光學(xué)鄰近修正方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種光學(xué)鄰近修正方法。
【背景技術(shù)】
[0002]光刻技術(shù)是半導(dǎo)體制作技術(shù)中至關(guān)重要的一項(xiàng)技術(shù)，其能夠?qū)崿F(xiàn)將圖形從掩模版中轉(zhuǎn)移到硅片表面，形成符合設(shè)計(jì)要求的半導(dǎo)體產(chǎn)品。在光刻工藝過程中，首先，通過曝光步驟，光線通過掩模版中透光的區(qū)域照射至涂覆了光刻膠的硅片上，并與光刻膠發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)；接著，通過顯影步驟，利用感光和未感光的光刻膠對顯影劑的溶解程度，形成光刻圖案，實(shí)現(xiàn)掩模版圖案的轉(zhuǎn)移；然后，通過刻蝕步驟，基于光刻膠層所形成的圖案對硅片進(jìn)行刻蝕，將掩模版圖案進(jìn)一步轉(zhuǎn)移至硅片上。
[0003]光刻工藝的工藝精確度直接影響到半導(dǎo)體產(chǎn)品的良率，而光刻工藝步驟中的誤差主要包括曝光顯影誤差以及刻蝕誤差。隨著集成電路設(shè)計(jì)的高速發(fā)展，掩模版圖的尺寸日益縮小，光學(xué)鄰近效應(yīng)越來越明顯，即在曝光顯影步驟中，光線穿過掩模版中的透光區(qū)域并在硅片表面的光刻膠上形成掩模版圖案時(shí)，所形成的光刻圖案相較于掩模版圖會出現(xiàn)變形和偏差，也就是曝光顯影誤差。此外，根據(jù)光刻圖案對硅片進(jìn)行刻蝕的過程，可采用化學(xué)刻蝕，也可采用物理刻蝕，其中也存在著一定的誤差。
[0004]為了保證產(chǎn)品尺寸的精確度，通常采用光學(xué)鄰近修正(OPC)方法，對光刻過程中的誤差進(jìn)行修正。其中，在基于模型的光學(xué)鄰近修正過程中，首先采用測試掩模版進(jìn)行曝光，測量實(shí)際曝光所獲得的曝光圖形的尺寸，并獲得測試數(shù)據(jù)；然后將所述測試數(shù)據(jù)與測試掩膜版的圖形數(shù)據(jù)進(jìn)行比較和擬合建立光學(xué)鄰近修正模型。通過將該光學(xué)鄰近修正模型應(yīng)用于待光刻圖案的尺寸數(shù)據(jù)，能夠獲得與實(shí)際光刻相同的結(jié)果，從而可對光刻過程以及光刻過程的誤差進(jìn)行模擬和監(jiān)控。因此建立能夠準(zhǔn)確地符合實(shí)際曝光情況的光學(xué)鄰近修正模型至關(guān)重要。
[0005]在一定的工藝節(jié)點(diǎn)下，芯片的多晶硅層中，作為半導(dǎo)體器件的多晶硅柵極的圖形都是沿掩膜版的第一方向，而第二方向的多晶硅圖形僅作為連接結(jié)構(gòu)，所以對第一方向圖形的尺寸要求會更嚴(yán)格些，所以對于掩膜版上的第一方向圖形，需要有更加準(zhǔn)確的光學(xué)鄰近修正模型。而采用現(xiàn)有的光學(xué)鄰近模型對掩膜圖形進(jìn)行修正后進(jìn)行曝光得到的第一方向圖形的尺寸誤差較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明解決的問題是提供一種光學(xué)鄰近修正方法，提高曝光圖形的準(zhǔn)確性。
[0007]為解決上述問題，本發(fā)明提供一種光學(xué)鄰近修正方法，包括:提供曝光光源，所述光源為非對稱光源，所述光源在第一方向上的光強(qiáng)與第二方向上的光強(qiáng)有差異；提供待修正圖形，根據(jù)所述曝光光源的光強(qiáng)分布，將所述待修正圖形中的圖形拆分為第一方向圖形和第二方向圖形,所述第一方向圖形的長度延伸方向?yàn)榈谝环较?，所述第二方向圖形的長度延伸方向?yàn)榈诙较?；米用第一方向模型對所述第一方向圖形進(jìn)行光學(xué)鄰近修正，米用第二方向模型對所述第二方向圖形進(jìn)行光學(xué)鄰近修正，獲得待曝光的修正圖形。
[0008]可選的，所述第一方向圖形和第二方向圖形為分立圖形或連續(xù)圖形。
[0009]可選的，獲得所述修正圖形后，采用雙方向模型，對所述修正圖形進(jìn)行光學(xué)鄰近驗(yàn)證。
[0010]可選的，所述第一方向模型的建立方法:通過對具有若干第一方向圖形的第一測試掩膜版進(jìn)行曝光獲得第一曝光圖形，將所述第一測試掩膜版圖形與第一曝光圖形的參數(shù)進(jìn)行比較和擬合計(jì)算，獲得第一方向模型。
[0011]可選的，所述第二方向模型的建立方法:將所述具有若干第二方向圖形的第二測試掩膜版進(jìn)行曝光獲得第二曝光圖形，將所述第二測試掩膜版圖形與第二曝光圖形的參數(shù)進(jìn)行比較和擬合計(jì)算，獲得第二方向模型。
[0012]可選的，所述雙向模型的建立方法:將同時(shí)具有若干第一方向圖形和第二方向圖形的第三測試掩膜版進(jìn)行曝光獲得第三曝光圖形，將所述第三測試掩膜版圖形與第三曝光圖形的參數(shù)進(jìn)行比較和擬合計(jì)算，獲得第三方向模型。
[0013]可選的，對所述修正圖形進(jìn)行光學(xué)鄰近驗(yàn)證后得到模擬曝光圖形，如果所述模擬曝光圖形與實(shí)際的目標(biāo)圖形之間的誤差值大于預(yù)設(shè)值，則對待修正圖形進(jìn)行補(bǔ)償形成第二待修正圖形；然后再對第二待修正圖形采用第一方向模型和第二方向模型進(jìn)行第二次光學(xué)鄰近修正，獲得第三修正圖形；再對第三修正圖形進(jìn)行光學(xué)鄰近校驗(yàn)；循環(huán)上述步驟，直至最終獲得的修正圖形的模擬曝光圖形與目標(biāo)圖形的誤差小于預(yù)設(shè)值。
[0014]可選的，先采用第一方向模型對第一圖形進(jìn)行光學(xué)鄰近修正，然后采用第二方向模型對第二圖形進(jìn)行光學(xué)鄰近修正。
[0015]可選的，先采用第二方向模型對第二圖形進(jìn)行光學(xué)鄰近修正，然后采用第一方向模型對第一圖形進(jìn)行光學(xué)鄰近修正。
[0016]可選的，所述待修正圖形為多晶硅層的刻蝕圖形。
[0017]可選的，所述非對稱光源在第一方向上的光強(qiáng)小于第二方向上的光強(qiáng)。
[0018]可選的，所述第一方向與第二方向垂直。
[0019]可選的，所述非對稱光源為環(huán)形光源、雙極形光源或四極形光源。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0021]本發(fā)明的技術(shù)方案中，根據(jù)曝光光源的光強(qiáng)分布方向，將待修正圖形分為第一方向圖形和第二方向圖形，然后對所述第一方向圖形采用第一方向模型進(jìn)行光學(xué)鄰近修正，對第二方向圖形采用第二方向模型光學(xué)鄰近修正，可以避免兩個(gè)方向上的圖形由于光強(qiáng)分布不一致而相互影響的問題，從而提高修正后的修正圖形作為掩膜圖形進(jìn)行曝光后獲得的曝光圖形的準(zhǔn)確性。
[0022]進(jìn)一步的，所述第一方向模型和第二方向模型在建模過程中，分別采用第一測試掩膜版和第二測試掩膜版進(jìn)行曝光。所述第一測試掩膜版上具有第一方向圖形，而第二測試掩膜版上具有第二方向圖形。由于所述曝光光源為非對稱光源，所述非對稱光源在第一方向和第二方向上的光強(qiáng)分布有差異，所以分別米用第一測試掩膜版和第二測試掩膜版建立第一方向模型和第二方向模型，由于第一方向圖形和第二方向圖形由于光強(qiáng)分布不均勻，曝光分辨率不同，分別建立第一方向模型和第二方向模型可以避免在建模過程中，兩個(gè)方向的圖形之間互相影響而導(dǎo)致建立的模型不準(zhǔn)確的問題，從而可以使得所述第一方向模型和第二方向模型更加準(zhǔn)確。
[0023]進(jìn)一步的，本發(fā)明的技術(shù)方案中還可以對采用第一方向模型和第二方向模型進(jìn)行修正得到的修正圖形，采用雙向模型進(jìn)行驗(yàn)證。由于雙向模型對頂角位置處的輪廓修模擬更加準(zhǔn)確，所以采用雙向模型對所述修正圖形進(jìn)行驗(yàn)證，可以驗(yàn)證所述修正圖形的頂角位置處的修正是否準(zhǔn)確，進(jìn)一步提高所述修正圖形進(jìn)行曝光后得到的曝光圖形的準(zhǔn)確性。
【附圖說明】
[0024]圖1是本發(fā)明的曝光光源的示意圖；
[0025]圖2至圖5是本發(fā)明的實(shí)施例的建立第一方向模型采用的第一測試掩膜版的圖形；
[0026]圖6至圖9是本發(fā)明的實(shí)施例的建立第二方向模型采用的第二測試掩膜版的圖形；
[0027]圖10至圖13是本發(fā)明的實(shí)施例的建立雙向模型采用的第三測試掩膜版的圖形；
[0028]圖14至圖16是本發(fā)明的實(shí)施例的光學(xué)鄰近修正過程的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]如【背景技術(shù)】中所述，現(xiàn)有的光學(xué)鄰近模型對掩膜圖形進(jìn)行修正后進(jìn)行曝光得到的第一方向圖形的尺寸誤差較大。
[0030]研究發(fā)現(xiàn)，隨著芯片集成度的不斷提高，半導(dǎo)體器件節(jié)點(diǎn)的不斷縮小，對多晶硅的尺寸要求更加精確，從而對光刻過程的光刻精度提出了更高的要求。為了提高光刻的精度，曝光光源從對稱光源轉(zhuǎn)變?yōu)榉菍ΨQ光源。
[0031]請參考圖1，圖1為非對稱的環(huán)形光源的示意圖，所述非對成光源10為不連續(xù)的環(huán)形光場。其中所述非對成光源10在第一方向(Y方向)的光強(qiáng)小于在第二方向(X方向)。采用非對稱光源可以提高光刻的精度，并且改善圖形線端的毛糙現(xiàn)象使形成的曝光圖形的尺寸更加均勻。
[0032]由于多晶娃的掩膜圖形一般包括第一方向和第二方向兩種圖形，在非對稱光源的曝光條件下，第一方向和第二方向的分辨率不同，現(xiàn)有技術(shù)在建立OPC模型的過程中，仍然按照對稱光源下建立OPC模型的方式建立可以同時(shí)對第一方向和第二方向的圖形進(jìn)行OPC修正的模型。但是，由于在非對稱光源的曝光條件下，第二方向和第一方向上的光強(qiáng)不對稱，導(dǎo)致最終建立的OPC模型在進(jìn)行模型校準(zhǔn)的過程中，對于第一方向上的圖形具有較高的擬合誤差，即便在進(jìn)行模型校正的過程中，將垂直圖形的權(quán)重調(diào)高，也無法將所述擬合誤差降至可接受范圍。
[0033]研究發(fā)現(xiàn)，主要是由于曝光光源在第一方向和第二方向上的光強(qiáng)分布不均勻，而OPC模型對第一方向和第二方向的圖形修正受到光強(qiáng)參數(shù)的影響，在進(jìn)行模型校準(zhǔn)的過程中，調(diào)整各個(gè)參數(shù)的同時(shí)，第一方向和第二方向的圖形之間又會互相影響導(dǎo)致最終形成的OPC模型的擬合誤差會較大。