DE69830782T2

DE69830782T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Korrektur des optischen Proximity-Effekts

Info

Publication number: DE69830782T2
Application number: DE69830782T
Authority: DE
Inventors: Mario Garza; John V. Jensen; Nicholas K. Eib; Keith K. Chao
Original assignee: LSI Logic Corp
Current assignee: LSI Corp
Priority date: 1997-12-12
Filing date: 1998-04-08
Publication date: 2006-04-27
Anticipated expiration: 2018-04-09
Also published as: DE69830782D1; EP0928012A3; JPH11184068A; JP3001855B2; US6269472B1; EP0928012B1; EP0928012A2

Description

RÜCKVERWEISUNG AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Diese Anmeldung ist eine Teilfortführung der anhängigen US-Patentanmeldung, Seriennr. 08/607 365, eingereicht am 27. Februar 1996, mit dem Titel "Optical Proximity Correction Method and Apparatus", welche Mario Garza, Nicholas K. Eib und Keith K. Chao als Erfinder nennt. Der Inhalt dieser anhängigen Anmeldung wird durch den Hinweis für alle Zwecke hierin aufgenommen.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft Photolithographieverfahren. Insbesondere betrifft die Erfindung verbesserte Verfahren und Vorrichtungen zum Durchführen der optischen Proximitykorrektur.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Die minimalen Strukturgrößen von integrierten Schaltungen (ICs) sind über die Jahre geschrumpft. Entsprechend dieser Größenverringerung haben verschiedene Prozessbegrenzungen die IC-Fertigung schwieriger gemacht. Ein Gebiet der Fertigungstechnologie, auf dem solche Begrenzungen aufgetreten sind, ist die Photolithographie.
Die Photolithographie beinhaltet das selektive Belichten von Bereichen eines mit Resist beschichteten Siliziumwafers mit einem Strahlungsmuster und dann das Entwickeln des belichteten Resists, um Bereiche von Waferschichten (z.B. Bereiche des Substrats, von Polysilizium oder eines Dielektrikums) selektiv zu schützen.
Eine integrale Komponente einer photolithographischen Vorrichtung ist eine "Belichtungsschablone", die ein Muster enthält, das Strukturen in einer Schicht in einem IC-Entwurf entspricht. Eine solche Belichtungsschablone umfasst typischerweise eine transparente Glasplatte, die mit einem strukturierten Lichtblockiermaterial wie z.B. Chrom bedeckt ist. Die Belichtungsschablone wird zwischen einer Strahlungsquelle, die Strahlung mit einer vorher ausgewählten Wellenlänge erzeugt, und einer Fokussierlinse, die einen Teil einer "Stepper"-Vorrichtung bilden kann, angeordnet. Unter dem Stepper wird ein mit Resist bedeckter Siliziumwafer angeordnet. Wenn die Strahlung von der Strahlungsquelle auf die Belichtungsschablone gerichtet wird, tritt Licht durch das Glas (Bereiche ohne Chrommuster) hindurch und wird auf den mit Resist bedeckten Siliziumwafer projiziert. Auf diese Weise wird ein Bild der Belichtungsschablone auf den Resist übertragen.
Der Resist (manchmal als "Photoresist" bezeichnet) wird als dünne Schicht von strahlungsempfindlichem Material vorgesehen, das über die gesamte Siliziumwaferoberfläche aufgeschleudert wird. Das Resistmaterial wird in Abhängigkeit davon, wie es auf Lichtstrahlung reagiert, entweder als positiv oder negativ klassifiziert. Positiver Resist wird, wenn er Strahlung ausgesetzt wird, löslicher und wird folglich in einem Entwicklungsprozess leichter entfernt. Folglich enthält ein entwickelter positiver Resist eine Resiststruktur, die den dunklen Bereichen auf der Belichtungsschablone entspricht. Negativer Resist wird im Gegensatz dazu weniger löslich, wenn er Strahlung ausgesetzt wird. Folglich enthält ein entwickelter negativer Resist eine Struktur, die den transparenten Bereichen der Belichtungsschablone entspricht. Der Einfachheit halber beschreibt die folgende Erörterung nur positive Resists, es sollte jedoch selbstverständlich sein, dass sie gegen negative Resists ausgetauscht werden können. Für weitere Informationen über IC-Fertigungs- und Resistentwicklungsverfahren kann auf ein Buch mit dem Titel Integrated Circuit Fabrication Technology von David J. Elliott, McGraw Hill, 1989, Bezug genommen werden.
1A zeigt eine hypothetische Belichtungsschablone 100, die einer IC-Layoutstruktur entspricht. Der Einfachheit halber besteht die IC-Struktur aus drei rechteckigen Entwurfsstrukturen. Ein klares Belichtungsschablonenglas 110 ermöglicht, dass Strahlung auf einen mit Resist bedeckten Siliziumwafer projiziert werden kann. Drei rechteckige Chrombereiche 102, 104 und 106 auf dem Belichtungsschablonenglas 110 blockieren Strahlung, um ein Bild zu erzeugen, das beabsichtigten IC-Entwurfsstrukturen entspricht.
Wenn Licht durch die Belichtungsschablone hindurchtritt, wird es durch die Chromkanten gebrochen und gestreut. Dies verursacht, dass das projizierte Bild eine gewisse Rundung und andere optische Verzerrung aufweist. Obwohl solche Effekte eine relativ geringe Schwierigkeit in Layouts mit großen Strukturgrößen (z.B. Layouts mit kritischen Abmessungen oberhalb etwa 1 Mikrometer) aufwerfen, können sie in Layouts mit Strukturen, die kleiner sind als etwa 1 Mikrometer, nicht ignoriert werden. Die Probleme werden in IC-Entwürfen mit Strukturgrößen nahe der Wellenlänge des im photolithographischen Prozess verwendeten Lichts besonders ausgeprägt.
1B stellt dar, wie die Beugung und Streuung ein Beleuchtungsmuster beeinflussen, das durch Strahlung erzeugt wird, die durch die Beleuchtungsschablone 100 hindurch auf einen Abschnitt des Siliziumsubstrats 120 tritt. Wie gezeigt, enthält das Beleuchtungsmuster einen beleuchteten Bereich 128 und drei dunkle Bereiche 122, 124 und 126 entsprechend den Chrombereichen 102, 104 und 106 auf der Belichtungsschablone 100. Das beleuchtete Muster weist eine beträchtliche Verzerrung auf, wobei die Ecken der dunklen Bereiche 122, 124 und 126 abgerundet sind und ihre Strukturbreiten verringert sind. Andere Verzerrungen, die bei der Photolithographie üblicherweise angetroffen werden (und hier nicht dargestellt sind), umfassen Verschmelzung von dichten Strukturen und Verschiebung von Liniensegmentpositionen. Jegliches verzerrte Beleuchtungsmuster setzt sich leider zu einer entwickelten Resiststruktur und letztlich zu IC-Strukturen wie z.B. Polysiliziumgatebereichen, Kontaktlöchern in Dielektrika usw. fort. Folglich wird die IC-Leistung verschlechtert oder das IC wird unbrauchbar.
Um dieses Problem zu beheben, wurde ein Belichtungsschablonen-Korrekturverfahren, das als optische Proximitykorrektur ("OPC") bekannt ist, entwickelt. Die optische Proximitykorrektur beinhaltet das Hinzufügen von dunklen Bereichen zu und/oder das Wegnehmen von dunklen Bereichen von einem Belichtungsschablonenentwurf an Stellen, die so gewählt werden, dass die Verzerrungseffekte von Beugung und Streuung beseitigt werden. Typischerweise wird die OPC an einer digitalen Darstellung einer gewünschten IC-Struktur durchgeführt. Zuerst wird die digitale Struktur mit einer Software ausgewertet, um Bereiche zu identifizieren, in denen sich eine optische Verzerrung ergibt. Dann wird die optische Proximitykorrektur angewendet, um die Verzerrung zu kompensieren. Die resultierende Struktur wird schließlich auf das Belichtungsschablonenglas übertragen.
1C stellt dar, wie die optische Proximitykorrektur verwendet werden kann, um den in 1A gezeigten Belichtungsschablonenentwurf zu modifizieren und dadurch das gewünschte Beleuchtungsmuster besser bereitzustellen. Wie gezeigt, umfasst eine korrigierte Belichtungsschablone 140 drei rechteckige Basisstrukturen 142, 144 und 146, die in Chrom auf einer Glasplatte 150 umrissen sind. Verschiedene "Korrekturen" wurden zu diesen Basisstrukturen hinzugefügt. Eine gewisse Korrektur nimmt die Form von "Schraffuren" 148a–148f und 149a–149f an. Schraffuren sind kleine Hinzufügungs- oder Wegnahmebereiche vom Anhängseltyp, die typischerweise an Eckenbereichen auf Belichtungsschabloneentwürfen hergestellt werden. In dem in 1C gezeigten Beispiel sind die Schraffuren quadratische Chromverlängerungen, die über die Ecken der Basisrechtecke 142, 144 und 146 hinausragen. Diese Strukturen haben die beabsichtigte Wirkung, die Ecken des Beleuchtungsmusters auf der Waferoberfläche zu "schärfen". Zusätzlich zu Schraffuren umfasst die Belichtungsschablone 140 Segmente 151a–151d, um die Strukturverdünnung zu kompensieren, von der bekannt ist, dass sie sich aus optischer Verzerrung ergibt.
1D zeigt ein Beleuchtungsmuster 160, das auf einer Waferoberfläche 160 durch Strahlung, die durch die Belichtungsschablone 140 hindurchtritt, erzeugt wird. Wie gezeigt, umfasst der beleuchtete Bereich einen hellen Bereich 168, der einen Satz von dunklen Bereichen 162, 164 und 166 umgibt, die das in 1A gezeigte beabsichtigte Muster ziemlich getreu darstellen. Man beachte, dass das in 1B gezeigte Beleuchtungsmuster einer unkorrigierten Belichtungsschablone unter Verwendung einer hinsichtlich der optischen Proximity korrigierten Belichtungsschablone erheblich verbessert wurde.
Offensichtlich hängt der Grad der optischen Proximitykorrektur (d.h. die Größe und der Ort von Korrektursegmenten) für irgendeine IC-Struktur von der gewünschten IC-Strukturgröße und vom Ort einer solchen Struktur in Bezug auf andere IC-Strukturen ab. Die Breite von irgendeinem der Segmente 151a–151d kann beispielsweise vergrößert oder verkleinert werden müssen, wenn die Breite von irgendeinem der Basisrechtecke 142, 144 und 146 vergrößert oder verkleinert wird oder wenn der Abstand zwischen irgendwelchen dieser Basisrechtecke vergrößert oder verkleinert wird.
Der Grad an Korrektur, der für eine gegebene Struktur erforderlich ist, wird heute weitgehend durch empirische Verfahren ermittelt. Das heißt, Versuche werden mit Belichtungsschablonen mit "Test"-Strukturen durchgeführt, um das Beleuchtungsmuster, das auf einem Wafer durch Licht, das durch die Teststruktur hindurchgelangt, erzeugt wird, zu ermitteln. Die Abweichung zwischen dem tatsächlichen Beleuchtungsmuster und dem gewünschten Strukturmuster wird verwendet, um festzustellen, wie viel optische Proximitykorrektur für eine Belichtungsschablone erforderlich ist, die zum Erzeugen des gewünschten Strukturmusters verwendet wird. Die Belichtungsschablone 100 von 1A kann beispielsweise als Testbelichtungsschablone verwendet werden. Ein einzelner Versuch würde zeigen, dass das durch die Belichtungsschablone 100 erzeugte Beleuchtungsmuster dem in 1B gezeigten entspricht. Die beobachteten Rundungs- und Verdünnungseffekte würden einen OPC-Entwickler dazu führen, festzulegen, dass, wenn die Struktur von 1A erwünscht ist, die in 1C gezeigten Korrekturen verwendet werden sollten. Insbesondere würde der Entwickler die Breite und den Ort der Segmente 151a–151d und der Schraffuren 148a–148f und 149a–149f festlegen.
Diese speziellen Korrekturen gelten natürlich nur für Strukturen mit der in 1A gezeigten exakten Größe und Geometrie. Wenn sich die Breite von oder der Abstand zwischen den Basisrechtecken ändert (beispielsweise in einem anderen IC-Entwurf), müssten sich die Breiten und Stellen der Segmente 151a–151d auch ändern. Folglich wären zusätzliche Versuche mit Testbelichtungsschablonen mit Strukturen mit unterschiedlichen Strukturbreiten und -abständen erforderlich, um den für eine geänderte Struktur erforderlichen Grad an optischer Proximitykorrektur zu ermitteln. In Anbetracht des riesigen Bereichs von IC-Strukturvariationen auf nur einem einzelnen Chip müsste eine potentiell unendliche Anzahl von Testbelichtungsschablonen hergestellt werden, um jede Struktur zu berücksichtigen, die angetroffen werden könnte. Für die meisten Strukturen wurde glücklicherweise festgestellt, dass der Grad an optischer Proximitykorrektur mit guter Genauigkeit durch lineares Interpolieren zwischen dem tatsächlichen Ausmaß an Korrektur, das als für zwei Teststrukturen erforderlich festgestellt wird, die (hinsichtlich Bemessung und/oder Abstand) eine reale Struktur in einem IC-Entwurf "überspannen", abgeschätzt werden kann. Ferner kann der Grad an Korrektur für sehr kleine Strukturen, die jenseits eines Bereichs von Versuchsstrukturen liegen, häufig mit guter Genauigkeit durch lineare Extrapolation vorhergesagt werden. Da diese Verfahren erfordern, dass nur relativ wenige Testbelichtungsschablonen erzeugt werden, verwenden viele OPC-Systeme, die heute in Gebrauch sind, solche linearen Interpolations- und Extrapolationsverfahren.
Leider wurde festgestellt, dass, wenn die Strukturgrößen über eine bestimmte kritische Abmessung hinaus (in einigen Fällen etwa 0,5 Mikrometer oder mehr für Ultraviolettstrahlung) abnehmen, die vorstehend beschriebenen linearen Interpolations/Extrapolations-Verfahren nicht mehr gut funktionieren. Dies liegt daran, dass das Ausmaß an Korrektur, das für eine gegebene Struktur erforderlich ist, nicht mehr auf lineare Weise variiert.
Der nicht-lineare Effekt ist in den 2A und 2B dargestellt. 2A zeigt eine Belichtungsschablone 200 mit kritischen Abmessungen unterhalb einer linearen Schwelle (z.B. unterhalb etwa 0,5 Mikrometer oder mehr). Wenn eine lineare optische Proximitykorrektur durchgeführt wird, um optische Verzerrungen zu korrigieren, die im linearen Bereich erwartet werden, wird das resultierende Beleuchtungsmuster unannehmbar verzerrt. Insbesondere wurde beobachtet, dass, obwohl die Schraffuren 228a–228f und 229a–229f und die Segmente 251a–251d zum Belichtungsschablonenentwurf auf eine Weise, die durch herkömmliche lineare Interpolation/Extrapolation vorhergesagt wird, hinzugefügt werden können, eine ungeeignete Verschmelzung und Verdünnung der Balken 262, 264 und 266 im Beleuchtungsmuster auf einem Substrat 260 erscheinen, wie in 2B gezeigt.
Um dieses Problem zu beheben, könnte man das Durchführen von mehr Tests im nicht-linearen Bereich und die Verwendung der Testergebnisse, um ein detaillierteres OPC-Protokoll zu entwickeln, vorschlagen. Die Anzahl von erforderlichen Versuchen würde jedoch zu viele Betriebsmittel verbrauchen, als es kosteneffizient wäre. Was folglich erforderlich ist, ist ein verbessertes Verfahren und eine verbesserte Vorrichtung zum Korrigieren von Photolithographie-Belichtungsschablonenentwurfsstrukturen mit kritischen Abmessungen im nicht-linearen Bereich, ohne dabei sehr viele zusätzliche Versuche zu erfordern.
Das Dokument "OPTIMASK: An OPC Algorithm for Chrome and Phase-Shift Mask Design" von E. Barouch et al., SPIE Band 2440, S. 192–206, offenbart einen iterativen Maskenkorrekturprozess beim Entwurf einer Maske. Der Prozess verwendet sowohl den besten Brennpunkt als auch Defokussierung von ½ der gesamten Brennweite, um 2 Luftbilder eines abgeflachten Maskenentwurfs zu berechnen. Ein optisches Entwurfsregel-Prüfprogramm (ORDC) vergleicht den Entwurf mit den 2 Luftbildern an jedem Gitterpunkt und identifiziert "Entwurfsfehler", wo das Programm die lokale Steigung und den Abstand und die Richtung von einem vorbestimmten Luftbild-Konturniveau berechnet. Eine vorbestimmte Korrekturverzerrung wird dann angewendet. Diese Korrekturen werden nach Bedarf berechnet. Ein Newton-Optimierungsschema wird verwendet, bei dem eine Defokussierungskompensation durchgeführt wird, indem nicht eine Entwurfsstruktur (Linie) als ganzes verschoben wird, sondern die Struktur segmentiert wird und die Segmente der Linie einzeln verschoben werden, um eine Überkompensation in einem Teil der Struktur zu vermeiden, wenn ein anderer Teil optimal angepasst ist.
H. Futatsuya et al. schlagen in "Practical Method of Evaluating Two Demensional Resist Features for Lithographic DRC" SPIE Band 3051, 1995, S. 499–508, ein verbessertes Schwellenmodell (ETM) vor, das ein festes Ausmaß an Defokussierung beinhaltet und die Vorhersage von 1-D- und 2-D-Resistbildern für lithographische DRC besser leistet als ein Standardschwellenmodell (TM), das den besten Brennpunkt verwendet. Wiederum werden alle Ergebnisse dann berechnet, wenn sie erforderlich sind.
Das frühere Patentdokument EP 0 822 452 EP , veröffentlicht nach dem Einreichungsdatum der vorliegenden Anmeldung, stellt ein Verfahren zum Korrigieren eines Layoutentwurfs bereit. Eine optische Proximitykorrektur für eine Strukturkante verwendet eine Berechnung für die Korrektur der Kante auf der Basis von einem oder mehreren nichtlinearen mathematischen Ausdrücken.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Korrigieren eines Layoutentwurfs und eine Layout-Korrekturvorrichtung bereitzustellen, die eine verbesserte Rechengeschwindigkeit bei der Layoutoptimierung bereitstellen.
Die Erfindung ist in den Ansprüchen 1 bzw. 16 definiert.
Spezielle Ausführungsbeispiele sind in den abhängigen Ansprüchen dargelegt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Bei einem Ausführungsbeispiel wird ein Verfahren zum Korrigieren eines Layoutentwurfs unter Verwendung eines Entwurfsregel-Prüfprogramms offenbart. Das Verfahren umfasst das Vorsehen einer Layoutentwurfsdatei mit dem Layoutentwurf, der vom Entwurfsregel-Prüfprogramm auf optische Proximity korrigiert werden soll. Für das Entwurfsregel-Prüfprogramm wird ein Durchlaufsatz vorgesehen. Der Durchlaufsatz umfasst eine Vielzahl von Korrekturwerten, die verwendet werden, um eine Vielzahl von Strukturen des Layoutentwurfs zu korrigieren, die eine ausgewählte Raumabmessung aufweisen. Jede der Vielzahl von Strukturen wird identifiziert, die die ausgewählte Raumabmessung aufweist. Das Verfahren umfasst ferner das Korrigieren von jeder der Vielzahl von Strukturen, die die ausgewählte Raumabmessung aufweisen, mit einem Korrekturwert der Vielzahl von Korrekturwerten des Durchlaufsatzes. Vorzugsweise wird der Durchlaufsatz aus einer Korrekturtabelle erzeugt, die die Vielzahl von Korrekturwerten aufweist.
Bei einem Ausführungsbeispiel verwendet das Verfahren zur optischen Proximitykorrektur eine nicht-lineare mathematische Funktion zum Ermitteln des Ausmaßes an Korrektur, das für eine willkürliche IC-Struktur mit Abmessungen im nicht-linearen Korrekturbereich erforderlich ist. Die nicht-lineare Funktion sollte so entwickelt werden, dass sie die Variation in der erforderlichen optischen Proximitykorrektur mit abnehmender kritischer Abmessung im vorstehend beschriebenen nicht-linearen Bereich genau darstellt.
Bei noch einem weiteren Ausführungsbeispiel ist das Verfahren dazu ausgelegt, die Operationen des Identifizierens von Strukturen mit einer speziellen Breite aus der Layoutentwurfsdatei durchzuführen. Ein Satz von Strukturen wird aus den identifizierten Strukturen ausgewählt, die einen vorbestimmten Abstand zwischen den Strukturen aufweisen. Der Abstand zwischen den Strukturen ist durch Kanten des ausgewählten Satzes von Strukturen festgelegt. Das Verfahren ist ferner dazu ausgelegt, die Operation des Korrigierens des ausgewählten Satzes von Strukturen auf der Basis eines Korrekturwerts, der von einer nicht-linearen Korrekturkurve abgeleitet wird, durchzuführen, und das Korrigieren wird an den Kanten des ausgewählten Satzes von Strukturen durchgeführt. Vorzugsweise werden die Auswähl- und Korrigieroperationen für einen oder mehrere ausgewählte Sätze von Strukturen mit verschiedenen Abständen zwischen den Strukturen wiederholt.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung ist dazu ausgelegt, einen Layoutentwurf in Bezug auf optische Proximitykorrekturfehler zu korrigieren. Die Vorrichtung umfasst eine Entwurfslayoutdatei, die den Layoutentwurf und einen Durchlaufsatz mit einer Vielzahl von Korrekturwerten enthält. Ein Entwurfsregel-Prüfprogramm ist dazu ausgelegt, den Layoutentwurf iterativ zu korrigieren, so dass ein Satz von Strukturen mit einem ausgewählten Abstand zwischen den Strukturen vor einem nächsten Satz von Strukturen mit einem anderen ausgewählten Abstand zwischen den Strukturen korrigiert wird. Das Entwurfsregel-Prüfprogramm korrigiert iterativ weiterhin den Layoutentwurf, bis eine vorbestimmte Anzahl von Sätzen von Strukturen korrigiert ist.
Ein spezieller Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass ein ganzer Layoutentwurf mit Hilfe eines DRC-Prüfprogramms, das dazu programmiert ist, ausgewählte Strukturen mit identifizierten Abständen zwischen den Strukturen zu korrigieren, schnell korrigiert werden kann. Die vom DRC-Prüfprogramm implementierte Korrektur wird vorzugsweise von einer nicht-linearen Kurve abgeleitet, die verwendet wird, um eine Tabelle von Korrekturwerten zu erzeugen. Als weiterer Vorteil kann dieses Verfahren der optischen Proximitykorrektur ziemlich wirksam mit einem beliebigen gut bekannten DRC-Prüfprogramm ausgeführt werden, das vorteilhafterweise die Kosten der Programmierung von Entwurfsprüfalgorithmen vom Anfang verringert. Diese und weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden beim Lesen der folgenden ausführlichen Beschreibungen und Studieren der verschiedenen Figuren der Zeichnungen ersichtlich.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1A zeigt eine herkömmliche Belichtungsschablone mit einer IC-Entwurfsstruktur, die beispielsweise in Chrom auf einer Glasunterlage dargestellt ist.
1B zeigt ein Beleuchtungsmuster, das auf einem Substrat durch Licht, das durch die Belichtungsschablone von 1A hindurchtritt, erzeugt wird. Das Beleuchtungsmuster weist Rundungs- und Verdünnungseffekte auf, die sich ergeben, wenn keine optische Proximitykorrektur durchgeführt wird.
1C stellt einen herkömmlichen Belichtungsschablonenentwurf dar, der eine optische Proximitykorrektur verwendet, um die Rundungs- und Verdünnungseffekte im Beleuchtungsmuster von 1B zu beseitigen.
1D zeigt ein verbessertes Beleuchtungsmuster, das auf einem Substrat durch Licht erzeugt wird, das durch die hinsichtlich der optischen Proximity korrigierte Belichtungsschablone von 1C hindurchgelangt.
2A stellt einen herkömmlichen hinsichtlich der optischen Proximity korrigierten Belichtungsschablonenentwurf für einen IC-Entwurf mit kritischen Abmessungen in einem nicht-linearen Korrekturbereich dar.
2B zeigt ein resultierendes verschmolzenes Beleuchtungsbild, das auf einem Substrat durch Licht erzeugt wird, das durch die Belichtungsschablone von 2A hindurchtritt.
3 zeigt gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Vielzahl von experimentell ermittelten OPC-Werten, die als Funktionen der Strukturgröße und Abstandsgröße (kritische Abmessungen) für Strukturen im linearen und nicht-linearen Bereich aufgetragen sind.
4 stellt in einem Ausführungsbeispiel einen mathematischen Ausdruck dar, der dazu ausgelegt ist, OPC-Werte als Funktionen der Strukturgröße und der Abstandsgröße (kritische Abmessungen) für Strukturen im linearen und nicht-linearen Bereich auszudrücken.
5 stellt eine beispielhafte Belichtungsschablonenteststruktur dar, die verwendet wird, um empirische OPC-Korrekturen zu erzeugen, die erforderlich sind, um die in 4 dargestellte mathematische Funktion herzuleiten.
6 ist ein Prozessablaufdiagramm, das die Schritte darstellt, die an der Entwicklung eines korrigierten Belichtungsschablonenentwurfs gemäß einem Ausführungsbeispiel dieser Erfindung beteiligt sind.
7A stellt einen neuen Belichtungsschablonenentwurf dar, der eine optische Proximitykorrektur verwendet, die aus einer nicht-linearen Funktion erhalten wird, um die problematischen Effekte, die sich beim Beleuchtungsmuster von 2B zeigen, zu beseitigen.
7B zeigt ein verbessertes Beleuchtungsmuster, das auf einem Substrat durch Licht erzeugt wird, das durch die hinsichtlich der optischen Proximity korrigierte Belichtungsschablone von 7A hindurchtritt.
8A zeigt eine Draufsicht auf einen Layoutentwurf mit einer Anzahl von Strukturen gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
8B zeigt eine Tabelle mit vorbestimmten Korrekturwerten, die durch das DRC-Prüfprogramm in Abhängigkeit von dem Abstand zwischen den Strukturen, der für die Korrektur ausgewählt wird, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung angewendet werden sollen.
8C zeigt ein Kurvenbild, das die "Korrektur pro Kante" als Funktion der "Kante-Kante-Raumschritte" gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung aufträgt.
8D zeigt den Layoutentwurf von 8A während einer Korrekturoperation, die vom DRC-Prüfprogramm gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird.
8E ist eine Draufsicht auf einen Satz von Strukturen, nachdem das DRC-Prüfprogramm die optische Proximitykorrektur (OPC) durchgeführt hat, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
9 ist ein Ablaufplandiagramm, das die bevorzugten Verfahrensoperationen, die beim Korrigieren eines Layoutentwurfs unter Verwendung eines DRC-Prüfprogramms durchgeführt werden, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
10 ist ein detaillierteres Ablaufplandiagramm, das die Analyse, die vom DRC-Prüfprogramm durchgeführt wird, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
11 ist ein detaillierteres Ablaufplandiagramm der Verfahrensoperationen, die durchgeführt werden, wenn der Satz von logischen Operationen durchgeführt wird, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Die 1A–D und 2A–B, wie vorstehend beschrieben, verdeutlichen, dass einige herkömmliche Verfahren zur optischen Proximitykorrektur unfähig sind, Belichtungsschablonen-Entwurfsstrukturen mit sehr kleinen kritischen Abmessungen (z.B. unterhalb etwa 1,2 Mikrometer) zu korrigieren. Die vorliegende Erfindung verwendet nichtlineare mathematische Ausdrücke, um den Grad an Korrektur, der für jegliche derartigen Strukturen mit kritischen Abmessungen in einem solchen nicht-linearen Bereich erforderlich ist, festzustellen. Die erforderlichen nicht linearen mathematischen Ausdrücke können durch verschiedene Mittel erzeugt werden. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel werden sie durch Kurvenanpassung von Daten aus Versuchen an schrittweise bemessenen Belichtungsschablonenentwürfen mit kritischen Abmessungen im nicht-linearen Bereich erzeugt. Sie können auch aus computersimulierten Daten von Strukturen mit kritischen Abmessungen im nicht-linearen Bereich erzeugt werden.
A. VORBEREITUNG VON AUSDRÜCKEN FÜR NICHT-LINEARE OPTISCHE PROXIMITYKORREKTUR
Das Verfahren zum Vorbereiten von nicht-linearen Ausdrücken für die OPC gemäß der vorliegenden Erfindung wird nun mit Bezug auf die 3 bis 5 beschrieben. Mit Bezug auf 3 wird zuerst ein Kurvenbild 300 mit experimentellen Scheinkorrekturwerten für optische Proximity gezeigt, die gegen (1) kritische Abmessungen auf der Basis der Strukturgröße (aufgetragen über der horizontalen Achse), und (2) kritische Abmessungen auf der Basis des Abstands zwischen Strukturen (aufgetragen unterhalb der horizontalen Achse) aufgetragen sind. Als Beispiel könnte eine kritische Abmessung auf der Basis der Strukturgröße die Breite des dunklen Bereichs 122, der in 1B gezeigt ist, sein, während eine kritische Abmessung auf der Basis des Abstands der Abstand zwischen den dunklen Bereichen 122 und 124 in 1B sein könnte. Im Allgemeinen entsprechen die hierin beschriebenen Strukturen IC-Strukturen, wie z.B. Transistorgateelektroden, Metallisierungsleitungen und dergleichen.
Wenn man zu 3 zurückkehrt, sind repräsentative Datenpunkte, die von hypothetischen Testbelichtungsschablonen erhalten werden, auf einem Gitter mit einer vertikalen Achse 328, die optische Proximitykorrekturwerte darstellt, und einer horizontalen Achse 326, die die kritische Abmessung (in der Strukturgröße und im Abstand zwischen den Strukturen) darstellt, aufgetragen. Wie für Werte einer kritischen Abmessung über einem Punkt 332 zu sehen ist, variieren die optischen Proximitykorrekturwerte auf eine im Allgemeinen lineare Weise. Unter dem Punkt 332 variieren jedoch die optischen Proximitykorrekturwerte nicht-linear. Insbesondere legen die Punkte 302, 304, 306, 308, 310 und 312 den Grad an Korrektur für Strukturbreiten im nichtlinearen Bereich fest, während die Punkte 280, 282 und 284 den Grad an Korrektur für Strukturbreiten im linearen Bereich festlegen. Ebenso legen die Punkte 314, 316, 318, 320, 322 und 324 den Grad an Korrektur fest, der für den Abstand zwischen den Strukturen im nicht-linearen Bereich erforderlich ist, während die Punkte 334, 336 und 338 den Grad an Korrektur festlegen, der für den Abstand zwischen den Strukturen im linearen Bereich erforderlich ist.
Für Ultraviolettstrahlung bei etwa 365 nm entspricht der Übergang zwischen dem linearen und nicht-linearen Bereich (Punkt 332) manchmal einer kritischen Abmessung von ungefähr 0,5 Mikrometer für sowohl Strukturbreite als auch Abstand zwischen den Strukturen. Der Übergang zwischen dem linearen und dem nicht-linearen Bereich kann natürlich gradueller als in 3 dargestellt geschehen.
4 stellt eine graphische Darstellung 400 von zwei nicht-linearen mathematischen Ausdrücken 406 und 408 dar, die optische Proximitykorrekturwerte als kontinuierliche Funktion der Strukturbreite (im Fall des Ausdrucks 406) und des Abstands zwischen den Strukturen (im Fall des Ausdrucks 408) bereitstellen. Wie vorher, gibt die vertikale Achse 402 den Wert der optischen Proximitykorrektur an, während eine horizontale Achse die kritische Abmessung angibt. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird der Ausdruck 406 durch Kurvenanpassung von Strukturbreiten-Testdaten erzeugt und die Kurve 408 wird durch Kurvenanpassung von Testdaten des Abstands zwischen den Strukturen (wie z.B. der in 3 dargestellten Daten) erzeugt. Die resultierenden mathematischen Ausdrücke weisen einen identifizierbaren nicht-linearen Bereich 401 auf, der sich unter dem Punkt 430 für den Ausdruck 406 und unter dem Punkt 432 für den Ausdruck 408 erstreckt. Über den Punkten 430 und 432 variieren die Ausdrücke 406 und 408 auf eine im Wesentlichen lineare Weise.
Vorzugsweise werden die gemäß dieser Erfindung erzeugten nicht-linearen Ausdrücke entworfen, um bei Photolithographiebedingungen Anwendung finden zu können, die in einem relativ breiten Bereichs erwartet werden. Auf diese Weise kann ein einzelner Ausdruck (oder eine Gruppe von Ausdrücken) bei Photolithographiesystemen verwendet werden, bei denen Bedingungen, wie z.B. Tiefenschärfe, signifikant über die Oberfläche eines einzelnen Wafers variieren. Ferner könnte ein solcher Ausdruck (könnten solche Ausdrücke) bei verschiedenen Photolithographiesystemen verwendet werden, die beispielsweise verschiedene Lichtintensitäten verwenden können. Um nicht-lineare Ausdrücke gemäß diesem Ziel zu erzeugen, kann es erforderlich sein, mehrere Versuche mit einer einzelnen Belichtungsschablone unter den vorstehend beschriebenen verschiedenen Bedingungen durchzuführen. Dann könnte eine geeigneter nicht-linearer mathematischer Ausdruck so zugeschnitten werden, dass er über ziemlich breite Bedingungen genau ist. In einigen Fällen kann es erwünscht sein, einen Term oder Faktor im Ausdruck einzuschließen, der für Veränderungen einer speziellen Bedingung wie z.B. Tiefenschärfe eingestellt oder kalibriert werden kann.
Wenn man zu 4 zurückkehrt, stellt die Figur die Schwierigkeit dar, die mit dem Anwenden eines herkömmlichen linearen Interpolations/Extrapolations-Verfahrens auf Belichtungsschablonenentwürfe für Strukturen mit kritischen Abmessungen im nicht-linearen Bereich verbunden sind. Wenn beispielsweise eine hypothetische Strukturkante eine zugehörige Breite "B" aufweist, dann würde der korrekte optische Proximitykorrekturwert für diese Strukturkante mit einem Punkt 416 auf der nicht-linearen Kurve 406 identifiziert werden. Wenn anstelle der nicht-linearen Korrektur, die bei der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ein herkömmliches lineares Extrapolationsverfahren verwendet werden würde, würde leider ein Korrekturwert, der einem Punkt 414 zugeordnet ist, erhalten werden. Wie zu sehen ist, befindet sich der Punkt 414 auf einer Linie 410, die von bekannten Korrekturwerten extrapoliert ist, die größeren kritischen Abmessungen im linearen Bereich zugeordnet sind, und der dem Punkt 414 zugeordnete lineare Korrekturwert ist vom nicht-linearen Korrekturwert, der dem Punkt 416 zugeordnet ist, um einen Schritt 422 getrennt.
Ähnliche Ergebnisse treten für Korrekturen des Abstands zwischen den Strukturen auf der Basis der nicht-linearen Kurve 408 auf. Wenn beispielsweise ein hypothetischer Abstand mit einer kritischen Abmessung "S" ausgewählt wird, wäre der Grad an optischer Proximitykorrektur einem Punkt 420 zugeordnet, wie auf der Kurve 408 gezeigt. Wie vorstehend würden lineare Extrapolationsverfahren einen unzureichenden Grad an Korrektur bereitstellen. Insbesondere wäre der Grad an Korrektur, der der linearen Extrapolation zugeordnet ist, ein Wert an einem Punkt 418 auf einer linearen Extrapolationslinie 412. Wie zu sehen ist, ist der Punkt 418 dem linearen Korrekturfaktor 426 (auf der vertikalen Achse 402 dargestellt) zugeordnet, der gegenüber dem tatsächlichen Korrekturwert um einen zusätzlichen nicht-linearen Korrekturfaktor 428 zu gering ist.
Somit wurde erkannt, dass das Ausmaß an optischer Proximitykorrektur für kritische Abmessungen unterhalb eines Schwellenbereichs (z.B. etwa 0,5 Mikrometer oder mehr) nicht-linear variiert. Die vorliegende Erfindung baut auf dieser Erkenntnis auf, indem sie nicht-lineare mathematische Ausdrücke erzeugt, die optische Proximitykorrekturwerte für Belichtungsschablonenentwürfe mit Strukturbreiten und/oder Strukturabständen im nichtlinearen Bereich genau darstellen.
Es sollte beachtet werden, dass in vielen Fällen beobachtet wurde, dass die Kurven 406 und 408 die Richtung an den Punkten 434 bzw. 436 ändern. Obwohl die vorliegende Erfindung in der Theorie auf Strukturen mit kritischen Abmessungen, die kleiner sind als die Punkte 434 und 436, angewendet werden kann, sind solche Strukturen typischerweise zu klein, um mit Strahlung bei herkömmlichen Wellenlängen (z.B. im sichtbaren oder Ultraviolettbereich des elektromagnetischen Spektrums) abgebildet zu werden. Folglich muss Strahlung mit kürzerer Wellenlänge (z.B. Röntgenstrahlen) verwendet werden, um kleinere Strukturmuster abzubilden.
Im Allgemeinen können die nicht-linearen mathematischen Ausdrücke dieser Erfindung analytische Ausdrücke (z.B. Polynome) oder numerische Ausdrücke sein. Ein analytischer Ausdruck dieser Erfindung kann eine Form wie z.B. V_OPC = f(x, y, z) annehmen, wobei V_OPC der Wert der optischen Proximitykorrektur ist und f(x, y, z) ein analytischer oder numerischer Ausdruck mit den Variablen x, y und z ist. Bei einigen Ausführungsbeispielen wird im Ausdruck nur eine einzige Variable verwendet. Diese Variable könnte der Wert der Strukturbreite oder des Abstands zwischen den Strukturen an einer interessierenden Stelle sein. Bei einigen Ausführungsbeispielen können zwei oder sogar drei Variablen im gleichen Ausdruck verwendet werden. Diese können die Strukturbreite, der Abstand zwischen den Strukturen, der Winkel einer Struktur oder irgendeiner einer Anzahl von anderen Parametern, die der interessierenden Strukturkante zugeordnet sind, sein.
Bei einem Ausführungsbeispiel wird der nicht-lineare mathematische Ausdruck als umfassende Nachschlagetabelle gespeichert, die durch Auswerten des Ausdrucks bei zahlreichen Werten der kritischen Abmessung konstruiert wird. Die Verwendung von solchen Nachschlagetabellen vereinfacht im Allgemeinen Softwareoperationen und beschleunigt die Berechnung.
5 zeigt eine einfache standardisierte Belichtungsschablonen-Teststruktur 500, die als "Paddelstruktur" bekannt ist und die verwendet werden kann, um Daten zur Verwendung bei der Vorbereitung eines nichtlinearen Ausdrucks gemäß dieser Erfindung zu erzeugen. In der Praxis wird ein mit Resist beschichteter Wafer mit Licht belichtet, das durch die Belichtungsschablone 500 hindurchtritt. Der Resist wird anschließend entwickelt und die resultierende Struktur wird mit Abtastelektronenmikroskopie ausgewertet, um den Grad an erforderlicher Korrektur zu ermitteln.
Es wurde festgestellt, dass die Paddelstruktur effizient verschiedene Arten von Daten bereitstellt. Insbesondere umfasst die Struktur sowohl eine dichte Sammlung von Strukturen in ihrem unteren Teil (Balken 502, 504, 506, 508 und 509) als auch eine isolierte Struktur in ihrem oberen Teil (Balken 506). Im Allgemeinen ist das erforderliche Ausmaß an Korrektur eine Funktion der lokalen Strukturdichte, wobei isolierte Strukturen ein gewisses Ausmaß und eine gewisse Art von Korrektur erfordern und dichte Strukturen manchmal ein anderes Ausmaß und eine andere Art von Korrektur erfordern. Durch Durchführen eines einzelnen Versuchs an einer Belichtungsschablone mit einer Paddelstruktur mit einer gegebenen Größe und Form können somit mindestens zwei wertvolle Informationen erhalten werden.
B. VERFAHREN ZUM DURCHFÜHREN VON OPTISCHER PROXIMITYKORREKTUR IM NICHT-LINEAREN BEREICH
6 stellt einen Prozess der vorliegenden Erfindung zum Durchführen der optischen Proximitykorrektur im nichtlinearen Bereich dar. Der Prozess beginnt bei 700 und stellt in einem Schritt 702 fest, welche Ebene eines integrierten Schaltungsentwurfs einer optischen Proximitykorrektur unterzogen wird. Es sollte selbstverständlich sein, dass integrierte Schaltungen mit vielen verschiedenen Maskenebenen ausgebildet werden, die jeweils ihre eigene Belichtungsschablone erfordern. Eine Ebene kann beispielsweise die Struktur für eine Implantation einer Potentialmulde vom p-Typ festlegen, eine andere Ebene kann eine Transistorgate-Elektrodenstruktur festlegen, noch eine andere Ebene kann eine erste Metallisierungsverbindungsstruktur festlegen, usw. Für die Zwecke des vorliegenden Prozesses wird ein Entwurfslayout für eine einzelne Ebene für die Korrektur in Schritt 702 ausgewählt.
Als nächstes wird der anfängliche Layoutentwurf für die ausgewählte Layoutebene erhalten und eine Abtastung seiner Strukturen wird in einem Schritt 704 begonnen. Der Abtastprozess beginnt in einer willkürlich ausgewählten Position des Layoutentwurfs und fährt in einer festgelegten Richtung fort, bis eine Strukturkante aufgefunden wird. Eine solche Kante stellt die Grenze eines geschützten und ungeschützten Bereichs auf einer Maske dar. Nachdem die aktuelle Kante in Schritt 704 identifiziert ist, geht das Verfahren zu einem Schritt 706 weiter, in dem Koordinaten, die der aktuellen Kante zugeordnet sind, erzeugt werden. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel umfassen diese Koordinaten (1) die Breite der Struktur (z.B. des geschützten Bereichs) an der aktuellen Kante und (2) die Breite des Abstands (z.B. des ungeschützten Bereichs) zwischen der aktuellen Kante und der Kante der nächsten benachbarten Struktur. Die zweite Koordinate wurde vorstehend als "Abstand zwischen den Strukturen" angegeben. Andere mögliche Koordinaten, die der aktuellen Kante zugeordnet sind, umfassen die Kantenposition des nächsten nachfolgenden Balkens und/oder Raums (jenseits des Balkens und Raums, die der aktuellen Kante selbst zugeordnet sind), den Winkel der aktuellen Kante usw. Bei einigen Ausführungsbeispielen umfasst das Verfahren einen zusätzlichen Schritt der Feststellung, ob eine Strukturgröße eine kritische Abmessung (z.B. einen Mikrometer) überschreitet. Wenn ja, wird die aktuelle Kante ignoriert und die nächste Kante wird aufgefunden. Dies kann die Recheneffizienz des Verfahrens durch Beseitigen von unnötigen Korrekturberechnungen wesentlich verbessern.
Nachdem die Koordinaten der aktuellen Kante in Schritt 706 identifiziert wurden, geht das Verfahren zu einem Schritt 708 weiter, bei dem die Koordinaten mit einem nichtlinearen mathematischen Ausdruck, der wie vorstehend in Verbindung mit 4 beschrieben erhalten wird, ausgewertet werden. Wie in 4 gezeigt, kann ein spezieller Wert für die optische Proximitykorrektur für eine Strukturbreite oder einen Abstand zwischen den Strukturen oder beides erhalten werden. Wenn sowohl die Strukturbreite als auch der Abstand zwischen den Strukturen verwendet wird, um die Korrektur zu ermitteln, sollte der nicht-lineare Korrekturausdruck als Funktion von mindestens diesen zwei Variablen geschrieben werden. In solchen Fällen müssten die zwei in 4 gezeigten Kurven 406 und 408 zu einer einzigen Funktion kombiniert werden, die im dreidimensionalen Raum dargestellt werden könnte.
Nachdem der Grad an optischer Proximitykorrektur für die aktuelle Kante in Schritt 708 ermittelt wurde, führt ein Schritt 710 eine Korrektur an der aktuellen Kante durch. Die Strukturbreite kann beispielsweise an dieser Kante vergrößert oder verringert werden, eine Schraffur kann an der Kante hinzugefügt werden (siehe beispielsweise 1C) usw. Außerdem kann die Korrektur bei einem Versuch zu verhindern, dass Strukturen miteinander verschmelzen, auch das Verschieben von ganzen Strukturen nach sich ziehen. Von Schritt 710 geht das Verfahren zu einem Schritt 712 weiter, bei dem eine Entscheidung hinsichtlich dessen getroffen wird, ob weitere Kanten in der aktuellen IC-Entwurfslayoutebene vorhanden sind. Wenn weitere Kanten vorhanden sind, dann kehrt die Prozesssteuerung zu Schritt 702 zurück, bei dem die nächste Kante durch Abtasten in der ursprünglichen Richtung, bis die nächste Kante aufgefunden wird, identifiziert wird. An diesem Punkt wird die neue Kante zur aktuellen Kante und die Prozessschritte 706, 708 und 710 werden an der neuen aktuellen Kante durchgeführt. Dann wird in Schritt 712 festgestellt, ob weitere Kanten vorhanden sind.
Wenn alle Kanten im Entwurfslayout verarbeitet und nach Bedarf korrigiert wurden (d.h. keine weiteren Kanten im Layoutentwurf der aktuellen Ebene vorhanden sind), geht das Verfahren zu einem Schritt 714 weiter, bei dem festgestellt wird, ob weitere Entwurfsebenen vorhanden sind. Wenn weitere Entwurfsebenen vorhanden sind, geht das Verfahren zu einem Schritt 716 weiter, bei dem die nächste Entwurfsebene erhalten wird. Wenn beispielsweise ein Layout für eine Kontaktlochebene gerade vollständig korrigiert wurde, kann Schritt 716 das Entwurfslayout für eine erste Metallisierungsschicht erhalten, die unmittelbar auf der Kontaktlochebene ausgebildet werden soll. von Schritt 716 geht das Verfahren zu Schritt 702 weiter und von dort durch die Schritte 704, 706, 708, 710, 712, und wenn keine weiteren Kanten für diese Ebene vorhanden sind, dann geht das Verfahren zu Schritt 714 weiter. Wenn alle zu korrigierenden Entwurfslayoutebenen korrigiert wurden (d.h. die Entscheidung in Schritt 714 verneinend beantwortet wird), wird das Verfahren der optischen Proximitykorrektur dann bei 718 beendet.
Es sollte erkannt werden, dass das obige Verfahren typischerweise als Software auf einem digitalen Computersystem implementiert wird. Die IC-Layoutentwürfe werden als digitalisierte Strukturen bereitgestellt, die ein gewünschtes Maskenlayout auf einem Chip festlegen. Diese digitalisierten Strukturen werden mit einer Strukturerkennungssoftware abgetastet, die Kanten und zugehörige Struktur/Abstands-Größen identifizieren kann. Die Strukturerkennungssoftware kann sogar Strukturen identifizieren und wählen, um diese zu ignorieren, wenn sie größer sind als eine vordefinierte Größe, z.B. ein Mikrometer. Schließlich wird der vollständig korrigierte Belichtungsschablonenentwurf auf einer tatsächlichen Belichtungsschablone wie z.B. einer Glas- und Chrom-Belichtungsschablone ausgebildet.
Die nicht-lineare Funktion für die optische Proximitykorrektur kann in Form einer programmierten Gleichung bereitgestellt werden, die für jeden Satz von Koordinaten, die sie empfängt, direkt ausgewertet werden kann. Bevorzugter wird jedoch die nicht-lineare Funktion anfänglich in zahlreichen Abmessungen ausgewertet und in Form einer Nachschlagetabelle, die eine Reihe von diskreten Punkten enthält, die Korrekturwerten für die entsprechenden Strukturabmessungen entsprechen, gespeichert. Wenn eine neue Koordinate von der Strukturerkennungssoftware geliefert wird, wird der nächste Punkt aus der Nachschlagetabelle identifiziert und verwendet, um den erforderlichen Korrekturwert vorzusehen. Das Speichern der nicht-linearen mathematischen Funktion in Form einer Nachschlagetabelle verbessert die Recheneffizienz signifikant.
Um weiter darzustellen, wie das vorstehend beschriebene Verfahren implementiert werden kann, wird wieder auf 5 Bezug genommen. Insbesondere wird nun angenommen, dass die Paddelstruktur von 5 eine IC-Entwurfsstruktur ist, die einer nicht-linearen optischen Proximitykorrektur unterzogen werden soll. Wie vorstehend erläutert, weist die Paddelstruktur 500 vier identisch bemessene Strukturen (Balken) 502, 504, 508 und 509 auf, die eine längere Struktur 506 mit einem isolierten Abschnitt an der Oberseite der Paddelstruktur umspannen. In diesem Verfahren tastet die Software zur optischen Proximitykorrektur das Paddel rasterartig ab, um alle Strukturkanten zu identifizieren. Während des Abtastprozesses werden verschiedene Kanten an der Paddelstruktur 500 identifiziert.
Bei einem Ausführungsbeispiel beginnt der Abtastprozess in der unteren linken Ecke der Struktur und geht horizontal über die Struktur weiter. Die erste angetroffene Strukturkante ist die Kante 530a. Im Zusammenhang mit dem Ablaufdiagramm von 6 wird die Kante 530a zur aktuellen Kante (Schritt 704). Anschließend werden geeignete Koordinaten erhalten, der Grad an Korrektur wird ermittelt und die Korrektur wird durchgeführt, wie mit Bezug auf die Schritte 706, 708 und 710 beschrieben. Als nächstes wird die Struktur horizontal abgetastet, bis die nächste Strukturkante 536a identifiziert ist. Diese Kante wird dann durch die Schritte 706, 708 und 710 ausgewertet. Indem man in dieser Art fortfährt, werden die Kanten 536b, 536c,... 536n angetroffen, ausgewertet und korrigiert, wie durch die vorstehend beschriebenen nicht-linearen Funktionen festgelegt.
Wenn das Ende der rechten Kante der Struktur angetroffen wird, schreitet der Abtastprozess zu einer vertikal benachbarten Position und beginnt wieder eine horizontale Abtastung. Der Prozess kann beispielsweise als nächstes auf die Kante 530b treffen. Nach dem Auswerten und Korrigieren dieser Kante werden die nächsten nachfolgenden Kanten aufgefunden und korrigiert, wie beschrieben, bis die rechte Kante der Struktur wieder angetroffen wird. An diesem Punkt wird die Kante 530c aufgefunden und korrigiert. Der Abtast- und Korrekturprozess fährt auf diese Weise bis zur Kante 528n fort, wo sich die Struktur ändert. Beim nächsten vertikalen Schritt wird nur eine einzelne Struktur gefunden. Nachdem die Oberseiten der Balken 502, 504, 508 und 509 überschritten wurden, ist folglich die nächste angetroffene Kante die Kante 522a. Diese Kante wird natürlich wie vorstehend beschrieben korrigiert. Der Prozess fährt anschließend über die Kanten 522b, 520a und 520b fort.
Häufig wird der Abtastprozess dann auf eine vertikale rasterisierte Weise wiederholt, um horizontal ausgerichtete Kanten aufzugreifen und zu korrigieren. In einigen IC-Layoutentwürfen kann es auch erforderlich sein, Rasterabtastungen in den diagonalen Richtungen in 45° (oder irgendeinem anderen Winkel) in Bezug auf die Vertikale durchzuführen. Die diagonalen Abtastungen können in Entwürfen mit Linien und anderen Strukturen, die in Bezug auf das Hauptraster des Chips diagonal orientiert sind, verwendet werden.
Jedes Mal, wenn eine Kante angetroffen wird, müssen relevante Koordinaten, die dieser Kante zugeordnet sind, erzeugt werden (Schritt 706 von 6). Wenn beispielsweise die Strukturkante 536a während der Abtastung angetroffen wird, bildet die Strukturbreite (z.B. die Breite des Balkens 502) eine Koordinate und der Abstand 510a zwischen den Strukturen zwischen dem Balken 502 und dem nächsten benachbarten Balken 504 bildet eine zweite Koordinate. Ähnliche Koordinaten für die Kante 536b umfassen die Breite des Balkens 504 und den Abstand 510a. Für die Kante 536c umfassen die Koordinaten die Breite des Balkens 504 und den Abstand 510b. Die Abstände 510c und 510d würden in den Koordinaten anderer Kanten verwendet werden. Kanten ohne enge benachbarte Strukturen (z.B. die Kanten 520a, 522b, 530a und 536n) weisen eine Koordinate auf, die so ausgewählt wird, dass sie diese Bedingung angibt (z.B. Unendlich). In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel erfüllt jegliche Struktur, die von einer benachbarten Struktur um einen Mikrometer oder mehr getrennt ist, diese Bedingung. Bestimmte Regeln können zum Korrigieren von Strukturen mit solchen Kanten gelten.
Der Einfachheit und Effizienz halber wird der Abtastprozess vorzugsweise programmiert, um kritische Abmessungen, die größer sind als etwa ein Mikrometer, zu ignorieren. Dies wird durchgeführt, um die Korrekturgeschwindigkeit für kritische Abmessungen im nicht-linearen Bereich zu erhöhen. Wie vorstehend erwähnt, können sich geringfügige Verzerrungen auf Submikrometer-IC-Strukturen stärker auswirken als auf IC-Strukturen mit kritischen Abmessungen, die größer sind als etwa ein Mikrometer. Außerdem gilt, je größer die Anzahl von durchgeführten Korrekturen ist, desto größer ist die Anzahl von möglichen erzeugten Fehlern. "Splitter" können beispielsweise bei einem Versuch, eine spezielle Strukturgeometrie zu korrigieren, versehentlich eingeführt werden. Splitter sind bei der optischen Proximitykorrektur üblich und sie können aus kleinen Schraffuren oder Segmenten bestehen, die sich an eine IC-Struktur anhängen sollen, jedoch versehentlich schweben (d.h. nicht an eine Struktur angehängt) gelassen werden. Das Begrenzen der optischen Proximitykorrektur auf Submikrometerstrukturen erhöht folglich die Effizienz und vermeidet das Einführen von zusätzlichen Gelegenheiten für Fehler.
Es sollte beachtet werden, dass zusätzlich zur grundlegenden Berechnung der optischen Proximitykorrektur, die für jede Strukturkante erforderlich ist, das Verfahren der vorliegenden Erfindung verschiedene Entwurfsregeln verwenden kann, um die Korrekturwerte zu ergänzen. Einige von diesen Regeln können eine Korrektur, die von den nicht linearen Ausdrücken dieser Erfindung vorgesehen wird, negieren. Andere Regeln können den Korrekturwert modifizieren, ohne die Korrektur zu negieren. Solche Regeln werden typischerweise angewendet, wenn eine gegebene Struktur und ihre lokale Umgebung bestimmte Kriterien erfüllen. Solche Regeln können beispielsweise einen minimalen Abstand zwischen den Strukturen für eine spezielle Entwurfsfamilie festlegen. Insbesondere kann ein solcher minimaler Abstand zwischen den Strukturen als zwischen etwa 0,2 und 0,5 Mikrometer liegend ausgewählt werden (was innerhalb dieses Bereichs um 0,01 Mikrometer verändert werden könnte).
7A stellt eine Belichtungsschablonenstruktur mit Strukturkanten mit kritischen Abmessungen im nicht-linearen Bereich (z.B. kritische Abmessungen unterhalb etwa 0,5 Mikrometer oder mehr) dar. Wie in 2B dargestellt, misslingt es der herkömmlichen optischen Proximitykorrektur mit einem für einen linearen Fall berechneten Ausmaß, die Verschmelzung in den entwickelten Resistbereichen zu verhindern. Das nicht-lineare Verfahren der optischen Proximitykorrektur dieser Erfindung kann jedoch einen korrekten Grad an Korrektur für sehr kleine Strukturen bereitstellen.
Wie in 7A gezeigt, umfasst eine Belichtungsschablone 600 drei symmetrische Strukturen 602, 604 und 606. Nachdem die geeigneten Korrekturen aus der geeigneten nichtlinearen Funktion ermittelt wurden, wurden außerdem spezielle Korrektursegmente und/oder -schraffuren hinzugefügt. Insbesondere umfassen die speziellen Korrekturschraffuren Bereiche 628a bis 628f und 629a bis 629f, die an jede der Ecken der Strukturen 602, 604 und 606 angehängt werden. Außerdem wurden die Segmente 651a bis 651d hinzugefügt, um eine Strukturverdünnung zu verhindern. Obwohl keine Schraffuren oder Segmente von den Strukturen 602, 604 und 606 weggenommen gezeigt wurden, können komplexere IC-Entwürfe solche Korrekturlöschungen erfordern.
7B zeigt ein Beleuchtungsmuster, das auf einem Substrat 660 durch Licht, das durch die Belichtungsschablone 600 scheint, erzeugt wird. wie zu sehen ist, umfasst das Beleuchtungsmuster 660 drei dunkle Bereiche 662, 664 und 666, die voneinander getrennt sind. Die dunklen Bereiche 662 und 664 sind beispielsweise durch einen hellen Bereich 668 voneinander getrennt. Im Gegensatz dazu weist das durch eine linear korrigierte Belichtungsschablone (z.B. siehe 2B) erzeugte Beleuchtungsmuster verschmolzene dunkle Bereiche auf. Wie vorstehend erwähnt, ist die verschmolzene Resiststruktur von 2B ein Produkt der Anwendung einer herkömmlichen optischen Proximitykorrektur, der es misslingt, das nichtlineare Verhalten der Korrektur, das mit kritischen Abmessungen unterhalb einer Übergangsabmessung (z.B. etwa 0,5 Mikrometer oder mehr) verbunden ist, zu berücksichtigen.
C. OPTISCHE PROXIMITYKORREKTUR, DIE ENTWURFSREGEL-PRÜFPROGRAMME IMPLEMENTIERT
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird ein Entwurfsregel-Prüfprogramm (DRC) verwendet, um einen Layoutentwurf auf Raumschritte abzutasten, die zwischen ausgewählten Strukturen mit einer speziellen Dicke liegen. Sobald die Raumschritte identifiziert sind, wird das DRC-Prüfprogramm konfiguriert, um eine Anzahl von Operationen durchzuführen, um Kanten der Strukturen zu korrigieren, die eine Grenze für den ausgewählten Raumschritt festlegen. Das Ausmaß an Korrektur wird vorzugsweise durch einen nicht-linearen mathematischen Ausdruck festgelegt, der verwendet wird, um eine Korrekturtabelle zu konstruieren. Die Korrekturtabelle legt daher das Ausmaß an Korrektur fest, das an jeder der Kanten durchgeführt wird, die die ausgewählten Raumschritte begrenzen. Sobald die Korrektur für Strukturen mit dem ausgewählten Raumschritt vollständig ist, wird ein neuer Raumschritt zur Korrektur durch das DRC-Prüfprogramm ausgewählt. Folglich prüft das DRC-Prüfprogramm schnell einen Layoutentwurf eine beliebige Anzahl von Malen in Abhängigkeit von der Anzahl von zur Korrektur ausgewählten Raumschritten.
8A zeigt eine Draufsicht auf einen Layoutentwurf mit einer Anzahl von Strukturen gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Wie gezeigt, ist eine Struktur 802 von einer Struktur 804 durch einen Raumbereich 810a getrennt. Bei diesem Beispiel wird der Raumbereich 810a von einer Kante der Struktur 802 und einer Kante der Struktur 804 gemessen und ist als etwa 0,8 Mikrometer betragend gezeigt. Ein Raumbereich 810b ist auch gezeigt, der zwischen der Struktur 804 und einer Struktur 806 liegt. Bei diesem Beispiel ist der Abstand zwischen einer Kante 824 der Struktur 804 und einer Kante 826 einer Struktur 806 als etwa 0,7 Mikrometer gezeigt. Und schließlich ist ein Raumbereich 810c gezeigt, der zwischen einer Kante der Struktur 806 und einer Kante der Struktur 808 liegt. Der Abstand zwischen den Kanten der Strukturen 806 und 808 ist als etwa 0,9 Mikrometer gezeigt.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Untersuchung des Layoutentwurfs unter Verwendung eines DRC-Prüfprogramms durchgeführt, das gut geeignet ist, um diejenigen Strukturen zu identifizieren, die Raumabstände mit einem gegebenen Ausmaß aufweisen. Das DRC-Prüfprogramm kann beispielsweise alle diejenigen Strukturen mit einem Raumabstand von etwa 0,7 Mikrometer in einem ganzen gegebenen Layoutentwurf auswählen. Sobald diese Strukturen identifiziert sind, wird eine Anzahl von Booleschen Logikoperationen vom DRC-Prüfprogramm durchgeführt, um vorbestimmte Korrekturen zu implementieren, die optische Proximityfehler korrigieren.
Nachdem die Korrekturen für diejenigen Strukturen, die Abstände von etwa 0,7 Mikrometern aufweisen, durchgeführt wurden, begibt sich das DRC-Prüfprogramm zur Identifikation aller derjenigen Strukturen, die einen Abstand von etwa 0,8 Mikrometern aufweisen. Sobald diese Strukturen identifiziert sind, werden dieselben Booleschen Logikoperationen durchgeführt, um die Kanten der Strukturen zu korrigieren, die den Raumbereich 810a begrenzen. Sobald alle Strukturen mit einem Abstand von 0,8 Mikrometern korrigiert sind, begibt sich das DRC-Prüfprogramm vorzugsweise zur Identifikation aller Strukturen mit Abständen von etwa 0,9 Mikrometern. In diesem Beispiel existiert dieser Abstand zwischen den Kanten der Struktur 806 und der Struktur 808.
Es ist wichtig zu beachten, dass die Kantenkorrekturen der Strukturen vorzugsweise nur an denjenigen Strukturkanten durchgeführt wird, die einen ausgewählten Raumbereich begrenzen. Als Beispiel begrenzen die Kante 824 der Struktur 804 und die Kante 826 der Struktur 806 den Raumbereich 810b. Die Kanten 827 der Struktur 806 begrenzen jedoch nicht den Raumbereich 810b und werden daher keiner Korrektur unterzogen.
8B zeigt eine Tabelle mit vorbestimmten Korrekturwerten, die durch das DRC-Prüfprogramm in Abhängigkeit von dem Abstand zwischen den Strukturen, der zur Korrektur ausgewählt wird, angewendet werden sollen, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Wenn beispielsweise der Kante-Kante-Raumschritt, der zwischen zwei jeweiligen Strukturen liegt, etwa 0,4 Mikrometer ist, wird eine Korrektur von etwa 0,02 Mikrometer auf jede Kante angewendet, die einen gegebenen Raumbereich begrenzt. Daher variiert die Korrektur pro Kante in Abhängigkeit von dem speziellen Kante-Kante-Raumschritt, der in einem speziellen DRC-Korrekturzyklus korrigiert wird.
Sobald alle Strukturen mit dem Kante-Kante-Raumschritt von 0,4 Mikrometern korrigiert wurden, geht das DRC-Prüfprogramm als Beispiel zur Identifikation derjenigen Strukturen mit einem Kante-Kante-Raumschritt von etwa 0,5 Mikrometern weiter. In diesem Beispiel wird die Korrektur pro Kante auf etwa 0,015 Mikrometer festgelegt. Folglich führt das DRC-Prüfprogramm dann die Korrekturen für diejenigen Strukturen mit Kante-Kante-Raumschritten von etwa 0,6 Mikrometern, etwa 0,7 Mikrometern, etwa 0,8 Mikrometern, etwa 0,9 Mikrometern und etwa 1,0 Mikrometern durch.
Bei jedem Korrekturzyklus wird die geeignete Korrektur für jede Kante auf die Strukturen angewendet, um die erwarteten optischen Proximityfehler zu berichtigen. Im Allgemeinen wird die Korrektur pro Kante in Rastermaßschritten durchgeführt, die typischerweise für einen speziellen Layoutentwurf vorher festgelegt werden. In diesem Beispiel werden die Rastermaßschritte auf etwa 0,005 Mikrometer vorher festgelegt. Ein beliebiger anderer Rastermaßschritt kann natürlich in Abhängigkeit von der für einen speziellen Entwurf einer integrierten Schaltung gewünschten Granularität ausgewählt werden. Obwohl die Korrekturen nur für diejenigen Strukturen mit Kante-Kante-Raumschritten zwischen etwa 0,4 Mikrometer und etwa 1,0 Mikrometer durchgeführt wurden, kann der Bereich ferner in Abhängigkeit von dem Grad an gewünschter Präzision erweitert oder verschmälert werden. Dieses Korrekturverfahren kann beispielsweise für Wellenlängen bis auf 180 nm implementiert werden, welches Kante-Kante-Raumschritte von nicht größer als etwa 0,18 Mikrometer oder kleiner korreliert. Wenn die Abstände auf Abmessungen von etwa 1,0 Mikrometer oder mehr zunehmen, sind jedoch die optischen Proximityfehler im Allgemeinen weniger kritisch für einen gegebenen Entwurf und können daher ignoriert werden.
8C zeigt ein Kurvenbild 860, das die "Korrektur pro Kante" als Funktion der "Kante-Kante-Raumschritte" gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung aufträgt. Ein Beispiel der nicht-linearen Kurve 408 von 4 ist auch aufgetragen, um den Grad an nicht-linearer Korrektur darzustellen, der an jeder Kante einer speziellen korrigierten Struktur durchgeführt werden sollte. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird jedoch ein DRC-Prüfprogramm verwendet, um Korrekturen in Schrittausmaßen durchzuführen, die durch die implementierte Rastermaßabmessung festgelegt sind. Daher können die Korrekturen pro Kante tatsächlich von der nicht-linearen Kurve 408 geringfügig abweichen, aber immer noch genau den Grad an Korrektur darstellen, der für eine spezielle Strukturkante erwünscht ist.
Wie dargestellt, implementieren Strukturen mit einem Kante-Kante-Raumschritt von etwa 0,4 Mikrometern eine Korrektur von etwa 0,02 Mikrometern, die einem Punkt 862 entspricht, der entlang der nicht-linearen Kurve 408 liegt. Für Strukturen mit einem Kante-Kante-Raumschritt von etwa 0,5 Mikrometern ist die Korrektur pro Kante jedoch etwa 0,015 Mikrometer, wie durch einen Punkt 864 dargestellt. In diesem Beispiel liegt der Punkt 864 nicht direkt auf der nicht-linearen Kurve 408, sondern liegt ausreichend nahe an der nicht-linearen Kurve 408, um den Grad an Korrektur zu nähern, der für einen speziellen Entwurf genau genug ist. Wenn ein höherer Grad an Genauigkeit erwünscht ist, kann die Rastermaßabmessung natürlich verringert werden, um eine engere Anpassung an die nicht-lineare Kurve 408 zu ermöglichen.
Korrekturen für Strukturen mit einem Kante-Kante-Raumschritt von etwa 0,6 Mikrometern liegen ungefähr entlang der nicht-linearen Kurve 408, wie durch einen Punkt 866 gezeigt. Für Kante-Kante-Raumschritte von etwa 0,7 Mikrometer ist die Korrektur pro Kante etwa 0,010, wie durch einen Punkt 868 gezeigt, der ausreichend nahe an der nicht-linearen Kurve 408 liegt. Für Kante-Kante-Raumschritte von etwa 0,8 Mikrometern und etwa 0,9 Mikrometern ist die Korrektur pro Kante etwa 0,005 Mikrometer (d.h. für die Punkte 870 und 872). Für Kante-Kante-Raumschritte von 1,0 Mikrometern oder mehr wird die Korrektur pro Kante schließlich auf 0,00 gesetzt, da die nicht-lineare Kurve 408 sich Null nähern kann, wenn die kritischen Abmessungen zunehmen. Wie vorstehend erwähnt, nehmen, wenn die Kante-Kante-Raumschritte in der Größe zunehmen, die Effekte der optischen Proximityfehler auch ab, wodurch der Bedarf für das Durchführen von Korrekturen verringert wird.
8D zeigt den Layoutentwurf von 8A während einer Korrekturoperation, die vom DRC-Prüfprogramm gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird. Für ein leichtes Verständnis wird auf diejenigen Strukturen mit einem Kante-Kante-Raumschritt von etwa 0,7 Mikrometer Bezug genommen. In diesem Fall werden die Kanten 824 und 826 der Strukturen 804 bzw. 806 korrigiert. In einer ersten Operation führt das DRC-Prüfprogramm eine Überdimensionierungsoperation durch, die die Größe der Strukturen 804 und 806 auf eine Größe 814 bzw. 816 erhöht.
Im Allgemeinen erhöht die Überdimensionierungsoperation die Größe jeder Struktur um ein Ausmaß gleich der Zahl der Korrektur pro Kante, die in der Tabelle 850 von 8B identifiziert ist. Infolge der Überdimensionierungsoperation liegt ein Bereich 814' und 816' zwischen dem Umriss der Strukturen 804 und 806 und dem Überdimensionierungsumriss 814 und 816. Als nächstes wird eine Boolesche UND-Operation zwischen dem Raumbereich 810b und den Bereichen 814' und 816' jeder jeweiligen Struktur durchgeführt. Das Ergebnis dieser Booleschen UND-Operation erzeugt daher einen Korrekturbereich 804a entlang der Kante 824 der Struktur 804 und einen Korrekturbereich 806a entlang der Kante 826 der Struktur 806. Diese Korrekturbereiche 804a und 806a sind daher das Ergebnis der Booleschen UND-Operation.
8E ist eine Draufsicht auf die Strukturen 804' und 806', nachdem das DRC-Prüfprogramm eine optische Proximitykorrektur (OPC) durchgeführt hat, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Wie gezeigt, weist die Struktur 804' nun eine Verlängerung auf, die zum Korrekturbereich 804a äquivalent ist, und die Struktur 806' weist eine Verlängerung auf, die zum Korrekturbereich 806a äquivalent ist. Diese Verlängerungen 804a und 806a wurden jedoch nur entlang der Kanten 824 und 826, die den Raumbereich 810b begrenzen, hinzugefügt.
9 ist ein Ablaufplandiagramm 900, das die bevorzugten Verfahrensoperationen, die beim Korrigieren eines Layoutentwurfs unter Verwendung eines DRC-Prüfprogramms durchgeführt werden, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt. Das Verfahren beginnt mit einer Operation 902, in der eine Datei mit Entwurfsdaten für einen Layoutentwurf bereitgestellt wird. Die Entwurfsdaten können beispielsweise X- und Y-Koordinaten für jede der Strukturen in einem gegebenen Layoutentwurf identifizieren und können in Form einer digitalen Datei bereitgestellt werden. Die Datei kann entweder auf einer Diskette, einem Band, einer optischen Platte verkörpert sein oder über ein Computernetzwerk übertragen werden.
Das Verfahren geht dann zu einer Operation 904 weiter, bei der eine Rastermaßabmessung für den Layoutentwurf ermittelt wird. In einem Beispiel ist die Rastermaßabmessung etwa 0,005 Mikrometer. Die Rastermaßabmessung kann jedoch in Abhängigkeit von der für eine spezielle Korrekturoperation gewünschten Genauigkeit erhöht oder verringert werden. Sobald die Rastermaßabmessung für den Layoutentwurf in der Operation 904 ermittelt wurde, geht das Verfahren zu einer Operation 906 weiter. In der Operation 906 wird eine Tabelle für die optische Proximitykorrektur für die ermittelten Rastermaßabmessungen bereitgestellt. Als Beispiel identifiziert die Tabelle für die optische Proximitykorrektur vorzugsweise die Kante-Kante-Raumschritte und die Korrektur pro Kante, wie in Tabelle 850 von 8B vorstehend gezeigt. In diesem Beispiel ist die Tabelle 850 für Strukturen mit einer Breite von etwa 0,4 Mikrometern optimiert. Daher können andere Korrekturwerte für Strukturen mit anderen Breiten implementiert werden.
Das Verfahren geht dann zu einer Operation 908 weiter, in der die Tabelle für die optische Proximitykorrektur in Durchlaufsatzdaten umgewandelt wird, die von einem Entwurfsregel-Prüfprogramm (DRC) verwendet werden sollen. Als nächstes geht das Verfahren zu einer Operation 910 weiter, in der der Layoutentwurf in Bezug auf die erzeugten Durchlaufsatzdaten analysiert wird, um eine optische Proximitykorrektur durchzuführen. Sobald die optische Proximitykorrektur für den gesamten Layoutentwurf auf der Basis der in der Operation 908 erhaltenen Durchlaufsatzdaten durchgeführt wurde, geht das Verfahren zu einer Operation 912 weiter. In der Operation 912 wird eine korrigierte Layoutentwurfsdatei erzeugt. Sobald die Datei erzeugt ist, geht das Verfahren zu einer Operation 914 weiter, in der eine Belichtungsschablonenmaske aus der korrigierten Layoutentwurfsdatei hergestellt wird und dann bei der Photolithographiestrukturierung verwendet werden kann.
10 ist ein detaillierteres Ablaufplandiagramm, das die Analyse, die vom DRC-Prüfprogramm durchgeführt wird, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt. Mit Fortsetzung der Operation 908 von 9 beginnt die Analyse mit der Operation 920. In der Operation 920 wird eine interne Abmessungsprüfung für jede Struktur im Layoutentwurf durchgeführt. Die interne Abmessungsprüfung ist dazu ausgelegt, alle Strukturen mit einer gegebenen Breite zu identifizieren. Alle Strukturen mit einer speziellen Breite können beispielsweise Transistorgateelektroden oder minimale Verbindungsleitungen sein, deren Korrektur auf optische Proximityfehler wichtiger sein kann. In diesem Beispiel ist die interne Abmessungsprüfung dazu ausgelegt, alle Strukturen mit einer Breite von etwa 0,4 Mikrometern zu identifizieren. Wenn die interne Prüfungsoperation durchgeführt wird, werden alle anderen Strukturen mit kleineren oder größeren Breitenabmessungen aus der Korrektur ausgelassen (z.B. einige größere Strukturen können Leistungs- und Erdungskontaktstellen umfassen).
Sobald die interne Abmessungsprüfung in der Operation 920 durchgeführt wurde, verbleiben nur diejenigen Strukturen, die von der optischen Proximitykorrektur profitieren (d.h. wie in 8A gezeigt). Das Verfahren geht nun zu einer Operation 922 weiter, bei der ein Raumschritt zur Korrektur identifiziert wird. Wie vorstehend beschrieben, wird der gesamte Layoutentwurf vorzugsweise in Zyklen korrigiert, wobei nur diejenigen Strukturen mit einem speziellen Raumschritt korrigiert werden und dann Strukturen mit einem anderen Raumschritt korrigiert werden usw. Unter der Annahme, dass der zu identifizierende Raumschritt beispielsweise ein Kante-Kante-Raumschritt von 0,7 Mikrometern ist, werden dann nur diejenigen Strukturen mit dem Raumschritt von etwa 0,7 Mikrometern vom DRC-Prüfprogramm in einem Anfangszyklus analysiert.
Das Verfahren geht dann zu einer Operation 924 weiter, bei der eine interne Abmessungsprüfung durchgeführt wird, um den Satz von Strukturen mit dem in der Operation 922 identifizierten aktuellen Raumschritt zu identifizieren. Sobald diejenigen Strukturen mit dem aktuellen Raumschritt identifiziert sind, geht das Verfahren zu einer Operation 926 weiter, in der ein Satz von logischen Operationen durchgeführt wird, um jede des Satzes von Strukturen mit dem aktuellen Raumschritt zu korrigieren. Sobald die logischen Operationen durchgeführt wurden, um diejenigen Strukturen mit dem aktuellen Raumschritt zu korrigieren, geht das Verfahren zu einer Entscheidungsoperation 928 weiter, bei der festgestellt wird, ob weitere Raumschritte zur Korrektur verbleiben. Wenn weitere Raumschritte verbleiben, geht das Verfahren zur Operation 922 zurück, bei der der nächste zu korrigierende Raumschritt identifiziert wird. Wenn beispielsweise der vorherige Raumschritt 0,7 Mikrometer war, kann der nächste Raumschritt 0,8 Mikrometer sein.
Nachdem der zu korrigierende Raumschritt identifiziert wurde, geht das Verfahren zur Operation 924 weiter, in der eine externe Abmessungsprüfung über den ganzen Layoutentwurf durchgeführt wird, um den Satz von Strukturen mit dem aktuellen Raumschritt (d.h. 0,8 Mikrometer) zu identifizieren. Als nächstes geht das Verfahren zur Operation 926 weiter, in der der Satz von logischen Operationen durchgeführt wird, um jeden der Sätze von Strukturen mit dem aktuellen Raumschritt zu korrigieren. Wiederum geht das Verfahren zur Entscheidungsoperation 928 weiter, in der festgestellt wird, ob weitere Raumschritte zu korrigieren sind. Wenn alle Raumschritte, bei denen eine Korrektur erwünscht ist, verarbeitet wurden, geht das Verfahren zur Operation 912 von 9 weiter.
11 ist ein detaillierteres Ablaufplandiagramm der Verfahrensoperationen, die durchgeführt werden, wenn der Satz von logischen Operationen in der Operation 926 von 10 durchgeführt wird. Das Verfahren geht anfänglich zu einer Operation 930 weiter, bei der eine Überdimensionierungsoperation an jeder Struktur mit einer Kante, die einen Raumbereich begrenzt, der den identifizierten Raumschritt enthält, durchgeführt wird. Als Beispiel zeigt 8D, dass die Strukturen 804 und 806 überdimensioniert wurden, da vom DRC-Prüfprogramm identifiziert wurde, dass der Raumbereich 810b den identifizierten Raumschritt aufweist.
Sobald die Überdimensionierungsoperation durchgeführt wurde, geht das Verfahren zu einer Operation 932 weiter, bei der eine Boolesche "UND"-Operation zwischen dem überdimensionierten Bereich (z.B. 814' und 816' von 8D) und dem Raumbereich (z.B. 810b), der innerhalb des identifizierten Raumschritts liegt, durchgeführt wird. Die Boolesche UND-Operation erzeugt daher einen "UND-Bereich", der die korrigierten Bereiche 804a und 804b von 8D darstellt. Als nächstes geht das Verfahren zu einer Operation 934 weiter, in der eine Boolesche "ODER"-Operation für jede Struktur, die eine Kante (d.h. 924 und 926) aufweist, die einen Raumbereich festlegt (z.B. Strukturen 804 und 806 mit den Kanten 824 und 826, die den Raumbereich 810b festlegen), und dem "UND-Bereich" (z.B. 804a und 804b) durchgeführt wird. Nachdem die Boolesche ODER-Operation durchgeführt wurde, ergeben sich korrigierte Strukturen mit dem Hinzfügen von Korrekturbereichen. 8E zeigt beispielsweise korrigierte Strukturen 804' und 806', bei denen die Korrekturbereiche 804a und 804b an den jeweiligen Kanten 824 und 826 hinzugefügt wurden.

Claims

Verfahren zum Korrigieren eines Layoutentwurfs unter Verwendung eines Entwurfsregel-Prüfprogramms, umfassend: Vorsehen (902) einer Layoutentwurfsdatei mit dem Layoutentwurf, der durch das Entwurfsregel-Prüfprogramm auf optische Proximity korrigiert werden soll; gekennzeichnet durch Vorsehen (906, 908) eines Durchlaufsatzes (850) für das Entwurfsregel-Prüfprogramm, wobei der Durchlaufsatz eine Vielzahl von Korrekturwerten umfasst, die verwendet werden, um eine Vielzahl von Strukturen (802–808) des Layoutentwurfs, die eine ausgewählte Raumabmessung aufweisen, zu korrigieren; Identifizieren (920–924) von jeder der Vielzahl von Strukturen (802–808), die die ausgewählte Raumabmessung aufweisen; und Korrigieren (926) von jeder der Vielzahl von Strukturen, die die ausgewählte Raumabmessung aufweisen, mit einem Korrekturwert der Vielzahl von Korrekturwerten des Durchlaufsatzes (850).
Verfahren zum Korrigieren eines Layoutentwurfs unter Verwendung eines Entwurfsregel-Prüfprogramms nach Anspruch 1, wobei der Durchlaufsatz (850) aus einer Korrekturtabelle erzeugt wird, die die Vielzahl von Korrekturwerten aufweist.
Verfahren zum Korrigieren eines Layoutentwurfs unter Verwendung eines Entwurfsregel-Prüfprogramms nach Anspruch 2, wobei das Korrigieren (926) von jeder der Vielzahl von Strukturen (802–808), die die ausgewählte Raumabmessung aufweisen, an Kanten der Vielzahl von Strukturen durchgeführt wird, und die Kanten von mindestens zwei der Vielzahl von Strukturen die ausgewählte Raumabmessung festlegen.
Verfahren zum Korrigieren eines Layoutentwurfs unter Verwendung eines Entwurfsregel-Prüfprogramms nach Anspruch 1, wobei das Korrigieren (926) von jeder der Vielzahl von Strukturen (802–808) ferner umfasst: Durchführen (930) einer Überdimensionierungsoperation an jeder der Vielzahl von Strukturen, die die ausgewählte Raumabmessung aufweisen, wobei die Überdimensionierungsoperation dazu ausgelegt ist, einen Überdimensionierungsumfang festzulegen, der eine Größe von jeder der Vielzahl von Strukturen um einen Korrekturwert erweitert, der der ausgewählten Raumabmessung entspricht, und ein überdimensionierter Bereich zwischen einem Umriss von jeder der Vielzahl von Strukturen und dem Überdimensionierungsumfang festgelegt wird.
Verfahren zum Korrigieren eines Layoutentwurfs unter Verwendung eines Entwurfsregel-Prüfprogramms nach Anspruch 4, wobei das Korrigieren (926) von jeder der Vielzahl von Strukturen (802–808) ferner umfasst: Durchführen (932) einer Booleschen UND-Operation zwischen dem überdimensionierten Bereich und einem Raumbereich, der zwischen jeder der Vielzahl von Strukturen liegt, die die ausgewählte Raumabmessung aufweisen, wobei die Boolesche UND-Operation dadurch ein UND-Ergebnis erzeugt.
Verfahren zum Korrigieren eines Layoutentwurfs unter Verwendung eines Entwurfsregel-Prüfprogramms nach Anspruch 5, wobei das Korrigieren (926) von jeder der Vielzahl von Strukturen (802–808) ferner umfasst: Durchführen (934) einer Booleschen ODER-Operation für jede der Vielzahl von Strukturen, die die ausgewählte Raumabmessung aufweisen, und das UND-Ergebnis.
Verfahren zum Korrigieren eines Layoutentwurfs unter Verwendung eines Entwurfsregel-Prüfprogramms nach Anspruch 6, wobei die Boolesche ODER-Operation (934) eine Vielzahl von korrigierten Strukturen erzeugt und die Vielzahl von korrigierten Strukturen die Vielzahl von Strukturen sind, von denen identifiziert wurde, dass sie die ausgewählte Raumabmessung aufweisen.
Verfahren zum Korrigieren eines Layoutentwurfs unter Verwendung eines Entwurfsregel-Prüfprogramms nach Anspruch 1, wobei das Identifizieren (920–924) von jeder der Vielzahl von Strukturen (802–808), die die ausgewählte Raumabmessung aufweisen, für andere ausgewählte Raumabmessungen wiederholt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die ausgewählte Raumabmessung eine spezielle Breite aus der Layoutentwurfsdatei ist, wobei die identifizierten Strukturen (802–808) einen vorbestimmten Abstand zwischen den Strukturen aufweisen, wobei der Abstand zwischen den Strukturen durch Kanten des ausgewählten Satzes von Strukturen festgelegt ist und die Korrektur an den Kanten der identifizierten Strukturen durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Identifizieren und Korrigieren für eine oder mehrere identifizierte Strukturen mit verschiedenen Abständen zwischen den Strukturen wiederholt wird.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei der Korrekturwert von der nicht-linearen Kurve abgeleitet wird und ein Teil einer Korrekturwerttabelle ist und ein spezieller Korrekturwert den verschiedenen Abständen zwischen den Strukturen zugeordnet ist.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Korrigieren der identifizierten Strukturen das Durchführen eines Satzes von logischen Operationen umfasst.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei der Satz von logischen Operationen umfasst: Durchführen einer Überdimensionierungsoperation an dem ausgewählten Satz von Strukturen, um einen Überdimensionierungsumriss zu erzeugen, wobei die Überdimensionierungsoperation dazu ausgelegt ist, die Größe des ausgewählten Satzes von Strukturen um ein Ausmaß zu vergrößern, das zur Korrektur, das heißt zum Wert, der von der nicht-linearen Korrekturkurve abgeleitet ist, äquivalent ist.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei der Satz von logischen Operationen umfasst: Durchführen einer Booleschen UND-Operation zwischen einem zwischen den identifizierten Strukturen und dem Überdimensionierungsumriss definierten Bereich und einem Bereich, der zwischen den Kanten der identifizierten Strukturen liegt, wobei die Boolesche UND-Operation dadurch einen Satz von Korrekturbereichen erzeugt.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei der Satz von logischen Operationen umfasst: Erzeugen eines Satzes von korrigierten Strukturen, die einen Bereich der identifizierten Strukturen und den Satz von Korrekturbereichen umfassen.
Vorrichtung, die dazu ausgelegt ist, einen Layoutentwurf auf optische Proximitykorrekturfehler zu korrigieren, mit: einer Entwurfslayoutdatei, die den Layoutentwurf enthält; und einem Entwurfsregel-Prüfprogramm, das dazu ausgelegt ist, den Layoutentwurf iterativ zu korrigieren, so dass ein Satz von Strukturen (802–808) mit einem ausgewählten Abstand zwischen den Strukturen vor einem nächsten Satz von Strukturen mit einem anderen ausgewählten Abstand zwischen den Strukturen korrigiert wird; wobei das Entwurfsregel-Prüfprogramm weiterhin iterativ den Layoutentwurf korrigiert, bis eine vorbestimmte Anzahl von Sätzen von Strukturen korrigiert ist; wobei das Entwurfsregel-Prüfprogramm einen Durchlaufsatz (850) umfasst, wobei der Durchlaufsatz eine Vielzahl von Korrekturwerten umfasst, die verwendet werden, um den Satz von Strukturen (802–808) des Layoutentwurfs, die den ausgewählten Abstand zwischen den Strukturen aufweisen, zu korrigieren; und wobei das Entwurfsregel-Prüfprogramm dazu ausgelegt ist, den Satz von Strukturen, die den ausgewählten Abstand zwischen den Strukturen aufweisen, mit einem Korrekturwert der Vielzahl von Korrekturwerten des Durchlaufsatzes (850) zu korrigieren (926).
Vorrichtung, die dazu ausgelegt ist, einen Layoutentwurf auf optische Proximitykorrekturfehler zu korrigieren, nach Anspruch 16, wobei jeder der vorbestimmten Anzahl von Sätzen von Strukturen einem speziellen Korrekturwert zugeordnet ist.
Vorrichtung, die dazu ausgelegt ist, einen Layoutentwurf auf optische Proximitykorrekturfehler zu korrigieren, nach Anspruch 17, wobei der spezielle Korrekturwert von einer nicht-linearen Kurve abgeleitet wird und der spezielle Korrekturwert auf einen nähesten Rastermaßschritt des Layoutentwurfs eingestellt wird.
Vorrichtung, die dazu ausgelegt ist, einen Layoutentwurf auf optische Proximitykorrekturfehler zu korrigieren, nach Anspruch 18, wobei das Entwurfsregel-Prüfprogramm dazu ausgelegt ist, den speziellen Korrekturwert zu implementieren, um eine Reihe von Booleschen Operationen durchzuführen, um eine der iterativen Korrekturen des Layoutentwurfs zu vollenden.
Vorrichtung, die dazu ausgelegt ist, einen Layoutentwurf auf optische Proximitykorrekturfehler zu korrigieren, nach Anspruch 19, wobei die eine der iterativen Korrekturen dazu ausgelegt ist, ein Paar von Kanten des Satzes von Strukturen und des nächsten Satzes von Strukturen zu korrigieren, und das Paar von Kanten den ausgewählten Abstand zwischen den Strukturen und den anderen ausgewählten Abstand zwischen den Strukturen begrenzt.
Vorrichtung, die dazu ausgelegt ist, einen Layoutentwurf auf optische Proximitykorrekturfehler zu korrigieren, nach Anspruch 20, wobei das Paar von Kanten um ein Ausmaß gleich dem speziellen Korrekturwert korrigiert wird.