[发明专利]一种绘制光刻工艺窗口的方法

说明书

本发明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。

技术领域

本发明涉及光刻工艺开发技术领域，尤其涉及一种绘制光刻工艺窗口的方法。

背景技术

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。

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。

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。

发明内容

本发明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。

为实现上述目的，本发明提供了一种绘制光刻工艺窗口的方法，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。

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。

其中，所述线宽约束范围为0.225um～0.275um。

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。

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：

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。