通过去除沉积在掩模的空白上的膜来减少掩模重叠误差

申请号 CN201210226332.2 申请日 2012-06-29 公开(公告)号 CN103258068B 公开(公告)日 2016-01-20
申请人 台湾积体电路制造股份有限公司; 发明人 李信昌; 陈嘉仁; 叶励志; 严涛南;
摘要 本 发明 公开了一种用于通过在组中的掩模之间将 框架 区域中的掩模材料的 密度 同步来减少层重叠误差的方法。示例性方法包括:创建对应于掩模的掩模设计 数据库 ,并且包含具有一个或多个管芯的管芯区域和管芯区域之外的框架区域。识别框架区域内的基准部件,并且根据基准部件,识别空闲框架区域。对应于被配置成与掩模对准的参考掩模的参考掩模设计被用于确定用于空闲框架区域的参考密度。掩模设计数据库的空闲框架区域被 修改 为对应于参考密度。然后,修改后的掩模设计数据库可用于进一步使用,包括制造掩模。本发明还提供了一种通过去除沉积在掩模的空白上的膜来减少掩模重叠误差。
权利要求

1.一种用于掩模设计的方法,所述方法包括:
创建掩模设计数据库,其中,所述掩模设计数据库对应于掩模并包含框架区域和包括有一个或多个管芯的管芯区域;
识别所述框架区域内的一个或多个基准部件;
识别所述框架区域内的空闲框架区域,其中,所述空闲框架区域排除所述一个或多个基准部件,并且所述空闲框架区域具有一密度
基于参考掩模设计的参考空闲框架区域确定用于所述空闲框架区域的参考密度,其中,所述参考掩模设计对应于参考掩模,并且所述掩模被配置成与所述参考掩模对准;
修改所述掩模设计数据库的所述空闲框架区域,使得所述掩模设计数据库的所述空闲框架区域的密度对应于所述参考密度;以及
提供修改后的掩模设计数据库。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,创建所述掩模设计数据库包括:
接收对应于管芯的管芯数据库;
创建所述掩模设计数据库;
表征所述掩模设计数据库内的所述管芯区域;
在所述掩模设计数据库中例示设置在所述管芯区域内的管芯的一个或多个实例;
表征所述掩模设计数据库内的所述框架区域;
在所述掩模设计数据库内例示设置在所述框架区域内的一个或多个基准部件。
3.根据权利要求1所述的方法,其中,基于所述参考掩模设计的所述参考空闲框架区域确定用于所述空闲框架区域的参考密度,包括:
接收具有框架区域的所述参考掩模设计;
识别所述参考掩模设计的所述框架区域内的所述参考空闲框架区域,所述参考空闲框架区域对应于所述掩模设计数据库的所述空闲框架区域;以及
基于所述参考空闲框架区域确定所述参考密度。
4.根据权利要求1所述的方法,其中,所述参考密度被配置成减少掩模翘曲
5.根据权利要求1所述的方法,进一步包括:识别邻近所述一个或多个基准部件设置的一个或多个填充区域,其中,所述空闲框架区域进一步排除所述一个或多个填充区域。
6.根据权利要求1所述的方法,进一步包括:识别被配置成减少掩模翘曲的一个或多个填充区域,其中,所述空闲框架区域进一步排除所述一个或多个填充区域。
7.根据权利要求1所述的方法,其中,第三掩模具有包含第三掩模基准部件的框架区域,所述方法进一步包括:识别对应于所述第三掩模基准部件的填充区域,其中,所述空闲框架区域进一步排除所述填充区域。
8.一种用于构建掩模的方法,所述方法包括:
接收掩模设计,其中,所述掩模设计对应于掩模并包含框架区域和包括有一个或多个管芯的管芯区域;
识别所述框架区域内的一个或多个基准部件;
识别所述框架区域内的空闲框架区域,其中,所述空闲框架区域排除所述一个或多个基准部件,并且所述空闲框架区域具有一密度;
基于参考掩模设计的参考空闲框架区域确定用于所述空闲框架区域的参考密度,其中,所述参考掩模设计对应于参考掩模,并且所述掩模被配置成与所述参考掩模对准;以及制造对应于所述掩模设计的所述掩模,使得所述掩模的所述空闲框架区域的密度对应于所述参考密度。
9.根据权利要求8所述的方法,其中,制造对应于所述掩模设计的所述掩模包括:
修改所述掩模设计的所述空闲框架区域,使得所述掩模设计的所述空闲框架区域的密度对应于所述参考密度;以及
此后,制造被配置成对应于修改后的掩模设计的掩模。
10.根据权利要求8所述的方法,其中,制造对应于所述掩模设计的所述掩模包括:
制造对应于所述掩模设计的所述掩模;以及
此后,修改所述掩模的所述空闲框架区域,使得所述掩模的所述空闲框架区域的密度对应于所述参考密度。
11.根据权利要求8所述的方法,其中,基于所述参考掩模设计确定用于所述空闲框架区域的所述参考密度包括:
接收具有框架区域的所述参考掩模设计;
识别所述参考掩模设计的框架区域内的所述参考空闲框架区域,所述参考空闲框架区域对应于所述掩模设计数据库的所述空闲框架区域;以及
基于所述参考空闲框架区域确定所述参考密度。
12.根据权利要求8所述的方法,其中,所述参考密度被配置成减少掩模翘曲。
13.根据权利要求8所述的方法,进一步包括:识别邻近所述一个或多个基准部件设置的一个或多个填充区域,其中,所述空闲框架区域进一步排除所述一个或多个填充区域。
14.根据权利要求8所述的方法,进一步包括:识别被配置成减少掩模翘曲的一个或多个填充区域,其中,所述空闲框架区域进一步排除所述一个或多个填充区域。
15.根据权利要求8所述的方法,其中,第三掩模具有包含第三掩模基准部件的框架区域,所述方法进一步包括:识别对应于所述第三掩模基准部件的填充区域,其中,所述空闲框架区域进一步排除所述填充区域。
16.一种用于修改掩模设计数据库的方法,所述方法包括:
接收所述掩模设计数据库,其中,所述掩模设计数据库对应于掩模并包含框架区域和包括有一个或多个管芯的管芯区域;
识别所述框架区域内的一个或多个基准部件;
识别所述框架区域内的空闲框架区域,其中,所述空闲框架区域排除所述一个或多个基准部件,并且所述空闲框架区域具有一密度;
基于参考掩模设计的参考空闲框架区域确定用于所述空闲框架区域的参考密度,其中,所述参考掩模设计对应于参考掩模,并且所述掩模被配置成与所述参考掩模对准;
修改所述掩模设计数据库的所述空闲框架区域,使得所述掩模设计数据库的所述空闲框架区域的密度对应于所述参考密度;以及
提供修改后的掩模设计数据库。
17.根据权利要求16所述的方法,其中,基于所述参考掩模设计确定用于所述空闲框架区域的所述参考密度包括:
接收具有框架区域的所述参考掩模设计;
识别所述参考掩模设计的框架区域内的所述参考空闲框架区域,所述参考空闲框架区域对应于所述掩模设计数据库的所述空闲框架区域;以及
基于所述参考空闲框架区域确定所述参考密度。
18.根据权利要求16所述的方法,其中,所述参考密度被配置成减少掩模翘曲。
19.根据权利要求16所述的方法,进一步包括:识别邻近所述一个或多个基准部件设置的一个或多个填充区域,其中,所述空闲框架区域进一步排除所述一个或多个填充区域。
20.根据权利要求16所述的方法,进一步包括:识别被配置成减少掩模翘曲的一个或多个填充区域,其中,所述空闲框架区域进一步排除所述一个或多个填充区域。

说明书全文

通过去除沉积在掩模的空白上的膜来减少掩模重叠误差

技术领域

[0001] 本发明涉及半导体领域,更具体地,本发明涉及一种通过去除沉积在掩模的空白上的膜来减少掩模重叠误差。

背景技术

[0002] 半导体集成电路(IC)工业经历了快速发展。在IC演进的过程中,在几何尺寸(即,可以使用制造工艺创建的最小组件(或线))减小的同时,功能密度(即,每芯片面积互连器件的数量)通常增加。按比例缩小工艺通常通过增加生产效率并且降低相关成本提供益处。这样的按比例缩小还增加了工艺和制造IC的复杂性,并且对于将被实现的这些优点,需要IC制造中的类似发展。
[0003] 例如,随着器件尺寸缩小,掩模重叠日益变得重要。IC通常通过使用光刻掩模组对半导体晶圆上的部件进行分层来装配。该组中的每个掩模都具有通过透射或反射区域形成的图案。在光刻曝光期间,在将光刻胶涂层施加在晶圆上之前,诸如超紫外线光的辐射穿过掩模或反射离开掩模。掩模将图案转印到光刻胶上,然后被选择性地去除以暴露图案。然后,晶圆经过利用剩余光刻胶的形状在晶圆上产生电路部件的工艺步骤。当工艺步骤完成时,光刻胶被重新应用并且使用下一个掩模曝光晶圆。以此方式,部件被分层,以产生最终电路。
[0004] 不管掩模是否没有误差,如果所有或部分掩模不适当地对准,则得到的部件可能不与结合层正确地对准。这可能导致降低的器件性能或整个器件故障。对准误差导致的一个结果是掩模应应力可能导致掩模翘曲,影响部件布置并且产生不能由传统对准技术解决的层重叠误差。翘曲的幅度是所关心的问题,但是掩模之间的翘曲差异还造成了重叠误差。为此,量化跨过组中的掩模的应力是有益的。翘曲仍然可能发生,但是效果在掩模之间并由此在电路层之间更加一致。从而,将造成翘曲的因素同步的方法具有显著减少重叠误差并且改进产量的潜力。

发明内容

[0005] 为了解决现有技术中所存在的问题,根据本发明的一个方面,提供了一种用于掩模设计的方法,所述方法包括:创建掩模设计数据库,其中,所述掩模设计数据库对应于掩模并包含框架区域和包括有一个或多个管芯的管芯区域;识别所述框架区域内的一个或多个基准部件;识别所述框架区域内的空闲框架区域,其中,所述空闲框架区域排除所述一个或多个基准部件,并且所述空闲框架区域具有一密度;基于参考掩模设计的参考空闲框架区域确定用于所述空闲框架区域的参考密度,其中,所述参考掩模设计对应于参考掩模,并且所述掩模被配置成与所述参考掩模对准;修改所述掩模设计数据库的所述空闲框架区域,使得所述掩模设计数据库的所述空闲框架区域的密度对应于所述参考密度;以及提供修改后的掩模设计数据库。
[0006] 在所述方法中,创建所述掩模设计数据库包括:接收对应于管芯的管芯数据库;创建所述掩模设计数据库;表征所述掩模设计数据库内的所述管芯区域;在所述掩模设计数据库中例示设置在所述管芯区域内的管芯的一个或多个实例;表征所述掩模设计数据库内的所述框架区域;在所述掩模设计数据库内例示设置在所述框架区域内的一个或多个基准部件。
[0007] 在所述方法中,基于所述参考掩模设计的所述参考空闲框架区域确定用于所述空闲框架区域的参考密度,包括:接收具有框架区域的所述参考掩模设计;识别所述参考掩模设计的所述框架区域内的所述参考空闲框架区域,所述参考空闲框架区域对应于所述掩模设计数据库的所述空闲框架区域;以及基于所述参考空闲框架区域确定所述参考密度。
[0008] 在所述方法中,所述参考密度被配置成减少掩模翘曲。
[0009] 在所述方法中,进一步包括:识别邻近所述一个或多个基准部件设置的一个或多个填充区域,其中,所述空闲框架区域进一步排除所述一个或多个填充区域。
[0010] 在所述方法中,进一步包括:识别被配置成减少掩模翘曲的一个或多个填充区域,其中,所述空闲框架区域进一步排除所述一个或多个填充区域。
[0011] 在所述方法中,第三掩模具有包含第三掩模基准部件的框架区域,所述方法进一步包括:识别对应于所述第三掩模基准部件的填充区域,其中,所述空闲框架区域进一步排除所述填充区域。
[0012] 根据本发明的另一方面,提供了一种用于构建掩模的方法,所述方法包括:接收掩模设计,其中,所述掩模设计对应于掩模并包含框架区域和包括有一个或多个管芯的管芯区域;识别所述框架区域内的一个或多个基准部件;识别所述框架区域内的空闲框架区域,其中,所述空闲框架区域排除所述一个或多个基准部件,并且所述空闲框架区域具有一密度;基于参考掩模设计的参考空闲框架区域确定用于所述空闲框架区域的参考密度,其中,所述参考掩模设计对应于参考掩模,并且所述掩模被配置成与所述参考掩模对准;以及制造对应于所述掩模设计的所述掩模,使得所述掩模的所述空闲框架区域的密度对应于所述参考密度。
[0013] 在所述方法中,制造对应于所述掩模设计的所述掩模包括:修改所述掩模设计的所述空闲框架区域,使得所述掩模设计的所述空闲框架区域的密度对应于所述参考密度;以及此后,制造被配置成对应于修改后的掩模设计的掩模。
[0014] 在所述方法中,制造对应于所述掩模设计的所述掩模包括:制造对应于所述掩模设计的所述掩模;以及此后,修改所述掩模的所述空闲框架区域,使得所述掩模的所述空闲框架区域的密度对应于所述参考密度。
[0015] 在所述方法中,基于所述参考掩模设计确定用于所述空闲框架区域的所述参考密度包括:接收具有框架区域的所述参考掩模设计;识别所述参考掩模设计的框架区域内的所述参考空闲框架区域,所述参考空闲框架区域对应于所述掩模设计数据库的所述空闲框架区域;以及基于所述参考空闲框架区域确定所述参考密度。
[0016] 在所述方法中,所述参考密度被配置成减少掩模翘曲。
[0017] 在所述方法中,进一步包括:识别邻近所述一个或多个基准部件设置的一个或多个填充区域,其中,所述空闲框架区域进一步排除所述一个或多个填充区域。
[0018] 在所述方法中,进一步包括:识别被配置成减少掩模翘曲的一个或多个填充区域,其中,所述空闲框架区域进一步排除所述一个或多个填充区域。
[0019] 在所述方法中,第三掩模具有包含第三掩模基准部件的框架区域,所述方法进一步包括:识别对应于所述第三掩模基准部件的填充区域,其中,所述空闲框架区域进一步排除所述填充区域。
[0020] 根据本发明的又一方面,提供了一种用于修改掩模设计数据库的方法,所述方法包括:接收所述掩模设计数据库,其中,所述掩模设计数据库对应于掩模并包含框架区域和包括有一个或多个管芯的管芯区域;识别所述框架区域内的一个或多个基准部件;识别所述框架区域内的空闲框架区域,其中,所述空闲框架区域排除所述一个或多个基准部件,并且所述空闲框架区域具有一密度;基于参考掩模设计的参考空闲框架区域确定用于所述空闲框架区域的参考密度,其中,所述参考掩模设计对应于参考掩模,并且所述掩模被配置成与所述参考掩模对准;修改所述掩模设计数据库的所述空闲框架区域,使得所述掩模设计数据库的所述空闲框架区域的密度对应于所述参考密度;以及提供修改后的掩模设计数据库。
[0021] 在所述方法中,基于所述参考掩模设计确定用于所述空闲框架区域的所述参考密度包括:接收具有框架区域的所述参考掩模设计;
[0022] 识别所述参考掩模设计的框架区域内的所述参考空闲框架区域,所述参考空闲框架区域对应于所述掩模设计数据库的所述空闲框架区域;以及基于所述参考空闲框架区域确定所述参考密度。
[0023] 在所述方法中,所述参考密度被配置成减少掩模翘曲。
[0024] 在所述方法中,进一步包括:识别邻近所述一个或多个基准部件设置的一个或多个填充区域,其中,所述空闲框架区域进一步排除所述一个或多个填充区域。
[0025] 在所述方法中,进一步包括:识别被配置成减少掩模翘曲的一个或多个填充区域,其中,所述空闲框架区域进一步排除所述一个或多个填充区域。附图说明
[0026] 根据以下结合附图的详细描述可以最好地理解本发明。需要强调的是,根据工业中的标准实践,各种不同部件没有按比例绘制,并且只是用于图示的目的。实际上,为了使论述清晰,可以任意增加或减小各种部件的数量和尺寸。
[0027] 图1a和图1b是根据本发明的多个方面的用于IC制造的掩模的示例性层的示意性截面图。
[0028] 图2是根据本发明的多个方面的用于IC制造的掩模的示意性俯视图。
[0029] 图3是根据本发明的实施例的用于减小掩模重叠误差的掩模设计的方法的流程图
[0030] 图4是示出根据本发明的实施例的用于确定用于减小掩模重叠误差的参考密度的方法的流程图。
[0031] 图5是根据本发明的实施例的用于减小掩模重叠误差的掩模创建的方法的流程图。
[0032] 图6是根据本发明的实施例的用于减小掩模重叠误差的掩模设计修改的方法的流程图。

具体实施方式

[0033] 本发明主要涉及掩模制造和优化,并且更特别地,涉及通过跨过组中的掩模同步框架区域中的掩模材料的密度来减小重叠误差的方法。
[0034] 以下公开的内容提供用于实现本发明的不同部件的多个不同实施例或实例。以下描述组件和布置的特定实例,以简化本发明。当然,这些仅是实例并且不用于限制。例如,以下说明中的第一部件在第二部件之上或上形成可以包括第一和第二部件直接接触形成的实施例,并且还可以包括附加部件可以形成在第一和第二部件之间,使得第一和第二部件可以不直接接触的实施例。另外,本发明可以在多个实例中重复参考数字和/或字母。该重复用于简单和清楚的目的,并且其本身不指示所论述的多种实施例和/或配置之间的关系。
[0035] 而且,诸如“下面”、“之下”、“下部”、“之上”、“上部”等的空间关系术语等可以在此用于便于说明,以描述如图中所示的一个元件或部件与另一个元件或部件的关系。除了图中描述的定向之外,空间相对术语旨在包括使用或操作的器件的不同定向。例如,如果图中的器件被翻转,被描述为在其他元件或部件“之下”或“下面”的元件然后被定向为在其他元件或部件“之上”。从而,典型术语“之下”可以包括之上和之下的定向。装置可以另外被定向(旋转90度或在其他定向)并且在此使用的空间相对描述符可以同样相应地解释。
[0036] 图1a和图1b是用于IC制造的掩模100的示意性截面图。掩模100包括衬底102。衬底102可以由钠玻璃、熔融石英、氟化钙(CaF2)和/或其他合适材料制成。当形成衬底102时要求高度精确,这是因为不完整性翘曲所完成掩模100的光学性能。在衬底形成的每个步骤中都注意避免和减少光学缺陷
[0037] 一旦获得充分平坦的衬底102,就形成多层。这些可以包括吸收层104、一个或多个衰减层106和/或一个或多个反射层108。吸收层104可以包括铬(CR)、MoSi和/或其他合适材料。典型地,吸收层104使用掩模写入技术被成形,诸如,电子束写入、离子束写入、诸如二进制光刻或与诸如湿式蚀刻或干式蚀刻的蚀刻结合的相移光刻,并且可以使用可选掩模写入技术成形。掩模100可以包括由诸如金属化物、金属氮化物、、无机材料和/或其他合适材料形成的衰减层106。掩模100还可以包括使用诸如硅/钼、钼/铍和/或其他合适材料的材料创建的一个或多个反射层108。为了随后详细探究的原因,虽然诸如吸收层104、衰减层106和反射层108的层对于掩模100是必不可少的,但是它们有助于翘曲,会不利地影响掩模的光学性能。
[0038] 图2是用于IC制造的掩模100的俯视图。掩模100包含管芯区域202,其包含包括部件206的一个或多个管芯204。管芯204可以通过位置线208隔离,当切割晶圆时,将使用牺牲区域。掩模100包括管芯区域202周围的框架区域210,其包含基准部件、标记,它们不是集成电路的一部分,但是有益于IC生产。这些基准部件可以包括对准掩模212、条形码214、识别标记216、标志以及文本。在很多设计中,基准部件不利用所有可用框架区域210。没有基准部件的框架区域210的区域可以被称为空闲框架区域218。
[0039] 然而,虽然框架区域210离管芯204足够远以避免直接光学干扰,但是框架区域210并且特别是空闲框架区域218可以通过使掩模衬底102翘曲而影响管芯区域202内的部件206。不管如何作出创建平坦衬底102的努力,衬底102上的不同材料的应用都引入掩模应力,诸如,在吸收层104、衰减层106以及反射层108中发现的材料。掩模应力的一个显著原因是用于每层的材料之间的热膨胀系数的差异。随着掩模温度改变,层以不同速率膨胀。这在层之间产生剪应力(shear stress)。层被结合在一起,并且不可能分离。然而,剪应力可能导致掩模翘曲以释放压力。热剪应力特别有害,这是因为掩模层可以在一温度下被沉积,在另一个温度下被蚀刻,在另一个温度下被存储,并且在光刻曝光期间经历温度的还有的另一个范围。这些热改变导致掩模内的不均匀膨胀,其产生应力并且可能导致掩模翘曲。
[0040] 光刻工艺要求掩模部件206以准确位置落在晶圆上。翘曲改变掩模图案部件落在光刻曝光期间曝光的晶圆上的位置。该偏移可能导致不同层上的电路部件之间的不对准,从而产生被称为重叠误差的缺陷。
[0041] 翘曲会导致偏移和重叠误差。然而,因为由于层之间的对准的差异导致重叠误差产生,所以翘曲的差异和掩模之间的偏移可能对产量比对整体翘曲程度具有较大影响。事实上,均匀翘曲可以被抵偿。如果由于掩模翘曲导致第一层中的第一部件移动,则第二层中的重合第二部件在相同方向上移动类似量,掩模可能不产生重合缺陷。即使翘曲是严重的,这也可能是真的。另一方面,如果第一部件移动,但是第二部件不移动,则重合问题将更加显著。从而,可以通过减小整体应力、均衡跨过掩模的应力、或者两者的一些结合来减少重叠误差。
[0042] 空闲框架区域218是这些力和所导致的重叠误差的重要促成因素。空闲框架区域218通常相对于其他区域大,缺少分裂(break up)层材料的部件,从而空闲框架区域218在掩模之间可以具有明显的层密度差异。仅仅因为其包含大区域,空闲框架区域218的尺寸是一个问题。剪应力与掩模材料之间的接触面积成比例。大接触面积与大应力相关。而且,因为空闲框架区域218缺乏部件,所以空闲框架区域218的给定区域比包含部件的相同尺寸的区域具有更大接触面积。相反地,在管芯区域202中存在电路部件,例如,分裂层材料导致不太密集区域,并且从而导致较少接触面积。另外,因为空闲框架区域218不必须用于特定目的,所以密度可以在掩模之间发生相当大的改变。用于给定掩模的空闲框架区域
218可以具有完全由吸收层104覆盖的衬底102,同时系列中的下一个掩模可能具有空闲框架区域218,其中,衬底102不被完全覆盖。通常,一个掩模被配置用于正性光刻胶并且另一个掩模被配置用于负性光刻胶。
[0043] 在所公开的方法中,来自由空闲框架区域218导致的翘曲的重叠误差通过基于单个参考密度调节掩模的空闲框架区域218密度而被减小。在一些实施例中,参考密度通过将组中的掩模指定为参考掩模并且利用其空闲框架区域218密度来确定参考密度。参考掩模最初不需要满足参考密度。在这样的情况下,参考掩模可以在确定参考密度之后被调节。然后,一个或多个剩余掩模被同步至参考掩模的参考密度。这导致更均匀应力和更均匀翘曲。
[0044] 在一些实施例中,除了同步掩模之间的影响之外,参考密度被设计成减小应力或翘曲。在一些情况下,应力通过低参考密度(表示空闲框架区域218内的较少层材料)被最小化。层材料通过其机械和热性能,有助于掩模衬底应力。去除它能够减小或消除应力。然而,0%的参考密度可能不一直最小化应力或最小化翘曲。层材料可能实际上有助于所得到的掩模的刚性,在该情况下,密度可以被最大化以减小翘曲。可选地,材料在掩模周围和通过掩模传导应力时用作更复杂的结构色。在这样的情况下,可以考虑其他参考密度。
[0045] 确定参考密度还需要考虑制造环境。制造方法可能不给所有掩模或掩模的子集的空闲框架区域218提供显著改变。可以考虑其选择参考密度。最终参考密度解决制造要求,至少在系列中的掩模的子集之间均衡应力并且可以进一步减小整体掩模翘曲。
[0046] 在一些实施例中,需要进一步考虑以确定合适空闲框架区域218。在制造和掩模的工艺期间使用的工具和在晶圆生产期间使用的工具可以对空闲框架区域218的提出要求。例如,当工具取决于围绕基准部件的高对比区域时,通常是具有条形码和对准标记的情况,其不可以将整个空闲框架区域218用于应力均衡。在这样的情况下,重定义空闲框架区域
218以排除围绕基准部件的填充区域是有用的。诸如掩模工艺器件的其他工具可以要求不与基准部件相关的填充区域或可以要求与系列中的另一个掩模的基准部件相关的填充区域。而且,排除其他填充区域可能得到更均匀应力或者可能减少跨过组中的掩模的翘曲。
为了满足制造要求并且实现翘曲的最佳减少,空闲框架区域218被修改以排除这些填充区域。
[0047] 在定义空闲框架区域218并且确定参考密度之后,基于参考密度修改空闲框架区域218内的层材料的密度。这可以通过修改掩模设计数据库并且随后基于修改后的掩模设计数据库创建掩模来在设计循环期间执行。可选地,其可以通过使用例如沉积或蚀刻工艺改变空闲框架区域218内的层材料对现有掩模执行。改变掩模设计数据库或掩模的空闲框架区域218的密度的可能修改包括应用或去除重复图案、应用或去除单个球形图案(global pattern)、应用或去除随机图案、应用或去除空闲框架区域218或其区域中的所有层材料和/或另一种合适修改。在一些实施例中,然后对组中的其他掩模重复修改。参考密度被配置成减小掩模翘曲、减小掩模应力、和/或在组中的掩模之间同步翘曲,基于参考密度修改掩模100的空闲框架区域218的密度可以大大减少重叠误差。
[0048] 图3是根据本发明的实施例的用于减小掩模重叠误差的掩模设计的方法300的流程图。在方法300之前、期间和之后可以提供附加步骤,并且所描述的一些步骤可以被代替或删除用于方法的其他实施例。另外,一些步骤可以与其他步骤同时执行。该方法开始于框310,其中,创建掩模设计数据库。掩模设计数据库包含对应于用于IC生产的掩模的数据。掩模设计数据库具有:框架区域,可以包含一个或多个基准部件;以及管芯区域,包含一个或多个管芯。在一些实施例中,使用一个或多个管芯数据库创建掩模设计数据库。管芯数据库包含将包括在掩模设计数据库的管芯区域中的管芯。在这样的实施例中,接收一个或多个管芯数据库,并且在掩模设计数据库中例示管芯。
[0049] 在框320中,在掩模设计数据库的框架区域内识别出基准部件。在一些实施例中,识别基准部件包括识别基准部件周围的填充区域。在进一步实施例中,这可以包括识别不可用于修改的框架区域内的附加填充区域。这些填充区域可以从应力问题、从工具要求、从组中的其他掩模的基准部件产生,或者可以被确定以减少层重叠误差。在框330中,在框架区域内识别空闲框架区域。空闲框架区域排除基准部件,并且在一些实施例中,排除一个或多个填充区域。在框340中,参考密度被确定用于空闲框架区域内的层材料。参考密度对应于参考掩模的空闲框架区域的密度。在一些实施例中,参考密度被进一步配置成减小掩模应力或者掩模翘曲。在框350中,基于参考密度修改空闲框架区域的密度。这种修改可以通过添加或去除对应于掩模设计数据库内的层材料的形状执行。这种修改得到修改后的掩模设计数据库。在框360中,提供修改后的掩模设计数据库。其可以被提供用于进一步设计工作、用于制造相关掩模或用于其他合适目的。
[0050] 图4是示出根据本发明的实施例的用于确定用于减小掩模重叠误差的参考密度的方法的流程图。方法400通过分析参考掩模设计确定参考密度。当在图3所示方法的框340中执行时,方法400可以被执行例如作为确定参考密度的一部分。在一些实施例中,在框410中,接收参考掩模设计。参考掩模设计对应于用于IC生产的参考掩模,并且可以是参考掩模本身,可以是对应于参考掩模的设计数据库,或者可以是另一种类型的掩模设计。
参考掩模设计具有框架区域和包含一个或多个管芯的管芯区域。在框420中,识别参考掩模设计的空闲框架区域。在一些实施例中,参考掩模设计的空闲框架区域对应于将被修改的掩模设计数据库的空闲框架区域。在框430中,确定对应于参考掩模设计的识别后的空闲框架区域的密度的参考密度。
[0051] 图5是根据本发明的实施例的用于掩模构建的方法500的流程图。可以理解,可以在方法500之前、期间和之后提供附加步骤,并且所描述的一些步骤可以被代替或删除用于方法的其他实施例。方法500开始于框510,其中,接收掩模设计。掩模设计是掩模的表示。这包括掩模设计数据库或掩模的另一种合适的虚拟表示。掩模设计还可以是现有掩模的表示,诸如,掩模图像,或者可以是掩模本身。掩模设计具有包含一个或多个基准部件的框架区域和包含一个或多个管芯的管芯区域。在框520中,识别基准部件。在一些实施例中,识别基准部件包括:识别可以不被修改的基准部件周围的填充区域。在框530中,在框架区域内识别空闲框架区域。在一些实施例中,这包括识别为了诸如应力问题、工具要求、和/或组中的其他掩模的基准部件的原因不可用于修改的框架区域内的附加填充区域。空闲框架区域排除基准部件,并且在一些实施例中,排除一个或多个填充区域。在框540中,参考密度被确定用于空闲框架区域内的层材料。参考密度基于参考掩模的空闲框架区域。在框550中,制造对应于掩模设计并且具有对应于参考密度的空闲框架区域密度的掩模。
这可以通过修改掩模设计并且从修改后的掩模设计创建掩模,或者通过更改现有掩模以满足参考密度来实现。
[0052] 图6是根据本发明的实施例的修改用于减少掩模重叠误差的掩模数据库的方法600的流程图。可以理解,在方法600之前、期间和之后可以提供附加步骤,并且所描述的一些步骤可以被代替或删除用于方法的其他实施例。方法开始于框610,其中,接收掩模设计数据库。掩模设计数据库对应于用于IC生产的掩模,并且包含可以具有基准部件的框架区域和具有一个或多个管芯的管芯区域。在框620中,识别任何基准部件。在一些实施例中,识别基准部件包括识别可以不被修改的填充区域以及基准部件。这些填充区域可以由应力问题、工具要求、组中的其他掩模的基准部件、和/或其他设计考虑产生。在框630中,在框架区域内识别空闲框架区域。空闲框架区域排除基准部件,并且在一些实施例中,排除填充区域。在框640中,参考密度被确定用于空闲框架区域内的层材料。参考密度对应于参考掩模的空闲框架区域的密度。在框650中,基于参考密度修改空闲框架区域的密度。这样得到修改后的掩模设计数据库。在框660中,提供修改后的掩模设计数据库。提供可以包括为了进一步设计工作,为了制造相关掩模而提供修改后的掩模设计数据库,或者为了任何其他合适目的而提供。
[0053] 从而,本发明提供用于在组中的掩模之间同步空闲框架区域中的掩模材料的密度来减少重叠误差的方法。在一个实施例中,该方法包括:创建掩模设计数据库,其中,掩模设计数据库对应于掩模并且包含框架区域和包括一个或多个管芯的管芯区域;识别框架区域内的一个或多个基准部件;识别框架区域内的空闲框架区域,其中,空闲框架区域排除一个或多个基准部件,并且其中,空闲框架区域具有密度;基于参考掩模设计的参考空闲框架区域确定用于空闲框架区域的参考密度,其中,参考掩模设计对应于参考掩模,并且其中,掩模被配置成与参考掩模对准;修改掩模设计数据库的空闲框架区域,使得掩模设计数据库的空闲框架区域的密度对应于参考密度;以及提供修改后的掩模设计数据库。
[0054] 在另一个实施例中,该方法包括:接收掩模设计,其中,掩模设计对应于掩模并且包含框架区域和包括一个或多个管芯的管芯区域;识别框架区域内的一个或多个基准部件;识别框架区域内的空闲框架区域,其中,空闲框架区域排除一个或多个基准部件,并且其中,空闲框架区域具有密度;基于参考掩模设计的参考空闲框架区域确定用于空闲框架区域的参考密度,其中,参考掩模设计对应于参考掩模,并且其中,掩模被配置成与参考掩模对准;以及制造对应于掩模设计的掩模,使得掩模的空闲框架区域的密度对应于参考密度。
[0055] 在又一个实施例中,该方法包括:接收掩模设计数据库,其中,掩模设计数据库对应于掩模并且包含框架区域和包括一个或多个管芯的管芯区域;识别框架区域内的一个或多个基准部件;识别框架区域内的空闲框架区域,其中,空闲框架区域排除一个或多个基准部件,并且其中,空闲框架区域具有密度;基于参考掩模设计的参考空闲框架区域确定用于空闲框架区域的参考密度,其中,参考掩模设计对应于参考掩模,并且其中,掩模被配置成与参考掩模对准;修改掩模设计数据库的空闲框架区域,使得掩模设计数据库的空闲框架区域的密度对应于参考密度;以及提供修改后的掩模设计数据库。
[0056] 上面论述了多个实施例的部件,使得本领域普通技术人员可以更好地理解本发明的各个方面。本领域普通技术人员应该理解,可以很容易地使用本发明作为基础来设计或修改其他用于执行与本文所介绍实施例相同的目的和/或实现相同优点的处理和结构。本领域普通技术人员还应该意识到,这种等效构造并不背离本发明的精神和范围,并且在不背离本发明的精神和范围的情况下,可以进行多种变化、替换以及改变。
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