一种通孔层OPC建模方法技术

本发明专利技术公开了一种通孔层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。

A modeling method for through-hole OPC

The invention discloses a through hole layer OPC modeling method, based on the wafer sampling, sampling width were collected in a plurality of directions of the graphics data and graphics graphics and set up the test sample in the direction of the line width measurement data between the corresponding documents, through the model fitting computing the width of the simulation data, sampling test graphics in the graphic direction finally, fitting and calibration of OPC model, the simulation model difference linewidth of OPC calibrated with the measured linewidth is less than between the model specification, OPC model, to better characterize the overall situation of the through hole technology, improve the accuracy of OPC model via layer.

【技术实现步骤摘要】
一种通孔层OPC建模方法
本专利技术涉及光学邻近效应修正(opticalproximitycorrection：opc)领域，尤其是涉及通孔层OPC建模方法。
技术介绍
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(OpticalProximityEffect，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(OpticalProximityCorrection，OPC)，例如将线尾修改成锤头(hammerhead)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。
技术实现思路
本专利技术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，本专利技术的技术方案如下：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；步骤S05：对线宽量测数据进行拟合运算，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；步骤S06：对步骤S05得到的各采样图形在上述多个方向的线宽仿真数据依次进行校准，若各采样图形在上述多个方向的线宽仿真数据与其对应的线宽量测数据之间的相差值均小于模型技术规格，则执行步骤S07；否则，返回步骤S05，修正线宽仿真数据。步骤S07：输出OPC模型。优选地，所述步骤S03中，采集2～5个方向的线宽量测数据。优选地，所述步骤S03中，还包括对采集的线宽量测数据进行处理，过滤掉不可信的采样点的量测数据。优选地，步骤S06中，所述各采样图形在某个方向的线宽仿真数据与其对应的线宽量测数据之间的相差值的计算方法为：首先，计算各采样图形在某个方向的线宽仿真数据与其对应的线宽量测数据之间的差值作为原始残余误差；其次，计算上述原始残余误差的平方值或立方值的均方根。优选地，所述步骤S03中，所述采样图形同时包括若干一维图形和若干二维图形。优选地，所述一维图形和所述二维图形包括若干种不同的特征图形。从上述技术方案可以看出，本专利技术通过在线采集采样图形若干个不同方向的线宽量测数据，能够得到更精确的OPC模型,更好地表征了通孔工艺的整体情况。因此，提高了通孔层OPC模型的精度。附图说明图1是现有技术的通孔层OPC建模数据采样示意图。图2是本专利技术一实施例的通孔层OPC建模方法流程图。图3是本专利技术一实施例的通孔层OPC建模数据采样示意图。具体实施方式下面结合附图，对本专利技术的具体实施方式作进一步的详细说明。需要说明的是，在下述的具体实施方式中，在详述本专利技术的实施方式时，为了清楚地表示本专利技术的结构以便于说明，特对附图中的结构不依照一般比例绘图，并进行了局部放大、变形及简化处理，因此，应避免以此作为对本专利技术的限定来加以理解。在以下本专利技术的具体实施方式中，请参阅图2，图2是本专利技术的通孔层OPC建模方法流程图，并结合图3，进一步深刻理解本专利技术。本专利技术公开了一种通孔层OPC建模方法，包括以下步骤：步骤S01，设计通孔层测试图形。通孔层测试图形通常包含但不限于一维阵列、二维阵列、3*3阵列、5*5阵列、二维错位阵列的图形，用来全面收集光刻工艺在各种图形下的失真行为。本实施例采用如图3所示的二维错位阵列作为通孔层测试图形,201为本专利技术的错位阵列的通孔层版图图形，202是本专利技术的通孔层测试图形，目的为测试图形202最大化的符合版图图形201。步骤S02：对晶圆进行光刻。以步骤S01得到的测试图形制作掩模，并对晶圆进行光刻。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。现有技术中，对相同尺寸的通孔结构仅采集一个通孔结构在一个方向的线宽量测数据，不能很好的表征畸形的通孔的加工情况。本专利技术通过增加量测数据的个数来更好地表征通孔的加工情况。具体地，测试图形设计结束后，进行光刻工艺，并在晶圆上采样，在晶圆上进行采样的采样图形可以同时包括若干一维图形和若干二维图形，这些一维图形和二维图形又可以包括若干种不同的特征图形，大约采集几百至几千个采样图形，收集所有采样图形的线宽数据。由于每个采样图形的畸形没有对称性分布，因此，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大于一个方向的线宽量测数据，优选为2～5个方向，在本实施例中，如图3中的203所示，根据采样图形的形状不规则性,采集量测数据的方向为水平方向、竖直方向、和45度斜角方向共有三个方向的线宽数值作为测试图形的在线线宽量测数据，以更准确的表征采样图形的真实形状，因此，保证了每个采样图形都被很好的表征。由于在对晶圆的量测过程中会存在误差，因此，通过对采集的线宽量测数据进行处理，过滤掉不可信的采样点的量测数据，提高采样的精确性。具体地，可以采用对同一采样图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通孔层OPC建模方法，其特征在于：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；步骤S05：对线宽量测数据进行拟合运算，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；步骤S06：对步骤S05得到的各采样图形在上述多个方向的线宽仿真数据依次进行校准，若各采样图形在上述多个方向的线宽仿真数据与其对应的线宽量测数据之间的相差值均小于模型技术规格，则执行步骤S07；否则，返回步骤S05，修正线宽仿真数据；步骤S07：输出OPC模型。

【技术特征摘要】
1.一种通孔层OPC建模方法，其特征在于：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；步骤S05：对线宽量测数据进行拟合运算，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；步骤S06：对步骤S05得到的各采样图形在上述多个方向的线宽仿真数据依次进行校准，若各采样图形在上述多个方向的线宽仿真数据与其对应的线宽量测数据之间的相差值均小于模型技术规格，则执行步骤S07；否则，返回步骤S05，修正线宽仿真数据；步骤S07：输出OPC模型。2.根据权利要求1所述的通孔层OPC建模方法，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢意飞，
申请(专利权)人：上海集成电路研发中心有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31