CN102385242A - 掩膜版制作方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种掩膜版制作方法及系统,该方法包括:a)确定光刻工艺条件,并收集所述光刻工艺条件对应的OPC数据;b)根据所述OPC数据创建OPC模型,建立OPC程序;c)提供设计图形数据,按照设计规则对设计图形数据进行预处理,将所述设计图形数据转换为符合设计规则的图形数据;d)根据所述OPC程序,对所述预处理后的设计图形数据进行OPC运算;e)验证OPC运算后的图形数据的CD与目标CD的差值是否在误差允许范围内,如果否,返回步骤b),如果是,按照OPC运算后的图形数据制作掩膜版。采用本发明的方法制作出的掩膜版满足光刻过程的需求,使光刻后在晶片上的成像更加准确,提高了电路的性能和生产成品率。
Description
技术领域
本发明涉及半导体制造技术领域,更具体地说,涉及一种掩膜版制作方法及系统。
背景技术
随着超大规模集成电路(ULSI,Ultra Large Scale Integration)的飞速发展,集成电路制造工艺变得越来越复杂和精细。在0.13um以下技术节点的关键层次中,如TO(有源区层次)、GT(栅氧层次)以及An(金属连线层次)等关键层次的CD(关键尺寸)越来越小,某些关键层次的CD已经接近甚至小于光刻工艺中所使用的光波的波长248nm,因此在光刻中的曝光过程中,由于光的干涉和衍射现象,实际产品晶片上得到的光刻图形与掩膜版图形之间存在一定的变形和偏差,光刻中的这种误差直接影响电路性能和生产成品率。
现有技术中为了消除上述误差,通常使用OPC(光学邻近效应矫正)方法对设计图进行一定的修正。现有的采用OPC方法对设计图形数据进行处理的过程如图1所示,包括以下步骤:
步骤S101:确定光刻工艺条件,并收集所述光刻工艺条件对应的OPC数据;
步骤S102:根据所述OPC数据创建OPC模型,由所述OPC模型建立OPC程序;
步骤S103:提供设计图形数据,根据所述OPC程序,对所述设计图形数据进行OPC运算;
步骤S104:验证所述OPC运算后的图形数据的CD与目标CD的差值是否在误差允许范围内,如果否,返回步骤S102,如果是,进入步骤S105;
步骤S105:按照所述OPC运算后的图形数据制作掩膜版。
将原始设计图形数据经过上述OPC方法处理后制作的掩膜版,可以消除光刻过程中因光的干涉和衍射而产生的光刻图形与掩膜版图形之间的变形和偏差,但是,在生产实际过程中,随着设计图的越来越复杂,采用传统的OPC方法对设计图进行多次修正之后,经过仿真运算得出的CD与产品的目标CD仍然相差很大,不能满足实际生产的需要。
发明人研究发现,上述出现问题的设计图中往往都存在很多不符合设计规则的图形,对于这些不符合设计规则的图形,采用传统的OPC方法进行修正时,OPC的修正量不能完全补偿设计的不足,进而影响OPC修正的准确度。
发明内容
本发明实施例提供一种掩膜版制作方法及系统,可使经OPC修正后的设计图形数据的CD与目标CD的误差在生产允许的范围内,以满足实际生产的需要。
为实现上述目的,本发明实施例提供了如下技术方案:
一种掩膜版制作方法,包括:
a)确定光刻工艺条件,并收集所述光刻工艺条件对应的OPC数据;
b)根据所述OPC数据创建OPC模型,由所述OPC模型建立OPC程序;
c)提供设计图形数据,按照设计规则对所述设计图形数据进行预处理,将所述设计图形数据转换为符合设计规则的图形数据;
d)根据所述OPC程序,对所述预处理后的设计图形数据进行OPC运算;
e)验证所述OPC运算后的图形数据的CD与目标CD的差值是否在误差允许范围内,如果否,返回步骤b),如果是,按照所述OPC运算后的图形数据制作掩膜版。
优选的,所述预处理过程包括:
当所述设计图形数据中的凸出部分的尺寸与所述目标CD的差值大于预设阈值时,清除所述凸出部分。
优选的,所述预处理过程包括:
当所述设计图形数据中的缺口部分的尺寸与所述目标CD的差值大于预设阈值时,填补所述缺口部分。
优选的,所述预处理后的设计图形数据满足产品制造工艺要求和电学特性要求。
优选的,所述验证的过程包括:
对所述OPC运算后的图形数据进行仿真,得出所述OPC运算后的图形数据的CD;
将所述OPC运算后的图形数据的CD与目标CD进行比较,得出二者间的差值;
判断所述差值是否在误差允许的范围内。
本发明实施例还公开了一种掩膜版制作系统,包括:
程序创建单元,用于根据确定的光刻工艺条件,收集所述光刻工艺条件对应的OPC数据,并根据所述OPC数据创建OPC模型,由所述OPC模型建立OPC程序;
处理单元,用于按照设计规则对设计图形数据进行预处理,将所述设计图形数据转换为符合设计规则的图形数据;
运算单元,用于根据所述OPC程序,对所述预处理后的设计图形数据进行OPC运算;
验证单元,用于验证所述OPC运算后的图形数据的CD与目标CD的差值是否在误差允许范围内;
制版单元,用于当所述OPC运算后的图形数据的CD与目标CD的差值在误差允许范围内时,按照所述OPC运算后的图形制作掩膜版。
优选的,所述处理单元包括:
比较单元,用于将所述设计图形数据中的凸出部分的尺寸以及缺口部分的尺寸与所述目标CD进行比较,得出所述凸出部分的尺寸与所述目标CD的差值,以及所述缺口部分的尺寸与所述目标CD的差值;
第一判断单元,用于判断所述设计图形数据中凸出部分的尺寸与所述目标CD的差值,以及所述缺口部分的尺寸与所述目标CD的差值是否大于预设阈值;
修正单元,用于当所述设计图形数据中的凸出部分的尺寸与所述目标CD的差值大于预设阈值时,清除所述凸出部分,且当所述设计图形中的缺口部分的尺寸与所述目标CD的差值大于预设阈值时,填补所述缺口部分。
优选的,所述验证单元包括:
仿真单元,用于对所述OPC运算后的图形数据进行仿真,得出所述OPC运算后的图形数据的CD;
计算单元,用于将所述OPC运算后的图形数据的CD与目标CD进行比较,得出二者间的差值;
第二判断单元,用于判断所述OPC运算后的图形数据的CD与目标CD差值是否在误差允许的范围内。
优选的,还包括:存储单元,用于存储所述目标CD的值、所述预设阈值和所述误差范围中的至少一种。
与现有技术相比,上述技术方案具有以下优点:
本发明实施例通过将原始的设计图形数据中不符合设计规则的部分进行预处理,使其满足设计规则的要求,之后再进行OPC运算,验证OPC运算后的图形数据的CD是否满足目标CD的要求,如果不满足,则重复进行OPC模型、OPC程序的建立以及上述预处理的过程,直到OPC运算后的图形数据的CD满足目标CD的要求为止,保证了以OPC运算后的图形数据制作出的掩膜版满足光刻过程的需求,使光刻后在晶片上的成像更加准确,减少实际晶片上得到的光刻图形与掩膜版图形之间的变形和偏差,提高了电路的性能和生产成品率。
附图说明
通过附图所示,本发明的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图,重点在于示出本发明的主旨。
图1为现有的OPC方法的流程图;
图2为本发明实施例一公开的掩膜版制作方法的流程图;
图3为本发明实施例一举例的设计图形;
图4为图3中设计图形的部分结构放大图;
图5为图3中设计图形的部分结构放大图;
图6为图3中设计图形进行预处理后的图形;
图7为图6中图形的部分结构放大图;
图8为本发明实施例二公开的掩膜版制作方法的流程图;
图9为图3中设计图形进行OPC运算后的图形;
图10为图6中设计图形进行OPC运算后的图形;
图11为本发明实施例三公开的掩膜版制作系统的结构图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次,本发明结合示意图进行详细描述,在详述本发明实施例时,为便于说明,表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大,而且所述示意图只是示例,其在此不应限制本发明保护的范围。此外,在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
正如背景技术部分所述,采用传统的OPC方法对某些设计图形数据进行多次修正后,仿真运算得出的CD与设计中的目标CD仍相差很大,发明人研究发现,出现这种问题的根本原因在于,这些出现问题的设计图中往往都存在很多不符合设计规则的图形,对这些不符合设计规则的图形,采用传统的OPC方法进行修正时,不仅会增加OPC处理的运行时间,而且由于OPC的修正量不能完全补偿设计的不足,也会严重影响OPC修正的准确度。
实施例一
基于上述问题,本实施例提供的掩膜版制作方法的流程图如图2所示,包括以下步骤:
步骤S201:确定光刻工艺条件,并收集所述光刻工艺条件对应的OPC数据;
步骤S202:根据所述OPC数据创建OPC模型,由所述OPC模型建立OPC程序;
步骤S203:提供设计图形数据,按照设计规则对所述设计图形数据进行预处理,将所述设计图形数据转换为符合设计规则的图形数据;
步骤S204:根据所述OPC程序,对所述预处理后的设计图形数据进行OPC运算;
步骤S205:验证所述OPC运算后的图形数据的CD与目标CD的差值是否在误差允许范围内,如果否,返回步骤S202,如果是,进入步骤S206;
步骤S206:按照所述OPC运算后的图形数据制作掩膜版。
其中,所述预处理过程除了要使原始的设计图形数据满足设计规则的要求外,最终的目标是使预处理后的设计图形数据能够满足产品制造工艺要求和电学特性要求,也就是要使最终制造出的产品符合设计的要求。
纵观众多的原始设计图形数据,出现最多的问题包括各种不规则的凸出部分或缺口部分,这些凸出部分和缺口部分的尺寸要远小于目标CD的尺寸,在现有技术进行OPC运算时,系统也会将原始设计图形这些参差不齐的凸起或缺口作为目标图形进行OPC运算,导致这些凸起或缺口在进行OPC处理后更加失真,进而导致对OPC运算后的图形数据进行仿真得到的CD值和目标CD值相差非常大。因此,本发明实施例中为了彻底解决上述问题,所述预处理过程是包括:
当所述设计图形数据中的凸出部分的尺寸与所述目标CD的差值大于预设阈值时,清除所述凸出部分。
当所述设计图形数据中的缺口部分的尺寸与所述目标CD的差值大于预设阈值时,填补所述缺口部分。
通过上述清除凸出部分、填补缺口部分的预处理过程之后,所述设计图形数据在逐步转换为符合设计规则且满足产品制造工艺要求和电学特性要求的图形数据,之后再经过后面的验证过程,将所述OPC运算后的图形数据的CD与目标CD进行比对,在不满足目标CD要求的情况下重复修改OPC模型、OPC程序以及预处理的等过程,整个处理过程是循环进行的,直至最终得出的OPC运算后的图形数据的CD满足目标CD的要求时,循环停止,按照最终的OPC运算后的图形数据进行掩膜版的制作。
下面以图3所示的设计图形为例,说明本实施例中所述的预处理过程。
图4中标号41、42、43所示结构分别为图3中标号31、32、33所示结构的放大图,图5为图3中部分结构尺寸的放大图,从图4和图5中可以看出,图4中标号41、42、43所示处的结构尺寸,相对于该设计图形的目标CD要小很多,大概为一个数量级左右,因此可以判定标号41、42、43所指的结构为需要进行预处理的部分,即标号41所示凸出的图形可以按照设计规则进行清除,标号42和43所示缺口部分可以按照设计规则进行填补,完成预处理的设计图形如图6所示,图7为与图5对应的预处理后的部分结构尺寸的放大图,从图6和图7与图3-图5的比较中可以得出预处理过程所作的操作,即在满足设计规则的情况下清除凸起,填补缺口。
本领域技术人员可以理解,当步骤S205中验证得出所述OPC运算后的图形数据的CD不满足目标CD的要求时,可以如本实施例所述,返回步骤S202重建OPC模型,也可以返回步骤S201,重新收集OPC数据,还可以返回步骤S203,重新进行设计图形数据的预处理过程,具体返回哪一步本发明不做限定,具体操作过程可根据具体情况具体分析。
通过本实施例的方法制作出的掩膜版能够满足光刻过程的需求,使光刻后在晶片上的成像更加准确,减少实际晶片上得到的光刻图形与掩膜版图形之间的变形和偏差,提高了电路的性能和生产成品率。
实施例二
本实施例提供的掩膜版的制作方法的流程图如图8所示,本实施例与实施例一不同的是,将实施例一中的步骤S205中验证过程进行细化,即步骤S305-步骤S307所示,本实施例通过对所述OPC运算后的图形数据进行仿真的方式来验证所述OPC运算后的图形数据CD是否满足目标CD的要求,其中,本实施例中对预处理后的设计图形数据进行OPC运算后包括以下步骤:
步骤S305:对所述OPC运算后的图形数据进行仿真,得出所述OPC运算后的图形数据的CD;
步骤S306:将所述OPC运算后的图形数据的CD与目标CD进行比较,得出二者间的差值;
步骤S307:判断所述差值是否在误差允许的范围内,如果否,返回步骤S302,如果是,进入步骤S308;
步骤S308:按照所述OPC运算后的图形数据制作掩膜版。
下面以图9所示的设计图形为例,从图中取六个不同关键尺寸的位置,如图中的Point1-Point6所示,经过仿真运算后的Point1-Point6的CD与目标CD的差距如表一所示,从表一中可以看出,仿真结果与目标CD相差很大。
表一
图10为将图9中的设计图采用本实施例公开的方法对原始设计图形数据进行处理后的仿真效果图,同样为Point1-Point6六个关键尺寸,经过仿真运算后得出的Point1-Point6的CD与目标CD的差距如表二所示,从表二中可以看出,仿真结果与目标CD的差值已经很小了,在误差允许的范围内。
表二
实施例三
本实施例公开了一种掩膜版制作系统,其结构图如图11所示,包括以下功能单元:
程序创建单元101,用于根据确定的光刻工艺条件,收集所述光刻工艺条件对应的OPC数据,并根据所述OPC数据创建OPC模型,由所述OPC模型建立OPC程序;
处理单元102,用于按照设计规则对设计图形数据进行预处理,将所述设计图形数据转换为符合设计规则的图形数据;
运算单元106,用于根据所述OPC程序,对所述预处理后的设计图形数据进行OPC运算;
验证单元108,用于验证所述OPC运算后的图形数据的CD与目标CD的差值是否在误差允许范围内;
制版单元112,用于当所述OPC运算后的图形数据的CD与目标CD的差值在误差允许范围内时,按照所述OPC运算后的图形制作掩膜版。
另外,该装置还包括:存储单元107,用于存储所述目标CD的值、所述预设阈值和所述误差范围中的至少一种。
其中,所述处理单元102包括:
比较单元103,用于将所述设计图形数据中的凸出部分的尺寸以及缺口部分的尺寸与所述目标CD进行比较,得出所述凸出部分的尺寸与所述目标CD的差值,以及所述缺口部分的尺寸与所述目标CD的差值;
第一判断单元104,用于判断所述设计图形数据中凸出部分的尺寸与所述目标CD的差值,以及所述缺口部分的尺寸与所述目标CD的差值是否大于预设阈值;
修正单元105,用于当所述设计图形数据中的凸出部分的尺寸与所述目标CD的差值大于预设阈值时,清除所述凸出部分,且当所述设计图形中的缺口部分的尺寸与所述目标CD的差值大于预设阈值时,填补所述缺口部分。
所述验证单元108包括:
仿真单元109,用于对所述OPC运算后的图形数据进行仿真,得出所述OPC运算后的图形数据的CD;
计算单元110,用于将所述OPC运算后的图形数据的CD与目标CD进行比较,得出二者间的差值;
第二判断单元111,用于判断所述OPC运算后的图形数据的CD与目标CD差值是否在误差允许的范围内。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制。
虽然本发明已以较佳实施例披露如上,然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围情况下,都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰,或修改为等同变化的等效实施例。因此,凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰,均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
Claims (9)
1.一种掩膜版制作方法,其特征在于,包括:
a)确定光刻工艺条件,并收集所述光刻工艺条件对应的OPC数据;
b)根据所述OPC数据创建OPC模型,由所述OPC模型建立OPC程序;
c)提供设计图形数据,按照设计规则对所述设计图形数据进行预处理,将所述设计图形数据转换为符合设计规则的图形数据;
d)根据所述OPC程序,对所述预处理后的设计图形数据进行OPC运算;
e)验证所述OPC运算后的图形数据的CD与目标CD的差值是否在误差允许范围内,如果否,返回步骤b),如果是,按照所述OPC运算后的图形数据制作掩膜版。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述预处理过程包括:
当所述设计图形数据中的凸出部分的尺寸与所述目标CD的差值大于预设阈值时,清除所述凸出部分。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述预处理过程包括:
当所述设计图形数据中的缺口部分的尺寸与所述目标CD的差值大于预设阈值时,填补所述缺口部分。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法,其特征在于,所述预处理后的设计图形数据满足产品制造工艺要求和电学特性要求。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述验证的过程包括:
对所述OPC运算后的图形数据进行仿真,得出所述OPC运算后的图形数据的CD;
将所述OPC运算后的图形数据的CD与目标CD进行比较,得出二者间的差值;
判断所述差值是否在误差允许的范围内。
6.一种掩膜版制作系统,其特征在于,包括:
程序创建单元,用于根据确定的光刻工艺条件,收集所述光刻工艺条件对应的OPC数据,并根据所述OPC数据创建OPC模型,由所述OPC模型建立OPC程序;
处理单元,用于按照设计规则对设计图形数据进行预处理,将所述设计图形数据转换为符合设计规则的图形数据;
运算单元,用于根据所述OPC程序,对所述预处理后的设计图形数据进行OPC运算;
验证单元,用于验证所述OPC运算后的图形数据的CD与目标CD的差值是否在误差允许范围内;
制版单元,用于当所述OPC运算后的图形数据的CD与目标CD的差值在误差允许范围内时,按照所述OPC运算后的图形制作掩膜版。
7.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述处理单元包括:
比较单元,用于将所述设计图形数据中的凸出部分的尺寸以及缺口部分的尺寸与所述目标CD进行比较,得出所述凸出部分的尺寸与所述目标CD的差值,以及所述缺口部分的尺寸与所述目标CD的差值;
第一判断单元,用于判断所述设计图形数据中凸出部分的尺寸与所述目标CD的差值,以及所述缺口部分的尺寸与所述目标CD的差值是否大于预设阈值;
修正单元,用于当所述设计图形数据中的凸出部分的尺寸与所述目标CD的差值大于预设阈值时,清除所述凸出部分,且当所述设计图形中的缺口部分的尺寸与所述目标CD的差值大于预设阈值时,填补所述缺口部分。
8.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述验证单元包括:
仿真单元,用于对所述OPC运算后的图形数据进行仿真,得出所述OPC运算后的图形数据的CD;
计算单元,用于将所述OPC运算后的图形数据的CD与目标CD进行比较,得出二者间的差值;
第二判断单元,用于判断所述OPC运算后的图形数据的CD与目标CD差值是否在误差允许的范围内。
9.根据权利要求6-8任一项所述的装置,其特征在于,还包括:存储单元,用于存储所述目标CD的值、所述预设阈值和所述误差范围中的至少一种。
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