專利名稱：用于光學臨近修正的確定圖形外輪廓的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導體器件的制造領(lǐng)域，尤其涉及一種用于光學臨近修正的確定圖形
外輪廓的方法。
背景技術(shù)：
隨著半導體制造技術(shù)的飛速發(fā)展，為了半導體器件達到更快的運算速度、更大的 資料存儲量以及更多的功能，半導體芯片正向更高集成度的方向發(fā)展。而半導體芯片的集 成度越高，半導體器件的臨界尺寸(CD， Critical Dimension)越小。 然而，由于受到曝光機臺(optical exposure tool)的分辨率極限 (resolutionlimit)的影響，在對這些高密度排列的掩模版電路圖形進行曝光轉(zhuǎn)移至晶圓 上時，便很容易產(chǎn)生光學臨近效應(OPE， optical proximity effect)，例如直角轉(zhuǎn)角圓形 化(right-angled comer rounded)、直線末端緊縮(line end shortened)以及直線線寬增 加/縮減(line width increase/decrease)等都是常見的光學臨近效應所導致的掩模版 電路圖形轉(zhuǎn)移到晶圓上的缺陷。 現(xiàn)有技術(shù)對光學臨近效應進行修正方法是預先修正光掩模版上的掩模版電路圖 形，例如在光掩模版上使用亞衍射極限輔助散射條(SRAF)作為輔助圖形的方法。具體如專 利號為95102281. 4的中國專利所公開的技術(shù)方案，如圖l所示，在光學臨近修正(0PC)的 電路布局圖中，在相鄰的電路布局圖形IO之間加入至少一個布局輔助圖形15，其中布局輔 助圖形15與電路布局圖形10平行，布局輔助圖形15為亞衍射極限輔助散射條，用以減弱 通過相鄰電路布局圖形10之間的光強度；然后再將在OPC軟件中設(shè)計好的電路布局圖形 10和布局輔助圖形15 —起輸入至光掩模版制造設(shè)備中，設(shè)備會根據(jù)輸入的電路布局圖形 10和布局輔助圖形15大小和位置自動在光掩模版上用鉻膜層或移相器形成掩模版電路圖 形和掩模版輔助圖形。 在增加布局輔助圖形15之前，首先需要讀入電路布局圖形10的外輪廓?，F(xiàn)有技 術(shù)中，是通過檢測一系列測試點的光強來計算出電路布局圖形10的外輪廓。而通過這種方 法所計算出的電路布局圖形10外輪廓的精確度與測試點的數(shù)量有關(guān)。隨著測試點數(shù)量的 增加，計算量也成幾何級數(shù)增加。因此，業(yè)界存在基本保持電路布局圖形io外輪廓的計算 精度，又能減少測試點，從而降低計算量的需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是在進行光學臨近修正確定電路布局圖形的外輪廓 時，如何在基本保持計算精度的前提下，降低計算量。 為解決上述問題，本發(fā)明提供一種用于光學臨近修正的確定圖形外輪廓的方法， 包括步驟提供電路布局圖形；設(shè)定多個測試點組，各測試點組內(nèi)的測試點的連線對應與 所述圖形外輪廓的一段相交；獲取測試點的光強；設(shè)定外輪廓光強值；尋找光強與所述外 輪廓光強值最接近的測試點作為基準點；通過基準點確定位于所述圖形外輪廓之外的外部測試點數(shù)量；統(tǒng)計外部測試點數(shù)量的分布；通過所述分布確定所需的外部測試點的最終數(shù)
量；將所述外部測試點的最終數(shù)量用于確定所述電路布局圖形的所有外輪廓。 可選地，所述的各測試點組內(nèi)的測試點的連線為直線。 可選地，所述直線垂直或接近垂直于相應的一段圖形外輪廓。 可選地，各測試點組內(nèi)距離最遠的兩個測試點間的距離由下式確定 Si = i 崩 其中，SR為各測試點組內(nèi)距離最遠的兩個測試點間的距離，A s為曝光波長，NA為
數(shù)值孔徑。
可選地，各測試點組內(nèi)測試點的數(shù)量由下式?jīng)Q定
C/W =—— 其中，CPN為各測試點組內(nèi)測試點的數(shù)量，SR為各測試點組內(nèi)距離最遠的兩個測 試點間的距離，CPS為測試點間的距離。 可選地，所述外部測試點數(shù)量為基準點與位于所述圖形外輪廓之外的測試點的距 離的最大值與測試點間距離之商。 可選地，還包括步驟通過基準點確定位于所述圖形外輪廓之內(nèi)的內(nèi)部測試點數(shù) 量；統(tǒng)計內(nèi)部測試點數(shù)量的分布；通過所述分布確定所需的內(nèi)部測試點的最終數(shù)量；將所 述內(nèi)部測試點的最終數(shù)量用于確定所述電路布局圖形的所有外輪廓。 可選地，所述內(nèi)部測試點數(shù)量為基準點與位于所述圖形外輪廓之內(nèi)的測試點的距 離的最大值與測試點間距離之商。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所要求保護的用于光學臨近修正的確定圖形外輪廓的方 法中，通過統(tǒng)計外部測試點數(shù)量的分布，并用該分布確定所需的外部測試點的最終數(shù)量，再 將外部測試點的最終數(shù)量用于確定電路布局圖形的所有外輪廓，因而可以用統(tǒng)計來減少外 部測試點的數(shù)量，在基本保持計算精度的前提下降低0PC的計算量。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)光學臨近修正的電路布局圖； 圖2為根據(jù)本發(fā)明一個實施例確定電路布局圖形外輪廓的方法流程圖； 圖3為本發(fā)明一個實施例電路布局圖形的示意圖； 圖4為本發(fā)明另一個實施例確定基準點的示意圖； 圖5為根據(jù)本發(fā)明一個實施例進行外部測試點數(shù)量統(tǒng)計的結(jié)果。
具體實施例方式
本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在進行光學臨近修正確定圖形外輪廓時，用于確定圖形外 輪廓的測試點中存在冗余，這樣的冗余使得進行光學臨近修正時的計算量大增，無法適應 越來越密集的電路布圖的光學臨近修正。 為了減少測試點的冗余，根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，提供一種用于光學臨近修正 的確定圖形外輪廓的方法，如圖2所示，包括步驟
，提供電路布局圖形；
S202，設(shè)定多個測試點組，各測試點組內(nèi)的測試點的連線對應與所述圖形外輪廓 的一段相交； S203，獲取測試點的光強； S204，尋找光強與所述外輪廓的設(shè)定光強值最接近的測試點作為基準點；
S205，通過基準點確定位于所述圖形外輪廓之外的外部測試點數(shù)量；
S206，統(tǒng)計外部測試點數(shù)量的分布； S207，通過所述分布確定所需的外部測試點的最終數(shù)量； S208 ，將所述外部測試點的最終數(shù)量用于確定所述電路布局圖形的所有外輪廓。
下面結(jié)合附圖對上述步驟進行詳細說明。 首先執(zhí)行步驟S201，提供電路布局圖形。在具體實施方式
中，如圖3所示，將電路 布局圖形301簡化為一個長方形。而現(xiàn)有的集成電路的布局一般只采用直線段或折線段來 組成。因此，將電路布局圖形301簡化為一個長方形也符合本領(lǐng)域技術(shù)人員的習慣。
電路布局圖形301具有一個封閉的外輪廓。為了提高計算的準確性，發(fā)明人將長 度過長的外輪廓線先進行分割。在圖3中，發(fā)明人設(shè)置有多個分割點302，用于分割電路布 局圖形301的外輪廓。并且，假定相鄰兩個分割點之間的電路布局圖形301的外輪廓線為 一條直線段。因此，確定電路布局圖形301的外輪廓的任務就轉(zhuǎn)化成定位這一條一條的線 段。下面以從電路布局圖形301分割出的一段輪廓線303為例，說明如何確定輪廓線303。
然后執(zhí)行步驟S202，設(shè)定多個測試點組304，各測試點組內(nèi)的測試點305的連線對 應與電路布局圖形301外輪廓的一段相交。例如，如圖3所示，各測試點組304內(nèi)的測試點 305的連線與輪廓線303相交。當然，此時，實際的輪廓線303尚未被確定，但是，輪廓線303 僅僅是在一個小范圍內(nèi)的確定位置不確定，也即輪廓線303的位置范圍是確定的。因此，由 于測試點組304內(nèi)的測試點305足夠多，而測試點305之間的間距又足夠大，只要各測試點 組304內(nèi)相距最遠的兩個測試點305 —個位于電路布局圖形301的輪廓之外，而另一個位 于輪廓之內(nèi)，則通過各測試點組304內(nèi)所有測試點305的連線必然會與輪廓線303相交。
在本發(fā)明一個較佳的實施例中，各測試點組304內(nèi)所有測試點305在同一直線上， 也即通過各測試點組304內(nèi)所有測試點305的連線為直線。在本發(fā)明的另外一個較佳的實 施例中，通過各測試點組304內(nèi)所有測試點305的直線與輪廓線303垂直或接近垂直。這 兩個較佳的實施例的好處將會在步驟S204尋找基準點的過程中得到體現(xiàn)。
測試點305間的間距越小，計算精度越高，而所需的測試點305的數(shù)量就越多，計 算量越大。因此，測試點305的間距是上述兩個參量之間平衡的結(jié)果。在本發(fā)明一個較佳 的實施例中，測試點305間的間距CPS為10nm。而測試點的數(shù)量，需要保證各測試點組304 內(nèi)相距最遠的兩個測試點305 —個位于電路布局圖形301的輪廓之外，而另一個位于輪廓 之內(nèi)。并且，根據(jù)光學原理，這兩個相距最遠的測試點305之間的間距有個可完全保證計算 精度的最小值，這個最小值由下式來確定 5/ = A 其中，SR為各測試點組304內(nèi)距離最遠的兩個測試點305間的距離，A s為曝光波 長，NA為光刻機的數(shù)值孔徑。 由于各測試點組304內(nèi)距離最遠的兩個測試點305間的距離存在最小值，因此，在
5測試點305間的間距CPS確定的情況下，一個測試組304內(nèi)的測試點305的數(shù)量也就有了 一個可完全保證計算精度的最小值，這個最小值由下式所確定
廣PV-朋
- c尸s 其中，CPN為各測試點組304內(nèi)測試點305的數(shù)量，SR為各測試點組304內(nèi)距離最 遠的兩個測試點305間的距離，CPS為測試點305之間的距離。 而上述測試點305的最小值是可完全保證計算精度的最小值，但是，本發(fā)明的目 的在基本保持計算精度的前提下，再度減少一個測試組304內(nèi)的測試點305的數(shù)量，從而降 低計算量。因此，上述所謂的最小值仍然有繼續(xù)減小的潛力。具體如何減小這個最小值的 方法將在以下部分進行描述。 接下來再執(zhí)行步驟S203，獲取測試點305的光強。當然，這里獲取測試點305的光 強的方法有多種，例如通過照射電路布局圖形301獲取其反射光強的方法，或者從相反的 方向照射電路布局圖形301獲取其透射光強的方法，都可以因此實現(xiàn)步驟S203的目的，獲 取測試點305的光強。這里的光強數(shù)據(jù)可以是光強的原始數(shù)據(jù)，也可以是經(jīng)過歸一化的數(shù) 據(jù)。無論是光強的原始數(shù)據(jù)，還是光強的歸一化的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)都可以用作后續(xù)步驟計算 基準點之用。 接著再執(zhí)行步驟S204，尋找光強與所述外輪廓的設(shè)定光強值最接近的測試點305 作為基準點306。確定基準點306的方法可以是，如圖4所示，將步驟S204中獲取的測試點 305的光強依照測試點305的位置作圖。圖的橫坐標為按位置順序排列的測試點305，縱坐 標為光強值。從圖上劃出外輪廓的設(shè)定光強值，就可以迅速找到基準點306。
這里所說的外輪廓的設(shè)定光強值，是一個光強的閾值。這個閾值用來分割哪些測 試點305處在電路布局圖形301的輪廓之外以及哪些測試點305處在電路布局圖形301的 輪廓之內(nèi)。這個外輪廓的設(shè)定光強值可以用OPC的模型來獲取。在本領(lǐng)域中，這樣的計算 模型有多個，并且利用這樣的模型來獲取外輪廓的設(shè)定光強值的方法已為本領(lǐng)域技術(shù)人員 所熟知，因此，在此不再贅述。 當基準點306確定之后，一個測試組304內(nèi)的哪些測試點305處在電路布局圖形 301的輪廓之外，哪些處在電路布局圖形301的輪廓之內(nèi)就明確了。因此，在步驟S204之后 再執(zhí)行步驟S205，通過基準點306確定位于電路布局圖形301外輪廓之外的外部測試點的 數(shù)量。外部測試點的數(shù)量為基準點306與位于電路布局圖形301外輪廓之外的測試點305 的距離的最大值與測試點305間距之商，用公式來表示就是 = J-1
CPS 其中，OPN為各測試點組304內(nèi)的外部測試點的數(shù)量，RCD為基準點306距離測試 點組304中心的距離，SR為各測試點組304內(nèi)距離最遠的兩個測試點305間的距離，CPS為 測試點305間的距離。當測試點組304的中心位于電路布局圖形301的外輪廓之外時，上 式中的加減運算符為+ ;而當測試點組304的中心位于電路布局圖形301的外輪廓之內(nèi)時， 上式中的加減運算符為_。這里所獲得的外部測試點的數(shù)量是后續(xù)統(tǒng)計分析的基礎(chǔ)。
當然，在確定了外部測試點的數(shù)量之后，還可以根據(jù)基準點306 —并確定位于電 路布局圖形301外輪廓之內(nèi)的內(nèi)部測試點的數(shù)量。內(nèi)部測試點的數(shù)量為基準點306與位于
6電路布局圖形301外輪廓之內(nèi)的測試點305的距離的最大值與測試點305間距之商，用公
式來表示就是 /iW = ■!-^
era 其中，IPN為各測試點組304內(nèi)的內(nèi)部測試點的數(shù)量。當測試點組304的中心位 于電路布局圖形301的外輪廓之外時，上式中的加減運算符為_ ;而當測試點組304的中心 位于電路布局圖形301的外輪廓之內(nèi)時，上式中的加減運算符為+。而內(nèi)部測試點的數(shù)量也 可以一并用于后續(xù)統(tǒng)計分析，用來確定所需要的最小的內(nèi)部測試點的數(shù)量。
再執(zhí)行步驟S206，統(tǒng)計外部測試點數(shù)量的分布。這里所說的統(tǒng)計，是指引入多個測 試點組304，而每個測試點組對應電路布局圖形301外輪廓的一段，這樣就可以根據(jù)上述方 法獲得多個外部測試點的數(shù)量。圖5是根據(jù)本發(fā)明一個實施例進行外部測試點數(shù)量統(tǒng)計的 結(jié)果。從圖5可知，外部測試點的數(shù)量大于7個的案例很少，因此，外部測試點的數(shù)量等于 8或9的情況就可以忽略不計。這樣的忽略，對于OPC的計算精度沒有實質(zhì)性地降低，然而 由于OPC的計算量與測試點的數(shù)量是成幾何級數(shù)的關(guān)系，因此，即使如上述實施例所示將 外部測試點的數(shù)量降低兩個，也將會大幅降低OPC計算量。 因此，接下來執(zhí)行步驟S207，通過所述分布確定所需的外部測試點的最終數(shù)量。在 上述實施例中，外部測試點的最終數(shù)量是7個。 最后執(zhí)行步驟S208，將所述外部測試點的最終數(shù)量用于確定電路布局圖形301的 所有邊界。 在步驟S206至步驟S208中，還可以一并統(tǒng)計內(nèi)部測試點的數(shù)量分布和確定所需 要的內(nèi)部測試點的最終數(shù)量，并將該內(nèi)部測試點的最終數(shù)量用于確定電路布局圖形301的 所有邊界。 本發(fā)明雖然以較佳實施例公開如上，但其并不是用來限定權(quán)利要求，任何本領(lǐng)域 技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，都可以做出可能的變動和修改，因此本發(fā)明的 保護范圍應當以本發(fā)明權(quán)利要求所界定的范圍為準。
權(quán)利要求
一種用于光學臨近修正的確定圖形外輪廓的方法，其特征在于，包括步驟提供電路布局圖形；設(shè)定多個測試點組，各測試點組內(nèi)的測試點的連線對應與所述圖形外輪廓的一段相交；獲取測試點的光強；尋找光強與所述外輪廓的設(shè)定光強值最接近的測試點作為基準點；通過基準點確定位于所述圖形外輪廓之外的外部測試點數(shù)量；統(tǒng)計外部測試點數(shù)量的分布；通過所述分布確定所需的外部測試點的最終數(shù)量；將所述外部測試點的最終數(shù)量用于確定所述電路布局圖形的所有外輪廓。
2. 如權(quán)利要求1所述的用于光學臨近修正的確定圖形外輪廓的方法，其特征在于所 述的各測試點組內(nèi)的測試點的連線為直線。
3. 如權(quán)利要求2所述的用于光學臨近修正的確定圖形外輪廓的方法，其特征在于所 述直線垂直或接近垂直于相應的一段圖形外輪廓。
4. 如權(quán)利要求3所述的用于光學臨近修正的確定圖形外輪廓的方法，其特征在于，各 測試點組內(nèi)距離最遠的兩個測試點間的距離由下式確定M丄 編其中，SR為各測試點組內(nèi)距離最遠的兩個測試點間的距離，A s為曝光波長，NA為數(shù)值 孔徑。
5. 如權(quán)利要求4所述的用于光學臨近修正的確定圖形外輪廓的方法，其特征在于，各測試點組內(nèi)測試點的數(shù)量由下式?jīng)Q定C旦era其中，CPN為各測試點組內(nèi)測試點的數(shù)量，SR為各測試點組內(nèi)距離最遠的兩個測試點 間的距離，CPS為測試點間的距離。
6. 如權(quán)利要求4所述的用于光學臨近修正的確定圖形外輪廓的方法，其特征在于所 述外部測試點數(shù)量為基準點與位于所述圖形外輪廓之外的測試點的距離的最大值與測試 點間距離之商。
7. 如權(quán)利要求4所述的用于光學臨近修正的確定圖形外輪廓的方法，其特征在于，還 包括步驟通過基準點確定位于所述圖形外輪廓之內(nèi)的內(nèi)部測試點數(shù)量； 統(tǒng)計內(nèi)部測試點數(shù)量的分布；通過所述分布確定所需的內(nèi)部測試點的最終數(shù)量；將所述內(nèi)部測試點的最終數(shù)量用于確定所述電路布局圖形的所有外輪廓。
8. 如權(quán)利要求7所述的用于光學臨近修正的確定圖形外輪廓的方法，其特征在于所 述內(nèi)部測試點數(shù)量為基準點與位于所述圖形外輪廓之內(nèi)的測試點的距離的最大值與測試 點間距離之商。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于光學臨近修正的確定圖形外輪廓的方法，包括步驟提供電路布局圖形；設(shè)定多個測試點組，各測試點組內(nèi)的測試點的連線對應與所述圖形外輪廓的一段相交；獲取測試點的光強；尋找光強與所述外輪廓的設(shè)定光強值最接近的測試點作為基準點；通過基準點確定位于所述圖形外輪廓之外的外部測試點數(shù)量；統(tǒng)計外部測試點數(shù)量的分布；通過所述分布確定所需的外部測試點的最終數(shù)量；將所述外部測試點的最終數(shù)量用于確定所述電路布局圖形的所有外輪廓。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明可以減少外部測試點的數(shù)量，在基本保持計算精度的前提下降低OPC的計算量。
文檔編號G03F1/00GK101750877SQ20081020751
公開日2010年6月23日 申請日期2008年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月22日
發(fā)明者張飛, 王偉斌 申請人:中芯國際集成電路制造(上海)有限公司