掩膜版的制作方法

1.本公开涉及半导体制造技术领域，具体涉及一种掩膜版。


背景技术：

2.在半导体制造过程中，为将集成电路(integrated circuit,ic)的电路图案转移至半导体芯片上，需将集成电路的电路图案设计为掩模版图案，再将掩模版图案从掩模版表面转移至半导体芯片。然而随着集成电路特征尺寸(critical dimension,cd)的缩小，以及受到曝光机台(optical exposure tool,oet)的分辨率极限(resolution limit)的影响，在对高密度排列的掩模版图案进行曝光制程以进行图案转移时，便很容易产生光学邻近效应(optical proximity effect,ope)，使掩模板图形转移出现缺陷。针对光学邻近效应的问题，目前业界普遍采用的一种方法为光学邻近修正(optical proximity correction,opc)，其通过改变原始版图图形的形状来减小曝光所获得的光刻图形的偏差。
3.在现有光学邻近修正方法中，对于倾斜目标图案，在倾斜目标图案轮廓边缘设置多个采样点，通过采样点将倾斜目标图案分为若干片段，适应性将各个片段的边缘轮廓相外扩张，以增大各个片段处的图案线宽，从而得到掩膜版图案。但是，由此得到的掩膜版的轮廓既非垂直方向也非水平方向，掩膜版线宽难以控制，掩膜版线宽均一性较差，最终会影响芯片图案的线宽均一性。


技术实现要素：

4.针对上述问题，本公开提供了一种掩膜版，解决了现有的光学邻近修正方法得到掩膜版图案线宽均一性较差的技术问题。
5.本公开提供一种掩膜版，包括至少一个沿第一预设方向的倾斜阶梯状图案；
6.其中，所述倾斜阶梯状图案包括分别位于所述倾斜阶梯状图案沿所述第一预设方向的两侧的第一阶梯状轮廓和第二阶梯状轮廓；
7.所述第一阶梯状轮廓包括多个第一直角拐点，所述第二阶梯状轮廓包括多个第二直角拐点；
8.所述倾斜阶梯状图案中，所述第一直角拐点和所述第二直角拐点交错设置。
9.根据本公开的实施例，可选地，所述倾斜阶梯状图案中，任意两个偶数位或任意两个奇数位的所述第一直角拐点之间的连线的延伸方向与所述第一预设方向相同；
10.所述倾斜阶梯状图案中，任意两个偶数位或任意两个奇数位的所述第二直角拐点之间的连线的延伸方向与所述第一预设方向相同。
11.根据本公开的实施例，可选地，所述第一阶梯状轮廓的各个台阶高度相同。
12.根据本公开的实施例，可选地，所述第二阶梯状轮廓的各个台阶高度相同。
13.根据本公开的实施例，可选地，所述第一阶梯状轮廓的台阶高度与所述第二阶梯状轮廓的台阶高度相同。
14.根据本公开的实施例，可选地，所述掩膜版中，所述倾斜阶梯状图案的数量为多
个，且各个所述倾斜阶梯状图案彼此间隔且平行；
15.相邻两个所述倾斜阶梯状图案的所述第一阶梯状轮廓对齐置。
16.根据本公开的实施例，可选地，所述掩膜版中，所述倾斜阶梯状图案的数量为多个，且各个所述倾斜阶梯状图案彼此间隔且平行；
17.相邻两个所述倾斜阶梯状图案的所述第一阶梯状轮廓交错设置。
18.根据本公开的实施例，可选地，各个所述倾斜阶梯状图案的所述第一阶梯状轮廓沿第二预设方向依次交错设置，且相邻两个所述倾斜阶梯状图案的所述第一阶梯状轮廓沿所述第二预设方向的交错距离相同。
19.与现有技术相比，上述方案中的一个或多个实施例可以具有如下优点或有益效果：
20.本公开提供一种掩膜版，该掩膜版包括至少一个沿预设方向的倾斜阶梯状图案；其中，所述倾斜阶梯状图案包括分别位于所述倾斜阶梯状图案沿所述预设方向的两侧的第一阶梯状轮廓和第二阶梯状轮廓；所述第一阶梯状轮廓包括多个第一直角拐点，所述第二阶梯状轮廓包括多个第二直角拐点；所述倾斜阶梯状图案中，所述第一直角拐点和所述第二直角拐点交错设置。这种掩膜版的图案线宽易于控制，不仅可以提高光学邻近修正的一致性，而且可提高掩膜工艺的均一性和芯片图案的均一性。
附图说明
21.附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
22.图1是本公开一示例性实施例示出的一种掩膜版的结构示意图；
23.图2是本公开一示例性实施例示出的另一种掩膜版的结构示意图；
24.图3是本公开一示例性实施例示出的一种掩膜版的图形修正方法的流程示意图；
25.图4至图11是本公开一示例性实施例示出的一种掩膜版的图形修正方法的相关步骤形成的图案布局示意图；
26.在附图中，相同的部件使用相同的附图标记，附图并未按照实际的比例绘制；
27.10
‑
倾斜阶梯状图案；101
‑
第一阶梯状轮廓；1011
‑
第一直角拐点；102
‑
第二阶梯状轮廓；1021
‑
第二直角拐点；20
‑
倾斜图案；201
‑
第一轮廓；202
‑
第二轮廓；203
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第一采样点；204
‑
第二采样点；205
‑
第一矩形图案和第二矩形图案之间的倾斜图案部分；206
‑
倾斜图案两侧边缘未被第一矩形图案和第二矩形图案覆盖的倾斜图案部分；30
‑
第一参考矩形；40
‑
第二参考矩形；50
‑
第三参考矩形；60
‑
第四参考矩形；70
‑
第一矩形图案；80
‑
第二矩形图案。
具体实施方式
28.以下将结合附图及实施例来详细说明本公开的实施方式，借此对本公开如何应用技术手段来解决技术问题，并达到相应技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。本公开实施例以及实施例中的各个特征，在不相冲突前提下可以相互结合，所形成的技术方案均在本公开的保护范围之内。在附图中，为了清楚，层和区的尺寸以及相对尺寸可能被夸大。自始至终相同附图标记表示相同的元件。
29.应理解，尽管可使用术语“第一”、“第二”、“第三”等描述各种元件、部件、区、层和/
或部分，这些元件、部件、区、层和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层或部分与另一个元件、部件、区、层或部分。因此，在不脱离本公开教导之下，下面讨论的第一元件、部件、区、层或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分。
30.应理解，空间关系术语例如“在...上方”、位于...上方”、“在...下方”、“位于...下方”等，在这里可为了方便描述而被使用从而描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语意图还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转，然后，描述为“在其它元件下方”的元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此，示例性术语“在...下方”和“在...下”可包括上和下两个取向。器件可以另外地取向(旋转90度或其它取向)并且在此使用的空间描述语相应地被解释。
31.在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本公开的限制。在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”，当在该说明书中使用时，确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时，术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。
32.这里参考作为本公开的理想实施例(和中间结构)的示意图的横截面图来描述本公开的实施例。这样，可以预期由于例如制备技术和/或容差导致的从所示形状的变化。因此，本公开的实施例不应当局限于在此所示的区的特定形状，而是包括由于例如制备导致的形状偏差。例如，显示为矩形的注入区在其边缘通常具有圆的或弯曲特征和/或注入浓度梯度，而不是从注入区到非注入区的二元改变。同样，通过注入形成的埋藏区可导致该埋藏区和注入进行时所经过的表面之间的区中的一些注入。因此，图中显示的区实质上是示意性的，它们的形状并不意图显示器件的区的实际形状且并不意图限定本公开的范围。
33.为了彻底理解本公开，将在下列的描述中提出详细的结构以及步骤，以便阐释本公开提出的技术方案。本公开的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本公开还可以具有其他实施方式。
34.实施例一
35.如图1所示，本公开实施例提供一种掩膜版，包括至少一个沿第一预设方向的倾斜阶梯状图案10。其中，倾斜阶梯状图案10包括分别位于倾斜阶梯状图案10沿第一预设方向的两侧的第一阶梯状轮廓101和第二阶梯状轮廓102。
36.第一阶梯状轮廓101包括多个第一直角拐点1011，第二阶梯状轮廓102包括多个第二直角拐点1021。
37.倾斜阶梯状图案10中，第一直角拐点1011和第二直角拐点1021交错设置，如图1中所示的在垂直方向上交错设置。即第一阶梯状轮廓101的台阶和第二阶梯状轮廓102的台阶是交错设置的。也就是说，倾斜阶梯状图案10中，部分位置处的线宽较小，部分位置处的线宽较大。且保证掩膜版图案的每一处的轮廓都是水平方向或垂直方向，使得这种掩膜版的图案线宽易于控制，不仅可以提高光学邻近修正的一致性，而且可提高掩膜工艺的均一性和芯片图案的均一性。
38.倾斜阶梯状图案10中，任意两个偶数位或任意两个奇数位的第一直角拐点1011之
间的连线的延伸方向与第一预设方向相同。即第一阶梯状轮廓101上各凸点的连线或各凹点的连线也沿第一预设方向。
39.倾斜阶梯状图案10中，任意两个偶数位或任意两个奇数位的第二直角拐点1021之间的连线的延伸方向与第一预设方向相同。即第二阶梯状轮廓102上各凸点的连线或各凹点的连线也第一沿预设方向。
40.第一阶梯状轮廓101的各个台阶高度(h1)相同，第二阶梯状轮廓102的各个台阶高度(h2)相同，且第一阶梯状轮廓101的台阶高度与第二阶梯状轮廓102的台阶高度相同(即h1＝h2)。
41.当掩膜版中，倾斜阶梯状图案10的数量为多个时，各个倾斜阶梯状图案10彼此间隔且平行。且相邻两个倾斜阶梯状图案10的第一阶梯状轮廓101可以交错设置，也可以对齐设置。其中，相邻两个倾斜阶梯状图案10交错设置的结构中，任意偶数个倾斜阶梯状图案10的第一阶梯状轮廓101可以对齐设置，或任意奇数个倾斜阶梯状图案10的第一阶梯状轮廓101可以对齐设置。或如图2所示，各个倾斜阶梯状图案10的第一阶梯状轮廓101沿第二预设方向(如水平左)依次交错设置，且相邻两个倾斜阶梯状图案10的第一阶梯状轮廓101沿第二预设方向(水平左)的交错距离(d3)相同，这种结构可以使得相邻两个倾斜阶梯状图案10的轮廓凸点的距离增大，降低曝光工艺中曝不开的风险，降低工艺难度。
42.本公开实施例提供一种掩膜版，该掩膜版包括至少一个沿第一预设方向的倾斜阶梯状图案10；其中，倾斜阶梯状图案10包括分别位于倾斜阶梯状图案10沿第一预设方向的两侧的第一阶梯状轮廓101和第二阶梯状轮廓102；第一阶梯状轮廓101包括多个第一直角拐点1011，第二阶梯状轮廓102包括多个第二直角拐点1021；倾斜阶梯状图案10中，第一直角拐点1011和第二直角拐点1021交错设置。这种掩膜版的图案线宽易于控制，不仅可以提高光学邻近修正的一致性，而且可提高掩膜工艺的均一性和芯片图案的均一性。
43.实施例二
44.如图3所示，本公开实施例提供一种掩膜版的图形修正方法，包括：
45.步骤s101：如图4所示，提供目标图案；其中，目标图案包括至少一个沿第一预设方向的倾斜图案20，每个倾斜图案20包括分别位于倾斜图案20沿第一预设方向的两侧的第一轮廓201和第二轮廓202。
46.其中，目标图案为光学邻近修正的目标，即理想状态下，掩膜工艺完成之后，在晶圆(芯片衬底)上形成的图案的形状与目标图案的形状相同。
47.步骤s102：如图5所示，在第一轮廓201上设置多个间隔设置的第一采样点203，在第二轮廓202上设置多个间隔设置的第二采样点204。
48.其中，倾斜图案20中，任意相邻两个第一采样点203之间的距离是相同的，任意相邻两个第二采样点204之间的距离是相同的。且任意相邻两个第一采样点203之间的距离等于任意相邻两个第二采样点204之间的距离。也就是说，倾斜图案20中，第一采样点203和第二采样点204以倾斜图案20的中心轴为对称轴对称设置。
49.采样点用于比较目标图案与后续设置的掩膜图案之间的差异，获得光学近效应对目标图案的影响，用于获得判断光学邻近修正是否完成的边缘位置误差。由于图案的线宽会影响到光学邻近效应对图案的影响，为了获得在图案边缘位置，光学邻近效应的影响，目标图案的每个边上至少设置一个采样点。
50.步骤s103：如图6所示，根据第一采样点203，在第一轮廓201上设置多个第一参考矩形30，并根据第二采样点204，在第二轮廓202上设置多个第二参考矩形40；其中，第一参考矩形30以相邻两个第一采样点203为对角点，第二参考矩形40以相邻两个第二采样点204为对角点。
51.第一参考矩形30的长边或短边平行于第二预设方向(图6中水平方向)。即第一参考矩形30的各个边长沿垂直方向或水平方向。
52.第二参考矩形40的长边或短边平行于第三预设方向(图6中水平方向)。即第二参考矩形40的各个边长沿垂直方向或水平方向。
53.步骤s104：如图7所示，将第一参考矩形30沿第二预设方向(水平左)向倾斜图案20的中心轴移动第一预设距离，得到第三参考矩形50。
54.其中，第一预设距离d1小于第一参考矩形30中平行于第二预设方向的边的长度，如图7中所示，d1小于第一参考矩形30水平边的长度。
55.步骤s105：将第二参考矩形40沿第三预设方向(水平右)向倾斜图案20的中心轴移动第二预设距离，得到第四参考矩形60；其中，第二预设方向与第三预设方向相反。
56.其中，第二预设距离d2小于第二参考矩形40中平行于第三预设方向的边的长度，如图7中所示，d2小于第二参考矩形40水平边的长度。
57.第一预设距离与第二预设距离可以不相同(即d1≠d2)，与也可以相同(即d1＝d2)。也就是说，第一参考矩形30平移的距离与第二参考矩形40平移的距离可以相同，也可以不相同。
58.步骤s106：如图8所示，在第三参考矩形50和第四参考矩形60内填充图案，以分别形成第一矩形图案70和第二矩形图案80，以对倾斜图案20进行修正，得到倾斜阶梯状图案；其中，倾斜阶梯状图案包括第一矩形图案70和第二矩形图案80，以及位于第一矩形图案70和第二矩形图案80之间的倾斜图案部分205；倾斜阶梯状图案中，第一矩形图案70和第二矩形图案80交错设置。
59.第一矩形图案70和第二矩形图案80使得倾斜阶梯状图案的两侧轮廓均为阶梯状。倾斜阶梯状图案即为掩膜版的图案。这种光学邻近修正的方法保证掩膜版图案的每一处的轮廓都是水平方向或垂直方向，使得这种掩膜版的图案线宽易于控制，不仅可以提高光学邻近修正的一致性，而且可提高掩膜工艺的均一性和芯片图案的均一性。
60.需要说明的是，由于第一参考矩形30和第二参考矩形40的平移，导致倾斜图案20两侧边缘的部分位于第一矩形图案70和第二矩形图案80范围外。
61.步骤s107：如图9所示，去除倾斜图案20两侧边缘未被第一矩形图案70和第二矩形图案80覆盖的倾斜图案部分206。
62.当目标图案中，倾斜图案20的数量为多个时，各个倾斜图案20彼此间隔且平行。相邻两个倾斜阶梯状图案中的第一矩形图案70可以交错设置，也可以对齐设置。同样的，相邻两个倾斜阶梯状图案交错设置的结构中，任意偶数个倾斜阶梯状图案的第一矩形图案70可以对齐设置，或任意奇数个倾斜阶梯状图案的第一矩形图案70可以对齐设置。
63.为得到相邻两个倾斜阶梯状图案交错设置的结构，步骤s107之后还包括以下步骤：
64.如图10所示，将偶数位倾斜阶梯状图案或奇数位倾斜阶梯状图案(图中为第二个
倾斜阶梯状图案)沿第四预设方向(如水平左)移动第三预设距离d3，以使相邻两个倾斜阶梯状图案中的第一矩形图案交错设置。
65.或如图11所示，将第一个倾斜阶梯状图案之后的所有倾斜阶梯状图案(第二倾斜阶梯状图案、第三倾斜阶梯状图案等)依次沿第五预设方向(如水平左)移动相应距离，使得各个倾斜阶梯状图案的第一矩形图案70沿第五预设方向(水平左)依次交错设置，且相邻两个倾斜阶梯状图案的第一矩形图案70沿第五预设方向(水平左)的交错距离d3相同。
66.如图11所示的结构可以使得相邻两个倾斜阶梯状图案的轮廓凸点的距离增大，降低曝光工艺中曝不开的风险，降低工艺难度。
67.本公开实施例供一种掩膜版的光学邻近修正方法，在目标图像边缘确定采样点，再通过采样点定义参考矩形，将参考矩形向倾斜图案20的中心轴平移一定的距离，并在其中填充图案，形成倾斜阶梯状图案。这种方法修正之后的掩膜版的图案线宽易于控制，不仅可以提高光学邻近修正的一致性，而且可提高掩膜工艺的均一性和芯片图案的均一性。
68.虽然本公开所公开的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本公开而采用的实施方式，并非用以限定本公开。任何本公开所属技术领域内的技术人员，在不脱离本公开所公开的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本公开的保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。