CN1325993C - 掩模校正方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于通过光学邻近效果校正光掩模的方法，使得可以降低在测试掩模和校正掩模之间的取决于图案密集度的线宽的误差的掩模间的差。本发明包括：步骤(s1)，制作用作为所述光学邻近效果校正所需要的处理模型提取掩模的测试掩模；步骤(s2，s3)，将所述测试掩模的掩模图案转印到晶片，并且测量转印图案的尺寸；步骤(s4)，导出函数模型(被称为处理模型)，使得通过使用函数模型所得的光掩模的掩模图案的转印图案的模拟结果匹配在所述测量步骤获得的测量结果；步骤(s5)，通过使用所述处理模型而形成掩模图案，使得其转印图案匹配所述设计图案，并且按照所形成的掩模图案来在光掩模上创建掩模数据；步骤(s6)，按照所述被创建的掩模数据制作校正掩模；曝光条件设置步骤(s7)，当转印校正掩模时，通过控制曝光系统的数值孔径(NA)或光照条件(σ)的至少一个，来确定关于间距的幅度OPE特征变得平坦的条件。

Description

掩模校正方法
技术领域
本发明涉及一种使用光学邻近校正(OPC)方法来校正光掩模的方法，具体涉及一种掩模校正方法，用于尽可能去除在取决于疏/密图案的线宽误差方面的测试掩模和校正掩模之间的差。
背景技术
随着半导体器件正在小型化和高度集成，其电路图案正在小型化。随着电路图案变得小型化，在用于对半导体器件形成图案的光刻处理中，所需要的分辨率变高。结果，曝光器件的投影光学系统的数值孔径(NA)变大。曝光光源的波长变短。
通过下面的瑞利(Rayleigh)公式来表达在光刻中的分辨率(R)。
R＝k1×{λ/(NA)}    (1)
其中λ表示曝光的波长；NA表示曝光器件的数值孔径；k1表示取决于光刻的条件等的常数。
随着所需要的分辨率(R)变高，因为k1因子变小，因此变得难于获得期望的分辨率。
另外，随着半导体器件的性能和集成度在近些年中变高，所需要的分辨率变高。结果，执行其中k1小的区域中的光刻，即低k1光刻。
在低k1光刻中，光掩模的掩模制作(production)误差大大地影响被转印(transfer)到晶片的转印图案的图案线宽(以下称为临界尺寸(CD，CriticalDimension))。
因此，在低k1光刻中，倾斜光用于曝光器件。相移掩模被用作光掩模。另外，偏校正掩模的尺寸和形状和将掩模变形的OPC(光学邻近效果校正(Optical-Proximity Effect Correction))被使用，以便校正光学邻近效果。
在如下所述的OPC校正中，从处理模型提取掩模的转印结果提取处理模型。按照处理模型来获得掩模校正值。按照所获得的掩模校正值来制作校正掩模。
作为用于表示光掩模的图案尺寸误差(掩模CD误差)对转印到晶片上的转印图案的尺寸误差(晶片CD误差)的影响的强调率的因子，一般使用由下面的公式(2)表达的MEF(掩模误差增强因子)。
MEF＝晶片CD误差/(掩模CD误差/M)    (2)
其中M表示曝光器件的缩小投影倍率。对于用于制作半导体器件的曝光器件，
M通常是5或4。
在近些年中使用的低k1光刻中，对于临界图案由公式(2)计算的MEF可以变为2到3。换句话说，在低k1光刻中，光掩模的图案的尺寸误差大大地影响被转印到晶片的转印图案的尺寸。因此，光掩模图案对转印图案的尺寸误差的影响变大。
接着，参见图8，将说明传统的对于掩模的OPC校正方法。图8是示出传统的对于掩模的OPC校正方法的工序的流程图。
首先，如图8所示，在步骤S1，制作用于提取处理模型的掩模，即测试掩模。处理模型是一种函数模型，使用函数模型的光掩模的转印图案的模拟结果匹配于测试掩模的转印图案的测量结果。测试掩模被制作使得用于表示实际器件的电路图案的具有各种形状、尺寸和间距的测试图案被布置在测试掩模上。
其后，流程进行到测试图案转印步骤，步骤S2。在步骤S2，设置了处理条件，诸如曝光器件的曝光条件、光阻层(resist)处理条件和蚀刻处理条件。在已经被设置的处理条件下，测试掩模被转印到晶片。转印的测试掩模被处理。在晶片上形成转印图案。
其后，在步骤S3，通过SEM(扫描电子显微镜)等来测量在晶片上形成的转印图案的图案尺寸。其后，在处理模型提取步骤，步骤S4，按照图案尺寸的测量值来创建处理模型。
其后，在校正掩模制作步骤，步骤S5，允许在已经按照处理模型转印和处理测试掩模后获得(提取)具有期望的图案尺寸和图案形状的校正掩模图案。按照校正的掩模模型来制作校正的掩模。
在前面的步骤中，可以制作通过OPC校正的校正掩模，即产品掩模。
因此，通过下述步骤来执行OPC校正：制作测试掩模→转印→尺寸的测量→处理图案的提取→获得掩模校正值→制作校正掩模(产品掩模)。使用校正掩模来测量转印图案。结果，校正掩模被评估。因此，通过复杂的步骤来执行对于掩模的OPC校正。
在例如日本专利申请公开第2002-122977号第2-3页中描述了传统的对于掩模的OPC校正。
在近些年中使用的低k1光刻中，在掩模的制作中发生的图案的尺寸误差的影响正在变得很大，因为应当比以前更准确地转印掩模图案。
另一方面，很难按照其设计来制作光掩模的掩模图案。掩模的尺寸总是包括图案的尺寸误差(公差)。具体上，要解决的问题取决于疏/密图案或基于疏/密图案的线宽的误差。
如图1所示，即使光掩模的掩模图案的目标线宽是相同的，密线的图案的尺寸误差与孤立的线的图案的尺寸误差不同。存在其一种趋势，密线的图案的尺寸误差大于孤立的线的图案的尺寸误差。
例如，如在Proc.SPIE VOL.4754(2002)pp.196-204，“Advanced patterncorrection method for fabricating highly accurate reticles”(国际光学工程学会会刊第4754卷(2002)第196-204页，“用于制造高度精确的标度线的先进图案校正方法”)所报告的那样，虽然掩模的图案的尺寸误差主要产生自掩模图案的绘制误差和在已经执行形成图案步骤和显影步骤后执行的蚀刻步骤的蚀刻误差，但是开始考虑尺寸波动的疏/密特性，即取决于疏/密图案的线宽的误差。
通过EB(电子束)曝光量校正来校正由于在掩模的制作中的绘制而导致的误差。通过图案校正来校正由于在绘制步骤和显影步骤后执行的基底的蚀刻而导致的误差。但是，难于完全地控制取决于疏/密图案的线宽的误差。
作为传统的光掩模的规格，存在在平面上的线宽的平均尺寸公差(对目标的平均)和均匀度。但是，在诸如ITRS(半导体的国际技术路标)的路标中未涉及取决于疏/密图案的线宽的误差。
但是，如下所述，掩模的取决于疏/密图案的线宽的误差大大地影响转印图案的转印CD误差。
至今，在光刻步骤，还未大大地涉及光掩模的图案的尺寸误差。但是，在当今使用的低k1光刻中，考虑到按照相同规格制作的两个光掩模具有大大不同的转印图案的转印CD。
这是因为通过在近些年来使用的低k1光刻的大MEF来强调(emphasize)在取决于疏/密图案的线宽的误差方面的两个光掩模之间的小的差。
在掩模图案的图案间距不同的情况下的转印CD的特征，即示出图案间距和转印CD之间的关系的图形被称为OPE(光学邻近效果)曲线。这个特征是从其可以获得掩模校正值的基本数据之一。
因此，作为用于校正掩模的基本数据的OPE曲线被光学邻近效果和取决于疏/密图案的线宽的误差两者影响。
如上所述，测试掩模的掩模图案和校正的掩模的掩模图案的每个包括掩模的取决于疏/密图案的线宽的误差。因此，在取决于疏/密图案的线宽的误差方面的测试掩模和校正掩模之间的差变得重要。
在处理模型提取步骤，步骤S4，假定已经按照其设计制作了测试掩模，处理模型被制作。但是，实际上，测试掩模的掩模图案包括取决于疏/密图案的线宽的误差。因此，因为所制作的处理模型包括图案尺寸误差，所以与掩模的取决于疏/密图案的线宽的误差相对应的测试掩模的取决于疏/密图案的线宽的误差被传播到处理模型。
当可以制作具有与测试掩模相同的取决于疏/密图案的误差的校正掩模时，可以将校正掩模的转印CD误差降低到几乎为零。但是，实际上，在取决于疏/密图案的线宽的误差方面的测试掩模和校正掩模之间的差不可避免地发生在制作误差的范围中。已知当转印校正掩模时，通过如上所述的MEF来强调在掩模之间的差。
因此，在测试掩模的取决于疏/密图案的线宽的误差和校正掩模的取决于疏/密图案的线宽的误差之间的差，即在掩模之间的差影响其校正掩模被转印的图案的加工尺寸。结果，在转印的图案中发生不可忽略的误差，即掩模校正残余误差。
结果，变得难于获得具有高图案尺寸控制精度的转印图案。
但是，在使用OPC的传统的掩模校正方法中，不特别考虑在掩模之间的差。当通过测试掩模来制作处理模型并且制作按照所述处理模型校正的校正光掩模的时候，不能去除在取决于疏/密图案的线宽的误差方面的测试掩模和校正的光掩模之间的差的影响。在掩模之间的差存留为OPC校正误差的误差元素。因此，变得难于改善校正精度。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种用于校正光掩模的方法，即一种用于管理掩模的制作的方法，使得当通过光学邻近效果校正来校正光掩模时能够降低在取决于疏/密图案的线宽的误差方面的测试掩模和校正掩模之间的差。
本发明人考虑下述方面。换句话说，为了最小化在取决于疏/密的线宽方面的测试掩模和校正掩模之间的差，具有作为制作误差的中值的取决于疏/密的线宽的掩模被用作测试掩模。
另外，在转印校正掩模的处理容限(margin)不劣化的范围中，曝光器件的NA和σ的至少一个被精细地调整，以便控制OPE曲线并且匹配在取决于疏/密图案的线宽的误差方面的掩模之间的差。结果，当转印校正掩模时，可以抑制在OPE曲线上的残余误差。在这个示例中，σ表示相干因子，并且具有关系式σ＝光学系统的NA/投影透镜的物体侧的NA。
从上面，本发明人考虑了一种用于通过下述方式来改善OPC的校正精度的方法：即，细调曝光器件的NA和σ之一，匹配测试掩模和校正掩模，去除在取决于疏/密图案的线宽的误差方面的测试掩模和校正掩模之间的差。
另外，本发明人确认所获得的构思对于模拟结果和实验结果是有效的。最后，本发明人发明了按照本发明的方法。
为了实现上述目的，按照上述构思，按照本发明的用于校正掩模的方法是用于使用光学邻近效果校正方法来校正光掩模的方法。
用于校正掩模的方法包括步骤：
制作作为用于提取用以应用光学邻近效果校正方法所需要的函数模型的掩模的测试掩模，以便取决于疏/密的线宽等于或小于预定的水平，并且是制作误差的中值；
将测试掩模的掩模图案转印到晶片上，并且测量转印图案的尺寸；
获得函数模型(被称为处理模型)，它使得在所述晶片上的所述光掩模的转印图案的尺寸的模拟结果匹配在测量步骤获得的测量结果；
使用处理模型来获得其转印图案匹配设计图案的掩模图案，并且按照所获得的掩模图案来创建掩模数据；
在预定范围中校正掩模的取决于疏/密图案的线宽的误差匹配测试掩模的取决于疏/密图案的线宽的误差的制作条件下，制作按照所创建的掩模数据的校正掩模；
获得曝光器件的数值孔径(NA)和相干因子(σ)的至少一个，以便当转印校正掩模时OPE特征在图案间距的预定范围中变得平坦。
按照本发明的方法，当转印校正掩模时，获得使得OPE特征在图案间距的预定范围中变得平坦的曝光器件的数值孔径(NA)和相干因子(σ)的至少一个。当在那些条件下曝光掩模时，可以在预定范围中抑制存留在掩模的制作中的、在取决于疏/密图案的线宽的误差方面的测试掩模和校正掩模之间的差。
在所述示例中，当执行环形发光时，σ由内部σ和外部σ组成。内部σ是在环形光源内部的σ，而外部σ是在环行光源外部的σ。
在本发明的优选实施例的测试掩模制作步骤，在下述掩模制作条件下制作测试掩模：即，测试掩模的取决于疏/密图案的线宽的误差可以被限制在可允许的范围中，并且取决于疏/密图案的线宽的误差是制作误差的中值。所达测试掩模的掩模制作条件是通过实验或模拟计算而被获得的。因此，可以将其取决于疏/密图案的线宽的误差被限制在可允许范围中并且是制作误差的中值的掩模用作测试掩模。
在校正掩模制作步骤，在下述掩模制作条件下制作校正掩模：即，在取决于疏/密图案的线宽的误差方面的测试掩模和校正掩模之间的差在预定范围中。所述校正掩模的掩模制作条件是通过实验或模拟计算而被获得的。因为从处理模型提取掩模数据并且按照所述掩模数据在掩模制作条件下制作校正掩模，因此可以去除在掩模之间的差的大部分影响。
另外，在曝光条件设置步骤，按照测试掩模的取决于疏/密图案的线宽的误差来消除在取决于疏/密图案的误差方面的测试掩模和校正掩模之间的差的影响。因此，曝光器件的NA和σ被细调以便其校正掩模被转印的OPE曲线变得最平坦。因此，可以消除略微存留在校正掩模制作步骤的、在测试掩模和校正掩模之间的差。
按照本发明的方法的基本思想如下：
(1)为了使由于疏/密图案造成的掩模的制作误差小于可允许的水平，设置测试掩模的取决于疏/密图案的线宽的误差的可允许范围。另外，具有作为制作误差的中值的取决于疏/密图案的误差的掩模被用作测试掩模。因此，可以将由于测试掩模的取决于疏/密图案的线宽的误差造成的被传播到晶片上的转印图案的图案的尺寸误差限制在可允许的水平上。
(2)测试掩模的取决于疏/密图案的线宽的误差在预定范围中与校正掩模的匹配。因此，校正掩模的取决于疏/密图案的线宽的误差在预定范围中被再现为测试掩模的取决于疏/密图案的线宽的误差。结果，由于在掩模之间的差而导致的在晶片上的图案的尺寸误差可以被限制在预定范围中。
(3)在(2)中，虽然校正掩模的取决于疏/密图案的线宽的误差在预定范围中匹配测试掩模的取决于疏/密图案的线宽的误差，但是在取决于疏/密图案的误差方面的测试掩模和校正掩模之间的差略微地存留。因此，调整曝光器件的NA和σ的至少一个，以便匹配测试掩模和校正掩模，并且在所述掩模之间的残余差变为零。另外，作为(2)的结果，当去除在所述掩模之间的残余差的时候，可以进一步降低在晶片上的转印图案的尺寸误差。
接着，将详细地说明上述的基本思想。
(1)的说明
如上所述，当制作测试掩模时，取决于所述图案是疏或密来发生图案的尺寸误差。当描绘测试掩模时，构成在具有密线的密集区域(密线区域)中的掩模基底的石英的蚀刻率低于在具有孤立线的孤立区域(孤立线区域)中的。结果，如图1所示，在密集区域中的图案的线宽倾向于大于在孤立区域中的。
图1是示出在宽/窄间距和掩模的制作误差之间的典型关系的图。在图1中，以下述方式来测量掩模的制作误差：固定线图案的线宽，并且从窄间距向宽间距改变图案间距。
为了简单，参见图2，将说明具有密集间距(密线)和孤立间距(孤立线)的光掩模的转印CD。图2是示出具有取决于疏/密图案的线宽的误差的参数的、在图案间距和转印CD之间的关系的图。图(1)是当取决于疏/密图案的线宽的误差ΔM是零时的OPE图。换句话说，图(1)表示要提取的光学邻近效果。图(2)是当转印具有取决于疏/密图案的线宽的误差ΔM的掩模时的OPE图。
在所述各图中，通过下面的公式来表达取决于疏/密图案的线宽的误差ΔM。
ΔM＝DE-IE
其中DE：具有密集间距的掩模的制作误差
IE：具有孤立间距的掩模的制作误差
当比较图2所示的OPE图(1)和OPE图(2)时，在取决于疏/密图案的线宽的误差是ΔM的情况下的密集间距的转印CD比在取决于疏/密图案的线宽的误差是零的情况下的密集间距的转印CD大MEFd×ΔM。换句话说，与ΔM＝0的情况相比较，转印CD被强调MEFd×ΔM。在这种情况下，MEFd表示在图案具有密集间距情况下的MEF。
因此，因为具有取决于疏/密图案的线宽的误差的测试掩模的OPE曲线(2)偏离不具有取决于疏/密图案的线宽的误差的理想掩模的OPE曲线(1)，因此前者具有误差。
因此，当测试掩模具有取决于疏/密图案的线宽的误差的时候，所计算的掩模的校正值包括误差。所述误差被传播到校正掩模的转印图案的尺寸。
图3是示出测试掩模的取决于疏/密图案的线宽的误差对于校正掩模的转印CD的尺寸误差的影响的图。图3示出了在取决于疏/密图案的线宽的误差方面的测试掩模和校正掩模之间的差是零的情况下的校正掩模的转印CD的误差的模拟结果。在下述条件下进行模拟。
掩模：半色调相移掩模，具有6％的透射率。
测试掩模的图案
理想掩模：具有140nm宽度的孤立线和具有140nm宽度的密集线和260nm的间距
实际掩模：具有140nm宽度的孤立线和具有140nm+ΔM宽度的密集线和260nm的间距
其中ΔM表示测试掩模的取决于疏/密图案的线宽的误差。如图3的水平轴表示，ΔM是从-6nm向+8nm改变的参数。
转印CD的目标值：具有110nm宽度的孤立线和具有110nm宽度的密集线和260nm的间距
曝光条件：曝光/ArF，NA＝0.60，σ＝0.75，2/3环形
在模拟中假定的处理针对具有10的对比度γ和30nm的扩散长度的标准ArF光阻层。
图4是示出在图3中所示的图的计算数据的表格。图4示出了在测试掩模的取决于疏/密图案的线宽的误差改变的情况下的校正掩模的转印CD误差的模拟的计算结果。
图3和图4示出了即使在取决于疏/密图案的线宽的误差方面的测试掩模和校正掩模之间的差是零，校正掩模的线宽仍不变为127nm(当测试掩模的取决于疏/密图案的线宽的误差是零时计算的、具有校正掩模的260nm间距的图案的线宽)。相反，按照测试掩模的取决于疏/密图案的线宽的误差来发生小误差。当转印校正掩模时，小误差被强调MEF。因此，如图3所示，很清楚，在转印到晶片的图案的线宽中存留了不可忽略的误差。
考虑到，当测试掩模的取决于疏/密图案的线宽的误差较大时，不完全保持掩模校正系统的线性。
关于(2)的说明
如图1所示，因为在取决于疏/密图案的线宽的误差方面的测试掩模和校正掩模之间的差被强调MEF并且影响校正掩模的转印图案的线宽，因此管理在所述掩模之间的差很重要。
换句话说，为了制作校正掩模，必须根据测试掩模的取决于疏/密图案的线宽的误差来管理在所述掩模之间的差。另外，当考虑制作误差时，期望测试掩模的取决于疏/密图案的误差应当是制作误差的中值。
关于(3)的说明
图5示出了取决于疏/密图案的线宽的误差ΔM是零的理想掩模(掩模A )和ΔM在晶片上是2nm的近乎现实掩模(掩模B)这两个掩模的转印CD的模拟结果。对于掩模A和B，使用其取决于疏/密图案的线宽的误差是零的测试掩模来提取处理模型。如图9所示，在转印校正掩模后，在直通间距(through-pitch)是110nm的条件下对于每个间距计算校正掩模的线尺寸。图9示出在直通间距中的掩模的校正值。
假定具有取决于疏/密图案的线宽的误差ΔM为零的掩模(掩模A)和具有取决于疏/密图案的线宽的误差ΔM为2nm的掩模(掩模B)，计算它们的转印CD。图10示出了用于评估的掩模B的取决于疏/密图案的线宽的误差。
图5示出了在间距小的初始状态中，因为掩模的取决于疏/密图案的线宽的误差关于每个间距和线宽被强调MEF，因此掩模B的OPE曲线大大偏离掩模A的OPE曲线。很清楚，当间距变大时，即当间距超过大约500nm时，掩模A的OPE曲线几乎匹配掩模B的OPE曲线。
当曝光器件的数值孔径(NA)略微改变时，例如NA从0.60改变到0.58的时候，掩模B的OPE曲线可以匹配掩模A的OPE曲线。
图6示出了通过细调曝光器件的NA而匹配掩模的模拟结果的图。图6示出了以NA＝0.59和0.58曝光的掩模A和B的OPE曲线以及以NA＝0.60曝光的掩模A和掩模B的OPE曲线。
从图6，很清楚，当NA略微改变时，可以几乎去除在对应于取决于疏/密图案的线宽的误差的在掩模A和掩模B之间的差。
如上所述，在按照本发明的方法中，当略微改变NA和σ的至少一个时，可以去除在取决于疏/密图案的线宽的误差方面的测试掩模和校正掩模之间的差，这不像使用OPC的传统掩模校正方法那样。
因此，可以大大地降低由于在取决于疏/密图案的线宽的误差方面的测试掩模和校正掩模之间的差而导致的在晶片上的转印图案的尺寸误差。
附图说明
图1是示出在宽和窄间距之间的典型关系和掩模的制作误差的图。
图2是示意性地示出具有掩模的取决于疏/密图案的线宽的误差的参数的、在图案间距和转印CD之间的关系的图，即所谓的OPE图。
图3是示出测试掩模的取决于疏/密图案的线宽的误差对于转印的校正掩模的转印CD的影响的图。
图4是在图3中示出的图的数据的表格。
图5示出了校正掩模的取决于疏/密图案的线宽的误差ΔM是零的理想掩模(掩模A)和ΔM是2nm的近乎现实掩模(掩模B)这两种校正掩模的转印CD的模拟结果的OPE曲线。
图6示出了通过细调曝光器件的NA来匹配掩模的模拟结果的OPE曲线。
图7是示出按照一个实施例的掩模校正方法的工序的流程图。
图8是示出传统的掩模校正方法的工序的流程图。
图9是示出按照校正掩模的间距和CD的关系已经执行OPC的掩模的尺寸的图。
图10是示出(在晶片上的)掩模B的取决于疏/密图案的线宽的误差的图。
具体实施方式
下面，参照附图，将实际地和详细地说明本发明的一个实施例。
实施例
所述实施例是按照本发明的掩模校正方法的一个示例。图7是示出按照所述实施例的掩模校正方法的工序的流程图。
首先，在测试掩模制作步骤，步骤S1，制作测试掩模。测试掩模是作为用于提取对应于光学邻近效果校正的处理模型的掩模的掩模。当制作测试掩模时，按照图3所示的分析结果来设置取决于疏/密图案的线宽的误差的可允许范围。其后，设置掩模制作条件，以便将测试掩模的取决于疏/密图案的线宽的误差限制在所述可允许范围中。在所述掩模制作条件下制作测试掩模。
制作测试掩模的所述掩模制作条件与在步骤S5制作的校正掩模的取决于疏/密图案的线宽的误差被限制在所述可允许范围中的掩模制作条件相同。换句话说，优选的是，所述取决于疏/密图案的线宽的误差是制作误差的中值。
其后，流程进行到测试掩模转印步骤，步骤S2。在步骤S2，在与现实光掩模相同的转印条件下向晶片转印测试掩模的掩模图案。
其后，流程进行到转印晶片测量步骤，步骤S3。在步骤S3，通过CD-SEM等测量转印到晶片上的转印图案的尺寸。
其后，流程进行到处理模型提取步骤，步骤S4。在步骤S4，使用一般用途的OPC模拟器的光掩模的掩模图案的转印图案的模拟结果匹配在步骤S3的测量结果的函数模型，即所谓的处理模型被提取或获得。因此，通过一般用途OPC模拟器按照处理模型模拟的光掩模的掩模图案的转印图案变为对应于在步骤S3获得的测量结果的转印图案。
其后，流程进行到掩模校正步骤，步骤S5。在步骤S5，通过使用在步骤S4通过前述一般用途模拟器而获得的处理模型来获得匹配设计图案的掩模图案。结果，创建将被制作的、用于掩模的掩模CAD数据。
其后，流程进行到校正掩模制作步骤，步骤S5。在步骤S5，按照所创建的掩模CAD数据来制作校正掩模。
当制作校正掩模时，它被制作在下述的掩模制作条件下：即，在预定范围中，校正掩模的取决于疏/密图案的线宽的误差匹配测试掩模的取决于疏/密图案的线宽的误差。
其后，流程进行到校正掩模转印步骤，步骤S7。在步骤S7，通过调整曝光器件的曝光条件来匹配OPE曲线。
因为在上述的掩模制作条件下制作测试掩模和校正掩模，因此虽然所述掩模的取决于疏/密图案的线宽的误差在预定范围中匹配，但是因为由于光刻处理的再现能力而导致的在取决于疏/密图案的线宽的误差方面的掩模之间的差存留，所以测试掩模的取决于疏/密图案的线宽的误差略微不同于校正掩模的。
因此，在步骤S7，通过略微改变在由聚焦容限和曝光量容限组成的光刻容限的可允许范围中的曝光器件的数值孔径(NA)和相干因子(σin，σout)，转印校正掩模。结果，获得曝光条件，以便转印CD的OPE曲线关于宽和窄的间距而变得平坦。
当按照所获得的曝光条件来转印校正掩模时，可以几乎去除在取决于疏/密图案的线宽的误差方面的掩模之间的差。
按照本发明，当转印通过OPC方法校正的校正掩模时，获得使得OPE特征在图案间距的预定范围中平坦的曝光器件的数值孔径(NA)和相干因子(σ)的至少一个。在所获得的条件下，掩模被曝光。结果，可以在预定范围中抑制在掩模的制作中存留的、在取决于疏/密图案的线宽的误差方面的测试掩模和校正掩模之间的差。
当在测试掩模的取决于疏/密图案的线宽的误差被限制在可允许范围中的掩模制作条件下制作测试掩模时，使用所述测试掩模，使用所述测试掩模来提取处理模型，并且按照所述处理模型来计算校正掩模的线宽，可以将校正掩模的转印图案的取决于疏/密图案的线宽的误差限制在可允许的范围中。
当在取决于疏/密图案的线宽的误差方面的测试掩模和校正掩模之间的差被限制在可允许范围中的掩模制作条件下制作校正掩模时，可以去除大部分在取决于疏/密图案的线宽的误差方面的测试掩模和校正掩模之间的差。
另外，在曝光条件设置步骤，曝光器件的NA和σ的至少一个略微改变，以便处理容限不劣化，并且当转印校正掩模时，OPE曲线的残余误差对于所有间距变为最小。因此，当根据测试掩模的取决于疏/密图案的线宽的误差来匹配测试掩模和校正掩模并且去除在取决于疏/密图案的线宽的误差方面的测试掩模和校正掩模之间的差的时候，在校正掩模的制作步骤在所述掩模之间略微存留的差可以被去除。因此，可以大大地改善掩模的校正精度。

Claims (3)

1.一种使用光学邻近效果校正方法来校正光掩模的方法，所述方法用于校正光掩模，包括步骤：
制作测试掩模，该测试掩模作为用于提取应用所述光学邻近效果校正方法所需要的函数模型的掩模；
所述测试掩模的掩模图案转印到晶片上，并且测量转印图案的尺寸；
获得函数模型，它使得在所述晶片上的所述光掩模的转印图案的尺寸的模拟结果与在所述转印和测量步骤获得的测量结果相匹配，所述获得函数模型被称为处理模型；
使用所述处理模型来获得其转印图案匹配于设计图案的掩模图案，并且按照所获得的掩模图案来创建掩模数据；
按照所述被创建的掩模数据制作校正掩模；以及
设置曝光条件来获得曝光器件的数值孔径NA和相干因子σ的至少一个，以便当转印所述校正掩模时光学临近效应特征在图案间距的预定范围中变得平坦，其中：
在所述校正掩模制作步骤，在下述掩模制作条件下制作所述校正掩模，即，在取决于疏/密图案的线宽的误差方面，所述测试掩模和所述校正掩模之间的差在预定范围内。
2.按照权利要求1的用于校正光掩模的方法，其中在所述测试掩模制作步骤，在下述掩模制作条件下制作所述测试掩模：即，所述测试掩模的取决于疏/密图案的线宽的误差可以被限制在可允许范围中。
3.按照权利要求1-2的任何一个的用于校正光掩模的方法，其中在所述曝光条件设置步骤，调整曝光器件的数值孔径NA和相干因子σ的至少一个，以便其校正掩模被转印的光学临近效应曲线在所有所述图案间距上变为最平坦，并且降低在取决于疏/密图案的误差方面，所述测试掩模和所述校正掩模之间的差。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103676490B (zh) * 2012-09-20 2015-11-25 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 一种监控弱点形成原因的方法

Families Citing this family (42)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005055295A1 (ja) * 2003-12-03 2005-06-16 Nikon Corporation 露光方法及び装置、並びにデバイス製造方法
US7560197B2 (en) * 2004-02-23 2009-07-14 Kabushiki Kaisha Toshiba Mask pattern data producing method, patterning method, reticle correcting method, reticle manufacturing method, and semiconductor apparatus manufacturing method
US7856138B2 (en) * 2005-02-24 2010-12-21 Applied Materials Israel, Ltd. System, method and computer software product for inspecting charged particle responsive resist
KR100636677B1 (ko) 2005-04-04 2006-10-23 주식회사 하이닉스반도체 이방성 및 비대칭 조명을 이용한 노광공정에서의레이아웃체크방법
US20120258407A1 (en) * 2005-04-12 2012-10-11 Sirat Gabriel Y Multifield incoherent Lithography, Nomarski Lithography and multifield incoherent Imaging
US7566517B1 (en) * 2005-07-12 2009-07-28 Kla-Tencor Technologies Corp. Feature printability optimization by optical tool
US7715605B2 (en) * 2005-09-07 2010-05-11 Siemens Medical Solution Usa, Inc. Systems and methods for computer aided detection of spinal curvature using images and angle measurements
KR100725170B1 (ko) * 2005-11-15 2007-06-04 삼성전자주식회사 포토마스크의 제작을 위한 시스템 및 방법
US20070141476A1 (en) * 2005-12-16 2007-06-21 Texas Instruments Incorporated More accurate and physical method to account for lithographic and etch contributions in OPC models
KR100734658B1 (ko) * 2005-12-28 2007-07-02 동부일렉트로닉스 주식회사 Ｍｏｄｅｌ ｏｐｃ용 데이터 산출 방법
KR100741879B1 (ko) * 2005-12-29 2007-07-23 동부일렉트로닉스 주식회사 반도체 소자의 설계 방법
JP2007324342A (ja) * 2006-05-31 2007-12-13 Nikon Corp 露光方法、露光システムの管理方法、露光システム、及びデバイス製造方法
KR100807229B1 (ko) * 2006-07-31 2008-02-28 삼성전자주식회사 마스크의 설계 패턴 보정 방법
KR100809710B1 (ko) 2006-11-02 2008-03-06 삼성전자주식회사 보상 마스크, 그 마스크를 이용한 복합 광학 시스템, 및 그마스크를 이용한 ３－ｄ 마스크 효과 보상 방법
KR100800685B1 (ko) * 2006-12-28 2008-02-01 동부일렉트로닉스 주식회사 모델 기반 opc를 통한 시그마 매칭 방법
KR100826655B1 (ko) * 2007-05-21 2008-05-06 주식회사 하이닉스반도체 광 근접 효과 보정 방법
CN101329506B (zh) * 2007-06-18 2011-03-23 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 光学近距修正方法、光掩模版制作方法及图形化方法
JP5395340B2 (ja) * 2007-08-06 2014-01-22 株式会社東芝 プロセスモデル作成方法、プロセスモデル作成プログラム及びパターン補正方法
US8566755B2 (en) 2007-11-26 2013-10-22 Macronix International Co., Ltd. Method of correcting photomask patterns
CN101482696B (zh) * 2008-01-07 2011-04-20 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 一种光刻系统NA-σ的设置方法
CN101482697B (zh) * 2008-01-07 2010-12-22 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 一种减小opc模型残余误差的方法
US8300214B2 (en) * 2008-02-22 2012-10-30 Nikon Precision Inc. System and method for an adjusting optical proximity effect for an exposure apparatus
US8806387B2 (en) * 2008-06-03 2014-08-12 Asml Netherlands B.V. Model-based process simulation systems and methods
JP2009294440A (ja) * 2008-06-05 2009-12-17 Toshiba Corp パターンデータ作成方法
JP5374727B2 (ja) * 2008-07-16 2013-12-25 ルネサスエレクトロニクス株式会社 リソグラフィシミュレーション装置、ならびにリソグラフィシミュレーションプログラムおよびそれを使用した半導体装置設計製造方法
JP5215812B2 (ja) * 2008-10-29 2013-06-19 キヤノン株式会社 照明条件の決定方法、プログラム、露光方法及びデバイス製造方法
US8438507B2 (en) * 2008-11-20 2013-05-07 Nikon Corporation Systems and methods for adjusting a lithographic scanner
JP2010182718A (ja) * 2009-02-03 2010-08-19 Toshiba Corp 露光方法及び露光システム
JP5398318B2 (ja) * 2009-03-24 2014-01-29 株式会社東芝 露光装置および電子デバイスの製造方法
NL2005522A (en) * 2009-10-28 2011-05-02 Asml Netherlands Bv Pattern selection for full-chip source and mask optimization.
CN102193305B (zh) * 2010-03-12 2013-01-16 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 一种增强高meef图形的opc精度的方法
CN102279516B (zh) * 2010-06-10 2012-11-07 上海华虹Nec电子有限公司 校准标准片的制备方法及用该标准片进行校准的方法
KR20130081528A (ko) * 2012-01-09 2013-07-17 삼성디스플레이 주식회사 증착 마스크 및 이를 이용한 증착 설비
CN102749801A (zh) * 2012-06-29 2012-10-24 北京京东方光电科技有限公司 一种掩模板
CN103792785B (zh) * 2012-10-29 2017-03-08 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 一种对具有低图像对比度的图形进行光学邻近修正的方法
WO2016084977A1 (ja) * 2014-11-28 2016-06-02 日立化成株式会社 配線基板の製造方法、データ補正装置、配線パターン形成システム及びデータ補正方法
CN104570583A (zh) * 2014-12-24 2015-04-29 深圳市路维光电股份有限公司 光罩制作过程中的参数优化方法
CN105824187B (zh) * 2015-01-06 2020-03-24 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 光学邻近修正方法
CN105093811B (zh) * 2015-08-13 2019-12-24 上海华力微电子有限公司 预估meef较大图形的方法及系统
CN107179625B (zh) * 2017-06-29 2020-06-23 惠科股份有限公司 一种显示面板的间隔单元、光罩及显示面板的制造方法
JP6963967B2 (ja) * 2017-10-30 2021-11-10 Hoya株式会社 パターン描画方法、フォトマスクの製造方法、及び表示装置用デバイスの製造方法
KR20190048491A (ko) 2017-10-31 2019-05-09 삼성전자주식회사 식각 효과 예측 방법 및 입력 파라미터 결정 방법

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS619115A (ja) * 1984-06-19 1986-01-16 日立電線株式会社 架橋ポリエチレンケ−ブル端末部
JPH1078646A (ja) * 1996-09-04 1998-03-24 Nec Corp 露光マスク及びパターン形成方法
US6183916B1 (en) * 1999-09-13 2001-02-06 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Method for proximity effect compensation on alternative phase-shift masks with bias and optical proximity correction
CN1378102A (zh) * 2001-04-03 2002-11-06 华邦电子股份有限公司 降低光学邻近效应的方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0619115A (ja) 1992-06-30 1994-01-28 Nec Corp 投影露光装置用マスク
JP4580529B2 (ja) * 2000-09-26 2010-11-17 大日本印刷株式会社 半導体回路の設計パタンデータ補正方法と、補正された設計パタンデータを用いたフォトマスク、該フォトマスクの検査方法およびフォトマスク検査用パタンデータ作製方法
US6420077B1 (en) * 2001-01-23 2002-07-16 United Microelectronic Corp. Contact hole model-based optical proximity correction method
JP3909654B2 (ja) * 2001-05-10 2007-04-25 ソニー株式会社 ルールベースｏｐｃの評価方法およびシミュレーションベースｏｐｃモデルの評価方法並びにマスクの製造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS619115A (ja) * 1984-06-19 1986-01-16 日立電線株式会社 架橋ポリエチレンケ−ブル端末部
JPH1078646A (ja) * 1996-09-04 1998-03-24 Nec Corp 露光マスク及びパターン形成方法
US6183916B1 (en) * 1999-09-13 2001-02-06 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Method for proximity effect compensation on alternative phase-shift masks with bias and optical proximity correction
CN1378102A (zh) * 2001-04-03 2002-11-06 华邦电子股份有限公司 降低光学邻近效应的方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103676490B (zh) * 2012-09-20 2015-11-25 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 一种监控弱点形成原因的方法

Also Published As

Publication number Publication date
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KR20050099457A (ko) 2005-10-13

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