CN110658696B - 断线热点的光刻友善性设计检查方法 - Google Patents

断线热点的光刻友善性设计检查方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种断线热点的光刻友善性设计检查方法，包括：步骤一、进行仿真形成曝光仿真轮廓图形；步骤二、对设计图形按设计线宽进行分类；步骤三、确定各类轮廓图形的线尾过滤区域宽度参量值：步骤31、在轮廓图形的尾部确定多个依次增加的截取横坐标；在各截取横坐标处截取轮廓图形的宽度；步骤32、统计出各类轮廓图形在各截取位置处的宽度最小值并作为截边宽度最小值，作出截边宽度最小值随截取横坐标变化的趋势图；步骤33、从趋势图确定拐点位置对应的横坐标并作为线尾过滤区域宽度参量值；步骤四、按照线尾过滤区域宽度参量值确定线尾过滤区的大小，进行光刻友善性设计检查。本发明能在保证真正断线热点不漏报的前提下减少热点数量，从而提高工作效率。

Description

断线热点的光刻友善性设计检查方法
技术领域
本发明涉及半导体集成电路制造领域，特别是涉及一种断线(Line Pinch)热点的光刻友善性设计检查(Lithography Friendly Check，LFC)方法。
背景技术
随着集成电路工艺不断地向更高的技术节点推进，在电路版图中，难免会出现一些可能导致晶圆电路断路即断线的设计，也即，即使设计的版图符合设计规则，但是经过实际光刻工艺后，实际电路图形依然会出现例如断线、短接或接触不良等问题，版图上出现这些问题的区域称为光刻热点区域。因此，在流片前，对这些可能会影响产品性能的光刻热点，需通过光刻友善性设计检查(LFC)进行查找并及时向设计者反馈，本发明主要涉及到光刻热点中的断线热点的检查。
对于目标版图中可能导致断路的设计，当前光刻友善性设计检查中采用的方式是最小断线宽度检查(MWC)。MWC是基于实际的工艺窗口建立的光刻模型，通过对不同曝光条件进行仿真，生成可体现图形轮廓变化的带状区域。于是，通过对目标版图的设计线宽和光刻仿真线宽进行检查，就可以将版图中可能导致断线的设计作为热点标记出来。
但是，由于靠近线尾的图形轮廓是逐步收缩的，若不对该区域进行过滤处理，则该区域均会被视作断线热点，从而使得MWC检查的结果中热点数量剧增。因此，在运行MWC前，需对线尾过滤区域的宽度值进行定义。现今，对于线尾过滤区域宽度的合理取值尚缺乏判断依据，若取值过小，则会使得热点数目过于繁多；若取值过大，则可能会使得真正导致断线的热点漏报。
如图1所示，是现有光刻友善性设计检查方法中采用MWC进行断线热点检测的原理示意图；图1中显示了版图102的一个设计图形103对应的尾部区域，设计图形103的轮廓为方形；光刻模拟仿真形成的曝光仿真图形的轮廓不再是方形，图1中显示了体现工艺变化的不同曝光仿真图形的轮廓形成的带状区域(PV-band)101，带状区域101位于内轮廓图形105a和外轮廓线105b之间。MWC检测发现内轮廓图形105a位于位置106处对应的设计图形103的宽度d101虽然满足要求，但是该位置106的宽度d102小于一定的值，，则会认为位置106处存在断线热点。
现有技术中，在进行MWC之前需要将线尾过滤区域104过滤掉，这样在进行MWC是不需要考虑线尾过滤区域104的热点情况。现有方法中，线尾过滤区域104的宽度d103仅是通过经验确定，所以无法准确的确定线尾过滤区域104的大小。从而容易出现真正断线热点漏报或者虚假断线热点过多的情形。因此，如何合理设定线尾过滤区域宽度参量值(minLineEnd)，在保证真正断线热点不漏报的前提下尽量减少热点数量，对于发现光刻工艺热点，提高工作效率具有重大意义。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种断线热点的光刻友善性设计检查方法，能在保证真正断线热点不漏报的前提下减少热点数量，从而提高工作效率。
为解决上述技术问题，本发明提供的断线热点的光刻友善性设计检查方法包括如下步骤：
步骤一、对原始设计版图进行光刻模拟仿真并形成曝光仿真图形，从所述曝光仿真图形产生用于断线热点检查的轮廓图形。
步骤二、将所述原始设计版图对应的设计图形按设计线宽进行分类，每一类所述设计图形都包括多个所述轮廓图形。
步骤三、按照所述设计图形的分类确定各类所述设计图形对应的所述轮廓图形的线尾过滤区域宽度参量值，包括如下分步骤：
步骤31、令所述设计图形的长度方向为横向，所述设计图形的宽度为纵向，所述设计图形的长度方向的尾部对应的横坐标为零，初始横坐标为大于等于零的横坐标，从所述初始横坐标开始，确定多个截取横坐标，各所述截取横坐标的值依次增加。
在各所述截取横坐标处对各所述设计图形对应的所述轮廓图形进行截取并读取各所述截取横坐标处的所述轮廓图形在纵向上的宽度。
步骤32、统计出各类所述设计图形对应的所述轮廓图形在各所述截取位置处的宽度最小值并作为截边宽度最小值，作出所述截边宽度最小值随所述截取横坐标变化的趋势图。
步骤33、从所述趋势图确定拐点位置对应的横坐标并根据所述拐点位置的横坐标来定义所述线尾过滤区域宽度参量值。
步骤四、按照所述线尾过滤区域宽度参量值确定线尾过滤区的大小，之后进行光刻友善性设计检查并检查出断线热点，检查区域排除了所述线尾过滤区。
进一步的改进是，所述原始设计版图至少包含客户设计层与目标制造图形层。
进一步的改进是，所述客户设计层包含的所述设计图形的线宽类型包括3种以上，各种所述线宽对应的所述设计图形数量不少于106个。
进一步的改进是，所述轮廓图形为由最窄曝光仿真图形的轮廓形成的内轮廓图形。
进一步的改进是，所述光刻友善性设计检查采用最小断线宽度检测方法确定所述断线热点。
进一步的改进是，步骤31中，各所述截取横坐标依次增加的值相同。
进一步的改进是，各所述截取横坐标为最小设计线宽的1.5倍以下。
进一步的改进是，步骤31中通过循环脚本自动确定的各所述截取横坐标并进行自动截取和读取各所述截取横坐标处的所述轮廓图形在纵向上的宽度。
进一步的改进是，所述循环脚本的步长取各所述截取横坐标依次增加的值。
进一步的改进是，所述循环脚本的步长为1nm～5nm。
进一步的改进是，步骤四中还包括根据所述断线热点的检查结果对所述线尾过滤区域宽度参量值进行微调的步骤，通过所述微调使所述线尾过滤区域宽度参量值优化并得到所述线尾过滤区域宽度参量值的最优值，最优值对应的所述线尾过滤区域宽度参量值在保证真正断线热点不漏报的条件下虚假断线热点的数量最少。
进一步的改进是，步骤一中，所述光刻模拟仿真采用实际光刻的工艺窗口模型，包含了所有曝光条件。
进一步的改进是，所述内轮廓图形是不同曝光条件下的所述曝光仿真图形的轮廓图形进行布尔“与”运算形成的交集。
进一步的改进是，所述最小断线宽度检测方法的规格根据模型精度与产品设计规则确定。
进一步的改进是，步骤33中，所述趋势图中，在所述拐点位置之前所述截边宽度最小值随横坐标的增加而逐渐增加，在所述拐点位置之后所述截边宽度最小值趋于稳定，所述拐点位置通过所述截边宽度最小值随横坐标的变化的变化斜率由正值转变到0的位置确定。
本发明在对用于断线热点检查的轮廓图形进行光刻友善性设计检查之前，进行了按照设计图形的线宽分类进行轮廓图形的线尾过滤区域宽度参量值的确定步骤，线尾过滤区域宽度参量值是通过对轮廓图形的线尾进行横向位置的逐步截取并计算对应截取位置处的轮廓图形的宽度并按类形成各横向位置处的截边宽度最小值，并从而形成截边宽度最小值随截取横坐标变化的趋势图，根据趋势图能得到截边宽度最小值随截取横坐标变化的拐点，最后通过拐点得到线尾过滤区域宽度参量值，可见，本发明的线尾过滤区域宽度参量值是一种精确计算值，消除了现有技术中通过经验来确定线尾过滤区域宽度参量值的缺陷，这使得本发明能在保证真正断线热点不漏报的前提下减少热点数量，从能提高工作效率。
本发明还能结合光刻友善性设计检查结果对线尾过滤区域宽度参量值进行微调并得到线尾过滤区域宽度参量值的最优值，最优值对应的线尾过滤区域宽度参量值能在保证真正断线热点不漏报的条件下虚假断线热点的数量最少。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1是现有光刻友善性设计检查方法中采用MWC进行断线热点检测的原理示意图；
图2是本发明实施例断线热点的光刻友善性设计检查方法的流程图；
图3是本发明实施例中设计图形和轮廓图形的分类示意图；
图4是本发明实施例中获取各截取横坐标处的轮廓图形的宽度示意图；
图5是本发明实施例中截边宽度最小值随截取横坐标变化的趋势图；
图6是本发明实施例中从趋势图中寻找拐点位置的曲线图。
具体实施方式
如图2所示，是本发明实施例断线热点的光刻友善性设计检查方法的流程图；如图3所示，是本发明实施例中设计图形301和轮廓图形302的分类示意图；本发明实施例断线热点的光刻友善性设计检查方法包括如下步骤：
步骤一、对原始设计版图303进行光刻模拟仿真并形成曝光仿真图形，从所述曝光仿真图形产生用于断线热点检查的轮廓图形302。
所述原始设计版图303至少包含客户设计层与目标制造图形层。
所述轮廓图形302为由最窄曝光仿真图形的轮廓形成的内轮廓图形。
所述光刻模拟仿真采用实际光刻的工艺窗口模型，包含了所有曝光条件。
所述内轮廓图形是不同曝光条件下的所述曝光仿真图形的轮廓图形302进行布尔“与”运算形成的交集。所述内轮廓图形也可以参考图1中标记105a对应的轮廓图形。
步骤二、将所述原始设计版图303对应的设计图形301按设计线宽进行分类，每一类所述设计图形301都包括多个所述轮廓图形302。
所述客户设计层包含的所述设计图形301的线宽类型包括3种以上，图3中显示了3种线宽，分别为d1、d2和d3对应的线宽，故所述设计图形301共分为3类，所述轮廓图形302也分为3类，每一类中都包括多个所述轮廓图302。各种所述线宽对应的所述设计图形301数量不少于106个。
步骤三、按照所述设计图形301的分类确定各类所述设计图形301对应的所述轮廓图形302的线尾过滤区域宽度参量值，包括如下分步骤：
步骤31、令所述设计图形301的长度方向为横向，所述设计图形301的宽度为纵向，所述设计图形301的长度方向的尾部对应的横坐标为零，初始横坐标为大于等于零的横坐标，从所述初始横坐标开始，确定多个截取横坐标，各所述截取横坐标的值依次增加。
在各所述截取横坐标处对各所述设计图形对应的轮廓图形302进行截取并读取各所述截取横坐标处的所述轮廓图形302在纵向上的宽度。
各所述截取横坐标依次增加的值相同。各所述截取横坐标为最小设计线宽的1.5倍以下。通过循环脚本自动确定的各所述截取横坐标并进行自动截取和读取各所述截取横坐标处的所述轮廓图形302在纵向上的宽度。所述循环脚本的步长取各所述截取横坐标依次增加的值。所述循环脚本的步长为1nm～5nm。
如图4所示，是本发明实施例中获取各截取横坐标处的轮廓图形302的宽度示意图；步骤31能具体采用如下步骤实现：首先，选出满足线宽条件的所述设计图形301的线尾所在的边401，接着，以该边4401为基准向所述设计图形301内部扩展一定的距离形成一个封闭的矩形区域；然后，取该矩形与所述轮廓图形302的交集得到截断的内轮廓区域，截断的内轮廓区域即为所述轮廓图形302的长度方向的尾部；
最后，选出该截断的内轮廓区域与矩形区域的共边，这条共边即为该截取位置处的轮廓截边402。通过该步骤，只能得到某个指定截取位置的内轮廓宽度，为找出最佳的截断位置，以确定过滤区域的合理范围，需统计出不同截断位置的轮廓截边402宽度分布情况，因此，可通过循环脚本进行处理。例如，设定第一个阶段位置处与线尾的距离即所述初始横坐标为a，相邻截断位置的间隔为s,共截取n+1次，于是，可设定初始值为a，步长为s，循环次数为n，运行循环脚本，分别获取距线尾a,a+s,a+2s…a+ns处的轮廓截边402宽度值。
步骤32、统计出各类所述设计图形301对应的所述轮廓图形302在各所述截取位置处的宽度最小值并作为截边宽度最小值，作出所述截边宽度最小值随所述截取横坐标变化的趋势图。
如图5所示，是本发明实施例中截边宽度最小值随截取横坐标变化的趋势图；图5中显示了3条曲线，曲线501和线宽为d1的类相对应，曲线502和线宽为d2的类对应，曲线503和线宽为d3的类相对应。可以看出，随着截取横坐标的增加，曲线501、502和503的截边宽度最小值会逐渐增加并最好达到稳定值。
步骤33、从所述趋势图确定拐点位置对应的横坐标并根据所述拐点位置的横坐标来定义所述线尾过滤区域宽度参量值。
如图6所示，是本发明实施例中从趋势图中寻找拐点位置的曲线图，图6中以寻找曲线501的拐点为例进行说明，Δy表示截边宽度最小值的变化值，Δx表示截取横坐标的变化值，Δy/Δx表示所述截边宽度最小值随横坐标的变化的变化斜率，变化斜率的曲线对应于曲线504，曲线504的纵坐标对应于右侧的纵坐标。所述拐点位置通过所述截边宽度最小值随横坐标的变化的变化斜率由正值转变到0的位置确定。
图6中所述拐点位置附近的区域505都为所述线尾过滤区域宽度参量值的合理取值区间，所述线尾过滤区域宽度参量值可以在区域505中微调。
图6中，区域505对应于a+5s到a+6s之间。
步骤四、按照所述线尾过滤区域宽度参量值确定线尾过滤区的大小，之后进行光刻友善性设计检查并检查出断线热点，检查区域排除了所述线尾过滤区。
所述光刻友善性设计检查采用最小断线宽度检测方法确定所述断线热点。所述最小断线宽度检测方法的规格根据模型精度与产品设计规则确定。所述最小断线宽度检测方法可以参考背景技术中和图1相关的描述。
步骤四中还包括根据所述断线热点的检查结果对所述线尾过滤区域宽度参量值进行微调的步骤，通过所述微调使所述线尾过滤区域宽度参量值优化并得到所述线尾过滤区域宽度参量值的最优值，最优值对应的所述线尾过滤区域宽度参量值在保证真正断线热点不漏报的条件下虚假断线热点的数量最少。本发明实施例中，若所述线尾过滤区域宽度参量值定义值过小，则热点数目过大，且包含大量错误热点，若所述线尾过滤区域宽度参量值过大，在错误热点减少的同时可能会使得真正的热点被遗漏。因此，为进一步确定所述线尾过滤区域宽度参量值的最佳值，可在拐点值附近选取几个值重新运行LFC，查看运行结果并确定最佳参量值。
本发明实施例在对用于断线热点检查的轮廓图形302进行光刻友善性设计检查之前，进行了按照设计图形301的线宽分类进行轮廓图形302的线尾过滤区域宽度参量值的确定步骤，线尾过滤区域宽度参量值是通过对轮廓图形302的线尾进行横向位置的逐步截取并计算对应截取位置处的轮廓图形302的宽度并按类形成各横向位置处的截边宽度最小值，并从而形成截边宽度最小值随截取横坐标变化的趋势图，根据趋势图能得到截边宽度最小值随截取横坐标变化的拐点，最后通过拐点得到线尾过滤区域宽度参量值，可见，本发明实施例的线尾过滤区域宽度参量值是一种精确计算值，消除了现有技术中通过经验来确定线尾过滤区域宽度参量值的缺陷，这使得本发明实施例能在保证真正断线热点不漏报的前提下减少热点数量，从能提高工作效率。
本发明实施例还能结合光刻友善性设计检查结果对线尾过滤区域宽度参量值进行微调并得到线尾过滤区域宽度参量值的最优值，最优值对应的线尾过滤区域宽度参量值能在保证真正断线热点不漏报的条件下虚假断线热点的数量最少。
通过验证，按照本发明实施例提出的方法，能有效地减少光刻友善性设计检查中的断线热点数量，且不会遗漏真正的热点。例如：选取一个版图运行MWC检查，不同minLineEnd参量取值下的断线热点数量如表一所示：
表一
Figure BDA0002222140620000071
表一中，显示了3个风险等级，分别为等级(Level)1、等级2和等级3；之所以存在错误热点，是因为对于线尾处存在凸起设计的图形，从而导致产生虚假的断线热点。根据测试结果可知，若minLineEnd参量取值过小，则等级3热点数目和错误热点数目明显过大；若取值过大，则会遗漏个别真正的热点，于是参量最佳值应取在拐点位置(a+15)nm附近。
以上通过具体实施例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 (15)

1.一种断线热点的光刻友善性设计检查方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、对原始设计版图进行光刻模拟仿真并形成曝光仿真图形，从所述曝光仿真图形产生用于断线热点检查的轮廓图形；
步骤二、将所述原始设计版图对应的设计图形按设计线宽进行分类，每一类所述设计图形都包括多个所述轮廓图形；
步骤三、按照所述设计图形的分类确定各类所述设计图形对应的所述轮廓图形的线尾过滤区域宽度参量值，包括如下分步骤：
步骤31、令所述设计图形的长度方向为横向，所述设计图形的宽度为纵向，所述设计图形的长度方向的尾部对应的横坐标为零，初始横坐标为大于等于零的横坐标，从所述初始横坐标开始，确定多个截取横坐标，各所述截取横坐标的值依次增加；
在各所述截取横坐标处对各所述设计图形对应的所述轮廓图形进行截取并读取各所述截取横坐标处的所述轮廓图形在纵向上的宽度；
步骤32、统计出各类所述设计图形对应的所述轮廓图形在各所述截取位置处的宽度最小值并作为截边宽度最小值，作出所述截边宽度最小值随所述截取横坐标变化的趋势图；
步骤33、从所述趋势图确定拐点位置对应的横坐标并根据所述拐点位置的横坐标来定义所述线尾过滤区域宽度参量值；
步骤四、按照所述线尾过滤区域宽度参量值确定线尾过滤区的大小，之后进行光刻友善性设计检查并检查出断线热点，检查区域排除了所述线尾过滤区。
2.如权利要求1所述的断线热点的光刻友善性设计检查方法，其特征在于：所述原始设计版图至少包含客户设计层与目标制造图形层。
3.如权利要求2所述的断线热点的光刻友善性设计检查方法，其特征在于：所述客户设计层包含的所述设计图形的线宽类型包括3种以上，各种所述线宽对应的所述设计图形数量不少于106个。
4.如权利要求1所述的断线热点的光刻友善性设计检查方法，其特征在于：所述轮廓图形为由最窄曝光仿真图形的轮廓形成的内轮廓图形。
5.如权利要求4所述的断线热点的光刻友善性设计检查方法，其特征在于：所述光刻友善性设计检查采用最小断线宽度检查方法确定所述断线热点。
6.如权利要求1所述的断线热点的光刻友善性设计检查方法，其特征在于：步骤31中，各所述截取横坐标依次增加的值相同。
7.如权利要求6所述的断线热点的光刻友善性设计检查方法，其特征在于：各所述截取横坐标为最小设计线宽的1.5倍以下。
8.如权利要求6所述的断线热点的光刻友善性设计检查方法，其特征在于：步骤31中通过循环脚本自动确定的各所述截取横坐标并进行自动截取和读取各所述截取横坐标处的所述轮廓图形在纵向上的宽度。
9.如权利要求8所述的断线热点的光刻友善性设计检查方法，其特征在于：所述循环脚本的步长取各所述截取横坐标依次增加的值。
10.如权利要求9所述的断线热点的光刻友善性设计检查方法，其特征在于：所述循环脚本的步长为1nm～5nm。
11.如权利要求1所述的断线热点的光刻友善性设计检查方法，其特征在于：步骤四中还包括根据所述断线热点的检查结果对所述线尾过滤区域宽度参量值进行微调的步骤，通过所述微调使所述线尾过滤区域宽度参量值优化并得到所述线尾过滤区域宽度参量值的最优值，最优值对应的所述线尾过滤区域宽度参量值在保证真正断线热点不漏报的条件下虚假断线热点的数量最少。
12.如权利要求4所述的断线热点的光刻友善性设计检查方法，其特征在于：步骤一中，所述光刻模拟仿真采用实际光刻的工艺窗口模型，包含了所有曝光条件。
13.如权利要求12所述的断线热点的光刻友善性设计检查方法，其特征在于：所述内轮廓图形是不同曝光条件下的所述曝光仿真图形的轮廓图形进行布尔“与”运算形成的交集。
14.如权利要求5所述的断线热点的光刻友善性设计检查方法，其特征在于：所述最小断线宽度检查方法的规格根据模型精度与产品设计规则确定。
15.如权利要求1所述的断线热点的光刻友善性设计检查方法，其特征在于：步骤33中，所述趋势图中，在所述拐点位置之前所述截边宽度最小值随横坐标的增加而逐渐增加，在所述拐点位置之后所述截边宽度最小值趋于稳定，所述拐点位置通过所述截边宽度最小值随横坐标的变化的变化斜率由正值转变到0的位置确定。
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