[发明专利]两次图形化工艺方法

权利要求书

1.一种两次图形化工艺方法，其特征在于，采用如下方法制作掩膜版：

步骤一、将设计版图分拆成第一部分版图和第二部分版图，所述第一部分版图对应于一次成形图形，所述第二部分版图对应于两次成形图形；分拆方法为：

首先计算光刻设备的分辨率：p1=k1*λ/NA，其中p1为光刻设备所能分辨的空间周期的一半，k1为工艺参数，λ为曝光波长，NA为光刻设备透镜组的数值孔径；

其次进行如下比较，所述第一部分版图的空间周期的一半P2≥p1，所述第二部分版图的空间周期的一半P3＜p1；

步骤二、将所述第二部分版图分拆成第一子部分版图和第二子部分版图，所述第一子部分版图对应所述第二部分版图的第一次图形化时的第一线条图形，所述第二子部分版图对应所述第二部分版图的第二次图形化时的第一沟槽图形，所述第一沟槽图形用于对所述第一线条图形进行分割；

步骤三、将所述第一部分版图和所述第一子部分版图合并为版图一，使用OPC模型对所述版图一进行OPC修正；

步骤四、将除去了所述版图一后的所述设计版图和所述第二子部分版图合并为版图二；

步骤五、对所述版图二设置阻挡层，该阻挡层对所述版图二中所述第二子部分版图以外的图形部分进行阻挡，使后续对所述版图二所做的运算仅作用于所述第二子部分版图，阻挡的图形部分不进行后续运算；

步骤六、对所述版图二的未被阻挡的图形部分进行第一次布尔运算，将所述第二子部分版图的第一沟槽图形转换为第二线条图形，转换时仅对图形的不透明和透明的属性进行变换，图形的关键尺寸不做变换；

步骤七、使用和步骤三中相同的所述OPC模型对进行了第一次布尔运算的所述版图二进行OPC修正；

步骤八、对OPC修改后的所述版图二的未被阻挡的图形部分进行第二次布尔运算，将所述第二子部分版图的所述第二线条图形转换回所述第一沟槽图形，转换时仅对图形的不透明和透明的属性进行变换，图形的关键尺寸不做变换；

步骤九、将所述版图一制作成掩膜版一，将所述版图二制作成掩膜版二。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：两次图形化工艺为采用LELE工艺的两次图形化工艺，所述LELE工艺包括依次进行的光刻、刻蚀、光刻和刻蚀。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于：所述LELE工艺的工艺流程包括：

第一步、在半导体衬底上形成第一光刻胶层，利用所述掩膜版一对所述第一光刻胶层进行曝光并形成第一光刻胶图形；

第二步、利用所述第一光刻胶图形为掩模对所述半导体衬底进行刻蚀形成第一次图形，所述第一次图形包括所述第一部分版图所定义图形、以及所述第一子部分版图所定义的第一线条图形；

第三步、去除所述第一光刻胶层并在所述半导体衬底上形成填充材料将所述第一次图形进行全面保护；

第四步、在所述填充材料上形成第二光刻胶层，利用所述掩膜版二对所述第二光刻胶层进行曝光并形成第二光刻胶图形；

第五步、利用所述第二光刻胶图形为掩模依次对所述填充材料和所述半导体衬底进行刻蚀形成第二次图形，所述第二次图形包括所述第二子部分版图的所述第一沟槽图形，所述第二次图形的所述第一沟槽图形对所述第一次图形的所述第一线条图形进行分割，分割后，在所述第一部分版图所定义图形之外形成由所述第一次图形和所述第二次图形叠加而成的所述第二部分版图所定义图形。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于：所述第一光刻胶层和所述第二光刻胶层的材料相同。

5.如权利要求2或3所述的方法，其特征在于：所述第一光刻胶层的光刻胶材料在透光率大于60%时的等效光酸扩散长度和透光率小于40%时的等效光酸扩散长度的差值小于10纳米；

所述第二光刻胶层的光刻胶材料在透光率大于60%时的等效光酸扩散长度和透光率小于40%时的等效光酸扩散长度的差值小于10纳米。

6.如权利要求1或2或3所述的方法，其特征在于：所述版图二的所述第一沟槽图形跨过有源区、且所述第一沟槽图形为半导体器件的沟道的组成部分。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于：在步骤六的所述第一次布尔运算之后、步骤七的对所述版图二进行OPC修正之前，还包括采用基于规则的OPC修正方法对所述第一次布尔运算后得到的所述第二线条图形的关键尺寸进行校准。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于：k1的值为0.25～0.28。