CN112346294A - 多重图形亚分辨率辅助图形添加方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及多重图形亚分辨率辅助图形添加方法，相比于传统条状的SRAF，添加环状SRAF，SRAF更加连续，且部分第一掩模版环状SRAF和部分第二掩模环状SRAF宽度可以进一步扩大，能够大大增加第一掩模版目标层和第二掩模版目标层周围透光量，而增大第一掩模版目标层和第二掩模版目标层的光刻工艺窗口，进而实现更大幅度提高多重图形工艺窗口的目的。
Description
技术领域
本发明涉及半导体集成电路制造技术，尤其涉及一种多重图形亚分辨率辅助图形添加方法。
背景技术
在半导体集成电路制造过程中，电路的图形结构首先定义在掩模板版图(Mask)上，之后通过光刻将掩模板版图上的图形结构即设计图形转移到形成于晶圆表面的光刻胶上并形成光刻胶图形。由于在光刻过程中，由于图形的尺寸和光刻的波长的尺寸接近甚至更小时，由于光的干涉、衍射和显影等原因会导致曝光在光刻胶上的图形和掩模板版图上的图形不一致，产生光学临近效应(Optical Proximity Effect，OPE)的失真。所以为了在光刻胶上形成需要的图形，需要对掩模板版图上的图形进行OPC修正，经过OPC修正后的掩模板版图上的图形尺寸虽然和要求的不一致，但是经过曝光转移到光刻胶上之后光刻胶上的图形和要求一致。
但是随着集成度的增加，图形尺寸越来越小、版图设计越来越复杂，多重图形化工艺也已经被广泛应用。OPC修正过程中会遇到越来越多的热点，热点为OPC修正后的光刻版版图上出现各种问题的点，由于热点图形都是有问题的图形，故需要对热点图形进行处理并在处理后能消除这些热点。
热点图形本身通常是符合设计规则的，但是工艺窗口即光刻工艺窗口较小，也即在光刻过程中，当光刻工艺如光强或聚集深度具有较小的波动时，热点图形就会出现问题并形成缺陷。在40nm以下的技术节点工艺中，广泛采用了亚分辨率辅助图形(SubResolution Assist Feature，SRAF)，SRAF设置在设计图形附近时能改变设计图形处的光强和聚集深度，但是SRAF本身不成像，而用于提高掩模板版图图形工艺窗口。亚分辨率辅助图形基于安全性、有效性的考虑，通常添加条状的SRAF，但其提高工艺窗口的幅度有限。
发明内容
本发明在于提供一种多重图形亚分辨率辅助图形添加方法，包括：S1：提供原始设计掩模板，将原始设计掩模板拆分为第一掩模板和第二掩模板，其中第一部分图形分布于第一掩模板形成第一掩模版图形，第二部分图形分布于第二掩模板形成第二掩模版图形；S2：根据光刻到刻蚀之间的差值，对第一掩模版图形进行扩大形成第一掩模版目标层，并对第二掩模版图形进行扩大形成第二掩模版目标层；S3：在第一掩模版目标层附近添加第一掩模版环状SRAF，在第二掩模版目标层附近添加第二掩模版环状SRAF，其中第一掩模版环状SRAF和第二掩模版环状SRAF的初始宽度均为a；以及S4：将第一掩模版环状SRAF位于第二掩模版图形和第二掩模版目标层中的部分的宽度扩大，并将第二掩模版环状SRAF位于第一掩模版图形和第一掩模版目标层中的部分的宽度扩大。
更进一步的，S2中扩大的值根据当前的光刻工艺和刻蚀工艺后形成的光刻到刻蚀之间的差值确定。
更进一步的，S3为分别环绕第一掩模版目标层和第二掩模版目标层而添加第一掩模版环状SRAF和第二掩模版环状SRAF。
更进一步的，第一掩模版环状SRAF与第一掩模版目标层的形状相同；第二掩模版环状SRAF与第二掩模版目标层的形状相同。
更进一步的，第一掩模版环状SRAF与第一掩模版目标层均为多边形；第二掩模版环状SRAF与第二掩模版目标层均为多边形。
更进一步的，S3中a大于等于0.25倍的当层最小关键尺寸并小于等于当层最小关键尺寸。
更进一步的，S4中将第一掩模版环状SRAF位于第二掩模版图形中的部分的宽度扩大宽度至a+b，而将第一掩模版环状SRAF位于第二掩模版目标层而不位于第二掩模版图形中的部分的宽度扩大宽度至a至a+b之间任一值；将第二掩模版环状SRAF位于第一掩模版图形中的部分的宽度扩大宽度至a+b，而将第二掩模版环状SRAF位于第一掩模版目标层而不位于第一掩模版图形中的部分的宽度扩大宽度至a至a+b之间任一值。
更进一步的，b大于等于0.25倍的当层最小关键尺寸并小于等于0.5倍的当层最小关键尺寸。
更进一步的，扩大后的第一掩模版环状SRAF能转移到第一光刻胶层，但不能转移到第一刻蚀材料；扩大后的第二掩模版环状SRAF能转移到第二光刻胶层，但不能转移到第二刻蚀材料。
更进一步的，转移到第一光刻胶层的第一掩模版环状SRAF深度小于等于第一光刻胶层厚度；并转移到第二光刻胶层的第二掩模版环状SRAF深度小于等于第二光刻胶层厚度。
附图说明
图1为原始设计掩模板示意图。
图2为本发明一实施例的扩大后的版图目标层示意图。
图3为本发明一实施例的添加掩模版环状SRAF及将部分掩模版环状SRAF扩大后的示意图。
图4为扩大后的第一掩模版环状SRAF转移示意图。
图5为扩大后的第一掩模版环状SRAF转移示意图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明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发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
应当理解，本发明能够以不同形式实施，而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地，提供这些实施例将使公开彻底和完全，并且将本发明的范围完全地传递给本领域技术人员。在附图中，为了清楚，层和区的尺寸以及相对尺寸可能被夸大，自始至终相同附图标记表示相同的元件。应当明白，当元件或层被称为“在…上”、“与…相邻”、“连接到”或“耦合到”其它元件或层时，其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层，或者可以存在居间的元件或层。相反，当元件被称为“直接在…上”、“与…直接相邻”、“直接连接到”或“直接耦合到”其它元件或层时，则不存在居间的元件或层。应当明白，尽管可使用术语第一、第二、第三等描述各种元件、部件、区、层和/或部分，这些元件、部件、区、层和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层或部分与另一个元件、部件、区、层或部分。因此，在不脱离本发明教导之下，下面讨论的第一元件、部件、区、层或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分。
空间关系术语例如“在…下”、“在…下面”、“下面的”、“在…之下”、“在…之上”、“上面的”等，在这里可为了方便描述而被使用从而描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语意图还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转，然后，描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此，示例性术语“在…下面”和“在…下”可包括上和下两个取向。器件可以另外地取向(旋转90度或其它取向)并且在此使用的空间描述语相应地被解释。
在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本发明的限制。在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”，当在该说明书中使用时，确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时，术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。
为实现更大幅度提高多重图形工艺窗口的目的，本发明一实施例中，提出一种新的多重图形亚分辨率辅助图形添加方法，包括：S1：提供原始设计掩模板，将原始设计掩模板拆分为第一掩模板和第二掩模板，其中第一部分图形分布于第一掩模板形成第一掩模版图形，第二部分图形分布于第二掩模板形成第二掩模版图形；S2：根据光刻到刻蚀之间的差值，对第一掩模版图形进行扩大形成第一掩模版目标层，并对第二掩模版图形进行扩大形成第二掩模版目标层；S3：在第一掩模版目标层附近添加第一掩模版环状SRAF，在第二掩模版目标层附近添加第二掩模版环状SRAF，其中第一掩模版环状SRAF和第二掩模版环状SRAF的初始宽度均为a；以及S4：将第一掩模版环状SRAF位于第二掩模版图形和第二掩模版目标层中的部分的宽度扩大，并将第二掩模版环状SRAF位于第一掩模版图形和第一掩模版目标层中的部分的宽度扩大。
本发明一实施例的多重图形亚分辨率辅助图形添加方法，包括：
S1：提供原始设计掩模板，将原始设计掩模板拆分为第一掩模板和第二掩模板，其中第一部分图形分布于第一掩模板形成第一掩模版图形，第二部分图形分布于第二掩模板形成第二掩模版图形；
具体的，请参阅图1，图1为原始设计掩模板示意图，如图1所示，将原始设计掩模板100内的图形进行拆分，使第一部分图形分布于第一掩模板内形成第一掩模版图形01，第二部分图形分布于第二掩模板内形成第二掩模版图形02。
S2：根据光刻到刻蚀之间的差值，对第一掩模版图形进行扩大形成第一掩模版目标层，并对第二掩模版图形进行扩大形成第二掩模版目标层；
具体的，请参阅图2，图2为本发明一实施例的扩大后的版图目标层示意图。对第一掩模板内的第一掩模版图形01进行扩大形成第一掩模版目标层03，对第二掩模板内的第二掩模版图形02进行扩大形成第二掩模版目标层04。其中，扩大的值根据当前的光刻工艺和刻蚀工艺后形成的光刻到刻蚀之间的差值确定。
S3：在第一掩模版目标层附近添加第一掩模版环状SRAF，在第二掩模版目标层附近添加第二掩模版环状SRAF，其中第一掩模版环状SRAF和第二掩模版环状SRAF的初始宽度均为a；以及
具体的，请参阅图3，图3为本发明一实施例的添加掩模版环状SRAF及将部分掩模版环状SRAF扩大后的示意图。图3所示，更具体的，S3为分别环绕第一掩模版目标层03和第二掩模版目标层04而添加第一掩模版环状SRAF 05和第二掩模版环状SRAF(其中第二掩模版环状SRAF图中未示出)，也即所述附近为环绕。在本发明一实施例中，第一掩模版环状SRAF 05与第一掩模版目标层03的形状相同，如图3所示，第一掩模版环状SRAF 05与第一掩模版目标层03均为多边形，也即第一掩模版环状SRAF 05会随第一掩模版目标层03形状的变化而变化。同样的，第二掩模版环状SRAF与第二掩模版目标层04的形状相同，例如，第二掩模版环状SRAF与第二掩模版目标层04均为多边形，也即第二掩模版环状SRAF会随第二掩模版目标层04形状的变化而变化。
在一实施例中，a大于等于0.25倍的当层最小关键尺寸并小于等于当层最小关键尺寸。
S4：将第一掩模版环状SRAF位于第二掩模版图形和第二掩模版目标层中的部分的宽度扩大，并将第二掩模版环状SRAF位于第一掩模版图形和第一掩模版目标层中的部分的宽度扩大。
具体的，请参阅图3，如图3所示，将第一掩模版环状SRAF 05位于第二掩模版图形02中的部分的宽度扩大宽度至a+b。而将第一掩模版环状SRAF 05位于第二掩模版目标层04而不位于第二掩模版图形02中的部分的宽度扩大宽度至a至a+b之间任一值。同样的，将第二掩模版环状SRAF位于第一掩模版图形01中的部分的宽度扩大宽度至a+b。而将第二掩模版环状SRAF位于第一掩模版目标层03而不位于第一掩模版图形01中的部分的宽度扩大宽度至a至a+b之间任一值。在一实施例中，b大于等于0.25倍的当层最小关键尺寸并小于等于0.5倍的当层最小关键尺寸。
更具体的，在一实施例中，扩大后的第一掩模版环状SRAF 05能转移到第一光刻胶层，但不能转移到第一刻蚀材料，具体的，可参阅图4的扩大后的第一掩模版环状SRAF转移示意图，如图4所示，扩大后的第一掩模版环状SRAF 05能转移到第一光刻胶层210。并在一实施例中，转移到第一光刻胶层210的第一掩模版环状SRAF深度小于等于第一光刻胶层厚度。并请参阅图5，图5的扩大后的第一掩模版环状SRAF转移示意图，如图5所示，扩大后的第一掩模版环状SRAF 05不能转移到第一刻蚀材料220。同样的，扩大后的第二掩模版环状SRAF能转移到第二光刻胶层，但不能转移到第二刻蚀材料。并在一实施例中，转移到第二光刻胶层的第二掩模版环状SRAF深度小于等于第二光刻胶层厚度。
相比于传统条状的SRAF，本申请中添加环状SRAF，SRAF更加连续，且部分第一掩模版环状SRAF和部分第二掩模环状SRAF宽度可以进一步扩大，能够大大增加第一掩模版目标层和第二掩模版目标层周围透光量，而增大第一掩模版目标层和第二掩模版目标层的光刻工艺窗口。进而实现更大幅度提高多重图形工艺窗口的目的。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种多重图形亚分辨率辅助图形添加方法，其特征在于，包括：
S1：提供原始设计掩模板，将原始设计掩模板拆分为第一掩模板和第二掩模板，其中第一部分图形分布于第一掩模板形成第一掩模版图形，第二部分图形分布于第二掩模板形成第二掩模版图形；
S2：根据光刻到刻蚀之间的差值，对第一掩模版图形进行扩大形成第一掩模版目标层，并对第二掩模版图形进行扩大形成第二掩模版目标层；
S3：在第一掩模版目标层附近添加第一掩模版环状SRAF，在第二掩模版目标层附近添加第二掩模版环状SRAF，其中第一掩模版环状SRAF和第二掩模版环状SRAF的初始宽度均为a；以及
S4：将第一掩模版环状SRAF位于第二掩模版图形和第二掩模版目标层中的部分的宽度扩大，并将第二掩模版环状SRAF位于第一掩模版图形和第一掩模版目标层中的部分的宽度扩大。
2.根据权利要求1所述的多重图形亚分辨率辅助图形添加方法，其特征在于，S2中扩大的值根据当前的光刻工艺和刻蚀工艺后形成的光刻到刻蚀之间的差值确定。
3.根据权利要求1所述的多重图形亚分辨率辅助图形添加方法，其特征在于，S3为分别环绕第一掩模版目标层和第二掩模版目标层而添加第一掩模版环状SRAF和第二掩模版环状SRAF。
4.根据权利要求3所述的多重图形亚分辨率辅助图形添加方法，其特征在于，第一掩模版环状SRAF与第一掩模版目标层的形状相同；第二掩模版环状SRAF与第二掩模版目标层的形状相同。
5.根据权利要求4所述的多重图形亚分辨率辅助图形添加方法，其特征在于，第一掩模版环状SRAF与第一掩模版目标层均为多边形；第二掩模版环状SRAF与第二掩模版目标层均为多边形。
6.根据权利要求1所述的多重图形亚分辨率辅助图形添加方法，其特征在于，S3中a大于等于0.25倍的当层最小关键尺寸并小于等于当层最小关键尺寸。
7.根据权利要求1所述的多重图形亚分辨率辅助图形添加方法，其特征在于，S4中将第一掩模版环状SRAF位于第二掩模版图形中的部分的宽度扩大宽度至a+b，而将第一掩模版环状SRAF位于第二掩模版目标层而不位于第二掩模版图形中的部分的宽度扩大宽度至a至a+b之间任一值；将第二掩模版环状SRAF位于第一掩模版图形中的部分的宽度扩大宽度至a+b，而将第二掩模版环状SRAF位于第一掩模版目标层而不位于第一掩模版图形中的部分的宽度扩大宽度至a至a+b之间任一值。
8.根据权利要求7所述的多重图形亚分辨率辅助图形添加方法，其特征在于，b大于等于0.25倍的当层最小关键尺寸并小于等于0.5倍的当层最小关键尺寸。
9.根据权利要求1所述的多重图形亚分辨率辅助图形添加方法，其特征在于，扩大后的第一掩模版环状SRAF能转移到第一光刻胶层，但不能转移到第一刻蚀材料；扩大后的第二掩模版环状SRAF能转移到第二光刻胶层，但不能转移到第二刻蚀材料。
10.根据权利要求1所述的多重图形亚分辨率辅助图形添加方法，其特征在于，转移到第一光刻胶层的第一掩模版环状SRAF深度小于等于第一光刻胶层厚度；并转移到第二光刻胶层的第二掩模版环状SRAF深度小于等于第二光刻胶层厚度。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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