掩模可制造性规则检查的研究

魏晓群，谢旦艳，华卫群

（中微掩模电子有限公司，江苏无锡 214028)

1 引言

掩模数据处理即使用专用数据处理软件，将客户提供的版图数据经过逻辑运算、张缩量添加处理等操作后，在掩模版上将数据框、主芯片等图形进行布局摆放，形成最终的制版图形效果[1-2]。本文描述的掩模可制造性规则检查（Manufacturing Rule Check,MRC）主要针对掩模数据处理后的MEBES格式数据图形，采用现有数据处理软件进行检查，抓取规则有限，本文主要在现有基础上，从MRC检查的参数设置以及实际曝光效果两方面入手，通过实验数据比对，获取更优化高效的MRC结果，提高现有效率。

2 MRC介绍

2.1 MRC的设定

MRC的设定主要考虑因素如下：

（1）产品等级对应机台的曝光能力；

（2）设计的最小特征尺寸；

（3）特殊图形。

目前在实际处理过程中，MRC的设定偏向于上述前两点因素。

MRC规则主要包括如下内容：

（1）对图形的最小线宽、线间距做出规定；

（2）对图形拐角之间间距的最小值做出规定；

（3）对辅助图形的最小面积做出限定。

大量的MRC图形抓取符合上述前两点的描述。

2.2 MRC结果显示

通过现有专用数据处理软件进行规则检查，图形抓取结果如图1所示，见图中绿色“+”显示部分。

图1 MRC结果显示

2.3 MRC图形分类

对目前抓取的MRC图形结果分析发现，MRC图形按形成原因可简单分为如下3种。

2.3.1 版图设计图形缺陷

在版图设计时，两块图形间未连接，留有非常细小的间隙，但此类图形过小，未被检查出，线间距图形如图2所示。在掩模数据处理完后，通过MRC检查则可抓出此类图形，并通知设计人员。

图2 MRC图形：线间距

2.3.2 芯片处理后缺陷

掩模数据处理过程中会有客户要求进行涨缩、逻辑运算等处理，原始设计数据图形符合制造规范，但是一旦处理完成，并按照MRC检查规则进行检查后，这部分图形会被MRC检查出，透光线条图形如图3所示。

图3 MRC图形：透光线条

2.3.3 芯片图形与数据框图形结合缺陷

掩模数据处理过程中需要将芯片数据（芯片设计）和数据框（流片设计）做结合处理，两者结合后，MRC检查也会抓取两者之间不符合制造规则的部分，不透光间距图形如图4所示。

图4 MRC图形：不透光间距

3 MRC参数设置

3.1 参数设置对MRC图形的影响

选取一简单图形，制定A、B两种参数设置方案，对该图形分别进行MRC检查。方案A为标准参数设置，VERTEX为相关参数设置；方案B为在标准参数基础上调整VERTEX参数。图形①、②、③分别表示3种不同类型的MRC抓取图形，“√”、“×”表示该项是否存在，实验结果如表1所示。

表1 不同参数设置对MRC检查结果的影响

两种方案MRC检查结果图形比对情况如图5所示，绿色十字为MRC检查结果。

图5 方案A、B的MRC检查结果比对

对于方案A中MRC结果分析发现，实验中的简单图形在正常参数设置下MRC结果主要有3种：（1）线条、毛刺、间距等，见图6；（2）尖角，见图7；（3）图形衔接处，见图8。其中图6为实际处理中需提出的不符合制造规范的图形，图7、8结果可忽略。

图6 MRC图形：线条、毛刺、间距

图7 MRC图形：尖角

图8 MRC图形：图形衔接处

对于方案B中MRC结果分析发现，MRC结果仅包含图形①，即图6。

由上述实验可得出，方案B中VERTEX参数的调整使得该简单图形的MRC检查结果中去除了图形衔接处与尖角两类图形，且这两类图形本身为可忽略的MRC图形。

3.2 参数设置对图形与时间的影响

选取5种不同的图形（A、B、C、D、E）分别进行不同的MRC参数设置。实验结果见表2，其中抓取总个数为MRC抓取图形的总数，运行时间的单位为秒。

表2 不同设置参数对MRC检查结果的影响2

综合表2中A～E的实验结果可知，VERTEX参数能够减少抓取的MRC图形的总量，并且减少的均为MRC可忽略图形。从B、D可知，VERTEX参数设置对MRC运行结果有一定的影响。

由上述实验结果可以得出，调整VERTEX参数的设置能够避免抓取MRC可忽略图形，减少MRC结果的数量，对于有大量MRC检查结果的图形，能够减少MRC运行时间。

4 MRC图形添加机台修正量后的效果研究

选取需要跟客户反馈的MRC图形，共3类，分别为线条、间距、毛刺，实验结果如图9～11所示。

图9 MRC图形：线条（透光）

由图9可知，透光线条在添加机台修正参数后，线宽变小。

由图10可知，不透光间距在添加机台修正参数后，线宽变大。

图10 MRC图形：间距（不透光）

由图11可知，加完机台修正参数后毛刺消失。

图11 MRC图形：毛刺

因此，由实验结果可以得出，透光图形在添加机台修正量后线宽变小，不透光图形在添加机台修正量后线宽变大，毛刺在添加机台修正量后消失，因此毛刺之类的MRC图形可以忽略，无需向客户进行报告说明。

5 结论

通过文中实验可以看出，在MRC中，通过调整参数可以避免抓取可忽略的MRC图形，减少抓取MRC图形的总量，在一定程度上减少MRC检查运行时间，同时通过添加机台修正量后的图形效果，验证毛刺问题可忽略，从而提高MRC的时效性。