TWI298178B - Reticle manipulations - Google Patents

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1298178 玫、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 諸#^發明乃㈣罩幕之處理，以設計在域影中所用的 诸先罩；且特财關麵次㈣龍 斤=的 内連線層(LIL)之製造)中所用的該等光罩广尤係在區域 【先前技術】 微影術係用於製造積體電路，以協助對一矽基 料附加或移除。典型上，一特定波長之光束或電子束如 10他經控制之能量源），穿透置於該基材上一光罩上之圖案^ 該基材業經一種化學阻劑之處理。其於該處與一種阻^劑、相 互反應，以改變其結構，並依需要，允許該經改變之阻劑 被去除（或允許該變更部分成為僅存之未被去除者）。現今 之光罩具有極微小之孔洞。隨者尺寸之縮減，相關連之繞 15射以及相長干涉和相消干涉變得更重要且更難以控制。 曝光之解析度取決於相鄰近明暗區域間之對比。表象 上’暗區接收較多的光’而較低之解析度則使相鄰近之不 同圖樣有較高機會被混合在一起。重製品質大多取決於所 允許之曝光量以及仍可產生正確影像尺寸之焦深。 20 保留區域内連線層（LIL)之空間（其出現於深次微米積 體電路技術中），需要小的孔洞和狹縫。此等之實施例顯示 於圖1中，圖1為一靜態隨機存取記憶體（SRAM)於區域内 連線層之微影後，經掃瞄電子顯微鏡之上視圖。此SRAM 係以後述設計之罩幕加以製造，文中所描述者非作為習知 1298178 技術’而係例示說明何為必要者。 、此等小型化圖樣可利用相移光罩（pSM)技術加以製 、此方式藉由變更微影光束橫越該光罩之距離，而改變 電场矢向之相位。當等大而相位—百八十度互異之光束 5相遇時，會將彼此完全抵銷。 PSM微影術用於製造記憶晶片。近年來，該等小型化 圖樣通常包含二個光罩之利用（一用於孔洞，一用於狹 縫）。因為孔洞及狹縫之曝光所包含的不同物理特性而使光 罩=尺寸變更益形複雜化，故該UL對微影術言具相當之 〇挑减H。此問題因製造現有小尺寸者所必要使用之半透式 相移光罩邮PSM)所需的諸罩幕而更複雜，使得正確之尺 寸化更加複#。ητ-PSM中，#罩幕係以如石夕化鉬（M〇si) 之部分透明材料遮蔽。不同於鉻者，鳩以允許微量之光穿 ，（通常為百分之六或百分之十八）。藉由選取_以之適當 f度’確貫穿透之光相較於穿透相鄰透明玻璃區域之光， 最後可達一百八十度之相移。穿透MoSi區域之光太過微 弱而無法使阻劑曝光，惟其與穿透該透明區域之光會產生 干以此允卉較清晰且因而較小之圖樣被印在晶圓上。而 其他型式之PSM，例如間隔式pSM可直接用於特殊之圖 樣’而非整個罩幕（光罩）；而半透式PSM之效應則擴及整 個罩幕，而非僅部分之罩幕。 吴國第5,807,649號專利文件記載一種利用二個光罩 2:影圖案方法。首先，利用第一邊端相移光罩，進行第 一人曝光。接著，利用第二相移修整光罩，進行第二次曝 1298178 光。第二光罩之不透明區域的光罩尺寸具有增大之區塊尺 寸’以移除先前之曝光缺陷。製作該修整光罩時，整個保 5蔓光罩設計係以第一和第二光罩間之最糟情事覆蓋誤差而 加大。再者，小於最小圖樣尺寸之保護形狀圖樣之尺寸係 5依母邊端多一設計格柵方式而加大。 美國第6,316,163號專利文件記載一種微影方法，其 中圖案利用一光束及一電子束轉移至一材料之第一層，且 利用亦將轉移至第二層之資訊。剛開始會有圖案過大情 事，後績之以圖案減除或其他邏輯功能，以避免圖案間重 10疊區域被轉移至該兩層上。 美國第6,255,024號專利文件記載一種用於365奈米 微影術之單一相移光罩系統。該系統利用正向偏差（即孔洞 大於所需圖樣，以補償於諸邊端處之相消干涉）。該文件特 別闡述於圖案邊端處所產生之邊袍光和光罩之減光材料所 15傳輸之主袍光間的干涉現象所產生的邊袍⑽。該問題之 說明係包括傳輸區域中的次解析度開口，且其上具有該減 光材料。 美國第6,057,063號專利文件記載一種將雙位元晶片 設計轉換為相移光罩布局之系統。其包括選擇性地且重複 20性地擴大之一百八十度相位形狀部分，該一百八十度相位 形狀則垂直於諸殘留相位邊端。 又 利用二個光罩之問題在於需要較多的材料和時間且增 加製造之複雜度（並不遜於確保後續光罩間之正確對準 者）。本發明旨在協助諸光罩之設計，其允許例如小孔洞及 1298178 狹縫之各種圖案被同時曝光，尤於是在製作比時 【發明内容】 根據本發明之第一態樣，係提供一種在製作一電路際 5將-基材曝光所用之罩幕設計，其包含·· 決定藉該罩幕所將製作之第一類圖樣之相對孤立者， 且：據所決定之相對孤立者，於該罩幕中將該第一類圖樣 尺寸化其中该第一類圖樣孔穴對應該第一類圖樣； 以及 1〇 &定藉該罩幕所將製作之第二類圖樣的第-尺寸，且 根據所決定之第一尺寸，於該罩幕中，依不同之數量和部 分，將該第二類孔穴尺寸化，其中該第二類圖樣孔穴對應 該第二類圖樣。 根據本务明之苐二態樣，係提供一種在製作一電路際 15將一基材曝光所用之罩幕，其包含： 若干第一類圖樣孔穴，其大小取決於因而所將製作之 第一類圖樣之相對孤立者；以及 右干第二類圖樣孔穴，其大小取決於因而所將製作之 第二類圖樣之第-尺寸，且根據所將製作之圖樣的第一尺 2〇寸之大小，以相對於所將製作之圖樣大小的不同相對量和 絕對量’將諸孔穴之該第二類尺寸化。 根據本發明之第三態樣，係提供一種根據第一態樣方 法所設計之罩幕。 根據本發明之第四態樣，係根據第二態樣提供一種罩 1298178 幕，該第二態樣乃根據第一態樣方法所嗖呀。 之方Γ二T態樣’係提供—種製作-積體電路 之方法，其包含步驟： 根據第一態樣之方法設計一種罩幕； 製作該經設計之罩幕；以及 刊用該罩幕，於單 J口 __ 樣曝光在該積體電路的至少一層或至少一部分中。 根據本發明之第六態樣，係提供—種製;;積體電路之 10 15 方法，其包含利用-種如第二至第五態樣中任一者所定義 之罩幕，以於單一步驟中，將第一類 τ不艰和第一類二者圖樣 在該積體電路之至少一部分中。 根據本發明之第七態樣，係提供—種積體電路， 體電路之至少-部分係利用一種如第二至第五態樣中任一 者所定義之罩幕而製作。 該諸第-和第二類圖樣或得分別為孔洞和狹縫。故區 域内連線層（UL)所狀單-轉中的孔洞和狹縫，可根據 如相對孤立者以及為大或小者等諸因素而尺寸化。此有助 於在單-過程中印出該兩者時，克服邊袍和其 涉效應。 丁 頁施万式

本發明乃依下述U實驗”出，爰詳述本發明4 主要態樣如後。各實例中，目的在於對UL，_單―罩 幕方案’以曝光製得-組令人滿意之圖樣。一旦獲致完S 20 1298178 口t之方案，或得用於量產化之光罩設計及製造。所尋求 者為種罩幕或準則，以產製-種具備至少0.6微米焦深 之可行工作窗的罩幕。 所利用之諸罩幕為覆蓋於MoSi合金之玻璃。其有點 5透光性（通常為百分之六），但具相S (-百八十度）相位。該 罩幕於-DUV掃瞄系、统（DUV為248奈米之光），且該Duv 光自一雷射室發出。 特定系列之實驗係利用18〇奈米互補式金屬氧化半導 體（CMOS)微縮技術（本案例為1〇%微縮）進行。惟所獲致之 10發明顯可應用於其他諸技術。同樣地，諸實驗係利用製造 靜態隨機存取記憶體（SRAM)之諸罩幕雛模加以完成。惟本 發明可用於其他記憶體單元以及其他產品。舉例而言，業 已經用於製造内含工作QESRAM和邏輯（L0GIC)架構之電 路。 15自印圖之觀點，先行預定些許事項： 1·因為獲致微縮之方式（全面微縮10%，閘層大小變回18〇 奈米）’諸LIL孔洞顯然將依其設計準則（22〇奈米）而被儘 可能緊密地印在一起，以避免在諸鎢LIL和最終製得晶圓 之與其相鄰近諸閘（多晶矽）區域間以及諸主動區域和最終 20製得晶圓之與其相鄰近諸閘區域間毫無重疊之邊緣。 2·印出220至230奈米之接觸孔洞勢將需要一種ht-psm 罩幕。 3.利用該HT-PSM罩幕之副作用係將會出現邊袍。之前， 並不知道該出現於狹縫之邊袍情況，但據首要原理，其認 1298178 為將會出現較多之逆透光，其則導致較大之邊袍。 4·狹縫之反應乃和孔洞者不同，且將需要一些罩幕方面之 處理（在長度和寬度方面），以印出正確尺寸之諸狹縫。 各實驗中，使用不同罩幕之雛模，其之大致外觀則顯 5示於圖2中。該罩幕30具二相隔部（一測試晶片部32和— LIL測試矩陣34)。該測試晶片部32包含所欲之ul圖樣， 該圖樣隨者實驗之特定設計考量而異。該LIL測試矩陣’Μ 更詳細地顯示於圖3中。該矩陣由二陣列42,44所組成。 各陣列再由若干個別之相分隔測試單元46依行列方式構 1〇成。各列包含九個測試單元46且各行包含六個測試單元 46(故提供五十四造型之陣列）。各測試單元46包含二十四 個SRAM單元。第一陣列42中，狹縫寬度為固定，而狹 縫長度則隨著行之遞增而加大，且孔洞大小亦隨者列之遞 增而加大。另一方面，第二陣列44中，狹縫長度為固定， 15而狹縫寬度則隨著行之遞增而加大，且孔洞大小亦再次隨 著列之遞增而加大。所謂狹縫長度_、狹縫寬度和孔洞大小 顯示於圖1中。雖然測試晶片部32包含所欲之lil圖樣， 该LIL測試矩陣34有助於取決如何調整罩幕，以達晶圓 臨界尺寸（CD)之正確性。其關係並非成絕對正比（1 :丨）。 20故該矩陣有助於瞭解非線性之情事。 為開始瞭解在第一 HT-PSM測試罩幕之曝光際，該狹 縫和孔洞之情事，爰設計出雛模罩幕Α。接續罩幕Α之使 用結果，再變更設計，製得進一步之實驗性罩幕B，接著 是罩幕C。 11 1298178 使用於各實驗之測試晶 也 >丄，^— 曰曰月部中之LIL的孔洞和狹縫二 者之大小顯示於圖4中。第— 故孔洞為216奈米x216:::顯示GDS(設計資料)大小。 心奈米長。因最_ =之方形且狹縫為216奈米寬 μ 0 '寸為18奈米，234奈米為一狹 =小長度：故任何小於234奈米者將為一孔洞。對罩 ，B# c°豸住孔洞和狹縫二者之區域顯示罩幕中 古圖樣之大j 1¾ „亥兩外繞顯示相對之所需曝光區域大小。 10 在巾所有I狀白由孔洞和狹縫構成。當形成複雜之 形狀時，可以線性方式處理之。只要一狹縫長度大於最短 之可能狹縫長度，其將作為狹縫。.以本諸實施例中所利用 之技術，設計者無法設計出相當短的狹縫。該技術標準所 允許之最短狹縫為234奈米，而孔洞大小為216奈米。任 何介於216奈米和234奈米間者皆不可行。故所有圖樣非 為孔洞即為狹縫。

15 !幕 A 罩幕A所用之大小顯示於圖4之第二列中。罩幕a 中，測試晶片部分内該LIL圖樣具有第一良好尺寸，諸孔 洞之大小為252奈米而狹縫則與GDS大小相同，即216 奈米寬X大於234奈米長。 利用罩幕A之結果顯示於圖1至5中，其使用標稱曝 光劑量（本例為65mj/cm2)，且定義為正確曝光劑量，使孔 洞以正確大小圖案化，並藉由測試而決定。圖1顯示利用 罩幕A於一種SRAM之區域内連線層光微影後經掃猫電子 顯微鏡的上視圖。邊袍62清晰可見。圖5顯示於一種sram 12 1298178 之一控制部分的區域内連線層光微影後經掃瞄電子顯微鏡 的上視圖。邊袍72再次地清晰可見，而狹縫則太寬（相較 於圖18之狹縫，其為最終所要者之較具代表性狹縫）。 I罩幕A之發現 5丨·該252奈米孔洞太小，印出230奈米孔洞需要高曝光劑 量（約65mj/cm2)，而導致邊袍。雖然最後CD是冀能為22〇 奈米（自216奈米調整），在蝕刻過程中，有1〇奈米之蝕刻 偏差’意謂所要者為印出230奈米之孔洞。

2·如所存疑者，諸狹縫產生嚴重的諸邊袍。利用適當之檢 1〇視系統以及完成蝕刻和TiN沈積後之晶圓曝光檢視步驟， 便決定該邊袍弱點，並以參考圖號30顯示於圖6中。在控 制為之设計中’該三側邊形狀之出現的相當頻繁，意謂著 除非處理該問題，否則諸多邊袍恐將無法避免。

3_該216奈米狹縫「擴大」情形相當顯著，且越寬（3〇〇奈 15米）越明顯；同時，會有嚴重之線端縮短（達1〇〇奈米）情事。 4.狹縫長度和狹縫寬度二者間之關係為不可分離的。其由 罩幕A之LIL測試矩陣34部來決定，其中當狹縫寬度為 定值而僅狹缝長度改變時，不僅會造成所印出狹縫長度之 變更（一如預料者），且狹縫寬度亦會如此。 20 綜言之，對罩幕a言： 1 ·孔洞一不良一太小，無焦深 2.狹縫一不良一太寬，同時有長度損失

3 ·邊袍一不良一 65mj/cm2的最佳能量，太接近邊袍區域 覃暮B 13 1298178 由出現於罩幕A中夕P^ ^ ^ ^ Λ中之尺寸化矩陣，產生下述進展， 徒供罩幕Β。再次地，如 一 句 圖4中之第二列所示，雛模化一 種HT-PSM罩幕，加之， 匕 刀之Μ下列新的設計準則： 5 10 15 1.諸孔洞尺寸化至261奈米。此將允許曝光劑量之降低且 將曝光移離邊袍危險區域。邊袍係與曝光劑量有關，且僅 於在HT-PSM罩幕使用高曝光劑量時才發生。當使用低劑 1時’該邊袍便「消失」，故其目的在於使孔洞大小之最佳 化’俾無須使用高曝光劑量。 2·狹縫寬度減至180奈米，以減輕該「擴大」效應。 3·狹縫寬度每邊端減少54奈米，以抵銷該線端縮短。 也罩幕Β之發規. 罩幕Β之各種態樣的結果顯示於圖7至Η中。 圖7顯示從43至64mj/cm2的各種曝光劑量對261奈米 SRAM孔洞之CD(奈米）相對於焦深（微米）的結果。標的之 CD為230奈米，其具一 253奈米上規格限制（USL)和一 207 奈米下規格限制（LSL)(約該CD之正負百分之十）。 1.該261奈米SRAM孔洞之反應良好，對焦深為〇·7微米 者，其保持在該USL和LSL間。 圖8顯示從43至64mj/cm2的各種曝光劑量對180奈 20 米SRAM孔洞之CD(奈米）相對於焦深（微米）的結果。標的 之CD為218奈米。 2.該SRAM狹縫之表現良好（自寬度觀點言），幾返至其理 想設計準則之大小。此等圖樣亦不受焦距之影響。 圖9顯示從43至64mj/cm2的各種曝光劑量對708奈 1298178 米SRAM孔洞之CD(奈米）相對於焦深（微米）的結果。標的 之CD為600奈米。 3·該SRAM狹縫之表現亦良好（自長度觀點言），再次返至 其理想設計準則之大小。 5 雖然上述結果1中，曾述及孔洞之結果為良好，進一

步製程之檢查（為部分特徵研究之進行）發現結果有顯著的 不同。發明人爰決定該變數取決於孔洞是否在密集裝構區 域中，或其為相對孤立者。圖1〇顯示從37至55mj/em2 的各種曝光劑量對孤立之261奈米SRAM孔洞之CD(奈米） 10 相對於焦深（微米）的結果。 4·當利用最佳曝光劑量（即據圖7中之結果最佳化之 52mj/cm2)，以使該SRAm孔洞在230奈米被正確地圖案 化’所製得之孤立孔洞的大小僅約200奈米，並具相當小 的焦深（0.4微米）。如此小的孤立孔洞將難以被重複地圖案 15 化，且會接者證明其相當難以蝕刻 根據180奈米CMOS微縮設計要件，LIL狹縫之寬度

保持在216奈米且長度必需大於216奈米。即便如此，其 允許某些相當短的狹縫（例如，控制器區域中所出現之設 计）。該等短狹縫業經如長狹縫般之處理。雖對長狹縫之處 20理結果（如在SRAM中）相當令人滿意，對罩幕B中重新 尺寸化的狹縫言，新發現的短狹縫則反應不佳。圖U為顯 不特定罩幕狹縫長度所製作之狹縫圖樣之長度和寬度的圖 式（為得到確實之微米尺寸，所顯示狹縫大小必需乘以 0.9) 〇 15 Ϊ298178 5.由該圖式中，可看出（自〇28罩幕狹縫尺寸）所製作最小 狹縫圖樣僅為150奈米寬和15〇奈米長。對光顯影和蝕刻 言，此顯然在工作視窗之外。該狹縫同時並不作為一狹縫， 而係似一孔洞。當狹縫長度在設計面增加時，可看出該狹 5縫亦於矽上開始變長，但係在右寬度（X方向）之狹縫尺寸 為0·42時方開始的。 相Μ小的狹縫作為孔洞之實施例顯示於圖12中，尤 其是二個短狹縫14〇。 綜言之，對罩幕Β言： 10 1·密集孔洞一良—在230奈米圖案化時，良好焦深（不小於 0.6微米）和曝光範圍（不小於15〇/〇) 2. 長狹縫一良一當以最佳劑量在接近設計尺寸圖案化 時，良好焦深和曝光範圍 ’ 3. 邊袍一良一52mj/cm2最佳能量，產生良好之邊袍緣 15 4·孤立孔洞一不良一太小 5 ·短狹縫一不良一太小 需要進一步之工作，以矯正該孤立孔洞和短狹縫。顯 然该孤立孔洞地在該罩幕上需被加大，惟需回答二個問 2〇題。需加多大之孔洞以及當一孔洞歸類為孤立時要以何處 作為切斷點？依相同理由，短狹縫需類似之工作和裳案， 亦即，需加多大之狹縫寬度以及當一狹縫歸類為短時要以 何處作為切斷點？所有該等問題在一新的罩幕離模做出前 爰先予以解答。 趣集孔洞之定義 16 1298178 】用罩幕B之曝光以收集資料，定義孤立和密集（雖 然其他諸結構，例如得使用一種具有不同接觸孔洞密集度 ^測試結構）。首先找出不同密集度之孔洞，接者予以測 图3為所產生堵結果的圖式（cd孔洞大小相對於最接 近圖樣距離一邊緣對邊緣）。在設計資料方面，諸孔洞之大 小皆為相同，本例中為261奈米，但以不同大小印在晶圓 上0 、田j圖式中，得到孔洞大小和其密集度之清楚關係（即鄰 近取靠近圖樣者）。當密集度降低時，孔洞變小，從本圖式 10之、、Ό果，錄以定義「孤立孔洞」為在任意方向遠離該最靠 近圖樣680奈米以上的任何孔洞，並允許該最靠近圖樣為 另一孔洞或一狹縫。諸狹縫本身並未出現該諸孔洞所展現 之孤立/密集情事。 此特殊疋義或§午難以用提供一光罩設計之某些晶片 15完成，來實施。故為求實際，此數值可予以妥協「 曰曰片完成稿藉由延著水平軸和鉛直軸尋找每一孔洞 之方式，定義該最靠近圖樣。此方式顯示於圖14中。於每 個正交方向開始搜尋。倘發現一個，則該距離為最接近圖 樣之距離。倘發現—個以上，則最短之距離者即屬之。 20 似計中最靠近㈣並不在水平g直面上，例如在 如圖5中所不之45度角處，則仍會被該搜尋發現；惟該 稿回覆沿者該二主軸之一的距離為該最接近圖樣之距離。 所回^之距離為該二距離之_沿著各主軸的較遠者。 最糟之情況，該最接近圖樣為45度角且剛好遠過被 17 1298178 计為一孤立孔洞之距離（例如，681奈米遠），該晶片完成稿 將無法予5亥孔洞正確之定義。根據畢氏定理，自該稿回覆 之石著该主軸的距離為482奈米。故該孔洞將呈現為密集 狀（因482奈米對最靠近之圖樣言係小於68〇奈米（切斷 點））。貫際言，任何在45度角處且小於961奈米者將藉由 此算法而成為密集者，此係無法接受的。 有鑑於此，定義孤立和密集間之切斷數值被修正至 5〇不米（由上揭畢氏之48〇奈米加上3〇奈米安全邊際）。 ίο 此妥協意謂著在450奈米和_奈米間之區域内的確實密 集孔洞將會加大，而理論上他們應不需如 能確㈣正所有孤立孔洞之考量，—併額㈣正 ^ 術上非屬孤立者。 一汁在技 15 一晶片完成稿可量 離時，該孤立相對於密 確定義之。 測所有方向（而非僅該二主轴）之距 集之量測和定義可進一步地更加準 該等孤立孔洞所需之大小掌 矩陣計算得，且經定義為270奈卡，二罩，一A:之UL測試 於9奈米者，此在本例中由目又擒集孔洞為大 -如罩“中該瓜測試矩陣 20會太大）。 於18不米者將 短及長狹縫之宏義 11所示之控制器中現有諸小 該短及長之決定係 狹縫的圖式所測得。 除大概0.46大小之 由該圖式決定該等狹縫大多太小 18 1298178 狹縫外（其將可如先前般令人滿意或可於變大後而被等同 地接受）。故下-狹縫之大小，0·48奈米顯會如先前般可被 接受。該0.48奈米大小之狹縫乃被選為短和長間之切斷 處。為獲取確實使用於晶片完成稿中之數值，爰進 5計算： 在180奈米CMOS GDS方面，該0.48狹縫之長度為 480奈米。 ’ 對微縮百分之十之180奈米CMOS言，該狹縫長度變 成 432 奈米（0.48x0.9)。 1〇 於線端延伸已經全面增加後，決定在晶片完成稿中之 狹縫為短或長，相關狹縫長度變成432 + 54 + 54 = 54〇奈 米（對每邊端所增加之54奈米，參看罩幕B之定義「3」）。 故在晶片完成稿中之切斷者變成540奈米。任何短於該狹 縫大小者，將被加寬。任何長度大於該狹縫大小者將不會 15 再做進一步之處理。 复狹縫之虛揀 新定義之短狹縫寬度之測得如下： 180奈米’罩幕B上現有設定為太小；216奈米，罩 幕A上之原設定則太大。故丨98奈米為所選取之短狹縫寬 20度。因晶片完成處理所用之格柵大小有限制，僅18奈米之 分開間隔步進得被選取供諸狹縫之用（雖然對孔洞言，9奈 米格栅步進便得以獲致）。

罩幕C 結合罩幕B之改良以及目前對孤立孔洞和短狹縫之 1298178 調整’於罩幕C產生下列進展。再次地，如圖4所示之第 四行中之一種HT-PSM罩幕被雛模化，且具下列新設計準 則： 1·檢查所有孔洞之密集度。倘具最靠近圖樣之距離（孔洞或 5狹縫）大於450奈米，該孔洞被視為一孤立孔洞，並予以加 大至0.270微米。所有其他孔洞被視為密集者且其仍維持 先前之0.261微米大小。 2·檢查所有狹縫之長度，倘長度（百分之十微縮後加上線端 10延伸）短於〇·54微米，此圖樣被視為一短狹縫且其狹縫寬 度δ又疋為〇· 198微米。所有其他狹縫被視為長狹縫且其寬 度仍維持先前之0.18微米。 1. 3.如應用至罩幕Β者，每邊端有相同之54奈米線端延伸。 15 鱼罩幕C之發頻. 1 ·罩幕Β之良好密集孔洞表現並未變更。 2·孤立孔洞已變大，成為如圖丨6所示之幾無孤立相對於 密集偏差之關係。本圖式顯示就罩幕Β和c二者言，其 CD孔洞大小相對於確實至最接近圖樣之距離關係（故包括 20圖13之資料）。其具備幾成線性趨勢之諸線，顯示罩幕c 中孔洞之大小並不隨距離而變更，而在罩幕B者則隨距離 而遞減。基上，將回顧該等隔著在45〇奈米至68〇奈米間 最靠近圖樣的孔洞會有不必要之過大的顧慮（因決定圖樣 之距離的限制並不在主軸上）。從圖丨6可得較大孔洞傾向 25為具有隔著450奈米至680奈米遠之最靠近圖樣者的證 20 1298178 明。不過，該等孔洞之過大影響為可忽略的。 3·如圖17所示，諸短狹縫變大。此圖式顯示就罩幕c 二者言，CD狹縫大小相對於罩幕狹縫大小之關係（故包含 圖11之資料）。對大部分狹縫言，該CD寬度上達約25〇 5奈米，其大於所要之216奈米寬度。惟寧可較大而非小於 200奈米（其為通常可被蝕穿之最小尺寸）。 綜言之，對罩幕C言： 1·密集孔洞一良一在230奈米圖案化時，良好焦深和曝光 範圍 ~

10 2.長狹縫一良一當以最佳劑量在接近設計尺寸圖案化 時，良好焦深和曝光範圍 3·邊袍一良一52mj/cm2最佳能量，產生良好之邊袍緣 4.孤立孔洞一良一幾看不見孤立相對於密集偏差之關係 5 ·短狹縫一良一接近設計尺寸之圖案化 15 雖然如前所述罩幕A和B有些問題，該二者得用於其

自身之工作區域。罩幕A得用於CD孔洞約〇·24微米者， 是時該諸狹縫係相當寬；從該罩幕製得之產品會易有因為 該等寬狹縫所造成之漏電。罩幕Β必需被相當地曝光至約 260至270奈米，以克服諸孤立孔洞和諸短狹縫之問題； 20該等問題則以罩幕C成功地克服。 圖18為利用罩幕3所製得一種sram之區域内連線 層光微影後經掃瞄電子顯微鏡的上視圖。本此，其結果係 令人滿意的，並顯示本發明為成功的。 圖19為該相同SRAM結構經還原工程後之掃瞄電子 21 1298178 顯微鏡的傾斜視圖，其具明顯自碎表面伸出之鶴充填區域 内連線層接觸和線。 故對未來之罩幕設計，可依循如圖所示之流程圖 中的一系列步驟。 5 步驟S2〇〇中，輸入設計資料，故決定罩幕之諸孔洞 和諸，縫等等。步驟S2〇2發現一孔洞。根據一般定義〔在 上述實施例中即：倘最靠近圖樣之距離超過450奈米（沿著 主軸）〕，步驟§204決定該孔洞是否定義為孤立者。若為 孤立者，在步驟S2〇8中，孔洞大小自第一尺寸（上述實施 例中為261奈米）增大至第二尺寸（上述實施例中為270奈 米）；否則維持該第一尺寸。對兩種情事言，下一步驟為 S210 〇 倘某些孔洞尚未被檢查，步驟S210回至步驟S202開 始，以找出另一孔洞來檢查。不過，一旦所有相關孔洞業 B經檢查，行進至步驟S212。步驟會發現一狹縫。根 據一般定義（在上述實施例中即：倘有百分之十的微縮和每 邊端54奈米的延伸，該狹縫長度將短於540奈米），步驟 S214決定該狹縫是否定義為小。如為小者，在步驟S218 中’狹縫寬度自第一寬度（上述實施例中為18〇奈米）增大 20至第一寬度（上述實施例中為198奈米）；否則維持該第一 寬度。對兩種情事言，下一步驟為S220，其中該狹縫每邊 端延伸一第一狹縫長度量（在上述實施例中為54奈米）。 接著為步驟S222。倘某些狹縫尚未被檢查，步驟S222回 至步驟S212開始，以找出另一狹縫來檢查。不過，一旦 22 1298178 所有相關狹縫業經檢查，行進至步驟S224，其中輸出最終 之設計（或至少此部分製程之最終者）。 10 上揭流程圖中，延伸諸狹縫端部之步驟S22〇在寬度 ^理後發生。其亦可先發生，例如作為最初步驟 一部分或在步驟S212和步驟8214間（其當然會改變步驟 S214中「小狹縫」之定義）。進行之其他部分亦可為不同 之順序，舉例而言，可在孔洞前先處理狹縫。另一方案為 根據其是否為孔洞或狹縫以及孤立或小等分別搜尋各圖樣 並處理之’再續行τ—圖樣搜尋。其實是有諸多之可能性。 如上所述所完成之調查結果，一次僅顯示二結果（孤立相對 於饮集，短狹縫相對於長狹縫）。據此，將該狹縫或其他之 各圖樣分成三或四個類別或許有所幫助（例如，孤立、非孤 立和密集；或者短、中和長等）。 15 20 本情事中以财晶完成稿所.提之解決方法或非屬 具實用利益’無須基於最佳鄰近修正之全圖模來 決方法。其或可提供良好的結果，但會有較之合理 、二Ϊ複雜且昂貴之傾向，尤其在得到本發明所能獲致之 上述說明中諸多量測準確度至最近之奈米。其並非障 “精確至該層度之必要性。在諸多情事中，其係指在產 業標準或技術高點内之尺寸。 ”曰 一罩、理，答覆在對180奈米⑽S微縮之單 口只牙、k遇之所有問題。任何新的CMOS微縮產 口口可利用和罩幕C相同之處理。同樣地，非微缩18〇奈米 23 1298178 CMOS LIL已知具備孤立相料密集偏差（雖然並不作為微 縮過程），且仍減小光和钱刻之工作窗。利用該百分之十微 縮之知識，設計-種測試罩幕，獲致正確之處理，俾有效 地移除該偏差效應，以處理該非微縮ul罩幕是可能的。 【圖式簡單說明】 10 、圖1為利用-種第一罩幕於一狀趙之區域内連線層 光微影後經掃瞄電子顯微鏡的上視圖。 圖2為一種HP-PSM測試罩幕之示意圖。 圖3為B 3之-種LIL測試輯的較詳細視圖。 圖4為發展本發明時所推出之各種罩幕離形中所用之 孔洞和狹縫的尺寸列表。 -

15 旱举於一 SRAM之一役市!j姦 品域内連線層光微影後經_電子顯微鏡的上視圖 圖6為常出見之邊袍弱點形狀的示意圖。 〜圖7顯示利用不同組準則所製作之一種第二罩幕所 侍孔洞大小結果的圖式。 圖8顯*利用該第二罩幕所製得狹縫寬度結果的圖 式0

20 圖9顯不利用該第二罩幕所製得定狹縫長度結果的圖 〜圖10顯示在孔洞為相對孤立者時以該第二罩幕所製 件孔洞結果的圖式。 圖11顯不利用該第二罩幕所製得短狹縫結果的圖式· 24 1298178 圖12為利用5亥苐一罩幕於一 SRAM之一控制器部分 的區域内連線層光微影後經掃瞄電子顯微鏡的上視圖。 圖13為利用該第二罩幕所製得孔洞尺寸相對於最靠 近圖樣的圖式。 5 圖14和15為說明一孤立孔洞定義之決定的示意圖。 圖16為利用一種第三罩幕所製得孔洞結果相較於該 第二罩幕所得結果的比較圖。 圖17為利用該第三罩幕所製得短狹縫結果相較於該 苐一罩幕所得結果的比較圖。 10 圖18為利用本發明所發展之一種罩幕於一 SRAM之 區域内連線層光微影後經掃瞄電子顯微鏡的上視圖。 圖19為圖1之SRAM經某些進一步製程後的傾斜視 圖。 圖20為根據本發明來處理孔洞和狹縫之尺寸的流程 15 圖。 【圖號說明】 30 罩幕 32 測試晶片部 34 測試矩陣 42 陣列 44 陣列 46 測試單元 62 邊袍 72 邊袍 140 短狹縫 25

Claims (1)

1298178 拾、申請專利範圍·· 種在製作一電路際將一基材曝光所用之罩幕設 计的方法，其包含： 5 10 15 20 决疋猎，亥罩幕所將製作之第一類圖樣之相對孤立 圖揭:Ff ^據所〜之相對孤立者’於該罩幕中將該第一類 ^、八尺寸化’其中該第—類圖樣孔穴對應該第-類圖 银，以及 決定藉該罩幕所將製作之箆_ 卞您弟一類圖樣的第一尺寸，且 根據所決定之第一尺寸， \ …褒相冋罩幕中，依不同之數量 和部分，將該第二類^p + m ^ /尺寸化，其中該第二類圖樣孔穴 對應该弟二類圖樣。 2. 如申請專利範圍第i項之古、土甘+上 方法，其中相對孤立決定 乂驟之诸結果，使得更多的孤立孔穴變大。 3. 如申請專利範圍第1 一锋貝之方法，其中相對孤立係以 第一 6¾界值而決定，且更多之 私, <札八以第一方式尺寸化， 較少之孔穴則以第二方式尺寸化。 4·如申請專利範圍第1項 览^ ^ 另包含：以正交該 寸之步驟。 以4以第二_樣孔穴尺 5_如申請專利範圍第丨項之方法，其 定步驟之諸結果，使得較小之孔穴變大。“ 、/Ν 6.如申請專利範圍第1項之 5入斗工又方去，其中該第一類圖樣 包含若干孔洞。 7·如申請專利範圍第1項之方生甘& 、<方去，其中該第二類圖樣 26 1298178 包含若干狹縫。 一8 •如申請專利範圍第】項之方法，其 疋步騾之諸結果，使得孔穴以正 、名、 而尺寸化。 乂該第一尺寸之第二尺寸 5 10 15 20 小之9第如第1項之方法，其中對應具備該較 J之第一尺寸之圖樣的孔穴在 該較大之第-尺寸者。 —尺寸之增加係大於具備 ，其中該第一尺寸 以第三方式尺寸 其中一圖樣之第 其中該諸圖樣為 其中該罩幕為一 係供製作一區域 10·如申請專利範圍第1項之方法 和第一臨界值相比較，且較大之孔弋 化，較小者則以第四方式尺寸化。 U.如申請專利範圍第丨項之方法 一尺寸為該圖樣之長度。 12·如申請專利範圍第1項之方法 諸記憶單元之圖樣。 13·如申請專利範圍第丨項之方法 種半透式相移光罩。 14·如申請專利範圍第1項之方法 内連線層之諸圖樣。 其包種在製作-電路際將—基材曝光所用之罩幕， 々 右干第一類圖樣孔穴，其大小取決於因而所將製作之 第一類圖樣之相對孤立者；以及 # 一右干第二類圖樣孔穴，其大小取決於因而所將製作之 第-類圖樣之第_尺寸，且根據所將製作之圖樣的第一尺 27