CN113325661A - 光罩图形测量方法及其系统 - Google Patents

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CN113325661A CN202010130478.1A CN202010130478A CN113325661A CN 113325661 A CN113325661 A CN 113325661A CN 202010130478 A CN202010130478 A CN 202010130478A CN 113325661 A CN113325661 A CN 113325661A
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王何宁
舒强
张迎春
王占雨
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Abstract

一种光罩图形测量方法及其系统，方法包括：提供设计图形以及光学邻近修正后的光罩图形；将光罩图形沿第一方向分成多个分片，第一方向与特征尺寸的测量方向相垂直；从多个分片中选取待测量分片，沿第一方向与待测量分片相邻的分别为第一分片和第二分片；采用多个测量步进对分片进行测量，获得多个测量特征尺寸，从所述设计图形能够获知待测量分片、第一分片和第二分片相对应的特征尺寸的关系，将多个测量特征尺寸进行比较，能够获得待测量分片的测量特征尺寸，从而能够判断待测量分片的特征尺寸是否满足设计要求，进而能够判断光学邻近修正后的光罩图形的测量特征尺寸是否满足设计要求。

Description

光罩图形测量方法及其系统
技术领域
本发明实施例涉及半导体制造领域，尤其涉及一种光罩图形测量方法及其系统。
背景技术
在半导体制造中，随着设计尺寸的不断缩小，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，最终导致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(Optical Proximity Effect，OPE)。
为了探究光学邻近修正，便产生了光学邻近修正(Optical ProximityCorrection，OPC)。光学邻近修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修正模型，根据光学邻近修正模型设计光掩模图形，这样虽然光刻图形相对应光掩模图形会发生光学邻近效应，但由于在根据光学邻近修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。
光学邻近修正不是一次就能精确完成，它是一个不断迭代的过程，需要多次验证修改，于是post-OPC修复(即对已经做过OPC的版图进行验证后的修复)成为提高OPC质量的必需步骤，在post-OPC修复的过程中，通常会对光学邻近修正后的光罩进行测量以检测光学邻近修正后得到的光罩是否满足设计要求。
发明内容
本发明实施例解决的问题是提供一种光罩图形测量方法及其系统，使得套刻补偿的模型更准确。
为解决上述问题，本发明实施例提供一种光罩图形测量方法，包括：提供设计图形以及光学邻近修正后的光罩图形，所述设计图形为光学邻近修正后的所述光罩图形的理想状态；将所述光罩图形沿第一方向分成多个分片，所述第一方向与特征尺寸的测量方向相垂直，沿所述第一方向相邻的分片的特征尺寸不同；从所述多个分片中选取待测量分片，沿所述第一方向与所述待测量分片相邻的分别为第一分片和第二分片；采用多个测量步进对分片进行测量，至少使测量点落入所述待测量分片和第一分片中，或者至少落入所述待测量分片和第二分片中，获得多个测量特征尺寸；根据所述设计图形，获取所述待测量分片、第一分片和第二分片相对应的特征尺寸的关系，从多个所述测量特征尺寸选定待测量分片的特征尺寸。
相应的，本发明实施例还提供一种光罩图形测量系统，用于根据设计图形，获得光学邻近修正后的光罩图形的特征尺寸，所述设计图形为光学邻近修正后的所述光罩图形的理想状态；分片单元，适于将所述光罩图形沿第一方向分成多个分片，所述第一方向与特征尺寸的测量方向相垂直，沿所述第一方向相邻的分片的特征尺寸不同；初始化单元，适于从所述多个分片中选取待测量分片，沿所述第一方向与所述待测量分片相邻的分别为第一分片和第二分片；测量单元，适于采用多个测量步进对分片进行测量，至少使测量点落入待测量分片和第一分片中，或者至少落入待测量分片和第二分片中，获得多个测量特征尺寸；获取单元，适于根据所述设计图形，获取所述待测量分片、第一分片和第二分片相对应的特征尺寸的关系，从多个所述测量特征尺寸选定所述待测量分片的特征尺寸。
与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下优点：
本发明实施例，从所述多个分片中选取待测量分片，沿所述第一方向与所述待测量分片相邻的分别为第一分片和第二分片，采用多个测量步进对分片进行测量，获得多个测量特征尺寸，从所述设计图形中获知待测量分片、第一分片和第二分片的特征尺寸的大小关系，将多个测量特征尺寸进行比较，能够获得待测量分片的测量特征尺寸，从而能够判断待测量分片的特征尺寸是否满足设计要求，进而能够判断光学邻近修正后的光罩图形的测量特征尺寸是否满足设计要求。
附图说明
图1是本发明光罩图形测量方法的流程示意图；
图2至图5是本发明光罩图形测量方法第一实施例中光罩图形的示意图；
图6是本发明光罩图形测量方法第二实施例中光罩图形的示意图；
图7至图9是本发明光罩图形测量方法第三实施例中光罩图形的示意图；
图10是本发明光罩图形测量方法第四实施例中光罩图形的示意图；
图11是本发明光罩图形测量方法第五实施例中光罩图形的示意图；
图12是本发明光罩图形测量方法第六实施例中光罩图形的示意图；
图13是本发明光罩图形测量系统第一实施例的结构示意图；
图14是本发明光罩图形测量系统第二实施例的结构示意图；
图15是本发明光罩图形测量系统第三实施例的结构示意图。
具体实施方式
由背景技术可知，随着集成电路的复杂度越来越高，特征尺寸也变的越来越小。当集成电路的特征尺寸接近光刻机曝光的极限，即特征尺寸接近或小于光刻光源时，硅片上制造出的版图会出现明显的畸变，该现象称为光学邻近效应。为了应对光学邻近效应，提出了分辨率增强技术。其中，光学邻近修正已成为最重要的技术。光学邻近修正不是一次就能得到精确结果的过程，它是一个不断迭代的过程，需要多次验证修改。于是post-OPC修复成为提高OPC质量的必需步骤。现有的post-OPC的过程中，将光学邻近修正后的光罩沿第一方向分成多个分片，测量分片的特征尺寸。
所述第一方向与特征尺寸的测量方向相垂直，因为光罩图形的特征尺寸越来越小，相应的，所述分片在第一方向的尺寸也越来越小，测量工具的测量精度已经不能满足测量要求，在对光学邻近修正后的光罩图形进行测量的过程中，测量工具的测量点不易准确落在待测量的分片中，从而对并不能准确判断光学邻近修正后的光罩图形的测量特征尺寸是否满足设计要求。
为了解决所述技术问题，本发明实施例，从所述多个分片中选取待测量分片，沿所述第一方向与所述待测量分片相邻的分别为第一分片和第二分片，采用多个测量步进对分片进行测量，获得多个测量特征尺寸，从所述设计图形中获知待测量分片、第一分片和第二分片的特征尺寸的大小关系，将多个测量特征尺寸进行比较，能够获得待测量分片的测量特征尺寸，从而能够判断待测量分片的特征尺寸是否满足设计要求，进而能够判断光学邻近修正后的光罩图形的测量特征尺寸是否满足设计要求。
为使本发明实施例的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明实施例的具体实施例做详细的说明。
参考图1，是本发明实施例光罩图形测量方法的流程示意图。
结合参考图2，执行步骤S1：提供设计图形以及光学邻近修正后的光罩图形200，所述设计图形为光学邻近修正后的所述光罩图形200的理想状态。
光学邻近修正后的所述光罩图形200的理想状态与所述设计图形相同。通常情况下，根据光学邻近修正后得到的光罩图形200与设计图形存在差距。
继续参考图2，步骤S2：将所述光罩图形200沿第一方向分成多个分片(fragment)，所述第一方向与特征尺寸的测量方向相垂直，沿所述第一方向相邻的分片的特征尺寸不同。
将所述光罩图形200沿第一方向分成多个分片，为后续从所述多个分片中选取待测量分片、第一分片和第二分片做准备。
本实施例中，将所述光罩图形200沿第一方向分成多个分片的步骤中，所述光罩图形200中所述分片在所述第一方向的最小尺寸为分片极小值(fragment min)。
需要说明的是，所述第一方向为图2中的y方向，所述特征尺寸的测量方向为图中的x方向。
本实施例中，将所述光罩图形200沿第一方向分成多个分片的步骤包括：采用掩膜尺寸检查规则(Mask Rule Check，MRC)。掩膜尺寸检查规则能够保证划分得到的分片的收敛性及掩膜版制作精度符合工艺需求。
还需要说明的是，虽然光罩图形200与设计图形存在差距，但光罩图形200中的各个分片间的特征尺寸的大小关系与所述设计图形中的设计分片的特征尺寸的大小关系相一致。
步骤S3：如图3至图5所示，从所述多个分片中选取待测量分片201，沿所述第一方向与所述待测量分片201相邻的分别为第一分片202和第二分片203。图3至图5，只示意出了待测量分片201、第一分片202以及第二分片203。
从所述多个分片中选取待测量分片201、第一分片202和第二分片203，为后续采用多个测量步进对分片进行测量做准备。
需要说明的是，光罩图形200中的各个分片间的特征尺寸的大小关系与所述设计图形中的分片的特征尺寸的大小关系相一致，也就是说，所述第一分片202、第二分片203以及待测量分片201之间的特征尺寸的大小关系，和设计图形中与所述第一分片202、第二分片203以及待测量分片201分别相对应的设计分片的特征尺寸的大小关系相一致，便于后续，依据多个测量特征尺寸之间的大小关系，从多个所述测量特征尺寸中选定待测量分片201的特征尺寸。
需要说明的是，实际工艺中根据工艺需求选取待测量分片，在光罩图形200中，待测量分片201可以是一个也可以是多个。
步骤S4：继续参考图3至图5，采用多个测量步进对分片进行测量，至少使测量点落入待测量分片201和第一分片202中，或者至少落入待测量分片201和第二分片203中，获得多个测量特征尺寸。
获得多个测量特征尺寸，为后续根据设计图形，从多个测量特征尺寸中获得待测量分片201的特征尺寸做准备。
需要说明的是，本实施例中，所述测量点的定位误差小于所述分片极小值。
获得多个测量特征尺寸的步骤包括：设定测量点位于待测量分片201上，获得所述测量点所在分片的测量特征尺寸为第一测量值；获得所述第一测量值后，在第一方向上，使测量点向前移动一个测量步进，获得所述测量点所在分片的测量特征尺寸为第二测量值；获得所述第二测量值后，在第一方向上，使测量点向后移动两个测量步进，获得所述测量点所在分片的测量特征尺寸为第三测量值。
需要说明的是，所述获得第一测量值的过程中，所述测量点位于A点；获得第二测量值的过程中，所述测量点位于B点；第三测量值的过程中，所述测量点位于C点。
需要说明的是，本实施例中，测量点向前移动指的是测量点向y方向的正方向移动，测量点向后移动指的是测量点向y方向的负方向移动。
本实施例中，采用关键尺寸扫描电子显微镜(Critical Dimension ScanningElectronic Microscope，CDSEM)获得待测量分片201的多个特征尺寸。CDSEM是一种在半导体制程中用于特征尺寸的常用仪器，其工作原理是：从电子枪照射出的电子束通过聚光透镜汇聚，穿过开孔(aperture)到达待测量分片201上，利用探测器捕捉放出的二次电子并将其变换为电信号，获得二维图像，以二维图像信息为基础，精确测量出待测量分片201的特征尺寸。
需要说明的是，所述测量步进不宜过大，也不宜过小。若所述测量步进过大，B点和C点不易位于待测量分片201、第一分片202或第二分片203中，后续即使根据所述设计图形，获取待测量分片201、第一分片202或第二分片203相对应的特征尺寸的大小关系，也不能从多个所述测量特征尺寸选定待测量分片201的特征尺寸。若所述测量步进过小，A点、B点和C点易位于同一个分片中，即使根据所述设计图形，获取待测量分片201、第一分片202和第二分片203相对应的特征尺寸的大小关系，也不能从多个所述测量特征尺寸选定待测量分片201的特征尺寸。本实施例中，所述测量步进大于或等于二分之一的所述分片极小值，且小于所述分片极小值。
设定测量点位于待测量分片201上的过程中，根据测量点位置设定的不同，会有如下三种情形：
如图3所示，设定测量点位于待测量分片201上的过程中，在第一方向上，设定测量点的位置与待测量分片201的中心重合。
因为所述测量点的定位误差小于所述分片极小值，因此即使在最大定位误差的情况下，A点仍位于所述待测量分片201中，也就是说，在此种情况下，获得的多个测量特征尺寸中包含所述待测量分片201的特征尺寸。
如图4所示，设定测量点位于待测量分片201上的步骤中，若所述测量点定位在所述待测量分片201的边缘区域，因为定位误差的存在，A点的实际位置可以位于第一分片202中。
需要说明的是，所述边缘区域指代的是，在第一方向上，所述待测量分片201中刨去中心的区域。
需要说明的是，因为测量步进大于或等于二分之一的所述分片极小值，且小于所述分片极小值，因此第三次测量时，C点位于待测量分片201中，可以判断第三测量值为所述待测量分片201的特征尺寸。也就是说，在此种情况下，获得的多个测量特征尺寸中包含所述待测量分片201的特征尺寸。
如图5所示，设定测量点位于待测量分片201上的步骤中，若所述测量点定位在所述待测量分片201的边缘区域，因为定位误差的存在，A点实际的位置可以位于第二分片203中。
需要说明的是，所述边缘区域指代的是，在第一方向上，所述待测量分片201中刨去中心的区域。
当所述测量点的实际位置位于所述第一分片202中时，因为测量步进大于或等于二分之一的所述分片极小值，且小于所述分片极小值，因此B位于待测量分片201中，可以判断第二测量值为所述待测量分片201的特征尺寸。也就是说，在此种情况下，获得的多个测量特征尺寸中包含所述待测量分片201的特征尺寸。
步骤S5：根据所述设计图形，获取待测量分片201、第一分片202和第二分片203相对应的特征尺寸的关系，从多个所述测量特征尺寸选定待测量分片201的特征尺寸。
本发明实施例，从所述设计图形中获知待测量分片201、第一分片202和第二分片203的特征尺寸的大小关系，将多个测量特征尺寸进行比较，能够获得待测量分片201的测量特征尺寸，从而能够判断待测量分片201的特征尺寸是否满足设计要求，进而能够判断光学邻近修正后的光罩图形200的测量特征尺寸是否满足设计要求。
获取所述待测量分片201、第一分片202和第二分片203相对应的特征尺寸的关系的步骤中，待测量分片201的特征尺寸小于所述第一分片202和所述第二分片203的特征尺寸。
因为光罩图形200中的各个分片间的特征尺寸的大小关系与所述设计图形中的设计分片的特征尺寸的大小关系相一致，因此根据所述设计图形，可以获知所述待测量分片201小于第一分片202和第二分片203的特征尺寸。
从多个所述测量特征尺寸选定待测量分片201的特征尺寸的步骤包括：所述第一测量值、第二测量值以及第三测量值中的最小的测量值为待测量分片201的特征尺寸。
参考图6，示出了本发明光罩图形300测量方法第二实施例中光罩图形300的示意图。图6只示意出了待测量分片301、第一分片302以及第二分片303。
本实施例中，光罩图形300测量方法与第一实施例的不同之处在于步骤S5。
步骤S5包括：根据所述设计图形，获取待测量分片301、第一分片302和第二分片303相对应的特征尺寸的关系，从多个所述测量特征尺寸选定待测量分片301的特征尺寸。
获取所述待测量分片301、第一分片302和第二分片303相对应的特征尺寸的关系的步骤中，待测量分片301的特征尺寸大于所述第一分片302和第二分片303的特征尺寸。
从多个所述测量特征尺寸选定待测量分片301的特征尺寸的步骤包括：所述第一测量值、第二测量值以及第三测量值中的最大的测量值为待测量分片301的特征尺寸。
参考图7至图9，还示出了本发明光罩图形400测量方法第三实施例中光罩图形400的示意图。图7至图9，均只示意出了待测量分片401、第一分片402以及第二分片403。
本实施例中，光罩图形测量方法与第一实施例的相同之处在此不再赘述，与第一实施例的不同之处在于：所述测量点的定位误差大于或等于所述分片极小值，且小于所述分片极小值的两倍。
步骤S4：继续参考图7至图9，采用多个测量步进对分片进行测量，至少使测量点落入所述待测量分片401和第一分片402中，或者至少落入所述待测量分片401和第二分片402中，获得多个测量特征尺寸。
本实施例中，所述测量步进大于或等于二分之一的所述分片极小值，且小于所述分片极小值，因此，所述第一测量值可能位于第一分片402、第二分片403以及待测量分片401中。
设定测量点位于待测量分片401上的过程中，根据A点所在分片的不同，会有如下三种情形：
如图7所示，设定测量点位于待测量分片401上的步骤中，所述A点位于待测量分片401中。在此种情况下，获得的多个测量特征尺寸中包含所述待测量分片401的特征尺寸。
如图8所示，设定测量点位于待测量分片401上的步骤中，所述测量点的定位误差大于或等于所述分片极小值，且小于所述分片极小值的两倍，A点可以位于第一分片402中。
所述测量步进大于或等于二分之一的所述分片极小值，且小于所述分片极小值，那么B点位于所述第一分片402中，C点位于所述待测量分片401中。在此种情况下，获得的多个测量特征尺寸包含所述待测量分片401的特征尺寸。
如图9所示，设定测量点位于待测量分片401上的步骤中，所述测量点的定位误差大于或等于所述分片极小值，且小于所述分片极小值的两倍，A点可以位于第二分片403中。
因为所述测量步进大于或等于二分之一的所述分片极小值，且小于所述分片极小值，那么B点位于所述待测量分片401中，所述C点位于所述第二分片403中。在此种情况下，获得的多个测量特征尺寸中包含所述待测量分片401的特征尺寸。
步骤S5：根据所述设计图形，获取待测量分片401、第一分片402和第二分片403相对应的特征尺寸的关系，从多个所述测量特征尺寸选定待测量分片401的特征尺寸。
获取所述待测量分片401、第一分片402和第二分片403相对应的特征尺寸的关系的步骤中，待测量分片401的特征尺寸小于所述第一分片402和第二分片403的特征尺寸。
从多个所述测量特征尺寸选定待测量分片401的特征尺寸的步骤包括：所述第一测量值、第二测量值以及第三测量值中的最小的测量值为待测量分片401的特征尺寸。
参考图10，还示出了本发明光罩图形500测量方法第四实施例中光罩图形500的示意图。本实施例光罩图形测量方法与第三实施例的相同之处不再赘述，与第三实施例的不同之处在于步骤S5。
步骤S5包括：根据所述设计图形，获取待测量分片501、第一分片502和第二分片503相对应的特征尺寸的关系，从多个所述测量特征尺寸选定待测量分片501的特征尺寸。
获取所述待测量分片501、第一分片502和第二分片503相对应的特征尺寸的关系的步骤中，待测量分片501的特征尺寸大于所述第一分片502和第二分片503的特征尺寸。
从多个所述测量特征尺寸选定待测量分片501的特征尺寸的步骤包括：所述第一测量值、第二测量值以及第三测量值中的最大的测量值为待测量分片501的特征尺寸。
参考图11，示出了本发明光罩图形600测量方法第五实施例中光罩图形600的示意图。图11只示意出了待测量分片601、第一分片602以及第二分片603。
本实施例中，光罩图形测量方法与第一实施例的相同之处在此不再赘述，与第一实施例的不同之处在于：步骤S4和步骤S5。
步骤S4：参考图11和图12，采用多个测量步进对分片进行测量，至少使测量点落入待测量分片601和第一分片602中，或者至少落入待测量分片601和第二分片603中，获得多个测量特征尺寸。
后续过程中，根据设计图形，获取第一分片602、第二分片603以及待测量分片601之间的特征尺寸的关系，从多个测量特征尺寸中选定测量分片601的特征尺寸。
获得多个测量特征尺寸的步骤包括：进行多次定位测量直至获得三个不同的测量特征尺寸，所述定位测量的步骤包括：设置测量点位于待测量分片601在第一方向的中心，获得所述测量点所在分片的测量特征尺寸。
本实施例中，所述测量点的定位误差大于或等于两倍的分片极小值，且小于分片极小值的三倍。因此，每次进行定位测量时，设置测量点位于待测量分片601在第一方向的中心，测量点均可能位于待测量分片601、第一分片602或第二分片603中，当获得三个不同的测量特征尺寸时，其中必然包含所述待测量分片601的特征尺寸。
本实施例中，采用关键尺寸扫描电子显微镜获得待测量分片601的多个测量特征尺寸。
步骤S5：根据所述设计图形，获取待测量分片601、第一分片602和第二分片603相对应的特征尺寸的关系，从多个所述测量特征尺寸选定待测量分片601的特征尺寸。
获取所述待测量分片601、第一分片602和第二分片603相对应的特征尺寸的关系的步骤中，待测量分片601的特征尺寸小于所述第一分片602和第二分片603的特征尺寸。
从多个所述测量特征尺寸选定待测量分片601的特征尺寸的步骤包括：所述第一测量值、第二测量值以及第三测量值中的最小的测量值为待测量分片601的特征尺寸。
参考图12，示出了本发明光罩图形测量方法第六实施例中光罩图形700的示意图。本实施例中，光罩图形测量方法与第一实施例的不同之处在于步骤S5。
步骤S5包括：根据所述设计图形，获取待测量分片701、第一分片702和第二分片703相对应的特征尺寸的关系，从多个所述测量特征尺寸选定待测量分片701的特征尺寸。
获取所述待测量分片701、第一分片702和第二分片703相对应的特征尺寸的关系的步骤中：待测量分片701的特征尺寸大于第一分片702和第二分片703的特征尺寸。从多个所述测量特征尺寸选定待测量分片701的特征尺寸的步骤包括：所述第一测量值、第二测量值以及第三测量值中的最大的测量值为待测量分片701的特征尺寸。
相应的，本发明实施例还提供一种光罩图形测量系统。结合图2至图5，并参考图13，图13示出了本发明光罩图形测量系统第一实施例的结构示意图。
光罩图形测量系统用于根据设计图形，获得光学邻近修正后的光罩图形200的特征尺寸，所述设计图形为光学邻近修正后的所述光罩图形200的理想状态，光罩图形测量系统包括：分片单元10，适于将所述光罩图形200沿第一方向分成多个分片，所述第一方向与特征尺寸的测量方向相垂直，沿第一方向相邻的分片的特征尺寸不同；初始化单元20，适于从所述多个分片中选取待测量分片201，沿所述第一方向与所述待测量分片201相邻的分别为第一分片202和第二分片203；测量单元30，适于采用多个测量步进对分片进行测量，至少使测量点落入待测量分片201和第一分片202中，或者至少落入待测量分片201和第二分片203中，获得多个测量特征尺寸；获取单元40，适于根据所述设计图形，获取所述待测量分片201、第一分片202和第二分片203相对应的特征尺寸的关系，从多个所述测量特征尺寸选定所述待测量分片201的特征尺寸。
光罩图形测量系统中，测量单元30，适于获得多个测量特征尺寸，且所述多个测量特征尺寸包括待测量分片201的特征尺寸；获取单元40，适于根据所述设计图形，获知待测量分片201、第一分片202和第二分片203相对应的特征尺寸的关系，将多个测量特征尺寸进行比较，选定待测量分片201的测量特征尺寸，从而能够判断待测量分片201的特征尺寸是否满足设计要求，进而能够判断光学邻近修正后的光罩图形200的测量特征尺寸是否满足设计要求。
光学邻近修正后的所述光罩图形200的理想状态与所述设计图形相同。通常情况下，根据光学邻近修正后得到的光罩图形200与设计图形存在差距。
分片单元10，适于将所述光罩图形200沿第一方向分成多个分片，所述第一方向与特征尺寸的测量方向相垂直，沿第一方向相邻的分片的特征尺寸不同。
分片单元10为初始化单元20从分片中选取测量分片201、第一分片202和第二分片203做准备。
本实施例中，所述分片在所述第一方向的最小尺寸为分片极小值。
需要说明的是，所述第一方向为图2中的y方向，所述特征尺寸的测量方向为图中的x方向。
还需要说明的是，虽然光罩图形200与设计图形存在差距，但光罩图形200中的各个分片间的特征尺寸的大小关系与所述设计图形中的设计分片的特征尺寸的大小关系相一致。
分片单元10，包括掩膜尺寸检查规则单元(图中未示出)，适于选定所述待测量分片201。掩膜尺寸检查规则单元能够保证划分得到的分片的收敛性及掩膜版制作精度符合工艺需求。
初始化单元20，适于从所述多个分片中选取待测量分片201，沿所述第一方向与所述待测量分片201相邻的分别为第一分片202和第二分片203。初始化单元20为测量单元30采用多个测量步进对分片进行测量做准备。
需要说明的是，光罩图形200中的各个分片间的特征尺寸的大小关系与所述设计图形中的分片的特征尺寸的大小关系相一致，也就是说，所述第一分片202、第二分片203以及待测量分片201之间的特征尺寸的大小关系，和设计图形中与所述第一分片202、第二分片203以及待测量分片201分别对应的设计分片的特征尺寸的大小关系相一致，便于获取单元40，依据多个测量特征尺寸之间的关系，从多个所述测量特征尺寸中选定待测量分片201的特征尺寸。
需要说明的是，实际工艺中根据工艺需求选取待测量分片201，在光罩图形200中，待测量分片201可以是一个也可以是多个。
测量单元30，适于采用多个测量步进对分片进行测量，至少使测量点落入待测量分片201和第一分片202中，或者至少落入待测量分片201和第二分片203中，获得多个测量特征尺寸。
利用测量单元30获得多个测量特征尺寸，为后续获取单元40，从多个测量特征尺寸中选定待测量分片201的特征尺寸做准备。
所述测量单元30包括定位单元31、数据获得单元32、前移动单元33以及后移动单元34。定位单元31，适于设定测量点位于待测量分片201上，所述测量点位于第一位置；前移动单元33，适于在所述测量点位于第一位置后，让所述测量点向前移动一个测量步进，所述测量点位于第二位置；后移动单元34，适于在所述测量点位于第二位置后，让测量点向后移动两个测量步进，所述测量点位于第三位置；数据获得单元32，适于获得所述第一位置所在分片的测量特征尺寸为第一测量值，适于获得所述第二位置所在分片的测量特征尺寸为第二测量值，适于获得所述第三位置所在分片的测量特征尺寸为第三测量值。
需要说明的是，所述定位单元31的定位误差小于所述分片极小值。
需要说明的是，第一位置为A点；第二位置为B点；第三位置为C点。
需要说明的是，前移动单元33使得测量点向y方向的正方向移动，后移动单元34使得测量点向y方向的负方向移动。
本实施例中，所述测量单元30包括关键尺寸扫描电子显微镜。具体的，所述数据获得单元32包括所述关键尺寸扫描电子显微镜。
需要说明的是，前移动单元33和后移动单元34中的测量步进不宜过大，也不宜过小。若所述测量步进过大，B点和C点不易位于待测量分片201、第一分片202或第二分片203中，在后续过程中，即使根据所述设计图形，获取待测量分片201、第一分片202或第二分片203相对应的特征尺寸的大小关系，也不能从多个测量特征尺寸选定待测量分片201的特征尺寸。若测量步进过小，A点、B点和C点易位于同一个分片中，在获取单元40中，即使根据设计图形，获取待测量分片201、第一分片202和第二分片203相对应的特征尺寸的大小关系，也不能从多个测量特征尺寸选定待测量分片201的特征尺寸。本实施例中，所述测量步进大于或等于二分之一的分片极小值，且小于分片极小值。
设定测量点位于待测量分片201上的过程中，根据测量点位置设定的不同，会有如下三种情形：
如图3所示，定位单元31设定测量点位于待测量分片201上的过程中，在第一方向上，设定测量点的位置与待测量分片201的中心重合。
因为定位单元的定位误差小于所述分片极小值，因此即使在最大的定位误差的情况下，A点仍位于所述待测量分片201中。也就是说，在此种情况下，获得的多个测量特征尺寸中包含待测量分片201的特征尺寸。
如图4所示，定位单元31设定测量点位于待测量分片201上的步骤中，若所述测量点定位在所述待测量分片201的边缘区域，因为定位误差的存在，A点的实际位置可以位于第一分片202中。
需要说明的是，所述边缘区域指代的是，在第一方向上，所述待测量分片201中刨去中心的区域。
需要说明的是，因为测量步进大于或等于二分之一的所述分片极小值，且小于所述分片极小值，后移动单元中的C点位于待测量分片201中，可以判断第三测量值为所述待测量分片201的特征尺寸。也就是说，在此种情况下，获得的多个测量特征尺寸中包含所述待测量分片201的特征尺寸。
如图5所示，定位单元31设定测量点位于待测量分片201上的步骤中，若所述测量点定位在所述待测量分片201的边缘区域，因为定位误差的存在，A点实际的位置可以位于第二分片203中。
获得多个测量特征尺寸的步骤中，获得第一测量值、第二测量值以及第三测量值。
需要说明的是，所述边缘区域指代的是，在第一方向上，所述待测量分片201中刨去中心的区域。
当所述测量点的实际位置位于所述第一分片202中时，因为测量步进大于或等于二分之一的所述分片极小值，且小于所述分片极小值，前移动单元33获得的B位于待测量分片201中，可以判断第二测量值为所述待测量分片201的特征尺寸。也就是说，在此种情况下，获得的多个测量特征尺寸中包含所述待测量分片201的特征尺寸。
需要说明的是，本实施例中，图3、图4和图5均只示意出了待测量分片201、第一分片202以及第二分片203。
获取单元40，适于根据所述设计图形中与待测量分片201、第一分片202和第二分片203相对应的特征尺寸的关系，从多个所述测量特征尺寸选定待测量分片201的特征尺寸。
获取单元40从所述设计图形能够获取待测量分片201、第一分片202和第二分片203相对应的特征尺寸的关系，将测量单元30获得多个测量特征尺寸进行比较，能够选定待测量分片201的测量特征尺寸，从而能够判断待测量分片201的特征尺寸是否满足设计要求，进而能够判断光学邻近修正后的光罩图形200的测量特征尺寸是否满足设计要求。
获取单元40，包括设计图形尺寸获取单元41和比较单元42。
所述设计图形尺寸获取单元41，适于获取所述设计图形中，所述待测量分片201的特征尺寸小于所述第一分片202和所述第二分片203的特征尺寸。
因为光罩图形200中的各个分片间的特征尺寸的大小关系与所述设计图形中的设计分片的特征尺寸的大小关系相一致，因此根据所述设计图形，可以获知所述待测量分片201小于第一分片202和第二分片203的特征尺寸。
比较单元42，适于比较所述第一测量值、第二测量值以及第三测量值的大小，所述第一测量值、第二测量值以及第三测量值中最小的测量特征尺寸为所述待测量分片201的特征尺寸。
其他实施例中，所述设计图形尺寸获取单元，适于获取所述设计图形中，所述待测量分片的特征尺寸大于所述第一分片和所述第二分片的特征尺寸；比较单元，适于比较所述第一测量值、第二测量值以及第三测量值的大小，所述第一测量值、第二测量值以及第三测量值中最大的测量特征尺寸为所述待测量分片的特征尺寸。
结合图7至图9，并参考图14，图14示出了本发明光罩图形测量系统第二实施例的结构示意图。本实施与第一实施例的相同之处在此不再赘述，与第一实施例的不同之处在于测量单元430和获取单元440。
测量单元430，适于采用多个测量步进对分片进行测量，至少使测量点落入待测量分片401和第一分片402中，或者至少落入待测量分片401和第二分片403中，获得多个测量特征尺寸。
所述测量单元430包括定位单元431、数据获得单元432、前移动单元433以及后移动单元434。
定位单元431，适于设定测量点位于待测量分片201上，所述测量点位于第一位置；前移动单元433，适于在所述测量点位于第一位置后，让所述测量点向前移动一个测量步进，所述测量点位于第二位置；后移动单元434，适于在所述测量点位于第二位置后，让测量点向后移动两个测量步进，所述测量点位于第三位置；数据获得单元432，适于获得所述第一位置所在分片的测量特征尺寸为第一测量值，适于获得所述第二位置所在分片的测量特征尺寸为第二测量值，适于获得所述第三位置所在分片的测量特征尺寸为第三测量值。
本实施例中，所述定位单元431的定位误差大于或等于所述分片极小值，且小于所述分片极小值的两倍。
本实施例中，所述测量步进大于或等于二分之一的所述分片极小值，且小于所述分片极小值，因此，所述第一测量值可能位于第一分片402、第二分片403或待测量分片401中。
设定测量点位于待测量分片401上的过程中，根据A点所在分片的不同，会有如下三种情形：
如图7所示，定位单元431设定测量点位于待测量分片401上的步骤中，获得所述A点位于待测量分片401中。在此种情况下，获得的多个测量特征尺寸中包含所述待测量分片401的特征尺寸。
如图8所示，定位单元431的定位误差大于或等于所述分片极小值，且小于所述分片极小值的两倍，A点位于第一分片402中。
因为所述测量步进大于或等于二分之一的所述分片极小值，且小于所述分片极小值，那么前移动单元中的B点位于所述第一分片402，后移动单元中的C点位于所述待测量分片401中。在此种情况下，获得的多个测量特征尺寸中包含所述待测量分片401的特征尺寸。
如图9所示，所述定位单元431的定位误差大于或等于所述分片极小值，且小于所述分片极小值的两倍，A点位于第二分片403中。
因为所述测量步进大于或等于二分之一的所述分片极小值，且小于所述分片极小值，那么前移动单元中的B点位于所述待测量分片401中，所述后移动单元中的C点位于所述第二分片403中。在此种情况下，获得的多个测量特征尺寸中包含所述待测量分片401的特征尺寸。
获取单元440，适于根据所述设计图形中与待测量分片401、第一分片402和第二分片403相对应的特征尺寸的关系，从多个所述测量特征尺寸选定待测量分片401的特征尺寸。
本发明实施例，从所述设计图形能够获取待测量分片401、第一分片402和第二分片403相对应的特征尺寸的关系，将多个测量特征尺寸进行比较，能够获得待测量分片401的测量特征尺寸，从而能够判断待测量分片401的特征尺寸是否满足设计要求，进而能够判断光学邻近修正后的光罩图形400的测量特征尺寸是否满足设计要求。
获取单元440，包括设计图形尺寸获取单元441和比较单元442。
所述设计图形尺寸获取单元441，适于获取所述设计图形中，所述待测量分片401的特征尺寸小于所述第一分片402和所述第二分片403的特征尺寸。
比较单元442，适于比较所述第一测量值、第二测量值以及第三测量值的大小，所述第一测量值、第二测量值以及第三测量值中最小的测量特征尺寸为所述待测量分片401的特征尺寸。
其他实施例中，所述设计图形尺寸获取单元，适于获取所述设计图形中，所述待测量分片的特征尺寸大于所述第一分片和所述第二分片的特征尺寸；比较单元，适于比较所述第一测量值、第二测量值以及第三测量值的大小，所述第一测量值、第二测量值以及第三测量值中最大的测量特征尺寸为所述待测量分片的特征尺寸。
结合图11，并参考图15，图15示出了本发明光罩图形测量系统第三实施例整体的流程示意图。图11，示意出了待测量分片601、第一分片602以及第二分片603。
本实施例中，光罩图形测量方法与第一实施例的相同之处在此不再赘述，与第一实施例的不同之处在于：测量单元630，包括定位单元631和数据获得单元632。
定位单元631，适于多次设定测量点位于待测量分片601在第一方向的中心，所述测量点位于第四位置。数据获得单元632，适于获得所述第四位置所在分片的三个不同的特征尺寸。
需要说明的是，本实施例中，所述定位单元631的定位误差大于或等于两倍的分片极小值，且小于分片极小值的三倍。因此，根据定位单元631获得的第四位置一定位于待测量分片601、第一分片602或第二分片603中，当获得三个不同的测量特征尺寸时，其中必然包含所述待测量分片601的特征尺寸。
数据获得单元632，适于获得多个所述第四位置所在分片的三个不同的特征尺寸。
因为所述第四位置位于待测量分片601、第一分片602或第二分片603中，因此获得第四位置的三个不同的测量特征尺寸时，其中一定包括待测量分片601的特征尺寸。
获取单元640，包括设计图形尺寸获取单元641和比较单元642。获取单元640适于从多个测量特征尺寸中获得待测量分片601的特征尺寸。
设计图形尺寸获取单元641，适于获取所述设计图形中，所述待测量分片601的特征尺寸小于所述第一分片602和所述第二分片603的特征尺寸；比较单元642，适于比较获得的多个测量特征尺寸，所述测量特征尺寸中最小的测量值为所述待测量分片的特征尺寸。其他实施例中，设计图形尺寸获取单元，适于获取所述设计图形中，所述待测量分片的特征尺寸大于所述第一分片和所述第二分片的特征尺寸；比较单元，适于比较获得的多个测量特征尺寸，所述测量特征尺寸中最大的测量值为所述待测量分片的特征尺寸。
虽然本发明实施例披露如上，但本发明实施例并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明实施例的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明实施例的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (17)

1.一种光罩图形测量方法，其特征在于，包括：
提供设计图形以及光学邻近修正后的光罩图形，所述设计图形为光学邻近修正后的所述光罩图形的理想状态；
将所述光罩图形沿第一方向分成多个分片，所述第一方向与特征尺寸的测量方向相垂直，沿所述第一方向相邻的分片的特征尺寸不同；
从所述多个分片中选取待测量分片，沿所述第一方向与所述待测量分片相邻的分别为第一分片和第二分片；
采用多个测量步进对分片进行测量，至少使测量点落入所述待测量分片和第一分片中，或者至少落入所述待测量分片和第二分片中，获得多个测量特征尺寸；
根据所述设计图形，获取所述待测量分片、第一分片和第二分片相对应的特征尺寸的关系，从多个所述测量特征尺寸选定待测量分片的特征尺寸。
2.如权利要求1所述的光罩图形测量方法，其特征在于，采用多个测量步进对分片进行测量，获得多个测量特征尺寸的步骤包括：
设定测量点位于所述待测量分片上，获得所述测量点所在分片的测量特征尺寸为第一测量值；获得所述第一测量值后，在第一方向上，使测量点向前移动一个测量步进，获得所述测量点所在分片的测量特征尺寸为第二测量值；获得所述第二测量值后，在第一方向上，使测量点向后移动两个测量步进，获得所述测量点所在分片的测量特征尺寸为第三测量值。
3.如权利要求2所述的光罩图形测量方法，其特征在于，将所述光罩图形沿第一方向分成多个分片的步骤中，所述光罩图形中所述分片在所述第一方向的最小尺寸为分片极小值，所述测量点的定位误差小于所述分片极小值；
获取所述待测量分片、第一分片和第二分片相对应的特征尺寸的关系的步骤中，所述待测量分片的特征尺寸小于所述第一分片和所述第二分片的特征尺寸；从多个所述测量特征尺寸选定待测量分片的特征尺寸的步骤包括：所述第一测量值、第二测量值以及第三测量值中最小的测量值为所述待测量分片的特征尺寸；
或者，
获取所述待测量分片、第一分片和第二分片相对应的特征尺寸的关系的步骤中，所述待测量分片的特征尺寸大于所述第一分片和所述第二分片的特征尺寸；从多个所述测量特征尺寸选定待测量分片的特征尺寸的步骤包括：所述第一测量值、第二测量值以及第三测量值中最大的测量值为所述待测量分片的特征尺寸。
4.如权利要求2所述的光罩图形测量方法，其特征在于，将所述光罩图形沿第一方向分成多个分片的步骤中，所述光罩图形中所述分片在所述第一方向的最小尺寸为分片极小值，所述测量点的定位误差大于或等于所述分片极小值，且小于所述分片极小值的两倍；
获取所述待测量分片、第一分片和第二分片相对应的特征尺寸的关系的步骤中，所述待测量分片的特征尺寸小于所述第一分片和所述第二分片的特征尺寸；从多个所述测量特征尺寸选定待测量分片的特征尺寸的步骤包括：所述第一测量值、第二测量值以及第三测量值中最小的测量值为所述待测量分片的特征尺寸；
或者，
获取所述待测量分片、第一分片和第二分片相对应的特征尺寸的关系的步骤中，所述待测量分片的特征尺寸大于所述第一分片和所述第二分片的特征尺寸；从多个所述测量特征尺寸选定待测量分片的特征尺寸的步骤包括：所述第一测量值、第二测量值以及第三测量值中最大的测量值为所述待测量分片的特征尺寸。
5.如权利要求2所述的光罩图形测量方法，其特征在于，将所述光罩图形沿第一方向分成多个分片的步骤中，所述光罩图形中所述分片在所述第一方向的最小尺寸为分片极小值；
所述测量步进大于或等于二分之一的所述分片极小值，且小于所述分片极小值。
6.如权利要求1所述的光罩图形测量方法，其特征在于，将所述光罩图形沿第一方向分成多个分片的步骤中，所述光罩图形中所述分片在所述第一方向的最小尺寸为分片极小值，所述测量点的定位误差大于或等于两倍的分片极小值，且小于分片极小值的三倍；
获得多个测量特征尺寸的步骤包括：进行多次定位测量直至获得三个不同的测量特征尺寸，所述定位测量的步骤包括：设置测量点位于待测量分片在第一方向的中心，获得所述测量点所在分片的测量特征尺寸；
获取所述待测量分片、第一分片和第二分片相对应的特征尺寸的关系的步骤中，所述待测量分片的特征尺寸小于所述第一分片和所述第二分片的特征尺寸；从多个所述测量特征尺寸选定待测量分片的特征尺寸的步骤包括：多个测量值中最小的测量值为所述待测量分片的特征尺寸；
或者，
提供设计图形的步骤中，所述待测量分片的特征尺寸大于所述第一分片和所述第二分片的特征尺寸；从多个所述测量特征尺寸选定待测量分片的特征尺寸的步骤包括：多个测量值中最大的测量值为所述待测量分片的特征尺寸。
7.如权利要求1所述的光罩图形测量方法，其特征在于，将所述光罩图形沿第一方向分成多个分片的步骤包括：采用掩膜尺寸检查规则。
8.如权利要求1所述的光罩图形测量方法，其特征在于，采用关键尺寸扫描电子显微镜获得多个测量特征尺寸。
9.一种光罩图形测量系统，用于根据设计图形，获得光学邻近修正后的光罩图形的特征尺寸，所述设计图形为光学邻近修正后的所述光罩图形的理想状态，其特征在于，
分片单元，适于将所述光罩图形沿第一方向分成多个分片，所述第一方向与特征尺寸的测量方向相垂直，沿所述第一方向相邻的分片的特征尺寸不同；
初始化单元，适于从所述多个分片中选取待测量分片，沿所述第一方向与所述待测量分片相邻的分别为第一分片和第二分片；
测量单元，适于采用多个测量步进对分片进行测量，至少使测量点落入待测量分片和第一分片中，或者至少落入待测量分片和第二分片中，获得多个测量特征尺寸；
获取单元，适于根据所述设计图形，获取所述待测量分片、第一分片和第二分片相对应的特征尺寸的关系，从多个所述测量特征尺寸选定所述待测量分片的特征尺寸。
10.如权利要求9所述的光罩图形测量系统，其特征在于，所述测量单元包括定位单元、数据获得单元、前移动单元以及后移动单元；
定位单元，适于设定测量点位于待测量分片上，所述测量点位于第一位置；
前移动单元，适于在所述测量点位于第一位置后，让所述测量点向前移动一个测量步进，使所述测量点位于第二位置；
后移动单元，适于在所述测量点位于第二位置后，让所述测量点向后移动两个测量步进，使所述测量点位于第三位置；
数据获得单元，适于获得所述第一位置所在分片的测量特征尺寸为第一测量值，适于获得所述第二位置所在分片的测量特征尺寸为第二测量值，适于获得所述第三位置所在分片的测量特征尺寸为第三测量值。
11.如权利要求10所述的光罩图形测量系统，其特征在于，所述光罩图形中所述分片在所述第一方向的最小尺寸为分片极小值，所述定位单元的定位误差小于所述分片极小值；
获取单元，包括设计图形尺寸获取单元和比较单元；
所述设计图形尺寸获取单元，适于获取所述设计图形中，所述待测量分片的特征尺寸小于所述第一分片和所述第二分片的特征尺寸；比较单元，适于比较所述第一测量值、第二测量值以及第三测量值的大小，所述第一测量值、第二测量值以及第三测量值中最小的测量特征尺寸为所述待测量分片的特征尺寸；
或者，
所述设计图形尺寸获取单元，适于获取所述设计图形中，所述待测量分片的特征尺寸大于所述第一分片和所述第二分片的特征尺寸；比较单元，适于比较所述第一测量值、第二测量值以及第三测量值的大小，所述第一测量值、第二测量值以及第三测量值中最大的测量特征尺寸为所述待测量分片的特征尺寸。
12.如权利要求10所述的光罩图形测量系统，其特征在于，所述光罩图形中所述分片在所述第一方向的最小尺寸为分片极小值，所述定位单元的定位误差大于或等于所述分片极小值，且小于所述分片极小值的两倍；
获取单元，包括设计图形尺寸获取单元和比较单元；
所述设计图形尺寸获取单元，适于获取所述设计图形中，所述待测量分片的特征尺寸小于所述第一分片和所述第二分片的特征尺寸；比较单元，适于比较所述第一测量值、第二测量值以及第三测量值的大小，所述第一测量值、第二测量值以及第三测量值中最小的测量特征尺寸为所述待测量分片的特征尺寸；
或者，
所述设计图形尺寸获取单元，适于获取所述设计图形中，所述待测量分片的特征尺寸大于所述第一分片和所述第二分片的特征尺寸；比较单元，适于比较所述第一测量值、第二测量值以及第三测量值的大小，所述第一测量值、第二测量值以及第三测量值中最大的测量特征尺寸为所述待测量分片的特征尺寸。
13.如权利要求10所述的光罩图形测量系统，其特征在于，所述光罩图形中所述分片在所述第一方向的最小尺寸为分片极小值；
所述前移动单元或后移动单元中的所述测量步进大于或等于二分之一的所述分片极小值，且小于所述分片极小值。
14.如权利要求9所述的光罩图形测量系统，其特征在于，所述光罩图形中所述分片在所述第一方向的最小尺寸为分片极小值；
测量单元，包括定位单元和数据获得单元；
定位单元，适于多次设定测量点位于待测量分片在第一方向的中心，多个所述测量点均位于第四位置；所述定位单元的定位误差大于或等于所述分片极小值的两倍，且小于所述分片极小值的三倍；
数据获得单元，适于获得多个所述第四位置所在分片的三个不同的特征尺寸。
15.如权利要求14所述的光罩图形测量系统，其特征在于，获取单元，包括设计图形尺寸获取单元和比较单元；
设计图形尺寸获取单元，适于获取所述设计图形中，所述待测量分片的特征尺寸小于所述第一分片和所述第二分片的特征尺寸；
比较单元，适于比较获得的多个测量特征尺寸，所述测量特征尺寸中最小的测量值为所述待测量分片的特征尺寸；
或者，
设计图形尺寸获取单元，适于获取所述设计图形中，所述待测量分片的特征尺寸大于所述第一分片和所述第二分片的特征尺寸；比较单元，适于比较获得的多个测量特征尺寸，所述测量特征尺寸中最大的测量值为所述待测量分片的特征尺寸。
16.如权利要求9所述的光罩图形测量系统，其特征在于，所述测量单元，包括关键尺寸扫描电子显微镜。
17.如权利要求9所述的光罩图形测量系统，其特征在于，所述初始化单元，包括掩膜尺寸检查规则单元，适于选定所述待测量分片。
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