CN108107670B - 提高通孔层opc精度的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种提高通孔层OPC精度的方法，选择正方形密集通孔图形的密集图形边，限制一个或两个密集图形边的修正，根据基于模型的OPC处理方法，赋予选定密集图形边以固定的修正值。本发明能够提高整体OPC修正精度并改善微影工艺窗口。

Description

提高通孔层OPC精度的方法

技术领域

本发明涉及微电子版图数据光学修正领域，特别是涉及一种提高通孔层OPC(光学临近效应修正)精度的方法。

背景技术

在深亚微米集成电路制造中，基于模型的OPC处理已经广泛应用于不同层次的微影工艺中。通过建立由硅片数据校正的光刻模型，能够很好的预测在特定的微影工艺条件下存在图形转移失真现象，然后根据模型模拟的失真情况作出一定的图形补偿或修正，并对修正后的图形再进行模拟并检查是否达到目标，如此循环经过一定的迭代次数后，使最后图形的模拟能够尽可能接近目标图形，这就是现有的基于模型的OPC处理方法(以下简称“传统OPC方法”)。

然而在实际的修正过程中，受到掩模板制作能力限制，OPC修正图形分段必须达到一定的尺寸，这就会使OPC修正精度受到一定影响，尤其在图形结构复杂的情况下。另外，考虑到出版周期，必须采用合理OPC迭代次数，这也会影响到最终结果的精度。虽然OPC软件能够自动根据模拟结果与目标图形的误差不断的对版图进行调整，但是在图形密度高的情况下，图形之间的相互影响往往使这种版图修正变得更加困难，每个图形的局部细微变化都可能影响相邻图形的成像结果，因此虽然经过多次迭代处理，仍然存在部分图形或图形部分不能达到目标的情况。

图2是一个由6个通孔组成的密集通孔图形，从模拟结果看，每个通孔的部分图形边都存在一定的模拟误差，这些误差还导致通孔之间的间距变小，从硅片结果看，通孔之间间距的尺寸比目标值偏小约10％，虽然没有造成通孔之间的连接，但是这种尺寸偏离导致工艺窗口减小，在工艺浮动的情况下，存在一定的图形缺陷的风险。

考虑到掩模板制作解析能力，以及OPC模型精度的适用范围，在OPC处理中一般对正方形通孔图形的图形边不进行分段，也就是说，在修正过程中移动整个正方形图形边。由于通孔之间互相影响，任何相邻的图形边的移动都可能导致整个模拟结果发生变化，因此导致最终的修正结果难以达到目标。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种提高通孔层OPC精度的方法，能够提高整体OPC修正精度，并改善微影工艺窗口。

为解决上述技术问题，本发明的提高通孔层OPC精度的方法是采用如下技术方案实现的：选择正方形密集通孔图形的密集图形边，限制一个或两个密集图形边的修正，根据基于模型的OPC处理方法，赋予选定密集图形边以固定的修正值。

提高通孔层OPC精度的方法，包括如下步骤：

步骤1、输入目标图形，选择正方形密集通孔图形；

步骤2、选择正方形密集通孔图形中的所有密集图形边；

判断密集图形边是否小于3个，若小于，则选择1个或2个密集图形边，然后执行步骤6；若不小于，则进一步判断密集图形边是否大于3个，若不大于，则选择2个互相平行的密集图形边，然后执行步骤6，若大于，则执行步骤7；

步骤3、选择正方形密集通孔图形中的非密集图形边；

步骤4、选择正方形密集通孔内与非密集图形边相邻的通孔图形边；

步骤5、对密集图形边和通孔图形边进行逻辑与运算，得到固定修正值图形边；

步骤6、设定密集图形边的固定修正值；

步骤7、进行基于模型的OPC处理,在OPC迭代过程中，根据步骤5选出的固定修正值图形边按固定修正值作OPC修正，其它图形边按照基于模型的OPC处理方法进行迭代处理，得到最终的OPC图形。

所述“选择正方形密集通孔图形”，“选择1个或2个密集图形边”和“设定密集图形边的固定修正值”通过drc(设计尺寸检查)脚本工具实现。

本发明通过选择特定图形边并赋予其固定修正值，从而可以减少密集通孔图形之间互相干涉导致影响最终OPC结果的精确度，提高部分通孔图形的OPC修正精度，以及整体OPC修正精度并改善微影工艺窗口。

附图说明

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1是所述提高通孔层OPC精度的方法一实施例流程图；

图2是由6个通孔组成的密集通孔图形示意图；

图3是密集图形边示意图；

图4是选择密集图形边规则一示意图；

图5是选择密集图形边规则二示意图；

图6是选择密集图形边规则三示意图；

图7是固定修正值的大小与通孔图形密度关系示意图；

图8是对6组不同的图形进行测试示意图；

图9是一测试图形实施例示意图；

图10是选择正方形密集通孔图形中的密集图形边示意图；

图11是选择正方形密集通孔图形中的非密集图形边示意图；

图12是选择通孔内与非密集图形边相邻的通孔图形边示意图；

图13是固定修正值图形边示意图；

图14是固定修正值图形边作固定的OPC修正示意图。

具体实施方式

通孔层的OPC处理中，受到图形之间互相影响，难以在有限的迭代过程达到理想的结果，尤其在密集通孔图形中，经常存在部分图形边存在一定的修正误差，导致最终的工艺窗口偏小。

所述提高通孔层OPC精度的方法从传统OPC方法入手，密集通孔图形的密集图形边经过多次迭代后存在一定的规律，当存在一个或两个密集图形边时，密集图形边的修正量(OPC后图形与目标图形的偏差)偏小，当存在三个密集图形边时，至少两个密集图形边的修正量偏小。因此在OPC迭代过程中，根据传统OPC方法的结果，固定一个或两个密集图形边的修正量，其它图形边在OPC迭代中进行移动或修正，由于图形边的整体修正自由度降低，因此可以提高最终的OPC精度。

在通孔层的OPC迭代过程中，不同图形边的光强对比度不同，密集图形边的光强对比度小，MEEF(掩模板误差增强因子)较高，因此容易导致修正误差，相反孤立图形边的光强对比度相对较大，修正误差也相对较小。传统OPC方法在修正模拟迭代过程中对所有的图形边同时进行处理，由于密集图形边之间互相影响，虽然经过多次迭代仍存在一定的修正误差。

为了减少密集图形边的修正误差，固定部分密集图形边的OPC修正量，降低由于密集图形边之间局部尺寸变化带来的互相影响，提高整体的OPC精确度。对于密集图形边的定义如下，假定设计规则规定通孔图形最小间距为X(基于目标图形)，则通孔图形边之间间距小于或等于1.05X的称为密集图形边，如图3所示，D1≤1.05X,D2≤1.05X,因此图形边E1为密集图形边。

选择密集图形边做固定修正时，存在以下几种规则：

(1)、如图4所示，对于通孔A，仅存在一个密集图形边A1，在OPC修正前选择A1；对于通孔B，存在两个密集图形边B1和B2，在OPC修正前选择B1和B2。

(2)、如图5所示，对于通孔F，存在两个密集图形边F1和F2，在OPC修正前选择F1和F2；对于通孔C，存在三个密集图形边C1，C2和C3，在OPC修正前选择互相平行的图形边C1和C2。

(3)、如图6所示，对于通孔G，存在4个密集图形边G1，G2，G3和G4，不选择任何密集图形边。

按照上述方法选择密集图形边后，设定选定密集图形边的固定修正值，即在OPC修正过程中赋予选定的图形边以固定的修正量；根据传统OPC方法，可以初步得到上述选定密集图形边固定修正值。然而固定修正值的大小与通孔图形密度有关，如图7所示，密集通孔图形T1与密集通孔图形T2的间距为D，则D的大小决定了选定密集图形边的固定修正值，如下表为根据D值对应的固定修正值大小，单位是DBU(图形尺寸最小单元)，正固定修正值表示修正时图形边往通孔外移动，负固定修正值表示修正时图形边往通孔内移动。

通孔间距D	固定修正值(DBU)
		≤1.05X	3
＞1.05X≤1.2X	2
		＞1.2X≤1.5X	0
＞1.5X≤2.0X	-4
		＞2.0X	-6

最后对按照上述选择密集图形边规则(1)、(2)、(3)选定的密集图形边进行固定值修正，其它图形边以及其它通孔图形按照传统OPC方法进行修正，得到最终的OPC版图。

对6组不同的图形进行测试，如图8所示，比较传统OPC方法与本发明方法的修正误差。这里修正误差指对OPC后图形进行模拟，得到模拟图形与目标图形的偏差。

对于通孔图形硅片尺寸而言，最重要的两个尺寸是通孔大小以及通孔之间的间距；因此测试6组图形的通孔大小误差以及通孔间距误差，测试结果如下表1、2所示。采用本发明的方法，平均通孔间距误差均比传统OPC方法都有所减小(参见表1)；从通孔修正误差看，如表2所示，除测试图形(c)的平均修正误差比传统OPC方法略大外，其它图形的平均修正误差均比传统OPC方法小。

	(a)	(b)	(c)	(d)	(e)	(f)
							传统方法	-3.4	-3.5	-3.0	-3.0	-2.5	-3.0
本发明方法	-2.1	-1.9	-0.5	-0.8	0.0	1.0

表1、通孔间距误差(nm)

	(a)	(b)	(c)	(d)	(e)	(f)
							传统方法	5.2	4.5	4.1	4.5	4.6	4.6
本发明方法	3.8	4.4	4.4	3.7	4.2	4.0

表2、通孔大小平均误差(DBU)

另外，从OPC修正后模拟结果的一致性看，跟传统OPC方法相比，本发明的方法使通孔间距范围减小3个DBU，通孔误差范围减小2个DBU，因此本发明的OPC结果具有更好的一致性。

结合图1所示，下面以图9所示的测试图形为例，对所述提高通孔层OPC精度的方法具体的操作过程作进一步的说明，包括如下步骤：

1、假定设计规则规定通孔图形最小间距为X(基于目标图形)，则通孔图形之间间距小于或等于1.05X的称为密集通孔图形；输入目标图形，选择正方形密集通孔图形TG。

2、根据步骤1选择的正方形密集通孔图形TG，进一步选择正方形密集通孔图形TG中的密集图形边DS1，该密集图形边DS1满足与相邻的通孔间距小于或等于1.05X，如图10所示。

3、根据步骤1选择的正方形密集通孔图形TG，进一步选择正方形密集通孔图形TG中的非密集图形边IS1，该非密集图形边IS1满足与相邻的通孔间距大于1.05X，如图11所示。

4、根据步骤3选择的非密集图形边IS1，选择正方形密集通孔图形TG内与非密集图形边IS1相邻的通孔图形边NX1，如图12所示。

5、对密集图形边DS1和通孔图形边NX1进行逻辑与运算，得到固定修正值图形边DS2，如图13所示；

DS2＝DS1*NX1。

6、进行基于模型的OPC处理,在OPC迭代过程中，根据步骤5选出的固定修正值图形边DS2作固定的OPC修正，其固定修正值FO参考传统OPC方法取得，而其它图形边按照传统的OPC方法进行迭代处理，得到最终的OPC图形，如图14所示，其中，与OPC相对应指引线所指示的图形即是经过基于模型的OPC处理，优化后的结果。

选定密集图形边的固定修正值FO的大小与通孔图形密度有关，也就是说跟密集通孔图形与其它图形的距离有关，一般可以根据传统OPC方法选定密集图形边的修正量，并进行微调测试，得到最佳的固定修正值。

以上通过具体实施方式对本发明进行了详细的说明，但这些并非构成对本发明的限制。在不脱离本发明原理的情况下，本领域的技术人员还可做出许多变形和改进，这些也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种提高通孔层OPC精度的方法，其特征在于：选择正方形密集通孔图形的密集图形边，限制一个或两个密集图形边的修正，根据基于模型的OPC处理方法，赋予选定密集图形边以固定修正值；所述正方形密集通孔图形是指通孔图形之间间距小于或等于1.05X，所述密集图形边满足与相邻的通孔间距小于或等于1.05X，其中，X是假定设计规则规定通孔图形最小间距；所述限制一个或两个密集图形边的修正方法是，输入目标图形，选择正方形密集通孔图形；选择正方形密集通孔图形中的所有密集图形边；判断密集图形边是否小于3个，若小于，则选择1个或2个密集图形边，若不小于，则进一步判断密集图形边是否大于3个，若不大于，则选择2个互相平行的密集图形边。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述选择正方形密集通孔图形通过drc脚本工具实现。

3.一种提高通孔层OPC精度的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、输入目标图形，选择正方形密集通孔图形；

步骤2、选择正方形密集通孔图形中的所有密集图形边；

判断密集图形边是否小于3个，若小于，则选择1个或2个密集图形边，然后执行步骤3；若不小于，则进一步判断密集图形边是否大于3个，若不大于，则选择2个互相平行的密集图形边，然后执行步骤3，若大于，则执行步骤7；

步骤3、选择正方形密集通孔图形中的非密集图形边；

步骤4、选择正方形密集通孔内与非密集图形边相邻的通孔图形边；

步骤5、对密集图形边和通孔图形边进行逻辑与运算，得到固定修正值图形边；

步骤6、设定密集图形边的固定修正值；

步骤7、进行基于模型的OPC处理,在OPC迭代过程中，根据步骤5选出的固定修正值图形边按固定修正值作OPC修正，其它图形边按照基于模型的OPC处理方法进行迭代处理，得到最终的OPC图形；

所述正方形密集通孔图形是指通孔图形之间间距小于或等于1.05X，所述密集图形边满足与相邻的通孔间距小于或等于1.05X，所述非密集图形边满足与相邻的通孔间距大于1.05X，其中X是假定设计规则规定通孔图形最小间距。

4.如权利要求1或3所述的方法，其特征在于：固定修正值按照基于模型的OPC处理方法取得。

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于：所述设定密集图形边的固定修正值是指根据密集图形边与其它相邻通孔的间距，设定在OPC处理中对选定密集图形边的固定修正值。

6.如权利要求3所述的方法，其特征在于：所述选择正方形密集通孔图形，选择1个或2个密集图形边和设定密集图形边的固定修正值通过drc脚本工具实现。

7.如权利要求1或3所述的方法，其特征在于：固定修正值的大小与密集通孔图形与其它图形的距离有关，根据基于模型的OPC处理方法选定密集图形边的修正量，并进行调整测试，得到最佳的固定修正值。

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