降低光学邻近修正的边缘定位误差的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种降低光学邻近修正的边缘定位误差的方法。
【背景技术】
[0002]在半导体制造工艺中，光刻工艺处于中心地位，是集成电路生产中最重要的工艺步骤。为了克服由于关键尺寸(Critical Dimens1n,⑶)的缩小而带来的一系列光学邻近效应(Optical Proximity Effect, ΟΡΕ),业界采用了很多分辨率增强技术(Resolut1nEnhancement Technology, RET),包括光学邻近修正(Optical Proximity Correct1n,0PC)、相移掩模板(Phase Shifting Mask, PSM)等等技术。
[0003]光学邻近修正主要是将待曝光模拟图形与目标图形进行比对，建立待曝光图形的修正模式，再利用仿真器依据光照条件以及先前曝光结果等参数，进行一连串复杂的修正计算。
[0004]当前，28nm及以下的触点逻辑区域具有许多对角线或者错列的密集设计。这种密集设计的节距密集且掩模版误差增强因子(Mask Error Enhancement Factor,MEEF)较高，因而会使得0PC收敛劣化，进而容易触及掩模板设计规则(Mask Rule Check,MRC)的极限。因此，较大的0PC边缘定位误差(Edge Placement Error,EPE)会在现有技术中得以保留并很难被修复。
[0005]传统地，可以尝试以下两种方式来克服上述问题:
[0006]1)根据几何特征选择较大的EPE边缘，然后选择其相邻侧边和相对侧边，用标签控制方式来向外移动该相邻侧边或者相对侧边，只要它们不违法掩模板设计规则；
[0007]2)优化次分辨率辅助图形(Sub-Resolut1n Assistant Feature, SRAF)规则(宽度/长度/间隔)以改变0PC后的形状，该方式可以避免触及MRC极限。
[0008]另一方面，随着半导体加工工艺的尺寸逐渐变小，图形与图形之间的设计间隔快速减小，使得32nm及其以下节点的制程的0PC的修正自由度严重受掩模板设计规则的约束。在这种情况下，非常容易出现0PC修正精度劣化以及边缘定位误差变大。
[0009]但，随着芯片变得越来越大、越来越复杂，会出现成千上万的EPE误差。因此，手动调试不可能是合适的解决方案。因此，业界亟需一种优化的自动化方法来解决现有技术的上述不足。
【发明内容】
[0010]根据本发明的一个方面，提供了一种切除由掩模板设计规则所冻结的目标图案的边角并将之整合入0PC迭代以降低光学邻近修正的边缘定位误差的方法。
[0011]具体地，本发明提供了一种降低光学邻近修正的边缘定位误差的方法，包括:
[0012]a.对掩模板图形进行光学模拟，以模拟所述掩模板图形经光刻后于硅片上所形成的图像，所述掩模板图形中包含触点；
[0013]b.解析所述触点的轮廓，其中所述轮廓包含多条侧边；
[0014]c.将解析出的触点的轮廓同该触点的目标图形进行比较，以计算出该轮廓的边缘定位误差；
[0015]d.判断该轮廓的边缘定位误差是否达到预设的轮廓目标范围；
[0016]e.如果该轮廓的边缘定位误差超出所述轮廓目标范围，则
[0017]el.检查所述轮廓的多条侧边中的每一条的内部和/或外部关键尺寸是否触及掩模板设计规则的极限；
[0018]e2.如果没有触及，则移动该侧边，且如果触及，则切除该侧边的边角；
[0019]e3.用经步骤e2处理的掩模板图形替换上述步骤a中的掩模板图形，再对该经步骤e2处理的掩模板图形重新执行该方法；以及
[0020]f.如果该轮廓的边缘定位误差达到所述轮廓目标范围，则完成对掩模板图形的光学邻近修正。
[0021]较佳地，在上述的方法中，在所述步骤e2中的切除该侧边的边角的步骤中，进一步包括:仅切除该侧边的触及掩模板设计规则的极限的一侧的边角。
[0022]较佳地，在上述的方法中，被切除的边角的形状至少包括:矩形、三角形、多边形。
[0023]根据本发明的另一个方面，提供了一种通过切除0PC后图形边角来降低由于掩模制造规则约束所引起的光学邻近修正的边缘定位误差的方法。该方法的主要利用了掩模制造过程中的边角圆化效应。
[0024]具体地，本发明提供了一种降低光学邻近修正的边缘定位误差的方法，包括:
[0025]a.得到触点的经显影后测量的目标图形；
[0026]b.对所得到的目标图形进行光学邻近修正以得到修正图形，其中所述修正图形被允许违反掩模板设计规则；
[0027]c.切除所述修正图形的边角，以确保经切除边角的图形符合掩模板设计规则；
[0028]d.输出该经切除边角的图形。
[0029]较佳地，在上述的方法中，在所述步骤c中，被切除的边角的形状至少包括:矩形、三角形、多边形。
[0030]较佳地，在上述的方法中，所述输出该经切除边角的图形被用于掩模制造。
[0031]较佳地，在上述的方法中，在所述步骤c中的切除所述修正图形的边角的步骤中，进一步包括:仅切除该修正图形中的部分边角。
[0032]较佳地，在上述的方法中，所述仅切除该修正图形中的部分边角的步骤进一步包括:经切除所述修正图形中的违反掩模板设计规则的那部分边角。
[0033]综上所述，本发明的方法可以显著改善0PC质量以获得较小的边缘定位误差，从而可以减少手动调试所要花费的时间，加快0PC工艺的开发。此外，本发明的方法还可以在不影响最终图案CD和电气性能的前提下改善制程边际。
[0034]此外，本发明的方法还可以使得所制成的掩模保持合理的掩模板设计规则规范，确保合适的掩模偏差，同时减少对掩模制造性能的不利影响。
[0035]应当理解，本发明以上的一般性描述和以下的详细描述都是示例性和说明性的，并且旨在为如权利要求所述的本发明提供进一步的解释。
【附图说明】
[0036]包括附图是为提供对本发明进一步的理解，它们被收录并构成本申请的一部分，附图示出了本发明的实施例，并与本说明书一起起到解释本发明原理的作用。附图中:
[0037]图la-ld分别示出了现有技术的0PC过程的四个阶段。
[0038]图2示出了现有技术的方法的示意性流程图。
[0039]图3a_3d分别示出了根据本发明的0PC过程的四个阶段。
[0040]图4示出了根据本发明的降低光学邻近修正的边缘定位误差的方法的一个实施例的流程图。
[0041]图5a和图5b示出了表明掩模制造过程中的边角圆化效应的显微照片。
[0042]图6示意性地示出了这种边角削切方案的整个过程。
[0043]图7示出了根据本发明的另一方面的方法的示意性流程图。
[0044]图8示意性地示出了根据图7所示的方法的边角削切方案的整个过程。
[0045]图9a_9c分别示出了根据图7所示的方法的不同阶段的显微照片。
【具体实施方式】
[0046]现在将详细参考附图描述本发明的实施例。现在将详细参考本发明的优选实施例，其示例在附图中示出。在任何可能的情况下，在所有附图中将使用相同的标记来表示相同或相似的部分。此外，尽管本发明中所使用的术语是从公知公用的术语中选择的，但是本发明说明书中所提及的一些术语可能是申请人按他或她的判断来选择的，其详细含义在本文的描述的相关部分中说明。此外，要求不仅仅通过所使用的实际术语，而是还要通过每个术语所蕴含的意义来理解本发明。
[0047]第一方面
[0048]图la示出了实际设计的样式。该样式包含两个触点101和102，彼此相距lOlnm。图lb示出了对图la进行显影后测量(After Development Inspect1n, ADI)的显微图，其中在触点101和102周围增加了诸多散射条103。图lc示出了经过0PC处理后的显微图，其中触点101和102的侧边已在0PC过程中被调整为向外移动。图1d示出了在图lc的基础上进行模拟后得到的结果。
[0049]现在转到图2，图2示出了现有技术的方法的示意性流程图。图2所示的方法主要包括以下几个步骤:
[0050]步骤201:对掩模板图形进行光学模拟，以模拟掩模板图形经光刻后于硅片上所形成的图像，该掩模板图形中包含触点；步骤202:解析触点的轮廓，其中轮廓包含多条侧边；步骤203:将解析出的触点的轮廓同该触点的目标图形进行比较，以计算出该轮廓的边缘定位误差；步骤204:判断该轮廓的边缘定位误差是否达到预设的轮廓目标范围；如果该轮廓的边缘定位误差超出所述轮廓目标范围，则步骤205:检查所述轮廓的多条侧边中的每一条的内部和/或外部关键尺寸是否触及掩模板设计规则的极限；步骤206:如果没有触及，则移动该侧边，且步骤207:如果触及，则冻结该侧边；接着，用经步骤206或207处理的掩模板图形替换上述步骤201中的掩模板图形，再对该经步骤206处理的掩模板图形重新执行该方法；以及步骤208:如果该轮廓的边缘定位误差达到所述轮廓目标范围，则完成对掩模板图形的光学邻近修正。
[0051]为了提高光学邻近修正的实际应用能力，掩模板设计规则被应用到现有的光学邻近修正过程中，即修正的掩模图形与相邻掩模图形之间的距离要大于掩模板的最小设计尺寸，最小设计尺寸反应掩模板制作工艺的分辨能力，修正的掩模图形与相邻掩模图形之间的距离等于或小于掩模板的最小设计尺寸时，即使光学邻近修正后的掩模图形再精细，掩模板制作工艺制作形成的掩模板上的图形也是失真的。特别是，在现有技术中，当掩模图形的修正边与相邻的掩模图形之间的距离等于掩模板的最小设计尺寸时，由于掩模板设计规则的限制，相应的侧边将不会向外移动，被冻结住(frozen)，即使该被冻结的侧边的EPE不能满足目标值。在下次进行修正时，被冻结的待修正侧边还是不会移动，使得光学邻近修正进入死循环，并使得最终得到的曝光图形也不能满足工艺的要求，具有很大的EPE误差。
[0052]本发明提出了一种降低光学邻近修正的边缘定位误差的方法。例如，图4示出了根据本发明的降低光学邻近修正的边缘定位误差的方法的一个实施例。该方法400主要包括以下步骤: