CN104460226A - 一种光刻工艺热点的自动修复方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及DFM可制造图形设计领域，尤其是涉及到一种光刻工艺热点的自动修复方法，首先对版图进行光刻工艺友善性检查；之后通过光刻工艺友善性检查生成光刻工艺热点的位置标记，并根据位置标记生成光刻工艺热点的考量数据区域和模拟区域，最后对数据区域的版图进行修改，并通过检查工具套件对修改进行有效性判定，以提供一种合适的修复方案；该技术方案实现了版图中的光刻工艺热点的快速自动修复和验证，实现了高程度的自动化要求，且其可制造性设计方案的操作性和效率大大提高，修复周期较短，一定程度上降低了时间成本。

Description

一种光刻工艺热点的自动修复方法

技术领域

本发明涉及DFM(Design For Manufacture)可制造图形设计领域，尤其是涉及到一种光刻工艺热点的自动修复方法。

背景技术

光刻是集成电路制造的主要工艺，其主要实现将掩模板上的图形向硅表面各层材料上的转移，掩模板图像对光波来说相当于传播路径的障碍，从而在硅片上得到与掩模板图像相关的光刻图形。

由于设计缺陷或分辩率增强技术等本身的限制，晶圆上的电路可能会出现夹断(pinch)、桥接(bridge)、孔接触不良等缺陷(即热点)，版图中可能导致这些缺陷的区域叫做光刻工艺热点区域，光刻工艺热点区域可能会影响到最终电路的性能甚至导致功能的失效，因此应在芯片生产之前找出光刻工艺热点并加以修复。为评估光刻工艺中版图的友善性，确定版图是否是适应于现实的生产中，应通过仿真模拟方法来模拟光刻工艺、检测工艺热点。

如图1所示，现有技术提供的一种版图中光刻工艺热点的修复流程：首先，运用工厂提供的检查工具套件对设计公司的版图进行光刻工艺友善性检查(Lithography Friendly Check，简称LFC)；其次，判断版图中是否存在潜在光刻工艺热点，若存在则将版图依靠代工厂或设计公司的工程师手动修改；之后，进行第二次版图的光刻工艺友善性检查，并依次循环上述步骤；最后，得到修改后的版图。

现有技术中版图的光刻工艺热点的修复主要是依靠代工厂或设计公司(代工厂将相关工具套件加密之后传送给设计公司)的工程师根据经验进行手动修改，之后进行光刻工艺友善性检查套件(LFCKits)的验证。这种方法的缺陷是依赖工程师的经验，而且自动化程度不高，修复周期较长，效率较低且不利于热点修复的高效简易。

因此，本领域亟需一种更加高效的光刻工艺热点的自动修复方法。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提供了一种光刻工艺热点的自动修复方法，以解决现有技术中因光刻工艺热点在修复过程中自动化程度不高，修复周期较长，效率和可操作性低下等缺陷。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种光刻工艺热点的自动修复方法，其中，所述方法包括：

步骤S1、提供一版图，并通过一检查工具套件对版图进行光刻工艺友善性检查；

步骤S2、根据光刻工艺友善性检查的结果，判断版图中是否存在光刻工艺热点，若存在则进行步骤S3，否则结束修复；

步骤S3、通过光刻工艺友善性检查生成光刻工艺热点的位置标记，并根据位置标记生成光刻工艺热点的考量数据区域和模拟区域；

步骤S4、通过一修改工具套件对考量数据区域的版图进行修改，并通过检查工具套件对修改进行有效性判定；

步骤S5、保留有效的版图的修复方案。

较佳的，上述的光刻工艺热点的自动修复方法，其中，所述考量数据区域和所述模拟区域为位置标记的放大区域；

其中，所述考量数据区域的半径为b，所述模拟区域的半径为c，c>b，且c-b>光学模型半径。

较佳的，上述的光刻工艺热点的自动修复方法，其中，所述考量数据区域的半径b的取值范围为：0.5um≤b≤1.5um。

较佳的，上述的光刻工艺热点的自动修复方法，其中，所述光刻工艺热点包括单层次热点和多层次热点。

较佳的，上述的光刻工艺热点的自动修复方法，其中，对于单层次热点，所述版图包括当前层版图，步骤S4中包括：

步骤S41、根据相关层设计规则和当前层设计规则对当前层版图进行修改尝试；

步骤S42、对修改尝试后的当前层版图进行有效性判定；若无效，则放弃此修复方案，若有效，则保存此修复方案；

其中，若有效性判定后的有效数目和尝试数目未达到预先数目设定值，则继续执行步骤S41。

较佳的，上述的光刻工艺热点的自动修复方法，其中，所述尝试数目的预先数目设定值为6～15，所述有效数目的预先数目设定值为3～8，且尝试数目大于有效数目。

较佳的，上述的光刻工艺热点的自动修复方法，其中，对当前层版图进行修改尝试的方法包括：

在考量数据区域内，对当前层版图的边进行移动，且移动距离为0～0.04um。

较佳的，上述的光刻工艺热点的自动修复方法，其中，对于多层次热点，所述版图分为主层版图和次层版图，且步骤S4中包括：

步骤S410、根据相关层设计规则和当前层设计规则对主层版图和次层版图进行修改尝试；

步骤S420、对修改尝试后的主层版图和次层版图进行有效性判定。

较佳的，上述的光刻工艺热点的自动修复方法，其中，对主层版图进行修改尝试的方法包括：在考量数据区域内，对主层版图的边进行移动，且移动距离为0～0.04um。

较佳的，上述的光刻工艺热点的自动修复方法，其中，对次层版图进行修改尝试的方法包括：在考量数据区域内，对次层版图的整个多边形进行移动，且不改变尺寸和形状。

上述技术方案具有如下优点或有益效果：

本发明公开了一种光刻工艺热点的自动修复方法，首先对版图进行光刻工艺友善性检查；之后通过光刻工艺友善性检查生成光刻工艺热点的位置标记，并根据位置标记生成光刻工艺热点的考量数据区域和模拟区域，最后对数据区域的版图进行修改，并通过检查工具套件对修改进行有效性判定，以提供一种合适的修复方案。本发明技术方案因后续的修复方案和有效性判定均是对小部分的版图进行计算，因此相对花费的成本较低，同时该技术方案实现了版图中的光刻工艺热点的快速自动修复和验证，实现了高程度的自动化要求，且其可制造性设计方案的操作性和效率大大提高，修复周期较短，一定程度上降低了时间成本。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明及其特征、外形和优点将会变得更明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分并未刻意按照比例绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。

图1是现有技术中版图的光刻工艺热点的修复流程图；

图2是本发明中版图的光刻工艺热点的自动修复流程图；

图3是本发明中考量数据范围和模拟范围的设计示意图；

图4是本发明中单层次热点的修复流程图；

图5是本发明中多层次热点的修复流程图；

图6是本发明中热点修复的原理示意图；

图7a～图7d是本发明中单层次热点的具体实施例的修复流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

为解决现有技术中因光刻工艺热点在修复过程中自动化程度不高，修复周期较长，效率和可操作性低下等缺陷，本发明提供了一种光刻工艺热点的自动修复方法，首先对版图进行光刻工艺友善性检查；之后通过光刻工艺友善性检查生成光刻工艺热点的位置标记，并根据位置标记生成光刻工艺热点的考量数据区域和模拟区域，最后对数据区域的版图进行修改，并通过检查工具套件对修改进行有效性判定，以提供一种合适的修复方案。

如图2所示的光刻工艺热点的自动修复流程图，具体如下步骤：

步骤S1、提供一设计公司的版图202，并运用代工厂提供的一检查工具套件203对该版图进行版图的光刻工艺友善性检查201，该光刻工艺友善性检查主要用于检查版图上是否具有光刻工艺热点的存在。

步骤S2、根据步骤S1中的检查结果，判断版图中是否具有光刻工艺热点(在本发明的实施例中，光刻工艺热点主要包括有夹断、桥接或者叠对)211，若发现存在光刻工艺热点则进行后续步骤S3，否则结束修复流程。

步骤S3、当步骤S2中存在光刻工艺热点时，通过光刻工艺友善性检查的操作，会自动生成光刻工艺热点的位置标记，以便于我们快速对其进行定位索引。然后利用该位置标记生成光刻工艺热点的考量数据区域和模拟区域221。

本发明中的考量数据区域和模拟区域具有以下特征：考量数据区域和模拟区域为上述位置标记的每边放大一个特定的值后形成的放大区域，且模拟区域的半径(设为c)至少要比考量数据区域的半径(设为b)大，其差值(c-b)要大于光学模型半径，其中模拟区域的数值越大其计算时间越长，如图3所示，图中a代表版图的光刻工艺友善性检查获得的位置标记；b为位置标记的放大值(半径)，所有落在此区域的图形被当作考量数据区域，修改工具套件在此范围内搜寻热点修复方案，这里的图形是可修改的；c为位置标记的放大值(半径)，所有落在此区域的图形是用来实现光学邻近效应(OpticalProximity Correction，简称OPC)模拟和验证修复方案有效性的。

在一优选的实施例中，考量数据区域的半径b的取值范围为：0.5um≤b≤1.5um。所以后续的修复方案和有效性判定均是对小部分的版图进行计算，因此相对需要的时间和花费的成本较低。

步骤S4、利用一修改工具套件对考量数据区域内的版图进行修改(其修复方案的方法见下)，并通过上述的检查工具套件233进行对该修复方案的有效性进行判定231。但是在实际设计版图中的光刻工艺热点主要包括有单层次热点和多层次热点，因此运用修改工具套件232对考量范围内的版图做修改的方式不同。

针对单层次热点来说其检查项目主要有夹断和桥接，具体方法和原理如图4所示：

步骤S41、根据相关层设计规则312和当前层设计规则313对当前层版图进行修改尝试311(该步骤之前进行生成一考量数据区域和模拟区域301)；步骤S42、对修改尝试后的当前层版图进行有效性判定312；若无效，则放弃此修复方案332，若有效，则保存此修复方案331。另外，在整个修复方案的过程中必须保持修改后的有效数目与进行的尝试数目要达到预先数目的设定值为准，否则继续执行上述步骤S41，直至满足要求为止。

其中，上述的修改方法为对考量数据区域内的当前层版图的边进行移动，其移动的距离优选为0～0.04um；且作为一可选项，尝试数目的预先数目设定值为6～15，有效数目的预先数目设定值为3～8，通常来说有效数目为尝试数目的一半，只要其中一个数目达到设定值后就停止对版图的修改。当然修改后的图形必须满足当前的最小设计尺寸(最小线宽和隙宽)以及相关层的设计规则(孔包围值)。

针对具有多层次热点如叠对(overlap)的版图，其具体包括有主层版图和次层版图，其修复方案的具体方法和原理如图5所示：

步骤S410、根据相关层设计规则401和当前层设计规则403对主层版图修改尝试402，同时根据相关层设计规则411和当前层设计规则413对次层版图进行修改尝试412；步骤S420、对修改尝试后的主层版图和次层版图进行有效性判定。

其中，对于次层(或者说接触孔层)版图的修改主要是在考量数据区域内对次层版图的整个多边形进行移动，且不改变其尺寸和形状。对于主层(或者说非接触孔层)版图的修改主要是在考量数据区域内对主层版图的边进行移动，且移动距离的范围优选在0～0.4um内。

上述版图中的光刻工艺热点的修复原理为：基于修改工具套件对各个边对光刻工艺热点的图形密度和敏感度快速预判定，进行排序和组合。如图6所示，对于热点pinch，修改工具套件对考量数据区域内的每条边位置的改变与光刻工艺热点的相关性进行快速分析和排序，以产生初步的修复方案，然后按用户设置逐个尝试和验证确认其有效性，并保存有效方案，只到达到尝试数目或有效数目为止。

下面针对单层次热点的修复进行详细说明。

如图7a～7d所示的一个实际的简单示例关于版图M1(第一金属线层)Pinch(夹断)热点的修复流程图。图7a中，602代表M1设计图形，而603，604分别代表接触孔(Contact)和第一通孔(VIA1)设计图形；601是版图的光刻工艺友善性检查获得的一个夹断热点的位置标记，且检查工具套件检查的模拟结果605中只有70nm，如图7b所示。

如前面所述，我们利用位置标记产生考量数据区域和模拟区域围，再对此区域内的数据进行分析和修改。由于夹断热点位置的线宽太窄，最有效的方法是放大其尺寸。往左移动边606和往右移动边607是增加金属线线宽最直接有效的方法，修改工具套件会对考量数据区域内的每条边跟夹断热点的相关性进行排序，同时其改变方案后的版图必须满足M1的最小线和隙的设计规则以及M1和Contact以及VIA的包围值。修改工具套件给出的其中一个候选方案是边607向右移动6nm；但是并没有给出移动边606，因为M1隙已经是最小尺寸，如果向左移动边606就会违反设计规则，如图7c所示。然后检查工具套件再对此夹断热点的候选方案进行有效性验证，得到预测608尺寸为76nm，符合实际工艺可生产规格范围，这样系统就会自动保存上述热点修复方案，如图7d所示。

因此，上述技术方案不仅可以实现光刻工艺热点的自动修复，还可以实现设计公司和代工厂紧密的合作和良好的沟通，同时能保护代工厂的知识产权。

综上所述，本发明公开了一种光刻工艺热点的自动修复方法，首先对版图进行光刻工艺友善性检查；之后通过光刻工艺友善性检查生成光刻工艺热点的位置标记，并根据位置标记生成光刻工艺热点的考量数据区域和模拟区域，最后对数据区域的版图进行修改，并通过检查工具套件对修改进行有效性判定，以提供一种合适的修复方案。本发明技术方案因后续的修复方案和有效性判定均是对小部分的版图进行计算，因此相对花费的成本较低，同时该技术方案实现了版图中的光刻工艺热点的快速自动修复和验证，实现了高程度的自动化要求，且其可制造性设计方案的操作性和效率大大提高，修复周期较短，一定程度上降低了时间成本。

通过说明和附图，给出了具体实施方式的特定结构的典型实施例，基于本发明精神，还可作其他的转换。尽管上述发明提出了现有的较佳实施例，然而，这些内容并不作为局限。

以上对本发明的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；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做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，这并不影响本发明的实质内容。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 (10)

1.一种光刻工艺热点的自动修复方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤S1、提供一版图，并通过一检查工具套件对版图进行光刻工艺友善性检查；

步骤S2、根据光刻工艺友善性检查的结果，判断版图中是否存在光刻工艺热点，若存在则进行步骤S3，否则结束修复；

步骤S3、通过光刻工艺友善性检查生成光刻工艺热点的位置标记，并根据位置标记生成光刻工艺热点的考量数据区域和模拟区域；

步骤S4、通过一修改工具套件对考量数据区域的版图进行修改，并通过检查工具套件对修改进行有效性判定；

步骤S5、保留有效的版图的修复方案。

2.如权利要求1所述的光刻工艺热点的自动修复方法，其特征在于，所述考量数据区域和所述模拟区域为位置标记的放大区域；

其中，所述考量数据区域的半径为b，所述模拟区域的半径为c，c>b，且c-b>光学模型半径。

3.如权利要求2所述的光刻工艺热点的自动修复方法，其特征在于，所述考量数据区域的半径b的取值范围为：0.5um≤b≤1.5um。

4.如权利要求1所述的光刻工艺热点的自动修复方法，其特征在于，所述光刻工艺热点包括单层次热点和多层次热点。

5.如权利要求4所述的光刻工艺热点的自动修复方法，其特征在于，对于单层次热点，所述版图包括当前层版图，步骤S4中包括：

步骤S41、根据相关层设计规则和当前层设计规则对当前层版图进行修改尝试；

步骤S42、对修改尝试后的当前层版图进行有效性判定；若无效，则放弃此修复方案，若有效，则保存此修复方案；

其中，若有效性判定后的有效数目和尝试数目未达到预先数目设定值，则继续执行步骤S41。

6.如权利要求5所述的光刻工艺热点的自动修复方法，其特征在于，所述尝试数目的预先数目设定值为6～15，所述有效数目的预先数目设定值为3～8，且尝试数目大于有效数目。

7.如权利要求5所述的光刻工艺热点的自动修复方法，其特征在于，对当前层版图进行修改尝试的方法包括：

在考量数据区域内，对当前层版图的边进行移动，且移动距离为0～0.04um。

8.如权利要求4所述的光刻工艺热点的自动修复方法，其特征在于，对于多层次热点，所述版图分为主层版图和次层版图，且步骤S4中包括：

步骤S410、根据相关层设计规则和当前层设计规则对主层版图和次层版图进行修改尝试；

步骤S420、对修改尝试后的主层版图和次层版图进行有效性判定。

9.如权利要求8所述的光刻工艺热点的自动修复方法，其特征在于，对主层版图进行修改尝试的方法包括：在考量数据区域内，对主层版图的边进行移动，且移动距离为0～0.04um。

10.如权利要求8所述的光刻工艺热点的自动修复方法，其特征在于，对次层版图进行修改尝试的方法包括：在考量数据区域内，对次层版图的整个多边形进行移动，且不改变尺寸和形状。