基于模型的防止亚分辨率散射条打印的方法与流程

本发明涉及半导体制造的，尤其涉及一种基于模型的防止亚分辨率散射条打印的方法。

背景技术：

1、为实现将图形从掩膜版中转移到硅片表面，通常需要依次经过曝光步骤、显影步骤和刻蚀步骤。在曝光步骤中，光线通过掩膜版中透光的区域照射至涂覆有光刻胶的硅片(晶圆)上，光刻胶在光线的照射下发生化学反应；在显影步骤中，利用感光和未感光的光刻胶对显影剂的溶解程度的不同，形成光刻图案，实现图案从掩膜版到光刻胶上的转移；在刻蚀步骤中，基于光刻胶层所形成的光刻图案对硅片进行刻蚀，将掩膜版的图案进一步转移至硅片上。

2、在半导体制造中，随着设计尺寸的不断缩小，设计尺寸越来越接近光刻成像系统的极限，光的衍射效应变得越来越明显，导致最终对设计图形产生光学影像退化，实际形成的光刻图案相对于掩膜版上的图案发生严重畸变，最终在硅片上经过光刻形成的实际图形和设计图形不同，这种现象称为光学邻近效应(ope：optical proximity effect)。

3、为了修正光学邻近效应，便产生了光学邻近修正(opc：optical proximitycorrection)。光学邻近修正的核心思想就是基于抵消光学邻近效应的考虑建立光学邻近修正模型，根据光学邻近修正模型设计光掩模图形，这样虽然光刻后的光刻图形相对应光掩模图形发生了光学邻近效应，但是由于在根据光学邻近修正模型设计光掩模图形时已经考虑了对该现象的抵消，因此，光刻后的光刻图形接近于用户实际希望得到的目标图形。然而，在实际生产过程，光刻条件只是对特定光罩图形密度作优化。这些特定光罩图形密度具有最大的景深(depth of focus,dof)及对比度(contrast)。在先进制造节点中存在小尺寸的孤立图形，其关键尺寸(cd)可以达到～50纳米。这种图形几乎没有dof，极易造成坏点。

4、opc工程师会在其周围添加sraf，如图1(a)中占据了较大面积的深色多边形所示，使其局部图形密度接近最优。sraf(sub resolution assist feature，亚分辨率散射条，也称为亚分辨率辅助图形)的cd(critical dimension，临界尺寸)足够小，从而不会在晶圆表面曝出；但可以使孤立图形获得足够的dof，图1(a)中面积较小的浅色的长方形或者是正方形就是sraf，带有箭头的线条为采样线。如果放置的sraf的条件不达标，就会在光阻上形成额外打印缺陷，这些打印缺陷会在后续的蚀刻，化学机械研磨等工艺传递，直到再最终的硅片上留下缺陷并对电性造成不良影响。sraf是否会在光阻上留下额外打印，是由两个因素共同决定的：sraf所带的光强及其所处的环境。

5、在当前技术中，opc工程师在opc验证步骤中用基于opc模型模拟的方式检测sraf所带的光强，图1(b)中检测了采样线的箭头方向穿过的sraf的光强，其中横坐标为采样线的距离，单位为微米，纵坐标为光强。如果sraf所带的最大光强imax小于sraf的打印阈值ithr，则认为当前的sraf会在光阻上不会造成打印。相反如果sraf所带的最大光强imax大于sraf的打印阈值ithr，则认为当前的sraf会在光阻上造成打印。opc工程师就会缩小sraf的尺寸直至如果sraf所带的最大光强imax小于sraf的打印阈值ithr。该方法只考虑了sraf打印中的光强因素。事实上sraf所带的光强及其所处的环境共同决定其是否造成打印。对于某种sraf图案，虽然它所带最大光强imax小于sraf的打印阈值ithr，但由于它所处的环境依然在光阻上形成了打印，如图2所示。当前所用的sraf打印防止方法，无法检测到所有的打印潜在风险，无法完全避免sraf在光阻上造成打印。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中的仅考虑最大光强小于打印阈值的方式无法检测到所有打印潜在风险的技术问题，本发明提出了一种基于模型的防止亚分辨率散射条打印的方法。

2、本发明提出的基于模型的防止亚分辨率散射条打印的方法，包括：

3、准备不同的测试图形，针对不同的线空摆放不同宽度的亚分辨率散射条，形成测试图形样本；

4、将测试图形样本中所有在光阻上未打印出来但是即将打印出来的亚分辨率图形作为热点；

5、基于热点的相关信息获取热点的特征信息，并基于测试图形以及热点的相关信息构建考虑环境因素的防打印模型；

6、在实际生产opc流程中的opc验证阶段，基于所述热点的特征信息找到版图的热点；

7、通过防打印模型得到版图的热点的光强修正值，对热点的光强进行修正；

8、判断修正后的热点的光强是否大于等于修正打印阈值，若是，则减少热点对应的亚分辨率散射条的尺寸，否则热点对应的亚分辨率散射条的尺寸保持不变。

9、进一步，基于测试图形以及热点的相关信息构建考虑环境因素的防打印模型具体包括步骤：

10、使用二维函数

11、

12、表示测试图形中的主图形，x，y表示所述测试图形的版图内的任意坐标，mainfeature表示主图形；

13、通过公式δi＝ithr-imax获取所有热点的光强修正值，ithr为亚分辨率散射条的打印阈值，imax为热点的光强分布最大值；

14、通过大于等于预设数量的光强修正值拟合以下的防打印模型

15、

16、其中ci是待定系数，代表卷积，gsi是高斯卷积核，且具有如下函数形式s为待定参数。

17、进一步，基于热点的相关信息获取热点的特征信息具体包括：

18、用基于模型的opc模拟得到所有热点的光强；

19、通过数量大于预设数量的热点的光强确定亚分辨率散射条的打印阈值ithr；

20、基于所述打印阈值确定热点的光强分布最大值的区间范围。

21、进一步，所述打印阈值通过对数量大于预设数量的热点的光强求平均得到。

22、进一步，所述热点的光强分布最大值的区间范围为[α*ithr,ithr]，α＜1。

23、进一步，所述修正打印阈值为βithr，β≤1。

24、进一步，β∈[0.95,1.0]。

25、本发明通过设计不同的测试图形，然后针对不同的测试图形设置对应宽度的亚分辨率散射条，通过这些测试样本进行曝光、模拟得到热点的有关信息，然后得到热点的打印阈值，以及热点的光强分布最大值所在的区间，以及各热点的光强修正值，通过光强修正值去进行拟合，得到spa模型，该spa模型考虑了环境因素，因而在实际的生产流程中，通过spa模型就可以得到热点的光强修正值，从而对热点进行光强的修正，再通过修正后的光强与修正打印阈值进行对比，去规避具有潜在打印风险的亚分辨率散射条的打印。

技术特征：

1.一种基于模型的防止亚分辨率散射条打印的方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的基于模型的防止亚分辨率散射条打印的方法，其特征在于，基于测试图形以及热点的相关信息构建考虑环境因素的防打印模型具体包括步骤：

3.如权利要求1所述的基于模型的防止亚分辨率散射条打印的方法，其特征在于，基于热点的相关信息获取热点的特征信息具体包括：

4.如权利要求3所述的基于模型的防止亚分辨率散射条打印的方法，其特征在于，所述打印阈值通过对数量大于预设数量的热点的光强求平均得到。

5.如权利要求1至4任意一项所述的基于模型的防止亚分辨率散射条打印的方法，其特征在于，所述热点的光强分布最大值的区间范围为[α*ithr,ithr]，α＜1。

6.如权利要求1至4任意一项所述的基于模型的防止亚分辨率散射条打印的方法，其特征在于，所述修正打印阈值为βithr，β≤1。

7.如权利要求6所述的基于模型的防止亚分辨率散射条打印的方法，其特征在于，β∈[0.95,1.0]。

技术总结
本发明公开了一种基于模型的防止亚分辨率散射条打印的方法，包括：准备不同的测试图形，针对不同的线空摆放不同宽度的亚分辨率散射条，形成样本；将样本中所有即将打印出来的亚分辨率图形作为热点；基于热点的相关信息获取热点的特征信息，并基于测试图形以及热点的相关信息构建考虑环境因素的防打印模型；在OPC验证阶段，基于热点的特征信息找到版图的热点；通过防打印模型得到热点的光强修正值，对热点的光强进行修正；判断修正后的热点的光强是否大于等于修正打印阈值，若是，则减少热点对应的亚分辨率散射条的尺寸，否则热点对应的亚分辨率散射条的尺寸保持不变。本发明考虑了环境因素，因而可以规避潜在的打印风险。

技术研发人员：杜杳隽,陈红
受保护的技术使用者：深圳国微福芯技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15