改善边缘放置误差的方法与流程

专利2023-06-14  149



1.本发明涉及半导体技术领域,特别是涉及一种改善边缘放置误差的方法。


背景技术:

2.现有技术中对图形进行光学邻近修正时,如图1所示,从图形预处理到目标值的过程中,在多边形边缘会判断宽度和空间(width/space)参照尺寸表,进行指定的尺寸值才是最终的目标,才能得到与目标图形相近的光学邻近修正(opc)。
3.如图2所示,在两相邻片段图形(fragment)落差较大处,其曝光轮廓相对于修正后的光罩图形,仍会产生较大的边缘放置误差(epe),并且有波浪形的现象产生。
4.为解决上述问题,需要一种新型的改善边缘放置误差的方法。


技术实现要素:

5.鉴于以上所述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种改善边缘放置误差的方法,用于解决现有技术中在两相邻片段图形落差较大处,其曝光轮廓相对于修正后的光罩图形,仍会产生较大的边缘放置误差,并且有波浪形的现象产生的问题。
6.为实现上述目的及其他相关目的,本发明提供一种改善边缘放置误差的方法,包括:
7.步骤一、提供设计版图,对所述设计版图第一次光学临近修正得到第一光罩图形;其中,所述第一光罩图形上形成有至少一个片段图形,使得所述第一光罩图形呈阶梯状,所述第一光罩图形的第一曝光后轮廓与所述设计版图间存在第一边缘放置误差;
8.步骤二、在所述第一光罩图形存在高度差处插入补偿图形,得到第二光罩图形;
9.步骤三、根据所述第二光罩图形得到第二曝光后轮廓,使得所述第二曝光后轮廓与所述设计版图间存在的第二边缘放置误差小于所述第一边缘放置误差。
10.优选地,步骤一中所述片段图形的形状为矩形。
11.优选地,步骤一中所述片段图形为一个。
12.优选地,步骤一中所述片段图形为两个。
13.优选地,步骤二中所述补偿图形的形状为矩形。
14.优选地,步骤二中所述补偿图形的形状为阶梯形,且从所述第一光罩图形中较高一侧至较低一侧,所述阶梯形的每个梯度高依次降低。
15.优选地,步骤二中所述补偿图形与所述第一光罩图形共用同一角。
16.优选地,步骤二中所述补偿图形的宽度x=d*p,d为所述片段图形的宽度,p大于0且小于1。
17.优选地,步骤二中所述矩形的宽x=d*p,其中d为所述片段图形的宽度,p为0.5。
18.优选地,步骤二中所述补偿图形由为n个高度依次降低的矩形组成,第n个所述矩形的宽依次为x=d*(p^n),d为所述片段图形的宽度,p大于0且小于1,n为大于2的正整数。
19.优选地,步骤二中所述补偿图形由为n个高度依次降低的矩形组成,第n个所述矩
形的宽依次为x=d*(p^n),d为所述片段图形的宽度,p为0.5,n为大于2的正整数。
20.优选地,步骤一中所述第一曝光后轮廓为波浪形,定义所述第一曝光轮廓与所述设计版图的距离为所述第一边缘放置误差。
21.优选地,步骤二中所述补偿图形位于呈阶梯状的所述第一光罩图形的凹边,所述凹边为一个所述片段图形相对所述第一光罩图形另一侧的边或两所述片段图形间的边。
22.优选地,步骤三中所述第二曝光后轮廓为波浪形,所述第二曝光轮廓与所述设计版图的距离为所述第二边缘放置误差。
23.优选地,上述任意的方法用于逻辑电路版图中矩形图形的光学邻近修正。
24.优选地,所述矩形图形为栅极图形。
25.如上所述,本发明的改善边缘放置误差的方法,具有以下有益效果:
26.本发明在光罩修正图形中落差较大的两图形之间生成一个阶梯状的图形做为缓冲,曝光产生的轮廓有较小的边缘放置误差(epe),并且其轮廓上的波浪现象也减弱。
附图说明
27.图1显示为现有技术的光学邻近修正示意图;
28.图2显示为本发明第一实施例的未插入补偿图形曝光示意图;
29.图3显示为本发明第一实施例的插入补偿图形曝光示意图;
30.图4显示为本发明第二实施例的未插入补偿图形曝光示意图;
31.图5显示为本发明第二实施例的插入补偿图形曝光示意图;
32.图6显示为本发明第三实施例的未插入补偿图形曝光示意图;
33.图7显示为本发明第三实施例的插入补偿图形曝光示意图;
34.图8显示为本发明的方法示意图。
具体实施方式
35.以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
36.请参阅图8,本发明提供一种改善边缘放置误差的方法,包括:
37.步骤一,提供设计版图,对设计版图第一次光学临近修正得到第一光罩图形;其中,第一光罩图形上形成有至少一个片段图形,使得第一光罩图形呈阶梯状,第一光罩图形的第一曝光后轮廓与设计版图间存在第一边缘放置误差;
38.步骤二,在第一光罩图形存在高度差处插入补偿图形,得到第二光罩图形;
39.步骤三,根据第二光罩图形得到第二曝光后轮廓,使得第二曝光后轮廓与设计版图间存在的第二边缘放置误差小于第一边缘放置误差。
40.为使本发明的目的、优点和特征更加清楚,以下结合附图1-8对本发明提出的改善边缘放置误差的方法作进一步详细说明。需说明的是,在不冲突的情况下,本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合,附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例,仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
41.需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
42.需要说明的是,本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本技术的实施方式例如能够以除在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
43.步骤一,提供设计版图,对设计版图第一次光学临近修正得到第一光罩图形;其中,第一光罩图形上形成有至少一个片段图形,使得第一光罩图形呈阶梯状,第一光罩图形的第一曝光后轮廓与设计版图间存在第一边缘放置误差;
44.在本发明一种可选的实施方式中,步骤一中片段图形的形状为矩形,且片段图形的关键尺寸需满足设计规则。
45.在本发明一种可选的实施方式中,步骤一中片段图形为一个,片段图形由光学邻近修正形成。
46.在本发明一种可选的实施方式中,步骤一中片段图形为两个,片段图形由光学邻近修正形成。
47.在本发明一种可选的实施方式中,步骤一中补偿图形的形状为矩形,且片段图形的关键尺寸需满足设计规则。
48.在本发明一种可选的实施方式中,步骤一中第一曝光后轮廓为波浪形,定义第一曝光轮廓与设计版图的距离为第一边缘放置误差。
49.示例性地,在如图1所示的光学邻近修正中,设计版图02由于光源、周围的图形03等因素的影响,需要将光罩图形在设计版图01上增加一个用于补偿误差的021,修正后的第一光罩图形01如图2所示,在图形的两侧边缘形生了片段图形011和片段图形012,使得光罩图形01的轮廓为阶梯状,片段图形011和片段图形012的宽d受光学邻近修正影响,在本实施例中,由于设计版图01及周围的图形03为对称分布,因此片段图形011和片段图形012的宽d均相等,第一光罩图形01的曝光后的第一曝光轮廓04为波浪形,且第一曝光轮廓04的第一边缘放置误差d较大,应当理解的是,片段图形011和片段图形012的宽d也可以不相同,通常情况下片段图形的宽d小于与其垂直的一边,为方便说明将该边定义为宽,实际工艺中片段图形的宽d也可能大于与其垂直的一边。
50.步骤二,在第一光罩图形存在高度差处插入补偿图形,得到第二光罩图形,即利用补偿图形降低第一光罩图形凸起部分与其他部分的高度差,从而降低两图形间由于高度差产生的边缘放置误差;
51.在本发明一种可选的实施方式中,步骤一中补偿图形的形状为矩形,即由片段图形产生在第一光罩图形上造成的高度差,即片段图形的宽度d较小时,单一的矩形图形即可降低边缘放置误差。
52.在本发明一种可选的实施方式中,步骤二中补偿图形的形状为阶梯形,且从第一光罩图形中较高一侧至较低一侧,阶梯形的每个梯度高依次降低,即由片段图形产生在第一光罩图形上造成的高度差,即片段图形的宽度d较大时,需要设置阶梯形的补偿图形以降低边缘放置误差。
53.在本发明一种可选的实施方式中,步骤二中补偿图形与第一光罩图形共用同一角,即补偿图形的一角与片段图形所在的直角处相嵌合,需要说明的是,补偿图形与片段图形间也可存在较小的缝隙,能够达到降低边缘放置误差的效果即可。
54.在本发明一种可选的实施方式中,步骤二中补偿图形的宽度x=d*p,d为片段图形的宽度,p大于0且小于1。
55.示例性地,如图2中片段图形011的宽d(即片段图形011相对于其下方图形的高度)为6.6nm,则定义片段图形011与其他图形间间的的落差为6.6nm,则图3中补偿图形05的宽(即补偿图形05相对于其下方图形的高度)可为3nm。在本发明一种可选的实施方式中,步骤二中矩形的宽x=d*p,其中d为片段图形的宽度,p为0.5,也就是说,矩形的宽度为片段图形宽度d的一半。
56.在本发明一种可选的实施方式中,步骤二中补偿图形由为n个高度依次降低的矩形组成,第n个矩形的宽依次为x=d*(p^n),d为片段图形的宽度,p大于0且小于1,n为大于2的正整数。
57.在本发明一种可选的实施方式中,步骤二中补偿图形由为n个高度依次降低的矩形组成,第n个矩形的宽依次为x=d*(p^n),d为片段图形的宽度,p为0.5,n为大于2的正整数。
58.在本发明一种可选的实施方式中,步骤二中补偿图形位于呈阶梯状的第一光罩图形的凹边,凹边为一个片段图形相对第一光罩图形另一侧的边或两片段图形间的边,即片段图形的底边与补偿图形的底边在同一直线上。
59.步骤三,根据第二光罩图形得到第二曝光后轮廓,使得第二曝光后轮廓与设计版图间存在的第二边缘放置误差小于第一边缘放置误差,即降低了边缘放置误差,第二光罩图形可用于对于光罩的修正。
60.需要说明的是,第一、二曝光后轮廓可由软件模拟曝光结果或量测实际曝光结果得到。
61.在本发明一种可选的实施方式中,步骤三中所述第二曝光后轮廓为波浪形,所述第二曝光轮廓与所述设计版图的距离为所述第二边缘放置误差。
62.在本发明一种可选的实施方式中,上述任意的方法用于逻辑电路版图中栅极矩形图形的光学邻近修正,矩形图形可为栅极图形。
63.本发明还提供了以下实施例详细说明:
64.实施例一
65.在如图1所示的光学邻近修正中,设计版图02由于光源、周围的图形03等因素的影响,需要将光罩图形在设计版图02上增加一个用于补偿误差的021,修正后的第一光罩图形01如图2所示,在图形的两侧边缘形生了片段图形011和片段图形012,使得光罩图形01的轮廓为阶梯状,片段图形011和片段图形012的宽d受光学邻近修正影响,在本实施例中,由于设计版图01及周围的图形03为对称分布,因此片段图形011和片段图形012的宽d均相等,第
一光罩图形01的曝光后的第一曝光轮廓04为波浪形,且第一曝光轮廓04的第一边缘放置误差d较大,在片段图形011一侧的直角处插入补偿图形05,补偿图形05的形状为矩形,该矩形的宽度为片段图形宽度d的一半,在片段图形012一侧的直角处插入补偿图形06,补偿图形06的形状也同样为矩形,该矩形的宽度为片段图形宽度d的一半,即得到第二光罩图形,插入补偿图形06的第二光罩图形相对于没有插入补偿图形06,第二曝光轮廓07的边缘放置误差小于第一曝光轮廓04,且减小了图形轮廓的波浪现象。
66.实施例二
67.在如图4所示的光学邻近修正中,修正后的第一光罩图形08的一侧边缘上形成有片段图形081,第一曝光轮廓09的边缘放置误差较大,且轮廓为波浪形,在片段图形081一侧的直角处插入补偿图形10,补偿图形05的形状为矩形,得到如图5所示的第二光罩图形,第二光罩图形的第二曝光轮廓11的边缘放置误差较小,该矩形的宽度可为片段图形宽度d的一半,且减小了图形轮廓的波浪现象。
68.实施例三
69.在如图6所示的光学邻近修正中,修正后的第一光罩图形08的一侧边缘上形成有片段图形122和片段图形121,片段图形122和片段图形121的长相差较大,即形成为三个阶梯状的图形,第一曝光轮廓13的边缘放置误差较大,且轮廓为波浪形,在片段图形121与片段图形122形成的直角处插入阶梯形的补偿图形14,补偿图形14的形状为两相邻的第一、二矩形,且自片段图形121至第二矩形的宽度依次降低,第一矩形的宽度可为片段图形121宽度的一半,第二矩形的宽度可为第一矩形的一半,从而得到第二光罩图形,第二光罩图形的第二曝光轮廓15的边缘放置误差较小,且减小了图形轮廓的波浪现象。
70.综上所述,本发明在光罩修正图形中落差较大的两图形之间生成一个阶梯状的图形做为缓冲,曝光产生的轮廓有较小的边缘放置误差(epe),并且其轮廓上的波浪现象也减弱。所以,本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
71.上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。

技术特征:
1.一种改善边缘放置误差的方法,其特征在于,至少包括:步骤一、提供设计版图,对所述设计版图第一次光学临近修正得到第一光罩图形;其中,所述第一光罩图形上形成有至少一个片段图形,使得所述第一光罩图形呈阶梯状,所述第一光罩图形的第一曝光后轮廓与所述设计版图间存在第一边缘放置误差;步骤二、在所述第一光罩图形存在高度差处插入补偿图形,得到第二光罩图形;步骤三、根据所述第二光罩图形得到第二曝光后轮廓,使得所述第二曝光后轮廓与所述设计版图间存在的第二边缘放置误差小于所述第一边缘放置误差。2.根据权利要求1所述的改善边缘放置误差的方法,其特征在于:步骤一中所述片段图形的形状为矩形。3.根据权利要求1所述的改善边缘放置误差的方法,其特征在于:步骤一中所述片段图形为一个。4.根据权利要求1所述的改善边缘放置误差的方法,其特征在于:步骤一中所述片段图形为两个。5.根据权利要求1所述的改善边缘放置误差的方法,其特征在于:步骤二中所述补偿图形的形状为矩形。6.根据权利要求1所述的改善边缘放置误差的方法,其特征在于:步骤二中所述补偿图形的形状为阶梯形,且从所述第一光罩图形中较高一侧至较低一侧,所述阶梯形的每个梯度高依次降低。7.根据权利要求1所述的改善边缘放置误差的方法,其特征在于:步骤二中所述补偿图形与所述第一光罩图形共用同一角。8.根据权利要求5所述的改善边缘放置误差的方法,其特征在于:步骤二中所述补偿图形的宽度x=d*p,d为所述片段图形的宽度,p大于0且小于1。9.根据权利要求8所述的改善边缘放置误差的方法,其特征在于:步骤二中所述矩形的宽x=d*p,其中d为所述片段图形的宽度,p为0.5。10.根据权利要求6所述的改善边缘放置误差的方法,其特征在于:步骤二中所述补偿图形由为n个高度依次降低的矩形组成,第n个所述矩形的宽依次为x=d*(p^n),d为所述片段图形的宽度,p大于0且小于1,n为大于2的正整数。11.根据权利要求10所述的改善边缘放置误差的方法,其特征在于:步骤二中所述补偿图形由为n个高度依次降低的矩形组成,第n个所述矩形的宽依次为x=d*(p^n),d为所述片段图形的宽度,p为0.5,n为大于2的正整数。12.根据权利要求1所述的改善边缘放置误差的方法,其特征在于:步骤一中所述第一曝光后轮廓为波浪形,定义所述第一曝光轮廓与所述设计版图的距离为所述第一边缘放置误差。13.根据权利要求1所述的改善边缘放置误差的方法,其特征在于:步骤二中所述补偿图形位于呈阶梯状的所述第一光罩图形的凹边,所述凹边为一个所述片段图形相对所述第一光罩图形另一侧的边或两所述片段图形间的边。14.根据权利要求1所述的改善边缘放置误差的方法,其特征在于:步骤三中所述第二曝光后轮廓为波浪形,所述第二曝光轮廓与所述设计版图的距离为所述第二边缘放置误差。
15.根据权利要求1所述的改善边缘放置误差的方法,其特征在于:所述方法用于逻辑电路版图中矩形图形的光学邻近修正。16.根据权利要求15所述的改善边缘放置误差的方法,其特征在于:所述矩形图形为栅极图形。

技术总结
本发明提供一种改善边缘放置误差的方法,提供设计版图,对设计版图第一次光学临近修正得到第一光罩图形;其中,第一光罩图形上形成有至少一个片段图形,使得第一光罩图形呈阶梯状,第一光罩图形的第一曝光后轮廓与设计版图间存在第一边缘放置误差;在第一光罩图形存在高度差处插入补偿图形,得到第二光罩图形;根据第二光罩图形得到第二曝光后轮廓,使得第二曝光后轮廓与设计版图间存在的第二边缘放置误差小于第一边缘放置误差。本发明在光罩修正图形中落差较大的两图形之间生成一个阶梯状的图形做为缓冲,曝光产生的轮廓有较小的边缘放置误差(EPE),并且其轮廓上的波浪现象也减弱。弱。弱。


技术研发人员:戴韫青
受保护的技术使用者:上海华力集成电路制造有限公司
技术研发日:2022.07.20
技术公布日:2022/11/1
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