[發(fā)明專利]一種增強高MEEF圖形的OPC精度的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010123638.6
• 申請日: 2010-03-12
• 公開（公告）號: CN102193305A
• 公開（公告）日: 2011-09-21
• 發(fā)明（設計）人: 張婉娟
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造(上海)有限公司
• 主分類號: G03F1/14
• 分類號: G03F1/14
• 代理公司: 上海思微知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 屈蘅;李時云

技術領域

本發(fā)明涉及光學鄰近效應修正(OPC)領域，尤其涉及一種增強高掩膜版誤差增強因子(Mask?Error?Enhancement?Factor：MEEF)的圖形的OPC精度的方法。

背景技術

集成電路制造技術是一個復雜的工藝，每隔18到24個月就會更新?lián)Q代。表征集成電路制造技術的一個關鍵參數(shù)為最小特征尺寸，即關鍵尺寸(CriticalDimension：CD)，該關鍵尺寸從最初的125微米(10^-6米)發(fā)展到現(xiàn)在的0.13微米甚至更小。這就使得每個芯片上有幾百萬個元器件成為可能。

光刻技術是集成電路制造工藝發(fā)展的驅動力，也是其中最復雜的技術之一。相對于其它的單個制造技術來說，光刻對芯片性能的提高有著革命性的貢獻。在光刻工藝開始之前，集成電路的結構會先通過特定的設備復制到掩膜版上，然后通過光刻設備產(chǎn)生特定波長的光(如波長為248微米的紫外線)將掩膜版上集成電路的結構復制到生產(chǎn)芯片所用的硅片上。電路結構在從掩膜版復制到硅片的過程中，會產(chǎn)生失真。尤其是到了0.18微米及0.18微米以下制造工藝階段，如果不去改正這種失真的話會造成整個制造技術的失敗。所述失真的主要原因是光學鄰近效應(Optical?Proximity?Effect：OPE)，即由于投影曝光系統(tǒng)是一個部分相干光成像系統(tǒng)，理想像的強度頻譜幅值沿各向有不同的分布，但由于衍射受限及成像系統(tǒng)的非線性濾波造成的嚴重能量損失，導致空間像發(fā)生圓化和收縮的效應。

要改正這種失真，半導體業(yè)界的普遍做法是利用預先在掩膜版上進行結構補償?shù)姆椒ǎ@種方法叫做光學鄰近修正(Optical?Proximity?Correction：OPC)。OPC的基本思想是：對集成電路設計的掩膜版圖案進行預先的修改，使得修改補償?shù)牧空媚軌蜓a償曝光系統(tǒng)造成的OPE效應。因此，使用經(jīng)過OPC的圖案做成的掩膜版，通過光刻以后，在晶片上就能得到最初想要的電路結構。請參考圖1，圖1為傳統(tǒng)的OPC流程示意圖，如圖1所示，目前的OPC流程如下：(1)以原始柵格G_in為移動步長輸入原始數(shù)據(jù)版圖；(2)將移動步長由原始柵格G_in轉換成滿足掩膜版制造精度的輸出柵格G_out；(3)光學鄰近修正(OPC)；(4)以滿足掩膜版制造精度的輸出柵格G_out為移動步長輸出最終OPC后的數(shù)據(jù)版圖。

然而隨著集成電路的CD及pitch(pitch為CD與兩個柵之間的距離space之和)的不斷縮小，必須提高光刻分辨率R才能滿足工藝要求，由瑞利定律：R＝k1λ/NA和DOF＝k2λ/(NA)²(式中λ是波長，NA是成像系統(tǒng)的數(shù)值孔徑，k1和k2為常數(shù)，其值取決于照明系統(tǒng)的結構和光刻膠的光學響應)可知，提高光刻分辨率的途徑為：減小波長λ，增加數(shù)值孔徑NA，減小k1。由于DOF＝k2λ/(NA)²，因此若通過減小波長λ以及增加數(shù)值孔徑NA的途徑來提高光刻分辨率，則會導致景深(Depth?of?Focus：DOF)縮小。而隨著k1的減小，掩膜版誤差增強因子(Mask?Error?Enhancement?Factor：MEEF)會升高，請參考圖2，圖2為各種不同情況下MEEF的值隨K1值的變化曲線，其中曲線1為互連孔洞(Contact/Hole)的MEEF的值隨K1值的變化曲線，曲線2為密集環(huán)境下的線/溝壑(Dense?Line/Space)的MEEF的值隨K1值的變化曲線，曲線3為稀疏環(huán)境下的溝壑(Iso-Space)的MEEF的值隨K1值的變化曲線，曲線4為稀疏環(huán)境下的線條(Iso-Line)的MEEF的值隨K1值的變化曲線。由圖2可知，隨著K1值的減小，MEEF的值是增大的，而MEEF值越大，OPC精準度越難控制。

為了解決光刻分辨率提高時引起DOF縮小和MEEF提高的問題，目前的解決辦法是：在設置光刻工藝的時候折衷考慮DOF和MEEF以及在設計的時候避免高MEEF的圖形。然而這兩種方法都不能從根本上解決這一問題。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種增強高MEEF圖形的OPC精度的方法，以解決高MEEF圖形的OPC失真嚴重的問題。

為解決上述問題，本發(fā)明提出一種增強高MEEF圖形的OPC精度的方法，所述方法包括如下步驟：

以原始柵格為移動步長輸入原始數(shù)據(jù)版圖；

根據(jù)最大MEEF值將移動步長由原始柵格轉換成中間柵格；

以中間柵格作為移動步長進行光學鄰近修正(OPC)；