[发明专利]修正光掩模上图形的方法与系统及使用该方法的存储介质

说明书

技术领域

本发明涉及一种制造工艺修正操作，特别是涉及一种半导体制造工艺中修正光掩模上图形的方法。

背景技术

所谓的光刻术(Optical Lithography)，简单的说就是希望将设计好的线路图形，完整且精确地复制到晶片上。半导体厂首先需将设计好的图形制作成光掩模(Photo Mask)，应用光学成像的原理，将图形投影至晶片上。由光源发出的光，只有经过光掩模透明区域的部分可以继续通过透镜，而成像在晶片表面。

一般来说，集成电路(Integrated Circuit，IC)的集成度越高，操作速度越快、平均成本也越低，因此半导体厂商无不绞尽脑汁要将半导体的线宽缩小，以便在晶片上塞入更多晶体管。因此，为了要得到更小的线宽，又要使光掩模上的图形不致失真，则必须改善图形的分辨率。

改善分辨率的其中一种方法为光学邻接修正(Optical ProximityCorrection，以下简称为OPC)，其是调整光掩模孔径来相加或相减所需的光束以增加图案的精确度。参考图9的左图，在修正之前，先取得光掩模上的图案影像，接着执行光学邻接修正以取得较精确的图案，如图9的中间图所示，其中虚线为原始图案的范围。修正完后，即如图9的右图，与图9的左图相比，修正后的图案只剩少部分图块显示为低分辨率。

现今模式导向“Model-based”的OPC的准则为在基准焦距(Base Focus)和曝光量(Base Dose)下，修正制作在光掩模上的图形，使得经曝光后在晶片(Wafer)上成像的图形与设计图形完全相同。以下简单说明模式导向的实施流程。

参考图10，依制造工艺裕度选定基准曝光条件，然后收集此曝光条件下的OPE数据，并用OPE数据建立单一光学模型(Model)。接着，利用该单一光学模型推算光线经过光掩模并投射至晶片上各点的能量强度。利用递归方式修正设计在光掩模上所需变更的图形，以使设计图像边缘的能量强度值等于成像临界值(Threshold)。在图10中，PROTOBAR为程序运算中模拟物体修正的尺度，例如PROTOBAR(50)即为模拟物件需向外侧修正50nm；而<model>(x，y)则是利用建立的model所计算出(x，y)点的光学强度。

然而，在实际制造过程中，焦距和曝光量会有些许变动的现象，以致成像与设计图形也产生差异。在此成像差异值符合规范下焦距和曝光量变动的范围我们称为“制造工艺裕度(Process Window)”(或称为“制造工艺适用范围”)。制造工艺裕度越大，对于提高产品成品率有正面相关的影响。但在现今的OPC修正原则下，是求基准条件下最佳的修正方法，却不一定可以得到较大的制造工艺裕度。而改善的方法多为依现今修正原则完成OPC后，再针对局部区域作细部调整，但此流程中寻找需调整区域并不容易，而且细部调整也不易完成，步骤繁复且效果有限。

因此，本发明提供了一种修正光掩模上图形的方法，增加考虑不同曝光量和焦距的条件作为修正光掩模上图形的依据，使得在单一流程中所得到的修正结果可以得到较大的制造工艺裕度。

发明内容

基于上述目的，本发明实施例揭露了一种修正光掩模上图形的方法。利用根据第一曝光条件建立的光学模型在二维坐标平面上产生第一能量曲线，利用根据第二曝光条件所建立的光学模型在该二维坐标平面上产生第二能量曲线，并且利用根据第三曝光条件所建立的光学模型在该二维坐标平面上产生第三能量曲线。根据上述第一曝光条件计算出第一成像临界值，根据上述第二曝光条件计算出第二成像临界值，并且根据上述第三曝光条件计算出第三成像临界值。根据光掩模上图形、容许误差上限与容许误差下限，产生对应该第二能量曲线的第一检查点与第二检查点和对应该第三能量曲线的第三检查点与第四检查点。判断该第一检查点与该第二检查点是否分别落在该第二成像临界值的两边，并且该第三检查点与该第四检查点是否分别落在该第三成像临界值的两边。若否，则修正该光掩模上图形，然后重复上述判断步骤。