CN116125757A - 光学邻近修正方法 - Google Patents

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CN116125757A CN202310067085.4A CN202310067085A CN116125757A CN 116125757 A CN116125757 A CN 116125757A CN 202310067085 A CN202310067085 A CN 202310067085A CN 116125757 A CN116125757 A CN 116125757A
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江志兴
范晓
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Abstract

一种光学邻近修正方法，包括：提供目标图形，所述目标图形包括若干组同类型边；将每组所述同类型边进行分段处理，获取若干分割段；调整每组所述同类型边中各个所述分割段的控制点的位置参数、以及所述目标图形各个拐角的半径参数，建立原始参数矩阵；根据所述原始参数矩阵对所述目标图形进行若干次光学邻近修正，并获取每次所述光学邻近修正后的曝光图形，并从若干所述曝光图形中获取最佳曝光图形；获取所述最佳曝光图形对应的所述原始参数矩阵中最佳参数分配。在保证不扩大所述目标图形的前提下，获取所述最佳曝光图形，进而有效避免短路风险，以及提高所述曝光图形的面积，增加后续工艺的可靠性。

Description

光学邻近修正方法
技术领域
本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种光学邻近修正方法。
背景技术
光刻技术是半导体制作技术中至关重要的一项技术，光刻技术能够实现将图形从掩膜版中转移到硅片表面，形成符合设计要求的半导体产品。光刻工艺包括曝光步骤、曝光步骤之后进行的显影步骤和显影步骤之后的刻蚀步骤。在曝光步骤中，光线通过掩膜版中透光的区域照射至涂覆有光刻胶的硅片上，光刻胶在光线的照射下发生化学反应；在显影步骤中，利用感光和未感光的光刻胶对显影剂的溶解程度的不同，形成光刻图案，实现掩膜版图案转移到光刻胶上；在刻蚀步骤中，基于光刻胶层所形成的光刻图案对硅片进行刻蚀，将掩膜版的图案进一步转移至硅片上。
在半导体制造中，随着设计尺寸的不断缩小，设计尺寸越来越接近光刻成像系统的极限，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(OPE：Optical Proximity Effect)。
为了修正光学邻近效应，便产生了光学邻近修正(OPC：Optical ProximityCorrection)。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，这样虽然光刻后的光刻图形相对应光掩模图形发生了光学邻近效应，但是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。
然而，现有技术中光学邻近修正仍存在诸多问题。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供一种光学邻近修正方法，提升光学邻近修正的效果。
为解决上述问题，本发明的技术方案提供一种光学邻近修正方法，包括：提供目标图形，所述目标图形包括若干组同类型边；将每组所述同类型边进行分段处理，获取若干分割段；调整每组所述同类型边中各个所述分割段的控制点的位置参数、以及所述目标图形各个拐角的半径参数，建立原始参数矩阵；根据所述原始参数矩阵对所述目标图形进行若干次光学邻近修正，并获取每次所述光学邻近修正后的曝光图形，并从若干所述曝光图形中获取最佳曝光图形；获取所述最佳曝光图形对应的所述原始参数矩阵中最佳参数分配。
可选的，所述目标图形包括：矩形。
可选的，所述目标图形包括相对分布的第一同类型边、以及相对分布的第二同类型边，所述第一同类型边和所述第二同类型边垂直连接。
可选的，将每组所述同类型边进行分段处理，获取若干分割段的方法包括：将所述第一同类型边划分为第一拐角段、第二拐角段以及若干第一中间段，若干所述第一中间段位于所述第一拐角段和所述第二拐角段之间；将所述第二同类型边划分为第三拐角段、第四拐角段以及若干第二中间段，若干所述第二中间段位于所述第三拐角段和所述第四拐角段之间。
可选的，所述第一拐角段、所述第二拐角段、所述第三拐角段和所述第四拐角段相等。
可选的，每组所述同类型边中各个所述分割段的控制点的位置参数包括：所述控制点与对应所述分割段之间的垂直距离，其中，当所述控制点位于所述目标图形内部则所述垂直距离为负，当所述控制点位于所述目标图形外部则所述垂直距离为正；所述控制点投影至对应所述分割段上后，与对应所述分割段端点之间的平行距离，其中，当所述分割段为拐角段时，则所述平行距离为所述控制点投影至对应所述分割段上后，与对应所述分割段的拐角端点之间的距离，当所述分割段为中间段时，则所述平行距离为所述控制点投影至对应所述分割段上后，与对应所述分割段中最靠近所述目标图形拐角点的端点之间的距离。
可选的，所述垂直距离的范围为：-10纳米～10纳米。
可选的，所述垂直距离的调整步长为1纳米。
可选的，所述平行距离的范围为：对应所述分割段长度的0倍～1倍。
可选的，所述平行距离的调整步长为对应所述分割段的0.1倍。
可选的，所述目标图形各个拐角的半径参数的范围为：对应拐角段长度的0倍～1倍。
可选的，所述半径参数的调整步长为对应拐角段的0.2倍。
可选的，根据所述原始参数矩阵对所述目标图形进行若干次光学邻近修正的方法包括：从所述原始参数矩阵中获取简化参数矩阵，其中所述简化参数矩阵中各参数的调整步长大于所述原始参数矩阵中的调整步长；根据所述简化参数矩阵对所述目标图形进行若干次第一光学邻近修正，确认所述简化参数矩阵中的各参数对所述第一光学邻近修正的修正趋势，并获取所述简化参数矩阵中各参数的较佳参数区域；在所述较佳参数区域中应用所述原始参数矩阵对所述目标图形进行若干次第二光学邻近修正。
可选的，从若干所述曝光图形中获取最佳曝光图形的方法包括：从若干所述曝光图形中获取图形面积大于阈值面积的所述曝光图形；获取各个大于阈值面积的所述曝光图形与所述目标图形之间对应采样点之间的放置边缘误差；根据均方根RMS公式，获取各个大于阈值面积的所述曝光图形的放置边缘误差配比值，其中：
Figure BDA0004089064740000031
其中，EPEi为各个大于阈值面积的所述曝光图形中各个采样点的放置边缘误差，Wi为各个采样点的放置边缘误差的权重；将最小放置边缘误差配比值对应的所述曝光图形作为所述最佳曝光图形。
与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：
本发明技术方案的光学邻近修正方法中，通过调整每组所述同类型边中各个所述分割段的控制点的位置参数、以及所述目标图形各个拐角的半径参数，建立原始参数矩阵；再根据所述原始参数矩阵对所述目标图形进行若干次光学邻近修正，并获取每次所述光学邻近修正后的曝光图形，并从若干所述曝光图形中获取最佳曝光图形。在保证不扩大所述目标图形的前提下，获取所述最佳曝光图形，进而有效避免短路风险，以及提高所述曝光图形的面积，增加后续工艺的可靠性。
进一步，根据所述原始参数矩阵对所述目标图形进行若干次光学邻近修正的方法包括：从所述原始参数矩阵中获取简化参数矩阵，其中所述简化参数矩阵中各参数的调整步长大于所述原始参数矩阵中的调整步长；根据所述简化参数矩阵对所述目标图形进行若干次第一光学邻近修正，确认所述简化参数矩阵中的各参数对所述第一光学邻近修正的修正趋势，并获取所述简化参数矩阵中各参数的较佳参数区域；在所述较佳参数区域中应用所述原始参数矩阵对所述目标图形进行若干次第二光学邻近修正。由于所述原始参数矩阵中的组合较多，通过所述简化参数矩阵的修正趋势快速获取所述较佳参数区域，从而减少工作量，提高修正效率。
附图说明
图1是本发明实施例的光学邻近修正方法流程图；
图2至图5是本发明实施例中光学邻近修正方法各步骤结构示意图。
具体实施方式
正如背景技术所述，现有技术中光学邻近修正仍存在诸多问题。以下将结合进行具体说明。
随着工艺节点的减小，光学邻近效应会造成的晶圆上图形变形和失真，现象主要分以下几类：密集图形与孤立图形尺寸差异，掩膜版尺寸与晶片上图形尺寸比例非线性，拐角圆化(corner rounding)以及线端缩短等。
以拐角(corner)圆化为例，金属层版图设计中存在孤立的面积较小的图形，由于拐角圆化的问题，可能会使最终曝光后的图形面积较小，从而在工艺中引入风险。传统的修正方法是对面积较小的孤立图形进行扩边，进而保证在经过光学邻近修正后的曝光图形面积增加。但是由于面积较小的孤立图形周围环境的不同，特别是有些线条较密的地方，进行扩边可能会缩小部分金属线之间的间距的工艺窗口，从而引入短路风险。
在此基础上，本发明提供一种光学邻近修正方法，通过调整每组所述同类型边中各个所述分割段的控制点的位置参数、以及所述目标图形各个拐角的半径参数，建立原始参数矩阵；再根据所述原始参数矩阵对所述目标图形进行若干次光学邻近修正，并获取每次所述光学邻近修正后的曝光图形，并从若干所述曝光图形中获取最佳曝光图形。在保证不扩大所述目标图形的前提下，获取所述最佳曝光图形，进而有效避免短路风险，以及提高所述曝光图形的面积，增加后续工艺的可靠性。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细地说明。
图1是本发明实施例的光学邻近修正方法的流程图，包括：
步骤S101，提供目标图形，所述目标图形包括若干组同类型边；
步骤S102，将每组所述同类型边进行分段处理，获取若干分割段；
步骤S103，调整每组所述同类型边中各个所述分割段的控制点的位置参数、以及所述目标图形各个拐角的半径参数，建立原始参数矩阵；
步骤S104，根据所述原始参数矩阵对所述目标图形进行若干次光学邻近修正，并获取每次所述光学邻近修正后的曝光图形，并从若干所述曝光图形中获取最佳曝光图形；
步骤S105，获取所述最佳曝光图形对应的所述原始参数矩阵中最佳参数分配。
以下结合附图对所述光学邻近修正方法的步骤进行详细说明。
图2至图5是本发明实施例中光学邻近修正方法各步骤结构示意图。
请参考图2，提供目标图形100，所述目标图形100包括若干组同类型边。
需要说明的是，在本实施例中，所述目标图形100即为在理想环境下经过曝光后的图形，然而由于光学邻近效应的存在，使得曝光后的图形并不能保持与所述目标图形100一致。
在本实施例中，所述目标图形100为矩形。
在其他实施例中，所述目标图形还可以为“L”型或“Z”形等图形。
在本实施例中，所述目标图形100包括：相对分布的第一同类型边L1、以及相对分布的第二同类型边L2，所述第一同类型边L1和所述第二同类型边L2垂直连接。
需要说明的是，在本实施例中，将所述目标图形100中划分为若干组同类型边的目的在于，在后续进行光学邻近修正的过程中，每组所述同类型边中仅需要输入一条所述同类型边的参数即可，不需要将每条所述同类型边的参数均进行输入。
请参考图3，将每组所述同类型边进行分段处理，获取若干分割段。
在本实施例中，将每组所述同类型边进行分段处理，获取若干分割段的方法包括：将所述第一同类型边L1划分为第一拐角段SLC1、第二拐角段SLC2以及若干第一中间段SLR1，若干所述第一中间段SLR1位于所述第一拐角段SLC1和所述第二拐角段SLC2之间；将所述第二同类型边L2划分为第三拐角段SLC3、第四拐角段SLC4以及若干第二中间段SLR2，若干所述第二中间段SLR2位于所述第三拐角段SLC3和所述第四拐角段SLC4之间。
在本实施例中，若干所述第一中间段的数量为2，若干所述第二中间段的数量为1。
在本实施例中，所述第一拐角段SLC1、所述第二拐角段SLC2、所述第三拐角段SLC3和所述第四拐角段SLC4相等。
请参考图4，调整每组所述同类型边中各个所述分割段的控制点的位置参数、以及所述目标图形各个拐角的半径参数，建立原始参数矩阵。
在本实施例中，每组所述同类型边中各个所述分割段的控制点的位置参数包括：所述控制点与对应所述分割段之间的垂直距离，其中，当所述控制点位于所述目标图形内部则所述垂直距离为负，当所述控制点位于所述目标图形外部则所述垂直距离为正；所述控制点投影至对应所述分割段上后，与对应所述分割段端点之间的平行距离，其中，当所述分割段为拐角段时，则所述平行距离为所述控制点投影至对应所述分割段上后，与对应所述分割段的拐角端点之间的距离，当所述分割段为中间段时，则所述平行距离为所述控制点投影至对应所述分割段上后，与对应所述分割段中最靠近所述目标图形拐角点的端点之间的距离。
在本实施例中，所述第一拐角段SLC1的控制点的位置参数包括：所述控制点与所述第一拐角段SLC1之间的垂直距离SLC1_t；所述控制点投影至所述第一拐角段SLC1上后，与所述第一拐角段SLC1拐角端点之间的距离SLC1_s。
在本实施例中，所述第二拐角段SLC2的控制点的位置参数包括：所述控制点与所述第二拐角段SLC2之间的垂直距离SLC2_t；所述控制点投影至所述第二拐角段SLC2上后，与所述第二拐角段SLC2拐角端点之间的距离SLC2_t。
在本实施例中，所述第三拐角段SLC3的控制点的位置参数包括：所述控制点与所述第三拐角段SLC3之间的垂直距离SLC3_t；所述控制点投影至所述第三拐角段SLC3上后，与所述第三拐角段SLC3拐角端点之间的距离SLC3_s。
在本实施例中，所述第四拐角段SLC4的控制点的位置参数包括：所述控制点与所述第四拐角段SLC4之间的垂直距离SLC4_t；所述控制点投影至所述第四拐角段SLC4上后，与所述第四拐角段SLC4拐角端点之间的距离SLC4_s。
在本实施例中，所述第一中间段SLR1的控制点的位置参数包括：所述控制点与所述第一中间段SLR1之间的垂直距离SLR1_t；所述控制点投影至所述第一中间段SLR1上后，与所述第一中间段SLR1中最靠近所述目标图形拐角点的端点之间的距离SLR1_s。
在本实施例中，所述第二中间段SLR2的控制点的位置参数包括：所述控制点与所述第二中间段SLR2之间的垂直距离SLR2_t；所述控制点投影至所述第二中间段SLR2上后，与所述第二中间段SLR2中最靠近所述目标图形拐角点的端点之间的距离SLR2_s。
在本实施例中，所述垂直距离的范围为：-10纳米～10纳米。
在本实施例中，所述垂直距离的调整步长为1纳米。
在本实施例中，所述平行距离的范围为：对应所述分割段长度的0倍～1倍。即：SLC1_s＝0～SLC1、SLC2_s＝0～SLC2、SLC3_s＝0～SLC3、SLC4_s＝0～SLC4、SLR1_s＝0～SLR1、SLR2_s＝0～SLR2。
在本实施例中，所述平行距离的调整步长为对应所述分割段的0.1倍。
在本实施例中，所述目标图形各个拐角的半径参数的范围为：对应拐角段长度的0倍～1倍。
在本实施例中，所述目标图形具有4个拐角，4个拐角的半径参数分别为R1、R2、R3、R4，其中，R1＝0～SLC1、R2＝0～SLC2、R3＝0～SLC3、R4＝0～SLC4。
在本实施例中，所述半径参数的调整步长为对应拐角段的0.2倍。
请参考图5，根据所述原始参数矩阵对所述目标图形100进行若干次光学邻近修正，并获取每次所述光学邻近修正后的曝光图形，并从若干所述曝光图形中获取最佳曝光图形101。
在本实施例中，根据所述原始参数矩阵对所述目标图形100进行若干次光学邻近修正的方法包括：从所述原始参数矩阵中获取简化参数矩阵，其中所述简化参数矩阵中各参数的调整步长大于所述原始参数矩阵中的调整步长；根据所述简化参数矩阵对所述目标图形100进行若干次第一光学邻近修正，确认所述简化参数矩阵中的各参数对所述第一光学邻近修正的修正趋势，并获取所述简化参数矩阵中各参数的较佳参数区域；在所述较佳参数区域中应用所述原始参数矩阵对所述目标图形进行若干次第二光学邻近修正。由于所述原始参数矩阵中的组合较多，通过所述简化参数矩阵的修正趋势快速获取所述较佳参数区域，从而减少工作量，提高修正效率。
在本实施例中，从若干所述曝光图形中获取最佳曝光图形101的方法包括：从若干所述曝光图形中获取图形面积大于阈值面积的所述曝光图形；获取各个大于阈值面积的所述曝光图形与所述目标图形100之间对应采样点之间的放置边缘误差；根据均方根RMS公式，获取各个大于阈值面积的所述曝光图形的放置边缘误差配比值，其中：
Figure BDA0004089064740000091
其中，EPEi为各个大于阈值面积的所述曝光图形中各个采样点的放置边缘误差，Wi为各个采样点的放置边缘误差的权重；将最小放置边缘误差配比值对应的所述曝光图形作为所述最佳曝光图形101。
在本实施例中，通过调整每组所述同类型边中各个所述分割段的控制点的位置参数、以及所述目标图形100各个拐角的半径参数，建立原始参数矩阵；再根据所述原始参数矩阵对所述目标图形100进行若干次光学邻近修正，并获取每次所述光学邻近修正后的曝光图形，并从若干所述曝光图形中获取最佳曝光图形101。在保证不扩大所述目标图形100的前提下，获取所述最佳曝光图形101，进而有效避免短路风险，以及提高所述曝光图形的面积，增加后续工艺的可靠性。
请继续参考图5，获取所述最佳曝光图形101对应的所述原始参数矩阵中最佳参数分配。
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (14)

1.一种光学邻近修正方法，其特征在于，包括：
提供目标图形，所述目标图形包括若干组同类型边；
将每组所述同类型边进行分段处理，获取若干分割段；
调整每组所述同类型边中各个所述分割段的控制点的位置参数、以及所述目标图形各个拐角的半径参数，建立原始参数矩阵；
根据所述原始参数矩阵对所述目标图形进行若干次光学邻近修正，并获取每次所述光学邻近修正后的曝光图形，并从若干所述曝光图形中获取最佳曝光图形；
获取所述最佳曝光图形对应的所述原始参数矩阵中最佳参数分配。
2.如权利要求1所述的光学邻近修正方法，其特征在于，所述目标图形包括：矩形。
3.如权利要求2所述的光学邻近修正方法，其特征在于，所述目标图形包括相对分布的第一同类型边、以及相对分布的第二同类型边，所述第一同类型边和所述第二同类型边垂直连接。
4.如权利要求3所述的光学邻近修正方法，其特征在于，将每组所述同类型边进行分段处理，获取若干分割段的方法包括：将所述第一同类型边划分为第一拐角段、第二拐角段以及若干第一中间段，若干所述第一中间段位于所述第一拐角段和所述第二拐角段之间；将所述第二同类型边划分为第三拐角段、第四拐角段以及若干第二中间段，若干所述第二中间段位于所述第三拐角段和所述第四拐角段之间。
5.如权利要求4所述的光学邻近修正方法，其特征在于，所述第一拐角段、所述第二拐角段、所述第三拐角段和所述第四拐角段相等。
6.如权利要求4所述的光学邻近修正方法，其特征在于，每组所述同类型边中各个所述分割段的控制点的位置参数包括：所述控制点与对应所述分割段之间的垂直距离，其中，当所述控制点位于所述目标图形内部则所述垂直距离为负，当所述控制点位于所述目标图形外部则所述垂直距离为正；所述控制点投影至对应所述分割段上后，与对应所述分割段端点之间的平行距离，其中，当所述分割段为拐角段时，则所述平行距离为所述控制点投影至对应所述分割段上后，与对应所述分割段的拐角端点之间的距离，当所述分割段为中间段时，则所述平行距离为所述控制点投影至对应所述分割段上后，与对应所述分割段中最靠近所述目标图形拐角点的端点之间的距离。
7.如权利要求6所述的光学邻近修正方法，其特征在于，所述垂直距离的范围为：-10纳米～10纳米。
8.如权利要求7所述的光学邻近修正方法，其特征在于，所述垂直距离的调整步长为1纳米。
9.如权利要求6所述的光学邻近修正方法，其特征在于，所述平行距离的范围为：对应所述分割段长度的0倍～1倍。
10.如权利要求9所述的光学邻近修正方法，其特征在于，所述平行距离的调整步长为对应所述分割段的0.1倍。
11.如权利要求4所述的光学邻近修正方法，其特征在于，所述目标图形各个拐角的半径参数的范围为：对应拐角段长度的0倍～1倍。
12.如权利要求11所述的光学邻近修正方法，其特征在于，所述半径参数的调整步长为对应拐角段的0.2倍。
13.如权利要求1所述的光学邻近修正方法，其特征在于，根据所述原始参数矩阵对所述目标图形进行若干次光学邻近修正的方法包括：从所述原始参数矩阵中获取简化参数矩阵，其中所述简化参数矩阵中各参数的调整步长大于所述原始参数矩阵中的调整步长；根据所述简化参数矩阵对所述目标图形进行若干次第一光学邻近修正，确认所述简化参数矩阵中的各参数对所述第一光学邻近修正的修正趋势，并获取所述简化参数矩阵中各参数的较佳参数区域；在所述较佳参数区域中应用所述原始参数矩阵对所述目标图形进行若干次第二光学邻近修正。
14.如权利要求13所述的光学邻近修正方法，其特征在于，从若干所述曝光图形中获取最佳曝光图形的方法包括：从若干所述曝光图形中获取图形面积大于阈值面积的所述曝光图形；获取各个大于阈值面积的所述曝光图形与所述目标图形之间对应采样点之间的放置边缘误差；根据均方根RMS公式，获取各个大于阈值面积的所述曝光图形的放置边缘误差配比值，其中：
Figure FDA0004089064730000031
其中，EPEi为各个大于阈值面积的所述曝光图形中各个采样点的放置边缘误差，Wi为各个采样点的放置边缘误差的权重；将最小放置边缘误差配比值对应的所述曝光图形作为所述最佳曝光图形。
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