CN101893821B

CN101893821B - 对数据库进行光学邻近修正的方法

Info

Publication number: CN101893821B
Application number: CN2009100854472A
Authority: CN
Inventors: 张飞; 王伟斌
Original assignee: Semiconductor Manufacturing International Beijing Corp
Current assignee: Semiconductor Manufacturing International Beijing Corp
Priority date: 2009-05-22
Filing date: 2009-05-22
Publication date: 2012-05-23
Anticipated expiration: 2029-05-22
Also published as: CN101893821A

Abstract

本发明公开了一种对数据库进行光学邻近修正的方法，该方法包括：对经过第一次修正之后，不符合要求的图形的部分数据库进行再次修正；将再次修正之后的不符合要求的图形的部分数据库，与经过第一次修正的数据库进行合并；输出最终数据库。采用该方法能够大大提高修正数据库的效率。

Description

对数据库进行光学邻近修正的方法

技术领域

本发明涉及半导体光刻工艺领域，特别涉及一种对数据库进行光学邻近修正的方法。

背景技术

在集成电路制造中，为了将集成电路的图案顺利地转移到晶片衬底上，必须先将该电路图案设计成一光罩图案，然后再将光罩图案自光罩表面转移到该晶片衬底上。该晶片衬底包括，但不局限于，例如硅、硅锗(SiGe)、绝缘体硅(SOI)以及其各种组合物等材料。随着超大规模集成电路(VeryLarge Scale Integrated circuites，VLSI)的发展，导致了对减小图形尺寸和增加布局密度的需求的增长。当关键尺寸(critical dimensions，CD)接近或小于光刻制程所用的光源波长时，就会使曝光图形变形；还会因为受到临近的图形影响等因素而导致图形的扭曲和偏移，例如线端缩短(line-endshortening)、线端连结(line-end bridging)、线宽变异(line width variations)、线角圆化(line corner rounding)。这就更加需要使用分辨率增强技术(RET)以扩展光刻工艺的能力。RET包括例如使用光学临近修正(Optical ProximityCorrection，OPC)、次分辨率辅助图形增强光刻(SRAF)和相位移增强掩模光刻(PSM)的技术。

其中，用OPC来修正光罩上的图案，是近来在制造端所兴起的一种热门工艺，而OPC技术就是通过对光罩图案做系统的改变，补偿上述图形的扭曲和偏移。预先改变光罩上的图形形状和尺寸，即在光罩上的图形末端增加辅助图形，用于校正晶片上最终复制的图形，使在晶片衬底上最终形成的图案具有预期形状。

现有技术中，对由图形构成的数据库进行OPC修正的流程示意图如图1所示。

步骤11、优化光刻装置设置值并固定该设置值，包括曝光量、用于表示透镜收集衍射光能力的数值孔径(Number Aperture，NA)、表示光束强度分布范围的西格玛(sigma)等参数值。如果这些参数变了，那么下面修正步骤就必须重复更多次，使过程复杂化，所以上述设置值一旦确定，就不再改变。其中，光刻装置包括光罩、透镜及光源等。

步骤12、模拟曝光过程，即创建OPC模型，查看将要曝光到晶片上的图形的失真程度，从而可以看出原始数据库，即原始电路设计的图形与经过光罩形成的数据库的差别。这里将电路设计图形称为数据库。

步骤13、根据OPC模型的失真程度指定程式(recipe)，recipe为已经编写完成的编码、脚本，用于对图形进行修正。

步骤14、应用OPC对原始数据库进行修正，该修正根据具体应用进行相应的重复，一般为6至12次，优选为8次。

步骤15、对修正后的数据库进行确认，如果所有图形都在容差范围内，则直接执行步骤16、输出该修正后的数据库。容差范围一般根据电路设计图形的尺寸及其他参数的不同而不同，可以由经验值得出，从而设定一个容差范围。

但是，其中有的图形超出容差范围时，则对该图形做标记，在对所有超出容差范围的图形做完标记后，输出上述所有超出容差范围的图形的文本文件，由工程师对错误进行核对，有的错误可能是虚假错误，可以忽略不计，有的错误不可以忽略，即仍然存在需要修改的图形，则执行步骤17、改变recipe，重复执行步骤14，直至修正后的数据库在容差范围内。

重复执行步骤14时，所有图形无论是否超出容差范围，都需要改用新的recipe，对原始数据库进行修正，直至确认所有图形都在容差范围内后，输出该修正后的数据库。这样增加了步骤14中计算机的工作量，所以修正数据库的效率比较低，即所需要的修正回转时间(turn-around-time，TAT)比较长。

发明内容

有鉴于此，本发明解决的技术问题是：现有OPC修正数据库时效率比较低，回转时间比较长。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案具体是这样实现的：

本发明公开了一种对数据库进行光学邻近修正的方法，该方法包括：

对经过第一次修正之后，不符合要求的图形的部分数据库进行再次修正；

所述再次修正的方法是：以所述不符合要求的图形为中心，以光学影响范围为半径，制作正方形的第一数据库；

以所述不符合要求的图形为中心，以2倍光学影响范围为半径，制作正方形的第二数据库；

对所述第二数据库进行修正，修正之后为修正后的第二数据库；

所述对第二数据库进行修正之后，第一数据库为修正后的第一数据库；

所述再次修正之后，将所述修正后的第一数据库与经过第一次修正的数据库进行合并；

输出合并后的数据库。

由上述的技术方案可见，本发明只对第一次修正后不符合要求的图形进行再次修正，然后将修正后的结果与原来的第一次修正后的数据库相合并，得到最终数据库，而不需要像现有技术中那样，对原始数据库内所有数据进行多次重复修正，所以修正数据库的效率大大提高。

附图说明

图1为现有技术对数据库进行OPC修正的流程示意图。

图2为本发明对数据库进行OPC修正的方法流程图。

图3a至3b为不符合要求的图形的部分数据库及不符合要求的图形放大图。

图4为要进行修正的数据库的示意图。

图5为修正后的数据库示意图。

图6为合并后的最终数据库示意图。

图7为对不符合要求的图形进行修正后的示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。当然本发明并不局限于该具体实施例，本领域内的普通技术人员所熟知的一般的替换无疑地涵盖在本发明的保护范围内。

本发明利用示意图进行了详细描述，在详述本发明实施例时，为了便于说明，示意图会不依一般比例作局部放大，不应以此作为对本发明的限定。

本发明只对第一次修正后不符合要求的图形进行再次修正，然后将修正后的结果与原来的第一次修正后的数据库相合并，得到最终数据库，而不需要像现有技术中那样，对原始数据库内所有数据进行多次重复修正，所以修正数据库的效率大大提高。

本发明中对数据库进行OPC修正的方法流程图如图2所示。

步骤21、优化光刻装置设置值并固定该设置值，包括曝光量、数值孔径、西格玛等参数值。

步骤22、创建OPC模型，从而可以看出原始数据库与经过光罩形成的数据库的差别。

步骤23、根据OPC模型指定程式(recipe)，recipe为已经编写完成的编码、脚本，用于对图形进行修正。

步骤24、应用OPC对原始数据库进行第一次修正，该修正根据具体应用进行相应的重复，一般为6至12次，优选为8次。

步骤25、对第一次修正后的数据库进行确认，如果所有图形都在容差范围内，则直接执行步骤26、输出该第一次修正后的数据库。否则，执行步骤27、输出该第一次修正后的数据库的同时，对不符合要求的图形进行标记，并输出该不符合要求的图形的部分数据库。

图3a示出了不符合要求的图形的部分数据库，不符合要求的图形如圆圈中的标注所示。其不符合要求的图形放大图如图3b所示。在图3b中的图形拐角处，图案在光罩上的正常尺寸为100纳米，但是由于邻近效应的影响，实际光刻出的尺寸仅有85.5纳米，一般要求光刻出的拐角处的尺寸要大于光罩上的尺寸，才不至于影响器件的性能，所以此处不符合要求。其中，虚线构成的图案为光罩上的图案，实线构成的圆滑图案为实际光刻出的图案。

本发明具体实施例中，以上述一个不符合要求的图形为例进行修正。以不符合要求的图形为中心，作正方形1，示意出光学半径，本发明实施例中，光学半径为1.25微米，即正方形1边长的一半，在该光学半径，即光学影响范围内图形连续地保持清晰，那么正方形1所代表的数据库称为第一数据库，即数据库1。然后仍然以该不符合要求的图形为中心，作正方形2，正方形2的光学半径为正方形1光学半径的2倍，正方形2所代表的数据库称为第二数据库，即数据库2。数据库1和数据库2如图4中的正方形1和正方形2所示，其中正方形1和正方形2有重叠区域。

步骤28、采用新的recipe，只对数据库2进行修正，在修正完成后，即将不符合要求的图形修正在容差范围内，则输出该修正后的第二数据库，即数据库2’，由于数据库1是数据库1和数据库2的重叠部分，所以数据库1也随之变为修正后的第一数据库，即数据库1’，如图5所示。

步骤29、将上述数据库2’中的数据库1’与图3a所示数据库相合并，数据库1’会覆盖掉图3a所示数据库中的相应部分，从而生成最终的数据库。

在步骤28中，之所以只对数据库2进行修正，是由于光学衍射的作用，邻近图形间会相互产生影响，这样对于正方形1所代表的数据库1内的每一个图形，其邻近图形都会对其产生影响，而这邻近图形始终是没有发生变化的，这里数据库1内的每一个图形的邻近图形指的是光学半径为1.25微米内的图形，尤其对于数据库1内边缘上的图形，其邻近图形仍然没有发生变化，所以修正后的数据库1’，其边缘上的图形与数据库1’外的图形相连接匹配。但是对于正方形2所代表的数据库的边缘图形，其邻近图形与原来是完全不同的，这是因为将正方形2所代表的数据库单独作修正，在正方形2所代表的数据库外不再有邻近图形，其邻近图形变少了，那么邻近图形的影响自然就产生不同的效果。所以数据库2’的边缘图形形状发生变化，但是数据库1’的边缘图形并没有发生变化，即数据库1’的边缘图形与图3a所示数据库中的相应部分是恰好适配的，没有错位，这样就可以将图3a所示数据库中不符合要求的图形替换掉，形成如图6所示的最终数据库。其中，不符合要求的图形经过修正后如图7所示。在图案拐角处，实际光刻出的尺寸为132纳米，优化了器件的性能。

值得注意的是，在步骤25中对第一次修正后的数据库进行确认时，会发现多个不符合要求的图形，本发明只是将一个不符合要求的图形作为实施例，加以说明修正方法，对于其他多个不符合要求的图形，仍然按照上述步骤27至步骤29的做法，对不符合要求的图形进行逐一修正，然后与原来第一次修正后的数据库相合并，最终得到理想的数据库。

需要说明的是，以2倍光学半径的范围制作数据库2，是本发明的较佳实施例，如果以大于2倍光学半径的范围制作数据库2也是允许的，只要小于图3a中不符合要求的图形的部分数据库即可。但是由于最终被覆盖掉的是数据库1，所以数据库2取大于2倍光学半径的范围是没有意义的。

本发明不需要像现有技术中那样，采用新的recipe，对原始数据库内所有数据进行多次重复修正，而且在步骤15中，工程师的工作量是相当大的，需要对所有结果进行查看，很容易出现由于工作量大，导致漏查的后果。而本发明只需要对不符合要求的图形进行标记，然后进行修正，所以需要的回转时间大大减少。

本领域的技术人员应该理解，本发明不应限于上述实施例的具体情形，所列数值及不符合要求的图形，只是为了更清楚地说明本发明，本发明的修正方法，适用于所有出现的不符合要求的图形，只要是对数据库的部分进行修正的方法，都可以涵盖在本发明的保护范围内。

Claims

1.一种对数据库进行光学邻近修正的方法，该方法包括：

所述再次修正的方法是：以所述不符合要求的图形为中心，以1倍光学影响范围为半径，制作正方形的第一数据库；

所述对第二数据库进行修正之后，所述第一数据库变为修正后第一数据库；

所述再次修正之后，将所述修正后的第二数据库中的所述修正后第一数据库与经过第一次修正的数据库进行合并；

输出合并后的数据库。