[發明專利]光刻工藝圖形缺陷檢測方法

有效

• 申請號: 201310631490.0
• 申請日: 2013-11-29
• 公開（公告）號: CN103645612A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發明（設計）人: 王偉斌;季亮;魏芳;張旭昇
• 申請（專利權）人: 上海華力微電子有限公司
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20
• 代理公司: 上海天辰知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31275
• 代理人: 吳世華;陶金龍

技術領域

本發明涉及半導體加工制造技術領域，更具體地說，涉及一種光刻工藝圖形缺陷檢測方法。

背景技術

光刻是集成電路制造的主要工藝。其主要實現將掩膜板上的圖形向硅表面各層材料上的轉移，掩膜圖像對光波來說，相當于傳播路徑上的障礙，從而在硅片上得到與掩膜圖像相關的光刻圖形。

由于設計缺陷或分辨率增強技術等本身的限制，晶圓上的電路可能會出現夾斷、橋接、孔接觸不良等缺陷，版圖中可能導致這些缺陷的區域稱為光刻工藝熱點區域，熱點區域可能會影響最終電路的性能甚至導致功能的失效，因此應在芯片生產之前找出并加以修正。為評估光刻工藝中版圖設計的友善性，確定版圖設計是否適用于現實的生產中，應通過仿真模擬方法來模擬光刻工藝、檢測工藝熱點。

如圖1所示，現有技術提供的一種光刻工藝中版圖設計友善性檢測方法包括如下流程：步驟S10、將設計目標圖形數據轉化為光刻目標圖形；步驟S11、對光刻目標圖形進行光學臨近效應修正；步驟S12、對光刻目標圖形進行工藝偏差圖形模擬；步驟S13、根據工藝偏差圖形模擬的結果進行工藝熱點檢測，從而實現對光刻工藝中版圖設計友善性的評估。

根據光波衍射和干涉原理，當障礙的尺寸遠大于光波波長時，由衍射產生的圖形偏差可以忽略不計。但在超深壓微米工藝下，集成電路特征尺寸在0.09-0.13um以下，已經接近甚至小于光波波長，光的衍射效果將非常明顯；隨著集成電路特征尺寸的不斷減小，這種光刻圖形的變形與偏差將會越來越大，因此，對硅片上的光刻圖形與掩膜板圖形之間的偏差不能不考慮。

在圖形相互臨近的部位，例如線段頂端和圖形拐角處，光波干涉和衍射作用明顯，圖形偏差會相對較大，而線段頂端和圖形拐角處往往對電路的電學性能起至關重要的作用。這種由于光波衍射、干涉而使光刻圖形與掩膜板圖形之間產生偏差的現象稱為光學臨近效應（optical?proximity?effect,簡稱OPE）。

為消除或降低光學臨近效應帶來的影響，在光刻工藝中，需要引入光學臨近效應修正步驟，現有技術中常用的一種光學臨近效應矯正方法（optical?proximity?correction,簡稱OPC），利用光學模型對掩膜板圖形進行光刻模擬成像，迭代優化圖形形狀，從而獲得矯正方案。該方案具有較高的矯正精度，但由于要模擬所有掩膜板圖像的成像情形，需要耗費相當的時間。

上述現有技術中提供的光刻工藝中版圖設計友善性檢測方法，雖然可以檢測獲得各種圖形缺陷、工藝熱點，但由于對整個光刻目標圖形進行OPC工藝，耗時很長，使得工藝效率下降、成本上升。

因此，業內需要一種更加高效的光刻工藝中版圖設計友善性檢測方法。

發明內容

本發明的目的在于提供一種高效的光刻工藝中版圖設計友善性檢測方法。

為實現上述目的，本發明一技術方案如下：

一種光刻工藝中版圖設計友善性檢測方法，包括如下步驟：a)、將設計目標圖形數據轉化為光刻目標圖形；b)、對光刻目標圖形依次進行第一次光學鄰近效應修正和第一次工藝偏差圖形模擬;c)、根據第一次工藝偏差圖形模擬的結果對光刻目標圖形進行第一次工藝熱點檢測；d)、若第一次工藝熱點檢測發現至少一個潛在工藝熱點，則對各潛在工藝熱點附近的光刻目標圖形分別進行第二次光學鄰近效應修正和第二次工藝偏差圖形模擬；e)、根據第二次工藝偏差圖形模擬的結果對各檢測區域進行第二次工藝熱點檢測；其中，檢測區域與潛在工藝熱點一一對應，并根據潛在工藝熱點的位置而生成。

優選地，第一次光學鄰近效應修正中采用的迭代次數遠低于第二次光學鄰近效應修正中采用的迭代次數，第一次光學鄰近效應修正中采用的反饋因子大于第二次光學鄰近效應修正中采用的反饋因子。

優選地，步驟d)中，第二次光學鄰近效應修正針對的范圍為各潛在工藝熱點位置周圍一個光暈范圍內的光刻目標圖形。

優選地，步驟d)中，第二次工藝偏差圖形模擬與第二次光學鄰近效應修正針對相同范圍的光刻目標圖形。

優選地，各檢測區域是通過對相應的潛在工藝熱點位置放大一設定尺寸而獲得。

本發明提供的光刻工藝中版圖設計友善性檢測方法，先對光刻目標圖形進行第一次簡略、快速的光學鄰近效應修正，再通過工藝偏差圖形模擬獲得潛在工藝熱點，隨后，對潛在工藝熱點附近區域進行第二次高精度的光學鄰近效應修正，并對根據潛在工藝熱點位置生成的檢測區域進行工藝熱點細查，該方法可縮短光刻工藝中版圖設計友善性檢測的耗時，實現對工藝熱點的快速的、準確的查找，并減少軟件和硬件的使用成本。

附圖說明