[發明專利]修正光鄰近效應的方法

無效

• 申請號: 00130042.3
• 申請日: 2000-10-25
• 公開（公告）號: CN1294319A
• 公開（公告）日: 2001-05-09
• 發明（設計）人: 東內圭一郎
• 申請（專利權）人: 日本電氣株式會社
• 主分類號: G03F9/00
• 分類號: G03F9/00;G03F7/00;H01L21/027;H01L21/768
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 穆德駿,方挺

本發明涉及修正光鄰近效應的方法，尤其涉及修正用光刻技術傳遞到光刻膠片上的掩模互連圖形邊角部分形狀的修正光鄰近效應的方法。

隨著半導體器件的設計標準的減小，大大縮減了形成例如柵極圖形、互連層和接觸孔這樣的半導體器件的圖形的尺寸。因此也大大縮減了在用于形成柵極、互連層和接觸孔的曝光掩模上形成的掩模圖形的尺寸。

在光刻的曝光中，當對尺寸減少到接近曝光系統臨界分辨率程度的掩模圖形進行曝光、并且傳遞到光刻膠片上時，或者在其他類似情況下，在形成最終緊密相鄰圖形區域的期間鄰近光束互相干涉，結果引起曝光圖像失真。因此，不可能精確傳遞曝光掩模的掩模圖形。通常把這種現象稱為“光鄰近效應”。

如果在曝光傳遞過程中產生光鄰近效應，則用掩模圖形不能將設計圖形精確地傳遞到光刻膠片上。因此不可能獲得半導體器件設計等級中所期望的器件特性。

由上述可見，為抑制光鄰近效應，通常要修正掩模圖形，對光鄰近效應進行補償，把曝光掩模的掩模圖形精確地傳遞到光刻膠片上。

現在，參考一些附圖簡要說明光學鄰近效應的情況及其修正方法。圖1A和1B分別是說明曝光掩模的互連掩模圖形和一個實際的互連圖形簡圖。實際圖形在曝光后由于光鄰近效應的影響已經失真，并且將此互連掩模圖形傳遞到光刻膠片上；圖2A和2B分別是說明為補償光鄰近效應而經過修正的掩?；ミB圖形，和由此獲得的實際掩?；ミB圖形。

一種期望的互連圖形設計，即根據期望的互連圖形的設計(例如按照固定尺寸的比例)而預先確定形狀的曝光掩模的掩?；ミB圖形11為一個“L”形圖形，如圖1A所示，它有一個直邊部分12和一個相對于直邊部分12沿90°方向彎曲的拐角部分13，并且將圖形排列成將互連圖形11的拐角部分13置于接觸孔14的上方。位于拐角部分13外側的外角為從互連圖形11內測量的90°角θ₁，而位于拐角部分13內側的內角為270°角θ₂。

當對圖1A說明的掩?；ミB圖形11進行曝光并傳遞到光刻膠片上時，如圖1B所示，在傳遞過程中形成的互連圖形16，其拐角部分13的各外角和內角是圓形的角。即光鄰近效應將拐角部分13的各角變圓，因此相對于接觸孔14造成一個偏差。結果，互連圖形16和接觸孔14之間的接觸面積減少，因此連接電阻可能增加，甚至在這之間可能產生故障。

由上述可見，為抑制光鄰近效應，在常規技術中使用具有修正圖形的掩模圖形作為光鄰近效應的補償。

例如，在第Sho-10-229124號日本未決專利申請中，為抑制上述光鄰近效應，把附加修正圖形17或“L”形附加圖形加到掩?；ミB圖形11的拐角部分13的外角，并且在拐角部分13的內角上提供一個剪切塊(cutout)修正圖形18或者一個“L”形的剪切塊圖形。

通過使用這樣的修正光鄰近效應的、具有掩模互連圖形的曝光掩模，有可能獲得圖2B中所示的接近所期望的掩?；ミB圖形11的傳遞后的互連圖形19。

為了修正光鄰近效應，對于各個期望的“L”形互連圖形，要通過實驗來確定附加修正圖形和剪切塊圖形等的各自尺寸。

例如，就圖3中所示的拐角部分13的各個內角上的剪切塊圖形20來說，其通常為“L”形圖形，沿拐角部分13的內側在兩個方向上有兩段延伸，這兩段“L”形圖形的長為L、寬為W，以直角相交，如圖3所示。

對于各個處理條件和使用的互連的寬度等，通過實驗預先確定剪切塊圖形的L和W的尺寸，以通過提供合適的修正來盡可能地消除光鄰近效應。這些尺寸在“光鄰近效應修正規則”中有所詳述。

在半導體器件中的互連圖形基本由包括直邊部分和拐角部分的L-形圖形形成，除90°和270°角外，普通的互連圖形通常沒有具有拐角的內角和外角。因此，為設計和制作半導體器件，實際上修正了彎曲90°的拐角部分的外側邊上形成的外部拐角，和彎曲270°的拐角部分的內側邊上形成的內部拐角。

因此，在常規技術中，當給掩模互連圖形提供光鄰近效應修正時，根據預先確定的光鄰近效應修正規則，將預先確定尺寸的剪切塊修正圖形同等地加到L-形互連圖形的拐角部分的內角。

例如，如圖4所示，為描繪仿真互連圖形22的設計，當設計掩?；ミB圖形時，沿互連設計圖形層掃描互連圖形22。在此過程中，每一時刻提取拐角部分23至31中的一個部分，自動并且均等地把剪切塊修正圖形和根據光鄰近效應修正標準的附加修正圖形提供給提取的拐角部分23至31的一個內角和外角。