CN101458719B - 校验光学邻近修正方法 - Google Patents

Abstract

一种校验光学邻近修正的方法，包括：提供至少一幅经光学邻近修正后的待曝光图形；对待曝光图形进行分辨率增强和光学邻近修正，经修正后，待曝光图像具有修正边；获取待曝光图形的各修正边的光强对焦距的一阶导数，若待曝光图形的所有修正边的光强对焦距的一阶导数大于临界值，为符合条件，结束校验，若待曝光图形的部分修正边的光强对焦距的一阶导数小于临界值，则对该待曝光图形进行普通校验直至其修正边全部符合要求。本发明通过将修正后的待曝光图形的各个修正边的评估点光强对焦距求一阶导数，首先筛选出符合要求的待曝光图形，避免再对其进行不同条件下的校验步骤，节约了校验光学邻近修正所用的时间。

Description

校验光学邻近修正方法

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别涉及校验光学邻近修正(OPC，OpticalProximity Correction)的方法。

背景技术

在半导体衬底上制作集成电路通常包括多种光刻步骤。由于半导体衬底上布满了越来越多的电路元件，半导体器件的特征尺寸也越来越小。当电路元件的尺寸接近光刻***的曝光的波长时，所产生的电路元件的形状变得与掩模板上的相应图形明显不同。例如，电路元件的线宽可能随着其他线路的临近而改变或线路端部趋向于缩短或“拉后”，这种不一致的线宽或者“拉后”可能导致本应相同的电路元件以不同速度运行或者连接的遗漏或减弱，从而对整个集成电路的运行产生问题。

随着希望的和实际的光刻分辨率的差距持续增大，越来越多采用了复杂的分辨率增强技术(RET)和光学邻近修正(OPC)技术来保持芯片生产。但是对于校验这些复杂的RET和OPC方案是否能够获得最优化的掩膜图形，不是简单的任务。基于模型的校验，又称为光学规则检查(ORC)，是一种在模拟基片图像上实现形状检查的方法，要确保给定光掩膜板上的全部数百万个形状可以形成功能性电路是非常困难的。

现有技术公开了一种校验光刻中的分辨率增强技术(RET)和光学邻近修正(OPC)方法，所述方法包括：将绘制的掩膜布局的形状按比例缩放到其相应的预定晶片尺寸，以生成比例图像。根据预定的最大覆盖误差，相对于所述比例图像的第二特征偏移第一特征。计算所述比例图像的第一和第二特征的交叉参数，从而确定理想布局的产量量度。根据所述预定的最大覆盖误差，相对于所述模拟晶片图像的第二特征偏移其第一特征。计算所述模拟晶片图像的所述第一和第二特征的交叉参数，从而确定模拟布局的产量量度，以及比较所述模拟晶片图像的所述产量量度与所述比例图像的所述产量量度。

在申请号为200510114979的中国专利申请中还可以发现更多与上述技术方案相关的信息。

现有技术还公开了一种校验光学邻近修正方法，下面参照附图加以说明。

参照图1，执行步骤S11，提供版图设计；执行步骤S12，对待曝光图形进行分辨率增强和光学邻近修正，修正后的图形如图2所示，包括待曝光电路图形100各边上的分割点W₁、W₂、W₃、W₄、W₅、W₆、W₇、W₈、W₉、W₁₀，所述各分割点将各边分成长度接近曝光工艺临界尺寸的分割边，分别为第一分割边U₁、第二分割边U₂、第三分割边U₃、第四分割边U₄、第五分割边U₅、第六分割边U₆、第七分割边U₇、第八分割边U₈、第九分割边U₉和第十分割边U₁₀。

所述待曝光电路图形100还包括第一分割边U₁的修正边U₁₁，以及位于修正边U₁₁的第一评估点S₁，其中第一评估点S₁位于修正边U₁₁中间点±修正边U₁₁边长10％；第二分割边U₂的修正边U₁₂及其第一评估点S₂；第三分割边U₃的修正边U₁₃及其第一评估点S₃；第四分割边U₄的修正边U₁₄及其第一评估点S₄；第五分割边U₅的修正边U₁₅及其第一评估点S₅；第六分割边U₆修正边U₁₆及其第一评估点S₆；第七分割边U₇的修正边U₁₇及其第一评估点S₇；第八分割边U₈修正边U₁₈及其第一评估点S₈；第九分割边U₉的修正边U₁₉及其第一评估点S₉；第十分割边U₁₀的修正边U₁₀及其第一评估点S₁₀。

现有技术中，需要在不同校验条件下校验经修正后的待曝光图形，所述校验条件包括曝光能量和焦距。一般情况下，需要在由曝光能量和焦距组成的九个条件下进行校验，所述九个校验条件在能量E-焦距F中的坐标中的位置如图3所示。

执行图1的步骤S13和S14，选取第1至n校验条件对所有待曝光图形进行校验，所述n为9，包括：在所有光强和焦距不同组合条件下，模拟所有待曝光图形在基片上的模拟曝光图形，并检查其是否出现间距变窄(bridge)或者图形变窄(pitch)；若在所有光强和焦距不同组合条件下，模拟曝光图形无间距变窄和图形变窄情况或者间距变窄和图形变窄范围为10％，则结束校验；若在任一光强和焦距组合下，模拟曝光图形出现间距变窄或者图形变窄范围超过10％，改变光学邻近修正程式(OPC recipe)，重新对待曝光图形进行光学邻近修正且对其重新进行校验。

在上述修正方法中，对所有待曝光图形的修正边均进行由能量和焦距组成的9个条件的校验，需要花费时间较长，当有部分待曝光图形的光学邻近修正已经比较精确，则对这部分待曝光图形进行9个条件的校验所花费的时间实际上是浪费。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种校验光学近距修正的方法，节省校验光学近距修正所用时间。

为解决上述问题，本发明提供一种校验光学邻近修正的方法，包括如下步骤：提供至少一幅经光学邻近修正后的待曝光图形，所述待曝光图形具有修正边；获取待曝光图形的各修正边的光强对焦距的一阶导数；若待曝光图形的所有修正边的光强对焦距的一阶导数大于临界值，则结束校验；若待曝光图形的部分修正边的光强对焦距的一阶导数小于临界值，则对该待曝光图形进行普通校验。

可选地，所述临界值为0.6。

可选地，所述获取待曝光图形的各修正边的光强对焦距的一阶导数步骤为：在待曝光图形的每个修正边上选取评估点，模拟每个评估点在不同焦距下其光强值的变化，获取每个修正边的光强对焦距的一级导数。

可选地，所述评估点位置等于修正边中间点±修正边边长10％。

可选地，所述普通校验步骤包括：在光强和焦距不同组合条件下，分别模拟上述具有光强对焦距的一级导数小于临界值的修正边的待曝光图形经曝光后在基片上的模拟曝光图形，并检查其是否出现间距变窄或者图形变窄；在所有光强和焦距不同组合条件下，模拟曝光图形无间距变窄和图形变窄情况或者间距变窄和图形变窄范围为10％，结束校验；任一光强和焦距组合条件下，模拟曝光图形出现间距变窄或图形变窄范围超过10％，改变光学邻近修正程式，重新对待曝光图形进行光学邻近修正且对其重新进行校验。

可选地，所述改变光学邻近修正程式包括调整光学邻近修正模型中的修正边移动量、分割边长短范围、分割边移动类型、评估点类型。

可选地，所述光学邻近修正步骤包括：将待曝光图形的各边分割成尺寸为目标临界尺寸90％～110％的第一分割边、第二分割边......第N分割边；对第一分割边、第二分割边......第N分割边进行模拟，获得每条边的边缘放置误差，根据边缘放置误差值对每条分割边进行修正，形成第一分割边的一次修正边、第二分割边的一次修正边......第N分割边的一次修正边；对第一分割边的一次修正边、第二分割边的一次修正边......第N分割边的一次修正边进行模拟，获得每条一次修正边的边缘放置误差，根据边缘放置误差值对每条一次修正边进行修正，形成第一分割边的二次修正边、第二分割边的二次修正边......第N分割边的二次修正边，.......直到进行预定次数的修正，结束修正。

可选地，所述预定次数为6～8次。

可选地，所述根据边缘放置误差值对每条分割边进行修正步骤包括：将边缘放置误差乘以修正因子获得一次修正边的修正值，若分割边的边缘放置误差值为负值，将对应分割边向外移动一次修正边的修正值的量形成一次修正边；若分割边的边缘放置误差值为正值，则将对应分割边向内移动一次修正边的修正值的量形成一次修正边。

可选地，所述修正因子为0.2～0.6。

与现有技术相比，本技术方案具有以下优点：通过将修正后的待曝光图形的各个修正边的光强对焦距求一阶导数，首先筛选出符合要求的待曝光图形，避免再对其进行不同条件下的校验步骤，节约了校验光学邻近修正所花费的时间。

附图说明

图1是现有技术的校验光学邻近修正的流程示意图；

图2是现有技术的经光学邻近修正后的待曝光图形示意图；

图3是对经光学邻近修正后的待曝光图形进行校验的9个条件；

图4是本发明的对光学邻近修正后的待曝光图形进行校验一个具体实施方式的流程示意图；

图5至图6是本发明的一个实施例的对光学邻近修正后的待曝光图形进行普通校验步骤的结构示意图；

图7是在不同焦距下待曝光图形的模拟曝光图形的光强分布示意图。

具体实施方式

本发明通过将光学邻近修正后的待曝光图形的各个修正边的评估点光强对焦距求一阶导数，首先筛选出符合要求的待曝光图形，避免再对其进行不同条件下的校验步骤，节约了校验光学邻近修正所用的时间。

参照图4，是本发明的对光学邻近修正后的待曝光图形进行校验一个具体实施方式的流程示意图，具体步骤包括：执行步骤S11，提供至少一幅经光学邻近修正后的待曝光图形；执行步骤S12，获取待曝光图形的各修正边的光强对焦距的一阶导数，对各修正边的光强对焦距的一阶导数进行判断，若待曝光图形的所有修正边的光强对焦距的一阶导数大于临界值，为符合条件，结束校验，若待曝光图形的部分修正边的光强对焦距的一阶导数小于临界值，则执行步骤S13，对该待曝光图形进行普通校验直至其修正边全部符合要求，结束修正。所述临界值为0.6。

如图5是光学邻近修正后的待曝光图形200的结构示意图，包括：待曝光电路图形200各边上的分割点W₁₀₁、W₁₀₂、W₁₀₃、W₁₀₄、W₁₀₅、W₁₀₆、W₁₀₇、W₁₀₈、W₁₀₉、W₁₁₀，所述各分割点将各边分成长度接近曝光工艺临界尺寸的分割边，分别为第一分割边、第二分割边，第三分割边、第四分割边、第五分割边、是第六分割边、第七分割边、第八分割边、第九分割边和第十分割边。

所述待曝光电路图形200还包括第一分割边的修正边U₁₀₁，以及位于修正边U₁₀₁的第一评估点S₁₀₁，其中第一评估点S₁位于修正边U₁₀₁中间点±修正边U₁₀₁边长10％；第二分割边的修正边U₁₀₂及其第一评估点S₁₀₂；第三分割边的修正边U₁₀₃及其第一评估点S₁₀₃；第四分割边的修正边U₁₀₄及其第一评估点S₁₀₄；第五分割边的修正边U₁₀₅及其第一评估点S₁₀₅；第六分割边的修正边U₁₀₆及其第一评估点S₁₀₆；第七分割边的修正边U₁₀₇及其第一评估点S₁₀₇；第八分割边U₈修正边U₁₀₈及其第一评估点S₁₀₈；第九分割边的修正边U₁₀₉及其第一评估点S₁₀₉；第十分割边的修正边U₁₁₀及其第一评估点S₁₁₀。

给定一个焦距和一个曝光能量，模拟待曝光图形200的各个评估点S₁₀₁、S₁₀₂、S₁₀₃、S₁₀₄、S₁₀₅、S₁₀₆、S₁₀₇、S₁₀₈、S₁₀₉、S₁₁₀的光强分布。

接着，在另一个焦距和同样曝光能量下获取待曝光图形200的评估点S₁₀₁、S₁₀₂、S₁₀₃、S₁₀₄、S₁₀₅、S₁₀₆、S₁₀₇、S₁₀₈、S₁₀₉、S₁₁₀的光强分布。

模拟每个评估点S₁₀₁、S₁₀₂、S₁₀₃、S₁₀₄、S₁₀₅、S₁₀₆、S₁₀₇、S₁₀₈、S₁₀₉、S₁₁₀在变化焦距下其光强值的变化，获取每个修正边U₁₀₁、U₁₀₂、U₁₀₃、U₁₀₄、U₁₀₅、U₁₀₆、U₁₀₇、U₁₀₈、U₁₀₉、U₁₁₀的光强对焦距的一阶导数。

若待曝光图形200的所有修正边U₁₀₁、U₁₀₂、U₁₀₃、U₁₀₄、U₁₀₅、U₁₀₆、U₁₀₇、U₁₀₈、U₁₀₉、U₁₁₀的光强对焦距的一阶导数大于临界值，为符合条件，结束校验。若待曝光图形200的部分修正边的光强对焦距的一阶导数小于临界值，则对该待曝光图形200进行普通校验直至其修正边U₁₀₁、U₁₀₂、U₁₀₃、U₁₀₄、U₁₀₅、U₁₀₆、U₁₀₇、U₁₀₈、U₁₀₉、U₁₁₀全部符合要求。

同时，仍参照图5，若待曝光图形200的部分修正边的光强对焦距的一阶导数小于临界值，则需要对该待曝光图形进行普通校验直至其修正边全部符合要求。

作为一个实施方式，假设待曝光图形200的修正边U₁₀₁、U₁₀₃、U₁₀₅、U₁₀₇、U₁₀₉、U₁₁₀的光强对焦距的一阶导数小于临界值，下面具体描述对待曝光图形200进行普通校验过程。

所述普通校验步骤包括：首先在所有光强和焦距不同组合条件下，所述有光强和焦距不同组合条件如图3所示，一般为9个组合条件，也可以采用5个组合条件，比如采用1～5个组合条件进行模拟，模拟所有待曝光图形200在基片上的模拟曝光图形，并检查该模拟曝光图形是否出现间距变窄或者图形变窄；若在所有光强和焦距不同组合条件下，模拟曝光图形无间距变窄和图形变窄情况或者间距变窄和图形变窄范围为10％，则结束校验；若在任一光强和焦距组合下，模拟曝光图形出现间距变窄或者图形变窄范围超过10％，调整光学邻近修正程式(OPC recipe)，重新对待曝光图形200进行光学邻近修正且对其重新进行校验。所述改变光学邻近修正程式包括调整光学邻近修正模型中的修正边移动量、分割边长短范围、分割边移动类型、评估点类型。

本实施例中，若在任一个或几个光强和焦距组合条件下，待曝光图形200的模拟曝光图形出现间距变窄或者图形变窄范围超过10％，首先调整光学邻近修正程式(OPC recipe)，然后重新对待曝光图形200进行光学邻近修正，下面具体描述对待曝光图形200进行该过程。

继续参照图5，本实施例中继续采用原修正边U₁₀₁、U₁₀₂、U₁₀₃、U₁₀₄、U₁₀₅、U₁₀₆、U₁₀₇、U₁₀₈、U₁₀₉、U₁₁₀作为重新进行的光学邻近修正的第一分割边U₁₀₁、第二分割边U₁₀₂、第三分割边U₁₀₃、第四分割边U₁₀₄、第五分割边U₁₀₅、第六分割边U₁₀₆、第七分割边U₁₀₇、第八分割边U₁₀₈、第九分割边U₁₀₉、第十分割边U₁₁₀，在实际操作中根据OPC Recipe的调整，可能需要对待曝光图形200的各边重新分割，形成新的分割边，在此不应过多限制本发明的保护范围。

参照图6，对第一分割边U₁₀₁、第二分割边U₁₀₂、第三分割边U₁₀₃、第四分割边U₁₀₄、第五分割边U₁₀₅、第六分割边U₁₀₆、第七分割边U₁₀₇、第八分割边U₁₀₈、第九分割边U₁₀₉、第十分割边U₁₁₀进行模拟，获得每条分割边的边缘放置误差(Edge placement error)。本实施例中，第二分割边U₁₀₂、第八分割边U₁₀₈的边缘放置误差的恰好为0，则不需要进行修正，将其作为第二分割边U₁₀₂的一次修正边U₁₁₂和第八分割边的一次修正边U₁₁₈。其余各分割边需要修正，本实施例中，第一分割边U₁₀₁、第三分割边U₁₀₃、第五分割边U₁₀₅、第九分割边U₁₀₉、第十分割边U₁₁₀的边缘放置误差值为负值，则将边缘放置误差值乘以修正因子，所述修正因子为0.2～0.6，获得第一分割边U₁₀₁、第三分割边U₁₀₃、第五分割边U₁₀₅、第九分割边U₁₀₉、第十分割边U₁₁₀的一次修正边的修正值，将对应分割边向外移动一次修正边的修正值的量，形成第一分割边U₁₀₁的一次修正边U₁₁₁、第三分割边U₁₀₃的一次修正边U₁₁₃、第五分割边U₁₀₅的一次修正边U₁₁₅、第九分割边U₁₀₉的一次修正边U₁₁₉、第十分割边U₁₁₀的一次修正边U₁₂₀。

本实施例中，第四分割边U₁₀₄、第六分割边U₁₀₆、第七分割边U₁₀₇的边缘放置误差值为正值，则将边缘放置误差值乘以修正因子，所述修正因子为0.2～0.6，获得第四分割边U₁₀₄、第六分割边U₁₀₆、第七分割边U₁₀₇的一次修正边的修正值，将对应分割边向内移动一次修正边的修正值的量，形成第四分割边U₁₀₄的一次修正边U₁₁₄、第六分割边U₁₀₆的一次修正边U₁₁₆、第七分割边U₁₀₇的一次修正边U₁₁₇。

重复上述步骤，直到进行预定次数的修正，结束修正。所述预定次数为6～8次。

完成上述重新光学邻近修正步骤之后，需要对重新光学邻近修正后的待曝光图形200进行校验，即包括对待曝光图形200的各修正边的光强对焦距的一阶导数，若待曝光图形的所有修正边的光强对焦距的一阶导数大于临界值，为符合条件，则结束校验，若待曝光图形200的部分修正边的光强对焦距的一阶导数小于临界值，则对该待曝光图形进行普通校验直至其修正边全部符合要求。

本发明中的通过将修正后的待曝光图形的各个修正边的评估点光强对焦距求一阶导数，首先筛选出符合要求的待曝光图形，避免再对其进行不同条件下的校验步骤，以节约校验光学邻近修正所用的时间。

本实施例还给出原理图，以说明为何在修正边的光强对焦距的一阶导数大于临界值情况下为符合要求。参照图7，为在给定能量和焦距下曝光，待曝光图形102的光强分布，所述待曝光图形102为一个凹槽(spacer)，经曝光后，在基片100上形成模拟曝光图形101，所述图7中横坐标X为基片位置，纵坐标In为光强，曲线I为在正常焦距下获得模拟曝光图形101的光强分布示意图，曲线II为在焦距发生偏移情况下模拟曝光图形101的光强分布，图7中平行于横坐标X的虚线为光强阈值(Intensity threshold)，可以看出，在同样的光强阈值下，曲线II落在光强阈值之上部分范围小于曲线I的范围，说明由曲线I对应的曝光能量获得的临界尺寸比曲线II的临界尺寸要大，即经显影后，采用正常焦距情况下曝光的通孔的尺寸要比焦距发生偏移后的曝光的通孔的尺寸要大。同时从图中可以看出，在同样的位置，曲线I的斜率大于曲线II的斜率，即曲线I更为陡些。故我们可以得出这样一个结论，在同样的位置，不同焦距下的光强变化反应了待曝光图形的尺寸，根据实验的结果发现，当修正边的光强对焦距的一阶导数大于0.6满足临界尺寸的要求。

虽然本发明己以较佳实施例披露如上，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 (9)

1.一种校验光学邻近修正的方法，其特征在于，包括如下步骤：

提供至少一幅经光学邻近修正后的待曝光图形，所述待曝光图形具有修正边；

获取待曝光图形的各修正边的光强对焦距的一阶导数；

若待曝光图形的所有修正边的光强对焦距的一阶导数大于临界值，则结束校验；

若待曝光图形的部分修正边的光强对焦距的一阶导数小于临界值，则对该待曝光图形进行普通校验；

所述普通校验步骤包括：

在光强和焦距不同组合条件下，分别模拟上述具有光强对焦距的一阶导数小于临界值的修正边的待曝光图形经曝光后在基片上的模拟曝光图形，并检查其是否出现间距变窄或者图形变窄；

在所有光强和焦距不同组合条件下，模拟曝光图形无间距变窄和图形变窄情况或者间距变窄和图形变窄范围为10％，结束校验；

任一光强和焦距组合条件下，模拟曝光图形出现间距变窄或图形变窄范围超过10％，改变光学邻近修正程式，重新对待曝光图形进行光学邻近修正且对其重新进行校验。

2.根据权利要求1所述的校验光学邻近修正的方法，其特征在于，所述临界值为0.6。

3.根据权利要求1所述的校验光学邻近修正的方法，其特征在于，所述获取待曝光图形的各修正边的光强对焦距的一阶导数步骤为：

在待曝光图形的每个修正边上选取评估点，模拟每个评估点在不同焦距下其光强值的变化，获取每个修正边的光强对焦距的一阶导数。

4.根据权利要求3所述的校验光学邻近修正的方法，其特征在于，评估点位置等于修正边中间点±修正边边长10％。

5.根据权利要求1所述的校验光学邻近修正的方法，其特征在于，所述改变光学邻近修正程式包括调整光学邻近修正模型中的修正边移动量、分割边长短范围、分割边移动类型、评估点类型。

6.根据权利要求5所述的校验光学邻近修正的方法，其特征在于，所述光学邻近修正步骤包括：

将待曝光图形的各边分割成尺寸为目标临界尺寸90％～110％的第一分割边、第二分割边......第N分割边；

对第一分割边、第二分割边......第N分割边进行模拟，获得每条边的边缘放置误差，根据边缘放置误差值对每条分割边进行修正，形成第一分割边的一次修正边、第二分割边的一次修正边......第N分割边的一次修正边；

对第一分割边的一次修正边、第二分割边的一次修正边......第N分割边的一次修正边进行模拟，获得每条一次修正边的边缘放置误差，根据边缘放置误差值对每条一次修正边进行修正，形成第一分割边的二次修正边、第二分割边的二次修正边......第N分割边的二次修正边，重复上述步骤，直到进行预定次数的修正，结束修正。

7.根据权利要求6所述的校验光学邻近修正的方法，其特征在于，所述预定次数为6～8次。

8.根据权利要求6或7所述的校验光学邻近修正的方法，其特征在于，所述根据边缘放置误差值对每条分割边进行修正步骤包括：

将边缘放置误差乘以修正因子获得一次修正边的修正值，若分割边的边缘放置误差值为负值，将对应分割边向外移动一次修正边的修正值的量形成一次修正边；若分割边的边缘放置误差值为正值，则将对应分割边向内移动一次修正边的修正值的量形成一次修正边。

9.根据权利要求8所述的校验光学邻近修正的方法，其特征在于，所述修正因子为0.2～0.6。

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