[發明專利]兩次圖形化工藝方法

有效

• 申請號: 201210506248.6
• 申請日: 2012-11-30
• 公開（公告）號: CN103852970A
• 公開（公告）日: 2014-06-11
• 發明（設計）人: 王雷;袁春雨
• 申請（專利權）人: 上海華虹宏力半導體制造有限公司
• 主分類號: G03F1/36
• 分類號: G03F1/36
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 丁紀鐵

1.一種兩次圖形化工藝方法，其特征在于，采用如下方法制作掩膜版：

步驟一、將設計版圖分拆成第一部分版圖和第二部分版圖，所述第一部分版圖對應于一次成形圖形，所述第二部分版圖對應于兩次成形圖形；分拆方法為：

首先計算光刻設備的分辨率：p1=k1*λ/NA，其中p1為光刻設備所能分辨的空間周期的一半，k1為工藝參數，λ為曝光波長，NA為光刻設備透鏡組的數值孔徑；

其次進行如下比較，所述第一部分版圖的空間周期的一半P2≥p1，所述第二部分版圖的空間周期的一半P3＜p1；

步驟二、將所述第二部分版圖分拆成第一子部分版圖和第二子部分版圖，所述第一子部分版圖對應所述第二部分版圖的第一次圖形化時的第一線條圖形，所述第二子部分版圖對應所述第二部分版圖的第二次圖形化時的第一溝槽圖形，所述第一溝槽圖形用于對所述第一線條圖形進行分割；

步驟三、將所述第一部分版圖和所述第一子部分版圖合并為版圖一，使用OPC模型對所述版圖一進行OPC修正；

步驟四、將除去了所述版圖一后的所述設計版圖和所述第二子部分版圖合并為版圖二；

步驟五、對所述版圖二設置阻擋層，該阻擋層對所述版圖二中所述第二子部分版圖以外的圖形部分進行阻擋，使后續對所述版圖二所做的運算僅作用于所述第二子部分版圖，阻擋的圖形部分不進行后續運算；

步驟六、對所述版圖二的未被阻擋的圖形部分進行第一次布爾運算，將所述第二子部分版圖的第一溝槽圖形轉換為第二線條圖形，轉換時僅對圖形的不透明和透明的屬性進行變換，圖形的關鍵尺寸不做變換；

步驟七、使用和步驟三中相同的所述OPC模型對進行了第一次布爾運算的所述版圖二進行OPC修正；

步驟八、對OPC修改后的所述版圖二的未被阻擋的圖形部分進行第二次布爾運算，將所述第二子部分版圖的所述第二線條圖形轉換回所述第一溝槽圖形，轉換時僅對圖形的不透明和透明的屬性進行變換，圖形的關鍵尺寸不做變換；

步驟九、將所述版圖一制作成掩膜版一，將所述版圖二制作成掩膜版二。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于：兩次圖形化工藝為采用LELE工藝的兩次圖形化工藝，所述LELE工藝包括依次進行的光刻、刻蝕、光刻和刻蝕。

3.如權利要求2所述的方法，其特征在于：所述LELE工藝的工藝流程包括：

第一步、在半導體襯底上形成第一光刻膠層，利用所述掩膜版一對所述第一光刻膠層進行曝光并形成第一光刻膠圖形；

第二步、利用所述第一光刻膠圖形為掩模對所述半導體襯底進行刻蝕形成第一次圖形，所述第一次圖形包括所述第一部分版圖所定義圖形、以及所述第一子部分版圖所定義的第一線條圖形；

第三步、去除所述第一光刻膠層并在所述半導體襯底上形成填充材料將所述第一次圖形進行全面保護；

第四步、在所述填充材料上形成第二光刻膠層，利用所述掩膜版二對所述第二光刻膠層進行曝光并形成第二光刻膠圖形；

第五步、利用所述第二光刻膠圖形為掩模依次對所述填充材料和所述半導體襯底進行刻蝕形成第二次圖形，所述第二次圖形包括所述第二子部分版圖的所述第一溝槽圖形，所述第二次圖形的所述第一溝槽圖形對所述第一次圖形的所述第一線條圖形進行分割，分割后，在所述第一部分版圖所定義圖形之外形成由所述第一次圖形和所述第二次圖形疊加而成的所述第二部分版圖所定義圖形。

4.如權利要求3所述的方法，其特征在于：所述第一光刻膠層和所述第二光刻膠層的材料相同。

5.如權利要求2或3所述的方法，其特征在于：所述第一光刻膠層的光刻膠材料在透光率大于60%時的等效光酸擴散長度和透光率小于40%時的等效光酸擴散長度的差值小于10納米；

所述第二光刻膠層的光刻膠材料在透光率大于60%時的等效光酸擴散長度和透光率小于40%時的等效光酸擴散長度的差值小于10納米。

6.如權利要求1或2或3所述的方法，其特征在于：所述版圖二的所述第一溝槽圖形跨過有源區、且所述第一溝槽圖形為半導體器件的溝道的組成部分。

7.如權利要求1所述的方法，其特征在于：在步驟六的所述第一次布爾運算之后、步驟七的對所述版圖二進行OPC修正之前，還包括采用基于規則的OPC修正方法對所述第一次布爾運算后得到的所述第二線條圖形的關鍵尺寸進行校準。

8.如權利要求1所述的方法，其特征在于：k1的值為0.25～0.28。