CN210776174U

CN210776174U - 组合光罩

Info

Publication number: CN210776174U
Application number: CN201921426031.8U
Authority: CN
Inventors: 童立峰; 杨要华
Original assignee: Shanghai Huali Microelectronics Corp
Current assignee: Shanghai Huali Microelectronics Corp
Priority date: 2019-08-29
Filing date: 2019-08-29
Publication date: 2020-06-16
Anticipated expiration: 2029-08-29

Abstract

本实用新型提供了一种组合光罩，所述组合光罩包括至少两个光罩，每个光罩上具有图形，各所述光罩重叠时，各所述光罩上的图形相互间隔，利用所述组合光罩曝光在MCT层上只旋涂一次光刻胶的情况下实现多个光罩的顺序曝光，可以在MCT层上得到理想的孔洞和线条，提高了MCT层上的孔洞和线条的特征尺寸的精度，同时降低了OPC模型建模的难度。

Description

组合光罩

技术领域

本实用新型涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种组合光罩。

背景技术

随着集成电路的复杂度越来越高，特征尺寸也变得越来越小。当集成电路的特征尺寸接近光刻机曝光的***极限，即特征尺寸接近或小于光刻光源时，硅片上制造出的版图会出现明显的畸变，该现象称为光学邻近效应。为了应对光学邻近效应，分辨率增强技术应运而生，其中，光学邻近修正(OPC)已成为重要技术之一。

在存储器中，孔线混合接触连通层(MCT层)是比较重要的一层，MCT层上的特征图形既有孔洞又有线条，如果将孔洞和线条同时制作在一块光罩上，出现上述问题就比较难处理OPC模型，因为现有OPC模型不能同时兼顾孔洞与线条，对特征图形做OPC的上位机目前只能认为特征图形都是孔洞或者都是线条，所以通常在孔洞和线条之间选其一作为光罩上的图形，另外一者则利用上位机直接进行规则补偿，但是这容易导致最终在MCT层上形成的特征图形的特征尺寸的精度较低，现有的为MCT层上既有孔洞又有线条的特征图形做OPC的方法较为复杂，增加了OPC建模的难度，且工作效率较低。此外，同一光罩上的两列图形之间的距离非常小时也比较难处理OPC模型，现有OPC模型在处理同一光罩上的小间距的两列图形时，容易因套刻出现偏差导致在刻蚀MCT层时断线。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种组合光罩，以解决MCT层上形成的特征图形特征尺寸精度较低的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种组合光罩，所述组合光罩包括至少两个光罩，每个所述光罩上具有图形，各所述光罩重叠时，各所述光罩上的图形相互间隔。

可选的，在所述组合光罩中，所述组合光罩包括：第一光罩和第二光罩，所述第一光罩上具有第一图形，所述第二光罩上具有第二图形，所述第一光罩和所述第二光罩重叠时，所述第一图形和所述第二图形相互间隔。

可选的，在所述组合光罩中，所述第一图形包括至少两根间隔排列且相互平行的线条。

可选的，在所述组合光罩中，所述第一图形包括多组相邻线条，所述多组相邻线条之间的距离相同。

可选的，在所述组合光罩中，所述第一图形包括多组相邻线条，所述多组相邻线条之间的距离不同。

可选的，在所述组合光罩中，所述第二图形包括至少两列间隔排列且相互平行的孔洞，每列孔洞的数量为至少两个。

可选的，在所述组合光罩中，所述第二图形包括多组相邻列孔洞，所述多组相邻列孔洞之间的距离相同。

可选的，在所述组合光罩中，所述第二图形包括多组相邻列孔洞，所述多组相邻列孔洞之间的距离不同。

可选的，在所述组合光罩中，当所述第一光罩和所述第二光罩重叠时，每根所述线条和每列所述孔洞相互间隔。

可选的，在所述组合光罩中，所述组合光罩还包括：第三光罩，所述第三光罩上具有第三图形，当所述第一光罩、第二光罩及第三光罩重叠时，所述第一图形、所述第二图形及所述第三图形相互间隔。

综上，本实用新型提供一种组合光罩，所述组合光罩包括至少两个光罩，每个光罩上具有图形，各所述光罩重叠时，各所述光罩上的图形相互间隔，利用所述组合光罩曝光在MCT层上只旋涂一次光刻胶的情况下实现多个光罩的顺序曝光，可以在MCT层上得到理想的孔洞和线条，提高了MCT层上的孔洞和线条的特征尺寸的精度，同时降低了OPC模型建模的难度。

附图说明

图1是本实用新型实施例一的组合光罩示意图；

图2是本实用新型实施例一的第一光罩和第二光罩的组合示意图；

图3是本实用新型实施例一的第一光罩示意图；

图4是本实用新型实施例一的第二光罩示意图；

图5是本实用新型实施例二的组合光罩示意图；

图6是本实用新型实施例二的第一光罩、第二光罩和第三光罩的组合示意图；

图7是本实用新型实施例二的第三光罩示意图；

图中，

10-第一光罩，11-第一图形，20-第二光罩，21-第二图形，30-第三光罩，31-第三图形，100-组合光罩。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型提出的组合光罩作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。

实用新型人研究发现，现有OPC模型不能同时兼顾孔与线条，上位机只能认为图形都是孔或者都是线条，所以通常在孔和线条之间选其一作为光罩上的图形，例如采用具有孔的图形的光罩，图形中出现线的话，只能把线先不做处理，或者，把线当作长孔进行OPC处理，长孔的话就有端点，这样线就会被OPC模型修改成锯齿状，导致最终在晶圆上形成的孔洞和线条的特征尺寸的精度较低。

基此，本实用新型实的核心思想在于提供一种组合光罩，所述组合光罩包括：至少两个光罩，所述每个光罩上具有对应的图形，各所述光罩重叠时，各所述光罩上的图形相互间隔，利用所述组合光罩曝光以在MCT层得到较好的孔洞和线条，从而能够解决MCT层上形成的特征图形特征尺寸精度较低的问题，同时降低了OPC模型建模的难度。

实施例一

请参考图1、图2、图3和图4，图1是本实用新型实施例一的组合光罩示意图，图2是本实用新型实施例一的第一光罩和第二光罩的组合示意图，图3是本实用新型实施例一的第一光罩示意图，图4是本实用新型实施例一的第二光罩示意图，所述组合光罩100包括：第一光罩10和第二光罩20，所述第一光罩10上具有第一图形11，所述第二光罩20上具有第二图形21，所述第一光罩10和所述第二光罩20重叠时，所述第一图形11和所述第二图形21相互间隔且不产生任何交叉，本申请对所述组合光罩100的具体的拆分光罩的数量以及图形不做任何限定。

进一步的，如图3所示，所述第一光罩10上的第一图形11具有至少两根间隔排列且相互平行的线条，相邻的两根所述线条之间的距离可以相同，也可以不同，也就是说，所述第一光罩10上的线条可以按相同间隔距离分布，也可以按不同的间隔距离分布，相邻的两根所述线条之间的距离通常设置为线条线宽的两倍及两倍以上长度，一般是取线条线宽的两倍到三倍作为线条之间的间隔距离，所述第一光罩10上的线条的线宽介于14～60nm，例如14nm、50nm等，例如所述第一光罩10上的线条的线宽为14nm，则相邻的两根所述线条之间的距离可以设置为28nm、42nm等；例如所述第一光罩10上的线条的线宽为50nm，则相邻的两根所述线条之间的距离可以设置为100nm、150nm等。在本实施例中，所述第一光罩10上的第一图形11具有三根间隔排列且相互平行的线条，且相邻的两根所述线条之间的距离相同，所述第一光罩10上的线条的线宽为60nm，相邻的两根所述线条之间的距离均设置为120nm。

进一步的，如图4所示，所述第二光罩20上的第二图形21具有至少两列间隔排列且相互平行的孔洞，每列孔洞的数量为至少两个。通常产线上由于孔洞在所述第二光罩20上的特征尺寸很小很小，所以所述第二光罩20在小倍率查看时每列孔洞像一根根断断续续的线条。相邻的两列孔洞之间的距离可以相同，也可以不同，也就是说，所述第二光罩20上的每列孔洞可以按相同间隔距离分布，也可以按不同的间隔距离分布，相邻的两列孔洞之间的距离通常可以设置为大于或者等于120nm。在本实施例中，所述第二光罩20上的第二图形21具有三列孔洞，每列有6个孔洞，相邻的两列孔洞之间的距离不同，如图4所示，从左往右数第一列孔洞与第二列孔洞之间的距离可以为120nm，第二列孔洞与第三列孔洞之间的距离可以为140nm。

其中，如图1所示，在MCT层表面的光刻胶层上利用曝光机台按次序分别对所述第一光罩10和所述第二光罩20进行曝光、显影后，则在所述光刻胶层上可以看到所述第一光罩10和所述第二光罩20重叠，所述线条和所述孔洞相互间隔，各列所述线条和所述孔洞之间的间隔介于0～185nm，例如10nm，15nm，20nm等等。所述第一光罩和所述第二光罩均事先经过OPC处理，这样可以保证后续曝光所述组合光罩得到的光刻胶层图形的特征尺寸以及刻蚀MCT层得到的孔洞和线条的特征尺寸的精度，降低了OPC模型建模的难度。

在本实施例中，一种应用所述组合光罩100在MCT层上形成孔洞和线条的方法包括：对所述第一光罩10和所述第二光罩20分别进行OPC处理；在MCT层上旋涂一光刻胶层；利用曝光机台将所述第一光罩10曝光以在所述光刻胶层上得到线条图形；继续利用曝光机台将所述第二光罩20曝光以在所述光刻胶层上得到孔洞图形，此时，光刻胶层上得到的是每根所述线条和每列所述孔洞相互间隔的组合图形。通过在待刻蚀的MCT层上一次涂胶，并通过所述第一光罩10和所述第二光罩20分别在同一光刻胶层上曝光、显影，提高光刻胶层形成孔洞和线条的特征尺寸的精度，从而提高了后续形成在MCT层上的孔洞和线条的特征尺寸精度，使得后续刻蚀MCT层时能够得到理想的孔洞和线条。

实施例二

在本实施例中，参考图5、图6和图7，图5是本实用新型实施例二的组合光罩示意图，图6是本实用新型实施例二的第一光罩、第二光罩和第三光罩的组合示意图，图7是本实用新型实施例二的第三光罩示意图。如图5所示，所述组合光罩100包括：第一光罩10、第二光罩20及第三光罩30，如图6所示，所述第一光罩10上具有第一图形11，所述第二光罩20上具有第二图形21，所述第三光罩30上具有第三图形31，当所述第一光罩10、第二光罩20及地第三光罩30重叠时，所述第一图形11、所述第二图形21及所述第三图形31相互间隔，不产生任何交叉。

其中，如图7所示，所述第三光罩30上的第三图形31为线条，当所述组合光罩100中的各个光罩分别曝光、显影后，所述第三光罩30上的线条与所述第一光罩10上的线条在光刻胶层上形成的线条图形之间的距离大于或者等于14nm。

在本实施例中，通过在待刻蚀的MCT层形成一光刻胶层，并通过所述第一光罩10、所述第二光罩20及所述第三光罩30分别在所述光刻胶层上曝光、显影，提高了所述光刻胶层上形成的线条与孔洞图形的特征尺寸的精度，避免了列与列之间的距离非常小的组合光罩图形因套刻出现偏差导致在刻蚀MCT层时断线的情况，从而提高了后续形成在MCT层上的线条与孔洞图形工艺窗口的特征尺寸精度，使得后续刻蚀MCT层时能够得到理想的线条与孔洞。

其中，本实施例二未描述的部分可相应参考实施例一，本实施例二不再赘述。

上述描述仅是对本实用新型较佳实施例的描述，并非对本实用新型范围的任何限定，本实用新型领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims

1.一种组合光罩，其特征在于，所述组合光罩包括至少两个光罩，每个所述光罩上具有图形，各所述光罩重叠时，各所述光罩上的图形相互间隔。

2.如权利要求1所述的组合光罩，其特征在于，所述组合光罩包括：第一光罩和第二光罩，所述第一光罩上具有第一图形，所述第二光罩上具有第二图形，所述第一光罩和所述第二光罩重叠时，所述第一图形和所述第二图形相互间隔。

3.如权利要求2所述的组合光罩，其特征在于，所述第一图形包括至少两根间隔排列且相互平行的线条。

4.如权利要求3所述的组合光罩，其特征在于，所述第一图形包括多组相邻线条，所述多组相邻线条之间的距离相同。

5.如权利要求3所述的组合光罩，其特征在于，所述第一图形包括多组相邻线条，所述多组相邻线条之间的距离不同。

6.如权利要求2所述的组合光罩，其特征在于，所述第二图形包括至少两列间隔排列且相互平行的孔洞，每列孔洞的数量为至少两个。

7.如权利要求6所述的组合光罩，其特征在于，所述第二图形包括多组相邻列孔洞，所述多组相邻列孔洞之间的距离相同。

8.如权利要求6所述的组合光罩，其特征在于，所述第二图形包括多组相邻列孔洞，所述多组相邻列孔洞之间的距离不同。

9.如权利要求2所述的组合光罩，其特征在于，所述组合光罩还包括：第三光罩，所述第三光罩上具有第三图形，当所述第一光罩、第二光罩及第三光罩重叠时，所述第一图形、所述第二图形及所述第三图形相互间隔。