CN101373326A - 光掩模布局图 - Google Patents

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本发明公开了一种光掩模布局图案。该光掩模布局图案包含有H型图案，其包括第一直线图案、第二直线图案以及连接该第一直线图案与该第二直线图案的中间区域，其中该第一直线图案与该第二直线图案互相平行，该中间区域内设有多条类斑马线的密集线条及间隔图案。其中该密集线条及间隔图案的间距须小到能够超过曝光机台的解析能力，使得穿透该中间区域的光线能量不足以让该密集线条及间隔图案在光刻胶中被曝出来。

Description

光掩模布局图
技术领域
本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种改良的光掩模布局图，适合用于H型图案的移转，且不需经过光学接近修正(optical proximity correction，OPC)。
背景技术
在半导体工艺上，为了将集成电路(integrated circuits)的图案顺利地转移到半导体芯片上，必须先将电路图案设计在光掩模布局图上，再依据光掩模布局图所输出的光掩模图案(photomask pattern)来制作光掩模，并且将光掩模上的图案以一定的比例转移到该半导体芯片上。
由于在光掩模上所能制作出的图案的临界尺寸(critical dimension，CD)会受限于曝光机台(optical exposure tool)的分辨率极限(resolution limit)，因此当集成度(integration)逐渐提高，电路图案设计越来越小，在对这些高密度排列的光掩模图案进行曝光工艺以进行图案转移时，很容易产生光学接近效应(optical proximity effect，OPE)，造成图案转移的偏差(deviation)。例如直角转角圆形化(right-angled corner rounded)、直线末端紧缩(line end shortened)以及直线线宽增加或缩减(line width increase/decrease)等，都是常见的光学接近效应所导致的光掩模图案缺陷。
为了避免上述光学接近效应造成光掩模图案转移失真，通常在制作光掩模时都会对光掩模布局图进行光学接近修正(optical proximity correction，OPC)，以消除光学接近效应。其方式是将欲曝光在半导体基底上的原始光掩模图案，先以计算机辅助设计(computer aided design，CAD)，以数据计算机和套装软件运算加以计算修正，得到与原始光掩模图案不同的修正光掩模图案，再将该修正光掩模图案输入计算机存档，并制作该修正后的图案于光掩模上。
请参阅图1及图2，其中图1例示一种H型布局图案，图2绘示的是图1的H型布局图案经光刻工艺转移到光刻胶上后的显影后(after-develop-inspect，ADI)布局结果。如图1所示，在原先设计的H型布局图案1中(阴影部分为不透光铬图案，空白区域为透光)，并未加入任何的OPC辅助图案，但是，在经过光刻工艺转移到光刻胶上后，会发现间隔区域2有缩短及后退的情形，与虚线所表示的理想位置相比较，其偏移值各边约可达50nm左右。另一缺陷是发生在与H型布局图案1相邻的直线间隔区域3，其同时会受到影响而发生线宽缩减的现象。
过去，这样的缺陷主要是利用OPC方法，如图3所示，在H型布局图案中加入头锤(hammer head)辅助图案4。然而，单单加入头锤辅助图案4的作法仍不能解决相邻直线间隔区域3的宽度缩减(tapered profile)问题。此外，过去采用OPC方法形成修正光掩模，步骤上不但复杂许多，成本也相对提高。
发明内容
因此，本发明的主要目的即在提供一种改良的光掩模布局图，以解决上述先前技艺的问题。
为达上述目的，本发明提供一种光掩模布局图案，包含有H型图案，其包括第一直线图案、第二直线图案以及连接该第一直线图案与该第二直线图案的中间区域，其中该第一直线图案与该第二直线图案互相平行，该中间区域内设有多条类斑马线(zebra-crossing)的密集线条及间隔图案。其中该密集线条及间隔图案的间距须小到能够超过曝光机台的解析能力，使得穿透该中间区域的光线能量不足以让该密集线条及间隔图案在光刻胶中被曝出来。
为让本发明的上述目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举优选实施方式，并配合附图，作详细说明如下。然而如下的优选实施方式与图式仅供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制者。
附图说明
图1绘示一种H型布局图案。
图2绘示的是图1的H型布局图案经光刻工艺转移到光刻胶上后的显影后布局结果。
图3绘示的是在H型布局图案中加入头锤辅助图案后的修正后布局图案。
图4绘示的是依据本发明一优选实施例所改良的光掩模布局图。
图5绘示的是图4中光掩模布局图转移到光刻胶上后的显影后结果。
附图标记说明
1 H型布局图案            2  间隔区域
3 直线间隔区域           4  头锤辅助图案
10 H型图案               10a 第一直线图案
10b 第二直线图案         10c 中间区域
12 间隔区域              14a 间隔区域
14b 间隔区域             20a 第三直线图案
20b 第四直线图案         100 光掩模布局图
102 密集线条             104  间隔图案
具体实施方式
请参阅图4，其绘示的是依据本发明一优选实施例所改良的光掩模布局图，其中，同样以阴影区域来代表不透光的图案，例如，铬图案，以空白(blank)区域来代表透光的图案。
本发明的主要目的是要将如图4所描绘的光掩模布局图100精确地转移到光刻胶中，其中，间隔区域12各边的后退缩短情形最好能被控制在约为10nm以下，且，H型图案两侧相邻的直线间隔14a及14b的宽度缩减问题也能获得解决。
如图4所示，光掩模布局图100包括H型图案10，其包括第一直线图案10a、第二直线图案10b以及连接第一直线图案10a与第二直线图案10b的中间区域10c。其中，第一直线图案10a与第二直线图案10b两者互相平行，并且沿着图中的参考轴Y轴来排列。
根据本发明的一优选实施例，第一直线图案10a的线宽L1与第二直线图案10b的线宽L2两者相同，例如，第一直线图案10a的线宽L1与第二直线图案10b的线宽L2均为0.11微米(L1＝L2＝0.11μm)。
根据本发明的一优选实施例，第一直线图案10a的线宽L1、第二直线图案10b的线宽L2以及第一直线图案10a与第二直线图案10b之间的间隔宽度S三者相同，例如，第一直线图案10a的线宽L1、第二直线图案10b的线宽L2与间隔宽度S均为0.11微米(L1＝L2＝S＝0.11μm)。
根据本发明的一优选实施例，中间区域10c沿着参考轴Y轴的长度约为0.37微米左右。本发明的特征在于中间区域10c内设有多条沿着参考轴X轴排列的密集线条102及间隔104图案，类似斑马线(zebra-crossing)图案，其特征在于密集线条102及间隔104图案的间距(pitch)必须小到能够超过曝光机台的解析能力(resolution ability)，使得穿透中间区域10c的光线能量不足以让密集线条102及间隔图案104在光刻胶中被曝出来即可。
举例来说，以目前的193nm曝光机台，在不使用偏轴照明(off-axisillumination)等分辨率加强技术的情况下，则密集线条102及间隔104图案的间距小于130nm即可，而线条102的线宽与间隔图案104的宽度的比值，则可以是例如65/65或者90/40，但不限于此。
此外，根据本发明的一优选实施例，第一直线图案10a的相对于中间区域10c的另一侧，另设有第三直线图案20a，第三直线图案20a与第一直线图案10a之间为间隔区域14a。第二直线图案10b的相对于中间区域10c的另一侧，另设有第四直线图案20b，第四直线图案20b与第二直线图案10b之间为间隔区域14b。
其中，根据本发明的一优选实施例，互相平行的第一直线图案10a、第二直线图案10b、第三直线图案20a与第四直线图案20b，其线宽均相同，例如，均为0.11微米。
根据本发明的一优选实施例，第一直线图案10a、第二直线图案10b、第三直线图案20a与第四直线图案20b的线宽与间隔宽度S、间隔区域14a及间隔区域14b的宽度均相同，例如，均为0.11微米。
图5绘示的是图4中的光掩模布局图100转移到光刻胶上后的显影后(ADI)布局结果。结果显示间隔区域12各边之后退缩短情形能被控制在约为10nm以下，且，H型图案两侧相邻的直线间隔区域的宽度缩减问题也获得改善。
以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (8)

1.一种光掩模布局图案，包含有H型图案，其包括第一直线图案、第二直线图案以及连接该第一直线图案与该第二直线图案的中间区域，其中该第一直线图案与该第二直线图案互相平行，该中间区域内设有多条密集线条及间隔图案。
2.如权利要求1所述的光掩模布局图案，其中该密集线条及间隔图案的间距小到能够超过曝光机台的解析能力，使得穿透该中间区域的光线能量不足以让该密集线条及间隔图案在光刻胶中被曝出来。
3.如权利要求1所述的光掩模布局图案，其中该密集线条及间隔图案的间距小于130nm。
4.如权利要求1所述的光掩模布局图案，其中该第一直线图案、该第二直线图案以及该密集线条均为不透光区域。
5.如权利要求1所述的光掩模布局图案，其中该间隔图案为透光区域。
6.如权利要求1所述的光掩模布局图案，其中该密集线条与该第一直线图案及该第二直线图案均为正交。
7.如权利要求1所述的光掩模布局图案，其中该第一直线图案与该第二直线图案的线宽相同。
8.如权利要求7所述的光掩模布局图案，其中该第一直线图案与该第二直线图案的线宽均为0.11微米。
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