CN105093809B

CN105093809B - 增强光刻工艺窗口的光学邻近修正方法

Info

Publication number: CN105093809B
Application number: CN201410218385.9A
Authority: CN
Inventors: 张婉娟
Original assignee: Semiconductor Manufacturing International Shanghai Corp
Current assignee: Semiconductor Manufacturing International Shanghai Corp
Priority date: 2014-05-22
Filing date: 2014-05-22
Publication date: 2019-09-27
Anticipated expiration: 2034-05-22
Also published as: CN105093809A

Abstract

本发明提供一种增强光刻工艺窗口的光学邻近修正方法，包括步骤：A.提供待修正的原始图形；B.插入基于规则的散射条，作为原始散射条；C.选择出孤立的散射条并将其扩大，对该扩大规则进行精调；D.执行光学邻近修正；E.检查修正后的散射条是否在晶圆上显影出来，若否，进入步骤F；若是，则返回上述步骤C；F.输出经过光学邻近修正后的图形。本发明能够明显地改善光刻工艺窗口，改进光学邻近修正质量，使之具有更好的收敛性。另外还能够减少手动调试时间，加快OPC工艺菜单的开发。

Description

增强光刻工艺窗口的光学邻近修正方法

技术领域

本发明涉及半导体制造工艺中的光学邻近修正技术领域，具体来说，本发明涉及一种通过扩大孤立的散射条(scattering bar)来增强光刻工艺窗口(litho processwindow)的光学邻近修正方法。

背景技术

随着集成电路设计的高速发展，如何缩小版图图形光刻以后的变形和偏差，抑制光学邻近效应的负面作用，进而提高芯片生产的成品率，对芯片制造业的发展起着关键的作用。针对这一问题，目前业界普遍采用的一种方法为光学邻近修正(Optical ProximityCorrection，OPC)，其通过改变原始版图图形的形状来减小曝光所获得的光刻图形的偏差。

现有技术中，光学邻近修正的过程一般包括：对原始版图图形进行光学模拟，获得模拟图形；通过对比所获得的模拟图形以及原始版图图形，对其中位置误差不在允许范围内的图案进行标注，并采用一定的校正原则对原始版图图形中与所述标注位置的图案进行校正，直至获得符合设计要求的模拟图形。

由于原始版图图形的布局风格随设计者而变化，具有多样性，直接对原始版图图形进行光学近邻校正通常将获得大量待标注和校正的图案，从而使校正过程花费大量的人力和时间。为此，业界也有提出一些对校正原则进行改善的方法，例如：通过事先对线段、线端、拐角等简单图案的组成部分设定校正规则，使校正原则不仅包括一些简单的校正方法，还可以包括这些特殊的校正规则的集合。当原始版图中出现类似图案时，将与图案对应的所述校正规则应用于实际校正过程中，以减少实际校正过程的时间，从而提高校正效率，节约成本。

为了消除光学邻近效应的影响，实际制造的光掩模版上的图形与所希望得到的光刻图形并不相同，光掩模版上的图形经过了光学邻近修正处理。此外随着特征尺寸(Critical Dimension，CD)进入90nm以及更小范围，掩模版上的图形的线宽甚至只有光波长的1/3，除上述必要的光学邻近修正处理以外，通常还需要在曝光图形的周围辅以设置次分辨率辅助图形(Sub-Resolution Assistant Feature，SRAF)。这些次分辨率辅助图形仅设置于光刻掩模版上，在实际曝光后其图形并不会转移至半导体器件，仅仅起到增加邻近曝光图形的聚焦深度，提高曝光精确度的作用。

接触逻辑区域具有更为随机和复杂的设计，例如对角的(diagonal)或者错列的(staggered)结构。而散射条对于OPC收敛(convergence)以及光刻工艺窗口都是非常重要的。但现有的基于散射条的规则具有覆盖各种复杂结构的限制。OPC完成之后，留下了大量具有不充分的光刻工艺窗口的热点(hotspots)。

为此，现有技术中通常使用下面两种方法来扩大光刻工艺窗口：

1.通过几何特征(geometrical character)来选择具有不充分的光刻工艺窗口的热点，然后扩大它的目标尺寸。

2.优化散射条规则(宽度/长度/距离(散射条与散射条之间的距离，或者散射条与目标之间的距离))。

但是，当半导体芯片变得越来越大和越来越难以制造时，会产生数千个热点。手动的调试并不是最终的解决方案。业内迫切需要一种扩大光刻工艺窗口的自动优化方法。

发明内容

本发明所要解决的一个技术问题是提供一种增强光刻工艺窗口的光学邻近修正方法，能够改进光学邻近修正质量，具有更好的收敛性。

本发明所要解决的另一个技术问题是提供一种增强光刻工艺窗口的光学邻近修正方法，能够减少手动调试时间，加快OPC工艺菜单的开发。

本发明所要解决的再一个技术问题是提供一种增强光刻工艺窗口的光学邻近修正方法，能够明显地改善光刻工艺窗口。

为解决上述技术问题，本发明提供一种增强光刻工艺窗口的光学邻近修正方法，包括步骤：

A.提供待修正的原始图形；

B.插入基于规则的散射条，作为原始散射条；

C.选择出孤立的散射条并将其扩大，对该扩大规则进行精调；

D.执行光学邻近修正；

E.检查修正后的所述散射条是否在晶圆上显影出来，若否，进入步骤F；若是，则返回上述步骤C；以及

F.输出经过光学邻近修正后的图形。

可选地，上述步骤C包括：

检查所述散射条的每一条边缘，搜索孤立的所述散射条的待调整边缘；

将所述待调整边缘向外扩展一数值c。

可选地，搜索孤立的所述散射条的待调整边缘的方式为：

判断每一条所述边缘的宽度是否小于等于一数值a并且距离是否大于等于一数值b；若是，则确定所述边缘为待调整边缘。

可选地，所述数值a、b、c均为所述扩大规则中可调整的参数。

可选地，所述扩大规则能被分类为一些小组，包括依据距离分类、依据长度分类、依据宽度分类和依据面积分类。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明对孤立的散射条设置一扩大规则，通过扩大孤立的散射条，提高散射条的覆盖范围，达到增强光刻工艺窗口的目的。

本发明经实验证明能够明显地增强光刻工艺窗口。此外，本发明不但能够改进光学邻近修正质量，使之具有更好的收敛性，而且能够减少手动调试时间，加快OPC工艺菜单的开发。

附图说明

本发明的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，其中：

图1为现有技术中的一种传统的光学邻近修正方法的流程图；

图2为本发明一个实施例的增强光刻工艺窗口的光学邻近修正方法的流程图；

图3-1为本发明一个实施例的增强光刻工艺窗口的光学邻近修正方法中原始散射条与调整后的散射条的对比示意图；

图3-2为图3-1所示实施例的增强光刻工艺窗口的光学邻近修正方法中原始散射条因工艺变化而使特征尺寸变化的量(PVband)的示意图；

图3-3为图3-1所示实施例的增强光刻工艺窗口的光学邻近修正方法中调整后的散射条因工艺变化而使特征尺寸变化的量(PVband)的示意图；

图4-1为本发明另一个实施例的增强光刻工艺窗口的光学邻近修正方法中原始散射条与调整后的散射条的对比示意图；

图4-2为图4-1所示实施例的增强光刻工艺窗口的光学邻近修正方法中原始散射条因工艺变化而使特征尺寸变化的量(PVband)的示意图；

图4-3为图4-1所示实施例的增强光刻工艺窗口的光学邻近修正方法中调整后的散射条因工艺变化而使特征尺寸变化的量(PVband)的示意图。

具体实施方式

为了形成对比，在描述本发明的增强光刻工艺窗口的光学邻近修正方法之前，先描述一下此前现有技术中传统的光学邻近修正方法是如何执行的。图1为现有技术中的一种传统的光学邻近修正方法的流程图。如图1所示，该流程包括步骤：

执行步骤S101，提供待修正的原始图形；

执行步骤S102，插入基于规则的散射条，作为原始散射条；

执行步骤S103，执行光学邻近修正；

执行步骤S104，检查散射条是否在晶圆上显影出来，若否，进入步骤S105，若是，则返回步骤S102；

执行步骤S105，输出经过光学邻近修正后的图形。

下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明，在以下的描述中阐述了更多的细节以便于充分理解本发明，但是本发明显然能够以多种不同于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根据实际应用情况作类似推广、演绎，因此不应以此具体实施例的内容限制本发明的保护范围。

图2为本发明一个实施例的增强光刻工艺窗口的光学邻近修正方法的流程图。如图2所示，该流程可以包括：

执行步骤S201，提供待修正的原始图形；

执行步骤S202，插入基于规则的散射条，作为原始散射条；

执行步骤S203，选择出孤立的散射条并将其扩大，对该扩大规则(sizing uprule)进行精调(fine tune)；

执行步骤S204，执行光学邻近修正；

执行步骤S205，检查修正后的散射条是否在晶圆上显影出来，若否，进入步骤S206；若是，则返回上述步骤S203，继续对扩大规则进行精调；以及

执行步骤S206，输出经过光学邻近修正后的图形。

在本实施例中，上述步骤S203可以包括：

检查散射条的每一条边缘，搜索孤立的散射条的待调整边缘；

将待调整边缘向外扩展一数值c，提高散射条的覆盖范围(coverage)。

其中，上述搜索孤立的散射条的待调整边缘的方式具体可以为：

判断每一条边缘的宽度是否小于等于一数值a并且距离是否大于等于一数值b；若是，则确定边缘为待调整边缘。

上述数值a、b、c均为扩大规则中可调整的(modifiable)参数。上述扩大规则能被分类为一些小组，包括依据距离(space)分类、依据长度(length)分类、依据宽度(width)分类和依据面积(area)分类。

在本发明中，孤立的散射条的扩大流程能够减少因工艺变化而使特征尺寸变化的量(PVband)，这意味着对工艺窗口的改善。其中，PVband数值越大，意味着工艺窗口越小；而PVband数值越小，则意味着工艺窗口越大。

图3-1为本发明一个实施例的增强光刻工艺窗口的光学邻近修正方法中原始散射条与调整后的散射条的对比示意图。图3-2为图3-1所示实施例的增强光刻工艺窗口的光学邻近修正方法中原始散射条因工艺变化而使特征尺寸变化的量(PVband)的示意图。图3-3为图3-1所示实施例的增强光刻工艺窗口的光学邻近修正方法中调整后的散射条因工艺变化而使特征尺寸变化的量(PVband)的示意图。在图3-2中，原始散射条的PVband数值为3～4.5；而在图3-3中，调整后的散射条的PVband数值为2.5～4，体现了对光刻工艺窗口的改善。

图4-1为本发明另一个实施例的增强光刻工艺窗口的光学邻近修正方法中原始散射条与调整后的散射条的对比示意图。图4-2为图4-1所示实施例的增强光刻工艺窗口的光学邻近修正方法中原始散射条因工艺变化而使特征尺寸变化的量(PVband)的示意图。图4-3为图4-1所示实施例的增强光刻工艺窗口的光学邻近修正方法中调整后的散射条因工艺变化而使特征尺寸变化的量(PVband)的示意图。在图4-2中，原始散射条的PVband数值为3.25～4；而在图4-3中，调整后的散射条的PVband数值为2～3.25，体现了对光刻工艺窗口的改善。

本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改。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作的任何修改、等同变化及修饰，均落入本发明权利要求所界定的保护范围之内。

Claims

1.一种增强光刻工艺窗口的光学邻近修正方法，包括步骤：

A.提供待修正的原始图形；

B.插入基于规则的散射条，作为原始散射条；

C.选择出孤立的所述散射条并将其扩大，对该扩大规则进行精调；

D.执行光学邻近修正；

F.输出经过光学邻近修正后的图形；

其中，上述步骤C包括：

将所述待调整边缘向外扩展一数值c；

其中，搜索孤立的所述散射条的待调整边缘的方式为：

2.根据权利要求1所述的光学邻近修正方法，其特征在于，所述数值a、b、c均为所述扩大规则中可调整的参数。

3.根据权利要求2所述的光学邻近修正方法，其特征在于，所述扩大规则能被分类为一些小组，包括依据距离分类、依据长度分类、依据宽度分类和依据面积分类。