专利名称：校正在三色调衰减相移掩模中邻近效应的结构和方法
技术领域：
本发明涉及相移掩模，更具体地说，涉及校正在三色调衰减相移掩模中的邻近效应的结构和方法。
背景技术：
照相制版技术是在半导体工业中众所周知的工艺，它用于制成集成电路(IC)中的线，触点和其它已知结构。在常规的照相制版技术中，照明掩模(或刻度片)，该掩模(或刻度片)具有表示一个IC层结构的透明和不透明的区域的图形。随后，将透过掩模的光聚焦在晶片上的光刻胶层上。在随后的显影冲洗处理工艺中，去除由图形所定义的部分光刻胶层。这样，掩模的图形就转移到或者印刷到了光刻胶层上。
然而，在透明区域到不透明区域的过渡处的衍射效应能够是这些边缘变得很模糊，从而对照相制版工艺的分辨率产生不利的影响。为了提高该分辨率已经提出了各种技术。一种这类技术称之为相移，它利用入射光波的相位破坏性干涉。具体地说，相移将入射光波的第一区域的相位相对于入射光波邻近区域的第二区域的相位移动了大约180度，从而在第一和第二区域之间产生更加清晰的界面。于是，在通过半导体掩模(或刻度片)照明的光刻胶的曝光和未曝光部分之间的边界就可以采用相移来更加准确地确定，从而允许IC具有更大的结构密度。
图1说明了简化的相移掩模100，它是采用衰减、相移区域101形成在清洁区域102上的方法制成的，其中经衰减的、相移区域101的边界103定义了单片IC结构。清洁区域102是透明的，即，该区域的光密度传输系数T＞0.9。相反，衰减的相移区域101是半透明区域，即，该区域具有低的光密度传输系数0.03＜T＜0.1。相对于通过清洁区域102的光，通过衰减相移区域101的光的相移大约为180度。
正如本领域中的技术人员所熟悉的，增加衰减相移区域101的密度传输系数就能够提高由照相制版工艺所制成结构的性能。事实上，理论上所能获得最佳性能是衰减相移区域具有的光密度传输系数接近于T＝1(换句话说，该区域是透明的)并还具有相对于清洁区域102的180度相移。这样，假定部分相干照明，就能够消除掉各个区域的幅度边缘台阶，从而在这两个区域之间过渡部分产生基本为零密度的线。目前，材料技术已经能够提供这类具有衰减特性的相移，该相移区域可具有大约T＝0.4的光密度传输系数，尽管更高的传输在理论上是可能的和期望的。
不幸的是，这种更高传输特性的相移材料的使用会增加印刷衰减相移区域102一些部分的风险。特别是，为了能确保完全去除掉剩余的光刻胶，实际用于去除光刻胶的步骤一般都至少是理论所需去除光刻胶的两倍。这过渡曝光会导致增加印刷衰减相移区域101的一些较大部分的风险。
为了能解决这个问题，某些称之为三色调衰减相移掩模的掩模，它在较大部分的衰减相移区域中包括了一个不透明区域，其中，不透明区域阻挡了衰减相移区域所传输的任何不要的光。图2说明了简化的相移掩模200，它是采用在清洁区域202上面形成衰减相移区域201以及不透明区域204形成在衰减相移区域201上面方式制成的，其中，衰减相移区域201的边界203定义了单一IC的结构。在本实施例中，清洁区域202具有光密度传输系数T＞0.9，衰减相移区域201具有光密度传输系数0.3＜T＜0.9，而不透明区域204典型地具有光密度传输系数T＜0.01。值得注意的是，相对于通过清洁区域202的光，通过衰减相移区域201的光的相移保持着约180度。
于是，在衰减相移区域上形成不透明区域有利于允许明显高的光密度传输系数用于绝缘结构。不幸的是，三色调相移掩模呈现出强烈的光邻近效应，从而使得它难以将该掩模应用于绝缘和聚集图形的单次共同曝光。
因此，就需要能校正三色调调衰减相移掩模的光邻近效应。
发明内容
提供了一种适用于校正三色调相移掩模的光邻近效应的结构和方法。三色调相移掩模一般可包括多个在透明层上形成的衰减相移区域以及在衰减相移区域的更大部分上形成的不透明区域，该不透明的区域可以阻挡衰减相移区域所传输的任何不需要的光。以这样的方法，不透明的区域使得在显影冲洗处理中能避免印刷这些衰减相移区域中的大部分。
根据本发明，由不透明区域和衰减相移区域所形成的边，对某些类型的所有结构或者跨越掩模的所有结构都保持着预定的宽度。典型的是，该边应制作得尽可能地大，以便于使得衰减相移区域的效应最大化，同时还能避免在显影冲洗工艺中印刷衰减相移区域的较大部分。
根据本发明的一个特性，照相制版掩模包括多种结构。一些结构是采用透明区域、不透明区域和衰减区域制成的。不透明区域和衰减区域形成了具有预定宽度的衰减边。在本发明中，该边的宽度在结构的子集中基本相同的。
在一个实施例中，透明的区域提供了大约0度的相移且具有大于约0.9的光密度传输系数，而衰减区域提供了大约180度的相移并具有在约0.3至约1.0之间的光密度传输系数。在本实施例中，不透明区域具有的光密度传输系数小于约0.01。
根据本发明的另一特性，提供了利用三色调衰减相移掩模形成多个结构的方法。采用第一区域和第二区域形成结构的子集，其中，第一区域具有相对于第二区域180度的相移。该方法包括在第二区域的边界内定位第三区域，从而形成第二区域的边。该第三区域可以使第二区域在显影冲洗中避免印刷。根据本发明，为了对光邻近的校正，提供了结构子集的预定边的宽度。
在一个实施例中，第一区域包括透明区域、第二区域包括衰减区域，以及第三区域包括不透明区域。在该实施例中，该方法还包括了将第二区域的边界分成若干第一小段，各个第一小段都包括了两个断开的点。断开点的子集投影在第三区域的边界上，从而形成若干第二小段。在这点上，就对结构的子集提供了光的邻近校正，其中，如果光的邻近校正移动了第一小段，则也会移动对应的第二小段。根据在光的邻近校正后所形成的变化第二区域来确定第三区域的变化边界。
在一个实施例中，所确定的第三区域的变化边界包括减小第二区域的尺寸以及随后再增建减小尺寸的第二区域。例如，变化第二区域可以减小尺寸到预定边宽度的两倍，以及随后增建到预定的边宽度。在另一实例中，变化的第二区域减小尺寸到预定的边宽度并且随后消除在减小尺寸的第二区域中任何产生的鼠牙状凸起。在另一实施例中，减小尺寸和后续放大尺寸的量可以作为所应用的光邻近校正函数来调整(即，锥头形，斜线、截线等等)。在还有一个实施例中，减小尺寸和后续放大尺寸的量考虑到了在结构中可能印刷所产生的任何边缘台阶。
在本发明的另一实施例中，提供了适用于结构子集的光邻近校正，然而，在该校正中第三区域的边界并没有变化。再一次，就可以根据在光邻近校正之后所形成的变化第二区域来确定第三区域的变化边界。在一个实施例中，第三区域的变化边界是通过减小变化第二区域的尺寸且随后再放大减小尺寸的第二区域的方法来确定的。例如，变化第二区域的尺寸可以减小到预定边宽度的两倍，且随后再放大至预定边的宽度。在另一实施例中，减小尺寸和后续放大尺寸的量可以作为所应用的光邻近校正的函数(即，锥头形，斜线、截线等等)来调整。在还有一个实施例中，减小尺寸和后续放大尺寸的量考虑到了在结构中可能印刷所产生的任何边缘台阶。在另外一个实施例中，将变化第二区域的尺寸减小到预定的边宽度，且随后消除掉在减小尺寸的第二区域中任何产生的鼠牙状凸起。
根据本发明的另一特性，制成三色调衰减相移掩模的方法包括形成透明层和衰减层的步骤，其中，衰减层的相移相对应透明层大约180度。衰减层是图形化的，其中从透明层到衰减层的过渡定义了在掩模上的结构边缘。形成不透明层且图形化，其中掩模上的各个结构都包括了不透明的部分，不透明的部分与边缘具有预定的距离。
衰减层和不透明层的图形是通过仿真对结构的光邻近校正来实现的。在一个实施例中，从不透明部分到衰减部分的过渡定义了边的边缘，其中仿真光邻近校正包括去除边的边缘的小段，如果去除了结构边缘所对应的小段。在这点上，衰减部分可以减小尺寸且随后再放大尺寸。在一个实施例中，衰减的部分可以减小尺寸到预定距离的两倍，且随后再放大至预定的距离。在另一实施例中，衰减部分可减小至预定的距离。在另外一个实施例中，减小尺寸和随后放大尺寸的量都可以作为所使用的光邻近校正的函数(即，锥头形，斜线、截线等等)来调整。在还有一个实施例中，减小尺寸和后续放大尺寸的量考虑到了在结构中可能印刷所产生的任何边缘台阶。
在另一实施例中，仿真光邻近校正包括移动结构边缘的小段且同时固定边的边缘。衰减部分可以减小尺寸且随后再放大尺寸。正如以上所讨论的，减小尺寸和放大尺寸都基于预定的距离、光邻近校正的函数、或者调整来减小所印刷的任何内部边缘的台阶。
根据本发明的另一特性，半导体掩模是由多个结构所组成的。结构的一个子集可以包括光密度传输系数大于0.9的第一区域，光密度传输系数小于0.01的第二区域，和光密度传输系数为大约0.3和大约1.0之间的第三区域。在本发明中，第二区域和第三区域形成了具有预定宽度的边，其中，该宽度在结构的子集中基本上是相同的。
根据本发明的另一特性，提供了用于仿真三色调衰减相移掩模的计算机软件。该掩模包括了多个结构，结构的子集又包括了透明区域、不透明区域、和衰减区域。不透明区域和衰减区域形成了边。该计算机软件包括了用于分析结构子集的光邻近校正的模块和用于提供在结构子集中基本类似边的模块。在一个实施例中，所提供的模块包括将衰减区域的第一边缘分成为若干第一小段的模块，将不透明区域的第二边缘分成为若干第二小段的模块，其中，每个第二小段对应于某些第一小段；以及用于在光邻近校正过程中确定第二小段是否与它所对应的第一小段一起移动的模块。所提供的模块也可以包括用于减小衰减区域的尺寸和随后再放大衰减区域尺寸以产生基本上类似边的宽度的模块。另外一种选择是，所提供的模块可以包括用于减小衰减区域尺寸以产生基本类似边的宽度的模块。
图1说明了采用在清洁区域上形成衰减相移区域的方法所制成简化的、相移掩模，其中，衰减相移区域的边定义了单一IC的结构。
图2说明了采用在清洁区域上形成衰减相移区域以及在衰减相移区域上形成不透明区域的方法所制成的简化的、相移掩模，其中，衰减相移区域的边界就定义单一IC的结构。
图3说明了具有若干定义衰减相移区域的边缘的结构，其中，各个边缘包括根据本发明的断开点和测定点。
图4A说明了根据本发明的一系列步骤，这些步骤提供在集成电路的整个表面层上基本恒定的衰减边的宽度。
图4B说明了在衰减相移区域的边缘投影到不透明区域的边缘上的各种断开和测定点。
图4C说明了在进行的标准光邻近校正之后所产生的边缘改进以及附加于衰减相移区域和不透明区域的OPC特性。
图4D说明了适用于衰减相移区域和不透明区域的改进层。
图5A说明了根据本发明的另一系列步骤，以在集成电路的整个表面层上提供基本恒定的衰减边的宽度。
图5B说明了在进行的标准光邻近校正之后所产生的边缘改进以及附加于衰减相移区域的OPC特性。
具体实施例方式
根据本发明，一个衰减边是由衰减相移区域减去不透明区域所定义的范围，它在正三色调衰减相移掩模上保持着预定的宽度，从而校正光邻近效应。一般来说，所制成的衰减边应尽可能的大，以便于减小衰减相移区域的效应，同时还能避免在显影冲洗中衰减相移区域的更大部分印刷。
为了能创建所要求的衰减边，各个与在衰减相移区域和清洁区域之间过渡有关的边缘都分成小段，其中各个小段包括至少一个测定点。例如，图3说明了结构300具有定义在衰减、相移区域302和清洁区域(未显示)之间过渡的六个边缘301A-301F。各边缘301都可包括若干断开的点303，其中，两个相邻的断开点303定义了小段。值得注意的是，每一个角304都具有两个重叠的断开点，其中一个断开点是水平设置的，而另一个是垂直设置的。在本发明的该实施例中，断开点303定义了两个长度的小段。然而，在另一实施例中，断开点可以定义成相同长度的小段或者具有三个和更多长度的小段。
测定点305可以设置在两个相邻断开点之间，即，在小段的中间或者在一些其它所设计的位置上(例如，离开位于角上的断开点的距离2/3)。值得注意的是，每个小段上的多个测定点能够提高校正处理的精度，但是会增加处理的复杂性。因此，为了便于解释，在本文所讨论实施例中的各个小段只包括单个的测定点。
根据本发明的一个特性，如果移动测定点来校正光邻近效应，则可以同时移动与测定点有关的小段。在2000年8月29日提出的美国专利申请(序列号No.09/675,582)“在适用于校正邻近效应所制成的层中角的断开”；在2000年8月29日提出的美国专利申请(序列号No.09/675,197)“在适用于校正邻近效应所制成的层中具有投影点边缘的断开”；在2000年8月29日提出的美国专利申请(序列号No.09/675,397)“在适用于校正邻近效应所制成的层中印刷边缘的断开”；和在2000年8月29日提出的美国专利申请(序列号No.09/675,356)“在适用于校正制成层中邻近效应根据邻近效应模型幅度选择测定点的位置”中详细讨论了该项技术以及断开和测定点的位置，上述专利引用在此供参考。
结构300还包括形成在衰减相移区域302上的不透明区域306。根据本发明的一个实施例，衰减相移区域302可以由50至200纳米厚度的硅化钼制成，不透明区域306可以由50至200纳米厚度的铬制成。在本发明的另一个实施例中，衰减相移区域302可以由氮氧化铬，二氟二氧化铬，二氧化锆，氮化硅，以及氧化铝制成。更重要的是，不透明区域306不需要它本身是不透明的，但应该具有与衰减相移区域302的厚度相结合的厚度，该厚度的密度传输系数大约为T＜0.01。不透明区域306的另一种材料包括，例如，硅，氮氧化铬，铝，钨，和钛。值得注意的是，在清洁区域(在图3中未显示)上形成了衰减相移区域302和不透明区域306，该清洁区域可以由熔融的二氧化硅，硼硅玻璃(用于波长大于365纳米)，或者具有类似热膨胀和密度传输系数的任何其它材料。包括上述讨论材料的层的半成品可以由许多供应商提供，包括但并不局限于，Dupont，Photomask，Hoya，Ulcost，Dai Nippon，Printing，以及Toppan。
图3指出了适用于衰减边307的所要求(即，预定的)宽度W。该预定宽度W是由下列公式所确定的W＝k×λ/NA，式中λ是步进器的波长，NA是步进器投影光学的数值孔径，以及k是常数，它适用于所使用的光刻抗蚀工艺、步进器光源的相干性(包括照明是否同轴或非同轴进行的)以及衰减相移区域的传输所确定的给定处理。
图4A说明了本发明一个实施例中为了确保结构300在光邻近校正之后达到宽度W的各种步骤。在本发明中，这些步骤都是采用软件在布局结构上进行的，直至形成最佳的结构。然而，实际的掩模可以形成具有适当的区域，例如，衰减相移区域302和不透明区域306。
在本实施例中，正如参照图3的上述讨论，在步骤410，边缘301可以分成具有测定点的小段。在步骤420，且也可参照图4B，衰减相移区域的边缘301B-301E上的断开点和测定点分别投影到不透明区域306的边缘401A-401D上。这样，在边缘401上的各个断开点402和测定点403都在边缘301上具有相对应的断开点303和测定点305。两个相邻断开点402定义了具有一个测定点403的小段。值得注意的是，因为边缘301A、301F以及边缘301E的上部分定义了衰减相移区域302的充分小的部分，因此就不存在任何所对应的不透明区域。(换句话说，已经确定该部分在以后显影冲洗中不会具有印刷的风险。)因此，在这些边缘(或部分)上的断开点和测定点都不再投影到其它边缘上。
这时，在步骤430对结构进行光邻近的校正。根据本实施例，如果是因为光临近校正而移动边缘301的小段，则也可以移动边缘401的对应小段(由投影的断开点和测定点所标识的)。更重要的是，可以采用多次叠代来优化结构光邻近的校正。换句话说，在每一次叠代之后，可以对结构进行印刷模拟，以确定测定点的位置(图4B)是否可以进一步优化来达到所要求的布局。于是，可以在该光邻近校正步骤中改进边缘301和401的许多小段的位置。同样，光临近校正(OPC)特性，例如，锥头形、截线、斜线等等，都可以在步骤430增加到结构中。
图4C说明了在进行标准光邻近校正之后引起边缘改进和附加衰减相移区域302和不透明区域306的OPC特性。特别是，在对衰减相移区域302进行标准光邻近校正之后，一个锥头形406，一个内部截线408(如虚线框所示)，以及三个外部截线405都已经加到原始的结构中。此外，边缘301的各小段位置都已经变化(箭头表示从边缘301(图4A)原始小段的移动方向)。值得注意的是，如果没有采用测定点来标识边缘401的部分407(见图4A)，那么在光邻近校正的过程中就不能移动该部分407(由它所对应的断开点来定义的)。这时，在步骤440，衰减相移区域302A的布局可以用于产生适用于不透明区域306A所要求的布局。在一个实施例中，衰减相移区域302A的层的尺寸可以减小以及随后放大。根据所减小和放大的尺寸，该操作可以消除OPC的特性，例如，锥头形406和外部截线405，以及不具有相关不透明区域306A的人互部分的衰减相移区域302A(例如，在锥头形406和内部截线408之间的部分衰减相移区域302A)。更有利的是，该操作也可以确保最终的不透明层是没有任何“鼠牙状凸起”的，例如，部分407(图4C)。
在一个说明减小尺寸和放大尺寸的操作中，衰减区域302A可以减小至2X边宽度W以及放大至1X边宽度W。然而，如果光邻近校正提供了大的锥头形(或其它OPC特性)，则减小的尺寸可以是3X边宽度W且放大的尺寸可以是2X边宽度。于是，在另一操作中，可以根据所采用的光邻近校正的函数来调整减小和放大的尺寸。在还有一个实施例中，上述所讨论的减小和放大尺寸的操作可以采取减小至1X边宽度W且随后消除任何鼠牙状凸起的步骤来取代。最终，在另一实施例中，任何尺寸的校正都要考虑到在特性中所产生印刷的边缘台阶。图4D显示所说明的适用于衰减相移区域302A和不透明层306的改进布局。
在一个实施例中，步骤430和440可以重复，直至衰减边409的宽度W处于容差的范围之内(+/-预定距离d，其中，d基于布局和正在使用的层和工具)。步骤410-430能够采用任何光邻近校正(OPC)的工具来完成(目前，OPC工具包括，但并不局限于，Numerical Technologies有限公司的Photolynx，iN Tandem，和SiVL工具，Cadence Design System有限公司的Dracula工具，Avant！公司的Herculea工具，或者MentorGraphics公司的Calibre工具)。这些OPC工具可以是基于规则的，基于模型的，或者两者的组合(即，某些部分采用规则，而另一些部分则采用模型)。步骤440可以采用任何标准DRC(设计规则校验)工具来完成(目前，DRC工具包括，但并不局限于，DesignWorkshop的dw-2000，Avant！公司的Herculea工具，Cadence Design System有限公司的Dracula、Vampire、或Assura工具，或者MentorGraphics公司的Calibre工具)。
图5A说明了在本发明另一实施例中的各个步骤，以确保在结构300经过光邻近校正之后能达到宽度W。正如以上实施例，这些步骤一般是采用软件针对布局的结构来进行的，直至形成最佳的结构。随后，在该结构上形成具有适当区域的实际掩模，例如，适当的区域包括衰减相移区域302和不透明区域306。
在本实施例中，正如参考图3的上述讨论，在步骤510，将边缘301分成具有测定点的小段。这时，在步骤520，对结构进行光邻近校正。根据本实施例，边缘301没有移动，而移动了边缘301的小段，以便于进行光邻近的校正。再一次，对结构的优化光邻近校正可以采用多次叠代。因此，在各次叠代之后，可以对结构进行印刷仿真，以确定测定点305(图3)的位置是否需要进一步优化来获得所要求的布局。于是，在该优化邻近校正的步骤中可以改进边缘301的许多小段的位置。在步骤520，光邻近校正(OPC)特性，例如，锥头形，截线和斜线，都可以加到结构上。
图5B说明了在进行了标准光邻近校正之后最终的边缘改进和附加在衰减相移区域302的OPC特性。特别是，在对衰减相移区域302进行了光邻近校正之后，锥头形506、内部截线508(如虚线框所示)以及三个外部截线505已经附加在原始结构上。此外，各个小段的位置已经发生了变化(箭头表示了原始小段离开边缘301的移动方向(图3))。
然而，值得注意的是，这些小段的移动并不需要像图4C中所对应小段移动的那么多(应该记住的是，该附图并没有标注刻度，这只是本发明基本概念的说明)。还值得注意的是，图5B的一些OPC特性可以明显大于或者类似于图4C中所对应的OPC特性。通过从本实施例中的原始布局中了解所保持的不透明区域的尺寸就能解释这些结果，而在前述的实施例中，减小了该不透明区域的整体尺寸。换句话说，因为在OPC仿真步骤中考虑了不透明区域，所以根据不透明区域的尺寸和形状，最终的OPC特性和衰减相移区域的相关布局可以不同。
这时，在步骤530，衰减相移区域302B的布局可以用于产生适用于不透明区域306B的所要求的布局。在一个实施例中，衰减相移区域302B的层可以减小尺寸且随后放大尺寸。该减小和放大尺寸的操作消除了任何OPC特性且确保最终的不透明层是没有任何“鼠牙状凸起”的。在一个实施例中，根据布局和所使用的工具，步骤520和530可以重复，直至衰减边的宽度W在容差的范围之内。值得注意的是，图5所示的衰减相移区域302B和不透明区域306B的层或许接近于图4D所示的层。
步骤510-520可以采用任何光邻近校正(OPC)工具来完成(目前，OPC工具包括，但并不局限于，Numerical Technologies有限公司的Photolynx，iNTandem，和SiVL工具，Cadence Design System有限公司的Dracula工具，Avant！公司的Herculea工具，或者MentorGraphics公司的Calibre工具)。这些OPC工具可以是基于规则的，基于模型的，或者两者的组合(即，某些部分采用规则，而另一些部分则采用模型)。步骤530可以采用任何标准DRC(设计规则校验)工具来完成(目前，DRC工具包括，但并不局限于，DesignWorkshop的dw-2000，Avant！公司的Herculea工具，Cadence Design System有限公司的Dracula、Vampire、或Assura工具，或者MentorGraphics公司的Calibre工具)。
值得注意的是，在一个说明减小尺寸和放大尺寸的操作中，衰减区域302B可以减小至2X边宽度W以及放大至1X边宽度W。然而，如果光邻近校正提供了大的锥头形(或其它OPC特性)，则减小的尺寸可以是3X边宽度W且放大的尺寸可以是2X边宽度。于是，可以根据所采用的光邻近校正的函数来调整减小和放大的尺寸。在本发明的还有一个实施例中，上述所讨论的减小和放大尺寸的操作可以采取减小1X边宽度W且随后消除任何鼠牙状凸起的步骤来取代。最终，在另一实施例中，任何大小的校正都要考虑到在特性中所产生印刷的边缘台阶。
实施例的改进上述所讨论的实施例只是为了解释本发明而不是限制本发明。对业内的技术人士来说，这些实施例的改进、变更和变化都是很显然的。例如，根据本发明所制成的掩模不仅可以采用光照相制版工艺，而且还可以采用基于其它辐射类型的制版工艺，例如，硬X射线(典型的波长约为1纳米，其中，该掩模可以在传输模式中使用)或者软X射线(也称之为EUV，或超紫外线，其典型波长约为10纳米，其中，该掩模可以在反射模式中使用)(值得注意的是，部分反射材料也能够移动光线的相位180度，这取决于材料高度的差异或材料成份的差异)。
在光照相制版工艺中，本发明的掩模可以用于各种波长，包括，例如，436纳米，365纳米，248纳米，193纳米，157纳米，和126纳米。根据本发明的实施例，步进器照明的设置可以对给定的图形类型/尺寸进行优化。例如，同轴照明可以用于绝缘的接触，而非同轴的照明可以用于密集的图形(从而改变计算边宽度W公式的常数k)。
根据本发明的另一实施例，对类似的结构来说，边宽度是一个常数，但对不同的结构来说，边宽度就不一定是常数。例如，对一类结构来说，第一边宽度可以认为是最佳的，例如，线；而对另一类结构来说，第二边宽度可以认为是最佳的，例如，接触点。在整个集成电路中，可以局部或全局保持这些不同的边宽度。
最后，尽管上述实施例一般至适用于具有传输系数在约0.3和约0.9之间的衰减相移区域，但另一些实施例可以包括比0.9大得多的衰减相移区域。因此，本发明试图包括所有在所附权利要求范围内的这类改进、变更和变化。
权利要求
1.一种照相制版掩模包括多个结构，其特征在于，结构的子集包括透明区域，不透明区域，和衰减区域，其特征在于，不透明区域和衰减区域形成具有预定宽度的衰减边，以及，其特征在于，该宽度在结构的子集中是基本相同的。
2.如权利要求1所述照相制版掩模，其特征在于，透明区域具有约为0度的相移。
3.如权利要求2所述照相制版掩模，其特征在于，衰减区域具有约为180度的相移。
4.如权利要求1所述照相制版掩模，其特征在于，透明区域具有大于0.9的光密度传输系数。
5.如权利要求1所述照相制版掩模，其特征在于，衰减区域具有大在约为0.3和约为1.0之间的光密度传输系数。
6.如权利要求1所述照相制版掩模，其特征在于，不透明区域具有小于约0.01的光密度传输系数。
7.在三色调衰减相移掩模中形成多个结构的方法，其特征在于，结构的子集是由第一区域和第二区域所组成，其特征在于，第一区域具有相对于第二区域的相移位180度，该方法包括在第二区域的边界内定位第三区域，从而形成第二区域的边，其特征在于，第三区域使得第二区域避免印刷；以及，对结构子集提供了预定的边宽度。
8.如权利要求7所述方法，其特征在于，第一区域包括透明区域。
9.如权利要求8所述方法，其特征在于，第二区域包括一衰减区域。
10.如权利要求9所述方法，其特征在于，第三区域包括一不透明区域。
11.如权利要求10所述方法，还包括将第二区域的边界分成若干第一小段，各个第一小段包括两个断开点。
12.如权利要求11所述方法，还包括将断开点的子集投影到第三区域的边界上，从而形成若干第二小段。
13.如权利要求12所述方法，还包括提供适用于结构子集的光邻近校正，其特征在于，如果光邻近校正移动第一小段，则也移动对应的第二小段。
14.如权利要求13所述方法，还包括根据在光邻近校正之后所形成的变化了的第二区域来确定第三区域的变化边界。
15.如权利要求14所述方法，其特征在于，确定第三区域的变化边界包括减小变化的第二区域的尺寸以及随后再放大减小了尺寸的第二区域。
16.如权利要求15所述方法，其特征在于，确定第三区域的变化边界包括将变化的第二区域的尺寸减小至预定边宽度的N倍，以及再将减小尺寸的第二区域放大至预定边宽度的M倍，其中N＞M。
17.如权利要求14所述方法，其特征在于，确定第三区域的变化边界包括将变化的第二区域的尺寸减小预定的边宽度，并且随后消除在减小尺寸的第二区域中的任何产生的鼠牙状凸起。
18.如权利要求15所述方法，其特征在于，减小尺寸和放大尺寸是光邻近校正的函数。
19.如权利要求14所述方法，其特征在于，确定第三区域的变化边界包括调整变化的边界，以减小任何内部边缘的台阶印刷。
20.如权利要求11所述方法，还包括提供适用于结构子集的光邻近校正，其特征在于，光邻近校正移动至少一个第一小段，同时保持着第三区域的边界。
21.如权利要求20所述方法，还包括根据在光邻近校正之后所形成的变化了的第二区域来确定第三区域的变化边界。
22.如权利要求21所述方法，其特征在于，确定第三区域的变化边界包括减小变化的第二区域的尺寸以及随后再放大减小了尺寸的第二区域。
23.如权利要求22所述方法，其特征在于，确定第三区域的变化边界包括将变化的第二区域的尺寸减小预定边宽度的N倍，以及再将减小了尺寸的第二区域放大预定边宽度的M倍，其中N＞M。
24.如权利要求21所述方法，其特征在于，确定第三区域的变化边界包括将变化的第二区域的尺寸减小预定边宽度，以及随后消除在所减小尺寸的第二区域中的任何最终的造成的鼠牙状凸起。25.如权利要求22所述方法，其特征在于，减小尺寸和放大尺寸是光邻近校正的函数。
26.如权利要求21所述方法，其特征在于，确定第三区域的变化边界包括调整变化的边界，以最小化任何内部边缘的台阶印刷。
27.制成三色调衰减相移掩模的方法，该方法包括形成透明层；形成衰减层，其特征在于，衰减层相对于透明层的相移大约为180度；图形化衰减层，其特征在于，从透明层的透明部分到衰减层的衰减部分的过渡定义了在掩模上的结构边缘；形成不透明层；图形化不透明层，其特征在于，各类结构都包括不透明部分，该不透明部分的位置离结构边缘具有预定的距离。
28.如权利要求27所述方法，其特征在于，衰减层的图形化和不透明层的图形化都是通过仿真对结构的光邻近校正来实现的。
29.如权利要求28所述方法，其特征在于，从不透明部分到衰减部分的过渡定义了边的边缘，其特征在于，仿真光邻近校正包括如果结构边缘所对应的小段移动，则移动边的边缘的小段。
30.如权利要求29所述方法，还包括减小衰减部分的尺寸以及随后再放大衰减部分的尺寸，该减小尺寸和放大尺寸在仿真之后进行。
31.如权利要求29所述方法，还包括将衰减部分的尺寸减小预定距离的N倍，以及随后再将衰减部分的尺寸放大预定距离的M倍，该减小尺寸和放大尺寸在仿真之后进行，其中，N＞M。
32.如权利要求29所述方法，还包括在仿真之后将衰减部分的尺寸减小预定距离。
33.如权利要求32所述方法，还包括在减小尺寸之后从衰减部分消除任何鼠牙状凸起。
34.如权利要求30所述方法，其特征在于，减小尺寸和放大尺寸是光邻近校正的函数。
35.如权利要求30所述方法，其特征在于，减小尺寸和放大尺寸包括最小化衰减部分的任何内部边缘台阶印刷。
36.如权利要求28所述方法，其特征在于，从不透明部分到衰减部分的过渡定义了边的边缘，其特征在于，仿真光邻近校正包括移动结构边缘的小段而固定边的边缘。
37.如权利要求36所述方法，还包括减小衰减部分的尺寸以及随后再放大衰减部分的尺寸，该减小尺寸和放大尺寸在仿真之后进行。
38.如权利要求36所述方法，还包括将衰减部分的尺寸减小预定距离的N倍，以及随后再将衰减部分的尺寸放大预定距离的M倍，该减小尺寸和放大尺寸在仿真之后进行，其中，N＞M。
39.如权利要求36所述方法，还包括在仿真之后将衰减部分的尺寸减小预定距离。
40.如权利要求39所述方法，还包括在减小尺寸之后从衰减部分消除任何鼠牙状凸起。
41.如权利要求28所述方法，其特征在于，仿真光邻近校正包括向结构增加光邻近校正特性。
42.如权利要求37所述方法，其特征在于，减小尺寸和放大尺寸是光邻近校正的函数。
43.如权利要求37所述方法，其特征在于，减小尺寸和放大尺寸包括减少衰减部分的任何内部边缘台阶印刷。
44.一种半导体掩模包括多个结构；其特征在于，结构的子集包括具有光密度传输系数大于0.9的第一区域，具有光密度传输系数小于约0.01的第二区域，以及具有光密度传输系数在约0.3和约1.0之间的第三区域；其特征在于，第二区域和第三区域形成了具有预定宽度的边；以及，其特征在于，该宽度在结构子集中是基本相同的。
45.如权利要求44所述半导体掩模，其特征在于，第一区域具有约为0度的相移。
46.如权利要求44所述半导体掩模，其特征在于，第三区域具有约为180度的相移。
47.如权利要求44所述半导体掩模，其特征在于，第三区域相对于第一区域具有约180度的相移。
48.适用于模拟三色调衰减相移掩模的计算机软件，该掩模包括多个结构，结构的子集包括透明区域、不透明区域和衰减区域，其特征在于，不透明区域和衰减区域形成边，该软件包括用于为结构子集分析光邻近校正的装置；用于在结构子集中提供基本相似的边宽度的装置。
49.如权利要求48所述计算机软件，其特征在于，所提供的装置包括适用于将衰减区域的第一边缘分成多个第一小段的装置；适用于将不透明区域的第二边缘分成多个第二小段的装置，其特征在于，各个第二小段对应于某个第一小段；以及，适用于在光邻近校正过程中确定第二小段是否与所对应的第一小段一起移动的装置。
50.如权利要求48所述计算机软件，其特征在于，所提供的装置包括适用于减小衰减区域的尺寸以及再放大衰减区域尺寸以产生基本相似边宽度的装置。
51.如权利要求48所述计算机软件，其特征在于，所提供的装置包括适用于减小衰减区域的尺寸以产生基本相似边宽度的装置。
52.将集成电路布局转换成衰减相移掩模布局用于制成集成电路的计算机软件，该软件包括适用于识别集成电路布局中结构子集的装置；适用于将结构子集转换成掩模布局的装置，其特征在于，各个转换结构包括透明区域、不透明区域和衰减区域，其特征在于，不透明区域和衰减区域形成边；适用于分析多个转换结构的光邻近校正的装置，以及，适用于向多个转换结构提供基本相似的边宽度的装置。
53.如权利要求52所述计算机软件，其特征在于，所提供的装置包括适用于将衰减区域的第一边缘分成多个第一小段的装置；适用于将不透明区域的第二边缘分成多个第二小段的装置，其特征在于，各个第二小段对应于某个第一小段；以及，适用于在光邻近校正过程中确定第二小段是否与所对应的第一小段一起移动的装置。
54.如权利要求52所述计算机软件，其特征在于，所提供的装置包括适用于减小衰减区域的尺寸以及再放大衰减区域尺寸以产生基本相似边宽度的装置。
55.如权利要求52所述计算机软件，其特征在于，所提供的装置包括适用于减小衰减区域的尺寸以产生基本相似边宽度的装置。
56.一种制成集成电路的方法，该方法包括照明多个照相制版的掩模，至少一个掩模包括多个结构；其特征在于，结构的子集包括透明区域、不透明区域和衰减区域；其特征在于，不透明区域和衰减区域形成具有预定宽度的衰减边，以及，其特征在于，该宽度在结构子集中是基本相同的；将来自至少一个掩模的入射光聚焦在晶片所提供的光刻层上；以及，显影光刻层，以形成集成电路。
57.如权利要求56所述方法，其特征在于，透明区域具有约为0度的相移。
58.如权利要求56所述方法，其特征在于，衰减区域具有约为180度的相移。
59.如权利要求56所述方法，其特征在于，透明区域具有大于0.9的光密度传输系数。
60.如权利要求56所述方法，其特征在于，衰减区域具有大在约为0.3和约为1.0之间的光密度传输系数。
61.如权利要求56所述方法，其特征在于，不透明区域具有小于约0.01的光密度传输系数。
62.如权利要求56所述方法，其特征在于，照明包括发射硬X射线。
63.如权利要求56所述方法，其特征在于，照明包括发射软X射线。
64.如权利要求56所述方法，其特征在于，照明包括发射下列波长中的一种436纳米，365纳米，248纳米，193纳米，157纳米，和126纳米。
65.如权利要求56所述方法，其特征在于，照明包括使用适用于孤立结构的同轴照明和适用于密集图形化结构的非同轴照明。
全文摘要
提供了适用于校正三色调衰减相移掩模中的光邻近效应的结构和方法。衰减边由不透明区域和衰减相移区域形成，它可以在整个掩模中和对某些类型的结构保持着预定的宽度。典型的是，衰减边尽可能大地制成，以最大化衰减相移区域的效果，同时也能在显影冲洗过程中避免更大部分衰减相移区域的印刷。
文档编号H01L21/027GK1633626SQ01820942
公开日2005年6月29日 申请日期2001年11月30日 优先权日2000年12月20日
发明者C·皮埃拉特, Y·张 申请人:数字技术股份有限公司