衡量光刻图形圆整度的方法与流程

本发明涉及半导体，特别是涉及一种衡量光刻图形圆整度的方法。

背景技术：

1、在光刻工艺中，通常使用扫描电镜(sem)检测adi(after developmentinspection，显影后检测)成像后的图形宽度(cd)，通过电子束成像直接量测光刻胶形貌的距离。在逻辑制程中，存在大量不规则的图形，光刻工艺中由于衍射效应导致图形失真(如图1所示)，这些图形的拐角位置的cd精度(通常称之为corner rounding，圆整度)难以通过常规检测方法实现。而在先进节点工艺中，特别是在40nm以下逻辑技术节点的工艺中，图形结构的精准实现较多采用剪切工艺，剪切层(cut layer)的线端(line-end)和边角(convex)/拐角(concave)位置的圆整度对于器件立体结构的形成起着关键作用，过切(over-cut)和欠切(under-cut)都会影响到最终的器件结构进而影响到电性，而常规检测方法难以实现对于图形圆整度的定量描述。如何量测边角拐角位置的圆整度，成为确保器件结构质量的一个关键因素。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种衡量光刻图形圆整度的方法，用于解决以现有的常规检测方法无法实现对图形圆整度的定量描述的问题。

2、为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种衡量光刻图形圆整度的方法，所述方法包括：

3、提供一晶圆及版图设计图形，且所述版图设计图形具有目标拐角；

4、通过光刻工艺将所述版图设计图形转移至所述晶圆上以形成光刻胶图形，且所述光刻胶图形具有实际拐角；

5、获取所述光刻胶图形的图像轮廓，并提取所述图像轮廓得到轮廓gds文件；

6、将所述轮廓gds文件与版图设计图形的目标gds文件进行叠对；

7、于所述目标拐角的所在位置添加标记层；

8、计算所述光刻胶图形的图像轮廓与所述标记层的边所围成区域的面积在所述标记层内的面积占比，并根据所述面积占比衡量所述光刻胶图形的圆整度。

9、可选地，所述标记层为矩形，所述矩形包括长方形图形及正方形图形。

10、可选地，所述目标拐角包括内凹拐角及外凸拐角。

11、可选地，所述版图设计图形具有所述内凹拐角及所述外凸拐角，或所述版图设计图形包括所述外凸拐角。

12、可选地，所述版图设计图形包括内凹拐角且置于所述内凹拐角处的所述标记层为正方形图形时，所述正方形图形相邻的两条边分别与所述内凹拐角的两条边重合。

13、可选地，所述版图设计图形包括内凹拐角且置于所述内凹拐角处的所述标记层为长方形图形时，所述长方形图形的数目至少为2个，所述标记层包括第一水平标记层与第一竖直标记层，所述第一水平标记层为水平放置的长方形图形，所述第一竖直标记层为竖直放置的长方形图形，且所述水平放置的长方形图形的两条相邻边及所述竖直放置的长方形图形的两条相邻边均与所述内凹拐角的两条边重合。

14、可选地，将所述光刻胶图形的图像轮廓与所述第一水平标记层及所述第一竖直标记层分别做布尔与运算。

15、可选地，所述版图设计图形包括外凸拐角且置于所述外凸拐角处的所述标记层为长方形图形时，所述长方形图形的数目至少为2个，所述标记层包括第二水平标记层与第二竖直标记层，所述第二水平标记层为水平放置的长方形图形，所述第二竖直标记层为竖直放置的长方形图形，且所述第二水平放置的长方形图形的一条边与所述外凸拐角的一条边重合，所述第二竖直放置的长方形图形的一条边与所述外凸拐角的另一条边重合。

16、可选地，将所述光刻胶图形的图像轮廓与所述第二水平标记层及所述第二竖直标记层分别做布尔与运算。

17、可选地，适用的技术节点小于等于55nm。

18、如上所述，本发明的衡量光刻图形圆整度的方法，通过直接对比光刻胶图形轮廓与版图设计图形(目标图形)，利用光刻胶图形轮廓面积占比来衡量拐角圆整度，从而有效地定量分析图形拐角位置圆整度。比之传统量测线宽的方式，本发明提供的方法无需定义线宽量测位置，而是将光刻胶图形轮廓与版图设计图形做叠对，可以清楚地定量分析光刻胶图形轮廓与版图设计图形之间的差异，对于差异的分析，可在目标gds文件中添加矩形图形作为标记层，该标记层的形状大小可根据实际情况灵活调整，因而可以直观定量分析光刻胶图形轮廓在水平方向和竖直方向上圆整度的严重程度。

技术特征：

1.一种衡量光刻图形圆整度的方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的衡量光刻图形圆整度的方法，其特征在于，所述标记层为矩形，所述矩形包括长方形图形及正方形图形。

3.根据权利要求2所述的衡量光刻图形圆整度的方法，其特征在于，所述目标拐角包括内凹拐角及外凸拐角。

4.根据权利要求3所述的衡量光刻图形圆整度的方法，其特征在于，所述版图设计图形包括所述内凹拐角及所述外凸拐角，或所述版图设计图形包括所述外凸拐角。

5.根据权利要求4所述的衡量光刻图形圆整度的方法，其特征在于，所述版图设计图形包括内凹拐角且置于所述内凹拐角处的所述标记层为正方形图形时，所述正方形图形相邻的两条边分别与所述内凹拐角的两条边重合。

6.根据权利要求4所述的衡量光刻图形圆整度的方法，其特征在于，所述版图设计图形包括内凹拐角且置于所述内凹拐角处的所述标记层为长方形图形时，所述长方形图形的数目至少为2个，所述标记层包括第一水平标记层与第一竖直标记层，所述第一水平标记层为水平放置的长方形图形，所述第一竖直标记层为竖直放置的长方形图形，且所述水平放置的长方形图形的两条相邻边及所述竖直放置的长方形图形的两条相邻边均与所述内凹拐角的两条边重合。

7.根据权利要求6所述的衡量光刻图形圆整度的方法，其特征在于，将所述光刻胶图形的图像轮廓与所述第一水平标记层及所述第一竖直标记层分别做布尔与运算。

8.根据权利要求4所述的衡量光刻图形圆整度的方法，其特征在于，所述版图设计图形包括外凸拐角且置于所述外凸拐角处的所述标记层为长方形图形时，所述长方形图形的数目至少为2个，所述标记层包括第二水平标记层与第二竖直标记层，所述第二水平标记层为水平放置的长方形图形，所述第二竖直标记层为竖直放置的长方形图形，且所述第二水平放置的长方形图形的一条边与所述外凸拐角的一条边重合，所述第二竖直放置的长方形图形的一条边与所述外凸拐角的另一条边重合。

9.根据权利要求8所述的衡量光刻图形圆整度的方法，其特征在于，将所述光刻胶图形的图像轮廓与所述第二水平标记层及所述第二竖直标记层分别做布尔与运算。

10.根据权利要求1所述的衡量光刻图形圆整度的方法，其特征在于，适用的技术节点小于等于55nm。

技术总结本发明提供一种衡量光刻图形圆整度的方法，所述方法包括：提供一晶圆及版图设计图形，且所述版图设计图形具有目标拐角；通过光刻工艺将所述版图设计图形转移至所述晶圆上以形成光刻胶图形，且所述光刻胶图形具有实际拐角；获取所述光刻胶图形的图像轮廓，并提取所述图像轮廓得到轮廓gds文件；将所述轮廓gds文件与版图设计图形的目标gds文件进行叠对；于所述目标拐角的所在位置添加标记层；计算所述光刻胶图形的图像轮廓在所述标记层内的面积占比，并根据所述面积占比衡量所述光刻胶图形圆整度。通过本发明解决了以现有的常规检测方法无法实现对图形圆整度定量描述的问题。技术研发人员：苏晓航受保护的技术使用者：上海华力集成电路制造有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/27