专利名称：光学邻近修正方法
技术领域：
本发明涉及半导体制造中的光刻工艺，特别涉及双极曝光中的光学邻近修 正方法。
背景技术：
随着集成电路向深亚微米工艺发展，其关键尺寸也越来越小。由于曝光 光源所能提供的曝光波长已邻近极限，传统的仅通过减小曝光光源的曝光波 长来减小关键尺寸的方法已呈现出分辨率不足的问题。为了增加光刻工艺的
分辨率，已发展出例如，光学邻近修正(OPC, Optical Proximity Correction)、 双极曝光(DDL, Double Dipole Lithography)等分辨率增强技术(RET, Resolution Enhancement Technology)来进行辅助。所述光学邻近修正即是在 光刻前通过对光掩模上的电路图形进行校正来提高光刻的分辨率。例如，在 中国专利02141166.2中就公开了一种光学邻近修正的方法，通过在原有的电 路图形上增加辅助图形来形成修正图形来实施对光掩模上电路图形的校正。 而所述双极曝光则是通过将光掩模上的电路图形分解成两部分，并依次分别 对所述两部分电路图形进行曝光来最终合成完整的曝光图形。例如，在申请 号为200510084996.x的中国专利申请中就提及了一种双极曝光的方法，通过 将掩模图形分解成两个次掩模图形，所述次掩模图形具有约半数的掩模图形， 然后根据所述次掩模图形形成两片相位移掩模，并先后进行曝光，将两片相 位移掩模上的次掩模图形转移到感光层中。
目前的光刻工艺中将光学邻近修正与双极曝光相结合，包括掩模制作阶 段和曝光阶段，所述掩模制作阶段包括根据电路图形数据将电路图形分解成X极和Y极两部分子电路图形，^^莫拟分别曝光所述两部分子电路图形时的 曝光环境，对所述两部分子电路图形分别进行光学邻近修正，根据所述经修
正的两部分子电路图形分别制作掩模。所述曝光阶段包括装载所述X极掩 模或Y极掩模，曝光前的位置对准，通过曝光将所述掩模上的电路图形转移 到晶圆上的感光层中，装载另一掩模，再次进行曝光前的位置对准，通过曝 光将所述另 一掩模上的电路图形转移到晶圆上的感光层中。
其中，所述的光学邻近修正过程，参照图1所示，首先执行步骤sl，分 别对X极子电路图形和Y极子电路图形进行曝光仿真，计算曝光后X极和Y 极子电路图形的合成图形的边缘布置误差(EPE, Edge Placement Error);执 行步骤s2,根据步骤sl获得的边缘布置误差，移动所述X极子电路图形；执 行步骤s3,再次对电路图形进行曝光仿真，计算边缘布置误差；执行步骤s4, 根据步骤s3获得的边缘布置误差，移动所述Y极子电路图形；执行步骤s5, 再次对电路图形进行曝光仿真；执行步骤s6,判断所述电路图形的边缘布置 误差是否为O,若为0的话，则结束光学邻近修正，若不为0的话，则返回步 骤sl。
当然，上述过程中对X极或Y极电路图形的仿真及调整顺序也可以调换。 从上述过程中可以看到，光学邻近修正的目的是为了使得最终仿真图形的边 缘布置误差尽可能减小到0,以此来增强分辨率。然而，目前仅采用边缘布置 误差数据作为指标进行光学邻近修正，对双才及曝光工艺的工艺窗口 ( process window)并未有4艮明显的助益。
发明内容
本发明解决的问题是，现有技术光学邻近修正方法仅仅采用边缘布置误 差数据作为指标进行光学邻近修正，对双极曝光工艺的工艺窗口并未有很明 显的助益。为解决上述问题，本发明提供一种光学邻近修正方法，包括下列步骤 根据所获得的初始边缘布置误差，执行第一子电路图形修正步骤，获得
第一边缘布置误差；
根据所述第一边缘布置误差，执行第二子电路图形修正步骤，获得第二 边缘布置误差；
比较第一边缘布置误差、初始边缘布置误差的差值与第二边缘布置误差、 第 一边缘布置误差的差值，以确定对边缘布置误差敏感的子电路图形修正步 骤；
执行对边缘布置误差敏感的子电路图形修正步骤；
获得所述对边缘布置误差敏感的子电路图形修正步骤后的工艺窗口相关 参数；
对另一子电路图形，执行基于所述工艺窗口相关参数的子电路图形修正 步骤。
可选的，所述工艺窗口相关参数为光强斜率(image intensity slope )。
与现有技术相比，上述所公开的光学邻近修正方法具有以下优点上述 光学邻近修正方法在对电路图形修正时同时考虑边缘布置误差以及工艺窗口 相关参数，例如光强斜率，并且选取对边缘布置误差敏感的子电路图形修正 步骤进行针对性修正，而对另 一子电路图形修正进行工艺窗口相关参数针对 性修正。由于所述工艺窗口相关参数的修正对于工艺窗口有明显助益，从而 当所述工艺窗口相关参数和边缘布置误差均达到设计要求时，所述光学邻近 修正将对工艺窗口有明显助益。
图1是现有技术光学邻近修正方法流程图；图2是本发明光学邻近修正方法的一种实施方式流程图； 图3是图2所示光学邻近修正方法中步骤s30的细化步骤流程图。
具体实施例方式
本发明所公开的光学邻近修正方法在对电路图形修正时同时考虑边缘布 置误差以及工艺窗口相关参数，选取对边缘布置误差敏感的子电路图形修正 步骤进行针对性修正，而对另 一子电路图形修正进行工艺窗口相关参数针对 性修正。
参照图2所示，本发明光学邻近修正方法的一种实施方式包括
步骤s10,根据所获得的初始边缘布置误差(EPEO),执行第一子电路图 形修正步骤，获得第一边缘布置误差(EPE1);
步骤s20,根据所述第一边缘布置误差，执行第二子电路图形修正步骤， 获得第二边缘布置误差(EPE2);
步骤s30,比较第一边缘布置误差、初始边缘布置误差的差值与第二边缘 布置误差、第一边缘布置误差的差值，以确定对边缘布置误差敏感的子电路 图形^^正步骤；
步骤s40，执行对边缘布置误差敏感的子电路图形修正步骤；
步骤s50，获得所述对边缘布置误差敏感的子电路图形修正步骤后的工艺 窗口相关参数；
步骤s60,对另一子电路图形，执行基于所述工艺窗口相关参数的子电路 图形修正步骤；
步骤s70,获得步骤s60所述子电路图形修正步骤后的边缘布置误差和工 艺窗口相关参数；
步骤s80,判断所述边缘布置误差和工艺窗口相关参数是否均达到设定值，若是，则结束，若否，则返回步骤s40。
在上述方法的具体实施中，所述工艺窗口相关参数可以为光强斜率。
参照图3所示，在上述方法的具体实施中，步骤s30还可以包括下列步骤
步骤s31,判断第一边缘布置误差与初始边缘布置误差的差值是否大于第 二边^^布置误差与第一边^^布置误差的差值，即(EPE1-EPE0 )>( EPE2-EPE1 ), 若是则执行步骤s32,若否，则执行步骤s33;
步骤s32,第一子电路图形修正步骤对边缘布置误差敏感；
步骤s33，第二子电路图形修正步骤对边缘布置误差敏感。
下面结合附图对于上述方法作进一步说明。
如前所述，在双极曝光工艺中，为了对于电路图形进行光学邻近修正， 首先会先分别对于分解后的子电路图形进行曝光环境的仿真，通过将所获得 的仿真图形与目标图形进行比较，来确定光学邻近修正的方式。因此，本例 中首先将仿真图形与目标图形进行比较，来获得进行光学邻近修正之前仿真 图形与目标图形的边缘布置误差，即初始边缘布置误差。所述边缘布置误差 反映了仿真图形在图形尺寸上与目标图形的差距。
由于在双极曝光工艺中，已先将电路图形进行了分解，例如分解成X极 子电路图形和Y极子电路图形，所述边缘布置误差可以通过下述方法获得 分别对X极子电路图形和Y极子电路图形进行曝光仿真；将曝光仿真后的X 极子电路图形和Y极子电路图形合成为完整的电路图形；计算所述电路图形 和相应的目标图形的边缘布置误差。所述边缘布置误差通过例如下述公式计 算边缘布置误差=(目标图形尺寸-仿真图形尺寸)/2。本例中可以通过常 用的工业软件将仿真图形和目标图形按相同方式分段，并分别计算仿真图形 和目标图形的各段图形的尺寸差，并应用所述公式最终获得边缘布置误差作 为初始边缘布置误差(EPEO)。当获得了初始边缘布置误差之后，就需要通过两次不同的子电路图形修 正步骤来确定哪一种子电路图形修正步骤对于边缘布置误差更敏感。因而， 继续参照图2所示，执行步骤SIO,根据所获得的初始边缘布置误差，执行第 一子电路图形修正步骤，获得第一边缘布置误差。所述第一子电路图形可以
是X极子电路图形，也可以是Y极子电路图形。此处以第一子电路图形为X 极子电路图形为例，即根据所获得的初始边缘布置误差来执行X极子电路图 形修正步骤。所述X极子电路图形修正步骤其实是将X极子电路图形进行一 定距离的移动，移动距离可以为例如初始边缘布置误差和相乘因子的乘积， 所述相乘因子参考仿真所用模型以及掩模误差增强因子(MEEF, Mask Error-Enhancement Factor)而定，所述掩模误差增强因子反映了掩模图形尺寸 变化对于曝光后晶圓上图形尺寸的影响。本例中所述相乘因子可以为0.1-0.6，例如O.l、 0.2、 0.3、 0.4、 0.5、 0.6等。当获得了移动距离后，才艮据之前 的图形分段，对所述X极子电路图形的各段分别移动所获得的移动距离来对 所述X极子电路图形修正。而若EPE为负的话，则表示仿真图形尺寸比目标 图形尺寸大，则应该将图形往尺寸减小的方向修正。
当对X极子电路图形修正之后，分别对修正后的所述X极子电路图形 和未修正的Y极子电路图形进行曝光仿真；将曝光仿真后的X极子电路图形 和Y极子电路图形合成为完整的电路图形；计算所述电路图形和相应的目标 图形的边缘布置误差作为第一边缘布置误差(EPE1 )。
接下来，执行步骤s20,根据所述第一边缘布置误差，执行第二子电路图 形修正步骤，获得第二边缘布置误差。继续按上述说明，当获得了第一边缘 布置误差之后，则执行Y极子电路图形修正步骤。同样地，所述Y极子电路 图形修正步骤其实也是将Y极子电路图形进行一定距离的移动，移动距离可 以为例如第一边缘布置误差和相乘因子的乘积，所述相乘因子参考仿真所用 模型以及掩模误差增强因子。本例中所述相乘因子可以为0.1 -0.6,例如O.l、0.2、 0.3、 0.4、 0.5、 0.6等。当获得了移动距离后，根据之前的图形分段，对 所述Y极子电路图形的各段分别移动所获得的移动距离来对所述Y极子电路 图形^修正。
当对Y极子电路图形修正之后，分别对修正后的所述X极子电路图形和 修正后的所述Y极子电路图形进行曝光仿真；将曝光仿真后的X极子电路图 形和Y极子电路图形合成为完整的电路图形；计算所述电路图形和相应的目 标图形的边缘布置误差作为第二边缘布置误差(EPE2 )。
当分别对X极子电路图形和Y极子电路图形进行修正并获得相应的边缘 布置误差数据之后，则就可进行确定哪一种子电路图形修正步骤对于边缘布 置误差更敏感的步骤了。执行步骤s30,比较第一边缘布置误差、初始边缘布 置误差的差值与第二边缘布置误差、第一边缘布置误差的差值，以确定对边 缘布置误差敏感的子电路图形修正步骤。详细过程如下
继续参照图3所示，执行步骤s31,判断第一边缘布置误差与初始边缘布 置误差的差值是否大于第二边缘布置误差与第一边缘布置误差的差值，即 (EPE1-EPE0 ) 〉 ( EPE2-EPE1 )。若第一边缘布置误差与初始边缘布置误差的 差值大于第二边缘布置误差与第一边缘布置误差的差值，则说明X极子电路 图形的修正步骤对于整体电路图形的边缘布置误差变化影响更大，也就是说X 极子电路图形的修正步骤对于边缘布置误差更敏感，即如步骤s32的判断。而 若第二边缘布置误差与第一边缘布置误差的差值大于第一边缘布置误差与初 始边缘布置误差的差值，则说明Y极子电路图形的修正步骤对于整体电路图 形的边缘布置误差变化影响更大，也就是说Y极子电路图形的修正步骤对于 边缘布置误差更敏感，即如步骤s33的判断。
执行步骤s40,执行对边缘布置误差敏感的子电路图形修正步骤。假设X 极子电路图形的修正步骤对边缘布置误差敏感，则再次执行X极子电路图形修正步骤。所述方法与上述相同，而采用的边缘布置误差数据为第二边缘布 置误差(EPE2)。
由于x极子电路图形对边缘布置误差敏感，因而基于边缘布置误差的修
正通过X极子电路图形修正步骤完成，而还需考虑通过Y极子电路图形修正 步骤，来进行基于工艺窗口相关参数的修正。执行步骤s50,获得所述子电路 图形修正步骤后的工艺窗口相关参数。所述工艺窗口相关参数通常选取与数 值变化对工艺窗口影响较大的参数，例如本例中选取光强斜率。所述光强斜 率通过下述方法获得分别对再次修正后的X极子电路图形和上述经过一次 修正后的Y极子电路图形进行曝光仿真；将曝光仿真后的X极子电路图形和 Y极子电路图形合成为完整的电路图形；获得仿真图形上各点的光强值，接 着以仿真图形上各点位置作为横坐标，对应光强值作为纵坐标，获得光强与 位置的关系曲线，然后计算所述曲线的斜率，即为所述光强斜率。
执行步骤s60,根据所述工艺窗口相关参数，执行另一子电路图形修正步 骤。按上述说明，当获得了所述光强斜率后，则执行Y极子电路图形修正步 骤。所述Y极子电路图形修正步骤也可以通过例如移动Y极子电路图形来实 施。例如，设定所述光强斜率的目标值为0.15,则计算当前光强斜率值与目 标值的差，并乘以一定的系数，例如关键尺寸(CD)值，来获得移动距离。 所述系数和目标值根据实际采用的工艺来确定。
执行步骤s70,获得所述另一子电路图形修正步骤后的边缘布置误差和工 艺窗口相关参数。当完成Y极子电路图形修正步骤后，则分别对所述的X极 子电路图形和Y极子电路图形进行曝光仿真；将曝光仿真后的X极子电路图 形和Y极子电路图形合成为完整的电路图形；重新计算此时的仿真图形与目 标图形的边缘布置误差以及仿真图形的光强斜率。所述边缘布置误差和光强 斜率的计算方法参考之前说明，此处就不再赘述了。当重新获得了边缘布置误差和光强斜率后，执行步骤s80,判断所述边缘 布置误差和工艺窗口相关参数是否均达到设定值。本例中对边缘布置误差的 要求是通过修正使得最终计算得到的边缘布置误差的值为0或极限接近于0,
而对光强斜率的要求是通过修正使得最终计算得到的光强斜率的值>0.08,需 要说明的是此处光强斜率的目标值仅是一个经验值，如前所述，目标值仍需 根据工艺来决定。而若两者有任一未达到要求，则对基于这两者的修正步骤 都要重新进行，返回步骤s40。而若两者均达到要求，则认为本次修正已达到
形制作掩模。
综上所述，上述光学邻近修正方法在对电路图形修正时同时考虑边缘布 置误差以及工艺窗口相关参数，例如光强斜率，并且选取对边缘布置误差敏 感的子电路图形修正步骤进行针对性修正，而对另 一子电路图形修正进行工 艺窗口相关参数针对性修正。由于所述工艺窗口相关参数的修正对于工艺窗 口有明显助益，从而当所述工艺窗口相关参数和边缘布置误差均达到设计要 求时，所述光学邻近修正将对工艺窗口有明显助益。
虽然本发明已以较佳实施例披露如上，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。
权利要求
1.一种光学邻近修正方法，其特征在于，包括下列步骤根据所获得的初始边缘布置误差，执行第一子电路图形修正步骤，获得第一边缘布置误差；根据所述第一边缘布置误差，执行第二子电路图形修正步骤，获得第二边缘布置误差；比较第一边缘布置误差、初始边缘布置误差的差值与第二边缘布置误差、第一边缘布置误差的差值，以确定对边缘布置误差敏感的子电路图形修正步骤；执行对边缘布置误差敏感的子电路图形修正步骤；获得所述对边缘布置误差敏感的子电路图形修正步骤后的工艺窗口相关参数；对另一子电路图形，执行基于所述工艺窗口相关参数的子电路图形修正步骤。
2. 如权利要求1所述的光学邻近修正方法，其特征在于，所述光学邻近修正 方法还包括获得基于所述工艺窗口相关参数的子电路图形修正步骤后的边缘布置误 差和工艺窗口相关参数；若所述边缘布置误差或工艺窗口相关参数未达到设定值，则重复执行对 边缘布置误差敏感的子电路图形修正步骤和基于所述工艺窗口相关参数的子 电路图形修正步骤，直到所述边缘布置误差和工艺窗口相关参数均达到设定值。
3. 如权利要求1所述的光学邻近修正方法，其特征在于，所述工艺窗口相关 参数为光强斜率。
4. 如权利要求1所述的光学邻近修正方法，其特征在于，所述第一子电路图 形和第二子电路图形分别为X极子电路图形和Y极子电路图形或Y极子电路图形和x极子电路图形。
5. 如权利要求4所述的光学邻近修正方法，其特征在于，比较第一边缘布置 误差、初始边缘布置误差的差值与第二边缘布置误差、第一边缘布置误差的 差值，以确定对边缘布置误差敏感的子电路图形修正步骤包括若第一边缘布置误差、初始边缘布置误差的差值大于第二边缘布置误差、 第一边缘布置误差的差值，则确定第一子电路图形修正步骤对边缘布置误差若第一边缘布置误差、初始边缘布置误差的差值小于第二边缘布置误差、 第一边缘布置误差的差值，则确定第二子电路图形修正步骤对边缘布置误差 敏感。
6. 如权利要求1所述的光学邻近修正方法，其特征在于，重复执行对边缘布 置误差敏感的子电路图形修正步骤和基于所述工艺窗口相关参数的子电路图 形修正步骤，直到所述边缘布置误差或工艺窗口相关参数均达到设定值包括执行对边缘布置误差敏感的子电路图形修正步骤；获得工艺窗口相关参数；对另一子电路图形，执行基于所述工艺窗口相关参数的子电路图形修正 步骤；获得边缘布置误差和工艺窗口相关参数；若所述边缘布置误差或工艺窗口相关参数未达到设定值，则重复上述步骤；若所述边缘布置误差和工艺窗口相关参数均达到设定值，则停止。
全文摘要
一种光学邻近修正方法，在对电路图形修正时同时考虑边缘布置误差以及工艺窗口相关参数，例如光强斜率，并且选取对边缘布置误差敏感的子电路图形修正步骤进行针对性修正，而对另一子电路图形修正进行工艺窗口相关参数针对性修正。所述光学邻近修正方法对工艺窗口有明显助益。
文档编号G03F1/36GK101625521SQ20081004037
公开日2010年1月13日 申请日期2008年7月8日 优先权日2008年7月8日
发明者朴世镇 申请人:中芯国际集成电路制造(上海)有限公司