CN110716387B

CN110716387B - 散射条添加方法

Info

Publication number: CN110716387B
Application number: CN201911173217.1A
Authority: CN
Inventors: 何大权; 陈翰; 张辰明
Original assignee: Shanghai Huali Integrated Circuit Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Shanghai Huali Integrated Circuit Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2019-11-26
Filing date: 2019-11-26
Publication date: 2022-10-21
Anticipated expiration: 2039-11-26
Also published as: CN110716387A

Abstract

本申请公开了一种散射条添加方法，涉及微电子版图数据光学修正领域。该方法包括获取目标图形；在所述目标图形的外侧添加k圈散射条，每圈散射条包括线条形散射条和种子散射条；k为正整数；根据散射条之间的最小间距和目标值限制性放大所述种子散射条；滤除线宽小于预定线宽的种子散射条，得到散射条添加图形，所述散射条添加图形包括所述线条形散射条和放大后的种子散射条；所述种子散射条的每条边向外延伸的最大距离为(x‑m)/2，m表示种子散射条的边长，x表示目标值，x＞m；解决了由于散射条距离冲突，目标图形对应的拐角处添加的散射条会被清除的问题；达到了避免散射条冲突，优化散射条添加结果的效果。

Description

散射条添加方法

技术领域

本申请涉及微电子版图数据光学修正领域，具体涉及一种散射条添加方法。

背景技术

进入28nm及以下技术节点，由于图形特征尺寸越来越小，其所容许的尺寸误差范围也越小，对应的工艺条件浮动范围也越小，半导体光刻制程中微影成像的工艺窗口越来越受重视。然而工艺机台所能达到的控制工艺条件浮动范围并没有明显提高，因此提高图形转移过程中的所有图形的共同工艺窗口就尤为重要。

在光学临近修正处理中，光学散射条(scatter bar)已经广泛应用于55nm及以下技术节点的关键层次出版过程中，光学散射条能够增加部分图形的微影工艺窗口，而光学散射条本身不会在硅片上成像，通过对部分工艺窗口偏小图形添加合适的光学散射条，改善局部的微影工艺窗口，提高所有图形的共同工艺窗口。

目前普遍采用基于规则的散射条添加方法，然而受到散射条尺寸和间距的严格限制，部分区域无法在合适的位置添加所需要的散射条，造成散射条的添加结果无法达到最优。

发明内容

本申请提供了一种散射条添加方法，可以解决相关技术中在部分角落区域因散射条间距限制无法添加散射条，导致散射条添加效果不好的问题。

一方面，本申请实施例提供了一种散射条添加方法，该方法包括：

获取目标图形；

在目标图形的外侧添加k圈散射条，每圈散射条包括线条形散射条和种子散射条；k为正整数；

根据散射条之间的最小间距和目标值限制性放大种子散射条；

滤除线宽小于预定线宽的种子散射条，得到散射条添加图形，散射条添加图形包括线条形散射条和放大后的种子散射条；

其中，种子散射条的每条边向外延伸的最大距离为(x-m)/2，m表示种子散射条的边长，x表示目标值，x＞m。

可选的，在目标图形的外侧添加k圈散射条，包括：

以目标图形为中心，向外添加k圈散射条，每圈散射条中的线条形散射条与目标图形的边平行，每圈散射条中的种子散射条与目标图形的角相对；

其中，不同散射条圈中的种子散射条的边长不相等。

可选的，根据散射条之间的最小间距和目标值限制性放大种子散射条，包括：

令第i圈散射条中第i种子散射条的每条边根据散射条之间的最小间距和目标值向外延伸；

令i＝i+1，检测i是否大于k，若检测到i不大于k，则重新执行令第i圈散射条中第i种子散射条的每条边根据散射条之间的最小间距和目标值向外延伸的步骤；

其中，i的初始值为1；

对于第i种子散射条的任意一条边，当边与相邻散射条之间的距离等于最小间距时，边停止延伸，或，当边向外延伸的距离达到最大距离时，边停止延伸；

针对第i圈散射条，第i种子散射条的每条边向外延伸的最大距离为(x_i-m_i)/2，m_i表示第i种子散射条的边长，x_i表示第i圈对应的目标值，x_i＞m_i。

可选的，k＝3。

可选的，种子散射条为正方形。

可选的，滤除线宽小于预定线宽的种子散射条，得到散射条添加图形，包括：

通过设计规则检查DRC方法，滤除放大后的种子散射条中线宽小于最小预定线宽的种子散射条，得到散射条添加图形。

可选的，预定线宽的范围为10nm-20nm。

可选的，目标值的范围为25nm-40nm。

可选的，线条形散射条的宽度的范围为25-35nm。

可选的，散射条之间的最小间距的范围为20nm-30nm。

本申请技术方案，至少包括如下优点：

通过获取目标图形，在目标图形的外侧添加k圈线条形散射条和种子散射条，根据散射条之间的最小间距和目标值限制性放大种子散射条，滤除线宽小于预定线宽的种子散射条，得到散射条图形；解决了由于散射条距离冲突，目标图形对应的拐角处添加的散射条会被清除的问题；达到了避免散射条冲突，在不违反散射条最小间距的前提下优化散射条添加结果的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的一种散射条添加方法的流程图；

图2是本申请实施例提供的放大种子散射条的示意图；

图3是本申请实施例提供的另一种散射条添加方法的流程图；

图4是本申请一实施例中在目标图形外侧添加第1圈散射条的示意图；

图5是本申请一实施例中在目标图形外侧添加第2圈散射条的示意图；

图6是本申请一实施例中在目标图形外侧添加第3圈散射条的示意图；

图7是本申请一实施例中在目标图形外侧添加了3圈散射条的示意图；

图8是本申请一实施例中对第1圈散射条中第1种子散射条进行限制性放大后的示意图；

图9是本申请一实施例中对第2圈散射条中第2种子散射条进行限制性放大后的示意图；

图10是本申请一实施例中对第3圈散射条中第3种子散射条进行限制性放大后的示意图；

图11是现有方法对通孔层逻辑区域添加散射条后的局部示意图；

图12是本申请实施例提供的散射条添加方法对通孔层逻辑区域添加散射条后的局部示意图；

图13是现有方法对通孔层逻辑区域添加散射条后对应的工艺窗口模拟结果；

图14是本申请实施例提供的散射条添加方法对通孔层逻辑区域添加散射条后对应的工艺窗口模拟结果。

具体实施方式

下面将结合附图，对本申请中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在不做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电气连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

此外，下面所描述的本申请不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

请参考图1，其示出了本申请实施例提供的一种散射条添加方法的流程图，如图1所示，该方法可以包括如下步骤：

步骤101，获取目标图形。

可选的，目标图形的数量为多个。对多个目标图形同时添加散射条。

步骤102，在目标图形的外侧添加k圈散射条，每圈散射条包括线条形散射条和种子散射条。

k为正整数。k的值根据实际情况确定。

可选的，当目标图形为矩形时，线条形散射条与目标图形的边平行，种子散射条与目标图形的角相对。

可选的，根据Pixel POC结果、硅片验证结果确定线条形散射条的尺寸、线条形散射条与目标图形之间的距离。

可选的，预先设定每圈散射条中种子散射条的尺寸，每圈散射条包括的种子散射条的尺寸相等。

可选的，种子散射条为方形散射条。

步骤103，根据散射条之间的最小间距和目标值限制性放大种子散射条。

散射条间距指的是相邻两个散射条之间的距离；散射条间距即散射条之间的间距可以是相邻的线条形散射条与线条形散射条之间的间距，也可以是相邻的种子散射条与线条形散射条之间的间距，还可以是相邻的种子散射条与种子散射条之间的间距。

目标值为种子散射条的目标尺寸。

在不违反散射条之间的最小间距的前提下，按照目标值对种子散射条进行限制性放大。

当放大种子散射条时，种子散射条的各个边向外延伸。如图2所示，限制性放大前的种子散射条为21，放大种子散射条21时将种子散射条21的各个边向外延伸，得到放大后的种子散射条22。

种子散射条的每条边向外延伸的最大距离为(x-m)/2，m表示种子散射条的边长，x表示目标值，x＞m；x和m为正数。

若k大于1，以目标图形为中心，由内向外依次限制性放大每圈散射条中的种子散射条。

每圈散射条中的每个种子散射条均进行限制性放大。

步骤104，滤除线宽小于预定线宽的种子散射条，得到散射条添加图形，散射条添加图形包括线条形散射条和放大后的种子散射。

散射条添加图形包括步骤102中添加的线条形散射条和经过滤除的放大后的种子散射条。

若散射条的尺寸过小，在掩膜版上的制作难度较大，因此，将放大后的种子散射条中小于预定线宽的种子散射条去除。

可选的，预定线宽是预先设置的。

综上所述，本申请实施例通过获取目标图形，在目标图形的外侧添加k圈线条形散射条和种子散射条，根据散射条之间的最小间距和目标值限制性放大种子散射条，滤除线宽小于预定线宽的种子散射条，得到散射条图形；解决了由于散射条距离冲突，目标图形对应的拐角处的散射条会被清除的问题；达到了避免散射条冲突，优化散射条添加结果的效果。

请参考图3，其示出了本申请实施例提供的另一种散射条添加方法的流程图，如图3所示，该方法可以包括如下步骤：

步骤301，获取目标图形。

步骤302，以目标图形为中心，向外添加k圈散射条，每圈散射条中的线条形散射条与目标图形的边平行，每圈散射条中的种子散射条与目标图形的角相对。

不同散射条圈中的种子散射条的边长不相等。

可选的，k＝3，或k＝2，或k＝4。由于散射条与目标图形之间的距离越大，散射条对目标图形的影响越小，一般情况下，k＝3。需要说明的是，k的取值根据实际情况确定，本申请实施例对此不作限定。

可选的，种子散射条为正方形。

以目标图形是独立通孔图形为例，目标图形外侧添加3圈散射条，即k＝3，在目标图形外添加3圈散射条：

1、在目标图形40的外侧添加第1圈散射条，第1圈散射条包括第1线条形散射条41和第1种子散射条42，如图4所示。

基于目标图形40的边添加第1圈散射条中的第1线条形散射条41，第1线条形散射条41的尺寸、线条形散射条41与目标图形40之间的距离一般根据Pixed OPC结果以及硅片验证结果确定，该部分为现有技术，在此不做赘述。第1线条形散射条41与目标图形40的边平行。

基于目标图形40的角添加第1圈散射条中的第1种子散射条42，第1种子散射条42与目标图形40的角相对。

可选的，第1圈散射条中包括4条线条形散射条41和4个第1种子散射条42。

种子散射条的尺寸是预先设置的，比如，第1圈散射条中第1种子散射条42的边长为a。

散射条的尺寸包括散射条的宽度。可选的，线条形散射条的宽度的范围为25nm至35nm。

如图4所示，第1圈散射条中第1线条形散射条41与目标图形40之间的距离为d1，第1种子散射条42与目标图形40的边之间的距离为d2。

在一个例子中，第1圈散射条中第1线条形散射条41与目标图形40之间的距离d1的范围为50nm至80nm；第1种子散射条42的边长a＝5nm；第1种子散射条42与目标图形40的角之间的距离为

d2的取值范围为40nm至60nm。

2、在第1圈散射条的外侧添加第2圈散射条，第2圈散射条包括第2线条形散射条51和第2种子散射条52，如图5所示。

基于目标图形40的边添加第2圈散射条中的第2线条形散射条51，第2线条形散射条51的尺寸、第2线条形散射条51与目标图形40之间的距离一般根据Pixed OPC结果以及硅片验证结果确定，该部分为现有技术，在此不做赘述。第2线条形散射条51与目标图形40的边平行。

基于目标图形40的角添加第2圈散射条中的第2种子散射条52，第2种子散射条52与目标图形40的角相对。

可选的，第2圈散射条中包括4条第2线条形散射条51和8个第2种子散射条52。

种子散射条52的尺寸是预先设置的，比如，第2圈散射条中第2种子散射条52的边长为b。

如图5所示，第2圈散射条中第2线条形散射条51与目标图形40之间的距离为d3，第2种子散射条52与目标图形40的角之间的距离为d4。

在一个例子中，第2圈散射条中第2线条形散射条51与目标图形40之间的距离d3的范围为150nm至180nm；第2种子散射条52的边长b＝6nm；第2种子散射条52与目标图形40的角之间的距离d4由d5和d6确定，d5的取值范围为70nm至90nm，d6的取值范围为120nm至140nm。

3、在第2圈散射条的外侧添加第3圈散射条，第3圈散射条包括第3线条形散射条61和第3种子散射条62，如图6所示。

基于目标图形40的边添加第3圈散射条中的第3线条形散射条61，第3线条形散射条61的尺寸、第3线条形散射条61与目标图形40之间的距离一般根据Pixed OPC结果以及硅片验证结果确定，该部分为现有技术，在此不做赘述。第3线条形散射条61与目标图形40的边平行。

基于目标图形40的角添加第3圈散射条中的第3种子散射条62，第3种子散射条62与目标图形40的角相对。

可选的，第3圈散射条中包括4条第3线条形散射条61和12个第3种子散射条62。

种子散射条62的尺寸是预先设置的，比如，第3圈散射条中第3种子散射条62的边长为c。

如图6所示，第3圈散射条中第3线条形散射条61与目标图形40之间的距离为d7，第3种子散射条62与目标图形40的角之间的距离为d10或d12。

在一个例子中，第3圈散射条中第3线条形散射条61与目标图形40之间的距离d7的范围为220nm至250nm；第3种子散射条62的边长c＝7nm；第3种子散射条62与目标图形40的角之间的距离d10由d8和d9确定，d8的取值范围为110nm至130nm，d9的取值范围为200nm至220nm；或，第3种子散射条62与目标图形40的角之间的距离d12由d11确定，d11的取值范围为170nm至180nm。

步骤303，令第i圈散射条中第i种子散射条的每条边根据散射条之间的最小间距和目标值向外延伸。

当k大于1时，以目标图形为中心，从内向外依次限制性放大每圈散射条中的种子散射条，即先限制性放大第1圈散射条中的第1种子散射条，再限制性放大第2圈散射条中的第2种子散射条，……，最后限制性放大第k圈散射条中的第k种子散射条。

在种子散射条进行限制性放大时，种子散射条的每条边向外延伸。由于第i圈散射条中包括多个第i种子散射条，每个第i种子散射条均进行限制性放大。

当种子散射条的每条边向外延伸进行放大时，需要受到散射条之间最小间距和目标值的限制，即种子散射条在限制性放大时需要满足如下条件：

对于第i种子散射条的任意一条边，当该边与相邻散射条之间的距离等于最小间距时，该边停止延伸；

或，

对于第i种子散射条的任意一条边，当该边向外延伸的距离达到最大距离时，该边停止延伸。

对于每个种子散射条，其中一边停止延伸，其他边不受影响，仍可以继续延伸直到满足上述条件。

具体地，每个种子散射条在进行限制性放大时会有如下几种情况：

1、当种子散射条的一条边与相邻散射条之间的距离等于最小间距时，该边停止延伸，其他边继续延伸，直到与相邻散射条之间的距离等于最小间距或向外延伸的距离达到最大距离。

2、当种子散射条的一条边向外延伸的距离达到最大距离时，该边停止延伸，其他边继续延伸，直到与相邻散射条之间的距离等于最小间距或向外延伸的距离达到最大距离。

可选的，目标值的范围为10nm-20nm。

可选的，散射条之间的最小间距的范围为20nm-30nm。比如：最小散射条间距为10nm。

令i＝i+1，检测i是否大于k，若检测到i不大于k，则重新执行针对第i圈散射条，令第i圈散射条中的第i种子散射条的每条边向外延伸的步骤；若检测到i大于k，则停止限制性放大种子散射条；i的初始值为1。

在一个例子中，目标图形40为独立通孔图形，k＝3，在目标图形40外侧添加3圈散射条后的图形如图7所示，以目标图形40为中心，由内向外依次为第1圈散射条、第2圈散射条、第3圈散射条，第1圈散射条包括第1线条形散射条41和第1种子散射条42，第2圈散射条包括第2线条形散射条51和第2种子散射条52，第3圈散射条包括第3线条形散射条61和第3种子散射条62。

i＝1，针对第1圈散射条，令第1圈散射条中的第1种子散射条的每条边向外延伸，进行限制放大：

假设第1圈散射条中第1种子散射条的边长为5nm，第1圈对应的目标值x₁的范围为25nm至40nm，每个第1种子散射条的各边向外延伸最大距离为(x₁-5)/2，第1种子散射条42放大后的散射条图形如图8所示。

令i＝1+1＝2，i＜k(2＜3)，则针对第2圈散射条，令第2圈散射条中的第2种子散射条的每条边向外延伸，进行限制放大：

假设第2圈散射条中第2种子散射条的边长为6nm，第2圈对应的目标值x₂的范围为25nm至40nm，每个第2种子散射条的各边向外延伸最大距离为(x₂-6)/2，第2种子散射条52放大后的散射条图形如图9所示。

令i＝2+1＝3，i＝k(3＝3)，则针对第3圈散射条，令第3圈散射条中的第3种子散射条的每条边向外延伸，进行限制放大：

假设第3圈散射条中第3种子散射条的边长为7nm，第3圈对应的目标值x₃的范围为25nm至40nm，每个第3种子散射条的各边向外延伸最大距离为(x₃-7)/2，第3种子散射条62放大后的散射条图形如图10所示。

令i＝3+1＝4，i＞k(4＞3)，则说明3圈散射条中的种子散射条均完成限制性放大，停止限制性放大种子散射条，执行步骤304。

步骤304，滤除线宽小于预定线宽的种子散射条，得到散射条添加图形，散射条添加图形包括线条形散射条和放大后的种子散射条。

可选的，预定线宽的范围为10nm-20nm。

散射条添加图形包括步骤302中添加的线条形散射条和经过滤除的放大后的种子散射条。

可选的，通过DRC(Design Rule Check，设计规则检查)方法滤除经过限制性放大的种子散射条中线宽小于最小预定线宽的种子散射条。

比如：最小预定线宽为15nm，种子散射条A在初始添加时的线宽为5nm，经过限制性放大后的种子散射条A的线宽为30nm，则经过限制性放大后的种子散射条A不被滤除；种子散射条B在初始添加时的线宽为5nm，在限制性放大时受到最小散射条间距的限制，放大后的种子散射条B的线宽为14nm，则经过限制性放大后的种子散射条B被滤除。

综上所述，本申请实施例通过获取目标图形，在目标图形的外侧添加k圈线条形散射条和种子散射条，线条形线圈与目标图形的边平行，种子散射条与目标图形的角相对，从内向外根据散射条之间的最小间距和目标值依次限制性放大每圈散射条中的种子散射条，滤除线宽小于预定线宽的种子散射条，得到散射条图形；解决了由于散射条距离冲突，目标图形对应的拐角处的散射条会被清除的问题；达到了避免散射条冲突，优化散射条添加结果的效果。

在基于图3所示实施例的可选实施例中，添加散射条、对散射条进行限制性放大通过Mentor的Calibre软件实现。

在一个例子中，以通孔层逻辑区域为例，按现有方法对通孔层逻辑区域添加散射条，得到的散射条图形如图11所示，按本申请实施例提供的散射条添加方法对该通孔层逻辑区域添加散射条，得到的散射条图形如图12所示，比较图11和图12，可以看出，图12相较于图11，在部分空旷区域增加了更多地种子散射条即方形散射条(图12中虚线圈出的图形)。

使用相同的OPC方法对图11和图12进行OPC处理，比较现有的散射条添加方法与本申请实施例提供的散射条添加方法对应的工艺窗口模拟结果，工艺窗口条件为焦深(Focus)变化范围-0.4um到0.4um，最佳焦深为0；曝光能量(Dose)变化范围0.96Nom到1.04Nom，Nom为正常曝光能量；图13为现有方法对应的工艺窗口模拟轮廓，其内径为R1；图14为新方法的工艺窗口模拟轮廓，其内径为R2，R2比R1增加约5％，也就是说在同样的工艺条件波动范围情况下，比较通孔的最小直径，图12所示的散射条结果比图11所示的散射条结果增加5％。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本申请创造的保护范围之中。

Claims

1.一种散射条添加方法，其特征在于，所述方法包括：

获取目标图形；

以所述目标图形为中心，向外添加k圈散射条，每圈散射条包括线条形散射条和种子散射条，每圈散射条中的所述线条形散射条与所述目标图形的边平行，每圈散射条中的所述种子散射条与所述目标图形的角相对；

其中，不同散射条圈中的种子散射条的边长不相等；k为正整数；

根据散射条之间的最小间距和目标值限制性放大所述种子散射条；

滤除线宽小于预定线宽的种子散射条，得到散射条添加图形，所述散射条添加图形包括所述线条形散射条和放大后的种子散射条；

其中，所述种子散射条的每条边向外延伸的最大距离为(x-m)/2，m表示种子散射条的边长，x表示目标值，x＞m。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据散射条之间的最小间距和目标值限制性放大所述种子散射条，包括：

令第i圈散射条中第i种子散射条的每条边根据所述散射条之间的最小间距和所述目标值向外延伸；

令i＝i+1，检测i是否大于k，若检测到i不大于k，则重新执行所述令所述第i圈散射条中第i种子散射条的每条边根据所述散射条之间的最小间距和所述目标值向外延伸的步骤；

其中，i的初始值为1；

对于所述第i种子散射条的任意一条边，当所述边与相邻散射条之间的距离等于所述最小间距时，所述边停止延伸，或，当所述边向外延伸的距离达到所述最大距离时，所述边停止延伸；

针对所述第i圈散射条，所述第i种子散射条的每条边向外延伸的最大距离为(x_i-m_i)/2，m_i表示第i种子散射条的边长，x_i表示第i圈对应的目标值，x_i＞m_i。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，k＝3。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述种子散射条为正方形。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述滤除线宽小于预定线宽的种子散射条，得到散射条添加图形，包括：

通过设计规则检查DRC方法，滤除放大后的所述种子散射条中线宽小于最小预定线宽的种子散射条，得到散射条添加图形。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述预定线宽的范围为10nm-20nm。

7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述目标值的范围为25nm-40nm。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述线条形散射条的宽度的范围为25-35nm。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述散射条之间的最小间距的范围为20nm-30nm。