对线栅图形进行双重图形成像的修正方法及光刻方法

本公开涉及集成电路，具体涉及一种对线栅图形进行双重图形成像的修正方法、系统、电子设备、计算机可读存储介质、程序产品以及表面等离激元超分辨光刻方法。

背景技术：

1、在现代集成电路制造中，光刻是其中至关重要的一个环节，所以光刻技术的提高对集成电路的发展具有重要意义。在开展光刻工艺之前，需要先将集成电路的图案设计成掩模上的图案并通过一些特定的设备转移到掩模上，再通过光刻技术将掩模上的图案转移到芯片上。由于存在衍射极限，投影光刻技术需要减小波长来提高分辨率，随着波长的减小，技术复杂度也越来越高。而利用表面等离激元(surface plasmoic polariton，spp)的超分辨光刻技术利用超透镜等纳米金属成像膜层结构，通过耦合效应将携带物体高频空间信息的倏逝波进行增强，并借助负折射成像效应，可以将掩模图形传递到光刻胶空间，从而进行超分辨成像光刻以解决传统投影光刻技术所面临的分辨率限制的困难。

2、线栅图形是集成电路芯片版图中一种十分重要的图形，它是晶体管栅极形成的线条图形，其中线条的间隙一般为最小周期的整数倍，线条的特征尺寸(criticaldimension，cd)一般相等，线条的长度则可能存在差异。当使用超分辨光刻技术对线栅图形进行光刻时，由于spp波只能被tm偏振场所激发，导致其具有偏振选择性，使得对线栅图形的光刻结果在边缘处可能较模糊，尤其是一些拐角和切口的地方可能会出现畸变，严重时甚至出现粘连的情况进而导致光刻结果中坏点的产生，降低芯片的良率。

3、因此，本领域目前亟需一种在超分辨光刻下对线栅图形进行光刻的方法来克服上述问题，从而提高超分辨光刻下线栅图形的光刻结果保真度。

技术实现思路

1、(一)要解决的技术问题

2、针对上述问题，本公开提供了一种对线栅图形进行双重图形成像的修正方法、系统、电子设备、计算机可读存储介质、程序产品以及表面等离激元超分辨光刻方法，用于解决传统方法易产生坏点、降低芯片良率等技术问题。

3、(二)技术方案

4、本公开第一个方面提供了一种对线栅图形进行双重图形成像的修正方法，包括：s1，将目标线栅图形拆分为用于一次光刻的第一掩模图形和用于二次光刻的第二掩模图形；其中，第一掩模图形与第二掩模图形的理想光刻胶成像叠加图形与目标线栅图形相同；s2，对第一掩模图形、第二掩模图形分别进行优化，得到第一掩模数据、第二掩模数据；s3，根据第一掩模数据、第二掩模数据分别计算得到光刻胶中的第一光场强度分布、第二光场强度分布，并根据第一光场强度分布对第二光场强度分布进行调整；s4，将第一光场强度分布和调整后的第二光场强度分布进行叠加，并计算得到实际光刻胶成像叠加图形；s5，计算实际光刻胶成像叠加图形与目标线栅图形的边缘距离误差；s6，判断边缘距离误差是否小于预设阈值或者当前累积迭代次数是否大于预设迭代次数值；若否，则调整第二光场强度分布并重复s4～s6，直至满足停止迭代的条件；若是，则当前光场强度分布为优化的光场参数，完成修正过程。

5、根据本公开的实施例，s1中第一掩模图形为密集线条图形，第一掩模图形的周期与目标线栅图形的周期相同，第一掩模图形的特征尺寸为目标线栅图形的周期与特征尺寸之差；s1中第二掩模图形为能够通过二次光刻对第一掩模图形一次光刻的成像结果裁剪得到目标线栅图形的裁剪图形。

6、根据本公开的实施例，s2包括：采用遗传算法对第一掩模图形进行优化，以使第一掩模图形的光刻胶成像图形中的各线条宽度接近于第一掩模图形中的初始各线条宽度，得到第一掩模数据；采用光学邻近效应修正算法对第二掩模图形进行优化，以使第二掩模图形的光刻胶成像图形接近于第二掩模图形，得到第二掩模数据。

7、根据本公开的实施例，遗传算法表示为：

8、wo＝f(wr)

9、其中，wo为第一掩模图形的光刻胶成像图形中的各线条宽度，wr为第一掩模图形中的各线条宽度，f为光刻模型；

10、遗传算法中的评价函数为：

11、

12、其中，wm为第一掩模图形的线宽，n为第一掩模图形的线条数量。

13、根据本公开的实施例，光学邻近效应修正算法包括基于规则的光学邻近效应修正算法、基于模型的光学邻近效应修正算法和逆向光刻技术中的任意一种。

14、根据本公开的实施例，s3包括：根据光刻胶模型和第一掩模数据进行一次光刻的仿真计算，得到第一光场强度分布；根据光刻胶模型和第二掩模数据进行二次光刻的仿真计算，得到第二光场强度分布；其中，仿真计算的方法包括时域有限差分法、严格耦合波分析、有限元法中的任意一种；光刻胶模型包括掩模、空气间隔层、金属透射层、光刻胶、金属反射层和基底的结构；或包括掩模、空气间隔层、金属透射层、光刻胶和基底的结构；或包括掩模、空气间隔层、光刻胶、金属反射层和基底的结构。

15、根据本公开的实施例，s3包括：通过下式对第二光场强度分布进行调整：

16、

17、其中，r1为第一掩模图形成像光场的峰值强度；r2为第二掩模图形成像光场的峰值强度；r2′为调整后的第二掩模图形成像光场的峰值强度。

18、根据本公开的实施例，s5包括：通过下式计算边缘距离误差ede：

19、

20、其中，iout表示当前实际光刻胶成像叠加图形的空间光场强度分布取二值形式后的结果，i0表示二值形式的目标线栅图形，||·||2表示l-2范数，l表示目标线栅图形的周长。

21、本公开第二个方面提供了一种表面等离激元超分辨光刻方法，包括：根据上述的对线栅图形进行双重图形成像的修正方法得到优化的光场参数；根据优化后的第一掩模图形、第二掩模图形分别加工得到第一掩模、第二掩模；根据优化的光场参数分别利用第一掩模、第二掩模依次进行一次光刻、二次光刻；其中，一次光刻、二次光刻为表面等离激元超分辨光刻。

22、本公开第三个方面提供了一种对线栅图形进行双重图形成像的修正系统，包括：拆分模块，用于将目标线栅图形拆分为用于一次光刻的第一掩模图形和用于二次光刻的第二掩模图形；其中，第一掩模图形与第二掩模图形的理想光刻胶成像叠加图形与目标线栅图形相同；优化模块，用于对第一掩模图形、第二掩模图形分别进行优化，得到第一掩模数据、第二掩模数据；第一计算模块，用于根据第一掩模数据、第二掩模数据分别计算得到光刻胶中的第一光场强度分布、第二光场强度分布，并根据第一光场强度分布对第二光场强度分布进行调整；叠加模块，用于将第一光场强度分布和调整后的第二光场强度分布进行叠加，并计算得到实际光刻胶成像叠加图形；第二计算模块，用于计算实际光刻胶成像叠加图形与目标线栅图形的边缘距离误差；判断模块，用于根据边缘距离误差和当前累积迭代次数判断是否满足停止迭代的条件；若否，则调整第二光场强度分布并重复进行叠加及之后的步骤，直至满足停止迭代的条件；若是，则当前光场强度分布为优化的光场参数，完成修正过程。

23、本公开第四个方面提供了一种电子设备，包括：处理器；存储器，其存储有计算机可执行程序，该程序在被处理器执行时，使得处理器执行如上述的对线栅图形进行双重图形成像的修正方法。

24、本公开第五个方面提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上述的对线栅图形进行双重图形成像的修正方法。

25、本公开第六个方面提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现根据上述的对线栅图形进行双重图形成像的修正方法。

26、(三)有益效果

27、本公开提供的一种对线栅图形进行双重图形成像的修正方法、系统、电子设备、计算机可读存储介质、程序产品以及表面等离激元超分辨光刻方法，采用双重图形技术将一张掩模上的复杂目标图案进行拆分，对拆分后的掩模图形分别进行优化并调整第二掩模图形对应的光场参数后进行叠加来得到目标图形，该方法可以减少超分辨光刻下由于偏振选择性对线栅图形进行光刻时出现的光刻结果模糊、畸变和坏点等问题，提供更优的掩模图形与光刻方案，得到更好的光刻结果保真度与产品良率。