[發明專利]一種冗余圖形添加方法

在審

• 申請號: 201811013506.0
• 申請日: 2018-08-31
• 公開（公告）號: CN109101755A
• 公開（公告）日: 2018-12-28
• 發明（設計）人: 姜立維;魏芳;張旭升
• 申請（專利權）人: 上海華力微電子有限公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 智云

本發明公開一種冗余圖形添加方法，包括：步驟S1：將版圖按預設窗口大小進行切割；步驟S2：計算各窗口內原始版圖的圖形密度及有效周長；步驟S3：以添加冗余圖形后之冗余圖形添加窗口內的有效周長為目標，選取預設的冗余圖形之結構形式進行添加；步驟S4：以添加冗余圖形后之冗余圖形添加窗口內的圖形密度為目標，對添加的冗余圖形進行調整。本發明以圖形的有效周長為目標，通過選取適當結構形式的冗余圖形進行添加，隨后針對添加冗余圖形后的圖形密度進行調整，最終實現既能滿足圖形有效周長，又能滿足圖形密度的冗余圖形之添加，為后續薄膜沉積或薄膜生長提供均勻的晶片反應接觸表面，進而保證沉積或生長薄膜厚度的均勻性，提高器件可靠性。

技術領域

本發明涉及半導體制造技術領域，尤其涉及一種冗余圖形添加方法。

背景技術

為了實現集成電路版圖的均勻分布，以提高生產制造過程中依賴版圖圖形分布的相關工藝之工藝窗口，通常需要在集成電路版圖分布稀疏的區域添加冗余圖形以使版圖圖形分布相對均勻，進而降低后續工藝制造過程中的制造缺陷，提升產品良率。

薄膜沉積或薄膜生長作為半導體制造工藝過程中不可或缺的薄膜形成技術，廣泛應用于半導體制造的多個工藝階段。如作為硬掩膜的氮化硅薄膜，作為側壁保護的氧化硅薄膜，以及作為柵極的多晶硅薄膜等薄膜沉積；還有起犧牲作用的氧化層薄膜生長，作為柵氧的氧化層生長等薄膜生長工藝。

薄膜沉積技術是氣相反應物通過化學反應在晶片表面沉積成一層固體薄膜，而薄膜生長技術則是氣相反應物通過與晶片表面的硅原子發生化學反應生成固體薄膜。

無論薄膜沉積還是薄膜生長，其反應過程通常包括：(1)氣相物質傳輸到晶片表面；(2)反應分子吸附在晶片表面；(3)在晶片表面或直接與晶片表面硅原子發生反應形成薄膜；(4)副產物脫離晶片表面。

通常氣相反應物質是以恒定的流量通入反應腔體，可視為腔體內單位體積內的反應氣體量恒定。由薄膜沉積或薄膜生長的反應過程可知，其化學反應與晶片的反應接觸表面積相關，當晶片反應接觸表面積過大時，其表面反應生成的薄膜厚度會相對偏薄。反之，反應生成的薄膜厚度會偏厚。

實際的晶片反應接觸表面往往受到前制程晶片表面圖形分布以及形貌高低的影響。如，有源區刻蝕后，溝槽區域的分布以及溝槽深度影響；多晶硅柵極刻蝕后，多晶硅柵極區域的分布以及多晶硅柵極高度影響。

請參閱圖7(a)～7(b)，圖7(a)～7(b)所示為多晶硅柵極刻蝕及保護側壁薄膜沉積示意圖。容易知曉地，當沉積側壁保護薄膜21時，其反應接觸表面包括正面接觸區22和柵極側壁23，其柵極側壁23之面積與多晶硅柵極圖形24的周長成正比。當晶片表面多晶硅柵極圖形24分布過于集中，即位于表面密集區域25處時，所述多晶硅柵極圖形24之周長過長，其表面所沉積的保護薄膜厚度會由于反應接觸表面過大而偏薄。反之，當晶片表面多晶硅柵極圖形24分布過于稀疏，即位于表面稀疏區域26處時，所述多晶硅柵極圖形 24之周長較小，其表面所沉積的保護薄膜厚度會由于反應接觸表面過小而偏厚。

顯然地，這種因為多晶硅柵極圖形24分布不均所引起的厚度不均很容易導致器件電學性能的不均衡，最終影響產品良率。因此如何確保多晶硅柵極圖形24刻蝕后，單位區域內之反應接觸表面的均勻性，成為保證形成均勻厚度薄膜的關鍵。

多晶硅柵極冗余圖形的引入，能夠改善晶片表面反應接觸表面積的均勻性。但是，由于傳統多晶硅冗余圖形的添加通常以補償圖形直接密度為出發點，其圖形周長即反應側壁接觸面積往往并不能達到最優，以實現最終的均勻反應接觸表面。

故針對現有技術存在的問題，本案設計人憑借從事此行業多年的經驗，積極研究改良，于是有了本發明一種冗余圖形添加方法。

發明內容

本發明是針對現有技術中，傳統多晶硅冗余圖形的添加通常以補償圖形直接密度為出發點，其圖形周長即反應側壁接觸面積往往并不能達到最優，以實現最終的均勻反應接觸表面等缺陷提供一種冗余圖形添加方法。