圖案生成方法、信息處理裝置以及掩模制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及圖案生成方法、信息處理裝置以及掩模制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，由于電路圖案小型化，使用半導(dǎo)體曝光裝置在襯底上轉(zhuǎn)印希望的圖案變得困難。為了應(yīng)對(duì)這種情況，已提出兩種方法。
[0003]首先，已提出了被稱為一維布局技術(shù)的技術(shù)(參考Michael C.Smayling等，“LowklLogic Design using Gridded Design Rules” SPIE 會(huì)議記錄第 6925 卷第 69250B 頁(yè)(2008))。圖1A至IC是示出了一維布局技術(shù)的圖。在一維布局技術(shù)中，提前形成圖1A中所示的線/空隙圖案(在下文中被稱為“L和S圖案”)并除去部分線圖案以便制造電路圖案。具體地說(shuō)，使用圖1B中所示的圖案來(lái)切割線圖案以便獲得圖1C中所示的電路圖案。圖1B中所示的圖案被稱為“切割圖案”。通過(guò)在L和S圖案的部分空隙中部分插入點(diǎn)圖案來(lái)制造電路圖案的技術(shù)也包括在一維布局技術(shù)中。因此，一維布局技術(shù)是通過(guò)在形成于襯底上的L和S圖案上轉(zhuǎn)印多個(gè)圖案元素來(lái)執(zhí)行的工藝。當(dāng)與現(xiàn)有技術(shù)中的復(fù)雜圖案相比時(shí)，使用該技術(shù)能更容易地實(shí)現(xiàn)低kl。
[0004]第二，已提出了用于通過(guò)向掩模圖案添加輔助圖案來(lái)執(zhí)行曝光的方法。輔助圖案也被稱為SRAF(亞分辨率輔助特征)。通過(guò)使用輔助圖案，可以獲得更大的光刻裕度(lithography margin)(曝光的自由度)。作為用于在由計(jì)算機(jī)生成包括輔助圖案的掩模圖案時(shí)定位輔助圖案的方法，日本專利特開(kāi)N0.2008-040470公開(kāi)了使用二維透射交叉系數(shù)圖(two-dimens1nal transmiss1n cross coefficient map)的方法。在該方法中，使用有效光源和瞳函數(shù)來(lái)計(jì)算二維TCC (透射交叉系數(shù))，使用二維TCC和掩模圖案來(lái)獲得近似的空間像圖(aerial image map),并在近似的空間像圖的峰位置定位輔助圖案。
[0005]在該方法中，因?yàn)檩o助圖案被定位在用于增加待轉(zhuǎn)印的圖像的對(duì)比度的部分，所以輔助圖案的位置被確定使得光刻裕度得到改善。
[0006]整個(gè)掩模中的圖案包括與單個(gè)半導(dǎo)體芯片的區(qū)域相對(duì)應(yīng)的單個(gè)或多個(gè)圖案。與單個(gè)半導(dǎo)體芯片的區(qū)域相對(duì)應(yīng)的圖案通過(guò)電路圖案組的組合進(jìn)行配置，所述電路圖案組包括作為一組功能塊的塊單元、執(zhí)行數(shù)據(jù)的輸入/輸出的10部件以及邏輯元件單位中的標(biāo)準(zhǔn)單兀(standard cell)。
[0007]美國(guó)專利7873929公開(kāi)了其中通過(guò)在規(guī)則庫(kù)中的標(biāo)準(zhǔn)單元周圍布置輔助圖案來(lái)抑制在通過(guò)布置多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)單元生成掩模圖案時(shí)生成的光學(xué)鄰近效應(yīng)的示例。
[0008]當(dāng)日本專利特開(kāi)N0.2008-040470中公開(kāi)的方法被用在與具有幾平方毫米的面積的半導(dǎo)體芯片的區(qū)域相對(duì)應(yīng)的圖案中以提高該半導(dǎo)體芯片的區(qū)域的光刻裕度時(shí)，出現(xiàn)用于確定輔助圖案的布置的計(jì)算需要很長(zhǎng)一段時(shí)間的問(wèn)題。例如，其中輔助圖案的位置可由單個(gè)二維TCC圖確定的區(qū)域大約為幾平方微米，所以，在半導(dǎo)體芯片的區(qū)域中，要在多達(dá)幾百萬(wàn)個(gè)計(jì)算區(qū)域上執(zhí)行計(jì)算。其結(jié)果是，用于確定輔助圖案在半導(dǎo)體芯片的區(qū)域中的布置的計(jì)算需要很長(zhǎng)一段時(shí)間。
[0009]在美國(guó)專利7873929中，用于布置輔助圖案的標(biāo)準(zhǔn)單元中的圖案在垂直和水平方向上二維地延伸，并且用于一維布局技術(shù)中所使用的圖案的輔助圖案沒(méi)有被生成。此外，根據(jù)這樣的規(guī)則生成輔助圖案:輔助圖案被設(shè)置在單元周圍以抑制來(lái)自其中布置有所述單元的芯片區(qū)域中的其他單元的光鄰近效應(yīng)。所以，單元中的圖案的辨析性能不一定得到改善。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]根據(jù)本發(fā)明，提供了用于生成在通過(guò)布置從多種單元中選擇的單元來(lái)生成掩模圖案時(shí)使用的單元圖案的生成方法。所述生成方法包括由處理器執(zhí)行的下列步驟:通過(guò)獲得有關(guān)包括有孤立的矩形圖案元素的單元的數(shù)據(jù)以及根據(jù)所述數(shù)據(jù)來(lái)生成輔助矩形圖案元素的辨析的輔助圖案，來(lái)生成包括該矩形圖案元素和輔助圖案的圖案作為單元圖案(cellpattern)。
[0011]參照附圖根據(jù)示例性實(shí)施例的下列描述，本發(fā)明的更多特征將變得明白。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1A至IC是例示了一維布局技術(shù)的圖。
[0013]圖2是例示了用于在生成單元圖案之后生成掩模圖案的方法的流程圖。
[0014]圖3A是例示了根據(jù)實(shí)施例的已生成的單元圖案的圖，而圖3B是例示了根據(jù)實(shí)施例的已生成的掩模圖案的圖。
[0015]圖4是例示了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的通過(guò)布置輔助圖案來(lái)生成掩模圖案的情況的圖。
[0016]圖5A是例示了不包括輔助圖案的掩模圖案的校正結(jié)果的圖，而圖5B是例示了根據(jù)該實(shí)施例的包括已生成的輔助圖案的掩模圖案的校正結(jié)果的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]在下文中，將參照附圖來(lái)描述本發(fā)明的實(shí)施例。
[0018]該實(shí)施例適用于在包括照明光學(xué)系統(tǒng)和光學(xué)投影系統(tǒng)的曝光裝置中所使用的掩模圖案的生成，所述照明光學(xué)系統(tǒng)使用從光源供應(yīng)的光來(lái)照明掩模(光刻板(reticle))，所述光學(xué)投影系統(tǒng)在襯底上投影被照明的掩模的圖案。
[0019]圖2是用于在生成單元圖案之后生成掩模圖案的方法的流程圖。本實(shí)施例的生成方法是通過(guò)經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)或記錄介質(zhì)來(lái)向例如信息處理裝置(計(jì)算機(jī))提供用于執(zhí)行圖2中所示的步驟的程序并由信息處理裝置讀出存儲(chǔ)在諸如存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)介質(zhì)中的待執(zhí)行的程序來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在本實(shí)施例中，作為掩模圖案，使用一維布局技術(shù)的圖案，即，用于對(duì)形成在襯底的某層上的線/空隙圖案(L和S圖案)的線進(jìn)行切割或連接的圖案。
[0020]首先，計(jì)算機(jī)獲得有關(guān)單元圖案的數(shù)據(jù)(步驟SI)。計(jì)算機(jī)可以通過(guò)從被存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器中的單元庫(kù)(cell library)中所包括的單元當(dāng)中選擇數(shù)據(jù)來(lái)獲得所述數(shù)據(jù)，或者通過(guò)讀取由用戶輸入的單元來(lái)獲得所述數(shù)據(jù)。作為替代，可設(shè)置在掩模上的一個(gè)或多個(gè)單元可被選擇。所述數(shù)據(jù)是單元的設(shè)計(jì)值的GDSII數(shù)據(jù)。單元的圖案是例如在一維布局技術(shù)中所使用的切割圖案并包括多個(gè)矩形孔圖案元素I。
[0021]單元庫(kù)包括單元信息，諸如單元的名稱、單元的范圍、有關(guān)輸入/輸出引腳的信息、以及包括有關(guān)互連層中布局物理性質(zhì)的信息的LEF文件、包括晶體管的寄生電容和熱電位的變化的LIB文件、邏輯電路的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)以及設(shè)計(jì)值的GDSII數(shù)據(jù)。晶體管的擴(kuò)散、柵極、觸點(diǎn)、金屬、導(dǎo)孔等被包括在單個(gè)單元中。單元庫(kù)包括具有不同圖案的多個(gè)單元。本實(shí)施例的包括圖案元素I的單元圖案是在用于形成互連層的金屬工藝中使用的用于對(duì)圖案進(jìn)行切割的切割圖案。該圖案的設(shè)計(jì)值可由GDSII數(shù)據(jù)提供。
[0022]接下來(lái)，根據(jù)所獲得的有關(guān)單元圖案的數(shù)據(jù)來(lái)布置輔助圖案(SRAF)(步驟S2)。在本實(shí)施例中，使用日本專利特開(kāi)N0.2008-040470中公開(kāi)的二維透射交叉系數(shù)來(lái)計(jì)算所獲得的單元的孔圖案元素I的近似空間像(光學(xué)像)，并且在與近似空間像的峰相對(duì)應(yīng)的位置布置輔助圖案2。圖3A是例示了孔圖案元素I和輔助圖案2的圖。注意，關(guān)于輔助圖案的布置，可以以某種規(guī)則在切割圖案周圍布置輔助圖案使得圖案的圖像的對(duì)比度得到改善。此外，在本實(shí)施例中，用于通過(guò)使用光學(xué)模型計(jì)算圖案的光學(xué)像來(lái)生成圖案的另一種模型庫(kù)的方法可被使用。例如，可使用干涉圖光刻(Interference Map Lithography) (SPIE,第5853卷，第659至671頁(yè))來(lái)確定輔助圖案的布置。
[0023]隨后，生成包括已生成的輔助圖案的單元圖案(步驟S3)。圖3A中所示的包括孔圖案元素I和步驟S2中生成的輔助圖案2的圖案可被設(shè)為單元圖案。作為替代，對(duì)圖3A中所示的圖案進(jìn)行光學(xué)鄰近校正使得孔圖案元素I和輔助圖案2的形狀和位置被改變，并且在改變之后獲得的圖案可被設(shè)為單元圖案。
[0024]此外，因?yàn)樵诓襟ES2中用于確定其中輔助圖案被布置的部位的計(jì)算是在足夠大的計(jì)算區(qū)域中進(jìn)行的，所以輔助圖案也被布置在代表設(shè)計(jì)時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)單元的范圍的框線3的外部。因此，在本實(shí)施例中，位于框線3外部(單元的范圍之外)的輔助圖案2被排除在外，并且位于框線3內(nèi)部的輔助圖案被添加到單元圖案中。由此，包括孔圖案元素I和輔助圖案2的單元不會(huì)變得大于設(shè)計(jì)的尺寸，并且作為結(jié)果，掩模圖案被防止變大。盡管因?yàn)榭蚓€3外部的輔助圖案被排除，辨析性能的退化可能是一個(gè)擔(dān)憂，但是這不是實(shí)踐中的問(wèn)題并且這將在下文中得到描述。
[0025]接下來(lái)，在單元庫(kù)中登記已生成的單元圖案，并更新單元庫(kù)(步驟S4)。具體地說(shuō)，已生成的單元圖案被存儲(chǔ)在諸如存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)部中?？赏ㄟ^(guò)對(duì)具有不同圖案的多種單元重復(fù)執(zhí)行從步驟SI到步驟S4的過(guò)程來(lái)生成多種單元圖案。
[0026]之后，從已更新的單元庫(kù)中選擇多個(gè)單元(步驟S5)。單元可由用戶使用輸入部來(lái)從在顯示部(諸如監(jiān)視器)中顯示的庫(kù)中的單元當(dāng)中選擇，或者計(jì)算機(jī)可以根據(jù)某種規(guī)則自動(dòng)選擇單元。注意，要選擇的單元可包括除了在從步驟SI到步驟S4的過(guò)程中登記的單元之外的單元。
[0027]隨后，在芯片區(qū)域中布置已選擇的單元使得生成掩模圖案(步驟S6)。圖3B是例示了屬于不同類型并在步驟SI至S4中被登記和選擇的單元A、B和C在芯片區(qū)域中的布置的圖。在芯片區(qū)域中，可以布置相同的單元(單個(gè)類型的單元)。此外，可以對(duì)芯片區(qū)域中的其中布置有多個(gè)單元圖案的圖案進(jìn)行校正。通過(guò)改變圖案的形狀(尺寸)和位置(偏移量)中的至少一個(gè)來(lái)執(zhí)行圖案的校正。偏移量表示校正后的圖案的中心位置相對(duì)于校正前的圖案的中心位置的移動(dòng)量。經(jīng)校正的圖案可被生成為掩模圖案。
[0028]現(xiàn)在將描述本實(shí)施例的減少計(jì)算時(shí)間的效果。在此，將根據(jù)本實(shí)施例的確定整個(gè)芯片區(qū)域中的掩模圖案所需的計(jì)算時(shí)間與現(xiàn)有技術(shù)中的計(jì)算時(shí)間作比較。具體地說(shuō)，由單個(gè)PC(Intel Xe