CN105159026B - 栅极区域的光学临近修正验证方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种栅极区域的光学临近修正验证方法，包括：模拟OPC图形，并根据目标图形选择栅极图形；将栅极图形与有源区图形重合的边确定为栅极源区重合边；计算模拟图形的弧线终点离栅极源区重合边的距离，作为栅极区域拐角圆化距离；根据栅极区域拐角圆化距离，确定栅极图形OPC验证区域的第一OPC验证区域；利用第一OPC验证方法验证第一OPC验证区域，以获取第一验证结果；将栅极图形OPC验证区域中的除了第一OPC验证区域之外的其它区域确定为第二OPC验证区域；利用第二OPC验证方法验证第二OPC验证区域，以获取第二验证结果；将第一验证结果和第二验证结果合并以输出最终结果。
Description
技术领域
本发明涉及微电子版图数据光学验证领域，更具体地说，本发明涉及一种栅极区域的光学临近修正验证方法。
背景技术
在半导体制造掩模板出版过程中，OPC(Optical Proximity Correction，光学临近修正)技术已经广泛的得到应用。目前应用最为广泛的OPC方法是基于模型的OPC修正方法，通过OPC模型的模拟计算得到微影工艺潜在的成像误差，从而对目标图形进行预先修正以补偿光学临近效应造成的图形失真或变形。随着技术节点的往前推进半导体制造的特征尺寸不断缩小，对微影成像的精度要求也越来越高，这就要求OPC的修正精度必须达到工艺的需求。在基于模型的OPC方法中，OPC验证已经成为标准的一个步骤，其基本原理是通过对掩模板图形(也即OPC修正后的图形)进行全局模拟并检查模拟结果是否符合标准，以此判断OPC修正是否合理。
OPC修正后模拟检查(即OPC验证)一般可分为两类，一是模拟OPC修正后版图并检查模拟轮廓的绝对尺寸，查看模拟结果是否存在小于规定尺寸或规格的图形点。这种检查方法能快速的探测到OPC修正是否会造成工艺弱点并且一般很少有错误误报或多报。但是，如果原始版图或者目标版图存在问题，或者软件存在漏洞导致OPC修正错误时(比如图形额外增加或消失)，有可能会导致一些错误漏报。
第二种方法是比较模拟结果和目标版图尺寸的相对偏差，当模拟尺寸和目标尺寸的偏差(或比例)超过限定值时即将该图形点报错用以检查。这类方法能够避免第一类方法涉及的很多漏报问题，但是受到一些光刻物理极限的影响等，经常存在一些错误误报或者多报，当错误误报过多时会影响检查的效率。
多晶硅层作为影响产品性能最为关键的层次，对最终硅片上尺寸的精度要求也相对较高，尤其对于栅极(Gate，也称为闸级)区域，CD(关键尺寸)的控制也更为严格，为了确保OPC的精度达到要求，除了常规的OPC验证，比如图形桥接(bridge)和图形线变窄(pinch)等，通常对栅极进行单独的OPC验证，确保在栅极区域的模拟尺寸与目标尺寸一致，对栅极的OPC验证一般采用检查相对偏差的方法，即比较模拟尺寸和目标尺寸的偏差或者检查模拟尺寸和目标尺寸比值，受到图形拐角圆化效应的影响，在栅极OPC验证中存在较多的误报，如图1所示，从模拟图形看，在栅极区域靠近拐角的部分存在图形圆化现象，显然模拟图形与目标图形偏差较大，在实际应用中，一般从目标图形的拐角开始形成一定的OPC验证免检区域，以避免这类OPC验证误报的问题，然而如果在OPC修正弱点如果发生在免检区域，就会导致真正的OPC缺陷遗漏，如图2所示。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在上述缺陷，提供一种栅极区域的光学临近修正验证方法，能够根据栅极图形区域拐角圆化距离，把栅极划分为两个OPC验证区域，分别采用不同规格去进行OPC验证，即可以避免栅极区域采用常规OPC验证方法可能存在OPC缺陷遗漏的问题，同时也可以避免误报。
为了实现上述技术目的，根据本发明，提供了一种栅极区域的光学临近修正验证方法，包括：
第一步骤：模拟OPC图形，并根据目标图形选择栅极图形；
第二步骤：将栅极图形与有源区图形重合的边确定为栅极源区重合边；
第三步骤：计算模拟图形的弧线终点离栅极源区重合边的距离，作为栅极区域拐角圆化距离；
第四步骤：根据栅极区域拐角圆化距离，确定栅极图形OPC验证区域的第一OPC验证区域；
第五步骤：利用第一OPC验证方法验证第一OPC验证区域，以获取第一验证结果；
第六步骤：将栅极图形OPC验证区域中的除了第一OPC验证区域之外的其它区域确定为第二OPC验证区域；
第七步骤：利用第二OPC验证方法验证第二OPC验证区域，以获取第二验证结果。
优选地，所述栅极区域的光学临近修正验证方法还包括第八步骤：将第一验证结果和第二验证结果合并以输出最终结果。
优选地，第一OPC验证区域1被确定在栅极图形OPC验证区域中形成的一条边与栅极源区重合边重合、且与所述一条边形成的边的边长为栅极区域拐角圆化距离的长度的矩形区域。
优选地，所述第一OPC验证方法包括：针对第一OPC验证区域，模拟OPC修正后版图并检查模拟轮廓相对于目标图形的相对误差，查看模拟结果相对误差是否存大于规定值。
优选地，所述第一OPC验证方法包括：针对第一OPC验证区域，检查模拟图形以确定目标图形的图形线边位置误差值，当模拟图形与目标图形的图形线边位置误差值在规格规定的范围内时判断OPC结果正常，否则认为OPC结果存在问题并将图形坐标输出。
优选地，在第三步骤中，首先计算目标图形拐角离栅极源区重合边的距离，并且随后根据计算出来的目标图形拐角离栅极源区重合边的距离来确定模拟图形的弧线终点离栅极源区重合边的距离，作为栅极区域拐角圆化距离。
优选地，在第三步骤中，设定目标图形拐角离栅极源区重合边的距离与栅极区域拐角圆化距离之间的对应关系，从而根据计算出的目标图形拐角离栅极源区重合边的距离来确定栅极区域拐角圆化距离。
优选地，第二OPC验证方法包括：针对第二OPC验证区域，检查模拟图形尺寸与目标图形尺寸的偏差的绝对值，当模拟尺寸与目标尺寸的偏差在规格规定的范围内时判断OPC结果正常，否则认为OPC结果存在问题并将图形坐标输出。
附图说明
结合附图，并通过参考下面的详细描述，将会更容易地对本发明有更完整的理解并且更容易地理解其伴随的优点和特征，其中：
图1示意性地示出了栅极区域OPC验证出现误报的情况。
图2示意性地示出了OPC验证免检区域出现OPC修正弱点的情况。
图3示意性地示出了根据本发明优选实施例的栅极区域的光学临近修正验证方法的流程图。
图4至图9示意性地示出了根据本发明优选实施例的栅极区域的光学临近修正验证方法的说明示例。
需要说明的是，附图用于说明本发明，而非限制本发明。注意，表示结构的附图可能并非按比例绘制。并且，附图中，相同或者类似的元件标有相同或者类似的标号。
具体实施方式
为了使本发明的内容更加清楚和易懂，下面结合具体实施例和附图对本发明的内容进行详细描述。
在栅极区域OPC验证中，为了避免误报，一般会形成一定的OPC验证免检区域，但是如果OPC修正弱点恰好发生在免检区域，就会造成OPC缺陷遗漏。假如把栅极验证区域划分为两个，一个OPC图形圆化验证区域(如图4所示第一区域10)，一个常规OPC验证区域(如图4所示第二区域20)，分别采用不同规格去进行OPC验证，就可以避免栅极区域采用常规OPC验证方法可能存在OPC缺陷遗漏的问题。
图3示意性地示出了根据本发明优选实施例的栅极区域的光学临近修正验证方法的流程图。
如图3所示，根据本发明优选实施例的栅极区域的光学临近修正验证方法包括：
第一步骤S1：模拟OPC图形，并根据目标图形选择栅极图形；
第二步骤S2：将栅极图形与有源区图形重合的边确定为栅极源区重合边；
第三步骤S3：计算模拟图形的弧线终点离栅极源区重合边的距离，作为栅极区域拐角圆化距离；
第四步骤S4：根据栅极区域拐角圆化距离，确定栅极图形OPC验证区域的第一OPC验证区域1；优选地，第一OPC验证区域1被确定在栅极图形OPC验证区域中形成的一条边与栅极源区重合边重合、且与所述一条边形成的边的边长为栅极区域拐角圆化距离的长度的矩形区域。
第五步骤S5：利用第一OPC验证方法验证第一OPC验证区域1，以获取第一验证结果；
优选地，所述第一OPC验证方法包括：针对第一OPC验证区域，模拟OPC修正后版图并检查模拟轮廓相对于目标图形的相对误差，查看模拟结果相对误差是否存大于规定值。更优选地，所述第一OPC验证方法包括：针对第一OPC验证区域1，检查模拟图形以确定目标图形的EPE(图形线边位置误差)值，当模拟图形与目标图形的EPE值在规格规定的范围内时判断OPC结果正常，否则认为OPC结果存在问题并将图形坐标输出。
第六步骤S6：将栅极图形OPC验证区域中的除了第一OPC验证区域1之外的其它区域确定为第二OPC验证区域2；
第七步骤S7：利用第二OPC验证方法验证第二OPC验证区域2，以获取第二验证结果；
优选地，第二OPC验证方法包括：针对第二OPC验证区域2，检查模拟图形尺寸与目标图形尺寸的偏差的绝对值，当模拟尺寸与目标尺寸的偏差在规格规定的范围内时判断OPC结果正常，否则认为OPC结果存在问题并将图形坐标输出。
第八步骤S8：将第一验证结果和第二验证结果合并以输出最终结果。
具体地，常规栅极图形的OPC验证区域如图5斜线阴影部分所示，栅极与目标图形重合的边单边分别向外长了距离d1。为了避免误报，此处OPC验证区域同栅极与目标图形重合的边存在一定的距离，该距离范围的栅极图形属于免检区域，但是如果OPC修正弱点恰好发生在免检区域，就会导致真正的OPC缺陷遗漏。
栅极图形的OPC验证区域如图6斜线阴影部分所示，栅极与目标图形重合的边单边分别向外长了距离d2(d2>d1)。该OPC验证区域分为两个部分，分别是第一OPC验证区域1和第二OPC验证区域2。第一OPC验证区域1是指从栅极图形与有源区图形重合的边(简称为栅极源区重合边)开始，沿着栅极源区重合边形成边长为a的矩形区域；其中a是指栅极区域拐角圆化距离，即模拟图形的弧线终点离栅极源区重合边的距离。第二OPC验证区域2是由栅极区域减去第一OPC验证区域1所形成。
栅极区域拐角圆化距离a的取值与目标图形拐角到栅极源区重合边的距离b有关，b值越大，a值就越小。当b大于某一特定值时，a＝0。在具体栅极区域的OPC验证中，预先把b划分为5个区间(0,b1],(b1,b2],…,(b4,+∞)，每一区间分别对应不同a值a1,a2,…,a5(a5＝0)，如表1(栅极区域拐角圆化距离a与目标图形拐角到栅极源区重合边的距离b的对应关系)所示。
表1
分别采用不同规格对上述第一OPC验证区域1和第二OPC验证区域2进行OPC验证，可以有效避免OPC缺陷遗漏，同时还可以避免OPC误报。
在具体实施时，可以计算目标图形拐角离栅极源区重合边的距离b，当两个拐角到栅极源区重合边的距离不同时，b取较小值。可以根据表格1所列b与a的对应关系，相应得到a值。
根据a值确定第一OPC验证区域1，在第一OPC验证区域1中检查模拟图形对目标图形的包围值(enclosure值)，当模拟图形对目标图形的包围值大于s1(s1>＝0)时，认为OPC结果存在问题，输出图形坐标。
确定第二OPC验证区域2，在第二OPC验证区域2中检查模拟尺寸和目标尺寸的偏差的绝对值，当模拟尺寸和目标尺寸的偏差的绝对值小于s2(s2>0)时，认为OPC结果存在问题，输出图形坐标。
在本发明中，如图7所示，栅极图形的OPC验证分为两个区域分别采用不同规格进行OPC验证，可有效避免OPC缺陷遗漏，采用该验证方法对图2进行OPC验证，由于OPC弱点发生在OPC验证区域1中，模拟图形和目标图形对应边的EPE值大于s1，最终在OPC验证结果中报出。
例如，如图8所示的两个栅极区域，计算得到左侧目标图形拐角离栅极源区重合边的距离为b'，右侧目标图形拐角离栅极源区重合边的距离为b"，由于b'∈(b2,b3]，b"∈(b1,b2]，对应得到a'＝a3、a"＝a2。
如图9所示的两个栅极区域，计算得到左侧目标图形拐角离栅极源区重合边的距离为B'，右侧目标图形拐角离栅极源区重合边的距离为B"，由于B'∈(b4,+∞)，B"∈(b1,b2]，对应得到A'＝0、A"＝a2。
此外，需要说明的是，除非特别说明或者指出，否则说明书中的术语“第一”、“第二”、“第三”等描述仅仅用于区分说明书中的各个组件、元素、步骤等，而不是用于表示各个组件、元素、步骤之间的逻辑关系或者顺序关系等。
可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。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做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
Claims (7)
1.一种栅极区域的光学临近修正验证方法，其特征在于包括：
第一步骤：模拟OPC图形，并根据目标图形选择栅极图形；
第二步骤：将栅极图形与有源区图形重合的边确定为栅极源区重合边；
第三步骤：计算模拟图形的弧线终点离栅极源区重合边的距离，作为栅极区域拐角圆化距离；
第四步骤：根据栅极区域拐角圆化距离，确定栅极图形OPC验证区域的第一OPC验证区域；
其中，所述第一OPC验证区域是指从栅极源区重合边开始，沿着栅极源区重合边形成边长为栅极区域拐角圆化距离的矩形区域，所述栅极图形OPC验证区域是指栅极与目标图形重合的边单边分别向外延长距离d2所形成的区域，其包括第一OPC验证区域和第二OPC验证区域，所述距离d2大于距离d1，所述距离d1为常规栅极图形OPC验证区域中栅极与目标图形重合的边单边分别向外延长的距离；
第五步骤：利用第一OPC验证方法验证第一OPC验证区域，以获取第一验证结果；
第六步骤：将栅极图形OPC验证区域中的除了第一OPC验证区域之外的其它区域确定为第二OPC验证区域；
第七步骤：利用第二OPC验证方法验证第二OPC验证区域，以获取第二验证结果。
2.根据权利要求1所述的栅极区域的光学临近修正验证方法，其特征在于还包括第八步骤：将第一验证结果和第二验证结果合并以输出最终结果。
3.根据权利要求1或2所述的栅极区域的光学临近修正验证方法，其特征在于，所述第一OPC验证方法包括：针对第一OPC验证区域，模拟OPC修正后版图并检查模拟轮廓相对于目标图形的相对误差，查看模拟结果相对误差是否大于规定值。
4.根据权利要求3所述的栅极区域的光学临近修正验证方法，其特征在于，所述第一OPC验证方法包括：针对第一OPC验证区域，检查模拟图形以确定目标图形的图形线边位置误差值，当模拟图形与目标图形的图形线边位置误差值在规格规定的范围内时判断OPC结果正常，否则认为OPC结果存在问题并将图形坐标输出。
5.根据权利要求1或2所述的栅极区域的光学临近修正验证方法，其特征在于，在第三步骤中，首先计算目标图形拐角离栅极源区重合边的距离，并且随后根据计算出来的目标图形拐角离栅极源区重合边的距离来确定模拟图形的弧线终点离栅极源区重合边的距离，作为栅极区域拐角圆化距离。
6.根据权利要求5所述的栅极区域的光学临近修正验证方法，其特征在于，在第三步骤中，设定目标图形拐角离栅极源区重合边的距离与栅极区域拐角圆化距离之间的对应关系，从而根据计算出的目标图形拐角离栅极源区重合边的距离来确定栅极区域拐角圆化距离。
7.根据权利要求1或2所述的栅极区域的光学临近修正验证方法，其特征在于，第二OPC验证方法包括：针对第二OPC验证区域，检查模拟图形尺寸与目标图形尺寸的偏差的绝对值，当模拟尺寸与目标尺寸的偏差在规格规定的范围内时判断OPC结果正常，否则认为OPC结果存在问题并将图形坐标输出。
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