CN105116683A - 一种光学邻近效应修正离焦模型的校准方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光学邻近效应修正离焦模型的校准方法，使用初始OPC离焦模型模拟所有数据点在各个离焦条件下的线宽，得出每个数据点在不同离焦条件下线宽的变化范围，再选择线宽变化范围比较大的数据点作为建立离焦模型的数据点，同时加入若干个经过OPC修正的二维测试图形，以保证模型对二维图形预测的准确度。本发明提供的光学邻近效应修正离焦模型的校准方法，通过选择对焦距变化较为敏感的数据点来收集晶圆数据，大大减少了数据点的数量，缩短了OPC离焦模型校准的耗时，同时，在OPC离焦模型数据收集中加入二维测试图形，可以保证离焦模型对二维图形的预测的准确性。
Description
技术领域
本发明属于半导体技术领域，涉及一种光学邻近效应修正离焦模型的校准方法。
背景技术
在半导体制造中，随着设计尺寸的不断缩小，光的衍射效应变得越来越明显，它的结果就是最终对设计图形产生的光学影像退化，最终在硅片上经过光刻形成的实际图形变得和设计图形不同，这种现象被称为OPE(OpticalProximityEffect，光学邻近效应)。
为了修正OPE现象，便产生了OPC(OpticalProximityCorrection，光学邻近效应修正)。OPC的核心思想就是基于抵消OPE现象的考虑建立OPC模型，根据OPC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OPC现象，但是由于在根据OPC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。
在进入40nm节点后，由于光刻工艺窗口太小，图形的线宽随着焦距的变化而更加剧烈的变化。建立在最佳焦平面下的传统OPC模型已经不能保证在工艺窗口内的离焦条件下的OPC成功率，因此必须引入离焦OPC模型，来检查在离焦条件下的OPC修正结果是否有缺陷产生。
离焦条件下的OPC结果检查需要精确的离焦OPC模型，也称PWOPC模型。每一个离焦条件下的OPC结果检查需要准备一个当前离焦条件的PWOPC模型。通常的离焦OPC检查至少需要准备两个PWOPC模型，一个正离焦PWOPC模型和一个负离焦PWOPC模型。
传统的离焦OPC模型建立的流程，首先在测试掩模版上挑选数百个一维测试图形进行光刻曝光，然后收集测试图形的光刻胶线宽值，作为模型校准的数据点，最后对离焦OPC模型进行校准。但是其中多数的数据点对焦深变化的敏感度太低,焦深变化引起的线宽值改变量比较小，如图1所示，传统光刻胶线宽与焦距的关系曲线图，对于离焦OPC模型校准贡献较小，所以传统方法的数据收集、整理、模型校准的时间都会比较长，同时需要对应的OPC硬件、软件数量也非常多。
此外，现有的电路图中具有大量的二维图形，但传统的离焦OPC模型的数据点往往都只有一维图形，没有二维图形，因此只能采用用一维图形建立的模型来预测二维图形，往往对二维图形的尺寸和形状预测不够准确。
因此，本领域技术人员亟需提供一种光学邻近效应修正离焦模型的校准方法，提高模型校准的精确度，同时缩短OPC离焦模型校准的耗时。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种光学邻近效应修正离焦模型的校准方法，提高模型校准的精确度，同时缩短OPC离焦模型校准的耗时。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种光学邻近效应修正离焦模型的校准方法，包括以下步骤：
步骤S01、建立初始PWOPC离焦模型；
步骤S02、使用各离焦条件的PWOPC模型，模拟所有数据点在不同离焦条件下的线宽值；
步骤S03、计算每个数据点在各离焦条件下的线宽值的变化范围；
步骤S04、按照线宽值的变化范围对所有数据点进行从大到小的排序；
步骤S05、选取线宽值的变化范围大的数据点作为建立离焦模型的数据点；
步骤S06、加入若干经过OPC修正的二维测试图形作为建立离焦模型的数据点；
步骤S07、采用上述测试图形收集晶圆数据，校准PWOPC模型。
优选的，步骤S01中，采用锚点的离焦线宽值建立初始PWOPC离焦模型。
优选的，步骤S01中，采用数个数据点的离焦线宽值建立初始PWOPC离焦模型。
优选的，所述初始PWOPC离焦模型未经校准。
与现有的方案相比，本发明提供的光学邻近效应修正离焦模型的校准方法，通过选择对焦距变化较为敏感的数据点来收集晶圆数据，大大减少了数据点的数量，缩短了OPC离焦模型校准的耗时，同时，在OPC离焦模型数据收集中加入二维测试图形，可以保证离焦模型对二维图形的预测的准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为传统光刻胶线宽与焦距的关系曲线图；
图2是本发明中光学邻近效应修正离焦模型的校准方法的流程示意图；
图3是本发明中采用的光刻胶线宽与焦距的关系曲线图；
图4是本发明中各离焦条件下的线宽值的变化范围；
图5是本发明中正负离焦模型的误差线宽值分布图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
上述及其它技术特征和有益效果，将结合实施例及附图2-5对本发明的光学邻近效应修正离焦模型的校准方法进行详细说明。图2是本发明中光学邻近效应修正离焦模型的校准方法的流程示意图；图3是本发明中采用的光刻胶线宽与焦距的关系曲线图；图4是本发明中各离焦条件下的线宽值的变化范围；图5是本发明中正负离焦模型的误差线宽值分布图。
实施例一
如图2所示,本发明提供了一种光学邻近效应修正离焦模型的校准方法，包括以下步骤：
步骤S01、采用锚点的离焦线宽值,建立初始PWOPC离焦模型；
步骤S02、使用各离焦条件的PWOPC模型，模拟所有数据点在不同离焦条件下的线宽值；
步骤S03、计算每个数据点在各离焦条件下的线宽值的变化范围,即最大值减去最小值；
步骤S04、按照线宽值的变化范围对所有数据点进行从大到小的排序；
步骤S05、选取线宽值的变化范围大的数据点作为建立离焦模型的数据点；
步骤S06、加入若干经过OPC修正的二维测试图形作为建立离焦模型的数据点；
步骤S07、采用上述测试图形收集晶圆数据，校准PWOPC模型。
实施例二
本发明提供了一种光学邻近效应修正离焦模型的校准方法，包括以下步骤：
步骤S01、采用数个数据点的离焦线宽值,建立初始PWOPC离焦模型；
步骤S02、使用各离焦条件的PWOPC模型，模拟所有数据点在不同离焦条件下的线宽值；
步骤S03、计算每个数据点在各离焦条件下的线宽值的变化范围；
步骤S04、按照线宽值的变化范围对所有数据点进行从大到小的排序；
步骤S05、选取线宽值的变化范围大的数据点作为建立离焦模型的数据点；
步骤S06、加入若干经过OPC修正的二维测试图形作为建立离焦模型的数据点；
步骤S07、采用上述测试图形收集晶圆数据，校准PWOPC模型。
实施例三
将本发明方法应用在40nm金属层的PWOPC模型的校准，计算434个数据点在各个离焦条件下的线宽值的变化范围，按从大到小的顺序排列，如图4所示，选取线宽值的变化范围比较大的74数据点，并加入10个经过OPC修正的二维测试图形进行数据收集和模型的校准。正负离焦模型校准后的误差线宽值分布在5纳米之内，校准结果如图5所示，预测的二维图形的形状与实际晶圆上光刻胶形状能较好的吻合。
综上所述,本发明提供的光学邻近效应修正离焦模型的校准方法，通过选择对焦距变化较为敏感的数据点来收集晶圆数据，大大减少了数据点的数量，缩短了OPC离焦模型校准的耗时，同时，在OPC离焦模型数据收集中加入二维测试图形，可以保证离焦模型对二维图形的预测的准确性。
上述说明示出并描述了本发明的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
Claims (4)
1.一种光学邻近效应修正离焦模型的校准方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S01、建立初始PWOPC离焦模型；
步骤S02、使用各离焦条件的PWOPC模型，模拟所有数据点在不同离焦条件下的线宽值；
步骤S03、计算每个数据点在各离焦条件下的线宽值的变化范围；
步骤S04、按照线宽值的变化范围对所有数据点进行从大到小的排序；
步骤S05、选取线宽值的变化范围大的数据点作为建立离焦模型的数据点；
步骤S06、加入若干经过OPC修正的二维测试图形作为建立离焦模型的数据点；
步骤S07、采用上述测试图形收集晶圆数据，校准PWOPC模型。
2.根据权利要求1所述的光学邻近效应修正离焦模型的校准方法，其特征在于，步骤S01中，采用锚点的离焦线宽值建立初始PWOPC离焦模型。
3.根据权利要求1所述的光学邻近效应修正离焦模型的校准方法，其特征在于，步骤S01中，采用数个数据点的离焦线宽值建立初始PWOPC离焦模型。
4.根据权利要求1所述的光学邻近效应修正离焦模型的校准方法，其特征在于，所述初始PWOPC离焦模型未经校准。
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