一种在光刻版图中添加冗余图形的方法技术

本发明专利技术提供一种在光刻版图中添加冗余图形的方法，方法包括：步骤S1：提供一包含若干设计图形的光刻版图，并将光刻版图分割成至少两个区域；步骤S2：获取每个区域内的设计图形的总面积、总周长和区域面积；步骤S3：计算得到每个区域内的设计图形的总面积与区域面积的比值；步骤S4：不对比值位于[A，1]区间内的所有区域进行冗余图形的填充；对比值小于A的所有区域，按照总周长越小填充越大面积的冗余图形的原则对其进行填充，使任一区域的设计图形和冗余图形的总面积与该区域的区域面积的比值位于区间[A，1]内；其中，A的取值范围为区间(0，1)。本发明专利技术的方法能够晶圆的表面密度分布更加均匀，提高化学机械研磨效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及晶圆制造领域，尤其涉及一种在光刻版图中添加冗余图形的方法。
技术介绍
20世纪70年代，多层金属化技术被引入到集成电路制造工艺中，此技术使芯片的垂直空间得到有效的利用，并提高了器件的集成度。但这项技术使得硅片表面不平整度加剧，由此引发的一系列问题(如引起光刻胶厚度不均进而导致光刻受限)严重影响了大规模集成电路(LSI)的发展。针对这一问题，业界先后开发了多种平坦化技术，主要有反刻、玻璃回流、旋涂膜层等，但效果并不理想。80年代末，IBM公司将化学机械研磨法(Chemical-Mechanical Polishing，简称；CMP)技术进行了发展使之应用于硅片的平坦化。CMP是表面全局平坦化技术中的一种，既可以认为是化学增强型机械抛光也可以认为是机械增强型湿法化学刻蚀。该工艺使用具有研磨性和腐蚀性的磨料，并配合使用抛光垫和支撑环。抛光垫的尺寸通常比硅片要大。抛光垫和硅片被一个可活动的抛光头压在一起，而塑料的支撑环则用于保持硅片的位置。硅片和抛光垫同时转动(通常是以相反的方向转)，但是它们的中心并不重合。在这个过程中硅片表面的材料和不规则结构都被除去，从而达到平坦化的目的。但由于CMP受到图形分布的影响，晶圆会出现侵蚀和凹陷，导致铜线损伤、晶圆不平坦等现象，产生缺陷，降低合格率。中国专利(CN101086965A)公开了一种在金属和多晶硅化学机械研磨中减少大图案凹陷的方法，主要通过以光刻和蚀刻技术结合修饰性化学机械研磨的方法，避免对大图案的金属或者多晶硅进行研磨时出现过度凹陷。这种方法既可以使一个晶片的有源区性能良好，也可以使周边大图案区域的凹陷问题减少，另外这种方法也有利于提升晶片的均匀性。该专利主要通过改进CMP工艺参数与对图形进行回刻的方式，解决了金属和多晶硅表面大图案凹陷的问题，但并未涉及到如何解决晶圆表面图形面积不均匀时CMP造成的图形凹陷问题。中国专利(CN102881586A)公开了一种改善接触孔之钨化学机械研磨后平坦性的方法，包括：步骤S1：在硅基衬底上制备前道器件和绝缘介质层；步骤S2：在接触绝缘介质层上淀积对钨金属具有高研磨选择比的薄膜阻挡层；步骤S3：光刻、刻蚀形成接触孔图案；步骤S4：制备接触孔结构；步骤S5：获得平坦的钨金属接触连接。综上所述，该专利技术所述改善接触孔之钨化学机械研磨后平坦性的方法通过在所述绝缘介质层上淀积所述对钨金属具有高研磨选择比的薄膜阻挡层，不仅有效地减小了在化学机械研磨过程中处于所述接触孔结构密集区的钨金属的侵蚀缺陷，改善了钨金属在化学机械研磨后的表面平坦性，而且避免后续形成铜互连时在铜的化学机械研磨过程中产生金属残留和缺陷，提高产品良率。该专利主要解决了金属钨在CMP工艺中的平坦问题，但并未涉及到如何解决晶圆表面图形面积不均匀时CMP造成的图形凹陷问题。
技术实现思路
鉴于上述问题，本专利技术提供一种在光刻版图中添加冗余图形的方法。本专利技术解决技术问题所采用的技术方案为：一种在光刻版图中添加冗余图形的方法，其中，所述方法包括：步骤S1：提供一包含若干设计图形的光刻版图，并将所述光刻版图分割成至少两个区域；步骤S2：获取每个所述区域内的设计图形的总面积、总周长和区域面积；步骤S3：计算得到每个所述区域内的设计图形的总面积与所述区域面积的比值；步骤S4：不对比值位于[A，1]区间内的所有区域进行冗余图形的填充；对比值小于A的所有区域，按照总周长越小填充越大面积的冗余图形的原则对其进行填充，使任一区域的所述设计图形和冗余图形的总面积与该区域的区域面积的比值位于区间[A，1]内；其中，A的取值范围为区间(0，1)。所述的在光刻版图中添加冗余图形的方法，其中，所述A的取值范围为区间(0.3，0.7)。所述的在光刻版图中添加冗余图形的方法，其中，步骤S4还包括：将比值相差在0.05～0.1范围内的所述区域归为一类，并对每一类中的所述区域按照总周长越小填充越大面积的冗余图形的原则对其进行填充。所述的在光刻版图中添加冗余图形的方法，其中，每个所述区域的区域面积相等。所述的在光刻版图中添加冗余图形的方法，其中，每个所述区域的形状均为矩形。所述的在光刻版图中添加冗余图形的方法，其中，所述矩形的长为10-200微米，宽为10-200微米。所述的在光刻版图中添加冗余图形的方法，其中，所述冗余图形不与所述光刻板图上已有的设计图形相交或相切。所述的在光刻版图中添加冗余图形的方法，其中，所述设计图形的总面积与所述区域面积的比值小于0.3的区域，添加冗余图形，使该区域的所述设计图形和冗余图形的总面积与该区域的区域面积的比值为0.4-0.6。上述技术方案具有如下优点或有益效果：通过本专利技术的方法能够减少晶圆在化学机械研磨过程中因晶圆表面图形分布不均匀而出现图形侵蚀和凹陷的现象，进而避免了铜线损伤，晶圆不平坦等问题，从而降低了缺陷，提高了产品合格率。附图说明参考所附附图，以更加充分的描述本专利技术的实施例。然而，所附附图仅用于说明和阐述，并不构成对本专利技术范围的限制。图1是本专利技术实施例中光刻版图的区域划分示意图；图2是本专利技术实施例中设计图形总面积与区域面积的比值较高的区域的结构示意图；图3-4是本专利技术实施例中设计图形总面积与区域面积的比值较低的区域的结构示意图；图5-6是本专利技术实施例中对图3-4所示区域的冗余图形添加方式的示意图。具体实施方式本专利技术提供一种光刻版图的设计方法，可应用于技术节点为90nm、65/55nm、45/40nm、32/28nm、大于等于130nm以及小于等于22nm的工艺中；可应用于以下技术平台中：Logic、Memory、RF、HV、Analog/Power、MEMS、CIS、Flash以及eFlash。本专利技术的核心思想是通过将已完成器件设计的版图划分为若干区域，并获得每个区域上的所有设计图形所占该区域的面积的比值与所有设计图形的总周长，然后在分别通过每个区域的上述数据判断是否对每个区域单独添加冗余图形，并最终使整块晶圆上的图形面积密度与数量密度分布均匀，进而使晶圆在进行CMP工艺时，各处的研磨速度一致，避免了晶圆表面的侵蚀与凹陷问题。下面结合附图对本专利技术方法进行详细说明。首先，进行步骤S1：提供一包含若干设计图形本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在光刻版图中添加冗余图形的方法，其特征在于，所述方法包括：步骤S1：提供一包含若干设计图形的光刻版图，并将所述光刻版图分割成至少两个区域；步骤S2：获取每个所述区域内的设计图形的总面积、总周长和区域面积；步骤S3：计算得到每个所述区域内的设计图形的总面积与所述区域面积的比值；步骤S4：不对比值位于[A，1]区间内的所有区域进行冗余图形的填充；对比值小于A的所有区域，按照总周长越小填充越大面积的冗余图形的原则对其进行填充，使任一区域的所述设计图形和冗余图形的总面积与该区域的区域面积的比值位于区间[A，1]内；其中，A的取值范围为区间(0，1)。

【技术特征摘要】
1.一种在光刻版图中添加冗余图形的方法，其特征在于，所述
方法包括：
步骤S1：提供一包含若干设计图形的光刻版图，并将所述光刻
版图分割成至少两个区域；
步骤S2：获取每个所述区域内的设计图形的总面积、总周长和
区域面积；
步骤S3：计算得到每个所述区域内的设计图形的总面积与所述
区域面积的比值；
步骤S4：不对比值位于[A，1]区间内的所有区域进行冗余图形
的填充；对比值小于A的所有区域，按照总周长越小填充越大面积
的冗余图形的原则对其进行填充，使任一区域的所述设计图形和冗余
图形的总面积与该区域的区域面积的比值位于区间[A，1]内；
其中，A的取值范围为区间(0，1)。
2.如权利要求1所述的在光刻版图中添加冗余图形的方法，其
特征在于，所述A的取值范围为区间(0.3，0.7)。
3.如权利要求2所述的在光刻版图中添加冗余图形的方法，其
特征在于，步骤S4还包括：将比值相差在0.0...

【专利技术属性】
技术研发人员：倪晟，于世瑞，毛智彪，张瑜，
申请(专利权)人：上海华力微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31