一种亚分辨率辅助图形的获取方法与流程

本发明属于半导体技术领域，特别是涉及一种亚分辨率辅助图形的获取方法。

背景技术：

随着半导体行业的发展，人们对芯片的性能与能耗要求越来越苛刻，要想获得更小面积、更高性能以及更低能耗的芯片，就需要进一步减小芯片上各图形大小及各图形之间的间距，间距的降低会导致版图上的某些图形之间的设计距离小于光波长度。因此需要在版图刻印在掩模版上之前对版图进行修正，防止在光刻过程中产生光学邻近效应(opticalproximityeffect，ope)，避免刻印在芯片上的图形与设计不一致而产生图形失真。为了避免光学邻近效应而对版图进行修正的技术为光学邻近修正(opticalproximitycorrection，opc)技术。亚分辨率辅助图形(sub-resolutionassistfeature，sraf)是一种被较多采用的光学邻近修正方式。通过亚分辨率辅助图形技术对版图进行修正，可以有效提高光刻工艺的图形分辨率，增大工艺窗口，提高产品良率。

基于添加规则在主图形上添加的亚分辨率辅助图形，经过光学邻近修正后，亚分辨率辅助图形与修正后主图形之间的距离过小，导致亚分辨率辅助图形易被曝光显影到基底上，从而降低产品良率。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种亚分辨率辅助图形的获取方法，解决了光学邻近修正后，亚分辨率辅助图形与修正后主图形之间的距离过小，导致亚分辨率辅助图形易被曝光显影到基底上，从而降低产品良率的问题。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明提供一种亚分辨率辅助图形的获取方法，其至少包括以下步骤：

提供一集成电路版图，所述集成电路版图包括多个第一图形及第一亚分辨率辅助图形；所述多个第一亚分辨率辅助图形布置在所述多个第一图形外围，所述第一亚分辨率辅助图形与所述第一图形之间具有一最小间距；

对所述第一图形进行光学邻近修正，获得多个第二图形；

将所述第一亚分辨率辅助图形沿垂直于所述第二图形的方向分割为多个子图形，获得第二亚分辨率辅助图形，其中相邻所述子图形间设有第一距离；

将所述子图形向所述第二图形移动第二距离，获取所述第二图形光学模型的模拟轮廓相对于所述第一图形的边缘位置放置误差；

调整所述第一距离和所述第二距离，获取所述第二图形光学模型的模拟轮廓相对于所述第一图形的最小边缘位置放置误差；

通过所述最小边缘位置放置误差，获得最优第二亚分辨率辅助图形。

在本发明的一个实施例中，所述第二图形光学模型的模拟轮廓相对于所述第一图形在水平方向上存在第一误差，所述第二图形光学模型的模拟轮廓相对于所述第一图形在垂直方向上存在第二误差。

在本发明的一个实施例中，所述第二亚分辨率辅助图形包括两个子图形。

在本发明的一个实施例中，所述第一亚分辨率辅助图形为长方形，所述子图形为沿所述第一亚分辨率辅助图形的长边进行分割。

在本发明的一个实施例中，所述第一距离的调整范围为0至第一亚分辨率辅助图形的长边的长度。

在本发明的一个实施例中，所述第一距离的调整间隔为0至第一亚分辨率辅助图形的长边的长度。

在本发明的一个实施例中，所述第二距离的调整范围为0至所述第一亚分辨率辅助图形距第二图形的距离。

在本发明的一个实施例中，所述第二距离的调整间隔为0至所述第一亚分辨率辅助图形距第二图形的距离。

在本发明的一个实施例中，依据所述第一距离和所述第二距离，获取所述第一误差和所述第二误差。

在本发明的一个实施例中，依据所述第一误差和所述第二误差的均方根，获得最小边缘位置放置误差。

本发明通过将邻近待修正图形即第一图形的整个第一亚分辨率辅助图形分割成中间设有间隙的多段，由于间隙的存在从而解决了光学邻近修正后，亚分辨率辅助图形与修正后主图形之间的距离过小，导致亚分辨率辅助图形易被曝光显影到基底上，从而降低产品良率的问题。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种亚分辨率辅助图形的获取方法的方法流程图；

图2为图1中对应步骤s1的结构示意图；

图3为图1中对应步骤s2的结构示意图；

图4为图1中对应步骤s2的结构示意图；

图5为图1中对应步骤s3的结构示意图；

图6为图1中对应步骤s4的结构示意图；

图7为图1中对应步骤s5的结构示意图；

图8为本发明一实施例中对应步骤s1的结构示意图；

图9为本发明一实施例中对应步骤s2的结构示意图；

图10为本发明另一实施例中对应步骤s1的结构示意图；

图11为本发明另一实施例中对应步骤s2的结构示意图；

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

基于规则添加在主图形上添加的亚分辨率辅助图形，例如55nm-90nm基于规则的亚分辨率辅助图形的添加，在经过光学邻近修正后，由于亚分辨率辅助图形与修正后主图形之间的距离过小，导致亚分辨率辅助图形被曝光显影到例如晶圆上，这是由于光的强度叠加，散射体距离目标图形越近，越容易被曝光显影到晶圆上，从而降低产品良率。

请参阅图1，本发明提供一种亚分辨率辅助图形的获取方法，其至少包括以下步骤：

s1.提供一集成电路版图，所述集成电路版图包括多个第一图形及第一亚分辨率辅助图形；所述多个第一亚分辨率辅助图形布置在所述多个第一图形外围，所述第一亚分辨率辅助图形与所述第一图形之间具有一最小间距；

s2.对所述第一图形进行光学邻近修正，获得多个第二图形；

s3.将所述第一亚分辨率辅助图形沿垂直于所述第二图形的方向分割为多个子图形，获得第二亚分辨率辅助图形，其中相邻所述子图形间设有第一距离；

s4.将所述子图形向所述第二图形移动第二距离，获取所述第二图形光学模型的模拟轮廓相对于所述第一图形的边缘位置放置误差；

s5.调整所述第一距离和所述第二距离，获取所述第二图形光学模型的模拟轮廓相对于所述第一图形的最小边缘位置放置误差；

s6.通过所述最小边缘位置放置误差，获得最优第二亚分辨率辅助图形。

请参阅图2至图4，在步骤s1和步骤s2中，首先提供一集成电路版图1，所述集成电路版图1包括多个第一图形10及第一亚分辨率辅助图形20，所述多个第一亚分辨率辅助图形20布置在所述多个第一图形10外围，所述第一亚分辨率辅助图形20与所述第一图形10之间具有一最小间距。所述第二图形50为进行过基于模型的光学邻近修正后得到的图形。此处基于模型的光学邻近修正指的是建立光学模型，然后对原始图形的曝光结果进行仿真。所述第一图形10为一些孤立或稀疏分布的图形。通过添加第一亚分辨率辅助图形20，可以使这部分孤立或稀疏分布的图形的工艺窗口与密集图形的工艺窗口相匹配，并增加这部分孤立或稀疏分布的图形的聚焦深度，减小成像的工艺参数要求，并提高曝光精确度。

请参阅图2至图4，在步骤s1和步骤s2中，本实施例中，第一亚分辨率辅助图形20例如包括两根设置在第一图形10外围的条状亚分辨率辅助图形，分别为第一根亚分辨率辅助图形21及第二根亚分辨率辅助图形22，添加规则例如为55-90-40-225，则代表邻近第一图形10的，即与第一图形10之间具有最小间距的第一根亚分辨率辅助图形21的宽度例如为55nm，第一根亚分辨率辅助图形21与第一图形10的间距例如为90nm，远离第一图形10的第二根亚分辨率辅助图形22的宽度为40nm，第二根亚分辨率辅助图形22与第一图形10的间距例如为225nm。本实施例中，所述最小间距例如为第一根亚分辨率辅助图形21与第一图形10之间的距离。对所述第一图形10进行光学邻近修正后，会获得多个第二图形50，第二图形50较第一图形10会变大，而第一亚分辨率辅助图形20位置不变，所以第二图形50会距离第一亚分辨率辅助图形20更近，例如变为47nm，在最小间距处，由于第一亚分辨率辅助图形20与修正后第二图形50之间的距离过小，导致第一亚分辨率辅助图形20被曝光显影到例如晶圆上，这是由于光的强度叠加，散射体距离目标图形越近，越容易被曝光显影到晶圆上。

请参阅图5及图6，在步骤s3中，将所述第一亚分辨率辅助图形20沿垂直于所述第二图形50的方向分割为多个子图形30，获得第二亚分辨率辅助图形40，其中相邻所述子图形30间设有第一距离。本实施例中，将与所述第二图形50具有最小间距的第一根亚分辨率辅助图形21沿垂直于所述第二图形50的方向分割为多个子图形30，具体的，例如将第一根亚分辨率辅助图形21分割为例如2个子图形30，相邻所述子图形30间设有第一距离a。

请参阅图6至图11，在步骤s4和步骤s5中，将所述子图形30向所述第二图形50移动第二距离，获取所述第二图形50光学模型的模拟轮廓60相对于所述第一图形10的边缘位置放置误差；通过调整所述第一距离和所述第二距离，获取所述第二图形50光学模型的模拟轮廓60相对于所述第一图形10的最小边缘位置放置误差。本实施例中，将所述子图形30向所述第二图形50移动第二距离b，所述第二距离b的取值范围由人为设定。具体的，可以先固定第一距离a，调整所述子图形30向所述第二图形50移动的第二距离b，获取多个所述第二图形50光学模型的模拟轮廓60相对于所述第一图形10的边缘位置放置误差。也可以先固定第二距离b，再调整所述多个子图形30之间的第一距离a，获取多个所述第二图形50光学模型的模拟轮廓60相对于所述第一图形10的边缘位置放置误差。通过调整所述第一距离a和所述第二距离b，最终获取所述第二图形50光学模型的模拟轮廓60相对于所述第一图形10的最小边缘位置放置误差。

所述第一亚分辨率辅助图形21为长方形，所述子图形30为沿所述第一亚分辨率辅助图形21的长边进行分割。所述第一距离a的取值范围例如为0至第一亚分辨率辅助图形21的长边的长度，特别的例如为1~20nm，所述第二距离b的取值范围例如为0至所述第一亚分辨率辅助图形21距第二图形50的距离，特别的例如为0~25nm，所述第一距离a的调整间隔例如为0至所述第一亚分辨率辅助图形21的长边的长度，具体的，第一距离a的调整间隔例如为0.5nm，所述第二距离b的调整间隔例如为0-5nm，具体的，第二距离b的调整间隔例如为1nm。具体的，将光学模型带入第二图形50中，光学模形会根据第二图形50生成模拟轮廓60，所述第二图形50光学模型的模拟轮廓60相对于所述第一图形10在水平方向上存在第一误差x，所述第二图形50光学模型的模拟轮廓60相对于所述第一图形10在垂直方向上存在第二误差y，如表1所示，①x为图形①生成的模拟轮廓60与图形①水平方向的第一误差x，①y为图形①生成的模拟轮廓60与图形①垂直方向的第二误差y。②x为图形②生成的模拟轮廓60与图形②水平方向的第一误差x，②y为图形②生成的模拟轮廓60与图形②垂直方向的第二误差y。通过调整第一距离a和第二距离b可以获得多组第一误差x和第二误差y，再通过每一组第一误差x和第二误差y的值获得对应的边缘位置放置误差，边缘放置误差是光刻软件仿真出的曝光后光刻胶图形边缘与与设计图形之间的差，本实施例中例如可以通过均方根来表征边缘放置误差，所述均方根可以通过以下公式获得：

其中，x为新生成的图形模拟轮廓与原图形沿水平方向的第一误差，y为新生成的图形模拟轮廓与原图形沿垂直方向的第二误差。

在本实施例中，在所有边缘位置放置误差中选取最小边缘位置放置误差。

在其他实施例中，也可以通过其他方式来表征边缘位置放置误差，本发明中对表征边缘位置放置误差的方法不做限定。

表1

请参阅表1，在步骤s6中，通过所述最小边缘位置放置误差rms，获得最优第二亚分辨率辅助图形。具体的，通过最小边缘位置放置误差rms获得对应的第二亚分辨率辅助图形的第一距离a和第二距离b的最佳值，以此获得图形①和图形②最优的第二亚分辨率辅助图形，继而利用最优的第二亚分辨率辅助图形进行后续的曝光显影等工艺程序。

请参阅表1，更具体的，对于一第二亚分辨率辅助图形，例如设a=1nm，b=1nm，通过光学模型生成第二图形50的模拟轮廓60，并计算模拟轮廓60与第一图形10之间的第一误差x和第二误差y，通过第一误差x和第二误差y计算边缘位置放置误差。同样的，设a=1nm，b=2nm，通过光学模型生成第二图形50的模拟轮廓60，并计算模拟轮廓60与第一图形10之间的第一误差x和第二误差y，通过第一误差x和第二误差y计算边缘位置放置误差。设a=1nm，b=3nm，通过光学模型生成第二图形50的模拟轮廓60，并计算模拟轮廓60与第一图形10之间的第一误差x和第二误差y，通过第一误差x和第二误差y计算边缘位置放置误差。设a=10nm，b=1nm，通过光学模型生成第二图形50的模拟轮廓60，并计算模拟轮廓60与第一图形10之间的第一误差x和第二误差y，通过第一误差x和第二误差y计算边缘位置放置误差。设a=10nm，b=2nm，通过光学模型生成第二图形50的模拟轮廓60，并计算模拟轮廓60与第一图形10之间的第一误差x和第二误差y，通过第一误差x和第二误差y计算边缘位置放置误差。其中a与b的取值范围和每一个值的间隔可人为设定，例如，可设置a的取值范围为1-20nm，间隔0.5nm，b的取值范围0-25nm，间隔1nm。

表1所示，在所有这些边缘位置放置误差中，选出最小边缘位置放置误差，通过最小边缘位置放置误差，获得对应的第一距离a和第二距离b的组合，第一距离a和第二距离b的组合对应的亚分辨率辅助图形即为最优第二亚分辨率辅助图形。表1所示，举例而言，对于图形①，最佳的a，b，例如为10，3，对于图形②，最佳a，b，例如为10，4。

表2

请参阅表2，通过对比例a至对比例d与本申请的实施例e作比较，分析各方案的效果。其中对比例a为删除具有显影风险的第一亚分辨率辅助图形20，对比例b为将具有显影风险的第一亚分辨率辅助图形20后退10nm，对比例c为将第一亚分辨率辅助图形20与第一图形10的距离由90nm更改为100nm，然后重新运行光学邻近修正方法，对比例d为更改第一亚分辨率辅助图形20与第一图形10的距离为110nm，并重新运行光学邻近修正方法，对比例e为本申请的实施例方案。

请参阅表2，其中ttlrms指的是图形①和图形②的综合边缘位置放置误差，sbprinting指的是分别在“normaldose”和“overdose10%”两种情形下第一亚分辨率辅助图形20有没有被曝光到晶圆上，“normaldose”指的是正常的曝光能量，“overdose”指的是增加10%时的曝光能量，processwindow指的是曝光的工艺窗口，“dofat8%em”指的是曝光能量宽容度在8%时的聚焦值的范围，聚焦值范围越大，工艺窗口越大。

请参阅表2，由表2中结果可知，本申请的技术方案可以获得更好的工艺窗口，同时保持较低的边缘位置放置误差，更重要的是，本申请的技术方案只会改变亚分辨率辅助图形容易显影的地方，而不会影响其他地方的工艺窗口。本申请的技术方案尤其适用于55nm-90nm基于规则的亚分辨率辅助图形的添加，可以解决光学临近效应修正后由于亚分辨率辅助图形太近导致导致亚分辨率辅助图形易被曝光显影到基底上的问题。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。