[发明专利]基于人工期望的目标图案掩膜优化方法

说明书

本发明提供一种基于人工期望的目标图案掩膜优化方法，包括以下步骤：将目标图案转化为像素化图案并对其进行高频区域与高频点的提取，进一步构造基于人工期望的期望目标图案；将期望目标图案的数值作为晶圆电路板图像素化数值以构建代价函数和约束条件；根据所述约束条件对所述期望目标图案的掩膜数值进行更新。本发明在不改变电路主要特征的前提下把目标图案的高频信号拉低，使其低到一个可以补偿的范围，然后再对新的目标图案进行补偿，使图案的高频信号得以恢复，提高图像保真度，使得晶圆图案的图案误差和边缘放置误差均得到进一步减小；同时，极大地提高了工艺可制造性，使得晶圆图案的图案误差和边缘放置误差均得到进一步减小。

技术领域

本发明属于光刻分辨率增强技术中光学临近校正技术领域，具体涉及一种基于人工期望的目标图案掩膜优化方法。

背景技术

作为集成电路(integrated circuit，简称IC)的关键步骤，投影光刻技术适用于超大型微纳米级线宽的集成电路制造。

投影光刻系统主要包含：照明光源、掩膜、投影物镜、瞳孔、传输媒介和涂有光刻胶的硅晶圆。其中，光源发射出的偏振波透射穿过掩膜生成掩膜近场，并经过投影物镜投影、瞳孔的低通滤波、传输媒介的作用和光刻胶的刻蚀，将掩膜图案转移到硅晶圆表面。但是，低通滤波导致了图案的高频信号在转移过程中丢失严重，图案的形状发生畸变。

随着关键尺寸(critical dimension，简称CD)的持续收缩，投影光刻系统面对着前所未有的挑战。而降低照明光源的波长λ和提升数值孔径(numerical aperture，简称NA)均为光刻模型的升级，因此，使用分辨率增强技术(resolution enhancement techniques，简称RETs)提高工艺可制造性是一种基于现有模型或设备的最有效手段。光学邻近校正(optical proximity correction，简称OPC)主要通过对光源和掩膜进行模拟和计算去补偿低通滤波引起的光学邻近效应(optical proximity effect，简称OPE)。此外，OPC还可用于有机发光二极管(organic light emitting diode，简称OLED)、微机电系统(micro-electro-mechanical system，简称MEMS)和印刷电路板(Printed circuit board，简称PCB)等工程应用的光刻工艺。

掩膜优化(mask optimization，简称MO)作为近年来被提出的一种基于模型的反向光刻技术(inverse lithography technology，简称ILT)，其补偿过程具有无视电路拓扑结构和相关设计规则的优点，此外，ILT在理论上可以寻找出最优的图案设计去补偿OPE，是22nm节点以下最有潜力的OPC技术之一。MO的计算策略是将掩膜进行像素化处理，通过构建代价函数和计算相关变量对掩膜像素的强度值进行改变，搜索出最优的强度值去提高城成像的性能。但是，越发密集的电路版图设计和接近曝光极限CD对OPC技术提出了更高的要求。

传统的MO方法大多是基于目标图案的凸优化算法，而目标图案的高频信号和高频点较多，这些高频信号的光学补偿仍然受到低通滤波的严格限制，即：补偿的图像仍然会丢失高频信号，补偿效果仅在低频区域有效。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种基于人工期望的目标图案掩膜优化方法，在不改变电路主要特征的前提下把目标图案的高频信号拉低，使其低到一个可以补偿的范围，然后再对新的目标图案进行补偿，使图案的高频信号得以恢复，提高图像保真度，使得晶圆图案的图案误差和边缘放置误差均得到进一步减小。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种基于人工期望的目标图案掩膜优化方法，包括以下步骤：

步骤S1、将目标图案转化为像素化图案并对其进行高频区域与高频点的提取，进一步构造基于人工期望的期望目标图案；