[0001]技术领域
[0002]本申请实施例涉及晶圆光刻技术，尤指一种晶圆光刻参数获取方法和装置及晶圆光刻实现方法和装置。
[0003]背景技术
[0004]光刻技术的持续优化是集成电路节点不断缩小的内在驱动力。光刻机是实现光刻的硬件设备，如何把光刻机分辨率使用到极致，一直是科研工作者的追求。
[0005]发明内容
[0006]本申请实施例提供了一种晶圆光刻参数获取方法和装置及晶圆光刻实现方法和装置，能够使晶圆周期相比掩模周期减半，提升分辨率，并且由于全透明相移掩模线宽尺寸更大，掩模写板速度加快，相应降低掩模制造成本。
[0007]本申请实施例提供了一种晶圆光刻参数获取方法，所述方法可以包括：
[0008]获取预先建立的全透明相移掩模参数与晶圆参数对应关系的数据库；
[0009]获取目标晶圆参数，并根据所述数据库和所述目标晶圆参数获取目标全透明相移掩模参数；
[0010]根据所述目标全透明相移掩模参数进行全透明相移掩模光学仿真，以获取使得仿真结果满足预设要求的仿真参数以及最终目标全透明相移掩模参数；
[0011]将所述仿真参数作为晶圆光刻工艺参数，并将所述最终目标全透明相移掩模参数作为晶圆光刻所需的全透明相移掩模的参数。
[0012]在本申请的示例性实施例中，所述全透明相移掩模参数包括全透明相移掩模线宽和/或间距尺寸；所述晶圆参数包括晶圆线宽和/或间距尺寸；
[0013]建立全透明相移掩模参数与晶圆参数对应关系的数据库，可以包括：
[0014]按照瑞利公式确定不同光刻机所能达到的晶圆线宽最小极限，并根据预设倍数关系确定与所述晶圆线宽最小极限对应的全透明相移掩模最小线宽；确定预先设置的晶圆最大线宽，并根据所述预设倍数关系确定与所述晶圆最大线宽对应的全透明相移掩模最大线宽；从而确定全透明相移掩模最大线宽；和/或，
[0015]按照瑞利公式确定不同光刻机所能达到的晶圆间距尺寸最小极限，并根据预设倍数关系确定与所述晶圆间距尺寸最小极限对应的全透明相移掩模最小间距尺寸；确定预先设置的晶圆最大间距尺寸，并根据所述预设倍数关系确定与所述晶圆最大间距尺寸对应的全透明相移掩模最大间距尺寸；从而确定全透明相移掩模最大间距尺寸。
[0016]在本申请的示例性实施例中，所述预设倍数关系可以包括：
[0017]全透明相移掩模线宽为晶圆线宽的a倍；
[0018]全透明相移掩模间距尺寸为晶圆间距尺寸的a倍；
[0019]其中，a为正整数；当晶圆和全透明相移掩模为一比一结构时，a包括2。
[0020]在本申请的示例性实施例中，所述根据所述目标全透明相移掩模参数进行全透明相移掩模光学仿真，以获取使得仿真结果满足预设要求的仿真参数以及最终目标全透明相移掩模参数，可以包括：
[0021]步骤41、设置仿真参数，根据所述目标全透明相移掩模参数进行全透明相移掩模光学仿真；
[0022]步骤42、判断仿真结果是否满足所述预设要求，如果满足所述预设要求，则进入步骤44，如果不满足所述预设要求，则进入步骤43；
[0023]步骤43、根据仿真结果对所述目标全透明相移掩模参数进行修正，获取修正后的目标全透明相移掩模参数，并对所述仿真参数进行调整，获取调整后的仿真参数；将所述修正后的目标全透明相移掩模参数作为所述目标全透明相移掩模参数，将所述调整后的仿真参数作为待设置的仿真参数，返回步骤41；
[0024]步骤44、输出所设置的仿真参数，并将所述目标全透明相移掩模参数作为所述最终目标全透明相移掩模参数。
[0025]在本申请的示例性实施例中，所述预设要求可以包括以下任意一项或多项：
[0026]空间像归一化图像对数斜率>1.5；
[0027]仿真后获得的晶圆线宽在预设的目标晶圆线宽的浮动范围之内；以及，
[0028]仿真后获得的晶圆间距尺寸在预设的目标晶圆间距尺寸的浮动范围之内；
[0029]其中，所述目标晶圆参数包含所述目标晶圆线宽和所述目标晶圆间距尺寸。
[0030]在本申请的示例性实施例中，所述方法还可以包括：
[0031]采用所述最终目标全透明相移掩模参数更新所述数据库中所述目标晶圆参数对应的全透明相移掩模参数。
[0032]在本申请的示例性实施例中，所述仿真参数可以包括以下任意一种或多种：光源形状、光源孔径以及极化；
[0033]所述目标全透明相移掩模参数还可以包括：相位差。
[0034]本申请实施例还提供了一种晶圆光刻参数获取装置，可以包括：第一处理器和第一计算机可读存储介质，所述第一计算机可读存储介质中存储有第一指令，当所述第一指令被所述第一处理器执行时，实现所述的晶圆光刻参数获取方法。
[0035]本申请实施例还提供了一种晶圆光刻实现方法，所述方法可以包括：
[0036]获取所述的晶圆光刻参数获取方法获得的仿真参数和最终目标全透明相移掩模参数；
[0037]根据所述最终目标全透明相移掩模参数制作全透明相移掩模；
[0038]基于制作的所述全透明相移掩模，将获取的所述仿真参数作为晶圆光刻工艺参数执行晶圆光刻工艺。
[0039]本申请实施例还提供了一种晶圆光刻参数获取装置，可以包括：第二处理器和第二计算机可读存储介质，所述第二计算机可读存储介质中存储有第二指令，当所述第二指令被所述第二处理器执行时，实现所述的晶圆光刻实现方法。
[0040]与相关技术相比，本申请实施例可以包括：获取预先建立的全透明相移掩模参数与晶圆参数对应关系的数据库；获取目标晶圆参数，并根据所述数据库和所述目标晶圆参数获取目标全透明相移掩模参数；根据所述目标全透明相移掩模参数进行全透明相移掩模光学仿真，以获取使得仿真结果满足预设要求的仿真参数以及最终目标全透明相移掩模参数；将所述仿真参数作为晶圆光刻工艺参数，并将所述最终目标全透明相移掩模参数作为晶圆光刻所需的全透明相移掩模的参数。通过该实施例方案，能够使晶圆周期相比掩模周期减半，提升分辨率，并且由于全透明相移掩模线宽尺寸更大，掩模写板速度加快，相应降低掩模制造成本。
[0041]本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的其他优点可通过在说明书以及附图中所描述的方案来实现和获得。
[0042]附图说明
[0043]附图用来提供对本申请技术方案的理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，并不构成对本申请技术方案的限制。
[0044]图1为本申请实施例的晶圆光刻参数获取方法流程图；
[0045]图2为本申请实施例的晶圆线条周期减半示意图；
[0046]图3为本申请实施例的全透明相移掩模结构示意图；
[0047]图4为本申请实施例的根据所述目标全透明相移掩模参数进行全透明相移掩模光学仿真的方法流程图；
[0048]图5为本申请实施例的晶圆光刻参数获取装置组成框图；
[0049]图6为本申请实施例的晶圆光刻实现方法流程图；
[0050]图7为本申请实施例的晶圆光刻实现装置组成框图。
[0051]具体实施方式
[0052]本申请描述了多个实施例，但是该描述是示例性的，而不是限制性的，并且对于本领域的普通技术人员来说显而易见的是，在本申请所描述的实施例包含的范围内可以有更多的实施例和实现方案。尽管在附图中示出了许多可能的特征组合，并在具体实施方式中进行了讨论，但是所公开的特征的许多其它组合方式也是可能的。除非特意加以限制的情况以外，任何实施例的任何特征或元件可以与任何其它实施例中的任何其他特征或元件结合使用，或可以替代任何其它实施例中的任何其他特征或元件。
[0053]本申请包括并设想了与本领域普通技术人员已知的特征和元件的组合。本申请已经公开的实施例、特征和元件也可以与任何常规特征或元件组合，以形成由权利要求限定的独特的发明方案。任何实施例的任何特征或元件也可以与来自其它发明方案的特征或元件组合，以形成另一个由权利要求限定的独特的发明方案。因此，应当理解，在本申请中示出和/或讨论的任何特征可以单独地或以任何适当的组合来实现。因此，除了根据所附权利要求及其等同替换所做的限制以外，实施例不受其它限制。此外，可以在所附权利要求的保护范围内进行各种修改和改变。
[0054]此外，在描述具有代表性的实施例时，说明书可能已经将方法和/或过程呈现为特定的步骤序列。然而，在该方法或过程不依赖于本文所述步骤的特定顺序的程度上，该方法或过程不应限于所述的特定顺序的步骤。如本领域普通技术人员将理解的，其它的步骤顺序也是可能的。因此，说明书中阐述的步骤的特定顺序不应被解释为对权利要求的限制。此外，针对该方法和/或过程的权利要求不应限于按照所写顺序执行它们的步骤，本领域技术人员可以容易地理解，这些顺序可以变化，并且仍然保持在本申请实施例的精神和范围内。
[0055]本申请实施例提供了一种晶圆光刻参数获取方法，如图1所示，所述方法可以包括步骤S101-S104：
[0056]S101、获取预先建立的全透明相移掩模参数与晶圆参数对应关系的数据库；
[0057]S102、获取目标晶圆参数，并根据所述数据库和所述目标晶圆参数获取目标全透明相移掩模参数；
[0058]S103、根据所述目标全透明相移掩模参数进行全透明相移掩模光学仿真，以获取使得仿真结果满足预设要求的仿真参数以及最终目标全透明相移掩模参数；
[0059]S104、将所述仿真参数作为晶圆光刻工艺参数，并将所述最终目标全透明相移掩模参数作为晶圆光刻所需的全透明相移掩模的参数。
[0060]在本申请的示例性实施例中，已知相移掩模技术是一种分辨率增强技术，而全透明相移掩模【与无铬相移掩模相似，不同的是，全透明相移掩模用于曝光的区域没有铬(该区域均为石英)，其他区域均是有铬的】相比现有二值掩模和衰减相移掩模，分辨率提升更强，能提供更好的图形对比度。全透明相移掩模由于掩模蚀刻石英时无停止层，蚀刻深度易受到图形密集度的影响，从而使图形密集区和非密集区相位差不均匀，其使用存在一定局限性。但是等间距及周期线条的全透明相移掩模能使最终晶圆线条周期减半，如图2所示，这种现象有可能在光刻特殊工艺得到应用，同时，增大了制备相同晶圆线条周期时对应的全透明掩模尺寸从而减小了掩模制造成本，且等周期线条的全透明掩模蚀刻工艺更好控制。
[0061]在本申请的示例性实施例中，基于全透明相移掩膜提出了一种晶圆光刻参数获取方法，首先建立全透明相移掩模参数与晶圆参数对应关系的数据库；并基于该数据库进行全透明相移掩模光学仿真，以通过仿真获取合适的晶圆光刻参数。
[0062]在本申请的示例性实施例中，晶圆光刻参数可以包括：晶圆光刻工艺参数和所需的全透明相移掩模的参数。
[0063]在本申请的示例性实施例中，全透明相移掩模参数可以包括但不限于：全透明相移掩模的相位差、线宽及间距尺寸；晶圆参数可以包括但不限于：晶圆线宽及间距尺寸。
[0064]在本申请的示例性实施例中，全透明相移掩模参数与晶圆参数对应关系的数据库可以是指全透明相移掩模线宽及间距尺寸与晶圆线宽及间距尺寸对应关系数据库。
[0065]在本申请的示例性实施例中，建立全透明相移掩模参数与晶圆参数对应关系的数据库，可以包括：
[0066]按照瑞利公式确定不同光刻机所能达到的晶圆线宽最小极限，并根据预设倍数关系确定与所述晶圆线宽最小极限对应的全透明相移掩模最小线宽；确定预先设置的晶圆最大线宽，并根据所述预设倍数关系确定与所述晶圆最大线宽对应的全透明相移掩模最大线宽；从而确定全透明相移掩模最大线宽；和/或，
[0067]按照瑞利公式确定不同光刻机所能达到的晶圆间距尺寸最小极限，并根据预设倍数关系确定与所述晶圆间距尺寸最小极限对应的全透明相移掩模最小间距尺寸；确定预先设置的晶圆最大间距尺寸，并根据所述预设倍数关系确定与所述晶圆最大间距尺寸对应的全透明相移掩模最大间距尺寸；从而确定全透明相移掩模最大间距尺寸。
[0068]在本申请的示例性实施例中，所述预设倍数关系可以包括：
[0069]全透明相移掩模线宽为晶圆线宽的a倍；
[0070]全透明相移掩模间距尺寸为晶圆间距尺寸的a倍；
[0071]其中，a为正整数；当晶圆和全透明相移掩模为一比一结构时，a包括2。
[0072]在本申请的示例性实施例中，晶圆以及全透明相移掩膜的线宽和间距尺寸均是一比一结构。根据全透明相移掩模空间像频率加倍特性，可以建立全透明相移掩模线宽及间距尺寸与晶圆线宽及间距尺寸的二倍关系；因此上述的数据库为晶圆线条周期减半数据库，如表1所示。
[0073]表1
[0074]在本申请的示例性实施例中，可以通过首先确定出晶圆的线宽和间距尺寸的最小值和最大值，再根据上述的二倍关系确定出全透明相移掩膜的线宽和间距尺寸的最小值和最大值，从而可以确定出晶圆和全透明相移掩膜的线宽和间距尺寸的最小值和最大值之间不同数值的对应关系，组成满足最小线宽至最大线宽，以及最小间距尺寸至最大间距尺寸的一定范围内的对应关系数据库。其中，在最初建立的数据库中，每一组全透明相移掩膜的线宽和间距尺寸，与所对应的一组晶圆的线宽和间距尺寸为二倍关系。
[0075]在本申请的示例性实施例中，例如，全透明相移掩模线宽及间距尺寸为80nm和80nm,对应地，晶圆线宽及间距尺寸为40nm和40nm。
[0076]在本申请的示例性实施例中，全透明相移掩模结构示意图如图3所示。其中，π和0代表全透明相移掩模的相位。
[0077]在本申请的示例性实施例中，由于不同的光刻机具有不同的性能，所能达到的晶圆线宽最小极限也不同，因此可以通过瑞利公式确定不同光刻机所能达到的晶圆线宽最小极限，从而根据二倍关系获取全透明相移掩模的线宽最小值，由于在需求范围内，目前光刻机对晶圆线宽的最大极限值没有限制，因此，可以根据不同的加工需求预先设置晶圆最大线宽，从而根据二倍关系获取全透明相移掩模的线宽最大值。
[0078]在本申请的示例性实施例中，所述根据所述目标全透明相移掩模参数进行全透明相移掩模光学仿真，以获取使得仿真结果满足预设要求的仿真参数以及最终目标全透明相移掩模参数，如图4所示，可以包括步骤S201-S204：
[0079]S201、设置仿真参数，根据所述目标全透明相移掩模参数进行全透明相移掩模光学仿真；
[0080]S202、判断仿真结果是否满足所述预设要求，如果满足所述预设要求，则进入步骤S204，如果不满足所述预设要求，则进入步骤S203；
[0081]S203、根据仿真结果对所述目标全透明相移掩模参数进行修正，获取修正后的目标全透明相移掩模参数，并对所述仿真参数进行调整，获取调整后的仿真参数；将所述修正后的目标全透明相移掩模参数作为所述目标全透明相移掩模参数，将所述调整后的仿真参数作为待设置的仿真参数，返回步骤S201；
[0082]S204、输出所设置的仿真参数，并将所述目标全透明相移掩模参数作为所述最终目标全透明相移掩模参数。
[0083]在本申请的示例性实施例中，在执行该全透明相移掩模光学仿真之前，可以预先确定仿真所需满足的预设要求，从而可以确定何时仿真结果合格。
[0084]在本申请的示例性实施例中，所述预设要求可以包括以下任意一项或多项：
[0085]空间像归一化图像对数斜率>1.5；
[0086]仿真后获得的晶圆线宽在预设的目标晶圆线宽的浮动范围之内；以及，
[0087]仿真后获得的晶圆间距尺寸在预设的目标晶圆间距尺寸的浮动范围之内；
[0088]其中，所述目标晶圆参数包含所述目标晶圆线宽和所述目标晶圆间距尺寸。
[0089]在本申请的示例性实施例中，可以以迭代形式执行上述的全透明相移掩模光学仿真，即循环执行步骤S201-S204，直至仿真结果满足所述预设要求。
[0090]在本申请的示例性实施例中，在每执行完一次全透明相移掩模光学仿真以后，可以根据预设的修正算法和获得的晶圆参数(如晶圆线宽和晶圆间距尺寸)对全透明相移掩模参数(如全透明相移掩模线宽和全透明相移掩模间距尺寸)进行修正，并根据修正后的全透明相移掩模参数执行下一次全透明相移掩模光学仿真，直至仿真结果满足预设要求。
[0091]在本申请的示例性实施例中，当仿真结果满足预设要求时们可以确定仿真成功，从而可以将最后一次仿真所采用的仿真参数和全透明相移掩模参数导出，作为实际晶圆光刻生产中的参数。
[0092]在本申请的示例性实施例中，所述仿真参数可以包括但不限于以下任意一种或多种：光源形状、光源孔径以及极化；
[0093]导出的全透明相移掩模参数可以包括：相位差、线宽和间距尺寸。
[0094]在本申请的示例性实施例中，所述方法还可以包括：
[0095]采用所述最终目标全透明相移掩模参数更新所述数据库中所述目标晶圆参数对应的全透明相移掩模参数。
[0096]在本申请的示例性实施例中，为了提高方案准确度，可以在仿真结束后采用获得的最终目标全透明相移掩模参数(即导出的全透明相移掩模参数)更新数据库，以使得该数据库不断完善，从而在后续根据该数据库进行仿真时，提高仿真效率和仿真精度。
[0097]本申请实施例还提供了一种晶圆光刻参数获取装置1，如图5所示，可以包括：第一处理器11和第一计算机可读存储介质12，所述第一计算机可读存储介质12中存储有第一指令，当所述第一指令被所述第一处理器11执行时，实现所述的晶圆光刻参数获取方法。
[0098]在本申请的示例性实施例中，前述的晶圆光刻参数获取方法中的任意实施例均适用于该装置实施例中，在此不再一一赘述。
[0099]本申请实施例还提供了一种晶圆光刻实现方法，如图6所示，所述方法可以包括步骤S301-S303：
[0100]S301、获取所述的晶圆光刻参数获取方法获得的仿真参数和最终目标全透明相移掩模参数；
[0101]S302、根据所述最终目标全透明相移掩模参数制作全透明相移掩模；
[0102]S303、基于制作的所述全透明相移掩模，将获取的所述仿真参数作为晶圆光刻工艺参数执行晶圆光刻工艺。
[0103]在本申请的示例性实施例中，根据前述的全透明相移掩模光学仿真获取仿真参数和最终目标全透明相移掩模参数后，可以根据该最终目标全透明相移掩模参数(例如，相位差、线宽和间距尺寸)制作相应的全透明相移掩模，并使用该全透明相移掩模以及导出的仿真参数实施晶圆光刻工艺。
[0104]在本申请的示例性实施例中，基于全透明相移掩模光学仿真的晶圆光刻工艺使得晶圆周期减半，并提高了光刻效率和准确性，提高了分辨率，并降低了全透明相移掩模制造成本。
[0105]本申请实施例还提供了一种晶圆光刻参数获取装置2，如图7所示，可以包括：第二处理器21和第二计算机可读存储介质22，所述第二计算机可读存储介质22中存储有第二指令，当所述第二指令被所述第二处理器21执行时，实现所述的晶圆光刻实现方法。
[0106]在本申请的示例性实施例中，前述的晶圆光刻实现方法实施例中的任何实施例均适用于该装置实施例中，在此不再一一赘述。
[0107]在本申请的示例性实施例中，至少包含以下优势：
[0108]1、使晶圆周期相比掩模周期减半，提升分辨率。
[0109]2、全透明相移掩模线宽尺寸更大，掩模写板速度加快，能降低掩模制造成本。
[0110]3、全透明相移掩模相比Binary(二值掩膜)和AttPSM(衰减相移掩膜)，对比度和空间像归一化图像对数斜率明显提高。
[0111]4、基于全透明相移掩模光学仿真的晶圆光刻工艺并提高了光刻效率和准确性。
[0112]本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、装置中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施方式中，在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分；例如，一个物理组件可以具有多个功能，或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些组件或所有组件可以被实施为由处理器，如数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。
