CN109491194A - 一种mrc冲突协同优化算法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种MRC冲突协同优化算法，包括：获取OPC修正方法的目标图形，若所述目标图形为特征图形，执行MRC冲突协同优化算法，执行所述OPC修正方法；否则，直接执行OPC修正方法。本发明所提供的MRC冲突协同优化算法，可以使得特征图形的模拟值达到目标值，极大改善缩头现象；更进一步，如果此处的上下层的特征位置包括特征通孔，也可以改善此处对上下层通孔的覆盖率，降低工艺风险。

Description

一种MRC冲突协同优化算法

技术领域

本发明涉及集成电路制造领域，尤其涉及一种MRC冲突协同优化算法。

背景技术

光刻是集成电路生产制造中的一个重要工艺，是对半导体晶片表面的掩蔽物(如二氧化硅)进行开孔，以便进行杂质的定域扩散的一种加工技术。在先进光刻工艺中，因曝光图形尺寸的缩小，须对光掩模图形进行预先的OPC来弥补由光学系统的有限分辨率造成的光学临近效应，所述OPC的全称为Optical Proximity Correction，即光学临近效应修正。

随着特征尺寸的不断减小和图形复杂程度变得越来越高，OPC技术也不断发展以适应图形成像过程中不断出现的问题。

在55nm技术节点的关键层，应用最为广泛的OPC方法是基于模型的OPC修正方法，其基本原理是通过建立基于特定光刻条件的曝光模型，对原始版图或目标版图进行模拟以得到模拟误差，然后将原始版图按一定的规则进行分段切割，根据模拟误差对片断进行偏移补偿并重新模拟，经过几个回合的模拟和修正，得到模拟结果与目标版图一致的修正后版图。

对于金属层密集区域的一类line end特征图形，如附图3所示，OPC修正过程中极易发生多个MRC冲突，即各个fragment移动时会受到MRC的限制，导致这类特征的line end图形的缩头现象比较严重，OPC效果较差。如附图4所示，为现有技术常规OPC缩头严重的line end特征图形模拟结果示意图，从附图可以看到，对于第一图形元素1，常规模拟值12相对于目标值13缩头现象尤其严重。因此，line end图形需要进行优化处理来降低工艺风险，以避免冲突的产生，使OPC修正方法的结果能够符合工艺要求。

发明内容

为解决现有技术中的问题，本发明提供一种MRC冲突协同优化算法，包括如下步骤：

S1：获取OPC修正方法的目标版图，若所述目标版图为特征图形，执行步骤S2；否则对所述目标版图执行步骤S3；

S2：对所述特征图形的至少一个图形元素的第一轮反馈值进行调节，并对调节后的所述特征图形执行S3；

S3：执行所述OPC修正方法；

其中，所述特征图形为若只执行OPC修正方法，则存在多个MRC冲突的目标版图，所述特征图形至少包括三个图形元素。

优选地，所述特征图形的图形元素至少包括第一图形元素、第二图形元素和第三图形元素，所述第二图形元素和所述第三图形元素以所述第一图形元素为对称轴对称分布。

优选地，所述第一图形元素为线形，所述第二图形元素和所述第三图形元素位于所述第一图形元素的fragment A的两侧；

其中，所述fragment A为所述第一图形元素靠近所述第二图形元素和所述第三图形元素的部分。

优选地，所述第二图形元素和所述第三图形元素到所述fragment A的距离为第一距离，所述第一距离的数值范围处于第二距离的1倍至N倍之间；

其中，所述第二距离为所述特征图形所在层的设计规则的space值；所述N的值大于等于1。

优选地，所述N为1.5。

优选地，所述第二图形元素为线形。

优选地，所述第三图形元素为线形。

优选地，所述步骤S2包括如下步骤：

S21：判断所述特征图形是否包括特征通孔，若包括所述特征通孔，执行步骤S22；否则执行步骤S24；

S22：将所述特征通孔到各自所述fragment A、fragment B和/或fragment C的距离取小计算，若所述通孔到所述fragment A的距离最小，则执行步骤S24；否则，执行步骤S23；

S23：将所述fragment B和所述fragment C的反馈值在第一轮设置为常规值的1.5倍，跳转到所述步骤S3；

S24：将所述fragment A的反馈值在第一轮设置为所述常规值的1.5倍；

所述特征通孔位于所述第一图形元素、所述第二图形元素和/或所述第三图形元素上，且所述特征通孔靠近所述fragment A、所述fragment B和/或所述fragment C；

其中，所述fragment B为所述第二图形元素靠近所述第一图形元素和所述第三图形元素的部分；

所述fragment C为所述第三图形元素靠近所述第一图形元素和所述第二图形元素的部分。

优选地，所述常规值为所述OPC修正方法的反馈值。

优选地，所述MRC冲突协同优化算法应用于金属层的所述特征图形。

本发明提供的MRC冲突协同优化算法，打破了移动冲突，可以使所述特征图形的模拟值line end达到目标值，极大改善特征图形的缩头现象；更进一步，如果此处的上下层的特征位置包括通孔，也可以改善此处对上下层通孔的覆盖率，降低工艺风险。

附图说明

图1为本发明实施例的MRC冲突协同优化算法的总体流程示意图；

图2为本发明实施例的MRC冲突协同优化算法步骤S2的内部流程示意图；

图3为OPC修正过程中易发生MRC冲突的line end特征图形示意图；

图4为现有技术常规OPC缩头严重的line end特征图形模拟结果示意图；

图5为现有技术常规OPC结果示意图；

图6本发明MRC冲突协同优化算法特征图形特征通孔示意图；

图7为本发明实施例三MRC冲突协同优化算法结果示意图；

图8为本发明实施例三MRC冲突协同优化算法line end特征图形模拟结果示意图；

图9为MRC冲突协同优化算法与常规OPC line end特征图形模拟结果示意图；

其中，附图1-9附图标记说明如下：

1-第一图形元素，11-fragment A,12-常规OPC模拟值，13-目标值，2-第二图形元素，21-fragment B,3-第三图形元素，31-fragment C，d-第一距离，4-通孔，14-第一图形特征通孔，24-第二图形特征通孔，d1-第一图形特征通孔距离fragment A的距离，d2-第二图形特征通孔距离fragment B的距离，15-MRC冲突协同优化算法模拟值，16-line end A,26-line end B,36-line end C，S1-判断所述目标版图是否为特征图形，S2-对特征图形的一个图形元素的第一轮反馈值进行调解，S3-执行OPC修正算法，S21-判断所述特征图形是否有通孔，S22-判断所述通孔是否到Fragment A的距离最小，S23-将所述fragment B和所述fragment C的反馈值在第一轮设置为常规值的1.5倍，S24-将所述fragment A的反馈值在第一轮设置为所述常规值的1.5倍。

具体实施方式

本发明的核心思想是提供一种方法，对于如下情况避免冲突的产生，使得OPC结果符合工艺要求。具体为：在金属层的密集区域，若执行所述OPC修正方法，将存在多个MRC冲突的特征图形，进而导致缩头现象严重。

为实现上述思想，本发明对于该种特征图形，本发明提供一种MRC冲突协同优化算法，包括如下步骤：

S1：获取OPC修正方法的目标版图，若所述目标版图为特征图形，执行步骤S2；否则对所述目标版图执行步骤S3；

S2：对所述特征图形的至少一个图形元素的第一轮反馈值进行调节，并对调节后的所述特征图形执行S3；

S3：执行所述OPC修正方法；

其中，所述特征图形为若执行OPC修正方法，则存在多个MRC冲突的目标版图，所述特征图形至少包括三个图形元素。

为使本发明的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图1-9对本发明提出的MRC冲突协同优化算法作进一步详细说明。需说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

<实施例一>

本实施例的MRC冲突协同优化算法，如附图1所示，包括如下步骤，

步骤S1：获取OPC修正方法的目标版图，若所述目标版图为特征图形，执行步骤S2；否则对所述目标版图执行步骤S3；

本步骤所述特征图形如附图1所示，所述特征图形包括第一图形元素1、第二图形元素2和第三图形元素3；其中，所述第二图形元素2和所述第三图形元素3以第一图形元素1为对称轴对称分布。所述第二图形元素和所述第三图形元素位于所述第一图形元素的lineend A 16的两侧；第二图形元素2和第三图形元素3到所述line end A 16的距离为第一距离d，第一距离d的数值范围在[DR0，1.5×DR0]，DR0为该层设计规则的space值。

所述特征图形若执行所述OPC修正方法，所述特征图形将存在多个MRC冲突:第一图形元素1的line end A16,在移动过程中会受到来自侧方第二图形元素2的line end B26和第三图形元素3的line end C 36的竞争移动，同时受限于MRC，会在该处激烈竞争，如附图4所示，OPC修正的常规OPC模拟值12无法的达到目标值13，第一图形元素1的line endA 16的缩头现象尤其严重。

S2：执行MRC冲突协同优化算法；

如附图2所示，步骤S2包括如下步骤：

S21：判断所述特征图形是否包括特征通孔，若包括所述特征通孔，执行步骤S22；否则执行步骤S24；

如附图6所示，本实施例的特征图形的第一图形元素包括通孔4和特征通孔14，特征通孔14亦为通孔，因其靠近第一图形元素1、第二图形元素2和第三图形元素3相互靠近的line end端，因此，将该通孔作为特征通孔14；第二图形元素2上仅有一个通孔，因此该通孔即为特征通孔24，第三图形元素3上没有通孔；该实施例中存在特征通孔14和特征通孔24，因此执行步骤S22。

S22：将所述特征通孔到各自所述fragment A、fragment B和/或fragment C的距离取小计算，若所述通孔到所述fragment A的距离最小，则执行步骤S24；否则，执行步骤S23；

本实施例中，将特征通孔14到第一图形元素的特征通孔距离fragment A的距离d1与特征通孔24到第二图形元素的特征通孔距离fragment A的距离d2比较，特征通孔24到第二图形元素的特征通孔距离fragment A的距离d2较小，因此执行步骤S23；

S23：将所述fragment B和所述fragment C的反馈值在第一轮设置为常规值的1.5倍，跳转到所述步骤S3

S24：将所述fragment A的反馈值在第一轮设置为所述常规值的1.5倍；

以上各子步骤所述常规值为所述OPC修正方法的反馈值。

S3：执行所述OPC修正方法。

其中，所述常规值的取值在0.3-0.5之间。

<实施例二>

本实施例同样针对如附图6所示的特征图形，所述特征图形包括通孔，本实施例与实施例一的不同之处在于，在步骤S21：如附图6所示，在步骤S22中：将所述特征通孔到各自所述fragment A、所述fragment B和/或所述fragment C的距离取小计算，若所述特征通孔到所述fragment A的距离最小，则执行步骤S24；否则，执行步骤S23；

本实施例中，将特征通孔14到第一图形元素的特征通孔距离fragment A的距离d1与特征通孔24到第二图形元素的特征通孔距离fragment A的距离d2比较，特征通孔14到第二图形元素的特征通孔距离fragment A的距离d1较小，因此执行步骤S24。

<实施例三>

本实施例同样针对如附图3所示的特征图形，所述特征图形不包括通孔，本实施例跳转步骤S22和步骤S23，直接执行步骤S24。

如附图5所示，为现有技术常规OPC结果示意图，由于该种特征图形的fragment移动的竞争关系，fragment A完全无法移动，fragment B 21和fragment C 31由于和fragment A 11的竞争关系，最终结果仅能移动到如图所示位置，导致line end A 16处的常规OPC模拟值12相对于目标值13缩头严重，如图4。

如附图6所示，本发明实施例三MRC冲突协同优化算法结果示意图，该特征图形的第一图形元素1的line end A 16，第二图形元素2的line end B 26和第三图形元素3的line end C 36上均不存在上下层的孔，对fragment A 11的首轮反馈值设定为常规反馈值的1.5倍，即给予fragment A 11的首轮移动值加大，打破和fragment B 21和fragment C31后续几轮可能的移动冲突，之后进行常规的OPC修正，基于这种方法进行修正，此处的模拟值line end能够达到目标值13。如附图7所示，为本发明实施例一MRC冲突协同优化算法结果示意图。

图8为本发明实施例一MRC冲突协同优化算法line end特征图形模拟结果示意图，从图中可以看出，MRC冲突协同优化算法模拟值15打破了移动冲突，采用本申请的MRC冲突协同优化算法模拟值15模拟结果可以达到目标值13。

图9为MRC冲突协同优化算法与常规OPC line end特征图形模拟结果示意图，从图中可以看出，fragment A11可以移动的更远，且移动比较合理，相比于常规OPC模拟值12，本申请的MRC冲突协同优化算法模拟值15，更接近目标值13，缩头现象得到改善。

综上，上述实施例对本申请所提出的一种MRC冲突协同优化算法的不同构型进行了详细说明，当然，上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明包括但不局限于上述实施中所列举的构型，本领域技术人员可以根据上述实施例的内容举一反三，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (10)

1.一种MRC冲突协同优化算法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：获取OPC修正方法的目标版图，若所述目标版图为特征图形，执行步骤S2；否则对所述目标版图执行步骤S3；

S2：对所述特征图形的至少一个图形元素的第一轮反馈值进行调节，并对调节后的所述特征图形执行S3；

S3：执行所述OPC修正方法；

其中，所述特征图形为若只执行OPC修正方法，则存在多个MRC冲突的目标版图，所述特征图形至少包括三个图形元素。

2.根据权利要求1所述的MRC冲突协同优化算法，其特征在于，所述特征图形的图形元素至少包括第一图形元素、第二图形元素和第三图形元素，所述第二图形元素和所述第三图形元素以所述第一图形元素为对称轴对称分布。

3.根据权利要求2所述的MRC冲突协同优化算法，其特征在于，所述第一图形元素为线形，所述第二图形元素和所述第三图形元素位于所述第一图形元素的fragment A的两侧；

其中，所述fragment A为所述第一图形元素靠近所述第二图形元素和所述第三图形元素的部分。

4.根据权利要求3所述的MRC冲突协同优化算法，其特征在于，所述第二图形元素和所述第三图形元素到所述fragment A的距离为第一距离，所述第一距离的数值范围处于第二距离的1倍至N倍之间；

其中，所述第二距离为所述特征图形所在层的设计规则的space值；所述N的值大于等于1。

5.根据权利要求4所述的MRC冲突协同优化算法，其特征在于，所述N为1.5。

6.根据权利要求5所述的MRC冲突协同优化算法，其特征在于，所述第二图形元素为线形。

7.根据权利要求5所述的MRC冲突协同优化算法，其特征在于，所述第三图形元素为线形。

8.根据权利要求4所述的MRC冲突协同优化算法，其特征在于，所述步骤S2包括如下步骤：

S21：判断所述特征图形是否包括特征通孔，若包括所述特征通孔，执行步骤S22；否则执行步骤S24；

S22：将所述特征通孔到各自所述fragment A、fragment B和/或fragment C的距离取小计算，若所述通孔到所述fragment A的距离最小，则执行步骤S24；否则，执行步骤S23；

S23：将所述fragment B和所述fragment C的反馈值在第一轮设置为常规值的1.5倍，跳转到所述步骤S3；

S24：将所述fragment A的反馈值在第一轮设置为所述常规值的1.5倍；

所述特征通孔位于所述第一图形元素、所述第二图形元素和/或所述第三图形元素上，且所述特征通孔靠近所述fragment A、所述fragment B和/或所述fragment C；

其中，所述fragment B为所述第二图形元素靠近所述第一图形元素和所述第三图形元素的部分；

所述fragment C为所述第三图形元素靠近所述第一图形元素和所述第二图形元素的部分。

9.根据权利要求8所述的MRC冲突协同优化算法，其特征在于，所述常规值为所述OPC修正方法的反馈值。

10.根据权利要求1-9任一项所述的MRC冲突协同优化算法，其特征在于，所述MRC冲突协同优化算法应用于金属层的所述特征图形。