[發明專利]光學鄰近修正方法

有效

• 申請號: 201310505098.1
• 申請日: 2013-10-23
• 公開（公告）號: CN104570585B
• 公開（公告）日: 2018-10-16
• 發明（設計）人: 王輝
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號: G03F1/36
• 分類號: G03F1/36
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 駱蘇華

本發明提供一種光學鄰近修正方法，提出同時對光學模型與可變曝光參考閾值的光刻膠模型進行擬合，以獲得測試掩膜版圖形的最佳修正參數值。本發明提供的光學鄰近修正方法中，光刻膠模型不依賴并不準確的光學模型搭配固定曝光參考閾值光刻膠模型所獲得的光學模型參數，從而保證了光學鄰近修正模型的物理性，因而所獲得的結果更接近實際光學鄰近修正，采用上述結果進行光學鄰近修正的效果更好。

技術領域

本發明涉及半導體制造技術領域，尤其涉及一種光學鄰近修正方法。

背景技術

集成電路制造技術是一個復雜的工藝，每隔18月到24個月就會更新換代。表征集成電路制造技術的一個關鍵參數最小特征尺寸即關鍵尺寸，從最初的125微米發展到現在的0.13微米甚至更小，這使得每個芯片上集成幾百萬個元器件成為可能。

光刻技術是集成電路制造工藝發展的驅動力，也是其中最復雜的技術之一。相對于其他的單個制造技術來說，光刻對芯片性能的提高有著革命性的貢獻。在光刻工藝開始之前，集成電路的結構會先通過特定的設備復制到一塊較大（相對于生產用的硅片而言）的材質為石英玻璃的掩膜版上，然后通過光刻設備產生特定波長的光（例如為248納米的紫外光），將掩膜版上集成電路的結構復制到生產所用的硅片上。電路結構在從掩膜版復制到硅片過程中，會產生失真，尤其在工藝進入0.13微米及以下的階段，這種失真若不加以改正，會造成整個制造技術的失敗。上述失真的原因主要是光學鄰近效應（Optical ProximityEffect，OPE），即由于投影曝光系統是一個部分相干光成像的系統，理想像的強度頻譜幅值沿各向有不同的分布，但由于衍射受限及成像系統的非線性濾波造成能量損失，導致空間發生圓化和收縮的效應。

要改正這種失真，半導體業界的普遍做法是利用預先在掩膜版上進行結構補償的方法，這種方法稱之為光學鄰近修正（OPC）。OPC的基本思想是：對集成電路設計的圖形進行預先的修改，使得修改補償的量正好能夠補償曝光系統造成的OPE效應。因此，使用經過OPC的圖形做成的掩膜版，經過光刻以后，在硅片上能得到最初目標電路結構。

光學鄰近修正模型（OPC model）包括光學模型（optical model）與光刻膠模型（resist model）。在光學鄰近修正過程中，先使用光學模型，上述光學模型是模擬曝光光源照射掩膜版圖形，通過透鏡組發生衍射后在晶元表面的空間光強分布，接著使用光刻膠模型，光刻膠模型是模擬上述晶元表面的光強分布在光刻膠上，高于一定曝光閾值的光刻膠部分發生化學反應而變性，從而被溶于顯影液。

現有技術中，某個目標圖形的光學鄰近修正模型的各參數最佳值的獲取分兩個步驟：如圖1所示，步驟S1、通過光學模型、以及搭配的固定參照曝光閾值的光刻膠模型（constant threshold resist model），同時擬合，從而獲取光學鄰近修正模型在最佳值時光學模型的各參數值；步驟S2、根據步驟S1獲取的光學模型的各參數值、搭配可變參照曝光閾值的光刻膠模型（variable threshold resist model），同時擬合，從而獲取光學鄰近修正模型在最佳值時光刻膠模型的各參數值。如此，步驟S1獲取的光學模型的各參數值與步驟S2獲取的光刻膠模型的各參數值構成了光學鄰近修正模型的各參數最佳值。

然而，上述光學鄰近修正方法所獲取的各參數最佳值在實際光學鄰近修正過程中效果并不理想。

有鑒于此，本發明提供一種光學鄰近修正方法加以解決。

發明內容

本發明解決的問題是提高光學鄰近修正效果。

為解決上述問題，本發明提供一種光學鄰近修正方法，包括：

獲取測試掩膜版圖形；

根據所述測試掩膜版圖形產生光學模型及光刻膠模型，所述光刻膠模型為可變曝光參考閾值的光刻膠模型；

同時擬合所述光學模型與光刻膠模型，以獲得修正所述測試掩膜版圖形的最佳參數值。