[发明专利]组合光罩的版图结构及其形成方法、应用方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种组合光罩的版图结构及其形成方法，以及所述组合光罩于半导体制造中的应用方法。

背景技术

集成电路制作技术是一个复杂的工艺，技术更新很快。表征集成电路制作技术的一个关键参数为最小特征尺寸，即关键尺寸(criticaldimensionCD)，关键尺寸的大小从最初的125μm发展到现在的0.13μn，甚至更小，正是由于关键尺寸的减小才使得每个芯片上设置百万个器件成为可能。然而，另一方面也使得光刻工艺的窗口越来越小。

例如，在制作孔(Hole)阵列或岛(Island)阵列时，通常采用传统光罩和单次曝光的方式形成。图1为用于形成孔(Hole)阵列或形成岛(Island)阵列的传统光罩的版图结构，其中，左侧为暗区亮图形的版图100A，右侧为亮区暗图形的版图100B。所述暗区亮图形的版图100A中，亮图形101A为于暗区102A上以阵列形式排列的矩形方块。所述亮区暗图形的版图100B中，暗图形101B为于亮区102B上以阵列形式排列的矩形方块。

采用所述传统光罩配合单次曝光的形式，可用于制作排列稀疏的孔阵列或者岛阵列，但是对于需形成密集的孔阵列或密集的岛阵列时，单次曝光并不能满足密集图形所需要的分辨率。

为了解决分辨率不足的问题，业界提出了采用双重图形的成形技术制作密集的孔阵列或密集的岛阵列的方法。图2为现有技术中形成孔阵列或形成岛阵列的组合光罩的版图结构。如图2所示，现有技术中的组合光罩的版图结构包括第一版图210和第二版图220，其中所述第一版图210中的图形与所述第二版图220中的图形以相互交错的形式进行排列。由于所述第一版图210及第二版图220中的图形排布较为稀疏，因此采用所述组合光罩的版图结构，并利用双重图形的成形技术，可增大光刻工艺窗口，满足图形分辨率的要求。

通常设计版图中的孔或岛一般为正方形，而光刻后所得到的孔或岛会因为光学临近效应而缩小，并且形状变成小于或大于正方形内切圆的圆形。为尽量消除这种误差，一种有效的方法是光学临近效应修正(OPC)方法，这种方法通常会考虑对正方形的每边进行等量的扩大修正，但是这样在光刻后得到的图形虽然更接近于原正方形，但是得到的图形却仍为圆形。

虽然现有技术中的双重图形的成形技术可提高分辨率和增加光刻工艺的窗口，但是仍然无法完整的将设计版图中矩形孔或矩形岛复制于半导体衬底上，不能满足某些特殊的微影需求。因此，对如何改进双重图形的成形技术，以达到即可形成矩形孔或矩形岛，并且可还可以增加光刻工艺窗口的目的，还需做进一步研究。

发明内容

本发明的目的在于提供一种组合光罩的版图结构及其形成方法，以及所述组合光罩的版图结构于半导体制造领域中的应用方法。采用所述组合光罩的版图结构进行光刻工艺，可与半导体衬底上形成矩形孔或矩形岛，以解决现有技术中由于光学临近效应而无法得到如版图中设计的矩形孔或矩形岛的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种组合光罩的版图结构，其中所述组合光罩的版图结构用于在半导体衬底上形成矩形孔或矩形岛，所述组合光罩的版图结构包括形成于第一光罩上的第一版图和形成于第二光罩上的第二版图，所述第一版图具有多个间隔排列且相互平行的第一线条，所述第二版图具有多个间隔排列且与所述第一线条垂直的第二线条。

可选的，所述第一线条的间距与所述第二线条的间距相等。

可选的，所述第一线条的间距与所述第二线条的间距不相等。

此外，根据以上所述的组合光罩的版图结构，本发明还提供了一种形成所述组合光罩的版图结构的方法，包括：

步骤S11，提供一初始光罩的版图；

步骤S12，将所述初始光罩的版图拆分为第一版图和第二版图，所述第一版图为具有间隔排列的平行的第一线条；所述第二版图为具有间隔排列的与所述第一线条垂直的第二线条；

步骤S13，对所述第一版图及第二版图进行光学邻近效应修正；

步骤S14，输出修正后第一版图及第二版图，以形成组合光罩的版图结构。

可选的，初始光罩的版图为亮区暗图形，所述暗图形为位于亮区上的矩形方块。

可选的，步骤S11还包括：对所述初始光罩的版图进行翻转，形成暗区亮图形的版图，所述亮图形为位于暗区上的矩形方块。

可选的，初始光罩的版图为暗区亮图形，所述亮图形为位于暗区上的矩形方块。

可选的，于步骤S12之后、步骤S13之前还包括：步骤S121：延长所述第一线条及第二线条的线端。