CN111258188B - Smo技术中选取锚定点最佳光刻偏差的方法 - Google Patents

Smo技术中选取锚定点最佳光刻偏差的方法 Download PDF

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    • G03F7/70441—Optical proximity correction [OPC]

Abstract

本发明涉及一种SMO技术中选取锚定点最佳光刻偏差的方法，涉及半导体制造技术，利用虚拟模型对预选锚定点和关键图形进行模拟计算，通过对一系列评价参数进行比较分析，提供对应于光刻锚定点的最佳光刻偏差，从而确定SMO优化方向，提高SMO优化效率，加快SMO优化速度，同时也为SMO输出适合的照明光源形状奠定坚实的基础。

Description

SMO技术中选取锚定点最佳光刻偏差的方法
技术领域
本发明涉及半导体制造技术，尤其涉及一种SMO技术中选取锚定点最佳光刻偏差的方法。
背景技术
在半导体集成电路制造领域，随着技术的不断发展，光刻机投影曝光所使用的光源形状也在不断变化，经历了从在轴照明到离轴照明，圆形光源到环形光源的快速发展。当半导体技术节点进入28nm以下后，常规的照明光源形状已经无法满足先进曝光技术的需求，不同的芯片设计规则需要与之密切相关的照明光源形状，基于此国际上主要的OPC软件供应商开发出了新的技术——SMO技术(Source Mask Optimization，光源和掩模版同步优化)，其可以决定光源上每一个像素点是否点亮，从而能够实现照明光源在形状上的完全自由化。
基于不同的图形、条件以及参数设置，SMO技术可以输出完全不同的照明光源，即SMO技术提供的自由化照明光源形状和输入参数条件密切相关。因此，在使用SMO技术时，需要衡量各种输入条件和参数，才能得到合适的照明光源。
发明内容
本发明提供的一种SMO技术中选取锚定点最佳光刻偏差的方法，包括：S1：收集建立OPC模型所需要的参数信息；S2：确定初始照明光源形状，使用光源软件生成照明光源文件，在步骤S1得到的所述参数信息的基础上，使用软件生成一个模拟入射光波在晶圆上传播的光学模型以及具有三维效应的掩膜版DDM数据库，将光学模型和DDM数据库组合成初始的OPC虚拟模型，标记为Model_V0；S3：根据一技术节点下晶圆上某一层的设计规则和比该技术节点大的上一个技术节点中该层的光刻锚定点图形的尺寸和关键图形的尺寸，得到一系列预选的光刻锚定点图形的尺寸P_1,P_2,…,P_N；S4：在步骤S3中的一系列预选的光刻锚定点图形的尺寸P_1,P_2,…,P_N中选择其中一个预选的光刻锚定点图形的尺寸P_n，以该光刻锚定点图形的尺寸P_n为基准，根据设计规则确定一维和二维的关键图形的尺寸以及晶圆版图的关键图形的尺寸；S5：在步骤S4的基础上，对预选的光刻锚定点图形的尺寸P_n选择一个光刻偏差范围P_n_PB1,P_n_PB2,…,P_n_PBM，对于其范围中的光刻偏差P_n_PBn，根据预选的光刻锚定点图形的尺寸P_n和关键图形的尺寸调整初始的OPC虚拟模型Model_V0的能量和焦点，得到一个新的OPC虚拟模型，标记为Model_P_n_PBn；S6：在步骤S4和S5的基础上，结合光刻反演技术，使用新的OPC虚拟模型Model_P_n_PBn对预选的光刻锚定点图形和关键图形进行模拟计算，得到与选定的光刻偏差P_n_PBn对应的一系列评价参数，然后得到与每一选定的光刻偏差P_n_PBn对应的一系列评价参数，对于所有选定的光刻偏差P_n_PBn，通过对各评价参数进行比较，选择预选的光刻锚定点图形的最佳光刻偏差；S7：对于步骤S3中的每一个预选的光刻锚定点图形的尺寸，重复步骤S4至S6，得到所有预选的光刻锚定点图形的最佳光刻偏差；以及S8：在步骤S7的基础上，在预选的光刻锚定点中对比选取最佳光刻锚定点图形尺寸及其对应的光刻偏差。
更进一步的，在步骤S1中，所述参数信息包括来自掩膜版厂商的掩膜版参数、光刻机相关的波长和数值孔径参数以及晶圆上光阻薄膜的厚度和折射率。
更进一步的，在步骤S2中，使用电子设计自动化软件生成一个模拟入射光波在晶圆上传播的光学模型以及具有三维效应的掩膜版DDM数据库。
更进一步的，在步骤S6中，该一系列评价参数包括最强光强、最弱光强、对比度、斜率、像对数斜率、归一化像对数斜率、光罩错误增强因子。
更进一步的，在步骤S6中，还接收与一系列评价参数对应的评价标准值。
更进一步的，在步骤S6中，所述模拟计算为电子设计自动化计算。
更进一步的，该SMO技术中选取锚定点最佳光刻偏差的方法适用于28nm以下技术节点。
本发明提供的SMO技术中选取锚定点最佳光刻偏差的方法，利用虚拟模型对预选锚定点和关键图形进行模拟计算，通过对一系列评价参数进行比较分析，提供对应于光刻锚定点的最佳光刻偏差，从而确定SMO优化方向，提高SMO优化效率，加快SMO优化速度，同时也为SMO输出适合的照明光源形状奠定坚实的基础。
附图说明
图1为本发明一实施例的SMO技术中选取锚定点最佳光刻偏差的方法的流程图。
图2为本发明一实施例的SMO技术中选取锚定点最佳光刻偏差的过程之一的示意图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在不做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
选择一个光刻锚定点是SMO技术的第一步，因此提供对应于光刻锚定点的最佳光刻偏差，从而确定SMO优化方向，提高SMO优化效率，加快SMO优化速度，为SMO输出适合的照明光源形状奠定了坚实的基础。
在本发明一实施例中，在于提供一种SMO技术中选取锚定点最佳光刻偏差的方法。具体的，请参阅图1，图1为本发明一实施例的SMO技术中选取锚定点最佳光刻偏差的方法的流程图。本发明一实施例的SMO技术中选取锚定点最佳光刻偏差的方法包括：S1：收集建立OPC模型所需要的参数信息；S2：确定初始照明光源形状，使用光源软件生成照明光源文件，在步骤S1得到的所述参数信息的基础上，使用软件生成一个模拟入射光波在晶圆上传播的光学模型以及具有三维效应的掩膜版DDM数据库，将光学模型和DDM数据库组合成初始的OPC虚拟模型，标记为Model_V0；S3：根据一技术节点下晶圆上某一层的设计规则和比该技术节点大的上一个技术节点中该层的光刻锚定点图形的尺寸和关键图形的尺寸，得到一系列预选的光刻锚定点图形的尺寸P_1,P_2,…,P_N；S4：在步骤S3中的一系列预选的光刻锚定点图形的尺寸P_1,P_2,…,P_N中选择其中一个预选的光刻锚定点图形的尺寸P_n，以该光刻锚定点图形的尺寸P_n为基准，根据设计规则确定一维和二维的关键图形的尺寸以及晶圆版图的关键图形的尺寸；S5：在步骤S4的基础上，对预选的光刻锚定点图形的尺寸P_n选择一个光刻偏差范围P_n_PB1,P_n_PB2,…,P_n_PBM，对于其范围中的光刻偏差P_n_PBn，根据预选的光刻锚定点图形的尺寸P_n和关键图形的尺寸调整初始的OPC虚拟模型Model_V0的能量和焦点，得到一个新的OPC虚拟模型，标记为Model_P_n_PBn；S6：在步骤S4和S5的基础上，结合光刻反演技术，使用新的OPC虚拟模型Model_P_n_PBn对预选的光刻锚定点图形和关键图形进行模拟计算，得到与选定的光刻偏差P_n_PBn对应的一系列评价参数，然后得到与每一选定的光刻偏差P_n_PBn对应的一系列评价参数，对于所有选定的光刻偏差P_n_PBn，通过对各评价参数进行比较，选择预选的光刻锚定点图形的最佳光刻偏差；S7：对于步骤S3中的每一个预选的光刻锚定点图形的尺寸，重复步骤S4至S6，得到所有预选的光刻锚定点图形的最佳光刻偏差；S8：在步骤S7的基础上，在预选的光刻锚定点中对比选取最佳光刻锚定点图形尺寸及其对应的光刻偏差。
更具体的，本发明一实施例的SMO技术中选取锚定点最佳光刻偏差的方法，包括：
S1：收集建立OPC(Optical Proximity Correction，光学临近修正)模型所需要的参数信息。
在本发明一实施例中，所述参数信息包括来自掩膜版厂商的掩膜版参数、光刻机相关的波长和NA(数值孔径)参数以及晶圆上光阻薄膜的厚度和折射率。
S2：确定初始照明光源形状，使用光源软件生成照明光源文件，在步骤S1得到的所述参数信息的基础上，使用软件生成一个模拟入射光波在晶圆上传播的光学模型以及具有三维效应的掩膜版DDM(Domain Decomposition Method，区域分解法)数据库，将光学模型和DDM数据库组合成初始的OPC虚拟模型，标记为Model_V0。
在本发明一实施例中，使用电子设计自动化(EDA,Electronic DesignAutomatic,EDA)软件生成一个模拟入射光波在晶圆上传播的光学模型以及具有三维效应的掩膜版DDM(Domain Decomposition Method，区域分解法)数据库。
S3：根据一技术节点下晶圆上某一层的DR(Design Rule，设计规则)和比该技术节点大的上一个技术节点中该层的光刻锚定点图形的尺寸和关键图形的尺寸，得到一系列预选的光刻锚定点图形的尺寸P_1,P_2,…,P_N。
如本技术节点为14nm，则比该技术节点大的上一个技术节点为28nm。
S4：在步骤S3中的一系列预选的光刻锚定点图形的尺寸P_1,P_2,…,P_N中选择其中一个预选的光刻锚定点图形的尺寸P_n(如P_2)，以该光刻锚定点图形的尺寸P_n(如P_2)为基准，根据DR确定一维和二维的关键图形的尺寸以及晶圆版图的关键图形的尺寸。
S5：在步骤S4的基础上，对预选的光刻锚定点图形的尺寸P_n选择一个光刻偏差范围P_n_PB1,P_n_PB2,…,P_n_PBM，对于其范围中的光刻偏差P_n_PBn，根据预选的光刻锚定点图形的尺寸P_n和关键图形的尺寸调整初始的OPC虚拟模型Model_V0的dose(能量)和focus(焦点)，得到一个新的OPC虚拟模型，标记为Model_P_n_PBn。
S6：在步骤S4和S5的基础上，结合光刻反演技术，使用新的OPC虚拟模型Model_P_n_PBn对预选的光刻锚定点图形和关键图形进行模拟计算，得到与选定的光刻偏差P_n_PBn对应的一系列评价参数，然后得到与每一选定的光刻偏差P_n_PBn对应的一系列评价参数，对于所有选定的光刻偏差P_n_PBn，通过对各评价参数进行比较，选择预选的光刻锚定点图形的最佳光刻偏差。
在本发明一实施例中，该一系列评价参数包括Imax(最强光强)、Imin(最弱光强)、Contrast(对比度)、Slope(斜率)、ILS(Image Log Slope，像对数斜率)、NILS(NormalizedImage Log Slope，归一化像对数斜率)、MEEF(Mask Error Enhancement Factor，光罩错误增强因子)。
在本发明一实施例中，该方法还接收与一系列评价参数对应的评价标准值。以将步骤S6得到的一系列评价参数与评价标准值进行比较。
在本发明一实施例中，所述模拟计算为电子设计自动化(Electronic DesignAutomatic,EDA)计算。
光刻反演技术(Inverse Lithography Technology，ILT)，也叫逆向光刻技术、反向光刻技术，是以硅片上要实现的图形为目标，反演计算出掩模版上所需要图形的算法。即其将光学邻近效应校正(OPC)或SMO的过程看作为逆向处理的问题，将光刻后的目标图形设为理想的成像结果，根据已知成像结果，根据成像系统空间像的变换模型，反演计算出掩模图像。
S7：对于步骤S3中的每一个预选的光刻锚定点图形的尺寸，重复步骤S4至S6，得到所有预选的光刻锚定点图形的最佳光刻偏差。
S8：在步骤S7的基础上，在预选的光刻锚定点中对比选取最佳光刻锚定点图形尺寸及其对应的光刻偏差。
具体的，请参阅图2，图2为本发明一实施例的SMO技术中选取锚定点最佳光刻偏差的过程之一的示意图。在步骤S4中，选择步骤S3中的一系列预选的光刻锚定点图形的尺寸P_1,P_2,…,P_N中的光刻锚定点图形的尺寸P_2为预选的光刻锚定点图形的尺寸；在步骤S5中，对预选的光刻锚定点图形的尺寸P_2选择一个光刻偏差范围P_2_PB1,P_2_PB2,…,P_2_PBM，对其中的光刻偏差P_2_PB2，根据预选的光刻锚定点图形的尺寸P_2和关键图形的尺寸调整初始的OPC虚拟模型Model_V0的dose(能量)和focus(焦点)，得到一个新的OPC虚拟模型，标记为Model_P_2_PB2；在步骤S6中，在步骤S4和S5的基础上，结合光刻反演技术，使用新的OPC虚拟模型Model_P_2_PB2对预选的光刻锚定点图形和关键图形进行模拟计算，得到与选定的光刻偏差P_2_PB2对应的一系列评价参数，然后得到与每一选定的光刻偏差P_2_PBn对应的一系列评价参数，对于所有选定的光刻偏差P_2_PBn，通过对各评价参数进行比较，选择预选的光刻锚定点图形的最佳光刻偏差；在步骤S7中，对于步骤S3中的每一个预选的光刻锚定点图形的尺寸，重复步骤S4至S6，得到所有预选的光刻锚定点图形的最佳光刻偏差；然后在步骤S8中，在步骤S7的基础上，在预选的光刻锚定点中对比选取最佳光刻锚定点图形尺寸及其对应的光刻偏差。
在本发明一实施例中，该SMO技术中选取锚定点最佳光刻偏差的方法适用于28nm以下技术节点。
综上所述，利用虚拟模型对预选锚定点和关键图形进行模拟计算，通过对一系列评价参数进行比较分析，提供对应于光刻锚定点的最佳光刻偏差，从而确定SMO优化方向，提高SMO优化效率，加快SMO优化速度，同时也为SMO输出适合的照明光源形状奠定坚实的基础。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种SMO技术中选取锚定点最佳光刻偏差的方法，其特征在于，包括：
S1：收集建立OPC模型所需要的参数信息；
S2：确定初始照明光源形状，使用光源软件生成照明光源文件，在步骤S1得到的所述参数信息的基础上，使用软件生成一个模拟入射光波在晶圆上传播的光学模型以及具有三维效应的掩膜版DDM数据库，将光学模型和DDM数据库组合成初始的OPC虚拟模型，标记为Model_V0；
S3：根据一技术节点下晶圆上某一层的设计规则和比该技术节点大的上一个技术节点中该层的光刻锚定点图形的尺寸和关键图形的尺寸，得到一系列预选的光刻锚定点图形的尺P_1,P_2,…,P_N，所述关键图形的尺寸包括一维和二维的关键图形的尺寸以及晶圆版图的关键图形的尺寸；
S4：在步骤S3中的一系列预选的光刻锚定点图形的尺寸P_1,P_2,…,P_N中选择其中一个预选的光刻锚定点图形的尺寸P_n，以该光刻锚定点图形的尺寸P_n为基准，根据设计规则确定一维和二维的关键图形的尺寸以及晶圆版图的关键图形的尺寸；
S5：在步骤S4的基础上，对预选的光刻锚定点图形的尺寸P_n选择一个光刻偏差范围P_n_PB1,P_n_PB2,…,P_n_PBM，对于其范围中的光刻偏差P_n_PBn，根据预选的光刻锚定点图形的尺寸P_n和关键图形的尺寸调整初始的OPC虚拟模型Model_V0的能量和焦点，得到一个新的OPC虚拟模型，标记为Model_P_n_PBn；
S6：在步骤S4和S5的基础上，结合光刻反演技术，使用新的OPC虚拟模型Model_P_n_PBn对预选的光刻锚定点图形和关键图形进行模拟计算，得到与选定的光刻偏差P_n_PBn对应的一系列评价参数，然后得到与每一选定的光刻偏差P_n_PBn对应的一系列评价参数，对于所有选定的光刻偏差P_n_PBn，通过对各评价参数进行比较，选择预选的光刻锚定点图形的最佳光刻偏差；
S7：对于步骤S3中的每一个预选的光刻锚定点图形的尺寸，重复步骤S4至S6，得到所有预选的光刻锚定点图形的最佳光刻偏差；以及
S8：在步骤S7的基础上，在预选的光刻锚定点中对比选取最佳光刻锚定点图形尺寸及其对应的光刻偏差。
2.根据权利要求1所述的SMO技术中选取锚定点最佳光刻偏差的方法，其特征在于，在步骤S1中，所述参数信息包括来自掩膜版厂商的掩膜版参数、光刻机相关的波长和数值孔径参数以及晶圆上光阻薄膜的厚度和折射率。
3.根据权利要求1所述的SMO技术中选取锚定点最佳光刻偏差的方法，其特征在于，在步骤S2中，使用电子设计自动化软件生成一个模拟入射光波在晶圆上传播的光学模型以及具有三维效应的掩膜版DDM数据库。
4.根据权利要求1所述的SMO技术中选取锚定点最佳光刻偏差的方法，其特征在于，在步骤S6中，该一系列评价参数包括最强光强、最弱光强、对比度、斜率、像对数斜率、归一化像对数斜率、光罩错误增强因子。
5.根据权利要求1所述的SMO技术中选取锚定点最佳光刻偏差的方法，其特征在于，在步骤S6中，还接收与一系列评价参数对应的评价标准值。
6.根据权利要求1所述的SMO技术中选取锚定点最佳光刻偏差的方法，其特征在于，在步骤S6中，所述模拟计算为电子设计自动化计算。
7.根据权利要求1所述的SMO技术中选取锚定点最佳光刻偏差的方法，其特征在于，该SMO技术中选取锚定点最佳光刻偏差的方法适用于28nm以下技术节点。
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