OPC修正方法与流程

opc修正方法
技术领域
1.本发明涉及一种半导体集成电路制造方法，特别涉及一种光学临近效应修正(opc)方法。


背景技术：

2.在光刻工艺中，掩模版即光罩(mask)上的版图对应的图形结构会通过曝光系统投影到光刻胶中并在光刻胶中形成对应的图形结构，但是由于曝光过程中的光学原因或者光刻胶的化学反应的原因，在光刻胶中形成的图形结构和掩模版上的图形结构存在偏差，这种偏差则需要通过opc修正预先对掩模版上的图形结构进行修改，采用经过opc修正的掩模版进行曝光时，在光刻胶中形成的图形结构则会和设计的图形结构相符，并符合工艺生产要求。
3.在版图的图形结构中根据图形密度不同分为密集图形和孤立图形以及位于二者之间的过渡区域的半孤立图形。密集图形的图形之间间距减小，在光刻过程中，密集图形之间的衍射光会存在相互作用；而孤立图形的周侧比较空旷，孤立图形之间的衍射光相互作用较弱或没有相互作用。半孤立图形的一侧为密集图形区，另一侧则较为空旷。
4.版图包括多层图形层，如金属层，通孔层。其中，对于金属层，特别是接近光刻极限的工艺下，在密集/孤立图形的过渡区域中，往往容易出现工艺窗口差的现象，此时往往需要对图形空间周期进行适当松解(pitch loose)、通孔层位移(via shift)等方法来防止断线。如图1a所示，是现有opc修正方法中进行opc修正前对临近过渡区域的密集图形的空间周期进行松解前的密集图形的示意图；图1a中显示了金属层图形101以及通孔层图形102，通孔层图形102位于金属层图形101的部分区域上。金属层图形101的图形空间周期即步进(pitch)为金属层图形101的宽度w101和间距w102的和。
5.如图1b所示，是现有opc修正方法中进行opc修正前对临近过渡区域的密集图形的空间周期进行松解后的密集图形的示意图；金属层图形101的图形空间周期为宽度w101a和间距w102a的和。w101a大于w101以及w102a大于w102。
6.但在多个准孤立线端即半孤立线端对齐于一条线的情况下，由于线端缩短的光学/光阻现象，线端需要向外大量修正，对齐的线端在opc修正时会产生同时外扩和互相冲突的情况，从而从两侧对中间密集图形区域产生严重挤压，使pitch loose无法完全解决中间区域工艺窗口差、易断线的问题。


技术实现要素：

7.本发明所要解决的技术问题是提供一种opc修正方法，能提高临近于半孤立线端对齐位置处的密集图形的opc修正的工艺窗口。
8.为解决上述技术问题，本发明提供的opc修正方法包括如下步骤：
9.步骤一、提供需要进行opc修正的原始版图，所述原始版图中存在密集图形和孤立图形的过渡区域，在所述过渡区域中存在多条半孤立线端，各所述半孤立线端和对应的所
述密集图形临近。
10.在所述过渡区域中存在两条以上的所述半孤立线端对齐于对齐直线上的结构，所述对齐直线和所述半孤立线端的长度方向垂直。
11.步骤二、在所述原始版图中找到所有所述对齐直线以及各所述对齐直线对应的各所述半孤立线端。
12.步骤三、进行所述半孤立线端的预调整，包括：沿相应的所述半孤立线端的长度延伸方向进行伸长或缩短来调节所述半孤立线端的侧面位置，使各相邻的对齐于所述对齐直线的两个所述半孤立线端的侧面之间具有第一间距，通过增加所述第一间距增加和所述半孤立线端临近的所述密集图形的opc修正的工艺窗口；所述原始版图在经过所述半孤立线端调节后成为中间版图；
13.步骤四、对所述中间版图进行opc修正。
14.进一步的改进是，所述原始版图中包括金属层图形，所述密集图形、所述孤立图形和所述半孤立线端都为金属层图形。
15.进一步的改进是，在密集图形区域中，各所述密集图形都呈条形结构且各所述密集图形都沿宽度方向上周期排列。
16.进一步的改进是，所述第一间距的大小保证相邻两个所述半孤立线端的侧面处的opc修正对临近的所述密集图形的opc修正的影响区域完全错开。
17.进一步的改进是，所述第一间距大于等于所述密集图形的步进。
18.进一步的改进是，在沿所述密集图形的宽度方向上，所述密集图形区域两侧都存在所述过渡区域。
19.进一步的改进是，和所述对齐直线对齐的所述半孤立线端都位于所述密集图形区域同一侧的所述过渡区域中。
20.进一步的改进是，所述原始版图中，相邻两条所述半孤立线端长度延伸方向相反，相邻两条所述半孤立线端部分重叠或具有间隔，相邻两条所述半孤立线端的侧面之间的间距小于等于具有第二间距，所述第二间距使所述半孤立线端的侧面接近对齐从使得相邻两个所述半孤立线端的侧面处的opc修正对临近的所述密集图形的opc修正的影响区域重叠，从而会影响临近的所述密集图形的opc修正的工艺窗口。
21.进一步的改进是，和所述对齐直线对齐的所述半孤立线端位于所述密集图形区域的相反两侧的所述过渡区域中。
22.进一步的改进是，所述原始版图中，相邻两条所述半孤立线端的长度延伸方向相反，相邻两条所述半孤立线端部分重叠，相邻两条所述半孤立线端的侧面的间距小于等于第二间距，所述第二间距使所述半孤立线端的侧面接近对齐从使得相邻两个所述半孤立线端的侧面处的opc修正对临近的所述密集图形的opc修正的影响区域重叠，从而会影响临近的所述密集图形的opc修正的工艺窗口；
23.或者，相邻两条所述半孤立线端的长度延伸方向相同，相邻两条所述半孤立线端的侧面的间距小于等于第二间距，所述第二间距使所述半孤立线端的侧面接近对齐从使得相邻两个所述半孤立线端的侧面处的opc修正对临近的所述密集图形的opc修正的影响区域重叠，从而会影响临近的所述密集图形的opc修正的工艺窗口。
24.进一步的改进是，步骤三中，通过对相邻的两条所述半孤立线端中的一条或者两
条进行伸长来调整所述第一间距；或者，通过对相邻的两条所述半孤立线端中的一条或者两条进行缩短来调整所述第一间距。
25.进一步的改进是，步骤三中，对相应的所述半孤立线端进行沿长度延伸方向的伸长时，需要保证伸长后的所述半孤立线端的侧面和位于所述半孤立线端的延伸方向上的相邻图形之间的间距符合要求；当伸长后的所述半孤立线端的侧面和位于所述半孤立线端的延伸方向上的相邻图形之间的间距不符合要求时，对位于所述半孤立线端的延伸方向上的相邻图形进行沿所述所述半孤立线端的长度延伸方向的退让。
26.进一步的改进是，所述原始版图中还包括通孔层图形；所述通孔层图形位于所述金属层图形的选定区域上。
27.进一步的改进是，步骤三中，对相应的所述半孤立线端进行沿长度延伸方向的缩短时，需要保证缩短后的所述半孤立线端的侧面和相邻的所述通孔层图形之间的间距符合要求。
28.进一步的改进是，对相应的所述半孤立线端进行沿长度延伸方向的伸长时，所述半孤立线端的延伸部分作为辅助图形。
29.进一步的改进是，步骤四中，在进行所述opc修正之前还包括对临近各所述半孤立线端的所述密集图形进行步进松解。
30.本发明通过在对原始版图进行opc修正之前，在过渡区域中找到所有对齐直线以及各对齐于对应的对齐直线的各半孤立线端，对各半孤立线端进行伸长或缩短来调节各相邻的对齐于对齐直线的两个半孤立线端的侧面之间具有第一间距，利用第一间距增加后，在opc修正中两个半孤立线端对临近的密集图形的影响会错开，从而能增加和半孤立线端临近的密集图形的opc修正的工艺窗口，并从而能防止出现由于工艺窗口差而出现易断线的问题。
31.本发明特别适用于金属层的opc修正，提高金属层的opc修正的工艺窗口。
32.本发明在对半孤立线端进行伸长的延伸部分还能采用辅助图形，辅助图形在必要时能牺牲，从能避免引入延伸部分时对主体图形产生不利影响。
附图说明
33.下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
34.图1a-图1b是现有opc修正方法中进行opc修正前对临近过渡区域的密集图形的空间周期进行松解前后的密集图形的示意图；
35.图2是本发明实施例opc修正方法的流程图；
36.图3a-图3d是本发明实施例opc修正方法的原始版图中各种半孤立线端对齐的图形的示意图；
37.图4a-图4c是本发明实施例opc修正方法中采用伸长方式对各种半孤立线端进行预调整时的图形示意图；
38.图5a-图5c是本发明实施例opc修正方法中采用缩短方式对各种半孤立线端进行预调整时的图形示意图。
具体实施方式
39.如图2所示，是本发明实施例opc修正方法的流程图；如图3a至图3d所示，是本发明实施例opc修正方法的原始版图中各种半孤立线端202对齐的图形的示意图；如图4a至图4c所示，是本发明实施例opc修正方法中采用伸长方式对各种半孤立线端202进行预调整时的图形示意图；如图5a至图5c所示，是本发明实施例opc修正方法中采用缩短方式对各种半孤立线端202进行预调整时的图形示意图；本发明实施例opc修正方法包括如下步骤：
40.步骤一、如图3a至图3d所示，是本发明实施例opc修正方法的原始版图中各种半孤立线端202对齐的图形的示意图；提供需要进行opc修正的原始版图，所述原始版图中存在密集图形201和孤立图形(未显示)的过渡区域，在所述过渡区域中存在多条半孤立线端202，各所述半孤立线端202和对应的所述密集图形201临近。
41.在所述过渡区域中存在两条以上的所述半孤立线端202对齐于对齐直线203上的结构，所述对齐直线203和所述半孤立线端202的长度方向垂直。
42.本发明实施例中，所述原始版图中包括金属层图形，所述密集图形201、所述孤立图形和所述半孤立线端202都为金属层图形。
43.所述原始版图中还包括通孔层图形；所述通孔层图形位于所述金属层图形的选定区域上。
44.在密集图形201区域中，各所述密集图形201都呈条形结构且各所述密集图形201都沿宽度方向上周期排列。
45.在沿所述密集图形201的宽度方向上，所述密集图形201区域两侧都存在所述过渡区域。
46.和所述对齐直线203对齐的所述半孤立线端202都位于所述密集图形201区域同一侧的所述过渡区域中，图3a和图3b所示的图形都对应于这种情形。
47.相邻两条所述半孤立线端202长度延伸方向相反，相邻两条所述半孤立线端202在较佳较佳下会完全对齐，但是实际上会具有如图3a所示的部分重叠或具有如图3b所示的间隔。相邻两条所述半孤立线端202的侧面之间的间距小于等于具有第二间距，所述第二间距使所述半孤立线端202的侧面接近对齐从使得相邻两个所述半孤立线端202的侧面处的opc修正对临近的所述密集图形201的opc修正的影响区域重叠如虚线框204所示区域为重叠的影响区域，从而会影响临近的所述密集图形201的opc修正的工艺窗口。也即：在进行opc修正时，各图形往往需要一定的空间进行改变；在虚线框204所示区域中，所述密集图形201的opc修正空间会同时受到两个所述半孤立线端202的修正影响，从而使得所述密集图形201的opc修正空间会变小，也即工艺窗口变小。
48.和所述对齐直线203对齐的所述半孤立线端202位于所述密集图形201区域的相反两侧的所述过渡区域中，图3c和图3d所示的图形都对应于这种情形。
49.图3c所示图形进一步包括：所述原始版图中，相邻两条所述半孤立线端202的长度延伸方向相反，相邻两条所述半孤立线端202部分重叠，相邻两条所述半孤立线端202的侧面的间距小于等于第二间距，所述第二间距使所述半孤立线端202的侧面接近对齐从使得相邻两个所述半孤立线端202的侧面处的opc修正对临近的所述密集图形201的opc修正的影响区域重叠，从而会影响临近的所述密集图形201的opc修正的工艺窗口。
50.图3d所示图形进一步包括：相邻两条所述半孤立线端202的长度延伸方向相同，相
邻两条所述半孤立线端202的侧面的间距小于等于第二间距，所述第二间距使所述半孤立线端202的侧面接近对齐从使得相邻两个所述半孤立线端202的侧面处的opc修正对临近的所述密集图形201的opc修正的影响区域重叠，从而会影响临近的所述密集图形201的opc修正的工艺窗口。
51.步骤二、在所述原始版图中找到所有所述对齐直线203以及各所述对齐直线203对应的各所述半孤立线端202，也即找到如图3a-图3d所示的这四种情形下的所述对齐直线203和各所述半孤立线端202。
52.步骤三、进行所述半孤立线端202的预调整，包括：沿相应的所述半孤立线端202的长度延伸方向进行伸长或缩短来调节所述半孤立线端202的侧面位置，使各相邻的对齐于所述对齐直线203的两个所述半孤立线端202的侧面之间具有第一间距d201，通过增加所述第一间距d201增加和所述半孤立线端202临近的所述密集图形201的opc修正的工艺窗口；所述原始版图在经过所述半孤立线端202调节后成为中间版图。
53.本发明实施例中，所述第一间距d201的大小保证相邻两个所述半孤立线端202的侧面处的opc修正对临近的所述密集图形201的opc修正的影响区域完全错开。在一些较佳实施例中，所述第一间距d201大于等于所述密集图形201的步进。以所述密集图形201的步进为80nm为例，所述第一间距d201能取为100nm。
54.在一些实施例中，通过对相邻的两条所述半孤立线端202中的一条或者两条进行伸长来调整所述第一间距d201。下面分别对图3a-图3d所示图形中的所述半孤立线端202的预调整进行说明：
55.如图4a所示，图4a所示的所述预调整适用于对图3a和图3b所示图形中的所述半孤立线端202的预调整，图4a中对两条相邻的所述半孤立线端202都进行了伸长，伸长部分用标记202a标出。由于所述半孤立线端202的侧面处所需要的opc修正量较大，需要占用较大的空间，显然，经过所述预调整后，两条相邻的所述半孤立线端202的侧面和标记204所示区域中心会错开，从而会消除两个相邻的所述半孤立线端202的侧面对标记204所示区域的重叠影响。
56.如图4b所示，图4b所示的所述预调整适用于对图3c示图形中的所述半孤立线端202的预调整，图4b中对两条相邻的所述半孤立线端202都进行了伸长，伸长部分用标记202a标出。经过所述预调整后，两条相邻的所述半孤立线端202的侧面和标记204所示区域中心会错开，从而会消除两个相邻的所述半孤立线端202的侧面对标记204所示区域的重叠影响。
57.如图4c所示，图4c所示的所述预调整适用于对图3d示图形中的所述半孤立线端202的预调整，图4c中对两条相邻的所述半孤立线端202中的一条进行了伸长、另一条固定不变，伸长部分用标记202a标出。经过所述预调整后，两条相邻的所述半孤立线端202的侧面的间距较大，会消除两个相邻的所述半孤立线端202的侧面对标记204所示区域的重叠影响。
58.在一些实施例中，对相应的所述半孤立线端202进行沿长度延伸方向的伸长时，需要保证伸长后的所述半孤立线端202的侧面和位于所述半孤立线端202的延伸方向上的相邻图形之间的间距符合要求；当伸长后的所述半孤立线端202的侧面和位于所述半孤立线端202的延伸方向上的相邻图形之间的间距不符合要求时，在条件允许时，能进行：对位于
所述半孤立线端202的延伸方向上的相邻图形进行沿所述所述半孤立线端202的长度延伸方向的退让。
59.对所述半孤立线端202伸长的部分202a，由于其对通孔层图形不产生关系，可以当做辅助图形处理，在必要时适当牺牲，允许其断线，从而给其附近图形留出充足修正空间。
60.在另一些实施例中，通过对相邻的两条所述半孤立线端202中的一条或者两条进行缩短来调整所述第一间距d201。下面分别对图3a-图3d所示图形中的所述半孤立线端202的预调整进行说明：
61.如图5a所示，图5a所示的所述预调整适用于对图3a和图3b所示图形中的所述半孤立线端202的预调整，图5a中对两条相邻的所述半孤立线端202都进行了缩短，缩短部分用标记202b标出。由于所述半孤立线端202的侧面处所需要的opc修正量较大，需要占用较大的空间，显然，经过所述预调整后，两条相邻的所述半孤立线端202的侧面和标记204所示区域中心会错开，从而会消除两个相邻的所述半孤立线端202的侧面对标记204所示区域的重叠影响。
62.如图5b所示，图5b所示的所述预调整适用于对图3c所示图形中的所述半孤立线端202的预调整，图5b中对两条相邻的所述半孤立线端202都进行了缩短，缩短部分用标记202b标出。可以看出，经过所述预调整后，两条相邻的所述半孤立线端202的侧面和标记204所示区域中心会错开，从而会消除两个相邻的所述半孤立线端202的侧面对标记204所示区域的重叠影响。
63.如图5c所示，图5c所示的所述预调整适用于对图3d示图形中的所述半孤立线端202的预调整，图5c中对两条相邻的所述半孤立线端202中的一条进行了缩短、另一条固定不变，伸长部分用标记202b标出。经过所述预调整后，两条相邻的所述半孤立线端202的侧面的间距较大，会消除两个相邻的所述半孤立线端202的侧面对标记204所示区域的重叠影响。
64.在一些实施例中，对相应的所述半孤立线端202进行沿长度延伸方向的缩短时，需要保证缩短后的所述半孤立线端202的侧面和相邻的所述通孔层图形之间的间距符合要求。
65.由于图3a-图3d所示的图形结构能同时位于同一所述原始版图的不同区域位置上，故本发明实施例能根据所述原始版图的不同区域的实际图形结构，选择图4a-图4c中的伸长方式或图5a-图5c中的缩短方式进行预调整。例如，当所述半孤立线端202的伸长方向实在没有空间时，能采用对缩短方式进行所述预调整。
66.步骤四、对所述中间版图进行opc修正。
67.在一些实施例中，在进行所述opc修正之前还包括对各所述半孤立线端202附近的所述密集图形201进行步进松解如对密集的金属层图形进行松解并同时对通孔层图形进行位移。这样能进一步增加各所述半孤立线端202附近的所述密集图形201的opc修正工艺窗口。
68.本发明实施例通过在对原始版图进行opc修正之前，在过渡区域中找到所有对齐直线203以及各对齐于对应的对齐直线203的各半孤立线端202，对各半孤立线端202进行伸长或缩短来调节各相邻的对齐于对齐直线203的两个半孤立线端202的侧面之间具有第一间距d201，利用第一间距d201增加后，在opc修正中两个半孤立线端202对临近的密集图形
201的影响会错开，从而能增加和半孤立线端202临近的密集图形201的opc修正的工艺窗口，并从而能防止出现由于工艺窗口差而出现易断线的问题。
69.各所述半孤立线端202附近的所述密集图形201特别适用于金属层的opc修正，提高金属层的opc修正的工艺窗口。
70.各所述半孤立线端202附近的所述密集图形201在对半孤立线端202进行伸长的延伸部分还能采用辅助图形，辅助图形在必要时能牺牲，从能避免引入延伸部分时对主体图形产生不利影响。
71.结合如下实验进行比较能更加清楚明白本发明实施例方法相对于现有方法所取得的有益效果：
72.14hf的1.25x金属层(metal)最小设计尺寸为40nm/40nm，接近193nm光源光刻极限，在逻辑区复杂版图中存在大量密集/孤立图形过渡区域多个半孤立线端共线的冲突情况，结果如下：
73.如果修正脚本仅采用pitch loose的操作，全版图的opc完成后的验证(post opc verify)最小nils 0.76，工艺窗口(dose0.96-1.04，focus
±
40nm)内最小cd 40.2nm。
74.如果修正脚本在pitch loose前进行本发明实施例的所述预调整的优化操作，全版图post opc verify最小nils 0.84，工艺窗口(dose0.96-1.04，focus
±
40nm)内最小cd 40.7nm。
75.以上通过具体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。