CN104898368A - 基于双层图形的光学临近效应修正方法 - Google Patents

基于双层图形的光学临近效应修正方法 Download PDF

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陈翰
魏芳
张旭昇
朱骏
吕煜坤
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    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/36—Masks having proximity correction features; Preparation thereof, e.g. optical proximity correction [OPC] design processes

Abstract

本发明公开了一种基于双层图形的光学临近效应修正方法，包括以下步骤：首先提供原始版图数据；接着对原始版图数据进行选择性目标尺寸调整；然后判断本层图形和上层图形之间的关系，并对目标图形进行尺寸调整；最后将上述各类结果进行整合，并进行基于模型的光学邻近效应修正，输出最终的OPC数据。本发明提供的一种基于双层图形的光学临近效应修正方法，在OPC目标尺寸调整过程中引入上层图形做为修正参考，当检测到本层图形由于尺寸调整对上层图形造成影响时，对目标尺寸进行调整补偿，以满足金属层对上层孔的包围度要求，相对于传统光学临近效应修正方法，金属层对上层孔的包围度降提高5％～20％，大大提高工艺稳定度。

Description

基于双层图形的光学临近效应修正方法
技术领域
本发明属于半导体集成电路制造技术领域，涉及一种基于双层图形的光学临近效应修正方法。
背景技术
在半导体制程中，为将集成电路(IC，Integrated Circuit)的电路图案转移至半导体芯片上，需要将集成电路的电路图案设计为掩膜版图案，再将该掩膜版图案从掩膜版表面转移至半导体芯片。
然而随着集成电路特征尺寸持续缩小，以及曝光机台的分辨率极限的影响，在对高密度排列的掩膜版图案进行曝光制程以进行图案转移时，便很容易产生光学临近效应(OPE，Optical Proximity Effect)。例如直角转角圆形化(Right-angled cornerrounded)、直线末端紧缩(Line EndShortened)以及直线线宽增加/缩减(Line WidthIncrease/Decrease)等都是常见的光学临近效应导致的掩膜版图形转化缺陷。
在现有光刻工艺中，为了克服上述问题，需要对光掩膜版图形进行预先的光学临近修正(Optical Proximity Correction，简称OPC)，来弥补由光学系统的有限分辨率造成的光学临近效应。在实际光刻工艺中，为增大工艺窗口，OPC会对设计图形进行尺寸调整，传统方法往往是基于单层图形，即只考虑当前层次在OPC后经过曝光显影的结果。
在先进工艺中，一些关键层次如前段栅极层，后段金属层，其上层图形的设计不同都可能会导致该层图形在实际曝光显影后的图形尺寸不满足设计期望，从而影响器件性能或电路特性。以后段金属层与上层连接孔为例，在光刻工艺中，往往会忽略实际曝光显影后的结果可能会对上层连接孔产生包围度不够的情况，请参阅图1及图2，现有的OPC方法中金属层对连接孔产生包围度降低的结构示意图，其包括连接孔10以及金属层20，金属层20对连接孔10产生包围堵降低的现象，从而形成工艺弱点，严重时甚至会导致线路不通，大大影响产品成品率。
因此，本领域技术人员亟需提供的一种基于双层图形的光学临近效应修正方法，在OPC目标尺寸调整过程中引入上层图形做为修正参考，并对目标尺寸进行调整补偿，以满足金属层对上层孔的包围度要求，提高产品良率。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种基于双层图形的光学临近效应修正方法，在OPC目标尺寸调整过程中引入上层图形做为修正参考，并对目标尺寸进行调整补偿，以满足金属层对上层孔的包围度要求，提高产品良率。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于双层图形的光学临近效应修正方法，包括以下步骤：
步骤S01、提供原始版图数据；
步骤S02、对原始版图数据进行选择性目标尺寸调整；
步骤S03、判断本层图形和上层图形之间的关系，并对目标图形进行尺寸调整；
步骤S04、将上述各类结果进行整合；
步骤S05、进行基于模型的光学邻近效应修正，输出最终的OPC数据。
优选的，所述步骤S03中，判断本层图形和上层图形之间的关系包括：定义本层图形需要进行尺寸调整的边分别为W(a1)、W(a2)……W(an)，定义上层图形的边分别为W(b1)、W(b2)……W(bn)，定义目标调整尺寸为D(1)、D(2)……D(n)。
优选的，定义目标调整尺寸D(1)、D(2)……D(n)均大于0。
优选的，所述步骤S03中，对目标图形进行尺寸调整不得超过最小设计规则。
优选的，所述本层图形为金属层，上层图形为连接孔，所述金属层包围所述连接孔。
与现有的方案相比，本发明提供的一种基于双层图形的光学临近效应修正方法，在OPC目标尺寸调整过程中引入上层图形做为修正参考，当检测到本层图形由于尺寸调整对上层图形造成影响时，对目标尺寸进行调整补偿，以满足金属层对上层孔的包围度要求，相对于传统光学临近效应修正方法，金属层对上层孔的包围度降提高5％～20％，即使在实际曝光过程中产生一定程度的偏移，也不会对电路特性造成影响，大大提高工艺稳定度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有金属层对连接孔产生包围度降低的结构示意图；
图2为现有金属层对连接孔产生包围度降低的另一结构示意图；
图3为本发明基于双层图形的光学临近效应修正方法的流程示意图；
图4为本发明基于双层图形的光学临近效应修正方法的优选实施例的流程示意图；
图5为本发明中金属层对连接孔产生包围度提高的结构示意图；
图6为本发明中金属层对连接孔产生包围度提高的另一结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
上述及其它技术特征和有益效果，将结合实施例及附图3-6对本发明的基于双层图形的光学临近效应修正方法进行详细说明。图3为本发明基于双层图形的光学临近效应修正方法的流程示意图；图4为本发明基于双层图形的光学临近效应修正方法的优选实施例的流程示意图；图5为本发明中金属层对连接孔产生包围度提高的结构示意图；图6为本发明中金属层对连接孔产生包围度提高的另一结构示意图。
如图3、4所示，本发明提供了一种基于双层图形的光学临近效应修正方法，包括以下步骤：
步骤S01、提供原始版图数据。该原始版图数据是根据半导体制造工艺要求设计处的版图数据，进行生产半导体时则是根据原始版图数据相应生产出半导体晶圆。
步骤S02、对原始版图数据进行选择性目标尺寸调整。
步骤S03、判断本层图形和上层图形之间的关系，并对目标图形进行尺寸调整。
具体的，判断本层图形和上层图形之间的关系包括：定义本层图形需要进行尺寸调整的边分别为W(a1)、W(a2)……W(an)，定义上层图形的边分别为W(b1)、W(b2)……W(bn)，定义目标调整尺寸为D(1)、D(2)……D(n)。其中，定义目标调整尺寸D(1)、D(2)……D(n)均大于0。
特别的，对于限制条件a(1)……a(n)的设置可按照不同工艺节点进行具体规定，通常a(n)可规定为既定目标尺寸调整的最大值Vmax，a(n-1)按照1nm～2nm进行递减。
值得说明的是，对目标图形进行尺寸调整不得超过最小设计规则。设计规则是根据工艺能力和设计要求确定的最大或最小值，比如90nm工艺最小线宽和最小线间距不能少于90nm。
步骤S04、将上述各类结果进行整合。
步骤S05、进行基于模型的光学邻近效应修正，输出最终的OPC数据。
如图5、6所示，图5为本发明中金属层对连接孔产生包围度提高的结构示意图；图6为本发明中金属层对连接孔产生包围度提高的另一结构示意图。本实施例中，本层图形为金属层20，上层图形为连接孔20，所述金属层20包围所述连接孔10，由图5、6可以看出，基于双层图形的光学临近效应修正方法后，金属层20包围连接孔10的包围度明显提高。
综上所述，本发明提供的一种基于双层图形的光学临近效应修正方法，在OPC目标尺寸调整过程中引入上层图形做为修正参考，当检测到本层图形由于尺寸调整对上层图形造成影响时，对目标尺寸进行调整补偿，以满足金属层对上层孔的包围度要求，相对于传统光学临近效应修正方法，金属层对上层孔的包围度降提高5％～20％，即使在实际曝光过程中产生一定程度的偏移，也不会对电路特性造成影响，大大提高工艺稳定度。
上述说明示出并描述了本发明的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (5)

1.一种基于双层图形的光学临近效应修正方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S01、提供原始版图数据；
步骤S02、对原始版图数据进行选择性目标尺寸调整；
步骤S03、判断本层图形和上层图形之间的关系，并对目标图形进行尺寸调整；
步骤S04、将上述各类结果进行整合；
步骤S05、进行基于模型的光学邻近效应修正，输出最终的OPC数据。
2.根据权利要求1所述的基于双层图形的光学临近效应修正方法，其特征在于，所述步骤S03中，判断本层图形和上层图形之间的关系包括：定义本层图形需要进行尺寸调整的边分别为W(a1)、W(a2)……W(an)，定义上层图形的边分别为W(b1)、W(b2)……W(bn)，定义目标调整尺寸为D(1)、D(2)……D(n)。
3.根据权利要求2所述的基于双层图形的光学临近效应修正方法，其特征在于，定义目标调整尺寸D(1)、D(2)……D(n)均大于0。
4.根据权利要求1所述的基于双层图形的光学临近效应修正方法，其特征在于，所述步骤S03中，对目标图形进行尺寸调整不得超过最小设计规则。
5.根据权利要求1所述的基于双层图形的光学临近效应修正方法，其特征在于，所述本层图形为金属层，上层图形为连接孔，所述金属层包围所述连接孔。
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