CN110879507A - 用于执行光学邻近校正的方法和使用其制造掩模的方法 - Google Patents

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Abstract

公开了一种用于执行光学邻近校正(OPC)的方法和使用其制造掩模的方法。提供一种用于执行OPC的方法以及通过使用OPC制造掩模的方法，所述执行OPC的方法通过有效地反映掩模形貌效应或图案的边缘之间的耦合效应来提高掩模图像的精确度。用于执行OPC的方法包括：提取掩模上的图案的布局的边缘；提取边缘中相邻边缘之间的宽度等于或小于特定距离的边缘对；针对边缘对中的每一个边缘对产生耦合边缘；通过将边缘滤波器应用于边缘来产生第一掩模图像；通过将耦合滤波器应用于耦合边缘来校正第一掩模图像。

Description

用于执行光学邻近校正的方法和使用其制造掩模的方法
本申请要求于2018年9月6日在韩国知识产权局提交的序列号为10-2018-0106508的韩国专利申请的权益，该申请的全部公开通过引用被合并在本申请中。
技术领域
本发明构思涉及一种制造掩模的方法，更具体地，涉及一种用于执行光学邻近校正(OPC)的方法和一种通过使用OPC制造掩模的方法。
背景技术
在半导体工艺中，可执行使用掩模的光刻工艺以在半导体基底(诸如，晶片)上形成图案。掩模可被简单地定义为不透明材料的图案形状被形成在透明基础材料上的图案转印体。简要描述了掩模的制造过程。首先，可设计需求的电路并且可设计用于需求的电路的布局。然后，通过OPC获得的掩模设计数据可作为掩模流片(MTO)设计数据被传递。在下文中，可基于MTO设计数据执行掩模数据准备(MDP)，并且可执行前段制程(FEOL)(诸如，曝光过程)和后段制程(BEOL)(诸如，缺陷检查)以制造掩模。
发明内容
本发明构思提供一种用于执行能够通过有效地反映掩模形貌效果或图案的边缘之间的耦合效应来提高掩模图像精确度的光学邻近校正(OPC)的方法，以及通过使用OPC制造掩模的方法。
根据本发明构思的一方面，提供一种用于执行光学邻近校正(OPC)的方法，所述方法包括：提取掩模上的图案的布局的边缘；提取边缘中相邻边缘之间的宽度等于或小于特定距离的边缘对；针对边缘对中的每一个边缘对产生耦合边缘；通过将边缘滤波器应用于边缘来产生第一掩模图像；通过将耦合滤波器应用于耦合边缘来校正第一掩模图像。
根据本发明构思的另一方面，提供一种用于执行光学邻近校正(OPC)的方法，所述方法包括：提取掩模上的图案的布局的边缘；根据特定标准在边缘中提取边缘对；通过将边缘滤波器应用于边缘来产生第一掩模图像；并且通过将耦合滤波器应用于边缘对来校正第一掩模图像；通过将经由薄掩模近似获得的第二掩模图像与校正的第一掩模图像相加来产生最终掩模图像。
根据本发明构思的另一方面，提供一种制造掩模的方法，所述方法包括：提取掩模上的图案的布局的边缘；提取边缘中相邻边缘之间的宽度等于或小于特定距离的边缘对；针对边缘对中的每一个边缘对产生耦合边缘；通过将边缘滤波器应用于边缘来产生第一掩模图像；通过将耦合滤波器应用于耦合边缘来校正第一掩模图像，并产生最终掩模图像；通过将最终掩模图像的数据反映到光学邻近校正(OPC)模型来执行模拟；将通过模拟获得的设计数据作为掩模流片(MTO)设计数据进行传递；基于MTO设计数据来准备掩模数据；基于掩模数据在掩模基底上执行曝光。
附图说明
从下面结合附图进行的详细描述将更清楚地理解本发明构思的实施例，其中：
图1是根据实施例的用于执行光学邻近校正(OPC)的方法的过程的流程图；
图2A至图2C是用于解释图1的用于执行OPC的方法中提取布局的边缘的操作和产生第一掩模图像的操作的构思示图；
图3A至图3E是用于参照图1中产生第一掩模图像的操作解释边缘滤波器和通过使用边缘滤波器产生第一掩模图像的原理的构思示图；
图4是示出根据图案的宽度通过使用边缘滤波器产生的第一掩模图像的误差级别以解释图案的边缘之间的耦合效应的曲线图；
图5A是掩模图案的布局的图，图5B是第一掩模图像的曲线图，图5C是示出通过使用严格模拟获得的严格掩模图像与通过使用边缘滤波器获得的第一掩模图像之间的差异的曲线图；
图6A至图6C是用于解释在图1的用于执行OPC的方法中提取边缘对的操作和校正第一掩模图像的操作的构思示图；
图7A至图7D是用于解释与图1中的校正第一掩模图像的操作(S140)有关的产生耦合滤波器的原理和通过使用耦合滤波器校正第一掩模图像的原理的构思示图；
图8是示出针对图5A的掩模图案的布局通过使用严格模拟获得的严格掩模图像、通过使用边缘滤波器获得的第一掩模图像与通过使用耦合滤波器校正的第一掩模图像之间的比较的曲线图；
图9A至图9E是示出通过线性插值方法产生的耦合滤波器的精确度的曲线图；
图10是根据实施例的制造掩模的方法的过程的流程图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细地描述本发明构思的实施例。相同的参考标号被用于附图中相同的构成元件，并且省略相同的构成元件的重复描述。
图1是根据实施例的用于执行光学邻近校正(OPC)的方法的过程的流程图。
参照图1，根据本发明构思的实施例的用于执行OPC的方法可首先提取掩模上的图案的布局的边缘(S110)。这里，掩模上的图案可表示可通过曝光过程被转印到基底(诸如，晶片)上并在基底上形成目标图案的图案。通常，由于曝光过程的特性，基底上的目标图案的形状可能与掩模上的图案的形状不同。此外，由于掩模上的图案被缩小，被投影并被转印到基底上，因此掩模上的图案可能具有比基底上的目标图案更大的尺寸。
掩模上的图案的布局可具有一维或二维形状。这里，一维形状可不表示没有面积的线，而是表示在一个方向上延伸的形状(诸如，线和空间图案)。边缘可与围绕图案的布局的周边的直线相应。根据实施例，边缘可与围绕图案的布局之间的空间的直线相应，或与围绕图案的布局和图案的布局之间的空间的直线相应。参照图2B给出了关于边缘的提取的更详细的描述。
接下来，可在相邻边缘中提取与等于或小于特定标准的标准相应的边缘对(S120)。用于提取边缘对的一个标准可以是相邻边缘之间的特定距离。例如，当边缘围绕图案的布局时，可根据与图案的宽度相应的相邻边缘之间的距离是否小于特定距离来提取边缘对，并且当边缘围绕空间时，可根据与空间的间隔相应的相邻边缘之间的距离是否等于或小于特定距离来提取边缘对。作为用于提取边缘对的标准，相邻边缘之间设置的特定距离可以是例如几纳米到几十纳米。然而，用于提取边缘对的标准不限于此。
用于提取边缘对的另一标准可以是被设置在相邻边缘之间的耦合效应。例如，根据发生在相邻边缘之间的耦合效应是否超过特定耦合效应，可提取边缘对。然而，由于耦合效应随着相邻边缘之间的距离减小而增加，因此对于基于相邻边缘之间的距离提取边缘对的参考与对于基于相邻边缘之间的耦合效应提取边缘对的参考之间可能存在很小差异。
可通过随后参照图4描述的最大误差绝对值(MEA)来解释相邻边缘之间的耦合效应。参照图4更详细地描述了MEA及其耦合效应。
可通过将边缘滤波器应用于提取的边缘来产生第一掩模图像(S130)。这里，第一掩模图像可以是在光通过掩模之后立即在掩模的背面上计算的掩模的近场图像的一部分，并且可与相应于提取的边缘的一部分的近场图像相应。边缘滤波器是能够产生与边缘相应的一部分的近场图像的滤波器，并且可根据边缘的位置和特性而改变。通过将边缘滤波器应用于边缘中的每一个边缘，可产生与边缘中的每一个边缘相应的近场图像。参照图3A至图3E更详细地描述边缘滤波器的构思。
另一方面，可改变边缘对的提取(S120)和第一掩模图像的产生(S130)的顺序。换句话说，在产生第一掩模图像之后，可提取边缘对。
接下来，可通过将耦合滤波器应用于边缘对来校正第一掩模图像(S140)。通过边缘滤波器在相邻边缘之间的距离短或者相邻边缘之间的耦合效应大的边缘的一部分中(换句话说，在边缘对所在的一部分中)获得的第一掩模图像可与边缘附近的实际近场图像不同。因此，可通过将经由将耦合滤波器应用于边缘对所在的部分而产生的用于补偿的近场图像与已经通过边缘滤波器获得的第一掩模图像组合来校正第一掩模图像。参照图6A至图7D更详细地描述了耦合滤波器的应用方法、产生原理等。
接下来，可通过将经由薄掩模近似获得的第二掩模图像与校正的第一掩模图像组合来产生最终掩模图像(S150)。薄掩模近似可被称为基尔霍夫近似。假设光完全穿过掩模的开口部分，并且光被完全阻挡在阻挡部分(在所述阻挡部分处掩模非常薄，掩模的厚度几乎为零)中，因此，薄掩模近似可表示计算的近场图像。在参照图3B给出的描述中更详细地解释了薄掩模近似。
通过将第二掩模图像与如上所述校正的第一掩模图像组合，可产生与掩模上的图案的布局相应的最终掩模图像。此外，通过包括先前由耦合滤波器校正的第一掩模图像，最终掩模图像可与更精确地表示掩模上的图案的布局的掩模近场图像相应。
作为参考，掩模上的图案通常可具有与曝光波长相比不可忽略的厚度。因此，为了执行精确的OPC，可能需要考虑掩模形貌(即，掩模的近场图像)的影响来计算光学掩模图像。另一方面，为了对大面积掩模执行OPC，可能需要在短时间内执行光学掩模图像的计算，因此，需要长计算时间的严格模拟方法不可用于计算光学掩模图像。这里，严格模拟方法可指示电磁场模拟方法，诸如，严格耦合波分析(RCWA)或有限差分时域(FDTD)模拟方法。在严格模拟方法的情况下，可获得精确地反映掩模上的图案的形状的掩模近场图像，但是计算时间可能太长。为了计算快速的掩模近场图像，通常可使用随后参照图3A至图3E将要描述的边缘滤波器。然而，即使在使用边缘滤波器的情况下，由于耦合效应因为图案的小尺寸的原因随着边缘之间的距离减小而增加，因此在通过使用边缘滤波器产生的掩模近场图像中误差会增加。
然而，在根据本发明构思的实施例的用于执行OPC的方法中，可通过将耦合滤波器额外地应用于由于边缘之间的短距离具有大耦合效应的边缘对来校正通过使用边缘滤波器获得的第一掩模图像，进而显著地减小通过仅使用边缘滤波器获得的第一掩模图像中的误差。此外，根据本发明构思的实施例的用于执行OPC的方法可通过使用边缘滤波器和耦合滤波器来快速且精确地计算掩模图像而无需改变现有掩模图像的计算方法中的模拟。
在产生最终掩模图像之后，可执行用于执行用于执行OPC的方法的一般过程。通常可将所述方法简要地解释为如下。
由于图案变得更精细，因此在曝光过程期间会产生由于相邻图案之间的影响导致的光学邻近效应(OPE)。用于执行OPC的方法可表示通过校正图案的布局来抑制OPE的发生的方法。用于执行OPC的方法可被分类为两种类型：基于规则的用于执行OPC的方法和基于模拟或基于模型的用于执行OPC的方法。根据本发明构思的实施例的方法可以是例如基于模型的用于执行OPC的方法。因为仅使用代表性图案的测量结果而无需测量所有的大量测试图案，所以基于模型的用于执行OPC的方法在时间和成本方面会很好。
根据本发明构思的实施例的用于执行OPC的方法除了可包括添加子分辨率辅助特征(SRAF)(诸如，散射条)之外还可包括不仅添加图案的布局的修改而且还在图案的拐角处添加被称为衬线的子光刻特征的方法。这里，衬线可以是通常位于图案的每个拐角处的矩形特征，并且被用于锐化图案的拐角或校正由图案的交叉引起的失真因子。SRAF可以是被用于解决由图案的密度差异引起的OPC偏差的辅助特征，并且可以是以小于曝光设备的分辨率的尺寸形成且不被转印到抗蚀剂层上的特征。
在根据本发明构思的实施例执行OPC时，首先，可准备用于OPC的基本数据。这里，基本数据可包括样本的图案的形状、图案的位置、测量的类型(诸如，图案的空间或线的测量)、基本测量值等的数据。此外，基本数据可包括关于光致抗蚀剂(PR)的厚度、折射率、介电常数等的信息，并且可包括针对一种类型的照明系统的源图。然而，基本数据不限于上述示例数据。
在准备基本数据之后，可产生光学OPC模型。光学OPC模型的产生可包括曝光过程中的散焦开始(DS)位置、最佳聚焦(BF)位置等的优化。此外，光学OPC模型的产生可包括考虑光的衍射现象、曝光设备本身的光学状态等来产生掩模图像。通过使用边缘滤波器和耦合滤波器先前获得的最终掩模图像可被用于产生光学OPC模型。然而，光学OPC模型的产生不限于此。例如，光学OPC模型的产生可包括与曝光过程中的光学现象有关的各种内容。
在产生光学OPC模型之后，可产生用于PR的OPC模型。用于PR的OPC模型的产生可包括PR的阈值的优化。这里，PR的阈值可表示在曝光过程中发生化学变化的阈值，并且可被设置为例如曝光光的强度。用于PR的OPC模型的产生也可包括从各种PR模型形式选择适当的模型形式。
光学OPC模型和用于PR的OPC模型两者可被统称为OPC模型。因此，产生光学OPC模型的过程和产生用于PR的OPC模型的过程两者可被统称为产生OPC模型的过程，换句话说，OPC建模过程。在下文中，除非另有特别指出，否则OPC模型被用作光学OPC模型和用于PR的OPC模型的组合的构思。
在产生OPC模型之后，可验证OPC模型。可通过关键尺寸(CD)误差的均方根(RMS)计算、边缘放置误差(EPE)检查等来执行OPC模型的验证。当OPC模型被包括在特定规范中时，可完成OPC模型的验证，并且可选择相应的OPC模型作为用于模拟的OPC模型。当OPC模型不包括在特定规范中时，可再次执行产生OPC模型的过程，即，产生光学OPC模型的过程和/或产生用于PR的OPC模型的过程。
在验证OPC模型之后，可通过使用相应的OPC模型来执行模拟。通过使用OPC模型的模拟，可获得接近实际测量的掩模的设计数据。通过模拟获得的掩模的设计数据可随后被传递到掩模制作团队，作为用于制造掩模的MTO设计数据。
图2A至图2C是用于解释在图1的用于执行OPC的方法中提取布局的边缘的操作(S110)和产生第一掩模图像的操作(S130)的构思示图。
参照图2A和图2B，图2A示出掩模上的图案的布局，并且图2B示出垂直方向上(即，在从围绕图2A中的图案的布局的边缘提取的第二方向(y方向上)的边缘。即使边缘围绕相同的图案，左边缘和右边缘处的近场图像的计算结果也可能不同。原因可归因于在正常曝光过程中光倾斜地入射到图案的事实。因此，在图2B中，围绕相同图案的左边缘和右边缘分别被示出为具有不同的厚度。
参照图2C，在提取针对图案的布局的边缘之后，可通过将边缘滤波器应用于边缘来产生第一掩模图像。被应用于边缘的边缘滤波器的形状可彼此不同。具体地，如上所述，由于光的倾斜入射，被应用于左边缘的边缘滤波器的形状可与被应用于右边缘的边缘滤波器的形状不同。因此，在图2C中，为了强调边缘滤波器的差异，使被应用于左边缘的边缘滤波器简化的波形和使被应用于右边缘的边缘滤波器简化的波形被示出为具有不同的厚度。
在图2B和图2C中，虽然主要关于垂直方向(即，图案的布局的第二方向(y方向))描述了边缘的提取和边缘滤波器的应用，但是边缘的提取和边缘滤波器的应用也可被应用于水平方向(即，图案的布局的第一方向(x方向))。此外，被应用于第一方向(x方向)上的边缘的边缘滤波器的形状可与被应用于第二方向(y方向)上的边缘的边缘滤波器的形状不同。
通过将边缘滤波器应用于边缘，可产生与边缘相应的掩模的近场图像(在下文中，被称为“掩模图像”)。下面参照图3A至图3E描述根据边缘滤波器的应用产生掩模图像的原理。
图3A至图3E是用于参照图1中产生第一掩模图像的操作(S130)解释边缘滤波器和通过使用边缘滤波器产生第一掩模图像的原理的构思示图。
首先，图3A示出通过使用掩模在晶片上形成的图案的形状。为了便于解释，图3A示出一维形状的线图案的垂直横截面。如图3A所示，线图案可在第一方向(x方向)上具有特定宽度W。
参照图3B，为了形成图3A中示出的图案，针对当使用理想的薄掩模TM时的情况示出了掩模图像。换句话说，图3B示出了通过薄掩模近似TMA获得的掩模图像(在下文中，被称为“薄掩模图像”TMI)。这里，理想的薄掩模TM可以是几乎没有厚度的掩模，并且其开口部分可使光完全通过并且其阻挡部分可完全阻挡光。如图所示，薄掩模图像TMI可具有与将形成在晶片上的图案的形状基本相似的形状。
参照图3C，示出了被用于形成图案的真实掩模RM。真实掩模RM可具有特定厚度t，因此，通过真实掩模RM获得的掩模图像可与薄掩模图像TMI不同。在真实掩模RM下示出了通过严格模拟(R-SIM)(诸如，严格耦合波分析(RCWA)模拟或FDTD模拟)计算的掩模图像(在下文中，被称为“严格掩模图像”RMI)。
参照图3D，严格掩模图像RMI被示出为实线，并且薄掩模图像TMI被示出为虚线。如图3D所示，严格掩模图像RMI可与薄掩模图像TMI不同，并且具体地，可识别出严格掩模图像RMI与薄掩模图像TMI在相应于图案的边缘的部分处明显不同。换句话说，可理解，随着位置远离与图案的边缘相应的部分，严格掩模图像RMI和薄掩模图像TMI变得基本相同。
参照图3E，示出了通过从严格掩模图像RMI减去薄掩模图像TMI获得的减法掩模图像SMI的形状。如上所述，在与左边缘LE和右边缘RE相邻的部分处的减法掩模图像SMI的振幅的大小的变化可增大，并且在远离左边缘LE和右边缘RE的部分处的振幅的大小的变化可减小。这里，振幅的大小可指示被应用于下面的描述的振幅的绝对值。作为参考，在图3E中，减法掩模图像SMI可示出与严格掩模图像RMI和薄掩模图像TMI相比更大的振幅的放大比例。
另一方面，在图3E中，虽然以相同的形式示出左边缘LE部分的减法掩模图像SMI和右边缘RE部分的减法掩模图像SMI，但是由于光的倾斜入射，左边缘LE部分的减法掩模图像SMI和右边缘RE部分的减法掩模图像SMI可以以不同的形式出现。
左边缘部分和右边缘部分的减法掩模图像SMI可与边缘滤波器相应。因此，可从图案的布局提取边缘，并且通过应用与边缘相应的边缘滤波器，可产生减法掩模图像SMI，即，第一掩模图像。随后，通过将薄掩模图像TMI与第一掩模图像相加，可产生与严格掩模图像RMI相似的掩模图像。
通常，当相邻边缘之间的耦合效应由于图案的宽度大而可忽略地小时，可通过应用边缘滤波器的方法快速且相对精确地产生掩模图像。然而，当相邻边缘之间的耦合效应由于图案的宽度小而增加时，通过应用边缘滤波器的方法获得的掩模图像中的误差会增加。
图4是示出通过根据图案的宽度使用边缘滤波器产生的第一掩模图像的误差级别以解释图案的边缘之间的耦合效应的曲线图。这里，水平轴可表示以nm为单位的线图案宽度，并且垂直轴可表示MEA。MEA是最大误差绝对值的缩写，其中，最大误差绝对值表示严格掩模图像RMI与通过使用边缘滤波器计算的掩模图像(即，第一掩模图像)之间的差值中的最大值的绝对值。
参照图4，当线图案的宽度近似等于或大于约15nm时，MEA可等于或小于约0.05。因此，可理解，通过使用边缘滤波器计算的第一掩模图像与严格掩模图像RMI基本相同。可理解，当线图案的宽度等于或大于约15nm时，边缘之间的耦合效应是微不足道的，因此，可理解，即使通过使用边缘滤波器的方法计算掩模图像也不存在大的问题。
然而，当线图案的宽度被减小到等于或小于约15nm时，MEA可急剧增加超过约0.05，并且通过使用边缘滤波器计算的第一掩模图像中的误差可迅速增加。当线图案的宽度被减小到等于或小于15nm时，边缘之间的耦合效应可增加，因此，可理解，通过使用边缘滤波器的方法可能无法精确地计算掩模图像。
另一方面，当用于提取边缘对的标准被定义为相邻边缘之间的特定距离时，该标准可以是例如约15nm。在其他情况下，当两个相邻边缘之间的距离等于或小于约15nm时，可提取该两个相邻边缘作为边缘对。另一方面，当用于提取边缘对的标准被定义为相邻边缘之间的特定耦合效应时，该标准可以是例如约0.05nm的MEA。换句话说，当两个相邻边缘之间的MEA等于或大于约0.05时，可提取该两个相邻边缘作为边缘对。在根据本发明构思的实施例的用于执行OPC的方法中，作为用于提取边缘对的标准，特定距离或特定耦合效应不限于上述值。例如，作为用于提取边缘对的标准，可基于掩模上的图案的形状和密度来不同地改变特定距离、特定耦合效应等。
图5A是掩模图案的布局的图，图5B是严格掩模图像RMI的曲线图，图5C是示出通过使用严格模拟获得的严格掩模图像RMI与通过使用边缘滤波器获得的第一掩模图像之间的差异的曲线图。在图5B和图5C中，水平轴可表示以nm为单位的与图5A中图案的布局相应的第一方向(x方向)上的位置，并且垂直轴可以以任意单位(a.u.)为单位表示近场的振幅。此外，在图5C中，实线可表示严格掩模图像RMI，并且虚线可表示第一掩模图像。
参照图5A，示出了掩模上的图案的布局，并且图案的布局可具有一维线和空间形状。中心部分中的两个线图案均可在第一方向(x方向)上具有约20nm的宽度，并且在两个周边的两个线图案均可在第一方向(x方向)上具有约5nm的宽度。此外，第一方向(x方向)上的线图案之间的空间可具有约20nm的宽度。在第二方向(y方向)上的图案的布局的中心部分处在第一方向(x方向)上延伸的切割线可表示计算图5B和图5C的掩模图像的部分。
参照图5B，示出了通过对图5A的图案的布局的严格模拟获得的掩模图像，即，严格掩模图像RMI。从图5B中的曲线图中可理解，在图5A的图案的布局中，近场的振幅的大小在与线图案相应的部分处小，并且近场的振幅的大小在与空间相应的部分处大。此外，可理解，图案的布局的周边部分中的近场的振幅基本上恒定。
参照图5C，针对图5A的图案的布局通过使用边缘滤波器获得的第一掩模图像与图5B中的严格掩模图像RMI进行比较。这里，第一掩模图像可处于与通过使用薄掩模近似获得的薄掩模图像TMI叠加的状态。从图5C可理解，在具有约20nm的宽度的两个线图案的两个边缘部分(被表示为小圆圈)中，实线和虚线几乎匹配，因此，严格掩模图像RMI和第一掩模图像是几乎相同。
然而，在具有约5nm的宽度的两个线图案的两个边缘部分(被表示为小方块)中，实线和虚线之间存在差异，其中，该差异指示严格掩模图像RMI与第一掩模图像在之间存在差异。结果是，在具有约5nm的宽度的两个线图案的情况下，可指示在通过使用边缘滤波器计算的第一掩模图像中存在误差。如上所述，这可能归因于具有窄宽度的边缘之间的耦合效应。
图6A至图6C是用于解释在图1的用于执行OPC的方法中提取边缘对的操作(S120)和校正第一掩模图像的操作(S140)的构思示图。掩模上的图案的布局可与图2A的掩模上的图案的布局相同。
参照图6A，可从已经从图2B中的图案的布局提取的边缘提取与特定标准相应的边缘对。例如，当用于提取边缘对的标准是相邻边缘之间的特定距离时，可提取相隔等于或小于特定距离的两个相邻边缘作为边缘对。例如，如参照图4所述，当特定距离约15nm时，可提取其间距离等于或小于15nm的两个相邻边缘作为边缘对。因此，如虚线椭圆所示，可提取三个边缘对。此外，从耦合效应方面，提取的边缘对所在的部分可与耦合效应显著的耦合区域相应。
另一方面，虽然已经描述了从围绕图案的布局的边缘提取边缘对，但是实施例不限于此，并且可从围绕图案的布局之间的空间的边缘提取边缘对。例如，当围绕图案的相邻边缘之间的距离大于特定距离但围绕空间的相邻边缘之间的距离由于图案之间的窄空间宽度而小于特定距离时，可从围绕空间的边缘提取边缘对。
参照图6B，在从图案的布局的边缘提取边缘对之后，可产生边缘对中的每一个边缘对的两个边缘的中心线作为耦合边缘CE。在图6B中，耦合边缘CE被表示为长短虚线。耦合边缘CE可指应用耦合滤波器的边缘。
参照图6C，如上所述，可通过将耦合滤波器应用于耦合边缘CE来校正第一掩模图像。如参照图2C所述，第一掩模图像可指的是通过将边缘滤波器应用于图案的布局的所有边缘而获得的第一掩模图像。在根据本发明构思的实施例的用于执行OPC的方法中，可通过将耦合滤波器应用于与两个边缘的中心线相应的一个耦合边缘CE而不是将耦合滤波器应用于边缘对的两个边缘中的每一个来校正由边缘滤波器产生的第一掩模图像。这样的原因可在于参照7A至图7D更详细地描述的产生耦合滤波器的过程。
另一方面，由于边缘对的形状和宽度不同，因此耦合滤波器的形状可不同。因此，在图6C中示出，针对耦合滤波器简化的波形在尺寸和形状方面略有不同。
图7A至图7D是用于解释与图1中的校正第一掩模图像的操作(S140)有关的产生耦合滤波器的原理和通过使用耦合滤波器校正第一掩模图像的原理的构思示图。在图7B和图7D的曲线图中，水平轴可以是以nm为单位的与图7A中的图案的布局相应的第一方向(x方向)上的位置，并且垂直轴可以以任意单位(a.u.)为单位表示近场的振幅。
参照图7A，示出了掩模上的图案的布局，并且图案的布局可具有一维线形状。图案的布局可具有线图案形状并且在第一方向(x方向)上具有约5nm的宽度。由于图案的布局具有约5nm的宽度，因此从图案的布局提取的边缘之间的距离可与约5nm相应。因此，当用于提取边缘对的标准(作为相邻边缘之间的特定距离)是约15nm时，从线图案提取的边缘可与可被提取为边缘对的边缘相应。此外，边缘之间的耦合效应可能很大。另一方面，在第二方向(y方向)上的图案的布局的中心部分处在第一方向(x方向)上延伸的切割线可表示计算图7B和图7C的掩模图像的部分。
参照图7B，示出了通过对于图7A的图案的布局的严格模拟获得的掩模图像，即，严格掩模图像RMI。从图7B中的曲线图可理解，在图7A的线图案的布局中，在与线图案相应的部分处的近场的振幅的大小很小。此外，可理解，随着距线图案的布局的距离朝向周边增加，近场的振幅的大小变得几乎恒定。
参照图7C，通过对于图7A的图案的布局使用边缘滤波器获得的掩模图像，即，第一掩模图像。第一掩模图像可与通过提取图7A中的线图案的布局中的两个边缘并且然后将边缘滤波器应用于该两个边缘而获得的掩模图像相应。此外，第一掩模图像可包括通过使用薄掩模近似获得的薄掩模图像TMI。
在通过使用边缘滤波器获得的第一掩模图像中，可理解，在与线图案相应的部分处的近场的振幅的大小很小，此外，随着距线图案的距离朝向周边部分增加，近场的振幅的大小变得几乎恒定。然而，如上所述，当图案的宽度小时，提取的边缘之间的耦合效应可能很大，因此，通过使用边缘滤波器获得的第一掩模图像可能与严格掩模图像有差异。严格掩模图像和第一掩模图像之间的差异可与第一掩模图像的误差相应。
参照图7D，示出了通过从图7B中示出的严格掩模图像减去图7C中的第一掩模图像而获得的减法掩模图像。可理解，与线图案相应的部分中的减法掩模图像的振幅的大小的变化大，并且随着距线图案的距离增加，减法掩模图像的振幅的大小的变化小。作为参考，在图7D中，减法掩模图像示出与图7B中的严格掩模图像RMI和图7C中的第一掩模图像相比更大的放大比例。
在根据本发明构思的实施例的用于执行OPC的方法中，减法掩模图像可与从图7B中的严格掩模图像中减去图7C中的第一掩模图像的耦合滤波器相应。通过将这样的耦合滤波器应用于具有大耦合效应的边缘对部分，可校正通过使用边缘滤波器获得的第一掩模图像的误差。因此，耦合滤波器的定义和校正效果被简要描述如下。
首先，如上所述，可通过将经由薄掩模近似获得的薄掩模图像TMI与通过边缘滤波器获得的掩模图像EFI相加来获得第一掩模图像MI1。因此，第一掩模图像MI1可通过公式1来表示。
MI1＝EFI+TMI公式1。
这里，第一掩模图像MI1可包括通过将边缘滤波器应用于所有边缘而获得的掩模图像。例如，在线图案的情况下，通过将边缘滤波器应用于左边缘和右边缘两者来获得掩模图像然后将通过薄掩模近似获得的掩模图像TMI与获得的掩模图像相加，可获得第一掩模图像MI1。
接下来，基于前面的描述，相对于通过严格模拟获得的严格掩模图像RTI，可通过公式2来表示通过耦合滤波器获得的掩模图像CFI。
CFI＝RTI-EFI-TMI公式2。
可通过将经由耦合滤波器获得的掩模图像CFI与第一掩模图像MI1相加来获得校正的第一掩模图像CMI1。可通过公式3来表示校正的第一掩模图像CMI1。
CMI1＝MI1(＝EFI+TMI)+CFI(＝RTI-EFI-TMI)＝RTI 公式3。
结果是，校正的第一掩模图像CMI1可与通过对图案严格模拟获得的严格掩模图像基本相同。因此，可预期校正的第一掩模图像CMI1可在某种程度上精确地表示包括图案的掩模。另一方面，如在耦合滤波器的产生过程中描述的，可能仅需要将一个耦合滤波器应用于边缘对，并且可能不需要将耦合滤波器应用于每个边缘。例如，在线图案的情况下，可仅产生并应用一个耦合滤波器。
在根据本发明构思的实施例的用于执行OPC的方法中，通过使用耦合滤波器校正由边缘滤波器获得的第一掩模图像MI1，产生针对包括图案的掩模的掩模图像的方法可以具有如下好处。首先，可按原样应用使用一般边缘滤波器的方法。因此，可通过使用用于获得掩模图像的一般模拟而无需改变模拟来快速地计算掩模图像。其次，如下面参照图9A至图9E给出的描述中所述，当对具有若干个宽度的图案计算耦合滤波器时，可通过对具有各种宽度的图案进行插值来快速且容易地产生耦合滤波器。第三，由于相邻图案之间的耦合效应已经被反映在边缘滤波器和耦合滤波器中，因此可不需要考虑其他相邻图案。
图8是示出针对5A的掩模图案的布局通过使用严格模拟获得的严格掩模图像、通过使用边缘滤波器获得的第一掩模图像与通过使用耦合滤波器校正的第一掩模图像之间的比较的曲线图。水平轴可以是以nm为单位的与图5A的图案的布局相应的第一方向(x方向)上的位置，并且垂直轴可以以任意单位(a.u.)为单位表示近场的振幅的大小。粗实线可表示严格掩模图像，虚线可表示第一掩模图像，并且细实线可表示校正的第一掩模图像。
参照图8，通过使用严格模拟获得的严格掩模图像和通过仅使用边缘滤波器获得的第一掩模图像可在与具有窄宽度的线图案相应的部分处具有差异。如图5C的曲线图所示，其原因可归因于窄线图案的相邻边缘之间的耦合效应。另一方面，可验证通过额外地应用耦合滤波器(边缘滤波器+耦合滤波器)获得的校正的第一掩模图像具有与严格掩模图像基本相似的形状。因此，在根据本发明构思的实施例的用于执行OPC的方法中，通过应用耦合滤波器额外地校正通过使用边缘滤波器获得的第一掩模图像可更精确地计算包括相应的图案的掩模的掩模图像。
另一方面，针对发生耦合效应的某宽度的所有图案或所有空间间隔，在用于预先存储相应的耦合滤波器的时间方面可能非常低效。因此，可能需要针对某宽度的任意图案或任意空间的间隔相对容易且快速地产生耦合滤波器的方法。在根据本发明构思的实施例的用于执行OPC的方法中，可通过使用线性插值针对某宽度的任意图案或任意空间的间隔产生耦合滤波器。
假设已经对两个或更多个宽度的图案或空间间隔计算了耦合滤波器。例如，当用于宽度a的线图案的耦合滤波器被定义为CF(a)并且用于宽度b的线图案的耦合滤波器被定义为CF(b)时，用于任意宽度c的线图案的耦合滤波器CF(c)可通过公式4来计算。
CF(c)＝[(b-c)×CF(a)+(c-a)×CF(b)]/(b-a) 公式4。
这里，宽度b可大于宽度a，并且宽度c可以是宽度a与宽度b之间的任意值。
例如，当针对4nm宽度的线图案和8nm宽度的线图案计算的耦合滤波器分别被定义为CF(4)和CF(8)时，用于6nm宽度的线图案的耦合滤波器CF(6)可通过使用公式4被计算为[CF(4)+CF(8)]/2。
图9A至图9E是示出通过线性插值方法产生的耦合滤波器的精确度的曲线图。在图9A和图9E中，水平轴可以是以nm为单位的在与图案的布局相应的第一方向(x方向)上的位置，并且垂直轴可以以任意单位(a.u.)为单位表示近场的振幅的大小。此外，粗实线(严格)可表示严格掩模图像，虚线(边缘滤波器)可表示第一掩模图像，并且细实线(边缘滤波器+耦合滤波器)可表示校正的第一掩模图像。
参照图9A至图9E，对于4nm和8nm宽度的线图案的校正的第一掩模图像(边缘滤波器+耦合滤波器)可以是通过使用用于4nm和8nm宽度的线图案的耦合滤波器校正的第一掩模图像。这里，可通过先前参照图7A至图7D描述的过程产生用于4nm和8nm宽度的线图案的耦合滤波器。如图所示，可理解，对于4nm和8nm宽度的线图案的校正的第一掩模图像(边缘滤波器+耦合滤波器)可与严格掩模图像(严格的)几乎相似。
另一方面，对于5nm、6nm和7nm宽度的线图案的校正的第一掩模图像(边缘滤波器+耦合滤波器)可以是通过使用用于5nm、6nm和7nm宽度的线图案的耦合滤波器校正的第一掩模图像。这里，可基于已经计算的用于4nm和8nm宽度的线图案的耦合滤波器通过使用公式4来获得用于5nm、6nm和7nm宽度的线图案的耦合滤波器。如图所示，可理解，对于5nm、6nm和7nm宽度的线图案的校正的第一掩模图像(边缘滤波器+耦合滤波器)可与严格掩模图像(严格的)几乎相似。因此，通过使用用于已经计算的至少两个宽度的图案或空间间隔的耦合滤波器，可通过线性插值高精确度且快速地计算用于某宽度的任意图案或任意空间的间隔的耦合滤波器。
在根据本发明构思的实施例的用于执行OPC的方法中，虽然线性插值方法被描述为针对某宽度的任意图案或任意空间的间隔计算耦合滤波器的方法，但是针对某宽度的任意图案或任意空间的间隔计算耦合滤波器的方法不限于线性插值方法。例如，可使用外推来找到用于大于两个计算的图案的宽度的图案的宽度的耦合滤波器。此外，当图案的宽度的耦合效应不是线性时，可使用多项式插值或指数插值代替线性插值。
图10是根据本发明构思的示例性实施例的制造掩模的方法的过程的流程图。
参照图10，根据本发明构思的实施例的制造掩模的方法可包括执行OPC。用于执行OPC的方法可包括例如从提取边缘的操作(S210)到执行模拟的操作(S260)。提取边缘的操作(S210)至产生最终掩模图像的操作(S250)可与图1的用于执行OPC的方法的操作S110至S150相同。然后，可通过将最终掩模图像的数据反映到OPC模型来执行模拟(S260)。执行模拟的操作(S260)可包括产生并验证OPC模型的操作。产生、验证并执行OPC模型的操作可与针对图1给出的描述中描述的操作相同。作为参考，在产生最终掩模图像的操作(S250)中产生的最终掩模图像可被用于产生包括在OPC模型中的光学OPC模型。
在执行OPC并获得掩模设计数据之后，可传递MTO设计数据(S270)。通常，MTO可表示将通过OPC获得的最终掩模数据作为制造掩模的请求传递到掩模制作团队的任务。因此，MTO设计数据最终可与通过OPC获得的最终掩模数据相应。MTO设计数据可具有被用于电子设计自动化(EDA)软件等中的图形数据格式。例如，MTO设计数据可具有诸如图形数据系统II(GDS2)和开放式系统交互标准(OASIS)的数据格式。
在传递MTO设计数据之后，可执行掩模数据准备(MDP)的操作(S280)。MDP可包括例如被称为压裂的格式转换、用于机器读取的条形码的增强、用于检查的标准掩模图案的增强、工作台的增强等以及自动和手动验证。这里，工作台可表示创建与一系列命令(诸如，关于多掩模文件的布置信息、参考剂量以及曝光速度和方法)有关的文本文件的操作。
另一方面，格式转换(即，压裂)可表示将MTO设计数据划分成各个区域并将MTO设计数据改变成用于电子束曝光系统的格式的过程。压裂可包括例如数据操纵，诸如，缩放、调整数据的大小、数据的旋转、图案反射和颜色反转。在通过压裂的转换过程中，可校正在将设计数据转印到晶片上的图像的过程中在某处可能发生的大量系统误差的数据。对于系统误差的数据补偿过程可被称为掩模过程校正(MPC)，并且可包括例如被称为CD调整的线宽调整和增加图案布置精确度的操作。因此，压裂可以是可有助于最终掩模的质量改进的过程，此外，可主动地执行压裂以用于掩模过程补偿的操作。这里，系统误差可能是由可在曝光过程、掩模显影过程、刻蚀过程、晶片成像过程等中发生的失真引起的。
另一方面，MDP可包括MPC。如上所述，MPC可被称为用于校正在曝光过程期间发生的错误(即，系统错误)的过程。这里，曝光过程可以是通常包括写入、显影、刻蚀、焙烤等的概念。此外，可在曝光过程之前执行数据处理。数据处理可以是一种对于掩模数据的预处理过程，并且可包括对掩模数据的语法检查、曝光时间预测等。
在准备掩模数据之后，可基于掩模数据曝光掩模基底(S290)。这里，曝光可表示例如电子束写入。可通过使用例如多光束掩模写入器(MBMW)的灰色写入方法来执行电子束写入。此外，也可通过使用可变形状波(VSB)曝光设备来执行电子束写入。
另一方面，在完成MDP之后，可在曝光过程之前执行将掩模数据转换为像素数据的过程。像素数据可以是被直接用于实际曝光的数据，并且可包括将被曝光的对象的形状的数据和被分配给每个形状的剂量的数据。这里，形状的数据可以是位图数据，在位图数据中，作为矢量数据的形状数据已经通过光栅化等被转换。
在曝光过程之后，可执行一系列过程以完成掩模(S295)。所述一系列过程可包括诸如显影、刻蚀和清洁的过程。此外，用于制造掩模的一系列操作可包括测量过程、缺陷检查和缺陷修复过程。此外，可包括薄膜应用过程。这里，薄膜应用过程可表示将薄膜附着到掩模的表面的过程，以在掩模的输送期间和掩模的使用寿命期间保护掩模免受随后的污染，当通过最终清洁和检查验证时没有污染颗粒或化学污渍。
在根据本发明构思的实施例的制造掩模的方法中，掩模可以是极紫外(EUV)掩模。然而，实施例不限于此，并且也可制造用于另一波长的掩模(诸如，深紫外(DUV)掩模)。
根据本发明构思的实施例的制造掩模的方法可包括用于执行OPC的方法，该方法用于通过使用反映耦合效应的耦合滤波器校正由边缘滤波器获得的第一掩模图像的方法来快速且精确地计算对于包括图案的掩模的掩模图像。因此，根据本发明构思的实施例的制造掩模的方法可基于精确的掩模图像产生精确的OPC模型，并且通过基于精确的OPC模型执行OPC来产生优化的掩模数据。此外，根据本发明构思的实施例的制造掩模的方法可提供能够通过基于优化的掩模数据通过曝光过程制造掩模来在晶片上优化地形成目标图案的好掩模。
根据本发明构思的技术方面的用于执行OPC的方法可通过使用反映耦合效应的耦合滤波器校正由边缘滤波器获得的第一掩模图像来快速且精确地计算对于包括图案的掩模的掩模图像。此外，根据本发明构思的技术方面的用于执行OPC的方法可通过使用边缘滤波器和耦合滤波器计算掩模图像来快速且精确地计算掩模图像，而无需改变在计算现有的掩模图像的方法中的模拟。
根据本发明构思的技术方面的制造掩模的方法可通过使用上述耦合滤波器的校正方法来产生优化的掩模数据，从而通过产生精确的掩模图像和精确的OPC模型来执行OPC。因此，根据本发明构思的技术方面的制造掩模的方法可通过基于优化的掩模数据通过曝光过程制造掩模实现能够在晶片上优化地形成目标图案的好掩模。
尽管已经参照本发明构思的示例实施例具体示出并描述了本发明构思，但是本领域中的普通技术人员将理解，在不脱离由所附权利要求限定的本发明构思的精神和范围的情况下，可对其进行形式和细节上的各种改变。因此，本发明构思的真正的保护范围应由所附权利要求的技术理念确定。

Claims (25)

1.一种用于执行光学邻近校正OPC的方法，所述方法包括：
提取掩模上的图案的布局的边缘；
提取边缘中相邻边缘之间的宽度等于或小于特定距离的边缘对；
针对边缘对中的每一个边缘对产生耦合边缘；
通过将边缘滤波器应用于边缘来产生第一掩模图像；
通过将耦合滤波器应用于耦合边缘来校正第一掩模图像。
2.如权利要求1所述的方法，其中，对于与边缘对相应的图案，耦合滤波器是通过从通过电磁场模拟获得的严格掩模图像减去在校正之前的第一掩模图像和通过薄掩模近似获得的第二掩模图像而获得的。
3.如权利要求2所述的方法，其中，耦合滤波器的形状在耦合边缘的部分处具有最高振幅并且在远离耦合边缘的距离处具有较小振幅。
4.如权利要求2所述的方法，其中，严格掩模图像与在光通过掩模之后立即在掩模的背面上计算的掩模的近场图像相应，并且第一掩模图像与近场图像的一部分相应。
5.如权利要求2所述的方法，其中，电磁场模拟包括严格耦合波分析模拟或有限差分时域模拟。
6.如权利要求1所述的方法，其中，通过使用用于至少两个宽度的图案的耦合滤波器计算用于不同宽度的图案的耦合滤波器。
7.如权利要求6所述的方法，其中，通过插值方法计算用于所述不同宽度的图案的耦合滤波器。
8.如权利要求6所述的方法，其中，当用于宽度a的图案的耦合滤波器被表示为CF(a)并且用于宽度b的图案的耦合滤波器被表示为CF(b)时，
用于宽度c的图案的耦合滤波器CF(c)是通过下面的公式计算的：
CF(c)＝[(b-c)×CF(a)+(c-a)×CF(b)]/(b-a)，
其中，宽度b大于宽度a，并且宽度c是宽度a与宽度b之间的任意值。
9.如权利要求1所述的方法，其中，所述方法还包括：通过将校正的第一掩模图像与通过薄掩模近似获得的第二掩模图像相加来产生最终掩模图像。
10.如权利要求1所述的方法，其中，提取布局的边缘的步骤包括：提取布局的垂直方向上的垂直边缘和水平方向上的水平边缘。
11.如权利要求10所述的方法，其中，产生第一掩模图像的步骤包括：将不同的边缘滤波器应用于左侧的垂直边缘和右侧的垂直边缘。
12.如权利要求10所述的方法，其中，产生第一掩模图像的步骤包括：通过将不同的边缘滤波器分别应用于垂直边缘和水平边缘来产生第一掩模图像，并且
所述方法还包括：通过将校正的第一掩模图像与通过薄掩模近似获得的第二掩模图像相加来产生最终掩模图像。
13.如权利要求1所述的方法，其中，所述方法还包括：通过将校正的第一掩模图像与通过薄掩模近似获得的第二掩模图像相加来产生最终掩模图像，并且光学OPC模型是通过使用最终掩模图像产生的。
14.一种用于执行光学邻近校正OPC的方法，所述方法包括：
提取掩模上的图案的布局的边缘；
根据特定标准提取边缘中的边缘对；
通过将边缘滤波器应用于边缘来产生第一掩模图像；
通过将耦合滤波器应用于边缘对来校正第一掩模图像；
通过将经由薄掩模近似获得的第二掩模图像与校正的第一掩模图像相加来产生最终掩模图像。
15.如权利要求14所述的方法，其中，校正第一掩模图像的步骤包括：在边缘对的每一个边缘对的中心处产生耦合边缘，并且将耦合滤波器应用于耦合边缘。
16.如权利要求14所述的方法，其中，对于与边缘对相应的图案，耦合滤波器是通过从通过电磁场模拟获得的严格掩模图像减去第一掩模图像和第二掩模图像而获得的。
17.如权利要求14所述的方法，其中，所述特定标准由相邻边缘之间的距离或相邻边缘之间的耦合效应确定。
18.如权利要求14所述的方法，其中，通过使用用于至少两个宽度的图案的耦合滤波器来计算用于不同宽度的图案的耦合滤波器。
19.如权利要求18所述的方法，其中，通过使用插值方法获得用于所述不同宽度的图案的耦合滤波器。
20.如权利要求14所述的方法，其中，提取布局的边缘的步骤包括：提取布局的垂直方向上的垂直边缘和水平方向上的水平边缘，并且
产生第一掩模图像的步骤包括：将不同的边缘滤波器分别应用于左侧的垂直边缘和右侧的垂直边缘。
21.一种制造掩模的方法，所述方法包括：
提取掩模上的图案的布局的边缘；
提取边缘中相邻边缘之间的宽度等于或小于特定距离的边缘对；
针对边缘对中的每一个边缘对产生耦合边缘；
通过将边缘滤波器应用于边缘来产生第一掩模图像；
通过将耦合滤波器应用于耦合边缘来校正第一掩模图像并产生最终掩模图像；
通过将最终掩模图像的数据反映到光学邻近校正OPC模型来执行模拟；
将通过模拟获得的设计数据作为掩模流片MTO设计数据进行传递；
基于MTO设计数据来准备掩模数据；
基于掩模数据在掩模基底上执行曝光。
22.如权利要求21所述的方法，其中，对于与边缘对相应的图案，耦合滤波器是通过从通过电磁场模拟获得的严格掩模图像减去在校正之前的第一掩模图像和通过薄掩模近似获得的第二掩模图像而获得的。
23.如权利要求21所述的方法，其中，通过使用用于至少两个宽度的图案的耦合滤波器经由线性插值方法获得用于不同宽度的图案的耦合滤波器。
24.如权利要求21所述的方法，其中，提取布局的边缘的步骤包括提取布局的垂直方向上的垂直边缘和水平方向上的水平边缘；产生第一掩模图像的步骤包括通过将不同的边缘滤波器分别应用于垂直边缘和水平边缘来产生第一掩模图像；产生最终掩模图像的步骤包括通过将校正的第一掩模图像与通过薄掩模近似获得的第二掩模图像相加来产生最终掩模图像。
25.如权利要求21所述的方法，其中，OPC模型包括光学OPC模型和用于光致抗蚀剂的OPC模型，并且最终掩模图像的数据被用在光学OPC模型中。
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