藝窗口 (process window)。圖3B展示對芯片5175 VIA的部分上的旁瓣檢驗的實際結(jié)果。使用以八 邊形圖案來圍繞主要圖案(如見圖3A)以及執(zhí)行LRC的方法。在頂部的兩 個接觸窗組態(tài)中未找到旁瓣。給出低密度不足為奇。然而，在表征兩列的底 部接觸窗組態(tài)中，在四個旁瓣周圍的每一交叉點處找到旁瓣。旁瓣在大小上 幾乎相當(dāng)于所期望的接觸窗且?guī)缀鯙楸姸嗟?。生產(chǎn)具有此組態(tài)的晶圓可能會 損失慘重。圖4A至4D說明在樣本5175 VIA的布局中找到的其它旁瓣情況。在圖 4A中，在緊密地捆在一起的四個接觸窗之間找到旁瓣。類似地，在圖4B中， 在芯片上遠程區(qū)域(remote area)中的四個接觸窗之間找到旁瓣。在圖4C中， 在芯片上另一遠程區(qū)域中的三個旁瓣周圍的交叉點處找到較小旁瓣。在圖4D 中，在交叉形式的接觸窗數(shù)組中找到過多旁瓣。較大旁瓣是在彼此相交的四 個旁瓣周圍處找到的，且較小旁瓣是在數(shù)目僅為三個的相交周圍處找到的。 圖4D為具有可能會潛在地毀壞整批晶圓的旁瓣的組態(tài)的另一實例。在布局中檢測到旁瓣后，即必須對其進行消除，或至少顯著地減少，以 形成適當(dāng)運作的晶圓。圖5A展示經(jīng)旁瓣檢測的原始布局。在本發(fā)明的較佳 實施例中，誤差旗標標記所檢測到的旁瓣的位置。在使用上述方法后，圖5B 展示布局，其現(xiàn)在是根據(jù)LRC結(jié)果而以誤差旗標來標記的。此處，如在圖 3B中，主要圖案為兩列接觸窗數(shù)組，旁瓣存在于四個接觸窗的對角間。消除 旁瓣強度的方法為將誤差旗標位置與光罩上的主要圖案自動地合并。舉例而 言，此可通過使LRC軟件印出含有誤差旗標的新圖案而進行。圖6為關(guān)于光刻膠材料的強度對位置的曲線圖。在x軸上分別以-489.3 以及465.44附近為中心的約0.7強度的兩個峰值表示印刷于光刻膠層上的所 期望接觸窗。在兩個峰值間通過現(xiàn)有方法以及使用八邊形圖案的輔助特征的 方法檢測到旁瓣。再生消除的結(jié)果。盡管在現(xiàn)有檢測過程后進行消除嘗試， 但仍保留接近0.2的顯著旁瓣強度。采取根據(jù)本發(fā)明的實施例的方法來產(chǎn)生 更想要的結(jié)果。將旁瓣強度減小至小于0.1的位準，引出在兩個峰值之間的 更平坦的曲線。通過為上述根據(jù)本發(fā)明的實施例的方法使用現(xiàn)有LRC，因而達成更高的 晶圓良率而并未對額外軟件進行額外投資。圖式中描繪以及在上文中描述的方法使用多邊形(特定言之，八邊形) 來進行旁瓣檢測。然而，本發(fā)明的范疇包括其它多邊形的使用。舉例而言， 多邊形可具有16條邊(十六邊形)或32條邊(三十二邊形)。另外，本發(fā) 明的范疇還包括替代多邊形的圓形或環(huán)形。熟習(xí)此項技術(shù)者應(yīng)了解，在不脫離上述實施例的廣義發(fā)明概念的情況下 可對上述實施例進行改變。因此，應(yīng)了解，本發(fā)明不限于所揭露的特定實施 例，而是意欲覆蓋在本發(fā)明的精神以及范疇內(nèi)的修改。
權(quán)利要求
1. 一種用于檢測全芯片布局中的旁瓣的方法，所述全芯片布局具有主要圖案，所述用于檢測全芯片布局中的旁瓣的方法包含(a)以多邊形圖案來圍繞所述主要圖案；以及(b)執(zhí)行光刻規(guī)則檢驗，所述光刻規(guī)則檢驗包括使用所述多邊形圖案來為旁瓣搜尋所述主要圖案。
2. 如權(quán)利要求1所述的用于檢測全芯片布局中的旁瓣的方法，其特征在 于所述多邊形為八邊形。
3. 如權(quán)利要求1所述的用于檢測全芯片布局中的旁瓣的方法，其特征在 于所述多邊形為十六邊形。
4. 如權(quán)利要求1所述的用于檢測全芯片布局中的旁瓣的方法，其特征在 于所述多邊形為三十二邊形。
5. 如權(quán)利要求1所述的用于檢測全芯片布局中的旁瓣的方法，還包含(c) 以誤差旗標來標記所述旁瓣的位置。
6. —種用于檢測全芯片布局中的旁瓣的方法，所述全芯片布局具有主要 圖案，所述用于檢測全芯片布局中的旁瓣的方法包含-(a) 以圓形來圍繞所述主要圖案；以及(b) 執(zhí)行光刻規(guī)則檢驗，所述光刻規(guī)則檢驗包括使用所述圓形來為旁瓣 搜尋所述主要圖案。
7. 如權(quán)利要求6所述的用于檢測全芯片布局中的旁瓣的方法，還包含(c) 以誤差旗標來標記所述旁瓣的位置。
8. —種用于檢測全芯片布局中的旁瓣的方法，所述全芯片布局具有主要圖案，所述用于檢測全芯片布局中的旁瓣的方法包含(a) 以環(huán)形圖案來圍繞所述主要圖案；以及(b) 執(zhí)行光刻規(guī)則檢驗，所述光刻規(guī)則檢驗包括使用所述環(huán)形圖案來為旁瓣搜尋所述主要圖案。
9.如權(quán)利要求8所述的用于檢測全芯片布局中的旁瓣的方法，還包含 (C)以誤差旗標來標記所述旁瓣的位置。
全文摘要
本發(fā)明是關(guān)于一種用于檢測全芯片布局中的旁瓣的方法，全芯片布局具有設(shè)計于光罩上的主要圖案。此方法包括以多邊形、圓形或環(huán)形來圍繞主要圖案。執(zhí)行光刻規(guī)則檢驗且使用多邊形、圓形或環(huán)形來為旁瓣搜尋主要圖案。較佳以誤差旗標來標記旁瓣的位置。
文檔編號G03F7/20GK101211123SQ20071013971
公開日2008年7月2日 申請日期2007年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月28日
發(fā)明者吳宗顯 申請人:旺宏電子股份有限公司