一种提高二维图形解析度的工艺方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种提高二维图形解析度的工艺方法。
【背景技术】
[0002]随着半导体集成电路制造工艺的不断进步，线宽的不断减少，半导体器件的面积正变得越来越小。半导体集成电路也从最初的集成电路到大规模集成电路，超大规模集成电路，直至今天的特大规模集成电路，其功能更为全面、强大。考虑到工艺研发的复杂性、长期性和高昂的成本等等不利因素的制约，如何在现有技术的基础上进一步提高器件的集成密度、缩小芯片的面积、以在同一枚硅片上尽可能多的得到有效芯片数，从而提高整体效益，越来越受到芯片设计者、制造商的重视。
[0003]在半导体集成电路制造工艺中，光刻技术无疑是其中最关键的一环。在进行离子注入或刻蚀之前，需要通过光刻工艺形成光刻胶图案，以预先定义出待刻蚀或离子注入的区域。因而，整个芯片工艺所能达到的最小尺寸是由光刻工艺决定的。
[0004]光刻工艺(photolithography)是半导体器件制造工艺中的一个重要步骤，该步骤利用曝光和显影在光刻胶层上刻画几何图形结构，然后通过刻蚀工艺将光掩模上的图形转移到衬底上。
[0005]光刻工艺大致处理过程为:首先在掩模版上获得特定的图形结构(如电学电路)，然后通过光学光刻设备将掩模版上的图形复制到硅片上。然而，通过光学光刻产生图形的过程会产生或多或少的失真，尤其是随着线宽的不断缩小，失真也愈加严重。典型地，如拐角变圆(Corner Rounding)或线端缩短(Line End Shortening)等现象。请参阅图1以及图2，图1为预先设计的图形，图2为实际形成的图形，对比图1以及图2能够明显看出，实际形成的图形较预先设计的图形，产生了拐角变圆以及线端缩短的问题。导致上述这些现象的原因是由于光学邻近效应(Optical Proximity Effect，简称ΟΡΕ)，光学邻近效应ΟΡΕ是由光学成像系统的非线性滤波所造成的。
[0006]综上所述，本领域技术人员亟需提供一种提高二维图形解析度的工艺方法，避免图形产生拐角变圆以及线端缩短的现象，防止图形失真，提高二维图形的解析度。
【发明内容】
[0007]本发明目的是提供一种提高二维图形解析度的工艺方法，避免图形产生拐角变圆以及线端缩短的现象，防止图形失真，提高二维图形的解析度。
[0008]为了实现上述目的，本发明提供了一种提高二维图形解析度的工艺方法，包括以下步骤:
[0009]步骤S1、提供半导体硅片，所述半导体硅片上涂布有第一光刻胶层；其中，所述硅片从下往上依次包括衬底、待刻蚀层以及硬掩膜层；
[0010]步骤S2、采用具有第一图形的第一掩膜版对所述第一光刻胶层进行曝光显影，并将第一掩膜版上的第一图形转移到所述第一光刻胶层中；其中，所述第一图形具有大于设计图形的预设区域；
[0011]步骤S3、以所述第一光刻胶层为掩膜对所述硬掩膜层进行刻蚀，使所述第一图形转移至所述硬掩膜层中；
[0012]步骤S4、去除所述第一光刻胶层，并在所述硬掩膜层的表面涂布第二光刻胶层；
[0013]步骤S5、采用具有第二图形的第二掩模版对所述第二光刻胶进行曝光显影，所述第二掩模版的第二图形覆盖所述预设区域，将第一图形和第二图形的结合转移到所述第二光刻胶层中，对所述待刻蚀层进行刻蚀；
[0014]步骤S6、去除所述第二光刻胶层以及硬掩膜层，所述硅片上具有设计图形。
[0015]优选的，所述步骤S2中，所述设计图形与预设区域的总和为所述第一图形。
[0016]优选的，所述预设区域是在设计图形的基础上直线延伸10?50nm。
[0017]优选的，所述步骤S5中，所述第二图形覆盖所述预设区域，并向所述预设区域的垂直方向的两侧延伸预设距离。
[0018]优选的，所述预设距离为100?500nmo
[0019]优选的，所述第二图形向所述预设区域的直线延长方向延伸100?500nm。
[0020]优选的，所述设计图形以及第一图形均为条状图形。
[0021]优选的，所述第一光刻胶层和所述第二光刻胶层中分别采用正胶。
[0022]本发明提供了一种提高二维图形解析度的工艺方法，采用了二次曝光的方式，对于最终设计图形中容易产生圆角以及缩短的区域，在第一次曝光时，将第一掩膜版的第一图形预先处理成向外延伸一定距离，在第二次曝光时，涂覆上第二光刻胶层，将第二掩模版用于对预先延伸的区域遮挡，经过曝光蚀刻，使最终形成的图形与设计图形一致，避免图形产生拐角变圆以及线端缩短的现象，防止图形失真，提高二维图形的解析度。
【附图说明】
[0023]图1为现有技术中光刻工艺所预先设计的图形；
[0024]图2为现有技术中光刻工艺所实际形成的图形；
[0025]图3为本发明提高二维图形解析度的工艺方法的流程示意图；
[0026]图4为本发明中第一掩模版的第一图形的结构示意图；
[0027]图5为本发明中第二掩模版的第二图形的结构示意图；
[0028]图6至图10为本发明提高二维图形解析度的工艺方法优选实施例中所形成设计图形的剖面结构示意图。
[0029]图中的附图标记为:
[0030]10.设计图形，20.实际图形，30.预设区域，40.第二光刻胶层，50.衬底，60.待刻蚀层，70.硬掩膜层，80.第一光刻胶层，90.第一图形，100.第二图形。
【具体实施方式】
[0031]为使本发明的内容更加清楚易懂，以下结合说明书附图，对本发明的内容作进一步说明。当然本发明并不局限于该具体实施例，本领域内的技术人员所熟知的一般替换也涵盖在本发明的保护范围内。其次，本发明利用示意图进行了详细的表述，在详述本发明实例时，为了便于说明，示意图不依照一般比例局部放大，不应以此作为对本发明的限定。
[0032]上述及其它技术特征和有益效果，将结合实施例及附图1至图10对本发明的提高二维图形解析度的工艺方法进行详细说明。图1为现有技术中光刻工艺所预先设计的图形；图2为现有技术中光刻工艺所实际形成的图形；图3为本发明提高二维图形解析度的工艺方法的流程示意图；图4为本发明中第一掩模版的第一图形的结构示意图；图5为本发明中第二掩模版的第二图形的结构示意图；图6至图10为本发明提高二维图形解析度的工艺方法优选实施例中所形成设计图形的剖面结构示意图。
[0033]请参阅图3，图3为本发明中