[发明专利]光刻仿真中斜线图形的光源掩模优化方法、工艺窗口形成方法以及光刻方法

说明书

本发明涉及光刻工艺技术领域，具体涉及一种光刻仿真中斜线图形的光源掩模优化方法、工艺窗口形成方法以及光刻方法，包括以下步骤：将待优化的斜线图形朝第一旋转方向旋转，直至每根线条处于X方向或者Y方向，得到第一图形，进行光源优化处理，得到第一优化光源；对所述斜线图形进行均匀规则的曼哈顿台阶化处理，以将每根线条的两侧直线式边缘处理成均匀规则的曼哈顿台阶，得到第二图形；将第一优化光源朝第二旋转方向旋转，得到第二优化光源；将所述第二图形作为初始掩模图形，使用第二优化光源对其进行掩模优化处理。本申请的优化方法可以得到更好的工艺窗口和更好的曝光结果，从而降低了斜线评估方法带来的困扰。

技术领域

本发明涉及光刻工艺技术领域，具体涉及一种光刻仿真中斜线图形的光源掩模优化方法、工艺窗口形成方法以及光刻方法。

背景技术

光刻工艺是集成电路生产中最重要的工艺步骤之一。随着半导体制造技术的发展，特征尺寸越来越小，对光刻工艺中分辨率的要求就越来越高。光刻分辨率是指通过光刻机在硅片表面能曝光的最小特征尺寸(criticaldimension，CD)，是光刻技术中重要的性能指标之一。目前，主流的光刻技术是采用193nm波长的深紫外(DeepUltraviolent，DUV)浸没式光学光刻技术，其单次曝光可分辨的特征尺寸极限为38nm。

为了充分利用上述光刻分辨率极限，光源掩模协同优化(SourceandMaskOptimization，SMO)作为一种先进的分辨率增强技术，在28nm及以下节点被广泛使用。其根据光刻光学成像模型，采用预畸变方法调整光源形状及强度分布，修正掩模图形，并调制透过掩模的电磁场分布，从而提高光刻系统的成像性能，使光刻系统达到其分辨率极限。SMO充分利用了计算光刻中的优化自由度，得到更趋近于全局最优解的分辨率增强解决方案。

在对斜线图形进行光源掩模协同优化的过程中，针对斜线结构在处理过程中因为计算方便的考虑，通常会将斜线转换成正交方向的不规则曼哈顿台阶，即变成不规则矩形组合结构，算法自动修出来的这种不规则的曼哈顿台阶边界可制造性差，导致评价函数出现波动，使优化过程的掩模和光源向拐角靠拢而使结果出现较大误差，曝光结果不好。

发明内容

为克服上述技术问题，本发明提出一种光刻仿真中斜线图形的光源掩模优化方法、工艺窗口形成方法以及光刻方法，旨在解决上述至少一个技术问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种光刻仿真中斜线图形的光源掩模优化方法，所述斜线图形由若干根倾斜设置的线条构成，相邻的两根线条彼此平行，包括以下步骤：

将待优化的斜线图形朝第一旋转方向旋转，直至每根线条处于X方向或者Y方向，得到第一图形，使得所述第一图形中线条周期、关键尺寸与所述斜线图形中线条周期、关键尺寸保持一致；

针对所述第一图形，进行光源优化处理，得到第一优化光源；

对所述斜线图形进行均匀规则的曼哈顿台阶化处理，以将每根线条的两侧直线式边缘处理成多层均匀规则的曼哈顿台阶式，得到第二图形；

将第一优化光源朝第二旋转方向旋转，得到第二优化光源，所述第一旋转方向与第二旋转方向方向相反，旋转角度相等；

将所述第二图形作为初始掩模图形，使用第二优化光源对其进行掩模优化处理。

本发明还提供了一种工艺窗口的形成方法，包括如上所述的光源掩模优化方法，以及以下步骤：

使用第二优化光源对第二图形进行掩模优化处理得到优化掩模图形；

计算所述优化掩模图形和第二优化光源组合下的工艺窗口。

本发明还提供了一种光刻方法，其特征在于，包括如上所述的工艺窗口形成方法。

附图说明