改善有源区边界处的栅极拐角的方法与流程

本发明涉及半导体技术领域，具体涉及一种改善有源区边界处的栅极拐角的方法。

背景技术：

随着半导体器件尺寸的微缩，对现有工艺的要求越来越高，关键尺寸的一致性要求也日益苛刻，特别是要确保栅氧层和栅极层尺寸一致性。栅氧层的尺寸由栅极横截面积的大小的决定，从而会影响通过此栅极的电流量，最终影响栅极对沟道的控制。在设计图形到实际成像过程中必然存在一定误差范围，如图1所示，G’所示虚线框为栅极区，P’为多晶硅，A’为有源区，由于光学效应引起的拐角部位变成圆角，如图1中a所示，该处的栅极面积比目标栅极表面增大，也即是栅极的实际成像面积要大于设计所需面积，从而导致该处栅氧层面积增大。

因为栅氧层和栅极的面积是同步的，因此，需要研究如何改善有源区边界处的栅极拐角问题。

技术实现要素：

为了克服以上问题，本发明旨在提供一种改善有源区边界处的栅极拐角的方法，从而降低此处的栅氧层与有源区的重叠面积。

为了达到上述目的，本发明提供了一种改善有源区边界处的栅极拐角的方法，针对具有有源区和多晶硅的图形进行修正，其中有源区和多晶硅的重叠区域为栅极区，包括：

步骤01：判断栅极区和有源区的交接处是否存在拐角，并且判断位于所述拐角一端且位于非栅极区的多晶硅与有源区的平行距离是否在所设定的安全范围内；如果两者均为是，则选取该拐角为需修正的第一图形，执行步骤02；如果有一个为否，则停止修正；

步骤02：判断位于所述拐角一端且位于非栅极区的多晶硅尺寸是否在所设定的设计规则数值范围之内或小于所设定的设计规则数值范围；如果是，则执行步骤03；如果为否，则执行步骤06；

步骤03：选择位于所述拐角一端且位于非栅极区的多晶硅图形为需修正的第二图形；

步骤04：判断需修正的第二图形的远离栅极区的边界到与该边界最近的图形边界的距离是否在所设定的修正空间之内；如果是，则执行步骤05；如果否，则停止修正；

步骤05：将需修正的第二图形的远离栅极区的边界向远离栅极区的方向移动，所移动的距离由位于所述拐角一端且位于非栅极区的多晶硅与有源区的平行距离来决定；

步骤06：引入控制栅极区边缘圆弧外倾的修正过程，对需修正的第一图形、或者需修正的第一图形和第二图形进行修正；

步骤07：对修正后的图形进行模拟验证。

优选地，所述步骤01中，所述安全范围为不大于50nm。

优选地，所述步骤01中，所述安全范围不大于35nm。

优选地，所述步骤01中，所述安全范围为30～35nm。

优选地，所述步骤02中，所设定的设计规则数值范围为多晶硅的关键尺寸范围。

优选地，所述多晶硅的关键尺寸范围等于所述栅极区的关键尺寸范围。

优选地，所述多晶硅的关键尺寸范围为80～90nm。

优选地，所述步骤04中，所述修正空间为多晶硅的设计规则数值范围的1.3倍以上。

优选地，所述步骤05中，所移动的距离+多晶硅的设计规则的数值+所设定的余量＝修正空间的数值。

优选地，所设定的余量为4～7nm。

本发明的改善有源区边界处的栅极拐角的方法，采用圆弧外倾方式修正了有源区和栅极区交接处的拐角，减小栅极区和有源区的交接处的面积，从而减小了栅极区和由源区的交接处的面积，减小了栅极区和有源区的交接处的电流量的影响，提高了栅极对沟道的控制能力。同时也兼顾了对位于所述拐角一端且位于非栅极区的多晶硅尺寸的修正，这是因为，当位于所述拐角一端且位于非栅极区的多晶硅尺寸在设计规则数值范围内时，如果直接采用圆弧外倾方式来修正有源区和栅极区交接处的拐角，会造成拐角位于非栅极区的一端的多晶硅尺寸过小甚至断开，因此，对位于所述拐角一端且位于非栅极区的多晶硅尺寸进行修正，从而保证最终修正的结果符合预期。

附图说明

图1为栅极区和有源区的交接处的拐角经传统光学修正后的图形示意图

图2为本发明的一个较佳实施例的改善有源区边界处的栅极拐角的方法的流程示意图

图3为本发明的一个较佳实施例的栅极区、有源区和多晶硅的相对位置关系示意图

图4为经本发明的一个较佳实施例的方法修正后的图形和常规方法修正后的图形的对比示意图

具体实施方式

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。

以下结合附图2-4和具体实施例对本发明作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式、使用非精准的比例，且仅用以方便、清晰地达到辅助说明本实施例的目的。

本实施例中，请参阅图2，一种改善有源区边界处的栅极拐角的方法，针对具有有源区和多晶硅的图形进行修正，其中有源区和多晶硅的重叠区域为栅极区，包括：

步骤01：判断栅极区和有源区的交接处是否存在拐角，并且判断位于拐角一端且位于非栅极区的多晶硅与有源区的平行距离是否在所设定的安全范围内；如果两者均为是，则选取该拐角为需修正的第一图形，执行步骤02；如果有一个为否，则停止修正；

具体的，如图3所示，位于拐角一端且位于非栅极区的多晶硅与有源区的平行距离为d所示距离，安全范围为不大于50nm，较佳的，安全范围不大于35nm，进一步的，安全范围为30～35nm或者35～50nm。

步骤02：判断位于拐角一端且位于非栅极区的多晶硅尺寸是否在所设定的设计规则数值范围之内；如果是，则执行步骤03；如果为否，则执行步骤06；

具体的，所设定的设计规则数值范围可以为多晶硅的关键尺寸范围，多晶硅的关键尺寸范围可以等于栅极区的关键尺寸范围，多晶硅的关键尺寸范围可以为80～90nm，栅极区的关键尺寸范围也可以为80～90nm。如图3所示，拐角位于非栅极区的一端的尺寸等于多晶硅的关键尺寸，例如，判断该尺寸为80，则在关键尺寸80～90nm之内，需要对该处多晶硅进行修正，后续选择该处多晶硅为需修正的第二图形，如果大于80～90nm，说明该处多晶硅的尺寸较大，如果对拐角进行修正也不会使该处多晶硅的尺寸小于该处多晶硅的设计规则数值范围或者也不会产生断裂，因此，此种情况不需要对该处进行修正。

步骤03：选择位于所述拐角一端且位于非栅极区的多晶硅图形为需修正的第二图形；

具体的，如图3所示，虚线框框住的区域为所选择的需修正的区域的大概范围。

步骤04：判断需修正的第二图形的远离栅极区的边界到与该边界最近的图形边界的距离是否在所设定的修正空间之内；如果是，则执行步骤05；如果否，则停止修正；

具体的，如图3所示，虚线框右边界为粗实线所示，判断该粗实线到达离该粗实线最近的图形边界的距离是否在所设定的修正空间之内；如果为否，则说明针对第二图形不能够进行修正，否则会使第二图形与该边界最近的图形边界发生相交甚至重叠，导致图形设计失败。如果是，说明对第二图形进行修正后不会产生上述问题。修正空间为多晶硅的设计规则数值范围的1.3倍以上，例如，多晶硅的设计规则数值范围为80～90nm，则修正空间的范围≥1.3*(80～90)nm＝104～117nm。

步骤05：将需修正的第二图形的远离栅极区的边界向远离栅极区的方向移动，所移动的距离由位于所述拐角一端且位于非栅极区的多晶硅与有源区的平行距离来决定；

具体的，如图3所示，虚线框右边界的粗实线向右移动至一虚线处，距离为L，则该距离L由距离d决定，因为距离d决定修正空间，而该距离L不能超过修正空间的范围，所移动的距离L+多晶硅的设计规则的数值+所设定的余量＝修正空间的数值，所设定的余量可以为4～7nm，较佳的，距离L小于或等于修正空间的最小数值-所设定的余量-多晶硅的设计规则的数值，例如，104nm则为修正空间的最小值，距离L＝104nm-4nm-80nm＝20nm，当然，距离L可以小于20nm，较佳的距离L为5～20nm。

步骤06：引入控制栅极区边缘圆弧外倾的修正过程，对需修正的第一图形、或者需修正的第一图形和第二图形进行修正；

具体的，控制栅极区边缘圆弧外倾的修正过程为本领域技术人员可以知晓的，这里不再赘述。当步骤02中判断为否时，执行本步骤06中的对需修正的第一图形进行修正的过程，当步骤05完成后，执行本步骤06中对需修正的第一图形和第二图形的修正过程。

步骤07：对修正后的图形进行模拟验证。

具体的，对修正后的图形进行模拟的过程和验证的过程可以采用现有手段，这里不再赘述。

如图4所示，为修正后的图形示意图，虚线为常规的修正方法修正后的示意图形，实线为本实施例的修正方法修正后的示意图形，具有阴影的多晶硅图形是采用本实施例的方法修正后得到的，虚线表示采用常规的修正方法得到的多晶硅图形，采用本实施例的方法栅极区和有源区的交接处的拐角经修正后的弧线(左虚线框所示)比常规的修正方法得到的此处的弧线更加接近目标图形，此外需修正的第二图形经修正后的位置相对于目标图形有所偏移(右虚线框所示)，但是根据本实施例的方法是完全符合设计规则的。

虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然所述实施例仅为了便于说明而举例而已，并非用以限定本发明，本领域的技术人员在不脱离本发明精神和范围的前提下可作若干的更动与润饰，本发明所主张的保护范围应以权利要求书所述为准。