[發明專利]輔助圖形的形成方法

在審

• 申請號: 201610006509.6
• 申請日: 2016-01-06
• 公開（公告）號: CN106950795A
• 公開（公告）日: 2017-07-14
• 發明（設計）人: 楊青
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造(上海)有限公司;中芯國際集成電路制造(北京)有限公司
• 主分類號: G03F1/36
• 分類號: G03F1/36
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 吳敏

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，特別涉及一種輔助圖形的形成方法。

背景技術

隨著集成電路生產工藝的發展，半導體器件的特征尺寸不斷縮小，設計的規模也不斷擴大，這就使得半導體器件設計的復雜度越來越高。當特征尺寸接近光刻系統的理論分辨率極限時，光刻后在晶圓上所成的像將產生明顯的畸變，從而導致光刻質量的嚴重下降。為了解決這一問題，業界提出并采用了分辨率增強技術，其中主要包括了離軸照明、光學鄰近校正、移相掩模、次分辨率輔助圖形(SRAF)等校正方法。

其中，次分辨率輔助圖形(SRAF)技術通過在掩模中加入位于主圖形周邊的次分辨率輔助圖形，減小不同主圖形由于衍射效應的不同所產生的成像偏差，改善圖形頻譜中各種頻率成分的能量和位相分布，有效地調整空間像的光強分布，而不會在光刻膠上形成圖形，能起到改善線寬偏差，強化邊角輪廓和增加曝光焦深的作用。具體來說，由于采用具有一定間距和周期的圖形優化了照明的角度，提高了工藝窗口，但是衍射效應的存在，使得不同主圖形所成的像存在偏差。例如，當掩模板上的主圖形間距越小，衍射光線離開掩模板的出射角度就越大，而具有較大角度的衍射光線在傳輸的過程中將會被削弱，因此，對于掩模板上的一組密集線所成的像與一條孤立線或半孤立線而言，兩者所成的像存在很大的差異。SRAF技術可通過在掩模圖形的孤立線或者半孤立線附近放置較小的次分辨率輔助圖形，對原始的孤立線或者半孤立線的衍射產生影響，使其與密集線產生了相同的傳輸特性，從而降低孤立線和半孤立線所產生的偏差。

而如何使得次分辨率輔助圖形在輔助成像的同時，能夠不在光刻膠上形成圖形，這是最為重要的一點。現有技術中，隨著工藝節點的不斷減小，圖形尺寸不斷接近光刻機臺的能力極限，工藝窗口越來越小，按照傳統的簡單規則加入SRAF已經不能滿足嚴苛的工藝窗口要求。并且，現有技術在采用一 定的規則在主圖形中加入次分辨率輔助圖形后需要進行芯片驗證，在晶圓上對圖形進行曝光顯影，以判斷加入的輔助圖形是否能夠在光刻膠上形成圖案。若該次分辨率輔助圖形在光刻膠上能夠形成圖案，則需要對所述次分辨率輔助圖形進行調整，然后再進行芯片驗證，直到所述次分辨率輔助圖形無法在光刻膠上形成圖案。

現有形成次分辨率輔助圖形的方法工藝窗口較小，容易在光刻膠上形成圖案，并且需要耗費大量的驗證時間。

發明內容

本發明解決的問題是提供一種輔助圖形的形成方法，避免在光刻過程中，在光刻膠上形成所述輔助圖形的圖案，從而不需要對所述輔助圖形是否能夠曝光成像進行芯片驗證。

為解決上述問題，本發明提供一種輔助圖形的形成方法，包括：提供待刻蝕圖形，所述待刻蝕圖形包括若干主圖形；根據待刻蝕圖形內的主圖形的分布密度，在所述待刻蝕圖形內設置初始輔助圖形；根據待進行的光刻工藝的參數信息，建立光學模型；以所述待刻蝕圖形和初始輔助圖形作為光刻掩膜圖形，通過所述光學模型進行光學模擬，獲得光刻過程中透過所述初始輔助圖形到達光刻膠時的模擬光強值；若所述模擬光強值的最大值小于曝光臨界值，則完成輔助圖形的設置，所述曝光臨界值是在光刻膠上形成圖案的最小光強；若所述模擬光強值的最大值大于或等于曝光臨界值，則減小所述初始輔助圖形的寬度，直至獲得的模擬光強值小于曝光臨界值，完成輔助圖形的設置。

可選的，所述初始輔助圖形為矩形。

可選的，曝光臨界值的獲取方法包括：在所述待進行的光刻工藝條件下，對光刻膠進行曝光顯影，在光刻膠上形成圖案，測量所述光刻膠在圖案邊緣處接受到的光強，即為所述曝光臨界值。

可選的，待進行的光刻工藝的參數信息包括：光源形狀、光源尺寸、光源的光強、光刻膠材料和光刻膠厚度。

可選的，減小所述初始輔助圖形的寬度，直至獲得的模擬光強值小于曝 光臨界值的方法包括：將所述初始輔助圖形的寬度減小設定值后，繼續進行所述光學模擬，獲得模擬光強值；若模擬光強值仍然大于或等于曝光臨界值，則繼續將所述初始輔助圖形的寬度減小一設定值，再進行光學模擬；多次循環后，直至獲得的模擬光強值小于曝光臨界值。

可選的，減小所述初始輔助圖形的寬度的方法包括：標記所述初始輔助圖形的兩條長邊，將兩條長邊同時移動相同距離，使所述初始輔助圖形的寬度減小。

可選的，所述設定值為0.1nm～2nm。

可選的，還包括：在設置初始輔助圖形之前，對所述主圖形進行光學鄰近修正。

可選的，若所述模擬光強值的最大值大于或等于曝光臨界值時，還包括：在減小所述初始輔助圖形的寬度后，重新對主圖形進行光學鄰近修正，然后再進行光學模擬。