專利名稱：根據(jù)整體圖案密度所實施的罩幕關(guān)鍵尺寸的校正的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種形成罩幕布局的方法，特別是涉及一種形成光罩布局的方法。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域中，微影蝕刻制程可以用來蝕刻金屬層以形成復(fù)數(shù)個圖案特征。關(guān)于這些圖案特征的尺寸及幾何上的差異可以藉由蝕刻制程來達(dá)成。舉例來說，在蝕刻制程期間的整體蝕刻效應(yīng)將影響與整體蝕刻圖案密度相關(guān)的關(guān)鍵尺寸差異。
現(xiàn)有的形成罩幕布局、罩幕及其制造罩幕的方法在結(jié)構(gòu)與使用上，仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進(jìn)一步改進(jìn)。因此如何能創(chuàng)設(shè)一種新的形成一罩幕布局、一罩幕及其制造一罩幕的方法，便成了當(dāng)前業(yè)界極需改進(jìn)的目標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種新的形成光罩布局的方法，所要解決的技術(shù)問題是使其可以校正光罩布局上的圖案特征，以補(bǔ)償整體蝕刻偏差，從而更加適于實用。
本發(fā)明的另一目的在于，提供一種新的形成一罩幕的方法，所要解決的技術(shù)問題是使其中的罩幕可補(bǔ)償整體蝕刻偏差，該整體蝕刻偏差是肇因于用以圖案化罩幕的蝕刻制程，從而更加適于實用。
本發(fā)明的再一目的在于，提供一種新的制造罩幕的方法，所要解決的技術(shù)問題是使其中的罩幕具有根據(jù)整體圖案效應(yīng)的關(guān)鍵尺寸校正，從而更加適于實用。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的。依據(jù)本發(fā)明提出的一種形成一罩幕布局的方法，其至少包括下列步驟選擇該罩幕布局上的一圖案特征；定義一整體區(qū)域，且該整體區(qū)域的一中心點位于該罩幕布局上的該圖案特征；計算該整體區(qū)域內(nèi)的一圖案密度；以及根據(jù)該圖案密度及一圖案化制程資料來校正該圖案特征。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還采用以下技術(shù)措施來進(jìn)一步實現(xiàn)。
前述的形成一罩幕布局的方法，其更包括利用一蝕刻制程形成一預(yù)定圖案。
前述的形成一罩幕布局的方法，其中所述的校正該圖案特征的步驟包括回應(yīng)實施該蝕刻制程的一制程工具所使用的參數(shù)以校正該圖案特征。
前述的形成一罩幕布局的方法，其中所述的校正該圖案特征的步驟包括回應(yīng)該蝕刻制程的一參數(shù)以校正該圖案特征。
前述的形成一罩幕布局的方法，其中所述的校正該圖案特征的步驟包括回應(yīng)該基材的一材料層的成分以校正該圖案特征，且該預(yù)定圖案是形成于該基材中。
前述的形成一罩幕布局的方法，其中所述的校正該圖案特征的步驟包括根據(jù)該圖案化制程資料來評估一整體蝕刻偏差，該整體蝕刻偏差是與該圖案密度相對。
前述的形成一罩幕布局的方法，其中所述的校正該圖案特征的步驟包括調(diào)整該圖案特征的尺寸以補(bǔ)償一整體蝕刻偏差。
前述的形成一罩幕布局的方法，其更包括重復(fù)該選擇、定義、計算及校正步驟，直到該罩幕布局中的其他圖案特征均已被校正。
前述的形成一罩幕布局的方法，其中所述的選擇該圖案特征的步驟包括選擇在一區(qū)域內(nèi)具有復(fù)數(shù)個次特征的該圖案特征。
前述的形成一罩幕布局的方法，其更包括根據(jù)該圖案化制程資料以決定一整體蝕刻偏差的一關(guān)聯(lián)長度。
前述的形成一罩幕布局的方法，其中所述的定義該整體區(qū)域的步驟包括定義該中心點大致上位于該圖案特征的該整體區(qū)域，且該整體區(qū)域大致上于該關(guān)聯(lián)長度內(nèi)具有其他圖案特征。
前述的形成一罩幕布局的方法，其中所述的計算該圖案密度的步驟包括加權(quán)平均位于該整體區(qū)域內(nèi)的一區(qū)域圖案密度。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題再采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)。依據(jù)本發(fā)明提出的一種形成一罩幕的方法，其中該罩幕補(bǔ)償了一整體蝕刻偏差，該整體蝕刻偏差是肇因于用以圖案化該罩幕的一蝕刻制程，該形成一罩幕的方法至少包括下列步驟由一預(yù)定圖案形成一罩幕布局；決定與該整體蝕刻偏差相關(guān)的一關(guān)聯(lián)長度；定義一整體區(qū)域，且該整體區(qū)域的一中心點大致上位于該罩幕布局上的一被選擇的圖案特征，其中該被選擇的圖案特征至該整體區(qū)域的周緣的距離約等于該關(guān)聯(lián)長度；計算該整體區(qū)域內(nèi)的一圖案密度；校正該被選擇的圖案特征以補(bǔ)償該整體蝕刻偏差；以及重復(fù)該定義、計算及校正步驟，直到該罩幕布局內(nèi)的復(fù)數(shù)個圖案特征均已被校正。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還采用以下技術(shù)措施來進(jìn)一步實現(xiàn)。
前述的形成一罩幕的方法，其更包括在該罩幕布局內(nèi)的每一該些圖案特征均已被校正后，形成一投片布局；以及根據(jù)該投片布局以制造該罩幕。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還采用以下的技術(shù)方案來實現(xiàn)。依據(jù)本發(fā)明提出的一種制造一罩幕的方法，其中該罩幕具有根據(jù)一整體圖案效應(yīng)的一關(guān)鍵尺寸校正，該制造一罩幕的方法至少包括下列步驟根據(jù)形成于一半導(dǎo)體基材上的一集成電路圖案來產(chǎn)生一第一布局；根據(jù)一整體圖案來校正該第一布局，用以形成一第二布局，其中形成該第二布局的步驟包括根據(jù)用以形成該集成電路圖案于該半導(dǎo)體基材上的一蝕刻制程，來定義一整體區(qū)域，其中該蝕刻制程具有一整體蝕刻偏差；計算該整體區(qū)域內(nèi)的一圖案密度；根據(jù)該圖案密度及該蝕刻制程來得到該整體蝕刻偏差；以及校正該整體區(qū)域內(nèi)的一圖案特征的尺寸以補(bǔ)償該整體蝕刻偏差；根據(jù)該第二布局形成一投片布局；以及利用該投片布局及該蝕刻制程以形成該罩幕。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點和有益效果。由以上技術(shù)方案可知，本發(fā)明的主要技術(shù)內(nèi)容如下因此，本發(fā)明一方面提供了一種形成光罩布局的方法，其可校正光罩布局上的圖案特征，以補(bǔ)償整體蝕刻偏差。
根據(jù)本發(fā)明的一較佳實施例，該形成光罩布局的方法包括下列步驟選擇光罩布局上的圖案特征；定義整體區(qū)域，該整體區(qū)域的中心點大致上位于光罩布局上的圖案特征；計算整體區(qū)域內(nèi)的圖案密度；以及，根據(jù)圖案密度及圖案化制程資料來校正圖案特征。
在本發(fā)明的一較佳實施例中，該光罩布局可形成于一基材上，例如光罩、半導(dǎo)體晶圓或透明玻璃板。此外，本發(fā)明的形成光罩布局的方法更包括形成預(yù)定圖案于基材上。而預(yù)定于基材上形成的圖案可包含于基材的材料層中所形成的集成電路(即積體電路，以下均稱為集成電路)圖案。上述的整體區(qū)域的形狀可為正方形、矩形或圓形。用以形成預(yù)定圖案的圖案化制程可包括具有整體蝕刻偏差的蝕刻制程。而圖案化制程資料可包括與實施圖案化制程所需的工具關(guān)聯(lián)的參數(shù)。該圖案化制程資料除了可包括與實施圖案化制程所需的工具關(guān)聯(lián)的參數(shù)外，更可包括圖案化制程的參數(shù)及/或基材的材料層的組成。校正步驟可包括根據(jù)圖案化制程資料來評估整體蝕刻偏差，其中整體蝕刻偏差是與圖案密度相對。另外，校正步驟更可包括調(diào)整圖案特征的尺寸以補(bǔ)償整體蝕刻偏差。本發(fā)明的形成光罩布局的方法更可包括重復(fù)選擇、定義、計算及校正步驟，直到光罩布局中的其他圖案特征均已被校正。至于選擇光罩布局上的圖案特征方面，該步驟亦可選擇在一區(qū)域內(nèi)具有復(fù)數(shù)個次特征的圖案特征，不限于一次僅選取單一圖案特征。本發(fā)明的形成光罩布局的方法更可包括根據(jù)圖案化制程資料以決定整體蝕刻偏差的關(guān)聯(lián)長度。而定義整體區(qū)域的步驟更可包括定義中心點大致上位于圖案特征的整體區(qū)域，且整體區(qū)域大致上于關(guān)聯(lián)長度內(nèi)具有其他圖案特征。計算圖案密度的步驟包括加權(quán)平均位于整體區(qū)域內(nèi)的區(qū)域圖案密度。
本發(fā)明另一方面提供了一種形成罩幕的方法，其中上述的罩幕補(bǔ)償了整體蝕刻偏差，該整體蝕刻偏差是肇因于用以圖案化罩幕的蝕刻制程。
根據(jù)本發(fā)明的另一較佳實施例，該形成罩幕的方法，至少包括下列的步驟根據(jù)預(yù)定圖案來形成罩幕布局；決定與整體蝕刻偏差相關(guān)的關(guān)聯(lián)長度；定義整體區(qū)域，該整體區(qū)域的中心點大致上位于罩幕布局上的被選擇的圖案特征，其中被選擇的圖案特征至整體區(qū)域的周緣的距離約等于關(guān)聯(lián)長度；計算整體區(qū)域內(nèi)的圖案密度；校正被選擇的圖案特征以補(bǔ)償整體蝕刻偏差；以及重復(fù)定義、計算及校正步驟，直到罩幕布局內(nèi)的復(fù)數(shù)個圖案特征均已被校正。其中，圖案密度是指整體區(qū)域內(nèi)的所有圖案特征的加權(quán)總和面積，與整體區(qū)域的面積的比值。此外，本發(fā)明的形成罩幕的方法更可包括下列步驟在罩幕布局內(nèi)的每一圖案特征均已被校正后，形成投片布局；以及根據(jù)該投片布局以制造罩幕。
本發(fā)明再一方面提供了一種制造罩幕的方法，其中上述的罩幕具有根據(jù)整體圖案效應(yīng)的關(guān)鍵尺寸校正。
根據(jù)本發(fā)明的再一較佳實施例，該制造罩幕的方法，至少包括下列步驟根據(jù)形成于半導(dǎo)體基材上的集成電路圖案來產(chǎn)生第一布局；根據(jù)整體圖案來校正第一布局，用以形成第二布局；以及根據(jù)第二布局以形成投片布局。其中，該形成第二布局的步驟包括根據(jù)用以形成集成電路圖案于半導(dǎo)體基材上的蝕刻制程，來定義整體區(qū)域，其中蝕刻制程具有整體蝕刻偏差；計算整體區(qū)域內(nèi)的圖案密度；根據(jù)圖案密度及蝕刻制程來得到整體蝕刻偏差；以及校正整體區(qū)域內(nèi)的圖案特征的尺寸以補(bǔ)償整體蝕刻偏差。此外本發(fā)明的制造罩幕的方法更包括利用投片布局及蝕刻制程以形成罩幕。
因此，借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明運用上述實施例，至少具有下列優(yōu)點(1)、可校正關(guān)鍵尺寸；(2)、可補(bǔ)償整體蝕刻偏差；以及(3)、可以適用于各種蝕刻制程，例如用以形成半導(dǎo)體晶圓或其他基材所需要的蝕刻制程，其中其他基材可為應(yīng)用于薄膜電晶體液晶顯示器的玻璃基板。
綜上所述，本發(fā)明是有關(guān)于一種根據(jù)整體圖案密度所實施的罩幕關(guān)鍵尺寸的校正。本發(fā)明提供了一種形成光罩布局的方法。在本發(fā)明的一實施例中，該方法包括選擇光罩布局上的圖案特征；定義整體區(qū)域，該整體區(qū)域的中心點大致上位于光罩布局上的圖案特征；計算整體區(qū)域內(nèi)的圖案密度；以及根據(jù)圖案密度及圖案化制程資料來校正圖案特征。本發(fā)明可校正關(guān)鍵尺寸，還可補(bǔ)償整體蝕刻偏差，以及可適用于各種蝕刻制程。其具有上述諸多優(yōu)點及實用價值，不論在方法或功能上皆有較大改進(jìn)，在技術(shù)上有較大進(jìn)步，并產(chǎn)生了好用及實用的效果，從而更加適于實用，而具有產(chǎn)業(yè)廣泛利用價值，誠為一新穎、進(jìn)步、實用的新設(shè)計。
上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，并配合附圖，詳細(xì)說明如下。


圖1是依照本發(fā)明一較佳實施例的光罩設(shè)計方法的流程圖。
圖2a及圖2b是依照本發(fā)明一較佳實施例的光罩的頂視圖。
圖3是依照本發(fā)明一較佳實施例的微影蝕刻系統(tǒng)的示意圖。
100方法110～124步驟200罩幕210整體區(qū)域220圓形區(qū)域230圖案特征300微影系統(tǒng)310光源320照度調(diào)整系統(tǒng)330罩幕340物鏡350晶圓具體實施方式
為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實施例，對依據(jù)本發(fā)明根據(jù)整體圖案密度所實施的罩幕關(guān)鍵尺寸的校正而提出的形成一罩幕布局、一罩幕及其制造一罩幕的方法其具體實施方式
、特征及其功效，詳細(xì)說明如后。
請參閱圖1所示，是依照本發(fā)明一較佳實施例的光罩設(shè)計方法100的流程圖。該光罩設(shè)計方法100補(bǔ)償了蝕刻制程所造成的整體圖案效應(yīng)，其中蝕刻制程是為了形成罩幕圖案(罩幕或光罩，在此統(tǒng)稱為罩幕)在光罩上所實施的。該罩幕圖案包括罩幕上需被寫入或保護(hù)的集成電路圖案的幾何特征，且上述的罩幕圖案亦被稱為罩幕布局或罩幕圖案布局。以下將說明該光罩設(shè)計方法100，并請一并參閱圖2a及圖2b所示，其是依照本發(fā)明一較佳實施例的罩幕的頂視圖。
該光罩設(shè)計方法100可由步驟110開始，步驟110是接收與蝕刻制程相關(guān)的預(yù)定圖案與制程資料，其中蝕刻制程是為了在罩幕200上形成罩幕圖案所實施。上述的罩幕200可包括透明基材，且該透明基材上鍍有一層吸收層。透明基材的材料可為氧化硅(SiO2)、氟化鈣(CaF2)及/或其他適當(dāng)?shù)牟牧?。吸收層的材料可包括鉻(Cr)、硅化鉬(MoSi)及/或其他適當(dāng)?shù)牟牧?。舉例來說，罩幕可由熔凝石英作為透明基材，且在熔凝石英上鍍一層鉻作為吸收層。此外，上述的罩幕更可包括復(fù)數(shù)個抗反射鍍層，該抗反射鍍層是位于不同的交界面之間，例如在透明基材及吸收層間的交界面。再者，該罩幕亦可鍍上一層光阻層以供圖案化罩幕使用，這種罩幕亦被稱為罩幕基底。
初始時，罩幕布局可為預(yù)定圖案或其變化。例如，啟始的罩幕布局可混合復(fù)數(shù)個輔助特征于預(yù)定圖案中以利用光學(xué)微距校正(Optical ProximityCorrection；OPC)來補(bǔ)償光學(xué)微距誤差。在本發(fā)明另一實施例中，光學(xué)微距校正或其他罩幕技術(shù)包括相位移光罩(Phase Shift Mask；PSM)可在關(guān)鍵尺寸校正之前或之后應(yīng)用于罩幕布局中以補(bǔ)償整體圖案效應(yīng)。
而圖案化罩幕的方法，可包括圖案化阻層及蝕刻兩大步驟。根據(jù)罩幕布局來圖案化阻層后，蝕刻制程即可用來移除部分的吸收層以轉(zhuǎn)移阻層圖案至吸收層，及/或透明基材(如相位移光罩)，其中圖案化的方法可為電子束曝光(Electrode Beam Writing)。然而，在蝕刻期間的蝕刻率及蝕刻效能均與整體蝕刻圖案密度相關(guān)，而整體蝕刻圖案密度亦被稱為整體蝕刻效應(yīng)。整體蝕刻效應(yīng)將導(dǎo)致圖案尺寸(或關(guān)鍵尺寸)的差異。例如，若圖案特征在30％的圖案密度下蝕刻后的線寬為100nm，那么相同的圖案將在20％的圖案密度下蝕刻后的線寬則可達(dá)到95nm，但相同的圖案在40％的圖案密度下蝕刻后的線寬可能只有105nm。在線寬130nm的技術(shù)中，針對多晶硅閘極的罩幕圖案具有相當(dāng)大的圖案密度差異，該圖案密度差異范圍在約50％～90％之間。在不同圖案密度的情況下，關(guān)鍵尺寸的差異范圍可達(dá)約15nm～20nm。但由于在多晶硅層蝕刻期間，過大的尺寸差異可能導(dǎo)致罩幕失效，或使利用該罩幕來制造的半導(dǎo)體晶圓產(chǎn)生可靠度及品質(zhì)上的問題，故針對閘極長度方面即需要更準(zhǔn)確的尺寸控制。在此關(guān)鍵尺寸的差異相較于理想的關(guān)鍵尺寸被統(tǒng)稱為整體蝕刻偏差(或整體偏差)。一般來說，除了整體蝕刻效應(yīng)之外，整體圖案效應(yīng)可能包括其他整體效果，例如利用電子束曝光所產(chǎn)生的霧化效果。雖然大部分在本發(fā)明的說明書中所揭露的實施例是有關(guān)于蝕刻制程，但方法100亦包括及考慮其他制程如電子束曝光及其他與整體效果有關(guān)的制程。但為簡明起見，在此是僅描述蝕刻制程。
制程資料(或圖案化制程資料)可以包含蝕刻制程的資料，例如蝕刻參數(shù)。該蝕刻制程可為干蝕刻制程或其他適合的蝕刻制程，例如濕蝕刻。從另一方面來說，蝕刻制程可為純化學(xué)蝕刻(如電漿蝕刻)，純物理蝕刻(如離子蝕刻)或者兩者兼?zhèn)?如反應(yīng)性離子蝕刻)。其中，蝕刻參數(shù)可包括蝕刻劑、蝕刻時間、氣體流率及其他蝕刻參數(shù)。另外，制程資料可包括吸收層(或其他層，如抗反射層)的組成及吸收層在蝕刻制程中的反應(yīng)。上述的制程資料亦可包括實施該蝕刻制程所需的制程工具的資料。舉例來說，對電漿蝕刻工具而言，其資料可包括離子類型及幾何因素。除了上述以外，制程資料亦可能包括罩幕形式及線寬，如65nm到90nm的線寬。整體蝕刻偏差大致上依該制程資料而定。整體蝕刻偏差與圖案密度間的關(guān)系可由罩幕制造中收集，并與制程資料一同記錄于資料庫中。此關(guān)系可能進(jìn)一步地與制程資料相關(guān)并記錄。
接下來進(jìn)行光罩設(shè)計方法100的步驟112，用以自罩幕布局中選擇圖案特征。罩幕布局內(nèi)的一圖案特征可被選擇來做關(guān)鍵尺寸校正。例如，在圖2中的圖案特征230即被選擇來作為關(guān)鍵尺寸校正。接著，另一圖案特征亦被選來做關(guān)鍵尺寸校正，直到所有在罩幕中的所有的圖案特征均已被校正。此外，藉由步驟112選擇的圖案特征并不限定為單一圖案特征。為了更有效率地執(zhí)行光罩設(shè)計方法100，亦可在一定區(qū)域內(nèi)一次選擇復(fù)數(shù)個圖案特征。例如，選擇的圖案特征可為一定數(shù)量的導(dǎo)線。在一實施例中，這些圖案特征可被定義在方圓數(shù)微米特定區(qū)域內(nèi)，并整體視為被選擇的圖案特征。因此，藉由一次選擇多個特征可減少校正罩幕布局中所有圖案特征所需的時間。
然后，進(jìn)行光罩設(shè)計方法100的步驟114，用以在罩幕布局上定義整體區(qū)域。定義整體區(qū)域步驟可包括自罩幕布局中選擇圖案特征，并定義整體區(qū)域，其中該整體區(qū)域的中心點大致上位于在被選擇的圖案特征。步驟114可包括決定與整體蝕刻效應(yīng)相關(guān)的關(guān)聯(lián)長度(或反應(yīng)長度)。由于整體蝕刻效應(yīng)的影響，在蝕刻制程期間周圍的圖案特征也許會影響在罩幕布局上被選擇的圖案特征，并因此造成整體蝕刻偏差。周圍圖案特征對被選擇的圖案特征的影響將隨著兩者之間的距離增加而減弱。一旦兩者間的距離超過一特定距離，周圍圖案特征對被選擇的圖案特征的影響將降至可被忽略的程度，該特定距離即被稱為關(guān)聯(lián)長度。恰當(dāng)?shù)恼w區(qū)域大致上應(yīng)包括在關(guān)聯(lián)長度內(nèi)的周圍圖案特征，并大致上排除在關(guān)聯(lián)長度外的周圍圖案特征。若定義太小的整體區(qū)域，則整體蝕刻效應(yīng)就沒有被完整地考慮。若定義太大的整體區(qū)域，則在可能由于不同區(qū)域的整體蝕刻偏差已經(jīng)遭到平均處理，而沒有恰當(dāng)?shù)卣{(diào)整。該關(guān)聯(lián)長度是依制程資料而定，例如圖案特征的尺寸、所采用的蝕刻制程及吸收層的組成。在一實施例中，該關(guān)聯(lián)長度的范圍可為約10微米至50微米。而被選擇的圖案特征與其他在整體區(qū)域內(nèi)的圖案特征的距離可小于約10微米。其中，整體區(qū)域可為任何適合的形狀，例如圓形、正方形或矩形。如圖2a及圖2b所示，罩幕可具有罩幕布局，該罩幕布局包括復(fù)數(shù)個特征(僅繪示于圓形區(qū)域220內(nèi)的特征)。圖案特征230是被選來做關(guān)鍵尺寸校正。整體區(qū)域210可被定義如圓形區(qū)域220，該整體區(qū)域210的中心點大致上位于被選擇的圖案特征230且半徑約等于關(guān)聯(lián)長度。
接著，進(jìn)行光罩設(shè)計方法100的步驟116，用以計算在整體區(qū)域(如圖2a及圖2b所繪示的整體區(qū)域210)的圖案密度。整體區(qū)域內(nèi)的圖案密度可為整體區(qū)域內(nèi)的平均圖案密度。例如圖案密度可為整體區(qū)域內(nèi)的所有圖案特征的總和面積與整體區(qū)域的面積的比值。由于整體區(qū)域內(nèi)的每一圖案特征對整體蝕刻偏差的影響不一，故該圖案密度可由加權(quán)平均法所決定，例如圖案密度可為整體區(qū)域內(nèi)的所有圖案特征的加權(quán)總和面積與整體區(qū)域的面積的比值。其中在整體區(qū)域周緣的圖案特征的權(quán)值可為0，而整體區(qū)域中心的圖案特征的權(quán)值可為1，不同圖案特征的權(quán)值是依個別圖案特征到整體區(qū)域中心的距離而定。
然后，進(jìn)行光罩設(shè)計方法100的步驟118，其根據(jù)在步驟116中所得知的圖案密度，來校正罩幕布局中被選擇的圖案特征。步驟118可根據(jù)制程資料來獲得整體蝕刻偏差(整體偏差)及相關(guān)的整體圖案密度，并藉由整體蝕刻偏差來修改被選擇的圖案特征，其中相關(guān)的整體圖案密度是指圍繞著被選擇的圖案特征的整體區(qū)域的圖案密度。舉例來說，線特征也許將因整體蝕刻偏差而修窄或修短。在另一實施例中，正方形特征也許將因整體蝕刻偏差而在兩個方向上同時收縮。
如以上所述，整體蝕刻偏差不但依整體圖案密度而定，也同時受到制程資料的影響。本發(fā)明的光罩設(shè)計方法100可藉由資料庫、軟件、硬件或上述的組合來實施。例如，包括有制造執(zhí)行系統(tǒng)(Manufacturing ExecutionSystem)、制造資料庫、罩幕制造工具、度量工具、罩幕設(shè)計工具及用以連接上述元件的網(wǎng)路的虛擬晶圓廠(Virtual Fab)可提供一平臺以收集制程資料，并實施罩幕布局的關(guān)鍵尺寸校正。在另一實施例中，當(dāng)相對應(yīng)于已知整體圖案密度的整體蝕刻偏差無法在資料庫中獲得時，可以使用外插法來獲得一個適當(dāng)?shù)恼w蝕刻偏差，該外插法可藉由軟件及資料庫所組成的系統(tǒng)來實施。
然后，進(jìn)行光罩設(shè)計方法100的步驟120，其判斷是否所有在罩幕布局內(nèi)的圖案特征均已由步驟112～118所校正。如果罩幕布局內(nèi)有任一圖案特征未曾被校正，則回到步驟112，也就是選擇另一圖案特征，并重復(fù)步驟112～118，直到罩幕布局內(nèi)所有的圖案特征均已被校正以補(bǔ)償整體蝕刻偏差。在此再重申一次，該選擇另一圖案特征的步驟亦可一次選擇復(fù)數(shù)個圖案特征以有效地執(zhí)行光罩設(shè)計方法100。
然后，進(jìn)行光罩設(shè)計方法100的步驟122，以形成投片布局供罩幕工廠使用。該投片布局包括以最終罩幕布局的資料，這些資料是以一種特定格式所存錄，這種格式可被罩幕工廠中的罩幕制造工具讀取。步驟122亦可包括在形成最終罩幕布局前，在罩幕布局中并入其他的罩幕技術(shù)。例如，可在步驟122，步驟110或光罩設(shè)計方法100實施前選擇性地把光學(xué)微距校正技術(shù)加進(jìn)罩幕布局中。
罩幕200也許是在步驟124中利用一般的罩幕制造技術(shù)來制造的。在一實施例中，該制程可包括阻層涂布、電子束曝光、蝕刻及阻層去除。其中，電子束曝光步驟亦可由其他適當(dāng)步驟所代替，例如電子束投射或離子束曝光。在蝕刻期間，整體蝕刻偏差可影響形成于罩幕中被圖案化的特征。由于在光罩設(shè)計方法100中每一圖案特征均已被校正過，故在此對每一圖案特征的校正及整體偏差步驟均可取消。因此，肇因于整體蝕刻偏差的關(guān)鍵尺寸差異即大幅度降低，且關(guān)鍵尺寸在整個罩幕中的均勻度也大幅地改善。在此再重申一次，制造者可選擇性地或整體地考慮或補(bǔ)償于制造期間其他的整體圖案效應(yīng)，如電子束曝光制程中的霧化效應(yīng)，以進(jìn)一步地改善關(guān)鍵尺寸的均勻度。此外，在顯影后檢視(After-Development Inspection；ADI)、蝕刻后檢視(After-Etching Inspection；AEI)及阻層去除后檢視(After-Stripping Inspection；ASI)中的圖案特征隨著差異縮小也更加地一致。
具有經(jīng)光罩設(shè)計方法100校正后的罩幕布局的罩幕可用來微影蝕刻半導(dǎo)體晶圓。在一實施例中，該微影蝕刻制程，包括下列步驟阻層涂布、蝕刻(為了與制造罩幕所實施的蝕刻步驟區(qū)別，在此稱為第二蝕刻步驟)、及阻層去除。而圖案化阻層更可包括下列步驟阻層涂布、軟烤、對準(zhǔn)罩幕、曝光、曝光后烘烤、顯影及硬烤。其中，曝光制程可利用如圖3所示的微影系統(tǒng)300、罩幕330及晶圓350所達(dá)成。該微影系統(tǒng)300更可以包括光源310、照度調(diào)整系統(tǒng)320(例如聚光鏡)及物鏡340。該微影蝕刻法也可由其他適當(dāng)?shù)姆椒ㄋ〈珉娮邮螂x子束曝光。在第二蝕刻步驟期間，第二整體蝕刻偏差也可能影響到半導(dǎo)體晶圓的關(guān)鍵尺寸，并可選擇性地利用校正罩幕或罩幕布局來補(bǔ)償，其中該校正包括自第二蝕刻制程所產(chǎn)生的第二整體蝕刻偏差。因此，若應(yīng)用上述步驟于圖案化半導(dǎo)體晶圓的制程中，即可有意義地減少由第二整體蝕刻效應(yīng)所產(chǎn)生的關(guān)鍵尺寸差異，并大幅改善在半導(dǎo)體晶圓中的關(guān)鍵尺寸均勻度。在本實施例中，蝕刻制程與相關(guān)的制程資料可與圖案化半導(dǎo)體晶圓所需的蝕刻制程息息相關(guān)。在另一實施例中，制程資料也許包括第一蝕刻制程以形成罩幕，以及第二蝕刻制程以形成半導(dǎo)體晶圓。本發(fā)明并不限應(yīng)用于罩幕制造上，而是不論何種蝕刻制程均可利用本發(fā)明來減少整體蝕刻效應(yīng)，例如用以形成半導(dǎo)體晶圓或其他基材所需要的蝕刻制程，其中其他基材可為應(yīng)用于薄膜電晶體液晶顯示器的玻璃基板。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的結(jié)構(gòu)及技術(shù)內(nèi)容作出些許的更動或修飾為等同變化的等效實施例，但是凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種形成一罩幕布局的方法，其特征在于其至少包括下列步驟選擇該罩幕布局上的一圖案特征；定義一整體區(qū)域，且該整體區(qū)域的一中心點位于該罩幕布局上的該圖案特征；計算該整體區(qū)域內(nèi)的一圖案密度；以及根據(jù)該圖案密度及一圖案化制程資料來校正該圖案特征。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的形成一罩幕布局的方法，其特征在于其更包括利用一蝕刻制程形成一預(yù)定圖案。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的形成一罩幕布局的方法，其特征在于其中所述的校正該圖案特征的步驟包括回應(yīng)實施該蝕刻制程的一制程工具所使用的參數(shù)以校正該圖案特征。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的形成一罩幕布局的方法，其特征在于其中所述的校正該圖案特征的步驟包括回應(yīng)該蝕刻制程的一參數(shù)以校正該圖案特征。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的形成一罩幕布局的方法，其特征在于其中所述的校正該圖案特征的步驟包括回應(yīng)該基材的一材料層的成分以校正該圖案特征，且該預(yù)定圖案是形成于該基材中。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的形成一罩幕布局的方法，其特征在于其中所述的校正該圖案特征的步驟包括根據(jù)該圖案化制程資料來評估一整體蝕刻偏差，該整體蝕刻偏差是與該圖案密度相對。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的形成一罩幕布局的方法，其特征在于其中所述的校正該圖案特征的步驟包括調(diào)整該圖案特征的尺寸以補(bǔ)償一整體蝕刻偏差。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的形成一罩幕布局的方法，其特征在于其更包括重復(fù)該選擇、定義、計算及校正步驟，直到該罩幕布局中的其他圖案特征均已被校正。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的形成一罩幕布局的方法，其特征在于其中所述的選擇該圖案特征的步驟包括選擇在一區(qū)域內(nèi)具有復(fù)數(shù)個次特征的該圖案特征。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的形成一罩幕布局的方法，其特征在于其更包括根據(jù)該圖案化制程資料以決定一整體蝕刻偏差的一關(guān)聯(lián)長度。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的形成一罩幕布局的方法，其特征在于其中所述的定義該整體區(qū)域的步驟包括定義該中心點大致上位于該圖案特征的該整體區(qū)域，且該整體區(qū)域大致上于該關(guān)聯(lián)長度內(nèi)具有其他圖案特征。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的形成一罩幕布局的方法，其特征在于其中所述的計算該圖案密度的步驟包括加權(quán)平均位于該整體區(qū)域內(nèi)的一區(qū)域圖案密度。
13.一種形成一罩幕的方法，其中該罩幕補(bǔ)償了一整體蝕刻偏差，該整體蝕刻偏差是肇因于用以圖案化該罩幕的一蝕刻制程，其特征在于該形成一罩幕的方法至少包括下列步驟由一預(yù)定圖案形成一罩幕布局；決定與該整體蝕刻偏差相關(guān)的一關(guān)聯(lián)長度；定義一整體區(qū)域，且該整體區(qū)域的一中心點大致上位于該罩幕布局上的一被選擇的圖案特征，其中該被選擇的圖案特征至該整體區(qū)域的周緣的距離約等于該關(guān)聯(lián)長度；計算該整體區(qū)域內(nèi)的一圖案密度；校正該被選擇的圖案特征以補(bǔ)償該整體蝕刻偏差；以及重復(fù)該定義、計算及校正步驟，直到該罩幕布局內(nèi)的復(fù)數(shù)個圖案特征均已被校正。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的形成一罩幕的方法，其特征在于其更包括在該罩幕布局內(nèi)的每一該些圖案特征均已被校正后，形成一投片布局；以及根據(jù)該投片布局以制造該罩幕。
15.一種制造一罩幕的方法，其中該罩幕具有根據(jù)一整體圖案效應(yīng)的一關(guān)鍵尺寸校正，其特征在于該制造一罩幕的方法至少包括下列步驟根據(jù)形成于一半導(dǎo)體基材上的一集成電路圖案來產(chǎn)生一第一布局；根據(jù)一整體圖案來校正該第一布局，用以形成一第二布局，其中形成該第二布局的步驟包括根據(jù)用以形成該集成電路圖案于該半導(dǎo)體基材上的一蝕刻制程，來定義一整體區(qū)域，其中該蝕刻制程具有一整體蝕刻偏差；計算該整體區(qū)域內(nèi)的一圖案密度；根據(jù)該圖案密度及該蝕刻制程來得到該整體蝕刻偏差；以及校正該整體區(qū)域內(nèi)的一圖案特征的尺寸以補(bǔ)償該整體蝕刻偏差；根據(jù)該第二布局形成一投片布局；以及利用該投片布局及該蝕刻制程以形成該罩幕。
全文摘要
本發(fā)明是有關(guān)于一種根據(jù)整體圖案密度所實施的罩幕關(guān)鍵尺寸的校正。本發(fā)明提供了一種形成光罩布局的方法。在本發(fā)明的一實施例中，該方法包括選擇光罩布局上的圖案特征；定義整體區(qū)域，該整體區(qū)域的中心點大致上位于光罩布局上的圖案特征；計算整體區(qū)域內(nèi)的圖案密度；以及根據(jù)圖案密度及圖案化制程資料來校正圖案特征。本發(fā)明可以校正關(guān)鍵尺寸，還可以補(bǔ)償整體蝕刻偏差，以及可以適用于各種蝕刻制程，例如用以形成半導(dǎo)體晶圓或其他基材所需要的蝕刻制程，其中其他基材可為應(yīng)用于薄膜電晶體液晶顯示器的玻璃基板，非常實用。
文檔編號H01L21/027GK1881087SQ200610002788
公開日2006年12月20日 申請日期2006年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月17日
發(fā)明者曹敏 申請人:臺灣積體電路制造股份有限公司