專(zhuān)利名稱(chēng)：辨別不良圖形節(jié)距以增進(jìn)微影制程的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于在微影(lithography)制程找出禁止圖形節(jié)距(forbidden pitches)的方法，尤其關(guān)于在電路布局圖案(layout pattern)的設(shè)計(jì)規(guī)則(design rule)中施加禁止圖形節(jié)距的限制，以增進(jìn)微影制程空間含蓋處理各種不同布局圖案的能力。
背景技術(shù)：
微影制程可被使用在，例如，集成電路(integrated circuits，ICs)的制造上。在此用途上，微影技術(shù)是將設(shè)計(jì)好的圖案從光罩(mask)或倍縮光罩(reticle)上轉(zhuǎn)移到晶圓(wafer)表面的光阻(photoresist)上時(shí)所用的技術(shù)，亦即圖案化制程(patterning process)。由于組件和電路布局圖案是通過(guò)蝕刻(etching)或離子注入(ion implantation)等方法把定義在光阻上的圖案轉(zhuǎn)移到晶圓表面上，而光阻上的圖案是由微影技術(shù)所界定的，所以微影技術(shù)是IC制造中相當(dāng)重要的制程步驟。
一般來(lái)說(shuō)光罩含有對(duì)應(yīng)到一IC的某一層(layer)的電路布局圖案，并且用輻射光束照射，即曝光，而將此圖案映像到具有涂布的輻射敏感材料(即光阻)的一晶圓基材(substrate)上各個(gè)不同的目標(biāo)部位。一個(gè)目標(biāo)部位含有一或多個(gè)晶粒(die)。通常一個(gè)晶圓含有許多目標(biāo)部位形成的網(wǎng)絡(luò)，而輻射光束是接連依序地照射此許多目標(biāo)部位。
光學(xué)微影技術(shù)中的一個(gè)關(guān)鍵因素是紫外線(xiàn)光源的波長(zhǎng)。因?yàn)楣庾柚挥袑?duì)紫外線(xiàn)(ultra-violet light，UV)的一小段波長(zhǎng)(lambda)很敏感，我們通常會(huì)根據(jù)光阻的感光度和電路的圖形尺寸(feature size)來(lái)選擇曝光的光線(xiàn)波長(zhǎng)，波長(zhǎng)越短則分辨率越好。隨著圖形尺寸的縮小以制造集成度更高的IC，曝光光線(xiàn)的波長(zhǎng)也需要變短以符合圖案化分辨率的必要條件。所以下一代微影技術(shù)的趨勢(shì)為運(yùn)用波長(zhǎng)更短的曝光光線(xiàn)，例如，深紫外線(xiàn)(例如波長(zhǎng)157nm)、極紫外線(xiàn)(extremeUV，EUV)、X光，或者包括運(yùn)用相位移光罩(phase shift mask)的微影系統(tǒng)、電子束(electron beam)微影系統(tǒng)、離子束(ion beam)微影系統(tǒng)等等。
半導(dǎo)體制程技術(shù)的不斷發(fā)展已使得光學(xué)微影技術(shù)非常接近它的極限。目前的先進(jìn)制程已經(jīng)常制造出圖形圖案或關(guān)鍵尺寸(critical dimension，CD)小于曝光波長(zhǎng)的IC。一電路的關(guān)鍵尺寸被定義成一圖形(feature)的最重要的、通常也是最小的寬度或兩圖形間最重要的、通常也是最小的間距，亦即在線(xiàn)路設(shè)計(jì)中最具代表性，最符合設(shè)計(jì)者需求的圖形尺寸。當(dāng)圖案的圖形被設(shè)計(jì)為小于曝光波長(zhǎng)時(shí)，已知的是光學(xué)鄰近效應(yīng)(Optical Proximity Effect，OPE)會(huì)更加嚴(yán)重而在先進(jìn)的次波長(zhǎng)(sub-lambda)制程中無(wú)法容忍。光學(xué)鄰近效應(yīng)是光學(xué)曝光工具所具有為人所熟知的特性。它發(fā)生于當(dāng)間距非?？拷碾娐穲D形以微影方式轉(zhuǎn)移到晶圓上的光阻時(shí)。由于相鄰圖形的光波互相作用，亦即衍射(diffraction)，而造成最后轉(zhuǎn)移到光阻上的圖案圖形的扭曲失真，產(chǎn)生依圖案形狀而定的變動(dòng)。光學(xué)鄰近效應(yīng)所成的主要問(wèn)題是關(guān)鍵尺寸有不利的變動(dòng)(undesirable variations)及較差的制程自由度(process latitude)。關(guān)鍵尺寸的變動(dòng)和制程自由度是相鄰圖形的光場(chǎng)互相干涉(interference)所造成的直接結(jié)果。在先進(jìn)制程中，對(duì)關(guān)鍵尺寸一致性(CD uniformity，CDU)的控制是非常重要的，因?yàn)闀?huì)直接影響到晶圓區(qū)別分類(lèi)的合格率和最后產(chǎn)品的收藏的速度。制程的自由度，包括曝光制程的自由度如果變差，則表示在一些可能影響線(xiàn)寬的因素略有改變時(shí)，最后成像在光阻上的線(xiàn)寬易超出容許范圍而必須將產(chǎn)品重做(rework)，因而增加成本。
可調(diào)整曝光工具的特性而使用相對(duì)上較不同調(diào)(incoherent)的照明以減少光學(xué)鄰近效應(yīng)所產(chǎn)生的問(wèn)題。另一類(lèi)較佳的光學(xué)鄰近效應(yīng)修正方法是稱(chēng)為光學(xué)鄰近修正(Optical Proximity Correction，OPC)技術(shù)，這種技術(shù)是預(yù)先修正光罩上的圖形。例如在光罩上使用散射條(scattering bars)為輔助修正圖形的方法。這種加入散射條的方法很適合用來(lái)修正相對(duì)孤立的圖形(isolated features)使其顯得更為密集。如此作法可以增加孤立的圖形曝光后的聚焦深度(Depth of Focus，DOF)而提高微影的質(zhì)量，同時(shí)密集的圖形結(jié)構(gòu)可大幅增加制程的自由度，尤其是對(duì)于傳統(tǒng)的照明系統(tǒng)而言。這種方法是在光罩上將做為修正圖形的散射條置于孤立的圖形之間或置于鄰近孤立圖形的邊緣的地方，因而調(diào)整孤立圖形的邊緣照明強(qiáng)度的梯度，目標(biāo)為最好能造成此強(qiáng)度梯度與密集圖形的邊緣強(qiáng)度梯度相一致，同時(shí)有散射條輔助的孤立圖形間的距離會(huì)近似于密集相鄰的圖形間的距離。
隨著近來(lái)更先進(jìn)照明系統(tǒng)的采用，逐漸發(fā)現(xiàn)顯著不利的一種現(xiàn)象，禁止的圖形節(jié)距現(xiàn)象(forbidden pitch phenomena)。圖形節(jié)距(pitch)為圖形的寬度和圖形間距之和。具體而言，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)位于密集圖形區(qū)域的一主要圖形的制程自由度，特別是曝光制程的自由度，在某些圖形節(jié)距范圍中是比一相同大小的孤立圖形的制程自由度更差。這顯示出鄰近圖形(neighboring features)的存在，或較密集的圖形結(jié)構(gòu)，并不永遠(yuǎn)有利于主要圖形的成像。這種現(xiàn)象已違反上述一般所認(rèn)知的密集圖形結(jié)構(gòu)較佳的看法。因此，加入散射條修正圖形不一定能減少關(guān)鍵尺寸的變動(dòng)及增進(jìn)制程的自由度。因?yàn)榻箞D形節(jié)距范圍會(huì)使成像結(jié)果變差且嚴(yán)重限制了先進(jìn)微影制程的發(fā)展，在利用目前為人所知的半導(dǎo)體組件制造技術(shù)和設(shè)備之下，有必要抑制禁止圖形節(jié)距的現(xiàn)象以進(jìn)一步改善關(guān)鍵尺寸一致性和制程自由度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于，提供一種用來(lái)辨別出不良的(即該受禁止的，在禁止圖形節(jié)距的范圍中關(guān)鍵尺寸和制程自由度會(huì)變差)圖形節(jié)距的范圍的方法和技術(shù)；以及關(guān)于在設(shè)計(jì)方法中禁止使用禁止圖形節(jié)距的范圍。
更具體地說(shuō)，本發(fā)明是關(guān)于辨別出不良圖形節(jié)距以增進(jìn)微影制程的方法，適用于當(dāng)設(shè)計(jì)一光罩以通過(guò)使用一微影設(shè)備將對(duì)應(yīng)符合一集成組件的微影圖案從該光罩轉(zhuǎn)移到一基材，或者用于當(dāng)設(shè)計(jì)一集成組件并通過(guò)使用一微影曝光設(shè)備將該集成組件形成于一基材上時(shí)。一方法包括以下步驟，首先在一曝光照明條件之下，測(cè)量具有一圖形節(jié)距的多個(gè)圖形曝光所得的一聚焦深度，其中部分圖形具有光學(xué)鄰近修正圖形。然后依制程結(jié)果及需求判斷設(shè)定聚焦深度至少一可容許下限。接著，若此聚焦深度低于此可容許下限，則確認(rèn)此圖形節(jié)距為一不良圖形節(jié)距。
另一方法包括以下步驟，首先在一曝光照明條件之下，測(cè)量具有一圖形節(jié)距的多個(gè)圖形曝光所得的一關(guān)鍵尺寸一致性，其中部分圖形具有光學(xué)鄰近修正圖形。然后依制程結(jié)果及需求判斷設(shè)定關(guān)鍵尺寸一致性至少一可容許下限。接著，若此關(guān)鍵尺寸一致性低于此可容許下限，則確認(rèn)此圖形節(jié)距為一不良圖形節(jié)距。
已知關(guān)鍵尺寸的變動(dòng)和制程自由度是相鄰圖形的光場(chǎng)互相干涉(interference)所造成的直接結(jié)果。如果是破壞性光場(chǎng)干涉(destructiveinterference)，則關(guān)鍵尺寸和制程自由度會(huì)變差。鄰近圖形產(chǎn)生的光場(chǎng)會(huì)依圖形節(jié)距和照明條件而定。在一定的照明條件下，禁止的圖形節(jié)距會(huì)出現(xiàn)在光場(chǎng)間破壞性干涉的地方。本發(fā)明的方法在一定的照明條件下，配合使用光學(xué)鄰近修正技術(shù)，利用聚焦深度或關(guān)鍵尺寸一致性的制程結(jié)果來(lái)判定不良的圖形節(jié)距。
再者，本發(fā)明亦是關(guān)于一種利于微影制程的設(shè)計(jì)方法，適用于設(shè)計(jì)及輔助制造一集成組件。此設(shè)計(jì)方法至少包含禁止使用落在一或多個(gè)圖形節(jié)距范圍中的圖案的一或多個(gè)圖形節(jié)距。這些一或多個(gè)圖形節(jié)距為根據(jù)以上所述兩方法的任一方法所辨別出的不良圖形節(jié)距。
本發(fā)明方法和技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是能用來(lái)辨別出和進(jìn)一步排除禁止圖形節(jié)距的范圍，在利用目前為人所知的半導(dǎo)體組件制造技術(shù)和設(shè)備之下，而進(jìn)一步改善關(guān)鍵尺寸一致性和制程自由度，亦即大幅增進(jìn)光學(xué)制程空間而使圖案化制程的效果和芯片制造的合格率提升。
附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明下面結(jié)合附圖，通過(guò)對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施例的詳細(xì)描述，將使本發(fā)明的技術(shù)方案及其他有益效果顯而易見(jiàn)。
附圖中，

圖1為一多晶硅薄層微影后聚焦深度值對(duì)一圖形節(jié)距范圍的一對(duì)應(yīng)曲線(xiàn)；圖2為圖1的對(duì)應(yīng)曲線(xiàn)去除四個(gè)禁止圖形節(jié)距次范圍的部份曲線(xiàn)后的一對(duì)應(yīng)曲線(xiàn)；圖3為一多晶硅薄層微影后關(guān)鍵尺寸一致性指數(shù)值對(duì)一圖形節(jié)距范圍的一對(duì)應(yīng)曲線(xiàn)；圖4為圖3的對(duì)應(yīng)曲線(xiàn)去除四個(gè)禁止圖形節(jié)距次范圍的部份曲線(xiàn)后的一對(duì)應(yīng)曲線(xiàn)；圖5為一接觸層微影后聚焦深度值對(duì)一圖形節(jié)距范圍的兩對(duì)應(yīng)曲線(xiàn)，聚焦深度值較高的曲線(xiàn)代表使用XTC曝光方法。
具體實(shí)施例方式
下文，將詳細(xì)描述本發(fā)明。
因?yàn)樵诮箞D形節(jié)距的范圍中關(guān)鍵尺寸和制程自由度會(huì)變差，需要找出禁止圖形節(jié)距的范圍并進(jìn)一步消除其產(chǎn)生的不良影響。本發(fā)明的方法在一定的照明條件下，配合使用光學(xué)鄰近修正技術(shù)，利用聚焦深度或關(guān)鍵尺寸一致性的制程結(jié)果來(lái)判定不良的圖形節(jié)距。
參照?qǐng)D1至圖5，在此描述本發(fā)明的一實(shí)施例。圖1為繪示在未排除禁止的圖形節(jié)距的情況下進(jìn)行一多晶硅薄層(poly layer)微影成像所得的聚焦深度聚焦深度對(duì)制造集成組件所需一定范圍圖形節(jié)距的一對(duì)應(yīng)曲線(xiàn)圖。此圖是依照進(jìn)行一多晶硅薄層的微影成像的結(jié)果而繪出。在此微影制程中照明條件是一定的，特色為使用QUASAR照明模式，曝光系統(tǒng)的聚光透鏡的數(shù)值孔徑(Numerical Aperture，NA)為0.8。部份同調(diào)比率(partial coherence ratio-sigma)，亦即照明聚光透鏡的數(shù)值孔徑對(duì)映像物鏡的數(shù)值孔徑的比率，為0.8/0.5。曝光波長(zhǎng)λ為193納米(nm＝10-9m)。
其它制程上和曲線(xiàn)圖上的特色包括晶圓上的關(guān)鍵尺寸為80納米，橫軸代表以微米(10-6m＝μm)為單位的圖形節(jié)距，其范圍從0.1微米至2.2微米，縱軸代表在曝光自由度固定為8％時(shí)的聚焦深度，其范圍值為從0.20微米至0.60微米。曲線(xiàn)上的任一標(biāo)示點(diǎn)垂直對(duì)應(yīng)到橫軸即為其圖形節(jié)距值，垂直對(duì)應(yīng)到縱軸即為其聚焦深度值。此曲線(xiàn)是由依圖形節(jié)距從小到大的順序連接所有標(biāo)示點(diǎn)而繪出，制程中依照?qǐng)D形節(jié)距的大小衡量是否在光罩上加入散射條輔助修正圖形以提升聚焦深度，圖形節(jié)距越大越需加入散射條修正圖形，因?yàn)橐馆^孤立的圖形結(jié)構(gòu)顯得更為密集。曲線(xiàn)上有三種標(biāo)示點(diǎn)，方形標(biāo)示點(diǎn)代表未加入散射條輔助修正圖形的微影曝光制程，可稱(chēng)為NSB(No Scattering Bars)，所以對(duì)應(yīng)到相對(duì)較小的圖形節(jié)距值，舉例而言，具有p036符號(hào)的標(biāo)示點(diǎn)代表此標(biāo)示點(diǎn)是圖形節(jié)距0.36微米所產(chǎn)生的聚焦深度值。圓形標(biāo)示點(diǎn)代表在兩圖形之間的中心處加入一散射條輔助修正圖形的微影曝光制程，可稱(chēng)為CSB(CenterScattering Bars)，對(duì)應(yīng)到相對(duì)中等大小的圖形節(jié)距值。三角形標(biāo)示點(diǎn)代表在鄰近一圖形的兩側(cè)邊緣處各加入一散射條輔助修正圖形的微影曝光制程，可稱(chēng)為ESB(Edge Scattering Bars)，對(duì)應(yīng)到相對(duì)較大的圖形節(jié)距值。
即使已應(yīng)用加入散射條圖形的光學(xué)鄰近修正技術(shù)，在圖1中可看出在某些圖形節(jié)距次范圍中微影成像后的聚焦深度值是特別低的，所以這些圖形節(jié)距次范圍是較差的。在此主要考慮有使用散射條輔助修正圖形的圖形節(jié)距范圍，所以在圖1中依此原則考慮大于0.30微米的圖形節(jié)距。接著依制程結(jié)果及需求判斷設(shè)定聚焦深度值至少一可容許下限，在此實(shí)施例中可容許下限設(shè)為0.40微米。再依此曲線(xiàn)圖顯示的聚焦深度值結(jié)果，以此可容許下限判斷找出一或多個(gè)在局部圖形節(jié)距范圍中聚焦深度值較差的標(biāo)示點(diǎn)，例如圖形節(jié)距0.6微米，即p060標(biāo)示點(diǎn)，而這些標(biāo)示點(diǎn)所對(duì)應(yīng)到的圖形節(jié)距即是不良的圖形節(jié)距。每一個(gè)這些不良圖形節(jié)距的上下相鄰圖形節(jié)距亦為較差的圖形節(jié)距，因?yàn)榫劢股疃戎等匀徊桓?。因此一不良圖形節(jié)距與其上下相鄰圖形節(jié)距成為不良的圖形節(jié)距次范圍，也就是該禁止的圖形節(jié)距次范圍。
參照?qǐng)D2，其繪示從圖1中考慮主要有使用散射條輔助修正圖形的圖形節(jié)距范圍而找出四個(gè)不良圖形節(jié)距次范圍，并去除對(duì)應(yīng)到這些次范圍的曲線(xiàn)部份所得的結(jié)果。由圖中方框200所顯示可知此四個(gè)不良圖形節(jié)距次范圍分別是0.30至0.33微米、0.38至0.45微米、0.58至0.66微米、0.83至0.97微米的圖形節(jié)距。去除在這些不良圖形節(jié)距次范圍中的部份后，可以看到大于0.30微米的圖形節(jié)距的聚焦深度值皆大于或等于0.40微米，成為很好的制程結(jié)果。所以禁止使用不良圖形節(jié)距次范圍后，制程結(jié)果可得到改善。
參照?qǐng)D3，其繪示在未排除禁止的圖形節(jié)距的情況下進(jìn)行圖1所代表的微影成像制程所得的關(guān)鍵尺寸一致性(CDU)對(duì)相同圖形節(jié)距范圍的一對(duì)應(yīng)曲線(xiàn)圖。圖中的縱軸為代表關(guān)鍵尺寸一致性的大小的指數(shù)(index)，其范圍值為從0.05至0.35。在此例中指數(shù)值越大則代表關(guān)鍵尺寸一致性越差。一特定大小的圖形節(jié)距曝光后會(huì)對(duì)應(yīng)到代表關(guān)鍵尺寸一致性的大小的一指數(shù)。接著依制程結(jié)果及需求判斷設(shè)定關(guān)鍵尺寸一致性至少一可容許下限，在圖3中若低于可容許下限代表關(guān)鍵尺寸一致性較差，也就是指數(shù)值高于可容許下限所對(duì)應(yīng)的指數(shù)值。接著依此曲線(xiàn)圖顯示的關(guān)鍵尺寸一致性指數(shù)結(jié)果，以可容許下限判斷找出一或多個(gè)在局部圖形節(jié)距范圍中關(guān)鍵尺寸一致性最差且在此例中亦即指數(shù)最大的標(biāo)示點(diǎn)，這些標(biāo)示點(diǎn)所對(duì)應(yīng)到的圖形節(jié)距即是不良的圖形節(jié)距。每一個(gè)這些不良圖形節(jié)距的上下相鄰圖形節(jié)距亦為較差的圖形節(jié)距，因?yàn)殛P(guān)鍵尺寸一致性指數(shù)仍然較差。因此一不良圖形節(jié)距與其上下相鄰圖形節(jié)距成為不良的圖形節(jié)距次范圍，也就是該禁止的圖形節(jié)距次范圍。圖中顯示四個(gè)不良的關(guān)鍵尺寸一致性曲線(xiàn)區(qū)域300、302、304、以及306。
參照?qǐng)D4，其繪示從圖3中考慮大于0.30微米的圖形節(jié)距而找出四個(gè)不良圖形節(jié)距次范圍之后，將對(duì)應(yīng)到這些次范圍的曲線(xiàn)區(qū)域400、402、404、和406去除所得的結(jié)果。此四個(gè)次范圍與圖2中方框200所顯示的四個(gè)不良圖形節(jié)距次范圍約略重疊。這印證了從圖1中依照聚焦深度值判斷所找出的這四個(gè)不良圖形節(jié)距次范圍的確會(huì)造成較差的關(guān)鍵尺寸一致性。由圖4中可知排除了這些不良圖形節(jié)距次范圍后，關(guān)鍵尺寸一致性制程結(jié)果變得更好，亦即可更佳控制改善關(guān)鍵尺寸一致性制程結(jié)果。
在此描述另一實(shí)施例。參照?qǐng)D5，其繪示進(jìn)行一接觸層(contact layer)微影成像所得的聚焦深度聚焦深度對(duì)制造集成組件所需一定范圍圖形節(jié)距的兩對(duì)應(yīng)曲線(xiàn)圖。此接觸層經(jīng)過(guò)顯影后圖形外觀檢查(After Develop Inspection，ADI)得知關(guān)鍵尺寸為0.105微米。在此微影制程中照明條件是固定的，特色為使用QUASAR照明模式，光學(xué)系統(tǒng)的照明聚光透鏡的數(shù)值孔徑為0.8，部份同調(diào)比率為0.8/0.5，曝光波長(zhǎng)為193納米。其它特色包括，橫軸代表圖形節(jié)距，其范圍從0.1微米至1.2微米，縱軸代表在曝光自由度固定為7％時(shí)的聚焦深度，其范圍值為從0.05微米至0.60微米。
圖中由連接所有方形標(biāo)示點(diǎn)而繪出的曲線(xiàn)為使用散射條修正圖形方法的聚焦深度結(jié)果，由連接所有圓形標(biāo)示點(diǎn)而繪出的另一曲線(xiàn)為使用散射條修正圖形方法并且使用一種稱(chēng)為XTC的曝光方法的聚焦深度結(jié)果。使用XTC的曝光方法可進(jìn)一步改善聚焦深度值。以聚焦深度值0.40微米為可容許下限的話(huà)，對(duì)照比較兩曲線(xiàn)可找出即使使用XTC曝光方法聚焦深度值仍然低于容許下限或并未增加的圖形節(jié)距，這些圖形節(jié)距即為不良的而該受禁止的圖形節(jié)距。由圖中可知禁止圖形節(jié)距次范圍為0.31～0.36微米、0.50～0.56微米。所以只要排除使用這些禁止圖形節(jié)距次范圍，聚焦深度值可通過(guò)使用XTC曝光方法而進(jìn)一步改善增加。
由實(shí)驗(yàn)結(jié)果歸納可知在曝光波長(zhǎng)λ為193nm、NA＝0.8、QUASAR30照明模式、sigma＝0.8/0.5等照明設(shè)定之下，禁止圖形節(jié)距大約為310nm(～λ/(NA*sigma))。但是在加入修正輔助圖形的前禁止圖形節(jié)距約為450nm。再者，也發(fā)現(xiàn)在只加入一輔助圖形的情況下會(huì)產(chǎn)生重復(fù)的禁止圖形節(jié)距的現(xiàn)象，也就是例如若原本的禁止圖形節(jié)距為310nm，則若在圖形節(jié)距為620nm的兩相同圖形之間的中央加入與此兩圖形相同大小的一散射條修正圖形，會(huì)造成每一圖形與此散射條修正圖形間形成310nm的圖形節(jié)距，成為該被禁止的圖形節(jié)距。因此應(yīng)考慮這種現(xiàn)象而小心地選擇加入散射條修正圖形的方式，以避免重復(fù)產(chǎn)生禁止圖形節(jié)距。
在以上兩實(shí)施例中，排除使用禁止圖形節(jié)距后，可以得知此多晶硅薄層及此接觸層的聚焦深度值的容忍限度提高了，且在不同圖形節(jié)距下皆超過(guò)0.35微米，這對(duì)制程上來(lái)說(shuō)已足夠。并且此多晶硅薄層的關(guān)鍵尺寸一致性也增進(jìn)了超過(guò)30％。
本發(fā)明的范圍也包括一種利于微影制程的設(shè)計(jì)方法，適用于設(shè)計(jì)及輔助制造一集成組件。在此設(shè)計(jì)方法中，禁止使用落在一或多個(gè)圖形節(jié)距范圍中的圖案的一或多個(gè)圖形節(jié)距。這些一或多個(gè)圖形節(jié)距為根據(jù)以上所述的方法所辨別出的不良圖形節(jié)距。此設(shè)計(jì)方法的實(shí)施方式為在以上的實(shí)施例中，在辨別出禁止圖形節(jié)距之后，可通過(guò)在設(shè)計(jì)規(guī)則中施加禁止圖形節(jié)距的限制，亦即不能使用禁止的圖形節(jié)距來(lái)繪出線(xiàn)路，以排除使用禁止圖形節(jié)距。從光罩上要轉(zhuǎn)移到晶圓上的光阻的電路布局圖案是由符合設(shè)計(jì)規(guī)則而繪出。設(shè)計(jì)規(guī)則含有在IC中許多不同圖形的尺寸規(guī)定，包括有關(guān)圖形節(jié)距的規(guī)定。
此外，此集成組件例如由一或多個(gè)薄層所組成，且使用此設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)和制造。這些一或多個(gè)薄層含有使用此設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)的線(xiàn)路圖案。再者，此設(shè)計(jì)方法可被運(yùn)用在以一計(jì)算器輔助設(shè)計(jì)與制造此集成組件上。
應(yīng)用本發(fā)明的方法辨別出并排除禁止圖形節(jié)距的范圍后，即能夠在利用目前為人所知的半導(dǎo)體組件制造技術(shù)和設(shè)備之下，進(jìn)一步改善關(guān)鍵尺寸一致性和制程自由度，亦即大幅增進(jìn)光學(xué)制程空間(process window)使共同制程空間足夠含蓋處理關(guān)鍵尺寸越來(lái)越小的下一代組件，并使圖案化制程的效果和芯片制造的合格率提升。
可以理解的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可以根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案和技術(shù)構(gòu)思作出其他各種相應(yīng)的改變和變形，而所有這些改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明后附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種辨別出一不良圖形節(jié)距以增進(jìn)微影制程的方法，適用于當(dāng)設(shè)計(jì)一光罩以通過(guò)使用一微影設(shè)備將對(duì)應(yīng)符合一集成組件的微影圖案從該光罩轉(zhuǎn)移到一基材，其特征在于，該方法至少包括以下步驟(a)在一曝光照明條件之下，測(cè)量具有一圖形節(jié)距的多個(gè)圖形曝光所得的一聚焦深度，其中部分圖形具有光學(xué)鄰近修正圖形；(b)依制程結(jié)果及需求判斷設(shè)定聚焦深度至少一可容許下限；以及(c)若該聚焦深度低于該可容許下限，則確認(rèn)該圖形節(jié)距為一不良圖形節(jié)距。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增進(jìn)微影制程的方法，其特征在于，還包含為了多個(gè)不同圖形節(jié)距重復(fù)步驟(a)-(c)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的增進(jìn)微影制程的方法，其特征在于，多個(gè)不良圖形節(jié)距中靠近而連續(xù)的多個(gè)不良圖形節(jié)距可確認(rèn)為一或多個(gè)不良圖形節(jié)距范圍。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增進(jìn)微影制程的方法，其特征在于，所述光學(xué)鄰近修正圖形為散射條修正圖形。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增進(jìn)微影制程的方法，其特征在于，在該曝光照明條件之下該不良圖形節(jié)距定義了圖形間發(fā)生相當(dāng)破壞性光場(chǎng)干涉的地方。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增進(jìn)微影制程的方法，其特征在于，還適用于當(dāng)設(shè)計(jì)一集成組件并通過(guò)使用一微影設(shè)備將該集成組件形成于一基材上。
7.一種辨別出一不良圖形節(jié)距以增進(jìn)微影制程的方法，適用于當(dāng)設(shè)計(jì)一光罩以通過(guò)使用一微影設(shè)備將對(duì)應(yīng)符合一集成組件的微影圖案從該光罩轉(zhuǎn)移到一基材，其特征在于，該方法至少包括以下步驟(a)在一曝光照明條件之下，測(cè)量具有一圖形節(jié)距的多個(gè)圖形曝光所得的一關(guān)鍵尺寸一致性，其中部分圖形具有光學(xué)鄰近修正圖形；(b)依制程結(jié)果及需求判斷設(shè)定關(guān)鍵尺寸一致性至少一可容許下限；以及(b)若該關(guān)鍵尺寸一致性低于該可容許下限，則確認(rèn)該圖形節(jié)距為一不良圖形節(jié)距。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的增進(jìn)微影制程的方法，其特征在于，還包含為了多個(gè)不同圖形節(jié)距重復(fù)步驟(a)-(c)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的增進(jìn)微影制程的方法，其特征在于，多個(gè)不良圖形節(jié)距中靠近而連續(xù)的多個(gè)不良圖形節(jié)距可確認(rèn)為一或多個(gè)不良圖形節(jié)距范圍。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的增進(jìn)微影制程的方法，其特征在于，所述光學(xué)鄰近修正圖形為散射條修正圖形。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的增進(jìn)微影制程的方法，其特征在于，在該曝光照明條件之下該不良圖形節(jié)距定義了圖形間發(fā)生相當(dāng)破壞性光場(chǎng)干涉的地方。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的增進(jìn)微影制程的方法，其特征在于，也適用于當(dāng)設(shè)計(jì)一集成組件并通過(guò)使用一微影設(shè)備將該集成組件形成于一基材上。
13.一種利于微影制程的設(shè)計(jì)方法，適用于設(shè)計(jì)及輔助制造一集成組件，其特征在于，該設(shè)計(jì)方法至少包含禁止使用落在一或多個(gè)圖形節(jié)距范圍中的圖案的一或多個(gè)圖形節(jié)距，該一或多個(gè)圖形節(jié)距為根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法所辨別出的不良圖形節(jié)距。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的利于微影制程的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，該集成組件由一或多個(gè)薄層所組成，一或多個(gè)這些薄層含有使用該設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)的線(xiàn)路圖案。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的利于微影制程的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，該設(shè)計(jì)方法被運(yùn)用在以一計(jì)算器輔助設(shè)計(jì)與制造該集成組件。
16.一種利于微影制程的設(shè)計(jì)方法，適用于設(shè)計(jì)及輔助制造一集成組件，其特征在于，該設(shè)計(jì)方法至少包含禁止使用落在一或多個(gè)圖形節(jié)距范圍中的圖案的一或多個(gè)圖形節(jié)距，該一或多個(gè)圖形節(jié)距為根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法所辨別出的不良圖形節(jié)距。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的利于微影制程的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，該集成組件由一或多個(gè)薄層所組成，一或多個(gè)這些薄層含有使用該設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)的線(xiàn)路圖案。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的利于微影制程的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，該設(shè)計(jì)方法被運(yùn)用在以一計(jì)算器輔助設(shè)計(jì)與制造該集成組件。
全文摘要
本發(fā)明提供在集成電路制造上辨別不良圖形節(jié)距以增進(jìn)微影制程的方法。在一定的照明條件下，可根據(jù)聚焦深度或關(guān)鍵尺寸一致性在一圖形節(jié)距范圍的變化決定不良而應(yīng)受禁止的圖形節(jié)距。進(jìn)一步可在設(shè)計(jì)規(guī)則中限制不能使用禁止圖形節(jié)距(forbidden pitches)，則不必使用下一代的曝光工具微影制程即能有足夠共同制程空間(process window)以含蓋處理關(guān)鍵尺寸越來(lái)越小的下一代組件。因此，能增進(jìn)光學(xué)制程空間而使圖案化制程的效果和芯片制造的合格率提升。
文檔編號(hào)G03F1/36GK1632915SQ20031012440
公開(kāi)日2005年6月29日 申請(qǐng)日期2003年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月24日
發(fā)明者許照榮, 陳俊光, 高蔡勝, 林本堅(jiān), 田麗鈞, 張彌彰, 周育潤(rùn), 游展汶, 徐金廠, 陳立銳 申請(qǐng)人:臺(tái)灣積體電路制造股份有限公司