Opc修正方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種OPC修正方法，先在金屬線及通孔布圖上將連接相同兩根金屬線且間距小于等于通孔最小設(shè)計(jì)規(guī)則的1.5倍的通孔合并，再進(jìn)行常規(guī)的OPC修正。由于合并的是連接相同兩根金屬線的通孔，即同電位通孔，并不會(huì)造成電路的短路，而且合并通孔的做法能在增大工藝窗口的同時(shí)，可以降低電路中的電阻，提高電路的響應(yīng)頻率。用合并通孔的方法增大通孔，解決了在后續(xù)的常規(guī)OPC修正中易導(dǎo)致光刻工藝窗口過小的問題。
【專利說明】OPC修正方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域，尤其涉及一種0PC修正方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 在半導(dǎo)體的后端制程中，為了形成金屬互連線，需要在相鄰兩層金屬線之間形成 通孔以實(shí)現(xiàn)金屬互連。隨著電路密度增加和關(guān)鍵尺寸越來越小，導(dǎo)線和導(dǎo)線間隔及通孔的 尺寸越來越小和越來越密，甚至達(dá)到次微米以下，導(dǎo)致通孔的光刻工藝窗口過小，影響產(chǎn)品 的良率。
[0003] 與此同時(shí)，在掩模上的集成電路圖案通過曝光轉(zhuǎn)移到晶片上的光刻膠層時(shí)，由于 光學(xué)近接效應(yīng)，常常發(fā)生變形，圖案稀疏區(qū)域和圖案稠密區(qū)域同樣尺寸的通孔在圖案轉(zhuǎn)移 后會(huì)產(chǎn)生不同的變形，特別是孤立通孔容易產(chǎn)生盲孔。
[0004] 為了解決上述問題，通常采用光學(xué)臨近修正（optical proximity correction, 0PC)方法對(duì)掩模板上的圖案進(jìn)行修正。0PC常規(guī)的通孔修正一般是先將所有的通孔進(jìn)行整 體放大，再用0PC模型對(duì)整體放大后的通孔進(jìn)行修正。
[0005] 隨著集成電路技術(shù)節(jié)點(diǎn)越來越小，通孔的整體放大尺寸很難控制。若通孔的整體 放大不足，孤立通孔的光刻工藝窗口會(huì)非常小。若通孔的整體放大過大，雖然孤立通孔的光 刻工藝窗口會(huì)增大，但是不同電位通孔合并的風(fēng)險(xiǎn)也增大；受干法刻蝕、濕法刻蝕、化學(xué)機(jī) 械研磨等工藝的影響，通孔與上層金屬線的接觸面積比通孔與下層金屬線的接觸面積大得 多，導(dǎo)致相鄰上層金屬線之間易發(fā)生短路。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明提供一種0PC修正方法，包括以下步驟：
[0007] 提供一金屬線和通孔布圖，所述金屬線和通孔布圖包括多層金屬線以及連接不同 層金屬線的通孔；
[0008] 將連接相同兩根金屬線且間距小于等于通孔最小設(shè)計(jì)規(guī)則的1. 5倍的通孔合并； 以及
[0009] 對(duì)所述金屬線和通孔布圖進(jìn)行0PC修正。
[0010] 進(jìn)一步的，所述合并是將兩個(gè)通孔之間的區(qū)域都設(shè)為通孔區(qū)域以形成合并后的通 孔。
[0011] 進(jìn)一步的，所述通孔的形狀為正方形。
[0012] 進(jìn)一步的，所述通孔最小設(shè)計(jì)規(guī)則為通孔的邊長(zhǎng)。
[0013] 進(jìn)一步的，在合并后且對(duì)所述金屬線和通孔布圖進(jìn)行0PC修正前，還包括以下步 驟：
[0014] 檢測(cè)合并后的通孔與其連接的上層金屬線的相鄰金屬線的間距，
[0015] 若此間距小于等于所述上層金屬線的最小設(shè)計(jì)規(guī)則的1. 5倍時(shí)，將所述合并后的 通孔向遠(yuǎn)離所述上層金屬線的相鄰金屬線的方向縮進(jìn)。
[0016] 進(jìn)一步的，所述縮進(jìn)的距離為通孔最小設(shè)計(jì)規(guī)則的2% -50%。
[0017] 進(jìn)一步的，所述上層金屬線的最小設(shè)計(jì)規(guī)則與所述通孔最小設(shè)計(jì)規(guī)則相同。
[0018] 本發(fā)明提供的0PC修正方法，先在金屬線及通孔布圖上將連接相同兩根金屬線且 間距小于等于通孔最小設(shè)計(jì)規(guī)則的1. 5倍的通孔合并，再進(jìn)行常規(guī)的0PC修正。由于合并 的是連接相同兩根金屬線的通孔，即同電位通孔，并不會(huì)造成電路的短路，而且合并通孔的 做法能在增大工藝窗口的同時(shí)，可以降低電路中的電阻，提高電路的響應(yīng)頻率。用合并通孔 的方法增大通孔，解決了在后續(xù)的常規(guī)0PC修正中易導(dǎo)致光刻工藝窗口過小的問題。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019] 圖1為本發(fā)明一實(shí)施例所述0PC修正方法中初始的金屬線和通孔布圖。
[0020] 圖2為本發(fā)明一實(shí)施例所述0PC修正方法中同電位通孔合并后的金屬線和通孔布 圖。
[0021] 圖3為圖2中虛線范圍內(nèi)進(jìn)行填孔后的側(cè)視圖。
[0022] 圖4為本發(fā)明一實(shí)施例所述0PC修正方法中在進(jìn)行通孔縮進(jìn)后的金屬線和通孔布 圖。
[0023] 圖5為圖4中虛線范圍內(nèi)進(jìn)行填孔后的側(cè)視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0024] 如現(xiàn)有技術(shù)所述，常規(guī)的0PC修正方法很難確定整體放大的尺寸，因此，發(fā)明人考 慮到對(duì)于一些比較典型的通孔，比如相鄰兩個(gè)同電位通孔可以采用特殊的方法進(jìn)行預(yù)處 理，以減小在0PC修正時(shí)通孔整體放大不足可能導(dǎo)致的工藝窗口過小的問題。本發(fā)明提出 的方法是將金屬線和通孔布圖上的同電位通孔進(jìn)行合并，再進(jìn)行0PC修正，以擴(kuò)大后續(xù)的 工藝窗口。
[0025] 以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。根據(jù)下面說明和權(quán)利要 求書，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征將更清楚。需說明的是，附圖均采用非常簡(jiǎn)化的形式且均使用非 精準(zhǔn)的比率，僅用以方便、明晰地輔助說明本發(fā)明實(shí)施例的目的。
[0026] 圖1為本發(fā)明一實(shí)施例所述0PC修正方法中初始的金屬線和通孔布圖。如圖1所 示，初始的金屬線和通孔布圖包括多層金屬線以及連接不同層金屬線的通孔，具體的，包括 第一層金屬線、第二層金屬線和第三層金屬線。第一層金屬線包括第一層第一金屬線11，第 一層第二金屬線12,第一層第三金屬線13 ;第二層金屬線包括與第一層第一金屬線11第一 層第二金屬線12和第一層第二金屬線13連接的第二層第一金屬線21 ;第三層金屬線包括 與第二層第一金屬線21連接的第三層第一金屬線31。
[0027] 圖1中的通孔包括：連接第一層第一金屬線11和第二層第一金屬線21的第一通 孔100和第二通孔200,連接第一層第二金屬線12和第二層第一金屬線21的第三通孔300 和第四通孔400,連接第二層第一金屬線21和第三層第一金屬線31的第五通孔500。
[0028] 需說明的是，圖1并非初始的金屬線和通孔布圖的金屬線和通孔部分的完整展 示，僅為其一部分，達(dá)到展示本發(fā)明的目的即可。當(dāng)然，初始的金屬線和通孔布圖也可僅包 括圖1中的一部分金屬線和通孔。
[0029] 本實(shí)施例所述的0PC修正方法首先需要在上述圖1上找出所有連接相同兩根金屬 線的通孔，即同電位通孔。圖1中連接相同兩根金屬線的通孔包括第一通孔100和第二通 孔200,因?yàn)樗麄兌际沁B接相同第一層第一金屬線11和第二層第一金屬線21的通孔；還包 括第三通孔300和第四通孔400,因?yàn)樗麄兌际沁B接相同第一層第二金屬線12和第二層第 一金屬線21的通孔。而第二通孔200和第三通孔300連接相同第二層第一金屬線21，卻分 別連接不同第一層第一金屬線11和第一層第二金屬線12,因此不屬于連接相同兩根金屬 線的通孔（同電位通孔）。
[0030] 之后，需要對(duì)所有的同電位通孔進(jìn)行選擇性合并。經(jīng)本申請(qǐng)發(fā)明人反復(fù)研究發(fā)現(xiàn)， 如果將所有同電位通孔全部合并，對(duì)于距離過遠(yuǎn)的同電位通孔，會(huì)出現(xiàn)合并后的通孔過大 的情況，不符合布圖設(shè)計(jì)的原理，也會(huì)造成后續(xù)的填孔材料浪費(fèi)，短路等問題。因此，本發(fā)明 對(duì)同電位通孔進(jìn)行選擇性合并，使得距離較近的同電位通孔成為單個(gè)通孔。在本實(shí)施例中， 選擇距離小于等于通孔最小設(shè)計(jì)規(guī)則的1. 5倍的通孔進(jìn)行合并。
[0031] 在布圖設(shè)計(jì)中，通孔的形狀一般為長(zhǎng)方形或正方形，當(dāng)通孔為長(zhǎng)方形時(shí)，通孔最小 設(shè)計(jì)規(guī)則通常為通孔短邊的長(zhǎng)度，當(dāng)所述通孔為正方形時(shí)，通孔的最小設(shè)計(jì)規(guī)則即為正方 形的邊長(zhǎng)。在本實(shí)施例中，通孔為正方形。
[0032] 如圖1所示，同電位通孔第一通孔100和第二通孔200之間的距離L1小于等于通 孔最小設(shè)計(jì)規(guī)則的1. 5倍；而第三通孔300與第四通孔400之間的距離L2大于通孔最小設(shè) 計(jì)規(guī)則的1. 5倍。因此，在本實(shí)施例中，需要合并的通孔僅為第一通孔100和第二通孔200。
[0033] 合并通孔的方式為，將兩個(gè)所述同電位通孔之間的區(qū)域都設(shè)為通孔區(qū)域。如圖2 所示，第一通孔1〇〇和第二通孔200合并后形成合并后的通孔1000。
[0034] 通常，依照上述金屬線和通孔布圖形成通孔的過程中，由于干法刻蝕，濕法刻蝕和 化學(xué)機(jī)械研磨等工藝的影響，最終在產(chǎn)品上形成的通孔的形狀不是理想（截面是方形）的 形狀，即，并非與布圖上的形狀完全一致，如圖3所示（圖3為圖2中虛線范圍內(nèi)進(jìn)行填孔 后的側(cè)視圖），最終形成的孔的截面形狀為倒梯形，即上寬下窄的形狀，所以，針對(duì)這樣的倒 梯形的孔填充金屬，填充后的通孔與上層金屬線的接觸面積會(huì)大于與下層金屬線的接觸面 積，可能導(dǎo)致填充后的通孔與上層金屬線相鄰的金屬線接觸，造成短路。在通常0PC修正 時(shí)，將通孔的尺寸部分縮進(jìn)可解決上述問題，不過，通常的金屬通孔的工藝窗口本就十分狹 窄，縮進(jìn)通孔會(huì)進(jìn)一步限縮工藝窗口，甚至導(dǎo)致盲孔的出現(xiàn)。在本發(fā)明中，由于合并了部分 同電位通孔，形成了部分大通孔，因此，上述縮進(jìn)的想法成為現(xiàn)實(shí)，擴(kuò)大的通孔即合并后的 通孔1000可以允許部分縮進(jìn)。
[0035] 如圖2所示，由于合并后的通孔1000和第一層第三金屬線13之間的距離L3過小， 若進(jìn)行通孔填充，則會(huì)導(dǎo)致圖3所示的情況，即合并后的通孔1000經(jīng)填充后，其上端接觸到 了其連接的上層金屬線（第一層第一金屬線11)的相鄰金屬線（第一層第三金屬線13)。 此種情況下，電路會(huì)發(fā)生短路。
[0036] 為了減小上述風(fēng)險(xiǎn)，在進(jìn)行了同電位通孔合并以后，作為本發(fā)明的優(yōu)選，還可進(jìn)行 合并后通孔的縮進(jìn)，以減小在后續(xù)工藝中發(fā)生上述的短路情況。
[0037] 關(guān)于合并后通孔的縮進(jìn)方法，如圖2所示，首先檢測(cè)合并后的通孔1000到其連接 的上層金屬線（第一層第一金屬線11)的相鄰金屬線（第一層第三金屬線13)的距離L3， 當(dāng)L3小于等于上層金屬線（第一層金屬線）的最小設(shè)計(jì)規(guī)則的1.5倍時(shí)，將所述合并后的 合并后的通孔1000向遠(yuǎn)離所述相鄰金屬線（第一層第三金屬線13)的方向縮進(jìn)，形成圖4 中的縮進(jìn)通孔1000'。
[0038] 所述上層金屬線的最小設(shè)計(jì)規(guī)則等于所述通孔的最小設(shè)計(jì)規(guī)則，在本實(shí)施例中， 通孔為正方形，因此上述規(guī)則也為通孔的邊長(zhǎng)?？s進(jìn)的距離L4可根據(jù)具體的工藝，在通孔 最小設(shè)計(jì)規(guī)則的2% -50%之間進(jìn)行選擇。
[0039] 在縮進(jìn)進(jìn)行完以后，即可進(jìn)行0PC修正。
[0040] 圖5為圖4中虛線范圍內(nèi)進(jìn)行填孔后的側(cè)視圖，如圖5所示，縮進(jìn)后再進(jìn)行縮進(jìn)通 孔1000'的填充，雖然縮進(jìn)通孔1000'與上層金屬線（第一層第一金屬線11)的接觸面積 會(huì)大于與下層金屬線（第二層第一金屬線21)的接觸面積，但不會(huì)接觸相鄰金屬線（第一 層第三金屬線13)，因此防止了電路短路的風(fēng)險(xiǎn)。
[0041] 本發(fā)明提供的0PC修正方法，先在金屬線及通孔布圖上將連接相同兩根金屬線且 間距小于等于通孔最小設(shè)計(jì)規(guī)則的1. 5倍的通孔合并，再進(jìn)行常規(guī)的0PC修正。由于合并 的是連接相同兩根金屬線的通孔，即同電位通孔，并不會(huì)造成電路的短路，而且合并通孔的 做法能在增大工藝窗口的同時(shí)，可以降低電路中的電阻，提高電路的響應(yīng)頻率。用合并通孔 的方法增大通孔，解決了在后續(xù)的常規(guī)0PC修正中易導(dǎo)致光刻工藝窗口過小的問題。
[0042] 同時(shí)，在同電位通孔合并以后，對(duì)合并后的通孔進(jìn)行縮進(jìn)，可防止通孔形成時(shí)與上 層金屬線的相鄰金屬線接觸，進(jìn)而導(dǎo)致短路的問題。
[0043] 顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神 和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之 內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包括這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種OPC修正方法，包括以下步驟： 提供一金屬線和通孔布圖，所述金屬線和通孔布圖包括多層金屬線以及連接不同層金 屬線的通孔； 將連接相同兩根金屬線且間距小于等于通孔最小設(shè)計(jì)規(guī)則的1. 5倍的通孔合并；以及 對(duì)所述金屬線和通孔布圖進(jìn)行0PC修正。
2. 如權(quán)利要求1所述的0PC修正方法，其特征在于：所述合并是將兩個(gè)通孔之間的區(qū) 域都設(shè)為通孔區(qū)域以形成合并后的通孔。
3. 如權(quán)利要求1所述的0PC修正方法，其特征在于：所述通孔的形狀為正方形。
4. 如權(quán)利要求3所述的0PC修正方法，其特征在于：所述通孔最小設(shè)計(jì)規(guī)則為通孔的 邊長(zhǎng)。
5. 如權(quán)利要求1所述的0PC修正方法，其特征在于：在合并后且對(duì)所述金屬線和通孔 布圖進(jìn)行0PC修正前，還包括以下步驟： 檢測(cè)合并后的通孔與其連接的上層金屬線的相鄰金屬線的間距， 若此間距小于等于所述上層金屬線的最小設(shè)計(jì)規(guī)則的1. 5倍時(shí)，將所述合并后的通孔 向遠(yuǎn)離所述上層金屬線的相鄰金屬線的方向縮進(jìn)。
6. 如權(quán)利要求5所述的0PC修正方法，其特征在于：所述縮進(jìn)的距離為通孔最小設(shè)計(jì) 規(guī)則的2% -50%。
7. 如權(quán)利要求5所述的0PC修正方法，其特征在于：所述上層金屬線的最小設(shè)計(jì)規(guī)則 與所述通孔最小設(shè)計(jì)規(guī)則相同。
【文檔編號(hào)】G03F1/36GK104090467SQ201410331704
【公開日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2014年7月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月11日
【發(fā)明者】王丹, 于世瑞, 毛智彪, 張瑜 申請(qǐng)人:上海華力微電子有限公司