TWI611252B

TWI611252B - 光學鄰近校正之修復方法

Info

Publication number: TWI611252B
Application number: TW105128084A
Authority: TW
Inventors: 吳秉杰; 池明輝; 江嘉評; 吳俊宏; 吳明軒; 黃文俊; 劉如淦
Original assignee: 台灣積體電路製造股份有限公司
Priority date: 2016-08-31
Filing date: 2016-08-31
Publication date: 2018-01-11
Also published as: TW201812437A

Abstract

光學鄰近校正之修復方法。根據一半導體晶圓之一第一佈局，得到至少一熱點標示區域。根據該熱點標示區域，於該第一佈局中得到一待修復區域以及一無熱點區域，其中該待修復區域包括該熱點標示區域。將該待修復區域劃分成複數模板。對每一該模板執行一修復程序。根據已修復之每一該模板以及該無熱點區域，提供一第二佈局。

Description

光學鄰近校正之修復方法

本揭露有關於一種修復方法，且特別有關於一種半導體光罩之光學鄰近校正之修復方法。

現今，半導體積體電路(integrated circuit，IC)工業已是一個快速成長的產業。在積體電路的演進過程中，功能密度(即每一單位晶片面積中內連接元件的數量)已隨著特徵尺寸(即使用一製造程序可製作出的最小元件或線寬)的減小而普遍地增加。積體電路縮小化的過程可提升生產效率及降低相關成本，進而提供效益。然而，積體電路縮小化的過程也同時增加了積體電路在製造上的複雜度。因此，在積體電路的加工及製造上亦需要有相同的發展。

舉例來說，微影製程(lithography processes)常使用光學鄰近校正(optical proximity correction，OPC)來改善及加強用來製造積體電路之光罩上的影像品質。然而，隨著特徵尺寸的不斷縮小，這樣的技術在執行上變得越來越困難與複雜。

因此，需要一種光學鄰近校正之修復方法，以確保光罩上的影像品質。

本揭露提供一種光學鄰近校正之修復方法。根據一半導體晶圓之一第一佈局，得到至少一熱點標示區域。根據該熱點標示區域，於該第一佈局中得到一待修復區域以及一無熱點區域，其中該待修復區域包括該熱點標示區域。將該待修復區域劃分成複數模板。對每一該模板執行一修復程序。根據已修復之每一該模板以及該無熱點區域，提供一第二佈局。

再者，本揭露提供另一種光學鄰近校正之修復方法。根據一半導體晶圓之一第一佈局，得到至少一熱點標示區域。根據該熱點標示區域，於該第一佈局中得到一待修復區域以及一無熱點區域，其中該待修復區域包括該熱點標示區域。將該待修復區域劃分成複數模板。對每一該模板執行一修復程序。根據已修復之每一該模板以及該無熱點區域，提供一第二佈局。該待修復區域的面積係大於該熱點標示區域的面積，以及每一該模板之最佳化面積係依據該修復程序計算而得之。

310、400‧‧‧第一佈局

320A、320B‧‧‧熱點標示區域

330A、330B‧‧‧待修復區域

340‧‧‧無熱點區域

350_1-350_9、360_1-350_12‧‧‧模板

380‧‧‧第二佈局

500‧‧‧電腦系統

510‧‧‧電腦

520‧‧‧顯示裝置

530‧‧‧使用者輸入裝置

540‧‧‧處理器

550‧‧‧記憶體

S110-S150、S210-S240‧‧‧步驟

第1圖係顯示根據本揭露一些實施例所述之光罩製作方法，其中第1圖之光罩製作方法係由可執行電子設計自動化(Electronic Design Automation，EDA)工具之處理器所執行；第2圖係顯示根據本揭露一些實施例所述之光學近似校正的修復程序的流程圖；第3A圖係顯示根據本揭露一些實施例所述之執行第2圖之步驟S210之後第一佈局的示範例；第3B圖係顯示根據本揭露一些實施例所述之執行第2圖之步驟S220之後第一佈局的示範例；第3C圖係顯示根據本揭露一些實施例所述之執行第2圖之步驟S240之後第二佈局的示範例；第4圖係顯示將整個第一佈局劃分成複數模板的示意圖；以及第5圖係顯示根據本揭露一些實施例所述之電腦系統。

為讓本揭露之上述和其他目的、特徵、和優點能更明顯易懂，下文特舉出較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：

以下的揭露內容提供許多不同的實施例或範例以實施本案的不同特徵。以下的揭露內容敘述各個構件及其排列方式的特定範例，以簡化說明。另外，以下揭露書不同範例可能重複使用相同的參考符號及/或標記。這些重複係為了簡化與清晰的目的，並非用以限定所討論的不同實施例及/或結構之間有特定的關係。

下文描述實施例的各種變化。藉由各種視圖與所繪示之實施例，類似的元件標號用於標示類似的元件。應可理解的是，額外的操作步驟可實施於所述方法之前、之間或之後，且在所述方法的其他實施例中，可以取代或省略部分的操作步驟。

在積體電路(integrated circuit，IC)設計中，許多功能會整合在一晶片中，且經常使用特定應用積體電路(application specific integrated circuit，ASIC)或是系統單晶片(system on a chip，SOC)為主的設計。藉由選擇和連接複數標準的功能來設定元件的功能性設計之後，可使用電子設計自動化(electronic design automation，EDA)工具來驗證所產生之電路的正確操作。藉由執行使用標準單元(standard cell)來形成完整設計所需之局部連接和整體連接的放置(placement)和繞線(routing)以繼續設計流程。

在設計規則檢查、設計規則驗證、時序分析、關鍵路徑分析、靜態和動態功率分析、以及對設計的最後修改之後，執行下線(tape out)程序以產生光罩產生資料。然後，使用光罩產生資料來產生光罩，以及光罩係用於在晶圓製造廠(FAB)之光刻(photolithographic)製程中製造半導體元件。在下線程序中，積體電路的資料庫檔案會轉換成圖形資料庫系統(Graphic Database System，GDS)檔案(例如，GDS文件或GDSII文件或OASIS文件)。然後，對積體電路製造而言，可使用圖形資料庫系統檔案來製作不同層之光罩。特別地，圖形資料庫系統檔案成為用於在不同供應商的設計工具之間傳輸積體電路佈局資料之工業標準格式。

第1圖係顯示根據本揭露一些實施例所述之光罩製作方法，其中第1圖之光罩製作方法係由可執行電子設計自動化(Electronic Design Automation，EDA)工具之處理器所執行。首先，在步驟S110中，得到積體電路設計佈局資料(或是積體電路設計佈局圖)。在部分實施例中，積體電路設計佈局資料可以是獨立的設計公司或是半導體製造廠所提供。此外，在部分實施例中，半導體製造廠亦有能力製作光罩、半導體晶圓或是兩者皆可。

積體電路設計佈局資料可以是具有幾何圖形資訊的資料檔。一般而言，積體電路設計佈局可以是圖形資料庫系統(Graphic Database System，GDS)檔案(例如，GDS文件或GDSII文件或OASIS文件)。此外，設計者可根據所要製造之積體電路的規格，執行適當的設計程序來產生積體電路設計佈局。設計程序亦可包括邏輯設計、實體設計及/或配置和繞線等。舉例而言，積體電路設計佈局的一部分包括被形成於半導體基底(例如矽晶圓)之內及之上的不同特徵(亦可視為主要特徵(main features))以及設置於半導體基底上的不同材料層。在部分實施例中，積體電路的特徵包括主動區、閘極、汲極及源極、金屬線、層間內連線(interlayer interconnection)的導通孔(via)以及接合墊(pad)等。此外，積體電路設計佈局亦可包括某些輔助特徵，例如用於影像效應(imaging effect)、製程加強(process enhancement)及/或光罩辨識(mask identification)的資訊。

值得注意的是，步驟S110中所得到的積體電路設計佈局資料可以是積體電路的全部佈局資料或是部分佈局資料，例如積體電路中特定電路的部份佈局資料。

在第1圖之步驟S120中，根據所得到的積體電路設計佈局資料，處理器會執行光學近似校正(Optical Proximity Correction，OPC)程序，以得到第一佈局。接著，在步驟S130中，處理器會根據複數製程參數對第一佈局進行熱點(hot-spot)分析，以得到第一佈局中的熱點標示(hot-spot marker)區域。

在得到第一佈局中的熱點標示區域之後，處理器會對第一佈局中的熱點標示區域執行光學近似校正的修復(repair)程序(步驟S140)，以得到第二佈局。在經過修復程序之後，第二佈局中不會有熱點出現。接著，在步驟S150，可使用第二佈局的資訊(即光罩產生資料)來進行光罩加工(或是光罩製作或是光罩生產)，以產生光罩。舉例來說，第二佈局中的佈局圖形可經由光罩曝寫機而形成於光罩上。在部分實施例中，光罩曝寫機可以是電子束曝寫機(electron beam writer)、離子束曝寫機(ion beam writer)或是雷射束曝寫機(laser beam writer)。

第2圖係顯示根據本揭露一些實施例所述之光學近似校正的修復程序(例如第1圖之步驟S140)的流程圖。首先，在步驟S210，根據所得到的每一熱點標示區域，處理器可以在第一佈局中得到相對應的待修復區域。具體而言，每一待修復區域會涵蓋所對應之熱點標示區域。此外，處理器亦可得到在第一佈局中的無熱點區域。在無熱點區域中，沒有熱點需要修復。於是，第一佈局的面積為全部待修復區域以及無熱點區域之面積的總和。

在步驟S220中，處理器會將每一待修復區域劃分成複數模板(template)。在各待修復區域中，每一模板的尺寸係依據修復程序所得之最佳化面積。在部分實施例中，模板的尺寸係根據待修復區域的面積及/或所要進行修復的熱點數量所決定。在部分實施例中，待修復區域內的模板可分為第一模板以及第二模板，以及第一模板是設置在待修復區域的周圍，而第二模板是設置在待修復區域的內部。於是，第一模板中的熱點標示區域係小於第二模板中的熱點標示區域。

在步驟S230中，處理器會對每一模板內的熱點標示區域執行修復程序，使得經過修復後之模板內不會有熱點的存在。值得注意的是，處理器不會對無熱點區域執行修復程序。此外，處理器亦不會將無熱點區域劃分成複數模板。接著，在步驟S240，處理器會根據已修復之模板以及無熱點區域而提供第二佈局。如先前所描述，在得到沒有熱點存在的第二佈局之後，可使用第二佈局來產生光罩。

第3A圖係顯示根據本揭露一些實施例所述之執行第2圖之步驟S210之後第一佈局310的示範例。在第3A圖中，經過熱點分析之後，處理器可在第一佈局310中得到兩個熱點標示區域320A與320B。在此實施例中，熱點標示區域320B的面積是大於熱點標示區域320A的面積。接著，根據熱點標示區域320A與320B，處理器可以在第一佈局310中得到對應於熱點標示區域320A的待修復區域330A以及對應於熱點標示區域320B的待修復區域330B。如第3A圖所顯示，待修復區域330A的面積係大於熱點標示區域320A，以涵蓋熱點標示區域320A。同樣地，待修復區域330B的面積係大於熱點標示區域320B，以涵蓋熱點標示區域320B。在部分實施例中，待修復區域330A的中心點係相同於熱點標示區域320A的中心點，以及待修復區域330B的中心點係相同於熱點標示區域320B的中心點。此外，在第一佈局310中，處理器更可得到無熱點區域340。值得注意的是，在無熱點區域340中，沒有熱點需要修復。如先前所描述，第一佈局310的面積為待修復區域330A與330B以及無熱點區域340之面積的總和。

第3B圖係顯示根據本揭露一些實施例所述之執行第2圖之步驟S220之後第一佈局310的示範例。在第3B圖中，處理器將待修復區域330A劃分成9個模板350_1-350_9。在此實施例中，每一模板350_1-350_9的尺寸(面積)是相同的。在部分實施例中，每一模板350_1-350_9的尺寸(面積)係依據修復程序執行最佳化面積分析得之。同樣地，處理器會將待修復區域330B劃分成12個模板360_1-360_12。在此實施例中，每一模板360_1-360_12的尺寸是相同的。在部分實施例中，每一模板360_1-360_12的尺寸(面積)係依據修復程序執行最佳化面積分析得之。在此實施例中，模板350_1-350_9以及模板360_1-360_12具有相同的尺寸。在部分實施例中，模板350_1-350_9的尺寸係不同於模板360_1-360_12的尺寸。值得注意的是，最佳化面積係將模板數量降至最低，藉以提升處理器平行運算之效益。

在第3B圖之待修復區域330A中，模板350_1-350_8為設置在待修復區域330A之周圍的第一模板，以及模板350_9為設置在待修復區域330A之內部的第二模板。此外，模板350_9係由模板350_1-350_8所包圍，即第二模板會由第一模板所包圍。在第3B圖之待修復區域330B中，模板360_1-360_10為設置在待修復區域330B之周圍的第一模板，以及模板360_11-360_12為設置在待修復區域330B之內部的第二模板。此外，模板360_11-360_12係由模板360_1-360_10所包圍，即第二模板會由第一模板所包圍。

在第3B圖中，第一模板(例如模板350_1-350_8以及模板360_1-360_10)所包括的熱點標示區域係小於第二模板(例如模板350_9以及模板360_11-360_12)所包括的熱點標示區域。換言之，在第一模板中，熱點標示區域佔了部分的面積，而其他剩餘面積則沒有熱點存在。此外，在第二模板中，熱點標示區域佔了全部的面積。在部分實施例中，相較於第二模板，由於第一模板中的熱點標示區域較少，所以處理器對第一模板執行修復程序的執行時間是少於對第二模板執行修復程序的執行時間。值得注意的是，處理器僅會對待修復區域330A與330B內的各模板執行修復程序，而不會對無熱點區域340執行修復程序。

第3C圖係顯示根據本揭露一些實施例所述之執行第2圖之步驟S240之後第二佈局380的示範例。在此實施例中，模板350_1-350_9以及模板360_1-360_12已經被修復。接著，處理器會根據已修復之模板以及無熱點區域340而提供第二佈局380。如先前所描述，在第二佈局380中，沒有熱點存在。

相較於將整個第一佈局劃分成複數模板並對全部進行修復的修復程序(例如將第4圖之第一佈局400劃分成複數模板)來說，根據本揭露之實施例，處理器僅需要將待修復區域(例如第3圖之待修復區域330A與330B)劃分成複數模板並對待修復區域的模板執行修復程序。於是，需要執行修復程序的模板數量會降低。因此，可降低執行修復程序的時間以及運算量，因而降低成本。例如，可降低執行修復程序時所需要使用到的之記憶體資源。此外，根據本揭露之實施例，處理器可根據每一熱點標示區域而動態地調整相對應之模板的尺寸。

第5圖係顯示根據本揭露一些實施例所述之電腦系統500。電腦系統500包括電腦510、顯示裝置520以及使用者輸入裝置530。電腦510包括處理器540以及記憶體550。電腦510係耦接於顯示裝置520以及使用者輸入裝置530。電腦510的處理器540可以執行電子設計自動化(EDA)工具。再者，電腦510可以經由使用者輸入裝置530或是以有線或無線方式從遠端裝置接收到第一佈局，並將第一佈局顯示於顯示裝置520上。此外，在完成光學近似校正的修復程序之後，電腦510可以將第二佈局顯示於顯示裝置520上。在部分實施例中，顯示裝置520以及使用者輸入裝置530可以設置在電腦510中。在電腦510中，記憶體550可以儲存作業系統、應用以及相關資料。此外，電腦510的處理器540可以執行本揭露實施例所述之方法的一或多個操作(自動地或是根據使用者輸入)。

雖然本揭露已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本揭露，任何所屬技術領域中包括通常知識者，在不脫離本揭露之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本揭露之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

S210-S240‧‧‧步驟

Claims

一種光學鄰近校正之修復方法，包括：根據一半導體晶圓之一第一佈局，得到至少一熱點標示區域；根據該熱點標示區域，於該第一佈局中得到一待修復區域以及一無熱點區域，其中該待修復區域包括該熱點標示區域；將該待修復區域劃分成複數模板；對每一該模板執行一修復程序；以及根據已修復之每一該模板以及該無熱點區域，提供一第二佈局，其中該模板包括複數第一模板以及至少一第二模板，其中每一該第一模板所包括的該熱點標示區域係小於該第二模板所包括的該熱點標示區域，以及該第二模板係由該第一模板所包圍。
如申請專利範圍第1項所述之修復方法，更包括：根據該第二佈局，提供該半導體晶圓之一光罩。
如申請專利範圍第1項所述之修復方法，其中根據該半導體晶圓之該第一佈局，得到該熱點標示區域之步驟更包括：接收該半導體晶圓之一積體電路設計佈局資料；對該積體電路設計佈局資料執行一光學鄰近校正程序，以得到該第一佈局；以及根據複數製程參數，分析該第一佈局，以得到該熱點標示區域。
如申請專利範圍第1項所述之修復方法，其中該待修復區域的面積係大於該熱點標示區域的面積。
如申請專利範圍第1項所述之修復方法，其中每一該模板的面積係由該修復程序根據該待修復區域的面積所決定。
一種光學鄰近校正之修復方法，包括：根據一半導體晶圓之一第一佈局，得到至少一熱點標示區域；根據該熱點標示區域，於該第一佈局中得到一待修復區域以及一無熱點區域，其中該待修復區域包括該熱點標示區域；將該待修復區域劃分成複數模板；對每一該模板執行一修復程序；以及根據已修復之每一該模板以及該無熱點區域，提供一第二佈局；其中該待修復區域的面積係大於該熱點標示區域的面積，其中每一該模板的面積係由該修復程序根據該待修復區域的面積或是該熱點標示區域內的熱點數量所決定，其中該模板包括複數第一模板以及至少一第二模板，其中每一該第一模板所包括的該熱點標示區域係小於該第二模板所包括的該熱點標示區域，以及該第二模板係由該第一模板所包圍。
如申請專利範圍第6項所述之修復方法，更包括：根據該第二佈局，提供該半導體晶圓之一光罩。
如申請專利範圍第6項所述之修復方法，其中根據該半導體晶圓之該第一佈局，得到該熱點標示區域之步驟更包括：接收該半導體晶圓之一積體電路設計佈局資料；對該積體電路設計佈局資料執行一光學鄰近校正程序，以得到該第一佈局；以及根據複數製程參數，分析該第一佈局，以得到該熱點標示區域。