建立opc模型的方法、光學(xué)鄰近校準(zhǔn)用戶目標(biāo)圖形的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種建立OPC模型的方法、光學(xué)鄰近校準(zhǔn)用戶目標(biāo)圖形的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在半導(dǎo)體制造中，隨著設(shè)計(jì)尺寸的不斷縮小，光的衍射效應(yīng)變得越來(lái)越明顯，它的結(jié)果就是最終對(duì)設(shè)計(jì)圖形產(chǎn)生的光學(xué)影像退化，最終在硅片上經(jīng)過(guò)光刻形成的實(shí)際圖形變得和設(shè)計(jì)圖形不同，這種現(xiàn)象被稱為OPE (Optical Proximity Effect,光學(xué)鄰近效應(yīng))。
[0003]為了修正OPE 現(xiàn)象,便產(chǎn)生了 OPC (Optical Proximity Correct1n,光學(xué)鄰近效應(yīng)修正)。OPC的核心思想就是基于抵消OPE現(xiàn)象的考慮建立OPC模型，根據(jù)OPC模型設(shè)計(jì)光掩模圖形，這樣雖然光刻后的光刻圖形相對(duì)應(yīng)光掩模圖形發(fā)生了 OPC現(xiàn)象，但是由于在根據(jù)OPC模型設(shè)計(jì)光掩模圖形時(shí)已經(jīng)考慮了對(duì)該現(xiàn)象的抵消，因此，光刻后的光刻圖形接近于用戶實(shí)際希望得到的目標(biāo)圖形。
[0004]然而，實(shí)際制造過(guò)程中，采用現(xiàn)有OPC模型制造出的圖形質(zhì)量仍然有待提高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明解決的問(wèn)題是提供一種建立OPC模型的方法、光學(xué)鄰近校準(zhǔn)用戶目標(biāo)圖形的方法，以進(jìn)一步提高圖形質(zhì)量。
[0006]為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種建立OPC模型的方法，包括:提供具有多個(gè)子圖形的測(cè)試圖形和初始的OPC模型，其中，所述子圖形分為多個(gè)片段，所述初始的OPC模型依據(jù)光學(xué)透鏡系統(tǒng)參數(shù)和光刻參數(shù)建立；依據(jù)所述初始的OPC模型對(duì)所述測(cè)試圖形進(jìn)行模擬，得到所述各片段的空間光強(qiáng)參數(shù)；依據(jù)所述各片段的空間光強(qiáng)參數(shù)的分布情況對(duì)各片段進(jìn)行分組；根據(jù)各組內(nèi)對(duì)應(yīng)的片段的空間光強(qiáng)參數(shù)，分別建立相對(duì)應(yīng)的子空間模型。
[0007]可選的，得到所述各片段的空間光強(qiáng)參數(shù)的步驟為:以每個(gè)片段的中點(diǎn)為中心，在垂直圖形邊界的直線上取若干個(gè)圖形內(nèi)外區(qū)域的測(cè)試點(diǎn)，以上述各測(cè)試點(diǎn)的光強(qiáng)繪制的空間光強(qiáng)分布曲線；獲取光刻膠曝光參考閾值；尋找光刻膠曝光參考閾值與該片段的空間光強(qiáng)分布曲線的交點(diǎn)；以所述交點(diǎn)為中心在第一空間范圍內(nèi)搜尋空間光強(qiáng)分布曲線的最大光強(qiáng)、最小光強(qiáng)，以及該交點(diǎn)處對(duì)應(yīng)的斜率。
[0008]可選的，依據(jù)所述各片段的空間光強(qiáng)參數(shù)的分布情況對(duì)各片段進(jìn)行分組的方法為:選取上述空間光強(qiáng)參數(shù)中的至少兩個(gè)建立坐標(biāo)系，根據(jù)各片段中的空間光強(qiáng)參數(shù)在坐標(biāo)系中的位置分布對(duì)其進(jìn)行分組。
[0009]可選的，所述子圖形各片段的空間光強(qiáng)分布曲線為最佳聚焦平面的空間光強(qiáng)分布。
[0010]可選的，根據(jù)各組內(nèi)對(duì)應(yīng)的片段的空間光強(qiáng)參數(shù)，分別建立相對(duì)應(yīng)的子空間模型的步驟包括:建立初始的子空間模型；采用所述初始的子空間模型對(duì)與之相對(duì)應(yīng)的組內(nèi)的子圖形的片段進(jìn)行模擬校準(zhǔn)；根據(jù)校準(zhǔn)結(jié)果修改所述初始的子空間模型直至模擬得到的子圖形與實(shí)際的子圖形一致。
[0011]可選的，所述測(cè)試圖形至少包含了與用戶目標(biāo)圖形中的微細(xì)圖形相對(duì)應(yīng)的多個(gè)子圖形。
[0012]可選的，所述子圖形分為多個(gè)片段，每一個(gè)片段的長(zhǎng)度相等。
[0013]可選的，所述簡(jiǎn)化的光刻膠模型包括光刻膠曝光參考閾值。
[0014]相應(yīng)的，本發(fā)明的技術(shù)方案還提供了一種光學(xué)鄰近校準(zhǔn)用戶目標(biāo)圖形的方法，包括:提供用戶目標(biāo)圖形、測(cè)試圖形和采用如上述任一項(xiàng)方法建立的多個(gè)子空間模型，其中，所述測(cè)試圖形至少包括與用戶目標(biāo)圖形的微細(xì)圖形相對(duì)應(yīng)的子圖形，所述子圖形具有與其相對(duì)應(yīng)的子空間模型；逐一獲取與用戶目標(biāo)圖形的微細(xì)圖形相對(duì)應(yīng)的子圖形，并根據(jù)所述子圖形獲取各微細(xì)圖形所對(duì)應(yīng)的子空間模型，將該子空間模型作為對(duì)應(yīng)的微細(xì)圖形光學(xué)鄰近校準(zhǔn)時(shí)的模型。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0016]由于本發(fā)明的實(shí)施例中根據(jù)測(cè)試圖形中的子圖形的各個(gè)片段的空間光強(qiáng)參數(shù)的分布情況，對(duì)各片段進(jìn)行了分組，并分別建立了相對(duì)應(yīng)的子空間模型。即可以針對(duì)測(cè)試圖形中的子圖形的空間光強(qiáng)參數(shù)的不同，分別采用不同的子空間模型對(duì)其進(jìn)行光學(xué)鄰近校準(zhǔn)，代替了現(xiàn)有技術(shù)中僅采用一個(gè)OPC模型對(duì)測(cè)試圖形進(jìn)行光學(xué)鄰近校準(zhǔn)的方式，可以有效提高后續(xù)形成在晶圓上的圖形的質(zhì)量。
[0017]進(jìn)一步的，通過(guò)逐一獲取與用戶目標(biāo)圖形的微細(xì)圖形相對(duì)應(yīng)的子圖形，并根據(jù)所述子圖形獲取各微細(xì)圖形所對(duì)應(yīng)的子空間模型，將該子空間模型作為對(duì)應(yīng)的微細(xì)圖形光學(xué)鄰近校準(zhǔn)時(shí)的模型。有效縮短了光學(xué)鄰近校準(zhǔn)時(shí)間和制造時(shí)間，并且后續(xù)形成在晶圓上的圖形的質(zhì)量較聞，有效提聞了良率。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1是本發(fā)明實(shí)施例建立OPC模型的方法的流程示意圖；
[0019]圖2是本發(fā)明實(shí)施例對(duì)測(cè)試圖形中的子圖形進(jìn)行劃分片段的示意圖；
[0020]圖3是本發(fā)明實(shí)施例中一片段的空間光強(qiáng)分布曲線示意圖；
[0021]圖4是本發(fā)明實(shí)施例中各片段中的空間光強(qiáng)參數(shù)在坐標(biāo)系中的位置分布示意圖；
[0022]圖5是本發(fā)明實(shí)施例的光學(xué)鄰近校準(zhǔn)用戶目標(biāo)圖形的方法的流程示意圖；
[0023]圖6是本發(fā)明實(shí)施例的光學(xué)鄰近校準(zhǔn)用戶目標(biāo)圖形時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]正如【背景技術(shù)】所述，采用現(xiàn)有技術(shù)的OPC模型制造出的圖形的質(zhì)量有待提高。
[0025]經(jīng)過(guò)研究得知，隨著工藝尺寸的進(jìn)一步減小，目標(biāo)圖形的最小線寬也逐漸減小。通常，最小線寬與光學(xué)透鏡系統(tǒng)中的數(shù)值孔徑(Numerical Aperture,NA)大小緊密相關(guān),光學(xué)透鏡系統(tǒng)中的數(shù)值孔徑越大，形成的實(shí)際圖形的最小線寬越小。然而，光學(xué)透鏡系統(tǒng)中的數(shù)值孔徑還與實(shí)際的工藝窗口(Process Window)相關(guān)聯(lián)，光學(xué)透鏡系統(tǒng)中的數(shù)值孔徑越大，實(shí)際的工藝窗口則會(huì)減小，小的工藝窗口使得光刻工藝條件下降，最終影響形成的實(shí)際圖形的良率?，F(xiàn)有技術(shù)在建立OPC模型時(shí)，通常會(huì)折衷考慮數(shù)值孔徑與工藝窗口的影響，選取一個(gè)適中的數(shù)值孔徑的值，并以此為基準(zhǔn)建立OPC模型。采用該OPC模型形成的實(shí)際圖形則會(huì)存在部分圖形質(zhì)量較好，而另一部分圖形質(zhì)量較差的情況。
[0026]經(jīng)過(guò)進(jìn)一步分析，本申請(qǐng)中根據(jù)各子圖形的關(guān)鍵參數(shù)，例如最大光強(qiáng)(Imax)、最小光強(qiáng)(Imin)和斜率(slope)中的至少兩個(gè)參數(shù)，將測(cè)試圖形中的各子圖形進(jìn)行分組，針對(duì)各組內(nèi)的子圖形分別建立各子OPC模型，使得每組子圖形經(jīng)各自對(duì)應(yīng)的子OPC模型形成的圖形質(zhì)量較好。
[0027]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例做詳細(xì)的說(shuō)明。
[0028]請(qǐng)參考圖1，本發(fā)明實(shí)施例的建立OPC模型的方法包括如下步驟:
[0029]步驟S101，提供具有多個(gè)子圖形的測(cè)試圖形和初始的OPC模型，其中，所述子圖形分為多個(gè)片段，所述初始的OPC模型依據(jù)光學(xué)透鏡系統(tǒng)參數(shù)和光刻參數(shù)建立；
[0030]步驟S102，依據(jù)所述初始的OPC模型對(duì)所述測(cè)試圖形進(jìn)行模擬，得到所述各片段的空間光強(qiáng)參數(shù)；
[0031]步驟S103，依據(jù)所述各片段的空間光強(qiáng)參數(shù)的分布情況對(duì)各片段進(jìn)行分組；
[0032]步驟S104，根據(jù)各組內(nèi)對(duì)應(yīng)的片段的空間光強(qiáng)參數(shù)，分別建立相對(duì)應(yīng)的子空間模型。
[0033]其中，所述測(cè)試圖形至少包含了與用戶目標(biāo)圖形中的微細(xì)圖形相對(duì)應(yīng)的多個(gè)子圖形，也就是說(shuō)，用戶目標(biāo)圖形中的每一個(gè)微細(xì)圖形都可以在所述測(cè)試圖形中找到與之相對(duì)應(yīng)的子圖形。在本發(fā)明的實(shí)施例中，所述測(cè)試圖形為掩膜板上設(shè)計(jì)的圖形，且為當(dāng)前制造工藝水平或節(jié)點(diǎn)下所用到的所有類型的設(shè)計(jì)圖形的集合，有利于后續(xù)建立的子空間模型具有更廣泛的適應(yīng)性，能夠適應(yīng)幾乎所有用戶的需求。
[0034]并且，為提高后續(xù)形成在晶圓上的圖形的質(zhì)量，將測(cè)試圖形中的每一個(gè)子圖形分成多個(gè)片段，后續(xù)分別對(duì)每一片段進(jìn)行研究。在本發(fā)明的實(shí)施例中，為進(jìn)一步提高后續(xù)形成在晶圓上的圖形的質(zhì)量，每一個(gè)子圖形被等分成多個(gè)片段，即每一個(gè)片段的長(zhǎng)度相等。具體地，請(qǐng)參考圖2，圖2示出了測(cè)試圖形中的一子圖形20。在本發(fā)明的實(shí)施例中，先對(duì)圖2中的子圖形20進(jìn)行邊切分，即按照相同的邊切分的參數(shù)，例如步長(zhǎng)，將修正后掩膜板圖形20進(jìn)行均等劃分為若干片段。
[0035]所述初始的OPC模型包括初始的光學(xué)模型(Initial Optical Model)和簡(jiǎn)化的光刻膠模型(CTR Model)。其中，所述光學(xué)模型依據(jù)光學(xué)透鏡系統(tǒng)的各個(gè)參數(shù)例如數(shù)值孔徑、曝光波長(zhǎng)、以及光阻疊層的種類、厚度、折射率、消光系數(shù)等建立得到；所述簡(jiǎn)化的光刻膠模型依據(jù)光刻膠曝光參考閾值(即光刻膠曝光時(shí)所需的最小能量)等參數(shù)建立得到，即所述簡(jiǎn)化的光刻膠模型包括光刻膠曝光參考閾值，所述光刻膠曝光參考閾值與光刻膠的材質(zhì)、測(cè)試圖形中的子圖形的分布密度等因素相關(guān)。本發(fā)明的實(shí)施例中，所述初始的OPC模型為前述折衷考慮數(shù)值孔徑與工藝窗口的影響后建立的OPC模型，即所述初始的OPC模型的建立方法與現(xiàn)有技術(shù)相同。并且，在已知光刻膠材質(zhì)的情況下，光刻膠曝光參考閾值固定，即可得知光刻膠曝光時(shí)所需的最小能量。
[0036]依據(jù)所述初始的OPC模型對(duì)所述測(cè)試圖形進(jìn)行模擬，得到所述各片段的空間光強(qiáng)參數(shù)(Aerial Parameter).本發(fā)明的實(shí)施例中，得到所述各片段的空間光強(qiáng)參數(shù)的具體方法為:以每個(gè)片段的