CN102540773B - 一种新型的利用曝光后烘烤的opc模型检验光刻工艺的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型的利用曝光后烘烤的OPC模型检验光刻工艺的方法，其中，包括以下步骤：建立光刻工艺，确定光刻工艺条件；采集原始光刻版图数据；确定一烘烤上限温度，对光刻胶进行曝光、烘烤，采集曝光后烘烤的数据，建立第一OPC模型；确定一烘烤下限温度，对所述光刻胶进行曝光、烘烤，采集曝光后烘烤下限温度数据，建立第二OPC模型；利用原始光刻版图数据，分别对所述第一OPC模型、所述第二OPC模型进行光刻规则检查，确定是否存在光刻缺陷。本发明通过建立曝光后不同烘烤温度下的OPC模型，可以确定在温度不同时光刻后图形所产生的变化，一旦缺陷或尺寸变化存在很严重的问题时，可以进一步调整温度，确立新的工艺条件。
Description
技术领域
本发明涉及一种检验光刻工艺的方法，尤其涉及一种新型的利用曝光后烘烤的OPC模型检验光刻工艺的方法。
背景技术
在先进光刻工艺中， 曝光后烘烤（Post Exposure Bake，简称PEB）是一个十分重要的步骤。烘烤温度的变化会影响最终成像的光刻特征尺寸，称为曝光后烘烤敏感度（PEB Sensitivity）。在新建立光刻工艺时，需要对该项影响程度做出评估。现存做法是改变曝光后烘烤的温度，选择一个或多个所关心的特征尺寸，进行电子显微镜下的线宽量测，这样可以观测到一个或多个特征尺寸在曝光后烘烤温度发生偏移时的尺寸变化。但是对于潜在的在整个版图中可能产生的光刻缺陷和光刻规则错误，则无法检测到。
发明内容
针对上述存在的问题，本发明的目的是提供一种利用曝光后烘烤的光学临近效应模型（OPC模型）检验光刻工艺的方法，通过建立曝光后不同烘烤温度下的OPC模型，可以确定在温度不同时光刻后图形所产生的变化，并且通过与原有设计图形进行对比计算，从而预先确定了温度变化可能引起的光刻图形的变化缺陷，并可据此数据，重新确定光刻工艺条件，不断完善光刻工艺。
本发明的目的是通过下述技术方案实现的：
一种新型的利用曝光后烘烤的OPC模型检验光刻工艺的方法，其中，包括以下步骤：
建立光刻工艺，确定光刻工艺条件；
采集原始光刻版图数据；
确定一烘烤上限温度，在衬底上涂抹一层光刻胶并对所述光刻胶进行曝光、烘烤，采集光刻胶曝光后在上限温度条件下烘烤所获得的光刻图形的数据，建立第一OPC模型；
确定一烘烤下限温度，在衬底上涂抹一层所述光刻胶对所述光刻胶进行曝光、烘烤，采集光刻胶曝光后在下限温度条件下烘烤所获得的光刻图形的数据，建立第二OPC模型；
利用原始光刻版图数据，分别对所述第一OPC模型、所述第二OPC模型进行光刻规则检查，并确定原始光刻版图数据是否存在光刻缺陷。
上述的新型的利用曝光后烘烤的OPC模型检验光刻工艺的方法，其中，所述曝光后烘烤的上限温度、下限温度分别是正常的烘烤温度上下浮动10℃。
上述的新型的利用曝光后烘烤的OPC模型检验光刻工艺方法，其中，在所述建立光刻工艺步骤中，所述确定工艺条件包括预先确定一曝光后烘烤所需的温度值。
与已有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明通过建立基于不同曝光后烘烤温度的对应OPC模型：即对可能产生的曝光后烘烤温度上限建立一个OPC模型；对可能产生的曝光后烘烤温度下限建立一个OPC模型。然后通过对整个版图利用这两组OPC模型进行仿真和光刻规则检查（LRC），可以检测到，在整个版图区域，在可能发生的曝光后烘烤温度发生变化时，光刻特征尺寸变化范围是否超过要求或有无特定的光刻缺陷产生。
并且，根据所确定的缺陷变化不断地矫正光刻工艺条件，使光刻条件及所选取的光刻胶的曝光后烘烤灵敏度（PEB Sensitivity）处在最佳条件，增大了光刻工艺窗口，确保了在光刻设备曝光后烘烤温度发生异常时，对光刻特征尺寸不会产生大的影响及产生影响良率的光刻缺陷。对光刻曝光后烘烤温度变化产生的光刻缺陷，依照本方法建立温度变化后的OPC模型，可以成功在光刻规则检查中被检测到。
附图说明
图1是一种新型的利用曝光后烘烤的OPC模型检验光刻工艺的方法的结构示意图。
图2是一种新型的利用曝光后烘烤的OPC模型检验光刻工艺的方法的流程图。
具体实施方式
下面结合原理图和具体操作实施例对本发明作进一步说明。
如图2所示，本发明的一种本发明新型的利用曝光后烘烤的OPC模型检验光刻工艺的方法流程图，其中，包括以下步骤：
S1：建立光刻工艺，确定光刻工艺条件；
在此步骤中，根据光刻的需要，预先确定光刻的工艺条件参数，包括预先确定在正常工艺流程下光刻胶在光刻工艺中曝光后烘烤所需的温度值。
S2：采集原始光刻版图数据；
在此步骤中，确定需要光刻形成的设计图形，采集确定该原始光刻版图数据，所采集的原始光刻版图数据至少包括原始光刻版图的关键尺寸（CD）等数据信息，并且原始光刻版图为正常生产或流片所用到的掩模板的光刻版图；
S3: 确定一烘烤上限温度，在衬底上涂抹一层光刻胶并对光刻胶进行曝光、烘烤，采集曝光后烘烤的数据、仿真，建立第一OPC模型；
在此步骤中，根据预先确定的曝光后烘烤所需的温度值，确定其在烘烤中可能出现的温度变化的最上限的温度值，然后以此上限温度值作为光刻设备温度，在此温度下，在衬底上涂抹光刻胶，并进行光刻胶的对准、曝光、烘烤、显影等一系列光刻工艺步骤，得到一光刻图形，并且在基于上限温度条件下，采集光刻胶曝光后烘烤所形成的光刻图形或图案的至少包括关键尺寸等数据信息，仿真建立一个光学临近效应模型（OPC模型）——第一OPC模型，此时建立OPC模型所用到的测试掩模板所包含的光刻版图的关键尺寸大致上接近正常流片所用到的掩模板的光刻版图的关键尺寸。在光刻工艺中，一般情况下，光刻胶正常的曝光后烘烤温度通常在90℃到130℃，而设备的烘烤温度的可预测偏移量的范围一般在+/-10度左右，因而，上限温度可以选择在光刻胶进行曝光后烘烤的正常温度的条件下大致浮动10℃左右。
S4：确定一烘烤下限温度，在衬底上涂抹一层光刻胶对光刻胶进行曝光、烘烤，采集曝光后烘烤下限温度数据、仿真，建立第二OPC模型；
在此步骤中，采取和步骤S3中同样方法，根据预先确定的曝光后烘烤所需的温度值，确定其在烘烤中可能出现的温度变化的最下限的温度值，然后以此下限温度值作为光刻设备温度，在此温度下，在衬底上涂抹光刻胶，并进行光刻胶的对准、曝光、烘烤、显影等一系列光刻工艺步骤，得到另一光刻图形，并且采及曝光后烘烤的数据，仿真建立一个光学临近模型（OPC模型）——第二OPC模型，与建立第一OPC模型相同，此时利用建模所用到的测试掩模板所包含的光刻版图的关键尺寸大致上接近正常流片所用到的掩模板的光刻版图的关键尺寸。而且下限温度可以选择在光刻胶进行曝光后烘烤的正常温度的条件下大致浮动-10℃左右。
另外，作为其他的选择方式（但并不加限制），上、下限温度可以取0℃~200℃之间的任意温度。
S5：利用原始光刻版图数据，分别对第一OPC模型、第二OPC模型进行光刻规则检查，确定是否存在光刻缺陷，主要是利用这两组第一、第二OPC模型对整个原始版图进行仿真和光刻规则检查，光刻胶曝光后烘烤温度发生变化时，检测光刻胶上形成的光刻图案的光刻特征尺寸变化范围是否超过要求或有无特定的光刻缺陷产生。
在此步骤中，如图1所示，根据光刻工艺的需要，确定光刻规则检查条件，利用原始光刻版图数据1即预先设计的图形，将原始光刻版图数据1与第一OPC模型2进行光刻规则检查，从而可以清晰地确定在上限温度值时，预计的光刻图形发生尺寸的变化，并据此可以判断该尺寸变化是否超过可接受的范围或是否产生其他缺陷；
同样的原理和方法，利用原始光刻版图数据1，将此图形与第二OPC模型（图中未标示）进行光刻规则检查，从而可以清晰地确定在下限温度值时，预计的光刻图形发生尺寸的变化，并据此可以判断该尺寸变化是否超过可接受的范围或是否产生其他缺陷；
S6: 根据步骤S5、S6，确定是否有缺陷或尺寸变化，若是，则需要检测潜在的受曝光后烘烤影响的版图，一旦缺陷或尺寸变化存在很严重的问题时，需要进一步调整温度；若否，则工艺验证完成，光刻工艺条件即确定为步骤S1中所确定的条件。
以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但本发明并不限制于以上描述的具体实施例，其只是作为范例。对于本领域技术人员而言，任何对该进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作出的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。
Claims (3)
1.一种利用曝光后烘烤的OPC模型检验光刻工艺的方法，其特征在于，包括以下步骤：
建立光刻工艺，确定光刻工艺条件；
采集原始光刻版图数据；
确定一烘烤上限温度，在衬底上涂抹一层光刻胶并对所述光刻胶进行曝光、烘烤，采集光刻胶曝光后在上限温度条件下烘烤所获得的光刻图形的数据，建立第一OPC模型；
确定一烘烤下限温度，在衬底上涂抹一层所述光刻胶对所述光刻胶进行曝光、烘烤，采集光刻胶曝光后在下限温度条件下烘烤所获得的光刻图形的数据，建立第二OPC模型；
利用原始光刻版图数据，分别对所述第一OPC模型、所述第二OPC模型进行光刻规则检查，并确定原始光刻版图数据是否存在光刻缺陷；其中，利用原始光刻版图数据，将其图形与第一OPC模型进行光刻规则检查，确定在上限温度值时其图形发生尺寸的变化，并判断该尺寸变化是否超过可接受的范围或是否产生其他缺陷；利用原始光刻版图数据，将其图形与第二OPC模型进行光刻规则检查，确定在下限温度值时其图形发生尺寸的变化，并判断该尺寸变化是否超过可接受的范围或是否产生其他缺陷；
确定是否有缺陷或尺寸变化，若是，则需要检测潜在的受曝光后烘烤影响的版图，在版图尺寸变化超过可接受的范围或产生其他缺陷时，需要进一步调整温度；若否，则工艺验证完成，光刻工艺条件即确定为上述第一步骤中所确定的条件。
2.根据权利要求1所述的利用曝光后烘烤的OPC模型检验光刻工艺的方法，其特征在于，所述曝光后烘烤的上限温度、下限温度分别是正常的烘烤温度上下浮动10℃。
3.根据权利要求1所述的利用曝光后烘烤的OPC模型检验光刻工艺方法，其特征在于，在所述建立光刻工艺步骤中，所述确定工艺条件包括预先确定一曝光后烘烤所需的温度值。
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