本發(fā)明涉及半導體制造技術領域，尤其涉及一種測試圖形的形成方法。

背景技術：

半導體技術在摩爾定律的驅動下持續(xù)地朝更小的工藝節(jié)點邁進。隨著半導體技術的不斷進步，器件的功能不斷強大，半導體制造難度也與日俱增。光刻技術是半導體制造工藝中最為關鍵的生產(chǎn)技術，隨著半導體工藝節(jié)點的越來越低，半導體技術中設計的最小線寬和間距不斷縮小，當曝光線條的特征尺寸接近曝光系統(tǒng)的理論分辨率極限時，半導體襯底表面的成像會產(chǎn)生嚴重的畸變，從而導致光刻圖形的質量嚴重下降。

為了減小光學鄰近效應的影響，現(xiàn)有技術提出了光刻分辨率增強技術(RET)，其中備受關注的就是雙重圖形化(Double Pattern)技術，雙重圖形化技術和光學鄰近校正(OPC)相互配合可共同推動掩膜制造技術的進步，使可制造設計得以應對制造極限的挑戰(zhàn)?，F(xiàn)有技術中，其具體步驟包括：

客戶提供原始設計圖形；拆解客戶提供的原始設計圖形，將其分為第一設計圖形和第二設計圖形，其中，所述第一設計圖形和第二設計圖形均通過約束檢測(Constraint Check)、沖突檢測(Conflict Check)、光學鄰近校正檢測(Optical Printing Check)等，只要其中任一項檢測不合格，則需重新對原始設計圖形進行拆解，直至上述檢測全部合格時為止；根據(jù)第一設計圖形形成第一掩模板，所述第一掩模板上具有第一設計圖形；根據(jù)第二設計圖形設計第二掩模板，所述第二掩模板上具有第二設計圖形；以所述第一掩模板和第二掩模板為掩膜，在半導體襯底表面進行光刻工藝，形成與原始設計圖形相對應的產(chǎn)品。

然而，現(xiàn)有技術采用雙重圖形化技術制造出的產(chǎn)品的良率仍然有待提高。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明解決的問題是提供一種測試圖形的形成方法，通過上述測試圖形對上述拆分得到的第一設計圖形和第二設計圖形進行檢測，以得到更為嚴格 準確的第一設計圖形和第二設計圖形，使得后續(xù)形成原始設計圖形更為接近的產(chǎn)品，從而提高產(chǎn)品的良率。

為解決上述問題，本發(fā)明提供一種測試圖形的形成方法，包括：提供設計圖形庫，獲得設計圖形庫中設計圖形的最小設計線寬，并獲得相鄰設計圖形之間的最小設計間距；提供原始測試圖形庫，所述原始測試圖形庫中具有多個原始測試圖形，所述多個原始測試圖形具有第一線寬，且相鄰原始測試圖形之間的距離為第一間距；放大所述多個原始測試圖形和多個原始測試圖形之間的距離，獲得多個過渡測試圖形，使所述多個過渡測試圖形具有第二線寬，相鄰過渡測試圖形之間的距離為第二間距，其中，所述第二線寬為最小設計線寬的倍數(shù)，所述第二間距為最小設計間距的倍數(shù)；在相鄰過渡測試圖形的中心位置添加中間測試圖形，所述中間測試圖形的長度方向與相鄰測試圖形的長度方向一致；縮小所述過渡測試圖形對應的倍數(shù)，得到第一測試圖形，放大所述中間測試圖形，得到第二測試圖形，所述第一測試圖形和第二測試圖形均具有最小設計線寬，并且所述第一測試圖形和第二測試圖形之間的距離為最小設計間距；將所述第一測試圖形和第二測試圖形添加至原始測試圖形庫中，形成新的測試圖形庫。

可選的，所述設計圖形庫中的設計圖形在曝光系統(tǒng)的實際分辨率極限之外，所述原始測試圖形在曝光系統(tǒng)的實際分辨率極限之內。

可選的，所述設計圖形庫中的設計圖形與客戶提供的原始設計圖形相對應。

可選的，所述倍數(shù)為大于等于2的整數(shù)倍。

可選的，所述中間測試圖形為細長條型。

可選的，所述中間測試圖形的長度方向尺寸與寬度方向尺寸的比值大于等于3:1。

可選的，所述中間測試圖形的長度方向尺寸與寬度方向尺寸的比值大于等于5:1。

可選的，還包括：形成與所述第一測試圖形相對應的第一測試掩模板；形成與所述第二測試圖形相對應的第二測試掩模板。

可選的，還包括：在將客戶提供的原始設計圖形拆解后，利用新的測試圖形庫中的測試圖形對拆解得到的圖形進行約束檢測。

可選的，還包括：當約束檢測通過后，再將拆解得到的圖形再次裝配起來，利用新的測試圖形庫中的測試圖形進行沖突檢測。

可選的，還包括：當沖突檢測通過后，利用新的測試圖形庫中的測試圖形，對拆解得到的圖形進行光學鄰近校正檢測。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的技術方案具有以下優(yōu)點：

通過對原始測試圖形庫中的原始測試圖形進行一系列的變換，最終得到第一測試圖形和第二測試圖形，將所述第一測試圖形和第二測試圖形添加至原始測試圖形庫中，形成新的測試圖形庫。所述新的測試圖形庫中除了包括多個原始測試圖形外，還包括第一測試圖形和第二測試圖形，大大豐富了新的測試圖形庫中的測試圖形的種類和數(shù)量。因此，后續(xù)對客戶提供的原始設計圖形進行拆解檢測時，可獲得最優(yōu)的、最準確的第一設計圖形和第二設計圖形，有助于后續(xù)形成良率更高的產(chǎn)品。

進一步的，還包括：形成與所述第一測試圖形相對應的第一測試掩模板；形成與所述第二測試圖形相對應的第二測試掩模板。后續(xù)在實際光刻工藝過程中，可進一步檢測第一設計圖形和第二設計圖形，以獲得更優(yōu)、更準確的拆解圖形，以在實際光刻工藝中形成更接近原始設計圖形的產(chǎn)品，提高制造出的產(chǎn)品的良率。

附圖說明

圖1-圖5是本發(fā)明實施例的測試圖形的形成過程的示意圖。

具體實施方式

正如背景技術所述，現(xiàn)有技術采用雙重圖形化技術制造出的產(chǎn)品的良率仍然有待提高。

經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有技術在對拆解得到的第一設計圖形和第二設計圖形進行各種檢測時，實際是跟測試圖形庫(library)里的測試圖形進行比對，也就是說，測試圖形庫中的測試圖形的種類和數(shù)量會影響到檢測結果。例如， 測試圖形庫中的測試圖形的種類較少或者數(shù)量較少，通過前述約束檢測(Constraint Check)、沖突檢測(Conflict Check)、光學鄰近校正檢測(Optical Printing Check)等各種檢測后，得到的第一設計圖形和第二設計圖形事實上可能并非最優(yōu)的拆解圖形，當所述第一設計圖形和第二設計圖形與最優(yōu)的拆解圖形差距較大時，則會嚴重影響制造出的產(chǎn)品的良率。

進一步研究，本發(fā)明的實施例中提供了一種測試圖形的形成方法，在現(xiàn)有數(shù)量和種類的測試圖形的基礎上，經(jīng)過相應變換，得到新的數(shù)量和種類更多的測試圖形，將其加入到測試圖形庫中。由于測試圖形庫中測試圖形的數(shù)量和種類更多，在對拆解的第一設計圖形和第二設計圖形進行檢測時，受到的檢測更加全面，因而通過上述全面檢測的第一設計圖形和第二設計圖形更為嚴格準確，更加接近最優(yōu)的拆解圖形，因此，后續(xù)形成原始設計圖形更為接近的產(chǎn)品，從而提高產(chǎn)品的良率。

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更為明顯易懂，下面結合附圖對本發(fā)明的具體實施例做詳細的說明。

請參考圖1，提供設計圖形庫，獲得設計圖形庫中設計圖形100的最小設計線寬CD₀，并獲得相鄰設計圖形100之間的最小設計間距Pitch₀。

所述設計圖形庫中包含多個設計圖形100，所述設計圖形100與客戶所提供的原始設計圖形(未圖示)相對應，即客戶提供的幾乎所有原始設計圖形都能在設計圖形庫中找到相同形狀、大小的設計圖形100。

本發(fā)明的實施例中，所述多個設計圖形100均超越了曝光系統(tǒng)的實際分辨率極限，在曝光系統(tǒng)的實際分辨率極限之外，即直接采用現(xiàn)有曝光系統(tǒng)是無法制造出上述設計圖形100的。因此，需要對所述設計圖形庫中的設計圖形100予以拆解，用雙重圖形化技術達到在現(xiàn)有曝光系統(tǒng)中制造出上述設計圖形100的目的。例如，現(xiàn)有曝光系統(tǒng)的實際分辨率極限為：能直接制造出的圖形的最小線寬CD_*為45nm，相鄰圖形的最小間距Pitch_*為90nm。而所述圖形數(shù)據(jù)庫中的設計圖形100的最小設計線寬CD₀為32nm，最小設計間距Pitch₀為64nm，均超越了現(xiàn)有曝光系統(tǒng)的實際分辨率極限，需要將上述設計圖形100予以拆解，通過雙圖形技術形成多次掩膜的方式，在現(xiàn)有曝光系統(tǒng) 下制造出上述設計圖形100。

需要說明的是，在本發(fā)明的其他實施例中，所述最小設計線寬CD₀、最小設計間距Pitch₀還可以為其他值，只要是超越了現(xiàn)有曝光系統(tǒng)的實際分辨率極限(即CD₀<CD_*，Pitch₀<Pitch_*)均適用于本發(fā)明。

請參考圖2，提供原始測試圖形庫，所述原始測試圖形庫中具有多個原始測試圖形200，所述多個原始測試圖形200具有第一線寬CD₁，且相鄰原始測試圖形200之間的距離為第一間距Pitch₁。

所述原始測試圖形庫為現(xiàn)有圖形庫中的圖形，用于現(xiàn)有技術中完成各種測試，例如約束檢測(Constraint Check)、沖突檢測(Conflict Check)、光學鄰近校正檢測(Optical Printing Check)等。正如前文所述，現(xiàn)有技術在對拆解得到的第一設計圖形和第二設計圖形進行各種檢測時，實際是跟測試圖形庫(library)里的測試圖形進行比對，也就是說，測試圖形庫中的測試圖形的種類和數(shù)量會影響到檢測結果。例如，測試圖形庫中的測試圖形的種類較少或者數(shù)量較少，通過前述約束檢測(Constraint Check)、沖突檢測(Conflict Check)、光學鄰近校正檢測(Optical Printing Check)等各種檢測后，得到的第一設計圖形和第二設計圖形事實上可能并非最優(yōu)的拆解圖形，當所述第一設計圖形和第二設計圖形與最優(yōu)的拆解圖形差距較大時，則會嚴重影響制造出的產(chǎn)品的良率。

在現(xiàn)有數(shù)量和種類的測試圖形的基礎上，經(jīng)過相應變換，得到新的數(shù)量和種類更多的測試圖形，將其加入到測試圖形庫中。由于測試圖形庫中測試圖形的數(shù)量和種類更多，在對拆解的第一設計圖形和第二設計圖形進行檢測時，受到的檢測更加全面，因而通過上述全面檢測的第一設計圖形和第二設計圖形更為嚴格準確，更加接近最優(yōu)的拆解圖形，因此，后續(xù)形成原始設計圖形更為接近的產(chǎn)品，從而提高產(chǎn)品的良率。

本發(fā)明的實施例中，所述原始測試圖形200均未達到曝光系統(tǒng)的實際分辨率極限，在曝光系統(tǒng)的實際分辨率極限之內，即在現(xiàn)有曝光系統(tǒng)下，可以直接制造出所述原始測試圖形200。也就是說，所述原始測試圖形200的第一線寬CD₁大于等于現(xiàn)有曝光系統(tǒng)能直接制造出的圖形的最小線寬CD_*，所述 原始測試圖形200的第一間距Pitch₁大于等于現(xiàn)有曝光系統(tǒng)能直接制造出的圖形的最小間距Pitch_*。例如，所述原始測試圖形200的第一線寬CD₁為45nm，所述原始測試圖形200的第一間距Pitch₁為90nm。

請參考圖3，放大所述多個原始測試圖形200(圖2所示)和多個原始測試圖形200之間的距離，獲得多個過渡測試圖形300，使所述多個過渡測試圖形300具有第二線寬CD₂，相鄰過渡測試圖形之間的距離為第二間距Pitch₂，其中，所述第二線寬CD₂為最小設計線寬CD₀的倍數(shù)，所述第二間距Pitch₂為最小設計線寬Pitch₀的倍數(shù)。

經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，可以通過在相鄰原始測試圖形200之間的中心位置處添加一新的圖形的方式，來豐富測試圖形庫中測試圖形的種類和數(shù)量。為了給新的圖形提供空間，需要對原始測試圖形200進行處理，即將原始測試圖形200和相鄰原始測試圖形200之間的距離均放大，得到過渡測試圖形300和相鄰過渡測試圖形300之間的距離。

由于后續(xù)還需對過渡測試圖形300和相鄰過渡測試圖形300之間的距離進一步變換，將第二線寬CD₂和第二間距Pitch₂縮小至設計圖形100(如圖1所示)所對應的最小設計線寬CD₀和最小設計間距Pitch₀，為便于后續(xù)縮小第二線寬CD₂和第二間距Pitch₂的步驟，優(yōu)選的，所述第二線寬CD₂為最小設計線寬CD₀的整數(shù)倍數(shù)，所述第二間距Pitch₂為最小設計間距Pitch₀的整數(shù)倍數(shù)，且所述整數(shù)大于等于2。

本發(fā)明的實施例中，所述第二線寬CD₂為最小設計線寬CD₀的兩倍，所述第二間距Pitch₂為最小設計間距Pitch₀的兩倍，即所述第二線寬CD₂為64nm，第二間距為128nm。

需要說明的是，在本發(fā)明的其他實施例中，所述倍數(shù)還可以為其他任意倍數(shù)，并不局限于整數(shù)倍數(shù)，只要后續(xù)還可以將過渡測試圖形300變換至具有最小設計線寬CD₀的圖形，將相鄰過渡測試圖形300之間的距離變換至最小設計間距Pitch₀即可。

請參考圖4，在相鄰過渡測試圖形300的中心位置添加中間測試圖形400，所述中間測試圖形400的長度方向與相鄰測試圖形300的長度方向一致。

經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，將上述變換后，得到的相鄰過渡測試圖形300之間具有充足的空間，可以在所述相鄰過渡測試圖形300之間的中心位置處添加中間測試圖形，用于作為新的測試圖形庫中圖形的基礎，所述中間測試圖形400在后續(xù)變換后添加進新的測試圖形庫。

所述中間測試圖形400的形狀、大小并無特別限制，為便于后續(xù)將其放大至原始線寬CD₀，并保證其與周圍圖形之間的距離為原始間距Pitch₀，優(yōu)選的，所述中間測試圖形400為細長條型，即長度方向尺寸明顯大于寬度方向尺寸，例如長度方向尺寸與寬度方向尺寸大于等于3:1、或大于等于5:1等。本發(fā)明的實施例中，所述中間測試圖形400的長度方向尺寸與寬度方向尺寸的比值為10:1，其長度為40nm，寬度為4nm。

請參考圖5，縮小所述過渡測試圖形300對應的倍數(shù)，得到第一測試圖形310，放大所述中間測試圖形400，得到第二測試圖形410，所述第一測試圖形310和第二測試圖形410均具有最小設計線寬CD₀，并且所述第一測試圖形和第二測試圖形之間的距離為最小設計間距Pitch₀。

如前文所述，在將客戶提供的原始設計圖形拆解后，需要利用新的測試圖形庫中的測試圖形進行各種測試，例如，對拆解得到的圖形分別進行約束檢測(Constraint Check)，當約束檢測通過后，再將拆解得到的圖形再次裝配起來進行沖突檢測(Conflict Check)，之后還要對拆解得到的圖形進行光學鄰近校正檢測(Optical Printing Check)等，以便于得到更為準確的第一設計圖形和第二設計圖形。在上述各種測試或檢測時，只要滿足對應的設計規(guī)則，即視為通過，否則就需要重新對原始圖形進行拆解，然后再進行測試，以較大限度的解決頸縮、線條末端縮短、由于兩次曝光步驟所引起的尺寸誤差、精度誤差等。

所述第一測試圖形310和所述第二測試圖形410均用于對前述拆解得到的圖形進行測試。其中，所述第一測試圖形310由原始測試圖形庫中的原始測試圖形200(如圖2所示)經(jīng)放大、縮小后得到，使原本具有第一線寬CD₁的原始測試圖形200變?yōu)榫哂性季€寬CD₀的第一測試圖形310，所述第一測試圖形310與設計圖形庫中的設計圖形100相對應；所述第二測試圖形410由后續(xù)添加的中間測試圖形400變換(放大)后得到，所述第二測試圖形410 也具有原始線寬CD₀。雖然所述第二測試圖形410在設計圖形庫中找不到圖形與其相對應，但是正是因為這樣，所述第二測試圖形410才彌補了客戶提供的原始設計圖形無法準確拆解成雙重圖形化技術的多個圖形的遺憾。

本發(fā)明的實施例中，所述第一測試圖形310的寬度為32nm，第二測試圖形410的寬度為32nm，所述第一測試圖形310和第二測試圖形410之間的間距為64nm。需要說明的是，所述設計規(guī)則為行業(yè)內公知的標準，實際的所述設計規(guī)則可能還與工廠自身的制造水平和能力相關聯(lián)，但總體來說，與行業(yè)內公知的設計規(guī)則相差不大。具體情況還需依據(jù)工廠自身的情況予以調整，在此不再贅述。

在本發(fā)明的實施例中，還包括：將所述第一測試圖形和第二測試圖形添加至原始測試圖形庫中，形成新的測試圖形庫。

如前文所述，相比于原始測試圖形庫，新的測試圖形庫中測試圖形的種類和數(shù)量增加，后續(xù)可以為對拆解得到的第一設計圖形和第二設計圖形進行各種檢測創(chuàng)造較好的條件，最終提高產(chǎn)品的良率。

在本發(fā)明的實施例中，還包括：形成與所述第一測試圖形相對應的第一測試掩模板；形成與所述第二測試圖形相對應的第二測試掩模板。

所述第一測試掩模板在光刻工藝中可形成第一測試圖形，所述第二測試掩模板在光刻工藝中可形成第二測試圖形。所述第一測試掩模板和第二測試掩模板用于后續(xù)在實際光刻工藝過程中進一步檢測拆解圖形，以獲得更優(yōu)、更準確的第一設計圖形和第二設計圖形，以在實際光刻工藝中形成更接近原始設計圖形的產(chǎn)品，提高制造出的產(chǎn)品的良率。

需要說明的是，在本發(fā)明的實施例中，僅示出了相鄰的兩個圖形，實際上，無論是設計圖形庫、還是原始測試圖形庫，其內部都有無數(shù)個圖形，均可以采用上述方式進行變換處理，從而得到新的測試圖形庫，在此不再贅述。

雖然本發(fā)明披露如上，但本發(fā)明并非限定于此。任何本領域技術人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內，均可作各種更動與修改，因此本發(fā)明的保護范圍應當以權利要求所限定的范圍為準。