CN111025841A - 一种优化金属线光学邻近修正工艺窗口的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种优化金属线光学邻近修正工艺窗口的方法，包括如下步骤：S01：提供原始版图，S02：在通孔中筛选出与该通孔所在金属线边界距离小于设定阈值的通孔边，且通孔边距离相邻不同电位的同层金属线的距离小于1.2D；S03：将通孔边对应的通孔朝着远离相邻不同电位的同层金属线的方向移动；若移动之后的通孔与相邻的同电位通孔之间的距离小于最小设计规则值，则将两个通孔合并处理；若移动之后的通孔与相邻的同电位通孔之间的距离大于等于最小设计规则值，则保留两个通孔；S04：对移动和合并之后的通孔做设计规则检测。本发明提供的一种优化金属线光学邻近修正工艺窗口的方法，通过对通孔进行移动，增大金属线光学邻近修正后退工艺窗口。

Description

一种优化金属线光学邻近修正工艺窗口的方法

技术领域

本发明涉及光学邻近修正领域，具体涉及一种优化金属线光学邻近修正工艺窗口的方法。

背景技术

随着集成电路特征尺寸的不断缩小，器件关键尺寸也越来越小，相应的后段工艺制程中的金属线宽(metal line width)和间距(space)也变得越来越小，金属线宽和间距减小后，会给后段金属工艺制程带来诸多挑战。通孔用于上下层金属线之间的连接，若通孔距离相邻的不同电位的下层金属线距离较近，且下层金属线包覆通孔的距离较小甚至通孔与金属线切边的情况下，为了保证金属线对通孔的包覆率，金属线在光学邻近修正的时候能够后退保证足够大距离的工艺窗口太小，金属线之间连通造成短路的风险增大。

如附图3所示，通孔1的其中一条通孔边与下层金属线边界重合，且重合通孔边与相邻不同电位的下层金属线12的距离小于最小设计规则值的1.2倍，在这种情况下，在光学邻近修正时，需要将通孔1所在的下层金属线11朝着远离相邻不同电位的下层金属线12方向移动，然而，由于通孔1中重合通孔边与下层金属线边界重合，此时若要移动下层金属线11，必然会导致下层金属线11对通孔1的覆盖率不足，增加断路的风险。也就是说在这种情况下进行光学邻近修正，断路或短路的风险必然会出现，需要提供一种有效的优化金属线光学邻近修正工艺窗口的方法，用于有效避免金属线之间短路或断路。

发明内容

本发明的目的是提供一种优化金属线光学邻近修正工艺窗口的方法，通过对通孔进行移动增大金属线光学邻近修正后退工艺窗口，有效降低金属线之间的短路风险。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种优化金属线光学邻近修正工艺窗口的方法，包括如下步骤：

S01：提供原始版图，所述原始版图包括金属线以及连接不同层金属线的通孔；

S02：在通孔中筛选出与该通孔所在金属线边界距离小于设定阈值的通孔边，且所述通孔边距离相邻不同电位的同层金属线的距离小于1.2D；其中，D表示最小设计规则值；

S03：将所述通孔边对应的通孔朝着远离所述相邻不同电位的同层金属线的方向移动；若移动之后的通孔与相邻的同电位通孔之间的距离小于最小设计规则值，则将两个通孔合并处理；若移动之后的通孔与相邻的同电位通孔之间的距离大于等于最小设计规则值，则保留两个通孔；

S04：对移动和合并之后的通孔做设计规则检测，若检测通过，则形成新的原始版图；若检测未通过，则撤销对通孔的移动和合并。

进一步地，所述步骤S02中筛选出与金属线边界重合的通孔边。

进一步地，所述通孔边的对边与其所连接的金属线的边界之间的距离大于S，S大于0。

进一步地，所述步骤S03中通孔的移动距离根据通孔边的对边与其所连接的金属线的边界之间的距离分为M个等级，M为大于0的正整数。

进一步地，所述步骤S03中所述通孔的移动距离为0.1S-S中的任意数值。

进一步地，所述通孔为正方形。

进一步地，所述步骤S03中合并之后的通孔为长方形，位于合并之前两个通孔的中心位置。

进一步地，所述步骤S03中去除接触到合并之后通孔的原始通孔。

进一步地，还包括步骤S05：对原始版图进行光学邻近修正，且在光学邻近修正过程中，所述通孔边所在的金属线朝着对应通孔移动的方向进行后退，确保不同电位的同层金属线不会发生短路。

本发明的有益效果为：本发明提供的一种优化金属线光学邻近修正工艺窗口的方法，通过对通孔进行移动增大金属线光学邻近修正后退工艺窗口，有效降低金属线之间的短路风险。同时，如果通孔移动之后与相邻的通孔之间距离太小违反设计规则，可以将两个通合并成一个通孔，放置于两个通孔的中间位置。通过以上处理之后，大大增加了金属线光学邻近修正的工艺窗口。

附图说明

附图1为本发明一种优化金属线光学邻近修正工艺窗口的方法流程图。

附图2为实施例1中原始版图的部分示意图；

附图3为实施例1中通孔的移动示意图；

附图4为实施例2中原始版图的部分示意图；

附图5为实施例2中通孔的移动和合并示意图。

图中：1通孔，2通孔，3通孔，4合并之后的通孔，11下层金属线，12下层金属线，13上层金属线。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步的详细说明。

如附图1所示，一种优化金属线光学邻近修正工艺窗口的方法，包括如下步骤：

S01：提供原始版图，原始版图包括金属线以及连接不同层金属线的通孔；

S02：在通孔中筛选出与该通孔所在金属线边界距离小于设定阈值的通孔边，优选地，本发明可以针对与金属线边界重合的通孔进行操作，即设定阈值为0；在实际应用过程中，可以根据具体工艺确定一个设定阈值，针对与金属线边界重合或者距离金属线距离小于设定阈值的通孔进行操作。本发明中的通孔边即为上述筛选出来的与金属线边界距离小于设定阈值的通孔边。

上述通孔边所在通孔的位置同时还需要满足以下条件：(1)通孔边距离相邻不同电位的同层金属线的距离小于最小设计规则值的1.2倍；相邻不同电位的同层金属线指的是与该通孔所在金属线相邻且通孔连接关系不同的金属线。(2)通孔边的对边距离其所连接的金属线的边界大于S，S大于0。通孔边的对边即为上述筛选出来的通孔边相对的边；本发明中通孔优选为正方形，与通孔边相对的边即为与该通孔边平行的边；这里的距离包含两层含义，其一是通孔边的对边距离通孔所在通孔边所在金属线的边界大于S，这里的金属线边界指的是远离通孔边一侧的边界；其二是通孔边的对边距离该通孔连接的另外一个金属线的边界大于S，这里的金属线边界指的也是远离通孔边一侧的边界；S的值基于具体工艺的设计规则中金属线在四个方向上包覆通孔的规则来定义。本发明中通孔边的对边到上层金属线和下层金属线边界的距离指的是在平面的版图上的距离。

为了表述清楚，定义：筛选出来的通孔边所在的金属线为下层金属线，该通孔连接的另外一个金属线为上层金属线，本发明中通孔若想进行移动，需要确保筛选出来的通孔边距离该通孔所连接的下层金属线的边界距离较大；同时还需要确保连接该通孔的上层金属线对于该通孔在平行于通孔移动方向上的包覆距离较长，优选地，筛选出来的通孔边的对边到下层金属线边界的距离大于S，筛选出来的通孔边到上层金属线边界的距离大于2S，筛选出来的通孔边的对边到上层金属线边界的距离大于S。这里的边界指的是位于移动方向一侧的边界，与移动方向相反的上层金属线的边界对通孔的移动不会产生影响，可以对其不关注。

S03：将通孔边对应的通孔朝着远离相邻不同电位的同层金属线的方向移动；通孔的移动距离为0.1S-S。具体的，可以将移动距离根据通孔边的对边距离其所连接的金属线的距离分为M个等级，M为大于0的正整数。

移动之后的通孔与相邻电位通孔之间的距离进行规则检查；若移动之后的通孔与相邻的同电位通孔之间的距离大于等于最小设计规则值，则保留两个通孔。同电位通孔是指同时连接相同的上层金属线和相同的下层金属线的通孔。而且，通孔做移动与合并的都是原始版图，所参照的上下层金属线也是原始版图。

若移动之后的通孔与相邻的同电位通孔之间的距离小于最小设计规则值，则将两个通孔合并处理；合并后的通孔，尺寸为常规矩形通孔的大小，且位置为原来两个方形通孔位置的中间位置。

S04：对移动和合并之后的通孔做设计规则检测，若检测通过，则形成新的原始版图；若检测未通过，则撤销对通孔的移动和合并。将移动和合并之后的通孔与原始通孔做合并处理，去除接触到移动和合并处理之后通孔的原始通孔。对新生成的通孔做通孔层和金属线的相关的设计规则检查，保证处理之后的通孔不违反设计规则，并且通孔不会丢失或多余。通过上述通孔的移动和合并之后，能明显改善金属线光学邻近修正工艺窗口。

S05：对原始版图进行光学邻近修正，且在光学邻近修正过程中，通孔边所在的金属线朝着对应通孔移动的方向进行后退，此时，由于通孔边所在的通孔已经进行了移动，当金属线后退时，还能确保金属线对通孔的覆盖率，确保不同电位的同层金属线不会发生短路和断路。

以下通过两个具体实施例以及附图对本发明进行进一步解释说明：

实施例1

本实施例提供的一种优化金属线光学邻近修正工艺窗口的方法，包括如下步骤：

S01：提供原始版图，原始版图包括金属线以及连接不同层金属线的通孔；

S02：如附图2所示，在通孔中筛选出与该通孔所在下层金属线11边界重合的通孔边，通孔1中重合通孔边与相邻的下层金属线12的距离小于其最小设计规则值的1.2倍；同时，通孔1中重合通孔边的对边到与之接触的下层金属线11的距离较大，本实施例中设置该距离大于20nm；通孔1中重合通孔边与对边到与之接触的上层金属线13边界距离均较大，注意，这里的边界指的是上层金属线远离下层金属线12一侧的边界。即上层金属线13对于该通孔在垂直于相邻下层金属线方向上的包覆距离较长，通孔1中重合通孔边到上层金属线13边界的距离较大，本实施例中设置该距离大于40nm，通孔1中重合通孔边的对边到上层金属线13边界的距离较大，本实例中设置该距离大于20nm。本实施例中通孔边的对边到上层金属线和下层金属线边界的距离指的是在平面的版图上的距离。

需要说明的是，图1并非初始的金属线和通孔布图的金属线和通孔部分的完整展示，仅为其一部分，达到展示本发明的目的即可。当然，初始的金属线和通孔布图也可仅包括图1中的一部分金属线和通孔。

如果不使用本发明的通孔移动和合并的方法，在金属线的光学邻近修正过程中，下层金属线11会向后退一定的距离(朝着远离下层金属线12的方向)以保证不同电位金属线之间不发生短路。这样对通孔1的包覆率就会变小，增加断路(open)的风险。为了兼顾通孔的包覆率，下层金属线11后退空间太小而增加不同电位间金属线相接触(short)的风险。

S03：将通孔1朝着远离相邻不同电位的下层金属线12的方向移动；首先判断通孔1重合通孔边的对边到与其连接的下层金属线11的边界的距离，将通孔1向该方向移动不同的量。可以将该距离分为多个等级区间，本实例中设置2～3个等级，即对通孔1移动2～3次。本实例中设置移动范围为2～20nm，即随着距离的增加，通孔1在该方向上的移动量也增加。移动之后的重合通孔边到相邻的下层金属线12的距离增大，由原来的重合变得有一定的距离，这样就能增大金属线的光学邻近修正的工艺窗口。移动之后的通孔如图3所示。

S04：对移动之后的通孔做设计规则检测，若检测通过，则形成新的原始版图；若检测未通过，则撤销对通孔的移动和合并，保证处理之后的通孔不违反设计规则，并且通孔不会丢失或多余。通过上述通孔的移动，能明显改善金属线光学邻近修正工艺窗口。

S05：对原始版图进行光学邻近修正，且在光学邻近修正过程中，重合通孔边所在的下层金属线11朝着对应通孔移动的方向进行后退，确保不同电位的同层金属线不会发生短路。

实施例2

本实施例提供的一种优化金属线光学邻近修正工艺窗口的方法，包括如下步骤：

S01：提供原始版图，原始版图包括金属线以及连接不同层金属线的通孔；

S02：如附图4所示，筛选出与下层金属线11边界重合的通孔2，通孔2的其中一个通孔边与下层金属线11一边重合，且重合通孔边到相邻的下层金属线12的距离小于其最小的设计规则的1.2倍，通孔2与通孔3之间的距离小于其最小设计规则的1.2倍；同时，通孔2中重合通孔边的对边到与之接触的下层金属线11的距离较大，本实例中设置该距离大于20nm；通孔2中重合通孔边与对边到与之接触的上层金属线13的距离均较大，注意，这里的边界指的是上层金属线远离下层金属线12一侧的边界。即上层金属线13对于该通孔在垂直于相邻下层金属线方向上的包覆距离较长，通孔2中重合通孔边到上层金属线13边界的距离较大，本实例中设置该距离大于40nm，通孔2中重合通孔边的对边到上层金属线13边界的距离较大，本实例中设置该距离大于20nm。本实施例中通孔边的对边到上层金属线和下层金属线边界的距离指的是在平面的版图上的距离。

需要说明的是，图4并非初始的金属线和通孔布图的金属线和通孔部分的完整展示，仅为其一部分，达到展示本发明的目的即可。当然，初始的金属线和通孔布图也可仅包括图4中的一部分金属线和通孔。

如果不使用本发明的通孔移动和合并的方法，在金属线的光学邻近修正过程中,下层金属线会分别向后退一定的距离以保证不同电位金属线之间不发生短路。这样对通孔的包覆率就会变小，增加断路(open)的风险。为了兼顾通孔的包覆率，金属线后退空间太小而增加不同电位间金属线相接触(short)的风险。

S03：将通孔2朝着远离相邻不同电位的同层金属线的方向移动；首先判断通孔2中重合通孔边的对边到与其连接的下层金属线11的边界的距离，将通孔2向该方向移动不同的量。可以将该距离分为多个等级区间，本实例中设置2～3个等级，本实例中设置移动范围为2～20nm，即随着距离的增加，通孔2在该方向上的移动量也增加。移动之后的通孔的边到相邻的下层金属线12的距离增大，由原来的重合变得有一定的距离，这样就能增大金属线的光学邻近修正的工艺窗口。移动之后的通孔如图5所示。

通孔2移动之后，到相邻的同电位的通孔3距离小于其最小的设计规则，则将两个通孔合并成为一个矩形通孔，这两个通孔需同时连接相同的上层金属线和相同的下层金属线。如图5所示，通孔2移动以后距离通孔3的距离小于其最小的设计规则，将通孔2与3合并成为一个矩形通孔，合并后的矩形通孔的尺寸为设计规则中规定的大小，位置为两个通孔正中间的位置。

S04：对合并之后的通孔做设计规则检测，若检测通过，则形成新的原始版图；若检测未通过，则撤销对通孔的移动和合并。将合并之后的通孔与原始通孔做合并处理，去除接触到合并通孔的原始通孔。对新生成的合并通孔做通孔层和金属线的相关的设计规则检查，保证处理之后的通孔不违反设计规则，并且通孔不会丢失或多余。通过上述通孔的移动和合并之后，能明显改善金属线光学邻近修正工艺窗口。

S05：对原始版图进行光学邻近修正，且在光学邻近修正过程中，通孔中重合通孔边所在的下层金属线11朝着对应通孔移动的方向进行后退，确保不同电位的同层金属线不会发生短路。

本发明提供的一种优化金属线光学邻近修正工艺窗口的方法，通过对通孔进行移动增大金属线光学邻近修正后退工艺窗口，有效降低金属线之间的短路风险。同时，如果通孔移动之后与相邻的通孔之间距离太小违反设计规则，可以将两个通合并成一个通孔，放置于两个通孔的中间位置。通过以上处理之后，大大增加了金属线光学邻近修正的工艺窗口。

以上所述仅为本发明的优选实施例，所述实施例并非用于限制本发明的专利保护范围，因此凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种优化金属线光学邻近修正工艺窗口的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S01：提供原始版图，所述原始版图包括金属线以及连接不同层金属线的通孔；

S02：在通孔中筛选出与该通孔所在金属线边界距离小于设定阈值的通孔边，且所述通孔边距离相邻不同电位的同层金属线的距离小于1.2D；其中，D表示最小设计规则值；

S03：将所述通孔边对应的通孔朝着远离所述相邻不同电位的同层金属线的方向移动；若移动之后的通孔与相邻的同电位通孔之间的距离小于最小设计规则值，则将两个通孔合并处理；若移动之后的通孔与相邻的同电位通孔之间的距离大于等于最小设计规则值，则保留两个通孔；

S04：对移动和合并之后的通孔做设计规则检测，若检测通过，则形成新的原始版图；若检测未通过，则撤销对通孔的移动和合并。

2.根据权利要求1所述的一种优化金属线光学邻近修正工艺窗口的方法，其特征在于，所述步骤S02中筛选出与金属线边界重合的通孔边。

3.根据权利要求1所述的一种优化金属线光学邻近修正工艺窗口的方法，其特征在于，所述通孔边的对边与其所连接的金属线的边界之间的距离大于S，S大于0。

4.根据权利要求3所述的一种优化金属线光学邻近修正工艺窗口的方法，其特征在于，所述步骤S03中通孔的移动距离根据通孔边的对边与其所连接的金属线的边界之间的距离分为M个等级，M为大于0的正整数。

5.根据权利要求3所述的一种优化金属线光学邻近修正工艺窗口的方法，其特征在于，所述步骤S03中所述通孔的移动距离为0.1S-S中的任意数值。

6.根据权利要求1所述的一种优化金属线光学邻近修正工艺窗口的方法，其特征在于，所述通孔为正方形。

7.根据权利要求6所述的一种优化金属线光学邻近修正工艺窗口的方法，其特征在于，所述步骤S03中合并之后的通孔为长方形，位于合并之前两个通孔的中心位置。

8.根据权利要求7所述的一种优化金属线光学邻近修正工艺窗口的方法，其特征在于，所述步骤S03中去除接触到合并之后通孔的原始通孔。

9.根据权利要求1所述的一种优化金属线光学邻近修正工艺窗口的方法，其特征在于，还包括步骤S05：对原始版图进行光学邻近修正，且在光学邻近修正过程中，所述通孔边所在的金属线朝着对应通孔移动的方向进行后退，确保不同电位的同层金属线不会发生短路。

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