[發明專利]光掩模

無效

• 申請號: 200910161312.X
• 申請日: 2009-07-20
• 公開（公告）號: CN101806997A
• 公開（公告）日: 2010-08-18
• 發明（設計）人: 樸大鎮
• 申請（專利權）人: 海力士半導體有限公司
• 主分類號: G03F1/14
• 分類號: G03F1/14;G03F1/08
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 顧紅霞;何勝勇

技術領域

本發明涉及在制造半導體器件的曝光工序中使用的光掩模，更具體地說，涉及包括在主要圖案周圍的開放區域中形成的輔助圖案的光掩模。

背景技術

在制造半導體器件的光刻工序中，使用光掩模在半導體基板上形成圖案。光掩模具有用于形成半導體器件的各個部件的掩模圖案。隨著半導體器件的集成度變得更高，掩模圖案的特征尺寸變得更小。

當掩模圖案的特征尺寸達到曝光機的分辨率極限時，由于光學鄰近效應(optical?proximity?effect)而難以將期望的圖案轉移到基板上。

也就是說，當通過照射曝光光源(例如，氟化氪(KryptonFluoride，KrF)準分子激光器或氟化氬(Argon?Fluoride，ArF)準分子激光器)而將掩模圖案轉移到基板上時，形成于光掩模上的圖案不能被均勻地轉移到基板上。根據圖案的位置，圖案會發生變形。當光源所發射的光穿過光掩模時，根據掩模圖案的位置和形狀而產生各種光學現象，從而使光強度根據光掩模的位置而有所不同。

為了解決上述問題，已經使用了一種光學鄰近校正(OpticalProximity?Correction，OPC)技術。

該OPC技術統計地或實驗地計算預期圖案與形成于光阻(photoresist，也稱為光刻膠或光致抗蝕劑)中的實際圖案之間的關系。然后，根據計算結果調整該掩模圖案的大小和形狀。

然而，當使用傳統OPC時，難以改善焦深裕量和芯片的所有圖案中的臨界尺寸(Critical?Dimension，CD)的一致性。在晶胞陣列的外邊緣上形成的圖案特別容易散焦。

圖1是示出在不借助于輔助圖案的情況下執行光學鄰近校正時，形成于晶胞陣列區域中的觸點孔的SEM照片的視圖。

參照圖1，布置于外邊緣處的觸點孔圖案由于散焦現象而發生變形。圖1示出隨著焦深從-0.2微米變化至-0.04微米，外邊緣圖案的散焦現象如何變化。

圖2是以最佳焦距示出圖1的觸點孔圖案的虛像(aerial?image)的視圖。

如置于圖2的觸點孔11之間的虛像12所示，當發生散焦時，在相鄰觸點孔11之間產生橋接的可能性顯著增加。

為了防止橋接產生，已使用一種增大外邊緣圖案的孔徑的方法。然而，當觸點孔的直徑增大時，接觸區域擴及到柵極區，并可能導致在這兩個區域之間產生短路。因此，增大外邊緣圖案的孔徑的方法具有極限。

除了上述解決方案以外，可以使用將輔助圖案插入到光掩模中的方法。然而，用這種方法難以獲得期望的外部圖案和期望的工序裕量。

因此，需要新的輔助圖案來獲得期望的工序裕量以形成外部圖案，外部圖案是最容易受到散焦現象影響的。

發明內容

本發明的各種實施例旨在提供包括與主要圖案以相同節距對稱地形成的輔助圖案的光掩模。

根據本發明的一個實施例，一種光掩模包括：目標圖案，其借助于光刻法轉移到基板上；以及輔助圖案，其以所述目標圖案的外部圖案為參照線而與所述目標圖案的主要圖案對稱地形成。

所述輔助圖案與所述主要圖案對稱地形成，從而改善外部圖案以及主要圖案的工序裕量，并且在散焦環境下減少外部圖案的損失。

優選地，所述輔助圖案具有與所述主要圖案的節距相同的節距。輔助圖案的節距形成為與主要圖案的節距相同并且輔助圖案形成為與主要圖案對稱，因此在散焦環境下減少外部圖案的損失。

優選地，所述輔助圖案包括形成網形狀的第一線和第二線。所述第一線具有與第一組主要圖案的斜率大致相同的斜率，并且所述第二線具有與第二組主要圖案的斜率大致相同的斜率。

優選地，所述輔助圖案形成為在所述第一線與所述第二線的相鄰交叉點之間的距離與所述主要圖案的節距相同。所述輔助圖案的相鄰交叉點之間的Y方向節距與相鄰交叉點之間的X方向節距相同。

優選地，所述輔助圖案包括鉻(Cr)膜、鉬(Mo)膜和它們的疊層結構。

優選地，所述輔助圖案是位于與所述外部圖案相鄰的開放區域中的磚墻形圖案。

優選地，所述主要圖案和所述外部圖案是在晶胞陣列區域中以預定間隔重復形成的觸點孔圖案。所述目標圖案是經光學鄰近校正的圖案。所述外部圖案的臨界尺寸大于所述主要圖案的臨界尺寸。

附圖說明

圖1是示出在不借助于輔助圖案的情況下執行光學鄰近校正時，形成于晶胞陣列區域中的觸點孔的SEM照片的視圖。

圖2是以最佳焦距示出圖1的觸點孔圖案的虛像的視圖。

圖3是示出根據本發明實施例的光掩模的布局的視圖。