CN110119065B - 图形优化方法及掩膜版的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种图形优化方法，本发明提供的图形优化方法中，所述图形优化方法包括：提供待优化图形，包括第一图形和第二图形，所述第一图形的可调整性小于所述第二图形的可调整性；以所述第二图形为基准，为所述第一图形添加第一散射条；以及以所述第一图形和所述第一散射条为基准，为所述第二图形添加第二散射条。由此，改变了添加散射条时的基准，使得可调整性小的第一图形优先添加散射条，如此使得添加的散射条能够更好的发挥作用，有效改善图形密度，进而采用该方法制备的掩膜版，可以提高图形分辨率，确保较佳的质量。

Description

图形优化方法及掩膜版的制备方法

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种图形优化方法及掩膜版的制备方法。

背景技术

光刻技术是半导体制造加工过程中的关键技术。降低集成电路的线宽在很大程度上依赖于光刻精度的提高，以决定是否可以制作出更为精密的图形。

在光刻工艺进入深亚微米甚至更精密的尺寸的情况下，在将图形从掩膜版上转移至衬底上时，在图形相对稀疏的部分区域，会受到光的衍射等现象的影响而不利于正确成像，例如，会使得成像变小。显然的，这种变小的成像是不希望产生的。

基于此，业界引入散射条(scattering bar，SB)，利用散射条可以对光进行散射，进而改善甚至消除衍射现象，改变光强分布，提高图形的分辨率。

但是，随着光刻工艺精密度的不断提高，散射条与周边图形的关系需求愈发苛刻，例如为了追求相邻图形之间散射条符合设计规则，反而会使得图形与散射条之间的间距变大，从而使得图形曝光后质量变差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种图形优化方法及掩膜版的制备方法，优化散射条的功能，提高曝光后的图形分辨率。

为解决上述技术问题，本发明提供一种图形优化方法，包括：

提供待优化图形，所述待优化图形包括第一图形和第二图形，所述第一图形的可调整性小于所述第二图形的可调整性；

以所述第二图形为基准，为所述第一图形添加第一散射条；以及

以所述第一图形和所述第一散射条为基准，为所述第二图形添加第二散射条。

可选的，对于所述的图形优化方法，为所述第二图形添加第二散射条之后，所述图形优化方法还包括：

调整所述第二图形的大小。

可选的，对于所述的图形优化方法，所述第二图形为矩形。

可选的，对于所述的图形优化方法，调整所述第二图形的大小为使得所述矩形的至少一个边增大1-10nm。

可选的，对于所述的图形优化方法，所述第一图形为矩形。

可选的，对于所述的图形优化方法，所述第一图形和第二图形的宽度皆大于曝光光源的最小成像尺寸。

可选的，对于所述的图形优化方法，所述第一图形和第二图形之间间距相对较大处相比所述第一图形和第二图形之间间距相对较小处，所述第一散射条的长度较大或更密集。

可选的，对于所述的图形优化方法，所述第一散射条的长度方向平行或垂直于所述第一图形和第二图形的排布方向。

可选的，对于所述的图形优化方法，所述第二图形周边空间相对较大处相比所述第二图形周边空间相对较小处，所述第二散射条的长度较大或更密集。

可选的，对于所述的图形优化方法，所述第二散射条的长度方向平行或垂直于所述第一图形和第二图形的排布方向。

可选的，对于所述的图形优化方法，所述第一图形为静态存储区边界图形。

可选的，对于所述的图形优化方法，所述第二图形为相邻于所述第一图形的逻辑区图形。

可选的，对于所述的图形优化方法，所述第二图形位于两组第一图形之间。

可选的，对于所述的图形优化方法，所述散射条的宽度小于曝光光源的最小成像尺寸。

本发明还提供一种掩膜版的制备方法，采用如上所述的图形优化方法。

本发明提供的图形优化方法中，所述图形优化方法包括：提供待优化图形，包括第一图形和第二图形，所述第一图形的可调整性小于所述第二图形的可调整性；以所述第二图形为基准，为所述第一图形添加第一散射条；以及以所述第一图形和所述第一散射条为基准，为所述第二图形添加第二散射条。由此，改变了添加散射条时的基准，使得可调整性小的第一图形优先添加散射条，如此使得添加的散射条能够更好的发挥作用，有效改善图形密度，进而采用该方法制备的掩膜版，可以提高图形分辨率，确保较佳的质量。

附图说明

图1为一种图形优化方法中添加散射条之后的示意图；

图2为本发明一个实施例中图形优化方法的流程示意图；

图3为本发明一个实施例中提供待优化图形的示意图；

图4为本发明一个实施例中添加第一散射条的示意图；

图5为本发明一个实施例中添加第二散射条的示意图；

图6为本发明一个实施例中调整第二图形的示意图。

具体实施方式

下面将结合示意图对本发明的图形优化方法及掩膜版的制备方法进行更详细的描述，其中表示了本发明的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明，而仍然实现本发明的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本发明的限制。

在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，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。

如图1所示，发明人研究了一种图形优化方法，所述图形包括三个区域，分别是位于两侧的区域I和位于中间的区域II，区域I中具有图形1，区域II中具有图形2，这些图形1、2将制备在掩膜版上，并进一步通过光刻工艺转移至晶圆上。承上所述，例如区域I与区域II之间较为稀疏，因此会使得在晶圆上转移的图形(即成的像)变小，也即是图形的分辨率变差，因而，在区域I与区域II中引入散射条3。一种引入规则为，使得散射条3同时兼顾图形1和图形2的图形分辨率，即在散射条3引入后，使得图形1和图形2的分辨率皆提高，而受限于间距等情况，例如在图1中右侧虚线框所示图形1与区域II中的图形2之间，散射条3只能引入1个，这种情况下，虽然散射条3的引入会提高图形1和图形2的分辨率，但是相比实际需求，仍有不足。

例如，左侧区域I与区域II之间引入散射条3后，虚线框中图形1与散射条3之间的关键尺寸(CD)D3为59nm，符合标准，而右侧区域I的图形1与散射条3之间的关键尺寸(CD)D4为95nm，与D3差距较大，并不理想。

发明人分析后发现，左右两个区域I的结构基本一致，导致上述问题的原因在于区域II中的图形2并不是位于两个区域I中的图形1正中间位置，例如图1中D1大于D2，这就导致在左侧区域I与区域II之间的散射条3可以正常添加，而右侧区域I与区域II之间的散射条3受到限制。由此可以断定，需要调整散射条3的添加规则，以规避这一状况。

于是，发明人认为可以先添加一部分散射条，这部分散射条优先满足区域I中图形分辨率的改善，之后再视情况添加另一部分散射条，并且通常位于中间的区域II的图形2具有较大的可调整性，那么在这种做法的基础上，即便不能够再增加散射条，也可以是确保区域I中图形分辨率的基础上，对图形2进行调整，例如增大图形2的尺寸，这样就可以弥补散射条距离图形2较远而导致区域II中图形分辨率不佳的缺陷。

基于上述分析，本发明提供了一种图形优化方法，如图2所示，该方法包括：

步骤S11，提供待优化图形，包括第一图形和第二图形，所述第一图形的可调整性小于所述第二图形的可调整性；

步骤S12，以所述第二图形为基准，为所述第一图形添加第一散射条；以及

步骤S13，以所述第一图形和所述第一散射条为基准，为所述第二图形添加第二散射条。

下面结合图3-图6对本发明的图形优化方法进行详细说明。

如图3所示，对于步骤S11，提供待优化图形，包括第一图形10和第二图形20，所述第一图形10的可调整性小于所述第二图形20的可调整性。

在一个实施例中，所述第一图形10可以为静态存储(SRAM)区边界图形，例如，该第一图形10是边缘位线接触孔(edge BL hole)的图形，并且，对于SRAM区的边界图形，通常是不可调整，或者可调整性很小，否则容易引起线路异常。

在一个实施例中，所述第一图形10包括两个区域I，相对的间隔设置。可以理解的是，所述第一图形10还可以具有更多个间隔设置的区域I。

在一个实施例中，所述第一图形10也可以仅有一个区域I。

在一个实施例中，所述第二图形20可以为逻辑区图形，即进行“与”、“或”等逻辑关系运算的功能区域，通常被称作pick-up区域。如图1所示，所述第二图形20为一个位于相邻两个区域I之间的区域II。作为逻辑区的图形，所述第二图形20具有较大的可调整性，即通常对其大小的调整并不会影响器件的电路和性能。

可以理解的是，在每个区域I和区域II中，分别可以包括至少一个第一图形10和至少一个第二图形20。例如图1中为具有多个的情况。

在一个实施例中，所述第一图形10和第二图形20都可以是矩形，更具体的，可以是正方形，可以理解的是，依据实际图形所对应的结构，还可以是其他形状，例如长方形、L型、T型等。可以理解的是，所述第一图形10和第二图形20的宽度(即最小边长)皆大于曝光光源的最小成像尺寸，从而在曝光光源下可识别。

请继续参考图1，例如两个区域I中的第一图形10为镜像对称，但是区域II中的第二图形20并不位于两个第一图形10的正中心。而且，第一图形10与第二图形20之间较为稀疏，即图形密度小，这容易在曝光时降低图形的分辨率，因此需要引入散射条。例如，两个第一图形A之间的第二图形C，该第二图形C靠近右边的第一图形A。那么，如果按照上文所研究的散射条同时对第一图形A和第二图形C产生作用，使之图形分辨率皆提高，就容易产生达不到实际需求的状况。于是，请参考下一步骤。

请参考图4，对于步骤S12，以所述第二图形20为基准，为所述第一图形10添加第一散射条31。

以所述第二图形20为基准，指的是第一散射条31并非在每个第一图形10周边都需要添加，例如第一图形10与第二图形20之间已经足够密集时，不需要再在这已经足够密集的图形中添加第一散射条31。例如图4中右边区域I的第一图形A上方的第一图形10，该第一图形10与区域II中紧邻的第二图形20间距密集，已经可以确保该第一图形10与区域II中靠近的第二图形20之间的图形密度满足需求，因此在二者之间不需要添加第一散射条31。而其他第一图形10与靠近的第二图形20之间则较为稀疏，因此引入第一散射条31。

可以理解的是，为所述第一图形10添加的第一散射条31，至少能够满足第一图形10与第一散射条31之间图形密度达到需求。具体的图形密度标准，可以依据实际生产工艺能力和产品需求，结合先验知识进行灵活设定。

例如可以是，所述第一图形10和第二图形20之间间距相对较大处相比所述第一图形10和第二图形20之间间距相对较小处，所述第一散射条31的长度较大或更密集。即若所述第一图形10和第二图形20之间间距相对较大，所述第一散射条31的长度较大或更密集；若所述第一图形10和第二图形20之间间距相对较小，所述第一散射条31的长度较小或更稀疏。

请继续参考图4，例如左边区域I中的第一图形10与区域II中的第二图形20之间皆较为稀疏，因此第一散射条31至少添加在靠近第二图形20的第一图形10附近，以改善图形密度。

在一个实施例中，所述第一散射条31呈矩形。

在一个实施例中，所述第一散射条31的长度方向平行或垂直于所述第一图形10与第二图形20的排布方向。具体在图4中，是垂直于所述第一图形10与第二图形20的排布方向。

考虑到第一散射条31是为了改善图形密度，但并不希望在曝光后成像(特殊情况除外，例如为了改变形成膜层的粗糙度等)，通常可以使得第一散射条31的宽度(即最小边长)小于曝光光源的最小成像尺寸。

此外，第一散射条31在添加后，相互之间也会形成图形密度的概念，于是，可以依据第一散射条31(及与第一图形10、第二图形20)之间的位置关系，合理调整每个第一散射条的形状，例如分别是长方形、正方形等。

例如以第一图形A为例，在添加了第一散射条31后，第一图形A与第一散射条31之间的图形密度满足需求，从而在曝光后，可以确保第一图形A具有较高的分辨率，即贴近理论图形。

然后，请参考图5，对于步骤S13，以所述第一图形10和所述第一散射条31为基准，为所述第二图形20添加第二散射条32。

以所述第一图形10和所述第一散射条31为基准，指的是第二散射条32并非在每个第二图形20周边都需要添加，例如第一图形10与第二图形20之间已经足够密集时，或者添加了第一散射条31后，第一图形10与第二图形20之间已经足够密集时，不需要再在这已经足够密集的图形中添加第二散射条32(或虽然不够密集，但是已经不足以再添加另一个散射条)。例如图5中右边区域I的第一图形A上方的第一图形10，该第一图形10与区域II中紧邻的第二图形20间距密集，已经可以确保该第一图形10与区域II中靠近的第二图形20之间的图形密度满足需求，因此在二者之间不需要添加第二散射条32。同样的，例如右边区域I的最下方的第一图形10，在添加第一散射条31后，第一图形10、第一散射条31以及第二图形20之间的图形密度也满足了需求，因此也不需要添加第二散射条32。

可以理解的是，为所述第二图形20添加的第二散射条32，至少能够满足第二图形20与其他图形(例如第一图形10、第一散射条31、第二散射条32)之间图形密度得以改善。

例如可以是，所述第二图形20周边空间相对较大处相比所述第二图形20周边空间相对较小处，所述第二散射条32的长度较大或更密集。即若所述第二图形20周边空间相对较大，所述第二散射条32的长度较大或更密集；若所述第二图形20周边空间相对较小，所述第二散射条32的长度较小或更稀疏。

请继续参考图5，例如右边区域I最下方的第一图形10与靠近的第二图形20之间在即便添加了第一散射条31后，仍然则较为稀疏，因此引入第二散射条32。其中图5还具有其他添加第二散射条32的情况，本发明在此不进行一一列举描述，本领域技术人员在本发明记载的基础上，结合附图能够清楚明了的理解本发明的技术方案。

在一个实施例中，所述第二散射条32呈矩形。

在一个实施例中，所述第二散射条32的长度方向平行或垂直于所述第一图形10和第二图形20的排布方向。

考虑到第二散射条32是为了改善图形密度，但并不希望在曝光后成像(特殊情况除外，例如为了改变形成膜层的粗糙度等)，通常可以使得第二散射条32的宽度(即最小边长)小于曝光光源的最小成像尺寸。

此外，第二散射条32在添加后，相互之间也会形成图形密度的概念，于是，可以依据第二散射条32(及与第一散射条31、第一图形10、第二图形20)之间的位置关系，合理调整每个第二散射条32的形状，例如分别是长方形、正方形等。

例如以第二图形C为例，在添加了第一散射条31和第二散射条32后，第二图形C与第二散射条32之间的图形密度得以改善，从而在曝光后，可以确保第二图形C具有较高的分辨率，即贴近理论图形。

实际上，由于第二散射条32是最后添加，此时图形之间的间距已经被改变，因此第二散射条32添加后会出现多种情况。例如，正好满足图形密度需求，这也是最好的情况；例如，可能仍有不足，或者在第一散射条31添加后，已经不能够再进行第二散射条32的添加，即图形密度虽然得以提高，但是改善程度不够。则对于后者，显然不能够继续进行散射条的添加，此时，可以进行下一步骤。

请参考图6，对于步骤S14，调整所述第二图形20的大小。

如上文所述，所述第二图形20的可调整性较好，因此，可以借助这一特性，对图形密度进行进一步的改善。例如，调整所述第二图形20的大小为使得所述矩形的至少一个边增大1-10nm。如图6中第二图形C及其正上方的这两个第二图形20，分别有两个边进行了增大。

那么，在上述过程的基础上，采用分次添加散射条的方法，使得第一图形10和第二图形20的图形密度得以改善。

请继续参考图6，例如，左侧区域I中第一图形A与第二图形C的间距D5为308nm，右侧区域I中第一图形A与第二图形C的间距D6为178nm，二者差距较大，然而，采用本方法后，并未受到第一图形A与第二图形C之间位置关系的影响，例如在优化后，左侧区域I中第一图形A与第一散射条31的间距D7为63.46nm，右侧区域I中第一图形A与第一散射条31的间距D8为62.98nm，基本相当，与如图1中的情况完成不同。那么比较图1和图6可知，本发明的图形优化方法，在改善图形密度上，效果显著。进一步的，采用如图1所示方法进行与本发明中相同图形的优化处理，得到左侧区域I中第一图形A与第一散射条31的间距D7为63.46nm，而右侧区域I中第一图形A与第一散射条31的间距D8为60.54，可见本发明的方法使得CD提高了2.44nm，即本发明确实改善了图形密度，有助于获得更佳的掩膜版。

基于上述内容，本发明还提出一种掩膜版的制备方法，包括采用如上所述的图形优化方法。

综上所述，本发明提供的图形优化方法中，本发明提供的图形优化方法中，所述图形优化方法包括：提供待优化图形，包括第一图形和第二图形，所述第一图形的可调整性小于所述第二图形的可调整性；以所述第二图形为基准，为所述第一图形添加第一散射条；以及以所述第一图形和所述第一散射条为基准，为所述第二图形添加第二散射条。由此，改变了添加散射条时的基准，使得可调整性小的第一图形优先添加散射条，如此使得添加的散射条能够更好的发挥作用，有效改善图形密度，进而采用该方法制备的掩膜版，可以提高图形分辨率，确保较佳的质量。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (15)

1.一种图形优化方法，其特征在于，所述图形优化方法包括：

提供待优化图形，所述待优化图形包括第一图形和第二图形，所述第一图形的可调整性小于所述第二图形的可调整性，且所述第二图形位于相邻两个第一图形之间；

以所述第二图形为基准，为所述第一图形添加第一散射条；以及

以所述第一图形和所述第一散射条为基准，为所述第二图形添加第二散射条，所述第一散射条和所述第二散射条均为条状。

2.如权利要求1所述的图形优化方法，其特征在于，为所述第二图形添加第二散射条之后，所述图形优化方法还包括：

调整所述第二图形的大小。

3.如权利要求2所述的图形优化方法，其特征在于，所述第二图形为矩形。

4.如权利要求3所述的图形优化方法，其特征在于，调整所述第二图形的大小为使得所述矩形的至少一个边增大1-10nm。

5.如权利要求3所述的图形优化方法，其特征在于，所述第一图形为矩形。

6.如权利要求5所述的图形优化方法，其特征在于，所述第一图形和第二图形的宽度皆大于曝光光源的最小成像尺寸。

7.如权利要求1所述的图形优化方法，其特征在于，所述第一图形和第二图形之间间距相对较大处相比所述第一图形和第二图形之间间距相对较小处，所述第一散射条的长度较大或更密集。

8.如权利要求7所述的图形优化方法，其特征在于，所述第一散射条的长度方向平行或垂直于所述第一图形和第二图形的排布方向。

9.如权利要求1所述的图形优化方法，其特征在于，所述第二图形周边空间相对较大处相比所述第二图形周边空间相对较小处，所述第二散射条的长度较大或更密集。

10.如权利要求9所述的图形优化方法，其特征在于，所述第二散射条的长度方向平行或垂直于所述第一图形和第二图形的排布方向。

11.如权利要求1所述的图形优化方法，其特征在于，所述第一图形为静态存储区边界图形。

12.如权利要求11所述的图形优化方法，其特征在于，所述第二图形为相邻于所述第一图形的逻辑区图形。

13.如权利要求12所述的图形优化方法，其特征在于，所述第二图形位于两组第一图形之间。

14.如权利要求1所述的图形优化方法，其特征在于，所述第一散射条和第二散射条的宽度皆小于曝光光源的最小成像尺寸。

15.一种掩膜版的制备方法，其特征在于，采用如权利要求1-14中任意一项所述的图形优化方法。

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