孔层辅助图案生成方法及校正函数生成方法技术

本发明专利技术提供一种孔层辅助图案生成方法及校正函数生成方法。校正函数生成方法包括：S110：将测试光刻目标图案与内核组的第一成像内核进行卷积运算生成干涉图；S120：将测试光刻目标图案的边缘划分为多个片段，在每个片段中取一点作为相邻环境探测点；S130：计算每个片段的相邻环境探测点的成像信号值集合；S140：判断从干涉图提取的辅助图案与从测试光刻目标图案相应的连续色调掩模图上提取的辅助图案的误差是否小于预定阈值，若不小于则调整各片段的光传输率，并重复S110至S140；若小于则执行S150；S150：根据各片段的光传输率以及各片段的成像信号值集合获取光传输率与成像信号值集合之间的关系函数以作为校正函数。本发明专利技术提供的方法改进辅助图案的生成。

【技术实现步骤摘要】
孔层辅助图案生成方法及校正函数生成方法
本专利技术涉及半导体
，尤其涉及一种孔层辅助图案生成方法及校正函数生成方法。
技术介绍
在半导体
，辅助图案已被证明是非常有效的改善整个光刻工艺窗口的有效方法。如果辅助图案设置适当，那么，稀疏和半稀疏的设计图案的成像质量可以得到相当的改善。业界提出并实现了基于模型的辅助图案设置方法。但目前的方法存在两个固有的缺陷。首先，干涉图是基于初始光刻目标层图案。然而，在某些情况下，光学邻近校正(OPC)后的几何图案形状可以大大不同于原来的光刻目标层图案几何结构。其次，干涉图光场是光刻目标层单个图案所产生的光场的总和，因此，基于光学作用互惠原则，源于这样一个干涉图而产生的辅助图案将更多地帮助原来成像质量就好的图案，而无法很好的帮助原来成像质量不怎么好的图案。理想的方案是将辅助图案放置在能够最大地帮助原来低成像质量图案的位置。通常来说，基于干涉图生成的辅助图案与基于逆向光刻技术算法或光罩优化算法生成的辅助图案，在很多情况下不完全一致。
技术实现思路
本专利技术为了克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种孔层辅助图案生成方法及校正函数生成方法，改进辅助图案的生成。根据本专利技术的一个方面，提供一种孔层辅助图案校正函数生成方法，包括：S110：将测试光刻目标图案与内核组的第一成像内核进行卷积运算生成干涉图；S120：将所述测试光刻目标图案的边缘划分为多个片段，在每个片段中取一点作为相邻环境探测点；S130：计算每个片段的相邻环境探测点的成像信号值集合{S1，S2，S3，…Sn}，n为正整数；S140：判断从所述干涉图提取的辅助图案与从所述测试光刻目标图案相应的连续色调掩模图上提取的辅助图案的误差是否小于预定阈值，若不小于则调整各片段的光传输率以更新所述内核组，重复步骤S110至步骤S140；若小于则执行步骤S150；S150：根据各片段的光传输率以及各片段的相邻环境探测点的成像信号值集合{S1，S2，S3，…Sn}获取光传输率与成像信号值集合之间的关系函数以作为校正函数。可选地，所述内核组由部分相干成像系统分解的若干相干成像系统的成像内核组成。可选地，所述S120包括：在光的作用范围内使相邻的测试光刻目标图案投影产生切割点，形成多个准片段；对各所述准片段，若该准片段不大于Nyquist采样定理的特征长度L的第一倍数，则将该准片段作为所述片段，所述第一倍数为1.5至2之间的常数；若该准片段大于Nyquist采样定理的特征长度L的第一倍数，则将该准片段划分为多段以形成所述片段。可选地，所述相邻环境探测点的成像信号值集合{S1，S2，S3，…Sn}中的成像信号Si为相邻环境探测点对应的所述内核组的测量值。可选地，所述相邻环境探测点的成像信号值集合{S1，S2，S3，…Sn}中的成像信号Si根据如下公式计算：Ki为所述内核组的第i成像内核，αi为对应第i成像内核的本征值，M为光传输率，其中，αi和Ki作为如下方程的本征值和本征函数来计算：∫∫W(x1',y1'；x2',y2')Ki(x2',y2')dx2'dy2'＝αiKi(x1',y1')其中，W(x1’，y1’；x2’，y2’)按如下公式计算：W(，x1',y1'；x2',y2')＝γ(x2'-x1',y2'-y1')P(x1',y1')P*(x2',y2')其中，γ(x2’-x1’，y2’-y1’)是光罩面上，点(x1’，y1’)和点(x2’，y2’)的光场互相干因子，P(x1’，y1’)为光学成像系统的脉冲响应函数，P*是P的共轭。可选地，各所述相邻环境探测点为各片段的中点。根据本专利技术的又一方面，还提供一种孔层辅助图案的生成方法，包括：S210：将原始光刻目标图案与内核组的第一成像内核进行卷积运算生成干涉图；S220：将所述原始光刻目标图案的边缘划分为多个片段，在每个片段中取一点作为相邻环境探测点；S230：计算每个片段的相邻环境探测点的成像信号值集合{S1，S2，S3，…Sn}；S240：根据各片段的相邻环境探测点的成像信号值集合{S1，S2，S3，…Sn}及如权利要求1至4任一项所述的孔层辅助图案校正函数生成方法生成的校正函数计算每个片段的光传输率；S250：根据每个片段的光传输率将每个片段与所述第一内核进行卷积运算生成对应每个片段的片段干涉图；S260：将所述干涉图及所述片段干涉图叠加获得总干涉图；S270：从所述总干涉图中提取辅助图案。可选地，所述S220包括：在光的作用范围内使相邻的原始光刻目标图案投影产生切割点，形成多个准片段；对各所述准片段，若该准片段不大于Nyquist采样定理的特征长度L的第一倍数，则将该准片段作为所述片段，所述第一倍数为1.5至2之间的常数；若该准片段大于Nyquist采样定理的特征长度L的第一倍数，则将该准片段划分为多段以形成所述片段相比现有技术，本专利技术的优势在于：在不增加太多计算时间的情况下改善辅助图案放置质量，进一步改善接触孔和通孔层整个光刻工艺窗口。附图说明通过参照附图详细描述其示例实施方式，本专利技术的上述和其它特征及优点将变得更加明显。图1示出了独立相干成像系统的信息传输的示意图。图2示出了独立相干成像系统的本征值的示意图图3示出了基于干涉图的辅助图案生成过程。图4示出了光罩上目标图案、OPC优化图案及辅助图案。图5示出了优化光罩选定的选定点的示意图。图6示出了原始光刻目标层图案的周期图案。图7示出了最佳衍射阶数的示意图。图8示出了一种连续色调掩模图的周期图案。图9示出了一种基于几何语言的相邻环境描述。图10示出了原始光刻目标层图案。图11示出了本专利技术实施例的一种孔层辅助图案校正函数的生成方法的示意图。图12示出了本专利技术实施例的一种孔层辅助图案的生成方法的示意图。具体实施方式现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。此外，附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。为了同时实现半导体芯片性能的提高、功耗的降低和面积的缩小，半导体芯片上的特征尺寸几十年来一直在缩小。半导体业界在曝光机技术和分辨率增强技术方面都取得了巨大的进展。在曝光机技术方面，曝光机的分辨率是通过减小曝光波长和增大数值孔径(NA)来实现，而分辨率增强技术包含光学邻近效应校正(OPC)、辅助图案设置，照明与光源协同优化，这些是扩大光刻工艺窗口的常用手段。辅助图案已被证明是非常有效的改善整个光刻工艺窗口的有效方法。如果辅助图案设置适当，那么，稀疏和半稀疏的设计图案的成像质量可以得到相当的改善。辅助图案设置的规则最初是基于光学模拟或实验总结得出的。然而，这种基于规则的方法对孔层(如接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种孔层辅助图案校正函数生成方法，其特征在于，包括：S110：将测试光刻目标图案与内核组的第一成像内核进行卷积运算生成干涉图；S120：将所述测试光刻目标图案的边缘划分为多个片段，在每个片段中取一点作为相邻环境探测点；S130：计算每个片段的相邻环境探测点的成像信号值集合{S1，S2，S3，…Sn}，n为正整数；S140：判断从所述干涉图提取的辅助图案与从所述测试光刻目标图案相应的连续色调掩模图上提取的辅助图案的误差是否小于预定阈值，若不小于则调整各片段的光传输率以更新所述内核组，重复步骤S110至步骤S140；若小于则执行步骤S150；S150：根据各片段的光传输率以及各片段的相邻环境探测点的成像信号值集合{S1，S2，S3，…Sn}获取光传输率与成像信号值集合之间的关系函数以作为校正函数。

【技术特征摘要】
1.一种孔层辅助图案校正函数生成方法，其特征在于，包括：S110：将测试光刻目标图案与内核组的第一成像内核进行卷积运算生成干涉图；S120：将所述测试光刻目标图案的边缘划分为多个片段，在每个片段中取一点作为相邻环境探测点；S130：计算每个片段的相邻环境探测点的成像信号值集合{S1，S2，S3，…Sn}，n为正整数；S140：判断从所述干涉图提取的辅助图案与从所述测试光刻目标图案相应的连续色调掩模图上提取的辅助图案的误差是否小于预定阈值，若不小于则调整各片段的光传输率以更新所述内核组，重复步骤S110至步骤S140；若小于则执行步骤S150；S150：根据各片段的光传输率以及各片段的相邻环境探测点的成像信号值集合{S1，S2，S3，…Sn}获取光传输率与成像信号值集合之间的关系函数以作为校正函数。2.如权利要求1所述的孔层辅助图案校正函数生成方法，其特征在于，所述内核组由部分相干成像系统分解的若干相干成像系统的成像内核组成。3.如权利要求1所述的孔层辅助图案校正函数生成方法，其特征在于，所述S120包括：在光的作用范围内使相邻的测试光刻目标图案投影产生切割点，形成多个准片段；对各所述准片段，若该准片段不大于Nyquist采样定理的特征长度L的第一倍数，则将该准片段作为所述片段，所述第一倍数为1.5至2之间的常数；若该准片段大于Nyquist采样定理的特征长度L的第一倍数，则将该准片段划分为多段以形成所述片段。4.如权利要求1所述的孔层辅助图案校正函数生成方法，其特征在于，所述相邻环境探测点的成像信号值集合{S1，S2，S3，…Sn}中的成像信号Si为所述相邻环境探测点对应的所述内核组的测量值。5.如权利要求4所述的光学邻近校正方法，其特征在于，所述相邻环境探测点的成像信号值集合{S1，S2，S3，…Sn}中的成像信号Si根据如下公式计算：Ki为所述内核组的第i成像内核，αi为对应第i...

【专利技术属性】
技术研发人员：时雪龙，
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