一种绘制光刻工艺窗口的方法技术

本发明专利技术涉及光刻工艺开发技术领域，具体涉及一种绘制光刻工艺窗口的方法，获取特定特征尺寸图形在不同离焦量和不同曝光剂量下的曝光结果及约束条件；基于所述曝光结果和所述约束条件绘制两条泊松曲线；判断两条所述泊松曲线和所述泊松曲线的首尾点构成闭合区域的凹凸性，得到判断结果；基于所述判断结果根据凸优化的原理描绘新闭合区域中的最大面积椭圆，得到工艺窗口，该方法利用凸优化快速高效的特点，将不规则的闭合区域分割为凸集的方式实现了工艺窗口的快速绘制，以0.11s的速度绘制了椭圆工艺窗口，且无需在任何位置指定椭圆搜索的起点，达到了快速绘制工艺窗口的要求。达到了快速绘制工艺窗口的要求。达到了快速绘制工艺窗口的要求。

【技术实现步骤摘要】
一种绘制光刻工艺窗口的方法


[0001]本专利技术涉及光刻工艺开发
，尤其涉及一种绘制光刻工艺窗口的方法。

技术介绍

[0002]光刻技术是集成电路制造中的关键技术，负责将掩模图形转移到硅片上，光刻图形转移的效果受到多种因素的影响，其中离焦量变化、曝光剂量变化是其中常见的两种因素。
[0003]在投影光学光刻系统中，对于给定的特征尺寸，能够得到理想线宽的成像位置称为最佳焦面位置。相似地，能够得到理想线宽的曝光剂量称为最佳曝光剂量。实际光刻工艺中，最佳焦面位置容易受到像差、掩模三维效应等影响产生一定的变化，且不同图形对应的最佳曝光剂量是不同的。
[0004]为了准确的得到最佳曝光剂量和最佳焦面位置，需要对相同的掩模图形在不同的曝光剂量和不同离焦量情形下进行曝光，将所得的光刻胶特征尺寸用点列图表述成泊松曲线的形式。由于工程中一般认为线宽变化的范围在10％以内都是满足成像质量要求，因此从泊松曲线中可以描绘出满足这一质量要求的曝光剂量和离焦量变化范围，为了定量描述工艺窗口的大小，一般在上述范围中描绘出最大面积的椭圆，用椭圆的横轴宽度表示焦深，用纵轴高度表示曝光剂量范围。为了在非规则闭合区域内描绘椭圆，传统方法多采用定点搜索、多轮尝试的方式，具有周期较长的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种绘制光刻工艺窗口的方法，旨在解决传统椭圆绘制工艺窗口周期长，绘制速度慢的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了一种绘制光刻工艺窗口的方法，包括以下步骤：<br/>[0007]获取特定特征尺寸图形在不同离焦量和不同曝光剂量下的曝光结果及约束条件；
[0008]基于所述曝光结果和所述约束条件绘制两条泊松曲线；
[0009]判断两条所述泊松曲线和所述泊松曲线的首尾点构成闭合区域的凹凸性，得到判断结果；
[0010]基于所述判断结果根据凸优化的原理描绘新闭合区域中的最大面积椭圆，得到工艺窗口。
[0011]其中，所述约束条件包括数据的单位、横纵向分布所代表的物理意义和线宽约束范围。
[0012]其中，所述线宽约束范围为0.225um～0.275um。
[0013]其中，所述判断结果包括凸多边形和凹多边形中的任意一种。
[0014]其中，所述基于所述判断结果根据凸优化的原理描绘新闭合区域中的最大面积椭圆，得到工艺窗口的具体方式：
[0015]如果所述判断结果为所述凸多边形，则根据凸优化的原理，描绘新闭合区域中的
最大面积椭圆，如果所述判断结果为所述凹多边形，则从所述凹多边形中寻找所述凸多边形，再根据凸优化的原理，描绘新闭合区域中的最大面积椭圆。
[0016]本专利技术的一种绘制光刻工艺窗口的方法，获取特定特征尺寸图形在不同离焦量和不同曝光剂量下的曝光结果及约束条件；基于所述曝光结果和所述约束条件绘制两条泊松曲线；判断两条所述泊松曲线和所述泊松曲线的首尾点构成闭合区域的凹凸性，得到判断结果；基于所述判断结果根据凸优化的原理描绘新闭合区域中的最大面积椭圆，得到工艺窗口，该方法建立了一种绘制光刻工艺窗口的方法与流程，综合考虑了光刻成像时不同曝光剂量、不同离焦量下曝光结果的泊松曲线特征，充分利用凸优化快速高效的特点，将不规则的闭合区域分割为凸集的方式实现了工艺窗口的快速绘制，且解决了搜索结果对起点位置的依赖问题，并以0.11s的速度绘制了椭圆工艺窗口，且无需在任何位置指定椭圆搜索的起点，达到了快速绘制工艺窗口的要求，该方法对实验数据或仿真数据进行快速的工艺窗口分析，并结合数据分析结果，快速得到多个图形的重叠工艺窗口大小，解决传统椭圆绘制工艺窗口周期长，绘制速度慢的问题。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1是本专利技术提供的一种绘制光刻工艺窗口的方法的泊松曲线示意图。
[0019]图2是本专利技术提供的一种绘制光刻工艺窗口的方法所述判断结果的结构示意图。
[0020]图3是椭圆工艺窗口分布的结构示意图。
[0021]图4是本专利技术提供的一种绘制光刻工艺窗口的方法的流程图。
[0022]图5是特定特征尺寸图形在不同离焦量、不同曝光剂量下的曝光结果图。
具体实施方式
[0023]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0024]请参阅图1至图5，本专利技术提供一种绘制光刻工艺窗口的方法，包括以下步骤：
[0025]S1获取特定特征尺寸图形在不同离焦量和不同曝光剂量下的曝光结果及约束条件；
[0026]具体的，所述约束条件包括数据的单位、横纵向分布所代表的物理意义和线宽约束范围，特定特征尺寸图形在不同离焦量、不同曝光剂量下的曝光结果如图5所示，图5中第一行表示离焦量，单位为um，第一列表示曝光剂量，单位为mJ/cm2，其余数据表示曝光结果的线宽值，单位为um，所述线宽约束范围为
±
10％，中心线宽为0.25um，即所述线宽约束范围为0.225um～0.275um。
[0027]S2基于所述曝光结果和所述约束条件绘制两条泊松曲线；
[0028]具体的，首先排除数据中第一行和第一列等与曝光结果线宽值无关的数据；然后
对所述曝光结果的线宽值进行三次样条插值；然后将介于0.225um和0.275um之间的线宽值置为1，其他值置为0；最后描绘出数值为1区域的边界，获取了满足0.225um和0.275um要求的两条所述泊松曲线，曲线内部的线宽则处于二者之间，如图1所示。
[0029]S3判断两条所述泊松曲线和所述泊松曲线的首尾点构成闭合区域的凹凸性，得到判断结果；
[0030]具体的，所述判断结果包括凸多边形和凹多边形中的任意一种。
[0031]S4基于所述判断结果根据凸优化的原理描绘新闭合区域中的最大面积椭圆，得到工艺窗口。
[0032]具体方式：
[0033]S41如果所述判断结果为所述凸多边形，则根据凸优化的原理，描绘新闭合区域中的最大面积椭圆，如果所述判断结果为所述凹多边形，则从所述凹多边形中寻找所述凸多边形，再根据凸优化的原理，描绘新闭合区域中的最大面积椭圆。
[0034]具体的，圆点泊松曲线的顶点限制了多边形的凹凸性，以顶点为起点，描绘出一条直线，即可将该多边形变为所述凸多边形，如下图2所示，根据凸优化的原理，描绘新闭合区域中的最大面积椭圆，凸优化的原理如下所示：
[0035]椭球的一般性公式可以表示为
[0036]ε＝{Bu本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种绘制光刻工艺窗口的方法，其特征在于，包括以下步骤：获取特定特征尺寸图形在不同离焦量和不同曝光剂量下的曝光结果及约束条件；基于所述曝光结果和所述约束条件绘制两条泊松曲线；判断两条所述泊松曲线和所述泊松曲线的首尾点构成闭合区域的凹凸性，得到判断结果；基于所述判断结果根据凸优化的原理描绘新闭合区域中的最大面积椭圆，得到工艺窗口。2.如权利要求1所述的一种绘制光刻工艺窗口的方法，其特征在于，所述约束条件包括数据的单位、横纵向分布所代表的物理意义和线宽约束范围。3.如权利要求2所述的一种绘制光刻工艺窗口的方法，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：董立松，韦亚一，
申请(专利权)人：南京诚芯集成电路技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：