控制鳍片尖端放置的方法与流程

文档序号:15131122发布日期:2018-08-10 07:29阅读:218来源:国知局

本发明大体上涉及半导体装置及半导体装置制作方法,并且特别涉及就finfet上用于放置鳍尖的形成图型的方法。



背景技术:

finfet(鳍式场效晶体管)装置因为其提供的集成程度提升,而在半导体装置制造方面已变为非常普及。finfet装置利用衬底的表面上方所形成的平行鳍片阵列,以相对于平面型半导体装置,提供更大的表面面积。该等鳍片大体上是由诸如硅的半导体材料所构成,并且在衬底的表面上方纵向延展。finfet装置包括场效晶体管或类似者,其在该等鳍片上形成。该等鳍片所提供的新增表面面积是当作finfet装置的通道及源极/漏极区使用。其它主动装置亦利用该等鳍片所提供的附加区域。可在衬底的给定占位区域上产生比平面型晶体管更大量的finfet装置。再者,对于衬底上给定的占位区域,可形成finfet晶体管以包括比衬底表面上所形成相当的平面型晶体管更大的源极/漏极区、更大的通道区及更大的栅极(gate)区,藉此提升finfet的装置速度。为了便于制造,并且由于光微影及刻蚀程序的限制,该等鳍片大体上是在衬底上方彼此平行形成。

在制造finfet装置方面,该等鳍片大体上初始是在半导体结构的衬底各处形成。该衬底包括finfet装置将受利用处的主动区,以及其属于不需要处的非主动区。该等鳍片随后遭从其属于不需要处的非主动区移除。该等鳍片遭从一些区域但非其它区域的移除易受图型化问题影响,该等图型化问题与固有的光性质以及用于将鳍片从非主动区移除的各种掩模中的非均匀性及不规则性相关联。



技术实现要素:

本发明通过提供一种在半导体结构中用于放置鳍尖的形成图型的方法,提供优于先前技术的优点与替代方案。该等图型较不受微影解析度问题影响。

根据本发明的一或多项态样的一种方法包括提供具有衬底的半导体结构,该衬底包括在d1及d3方向水平延展的多个实质平行鳍片(请参阅图2)。判定目标布局图型,该目标布局图型就待于该等鳍片上布置的诸装置的装置列将主动区套迭。该等装置终止于该等鳍片的鳍尖中。该目标布局图型包括将所具鳍片比任何相邻装置更多的装置套迭区段的第一群组以及将所具鳍片比任何相邻装置更少的装置套迭区段的第二群组。将第一延展暴露图型图型化成该结构。该第一延展暴露图型包括将该第一群组朝该第一群组的相邻区段的区段延展的延展部。将第二延展暴露图型图型化成该结构。该第二延展暴露图型包括将该第二群组朝该第二群组的相邻区段的区段延展的延展部。将该第一与第二延展暴露图型的诸部分组合以形成将相同主动区套迭的最终图型当作该目标图型。

根据本发明的一或多项态样的另一方法包括提供具有衬底的半导体结构。该衬底包括在d1及d3方向水平延展的多个鳍片。判定就待于该等鳍片上布置的诸装置的装置列将主动区套迭的目标布局图型。该目标布局图型包括将所具鳍片比任何相邻装置更多的装置套迭区段的第一群组以及将所具鳍片比任何相邻装置更少的装置套迭区段的第二群组。将第一延展暴露实际图型图型化成该结构。该第一延展暴露实际图型包括使该第一群组的区段水平延展的延展部。将第二延展暴露实际图型图型化成该结构。该第二延展暴露实际图型包括使该第二群组的区段水平延展的延展部。将该第一与第二延展暴露实际图型的诸部分组合以形成将相同主动区套迭的最终图型当作该目标图型。

附加特征及优点透过本发明的技术来实现。本发明的其它具体实施例及态样于本文中详述,并且视为本发明的一部分。

附图说明

本发明的一或多项态样予以特别指出并且清楚地主张作为本说明书结论处申请专利范围中的实施例。本发明的前述及其它目的、特征以及优点经由下文的详细说明配合附图将显而易知,其中:

图1根据本发明的态样绘示一种方法的流程图;

图2根据本发明的态样,是一种结构的俯视图,其绘示用以应用一种方法的一例示性具体实施例的例示性目标布局图型;

图3根据本发明的态样,是图2的结构的俯视图,该结构具有解构成区段的第一与第二群组的目标布局图型;

图4根据本发明的态样,是图3的结构的俯视图,该结构具有与区段的第二群组隔离的区段的第一群组;

图5根据本发明的态样,是图4的结构的俯视图,该结构具有布置于其上的建立自区段的第一群组的延展部的第一延展暴露目标图型;

图5a根据本发明的态样,是图5的结构的俯视图,该结构具有图型化自第一延展暴露目标图型的第一延展暴露实际图型;

图6根据本发明的态样,是图5的结构的俯视图,该结构具有布置于第一延展暴露实际图型的延展部上方的切割掩模;

图7根据本发明的态样,是图6的结构的俯视图,该结构所具有的延展部遭受移除以形成第一暴露图型;

图8根据本发明的态样,是图7的结构的俯视图,该结构不具有第一暴露图型,而是具有布置于其上的建立自区段的第二群组的延展部的第二延展暴露目标图型;

图8a根据本发明的态样,是图8的结构的俯视图,该结构具有图型化自第二延展暴露目标图型的第二延展暴露实际图型;

图9根据本发明的态样,是图8的结构的俯视图,其绘示将第一暴露图型与第二延展暴露实际图型组合所产生的最终掩模图型;

图10根据本发明的态样,是一种结构的俯视图,其就一种方法的一例示性具体实施例绘示目标布局图型上的第一限制条件,使装置列不必须以缩窄装置来终止;

图11根据本发明的态样,是一种结构的俯视图,其就一种方法的一例示性具体实施例绘示目标布局图型上的第二限制条件,使得不容许交错装置;以及

图12根据本发明的态样,是一种结构的俯视图,其就一种方法的一例示性具体实施例绘示目标布局图型上的第三限制条件,使得不容许阶梯图型。

主要组件符号说明

100方法

102至114步骤

200半导体结构、结构

201衬底

202鳍片

202a至202k鳍片

204顶端目标布局图型、目标布局图型、图型、顶端目标布局设计、目标布局设计

206下目标布局图型、目标布局图型、图型、下目标布局设计、目标布局设计

208栅极

208a至208k栅极、关键栅极区

210第一装置、装置、开始装置

212第二装置、装置

214第三装置、装置

216第四装置、装置

218第五装置、装置

220第一装置、装置

222第二装置

224第三装置、装置

226第一群组、宽群组

228第二群组、窄群组

230区段、第一区段、原始第一区段

231区段、原始区段、原始第一区段

232区段、第二区段、原始第二区段

233区段、原始第二区段

234区段、第三区段、原始第一区段

236开始垂直边缘、垂直边缘、原始开始垂直边缘

238终止边缘、垂直边缘、原始终止垂直边缘

240开始垂直边缘、垂直边缘、原始开始垂直边缘

242终止边缘、垂直边缘、原始终止垂直边缘

244开始垂直边缘、垂直边缘、原始开始垂直边缘

246终止边缘、垂直边缘、原始终止垂直边缘

248第一延展暴露目标图型、第一延展暴露实际图型、目标图型、实际图型、顶端延展暴露实际图型、延展暴露图型、图型、第一延展暴露图型

249a至249f圆角

250介面

252介面

253第二延展暴露图型、下延展设计、下延展暴露实际图型

254第一延展区段

256开始延展部、延展部

258终止延展部、延展部

260开始垂直边缘

262垂直边缘、端点垂直边缘

264第二延展区段

266延展部、开始延展部

268延展部、终止延展部

270垂直边缘、开始垂直边缘

272垂直边缘、端点垂直边缘

274第三延展区段

276开始延展部、延展部

278终止延展部、延展部

280垂直边缘、开始垂直边缘

282端点垂直边缘

284延展区段

286开始延展部

288终止延展部

290至298切割掩模

299a至299c曲线

300第一暴露图型、图型

301至303受记忆区、受记忆区段、区段

304第二延展暴露目标图型、第二延展暴露实际图型、实际图型、第二延展暴露图型、图型

305第一延展区段、延展区段

306开始延展部、延展部

308终止延展部、延展部

310原始开始垂直边缘

312开始垂直边缘

314原始终止垂直边缘

316端点垂直边缘

318第二延展区段、延展区段

320开始延展部、延展部

322终止延展部、延展部

324原始开始垂直边缘

326开始垂直边缘

328原始终止垂直边缘

330端点垂直边缘

331a至331f圆角

332最终图型、最终保留掩模、鳍片保留掩模

400a顶端目标布局图型、顶端图型、顶端目标图型

400b底端目标布局图型、底端图型

403第一装置、窄装置

404a第一区段、区段

404b第二区段、区段

405第二装置、装置

406a第二区段、区段

406b第三区段、区段

407第三装置

408a第三区段、区段

408b第四区段、区段

409第四装置

410a第四区段、区段

410b第五区段、区段

411虚设装置、第一装置

412第一区段

414a顶端目标布局图型

414b底端目标布局图型、图型

415装置

416a第一区段

416b区段

417交错装置、装置、第二装置

418a第二区段

418b区段

419装置

420a第三区段

420b区段

430a顶端布局图型、顶端图型、顶端布局

430b底端目标布局图型、图型、底端布局

431装置

432a第一区段、区段

432b第一区段、区段

433装置

434a第二区段、区段

434b第二区段、区段

435装置

436a第三区段、区段、中梯区段

436b区段、第三区段

437第四区段

437b第四区段

438a第四区段、区段

438b区段、区段装置

439装置

441虚设装置

d1至d3方向。

具体实施方式

本发明的态样及特定特征、优点及其细节引用附图所示非限制性具体实施例于下文更完整阐释。省略众所周知的材料、制造工具、处理技术等的说明以避免非必要地混淆本发明的详细说明。然而,应该了解的是,详细说明及特定实施例虽然指示本发明的具体实施例,仍仅以说明方式来提供,并且非是作为限制。本发明概念的精神及/或范畴内的各种取代、修改、添加及/或配置经由本揭露对所属领域技术人员将显而易见。

亦注意下文引用为易于了解未依比例绘示的图式,其中各个不同图中所用相同的参考元件符号表示相同或类似组件。为求清楚,只有与本发明各别具体实施例所示态样相关的那些元件及参考字符才予以反复展示。就此而言,相比于对本发明进行基本理解所需,没有企图要更详细展示本发明的结构细节,就实际上如何体现本发明的许多形式,本说明书搭配图式对所属领域技术人员实属显而易见。

除非另有定义,本文使用的全部技术及科学用语都与所属领域技术人员普遍理解者有相同的意义。虽然可在本发明的实作或测试中使用与本文所述类似或均等的任何方法、装置或材料,此时仍说明较佳方法、装置及材料。

在制作finfet的程序中,所有鳍片的端尖都需要挤在栅极底下以防止外延缺陷。因此,在鳍尖置放上获得非常良好或精确的控制极为重要。鳍尖置放是通过鳍片保留图型(或掩模)来判定。不幸的是,此类鳍片保留图型因解析度限制导致的圆角化,造成相比于鳍片保留掩模的垂直边缘所界定的其它鳍尖,装置的最后一个主动鳍片远离最终待形成栅极处的非常大拉回力道。

一般而言,根据本发明的态样的一例示性方法包括对半导体结构的衬底,将第一微影刻蚀及切割程序与第二微影刻蚀程序组合。各微影刻蚀(及供选择地切割)程序界定所设计鳍片保留掩模的区段。供选择地,可将这两个产生的区段组合在一起以形成最终保留掩模,与按照习知形成的鳍片保留掩模作比较,该最终保留掩模具有显著更尖锐的转角(即圆角化显著降低)。替代地,可将这两个产生的区段套迭。在一例示性具体实施例中,使用至少三个掩模:两个保留掩模用于第一与第二微影-刻蚀程序,而一个则用于切割掩模,其将第一保留掩模的一部分移除。

请参阅图1,其根据本发明的态样,呈现绘示方法100的流程图。

为求清楚,方法100的步骤102至114各将参照图2至8作说明。

图1所示方法100的步骤102对应于图2,是要提供具有衬底201的半导体结构200,衬底201上有彼此平行延伸的多个鳍片202。就鳍片上主动装置的最佳置放,判定目标布局图型(本文亦称为「目标布局设计」),例如顶端目标布局图型(或「设计」)204及下目标布局图型(或「设计」)206。

请参阅图2,所示为结构200在其制造程序中间阶段的俯视图,恰好是在形成鳍片202之后。要注意的重点是,程序流程中的这个阶段尚未形成栅极208。反而,所示栅极208展示那些栅极相对于已形成鳍片202的预定位置。另外,于此程序流程的这个阶段,尚未将顶端及下目标布局图型204、206图型化成结构200,结构200的鳍片202中也还未形成任何主动装置。反而,所示目标布局图型204、206展示主动装置中将用来形成图型204、206的预定位置。

在图2中,结构200备妥要经历处理,并且其上备妥要建立有诸如finfet的半导体装置。为求清楚,「水平」将用于指称为方向d1及相反方向d3,两者将代表鳍片202的方向平行于鳍片202延伸。「垂直」一词将用于指称为方向d2,其垂直于方向d1,而且大体上平行于栅极208。「长度」一词将会当作顺着d1及d3方向的水平距离尺寸使用,而「宽度」将当作顺着d2方向的垂直距离尺寸使用。

亦为求清楚,「装置」一词应包括传统装置及装置区段。传统装置于本文中使用时,仅具有一个主动栅极,诸如finfet。装置区段于本文中使用时,是一或多个传统装置的一群组,其具有相同数目的水平对准在一起的鳍片。举例而言,可分别将鳍片节距及栅极节距列入考量,将衬底上的装置描述为4个鳍片宽以及3个栅极长。同样地,「2cpp(关键多节距)」表示长度,因为关键多节距是垂直栅极208的节距。

半导体鳍片202可通过在结构200的半导体衬底201上进行图型化及刻蚀来实体形成。鳍片202可有各种尺寸,而且所示实施例中的鳍片202包括相同尺寸,并且是以固定节距分开。

结构200在鳍片202上方具有至少一个硬掩模层(图未示)。举例而言,硬掩模层可由用于典型刻蚀程序的氮化硅、氧化硅、碳化硅、氮化钛或碳基材料所形成。硬掩模层亦可以是诸层的硬掩模堆迭,举例而言,其包括一或多个记忆层。硬掩模堆迭的该等层可在此程序流程期间彼此选择性刻蚀,并且进行不同功能。举例而言,硬掩模记忆层可用于列印(或记忆)图型深入其本身的部分,其中可在程序流程后部将此记忆部分向下转移至下硬掩模层,而与其它图型部分组合,以便建立最终图型。

目标布局图型204界定待定位于结构200上的装置的主动区,并且如此一来,是鳍片保留掩模待予以深入结构200处理的目标布局图型。提供主动区主要是为了指出主动区的位置,并且可以或可不代表除了形成彼此平行延伸的多个鳍片202以外,还已在结构200上发生的任何实体处理。再者,要理解的是,主动区的形状不受限于图2所示的形状。栅极208尚未在结构200上形成,而只是在图中提供用来表明掩模定位的关联性,后图将有更详细的描述。

仍请参阅图2,结构200具有两个典型目标布局设计,顶端目标布局设计204及下目标布局设计206,用以绘示可如何将根据本发明的态样的一种方法的一例示性具体实施例应用于不同的目标布局设计。顶端目标布局设计204绘示为套迭单纯的装置列,即顺着方向d1彼此相邻的多个装置。目标布局设计204将具有五个装置的装置列套迭:具有四个鳍片的第一装置210、具有一个鳍片的第二装置212、具有三个鳍片的第三装置214、具有两个鳍片的第四装置216以及具有四个鳍片的第五装置218。亦将底端目标布局设计绘示为单纯的装置列,但将只有三个装置的装置列套迭:具有四个鳍片的第一装置220、具有两个鳍片的第二装置222以及具有三个鳍片的第三装置224。为求扼要,将仅描述方法100对顶端目标布局图型204的应用,然而,从而也说明了方法100对底端目标布局图型206的应用。

仍请参阅图1的步骤102,在这项例示性具体实施例中,目标布局设计必须符合某些限制条件。该等限制条件包括:1)装置列的终止装置或开始装置不得具有比该终止或开始装置更宽(即具有更多鳍片)的相邻装置;2)装置列不得具有交错锥度装置;以及3)装置列不得有以中间装置建立阶梯形状的一系列装置。这些限制条件将会参照图10至12作更详细说明。

请参阅图3,已将图1的步骤104应用至图2的目标布局设计。步骤104是用以将目标布局设计204解构(举例而言,如通过数学计算或电脑程式)成区段的第一群组226以及区段的第二群组228。在一例示性具体实施例中,各区段仅将一个装置或虚设装置套迭。这些区段的第一群组226是通过选择将装置列中所具鳍片202比任何相邻装置更多的装置套迭的区段来判定。用于目标布局设计204的区段的第一群组226包括区段230、232及234(其如图2所示,分别将装置210、214及218套迭)。第二群组228是通过选择将所具鳍片202比任何相邻装置更少的装置套迭的区段来判定。用于目标布局设计204的区段的第二群组228包括区段231及233(其如图2所示,分别将装置212及216套迭)。

将出自图1的步骤104应用于图2的设计目标布局204以得到经解构的图3所示的设计目标布局204,第一装置210,或称开始装置210,(区段230所上覆)是相邻于第二装置212(由区段231所上覆)。第一装置210所具有的鳍片202(即鳍片202a、鳍片202b、鳍片202c、及鳍片202d,总计4个鳍片)比第二装置212(即鳍片202d,总计1个鳍片)更多。因此,图3中经解构的设计目标布局204的区段230变为区段的第一群组226的第一区段,因为区段230包覆比对应于区段231的装置更多的鳍片。类似的是,第三装置214(由区段232所上覆)相邻于第二装置212(由区段231所上覆)及第四装置216(由区段233所上覆)。第三装置214具有3个鳍片(202b、202c及202d),而第二装置212具有1个鳍片(202d),并且第四装置216具有2个鳍片(202c及202d)。因此,区段232将所具鳍片202比直接相邻对应于区段231、233的装置更多的装置套迭,其将区段232施作为第一群组226的第二区段。第五装置218(由区段234所上覆)是第一群组226中的第三区段,因为其包覆具有4个鳍片202a至202d的装置,而区段233包覆仅具有2个鳍片202c及202d的装置。

接着,按照相同方式判定就区段的第二群组228选择区段,差别在于区段的第二群组228将所具鳍片比直接相邻装置更少的装置套迭。区段231将所具鳍片202比由区段230及232所套迭的直接相邻装置更少的装置套迭;以及区段233将所具鳍片202比区段232及234所套迭的直接相邻装置更少的装置套迭,如以上所阐释。因此,区段231变为第二群组228的第一区段,而区段233变为第二群组228的第二区段。

这导致装置列上方第一群组226的较宽区段(即区段230、232及234)与第二群组238的较窄区段(即区段231及233)交替。如将本文中更加详细论述者,第一与第二群组226及228将会在两个不同微影程序中进行处理。接着会组合该等处理过的群组,以用少量或不用圆角建立将装置列套迭的最终鳍片保留掩模,相比于先前技术鳍片保留掩模,这导致鳍尖置放的控制更好或更精确。

请参阅图4,区段的第一群组226(图3所示)与区段的第二群组228隔离。第一群组226包括第一区段230、第二区段232及第三区段234。要注意的重点是,区段230、232及234仍然绘示主动区的所欲目标,并且尚未深入结构200中形成。如此,重要的是,各区段的垂直边缘的预定位置将栅极(或关键栅极区)套迭,以使得一旦形成,便可将该等鳍片挤在实际栅极底下。在这项例示性具体实施例中,栅极208a至208k尚未形成并且仅就置放参考来展示。第一区段230具有对准并套迭的栅极(或关键栅极区)208a的开始垂直边缘236,以及对准并套迭的栅极208c的终止边缘238。第二区段232具有对准并套迭的栅极208e的开始垂直边缘240,以及对准并套迭的栅极208g的终止边缘242。第三区段234具有对准并套迭的栅极208i的开始垂直边缘244,以及对准并套迭的栅极208k的终止边缘246。

虽然目标区段230、232及234在其相关联关键栅极区的中心里设计有完美对准的完美方形转角,若该等区段是经由习知的微影程序实际形成,该等转角仍将因微影解析度限制而全部圆化。此类圆角亦将那些转角界定的鳍片的尖部圆化(或拉回)。在一些情况下,此拉回会从关键栅极区底下将鳍尖抽出,造成装置效能衰减。因此,本发明的程序流程中的后续步骤其设计旨在消除或大幅减少那些圆角。

请参阅图5,图1的步骤106应用于图4所示隔离区段的第一群组。步骤106是要将第一群组226的区段230、232、234(标示于图3)的垂直(顺着d2方向)边缘水平(顺着d1及d3方向)延展(举例如通过数学计算或电脑程式),使得因微影解析度导致的任何圆角都安放于关键栅极区(即栅极208底下诸如210、212及218等装置的鳍尖终止处的区域)的外侧。如此,朝第一群组的相邻区段延展区段230、232、234的垂直边缘,以建立第一延展暴露目标图型248。

请参阅图5a,接着透过众所周知的方法将第一延展暴露目标图型248图型化成结构200,以形成第一延展暴露实际图型248。举例来说,可将实际图型248图型化成将结构200的鳍片202包覆的硬掩模堆迭的记忆层。在目标图型248与实际图型248之间的差异在于实际图型248具有因微影限制而形成的转角249a至249f。

重要的是,然而,圆角249a至249f安放于与延展暴露图型248包覆的装置相关联的关键栅极区的外侧。更具体地说,实际图型248包覆装置210、212及218,其鳍尖本来是分别由区段230、232及234的垂直边缘236、238、240、242、244及246所界定。那些垂直边缘分别沿着栅极208a、208c、208e、208g、208i及208k的中线对准,其代表必须将装置210、212及218的鳍尖挤折的关键栅极区。由于目标图型248的延展部256、258、266、268、276、278的水平长度的关系,那些关键栅极区208a、208c、208e、208g、208i及208k中任一者上方并未安放实际图型248的圆角249a至249f。

将最坏情况允差条件列入考量,延展部256、258、266、268、276、278的长度必须长到足以令圆角249a至249f显著安放于关键栅极区208a、208c、208e、208g、208i及208k外侧。最坏情况允差条件可包括的因素诸如:采用的技术节点、特定集成方案、微影解析度问题、材料选择以及其它相似因素。另外,若在判定延展部的最小所需长度之后,诸相邻延展部之间终结处空间对于此技术节点的微影解析度而言太小,则可将该等延展部进一步延展以使得其合并在一起。

在所示特定例示性具体实施例中,第一延展暴露目标图型248的延展区段的垂直边缘262、270、272及280在介于区段的第一群组226的相邻原始或非延展区段230、232、234之间的中途处合并。其无论是否在栅极上方合并,都是在中途处合并,诸如介面250处,或介于诸栅极208之间,诸如第二延展暴露图型253中的介面252处。

该等垂直边缘会合并,因为在此特定例子中,延展部258、266、268及276的预定最小长度会在其之间留下对于此技术节点的微影解析度而言太小的空间。然而,所属领域技术人员将认知的是,在其它具体实施例中(诸如在其它技术节点中),不一定必须将该等延展部合并。

为求清楚,图5及5a的虚线中仅标示第一群组226的原始、非延展区段230、232、234的开始及终止垂直边缘。其在各别相连延展区段中并未表示间断部位。

应用图1的步骤106,图5及5a的第一延展区段254包括原始第一区段230,附有开始延展部256及终止延展部258。开始延展部256使原始开始垂直边缘236延展至延展的开始垂直边缘260。终止延展部258将原始终止垂直边缘238延展至延展的端点垂直边缘262。第二延展区段264包括原始第二区段232,附有开始延展部266及终止延展部268。开始延展部266使原始开始垂直边缘240延展至延展的开始垂直边缘270。要注意的是,在延展的端点垂直边缘262与延展的开始垂直边缘270遇合处,界定边界介面250。终止延展部268将原始终止垂直边缘242延展至延展的端点垂直边缘272。第三延展区段274包括原始第一区段234,附有开始延展部276及终止延展部278。开始延展部276使原始开始垂直边缘244延展至延展的开始垂直边缘280。终止延展部278将原始终止垂直边缘246延展至延展的端点垂直边缘282。

必须就需要防止微影处理所造成的圆角化影响最终鳍片保留图型而判定的长度,使区段的第一群组226的各原始区段230、232、234(在图3中标示)延展。换句话说,必须以将任何圆角移离任何关键栅极区的长度来延展区段230、232、234。在此特定例示性具体实施例中,已顺着与方向d1相反的方向d3及d1其中各者将延展部的最小长度判定为至少1cpp。当然,所属领域技术人员将认识的是该等最小长度取决于许多因素,并且将随着具体实施例而变。

无论是否有第一群组的相邻区段,都必须通过至少最小长度(在此例中为1cpp)将区段230、232、234延展。举例而言,尽管原始第一区段230顺着方向d3没有相邻区段,第一延展区段254的开始延展部256仍具有1cpp的长度。在下延展设计253中,延展区段284具有长度为1cpp的开始延展部286,因为顺着方向d3并没有相邻区段。然而,延展区段284朝相邻原始区段(其将装置224包覆)具有长度为1.5cpp的终止延展部288,以便将下目标布局图型206的相邻原始区段(其将装置220、224包覆)合并。之所以将图型206的相邻原始区段合并,是因为若此例示性具体实施例使用的是1cpp最小长度,则延展的相邻区段之间的空间对于此技术节点的微影解析度会太小。当然,延展部有可能大于1.5cpp,端视目标布局设计而定。

请参阅图6,得以对图5及5a所示的延展暴露图型应用图1所示方法100的步骤108的应用。于程序流程的这个阶段,顶端与下延展暴露实际图型248、253图型化成结构200,而且更具体地说,图型化成将结构200的鳍片202套迭的硬掩模堆迭。步骤108是要从第一延展暴露实际图型248仅将实际延展部256、258、266、268、276、278移离硬掩模堆迭,以建立将会予以记忆到将鳍片202包覆的硬掩模堆迭的相同或不同下面层件内的第一暴露图型。该等延展部通过使用切割掩模290、292、294及296来移除。

尽管到此制点已将掩模区与区段区用于展示将位在下面者保留的区域,仍将图6中切割掩模的区域用于展示将位在下面者移除的区域。换句话说,切割掩模的区域绘示为位在实际图型248的对应延展部上方并将其「包覆」,然而,应了解的是,切割掩模290、292、294、296代表将会例如利用正色调显像预处理来将切割掩模底下硬掩模区移除的微影程序。换句话说,在包括切割掩模区的正性光掩模中,光掩模中切割掩模区除外的部分呈现不透明。接着,将显像程序或显像并刻蚀程序用于移除延展暴露图型248(图5及5a)中与切割掩模区所「包覆」者对应的部分,以产生具有锐缘(图7最清楚)的第一暴露图型300。

仍请参阅图6,切割掩模290、292、294及296必须包覆以足以顾及制程变异的额外重迭裕度将延展部256、258、266、268、276、278完全包覆的区域,并且顺着d1、d3方向以及比图型248顺着d2方向的相关联暴露延展部的宽度更大的宽度进行套迭。在图6中,切割掩模292具有等于2cpp的长度l1。在底端设计中,切割掩模298具有等于3cpp的长度l3,其对应于图5所述延展部的长度。切割掩模因列印具有弯曲线条299a、299b及299c的实际切割掩模图型而有必要调整尺寸,导致理论上完美目标切割掩模的矩形形状更加圆角。然而,即使是圆角,图型248的暴露部分在切割方面仍将具有锐利的转角,因为实际列印的切割掩模所产生圆角的曲线(如曲线299a、299b及299c所例示)已终结,并且在其将图型248切割时都还是笔直的垂直线。

请参阅图7,所示第一暴露图型300是第一延展暴露图型248一部分(在图5及5a中有标示),具有锐利(例如:实质方形)的转角,有效呈零圆角化状态。图7对应于图1中的步骤110。将刻蚀步骤与图6中所示将切口区包覆的切割掩模搭配使用,以便深入光阻层(图未示)下方的硬掩模层(图未示)记忆第一暴露图型300。「硬掩模」或「记忆层」举例而言,可以是氮化硅。第一暴露图型300包括受记忆区301、302及303。

请参阅图8,所示为步骤112:将区段的第二群组228(图3中有标示)的区段231、233水平(顺着d1、d3方向)延展以建立第二延展暴露目标图型304。这与完成图5所应用步骤106中区段的第一群组226相同。

图8的第一延展区段305包括原始区段231,附有开始延展部306及终止延展部308。开始延展部306使原始开始垂直边缘310延展至延展的开始垂直边缘312。终止延展部308将原始终止垂直边缘314延展至延展的端点垂直边缘316。第二延展区段318包括原始第二区段233,附有开始延展部320及终止延展部322。开始延展部320使原始开始垂直边缘324延展至延展的开始垂直边缘326。终止延展部322将原始终止垂直边缘328延展至延展的端点垂直边缘330。

无论是否有区段的第二群组的相邻区段,都必须顺着方向d1与d3的各者,就防止圆角化影响鳍尖置放的要求所判定的最小延展,将区段的第二群组的各原始区段延展。举例而言,在这项例示性具体实施例中,尽管原始第一区段231顺着方向d3没有属于第二群组的相邻区段,第一延展区段305的开始延展部306仍具有1cpp的长度。

请参阅图8a,可深入另一硬掩模层记忆或在光阻层上提供第二延展暴露目标图型304以形成第二延展暴露实际图型304。与第一延展暴露目标与实际图型248相似,第二延展暴露目标图型304与实际图型304之间的差异在于,实际图型将会具有固有地将由微影处理所造成的圆角331a至331f。

请参阅图9,所示为图1的步骤114:将具有受记忆区301、302及303的第一暴露图型300(图7所示)与具有延展区段305及318的第二延展暴露图型304(图8所示)组合以得到最终图型332。在此例示性具体实施例中,第一暴露图型300(即已修整掉延展部256、258、266、268、276、278的第一延展暴露图型248)与第二延展暴露图型304可通过众所周知的程序来组合而拼接在一起。替代地,第一暴露图型300与第二延展暴露图型304可通过各种其它众所周知的程序来组合,诸如图型化、刻蚀或类似者。第二延展暴露图型304必须重迭第一暴露图型300,使得第二群组228的各延展区段305及318的各端的最小长度遭由第一暴露图型300的受记忆区段包覆。

更具体地说,与第二延展暴露图型304相关联的延展部306、308、320、322的长度必须使得圆角331a至331f位在关键栅极区208c、208e、208g、208i的外侧,并且重迭第一暴露图型300的相关联受记忆区段301、302、303。要注意的重点是,深入宽群组226与窄群组228的交替区段进行区段原始分组的目的是要确保第一暴露图型300的区段始终比第二延展暴露图型304的区段更宽。因此,延展部306、308、320、322中的圆角331a至331f始终遭由第一暴露图型300的区段所包覆。如上文所述,第一暴露图型300与第二延展暴露图型304可透过各种众所周知的流程程序(诸如图型化、刻蚀或类似者)来组合,用以修整掉圆角,并且形成最终保留掩模332。有助益的是,此分组程序不需要用附加切割掩模修整第二延展暴露图型304的圆角。

举例而言,第一暴露图型300的区段301(图7所示)将第二延展暴露图型304的延展区段305的开始延展部306包覆。再者,第一暴露图型300的区段302将延展区段305的终止延展部308包覆,并且将延展区段318的开始延展部320包覆。最后,第一暴露图型300的区段303将延展区段318的终止延展部322包覆。这确保第二延展暴露图型304的所有外转角都挤在第一暴露图型300底下。这可通过将图型300、304「拼接」在一起来完成,或单纯地将含有图型300、304的光掩模套迭来完成,端视第二延展暴露图型304是否深入记忆在另一硬掩模层或在另一光阻层上提供而定。

将图型300、304组合使最终图型332能够列印有尖锐的转角,而不是圆角,导致目标布局图型204更准确转换成实际实体最终图型332(或鳍片保留掩模332)。

图10至12表示对原来的方法100(参照图1至9先前所述)的三种基本修改,其中无法依据方法100将套迭装置列的目标布局图型轻易地分类成与区段的第二窄群组228交替的区段的第一宽群组226。这些对方法100的修改导致为了适当应用方法100而违反装置列上某些特定限制条件所造成的问题。更具体地说,将会论述的有三种基本限制条件,其包括:

第一限制条件,其中装置列必须不以窄装置终止(如图10所示);

第二限制条件,其中装置列必须不含有交错装置(如图11所示);以及

第三限制条件,其中装置列不得包括形成中间阶梯塑形图型的中间装置(如图12所示)。

如图所示,即使违反这些限制条件其中的一或多者,仍可修改并应用方法100,以根据本发明提供具有锐利转角的最终鳍片保留掩模(或最终图型)。再者,可有助益地应用修改版方法100,使得不需要附加切割掩模,也可修整第二延展暴露图型的圆角,以便获得最终图型。

请参阅图10,所示为通过窄装置403所终止的装置列。为了适当地应用方法100,装置列必须包括令装置列的终止装置或开始装置不得具有比终止或开始装置更宽的相邻装置的第一限制条件。换句话说,第一更宽群组226的区段(诸如您将根据解构目标布局设计步骤104界定,并且看图2最清楚者)必须包括将开始装置与终止装置套迭的区段。反言之,第二窄群组228的区段(看图2最清楚)在装置列的开始与结束处可从未将装置套迭。「开始装置」一词用于意为装置列的第一装置,而「终止装置」用于意为装置列的最后或最终装置。

图10中有顶端目标布局图型400a,其将违反第一限制条件的装置列套迭,图中还有底端目标布局图型400b,其未违反第一限制条件。顶端目标布局图型400a具有将第一装置403套迭的第一区段404a、将第二装置405套迭的第二区段406a、将第三装置407套迭的第三区段408a以及将第四装置409套迭的第四区段410a。若我们根据方法100(图1中所示)中的步骤104解构顶端图型400a,清楚可知,第一区段404a连同第三区段408a将指定为第二群组的区段,亦即,将比任何相邻装置具有更少鳍片202的装置包覆的区段。如此,第二区段406a及第四区段410a指定为第一群组的区段,亦即,将比任何相邻装置具有更多鳍片202的装置套迭的区段。由于开始第一装置403相邻于更宽的第二装置405,顶端图型400a因而将违反第一限制条件的装置列套迭。

之所以存在第一限制条件,是因为必须通过区段的第一宽群组中的区段将区段的第二窄群组的延展部包覆,才可防止窄延展部所致的圆角化影响最终鳍片保留掩模,其因此影响鳍尖置放。若所欲结构使得装置列始于更窄的装置,与图10中顶端目标图型400a所上覆的装置列中相似,则目标图型必须在设计方面旨在包括比顺着方向d3相邻于所欲起始更窄装置403而组配的所欲起始更窄装置403更宽的虚设装置411。底端目标布局图型400b示范此策略。

底端目标布局图型400b具有将虚设装置411套迭的第一区段412、将装置403套迭的第二区段404b、将装置405套迭的第三区段406b、将装置407套迭的第四区段408b以及将装置409套迭的第五区段410b。底端布局400b的区段404b、406b、408b及410b分别将顶端布局400a的相同装置包覆,如区段404a、406a、408a及410a。因此,若所欲结构是顶端图型400a,则目标布局图型必须设计成具有将虚设装置411套迭的第一区段412的相似底端图型400b。虚设装置411不受限于如图10所示三个鳍片的宽度。虚设装置411可具有比区段404b所上覆的相邻装置405更大的任何宽度。再者,第一装置411不一定要是虚设装置。

请参阅图11,所示是具有交错装置417的装置列。为了适当地应用方法100,装置列不得包括交错装置417,其中窄装置群组其中一者具有简直是垂直(顺着d2方向)位于相邻更宽装置415及419的底端鳍片下面的底端鳍片。

更具体地说,图11绘示装置列不得具有交错锥度装置的第二限制条件。这是因为第一宽群组的成分区段在选择方面使得其可以包覆鳍片202,该等鳍片是通过第二窄群组的成分区段的延展部所包覆。在交错组态中,第二窄群组的延展部的一部分不得遭由第一宽群组中的区段完全包覆。要注意的是,此交错限制条件亦适用于在相邻宽装置的顶端鳍片上面垂直具有顶端鳍片的窄装置。

在图11中,顶端目标布局图型414a具有将装置415套迭的第一区段416a、将装置417套迭的第二区段418a以及将装置419套迭的第三区段420a。第二装置417因为包括鳍片202d而为交错锥度装置,装置415或419中任一者并不包括该鳍片202d。

相比之下,修改版底端目标布局图型414b具有分别将相同装置415、417及419套迭的区段416b、418b及420b。装置417因为已垂直向上重新定位而不再交错,而且图型414b未将违反第二限制条件的装置列套迭。

请参阅图12,所示为具有中间阶梯塑形图型的装置列。为了适当地应用方法100,装置列不得具有以中梯建立阶梯形状的装置序列。在阶梯形状的情况中,中梯因顶梯比中梯更宽而未落入第一群组的定义(即比两旁相邻装置更宽的装置),也因底梯比中梯更窄而未落入第二群组的定义(即比两旁相邻装置更窄的装置)。

在图12中,顶端目标布局图型430a具有将装置431套迭的第一区段432a、将装置433套迭的第二区段434a、将装置435套迭的第三区段436a以及将装置439套迭的第四区段438a。区段434a、436a及438a因装置433具有一个鳍片、装置435具有三个鳍片以及装置439具有四个鳍片而建立阶梯形状。装置435是中间步阶。因此,顶端图型430a将违反第三限制条件的装置列套迭。

若装置阶梯属于所欲,则为了克服此限制条件,目标布局图型应该设计成具有经调整尺寸而为所需最小延展长度至少4倍的中梯,以使得可将其切分成所具长度为最小延展长度至少2倍的两个部分,如底端目标布局图型430b中所示。在图型430b中,可保留第一宽群组中的区段以及第二窄群组中的区段构成的交替序列。如此,若要克服第三约束,可将第一群组界定为包括比相邻装置更宽或相等的装置,并且可将第二群组界定为包括比相邻装置更窄或相等的装置。

在图12中,底端目标布局图型430b具有将装置431套迭的第一区段432b、将装置433套迭的第二区段434b、将装置435套迭的第三区段436b、将虚设装置411套迭的第四区段437b以及将装置439套迭的第五区段438b。底端布局430b的区段432b、434b、436b及438b分别将顶端布局430a的相同数目的鳍片包覆,如区段432a、434a、436a及438a。底端布局430b的第四区段437将虚设装置441套迭,该虚设装置使顶端布局的中梯区段436a延展至所需最小延展长度的至少4倍(在此例示性具体实施例中为4cpp),以使得可将中梯塑形部分切分成两个区段,即所具长度都为最小所需延展长度至少两倍(其在此例示性具体实施例中为2cpp)的区段436b及区段437。第一区段432b、第三区段436b及区段装置438b指定为解构步骤中第一宽群组的区段,而第二区段434b及第四区段437指定为解构步骤中第二窄群组的区段。

已为了描述及说明的目的而呈现本发明的说明,但并非意图穷举或局限于所揭示形式的发明。许多改进及变化对于所属领域技术人员将显而易知而不脱离本发明的范畴及精神。具体实施例经选用及说明是为了最佳解释本发明一或多个态样的原理及实际应用,并且令所属领域技术人员随着适于所思的特定使用能够对于具有各种改进的各种具体实施例理解本发明的一或多个态样。申请专利范围中所有手段或步骤加上功能元件的相应结构、材料、动作及均等物,若存在,有意于包括以明确主张专利权的其它所主张专利权元件共同用于执行该功能的任何结构、材料或动作。

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