KR100884985B1 - Optical proximity correction model fitting system and data processing method - Google Patents

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Abstract

본 발명은 광학적 근접보정 모델 조절 시스템 및 데이터 처리 방법에 관한 것으로, 특히 웨이퍼 상에서 구현되는 반도체 패턴의 웨이퍼 이미지와 시뮬레이션 이미지를 비교 및 분석하고 광학적 근접보정 모델을 조절하는 데 있어서, 반도체 패턴의 시뮬레이션 이미지와 웨이퍼 이미지의 윤곽을 겹치는 단계와, 겹쳐진 시뮬레이션 이미지와 웨이퍼 이미지의 윤곽의 차이를 수치화하여 데이터베이스를 형성하는 단계와, 수치화된 데이터베이스로 광학적 근접보정 모델을 조절하는 단계를 포함하여 이루어짐으로써 웨이퍼 이미지와 시뮬레이션 이미지의 차이가 차후 반도체 패턴의 실제 구현시 정정되게 한다.The present invention relates to an optical proximity correction model adjustment system and a data processing method. In particular, in comparing and analyzing a wafer image and a simulation image of a semiconductor pattern implemented on a wafer, and adjusting an optical proximity correction model, a simulation image of a semiconductor pattern is provided. And overlapping the outlines of the wafer image, forming a database by quantifying the difference between the overlapped simulation image and the outline of the wafer image, and adjusting the optical proximity correction model with the digitized database. The difference in the simulated image is then corrected in the actual implementation of the semiconductor pattern.

광학적 근접보정, 모델, 조절 Optical proximity correction, model, adjustment

Description

광학적 근접보정 모델 조절 시스템 및 데이터 처리 방법{Optical proximity correction model fitting system and data processing method}Optical proximity correction model fitting system and data processing method

본 발명은 광학적 근접보정 모델 조절 시스템 및 데이터 처리 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 웨이퍼 상에서 구현되는 반도체 패턴의 웨이퍼 이미지와 시뮬레이션 이미지를 비교 및 분석하고 상기 웨이퍼 이미지와 시뮬레이션 이미지의 차이가 차후 반도체 패턴의 실제 구현시 정정되게 하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an optical proximity correction model control system and a data processing method, and more particularly, to compare and analyze a wafer image and a simulated image of a semiconductor pattern implemented on a wafer. A system and method for causing corrections in actual implementations of the present invention.

현재 노광장비에서 사용되는 광원의 파장이 반도체 소자의 최소 선폭(minimum feature size)에 근접하면서 빛의 회절, 간섭 등에 의해 패턴의 왜곡 현상이 나타나기 시작한다. 즉 레티클 상의 이미지를 웨이퍼에 투영시키는 광학계는 푸리어 변환(Fourier transformation)으로 표현하게 되면 저 대역 필터(low-pass filter)로 작용하게 된다.As the wavelength of the light source used in the current exposure equipment approaches the minimum feature size of the semiconductor device, a pattern distortion phenomenon begins to occur due to diffraction, interference, or the like of light. In other words, the optical system that projects the image on the reticle onto the wafer acts as a low-pass filter when expressed as a Fourier transformation.

따라서 높은 주파수 부분인 패턴의 모서리 부분은 투과하지 않으므로 웨이퍼 상에 맺히는 상은 원래의 모양과 다른 형태가 나타난다. 또한 인접 패턴의 영향에 의한 왜곡현상도 나타나게 되는 데, 이러한 현상을 광근접효과(optical proximity effect)라고 한다.Therefore, the edge portion of the pattern, which is a high frequency portion, does not transmit, so that the image formed on the wafer is different from the original shape. In addition, distortion occurs due to the influence of adjacent patterns, which is called an optical proximity effect.

이러한 광근접효과에 의한 패턴의 왜곡 현상을 극복하기 위하여 레티클 패턴을 고의적으로 변경, 즉 패턴의 모서리에 세리프(serif)를 달아주는 방법이 시도되고 있으며, 이러한 것을 광학적 근접보정(Optical Proximity Correction ; 이하 'OPC'라 한다.)방법이라 한다.In order to overcome the distortion of the pattern due to the optical proximity effect, a method of deliberately changing the reticle pattern, that is, attaching a serif to the edge of the pattern, has been attempted. It is called 'OPC') method.

현재 OPC 방법은 상용 시뮬레이션 툴(simulation tool)을 이용한 시뮬레이션과 공정 실험을 통한 시행착오(trial & error)방식으로 확인 및 검증이 이루어지고 있다. 따라서 정확한 시뮬레이션 결과를 얻기 위해서는 정확한 OPC 테스트 패턴이 형성된 레티클의 제작이 필수적이다.At present, OPC method is verified and verified by trial and error method through simulation and process experiment using commercial simulation tool. Therefore, in order to obtain accurate simulation results, it is essential to manufacture a reticle having an accurate OPC test pattern.

OPC는 룰을 기반으로 한 것(Rule based OPC)과 모델을 기반으로 한 것(Model based OPC)가 있으며, 이 두 가지를 혼용해서 쓰는 하이브리드 OPC가 있다. There are two types of OPCs: rule based OPC and model based OPC. There are hybrid OPCs that use a mixture of both.

각각의 OPC는 어떤 디자인을 핸들링하느냐에 따라서 선택을 하게 되는데 특히 메모리나 SRAM 셀 같은 반복적인 패턴을 사용하는 레이아웃을 가진 패턴에는 보통 룰을 기반으로 한 광학적 근접보정(Rule Based OPC, 이하 '룰 베이스드 OPC'라 한다.)을 사용하게 된다.Each OPC chooses according to which design it handles. In particular, patterns with layouts that use repetitive patterns, such as memory or SRAM cells, are usually rule-based OPC (rule-based). OPC ').

모델을 기반으로 한 OPC(Model based OPC, 이하 '모델 베이스드 OPC'라 한다.)는 OPC 시뮬레이션 모델(simulation model)을 이용하여 타겟(target)에 맞는 이미지가 구현되도록 마스크 패턴을 보정하는 작업이다. 디자인 룰(design rule)이 작아짐에 따라 모델 베이스드 OPC는 점점 유용하게 되고 있다.Model-based OPC (model-based OPC) is a task of correcting a mask pattern so that an image that fits a target is implemented using an OPC simulation model. . As design rules get smaller, model-based OPC becomes increasingly useful.

반도체 소자가 고집적화, 미세화되면서 포토 장비의 분해능 한계를 극복하기 위하여 현재는 OPC를 거치지 않고는 설계자들이 설계한 배선 모양을 형성하는 것은 거의 불가능한 것으로 받아들여지고 있다.In order to overcome the resolution limitations of photo equipment as semiconductor devices become more integrated and miniaturized, it is currently accepted that it is almost impossible to form a wiring shape designed by designers without OPC.

Low-k 공정이 도입되는 90nm 이하로 테크놀로지가 이동해감에 따라 모델 베이스드 OPC를 통한 패턴(pattern) 보정이 주를 이루고 있으며, 테크놀로지가 점점 높아짐에 따라 모델 정확도(model accuracy)는 더욱 중요한 문제로 인식되어 지고 있다.As technology shifts to 90nm and below, where low-k processes are introduced, pattern correction through model-based OPC has become a major concern, and as accuracy increases, model accuracy becomes more important. It is recognized.

일반적인 OPC 모델 셋업(setup) 방법은 1차원(1D) 패턴의 매칭(matching)이 주를 이루고 있으며, 2차원(2D)이나 조금 더 복잡한 점(dot),섬(island) 또는 넷(net)형태의 패턴인 경우에는 CD(Critical Dimension) 측정상의 에러(error)로 인해 모델 셋업에는 큰 비중을 두기 어려웠다. The general OPC model setup method is mainly matching of 1D pattern, and it is 2D or more complicated dot, island or net form. In the case of the pattern of, it was difficult to place a heavy weight on the model setup due to errors in the critical dimension measurement.

또한, 모델 셋업 시 OPC 모델을 조절하는 모델 조절(model fitting)은 1차원 패턴의 조절(fitting) 정도로 하는 경우가 많았으며, SEM(Scanning Electron Microscopy) 이미지를 통한 모델 정확도 검증 또한 엔지니어의 감각을 통해 이루어지는 경우가 많았다. In addition, model fitting to adjust the OPC model during model set-up was often made to fit the one-dimensional pattern, and verification of model accuracy through SEM (Scanning Electron Microscopy) images was also performed by the engineer. It was often done.

도 1은 OPC 모델 조절(fitting)의 대상이 되는 반도체 패턴의 시뮬레이션 이미지와 웨이퍼 이미지를 겹쳐 나타낸 도면이다.FIG. 1 is a view overlapping a wafer image and a simulation image of a semiconductor pattern to which an OPC model is fitted.

도 1을 참조하면, 실선은 반도체 패턴의 레이아웃(layout) 데이터로부터 기존의 모델을 가지고 OPC를 행하고, 실제 구현시 예상되는 이미지를 시뮬레이션하여 나타낸 이미지로서 컨투어 이미지(contour image)라고도 한다. 즉, 컨투어 이미지는 구현되기를 바라는 패턴의 형상을 가질 것이다.Referring to FIG. 1, the solid line is an OPC performed by using an existing model from layout data of a semiconductor pattern, and simulated an image that is expected in actual implementation. The contour line is also referred to as a contour image. In other words, the contour image will have the shape of the pattern desired to be implemented.

또한, 점선은 상기 컨투어 이미지를 형성하는데 입력이 되는 레이아웃 데이터와 기존의 OPC 모델을 가지고 실제 공정에 투입, 웨이퍼에서 구현한 웨이퍼 이미지이다.In addition, the dotted line is a wafer image that is input to the actual process by using the layout data and the existing OPC model that is input to form the contour image and implemented in the wafer.

도 1에서 보이는 반도체 패턴은 대부분의 경우 겹쳐진 상기 컨투어 이미지와 웨이퍼 이미지가 일치하나, A지점의 경우 실제 구현시 선폭이 넓어지는 문제와, B지점의 경우 라인 패턴이 짧아지는 문제가 생겼고, 예를 들어 A지점의 경우 패턴 간의 브리징(bridging) 등을 유발할 위험성을 내포하므로, OPC 모델의 조절이 필요하게 된다.In the semiconductor pattern shown in FIG. 1, in most cases, the overlapped contour image and the wafer image coincide with each other. However, in the case of the point A, the line width is widened during the actual implementation, and in the case of the point B, the line pattern is shortened. For example, since the point A contains a risk of causing bridging between patterns, adjustment of the OPC model is necessary.

그러나 일반적인 OPC 모델의 조절은 모델의 정확도를 1차원 패턴 중심으로만 보기 때문에 자칫 과도 조절(over fitting)의 위험을 가질 수 있으며, 엔지니어의 노하우와 경험에 의존하기 때문에 에러의 수치화 및 조절 대상 판별에 어려움을 가지고 있다.However, the adjustment of general OPC model may have the risk of over-fitting because the accuracy of the model is seen only in the one-dimensional pattern center, and it depends on the know-how and experience of the engineer. I have a difficulty.

따라서 본 발명의 목적은 광학적 근접보정 모델 조절 시스템 및 데이터 처리 방법에 있어서, 웨이퍼 상에서 구현되는 반도체 패턴의 웨이퍼 이미지와 시뮬레이션 이미지를 자동으로 비교 및 분석하고 OPC 모델을 조절하여, 상기 웨이퍼 이미지와 시뮬레이션 이미지의 차이가 차후 반도체 패턴의 실제 구현시 정정되게 하는 시스템 및 방법을 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to compare and analyze a wafer image and a simulated image of a semiconductor pattern implemented on a wafer in an optical proximity correction model control system and a data processing method, and adjust the OPC model to adjust the wafer image and the simulated image. The difference is in providing a system and method that allows the correction in future implementation of the semiconductor pattern.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 광학적 근접보정 모델 조절 시스템의 데이터 처리 방법의 일 특징은 반도체 패턴의 시뮬레이션 이미지와 웨이퍼 이미지의 윤곽을 겹치는 단계; 상기 겹쳐진 시뮬레이션 이미지와 웨이퍼 이미지의 윤곽의 차이를 수치화하여 데이터베이스를 형성하는 단계; 및 상기 수치화된 데이터베이스로 광학적 근접보정 모델을 조절(fitting)하는 단계; 를 포함하며, 상기 겹쳐진 시뮬레이션 이미지와 웨이퍼 이미지의 수치화된 윤곽의 차이는, 상기 윤곽이 겹쳐진 이미지의 일정 영역들에서 상기 겹쳐진 시뮬레이션 이미지의 윤곽과 상기 겹쳐진 웨이퍼 이미지의 윤곽이 가지는 각 좌표 간의 거리로 수치화되는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, one feature of the data processing method of the optical proximity correction model control system according to the present invention comprises the steps of overlapping the contour of the wafer image and the simulation image of the semiconductor pattern; Forming a database by quantifying a difference between contours of the overlapped simulation image and the wafer image; And fitting an optical proximity correction model with the digitized database; The difference between the numerical value of the overlapped simulation image and the wafer image is quantified by the distance between the coordinates of the contour of the overlapped simulation image and the contour of the overlapped wafer image in predetermined regions of the overlapped image. It is characterized by.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 광학적 근접보정 모델 조절 시스템의 일 특징은 반도체 패턴의 시뮬레이션 이미지와 웨이퍼 이미지를 입력으로 상기 각 이미지의 윤곽이 겹쳐진 이미지를 발생시키는 이미지 매칭부(matching block); 상기 이미지 매칭부에서 발생된 상기 윤곽이 겹쳐진 이미지를 입력으로 상기 시뮬레이션 이미지와 웨이퍼 이미지의 윤곽의 차이를 수치화하여 데이터베이스를 형성시키는 이미지 비교부; 및 상기 이미지 비교부에서 형성된 상기 수치화된 데이터베이스를 입력으로 모델 조절(fitting) 데이터를 발생시키는 광학적 근접보정 모델 조절부; 를 포함하며, 상기 겹쳐진 시뮬레이션 이미지와 웨이퍼 이미지의 수치화된 윤곽의 차이는, 상기 윤곽이 겹쳐진 이미지의 일정 영역들에서 상기 겹쳐진 시뮬레이션 이미지의 윤곽과 상기 겹쳐진 웨이퍼 이미지의 윤곽이 가지는 각 좌표 간의 거리로 수치화되는 것을 특지으로 한다. In order to achieve the above object, one feature of the optical proximity correction model control system according to the present invention is an image matching block for generating a superimposed image of the contour of each image by inputting the simulation image and the wafer image of the semiconductor pattern ; An image comparison unit configured to form a database by quantifying a difference between the contours of the simulation image and the wafer image by inputting the overlapped contours generated by the image matching unit; And an optical proximity correction model controller configured to generate model fitting data from the digitized database formed by the image comparison unit. The difference between the numerical value of the overlapped simulation image and the wafer image is quantified by the distance between the coordinates of the contour of the overlapped simulation image and the contour of the overlapped wafer image in predetermined regions of the overlapped image. It becomes a specialty to become.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 광학적 근접보정 모델 조절 시스템 및 데이터 처리 방법은 웨이퍼 상에서 구현되는 반도체 패턴의 웨이퍼 이미지와 시뮬레이션 이미지를 자동으로 비교 및 분석하고 OPC 모델을 조절한다. 따라서 상기 웨이퍼 이미지와 시뮬레이션 이미지의 차이가 차후 반도체 패턴의 실제 구현시 정정되게 하여 OPC 모델 정확성 부족으로 인한 OPC 에러를 줄일 수 있고, 이는 결국 사진공정의 공정 마진(margin) 및 소자의 신뢰성 향상에도 기여하는 효과가 있다.As described above, the optical proximity correction model control system and data processing method according to the present invention automatically compare and analyze a wafer image and a simulated image of a semiconductor pattern implemented on a wafer and adjust an OPC model. Therefore, the difference between the wafer image and the simulated image can be corrected in the actual implementation of the semiconductor pattern in the future, thereby reducing the OPC error due to the lack of OPC model accuracy, which in turn contributes to the process margin of the photo process and the reliability of the device. It is effective.

이하 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 이때 도면에 도시되고 또 이것에 의해서 설명되는 본 발명의 구성과 작용은 적어도 하나의 실시 예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해서 상기한 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지는 않는다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention that can specifically realize the above object will be described. At this time, the configuration and operation of the present invention shown in the drawings and described by it will be described by at least one embodiment, by which the technical spirit of the present invention and its core configuration and operation is not limited.

그리고 본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재하였으므로, 단순한 용어의 명칭이 아닌 그 용어가 가지는 의미로서 본 발명을 파악하여야 함을 밝혀두 고자 한다.In addition, the terminology used in the present invention is a general term that is currently widely used as much as possible, but in certain cases, the term is arbitrarily selected by the applicant. In this case, since the meaning is described in detail in the description of the present invention, It is to be understood that the present invention is to be understood as the meaning of the term rather than the name.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 광학적 근접보정 모델 조절 시스템의 OPC 모델 조절을 위한 웨이퍼 이미지와 시뮬레이션 이미지를 겹쳐 나타낸 도면이다.FIG. 2 is a diagram illustrating a superimposition of a wafer image and a simulation image for adjusting an OPC model of an optical proximity correction model adjusting system according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 실선은 반도체 패턴의 레이아웃(layout) 데이터로부터 기존의 모델을 가지고 OPC를 행하고, 실제 구현시 예상되는 이미지를 시뮬레이션하여 나타낸 이미지로서 컨투어 이미지(contour image)라고도 한다. 즉, 컨투어 이미지는 구현되기를 바라는 패턴의 형상을 가질 것이다.Referring to FIG. 2, a solid line is an OPC performed by using an existing model from layout data of a semiconductor pattern, and is simulated as an image which is expected in actual implementation, and is also referred to as a contour image. In other words, the contour image will have the shape of the pattern desired to be implemented.

또한, 점선은 상기 컨투어 이미지를 형성하는데 입력이 되는 레이아웃 데이터와 기존의 OPC 모델을 가지고 실제 공정에 투입, 웨이퍼에서 구현한 웨이퍼 이미지이다.In addition, the dotted line is a wafer image that is input to the actual process by using the layout data and the existing OPC model that is input to form the contour image and implemented in the wafer.

도 2의 패턴들은 대부분의 경우 겹쳐진 상기 컨투어 이미지와 웨이퍼 이미지가 일치하나, A지점의 경우 실제 구현시 선폭이 넓어지는 문제와, B지점의 경우 라인 패턴이 짧아지는 문제가 생겼고, 예를 들어 A지점의 경우 패턴 간의 브리징(bridging) 등을 유발할 위험성을 내포하므로, OPC 모델의 조절이 필요하게 된다.In most cases, the overlapped contour image and the wafer image coincide with each other, but in the case of the point A, the line width is widened in actual implementation, and in the case of the point B, the line pattern is shortened. In case of spots, there is a risk of causing bridging between patterns and the like, and thus, the OPC model needs to be adjusted.

여기서, A지점의 양 화살표가 지시하는 포인트의 해당 좌표가 (x1,y1)과 (x2,y2)라면, 조절 대상이 되는 A지점의 반도체 패턴은 모델 에러가 (x1,y1)과 (x2,y2)간의 거리가 되고 다음의 수학식 1로 표현될 수 있다.Here, if the coordinates of the points indicated by the arrows of the point A are (x 1 , y 1 ) and (x 2 , y 2 ), the semiconductor pattern of the point A to be adjusted has a model error of (x 1 , y 1 ) and the distance between (x 2 , y 2 ) and can be expressed by the following equation (1).

Model Error(A) = D[(x1,y1)~(x2,y2)] (D는 Distance이다.)Model Error (A) = D [(x 1 , y 1 ) ~ (x 2 , y 2 )] (D is Distance.)

본 발명의 목적은 OPC 모델을 조절하고 조절한 OPC 모델로 다시 OPC를 행한 후 목적하는 반도체 패턴을 차후 웨이퍼 상에 구현한다고 할 때, 상기 수학식 1의 "Model Error(A)"가 0에 최대한 가까운 값이 되도록 자동으로 이미지를 분석하고 OPC 모델을 조절하는 데 있다.An object of the present invention is to adjust the OPC model and perform the OPC again with the adjusted OPC model, and then to implement the desired semiconductor pattern on the wafer later, the "Model Error (A)" of Equation 1 is maximized to 0. Automatically analyzing images and adjusting the OPC model to get close values.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 광학적 근접보정 모델 조절 시스템을 나타낸 도면으로서, 실제 웨이퍼에서 구현시 예상되는 시뮬레이션한 이미지인 컨투어 이미지(contour image)와 실제 웨이퍼 상에 구현된 반도체 패턴의 웨이퍼 이미지를 입력으로 하고, 조절된 OPC 모델 데이터를 출력으로 한다.FIG. 3 is a diagram illustrating an optical proximity correction model adjusting system according to an exemplary embodiment of the present invention, wherein a contour image, which is a simulated image that is expected to be implemented on a real wafer, and a wafer of a semiconductor pattern implemented on an actual wafer The image is taken as input and the adjusted OPC model data is output.

우선 반도체 패턴의 레이아웃 데이터와 기존의 OPC 모델을 바탕으로 실제 구현시 예상되는 형상을 시뮬레이션을 통해 그린 컨투어 이미지를 생성하고, 실제 구현을 위해 제조 공정을 진행하여 웨이퍼 상에 상기 반도체 패턴을 생성한다. 그리고 상기 웨이퍼상에 구현된 반도체 패턴을 가지고 SEM(Scanning Electron Microscopy) 장비를 이용하여 상기 반도체 패턴의 웨이퍼 이미지를 생성한다.First, based on the layout data of the semiconductor pattern and the existing OPC model, a contour image, which is expected to be produced in actual implementation, is generated by simulation, and a manufacturing process is performed for the actual implementation to generate the semiconductor pattern on the wafer. The wafer pattern of the semiconductor pattern is generated using a scanning electron microscopy (SEM) device having the semiconductor pattern implemented on the wafer.

상기 웨이퍼 이미지는 웨이퍼 이미지 입력부(302)로 입력된다. 상기 웨이퍼 이미지 입력부(302)는 이미지 매칭부(306 ; image matching block)로 상기 웨이퍼 이미지를 전달하는 역할을 한다.The wafer image is input to the wafer image input unit 302. The wafer image input unit 302 serves to transfer the wafer image to an image matching block 306.

본 발명의 다른 실시 예에 따르면 웨이퍼 이미지 입력부(302)는 상기 웨이퍼 이미지의 일시적인 저장 블럭, 광학적 근접보정 모델 조절 시스템의 컨트롤 신호의 입출력 포트(port)와 포트 컨트롤 로직 블럭, 또는 외부장치와의 데이터 인터페이스를 위한 통신 로직 블럭 등을 포함할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the wafer image input unit 302 may be a temporary storage block of the wafer image, an input / output port of the control signal of the optical proximity compensation model control system, a port control logic block, or data of an external device. Communication logic blocks for the interface, and the like.

또한, 시뮬레이션 이미지인 상기 컨투어 이미지는 이미지 저장부(304)에 입력되고, 이미지 매칭부(306)로부터 컨투어 이미지 요구신호가 발생할 경우 상기 컨투어 이미지를 이미지 매칭부(306)로 전송하게 된다.In addition, the contour image, which is a simulation image, is input to the image storage unit 304, and when the contour image request signal is generated from the image matching unit 306, the contour image is transmitted to the image matching unit 306.

이미지 저장부(304)는 상기 컨투어 이미지 생성 후 상기 웨이퍼 이미지를 생성하기까지 실제 반도체 패턴 제작 공정에서 걸리는 시간만큼 시간 차가 발생할 수 있으므로, 상기 컨투어 이미지를 요구신호 발생시까지 미리 저장해두는 역할을 한다.Since the image storage unit 304 may generate a time difference according to the time taken in the actual semiconductor pattern fabrication process after the contour image generation until the wafer image is generated, the image storage unit 304 stores the contour image in advance until the request signal is generated.

여기서, 상기 컨투어 이미지와 웨이퍼 이미지로 그려지는 반도체 패턴은 상기 광학적 근접보정 모델의 정확도 셋업(model accuracy setup)을 위한 1차원 또는 2차원 테스트 패턴의 조합일 수 있으며, 1차원 테스트 패턴은 스트레이트 라인(straight line) 또는 스페이스(space)일 수 있고, 2차원 테스트 패턴은 라인 엔드(line end) 또는 티-세이프(T-shape)일 수 있다.Here, the semiconductor pattern drawn from the contour image and the wafer image may be a combination of one-dimensional or two-dimensional test patterns for model accuracy setup of the optical proximity correction model, and the one-dimensional test pattern may be a straight line ( It may be straight line or space, and the two-dimensional test pattern may be line end or T-shape.

이어, 이미지 매칭부(306)는 웨이퍼 이미지 입력부(302)로부터의 웨이퍼 이미지와 이미지 저장부(304)로부터의 컨투어 이미지를 매칭(matching)시켜 두 이미지의 윤곽선이 겹쳐진 이미지를 이미지 비교부(308)로 출력한다.Subsequently, the image matching unit 306 matches the wafer image from the wafer image input unit 302 with the contour image from the image storage unit 304 so that the image comparison unit 308 overlaps the contour of the two images. Will output

상기 이미지 매칭부(306)는 반도체 패턴의 웨이퍼 이미지상의 스케일 바(scale bar)를 참조하고 이미지의 크기배율을 조정하여 컨투어 이미지와의 크기 를 맞춘다. 여기서 스케일의 조정은 상기 웨이퍼 이미지상의 1차원 패턴이 상기 컨츄어 이미지의 대응되는 1차원 패턴과 크기의 일치율이 95%가 될 때까지 하는 것으로 제한할 수 있다.The image matching unit 306 refers to a scale bar on the wafer image of the semiconductor pattern and adjusts the size magnification of the image to match the size with the contour image. Here, the adjustment of the scale may be limited to the one-dimensional pattern on the wafer image until the matching ratio between the corresponding one-dimensional pattern and the size of the contour image is 95%.

또한, 두 이미지를 비교하기 위해서는 상기 웨이퍼 이미지의 윤곽이 명확하여야하므로 상기 웨이퍼 이미지의 콘트라스트(contrast)를 조정한다. 따라서, 이미지 매칭부(306)는 상기 웨이퍼 이미지의 콘트라스트를 스캔(scan)하고 윤곽이 일정이상 명확해 질 때까지 조정할 수 있다. 그리고 상기 스케일과 윤곽의 명확도가 조정된 웨이퍼 이미지를 상기 컨투어 이미지와 겹쳐 출력한다. 여기서 상기 스케일 바와 스캔되는 콘트라스트는 SEM 이미지의 스케일 바와 콘트라스트일 수 있다.In addition, in order to compare the two images, the outline of the wafer image must be clear so that the contrast of the wafer image is adjusted. Accordingly, the image matching unit 306 can scan the contrast of the wafer image and adjust it until the outline becomes clearer than a certain level. The wafer image with the scale and the clarity of the contour adjusted is overlaid with the contour image. Here, the scale bar and the scanned contrast may be scale bars of the SEM image.

이어, 이미지 비교부(308)는 이미지 매칭부(306)로부터의 상기 윤곽이 겹쳐진 웨이퍼와 컨투어 이미지로 상기 윤곽의 차이를 수치화한 데이터베이스를 형성하여, OPC 모델 조절부(310 ; OPC model fitting block)로 출력한다.Subsequently, the image comparison unit 308 forms a database in which the contour difference is quantified from the overlapped wafer and the contour image from the image matching unit 306 to form an OPC model adjusting unit 310. Will output

상기 겹쳐진 컨투어 이미지와 웨이퍼 이미지의 수치화된 윤곽의 차이는, 상기 윤곽이 겹쳐진 이미지의 일정 영역들에서 상기 겹쳐진 컨투어 이미지의 윤곽과 상기 겹쳐진 웨이퍼 이미지의 윤곽이 가지는 각 좌표 간의 거리로 수치화될 수 있다.The difference between the numerically contoured contour of the overlapped contour image and the wafer image may be quantified by a distance between respective coordinates of the contour of the overlapped contour image and the contour of the overlapped wafer image in predetermined regions of the overlapped image.

예를 들어, 도 2의 A지점이 모델 조정의 타겟이 되는 일 영역의 일부이며, 상기 웨이퍼 이미지와 컨투어 이미지의 윤곽이 A지점에서 가지는 해당 좌표가 (x1,y1)과 (x2,y2)인 경우, 이미지 비교부(308)는 상기 양 좌표의 거리를 모델 에러( 상기 수학식 1로 표시될 수 있다.)값이라 판단하고 이를 수치화한다. 즉, 상기 A지점의 양 화살표가 가리키는 만큼의 윤곽차이를 수치화하는 것이다.For example, point A of FIG. 2 is a portion of a region that is a target of model adjustment, and corresponding coordinates of the wafer image and the contour image at point A are (x 1 , y 1 ) and (x 2 , y 2 ), the image comparison unit 308 determines that the distance between the two coordinates is a model error (which can be expressed by Equation 1) and digitizes it. That is, the contour difference as much as the two arrows of the point A is digitized.

이어, OPC 모델 조절부(310)는 이미지 비교부(308)로부터의 양 이미지의 윤곽 차이가 수치화된 데이터베이스로 OPC 모델을 조절하여 모델 조절 데이터를 규격 검증부(312)로 전송한다. 여기서 상기 모델 조절 데이터는 조절된 OPC 모델 데이터이다.Subsequently, the OPC model controller 310 adjusts the OPC model to a database in which the contour difference of both images from the image comparator 308 is numerically transmitted, and transmits the model adjustment data to the specification verifier 312. Herein, the model adjustment data is adjusted OPC model data.

OPC 모델은 원하는 반도체 패턴의 구현을 위하여 광리소그래피 시스템의 수학적 모델을 사용하여 반복적으로 근접 효과에 대한 보정을 수행하고 시뮬레이션에 의해 최적의 해를 구하기 위한 것이다.The OPC model is used to repeatedly correct the proximity effect by using a mathematical model of the optical lithography system to realize the desired semiconductor pattern and to obtain an optimal solution by simulation.

따라서, OPC 모델 조절부(310)에서 행해지는 OPC 모델의 조절방법을 예를 들어 설명하면, 상기 수치화된 데이터베이스로 문제가 되는 1차원 패턴, 2차원 패턴, 또는 패턴들의 조합을 구분하고, 상기 문제가 되는 패턴의 OPC에 영향을 주는 수학적 모델에 사용되는 특정 상수 또는 변수 등을 변화시키는 것이다.Therefore, the method for adjusting the OPC model performed by the OPC model adjusting unit 310 will be described as an example. The problem is classified into a one-dimensional pattern, a two-dimensional pattern, or a combination of patterns by the numerical database. By changing certain constants or variables used in mathematical models that affect the pattern of OPC.

여기서, 상기 OPC 모델을 조절하는 방법은 상기 반도체 패턴의 웨이퍼 이미지의 촬영 장비에서 발생하는 선폭 오차를 감안하여 조절할 수 있다.Here, the method for adjusting the OPC model may be adjusted in consideration of the line width error generated in the imaging equipment of the wafer image of the semiconductor pattern.

여기서, 상기 OPC 모델을 조절하는 방법은 1차원 패턴과 2차원 패턴의 조절 가중치(weighting)를 다르게 할 수 있다.Here, in the method of adjusting the OPC model, the adjustment weighting of the one-dimensional pattern and the two-dimensional pattern may be different.

이어, 규격 검증부(312)는 OPC 모델 조절부(310)로부터의 모델 조절 데이터를 사용하여 2차 컨투어 이미지를 생성하고, 상기 2차 컨투어 이미지와 상기 모델 조절 전의 컨투어 이미지의 윤곽을 비교하고 상기 비교된 윤곽의 차이가 일정 규격 을 만족시키지 못하는 경우, 상기 OPC 모델 조절부(310)로 규격 에러 정보를 발생시킨다. 또한 상기 일정 규격을 만족시키는 경우는 데이터 출력부(314)로 상기 모델 조절 데이터를 전달한다.Subsequently, the specification verification unit 312 generates a second contour image using the model adjustment data from the OPC model adjusting unit 310, compares the contour of the second contour image with the contour image before adjusting the model, and If the difference in the compared contour does not satisfy a predetermined standard, the standard error information is generated by the OPC model adjusting unit 310. In addition, when the predetermined standard is satisfied, the model adjustment data is transmitted to the data output unit 314.

여기서, 상기 모델 조절 전의 컨투어 이미지는 상기 이미지 저장부(304)에 미리 저장되었던 이미지이며, 상기 규격 검증부(312)는 검증시 요구신호를 상기 이미지 저장부(304)에 전송하고 상기 규격 검증부(312)는 요구신호를 받으면 상기 저장되었던 이미지를 전송한다.Here, the contour image before the model adjustment is an image previously stored in the image storage unit 304, and the standard verification unit 312 transmits a request signal to the image storage unit 304 to verify the standard verification unit. 312, upon receiving the request signal, transmits the stored image.

본 발명에 따른 다른 실시 예에 따르면 상기 규격 검증부(312)는 상기 2차 컨투어 이미지의 생성시 외부 장치와 연결되어 시뮬레이션은 외부장치가 수행하고 그 결과인 컨투어 이미지를 전송받아 상기 2차 컨투어 이미지로 채택할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the standard verification unit 312 is connected to an external device when the secondary contour image is generated, and the simulation is performed by an external device and receives the resulting contour image to receive the secondary contour image. Can be adopted as.

여기서 상기 일정 규격은 EPE(Edge Placement Error) 규격일 수 있다. EPE란 CD-SEM 이미지와 디자이너가 목적하는 컨투어 이미지의 불일치를 의미한다. 같은 논리로 규격 검증부(312)에서의 EPE란 상기 모델 조절 전의 컨투어 이미지와 상기 2차 컨투어 이미지의 불일치를 의미한다. 또한 규격 검증 후 목적하는 규격을 만족시키지 못하는 경우 상기 OPC 모델 조절부(310)로 규격 에러 정보를 발생시켜 다시 모델 조절을 수행시킨다.Here, the predetermined standard may be an edge placement error (EPE) standard. EPE refers to the discrepancy between the CD-SEM image and the contour image the designer wants. In the same logic, the EPE in the specification verification unit 312 means a mismatch between the contour image and the secondary contour image before the model adjustment. In addition, if the target specification is not satisfied after the standard verification, the standard error information is generated by the OPC model adjusting unit 310 and the model is adjusted again.

그리고, 상기 OPC 모델 조절부(310)는 상기 규격 에러 정보를 받는 경우 상기 규격 에러 정보를 감안하여 한번 더 모델을 조절하고, 그 결과인 모델 조절 데이터를 규격 검증부(312)에 전달한다.In addition, when receiving the standard error information, the OPC model adjusting unit 310 adjusts the model once more in consideration of the standard error information, and transmits the resulting model control data to the standard validating unit 312.

이어, 데이터 출력부(314)는 규격 검증부(312)로 부터 상기 규격이 만족된 모델 조절 데이터를 전송받아 최종적으로 조절된 OPC 모델 데이터를 출력하게 된다.Subsequently, the data output unit 314 receives model adjustment data satisfying the standard from the standard verification unit 312 and outputs finally adjusted OPC model data.

상기 광학적 근접보정 모델 조절 시스템은 웨이퍼 이미지 입력부(302)에 입출력 포트 블럭과 포트 로직 블럭을 포함할 수 있고, 외부 장치와의 모든 입출력 데이터를 상기 입출력 포트 블럭과 포트 로직 블럭을 통해 인터페이스할 수 있다.The optical proximity correction model control system may include an input / output port block and a port logic block in the wafer image input unit 302, and interface all input / output data with an external device through the input / output port block and the port logic block. .

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.Those skilled in the art will appreciate that various changes and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시 예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the embodiments, but should be defined by the claims.

도 1은 OPC 모델 조절의 대상이 되는 반도체 패턴의 시뮬레이션 이미지와 웨이퍼 이미지를 겹쳐 나타낸 도면1 is a view overlapping a wafer image and a simulation image of a semiconductor pattern to be subjected to OPC model adjustment

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 광학적 근접보정 모델 조절 시스템의 OPC 모델 조절을 위한 웨이퍼 이미지와 시뮬레이션 이미지를 겹쳐 나타낸 도면FIG. 2 is a diagram illustrating a superimposition of a wafer image and a simulation image for adjusting an OPC model of an optical proximity correction model adjusting system according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 광학적 근접보정 모델 조절 시스템을 나타낸 도면3 is a view showing an optical proximity correction model adjustment system according to an embodiment of the present invention

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings

302 : 웨이퍼 이미지 입력부 304 : 이미지 저장부302: wafer image input unit 304: image storage unit

306 : 이미지 매칭부 308 : 이미지 비교부306: Image matching unit 308: Image comparison unit

310 : OPC 모델 조절부 312 : 규격 검증부310: OPC model control unit 312: specification verification unit

314 : 데이터 출력부314: data output unit

Claims (10)

반도체 패턴의 시뮬레이션 이미지와 웨이퍼 이미지의 윤곽을 겹치는 단계;Overlapping the contour of the wafer image with the simulated image of the semiconductor pattern; 상기 겹쳐진 시뮬레이션 이미지와 웨이퍼 이미지의 윤곽의 차이를 수치화하여 데이터베이스를 형성하는 단계; 및Forming a database by quantifying a difference between contours of the overlapped simulation image and the wafer image; And 상기 수치화된 데이터베이스로 광학적 근접보정 모델을 조절(fitting)하는 단계;Fitting an optical proximity correction model with the digitized database; 를 포함하며, Including; 상기 겹쳐진 시뮬레이션 이미지와 웨이퍼 이미지의 수치화된 윤곽의 차이는,The difference between the numerical value of the overlapped simulation image and the wafer image, 상기 윤곽이 겹쳐진 이미지의 일정 영역들에서 상기 겹쳐진 시뮬레이션 이미지의 윤곽과 상기 겹쳐진 웨이퍼 이미지의 윤곽이 가지는 각 좌표 간의 거리로 수치화되는 것을 특징으로 하는 광학적 근접보정 모델 조절 시스템의 데이터 처리 방법.And the distance between the coordinates of the contour of the overlapped simulation image and the contour of the overlapped wafer image in predetermined regions of the overlapped image. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 반도체 패턴의 시뮬레이션 이미지는 상기 윤곽이 겹쳐지기 전의 웨이퍼 이미지 생성 전에 미리 저장된 시뮬레이션 이미지인 것을 특징으로 하는 광학적 근접보정 모델 조절 시스템의 데이터 처리 방법.The simulation image of the semiconductor pattern is a data processing method of the optical proximity correction model adjustment system, characterized in that the simulation image is stored in advance before the wafer image generation before the contour overlap. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 광학적 근접보정 모델의 조절(fitting) 후,After fitting the optical proximity correction model, 상기 조절된 광학적 근접보정 모델로 수행한 시뮬레이션의 이미지와 상기 모델 조절 전의 시뮬레이션 이미지의 윤곽을 비교하여 상기 비교된 윤곽의 차이가 일정 규격을 만족시키지 못하는 경우 다시 광학적 근접보정 모델의 조절을 수행하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 광학적 근접보정 모델 조절 시스템의 데이터 처리 방법.Comparing the contour of the simulation image performed by the adjusted optical proximity correction model with the contour of the simulation image before adjusting the model, and if the difference of the compared contour does not satisfy a predetermined standard, adjusting the optical proximity correction model again. The data processing method of the optical proximity correction model adjustment system, characterized in that further comprises. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 반도체 패턴의 시뮬레이션 이미지와 웨이퍼 이미지의 윤곽을 겹치는 방법은 상기 반도체 패턴의 웨이퍼 이미지상의 스케일 바(scale bar)로 이미지의 크기배율을 조정하고 상기 반도체 패턴의 웨이퍼 이미지의 윤곽을 명확히 하기 위해 콘트라스트(contrast)를 조정하는 것을 특징으로 하는 광학적 근접보정 모델 조절 시스템의 데이터 처리 방법.The method of overlapping the contour of the wafer image with the simulated image of the semiconductor pattern is to adjust the size magnification of the image with a scale bar on the wafer image of the semiconductor pattern and to increase the contrast of the wafer image of the semiconductor pattern to clarify the contour of the wafer image. data processing method of an optical proximity correction model control system, characterized in that to adjust the (contrast). 삭제delete 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 광학적 근접보정 모델을 조절(fitting)하는 방법은 상기 반도체 패턴의 웨이퍼 이미지의 촬영 장비에서 발생하는 선폭 오차를 감안하여 조절하는 것을 특 징으로 하는 광학적 근접보정 모델 조절 시스템의 데이터 처리 방법.The method of fitting the optical proximity correction model is a data processing method of an optical proximity correction model adjustment system, characterized in that the adjustment in consideration of the line width error occurring in the imaging equipment of the wafer image of the semiconductor pattern. 반도체 패턴의 시뮬레이션 이미지와 웨이퍼 이미지를 입력으로 상기 각 이미지의 윤곽이 겹쳐진 이미지를 발생시키는 이미지 매칭부(matching block);An image matching block configured to generate an image in which the contours of the respective images are overlapped by inputting a simulated image of the semiconductor pattern and a wafer image; 상기 이미지 매칭부에서 발생된 상기 윤곽이 겹쳐진 이미지를 입력으로 상기 시뮬레이션 이미지와 웨이퍼 이미지의 윤곽의 차이를 수치화하여 데이터베이스를 형성시키는 이미지 비교부; 및An image comparison unit configured to form a database by quantifying a difference between the contours of the simulation image and the wafer image by inputting the overlapped contours generated by the image matching unit; And 상기 이미지 비교부에서 형성된 상기 수치화된 데이터베이스를 입력으로 모델 조절(fitting) 데이터를 발생시키는 광학적 근접보정 모델 조절부;An optical proximity correction model controller configured to generate model fitting data from the numerical database formed by the image comparator; 를 포함하며, Including; 상기 겹쳐진 시뮬레이션 이미지와 웨이퍼 이미지의 수치화된 윤곽의 차이는,The difference between the numerical value of the overlapped simulation image and the wafer image, 상기 윤곽이 겹쳐진 이미지의 일정 영역들에서 상기 겹쳐진 시뮬레이션 이미지의 윤곽과 상기 겹쳐진 웨이퍼 이미지의 윤곽이 가지는 각 좌표 간의 거리로 수치화되는 것 이루어지는 것을 특징으로 하는 광학적 근접보정 모델 조절 시스템.And quantifying the distance between the coordinates of the contour of the overlapped simulation image and the contour of the overlapped wafer image in predetermined regions of the overlapped image. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 반도체 패턴의 시뮬레이션 이미지를 미리 저장하고 상기 이미지 매칭부에서 요구신호 발생시 상기 저장된 상기 반도체 패턴의 시뮬레이션 이미지를 상기 이미지 매칭부로 출력하는 이미지 저장부를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 광학적 근접보정 모델 조절 시스템.And an image storage unit for storing a simulation image of the semiconductor pattern in advance and outputting the stored simulation image of the semiconductor pattern to the image matching unit when a request signal is generated in the image matching unit. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 광학적 근접보정 모델 조절부에서 발생된 모델 조절 데이터를 입력으로 2차 시뮬레이션 이미지를 생성하고, 상기 2차 시뮬레이션 이미지와 상기 모델 조절 전의 시뮬레이션 이미지의 윤곽을 비교하고 상기 비교된 윤곽의 차이가 일정 규격을 만족시키지 못하는 경우, 상기 광학적 근접보정 모델 조절부로 규격 에러 정보를 발생시키는 규격 검증부를 더 포함하여 이루어지되,The second simulation image is generated by inputting the model adjustment data generated by the optical proximity correction model controller, the contours of the second simulation image and the simulation image before the model adjustment are compared, and the difference between the compared contours is a predetermined standard. If it does not satisfy, further comprising a specification verification unit for generating standard error information to the optical proximity correction model control unit, 상기 광학적 근접보정 모델 조절부는 상기 규격 에러 정보를 받는 경우 상기 규격 에러 정보를 입력으로 다시 모델 조절 데이터를 발생시키는 것을 특징으로 하는 광학적 근접보정 모델 조절 시스템.And the optical proximity correction model adjusting unit generates model adjustment data again by inputting the standard error information when receiving the standard error information. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 반도체 패턴의 시뮬레이션 이미지를 미리 저장하고 상기 규격 검증부에서 요구신호 발생시 상기 저장된 반도체 패턴의 시뮬레이션 이미지를 상기 규격 검증부로 출력하는 이미지 저장부를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 광학적 근접보정 모델 조절 시스템.And an image storage unit for storing the simulation image of the semiconductor pattern in advance and outputting the simulation image of the stored semiconductor pattern to the specification verification unit when a request signal is generated in the specification verification unit.
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