CN105824187B

CN105824187B - 光学邻近修正方法

Info

Publication number: CN105824187B
Application number: CN201510005960.1A
Authority: CN
Inventors: 王兴荣; 张迎春
Original assignee: Semiconductor Manufacturing International Shanghai Corp; Semiconductor Manufacturing International Beijing Corp
Current assignee: Semiconductor Manufacturing International Shanghai Corp; Semiconductor Manufacturing International Beijing Corp
Priority date: 2015-01-06
Filing date: 2015-01-06
Publication date: 2020-03-24
Anticipated expiration: 2035-01-06
Also published as: CN105824187A

Abstract

本发明公开了一种光学邻近修正方法，通过在对待校正图形执行第一光学邻近修正获得第一校正图形后，采用从制程所对应的工艺窗口模型中所选择的具有最大间距值的模型和具有最小线宽值的模型对第一校正图形进行校验，确定易偏离点，并对该易偏离点进行目标修正后，执行第二光学邻近修正获得第二校正图形，并采用上述工艺窗口模型对该第二校正图形进行检验，在光学邻近修正期间穿插对第一校正图形的修改，从而保障了易偏离点能够及时的发现和修正，减轻了后续光学邻近修正进行冗余运算的数据量，缩短了掩膜数据的运算时间，因无需额外重新确定光学邻近修正的目标图形进行循环修正，从而缩短了光学邻近修正的周期，进而提高了生产效率。

Description

光学邻近修正方法

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种光学邻近修正方法。

背景技术

掩膜版(mask)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被选择性曝光，从而将掩膜版上的图形映射至光刻胶层上。

当辐射光源发出的光线穿过掩膜版时，受到待曝光图形(如镀铬图形)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，在半导体制造工艺中，为了克服这种由于特征尺寸的缩小而带来的一系列光学邻近效应(Optical Proximity Effect,简称OPE)，业界通常采用光学邻近修正(Optical Proximity Correction,简称OPC)来对预期发生变形和失真的曝光图形进行微小的修真，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。

目前，常规条件的模型(normal condition model)通常用来被做光学邻近修正，即用来测量边缘位置误差(Edge Placement Error,简称EPE)，而工艺窗口(ProcessWindow，简称PW)条件的模型(PW condition model)通常被用来做光学邻近修正后的校验(Post OPC verification)，一些在常规条件的模型下的目标点在工艺窗口条件的模型下成为易偏离点(weak point)，该易偏离点即易于发生形变和失真的区域，这些点需要调整修正目标，然后再次进行光学邻近修正之后重新再进行光学邻近修正后的校验，如此循环进行光学邻近修正以及修正之后的校验，直到所有的弱点都被清除，这些弱点清除的过程会造成光学邻近修正过程的循环时间较长，从而影响生产的效率，且生产成本较高。

因此，如何缩短光学邻近修正的循环时间，从而提高生产效率成为本领域技术人员致力研究的方向。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明公开一种光学邻近修正方法，以缩短光学邻近修正的周期，从而提高生产效率。

为了实现上述目的，本发明记载了一种光学邻近修正方法，包括如下步骤：

提供一待校正图形；

对所述待校正图形执行第一光学邻近修正，获得第一校正图形；

采用选择的校验模型对所述第一校正图形进行校验工艺，以于该第一校正图形上确定易偏离点，并对该易偏离点进行目标修正；

对目标修正过的第一校正图形执行第二光学邻近修正，获得第二校正图形；

对所述第二校正图形进行检验工艺。

上述的光学邻近修正方法，其中，所述方法还包括：

从所述待校正图形对应的工艺窗口模型中选择至少一个模型以作为所述校验模型；

其中，利用所述工艺窗口模型对所述第二校正图形进行检验工艺。

上述的光学邻近修正方法，其中，所述工艺窗口模型包括多个模型，所述选择的校验模型包括具有最大间距值的模型和具有最小线宽值的模型。

上述的光学邻近修正方法，其中，所述易偏离点包括断线位置和碰线位置。

上述的光学邻近修正方法，其中，采用所述具有最大间距值的模型对所述第一校正图形进行仿真，确定所述碰线位置；采用所述具有最小线宽值的模型对所述第一校正图形进行仿真，确定所述断线位置。

上述的光学邻近修正方法，其中，通过增加所述断线位置的线宽值以对所述断线位置进行目标修正；通过增加所述碰线位置的间距值以对所述碰线位置进行目标修正。

上述的光学邻近修正方法，其中，所述第一光学邻近修正和所述第二光学邻近修正均采用最佳条件模型。

上述的光学邻近修正方法，其中，所述第一次光学邻近修正和所述第二次光学邻近修正的迭代次数均为4-8次。

上述的光学邻近修正方法，其中，所述第一次光学邻近修正和所述第二次光学邻近修正的迭代次数相同。

上述的光学邻近修正方法，其中，所述光学邻近修正方法应用于形成金属层的工艺中。

上述发明具有如下优点或者有益效果：

综上所述，本发明提供的光学邻近修正方法，通过在对待校正图形执行第一光学邻近修正获得第一校正图形后，采用从制程所对应的工艺窗口模型中所选择的具有最大间距值的模型和具有最小线宽值的模型对第一校正图形进行校验，确定易偏离点，并对该易偏离点进行目标修正后，执行第二光学邻近修正获得第二校正图形，并采用上述工艺窗口模型对该第二校正图形进行检验，在光学邻近修正期间穿插对第一校正图形的修改，从而保障了易偏离点能够及时的发现和修正，减轻了后续光学邻近修正进行冗余运算的数据量，缩短了掩膜数据的运算时间，因无需额外重新确定光学邻近修正的目标图形进行循环修正，从而缩短了光学邻近修正的周期，进而提高了生产效率。

具体附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明及其特征、外形和优点将会变得更加明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未可以按照比例绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。

图1是本发明光学邻近修正方法的流程示意图；

图2a-2c是本发明实施例中对校验确定的断线位置进行目标修正以及继续修正的仿真示意图；

图3a-3c是本发明实施例中对校验确定的碰线位置进行目标修正以及继续修正的仿真示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例对本发明作进一步的说明，但是不作为本发明的限定。

图1是本发明光学邻近修正方法的流程示意图，如图1所示：

本实施例涉及一种光学邻近修正方法，应用于半导体制造过程中45nm技术节点的工艺中，例如应用在形成金属层(metal layer)的工艺中，包括如下步骤：

步骤S1，将设计的掩膜数据输入图形数据系统(Input Graphic Data System，简称Input GDS)，生成光学邻近修正的目标图形，即待校正图形。

步骤S2，用常规条件的模型(normal condition model)对该待校正图形执行第一光学邻近修正，获得第一校正图形，即初始校正图形；优选的，采用光刻条件为最佳曝光能量、焦距为最佳焦距的最佳条件的模型(nominal condition model)对上述待校正图形执行M次迭代次数的第一光学邻近修正，其中4≤M≤8(例如，正整数值的M为4,5,6或者8)。

步骤S3，在确定的金属层制程工艺中，具有对应的工艺窗口，即可以得到待校正图形对应的工艺窗口模型(Process window condition models)，从中选择至少一个模型(selected models)作为校验模型，用于校验(verify)上述第一校正图形，以在该第一校正图形上确定易偏离点(weak point)，该易偏离点也可以为易偏离位置，对该易偏离点或位置进行目标修正；在本实施例中，从形成金属互连线的制程所对应的工艺窗口中选择的校验模型为两个极限条件的模型(two extreme condition models)，分别为具有最大间距值(with the largest CD among the models)的模型和具有最小线宽值(with thesmallest CD among the models)的模型，其中，具有最大间距值的模型体现在，每一个确定的金属层的图形中所有相邻线条之间的间距会存在差异，将所确定的金属层的图形中所有相邻线条间的间距中的最大的间距值定义为D，工艺窗口模型中的一系列模型分别对应具有自身图形中的最大的间距值{D1、D2…Dn}，最大间距值的模型便是从该系列模型中选择一个模型，它对应的最大间距值Dmax大于其他模型对应的间距值Dn；具有最小线宽值的模型体现在，每一个确定的金属层的图形中所有线条的线宽会存在差异，将所确定的金属层的图形中所有线条的线宽中的最大线宽值定义为H，工艺窗口模型中的一系列模型分别对应具有自身图形中的最大的线宽值{H1、H2…Hn}，最大线宽值的模型便是从该系列模型中选择一个模型，它对应的最大线宽值Hmax大于其他模型对应的线宽值Hn。

探测易偏离点或位置的方式，譬如分别采用上述最大间距值的模型和最小线宽值的模型对该第一校正图形进行曝光仿真，以确定易偏离点或位置(weak points)；本实施例是应用于金属互连线的形成工艺中，因此在本实施例中该易偏离点或位置通常为碰线位置(bridging)或断线位置(pinching)，作为示范而非限定，该碰线位置体现在某些线条的部位向另一些线条扩张，直到靠近另一些线条，使得线条之间的距离变窄；该断线位置体现在图形的某些线条或其他结构的某些位置变窄。

其中，断线位置是采用选择的具有最小线宽值的模型对上述第一校正图形进行曝光仿真后得到的易偏离位置，图2a-2c是本发明实施例中对校验确定的断线位置进行目标修正以及继续修正的仿真示意图；如图2a所示，填充了斜线的图形即曲线部分形成的轮廓，即采用具有最小线宽值的模型对上述第一校正图形进行曝光仿真后得到的部分图形轮廓，图2a中直线部分形成的轮廓为工艺窗口模型对应的标准模拟轮廓，仿真后得到第一校正图形的断线位置，工艺窗口模型对应的标准模拟轮廓在该断线位置的线宽值为60nm，而第一校正图形的断线位置的仿真得到的断线图案1的线宽值(simulating CD)＝40nm，其与标准尺寸值之差(difference to Criteria)＝20nm，则其目标修正的尺寸值(retarget)＝10nm，即增加断线位置的线宽的尺寸值；如图2b所示，对该第一校正图形中的断线位置进行目标修正(即增加该断线位置的线宽尺寸)，在不同的断线位置进行目标修正的具体尺寸见下表：

上述表格中的尺寸值的单位为μm。

碰线位置是采用上述具有最大间距值的模型对上述第一校正图形进行曝光仿真后得到的易偏离位置，图3a-3c是本发明光学邻近修正方法实施例中是本发明实施例中对校验确定的碰线位置进行目标修正以及继续修正的仿真示意图；如图3a所示，填充了斜线的图形即曲线部分形成的轮廓，即采用具有最大间距值的模型对上述第一校正图形进行曝光仿真后得到的部分图形轮廓，图3a中直线部分形成的轮廓为工艺窗口模型对应的标准模拟轮廓，仿真后得到第一校正图形的碰线位置，工艺窗口模型对应的标准模拟轮廓在该碰线位置的间距值为60nm，而第一校正图形的碰线位置的仿真得到的碰线图案1的间距值(simulating CD)＝45nm，其与标准尺寸值之差(difference to Criteria)＝15nm，则其目标修正的尺寸值(retarget)＝5nm，即增加碰线位置的间距的尺寸值；如图3b所示，对该第一校正图形中的碰线位置进行目标修正(即增加该碰线位置的间距尺寸)，在不同的碰线位置进行目标修正的具体尺寸值可见下表：

上述表格中的尺寸单位为μm。

步骤S4，用常规条件的模型(normal condition model)继续对目标修正过的第一校正图形执行第二光学邻近修正，获得第二校正图形；优选的，采用光刻条件为最佳曝光能量、焦距为最佳焦距的最佳条件的模型(nominal condition model)对待校正图形执行N次迭代次数的光学邻近修正，其中4≤N≤8(例如N为4,5,6以及8)。

优选的，第二光学邻近修正和上述第一光学邻近修正的迭代次数相同即M＝N，例如M＝N＝5。

步骤S5，利用上述工艺窗口模型对第二校正图形进行检验工艺，得到的曝光仿真图形与工艺窗口对应的标准模拟轮廓的对比示意图，如图2c所示，断线位置采用工艺窗口模型仿真得到的断线图案1′，其线宽已经达到工艺需求，根据实验数据显示：断线图案1的线宽值为40nm，其相对标准尺寸值的差异为20nm，目标修正的尺寸值为10nm，则上述断线图案1′的线宽值为65.5nm，符合工艺的需求；如图3c所示，碰线位置采用工艺窗口模型仿真得到的碰线图案2′经过修正后其间距值也已经达到工艺需求，根据实验数据显示：碰线图案2的间距值为45nm，其相对标准尺寸值的差异为15nm，目标修正的尺寸值为5nm，则上述碰线图案2′的间距值为57.5nm，符合工艺的需求；由于利用工艺窗口模型对上述第二校正图形进行检验的步骤可采用目前业界的常规手段，本领域技术人员可通过查询相关资料或根据其自身具有的常规知识进行上述步骤，故在此便不予赘述。

在本发明的实施例中，由于在光学邻近修正期间穿插对第一校正图形的修改，从而保障了易偏离点或位置能够及时的被发现和修正，因而通常在步骤S5之后无需额外重新确定光学邻近修正的目标图形进行循环修正，从而缩短了光学邻近修正的周期，进而提高了生产效率。

此外，在本发明的实施例中，采用常规条件的模型对待校正图形进行若干次光学邻近修正，可以在任意相邻的两次的光学邻近修正中穿插采用选择的校验模型对初始校正图形的校验以及目标修正的步骤，并可以根据工艺需求进行循环，只要最终能得到符合工艺需求的掩膜图形即可。

综上所述，通过在对待校正图形执行第一光学邻近修正获得第一校正图形后，采用从制程所对应的工艺窗口模型中所选择的具有最大间距值的模型和具有最小线宽值的模型对第一校正图形进行校验，确定易偏离点/位置，并对该易偏离点/位置进行目标修正后，继续执行第二光学邻近修正获得第二校正图形，并采用上述工艺窗口模型对该第二校正图形进行检验，在光学邻近修正期间穿插对第一校正图形的修改，从而保障了易偏离点/位置能够及时的被发现和修正，减轻了后续光学邻近修正进行冗余运算的数据量，缩短了掩膜数据的运算时间，因无需额外重新确定光学邻近修正的目标图形进行循环修正，从而缩短了光学邻近修正的周期，进而提高了生产效率。

本领域技术人员应该理解，本领域技术人员在结合现有技术以及上述实施例可以实现所述变化例，在此不做赘述。这样的变化例并不影响本发明的实质内容，在此不予赘述。

以上对本发明的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，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方法和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，这并不影响本发明的实质内容。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

1.一种光学邻近修正方法，其特征在于，包括如下步骤：

提供一待校正图形；

对所述第二校正图形进行检验工艺；

所述方法还包括：

其中，利用所述工艺窗口模型对所述第二校正图形进行检验工艺；

所述工艺窗口模型包括多个模型，所述选择的校验模型包括具有最大间距值的模型和具有最小线宽值的模型；

所述易偏离点包括断线位置和碰线位置；

采用所述具有最大间距值的模型对所述第一校正图形进行仿真，确定所述碰线位置；采用所述具有最小线宽值的模型对所述第一校正图形进行仿真，确定所述断线位置。

2.如权利要求1所述的光学邻近修正方法，其特征在于，通过增加所述断线位置的线宽值以对所述断线位置进行目标修正；通过增加所述碰线位置的间距值以对所述碰线位置进行目标修正。

3.如权利要求1所述的光学邻近修正方法，其特征在于，所述第一光学邻近修正和所述第二光学邻近修正均采用最佳条件模型。

4.如权利要求1所述的光学邻近修正方法，其特征在于，所述第一光学邻近修正和所述第二光学邻近修正的迭代次数均为4-8次。

5.如权利要求1所述的光学邻近修正方法，其特征在于，所述第一光学邻近修正和所述第二光学邻近修正的迭代次数相同。

6.如权利要求1所述的光学邻近修正方法，其特征在于，所述光学邻近修正方法应用于形成金属层的工艺中。