CN109212889A - 光学临近效应的修正方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种光学临近效应的修正方法和系统。该方法包括：对设计图形的外边进行解析分割获得用于处理的片段；获取所述用于处理的片段的线条端的邻边间距，当所述邻边间距大于预设的安全间距时，将位于所述邻边上的目标点向外移动以重新设置邻边上的目标点的位置；使用邻边上新的目标点和线条端的目标点进行线条端的修正。该系统用于实现该方法。上述方法和系统可以避免因存在最大修正幅度或者MRC的限制导致线条端修正不足的问题。

Description

光学临近效应的修正方法及系统

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别是涉及一种光学临近效应的修正方法及系统。

背景技术

随着半导体技术的发展，半导体工艺中关键层次比如有源区层次、栅氧层次、金属连线层次的关键尺寸越来越小，已经接近甚至小于光刻工艺中所使用的光波波长。因此光刻过程中，由于光的衍射和干涉作用，实际硅片上得到的光刻图形与掩膜版图形之间存在一定的变形和偏差。图1a为设计的理想的目标图形的掩膜版，图1b为根据该掩膜版光刻所得的图形。如图1a和图1b所示，由于光的衍射和干涉作用，实际所得的图形(图1b)相比目标图形(图1a)，出现线宽的变化、转角的圆化以及线长的缩短等。

光刻中的这种误差直接影响电路性能和生产成品率。为尽量消除这种误差，一种有效的方法是采取光学临近效应修正。图1c为图1a的设计图形经过光学临近修正后所获得的掩膜版图形，根据该图形进行光刻，得到如图1d所示图形。可以看到，图1d的图形更加接近设计图形。因此光学临近修正方法可以从一定程度上纠正因衍射和干涉作用导致的偏差。

随着光刻关键尺寸越来越小，设计图形也越来越复杂，对光学临近修正的精度提出了更高的要求。

传统的光学临近修正过程一般包括如下步骤：

步骤S1：对设计图形的外边进行解析分割(dissection)获得用于处理的片段(segment)。

步骤S2：根据预设规则在每个片段的固定位置放置目标点。如图2所示，虚线框为设计图形中的某个片段，片段中放置有2个目标点P1和P2。

步骤S3：根据预设模型模拟光刻结果。如图2所示，实线框为模拟所得的图形的边界。

步骤S4：计算模拟结果与设计值之间的差异(EPE)。如图2所示，在目标点P1和P2，设计图形和实际图形都存在偏差d1、d2，一般采用EPE(Edge Placement Error)表示这些偏差。

步骤S5：根据该差异对设计图形进行调整。根据上述偏差进行对应的修正，然后不断重复上述步骤S3～S5得到最终的修正图形，用于掩膜版。

在传统的光学临近效应修正过程中，线条端(line-end)是比较难处理的部分。这是因为光学临近效应修正一般都有最大修正幅度(Move limit)以及MRC(Mask RuleCheck)限制。线条端经常会发生回缩(shortening)现象，参考图3a。由于存在最大修正幅度的限制，模拟图形1在线条端的目标点P3处，会与设计图形2存在差距，即回缩了。

然而由于线条端经常需要连接通孔3(contact)，如果线条端发生回缩，那么通孔处就不能形成全覆盖，如图3b所示，严重时会导致电路失效。

发明内容

基于此，有必要针对线条端在光学临近效应修正时发生回缩的问题，提供一种光学临近效应的修正方法。

一种光学临近效应的修正方法，包括：

对设计图形的外边进行解析分割获得用于处理的片段；

获取所述用于处理的片段的线条端的邻边间距，当所述邻边间距大于预设的安全间距时，将位于所述邻边上的目标点向外移动以重新设置邻边上的目标点的位置；

使用邻边上新的目标点和线条端的目标点进行线条端的修正。

在其中一个实施例中，重新设置与所述线条端相邻的一条或两条邻边上的目标点。

在其中一个实施例中，所述邻边上的目标点向外移动的距离Y和邻边间距X的关系为：

其中，A为预设的安全间距、B为目标点能够移动的最大距离、C为预设的线条端邻边间距阈值，且C-A≥B。

在其中一个实施例中，所述修正方法用于0.18微米以下工艺。

在其中一个实施例中，所述使用邻边上新的目标点和线条端的目标点进行线条端的修正的步骤具体包括：根据目标点的模拟误差，调整设计图形，直到根据调整后的设计图形生成的模拟光刻结果符合设计目标。

一种光学临近效应的修正系统，包括：

分割模块，用于对设计图形的外边进行解析分割获得用于处理的片段；

目标点重设模块，用于获取所述用于处理的片段的线条端的邻边间距，当所述邻边间距大于预设的安全间距时，将位于所述邻边上的目标点向外移动以重新设置邻边上的目标点的位置；

修正模块，使用邻边上新的目标点和线条端的目标点进行线条端的修正。

在其中一个实施例中，所述目标点重设模块用于重新设置与所述线条端相邻的一条或两条邻边上的目标点。

在其中一个实施例中，所述目标点重设模块在重设目标点的位置时，所述邻边上的目标点向外移动的距离Y和邻边间距X的关系为：

其中，A为预设的安全间距、B为目标点能够移动的最大距离、C为预设的线条端邻边间距阈值，且C-A≥B。

在其中一个实施例中，所述修正系统用于0.18微米以下工艺。

在其中一个实施例中，所述修正模块具体用于：根据目标点的模拟误差，调整设计图形，直到根据调整后的设计图形生成的模拟光刻结果符合设计目标。

上述修正方法及系统，在邻边上的目标点的位置重新设置后，再进行光学临近效应修正时，由于邻边上的目标点是向外移动了，因此即使存在最大修正幅度或者MRC的限制，线条端也可以被修正到更加靠近设计图形的目标位置。同时，在防止连条风险的前提下，线条本身被加宽也不会带来其他的负面影响。然而线条端不存在回缩的问题后，其与通孔的连接更加可靠。也提高了工艺窗口，降低了工艺风险。

附图说明

图1a为理想的目标图形；

图1b为根据图1a的图像掩膜光刻得到的实际图形；

图1c为根据目标图形进行光学临近修正后的掩膜图形；

图1d为根据图1c的掩膜图形光刻得到的实际图形；

图2示出了目标图形和实际图形之间的偏差；

图3a为线条端发生回缩的示意图；

图3b为线条与通孔连接不能全覆盖的示意图；

图4为一实施例的光学临近效应修正方法的流程图；

图5为金属连线之间的位置关系示意图；

图6为调整目标点前后，模拟图形的对比示意图；

图7为距离Y和邻边间距X之间的曲线关系图；

图8为一实施例的光学临近效应修正系统模块图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图4为一实施例的光学临近效应修正方法的流程图。

参考图4，该方法包括如下步骤S101～S103。由于光学临近效应修正主要出现在光刻尺寸与光波长接近的工艺中，故本实施例的方法主要适用于0.18微米以下的工艺。

步骤S101：对设计图形的外边进行解析分割获得用于处理的片段。由于设计图形一般比较复杂，需要将其进行分割成一些小的片段进行处理。分割后所获得的片段图形比较简单，易于处理。分割方式可以包括例如定长度分割等。

步骤S102：获取所述用于处理的片段的线条端的邻边间距，当所述邻边间距大于预设的安全间距时，将位于所述邻边上的目标点向外移动以重新设置邻边上的目标点的位置。

如图5所示，对于金属连线，其设计图形在端部是呈矩形的，端部包括线条端L1、以及两条与所述线条端L1相邻并垂直的邻边L2、L3。多个金属连线(如图5中的ML1、ML2、ML3、ML4)相互间隔，不能连接在一起，否则会出现连条(bridge)的缺陷。金属连线的邻边间距X指的是线条端的邻边与相邻的金属连线之间的距离，也即金属连线之间的间隙。

在获取到邻边间距X后，要判断其是否大于预设的安全间距。安全间距也是一个距离阈值。若所述邻边间距大于预设的安全间距，则将位于所述邻边上的目标点向外移动以重新设置邻边上的目标点的位置。参考图5，是将目标点从位置POS1向外移动到位置POS2，纵向移动的距离为Y。

可以理解的是，当邻边间距X小于预设的安全间距时，金属连线就不宜再被加宽，否则金属连线之间就有连条的可能。

步骤S103：使用邻边上新的目标点和线条端的目标点进行线条端的修正。

在邻边上的目标点的位置重新设置后，再进行光学临近效应修正时，由于邻边上的目标点是向外移动了，因此即使存在最大修正幅度或者MRC的限制，线条端也可以被修正到更加靠近设计图形的目标位置(如图6中的弧形虚线所示)。同时，在防止连条风险的前提下，线条本身被加宽也不会带来其他的负面影响。然而线条端不存在回缩的问题后，其与通孔的连接更加可靠。也提高了工艺窗口，降低了工艺风险。

可以理解，上述步骤S102中，可以对两条邻边都做目标点的重新设置，也可以就其中一条邻边做目标点的重新设置，都可以达到将线条端修正到更加靠近设计图形的目标位置的目的。对两条邻边都做目标点的重新设置时，向外移动的距离可以相同，也可以不同。

在一个实施例中，步骤S102根据以下公式确定邻边上的目标点向外移动的距离Y。所述邻边上的点向外移动的距离Y和邻边间距X的关系为：

其中，A为预设的安全间距、B为目标点能够移动的最大距离、C为预设的线条端邻边间距阈值，且C-A≥B。根据该公式，距离Y和邻边间距X之间的关系如图7所示。其表示的意思为，当邻边间距X不大于安全间距A时，不能进行目标点的重设，因此Y＝0；当邻边间距X大于或等于某个预设的分界点C时，距离Y也仅仅只能设置为其所允许的最大值B；在邻边间距X位于A与C之间时，距离Y从0到B之间线性变化。

可以理解，距离Y并不限于采用上述公式，还可以是其他合适的方式，例如距离Y从0到B之间不是线性变化，而是曲线变化。

该修正方法可以用于金属连线，或者在其他对线条尺寸不敏感的场合，也可以用于非金属层。

上述步骤103具体可以包括：根据目标点的模拟误差，调整设计图形，直到根据调整后的设计图形生成的模拟光刻结果符合设计目标。设定好目标点后，就可以进行包括模拟光刻结果、在目标点处将光刻结果与设计目标进行对比、然后计算差异并根据差异调整设计图形等步骤在内的处理。之后循环处理，直到模拟的光刻结果符合设计目标，即光刻结果在目标点处和设计目标不存在差异。

基于上述，还提供一种光学临近效应的修正系统。以下实施例的系统涉及光学临近效应修正中关于目标点如何放置的问题，光学临近效应修正的系统包括很多模块，目标点的放置只是其中的一个方面，以下实施例中不会将这些模块全部列出或进行详细介绍，而只说明与目标点放置相关联的内容。如图8所示，该系统包括分割模块100、目标点重设模块200以及修正模块300。

分割模块100用于对设计图形的外边进行解析分割获得用于处理的片段。由于设计图形一般比较复杂，需要将其进行分割成一些小的片段进行处理。分割后所获得的片段图形比较简单，易于处理。分割方式可以包括例如定长度分割等。

目标点重设模块200用于获取所述用于处理的片段的线条端的邻边间距，当所述邻边间距大于预设的安全间距时，将位于所述邻边上的目标点向外移动以重新设置邻边上的目标点的位置。

如图5所示，对于金属连线，其设计图形在端部是呈矩形的，端部包括线条端L1、以及两条与所述线条端L1相邻并垂直的邻边L2、L3。多个金属连线(如图5中的ML1、ML2、ML3、ML4)相互间隔，不能连接在一起，否则会出现连条(bridge)的缺陷。金属连线的邻边间距X指的是线条端的邻边与相邻的金属连线之间的距离，也即金属连线之间的间隙。

在获取到邻边间距X后，要判断其是否大于预设的安全间距。安全间距也是一个距离阈值。若所述邻边间距大于预设的安全间距，则将位于所述邻边上的目标点向外移动以重新设置邻边上的目标点的位置。参考图5，是将目标点从位置POS1向外移动到位置POS2，纵向移动的距离为Y。

可以理解的是，当邻边间距X小于预设的安全间距时，金属连线就不宜再被加宽，否则金属连线之间就有连条的可能。

修正模块300使用邻边上新的目标点和线条端的目标点进行线条端的修正。

在邻边上的目标点的位置重新设置后，再进行光学临近效应修正时，由于邻边上的目标点是向外移动了，因此即使存在最大修正幅度或者MRC的限制，线条端也可以被修正到更加靠近设计图形的目标位置(如图6中的弧形虚线所示)。同时，在防止连条风险的前提下，线条本身被加宽也不会带来其他的负面影响。然而线条端不存在回缩的问题后，其与通孔的连接更加可靠。也提高了工艺窗口，降低了工艺风险。

可以理解，上述目标点重设模块200可以对两条邻边都做目标点的重新设置，也可以就其中一条邻边做目标点的重新设置，都可以达到将线条端修正到更加靠近设计图形的目标位置的目的。对两条邻边都做目标点的重新设置时，向外移动的距离可以相同，也可以不同。

在一个实施例中，目标点重设模块200根据以下公式确定邻边上的目标点向外移动的距离Y。所述邻边上的点向外移动的距离Y和邻边间距X的关系为：

其中，A为预设的安全间距、B为目标点能够移动的最大距离、C为预设的线条端邻边间距阈值，且C-A≥B。根据该公式，距离Y和邻边间距X之间的关系如图7所示。其表示的意思为，当邻边间距X不大于安全间距A时，不能进行目标点的重设，因此Y＝0；当邻边间距X大于或等于某个预设的分界点C时，距离Y也仅仅只能设置为其所允许的最大值B；在邻边间距X位于A与C之间时，距离Y从0到B之间线性变化。

可以理解，距离Y并不限于采用上述公式，还可以是其他合适的方式，例如距离Y从0到B之间不是线性变化，而是曲线变化。

该修正方法可以用于金属连线，或者在其他对线条尺寸不敏感的场合，也可以用于非金属层。

上述修正模块300具体可以用于：根据目标点的模拟误差，调整设计图形，直到根据调整后的设计图形生成的模拟光刻结果符合设计目标。设定好目标点后，就可以进行包括模拟光刻结果、在目标点处将光刻结果与设计目标进行对比、然后计算差异并根据差异调整设计图形等步骤在内的处理。之后循环处理，直到模拟的光刻结果符合设计目标，即光刻结果在目标点处和设计目标不存在差异。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种光学临近效应的修正方法，包括：

对设计图形的外边进行解析分割获得用于处理的片段；

获取所述用于处理的片段的线条端的邻边间距，当所述邻边间距大于预设的安全间距时，将位于所述线条端的邻边上的目标点向外移动以重新设置邻边上的目标点的位置；

使用邻边上新的目标点和线条端的目标点进行线条端的修正。

2.根据权利要求1所述的光学临近效应的修正方法，其特征在于，重新设置与所述线条端相邻的一条或两条邻边上的目标点。

3.根据权利要求1所述的光学临近效应的修正方法，其特征在于，所述邻边上的目标点向外移动的距离Y和邻边间距X的关系为：

其中，A为预设的安全间距、B为目标点能够移动的最大距离、C为预设的线条端邻边间距阈值，且C-A≥B。

4.根据权利要求1所述的光学临近效应的修正方法，其特征在于，所述修正方法用于0.18微米以下工艺。

5.根据权利要求1所述的光学临近效应的修正方法，其特征在于，所述使用邻边上新的目标点和线条端的目标点进行线条端的修正的步骤具体包括：根据目标点的模拟误差，调整设计图形，直到根据调整后的设计图形生成的模拟光刻结果符合设计目标。

6.一种光学临近效应的修正系统，其特征在于，包括：

分割模块，用于对设计图形的外边进行解析分割获得用于处理的片段；

目标点重设模块，用于获取所述用于处理的片段的线条端的邻边间距，当所述邻边间距大于预设的安全间距时，将位于所述线条端的邻边上的目标点向外移动以重新设置邻边上的目标点的位置；

修正模块，使用邻边上新的目标点和线条端的目标点进行线条端的修正。

7.根据权利要求6所述的光学临近效应的修正系统，其特征在于，所述目标点重设模块用于重新设置与所述线条端相邻的一条或两条邻边上的目标点。

8.根据权利要求6所述的光学临近效应的修正系统，其特征在于，所述目标点重设模块在重设目标点的位置时，所述邻边上的目标点向外移动的距离Y和邻边间距X的关系为：

其中，A为预设的安全间距、B为目标点能够移动的最大距离、C为预设的线条端邻边间距阈值，且C-A≥B。

9.根据权利要求6所述的光学临近效应的修正系统，其特征在于，所述修正系统用于0.18微米以下工艺。

10.根据权利要求6所述的光学临近效应的修正系统，其特征在于，所述修正模块具体用于：根据目标点的模拟误差，调整设计图形，直到根据调整后的设计图形生成的模拟光刻结果符合设计目标。