用于雙圖案微影術(shù)的金屬密度分布的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]技術(shù)領(lǐng)域總體上涉及用于雙圖案微影術(shù)的金屬密度分布，且更具體地說(shuō)，涉及用于雙圖案微影術(shù)金屬密度分布的電力軌架構(gòu)。
[0002]發(fā)明背景
[0003]半導(dǎo)體工業(yè)旨在在較小的芯片面積上制造具有越來(lái)越高的半導(dǎo)體器件密度的集成電路，以實(shí)現(xiàn)更大的功能和降低制造成本。這種對(duì)大規(guī)模集成的期望已經(jīng)導(dǎo)致電路尺寸和器件特征的持續(xù)縮小。減小結(jié)構(gòu)大小例如場(chǎng)效應(yīng)晶體管中的柵極長(zhǎng)度和導(dǎo)電線寬度的能力受微影性能的影響。
[0004]對(duì)于傳統(tǒng)的光刻系統(tǒng)，輻射通過(guò)掩?；驑?biāo)線提供或被其反射以在半導(dǎo)體晶片上形成圖像。一般來(lái)說(shuō)，該圖像被聚焦在晶片上以使材料(例如光阻劑材料)層曝光和圖案化。接著，光阻劑材料被用于在半導(dǎo)體晶片的一個(gè)或多個(gè)層中界定摻雜區(qū)域、沉積區(qū)域、蝕刻區(qū)域或其它結(jié)構(gòu)和特征。光阻劑材料還可以界定與半導(dǎo)體器件的金屬層相關(guān)聯(lián)的導(dǎo)電線或?qū)щ妷|。另外，光阻劑材料可以界定隔離區(qū)域、晶體管柵極或其它晶體管結(jié)構(gòu)和元件。
[0005]多個(gè)曝光/圖案化工藝使用兩個(gè)或更多個(gè)光刻子工藝和兩個(gè)或更多個(gè)光掩模，并且可以用于形成極小和緊湊特征的圖案。對(duì)于光刻工藝中所使用的給定波長(zhǎng)和透鏡孔徑，光掩模上的線之間的間距或距離必須大于一定量。
[0006]間距或線間隔的向下縮放最終受光刻工具的實(shí)際性能限制。因此，某些設(shè)計(jì)規(guī)則通常被用來(lái)檢查所需半導(dǎo)體器件特征的可行性和可制造性。例如，設(shè)計(jì)規(guī)則檢查(DRC)方法可以應(yīng)用于識(shí)別在導(dǎo)電跡線例如局部互連件的建議布局中潛在的引腳到引腳和/或引腳到線違規(guī)。因此，如果該建議布局包括對(duì)于特定光刻工具來(lái)說(shuō)太短的引腳到引腳或引腳到線間距，那么在不將一些導(dǎo)電跡線短接在一起的情況下可能無(wú)法使用該建議布局來(lái)制造器件。在各種光刻工藝中還可以對(duì)重疊或縫合長(zhǎng)度加以限制。縫合長(zhǎng)度是存在于兩個(gè)光掩模上的重疊圖案化區(qū)域的長(zhǎng)度。
[0007]另外，曝光劑量平衡(通過(guò)各個(gè)光掩模的光量的平衡)影響制造期間對(duì)臨界尺寸線寬的工藝控制。不平衡曝光劑量可以導(dǎo)致過(guò)窄或過(guò)寬的線并導(dǎo)致短線或不期望的間隙或空隙。例如，典型設(shè)計(jì)可以包括被稱為電力軌的大導(dǎo)電區(qū)域，電力軌提供電流給該設(shè)計(jì)的功能單元或從該設(shè)計(jì)的功能單元提供電流。電力軌通常在單個(gè)掩模上圖案化且因此朝在具有電力軌的光掩模上的更高劑量密度分布產(chǎn)生大的歪斜。該歪斜所導(dǎo)致的工藝控制降低導(dǎo)致印刷產(chǎn)品可能包括與所需設(shè)計(jì)相差很大的特征和線。
發(fā)明概要
[0008]在一些實(shí)施方案中，一種方法包括將整體圖案分解成包括電力軌基底圖案的第一掩模圖案和第二掩模圖案，以及在第二掩模圖案上產(chǎn)生與第一掩模圖案的電力軌基底圖案至少部分對(duì)準(zhǔn)的電力軌嵌入物圖案。
[0009]在一些實(shí)施方案中，提供了一種非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其存儲(chǔ)用來(lái)被計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的至少一個(gè)處理器執(zhí)行的控制邏輯。該控制邏輯包括包含代碼和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的指令，用來(lái)將整體圖案分解成包含電力軌基底圖案的第一掩模圖案和包含多個(gè)互連件圖案的第一互連件圖案的第二掩模圖案，確定電力軌圖案和第一互連件圖案之間的距離，以及在第二掩模圖案上產(chǎn)生基于該距離并與第一掩模圖案的電力軌基底圖案至少部分對(duì)準(zhǔn)的電力軌嵌入物圖案。
[0010]在一些實(shí)施方案中，提供了一種制造半導(dǎo)體的方法。所述方法包括:提供半導(dǎo)體晶片；提供包括具有電力軌基底圖案的第一圖像的第一光刻掩模；將第一圖像轉(zhuǎn)移到晶片上；提供包括具有電力軌嵌入物圖案的第二圖像的第二光刻掩模，所述電力軌嵌入物圖案被設(shè)置成在第一光刻掩模的電力軌基底圖案內(nèi)對(duì)準(zhǔn)；將第二圖像轉(zhuǎn)移到晶片上；使用轉(zhuǎn)移圖像作為蝕刻掩模在晶片中蝕刻多個(gè)溝槽；以及將導(dǎo)電材料沉積在晶片的溝槽中以印刷電力軌。
[0011]在一些實(shí)施方案中，提供了一種包含具有第一層的半導(dǎo)體的裝置。所述第一層是通過(guò)這樣的工藝而產(chǎn)生:提供包括具有電力軌基底圖案的第一圖像的第一光刻掩模；將第一圖像轉(zhuǎn)移到晶片上；提供包括具有電力軌嵌入物圖案的第二圖像的第二光刻掩模，所述電力軌嵌入物圖案被設(shè)置成在第一光刻掩模的電力軌基底圖案內(nèi)對(duì)準(zhǔn)；將第二圖像轉(zhuǎn)移到晶片上；使用轉(zhuǎn)移圖像作為蝕刻掩模在晶片中蝕刻多個(gè)溝槽；以及將導(dǎo)電材料沉積在晶片的溝槽中以印刷電力軌。
[0012]附圖簡(jiǎn)述
[0013]本文所公開的實(shí)施方案的優(yōu)點(diǎn)將容易被了解，同時(shí)通過(guò)在結(jié)合附圖考慮時(shí)參考以下詳細(xì)描述變得更好理解，其中:
[0014]圖1A是根據(jù)一些實(shí)施方案的整體掩模圖案的簡(jiǎn)化方框圖；
[0015]圖1B是根據(jù)一些實(shí)施方案的掩模圖案的簡(jiǎn)化方框圖；
[0016]圖1C是根據(jù)一些實(shí)施方案的掩模圖案的簡(jiǎn)化方框圖；
[0017]圖2A是根據(jù)一些實(shí)施方案的掩模圖案的簡(jiǎn)化方框圖；
[0018]圖2B是根據(jù)一些實(shí)施方案的掩模圖案的簡(jiǎn)化方框圖；
[0019]圖3A是根據(jù)一些實(shí)施方案的電力軌圖案的簡(jiǎn)化方框圖；
[0020]圖3B是根據(jù)一些實(shí)施方案的掩模圖案的簡(jiǎn)化方框圖；
[0021]圖3C是根據(jù)一些實(shí)施方案的掩模圖案的簡(jiǎn)化方框圖；
[0022]圖4是根據(jù)一些實(shí)施方案的裝置的簡(jiǎn)化方框圖；
[0023]圖5A是根據(jù)一些實(shí)施方案的整體掩模圖案的簡(jiǎn)化方框圖；
[0024]圖5B是根據(jù)一些實(shí)施方案的掩模圖案的簡(jiǎn)化方框圖；
[0025]圖5C是根據(jù)一些實(shí)施方案的掩模圖案的簡(jiǎn)化方框圖；
[0026]圖6A是根據(jù)一些實(shí)施方案的掩模圖案的簡(jiǎn)化方框圖；
[0027]圖6B是根據(jù)一些實(shí)施方案的掩模圖案的簡(jiǎn)化方框圖；
[0028]圖7A是根據(jù)一些實(shí)施方案的整體掩模圖案的簡(jiǎn)化方框圖；
[0029]圖7B是根據(jù)一些實(shí)施方案的掩模圖案的簡(jiǎn)化方框圖；
[0030]圖7C是根據(jù)一些實(shí)施方案的掩模圖案的簡(jiǎn)化方框圖；
[0031]圖8A是根據(jù)一些實(shí)施方案的整體掩模圖案的簡(jiǎn)化方框圖；
[0032]圖8B是根據(jù)一些實(shí)施方案的掩模圖案的簡(jiǎn)化方框圖；
[0033]圖8C是根據(jù)一些實(shí)施方案的掩模圖案的簡(jiǎn)化方框圖；
[0034]圖9A是根據(jù)一些實(shí)施方案的整體掩模圖案的簡(jiǎn)化方框圖；
[0035]圖9B是根據(jù)一些實(shí)施方案的掩模圖案的簡(jiǎn)化方框圖；
[0036]圖10是說(shuō)明根據(jù)實(shí)施方案的方法的流程圖；以及
[0037]圖11是說(shuō)明根據(jù)實(shí)施方案的方法的流程圖。
[0038]詳細(xì)描述
[0039]以下詳細(xì)描述的性質(zhì)僅僅是例示性且無(wú)意限制應(yīng)用和使用。如本文中所使用，字詞〃例示性〃意指〃用作實(shí)例、例子或說(shuō)明"。因此，在本文中被描述為〃例示性〃的任何實(shí)施方案不一定要被視為相比于其它實(shí)施方案是優(yōu)選或有利的。本文所描述的所有實(shí)施方案都是例示性實(shí)施方案，其被提供用來(lái)使得本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠創(chuàng)作或使用所公開的實(shí)施方案而不是限制由權(quán)利要求書所限定的本公開的范圍。另外，無(wú)意受先前的技術(shù)領(lǐng)域、背景、簡(jiǎn)單概要、以下詳細(xì)描述中或針對(duì)任何具體實(shí)施方案或計(jì)算機(jī)系統(tǒng)所呈現(xiàn)的任何明示或暗示的理論束縛。
[0040]在這個(gè)文獻(xiàn)中，諸如第一和第二等的關(guān)系術(shù)語(yǔ)可以僅用于區(qū)別一個(gè)實(shí)體或動(dòng)作與另一個(gè)實(shí)體或動(dòng)作，而不一定要求或暗示這類實(shí)體或動(dòng)作間的任何實(shí)際的這種關(guān)系或順序。除非由權(quán)利要求語(yǔ)言明確限定，否則諸如〃第一 〃、〃第二 〃、〃第三〃等的數(shù)字順序僅表示多個(gè)中的不同單個(gè)且不暗示任何次序或順序。另外，以下描述是指"連接"或"耦合〃在一起的元件或特征。如本文中所使用，〃連接〃可以指一個(gè)元件/特征被直接接合到另一個(gè)元件/特征(或與另一個(gè)元件/特征直接連通)，且不一定是以機(jī)械方式。同樣地，〃親合"可以指一個(gè)元件/特征被直接或間接接合到另一個(gè)元件/特征(或與另一個(gè)元件/特征直接或間接連通)，且不一定是以機(jī)械方式。然而，應(yīng)該理解，盡管兩個(gè)元件在下文中可以被描述為〃連接〃，但是這些元件可以被〃耦合〃，且反之亦然。因此，盡管本文所示出的方框圖描繪了元件的實(shí)例配置，但是額外的介入元件、器件、特征或組件可以存在于實(shí)際實(shí)施方案中。
[0041]最終，為了簡(jiǎn)明起見，與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)有關(guān)的傳統(tǒng)技術(shù)和組件和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的其它功能方面(以及系統(tǒng)的個(gè)別操作組件)可能未在本文中詳細(xì)描述。另外，本文中包含的各個(gè)圖中所示出的連接線意在表示各種元件之間的實(shí)例功能關(guān)系和/或物理耦合。應(yīng)該注意，許多替代或附加的功能關(guān)系或物理連接可以存在于本文所公開的實(shí)施方案中。
[0042]在一些實(shí)施方案中，提供了一種改進(jìn)的曝光劑量制造方法和半導(dǎo)體產(chǎn)品。通過(guò)結(jié)合附圖所進(jìn)行的后續(xù)詳細(xì)描述和附加權(quán)利要求，本發(fā)明的其它期望特征和特點(diǎn)將變得明顯O
[0043]在半導(dǎo)體器件的制造期間使用光刻法和各種光刻技術(shù)。這類技術(shù)可以用于在半導(dǎo)體晶片上形成光阻劑材料的圖案，其中這類圖案限定待被形成、處理或加工的特征、區(qū)和/或區(qū)域的邊界。例如，光刻可以被用來(lái)限定電力軌、局部互連件、活性半導(dǎo)體區(qū)域、柵極結(jié)構(gòu)、側(cè)壁間隔物、蝕刻掩模、離子植入掩模等的布局。就這一點(diǎn)來(lái)說(shuō)，典型的光刻系統(tǒng)采用輻射源、光學(xué)器件(例如，透鏡、反光鏡或液體例如水)、掩模和供接受光刻的晶片用的平臺(tái)。這樣的光刻系統(tǒng)被配置成將提供在掩模上的圖案或圖像轉(zhuǎn)移到晶片的目標(biāo)材料或表面上。
[0044]光阻劑層是在晶片的期望目標(biāo)材料上形成。