[发明专利]制作与双重图案化技术兼容的转折布局绕线的方法

说明书

技术领域

本揭示内容大体涉及精密半导体装置的制造，且更特别的是，涉及制作与双重图案化技术(double patterning technique)兼容(compliant)的转折绕线布局(jogged routing layout)的各种方法以及包含此类转折绕线布局的所得到的半导体装置。

背景技术

光刻(photolithography)技术为用于制造集成电路产品的基本工艺之一。以极高的层次而言，光刻技术涉及：(1)形成一层光或辐射敏感材料，例如光阻层，于一层材料或衬底上面；(2)选择性地使辐射敏感材料暴露于光源(例如DUV或EUV光源)所产生的光线以转印掩膜或标线片(reticle)(在此为可互换的用语)所定义的图案至辐射敏感材料；以及(3)显影辐射敏感材料的暴露层以定义带图案的掩膜层。然后，对于底下的材料层或衬底，可通过该带图案的掩膜层执行各种工艺操作(例如，蚀刻或离子植入工艺)。

当然，制造集成电路的最终目标是要在集成电路产品上忠实地复制原始电路设计。从历史上看，用于集成电路产品的特征尺寸及间距(特征之间的间隔)使得所欲图案可用带单一图案的光阻屏蔽层形成。不过，近年来，装置尺寸及间距已减少到现有光刻工具(photolithography tool)(例如，193纳米(nm)波长的光刻工具)无法形成有整体目标图案的所有特征的单一带图案的掩膜层。因此，装置设计者已诉诸涉及多次曝光以在一层材料中定义单一目标图案的技术。一种此类技术大体被称为双重图案化。一般而言，涉及把(也就是，分割或分离)密集整体目标电路图案拆成两个个别较不密集图案的双重图案化为曝光方法。然后，用两个个别掩膜(在此一个掩膜用来成像一个较不密集图案，以及另一个掩膜用来成像另一个较不密集图案)，将简化较不密集的图案个别印制于晶圆上。此外，在有些情形下，印制在第一图案的直线之间的第二图案，使得，例如，成像晶圆的特征间距等于两个较不密集掩膜中之一者的一半。此技术有效地降低光刻工艺的复杂度，改善可实现的分辨率以及使得用现有光刻工具有可能印制远比其它方式还小的特征。

图1图示一示范双重图案化工艺。图1图示由9个示范沟渠特征12构成的初始整体目标图案10。每个特征12有相同的关键尺寸13。在初始整体目标图案10的特征12之间的空间使得可利用光刻工具无法用单一掩膜印制初始整体目标图案10。因此，在此示范实施例中，初始整体目标图案10分解成第一子目标图案10A(由特征1、3、5、7、9构成)与第二子目标图案10B(由特征2、4、6、8构成)。子目标图案10A、10B被称为“子目标图案”，因为它们各自包含少于初始整体目标图案10中的所有特征。选择及隔开加入子目标图案10A、10B的特征使得可利用光刻工具可轻易地形成图案10A、10B于单一屏蔽层中。最后，在掩膜设计过程完成时，对应至子目标图案10A、10B(视实际需要在设计过程期间加以修改)的数据将会提供给掩膜制造商以便制造对应至要用于光刻工具以制造集成电路产品的图案10A、10B的具体掩膜(未图示)。

图2A至图2B图示在设计集成电路装置时可使用的不同示范电路布局图案。图2A图示由多个矩形直线型特征18(例如，沟渠)及跨接(crossover)或转折特征(jogged feature)16构成的示范电路布局图案14。跨接或转折特征16为由用跨接部分16J连接在一起的直线型特征16A、16B构成的复合图案。图示于图2A的所有特征，包括跨接部分16J，都有相同的关键尺寸15。图案14包含5条示范绕线轨迹(A-E)。相邻绕线轨迹的距离可称为图案14中的特征的“间距(pitch)”。图示于图2A的跨接特征16有时被称为“偶转折”型特征，因为在图示实施例中，跨接部分16J跨越偶数个间距距离，例如，轨迹B及C的第一“间距”与轨迹C及D的“第二间距”。跨越6个间距距离(未图示)的跨接型特征也被称为偶转折型特征。反之，图示于图1的图案10的特征12没有任何此类跨接或转折特征。

图2B图示由多个矩形直线型特征19(例如，沟渠)及跨接或转折特征21构成的示范电路布局图案17。图案15也包含5条示范绕线轨迹(A-E)。跨接特征21为由用跨接部分21J连接在一起的直线型特征21A、21B构成的复合图案。图示于图2B的所有特征，包括跨接部分21J，都有相同的关键尺寸21X。跨接特征21有时被称为“奇转折(odd-jog)”型特征，因为在图示实施例中，跨接部分21J在例如轨迹B及C之间的跨越距离等于一个间距。