OPC方法转让专利

申请号 : CN201810785739.6

文献号 : CN110727166B

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基本信息:

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 杜杳隽张婉娟

申请人 : 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司中芯国际集成电路制造(北京)有限公司

摘要 :

本发明揭示了一种OPC方法,本发明提供的OPC方法包括:提供待优化结构,包括第一模块和第二模块,分别具有相邻且朝向的第一边界和第二边界;测量第一模块的第一边界和第二模块的第二边界之间的最小间距,若所述最小间距小于第一设定值,则选定所述第二模块的第二边界距离所述第一模块的第一边界最小间距处的位置计算EPE作为所述第二模块的第二边界的EPE。由此,本发明的OPC方法可以有效的确保通孔的关键尺寸处于正常状态,同时避免桥接缺陷产生。

权利要求 :

1.一种OPC方法,其特征在于,包括:

提供待优化结构,包括第一模块和第二模块,分别具有相邻且朝向的第一边界和第二边界;

测量第一模块的第一边界和第二模块的第二边界之间的最小间距,若所述最小间距小于第一设定值,则选定所述第二模块的第二边界距离所述第一模块的第一边界最小间距处的位置计算EPE作为所述第二模块的第二边界的EPE;若所述最小间距大于等于第一设定值,则选定所述第二模块的第二边界的多个选择点处的EPE的均值作为所述第二模块的第二边界的EPE;

其中EPE计算方法包括:

在所述第二模块中设置一圆滑图形;

将所述第二模块的边界按照所述第二边界划分为多个部分;

在每个部分中分别设置至少一个选择点;以及

在每个选择点处沿所述第二模块中心方向插入辅助模块,所述第二模块的边界与所述圆滑图形之间的所述辅助模块的长度作为对应的选择点处的EPE。

2.如权利要求1所述的OPC方法,其特征在于,所述第一模块为栅极结构,所述第二模块为通孔结构。

3.如权利要求1所述的OPC方法,其特征在于,所述第一模块和所述第二模块皆呈矩形,所述第一模块的长度大于所述第二模块的长度,且所述第一模块和所述第二模块在长度方向的边相面对。

4.如权利要求3所述的OPC方法,其特征在于,至少一个所述第二模块位于相邻两个所述第一模块之间。

5.如权利要求4所述的OPC方法,其特征在于,所述第二模块在宽度方向的边的EPE为所述第二模块的宽度方向的边的多个选择点处的EPE的均值。

6.如权利要求1所述的OPC方法,其特征在于,若所述最小间距小于第一设定值,则在所述第二模块的第二边界中设置1个选择点,且该选择点距离所述圆滑图形最近。

7.如权利要求1所述的OPC方法,其特征在于,所述第一设定值为小于等于15nm。

8.如权利要求1所述的OPC方法,其特征在于,所述待优化结构还包括第三模块,所述第二模块和所述第三模块分别具有相邻且朝向的第三边界和第四边界,若所述第三模块的第四边界和第二模块的第三边界之间的最小间距小于第二设定值,则选定所述第二模块的第三边界距离所述第三模块的第四边界最小间距处的位置计算EPE作为所述第二模块的第三边界的EPE。

9.如权利要求8所述的OPC方法,其特征在于,所述第一模块、所述第二模块和所述第三模块皆呈矩形,所述第一模块的长度大于所述第二模块的长度和所述第三模块的长度,且所述第一模块和所述第二模块在长度方向的边相面对,所述第一模块和所述第三模块在长度方向的边相面对。

10.如权利要求8所述的OPC方法,其特征在于,所述第二设定值为小于等于15nm。

说明书 :

OPC方法

技术领域

[0001] 本发明涉及半导体技术领域,特别涉及一种OPC方法。

背景技术

[0002] 集成电路的生产制造是一个非常复杂的过程,其中,光刻技术是最复杂的技术之一,也是推动集成电路工艺发展的重要动力,光刻技术的强大与否直接决定着芯片的性能。
[0003] 光刻工艺通常是将需要制造的电路结构设计在掩膜版上,之后通过光刻机台将掩膜版上的电路结构放大,复制到硅片上。但是,由于光波的性质和实际投影曝光系统的问题,会有衍射受限或者成像系统的非线性滤波造成严重的能量损失,即光学近似效应(Optical Proximity Effect,OPE),从而不可避免的就会使得在将电路结构放大复制的过程中,会产生失真,尤其是对于180微米以下工艺阶段,这种失真的影响将非常巨大,完全能够让整个制程失败。为了避免这种情况发生,业界采用光学近似修正(Optical Proximity Correction,OPC)方法,对电路结构进行预先的修正,使得修正后能够补偿OPE效应所带来的缺失部分。
[0004] OPC过程中通常涉及对各式各样的且相互之间可能产生影响的图形及单元的处理,如何使得相关图形及单元之间不受彼此影响,引起业界的注意。

发明内容

[0005] 本发明的目的在于提供一种OPC方法以及OPC修正方法,较好的实现EUV/DUV光刻,避免桥接缺陷产生。
[0006] 为解决上述技术问题,本发明提供一种OPC方法,包括:
[0007] 提供待优化结构,包括第一模块和第二模块,分别具有相邻且朝向的第一边界和第二边界;
[0008] 测量第一模块的第一边界和第二模块的第二边界之间的最小间距,若所述最小间距小于第一设定值,则选定所述第二模块的第二边界距离所述第一模块的第一边界最小间距处的位置计算EPE作为所述第二模块的第二边界的EPE。
[0009] 可选的,对于所述的OPC方法,若所述最小间距大于等于第一设定值,则选定所述第二模块的第二边界的多个选择点处的EPE的均值作为所述第二模块的第二边界的EPE。
[0010] 可选的,对于所述的OPC方法,所述第一模块为栅极结构,所述第二模块为通孔结构。
[0011] 可选的,对于所述的OPC方法,所述第一模块和所述第二模块皆呈矩形,所述第一模块的长度大于所述第二模块的长度,且所述第一模块和所述第二模块在长度方向的边相面对。
[0012] 可选的,对于所述的OPC方法,至少一个所述第二模块位于相邻两个所述第一模块之间。
[0013] 可选的,对于所述的OPC方法,所述第二模块在宽度方向的边的EPE为所述第二模块的宽度方向的边的多个选择点处的EPE的均值。
[0014] 可选的,对于所述的OPC方法,EPE计算方法包括:
[0015] 在所述第二模块中设置一圆滑图形;
[0016] 将所述第二模块的边界按照所述第二边界划分为多个部分;
[0017] 在每个部分中分别设置至少一个选择点;以及
[0018] 在每个选择点处沿所述第二模块中心方向插入辅助模块,所述第二模块的边界与所述圆滑图形之间的所述辅助模块的长度作为对应的选择点处的EPE。
[0019] 可选的,对于所述的OPC方法,若所述最小间距小于第一设定值,则在所述第二模块的第二边界中设置1个选择点,且该选择点距离所述圆滑图形最近。
[0020] 可选的,对于所述的OPC方法,所述第一设定值为小于等于15nm。
[0021] 可选的,对于所述的OPC方法,所述待优化结构还包括第三模块,所述第二模块和所述第三模块分别具有相邻且朝向的第三边界和第四边界,若所述第三模块的第四边界和第二模块的第三边界之间的最小间距小于第二设定值,则选定所述第二模块的第三边界距离所述第三模块的第四边界最小间距处的位置计算EPE作为所述第二模块的第三边界的EPE。
[0022] 可选的,对于所述的OPC方法,所述第一模块、所述第二模块和所述第三模块皆呈矩形,所述第一模块的长度大于所述第二模块的长度和所述第三模块的长度,且所述第一模块和所述第二模块在长度方向的边相面对,所述第一模块和所述第三模块在长度方向的边相面对。
[0023] 可选的,对于所述的OPC方法,所述第二设定值为小于等于15nm。
[0024] 本发明提供的OPC方法中,所述OPC方法包括:提供待优化结构,包括第一模块和第二模块,分别具有相邻且朝向的第一边界和第二边界;测量第一模块的第一边界和第二模块的第二边界之间的最小间距,若所述最小间距小于第一设定值,则选定所述第二模块的第二边界距离所述第一模块的第一边界最小间距处的位置计算EPE作为所述第二模块的第二边界的EPE。由此,本发明的OPC方法可以有效的确保通孔的关键尺寸处于正常状态,同时避免桥接缺陷产生。
[0025] 进一步的,若所述最小间距大于等于第一设定值,则选定所述第二模块的第二边界的多个选择点处的EPE的均值作为所述第二模块的第二边界的EPE。这样,可以进一步确保通孔的关键尺寸更合理。

附图说明

[0026] 图1为一种OPC方法的示意图;
[0027] 图2为图1中对通孔进行OPC处理的示意图;
[0028] 图3为图1中OPC方法所致通孔异常的示意图;
[0029] 图4为本发明一个实施例中OPC方法的流程示意图;
[0030] 图5为本发明一个实施例中测量第一模块和第二模块之间的最小间距的示意图;
[0031] 图6为本发明一个实施例中最小间距小于第一设定值时进行的EPE计算的示意图;
[0032] 图7为本发明一个实施例中一个选择点的EPE的测量示意图;
[0033] 图8为本发明一个实施例中最小间距大于等于第一设定值时进行的EPE计算的示意图;
[0034] 图9为本发明一个实施例中还包括第三模块的待优化结构的示意图。

具体实施方式

[0035] 下面将结合示意图对本发明的OPC方法进行更详细的描述,其中表示了本发明的优选实施例,应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明,而仍然实现本发明的有利效果。因此,下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道,而并不作为对本发明的限制。
[0036] 在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。根据下面说明和权利要求书,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。
[0037] 随着技术节点的不断缩小,OPC过程面临着愈发严峻的挑战,例如如何确保图形之间的关键尺寸,就是一个重要研究方向。
[0038] 图1示出了一种OPC过程的图形分布情况,包括第一模块1,第二模块2,例如,所述第一模块1可以是栅极结构,所述第二模块2可以是通孔结构。通常,在设计图形中,通孔结构为方形,考虑到光学效应,如图1中所示的第二模块2将在OPC后转变为圆滑图案3,例如是圆形,椭圆形,或者近似圆形等。
[0039] 如图2示出了对第二模块2(即通孔)的OPC处理过程,包括:
[0040] 在所述第二模块2中设置一圆滑图形6;
[0041] 将第二模块2分为4个部分,具体的,可以是每个边作为一个部分。
[0042] 在每个部分中分别设置至少一个选择点;
[0043] 在每个选择点处沿所述第二模块2中心方向插入辅助模块4、5,所述第二模块2的边界与所述圆滑图形6之间的所述辅助模块4、5的长度作为对应的选择点处的EPE;以及[0044] 将每个部分的各个选择点处的EPE进行统计,即可获得每部分的EPE。
[0045] 进一步的,考虑到每部分不同位置处的选择点所插入的辅助模块4、5在计算EPE(Edge Placement Error,边缘位置误差)时的贡献可能不同,因此可以设置不同的辅助模块4、5,例如图2示出了第一辅助模块4和第二辅助模块5,其中第一辅助模块4具有较大的权重,第二辅助模块5权重较低,即可以采用加权平均值的算法获得每部分的EPE。
[0046] 然而,发明人对这一方法进一步研究后发现,如图3所示,这种做法容易导致第二模块2经过OPC后的图形3的关键尺寸异常,例如是间距d变小,使得图形3贴近第一模块1,这种情况下,很容易导致二者桥接,降低良率。
[0047] 基于此,发明人认为,应当针对第一模块和第二模块之间的间距,进行区别对待。
[0048] 本发明提出一种OPC方法,包括:
[0049] 提供待优化结构,包括第一模块和第二模块,分别具有相邻且朝向的第一边界和第二边界;
[0050] 测量第一模块的第一边界和第二模块的第二边界之间的最小间距,若所述最小间距小于第一设定值,则选定所述第二模块的第二边界距离所述第一模块的第一边界最小间距处的位置计算EPE作为所述第二模块的第二边界的EPE。
[0051] 下面结合图4‑图9对本发明的OPC方法进行详细说明。其中,图4为本发明一个实施例中OPC方法的流程示意图;图5为本发明一个实施例中测量第一模块和第二模块之间的最小间距的示意图;图6为本发明一个实施例中最小间距小于第一设定值时进行的EPE计算的示意图;图7为本发明一个实施例中EPE的测量示意图;图8为本发明一个实施例中最小间距大于等于第一设定值时进行的EPE计算的示意图;图9为本发明一个实施例中还包括第三模块的待优化结构的示意图。
[0052] 如图4所示,本发明的OPC方法包括:
[0053] 步骤S11,提供待优化结构,包括第一模块和第二模块,分别具有相邻且朝向的第一边界和第二边界;
[0054] 步骤S12,测量第一模块的第一边界和第二模块的第二边界之间的最小间距,若所述最小间距小于第一设定值,则选定所述第二模块的第二边界距离所述第一模块的第一边界最小间距处的位置计算EPE作为所述第二模块的第二边界的EPE;以及
[0055] 步骤S13,若所述最小间距大于等于第一设定值,则选定所述第二模块的第二边界的多个选择点处的EPE的均值作为所述第二模块的第二边界的EPE。
[0056] 如图5所示,对于步骤S11,提供待优化结构,包括第一模块10和第二模块20,分别具有相邻且朝向的第一边界11和第二边界21。
[0057] 在一个实施例中,所述第一模块10为栅极结构,所述第二模块20为通孔结构。可以理解的是,所述第一模块10和所述第二模块不限于上述举例,例如,所述第一模块10还可以是金属连线层等,所述第二模块20还可以是凹槽等。
[0058] 可选的,所述第一模块10和所述第二模块20都可以是规则形状,例如所述第一模块10和所述第二模块20皆呈矩形,所述第一模块10的长度大于所述第二模块20的长度,且所述第一模块10和所述第二模块20在长度方向的边相面对。
[0059] 可以理解的是,设计图纸中的所述第一模块10和所述第二模块20通常并不能够满足实际生产时的图形需求,例如,对于表示凹槽的第二模块20而言,通常在加工时满足需求的图形为(近)圆形,因此需要对第一模块10和第二模块20进行调整,即为OPC过程。
[0060] 例如,图5中还示出了至少一个所述第二模块20位于相邻两个所述第一模块10之间。即第二模块20存在相对的两个边,分别与其两侧的第一模块10能够产生影响,这种情况下,较容易产生如上文所描述的问题。
[0061] 对于步骤S12,请参考图5和图6,测量第一模块10的第一边界11和第二模块20的第二边界21之间的最小间距D,若所述最小间距D小于第一设定值,则选定所述第二模块20的第二边界21距离所述第一模块10的第一边界11最小间距D处的位置计算EPE作为所述第二模块20的第二边界21的EPE。
[0062] 以所述第一模块10和所述第二模块20为矩形为例,且二者相邻边平行,则可容易获得最小间距D。
[0063] 在一个实施例中,设定所述第一设定值可以为小于等于15nm。所述第一设定值可以依据实际产品规格、生产加工能力以及先验知识综合后获得,因此,所述第一设定值小于等于15nm并不作为特别限定,还可以是其他范围。
[0064] 若所述最小间距D小于第一设定值,由于所述第一模块10和所述第二模块20为矩形,且二者相邻边平行,因此所述第二模块20的第二边界21与所述第一模块10的第一边界11中任一点都是间距最小位置处,但是由于矩形并不是第二模块20在OPC后的最终形态,因此,为了获得较佳的结果,采用如下过程:
[0065] 步骤S121,在所述第二模块20中设置一圆滑图形30。所述圆滑图形30的设置可以依据现有技术完成,例如,经过多次曲线拟合获得,本文中对此不进行详述。
[0066] 步骤S122,将所述第二模块20的边界按照所述第二边界21划分为多个部分。例如,在一个实施例中,可以是按照4个边划分为4部分。又如,在一个实施例中,可以是进一步将每一部分继续拆分为2部分等。这可以依据实际需求而进行灵活变动。本发明图6所示为按照4个边划分为4部分即可,例如由第二模块20的两条对角线所在直线L1,L2限定的4部分,标记为A1、A2、A3、A4,其中A2部分和A4部分都可以是所述第二边界21。
[0067] 步骤S123,在朝向第一模块10的两个部分A2和A4中分别设置一个选择点,且该选择点距离所述圆滑图形30最近。
[0068] 步骤S124,在所述一个选择点处沿所述第二模块20中心方向插入第一辅助模块40,所述第二模块20的边界与所述圆滑图形30之间的所述第一辅助模块40的长度作为对应的选择点处的EPE。
[0069] 如图7示出了EPE的具体含义,即圆滑图形30与第二模块20二者的边界会存在差异,在某一第一辅助模块40所在位置处的这一差异(间距),即为该第一辅助模块40所对应的选择点处的EPE。
[0070] 在一个实施例中,所述圆滑图形30与第二模块20二者最近处可以为所述第二模块20的侧边的中点处。
[0071] 由此,便可获得所述第二模块20朝向所述第一模块10的一侧的EPE。即图6中的右侧部分A2和左侧部分A4的EPE可以获得。
[0072] 接着,获得上下两个部分A1和A3的EPE。
[0073] 由于所述上下两个部分A1和A3并不朝向所述第一模块10,因此,可以采取如下过程,以获得较佳的结果。
[0074] 步骤S125,在所述上下两个部分A1和A3中分别设置多个选择点。在一个实施例中,所述选择点可以是每部分设置有5~10个,如图6示出为选择了9个。此外,所述选择点可以是均匀分布。
[0075] 步骤S126,在每个所述选择点处沿所述第二模块20中心方向插入辅助模块40、50,所述第二模块20的边界与所述圆滑图形30之间的所述辅助模块40、50的长度作为对应的选择点处的EPE。
[0076] 即在每个选择点处沿所述第二模块20中心方向插入第一辅助模块40或者第一辅助模块40及第二辅助模块50,所述第二模块20的边界与所述圆滑图形30之间的所述辅助模块40、50的长度作为对应的选择点处的EPE。
[0077] 在一个实施例中,所述上下两个部分A1和A3(即所述第二模块20在宽度方向的边)的EPE为所述第二模块20的宽度方向的边的多个选择点处的EPE的均值。进一步的,考虑到不同位置处的选择点所插入的辅助模块40、50在计算EPE时的贡献可能不同,例如图6示出了第一辅助模块40和第二辅助模块50,其中第一辅助模块40具有较大的权重,第二辅助模块50权重较低,即可以采用加权平均值的算法获得每部分的EPE。
[0078] 由此,可以获得所述上下两个部分A1和A3的EPE。
[0079] 则所述第二模块20的EPE可以得到,那么,根据获得的EPE继续进行OPC的后续操作,可以有效改善OPC时出现的异常,避免桥接缺陷发生。
[0080] 对于步骤S13,请参考图8,若所述最小间距大于等于第一设定值,则选定所述第二模块20的第二边界21的多个选择点处的EPE的均值作为所述第二模块20的第二边界21的EPE。
[0081] 步骤S131,在所述第二模块20中设置一圆滑图形30。所述圆滑图形30的设置可以依据现有技术完成,例如,经过多次曲线拟合获得,本文中对此不进行详述。
[0082] 步骤S132,将所述第二模块20的边界按照所述第二边界21划分为多个部分。例如,在一个实施例中,可以是按照4个边划分为4部分。又如,在一个实施例中,可以是进一步将每一部分继续拆分为2部分等。这可以依据实际需求而进行灵活变动。本发明图8所示为按照4个边划分为4部分即可,例如由第二模块20的两条对角线所在直线L1,L2限定的4部分,标记为A1、A2、A3、A4,其中A2部分和A4部分都可以是所述第二边界21。
[0083] 步骤S133,在朝向第一模块10的两个部分A2和A4中分别设置多个选择点。在一个实施例中,所述选择点可以是每部分设置有5~10个,如图8示出为选择了9个。此外,所述选择点可以是均匀分布。进一步的,选择点中包括距离所述圆滑图形30最近的点。
[0084] 步骤S134,在每个所述选择点处沿所述第二模块20中心方向插入辅助模块40、50,所述第二模块20的边界与所述圆滑图形30之间的所述辅助模块40、50的长度作为对应的选择点处的EPE。
[0085] 在一个实施例中,在朝向第一模块10的两个部分A2和A4(即所述第二模块20在长度方向的边)的EPE为所述第二模块20的长度方向的边的多个选择点处的EPE的均值。进一步的,考虑到不同位置处的选择点所插入的辅助模块40、50在计算EPE时的贡献可能不同,例如图8示出了第一辅助模块40和第二辅助模块50,其中第一辅助模块40具有较大的权重,第二辅助模块50权重较低,即可以采用加权平均值的算法获得每部分的EPE。
[0086] 由此,可以获得朝向第一模块10的两个部分A2和A4的EPE。
[0087] 接着,获得上下两个部分A1和A3的EPE。
[0088] 步骤S135,在所述上下两个部分A1和A3中分别设置多个选择点。在一个实施例中,所述选择点可以是每部分设置有5~10个,如图8示出为选择了9个。此外,所述选择点可以是均匀分布。
[0089] 步骤S136,在每个所述选择点处沿所述第二模块20中心方向插入辅助模块40、50,所述第二模块20的边界与所述圆滑图形30之间的所述辅助模块40、50的长度作为对应的选择点处的EPE。
[0090] 在一个实施例中,所述上下两个部分A1和A3(即所述第二模块20在宽度方向的边)的EPE为所述第二模块20的宽度方向的边的多个选择点处的EPE的均值。进一步的,考虑到不同位置处的选择点所插入的辅助模块40、50在计算EPE时的贡献可能不同,例如图8示出了第一辅助模块40和第二辅助模块50,其中第一辅助模块40具有较大的权重,第二辅助模块50权重较低,即可以采用加权平均值的算法获得每部分的EPE。
[0091] 由此,可以获得所述上下两个部分A1和A3的EPE。
[0092] 则所述第二模块20的EPE可以得到,那么,根据获得的EPE继续进行OPC的后续操作,可以提高OPC效率和质量。
[0093] 在一个实施例中,如图9所示,所述待优化结构还包括第三模块60,所述第二模块20和所述第三模块60分别具有相邻且朝向的第三边界22和第四边界61,若所述第三模块60的第四边界61和第二模块20的第三边界22之间的最小间距W小于第二设定值,则选定所述第二模块20的第三边界22距离所述第三模块60的第四边界61最小间距处的位置计算EPE作为所述第二模块20的第三边界22的EPE。
[0094] 在一个实施例中,所述第一模块10、所述第二模块20和所述第三模块60皆呈矩形,所述第一模块10的长度大于所述第二模块20的长度和所述第三模块30的长度,且所述第一模块10和所述第二模块20在长度方向的边相面对,所述第一模块10和所述第三模块60在长度方向的边相面对。
[0095] 在一个实施例中,所述设定值为小于等于15nm。
[0096] 在这种情况下,所述第二模块20的第三边界22的EPE的计算过程可以类同于步骤S121~步骤S124,本领域技术人员在本发明公开的基础上,能够正确理解和执行这一计算过程。
[0097] 实际上,还存在所述第二模块20只有一个边对应有第一模块10,以及第二模块20的三个边对应有第二模块10,甚至第二模块20的四个边皆对于有第一模块10等等情况,这些情形都可以采用本发明的方法加以处理。
[0098] 本发明提供的OPC方法,可以适用于现有主流光刻技术中,例如EUV/DUV光刻。
[0099] 综上所述,本发明提供的OPC方法中,所述OPC方法包括:提供待优化结构,包括第一模块和第二模块,分别具有相邻且朝向的第一边界和第二边界;测量第一模块的第一边界和第二模块的第二边界之间的最小间距,若所述最小间距小于第一设定值,则选定所述第二模块的第二边界距离所述第一模块的第一边界最小间距处的位置计算EPE作为所述第二模块的第二边界的EPE。由此,本发明的OPC方法可以有效的确保通孔的关键尺寸处于正常状态,同时避免桥接缺陷产生。
[0100] 进一步的,若所述最小间距大于等于第一设定值,则选定所述第二模块的第二边界的多个选择点处的EPE的均值作为所述第二模块的第二边界的EPE。这样,可以进一步确保通孔的关键尺寸更合理。
[0101] 显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。