掩模圖案生成方法
2023-09-11 06:02:40 2
專利名稱：掩模圖案生成方法
技術領域：
本發明涉及一種掩模圖案生成方法，具體地涉及生成用於在通過光刻構圖具有柵極的導電層時使用的萊文森(Levenson)相轉移掩模的掩模圖案的掩模圖案生成方法。
背景技術：
在製造半導體裝置時，通過光刻在晶片上形成精細圖案。
在這種情形，首先，在晶片上形成的製備膜的表面上形成光敏材料的光刻膠膜。然後，照射在其中形成有掩模圖案的光掩模，由此通過照射生成的掩模圖案被轉移到光刻膠膜，並且因此進行曝光。然後顯影被轉移了掩模圖案的光刻膠膜，從而形成晶片上的光刻膠掩模。然後，使用該光刻膠掩模蝕刻製備膜，由此形成圖案。
在該光刻技術中，為了滿足對半導體裝置更高的集成度和更高的運行速度的要求，需要形成高解析度的精細圖案。
作為製造精細圖案的方法，採用了使用萊文森相移掩模作為光掩模的多次曝光法(例如參見日本專利公開No.2002-351047、日本專利公開No.2005-201967、日本專利公開No.2005-227666和日本專利公開No.2000-258892)。
萊文森相轉移掩模為交替相設置類型。萊文森相轉移掩模具有連續設置的多個線形移相器，使得透射光線交替地反轉相位。通過例如挖槽由石英製成的掩模基底，形成作為掩模圖案的移相器。
在使用該萊文森相轉移掩模的多次曝光方法中，進行了移相器圖案圖像轉移工藝和修整圖案圖像轉移工藝。在移相器圖案圖像轉移工藝中，通過用光線照射作為掩模圖案的在其中形成有移相器的萊文森相轉移掩模而生成的移相器圖案圖像被轉移到光刻膠膜。另一方面，在修整圖案圖像轉移工藝中，通過用光線照射修整掩模生成的修整圖案圖像被進一步轉移到光刻膠膜，該修整掩模是萊文森相轉移掩模之外的光刻掩模並且具有在其中形成的修整圖案。
該多次曝光法已被實際應用，以形成例如在ULSI等中包括柵極的柵極布線層的導電層。在導電層中，製作來起柵極作用的部分需要以精細的寬度構圖。為此，使用了萊文森相轉移掩模，在萊文森相轉移掩模中多個移相器設置來對應於形成柵極的部分。
圖13A、13B和13C是示出包括柵極的導電層和用於形成該導電層的萊文森相轉移掩模和修整掩模的平面圖。
圖13A是示出導電層203的平面圖。圖13B是示出用於形成圖13A的導電層203的萊文森相轉移掩模的平面圖。在圖13B中，陰影線區是萊文森相轉移掩模的遮光部204，並且陰影線區之外的區域是傳輸光的移相器205a和205b。圖13C是示出用於形成圖13A的導電層203的修整掩模的平面圖。在圖13C中，陰影線區是修整掩模的遮光部301，並且陰影線之外的區域是光傳輸部302。
如在圖13A中所示出的，導電層203形成於具有在其中形成的有源區201的晶片上。導電層203由例如多晶矽形成。在導電層203中，對應於有源區201的部分以線形形成，並且起柵極203g的作用。在有源區201中，面對柵極203g的區域起到溝道區的作用。在導電層203中，柵極接觸(未示出)形成於在有源區201之外的區域上形成的部分上。為了減小布線電阻並且便於圖案的形成，在有源區201之外的區域上形成的部分被處理為一線寬度，該線寬比對應於有源區201的區域內的形成為線形的部分的線寬要寬。順便地，有源區201和導電層203之外的部分形成來起到裝置隔離區的作用。
如在圖13B中所示，萊文森相轉移掩模具有遮光部204和移相器205a和205b。設置多個移相器205a和205b從而對應於柵極203g。在這種情形，形成柵極203g的區域由遮光部204形成，並且移相器205a和205b成對地設置使得遮光部204插入在移相器205a和205b之間。移相器205a和205b沿柵極203g的延伸方向延伸。形成一對移相器205a和205b，使得通過移相器205a透射的光線的相位和通過移相器205b透射的光線的相位彼此反轉。因而，在移相器對205a和205b之間，衍射光線相互抵消，並且因而光強度的絕對值減小。因而可以移相器205a和205b之間的圖案被分離的同時，可以進行曝光。
如在圖13C中所示出的，修整掩模具有遮光部301和光傳輸部302。遮光部301被構圖從而對應於導電層203的圖案形狀。
在形成圖13A中示出的導電層203時，進行了移相器圖案圖像轉移工藝，其中使用在圖13B中示出的萊文森相轉移掩模轉移移相器圖案圖像，並且進行了修整圖案圖像轉移工藝，其中使用在圖13C中示出的修整掩模轉移修整圖案圖像。在這種情形，其中萊文森相轉移掩模的遮光部204和修整掩模的遮光部301相互重疊的區域是沒有被曝光照射的暗部。因而，當正型光刻膠膜通過上述移相器圖案圖像轉移工藝和修整圖案圖像轉移工藝被多次曝光並且隨後顯影時，光刻膠膜被構圖，在暗部保留了光刻膠材料。然後，使用該光刻膠圖案作為掩模蝕刻製備膜，由此可以如在圖13A中所示地構圖導電層203。
發明內容
但是，當如上所述進行圖案轉移時，可能難於將圖案轉移到光刻膠膜使得其對應於希望的設計圖案。
圖14是示出萊文森相轉移掩模的移相器205a和205b，通過照射移相器205a和移相器205b生成的移相器圖案圖像215a和215b，和作為使用萊文森相轉移掩模多次曝光的結果而形成的柵極203g的平面圖。在圖14中，萊文森相轉移掩模的移相器205a和205b用交替的長和短虛線指示。通過照射移相器205a和205b生成的移相器圖案圖像215a和215b用點線指示。然後，圖14示出了柵極203g的設計圖案203p和作為使用萊文森相轉移掩模和修整掩模的多次曝光的結果而形成的柵極203g部分的轉移圖案203t。
如在圖14中所示出的，在對應於導電層203的設計圖案203p中的有源區201的區域內，產生鄰近效應，其中光線在萊文森相轉移掩模的移相器205a和205b的角部衍射，並且因而通過照射移相器205a和205b生成的移相器圖案圖像215a和215b的角部可以圓化。因而，柵極203g未被形成為希望的線寬從而對應於有源區201中的設計圖案203p。例如，如在圖14中所示出的，形成了作為多次曝光結果而形成的柵極203g的轉移部203t，包括在有源區201內比設計圖案203p長的柵極長度的部分。因而，可能不容易獲得希望的電晶體特性。另外，在導電層203和另外的相鄰導電層(未示出)之間可能產生短路。
如上所述，在製造半導體裝置時，可能難於高精度地進行構圖從而對應於設計圖案，使得產率和產品可靠性可能降低。
因而，希望提供一種可以改善產率和產品可靠性的掩模圖案形成方法。
根據本發明的實施例，提供了一種用於生成在萊文森相轉移掩模中形成的掩模圖案的掩模圖案生成方法，當導電層通過光刻構圖時，萊文森相轉移掩模用於曝光在將被構圖為導電層的製備膜上形成的光刻膠膜的曝光工藝，所述導電層包括在晶片上於第一方向上延伸的有源區上形成從而以第一寬度在正交於第一方向的第二方向上延伸的柵極，第一延伸部從柵極延伸從而以第一寬度在第二方向上延伸，以及第二延伸部從第一延伸部延伸從而以比第一寬度寬的第二寬度在第二方向上延伸，所述掩模生成方法包括下列步驟在第一方向上以一定間隔設置多個移相器，使得所述柵極插入在所述移相器之間，移相器通過被照射產生作為掩模圖案的移相器圖案圖像；當照射其中在所述移相器設置步驟中設置了移相器的萊文森相轉移掩模時，獲得轉移到所述光刻膠膜的移相器圖案圖像；當照射其中設置了修整圖案從而對應於所述導電層的修整掩模時，獲得轉移到所述光刻膠膜的修整圖案圖像；並且在所述第二方向上從離開所述柵極的側邊的方向延伸在所述移相器設置步驟中設置的移相器；其中所述移相器延伸步驟將在所述移相器設置步驟中設置的移相器在第二方向上從離開所述柵極側的方向延伸到一位置，使得在所述移相器圖案圖像生成步驟中獲得的移相器圖案圖像和在所述修整圖案圖像獲得步驟中獲得的修整圖案圖像不相互重疊。
根據本發明的實施例，提供了一種通過光刻構圖導電層的構圖方法，所述導電層包括在晶片上於第一方向上延伸的有源區中形成從而以第一寬度在正交於第一方向的第二方向上延伸的柵極，第一延伸部從柵極延伸從而以第一寬度在第二方向上延伸，並且第二延伸部從第一延伸部延伸從而以比第一寬度寬的第二寬度在第二方向上延伸，所述掩模生成方法包括曝光待構圖為導電層的製備膜上形成的光刻膠膜的步驟，所述曝光步驟包括將移相器圖像圖案轉移到光刻膠膜的步驟，移相器圖案圖像通過照射萊文森相轉移掩模而產生，在萊文森相轉移掩模中在第一方向上以一定間隔設置多個移相器使得柵極插入在移相器之間，並且將修整圖案轉移到光刻膠膜，修整圖案通過照射修整掩模而產生，在修整掩模中設置了修整圖案以便對應於導電層，其中萊文森相轉移掩模的移相器在第二方向上從柵極側離開的方向上延伸至一位置，在該位置上在移相器圖案圖像曝光步驟中轉移到光刻膠膜的移相器圖案圖像不與在修整圖案圖像曝光步驟中轉移到光刻膠膜的修整圖案圖像重疊。
根據本發明的實施例，可以提供可以改善產率和產品可靠性的掩模圖案形成方法。
圖1是示出本發明的實施例中的構圖的導電層的設計圖案的平面圖；圖2是有助於解釋本發明的實施例中形成萊文森相轉移掩模中的掩模圖案的掩模圖案生成方法的流程圖；圖3是示出本發明的實施例中在萊文森相轉移掩模中設置的移相器的平面圖；圖4是表示當在本發明的實施例中的操作被確定時，通過設置的移相器獲得的移相圖案圖像中Y方向上的圓角部分是否包括對應於設置的移相器的圖案形狀的柵極的部分的流程圖；圖5是示出在本發明的實施例中在對應於有源區的區中相互比較獲得的移相器圖案圖像和設置的移相器的圖案形狀的狀態的平面圖；圖6是表示在本發明的實施例中計算允許重疊區的操作的流程圖；圖7A、7B和7C是示出在本發明的實施例中移相器圖案圖像和修整圖案圖像的輪廓相互接觸的狀態的平面圖；圖8是示出在本發明的實施例中計算允許重疊區狀態的平面圖；圖9是示出在本發明的實施例中允許重疊區被設置在移相器內的狀態的平面圖；圖10是示出在本發明的實施例中其中移相器被延伸的狀態的平面圖；圖11是示出在本發明的實施例中其中移相器被縮短的狀態的平面圖；圖12是示出在本發明的實施例中形成和設置的移相器和在所述移相器中生成的移相器圖案圖像的平面圖；圖13A、13B和13C是示出包括柵極的導電層和用於形成導電層的萊文森相轉移掩模和修整掩模的平面圖；並且圖14是示出萊文森相轉移掩模的移相器的形狀和轉移到形成柵極的區內的光刻膠膜的圖案的形狀的平面圖。
具體實施例方式
現將描述本發明的實施例。
圖1是示出本發明的實施例中構圖的導電層的設計圖案的平面圖。
在本實施例中，如圖1中所示，構圖第一導電層11、第二導電層12和第三導電層13作為導電層1。
在這種情形，如在圖1中所示出的，導電層1通過構圖第一導電層11、第二導電層12和導電層13而形成，使得第一導電層11、第二導電層12和第三導電層13分別包括柵極11g、12g、13g、第一延伸部11a、12a、13a和第二延伸部11b、12b、13b。
具體地，如在圖1中所示出的，柵極11g、12g和13g在y方向上延伸，正交於其中有源區10在晶片表面上延伸的x方向，柵極11g、12g和13g具有預定的寬度D11、D12和D13。第一延伸部11a、12a和13a在y方向上從柵極11g、12g和13g延伸，第一延伸部11a、12a和13a具有預定的寬度D11、D12和D13。第二延伸部11b、12b和13b在y方向上從第一延伸部11a、12a和13a延伸，第二延伸部11b、12b和13b具有寬度D21、D22和D23，該寬度比在y方向上延伸的柵極11g、12g和13g和第一延伸部11a、12a和13a的寬度寬。即，第二延伸部11b、12b和13b以第一延伸部11a、12a和13a為中心在x方向上延伸，使得導電層1具有屋簷形狀。
在該實施例中，使用萊文森相轉移掩模，將導電層1中的柵極11g、12g、13g和第一延伸部11a、12a和13a構圖為精細寬度D11、D12和D13，在所述萊文森相轉移掩模中，線形的移相器以一定間隔設置在掩模基底的x方向上從而對應於柵極11g、12g和13g以及第一延伸部11a、12a和13a。然後，使用具有設置在其中的修整圖案的修整掩模構圖第二延伸部11b、12b和13b從而對應於導電層1。具體地，在將被處理為導電層1的製備膜上形成的光刻膠膜通過照射萊文森相轉移掩模而曝光為移相器圖案圖像，並且通過照射修整掩模光刻膠膜而曝光為修整圖案。此後顯影被曝光的光刻膠膜從而形成光刻膠掩模。然後，使用光刻膠掩模，蝕刻製備膜，由此如上所述構圖了導電層1。
圖2是有助於解釋本發明的實施例中於萊文森相轉移掩模中生成掩模圖案的掩模圖案生成方法的流程圖。順便地，該操作通過掩模圖案形成設備進行，該掩模圖案形成設備包括計算機、使計算機進行各種操作的程序、存儲例如在執行程序時使用的查詢表等數據的存儲裝置、和輸入例如設計圖案數據等的輸入數據的輸入裝置。
首先，如在圖2中所示出的，設置移相器21(S11)。
圖3是示出在本發明的實施例中與導電層1的設計圖案相關的萊文森相轉移掩模中設置的移相器21的平面圖。
在這種情形，根據對於導電層1輸入的設計圖案數據，計算機自動生成移相器21。例如，如同在圖3中所示出的，多個通過照射生成移相器圖案圖像的線形移相器被設置在x方向上，從而分別對應於第一導電層11、第二導電層12和第三導電層13之間的位置。即，如同在圖3中所示出的，第一移相器21a、第二移相器21b、第三移相器21c和第四移相器21d被設置為移相器21。具體地，第一移相器21a和第二移相器21b以一定間隔設置，使得第一導電層11插入在第一移相器21a和第二移相器21b之間。第二移相器21b和第三移相器21c以一定間隔設置，使得第二導電層12插入在第二移相器21b和第三移相器21c之間。第三移相器21c和第四移相器21d以一定間隔設置，使得第三導電層13插入在第三移相器21c和第四移相器21d之間。
接著，如同在圖2中所示出的，確定通過多個設置的移相器21獲得的移相器圖案圖像121中在y方向上的圓角部(是)或(否)被包括在設置的移相器21的圖案形狀中對應於柵極11g、12g、和13g的部分之內(S13)。
圖4是表示當確定通過多個設置的移相器21獲得的移相器圖案圖像121中在y方向上的圓角部(是)或(否)被包括在設置的移相器21的圖案形狀中對應於柵極11g、12g、和13g的部分之內時操作的流程圖，如同在圖4中所示出的，首先，獲得了當照射具有設置在其中的移相器21的萊文森相轉移掩模時轉移到光刻膠膜的移相器圖案圖像121(S131)。
例如，使用包括預先模擬的多個移相器圖案圖像數據的查詢表獲得被轉移從而對應於設置的移相器21的移相器圖案圖像121。具體地，移相器21的寬度和當移相器21用光線照射時生成的移相器圖案彼此相關並且在存儲裝置中存儲為查詢表。根據設置的移相器21的寬度的數據，計算機從查詢表中提取對應於移相器21的移相器圖案圖像。
接著，如同在圖4中所示出的，在對應於有源區10的區域內，相互比較獲得的移相器圖案圖像121和上述設置的移相器21的圖案形狀(S132)。
圖5是示出在本發明的實施例中於對應於有源區10的區域內相互比較的獲得的移相器圖案圖像121和上述設置的移相器21的圖案形狀的狀態的平面圖。
在這種情形，如同在圖5中所示出的，第一移相器21a、第二移相器21b、第三移相器21c和第四移相器21d在對應於有源區10的區域內分別與對於各個移相器21獲得的第一移相器圖案圖像121pa、第二移相器圖案圖像121pb、第三移相器圖案圖像121pc和第四移相器圖案圖像121pd不同。即，對於所有的第一移相器21a、第二移相器21b、第三移相器21c和第四移相器21d獲得的各個第一移相器圖案圖像121pa、第二移相器圖案圖像121pb、第三移相器圖案圖像121pc和第四移相器圖案圖像121pd在對應於有源區10的區內包括圓角部。移相器圖案圖像121中y方向上的圓部的長度比各個移相器21中在y方向上從有源區10的延伸長度長。例如，由第一移相器21a生成的移相器圖案圖像121pa的y方向上的圓部的長度R比移相器21在y方向上從有源區10的延伸長度Y長。
因而，在這種情形，計算機確定通過設置的移相器21獲得的移相器圖案圖像121中y方向上的圓部被包含在設置的移相器21的圖案形狀中對應於柵極11g、12g、和13g的部分內。然後，如同在圖2中所示出的，所述工藝進行到下一步驟(S21)。順便，當計算機確定通過設置的移相器21獲得的移相器圖案圖像121中y方向上的圓部不包含在設置的移相器21的圖案形狀中對應於柵極11g、12g和13g的部分內時，對所述部分的工藝結束，如同在圖2中所示出的。
接著，如在圖2中所示出的，計算其中修整圖案31可以與設置的移相器21重疊的區作為允許重疊區OA(S21)。
圖6是表示本發明的實施例中計算允許重疊區OA的操作的流程圖。
在這種情形，如同在圖6中所示出的，當具有設置在其中的修整圖案31從而對應於導電層1的修整掩模被照射時，獲得轉移到光刻膠膜的修整圖案圖像131(S211)。
例如，計算機使用包括預先模擬的多個修整圖案的數據的查詢表獲得轉移從而對應於修整圖案31的修整圖案圖像131。在該實施例中，提取了修整圖案圖像中最小的圓角部。
接著，計算接觸位置，在所述接觸位置，當所述修整圖案圖像131按順序在x方向上和y方向上向移相器圖案圖像121移動時，如上所述獲得的移相器圖案圖像121和修整圖案圖像131的輪廓在x方向上和y方向上相互接觸(S212)。
圖7A、7B和7C是示出本發明的實施例中其中移相器圖案圖像121和修整圖案圖像131的輪廓相互接觸的狀態的平面圖。圖7A、7B和7C示出了當所述修整圖案圖像131按順序在x方向上和y方向上向移相器圖案圖像121移動時的移相器圖案圖像121和修整圖案圖像131相互接觸的輪廓。
在這種情形，如同在圖7A、7B和7C中所示出的，計算機獲得多個接觸位置P11、P12和P13，在這些接觸位置，當所述修整圖案圖像131按順序在x方向上和y方向上向移相器圖案圖像121移動時，移相器圖案圖像121和修整圖案圖像131的輪廓在x方向上和y方向上相互接觸。
接著，根據所述計算的接觸位置的結果，計算其中修整圖案31可以與移相器21重疊的區作為允許重疊區OA(S213)。即，當移相器21和修整圖案31被使得相互重疊時移相器21的移相器圖案圖像121和修整圖案31的修整圖案圖像131並不相互重疊的區域被計算為允許重疊區OA。
圖8是示出本發明的實施例中其中計算允許重疊區OA的狀態的平面圖。
在這種情形，如同在圖8中所示出的，從接觸位置P11、P12和P13獲得修整圖案31的角部的位置P21、P22和P23，在這些接觸位置上移相器圖案圖像121和修整圖案圖像131的輪廓在x方向上和y方向上相互接觸。然後，通過在x方向上的邊部側和y方向的邊部側之間畫直線而界定三角形區，使得修整圖案31的角部的位置P21、P22和P23包含在移相器21的圖案之內。通過計算機計算界定的三角形區作為允許重疊區OA。
因而在該步驟中計算允許重疊區OA(S21)。
接著，在移相器21中設置允許重疊區OA(S31)。
圖9是示出本發明的實施例中其中允許重疊區OA設置在移相器21中的狀態的平面圖。
在這種情形，如同在圖9中所示出的，計算機在移相器21中設置允許重疊區OA，使得允許重疊區OA在x方向上和Y方向上對應的邊部對應於移相器21在x方向上和y方向上對應的邊部。
接著，如同在圖2中所示出的，確定其中修整圖案31與具有設置在其中的允許重疊區OA的移相器21重疊的區(是)或(否)包括允許重疊區OA之外的區(S41)。
在這種情形，如同在圖9中所示出的，其中修整圖案31與多個移相器21中第二移相器21b的上邊部重疊的區域包括允許重疊區之外的區域。即，修整圖案31從設置在第二移相器21b的上邊部的允許重疊區突出到第二移相器21b的內側。在這種情形，計算機確定其中修整圖案31與具有設置在其中的允許重疊區OA的移相器21重疊的區域包括允許重疊區OA之外的區域(是)。然後，如同在圖2中所示出的，對該部分的工藝結束。
另一方面，其中修整圖案31與多個移相器21中的第一移相器21a、第三移相器21c和第四移相器21d重疊的區不包括允許重疊區OA之外的區域，如同在圖9中所示出的。另外，其中修整圖案31與第二移相器21b的下邊部重疊的區不包括允許重疊區OA之外的區域。
在這種情形，計算機確定其中修整圖案31與具有設置在其中的允許重疊區OA的移相器21重疊的區域不包括允許重疊區OA之外的區域(否)。
然後，如同在圖2中所示出的，延伸設置的移相器21(S51)。
在這種情形，設置的移相器21在y方向上離開柵極11g、12g和13g側的方向上延伸。在本實施例中，計算機延伸設置的移相器21使得移相器圖案圖像121和修整圖案圖像131不相互重疊。
圖10是示出本發明的實施例中其中移相器21被延伸的狀態的平面圖。
如上所述，其中修整圖案31與多個移相器21中的第一移相器21a、第三移相器21c和第四移相器21d的上邊部和下邊部重疊的區域不包括允許重疊區OA之外的區域。因此，第一移相器21a、第三移相器21c和第四移相器21d的上邊部和下邊部在y方向上離開柵極11g、12g和13g側的方向上延伸。另外，第二移相器21b的下邊部也被類似地延伸。在這種情形，例如，通過比在y方向上的圓角部的長度R短的預置長度Y0進行y方向上的延伸。
接著，如同在圖2中所示出的，確定其中修整圖案31與延伸的移相器21重疊的區(是)或(否)包括延伸的移相器21的允許重疊區OA之外的區域。另外，確定是否在延伸的移相器21和相鄰的修整圖案31之間存在預定間距(S61)。
在這種情形，如同在圖10中所示出的，其中修整圖案31與在延伸的移相器21中的第三移相器21的上邊部重疊的區域包括允許重疊區OA之外的區域b。即，修整圖案31從設置在第三移相器21c的上邊部的允許重疊區OA向第三移相器21c的內側突出。在這種情形，確定其中修整圖案31與具有設置在其中的允許重疊區OA的移相器21重疊的區域包括允許重疊區OA之外的區域(是)。另外，如同在圖10中所示出的，多個延伸的移相器21中第一移相器21a的下邊部與相鄰於第一移相器21a的下邊部的修整圖案31之間在延伸方向上的間距寬度比預定寬度小，因而確定第一移相器21a的下邊部與相鄰於第一移相器21a的下邊部的修整圖案31之間在延伸方向上沒有預定的間距。
然後，當修整圖案31與延伸的移相器21重疊區域包括允許重疊區OA之外的區時，或者當移相器21和相鄰的修整圖案31之間沒有預定的間距時，如同在圖2中所示出的，延伸的移相器21在接近柵極11g側的方向上被縮短(S62)。
圖11是示出本發明的實施例中其中移相器21被縮短的狀態的平面圖。
在這種情形，如同在圖11中所示出的，修整圖案31與多個移相器21中的第三移相器21c的上邊部重疊的區域包括允許重疊區OA之外的區域。因此，在y方向上接近柵極11g側的方向上第三移相器21c的上邊部被縮短。在這種情形，計算機以長度Y0縮短了第三移相器21的上邊部，在前面的步驟中以Y0進行了延伸。另外，相似地第一移相器21a的下邊部對柵極11g側縮短。然後，如同在圖2中所示出的，對於所述部分的工藝結束。
另一方面，如在圖11中所示出的，修整圖案31與多個移相器21中的第四移相器21d重疊的區不包括允許重疊區OA之外的區域。另外，修整圖案31與第一移相器21a的上邊部和第二移相器21b的下邊部和第三移相器21c重疊的區不包括允許重疊區OA之外的區域。
在這種情形，計算機確定修整圖案31與具有設置在其中的允許重疊區OA的移相器21重疊的區不包含允許重疊區OA之外的區域(否)。
然後，如同在圖2中所示出的，確定通過延伸的移相器21獲得的移相器圖案圖像中在y方向上的圓角部(是)或(否)包含在延伸的移相器21的圖案形狀中對應於柵極11g、12g和13g的部分之內(S71)。
在該步驟中，如同上述步驟(S13)，計算機確定通過延伸的移相器21獲得的移相器圖案圖像中在y方向上的圓部的長度R是否長於延伸的移相器21中y方向上從有源區10延伸的長度Y。
具體地，當通過延伸的移相器21獲得的移相器圖案圖像121中在y方向上的圓部的長度R長於延伸的移相器21中在y方向上從有源區10延伸的長度Y時，確定在通過延伸的移相器21獲得的移相器圖案圖像中y方向上的圓部被包括在延伸的移相器21的圖案形狀中對應於柵極11g、12g和13g的部分中(是)。然後，如在圖2中所示出的，延伸移相器2(S51)。然後按順序重複相似的工藝。
另一方面，當通過延伸的移相器21獲得的移相器圖案圖像121中在y方向上的圓部的長度R不長於延伸的移相器21中在y方向上從有源區10延伸的長度Y時，如在圖2中所示出的，所述工藝結束。
圖12是示出本發明的實施例形成和設置的移相器21和所述移相器生成的移相器圖案圖像121的平面圖。
如在圖12中所示出的，形成移相器21，使得移相器圖案圖像121中在y方向上的圓部的長度R不長於移相器21中y方向上從有源區10的延伸的長度Y。
然後形成具有設置在其中的移相器21的萊文森相轉移掩模。即，通過在y方向上離開柵極11g、12g和13g的方向上延伸移相器21而形成萊文森相轉移掩模，使得移相器圖案圖像121在導電層1的設計圖案中從對應於柵極11g、12g和13g到第二延伸部分11b、12b和13b的方向上不與修整圖案圖像131重疊。在這種情形，形成移相器21使得透射光線的相位在相鄰的移相器之間交替反轉。
然後上述導電層1使用萊文森相轉移掩模構圖。在這種情形，使用例如多晶矽等的導電材料在晶片上形成處理為導電層1的製備膜。
此後，例如，正型光刻膠膜形成於形成的製備膜上，並且隨後進行曝光工藝。
在該曝光工藝中，如前所述，照射具有多個在X方向上以一定間隔設置的移相器21而使得柵極11插入在移相器21之間的萊文森相轉移掩模，由此將通過照射生成的移相器圖案圖像轉移到光刻膠膜。在這種情形，具有對應於柵極11作為遮光部分的部分和具有多個在x方向上以一定間隔設置的移相器21而使得遮光部插入在移相器21之間的萊文森相轉移掩模被照射，由此將通過照射生成的移相器圖案圖像轉移到光刻膠膜。此外，其中設置了對應於導電層1的修整圖案作為遮光部的修整掩模，由此將通過照射生成的修整圖案圖像轉移到光刻膠膜。然後，將移相器圖案和修整圖案轉移到其上的光刻膠膜，由此在晶片的表面上形成光刻膠掩模。此後使用該光刻膠掩模蝕刻製備膜，並且由此構圖導電層1。
如上所述，在本實施例中，在萊文森相轉移掩模中生成移相器圖案圖像121的移相器21從對應於柵極11g的部分延伸到外側，使得通過多次曝光生成的移相器圖案圖像121和修整圖案圖像131在從對應於柵極11g的部分至外側的方向上不相互重疊。在這種情形，延伸移相器21使得通過照射移相器21生成的移相器圖案圖像的圓角部不被包含在有源區10內。在構圖包括柵極11g的導電層1時，進行了曝光工藝，其中曝光在帶處理為導電層1的製備膜上形成的光刻膠膜。在該曝光工藝中，如上所述，照射萊文森相轉移掩模，由此將通過照射生成的移相器圖案圖像轉移到光刻膠膜，該萊文森相轉移掩模具有多個在x方向上以一定間隔設置而使得柵極11插入在移相器21之間的移相器21。此外，照射其中設置了對應於導電層1的修整圖案的修整掩模，由此將通過照射生成的修整圖案圖像131轉移到光刻膠膜。在這種情形，如上所述，萊文森相轉移掩模的移相器21在y方向上離開柵極11g的方向上被延伸到移相器圖案圖像121不與修整圖案圖像131重疊的位置。所以，可以防止移相器圖案圖像121的圓角部與有源區10重疊。因而，可以以希望的線寬形成柵極11g從而對應於有源區10的設計圖案。因此，可以容易地獲得希望的電晶體特性，並且可以避免導電層1和另一相鄰的導電層之間的短路。因而，本實施例可以便於以高精度構圖，改善產率，並且改善產品的可靠性。
本發明在對應於有源區10的區內比較設置的移相器21的圖案形狀和由移相器21生成的移相器圖案圖像，並且當比較結果指示設置的移相器21的圖案形狀和移相器圖案圖像12在對應於有源區10的區域內相互不同時，延伸設置的移相器21。即，在多個移相器21中，在y方向上延伸其移相器圖案圖像121包括對應於有源區10內的圓角部的移相器21。因而，本發明可以高效生成可以以高精度構圖的萊文森相轉移掩模的掩模圖案。
另外，本實施例計算接觸位置，在這些接觸位置上，當修整圖案圖像131在x方向和y方向上向移相器圖案圖像121移動時，移相器圖案圖像121和修整圖案圖像131的輪廓在x方向和y方向上相互接觸。此後，根據接觸位置的計算結果，計算修整圖案31可以與移相器21重疊的區作為允許重疊區OA。然後，設置允許重疊區OA，使得允許重疊區OA在y方向上的邊緣部分對應於設置的移相器21在y方向上的邊緣部分。然後，當修整圖案31與具有設置在其中的允許重疊區OA的移相器21重疊的區域不包括允許重疊區之外的區時，延伸設置的移相器21。然後，當修整圖案31與移相器21重疊的區域包括允許重疊區OA之外的區域時，延伸的移相器21在接近於柵極11側的方向上被縮短。因而，在本實施例中，延伸設置的移相器21，使得移相器圖案圖像121和修整圖案圖像131不相互重疊。本發明因而可以便於以高精度構圖，改善了產率，並且改善了產品的可靠性。
本領域的技術人員應當理解在權利要求或其等同特徵的範圍內，根據設計要求和其它因素可以進行各種改進、組合、子組合和變更。
權利要求
1.一種用於生成在萊文森相轉移掩模中形成的掩模圖案的掩模圖案生成方法，當導電層通過光刻構圖時，所述萊文森相轉移掩模用於曝光在將被構圖為所述導電層的製備膜上形成的光刻膠膜的曝光工藝，所述導電層包括在晶片上於第一方向上延伸的有源區上形成從而在正交於所述第一方向的第二方向上延伸的柵極，所述掩模生成方法包括下列步驟在所述第一方向上以一定間隔設置多個移相器，使得所述柵極插入在所述移相器之間，所述移相器通過被照射產生作為所述掩模圖案的移相器圖案圖像；當照射其中在所述移相器設置步驟中設置的移相器的萊文森相轉移掩模時，獲得轉移到所述光刻膠膜的移相器圖案圖像；當照射其中設置了修整圖案從而對應於所述導電層的修整掩模時，獲得轉移到所述光刻膠膜的修整圖案圖像；並且在所述第二方向上從離開所述柵極的側邊的方向延伸在所述移相器設置步驟中設置的移相器；其中所述移相器延伸步驟將在所述移相器設置步驟中設置的移相器在所述第二方向上從離開所述柵極的側邊的方向上延伸到一位置，使得在所述移相器圖案圖像生成步驟中獲得的移相器圖案圖像和在所述修整圖案圖像獲得步驟中獲得的修整圖案圖像不相互重疊。
2.根據權利要求1的掩模圖案生成方法，還包括在對應於所述有源區的區域內比較在所述移相器圖案圖像獲得步驟中獲得的移相器圖案圖像和在所述移相器設置步驟中設置的所述移相器的圖案形狀。其中當所述比較步驟的比較結果指示在對應於所述有源區的區域內在所述移相器圖案圖像獲得步驟中獲得的移相器圖案圖像與在所述移相器設置步驟中設置的所述移相器的圖案形狀不同時，所述移相器延伸步驟延伸在所述移相器設置步驟中設置的所述移相器。
3.根據權利要求2的掩模圖案生成方法還包括下列步驟計算接觸位置，在所述接觸位置，當所述修整圖案圖像在所述第一方向和所述第二方向上向所述移相器圖案圖像移動時，在所述移相器圖案圖像獲得步驟中獲得的所述移相器圖案圖像和在所述修整圖案圖像獲得步驟中獲得的所述修整圖案圖像的輪廓在所述第一方向和所述第二方向上相互接觸，並且根據計算的接觸位置的結果，計算其中所述修整圖案允許與在所述移相器設置步驟中設置的移相器重疊的區域作為允許重疊區；並且設置在所述允許重疊區計算步驟中計算的所述允許重疊區，使得所述允許重疊區在所述第二方向上的邊部對應於在所述移相器設置步驟中設置的移相器在所述第二方向上的邊部；其中當所述修整圖案與所述移相器重疊的區不包括所述允許重疊區之外的區域時，其中所述允許重疊區在允許重疊區設置步驟中被設置，所述移相器延伸步驟延伸在所述移相器設置步驟中設置的移相器。
4.根據權利要求3的掩模圖案生成方法，還包括當其中所述修整圖案與在所述移相器延伸步驟中延伸的移相器重疊的區域包括所述允許重疊區之外的區域時，在接近所述柵極側的方向上縮短在所述移相器延伸步驟中延伸的移相器的步驟。
全文摘要
本發明公開了一種生成在萊文森相轉移掩模中形成的掩模圖案的掩模圖案生成方法，當導電層通過光刻構圖時，所述萊文森相轉移掩模用於曝光在將被構圖為所述導電層的製備膜上形成的光刻膠膜的曝光工藝，所述導電層包括在晶片上於第一方向上延伸的有源區上形成從而在正交於所述第一方向的第二方向上延伸的柵極，所述掩模生成方法包括移相器設置步驟；移相器圖案圖像獲得步驟；修整圖案圖像獲得步驟；和移相器延伸步驟。
文檔編號H01L21/027GK101059649SQ200710096168
公開日2007年10月24日 申請日期2007年4月18日 優先權日2006年4月18日
發明者小川和久, 中村聰美, 中山幸一 申請人:索尼株式會社