[發(fā)明專利]圖形預(yù)處理方法以及測(cè)量圖形密度的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410403759.4
• 申請(qǐng)日: 2014-08-15
• 公開（公告）號(hào): CN104216235B
• 公開（公告）日: 2017-01-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何大權(quán);倪念慈;魏芳;朱駿;呂煜坤;張旭昇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海華力微電子有限公司
• 主分類號(hào): G03F7/20
• 分類號(hào): G03F7/20
• 代理公司: 上海思微知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)31237
• 代理人: 王宏婧

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體光刻技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種圖形預(yù)處理方法以及測(cè)量圖形密度的方法。

背景技術(shù)

隨著集成電路技術(shù)的發(fā)展，圖形密度檢查分析已成為很多關(guān)鍵層次掩模版數(shù)據(jù)處理的重要步驟；在半導(dǎo)體制造過程中，圖形分布密度均勻與否對(duì)很多刻蝕步驟的影響很大，在圖形密度分布不均的情況下，容易加重刻蝕步驟中的負(fù)載效應(yīng)，導(dǎo)致部分圖形的最終尺寸與目標(biāo)尺寸偏離。此外，在CMP(化學(xué)機(jī)械研磨)過程中，圖形分布密度也對(duì)CMP的研磨結(jié)果有一定的影響，良好的圖形分布密度也是確保研磨后的薄膜平整度的要求之一。

在現(xiàn)有技術(shù)中，一般采用光刻工藝，將光刻板上的圖形轉(zhuǎn)移到硅片上，但是，光刻板上的圖形密度不均一。為了改善圖形密度一致性，對(duì)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的一些關(guān)鍵層次加入冗余圖形已經(jīng)成為光刻板出版前的一個(gè)重要步驟；加入冗余圖形后進(jìn)行圖形密度分析成為判斷圖形密度一致性好壞的標(biāo)準(zhǔn)。

在目前的圖形密度分析方法中，一般把整個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)域按照一定的大小進(jìn)行分塊，計(jì)算每個(gè)單元面積內(nèi)目標(biāo)版圖和冗余圖形的面積而得到該單元的圖形密度，每個(gè)單元的圖形密度和相鄰單元的圖形密度進(jìn)行比對(duì)，得到圖形密度變化梯度。根據(jù)工藝情況設(shè)定圖形密度的范圍以及圖形密度變化梯度的范圍，如果圖形密度分析結(jié)果超出設(shè)定范圍則需要進(jìn)行改善。

然而上述分析方法中并未考慮微影過程中受到光學(xué)臨近效應(yīng)的影響導(dǎo)致的圖形變形或失真，雖然在關(guān)鍵層次的圖形轉(zhuǎn)移過程中普遍采用了光學(xué)臨近效應(yīng)修正技術(shù)(OPC)，還是沒有辦法解決微影過程中的角度圓化等現(xiàn)象，也就是說硅片上的得到的最終圖形與目標(biāo)圖形存在差異，尤其是在圖形凸角和凹角處的差異，盡管這些差異不大，而且差異大小取決于工藝情況，但是這些差異對(duì)圖形密度的計(jì)算存在一定的誤差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，提供一種圖形與處理方法以及測(cè)量圖形密度的方法，解決光刻工藝微影過程導(dǎo)致目標(biāo)圖形或者冗余圖形的直角邊圓化的問題，對(duì)目標(biāo)圖形或冗余圖形進(jìn)行預(yù)處理，使得測(cè)量的圖形密度更接近真實(shí)光刻工藝中硅片上的圖形密度，使得測(cè)量的圖形密度更準(zhǔn)確。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的圖形預(yù)處理方法，包括：

步驟S1，確定光刻工藝中的最小線寬，確定所述圖形中的某一直角的兩直角邊的大小為第一邊長(zhǎng)和第二邊長(zhǎng)；

步驟S2，得出第一邊長(zhǎng)和第二邊長(zhǎng)與最小線寬的比值關(guān)系為第一比值和第二比值，如果第一比值和第二比值均大于等于1，則進(jìn)行步驟S3，對(duì)某一直角預(yù)處理；

步驟S3，如果所述直角為90°，依據(jù)一比值與邊長(zhǎng)關(guān)系對(duì)照表，在所述圖形的所述直角處切去一等腰直角三角形；如果所述直角為270°，依據(jù)比值與邊長(zhǎng)關(guān)系對(duì)照表，在所述圖形的所述直角處補(bǔ)上一等腰直角三角形；

步驟S4，重復(fù)進(jìn)行步驟S1-S3，對(duì)所述圖形中的所有直角進(jìn)行預(yù)處理，得到預(yù)處理圖形；

其中，所述比值與邊長(zhǎng)關(guān)系對(duì)照表為根據(jù)所述第一比值和所述第二比值的大小制定的，所述比值與邊長(zhǎng)關(guān)系對(duì)照表包括所述第一比值、所述第二比值以及與所述第一比值和所述第二比值相對(duì)應(yīng)的等腰直角三角形的直角邊邊長(zhǎng)的數(shù)值表；所述等腰直角三角形的兩個(gè)直角邊與所述圖形的所述直角的兩條邊重合。

進(jìn)一步的，如果第一比值小于1，或者第二比值小于1，則不對(duì)圖形進(jìn)行處理。

進(jìn)一步的，制定比值與邊長(zhǎng)關(guān)系對(duì)照表的具體步驟包括：

確定光刻工藝中的最小線寬，確定在每個(gè)所述圖形中選取的某一直角的兩直角邊的大小為第一邊長(zhǎng)和第二邊長(zhǎng)；

得出所選取的直角的第一邊長(zhǎng)和第二邊長(zhǎng)與所述最小線寬的比值為第一比值和第二比值；

將所述第一比值和第二比值均大于等于1的所述直角分成m組，并使得每一組包括n個(gè)所述直角，將所有的直角分別編號(hào)為ψ_ij，i＝1,2,…,m，j＝1,2,…,n；

比較所述直角ψ_ij所在的圖形與對(duì)應(yīng)的模擬圖形，確定直角ψ_ij對(duì)應(yīng)的等腰直角三角形，使得所述等腰直角三角形的斜邊與所述對(duì)應(yīng)的模擬圖形相切，所述直角ψ_ij對(duì)應(yīng)的等腰直角三角形的直角邊的數(shù)值為a_ij；

取a_i＝(a_i1+a_i2+a_i3+a_i4+…+a_in)/n，a_i即為第i組直角對(duì)應(yīng)的等腰直角三角形的直角邊的邊長(zhǎng)數(shù)；

求得每一分組的a_i，并制成比值與邊長(zhǎng)關(guān)系對(duì)照表；