CN117471857A - 光学邻近修正方法、掩膜版及可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种光学邻近修正方法、掩膜版及可读存储介质，所述方法包括：获取掩膜版设计图形；对于所述掩膜版设计图形中有源区图案的第一边缘与接触孔图案的第二边缘的间距不满足第一预设条件的区域，将所述第一边缘外扩至所述间距满足所述第一预设条件；所述接触孔图案与所述有源区图案重叠；根据OPC模型对所述掩膜版设计图形进行模拟，得到模拟曝光图形；根据所述模拟曝光图形对所述掩膜版设计图形进行调整，得到掩膜版制版图形。按照自动修正的要求对修正流程进行了重新设计，能够实现自动修正，具有较高的处理效率，且能够改善有源区的包孔精度，增大工艺窗口。

Description

光学邻近修正方法、掩膜版及可读存储介质

技术领域

本申请涉及半导体制造技术领域，特别是涉及一种光学邻近修正方法，还涉及一种掩膜版及一种可读存储介质。

背景技术

随着超大规模集成电路(ULSI，Ultra Large Scale Integration)的飞速发展，集成电路制造工艺变得越来越复杂和精细。其中光刻技术是集成电路制造工艺发展的驱动力，也是最为复杂的技术之一。相对于其他单个制造技术来说，光刻技术的提高对集成电路的发展具有重要意义。在光刻工艺开始之前，首先需要将图案通过特定设备复制到掩膜版上，然后通过光刻机将掩膜版上的图案结构复制到生产芯片的硅片上。但是由于半导体器件尺寸的缩小，曝光所用的波长大于物理版图设计的理想图形的尺寸和图形之间的间距，光波的干涉和衍射效应使得实际光刻产生的物理图形和物理版图设计的理想图形之间存在很大的差异，实际图形的形状和间距发生很大的变化，甚至影响电路的性能。

产生这种差异的一个重要原因是光刻所用光束波长大于物理版图设计的理想图形的尺寸和图形之间的间距时，光学波长大于物理版图设计的理想图形的尺寸和图形之间的间距时产生光学邻近效应的作用。因此，为了解决所述问题可以对所述掩膜版进行光学邻近修正(OPC,Optical Proximity Correction)。

目前OPC是通过对掩膜版的修正，最大可能地解决光刻后的图形失真，各大厂商使用计算机辅助软件工具进行。

发明内容

基于此，有必要提供一种光学邻近修正方法。

一种光学邻近修正方法，包括：获取掩膜版设计图形；对于所述掩膜版设计图形中有源区图案的第一边缘与接触孔图案的第二边缘的间距不满足第一预设条件的区域，将所述第一边缘外扩至所述间距满足所述第一预设条件；所述接触孔图案与所述有源区图案重叠；根据OPC模型对所述掩膜版设计图形进行模拟，得到模拟曝光图形；根据所述模拟曝光图形对所述掩膜版设计图形进行调整，得到掩膜版制版图形。

上述光学邻近修正方法，通过检测接触孔与有源区的边缘间距是否满足预设条件来判断是否进行修正，具有较高的处理效率，且能够改善有源区的包孔精度，增大工艺窗口。

在其中一个实施例中，所述第一预设条件是所述间距不小于第一预设值。

在其中一个实施例中，所述将所述第一边缘外扩至所述间距不小于所述第一预设值的步骤包括形成一凸出部，所述凸出部的长度不小于第二预设值。

在其中一个实施例中，所述将所述第一边缘外扩至所述间距不小于所述第一预设值的步骤包括：将所述第一边缘的一部分外扩形成一凸出的矩形，所述矩形的长度等于所述第二边缘的长度；在长度小于所述第二预设值的所述矩形两侧增设与所述矩形连通的图形从而使所述凸出部的长度不小于第二预设值。

在其中一个实施例中，所述区域是静态随机存取存储器的掩膜版设计图形中的区域，所述掩膜版设计图形具有多个形状相同的静态随机存取存储器单元。

在其中一个实施例中，所述第一预设值是0.015nm。

在其中一个实施例中，所述根据所述模拟曝光图形对所述掩膜版设计图形进行调整，得到掩膜版制版图形的步骤包括：计算所述模拟曝光图形与所述掩膜版设计图形的边缘放置误差，根据所述边缘放置误差对所述掩膜版设计图形进行调整，得到掩膜版制版图形。

在其中一个实施例中，所述根据所述边缘放置误差对所述掩膜版设计图形进行调整，得到掩膜版制版图形的步骤包括：步骤A，根据所述边缘放置误差对所述掩膜版设计图形进行调整；步骤B，根据所述OPC模型对所述调整后的掩膜版设计图形进行模拟，得到再次模拟曝光图形；步骤C，计算所述再次模拟曝光图形与所述调整后的掩膜版设计图形的边缘放置误差；步骤D，根据所述步骤C计算得到的边缘放置误差判断是否满足第二预设条件，若满足，则将调整后的掩膜版设计图形作为掩膜版制版图形；否则返回所述步骤A。

还有必要提供一种掩膜版，所述掩膜版是根据上述任一实施例所述的光学邻近修正方法得到的掩膜版制版图形制成。

还有必要提供一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一实施例所述的光学邻近修正方法的步骤。

还有必要提供一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任一实施例所述的光学邻近修正方法的步骤。

还有必要提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现前述任一实施例所述的光学邻近修正方法的步骤。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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是本申请一实施例中光学邻近修正方法的流程图；

图2是本申请一实施例中的掩膜版设计图形的局部区域(有源区图案与接触孔图案接触的区域)的示意图；

图3是将图2所示的有源区图案的一条边外扩后的示意图；

图4是本申请一实施例中图1的步骤S130的子步骤流程图；

图5a～图5c是本申请一实施例中步骤S130的具体实现方式的示意图；

图6是本申请一实施例中图1的步骤S150的子步骤流程图；

图7为一示例性的掩膜版设计图形和OPC软件模拟曝光后的图形的示意图；

图8是示例性的OPC过程中掩膜版设计图形解析分割及模拟曝光的示意图。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

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、掺杂类型和/或部分，这些元件、部件、区、层、掺杂类型和/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、掺杂类型或部分与另一个元件、部件、区、层、掺杂类型或部分。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、掺杂类型或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分；举例来说，可以将第一掺杂类型成为第二掺杂类型，且类似地，可以将第二掺杂类型成为第一掺杂类型；第一掺杂类型与第二掺杂类型为不同的掺杂类型，譬如，第一掺杂类型可以为P型且第二掺杂类型可以为N型，或第一掺杂类型可以为N型且第二掺杂类型可以为P型。

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，在这里可以用于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，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。此外，器件也可以包括另外地取向(譬如，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。

在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。同时，在本说明书中，术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。

这里参考作为本发明的理想实施例(和中间结构)的示意图的横截面图来描述发明的实施例，这样可以预期由于例如制造技术和/或容差导致的所示形状的变化。因此，本发明的实施例不应当局限于在此所示的区的特定形状，而是包括由于例如制造技术导致的形状偏差。例如，显示为矩形的注入区在其边缘通常具有圆的或弯曲特征和/或注入浓度梯度，而不是从注入区到非注入区的二元改变。同样，通过注入形成的埋藏区可导致该埋藏区和注入进行时所经过的表面之间的区中的一些注入。因此，图中显示的区实质上是示意性的，它们的形状并不表示器件的区的实际形状，且并不限定本发明的范围。

对于包含了随机存取存储器(SRAM，Static Random Access Memory)的芯片，为了提高SRAM区的工艺窗口，可以增加掩膜版(光刻版)中有源区层次的包孔面积。为了实现上述目的，一种示例性的OPC方法是采用手动OPC(manual OPC)调整预处理修正量，再开始OPC修正。本申请提出一种光学邻近修正方法，引入了自动修正的概念，能够有效提高OPC的修正效率和精度，以达到提高SRAM区的工艺窗口的目的。

图1是本申请一实施例中光学邻近修正方法的流程图，包括下列步骤：

S110，获取掩膜版设计图形。

根据实际需求进行集成电路设计后，得到与需求相符的各个层次的设计图形，作为掩膜版设计图形。本申请需要对有源区中与接触孔距离过近的图案进行修正，因此首先要挑选出有源区中设置了接触孔的区域(在制造出的器件中有源区通过该接触孔引出)。

S120，判断有源区图案与接触孔图案边缘的间距是否满足第一预设条件。

从掩膜版设计图形中挑选出有源区图案与接触孔图案边缘的间距不满足第一预设条件的区域，对这些区域的图案进行补偿，即进入步骤S130对这些区域的图案进行修正。注意步骤S120中挑选出的是接触孔图案与有源区图案重叠的区域，而不是接触孔图案在有源区图案外侧的区域。

在本申请的一个实施例中，第一预设条件是有源区图案边缘与接触孔图案边缘的间距不小于第一预设值，即若所述间距小于第一预设值，则进入步骤S130。图2中示出了一实施例中的有源区图案10(图2中有源区图案10两侧为截断线)和接触孔图案20。在图2所示的实施例中，接触孔图案20为矩形(进一步地可以为正方形)，接触孔图案20的一条边E1与有源区图案10的边缘的间距为a、另一条边E2与有源区图案10的边缘的间距为b。假设a为0.01nm，b为0.03nm，第一预设值为0.015nm，则a不满足第一预设条件，需要通过步骤S130对边E1进行调整；而b大于第一预设值，满足第一预设条件，无需通过步骤S130对边E2进行调整。

S130，将有源区图案的边缘外扩至所述间距不小于第一预设条件。

对步骤S110获取的掩膜版设计图形进行调整/修正。参见图3，在本申请的一个实施例中，通过将有源区图案10与边E1对应的边外扩，使间距a增大至a1≥0.015nm，满足第一预设条件。

S140，根据OPC模型对掩膜版设计图形进行模拟，得到模拟曝光图形。

对步骤S130修正之后的掩膜版设计图形进行模拟。可以采用OPC软件对掩膜版设计图形进行模拟曝光，这些软件可以具有预设的模拟曝光规则，本领域技术人员可以对这些规则进行修改。本申请不对具体的模拟曝光规则进行限定。

一种示例性的计算机辅助软件工具进行光学邻近修正的方法，是通过OPC软件首先把掩膜版设计图形的边缘识别出来，且将掩膜版设计图形的边切分成许多小的校正线段，让每一段边缘可以自由移动。然后OPC软件模拟光刻曝光后的图形，和掩膜版设计图形对比(如图7所示)，它们之间的差别称为边缘放置误差(EPE，Edge Placement Error)，是用来衡量修正质量的指标。OPC软件在运行时移动掩膜版设计图形的边缘位置，并计算出对应的边缘放置误差。这个过程不断反复，直到计算出的边缘放置误差达到可以接受的值。OPC过程中掩膜版设计图形切分及相应结果如图8所示，图8左半部分表示掩膜版设计图形与切分点的位置，原始版图边上的黑点表示的切分点将边分割成若干长短不一的校正线段；修正后得到的OPC结果(即修正后的掩膜版制版图形)如图8右半部分所示。

S150，根据模拟曝光图形对掩膜版设计图形进行调整，得到掩膜版制版图形。

上述光学邻近修正方法，通过检测接触孔与有源区的边缘间距是否满足预设条件来判断是否进行修正，由于步骤S120和S130都可以通过计算机程序实现自动修正，因此具有较高的处理效率，且能够改善有源区的包孔精度，增大工艺窗口，从而提高器件相关电性参数的稳定性。

在本申请的一个实施例中，步骤S120是在SRAM区域的掩膜版设计图形中挑选出有源区图案与接触孔图案边缘的间距不满足第一预设条件的区域。在该实施例中，掩膜版设计图形具有多个形状相同的静态随机存取存储器单元，因此SRAM区域是重复单元，做图形修正(OPC修正)后可以进行统一的调试(debug)来保证修正精度，由于调试可以统一进行，因此提高修正的处理效率的效果更为显著。而对于非SRAM区域，由于不满足步骤S120的第一预设条件的图形各自的形状不一，因此图形修正后需要单独进行调试(debug)。

在本申请的一个实施例中，步骤S120是通过block layer(块层)挑选出SRAM区域。

在本申请的一个实施例中，步骤S130是将有源区图案的边缘外扩至形成一凸出部。该凸出部形成jog(一种垂直于目标图形的短边，通常将边长小于等于某个常数并同时存在一个凹角一个凸角的短边认定为jog)，本申请中也可以称为台阶图形。jog的长度如果太短，则会影响OPC修正精度。因此在本申请的一个实施例中，凸出部的长度不小于第二预设值。第二预设值根据具体的工艺节点来设定。这样调整后的有源区图案10在提高了有源区层次的包孔能力的同时，也不影响OPC修正精度。

参照图4，在本申请的一个实施例中，步骤S130具体包括：

S132，将接触孔图案的不满足第一预设条件的边向外投影至与有源区图案的边重合。

参照图5a，将边E1向外投影至与有源区图案10的边重合，并选中重合的线段。

S134，将重合的线段向外投影至与边E1的距离满足第一预设条件。

参照图5b，将重合的线段向外投影得到边E3，边E3与边E1(图5b中未标示)的距离≥第一预设值。

S136，将重合的线段与边E3组成的矩形与有源区图案组合在一起。

E3和该重合的线段作为矩形的一组对边。有源区图案10与该矩形组合在一起作为新的有源区图案10。

S138，将矩形两侧的区域与有源区图案组合在一起，作为最终的有源区图案。

如前述，jog的长度如果太短，则会影响OPC修正精度。步骤S138根据步骤S136组成的矩形挑选出其两侧的矩形区域并与有源区图案10组合在一起，最终得到的有源区图案10可参考图3。在本申请的一个实施例中，一侧的矩形区域的长度≤1微米。

在本申请的一个实施例中，步骤S150包括：计算模拟曝光图形与掩膜版设计图形的边缘放置误差，根据边缘放置误差对掩膜版设计图形进行调整，得到掩膜版制版图形。

参见图6，在本申请的一个实施例中，步骤S150包括：

S452，根据边缘放置误差对掩膜版设计图形进行调整。

在本申请的一个实施例中，根据边缘放置误差移动掩膜版设计图形的各校正片段，以使各校正片段的边缘放置误差的值趋于零，或者使各校正片段的边缘放置误差的绝对值趋于一个很小的值。

S454，根据OPC模型对调整后的掩膜版设计图形进行模拟，得到再次模拟曝光图形。

步骤S454与步骤S140类似，此处不再赘述。

S456，计算再次模拟曝光图形与调整后的掩膜版设计图形的边缘放置误差。

在本申请的一个实施例中，边缘放置误差为模拟曝光图形的位置减去掩膜版设计图形的位置，边缘放置误差的值可以为正值、也可以为负值。

步骤S456执行完毕后，再根据步骤S456得到的边缘放置误差判断是否满足第二预设条件，若满足，则将调整后的掩膜版设计图形作为掩膜版制版图形；否则返回步骤S452，再次调整掩膜版设计图形的各校正片段。

在本申请的一个实施例中，第二预设条件是每一段校正片段对应的边缘放置误差的绝对值小于预设值。预设值可以为一经验值。

在本申请的一个实施例中，若步骤S452调整的次数达到预设次数，则不再进行调整，将最后一次调整得到的掩膜版设计图形作为掩膜版制版图形。

本申请相应提供一种根据上述任一实施例所述的光学邻近修正方法得到的掩膜版制版图形制成的掩膜版。

本申请还提供一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一实施例所述的光学邻近修正方法的步骤。

本申请还提供一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任一实施例所述的光学邻近修正方法的步骤。

本申请还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现前述任一实施例所述的光学邻近修正方法的步骤。

应该理解的是，虽然本申请的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，本申请的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

在本说明书的描述中，参考术语“有些实施例”、“其他实施例”、“理想实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特征包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性描述不一定指的是相同的实施例或示例。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种光学邻近修正方法，包括：

获取掩膜版设计图形；

对于所述掩膜版设计图形中有源区图案的第一边缘与接触孔图案的第二边缘的间距不满足第一预设条件的区域，将所述第一边缘外扩至所述间距满足所述第一预设条件；所述接触孔图案与所述有源区图案重叠；

根据OPC模型对所述掩膜版设计图形进行模拟，得到模拟曝光图形；

根据所述模拟曝光图形对所述掩膜版设计图形进行调整，得到掩膜版制版图形。

2.根据权利要求1所述的光学邻近修正方法，其特征在于，所述第一预设条件是所述间距不小于第一预设值。

3.根据权利要求2所述的光学邻近修正方法，其特征在于，所述将所述第一边缘外扩至所述间距不小于所述第一预设值的步骤包括形成一凸出部，所述凸出部的长度不小于第二预设值。

4.根据权利要求3所述的光学邻近修正方法，其特征在于，所述将所述第一边缘外扩至所述间距不小于所述第一预设值的步骤包括：

将所述第一边缘的一部分外扩形成一凸出的矩形，所述矩形的长度等于所述第二边缘的长度；

在长度小于所述第二预设值的所述矩形两侧增设与所述矩形连通的图形从而使所述凸出部的长度不小于第二预设值。

5.根据权利要求1所述的光学邻近修正方法，其特征在于，所述区域是静态随机存取存储器的掩膜版设计图形中的区域，所述掩膜版设计图形具有多个形状相同的静态随机存取存储器单元。

6.根据权利要求2所述的光学邻近修正方法，其特征在于，所述第一预设值是0.015nm。

7.根据权利要求1所述的光学邻近修正方法，其特征在于，所述根据所述模拟曝光图形对所述掩膜版设计图形进行调整，得到掩膜版制版图形的步骤包括：

计算所述模拟曝光图形与所述掩膜版设计图形的边缘放置误差，根据所述边缘放置误差对所述掩膜版设计图形进行调整，得到掩膜版制版图形。

8.根据权利要求7所述的光学邻近修正方法，其特征在于，所述根据所述边缘放置误差对所述掩膜版设计图形进行调整，得到掩膜版制版图形的步骤包括：

步骤A，根据所述边缘放置误差对所述掩膜版设计图形进行调整；

步骤B，根据所述OPC模型对所述调整后的掩膜版设计图形进行模拟，得到再次模拟曝光图形；

步骤C，计算所述再次模拟曝光图形与所述调整后的掩膜版设计图形的边缘放置误差；

步骤D，根据所述步骤C计算得到的边缘放置误差判断是否满足第二预设条件，若满足，则将调整后的掩膜版设计图形作为掩膜版制版图形；否则返回所述步骤A。

9.一种掩膜版，其特征在于，所述掩膜板是根据权利要求1至8中任一项所述的光学邻近修正方法得到的掩膜版制版图形制成。

10.一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至8中任一项所述的方法的步骤。