安放用于随机掩模版图的印刷辅助图形的方法和系统的制作方法

专利名称：安放用于随机掩模版图的印刷辅助图形的方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及半导体器件制造领域中的分辨率增强技术(RET)，并且特别地，涉 及在两次构图(double patterning)工艺中安放印刷辅助图形以印刷半导体器件图形 (feature)的方法。
背景技术：
在半导体器件制造中，在将半导体器件的图形印刷到要在其上形成该器件的晶片 上时使用光刻。通常通过分辨率并且特别是通过可分辨半节距(Pmin/2)的尺寸来测量通过 光刻印刷的器件的图案或图形的质量。在本领域中公知的是，光刻曝光系统可给出的最小 可分辨半节距由瑞利判据(Rayleigh criterion)Pmin/2 = ^ · λ/NA确定，其中λ是曝光 工艺中使用的光的波长，NA是系统物镜的数值孔径，并且1^是依赖于工艺的因子。数十年 来，由于λ的减小、NA的增加和1^的减小，尽管是逐渐的，但是光刻曝光系统的分辨率稳定 提高。例如，在历史上，最小可分辨半节距每两年按比例缩小约30%。然而，已成为半导体业界的主流方法的单次曝光光刻正在快速达到其继续应用于 尺寸不断缩小的器件的物理障碍。例如，简单地通过单次曝光系统在1.35的NA下印刷22nm 节点(具有32nm的半节距)正在变得几乎不可能，这是因为Ic1因子将不得不下降到0. 22 左右，这低于如本领域中已知的0. 25的理论极限。不同于所有前代光刻，无法预期具有较 高NA的下一代曝光工具将及时备好或可用于使得能够实现用于22nm节点生产的单次曝 光。作为对单次曝光光刻的替选方案，两次构图技术(DPT)现正浮现作为用于光学印 刷22nm节点的主要候选方案和作为用于放松对印刷当前的32nm节点的要求的方法。两次 构图技术使得能够实现了以小于单次曝光系统可给出的最小可分辨半节距的分辨率印刷 的节距。即使h因子的理论上的0. 25极限仍将保持，但是晶片上得到的图案将呈现为如 同已使用更低的h。例如，当使用所谓的“节距分裂(pitch split)”方法将60nm节距的图 形印刷为两个交错的120nm节距时，即使实际的1^是0. 42，但是通过NA为1. 35的物镜仍 可实现0.21的有效K。两次构图技术还可用于印刷单次曝光工艺中相互不一致的图形类型。随着NA的 增加在提升密集节距的焦深(DOF)的同时开始侵蚀某些隔离节距的焦深，这些图形类型正
在变得日益普遍。例如，在单次曝光方案中，次分辨率辅助图形(SRAF)通常被安放为接近隔离图 形，以使其呈现为较密集并且增加其焦深。SRAF传统上被安放在根据规则表布置的版图中， 该规则表包括离开主要图形的距离、将安放的辅助图形的数目和辅助图形的宽度等。尽管 SRAF在历史上是用于增加隔离图形的工艺窗口的有用工具，但是它们正在日益变得难于实 现。这是因为辅助图形的宽度需要保持极大地低于最小图形关键尺寸(CD)，使得不印刷辅 助图形，最好跨所有可能剂量和焦距范围都不印刷。随着图形CD继续缩小，SRAF的尺寸也 缩小，这使得掩模制造和检查更加困难。仅在SRAF间距和/或SRAF宽度被设定为使得发生辅助图形的印刷时，可以使工艺窗口充分增加。在单次曝光工艺中，这些辅助图形的印刷 可导致被构图的结构中的缺陷。为了帮助缓解与SRAF相关的上述困难，两次构图技术(特别是互补两次曝光 (CODE)技术)被首先提出用于90nm节点。该技术是这样一种两次曝光两次刻蚀(DE2)工 艺，在该工艺过程中在第一次曝光中印刷大的无关(extraneous)图形并且随后在第二次 曝光中将其移除。当在第一次曝光中印刷时，该无关图形被安放为与关键图形相邻以改善 该关键图形的工艺窗口。探索了多种该技术，但是通常该技术集中于通过引入趋于增加图 形密度的无关图形来提高隔离图形的焦深(DOF)。CODE工艺通常通过允许印刷无关图形增强或改善这些无关图形的有效性。如上文 描述的，该无关图形在第一次曝光中被印刷并且随后在第二次曝光中被移除。由于这些无 关图形因其被印刷的性质而不再是“次分辨率”，因此在业界中它们通常被称为印刷辅助图 形(PrAF)。在标准的光学接近校正(optical proximity correction, 0PC)处理流程中， PrAF通常如同常规图形那样处理，并且接收其各自的可以被OPC处理认为是适当的校正。在两次曝光方案中，需要适当的工艺和/或方法以便于将设计版图分为两个曝光 步骤。例如，在CODE方案中，可开发用于在一次曝光中将特定PrAF形状添加到掩模并且 用于生成在后继曝光中移除该PrAF形状的修剪形状的工艺或方法。该工艺通常被称为总 体光刻工艺中的数据分解工艺或步骤。通常，设计版图，如接收自设计人员的版图，不包含 关于可以如何将其分解的明确信息。因此，通常在数据准备软件中实现的数据分解工艺需 要生成关于两次曝光的掩模版图。数据分解对于一维(ID)版图可能是微不足道的，然而随 机的二维(2D)版图的适当分离或分解通常如果不视为是不可能的，也被视为是极度困难 的。为了确保设计版图被适当分解，需要建立适当的RET和设计规则以防止任何不可行的 情况。关于PrAF安放的适当规则的建立是复杂的。其比例如SRAF工艺显著复杂，这是 因为版图设计人员在决定适当的PrAF安放时有许多供选择的选项。例如，不同于如SRAF 方案中那样被限于有限数目的不同宽度，PrAF可被设计为具有多种宽度选择和安放风格， 其可根据例如节距和图形类型进行调节和/或优化。关于近来的分辨率增强技术(RET)，对 光刻行业，需要一种用于从多种PrAF选项中找到适当的解决方案，并且在某些情况中找到 最优解决方案的通用方法和/或途径。迄今为止，不存在解决如何在两次构图工艺中安放和调节PrAF和解决如何使 PrAF的调节适合于通用的数据分解工艺的已知技术。换言之，不存在使得能够使用PrAF以 使得可利用数据准备软件将其应用于版图的已知技术。

发明内容
本发明的实施例提供了一种在掩模版图中安放印刷辅助图形的方法。该方法包 括提供具有一个或多个设计图形的设计版图；生成一组参数，该参数组与一个或多个印 刷辅助图形(PrAF)关联；将该参数组的该一个或多个PrAF添加到设计版图以产生修改的 设计版图；对该修改的设计版图执行该一个或多个PrAF以及该一个或多个设计图形的仿 真；基于仿真的结果验证该一个或多个PrAF是否是可移除的；并且如果该一个或多个PrAF 被验证为是可移除的，则基于该参数组生成一组PrAF安放规则。
在一个实施例中，至少一个PrAF被验证为是不可移除的，并且该方法进一步包 括调节与该一个或多个PrAF关联的该参数组；将调节了的参数组的该一个或多个PrAF 添加到该设计版图以产生新修改的设计版图；执行具有该调节了的参数组的一个或多个 PrAF的该新修改的设计版图的仿真；并且验证该新修改的设计版图中的该一个或多个 PrAF是否是可移除的。在另一实施例中，该一个或多个PrAF被验证为是可移除的，并且该方法进一步包 括提供包括关于曝光系统的预期变化的信息的一组工艺输入；并且通过应用该工艺输入 组以产生一组工艺可变性数据来对该修改了的设计版图执行仿真。在又一实施例中，该方法包括基于对该修改了的设计版图的仿真所产生的工艺 可变性数据组，验证该一个或多个PrAF是否是可印刷的，并且如果该一个或多个PrAF中至 少之一被验证为是不可印刷的，则返回去调节与该一个或多个PrAF关联的该参数组以产 生新修改了的设计版图。根据一个实施例，验证该一个或多个PrAF是否是可印刷的包括验证该一个或多 个PrAF是否未被印刷、被印刷得过小或者与另一 PrAF或设计图形合并了。在一个实施例中，该一个或多个PrAF被验证为是可印刷的，并且该方法包括基 于该工艺输入组计算一组性能参数，该性能参数组包括焦深(DOF)、掩模误差因子(MEF)和 跨芯片线宽变化(ACLV)，以及针对一组预定标准评估该性能参数组。根据一个实施例，该曝光系统的预期变化至少包括曝光剂量、聚焦和掩模误差的 变化。根据另一实施例，执行仿真包括将光学接近校正(OPC)处理应用到该修改了的设计 版图以调节PrAF和设计图形。在一个实施例中，该方法进一步包括识别该设计版图的该一个或多个设计图形 的一个或多个边缘，该一个或多个边缘需要基于所生成的PrAF安放规则组的PrAF支持；以 及产生用于所识别的一个或多个边缘的一组新的PrAF。在另一实施例中，该方法包括验证该新的PrAF组是否满足设计规则和掩模规则 要求，并且如果来自该新的PrAF组的一个或多个PrAF违反该设计规则和掩模规则要求中 的至少之一，则从该新的PrAF组中移除该一个或多个PrAF。根据一个实施例，从该新的 PrAF组中移除一个或多个PrAF包括使来自该新的PrAF组的该一个或多个PrAF与一个或 多个相邻PrAF合并，由此增加其组合总面积。在又一实施例中，该方法进一步包括验证是否存在更多组需要该新的PrAF组满 足的设计规则和掩模规则要求，并且如果所有设计规则和掩模规则要求已被满足，则产生 并输出适用于生成该掩模版图的一组最终PrAF。


通过下面的对本发明的详细描述，结合附图，将更加全面地理解和认识本发明，在 附图中图1是如本领域中已知的互补两次曝光方案的简化概念图示；图2是根据本发明一个实施例的安放印刷辅助图形和执行相关数据准备的方法 的例证性流程图示；图3是根据本发明某些实施例的在两次构图工艺中执行印刷辅助图形的分析和调节的方法的例证性流程图示；图4是根据本发明某些实施例的向设计版图提供印刷辅助图形以产生修改的设 计版图的方法的例证性流程图示；图5(a) 5(c)是根据本发明某些实施例的在确定印刷辅助图形安放规则的过程 中可调节的某些参数的例证性图示；并且图6是通过根据本发明实施例的方法实现的计算系统的简化图示说明。将认识到，为了使说明简单清楚，图中所示要素没有必要依比例绘制。例如，为了 清楚起见，某些要素的尺寸可相对于其他要素放大。
具体实施例方式在下面的详细描述中，阐述了许多特定细节以便提供对本发明的实施例的透彻理 解。然而，本领域的普通技术人员将理解，可以践行本发明的实施例而无需这些特定细节。 为了不使本发明的本质和/或实施例的陈述模糊，在下面的详细描述中，出于陈述和/或说 明的目的，本领域中公知的处理步骤和/或操作可以能组合在一起，并且在某些情况中可 能未详细描述。在其他情况中，本领域中公知的处理步骤和/或操作可能未作描述。本领 域的技术人员将认识到，下面的描述集中于本发明实施例的区别性的特征和/或要素。本发明的实施例提供了一种用于生成印刷辅助图形(PrAF)的工艺或方法，该印 刷辅助图形可被添加到设计版图以支持两次构图工艺。根据一个实施例，可执行分析步骤 以确定关于PrAF及其尺寸的适当的并且在某些情况中是优化的安放方案，并且该确定可 基于设计图形之间的可用空间和/或节距。由于PrAF被设计为被印刷并且随后被移除，因此存在数目可观的安放风格和可 在PrAF调节工艺过程中改变和/或调节的参数。根据本发明的另一实施例，PrAF可经历 可印刷性验证，该可印刷性验证使用例如与常规SRAF工艺中使用的相反的标准(由于SRAF 并不印刷)。随后可执行验证以确保该PrAF可在第二次曝光中被充分移除。此外，本发明的实施例提供了适合满足当前基本规则(groimdrule)和工艺要求 的总体数据准备流程的数据分析和PrAF安放过程。该数据准备流程开始于初始设计版图 并且结束于可用于在晶片上构建适当的和/或优化的器件的光掩模组。该数据分析和准 备流程可被设计为与当前存在的标准光刻工艺兼容，因此避免该数据准备流程的潜在的重 构，否则这将阻碍掩模制造工艺。图1是本领域中公知的互补两次曝光(CODE)方案的简化概念图示。更具体地，图 1图示了三个不同的原始版图IOlaUOlb和101c，其具有表示其各自的最终设计形状(或 设计图案或设计图形)的外观的形状。例如，这三个不同的版图被示为具有从密集节距 (IOla)到半密集或中间节距(IOlb)到隔离节距(IOlc)变化的间距的图形。在下文中，版 图IOlaUOlb和IOlc可被共同称为版图101。如本领域中已知的，在将CODE方案应用于版图101的过程中，可以通过适当地分 解版图101在最初时生成两个曝光掩模组102和103。在下文中，词“组”可包括一个的 含义，并且可与短语“一个或多个”互换使用。第一掩模组102，其可共同表示图1中的掩 模102a、102b和102c，其可以包含原始设计图形以及新生成的PrAF形状，在本示例中如图 1中说明性示出的，该PrAF形状被添加到图形阵列的外侧边缘。在第一次曝光过程中，该原始图形以及PrAF形状可印刷在其上将形成最终设计形状的半导体晶片上。第二掩模组 103，其可共同表示图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 在第一次曝光过程中印刷的该PrAF形状的图形或修剪形状(如图1中的白色区域所示)。 在图1中，第二掩模组103中的黑色区域所示出的形状被设计为保护原始设计图形，防止其 在第二次曝光过程中被擦除。通过执行上述两次分开的曝光，原始设计形状或图形被印刷 在半导体晶片上，并且相比于可通过单次曝光工艺实现的图形，该图形被印刷得更加鲁棒。图2是根据本发明一个实施例的安放印刷辅助图形和执行相关数据准备的方法 的例证性流程图示。为了生成可用于制造实际半导体器件的最终掩模或掩模组，将首先确 定PrAF形状的安放并且执行相关联的设计数据的准备。根据一个实施例，本发明的方法可 开始于向处理过程提供设计输入201和工艺输入202。设计输入201可包括例如对设计版 图中允许绘制什么和不允许绘制什么的描述，其通常被称为“设计规则”。将“设计规则”用 作设计输入201的至少一部分在本领域中是常用的。“设计规则”通常在设计手册中描述 并且可包括例如两个绘制的图形可以间隔得多近、最小和最大图形宽度、一个层级(level) 中的图形可以相对于其他层级上的图形如何安放等。工艺输入202可包括将要使用的光刻 工艺和/或系统的限制或预期变化的详细描述，并且可包括例如曝光工具的能力，诸如曝 光的光的波长、剂量、焦距、数值孔径、掩模变化、光抗蚀剂性能、工艺变化等。接着，本方法的一个实施例可包括在步骤203中，从设计输入201中提取可能需 要调节和/或优化的图形和/或几何特征(geometries)的关键尺寸(CD)。这些图形和/ 或几何特征可包括半导体器件、PrAF形状和诸如SRAF的其他图形的图形和/或几何特征。 例如，步骤201中提供的设计手册可以不包括或不明确说明对于给定设计版图这些关键尺 寸和几何特征是什么，或者设计版图中的哪些要素可以与PrAF安放规则的构造相关。更具 体地，在用于门级设计的工艺中，对于用于生成晶体管栅极的图形和对于用于晶体管栅极 之间的配线的图形，通常存在分立的规则。栅极相关图形典型地具有严格得多的容差要求， 并且因此相比于配线相关图形是重要得多的调节和/或优化目标。可能需要在步骤203中 获得或提取该类型的信息和/或设计规则。此外，步骤203可提取诸如节距、间距、2D配置 等的信息。类似地，在步骤204中，基于工艺输入202所提供的信息，将决定可以有助于在容 差内印刷图形的曝光工艺的特定工艺性能要求或目标条件。例如，如果工艺输入202指示 掩模变化通常是大的，则决定可能需要保持低的曝光工艺的掩模误差因子(MEF)以便于避 免晶片上的大的CD变化。保持低的MEF可通过例如选择适当的照射条件和/或曝光剂量 实现，并且在某些情况中可通过将偏振光源应用于曝光来实现。在门级工艺中，在确定工艺性能要求时应考虑晶片上的总的CD变化，其被称为跨 芯片线宽变化(ACLV)并且是由例如掩模变化、聚焦变化和剂量变化引起。在其他级别的工 艺中，诸如焦深(DOF)的不同度量标准或者D0F、ACLV和/或诸如上文描述的其他度量标准 的组合可能变得重要。通常，在确定关于PrAF的两次构图工艺的工艺性能要求时应用度量 标准是复杂的过程。这些度量标准用于调节，在某些情况中用于优化，具有不同印刷标准的 设计图形和PrAF的印刷。例如，设计图形通常具有比用于PrAF的图形更加严格的容差要 求或印刷标准。根据本发明的实施例，如下文参考图3更加详细描述的，可引入在PrAF调 节工艺中应用的额外的一个或多个步骤。
在两次构图工艺中，工艺输入的数目可戏剧性地增加或者甚至简单地是单次曝光 工艺的两倍，这是因为两次构图工艺中的两个曝光步骤或工艺是彼此独立的。此外，第二曝 光步骤或工艺的工艺限制可以影响第一构图步骤或工艺的工艺限制，特别是关于移除PrAF 的。因此，根据本发明的一个实施例，如下文参考图3更加详细描述的，第二曝光步骤或工 艺的限制可包括来自执行PrAF移除检查或验证的限制。对于在步骤203中提取的关键尺寸(CD)和几何特征信息，以及在步骤204中决定 的工艺性能要求，该方法的一个实施例可包括在步骤205中应用识别关于光刻曝光工具的 合理的并且在某些情况中是优化的(或者接近最优)的照射条件以及确定PrAF安放方案 的处理。该处理可以是系统性OPC仿真处理和/或实验性处理，其细节在下文中参考图3 详细描述。在步骤205中识别的合理的并且在某些情况中是优化的或接近最优的照射条件 可包括例如关于用于光刻工艺的曝光工具的数值孔径(NA)、光源形状、瞳孔极化、剂量等的 要求或条件。步骤205中提供的PrAF安放方案可有助于实现大部分工艺要求，同时满足设 计基本规则。如上文所述，在步骤205中执行PrAF分析的目标是聚焦于具有在步骤203中 确定的CD和几何特征的图形而确定例如MEF、ACLV和/或其特定组合的量。在步骤205的 输出处，关于PrAF的宽度和安放方案可被列表为在其他步骤中使用的一组规则，该规则组 根据设计图形的节距或间距进行分组。在生成关于设计图形、PrAF和诸如例如SRAF的其他图形的规则组或安放方案之 后，该方法的一个实施例可包括应用这些规则或安放方案以向待制造的在步骤206中提供 的设计版图添加或提供PrAF的安放步骤207。在安放步骤207中，仅出于效率的目的，可选 地可使用数据准备软件，以分析具有添加的例如SRAF图形以及其他PrAF的设计版图，以及 基于前一步骤中列表的安放方案或规则以自动的方式应用PrAF规则。PrAF安放步骤207 可产生修改的新的设计版图，如下文参考图4更加详细描述的，其包含设计图形和PrAF。在下一步骤208中，该修改的新的设计版图可通过一系列数据准备步骤进行处 理，其最后生成最终掩模设计或掩模版图。在该一系列数据准备步骤中可包括，例如，如尺 寸确定操作的设计修改、关于PrAF的移除形状的生成、OPC操作和/或仿真、以及将设计版 图分解为两个掩模版图。在下一步骤209中，该方法的一个实施例可包括应用步骤208中产生的掩模版图 构建光掩模，并且随后在步骤210中使用该光掩模生成器件图案，诸如应用光刻工艺将光 掩模图案转印到其上将形成该半导体器件的半导体晶片。根据本发明的实施例，在该半导 体晶片上产生的器件图案被适当调节并且在某些情况中被优化或接近最优化。图3是根据本发明某些实施例的在两次构图工艺中执行印刷辅助图形的分析和 调节的方法的例证性流程图示。例如，该方法可包括生成设计版图的步骤301，该设计版图 包含一组设计图形，该设计图形组的印刷或安放需要调节。在下文中，为了在不丧失一般性 的前提下进行简化，下文中讨论的图形将限于一维设计图形，其具有图形之间的宽度和节 距(或间距)的系统性变化。然而，本领域的技术人员将认识到，本发明的实施例不限于此 并且可应用于具有一组多维(例如二维)设计图形的设计版图。在下一步骤302中，该方法的一个实施例可以包括生成一组确定PrAF的安放的参 数。通过考虑将在曝光工艺中使用的照射系统的现有优点，可确定和/或选择关于PrAF的 配置和/或参数。在下文中，为了提供某些例证性示例，下文参考图5更详细地描述了数个参数。这些参数可布置为查找表的形式或者数学公式的形式，其具有基于设计图形的宽度 和节距的变化。可以预期和理解，关于PrAF安放的参数数目可以相当大地超过在单次曝光 工艺中的关于SRAF安放的参数数目。在下一步骤303中，该方法的一个实施例可包括使用前一步骤302中公式表示的 参数向设计图形组提供或添加PrAF的图形。通过将PrAF添加到设计版图中的设计图形组 上，因此获得修改的设计版图，本发明的实施例可包括，在下一步骤304中，对该修改的设 计版图执行光学接近校正(OPC)仿真以重新确定该设计图形和该PrAF的尺寸和/或形状， 由此该设计图形和该PrAF可如预期的那样印刷。换言之，在OPC仿真过程中，该PrAF可连 同该设计图形一起被校正以确保此两者均被正确印刷。在OPC后工艺的下一步骤305中，该方法的一个实施例可包括验证可通过随后的 构图步骤适当地移除PrAF的形状，该随后的构图步骤可以是与第一曝光工艺互补的第二 曝光工艺(因此是互补曝光工艺或CODE)。换言之，该方法可进行以在步骤305确定是否可 移除该PrAF。该确定可基于图2的步骤202中提供的工艺输入进行，并且可以考虑诸如覆 盖和倒圆角的其他影响。在验证过程中，如果例如PrAF被认为过大或过小，或者过于接近 设计图形，使得它们不能被完全移除，则该方法的一个实施例可以包括返回到步骤302来 以一组新的PrAF安放参数重复处理步骤302、303和304。在下一步骤306中，连同在步骤202 (图2)中提供的工艺输入的包括剂量、聚焦和 掩模误差的预期工艺变化一起，使用由上述OPC处理所产生的设计图形和PrAF，以仿真通 过光刻曝光工艺的每个仿真条件的关键尺寸数据。例如，可仿真一组工艺可变性数据。仿 真结果可被提供用于下一步骤307中的分析，步骤307确定PrAF是否将被正确印刷。这 里，由于PrAF印刷是期望的或者被设计为将被印刷，因此对未能印刷、印刷得过小、或者可 能潜在地与另一 PrAF或设计图形合并的PrAF的任何识别应被认为工艺未通过可印刷性确 定。根据该方法的一个实施例，如果在步骤307中任何PrAF未通过可印刷性确定，则该方 法可使处理过程返回步骤302以重复处理步骤302、303、304、305和306。另一方面，如果设计图形和PrAF通过步骤307中的可印刷性确定或验证，则根据 该方法的一个实施例，可在下一步骤308中分析仿真结果，包括基于步骤202 (图2)中提供 的工艺假设计算例如焦深(DOF)、掩模误差因子(MEF)和跨芯片线宽变化(ACLV)，并且可以 基于计算结果评估该两次构图工艺的有效性。该评估可针对设计图形和PrAF两者执行，并 且也可能针对诸如SRAF的其他图形执行。这里，应注意到，用于评估PrAF的标准通常将不 同于用于设计图形的标准，这是因为PrAF和设计图形典型地具有不同的容差要求。例如， 相比于用于设计图形的DOF标准，用于评价PrAF的DOF标准可以是更宽松的并且可容忍例 如更大的CD变化。在下一步骤309中，可将步骤308中获得的结果与对于版图中的所有设计图形的 工艺要求相比较。根据本发明的一个实施例，必须连同对于设计图形的要求一起考虑对于 PrAF的要求。如果一个或多个工艺要求未被满足，则该方法的一个实施例包括使该处理过 程返回步骤302来如上文所述地以一组新的PrAF安放参数重复步骤303 308。另一方面，如果所有或者至少大部分工艺要求被满足，则该方法的实施例可进行 以在下一步骤310中产生PrAF类型表并且生成PrAF安放方案或规则。所识别的PrAF参 数可被安放或组织为制表形式或数学公式，和/或由数据准备软件使用以在OPC处理过程中执行自动安放。图4是根据本发明某些实施例的向设计版图提供印刷辅助图形以产生修改的设 计版图的方法的例证性流程图示。更具体地，图4是如图2的步骤207表示的PrAF安放流 程的详细说明。例如，在生成光掩模的工艺过程中，可在图2的步骤206中首先提供设计版 图。对于所提供的设计版图，可在步骤401中识别或确定需要PrAF和/或SRAF支持的、该 设计版图中的设计图形的边缘。该识别可以是基于先前生成的PrAF安放规则的，诸如在图 3所示步骤中制表的那些PrAF安放规则。可分立地考虑设计图形的每个边缘，因此提供个 别化的并且在某些情况中是优化的支持。例如，图形可在一个边缘上隔离但是在另一边缘 上接近另一图形。取决于规则表，每个边缘可接收分立的PrAF和/或SRAF安放。在下一步骤402中，该方法的一个实施例包括使用PrAF规则表安放关于所识别的 边缘的PrAF，诸如将定义的宽度和安放规则应用在需要PrAF支持的图形的每个边缘上。接 着，可执行清理(clean-up)步骤403，其中验证安放的PrAF以确保它们满足所有设计规则 和掩模规则要求。任何违反的PrAF可被移除或修改以确保所有规则都得以遵守。例如，在 随机2D版图中，常常存在其中两个PrAF，或者一个PrAF和一个SRAF，可能安放得彼此过于 接近，或者可能过于接近设计图形的情况。因此作为该清理步骤403的一部分，可增加这些 PrAF之间或者PrAF、SRAF和设计图形之间的距离。替选地，可针对PrAF执行最小面积检 查。该最小面积检查可基于工艺输入进行，其中该最小面积是将允许印刷PrAF的PrAF形 状的面积。根据一个实施例，具有低于该要求的面积的PrAF可被移除或者与相邻PrAF合 并以增加其组合总面积。换言之，在步骤403中，所有产生的PrAF被清理，包括其与输入层 级(input level)的交互。在上文的讨论中，本领域的技术人员将认识到，即使在某些情况中，安放的PrAF 可能未满足所有设计规则和/或掩模规则要求，并且在某些其他情况中并未移除或修改所 有违反的PrAF以遵守所有规则，根据本发明的特定实施例仍可获得某种折衷的设计版图。在下一步骤404中，该方法的一个实施例包括执行验证或确认以验证是否存在需 要应用的并且PrAF需满足的额外的规则组。在某些情况中，这些额外规则可以仅在安放了 初始的PrAF组之后是可应用的。如果存在额外的规则，则该方法的实施例可使该处理过程 返回步骤401以基于这些现有额外规则识别需要获得PrAF支持的边缘。否则，如果在步骤 404中确定所有规则已被应用，则该方法可使该PrAF安放处理前进至步骤405，其生成最终 的PrAF图形组。该方法的实施例可提供或输出最终的PrAF组或PrAF图形组，其适用于被 添加到设计版图以连同设计图形一起产生掩模版图。图5(a) 5(c)是根据本发明某些实施例的在确定印刷辅助图形安放规则的处理 过程中可调节的某些参数的例证性图示。在图5(a) 5(c)中，黑色实心区域表示预期制 造的器件的设计图形；半阴影区域表示PrAF ；而无阴影区域表示SRAF。更具体地，501、503 和507表示设计图形和PrAF之间的间距参数；502、505、506和509表示PrAF的外部宽度； 504表示PrAF到PrAF间距；508表示PrAF到SRAF间距；并且510表示SRAF的外部宽度。 除了上述的之外，用于在PrAF安放过程中的调节的参数类型还可以包括在设计图形之间 和外部使用的PrAF的数目。这里，值得注意的是，图5(a) 5 (c)意图用于图示PrAF调节 工艺可能带来的复杂性，特别是在其与SRAF安放混合时。结果，最终安放方案有时可能变 得非常复杂。通常，参数可被选择为使得它们能够相对容易地在调节和/或优化循环中以公式表示。根据本发明的实施例，PrAF安放方法可在机器、计算机或计算系统中实现。例如， 图6是通过根据本发明一个实施例的上述方法实现的计算机或计算系统600的简化图示说 明。计算机或计算系统600可包括中央处理单元(CPU)601，其用于数据处理；一个或多个 输入/输出(I/O)装置602，诸如例如，键盘、鼠标、压缩盘(CD)驱动器、显示装置或者其组 合等，其用于从操作者或用户接受指令和/或输入并且用于输出来自在仿真或计算过程中 处理数据的CPU 601的结果；控制器603，其能够控制计算系统600的操作；一个或多个存 储装置或介质604，其能够读和/或写计算机可读代码；和存储器装置或介质605——所有 这些例如经由总线或者有线或无线通信网络(606)可操作地连接。而且，本发明的实施例 可被实现为存储在诸如例如存储装置604或存储器装置605的计算机可读介质上的计算机 程序产品。该计算机程序产品或机器可读介质可包含指令，该指令在被执行时可在计算系 统600上实现根据本发明的方法的实施例。最后，本发明还可在多个分布式计算机中实现， 其中本发明的诸项可驻留为物理上接近，或者分布在大的地理区域上并且通过通信网络连 接。尽管此处已说明和描述了本发明的某些特征，但是本领域的普通技术人员将想到 许多修改、替换、改变和等效方案。因此，应当理解，所附权利要求应涵盖本发明的精神范围 内的所有该修改和改变。
权利要求
一种在掩模版图中安放印刷辅助图形的方法，所述方法包括提供具有一个或多个设计图形的设计版图；产生一组参数，所述参数组与一个或多个印刷辅助图形PrAF相关联；将所述参数组的所述一个或多个PrAF添加到所述设计版图以产生修改的设计版图；对所述修改的设计版图执行所述一个或多个PrAF以及所述一个或多个设计图形的仿真；基于所述仿真的结果验证所述一个或多个PrAF是否是可移除的；以及如果所述一个或多个PrAF被验证为是可移除的，则基于所述参数组生成一组PrAF安放规则。
2.如权利要求1所述的方法，进一步包括，如果至少一个所述PrAF被验证为是不可移 除的，则调节与所述一个或多个PrAF关联的所述参数组；将被调节的参数组的所述一个或多个PrAF添加到所述设计版图以产生新修改的设计 版图；执行具有所述被调节的参数组的所述一个或多个PrAF的所述新修改的设计版图的仿 真；以及验证所述新修改的设计版图中的所述一个或多个PrAF是否是可移除的。
3.如权利要求1所述的方法，进一步包括，如果所述一个或多个PrAF被验证为是可移 除的，则提供包括关于曝光系统的预期变化的信息的一组工艺输入；以及通过应用所述工艺输入组以产生一组工艺可变性数据来对所述修改的设计版图执行仿真。
4.如权利要求3所述的方法，进一步包括基于对所述修改的设计版图的所述仿真所 产生的所述工艺可变性数据组，验证所述一个或多个PrAF是否是可印刷的，以及如果所述 一个或多个PrAF中的至少之一被验证为是不可印刷的，则返回去调节与所述一个或多个 PrAF相关联的所述参数组以产生新修改的设计版图。
5.如权利要求4所述的方法，其中验证所述一个或多个PrAF是否是可印刷的包括验 证所述一个或多个PrAF是否未能被印刷、被印刷得过小、或者被与另一 PrAF或设计图形合 并。
6.如权利要求4所述的方法，进一步包括，如果所述一个或多个PrAF被验证为是可印 刷的，则基于所述工艺输入组计算一组性能参数，所述性能参数组包括焦深D0F、掩模误差 因子MEF和跨芯片线宽变化ACLV，以及针对一组预定标准评估所述性能参数组。
7.如权利要求3所述的方法，其中所述曝光系统的所述预期变化至少包括曝光剂量、 聚焦和掩模误差的变化。
8.如权利要求1所述的方法，其中执行仿真包括将光学接近校正0PC处理应用到所述 修改的设计版图，以调节所述一个或多个PrAF和所述一个或多个设计图形。
9.如权利要求1所述的方法，进一步包括识别所述设计版图的所述一个或多个设计图形的一个或多个边缘，所述一个或多个边 缘需要基于所生成的所述PrAF安放规则组的PrAF支持；以及产生关于所识别的一个或多个边缘的一组新的PrAF。
10.如权利要求9所述的方法，进一步包括验证所述新的PrAF组是否满足设计规则 和掩模规则要求，以及如果来自所述新的PrAF组的一个或多个PrAF违反所述设计规则和 掩模规则要求中的至少一个，则从所述新的PrAF组中移除所述一个或多个PrAF。
11.如权利要求10所述的方法，其中所述从所述新的PrAF组中移除一个或多个PrAF 包括使来自所述新的PrAF组的所述一个或多个PrAF与一个或多个相邻PrAF合并，由此 增加其组合总面积。
12.如权利要求11所述的方法，进一步包括验证是否存在更多组所述新的PrAF组需 满足的设计规则和掩模规则要求，以及如果所有设计规则和掩模规则要求已被满足，则产 生并输出适于生成所述掩模版图的一组最终PrAF。
13.一种用于产生印刷辅助图形的系统，所述系统包括 中央处理单元CPU ；至少一个输入/输出装置，用于与所述系统的用户交互； 至少一个存储装置，用于存储一组指令；和控制器，用于经由通信总线控制所述CPU、所述至少一个输入/输出装置、和所述至少 一个存储装置，其中所述CPU适于执行所述指令组，用于 提供具有一个或多个设计图形的设计版图；产生一组参数，所述参数组与一个或多个印刷辅助图形PrAF相关联；将所述参数组的所述一个或多个PrAF添加到所述设计版图以产生修改的设计版图；对所述修改的设计版图执行所述一个或多个PrAF以及所述一个或多个设计图形的仿真；基于所述仿真的结果验证所述一个或多个PrAF是否是可移除的；以及 如果所述一个或多个PrAF被验证为是可移除的，则基于所述参数组生成一组PrAF安 放规则。
14.如权利要求13所述的系统，其中由所述CPU执行所述指令组进一步包括，如果至少 一个所述PrAF被验证为是不可移除的调节与所述一个或多个PrAF相关联的所述参数组；将被调节的参数组的所述一个或多个PrAF添加到所述设计版图以产生新修改的设计 版图；执行具有所述被调节的参数组的所述一个或多个PrAF的所述新修改的设计版图的仿 真；以及验证所述新修改的设计版图中的所述一个或多个PrAF是否是可移除的。
15.如权利要求13所述的系统，其中由所述CPU执行所述指令组进一步包括，如果所述 一个或多个PrAF被验证为是可移除的，提供包括关于曝光系统的预期变化的信息的一组工艺输入；以及 通过应用所述工艺输入组以产生一组工艺可变性数据来对所述修改的设计版图执行 仿真。
16.如权利要求15所述的系统，其中由所述CPU执行所述指令组进一步包括基于对所述修改的设计版图的所述仿真所产生的所述工艺可变性数据组，验证所述一个或多个 PrAF是否是可印刷的，以及如果所述一个或多个PrAF中的至少之一被验证为是不可印刷 的，则返回去调节与所述一个或多个PrAF相关联的所述参数组以产生新修改的设计版图。
17.如权利要求16所述的系统，其中验证所述一个或多个PrAF是否是可印刷的包括 验证所述一个或多个PrAF是否未被印刷、被印刷得过小、或者被与另一 PrAF或设计图形合 并。
18.如权利要求16所述的系统，其中由所述CPU执行所述指令组进一步包括，如果所述 一个或多个PrAF被验证为是可印刷的，则基于所述工艺输入组计算一组性能参数，所述性 能参数组包括焦深D0F、掩模误差因子MEF和跨芯片线宽变化ACLV，以及针对一组预定标准 评估所述性能参数组。
19.如权利要求13所述的系统，其中执行仿真包括将光学接近校正0PC处理应用于 所述修改的设计版图，以调节所述一个或多个PrAF和所述一个或多个设计图形。
20.一种机器可读介质，其上存储有一组指令，所述指令组在通过机器执行时，导致提供具有一个或多个设计图形的设计版图；产生一组参数，所述参数组与一个或多个印刷辅助图形PrAF相关联；将所述参数组的所述一个或多个PrAF添加到所述设计版图以产生修改的设计版图；对所述修改的设计版图执行所述一个或多个PrAF以及所述一个或多个设计图形的仿真；基于所述仿真的结果验证所述一个或多个PrAF是否是可移除的；以及如果所述一个或多个PrAF被验证为是可移除的，则基于所述参数组生成一组PrAF安 放规则。
21.如权利要求20所述的机器可读介质，其中所述指令组进一步导致，如果至少一个 所述PrAF被验证为是不可移除的，则调节与所述一个或多个PrAF相关联的所述参数组；将被调节的参数组的所述一个或多个PrAF添加到所述设计版图以产生新修改的设计 版图；执行具有所述被调节的参数组的所述一个或多个PrAF的所述新修改的设计版图的仿 真；以及验证所述新修改的设计版图中的所述一个或多个PrAF是否是可移除的。
22.如权利要求20所述的机器可读介质，其中所述指令组进一步导致，如果所述一个 或多个PrAF被验证为是可移除的，则提供包括关于曝光系统的预期变化的信息的一组工艺输入；以及通过应用所述工艺输入组以产生一组工艺可变性数据来对所述修改的设计版图执行 仿真。
23.如权利要求22所述的机器可读介质，其中所述指令组进一步导致基于对所述修 改的设计版图的所述仿真所产生的所述工艺可变性数据组，验证所述一个或多个PrAF是 否是可印刷的，以及如果所述一个或多个PrAF中的至少之一被验证为是不可印刷的，则返 回去调节与所述一个或多个PrAF相关联的所述参数组，以产生新修改的设计版图。
24.如权利要求23所述的机器可读介质，其中验证所述一个或多个PrAF是否是可印刷的包括验证所述一个或多个PrAF是否未被印刷、被印刷得过小、或者被与另一 PrAF或设 计图形合并。
25.如权利要求23所述的机器可读介质，其中所述指令组进一步导致，如果所述一个 或多个PrAF被验证为是可印刷的，则基于所述工艺输入组计算一组性能参数，所述性能参 数组包括焦深D0F、掩模误差因子MEF和跨芯片线宽变化ACLV，以及针对一组预定标准评估 所述性能参数组。
全文摘要
本发明涉及安放用于随机掩模版图的印刷辅助图形的方法和系统。本发明的实施例提供了一种在掩模版图中安放印刷辅助图形的方法。该方法包括提供具有一个或多个设计图形的设计版图；产生一组参数，该参数组与一个或多个印刷辅助图形(PrAF)相关联；将该参数组的该一个或多个PrAF添加到设计版图以产生修改的设计版图；对该修改的设计版图执行该一个或多个PrAF以及该一个或多个设计图形的仿真；基于该仿真的结果验证该一个或多个PrAF是否是可移除的；以及如果该一个或多个PrAF被验证为是可移除的，则基于该参数组生成一组PrAF安放规则。该PrAF安放规则组可用于生成一组最终的用以生成掩模版图的PrAF图形。
文档编号G06F17/50GK101930484SQ201010002038
公开日2010年12月29日 申请日期2010年1月7日 优先权日2009年1月8日
发明者H·哈夫纳尔, J·E·梅林 申请人:国际商业机器公司;英芬能技术公司