專利名稱：基于襯底刻蝕后圖形對(duì)本層光刻圖形進(jìn)行修正的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體集成電路領(lǐng)域，特別是涉及一種基于襯底刻蝕后圖形對(duì)本層光 刻圖形進(jìn)行修正的方法。
背景技術(shù)：
隨著曝光圖形CD (關(guān)鍵尺寸)的日益縮小，OPC(光學(xué)臨近修正)圖形修正方法被 愈來(lái)愈多地應(yīng)用在一些先進(jìn)光刻工藝中。圖1是現(xiàn)有的OPC圖形修正方法控制流程圖。包括如下步驟1、根據(jù)器件設(shè)計(jì)要 求提出相應(yīng)的方案和規(guī)劃；2、對(duì)光刻、刻蝕工藝流程進(jìn)行調(diào)整、優(yōu)化，滿足設(shè)計(jì)需求，同時(shí)確 定光刻、刻蝕的目標(biāo)CD ；3、基于優(yōu)化后的光刻、刻蝕工藝流程，通過(guò)測(cè)試掩膜板上的特定測(cè) 試圖形完成OPC數(shù)據(jù)的收集；4、將OPC數(shù)據(jù)整理后，通過(guò)專門的OPC軟件完成模型建立或規(guī) 則化程序調(diào)配；5、將芯片的⑶S(全球數(shù)據(jù)同步)文件導(dǎo)入，運(yùn)行已調(diào)配好的OPC程序，運(yùn)行 結(jié)果輸出到光罩廠；6、光罩廠制板。這種傳統(tǒng)的OPC(光學(xué)臨近修正)圖形修正方法是基于光學(xué)原理，通過(guò)rule base (規(guī)則式光學(xué)臨近修正)或module base (模型式光學(xué)臨近修正)對(duì)一些特征光掩膜圖 形進(jìn)行數(shù)據(jù)收集，分析來(lái)實(shí)現(xiàn)掩膜板的光學(xué)臨近修正，從而彌補(bǔ)由光學(xué)系統(tǒng)有限分辨率造 成的光學(xué)臨近效應(yīng)。因而OPC層次的圖形其襯底都是平坦化的，有些甚至需要通過(guò)增加一 層BARC(底部抗反射涂層)來(lái)進(jìn)一步降低硅片表面雜散光所引起的負(fù)面影響。而對(duì)于當(dāng)前 層與襯底(underlayer或者也可以成為“下地”)圖形間存在包含、距離等設(shè)計(jì)要求的圖形 修正，傳統(tǒng)OPC圖形修正方法是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種基于襯底刻蝕后圖形對(duì)本層光刻圖形進(jìn)行 修正的方法，能夠根據(jù)襯底刻蝕后圖形的CD來(lái)調(diào)整優(yōu)化當(dāng)前層光刻CD，以滿足相關(guān)的設(shè)計(jì) 要求。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的基于襯底刻蝕后圖形對(duì)本層光刻圖形進(jìn)行修正的 方法是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的在襯底刻蝕工藝流程已被優(yōu)化和固定的前提下，對(duì)滿足襯底刻蝕圖形設(shè)計(jì)規(guī)則的 掩膜板進(jìn)行曝光并完成刻蝕；對(duì)襯底刻蝕后的特征測(cè)試圖形進(jìn)行數(shù)據(jù)收集，分析，確定當(dāng)前層光刻實(shí)際所需的 目標(biāo)關(guān)鍵尺寸；對(duì)滿足當(dāng)前層設(shè)計(jì)規(guī)則的掩膜板，在保證一定套刻精度的前提下進(jìn)行曝光并完成 刻蝕，對(duì)當(dāng)前層刻蝕后的特征測(cè)試圖形進(jìn)行數(shù)據(jù)收集，分析；利用當(dāng)前層一些特征測(cè)試圖形 收集，分析的結(jié)果，通過(guò)規(guī)則式光學(xué)臨近修正標(biāo)定當(dāng)前層在不同結(jié)構(gòu)中光刻的目標(biāo)關(guān)鍵尺 寸在滿足當(dāng)前層設(shè)計(jì)規(guī)則的掩膜板上的圖形修正量。本發(fā)明的方法與傳統(tǒng)OPC方法不同，通過(guò)規(guī)則式光學(xué)臨近修正，根據(jù)襯底刻蝕后圖形的CD來(lái)調(diào)整優(yōu)化當(dāng)前層光刻CD，以滿足相關(guān)的設(shè)計(jì)要求。 由于前層下地刻蝕后圖形存在臺(tái)階且刻蝕后的圖形與刻蝕工藝有極大影響。因此 傳統(tǒng)的光學(xué)修正方法不適用于新工藝。新工藝要求當(dāng)前層光刻的圖形直接與前層刻蝕圖形 具有cover (包含)，to (距離)等設(shè)計(jì)要求。本發(fā)明通過(guò)對(duì)前層刻蝕后的特征測(cè)試圖形進(jìn)行 數(shù)據(jù)收集和分析，以此作為信息受入源，根據(jù)上下層包含和/或距離等設(shè)計(jì)要求來(lái)確定當(dāng) 前層光刻實(shí)際曝光后的CD，通過(guò)對(duì)曝光后特征光掩膜圖形的數(shù)據(jù)收集和分析，并采用rule base (規(guī)則式光學(xué)臨近修正)方式實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)規(guī)則允許條件下任何可能的圖形結(jié)構(gòu)和尺寸。


下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明圖1是現(xiàn)有的OPC方法控制流程圖；圖2是本發(fā)明的方法控制流程圖；圖3是具有“包含”襯底圖形的示意圖；圖4是具有“距離”襯底圖形的示意圖；圖5是同時(shí)具有“包含”和“距離”襯底圖形的示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的方法是通過(guò)對(duì)前層刻蝕后的特征測(cè)試圖形(或稱襯底刻蝕后的特征測(cè) 試圖形)進(jìn)行數(shù)據(jù)收集和分析，以此作為信息受入源，并根據(jù)上下層所具有的包含和/或距 離等設(shè)計(jì)要求來(lái)確定當(dāng)前層光刻實(shí)際曝光后的目標(biāo)CD，并通過(guò)對(duì)當(dāng)前層特征測(cè)試圖形的數(shù) 據(jù)收集和分析采用規(guī)則式光學(xué)臨近修正方式實(shí)現(xiàn)滿足當(dāng)前層設(shè)計(jì)規(guī)則的掩膜板上的圖形 修正。參見(jiàn)圖2所示，在一實(shí)施例中本發(fā)明所述的方法具體實(shí)施的過(guò)程是1、準(zhǔn)備兩塊具有特征測(cè)試圖形的掩膜板，其中，一塊是滿足襯底刻蝕圖形設(shè)計(jì)規(guī) 則的掩膜板，另一塊是滿足當(dāng)前層設(shè)計(jì)規(guī)則的掩膜板。另外，需作圖形修正的當(dāng)前層與前層刻蝕圖形存在包含和/或距離等設(shè)計(jì)要求。參見(jiàn)圖3所示，所述包含是指前層刻蝕后的圖形位于當(dāng)前層光刻圖形的包圍中。參見(jiàn)圖4所示，“距離”是指前層刻蝕后的圖形與當(dāng)前層光刻圖形之間間隔一定距
1 O參見(jiàn)圖5所示，同時(shí)具有“包含”和“距離”襯底圖形是指，前層刻蝕后的圖形中一 部分位于當(dāng)前層光刻圖形的包圍中；另一部分與當(dāng)前層光刻圖形之間間隔一定距離。圖3-5中的Dl、D2均表示包含襯底圖形的尺寸，D3表示距離襯底圖形的尺寸。需作圖形修正的當(dāng)前層其襯底為前層刻蝕圖形且硅片表面不平坦化；所述的“襯 底”包含所有可應(yīng)用于半導(dǎo)體工藝的薄膜，可以是單層的，也可以是多層的；所述的“硅片表 面不平坦化”指在當(dāng)前層光刻前硅片表面存在的最大臺(tái)階高度大于500A。2、根據(jù)器件設(shè)計(jì)所要求的當(dāng)前層與襯底層光刻、刻蝕間所具有的包含和/或距離 等設(shè)計(jì)要求，判斷襯底刻蝕工藝流程進(jìn)行調(diào)整、優(yōu)化后是否滿足設(shè)計(jì)需求。如果不滿足需 求，則需要繼續(xù)對(duì)襯底光刻、刻蝕工藝流程進(jìn)行調(diào)整、優(yōu)化，直至滿足設(shè)計(jì)要求為止。3、在襯底光刻、刻蝕工藝流程已被優(yōu)化和固定的前提下，對(duì)滿足襯底刻蝕圖形設(shè)計(jì)規(guī)則的掩膜板進(jìn)行曝光并完成刻蝕。4、對(duì)襯底刻蝕后的特征測(cè)試圖形進(jìn)行數(shù)據(jù)收集，分析[參見(jiàn)圖2，“通過(guò)下地(即 襯底)測(cè)試掩膜板上的特征測(cè)試圖形完成前層AEI (刻蝕后檢測(cè))數(shù)據(jù)收集”]，確定當(dāng)前層 光刻實(shí)際所需的目標(biāo)關(guān)鍵尺寸(CD)。也就是說(shuō)，以襯底刻蝕后的特征測(cè)試圖形作為當(dāng)前層 光刻圖形修正的信息受入源；所述的“信息受入源”是指當(dāng)前層光刻修正前的輸入信息，類 似于傳統(tǒng)OPC圖形修正方法建立時(shí)的設(shè)計(jì)目標(biāo)(design target)。所述的“特征測(cè)試圖形”是指與當(dāng)前層光刻時(shí)存在包含和/或距離等設(shè)計(jì)要求的， 具備不同尺寸的關(guān)鍵尺寸變化(through)，不同大小的間隔變化(through pitch)，線形度 (linearity),最小溝槽(minimal space),縮頭(line end shortening)等在內(nèi)的一項(xiàng)或多 項(xiàng)用于數(shù)據(jù)分析的測(cè)試圖形結(jié)構(gòu)。所述不同尺寸的關(guān)鍵尺寸變化，至少包含最小和最大的關(guān)鍵尺寸要求；所述不同 大小的間隔變化至少包含最小和最大的間隔要求。所述的“襯底層刻蝕后形成的特征測(cè)試圖形”是指通過(guò)干法刻蝕或濕法刻蝕所形 成的一層或多層圖形。5、對(duì)滿足當(dāng)前層設(shè)計(jì)規(guī)則的掩膜板，在保證一定套刻精度的前提下進(jìn)行曝光并完 成刻蝕，對(duì)當(dāng)前層刻蝕后的特征測(cè)試圖形進(jìn)行數(shù)據(jù)收集，分析。6、利用當(dāng)前層的一些特征測(cè)試圖形分析的結(jié)果，通過(guò)規(guī)則式光學(xué)臨近修正標(biāo)定當(dāng) 前層在不同結(jié)構(gòu)中光刻的目標(biāo)關(guān)鍵尺寸在掩膜板上的修正量。所述的“規(guī)則式光學(xué)臨近修正”是指通過(guò)在軟件設(shè)計(jì)中根據(jù)對(duì)特征測(cè)試圖形測(cè)量 結(jié)果，通過(guò)程序和命令增加一些規(guī)則，使當(dāng)前層的光刻能更好的接近目標(biāo)CD。當(dāng)前層光刻、刻蝕的目標(biāo)CD須根據(jù)襯底層刻蝕CD進(jìn)行調(diào)整，當(dāng)然也可以不調(diào)整。 所述的“目標(biāo)CD”是指當(dāng)前層光刻、刻蝕后在CD修正前根據(jù)襯底層的特征圖形結(jié)果所預(yù)見(jiàn) 的光刻⑶。7、對(duì)當(dāng)前層光刻、刻蝕工藝流程進(jìn)行調(diào)整，優(yōu)化，并判斷調(diào)整，優(yōu)化后的工藝流程 是否滿足設(shè)計(jì)、工藝的需求；如果不滿足需求，則需要繼續(xù)對(duì)當(dāng)前層光刻、刻蝕工藝流程進(jìn) 行調(diào)整、優(yōu)化，直至滿足設(shè)計(jì)、工藝的要求為止。8、基于優(yōu)化后的當(dāng)前層光刻、刻蝕工藝流程，通過(guò)滿足當(dāng)前層設(shè)計(jì)規(guī)則的掩膜板 上的特征測(cè)試圖形完成相關(guān)的數(shù)據(jù)收集(如不同尺寸的關(guān)鍵尺寸變化，不同大小的間隔變 化，線形度等)。9、將當(dāng)前層的光刻、刻蝕后的特征測(cè)試圖形數(shù)據(jù)整理后通過(guò)軟件完成規(guī)則化程序 調(diào)配。10、將芯片的⑶S文件導(dǎo)入，運(yùn)行已調(diào)配好的OPC程序，運(yùn)行結(jié)果輸出到光罩廠。11、光罩廠制板。以上通過(guò)具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，但這些并非構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的 限制。在不脫離本發(fā)明原理的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員還可做出許多變形和改進(jìn)，這些也 應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種基于襯底刻蝕后圖形對(duì)本層光刻圖形進(jìn)行修正的方法，其特征在于需作圖形 修正的當(dāng)前層其襯底為前層刻蝕圖形且硅片表面不平坦化；需作圖形修正的當(dāng)前層與前層 刻蝕圖形存在包含和/或距離設(shè)計(jì)要求；包括如下步驟在襯底刻蝕工藝流程已被優(yōu)化和固定的前提下，對(duì)滿足襯底刻蝕圖形設(shè)計(jì)規(guī)則的掩膜 板進(jìn)行曝光并完成刻蝕；對(duì)襯底刻蝕后的特征測(cè)試圖形進(jìn)行數(shù)據(jù)收集，分析，確定當(dāng)前層光刻實(shí)際所需的目標(biāo) 關(guān)鍵尺寸；對(duì)滿足當(dāng)前層設(shè)計(jì)規(guī)則的掩膜板，在保證一定套刻精度的前提下進(jìn)行曝光并完成刻 蝕，對(duì)當(dāng)前層刻蝕后的特征測(cè)試圖形進(jìn)行數(shù)據(jù)收集，分析；利用當(dāng)前層一些特征測(cè)試圖形收 集，分析的結(jié)果，通過(guò)規(guī)則式光學(xué)臨近修正標(biāo)定當(dāng)前層在不同結(jié)構(gòu)中光刻的目標(biāo)關(guān)鍵尺寸 在滿足當(dāng)前層設(shè)計(jì)規(guī)則的掩膜板上的圖形修正量。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的“襯底”包含所有應(yīng)用于半導(dǎo)體工藝 流程的薄膜，可以為單層，也可以為多層。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的“硅片表面不平坦化”指在當(dāng)前層光 刻前硅片表面存在的最大臺(tái)階高度大于500A。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述“包含”是指前層刻蝕后的圖形位于當(dāng) 前層光刻圖形的包圍中；所述“距離”是指前層刻蝕后的圖形與當(dāng)前層光刻圖形之間間隔一 定距離；所述同時(shí)具有“包含”和“距離”是指，前層刻蝕后的圖形中一部分位于當(dāng)前層光刻 圖形的包圍中；另一部分與當(dāng)前層光刻圖形之間間隔一定距離。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述“前層刻蝕圖形”是指通過(guò)干法或濕法 刻蝕所形成的一層或多層刻蝕圖形。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述“目標(biāo)關(guān)鍵尺寸”是指當(dāng)前層光刻圖形 在關(guān)鍵尺寸修正前根據(jù)前層的特征測(cè)試圖形結(jié)果所預(yù)見(jiàn)的光刻關(guān)鍵尺寸。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的“規(guī)則式光學(xué)臨近修正”是指通過(guò)在 軟件設(shè)計(jì)中根據(jù)對(duì)特征測(cè)試圖形測(cè)量結(jié)果，通過(guò)程序和命令增加一些規(guī)則，使當(dāng)前層的光 刻能更好的接近目標(biāo)關(guān)鍵尺寸。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的“特征測(cè)試圖形”是指與當(dāng)前層光刻 時(shí)存在包含和/或距離設(shè)計(jì)要求的，具備不同尺寸的關(guān)鍵尺寸變化，不同大小的間隔變化， 線形度，最小溝槽，縮頭在內(nèi)的一項(xiàng)或多項(xiàng)用于數(shù)據(jù)分析的測(cè)試圖形結(jié)構(gòu)；所述不同尺寸的關(guān)鍵尺寸變化，至少包含最小和最大的關(guān)鍵尺寸要求；所述不同大小 的間隔變化至少包含最小和最大的間隔要求。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于襯底刻蝕后圖形對(duì)本層光刻圖形進(jìn)行修正的方法，在襯底刻蝕工藝流程已被優(yōu)化和固定的前提下，對(duì)滿足襯底刻蝕圖形設(shè)計(jì)規(guī)則的掩膜板進(jìn)行曝光并完成刻蝕；對(duì)襯底刻蝕后的特征測(cè)試圖形進(jìn)行數(shù)據(jù)收集，分析，確定當(dāng)前層光刻實(shí)際所需的目標(biāo)關(guān)鍵尺寸；對(duì)滿足當(dāng)前層設(shè)計(jì)規(guī)則的掩膜板，在保證一定套刻精度的前提下進(jìn)行曝光并完成刻蝕，對(duì)當(dāng)前層刻蝕后的特征測(cè)試圖形進(jìn)行數(shù)據(jù)收集，分析；利用當(dāng)前層一些特征測(cè)試圖形收集，分析的結(jié)果，通過(guò)規(guī)則式光學(xué)臨近修正標(biāo)定當(dāng)前層在不同結(jié)構(gòu)中光刻的目標(biāo)關(guān)鍵尺寸在滿足當(dāng)前層設(shè)計(jì)規(guī)則的掩膜板上的圖形修正量。本發(fā)明能夠根據(jù)襯底刻蝕后圖形的CD來(lái)調(diào)整優(yōu)化當(dāng)前層光刻CD，滿足相關(guān)的設(shè)計(jì)要求。
文檔編號(hào)G03F1/14GK102135723SQ20101002734
公開日2011年7月27日 申請(qǐng)日期2010年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月21日
發(fā)明者吳鵬, 闞歡 申請(qǐng)人:上海華虹Nec電子有限公司