CN110361927B - 光刻模型生成方法以及opc修正方法 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示了一种光刻模型生成方法及OPC修正方法，本发明提供的光刻模型生成方法包括：提供与光刻系统的弧形狭缝一致的弧形狭缝图案；将弧形狭缝图案沿径向分为多个子狭缝，所述多个子狭缝为连续的；获得每个子狭缝的子光刻模型；则晶圆上一个区域的光刻模型为该区域所对应的多个所述子狭缝的子光刻模型的平均值。由此，能够正确的实现EUV光刻模型的建立，并且是生成了能够实现与一整个弧形狭缝相符合的连续的光刻模型。

Description

光刻模型生成方法以及OPC修正方法
技术领域
本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种光刻模型生成方法以及掩膜版制造方法。
背景技术
光刻是一种将所需图形转移至衬底上，从而在不同的区域建立图形的工艺过程。具体地，光刻通过曝光将图形成像到设置在衬底表面的光刻胶层(材料为光敏感的抗蚀剂)而实现图形转移。
随着半导体技术的飞速发展，光刻所要曝光的图形特征尺寸越来越小，要求光刻的分辨率越来越高，而光刻的分辨率主要体现在CD上，CD是待曝光图形的特征尺寸(或临界尺寸)。CD的减小可以由三种途径实现：减小曝光波长、增大数值孔径、或减小光刻因子。
为了通过减小曝光波长来获得较小曝光图形的特征尺寸，极紫外(ExtremeUltraviolet，EUV)光已被研究应用于光刻中。但是极紫外光刻过程中，设备上的狭缝为弧状，不同于DUV(Deep Ultraviolet，深紫外)等光刻设备，因此，需要设计相对应的光刻模型来实现曝光过程。
发明内容
本发明的目的在于提供一种光刻模型生成方法以及OPC修正方法，较好的实现EUV光刻。
为解决上述技术问题，本发明提供一种光刻模型生成方法，包括：
提供与光刻系统的弧形狭缝一致的弧形狭缝图案；
将弧形狭缝图案沿径向分为多个子狭缝，所述多个子狭缝为连续的；
获得每个子狭缝的子光刻模型；
则晶圆上一个区域的光刻模型为该区域所对应的多个所述子狭缝的子光刻模型的平均值。
可选的，对于所述的光刻模型生成方法，对于一个所述子狭缝具有方位角
Figure BDA0001625763410000021
在晶圆上具有与所述每个子狭缝对应的长度坐标，其中
Figure BDA0001625763410000022
r为所述弧形狭缝图案的半径，
Figure BDA0001625763410000023
小于等于各自子狭缝的圆心角，xi为在长度坐标中对应
Figure BDA0001625763410000024
的直角对边。
可选的，对于所述的光刻模型生成方法，所述长度坐标为所述每个子狭缝独用。
可选的，对于所述的光刻模型生成方法，所述一个区域在所述长度坐标上的区间为[xm，xt)，对应在所述弧形狭缝图案的方位角区间为
Figure BDA0001625763410000025
Figure BDA0001625763410000026
则所述一个区域的光刻模型
Figure BDA0001625763410000027
其中
Figure BDA0001625763410000028
Figure BDA0001625763410000029
k≤n，k为所述一个区域所对应的所述子狭缝的数量，n为所述子狭缝的数量。
可选的，对于所述的光刻模型生成方法，所述多个子狭缝的圆心角为0.5度～5度。
可选的，对于所述的光刻模型生成方法，所述多个子狭缝的圆心角为0.8度～2度。
可选的，对于所述的光刻模型生成方法，所述多个子狭缝的圆心角相同。
可选的，对于所述的光刻模型生成方法，所述一个区域的宽度为10-20μm。
可选的，对于所述的光刻模型生成方法，n≥20。
本发明还提供一种OPC修正方法，包括如上所述的光刻模型生成方法。
可选的，对于所述的OPC修正方法，包括：将芯片单元分割为多个子区域，由每个所述子区域的边界在长度坐标上的区间分别计算每个所述子区域的光刻模型。
可选的，对于所述的OPC修正方法，采用并行处理计算每个所述子区域的光刻模型。
本发明提供的光刻模型生成方法中，所述光刻模型生成方法包括：提供与光刻系统的弧形狭缝一致的弧形狭缝图案；将弧形狭缝图案沿径向分为多个子狭缝，所述多个子狭缝为连续的；获得每个子狭缝的子光刻模型；则晶圆上一个区域的光刻模型为该区域所对应的多个所述子狭缝的子光刻模型的平均值。由此，能够正确的实现EUV光刻模型的建立，并且是生成了能够实现与一整个弧形狭缝相符合的连续的光刻模型。
附图说明
图1为本发明一个实施例中弧形狭缝图案的示意图；
图2为本发明一个实施例中光刻模型生成方法的流程示意图；
图3为本发明一个实施例中弧形狭缝图案分为的子狭缝的示意图；
图4为本发明一个实施例中一个区域与弧形狭缝图案的对应示意图；
图5为本发明一个实施例中一个区域的光刻模型的生成过程的示意图；
图6为本发明一个实施例中进行OPC修正时对芯片单元的处理的示意图。
具体实施方式
下面将结合示意图对本发明的光刻模型生成方法进行更详细的描述，其中表示了本发明的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明，而仍然实现本发明的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本发明的限制。
在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
当技术节点不断缩小，例如进入7nm之后，通常需要采用EUV光刻系统，EUV光刻系统为弧形狭缝。如图1所示，示出了与EUV光刻系统的曝光狭缝相一致的弧形狭缝图案10。本发明即针对这一弧形狭缝图案10，提供了一种光刻模型生成方法。
下面结合图1-图5对本发明的光刻模型生成方法进行详细说明。其中，图1为本发明一个实施例中弧形狭缝图案的示意图；图2为本发明一个实施例中光刻模型生成方法的流程示意图；图3为本发明一个实施例中弧形狭缝图案分为的子狭缝的示意图；图4为本发明一个实施例中一个区域与弧形狭缝图案的对应示意图；图5为本发明一个实施例中一个区域的光刻模型的生成过程的示意图。
如图2所示，本发明的光刻模型生成方法包括：
步骤S11，提供与光刻系统的弧形狭缝一致的弧形狭缝图案；
步骤S12，将弧形狭缝图案沿径向分为多个子狭缝，所述多个子狭缝为连续的；
步骤S13，获得每个子狭缝的子光刻模型；
步骤S14，晶圆上一个区域的光刻模型为该区域所对应的多个所述子狭缝的子光刻模型的平均值。
下面结合图1，图3-图5对本发明的光刻模型生成方法进行详细说明。
如图1所示，对于步骤S11，提供与光刻系统的弧形狭缝一致的弧形狭缝图案10。所述弧形狭缝图案10可以是与光刻系统的弧形狭缝1:1获得，也可以是一定比例缩放后获得，可以依据实际需求进行旋转。
如图3所示，对于步骤S12，将弧形狭缝图案10沿径向分为多个子狭缝101，所述多个子狭缝101为连续的。例如，所述子狭缝101的数量为n个。
图3中示出了整个弧形狭缝图案10及一个子狭缝101，本步骤即是在弧形狭缝图案10的圆心O处依据半径方向进行分割，获得多个子狭缝101，具体的，所述多个子狭缝101为连续的。设所述弧形狭缝图案10的范围(方位角范围)为
Figure BDA0001625763410000041
举例而言，设定子狭缝数量为n，则所述多个子狭缝101的范围可以分别是
Figure BDA0001625763410000042
在一个实施例中，所述多个子狭缝101的圆心角为0.5度～5度。例如，其中一个子狭缝101的圆心角为0.5度，该子狭缝101的范围为[0，0.5)。
在一个实施例中，所述多个子狭缝101的圆心角为0.8度～2度。
例如，所述圆心角可以为1度，1.2度，1.5度，2.5度等。
在一个实施例中，n≥20，例如，子狭缝的数量为50，80，100，200等。
可以理解的是，圆心角设定较小时，分成的子狭缝的数量相对较多，此时精度会适当提高，反之，圆心角设定较大时，分成的子狭缝的数量相对较少，此时计算过程会简单一些。因此，依据实际工艺需求，可以灵活调整子狭缝的数量和圆心角的大小。
可选的，可以使得所述多个子狭缝101的圆心角相同。也可以使得所述多个子狭缝101的圆心角不相同，或者是部分相同等。可以依据实际工艺需求灵活选择。
由图3所示，对于一个子狭缝101，其内任意大小的方位角
Figure BDA0001625763410000051
在晶圆上具有与所述每个子狭缝对应的长度坐标X，其中
Figure BDA0001625763410000052
r为所述弧形狭缝图案10的半径，
Figure BDA0001625763410000053
小于等于各自子狭缝的圆心角，xi为在长度坐标中对应
Figure BDA0001625763410000054
的直角对边的长度。该长度坐标X可以是只要能够在一个子狭缝101中显露出即可，例如可以针对长度坐标X划定所述弧形狭缝图案的半径r。由此，实现了将弧形狭缝图案10的极坐标与晶圆上的平面坐标进行联系。更具体的，是通过方位角
Figure BDA0001625763410000055
将弧形狭缝图案10的极坐标与晶圆上的平面坐标进行联系。
接着，执行步骤S13，获得每个子狭缝101的子光刻模型。由于经过分割后，每个子狭缝101较小，因此可以认为是方形，则每个子狭缝101的子光刻模型可以采用现有技术完成，本发明对此不进行详述。
然后，对于步骤S14，晶圆上一个区域的光刻模型为该区域所对应的多个所述子狭缝的子光刻模型的平均值。
在一个实施例中，所述一个区域的宽度为10-20μm。
如图4所示，弧形狭缝图案10所代表的弧形狭缝与晶圆20相对应，光刻系统的光源需要通过弧形狭缝将掩膜版上的图案投影在晶圆20的一个区域201上。例如，所述一个区域201对应有k个子狭缝101，k≤n。
请进一步参考图5，对于所述一个区域201，在长度坐标上具有的区间为[xm，xt)，对应在所述弧形狭缝图案10的方位角区间为
Figure BDA0001625763410000056
则所述一个区域的光刻模型
Figure BDA0001625763410000057
其中
Figure BDA0001625763410000058
由此可见，本发明在将弧形狭缝图案10分为多个子狭缝101后，针对晶圆上的一个区域201，可以通过预先获得与所述一个区域201相对应的每个子狭缝101的光刻模型，则将这些与所述一个区域201相对应的所有子狭缝101的光刻模型进行平均，即可获得所述一个区域201的实际光刻模型。显然的，所获得的光刻模型是经由连续的多个子狭缝而得到，而这连续的多个子狭缝构成弧形狭缝图案的至少一部分，因此，实现了适用于具有弧形狭缝的的EUV光刻模型的建立，并且可以满足弧形狭缝的不同区域，获得连续的光刻模型。
借助于上述光刻模型生成方法，本发明还提供一种OPC修正方法，包括如上所述的光刻模型生成方法。
具体的，例如图6所示，可以是将芯片单元(chip)30分割为多个子区域301，由每个所述子区域301的边界在长度坐标上的区间分别计算每个所述子区域301的光刻模型。对每个所述子区域301的计算过程可以参考上文中对图5的所述一个区域201的光刻模型的描述，这里不进行重复说明。
可选的，还可以采用并行处理计算每个所述子区域301的光刻模型，由此能够大大提高运算速度。
综上所述，本发明提供的光刻模型生成方法中，所述光刻模型生成方法包括：提供与光刻系统的弧形狭缝一致的弧形狭缝图案；将弧形狭缝图案沿径向分为多个子狭缝，所述多个子狭缝为连续的；获得每个子狭缝的子光刻模型；则晶圆上一个区域的光刻模型为该区域所对应的多个所述子狭缝的子光刻模型的平均值。由此，能够正确的实现EUV光刻模型的建立，并且是生成了能够实现与一整个弧形狭缝相符合的连续的光刻模型。
此外，结合本发明的光刻模型生成方法进行的OPC修正方法，能够获得符合EUV光刻工艺的掩膜版。进一步的，通过并行处理方式，大大提高了运算速度。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (12)

1.一种光刻模型生成方法，其特征在于，包括：
提供与光刻系统的弧形狭缝一致的弧形狭缝图案；
将弧形狭缝图案沿径向分为多个子狭缝，所述多个子狭缝为连续的；
获得每个子狭缝的子光刻模型；
则晶圆上一个区域的光刻模型为该区域所对应的多个所述子狭缝的子光刻模型的平均值。
2.如权利要求1所述的光刻模型生成方法，其特征在于，对于一个所述子狭缝具有方位角
Figure FDA0003856188510000011
在晶圆上具有与所述每个子狭缝对应的长度坐标，其中
Figure FDA0003856188510000012
r为所述弧形狭缝图案的半径，
Figure FDA0003856188510000013
小于等于各自子狭缝的圆心角，xi为在长度坐标中对应
Figure FDA0003856188510000014
的直角对边的长度。
3.如权利要求2所述的光刻模型生成方法，其特征在于，所述长度坐标为所述每个子狭缝独用。
4.如权利要求3所述的光刻模型生成方法，其特征在于，所述弧形狭缝图案的方位角区间为
Figure FDA0003856188510000015
所述一个区域在所述长度坐标上的区间为[xm，xt)，对应在所述弧形狭缝图案的方位角区间为
Figure FDA0003856188510000016
则所述一个区域的光刻模型
Figure FDA0003856188510000017
其中
Figure FDA0003856188510000018
k≤n，k为所述一个区域所对应的所述子狭缝的数量，n为所述子狭缝的数量。
5.如权利要求1所述的光刻模型生成方法，其特征在于，所述多个子狭缝的圆心角为0.5度～5度。
6.如权利要求5所述的光刻模型生成方法，其特征在于，所述多个子狭缝的圆心角为0.8度～2度。
7.如权利要求5或6所述的光刻模型生成方法，其特征在于，所述多个子狭缝的圆心角相同。
8.如权利要求1所述的光刻模型生成方法，其特征在于，所述一个区域的宽度为10-20μm。
9.如权利要求4所述的光刻模型生成方法，其特征在于，n≥20。
10.一种OPC修正方法，其特征在于，包括如权利要求1～9中任意一项光刻模型生成方法。
11.如权利要求10所述的OPC修正方法，其特征在于，包括：将芯片单元分割为多个子区域，由每个所述子区域的边界在长度坐标上的区间分别计算每个所述子区域的光刻模型。
12.如权利要求11所述的OPC修正方法，其特征在于，采用并行处理计算每个所述子区域的光刻模型。
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