光学邻近修正方法技术

本发明专利技术提供一种光学邻近修正方法，提出同时对光学模型与可变曝光参考阈值的光刻胶模型进行拟合，以获得测试掩膜版图形的最佳修正参数值。本发明专利技术提供的光学邻近修正方法中，光刻胶模型不依赖并不准确的光学模型搭配固定曝光参考阈值光刻胶模型所获得的光学模型参数，从而保证了光学邻近修正模型的物理性，因而所获得的结果更接近实际光学邻近修正，采用上述结果进行光学邻近修正的效果更好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体制造
，尤其涉及一种光学邻近修正方法。
技术介绍
集成电路制造技术是一个复杂的工艺，每隔18月到24个月就会更新换代。表征集成电路制造技术的一个关键参数最小特征尺寸即关键尺寸，从最初的125微米发展到现在的0.13微米甚至更小，这使得每个芯片上集成几百万个元器件成为可能。光刻技术是集成电路制造工艺发展的驱动力，也是其中最复杂的技术之一。相对于其他的单个制造技术来说，光刻对芯片性能的提高有着革命性的贡献。在光刻工艺开始之前，集成电路的结构会先通过特定的设备复制到一块较大（相对于生产用的硅片而言）的材质为石英玻璃的掩膜版上，然后通过光刻设备产生特定波长的光（例如为248纳米的紫外光），将掩膜版上集成电路的结构复制到生产所用的硅片上。电路结构在从掩膜版复制到硅片过程中，会产生失真，尤其在工艺进入0.13微米及以下的阶段，这种失真若不加以改正，会造成整个制造技术的失败。上述失真的原因主要是光学邻近效应（Optical Proximity Effect，OPE），即由于投影曝光系统是一个部分相干光成像的系统，理想像的强度频谱幅值沿各向有不同的分布，但由于衍射受限及成像系统的非线性滤波造成能量损失，导致空间发生圆化和收缩的效应。要改正这种失真，半导体业界的普遍做法是利用预先在掩膜版上进行结构补偿的方法，这种方法称之为光学邻近修正（OPC）。OPC的基本思想是：对集成电路设计的图形进行预先的修改，使得修改补偿的量正好能够补偿曝光系统造成的OPE效应。因此，使用经过OPC的图形做成的掩膜版，经过光刻以后，在硅片上能得到最初目标电路结构。光学邻近修正模型（OPC model）包括光学模型（optical model）与光刻胶模型（resist model）。在光学邻近修正过程中，先使用光学模型，上述光学模型是模拟曝光光源照射掩膜版图形，通过透镜组发生衍射后在晶元表面的空间光强分布，接着使用光刻胶模型，光刻胶模型是模拟上述晶元表面的光强分布在光刻胶上，高于一定曝光阈值的光刻胶部分发生化学反应而变性，从而被溶于显影液。现有技术中，某个目标图形的光学邻近修正模型的各参数最佳值的获取分两个步骤：如图1所示，步骤S1、通过光学模型、以及搭配的固定参照曝光阈值的光刻胶模型（constant threshold resist model），同时拟合，从而获取光学邻近修正模型在最佳值时光学模型的各参数值；步骤S2、根据步骤S1获取的光学模型的各参数值、搭配可变参照曝光阈值的光刻胶模型（variable threshold resist model），同时拟合，从而获取光学邻近修正模型在最佳值时光刻胶模型的各参数值。如此，步骤S1获取的光学模型的各参数值与步骤S2获取的光刻胶模型的各参数值构成了光学邻近修正模型的各参数最佳值。然而，上述光学邻近修正方法所获取的各参数最佳值在实际光学邻近修正过程中效果并不理想。有鉴于此，本专利技术提供一种光学邻近修正方法加以解决。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是提高光学邻近修正效果。为解决上述问题，本专利技术提供一种光学邻近修正方法，包括：获取测试掩膜版图形；根据所述测试掩膜版图形产生光学模型及光刻胶模型，所述光刻胶模型为可变曝光参考阈值的光刻胶模型；同时拟合所述光学模型与光刻胶模型，以获得修正所述测试掩膜版图形的最佳参数值。可选地，同时拟合所述光学模型与光刻胶模型，以获得修正所述测试掩膜版图形的最佳参数值为：同时寻找所述光学模型与光刻胶模型在光学邻近修正模型的误差函数为最小值时对应的参数值。可选地，寻找所述光学模型在光学邻近修正模型的误差函数为最小值时对应的参数值步骤中，所述光学模型的各参数的步长固定。可选地，所述光学模型的各参数的步长为将所述各参数在其范围进行若干等份划分所获取的值。可选地，所述光学模型对应的参数至少包括：焦点位置和焦平面位置。可选地，寻找所述光刻胶模型在光学邻近修正模型的误差函数为最小值时对应的参数值步骤中，光刻胶模型各参数的步长包括第一步长与第二步长，所述第一步长与第二步长固定且所述第一步长大于所述第二步长，所述寻找过程包括：首先，以第一步长在各参数范围内寻找所述光刻胶模型在光学邻近修正模型的误差函数为最小值时对应的各参数的初步值，然后，在各参数的初步值所在的第一步长内，以第二步长寻找所述光刻胶模型在光学邻近修正模型的误差函数为最小值时对应的各参数的最终值。可选地，所述光刻胶模型各参数的第一步长为将所述各参数在其范围进行若干等份划分所获取的值，所述光刻胶模型各参数的第二步长为将所述各参数的第一步长进行若干等份划分所获取的值。可选地，所述光学邻近修正模型的误差函数为误差的均方根值（RMS）。可选地，所述光学邻近修正模型的误差函数为边缘布置误差。可选地，所述光学邻近修正方法还包括：按所述光学模型与光刻胶模型在光学邻近修正模型的误差函数为最小值时对应的参数值对所述测试掩膜版图形进行修正。与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下优点：1）通过对现有的光学邻近修正步骤研究发现：不同的曝光参数，例如焦平面位置，对应的空间光强分布不同，而不同的空间光强分布对应的光刻胶曝光参考阈值并不相同，因而现有技术步骤S1中，搭配固定参照曝光阈值的光刻胶模型获得的光学邻近修正模型在最佳值时对应的光学模型的各参数最佳值只注重数学拟合过程，并未考虑光学邻近修正模型的物理性。换言之，该通过数学拟合获得的光学模型的各参数值、光刻胶模型的各参数值由于未考虑光刻胶的曝光参考阈值随光学模型的各参数值的变化而变化，因而并非对应实际光学邻近修正模型的最佳值。基于上述分析，本专利技术提出同时对所述光学模型与可变曝光参考阈值的光刻胶模型进行拟合，以获得测试掩膜版图形的最佳修正参数值。如此，保证了光学邻近修正模型的物理性，因而所获得的结果更接近实际光学邻近修正，采用上述结果进行光学邻近修正的效果更好。2）可选方案中，同时对所述光学模型与可变曝光参考阈值的光刻胶模型进行拟合，以获得测试掩膜版图形的最佳修正参数值具体为：同时寻找所述光学模型与光刻胶模型在光学邻近修正模型的误差函数为最小值时对应的参数值，即两模型参数在各自可取的范围内，同时以特定步长寻找两模型的光学邻近修正最佳值，换言之，光刻胶模型不依赖并不准确的光学模型搭配固定曝光参考阈值光刻胶模型所获得的光学模型参数，反而在光学模型参数范围内以一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学邻近修正方法，其特征在于，包括：获取测试掩膜版图形；根据所述测试掩膜版图形产生光学模型及光刻胶模型，所述光刻胶模型为可变曝光参考阈值的光刻胶模型；同时拟合所述光学模型与光刻胶模型，以获得修正所述测试掩膜版图形的最佳参数值。

【技术特征摘要】
1.一种光学邻近修正方法，其特征在于，包括：
获取测试掩膜版图形；
根据所述测试掩膜版图形产生光学模型及光刻胶模型，所述光刻胶模型
为可变曝光参考阈值的光刻胶模型；
同时拟合所述光学模型与光刻胶模型，以获得修正所述测试掩膜版图形
的最佳参数值。
2.根据权利要求1所述的光学邻近修正方法，其特征在于，同时拟合所述光
学模型与光刻胶模型，以获得修正所述测试掩膜版图形的最佳参数值为：
同时寻找所述光学模型与光刻胶模型在光学邻近修正模型的误差函数为最
小值时对应的参数值。
3.根据权利要求2所述的光学邻近修正方法，其特征在于，寻找所述光学模
型在光学邻近修正模型的误差函数为最小值时对应的参数值步骤中，所述
光学模型的各参数的步长固定。
4.根据权利要求3所述的光学邻近修正方法，其特征在于，所述光学模型的
各参数的步长为将所述各参数在其范围进行若干等份划分所获取的值。
5.根据权利要求2所述的光学邻近修正方法，其特征在于，所述光学模型对
应的参数至少包括：焦点位置和焦平面位置。
6.根据权利要求2所述的光学邻近修正方法，其特征在于，寻找所述光刻胶
模型在光学邻近修正模型的误差函数为最小值时对应的参数值步骤中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王辉，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31