改善光刻图形与掩模版上图形的偏差的方法与流程

1.本发明涉及半导体领域，具体涉及一种改善光刻图形与掩模版上图形的偏差的方法。


背景技术：

2.随着技术节点的不断降低，半导体器件的特征尺寸不断减小，光学临近效应 (optical proximity effect)导致硅片上的光刻图形与掩模版上图形的偏差问题越来越严重，特别是19nm及以下节点，受机台能力限制，现有的一些分辨率增强技术 (resolution enhancements techniques(ret))，如opc(optical proximitycorrection)、sraf(sub resolution assist features)、psm(phase-shifting mask)、 smo(source-mask optimization)等相关技术，无法支持所有版图类型都满足工厂量产要求的工艺窗口(process window)。
3.对于19纳米cg(控制栅)层，76nm的周期已经接近机台光刻极限，为保证高密度(dense)cell区工艺窗口，通常使用离轴照明(off-axis illumination)或smo 极限照明，而这种照明条件下低密度图形(semi-dense),特别是孤立(iso)图形的工艺窗口使用传统技术通常无法达到要求，即weak point，影响产品良率。
4.如图1所示的版图，用传统方式对其进行处理，这里采用加sraf(sub resolutionassist features)和opc(optical proximity correction)共同作用对其进行光学修正，结果如图2所示。为了方便研究其效果，根据首先建立pw模型(process windowmodel)，输出分析其工艺波动带宽值(pv-band)来判断其工艺窗口，如图3所示。在图3蓝色虚线框内为model预测的工艺窗口较小的区域，这里pv-band值较大，且在工艺窗口内容易粘连和断线。这里就是传统技术无法解决的问题版图(weak point)。


技术实现要素：

5.本发明要解决的技术问题是，解决传统工艺中在工艺窗口内容易粘连和断线的问题。
6.为了解决上述技术问题，本发明改善光刻图形与掩模版上图形的偏差的方法，包括以下步骤：
7.步骤s1,建立pw opc模型，收集曝光辅助图形主要参数的安全范围，并利用模型及opc结果检查程序，将得到的工艺波动带宽值用作工艺窗口大小的评判标准；
8.步骤s2,选出测试图形结构；
9.步骤s3,分析结果与上下层overlay关系；
10.步骤s4，对所述图形结构进行re-target处理；
11.步骤s5，改版版图线宽和周期，达到量产要求的工艺窗口。
12.优选地，还包括如下步骤：
13.步骤s6，根据pv-band的结果对修改后的版图进行微调，不断提高并最后达到量产
要求的工艺窗口。
14.优选地，所述pw opc模型为覆盖工艺窗口内、多个能量及焦深条件的opc模型。
15.优选地，所述评判标准为模拟不同工艺条件下，得到的图形尺寸变化范围。
16.优选地，所述评判标准为工艺波动带宽值，用于评判工艺窗口的好坏，其值越小，工艺窗口越大。
17.优选地，所述测试图形为多种分辨率增强技术处理下工艺窗口仍然无法达到工艺要求的图形结构。
18.优选地，所述修改后的版图，为使用基于模型方式工艺波动带宽值来指导 re-target方向与得到的结果。
19.优选地，所述方法用于19nm nand flash cg layer。
20.当关键图形的周期接近机台光刻极限时，现有技术无法支持所有版图类型都满足工厂量产要求的工艺窗口，本技术发明对19nand cg(控制栅)层re-target(目标重置)处理，有效提高weak point工艺窗口，而光刻版图仍然满足设计规则，不会影响器件性能，有效避免了weak point所导致的风险，提高了产品良率。
附图说明
21.图1-图3为现有技术工艺中版图的示意图。
22.图4为本发明的改善光刻图形与掩模版上图形的偏差的方法的流程示意图。
23.图5-图7为使用本发明后的版图示意图。
具体实施方式
24.如图4所示，本发明的改善光刻图形与掩模版上图形的偏差的方法包括以下步骤：
25.改善光刻图形与掩模版上图形的偏差的方法，其特征在于，包括以下步骤：
26.步骤s1,建立pw opc模型，收集曝光辅助图形主要参数的安全范围，并利用模型及opc结果检查程序，将得到的工艺波动带宽值用作工艺窗口大小的评判标准。
27.在本发明中，所述pw opc模型为覆盖工艺窗口内、多个能量及焦深条件的opc 模型。所述评判标准为模拟不同工艺条件下，得到的图形尺寸变化范围。即，工艺波动带宽值，用于评判工艺窗口的好坏，其值越小，工艺窗口越大。
28.步骤s2,选出测试图形结构；
29.本实施例中，所述测试图形为多种分辨率增强技术处理下工艺窗口仍然无法达到工艺要求的图形结构。
30.步骤s3,分析结果与上下层overlay关系。
31.步骤s4，对所述图形结构进行re-target处理，即目标重置处理。
32.步骤s5，改版版图线宽和周期，达到量产要求的工艺窗口。
33.优选地，还可以包括如下步骤：
34.步骤s6，根据pv-band的结果对修改后的版图进行微调，不断提高并最后达到量产要求的工艺窗口。所述修改后的版图，为使用基于模型方式工艺波动带宽值来指导re-target方向与得到的结果。
35.本发明的方法用于可以用于19nm nand flash cg layer。
36.使用本技术发明改版后的版图如图5所示，相比原版图1增加了部分区域的线宽和周期，对其进行opc处理，如图6所示。再利用pw模型分析出的pv-band的结果如图7所示，可以看出，相比原版图pv-band(图3)，图7给出的结果要提高很多。
37.以上通过具体实施方式和实施例对本发明进行了详细的说明，但这些并非构成对本发明的限制。在不脱离本发明原理的情况下，本领域的技术人员还可做出许多变形和改进，这些也应视为本发明的保护范围。


技术特征：
1.一种改善光刻图形与掩模版上图形的偏差的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤s1,建立pw opc模型，收集曝光辅助图形主要参数的安全范围，并利用模型及opc结果检查程序，将得到的工艺波动带宽值用作工艺窗口大小的评判标准；步骤s2,选出测试图形结构；步骤s3,分析结果与上下层overlay关系；步骤s4，对所述图形结构进行re-target处理；步骤s5，改版版图线宽和周期，达到量产要求的工艺窗口。2.根据权利要求1所述的改善光刻图形与掩模版上图形的偏差的方法，其特征在于，还包括如下步骤：步骤s6，根据pv-band的结果对修改后的版图进行微调，不断提高并最后达到量产要求的工艺窗口。3.根据权利要求1所述的改善光刻图形与掩模版上图形的偏差的方法，其特征在于，所述pw opc模型为覆盖工艺窗口内、多个能量及焦深条件的opc模型。4.根据权利要求1所述的改善光刻图形与掩模版上图形的偏差的方法，其特征在于，所述评判标准为模拟不同工艺条件下，得到的图形尺寸变化范围。5.根据权利要求4所述的改善光刻图形与掩模版上图形的偏差的方法，其特征在于，所述评判标准为工艺波动带宽值，用于评判工艺窗口的好坏，其值越小，工艺窗口越大。6.根据权利要求1所述的改善光刻图形与掩模版上图形的偏差的方法，其特征在于，所述测试图形为多种分辨率增强技术处理下工艺窗口仍然无法达到工艺要求的图形结构。7.根据权利要求2所述的改善光刻图形与掩模版上图形的偏差的方法，其特征在于，所述修改后的版图，为使用基于模型方式工艺波动带宽值来指导re-target方向与得到的结果。8.根据权利要求1-7中之一所述的改善光刻图形与掩模版上图形的偏差的方法，其特征在于，所述方法用于19nm nand flash cg layer。

技术总结
本发明公开了一种改善光刻图形与掩模版上图形的偏差的方法，包括以下步骤：步骤S1,建立PW OPC模型，收集曝光辅助图形主要参数的安全范围，并利用模型及OPC结果检查程序，将得到的工艺波动带宽值用作工艺窗口大小的评判标准；步骤S2,选出测试图形结构；步骤S3,分析结果与上下层overlay关系；步骤S4，对所述图形结构进行re-target处理；步骤S5，改版版图线宽和周期，达到量产要求的工艺窗口。本技术发明对19Nand CG(控制栅)层re-target(目标重置)处理，有效提高weak point工艺窗口，而光刻版图仍然满足设计规则。仍然满足设计规则。仍然满足设计规则。


技术研发人员：刘建忠 于世瑞
受保护的技术使用者：上海华力集成电路制造有限公司
技术研发日：2022.07.27
技术公布日：2023/1/17