[发明专利]一种通孔层OPC建模方法

说明书

本发明公开了一种通孔层OPC建模方法，通过在晶圆上进行采样，分别采集采样图形在多个方向的线宽量测数据，建立测试图形的采样图形与其在上述多个方向的线宽量测数据之间的一一对应的文件，通过模型拟合运算求出测试图形的采样图形在上述多个方向的线宽仿真数据，最后，进行OPC模型的拟合与校准，使校准后的OPC模型的仿真线宽与实际量测线宽之间的差值小于模型技术规格，得到OPC模型,更好地表征了通孔工艺的整体情况，提高了通孔层OPC模型的精度。

技术领域

本发明涉及光学邻近效应修正(optical proximity correction：opc)领域，尤其是涉及通孔层OPC建模方法。

背景技术

随着集成电路的持续发展，制造技术不断地朝更小的尺寸发展，光刻制程已经成为限制集成电路向更小特征尺寸发展的主要瓶颈。在深亚微米的半导体制造中，特征尺寸已经远远小于光源的波长。由于光的衍射效应，导致投影在硅片上面的图形与设计目标图形相比相差甚远，这种现象称为光学临近效应(Optical Proximity Effect，OPE)，包括线宽的变化，转角的圆化，线长的缩短等情形。为了补偿OPE产生的影响，设计者需要根据一定的规则，在设计目标图形的基础上直接进行修改之后再进行光刻版的制版工作。这个修正过程称为光刻邻近效应修正(Optical Proximity Correction，OPC)，例如将线尾修改成锤头(hammer head)之类的图形等。OPC之后的图形再经过OPE的影响，会在硅片上形成与原本的设计目标图形接近的图形。OPC的设计目标是光刻后的光刻图形尽可能的接近用户实际希望得到的目标图形。一般来说0.18微米及其以下的光刻制程需要辅以OPC才可得到较好的光刻质量。在OPC过程中，需要使用软件仿真来检测修正的效果，并根据仿真结果迭代的修改OPC模型，因此模型的精度至关重要。

具体到通孔层的工艺而言，随着线宽的不断减小，通孔层的加工工艺难度越来越大，这也导致通孔层的图像质量也越来越差，往往会出现通孔消失或通孔融合等缺陷。在这样的情况下，OPC模型的精度和良好的图形预测能力尤为重要。目前通孔层的OPC建模，一般而言，如图1所示，采用在测试图形的某个通孔结构上，获取一个方向上的线宽量测值，通过光学参数与统计参数的拟合运算，寻找让模型残余量最小的方案，从而建立OPC模型。上述方法在较大的光刻制程中，由于通孔图形对OPE不敏感，得到的测试图形的通孔的图案对称性高，近似为圆形，因此，现有技术的用一个通孔结构的一个方向上的线宽量测值可以反应工艺的整体情况，但是，随着光刻制程越来越小，得到的测试图形的通孔的图案受其它因素影响变得明显偏离圆形，如图1所示，通孔的测试图形变得畸形，因此，现有技术的对一个通孔结构进行单一方向的线宽采样的OPC建模方法，获得的OPC模型的精度不足以反应工艺的整体情况。

申请号201310654729.6的专利，提出了一种基于面积的OPC模型校准方法，提供更为精确的OPC模型，有效提高后续制造通孔时的良率。但是基于面积的OPC模型校准存在精度和效率的问题，一方面，面积不能整体反应通孔的工艺情况；另一方面，OPC模型校准过程中对面积的计算需要大量的运算时间，整体效率较低。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种通孔层OPC建模方法，通过对采样通孔结构分别进行不同方向的线宽采样，使得在保证计算效率的同时，也提高了通孔层OPC模型的精度。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种通孔层OPC建模方法，包括以下步骤：

步骤S01：设计通孔层测试图形；

步骤S02：对晶圆进行光刻；

步骤S03：在晶圆上进行采样，根据采样图形的形状不规则性，分别采集能够表征采样图形的真实形状的多个方向的线宽量测数据；

步骤S04：建立测试图形的采样图形与其在上述多个方向的线宽量测数据之间的一一对应的文件；