專利名稱：用于設計精細圖案的方法和設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于設計精細圖案的方法和設備，具體地，涉及一 種用于使用程序設計在襯底上曝光的精細圖案的方法和設備。
背景技術：
由于半導體器件近來趨于高集成度的趨勢，用于形成半導體器件的 圖案逐漸變得更加精細。因為減小了包括精細圖案的單獨器件的尺寸， 也必須減小節距，即所需圖案的寬度和間隔。然而，用于形成圖案(例 如線條和間隔圖案，下文中稱作"線條圖案")的光刻法具有分辨率限制，從而限制了精細圖案的形成。在半導體器件的生產中，精細圖案可以采用多種形式，在這些形式中，在美國專利申請No.6,603，688中公開了 一種形成小尺寸隔板 (spacer)的方法，將其合并在此作為參考；在韓國專利申請 No. 2005-0032297中公開了一種自對準方法，將其合并在此作為參考。 必須將用于轉移精細圖案的掩模上的圖案實際地轉移到物體上。然而， 還不存在用于設計完全轉移精細圖案的曝光圖案的方法和設備。發明內容本發明提出了一種設計精細圖案的方法，可以將精細圖案完全地轉 移到物體上。本發明還提出了一種用于執行以上設計方法的設備。 根據本發明的一個方面，提出了一種用于設計完全地轉移到物體上 的精細圖案的方法。所述方法包括讀取用于曝光的精細圖案的原始數據。 將精細圖案劃分為不需要修正的第一圖案和需要修正的第二圖案。通過 形成輔助圖案來修正精細圖案，以便維持與第二圖案的第一距離D1。通 過運行包括第一輔助圖案和第二輔助圖案的仿真程序來估計要轉移到目 標物體上的精細圖案。將所估計的精細圖案與用于曝光的精細圖案的原 始數據進行比較，并且如果所估計的精細圖案和用于曝光的精細圖案的 原始之間沒有差別，指定已修正的精細圖案作為最終精細圖案。在一個實施例中，劃分精細圖案的步驟包括從多個多角精細圖案 中選擇待劃分為第一和第二圖案的選定多角精細圖案；確定連接部分， 用于將選定多角精細圖案劃分為四邊形形狀；以及通過去除連接部分來 獲得已劃分的第一和第二圖案。在劃分精細圖案之后，確定是否已經正確地執行將精細圖案劃分為 第一和第二圖案的操作。如果還沒有不正確地執行將精細圖案劃分為第 一和第二圖案的操作，重新選擇待劃分為第一和第二圖案的多角精細圖 案。在一個實施例中，所述方法還包括在將精細圖案劃分為第一和第 二圖案之后，檢査是否已經正確地執行將精細圖案劃分為第一和第二圖 案的操作；以及如果已經正確地執行了劃分，重新附加連接部分。在一個實施例中，所述方法還包括在劃分第一和第二圖案之后， 確定是否可以通過光刻形成第一和第二圖案；以及如果確定不能通過光 刻形成第一和第二圖案，重新選擇待劃分為第一和第二圖案的多角精細 圖案。在形成輔助圖案時，輔助圖案可以是第一輔助圖案，獨立地形成所 述第一輔助圖案以維持與具有寬度Wl的第二圖案相距第一距離D1。 一 部分第一輔助圖案可以分開距離(W1+2XD1)。第一輔助圖案可以沿線形 的第二圖案的周長、與第二圖案分開第一距離D1。第一輔助圖案可以具 有與第二圖案的寬度Wl相同的寬度W2。在形成輔助圖案時，輔助圖案 可以是第二輔助圖案，所述第二輔助圖案附加到第一圖案上，并且維持 與第一圖案相距第一距離Dl。第二輔助圖案可以與線形的第二圖案的至 少一側分開第一距離Dl。第二輔助圖案可以具有比第二圖案的寬度Wl
小的寬度W3。所述方法還可以包括在形成輔助圖案之后形成修整圖案，用于去 除第一和第二輔助圖案之間不必要的材料。通過修整圖案去除的不必要 的材料可以是刻蝕工藝的殘留材料。所述方法還可以包括在估計精細圖案之后，檢查在第二圖案中是 否存在凹口；以及當在第二圖案中存在凹口時形成輔助圖案。根據本發明的另一個方面，提出了一種用于設計精細圖案的設備。 所述設備包括讀取組件，讀取用于曝光的精細圖案的原始數據。所述設 備還包括劃分組件，將精細圖案劃分為不需要修正的第一圖案和需要修 正的第二圖案。所述設備包括修正組件，用于通過形成維持與第二圖案相距第一距離D1的輔助圖案，來對所述精細圖案進行修正。所述設備包括估計組件，通過運行包括第一輔助圖案和第二輔助圖案的程序，來估 計要轉移到目標物體上的精細圖案。所述設備包括確定組件，將所估計 的精細圖案與原始數據相比較，如果在所估計的精細圖案和用于曝光的 精細圖案的原始數據之間沒有差別，指定已修正的精細圖案作為最終精 細圖案。在一個實施例中，在形成輔助圖案時，輔助圖案包括第一輔助圖案，獨立地形成第一輔助圖案以維持與具有寬度Wl的第二圖案相距第一距 離D1。在一個實施例中，在形成輔助圖案時，輔助圖案包括第二輔助圖案， 第二輔助圖案附加到第一圖案上，并且與第一圖案分開第一距離Dl。在一個實施例中，所述設備還包括在形成輔助圖案之后形成修整圖 案的組件，形成所述修整圖案以輔助去除在第一和第二輔助圖案之間形 成的不必要的材料。
根據本發明優選方面的具體描述，本發明的前述和其他目的、特征 和優點變得明白，如附圖所示，貫穿不同視圖，相同的參考符號表示相 同的部分。附圖不必是按比例的，重點在于說明本發明的原理。圖l是根據本發明實施例、設計精細圖案的方法的流程圖。 圖2A至圖2H是示出了圖1中工藝的平面圖、以及圖2I是示出了 圖1中工藝的方框圖。圖3是示出了根據本發明設計的精細圖案的設計布局的平面圖。
具體實施方式
現在將參考附圖全面地描述本發明，在附圖中示出了本發明的典型 實施例。本發明實施例提出了一種用于使用計算機程序設計精細圖案的方 法和設備。即，為了將原始設計者繪制的設計布局應用于實際制造工藝， 使用程序對布局進行修正。因此，在本發明實施例中，當將由原始設計 者繪制的、用于曝光的精細圖案數據應用于制造工藝時，添加新的圖案 以防止可能出現的缺陷。這些添加的圖案顯現為顯示設備屏幕上的結果。 以下描述的精細圖案可以被劃分為不需要分離的圖案和需要分離的圖 案，不需要在其周圍添加附加圖案的第一圖案，以及需要在其周圍添加 附加圖案的第二圖案。可以根據圖案所處的工藝，將需要分離的圖案指 定不同的名稱。圖l是根據本發明實施例、用于設計精細圖案的方法的流程圖，以 及圖2A至圖2I是示出了圖1的方法的示意性平面圖。這里，描述的精細圖案多數是線形圖案。參考圖1和圖2A，讀取由原始設計者繪制的、待曝光的精細圖案的 數據(下文中稱作"原始布局")。然后，確定不需要分離的精細圖案ioo 和需要分離的精細圖案102。這里，需要分離的精細圖案102是具有四個 或多于四個角的多角圖案。精細圖案102的分離包括將多角圖案分離成多 個四邊形形狀。為此分離，在操作S10中選擇連接部分(a)以將需要分 離的多角精細圖案102分離成四邊形形狀。將連接部分(a)設置在多角圖案的彎曲部分處，并且去除掉，從而將圖案分離成多個四邊形形狀。參考圖1和圖2B，在操作S12中，通過去除連接部分(a)來分離精 細圖案102。分離多角精細圖案102的原因是為了使多角圖案的形狀改變 為簡單的四邊形形狀(在下文中，也稱作分離圖案102)，使得關于精細
圖案的數據簡化。這里，簡化包括去除關于連接部分(a)的數據，并且 簡化關于圖案形式的數據。如果在設計精細圖案時沒有分離圖案，會出 現不能丟棄關于連接部分(a)的數據的問題。因此，通過分離精細圖案 102來簡化關于精細圖案的數據。這里將分離圖案102劃分為不需要修正的第一圖案和需要修正的第 二圖案。第二圖案可以是不需要分離的圖案，或者可以是一部分或所有 的分離圖案102。接下來，在操作S14中，在屏幕上檢査包括分離圖案102的精細圖案。 即，確定分離圖案102是否已經被正確地分離，以及是否是可以通過光刻 形成的圖案。這是因為如果分離圖案102不能通過光刻形成，那么分離圖 案102不能形成在掩模上。在操作S16中，如果存在不能通過光刻形成的 圖案，工藝返回操作S10，因此可以在操作中選擇任意另外的連接部分(a) 并對其進行處理。此外，確定是否已經忽略需要分離的精細圖案102的任意部分，或 是否存在已經添加的不需要的圖案。這里，可以通過將數據與原始數據 相比較來確定不需要的圖案的添加。如果己經忽略圖案或如果已經添加 了不需要的圖案，則對其進行修正，并且重復如圖2A所示的操作。可選地，即使存在多角精細圖案102，當執行精細圖案形成工藝時 (例如，使用自對準方法的雙構圖)，第一和第二圖案分離開氧化層的厚 度。在這種情況下，不需要分離如圖2C所示的己去除連接部分(a)。這 里，在操作S18中，重新附加連接部分(a)。即，根據精細圖案的制造方 法，可以不重新附加連接部分(a)，并且可以用已分離的圖案執行隨后 的工藝。這里，將參考重新附加的連接部分(a)給出描述。參考圖1和圖2D，當將圖案轉移到目標物體時，在操作S20中形成第 一輔助圖案110，所述第一輔助圖案維持與可能出現缺陷的第二圖案相距 第一距離D1。這里，第二圖案可以是不需要分離的圖案100以及在圖2A 中已分離的圖案102的一部分或全部。例如，在屏幕的上部左手側中的圖 案100的突出部分的全部、以及上部右手側處的分離圖案102的一部分， 組成了需要修正的第二圖案的部分。 與第二圖案相距第一距離D1的第一 輔助圖案110可以具有寬度W2，并且可以被獨立地設置。第一輔助圖案110可以在第二圖案的周長周圍間 隔第一距離D1。此外，第一輔助圖案110的寬度W2可以與第二圖案的寬度 Wl相等。當相鄰部分(例如，第二圖案)的距離大于或等于第一輔助圖 案110的寬度W2和第一距離D1的距離的兩倍的總和即(W2+2XD1)時，形 成第一輔助圖案IIO。參考圖1和圖2E,當將圖案轉移到目標物體上時，在操作S20中形成 第二輔助圖案112，所述第二輔助圖案112維持與可能引起缺陷的第二圖 案相距第一距離D1。這里，第二圖案可以是不需要分離的圖案100以及圖 2A中分離圖案102的一部分或全部。第二輔助圖案112可以附加到第一和 第二圖案上，以便維持與第二圖案相距第一距離D1。當一部分預定精細 圖案112之間的間隙大于第一距離D1且小于(W2+2XD1)時，形成第二輔 助圖案112。第二輔助圖案具有比第二圖案的寬度W1小的寬度W3。可選地，如圖1和圖2F所示，在操作S22中，形成修整圖案114以輔 助去除在目標物體的構圖工藝期間(例如在刻蝕工藝中)希望去除的不 必要部分。例如，在自對準雙構圖的情況下，為了從氧化層之間沉積的 多晶硅中去除在濕法刻蝕中沉積的不必要部分，修整部分114標識要通過 另一濕法刻蝕工藝去除的部分。參考圖1和圖2G，為了檢查設計布局是否包括第一圖案、第二圖案 和輔助圖案的精細圖案以及所述設計布局還可以選擇性包括連接部分 (a)和修整圖案，在操作S24中執行例行程序的仿真。如圖2G所示，在 精細圖案中形成凹口116。將屏幕上的精細圖案中的凹口116形成為比原 始設計布局小或精細。因此，在操作S26中檢査精細圖案的凹口116。如果存在凹口116， 在操作S28中再次執行如圖2D和圖2E所示的形成輔助圖案的操作。最后， 通過去除凹口116來完成最終設計布局，如圖2H所示。參考圖1和圖21，在操作S30中，將完成的最終設計布局與原始設計布局相比較。如果需要，可以執行諸如設計規則檢査之類的檢查。如果 最終設計布局除了添加的圖案單元之外與原始設計布局相同，在操作S34
中，將所述布局指定為最終設計布局。在操作S32中，如果原始設計布局 與最終設計布局不同，重復從操作S20的形成輔助圖案開始的工藝。圖3是示出了根據本發明設計的精細圖案的設計布局的平面圖。這 里，未填充區域是本發明的精細圖案，充滿十字形圖案的區域是第一輔 助圖案，斜線區域是第二輔助圖案，黑色陰影區是本發明的修整圖案。 第一輔助圖案與精細圖案的相應部分間隔第一距離Dl，第二輔助圖案附 加到精細圖案的相應部分，并且維持與精細圖案的另一部分的第一距離 Dl。在本發明中，由于輔助圖案的存在，可以防止沒有將精細圖案轉移 到目標物體上，并且修整圖案可以去除在制造工藝期間可能出現的不必 要部分。而且，當將原始設計應用于實際制造工藝時，可以加固不滿意 的部分。如上所述的根據本發明的用于設計精細圖案的方法和設備，形成了 用于有效地轉移用于曝光的精細圖案的輔助圖案，使得可以設計出完全 地轉移到目標物體的精細圖案。此外，通過增加用于去除在制造階段希望去除的部分的修整圖案， 可以改善相應的制造工藝。盡管己經參考本發明的典型實施例，具體示出和描述了本發明，但 本領域普通技術人員應當理解，在不脫離所附權利要求所限定的本發明 的精神和范圍的情況下，可以對這些實施例進行形式和細節上的多種改 變。
權利要求
1.一種設計精細圖案的方法，包括讀取用于曝光的精細圖案的原始數據；將精細圖案劃分為不需要修正的第一圖案和需要修正的第二圖案；通過形成與第二圖案維持第一距離D1的輔助圖案來修正精細圖案；通過運行包括第一輔助圖案和第二輔助圖案的仿真程序來估計要轉移到目標物體上的精細圖案；以及將所估計的精細圖案與用于曝光的精細圖案的原始數據進行比較，并且如果所估計的精細圖案和用于曝光的精細圖案的原始數據之間沒有差別，指定已修正的精細圖案作為最終精細圖案。
2. 如權利要求l所述的方法，其中，劃分精細圖案的步驟包括-從多個多角精細圖案中選擇待劃分為第一和第二圖案的選定多角精細圖案；確定連接部分，用于將選定多角精細圖案劃分為四邊形形狀；以及 通過去除連接部分來獲得已劃分的第一和第二圖案。
3. 如權利要求2所述的方法，還包括在劃分精細圖案之后，檢 査是否已經正確地執行將精細圖案劃分為第一和第二圖案的操作；以及如果還沒有不正確地執行將精細圖案劃分為第一和第二圖案的操 作，重新選擇待劃分為第一和第二圖案的多角精細圖案。
4. 如權利要求2所述的方法，還包括在將精細圖案劃分為第一 和第二圖案之后，檢査是否已經正確地執行將精細圖案劃分為第一和第二圖案的操 作；以及如果已經正確地執行了劃分，重新附加所述連接部分。
5. 如權利要求2所述的方法，還包括在劃分第一和第二圖案之后，確定是否可以通過光刻形成第一和第二圖案；以及 如果確定不能通過光刻形成第一和第二圖案，重新選擇待劃分為第一和第二圖案的多角精細圖案。
6. 如權利要求1所述的方法，其中，在形成輔助圖案時，所述輔 助圖案包括第一輔助圖案，獨立地形成所述第一輔助圖案以維持與具有 寬度W1的第二圖案相距第一距離D1。
7. 如權利要求6所述的方法，其中， 一部分第一輔助圖案分開距 離(W1+2XD1)。
8. 如權利要求6所述的方法，其中，第一輔助圖案沿線形的第二 圖案的周長、與第二圖案分開第一距離D1。
9. 如權利要求6所述的方法，其中，第一輔助圖案具有與第二圖 案的寬度W1相同的寬度W2。
10. 如權利要求l所述的方法，其中，在形成輔助圖案時，所述輔 助圖案包括第二輔助圖案，所述第二輔助圖案附加到第一圖案上，并且 維持與第二圖案相距第一距離Dl。
11. 如權利要求IO所述的方法，其中，第二輔助圖案與線形的第 二圖案的至少一側分開第一距離Dl。
12. 如權利要求IO所述的方法，其中，第二輔助圖案具有比第二 圖案的寬度W1小的寬度W3。
13. 如權利要求l所述的方法，還包括在形成輔助圖案之后形成 修整圖案，用于去除第一和第二輔助圖案之間不必要的材料。
14. 如權利要求13所述的方法，其中，通過所述修整圖案去除的 不必要的材料是刻蝕工藝的殘留材料。
15. 如權利要求13所述的方法，還包括在估計精細圖案之后， 檢查在第二圖案中是否存在凹口；以及 如果在第二圖案中存在凹口，重新形成輔助圖案。
16. —種用于設計精細圖案的設備，包括 讀取組件，讀取用于曝光的精細圖案的原始數據；劃分組件，將精細圖案劃分為不需要修正的第一圖案和需要修正的 第二圖案；修正組件，通過形成維持與第二圖案相距第一距離Dl的輔助圖案 來對所述精細圖案進行修正； 估計組件，通過運行包括第一輔助圖案和第二輔助圖案的程序，來 估計要轉移到目標物體上的精細圖案；以及確定組件，用于將所估計的精細圖案與原始數據進行比較，如果所 估計的精細圖案和用于曝光的精細圖案的原始數據之間沒有差別，指定 已修正的精細圖案作為最終精細圖案。
17. 如權利要求16所述的設備，其中，在形成輔助圖案時，所述 輔助圖案包括第一輔助圖案，獨立地形成所述第一輔助圖案以維持與具有寬度W1的第二圖案相距第一距離D1。
18. 如權利要求16所述的設備，其中，在形成輔助圖案時，所述 輔助圖案包括第二輔助圖案，所述第二輔助圖案附加到第一圖案上，并 且與第二圖案分開第一距離Dl。
19. 如權利要求16所述的設備，還包括在形成輔助圖案之后形成 修整圖案的組件，形成所述修整圖案以輔助去除在第一和第二輔助圖案 之間形成的不必要的材料。
全文摘要
本發明提出了一種用于設計精細圖案的方法和設備，可以將精細圖案完全地轉移到物體上。所述方法包括讀取用于曝光的精細圖案的原始數據；將精細圖案劃分為不需要修正的第一圖案和需要修正的第二圖案；通過形成與第二圖案維持第一距離D1的輔助圖案來修正精細圖案；通過運行包括第一輔助圖案和第二輔助圖案的仿真程序來估計要轉移到目標物體上的精細圖案；以及將所估計的精細圖案與用于曝光的精細圖案的原始數據進行比較，并且如果所估計的精細圖案和用于曝光的精細圖案之間沒有差別，將已修正的精細圖案指定為最終精細圖案。
文檔編號G03F1/68GK101158807SQ20071008563
公開日2008年4月9日 申請日期2007年3月1日 優先權日2006年10月2日
發明者李鐘培, 柳文鉉, 申在弼, 金英一 申請人:三星電子株式會社