[發明專利]基于多邊形區域表征的全芯片光源掩模優化關鍵圖形篩選方法

在審

• 申請號: 202010598671.8
• 申請日: 2020-06-28
• 公開（公告）號: CN111929983A
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發明（設計）人: 廖陸峰;李思坤;王向朝
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海光學精密機械研究所
• 主分類號: G03F1/76
• 分類號: G03F1/76;G03F7/20
• 代理公司: 上海恒慧知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31317
• 代理人: 張寧展

一種基于多邊形區域表征的全芯片光源掩模優化關鍵圖形篩選方法。所述方法利用多個方向上的寬度構造多邊形區域表征掩模圖形的主要頻率特征，并基于多邊形區域設計主要頻率之間的覆蓋規則、主要頻率聚類方法和關鍵圖形篩選方法，實現了全芯片光源掩模優化關鍵圖形篩選。本發明包含計算掩模圖形的衍射譜、主要頻率提取、主要頻率聚類和關鍵圖形篩選四個步驟。本發明可以有效篩選出關鍵掩模圖形，增大了全芯片光源掩模優化的工藝窗口。

技術領域

本發明涉及光刻分辨率增強技術，特別涉及一種用于全芯片光源掩模優化的關鍵圖形篩選方法。

背景技術

光刻技術是集成電路制造關鍵技術之一。光刻分辨率決定集成電路的特征尺寸。光源掩模優化技術(SMO)是關鍵光刻分辨率增強技術之一，常用于28nm及更小技術 節點集成電路制造。SMO通過聯合優化光源和掩模圖形提高光刻分辨率、增大工藝 窗口，相比于單獨優化光源的光源優化技術或者單獨優化掩模圖形的光學鄰近效應 修正技術，優化自由度更高，對分辨率和工藝窗口的優化能力更強。但是高優化自 由度導致SMO的計算速度很慢，一般不能直接進行全芯片光源掩模優化。目前全芯 片光源掩模優化的做法是首先使用關鍵圖形篩選技術篩選出少量關鍵掩模圖形。以 關鍵掩模圖形進行SMO后得到優化光源。然后以優化光源為照明條件對整個掩模圖 形進行光學鄰近效應修正、添加亞分辨率輔助圖形。分兩步完成全芯片光源掩模優 化。以關鍵掩模圖形進行SMO，通過減少參與SMO的掩模圖形數量，提高優化速 度，實現全芯片光源掩模優化。

荷蘭ASML公司提出的基于圖形衍射譜分析的關鍵圖形篩選技術(參見在先技 術1,Hua-Yu Liu,Luoqi Chen,Hong Chen,Zhi-pan Li,Selection of optimum patterns ina design layout based on diffraction signature analysis,Patent No.:US8543947B2)是目前 最先進的技術之一。該技術采用兩個方向的寬度描述衍射譜特征，通過分析掩模圖 形衍射譜之間的覆蓋關系篩選出關鍵掩模圖形。然而僅采用兩個方向的寬度不能夠 充分描述衍射譜特征，降低了掩模圖形衍射譜分析的準確性，導致利用該技術篩選出的關鍵掩模圖形進行全芯片光源掩模優化的效果并沒有達到最優。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于全芯片光源掩模優化的關鍵圖形篩選方法。本發明利用多個方向上的寬度構造多邊形區域表征掩模圖形的主要頻率特征，并基于 多邊形區域設計主要頻率之間的覆蓋規則、主要頻率聚類方法和關鍵圖形篩選方法， 實現了全芯片光源掩模優化關鍵圖形篩選，增大了全芯片光源掩模優化的工藝窗口。

本發明的技術解決方案如下：

一種用于全芯片光源掩模優化的關鍵圖形篩選方法。本發明包括如下步驟：

步驟1.計算掩模圖形的衍射譜：

計算每個掩模圖形P_i的衍射譜，公式如下：

F_i＝FFT{P_i}(1)

其中，F_i表示第i個圖形P_i的衍射譜，i＝1…N。

步驟2.主要頻率提取：

步驟2.1對掩模圖形的衍射譜進行預處理：

a.計算衍射譜的強度，衍射譜的強度為F_i的絕對值，表示為|F_i|，并建立所有 強度值的列表I_list。

b.移除衍射譜的所有衍射級次中無法進入光刻機投影物鏡的衍射級次以及零級。

c.設定閾值τ，該閾值τ表示去除低于強度I_τ的成分后的衍射譜與原衍射譜的 相似度，τ的取值范圍為80％到99％。