计算机可读的掩模收缩控制处理器的制作方法

专利名称：计算机可读的掩模收缩控制处理器的制作方法
技术领域：
本发明涉及半导体器件的形成。
背景技术：
5 在半导体晶片处理过程中，利用熟知的图案化(patterning)和
蚀刻处理，在晶片中限定半导体器件的特征(feature )。在这些处理 中，光刻胶(PR )材料沉积于晶片上，然后曝光于由中间掩模(reticle ) 过滤的光。中间掩模通常为玻璃板，其形成有典型的特征几何形状 图案，该几何形状可阻止光穿过中间纟奄;漠。
10 当穿过中间掩模后，光接触光刻胶材料的表面。光改变光刻胶
材料的化学组成，从而4吏显影剂可去除部分光刻月史材料。在正型光 刻胶材料的情形下，曝光区域被去除，而在负型光刻胶材料的情形 下，未曝光区域被去除。然后，蚀刻晶片，以从不再受光刻胶材料 保护的区域去除下面的材^f,并由此在晶片中限定期望的特征。
15 已知有多代光刻胶材料。深紫外(DUV)光刻胶由248nm光
进行曝光。为便于理解，图IA是在基片104上的层108的横截面 示意图，并在ARL (防反射层)110上带有图案化的光刻胶层112， ARL 110位于层上，层108将被蚀刻形成堆100。光刻胶图案 (pattern)具有临界尺寸(CD),其可以是该最小特征的宽度116。
20由于依赖于波长的光学属性，由4支长波长光曝光的光刻力交具有更大 的理论最小临界尺寸。
通过该光刻月交图案，特^正120可一皮蚀刻，如图IB所示。理想
地，该特征的CD(该特征的宽度)等于光刻胶112中特征的CD 116。 在实际中，由于磨々虫(faceting )、光刻月交的4曼々虫或底+刀(undercutting )， 特征的CD 116可能比光刻胶112的CD大。特征也可能被逐渐减 5 小，该4争4i的CD至少与光刻月交的CD—才羊大，^旦逐沐斤减小的净争^正 在特征底部附近具有较小的宽度。这种逐渐减小可能会提供不可靠 的特征。
为提供带有较小CD的特征，正在寻求一种利用4交短波长形成 的特^E。 193nm的光刻胶由193nm的光曝光。利用相移中间掩才莫及 10 其它冲支术，使用193nm的光刻胶，可形成90-lOOnm CD的光刻月交 图案。这也可提供具有90-100nm CD的特征。157nm的光刻胶由 157nm的光曝光。利用相移中间掩模和其它技术，可形成亚90nm 的CD光刻胶图案。这也可提供具有亚90nm CD的特征。
相比使用较长的波长，使用较短波长的光刻胶可带来另外的问 15题。为获得接近于理i仑极限的CD,光刻装置应当更加精确，这需 要更加昂贵的光刻设备。目前193nm的光刻胶和157nm的光刻月交 并不具有像较长波长光刻胶那样高的选择性，并且在等离子体蚀刻 环境中更容易变形。
在导电层蚀刻中，例如在存储器件形成中，期望在不降低性能 20 的情况下增加器件密度。
图2A是根据现有4支术的一种用于生产导线的图案化的光刻月交 层的横截面示意图，此时线之间的间隔太近。在基片204 (例如晶 片)上，可设置阻挡层206。在阻挡层206上形成介电层208,例 如金属层或多晶石圭层。在介电层208上形成防反射层(ARL) 210， 25 例如DARC层。图案化的光刻月交层212a在ARL210上形成。在该 实例中，图案4匕的光刻月交线214a具有如图所示的由线宽度"L" P艮
定的宽度。间隔222具有如图所示的宽度"S"。节距(pitch)长度 "P，，限定为线宽度和间隔宽度的和P=L+S,如图所示。期望减小 节距长度。
减小节距宽度的一种方法是通过减小间隔宽度。图2B是根据 5 现有才支术当线间的间隔太近时用于生产导电或介电沟槽线的图案 化的光刻胶层的横截面示意图。在基片204 (例如晶片)上，可设 置阻挡层206。在阻挡层206上形成导电或介电层208，例如金属 层，多晶硅层或介电层。在介电层208上形成防反射层(ARL)210, 例如DARC层。图案化的光刻月交层212在ARL 210上形成。在该 10 实例中，图案化的光刻月交层212b形成图案^匕的线214b,而在图案 化的线214b之间的间隔中形成光刻月交残留218。光刻月交残留218 的存在是由在图案化的线214b之间的间隔过小引起的，因为乂人小 的间隔中去除残留218更加困难。这可能会限制可被冲是供的导线的 密度。
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发明内容
为达到前述和4艮据本发明的目的，才是供了一种包括计算4几可读 介质的装置。计算才几可读介质包4舌用于4妾收特4正布图(feature layout)的计算机可读代码以及用于对特征布图应用收缩修正的计
算才几可读代码。
20 在本发明的另一种表现形式中，提供了一种用于形成特征的方
法。特4正布图一皮4妻收。对特4正布图进4亍收缩》务正，以形成收缩》务正 的掩模布图。
本发明的上述和其它方面将会结合附图，通过以下对本发明的 i羊纟田i兌明而更i羊纟田》也4苗述。


附图中通过实例而非限定示出了本发明，在附图中，相同的标
记^表相似的元件，其中
图1A-B是根据现有技术的经蚀刻的堆的横截面示意5 图2A-B是根据现有4支术形成的图案化的光刻胶层的横截面示
意图3是可在本发明一个实施例中使用的处理的高级别流程图4A-H是根据本发明一个实施例的处理的堆(stack)的横截 面示意10 图5是在图案化的光刻月交层上形成侧壁层的流程图6A-B显示了一种计算才几系统，其适合于实施在本发明的实 施例中使用的控制器；
图7是图案化的光刻胶层的顶视图8是当侧壁层在图案化的光刻胶层的侧壁上形成后，图7的 15图案化的光刻胶层的顶视图9是用于提供中间掩模的处理的流程图IO是图7的图案化的光刻胶层带有收缩修正的顶视图11是另外一种用于提供中间掩模的处理的流程图12是用于提供中间掩模的系统的示意图； 图13是特征布图的顶—见图14A-B是由利用中间掩模布图处理生成的中间掩模布图限 定的图案化层的顶视图15A-B是当提供收缩修正后，由中间掩模布图限定的图案化 5 层的顶一见图16A是从第一中间掩模布图产生的图案化的光刻胶层的顶 视图16B是在侧壁层形成后，图16A的图案化的光刻胶层的顶 视10 图17A是从第二中间掩模布图产生的图案化的光刻胶层的顶
视图17B是当侧壁层形成后，图17A的图案化的光刻胶层的顶 视图18是当第二组特征已被蚀刻后，基片的顶视图。
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具体实施例方式
以下结合在附图中显示的一些优选实施例，详细描述本发明。 在以下说明中，将阐明许多特別的细节以提供对本发明的透彻的理 解。4旦是，明显地，对于本领域的4支术人员而言，本发明可不4吏用 这些特定细节中的某些或全部而^皮实施。在另一些情形下，熟知的 20处理步-骤和/或结构未具体描述，以避免不必要;也混淆本发明。
本发明提供了具有小的临界尺寸(CD)的特征。更具体地， 本发明提供了特征，该特征的CD小于已用于蚀刻特征的光刻胶图
案的CD。
为^更于理解，图3是可在本发明一个实施例中^吏用的处理的高 5 级别流程图。提供中间掩模(步骤304 )。该步骤将在以下更详细地 描述。然后形成图案化的光刻胶层(步骤308 )。该步骤也将在以下 更详细地描述。图4A是本发明一个实施例中的图案化的光刻胶层 的横截面示意图。在基片404 (例如晶片)上，可i殳置阻挡层406。 在阻挡层406上形成蚀刻层408 (例如导电金属层或多晶石圭层或介
10 电层)。在蚀刻层408上形成防反射层(ARL )410(例如DARC层)。 第一图案4匕的光刻月交层412在ARL410上形成。在该实例中，图案 化的线414具有以线宽度"Lp"限定的宽度，如图所示。在光刻胶 层中的间隔422具有宽度"Sp"，如图所示。图案化光刻胶层的节距 长度"Pp，，限定为该线宽度和间隔宽度的和P『Lp+Sp，如图所示。
15 这些宽度由用于形成图案化的光刻胶层的光刻技术的分辨率所决 定。期望减小节距长度。
在图案化的光刻月交层上形成侧壁层以减小CD (步骤312)。图 5是在图案化的光刻力交层上形成侧壁层以减小CD (步骤312)的更 为详细的流程图，其使用气体调制。在该实施例中，在图案化的光 20 刻胶层上形成侧壁层以减小CD (步骤312 )包括沉积阶革殳504和外 形成形(profile shaping )阶,殳508。沉积阶賴J吏用第一气体化学成 分以形成等离子体，该等离子体在图案化的光刻胶层的侧壁上沉积 侧壁层。外形成形阶段508使用第二气体化学成分以形成等离子体， 等离子体成形沉积物的外形，以形成基本上垂直的侧壁。
25 图4B是图案化的第 一 图案化的光刻胶层412的横截面示意图，
其带有沉积在第一图案化的光刻力交层侧壁上的侧壁层420。侧壁层 420在图案化的光刻月交层间隔内形成侧壁层特4正424，其中侧壁层
特征424具有小于第一图案化的光刻胶层间隔CD的减小的间隔 CD。优选地，沉积的第一图案化的光刻胶层的减小的间隔CD比第 一图案化的光刻月交层特征的间隔CD小50%。还期望侧壁层具有基 本上垂直的侧壁428,侧壁与如图所示的高度相似。基本上垂直的 5 侧壁的一个实例为，从底部到顶部的侧壁与特^正的底部成^人88°到 90°的角。相似的侧壁具有沉积层，沉积层/人特4正的顶部到底部具有 基本上相同的厚度。非相似的侧壁可形成磨蚀(faceting)或面包块 状(bread-loafing)的结构，这些结构提供非基本垂直的侧壁。锥形 的(tapered)侧壁(源于磨蚀结构)或面包块状的侧壁可增加沉积 10 层CD，并提供较差的蚀刻图案化的光刻月交层。优选地，在侧壁上 的沉积比在第 一 图案化的光刻胶层特征底部上的沉积更厚。更优选 i也，没有层i皮沉积在第 一 图案4b的光刻月交层特^正的底部上。
然后，第一特^E组通过侧壁层间隔,皮蚀刻到蚀刻层408中(步 骤316)。图4C显示了蚀刻到蚀刻层408中的第一特征组432。在
15该实例中，在蚀刻层408中蚀刻的第一特征组432具有CD宽度， CD宽度与沉积层特4i的间隔CD相等。在实际应用中，第一特4正 组432中特征的CD可略大于沉积层420特征的CD。但是，因为 沉积层特征的CD显著小于光刻胶412的CD，所以在蚀刻层408 中的特4正的CD仍然小于光刻月交412的CD。如果沉积层的CD <又
20仅是略小于光刻^交的CD,或者々i如沉积层一皮磨蚀或面包块化(bread loafed)，那么将被蚀刻的层的CD可能不会小于光刻胶的CD。另 外，磨蚀或面包块化的沉积层可导致在将要一皮蚀刻的层中的磨蚀的 或者不规则成形的特征。还期望最小化在光刻胶特征底部的沉积。 在该实例中，在将要被蚀刻的层408中蚀刻的特征的CD比光刻胶
25特征的CD小约50%。
然后，图案化的光刻胶层以及沉积层被剥除(步骤320)。这可 作为一个步骤完成，也可作为两个分离的步—骤完成，包括分离的沉 积层去除步骤以及光刻胶剥除步骤。灰化(ashing)可用于剥除处 理。图4D显示了当沉积层和光刻胶层被去除后的基片400。
对是否附加的特征将要被蚀刻进行确定(步骤324 )。在该实例 中，第二蚀刻特征组被蚀刻。因此，提供第二中间掩模(步骤304)。 5 提供该中间掩模的处理将在以下更详细描述。在该蚀刻的特征(该 情况下为第一蚀刻特征组)上形成第二图案化的光刻胶层(步骤 308 )。图4E显示了基片404，其中第二图案化的光刻胶层442已在 蚀刻层408上形成，其中第二图案化的光刻月交层442覆盖第 一特征 组432，并且第二图案化的光刻月交层中的间隔444形成于第一蚀刻 10 特征组432之间。
然后，在第二图案化的光刻胶层特征的侧壁上沉积侧壁层，以 减小CD (步骤312 )。图4F是第二图案化的光刻胶层442的横截 面示意图，其中侧壁层450沉积在第二图案化的光刻胶层442的侧 壁上。侧壁层450在图案化的光刻月交层间隔中形成侧壁层特征454 ，
15 其中侧壁层特征454具有小于第二图案化的光刻胶层间隔CD的减 小的间隔CD。优选地，侧壁层特征减小的间隔比第二图案化的光 刻胶层特征的间隔CD小50%。还期望图案化的光刻胶层特征422 具有基本上垂直的侧壁，侧壁与如图所示的高度相似。基本上垂直 的侧壁的 一个实例为，,人底部到顶部的侧壁与特4正的底部成,人88°
20 到90。的角。优选地，在侧壁上的沉积比在光刻月交特征底部上的沉 积更厚。更优选i也，没有层^皮沉积在光刻月交特4正的底部上。
如图4G所示，特征被蚀刻入蚀刻层(步骤316)，在第一蚀刻 特征组432之间形成第二蚀刻特4i组452。然后图案化的光刻"交层 和沉积层一皮剥除(步-骤320 )，如图4H所示。蚀刻层的线宽度如图 25 示为Lf。蚀刻层中的特征间隔宽度如图示为Sf。该特征的节距长度 如图所示为Pf，其中P严Lf+Sf。为了对比，将图4A中的图案化的 光刻胶层节距Pp、光刻月交线宽度Lp、以及光刻月交间隔Sp显示在图
4G中，以与特征节距Pf、特征线宽度Lf、以及特征间隔宽度Sf相 比较。在该实施例中，特征节距的长度Pf为图案化的光刻胶层节距
长度Pp的一半，因为特征之间的线宽度Lf为图案化的光刻胶层线 宽度Lp的 一半，并且特征间隔宽度Sf为图案化的光刻胶层中间隔 5 Sp的一半。因此，通过减半节距长度、线宽度以及特征宽度，但利 用相同的光刻力交光刻处理，该处理能够4吏用两个纟奄才莫步艰M吏蚀刻特 征分辨率加倍。在该实例中，来自于第一图案化的光刻胶层的第一 蚀刻特;f正组纟皮蚀刻至与来自于第二图案^^的光刻胶层的第二蚀刻 特征组相同或大约相同的深度，如图所示。
10 因为该实施例仅使用两个图案化的光刻胶层，在重复步骤(步
骤336 )处，确定不重复该处理(步骤324)。
收缩修正处理器
图7是图案化的光刻胶层704的顶视图。该图案化的光刻胶层 才是供了三个薄的矩形开口 708、带有椭圓形部分716的大的矩形开
15 口 712、以及带有圆形部分724的开口特征720。图8是当侧壁层 在该图案化的光刻胶层804的侧壁上形成后，图案化的光刻胶层804 的顶^L图。应当注意，这些侧壁不以均一的方式减小CD以获纟寻带 有均匀的较小尺寸的相同特征，而是如图8所示，根据特征的宽度 和布图，对于不同大小和形状的特征具有不同的CD收缩偏差。从
20图8中可看出，不同间隔的线可不同i也jR缩。另夕卜，圆形部分824 可保持圓形，而椭圓形部分816沿其长轴比短轴方文大更多。另外， 线808的拐角在x轴和y轴方向均净皮》文大，所以这些拐角比线的侧 壁增长更大，从而形成圆形突起832。出于类似的原因，其它拐角 形成其它圆形突起836。
期望提供一种中间掩模，该中间掩模提供图案化的光刻胶层， 当被侧壁层掩盖时，该图案化的光刻胶层产生具有减小的CD的特 征，以3十该收缩处理的几^f可依赖进4于》务正。
图9是提供中间掩模(步骤304 )的流程图。特征布图被提供 5 (步骤904 )。由特征布图产生中间掩模布图(步骤908 )。对中间 才务才莫布图进行收缩修正(步骤912)。图10是具有收缩》务正的图案 化的光刻胶层1004的顶视图。 一个收缩修正规则在布图的每个拐 角4是供放大的间隔1036。另外，特征的相对比例-波改变。例如，椭 圆形部分1016的厚度增力口， ^旦不增力口椭圓形部分1016的长度。
10 通常在当前的光刻和蚀刻处理中存在一种一皮称之为线缩短的 现象，该现象中光刻处理缩短图案化的光刻月交线。光刻弄圓了图案 化的光刻胶线的边缘，因此需要光学临近修正(OPC )以进行修正。 并且，在蚀刻中，图案化线的末端更易曝光于溅射中，因此变得更 短。在G-模式(G-mode)中，在图案化的线上形成层，这使图案
15化的线更大，而线之间的特征更小。故在不使用OPC的情况下， 可4吏用收缩^奮正以补偿光刻线缩短。因此，可^f吏用收缩Y奮正以消除 或最小化OPC,并且还消除了用于角罕决(account for)线边纟彖缩4豆 的特征的必要。
然后由该带有收缩修正的中间掩模布图产生中间掩模(步骤 20 916)。
多个中间掩模生成
在上述图4A-F所示的实例中，当4吏用至少两个蚀刻处理时需 要至少两个分离的图案化的光刻胶层，中间掩模和对准问题应被强 调。在该实例中，如果用于在第一蚀刻中形成图案化的光刻胶层的 25中间掩模被移位(移动)约节距的一半，则中间掩模可用于第二蚀 刻。当使用常规的箱中箱(box-in-box)对准方案时，两个图案化 的光刻胶层的对准(当使用相同的中间掩模用于第一和第二曝光 时)会成为问题。例如，在第一掩模和收缩后，对准箱的尺寸减小 约200nm，其等于线和间隔收缩的尺寸。现在，如果第二图案化的 5 光刻胶层相对于原始线和间隔节距移位200nm以实现半节距，那么 第二图案化的光刻胶层的对准实际上不得不被调整400nm 。通常， 光刻工具净皮i殳计为只于准这些只t准才示i己(alignment key )，而实施非只t 准是常^L方法学中的变化，而且它可能成为混乱和潜在的大量成品 率损库毛的4艮源。因为对准调整在X和Y方向上均需进4亍，所以该 10 问题增力口。
另外，后续层的对准(一般为孔(接点或通孔))会有进一步 的困难。因为对准标记具有两个边缘，即与第一收缩相关的内边纟彖 以及归因于第二收缩的第二边缘。这可影响对准算法，甚至可被对 准算法误读，对准算法必须将孔与线和间隔对准。另外，因为这些 15 边缘的彼此靠近，双重边缘可降低对准的灵敏度。对于需要小量收 缩(为nm的十分之几)的极小CD而言，该灵敏度问题(即模糊 边缘)会变得更加糟糕，该情况下边缘几乎4皮此混合，因此锐利的 边纟彖变纟寻不存在。
另外，产生图案的应用比产生多个均一间距尺寸相等的平行线 20更为复杂，因此相比简单移位中间掩模需要进行更多操作。
图11是当使用一个以上蚀刻时，提供中间掩模(步骤304 )的 流程图。提供特征布图(步骤1104)，由特征布图产生至少两个中 间掩模布图(步骤1108)。在该至少两个中间掩模布图的每一个上 进行收缩》务正(步骤1112)。由带有收缩修正的至少两个中间纟奄才莫 25布图产生至少两个中间纟奄才莫(步冬聚1116)。
实例
利用本发明的一个实施例的系统的实例，如图12所示的系统 1200被用来提供用于多掩模蚀刻处理的中间掩模，并被用来提供用 于收缩控制规则修改的校验。在布图1204处产生和/或提交特征布 5 置的特征布图(步骤1104)。该实施例中的中间掩才莫布图1208由该 特征布图产生至少两个中间掩才莫布图(步骤1108)以在多蚀刻处理 中使用。该中间掩模布图需要能够由特征布图产生多个中间掩模以 及能够根据将被使用的收缩处理来放大该特征的计算机代码。
收缩^奮正处理器1212用于对至少两个中间一奄冲莫布图进行收缩 10修正(步骤1112)。收缩修正处理器1212用于为带有收缩修正的至 少两个中间掩模布图产生中间掩模数据1216 (步骤1116)。在该实 例系统1200中的其它元件用于进4亍图3中的其余步骤，并用于进 行校验处理，以提供用于收缩修正处理器1212的附加规则。
为帮助产生用于该收缩修正处理器的附加收缩修正MJ'j ，测试 15 芯片布图可被产生，或者中间掩模数据1216可用于产生测试芯片 布图1234。测试芯片布图被印制在晶片1236上，以在测试芯片上 形成图案化的光刻胶层。在图案化的光刻胶层上形成层1237，以在 图案化的光刻胶层上形成侧壁层。然后进行线宽度测量1238。在一 个实施例中，线宽度测量可以是对带有侧壁层的图案化的光刻胶层 20 的测量。在另一个实施例中，进行蚀刻，然后在经蚀刻的特征上进 行测量。提供这些测量作为到经^验才莫型适配引擎1260以及参数^t是 取引擎1240的输入。经验模型适配引擎的输出用于产生经验模型 1264，经验模型1264用于提供改进的规则到收缩修正处理器1212。
另夕卜，利用参凄W是耳又引擎1240形成物理才莫型，以/人用于经-睑 25模型适配的相同的数据集中提取处理参数来产生物理模型1244。掩 模布图校验(MLV) 1220将中间掩模数据1216与物理模型1244
相比较。如果该比较不充分接近1224，则将数据提供给经验模型适 配引擎1260。该经验模型适配引擎的输出用于产生经验模型1264, 其用于一是供改进的身见则到收缩^修正处理器1212。然后收缩修正处理 器1212冲是供新的中间掩才莫H据1216。如果该比4交充分"t妄近1224， 5 则中间掩模数据可用于形成中间掩模1280 (步骤304 )。该中间掩 模用于形成图案化的光刻胶层1281 (步骤308 )。在图案化的光刻 月交层1282上形成侧壁层(步吝聚312 )。特^正通过该图案〗匕的光刻月交 层蚀刻入蚀刻层(步-骤316)以制成芯片1284。
可<吏用多种其它处理，以应用特4正布图来产生多个中间掩才莫以 10 及应用该收缩修正到中间掩模布图。例如，可执行收缩修正，并向 使用者提供收缩修正特征及其特性的列表。然后使用者可输入用于 修正的准则(guideline )。在另一个实施例中，可首先制作数据中间 掩模带。然后将收缩修正应用到数据中间掩模带上的数据，这将向 用户提供特征及其特性的列表。然后4吏用者可输入用于修正的准 15 则。然后可在文件中提供该修正。这些处理可被更自动化的方法代 替。在另一个变型中，该用于修正的准则被预程序化，并且该SCPP 会自动将它们应用到布图以及中间掩模文件。
图6A和6B显示了计算机系统600，其适合于在本发明的实施 例中使用的接收该特征布图、产生中间掩模和进行收缩修正。图6A
20显示了计算才几系统的一种可能的物理形式。当然，计算才几系统可以 具有多种物理形式，从集成电路、印刷电路板和小的手持设备，到 大型超《及计算才几。计算才几系统600包4舌显示器602、显示器604、 才几架606、》兹盘马区^力608、 4建盘610以、及i氛才示612。石兹盘614为i十算 才几可读介质，其用于传递凄^居《会计算才几系统600以及乂人计算才几系统
25 600传递数据。
图6B是用于计算才几系统600的方框图的实例。连冲妾到系统总 线620的是各种各^^羊的子系统。处理器622 (也—皮称为中央处理单 元，或CPU)与存储设备(包括存储器624)相连4妄。存储器624 包括随才几存耳又存4诸器(RAM)和只读存4诸器(ROM)。本领域中已 熟知，ROM用于单向地传递ft据和指令到CPU,而RAM典型；也 用于以双向的方式传递凄t据和指令。这些和其它类型的存储器可包 5 4舌以下描述的4壬4可形式的计算才几可读介质。固定式万兹盘626也双向 地与CPU622相连接；其提供附加的数据存储能力，并还可包括以 下描述的4壬<可计算4几可读介质。固定式》兹盘626可用于存〗诸禾呈序、 数据等，并通常为次级存储介质(例如，硬盘)，其速度比主存4渚 器较慢。应该理解，合适情况下，在固定式磁盘626中保留的信息 10 可作为虚拟内存以标准的形式整合入存〗诸器624 。可移动式》兹盘614 可采用下述的任何计算机可读介质的形式。
CPU 622还与多种输入/输出"i殳备相连接，例如显示器604 、 4建 盘610、鼠标612和扬声器630,以及用于该处理控制的反馈和发 送(forward)系统。通常，输入/输出i殳备可以是以下4壬何一种
15 视频显示器、跟踪球、鼠标、键盘、麦克风、触摸屏、传感器卡片 阅读器、万兹带或纸带阅读器、l命入才反、4!r入笔(styluses )、声音或 手写识别器、生物特征(biometrics)读耳又器、或其它的计算机。可 选地，CPU 622可以利用网络冲妄口 640与其它计算才几或远程通讯网 络相连接。利用这种网络接口，可以预期在进行上述方法步骤的过
20 程中，CPU可从网络接收信息或输出信息到网络。另外，本发明的 方法实施例可^又在CPU 622上^^亍，或者通过网络(例如互联网)， 与分担该处理的 一部分的远端计算机相结合执行。
另外，本发明的实施例进一步涉及具有计算才几可读介质的计算 机存储产品，计算机可读介质上带有用于进行多种计算机执行的操 25作的计算才几代码。该介质和计算才几代码可以是为本发明的目的而特 别设计和构建的，或者它们可以是对于计算机软件领域的技术人员 而言熟知并可用的类型。计算机可读介质的实例包括，但不限于 箱玄介质，例如石更盘、專t盘和万兹带；光学介质，例如CD-ROM和全
息设备；磁光介质，例如可光读的磁盘；以及特别配置为存储和冲丸 行程序代码的硬件设备，例如专门应用集成电路(ASIC)、可编程 逻辑器件(PLD )、以及ROM和RAM器件。计算^L代码的实例包 括机器代码，例如由编译器产生，以及包括较高级别代码的文件， 5较高级别代码文件由4吏用解释程序的计算机执行。计算才几可读介质
器执行的指令序列的计算机数据信号传输。 实例布图
在一个在系统中4吏用图11的处理的具体实例中，如图12所示， 10 首先在1204提供特征布图(步骤1104)。图13是特征布图的顶牙见 图，该特征布图显示了带有将被蚀刻入晶片的特征1308的特征图 案1304。特征布图节距Pp为在该特征布图的特征之间的最小节距， 如图所示。特征布图^U是供到中间4务才莫布图处理器1208，其从特4正 布图产生至少两个(多个)中间掩模布图(步骤1108)。
15 为了示出本发明一个实施例的工作过程，示意性显示了以下内
容。图14A和14B为由第一中间掩模布图1404和第二中间掩模布 图1408限定的图案化的层的顶视图，第一中间4奄才莫布图1404和第 二中间掩模布图1408通过4吏用中间4奄模布图处理而产生(步-骤 1108)。应当注意，由第一中间掩模布图1404限定的图案化的层具
20 有比特征图案1304特征少的特征1424,并且具有比特^正图案的特 征大的特征1424,以及具有在特征1424之间的4交小的图案线。类 似地，由第二中间4务模布图1408限定的图案化的层具有比特征图 案1304特征少的特征1428，并且具有比特征图案的特4正大的特4正 1428。另外，由第一中间掩模布图1404限定的图案化的层具有一
25 个对准图案1434,并且由第二中间掩模布图1408限定的图案化的 层具有两个对准图案1438。由第二中间，埯模布图1408限定的图案 化的层限定的图案化的层的 一 个对准图案匹配在由第 一 中间掩模
布图1404限定的图案化的层上的对准图案1434,而由第二中间掩 模布图1404限定的图案化的层的另一对准图案不匹配在由第一中 间才奄才莫布图1404限定的图案化的层上的任何对准图案。由第一中 间掩模布图限定的图案化的层具有第一中间掩模布图节距PM1，其 5 为在由第 一 中间掩模布图限定的图案化的层的特征之间的最小节 距，如图14A所示。由第二中间掩模布图限定的图案化的层具有第 二中间掩模布图节距PM2,其为在由第二中间掩模布图限定的图案 化的层的特征之间的最小节距，如图14A所示。如图14A和14B 所示，第一中间掩模布图节距PM,和第二中间掩模布图节距P磁每 0 个至少为特征布图节距PF的两倍。这为带有限制最小节距(limiting minimum pitch )的光刻留有余地，以l是供带有不大于该限制最小节 距一半的节距的特征布图，从而将光刻的分辨率提高至少两倍。
第 一 中间掩模布图和第二中间掩模布图被提交到收缩修正处 理器1212，以对该至少两个中间掩才莫布图进4亍收缩1奮正(步-骤
151112)。图15A是在进行收缩修正后，由第一中间4奄才莫布图1504限 定的图案化的层的顶视图。在中间掩模的拐角提供拐角切口 1544， 以在拐角解决(account for) 4交大量的收缩。图15B是在进行收缩 修正后，由第二中间掩模布图1508限定的图案化的层的顶视图。 在中间4奄才莫的拐角才是供拐角切口 1548,以在拐角解决4交大量的收
20缩。用于冲是供拐角切口的收缩^修正失见则可以是由收缩^修正处理器 1212提供的多个规则中的一个。
至少两个中间掩模由该至少两个带有收缩修正的中间掩模布 图产生(步骤1116)。该步骤的部分可以通过产生中间^奄才莫lt据1216 进行。可以在中间掩模数据上进行掩模布图校验1220。如果掩模校 25验数据指示该中间掩模数据正确，则由中间掩模数据形成中间掩
使用第 一 中间掩模以形成第 一 图案化的光刻胶层(步骤308 )。
图16A是来自于收缩修正1504后的第 一 中间掩模布图1504的中间
掩才莫所产生的第一图案化的光刻月交层1604的顶—见图。第一图案化 的光刻胶层1604的节距PP1为第一图案化的光刻胶层1604特征之 5 间的最小节距。侧壁层在图案化的光刻月交层上形成(步骤316)。图 16B是当侧壁层已经形成以收缩特征尺寸后，图案化的光刻月交层 1608的顶—见图。特征尺寸^^皮减小。切口允许收缩处理形成拐角，而 非形成圆形突起。然后基片被蚀刻，以将特征蚀刻到基片中(步骤 316)。然后图案化的光刻月交层一皮剥除(步骤320 )。
10 然后利用第二中间纟备才莫重复该处理(步骤324),其中第二中间
掩模由收缩修正后的第二中间掩模布图1508提供(步骤304)。第 二中间掩模用于在先前蚀刻的特征上形成第二图案化的光刻胶层 (步4聚308 )。图17A是在先前蚀刻的第一特4正iE 1712 (显示为虚 线)上形成的图案化的光刻胶层1704的顶视图。第二图案化的光
15 刻胶层1704的节距Pp2为第二图案化的光刻胶层1704的特征之间 的最小节距。侧壁层在图案化的光刻月交层上形成(步骤316)。图 1 7B是当侧壁层已经形成以收缩该特征尺寸后，图案化的光刻胶层 1708的顶—见图。该特征尺寸一皮减小。切口允许该收缩处理形成拐角， 而非形成圓形突起。然后基片^L蚀刻，以将特4i蚀刻到基片中(步
20骤316)。然后该图案化的光刻胶层被剥除(步骤320 )。
图18是第二特征组已被蚀刻后基片的顶视图。在基片中，是 利用来自于第 一 中间掩模的第 一 图案化的光刻胶层所蚀刻的第一 特征组1712以及利用来自于第二中间掩模组的第二图案化的光刻 月交层所蚀刻的第二特征组1812。第一特征组1712的一部分邻4妻于 25 第二特征组1812的一部分，以一是供增加的节距和分辨率。特征的 节距Pf是特征之间的最小节距。如图所示，第二特征组被蚀刻后的 基片的节距PF不大于第一图案化的光刻胶层以及第二图案化的光 刻月交层的节距Pp的一半。
第 一和第二图案化的光刻胶层之间的关系不同于双镶嵌(dual damascene )处理中沟槽和通孔图案化的光刻胶层之间的关系，在双 镶嵌处理中，沟槽特征不邻接于通孔特征以增加节距，而是位于通 孔特征上以形成双镶嵌结构。另外，第一特征组和第二特征组一皮蚀 5 刻至大约相同的深度，其中沟槽不净皮蚀刻到大约与通孔相同的深 度。但是，该创新的处理工艺可使用第一和第二图案化的光刻胶层 以产生带有增加的节距的通孔，或者使用第 一和第二图案化的光刻 胶层以形成带有增加的节距的沟槽。该实例中的特征具有光刻处理 工艺的节距分辨率的大约两倍节距。第二对准特征1808允许改进 10的^于准用于下一处J里-及别。
在测试和/或开发处理中，第 一蚀刻或第二蚀刻后的基片可能经 历线宽度测量1238，并且数据可输送给经验模型适配1260和/或参 数提取引擎1240。经验模型适配1260提供一种经验模型，该经验 模型可提供附加规则到收缩修正处理器1212以改进该收缩修正处 15 理。参数提取1240提供一种物理模型，其用于掩模布图校验1220。 这些方法改善了收缩^奮正处理。
在 一 个可选的实施例中，中间4务才莫布图的产生可形成与特征图 案的特征尺寸相同的特征，然后可使用收缩修正规则以增加特征的 大小，并减小图案化的线的尺寸。在另一个实施例中，中间掩才莫布 20图1208和收缩》务正1212可在单一的步4f中进4亍，在单一步冬聚中产 生多个中间4^才莫布图并且进^亍收缩^修正，但为了清楚仍可显示为两
个步骤。
收缩》务正和OPC的一些差别3口下对中间掩才莫才丸4亍OPC，以 使所得到的图案化的光刻胶层被形成为类似期望的特征。对中间掩 25才莫执行收缩修正，以使所得到的图案化的光刻胶层与期望的特征不 同，而是代替地，收缩-修正使所得到的图案化的光刻胶层与最终的 特征更加不同。后续的侧壁层的形成使图案化的光刻胶层形成为类
似期望的特征。执行OPC以提供更高分辨率的图案化的光刻胶层。 而进行收缩修正是为了使较低分辨率的图案化的光刻胶层在晶片
上产生高分辨率的结果。OPC提供规则以添加光刻胶材料，以补偿
在形成图案化的光刻胶层过程中额外材料的损耗。收缩修正提供规
5则，其去除附加材料，以补偿在形成侧壁层过程中材料的增加。
在多种实施例中，经蚀刻的特征可被测量，以提供收缩控制信 息，或者在形成侧壁层后，图案化的光刻胶层的特征可被测量，以 提供收缩控制信息。这些测量可与特征布图或中间掩模布图相比较。
10 —些处理工艺曾使用第一中间掩才莫以提供密集特征，并使用第
二中间掩模以提供更为隔离的特征。对这些中间掩模的要求是因为 密集特征需要与隔离特征不同的曝光或光刻胶。代替地，在运用与 相同的光刻工具和光刻胶的情况下，使用收缩修正以及形成多个中 间掩模可用于在 一 个中间掩模上形成 一 些密集特征，而在另 一 个中
1 5间掩模上同时形成密集特征和隔离特征。
本发明的其它实施例可使用多于两个的中间掩模。例如，可使 用三个中间掩模，以使特征布图的节距为每个中间掩模的节距的三 分之一。在另一个实例中，可使用四个中间掩4莫，以使特征布图的 节距为每个中间掩模节距的四分之一。该多掩模处理工艺在2005 20 年2月3日才是交的申i青人为Jeffrey Marks和Reza Sadjadi、名称为 "Reduction of Feature Critical Dimensions Using Multiple Masks (利 用多掩模减小特征临界尺寸)"的美国专利申请号11/050, 985中描 述，为所有目的，其通过引用^皮结合入本申请。
尽管已经4艮据H个优选实施例描述了本发明，4旦存在有改变、 25置换、和多种可替代的等同方式，这均落入本发明的范围之内。应 当注意，存在有多种实施本发明方法和装置的备选方式。因此，所
附的权利要求意在被解释为包括所有落入本发明主旨和范围内的 这些改变、置换和多种可替代的等同方式。
权利要求
1.一种包括计算机可读介质的装置，包括用于接收特征布图的计算机可读代码；以及用于对所述特征布图应用收缩修正的计算机可读代码。
2. 根据权利要求1所述的装置，进一步包括用于将所得到的测试 晶片与所述特征布图进行比较，并且基于所述比4交生成收缩《奮正头见则的计算一几可读^码。
3. 根据权利要求2所述的装置，进一步包括用于将生成的所述收 缩4奮正;t见则应用于所述特4正布图的计算才几可读4、石马。
4. 根据权利要求1至3所述的装置，其中，所述用于对所述特征 布图应用所述收缩^f奮正的计算才几可读代石马包4舌用于从所述特征布图生成多个中间掩4莫布图，以及对所 述多个中间掩模布图应用收缩修正的计算机可读代码。
5. 根据权利要求1至4所述的装置，其中，用于对所述特征布图 应用收缩〗奮正的计算才几可读^石马包括用于冲是供拐角切口以在 图案化层中形成特征的计算机可读代码。
6. 根据权利要求1至5所述的装置，其中，所述用于应用收缩修 正的计算4几可读代码进一步包括用于减小所述图案化层的图案化层线的尺寸的计算机可读代码。
7. —种方法，包4舌4妻收特征布图；以及对所述特4正布图才丸4亍^:缩^修正，以形成^:缩^修正的中间掩模布图。
8. 根据权利要求7所述的方法，其中，所述执行所述收缩修正， 包括提供用于在中间掩模中形成特征的拐角切口 。
9. 根据权利要求7至8所述的方法，进一步包括基于所述收缩修正的中间掩模布图，在晶片上形成图案 化层，其中，所述图案化层具有拐角切口；以及在所述图案化层上形成侧壁层。
10. 根据权利要求9所述的方法，进一步包括基于所述收缩修正的 中间掩模布图形成中间掩模，其中，所述形成图案化层使用基 于所述收缩修正的中间掩才莫布图的所述中间掩才莫。
11. 根据权利要求9至10所述的方法，进一步包括将特征蚀刻到 设置在所述图案化层下方的基片中。
12. 根据权利要求11所述的方法，进一步包括将蚀刻的特征与所 述特征布图进行比较，并基于所述蚀刻的特征与所述特征布图 的比较，生成收缩控制失见则。
13. 根据权利要求7至11所述的方法，其中，所述在所述特征布 图上#1行收缩^奮正，包括从所述特征布图生成多个中间掩才莫布图；以及 对所述多个中间掩模布图的每个执行收缩修正。
14. 根据权利要求7至13所述的方法，其中，执行所述收缩修正 消除或最小化了 OPC的使用，并且其中，^丸行所述收缩》务正 消除了用于解决线边缘缩短的特征的必要。
全文摘要
提供了一种包括计算机可读介质的装置。计算机可读介质包括用于接收特征布图的计算机可读代码以及在特征布图上应用收缩修正的计算机可读代码。用于应用收缩修正的计算机可读代码包括提供拐角切口、调整线宽度和长度、形状修改等，以用于在图案化的层中形成特征。
文档编号G03F1/14GK101171545SQ200680015843
公开日2008年4月30日 申请日期2006年5月2日 优先权日2005年5月10日
发明者S·M·R·萨贾迪, 尼古拉斯·布赖特 申请人:朗姆研究公司