光學(xué)鄰近校正方法以及優(yōu)化光學(xué)鄰近校正模型的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域技術(shù)，特別涉及一種光學(xué)鄰近校正方法W及優(yōu)化光學(xué) 鄰近校正模型的方法。
【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，最終在娃片上經(jīng)過(guò)光刻形成的實(shí)際圖形變 得和設(shè)計(jì)圖形不同，該種現(xiàn)象被稱(chēng)為光學(xué)鄰近效應(yīng)（0PE;化ticalProximityEffect)。
[0003] 為了修正光學(xué)鄰近效應(yīng)，便產(chǎn)生了光學(xué)鄰近校正（OPC;化ticalProximity Correction)。光學(xué)鄰近校正的核也思想就是基于抵消光學(xué)鄰近效應(yīng)的考慮建立光學(xué)鄰近 校正模型，根據(jù)光學(xué)鄰近校正模型設(shè)計(jì)光掩模圖形，該樣雖然光刻后的光刻圖形相對(duì)應(yīng)光 掩模圖形發(fā)生了光學(xué)鄰近效應(yīng)，但是由于在根據(jù)光學(xué)鄰近校正模型設(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(hù)實(shí)際希望得到的目標(biāo)圖形。
[0004]然而，在實(shí)際半導(dǎo)體制造過(guò)程中，當(dāng)半導(dǎo)體襯底內(nèi)形成有隔離結(jié)構(gòu)時(shí)，在半導(dǎo)體襯 底表面形成的最終圖形與目標(biāo)圖形之間仍有偏差，形成的最終圖形的質(zhì)量有待提高，影響 半導(dǎo)體生產(chǎn)良率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明解決的問(wèn)題是提供一種光學(xué)鄰近校正校正方法和優(yōu)化光學(xué)鄰近校正模型 的方法，考慮到襯底內(nèi)具有隔離結(jié)構(gòu)的情況對(duì)目標(biāo)圖形進(jìn)行光學(xué)鄰近校正，防止隔離結(jié)構(gòu) 的存在對(duì)光刻膠進(jìn)行不必要的曝光，使得最終形成的圖形與目標(biāo)圖形之間的差異性較小。
[0006] 為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種光學(xué)鄰近校正方法，包括；提供包括第一區(qū)域、 第二區(qū)域和第H區(qū)域的襯底，所述第二區(qū)域與第一區(qū)域W及第H區(qū)域相鄰接，第一區(qū)域的 襯底為第一材料層W及位于第一材料層表面的第二材料層的疊層結(jié)構(gòu)，第二區(qū)域的襯底為 第一材料層W及位于第一材料層表面的第二材料層的疊層結(jié)構(gòu)，第H區(qū)域的襯底為第一材 料層，且第二材料層的材料的透光率大于第一材料層的材料的透光率，其中，在沿第二區(qū)域 指向第H區(qū)域的方向上，第二區(qū)域的第二材料層厚度逐漸減小，第二區(qū)域的第一材料層的 厚度逐漸增加；提供目標(biāo)圖形；獲取襯底第一區(qū)域、第二區(qū)域和第H區(qū)域的空間像光強(qiáng)函 數(shù)；基于所述獲取的空間像光強(qiáng)函數(shù)建立光學(xué)鄰近校正模型，依據(jù)所述光學(xué)鄰近校正模型 對(duì)所述目標(biāo)圖形進(jìn)行光學(xué)鄰近校正。
[0007]可選的，所述第一材料層的材料為娃、錯(cuò)、錯(cuò)化娃或神化嫁，所述第二材料層的材 料為氧化娃。
[0008]可選的，所述目標(biāo)圖形為待形成在襯底表面的圖形，且所述目標(biāo)圖形的線端位于 第一區(qū)域、第二區(qū)域或第H區(qū)域襯底表面。
[0009]可選的，所述光學(xué)鄰近校正模型包括光學(xué)模型和光刻膠模型。
[0010] 可選的，基于所述空間像光強(qiáng)函數(shù)建立光學(xué)模型。
[0011] 可選的，提供標(biāo)準(zhǔn)光學(xué)模型，所述標(biāo)準(zhǔn)光學(xué)模型中包括若干標(biāo)準(zhǔn)空間像光強(qiáng)函數(shù)， 所述標(biāo)準(zhǔn)空間像光強(qiáng)函數(shù)反映裸襯底表面的光強(qiáng)分布情況。
[0012] 可選的，所述空間像光強(qiáng)函數(shù)為校正函數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)空間像光強(qiáng)函數(shù)的卷積，所述校 正函數(shù)為連續(xù)函數(shù)。
[0013] 可選的，獲取所述校正函數(shù)的方法為；根據(jù)襯底內(nèi)第二材料層的厚度、W及第二材 料層的材料，獲取空間像光強(qiáng)分布隨襯底內(nèi)第二材料層厚度變化的變化關(guān)系函數(shù)。
[0014] 可選的，所述校正函數(shù)為高斯核函數(shù)。
[0015] 可選的，所述光學(xué)模型為高斯核函數(shù)模型和標(biāo)準(zhǔn)光學(xué)模型的乘積。
[0016] 可選的，建立所述光刻膠模型的方法為；基于所述空間像光強(qiáng)函數(shù)和高斯函數(shù)的 卷積建立光刻膠模型，其中，高斯函數(shù)具有標(biāo)準(zhǔn)偏差。
[0017] 相應(yīng)的，本發(fā)明還提供一種優(yōu)化光學(xué)鄰近校正模型的方法，包括；提供包括第一 區(qū)域、第二區(qū)域和第H區(qū)域的襯底，所述第二區(qū)域與第一區(qū)域W及第H區(qū)域相鄰接，第一區(qū) 域的襯底為第一材料層W及位于第一材料層表面的第二材料層的疊層結(jié)構(gòu)，第二區(qū)域的襯 底為第一材料層W及位于第一材料層表面的第二材料層的疊層結(jié)構(gòu)，第H區(qū)域的襯底為第 一材料層，其中，在沿第二區(qū)域指向第H區(qū)域的方向上，第二區(qū)域的第二材料層厚度逐漸減 小，第二區(qū)域的第一材料層的厚度逐漸增加，且第二材料層的材料的透光率大于第一材料 層的材料的透光率；獲取襯底第一區(qū)域、第二區(qū)域和第H區(qū)域的空間像光強(qiáng)函數(shù)；基于所 述獲取的空間像光強(qiáng)函數(shù)建立光學(xué)鄰近校正模型；提供若干組測(cè)試圖形；基于所述光學(xué)鄰 近校正模型對(duì)所述測(cè)試圖形進(jìn)行模擬曝光顯影，獲取模擬最終圖形；對(duì)所述測(cè)試圖形進(jìn)行 實(shí)際曝光顯影，在所述襯底表面形成實(shí)際最終圖形；獲取所述模擬最終圖形與實(shí)際最終圖 形之間的差異性，若所述差異性在預(yù)定范圍外，調(diào)整所述光學(xué)鄰近校正模型，直至模擬最終 圖形與實(shí)際最終圖形之間的差異性在預(yù)定范圍內(nèi)，生成優(yōu)化后的光學(xué)鄰近校正模型。
[0018] 可選的，調(diào)整所述光學(xué)鄰近校正模型的方法為；調(diào)整光學(xué)模型中的空間像光強(qiáng)函 數(shù)的參數(shù)或光刻膠模型中的高斯函數(shù)的參數(shù)。
[0019] 可選的，獲取所述模擬最終圖形與實(shí)際最終圖形之間的差異性的方法為；測(cè)量模 擬最終圖形的特征尺寸，獲取模擬最終圖形的模擬測(cè)試數(shù)據(jù)；測(cè)量實(shí)際最終圖形的特征尺 寸，獲取實(shí)際最終圖形的實(shí)際測(cè)試數(shù)據(jù)；獲取所述模擬測(cè)試數(shù)據(jù)和實(shí)際測(cè)試數(shù)據(jù)之間的差 異性。
[0020] 可選的，在所述測(cè)試圖形中選取若干個(gè)量測(cè)點(diǎn)，獲取所述量測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的模擬測(cè)試 數(shù)據(jù)和實(shí)際測(cè)試數(shù)據(jù)之間的差異性。
[0021] 可選的，所述測(cè)試圖形與襯底的位置關(guān)系為；測(cè)試圖形的圖形完全覆蓋于襯底表 面，在所述襯底第一區(qū)域、第二區(qū)域和第H區(qū)域?qū)?yīng)的測(cè)試圖形中分別選取若干個(gè)量測(cè)點(diǎn)。
[0022] 可選的，改變測(cè)試圖形的特征尺寸、襯底第一區(qū)域特征尺寸、襯底第二區(qū)域特征尺 寸或襯底第H區(qū)域特征尺寸。
[0023] 可選的，所述測(cè)試圖形和襯底的位置關(guān)系為；所述測(cè)試圖形的線端之間的圖形位 于襯底第二區(qū)域，所述線端之間的圖形具有若干不同寬度，在所述線端之間的圖形中選取 若干個(gè)量測(cè)點(diǎn)。
[0024] 可選的，所述測(cè)試圖形和襯底的位置關(guān)系為；所述測(cè)試圖形的線端之間的圖形位 于襯底第一區(qū)域和第H區(qū)域，所述線端之間的圖形具有若干不同寬度，在所述線端之間的 圖形中選取若干量測(cè)點(diǎn)。
[0025] 可選的，所述測(cè)試圖形和襯底的位置關(guān)系為；所述測(cè)試圖形的線端之間的圖形位 于襯底第一區(qū)域、第二區(qū)域和第H區(qū)域，且位于第一區(qū)域的線端之間的圖形具有若干不同 寬度，位于第二區(qū)域的線端之間的圖形具有若干不同寬度，位于第H區(qū)域的線端之間的圖 形具有若干不同寬度，在所述線端之間的圖形中選取若干個(gè)量測(cè)點(diǎn)。
[0026] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案具有W下優(yōu)點(diǎn)：
[0027] 本發(fā)明實(shí)施例提供一種光學(xué)鄰近校正方法，提供包括第一區(qū)域、第二區(qū)域和第H 區(qū)域的襯底，且第一區(qū)域和第二區(qū)域的襯底為第一材料層W及位于第一材料層表面的第二 材料層的疊層結(jié)構(gòu)，第H區(qū)域的襯底為第一材料層，其中，在沿第二區(qū)域指向第H區(qū)域的方 向上，第二區(qū)域的第二材料層厚度逐漸減小，第二區(qū)域的第一材料層的厚度逐漸增加，且第 二材料層的材料的透光率大于第一材料層的材料的透光率，即，本發(fā)明實(shí)施例提供的襯底 為形成有隔離結(jié)構(gòu)的襯底；獲取包括第一區(qū)域、第二區(qū)域和第H區(qū)域的襯底的空間像光強(qiáng) 函數(shù)，由于所述空間像光強(qiáng)函數(shù)是基于本發(fā)明實(shí)施例提供的襯底獲得的，因此所述空間像 光強(qiáng)函數(shù)考慮到了襯底內(nèi)隔離結(jié)構(gòu)對(duì)光的反射、干涉等問(wèn)題的影響，而本發(fā)明實(shí)施例的光 學(xué)鄰近校正模型是基于所述空間像光強(qiáng)函數(shù)建立的，因此，本發(fā)明實(shí)施例建立的光學(xué)鄰近 校正模型考慮到了襯底內(nèi)隔離結(jié)構(gòu)對(duì)光刻膠曝光的影響；在依據(jù)所述光學(xué)鄰近校正模型對(duì) 目標(biāo)圖形進(jìn)行光學(xué)鄰近校正后，校正后的目標(biāo)圖形考慮到了襯底內(nèi)隔離結(jié)構(gòu)對(duì)光刻膠曝光 的影響，從而在W校正后的目標(biāo)圖形為掩膜圖形進(jìn)行曝光顯影處理時(shí)，抵消襯底內(nèi)隔離結(jié) 構(gòu)對(duì)光刻膠造成的不必要的曝光，從而使得在襯底表面形成的最終圖形的質(zhì)量?jī)?yōu)，最終圖 形與目標(biāo)圖形之間的差異性小。
[0028] 進(jìn)一步，本發(fā)明實(shí)施例中，提供標(biāo)準(zhǔn)光學(xué)模型，所述標(biāo)準(zhǔn)光學(xué)模型包括標(biāo)準(zhǔn)空間像 光強(qiáng)函數(shù)，所述標(biāo)準(zhǔn)空間像光強(qiáng)函數(shù)反映裸襯底表面的光強(qiáng)分布情況；根據(jù)襯底內(nèi)第二材 料層的厚度、W及第二材料層的材料，獲取空間像光強(qiáng)分布隨襯底內(nèi)第二材料層厚度變化 的變化關(guān)系函數(shù)，所述函數(shù)為校正函數(shù)，校正函數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)空間光強(qiáng)函數(shù)的卷積即為襯底的 空間像光強(qiáng)函數(shù)；并且，本發(fā)明實(shí)施例建立的光學(xué)模型為高斯核函數(shù)模型和標(biāo)準(zhǔn)光學(xué)模型 的乘積，本發(fā)明實(shí)施例提供一種優(yōu)化的空間像光強(qiáng)函數(shù)的計(jì)算方法，簡(jiǎn)化了光學(xué)鄰近校正 模型的計(jì)算時(shí)間，大大的減少了確定光學(xué)鄰近校正模型所需的工作量，提高了半導(dǎo)體生產(chǎn) 效率。
[0029] 本發(fā)明實(shí)施例還提供一種優(yōu)化光學(xué)鄰近校正模型的方法，提供若干測(cè)試圖形、W 及前述的襯底和光學(xué)鄰近校正模型；基于所述光學(xué)鄰近校正模型對(duì)所述測(cè)試圖形進(jìn)行模擬 曝光顯影，獲取模擬最終圖形；對(duì)所述測(cè)試圖形進(jìn)行實(shí)際曝光顯影，在所述襯底表面形成實(shí) 際最終圖形；若所述模擬最終圖形與實(shí)際最終圖形之間的差異性在預(yù)定范圍外，調(diào)整所述 光學(xué)鄰近校正模型，直至模擬最終圖形與實(shí)際最終圖形之間的差異性在預(yù)定范圍內(nèi)，生成 優(yōu)化后的光學(xué)鄰近校正模型。在對(duì)光學(xué)鄰近校正模型進(jìn)行調(diào)整之后，使得優(yōu)化后的光學(xué)鄰 近校正模型與實(shí)際的曝光顯影工藝更匹配，在采用優(yōu)化后的光學(xué)鄰近校正模型對(duì)目標(biāo)圖形 進(jìn)行光學(xué)鄰近校正后，W所述光學(xué)鄰近校正后的目標(biāo)圖形為掩膜進(jìn)行曝光顯影，在襯底表 面形成的最終圖形的質(zhì)量更好。
【附圖說(shuō)明】
[0030] 圖1及圖2為襯底內(nèi)反射光線對(duì)