CN102193303B - 光学邻近修正方法 - Google Patents

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Abstract

一种光学邻近修正方法，包括：提供待曝光图形；对所述待曝光图形进行校验，确定弱点；确定修正区，所述修正区包括所述弱点；对所述修正区内的待曝光图形进行光学邻近修正。本发明缩短了光学邻近修正过程的时间，提高了生产效率，降低了生产成本。

Description

光学邻近修正方法
技术领域
本发明涉及半导体制造工艺，特别涉及一种光学邻近修正方法。
背景技术
掩膜版(reticle)是集成电路制造的光刻工艺中的一个必须的装置。掩膜版主要包括透明的玻璃基片，以及覆盖在玻璃基片上的由非透明材料(一般为铬)构成的待曝光图形。在光刻时，掩膜版被放置在辐射光源和聚焦镜头之间，辐射光源发出的光线穿过掩膜版、通过透镜后照射在表面旋涂有光刻胶的晶圆上，使得晶圆表面上的光刻胶层被选择性曝光，从而将掩膜版上的图形映射至所述光刻胶层上。
当辐射光源发出的光线穿过掩膜版时，受到待曝光图形(如铬图形)边缘的影响而发生折射和散射，随着器件特征尺寸(CD，Critical Dimension)的不断减小，使得照射至光刻胶层上的图形发生明显的变形和失真，即光学邻近效应(OPE，Optical Proximity Effect)。为了克服光学邻近效应，业界采用了诸多分辨率增强技术(RET，Resolution Enhancement Technology)，包括光学邻近修正(OPC，Optical Proximity Correction)、相移掩膜版(PSM，PhaseShifting Mask)和偏轴照明(OAI，Off Axis Illumination)等。
光学邻近修正是目前解决光学邻近效应的最常用的方法，其主要是对预期发生变形和失真的曝光图形进行微小的修正，如在预期发生失真的图形部分中使用锤头形状的延伸线等。
关于光学邻近修正的更多说明，请参考申请号为200810040372.1的中国专利申请。
现有技术还公开了一种光学邻近修正方法，主要包括：对掩膜版上的待曝光图形进行全局仿真校验，设定曝光强度、焦距等曝光条件使用基于模型的(model-based)或基于准则的(rule-based)的方法得到模拟曝光图形，此步骤一般是使用校验软件如专业的OPC仿真软件来进行的；将所述模拟曝光图形与目标曝光图形(即预期得到的曝光图形)进行对比，若某处的差异大于一个预设的临界值，则该处为弱点(weak point)；对所述待曝光图形中的弱点进行光学邻近修正，得到修正的曝光图形；对所述修正的曝光图形再次进行全局仿真，找出弱点并进行光学邻近修正；继续进行全局仿真和光学邻近修正，直至修正的曝光图形中无弱点为止。
由于半导体技术的发展，单个半导体芯片上集成的器件越来越多，达到数千万甚至上亿，相应的光刻过程中的掩膜版上的曝光图形也越来越复杂。由于现有技术是对整个待曝光图形进行全局的校验和修正，使得整个光学邻近修正过程的循环时间较长，生产效率较低，生产成本较高。
发明内容
本发明解决的问题是提供一种光学邻近修正方法，减少光学邻近修正所花费的时间。
为解决上述问题，本发明提供了一种光学邻近修正方法，包括：
提供待曝光图形；
对所述待曝光图形进行校验，确定弱点；
确定修正区，所述修正区包括所述弱点；
对所述修正区内的待曝光图形进行光学邻近修正。
可选的，所述修正区的形状为矩形或多边形。
可选的，所述修正区的总面积不超过所述待曝光图形的总面积的10％。
可选的，每一修正区中包括至少一个单独的弱点。
可选的，所述对所述修正区内的待曝光图形进行光学邻近修正包括：对所述修正区内的待曝光图形进行至少一次光学邻近修正过程。
可选的，所述对所述修正区内的待曝光图形进行光学邻近修正包括：根据所述修正区内的待曝光图形的形状在所述修正区内加入辅助图形，所述辅助图形的尺寸小于曝光过程的分辨率。
可选的，所述确定弱点包括：对所述待曝光图形进行仿真确定模拟曝光图形；将所述模拟曝光图形与目标曝光图形进行校验，若某处的差异大于临界值，则该处为弱点。
与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点：本技术方案的光学邻近修正方法首先确定易于发生失真的弱点，之后仅对包括所述弱点的修正区内的待曝光图形进行光学邻近修正，缩短了整个光学邻近修正过程所花费的时间，提高了生产效率，降低了生产成本。
附图说明
图1是本发明实施例的光学邻近修正方法的流程示意图；
图2是本发明的一个实施例的待曝光图形的示意图；
图3是本发明的一个实施例的确定修正区之后的待曝光图形的示意图；
图4是本发明的一个实施例的待曝光图形经过光学邻近修正后的示意图；
图5是本发明的另一实施例的待曝光图形经过光学邻近修正后的示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广。因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
现有技术的光学邻近修正方法是对整个待曝光图形进行全局的多次迭代的校验和修正，由于待曝光图形的复杂度越来越高，每次校验和修正过程的花费的时间较长，使得整个光学邻近修正过程的费时较长，导致生产成本较高。
本发明提供的光学邻近方法首先确定弱点(即容易发生变形和失真的待曝光图形的部分)，之后根据所述弱点确定修正区，其中所述修正区包括所述弱点，然后仅对所述修正区内的待曝光图形进行修正。与现有技术对整个待曝光图形进行全局的校验和修正不同，本发明的技术方案仅对修正区内的待曝光图形进行修正，为“选择性”的修正过程，因而能够缩短光学邻近修正过程花费的时间，提高生产效率，降低生产成本。
图1为本发明实施例的光学邻近修正方法的流程示意图。如图1所示，包括：执行步骤S101，提供待曝光图形；执行步骤S102，对所述待曝光图形进行校验，确定弱点；执行步骤S103，确定修正区，所述修正区包括所述弱点；执行步骤S104，对所述修正区内的待曝光图形进行光学邻近修正。
下面结合图2至图5对本发明实施例的光学邻近修正方法进行详细说明。
参考图1和图2，执行步骤S101，提供待曝光图形。本实施例中的待曝光图形如图2所示，其具体是形成于掩膜版上的，如对掩膜版基板上的铬材料图案化后形成待曝光图形。图2中阴影部分区域为有源区(AA，active area)，非阴影部分区域为隔离区，其中有源区用于形成掺杂的区域，如MOS晶体管的源区、漏区等。
继续参考图1和图2，执行步骤S102，对所述待曝光图形进行校验，确定弱点。本实施例中该步骤主要包括：通过基于模型的或基于准则的OPC仿真软件对图2中的待曝光图形进行全局的仿真，得到模拟曝光图形，所述模拟曝光图形是在特定曝光条件(如光刻光源的光强、波长、曝光焦距等)下对所述待曝光图形进行仿真后得到的预计的曝光结果的图形；之后将所述模拟曝光图形与目标曝光图形进行对比校验，若某处的差异大于临界值，则该处为弱点，所述目标曝光图形指的是为了满足功能及生产需求而期望的曝光结果的图形。本实施例的待曝光图形经过仿真和对比校验后，确定的弱点包括弱点101、弱点102、弱点103、弱点104和弱点105。本实施例中所述临界值是预先设定的，可以根据要形成的器件的特征尺寸来确定，一般为特征尺寸的3％至10％，如特征尺寸的5％、7％或10％。
需要说明的是，本实施例是通过OPC仿真软件来确定所述弱点的，在本发明的其他实施例中，还可以根据经验手动的确定易于发生形变和失真的区域(即弱点)，如相隔距离较近的(其相隔距离接近于设计器件的特征尺寸的)曝光图形部分，或是“L形”拐角区域的曝光图形部分。
参考图1和图3，执行步骤S103，确定修正区，所述修正区包括所述弱点。
所述修正区的数量小于或等于所述弱点的数量，即单个修正区中可以包括一个或多个独立的弱点。本实施例中共包括修正区201、修正区202和修正区203，结合图2，其中修正区201包括了弱点101、弱点102和弱点103；修正区202包括了弱点104；修正区203包括了弱点105。
所述修正区201、202和203的形状可以为矩形或多边形，本实施例中优选为矩形。
所述修正区201、202和203的面积小于整个待曝光图形的面积，优选的，其总面积不超过所述待曝光图形的总面积的10％。本实施例中，所述修正区201包括弱点101、弱点102和弱点103及其周边的区域；所述修正区202包括弱点104及其周边的区域；所述修正区203包括弱点105及其周边的区域。由于后续的光学邻近修正仅针对修正区内的待曝光图形进行，因此与现有技术相比，需要进行修正的图形区域的面积大大减小，有利于减少整个光学邻近修正过程花费的时间。
参考图1和图4，执行步骤S104，对所述修正区内的待曝光图形进行光学邻近修正。结合图2和图3，本实施例中所述修正区201中的弱点101、102和103经过修正后分别为修正图形101’、102’和103’，所述修正区202中的弱点104经过修正后分别为修正图形104’，所述修正区203中的弱点105经过修正后分别为修正图形105’。对所述修正区内的待曝光图形进行光学邻近修正的过程与现有技术类似，如使用基于模型的或基于准则的修正软件进行修正，其区别在于本实施例的修正过程仅针对所述修正区201、202和203内的待曝光图形进行修正，而对所述修正区201、202和203之外的待曝光图形并不进行处理。由于所述修正区201、202和203的总面积较小，不超过所述待曝光图形总面积的10％，因此将减小整个光学邻近修正过程的时间花费，根据发明人研究发现，与现有技术相比，本技术方案的光学邻近修正方法可以减少大约80％的时间，明显的提高了生产效率，降低了生产成本。
对所述修正区内的待曝光图形进行光学邻近修正可以包括一次或多次光学邻近修正，具体可以包括：对所述待曝光图形中修正区内的部分进行光学邻近修正，得到第一修正图形；对所述第一修正图形中修正区内的部分进行校验，若仍存在弱点，则对修正区内的部分继续进行学邻近修正；重复上述步骤，至修正区内无弱点；或经过预设次数(如3次，5次等)的校验和修正后仍存在弱点，则中止光学邻近修正过程，对所述待曝光图形进行全局的校验和修正。该步骤与现有技术类似，都为迭代的多次校验和修正过程，区别在于本实施例的技术方案仅针对修正区内的待曝光图形部分进行，因此缩短了整个光学邻近修正过程所花费的时间。
上述实施例经过预设次数的校验和修正后，如果修正区内仍存在弱点，则中止光学邻近修正过程，转而使用全局的校验和修正方法。此外，本发明还提供了另一实施例，在上述情况发生时，在修正区内加入辅助图形来对弱点区域进行修正，下面结合图5进行详细说明。
本实施例的确定弱点以及确定修正区的过程与前一实施例一致(参见图2和图3)，这里就不再赘述。结合图3和图5，修正区201、202、203中的图形在经过预设次数的校验和修正过程后仍存在弱点，则根据所述修正区201、202、203中的待曝光图形部分的形状加入辅助图形301、302、303、304和305。本实施例中所述辅助图形301、302、303、304和305的形状为微小的矩形，其尺寸小于曝光过程的分辨率，即小于曝光时所使用的光刻机能够分辨的最小尺寸。
由于所述辅助图形的尺寸小于光刻机的分辨率，因此在曝光后晶圆上不会出现辅助图形的图案，但是所述辅助图形在曝光过程中产生的干涉及衍射效应会影响周围的待曝光图形最终形成于晶圆上的形状，减小其失真和形变，满足光刻工艺的要求。需要说明的是，所述辅助图形的形状和位置是根据所述修正区内的待曝光图形来确定的，一般添加至弱点图形附近，如L形拐角图形的拐角处，或间隔较近的图形的中间间隔处。所述辅助图形被添加后再次对修正区内的待曝光图形进行仿真和校验；若仍存在弱点，则需要对所述辅助图形的形状和位置进行调整，以保证将全部弱点消除。
综上，本技术方案的光学邻近修正方法首先确定弱点，之后仅对包括所述弱点的修正区内的待曝光图形进行光学邻近修正，缩短了整个光学邻近修正过程所花费的时间，提高了生产效率，降低了生产成本。
本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (6)

1.一种光学邻近修正方法，其特征在于，包括：
提供待曝光图形；
对所述待曝光图形进行校验，确定弱点；
确定修正区，所述修正区包括所述弱点，所述修正区的总面积不超过所述待曝光图形的总面积的10%；
对所述修正区内的待曝光图形进行光学邻近修正。
2.根据权利要求1所述的光学邻近修正方法，其特征在于，所述修正区的形状为矩形或多边形。
3.根据权利要求1所述的光学邻近修正方法，其特征在于，每一修正区中包括至少一个单独的弱点。
4.根据权利要求1所述的光学邻近修正方法，其特征在于，所述对所述修正区内的待曝光图形进行光学邻近修正包括：对所述修正区内的待曝光图形进行至少一次光学邻近修正过程。
5.根据权利要求1所述的光学邻近修正方法，其特征在于，所述对所述修正区内的待曝光图形进行光学邻近修正包括：根据所述修正区内的待曝光图形的形状在所述修正区内加入辅助图形，所述辅助图形的尺寸小于曝光过程的分辨率。
6.根据权利要求1所述的光学邻近修正方法，其特征在于，所述确定弱点包括：对所述待曝光图形进行仿真确定模拟曝光图形；将所述模拟曝光图形与目标曝光图形进行校验，若某处的差异大于临界值，则该处为弱点。
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