CN113917790B - 一种信息处理方法、装置、介质、校正器、模组及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明属于微电子技术领域，尤其涉及一种信息处理方法、装置、介质、校正器、模组及设备。基于光邻近效应的仿真和校正，通过对工艺参数的预处理，使得相关的测试过程的效率提高、失效率降低，该方法对于光刻工艺窗口较窄的应用场景，有较强的适应性，在预设的焦距能量矩阵范围内，提升了信息获取的效率。
Description
技术领域
本发明属于微电子技术领域，尤其涉及一种信息处理方法、装置、介质、校正器、模组及设备。
背景技术
由于光邻近效应（Proximity Effect）的存在，掩膜版明暗交界区域图形分辨率的提高面临诸多技术问题，当图形物理尺寸进一步减小并与光线波长相当时，这一问题尤为突出。
发明人研究发现，在进行显微观测时，以版图信息作为观测设备的脚本往往难以克服光邻近效应带来的影响，进而导致观测失效。
如图18-20所示，是现有技术中量测失效的示例，将结合本发明内容做对比说明。
发明内容
本发明公开了一种工艺信息处理方法，目的在于提高测试脚本的创建效率，降低相关测量的失效率。
通过获取第一工艺数据和第二工艺数据，完成系统的初始化，为后续测量提供基础数据支撑；其中：第一工艺数据包括第一版图数据；第一版图数据为预设的工艺数据，第一版图数据包括第一图形数据。
在半导体的加工制程中，第一图形数据经图形化工艺转移到晶圆内和/或晶圆表面；而第二工艺数据包括第一观测数据；第一观测数据由观测和/或显微观测获得，第一观测数据包括第二图形数据；第二图形数据是第一图形数据转移到晶圆内和/或晶圆表面后，经观测和/或显微观测获得。
为了克服邻近效应产生的畸变，通过构造第一图形数据的第一仿真数据来实现量测脚本的优化：将第一仿真数据按照预设转换方法由第一图形数据转化而来；或者按照邻近效应校正算法、规则和/或经验数据，由第一图形数据转换而来。
其中，邻近效应校正算法、规则和/或经验用于模拟和/或补偿第一图形数据在光刻中的畸变。
为了提升本发明方法的适用性，满足不同光刻工艺窗口（Process Window）对图像、图形分辨率（Image Resolution）的要求，通过调整观测数据的显微观测条件，即光能和/或光焦条件，来扩充相关数据测试样本。
进一步地，以临近效应模型和/或光刻胶模型为依据，获取第一版图数据的仿真图形和/或图像；刷新第二工艺数据；并完成本发明方法的其它相关或必要步骤。
进一步地，通过获取量测区域的待测数据，合并第一工艺数据与第二工艺数据获得第三工艺数据；其中，待测数据包括量测区域的一维特征信息，合并部分具有相同的数据结构、维度和/或类型。
通过比较第一仿真数据与所述第一观测数据；可以验证相关校正算法的有效性；其中，还包括第三图形数据；该第三图形数据是将第一仿真数据与第一观测数据中的第二图形数据叠加得到的；根据第一仿真数据选取第一观测数据的量测区域，以便完成相应的量测。
具体地，以第一仿真数据作为脚本，指示相关执行机构、观测设备执行相关的测量和/或分析。
进一步地，根据调整后的观测条件，构造焦距能量矩阵FEM；根据焦距能量矩阵FEM获取对应于焦距能量矩阵FEM各观测条件的量测区域，并完成其它相关步骤。
具体地，本方法适用于采用扫描电镜在内的显微观测方法或制程，可以用于改进相关测试脚本的获取和优化。
其中，以第一工艺数据为量测脚本，在扫描电镜中收取量测数据及影像；扫描电镜采用预设的标准设计尺寸，例如DG（Design Gauge）作为脚本，构建光刻邻近校正模型。
该光刻邻近校正模型用于补偿第一图形数据在光刻工艺中的缺陷和/或由光邻近效应产生的畸变；该光刻邻近校正模型还可用于第一仿真数据的构建。
进一步地，第三工艺数据包括FEM（Focus Energy Matrix）数据和/或PWQ数据；图形化工艺包括光刻、光掩模、掩膜、去除氧化膜、去除金属膜和微光刻等步骤。
一种用于实施上述方法的装置，包括输入单元、仿真单元和输出单元；其中：
输入单元获取第一工艺数据及第二工艺数据；仿真单元构造第一图形数据的第一仿真数据；其相关元素的定义和相互关系如前文，在此不再赘述。
本发明装置还包括输出单元，用以向本装置以外的单元输出第一工艺数据、第二工艺数据和/或第一仿真数据。
进一步地，本发明装置还包括比较单元和综合单元；其中：比较单元调整观测数据的显微观测条件；即光能和/或光焦条件，用以扩展观测时的工艺窗口；综合单元以临近效应模型和/或光刻胶模型为依据，获取第一版图数据的仿真图形和/或图像；通过刷新第二工艺数据；即可完成其它相关或必要步骤。
具体地，比较单元还获取量测区域的待测数据；包括量测区域的一维特征信息等；综合单元还合并第一工艺数据与第二工艺数据获得第三工艺数据；其中，合并部分具有相同的数据结构、维度和/或类型。
进一步地，比较单元比较第一仿真数据与第一观测数据；比较单元还包括第三图形数据；其中，第三图形数据是将第一仿真数据中的第一图形数据与第一观测数据中的第二图形数据叠加得到的。
根据第一仿真数据选取第一观测数据的量测区域；包括，以第一仿真数据作为脚本，指示相关执行机构、观测设备执行相关的测量和/或分析。
进一步地，比较单元根据调整后的观测条件，构造焦距能量矩阵FEM；并根据焦距能量矩阵FEM获取对应的各观测条件下的量测区域。
其中，显微观测包括采用扫描电镜进行观测；从而以第一工艺数据为量测脚本，在扫描电镜中收取量测数据及影像。
进一步地，扫描电镜可采用预设的标准设计尺寸作为脚本；构建光刻邻近校正模型；该光刻邻近校正模型用于补偿第一图形数据在光刻工艺中的缺陷和/或由光邻近效应产生的畸变。
光刻邻近校正模型还可用于第一仿真数据构建；其中，第三工艺数据包括FEM数据和/或PWQ数据；图形化工艺包括光刻、光掩模、掩膜、去除氧化膜、去除金属膜和微光刻。
需要说明的是，在本文中采用的“第一”、“第二”等类似的语汇，仅仅是为了描述技术方案中的各组成要素，并不构成对技术方案的限定，也不能理解为对相应要素重要性的指示或暗示；带有“第一”、“第二”等类似语汇的要素，表示在对应技术方案中，该要素至少包含一个。
本发明公开的方法和装置通过对版图数据的预处理，改善了测量脚本的获取效率和量测区域的选取过程，对于焦距能量矩阵中不同的区域取得了可靠的测量结果，克服了光邻近效应在OPC（Optical Proximity Correction）过程中相关畸变带来的不利影响。
对于光邻近校正验证OPCV（Optical Proximity Correction Verification）建立相关量测脚本，提供了可靠、有效的解决方案。对于光刻工艺窗口（Process Window）较窄或影响成像分辨率（Image Resolution）较低的应用场景，可有效改善量测效率并减少失效率。
附图说明
为了更加清晰地说明本发明的技术方案，利于对本发明的技术效果、技术特征和目的进一步理解，下面结合附图对本发明进行详细的描述，附图构成说明书的必要组成部分，与本发明的实施例一并用于说明本发明的技术方案，但并不构成对本发明的限制。
附图中的同一标号代表相同的部件，具体地：
图1为本发明方法实施例的流程示意图；
图2为本发明方法实施例1的第一图形数据局部放大示意图；
图3为本发明方法实施例1的第二图形数据，即观测数据示例；
图4为本发明方法实施例1的第一仿真数据示意图；
图5为本发明方法实施例1的第三图形数据，即叠加图形示意图；
图6为本发明方法实施例1的第二图形数据用于特征数据量测的示意图；
图7为本发明方法实施例2的第三图形数据示意图；
图8为本发明方法实施例2的量测区域及选择示意图；
图9-12为本发明方法实施例2的第31-34量测区域示意图；
图13为本发明方法实施例3的第一图形数据示意图；
图14为现有技术的第一图形数据及相关的量测示意图；
图15为现有技术中另一图形数据及观测数据示意图；
图16-17本发明实施例2的量测结果示意图；
图18为现有技术中采用DG脚本的测量失效示例1；
图19为现有技术中采用非DG脚本的测量失效示例2；
图20为现有技术中FEM量测失效示例3；
图21为现有技术常规测试的FEM示意图；
图22为本发明装置实施例结构示意图。其中：
10、101、102、103、104为第一图形数据；
11、111、112、113、114为第二图形数据；
20，201，202、203、204为第一仿真数据；
30、301、302、303、304为第三图形数据；
90、91、92、93、94、95为焦距能量矩阵；
3、31、32、33、34为不同的测量区域；
901-输入单元，902-仿真单元，903-输出单元，904-比较单元，905-综合单元；
910-初始化步骤，920-观测步骤，930-仿真输出步骤。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明作进一步的详细说明。当然，下列描述的具体实施例只是为了解释本发明的技术方案，而不是对本发明的限定。此外，实施例或附图中表述的部分，也仅仅是本发明相关部分的举例说明，而不是本发明的全部。
如图1所示，为本发明方法实施例的流程示意图，通过获取第一工艺数据和第二工艺数据来初始化相关系统，其中第一工艺数据包括第一版图数据。
如图2，为本发明方法实施例1的第一图形数据局部放大示意图；其中第一版图数据包括第一图形数据10，第一图形数据由版图设计或者相关设计获得。
在后续的工艺中，通过光刻等工艺制程，将第一图形数据10转移到晶圆内和/或晶圆表面；第二工艺数据包括第一观测数据，由观测和/或显微观测获得。
如图3，为本发明方法实施例1的第二图形数据11，第二图形数据11是第一图形数据10转移到晶圆表面后，经显微观测获得的。
如图4，为本发明方法实施例1的第一仿真数据示意图，构造第一图形数据10的第一仿真数据20；该仿真数据20由第一图形数据10按照邻近效应校正算法转换而来；用于模拟第一图形数据10在光刻中的畸变。
如图5，为本发明方法实施例1的第三图形数据，即叠加图形示意图。
如图6，为本发明方法实施例1的第二图形数据用于特征数据量测的示意图；其中，观测框3给出了符合观测要求的图像区域，测量值4即为该区域的特征尺寸，其中，如图，标尺12给出了电镜观测视野中相关的参考距离单位。
类似地，图7为本发明方法实施例2的第三图形数据示意图；图8为本发明方法实施例2的量测区域及选择示意图；此外，图9-12给出了本发明方法实施例2的第31-34量测区域示意图。
如图16-17，为本发明实施例2的量测结果示意图；其中，通过调整观测数据的光能50和光焦40条件；以临近效应模型和/或光刻胶模型为依据，可分别获取第一版图数据的仿真图形和/或图像；进而刷新第二工艺数据；并完成其它相关或必要步骤以实现工艺数据的处理。
如图6所示，其测量值4即为量测区域3的待测数据；该待测数据为量测区域3的一维特征信息；这里表示的是线路图形的最小间距。
如图5、图7所示，通过合并第一工艺数据与第二工艺数据获得第三工艺数据；其中，合并部分具有相同的数据结构、维度和/或类型。
具体地，在叠加后的图像30中，观测图像11，也即第二图形数据与仿真图形20，也即第一仿真数据11同为二维图形；又如图像301，其中的图像111和仿真曲线201同为二维图形。
如图5、7，比较所述第一仿真数据（20，201）与第一观测数据；其中，还第三图形数据（30、301）是将第一仿真数据（20，201）与第二图形数据（11、111）叠加得到的。
如图9-12，根据第一仿真数据201选取第一观测数据的量测区域（31、32、33、34）；以第一仿真数据201作为脚本，指示相关执行机构、观测设备执行相关的测量和/或分析。
如图16、17，根据调整后的观测条件，构造焦距能量矩阵FEM90和91；根据焦距能量矩阵FEM90和91获取对应的各观测条件的量测区域31、32、33、34；随后即可完成其它相关的量测步骤。
上述显微观测来自于Hitachi 扫描电镜，其标准设计尺寸DG（Design Gauge）用于建立测量脚本；再第一工艺数据为量测脚本，就可在扫描电镜中收取量测数据及影像。
如图22，为本发明装置实施例结构示意图；本实施例的信息处理装置包括输入单元901、仿真单元902和输出单元；其中，输入单元901获取第一工艺数据及第二工艺数据；第一工艺数据包括第一版图数据；第一版图数据为预设的工艺数据，第一版图数据包括第一图形数据10、101，第一图形数据10、101经图形化工艺转移到晶圆内和/或晶圆表面。
第二工艺数据包括第一观测数据；第一观测数据由观测和/或显微观测获得，第一观测数据包括第二图形数据11、111；第二图形数据11、111是第一图形数据10、101转移到所述晶圆内和/或所述晶圆表面后，经观测和/或显微观测获得的。
仿真单元902构造第一图形数据10、101的第一仿真数据20，201；第一仿真数据20，201按照预设转换方法由所述第一图形数据10、101获得或按照邻近效应校正算法、规则和/或经验数据，由第一图形数据10、101转换而来。
输出单元903向装置以外的单元输出第一工艺数据、第二工艺数据和/或第一仿真数据20，201。
此外，为了增强数据处理的效果，还可设置比较单元904和综合单元905；其中，比较单元904调整观测数据的显微观测条件；包括光能和/或光焦条件；综合单元905以临近效应模型和/或光刻胶模型为依据，获取所述第一版图数据的仿真图形和/或图像；刷新第二工艺数据；并完成其它相关或必要步骤。
比较单元904还获取量测区域的待测数据，用于后续分析；该待测数据为图形上的最小距离。
综合单元905还合并第一工艺数据与第二工艺数据获得第三工艺数据；其中，合并部分具有相同的数据结构、维度和/或类型，此处同为二维图形。
比较单元904比较第一仿真数据20，201与第一观测数据；比较单元还包括第三图形数据30、301；其中，第三图形数据30、301是将第一仿真数据20，201第一观测数据中的第二图形数据11、111叠加得到的。
根据第一仿真数据20，201选取第一观测数据的量测区域；包括，以第一仿真数据20，201作为脚本，指示相关执行机构、观测设备执行相关的测量和/或分析。
比较单元904根据调整后的观测条件，构造焦距能量矩阵FEM90、91；并根据焦距能量矩阵FEM90、91获取对应的量测区域31、32、33、34，进而并完成其它相关步骤。
本发明适用于显微观测；以第一工艺数据为量测脚本，在扫描电镜中收取量测数据及影像；扫描电镜采用预设的标准设计尺寸作为脚本；构建光刻邻近校正模型；光刻邻近校正模型用于补偿第一图形数据在光刻工艺中的缺陷和/或由光邻近效应产生的畸变。
此外，光刻邻近校正模型还可用于第一仿真数据的构建；其中，第三工艺数据包括FEM数据和/或PWQ数据；其图形化工艺包括光刻、光掩模、掩膜、去除氧化膜、去除金属膜和微光刻。
图14为现有技术的第一图形数据及相关的量测示意图；图15为现有技术中另一图形数据及观测数据示意图；作为对照，现有技术在量测中出现无效测量的概率较高。
具体地，如图18-21所示：
其中，图18为现有技术中采用DG脚本的测量失效示例1；直接将GDS设计图案导入DG脚本后，在不同的光焦变化过程中，出现了不可接受的数据。
如图19为，现有技术中采用非DG脚本的测量失效示例2，在SEM机台端直接依照量测影像建立量测脚本，在FEM中同样出现了不可接受的数据。
如图20，为现有技术中FEM量测失效示例3；FEM晶圆测量时，因测量脚本与理想图案差异较大，导致较高比例的量测失效。
如图21，为现有技术常规测试的FEM示意图；当实际图像与仿真图像较为接近时，现有技术中的方法仍然适用。
通过将本发明的方法和装置分别在存储介质、特定产品、专用模组或光刻设备中进行实施，即可得到相关的专有设备，其相关产品自然落入本发明的保护范围。
需要说明的是，上述实施例仅是为了更清楚地说明本发明的技术方案，本领域技术人员可以理解，本发明的实施方式不限于以上内容，基于上述内容所进行的明显变化、替换或替代，均不超出本发明技术方案涵盖的范围；在不脱离本发明构思的情况下，其它实施方式也将落入本发明的范围。
Claims (18)
1. 一种工艺信息处理方法，其特征在于包括：获取第一工艺数据；所述第一工艺数据包括第一版图数据；所述第一版图数据为预设的工艺数据，所述第一版图数据包括第一图形数据（10、101、102、103、104），所述第一图形数据（10、101、102、103、104）经图形化工艺转移到晶圆内和/或晶圆表面；获取第二工艺数据；所述第二工艺数据包括第一观测数据；所述第一观测数据由观测和/或显微观测获得，所述第一观测数据包括第二图形数据（11、111、112、113、114） ；所述第二图形数据（11、111、112、113、114）是所述第一图形数据（10、101、102、103、104）转移到所述晶圆内和/或所述晶圆表面后，经观测和/或显微观测获得的；构造所述第一图形数据（10、101、102、103、104）的第一仿真数据（20，201，202、203、204）；所述第一仿真数据（20，201，202、203、204）按照预设转换方法由所述第一图形数据（10、101、102、103、104）获得或按照邻近效应校正算法、规则和/或经验数据，由所述第一图形数据（10、101、102、103、104）转换而来；所述邻近效应校正算法、规则和/或经验用于模拟和/或补偿所述第一图形数据（10、101、102、103、104）在光刻中的畸变；比较所述第一仿真数据（20，201，202、203、204）与所述第一观测数据；根据所述第一仿真数据（20，201，202、203、204）选取所述第一观测数据的量测区域；以所述第一仿真数据（20，201，202、203、204）作为脚本，指示相关执行机构、观测设备执行相关的测量和/或分析。
2.如权利要求1所述的信息处理方法，其特征还在于：调整所述观测数据的显微观测条件；所述观测条件包括光能和/或光焦条件；以临近效应模型和/或光刻胶模型为依据，获取所述第一版图数据的仿真图形和/或图像；刷新所述第二工艺数据。
3.如权利要求2所述的信息处理方法，其特征还在于：获取所述量测区域的待测数据；所述待测数据包括所述量测区域的一维特征信息；合并所述第一工艺数据与所述第二工艺数据获得第三工艺数据；其中，合并部分具有相同的数据结构、维度和/或类型。
4.如权利要求3所述的信息处理方法，其中，还包括第三图形数据（30、301、302、303、304）；所述第三图形数据（30、301、302、303、304）是将所述第一仿真数据（20，201，202、203、204）与所述第一观测数据中的第二图形数据（11、111、112、113、114）叠加得到的。
5.如权利要求1-4的任一所述的信息处理方法，还包括：根据调整后的所述观测条件，构造焦距能量矩阵FEM（90、91、92、93、94、95）；根据所述焦距能量矩阵FEM（90、91、92、93、94、95），获取对应于所述焦距能量矩阵FEM（90、91、92、93、94、95）各观测条件的所述量测区域（3、31、32、33、34）。
6.如权利要求5所述的信息处理方法，其中：所述显微观测包括采用扫描电镜进行观测；
以所述第一工艺数据为量测脚本，在所述扫描电镜中收取量测数据及影像。
7.如权利要求6所述的信息处理方法，其中：所述扫描电镜采用预设的标准设计尺寸作为脚本；构建光刻邻近校正模型；所述光刻邻近校正模型用于补偿所述第一图形数据在光刻工艺中的缺陷和/或由光邻近效应产生的畸变；所述光刻邻近校正模型还可用于所述第一仿真数据的构建。
8.如权利要求6所述的信息处理方法，其中：所述第三工艺数据包括FEM数据和/或PWQ数据；所述图形化工艺包括光刻、光掩模、掩膜、去除氧化膜、去除金属膜和微光刻。
9. 一种工艺信息处理装置，包括：输入单元（901）、仿真单元（902）和输出单元（903）；其中，所述输入单元（901）获取第一工艺数据及第二工艺数据；所述第一工艺数据包括第一版图数据；所述第一版图数据为预设的工艺数据，所述第一版图数据包括第一图形数据（10、101、102、103、104），所述第一图形数据（10、101、102、103、104）经图形化工艺转移到晶圆内和/或晶圆表面；所述第二工艺数据包括第一观测数据；所述第一观测数据由观测和/或显微观测获得，所述第一观测数据包括第二图形数据（11、111、112、113、114） ；所述第二图形数据（11、111、112、113、114）是所述第一图形数据（10、101、102、103、104）转移到所述晶圆内和/或所述晶圆表面后，经观测和/或显微观测获得的； 所述仿真单元（902）构造所述第一图形数据（10、101、102、103、104）的第一仿真数据（20，201，202、203、204）；所述第一仿真数据（20，201，202、203、204）按照预设转换方法由所述第一图形数据（10、101、102、103、104）获得或按照邻近效应校正算法、规则和/或经验数据，由所述第一图形数据（10、101、102、103、104）转换而来；所述邻近效应校正算法、规则和/或经验用于模拟和/或补偿所述第一图形数据（10、101、102、103、104）在光刻中的畸变；比较所述第一仿真数据（20，201，202、203、204）与所述第一观测数据；根据所述第一仿真数据（20，201，202、203、204）选取所述第一观测数据的量测区域；以所述第一仿真数据（20，201，202、203、204）作为脚本，指示相关执行机构、观测设备执行相关的测量和/或分析；所述输出单元（903）向所述装置以外的单元输出所述第一工艺数据、第二工艺数据和/或第一仿真数据（20，201，202、203、204）。
10.如权利要求9所述的装置，还包括：比较单元（904）和综合单元（905）；其中，所述比较单元（904）调整所述观测数据的显微观测条件；所述观测条件包括光能和/或光焦条件；所述综合单元（905）以临近效应模型和/或光刻胶模型为依据，获取所述第一版图数据的仿真图形和/或图像；刷新所述第二工艺数据。
11.如权利要求10所述的装置，其中：所述比较单元（904）还获取所述量测区域的待测数据；所述待测数据包括所述量测区域的一维特征信息；所述综合单元（905）还合并所述第一工艺数据与所述第二工艺数据获得第三工艺数据；其中，合并部分具有相同的数据结构、维度和/或类型。
12. 如权利要求11所述的装置，其中：所述比较单元（904）比较所述第一仿真数据（20，201，202、203、204）与所述第一观测数据；所述比较单元还包括第三图形数据（30、301、302、303、304）；其中，所述第三图形数据（30、301、302、303、304）是将所述第一仿真数据（20，201，202、203、204）与所述第一观测数据中的第二图形数据（11、111、112、113、114）叠加得到的； 根据所述第一仿真数据（20，201，202、203、204）选取所述第一观测数据的量测区域；包括，以所述第一仿真数据（20，201，202、203、204）作为脚本，指示相关执行机构、观测设备执行相关的测量和/或分析。
13.如权利要求9-12中任一项所述的装置，其中：所述比较单元（904）根据调整后的所述观测条件，构造焦距能量矩阵FEM（90、91、92、93、94、95）；并根据所述焦距能量矩阵FEM（90、91、92、93、94、95），获取对应于所述焦距能量矩阵FEM（90、91、92、93、94、95）各观测条件的所述量测区域（3、31、32、33、34）。
14.如权利要求13所述的装置，其中：所述显微观测包括采用扫描电镜进行观测；以所述第一工艺数据为量测脚本，在所述扫描电镜中收取量测数据及影像；所述扫描电镜采用预设的标准设计尺寸作为脚本；构建光刻邻近校正模型；所述光刻邻近校正模型用于补偿所述第一图形数据在光刻工艺中的缺陷和/或由光邻近效应产生的畸变；所述光刻邻近校正模型还可用于所述第一仿真数据的构建；所述第三工艺数据包括FEM数据和/或PWQ数据；所述图形化工艺包括光刻、光掩模、掩膜、去除氧化膜、去除金属膜和微光刻。
15.一种计算机存储介质，包括：用于存储计算机程序的存储介质本体；所述计算机程序在被微处理器执行时，实现如权利要求1-8的任一所述方法。
16.一种临近效应校正器，包括：如权利要求9-14所述的任一装置和/或如权利要求15所述的存储介质。
17.一种电镜脚本校正模组，包括：如权利要求9-14所述的任一装置和/或如权利要求15所述的存储介质。
18.一种光刻设备，包括：如权利要求9-14所述的任一装置、如权利要求17所述的模组和/或如权利要求15所述的存储介质。
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