CN101989309B

CN101989309B - 修正布局图案的方法

Info

Publication number: CN101989309B
Application number: CN 200910164998
Authority: CN
Inventors: 杨育祥; 黄俊宪
Original assignee: United Microelectronics Corp
Current assignee: United Microelectronics Corp
Priority date: 2009-08-05
Filing date: 2009-08-05
Publication date: 2013-11-06
Anticipated expiration: 2029-08-05
Also published as: CN101989309A

Abstract

本发明是揭露一种修正布局图案的方法。首先输入一布局图案，且该布局图案包含至少一线段，然后由该线段形成一规则检测矩形，且该规则检测矩形包含至少一正方形。接着检测该正方形是否重迭其它布局图案的其它部分，并移除该正方形重迭其它布局图案的区域以取得一修正后的布局图案。最后输出该修正后的布局图案至一光罩。

Description

修正布局图案的方法

技术领域

本发明是关于一种修正布局图案的方法，尤指一种无盲点修正布局图案的方法。

背景技术

在半导体元件的制造过程中，经常会使用到微影(photo lithography)及蚀刻(etching)等关键技术。微影技术包括将一复杂的集成电路图形转移至一半导体晶圆表面，以供蚀刻、掺杂等步骤所用。此等图形的转移需要极为准确，俾与之前与之后的其它制程的图案相互对应，进而制造出精密的集成电路。

但是在微影步骤中，将光罩上的标准图形转移至晶圆表面时，经常会产生偏差，进而影响半导体装置的性能。此种偏差与被转移的图形特性、晶圆的外形、所使用的光源种类及种种的制程参数有关。

其中，对于因为光学近接效应、工艺规则、光学规则等所引起的图形偏差，已经发展出许多检验、修正与补偿的方法，以改善影像转移后的质量。例如，已知的方法有光学近接修正(optical proximity correction，OPC)、工艺规则检验(process rule check，PRC)与光学规则检验(lithography rulecheck，LRC)等等，并已有市售光学近接修正软件，以供检测布局图形中的狭小处(pitch)、桥接处(bridge)、关键尺寸均匀性(CD uniformity)等等问题。此等光学近接修正软件可以将光罩的标准布局图形经由理论影像校正，而获得可于晶圆上正确曝光的影像图形。此等方法不但能检测布局图形中的问题，还能经由理论影像校正光罩的布局图形。所得的校正图形若均正确可用，则予以输出制作光罩，进而获得晶圆上正确的影像图形。

然而，以上检验、修正与补偿的方法一般说来都有已经建立好了的标准处理流程步骤可供参考。例如，已知技术中利用OPC来确认光罩的布局图形的流程可以是，首先，输入一布局图形。然后对此布局图形进行OPC的布尔(Boolean)预处理，获得初步布局图形。接着进行光学近接修正，利用各式商用光学近接修正软件，将布局图案经由理论图案校正，以获得晶圆上正确的图案。

经由理论校正的布局图案会利用一制程规则检测(process rule check；PRC)，以检测其正确性。若已修正的布局图案完全符合制程规则检测的规则时，就可将此布局图案输出，并制作于光罩上，以供微影制程使用；然而，若已修正的布局图案有部份或全部不符合制程规则检测时，则已修正的布局图案需要再重新修正并再次检测其正确性。其中，制程规则检测主要检测布局图案中各线段的直线末端和转角处，以判断这些几何图案是否符合所设计的集成电路布局图案的临界线宽(critical dimension)和临界间距(critical space)的限制。

然而，现今进行上述检测时，主要是采取45度角的检测方式，例如由0度至45度、45度至90度、90度至135度或135度至180度等不同方向的检测。这种以45度角为基础进行检测的缺点在于每个45度角之间会有盲点，且这些盲点会使影响整个修正过程而无法精确地输出所要的布局图案。

发明内容

因此，本发明是提供一种修正布局图案的方法，以解决现今以45度角为基础进行检测所造成的盲点问题。

本发明较佳实施例是揭露一种修正布局图案的方法，包含有下列步骤：输入一布局图案，且该布局图案包含至少一线段；由该线段形成一规则检测矩形，且该规则检测矩形包含至少一正方形；检测该正方形是否重迭其它布局图案的其它部分；移除该正方形重迭其它布局图案的区域以取得一修正后的布局图案；以及输出该修正后的布局图案至一光罩。

本发明另一实施例揭露一种修正布局图案的方法，包含有下列步骤：输入一布局图案，且该布局图案包含至少一线段；由该线段形成一规则检测矩形，且该规则检测矩形包含至少一正方形；检测该正方形重迭该布局图案时超出该布局图案的区域；补足超出该布局图案的区域以取得一修正后的布局图案；以及输出该修正后的布局图案至一光罩。

本发明另一实施例还揭露一种布局图案，包含有：一多边形图案，具有至少一线段；以及至少一缺口设于该多边形图案中，且该缺口的至少一边长是小于该线段的长度。

附图说明

图1为本发明确认布局图案的方法的流程图。

图2为本发明较佳实施例的一向外修正的方法示意图。

图3为图2中完成向外修正后的布局图案示意图。

图4为本发明较佳实施例的一向内修正的方法示意图。

图5为图4中完成向内修正后的布局图案示意图。

[主要元件标号说明]

10 步骤 12 步骤

14 步骤 16 步骤

18 步骤 20 步骤

22 步骤 32 布局图案

34 线段 34’ 线段

36 规则检测矩形 38 矩形

40 正方形 42 布局图案

44 违反最小间距区域 46 线段

46’ 线段 48 矩形

50 正方形 52 规则检测矩形

54 违反最小间距区域 56 缺口

62 布局图案 64 线段

66 规则检测矩形 68 正方形

70 违反最小线宽区域 72 区块

具体实施方式

请参考图1，图1为本发明修正布局图案的方法的流程图。依据本发明修正布局图案的方法包含有下列步骤。首先，进行步骤10，于一计算机系统中输入一原始布局图案，其中该布局图案包含有至少一线段，且该原始布局图案为已经过该计算机系统或其它计算机系统执行至少一次光学邻近修正(OPC)校正后的图案。其中，该光学邻近修正为目前业界普遍使用的对布局图案中各线段的线宽、直线末端、以及转角处进行修正的校正方法。接着，进行步骤12，于该计算机系统中输入一制程规则，其中该制程规则包括使布局图案符合电路设计的临界线宽和临界间距的规则或其它因应65、45纳米(nm)以下制程的设计规则。然后，进行步骤14，于该线段产生一规则检测矩型，以进行检测，如步骤16。如果检测成功，亦即代表完全符合制程规则时，则系统会直接进行步骤22，利用该计算机系统输出一确认布局图案来制作所需的光罩，以供后续的微影制程使用。相对地，如果检测失败，亦即不符合任一制程规则时，则该计算机系统将提供一修正值，例如最小线宽与最小间距等值等，以进行步骤18的向外修正(outward correction)或步骤20的向内修正(inward correction)。最后，进行步骤22，输出已修正的确认布局图案来制作所需的光罩。

以下搭配图示详细说明本发明进行向外修正及向内修正的具体实施例。请先参照图2，图2为本发明较佳实施例的一向外修正的方法示意图。如图2所示，首先提供一原始布局图案32，例如一个已经在光学邻近修正阶段(OPCstage)完成布尔(Boolean)预处理的布局图案。为彰显本发明的特征并简化说明，图标中仅显示出布局图案32的部分区域。另外，上述的光学邻近修正为目前业界所普遍使用，以对布局图案中各线段的线宽、直线末端、和转角处进行修正的校正方法。本实施例的布局图案32可包括用来制作沟渠、接触洞或多晶硅闸极等半导体元件所需的光罩布局图案，且布局图案32可依据制程选择为透光区域(clear tone)或不透光区域(dark tone)，此皆属本发明所涵盖的范围。

然后于布局图案中选取一线段34，例如为布局图案32中线段末端的部分、邻近其它布局图案的部分等。并由此线段34往外产生(outward expand)一具有至少一个正方形的规则检测矩形(rule-checking rectangle)36。在本实施例中，规则检测矩形36较佳由一个矩形38与两个设置在矩形38两端的正方形40所构成。其中，矩形38的长度是等于线段34本身的长度，而矩形38的宽度与正方形40的一个边长则是依据一光罩规则检测(mask rule check)的规格所定义的最小间距(minimum space)。

随后检测此规则检测矩形36中的矩形38与各正方形40是否重迭其它邻近的布局图案。在本实施例中，上方的正方形40是与邻近另一个布局图案42的部分区域相互重迭。由于此重迭的区域跨越了光罩规则检测规格所定义出的最小间距范围，因此会被判定为违反最小间距(minimum space violation)区域44。为了符合光罩规则检测规格所定义出的间距规格，向外修正时所产生的违反最小间距区域44必需被去除才可形成一个符合光罩规则检测规格的布局图案。随后移除此布局图案42中的违反最小间距区域44，以取得一个修正过的布局图案42。

如同布局图案32所进行的向外修正，布局图案42可依照相同模式对邻近的布局图案进行相对应的修正。如图2中所示，可同样在布局图案42中选取一线段46，然后于线段46往外产生一个由一个矩形48与两个正方形50所构成的规则检测矩形52。接着检测所形成的矩形48与各正方形50是否重迭邻近的布局图案，若有重迭状况，则判定被重迭邻近的布局图案为违反最小间距区域。在本实施例中，下方的正方形50是与邻近布局图案32的部分区域相互重迭，故将下方的正方形50部分重迭布局图案32的部分区域判定为违反最小间距区域54。然后移除此布局图案32中的违反最小间距区域54，以完成向外修正的步骤并得到一修正过的布局图案32。

值得注意的是，图2所揭露的实施例虽先以布局图案32对布局图案42进行向外修正，并再以布局图案42对布局图案32进行向外修正，但严格来说，以布局图案32对布局图案42进行单次向外修正后原则上已符合光罩规则检测规格所定义的最小间距。换句话说，由于布局图案42向外进行修正时所使用的线段46是修正前原始布局图案42的线段46，若先以布局图案32对布局图案42进行一次向外修正，然后再以布局图案42对布局图案32进行另一次向外修正，所修正过的布局图案通常会略小于光罩规则检测规格所定义出的间距。因此本发明可于修正前依照制程需求调整光罩规则检测的规格权重，以决定是否进行单次或多次相对应的修正。

请参照图3，图3为图2中完成向外修正后的布局图案示意图。如图中所示，修正后的布局图案32/42主要由一多边形图案所构成，且多边形图案中各具有一用来产生规则检测矩形的线段34’/46’。由于本实施例的布局图案32/42是采向外修正的方式，因此修正过的布局图案32/42较佳于前述被移除的违反最小间距区域54/44(如图2所示)处，便各形成至少一约略矩形的缺口(notch)56，且缺口56的至少一边长是小于线段34’/46’的长度。在本实施例中，线段34’/46’的长度较佳介于60纳米至70纳米之间，但不局限于此。且本实施例向外修正时，是将各布局图案依照光罩规则检测规格来对邻近的其它布局图案进行相对应的修正。

请参照图4，图4为本发明较佳实施例向内修正的方法示意图。如图4所示，先提供一布局图案62于计算机系统，例如一个已经在光学邻近修正阶段(OPC stage)完成布尔(Boolean)预处理的布局图案。为彰显本发明的特征并简化说明，图标中仅显示出布局图案62的部分区域。

然后利用该计算机系统于布局图案62中选取一线段64，例如为布局图案62中内转角的部分、较窄的部分等。然后由线段64向内产生(inwardexpand)一具有至少一个正方形的规则检测矩形66。在本实施例中，规则检测矩形66较佳由两个正方形68所构成。其中。线段64的长度，亦即每个正方形68的任一个边长是依据光罩规则检测的规格所定义出的最小线宽(minimum width)。

接着检测此规则检测矩形66中的各正方形68是否在重迭布局图案62时有被正方形68覆盖但不属于布局图案62的区域，亦即规则检测矩形66是有否超出布局图案62的状况。在本实施例的布局图案62中，大部分正方形68与布局图案62本身虽重迭，但位于规则检测矩形66右上角仍有一小块区域被正方形68所覆盖但不属于布局图案62本身。由于这个被正方形68所覆盖的区域跨越了光罩规则检测规格所定义出的最小线宽，因此会被判定为一违反最小线宽(minimum width violation)区域70。为了符合光罩规则检测规格所定义出的线宽规格，向内修正时所产生的违反最小线宽区域70必需被补足才可定义出一个符合光罩规则检测规格的布局图案。随后本实施例补足此违反最小线宽区域70，以完成向内修正的步骤并输出修正过的布局图案。

请参照图5，图5为图4中完成向内修正后的布局图案示意图。如图中所示，修正后的布局图案62同样由一多边形所构成，且多边形中包含一用来产生规则检测矩形的线段64。由于本实施例的布局图案62是采向内修正的方式，因此布局图案62较佳于前述违反最小线宽区域处形成一外凸于原使布局图案62的区块72。此填补过的区块72较佳为矩形，但不局限于此，且区块72的至少一边长是小于线段64的长度。在本实施例中，线段64的长度较佳介于60纳米至70纳米之间，但不局限于此。且本实施例向内修正时，是将布局图案转折处的一边依照光罩规则检测规格来对布局图案转折处的相对应边进行修正。例如图4、5的实施例是以布局图案62中内转角的线段64向内修正来做说明，同样地，本实施例亦可再以布局图案62外转角部分(区块72附近)的线段来对内转角进行向内修正。

值得注意的是，上述实施例虽分别揭露向外修正及向内修正的作法，但实际进行修正时，可依据布局图案的性质来选择需进行何种修正，例如仅进行向外修正、或仅进行向内修正、或依序进行两种修正方式，先向外修正再向内修正或先向内修正再向外修正的作法皆可。若仅选择进行向外修正，最终所输出修正过的布局图案即等于原始布局图案(已经过光学邻近修正阶段完成布尔预处理的布局图案)扣除前述违反最小间距区域的总和；若仅选择向内修正，最终所输出的布局图案即等于原始布局图案(已经过光学邻近修正阶段完成布尔预处理的布局图案)加上违反最小线宽区域的总和；而若选择进行两种不同修正方式，则最终所输出的布局图案会等于原始布局图案扣除前述违反最小间距区域并加上违反最小线宽区域的总和。此外，依据本发明另一实施例，又可在实际进行修正前先对原始布局图案进行一逆向调(reversetone)步骤。举例来说，若初始所提供的原始布局图案是为不透光区的布局图案，可进行一逆向调步骤将原本不透光区的布局图案转换为透光区的图案，并使周围原本透光区的布局图案转为不透光区的图案，藉此提升制程的弹性。

综上所述，本发明是揭露一种无盲点用来修正布局图案的方法。依据本发明的较佳实施例，是先由一已经过光学近接修正的布局图案中选择一线段，然后由该线段产生一具有至少一正方形的规则检测矩形来进行向外修正或向内修正。进行向外修正时，与规则检测矩形中正方形重迭的其它布局图案区域会被判定为违反最小间距区域，且为了符合光罩规则检测规格所定义出的间距规格，被判定为违反最小间距区域会被移除。反之，进行向内修正时，被规则检测矩形中正方形所覆盖但超出原始布局图案的区域将被判定为违反最小线宽区域，而为了符合光罩规则检测规格所定义出的线宽规格，被判定为违反最小线宽区域的地方会被补足。接着再输出修正过的布局图案，而最终所修正过的布局图案即为原始布局图案扣除前述违反最小间距区域并加上违反最小线宽区域的总和。依照上述修正方式，本发明可对输入的布局图案进行无盲点的修正，并可较已知45度角为基础的修正方式输出更精确的布局图案来制作所需光罩。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims

1.一种修正布局图案的方法，包含：

输入一布局图案，且该布局图案包含至少一线段；

由该线段形成一规则检测矩形，且该规则检测矩形包含一矩形以及二正方形，且该矩形的长度为该线段的边长；

检测该正方形是否重迭其它布局图案的其它部分；

移除该正方形重迭其它布局图案的区域以取得一修正后的布局图案；以及

输出该修正后的布局图案至一光罩。

2.根据权利要求1所述的方法，其中该正方形的一边长为一光罩规则检测规格的最小间距。

3.根据权利要求1所述的方法，还包含将该正方形重迭其它布局图案的区域判定为违反最小间距区域。

4.根据权利要求3所述的方法，其中移除该正方形重迭其它布局图案的区域的步骤包含移除该违反最小间距区域。

5.根据权利要求1所述的方法，其中于形成该规则检测矩形前还包含对该布局图案进行一逆向调步骤。

6.一种修正布局图案的方法，包含：

输入一布局图案，且该布局图案包含至少一线段；

由该线段向内形成一规则检测矩形，且该规则检测矩形包含两个正方形，该正方形的一边长为该线段的长度；

检测该正方形重迭该布局图案时超出该布局图案的区域；

补足超出该布局图案的区域以取得一修正后的布局图案；以及

输出该修正后的布局图案至一光罩。

7.根据权利要求6所述的方法，其中该正方形的一边长为一光罩规则检测规格的最小线宽。

8.根据权利要求6所述的方法，还包含将该正方形重迭该布局图案时超出该布局图案的区域判定为违反最小线宽区域。

9.根据权利要求8所述的方法，其中于补足超出该布局图案的区域的步骤包含补足该违反最小线宽区域。

10.根据权利要求6所述的方法，其中于形成该规则检测矩形前还包含对该布局图案进行一逆向调步骤。

11.根据权利要求1所述的方法，其中，该修正后的布局图案包含有：

一多边形图案，具有至少另一线段；以及

至少一缺口设于该多边形图案中，且该缺口的至少一边长是小于该至少另一线段的长度。

12.根据权利要求11所述的方法，其中该至少另一线段的长度是介于60纳米至70纳米。