光学邻近校正方法以及优化光学邻近校正模型的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及半导体制造领域技术，特别涉及一种光学邻近校正方法W及优化光学 邻近校正模型的方法。
【背景技术】
[0002] 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，最终在娃片上经过光刻形成的实际图形变 得和设计图形不同，该种现象被称为光学邻近效应（0PE;化ticalProximityEffect)。
[0003] 为了修正光学邻近效应，便产生了光学邻近校正（OPC;化ticalProximity Correction)。光学邻近校正的核也思想就是基于抵消光学邻近效应的考虑建立光学邻近 校正模型，根据光学邻近校正模型设计光掩模图形，该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校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。
[0004]然而，在实际半导体制造过程中，当半导体衬底内形成有隔离结构时，在半导体衬 底表面形成的最终图形与目标图形之间仍有偏差，形成的最终图形的质量有待提高，影响 半导体生产良率。
【发明内容】
[0005]本发明解决的问题是提供一种光学邻近校正校正方法和优化光学邻近校正模型 的方法，考虑到衬底内具有隔离结构的情况对目标图形进行光学邻近校正，防止隔离结构 的存在对光刻胶进行不必要的曝光，使得最终形成的图形与目标图形之间的差异性较小。
[0006] 为解决上述问题，本发明提供一种光学邻近校正方法，包括；提供包括第一区域、 第二区域和第H区域的衬底，所述第二区域与第一区域W及第H区域相邻接，第一区域的 衬底为第一材料层W及位于第一材料层表面的第二材料层的叠层结构，第二区域的衬底为 第一材料层W及位于第一材料层表面的第二材料层的叠层结构，第H区域的衬底为第一材 料层，且第二材料层的材料的透光率大于第一材料层的材料的透光率，其中，在沿第二区域 指向第H区域的方向上，第二区域的第二材料层厚度逐渐减小，第二区域的第一材料层的 厚度逐渐增加；提供目标图形；获取衬底第一区域、第二区域和第H区域的空间像光强函 数；基于所述获取的空间像光强函数建立光学邻近校正模型，依据所述光学邻近校正模型 对所述目标图形进行光学邻近校正。
[0007]可选的，所述第一材料层的材料为娃、错、错化娃或神化嫁，所述第二材料层的材 料为氧化娃。
[0008]可选的，所述目标图形为待形成在衬底表面的图形，且所述目标图形的线端位于 第一区域、第二区域或第H区域衬底表面。
[0009]可选的，所述光学邻近校正模型包括光学模型和光刻胶模型。
[0010] 可选的，基于所述空间像光强函数建立光学模型。
[0011] 可选的，提供标准光学模型，所述标准光学模型中包括若干标准空间像光强函数， 所述标准空间像光强函数反映裸衬底表面的光强分布情况。
[0012] 可选的，所述空间像光强函数为校正函数与标准空间像光强函数的卷积，所述校 正函数为连续函数。
[0013] 可选的，获取所述校正函数的方法为；根据衬底内第二材料层的厚度、W及第二材 料层的材料，获取空间像光强分布随衬底内第二材料层厚度变化的变化关系函数。
[0014] 可选的，所述校正函数为高斯核函数。
[0015] 可选的，所述光学模型为高斯核函数模型和标准光学模型的乘积。
[0016] 可选的，建立所述光刻胶模型的方法为；基于所述空间像光强函数和高斯函数的 卷积建立光刻胶模型，其中，高斯函数具有标准偏差。
[0017] 相应的，本发明还提供一种优化光学邻近校正模型的方法，包括；提供包括第一 区域、第二区域和第H区域的衬底，所述第二区域与第一区域W及第H区域相邻接，第一区 域的衬底为第一材料层W及位于第一材料层表面的第二材料层的叠层结构，第二区域的衬 底为第一材料层W及位于第一材料层表面的第二材料层的叠层结构，第H区域的衬底为第 一材料层，其中，在沿第二区域指向第H区域的方向上，第二区域的第二材料层厚度逐渐减 小，第二区域的第一材料层的厚度逐渐增加，且第二材料层的材料的透光率大于第一材料 层的材料的透光率；获取衬底第一区域、第二区域和第H区域的空间像光强函数；基于所 述获取的空间像光强函数建立光学邻近校正模型；提供若干组测试图形；基于所述光学邻 近校正模型对所述测试图形进行模拟曝光显影，获取模拟最终图形；对所述测试图形进行 实际曝光显影，在所述衬底表面形成实际最终图形；获取所述模拟最终图形与实际最终图 形之间的差异性，若所述差异性在预定范围外，调整所述光学邻近校正模型，直至模拟最终 图形与实际最终图形之间的差异性在预定范围内，生成优化后的光学邻近校正模型。
[0018] 可选的，调整所述光学邻近校正模型的方法为；调整光学模型中的空间像光强函 数的参数或光刻胶模型中的高斯函数的参数。
[0019] 可选的，获取所述模拟最终图形与实际最终图形之间的差异性的方法为；测量模 拟最终图形的特征尺寸，获取模拟最终图形的模拟测试数据；测量实际最终图形的特征尺 寸，获取实际最终图形的实际测试数据；获取所述模拟测试数据和实际测试数据之间的差 异性。
[0020] 可选的，在所述测试图形中选取若干个量测点，获取所述量测点对应的模拟测试 数据和实际测试数据之间的差异性。
[0021] 可选的，所述测试图形与衬底的位置关系为；测试图形的图形完全覆盖于衬底表 面，在所述衬底第一区域、第二区域和第H区域对应的测试图形中分别选取若干个量测点。
[0022] 可选的，改变测试图形的特征尺寸、衬底第一区域特征尺寸、衬底第二区域特征尺 寸或衬底第H区域特征尺寸。
[0023] 可选的，所述测试图形和衬底的位置关系为；所述测试图形的线端之间的图形位 于衬底第二区域，所述线端之间的图形具有若干不同宽度，在所述线端之间的图形中选取 若干个量测点。
[0024] 可选的，所述测试图形和衬底的位置关系为；所述测试图形的线端之间的图形位 于衬底第一区域和第H区域，所述线端之间的图形具有若干不同宽度，在所述线端之间的 图形中选取若干量测点。
[0025] 可选的，所述测试图形和衬底的位置关系为；所述测试图形的线端之间的图形位 于衬底第一区域、第二区域和第H区域，且位于第一区域的线端之间的图形具有若干不同 宽度，位于第二区域的线端之间的图形具有若干不同宽度，位于第H区域的线端之间的图 形具有若干不同宽度，在所述线端之间的图形中选取若干个量测点。
[0026] 与现有技术相比，本发明的技术方案具有W下优点：
[0027] 本发明实施例提供一种光学邻近校正方法，提供包括第一区域、第二区域和第H 区域的衬底，且第一区域和第二区域的衬底为第一材料层W及位于第一材料层表面的第二 材料层的叠层结构，第H区域的衬底为第一材料层，其中，在沿第二区域指向第H区域的方 向上，第二区域的第二材料层厚度逐渐减小，第二区域的第一材料层的厚度逐渐增加，且第 二材料层的材料的透光率大于第一材料层的材料的透光率，即，本发明实施例提供的衬底 为形成有隔离结构的衬底；获取包括第一区域、第二区域和第H区域的衬底的空间像光强 函数，由于所述空间像光强函数是基于本发明实施例提供的衬底获得的，因此所述空间像 光强函数考虑到了衬底内隔离结构对光的反射、干涉等问题的影响，而本发明实施例的光 学邻近校正模型是基于所述空间像光强函数建立的，因此，本发明实施例建立的光学邻近 校正模型考虑到了衬底内隔离结构对光刻胶曝光的影响；在依据所述光学邻近校正模型对 目标图形进行光学邻近校正后，校正后的目标图形考虑到了衬底内隔离结构对光刻胶曝光 的影响，从而在W校正后的目标图形为掩膜图形进行曝光显影处理时，抵消衬底内隔离结 构对光刻胶造成的不必要的曝光，从而使得在衬底表面形成的最终图形的质量优，最终图 形与目标图形之间的差异性小。
[0028] 进一步，本发明实施例中，提供标准光学模型，所述标准光学模型包括标准空间像 光强函数，所述标准空间像光强函数反映裸衬底表面的光强分布情况；根据衬底内第二材 料层的厚度、W及第二材料层的材料，获取空间像光强分布随衬底内第二材料层厚度变化 的变化关系函数，所述函数为校正函数，校正函数与标准空间光强函数的卷积即为衬底的 空间像光强函数；并且，本发明实施例建立的光学模型为高斯核函数模型和标准光学模型 的乘积，本发明实施例提供一种优化的空间像光强函数的计算方法，简化了光学邻近校正 模型的计算时间，大大的减少了确定光学邻近校正模型所需的工作量，提高了半导体生产 效率。
[0029] 本发明实施例还提供一种优化光学邻近校正模型的方法，提供若干测试图形、W 及前述的衬底和光学邻近校正模型；基于所述光学邻近校正模型对所述测试图形进行模拟 曝光显影，获取模拟最终图形；对所述测试图形进行实际曝光显影，在所述衬底表面形成实 际最终图形；若所述模拟最终图形与实际最终图形之间的差异性在预定范围外，调整所述 光学邻近校正模型，直至模拟最终图形与实际最终图形之间的差异性在预定范围内，生成 优化后的光学邻近校正模型。在对光学邻近校正模型进行调整之后，使得优化后的光学邻 近校正模型与实际的曝光显影工艺更匹配，在采用优化后的光学邻近校正模型对目标图形 进行光学邻近校正后，W所述光学邻近校正后的目标图形为掩膜进行曝光显影，在衬底表 面形成的最终图形的质量更好。
【附图说明】
[0030] 图1及图2为衬底内反射光线对