专利名称：用于设计精细图案的方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于设计精细图案的方法和设备，具体地，涉及一 种用于使用程序设计在衬底上曝光的精细图案的方法和设备。
背景技术：
由于半导体器件近来趋于高集成度的趋势，用于形成半导体器件的 图案逐渐变得更加精细。因为减小了包括精细图案的单独器件的尺寸， 也必须减小节距，即所需图案的宽度和间隔。然而，用于形成图案(例 如线条和间隔图案，下文中称作"线条图案")的光刻法具有分辨率限制，从而限制了精细图案的形成。在半导体器件的生产中，精细图案可以采用多种形式，在这些形式中，在美国专利申请No.6,603，688中公开了 一种形成小尺寸隔板 (spacer)的方法，将其合并在此作为参考；在韩国专利申请 No. 2005-0032297中公开了一种自对准方法，将其合并在此作为参考。 必须将用于转移精细图案的掩模上的图案实际地转移到物体上。然而， 还不存在用于设计完全转移精细图案的曝光图案的方法和设备。发明内容本发明提出了一种设计精细图案的方法，可以将精细图案完全地转 移到物体上。本发明还提出了一种用于执行以上设计方法的设备。 根据本发明的一个方面，提出了一种用于设计完全地转移到物体上 的精细图案的方法。所述方法包括读取用于曝光的精细图案的原始数据。 将精细图案划分为不需要修正的第一图案和需要修正的第二图案。通过 形成辅助图案来修正精细图案，以便维持与第二图案的第一距离D1。通 过运行包括第一辅助图案和第二辅助图案的仿真程序来估计要转移到目 标物体上的精细图案。将所估计的精细图案与用于曝光的精细图案的原 始数据进行比较，并且如果所估计的精细图案和用于曝光的精细图案的 原始之间没有差别，指定已修正的精细图案作为最终精细图案。在一个实施例中，划分精细图案的步骤包括从多个多角精细图案 中选择待划分为第一和第二图案的选定多角精细图案；确定连接部分， 用于将选定多角精细图案划分为四边形形状；以及通过去除连接部分来 获得已划分的第一和第二图案。在划分精细图案之后，确定是否已经正确地执行将精细图案划分为 第一和第二图案的操作。如果还没有不正确地执行将精细图案划分为第 一和第二图案的操作，重新选择待划分为第一和第二图案的多角精细图 案。在一个实施例中，所述方法还包括在将精细图案划分为第一和第 二图案之后，检査是否已经正确地执行将精细图案划分为第一和第二图 案的操作；以及如果已经正确地执行了划分，重新附加连接部分。在一个实施例中，所述方法还包括在划分第一和第二图案之后， 确定是否可以通过光刻形成第一和第二图案；以及如果确定不能通过光 刻形成第一和第二图案，重新选择待划分为第一和第二图案的多角精细 图案。在形成辅助图案时，辅助图案可以是第一辅助图案，独立地形成所 述第一辅助图案以维持与具有宽度Wl的第二图案相距第一距离D1。 一 部分第一辅助图案可以分开距离(W1+2XD1)。第一辅助图案可以沿线形 的第二图案的周长、与第二图案分开第一距离D1。第一辅助图案可以具 有与第二图案的宽度Wl相同的宽度W2。在形成辅助图案时，辅助图案 可以是第二辅助图案，所述第二辅助图案附加到第一图案上，并且维持 与第一图案相距第一距离Dl。第二辅助图案可以与线形的第二图案的至 少一侧分开第一距离Dl。第二辅助图案可以具有比第二图案的宽度Wl
小的宽度W3。所述方法还可以包括在形成辅助图案之后形成修整图案，用于去 除第一和第二辅助图案之间不必要的材料。通过修整图案去除的不必要 的材料可以是刻蚀工艺的残留材料。所述方法还可以包括在估计精细图案之后，检查在第二图案中是 否存在凹口；以及当在第二图案中存在凹口时形成辅助图案。根据本发明的另一个方面，提出了一种用于设计精细图案的设备。 所述设备包括读取组件，读取用于曝光的精细图案的原始数据。所述设 备还包括划分组件，将精细图案划分为不需要修正的第一图案和需要修 正的第二图案。所述设备包括修正组件，用于通过形成维持与第二图案相距第一距离D1的辅助图案，来对所述精细图案进行修正。所述设备包括估计组件，通过运行包括第一辅助图案和第二辅助图案的程序，来估 计要转移到目标物体上的精细图案。所述设备包括确定组件，将所估计 的精细图案与原始数据相比较，如果在所估计的精细图案和用于曝光的 精细图案的原始数据之间没有差别，指定已修正的精细图案作为最终精 细图案。在一个实施例中，在形成辅助图案时，辅助图案包括第一辅助图案，独立地形成第一辅助图案以维持与具有宽度Wl的第二图案相距第一距 离D1。在一个实施例中，在形成辅助图案时，辅助图案包括第二辅助图案， 第二辅助图案附加到第一图案上，并且与第一图案分开第一距离Dl。在一个实施例中，所述设备还包括在形成辅助图案之后形成修整图 案的组件，形成所述修整图案以辅助去除在第一和第二辅助图案之间形 成的不必要的材料。
根据本发明优选方面的具体描述，本发明的前述和其他目的、特征 和优点变得明白，如附图所示，贯穿不同视图，相同的参考符号表示相 同的部分。附图不必是按比例的，重点在于说明本发明的原理。图l是根据本发明实施例、设计精细图案的方法的流程图。 图2A至图2H是示出了图1中工艺的平面图、以及图2I是示出了 图1中工艺的方框图。图3是示出了根据本发明设计的精细图案的设计布局的平面图。
具体实施方式
现在将参考附图全面地描述本发明，在附图中示出了本发明的典型 实施例。本发明实施例提出了一种用于使用计算机程序设计精细图案的方 法和设备。即，为了将原始设计者绘制的设计布局应用于实际制造工艺， 使用程序对布局进行修正。因此，在本发明实施例中，当将由原始设计 者绘制的、用于曝光的精细图案数据应用于制造工艺时，添加新的图案 以防止可能出现的缺陷。这些添加的图案显现为显示设备屏幕上的结果。 以下描述的精细图案可以被划分为不需要分离的图案和需要分离的图 案，不需要在其周围添加附加图案的第一图案，以及需要在其周围添加 附加图案的第二图案。可以根据图案所处的工艺，将需要分离的图案指 定不同的名称。图l是根据本发明实施例、用于设计精细图案的方法的流程图，以 及图2A至图2I是示出了图1的方法的示意性平面图。这里，描述的精细图案多数是线形图案。参考图1和图2A，读取由原始设计者绘制的、待曝光的精细图案的 数据(下文中称作"原始布局")。然后，确定不需要分离的精细图案ioo 和需要分离的精细图案102。这里，需要分离的精细图案102是具有四个 或多于四个角的多角图案。精细图案102的分离包括将多角图案分离成多 个四边形形状。为此分离，在操作S10中选择连接部分(a)以将需要分 离的多角精细图案102分离成四边形形状。将连接部分(a)设置在多角图案的弯曲部分处，并且去除掉，从而将图案分离成多个四边形形状。参考图1和图2B，在操作S12中，通过去除连接部分(a)来分离精 细图案102。分离多角精细图案102的原因是为了使多角图案的形状改变 为简单的四边形形状(在下文中，也称作分离图案102)，使得关于精细
图案的数据简化。这里，简化包括去除关于连接部分(a)的数据，并且 简化关于图案形式的数据。如果在设计精细图案时没有分离图案，会出 现不能丢弃关于连接部分(a)的数据的问题。因此，通过分离精细图案 102来简化关于精细图案的数据。这里将分离图案102划分为不需要修正的第一图案和需要修正的第 二图案。第二图案可以是不需要分离的图案，或者可以是一部分或所有 的分离图案102。接下来，在操作S14中，在屏幕上检査包括分离图案102的精细图案。 即，确定分离图案102是否已经被正确地分离，以及是否是可以通过光刻 形成的图案。这是因为如果分离图案102不能通过光刻形成，那么分离图 案102不能形成在掩模上。在操作S16中，如果存在不能通过光刻形成的 图案，工艺返回操作S10，因此可以在操作中选择任意另外的连接部分(a) 并对其进行处理。此外，确定是否已经忽略需要分离的精细图案102的任意部分，或 是否存在已经添加的不需要的图案。这里，可以通过将数据与原始数据 相比较来确定不需要的图案的添加。如果己经忽略图案或如果已经添加 了不需要的图案，则对其进行修正，并且重复如图2A所示的操作。可选地，即使存在多角精细图案102，当执行精细图案形成工艺时 (例如，使用自对准方法的双构图)，第一和第二图案分离开氧化层的厚 度。在这种情况下，不需要分离如图2C所示的己去除连接部分(a)。这 里，在操作S18中，重新附加连接部分(a)。即，根据精细图案的制造方 法，可以不重新附加连接部分(a)，并且可以用已分离的图案执行随后 的工艺。这里，将参考重新附加的连接部分(a)给出描述。参考图1和图2D，当将图案转移到目标物体时，在操作S20中形成第 一辅助图案110，所述第一辅助图案维持与可能出现缺陷的第二图案相距 第一距离D1。这里，第二图案可以是不需要分离的图案100以及在图2A 中已分离的图案102的一部分或全部。例如，在屏幕的上部左手侧中的图 案100的突出部分的全部、以及上部右手侧处的分离图案102的一部分， 组成了需要修正的第二图案的部分。 与第二图案相距第一距离D1的第一 辅助图案110可以具有宽度W2，并且可以被独立地设置。第一辅助图案110可以在第二图案的周长周围间 隔第一距离D1。此外，第一辅助图案110的宽度W2可以与第二图案的宽度 Wl相等。当相邻部分(例如，第二图案)的距离大于或等于第一辅助图 案110的宽度W2和第一距离D1的距离的两倍的总和即(W2+2XD1)时，形 成第一辅助图案IIO。参考图1和图2E,当将图案转移到目标物体上时，在操作S20中形成 第二辅助图案112，所述第二辅助图案112维持与可能引起缺陷的第二图 案相距第一距离D1。这里，第二图案可以是不需要分离的图案100以及图 2A中分离图案102的一部分或全部。第二辅助图案112可以附加到第一和 第二图案上，以便维持与第二图案相距第一距离D1。当一部分预定精细 图案112之间的间隙大于第一距离D1且小于(W2+2XD1)时，形成第二辅 助图案112。第二辅助图案具有比第二图案的宽度W1小的宽度W3。可选地，如图1和图2F所示，在操作S22中，形成修整图案114以辅 助去除在目标物体的构图工艺期间(例如在刻蚀工艺中)希望去除的不 必要部分。例如，在自对准双构图的情况下，为了从氧化层之间沉积的 多晶硅中去除在湿法刻蚀中沉积的不必要部分，修整部分114标识要通过 另一湿法刻蚀工艺去除的部分。参考图1和图2G，为了检查设计布局是否包括第一图案、第二图案 和辅助图案的精细图案以及所述设计布局还可以选择性包括连接部分 (a)和修整图案，在操作S24中执行例行程序的仿真。如图2G所示，在 精细图案中形成凹口116。将屏幕上的精细图案中的凹口116形成为比原 始设计布局小或精细。因此，在操作S26中检査精细图案的凹口116。如果存在凹口116， 在操作S28中再次执行如图2D和图2E所示的形成辅助图案的操作。最后， 通过去除凹口116来完成最终设计布局，如图2H所示。参考图1和图21，在操作S30中，将完成的最终设计布局与原始设计布局相比较。如果需要，可以执行诸如设计规则检査之类的检查。如果 最终设计布局除了添加的图案单元之外与原始设计布局相同，在操作S34
中，将所述布局指定为最终设计布局。在操作S32中，如果原始设计布局 与最终设计布局不同，重复从操作S20的形成辅助图案开始的工艺。图3是示出了根据本发明设计的精细图案的设计布局的平面图。这 里，未填充区域是本发明的精细图案，充满十字形图案的区域是第一辅 助图案，斜线区域是第二辅助图案，黑色阴影区是本发明的修整图案。 第一辅助图案与精细图案的相应部分间隔第一距离Dl，第二辅助图案附 加到精细图案的相应部分，并且维持与精细图案的另一部分的第一距离 Dl。在本发明中，由于辅助图案的存在，可以防止没有将精细图案转移 到目标物体上，并且修整图案可以去除在制造工艺期间可能出现的不必 要部分。而且，当将原始设计应用于实际制造工艺时，可以加固不满意 的部分。如上所述的根据本发明的用于设计精细图案的方法和设备，形成了 用于有效地转移用于曝光的精细图案的辅助图案，使得可以设计出完全 地转移到目标物体的精细图案。此外，通过增加用于去除在制造阶段希望去除的部分的修整图案， 可以改善相应的制造工艺。尽管己经参考本发明的典型实施例，具体示出和描述了本发明，但 本领域普通技术人员应当理解，在不脱离所附权利要求所限定的本发明 的精神和范围的情况下，可以对这些实施例进行形式和细节上的多种改 变。
权利要求
1.一种设计精细图案的方法，包括读取用于曝光的精细图案的原始数据；将精细图案划分为不需要修正的第一图案和需要修正的第二图案；通过形成与第二图案维持第一距离D1的辅助图案来修正精细图案；通过运行包括第一辅助图案和第二辅助图案的仿真程序来估计要转移到目标物体上的精细图案；以及将所估计的精细图案与用于曝光的精细图案的原始数据进行比较，并且如果所估计的精细图案和用于曝光的精细图案的原始数据之间没有差别，指定已修正的精细图案作为最终精细图案。
2. 如权利要求l所述的方法，其中，划分精细图案的步骤包括-从多个多角精细图案中选择待划分为第一和第二图案的选定多角精细图案；确定连接部分，用于将选定多角精细图案划分为四边形形状；以及 通过去除连接部分来获得已划分的第一和第二图案。
3. 如权利要求2所述的方法，还包括在划分精细图案之后，检 査是否已经正确地执行将精细图案划分为第一和第二图案的操作；以及如果还没有不正确地执行将精细图案划分为第一和第二图案的操 作，重新选择待划分为第一和第二图案的多角精细图案。
4. 如权利要求2所述的方法，还包括在将精细图案划分为第一 和第二图案之后，检査是否已经正确地执行将精细图案划分为第一和第二图案的操 作；以及如果已经正确地执行了划分，重新附加所述连接部分。
5. 如权利要求2所述的方法，还包括在划分第一和第二图案之后，确定是否可以通过光刻形成第一和第二图案；以及 如果确定不能通过光刻形成第一和第二图案，重新选择待划分为第一和第二图案的多角精细图案。
6. 如权利要求1所述的方法，其中，在形成辅助图案时，所述辅 助图案包括第一辅助图案，独立地形成所述第一辅助图案以维持与具有 宽度W1的第二图案相距第一距离D1。
7. 如权利要求6所述的方法，其中， 一部分第一辅助图案分开距 离(W1+2XD1)。
8. 如权利要求6所述的方法，其中，第一辅助图案沿线形的第二 图案的周长、与第二图案分开第一距离D1。
9. 如权利要求6所述的方法，其中，第一辅助图案具有与第二图 案的宽度W1相同的宽度W2。
10. 如权利要求l所述的方法，其中，在形成辅助图案时，所述辅 助图案包括第二辅助图案，所述第二辅助图案附加到第一图案上，并且 维持与第二图案相距第一距离Dl。
11. 如权利要求IO所述的方法，其中，第二辅助图案与线形的第 二图案的至少一侧分开第一距离Dl。
12. 如权利要求IO所述的方法，其中，第二辅助图案具有比第二 图案的宽度W1小的宽度W3。
13. 如权利要求l所述的方法，还包括在形成辅助图案之后形成 修整图案，用于去除第一和第二辅助图案之间不必要的材料。
14. 如权利要求13所述的方法，其中，通过所述修整图案去除的 不必要的材料是刻蚀工艺的残留材料。
15. 如权利要求13所述的方法，还包括在估计精细图案之后， 检查在第二图案中是否存在凹口；以及 如果在第二图案中存在凹口，重新形成辅助图案。
16. —种用于设计精细图案的设备，包括 读取组件，读取用于曝光的精细图案的原始数据；划分组件，将精细图案划分为不需要修正的第一图案和需要修正的 第二图案；修正组件，通过形成维持与第二图案相距第一距离Dl的辅助图案 来对所述精细图案进行修正； 估计组件，通过运行包括第一辅助图案和第二辅助图案的程序，来 估计要转移到目标物体上的精细图案；以及确定组件，用于将所估计的精细图案与原始数据进行比较，如果所 估计的精细图案和用于曝光的精细图案的原始数据之间没有差别，指定 已修正的精细图案作为最终精细图案。
17. 如权利要求16所述的设备，其中，在形成辅助图案时，所述 辅助图案包括第一辅助图案，独立地形成所述第一辅助图案以维持与具有宽度W1的第二图案相距第一距离D1。
18. 如权利要求16所述的设备，其中，在形成辅助图案时，所述 辅助图案包括第二辅助图案，所述第二辅助图案附加到第一图案上，并 且与第二图案分开第一距离Dl。
19. 如权利要求16所述的设备，还包括在形成辅助图案之后形成 修整图案的组件，形成所述修整图案以辅助去除在第一和第二辅助图案 之间形成的不必要的材料。
全文摘要
本发明提出了一种用于设计精细图案的方法和设备，可以将精细图案完全地转移到物体上。所述方法包括读取用于曝光的精细图案的原始数据；将精细图案划分为不需要修正的第一图案和需要修正的第二图案；通过形成与第二图案维持第一距离D1的辅助图案来修正精细图案；通过运行包括第一辅助图案和第二辅助图案的仿真程序来估计要转移到目标物体上的精细图案；以及将所估计的精细图案与用于曝光的精细图案的原始数据进行比较，并且如果所估计的精细图案和用于曝光的精细图案之间没有差别，将已修正的精细图案指定为最终精细图案。
文档编号G03F1/68GK101158807SQ20071008563
公开日2008年4月9日 申请日期2007年3月1日 优先权日2006年10月2日
发明者李钟培, 柳文铉, 申在弼, 金英一 申请人:三星电子株式会社