一種光學(xué)臨近修正模型的優(yōu)化方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域，具體地，本發(fā)明涉及一種光學(xué)臨近修正模型的優(yōu)化方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 集成電路制造技術(shù)是一個(gè)復(fù)雜的工藝，技術(shù)更新很快。表征集成電路制造技術(shù)的 一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)為最小特征尺寸，即關(guān)鍵尺寸（critical dimension，⑶)，隨著技術(shù)的不斷發(fā) 展關(guān)鍵尺寸不斷縮小，正是由于關(guān)鍵尺寸的減小才使得每個(gè)芯片上設(shè)置百萬(wàn)個(gè)器件成為可 能。
[0003] 光刻技術(shù)是集成電路制造工藝發(fā)展的驅(qū)動(dòng)力，也是最為復(fù)雜的技術(shù)之一。相對(duì)與 其它單個(gè)制造技術(shù)來(lái)說(shuō)，光刻技術(shù)的提高對(duì)集成電路的發(fā)展具有重要意義。在光刻工藝開(kāi) 始之前，首先需要將圖案通過(guò)特定設(shè)備復(fù)制到掩膜版上，然后通過(guò)光刻設(shè)備產(chǎn)生特定波長(zhǎng) 的光將掩膜版上的圖案結(jié)構(gòu)復(fù)制到生產(chǎn)芯片的硅片上。但是由于半導(dǎo)體器件尺寸的縮小， 在將圖案轉(zhuǎn)移到硅片的過(guò)程中會(huì)發(fā)生失真現(xiàn)象，產(chǎn)生光學(xué)臨近效應(yīng)，如果不消除這種失真 現(xiàn)象會(huì)導(dǎo)致整個(gè)制造技術(shù)的失敗。因此，為了解決所述問(wèn)題可以對(duì)所述掩膜版進(jìn)行光學(xué)臨 近修正（Optical Proximity Correction, 0PC)，所述0PC方法即為對(duì)所述光刻掩膜版進(jìn)行 光刻前預(yù)處理，進(jìn)行預(yù)先修改，使得修改補(bǔ)償?shù)牧空媚軌蜓a(bǔ)償曝光系統(tǒng)造成的光學(xué)鄰近 效應(yīng)。
[0004] 通過(guò)0PC修正方法來(lái)校正所述光學(xué)臨近效應(yīng)，0PC修正需要確保模擬結(jié)果和晶 圓的實(shí)際測(cè)量結(jié)構(gòu)非常接近，所述模擬結(jié)果和實(shí)際測(cè)量之間的誤差，通常稱(chēng)之為擬合誤差 (fitting error)，如圖1所示，當(dāng)器件的關(guān)鍵尺寸為55nm時(shí)，0PC的擬合誤差在+/-1. 2nm之 間認(rèn)為是可以接受的，但是在另外的一些情況中，掩膜誤差增強(qiáng)因子（MEEF)比正常情況下 大，為了獲得更好的0PC效果，需要將擬合誤差控制在0. 6nm之內(nèi)，因此在掩膜誤差增強(qiáng)因 子（MEEF)較大的情況下具有更小的工藝窗口。
[0005] 隨著器件的尺寸的不斷縮小，為了提高器件的性能，0PC的精度和準(zhǔn)確度都需要進(jìn) 一步的提商。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 在
【發(fā)明內(nèi)容】
部分中引入了一系列簡(jiǎn)化形式的概念，這將在【具體實(shí)施方式】部分中進(jìn) 一步詳細(xì)說(shuō)明。本發(fā)明的
【發(fā)明內(nèi)容】
部分并不意味著要試圖限定出所要求保護(hù)的技術(shù)方案的 關(guān)鍵特征和必要技術(shù)特征，更不意味著試圖確定所要求保護(hù)的技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
[0007] 本發(fā)明提供了一種光學(xué)臨近修正模型的優(yōu)化方法，包括：
[0008] 步驟S1 :收集光學(xué)臨近修正模型中晶圓版圖的模擬數(shù)據(jù)和實(shí)際生產(chǎn)中物理晶圓 版圖的測(cè)量數(shù)據(jù)；
[0009] 步驟S2 :根據(jù)所述步驟S1中的所述模擬數(shù)據(jù)和測(cè)量數(shù)據(jù)，利用公式（I)計(jì)算所述 模型中不同節(jié)距的關(guān)鍵尺寸和所述物理晶圓版圖中所述節(jié)距的關(guān)鍵尺寸的均方根值RMS， 以對(duì)所述光學(xué)臨近修正模型進(jìn)行評(píng)價(jià)和優(yōu)化，
[0010]
[0011] 其中，所述I為所述節(jié)距的關(guān)鍵尺寸的權(quán)重，CDugm為所述模型中不同節(jié)距的關(guān) 鍵尺寸的模擬值，所述CD lUWi)為所述實(shí)際晶圓版圖中所述節(jié)距的關(guān)鍵尺寸的測(cè)量值，所述 MEER為所述節(jié)距的掩膜誤差增強(qiáng)因子。
[0012] 可選地，在所述步驟S2中，所述掩膜誤差增強(qiáng)因子在根據(jù)所述物理晶圓版圖收集 所述光學(xué)臨近修正模型的數(shù)據(jù)的過(guò)程中測(cè)量。
[0013] 可選地，若收集數(shù)據(jù)中沒(méi)有所述節(jié)距所述掩膜誤差增強(qiáng)因子，則所述掩膜誤差增 強(qiáng)因子取值1。
[0014] 可選地，每一個(gè)關(guān)鍵的所述節(jié)距需要至少以lnm為步長(zhǎng)對(duì)最少5個(gè)關(guān)鍵尺寸進(jìn)行 測(cè)量。
[0015] 可選地，所述步驟S1包括：
[0016] 步驟S11 :進(jìn)行晶圓的實(shí)際生產(chǎn)，得到物理晶圓，測(cè)量與模擬過(guò)程中相對(duì)應(yīng)的特征 的關(guān)鍵尺寸，得到;
[0017] 步驟S12 :測(cè)量所述物理晶圓中MEEF的數(shù)值，得到MEEFi ;
[0018] 步驟S13 :根據(jù)目標(biāo)圖案和所述物理晶圓上的量測(cè)結(jié)果建立0PC模型，選用所述 0PC模型進(jìn)行模擬，并測(cè)量不同節(jié)距的關(guān)鍵尺寸得到}。
[0019] 可選地，所述步驟S1中考慮所述節(jié)距的掩膜誤差增強(qiáng)因子MEEG的影響，來(lái)建立 光學(xué)臨近修正模型。
[0020] 可選地，在所述步驟S2之前還進(jìn)一步包括制定所述光學(xué)臨近修正的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
[0021] 可選地，所述步驟S2中對(duì)所述光學(xué)臨近修正模型進(jìn)行評(píng)價(jià)和優(yōu)化的方法包括：
[0022] 步驟S21 :檢驗(yàn)所述RMS是否在所述質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)，若所述RMS在所述質(zhì)量標(biāo) 準(zhǔn)范圍之內(nèi)，則通過(guò)；
[0023] 或者步驟S22 :若所述RMS在所述質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)范圍之外，則需要對(duì)光學(xué)臨近修正模型 進(jìn)行修改，作進(jìn)一步的模擬，至所述模擬結(jié)果符合所述質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求為止。
[0024] 可選地，所述節(jié)距為晶圓版圖中的一排線條的最小周期。
[0025] 本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題提供了一種光學(xué)臨近修正模型的優(yōu)化方 法，所述方法選用一種新的計(jì)算擬合誤差的公式，在所述計(jì)算方法中不僅考慮到不同關(guān)鍵 尺寸CD的大小對(duì)所述擬合誤差的影響，還考慮了 MEEF對(duì)所述擬合誤差的影響，將所述影響 計(jì)算到所述0PC模型中，以保證關(guān)鍵尺寸小的特征的模擬（simulation)結(jié)果更加接近物理 晶圓上測(cè)量的真實(shí)結(jié)果，使0PC的最終結(jié)果更加準(zhǔn)確和合理。
[0026] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：
[0027] (1)能夠保證具有較大的MEEF的版圖的模擬結(jié)果更加接近實(shí)際晶圓版圖的測(cè)量 結(jié)果；
[0028] (2)確保0PC最終結(jié)果更加合理，具有更高的準(zhǔn)確性。
【附圖說(shuō)明】
[0029] 本發(fā)明的下列附圖在此作為本發(fā)明的一部分用于理解本發(fā)明。附圖中示出了本發(fā) 明的實(shí)施例及其描述，用來(lái)解釋本發(fā)明的裝置及原理。在附圖中，
[0030] 圖1為現(xiàn)有技術(shù)中擬合誤差和關(guān)鍵尺寸的曲線示意圖；
[0031] 圖2為本發(fā)明一實(shí)施方式中擬合誤差和關(guān)鍵尺寸的曲線示意圖；
[0032] 圖3為本發(fā)明的一【具體實(shí)施方式】中所述優(yōu)化方法的流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033] 在下文的描述中，給出了大量具體的細(xì)節(jié)以便提供對(duì)本發(fā)明更為徹底的理解。然 而，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言顯而易見(jiàn)的是，本發(fā)明可以無(wú)需一個(gè)或多個(gè)這些細(xì)節(jié)而得以 實(shí)施。在其他的例子中，為了避免與本發(fā)明發(fā)生混淆，對(duì)于本領(lǐng)域公知的一些技術(shù)特征未進(jìn) 行描述。
[0034] 應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明能夠以不同形式實(shí)施，而不應(yīng)當(dāng)解釋為局限于這里提出的 實(shí)施例。相反地，提供這些實(shí)施例將使公開(kāi)徹底和完全，并且將本發(fā)明的范圍完全地傳遞給 本領(lǐng)域技術(shù)人員。在附圖中，為了清楚，層和區(qū)的尺寸以及相對(duì)尺寸可能被夸大。自始至終 相同附圖標(biāo)記表示相同的元件。
[0035] 在此使用的術(shù)語(yǔ)的目的僅在于描述具體實(shí)施例并且不作為本發(fā)明的限制。在此使 用時(shí)，單數(shù)形式的"一"、"一個(gè)"和"所述/該"也意圖包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文清楚指出 另外的方式。還應(yīng)明白術(shù)語(yǔ)"組成"和/或"包括"，當(dāng)在該說(shuō)明書(shū)中使用時(shí)，確定所述特征、 整數(shù)、步驟、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一個(gè)或更多其它的特征、整數(shù)、步驟、操 作、元件、部件和/或組的存在或添加。在此使用時(shí)，術(shù)語(yǔ)"和/或"包括相關(guān)所列項(xiàng)目的任 何及所有組合。
[0036] 為了徹底理解本發(fā)明，將在下列的描述中提出詳細(xì)的步驟以及詳細(xì)的結(jié)構(gòu)，以便 闡釋本發(fā)明的技術(shù)方案。本發(fā)明的較佳實(shí)施例詳細(xì)描述如下，然而除了這些詳細(xì)描述外，本 發(fā)明還可以具有其他實(shí)施方式。
[0037] 目前對(duì)所述0PC模擬效果同樣通過(guò)器件關(guān)鍵尺寸的均方根值RSM的值進(jìn)行評(píng)價(jià)和 監(jiān)控，其中所述RSM的計(jì)算方式如式II所示，
[0038]
[0039] 其中，所述I為所述關(guān)鍵尺寸的權(quán)重，所述為將0PC后得到的實(shí)際物理晶 圓的關(guān)鍵尺寸的測(cè)量值，為0PC過(guò)程中模擬的關(guān)鍵尺寸的模擬值。
[0040] 如式II所示，在該公式中在計(jì)算RSM時(shí)沒(méi)有考慮不同關(guān)鍵尺寸CD的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) (specification)問(wèn)題。由于實(shí)際生產(chǎn)中關(guān)鍵尺寸小的特征的CD的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要高于比關(guān)鍵 尺寸（CD)大的特征的CD。如果0PC模型不考慮不同關(guān)鍵尺寸的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)對(duì)0PC模型的影 響，當(dāng)RSM滿足要求時(shí)，大的特征的CD的擬合誤差可能是滿足了要求，但小的特征的CD擬 合誤差可能就不能滿足要求了。所有RSM計(jì)算公式中應(yīng)該包括不同關(guān)鍵尺寸CD的質(zhì)量標(biāo) 準(zhǔn)。根據(jù)實(shí)際需求，所有關(guān)鍵尺寸（CD)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（specification)設(shè)定為其真實(shí)關(guān)鍵尺 寸的10%，這樣會(huì)使不同關(guān)鍵尺寸的0PC模擬結(jié)果和真實(shí)結(jié)果之間誤差都能達(dá)到要求。
[0041] 因此，為了使關(guān)鍵尺寸較大特征的0PC模擬結(jié)果能夠符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的需求，需要 考慮不同關(guān)鍵尺寸的特征，考慮不同特征的不同關(guān)鍵尺寸來(lái)建立0PC模型，以達(dá)到較好的 模擬效果。
[0042] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，對(duì)所述方法進(jìn)行了改進(jìn)，對(duì)于不同層的版圖或者圖層，選擇關(guān) 鍵尺寸最小的特征作為標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)（anchor point)，其中關(guān)鍵尺寸較大的特征會(huì)具有較小的權(quán) 重，以此來(lái)建立0PC模型，其中對(duì)于0PC的模擬效果通過(guò)式III進(jìn)行檢測(cè)：
[0043]
[0044] 其中，所述I為所述關(guān)鍵尺寸的權(quán)重，所述為將0PC后得到的實(shí)際物理晶 圓的關(guān)鍵尺寸的測(cè)量值，CD m_為0PC過(guò)程中模擬的關(guān)鍵尺寸的模擬值，CD為關(guān)鍵尺 寸最小的特征的關(guān)鍵尺寸數(shù)值。
[0045] 在該公式中以最小的特征作為標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)（anchor point)，考慮不同關(guān)鍵尺寸的特 征，所述檢測(cè)結(jié)果也更加準(zhǔn)確。
[0046] 但是隨著半導(dǎo)體器件的不斷縮小，當(dāng)器件的關(guān)鍵尺寸為55nm時(shí)，0PC的擬合誤差 在+/-1. 2nm之間認(rèn)為是可以接受的，但是在另外的一些情況中，掩膜誤差增強(qiáng)因子（MEEF) 比正常情況下大，則為了獲得更好的0PC效果，需要將擬合誤差控制在0. 6nm之內(nèi)，因此在 掩膜誤差增強(qiáng)因子（MEEF)較大的情況下具有更小的工藝窗口。
[0047] 因此為了進(jìn)一步提高0P