專利名稱：光學(xué)鄰近校正方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光刻技術(shù)，尤其是光學(xué)鄰近校正方法。
背景技術(shù)：
光刻技術(shù)是半導(dǎo)體制作技術(shù)中至關(guān)重要的一項(xiàng)技術(shù)，其能夠?qū)崿F(xiàn)將圖形從掩模版 中轉(zhuǎn)移到硅片表面，形成符合設(shè)計(jì)要求的半導(dǎo)體產(chǎn)品。在光刻工藝過程中，首先，通過曝光 步驟，光線通過掩模版中透光的區(qū)域照射至涂覆了光刻膠的硅片上，并與光刻膠發(fā)生光化 學(xué)反應(yīng)；接著，通過顯影步驟，利用感光和未感光的光刻膠對(duì)顯影劑的溶解程度，形成光刻 圖案，實(shí)現(xiàn)掩模版圖案的轉(zhuǎn)移；然后，通過刻蝕步驟，基于光刻膠層所形成的圖案對(duì)硅片進(jìn) 行刻蝕，將掩模版圖案進(jìn)一步轉(zhuǎn)移至硅片上。光刻工藝的工藝精確度直接影響到半導(dǎo)體產(chǎn)品的良率，而光刻工藝步驟中的誤差 主要包括曝光顯影誤差(ADI)以及刻蝕誤差(ΑΕΙ)。隨著集成電路設(shè)計(jì)的高速發(fā)展，掩模版 圖的尺寸日益縮小，光學(xué)鄰近效應(yīng)越來越明顯，即在曝光顯影步驟中，光線穿過掩模版中的 透光區(qū)域并在硅片表面的光刻膠上形成掩模版圖案時(shí)，所形成的光刻圖案相較于掩模版圖 會(huì)出現(xiàn)變形和偏差，也就是曝光顯影誤差。此外，根據(jù)光刻圖案對(duì)硅片進(jìn)行刻蝕的過程，可 采用化學(xué)刻蝕，也可采用物理刻蝕，其中也存在著一定的誤差。為了保證產(chǎn)品尺寸的精確度，通常采用光學(xué)鄰近校正(OPC)方法，對(duì)光刻過程中 的誤差進(jìn)行修正。其中，在基于模型的光學(xué)鄰近校正過程中，首先采用測(cè)試掩模版進(jìn)行曝 光，測(cè)量實(shí)際曝光所獲得的曝光圖形的尺寸，并獲得測(cè)試數(shù)據(jù)；然后根據(jù)測(cè)試掩模版上的測(cè) 試圖形對(duì)光刻過程進(jìn)行模擬，并測(cè)量模擬結(jié)果圖形的尺寸，獲得模擬數(shù)據(jù)；接著，通過對(duì)比 所述測(cè)試數(shù)據(jù)和模擬數(shù)據(jù)，建立光學(xué)鄰近校正模型。通過將該光學(xué)鄰近校正模型應(yīng)用于待 光刻圖案的尺寸數(shù)據(jù)，能夠獲得與實(shí)際光刻相同的結(jié)果，從而可對(duì)光刻過程以及光刻過程 的誤差進(jìn)行模擬和監(jiān)控。因此建立能夠準(zhǔn)確地符合實(shí)際曝光情況的光學(xué)鄰近校正模型至關(guān) 重要。目前的光學(xué)鄰近校正過程中，通常僅根據(jù)測(cè)試掩模版圖案密度獲得光學(xué)鄰近校 正模型，并且在應(yīng)用過程中，通常將同一個(gè)光學(xué)鄰近校正模型應(yīng)用于具有不同圖案密度的 掩模版。然而，正如國(guó)際光學(xué)工程學(xué)會(huì)(SPIE，Thehternational Society For Optical Engineering) 2007 的第 6153 期刊物上，一篇名為 “Global pattern density effects on Iow-K trench CDs for sub_65nm technologynodes”的文章所提及的，掩模版圖案密度影 響到光刻誤差，尤其是影響到刻蝕誤差。具體來說，掩模版圖案密度是指掩模版中遮光區(qū)域 所占比率，隨著掩模版?zhèn)鬏斅实脑黾樱涛g誤差將逐漸增大，例如，對(duì)于圖案密度為對(duì).6% 與圖案密度為60%時(shí)的刻蝕誤差之間的差異達(dá)到8. 5nm。因此，僅根據(jù)固定的掩模版圖案 密度通過光學(xué)鄰近校正模型計(jì)算光刻誤差，將影響到光刻的精確度，并進(jìn)一步降低產(chǎn)品良 率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的技術(shù)問題是提供一種光學(xué)鄰近校正方法，避免由于應(yīng)用光學(xué)鄰近校 正模型時(shí)采用固定的圖案密度，對(duì)光刻誤差所帶來的影響。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種光學(xué)鄰近校正方法，包括根據(jù)測(cè)試掩模 版中的至少兩個(gè)圖案密度，分別通過光學(xué)鄰近校正模型，計(jì)算對(duì)應(yīng)的第一邊緣位置誤差和 第二邊緣位置誤差；根據(jù)邊緣位置誤差和圖案密度之間的線性關(guān)系，計(jì)算與所述實(shí)際掩模 版圖案密度相對(duì)應(yīng)的實(shí)際邊緣位置誤差；判斷所述實(shí)際邊緣位置誤差是否超出標(biāo)準(zhǔn)范圍， 并對(duì)所述實(shí)際邊緣誤差超出標(biāo)準(zhǔn)范圍的圖案進(jìn)行調(diào)整，直至其對(duì)應(yīng)的實(shí)際邊緣位置誤差在 標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)建立掩模版圖案密度與邊緣位置誤差之 間的線性關(guān)系，并根據(jù)實(shí)際掩模版圖案密度計(jì)算與其對(duì)應(yīng)的邊緣位置誤差，從而將掩模版 圖案密度、邊緣位置誤差以及光學(xué)鄰近校正模型有機(jī)地結(jié)合起來，避免了由于掩模版圖案 密度所帶來的誤差，提高了產(chǎn)品良率。


圖1是本發(fā)明光學(xué)鄰近校正方法一種實(shí)施方式的流程示意圖；圖2是本發(fā)明光學(xué)鄰近校正方法一種具體實(shí)施方式
的流程示意圖；圖3是圖2所示步驟SlOO的一個(gè)具體實(shí)施例的流程示意圖；圖4是測(cè)試掩模版圖案一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是圖2所示步驟S200的一個(gè)具體實(shí)施例的流程示意圖；圖6是本發(fā)明光學(xué)鄰近校正方法一個(gè)具體實(shí)施例的流程示意圖。
具體實(shí)施例方式發(fā)明人在長(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)踐中，總結(jié)出掩模版圖案密度與邊緣位置誤差之間存在線 性的關(guān)系，并且提出了本發(fā)明光刻方法，通過根據(jù)測(cè)試掩模版的掩模版圖案密度以及對(duì)應(yīng) 的邊緣位置誤差獲得所述線性關(guān)系，以及依據(jù)所述線性關(guān)系計(jì)算與實(shí)際掩模版圖案密度對(duì) 應(yīng)的邊緣位置誤差，從而在應(yīng)用光學(xué)鄰近校正模型對(duì)邊緣位置誤差進(jìn)行計(jì)算的過程中，將 掩模版圖案密度、邊緣位置誤差以及光學(xué)鄰近校正模型有機(jī)地結(jié)合起來，提高了產(chǎn)品良率。參考圖1，本發(fā)明光學(xué)鄰近校正方法的一種實(shí)施方式包括步驟Si，根據(jù)測(cè)試掩模版中的至少兩個(gè)圖案密度，分別通過光學(xué)鄰近校正模型，計(jì) 算對(duì)應(yīng)的第一邊緣位置誤差和第二邊緣位置誤差；步驟S2，根據(jù)邊緣位置誤差和圖案密度之間的線性關(guān)系，以及計(jì)算與所述實(shí)際掩 模版圖案密度相對(duì)應(yīng)的實(shí)際邊緣位置誤差；步驟S3，判斷所述實(shí)際邊緣位置誤差是否超出標(biāo)準(zhǔn)范圍，并對(duì)所述實(shí)際邊緣誤差 超出標(biāo)準(zhǔn)范圍的圖案進(jìn)行調(diào)整，直至其對(duì)應(yīng)的實(shí)際邊緣位置誤差在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)說明。在一種實(shí)施方式中，參考圖2，本發(fā)明光學(xué)鄰近校正方法的一種具體實(shí)施方式
可包括步驟S100，通過光學(xué)鄰近校正模型，根據(jù)測(cè)試掩模版中的第一圖案密度計(jì)算第一 邊緣位置誤差，并根據(jù)測(cè)試掩模版中的第二圖案密度計(jì)算第二邊緣位置誤差；
步驟S200，根據(jù)實(shí)際掩模版圖案密度、所述第一邊緣位置誤差以及所述第二邊緣 位置誤差，獲得邊緣位置誤差和圖案密度之間的線性關(guān)系，并計(jì)算與所述實(shí)際掩模版圖案 密度相對(duì)應(yīng)的實(shí)際邊緣位置誤差；步驟S300，判斷所述實(shí)際邊緣位置誤差是否超出標(biāo)準(zhǔn)范圍；當(dāng)所述實(shí)際邊緣誤差 超出標(biāo)準(zhǔn)范圍時(shí)，進(jìn)入步驟S400;當(dāng)所述實(shí)際邊緣位置誤差未超過標(biāo)準(zhǔn)范圍時(shí)，進(jìn)入步驟 S500 ；步驟S400，調(diào)整該掩模版圖案，并重復(fù)步驟S200至步驟S300 ；步驟S500，該掩模版圖案的校正完成，繼續(xù)對(duì)該掩模版中另一個(gè)待校正圖案執(zhí)行 步驟S200至步驟S300，直至掩模版中所有圖案都完成校正。具體來說，參考圖3，步驟SlOO可包括步驟S11，根據(jù)測(cè)試掩模版圖案，獲得曝光圖案尺寸；步驟S12，分別根據(jù)測(cè)試掩模版中的第一圖案密度和第二圖案密度，通過光學(xué)鄰近 校正模型，計(jì)算對(duì)應(yīng)的第一關(guān)鍵尺寸和第二關(guān)鍵尺寸；步驟S13，根據(jù)所述第一關(guān)鍵尺寸和所述第二關(guān)鍵尺寸，計(jì)算第一邊緣位置誤差和
第二邊緣位置誤差。在步驟Sll中，對(duì)測(cè)試掩模版進(jìn)行曝光和顯影的工藝步驟，獲得與所述測(cè)試掩模 版對(duì)應(yīng)的曝光圖案，并對(duì)所述曝光圖案的尺寸進(jìn)行測(cè)量。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)知道，所采用 的曝光和顯影的工藝步驟可采用現(xiàn)有任一種曝光和顯影的工藝方法，所述曝光和顯影的方 法不對(duì)本發(fā)明構(gòu)思構(gòu)成限制。在步驟S12中，通過光學(xué)鄰近校正模型和測(cè)試掩模版的圖案密度，計(jì)算對(duì)應(yīng)的關(guān) 鍵尺寸，從物理意義上來說，對(duì)具有所述圖案密度的測(cè)試掩模版圖案進(jìn)行曝光模擬，獲得對(duì) 應(yīng)的仿真結(jié)果，包括獲得對(duì)應(yīng)的關(guān)鍵尺寸。其中，通常，測(cè)試掩模版圖案可采用具有不同密度的圖案。在一種具體實(shí)施方式
中，參考圖4，所述測(cè)試掩模版圖案可包括具有不同空間周期的條狀圖案，其中，所述空間周 期是指每個(gè)條狀圖案的線寬以及該條狀圖案與相鄰條狀圖案之間的間距之和。在一種具體實(shí)施例中，光學(xué)鄰近校正模型具體可包括多個(gè)高斯核函數(shù)，通過多個(gè) 高斯核函數(shù)的卷積對(duì)各種曝光工藝參數(shù)的變化進(jìn)行調(diào)整，從而模擬實(shí)際曝光過程，所述光 學(xué)工藝參數(shù)具體可包括掩模版圖案密度、光源波長(zhǎng)、樹脂孔徑、相干系數(shù)和折射系數(shù)等。當(dāng)獲得關(guān)鍵尺寸時(shí)，可通過步驟S13計(jì)算對(duì)應(yīng)的邊緣位置誤差。具體來說，所述邊 緣位置誤差可為所述掩模版中各個(gè)密度的圖案所獲得的曝光圖案與仿真圖案之間的最小 距離。一般地，邊緣位置誤差可通過如下公式進(jìn)行計(jì)算邊緣位置誤差=(設(shè)計(jì)尺寸-仿真 尺寸)/2。其中，可根據(jù)掩模版中具有各個(gè)密度的圖案，分別計(jì)算不同密度圖案所對(duì)應(yīng)的尺 寸差，即對(duì)應(yīng)的邊緣位置誤差。參考圖5，步驟S200可包括步驟S21，根據(jù)所述第一邊緣位置誤差以及所述第二邊緣位置誤差和對(duì)應(yīng)的圖案 密度，獲得邊緣位置誤差和圖案密度之間線性的關(guān)系函數(shù)；步驟S22，根據(jù)步驟S21所獲得的線性關(guān)系函數(shù)以及實(shí)際掩模版圖案密度，計(jì)算對(duì) 應(yīng)的實(shí)際邊緣位置誤差。在一種具體實(shí)施方式
中，所述第一邊緣位置誤差EPE_A對(duì)應(yīng)于圖案密度PD_A，所述第二邊緣位置誤差EPE_B對(duì)應(yīng)于圖案密度PD_B，通過步驟S21可獲得邊緣位置誤差和圖 案密度之間線性的關(guān)系函數(shù)，例如，可通過式(1)予以表示
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)鄰近校正方法，包括根據(jù)測(cè)試掩模版中的至少兩個(gè)圖案密度，分別通過光學(xué)鄰近校正模型，計(jì)算對(duì)應(yīng)的第 一邊緣位置誤差和第二邊緣位置誤差；根據(jù)邊緣位置誤差和圖案密度之間的線性關(guān)系，計(jì)算與所述實(shí)際掩模版圖案密度相對(duì) 應(yīng)的實(shí)際邊緣位置誤差；判斷所述實(shí)際邊緣位置誤差是否超出標(biāo)準(zhǔn)范圍，并對(duì)所述實(shí)際邊緣誤差超出標(biāo)準(zhǔn)范圍 的圖案進(jìn)行調(diào)整，直至其對(duì)應(yīng)的實(shí)際邊緣位置誤差在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)鄰近校正方法，其特征在于，所述根據(jù)測(cè)試掩模版中的至 少兩個(gè)圖案密度，分別通過光學(xué)鄰近校正模型，計(jì)算對(duì)應(yīng)的第一邊緣位置誤差和第二邊緣 位置誤差包括根據(jù)測(cè)試掩模版圖案，獲得曝光圖案尺寸；分別根據(jù)測(cè)試掩模版中的第一圖案密度和第二圖案密度，通過光學(xué)鄰近校正模型，計(jì) 算對(duì)應(yīng)的第一關(guān)鍵尺寸和第二關(guān)鍵尺寸；根據(jù)所述第一關(guān)鍵尺寸和所述第二關(guān)鍵尺寸，計(jì)算對(duì)應(yīng)的第一邊緣位置誤差和第二邊緣位置誤差。
3.如權(quán)利要求2所述的光學(xué)鄰近校正方法，其特征在于，所述第一密度和所述第二密 度分別為最大密度和最小密度。
4.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)鄰近校正方法，其特征在于，所述根據(jù)邊緣位置誤差和圖 案密度之間的線性關(guān)系，計(jì)算與所述實(shí)際掩模版圖案密度相對(duì)應(yīng)的實(shí)際邊緣位置誤差，包 括根據(jù)所述第一邊緣位置誤差以及所述第二邊緣位置誤差和對(duì)應(yīng)的圖案密度，獲得邊緣 位置誤差和圖案密度之間線性的關(guān)系函數(shù)；根據(jù)所述線性關(guān)系函數(shù)以及實(shí)際掩模版圖案密度，計(jì)算對(duì)應(yīng)的實(shí)際邊緣位置誤差。
5.如權(quán)利要求4所述的光學(xué)鄰近校正方法，其特征在于，所述根據(jù)線性關(guān)系函數(shù)以及 實(shí)際掩模版圖案密度，計(jì)算對(duì)應(yīng)的實(shí)際邊緣位置誤差，包括所述實(shí)際邊緣位置誤差和所述第二邊緣位置誤差或所述第一邊緣位置誤差差值，與所 述實(shí)際掩模版圖案密度和所述第二掩模版圖案密度或所述第一掩模版圖案密度差值的比 值，等同于所述第二邊緣位置誤差和所述第一邊緣位置誤差差值與所述第二掩模版圖案密 度和所述第一掩模版圖案密度差值的比值。
6.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)鄰近校正方法，其特征在于，當(dāng)所述實(shí)際邊緣誤差超出標(biāo) 準(zhǔn)范圍時(shí)，調(diào)整對(duì)應(yīng)的掩模版圖案，并根據(jù)邊緣位置誤差和圖案密度之間的線性關(guān)系，計(jì)算 與調(diào)整后的掩模版圖案相對(duì)應(yīng)的實(shí)際邊緣位置誤差以及判斷是否超出標(biāo)準(zhǔn)范圍。
7.如權(quán)利要求6所述的光學(xué)鄰近校正方法，其特征在于，所述調(diào)整對(duì)應(yīng)的掩模版圖案， 包括移動(dòng)所述掩模版圖案和/或調(diào)整所述掩模版圖案與相鄰圖案之間的間距。
全文摘要
一種光學(xué)鄰近校正方法，包括根據(jù)測(cè)試掩模版中的至少兩個(gè)圖案密度，分別通過光學(xué)鄰近校正模型，計(jì)算對(duì)應(yīng)的第一邊緣位置誤差和第二邊緣位置誤差；根據(jù)邊緣位置誤差和圖案密度之間的線性關(guān)系，計(jì)算與所述實(shí)際掩模版圖案密度相對(duì)應(yīng)的實(shí)際邊緣位置誤差；判斷所述實(shí)際邊緣位置誤差是否超出標(biāo)準(zhǔn)范圍，并對(duì)所述實(shí)際邊緣誤差超出標(biāo)準(zhǔn)范圍的圖案進(jìn)行調(diào)整，直至其對(duì)應(yīng)的實(shí)際邊緣位置誤差在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。本發(fā)明將掩模版圖案密度、邊緣位置誤差以及光學(xué)鄰近校正模型有機(jī)地結(jié)合起來，避免了由于掩模版圖案密度所帶來的誤差，提高了產(chǎn)品良率。
文檔編號(hào)G03F1/36GK102096309SQ20091020119
公開日2011年6月15日 申請(qǐng)日期2009年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月15日
發(fā)明者樸世鎮(zhèn) 申請(qǐng)人:中芯國(guó)際集成電路制造(上海)有限公司