安放用于隨機掩模版圖的印刷輔助圖形的方法和系統的制作方法

專利名稱：安放用于隨機掩模版圖的印刷輔助圖形的方法和系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及半導體器件制造領域中的分辨率增強技術(RET)，并且特別地，涉 及在兩次構圖(double patterning)工藝中安放印刷輔助圖形以印刷半導體器件圖形 (feature)的方法。
背景技術：
在半導體器件制造中，在將半導體器件的圖形印刷到要在其上形成該器件的晶片 上時使用光刻。通常通過分辨率并且特別是通過可分辨半節距(Pmin/2)的尺寸來測量通過 光刻印刷的器件的圖案或圖形的質量。在本領域中公知的是，光刻曝光系統可給出的最小 可分辨半節距由瑞利判據(Rayleigh criterion)Pmin/2 = ^ · λ/NA確定，其中λ是曝光 工藝中使用的光的波長，NA是系統物鏡的數值孔徑，并且1^是依賴于工藝的因子。數十年 來，由于λ的減小、NA的增加和1^的減小，盡管是逐漸的，但是光刻曝光系統的分辨率穩定 提高。例如，在歷史上，最小可分辨半節距每兩年按比例縮小約30%。然而，已成為半導體業界的主流方法的單次曝光光刻正在快速達到其繼續應用于 尺寸不斷縮小的器件的物理障礙。例如，簡單地通過單次曝光系統在1.35的NA下印刷22nm 節點(具有32nm的半節距)正在變得幾乎不可能，這是因為Ic1因子將不得不下降到0. 22 左右，這低于如本領域中已知的0. 25的理論極限。不同于所有前代光刻，無法預期具有較 高NA的下一代曝光工具將及時備好或可用于使得能夠實現用于22nm節點生產的單次曝 光。作為對單次曝光光刻的替選方案，兩次構圖技術(DPT)現正浮現作為用于光學印 刷22nm節點的主要候選方案和作為用于放松對印刷當前的32nm節點的要求的方法。兩次 構圖技術使得能夠實現了以小于單次曝光系統可給出的最小可分辨半節距的分辨率印刷 的節距。即使h因子的理論上的0. 25極限仍將保持，但是晶片上得到的圖案將呈現為如 同已使用更低的h。例如，當使用所謂的“節距分裂(pitch split)”方法將60nm節距的圖 形印刷為兩個交錯的120nm節距時，即使實際的1^是0. 42，但是通過NA為1. 35的物鏡仍 可實現0.21的有效K。兩次構圖技術還可用于印刷單次曝光工藝中相互不一致的圖形類型。隨著NA的 增加在提升密集節距的焦深(DOF)的同時開始侵蝕某些隔離節距的焦深，這些圖形類型正
在變得日益普遍。例如，在單次曝光方案中，次分辨率輔助圖形(SRAF)通常被安放為接近隔離圖 形，以使其呈現為較密集并且增加其焦深。SRAF傳統上被安放在根據規則表布置的版圖中， 該規則表包括離開主要圖形的距離、將安放的輔助圖形的數目和輔助圖形的寬度等。盡管 SRAF在歷史上是用于增加隔離圖形的工藝窗口的有用工具，但是它們正在日益變得難于實 現。這是因為輔助圖形的寬度需要保持極大地低于最小圖形關鍵尺寸(CD)，使得不印刷輔 助圖形，最好跨所有可能劑量和焦距范圍都不印刷。隨著圖形CD繼續縮小，SRAF的尺寸也 縮小，這使得掩模制造和檢查更加困難。僅在SRAF間距和/或SRAF寬度被設定為使得發生輔助圖形的印刷時，可以使工藝窗口充分增加。在單次曝光工藝中，這些輔助圖形的印刷 可導致被構圖的結構中的缺陷。為了幫助緩解與SRAF相關的上述困難，兩次構圖技術(特別是互補兩次曝光 (CODE)技術)被首先提出用于90nm節點。該技術是這樣一種兩次曝光兩次刻蝕(DE2)工 藝，在該工藝過程中在第一次曝光中印刷大的無關(extraneous)圖形并且隨后在第二次 曝光中將其移除。當在第一次曝光中印刷時，該無關圖形被安放為與關鍵圖形相鄰以改善 該關鍵圖形的工藝窗口。探索了多種該技術，但是通常該技術集中于通過引入趨于增加圖 形密度的無關圖形來提高隔離圖形的焦深(DOF)。CODE工藝通常通過允許印刷無關圖形增強或改善這些無關圖形的有效性。如上文 描述的，該無關圖形在第一次曝光中被印刷并且隨后在第二次曝光中被移除。由于這些無 關圖形因其被印刷的性質而不再是“次分辨率”，因此在業界中它們通常被稱為印刷輔助圖 形(PrAF)。在標準的光學接近校正(optical proximity correction, 0PC)處理流程中， PrAF通常如同常規圖形那樣處理，并且接收其各自的可以被OPC處理認為是適當的校正。在兩次曝光方案中，需要適當的工藝和/或方法以便于將設計版圖分為兩個曝光 步驟。例如，在CODE方案中，可開發用于在一次曝光中將特定PrAF形狀添加到掩模并且 用于生成在后繼曝光中移除該PrAF形狀的修剪形狀的工藝或方法。該工藝通常被稱為總 體光刻工藝中的數據分解工藝或步驟。通常，設計版圖，如接收自設計人員的版圖，不包含 關于可以如何將其分解的明確信息。因此，通常在數據準備軟件中實現的數據分解工藝需 要生成關于兩次曝光的掩模版圖。數據分解對于一維(ID)版圖可能是微不足道的，然而隨 機的二維(2D)版圖的適當分離或分解通常如果不視為是不可能的，也被視為是極度困難 的。為了確保設計版圖被適當分解，需要建立適當的RET和設計規則以防止任何不可行的 情況。關于PrAF安放的適當規則的建立是復雜的。其比例如SRAF工藝顯著復雜，這是 因為版圖設計人員在決定適當的PrAF安放時有許多供選擇的選項。例如，不同于如SRAF 方案中那樣被限于有限數目的不同寬度，PrAF可被設計為具有多種寬度選擇和安放風格， 其可根據例如節距和圖形類型進行調節和/或優化。關于近來的分辨率增強技術(RET)，對 光刻行業，需要一種用于從多種PrAF選項中找到適當的解決方案，并且在某些情況中找到 最優解決方案的通用方法和/或途徑。迄今為止，不存在解決如何在兩次構圖工藝中安放和調節PrAF和解決如何使 PrAF的調節適合于通用的數據分解工藝的已知技術。換言之，不存在使得能夠使用PrAF以 使得可利用數據準備軟件將其應用于版圖的已知技術。

發明內容
本發明的實施例提供了一種在掩模版圖中安放印刷輔助圖形的方法。該方法包 括提供具有一個或多個設計圖形的設計版圖；生成一組參數，該參數組與一個或多個印 刷輔助圖形(PrAF)關聯；將該參數組的該一個或多個PrAF添加到設計版圖以產生修改的 設計版圖；對該修改的設計版圖執行該一個或多個PrAF以及該一個或多個設計圖形的仿 真；基于仿真的結果驗證該一個或多個PrAF是否是可移除的；并且如果該一個或多個PrAF 被驗證為是可移除的，則基于該參數組生成一組PrAF安放規則。
在一個實施例中，至少一個PrAF被驗證為是不可移除的，并且該方法進一步包 括調節與該一個或多個PrAF關聯的該參數組；將調節了的參數組的該一個或多個PrAF 添加到該設計版圖以產生新修改的設計版圖；執行具有該調節了的參數組的一個或多個 PrAF的該新修改的設計版圖的仿真；并且驗證該新修改的設計版圖中的該一個或多個 PrAF是否是可移除的。在另一實施例中，該一個或多個PrAF被驗證為是可移除的，并且該方法進一步包 括提供包括關于曝光系統的預期變化的信息的一組工藝輸入；并且通過應用該工藝輸入 組以產生一組工藝可變性數據來對該修改了的設計版圖執行仿真。在又一實施例中，該方法包括基于對該修改了的設計版圖的仿真所產生的工藝 可變性數據組，驗證該一個或多個PrAF是否是可印刷的，并且如果該一個或多個PrAF中至 少之一被驗證為是不可印刷的，則返回去調節與該一個或多個PrAF關聯的該參數組以產 生新修改了的設計版圖。根據一個實施例，驗證該一個或多個PrAF是否是可印刷的包括驗證該一個或多 個PrAF是否未被印刷、被印刷得過小或者與另一 PrAF或設計圖形合并了。在一個實施例中，該一個或多個PrAF被驗證為是可印刷的，并且該方法包括基 于該工藝輸入組計算一組性能參數，該性能參數組包括焦深(DOF)、掩模誤差因子(MEF)和 跨芯片線寬變化(ACLV)，以及針對一組預定標準評估該性能參數組。根據一個實施例，該曝光系統的預期變化至少包括曝光劑量、聚焦和掩模誤差的 變化。根據另一實施例，執行仿真包括將光學接近校正(OPC)處理應用到該修改了的設計 版圖以調節PrAF和設計圖形。在一個實施例中，該方法進一步包括識別該設計版圖的該一個或多個設計圖形 的一個或多個邊緣，該一個或多個邊緣需要基于所生成的PrAF安放規則組的PrAF支持；以 及產生用于所識別的一個或多個邊緣的一組新的PrAF。在另一實施例中，該方法包括驗證該新的PrAF組是否滿足設計規則和掩模規則 要求，并且如果來自該新的PrAF組的一個或多個PrAF違反該設計規則和掩模規則要求中 的至少之一，則從該新的PrAF組中移除該一個或多個PrAF。根據一個實施例，從該新的 PrAF組中移除一個或多個PrAF包括使來自該新的PrAF組的該一個或多個PrAF與一個或 多個相鄰PrAF合并，由此增加其組合總面積。在又一實施例中，該方法進一步包括驗證是否存在更多組需要該新的PrAF組滿 足的設計規則和掩模規則要求，并且如果所有設計規則和掩模規則要求已被滿足，則產生 并輸出適用于生成該掩模版圖的一組最終PrAF。


通過下面的對本發明的詳細描述，結合附圖，將更加全面地理解和認識本發明，在 附圖中圖1是如本領域中已知的互補兩次曝光方案的簡化概念圖示；圖2是根據本發明一個實施例的安放印刷輔助圖形和執行相關數據準備的方法 的例證性流程圖示；圖3是根據本發明某些實施例的在兩次構圖工藝中執行印刷輔助圖形的分析和調節的方法的例證性流程圖示；圖4是根據本發明某些實施例的向設計版圖提供印刷輔助圖形以產生修改的設 計版圖的方法的例證性流程圖示；圖5(a) 5(c)是根據本發明某些實施例的在確定印刷輔助圖形安放規則的過程 中可調節的某些參數的例證性圖示；并且圖6是通過根據本發明實施例的方法實現的計算系統的簡化圖示說明。將認識到，為了使說明簡單清楚，圖中所示要素沒有必要依比例繪制。例如，為了 清楚起見，某些要素的尺寸可相對于其他要素放大。
具體實施例方式在下面的詳細描述中，闡述了許多特定細節以便提供對本發明的實施例的透徹理 解。然而，本領域的普通技術人員將理解，可以踐行本發明的實施例而無需這些特定細節。 為了不使本發明的本質和/或實施例的陳述模糊，在下面的詳細描述中，出于陳述和/或說 明的目的，本領域中公知的處理步驟和/或操作可以能組合在一起，并且在某些情況中可 能未詳細描述。在其他情況中，本領域中公知的處理步驟和/或操作可能未作描述。本領 域的技術人員將認識到，下面的描述集中于本發明實施例的區別性的特征和/或要素。本發明的實施例提供了一種用于生成印刷輔助圖形(PrAF)的工藝或方法，該印 刷輔助圖形可被添加到設計版圖以支持兩次構圖工藝。根據一個實施例，可執行分析步驟 以確定關于PrAF及其尺寸的適當的并且在某些情況中是優化的安放方案，并且該確定可 基于設計圖形之間的可用空間和/或節距。由于PrAF被設計為被印刷并且隨后被移除，因此存在數目可觀的安放風格和可 在PrAF調節工藝過程中改變和/或調節的參數。根據本發明的另一實施例，PrAF可經歷 可印刷性驗證，該可印刷性驗證使用例如與常規SRAF工藝中使用的相反的標準(由于SRAF 并不印刷)。隨后可執行驗證以確保該PrAF可在第二次曝光中被充分移除。此外，本發明的實施例提供了適合滿足當前基本規則(groimdrule)和工藝要求 的總體數據準備流程的數據分析和PrAF安放過程。該數據準備流程開始于初始設計版圖 并且結束于可用于在晶片上構建適當的和/或優化的器件的光掩模組。該數據分析和準 備流程可被設計為與當前存在的標準光刻工藝兼容，因此避免該數據準備流程的潛在的重 構，否則這將阻礙掩模制造工藝。圖1是本領域中公知的互補兩次曝光(CODE)方案的簡化概念圖示。更具體地，圖 1圖示了三個不同的原始版圖IOlaUOlb和101c，其具有表示其各自的最終設計形狀(或 設計圖案或設計圖形)的外觀的形狀。例如，這三個不同的版圖被示為具有從密集節距 (IOla)到半密集或中間節距(IOlb)到隔離節距(IOlc)變化的間距的圖形。在下文中，版 圖IOlaUOlb和IOlc可被共同稱為版圖101。如本領域中已知的，在將CODE方案應用于版圖101的過程中，可以通過適當地分 解版圖101在最初時生成兩個曝光掩模組102和103。在下文中，詞“組”可包括一個的 含義，并且可與短語“一個或多個”互換使用。第一掩模組102，其可共同表示圖1中的掩 模102a、102b和102c，其可以包含原始設計圖形以及新生成的PrAF形狀，在本示例中如圖 1中說明性示出的，該PrAF形狀被添加到圖形陣列的外側邊緣。在第一次曝光過程中，該原始圖形以及PrAF形狀可印刷在其上將形成最終設計形狀的半導體晶片上。第二掩模組 103，其可共同表示圖1中的掩模103a、103b和103c，其可以包含在第二次曝光中用于擦除 在第一次曝光過程中印刷的該PrAF形狀的圖形或修剪形狀(如圖1中的白色區域所示)。 在圖1中，第二掩模組103中的黑色區域所示出的形狀被設計為保護原始設計圖形，防止其 在第二次曝光過程中被擦除。通過執行上述兩次分開的曝光，原始設計形狀或圖形被印刷 在半導體晶片上，并且相比于可通過單次曝光工藝實現的圖形，該圖形被印刷得更加魯棒。圖2是根據本發明一個實施例的安放印刷輔助圖形和執行相關數據準備的方法 的例證性流程圖示。為了生成可用于制造實際半導體器件的最終掩模或掩模組，將首先確 定PrAF形狀的安放并且執行相關聯的設計數據的準備。根據一個實施例，本發明的方法可 開始于向處理過程提供設計輸入201和工藝輸入202。設計輸入201可包括例如對設計版 圖中允許繪制什么和不允許繪制什么的描述，其通常被稱為“設計規則”。將“設計規則”用 作設計輸入201的至少一部分在本領域中是常用的。“設計規則”通常在設計手冊中描述 并且可包括例如兩個繪制的圖形可以間隔得多近、最小和最大圖形寬度、一個層級(level) 中的圖形可以相對于其他層級上的圖形如何安放等。工藝輸入202可包括將要使用的光刻 工藝和/或系統的限制或預期變化的詳細描述，并且可包括例如曝光工具的能力，諸如曝 光的光的波長、劑量、焦距、數值孔徑、掩模變化、光抗蝕劑性能、工藝變化等。接著，本方法的一個實施例可包括在步驟203中，從設計輸入201中提取可能需 要調節和/或優化的圖形和/或幾何特征(geometries)的關鍵尺寸(CD)。這些圖形和/ 或幾何特征可包括半導體器件、PrAF形狀和諸如SRAF的其他圖形的圖形和/或幾何特征。 例如，步驟201中提供的設計手冊可以不包括或不明確說明對于給定設計版圖這些關鍵尺 寸和幾何特征是什么，或者設計版圖中的哪些要素可以與PrAF安放規則的構造相關。更具 體地，在用于門級設計的工藝中，對于用于生成晶體管柵極的圖形和對于用于晶體管柵極 之間的配線的圖形，通常存在分立的規則。柵極相關圖形典型地具有嚴格得多的容差要求， 并且因此相比于配線相關圖形是重要得多的調節和/或優化目標。可能需要在步驟203中 獲得或提取該類型的信息和/或設計規則。此外，步驟203可提取諸如節距、間距、2D配置 等的信息。類似地，在步驟204中，基于工藝輸入202所提供的信息，將決定可以有助于在容 差內印刷圖形的曝光工藝的特定工藝性能要求或目標條件。例如，如果工藝輸入202指示 掩模變化通常是大的，則決定可能需要保持低的曝光工藝的掩模誤差因子(MEF)以便于避 免晶片上的大的CD變化。保持低的MEF可通過例如選擇適當的照射條件和/或曝光劑量 實現，并且在某些情況中可通過將偏振光源應用于曝光來實現。在門級工藝中，在確定工藝性能要求時應考慮晶片上的總的CD變化，其被稱為跨 芯片線寬變化(ACLV)并且是由例如掩模變化、聚焦變化和劑量變化引起。在其他級別的工 藝中，諸如焦深(DOF)的不同度量標準或者D0F、ACLV和/或諸如上文描述的其他度量標準 的組合可能變得重要。通常，在確定關于PrAF的兩次構圖工藝的工藝性能要求時應用度量 標準是復雜的過程。這些度量標準用于調節，在某些情況中用于優化，具有不同印刷標準的 設計圖形和PrAF的印刷。例如，設計圖形通常具有比用于PrAF的圖形更加嚴格的容差要 求或印刷標準。根據本發明的實施例，如下文參考圖3更加詳細描述的，可引入在PrAF調 節工藝中應用的額外的一個或多個步驟。
在兩次構圖工藝中，工藝輸入的數目可戲劇性地增加或者甚至簡單地是單次曝光 工藝的兩倍，這是因為兩次構圖工藝中的兩個曝光步驟或工藝是彼此獨立的。此外，第二曝 光步驟或工藝的工藝限制可以影響第一構圖步驟或工藝的工藝限制，特別是關于移除PrAF 的。因此，根據本發明的一個實施例，如下文參考圖3更加詳細描述的，第二曝光步驟或工 藝的限制可包括來自執行PrAF移除檢查或驗證的限制。對于在步驟203中提取的關鍵尺寸(CD)和幾何特征信息，以及在步驟204中決定 的工藝性能要求，該方法的一個實施例可包括在步驟205中應用識別關于光刻曝光工具的 合理的并且在某些情況中是優化的(或者接近最優)的照射條件以及確定PrAF安放方案 的處理。該處理可以是系統性OPC仿真處理和/或實驗性處理，其細節在下文中參考圖3 詳細描述。在步驟205中識別的合理的并且在某些情況中是優化的或接近最優的照射條件 可包括例如關于用于光刻工藝的曝光工具的數值孔徑(NA)、光源形狀、瞳孔極化、劑量等的 要求或條件。步驟205中提供的PrAF安放方案可有助于實現大部分工藝要求，同時滿足設 計基本規則。如上文所述，在步驟205中執行PrAF分析的目標是聚焦于具有在步驟203中 確定的CD和幾何特征的圖形而確定例如MEF、ACLV和/或其特定組合的量。在步驟205的 輸出處，關于PrAF的寬度和安放方案可被列表為在其他步驟中使用的一組規則，該規則組 根據設計圖形的節距或間距進行分組。在生成關于設計圖形、PrAF和諸如例如SRAF的其他圖形的規則組或安放方案之 后，該方法的一個實施例可包括應用這些規則或安放方案以向待制造的在步驟206中提供 的設計版圖添加或提供PrAF的安放步驟207。在安放步驟207中，僅出于效率的目的，可選 地可使用數據準備軟件，以分析具有添加的例如SRAF圖形以及其他PrAF的設計版圖，以及 基于前一步驟中列表的安放方案或規則以自動的方式應用PrAF規則。PrAF安放步驟207 可產生修改的新的設計版圖，如下文參考圖4更加詳細描述的，其包含設計圖形和PrAF。在下一步驟208中，該修改的新的設計版圖可通過一系列數據準備步驟進行處 理，其最后生成最終掩模設計或掩模版圖。在該一系列數據準備步驟中可包括，例如，如尺 寸確定操作的設計修改、關于PrAF的移除形狀的生成、OPC操作和/或仿真、以及將設計版 圖分解為兩個掩模版圖。在下一步驟209中，該方法的一個實施例可包括應用步驟208中產生的掩模版圖 構建光掩模，并且隨后在步驟210中使用該光掩模生成器件圖案，諸如應用光刻工藝將光 掩模圖案轉印到其上將形成該半導體器件的半導體晶片。根據本發明的實施例，在該半導 體晶片上產生的器件圖案被適當調節并且在某些情況中被優化或接近最優化。圖3是根據本發明某些實施例的在兩次構圖工藝中執行印刷輔助圖形的分析和 調節的方法的例證性流程圖示。例如，該方法可包括生成設計版圖的步驟301，該設計版圖 包含一組設計圖形，該設計圖形組的印刷或安放需要調節。在下文中，為了在不喪失一般性 的前提下進行簡化，下文中討論的圖形將限于一維設計圖形，其具有圖形之間的寬度和節 距(或間距)的系統性變化。然而，本領域的技術人員將認識到，本發明的實施例不限于此 并且可應用于具有一組多維(例如二維)設計圖形的設計版圖。在下一步驟302中，該方法的一個實施例可以包括生成一組確定PrAF的安放的參 數。通過考慮將在曝光工藝中使用的照射系統的現有優點，可確定和/或選擇關于PrAF的 配置和/或參數。在下文中，為了提供某些例證性示例，下文參考圖5更詳細地描述了數個參數。這些參數可布置為查找表的形式或者數學公式的形式，其具有基于設計圖形的寬度 和節距的變化。可以預期和理解，關于PrAF安放的參數數目可以相當大地超過在單次曝光 工藝中的關于SRAF安放的參數數目。在下一步驟303中，該方法的一個實施例可包括使用前一步驟302中公式表示的 參數向設計圖形組提供或添加PrAF的圖形。通過將PrAF添加到設計版圖中的設計圖形組 上，因此獲得修改的設計版圖，本發明的實施例可包括，在下一步驟304中，對該修改的設 計版圖執行光學接近校正(OPC)仿真以重新確定該設計圖形和該PrAF的尺寸和/或形狀， 由此該設計圖形和該PrAF可如預期的那樣印刷。換言之，在OPC仿真過程中，該PrAF可連 同該設計圖形一起被校正以確保此兩者均被正確印刷。在OPC后工藝的下一步驟305中，該方法的一個實施例可包括驗證可通過隨后的 構圖步驟適當地移除PrAF的形狀，該隨后的構圖步驟可以是與第一曝光工藝互補的第二 曝光工藝(因此是互補曝光工藝或CODE)。換言之，該方法可進行以在步驟305確定是否可 移除該PrAF。該確定可基于圖2的步驟202中提供的工藝輸入進行，并且可以考慮諸如覆 蓋和倒圓角的其他影響。在驗證過程中，如果例如PrAF被認為過大或過小，或者過于接近 設計圖形，使得它們不能被完全移除，則該方法的一個實施例可以包括返回到步驟302來 以一組新的PrAF安放參數重復處理步驟302、303和304。在下一步驟306中，連同在步驟202 (圖2)中提供的工藝輸入的包括劑量、聚焦和 掩模誤差的預期工藝變化一起，使用由上述OPC處理所產生的設計圖形和PrAF，以仿真通 過光刻曝光工藝的每個仿真條件的關鍵尺寸數據。例如，可仿真一組工藝可變性數據。仿 真結果可被提供用于下一步驟307中的分析，步驟307確定PrAF是否將被正確印刷。這 里，由于PrAF印刷是期望的或者被設計為將被印刷，因此對未能印刷、印刷得過小、或者可 能潛在地與另一 PrAF或設計圖形合并的PrAF的任何識別應被認為工藝未通過可印刷性確 定。根據該方法的一個實施例，如果在步驟307中任何PrAF未通過可印刷性確定，則該方 法可使處理過程返回步驟302以重復處理步驟302、303、304、305和306。另一方面，如果設計圖形和PrAF通過步驟307中的可印刷性確定或驗證，則根據 該方法的一個實施例，可在下一步驟308中分析仿真結果，包括基于步驟202 (圖2)中提供 的工藝假設計算例如焦深(DOF)、掩模誤差因子(MEF)和跨芯片線寬變化(ACLV)，并且可以 基于計算結果評估該兩次構圖工藝的有效性。該評估可針對設計圖形和PrAF兩者執行，并 且也可能針對諸如SRAF的其他圖形執行。這里，應注意到，用于評估PrAF的標準通常將不 同于用于設計圖形的標準，這是因為PrAF和設計圖形典型地具有不同的容差要求。例如， 相比于用于設計圖形的DOF標準，用于評價PrAF的DOF標準可以是更寬松的并且可容忍例 如更大的CD變化。在下一步驟309中，可將步驟308中獲得的結果與對于版圖中的所有設計圖形的 工藝要求相比較。根據本發明的一個實施例，必須連同對于設計圖形的要求一起考慮對于 PrAF的要求。如果一個或多個工藝要求未被滿足，則該方法的一個實施例包括使該處理過 程返回步驟302來如上文所述地以一組新的PrAF安放參數重復步驟303 308。另一方面，如果所有或者至少大部分工藝要求被滿足，則該方法的實施例可進行 以在下一步驟310中產生PrAF類型表并且生成PrAF安放方案或規則。所識別的PrAF參 數可被安放或組織為制表形式或數學公式，和/或由數據準備軟件使用以在OPC處理過程中執行自動安放。圖4是根據本發明某些實施例的向設計版圖提供印刷輔助圖形以產生修改的設 計版圖的方法的例證性流程圖示。更具體地，圖4是如圖2的步驟207表示的PrAF安放流 程的詳細說明。例如，在生成光掩模的工藝過程中，可在圖2的步驟206中首先提供設計版 圖。對于所提供的設計版圖，可在步驟401中識別或確定需要PrAF和/或SRAF支持的、該 設計版圖中的設計圖形的邊緣。該識別可以是基于先前生成的PrAF安放規則的，諸如在圖 3所示步驟中制表的那些PrAF安放規則。可分立地考慮設計圖形的每個邊緣，因此提供個 別化的并且在某些情況中是優化的支持。例如，圖形可在一個邊緣上隔離但是在另一邊緣 上接近另一圖形。取決于規則表，每個邊緣可接收分立的PrAF和/或SRAF安放。在下一步驟402中，該方法的一個實施例包括使用PrAF規則表安放關于所識別的 邊緣的PrAF，諸如將定義的寬度和安放規則應用在需要PrAF支持的圖形的每個邊緣上。接 著，可執行清理(clean-up)步驟403，其中驗證安放的PrAF以確保它們滿足所有設計規則 和掩模規則要求。任何違反的PrAF可被移除或修改以確保所有規則都得以遵守。例如，在 隨機2D版圖中，常常存在其中兩個PrAF，或者一個PrAF和一個SRAF，可能安放得彼此過于 接近，或者可能過于接近設計圖形的情況。因此作為該清理步驟403的一部分，可增加這些 PrAF之間或者PrAF、SRAF和設計圖形之間的距離。替選地，可針對PrAF執行最小面積檢 查。該最小面積檢查可基于工藝輸入進行，其中該最小面積是將允許印刷PrAF的PrAF形 狀的面積。根據一個實施例，具有低于該要求的面積的PrAF可被移除或者與相鄰PrAF合 并以增加其組合總面積。換言之，在步驟403中，所有產生的PrAF被清理，包括其與輸入層 級(input level)的交互。在上文的討論中，本領域的技術人員將認識到，即使在某些情況中，安放的PrAF 可能未滿足所有設計規則和/或掩模規則要求，并且在某些其他情況中并未移除或修改所 有違反的PrAF以遵守所有規則，根據本發明的特定實施例仍可獲得某種折衷的設計版圖。在下一步驟404中，該方法的一個實施例包括執行驗證或確認以驗證是否存在需 要應用的并且PrAF需滿足的額外的規則組。在某些情況中，這些額外規則可以僅在安放了 初始的PrAF組之后是可應用的。如果存在額外的規則，則該方法的實施例可使該處理過程 返回步驟401以基于這些現有額外規則識別需要獲得PrAF支持的邊緣。否則，如果在步驟 404中確定所有規則已被應用，則該方法可使該PrAF安放處理前進至步驟405，其生成最終 的PrAF圖形組。該方法的實施例可提供或輸出最終的PrAF組或PrAF圖形組，其適用于被 添加到設計版圖以連同設計圖形一起產生掩模版圖。圖5(a) 5(c)是根據本發明某些實施例的在確定印刷輔助圖形安放規則的處理 過程中可調節的某些參數的例證性圖示。在圖5(a) 5(c)中，黑色實心區域表示預期制 造的器件的設計圖形；半陰影區域表示PrAF ；而無陰影區域表示SRAF。更具體地，501、503 和507表示設計圖形和PrAF之間的間距參數；502、505、506和509表示PrAF的外部寬度； 504表示PrAF到PrAF間距；508表示PrAF到SRAF間距；并且510表示SRAF的外部寬度。 除了上述的之外，用于在PrAF安放過程中的調節的參數類型還可以包括在設計圖形之間 和外部使用的PrAF的數目。這里，值得注意的是，圖5(a) 5 (c)意圖用于圖示PrAF調節 工藝可能帶來的復雜性，特別是在其與SRAF安放混合時。結果，最終安放方案有時可能變 得非常復雜。通常，參數可被選擇為使得它們能夠相對容易地在調節和/或優化循環中以公式表示。根據本發明的實施例，PrAF安放方法可在機器、計算機或計算系統中實現。例如， 圖6是通過根據本發明一個實施例的上述方法實現的計算機或計算系統600的簡化圖示說 明。計算機或計算系統600可包括中央處理單元(CPU)601，其用于數據處理；一個或多個 輸入/輸出(I/O)裝置602，諸如例如，鍵盤、鼠標、壓縮盤(CD)驅動器、顯示裝置或者其組 合等，其用于從操作者或用戶接受指令和/或輸入并且用于輸出來自在仿真或計算過程中 處理數據的CPU 601的結果；控制器603，其能夠控制計算系統600的操作；一個或多個存 儲裝置或介質604，其能夠讀和/或寫計算機可讀代碼；和存儲器裝置或介質605——所有 這些例如經由總線或者有線或無線通信網絡(606)可操作地連接。而且，本發明的實施例 可被實現為存儲在諸如例如存儲裝置604或存儲器裝置605的計算機可讀介質上的計算機 程序產品。該計算機程序產品或機器可讀介質可包含指令，該指令在被執行時可在計算系 統600上實現根據本發明的方法的實施例。最后，本發明還可在多個分布式計算機中實現， 其中本發明的諸項可駐留為物理上接近，或者分布在大的地理區域上并且通過通信網絡連 接。盡管此處已說明和描述了本發明的某些特征，但是本領域的普通技術人員將想到 許多修改、替換、改變和等效方案。因此，應當理解，所附權利要求應涵蓋本發明的精神范圍 內的所有該修改和改變。
權利要求
一種在掩模版圖中安放印刷輔助圖形的方法，所述方法包括提供具有一個或多個設計圖形的設計版圖；產生一組參數，所述參數組與一個或多個印刷輔助圖形PrAF相關聯；將所述參數組的所述一個或多個PrAF添加到所述設計版圖以產生修改的設計版圖；對所述修改的設計版圖執行所述一個或多個PrAF以及所述一個或多個設計圖形的仿真；基于所述仿真的結果驗證所述一個或多個PrAF是否是可移除的；以及如果所述一個或多個PrAF被驗證為是可移除的，則基于所述參數組生成一組PrAF安放規則。
2.如權利要求1所述的方法，進一步包括，如果至少一個所述PrAF被驗證為是不可移 除的，則調節與所述一個或多個PrAF關聯的所述參數組；將被調節的參數組的所述一個或多個PrAF添加到所述設計版圖以產生新修改的設計 版圖；執行具有所述被調節的參數組的所述一個或多個PrAF的所述新修改的設計版圖的仿 真；以及驗證所述新修改的設計版圖中的所述一個或多個PrAF是否是可移除的。
3.如權利要求1所述的方法，進一步包括，如果所述一個或多個PrAF被驗證為是可移 除的，則提供包括關于曝光系統的預期變化的信息的一組工藝輸入；以及通過應用所述工藝輸入組以產生一組工藝可變性數據來對所述修改的設計版圖執行仿真。
4.如權利要求3所述的方法，進一步包括基于對所述修改的設計版圖的所述仿真所 產生的所述工藝可變性數據組，驗證所述一個或多個PrAF是否是可印刷的，以及如果所述 一個或多個PrAF中的至少之一被驗證為是不可印刷的，則返回去調節與所述一個或多個 PrAF相關聯的所述參數組以產生新修改的設計版圖。
5.如權利要求4所述的方法，其中驗證所述一個或多個PrAF是否是可印刷的包括驗 證所述一個或多個PrAF是否未能被印刷、被印刷得過小、或者被與另一 PrAF或設計圖形合 并。
6.如權利要求4所述的方法，進一步包括，如果所述一個或多個PrAF被驗證為是可印 刷的，則基于所述工藝輸入組計算一組性能參數，所述性能參數組包括焦深D0F、掩模誤差 因子MEF和跨芯片線寬變化ACLV，以及針對一組預定標準評估所述性能參數組。
7.如權利要求3所述的方法，其中所述曝光系統的所述預期變化至少包括曝光劑量、 聚焦和掩模誤差的變化。
8.如權利要求1所述的方法，其中執行仿真包括將光學接近校正0PC處理應用到所述 修改的設計版圖，以調節所述一個或多個PrAF和所述一個或多個設計圖形。
9.如權利要求1所述的方法，進一步包括識別所述設計版圖的所述一個或多個設計圖形的一個或多個邊緣，所述一個或多個邊 緣需要基于所生成的所述PrAF安放規則組的PrAF支持；以及產生關于所識別的一個或多個邊緣的一組新的PrAF。
10.如權利要求9所述的方法，進一步包括驗證所述新的PrAF組是否滿足設計規則 和掩模規則要求，以及如果來自所述新的PrAF組的一個或多個PrAF違反所述設計規則和 掩模規則要求中的至少一個，則從所述新的PrAF組中移除所述一個或多個PrAF。
11.如權利要求10所述的方法，其中所述從所述新的PrAF組中移除一個或多個PrAF 包括使來自所述新的PrAF組的所述一個或多個PrAF與一個或多個相鄰PrAF合并，由此 增加其組合總面積。
12.如權利要求11所述的方法，進一步包括驗證是否存在更多組所述新的PrAF組需 滿足的設計規則和掩模規則要求，以及如果所有設計規則和掩模規則要求已被滿足，則產 生并輸出適于生成所述掩模版圖的一組最終PrAF。
13.一種用于產生印刷輔助圖形的系統，所述系統包括 中央處理單元CPU ；至少一個輸入/輸出裝置，用于與所述系統的用戶交互； 至少一個存儲裝置，用于存儲一組指令；和控制器，用于經由通信總線控制所述CPU、所述至少一個輸入/輸出裝置、和所述至少 一個存儲裝置，其中所述CPU適于執行所述指令組，用于 提供具有一個或多個設計圖形的設計版圖；產生一組參數，所述參數組與一個或多個印刷輔助圖形PrAF相關聯；將所述參數組的所述一個或多個PrAF添加到所述設計版圖以產生修改的設計版圖；對所述修改的設計版圖執行所述一個或多個PrAF以及所述一個或多個設計圖形的仿真；基于所述仿真的結果驗證所述一個或多個PrAF是否是可移除的；以及 如果所述一個或多個PrAF被驗證為是可移除的，則基于所述參數組生成一組PrAF安 放規則。
14.如權利要求13所述的系統，其中由所述CPU執行所述指令組進一步包括，如果至少 一個所述PrAF被驗證為是不可移除的調節與所述一個或多個PrAF相關聯的所述參數組；將被調節的參數組的所述一個或多個PrAF添加到所述設計版圖以產生新修改的設計 版圖；執行具有所述被調節的參數組的所述一個或多個PrAF的所述新修改的設計版圖的仿 真；以及驗證所述新修改的設計版圖中的所述一個或多個PrAF是否是可移除的。
15.如權利要求13所述的系統，其中由所述CPU執行所述指令組進一步包括，如果所述 一個或多個PrAF被驗證為是可移除的，提供包括關于曝光系統的預期變化的信息的一組工藝輸入；以及 通過應用所述工藝輸入組以產生一組工藝可變性數據來對所述修改的設計版圖執行 仿真。
16.如權利要求15所述的系統，其中由所述CPU執行所述指令組進一步包括基于對所述修改的設計版圖的所述仿真所產生的所述工藝可變性數據組，驗證所述一個或多個 PrAF是否是可印刷的，以及如果所述一個或多個PrAF中的至少之一被驗證為是不可印刷 的，則返回去調節與所述一個或多個PrAF相關聯的所述參數組以產生新修改的設計版圖。
17.如權利要求16所述的系統，其中驗證所述一個或多個PrAF是否是可印刷的包括 驗證所述一個或多個PrAF是否未被印刷、被印刷得過小、或者被與另一 PrAF或設計圖形合 并。
18.如權利要求16所述的系統，其中由所述CPU執行所述指令組進一步包括，如果所述 一個或多個PrAF被驗證為是可印刷的，則基于所述工藝輸入組計算一組性能參數，所述性 能參數組包括焦深D0F、掩模誤差因子MEF和跨芯片線寬變化ACLV，以及針對一組預定標準 評估所述性能參數組。
19.如權利要求13所述的系統，其中執行仿真包括將光學接近校正0PC處理應用于 所述修改的設計版圖，以調節所述一個或多個PrAF和所述一個或多個設計圖形。
20.一種機器可讀介質，其上存儲有一組指令，所述指令組在通過機器執行時，導致提供具有一個或多個設計圖形的設計版圖；產生一組參數，所述參數組與一個或多個印刷輔助圖形PrAF相關聯；將所述參數組的所述一個或多個PrAF添加到所述設計版圖以產生修改的設計版圖；對所述修改的設計版圖執行所述一個或多個PrAF以及所述一個或多個設計圖形的仿真；基于所述仿真的結果驗證所述一個或多個PrAF是否是可移除的；以及如果所述一個或多個PrAF被驗證為是可移除的，則基于所述參數組生成一組PrAF安 放規則。
21.如權利要求20所述的機器可讀介質，其中所述指令組進一步導致，如果至少一個 所述PrAF被驗證為是不可移除的，則調節與所述一個或多個PrAF相關聯的所述參數組；將被調節的參數組的所述一個或多個PrAF添加到所述設計版圖以產生新修改的設計 版圖；執行具有所述被調節的參數組的所述一個或多個PrAF的所述新修改的設計版圖的仿 真；以及驗證所述新修改的設計版圖中的所述一個或多個PrAF是否是可移除的。
22.如權利要求20所述的機器可讀介質，其中所述指令組進一步導致，如果所述一個 或多個PrAF被驗證為是可移除的，則提供包括關于曝光系統的預期變化的信息的一組工藝輸入；以及通過應用所述工藝輸入組以產生一組工藝可變性數據來對所述修改的設計版圖執行 仿真。
23.如權利要求22所述的機器可讀介質，其中所述指令組進一步導致基于對所述修 改的設計版圖的所述仿真所產生的所述工藝可變性數據組，驗證所述一個或多個PrAF是 否是可印刷的，以及如果所述一個或多個PrAF中的至少之一被驗證為是不可印刷的，則返 回去調節與所述一個或多個PrAF相關聯的所述參數組，以產生新修改的設計版圖。
24.如權利要求23所述的機器可讀介質，其中驗證所述一個或多個PrAF是否是可印刷的包括驗證所述一個或多個PrAF是否未被印刷、被印刷得過小、或者被與另一 PrAF或設 計圖形合并。
25.如權利要求23所述的機器可讀介質，其中所述指令組進一步導致，如果所述一個 或多個PrAF被驗證為是可印刷的，則基于所述工藝輸入組計算一組性能參數，所述性能參 數組包括焦深D0F、掩模誤差因子MEF和跨芯片線寬變化ACLV，以及針對一組預定標準評估 所述性能參數組。
全文摘要
本發明涉及安放用于隨機掩模版圖的印刷輔助圖形的方法和系統。本發明的實施例提供了一種在掩模版圖中安放印刷輔助圖形的方法。該方法包括提供具有一個或多個設計圖形的設計版圖；產生一組參數，該參數組與一個或多個印刷輔助圖形(PrAF)相關聯；將該參數組的該一個或多個PrAF添加到設計版圖以產生修改的設計版圖；對該修改的設計版圖執行該一個或多個PrAF以及該一個或多個設計圖形的仿真；基于該仿真的結果驗證該一個或多個PrAF是否是可移除的；以及如果該一個或多個PrAF被驗證為是可移除的，則基于該參數組生成一組PrAF安放規則。該PrAF安放規則組可用于生成一組最終的用以生成掩模版圖的PrAF圖形。
文檔編號G06F17/50GK101930484SQ201010002038
公開日2010年12月29日 申請日期2010年1月7日 優先權日2009年1月8日
發明者H·哈夫納爾, J·E·梅林 申請人:國際商業機器公司;英芬能技術公司