一种对具有低图像对比度的图形进行光学邻近修正的方法
【专利摘要】本发明提供一种对具有低图像对比度的图形进行光学邻近修正的方法，包括：提供掩膜版的测试模板；采集所述测试模版的每一个图形曝光于硅片后的关键尺寸数据，以所述数据为基础建立适用于所述每一个图形的OPC模型；获取所述测试模板中的具有低图像对比度的图形的空间光场强度参数以及所述OPC模型对所述具有低图像对比度的图形的预测误差，得到两者的关系图；通过所述关系图确定用于弥补所述OPC模型对所述具有低图像对比度的图形预测准确性差的不足的调整方案；通过所述调整方案对所述光学邻近修正进行迭代优化处理。根据本发明，在对掩膜版中具有低图像对比度的图形进行光学邻近修正时，可以提高OPC模型的精确度，从而将掩膜版图形完整地转移到硅片上。
【专利说明】一种对具有低图像对比度的图形进行光学邻近修正的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体制造工艺，具体而言涉及一种对具有低图像对比度的图形进行光学邻近修正的方法。
【背景技术】
[0002]光刻是集成电路(IC)制造的重要工艺，光刻工艺的主要任务是实现掩膜版上的图形向硅表面各层材料上的转移。为了满足超大规模集成电路特征尺寸不断缩小的要求，投影光刻技术得到了迅速发展，而提高光刻分辨率是光刻技术的核心。光刻分辨率(R)是指通过光刻机在硅片表面能曝光的最小特征尺寸，即最小可分辨半节距(HPmin),其满足瑞利公式:
[0003]HPniin=Ii1* λ NA(I)
[0004]其中:ν工艺参数因子；λ -曝光光源的波长；ΝΑ-光刻系统透镜的数值孔径。同时，焦深(DOF)的大小与光刻分辨率(R)的平方值成正比。
[0005]在集成电路设计过程中，由于掩膜版图形自身的特征尺寸(CD)和图形之间的间距不断缩减，因此，在将掩膜版图形转移到硅片上时，需要实施具有更小光刻分辨率的光刻工艺，这种光刻工艺也具有更小的焦深。在对掩膜版的测试模板进行光刻投影模拟之前，需要采用更高数值的掩膜误差增强因子来对所述掩膜版图形进行检验，对于所述掩膜版图形中具有低图像对比度的图形进行光学邻近修正(OPC)时，所采用的OPC模型的精确度将会降低，从而导致在光刻投影模拟时，不能将具有低图像对比度的图形进行满足设计要求的再现。
[0006]造成上述现象的原因·是，第一，具有低图像对比度的图形的⑶一致性较差，即相同的图形曝光在硅片的不同区域时其CD的离散性较大，在对其建立OPC模型时，OPC模型数据的质量将会受到影响(主要表现为数据中含有更多的嘈杂的干扰误差(noisy error)),由此导致OPC模型的精确度变差；第二，对于OPC光阻模型而言，需要调整的关键参数是阈值(threshold)即在光阻上成像的起始光强，所述阈值与图形的图像对比度数据(包括光强分布曲线的最小值、最大值和斜率)高度相关，如果对所述阈值的选取存在误差以至于未达到所要求的最佳阈值，则OPC模型的拟合误差就会增大，所述误差增大的现象在对具有低图像对比度的图形进行光学邻近修正时更为显著。
[0007]因此，需要提出一种方法，以解决对具有低图像对比度的图形进行光学邻近修正时OPC模型拟合误差增大的问题。
【发明内容】
[0008]针对现有技术的不足，本发明提供一种对具有低图像对比度的图形进行光学邻近修正的方法，包括:提供掩膜版的测试模板；采集所述测试模版上的每一个图形曝光于硅片后的关键尺寸数据，以所述数据为基础建立适用于所述测试模板上的每一个图形的OPC模型；获取所述测试模板中的具有低图像对比度的图形的空间光场强度参数以及所述OPC模型对所述具有低图像对比度的图形的预测误差，得到两者的关系图；通过所述关系图确定用于弥补所述OPC模型对所述具有低图像对比度的图形预测准确性差的不足的调整方案；通过所述调整方案对所述光学邻近修正进行迭代优化处理。
[0009]本发明还提供一种确定用于优化适用于具有低图像对比度的图形的OPC模型的调整方案的方法，包括:提供掩膜版的测试模板，并对所述测试模板进行曝光；对所述测试模板中的每一个图形的光强分布进行计算以获取所述每一个图形的图像对比度数据，所述图像对比度数据包括所述光强分布的最小值、最大值和斜率；获取分别适用于所述每一个图形的OPC模型的拟合误差；对所述每一个图形的OPC模型的拟合误差和图像对比度数据进行统计分析，以获取所述拟合误差的分布情况，判断有无系统性误差；选取对应于所述测试模板中的具有低图像对比度的图形的光强分布斜率的所述调整方案。
[0010]进一步，获取所述每一个图形的OPC模型的拟合误差的步骤包括:对经过所述曝光的测试模板中的图形显影之后，测量在硅片上获得的所述每一个图形的尺寸，得到与所述测试模板上的每一个图形的尺寸相对应的实际测量值；采用光学邻近修正时适用的OPC模型对所述测试模板中的每一个图形分别进行模拟，得到与所述测试模板中的每一个图形的尺寸相对应的模拟值；将所述模拟值与所述实际测量值相减即为所述OPC模型的拟合误差。
[0011]进一步，当所述具有低图像对比度的图形的OPC模型的正/负拟合误差的数量基本等同时，所述调整方案得以确定。
[0012]本发明还提供一种对掩膜版的设计图形进行光学邻近修正的方法，包括:
[0013]提供掩膜版的测试模板；
[0014]采集所述测试模版上的每一个图形曝光于硅片后的关键尺寸数据，以所述数据为基础建立适用于所述测试模板上的每一个图形的OPC模型；
[0015]通过所述OPC模型模拟所述掩膜版的设计图形的轮廓，以获取所述图形的模拟特征尺寸；
[0016]获取所述图形的模拟特征尺寸与对应的所述设计图形的特征尺寸之间的单边之差;
[0017]判断所述单边之差的收敛是否满足光学邻近修正的要求，如果所述单边之差的收敛不满足光学邻近修正的要求，则所述单边继续做下一个光学邻近修正循环，如果所述单边之差的收敛满足光学邻近修正的要求，则获取所述图形的图像对比度数据；
[0018]确定用于优化适用于所述掩膜版的设计图形中具有低图像对比度的图形的OPC模型的调整方案；
[0019]通过所述调整方案对适用于所述掩膜版的设计图形中具有低图像对比度的图形的光学邻近修正进行迭代优化处理，直至对应于所述具有低图像对比度的图形的单边之差的收敛满足光学邻近修正的要求；
[0020]将经过所述光学邻近修正的测试模板中的图形输出以制备所述掩膜版。
[0021]进一步，当所述适用于具有低图像对比度的图形的OPC模型的正/负拟合误差的数量基本等同时，所述调整方案的确定过程终止。
[0022]进一步，通过所述调整方案对适用于所述掩膜版的设计图形中具有低图像对比度的图形的光学邻近修正进行优化处理的方式是将所述OPC模型所适用的图形的目标尺寸反向移动一定的距离。
[0023]根据本发明，在对掩膜版图形尤其是具有低图像对比度的图形进行光学邻近修正时，可以提高OPC模型的精确度，从而将掩膜版图形完整地转移到硅片上。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施例及其描述，用来解释本发明的原理。
[0025]附图中:
[0026]图1为分别适用于掩膜版的测试模板中的每一个图形的OPC模型的拟合误差的分布图；
[0027]图2为将确定用于优化掩膜版的测试模板中的具有低图像对比度的图形的OPC模型的调整方案的过程并入到对所述掩膜版中的其它设计图形进行光学邻近修正的流程的示意图。
【具体实施方式】
[0028]在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
[0029]为了彻底理解本发明，将在下列的描述中提出详细的步骤，以便阐释本发明提出的对具有低图像对比度的图形进行光学邻近修正的方法。显然，本发明的施行并不限定于半导体领域的技术人员所熟习的特殊细节。本发明的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。
[0030]应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。
[0031]按照掩膜版的原始图形制成测试模板后对所述测试模板进行曝光时，所述测试模板上的每一个图形经过光源的照射都会相应产生一个光强分布，对所述光强分布进行计算(例如曲线拟合)可以得到所述光强分布的最小值、最大值和斜率，即空间光场强度参数。在显影之后，测量在硅片上获得的所有图形的尺寸，得到与所述测试模板上的每一个图形的尺寸相对应的实际测量值，即所述测试模版上的每一个图形曝光于硅片后的关键尺寸(ADICD)数据。接着，以所述数据为基础建立适用于所述测试模板上的每一个图形的OPC模型，并采用所述OPC模型对所述测试模板上的每一个图形分别进行模拟，得到与所述测试模板上的每一个图形的尺寸相对应的模拟值。所述模拟值与所述实际测量值之间的差值为OPC模型的拟合误差，即OPC模型对其所适用的所述测试模板中的图形的预测误差。对所述测试模板上的每一个图形的相关信息即分别适用于所述每一个图形的OPC模型的拟合误差、对应于所述每一个图形的光强分布的最小值、最大值和斜率，进行统计分析后得到图1，其横坐标为光强分布的最大值，纵坐标为光强分布的斜率，“ X ”代表正拟合误差，“+”代表负拟合误差。[0032]图1中用虚线围起的区域为所述测试模板上具有低图像对比度的图形的OPC模型的拟合误差所分布的区域，从中可以看出，在所述区域中，与所述拟合误差对应的光强分布的斜率较小(不超过1.0)，负拟合误差远远多于正拟合误差，这说明适用于具有低图像对比度的图形的OPC模型存在系统误差，需要对这些OPC模型进行优化。
[0033]在本实施例中，对应于图1，选取新的调整方案以便对所述OPC模型进行优化，以弥补所述OPC模型对具有低图像对比度的图形预测准确性差的不足。当所述区域中的负拟合误差的数量与正拟合误差的数量实现基本等同时，所述调整方案的选取过程终止。所述调整方案的选取与所述光强分布的斜率是相对应的，对应于图1中的数据分布，二者的对应关系如下表所示。
[0034]表1基于图形对比度的用于优化OPC模型的调整方案
[0035]光强分布大于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
【权利要求】
1.一种对具有低图像对比度的图形进行光学邻近修正的方法，包括: 提供掩膜版的测试模板； 采集所述测试模版上的每一个图形曝光于硅片后的关键尺寸数据，以所述数据为基础建立适用于所述测试模板上的每一个图形的OPC模型； 获取所述测试模板中的具有低图像对比度的图形的空间光场强度参数以及所述OPC模型对所述具有低图像对比度的图形的预测误差，得到两者的关系图； 通过所述关系图确定用于弥补所述OPC模型对所述具有低图像对比度的图形预测准确性差的不足的调整方案； 通过所述调整方案对所述光学邻近修正进行迭代优化处理。
2.一种确定用于优化适用于具有低图像对比度的图形的OPC模型的调整方案的方法，包括: 提供掩膜版的测试模板，并对所述测试模板进行曝光； 对所述测试模板中的每一个图形的光强分布进行计算以获取所述每一个图形的图像对比度数据，所述图像对比度数据包括所述光强分布的最小值、最大值和斜率； 获取分别适用于所述每一个图形的OPC模型的拟合误差； 对所述每一个图形的OPC模型的拟合误差和图像对比度数据进行统计分析，以获取所述拟合误差的分布情况，判断有无系统性误差； 选取对应于所述测试模板中的具有低图像对比度的图形的光强分布斜率的所述调整方案。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，获取所述每一个图形的OPC模型的拟合误差的步骤包括:对经过所述曝光的测试模板中的图形显影之后，测量在硅片上获得的所述每一个图形的尺寸，得到与所述测试模板上的每一个图形的尺寸相对应的实际测量值；采用光学邻近修正时适用的OPC模型对所述测试模板中的每一个图形分别进行模拟，得到与所述测试模板中的每一个图形的尺寸相对应的模拟值；将所述模拟值与所述实际测量值相减即为所述OPC模型的拟合误差。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当所述具有低图像对比度的图形的OPC模型的正/负拟合误差的数量基本等同时，所述调整方案得以确定。
5.一种对掩膜版的设计图形进行光学邻近修正的方法，包括: 提供掩膜版的测试模板； 采集所述测试模版上的每一个图形曝光于硅片后的关键尺寸数据，以所述数据为基础建立适用于所述测试模板上的每一个图形的OPC模型； 通过所述OPC模型模拟 所述掩膜版的设计图形的轮廓，以获取所述图形的模拟特征尺寸； 获取所述图形的模拟特征尺寸与对应的所述设计图形的特征尺寸之间的单边之差；判断所述单边之差的收敛是否满足光学邻近修正的要求，如果所述单边之差的收敛不满足光学邻近修正的要求，则所述单边继续做下一个光学邻近修正循环，如果所述单边之差的收敛满足光学邻近修正的要求，则获取所述图形的图像对比度数据； 确定用于优化适用于所述掩膜版的设计图形中具有低图像对比度的图形的OPC模型的调整方案；通过所述调整方案对适用于所述掩膜版的设计图形中具有低图像对比度的图形的光学邻近修正进行迭代优化处理，直至对应于所述具有低图像对比度的图形的单边之差的收敛满足光学邻近修正的要求； 将经过所述光学邻近修正的测试模板中的图形输出以制备所述掩膜版。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，当所述适用于具有低图像对比度的图形的OPC模型的正/负拟合误差的数量基本等同时，所述调整方案的确定过程终止。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，通过所述调整方案对适用于所述掩膜版的设计图形中具有低图像对比度的图形的光学邻近修正进行优化处理的方式是将所述OPC模型所适用的图形的 目标尺寸反向移动一定的距离。
【文档编号】G03F1/36GK103792785SQ201210422410
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2012年10月29日 优先权日:2012年10月29日
【发明者】张婉娟 申请人:中芯国际集成电路制造(上海)有限公司