[发明专利]修正光邻近效应的方法

说明书

本发明涉及修正光邻近效应的方法，尤其涉及修正用光刻技术传递到光刻胶片上的掩模互连图形边角部分形状的修正光邻近效应的方法。

随着半导体器件的设计标准的减小，大大缩减了形成例如栅极图形、互连层和接触孔这样的半导体器件的图形的尺寸。因此也大大缩减了在用于形成栅极、互连层和接触孔的曝光掩模上形成的掩模图形的尺寸。

在光刻的曝光中，当对尺寸减少到接近曝光系统临界分辨率程度的掩模图形进行曝光、并且传递到光刻胶片上时，或者在其他类似情况下，在形成最终紧密相邻图形区域的期间邻近光束互相干涉，结果引起曝光图像失真。因此，不可能精确传递曝光掩模的掩模图形。通常把这种现象称为“光邻近效应”。

如果在曝光传递过程中产生光邻近效应，则用掩模图形不能将设计图形精确地传递到光刻胶片上。因此不可能获得半导体器件设计等级中所期望的器件特性。

由上述可见，为抑制光邻近效应，通常要修正掩模图形，对光邻近效应进行补偿，把曝光掩模的掩模图形精确地传递到光刻胶片上。

现在，参考一些附图简要说明光学邻近效应的情况及其修正方法。图1A和1B分别是说明曝光掩模的互连掩模图形和一个实际的互连图形简图。实际图形在曝光后由于光邻近效应的影响已经失真，并且将此互连掩模图形传递到光刻胶片上；图2A和2B分别是说明为补偿光邻近效应而经过修正的掩模互连图形，和由此获得的实际掩模互连图形。

一种期望的互连图形设计，即根据期望的互连图形的设计(例如按照固定尺寸的比例)而预先确定形状的曝光掩模的掩模互连图形11为一个“L”形图形，如图1A所示，它有一个直边部分12和一个相对于直边部分12沿90°方向弯曲的拐角部分13，并且将图形排列成将互连图形11的拐角部分13置于接触孔14的上方。位于拐角部分13外侧的外角为从互连图形11内测量的90°角θ₁，而位于拐角部分13内侧的内角为270°角θ₂。

当对图1A说明的掩模互连图形11进行曝光并传递到光刻胶片上时，如图1B所示，在传递过程中形成的互连图形16，其拐角部分13的各外角和内角是圆形的角。即光邻近效应将拐角部分13的各角变圆，因此相对于接触孔14造成一个偏差。结果，互连图形16和接触孔14之间的接触面积减少，因此连接电阻可能增加，甚至在这之间可能产生故障。

由上述可见，为抑制光邻近效应，在常规技术中使用具有修正图形的掩模图形作为光邻近效应的补偿。

例如，在第Sho-10-229124号日本未决专利申请中，为抑制上述光邻近效应，把附加修正图形17或“L”形附加图形加到掩模互连图形11的拐角部分13的外角，并且在拐角部分13的内角上提供一个剪切块(cutout)修正图形18或者一个“L”形的剪切块图形。

通过使用这样的修正光邻近效应的、具有掩模互连图形的曝光掩模，有可能获得图2B中所示的接近所期望的掩模互连图形11的传递后的互连图形19。

为了修正光邻近效应，对于各个期望的“L”形互连图形，要通过实验来确定附加修正图形和剪切块图形等的各自尺寸。

例如，就图3中所示的拐角部分13的各个内角上的剪切块图形20来说，其通常为“L”形图形，沿拐角部分13的内侧在两个方向上有两段延伸，这两段“L”形图形的长为L、宽为W，以直角相交，如图3所示。

对于各个处理条件和使用的互连的宽度等，通过实验预先确定剪切块图形的L和W的尺寸，以通过提供合适的修正来尽可能地消除光邻近效应。这些尺寸在“光邻近效应修正规则”中有所详述。

在半导体器件中的互连图形基本由包括直边部分和拐角部分的L-形图形形成，除90°和270°角外，普通的互连图形通常没有具有拐角的内角和外角。因此，为设计和制作半导体器件，实际上修正了弯曲90°的拐角部分的外侧边上形成的外部拐角，和弯曲270°的拐角部分的内侧边上形成的内部拐角。

因此，在常规技术中，当给掩模互连图形提供光邻近效应修正时，根据预先确定的光邻近效应修正规则，将预先确定尺寸的剪切块修正图形同等地加到L-形互连图形的拐角部分的内角。

例如，如图4所示，为描绘仿真互连图形22的设计，当设计掩模互连图形时，沿互连设计图形层扫描互连图形22。在此过程中，每一时刻提取拐角部分23至31中的一个部分，自动并且均等地把剪切块修正图形和根据光邻近效应修正标准的附加修正图形提供给提取的拐角部分23至31的一个内角和外角。