CN101738850B - 光学临近修正参数采集方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种光学临近修正参数采集方法，包括步骤：对包括非直角弯角的测试线条进行光学临近修正，形成具有辅助线条的待曝光图形；通过实际曝光或仿真的方法获取待曝光图形曝光后所形成的成型线条；通过对比成型线条与测试线条的差异，获取辅助线条在所述测试线条在所述弯角处是否出现冗余和/或缺漏。与现有技术相比，本发明在曝光测试线条上设置包含有非直角的转角，通过对比用实际曝光或仿真的方法所形成的上述测试线条的成型线条与测试线条自身的差异，可以获取辅助线条的冗余和/或缺漏，以及冗余和/或缺漏出现的位置等临近数据，进而可以利用这些临近数据修正和完善具有非直角转角线条的OPC模型。

Description

光学临近修正参数采集方法
技术领域
本发明涉及半导体器件的制造领域，尤其涉及光学临近修正参数采集方法。
背景技术
随着半导体制造技术的飞速发展，半导体器件为了达到更快的运算速度、更大的资料存储量以及更多的功能，半导体芯片向更高集成度方向发展；而半导体芯片的集成度越高，半导体器件的临界尺寸(Critical Dimension，CD)越小。在90nm工艺条件下，超大规模集成电路应用的CD已经进入到几十到几百纳米的范围。
光学临近修正(Optical Proximity Correction，OPC)方法是预先修正光掩模上的图形，例如在光掩模上使用亚衍射极限辅助散射条(Sub-ResolutionAssist Feature，SRAF)作为辅助图形的方法。具体如专利号为95102281.4的中国专利所公开的技术方案，如图1所示，在光学临近修正软件的电路布局图1中，在相邻的待曝光电路图形10之间加入一个待曝光辅助图形15，其中待曝光辅助图形15与待曝光电路图形10平行，待曝光辅助图形15为亚衍射极限辅助散射条，用以减弱通过相邻待曝光电路图形10之间的光强度；然后再将在OPC软件中设计好的待曝光电路图形10和待曝光辅助图形15一起输入至光掩模制造设备中，设备会根据输入的待曝光电路图形10和待曝光辅助图形15大小和位置自动在光掩模上用铬层或移相器形成电路图形和辅助图形。这里的待曝光辅助图形15的尺寸依待曝光电路图形10而定，一般宽为20nm至45nm，长为80nm至120nm，待曝光辅助图形15的宽度为待曝光电路图形10宽度的2/5至4/5，长度大概为相邻待曝光电路图形10的间距减去待曝光辅助图形15宽度的2至3倍。由于光掩模上的辅助图形反映到半导体衬底上时，由于光掩模上的辅助图形尺寸小于光刻机的解析度，因此在半导体衬底上不会形成对应于辅助图形的光刻胶膜图形，这种加入亚衍射极限辅助散射条的方法很适合用来修正相对孤立的图形使其显得更为密集，增加孤立的图形曝光后的景深(Depth Of Field，DOF)而提高微影的质量，同时密集的图形结构可大幅增加制程的自由度。
现有技术中，图形线条的走向均为直线或直角转弯。然而随着半导体器件尺寸的不断减小，仅使用直线或直角转弯难以满足图形布局的要求。因此，图形线条开始出现了非直角转弯的布线走向。为此，在进行OPC辅助图形设计时，需要采集具有不同转弯角度的线条的临近数据，以满足OPC辅助图形设计的需求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：在进行OPC辅助图形设计时，如何采集具有不同转弯角度的线条的临近数据。
为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，提供一种光学临近修正参数采集方法，包括步骤：对包括非直角弯角的测试线条进行光学临近修正，形成具有辅助线条的待曝光图形；通过实际曝光或仿真的方法获取待曝光图形曝光后所形成的成型线条；通过对比成型线条与测试线条的差异，获取辅助线条在所述测试线条在所述弯角处是否出现冗余和/或缺漏。
可选地，还包括获取所述辅助线条的冗余和/或缺漏的相应的长度。
可选地，还包括获取所述辅助线条的冗余和/或缺漏相应出现的位置。
可选地，所述的非直角弯角包括15度、30度、45度、60度、75度、105度、120度、135度、150度和/或165度，所述的获取辅助线条在所述测试线条在所述弯角处是否出现冗余和/或缺漏是获取单个角度的弯角或多个角度的弯角处是否相应出现冗余和/或缺漏。
可选地，所述的测试线条的宽度为100纳米、65纳米、45纳米、32纳米或22纳米。
可选地，所述非直角弯角为连贯的测试线条内的夹角。
可选地，所述测试线条有一组以上，每组内包括一条以上的测试线条，各组测试线条的宽度相同而相应的测试线条之间的间隔距离不同。
可选地，所述的宽度与间隔的比例为1:1至1:10。
可选地，所述测试线条有一组以上，每组内包括一条以上的测试线条，各组测试线条的宽度与相应的测试线条之间的间隔距离的比例相同。
可选地，所述间隔距离的比例为1:1。
与现有技术相比，本发明在曝光测试线条上设置包含有非直角的转角，通过对比用实际曝光或仿真的方法所形成的上述测试线条的成型线条与测试线条自身的差异，可以获取辅助线条在所述测试线条在弯角处的冗余和/或缺漏，以及冗余和/或缺漏出现的位置等临近数据，进而可以利用这些临近数据修正和完善具有非直角转角线条的OPC模型。
附图说明
图1为现有技术进行光学临近修正的示意图；
图2为本发明一个实施例光学临近修正参数采集方法流程图；
图3为本发明一个实施例中测试线条的示意图；
图4为本发明另一个实施例中测试线条的示意图；
图5为本发明又一个实施例中测试线条的示意图；
图6为根据图5进行光学临近修正所得到的待曝光图形的示意图；
图7为对图6所示的待曝光图形进行仿真曝光所得到的成型线条示意图；
图8为本发明一个实施例中待曝光图形阵列的示意图；
图9为本发明另一个实施例中待曝光图形阵列的示意图。
具体实施方式
随着半导体器件尺寸的不断减小，仅使用直线或直角转弯难以满足图形布局的要求。因此，图形线条开始出现了非直角转弯的布线走向。为解决在进行OPC辅助图形设计时，如何采集具有不同转弯角度的线条的临近数据来修正OPC模型。如图2所示，根据本发明一个具体的实施方式，提供以下光学临近修正参数采集方法，包括步骤：
S101，提供包括非直角弯角的测试线条；
S102，对测试线条进行光学临近修正，形成具有辅助线条的待曝光图形；
S103，通过仿真的方法获取待曝光图形在正常曝光条件下曝光所形成的成型线条；
S104，通过对比成型线条与测试线条的差异，获取辅助线条在测试线条在弯角处的冗余和/或缺漏的冗余和/或缺漏，以及该冗余和/或缺漏的长度和出现的位置。
如图3所示，执行步骤S101，提供包括非直角弯角α的测试线条201。测试线条201的宽度是根据半导体器件的尺寸进行设计和确定。例如在线宽为65nm的半导体器件制造工艺中，该测试线条201的宽度可以是65nm，而在32nm的工艺节点上，该测试线条201的宽度可以是32nm。因此，根据可以预见的工艺节点，测试线条201的宽度可以是100纳米、65纳米、45纳米、32纳米或22纳米。本领域技术人员知道，上述指明的测试线条201宽度只是一个示例，不应成为一个限制。
测试线条201中的非直角弯角α可以如图3所示，出现在线条的中段，也可以如图4所示，出现在线条的末端或其他位置。也就是说，在不同的位置设置非直角弯角α，同样可以实现本发明的目的。
另外，如图4所示，除了非直角弯角α以外，测试线条201中也可以有直角弯角β。非直角弯角α与直角弯角β的数量可以根据临近参数采集的需求进行选择。而非直角弯角α与直角弯角β的相对位置也可以根据需要进行调整，例如可以在一条测试线条的两个非直角弯角α之间设置一个或多个直角弯角β，也可以在一条测试线条的两个直角弯角β之间设置一个或多个非直角弯角α。
为了获取不同角度的光学临近数据，非直角弯角α可以设计成任意角度。但是，非直角弯角α的可选角度越多，需要进行的数据收集量就越大。而且，在IC布图设计中，线条的走向并非是任意的，为了方便设计及掩模版的制造，现有技术中，线条的走向一般为直角。而在更小的特征尺寸下，线条的转角角度更不会任意设计。一般来说，以15度为弯角角度间隔的设计，完全可以满足IC布图设计的需求。也就是说，非直角弯角α可以为15度、30度、45度、60度、75度、105度、120度、135度、150度和165度。本领域技术人员知道，上述指明的非直角弯角α的角度仅仅是一个示例，不应成为对本发明的一个限制。
如图5所示，在非直角弯角α为不同的角度时，测试线条201中的折线段202的宽度可以不相同。折线段202的宽度和测试线条201其他直线段203的宽度也可以不相同。折线段202的宽度取决于非直角弯角α的角度以及夹持该折线段202的两条直线段203的间距。折线段202的宽度过窄，将会导致后续光刻工艺的特征尺寸减小，进而增加制造成本。而如果折线段202的宽度过宽，又会对两条直线段203的间距产生限制，进而限制IC布图设计的难度。
在确定测试线条201的线宽、弯角角度等形状参数之后，即可执行步骤S102，对测试线条201进行光学临近修正，形成如图6所示，具有辅助线条302的待曝光图形301。
众所周知，在将掩模图形转移到衬底上时，很容易产生光学临近效应(optical proximity effect，OPE)，例如直角转角圆形化(right-angled cornerrounded)、直线末端紧缩(line end shortened)以及直线线宽增加/缩减(linewidth increase/decrease)等都是常见的光学临近效应所导致的掩模图形转移到衬底上的缺陷。因而，在将布局图形写入光掩模版形成掩模图形之前，就需要先对布局图形进行修正。在本实施例中，对布局图形进行修正的目的就是补偿光学临近效应带来的影响，一般对线性图形的修正方法有基于规则的光学临近效应修正法、基于模型的光学临近效应修正法、基于像素的光学临近效应修正法等，这些方法已为本领域技术人员所熟知，这里就不再对光学临近修正的方法作详细叙述。
OPC步骤可以在专用的OPC软件中完成。即将测试线条201的形状数据输入OPC软件之中，通过已有的模型计算，输出具有辅助线条302的待曝光图形301。
然后执行步骤S103，通过仿真的方法获取待曝光图形301在正常曝光条件下曝光所形成的成型线条401，如图7所示。
通过仿真的方法，即将待曝光图形301的形状输入模拟软件，通过已有的模型计算出在正常曝光条件下曝光所形成的成型线条401的形状。
在上述实施例中，形成成型线条401的方法是通过仿真的方法来获取的，但是本领域技术人员知道，通过在正常曝光条件下进行实际的曝光处理，在衬底上也可以获得成型线条401的形状。也就是说，通过仿真模拟或者通过真实的曝光，都可以获得所需要的成型线条401的形状，进而实现本发明的目的。
接着执行步骤S104，通过对比成型线条401与测试线条201的差异，获取辅助线条302的在测试线条201的弯角处所出现的冗余和/或缺漏，以及该冗余和/或缺漏的长度和出现的位置。在本发明中所指的冗余，是辅助线条302在测试线条201的弯角处出现的多余线条；而本发明中所指的缺漏，是辅助线条302在测试线条201的弯角处应该布置而未布置的线条。
例如，由图5中的测试线条201进行OPC修正形成图6所示的包含辅助线条302的待曝光图形301，最后通过仿真或实际曝光形成图7所示的成型线条401。
对比图5、图6和图7可以发现，图6中辅助线条302在测试线条201的弯角处出现了冗余311，该处冗余311不但没有产生有利于图7中成型线条401弯折处411的轮廓清晰的效果，反而使得弯折处411的顶端出现了凸点。
相似地，图6中辅助线条302在测试线条201的弯角处还出现了冗余312，该处冗余312也没有产生有利于图7中成型线条401弯折处412的轮廓清晰的效果，同样也使得弯折处412的顶端出现凸点。
另外，图7中成型线条401在弯折处413出现断裂，这是由于图6中辅助线条302的弯折313处出现缺漏，导致曝光过程中出现直线末端紧缩效应，在弯折处413无法有效曝光。
在上述实施例中，是通过对比图5、图6和图7获取辅助线条302的冗余和/或缺漏。本领域人员也知道，通过上述对比，同样可以获取辅助线条302中冗余和/或缺漏出现的位置。
另外，本领域技术人员也知道，上述描述的三种冗余/缺漏只是在OPC过程中可能出现的冗余/缺漏的示例。在实际过程中，还可能在其他位置出现其他种类的冗余/缺漏。因此，所采集的光学临近修正参数是各种不同的冗余/缺漏和/或其出现的位置，并非限于上述三种。
在进行测试线条201设计时，不单可以如图5所示，在同一图形内设计具有多个不同角度的测试线条201，也可以将测试线条201设计成不同的阵列图形。
例如，如图8所示，将测试线条201设计成多组，每组内包括多条测试线条201。各组测试线条201的宽度相同而相应的测试线条201之间的间隔距离不同。测试线条201的宽度与测试线条201之间的间隔距离的比例可以为1：1至1：10。利用这种测试线条201的组合，可以形成线宽相同但间隔不同的测试线条201的一维阵列。
也可以如图9所示，还是将测试线201条设计成多组，每组内包括多条测试线条201。各组测试线条201的宽度以及相应的测试线条201之间的间隔距离均不同，但是各组测试线条201的宽度与相应的测试线条201之间的间隔距离的比例相同。测试线条201的宽度与测试线条201之间的间隔距离的比例可以为1:1。利用这种测试线条201的组合，可以形成另一种具有不同线宽但相同线宽/间隔比的测试线条201的一维阵列。
由图8和图9所示的两种一维阵列进行组合，就可以形成包含有不同线宽和不同线宽/间隔比的测试线条201的二维矩阵。再加上前述的在测试线条201上引入不同弯角，就可以形成包含有不同线宽、不同线宽/间隔比以及不同弯角的测试线条201的三维矩阵。利用这种三维矩阵，就可以采集在不同线宽下、不同线宽/间隔比下的不同转弯角度的各种光学临近修正参数，用于对OPC模型进行修改，进而可以改进OPC的效果和光刻效果。
本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定权利要求，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本发明的保护范围应当以本发明权利要求所界定的范围为准。

Claims (7)

1.一种光学临近修正参数采集方法，其特征在于，包括步骤：
对包括非直角弯角的测试线条进行光学临近修正，形成具有辅助线条的待曝光图形，所述非直角弯角为连贯的测试线条内的夹角，包括15度、30度、45度、60度、75度、105度、120度、135度、150度和/或165度，所述的测试线条的宽度为100纳米、65纳米、45纳米、32纳米或22纳米；
通过实际曝光或仿真的方法获取待曝光图形曝光后所形成的成型线条；
通过对比成型线条与测试线条的差异，获取辅助线条在所述测试线条在单个角度的弯角或多个角度的弯角处是否出现冗余和/或缺漏。
2.如权利要求1所述的光学临近修正参数采集方法，其特征在于：还包括获取所述辅助线条的冗余和/或缺漏的相应的长度。
3.如权利要求1所述的光学临近修正参数采集方法，其特征在于：还包括获取所述辅助线条的冗余和/或缺漏相应出现的位置。
4.如权利要求1所述的光学临近修正参数采集方法，其特征在于：所述测试线条有一组以上，每组内包括一条以上的测试线条，各组测试线条的宽度相同而相应的测试线条之间的间隔距离不同。
5.如权利要求4所述的光学临近修正参数采集方法，其特征在于：所述的宽度与间隔距离的比例为1∶1至1∶10。
6.如权利要求1所述的光学临近修正参数采集方法，其特征在于：所述测试线条有一组以上，每组内包括一条以上的测试线条，各组测试线条的宽度与相应的测试线条之间的间隔距离的比例相同。
7.如权利要求6所述的光学临近修正参数采集方法，其特征在于：所述的宽度与间隔距离的比例为1∶1。
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