用于后光學(xué)鄰近修正修復(fù)的方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種用于后光學(xué)鄰近修正修復(fù)的方法。所述方法包括：計(jì)算光罩誤差增強(qiáng)因子；確定晶圓上圖案的關(guān)鍵尺寸的期望改變量；以及基于所述光罩誤差增強(qiáng)因子和所述期望改變量確定光罩上圖案的關(guān)鍵尺寸的優(yōu)化改變量，以用于所述后光學(xué)鄰近修正修復(fù)。本發(fā)明所提供的用于后光學(xué)鄰近修正修復(fù)的方法可以提供用于光罩上圖案的關(guān)鍵尺寸的修改的優(yōu)化改變量，使得后光學(xué)鄰近修正修復(fù)可以快速收斂，大大減少運(yùn)算量，提高效率。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
用于后光學(xué)鄰近修正修復(fù)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，具體而言涉及一種用于后光學(xué)鄰近修正修復(fù)（post Optical Proximity Correction repair, post-〇PC repair)的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著集成電路的復(fù)雜度越來(lái)越高，特征尺寸也變的越來(lái)越小。當(dāng)集成電路的特征 尺寸接近光刻機(jī)曝光的系統(tǒng)極限，即特征尺寸接近或小于光刻光源時(shí)，硅片上制造出的版 圖會(huì)出現(xiàn)明顯的畸變，該現(xiàn)象稱(chēng)為光學(xué)鄰近效應(yīng)。為了應(yīng)對(duì)光學(xué)鄰近效應(yīng)，提出了分辨率增 強(qiáng)技術(shù)。其中，光學(xué)鄰近修正（即0PC)已成為最重要的技術(shù)。
[0003] OPC不是一個(gè)一次就能得到精確結(jié)果的過(guò)程，它是一個(gè)不斷迭代的過(guò)程，需要多次 驗(yàn)證修改。于是post-OPC修復(fù)（即對(duì)已經(jīng)做過(guò)OPC的版圖進(jìn)行驗(yàn)證后的修復(fù)）成為提高OPC 質(zhì)量的必需步驟。在現(xiàn)有的post-OPC修復(fù)方法中，用于光罩上圖案的關(guān)鍵尺寸（critical dimension，CD)的改變量總是固定的值。使用該固定值作為光罩上圖案的關(guān)鍵尺寸的改變 量是不精確的，可能會(huì)出現(xiàn)修改不足（under correct)或修改過(guò)度（over correct)的情 況。這樣的方法將需要post-OPC修復(fù)進(jìn)行許多次的迭代和修改，因此非常耗時(shí)，運(yùn)算量大 且效率低下。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種用于后光學(xué)鄰近修正修復(fù)的方法。所述方 法包括：計(jì)算光罩誤差增強(qiáng)因子（Mask Error Enhance Factor, MEEF);確定晶圓上圖案 (on-wafer image)的關(guān)鍵尺寸的期望改變量；以及基于所述光罩誤差增強(qiáng)因子和所述期望 改變量確定光罩上圖案的關(guān)鍵尺寸的優(yōu)化改變量，以用于所述后光學(xué)鄰近修正修復(fù)。
[0005] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述光罩上圖案的關(guān)鍵尺寸的優(yōu)化改變量等于所述晶 圓上圖案的關(guān)鍵尺寸的期望改變量除以所述光罩誤差增強(qiáng)因子。
[0006] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述晶圓上圖案的關(guān)鍵尺寸的期望改變量通過(guò)光學(xué)鄰 近修正驗(yàn)證得到。
[0007] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述光罩誤差增強(qiáng)因子定義為MEEF，并且 其中CDwafCT為晶圓上圖案的關(guān)鍵尺寸，⑶_k為光罩上圖案 的關(guān)鍵尺寸。
[0008] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述MEEF通過(guò)有限差分方法來(lái)計(jì)算，用公式表示為 MEEF~ACDwafe/ACDniask，其中所述ACDniask為光罩上圖案的關(guān)鍵尺寸的預(yù)設(shè)改變量，所述 A CDwafra^J由于所述預(yù)設(shè)改變量所引入的晶圓上圖案的關(guān)鍵尺寸的引入改變量。
[0009] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述光罩上圖案的關(guān)鍵尺寸的預(yù)設(shè)改變量為0. 5納米 或0. 25納米。
[0010] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述方法是針對(duì)連接孔層的光學(xué)鄰近修正。
[0011] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述連接孔為接觸孔。
[0012] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述光罩上圖案的關(guān)鍵尺寸的優(yōu)化改變量包括光罩上 接觸孔圖案的邊緣的優(yōu)化移動(dòng)量。
[0013] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述后光學(xué)鄰近修正修復(fù)基于局部修正區(qū)域進(jìn)行，所 述局部修正區(qū)域的形成基于所述后光學(xué)鄰近修正修復(fù)之前的光學(xué)鄰近修正過(guò)程所產(chǎn)生的 錯(cuò)誤標(biāo)記。
[0014] 本發(fā)明所提供的用于后光學(xué)鄰近修正修復(fù)的方法可以提供用于光罩上圖案的關(guān) 鍵尺寸的修改的優(yōu)化改變量，使得后光學(xué)鄰近修正修復(fù)可以快速收斂，大大減少運(yùn)算量，提 高效率。
【附圖說(shuō)明】
[0015] 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)明的原理。
[0016] 附圖中：
[0017] 圖1示出了對(duì)接觸孔的光學(xué)鄰近修正的示例；
[0018] 圖2示出了現(xiàn)有的對(duì)接觸孔的后光學(xué)鄰近修正修復(fù)的示例；以及
[0019] 圖3示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于后光學(xué)鄰近修正修復(fù)的方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 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。
[0021] 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。
[0022] 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。
[0023] 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)明提出的技術(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。
[0024] OPC已經(jīng)成為集成電路制造工藝中關(guān)鍵尺寸控制和良率提升不可缺少的途徑。通 過(guò)修改設(shè)計(jì)圖形來(lái)預(yù)補(bǔ)償制程偏差以提高圖像的還原能力和解析度。
[0025] 圖1示出了對(duì)接觸孔的光學(xué)鄰近修正的示例。接觸孔的OPC修正程序被設(shè)計(jì)為確 保晶圓上的圖形輪廓可以與接觸孔目標(biāo)相吻合。然而，即使經(jīng)過(guò)較好準(zhǔn)備和調(diào)整的修正程 序（recipe)仍然可能使一些輪廓偏離目標(biāo)。如圖1所示，光學(xué)鄰近修正后接觸孔輪廓與柵 極（gate，GT)太過(guò)接近，其距離小于10納米的規(guī)格，這會(huì)對(duì)電路的電學(xué)屬性產(chǎn)生不良影響。 圖1中的方框B標(biāo)出了需要向內(nèi)移動(dòng)的問(wèn)題邊緣。為了進(jìn)行問(wèn)題邊緣的移動(dòng)，需要進(jìn)行后 光學(xué)鄰近修正修復(fù)。
[0026] 圖2示出了現(xiàn)有的對(duì)接觸孔的后光學(xué)鄰近修正修復(fù)的示例。如前所述，在現(xiàn)有的 post-OPC修復(fù)方法中，用于光罩上圖案的關(guān)鍵尺寸的改變量總是固定的值。例如，在圖2的 示例中，問(wèn)題邊緣的移動(dòng)量總是被設(shè)定為恒定的值，例如0. 5納米或0. 25納米。使用這樣 的固定值作為光罩上接觸孔圖案的問(wèn)題邊緣的移動(dòng)量是不精確的，可能會(huì)出現(xiàn)修改不足或 修改過(guò)度的情況，正如圖2所示的。由于這種不精確的修改，不得不進(jìn)行多次迭代和修改， 才能達(dá)到理想的修復(fù)效果，這樣將消耗大量的CPU時(shí)間。對(duì)于某些芯片來(lái)說(shuō)，甚至需要進(jìn)行 20次的迭代。
[0027] 本發(fā)明的實(shí)施例提供一種后光學(xué)鄰近修正修復(fù)的方法，可以提供用于光罩上圖案 的關(guān)鍵尺寸的修改的優(yōu)化的改變量，使用該優(yōu)化的改變量，可以使后光學(xué)鄰近修正快速收 斂，高效率地實(shí)現(xiàn)理想的修復(fù)效果。圖3示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于后光學(xué)鄰近 修正修復(fù)的方法300的流程圖。如圖3所示，方法300包括以下步驟：
[0028] 步驟301 :計(jì)算光罩誤差增強(qiáng)因子；
[0029] 步驟302 :確定晶圓上圖案的關(guān)鍵尺寸的期望改變量；
[0030] 步驟303 :基于光罩誤差增強(qiáng)因子和晶圓上圖案的關(guān)鍵尺寸的期望改變量確定光 罩上圖案的關(guān)鍵尺寸的優(yōu)化改變量，以用于后光學(xué)鄰近修正修復(fù)。
[0031] 其中，光罩誤差增強(qiáng)因子反映光罩上圖案的關(guān)鍵尺寸的誤差被擴(kuò)大在對(duì)應(yīng)的晶圓 上圖案的關(guān)鍵尺寸的程度。光罩誤差增強(qiáng)因子MEEF可以定義為：
[0032]
(.'I.)
[0033] 其中，CDwate為晶圓上圖案的關(guān)鍵尺寸，⑶_k為光罩上圖案的關(guān)鍵尺寸。具體地， CDwate可以為晶圓上圖案的線(xiàn)寬（line-width)，CDniask可以為光罩上圖案的線(xiàn)寬。
[0034] 對(duì)于（1)式的計(jì)算，可以使用有限差分方法。有限差分方法是一種常用的數(shù)值解 法，它是在微分方程中用差商代替偏導(dǎo)數(shù)，得到相應(yīng)的差分方程，通過(guò)解差分方程得到微分 方程解的近似值。因此，光罩誤差增強(qiáng)因子MEEF用等式可以進(jìn)一步表示為：
[0035]
(2)：
[0036] 其中ACDniask為光罩上圖案的關(guān)鍵尺寸的預(yù)設(shè)改變量，該預(yù)設(shè)改變量可以為0.5納 米或0. 25納米。例如，在圖2的示例中，接觸孔的光罩上圖案的問(wèn)題邊緣的移動(dòng)量可以預(yù) 設(shè)為〇. 5納米或0. 25納米?！?CDwafCT為由于該預(yù)設(shè)改變量所引入的晶圓上圖案的關(guān)鍵尺寸 的引入改變量。該引入改變量可以通過(guò)光學(xué)鄰近修正驗(yàn)證得到。
[0037] 類(lèi)似地，在步驟302中，通過(guò)光學(xué)鄰近修正驗(yàn)證，可以得到真正期望的用于晶圓上 圖案的關(guān)鍵尺寸的修改的期望改變量。該期望改變量例如可以用dCD wafCT來(lái)表示?；诰?圓上圖案的關(guān)鍵尺寸的期望改變量dCDwafCT以及在步驟301中所計(jì)算的MEEF，可以確定光罩 上圖案的關(guān)鍵尺寸的改變量dCD_ k，該改變量將是比較精確的，因此，將其稱(chēng)為光罩上圖案 的關(guān)鍵尺寸的優(yōu)化改變量，用等式表示即為：
[0038] ClCDniask=ClCDwaferZiMEEF (3)
[0039] 經(jīng)過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，使用本發(fā)明實(shí)施例所提供的光罩上圖案的關(guān)鍵尺寸的優(yōu)化改變量 dCD_k，后光學(xué)鄰近修正修復(fù)僅需進(jìn)行兩次迭代便可收斂。而使用現(xiàn)有技術(shù)中的用于光罩上 圖案的關(guān)鍵尺寸的修改的預(yù)設(shè)固定值改變量，后光學(xué)鄰近修正修復(fù)至少需要十次以上的迭 代。因此，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的后光學(xué)鄰近修正修復(fù)方法可以節(jié)省大量的CPU時(shí)間，實(shí)現(xiàn)高 效修復(fù)。
[0040] 進(jìn)一步地，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的后光學(xué)鄰近修正修復(fù)可以基于局部修正區(qū)域進(jìn) 行，該局部修正區(qū)域的形成基于后光學(xué)鄰近修正修復(fù)之前的光學(xué)鄰近修正過(guò)程所產(chǎn)生的錯(cuò) 誤標(biāo)記。
[0041] 通過(guò)前一道工序的OPC驗(yàn)證，將會(huì)得到錯(cuò)誤標(biāo)記?；诔跏嫉腻e(cuò)誤標(biāo)記可以產(chǎn)生 局部修正區(qū)域。該局部修正區(qū)域包圍初始錯(cuò)誤標(biāo)記?；谠嫉腻e(cuò)誤標(biāo)記（圖1的方框B) 產(chǎn)生局部修正區(qū)域，該局部修正區(qū)域可以?xún)H是整個(gè)芯片的很小一個(gè)區(qū)域。例如，該區(qū)域的大 小例如為0.9微米X 0.9微米。該局部修正區(qū)域可以視為整個(gè)芯片的濾波器。所有接下來(lái) 的修復(fù)和驗(yàn)證將在該局部修正區(qū)域內(nèi)進(jìn)行。
[0042] 具體地，該局部修正區(qū)域內(nèi)的第一次循環(huán)的驗(yàn)證又會(huì)產(chǎn)生新的錯(cuò)誤標(biāo)記，該新的 錯(cuò)誤標(biāo)記數(shù)量會(huì)比上個(gè)循環(huán)（即，后光學(xué)鄰近修正修復(fù)之前的光學(xué)鄰近修正過(guò)程）所產(chǎn)生 的錯(cuò)誤標(biāo)記數(shù)量少很多。而在該局部修正區(qū)域內(nèi)的第一次循環(huán)的驗(yàn)證產(chǎn)生的錯(cuò)誤標(biāo)記會(huì)傳 遞給下一個(gè)循環(huán)繼續(xù)做修復(fù)及驗(yàn)證。這樣，錯(cuò)誤標(biāo)記隨著循環(huán)次數(shù)越來(lái)越少，直到完全清 除。因此，可以大大減少CPU時(shí)間。
[0043] 因此，在局部修正區(qū)域內(nèi)進(jìn)行本發(fā)明實(shí)施例的后光學(xué)鄰近修正修復(fù)，并在修復(fù)過(guò) 程中使用本發(fā)明實(shí)施例所提供的光罩上圖案的關(guān)鍵尺寸的優(yōu)化改變量，可以進(jìn)一步減少運(yùn) 算量，節(jié)省CPU時(shí)間，進(jìn)一步提高效率。
[0044] 進(jìn)一步地，在局部修正區(qū)域內(nèi)進(jìn)行本發(fā)明實(shí)施例的后光學(xué)鄰近修正修復(fù)后，還可 以進(jìn)行一次基于整個(gè)芯片的全局光學(xué)鄰近修正驗(yàn)證，這樣可以確保整個(gè)芯片沒(méi)有剩下的錯(cuò) 誤標(biāo)記，使得修復(fù)更加完整。
[0045] 本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解，上文中所提到的對(duì)接觸孔的后光學(xué)鄰近修正修復(fù) 僅是一個(gè)示例，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于后光學(xué)鄰近修正修復(fù)的方法還可以適用于任何其 他需要post OPC修復(fù)的應(yīng)用。
[0046] 本發(fā)明已經(jīng)通過(guò)上述實(shí)施例進(jìn)行了說(shuō)明，但應(yīng)當(dāng)理解的是，上述實(shí)施例只是用于 舉例和說(shuō)明的目的，而非意在將本發(fā)明限制于所描述的實(shí)施例范圍內(nèi)。此外本領(lǐng)域技術(shù)人 員可以理解的是，本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施例，根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)還可以做出更多種的 變型和修改，這些變型和修改均落在本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍以?xún)?nèi)。本發(fā)明的保護(hù)范圍由 附屬的權(quán)利要求書(shū)及其等效范圍所界定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于后光學(xué)鄰近修正修復(fù)的方法，其特征在于，所述方法包括： 計(jì)算光罩誤差增強(qiáng)因子； 確定晶圓上圖案的關(guān)鍵尺寸的期望改變量；W及 基于所述光罩誤差增強(qiáng)因子和所述期望改變量確定光罩上圖案的關(guān)鍵尺寸的優(yōu)化改 變量，W用于所述后光學(xué)鄰近修正修復(fù)。2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述光罩上圖案的關(guān)鍵尺寸的優(yōu)化改變量 等于所述晶圓上圖案的關(guān)鍵尺寸的期望改變量除W所述光罩誤差增強(qiáng)因子。3. 如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述晶圓上圖案的關(guān)鍵尺寸的期望改變量 通過(guò)光學(xué)鄰近修正驗(yàn)證得到。4. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述光罩誤差增強(qiáng)因子定義為MEEF，并且，其中為晶圓上圖案的關(guān)鍵尺寸，CDmgsk為光罩上圖案 的關(guān)鍵尺寸。5. 如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述MEEF通過(guò)有限差分方法來(lái)計(jì)算，用公 式表示為MEEF > Δ CD"gfw/ Δ CDmg,k，其中所述A CDmg,k為光罩上圖案的關(guān)鍵尺寸的預(yù)設(shè)改變 量，所述為由于所述預(yù)設(shè)改變量所引入的晶圓上圖案的關(guān)鍵尺寸的引入改變量。6. 如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述光罩上圖案的關(guān)鍵尺寸的預(yù)設(shè)改變量 為0. 5納米或0. 25納米。7. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法是針對(duì)連接孔層的光學(xué)鄰近修正。8. 如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述連接孔為接觸孔。9. 如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述光罩上圖案的關(guān)鍵尺寸的優(yōu)化改變量 包括光罩上接觸孔圖案的邊緣的優(yōu)化移動(dòng)量。10. 如權(quán)利要求1-9中的任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述后光學(xué)鄰近修正修復(fù) 基于局部修正區(qū)域進(jìn)行，所述局部修正區(qū)域的形成基于所述后光學(xué)鄰近修正修復(fù)之前的光 學(xué)鄰近修正過(guò)程所產(chǎn)生的錯(cuò)誤標(biāo)記。
【文檔編號(hào)】G03F1/36GK105842978SQ201510019301
【公開(kāi)日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2015年1月14日
【發(fā)明人】杜杳雋, 楊青
【申請(qǐng)人】中芯國(guó)際集成電路制造(上海)有限公司