CN114117573A - 采用可视化编辑图形数据库处理辅助图形的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种采用可视化编辑图形数据库处理辅助图形的方法，包括：步骤S1，建立目标图形数据库；所述目标图形数据库包括多个目标图形，每个目标图形包括主图形和辅助图形；步骤S2，定义图形搜索范围的尺寸；步骤S3，定义图形匹配的限定条件；所述限定条件包括主图形的锚点和辅助图形的线宽尺寸范围；步骤S4，对整个测试版图进行图形扫描，找到符合所述限定条件的匹配图形，标记所述匹配图形并输出匹配图形和标记的版图数据；步骤S5，依据匹配图形的版图数据，确定至少一个辅助图形。

Description

采用可视化编辑图形数据库处理辅助图形的方法
技术领域
本发明涉及半导体集成电路制造领域，尤其涉及一种采用可视化编辑图形数据库处理辅助图形的方法。
背景技术
在先进半导体集成电路制造工艺中，由于采用了基于模型的光学邻近效应修正OPC，原先的设计布局变得更加复杂。在实际的工艺制造中，越来越窄的工艺窗口(processwindow)已经成为光刻过程中的一大挑战。为了得到更加大的工艺窗口，提出了在主图形附近添加次分辨率辅助图形(SRAF)，帮助主图形得到更好的成像，同时在生产中可以得到适合大规模生产的工艺窗口，增强了生产的稳定性。目前业内常用的提高工艺窗口的方法有：在孤立的线条状图形边上添加细长的辅助图形可以改善焦深，在密集图形的sidelobe处放置辅助图形可以增强图像对比度，从而提高工艺窗口。
现阶段常用的优化辅助图形SRAF的方法流程(如图1所示)：先确定一个观察辅助图形SRAF用的主图形锚点，即确定主图形的线宽尺寸和相邻主图形间距离；根据经验值选择辅助图形SRAF线宽尺寸相同，辅助图形SRAF与主图形间距和相邻辅助图形SRAF间距不同的的一系列辅助图形SRAF，在测试版图中定位并记录插有这组辅助图形SRAF系列的锚点的坐标位置；从线宽尺寸最小的第1阶等线宽系列辅助图形SRAF开始，用线宽扫描电子显微镜(简称CDSEM)观察这组辅助图形SRAF在晶圆上能否被曝出来，并量测插有辅助图形SRAF的锚点在晶圆上的线宽尺寸；增加线宽尺寸到第2阶等线宽系列辅助图形SRAF，用CDSEM观察辅助图形SRAF在晶圆上能否被曝出来和插有此辅助图形SRAF的锚点在晶圆上的线宽尺寸；同理，依次增加线宽尺寸，用CDSEM观察晶圆上辅助图形SRAF曝出情况和锚点的线宽尺寸，直到辅助图形SRAF线宽尺寸增加达到某一值时，离主图形距离最远的辅助图形SRAF均会在晶圆上被曝出，则表明这一阶等线宽系列辅助图形SRAF均会在晶圆上曝出，可终止CDSEM观察和量测。统计晶圆上不被曝出的辅助图形SRAF种类，并计算插有这些辅助图形SRAF的主图形锚点的工艺窗口大小，根据结果确定最优的辅助图形SRAF类型。
但这种方法存在的问题有：1)需要手动在版图数据中寻找和记录插有所有不同线宽值的等线宽系列辅助图形SRAF锚点的坐标位置，过程耗时长、效率低；2)CDSEM需观察验证的辅助图形SRAF种类和图形多，工作量大，耗时长，效率低；3)优化辅助图形SRAF过程中，考量的维度较少，通常只有辅助图形SRAF被曝出情况和工艺窗口大小，在制程节点越来越小的工艺中，考量结果会不够充分准确。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种采用可视化编辑图形数据库处理辅助图形的方法，包括：
步骤S1，建立目标图形数据库；
所述目标图形数据库包括多个目标图形，每个目标图形包括主图形和辅助图形；
步骤S2，定义图形搜索范围的尺寸；
步骤S3，定义图形匹配的限定条件；
所述限定条件包括主图形的锚点和辅助图形的线宽尺寸范围；
步骤S4，对整个测试版图进行图形扫描，找到符合所述限定条件的匹配图形，标记所述匹配图形并输出匹配图形和标记的版图数据。
步骤S5，依据匹配图形的版图数据，确定至少一个辅助图形。
优选地，所述步骤S3中，所述主图形的锚点包括主图形的线宽尺寸，主图形与相邻主图形的间距。
优选地，所述限定条件还包括辅助图形的线宽尺寸的偏移。
优选地，所述步骤S4中，符合所述限定条件的匹配图形为多个。
优选地，所述步骤S4中，对所述匹配图形中的主图形和辅助图形采用两种不同图形进行标记，主图形用第一标记图形进行标记，辅助图形用第二标记图形进行标记。
优选地，所述第一标记图形与所述第二标记图形的形状和/或尺寸不同。
优选地，对多个所述匹配图形进行归类，把与同一目标图形匹配的匹配图形归为一类，每类只对一个匹配图形的版图数据进行输出。
优选地，所述步骤S5中，采用对输出的匹配图形的版图数据进行OPC运算的方法，确定至少一个辅助图形。
优选地，根据OPC运算输出的第一参数、第二参数、第三参数、第四参数和第五参数评估确定所述辅助图形；
所述第一参数为归一化图像对数斜率Nils(Normalized Image Log Slope)；
所述第二参数为掩膜误差增强系数Meef(mask error enhancement factor)；
所述第三参数为工艺窗口变化带PV band(process variation band)；
所述第四参数为工艺窗口DOF(depth of focus)；
所述第五参数为最大光学强度Imax(max intensity)。
优选地，所述评估确定所述辅助图形的原则为第五参数Imax小于OPC模型阈值，且衡量第一参数与第四参数的比值(Nils/DOF)，和第二参数与第三参数的比值(Meef/PVband).
所述第一参数与第四参数的比值越大越优，所述第二参数与第三参数的比值越小越优。
本发明与现有技术相比，用可视化编辑图形数据库快速定位测试版图中所有符合要求的辅助图形类型，通过进一步的OPC模拟运算，从辅助图形的Imax及主图形的Nils,PVband和工艺窗口等多个维度考量确定最优的辅助图形。该方法大大缩短确定最优辅助图形类型的时间和提高资源利用率，多维度评估考量辅助图形，提高OPC的精确性。
附图说明
图1为现有技术优化辅助图形SRAF的方法流程示意图；
图2和图3为具体实施方式中目标图形和匹配图形的示意图。
图4为采用可视化编辑图形数据库处理辅助图形的方法的流程示意图。
具体实施方式
实施例1
在本实施例提供的采用可视化编辑图形数据库处理辅助图形的方法中，可视化编辑图形数据库采用PMatch数据库系统，如图4所示，包括如下步骤
步骤S1，建立目标图形数据库，数据库包括多个目标图形，每个目标图形包括主图形和辅助图形；
步骤S2，定义图形搜索范围的尺寸，即搜索范围的长和宽；
步骤S3，定义图形匹配的限定条件，限定条件包括主图形的锚点和辅助图形的线宽尺寸(SBW)范围；限定条件还可以包括辅助图形的线宽尺寸的偏移
主图形的锚点包括主图形的线宽尺寸(CD)，主图形与相邻主图形的间距(Pitch)。
步骤S4，对整个测试版图进行图形扫描，找到符合所述限定条件的匹配图形，标记所述匹配图形并输出匹配图形和标记的版图数据。例如输出的版图数据包含匹配图形层和标记图形层。其中符合限定条件的匹配图形可能有多个。
对主图形和辅助图形采用两种不同图形进行标记，主图形用第一标记图形进行标记，辅助图形用第二标记图形进行标记，第一标记图形与第二标记图形的形状和/或尺寸不同。可以为后续OPC模拟运算处理提供更好的参考和便捷性。
优选地，对所述匹配图形进行归类，把与同一目标图形匹配的匹配图形归为一类，即所有重复匹配的匹配图形归为一类，每类只对一个匹配图形的版图数据进行输出。可以减少后续OPC读取数据和模拟运算处理的时间，提高效率和资源利用率。
步骤S5，依据匹配图形的版图数据，确定至少一个辅助图形。
下面用更具体的示例进行说明。
在PMatch中建立包括主图形和辅助图形的目标图形数据库，定义图形搜索范围的尺寸如图3a所示。
定义图形匹配的限定条件如下：
主图形的锚点包括主图形的线宽尺寸(CD)，主图形与相邻主图形的间距(Pitch)，CD＝65nm，Pitch＝280nm。辅助图形的线宽尺寸(SBW)为13nm-24nm，即e6与e8间宽度范围，以及e14与e16间宽度范围。同时还限定了辅助图形的线宽尺寸的偏移条件，如图3a中的虚线线框，分别表示e6、e8、e14、e16可以分别向左/向右移动10nm。
对整个测试版图进行搜索和定位，对与目标图形匹配的匹配图形中的主图形和辅助图形分别添加标记输出，即匹配主图形位置的第一标记图形层，匹配辅助图形位置的第二标记图形层；图3c为测试版图中与目标图形匹配的所有匹配图形的位置；
另外通过对匹配图形进行归类，可以输出更精简的版图数据。
实施例2
本实施例在实施例1的基础上，在步骤S5中采用对输出的匹配图形的版图数据进行OPC运算的方法，确定至少一个辅助图形。
一种示例性的确定方法描述如下，根据OPC运算输出的第一参数、第二参数、第三参数、第四参数和第五参数评估确定所述辅助图形。
第一参数为归一化图像对数斜率Nils(Normalized Image Log Slope)，指图像强度相对于距离的变化；
第二参数为掩膜误差增强系数Meef(mask error enhancement factor)；
第三参数为工艺窗口变化带PV band(process variation band)，是指由不同的工艺窗口条件产生的最小和最大轮廓之间的差异。PV band是衡量在光刻设备有正常变化的情况下，掩膜打印稳定性的一个标准。；
第四参数为工艺窗口DOF(depth of focus)；
第五参数为最大光学强度Imax(max intensity)；
其中涉及主图形的参数为Nils(normalized image log slope)、Meef(maskerror enhancement factor)、PV band(process variation band)和工艺窗口(depth offocus，简称DOF)；涉及辅助图形的参数为最大光学强度Imax(max intensity,简称Imax)。
基于各参数的结果，综合评估确定最优的一种或多种辅助图形的类型。
评估确定所述辅助图形的原则为第五参数Imax小于OPC模型阈值，也就是辅助图形的Imax要不触碰到OPC模型阈值(threshold),即辅助图形不能有在晶圆上曝出的风险；在辅助图形不被曝出的前提下，衡量第一参数与第四参数的比值(Nils/DOF)，和第二参数与第三参数的比值(Meef/PV band)；第一参数与第四参数的比值越大越优，第二参数与第三参数的比值越小越优。
接着实施例1中的更具体示例，在步骤S5中对精简后的版图数据进行OPC模拟运算，分别输出辅助图形的Imax值和插有不同辅助图形系列主图形锚点的Nils、Meef、PVband及DOF值；根据辅助图形的Imax要小于OPC模型阈值，主图形的Nils/DOF值越大且Meef/PVband值越小的原则确定最优辅助图形.
基于结果综合评估确定最优辅助图形为15-80-60：即辅助图形的线宽尺寸为15nm，辅助图形距主图形的距离为80nm，相邻辅助图形间距为60nm。

Claims (10)

1.一种采用可视化编辑图形数据库处理辅助图形的方法，其特征在于，包括：
步骤S1，建立目标图形数据库；
所述目标图形数据库包括多个目标图形，每个目标图形包括主图形和辅助图形；
步骤S2，定义图形搜索范围的尺寸；
步骤S3，定义图形匹配的限定条件；
所述限定条件包括主图形的锚点和辅助图形的线宽尺寸范围；
步骤S4，对整个测试版图进行图形扫描，找到符合所述限定条件的匹配图形，标记所述匹配图形并输出匹配图形和标记的版图数据；
步骤S5，依据匹配图形的版图数据，确定至少一个辅助图形。
2.如权利要求1所述的处理辅助图形的方法，其特征在于：
所述步骤S3中，所述主图形的锚点包括主图形的线宽尺寸，主图形与相邻主图形的间距。
3.如权利要求2所述的处理辅助图形的方法，其特征在于：
所述限定条件还包括辅助图形的线宽尺寸的偏移。
4.如权利要求1所述的处理辅助图形的方法，其特征在于：
所述步骤S4中，符合所述限定条件的匹配图形为多个。
5.如权利要求1所述的处理辅助图形的方法，其特征在于：
所述步骤S4中，对所述匹配图形中的主图形和辅助图形采用两种不同图形进行标记，主图形用第一标记图形进行标记，辅助图形用第二标记图形进行标记。
6.如权利要求5所述的处理辅助图形的方法，其特征在于：
所述第一标记图形与所述第二标记图形的形状和/或尺寸不同。
7.如权利要求4所述的处理辅助图形的方法，其特征在于：
对多个所述匹配图形进行归类，把与同一目标图形匹配的匹配图形归为一类，每类只对一个匹配图形的版图数据进行输出。
8.如权利要求1所述的处理辅助图形的方法，其特征在于：
所述步骤S5中，采用对输出的匹配图形的版图数据进行OPC运算的方法，确定至少一个辅助图形。
9.如权利要求8所述的处理辅助图形的方法，其特征在于：
根据OPC运算输出的第一参数、第二参数、第三参数、第四参数和第五参数评估确定所述辅助图形；
所述第一参数为归一化图像对数斜率Nils(Normalized Image Log Slope)；
所述第二参数为掩膜误差增强系数Meef(mask error enhancement factor)；
所述第三参数为工艺窗口变化带PV band(process variation band)；
所述第四参数为工艺窗口DOF(depth of focus)；
所述第五参数为最大光学强度Imax(max intensity)。
10.如权利要求9所述的处理辅助图形的方法，其特征在于：
所述评估确定所述辅助图形的原则为第五参数Imax小于OPC模型阈值，且衡量第一参数与第四参数的比值(Nils/DOF)，和第二参数与第三参数的比值(Meef/PV band)；
所述第一参数与第四参数的比值越大越优，所述第二参数与第三参数的比值越小越优。
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CN115079509A (zh) * 2022-08-22 2022-09-20 合肥晶合集成电路股份有限公司 一种版图图形的修正方法及系统

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