一種對具有低圖像對比度的圖形進(jìn)行光學(xué)鄰近修正的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種對具有低圖像對比度的圖形進(jìn)行光學(xué)鄰近修正的方法，包括：提供掩膜版的測試模板；采集所述測試模版的每一個圖形曝光于硅片后的關(guān)鍵尺寸數(shù)據(jù)，以所述數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)建立適用于所述每一個圖形的OPC模型；獲取所述測試模板中的具有低圖像對比度的圖形的空間光場強度參數(shù)以及所述OPC模型對所述具有低圖像對比度的圖形的預(yù)測誤差，得到兩者的關(guān)系圖；通過所述關(guān)系圖確定用于彌補所述OPC模型對所述具有低圖像對比度的圖形預(yù)測準(zhǔn)確性差的不足的調(diào)整方案；通過所述調(diào)整方案對所述光學(xué)鄰近修正進(jìn)行迭代優(yōu)化處理。根據(jù)本發(fā)明，在對掩膜版中具有低圖像對比度的圖形進(jìn)行光學(xué)鄰近修正時，可以提高OPC模型的精確度，從而將掩膜版圖形完整地轉(zhuǎn)移到硅片上。
【專利說明】一種對具有低圖像對比度的圖形進(jìn)行光學(xué)鄰近修正的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造工藝，具體而言涉及一種對具有低圖像對比度的圖形進(jìn)行光學(xué)鄰近修正的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]光刻是集成電路(IC)制造的重要工藝，光刻工藝的主要任務(wù)是實現(xiàn)掩膜版上的圖形向硅表面各層材料上的轉(zhuǎn)移。為了滿足超大規(guī)模集成電路特征尺寸不斷縮小的要求，投影光刻技術(shù)得到了迅速發(fā)展，而提高光刻分辨率是光刻技術(shù)的核心。光刻分辨率(R)是指通過光刻機在硅片表面能曝光的最小特征尺寸，即最小可分辨半節(jié)距(HPmin),其滿足瑞利公式:
[0003]HPniin=Ii1* λ NA(I)
[0004]其中:ν工藝參數(shù)因子；λ -曝光光源的波長；ΝΑ-光刻系統(tǒng)透鏡的數(shù)值孔徑。同時，焦深(DOF)的大小與光刻分辨率(R)的平方值成正比。
[0005]在集成電路設(shè)計過程中，由于掩膜版圖形自身的特征尺寸(CD)和圖形之間的間距不斷縮減，因此，在將掩膜版圖形轉(zhuǎn)移到硅片上時，需要實施具有更小光刻分辨率的光刻工藝，這種光刻工藝也具有更小的焦深。在對掩膜版的測試模板進(jìn)行光刻投影模擬之前，需要采用更高數(shù)值的掩膜誤差增強因子來對所述掩膜版圖形進(jìn)行檢驗，對于所述掩膜版圖形中具有低圖像對比度的圖形進(jìn)行光學(xué)鄰近修正(OPC)時，所采用的OPC模型的精確度將會降低，從而導(dǎo)致在光刻投影模擬時，不能將具有低圖像對比度的圖形進(jìn)行滿足設(shè)計要求的再現(xiàn)。
[0006]造成上述現(xiàn)象的原因·是，第一，具有低圖像對比度的圖形的⑶一致性較差，即相同的圖形曝光在硅片的不同區(qū)域時其CD的離散性較大，在對其建立OPC模型時，OPC模型數(shù)據(jù)的質(zhì)量將會受到影響(主要表現(xiàn)為數(shù)據(jù)中含有更多的嘈雜的干擾誤差(noisy error)),由此導(dǎo)致OPC模型的精確度變差；第二，對于OPC光阻模型而言，需要調(diào)整的關(guān)鍵參數(shù)是閾值(threshold)即在光阻上成像的起始光強，所述閾值與圖形的圖像對比度數(shù)據(jù)(包括光強分布曲線的最小值、最大值和斜率)高度相關(guān)，如果對所述閾值的選取存在誤差以至于未達(dá)到所要求的最佳閾值，則OPC模型的擬合誤差就會增大，所述誤差增大的現(xiàn)象在對具有低圖像對比度的圖形進(jìn)行光學(xué)鄰近修正時更為顯著。
[0007]因此，需要提出一種方法，以解決對具有低圖像對比度的圖形進(jìn)行光學(xué)鄰近修正時OPC模型擬合誤差增大的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種對具有低圖像對比度的圖形進(jìn)行光學(xué)鄰近修正的方法，包括:提供掩膜版的測試模板；采集所述測試模版上的每一個圖形曝光于硅片后的關(guān)鍵尺寸數(shù)據(jù)，以所述數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)建立適用于所述測試模板上的每一個圖形的OPC模型；獲取所述測試模板中的具有低圖像對比度的圖形的空間光場強度參數(shù)以及所述OPC模型對所述具有低圖像對比度的圖形的預(yù)測誤差，得到兩者的關(guān)系圖；通過所述關(guān)系圖確定用于彌補所述OPC模型對所述具有低圖像對比度的圖形預(yù)測準(zhǔn)確性差的不足的調(diào)整方案；通過所述調(diào)整方案對所述光學(xué)鄰近修正進(jìn)行迭代優(yōu)化處理。
[0009]本發(fā)明還提供一種確定用于優(yōu)化適用于具有低圖像對比度的圖形的OPC模型的調(diào)整方案的方法，包括:提供掩膜版的測試模板，并對所述測試模板進(jìn)行曝光；對所述測試模板中的每一個圖形的光強分布進(jìn)行計算以獲取所述每一個圖形的圖像對比度數(shù)據(jù)，所述圖像對比度數(shù)據(jù)包括所述光強分布的最小值、最大值和斜率；獲取分別適用于所述每一個圖形的OPC模型的擬合誤差；對所述每一個圖形的OPC模型的擬合誤差和圖像對比度數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析，以獲取所述擬合誤差的分布情況，判斷有無系統(tǒng)性誤差；選取對應(yīng)于所述測試模板中的具有低圖像對比度的圖形的光強分布斜率的所述調(diào)整方案。
[0010]進(jìn)一步，獲取所述每一個圖形的OPC模型的擬合誤差的步驟包括:對經(jīng)過所述曝光的測試模板中的圖形顯影之后，測量在硅片上獲得的所述每一個圖形的尺寸，得到與所述測試模板上的每一個圖形的尺寸相對應(yīng)的實際測量值；采用光學(xué)鄰近修正時適用的OPC模型對所述測試模板中的每一個圖形分別進(jìn)行模擬，得到與所述測試模板中的每一個圖形的尺寸相對應(yīng)的模擬值；將所述模擬值與所述實際測量值相減即為所述OPC模型的擬合誤差。
[0011]進(jìn)一步，當(dāng)所述具有低圖像對比度的圖形的OPC模型的正/負(fù)擬合誤差的數(shù)量基本等同時，所述調(diào)整方案得以確定。
[0012]本發(fā)明還提供一種對掩膜版的設(shè)計圖形進(jìn)行光學(xué)鄰近修正的方法，包括:
[0013]提供掩膜版的測試模板；
[0014]采集所述測試模版上的每一個圖形曝光于硅片后的關(guān)鍵尺寸數(shù)據(jù)，以所述數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)建立適用于所述測試模板上的每一個圖形的OPC模型；
[0015]通過所述OPC模型模擬所述掩膜版的設(shè)計圖形的輪廓，以獲取所述圖形的模擬特征尺寸；
[0016]獲取所述圖形的模擬特征尺寸與對應(yīng)的所述設(shè)計圖形的特征尺寸之間的單邊之差;
[0017]判斷所述單邊之差的收斂是否滿足光學(xué)鄰近修正的要求，如果所述單邊之差的收斂不滿足光學(xué)鄰近修正的要求，則所述單邊繼續(xù)做下一個光學(xué)鄰近修正循環(huán)，如果所述單邊之差的收斂滿足光學(xué)鄰近修正的要求，則獲取所述圖形的圖像對比度數(shù)據(jù)；
[0018]確定用于優(yōu)化適用于所述掩膜版的設(shè)計圖形中具有低圖像對比度的圖形的OPC模型的調(diào)整方案；
[0019]通過所述調(diào)整方案對適用于所述掩膜版的設(shè)計圖形中具有低圖像對比度的圖形的光學(xué)鄰近修正進(jìn)行迭代優(yōu)化處理，直至對應(yīng)于所述具有低圖像對比度的圖形的單邊之差的收斂滿足光學(xué)鄰近修正的要求；
[0020]將經(jīng)過所述光學(xué)鄰近修正的測試模板中的圖形輸出以制備所述掩膜版。
[0021]進(jìn)一步，當(dāng)所述適用于具有低圖像對比度的圖形的OPC模型的正/負(fù)擬合誤差的數(shù)量基本等同時，所述調(diào)整方案的確定過程終止。
[0022]進(jìn)一步，通過所述調(diào)整方案對適用于所述掩膜版的設(shè)計圖形中具有低圖像對比度的圖形的光學(xué)鄰近修正進(jìn)行優(yōu)化處理的方式是將所述OPC模型所適用的圖形的目標(biāo)尺寸反向移動一定的距離。
[0023]根據(jù)本發(fā)明，在對掩膜版圖形尤其是具有低圖像對比度的圖形進(jìn)行光學(xué)鄰近修正時，可以提高OPC模型的精確度，從而將掩膜版圖形完整地轉(zhuǎn)移到硅片上。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]本發(fā)明的下列附圖在此作為本發(fā)明的一部分用于理解本發(fā)明。附圖中示出了本發(fā)明的實施例及其描述，用來解釋本發(fā)明的原理。
[0025]附圖中:
[0026]圖1為分別適用于掩膜版的測試模板中的每一個圖形的OPC模型的擬合誤差的分布圖；
[0027]圖2為將確定用于優(yōu)化掩膜版的測試模板中的具有低圖像對比度的圖形的OPC模型的調(diào)整方案的過程并入到對所述掩膜版中的其它設(shè)計圖形進(jìn)行光學(xué)鄰近修正的流程的示意圖。
【具體實施方式】
[0028]在下文的描述中，給出了大量具體的細(xì)節(jié)以便提供對本發(fā)明更為徹底的理解。然而，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言顯而易見的是，本發(fā)明可以無需一個或多個這些細(xì)節(jié)而得以實施。在其他的例子中，為了避免與本發(fā)明發(fā)生混淆，對于本領(lǐng)域公知的一些技術(shù)特征未進(jìn)行描述。
[0029]為了徹底理解本發(fā)明，將在下列的描述中提出詳細(xì)的步驟，以便闡釋本發(fā)明提出的對具有低圖像對比度的圖形進(jìn)行光學(xué)鄰近修正的方法。顯然，本發(fā)明的施行并不限定于半導(dǎo)體領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟習(xí)的特殊細(xì)節(jié)。本發(fā)明的較佳實施例詳細(xì)描述如下，然而除了這些詳細(xì)描述外，本發(fā)明還可以具有其他實施方式。
[0030]應(yīng)當(dāng)理解的是，當(dāng)在本說明書中使用術(shù)語“包含”和/或“包括”時，其指明存在所述特征、整體、步驟、操作、元件和/或組件，但不排除存在或附加一個或多個其他特征、整體、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組合。
[0031]按照掩膜版的原始圖形制成測試模板后對所述測試模板進(jìn)行曝光時，所述測試模板上的每一個圖形經(jīng)過光源的照射都會相應(yīng)產(chǎn)生一個光強分布，對所述光強分布進(jìn)行計算(例如曲線擬合)可以得到所述光強分布的最小值、最大值和斜率，即空間光場強度參數(shù)。在顯影之后，測量在硅片上獲得的所有圖形的尺寸，得到與所述測試模板上的每一個圖形的尺寸相對應(yīng)的實際測量值，即所述測試模版上的每一個圖形曝光于硅片后的關(guān)鍵尺寸(ADICD)數(shù)據(jù)。接著，以所述數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)建立適用于所述測試模板上的每一個圖形的OPC模型，并采用所述OPC模型對所述測試模板上的每一個圖形分別進(jìn)行模擬，得到與所述測試模板上的每一個圖形的尺寸相對應(yīng)的模擬值。所述模擬值與所述實際測量值之間的差值為OPC模型的擬合誤差，即OPC模型對其所適用的所述測試模板中的圖形的預(yù)測誤差。對所述測試模板上的每一個圖形的相關(guān)信息即分別適用于所述每一個圖形的OPC模型的擬合誤差、對應(yīng)于所述每一個圖形的光強分布的最小值、最大值和斜率，進(jìn)行統(tǒng)計分析后得到圖1，其橫坐標(biāo)為光強分布的最大值，縱坐標(biāo)為光強分布的斜率，“ X ”代表正擬合誤差，“+”代表負(fù)擬合誤差。[0032]圖1中用虛線圍起的區(qū)域為所述測試模板上具有低圖像對比度的圖形的OPC模型的擬合誤差所分布的區(qū)域，從中可以看出，在所述區(qū)域中，與所述擬合誤差對應(yīng)的光強分布的斜率較小(不超過1.0)，負(fù)擬合誤差遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于正擬合誤差，這說明適用于具有低圖像對比度的圖形的OPC模型存在系統(tǒng)誤差，需要對這些OPC模型進(jìn)行優(yōu)化。
[0033]在本實施例中，對應(yīng)于圖1，選取新的調(diào)整方案以便對所述OPC模型進(jìn)行優(yōu)化，以彌補所述OPC模型對具有低圖像對比度的圖形預(yù)測準(zhǔn)確性差的不足。當(dāng)所述區(qū)域中的負(fù)擬合誤差的數(shù)量與正擬合誤差的數(shù)量實現(xiàn)基本等同時，所述調(diào)整方案的選取過程終止。所述調(diào)整方案的選取與所述光強分布的斜率是相對應(yīng)的，對應(yīng)于圖1中的數(shù)據(jù)分布，二者的對應(yīng)關(guān)系如下表所示。
[0034]表1基于圖形對比度的用于優(yōu)化OPC模型的調(diào)整方案
[0035]光強分布大于OJ 大于0.6 大于0.4 +于等于...的斜率小于等于1.0 于等于0.8小于等于0.6 0.4
【權(quán)利要求】
1.一種對具有低圖像對比度的圖形進(jìn)行光學(xué)鄰近修正的方法，包括: 提供掩膜版的測試模板； 采集所述測試模版上的每一個圖形曝光于硅片后的關(guān)鍵尺寸數(shù)據(jù)，以所述數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)建立適用于所述測試模板上的每一個圖形的OPC模型； 獲取所述測試模板中的具有低圖像對比度的圖形的空間光場強度參數(shù)以及所述OPC模型對所述具有低圖像對比度的圖形的預(yù)測誤差，得到兩者的關(guān)系圖； 通過所述關(guān)系圖確定用于彌補所述OPC模型對所述具有低圖像對比度的圖形預(yù)測準(zhǔn)確性差的不足的調(diào)整方案； 通過所述調(diào)整方案對所述光學(xué)鄰近修正進(jìn)行迭代優(yōu)化處理。
2.一種確定用于優(yōu)化適用于具有低圖像對比度的圖形的OPC模型的調(diào)整方案的方法，包括: 提供掩膜版的測試模板，并對所述測試模板進(jìn)行曝光； 對所述測試模板中的每一個圖形的光強分布進(jìn)行計算以獲取所述每一個圖形的圖像對比度數(shù)據(jù)，所述圖像對比度數(shù)據(jù)包括所述光強分布的最小值、最大值和斜率； 獲取分別適用于所述每一個圖形的OPC模型的擬合誤差； 對所述每一個圖形的OPC模型的擬合誤差和圖像對比度數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析，以獲取所述擬合誤差的分布情況，判斷有無系統(tǒng)性誤差； 選取對應(yīng)于所述測試模板中的具有低圖像對比度的圖形的光強分布斜率的所述調(diào)整方案。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，獲取所述每一個圖形的OPC模型的擬合誤差的步驟包括:對經(jīng)過所述曝光的測試模板中的圖形顯影之后，測量在硅片上獲得的所述每一個圖形的尺寸，得到與所述測試模板上的每一個圖形的尺寸相對應(yīng)的實際測量值；采用光學(xué)鄰近修正時適用的OPC模型對所述測試模板中的每一個圖形分別進(jìn)行模擬，得到與所述測試模板中的每一個圖形的尺寸相對應(yīng)的模擬值；將所述模擬值與所述實際測量值相減即為所述OPC模型的擬合誤差。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，當(dāng)所述具有低圖像對比度的圖形的OPC模型的正/負(fù)擬合誤差的數(shù)量基本等同時，所述調(diào)整方案得以確定。
5.一種對掩膜版的設(shè)計圖形進(jìn)行光學(xué)鄰近修正的方法，包括: 提供掩膜版的測試模板； 采集所述測試模版上的每一個圖形曝光于硅片后的關(guān)鍵尺寸數(shù)據(jù)，以所述數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)建立適用于所述測試模板上的每一個圖形的OPC模型； 通過所述OPC模型模擬 所述掩膜版的設(shè)計圖形的輪廓，以獲取所述圖形的模擬特征尺寸； 獲取所述圖形的模擬特征尺寸與對應(yīng)的所述設(shè)計圖形的特征尺寸之間的單邊之差；判斷所述單邊之差的收斂是否滿足光學(xué)鄰近修正的要求，如果所述單邊之差的收斂不滿足光學(xué)鄰近修正的要求，則所述單邊繼續(xù)做下一個光學(xué)鄰近修正循環(huán)，如果所述單邊之差的收斂滿足光學(xué)鄰近修正的要求，則獲取所述圖形的圖像對比度數(shù)據(jù)； 確定用于優(yōu)化適用于所述掩膜版的設(shè)計圖形中具有低圖像對比度的圖形的OPC模型的調(diào)整方案；通過所述調(diào)整方案對適用于所述掩膜版的設(shè)計圖形中具有低圖像對比度的圖形的光學(xué)鄰近修正進(jìn)行迭代優(yōu)化處理，直至對應(yīng)于所述具有低圖像對比度的圖形的單邊之差的收斂滿足光學(xué)鄰近修正的要求； 將經(jīng)過所述光學(xué)鄰近修正的測試模板中的圖形輸出以制備所述掩膜版。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，當(dāng)所述適用于具有低圖像對比度的圖形的OPC模型的正/負(fù)擬合誤差的數(shù)量基本等同時，所述調(diào)整方案的確定過程終止。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，通過所述調(diào)整方案對適用于所述掩膜版的設(shè)計圖形中具有低圖像對比度的圖形的光學(xué)鄰近修正進(jìn)行優(yōu)化處理的方式是將所述OPC模型所適用的圖形的 目標(biāo)尺寸反向移動一定的距離。
【文檔編號】G03F1/36GK103792785SQ201210422410
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2012年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月29日
【發(fā)明者】張婉娟 申請人:中芯國際集成電路制造(上海)有限公司