CN104950568B - 光学邻近校正方法及双重图形曝光方法 - Google Patents

Abstract

一种光学邻近校正方法及双重图形曝光方法，其中光学邻近校正方法包括：提供目标图形，所述目标图形包括多个子目标图形，且子目标图形分为若干片段；对子目标图形进行模拟曝光，获取子目标图形各片段的光强参数；基于获取的子目标图形各片段的光强参数，获取子目标图形各片段中的标记片段；移除目标图形中具有标记片段的子目标图形，将目标图形分解为第一子图形和第二子图形，其中，第一子图形为具有标记片段的子目标图形的组合。本发明依据曝光能力，获取子目标图形各片段中的标记片段，减小目标图形与最终形成图形之间的区别，提高最终形成图形的精确性。

Description

光学邻近校正方法及双重图形曝光方法

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种光学邻近校正方法及双重图形曝光方法。

背景技术

在半导体制造中，随着设计尺寸的不断缩小，光的衍射效应变得越来越明显，它的结果就是最终对设计图形产生的光学影像退化，最终在硅片上经过光刻形成的实际图形变得和设计图形不同，这种现象被称为光学邻近效应（OPE：Optical Proximity Effect）。

为了修正光学邻近效应，便产生了光学邻近校正（OPC：Optical ProximityCorrection）。光学邻近校正的核心思想就是基于抵消光学邻近效应的考虑建立光学邻近校正模型，根据光学邻近校正模型设计光掩模图形，这样虽然光刻后的光刻图形相对应光掩模图形发生了光学邻近效应，但是由于在根据光学邻近校正模型设计光掩模图形时已经考虑了对该现象的抵消，因此，光刻后的光刻图形接近于用户实际希望得到的目标图形。

然而，对于半导体制造中的双重图形曝光（DPL：Double Patterning LithoProcess）技术而言，最终形成的图形与目标图形之间仍存在较大的偏差，最终形成的图形的质量有待提高。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种光学邻近校正方法及双重图形曝光方法，避免最终形成的图形与目标图形之间仍存在较大的差异，提高最终形成图形的质量。

为解决上述问题，本发明提供一种光学邻近校正方法，包括：提供目标图形，所述目标图形包括多个子目标图形，且子目标图形分为若干片段；对所述子目标图形进行模拟曝光，获取子目标图形各片段的光强参数；基于获取的子目标图形各片段的光强参数的分布情况，获取子目标图形各片段中的标记片段；移除目标图形中具有标记片段的子目标图形，将目标图形分解为第一子图形和第二子图形，其中，第一子图形为具有标记片段的子目标图形的组合。

可选的，提供标准光学邻近校正模型，所述标准光学邻近校正模型包括掩模图形，所述掩模图形包括与所述子目标图形相对应的子掩膜图形，且与子目标图形相对应的子掩膜图形相应的分为若干片段。

可选的，基于获取的子目标图形各片段的光强参数的分布情况，获取子目标图形各片段中的标记片段的方法为：对所述子目标图形进行模拟曝光，获取子目标图形各片段的第一光强参数；对所述标准光学邻近校正模型进行模拟曝光，获取子掩膜图形各片段的第二光强参数；基于所述第一光强参数和第二光强参数之间的区别值，获取子目标图形各片段中的标记片段。可选的，所述第一光强参数包括：第一最大光强、第一最小光强以及第一斜率；所述第二光强参数包括：第二最大光强、第二最小光强以及第二斜率。

可选的，获取目标图形各片段中的标记片段的方法为：获取子目标图形片段的第一光强参数和与之对应的子掩膜图形片段的第二光强参数之间的区别值；当所述区别值大于预定值时，标记所述第一光强参数对应的子目标图形的片段，所述子目标图形的片段为标记片段。

可选的，获取所述区别值的方法为：根据子目标图形片段的第一光强参数和与之对应的子掩膜图形片段的第二光强参数，获得两者差值的绝对值，然后获得所述差值的绝对值与所述第二光强参数之间的比值。

可选的，所述预定值为6%至10%。

可选的，获取子目标图形各片段中的标记片段的方法为：选取第一光强参数中的至少两个参数建立坐标系；将与上述参数相对应的第二光强参数的参数置于上述坐标系中；根据子目标图形各片段的第一光强参数和与之对应的第二光强参数在坐标系中的位置分布，获取子目标图形各片段中的标记片段。

可选的，基于第一光强参数在所述坐标系内建立多个单元格，若第一光强参数和与之对应的第二光强参数处于坐标系的不同单元格内，则所述第一光强参数对应的片段为标记片段。

可选的，选取第一光强参数中的三个参数建立坐标系，基于第一最大光强、第一最小光强以及第一斜率，在所述坐标系内建立10×10×10至30×30×30个单元格。

可选的，在所述坐标系内建立20×20×20个单元格时，建立单元格的方法为：获获取第一最大光强的最大值和最小值之间的差值为第一差值，获取第一最小光强的最大值和最小值之间的差值为第二差值，获取第一斜率的最大值和最小值之间的差值为第三差值；将所述第一差值、第二差值和第三差值20等分，获取20等分的第一差值、第二差值以及第三差值；依据所述第一最大光强的最大值和最小值、第一最小光强的最大值和最小值、第一斜率的最大值和最小值、20等分的第一差值、20等分的第二差值和20等分的第三差值，在所述坐标系内建立20×20×20的立方体，所述立方体具有20×20×20个单元格。

可选的，所述标准光学邻近校正模型为光学模型。

可选的，提供光学曝光系统。

可选的，获取所述光学曝光系统参数，根据获取的光学曝光系统参数对所述子目标图形进行模拟曝光；根据获取的光学曝光系统参数对所述标准光学邻近校正模型进行模拟曝光。

可选的，所述子目标图形为线状图形或孔状图形。

本发明还提供一种双重图形曝光方法，包括：提供目标图形以及待形成目标图形的晶圆，所述子目标图形包括多个子目标图形；采用上述光学邻近校正方法，将所述目标图形分解为第一子图形和第二子图形，其中，第一子图形为具有标记片段的子目标图形的组合；将所述第一子图形写入第一掩膜版，将所述第二子图形写入第二掩膜版；分别以所述第一掩膜版和第二掩膜版为掩膜，进行曝光显影处理，在所述晶圆上形成最终图形。

可选的，提供标准光学邻近校正模型。

可选的，在将所述第一子图形写入第一掩膜板之前，还包括步骤：依据所述标准光学邻近校正模型，对第一子图形进行光学邻近校正。

可选的，在将所述第二子图形写入第二掩膜版之前，还包括步骤：依据所述标准光学邻近校正模型，对所述第二子图形进行光学临近校正。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

本发明实施例提供一种光学邻近校正方法，提供目标图形，目标图形包括分为若干片段的多个子目标图形；获取子目标图形各片段的光强参数；基于获取的子目标图形各片段的光强参数，获取子目标图形各片段中的标记片段，所述具有标记片段的子目标图形的曝光能力可能存在问题；移除具有标记片段的子目标图形后形成第一子图形，使得具有标记片段的子目标图形的曝光能力得到改善，从而使以第一子图形和第二子图形为掩膜进行曝光显影处理后，在晶圆上形成的图形与目标图形之间的差别减小，使得在晶圆上形成的图形准确性高且质量良好。

进一步，本发明实施例提供标准光学邻近校正模型，所述标准光学邻近校正模型包括掩膜图形，其中，掩模图形包括与子目标图形相对应的子掩膜图形，且与子目标图形相对应的子掩膜图形相应的分为若干片段；获取子目标图形各片段的第一光强参数；获取子掩膜图形各片段的第二光强参数；基于所述第一光强参数和第二光强参数之间的区别，获取子目标图形各片段中的标记片段，所述具有标记片段的子目标图形在标准光学邻近校正模型作用范围外，所述具有标记片段的子目标图形在经过光学邻近校正后，其曝光能力仍然可能存在不足。本发明采用标准光学临近校正模型与目标图形的光强参数进行逐一比对的方法，获取标记片段的方法简单可行；将目标图形分解为第一子图形和第二子图形，使以第一子图形和第二子图形为掩膜进行曝光显影处理后，在晶圆上形成的图形与目标图形之间的差别减小，提高在晶圆上最终形成图形的准确性。

更进一步，本发明实施例中，选取第一光强参数中的至少两个参数建立坐标系，将与所述参数相对应的第二光强参数置于坐标系中；基于第一光强参数在坐标系内建立多个单元格，若子目标图形一片段的第一光强参数以及与之对应的第二光强参数处于不同单元格中，则所述片段为标记片段。本发明实施例通过建立坐标系以及单元格的方式，减小了获取标记片段所耗费的时间，提高了获取标记片段的效率，有利于提高半导体生产效率。。

本发明实施例还提供一种双重图形曝光方法，采用上述的提供的光学临近校正方法，将目标图形分解为第一子图形和第二子图形，使得第一子图形中的子目标图形的曝光能力得到提高，其中，第一子图形为具有标记片段的子目标图形的组合；将分解后的第一子图形和第二子图形写入不同的掩膜版中，由于在将目标图形进行分解后第一子图形中子目标图形的曝光能力得到了提高，使得第一子图形中的子目标图形在标准光学邻近校正模型的作用范围内；在分别采用第一掩膜版和第二掩膜版为掩膜，经过曝光、显影处理后，在晶圆上形成的图形精确度高，提高了双重图形曝光的精确性。

附图说明

图1为一实施例提供的目标图形的示意图；

图2至图3为一实施例提供的具有子目标图形的掩膜版示意图；

图4是本发明实施例提供的光学邻近校正方法的流程示意图；

图5为本发明实施例提供的子目标图形划分为若干片段的示意图；

图6为本发明实施例提供的子掩膜图形划分为若干片段的示意图；

图7为本发明实施例提供的部分单元格及位于单元格内的第一光强参数和第二光强参数的位置关系示意图；

图8为本发明实施例提供的双重图形曝光方法的流程示意图。

具体实施方式

由背景技术可知，现有技术在进行双重曝光图形的图形分解后，仍然存在形成的图形与目标图形之间具有偏差的问题，最终形成的图形准确度差。

针对双重图形曝光的图形分解方法进行研究，双重图形曝光技术的原理是将一套高密度的目标图形分解成两套分立的、密度低一些的掩膜图形，然后将分解后的两套掩膜图形制备到晶圆上，获得较小特征尺寸的最终图形。

然而，将一套高密度的目标图形分解成两套分立的、密度低一些的掩膜图形是相当复杂和困难的，并且双重图形曝光的第二次曝光在第一次曝光的基础或间隙中进行，因此，对将目标图形分解为两套掩膜图形的要求非常高。双重图形曝光的图形分解方法的分解规则主要为：依据目标图形的子目标图形之间的节距（pitch）进行分解。

作为一个实施例，请结合参考图1、图2及图3，提供具有多个子目标图形的目标图形100，且相邻子目标图形的节距不同，相邻子目标图形的节距包括L1、L2以及L3。采用依据子目标图形的节距进行分解的分解规则：相邻子目标图形的节距L1小于等于0.12μm时，则所述子目标图形分别被写入第一掩膜版110（mask0）和第二掩膜版120（mask1）；相邻子目标图形的节距L2大于0.12μm且小于等于0.16μm时，则所述子目标图形分别被写入第一掩膜版110和第二掩膜版120；相邻子目标图形的节距L3大于0.16μm时，则所述子目标图形均被写入第一掩膜版110。

由上述分析可知，写入第一掩膜版的子目标图形数量大于写入第二掩膜版的子目标图形数量，因此第一掩膜版的图形密度较第二掩膜版的图形密度大得多；即使第一掩膜版和第二掩膜版内的图形具有相同的节距，但是由于图形密度的不同，每个子目标图形受周围子目标图形的影响程度不同。由于第一掩膜版内的单个子目标图形周围的图形数量多，在进行曝光处理时，周围的图形对所述子目标图形具有较大的影响，造成所述子目标图形的曝光量发生改变，从而导致通过第一掩膜版和第二掩膜版的曝光量存在区别，第一掩膜版的子目标图形、第二掩膜版的子目标图形的曝光能力不同，通过第一掩膜版和第二掩膜版曝光形成的图形与目标图形之间存在较大的差异。

针对双重图形曝光的图形分解方法进一步研究发现，若预先考虑子目标图形的曝光能力，根据子目标图形的曝光能力进行图形分解，挑选出曝光能力可能存在问题的子目标图形，则可尽量避免第一掩膜版的子目标图形、第二掩膜版的子目标图形的曝光能力不同，从而使通过双重图形曝光的方法形成的图形与目标图形之间差异性小，提高最终形成的图形的准确性。

为此，本发明提供一种光学邻近校正方法及双重图形曝光方法，包括：提供目标图形，所述目标图形包括多个子目标图形，且子目标图形分为若干片段；对子目标图形进行模拟曝光，获取子目标图形各片段的光强参数；基于获取的子目标图形各片段的光强参数，获取子目标图形各片段中的标记片段；移除目标图形中具有标记片段的子目标图形，将目标图形分解为第一子图形和第二子图形。本发明考虑到目标图形各子目标图形的曝光能力（光强参数）的不同，依据光强参数进行目标图形的分解，防止由于曝光能力的不同而造成最终形成的图形与目标图形之间出现差异，提高最终形成的图形的准确性。

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例做详细的说明。

图4为本发明实施例提供的光学临近校正方法的流程示意图。

请参考图4，本发明实施例提供的光学邻近校正方法包括以下步骤：

步骤S101、提供目标图形，所述目标图形包括多个子目标图形，且子目标图形分为若干片段；

步骤S102、对所述子目标图形进行模拟曝光，获取子目标图形各片段的光强参数；

步骤S103、基于获取的子目标图形各片段的光强参数的分布情况，获取子目标图形各片段中的标记片段；

步骤S104、移除目标图形中具有标记片段的子目标图形，将目标图形分解为第一子图形和第二子图形，其中，第一子图形为具有标记片段的子目标图形的组合。

以下将对本发明实施例提供的光学邻近校正方法进行详细说明：

步骤S101、提供目标图形，所述目标图形包括多个子目标图形，且子目标图形分为若干片段。

所述目标图形一般由客户提供，用于为生产制造提供指导，是客户希望实际形成在晶圆上的图形。所述目标图形包括多个子目标图形，通常的，所述各子目标图形之间具有不同的节距，所述子目标图形为线状图形（line）或孔状图形（via）。

本实施例中还提供标准光学临近校正模型，所述标准光学邻近校正模型包括掩模图形，所述掩模图形包括与子目标图形相对应的子掩膜图形，且与所述子目标图形相对应的子掩膜图形相应的分为若干片段。

一般的，标准光学邻近校正模型包括光学模型（Optical Model）和光刻胶模型（Resist Model），由于本实施例中，主要涉及分析目标图形的曝光能力参数（光强参数，即光学性能），因此，本实施例的标准光学邻近校正模型为光学模型。所述标准光学邻近校正模型的光学模型是通过分析测试图形，并且依据光学曝光系统的数值孔径、用作曝光的光源发出的光的波长、以及光刻胶的种类、厚度、折射率、消光系数等建立的。

所述测试图形包括常规使用到的曝光图形，并且由于本实施例中，标准光学邻近校正模型作为后续判断哪些子目标图形的曝光能力有限的判断基准，移除曝光能力有限的子目标图形，因此，标准光学邻近校正模型的测试图形还应该至少包括若干子目标图形，保证对于目标图形来说，提供的标准光学邻近校正模型具有参考意义。

为了提高后续在晶圆上形成最终图形的质量，将子目标图形分为若干片段进行研究。后续分别对子目标图形的每一段进行模拟曝光，获得子目标图形每一段的曝光能力，及时发现子目标图形的曝光能力可能存在问题的片段，若子目标图形具有曝光能力可能存在问题的片段，则所述子目标图形的曝光能力也可能存在问题；后续挑选出曝光能力存在问题的子目标图形写入其他掩膜版，以提高在晶圆上形成最终图形的质量。

在本发明的实施例中，为进一步提高后续形成在晶圆上的图形的质量，每一个子目标图形被等分成多个片段，即每一个片段的长度相等。具体的，请参考图5，图5示出了目标图形中的子目标图形200。在本发明的实施例中，对图5中的子目标图形200进行边切分，即按照相同的边切分的参数，例如步长，将子目标图形200进行均等划分为若干片段。

所述标准光学邻近校正模型中包括掩膜图形，其中，掩模图形包括与所述子目标图形相对应的子掩膜图形。具体的，请参考图6，图6示出了掩模图形中与子目标图形200相对应的子掩膜图形210，且与所述子目标图形200相对应的子掩膜图形210相应的分为若干片段。也就是说，子目标图形200中的每一个片段，均可以在子掩膜图形210中找到与之相对应的片段。

本发明实施例还提供光学曝光系统用于后续对目标图形和标准光学邻近校正模型进行模拟曝光。所述光学曝光系统为进行光刻曝光的设备，其内部包含多个光学元件，可以使光线在其内部发生多次反射、折射、聚焦等变化，从而在待形成目标图形的晶圆上形成最终图形。

对于给定的光学曝光系统，能够获得光学曝光系统参数，所述光学曝光系统参数主要指光学曝光系统中对光刻图形会造成影响的一些基本参数，例如，数值孔径（NA：Number Aperture）、用作曝光的光源发出的光的波长（λ）、以及光刻胶的种类、厚度、折射率、消光系数等。

对于给定的光学曝光系统，能够获取上述光学曝光系统参数，作为后续对目标图形的光学模拟的模拟条件，获得目标图形中各子目标图形的曝光能力。

步骤S102、对所述子目标图形进行模拟曝光，获取子目标图形各片段的光强参数。

为了与后续标准光学临近校正模型的光强参数区分开来，将获取的子目标图形各片段的光强参数称为第一光强参数。

具体的，获取所述光学曝光系统参数，根据获取的光学曝光系统参数对所述子目标图形进行模拟曝光。所述光学曝光系统参数从提供的光学曝光系统中获取，具体可参考前述说明，在此不再赘述。

根据获取的光学曝光系统参数，对提供的目标图形的子目标图形进行模拟曝光，对子目标图形的各片段均进行模拟曝光，所述模拟曝光一般在计算机软件环境中进行。

本实施例中，所述第一光强参数包括：第一最大光强（Imax1）、第一最小光强（Imin1）、以及第一斜率（slope1）。

以下将结合图5进行说明，获得第一光强参数的方法为：以子目标图形200各片段的中点（例如A点）为中心，在垂直于子目标图形200边界的直线上取子目标图形200内外区域的若干个测试点（未图示），以上述各测试点的光强绘制光强分布曲线，所述光强分布曲线为A点所在片段的光强分布曲线；获取光刻胶曝光参考阈值（threshold）；寻找光刻胶曝光参考阈值与所述A点所在片段的光强分布曲线的交点；以所述交点为中心，在第一空间范围内搜寻光强分布曲线的第一最大光强、第一最小光强、以及所述交点处对应的第一斜率，即获得A点所在片段的第一光强参数。

获取光刻胶曝光参考阈值的方法为：依据给定的光刻胶的种类、厚度、折射率、以及消光系数等，即能够确定光刻胶曝光参考阈值（threshold）。

获得与目标图形的子目标图形各片段相应的第一光强参数，通过分析第一光强参数，能够反映各子目标图形在经过光学曝光系统进行曝光后，在晶圆上显影形成最终图形的能力。

步骤S103、基于获取的子目标图形各片段的光强参数的分布情况，获取子目标图形各片段中的标记片段。

本实施例中采用标准光学邻近校正模型作为判断子目标图形是否需要进行分解的基准，并且，本实施例以光强参数（曝光能力）区分需要进行分解的子目标图形，为此，需要获取与子目标图形各片段相对应的子掩膜图形各片段的第二光强参数；通过对比各片段的第一光强参数和第二光强参数，获取子目标图形各片段中的标记片段，具有标记片段的子目标图形即为需要移除的子目标图形。

所述模拟分析主要为光学模拟分析，在计算机软件环境中进行，根据获取的光学曝光系统参数对光学邻近校正模型进行模拟曝光，获得第二光强参数，所述第二光强参数包括：第二最大光强（Imax2）、第二最小光强（Imin2）、以及第二斜率（Slope2）。

以下结合附图6进行说明，获取第二光强参数的方法为：以子掩模图形210各片段的中点（例如A1点）为中心，在垂直于子掩膜图形210边界的直线上取子掩膜图形210内外区域的若干个测试点（未图示），以上述各测试点的光强绘制光强分布曲线，所述光强分布曲线为A1点所在片段的光强分布曲线；获取光刻胶曝光参考阈值（threshold）；寻找光刻胶曝光参考阈值与所述A1点所在片段的光强分布曲线的交点；以所述交点为中心，在第一空间范围内搜寻光强分布曲线的第二最大光强、第二最小光强、以及所述交点处对应的第二斜率，即获得A1点所在片段的第二光强参数。

基于获取的子目标图形各片段的光强参数分布情况，获取子目标图形各片段中的标记片段。本发明实施例中，为了便于区分子目标图形各片段的光强参数对应的曝光能力是否符合要求，提供标准光学邻近校正模型，对子目标图形各片段进行模拟曝光获取子目标图形各片段的第一光强参数，对标准光学邻近校正模型的子掩膜图形各片段进行模拟曝光，获取子掩膜图形各片段的第二光强参数；基于第一光强参数和第二光强参数之间的区别值，获取子目标图形各片段中的标记片段。

作为一个实施例，获取子目标图形各片段中的标记片段的方法为：获取子目标图形各片段的第一光强参数和与之对应的子掩膜图形各片段的第二光强参数之间的区别值；当所述区别值大于预定值时，标记所述第一光强参数对应的子目标图形的片段，所述子目标图形的片段为标记片段。

具体的，请结合参考图5及图6，A点所在的子目标图形200的片段，与A1点所在的子掩膜图形210的片段相对应，获取A点所在片段的第一光强参数、A1点所在片段的第二光强参数之间的区别值，当所述区别值大于预定值时，A点所在的片段为标记片段。

获取所述区别值的方法为：根据子目标图形各片段的第一光强参数和与之对应的子掩膜图形各片段的第二光强参数，获得两者差值的绝对值，然后获得所述差值的绝对值与所述第二光强参数之间的比值。

当子目标图形一个或多个片段的第一光强参数和与之对应的第二光强参数之间的区别值大于预定值时，子目标图形具有一个或多个标记片段，则说明将所述子目标图形写入掩膜版后，即使采用提供的标准光学邻近校正模型进行光学邻近校正，所述标记片段在经过光学系统曝光处理后，经过显影在晶圆上形成的最终的片段与标记片段之间具有较大的差异性，也就是说，具有标记片段的子目标图形在经过曝光显影处理后，在晶圆上形成的图形与所述子目标图形之间仍会具有较大的差异性。

出现差异性的原因主要为：所述标记片段的第一光强参数与标准光学邻近校正模型的第二光强参数之间的区别值过大，例如，第一最大光强与第二最大光强之间的区别值过大，第一斜率与第二斜率之间的区别值过大，那么，提供的标准光学邻近校正模型校正所述标记片段的能力有限，认定所述标记片段在标准光学邻近校正模型的作用范围之外，所述标记片段的曝光能力在标准光学邻近校正模型的范围之外；经过标准光学邻近校正模型进行校正后的标记片段，优化其曝光能力的程度有限，获得的光强参数与光刻胶曝光参考阈值之间的差值较大，因此造成标记片段与最后形成的晶圆上的片段之间的差异性大，即具有标记片段的子目标图形在晶圆上最终形成的图形的准确性有待提高。

由上述分析可知，具有标记片段的子目标图形的曝光能力有限，后续需要移除具有标记片段的子目标图形，使得具有标记片段的子目标图形形成新的图形组合，以使对所述图形组合进行模拟曝光，获得具有标记片段的子目标图形各片段的第三光强参数，使得具有标记片段的子目标图形的同一片段的第三光强参数优于第一光强参数，从而使所述第三光强参数与第二光强参数之间的区别值小于预定值。因此，在移除具有标记片段的子目标图形形成新的图形组合后，标准光学邻近校正模型考虑到了所述具有标记片段的子目标图形的曝光能力，采用具有所述图形组合的掩膜版进行曝光后，最终形成的图形精确性高。

对于不具有标记片段的子目标图形来说，所述子目标图形的各片段第一光强参数和与之对应的第二光强参数的区别值均在在预定值内，说明标准光学邻近校正模型考虑了所述子目标图形各片段的曝光能力，认定所述子目标图形各片段均在标准光学邻近校正模型的作用范围之内；对所述子目标图形进行光学邻近校正之后，以具有所述子目标图形的掩膜版为掩膜，经过光学曝光系统进行曝光，最终形成的图形与子目标图形之间的差异性小，最终形成的图形具有较高的精确性。

所述预定值与工艺节点、光学曝光系统、光学邻近校正模型以及工艺精确度需求有关。作为一个实施例，所述预定值为6%至10%。

为了提高获取子目标图形各片段中的标记片段的效率，缩短半导体生产周期，降低获取标记片段的难度，本发明还提供一种获取子目标图形各片段中的标记片段的方法：获取第一光强参数中的至少两个参数建立坐标系；将与上述参数相对应的第二光强参数的参数置于上述坐标系中；根据子目标图形各片段的第一光强参数和与之对应的第二光强参数在坐标系中的位置分布，获取子目标图形各片段中的标记片段。

具体的，基于第一光强参数在坐标系内建立多个单元格，若第一光强参数和与之对应的第二光强参数处于坐标系的不同单元格内，则所述第一光强参数对应的片段为标记片段，说明所述标记片段的第一光强参数和与之对应的第二光强参数之间的区别值过大，所述标记片段在标准光学邻近校正模型的作用范围之外，具有标记片段的子目标图形需要进行分解，从目标图形内移除至其他掩膜版内。

选取的第一光强参数中的参数越多，越有利于提高获取标记片段结果的准确性，为此，本实施例选取第一光强参数中的三个参数建立坐标系，基于第一最大光强、第一最小光强以及第一斜率，在坐标系内建立多个单元格。所述第一光强参数包括第一最大光强、第一最小光强、以及第一斜率。作为一个实施例，坐标系包括x轴、y轴和z轴，其中，x轴表示第一最大光强的最小值至最大值的延伸方向，y轴表示第一最小光强的最小值至最大值的延伸方向，z轴表示第一斜率的最小值至最大值的延伸方向。

在所述坐标系内建立N×N×N个单元格的方法为：

获取目标图形的子目标图形各片段的第一最大光强集合中的最大值，获取目标图形的子目标图形各片段的第一最大光强集合中的最小值，获取所述最大值和最小值之间的差值为第一差值；

获取目标图形的子目标图形各片段的第一最小光强集合中的最大值，获取目标图形中的子目标图形各片段的第一最小光强集合中的最小值，获取所述最大值和最小值之间的差值为第二差值；

获取目标图形的子目标图形各片段的第一斜率集合中的最大值，获取目标图形中子目标图形各片段的第一斜率中的最小值，获取所述最大值和最小值之间的差值为第三差值；

将所述第一差值、第二差值和第三差值N等分，获取N等分的第一差值、第二差值以及第三差值；依据所述第一最大光强的最大值和最小值、第一最小光强的最大值和最小值、第一斜率的最大值和最小值、N等分的第一差值、N等分的第二差值和N等分的第三差值，在所述坐标系内建立N×N×N的立方体，所述立方体具有N×N×N各单元格。

能够以第一光强参数和第二光强参数在坐标系内的位置，获取子目标图形各片段中的标记片段的原因在于：第一光强参数和第二光强参数之间绝对匹配（即第一光强参数和第二光强参数在坐标系中处于同一位置）的情况较少，若第一光强参数与第二光强参数之间的区别值在预定值内，可说明所述第一光强参数对应的子目标图形片段的曝光能力较优，所述子目标图形片段在标准光学邻近校正模型作用范围内；当采用第一光强参数中的参数建立坐标系时，若坐标系建立合理，则可认为在同一单元格内的第一光强参数和与之对应的第二光强参数的区别值在预定值内，因此，所述第一光强参数对应的子目标图形片段位于标准光学邻近校正模型的作用范围内；而第一光强参数和与之对应的第二光强参数在不同单元格内时，所述第一光强参数对应的片段为标记片段。

若建立的单元格的数量过少，每个单元格包含的光强参数的范围值过大，则会造成获取标记片段结果的误差大，本来未在标准光学邻近校正模型作用范围内的第一光强参数被误认为处于标准光学邻近校正模型作用范围内，导致所述第一光强参数对应的片段未被标记为标记片段，最终在晶圆上形成的片段与所述片段之间的差异性大，造成最终形成的图形的精确性差；若建立的单元格的数量过多，每个单元格包含的光强参数的范围值很小，则会造成分配第一光强参数和第二光强参数以置于单元格内所需的时间过长，不利于提高效率。

综合以上考虑，本发明实施例在坐标系内建立1000至27000个单元格，具体的，在坐标系内建立10×10×10至30×30×30个单元格。

作为一个实施例，在坐标系内建立20×20×20个单元格时，建立单元格的方法为：获取第一最大光强的最大值和最小值之间的差值为第一差值，获取第一最小光强的最大值和最小值之间的差值为第二差值，获取第一斜率的最大值和最小值之间的差值为第三差值；将所述第一差值、第二差值和第三差值20等分，获取20等分的第一差值、第二差值以及第三差值；依据所述第一最大光强的最大值和最小值、第一最小光强的最大值和最小值、第一斜率的最大值和最小值、20等分的第一差值、20等分的第二差值和20等分的第三差值，在所述坐标系内建立20×20×20的立方体，所述立方体具有20×20×20个单元格。

请参考图7，图7为选取部分单元格以及位于单元格内的第一光强参数和第二光强参数的位置关系示意图。

基于第一光强参数中的三个参数建立坐标系，在所述坐标系内建立多个单元格300，第二光强参数310位于单元格300内，第一光强参数包括标记片段的第一光强参数320、以及未被标记的片段的第一光强参数330。

请结合参考图5至图7，子目标图形200的A点所在片段与子掩模图形210的A1点所在片段相对应，当A点所在片段的第一光强参数和A1点所在片段的第二光强参数310位于同一单元格300内时，所述第一光强参数为未标记的第一光强参数330，所述未标记的第一光强参数330对应的A点所在片段在标准光学邻近校正模型的作用范围内；子目标图形200的B点所在片段与子掩膜图形210的B1点所在片段相对应，当B点所在片段的第一光强参数与B1点所在片段的第二光强参数不在同一单元格300内时，所述第一光强参数为标记的第一光强参数320，所述标记的第一光强参数320对应的B1点所在片段为标记片段，所述标记片段在标准光学邻近校正模型的作用范围外，由前述分析可知，具有标记片段的子目标图形200为需要移除的图形。

依据上述对A点、A1点、B点以及B1点所在片段的光强参数在单元格内位置的分析方法，对目标图形的子目标图形各片段均进行上述分析，获取子目标图形各片段中的标记片段。

步骤S104、移除目标图形中具有标记片段的子目标图形，将目标图形分解为第一子图形和第二子图形，其中，第一子图形为具有标记片段的子目标图形的组合。

由于标记片段在光学邻近校正模型的作用范围外，即使经过光学邻近校正，所述具有标记片段的子目标图形写入掩膜版中，经过光学曝光系统进行曝光处理，最终形成的图形与具有标记片段的子目标图形之间的差异性大。因此，需要对所述具有标记片段的子目标图形进行分解，将目标图形分解为第一子图形和第二子图形，其中，第一子图形为具有标记片段的子目标图形的组合，使得对第一子图形进行模拟曝光后，获得所述具有标记片段的子目标图形的光强参数，将获取的光强参数与光学邻近校正模型的光强参数进行对比分析，所述对比分析可参数步骤S102至步骤S103提供的步骤，在此不再赘述。

需要说明的是，由于所述具有标记片段的子目标图形的周围图形密度或形状发生了改变，使得获取的光强参数与步骤S102中获取的第一光强参数不同，使得具有标记片段的子目标图形的光强参数得到优化，从而使获取的光强参数与光学邻近校正模型的第二光强参数之间的区别值小于预定值，使具有标记片段的子目标图形处于标准光学邻近校正模型作用范围内。

在将目标图形分解为第一子图形和第二子图形后，第二子图形为不具有标记片段的子目标图形的组合，由前述分析可知，所述第二子图形的曝光能力（光强参数）在标准光学邻近校正模型的作用范围内，采用第二子图形为掩膜进行曝光后形成的图形质量好且具有较高的准确性；而将具有标记片段的子目标图形组合形成第一子图形后，改变具有标记片段的子目标图形的光强参数，使得所述具有标记片段的子目标图形各片段均在标准光学邻近校正模型的作用范围内，采用第一子图形为掩膜进行曝光、显影后最终形成的图形精确度高，进而使得在待形成目标图形的晶圆上形成的图形符合目标图形，在待形成目标图形的晶圆最终形成的图形具有高精确性，最终形成的图形质量高

而采用节距的方法进行图形分解后，进行图形分解后的子目标图形被写入不同的掩膜版中；当目标图形的子目标图形的节距分布并不理想时，导致不同的掩膜版中子目标图形的图形密度区别较大；图形密度的不同会导致各子目标图形在曝光时的曝光量区别较大，曝光量与曝光能力有关，进而造成子目标图形的曝光能力区别较大，当部分子目标图形在经过光学曝光系统进行曝光，以及显影处理后形成的图形与子目标图形一致，而其他子目标图形在经过曝光显影处理后形成的图形与子目标图形差别较大，导致最后在晶圆上形成的图形质量低。

综上，本发明提供的光学邻近校正方法的技术方案具有以下优点：

首先，提供目标图形和标准光学邻近校正模型，目标图形包括分为若干片段的多个子目标图形，标准光学邻近校正模型包括掩膜图形，其中，掩模图形包括与子目标图形相对应的子掩膜图形，且与子目标图形相对应的子掩膜图形相应的分为若干片段；获取子目标图形各片段的第一光强参数；获取子掩膜图形各片段的第二光强参数；基于所述第一光强参数和第二光强参数之间的区别，获取子目标图形各片段中的标记片段，所述具有标记片段的子目标图形在标准光学邻近校正模型作用范围外，所述具有标记片段的子目标图形在经过光学邻近校正后，其曝光能力仍然可能存在不足；移除具有标记片段的子目标图形后形成第一子图形，使得具有标记片段的子目标图形的曝光能力得到改善，从而使以第一子图形和第二子图形为掩膜进行曝光显影处理后，在晶圆上形成的图形与目标图形之间的差别减小，使得在晶圆上形成的图形准确性高且质量良好。

其次，选取第一光强参数中的至少两个参数建立坐标系，将与所述参数相对应的第二光强参数置于坐标系中；基于第一光强参数在坐标系内建立多个单元格，若子目标图形一片段的第一光强参数以及与之对应的第二光强参数处于不同单元格中，则所述片段为标记片段。本发明实施例通过建立坐标系以及单元格的方式，减小了获取标记片段所耗费的时间，提高了获取标记片段的效率，有利于提高半导体生产效率。

相应的，本发明实施例还提供一种双重图形曝光的方法，请参考图8，图8本发明实施例提供的双重图形曝光方法的流程示意图：

步骤S201、提供目标图形以及待形成目标图形的晶圆，所述目标图形包括多个子目标图形；

步骤S202、采用前述的光学邻近校正方法，将所述目标图形分解为第一子图形和第二子图形，其中，第一子图形为具有标记片段的子目标图形的组合；

步骤S203、将所述第一子图形写入第一掩膜版，将所述第二子图形写入第二掩膜版；

步骤S204、分别以所述第一掩膜版和第二掩膜版为掩膜，进行曝光显影处理，在所述晶圆上形成最终图形。

由前述分析可知，对于不具有标记片段的子目标图形来说，认定所述子目标图形在标准光学邻近校正模型的作用范围内，说明标准光学邻近校正模型包含了所述子目标图形的曝光能力，在采用所述标准光学邻近校正模型进行光学邻近校正之后，具有所述子目标图形的掩膜版经过光学曝光系统进行曝光，所述子目标图形的光强参数与光刻胶曝光参考阈值之间的差距值在允许接受的范围内，在经过显影处理后，最终形成的图形质量高。

因此，所述不具有标记片段的子目标图形写入同一掩模版中，对最终形成的图形的质量影响小。然而，若同一掩膜版中的图形数量过多，可能会造成采用所述掩膜版进行曝光的难度增加，这是，也可以将第二子图形中的部分子目标图形写入第一掩膜版内或其他掩膜版内，以减小第二掩膜版中的图形数量，降低采用所述第二掩膜版进行曝光的难度，进一步提高在待形成目标图形的晶圆上形成的图形质量。

为了消除光学邻近效应，本实施例还提供标准光学邻近校正模型，在将所述第一子图形写入第一掩膜版之前，还包括步骤：依据所述标准光学邻近校正模型，对第一子图形进行光学邻近校正；在将所述第二子图形写入第二掩膜版之前，还包括步骤：依据所述标准光学邻近校正模型，对第二子图形进行光学邻近校正。

本发明提供的双重图形曝光方法的技术方案中，采用上述的提供的光学临近校正方法，将目标图形分解为第一子图形和第二子图形，使得第一子图形中的子目标图形的曝光能力得到提高，其中，第一子图形为具有标记片段的子目标图形的组合；将分解后的第一子图形和第二子图形写入不同的掩膜版中，由于在将目标图形进行分解后第一子图形中子目标图形的曝光能力得到了提高，使得第一子图形中的子目标图形在标准光学邻近校正模型的作用范围内；在分别采用第一掩膜版和第二掩膜版为掩膜，经过曝光、显影处理后，在晶圆上形成的图形精确度高，提高了双重图形曝光的精确性。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (16)

1.一种光学邻近校正方法，其特征在于，包括：

提供目标图形，所述目标图形包括多个子目标图形，且子目标图形分为若干片段；

对所述子目标图形进行模拟曝光，获取子目标图形各片段的光强参数；

基于获取的子目标图形各片段的光强参数的分布情况，获取子目标图形各片段中的标记片段；

移除目标图形中具有标记片段的子目标图形，将目标图形分解为第一子图形和第二子图形，其中，第一子图形为具有标记片段的子目标图形的组合；提供标准光学邻近校正模型，所述标准光学邻近校正模型包括掩模图形，所述掩模图形包括与所述子目标图形相对应的子掩膜图形，且与子目标图形相对应的子掩膜图形相应的分为若干片段；基于获取的子目标图形各片段的光强参数的分布情况，获取子目标图形各片段中的标记片段的方法为：

对所述子目标图形进行模拟曝光，获取子目标图形各片段的第一光强参数；

对所述标准光学邻近校正模型进行模拟曝光，获取子掩膜图形各片段的第二光强参数；

基于所述第一光强参数和第二光强参数之间的区别值，获取子目标图形各片段中的标记片段；

获取子目标图形各片段中的标记片段的方法为：

获取子目标图形片段的第一光强参数和与之对应的子掩膜图形片段的第二光强参数之间的区别值；

当所述区别值大于预定值时，标记所述第一光强参数对应的子目标图形的片段，所述子目标图形的片段为标记片段。

2.根据权利要求1所述光学邻近校正方法，其特征在于，所述第一光强参数包括：第一最大光强、第一最小光强以及第一斜率；所述第二光强参数包括：第二最大光强、第二最小光强以及第二斜率；

所述第一斜率为光刻胶曝光参考阈值与子目标图形各片段的光强分布曲线的交点处对应的斜率；

获得子目标图形各片段的光强分布曲线包括：以子目标图形各片段的中点为中心，在垂直于子目标图形边界的直线上取子目标图形内外区域的若干个测试点，以子目标图形内外区域取的各测试点的光强绘制所述子目标图形各片段的光强分布曲线；

所述第二斜率为光刻胶曝光参考阈值与子掩模图形各片段的光强分布曲线的交点处对应的斜率；

获得子掩模图形各片段的光强分布曲线包括：以子掩模图形各片段的中点为中心，在垂直于子掩膜图形边界的直线上取子掩膜图形内外区域的若干个测试点，以子掩膜图形内外区域取的各测试点的光强绘制所述子掩模图形各片段的光强分布曲线。

3.根据权利要求1或2所述光学邻近校正方法，其特征在于，获取子目标图形各片段中的标记片段的方法为：

获取子目标图形片段的第一光强参数和与之对应的子掩膜图形片段的第二光强参数之间的区别值；

当所述区别值大于预定值时，标记所述第一光强参数对应的子目标图形的片段，所述子目标图形的片段为标记片段。

4.根据权利要求3所述光学邻近校正方法，其特征在于，获取所述区别值的方法为：根据子目标图形片段的第一光强参数和与之对应的子掩膜图形片段的第二光强参数，获得两者差值的绝对值，然后获得所述差值的绝对值与所述第二光强参数之间的比值。

5.根据权利要求4所述光学邻近校正方法，其特征在于，所述预定值为6％至10％。

6.根据权利要求2所述光学邻近校正方法，其特征在于，获取子目标图形各片段中的标记片段的方法为：选取第一光强参数中的至少两个参数建立坐标系；将与上述参数相对应的第二光强参数的参数置于上述坐标系中；根据子目标图形各片段的第一光强参数和与之对应的第二光强参数在坐标系中的位置分布，获取子目标图形各片段中的标记片段。

7.根据权利要求6所述光学邻近校正方法，其特征在于，基于第一光强参数在所述坐标系内建立多个单元格，若第一光强参数和与之对应的第二光强参数处于坐标系的不同单元格内，则所述第一光强参数对应的片段为标记片段。

8.根据权利要求7所述光学邻近校正方法，其特征在于，选取第一光强参数中的三个参数建立坐标系，基于第一最大光强、第一最小光强以及第一斜率，在所述坐标系内建立10×10×10至30×30×30个单元格。

9.根据权利要求8所述光学邻近校正方法，其特征在于，在所述坐标系内建立20×20×20个单元格时，建立单元格的方法为：

获取第一最大光强的最大值和最小值之间的差值为第一差值，获取第一最小光强的最大值和最小值之间的差值为第二差值，获取第一斜率的最大值和最小值之间的差值为第三差值；

将所述第一差值、第二差值和第三差值20等分，获取20等分的第一差值、第二差值以及第三差值；

依据所述第一最大光强的最大值和最小值、第一最小光强的最大值和最小值、第一斜率的最大值和最小值、20等分的第一差值、20等分的第二差值和20等分的第三差值，在所述坐标系内建立20×20×20的立方体，所述立方体具有20×20×20个单元格。

10.根据权利要求1所述光学邻近校正方法，其特征在于，所述标准光学邻近校正模型为光学模型。

11.根据权利要求1所述光学邻近校正方法，其特征在于，提供光学曝光系统。

12.根据权利要求11所述光学邻近校正方法，其特征在于，获取所述光学曝光系统参数，根据获取的光学曝光系统参数对所述子目标图形进行模拟曝光；根据获取的光学曝光系统参数对所述标准光学邻近校正模型进行模拟曝光。

13.根据权利要求1所述光学邻近校正方法，其特征在于，所述子目标图形为线状图形或孔状图形。

14.一种双重图形曝光方法，其特征在于:

提供目标图形以及待形成目标图形的晶圆，所述子目标图形包括多个子目标图形；

采用如权利要求1至13任一项所述的光学邻近校正方法，将所述目标图形分解为第一子图形和第二子图形，其中，第一子图形为具有标记片段的子目标图形的组合；

将所述第一子图形写入第一掩膜版，将所述第二子图形写入第二掩膜版；

分别以所述第一掩膜版和第二掩膜版为掩膜，进行曝光显影处理，在所述晶圆上形成最终图形。

15.根据权利要求14所述双重图形曝光方法，其特征在于，在将所述第一子图形写入第一掩膜版之前，还包括步骤：依据所述标准光学邻近校正模型，对第一子图形进行光学邻近校正。

16.根据权利要求14所述双重图形曝光方法，其特征在于，在将所述第二子图形写入第二掩膜板之前，还包括步骤：依据所述标准光学邻近校正模型，对第二子图形进行光学邻近校正。

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