CN103869600A

CN103869600A - 光学临近修正方法

Info

Publication number: CN103869600A
Application number: CN201410141022.XA
Authority: CN
Inventors: 胡红梅
Original assignee: Shanghai Integrated Circuit Research and Development Center Co Ltd
Current assignee: Shanghai IC R&D Center Co Ltd
Priority date: 2014-04-09
Filing date: 2014-04-09
Publication date: 2014-06-18

Abstract

本发明公开了一种光学临近修正方法。修正方法包括：对掩模版图形的所有区域进行初次光学临近修正；根据所述初次光学临近修正中使用的修正模型，对所述掩模版图形中修正精确度要求较高的局部区域进行再次光学临近修正。本发明提高了光学临近修正OPC的精度和精确性，即使对于MEF值过高的图形，硅片上的线宽也不会出现巨大波动。

Description

光学临近修正方法

技术领域

本发明属于半导体技术领域，具体地说，涉及一种光学临近修正方法。

背景技术

光刻工艺（photolithography）是半导体器件制造工艺中的一个重要步骤，该步骤利用曝光和显影在光刻胶层上刻画几何图形结构，然后通过刻蚀工艺将光掩模上的图形转移到所衬底上。

光刻工艺大致处理过程为：首先在掩模版上获得特定的图形结构（如电学电路），然后通过光学光刻设备将掩模版上的图形复制到硅片上。然而，通过光学光刻产生图形的过程会产生或多或少的失真，尤其是随着线宽的不断缩小，失真也愈加严重。典型地，如拐角变圆（Corner Rounding）或线端缩短（Line End Shortening）等现象。导致上述这些现象的原因是由于光学邻近效应（Optical Proximity Effect，简称OPE），光学邻近效应OPE是由光学成像系统的非线性滤波所造成的。

由此，业界通过光学临近修正（Optical Proximity Correction，简称OPC）技术来解决上述问题，在光学临近修正（OPC）技术中，通过对集成电路掩模版上的图形预先进行修正，以补偿光刻过程所造成的失真，从而使经过修正后的图形经光刻后能够获得预先设计的图形结构。摩尔定律的延伸要求光刻线宽不断缩小，由此带来的光学临近效应也越发显著。作为一种可制造化设计（Design For Manufacturing）手段，光学临近修正技术（Optical ProximityCorrection）已经成为维持线宽不断缩微所不可缺少的手段。同时，小线宽时的掩模版误差因子（Mask Error Factor，MEF）的明显增大对光学临近修正技术OPC技术的精度提出了非常高的要求，以确保光刻后硅片上的图形与设计图形的一致性。

根据线宽分辨率公式R＝k1λ/NA,式中λ是波长，NA是成像系统的数值孔径，k1取决于照明系统的结构和光刻胶的光学响应等因素。减小k1可以获得更高的线宽分辨率。然而，由此也会导致掩模版误差因子MEF提高，尤其是当线宽达到40nm及以下时，掩模版误差因子MEF会显著升高。如：20nm技术节点时，掩模版制版最高等级的线宽变化容忍值（critical dimensiontolerance，CD Tolerance）为±7nm，MEF值为4时，当掩模版上图形线宽变化7nm时，对应硅片上的线宽变化也达到7nm；同理，MEF值为4时，如OPC修正的线宽变化为1nm时，经曝光后硅片上的线宽变化高达4nm，因此当MEF随线宽缩小而增加时，对光学临近修正OPC的修正的精度和精确性提出了更高的要求。

由此可见，对于MEF值过高的图形，如果修正精确性不够，往往会导致硅片上的线宽出现巨大波动，同时，OPC的修正的精度和精确性亟待进一步提高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种光学临近修正方法，用以解决现有技术中对于MEF值过高的图形在修正精确性不够的情况下硅片上的线宽出现巨大波动的问题，从而提高光学临近修正OPC的修正精度和精确性。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种光学临近修正方法，其包括：

对掩模版图形的所有区域进行初次光学临近修正；

根据所述初次光学临近修正中使用的修正模型，对所述掩模版图形中修正精确度要求较高的局部区域进行再次光学临近修正。

优选地，在本发明一实施例中，对掩模版图形的所有区域进行初次光学临近修正包括下述任一或多种的组合：基于规则的光学临近修正、基于模型的光学临近修正以及辅助图形的添加。

优选地，在本发明一实施例中，所述根据所述初次光学临近修正中使用的修正模型，对所述掩模版图形中修正精确度要求较高的局部区域进行再次光学临近修正包括：

使用所述初次光学临近修正中使用的修正模型，对所述掩模版图形中修正精确度要求较高的局部区域进行修正后仿真；

根据修正后仿真的结果，对所述掩模版图形中修正精确度要求较高局部区域进行再次光学临近修正。

优选地，在本发明一实施例中，对所述掩模版图形中修正精确度要求较高的局部区域进行再次光学临近修正时设定修正参数，包括设定修正权重、图形的仿真线宽与目标线宽之间所容许差异，以及所述修正权重与所述所容许差异之间的对应关系。

优选地，在本发明一实施例中，所述根据修正后仿真的结果，对所述掩模版图形中修正精确度要求较高局部区域的各图形进行再次光学临近修正，包括：

计算所述掩模版图形中修正精确度要求较高局部区域的掩模版误差因子；

根据计算出的掩模版误差因子与设定的掩模版误差因子阈值，标记所述掩模版图形中需要再次光学临近修正的图形；

对标记出的所述掩模版图形中需要再次光学临近修正的图形进行再次光学临近修正。

优选地，在本发明一实施例中，所述标记所述掩模版图形中需要再次光学临近修正的图形包括：将计算出的掩模版误差因子大于设定的掩模版误差因子阈值对应的图形，标记为所述掩模版图形中需要再次光学临近修正的图形。

优选地，在本发明一实施例中，所述将计算出的掩模版误差因子大于设定的掩模版误差因子阈值对应的图形，标记为所述掩模版图形中需要再次光学临近修正的图形包括：将计算出的掩模版误差因子超过设定的掩模版误差因子阈值对应的图形设为原点，将设定半径范围内的图形标记为所述掩模版图形中需要再次光学临近修正的图形。

优选地，在本发明一实施例中，所述对标记出的所述掩模版图形中需要再次光学临近修正的图形进行再次光学临近修正包括：

根据设定的再次修正额定次数，对标记出的所述掩模版图形中需要再次光学临近修正的图形再次光学临近修正。

优选地，在本发明一实施例中，所述对标记出的所述掩模版图形中需要再次光学临近修正的图形再次光学临近修正包括：如果再次修正实时次数小于所述设定的再次修正额定次数，继续对标记出的所述掩模版图形中需要再次光学临近修正的图形进行再次光学临近修正。

与现有的方案相比，由于在对掩模版图形的所有区域进行初次光学临近修正的基础上，根据所述初次光学临近修正中使用的修正模型，对所述掩模版图形中修正精确度要求较高的局部区域进行再次光学临近修正。比如再次光学修正中根据设定的再次修正额定次数和/或根据计算出的掩模版误差因子与设定的掩模版误差因子阈值，确定所述掩模版图形是否还存在需要再次光学临近修正的图形，提高了光学临近修正OPC的精度和精确性，即使对于MEF值过高的图形，硅片上的线宽也不会出现巨大波动。

附图说明

图1为本发明实施例一光学临近修正方法流程示意图；

图2为本发明实施例一中步骤S103的具体流程示意图；

图3为本发明实施例一中步骤S123的具体流程示意图。

具体实施方式

以下将配合图式及实施例来详细说明本发明的实施方式，藉此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。

本发明下述实施例中，由于在对掩模版图形的所有区域进行初次光学临近修正的基础上，根据所述初次光学临近修正中使用的修正模型，对所述掩模版图形中修正精确度要求较高的局部区域进行再次光学临近修正。比如再次光学修正中根据设定的再次修正额定次数和/或根据计算出的掩模版误差因子与设定的掩模版误差因子阈值，确定所述掩模版图形是否还存在需要再次光学临近修正的图形，提高了光学临近修正OPC的精度和精确性，即使对于MEF值过高的图形，硅片上的线宽也不会出现巨大波动。

本发明的核心思想：

本发明下述实施例中提供的光学临近修正方法，其核心思想是：首先对掩模版图形的所有区域进行初次光学临近修正；之后，根据所述初次光学临近修正中使用的修正模型，对所述掩模版图形中需要再次光学临近修正的图形进行再次光学临近修正。

需要说明的是，在再次光学修正中，可以根据设定的再次修正额定次数和/或根据计算出的掩模版误差因子与设定的掩模版误差因子阈值，确定所述掩模版图形是否还存在需要再次光学临近修正的图形。

下述实施例中，将同时根据设定的再次修正额定次数和计算出的掩模版误差因子与设定的掩模版误差因子阈值，来对所述掩模版图形中需要再次光学临近修正的图形进行再次光学临近修正为例，对本发明的上述思想进行说明。

有关根据单独设定的再次修正额定次数的实施例，或者根据计算出的掩模版误差因子与设定的掩模版误差因子阈值，确定所述掩模版图形是否还存在需要再次光学临近修正的图形的实施例，本领域普通技术人员在本发明具体实施例的启发下，无须创造性劳动即可实现，因此，本发明下述实施例将不再额外赘述。

图1为本发明实施例一光学临近修正方法流程示意图；如图1所示，本实施例中，其可以具体包括：

S101、标记掩模版图形中修正精确度要求较高的局部区域；

本实施例中，掩模版图形中修正精确度要求较高的局部区域可以包括影响某些特定参数性能的图形区域，比如影响导电性能的图形区域等等。

S102、对掩模版图形的所有区域进行初次光学临近修正。

本实施例中，对掩模版图形的所有区域进行初次光学临近修正包括下述任一或多种常规修正的组合：基于规则的光学临近修正（Rule_Based OPC，简称RBOpc）、基于模型的光学临近修正（Model_Based OPC,MBOpc），以及辅助图形(Assist Feature)的添加。

需要说明的是，在上述步骤S101中也不排除利用多种不同修正技术对掩模版图形的所有区域进行多次初次光学临近修正。

S103、根据所述初次光学临近修正中使用的修正模型，对所述掩模版图形中修正精确度要求较高的局部区域进行再次光学临近修正。

具体地，本实施例中，参见图2，图2为本发明实施例一中步骤S103的具体流程示意图，其可以具体包括：

S113、使用所述初次光学临近修正中使用的修正模型，对所述掩模版图形中修正精确度要求较高的局部区域进行修正后仿真；

S123、根据修正后仿真的结果，对所述掩模版图形中需要再次光学临近修正的图形进行再次光学临近修正。

在步骤S123中，对所述掩模版图形中修正精确度要求较高的局部区域进行再次光学临近修正时设定修正参数，包括设定修正权重、图形的仿真线宽与目标线宽之间所容许差异，以及所述修正权重与所述所容许差异之间的对应关系。修正权重的高低以设定仿真线宽与目标线宽所容许的差异范围来实现，即当修正权重较高时，对应图形的仿真线宽与目标线宽所容许的差异较小，当修正权重较低时，对应图形的仿真线宽与目标线宽所容许的差异相对较大。

本实施例中，参见图3，图3为本发明实施例一中步骤S123的具体流程示意图，其可以包括：

S1231、计算所述掩模版图形中修正精确度要求较高局部区域的掩模版误差因子；

S1232、根据计算出的掩模版误差因子与设定的掩模版误差因子阈值，标记所述掩模版图形中需要再次光学临近修正的图形；

本实施例中，标记所述掩模版图形中需要再次光学临近修正的图形可以具体包括：将计算出的掩模版误差因子大于设定的掩模版误差因子阈值对应的图形，标记为所述掩模版图形中需要再次光学临近修正的图形。本实施例中，如果计算出的掩模版误差因子小于设定的掩模版误差因子阈值，则表明所述掩模版图形中不存在修正精确度要求较高局部区域的图形，则后续实际上直接可以输出S102的修正结果。

具体地，将计算出的掩模版误差因子大于设定的掩模版误差因子阈值对应的图形，标记为所述掩模版图形中需要再次光学临近修正的图形包括：将计算出的掩模版误差因子超过设定的掩模版误差因子阈值对应的图形为原点，以设定半径范围内的图形标记为所述掩模版图形中需要再次光学临近修正的图形，比如设定半径可以为1ambit，该ambit可以为步骤S102中初次光学临近修正时使用的修正模型中的值，比如为1024nm。

S1233、对标记出的所述掩模版图形中需要再次光学临近修正的图形进行再次光学临近修正。

本实施例中，对标记出的所述掩模版图形中需要再次光学临近修正的图形进行再次光学临近修正可以具体包括：根据设定的再次修正额定次数，对标记出的所述掩模版图形中需要再次光学临近修正的图形进行再次光学临近修正。

具体地，所述对标记出的所述掩模版图形中需要再次光学临近修正的图形进行再次光学临近修正包括：如果再次修正实时次数小于所述设定的再次修正额定次数，继续对标记出的所述掩模版图形中需要再次光学临近修正的图形进行再次光学临近修正，直至再次修正实时次数大于所述设定的再次修正额定次数。假如，当前再次修正实时次数i如果大于设定的再次修正额定次数n，则结束再修正，输出OPC修正结果；否则，当前再次修正实时次数i递增1进行继续修正，直至再次修正实时次数i大于设定的再次修正额定次数n。

上述说明示出并描述了本发明的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims

1.一种光学临近修正方法，其特征在于，包括：

对掩模版图形的所有区域进行初次光学临近修正；

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对掩模版图形的所有区域进行初次光学临近修正包括下述任一或多种的组合：基于规则的光学临近修正、基于模型的光学临近修正以及辅助图形的添加。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述初次光学临近修正中使用的修正模型，对所述掩模版图形中修正精确度要求较高的局部区域进行再次光学临近修正包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，对所述掩模版图形中修正精确度要求较高的局部区域进行再次光学临近修正时设定仿真参数，包括设定修正权重、图形的仿真线宽与目标线宽之间所容许差异，以及所述修正权重与所述所容许差异之间的对应关系。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据修正后仿真的结果，对所述掩模版图形中修正精确度要求较高局部区域的图形进行再次光学临近修正包括：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述标记所述掩模版图形中需要再次光学临近修正的图形包括：将计算出的掩模版误差因子大于设定的掩模版误差因子阈值对应的图形，标记为所述掩模版图形中需要再次光学临近修正的图形。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述将计算出的掩模版误差因子大于设定的掩模版误差因子阈值对应的图形，标记为所述掩模版图形中需要再次光学临近修正的图形包括：将计算出的掩模版误差因子超过设定的掩模版误差因子阈值对应的图形设为原点，将设定半径范围内的图形标记为所述掩模版图形中需要再次光学临近修正的图形。

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述对标记出的所述掩模版图形中需要再次光学临近修正的图形进行再次光学临近修正包括：

根据设定的再次修正额定次数，对标记出的所述掩模版图形中需要再次光学临近修正的图形进行再次光学临近修正。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述对标记出的所述掩模版图形中需要再次光学临近修正的图形进行再次光学临近修正包括：如果再次修正实时次数小于所述设定的再次修正额定次数，继续对标记出的所述掩模版图形中需要再次光学临近修正的图形进行再次光学临近修正。