專利名稱：一種光學(xué)鄰近修正方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體光刻工藝領(lǐng)域，特別涉及一種光學(xué)鄰近修正方法。
背景技術(shù)：
在集成電路制造中，為了將電路圖形順利地轉(zhuǎn)移到晶片襯底上，必須先將該電路 圖形設(shè)計(jì)成光罩上的光罩圖案，然后再將光罩圖案通過曝光顯影工藝轉(zhuǎn)移到該晶片襯底 上，晶片襯底上的圖形稱為曝光圖形。該晶片襯底包括，但不局限于，例如硅、硅鍺(SiGe)、 絕緣體硅(SOI)以及其各種組合物等材料。隨著超大規(guī)模集成電路(Very Large Scale Integratedcircuites, VLSI)的發(fā)展，導(dǎo)致了對(duì)減小電路圖形尺寸和增加布局密度的需 求的增長。當(dāng)關(guān)鍵尺寸(critical dimensions，⑶)接近或小于光刻制程所用的光源波 長時(shí)，就會(huì)使曝光圖形變形；還會(huì)因?yàn)槭艿洁徑膱D形影響等因素而導(dǎo)致圖形的扭曲和 偏移，例如線端縮短(line-end shortening)、線端連結(jié)(line-end bridging)、線寬變 異(line width variations)、線角圓化(linecorner rounding)。這就更加需要使用分 辨率增強(qiáng)技術(shù)(RET)以擴(kuò)展光刻工藝的能力。RET包括例如使用光學(xué)鄰近修正(Optical ProximityCorrection, 0PC)、次分辨率輔助圖形增強(qiáng)光刻(SRAF)和相位移增強(qiáng)掩模光刻 (PSM)的技術(shù)。其中，用OPC來修正光罩圖案，是近來在制造端所興起的一種熱門工藝，而OPC技 術(shù)就是通過對(duì)光罩圖案做系統(tǒng)的改變，補(bǔ)償上述圖形的扭曲和偏移。預(yù)先改變光罩圖案的 形狀和尺寸，即在光罩圖案末端增加輔助圖形，使在晶片襯底上最終形成的曝光圖形達(dá)到 電路圖形的設(shè)計(jì)要求?，F(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)根據(jù)電路圖形設(shè)計(jì)的光罩圖案進(jìn)行OPC修正的流程示意圖如圖1 所示。步驟11、優(yōu)化光刻裝置設(shè)置值并固定該設(shè)置值，包括曝光量、用于表示透鏡收集衍 射光能力的數(shù)值孔徑(Number Aperture，ΝΑ)、表示光束強(qiáng)度分布范圍的西格瑪(sigma)等 參數(shù)值。如果這些參數(shù)變了，那么下面修正步驟就必須重復(fù)更多次，使過程復(fù)雜化，所以上 述設(shè)置值一旦確定，就不再改變。其中，光刻裝置包括光罩、透鏡及光源等。步驟12、模擬光罩圖案的曝光過程，即創(chuàng)建OPC模型，查看將要曝光到晶片襯底上 的曝光圖形的失真程度，從而可以看出電路圖形與經(jīng)過光罩圖案曝光形成的曝光圖形的差 別。在根據(jù)電路圖形設(shè)計(jì)光罩圖案的實(shí)際過程中，有一些符合電路設(shè)計(jì)規(guī)則但由于曝 光系統(tǒng)的限制不能實(shí)現(xiàn)的電路圖形，稱為工藝錯(cuò)誤敏感圖形(hot spot)。圖3a表示了電路 圖形中的一個(gè)hot spot，在圖案中間的橫向連線與其上方的縱向連線相距100納米。步驟13、根據(jù)OPC模型的失真程度指定程式(recipe) ,recipe為已經(jīng)編寫完成的 編碼、腳本，用于對(duì)光罩圖案進(jìn)行修正。步驟14、應(yīng)用OPC對(duì)光罩圖案進(jìn)行修正，該修正根據(jù)具體應(yīng)用進(jìn)行相應(yīng)的重復(fù)，一 般為6至12次，優(yōu)選為8次。
步驟15、對(duì)修正后的光罩圖案執(zhí)行步驟12，對(duì)修正后的曝光圖形進(jìn)行確認(rèn)，如果 所有曝光圖形和電路圖形的容差都在容差范圍內(nèi)，則直接執(zhí)行步驟16、輸出該修正后的光 罩圖案。容差范圍一般根據(jù)電路圖形的尺寸及其他參數(shù)的不同而不同，可以由經(jīng)驗(yàn)值得 出，從而設(shè)定一個(gè)容差范圍。其中有的曝光圖形和電路圖形的容差超出容差范圍時(shí)，則對(duì) 該曝光圖形做標(biāo)記，在對(duì)所有超出容差范圍的曝光圖形做完標(biāo)記后，輸出上述所有超出容 差范圍的曝光圖形，由工程師對(duì)標(biāo)記的曝光圖形和電路圖形進(jìn)行核對(duì)，有的可能是虛假錯(cuò) 誤，可以忽略不計(jì)，有的不可以忽略，即仍然存在需要修改的光罩圖案，則執(zhí)行步驟17、改變 recipe，重復(fù)執(zhí)行步驟14，直至修正后的曝光圖形在容差范圍內(nèi)，再執(zhí)行步驟16。對(duì)于圖3a所示的電路圖形中的hot spot，由于光學(xué)的物理極限及制作工藝等因 素，OPC修正之后光罩上的光罩圖案如圖北所示，光罩圖案的正常尺寸的橫向連線與其上 方的縱向連線距離為65. 0納米；而實(shí)際曝光顯影后形成的曝光圖案如圖3c所示，由于受到 鄰近的圖形等因素的影響，相比圖3a，縱向連線會(huì)沿背向橫向連線的方向縮短20. 5納米， 即橫向連線與其上方的縱向連線距離變?yōu)?20. 5納米。這種OPC修正造成的線端縮短是不 符合電路圖形設(shè)計(jì)要求的，往往會(huì)影響器件的性能。由于上述基于模型的OPC過程是把模擬的整個(gè)曝光圖形和整個(gè)電路圖形進(jìn)行比 較然后修正光罩圖案，hot spot對(duì)應(yīng)的光罩圖案就會(huì)和其他電路圖形對(duì)應(yīng)的光罩圖案一樣 經(jīng)過多次OPC修正直到光罩圖案的所有曝光圖形都在容差范圍內(nèi)后，才輸出該修正后的光 罩圖案。對(duì)hot spot的OPC修正，不僅增加了步驟14中計(jì)算機(jī)的工作量，使修正效率比較 低，即所需要的修正回轉(zhuǎn)時(shí)間(turn-around-time，TAT)比較長，而且往往由于OPC光學(xué)系 統(tǒng)的物理極限以及制造工藝的限制，不能通過OPC修正達(dá)到電路圖形設(shè)計(jì)要求。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明解決的技術(shù)問題是對(duì)電路圖形的OPC修正是把錯(cuò)誤敏感圖形和其他設(shè)計(jì)圖案一樣經(jīng)過多次OPC修正 直到所有圖形都在容差范圍內(nèi)后，才輸出該修正后的數(shù)據(jù)庫，這就造成了 OPC修正效率比 較低，甚至一些hot spot,不能通過OPC修正達(dá)到要求。為解決上述問題，本發(fā)明的技術(shù)方案具體是這樣實(shí)現(xiàn)的一種光學(xué)鄰近修正方法，該方法包括，根據(jù)理論計(jì)算的極限值和在OPC過程中經(jīng)驗(yàn)積累的工藝錯(cuò)誤敏感圖形建立工藝 錯(cuò)誤敏感圖形數(shù)據(jù)庫，并確定所述數(shù)據(jù)庫中的任一工藝錯(cuò)誤敏感圖形對(duì)應(yīng)的修正方案；對(duì)比電路圖形和所述工藝錯(cuò)誤敏感圖形數(shù)據(jù)庫中的工藝錯(cuò)誤敏感圖形，確定電路 圖形中的所有工藝錯(cuò)誤敏感圖形；根據(jù)所述工藝錯(cuò)誤敏感圖形對(duì)應(yīng)修正方案，修正所述電路圖形中的工藝錯(cuò)誤敏感 圖形，得到修正后的電路圖形；輸出修正后的電路圖形到OPC修正流程，進(jìn)行OPC修正。工藝錯(cuò)誤敏感圖形數(shù)據(jù)庫工藝錯(cuò)誤敏感圖形數(shù)據(jù)庫工藝錯(cuò)誤敏感圖形數(shù)據(jù)庫所述對(duì)比電路圖形和工藝錯(cuò)誤敏感圖形數(shù)據(jù)庫中的工藝錯(cuò)誤敏感圖形的方法為，首先調(diào)用工藝錯(cuò)誤敏感圖形數(shù)據(jù)庫中的某工藝錯(cuò)誤敏感圖形，所述工藝錯(cuò)誤敏感 圖形數(shù)據(jù)庫中的某個(gè)工藝錯(cuò)誤敏感圖形表示具有一定范圍的圖形，把工藝錯(cuò)誤敏感圖形和電路圖形中具有相同圖形范圍的部分電路圖形逐個(gè)進(jìn)行異或運(yùn)算，然后把運(yùn)算得到的形狀 不同的圖形的面積除以所述部分電路圖形的總面積，得到兩個(gè)對(duì)比圖形的容差，如果容差 在預(yù)先設(shè)定容差范圍內(nèi)，就認(rèn)為所述部分電路圖形是工藝錯(cuò)誤敏感圖形；否則，認(rèn)為其不是 工藝錯(cuò)誤敏感圖形。所述設(shè)定容差范圍是10%。所述修正是把電路圖形中各工藝錯(cuò)誤敏感圖形用所述該工藝錯(cuò)誤敏感圖形對(duì)應(yīng) 的修正方案的圖形代替。由上述的技術(shù)方案可見，本發(fā)明在對(duì)電路圖形進(jìn)行OPC修正前，加入檢查和修正 電路圖形中hot spot的步驟，可以減少OPC修正所需的時(shí)間，使修正后的數(shù)據(jù)庫符合電路 圖形設(shè)計(jì)要求。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行OPC修正的流程示意圖。圖2為本發(fā)明對(duì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行OPC修正的方法流程圖。圖3a為現(xiàn)有技術(shù)的電路圖形中hot spot圖案。圖北為現(xiàn)有技術(shù)的電路圖形中hot spot在OPC修正之后光罩上的光罩圖案。圖3c為現(xiàn)有技術(shù)的電路圖形中hot spot曝光顯影后的圖案。圖3d為本發(fā)明電路圖形中hot spot修正后的圖案。圖!Be為本發(fā)明經(jīng)過hot spot修正的電路圖形中hot spot在OPC修正之后光罩 上的光罩圖案圖3f為本發(fā)明經(jīng)過hot spot修正的電路圖形中hot spot曝光顯影后圖案。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案、及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下參照附圖并舉實(shí)施例， 對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。本發(fā)明利用示意圖進(jìn)行了詳細(xì)描述，在詳述本發(fā)明實(shí)施例時(shí)，為了便于說明，示意 圖會(huì)不依一般比例作局部放大，不應(yīng)以此作為對(duì)本發(fā)明的限定。本發(fā)明提出一種光學(xué)鄰近修正方法，該方法包括，建立hot spot數(shù)據(jù)庫，對(duì)hot spot數(shù)據(jù)以及所述hot spot對(duì)應(yīng)修正方案的圖形 進(jìn)行分類；對(duì)比電路圖形和所述hot spot數(shù)據(jù)，找出相同hot spot，在電路圖形中標(biāo)記相同 hot spot的部分電路圖形；所述hot spot對(duì)應(yīng)修正方案，修正所述hot spot的部分電路圖形，與電路圖形進(jìn) 行合并；輸出合并后的電路圖形到OPC修正流程，進(jìn)行OPC修正。所述對(duì)比電路圖形和hot spot數(shù)據(jù)庫中的hot spot數(shù)據(jù)的方法為，首先調(diào)用hot spot數(shù)據(jù)庫中的某hot spot數(shù)據(jù)，所述hot spot數(shù)據(jù)庫中的某 hot spot數(shù)據(jù)表示具有一定范圍的圖形，把hot spot數(shù)據(jù)和電路圖形中具有相同圖形范圍 的部分電路圖形逐個(gè)進(jìn)行異或運(yùn)算，然后把運(yùn)算得到的形狀不同的圖形的面積除以部分電
5路圖形表示圖形的總面積，得到兩個(gè)對(duì)比圖形的容差，如果容差在預(yù)先設(shè)定容差范圍內(nèi)，就 認(rèn)為找出相同hotspot，否則，認(rèn)為未找出相同hot spot。所述設(shè)定容差范圍是10%。所述修正hot spot是把電路圖形中各hot spot的部分電路圖形用hot spot數(shù) 據(jù)庫中與hot spot對(duì)應(yīng)修正方案的圖形代替。本發(fā)明在對(duì)電路圖形進(jìn)行OPC修正前，加入修正電路圖形中hot spot的步驟，可 以減少OPC修正所需的時(shí)間。本發(fā)明對(duì)電路圖形進(jìn)行光學(xué)鄰近修正的方法流程圖如圖2所示。步驟201、建立hot spot數(shù)據(jù)庫，并確定hot spot數(shù)據(jù)庫中的任一 hotspot數(shù)據(jù) 對(duì)應(yīng)的修正方案。本步驟中，hot spot數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)來源有理論計(jì)算的極限值、在OPC過程中經(jīng)驗(yàn) 積累的hot spot數(shù)據(jù)。所述hot spot數(shù)據(jù)庫中的任一 hot spot對(duì)應(yīng)的修正方案來源于 經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。本步驟中，還可以對(duì)hot spot數(shù)據(jù)庫中的hot spot數(shù)據(jù)進(jìn)行分類，分類方式可以 根據(jù)用戶的不同需要制定，以方便數(shù)據(jù)的管理和維護(hù)。步驟202、對(duì)比電路圖形和hot spot數(shù)據(jù)庫中的所有hot spot數(shù)據(jù)，標(biāo)記電路圖 形中的所有hot spot。本步驟中，對(duì)比電路圖形和hot spot數(shù)據(jù)庫中的hot spot的具體方法是，首先調(diào)用hot spot數(shù)據(jù)庫中的某hot spot，所述hot spot數(shù)據(jù)庫中的某hot spot是具有一定范圍的圖形，把hot spot和電路圖形中相同范圍(scope)的圖形逐個(gè)進(jìn)行 異或運(yùn)算，然后把運(yùn)算得到的形狀不同的面積除以電路圖形相同范圍的圖形總面積，得到 兩個(gè)對(duì)比圖形的容差，如果容差在預(yù)先設(shè)定容差范圍內(nèi)，就認(rèn)為相同范圍的圖形電路圖形 是工藝錯(cuò)誤敏感圖形，否則，認(rèn)為其不是工藝錯(cuò)誤敏感圖形。本步驟中，設(shè)定容差范圍是10%。本步驟中，標(biāo)記電路圖形中的所有hot spot是指，逐一把hot spot數(shù)據(jù)庫中的所 有hot spot和電路圖形進(jìn)行對(duì)比之后，分別標(biāo)記電路圖形中的hotspot。步驟203、根據(jù)工藝錯(cuò)誤敏感圖形對(duì)應(yīng)修正方案，修正所述電路圖形中的工藝錯(cuò)誤 敏感圖形，得到修正后的電路圖形。本步驟中，修正hot spot是指，把電路圖形中各hot spot用該hot spot對(duì)應(yīng)的 修正方案的圖形代替。本步驟中，電路圖形中的所有hot spot都進(jìn)行了修正。本發(fā)明具體實(shí)施例中，所示圖3a中間的橫向連線與其上方相距100納米的縱向連 線表示了電路圖形中的一個(gè)hot spot。以上述圖3a中的hot spot為例進(jìn)行修正。把上述 hot spot用該hot spot對(duì)應(yīng)的修正方案的圖形代替后，得到如圖3d所示修正后的電路圖 形。對(duì)電路圖形所做修正為局部改變橫向連線朝向縱向連線的一邊的位置，使其中間部分 朝背向縱向連線的方向移動(dòng)30納米。這種局部改變縱向連線的形狀不會(huì)違反器件的電路 圖形設(shè)計(jì)要求，對(duì)器件性能沒有影響。步驟204、輸出修正后的電路圖形到OPC修正流程。步驟205、優(yōu)化光刻裝置設(shè)置值并固定該設(shè)置值，包括曝光量、數(shù)值孔徑、西格瑪?shù)葏?shù)值。步驟206、模擬光罩圖案的曝光過程得到曝光圖案，即創(chuàng)建OPC模型，從而可以看 出電路圖形與經(jīng)過光罩圖案曝光形成的曝光圖形的差別。步驟207、根據(jù)OPC模型指定程式(recipe)，recipe為已經(jīng)編寫完成的編碼、腳本， 用于對(duì)光罩圖案進(jìn)行修正。步驟208、應(yīng)用OPC對(duì)光罩圖案進(jìn)行修正，該修正根據(jù)具體應(yīng)用進(jìn)行相應(yīng)的重復(fù)， 一般為6至12次，優(yōu)選為8次。步驟209、對(duì)修正后的光罩圖案執(zhí)行步驟206，對(duì)修正后的曝光圖形進(jìn)行確認(rèn)，如 果所有曝光圖形和電路圖形的容差都在容差范圍內(nèi)，則直接執(zhí)行步驟210、輸出該修正后 的光罩圖案。容差范圍一般根據(jù)電路圖形的尺寸及其他參數(shù)的不同而不同，可以由經(jīng)驗(yàn)值 得出，從而設(shè)定一個(gè)容差范圍。其中有的曝光圖形和電路圖形的容差超出容差范圍時(shí)，則 對(duì)該曝光圖形做標(biāo)記，在對(duì)所有超出容差范圍的曝光圖形做完標(biāo)記后，輸出上述所有超出 容差范圍的圖形，由工程師對(duì)標(biāo)記的曝光圖形和電路圖形進(jìn)行核對(duì)，有的可能是虛假錯(cuò)誤， 可以忽略不計(jì)，有的不可以忽略，即仍然存在需要修改的光罩圖案，則執(zhí)行步驟211、改變 recipe，重復(fù)執(zhí)行步驟208，直至修正后的曝光圖形在容差范圍內(nèi)，再執(zhí)行步驟210。OPC修正上述經(jīng)過hot spot修正的電路圖形，光罩上的光罩圖案如圖!Be所示，正 常尺寸的橫向連線與其上方的縱向連線距離為65. 5納米；同時(shí)，實(shí)際曝光和曝光顯影后在 晶片襯底上形成的圖形如圖3f所示，橫向連線與其上方的縱向連線相距130納米，即相比 hot spot修正后的電路圖形，縱向連線的長度沒有縮短，符合電路圖形設(shè)計(jì)要求。此外，在 進(jìn)行OPC修正前就已經(jīng)對(duì)hot spot進(jìn)行了修正，因此，減少了步驟208所需的時(shí)間以及重 復(fù)執(zhí)行步驟208的次數(shù)，縮短了 OPC修正回轉(zhuǎn)時(shí)間。從本發(fā)明的具體實(shí)施例可以看出，在對(duì)電路圖形進(jìn)行OPC修正前加入檢查和修正 電路圖形中hot spot步驟，再對(duì)修正后的電路圖形進(jìn)行OPC修正，可以減少OPC修正所需 的時(shí)間，且OPC修正后的光罩圖案曝光后得到的曝光圖案符合電路圖形設(shè)計(jì)要求。以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在 本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù) 范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)鄰近修正方法，該方法包括，根據(jù)理論計(jì)算的極限值和在OPC過程中經(jīng)驗(yàn)積累的工藝錯(cuò)誤敏感圖形建立工藝錯(cuò)誤 敏感圖形數(shù)據(jù)庫，并確定所述數(shù)據(jù)庫中的任一工藝錯(cuò)誤敏感圖形對(duì)應(yīng)的修正方案；對(duì)比電路圖形和所述工藝錯(cuò)誤敏感圖形數(shù)據(jù)庫中的工藝錯(cuò)誤敏感圖形，確定電路圖形 中的所有工藝錯(cuò)誤敏感圖形；根據(jù)所述工藝錯(cuò)誤敏感圖形對(duì)應(yīng)修正方案，修正所述電路圖形中的工藝錯(cuò)誤敏感圖 形，得到修正后的電路圖形；輸出修正后的電路圖形到OPC修正流程，進(jìn)行OPC修正。工藝錯(cuò)誤敏感圖形數(shù)據(jù)庫工藝錯(cuò)誤敏感圖形數(shù)據(jù)庫工藝錯(cuò)誤敏感圖形數(shù)據(jù)庫
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述對(duì)比電路圖形和工藝錯(cuò)誤敏感圖形數(shù) 據(jù)庫中的工藝錯(cuò)誤敏感圖形的方法為，首先調(diào)用工藝錯(cuò)誤敏感圖形數(shù)據(jù)庫中的某工藝錯(cuò)誤敏感圖形，所述工藝錯(cuò)誤敏感圖形 數(shù)據(jù)庫中的某個(gè)工藝錯(cuò)誤敏感圖形表示具有一定范圍的圖形，把工藝錯(cuò)誤敏感圖形和電路 圖形中具有相同圖形范圍的部分電路圖形逐個(gè)進(jìn)行異或運(yùn)算，然后把運(yùn)算得到的形狀不同 的圖形的面積除以所述部分電路圖形的總面積，得到兩個(gè)對(duì)比圖形的容差，如果容差在預(yù) 先設(shè)定容差范圍內(nèi)，就認(rèn)為所述部分電路圖形是工藝錯(cuò)誤敏感圖形；否則，認(rèn)為其不是工藝 錯(cuò)誤敏感圖形。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述設(shè)定容差范圍是10%。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述修正是把電路圖形中各工藝錯(cuò)誤敏感 圖形用所述該工藝錯(cuò)誤敏感圖形對(duì)應(yīng)的修正方案的圖形代替。
全文摘要
一種光學(xué)鄰近修正方法，該方法包括，首先，建立工藝錯(cuò)誤敏感圖形數(shù)據(jù)庫，確定其對(duì)應(yīng)修正方案；然后對(duì)比電路圖形和工藝錯(cuò)誤敏感圖形數(shù)據(jù)庫，在電路圖形中標(biāo)記工藝錯(cuò)誤敏感圖形；接著，根據(jù)所述工藝錯(cuò)誤敏感圖形對(duì)應(yīng)修正方案，修正所述電路圖形中工藝錯(cuò)誤敏感圖；最后對(duì)修正后的電路圖形進(jìn)行光學(xué)鄰近修正。本發(fā)明在對(duì)電路圖形進(jìn)行光學(xué)鄰近修正前，加入檢查和修正電路圖形中工藝錯(cuò)誤敏感圖形的步驟，可以減少光學(xué)鄰近修正所需的時(shí)間，使修正后的光罩圖案符合電路圖形設(shè)計(jì)要求。
文檔編號(hào)G03F1/36GK102117010SQ20101002252
公開日2011年7月6日 申請日期2010年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月4日
發(fā)明者張飛 申請人:中芯國際集成電路制造(上海)有限公司