光学临近效应的修正方法与流程

1.本发明涉及半导体技术领域，特别是涉及一种光学临近效应的修正方法。


背景技术：

2.随着半导体工艺技术的不断发展，版图图形的特征尺寸越来越小，受到光学成像本身的分辨率限制，垂直的版图转角最终在硅片上曝光成像时不可避免地都会产生圆化失真现象。尤其在28nm以下节点，引入了双重曝光技术，例如28nm的poc(栅极线端切割图形)和14finfet的m0c(金属0层切割图形)图层，此类图形结构复杂，不可避免会出现一些角对角结构，进一步的，fab opc(光学临近效应校正)在处理时为了减少栅极或金属层的热点结构往往还会自行添加一些切割图形，也增加了角对角结构的产生；另外，28nm及以下节点的大部分离子注入层是由原始设计图层经过逻辑运算生成，简单的逻辑运算无法保证生成图形能完全满足光刻工艺友好，也会产生大量易引发热点的角对角结构。
3.对于这些角对角结构，由于圆角失真效应，如果没有得到很好的修正补偿，往往会导致诸多问题，例如在离子注入层中引起实际的离子注入层图形到前层图形的距离减小、引起图形转角尺寸的缩减、或是导致mask(光罩)尺寸违反光罩最小尺寸要求，导致这些角对角结构在工艺制程中变成实际窗口不足的工艺热点。
4.现有技术是常采用光学临近修正(opc)方式来进行修正，直接针对原始图形依次进行bias补偿的基于规则的光学临近修正方式(rule-based opc)和基于模型的光学临近修正方式(model-based opc)，但是对于在复杂环境下的此类问题结构，容易出现补偿不足或者受光罩最小尺寸结构(mask rule check，mrc)的限制而无法补偿的情况，如图1(a)所示，最终曝光得到的图形存在明显的转角图形失真，且图形中心位置尺寸明显小于目标值。进一步的传统修正方法是将正对部分直接完全填补，但由于圆角效应图形中心位置尺寸会大于目标值(如图1(b)所示)，或是由于间距本身小于mrc尺寸则导致mrc报错(如图2(b)所示)。


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光学临近效应的修正方法，用于解决现有技术中常采用光学临近修正方式来进行修正，但是对于在复杂环境下的此类问题结构，容易出现补偿不足或者受光罩最小尺寸结构的限制而无法补偿的情况，最终曝光得到的图形存在明显的转角图形失真，且图形中心位置尺寸明显小于目标值，进一步的修正方法是将正对部分直接完全填补，但由于圆角效应图形中心位置尺寸会大于目标值，或是由于间距本身小于mrc尺寸则导致mrc报错的问题。
6.为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种光学临近效应的修正方法，包括：
7.步骤一、获取包含目标图形的第一版图；
8.步骤二、定义出所述目标图形中的热点结构，所述热点结构满足：
9.临近的两个凸角结构，且所述凸角结构的邻边长度均于大于最小版图设计图形尺寸；以及两个所述凸角正对的边距离不小于设置距离；
10.步骤三、在正对两个所述凸角结构间合并一个矩形图形，所述矩形图形的长边平行于两个所述凸角结构正对的边，所述矩形图形的短边垂直于两个所述凸角结构正对的边，且所述矩形图形的中心点位于两个所述凸角结构两顶点间直线段的中点，从而得到第二版图；
11.步骤四、对所述第二版图进行光学临近效应修正，得到第三版图，之后通过光刻将所述第三版图曝光在晶圆上。
12.优选地，步骤二中的所述凸角结构的领边夹角为90度。
13.优选地，步骤二中所述设置距离不小于光刻和光罩的最小线宽尺寸。
14.优选地，步骤二中的所述设置距离为15纳米至80纳米。
15.优选地，步骤三中的所述矩形图形的边长为所述光罩的最小线宽尺寸的1至1.8倍。
16.优选地，步骤三中的所述矩形图形的边长为20纳米至120纳米。
17.优选地，步骤三中两个所述凸角结构的正对平行长度不小于所述矩形图形的所述长边，所述矩形图形的所述短边长度为两个所述凸角结构间的距离。
18.优选地，步骤三中的两个所述凸角结构的正对平行长度小于所述矩形图形的所述长边，所述矩形图形的所述短边长度大于两个所述凸角结构间的距离。
19.优选地，步骤三中所述矩形图形的一边存在凹角，则将所述矩形图形向远离所述凹角的一侧偏移。
20.优选地，步骤三中所述矩形图形的一边与所述凹角的距离为30纳米至200纳米。
21.优选地，步骤三中的所述矩形图形偏移的距离为0至15纳米。
22.如上所述，本发明的光学临近效应的修正方法，具有以下有益效果：
23.本发明通过添加填补图形对小间距的角对角结构进行结构转换，能获得比传统方法更好的修正结果，解决上述角对角等特殊结构的版图图形失真导致的工艺热点及引起尺寸小于掩模板最小制作尺寸极限的问题，按本发明修正后的结果不会引起mrc报错，且图形中心位置关键尺寸符合目标值，效果优于传统修正方法。
附图说明
24.图1a显示为现有技术实施例一方法修正对比示意图；
25.图1b显示为现有技术实施例一直接修正对比示意图；
26.图1c显示为本发明的实施例一方法修正示意图；
27.图2a显示为现有技术实施例二方法修正对比示意图；
28.图2b显示为现有技术实施例二直接修正对比示意图；
29.图2c显示为本发明的实施例二方法修正示意图；
30.图3a显示为现有技术实施例三方法修正对比示意图；
31.图3b显示为现有技术实施例三直接修正对比示意图；
32.图3c显示为本发明的实施例三方法修正示意图；
33.图3d显示为本发明的实施例三方法修正后进行opc示意图；
34.图4显示为本发明的修正方法示意图。
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4，本发明提供一种光学临近效应的修正方法，包括：
37.步骤一，获取包含目标图形的第一版图，第一版图为完整的原始版图，也包括参考层；
38.步骤二，定义出目标图形中的热点结构，热点结构满足：
39.临近的两个凸角结构，且凸角结构的邻边长度均于大于最小版图设计图形尺寸；以及两个凸角正对的边距离不小于设置距离；
40.在一种可选的实施方式中，步骤二中的凸角结构的领边夹角为90度。
41.在一种可选的实施方式中，步骤二中设置距离不小于光刻和光罩的最小线宽尺寸。
42.在一种可选的实施方式中，步骤二中的设置距离为15纳米至80纳米。
43.步骤三，根据热点结构的特点对其进行结构变换，得到低风险的新版图图形，在正对两个凸角结构间合并一个矩形图形，矩形图形的长边平行于两个凸角结构正对的边，矩形图形的短边垂直于两个凸角结构正对的边，且矩形图形的中心点位于两个凸角结构两顶点间直线段的中点，从而得到第二版图；
44.在一种可选的实施方式中，步骤三中的矩形图形的边长为光罩的最小线宽尺寸的1至1.8倍。
45.在一种可选的实施方式中，根据不同的光罩精度等级，步骤三中的矩形图形的边长通常为20纳米至120纳米。
46.步骤四，对第二版图进行光学临近效应修正，得到第三版图，可将第三版图转移至光罩(mask)上，之后通过光刻将光罩上的第三版图曝光在晶圆上。
47.实施例一
48.在一种可选的实施方式中，请参阅图1c,步骤三中两个凸角结构的正对平行长度不小于矩形图形的长边，矩形图形的短边长度为两个凸角结构间的距离。
49.获取包含目标图形和参考层的完整原始版图，选取正对的边距离小于s1的两凸角，s1范围为15～80nm。
50.此实施例中两凸角的正对平行长度大于光罩最小制作尺寸的2倍，则以两个凸角连线的中点为中心点生成一个长为a，宽为s1的填补图形，将所添加矩形与原目标图形合并，得到新的目标图形，对新版图图形进行正常opc处理，得到掩膜层(转移至光罩上的新版图图形)，掩膜层经过光刻将opc修正结果曝光在晶圆上。
51.其中，光罩最小制作尺寸为20～80nm，所添加填补矩形的长a由掩模版制作的最小线宽尺寸m决定，优选为1～1.8倍的m尺寸，根据不同的光罩精度等级，a值为20～120nm。
52.在此实施例中，传统方法的修正结构由于mrc限制无法补偿导致，最终曝光得到的
图形存在明显的转角图形失真，且图形中心位置尺寸明显小于目标值，如图1(a)所示。进一步将正对部分直接完全填补的传统修正方法但由于圆角效应图形中心位置尺寸会大于目标值(如图1(b)所示)，本实施例修正后的结果不会被mrc限制，且图形中心位置关键尺寸符合目标值，效果优于传统修正方法。
53.实施例二
54.在一种可选的实施方式中，请参阅图2c，步骤三中的两个凸角结构的正对平行长度小于矩形图形的长边，矩形图形的短边长度大于两个凸角结构间的距离。
55.获取包含目标图形和参考层的完整原始版图，选取正对的边距离小于s1的两凸角，s1范围为15～80nm。此实施例中两凸角的正对平行长度l小于光罩最小制作尺寸，则以两个凸角连线的中点为中心点生成一个长为a，宽为b的填补图形，将所添加矩形与原目标图形合并，得到新的目标图形。对新版图图形进行正常opc处理，得到掩膜层。掩模层经过光刻将opc修正结果曝光在晶圆上。
56.其中，光罩最小制作尺寸为20～80nm，所添加填补矩形的长宽a、b由掩模版制作的最小线宽尺寸m决定，优选为1～1.8倍的m尺寸，根据不同的光罩精度等级，a、b值为20～120nm。
57.在此实施例中，由于间距小，传统方法的修正存在小间距或小线宽，曝光得到的图形会出现短路(如图2(a))或断路(如图2(b))的缺陷，虽不会引起实际电路问题，但会成为缺陷扫描中的噪声影响缺陷分析，且直接填补会生成小于光罩制作尺寸的线段，导致mrc报错，本实施例修正后的结果不会导致mrc报错和短路断路热点问题，且图形中心位置关键尺寸符合目标值，效果优于传统修正方法。
58.实施例三
59.在一种可选的实施方式中，请参阅图3c，步骤三中矩形图形的一边存在凹角，则将矩形图形向远离凹角的一侧偏移。
60.请参阅图3a，在矩形图形的一边存在凹角，不进行偏移，则opc之后的图形如图3b所示。
61.获取包含目标图形和参考层的完整原始版图，选取正对的边距离小于s1的两凸角，s1范围为15～80nm。此实施例中两凸角的正对平行长度l大于光罩最小制作尺寸的2倍，则以两个凸角连线的中点为中心点生成一个长为a，宽为s1的填补图形，
62.在此实施例中，填补图形右边存在一边存在邻边夹角为270度的凹角图形，且与凹角结构竖直边距离小于s2，s2范围为30～200nm。将填补图形在水平方向沿凹角结构反方向移动距离e，e的范围为0～15nm。
63.将移动后的填补图形与原目标图形合并，得到新的目标图形。对新版图图形进行正常opc处理，得到如图3d所示的掩膜层。掩模层经过光刻将opc修正结果曝光在晶圆上。
64.其中，光罩最小制作尺寸为20～80nm，所添加填补矩形的长a由掩模版制作的最小线宽尺寸m决定，优选为1～1.8倍的m尺寸，根据不同的光罩精度等级，a值为20～120nm。
65.在此实施例中，填补图形往减少关键位置的图形失真的方向进行了移动，较之移动前减小了线段收缩效应，修正结果更符合目标值。
66.需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘
制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
67.综上所述，本发明通过添加填补图形对小间距的角对角结构进行结构转换，能获得比传统方法更好的修正结果，解决上述角对角等特殊结构的版图图形失真导致的工艺热点及引起尺寸小于掩模板最小制作尺寸极限的问题，按本发明修正后的结果不会引起mrc报错，且图形中心位置关键尺寸符合目标值，效果优于传统修正方法。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。
68.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。