CN112230509A - 光刻工艺热点的光学邻近修正的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种光刻工艺热点的光学邻近修正的方法，包括：通过将所述热点标记区域调整为矩形，并在所述矩形中划出水平中分线和垂直中分线；将所述水平中分线和所述垂直中分线均延长第一延展值，并选取所述水平中分线和所述垂直中分线中与所述第一区域或所述第二区域相交的一者作为标记线；将所述热点标记区域中垂直于所述第一扩展线的边长的两侧各延长第二延展值，以形成标记区域；所述第一区域和所述第二区域中与所述标记区域相交的边线为扩展线段。可以减少所述扩展线段的数量，进而减少自动光学邻近修正的过程中产生新的工艺热点的概率，提升光学邻近修正的效率。
Description
技术领域
本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种光刻工艺热点的光学邻近修正的方法。
背景技术
光刻工艺是集成电路制造的主要工艺，光刻工艺是最复杂的技术之一，也是推动集成电路工艺发展的重要推动力。光刻工艺的优劣决定着集成电路的性能。光刻工艺是将掩模版图形向硅片表面各层材料上的转移，以使硅片表面各层材料上得到与掩膜版版图相关的光刻图形。
随着技术节点的不断减小，在硅片表面金属层的光刻工艺中，由于光学成像本身的分辨率限制及金属层掩膜版版图的设计缺陷会导致金属层掩模版图形在硅片上的曝光图形中金属线之间出现桥接的缺陷(即光刻工艺热点)，这些出现缺陷的区域叫做光刻工艺热点区域，简称光刻工艺热点或热点。光刻工艺热点可能会影响到金属层电路的出现短路，进一步的导致集成电路流片失败。因此，应该在金属层掩膜版出版之前，找出光刻工艺热点并对金属层掩膜版版图进行修复，而这一过程称之为光学邻近修正。
传统的光学邻近修正的流程中，通常通过优化光学邻近修正方法并重新修正来解决，该方法重复运行耗费大量的资源和时间。而28nm技术节点以下的金属层掩膜版版图的数据愈发复杂庞大，传统的光学邻近修正方法已经不适用，因此在28nm技术节点以下的光学邻近修正出版中，采用的是基于光学邻近修正热点的自动修补流程。
光学邻近修正热点的自动修补流程中会导致了不必要的光学邻近修正，还有可能产生新的热点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种光刻工艺热点的光学邻近修正的方法，能够减少光学邻近修正的过程中产生新的光刻工艺热点的概率，提升光学邻近修正的效率。
为了达到上述目的，本发明提供了一种光刻工艺热点的光学邻近修正的方法，包括以下步骤：
S1：提供一OPC图形，所述OPC图形内包括第一区域、第二区域及热点标记区域；执行步骤S2，
S2：将所述热点标记区域调整为矩形，并在所述矩形中划出水平中分线和垂直中分线；执行步骤S3，
S3：将所述水平中分线和所述垂直中分线均延长第一延展值，并选取所述水平中分线和所述垂直中分线中与所述第一区域或所述第二区域相交的一者作为标记线；执行步骤S4，
S4：沿垂直所述标记线的方向，将所述标记线向两侧各拓展第二延展值，以形成标记图形，执行步骤S5，
S5：所述第一区域和所述第二区域中与所述标记图形相交的边线为扩展线段，将所述扩展线段相向移动第一设定值，更新所述OPC图形；执行步骤S6，
S6：对更新后的OPC图形进行光学邻近修正验证，获取未通过光学邻近修正验证的热点，若未通过光学邻近修正验证的热点的数量小于阈值时，或者所述光学邻近修正的循环次数达到第二设定值，则结束所述光学邻近修正，并输出更新后的OPC图形，若未通过光学邻近修正验证的热点大于或等于所述阈值，则执行步骤S2。
可选的，所述第一区域对应第一金属线的图形的区域，所述第二区域对应第二金属线的图形的区域。
可选的，所述第一延展值为10-20nm。
可选的，所述第二延展值为10-40nm。
可选的，将所述热点标记区域矩形化之前，还对所述热点标记区域进行筛选，过滤掉面积大于或等于第三设定值的所述热点标记区域。
可选的，所述第三设定值为1440nm2。
可选的，所述第二设定值为3-20。
可选的，所述热点为金属线桥接或断开的区域。
可选的，所述第一区域和所述第二区域的边线由多个线段组成。
可选的，所述热点区域的形状为非矩形。
本发明提供了一种光刻工艺热点的光学邻近修正的方法，通过将所述热点标记区域调整为矩形，并在所述矩形中划出水平中分线和垂直中分线；将所述水平中分线和所述垂直中分线均延长第一延展值，并选取所述水平中分线和所述垂直中分线中与所述第一区域或所述第二区域相交的一者作为标记线；将所述热点标记区域中垂直于所述标记线的边长的两侧各延长第二延展值，以形成标记图形；所述第一区域和所述第二区域中与所述标记图形相交的边线为扩展线段。可以减少所述扩展线段的数量，进而减少自动光学邻近修正的过程中产生新的工艺热点的概率，提升光学邻近修正的效率。
附图说明
图1为本发明实施例中的OPC图形及热点标记区域的示意图；
图2为本发明实施例中的一种形成标记图形的示意图；
图3为本发明实施例中的另一种形成标记图形的方法的流程图；
图4为本发明实施例中的另一种形成标记图形的方法的第一示意图；
图5为本发明实施例中的另一种形成标记图形的方法的第二示意图；
图6为本发明实施例中的另一种形成标记图形的方法的第三示意图；
其中，附图标记如下：
100-OPC图形；110-第一区域；120-第二区域；
200-热点标记区域；210-标记图形；220-过渡标记图形；221-水平中分线；222-垂直中分线；
300-扩展线段。
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，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。
图1为本发明实施例中的OPC图形及热点标记区域的示意图。如图1所示，在掩膜版版图出版之前，应该找出光刻工艺热点(也可简称为热点或工艺热点)并对掩膜版版图进行光学邻近修正。进行光学邻近修正的掩膜版版图又称OPC图形100，在本实施例中，所述热点为金属线桥接或断开的区域。金属线桥接或断开的热点体现为掩膜版版图中的边缘线段的间距过小。
目前业内通常采用的光刻工艺热点的修复方法是基于规则的OPC(光学邻近效应修正)修复方法找出光刻工艺热点并加以修复。其原理是通过掩膜版版图设计软件建立一个基于特定光刻条件的曝光模型，模拟出掩膜版版图在硅片上的模拟曝光图形，自动筛选出模拟曝光图形中的金属线桥接或断开的区域，即获得OPC图形100的光刻工艺热点。同时，掩膜版版图设计软件(也即OPC软件)依据金属线缺陷的类型，自动对光刻工艺热点进行分类。下面我们以光刻工艺热点的一种，例如金属线桥接的所导致的光刻工艺热点进行说明。
掩膜版版图设计软件自动生成热点标记区域200，同一种类型的光刻工艺热点，所生产的热点标记区域200均相同。基于此，本发明实施例中提供了一种金属层光刻工艺热点的修复方法，具体如下。
图2为本发明实施例中的一种形成标记图形210的示意图。如图3所示，一种调整所述热点标记区域200以形成标记图形210的方法，包括：
将所述热点标记区域200的边线向外扩展，以形成标记图形210。
所述热点标记区域200形成标记图形210后，所述标记图形210会与OPC图形100中的第一区域110和第二区域120相交，所述第一区域110和所述第二区域120中会有部分边线落入所述标记图形210。
进一步的，所述第一区域110和所述第二区域120的边线由多个线段组成。也即，所述边线由所述第一区域110和所述第二区域120的边缘线段组成。
进一步的，通过所述标记图形210选出所述OPC图形100中的扩展线段300的步骤包括：获取所述OPC图形100中落入所述标记图形210中的边缘线段作为所述扩展线段300。
因此，为了确保所述第一区域110和所述第二区域120中会有部分边缘线段落入标记图形210内，标记图形210的面积应该足够大。
基于金属层的设计规则以及热点标记区域200形成规则，通常自动生成热点标记区域200的形状是不规则的。也即，所述热点标记区域200的形状为非矩形。同时，所述标记图形210的形成时基于直接放大的热点标记区域200，因此，标记图形210的形状也是不规则的。而且通常标记图形210的面积较大，如此，往往导致第一区域110和第二区域120中会有无需移动的边缘线段被选中，并在光学邻近修正循环中移动，导致了不必要的光学邻近修正，并可能产生新的热点。
基于此，本发明的实施例中提出了另一种调整所述热点标记区域200以形成标记图形210的方法，
图3为本发明实施例中的光刻工艺热点的光学邻近修正的方法的流程图。
图4为本发明实施例中的另一种形成标记图形210的方法的第一示意图。
图5为本发明实施例中的另一种形成标记图形210的方法的第二示意图。
图6为本发明实施例中的另一种形成标记图形210的方法的第三示意图。
如图3至图6所示，所述光刻工艺热点的光学邻近修正的方法包括以下步骤：
步骤S1：提供一OPC图形100，所述OPC图形100内包括第一区域110、第二区域120及热点标记区域200；执行步骤S2，
步骤S2：将所述热点标记区域200调整为矩形，并在所述矩形中划出水平中分线221和垂直中分线222；执行步骤S3，
步骤S3：将所述水平中分线221和所述垂直中分线222均延长第一延展值，并选取所述水平中分线221和所述垂直中分线222中与所述第一区域110或所述第二区域120相交的一者作为标记线；执行步骤S4，
步骤S4：沿垂直所述标记线的方向，将所述标记线向两侧各拓展第二延展值，以形成标记图形210，执行步骤S5，
步骤S5：所述第一区域110和所述第二区域120中与所述标记区域210相交的边缘线段为扩展线段300，将所述扩展线段300相向移动第一设定值，更新所述OPC图形；执行步骤S6，
步骤S6：对更新后的OPC图形进行光学邻近修正验证，获取未通过光学邻近修正验证的热点，若未通过光学邻近修正验证的热点的数量小于阈值时，或者所述光学邻近修正的循环次数达到第二设定值，则结束所述光学邻近修正，并输出更新后的OPC图形，若未通过光学邻近修正验证的热点大于或等于所述阈值，则执行步骤S2。
应知道，所述光学邻近修正验证的热点的数量的阈值为零。所述光学邻近修正验证的是通过模拟出所述热点区域被曝光后的虚拟图形，判断所述虚拟图形中是否存在金属线桥接或断开。当所述虚拟图形存在金属线桥接或断开，则判定所述热点的数量不为零，也即，OPC图形100未通过光学邻近修正验证。当所述虚拟图形不存在金属线桥接或断开，则判定所述热点的数量为零，也即，OPC图形100通过光学邻近修正验证。
可选的，所述第二设定值为3-20，也即，在本发明的一个实施例中，所述光学邻近修正的循环次数被设定为3-20次。
本发明的光刻工艺热点的光学邻近修正的方法，利用调整所述热点标记区域200以形成标记图形210，进而选出所述OPC图形100中的扩展线段300。如此，在光学邻近修正循环中，进一步减少所述第一区域110和所述第二区域120中无需移动的边缘线段，所述无需移动的边缘线段为所述第一区域110和所述第二区域120中不直接影响金属线桥接或断开的边缘线段。基于此，本发明可以减少自动光学邻近修正的过程中产生新的工艺热点的概率，提升光学邻近修正的效率。
继续参照图4，所述OPC图形100内包括对应第一金属线的第一区域110和对应第二金属线的第二区域120。
具体的，在一个用于金属层光刻的掩膜版版图的OPC图形100中，包括第一区域110和第二区域120，第一区域110和第二区域120分别对应光刻工艺热点区域内的第一金属线和第二金属线。光刻工艺热点区域内还包括一个形状不规则的热点标记区域200。
具体的，在所述步骤S2中，首先，将所述热点标记区域200矩形化，得到矩形状的过渡标记图形220。其次，将所述过渡标记图形220在水平和垂直两个方向分别平分，得到水平中分线221和垂直中分线222，并将所述水平中分线221和所述垂直中分线222均延长第一延展值。再次，选取水平中分线221和所述垂直中分线222中与所述第一区域110和/或所述第二区域120相交的中分线为标记线，并以所述标记线为中心向两侧各扩展第二延展值，以形成所述标记图形210。
如图4所示，将所述热点标记区域200矩形化，具体实施方式是将不规则的热点标记区域200中，同一侧的边缘线段均向外扩展，直至与最靠外的边缘线段对齐。如此，可以得到一个矩形，所述矩形将所述热点标记区域200包裹在内。该矩形区域我们且称之为过渡标记图形220。
如图5所示，将过渡标记图形220在水平和垂直两个方向分别平分，得到水平中分线221和垂直中分线222，水平中分线221和垂直中分线222相互垂直，呈十字交叉状。之后将所述水平中分线221和所述垂直中分线222均延长第一延展值，如此，十字交叉的水平中分线221和垂直中分线222的两端均延伸至过渡标记图形220外。因此，十字交叉的水平中分线221和垂直中分线222中的某一条中分线，必然会有与第一区域110或所述第二区域120相交。
如图6所示，选取水平中分线221和所述垂直中分线222中与所述第一区域110或所述第二区域120相交的中分线为标记线，并以所述标记线为中心向两侧各拓展第二延展值，以形成所述标记图形210。所述标记线210拓展的方向为垂直所述标记线210的方向，如此，标记图形210必然与第一区域110或所述第二区域120相交。确保第一区域110和第二区域120中会有部分边缘线段落入标记图形210内。所述部分边缘线段即为扩展线段300。
进一步的，所述第一延展值为10-20nm。应知道，延展水平中分线221和垂直中分线222的目的是为了使得水平中分线221和垂直中分线222中的某一条中分线，必然会有与第一区域110或第二区域120相交，第一延展值过小，可能导致水平中分线221或垂直中分线222与第一区域110或第二区域120不能相交。第一延展值过大，则可能导致水平中分线221或垂直中分线222越过第一区域110或第二区域120，与第一区域110或第二区域120中额外的边缘线段相交，进一步导致了不必要的光学邻近修正，可能产生新的热点。综合上述，本实施例中设定第一延展值为10-20nm。
进一步的，所述第二延展值为10-40nm。应知道，第二延展值过大，可能导致标记图形210与第一区域110或第二区域120相交的区域过大，导致第一区域110或第二区域120中落入标记图形210内的边缘线段过多，进一步导致了不必要的光学邻近修正，可能产生新的热点。第二延展值过小，会导致标记图形210与第一区域110或第二区域120相交的区域过小，导致第一区域110或第二区域120中落入标记图形210内的边缘线段过少，进一步导致了光学邻近修正的效果达不到要求。综合上述，本实施例中设定第二延展值为10-40nm。
应理解，第一延展值和第二延展值可以依据本领域技术人员的需要重新设定，在此不做过多赘述。
可选的，将所述热点标记区域200矩形化之前，对所述热点标记区域200进行筛选，过滤掉面积大于或等于第三设定值的所述热点标记区域200。
基于金属层的设计规则以及热点标记区域200形成规则，第一区域110或第二区域120之间可能存在多个热点标记区域200，且多个热点标记区域200可能会重合。多个重合的热点标记区域200进行矩形化，会导致过度标记区域的中心点与热点位置出现偏差，进一步导致了水平中分线221或垂直中分线222的中心位置出现偏差，再进一步的导致了第一区域110或第二区域120中落入标记图形210内的边缘线段不是需要进行光学邻近修正边缘线段。因此，过滤掉面积大于或等于第三设定值的所述热点标记区域200可以较多的排除多个重合的热点标记区域200。
可选的，所述第三设定值1440nm2。应理解，第三设定值可以依据本领域技术人员的经验进行设定。
综上所述，本发明提供了一种光刻工艺热点的光学邻近修正的方法，包括：S1：提供一OPC图形，所述OPC图形内包括第一区域、第二区域及热点标记区域；执行步骤S2，S2：将所述热点标记区域调整为矩形，并在所述矩形中划出水平中分线和垂直中分线；执行步骤S3，S3：将所述水平中分线和所述垂直中分线均延长第一延展值，并选取所述水平中分线和所述垂直中分线中与所述第一区域或所述第二区域相交的一者作为标记线；执行步骤S4，S4：将所述热点标记区域中垂直于所述标记线的边长的两侧各延长第二延展值，以形成标记图形，执行步骤S5，S5：所述第一区域和所述第二区域中与所述标记图形相交的边线为扩展线段，将所述扩展线段相向移动第一设定值，更新所述OPC图形；执行步骤S6，S6：对更新后的OPC图形进行光学邻近修正验证，获取未通过光学邻近修正验证的热点，若未通过光学邻近修正验证的热点的数量小于阈值时，或者所述光学邻近修正的循环次数达到第二设定值，则结束所述光学邻近修正，并输出更新后的OPC图形，若未通过光学邻近修正验证的热点大于或等于所述阈值，则执行步骤S2。本发明的光刻工艺热点的光学邻近修正的方法，利用调整所述热点标记区域以形成标记区域，进而选出所述掩膜版版图中的扩展线段。可以减少掩膜版版图中不直接影响金属线桥接或断开的边缘线段，减少自动光学邻近修正的过程中产生新的工艺热点的概率，提升光学邻近修正的效率。
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 (10)
1.一种光刻工艺热点的光学邻近修正的方法，其特征在于，包括：
S1：提供一OPC图形，所述OPC图形内包括第一区域、第二区域及热点标记区域；执行步骤S2，
S2：将所述热点标记区域调整为矩形，并在所述矩形中划出水平中分线和垂直中分线；执行步骤S3，
S3：将所述水平中分线和所述垂直中分线均延长第一延展值，并选取所述水平中分线和所述垂直中分线中与所述第一区域或所述第二区域相交的一者作为标记线；执行步骤S4，
S4：沿垂直所述标记线的方向，将所述标记线向两侧各拓展第二延展值，以形成标记图形，执行步骤S5，
S5：所述第一区域和所述第二区域中与所述标记图形相交的边线为扩展线段，将所述扩展线段相向移动第一设定值，更新所述OPC图形；执行步骤S6，
S6：对更新后的OPC图形进行光学邻近修正验证，获取未通过光学邻近修正验证的热点，若未通过光学邻近修正验证的热点的数量小于阈值时，或者所述光学邻近修正的循环次数达到第二设定值，则结束所述光学邻近修正，并输出更新后的OPC图形，若未通过光学邻近修正验证的热点大于或等于所述阈值，则执行步骤S2。
2.如权利要求1所述的光刻工艺热点的光学邻近修正的方法，其特征在于，所述第一区域对应第一金属线的图形的区域，所述第二区域对应第二金属线的图形的区域。
3.如权利要求1所述的光刻工艺热点的光学邻近修正的方法，其特征在于，所述第一延展值为10-20nm。
4.如权利要求1所述的光刻工艺热点的光学邻近修正的方法，其特征在于，所述第二延展值为10-40nm。
5.如权利要求1所述的光刻工艺热点的光学邻近修正的方法，其特征在于，将所述热点标记区域矩形化之前，还对所述热点标记区域进行筛选，过滤掉面积大于或等于第三设定值的所述热点标记区域。
6.如权利要求5所述的光刻工艺热点的光学邻近修正的方法，其特征在于，所述第三设定值为1440nm2。
7.如权利要求1所述的光刻工艺热点的光学邻近修正的方法，其特征在于，所述第二设定值为3-20。
8.如权利要求1所述的光刻工艺热点的光学邻近修正的方法，其特征在于，所述热点为金属线桥接或断开的区域。
9.如权利要求1所述的光刻工艺热点的光学邻近修正的方法，其特征在于，所述第一区域和所述第二区域的边线由多个线段组成。
10.如权利要求1所述的光刻工艺热点的光学邻近修正的方法，其特征在于，所述热点区域的形状为非矩形。
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