专利名称：跨越形貌的光学临近效应修正方法
技术领域：
本发明涉及一种半导体集成电路制造工艺方法，特别是涉及一种跨越形貌的光学临近效应修正方法。
背景技术：
现有光学临近效应修正(Optical Proximity Correction，0PC)方法中为了 OPC 建模的准确性，会通过收集在平板片上的图形数据进行建模，所述平板片是指只有不同的膜层、但是没有下层图形的硅片也即所述硅片上只具有平整的膜结构、不具有包含台阶状的图形结构。但是在一般的产品的硅片上往往都会包括下层图形结构，采用现有OPC方法就不能反映出下层图形的形貌对于OPC建模的影响，所以OPC模型本身也对于下层图形的形貌缺少了技术覆盖能力。现有工艺中存在跨越下层形貌为台阶差d> 2700埃的下层膜的跨越层膜，针对这种具有大台阶差的下层图形形貌来做OPC图形修正的方法成为一个重要的课题。如图1所示，为现有具有下层图形形貌的跨越层膜的结构俯视图；如图2所示，为沿图1中的A轴的剖面图。由图1和图2可知，在硅片1上形成有下层膜2和浅沟槽隔离，所述浅沟槽隔离位于所述下层膜2的周侧，图2中的氧化层3包括了所述浅沟槽隔离氧化层和所述下层膜2 的侧壁氧化层和顶部氧化层；在所述下层膜2和所述浅沟槽隔离上还形成有跨越层膜4，所述跨越层膜4跨越了所述下层膜2和所述浅沟槽隔离；在所述下层膜2处形成有一高度为 d的台阶。现有一种跨越形貌的光学临近效应修正方法是采用底部抗反射涂层(Bottom Anti-Reflection Coating,BARC)来减小台阶差的方法，如图3所示，是在具有下层膜2形貌的硅片1上形成跨越层膜4并涂布BARC后的剖面图；通过在所述硅片1上涂布一层底部抗反射涂层5，所述底部抗反射涂层5在无台阶处形成的厚度一要大于在台阶处形成的厚度二，从而能减少硅片1上的台阶差。现有采用BARC填充的方法虽然能减少台阶差，但是 BARC在高低形貌上的厚度即所述厚度一和所述厚度二的不同，会造成光刻工艺在高低形貌上光刻尺寸(Critical Dimension,⑶)的差异，使得所述跨越层膜4在跨越所述下层膜2 时的光刻尺寸产生较大变化，从而影响了光刻精度。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种跨越形貌的光学临近效应修正方法，能够在具有不同的下层图形形貌时得到准确的光刻图形、能提高光刻尺寸的均一性和可控性。为解决上述技术问题，本发明提供的跨越形貌的光学临近效应修正方法包括如下步骤步骤一、在具有下层膜台阶形貌的硅片上形成跨越层膜，并在所述跨越层膜上涂布底部抗反射涂层。步骤二、对步骤一所形成的所述硅片进行切片，并测量所述底部抗反射涂层的厚度，分别得到无台阶处的厚度一和有台阶处的厚度二。步骤三、在平板片一上形成厚度为厚度一的底部抗反射涂层、在平板片二上形成厚度为厚度二的底部抗反射涂层；再在所述平板片一和所述平板片二上分别涂光刻胶、并用相同的光刻条件曝光；在所述平板片一收集得到所述厚度一的光学临近效应修正原始数据一，在所述平板片二收集得到所述厚度二的光学临近效应修正原始数据二。步骤四、根据所述光学临近效应修正原始数据一建立不跨越所述下层膜的光学临近效应修正模型一、根据所述光学临近效应修正原始数据二建立跨越所述下层膜的光学临近效应修正模型二。步骤五、通过对所述跨越层膜图形和所述下层膜图形的做布尔运算的与操作，获得所述跨越层膜和所述下层膜的重叠区域。步骤六、将所述重叠区域放大预定的量得到重叠放大区域；将所述重叠放大区域与所述跨越层膜图形做与操作、再与所述重叠区域做非操作得到所述跨越层膜的过渡区域。步骤七、将所述光学临近效应修正模型一应用到所述重叠区域和所述过渡区域之外的区域也即所述重叠区域加所述过渡区域之外的区域得到所述重叠区域和所述过渡区域之外的区域的光刻版的尺寸；将所述光学临近效应修正模型二应用到所述重叠区域得到所述重叠区域的光刻版尺寸、或者使用基于规则的光学临近效应修正模型应用到所述重叠区域得到所述重叠区域的光刻版尺寸；运用外差法计算得到所述过渡区域的光刻版尺寸。所述底部抗反射涂层满足和后续光刻胶匹配的要求。步骤六中所述放大预定的量是根据厚度为所述厚度一的底部抗反射涂层的厚度变化5% 20%的变化量来限定；因为底部抗反射涂层从所述厚度二变化到所述厚度一时有一个过渡区域，在所述厚度一的基础上变化5% 20%的厚度的区域都为所述过渡区域，也即能用在所述厚度一的基础上变化5% 20%的厚度的区域来定义所述放大预定的量。或者，步骤六中所述放大预定的量由厚度一的底部抗反射涂层及匹配的光刻胶上的光刻胶关键尺寸和厚度为所述厚度二的底部抗反射涂层及匹配的光刻胶上的光刻胶关键尺寸的变化值来推算。因为所述放大预定的量是为了得到所述过渡区域，而实际上过渡区域的底部抗反射涂层的厚度是从所述厚度二变化到所述厚度一的，在所述过渡区域的底部抗反射涂层上匹配的光刻胶的关键尺寸也会从厚度二的底部抗反射涂层及匹配的光刻胶上的光刻胶关键尺寸到厚度为所述厚度一的底部抗反射涂层及匹配的光刻胶上的光刻胶关键尺寸逐渐变化，所以能够将在所述厚度一的底部抗反射涂层及匹配的光刻胶上的光刻胶关键尺寸的基础上变化5% 20%的关键尺寸都为过渡区域，也即以该区域来定义所述放大预定的量。本发明方法通过对下层图形的不同形貌处分别进行光学临近效应修正并建立相应模型、以及增加对不同形貌间的过渡区域的光学临近效应修正的推算，能够得到准确的光刻图形、且能提高光刻尺寸的均一性和可控性。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细的说明
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图1是现有具有下层膜形貌的硅片上的跨越层膜图形的结构俯视图；图2是沿图1中的A轴的剖面图；图3是在具有下层膜形貌的硅片上形成跨越层膜并涂布BARC后的剖面图；图4是本发明方法的流程图。
具体实施例方式如图4所示，是本发明方法的流程图。本发明实施例方法包括如下步骤步骤一、如图3所示，在具有下层膜2台阶形貌的硅片1上形成跨越层膜4，并在所述跨越层膜4上涂布底部抗反射涂层5。所述底部抗反射涂层5的类型满足和后续光刻胶匹配的要求。步骤二、对步骤一所形成的所述硅片1进行切片，并测量所述底部抗反射涂层5的厚度，分别得到无台阶处的厚度一和有台阶处的厚度二。步骤三、在平板片一上形成厚度为厚度一的底部抗反射涂层、在平板片二上形成厚度为厚度二的底部抗反射涂层；再在所述平板片一和所述平板片二上分别涂光刻胶、并用相同的光刻条件曝光；在所述平板片一收集得到所述厚度一的光学临近效应修正原始数据一，在所述平板片二收集得到所述厚度二的光学临近效应修正原始数据二。所述平板片是指只有不同的膜层、但是没有下层图形的硅片。步骤四、根据所述光学临近效应修正原始数据一建立不跨越所述下层膜的光学临近效应修正模型一、根据所述光学临近效应修正原始数据二建立跨越所述下层膜的光学临近效应修正模型二。步骤五、通过对所述跨越层膜图形和所述下层膜图形的做布尔运算的与操作，获得所述跨越层膜和所述下层膜的重叠区域。步骤六、将所述重叠区域放大预定的量得到重叠放大区域；将所述重叠放大区域与所述跨越层膜图形做与操作、再与所述重叠区域做非操作得到所述跨越层膜的过渡区域。其中，所述放大预定的量是根据厚度为所述厚度一的底部抗反射涂层的厚度变化5% 20%的变化量来限定；因为底部抗反射涂层从所述厚度二变化到所述厚度一时有一个过渡区域，在所述厚度一的基础上变化5% 20%的厚度的区域都为所述过渡区域，也即能用在所述厚度一的基础上变化5% 20%的厚度的区域来定义所述放大预定的量。或者， 步骤六中所述放大预定的量由厚度一的底部抗反射涂层及匹配的光刻胶上的光刻胶关键尺寸和厚度为所述厚度二的底部抗反射涂层及匹配的光刻胶上的光刻胶关键尺寸的变化值来推算。因为所述放大预定的量是为了得到所述过渡区域，而实际上过渡区域的底部抗反射涂层的厚度是从所述厚度二变化到所述厚度一的，在所述过渡区域的底部抗反射涂层上匹配的光刻胶的关键尺寸也会从厚度二的底部抗反射涂层及匹配的光刻胶上的光刻胶关键尺寸到厚度为所述厚度一的底部抗反射涂层及匹配的光刻胶上的光刻胶关键尺寸逐渐变化，所以能够将在所述厚度一的底部抗反射涂层及匹配的光刻胶上的光刻胶关键尺寸的基础上变化5% 20%的关键尺寸都为过渡区域，也即以该区域来定义所述放大预定的量。步骤七、将所述光学临近效应修正模型一应用到所述重叠区域和所述过渡区域之外的区域得到所述重叠区域和所述过渡区域之外的区域的光刻版的尺寸；将所述光学临近效应修正模型二应用到所述重叠区域得到所述重叠区域的光刻版尺寸、或者使用基于规则的光学临近效应修正模型应用到所述重叠区域得到所述重叠区域的光刻版尺寸；运用外差法计算得到所述过渡区域的光刻版尺寸。 以上通过具体实施例对本发明进行了详细的说明，但这些并非构成对本发明的限制。在不脱离本发明原理的情况下，本领域的技术人员还可做出许多变形和改进，这些也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种跨越形貌的光学临近效应修正方法，其特征在于，包括如下步骤步骤一、在具有下层膜台阶形貌的硅片上形成跨越层膜，并在所述跨越层膜上涂布底部抗反射涂层；步骤二、对步骤一所形成的所述硅片进行切片，并测量所述底部抗反射涂层的厚度，分别得到无台阶处的厚度一和有台阶处的厚度二；步骤三、在平板片一上形成厚度为厚度一的底部抗反射涂层、在平板片二上形成厚度为厚度二的底部抗反射涂层；再在所述平板片一和所述平板片二上分别涂光刻胶、并用相同的光刻条件曝光；在所述平板片一收集得到所述厚度一的光学临近效应修正原始数据一，在所述平板片二收集得到所述厚度二的光学临近效应修正原始数据二；步骤四、根据所述光学临近效应修正原始数据一建立不跨越所述下层膜的光学临近效应修正模型一、根据所述光学临近效应修正原始数据二建立跨越所述下层膜的光学临近效应修正模型二；步骤五、通过对所述跨越层膜图形和所述下层膜图形的做布尔运算的与操作，获得所述跨越层膜和所述下层膜的重叠区域；步骤六、将所述重叠区域放大预定的量得到重叠放大区域；将所述重叠放大区域与所述跨越层膜图形做与操作、再与所述重叠区域做非操作得到所述跨越层膜的过渡区域；步骤七、将所述光学临近效应修正模型一应用到所述重叠区域和所述过渡区域之外的区域得到所述重叠区域和所述过渡区域之外的区域的光刻版的尺寸；将所述光学临近效应修正模型二应用到所述重叠区域得到所述重叠区域的光刻版尺寸、或者使用基于规则的光学临近效应修正模型应用到所述重叠区域得到所述重叠区域的光刻版尺寸；运用外差法计算得到所述过渡区域的光刻版尺寸。
2.如权利要求1所述跨越形貌的光学临近效应修正方法，其特征在于所述底部抗反射涂层满足和后续光刻胶匹配的要求。
3.如权利要求1所述跨越形貌的光学临近效应修正方法，其特征在于步骤六中所述放大预定的量是根据厚度为所述厚度一的底部抗反射涂层的厚度变化5% 20%的变化量来限定；或者由厚度一的底部抗反射涂层及匹配的光刻胶上的光刻胶关键尺寸和厚度为所述厚度二的底部抗反射涂层及匹配的光刻胶上的光刻胶关键尺寸的变化值来推算。
全文摘要
本发明公开了一种跨越形貌的光学临近效应修正方法，包括如下步骤在具有下层膜形貌的硅片上形成跨越层膜并涂布BARC；通过对硅片切片测量出不同形貌处的BRAC厚度；将所测不同厚度的BARC涂布在两块平板片上并分别涂光刻胶和曝光；收集得到不同厚度的OPC原始数据；根据原始数据分别建立不同厚度OPC模型；通过与操作获得跨越层膜和下层膜的重叠区域；将重叠区域放大预定的量并得到跨越层膜的过渡区域；将不同厚度OPC模型应用到不同区域得到重叠区域、过渡区域以及二者之为区域的光刻版尺寸。本发明能够在具有不同的下层图形形貌时得到准确的光刻图形、能提高光刻尺寸的均一性和可控性。
文档编号G03F1/36GK102478760SQ20101055691
公开日2012年5月30日 申请日期2010年11月24日 优先权日2010年11月24日
发明者阚欢, 陈福成 申请人:上海华虹Nec电子有限公司