[发明专利]曝光方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种曝光方法。

背景技术

随着半导体器件关键尺寸的越来越小，传统光刻工艺条件下利用一个掩膜版作为掩膜形成图形化工艺遇到了限制，相邻的图形间距过小，由于光学邻近效应，会出现相邻图形粘连的现象。

利用双重图形化(Double patterning)方法可以解决以上所述的问题。

双重图形化方法是将需要形成的掩膜图形拆分成两套图形，分别为第一图形和第二图形，然后分别在掩膜层上进行第一次图形化形成第一图形，进行第二次图形化形成第二图形，最终形成完整的掩膜图形。通过这样双重图形化的方法可以避免出现在曝光过程中由于相邻图形间距过小而导致的光学邻近效应。

而在实际的光刻过程中，往往会由于图形密度不均匀而导致光刻过程中图形发生偏差，这主要是由于图形密度较大区域在光刻过程中接受的光较多，相邻图形之间间距较低，透过光罩的光线之间存在衍射作用，而图形密度较小的区域接受的光较少，衍射作用不明显，从而造成两个区域曝光图形之间的差异性较大。同时，在刻蚀过程中，由于图形密度不均匀还会出现刻蚀负载效应，刻蚀剂的浓度和刻蚀速率成正比，和所需刻蚀的面积大小成反比。图形密度较大区域需刻蚀的面积较大，刻蚀剂的浓度下降，导致刻蚀速率下降，从而使得图形密度较大区域刻蚀速率小于图形密度较小区域。从而使得实际形成的图形与设计图形发生偏差。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种曝光方法，提高刻蚀图形的准确度。

为解决上述问题，本发明提供一种曝光方法，包括：提供待曝光图案，所述待曝光图案具有若干图形，且所述待曝光图案具有两种不同间距的所述图形；提供伪辅助图案，所述伪辅助图案包括若干数量的辅助图形，且相邻辅助图形的间距相同；获取所述辅助图形的宽度和相邻辅助图形的间距；获取相邻图形的间距，当所述相邻图形的间距大于或等于临界尺寸时，确定所述相邻图形之间的区域为填充区；根据所述填充区，确定所述填充区边缘的图形为孤立图形；根据所述填充区的尺寸、辅助图形的宽度、相邻辅助图形的间距、单次曝光的极限间距和所述孤立图形的延伸方向，获取辅助图形数量及辅助图形的延伸方向；根据辅助图形的数量和延伸方向获取辅助图案，在所述待曝光图案的填充区内填充所述辅助图案，形成伪待曝光图形；根据所述伪待曝光图形形成第一图形和第二图形，所述第一图形和第二图形分别作为双重图形化曝光的两套掩膜图形。

可选的，所述临界尺寸=2×单次曝光的极限间距+2×辅助图形的宽度+相邻辅助图形的间距。

可选的，所述辅助图案中辅助图形的数量为两个以上。

可选的，所述辅助图形为宽度相同的矩形图案。

可选的，所述辅助图形的宽度范围为32nm～47nm。

可选的，所述辅助图形与填充区边缘的孤立图形平行，并且所述辅助图形的延伸方向与长度较长的孤立图形的延伸方向一致。

可选的，所述辅助图形的长度与最接近该辅助图形的孤立图形的长度一致。

可选的，所述辅助图形的长度与最长的孤立图形的长度相同。

可选的，所述单次曝光的极限间距为32nm～128nm。

可选的，相邻辅助图形的间距范围为32nm～63nm。

可选的，所述孤立图形与填充区内的辅助图形之间的最小间距大于或等于单次曝光的极限间距。

可选的，所述孤立图形与填充区内的辅助图形之间的最小间距的范围为64nm～127nm。

可选的，相邻的第一图形的间距小于临界尺寸，相邻的第二图形的间距小于临界尺寸。

可选的，相邻的第一图形的间距为64nm～223nm；相邻的第二图形的间距为64nm～223nm。

可选的，待曝光图案中相邻图形之间的最小间距小于单次曝光极限间距。

可选的，待曝光图案中相邻图形之间的最小间距为32nm～63nm。

可选的，还包括：提供衬底，所述衬底表面具有掩膜层；在所述衬底表面形成第一光刻胶层，对所述第一光刻胶层进行曝光和显影，将第一图形转移到所述第一光刻胶层内，形成第一图形化光刻胶层；以所述第一图形化光刻胶层为掩膜，刻蚀所述掩膜层，形成第一图形化掩膜层；去除所述第一图形化光刻胶层，在所述衬底和第一图形化掩膜层表面形成第二光刻胶层；对所述第二光刻胶层进行曝光和显影，将第二图形转移到所述第二光刻胶层内，形成第二图形化光刻胶层；以所述第二图形化光刻胶层为掩膜，刻蚀所述第一图形化掩膜层，形成第二图形化掩膜层。