CN112230508B - 光学邻近修正方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种光学邻近修正方法，包括：将OPC图形导入OPC软件中，所述OPC图形中具有多个特定图形；选取所述OPC图形中的任一特定图形，对所述特定图形进行光学模拟，以得到模拟图形，将所述模拟图形与所述特定图形重叠，将所述特定图形的相邻的两边分别切割成n段，n≥3；选取n段中的一段或两段作为操作段，分别计算出每个所述操作段与所述模拟图形的最小距离；根据所述最小距离将对应的操作段移动一单位移动量，每移动一次进行一次光学模拟，以更新所述模拟图形，每次更新所述模拟图形之后，重新计算每个所述操作段与所述模拟图形的最小距离。本发明解决了现有技术中OPC图形的光学邻近修正受栅格切分影响导致OPC图形存在修正误差的问题。

Description

光学邻近修正方法

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种光学邻近修正方法。

背景技术

随着半导体器件尺寸的微缩，对现有工艺的要求越来越高，器件的关键尺寸的一致性要求也日益苛刻，特别是存储芯片的图形设计具有重复性高，图形关键尺寸接近于该产品节点设计尺寸的下限，甚至会比尺寸下限更收紧等特点。在设计后的存储芯片的OPC图形到图形实际成像过程中必然存在一定误差范围，所以需要对存储芯片的OPC图形进行修正。

在应用OPC软件对OPC图形进行修正时，为了加快处理速度，OPC软件会将OPC图形栅格化，然后对栅格化后的OPC图形的子模块同步处理进行修正，再把OPC图形的子模块集成为修正后的OPC图形。然而在将OPC图形栅格化后，OPC图形中的部分图形被切分到不同栅格中再进行处理，在对OPC图形光学模拟后，OPC软件对不同栅格进行处理时，会从不同栅格中随机取样，计算取样点到OPC图形的最小距离来得知此栅格中的修正移动量；然而在一个栅格中取样点不同，计算得到此栅格中的修正移动量会不同，随机取样导致修正移动量不同，最终导致修正后的OPC图形产生修正误差，这些误差可能会导致在成像后上下通孔的覆盖面积不够或者相邻的图形形成连接导致短路等问题，最终导致存储芯片的稳定性低，风险点不可控。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光学邻近修正方法，以解决现有技术中OPC图形的光学邻近修正受栅格切分影响导致OPC图形存在修正误差的问题。

为了达到上述目的，本发明提供了一种光学邻近修正方法，包括：

步骤S1：将OPC图形导入OPC软件中，所述OPC图形中具有多个特定图形，执行步骤S2；

步骤S2：选取所述OPC图形中的任一特定图形，对所述特定图形进行光学模拟，以得到模拟图形，将所述模拟图形与所述特定图形重叠，将所述特定图形的相邻的两边分别切割成n段，n≥3，执行步骤S3；

步骤S3：选取n段中的一段或两段作为操作段，分别计算出每个所述操作段与所述模拟图形的最小距离，执行步骤S4；

步骤S4：根据所述最小距离将对应的操作段移动一单位移动量，每移动一次进行一次光学模拟，以更新所述模拟图形，每次更新所述模拟图形之后，重新计算每个所述操作段与所述模拟图形的最小距离，执行步骤S5；

步骤S5：判断每个所述最小距离与一阈值的大小，当任一所述最小距离大于所述阈值时，执行步骤S4；当每个所述最小距离均小于所述阈值时，执行步骤S6；

步骤S6：利用每个所述操作段的移动量之和一次性修正OPC图形中的所有特定图形，并更新所述OPC图形。

可选的，在步骤S4中，根据所述最小距离将对应的操作段移动所述单位移动量时，同步移动所有所述操作段，或者单独移动任一所述操作段。

可选的，在步骤S4中，不移动所述最小距离小于所述阈值的操作段。

可选的，当n为奇数时，选取n段中的中心的一段作为所述操作段；当n为偶数时，选取n段中的中心的两段作为所述操作段。

可选的，所述OPC图形对应所述存储芯片中的金属层的图形。

可选的，所述特定图形为矩形。

可选的，所述矩形的边长为金属层设计规则最小尺寸的2倍～3倍。

可选的，所述金属层设计规则最小尺寸为75纳米～100纳米。

可选的，所述操作段的长度分别为L1和L2，n段中的除去操作段的其他段的长度相等且均为L3，L3等于所述金属层设计规则最小尺寸的0.7倍。

可选的，L3≤L1≤2×L3且L3≤L2≤2×L3。

可选的，所述单位移动量为2纳米～5纳米。

可选的，执行步骤S6之后，还执行步骤S7，

步骤S7：将更新所述OPC图形栅格化，对所述OPC图形中除去所有所述特定图形的其他图形进行修正，以得到所述OPC图形的目标修正图形。

在本发明提供的一种光学邻近修正方法，通过挑选OPC图形中的任一特定图形，对特定图形进行光学模拟，以得到模拟图形；将特定图形的相邻的两边分别切割成n段；再选取n段中的一段或两段作为操作段，分别计算出每个操作段与模拟图形的最小距离；再根据最小距离将对应的操作段移动一单位移动量，每移动一次进行一次光学模拟，以更新模拟图形，每次更新模拟图形之后，重新计算每个操作段与模拟图形的最小距离；再判断每个最小距离与一阈值的大小，当任一最小距离大于阈值时，再进行移动操作段；当每个最小距离均小于阈值时，则移动完毕，以得到每个操作段的移动量之和，以每个操作段的移动量之和一次性修正OPC图形中的所有特定图形。本发明中一次性修正所有特定图形，且不需要将特定图形栅格化之后再修正，避免栅格化之后修正带来的修正误差，因此提高了特定图形的修正一致性，最终提高了存储芯片的稳定性。

附图说明

图1为现有技术中存储芯片中一图形修正后的光学模拟对比图；

图2为本发明一实施例提供的方法流程图；

图3为本发明一实施例提供的存储芯片中一特定图形的金属层OPC图形及其修正示意图；

图4为本发明一实施例提供的存储芯片中一特定图形的金属层OPC图形、其修正示意图及其光学模拟示意图；

其中，附图标记为：

101-目标模拟图形；102-栅格化修正后的模拟图形；103-目标修正图形；104-栅格化修正后的修正图形；301-特定图形；302-特定图形的修正图形；401-特定图形的目标修正图形；402-特定图形的目标模拟图形；403-上层通孔；404-下层通孔。

具体实施方式

请参考图1，在现有技术中，采用OPC软件对存储芯片的OPC图形进行修正，在对该OPC图形栅格化后，通过修正得到修正图形。图1中为存储芯片中的一特定图形，通过现有技术的修正后得到其栅格化修正后的修正图形104，对栅格化修正后的修正图形104进行光学模拟以得到栅格化修正后的模拟图形102；然而在图1中目标模拟图形101才是修正后光学模拟需得到的最终图形，栅格化修正后的模拟图形102和目标模拟图形101相比，可以看出栅格化修正后的模拟图形102出现了些许偏差，是由于栅格化修正后的修正图形104存在修正误差才导致栅格化修正后的模拟图形102出现偏差，而目标修正图形103才是需要得到的较准确的修正图形。

下面将结合示意图对本发明的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列描述，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。

图2为本实施例提供的方法流程图，图3为本实施例提供的存储芯片中一特定图形的金属层OPC图形及其修正示意图，图4为本实施例提供的存储芯片中一特定图形的金属层OPC图形、其修正示意图及其光学模拟示意图。本发明提供了一种光学邻近修正方法，用于解决现有技术中OPC图形的光学邻近修正受栅格切分影响导致OPC图形存在修正误差的问题。请参考图2，包括：

步骤S1：将OPC图形导入OPC软件中，OPC图形中具有多个特定图形，执行步骤S2；

步骤S2：选取OPC图形中的任一特定图形，对特定图形进行光学模拟，以得到模拟图形，将模拟图形与特定图形重叠，将特定图形的相邻的两边分别切割成n段，n≥3，执行步骤S3；

步骤S3：选取n段中的一段或两段作为操作段，分别计算出每个操作段与模拟图形的最小距离，执行步骤S4；

步骤S4：根据最小距离将对应的操作段移动一单位移动量，每移动一次进行一次光学模拟，以更新模拟图形，每次更新模拟图形之后，重新计算每个操作段与模拟图形的最小距离，执行步骤S5；

步骤S5：判断每个最小距离与一阈值的大小，当任一最小距离大于阈值时，执行步骤S4；当每个最小距离均小于阈值时，执行步骤S6；

步骤S6：利用每个操作段的移动量之和一次性修正OPC图形中的所有特定图形，并更新OPC图形。

下面结合附图对本发明光学邻近修正方法进行更详细的描述，其中图示了本发明的优选实施例。

执行步骤S1：将OPC图形导入OPC软件中，OPC图形中具有多个特定图形，执行步骤S2。

具体的，本实施例中，OPC图形对应存储芯片中的金属层图形，具体是将OPC图形导入到OPC软件中，OPC软件能够支持OPC图形的仿真，并计算得到修正后的OPC图形。其中，OPC图形中具有多个特定图形，特定图形为存储芯片中的金属层图形中的金属层连接图形，金属层连接图形通常需满足覆盖上下通孔层的要求，因为金属层连接图形用于连接栅极及通孔层以形成电通路，所以此类特定图形相当重要，若此类特定图形在栅格化后被分到不同栅格中处理易导致此类特定图形出现修正偏差，导致电连接问题，最终导致存储芯片的稳定性低。因此，在本实施例中，选中此类特定图形进行修正处理。

执行步骤S2：选取OPC图形中的任一特定图形，对特定图形进行光学模拟，以得到模拟图形，将模拟图形与特定图形重叠，将特定图形的相邻的两边分别切割成n段，n≥3，执行步骤S3。

具体的，选取OPC图形中的任一特定图形，对选取的特定图形进行光学模拟以得到其模拟图形，并将模拟图形与特定图形重叠。在本实施例中，特定图形为矩形，但不限于此类形状，也可为其他形状。由于特定图形为矩形，经过光学模拟得到的模拟图形的尺寸一般会比特定图形小一些，且模拟图形的边不会与特定图形的边重合，为了使模拟图形与特定图形的边能够大致重合，且与特定图形的形状相似，所以需要将特定图形的边进行切割移动。

进一步地，由于本实施例中的特定图形为矩形，矩形两两对边相等，所以只需将特定图形的相邻的两边分别切割成n段，n≥3，但切割的段数需要特定图形的相邻的两边的长度满足切断要求，即切割后的每一段的长度均需大于最小工艺要求；在本实施例中，切割后的每一段的长度均需大于50纳米，50纳米为当前最小工艺要求，如要切割为4段，即需要特定图形的两边长均大于200纳米。

在本实施例中，特定图形为矩形，矩形的边长范围为金属层设计规则最小尺寸的2倍～3倍，金属层设计规则最小尺寸是当前产品的最小尺寸，本实施例中，金属层设计规则最小尺寸的范围为75纳米～100纳米，即矩形的边长范围为150纳米～300纳米，但不限于此金属层设计规则最小尺寸和倍数，示具体产品最小尺寸和工艺规则要求，当设计规则变化，做相应的调整。

执行步骤S3：选取n段中的一段或两段作为操作段，分别计算出每个操作段与模拟图形的最小距离，执行步骤S4。

具体的，当将特定图形的相邻的两边分别切割成n段后，选取n段中的一段或两段作为操作段。其中，当n为奇数时，选取n段中的中心的一段作为操作段；当n为偶数时，选取n段中的中心的两段作为操作段。操作段为计算移动量的核心段，一般选取中心的段进行移动，以使模拟图形的几条边能够与特定图形的边大致重合。因为将特定图形的相邻的两边均切割成n段，所以相邻的两边均有操作段，然后计算每个操作段与步骤S2得到的模拟图形的最小距离，该最小距离即为模拟图形与特定图形的偏差值。

执行步骤S4：根据最小距离将对应的操作段移动一单位移动量，每移动一次进行一次光学模拟，以更新模拟图形，每次更新模拟图形之后，重新计算每个操作段与模拟图形的最小距离，执行步骤S5。

具体的，在步骤S3得到每个操作段与模拟图形的最小距离，由于在修正下对特定图形进行光学模拟，得到的模拟图形一般存在偏差，所以需要根据设定的单位移动量移动对应的操作段，在本实施例中，单位移动量的取值范围为2纳米～5纳米，但不限于此，单位移动量示具体情况而定。在每移动一次操作段进行一次光学模拟，以更新模拟图形，在每次更新模拟图形之后，重新计算每个操作段与模拟图形的最小距离。

进一步地，根据最小距离将对应的操作段移动单位移动量时，可以同步移动所有操作段，所有操作段为特定图形的相邻的两边中的每个操作段；或者单独移动任一操作段，即只选择特定图形的相邻的两边中的一个操作段进行移动。

执行步骤S5：判断每个最小距离与一阈值的大小，当任一最小距离大于阈值时，执行步骤S4；当每个最小距离均小于阈值时，执行步骤S6。

具体的，在步骤S4重新计算每个操作段与模拟图形的最小距离后，根据设定的阈值进行判断，判断每个操作段与模拟图形的最小距离是否符合设定的阈值，该阈值为模拟图形与特定图形中的操作段的距离，该距离反映了模拟图形是否与特定图形的边是否大致重合。在本实施例中，该阈值的取值范围为0.2纳米～2纳米，但不限于此，也可为其他取值范围，阈值大小视具体要求而定。

当任一最小距离大于阈值时，执行步骤S4，根据最小距离将对应的操作段移动一单位移动量，每移动一次进行一次光学模拟，以更新模拟图形，每次更新模拟图形之后，重新计算每个操作段与模拟图形的最小距离，以至若干次移动后，每个最小距离需均小于阈值。其中，在执行步骤S4中，不移动最小距离小于阈值的操作段，只移动最小距离大于阈值的操作段。当每个最小距离均小于阈值时，则得到特定图形的目标修正图形。

执行步骤S6：利用每个操作段的移动量之和一次性修正OPC图形中的所有特定图形，并更新OPC图形。

具体的，在步骤S5中每个操作段均经过移动后每个最小距离均小于阈值，更新后的模拟图形与特定图形的边大致重合，符合预期。通过对每个操作段的若干次移动得到每个操作段的移动量之和，每个操作段的移动量之和为每个操作段的目标移动量。然后利用每个操作段的目标移动量一次性修正OPC图形中的所有特定图形，并更新OPC图形。对所有特定图形进行一次性修正，无需再多次移动，这样得到的所有特定图形的目标修正图形不会受栅格切分影响产生移动误差。

进一步地，在执行步骤S6之后，还执行步骤S7：将更新OPC图形栅格化，对OPC图形中除去所有特定图形的其他图形进行修正，以得到OPC图形的目标修正图形。

具体的，将步骤S6中更新的OPC图形栅格化，更新的OPC图形中的所有特定图形已经修正完成，再对OPC图形中除去所有特定图形的其他图形进行修正，以得到OPC图形的目标修正图形。因为在OPC软件已设置修正优先级，通过在OPC软件中设定修正的优先级，所以栅格化修正不会对已修正的所有特定图形再修正，对其他图形修正完成后就得到OPC图形的目标修正图形。

请参考图3，本实施例中，将特定图形301相邻的两边分别切割成3段，设相邻的两条边分别为AD和AG，将AD切分为AB段、BC段和CD段，将AG切分为AE段、EF段和FG段；其中BC段和EF段分别为特定图形301相邻的两边的操作段，切割后AB段、CD段、AE段和FG段的长度相同。由于特定图形为矩形，光学模拟后的模拟图形一般要求四角的形状是相同的，所以切割后AB段、CD段、AE段和FG段的长度相同，但不限于此，也可为AB段和CD段长度相同、AE段和FG段的长度相同，但AB段和AE段不同。设AB段、CD段、AE段和FG段的长度为L3，BC段的长度为L1，EF段的长度为L2，其中L3的值约为金属层设计规则最小尺寸的0.7倍，0.7为分段切分系数，且为本发明的优选值，不限于此系数值，也可为其他合理的值；L1和L2取值可不等，L1的取值范围为L3≤L1≤2×L3，L2的取值范围为L3≤L2≤2×L3，BC段和EF段分别为特定图形的相邻的两边的中心段，L1和L2的取值范围为本实施例的优选取值范围，也可为其他合理参数值的范围。

在未移动BC段和EF段前，进行光学模拟后得到模拟图形，分别计算BC段和EF段与模拟图形的最小距离，根据最小距离是否小于阈值去移动BC段和EF段。假设BC段在纵轴方向上对应值为零，在BC段纵轴方向上方为正值，在BC段纵轴方向下方为负值，在前面所讲的最小距离为一个正数值，为了方便接下来的移动过程阐述，接下来的测得的最小距离假设在纵轴方向上有正负之分，实际情况示具体的设定而定。移动过程是：当BC段与模拟图形的最小距离大于0且大于阈值，则将BC段沿纵轴方向向下移动；当BC段与模拟图形的最小距离大于0且小于阈值，则BC段不需要再移动；当BC段与模拟图形的最小距离小于0且小于阈值，则将BC段沿纵轴方向向上移动；当BC段与模拟图形的最小距离小于0且大于阈值，则BC段不需要再移动。

假设EF段在水平方向上对应值为零，在EF段水平方向右方为负值，在EF段水平方向左方为正值，在前面所讲的最小距离为一个正数值，为了方便接下来的移动过程阐述，接下来的测得的最小距离假设在水平方向上有正负之分，实际情况示具体的设定而定。移动过程是：当EF段与模拟图形的最小距离大于0且大于阈值，则将EF段沿水平方向向右移动；当EF段与模拟图形的最小距离大于0且小于阈值，则EF段不需要再移动；当EF段与模拟图形的最小距离小于0且小于阈值，则将EF段沿水平方向向左移动；当EF段与模拟图形的最小距离小于0且大于阈值，则EF段不需要再移动。

其中单位移动量示具体情况设定，在操作段每移动一次后，进行一次光学模拟，分别计算BC段和EF段与模拟图形的最小距离，再根据最小距离继续移动。一般会设定移动循环次数，示实际情况而定，在本实施例中，移动次数为8次～15次。另外EF段及BC段的移动最优同时进行，也可EF段及BC段分开移动，EF段左右移动，BC段上下移动。

在通过多次移动后的单位移动量之和得到了BC段的目标移动量和EF段的目标移动量，设BC段的移动量为x，假设EF段的移动量为y。图中虚线图形为特定图形的修正图形302，特定图形的修正图形302需满足后续光罩处理的要求，光罩厂在光罩处理时，需要对修正图形进行光罩规则检查，图示中的h为光罩厂给定的光罩规则检查限定值，修正图形需满足h值的大小，在本实施例中，h的取值范围为20纳米～50纳米，也可为其他规则限定值。其中，x的值受参数L1、L3和h的影响，y的值受参数L1、L2和h的影响。通过多次实验得知AB段和CD段的移动量与BC段存在线性关系，通过控制BC段移动量可一定程度的控制AB段和CD段的移动量；AE段和EG段的移动量与EF段存在线性关系，通过控制EF段移动量可一定程度的控制AE段和EG段的移动量。通过多次分批实验模拟，能够确定特定图形中x和y的最佳值为x_f和y_f，获得特定图形的相邻两条边操作段的最佳目标移动量，另外两条边的目标移动量与其相对的边的目标移动量相同。

请参考图4，通过特定图形301的相邻的两条边操作段的最佳目标移动量就能得到特定图形的目标修正图形401，对特定图形的目标修正图形401进行光学模拟，得到特定图形的目标模拟图形402，特定图形的目标模拟图形402的四边与特定图形301的四边均大致重合，且特定图形的目标模拟图形402完整覆盖上层通孔403和下层通孔404，因此可以更好的修正特定图形301，减少修正误差。

综上，本发明提供了一种光学邻近修正方法，通过挑选OPC图形中的任一特定图形，对特定图形进行光学模拟，以得到模拟图形；将特定图形的相邻的两边分别切割成n段；再选取n段中的一段或两段作为操作段，分别计算出每个操作段与模拟图形的最小距离；再根据最小距离将对应的操作段移动一单位移动量，每移动一次进行一次光学模拟，以更新模拟图形，每次更新模拟图形之后，重新计算每个操作段与模拟图形的最小距离；再判断每个最小距离与一阈值的大小，当任一最小距离大于阈值时，再进行移动操作段；当每个最小距离均小于阈值时，则移动完毕，以得到每个操作段的移动量之和，以每个操作段的移动量之和一次性修正OPC图形中的所有特定图形。本发明中一次性修正所有特定图形，且不需要将特定图形栅格化之后再修正，避免栅格化之后修正带来的修正误差，因此提高了特定图形的修正一致性，最终提高了存储芯片的稳定性。

上述仅为本发明的优选实施例而已，并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的技术方案的范围内，对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本发明的技术方案的内容，仍属于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种光学邻近修正方法，其特征在于，包括：

步骤S1：将OPC图形导入OPC软件中，所述OPC图形中具有多个特定图形，执行步骤S2；

步骤S2：选取所述OPC图形中的任一特定图形，所述特定图形为矩形，对所述特定图形进行光学模拟，以得到模拟图形，将所述模拟图形与所述特定图形重叠，将所述特定图形的相邻的两边分别切割成n段，n≥3，执行步骤S3；

步骤S3：选取n段中的一段或两段作为操作段，分别计算出每个所述操作段与所述模拟图形的最小距离，其中，当n为奇数时，选取n段中的中心的一段作为所述操作段；当n为偶数时，选取n段中的中心的两段作为所述操作段，执行步骤S4；

步骤S4：根据所述最小距离将对应的操作段移动一单位移动量，每移动一次进行一次光学模拟，以更新所述模拟图形，每次更新所述模拟图形之后，重新计算每个所述操作段与所述模拟图形的最小距离，执行步骤S5；

步骤S5：判断每个所述最小距离与一阈值的大小，当任一所述最小距离大于所述阈值时，执行步骤S4；当每个所述最小距离均小于所述阈值时，执行步骤S6；

步骤S6：利用每个所述操作段的移动量之和一次性修正OPC图形中的所有特定图形，并更新所述OPC图形。

2.如权利要求1所述的光学邻近修正方法，其特征在于，在步骤S4中，根据所述最小距离将对应的操作段移动所述单位移动量时，同步移动所有所述操作段，或者单独移动任一所述操作段。

3.如权利要求2所述的光学邻近修正方法，其特征在于，在步骤S4中，不移动所述最小距离小于所述阈值的操作段。

4.如权利要求1所述的光学邻近修正方法，其特征在于，所述OPC图形对应所述存储芯片中的金属层的图形。

5.如权利要求1所述的光学邻近修正方法，其特征在于，所述矩形的边长为金属层设计规则最小尺寸的2倍～3倍。

6.如权利要求5所述的光学邻近修正方法，其特征在于，所述金属层设计规则最小尺寸为75纳米～100纳米。

7.如权利要求6所述的光学邻近修正方法，其特征在于，所述操作段的长度分别为L1和L2，n段中的除去操作段的其他段的长度相等且均为L3，L3等于所述金属层设计规则最小尺寸的0.7倍。

8.如权利要求7所述的光学邻近修正方法，其特征在于，L3≤L1≤2×L3且L3≤L2≤2×L3。

9.如权利要求1所述的光学邻近修正方法，其特征在于，所述单位移动量为2纳米～5纳米。

10.如权利要求1所述的光学邻近修正方法，其特征在于，执行步骤S6之后，还执行步骤S7，

步骤S7：将更新所述OPC图形栅格化，对所述OPC图形中除去所有所述特定图形的其他图形进行修正，以得到所述OPC图形的目标修正图形。