CN110007554B

CN110007554B - 光学邻近修正方法及掩膜版的制作方法

Info

Publication number: CN110007554B
Application number: CN201810010888.5A
Authority: CN
Inventors: 覃柳莎
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: 2018-01-05
Filing date: 2018-01-05
Publication date: 2023-03-21
Anticipated expiration: 2038-01-05
Also published as: CN110007554A

Abstract

一种光学邻近修正方法及掩膜版的制作方法，修正方法：对第一类型分割边和第二类型分割边进行第一OPC修正，得到第一类型初始修正边和第二类型修正边；根据初始边缘放置误差对第一类型初始修正边进行第二OPC修正，得到第一类型修正边；之后获取第一类型修正边的第一边缘放置误差和第二类型修正边的第二边缘放置误差；若第一边缘放置误差大于第一阈值或第二边缘放置误差大于第二阈值，将第一类型修正边和第二类型修正边构成的图形作为目标图形并重复将子目标图形的各边分割为若干分割边至获取第一边缘放置误差和第二边缘放置误差的过程直至第一边缘放置误差和第二边缘放置误差均小于第二阈值，第一阈值小于第二阈值。提高了修正效率。

Description

光学邻近修正方法及掩膜版的制作方法

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种光学邻近修正方法及掩膜版的制作方法。

背景技术

光刻技术是半导体制作技术中至关重要的一项技术，光刻技术能够实现将图形从掩膜版中转移到硅片表面，形成符合设计要求的半导体产品。光刻工艺包括曝光步骤、曝光步骤之后进行的显影步骤和显影步骤之后的刻蚀步骤。在曝光步骤中，光线通过掩膜版中透光的区域照射至涂覆有光刻胶的硅片上，光刻胶在光线的照射下发生化学反应；在显影步骤中，利用感光和未感光的光刻胶对显影剂的溶解程度的不同，形成光刻图案，实现掩膜版图案转移到光刻胶上；在刻蚀步骤中，基于光刻胶层所形成的光刻图案对硅片进行刻蚀，将掩膜版的图案进一步转移至硅片上。

在半导体制造中，随着设计尺寸的不断缩小，设计尺寸越来越接近光刻成像系统的极限，光的衍射效应变得越来越明显，导致最终对设计图形产生光学影像退化，实际形成的光刻图案相对于掩膜版上的图案发生严重畸变，最终在硅片上经过光刻形成的实际图形和设计图形不同，这种现象称为光学邻近效应(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，现有技术中光学邻近校正的效率较低。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种光学邻近修正方法及掩膜版的制作方法，以提高修正效率。

为解决上述问题，本发明提供一种光学邻近修正方法，包括：提供目标图形，所述目标图形包括多个子目标图形；将子目标图形的各边分割为若干分割边；获取若干分割边中的第一类型分割边，第一类型分割边之外的分割边为第二类型分割边；对第一类型分割边和第二类型分割边进行第一OPC修正，得到第一类型初始修正边和第二类型修正边；获取第一类型初始修正边的初始边缘放置误差；根据初始边缘放置误差对第一类型初始修正边进行第二OPC修正，得到第一类型修正边；进行第二OPC修正后，获取第一类型修正边的第一边缘放置误差和第二类型修正边的第二边缘放置误差；若第一边缘放置误差大于第一阈值，或第二边缘放置误差大于第二阈值，则将第一类型修正边和第二类型修正边构成的图形作为目标图形，并重复将子目标图形的各边分割为若干分割边至获取第一边缘放置误差和第二边缘放置误差的过程，直至第一边缘放置误差小于第一阈值，且第二边缘放置误差小于第二阈值，第一阈值小于第二阈值。

可选的，获取所述初始边缘放置误差的方法包括：对第一类型初始修正边和第二类型修正边构成的图形进行模拟曝光，获得第一模拟曝光图形，所述第一模拟曝光图形包括对应第一类型初始修正边的第一曝光边；根据第一曝光边相对于第一类型分割边的位置偏移程度得到初始边缘放置误差。

可选的，获取第一类型修正边的第一边缘放置误差和第二类型修正边的第二边缘放置误差的方法包括：对第一类型修正边和第二类型修正边构成的图形进行模拟曝光，获得第二模拟曝光图形，所述第二模拟曝光图形包括对应第一类型修正边的第三曝光边和对应第二类型修正边的第四曝光边；根据第三曝光边相对于第一类型分割边的位置偏移程度得到第一边缘放置误差；根据第四曝光边相对于第二类型分割边的位置偏移程度得到第二缘放置误差。

可选的，各分割边的尺寸为曝光工艺临界尺寸的100％～300％。

可选的，所述第一阈值为第二阈值的50％～70％。

可选的，所述第一阈值为0.2nm～1nm；所述第二阈值为1nm～2nm。

可选的，还包括：提供第一OPC修正模型；根据第一OPC修正模型，对第一类型分割边和第二类型分割边进行第一OPC修正，得到第一类型初始修正边和第二类型修正边。

可选的，所述第一OPC修正模型的获取方法包括：提供第一测试掩膜版，所述第一测试掩膜版中具有若干第一测试图形；对第一测试图形进行曝光，得到第一实际曝光图形；对第一实际曝光图形的尺寸进行测量，获得第一测试数据；对第一测试图形进行模拟曝光，得到第一测试曝光图形；对第一测试曝光图形的尺寸进行测量，获得第三测试数据；将第一测试数据和第三测试数据进行比较和拟合计算，得到第一OPC修正模型。

可选的，还包括：提供第二OPC修正模型；根据第二OPC修正模型，对第一类型初始修正边进行第二OPC修正，得到第一类型修正边。

可选的，所述第二OPC修正模型的获取方法包括：提供第二测试掩膜版，所述第二测试掩膜版中具有若干第二测试图形；对第二测试图形进行曝光，得到第二实际曝光图形；对第二实际曝光图形的尺寸进行测量，获得第二测试数据；对第二测试图形进行模拟曝光，得到第二测试曝光图形；对第二测试曝光图形的尺寸进行测量，获得第四测试数据；将第二测试数据和第四测试数据进行比较和拟合计算，得到第二OPC修正模型。

本发明还提供一种掩膜版的制作方法，包括：根据上述方法得到的第一类型修正边和第二类型修正边的图形制作掩膜版。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

本发明技术方案提供的光学邻近修正方法中，对第一类型分割边和第二类型分割边进行第一OPC修正后，得到第一类型初始修正边和第二类型修正边；之后仅根据第一类型初始修正边的初始边缘放置误差对第一类型初始修正边进行第二OPC修正，得到第一类型修正边。可见，获得第一类型修正边经过的修正次数比获得第二类型修正边经过的修正次数多，因此第一类型修正边的第一边缘放置误差小于第二类型修正边的第二边缘放置误差，即能够满足对第一类型分割边的修正精度要求比对第二类型分割边的修正精度要求高。由于在获取第一类型修正边的第一边缘放置误差和第二类型修正边的第二边缘放置误差之前，无需对第二类型修正边进行第二OPC修正，因此减少了运算时间，提高了运算效率。

附图说明

图1是本发明实施例的光学邻近修正方法的流程示意图；

图2至图5是本发明一实施例的光学邻近修正过程的示意图。

具体实施方式

正如背景技术所述，现有的光学邻近修正方法的效率较差。

一种光学邻近修正方法，包括：提供目标图形，所述目标图形包括多个子目标图形；将子目标图形的各边分割为若干分割边；对分割边进行OPC修正，得到修正边；获取修正边的边缘放置误差；若边缘放置误差大于阈值，则将修正边构成的图形作为目标图形并重复上述过程直至边缘放置误差小于阈值。

在一种情况下，为了方便说明，将分割边分为第一类型分割边和第二类型分割边，对第一类型分割边的修正精度要求比对第二类型分割边的修正精度要求高。为了满足第一类型分割边的修正精度高的要求，对第一类型分割边需要进行较多次数的OPC修正，在对第一类型分割边进行OPC修正的过程中，也会对第二类型分割边进行OPC相同次数的OPC修正。

其次，为了满足第一类型分割边的修正精度高的要求，通常将边缘放置误差的阈值以第一类型分割边的阈值来设置，阈值较小，因此第二类型分割边的边缘放置误差需要满足该阈值，这样第二类型分割边需要经过较多次数的OPC修正。

综上，导致光学邻近修正的运算时间较长，光学邻近修正的效率较低。

在此基础上，本发明提供一种光学邻近修正方法，参考图1，包括：

S01:提供目标图形，所述目标图形包括多个子目标图形；

S02:将子目标图形的各边分割为若干分割边；

S03:获取若干分割边中的第一类型分割边，第一类型分割边之外的分割边为第二类型分割边；

S04:对第一类型分割边和第二类型分割边进行第一OPC修正，得到第一类型初始修正边和第二类型修正边；

S05:获取第一类型初始修正边的初始边缘放置误差；

S06:根据初始边缘放置误差对第一类型初始修正边进行第二OPC修正，得到第一类型修正边；

S07:进行第二OPC修正后，获取第一类型修正边的第一边缘放置误差和第二类型修正边的第二边缘放置误差；

S08:若第一边缘放置误差大于第一阈值，或第二边缘放置误差大于第二阈值，则将第一类型修正边和第二类型修正边构成的图形作为目标图形，并重复将子目标图形的各边分割为若干分割边至获取第一边缘放置误差和第二边缘放置误差的过程，直至第一边缘放置误差小于第一阈值，且第二边缘放置误差小于第二阈值，第一阈值小于第二阈值。

由于在获取第一类型修正边的第一边缘放置误差和第二类型修正边的第二边缘放置误差之前，无需对第二类型修正边进行第二OPC修正，因此减少了运算时间，提高了运算效率。

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2至图5是本发明实施例的掩膜版图形的修正过程的示意图。

参考图2，提供目标图形，所述目标图形包括多个子目标图形100。

所述目标图形为光刻胶层上设计需要的图形；所述光刻胶层用于刻蚀待层，在待刻蚀层中形成刻蚀图形。

参考图3，将子目标图形100的各边分割为若干分割边101。

各分割边101的尺寸为曝光工艺临界尺寸的100％～300％。

在子目标图形100的各边上形成若干分割点。本实施例中，在子目标图形100的各边上形成若干分割点W110、W111、W112、W113、W114、W115、W116、W117、W118、W119、W120、W121、W122和W123。

分割点W110和W111之间的分割边101为第一分割边S130，分割点W111和W112之间的分割边101为第二分割边S131，分割点W112和W113之间的分割边101为第三分割边S132，分割点W113和W114之间的分割边101为第四分割边S133，分割点W114和W115之间的分割边101为第五分割边S134，分割点W115和W116之间的分割边101为第六分割边S135，分割点W116和W117之间的分割边101为第七分割边S136，分割点W117和W118之间的分割边101为第八分割边S137，分割点W118和W119之间的分割边101为第九分割边S138，分割点W119和W120之间的分割边101为第十分割边S139，分割点W120和W121之间的分割边101为第十一分割边S140，分割点W121和W122之间的分割边101为第十二分割边S141，分割点W122和W123之间的分割边101为第十三分割边S142，分割点W123和W110之间的分割边101为第十四分割边S143。

参考图3，获取若干分割边101中的第一类型分割边，第一类型分割边之外的分割边为第二类型分割边。

根据工艺的要求确定第一类型分割边和第二类型分割边。

在一个实施例中，子目标图形100为半导体器件中栅极结构的俯视设计图形，栅极结构包括中间区和连接区，连接区沿沟道宽度方向上位于中间区的两侧，连接区和中间区邻接，所述中间区位于半导体器件的沟道上，连接区用于和插塞连接；中间区对应的分割边101比连接区对应的分割边101的精度要求高，那么将栅极结构中间区对应的子目标图形100的若干分割边101作为第一类型分割边，将栅极结构连接区对应的子目标图形100的若干分割边101作为第二类型分割边。

本实施例中，第一类型分割边包括第三分割边S132、第四分割边S133、第十分割边S139和第十一分割边S140。第二类型分割边包括第一分割边S130、第二分割边S131、第五分割边S134、第六分割边S135、第七分割边S136、第八分割边S137、第九分割边S138、第十二分割边S141、第十三分割边S142和第十四分割边S143。

本实施例中，每个子目标图形100中的若干分割边101均分为第一类型分割边和第二类型分割边。

参考图4，对第一类型分割边和第二类型分割边进行第一OPC修正，得到第一类型初始修正边和第二类型修正边。

本实施例中，还包括：提供第一OPC修正模型；根据第一OPC修正模型，对第一类型分割边和第二类型分割边进行第一OPC修正，得到第一类型初始修正边和第二类型修正边。

所述第一OPC修正模型的获取方法包括：提供第一测试掩膜版，所述第一测试掩膜版中具有若干第一测试图形；对第一测试图形进行曝光，得到第一实际曝光图形；对第一实际曝光图形的尺寸进行测量，获得第一测试数据；对第一测试图形进行模拟曝光，得到第一测试曝光图形；对第一测试曝光图形的尺寸进行测量，获得第三测试数据；将第一测试数据和第三测试数据进行比较和拟合计算，得到第一OPC修正模型。

本实施例中，对第一类型分割边和第二类型分割边进行第一OPC修正，具体的，对第三分割边S132进行第一OPC修正得到第三初始修正边Q0132，对第四分割边S133进行第一OPC修正得到第四初始修正边Q0133，对第十分割边S139进行第一OPC修正得到第十初始修正边Q0139，对第十一分割边S140进行第一OPC修正得到第十一初始修正边Q0140，对第一分割边S130进行第一OPC修正得到第一修正边Q130，对第二分割边S131进行第一OPC修正得到第二修正边Q131，对第五分割边S134进行第一OPC修正得到第五修正边Q134，对第六分割边S135进行第一OPC修正得到第六修正边Q135，对第七分割边S136进行第一OPC修正得到第七修正边Q136，对第八分割边S137进行第一OPC修正得到第八修正边Q137，对第九分割边S138进行第一OPC修正得到第九修正边Q138，对第十二分割边S141进行第一OPC修正得到第十二修正边Q141，对第十三分割边S142进行第一OPC修正得到第十三修正边Q142，对第十四分割边S143进行第一OPC修正得到第十四修正边Q143。

本实施例中，第一类型初始修正边包括第三初始修正边Q0132、第四初始修正边Q0133、第十初始修正边Q0139和第十一初始修正边Q0140。第二类型修正边包括第一修正边Q130、第二修正边Q131、第五修正边Q134、第六修正边Q135、第七修正边Q136、第八修正边Q137、第九修正边Q138、第十二修正边Q141、第十三修正边Q142和第十四修正边Q143。

接着，获取第一类型初始修正边的初始边缘放置误差。

获取所述初始边缘放置误差的方法包括：对第一类型初始修正边和第二类型修正边构成的图形进行模拟曝光，获得第一模拟曝光图形，所述第一模拟曝光图形包括对应第一类型初始修正边的第一曝光边；根据第一曝光边相对于第一类型分割边的位置偏移程度得到初始边缘放置误差。

参考图5，根据初始边缘放置误差对第一类型初始修正边进行第二OPC修正，得到第一类型修正边。

本实施例中，还包括：提供第二OPC修正模型；根据第二OPC修正模型，对第一类型初始修正边进行第二OPC修正，得到第一类型修正边。

所述第二OPC修正模型的获取方法包括：提供第二测试掩膜版，所述第二测试掩膜版中具有若干第二测试图形；对第二测试图形进行曝光，得到第二实际曝光图形；对第二实际曝光图形的尺寸进行测量，获得第二测试数据；对第二测试图形进行模拟曝光，得到第二测试曝光图形；对第二测试曝光图形的尺寸进行测量，获得第四测试数据；将第二测试数据和第四测试数据进行比较和拟合计算，得到第二OPC修正模型。

本实施例中，第二OPC修正模型和第一OPC修正模型相同。在其它实施例中，第二OPC修正模型和第一OPC修正模型不同。

本实施例中，具体的，对第三初始修正边Q0132进行第二OPC修正得到第三修正边Q132，对第四初始修正边Q0133进行第二OPC修正得到第四修正边Q133，对第十初始修正边Q0139进行第二OPC修正得到第十修正边Q139，对第十一初始修正边Q0140进行第二OPC修正得到第十一修正边Q140。

进行第二OPC修正后，获取第一类型修正边的第一边缘放置误差和第二类型修正边的第二边缘放置误差。

获取第一类型修正边的第一边缘放置误差和第二类型修正边的第二边缘放置误差的方法包括：对第一类型修正边和第二类型修正边构成的图形进行模拟曝光，获得第二模拟曝光图形，所述第二模拟曝光图形包括对应第一类型修正边的第三曝光边和对应第二类型修正边的第四曝光边；根据第三曝光边相对于第一类型分割边的位置偏移程度得到第一边缘放置误差；根据第四曝光边相对于第二类型分割边的位置偏移程度得到第二缘放置误差。

若第一边缘放置误差大于第一阈值，或第二边缘放置误差大于第二阈值，则将第一类型修正边和第二类型修正边构成的图形作为目标图形，并重复将子目标图形的各边分割为若干分割边至获取第一边缘放置误差和第二边缘放置误差的过程，直至第一边缘放置误差小于第一阈值，且第二边缘放置误差小于第二阈值，第一阈值小于第二阈值。

若第一边缘放置误差小于第一阈值，且第二边缘放置误差小于第二阈值，则获取第一类型修正边和第二类型修正边的图形，结束光学邻近修正过程。

所述第一阈值为第二阈值的50％～70％。

在一个实施例中，所述第一阈值为0.2nm～1nm；所述第二阈值为1nm～2nm。

对第一类型分割边和第二类型分割边进行第一OPC修正后，得到第一类型初始修正边和第二类型修正边；之后仅根据第一类型初始修正边的初始边缘放置误差对第一类型初始修正边进行第二OPC修正，得到第一类型修正边。可见，获得第一类型修正边经过的修正次数比获得第二类型修正边经过的修正次数多，因此第一类型修正边的第一边缘放置误差小于第二类型修正边的第二边缘放置误差，即能够满足对第一类型分割边的修正精度要求比对第二类型分割边的修正精度要求高。由于在获取第一类型修正边的第一边缘放置误差和第二类型修正边的第二边缘放置误差之前，无需对第二类型修正边进行第二OPC修正，因此减少了运算时间，提高了运算效率。

相应的，本实施例还提供一种掩膜版的制作方法，包括：根据上述光学邻近修正方法得到的第一类型修正边和第二类型修正边的图形制作掩膜版。

需要说明的是，本实施例提到初始边缘放置误差、第一边缘放置误差和第二边缘放置误差中，边缘放置误差均指的是“Edge Placement Error”，简称EPE。

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

1.一种光学邻近修正方法，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；

将子目标图形的各边分割为若干分割边；

获取若干分割边中的第一类型分割边，第一类型分割边之外的分割边为第二类型分割边；

对第一类型分割边和第二类型分割边进行第一OPC修正，得到第一类型初始修正边和第二类型修正边；

获取第一类型初始修正边的初始边缘放置误差；

根据初始边缘放置误差对第一类型初始修正边进行第二OPC修正，得到第一类型修正边；

进行第二OPC修正后，获取第一类型修正边的第一边缘放置误差和第二类型修正边的第二边缘放置误差；

若第一边缘放置误差大于第一阈值，或第二边缘放置误差大于第二阈值，则将第一类型修正边和第二类型修正边构成的图形作为目标图形，并重复将子目标图形的各边分割为若干分割边至获取第一边缘放置误差和第二边缘放置误差的过程，直至第一边缘放置误差小于第一阈值，且第二边缘放置误差小于第二阈值，第一阈值小于第二阈值；

所述第一阈值为第二阈值的50％～70％。

2.根据权利要求1所述的光学邻近修正方法，其特征在于，获取所述初始边缘放置误差的方法包括：对第一类型初始修正边和第二类型修正边构成的图形进行模拟曝光，获得第一模拟曝光图形，所述第一模拟曝光图形包括对应第一类型初始修正边的第一曝光边；根据第一曝光边相对于第一类型分割边的位置偏移程度得到初始边缘放置误差。

3.根据权利要求1所述的光学邻近修正方法，其特征在于，获取第一类型修正边的第一边缘放置误差和第二类型修正边的第二边缘放置误差的方法包括：对第一类型修正边和第二类型修正边构成的图形进行模拟曝光，获得第二模拟曝光图形，所述第二模拟曝光图形包括对应第一类型修正边的第三曝光边和对应第二类型修正边的第四曝光边；根据第三曝光边相对于第一类型分割边的位置偏移程度得到第一边缘放置误差；根据第四曝光边相对于第二类型分割边的位置偏移程度得到第二缘放置误差。

4.根据权利要求1所述的光学邻近修正方法，其特征在于，各分割边的尺寸为曝光工艺临界尺寸的100％～300％。

5.根据权利要求1所述的光学邻近修正方法，其特征在于，所述第一阈值为0.2nm～1nm；所述第二阈值为1nm～2nm。

6.根据权利要求1所述的光学邻近修正方法，其特征在于，还包括：提供第一OPC修正模型；根据第一OPC修正模型，对第一类型分割边和第二类型分割边进行第一OPC修正，得到第一类型初始修正边和第二类型修正边。

7.根据权利要求6所述的光学邻近修正方法，其特征在于，所述第一OPC修正模型的获取方法包括：提供第一测试掩膜版，所述第一测试掩膜版中具有若干第一测试图形；对第一测试图形进行曝光，得到第一实际曝光图形；对第一实际曝光图形的尺寸进行测量，获得第一测试数据；将第一测试图形的尺寸数据和第一测试数据进行比较和拟合计算，得到第一OPC修正模型。

8.根据权利要求1所述的光学邻近修正方法，其特征在于，还包括：提供第二OPC修正模型；根据第二OPC修正模型，对第一类型初始修正边进行第二OPC修正，得到第一类型修正边。

9.根据权利要求8所述的光学邻近修正方法，其特征在于，所述第二OPC修正模型的获取方法包括：提供第二测试掩膜版，所述第二测试掩膜版中具有若干第二测试图形；对第二测试图形进行曝光，得到第二实际曝光图形；对第二实际曝光图形的尺寸进行测量，获得第二测试数据；将第二测试图形的尺寸数据和第二测试数据进行比较和拟合计算，得到第二OPC修正模型。

10.一种掩膜版的制作方法，其特征在于，包括：根据权利要求1至9任意一项光学邻近修正方法得到的第一类型修正边和第二类型修正边的图形制作掩膜版。