專利名稱：一種基于像素的光學(xué)鄰近效應(yīng)校正的優(yōu)化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于像素的光學(xué)鄰近效應(yīng)校正的優(yōu)化方法，屬于光刻分辨率增強(qiáng) 技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
當(dāng)前的大規(guī)模集成電路普遍采用光刻系統(tǒng)制造。光刻系統(tǒng)主要分為照明系統(tǒng) (光源)、掩膜、投射系統(tǒng)及晶片等四部分。光源發(fā)出的光線經(jīng)過(guò)聚光鏡聚焦后入射至掩膜， 掩膜的開孔部分透光；經(jīng)過(guò)掩膜后，光線經(jīng)由投射系統(tǒng)入射至晶片；這樣掩膜圖形就復(fù)制 在晶片上。目前主流的光刻系統(tǒng)是193nm的ArF深度紫外光刻系統(tǒng)。隨著光刻技術(shù)節(jié)點(diǎn)進(jìn)入 45nm-22nm,電路的關(guān)鍵尺寸已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于光源的波長(zhǎng)；因此光的干涉和衍射現(xiàn)象更加顯 著，導(dǎo)致光刻成像產(chǎn)生扭曲和模糊。如

圖1所示，501為掩膜，則由于干涉和衍射印制在晶片 上的圖像變成了 502，為此光刻系統(tǒng)必須采用分辨率增強(qiáng)技術(shù)，用以提高成像質(zhì)量。基于像 素的光學(xué)鄰近效應(yīng)校正(pixel-based optical proximity correction PBOPC)是一禾中重 要的光刻分辨率增強(qiáng)技術(shù)。PBOPC首先對(duì)掩膜進(jìn)行柵格化，然后對(duì)每一個(gè)像素的透光率進(jìn)行 優(yōu)化。如圖2所示，503為進(jìn)行PBOPC優(yōu)化后的掩膜，則由于干涉和衍射印制在晶片上的圖 像變成了 504，其趨近于所需的圖形。在掩膜制造過(guò)程中，首先將掩膜圖形分割成若干互不重疊的矩形；然后掩膜刻錄 機(jī)利用電子束將這些矩形逐一印制在晶片上；每一個(gè)矩形區(qū)域需用一束或多束電子束投射 而成。如圖3所示，掩膜圖形100被分割為三個(gè)矩形101，102和103，那么此掩膜需要至少 三束電子束進(jìn)行投射刻錄，因此掩膜的制造成本與掩膜圖形的分割矩形總數(shù)近似成正比。在PBOPC的優(yōu)化過(guò)程中，由于對(duì)掩膜上的任意像素進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，引入大量的輔助圖 形，因此PBOPC大幅度提升了掩膜的復(fù)雜度，增加了掩膜圖形的分割矩形總數(shù)，最終導(dǎo)致掩 膜制造成本的增加。如圖4和5所示，圖4為原始掩膜，包含4個(gè)矩形。圖5為PBOPC優(yōu)化 后的掩膜，其分割圖形(如虛線所示)包含14個(gè)矩形?？梢?jiàn)，由于經(jīng)過(guò)PBOPC優(yōu)化后的掩 膜的制造成本高，進(jìn)而增加了當(dāng)前的大規(guī)模集成電路的生產(chǎn)成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種基于像素的光學(xué)鄰近效應(yīng)校正方法，在提高光刻成像分 辨率的同時(shí)，降低掩膜的制造成本。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種基于像素的光學(xué)鄰近效應(yīng)校正的優(yōu)化方法，具體步驟為步驟301、將目標(biāo)圖形作為初始掩膜圖形Mtl，并設(shè)定掩膜圖形的分割矩形總數(shù)上限 為L(zhǎng);步驟302、計(jì)算目標(biāo)函數(shù)的梯度VZ)；
權(quán)利要求
1.一種基于像素的光學(xué)鄰近效應(yīng)校正的優(yōu)化方法，其特征在于，具體步驟為步驟301、將目標(biāo)圖形作為初始掩膜圖形Mtl，并設(shè)定掩膜圖形的分割矩形總數(shù)上限為L(zhǎng)；步驟302、計(jì)算目標(biāo)函數(shù)的梯度VZ)；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于像素的光學(xué)鄰近效應(yīng)校正的優(yōu)化方法，其特征在 于，步驟304中所述的翻轉(zhuǎn)為當(dāng)所述的VD(‘凡)大于0時(shí)，令MUci，y0) = 0 ；當(dāng)所述的 VZ)(x。,凡)小于 0 時(shí)，令
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于像素的光學(xué)鄰近效應(yīng)校正的優(yōu)化方法，其特征在 于，所述權(quán)重系數(shù)Y和分割矩形上限L依照如下步驟確定首先，確定L值，改變?chǔ)弥?，針?duì)不同Y值，對(duì)掩膜進(jìn)行優(yōu)化，并記錄最終的成像誤差F ；其次，選取最小F值對(duì)應(yīng)的γ值，確定γ值之后，改變L值，針對(duì)不同L值，對(duì)掩膜進(jìn) 行優(yōu)化，并記錄最終的成像誤差F和掩膜圖形的分割矩形總數(shù)S，最后在F和S值之間尋求 平衡點(diǎn)，并確定合理的L值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于像素的光學(xué)鄰近效應(yīng)校正的優(yōu)化方法，其特征在 于，所述掩膜圖形的分割矩形總數(shù)S對(duì)掩膜像素的梯度VS的具體計(jì)算步驟為步驟一、設(shè)計(jì)拓?fù)錇V波器g;
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于像素的光學(xué)鄰近效應(yīng)校正的優(yōu)化方法，通過(guò)將目標(biāo)圖形作為初始掩膜圖形M0，并設(shè)定矩形總數(shù)上限為L(zhǎng)；計(jì)算目標(biāo)函數(shù)的梯度尋找絕對(duì)值最大的可翻轉(zhuǎn)像素點(diǎn)并進(jìn)行翻轉(zhuǎn)；當(dāng)翻轉(zhuǎn)后計(jì)算出的成像誤差項(xiàng)F比翻轉(zhuǎn)前計(jì)算出的成像誤差項(xiàng)F小時(shí)，且翻轉(zhuǎn)后掩膜圖形的分割矩形總數(shù)S不超過(guò)L時(shí)，保留像素翻轉(zhuǎn)結(jié)果；否則還原為像素原值。本發(fā)明在每次像素翻轉(zhuǎn)后，都要判定成像誤差項(xiàng)F是否降低，因此能夠確保在PBOPC優(yōu)化過(guò)程中，成像誤差逐步遞減，進(jìn)而提高成像分辨率。同時(shí)，在每次像素翻轉(zhuǎn)后，都要判定當(dāng)前掩膜圖形的分割矩形總數(shù)S是否超過(guò)上限L，因此本發(fā)明能夠有效的限制優(yōu)化后掩膜圖形的復(fù)雜度，從而限制掩膜制造成本。
文檔編號(hào)G03F1/14GK102122111SQ20111006762
公開日2011年7月13日 申請(qǐng)日期2011年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月20日
發(fā)明者李艷秋, 馬旭 申請(qǐng)人:北京理工大學(xué)