一種引入套刻誤差的光刻工藝規(guī)則檢查方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，更具體地，涉及一種引入套刻誤差的光刻工藝規(guī)則檢查方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著微電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，集成電路設(shè)計(jì)和制造已進(jìn)入超深亞微米階段，特征尺寸已經(jīng)接近甚至小于光刻工藝中所使用的光波波長(zhǎng)，即:掩模圖案的尺寸接近甚至小于形成光刻圖案的光線的波長(zhǎng)，從而產(chǎn)生光學(xué)鄰近效應(yīng)(ΟΡΕ)。在這種情況下，掩模上的圖案將在轉(zhuǎn)移時(shí)發(fā)生變形，而且，掩模圖案上相鄰圖案區(qū)域的光刻質(zhì)量受光學(xué)鄰近效應(yīng)的影響越來越大，由此實(shí)際硅片上得到的光刻圖形與掩模圖案之間存在一定的變形和偏差，光刻中的這種誤差直接影響了電路性能和生產(chǎn)成品率。
[0003]為了盡量消除這種誤差，一種有效的方法是采用光學(xué)鄰近效應(yīng)修正(OPC)，其利用計(jì)算機(jī)和套裝軟件運(yùn)算等對(duì)欲曝光在硅片的半導(dǎo)體基底上的原始圖案進(jìn)行計(jì)算修正，得到與原始圖案不同的結(jié)果圖形，再將此結(jié)果圖形輸入計(jì)算機(jī)存檔。根據(jù)光學(xué)鄰近效應(yīng)修正所得到的結(jié)果圖形制作于掩模上，光束通過此掩模投影在半導(dǎo)體基底上的圖案可與原始圖案幾乎相同，從而彌補(bǔ)由光學(xué)裝置的有限分辨率造成的光學(xué)鄰近效應(yīng)。
[0004]在進(jìn)行光學(xué)臨近效應(yīng)修正時(shí)，需要考慮到光刻工藝窗口。這是因?yàn)樵诂F(xiàn)今先進(jìn)光刻工藝中，由于光學(xué)鄰近效應(yīng)的細(xì)微差異，會(huì)降低光刻的工藝窗口及器件的性能。
[0005]現(xiàn)有的光學(xué)臨近效應(yīng)修正技術(shù)包括:
[0006]1、分別建立曝光能量增加/減少的光學(xué)模型，并以此對(duì)版圖數(shù)據(jù)進(jìn)行模擬，從而完成對(duì)曝光能量窗口內(nèi)光刻工藝規(guī)則的檢查；
[0007]2、分別建立聚焦點(diǎn)深度增加/減小的光學(xué)模型，并以此對(duì)版圖數(shù)據(jù)進(jìn)行模擬，從而完成對(duì)景深范圍內(nèi)的光刻工藝規(guī)則檢查。其中，能量的增加/減少量和聚焦點(diǎn)深度的增加/減少量分別根據(jù)對(duì)應(yīng)的光刻工藝窗口確定。
[0008]上述現(xiàn)有技術(shù)能夠在進(jìn)行光學(xué)臨近效應(yīng)修正時(shí)，考慮到光刻過程中能量/聚焦點(diǎn)深度變化引起的影響。然而，在光刻過程中的套刻精度的工藝窗口并未被考慮在內(nèi)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提供一種引入套刻誤差的光刻工藝規(guī)則檢查方法，通過在光學(xué)臨近效應(yīng)修正后的光刻工藝規(guī)則檢查中，考慮到光刻過程中套刻精度的變化對(duì)光刻工藝規(guī)則檢查的影響，使得潛在的套刻誤差引起的工藝弱點(diǎn)可以重新進(jìn)行光學(xué)臨近效應(yīng)修正并得到優(yōu)化改善。
[0010]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0011]一種引入套刻誤差的光刻工藝規(guī)則檢查方法，包括以下步驟:
[0012]步驟SOl:定義一組涉及到多個(gè)層次的檢查規(guī)則；
[0013]步驟S02:導(dǎo)入相關(guān)層次，對(duì)光學(xué)臨近效應(yīng)修正后的版圖進(jìn)行模擬，得到一組模擬圖形；然后，進(jìn)行無套刻精度誤差條件下的光刻工藝規(guī)則檢查；
[0014]步驟S03:對(duì)模擬圖形進(jìn)行一系列幾何變化，用來模擬光刻對(duì)準(zhǔn)產(chǎn)生誤差時(shí)所導(dǎo)致的套刻精度下降，并利用一系列幾何變化后的當(dāng)層模擬圖形連同相關(guān)層次進(jìn)行光刻工藝規(guī)則檢查；針對(duì)產(chǎn)生違反工藝規(guī)則的圖形，對(duì)該位置重新進(jìn)行光學(xué)臨近效應(yīng)修正；
[0015]步驟S04:對(duì)重新進(jìn)行光學(xué)臨近效應(yīng)修正后的當(dāng)層模擬圖形再次進(jìn)行光刻工藝規(guī)則檢查，直至確認(rèn)所有工藝弱點(diǎn)得到修復(fù)。
[0016]優(yōu)選地，步驟S03中，利用一系列幾何變化后的當(dāng)層模擬圖形連同相關(guān)層次進(jìn)行光刻工藝規(guī)則檢查時(shí)，針對(duì)一系列幾何變化建立一個(gè)或者多個(gè)幾何變化規(guī)則，針對(duì)所進(jìn)行的光刻工藝規(guī)則檢查，建立一個(gè)或者多個(gè)光刻工藝規(guī)則；其中，單個(gè)光刻工藝規(guī)則檢查需要對(duì)應(yīng)一個(gè)或者多個(gè)幾何變化規(guī)則的模擬并檢查是否存在工藝弱點(diǎn)。
[0017]優(yōu)選地，涉及多個(gè)層次的檢查規(guī)則，包括最大、最小值尺寸檢查和包裹量檢查，并根據(jù)工藝需求定義一個(gè)多層次間相關(guān)的規(guī)則進(jìn)行類似檢查。
[0018]優(yōu)選地，對(duì)當(dāng)層模擬圖形進(jìn)行一系列幾何變化，包括進(jìn)行X/Y方向的整體位移、曝光單元內(nèi)的旋轉(zhuǎn)和曝光單元內(nèi)的放大以及進(jìn)行其他高階的曝光設(shè)備套刻精度誤差。
[0019]優(yōu)選地，步驟S03中，在不超出原設(shè)計(jì)尺寸的誤差限制的條件下，對(duì)產(chǎn)生違反工藝規(guī)則的圖形重新進(jìn)行光學(xué)臨近效應(yīng)修正，以克服檢測(cè)出的工藝弱點(diǎn)。
[0020]優(yōu)選地，步驟S04中，對(duì)重新進(jìn)行光學(xué)臨近效應(yīng)修正后的當(dāng)層模擬圖形再次進(jìn)行光刻工藝規(guī)則檢查時(shí)，包括無套刻精度誤差條件下的光刻工藝規(guī)則檢查和存在套刻精度誤差條件下的光刻工藝規(guī)則檢查。
[0021]從上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明通過對(duì)當(dāng)層光學(xué)臨近效應(yīng)修正后的光學(xué)模擬圖形進(jìn)行位置偏移，從而模擬出實(shí)際曝光過程中產(chǎn)生的套刻誤差；進(jìn)而在光刻規(guī)則檢查中考慮到套刻誤差的影響，可在掩模板制造前發(fā)現(xiàn)這類由套刻誤差引起的工藝弱點(diǎn)，并通過再次進(jìn)行光學(xué)臨近效應(yīng)修正加以修復(fù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)光刻工藝規(guī)則檢查方法的優(yōu)化改善。
【附圖說明】
[0022]圖1是本發(fā)明一種引入套刻誤差的光刻工藝規(guī)則檢查方法的流程圖；
[0023]圖2是本發(fā)明一較佳實(shí)施例中，對(duì)柵極模擬版圖進(jìn)行X/Y方向的整體位移時(shí)的示意圖；
[0024]圖3a?圖3c是本發(fā)明一較佳實(shí)施例中，對(duì)柵極模擬版圖進(jìn)行曝光單元內(nèi)的旋轉(zhuǎn)時(shí)的不意圖；
[0025]圖4a?圖4c是本發(fā)明一較佳實(shí)施例中，對(duì)柵極模擬版圖進(jìn)行曝光單元內(nèi)的放大時(shí)的不意圖；
[0026]圖5a?圖5b是本發(fā)明一較佳實(shí)施例中，X位移變化前后的柵極模擬版圖；
[0027]圖6a?圖6b是本發(fā)明一較佳實(shí)施例中，Y位移變化前后的柵極模擬版圖；
[0028]圖7是本發(fā)明一較佳實(shí)施例中，曝光單元內(nèi)各個(gè)點(diǎn)位移計(jì)算示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0030]需要說明的是，在下述的【具體實(shí)施方式】中，在詳述本發(fā)明的實(shí)施方式時(shí)，為了清楚地表示本發(fā)明的結(jié)構(gòu)以便于說明，特對(duì)附圖中的結(jié)構(gòu)不依照一般比例繪圖，并進(jìn)行了局部放大、變形及簡(jiǎn)化處理，因此，應(yīng)避免以此作為對(duì)本發(fā)明的限定來加以理解。
[0031]在以下本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】中，請(qǐng)參閱圖1，圖1是本發(fā)明一種引入套刻誤差的光刻工藝規(guī)則檢查方法的流程圖。如圖1所示，本發(fā)明的一種引入套刻誤差的光刻工藝規(guī)則檢查方法，包括以下步驟:
[0032]如框01所示，步驟SOl:定義一組涉及到多個(gè)層次的檢查規(guī)則。
[0033]作為一可選的實(shí)施方式，涉及到多個(gè)層次的檢查規(guī)則，可包括但不局限于最大、最小值尺寸檢查和包裹量檢查，例如金屬層對(duì)通孔的覆蓋量檢查。并可以根據(jù)工藝需求定義一個(gè)多層次間相關(guān)的規(guī)則進(jìn)行類似檢查。
[0034]如框02所示，步驟S02:導(dǎo)入相關(guān)層次，對(duì)光學(xué)臨近效應(yīng)修正后的版圖進(jìn)行模擬，得到一組模擬圖形；然后，進(jìn)行無套刻精度誤差條件下的光刻工藝規(guī)則檢查。
[0035]如框03所示，步驟S03:對(duì)模擬圖形進(jìn)行一系列幾何變化，用來模擬光刻對(duì)準(zhǔn)產(chǎn)生誤差時(shí)所導(dǎo)致的套刻精度下降，并利用一系列幾何變化后的當(dāng)層模擬圖形連同相關(guān)層次進(jìn)行光刻工藝規(guī)則檢查；針對(duì)產(chǎn)生違反工藝規(guī)則的圖形，對(duì)該位置重新進(jìn)行光學(xué)臨近效應(yīng)修
IHo
[0036]作為一可選的實(shí)施方式，對(duì)當(dāng)層模擬圖形進(jìn)行一系列幾何變化，包括進(jìn)行X/Y方向的整體位移、曝光單元內(nèi)的旋轉(zhuǎn)和曝光單元內(nèi)的放大以及進(jìn)行其他高階的曝光設(shè)備套刻精度誤差。
[0037]并且，在利用一系列幾何變化后的當(dāng)層模擬圖形連同相關(guān)層次進(jìn)行光刻工藝規(guī)則檢查時(shí)，針對(duì)一系列幾何變化(例如進(jìn)行X/Y方向的整體位移、曝光單元內(nèi)的旋轉(zhuǎn)和曝光單元內(nèi)的放大以及進(jìn)行其他高階的曝光設(shè)備套刻精度誤差)，可以建立一個(gè)或者多個(gè)幾何變化規(guī)則；針對(duì)所進(jìn)行的光刻工藝規(guī)則檢查(例如最大最小值尺寸檢查和包裹量檢查)，可以建立一個(gè)或者多個(gè)光刻工藝規(guī)則；其中，單個(gè)光刻工藝規(guī)則檢查需要對(duì)應(yīng)一個(gè)或者多個(gè)幾何變化規(guī)則的模擬并檢查是否存在工藝弱點(diǎn)(即違反工藝規(guī)則的圖形)。
[0038]若產(chǎn)生違反既定工藝規(guī)則的圖形，則需要對(duì)該位置重新進(jìn)行光學(xué)臨近效應(yīng)修正。其修正目的在于不超出原設(shè)計(jì)尺寸的誤差限制的情況下，克服檢測(cè)出的工藝弱點(diǎn)。
[0039]如框04所示，步驟S04:對(duì)重新進(jìn)行光學(xué)臨近效應(yīng)修正后的當(dāng)層模擬圖形再次進(jìn)行光刻工藝規(guī)則檢查，直至確認(rèn)所有工藝弱點(diǎn)得到修復(fù)。
[0040]作為一可選的實(shí)施方式，對(duì)重新進(jìn)行光學(xué)臨近效應(yīng)修正后的當(dāng)層模擬圖形再次進(jìn)行光刻工藝規(guī)則檢查時(shí)，包括無套刻精度誤差條件下的光刻工藝規(guī)則檢查和存在套刻精度誤差條件下的光刻工藝規(guī)則檢查。
[0041]下面以多晶硅層為例，對(duì)本發(fā)明的一種引入套刻誤差的光刻工藝規(guī)則檢查方法的應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0042]針對(duì)多晶硅層，可以建立例如兩種涉及到多個(gè)層次的光刻規(guī)則檢查:
[0043]1、有源區(qū)柵極尺寸最大、最小值檢查，檢查位于有源區(qū)上的柵極模擬尺寸；
[0044]2、連接孔(Contact)包裹量檢查，檢查柵極模擬尺寸對(duì)連接孔的包裹量。
[0045]其中，柵極模擬尺寸的最大、