CN105304558A - 一种通孔层的光学临近修正方法 - Google Patents

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王丹
于世瑞
毛智彪
张瑜
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Abstract

本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种通孔层的光学临近修正方法。本发明为一种通孔层的光学临近修正方法，该方法包括：提供多层金属线及连接不同层金属线的通孔；在通孔的各个边中选中到相邻层金属线的距离等于通孔的最小设计规则的边；固定选中的边，将通孔其他的边光学临近修正方法向外移动。

Description

一种通孔层的光学临近修正方法
技术领域
本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种通孔层的光学临近修正方法。
背景技术
在半导体的后段制造过程中，为了形成金属互连线，需要在相邻两层金属线之间形成通孔以实现上下层金属互连。随着电路密度增加和关键尺寸越来越小，金属线之间的间隔及通孔的尺寸变得越来越小、越来越密，甚至达到次微米以下，容易导致通孔的光刻工艺窗口过小，影响产品的良率。与此同时，在掩模上的集成电路图案通过曝光转移到晶片上的光刻胶层时，由于光学临近效应，常常发生变形，且随着关键尺寸的减小，其带来的变形越明显，图案稀疏区域和图案稠密区域同样尺寸的通孔在图案转移后会产生不同的变形，孤立通孔容易产生盲孔。为了解决上述问题，通常采用光学临近修正(opticalproximitycorrection，OPC)方法对掩模板上的图案进行修正，OPC常规的通孔修正一般是先将所有的通孔进行整体放大，再用OPC模型对整体放大后的通孔进行修正。
随着集成电路技术节点越来越小，通孔的整体放大尺寸很难控制。图1为现有技术中经过常规OPC修正方法进行整体放大之后的金属线和通孔布图；如图1所示，若通孔的整体放大不足，孤立通孔的光刻工艺窗口会非常小。若通孔的整体放大过大，虽然孤立通孔的光刻工艺窗口会增大，但是不同电位通孔合并的风险也增大；图2为现有技术中经过常规OPC修正方法整体放大之后进行填孔后的布图侧视图，如图2所示，受干法刻蚀、湿法刻蚀、化学机械研磨等工艺的影响，通孔与上层金属线的接触面积比通孔与下层金属线的接触面积大得多，导致相邻上层金属线之间易发生短路，所以没有对通孔层的OPC修正选定合适的整体放大尺寸，而且也没有对特殊结构的通孔进行特殊的OPC修正。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明提供了一种通孔层的光学临近修正方法，可以对通孔的OPC修正方法进行优化，在保证了这种通孔面积足够的同时，又可以避免其与相邻的上层金属线或者不同电位的通孔连接而造成电路的短路。
本发明采用如下技术方案：
一种通孔层的光学临近修正方法，所述方法包括：
提供多层金属线及连接不同层所述金属线的通孔；
在所述通孔的各个边中选中到相邻层金属线的距离等于所述通孔的最小设计规则的边；
固定所述选中的边，将所述通孔其他的边光学临近修正方法向外移动。
优选的，所述多层金属线及所述通孔设置于一金属线和通孔布图中。
优选的，所述光学临近修正后的通孔面积为原始面积的1.2-1.5倍。
优选的，所述通孔的形状为正方形。
优选的，所述通孔的最小设计规则为所述通孔的边长。
一种通孔层的光学临近修正方法，所述方法包括：
提供多层金属线及连接不同层所述金属线的通孔；
在各个所述通孔的各个边中，选中相邻的不同电位的通孔距离等于所述通孔的最小设计规则的边；
固定所述选中的边，将所述通孔其他的边光学临近修正方法向外移动。
优选的，所述多层金属线包括第一层第一金属线、第一层第二金属线、第二层第一金属线、第二层第二金属线，以及
所述第二层第二金属线与第一层第一金属线和第一层第二金属线连接。
优选的，所述金属线的通孔包括：
第一通孔，与所述第一层第一金属线和所述第二层第二金属线连接；
第二通孔，与所述第一层第二金属线和所述第二层第三金属线连接；
所述第一通孔与所述第二通孔为不同电位的通孔。
优选的，所述第一通孔与所述第二通孔之间的距离等于所述不同电位通孔间距离的最小设计规则。
优选的，所述第一通孔与所述第二层第一金属线的距离为所述通孔与相邻上层金属间距离的最小设计规则。
优选的，所述最小设计规则为所述第一通孔或所述第二通孔的边长。
本发明的有益效果是：
本发明提供的OPC修正方法，可以对后段铜互连中通孔层中某种特殊结构的通孔的OPC修正方法进行优化，在保证了这种通孔面积足够的同时，又可以避免其与相邻的上层金属线或者不同电位的通孔连接而造成电路的短路。
附图说明
图1为现有技术中经过常规OPC修正方法进行整体放大之后的金属线和通孔布图；
图2为现有技术中经过常规OPC修正方法整体放大之后进行填孔后的布图侧视图；
图3为本发明实施例中OPC修正方法中初始的金属线和通孔布图；
图4为本发明实施例中OPC修正方法中通孔进行OPC修正后的金属线和通孔布图；
图5为本发明实施例中经过OPC修正方法进行填孔后的布图侧视图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，下述技术方案，技术特征之间可以相互组合。
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明：
本实施例为了解决一种特殊结构的通孔的尺寸放大问题，这种结构的通孔按照正常的OPC放大方法会存在与相邻上层金属线之间易发生短路的风险，本实施例通过采用新的OPC修正方法以消除这种风险。图3为本发明实施例中OPC修正方法中初始的金属线和通孔布图；如图3所示，初始的(在未进行修正前的)金属线和通孔布图包括多层金属线以及连接不同层金属线的通孔，具体包括第一层金属线和第二层金属线。其中第一层金属线包括第一层第一金属线11，第一层第二金属线12；第二层金属线包括第二层第一金属线21，与第一层第一金属线11连接的第二层第二金属线22和与第一层第二金属线12连接的第二层第三金属线23。
布图还包括若干通孔，本实施例中的通孔可以包括，：连接第一层第一金属线11和第二层第二金属线22的第一通孔100，连接第一层第二金属线12和第二层第三金属线23的第二通孔200。第一通孔100与相邻的上层金属线21之间的距离等于其最小的设计规则，且第一通孔100与相邻不同电位的第二通孔200的距离等于其最小的设计规则。上述提及的金属线与通孔可以为初始的金属线和通孔布图的金属线和通孔部分的完整展示，或者仅为其一部分，只为达到展示本实施例的目的。
现有技术中，使用常规的OPC修正方法放大通孔时，会考虑到相邻的不同电位的通孔之间的距离。第一通孔100和第二通孔200分别连接了不同的第一层金属线和第二层金属线，第一通孔100与第二通孔200属于不同电位的通孔。第一通孔100的边1003到相邻的不同电位的第二通孔200的距离等于其最小的设计规则，所以会保持通孔100的边1003不动，将通孔100的边1001、1002和1003向外移动。同样，第二通孔200的边2001由于到第一通孔100的距离等于其最小的设计规则，所以会保持不动，将通孔200的边2002、2003和2004向外移动。移动之后通孔100的边1001到相邻的上层金属线21的距离将会小于其最小的设计规则。
本实施例中的OPC修正方法首先需要找出所有这种特殊结构的通孔，即通孔100和200；通孔100到相邻的上层金属线21的距离等于其最小设计规则，且相邻的不同电位通孔100和200之间的距离等于其最小设计规则。并选中这种特殊位置的通孔的特殊的边，即通孔到相邻的上层金属线的距离等于其最小设计规则的边，或者通孔到相邻的不同电位的通孔的距离等于其最小设计规则的边；第一通孔100的边1001到相邻的上层金属线21的距离等于其最小的设计规则；第一通孔100的边1003到相邻的不同电位的第二通孔200的距离等于其最小设计规则；之后对该通孔进行OPC修正时，不移动选中的这些特殊的边，即通孔100的边1001和边1003，只将其他的边向外移动，即通孔100的边1002和1003，控制移动量，保证通孔100在进行OPC修正后的面积为原始面积的1.2-1.5倍。
同样，第二通孔200的边2001到相邻的不同电位的第一通孔100的距离等于其最小设计规则；之后对该通孔进行OPC修正时，不移动选中的边，即通孔200的边2001，只将其他的边向外移动，即通孔200的边2002、2003和2004，控制移动量，保证通孔200在进行OPC修正后的面积为原始面积的1.2-1.5倍。
图4为本发明实施例中OPC修正方法中通孔进行OPC修正后的金属线和通孔布图；如图4所示，经过本实施例的OPC修正方法处理之后，通孔布图如图4的结构所示。通常，依照上述金属线和通孔布图形成通孔的过程中，由于干法刻蚀，湿法刻蚀以及化学机械研磨等工艺的影响，最终在产品上形成的通孔截面的形状并不是理想的方形形状，即与布图上的形状并不完全一致。图5为本发明实施例中经过OPC修正方法进行填孔后的布图侧视图，如图5所示，本实施例最终形成的通孔的截面形状为倒梯形，即上宽下窄的形状。现有技术中针对这样的倒梯形的孔填充金属，填充后的通孔与上层金属线的接触面积会大于与下层金属线的接触面积，可能导致填充后的通孔与上层相邻的金属线接触，造成短路。本实施例的OPC修正方法，限定了修正后的通孔到相邻的上层金属线的距离大于等于其最小的设计规则，从而减小和避免了这种短路的风险。
本发明一个优选的实施例中，上述实施例所涉及的通孔并不仅仅局限于实施例中的结构，即对于这种距离相邻的上层金属线或者不同电位的通孔的距离等于其相应的设计规则的通孔进行OPC放大修正时，都要保证通孔在放大之后到相邻的上层金属线和不同电位的通孔的距离等于或大于其最小设计规则。对于这种因相邻的上层金属和不同电位的通孔而限制了OPC放大修正值的通孔，其修正方法为限制通孔在受限制方向的放大，仅在另外不受限制的方向上进行放大，但是为了防止出现通孔的工艺窗口过小，出现盲孔等问题，因此要保证通孔在不受限制方向进行放大后，通孔的面积大于等于通孔原始面积的1.2-1.5倍。
综上所述，本发明提供的通孔层的OPC修正方法，考虑了通孔到相邻的上层金属线的距离以及到不同电位的通孔的距离，进而保持通孔到相邻的上层金属线和不同电位的通孔的距离分别等于其各自的设计规则的边不动，将其余的边向外移动，并且保证OPC修正后的通孔的面积为原始通孔面积的1.2-1.5倍。该OPC修正方法可以避免其与相邻的上层金属线或者相邻的不同电位的通孔连接从而造成电路的短路，同时又可以保证这种特殊结构的通孔的面积足够大，而不至于使通孔曝不出来或者光刻工艺窗口太小。同时还保证通孔在进行特殊OPC修正之后在进行放大了的方向的尺寸不会超出其连接的上层金属线太多。
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。
对于本领域的技术人员而言，阅读上述说明后，各种变化和修正无疑将显而易见。因此，所附的权利要求书应看作是涵盖本发明的真实意图和范围的全部变化和修正。在权利要求书范围内任何和所有等价的范围与内容，都应认为仍属本发明的意图和范围内。

Claims (11)

1.一种通孔层的光学临近修正方法，其特征在于，所述方法包括：
提供多层金属线及连接不同层所述金属线的通孔；
在所述通孔的各个边中选中到相邻层金属线的距离等于所述通孔的最小设计规则的边；
固定所述选中的边，将所述通孔其他的边光学临近修正方法向外移动。
2.根据权利要求1所述的通孔层的光学临近修正方法，其特征在于，所述多层金属线及所述通孔设置于一金属线和通孔布图中。
3.根据权利要求1所述的通孔层的光学临近修正方法，其特征在于，所述光学临近修正后的通孔面积为原始面积的1.2-1.5倍。
4.根据权利要求1所述的通孔层的光学临近修正方法，其特征在于，所述通孔的形状为正方形。
5.根据权利要求1所述的通孔层的光学临近修正方法，其特征在于，所述通孔的最小设计规则为所述通孔的边长。
6.一种通孔层的光学临近修正方法，其特征在于，所述方法包括：
提供多层金属线及连接不同层所述金属线的通孔；
在各个所述通孔的各个边中，选中相邻的不同电位的通孔距离等于所述通孔的最小设计规则的边；
固定所述选中的边，将所述通孔其他的边光学临近修正方法向外移动。
7.根据权利要求6所述的通孔层的光学临近修正方法，其特征在于，所述多层金属线包括第一层第一金属线、第一层第二金属线、第二层第一金属线、第二层第二金属线和第二层第三金属线，以及
所述第一层第一金属线与第二层第二金属线连接，第一层第二金属线与第二层第三金属线连接。
8.根据权利要求7所述的通孔层的光学临近修正方法，其特征在于，所述金属线的通孔包括：
第一通孔，与所述第一层第一金属线和所述第二层第二金属线连接；
第二通孔，与所述第一层第二金属线和所述第二层第三金属线连接；
所述第一通孔与所述第二通孔为不同电位的通孔。
9.根据权利要求8所述的通孔层的光学临近修正方法，其特征在于，所述第一通孔与所述第二通孔之间的距离等于所述第一通孔或所述第二通孔的最小设计规则。
10.根据权利要求8所述的通孔层的光学临近修正方法，其特征在于，所述第一通孔与所述第二层第一金属线的距离为所述第一通孔的最小设计规则。
11.根据权利要求8或9所述的通孔层的光学临近修正方法，其特征在于，所述最小设计规则为所述第一通孔或所述第二通孔的边长。
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