CN105137711A - 金属硬掩模一体化刻蚀中桥接位置的检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种金属硬掩模一体化刻蚀中桥接位置的检测方法，通过在金属层的光学临近效应修正、并经过实际刻蚀变化量调整后的金属层刻蚀模拟图形中，导入金属硬掩模一体化刻蚀的相关通孔层的经过光学临近效应修正、并经过实际刻蚀变化量调整后的通孔层刻蚀模拟图形，合并金属层和通孔层的刻蚀模拟图形，可以判断每个相关通孔层和相邻金属层的间距，从而检测整个金属硬掩模一体化刻蚀中是否有桥接风险的位置，以便在掩模板制造前加以修正。
Description
技术领域
本发明涉及半导体集成电路的光学临近效应修正技术领域，尤其涉及一种金属硬掩模一体化刻蚀中桥接位置的检测方法。
背景技术
随着集成电路设计和制造进入超深亚微米阶段，光学临近效应造成的光刻图形变形和失真现象严重影响电路性能和产品良率，如相同图形处于密集环境和孤立环境时的尺寸差异，关键尺寸图形断线或桥接等。为了解决上述问题，一种有效的方法是光学临近效应修正。光学临近效应修正过程中会检查图形尺寸和间距，并对超出规格范围的工艺弱点进行报警。
金属硬掩模一体化刻蚀(metalhardmaskallinone)工艺以其在刻蚀选择性、关键尺寸控制等方面的显著优势，广泛应用于金属层及下层通孔层刻蚀中，如图1所示，其工艺流程为：首先进行金属层光刻，然后进行硬掩模刻蚀并去除光刻胶，再做通孔层光刻，随后进行部分孔刻蚀并去除光刻胶，最后是金属层与通孔层一体化刻蚀，主要特点为金属层与下层通孔层刻蚀一步完成。
在实际版图中经常会有裸露在金属层外的通孔层存在，而由于光学临近效应造成的偏差，这种情况下，在金属硬掩模一体化刻蚀工艺中会产生桥接现象，原因是通孔层部分孔刻蚀时会刻穿硬掩模，导致金属层图形之间的沟槽尺寸缩小。如图2A至2D所示，图2A中x为版图要求尺寸，由于光学临近效应造成了光刻的偏差造成了通孔层位置的偏移，在图2B中的部分孔刻蚀过程中，会将部分需要保留的硬掩模刻蚀掉，在图2C去除光刻胶步骤之后，图2D中y为金属硬掩模一体化刻蚀后晶圆上实际尺寸，由图可清楚的看出，晶圆上实际尺寸y远小于版图要求尺寸x。若该版图要求尺寸为最小设计规则，就会产生桥接现象。
因此，如何提供一种能够检测由光学临近效应引起的金属硬掩模一体化刻蚀中桥接位置的方法，是本领域技术人员亟待解决的技术问题之一。
发明内容
为了解决上述现有技术存在的问题，本发明提供一种金属硬掩模一体化刻蚀中桥接位置的检测方法，通过在金属层的光学临近效应修正后的模拟图形中导入金属硬掩模一体化刻蚀的相关通孔层，合并金属层和通孔层的刻蚀模拟图形，用于检测到整个金属硬掩模一体化刻蚀中有桥接风险的位置，以便在掩模板制造前加以修正。
本发明提供的金属硬掩模一体化刻蚀中桥接位置的检测方法，其包括以下步骤：
步骤S01，提供待进行金属硬掩模一体化刻蚀的版图；
步骤S02，导入所述版图中金属层的光学临近效应修正结果，对其进行模拟得到光刻后金属层模拟图形；
步骤S03，根据实际刻蚀工艺建立所述金属层刻蚀变化量模型，根据步骤S02得到的光刻后金属层模拟图形与金属层刻蚀变化量模型，得到金属层刻蚀模拟图形；
步骤S04，导入所述金属硬掩模一体化刻蚀中相关的通孔层的光学临近效应修正结果，对其进行模拟得到光刻后通孔层模拟图形；
步骤S05，根据实际刻蚀工艺建立所述通孔层刻蚀变化量模型，根据步骤S04得到的光刻后通孔层模拟图形与通孔层刻蚀变化量模型，得到通孔层刻蚀模拟图形；
步骤S06，将步骤S03得到的金属层刻蚀模拟图形与步骤S05得到的通孔层刻蚀模拟图形合并；
步骤S07，判断所述相关的通孔层中是否存在与相邻金属层的间距小于一预设阈值的通孔层；
步骤S08，若存在，则将该通孔层作为桥接热点输出；若不存在，则判断为无桥接。
进一步地，步骤S06包括将所述金属层刻蚀模拟图形与通孔层刻蚀模拟图形的图片叠加合并。
进一步地，步骤S06包括将所述金属层刻蚀模拟图形中金属层的位置信息与所述通孔层刻蚀模拟图形中通孔层的位置信息进行叠加合并。
进一步地，步骤S07还包括测量所述相关的通孔层与相邻金属层的间距，并与预设阈值相比较。
进一步地，所述间距为通孔层与每个与其相邻的金属层的最近距离。
进一步地，每个所述相关通孔层与每个相邻金属层的最近距离都具有预设阈值。
进一步地，步骤S02包括根据所述金属层的光学临近效应修正结果与所述金属层光刻的目标结果进行模拟，得到光刻后金属层模拟图形。
进一步地，步骤S04包括根据所述通孔层的光学临近效应修正结果与所述通孔层光刻的目标结果进行模拟，得到光刻后通孔层模拟图形。
进一步地，所述检测方法还包括步骤S09，对检测出桥接的热点进行处理，并重复步骤S02至步骤S08。
本发明提供的金属硬掩模一体化刻蚀中桥接位置的检测方法，通过在金属层的光学临近效应修正、并经过实际刻蚀变化量调整后的金属层刻蚀模拟图形中，导入金属硬掩模一体化刻蚀的相关通孔层的经过光学临近效应修正、并经过实际刻蚀变化量调整后的通孔层刻蚀模拟图形，合并金属层和通孔层的刻蚀模拟图形，可以判断每个相关通孔层和相邻金属层的间距，从而检测整个金属硬掩模一体化刻蚀中是否有桥接风险的位置，以便在掩模板制造前加以修正。
附图说明
为能更清楚理解本发明的目的、特点和优点，以下将结合附图对本发明的较佳实施例进行详细描述，其中：
图1是现有金属硬掩模一体化刻蚀的工艺方法；
图2A至2D是现有金属硬掩模一体化刻蚀工艺中发生桥接现象过程的示意图；
图3是本发明金属硬掩模一体化刻蚀中桥接位置检测方法的流程示意图；
图4是本发明检测方法中光刻后金属层模拟图形；
图5是本发明检测方法中金属层刻蚀模拟图形；
图6是本发明检测方法中光刻后通孔层模拟图形；
图7是本发明检测方法中通孔层刻蚀模拟图形；
图8是本发明检测方法中金属层刻蚀模拟图形与通孔层刻蚀模拟图形合并示意图；
图9是本发明检测方法中桥接热点处理后的合并示意图。
具体实施方式
请同时参阅图3至图9，本实施例的金属硬掩模一体化刻蚀中桥接位置的检测方法具体包括以下步骤：
步骤S01，提供待进行金属硬掩模一体化刻蚀的版图。
步骤S02，导入版图中金属层的光学临近效应修正结果，对其进行模拟得到光刻后金属层模拟图形，如图4所示，模拟光刻后A处相邻金属层之间的间距为100nm。
其中，金属层的光学临近效应修正结果可以根据现有技术获得。本实施例较佳地根据金属层的光学临近效应修正结果与金属层光刻的目标结果，即理论结果，进行模拟，得到光刻后的金属层模拟图形。
步骤S03，根据实际刻蚀工艺建立金属层刻蚀变化量模型，根据步骤S02得到的光刻后金属层模拟图形与金属层刻蚀变化量模型，得到金属层刻蚀模拟图形，如图5所示，模拟刻蚀后A处相邻金属层之间的间距为90nm。
其中，考虑到实际刻蚀工艺会对刻蚀效果和尺寸产生一定影响，本步骤将步骤S02得到的光刻后金属层模拟图形与刻蚀变化量模型进行处理，得到模拟刻蚀后的图形以及模拟刻蚀后的尺寸。
步骤S04，导入金属硬掩模一体化刻蚀中相关的通孔层的光学临近效应修正结果，对其进行模拟得到光刻后通孔层模拟图形，如图6所示。
其中，通孔层的光学临近效应修正结果可以根据现有技术获得。本实施例较佳地根据通孔层的光学临近效应修正结果与通孔层光刻的目标结果，即理论结果，进行模拟，得到光刻后的通孔层模拟图形。
步骤S05，根据实际刻蚀工艺建立通孔层刻蚀变化量模型，根据步骤S04得到的光刻后通孔层模拟图形与通孔层刻蚀变化量模型，得到通孔层刻蚀模拟图形，如图7所示。
其中，考虑到实际刻蚀工艺会对刻蚀效果和尺寸产生一定影响，本步骤将步骤S04得到的光刻后通孔层模拟图形与刻蚀变化量模型进行处理，得到模拟刻蚀后的图形以及模拟刻蚀后的尺寸。
步骤S06，将步骤S03得到的金属层刻蚀模拟图形与步骤S05得到的通孔层刻蚀模拟图形合并，如图8所示，模拟刻蚀后，A处通孔层与相邻金属层的间距为85nm。
其中，本步骤可以将金属层刻蚀模拟图形与通孔层刻蚀模拟图形的图片叠加合并，也可以将金属层刻蚀模拟图形中金属层的位置信息与通孔层刻蚀模拟图形中通孔层的位置信息进行叠加合并，目的是为了得到相关通孔层与相邻金属层的间距。在其他实施例中，金属层与通孔层刻蚀模拟图形的合并还可以采取其他方式，只要能后续得到所需的间距，即在本发明的保护范围之内。
步骤S07，判断相关的通孔层中是否存在与相邻金属层的间距小于一预设阈值的通孔层，图8中A处通孔层与相邻金属层的间距为85nm，以100nm正常工艺窗口的10％来计，85nm小于工艺窗口下限90nm，则判断A处图形在金属硬掩模一体化刻蚀工艺中存在潜在桥接风险。
其中，本步骤还包括测量相关的通孔层与相邻金属层的间距，较佳地为判断和测量每个相关通孔层与每个与其相邻的金属层的最近距离，而每个相关通孔层与每个相邻金属层的最近距离都预先设有预设阈值。
步骤S08，若存在，则将该通孔层作为桥接热点输出。若不存在，则判断为无桥接。
实际应用中，本实施例的检测方法还可以包括步骤S09，对检测出桥接的热点进行处理，并重复步骤S02至步骤S08，处理后的模拟图如图9所示。其中，对桥接热点进行处理可以根据实际情况进行调整，如根据桥接的可能性、对器件性能的影响程度，对光刻和刻蚀工艺的部分或全部，进行相应的调整。
Claims (9)
1.一种金属硬掩模一体化刻蚀中桥接位置的检测方法，其特征在于，其包括以下步骤：
步骤S01，提供待进行金属硬掩模一体化刻蚀的版图；
步骤S02，导入所述版图中金属层的光学临近效应修正结果，对其进行模拟得到光刻后金属层模拟图形；
步骤S03，根据实际刻蚀工艺建立所述金属层刻蚀变化量模型，根据步骤S02得到的光刻后金属层模拟图形与金属层刻蚀变化量模型，得到金属层刻蚀模拟图形；
步骤S04，导入所述金属硬掩模一体化刻蚀中相关的通孔层的光学临近效应修正结果，对其进行模拟得到光刻后通孔层模拟图形；
步骤S05，根据实际刻蚀工艺建立所述通孔层刻蚀变化量模型，根据步骤S04得到的光刻后通孔层模拟图形与通孔层刻蚀变化量模型，得到通孔层刻蚀模拟图形；
步骤S06，将步骤S03得到的金属层刻蚀模拟图形与步骤S05得到的通孔层刻蚀模拟图形合并；
步骤S07，判断所述相关的通孔层中是否存在与相邻金属层的间距小于一预设阈值的通孔层；
步骤S08，若存在，则将该通孔层作为桥接热点输出；若不存在，则判断为无桥接。
2.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于：步骤S06包括将所述金属层刻蚀模拟图形与通孔层刻蚀模拟图形的图片叠加合并。
3.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于：步骤S06包括将所述金属层刻蚀模拟图形中金属层的位置信息与所述通孔层刻蚀模拟图形中通孔层的位置信息进行叠加合并。
4.根据权利要求1至3任一项所述的检测方法，其特征在于：步骤S07还包括测量所述相关的通孔层与相邻金属层的间距，并与预设阈值相比较。
5.根据权利要求4所述的检测方法，其特征在于：所述间距为通孔层与每个与其相邻的金属层的最近距离。
6.根据权利要求5所述的检测方法，其特征在于：每个所述相关通孔层与每个相邻金属层的最近距离都具有预设阈值。
7.根据权利要求1至3任一项所述的检测方法，其特征在于：步骤S02包括根据所述金属层的光学临近效应修正结果与所述金属层光刻的目标结果进行模拟，得到光刻后金属层模拟图形。
8.根据权利要求1至3任一项所述的检测方法，其特征在于：步骤S04包括根据所述通孔层的光学临近效应修正结果与所述通孔层光刻的目标结果进行模拟，得到光刻后通孔层模拟图形。
9.根据权利要求1至3任一项所述的检测方法，其特征在于：所述检测方法还包括步骤S09，对检测出桥接的热点进行处理，并重复步骤S02至步骤S08。
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