[發明專利]光刻方法

有效

• 申請號: 201010572023.1
• 申請日: 2010-12-03
• 公開（公告）號: CN102486606A
• 公開（公告）日: 2012-06-06
• 發明（設計）人: 王偉斌;王輝
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號: G03F7/00
• 分類號: G03F7/00;G03F7/20
• 代理公司: 北京德琦知識產權代理有限公司 11018
• 代理人: 牛崢;王麗琴

技術領域

本發明涉及半導體制造領域，特別涉及一種光刻方法。

背景技術

隨著半導體制造工藝的發展，半導體芯片向高集成度的方向發展，而半導體芯片的集成度越高，則半導體器件的關鍵尺寸(CD)越小。

在半導體制造工藝中，其中一個重要的工藝就是光刻，光刻是將掩膜版上的圖案轉移為晶片上的光刻圖案的工藝過程，因此光刻的質量會直接影響到最終形成的芯片的性能。

然而，在實際應用中，在對高密度的掩膜版圖案進行曝光，以進行圖案轉移時，很容易產生光學臨近效應(OPE)。OPE的主要表現為：光刻圖案的直角轉角被圓形化、光刻圖案的直線線寬增加或縮減等。OPE的主要產生原因是：掩膜版上距離非常近的圖形被轉移成光刻圖案的過程中，距離非常近的圖形的光波相互作用，例如干涉或衍射，而造成最終形成的光刻圖案與掩膜版圖案不一致，使得光刻圖案失真。

為了避免由于OPE導致的光刻圖案失真，現有技術采用了光學臨近修正(OPC)方法。OPC的基本原理是：對掩膜版圖案進行預先的修改，使得修改的量能盡量彌補OPE造成的缺陷，然后將經過修改的掩膜版圖案再轉移到晶片上形成光刻圖案。

圖1為現有技術中光刻方法的示意圖。如圖1所示，現有技術中通過計算機系統來實現OPC處理，首先向計算機系統輸入原始目標圖案，原始目標圖案是指理想的圖案，然后采用一系列算法或方法對原始目標圖案進行修改即OPC處理，現有技術中提出了多種修改的算法或方法，例如，在距離非常近的圖形之間增加輔助圖形，所述輔助圖形可以為亞衍射散射條，用于減弱距離非常近的圖形之間的光波的互相作用，其次按照修改后的原始目標圖案制作掩膜版，將修改后的原始目標圖案轉換為掩膜版圖案，最后通過曝光、顯影的方法將掩膜版上的圖案轉移為晶片上的光刻圖案。

然而，OPC只是通過修改掩膜版上的圖案的來盡量彌補OPE造成的缺陷，并不能完全克服OPE的缺陷，在實際應用中，光刻圖案和原始目標圖案之間還是存在差異。圖2為現有技術中原始目標圖案和光刻圖案的輪廓線示意圖，圖2中的左圖為原始目標圖案的輪廓線示意圖，左圖僅截取一段圖形作為原始目標圖案的輪廓線，將原始目標圖案的輪廓線記為若干條直線段組成，例如F1～F8，圖2中的右圖為光刻圖案的輪廓線示意圖，光刻圖案的輪廓線包括若干條直線段或曲線段或帶有波紋的直線段，例如C1～C6。通過對比左圖和右圖，可以看出，經OPC處理后，直角轉角被圓形化的情況沒有被完全克服，而且在C2和C5處產生了波紋現象，即應該為直線段卻不是直線段，該波紋的產生是由于OPC處理時加強成像較小特征所需的高空間頻率而自然產生的附加效應，也就是說，為了加強原始目標圖案中的直角轉角特征，所帶來的附加效應就是使得直角轉角附近的圖形(例如線段F2、F7)出現失真。總之，在現有技術的光刻方法中，即使經OPC處理后，光刻圖案和原始目標圖案相比，光刻圖案還是存在一定程度的失真。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種光刻方法，能夠降低光刻圖案的失真程度。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案是這樣實現的：

一種光刻方法，該方法包括：

對原始目標圖案進行預處理，形成二次目標圖案，所述二次目標圖案不包括直角轉角；

對二次目標圖案進行光學臨近修正OPC處理，形成修改后的二次目標圖案；

按照修改后的二次目標圖案在掩膜版上形成掩膜版圖案；

根據掩膜版圖案對晶片上的光阻膠PR進行曝光和顯影，形成光刻圖案。

所述預處理的方法包括：

在原始目標圖案的輪廓線上采集多個點作為采樣點；

獲取每個采樣點的光強；

將光強大于預先設置的光強閾值的采樣點作為擬合點；

根據擬合點，采用最小二乘方法進行曲線擬合，將所擬合的曲線作為二次目標圖案的輪廓線，二次目標圖案的輪廓線圍繞而成的圖形為二次目標圖案。

所述預處理的方法進一步包括：在原始目標圖案的輪廓線上采集多個點作為采樣點之前，預先設定采樣頻率；

所述采集點按照采樣頻率所采集。

獲取采樣點的光強的方法包括：

采用當前光刻設備對原始目標圖案進行照射，量測每個采樣點的光強；

或，

根據當前光刻設備的基本參數建立光刻設備的數學模型，根據數學模型和采樣點在原始目標圖案的輪廓線上的位置計算采樣點的光強。

所述預處理的方法進一步包括：