降低光學(xué)鄰近修正的邊緣定位誤差的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，尤其涉及一種降低光學(xué)鄰近修正的邊緣定位誤差的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在半導(dǎo)體制造工藝中，光刻工藝處于中心地位，是集成電路生產(chǎn)中最重要的工藝步驟。為了克服由于關(guān)鍵尺寸(Critical Dimens1n,⑶)的縮小而帶來的一系列光學(xué)鄰近效應(yīng)(Optical Proximity Effect, ΟΡΕ),業(yè)界采用了很多分辨率增強(qiáng)技術(shù)(Resolut1nEnhancement Technology, RET),包括光學(xué)鄰近修正(Optical Proximity Correct1n,0PC)、相移掩模板(Phase Shifting Mask, PSM)等等技術(shù)。
[0003]光學(xué)鄰近修正主要是將待曝光模擬圖形與目標(biāo)圖形進(jìn)行比對(duì)，建立待曝光圖形的修正模式，再利用仿真器依據(jù)光照條件以及先前曝光結(jié)果等參數(shù)，進(jìn)行一連串復(fù)雜的修正計(jì)算。
[0004]當(dāng)前，28nm及以下的觸點(diǎn)邏輯區(qū)域具有許多對(duì)角線或者錯(cuò)列的密集設(shè)計(jì)。這種密集設(shè)計(jì)的節(jié)距密集且掩模版誤差增強(qiáng)因子(Mask Error Enhancement Factor,MEEF)較高，因而會(huì)使得0PC收斂劣化，進(jìn)而容易觸及掩模板設(shè)計(jì)規(guī)則(Mask Rule Check,MRC)的極限。因此，較大的0PC邊緣定位誤差(Edge Placement Error,EPE)會(huì)在現(xiàn)有技術(shù)中得以保留并很難被修復(fù)。
[0005]傳統(tǒng)地，可以嘗試以下兩種方式來克服上述問題:
[0006]1)根據(jù)幾何特征選擇較大的EPE邊緣，然后選擇其相鄰側(cè)邊和相對(duì)側(cè)邊，用標(biāo)簽控制方式來向外移動(dòng)該相鄰側(cè)邊或者相對(duì)側(cè)邊，只要它們不違法掩模板設(shè)計(jì)規(guī)則；
[0007]2)優(yōu)化次分辨率輔助圖形(Sub-Resolut1n Assistant Feature, SRAF)規(guī)則(寬度/長(zhǎng)度/間隔)以改變0PC后的形狀，該方式可以避免觸及MRC極限。
[0008]另一方面，隨著半導(dǎo)體加工工藝的尺寸逐漸變小，圖形與圖形之間的設(shè)計(jì)間隔快速減小，使得32nm及其以下節(jié)點(diǎn)的制程的0PC的修正自由度嚴(yán)重受掩模板設(shè)計(jì)規(guī)則的約束。在這種情況下，非常容易出現(xiàn)0PC修正精度劣化以及邊緣定位誤差變大。
[0009]但，隨著芯片變得越來越大、越來越復(fù)雜，會(huì)出現(xiàn)成千上萬的EPE誤差。因此，手動(dòng)調(diào)試不可能是合適的解決方案。因此，業(yè)界亟需一種優(yōu)化的自動(dòng)化方法來解決現(xiàn)有技術(shù)的上述不足。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種切除由掩模板設(shè)計(jì)規(guī)則所凍結(jié)的目標(biāo)圖案的邊角并將之整合入0PC迭代以降低光學(xué)鄰近修正的邊緣定位誤差的方法。
[0011]具體地，本發(fā)明提供了一種降低光學(xué)鄰近修正的邊緣定位誤差的方法，包括:
[0012]a.對(duì)掩模板圖形進(jìn)行光學(xué)模擬，以模擬所述掩模板圖形經(jīng)光刻后于硅片上所形成的圖像，所述掩模板圖形中包含觸點(diǎn)；
[0013]b.解析所述觸點(diǎn)的輪廓，其中所述輪廓包含多條側(cè)邊；
[0014]c.將解析出的觸點(diǎn)的輪廓同該觸點(diǎn)的目標(biāo)圖形進(jìn)行比較，以計(jì)算出該輪廓的邊緣定位誤差；
[0015]d.判斷該輪廓的邊緣定位誤差是否達(dá)到預(yù)設(shè)的輪廓目標(biāo)范圍；
[0016]e.如果該輪廓的邊緣定位誤差超出所述輪廓目標(biāo)范圍，則
[0017]el.檢查所述輪廓的多條側(cè)邊中的每一條的內(nèi)部和/或外部關(guān)鍵尺寸是否觸及掩模板設(shè)計(jì)規(guī)則的極限；
[0018]e2.如果沒有觸及，則移動(dòng)該側(cè)邊，且如果觸及，則切除該側(cè)邊的邊角；
[0019]e3.用經(jīng)步驟e2處理的掩模板圖形替換上述步驟a中的掩模板圖形，再對(duì)該經(jīng)步驟e2處理的掩模板圖形重新執(zhí)行該方法；以及
[0020]f.如果該輪廓的邊緣定位誤差達(dá)到所述輪廓目標(biāo)范圍，則完成對(duì)掩模板圖形的光學(xué)鄰近修正。
[0021]較佳地，在上述的方法中，在所述步驟e2中的切除該側(cè)邊的邊角的步驟中，進(jìn)一步包括:僅切除該側(cè)邊的觸及掩模板設(shè)計(jì)規(guī)則的極限的一側(cè)的邊角。
[0022]較佳地，在上述的方法中，被切除的邊角的形狀至少包括:矩形、三角形、多邊形。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種通過切除0PC后圖形邊角來降低由于掩模制造規(guī)則約束所引起的光學(xué)鄰近修正的邊緣定位誤差的方法。該方法的主要利用了掩模制造過程中的邊角圓化效應(yīng)。
[0024]具體地，本發(fā)明提供了一種降低光學(xué)鄰近修正的邊緣定位誤差的方法，包括:
[0025]a.得到觸點(diǎn)的經(jīng)顯影后測(cè)量的目標(biāo)圖形；
[0026]b.對(duì)所得到的目標(biāo)圖形進(jìn)行光學(xué)鄰近修正以得到修正圖形，其中所述修正圖形被允許違反掩模板設(shè)計(jì)規(guī)則；
[0027]c.切除所述修正圖形的邊角，以確保經(jīng)切除邊角的圖形符合掩模板設(shè)計(jì)規(guī)則；
[0028]d.輸出該經(jīng)切除邊角的圖形。
[0029]較佳地，在上述的方法中，在所述步驟c中，被切除的邊角的形狀至少包括:矩形、三角形、多邊形。
[0030]較佳地，在上述的方法中，所述輸出該經(jīng)切除邊角的圖形被用于掩模制造。
[0031]較佳地，在上述的方法中，在所述步驟c中的切除所述修正圖形的邊角的步驟中，進(jìn)一步包括:僅切除該修正圖形中的部分邊角。
[0032]較佳地，在上述的方法中，所述僅切除該修正圖形中的部分邊角的步驟進(jìn)一步包括:經(jīng)切除所述修正圖形中的違反掩模板設(shè)計(jì)規(guī)則的那部分邊角。
[0033]綜上所述，本發(fā)明的方法可以顯著改善0PC質(zhì)量以獲得較小的邊緣定位誤差，從而可以減少手動(dòng)調(diào)試所要花費(fèi)的時(shí)間，加快0PC工藝的開發(fā)。此外，本發(fā)明的方法還可以在不影響最終圖案CD和電氣性能的前提下改善制程邊際。
[0034]此外，本發(fā)明的方法還可以使得所制成的掩模保持合理的掩模板設(shè)計(jì)規(guī)則規(guī)范，確保合適的掩模偏差，同時(shí)減少對(duì)掩模制造性能的不利影響。
[0035]應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明以上的一般性描述和以下的詳細(xì)描述都是示例性和說明性的，并且旨在為如權(quán)利要求所述的本發(fā)明提供進(jìn)一步的解釋。
【附圖說明】
[0036]包括附圖是為提供對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步的理解，它們被收錄并構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，附圖示出了本發(fā)明的實(shí)施例，并與本說明書一起起到解釋本發(fā)明原理的作用。附圖中:
[0037]圖la-ld分別示出了現(xiàn)有技術(shù)的0PC過程的四個(gè)階段。
[0038]圖2示出了現(xiàn)有技術(shù)的方法的示意性流程圖。
[0039]圖3a_3d分別示出了根據(jù)本發(fā)明的0PC過程的四個(gè)階段。
[0040]圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的降低光學(xué)鄰近修正的邊緣定位誤差的方法的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。
[0041]圖5a和圖5b示出了表明掩模制造過程中的邊角圓化效應(yīng)的顯微照片。
[0042]圖6示意性地示出了這種邊角削切方案的整個(gè)過程。
[0043]圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的另一方面的方法的示意性流程圖。
[0044]圖8示意性地示出了根據(jù)圖7所示的方法的邊角削切方案的整個(gè)過程。
[0045]圖9a_9c分別示出了根據(jù)圖7所示的方法的不同階段的顯微照片。
【具體實(shí)施方式】
[0046]現(xiàn)在將詳細(xì)參考附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例?，F(xiàn)在將詳細(xì)參考本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，其示例在附圖中示出。在任何可能的情況下，在所有附圖中將使用相同的標(biāo)記來表示相同或相似的部分。此外，盡管本發(fā)明中所使用的術(shù)語(yǔ)是從公知公用的術(shù)語(yǔ)中選擇的，但是本發(fā)明說明書中所提及的一些術(shù)語(yǔ)可能是申請(qǐng)人按他或她的判斷來選擇的，其詳細(xì)含義在本文的描述的相關(guān)部分中說明。此外，要求不僅僅通過所使用的實(shí)際術(shù)語(yǔ)，而是還要通過每個(gè)術(shù)語(yǔ)所蘊(yùn)含的意義來理解本發(fā)明。
[0047]第一方面
[0048]圖la示出了實(shí)際設(shè)計(jì)的樣式。該樣式包含兩個(gè)觸點(diǎn)101和102，彼此相距l(xiāng)Olnm。圖lb示出了對(duì)圖la進(jìn)行顯影后測(cè)量(After Development Inspect1n, ADI)的顯微圖，其中在觸點(diǎn)101和102周圍增加了諸多散射條103。圖lc示出了經(jīng)過0PC處理后的顯微圖，其中觸點(diǎn)101和102的側(cè)邊已在0PC過程中被調(diào)整為向外移動(dòng)。圖1d示出了在圖lc的基礎(chǔ)上進(jìn)行模擬后得到的結(jié)果。
[0049]現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖2，圖2示出了現(xiàn)有技術(shù)的方法的示意性流程圖。圖2所示的方法主要包括以下幾個(gè)步驟:
[0050]步驟201:對(duì)掩模板圖形進(jìn)行光學(xué)模擬，以模擬掩模板圖形經(jīng)光刻后于硅片上所形成的圖像，該掩模板圖形中包含觸點(diǎn)；步驟202:解析觸點(diǎn)的輪廓，其中輪廓包含多條側(cè)邊；步驟203:將解析出的觸點(diǎn)的輪廓同該觸點(diǎn)的目標(biāo)圖形進(jìn)行比較，以計(jì)算出該輪廓的邊緣定位誤差；步驟204:判斷該輪廓的邊緣定位誤差是否達(dá)到預(yù)設(shè)的輪廓目標(biāo)范圍；如果該輪廓的邊緣定位誤差超出所述輪廓目標(biāo)范圍，則步驟205:檢查所述輪廓的多條側(cè)邊中的每一條的內(nèi)部和/或外部關(guān)鍵尺寸是否觸及掩模板設(shè)計(jì)規(guī)則的極限；步驟206:如果沒有觸及，則移動(dòng)該側(cè)邊，且步驟207:如果觸及，則凍結(jié)該側(cè)邊；接著，用經(jīng)步驟206或207處理的掩模板圖形替換上述步驟201中的掩模板圖形，再對(duì)該經(jīng)步驟206處理的掩模板圖形重新執(zhí)行該方法；以及步驟208:如果該輪廓的邊緣定位誤差達(dá)到所述輪廓目標(biāo)范圍，則完成對(duì)掩模板圖形的光學(xué)鄰近修正。
[0051]為了提高光學(xué)鄰近修正的實(shí)際應(yīng)用能力，掩模板設(shè)計(jì)規(guī)則被應(yīng)用到現(xiàn)有的光學(xué)鄰近修正過程中，即修正的掩模圖形與相鄰掩模圖形之間的距離要大于掩模板的最小設(shè)計(jì)尺寸，最小設(shè)計(jì)尺寸反應(yīng)掩模板制作工藝的分辨能力，修正的掩模圖形與相鄰掩模圖形之間的距離等于或小于掩模板的最小設(shè)計(jì)尺寸時(shí)，即使光學(xué)鄰近修正后的掩模圖形再精細(xì)，掩模板制作工藝制作形成的掩模板上的圖形也是失真的。特別是，在現(xiàn)有技術(shù)中，當(dāng)掩模圖形的修正邊與相鄰的掩模圖形之間的距離等于掩模板的最小設(shè)計(jì)尺寸時(shí)，由于掩模板設(shè)計(jì)規(guī)則的限制，相應(yīng)的側(cè)邊將不會(huì)向外移動(dòng)，被凍結(jié)住(frozen)，即使該被凍結(jié)的側(cè)邊的EPE不能滿足目標(biāo)值。在下次進(jìn)行修正時(shí)，被凍結(jié)的待修正側(cè)邊還是不會(huì)移動(dòng)，使得光學(xué)鄰近修正進(jìn)入死循環(huán)，并使得最終得到的曝光圖形也不能滿足工藝的要求，具有很大的EPE誤差。
[0052]本發(fā)明提出了一種降低光學(xué)鄰近修正的邊緣定位誤差的方法。例如，圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的降低光學(xué)鄰近修正的邊緣定位誤差的方法的一個(gè)實(shí)施例。該方法400主要包括以下步驟: