一种光学接近修正方法

专利名称：：一种光学接近修正方法
技术领域：
：本发明是提供一种光学接近修正方法，尤指一种利用虚设图案以降低图案密度差异的光学接近修正方法。然而随着集成电路的图案被设计得越来越小，以及受到曝光机台(opticalexposuretool)的分辨率极限(resolutionlimit)的影响，在对这些高密度排列的光罩图案进行曝光制程以进行图案转移时，便很容易产生光学接近效应(opticalproximityeffect，OPE)。例如直角转角圆形化(right-angledcornerrounded)、直线末端紧缩(lineendshortened)以及直线线宽增加/缩减(linewidthincrease/decrease)等都是常见的光学接近效应所导致的光罩图案转移缺陷。美国专利US6,042,973以及美国专利US6,077,630揭露于一光罩表面的复数个集成电路图案边缘分别形成一近似圆形的次解析栅栏(subresolutiongrating)，因此当各该电路图案转移至一芯片表面时，各该电路图案边缘的分辨率可以提高，然而该次解析栅栏并无法避免各该电路图案转移时发生光学接近效应。因此，为了避免上述光学接近效应造成光罩图案转移失真，而无法将电路图案正确地转移至半导体芯片上，现行的半导体制程均是先利用一计算机系统来对该电路图案进行一光学接近修正(opticalproximitycorrection，OPC)，以消除光学接近效应，然后再依据修正过的电路图案制作一光罩图案，形成于一光罩上。请参考图1至图4，图1至图4为习知一光学接近修正方法的示意图。如图1所示，一原始电路图案10包含有复数条用来定义字符线的线形图案12。为了避免光学接近效应造成线型图案12转移时发生直线末端紧缩以及直线线宽增加或缩减的现象，因此必须先利用一计算机系统来对电路图案10进行一光学接近修正。如图2所示，光罩图案14即为图1的电路图案10进行一习知光学接近修正的结果。相同地，如图3所示，一原始电路图案16包含有复数个用来定义掺杂区域的矩形图案18。为了避免光学接近效应造成矩形图案18转移时发生直角转角圆形化的现象，因此亦必须先利用一计算机系统来对电路图案16进行一光学接近修正，如图4所示，光罩图案20即为图3的电路图案16进行一习知光学接近修正的结果。由于习知光学接近修正方法仅借由一个光学接近修正模式(OPCmodel)来对整体电路图案进行修正，并没有考虑光罩的局部区域的图案密度不均所造成的曝光偏差。此外，随着半导体整合组件(systemonchip，SOC)趋势的发展，许多不同种类的半导体组件(例如内存、逻辑电路、输入/输出、中央微处理器等等)往往被整合形成于同一芯片上，以大幅降低成本并提高处理速度，所以该芯片局部区域的电路图案密度有相当大的差异，因此习知的光学接近修正方法并不适用。在本发明的最佳实施例中，首先提供一预定的电路图案，接着于一光罩上形成该电路图案，并于该电路图案以外的该光罩表面形成复数个透光的虚设图案(nonprintabledummypattern)。该复数个透光的虚设图案是用来改善该光罩上的图案密度差异以修正光学接近效应，并不会随着微影制程而被转移至半导体芯片表面的光阻层中，并且该电路布局图案的穿透光线(transmittedlight)与该虚设图案的穿透光线之间具有180°的相位差(phasedifference)。由于本发明的光学接近修正方法是于一预定转移至一基底上的电路图案周围形成复数个不显像的虚设图案，因此能有效改善该电路图案的图案密度差异，以达到修正光学接近效应的目的，同时该虚设图像是根据一曝光制程条件进行一简易运算而形成，故可有效避免习知光学接近修正方法进行一复杂数学运算而耗费大量时间。图号说明10、16电路图案12线型图案14、20、32、42光罩图案18矩形图案30、40虚设图案同样地，如图6所示，本发明的方法是将预定转移至一基底(未显示)上的电路图案16直接形成于一光罩(未显示)上，并同时于电路图案16以外的该光罩表面另外形成复数个矩形虚设图案(dummypattern)40，因此电路图案16与虚设图案40共同构成一光罩图案42。此外，本发明方法亦可先利用一计算机系统来对电路图案10以及电路图案16进行一传统的光学接近修正，以避免直角转角圆形化(right-angledcornerrounded)、直线末端紧缩(lineendshortened)以及直线线宽增加/缩减(linewidthincrease/decrease)等图案转移缺陷，然后再于修正后的电路图案的空白部分形成复数个不显像的虚设图案，最后将修正后的电路图案以及复数个不显像的虚设图案一起制作于光罩(未显示)表面，以改善电路图案10、16的图案密度差异。由于图5与图6的电路图案10、16会再借由一后续如微影制程(photolithographicprocess)等的图案转移制程，以自该光罩转移至该基底表面的光阻层，所以在本发明的最佳实施例中，虚设图案30、40的尺寸(dimension)与数量是随着该微影制程的曝光波长(exposurewavelength)、聚焦镜的数值孔隙(numericalapertures)以及该光阻层材料而改变，以达到改善电路图案局的图案密度差异以及修正光学接近效应的目的，而本发明的虚设图案30、40的另一重要设计因素是电路布局图案10、16的穿透光线(transmittedlight)与虚设图案30、40的穿透光线之间具有180°的相位差(phasedifference)，因此虚设图案30、40不会随着该微影制程而转移至该光阻层。以图5与图6为例，矩形虚设图案30、40的边长皆为曝光波长的倍数，并且该倍数小于0.6，而各虚设图案30、40之间的距离亦均为该曝光波长的倍数，并且该倍数的范围介于0.3至2.0，同时，虚设图案30、40与电路图案10、16之间的最小距离为曝光波长的0.4至2.0倍数。本发明的光学接近修正方法是于一预定转移至一基底上的电路图案周围形成复数个不显像的虚设图案，因此改善该电路图案局的图案密度差异，以达到修正光学接近效应的目的。相较于习知光学接近修正方法，本发明的虚设图像是根据一曝光制程条件进行一简易运算而形成，可以避免习知光学接近修正方法进行一复杂数学运算而耗费大量时间。权利要求1.一种光学接近修正方法(opticalproximitycorrection，OPC)，用来降低图案转移制程时的光学接近效应(opticalproximityeffect)，该方法包含有下列步骤提供一光罩；提供一预定形成于该光罩上的原始光罩图案，且该原始光罩图案中包含有至少一电路布局图案以及至少一空白区域；于该空白区域中形成复数个虚设图案(dummypattern)，以使该电路布局图案、该复数个虚设图案以及剩余的该空白区域构成一修正光罩图案；以及于该光罩表面形成该修正光罩图案；其中该电路布局图案的穿透光线(transmittedlight)与该虚设图案的穿透光线之间具有180°的相位差(phasedifference)。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于该复数个虚设图案是用来降低该原始光罩图案的图案密度(patterndensity)的差异性，以修正该原始光罩图案于该图案转移时的光学接近效应。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于该复数个虚设图案是环绕于该电路布局图案四周。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于该复数个虚设图案是散布于该空白区域。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于该电路布局图案会随着该图案转移制程而被转移至一基底表面的光阻层中。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于该复数个虚设图案均为一不显像虚设图案(nonprintabledummypattern)，不会随着该图案转移制程而被转移至该光阻层中。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于该虚设图案的尺寸(dimension)与数量是随着该图案转移制程的曝光波长(exposurewavelength)、聚焦镜的数值孔隙(numericalapertures)，以及该光阻层材料而改变。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于各该虚设图案的边长皆为该曝光波长的倍数，而该倍数小于0.6。9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于各该虚设图案之间的距离均为该曝光波长的倍数，并且该倍数的范围介于0.3至2.0。10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于各该虚设图案与该电路布局图案之间的最小距离为该曝光波长的倍数，并且该倍数的范围介于0.4至2.0。11.一种形成光罩图案的方法，该方法包含有下列步骤提供一光罩；以及于该光罩表面形成一电路布局图案，并于该电路布局图案外的该光罩表面形成复数个虚设图案(dummypattern)；其中该电路布局图案的穿透光线(transmittedlight)与该虚设图案的穿透光线之间具有180°的相位差(phasedifference)。。12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于该复数个虚设图案是用来降低该光罩表面的图案密度(patterndensity)的差异，以修正该光罩于一图案转移制程时的光学接近效应。13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于该电路布局图案会随着该图案转移制程而被转移至一基底表面的光阻层中。14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于该复数个虚设图案均为一不显像虚设图案(nonprintabledummypattern)，不会随着该图案转移制程而被转移至该光阻层中。15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于该虚设图案的尺寸(dimension)与数量是随着该图案转移制程的曝光波长(exposurewavelength)、聚焦镜的数值孔隙(numericalapertures)，以及该光阻层材料而改变。16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于各该虚设图案边长皆为该曝光波长的倍数，而该倍数小于0.6。17.根据权利要求15所述的方法，其特征在于各该虚设图案之间的距离均为该曝光波长的倍数，并且该倍数的范围介于0.3至2.0。18.根据权利要求15所述的方法，其特征在于各该虚设图案与该电路布局图案之间的最小距离为该曝光波长的倍数，并且该倍数的范围介于0.4至2.0。19.一种光学接近修正方法(opticalproximitycorrection，OPC)，用来降低图案转移制程时的光学接近效应(opticalproximityeffect)，该方法包含有下列步骤提供一光罩；提供一预定形成于该光罩上的电路布局图案；对该电路布局图案进行一局部光学接近修正，以得到一修正电路布局图案；以及于该光罩表面形成该修正电路布局图案，并于该修正电路布局图案外的该光罩表面形成复数个虚设图案(dummypattern)。20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于该局部光学接近修正是用来修正该电路布局图案的直角转角圆形化(right-angledcornerrounded)、直线末端紧缩(lineendshortened)以及直线线宽增加/缩减(linewidthincrease/decrease)图案转移缺陷。21.根据权利要求19所述的方法，其特征在于该复数个虚设图案是用来降低该光罩表面的图案密度(patterndensity)的差异，以修正该光罩于一图案转移时的光学接近效应。22.根据权利要求19所述的方法，其特征在于该复数个虚设图案均为一不显像虚设图案(nonprintabledummypattern)，不会随着该图案转移制程而被转移至一基底表面的光阻层中，而该电路布局图案会随着该图案转移制程而被转移至该光阻层中。23.根据权利要求22所述的方法，其特征在于该虚设图案的尺寸(dimension)与数量是随着该图案转移制程的曝光波长(exposurewavelength)、聚焦镜的数值孔隙(numericalapertures)，以及该光阻层材料而改变。24.根据权利要求23所述的方法，其特征在于各该虚设图案的边长皆为该曝光波长的倍数，而该倍数小于0.6。25.根据权利要求23所述的方法，其特征在于各该虚设图案之间的距离均为该曝光波长的倍数，并且该倍数的范围介于0.3至2.0。26.根据权利要求23所述的方法，其特征在于各该虚设图案与该电路布局图案之间的最小距离为该曝光波长的倍数，并且该倍数的范围介于0.4至2.0。全文摘要一种光学接近修正方法(opticalproximitycorrection，OPC)；该方法是先提供一预定的电路图案，接着于一光罩上形成该电路图案，并于该电路图案以外的该光罩表面形成复数个虚设图案(nonprintabledummypattern)；其中该复数个虚设图案是用来改善该光罩上的图案密度差异以修正光学接近效应，并不会随着微影制程而被转移至半导体芯片表面的光阻层中。文档编号G03F1/00GK1472604SQ0212699公开日2004年2月4日申请日期2002年7月30日优先权日2002年7月30日发明者黄俊仁,黄瑞祯,谢昌志申请人:联华电子股份有限公司