本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)公開(kāi)了一種光學(xué)臨近效應(yīng)修正工藝模型的建模方法，包括步驟：測(cè)量半導(dǎo)體工藝層的光刻原始數(shù)據(jù)以及其線(xiàn)寬粗糙度；根據(jù)各關(guān)鍵尺寸的測(cè)量值的線(xiàn)寬粗糙度、半導(dǎo)體工藝層的設(shè)計(jì)規(guī)則處的基準(zhǔn)線(xiàn)寬粗糙度以及半導(dǎo)體工藝層的設(shè)計(jì)規(guī)則處的基準(zhǔn)權(quán)重值確定各關(guān)鍵尺寸的權(quán)重值。本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)通過(guò)引入線(xiàn)寬粗糙度來(lái)確定各關(guān)鍵尺寸的權(quán)重值，能減少測(cè)量數(shù)據(jù)量，還能過(guò)濾一些工藝、量測(cè)機(jī)臺(tái)和量測(cè)過(guò)程中的不穩(wěn)定因素和隨機(jī)因素，能加快工藝模型建立的擬和和收斂時(shí)間，同時(shí)確保工藝模型的精確和可靠穩(wěn)定。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專(zhuān)利技術(shù)涉及一種半導(dǎo)體集成電路制造工藝方法，特別是涉及一種光學(xué)臨近效應(yīng)修正(Optical Proximity Correction, 0PC)工藝模型的建模方法。
技術(shù)介紹
現(xiàn)有光學(xué)鄰近效應(yīng)修正(0PC, Optical Proximity Correction)的過(guò)程中，需要采集大量的光刻原始數(shù)據(jù)來(lái)建立的工藝模型，該工藝模型包括光刻后工藝模型、或者刻蝕后工藝模型。現(xiàn)有光學(xué)臨近效應(yīng)修正工藝模型的建模方法中采集大量的光刻原始數(shù)據(jù)的方法為對(duì)于每個(gè)特征圖形，采用在同一片硅片不同的曝光單元，測(cè)量其光刻關(guān)鍵尺寸(Critical Dimension，⑶)，然后取關(guān)鍵尺寸平均值作為各光刻原始數(shù)據(jù)；該采集方法來(lái)避免出現(xiàn)大的測(cè)量誤差值。之后再將收集到的各光刻原始數(shù)據(jù)即將不同位置的線(xiàn)寬即關(guān)鍵尺寸數(shù)據(jù)平均值作為經(jīng)驗(yàn)值輸入建立工藝模型中。·表一 I挪酬丨~2201~2301 謂 I~250]~2601~2701~2801~2901~30θ|~310]~3201~33θ|~34θ|~3501~3601~37θ|~3801~390Τ PL-120 光刻CD 145.5 132.8 118.3 ΤΡΠ ΟΤΤ 102.4 97.498^942801 844845848702705748~ Wx80 80 ^ ο ^100 ^100 ^100 ^100 ^100 ^100 ^100 ^100 ^100 ^100 ^100 ^100 ^100 ^100 ^100 @剛期 400 ^410 ^420 ^440 ^460 ^480 ^500 ^520 ^540 ^560 ^580 ^600 ^640 ^680 ^720 ^780 ^840 ^900 PL-120 光亥i)CD 70773 681 6436426 45&958^55^548 49 ―471 4Ζ653^9545―5055775&5~ _I Wx I 1001 1001 OI OI OI OI OI OI OI OI OI OI OI OI OI OI OI OI如表一所示，為采用現(xiàn)有方法收集到的光刻原始數(shù)據(jù)的表格，其中光刻CD為在同一片硅片不同的曝光單元測(cè)量到的光刻關(guān)鍵尺寸的平均值，單位為nm;空間周期為在同一片硅片不同的曝光單元測(cè)量到的空間周期的平均值，單位為nm。將所述關(guān)鍵尺寸輸入到工藝模型中時(shí)，現(xiàn)有技術(shù)中還需要加入為每一個(gè)關(guān)鍵尺寸賦予一個(gè)權(quán)重值，表一中Wx即表示為各所述關(guān)鍵尺寸的權(quán)重值。表一中所示的半導(dǎo)體工藝層的設(shè)計(jì)規(guī)則是由空間周期為240nm決定的，空間周期為240nm處的光刻關(guān)鍵尺寸為120nm(表一中的測(cè)量值為118. 3nm)、間隙為120nm ;小于240nm的空間周期為亞規(guī)則的空間周期，如表一中的220nm和230nm的空間周期都為亞規(guī)則的空間周期。現(xiàn)有技術(shù)對(duì)各所述關(guān)鍵尺寸賦權(quán)重值的方法為將小于70nm的關(guān)鍵尺寸的權(quán)重值都取O ;亞規(guī)則的空間周期根據(jù)關(guān)鍵尺寸的掃描電子顯微鏡(Scanning Electron Microscopy, SEM)照片來(lái)判斷,該值可能會(huì)因?yàn)楦魅说闹饔^原因而導(dǎo)致不同觀察者產(chǎn)生不同的判斷，表一中亞規(guī)則的空間周期的兩個(gè)關(guān)鍵尺寸的權(quán)重值都取80 ;其它的各關(guān)鍵尺寸的權(quán)重值都取100。如圖2所示，為采用現(xiàn)有建模方法建立的工藝模型來(lái)模擬光刻版圖形得到的模擬圖形和采用SEM機(jī)臺(tái)測(cè)量得到的光刻版圖形的實(shí)際圖形的比較圖，較細(xì)的線(xiàn)條I為模擬圖形的線(xiàn)條，較粗的線(xiàn)條2為實(shí)際圖形的邊，從圖2中可以看到，線(xiàn)條I和線(xiàn)條2重合的不是很好，所以模擬圖形和實(shí)際圖形還是有比較大的差值。模擬值和實(shí)際值相差較大的原因?yàn)樵趯?shí)際建立工藝模型過(guò)程中，如果將不同位置的線(xiàn)寬即關(guān)鍵尺寸數(shù)據(jù)平均值作為經(jīng)驗(yàn)值輸入建立工藝模型會(huì)引入工藝、量測(cè)機(jī)臺(tái)和量測(cè)過(guò)程等的不穩(wěn)定因素和隨機(jī)因素。上述的不穩(wěn)定因素和隨機(jī)因素在建立模型時(shí)，還會(huì)耗費(fèi)大量的時(shí)間在工藝模型擬和和模型收斂，同時(shí)還會(huì)犧牲工藝模型的穩(wěn)定度。當(dāng)考慮模型向亞設(shè)計(jì)尺寸(Sub-design-rule)延伸的時(shí)候,這種不穩(wěn)定因素表現(xiàn)得更加明顯。另外，現(xiàn)有方法中，判斷一個(gè)關(guān)鍵尺寸的光刻能力是不是足夠的方法是通過(guò)肉眼觀察該關(guān)鍵尺寸的SEM照片來(lái)判斷，如在亞規(guī)則的空間周期的權(quán)重值就是靠肉眼觀察SEM照片來(lái)取值的。所以，現(xiàn)有方法可能會(huì)因?yàn)楦魅说闹饔^原因而導(dǎo)致不同觀察者產(chǎn)生不同的判斷；同時(shí)對(duì)于某些設(shè)計(jì)規(guī)則以下的關(guān)鍵尺寸，現(xiàn)有這種肉眼判斷的方法更加不科學(xué)。而通過(guò)理論公式來(lái)計(jì)算的光刻機(jī)曝光能力和實(shí)際機(jī)臺(tái)的曝光能力也有相當(dāng)大的差距；而收集OPC數(shù)據(jù)的時(shí)候,也不可能對(duì)于各個(gè)光刻的關(guān)鍵尺寸收集FEM(Focus Energy Matrix)來(lái)判斷這些關(guān)鍵尺寸的光刻工藝窗口。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專(zhuān)利技術(shù)所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種光學(xué)臨近效應(yīng)修正工藝模型的建模方法，能減少測(cè)量數(shù)據(jù)量，還能過(guò)濾一些工藝、量測(cè)機(jī)臺(tái)和量測(cè)過(guò)程中的不穩(wěn)定因素和隨機(jī)因素， 能加快工藝模型建立的擬和和收斂時(shí)間，同時(shí)確保工藝模型的精確和可靠穩(wěn)定。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本專(zhuān)利技術(shù)提供的光學(xué)臨近效應(yīng)修正工藝模型的建模方法包括步驟步驟一、測(cè)量半導(dǎo)體工藝層的光刻原始數(shù)據(jù)以及所述光刻原始數(shù)據(jù)的線(xiàn)寬粗糙度(line Width Roughness, LffR);所述光刻原始數(shù)據(jù)包括多個(gè)關(guān)鍵尺寸的測(cè)量值；所述光刻原始數(shù)據(jù)的線(xiàn)寬粗糙度包括各所述關(guān)鍵尺寸的測(cè)量值的線(xiàn)寬粗糙度。步驟二、根據(jù)各所述關(guān)鍵尺寸的測(cè)量值的線(xiàn)寬粗糙度、所述半導(dǎo)體工藝層的設(shè)計(jì)規(guī)則處的基準(zhǔn)線(xiàn)寬粗糙度以及所述半導(dǎo)體工藝層的設(shè)計(jì)規(guī)則處的基準(zhǔn)權(quán)重值確定各所述關(guān)鍵尺寸的權(quán)重值。確定各所述關(guān)鍵尺寸的權(quán)重值方法為將大于所述基準(zhǔn)線(xiàn)寬粗糙度的各所述線(xiàn)寬粗糙度對(duì)應(yīng)的各所述關(guān)鍵尺寸的權(quán)重值在所述基準(zhǔn)權(quán)重值的基礎(chǔ)上減少；將小于等于所述基準(zhǔn)線(xiàn)寬粗糙度的各所述線(xiàn)寬粗糙度對(duì)應(yīng)的各所述關(guān)鍵尺寸的權(quán)重值在所述基準(zhǔn)權(quán)重值的基礎(chǔ)上增加或不變。進(jìn)一步的改進(jìn)是，步驟二中采用分段函數(shù)確定各所述關(guān)鍵尺寸的權(quán)重值，所述分段函數(shù)為當(dāng) LWRx > I. 3XLffR0 時(shí)，Wx = ff0/2 ;當(dāng) LWRx ( I. 3XLffR0 時(shí)，Wx = W。。其中，LWRx各所述關(guān)鍵尺寸的測(cè)量值的線(xiàn)寬粗糙度，LWRtlK述基準(zhǔn)線(xiàn)寬粗糙度，Wx為各所述關(guān)鍵尺寸的權(quán)重值，W0為各所述基準(zhǔn)權(quán)重值。進(jìn)一步的改進(jìn)是，步驟二中采用一階函數(shù)確定各所述關(guān)鍵尺寸的權(quán)重值，所述一階函數(shù)為wx = W0X (LWRcAWRx)。其中，LWRx各所述關(guān)鍵尺寸的測(cè)量值的線(xiàn)寬粗糙度，LffR0所述基準(zhǔn)線(xiàn)寬粗糙度，Wx為各所述關(guān)鍵尺寸的權(quán)重值，W0為各所述基準(zhǔn)權(quán)重值。進(jìn)一步的改進(jìn)是，所述半導(dǎo)體工藝層的設(shè)計(jì)規(guī)則處的線(xiàn)寬粗糙度為所述基準(zhǔn)線(xiàn)寬粗糙度，所述半導(dǎo)體工藝層的設(shè)計(jì)規(guī)則處的權(quán)重值為所述基準(zhǔn)權(quán)重值；所述半導(dǎo)體工藝層的設(shè)計(jì)規(guī)則處為具有最小線(xiàn)寬和最小空隙的位置處，所述半導(dǎo)體工藝層的最小周期為最小線(xiàn)寬和最小空隙的和。進(jìn)一步的改進(jìn)是，步驟一中采用掃描電子顯微鏡測(cè)量所述半導(dǎo)體工藝層的光刻原始數(shù)據(jù)以及所述光刻原始數(shù)據(jù)的線(xiàn)寬粗糙度。本專(zhuān)利技術(shù)通過(guò)引入線(xiàn)寬粗糙度這個(gè)數(shù)值的表征來(lái)判斷實(shí)際光刻機(jī)臺(tái)的曝光能力，利用所述線(xiàn)寬粗糙度來(lái)對(duì)不同的關(guān)鍵尺寸的經(jīng)驗(yàn)值數(shù)據(jù)的權(quán)重系數(shù)進(jìn)行修證，從而使本專(zhuān)利技術(shù)具有如下有益效果能減少測(cè)量數(shù)據(jù)本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種光學(xué)臨近效應(yīng)修正工藝模型的建模方法，其特征在于，包括步驟：步驟一、測(cè)量半導(dǎo)體工藝層的光刻原始數(shù)據(jù)以及所述光刻原始數(shù)據(jù)的線(xiàn)寬粗糙度；所述光刻原始數(shù)據(jù)包括多個(gè)關(guān)鍵尺寸的測(cè)量值；所述光刻原始數(shù)據(jù)的線(xiàn)寬粗糙度包括各所述關(guān)鍵尺寸的測(cè)量值的線(xiàn)寬粗糙度；步驟二、根據(jù)各所述關(guān)鍵尺寸的測(cè)量值的線(xiàn)寬粗糙度、所述半導(dǎo)體工藝層的設(shè)計(jì)規(guī)則處的基準(zhǔn)線(xiàn)寬粗糙度以及所述半導(dǎo)體工藝層的設(shè)計(jì)規(guī)則處的基準(zhǔn)權(quán)重值確定各所述關(guān)鍵尺寸的權(quán)重值；確定各所述關(guān)鍵尺寸的權(quán)重值方法為：將大于所述基準(zhǔn)線(xiàn)寬粗糙度的各所述線(xiàn)寬粗糙度對(duì)應(yīng)的各所述關(guān)鍵尺寸的權(quán)重值在所述基準(zhǔn)權(quán)重值的基礎(chǔ)上減少；將小于等于所述基準(zhǔn)線(xiàn)寬粗糙度的各所述線(xiàn)寬粗糙度對(duì)應(yīng)的各所述關(guān)鍵尺寸的權(quán)重值在所述基準(zhǔn)權(quán)重值的基礎(chǔ)上增加或不變。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種光學(xué)臨近效應(yīng)修正工藝模型的建模方法，其特征在于，包括步驟 步驟一、測(cè)量半導(dǎo)體工藝層的光刻原始數(shù)據(jù)以及所述光刻原始數(shù)據(jù)的線(xiàn)寬粗糙度；所述光刻原始數(shù)據(jù)包括多個(gè)關(guān)鍵尺寸的測(cè)量值；所述光刻原始數(shù)據(jù)的線(xiàn)寬粗糙度包括各所述關(guān)鍵尺寸的測(cè)量值的線(xiàn)寬粗糙度； 步驟二、根據(jù)各所述關(guān)鍵尺寸的測(cè)量值的線(xiàn)寬粗糙度、所述半導(dǎo)體工藝層的設(shè)計(jì)規(guī)則處的基準(zhǔn)線(xiàn)寬粗糙度以及所述半導(dǎo)體工藝層的設(shè)計(jì)規(guī)則處的基準(zhǔn)權(quán)重值確定各所述關(guān)鍵尺寸的權(quán)重值；確定各所述關(guān)鍵尺寸的權(quán)重值方法為 將大于所述基準(zhǔn)線(xiàn)寬粗糙度的各所述線(xiàn)寬粗糙度對(duì)應(yīng)的各所述關(guān)鍵尺寸的權(quán)重值在所述基準(zhǔn)權(quán)重值的基礎(chǔ)上減少； 將小于等于所述基準(zhǔn)線(xiàn)寬粗糙度的各所述線(xiàn)寬粗糙度對(duì)應(yīng)的各所述關(guān)鍵尺寸的權(quán)重值在所述基準(zhǔn)權(quán)重值的基礎(chǔ)上增加或不變。2.如權(quán)利要求I所述的光學(xué)臨近效應(yīng)修正工藝模型的建模方法，其特征在于步驟二中采用分段函數(shù)確定各所述關(guān)鍵尺寸的權(quán)重值，所述分段函數(shù)為當(dāng) LffRx > I. 3XLffR0 時(shí)，Wx = ff0/2,當(dāng) LWRx 彡 I. 3 X LffR0 時(shí)，Wx...
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳福成，袁春雨，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：上海華虹NEC電子有限公司，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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