改善金属层工艺热点的OPC修正方法与流程

本发明属于微电子及半导体集成电路制造领域，具体涉及一种改善金属层工艺热点的opc修正方法。

背景技术：

随着半导体技术的发展，器件的关键尺寸越来越小，当工艺节点达到16纳米或14纳米及以下时，为了解决duv光刻机中光源波长达到极限的问题，一般都采用将一层版图拆分成多层以及光刻工艺进行多次曝光的方法。而工艺节点在20纳米或22纳米时，对未使用多层拆分的版图进行光学临近修正(opticalproximitycorrection，opc)的过程中，版图中的线宽和间距均是机台所能承受的极限值，所以opc的难度是非常巨大的。

目前，业界通常使用calibre软件的pxopc产品来解决opc在修正过程中遇到的一些问题，诸如图形断开、桥连、因掩模板规则限制而无法修到目标等问题。pxopc的主要特点是将掩模板层中图形的分段设置得很小，而且会添加合理的非规则性状的亚显影辅助图形，所以pxopc修正的过程极其复杂且比较耗时，一般只用来对版图的小部分截图进行运算，不适宜进行完整的版图运算。所以，常规的opc方法在遇到难以修正的结构时，往往会以pxopc的结果作为参考，再通过调整掩模板的分段和结构以及优化亚显影辅助图形等方法进行修正，但是这种方法需要大幅修改opc的脚本才能使修正得到的掩模板形状的结果与pxopc运算得到的形状接近。

pxopc的掩模板结果可以直接通过图形匹配的方法进行替换，但是由于pxopc修正的掩模板层的分段很短，因此在掩模板的制作过程中难度较大，而且会增大相同图形的掩模板差异，所以在借鉴pxopc结果的同时，尽量不减小掩模板层的分段是较好的opc修正解决办法。

目前，opc会基于规则(retargetrule)对原始版图层进行修正得到opc目标层(opctarget)，通过对opc目标层的图形的拐角处进行圆滑处理得到弯曲目标层(curvetarget)。而后基于opc目标层与opc模型进行修正得到掩模板层，修正过程中会设置迭代次数，每次迭代都会通过opc模型仿真掩模板层得到模拟图形层(contourlayer)，通过将模拟图形层与弯曲目标层进行对比，计算两者之间的差异，进而得出下次迭代掩模板层的修正量。所以，弯曲目标层在基于模型的opc修正过程中起着较为重要的作用，如何通过opc目标层得到较为合理的弯曲目标层是opc修正过程中值得研究和探讨的方法。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种改善金属层工艺热点的opc修正方法，主要解决对关键尺寸在22nm及以下的工艺热点进行opc修正时遇到的断路、桥接、掩模板硅片尺寸变化较大等问题。

为解决上述技术问题，本发明提供的改善金属层工艺热点的opc修正方法，包括如下步骤：

步骤s1，截取opc修正无法匹配目标层或者meef较大的工艺热点的版图；

步骤s2，调整pxopc脚本参数，对所截取的版图运行pxopc，得到掩模板层；

步骤s3，使用opc模型对pxopc得到的掩模板层进行仿真得到模拟图形层；

步骤s4，将模拟图形层替换后续生成掩模板的opc修正过程中使用的弯曲目标层；

步骤s5，使用opc模型进行常规的opc修正，生成最终的符合opc要求的掩模板层。

其中，在步骤s1前，先对原始版图层进行基于规则的opc修正处理，得到opc目标层，再对opc目标层的拐角处进行圆滑处理，得到弯曲目标层。

进一步的，在步骤s1中，所截取的版图为包含工艺热点的opc目标层的版图，且所述版图的面积至少为5μm*5μm。

进一步的，在步骤s2中，调整pxopc脚本参数包括设置掩模板层分段大小及循环次数。

进一步的，在步骤s2中，运行pxopc得到的掩模板层使工艺热点的图形经opc模型仿真得到的模拟图形层与opc目标层的尺寸一致或者差异在opc检测规格范围之内。

较佳的，步骤s4改为对生成弯曲目标层的opc参数进行调整，使生成的弯曲目标层与模拟图形层一致或接近。

进一步的，调整生成弯曲目标层的opc参数包括设置opc目标层版图中的多边形的凸角处及凹角处的弯曲度。

优选的，生成的弯曲目标层与模拟图形层之间的图像差异小于1nm。

进一步的，在步骤s5中，使用opc模型进行常规的opc修正是调整基于opc模型的opc修正参数。

进一步的，在步骤s5中，常规的opc修正得到的掩模板层经opc模型仿真而得到的模拟图形层与opc目标层的差异超出opc检测规格范围时，对opc脚本参数进行调整。

其中，参数包括图形的分段设定、移动量、迭代次数和反馈值。

优选的，在步骤s5中，最终的掩模板层经opc模型仿真得到的模拟图形层与opc目标层之间的差异在opc检测标准范围之内。

本发明将pxopc得到的掩模板层经opc模型仿真进一步得到的模拟图形层作为opc修正过程中的弯曲目标层，之后再正常进行opc修正或者对一些参数稍作修改就可以使正常opc修正结果更好地匹配opc目标层尺寸，采用这种简便的方法可以将pxopc的建议结果用于opc修正过程中，不需要更改复杂的参数，且不需要将掩模板层的分段缩短，从而大大简化opc修正过程，确保得到的掩模板图形与opc目标层更接近，且便于掩模板制造和光刻工艺的稳定性。

附图说明

图1为本发明opc修正方法中金属层的一工艺热点区域的opc目标层的示意图；

图2为图1中的最小重复单元在常规opc修正后因分段大小和掩模板规则限制而得到的掩模板层及经opc模型仿真得到的模拟图形层；

图3为使用图形匹配时使用的最小重复单元的版图、版图经过pxopc得到的掩模板层、掩模板层经opc模型仿真得到的模拟图形层；

图4为pxopc得到的模拟图形层替换最小重复单元的弯曲目标层；

图5为将pxopc得到的模拟图形层作为opc修正的弯曲目标层进行修正，最终得到的掩模板层及经opc模型仿真得到的模拟图形层；

图6为本发明的步骤流程图。

具体实施方式

本发明采用的pxopc方法主要针对包含opc工艺热点的小块区域截图进行运算，pxopc运算的特点包括掩模板层分段较短、添加的亚显影辅助图形形状不规则、运算时间较长以及不宜对整个版图进行运算等。

鉴于上述特点，pxopc一般只是对opc修正和sraf图形的添加进行指导，通过正常的opc方法很难修正出与pxopc结果完全一致的结果。

在基于opc模型的opc修正过程中，首先对原始版图层进行基于规则的opc修正处理，得到opc目标层；再对opc目标层的拐角处进行圆滑处理，得到弯曲目标层。基于opc目标层和opc模型进行修正得到掩模板层，通常需要设置多次迭代循环，每次会将得到的临时掩模板层经opc模型仿真得到模拟图形层，将模拟图形层与设定的弯曲目标层进行比对，根据两者之间的差异，确定下次修正的移动量。其中，弯曲目标层是对opc目标层的拐角处等位置进行圆滑处理而得到的。

对于opc目标层版图中较难修正的图形，本发明采用pxopc运算并将pxopc运算得到的模拟图形层直接替换弯曲目标层，或者通过在脚本中调整相关参数使生成的弯曲目标层接近于pxopc运算得到的模拟图形层。

具体地，本发明提供的改善金属层工艺热点的opc修正方法，如图6所示，主要针对包含工艺热点的opc目标层的小块区域图形，包括如下步骤：

步骤s1，截取opc修正无法匹配opc目标层或者meef(maskerrorenhancementfactor，即掩模误差增强因子)较大的工艺热点的版图；

其中，所截取的版图为包含工艺热点的opc目标层的版图，且所述版图的面积至少为5μm*5μm；

步骤s2，调整pxopc脚本参数，对所截取的版图运行pxopc，得到掩模板层；

其中，调整pxopc脚本参数包括设置掩模板层分段大小及循环次数，进而使运行pxopc得到的掩模板层使工艺热点的图形经opc模型仿真得到的模拟图形层与opc目标层的尺寸一致或者差异在opc检测规格范围之内；

步骤s3，使用opc模型对pxopc得到的掩模板层进行仿真得到模拟图形层；

步骤s4，将模拟图形层替换后续生成掩模板的opc修正过程中使用的弯曲目标层；或者，对生成弯曲目标层的opc参数进行调整，例如设置opc目标层版图中的多边形图形的凸角处及凹角处等的弯曲度，使生成的弯曲目标层与模拟图形层一致或接近；

优选的，生成的弯曲目标层与模拟图形层之间的图像差异小于1nm；

步骤s5，使用opc模型进行常规的opc修正，生成最终的符合opc要求的掩模板层；

其中，opc修正过程是对于正常基于opc模型的opc修正参数进行调整，并非特意选中或设定版图分段或细化分段与pxopc结果一致，最终的掩模板层经opc模型仿真得到的模拟图形层与opc目标层之间的差异在opc检测标准范围之内；

如果完成常规的opc修正后得到的掩模板层经opc模型仿真而生成的模拟图形层与opc目标层的差异超出opc检测规格范围，可以适当地对opc脚本参数进行调整。

上述opc修正过程中调整的参数以及模拟图形层与opc目标层的差异超出opc检测规格范围时调整的opc脚本参数包括图形的分段设定、移动量、迭代次数和反馈值等。

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需要说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

图1为本发明一实施例的opc工艺热点的示意图，其中截取的是金属层sram区域的opc目标层的局部示意图。如图1所示，该版图中金属线的线宽和间距均较小，其最小周期已达到193纳米波长阿斯麦浸没式光刻机的解析极限，opc在对其进行修正生成掩模板层的过程中会遇到较多问题，诸如断开、桥连和硅片与掩模板尺寸变化比较大等，往往需要将金属线版图的分段做的很小才能够解决前述问题，但是细化掩模板层的分段则会导致大幅度增加opc运算时间和增加成本。

图2为图1中的sram最小重复单元结构在常规opc修正后，由于分段大小限制及掩模板规则限制而得到的掩模板图层。常规的opc方法在对该尺寸下的sram区域图形进行修正时，往往由于掩模板图层分段较大而出现掩模板层间因掩模板规则限制而无法移动的情况，使得掩模板层的形状受到限制，所以通过opc软件模拟的形状无法与opc目标层匹配，或者某些位置的硅片与掩模板尺寸变化比较大。pxopc软件可以通过细化掩模板层的分段、添加不规则形状的亚解析辅助图形的方式解决以上问题。

图3为本发明使用图形匹配时使用的sram最小重复单元的版图、该版图经过pxopc得到的掩模板层以及掩模板层经opc仿真得到的模拟图形层。

通过opc模型对pxopc得到的掩模板进行仿真得到模拟图形层，将模拟图形层提取替换opc工艺热点位置的弯曲目标层，或者通过更改opc脚本相关参数，调整弯曲目标层的形状使其与pxopc得到的模拟图形层一致或接近，图4为将pxopc得到的模拟图形层替换sram最小重复单元的弯曲目标层。

之后进行常规的opc修正，得到掩模板层，通过opc模型对工艺热点的掩模板层进行仿真得到模拟图形层，检查模拟图形层与opc目标层的差异，若差异仍超出规格范围，可以适当调节opc脚本的参数进行细微调节，但是该过程较之前的结果已简便很多。图5为将pxopc得到的模拟目标层作为opc修正的弯曲目标层后进行常规opc修正，最终得到的掩模板层及该掩模板层经opc模型仿真得到的模拟图形层。

本发明将pxopc得到的掩模板层经opc模型仿真进一步得到的模拟图形层作为opc修正过程中的弯曲目标层，之后再正常进行opc修正或者对一些参数稍作修改就可以使正常opc修正结果更好地匹配目标层尺寸，采用这种简便的方法可以将pxopc的运行结果用于opc修正过程中，不需要更改复杂的参数，且不需要将掩模板层的分段缩短，从而大大简化opc修正过程，确保得到的掩模板图形与opc目标层更接近，且便于掩模板制造和光刻工艺的稳定性。

以上通过具体实施例对本发明进行了详细的说明，该实施例仅仅是本发明的较佳实施例，本发明并不局限于上述实施方式。在不脱离本发明原理的情况下，本领域的技术人员做出的等效置换和改进，均应视为在本发明所保护的技术范畴内。