专利名称：半导体器件及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种半导体器件，更具体地，涉及一种半导体器件 以及4吏用特定的掩才莫i殳计(mask design)制造半导体的方法。
背景技术：
通常，半导体器件具有多层结构，其中，使用溅射或化学气相 沉积方法来形成这些层。然后在随后的光刻工艺中，4吏这些层形成 为预定图样。
然而，不幸地，由于图样尺寸和/或密度的变化，半导体器件中 会出现问题。为了克月艮出现的这些缺陷，开发出了一种4支术，其中， 多个虚拟图才羊(dummy pattern )与主图才羊一同净皮形成。
然而，当将这种技术应用于滤色器时，在主图样区域之外的其 他任何区域都不存在虚拟图样。因此，可能存在保证图样均匀性的 问题。由于此问题，图样的临界尺寸(CD)可能不均匀。此外，必 须手动执行滤色器的图样形成过程。因此，设计滤色器的图样所需 的凄t据量非常大，从而不可能迅速且精确地完成滤色器的i殳计。
发明内容
因此，本发明旨在提供一种半导体器件及其制造方法，该方法 基本上避免了现有技术中的 一个或多个问题。
本发明的一个目的在于提供一种半导体器件和用于制造具有 期望的图样均匀性的半导体器件的方法。
本发明的另 一 目的在于提供一种半导体器件和用于制造每个
图样中均具有均匀的临界尺寸(CD )以获得较高图样密度的半导体 器件的方法。
本发明的另 一 目的在于提供一种半导体器件和用于制造利用 用于制造滤色器的自动图样形成过程而制造的半导体器件的方法。
在以下描述中部分地阐述了本发明其它优点、目的、和特征， 并且其才艮据以下冲企查对于本领域普通技术人员来说是部分显而易 见的，或者可以乂人本发明的实施中了解。本发明的目的和其他优点 可以通过在书面描述及其权利要求以及附图中具体指出的结构来 实现和获得。
为了实现这些目的和其他优点，以及根据本发明的目的，如本 文实施和广泛描述的，本发明的一个方面是一种用于制造半导体器 件的方法，包括设置图样区域；在图样区域上形成一系列虚拟网 格线(mesh line );在图样区域中形成多个图样；以及根据虚拟网格 线之间的接触规J聿(rule)来用相应的红色(R)、绿色(G)、或蓝 色(B)图样替换每个图样。本发明的第二方面是一种用于制造半导体器件的方法，包括 在衬底上形成滤色器的多个主图样；以及在滤色器的主图样的 一 侧 形成滤色器的多个虚拟图样。
本发明的另 一方面是一种半导体器件，包括形成在衬底上的滤 色器的多个主图样以及形成在滤色器的主图样一侧的滤色器的多 个虚拟图样。
附图^兑明
附图示出了本发明的实施例，该附图^皮包括来才是供对本发明的 进一步理解，并结合于此构成本申请的一部分。附图连同描述和权 利要求都用来解释本发明。在图中
图l示出了根据本发明示例性实施例的半导体器件；
图2A和图2B是根据本发明示例性实施例的半导体器件的截 面图；以及
图3A至图3D示出了根据本发明的设计掩模的方法。
具体实施例方式
下面将详细参照本发明的优选实施例，其实例在附图中示出。
图1是根据本发明示例性实施例的半导体器件的平面图。图2A
和图2B分别是沿截面线i-r和n-ir的根据本发明示例性实施例的
半导体器件的截面图。
如图2A和图2B所示，半导体器件包括用于形成滤色器的虚 拟图样区域120和主图样区域130。在图2A中，通过沿图1中的线I-I'截取的半导体器件的截面图示出了虛拟图样区域120。在图
2B中，通过沿图i中的线n-n'截取的半导体器件的截面图示出了
虚拟图才羊区i或120。
参照图1至图2B,半导体器件包括金属层104、层间绝缘膜 105、虛拟图样102、主图样103、平坦化层106、以及孩i透4免(未 示出)。
更具体地，金属层104形成在半导体衬底100上。金属层104 可以是顶部金属层(top metal layer )。当然，金属层104并不P艮于 顶部金属层，而可以是用于形成半导体的任4可层。
层间绝^彖膜105形成于金属层104上。层间绝缘膜105可以具 有单层结构或多层结构。
在主图样区域130中，对于滤色器，主图样103形成在层间绝 缘膜105上。在虚拟图样区域120中，对于滤色器，虚拟图样102 形成在层间绝^彖膜105上。参照这些图，可以看出，虚拟图样102 形成在没有布置主图样103的区域中，即，虚拟图样区i或120布置 在主图样区域130的一侧。在图2A和2B中示出的主图样103可具 有与虚拟图样102的图样布置相同或不同的图样布置。例如，如图 2A所示，主图样103可具有G(绿色)和B (蓝色)图样被交替布 置的图样布置，在主图样103的左侧上布置了用于形成虚拟图样102 的类似配置。同样，如图2B所示，主图样103可具有G (绿色) 和R(红色)图样被交替布置的图样布置，在主图样103的左侧上 布置了类似地配置的虚拟图样102。
平坦化层106形成在滤色器的层间绝缘膜105、主图样103、
和虛拟图样102上，以提供能够确保用于形成透镜层并用于调整焦距的期望平面度的平坦化或水平表面。微透镜形成在平坦化层106 上。
在下文中，将描述根据本发明的用于制造上述半导体器件的方 法的实施例。
半导体衬底100上形成金属层104,以覆盖滤色器的主图样区域130 和虚拟图样区域120。然后，在金属层104上形成层间绝纟彖膜105。 在层间绝缘膜105上形成滤色器的虚拟图样102和主图样103。在 这种情况下，可将虚拟图样102形成在未布置主图样103的区i或中， 即，虛拟图样区域120布置在主图样区域130的一侧上。
可以通过在层间绝纟U莫105上涂覆可染色光刻胶j才^l" (resist material),并4吏可染色光刻月交材料的涂层图样化，以形成其每一个 均能够过滤不同波长范围的光的R、 G、和B滤色器图样，来实现 虚拟图样102和主图样103的形成。
随后，在滤色器的虛拟图样102和主图样103上形成平坦化层 106。然后，在平坦4匕层106上形成孩t透4免(未示出)。
从以上描述中显而易见，在根据本发明的半导体器件及其制造 方法中，滤色器的虛拟图样102形成在与滤色器的主图样103分离 的区域中。因此，能够实现提高主图样区域130和虚拟图样区域120 之间的图样均匀性。通过增加期望的图样均匀性，图样的临界尺寸 (CD)的均匀性也可得到改进。
可使用利用下文更详细描述的掩模设计方法而形成的掩才莫设 计来形成上述滤色器的主图样103和虚拟图样102。在下文中，将参照图3A-图3D来描述使用本发明的掩模设计 方法来制造半导体器件的方法。
因此，图3A-3D示出了根据本发明的掩才莫"i殳计方法。
首先，如图3A所示，设置将形成图样102或103的区域200
(在下文中称作"图样区域")。图样区域200可以包4舌主芯片或主 框架。虽然图样区域200被示为呈矩形，但其可以具有多种形状， 而并不限于矩形。
然后，如图3A所示， 一系列虚拟网格线210形成在图样区域 200上。通过在图样区域200中形成一 系列第 一线201和第二线202 而形成虛拟网格线210,该第一线201和第二线202 4皮形成以在7K 平方向上延伸。使第一线201和第二线202交替，以形成虛拟网格 线210中的水平线。然后，在图样区域200中交替形成一系列第三 线203和第四线204。第三线203和第四线204在垂直方向上延伸， 以形成网格线210中的垂直线。
在这种情况下，如图3B所示，第一、第二、第三、和第四线 201-204净皮分配给预定的颜色线。
例如，每条第一线201均可以被指定为绿-蓝(GB)线，每条 第二线202均可以被指定为绿-红(GR)线，每条第三线203均可 以-坡指定为蓝-绿(BG)线，以及每条第四线204均可以被指定为 红-绿(RG)线。当然，本发明不限于这种特定配置，并且所〗吏用 的特定配置可以改变。这里，GB线代表交替的绿色(G)和蓝色(B) 图样布置在其上的一条线。GR线代表绿色(G)和红色(R)图样 交替布置在其上的一条线。BG线代表蓝色(B)和绿色(G)图样 交替布置在其上的一条线，以及RG线代表红色(R)和绿色(G) 图样交替布置在其上的一条线。此后，如图3C所示，多个图样220形成在图样区域200中。 在此实例中，图样区域200呈矩形，并且多个矩形图才羊220形成在 图样区域200中。
在这种情况下，图样220可以包括滤色器的主图样103。当然， 图样220并不限于滤色器的主图样103 ，而图样220还可以是滤色 器的虚拟图样102。
在此实例中，如图3C所示，i殳置第一线201和第二线202与 第三线203和第四线204的交点，以使线201-204之间的每个交点 均乂于应于单个图才羊220。
此后，如图3D所示，使用"接触规律"将每个图样220指定 为红色(R)、绿色(G)、或蓝色(B)图样，其中，基于虚拟网格 线210在每个图样220处的指定交点分配图样220。
根据每个图样220处的虚拟网格线210之间的交点，在每个交 点处分配图样220。在图3D所示的实例中，位于第一线201和第 三线203之间的交点处的每个图样220被设置为蓝色(B)图样。 位于每条第二线202和第四线204之间的交点处的每个图样220被 设置为红色(R)图样。位于第二线202和第三线203之间的交点 处的每个图样220被设置为绿色(G)图样。位于第一线201和第 四线204之间的每个交点处的每个图样220也被设置为绿色(G ) 图样。然而，本领域的普通技术人员应理解，虚拟网才各线210和图 样220的分配不限于上述实例，而且可以在不背离本发明的范围的 情况下改变。
更具体地，在此实例中，位于GB线和BG线之间的交点处的 每个图样220 ^皮i殳置成蓝色(B )图样。位于GR线和RG线之间 的交点处的每个图样220祐L设置成红色(R)图样。位于GR线和BG线之间的交点处的每个图样220被设置成绿色(G)图样，以及 位于GB线和RG线之间的交点处的每个图样220被设置成绿色(G ) 图样。
z使用这种掩才莫设计方法，可以通过如图3C所示形成滤色器的 图才羊220，然后如图3D所示基于虚拟网4各线210m的指定而用相应 的R、 G、或B图样替换每个图样220，来使用于滤色器的图样形 成过程自动化。因此，可以在迅速且精确地完成滤色器的设计的同 时，最小化设计图样所需的数据量。
本领域的普通技术人员应理解，4丸行掩才莫设计方法的过程的顺
说明性目的。上述过程的各种组合均可以落入所附权利要求的范围 内。
对于本领i或的才支术人员来i兌显而易见的是，在不背离本发明的 精神或范围的情况下可以对本发明进行各种^"改和变更。因此，本 发明旨在覆盖落入所附权利要求和等同物的范围内的本发明的任 4于修改和变更。
从以上描述中显而易见，在本发明的半导体器件以及制造半导 体器件的方法中，滤色器的虚拟图样形成在与滤色器的主图样分离 的区域中。因此，可以提高主图样区域和虚拟图样区域之间的图样 均匀性。因此，可以确4呆在每个图^^羊中更均匀的临界尺寸(CD)。 同样，可以使用于滤色器的图样形成过程自动化，以4吏设计图样所 需的数据量最小化。同样，可以简化设计和制造过程，从而使其可 以被迅速且精确地实现。
权利要求
1. 一种用于制造半导体器件的方法，包括设置图样区域；在所述图样区域上形成多条虚拟网格线；在所述图样区域中形成多个图样；以及根据所述虚拟网格线之间的接触规律，用相应的红色(R)、绿色(G)、或蓝色(B)图样替换所述图样区域中的每个图样。
2. 4艮据权利要求1所述的方法，其中，在所述图样区域上形成所 述虚拟网才各线包括形成一 系列水平虚拟网格线，所述水平虚拟网格线由一 系列在水平方向上延伸的交替的第 一线和第二线组成；以及形成一 系列垂直虚拟网格线，所述垂直虚拟网格线由一 系列在垂直方向上延伸的交替的第三线和第四线组成。
3. 根据权利要求2所述的方法，其中，每条第一线包括绿-蓝(GB ) 线，每条第二线包括绿-红(GR)线，每条第三线包括蓝-绿(BG)线，以及每条第四线包括红-绿(RG)线。
4. 冲艮据权利要求3所述的方法，其中，所述第一线和所述第二线 与所述第三线和所述第四线相交，其中，交点位于所述图样中。
5. 才艮据权利要求4所述的方法，其中，根据所述接触规律替换每 个图样包4舌将位于第 一 线和第三线之间的交点处的每个图样设置成蓝色(B)图样；将位于第二线和第四线之间的交点处的每个图样设置成 红色(R)图样；将位于第二线和第三线之间的交点处的每个图样设置成 纟录色(G)图才羊；以及将位于第 一 线和第四线之间的交点处的每个图样设置成 绿色(G)图样。
6. 根据权利要求5所述的方法，其中，所述图样包括滤色器的主 图样。
7. 根据权利要求5所述的方法，其中，所述图样包括滤色器的虚 拟图样。
8. —种用于制造半导体器件的方法，包括在衬底上形成滤色器的多个主图样；以及在所迷滤色器的所述主图样的 一 侧形成所述滤色器的多 个虚拟图才羊。
9. 根据权利要求8所述的方法，还包括在所述4于底上形成金属层；以及 在所述金属层上形成层间绝缘膜，其中，所述滤色器的所述主图样和所述虚拟图样形成在 所述层间绝缘膜上。
10. 根据权利要求9所述的方法，还包括在所述滤色器的所述层间绝缘膜、所述主图样、和所述虚拟图样之上形成平坦化层；以及 在所述平坦化层上形成樣i透4竟。
11. 一种半导体器件，包括滤色器的多个主图样，形成在衬底上；以及所述滤色器的多个虚拟图样，形成在所述滤色器的所述 主图样的一侧。
12. 根据权利要求11所述的半导体器件，还包括金属层，形成在所述坤于底上；以及层间绝缘膜，形成在所述金属层上，其中，所述滤色器的所述多个主图样和所述多个虚拟图 样形成在所述层间绝缘膜上。
13. 根据权利要求12所述的半导体器件，还包括平坦化层，形成在所述滤色器的所述层间绝缘膜、所述 主图样、和所述虚拟图样之上；以及孩吏透4竟，形成在所述平坦化层上。
14. 一种半导体器件，包括滤色器的多个主图样，形成在衬底上；以及所述滤色器的多个虚拟图样，形成在所述滤色器的所述 主图才羊的一侧；其中，所述滤色器的所述多个主图样和所述多个虚拟图 样是使用权利要求1所述的方法形成。
15. 根据权利要求14所述的半导体器件，还包括金属层，形成在所述衬底上；以及 层间绝缘膜，形成在所述金属层上，其中，所述滤色器的所述多个主图样和所述多个虚拟图 样形成在所述层间绝缘膜上。
16. 根据权利要求15所述的半导体器件，还包括平坦化层，形成在所述滤色器的所述层间绝缘膜、所述 主图样、和所述虚拟图样之上；以及《敬透4竟，形成在所述平坦化层上。
全文摘要
一种半导体器件及其制造方法。该方法包括设置图样区域；在该图样区域上形成一系列虚拟网格线；在该图样区域中形成多个图样；以及根据虚拟网格线之间的接触规律用红色(R)、绿色(G)、或蓝色(B)图样替换每个图样。因此，能够提高主图样区域和虚拟图样区域之间的图样均匀性，因而确保每个图样的均匀临界尺寸(CD)。同样，可以使用于滤色器的图样形成过程自动化，以使设计图样所需的数据量最小化。同样，可以简化设计和制造过程，从而使其可以被迅速且精确地实现。
文档编号H01L21/70GK101304004SQ200810096189
公开日2008年11月12日 申请日期2008年5月9日 优先权日2007年5月10日
发明者曹甲焕, 李相熙 申请人:东部高科股份有限公司