光学邻近修正方法及掩膜版的制作方法与流程

本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种光学邻近修正方法及掩膜版的制作方法。

背景技术：

为实现将图形从掩膜版中转移到硅片表面，通常需要经过曝光步骤、曝光步骤之后进行的显影步骤和显影步骤之后的刻蚀步骤。在曝光步骤中，光线通过掩膜版中透光的区域照射至涂覆有光刻胶的硅片上，光刻胶在光线的照射下发生化学反应；在显影步骤中，利用感光和未感光的光刻胶对显影剂的溶解程度的不同，形成光刻图案，实现掩膜版图案转移到光刻胶上；在刻蚀步骤中，基于光刻胶层所形成的光刻图案对硅片进行刻蚀，将掩膜版的图案进一步转移至硅片上。

在半导体制造中，随着设计尺寸的不断缩小，设计尺寸越来越接近光刻成像系统的极限，光的衍射效应变得越来越明显，导致最终对设计图形产生光学影像退化，实际形成的光刻图案相对于掩膜版上的图案发生严重畸变，最终在硅片上经过光刻形成的实际图形和设计图形不同，这种现象称为光学邻近效应(ope：opticalproximityeffect)。

为了修正光学邻近效应，便产生了光学邻近修正(opc：opticalproximitycorrection)。光学邻近修正的核心思想就是基于抵消光学邻近效应的考虑建立光学邻近修正模型，根据光学邻近修正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光学邻近效应，但是由于在根据光学邻近修正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。

然而，现有技术中光学邻近修正的修正精度和修正效率难以同时提高。

技术实现要素：

本发明解决的问题是提供一种光学邻近修正方法及掩膜版的制作方法，以提高修正精度和修正效率。

为解决上述问题，本发明提供一种光学邻近修正方法，包括：提供目标光刻图形，所述目标光刻图形包括若干第一类型子光刻图形；将第一类型子光刻图形分割为若干第一特征图形，所述第一特征图形具有第一待补偿边；提供偏移补偿函数；选择任意一条第一待补偿边作为第一处理边；根据偏移补偿函数，获取第一处理边中各位置处的第一初始补偿量，第一处理边中各位置处的第一初始补偿量具有第一补偿最小值和第一补偿最大值；获取第一处理边的第一目标补偿量，第一处理边中各位置处的第一目标补偿量相同，第一目标补偿量大于等于第一补偿最小值且小于等于第一补偿最大值；重复选择任意一条第一待补偿边作为第一处理边、获取第一处理边中各位置处的第一初始补偿量、以及获取第一处理边的第一目标补偿量的步骤，直至获取到所有第一待补偿边的第一目标补偿量；根据第一待补偿边和第一待补偿边的第一目标补偿量，获取目标光刻图形对应的光刻补偿图形；对光刻补偿图形进行opc修正，得到修正图形。

可选的，所述第一目标补偿量等于所述第一补偿最小值和所述第一补偿最大值的平均值。

可选的，所述第一目标补偿量等于所述第一补偿最小值。

可选的，所述第一目标补偿量等于所述第一补偿最大值。

可选的，各第一特征图形的形状包括矩形。

可选的，所述偏移补偿函数的获取方法包括：提供若干第一测试光刻图形，第一测试光刻图形中具有若干第一测试子图形，第一测试子图形具有第一宽度和第一间距，不同第一测试光刻图形中的第一测试子图形的第一宽度不同或第一间距不同；根据第一测试光刻图形和光学投影关系获取第一测试掩膜版图形；对各第一测试掩膜版图形进行曝光，获得第二测试光刻图形，第二测试光刻图形包括若干第二测试子图形，第二测试子图形具有第二宽度和第二间距；根据第一宽度、第一间距、第二宽度和第二间距，获取第一测试子图形相对于第二测试子图形的偏移补偿量；根据偏移补偿量随第二宽度和第二间距的变化关系建立偏移补偿函数。

可选的，所述目标光刻图形包括若干分立的子光刻图形，至少部分数量的子光刻图形为第一类型子光刻图形；根据偏移补偿函数，获取第一处理边中各位置处的第一初始补偿量的方法包括：将第一处理边分割为若干第一分割边；获取第一特征图形在第一分割边位置的第一特征宽度值、以及第一分割边与相邻子光刻图形之间的第一特征间距值；设置第一查询条件，第一查询条件包括：第二宽度为第一特征宽度值，且第二间距为第一特征间距值；在偏移补偿函数中获取在第一查询条件下的偏移补偿量；将在第一查询条件下获取的偏移补偿量作为第一分割边的第一初始补偿量。

可选的，所述目标光刻图形还包括第二类型子光刻图形，一个第二类型子光刻图形仅包括一个第二特征图形，第二特征图形具有第二待补偿边；选择任意一条第二待补偿边作为第二处理边；根据偏移补偿函数，获取第二处理边中各位置处的第二初始补偿量，第二处理边中各位置处的第二初始补偿量具有第二补偿最小值和第二补偿最大值；获取第二处理边的第二目标补偿量，第二处理边中各位置处的第二目标补偿量相同，第二目标补偿量大于等于第二补偿最小值且小于等于第二补偿最大值；重复选择任意一条第二待补偿边作为第二处理边、获取第二处理边中各位置处的第二初始补偿量、以及获取第二处理边的第二目标补偿量的步骤，直至获取到所有第二待补偿边的第二目标补偿量；根据第一待补偿边和第一待补偿边的第一目标补偿量、以及第二待补偿边和第二待补偿边的第二目标补偿量，获取目标光刻图形对应的光刻补偿图形。

可选的，所述第二特征图形的形状包括矩形。

可选的，对所述光刻补偿图形进行opc修正的方法包括：提供opc修正模型；根据opc修正模型对光刻补偿图形进行修正，得到中间修正图形；获取中间修正图形和目标光刻图形之间的边缘放置误差；若边缘放置误差大于阈值，则根据opc修正模型对中间修正图形进行修正直至边缘放置误差小于等于阈值；当边缘放置误差小于等于阈值时，将中间修正图形作为修正图形。

本发明还提供一种掩膜版的制作方法，包括：根据上述任意一项光学邻近修正方法得到的修正图形制作掩膜版。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

本发明技术方案提供的光学邻近修正方法中，将第一类型子光刻图形分割为若干第一特征图形，所述第一特征图形具有第一待补偿边。选择任意一条第一待补偿边作为第一处理边，第一处理边的第一目标补偿量根据第一处理边的第一补偿最小值和第一补偿最大值获取，所述第一目标补偿量大于等于所述第一补偿最小值且小于等于所述第一补偿最大值，且第一处理边中各位置处的第一目标补偿量相同，因此提高了光刻补偿图形的各边的平滑度。这样在对光刻补偿图形进行opc修正的过程中，能够更好的优化对光刻补偿图形切割的规则，避免opc修正过程中出现不收敛的问题，因此得到的修正图形的精度较高，即：以修正图形制作的掩膜版进行曝光后得到的实际曝光图形与目标光刻图形之间的差别较小。其次，在对光刻补偿图形进行opc修正之后，无需进行返工对光刻补偿图形进行处理，使得修正效率得到提高。综上，提高了修正效率和修正精度。

附图说明

图1至图3是一种光学邻近修正过程的结构示意图；

图4是本发明一实施例中光学邻近修正过程的流程图；

图5至图13是本发明一实施例中光学邻近修正过程的结构示意图。

具体实施方式

正如背景技术所述，现有技术中光学邻近修正的修正精度和修正效率难以同时提高。

图1至图3是一种光学邻近修正过程的结构示意图。

参考图1，提供目标光刻图形，所述目标光刻图形包括若干个分立的子光刻图形101，子光刻图形101具有待补偿边。

参考图2，图2为在图1中虚线框q0内图形基础上的示图，提供偏移补偿表(未图示)；根据偏移补偿表，获取待补偿边1000的偏移补偿量；根据待补偿边1000和待补偿边1000的偏移补偿量，获取目标光刻图形对应的光刻补偿图形，所述光刻补偿图形包括若干个分立的补偿子图形，所述补偿子图形具有目标补偿边。

所述目标补偿边为将待补偿边沿垂直于待补偿边的方向平移所述偏移补偿量后得到的边。

参考图3，对光刻补偿图形进行opc修正，得到修正图形120。

对光刻补偿图形进行opc修正的过程包括：对目标补偿边进行切割，得到补偿切割边；对补偿切割边分别进行opc修正。

由于待补偿边中各位置处的点与相邻的子光刻图形101之间的间距具有差别，因此待补偿边在各位置处的偏移补偿量具有差别，图2中示出了待补偿边1000部分位置的偏移补偿量为b02，待补偿边1000部分位置的偏移补偿量为b01，待补偿边1000部分位置的偏移补偿量为b03，这样导致在获取待补偿边1000对应的目标补偿边的过程中，待补偿边1000的各位置的点所需要平移的尺寸具有差别，导致待补偿边1000对应的目标补偿边具有较多的凹凸拐角区。对于其他的待补偿边，待补偿边对应的目标补偿边具有较多的凹凸拐角区。

在对目标补偿边进行切割以获取补偿切割边的过程中，由于目标补偿边具有较多的凹凸拐角区，因此就会影响对目标补偿边进行切割的规则，具体的，必须在凹凸拐角区进行切割。然而，对于补偿子图形较为复杂的情况，在较多的凹凸拐角区均进行切割，就不能满足对目标补偿边进行最优切割的要求，对目标补偿边切割的位置选择不合理就会造成opc修正过程中迭代不收敛的问题。在此基础上，导致得到修正图形的精度较差，即：以修正图形制作的掩膜版进行曝光后得到的曝光图形与目标光刻图形之间的差别较大。

为了提高修正图形的精度，一种方法包括：对光刻补偿图形进行opc修正之后，针对所述曝光图形与目标光刻图形之间差别较大的区域，返工在光刻补偿图形相应的区域进行平滑处理，具体的，将凹凸拐角区一侧凸起的线段平移至与凹凸拐角区另一侧凹下去的线段齐平的位置，或者，将凹凸拐角区另一侧凹下去的线段平移至与凹凸拐角区一侧凸起的线段齐平的位置。但是对于较为复杂的光刻补偿图形，平滑处理起来非常耗时，而且需要对所需要进行平滑处理的位置进行具体位置判断和分析，这样导致光学邻近修正的效率较低。

在此基础上，本发明提供一种光学邻近修正方法，请参考图4，包括以下步骤：

步骤s01：提供目标光刻图形，所述目标光刻图形包括若干第一类型子光刻图形；

选择任意一条第一待补偿边作为第一处理边；

步骤s04：根据偏移补偿函数，获取第一处理边中各位置处的第一初始补偿量，第一处理边中各位置处的第一初始补偿量具有第一补偿最小值和第一补偿最大值；

步骤s05：获取第一处理边的第一目标补偿量，第一处理边中各位置处的第一目标补偿量相同，第一目标补偿量大于等于第一补偿最小值且小于等于第一补偿最大值；

步骤s06：重复选择任意一条第一待补偿边作为第一处理边、获取第一处理边中各位置处的第一初始补偿量、以及获取第一处理边的第一目标补偿量的步骤，直至获取到所有第一待补偿边的第一目标补偿量；

步骤s07：根据第一待补偿边和第一待补偿边的第一目标补偿量，获取目标光刻图形对应的光刻补偿图形；

步骤s08：对光刻补偿图形进行opc修正，得到修正图形。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

图5至图13是本发明一实施例中光学邻近修正过程的结构示意图。

参考图5，提供目标光刻图形，所述目标光刻图形包括若干第一类型子光刻图形。

所述目标光刻图形是为光刻胶层设计的图形。

所述目标光刻图形包括若干个分立的子光刻图形201。至少部分数量的子光刻图形201为第一类型子光刻图形。

本实施例中，部分数量的子光刻图形201为第一类型子光刻图形，所述目标光刻图形还包括第二类型子光刻图形，部分数量的子光刻图形201为第二类型子光刻图形。

本实施例中，部分子光刻图形201较为复杂，如虚线框q内的子光刻图形201，该部分子光刻图形201为第一类型子光刻图形；部分子光刻图形201较为简单，如虚线框b内的子光刻图形201，该部分子光刻图形201为第二类型子光刻图形，一个第二类型子光刻图形仅包括一个第二特征图形，第二特征图形具有第二待补偿边。

在一个实施例中，所述第二特征图形为矩形。

在其他实施例中，所有的子光刻图形201均为第一类型子光刻图形，所述目标光刻图形不包括第二类型子光刻图形。

参考图6，将第一类型子光刻图形分割为若干第一特征图形201a，所述第一特征图形201a具有第一待补偿边。

图6仅以对图5中虚线框q内的第一类型子光刻图形进行分割为示例，需要说明的是，对图5中其他的第一类型子光刻图形也进行了分割。

所述第一待补偿边为第一特征图形201a与第一类型子光刻图形重合的边。

在一个实施例中，所述第一特征图形201a均为矩形。

将第一类型子光刻图形分割为若干第一特征图形201a，切割的位置可以在第一类型子光刻图形的拐角处，还可以针对第一类型子光刻图形中沿某一方向延伸较长的图形在其延伸方向上进行切割。

参考图7，提供偏移补偿函数。

本实施例中，以偏移补偿函数为偏移补偿表作为示例。

所述偏移补偿函数的获取方法包括：提供若干第一测试光刻图形，第一测试光刻图形中具有若干第一测试子图形，第一测试子图形具有第一宽度和第一间距，不同第一测试光刻图形中的第一测试子图形的第一宽度不同或第一间距不同；根据第一测试光刻图形和光学投影关系获取第一测试掩膜版图形；对各第一测试掩膜版图形进行曝光，获得第二测试光刻图形，第二测试光刻图形包括若干第二测试子图形，第二测试子图形具有第二宽度和第二间距；根据第一宽度、第一间距、第二宽度和第二间距，获取第一测试子图形相对于第二测试子图形的偏移补偿量δij；根据偏移补偿量δij随第二宽度和第二间距的变化关系建立偏移补偿函数。

具体的，提供若干测试光刻胶层，对各第一测试掩膜版图形进行曝光，分别在测试光刻胶层中获得第二测试光刻图形。

在同一个第一测试光刻图形中，各第一测试子图形的形状相同且大小相同，各第一测试子图形等距排列，第一测试子图形的排列方向与第一测试子图形的宽度方向相同，第一间距指的是：在沿第一测试子图形的排列方向上相邻第一测试子图形之间的间距。

第二间距指的是：在第二测试子图形的排列方向上相邻第二测试子图形之间的间距。

本实施例中，具体的，偏移补偿函数包括宽度坐标和间距坐标，偏移补偿函数的宽度坐标为若干第二宽度区间，分别为[k1，k2)、[k2，k3)、[k3，k4)、[k4，k5)、[k5，k6)、[k6，k7)、[k7，k8)至[ki，kj)，偏移补偿函数的间距坐标为若干第二间距区间，分别为[p1，p2)、[p2，p3)、[p3，p4)、[p4，p5)、[p5，p6)、[p6，p7)至[pi，pj)。

第一测试掩膜版图形是形成在第一测试掩膜版中的图形。

曝光工艺在曝光机台中进行，参考图8，曝光机台包括光源300、第一透镜320和第二透镜340，第一透镜320用于将光源300发出的发散的光线变为平行的光；第一测试掩膜版330用于置于第一透镜320和第二透镜340之间；测试光刻胶层350用于置于第二透镜340的底部。第二透镜340用于将从第一测试掩膜版330出射的光汇聚在测试光刻胶层350中。

根据第一测试光刻图形和光学投影关系获取第一测试掩膜版图形。为了方便说明，将第一测试光刻图形中的点称为测试点，测试点根据光学投影关系在第一测试掩膜版330中对应至光罩点，测试点的坐标为(x1，y1)，光罩点的坐标为(x2，y2)，x2＝s*x1，y2＝s*y1。

在一个实施例中，s＝4。

参考图9，选择任意一条第一待补偿边作为第一处理边c；根据偏移补偿函数，获取第一处理边c中各位置处的第一初始补偿量，第一处理边中各位置处的第一初始补偿量具有第一补偿最小值b1和第一补偿最大值b2。

根据偏移补偿函数，获取第一处理边c中各位置处的第一初始补偿量的方法包括：将第一处理边c分割为若干第一分割边；获取第一特征图形在第一分割边位置的第一特征宽度值、以及第一分割边与相邻子光刻图形之间的第一特征间距值；设置第一查询条件，所述第一查询条件包括：第二宽度为第一特征宽度值，且第二间距为第一特征间距值；在偏移补偿函数中获取在第一查询条件下的偏移补偿量；将在第一查询条件下获取的偏移补偿量作为第一分割边的第一初始补偿量。

第一特征宽度值指的是：第一特征图形在第一分割边位置的宽度，第一特征间距值指的是：第一分割边与相邻子光刻图形之间的间距。

第一补偿最小值b1为：第一处理边中各第一分割边的第一初始补偿量中的最小值，第一补偿最大值b2为：第一处理边中各第一分割边的第一初始补偿量中的最大值。

参考图10，获取第一处理边c的第一目标补偿量b3，第一处理边c中各位置处的第一目标补偿量b3相同，所述第一目标补偿量b3大于等于所述第一补偿最小值b1且小于等于所述第一补偿最大值b2。

本实施例中，所述第一目标补偿量b3等于所述第一补偿最小值b1和所述第一补偿最大值b2的平均值，这样的好处包括：进一步提高修正精度。

在另一个实施例中，所述目标补偿量b3等于所述第一补偿最小值b1。

在又一个实施例中，所述目标补偿量b3等于所述第一补偿最大值b2。

参考图11，重复选择任意一条第一待补偿边作为第一处理边、获取第一处理边中各位置处的第一初始补偿量、以及获取第一处理边的第一目标补偿量的步骤，直至获取到所有第一待补偿边的第一目标补偿量。

本实施例中，还包括：选择任意一条第二待补偿边作为第二处理边；根据偏移补偿函数，获取第二处理边中各位置处的第二初始补偿量，第二处理边中各位置处的第二初始补偿量具有第二补偿最小值和第二补偿最大值；获取第二处理边的第二目标补偿量，第二处理边中各位置处的第二目标补偿量相同，第二目标补偿量大于等于第二补偿最小值且小于等于第二补偿最大值；重复选择任意一条第二待补偿边作为第二处理边、获取第二处理边中各位置处的第二初始补偿量、以及获取第二处理边的第二目标补偿量的步骤，直至获取到所有第二待补偿边的第二目标补偿量。

根据偏移补偿函数，获取第二处理边中各位置处的第二初始补偿量的方法包括：将第二处理边分割为若干第二分割边；获取第二特征图形在第二分割边位置的第二特征宽度值、以及第二分割边与相邻子光刻图形之间的第二特征间距值；设置第二查询条件，所述第二查询条件包括：第二宽度为第二特征宽度值，且第二间距为第二特征间距值；在偏移补偿函数中获取在第二查询条件下的偏移补偿量；将在第二查询条件下获取的偏移补偿量作为第二分割边的第二初始补偿量。

第二特征宽度值指的是：第二特征图形在第二分割边位置的宽度，第二特征间距值指的是：第二分割边与相邻子光刻图形之间的间距。

第二补偿最小值为：第二处理边中各第二分割边的第二初始补偿量中的最小值，第二补偿最大值为：第二处理边中各第二分割边的第二初始补偿量中的最大值。

参考图12，根据第一待补偿边和第一待补偿边的第一目标补偿量，获取目标光刻图形对应的光刻补偿图形300。

本实施例中，根据第一待补偿边和第一待补偿边的第一目标补偿量、以及第二待补偿边和第二待补偿边的第二目标补偿量，获取目标光刻图形对应的光刻补偿图形300。

参考图13，对光刻补偿图形300进行opc修正，得到修正图形400。

在一个实施例中，对所述光刻补偿图形进行opc修正的方法包括：提供opc修正模型；根据opc修正模型对光刻补偿图形进行修正，得到中间修正图形；获取中间修正图形和目标光刻图形之间的边缘放置误差；若边缘放置误差大于阈值，则根据opc修正模型对中间修正图形进行修正直至边缘放置误差小于等于阈值；当边缘放置误差小于等于阈值时，将中间修正图形作为修正图形。

所述opc修正模型的获取方法包括：提供第二测试掩膜版，所述第二测试掩膜版中具有若干测试掩膜图形；对测试掩膜图形进行曝光，得到实际曝光图形；对实际曝光图形的尺寸进行测量，获得第一测试数据；对测试掩膜图形进行模拟曝光，获得模拟曝光图形；对模拟曝光图形的尺寸进行测量，获得第二测试数据；将第一测试数据和第二测试数据进行比较和拟合计算，得到opc修正模型。

本实施例还提供一种掩膜版的制作方法，包括：根据上述光学邻近修正方法得到的修正图形制作掩膜版。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。