[發明專利]一種基于規則的亞分辨率輔助圖形添加方法

有效

• 申請號: 201710141053.9
• 申請日: 2017-03-10
• 公開（公告）號: CN107065430B
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發明（設計）人: 盧意飛
• 申請（專利權）人: 上海集成電路研發中心有限公司
• 主分類號: G03F1/36
• 分類號: G03F1/36;G03F1/38
• 代理公司: 上海天辰知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31275
• 代理人: 吳世華;陳慧弘

本發明公開了一種基于規則的亞分辨率輔助圖形添加方法，包括：設計主圖形，所述主圖形為需要曝光顯影的各種圖形的集合；基于添加規則在主圖形上添加亞分辨率輔助圖形；進行光刻仿真；掃描仿真結果,計算主圖形中各個圖形經曝光后的尺寸，獲取無法達到設計目標值或足夠工作窗口的圖形，設為工藝薄弱圖形；在工藝薄弱圖形周圍空隙添加滿足光刻版可制造性規則的至少一個旋轉的亞分辨率輔助圖形。通過在工藝薄弱圖形附近增加旋轉的亞分辨率輔助圖形，在原本受限無法添加輔助圖形的區域實現輔助圖形的添加，進一步提升了主圖形對比度。因此，本發明具有提升薄弱點工藝窗口的顯著特點。

技術領域

本發明涉及光學鄰近效應修正(optical proximity correction：opc)領域，具體地，涉及一種基于規則的亞分辨率輔助圖形的添加方法。

背景技術

隨著集成電路的持續發展，制造技術不斷地朝更小的尺寸發展，光刻制程已經成為限制集成電路向更小特征尺寸發展的主要瓶頸。在深亞微米的半導體制造中，關鍵圖形的尺寸已經遠遠小于光源的波長，衍射效應不可忽視。由于光的衍射效應，導致光罩投影至硅片上面的圖形與版圖設計圖形相比，這種現象稱為光學臨近效應(Optical ProximityEffect，OPE)，包括線寬的變化，轉角的圓化，線長的縮短等情形。為了補償光學臨近效應，設計者需要根據一定的規則，在版圖設計圖形的基礎上直接進行修改之后再進行光刻版的制版工作。這個修正過程稱為光刻鄰近效應修正(Optical Proximity Correction，OPC)，例如將線尾修改成錘頭(hammer head)之類的圖形等。OPC之后的圖形再經過OPE的影響，會在硅片上形成與原本的版圖設計圖形接近的圖形。OPC的設計目標是光刻后的光刻圖形盡可能的接近用戶實際希望得到的版圖設計圖形。一般來說0.18微米及其以下的光刻制程需要輔以OPC才可得到較好的光刻質量。

對于成熟的光刻工藝流程，需要保證有一定的工藝窗口以確保在微擾的情況下仍能保持工藝效果穩定，最重要的一個工藝窗口參數就是焦深。一般而言，圖形越密集，對焦深變化的適應性越好。因此，為了改善較稀疏圖形的焦深，需要添加一些輔助圖形以增加圖形的密集度。但是這些輔助圖形又不能在硅片上形成圖形。因此，這種技術被稱為亞分辨率輔助圖形技術(Assist Feature)。在65nm及以下先進工藝中，亞分辨率輔助圖形技術被廣泛應用于光學鄰近效應修正OPC中。

亞分辨率輔助圖形的添加有兩種方式：一種是基于規則的亞分辨率輔助圖形添加，建立一套亞分辨率輔助圖形添加規則，在主圖形周圍添加亞分辨率輔助圖形；另一種是基于模型的亞分辨率輔助圖形添加，建立模型后通過迭代擬合運算獲得效果最佳的亞分辨率輔助圖形。由于基于模型的亞分辨率輔助圖形添加，需要通過大量的擬合迭代運算，會占用時間和軟硬件運算資源，因此業界在28nm及以上技術代一般都采用基于規則的亞分辨率輔助圖形添加。

基于規則(Model-based)的亞分辨率輔助圖形添加，首先要遵循光刻版可制造性規則(Mask Rule Check,MRC)。當主圖形與亞分辨率輔助圖形之間的距離過小時，光刻版制造過程中容易引起橋接、形變等問題，在一定程度上限制了亞分辨率輔助圖形的添加，出現工藝薄弱圖形(weak point)。因此，亞分辨率輔助圖形的參數選擇和放置位置必須仔細的考察以防止出現問題。