[發明專利]制作與雙重圖案化技術兼容的轉折布局繞線的方法

有效

• 申請號: 201310078397.1
• 申請日: 2013-03-12
• 公開（公告）號: CN103311102A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 袁磊;J·桂
• 申請（專利權）人: 格羅方德半導體公司
• 主分類號: H01L21/033
• 分類號: H01L21/033;G03F1/76
• 代理公司: 北京戈程知識產權代理有限公司 11314
• 代理人: 程偉;王錦陽

技術領域

本揭示內容大體涉及精密半導體裝置的制造，且更特別的是，涉及制作與雙重圖案化技術(double?patterning?technique)兼容(compliant)的轉折繞線布局(jogged?routing?layout)的各種方法以及包含此類轉折繞線布局的所得到的半導體裝置。

背景技術

光刻(photolithography)技術為用于制造集成電路產品的基本工藝之一。以極高的層次而言，光刻技術涉及：(1)形成一層光或輻射敏感材料，例如光阻層，于一層材料或襯底上面；(2)選擇性地使輻射敏感材料暴露于光源(例如DUV或EUV光源)所產生的光線以轉印掩膜或標線片(reticle)(在此為可互換的用語)所定義的圖案至輻射敏感材料；以及(3)顯影輻射敏感材料的暴露層以定義帶圖案的掩膜層。然后，對于底下的材料層或襯底，可通過該帶圖案的掩膜層執行各種工藝操作(例如，蝕刻或離子植入工藝)。

當然，制造集成電路的最終目標是要在集成電路產品上忠實地復制原始電路設計。從歷史上看，用于集成電路產品的特征尺寸及間距(特征之間的間隔)使得所欲圖案可用帶單一圖案的光阻屏蔽層形成。不過，近年來，裝置尺寸及間距已減少到現有光刻工具(photolithography?tool)(例如，193納米(nm)波長的光刻工具)無法形成有整體目標圖案的所有特征的單一帶圖案的掩膜層。因此，裝置設計者已訴諸涉及多次曝光以在一層材料中定義單一目標圖案的技術。一種此類技術大體被稱為雙重圖案化。一般而言，涉及把(也就是，分割或分離)密集整體目標電路圖案拆成兩個個別較不密集圖案的雙重圖案化為曝光方法。然后，用兩個個別掩膜(在此一個掩膜用來成像一個較不密集圖案，以及另一個掩膜用來成像另一個較不密集圖案)，將簡化較不密集的圖案個別印制于晶圓上。此外，在有些情形下，印制在第一圖案的直線之間的第二圖案，使得，例如，成像晶圓的特征間距等于兩個較不密集掩膜中之一者的一半。此技術有效地降低光刻工藝的復雜度，改善可實現的分辨率以及使得用現有光刻工具有可能印制遠比其它方式還小的特征。

圖1圖示一示范雙重圖案化工藝。圖1圖示由9個示范溝渠特征12構成的初始整體目標圖案10。每個特征12有相同的關鍵尺寸13。在初始整體目標圖案10的特征12之間的空間使得可利用光刻工具無法用單一掩膜印制初始整體目標圖案10。因此，在此示范實施例中，初始整體目標圖案10分解成第一子目標圖案10A(由特征1、3、5、7、9構成)與第二子目標圖案10B(由特征2、4、6、8構成)。子目標圖案10A、10B被稱為“子目標圖案”，因為它們各自包含少于初始整體目標圖案10中的所有特征。選擇及隔開加入子目標圖案10A、10B的特征使得可利用光刻工具可輕易地形成圖案10A、10B于單一屏蔽層中。最后，在掩膜設計過程完成時，對應至子目標圖案10A、10B(視實際需要在設計過程期間加以修改)的數據將會提供給掩膜制造商以便制造對應至要用于光刻工具以制造集成電路產品的圖案10A、10B的具體掩膜(未圖示)。

圖2A至圖2B圖示在設計集成電路裝置時可使用的不同示范電路布局圖案。圖2A圖示由多個矩形直線型特征18(例如，溝渠)及跨接(crossover)或轉折特征(jogged?feature)16構成的示范電路布局圖案14。跨接或轉折特征16為由用跨接部分16J連接在一起的直線型特征16A、16B構成的復合圖案。圖示于圖2A的所有特征，包括跨接部分16J，都有相同的關鍵尺寸15。圖案14包含5條示范繞線軌跡(A-E)。相鄰繞線軌跡的距離可稱為圖案14中的特征的“間距(pitch)”。圖示于圖2A的跨接特征16有時被稱為“偶轉折”型特征，因為在圖示實施例中，跨接部分16J跨越偶數個間距距離，例如，軌跡B及C的第一“間距”與軌跡C及D的“第二間距”。跨越6個間距距離(未圖示)的跨接型特征也被稱為偶轉折型特征。反之，圖示于圖1的圖案10的特征12沒有任何此類跨接或轉折特征。

圖2B圖示由多個矩形直線型特征19(例如，溝渠)及跨接或轉折特征21構成的示范電路布局圖案17。圖案15也包含5條示范繞線軌跡(A-E)。跨接特征21為由用跨接部分21J連接在一起的直線型特征21A、21B構成的復合圖案。圖示于圖2B的所有特征，包括跨接部分21J，都有相同的關鍵尺寸21X。跨接特征21有時被稱為“奇轉折(odd-jog)”型特征，因為在圖示實施例中，跨接部分21J在例如軌跡B及C之間的跨越距離等于一個間距。