CN109459911B - 一种提高opc模型精度的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种提高OPC模型精度的方法，包括以下步骤：步骤S01：在晶圆上搜集一组量测值；步骤S02：对所述量测值进行处理，过滤掉量测不可信的数据点；步骤S03：基于量测数据建立初始OPC模型；步骤S04：针对主图形进行版图图形与光学信号的卷积，修正初始OPC模型；步骤S05：针对辅助图形进行版图图形与光学信号的卷积，进一步修正初始OPC模型；步骤S06：获得精度更高的修正后OPC模型。本发明针对主图形和辅助图形分别进行信号卷积运算处理，分别修正了主图形和辅助图形的掩模制造误差，能有效提升OPC模型精度。

Description

一种提高OPC模型精度的方法
技术领域
本发明涉及半导体集成电路制造工艺技术领域，更具体地，涉及一种提高OPC模型精度的方法。
背景技术
随着集成电路的持续发展，制造技术不断地朝更小的尺寸发展，光刻制程已经成为限制集成电路向更小特征尺寸发展的主要瓶颈。在深亚微米的半导体制造中，关键图形的尺寸已经远远小于光源的波长，由于光的衍射效应，导致光罩投影至硅片上面的图形有很大的变化，如线宽的变化，转角的圆化，线长的缩短等各种光学临近效应。
为了补偿这些效应产生的影响，我们会直接修改设计出来的图形，然后再进行光刻版的制版工作，例如将线尾修改成hammer head之类的图形等。这个修正的迭代过程就叫光刻邻近效应修正(optical proximity correction，OPC)。一般来说0.18微米以下的光刻制程需要辅以OPC才可得到较好的光刻质量。
在65nm及以下先进工艺中，亚分辨率辅助图形(Assist Feature，AF)技术被广泛应用于光学邻近效应修正OPC中。辅助图形技术利用光学原理在主图形(Main Feature，MF)附近加入无法成像的辅助图形，增强主图形对比度从而进一步扩大光刻工艺窗口。
在OPC过程中，模型的建立至关重要，mask的修正都是基于模型的仿真并通过大量迭代来实现。OPC模型依据光学系统相关参数，晶圆上光阻、膜层信息参数，光刻版透射率参数等信息来模拟光刻版上设计的图案投影后在晶圆上形成的图案。
采用OPC模型模拟出的投影后图案与实际光刻版上图案曝在晶圆上的图案是存在误差的，该误差称为模型残余误差(model residual error，MRE)。模型误差的存在限制了OPC模型的精度。而辅助图形的尺寸通常是主图形尺寸的一半甚至更小，在掩模版制造过程中，更容易引起尺寸误差，对模型精度产生影响，从而进一步影响器件的性能和产品良率。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种提高OPC模型精度的方法。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种提高OPC模型精度的方法，包括以下步骤：
步骤S01：在晶圆上搜集一组量测值；
步骤S02：对所述量测值进行处理，过滤掉量测不可信的数据点；
步骤S03：基于量测数据建立初始OPC模型；
步骤S04：针对主图形进行版图图形与光学信号的卷积，修正初始OPC模型；
步骤S05：针对辅助图形进行版图图形与光学信号的卷积，进一步修正初始OPC模型；
步骤S06：获得精度更高的修正后OPC模型。
进一步地，所述量测值同时包括若干一维图形和若干二维图形。
进一步地，所述一维图形和二维图形包括多种不同的特征图形。
进一步地，每种所述特征图形包括不添加辅助图形的图形和按照一定规则添加辅助图形的图形。
进一步地，所述量测不可信的数据点，包括不同次量测间数据波动超出设定阈值的数据采样点，以及量测采集到的数据明显小于设计规则的尺寸的数据采样点。
进一步地，步骤S03中，得到初始OPC模型后，计算每个数据采样的残余误差。
进一步地，步骤S04中，基于步骤S03中建立的初始OPC模型，针对主图形进行版图图形与光学信号的卷积运算，对初始OPC模型进行修正。
进一步地，步骤S05中，基于步骤S04中获得的OPC模型，针对辅助图形进行版图图形与光学信号的卷积运算，进一步修正辅助图形对主图形的影响，提升OPC模型精度。
辅助图形的尺寸通常是主图形尺寸的一半甚至更小，在掩模版制造过程中，更容易引起尺寸误差。本发明针对主图形和辅助图形分别进行信号卷积运算处理，分别修正了主图形和辅助图形的掩模制造误差，能有效提升OPC模型精度。
附图说明
图1是本发明一种提高OPC模型精度的方法流程图。
图2是本发明一实施例的版图图形示意图。
图3是本发明一实施例的版图主图形卷积信号示意图。
图4是本发明一实施例的版图辅助图形卷积信号示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。
需要说明的是，在下述的具体实施方式中，在详述本发明的实施方式时，为了清楚地表示本发明的结构以便于说明，特对附图中的结构不依照一般比例绘图，并进行了局部放大、变形及简化处理，因此，应避免以此作为对本发明的限定来加以理解。
在以下本发明的具体实施方式中，请参考图1，图1是本发明一种提高OPC模型精度的方法流程图。如图1所示，本发明的一种提高OPC模型精度的方法，包括以下步骤：
步骤S01：在晶圆上搜集一组量测值。
该组量测值通常同时包括若干一维图形和若干二维图形；一维图形和二维图形又可包括多种类不同的特征图形。每种特征图形包括不添加辅助图形的图形和按照一定规则添加辅助图形的图形。
请参考图2。版图中显示添加了辅助图形的主图形示例图，其中较宽的图形为主图形11，较窄的图形为辅助图形12。
整组量测值一般可达到几百甚至上千个数据点。
步骤S02：对所述量测值进行处理，过滤掉量测不可信的数据点。
晶圆量测时存在着误差。通常我们会对同一个图形挑选几个不同的重复单元位置，进行多次量测求平均。如果不同次量测间数据波动较大，并超出设定阈值时，我们会认为这样的数据采样点不可信。另外，量测采集到的数据也会有一些明显小于设计规则的尺寸，对我们提取模型的指导意义不大，因而我们会在提取模型前把这类不可信数据点过滤掉。
步骤S03：基于量测数据建立初始OPC模型。
使用步骤S02中过滤完不可信数据点的数据样本，可得到一个初始的OPC模型。OPC模型中包含对各种特征图形和辅助图形信号的拟合信息。OPC模型会存在一定残余误差，需要在后续的运算中进一步提升精度。因此，需要计算每个数据采样的残余误差。
步骤S04：针对主图形进行版图图形与光学信号的卷积，修正初始OPC模型。
基于步骤S03中建立的初始OPC模型，针对主图形进行版图图形与光学信号的卷积运算，对初始OPC模型进行修正。
请参考图3。其显示版图中主图形的卷积信号示意图。图中横坐标代表尺寸(microns，微米)，纵坐标代表信号强度(magnitude)。
步骤S05：针对辅助图形进行版图图形与光学信号的卷积，进一步修正初始OPC模型。
基于步骤S04中获得的OPC模型，针对辅助图形进行版图图形与光学信号的卷积运算，进一步修正辅助图形对主图形的影响，提升OPC模型精度。
请参考图4。其显示版图中辅助图形的卷积信号示意图。图中横坐标代表尺寸(microns，微米)，纵坐标代表信号强度(magnitude)。
步骤S06：获得精度更高的修正后OPC模型。
辅助图形的尺寸通常是主图形尺寸的一半甚至更小，在掩模版制造过程中，更容易引起尺寸误差。本发明针对主图形和辅助图形分别进行信号卷积运算处理，分别修正了主图形和辅助图形的掩模制造误差，能有效提升OPC模型精度，从而获得精度更高的修正后OPC模型。
以上所述的仅为本发明的优选实施例，所述实施例并非用以限制本发明的专利保护范围，因此凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种提高OPC模型精度的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S01：在晶圆上搜集一组量测值；
步骤S02：对所述量测值进行处理，过滤掉量测不可信的数据点；
步骤S03：基于量测数据建立初始OPC模型；
步骤S04：基于步骤S03中建立的初始OPC模型，针对主图形进行版图图形与光学信号的卷积，修正初始OPC模型以获得初次修正初始OPC模型；
步骤S05：基于所述初次修正初始OPC模型，针对辅助图形进行版图图形与光学信号的卷积，进一步修正初始OPC模型；
步骤S06：获得精度更高的修正后OPC模型。
2.根据权利要求1所述的提高OPC模型精度的方法，其特征在于，所述量测值同时包括若干一维图形和若干二维图形。
3.根据权利要求2所述的提高OPC模型精度的方法，其特征在于，所述一维图形和二维图形包括多种不同的特征图形。
4.根据权利要求3所述的提高OPC模型精度的方法，其特征在于，每种所述特征图形包括不添加辅助图形的图形和按照一定规则添加辅助图形的图形。
5.根据权利要求1所述的提高OPC模型精度的方法，其特征在于，所述量测不可信的数据点，包括不同次量测间数据波动超出设定阈值的数据采样点，以及量测采集到的数据明显小于设计规则的尺寸的数据采样点。
6.根据权利要求1所述的提高OPC模型精度的方法，其特征在于，步骤S03中，得到初始OPC模型后，计算每个数据采样的残余误差。
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