CN110705203A

CN110705203A - 版图图形密度的分析方法

Info

Publication number: CN110705203A
Application number: CN201910906283.9A
Authority: CN
Inventors: 程玮; 朱忠华; 姜立维; 魏芳
Original assignee: Shanghai Huali Microelectronics Corp
Current assignee: Shanghai Huali Microelectronics Corp
Priority date: 2019-09-24
Filing date: 2019-09-24
Publication date: 2020-01-17
Anticipated expiration: 2039-09-24
Also published as: CN110705203B

Abstract

本发明提供了一种版图图形密度的分析方法，包括：版图分为n层介质层，每层介质层对应一个版图图形，n为正整数；利用现有技术分别计算n层介质层的版图图形的第一密度；设定工艺参数；n＞1时，提取所述第n‑1介质层和第n层介质层的厚度；利用公式

计算第n层介质层的版图图形的第二密度，其中：D_n为第n层介质层的版图图形的第二密度，D₀(n)为第n层介质层的版图图形的第一密度，k为工艺参数，T_n‑1为第n‑1层介质层的厚度，T_n为第n层介质层的厚度，D_n‑1为第n‑1层介质层的版图图形的密度。以第二密度作为本发明的版图图形密度，相比于现有技术，本发明获得的版图图形密度更加准确。

Description

版图图形密度的分析方法

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其是涉及一种版图图形密度的分析方法。

背景技术

随着集成电路技术的发展，版图图形的复杂度不断提高，图形密度分析已成为很多关键层次掩模版数据分析的重要步骤。在半导体制造过程中，图形密度分布均匀与否对蚀刻工艺及化学机械研磨工艺的影响很大，在图形密度分布不均的情况下，不仅容易加重蚀刻中的负载效应，导致部分图形的最终尺寸与目标尺寸偏离，更容易使图形在化学机械研磨工艺中发生过磨。因此，准确地计算版图的局部密度，找到高风险工艺区域，有利于各模块工程师及时了解产品高风险工艺热点具体位置及图形特性，及早的制定出相应的应对措施，顺利达成产品的流片及量产。

发明内容

本发明的目的在于提供一种版图图形密度的分析方法，更加准确地计算版图图形的密度。

为了达到上述目的，本发明提供了一种版图图形密度的分析方法，包括：

版图分为n层介质层，每层介质层对应一个版图图形，n为正整数；

分别计算n层介质层的版图图形的第一密度；

设定工艺参数；

n＞1时，提取所述第n-1介质层和第n层介质层的厚度；

利用公式计算第n层介质层的版图图形的第二密度，其中：D_n为第n层介质层的版图图形的第二密度，D₀(n)为第n层介质层的版图图形的第一密度，k为工艺参数，T_n-1为第n-1层介质层的厚度，T_n为第n层介质层的厚度，D_n-1为第n-1层介质层的版图图形的密度。

可选的，在所述的版图图形密度的分析方法中，n＝1时，第一密度为版图图形密度。

可选的，在所述的版图图形密度的分析方法中，n＞1时，n层介质层依次为第一层至第n层，第n层使用第二密度为版图图形密度，第一层使用第一密度为版图图形密度。

可选的，在所述的版图图形密度的分析方法中，所述版图图形密度的分析方法的方法还包括：依次计算所有介质层的版图图形的密度。

可选的，在所述的版图图形密度的分析方法中，所述版图图形密度的分析方法还包括：设定一个规格，当D_n和D₀(n)的值任一个值超过规格，则报警。

可选的，在所述的版图图形密度的分析方法中，所述k的取值范围为0.1～1。

可选的，在所述的版图图形密度的分析方法中，获取第一密度的方法为：将每层介质层的版图图形分为多个检查窗口；分别计算第n层的检查窗口的版图图形的面积；分别计算第n层介质层的每个检查窗口的面积；获得每个检查窗口的版图图形的面积与检查窗口的面积的比值。。

可选的，在所述的版图图形密度的分析方法中，所述计算介质层的厚度的方法为：设定一个基准点；计算第n层介质层的表面到基准点的距离减去第n-1层介质层的表面到基准点的距离即为第n层介质层的厚度。

可选的，在所述的版图图形密度的分析方法中，所述版图图形密度的分析方法还包括：将每层介质层分为多个区域，分别计算每个区域的版图图形的第一密度和版图图形的第二密度。

在本发明提供的版图图形密度的分析方法中，先使用现有技术获取所有介质层的版图图形的第一密度，获取第n层介质层的版图图形密度时，以第n-1层介质层的厚度、第n层介质层的厚度、第n-1层介质层的版图图形的第一密度和工艺参数计算得到第二密度，以第二密度作为本发明的版图图形密度，相比于现有技术，本发明获得的版图图形密度更加准确。

附图说明

图1是本发明实施例的版图图形密度的分析方法的流程图；

图2是本发明实施例的多层介质层与基准点的相对位置的示意图；

图3是本发明实施例的第n-1介质层的的区域划分的结构示意图；

图4是本发明实施例的第n介质层的的区域划分的结构示意图；

图中：200-第一层介质层、300-第二层介质层、400-第三层介质层、500-版图图形、210-A区域、220-B区域、310-C区域、320-D区域。

具体实施方式

下面将结合示意图对本发明的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列描述和权利要求书，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。

在下文中，术语“第一”“第二”等用于在类似要素之间进行区分，且未必是用于描述特定次序或时间顺序。要理解，在适当情况下，如此使用的这些术语可替换。类似的，如果本文所述的方法包括一系列步骤，且本文所呈现的这些步骤的顺序并非必须是可执行这些步骤的唯一顺序，且一些所述的步骤可被省略和/或一些本文未描述的其他步骤可被添加到该方法。

发明人发现，传统的图形密度分析仅根据版图数据检查本层版图的图形密度，没有考虑到前层次版图图形和工艺的影响，会造成密度分析的缺失和偏差。本发明基于此种情况，提出一种将前层次的图形密度加入当层次版图图形密度的分析方法，该方法能精准地计算出版图的局部图形密度，精确找出异常区域，及时进行警示。

参照图1，本发明提供了一种版图图形密度的分析方法，包括：

S11：版图分为n层介质层，每层介质层对应一个版图图形，n为正整数；

S12：分别计算n层介质层的版图图形的第一密度；

S13：设定工艺参数；

S14：n＞1时，提取所述第n-1介质层和第n层介质层的厚度；

S15：利用公式

计算第n层介质层的版图图形的第二密度，其中：D_n为第n层介质层的版图图形的第二密度，D₀(n)为第n层介质层的版图图形的第一密度，k为工艺参数，T_n-1为第n-1层介质层的厚度，T_n为第n层介质层的厚度，D_n-1为第n-1层介质层的版图图形的密度。

本发明的一实施例中，n＝1时，第一密度为版图图形密度。n＝1是举的一个例子，假如只有一层介质层时，这一层介质的版图图形的密度不会受到工艺参数和上一层介质层的版图图形密度的影响，可以直接使用现有技术计算。

本发明的另一实施例中，n＞1时，n层介质层依次为第一层至第n层，第n层使用第二密度为版图图形密度，第一层使用第一密度为版图图形密度。当n＞1时，即介质层为两层或多层时，使用本发明实施例的获取第二密度的方法计算版图图形密度。

进一步的，所述版图图形密度的分析方法的方法还包括：依次计算所有介质层的版图图形的密度。当版图图形密度超过规格时，会产生高风险工艺热点，影响产品的品质，n＞1时，版图可能分为两层或多层介质层，第二层开始的每一层的图形密度会受前层图形密度的影响，所以每一层的版图图形的密度都要计算，再分析版图图形的密度是否超过规格。本发明实施例中，每一层的版图图形的密度分开单独计算每一层的图形密度受上一层的图形密度的影响，环环相扣，而现有技术，没有考虑到前层版图图形和工艺水平的影响，只是把每一层掩膜单独罗列出来计算，因此，相比于现有技术，本发明实施例的版图图形密度的分析方法考虑到了前层版图图形和工艺水平的影响，可以使得计算得到的版图图形密度更加准确。

进一步的，所述版图图形密度的分析方法还包括：设定一个规格，当D_n和D₀(n)的值任一个值超过规格，则报警。每一层的第一密度或第二密度有一项超过规格时，需要报警提醒，而这个规格是操作员设定。

优选的，所述k的取值范围为0.1～1。K值的设定可以是操作员根据工艺技术设定，例如，可以设定为0.5。

本实施例中，获取第一密度的方法为：获取第一密度的方法为：将每层介质层的版图图形分为多个检查窗口；分别计算第n层的检查窗口的版图图形的面积；分别计算第n层介质层的每个检查窗口的面积；获得每个检查窗口的版图图形的面积与检查窗口的面积的比值。例如，计算第一层介质层的图形密度时，可以将其分为多个检查窗口，计算每个检查窗口的版图图形的第一密度，即将每个检查窗口中数据图形(包括冗余图形)的面积之和除以此检查窗口的面积，即得到此检查窗口内的局部图形密度。

本实施例中，所述计算介质层的厚度的方法为：设定一个基准点；计算第n层介质层的表面到基准点的距离减去第n-1层介质层的表面到基准点的距离即为第n层介质层的厚度。具体的，例如图2，分为多层介质层，从下至上依次为第一层介质层200、第二层介质层300以及第三层介质层400，选取任意一个基准点，为了方便计算，可以选取所有介质层的同一个方向为基准点，例如图4的第一层介质层200的最下方的一个点作为基准点100，计算第一层介质层200的厚度时，可以直接测得第一层介质层200的表面到基准点100的距离，计算第二层介质层300的厚度时，可以计算第二层介质层300的表面到基准点100的距离减去第一层介质层200的表面到基准点100的距离，依次，第三层介质层400的厚度为第三层介质层400的表面到基准点100的距离减去第二层介质层300的表面到基准点100的距离。

进一步的，所述版图图形密度的分析方法还包括：将每层介质层均分为多个区域，分别计算每个区域的第一密度和第二密度。将每层介质层分为多个区域，每个区域计算第一密度和第二密度，可以使得获得的第一密度和第二密度更加真实。

本实施例中，选取其中4个区域为例进行分享，实际上工艺中会分上几万个区域，为了方便计算，这里选取4个区域作为例子。假如，图3是第一层(n-1)介质层200，阴影部分是版图图形500，将第一层介质层200分为若干区域，选取其中的四个区域作为例子，为了方便，以左上角部分即A区域210和右下角部分即B区域220为例，可以计算得到A区域210的版图图形的第一密度为0，B区域220的版图图形的密度为：100％，假如，图4是第二层(n)介质层300，将其分为与第一层介质层200相同的区域，选取与第一介质层200相同坐标的四个区域作为例子，与A区域210对应的部分为C区域310，第一密度为10％，与B区域220对应的为D区域320，第一密度为70％。假如k＝0.5，假设第一层介质层200和第二层介质层300的厚度一样，则通过计算可得C区域310的第二密度为5％，D区域320的第二密度为85％。

综上，在本发明实施例提供的版图图形密度的分析方法中，先使用现有技术获取所有介质层的版图图形的第一密度，获取第n层介质层的版图图形密度时，以第n-1层介质层的厚度、第n层介质层的厚度、第n-1层介质层的第一密度和工艺参数计算得到第二密度，以第二密度作为本发明的版图图形密度，相比于现有技术，本发明获得的版图图形密度更加准确。

上述仅为本发明的优选实施例而已，并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的技术方案的范围内，对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本发明的技术方案的内容，仍属于本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种版图图形密度的分析方法，其特征在于，包括：

分别计算n层介质层的版图图形的第一密度；

设定工艺参数；

n＞1时，提取所述第n-1介质层和第n层介质层的厚度；

利用公式

2.如权利要求1所述的版图图形密度的分析方法，其特征在于，n＝1时，第一密度为版图图形密度。

3.如权利要求1所述的版图图形密度的分析方法，其特征在于，n＞1时，n层介质层依次为第一层至第n层，第n层使用第二密度为版图图形密度，第一层使用第一密度为版图图形密度。

4.如权利要求3所述的版图图形密度的分析方法，其特征在于，所述版图图形密度的分析方法的方法还包括：依次计算所有介质层的版图图形的密度。

5.如权利要求1所述的版图图形密度的分析方法，其特征在于，所述版图图形密度的分析方法还包括：设定一个规格，当D_n和D₀(n)的值任一个值超过规格，则报警。

6.如权利要求1所述的版图图形密度的分析方法，其特征在于，所述k的取值范围为0.1～1。

7.如权利要求1所述的版图图形密度的分析方法，其特征在于，获取第一密度的方法为：将每层介质层的版图图形分为多个检查窗口；分别计算第n层的检查窗口的版图图形的面积；分别计算第n层介质层的每个检查窗口的面积；获得每个检查窗口的版图图形的面积与检查窗口的面积的比值。

8.如权利要求1所述的版图图形密度的分析方法，其特征在于，所述计算介质层的厚度的方法为：设定一个基准点；计算第n层介质层的表面到基准点的距离减去第n-1层介质层的表面到基准点的距离即为第n层介质层的厚度。

9.如权利要求7所述的版图图形密度的分析方法，其特征在于，所述版图图形密度的分析方法还包括：将每层介质层的版图图形分为多个区域，分别计算每个区域的版图图形的第二密度。