改进光学邻近修正模型的方法和制造半导体装置的方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种制造半导体装置的方法和产生光学邻近修正(OPC)模型的方法。制造半导体装置的方法包括：设计版图；执行OPC处理，以修正设计的版图；利用修正后的版图制造第一光掩膜；以及利用第一光掩膜在衬底上形成图案。OPC处理包括产生OPC模型和利用产生的OPC模型修正设计的版图。产生OPC模型的步骤包括：将实际图案的平面图像栅格化，以获得第一标签数据；将仿真图案的仿真图像栅格化，以获得第二标签数据，所述仿真图案是利用其中设置了包括工艺参数的参数集的OPC模型获得的；将第一标签数据与第二标签数据进行比较，以获得比较数据；以及基于比较数据修正参数集的工艺参数。

A Method of Improving Optical Proximity Correction Model and Manufacturing Semiconductor Devices

The invention provides a method for manufacturing semiconductor devices and a method for generating optical proximity correction (OPC) models. The methods for manufacturing semiconductor devices include: designing layout; performing OPC processing to modify the design layout; using the revised layout to make the first photomask; and using the first photomask to form patterns on the substrate. OPC processing includes generating the OPC model and using the generated OPC model to modify the layout of the design. The steps of generating the OPC model include: rasterizing the planar image of the actual pattern to obtain the first label data; rasterizing the simulated image of the simulation pattern to obtain the second label data, which is obtained by using the OPC model with set of parameters including process parameters; and comparing the first label data with the second label data to obtain the comparison number. According to the comparison data, the parameters of the parameter set are corrected.

【技术实现步骤摘要】
改进光学邻近修正模型的方法和制造半导体装置的方法相关申请的交叉引用本申请要求于2017年6月30日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2017-0083815的优先权，该申请的全部内容以引用方式并入本文中。
本公开涉及制造半导体装置的方法，具体地说，涉及利用优化和/或改进的光学邻近修正(OPC)模型制造半导体装置的方法。
技术介绍
半导体装置由于其尺寸小、多功能用途和/或低成本特性成为电子工业中的重要元件。例如，半导体装置可以分为用于存储数据的存储器装置、用于处理数据的逻辑装置和包括存储器和逻辑元件二者的混合装置。为了满足对具有更快速度和/或更低功耗的电子装置的日益增长的需求，需要具有高可靠性、高性能和/或多功能的半导体装置。为了满足这一需求，半导体装置的复杂性和/或集成密度正在增加，导致用于半导体装置的更小的制造设计和图案。然而，在具有复杂掩膜图案或具有急剧变化的尺寸和线宽的图案的制造设计中，用于将设计转印至半导体晶圆的平板印刷工艺可受到邻近图案中的光的衍射的影响。结果，转印的图案的布局可与设计的版图不同。为了避免这种现象，当通过使用OPC处理设计掩膜时可有意地使区域畸变。然而，常规OPC处理可为低效的和/或不能充分补偿衍射光。
技术实现思路
本专利技术构思的一些实施例提供了优化和/或改进OPC模型的方法，并且因此提高了OPC模型的可靠性。本专利技术构思的一些实施例提供了利用优化和/或改进的OPC模型制造半导体装置的方法。根据本专利技术构思的一些实施例，一种制造半导体装置的方法可包括以下步骤：设计版图；执行OPC处理，以修正设计的版图；利用修正后的版图制造第一光掩膜；以及利用第一光掩膜在衬底上形成图案。OPC处理可包括产生OPC模型和利用产生的OPC模型修正设计的版图。产生OPC模型的步骤可包括：将实际图案的平面图像栅格化，以获得第一标签数据；将仿真图案的仿真图像栅格化，以获得第二标签数据，所述仿真图案是利用其中设置了包括工艺参数的参数集的OPC模型获得的；将第一标签数据与第二标签数据进行比较，以获得比较数据；以及基于比较数据修正参数集的工艺参数。根据本专利技术构思的一些实施例，一种制造半导体装置的方法可包括：产生OPC模型；以及利用产生的OPC模型对设计的版图执行OPC处理。产生OPC模型的步骤可包括：将实际图案的平面图像划分为第一多个像素，平面图像的所述第一多个像素包括与实际图案重叠的第一像素；将仿真图案的仿真图像划分为第二多个像素，所述仿真图案是利用OPC模型获得的，仿真图像的第二多个像素包括与仿真图案重叠的第二像素；将第一像素与第二像素进行比较，以获得比较数据；以及基于比较数据修正OPC模型的参数集。根据本专利技术构思的一些实施例，一种产生OPC模型的方法可包括以下步骤：利用包括测试图案的测试版图在衬底上形成实际图案；将实际图案的平面图像划分为第一多个像素；基于实际图案的第一轮廓对平面图像的第一多个像素进行标记，以获得第一标签数据；利用OPC模型对测试版图进行仿真，以获得仿真图像；将仿真图像划分为第二多个像素；基于仿真图像中的图案的第二轮廓对仿真图像的第二多个像素进行标记，以获得第二标签数据；将第一标签数据与第二标签数据进行比较，以获得比较数据；以及基于比较数据修正OPC模型的参数集。附图说明通过下面结合附图的简单描述，将更清楚地理解本专利技术构思的示例实施例。附图代表本文所述的非限制性示例实施例。图1是示出根据本专利技术构思的一些实施例的用于执行半导体设计处理的计算机系统的框图；图2是示出根据本专利技术构思的一些实施例的设计和制造半导体装置的方法的流程图；图3是示出其中使用了根据本专利技术构思的一些实施例的光掩膜的光刻系统的示意图；图4是示出根据本专利技术构思的一些实施例的版图的图；图5是示出将图4的设计的版图的轮廓划分为多个区段的处理的图，其可作为OPC步骤的一部分执行；图6是示出通过图5的OPC步骤修正的版图的图；图7是示出基于图6的修正后的版图制造的光掩膜的图；图8是示出利用图7的光掩膜将电路图案印刷在衬底上的工艺的图；图9是示出根据本专利技术构思的一些实施例的OPC方法的流程图；图10是示出图9所示的OPC模型的改进步骤的详细示例的流程图；图11是示出根据本专利技术构思的一些实施例的测试版图的平面图；图12是示出利用图11的测试版图形成在衬底上的图案的形状的平面图；图13是示出图12的图案的垂直剖面的剖视图；图14是图12的平面图像的栅格化图像；图15是示出通过利用OPC模型仿真图11的测试版图获得的仿真图像的平面图；图16是图15的仿真图像的栅格化图像；图17是示出图14与图16的栅格化图像之间的比较的示例的图；图18是示出利用其中设置了新参数集的OPC模型的仿真结果及其栅格化图像的图；图19是示出图14与图18的栅格化图像之间的比较的示例的图；图20是示出图12的图案的垂直剖面的另一示例的剖视图；图21是示出图14与图16的栅格化图像之间的比较的另一示例的图；图22是示出对图14的栅格化图像中的一个像素二次采样获得的结果的图；图23是示出针对半导体装置的第一互连层设计的版图的平面图；图24是示出通过对图23的设计的版图执行根据本专利技术构思的一些实施例的OPC方法获得的结果的平面图；图25、图27、图29和图31是示出根据本专利技术构思的一些实施例的制造半导体装置的方法的平面图；图26A、图28A、图30A和图32A分别是沿着图25、图27、图29和图31的线A-A′截取的剖视图；图26B、图28B、图30B和图32B分别是沿着图25、图27、图29和图31的线B-B′截取的剖视图；图28C、图30C和图32C分别是沿着图27、图29和图31的线C-C′截取的剖视图。应该注意，这些附图旨在示出在某些示例实施例中利用的方法、结构和/或材料的一般特征以及补充下面提供的书面描述。然而，这些附图不一定按照比例，并且可不准确反映任何给出的实施例的准确结构或性能特征，并且不应被解释为局限或限制本专利技术构思的示例实施例涵盖的值或特性的范围。例如，为了清楚起见，可缩小或夸大分子、层、区和/或结构性元件的相对厚度和定位。在各个附图中使用相似或相同的标号旨在指示存在相似或相同的元件或特征。具体实施方式现在，将参照其中示出示例实施例的附图更完全地描述本专利技术构思的示例实施例。图1是示出用于执行根据本专利技术构思的一些实施例的半导体设计处理的计算机系统的框图。参照图1，计算机系统可包括中央处理单元(CPU)10、工作存储器30、输入输出装置50和辅助存储器装置70。在一些实施例中，计算机系统可为用于执行根据本专利技术构思的一些实施例的版图设计处理的定制系统。此外，计算机系统可被构造为执行各种设计和检查仿真程序。CPU10可被构造为运行诸如应用程序、操作系统和/或装置驱动程序的各种软件程序。例如，CPU10可被构造为运行加载于工作存储器30上的操作系统(未示出)。此外，CPU10可被构造为运行操作系统上的各种应用程序。例如，CPU10可被构造为运行加载于工作存储器30上的版图设计工具32和/或OPC工具34。可将操作系统或应用程序加载于工作存储器30上。例如，当计算机系统开始启动操作时，可根据启动次序将存储在辅助存储器装置70中的操作系统图像(未示出本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制造半导体装置的方法，包括以下步骤：设计版图；执行光学邻近修正处理，以修正设计的版图；利用修正后的版图制造第一光掩膜；以及利用所述第一光掩膜在衬底上形成图案，其中，所述光学邻近修正处理包括产生光学邻近修正模型和利用产生的光学邻近修正模型修正设计的版图，并且其中，产生所述光学邻近修正模型的步骤包括：将实际图案的平面图像栅格化，以获得第一标签数据；将仿真图案的仿真图像栅格化，以获得第二标签数据，所述仿真图案是利用所述光学邻近修正模型获得的，所述光学邻近修正模型中设置有包括工艺参数的参数集；将所述第一标签数据与所述第二标签数据进行比较，以获得比较数据；以及基于所述比较数据修正所述参数集的工艺参数。

【技术特征摘要】
2017.06.30 KR 10-2017-00838151.一种制造半导体装置的方法，包括以下步骤：设计版图；执行光学邻近修正处理，以修正设计的版图；利用修正后的版图制造第一光掩膜；以及利用所述第一光掩膜在衬底上形成图案，其中，所述光学邻近修正处理包括产生光学邻近修正模型和利用产生的光学邻近修正模型修正设计的版图，并且其中，产生所述光学邻近修正模型的步骤包括：将实际图案的平面图像栅格化，以获得第一标签数据；将仿真图案的仿真图像栅格化，以获得第二标签数据，所述仿真图案是利用所述光学邻近修正模型获得的，所述光学邻近修正模型中设置有包括工艺参数的参数集；将所述第一标签数据与所述第二标签数据进行比较，以获得比较数据；以及基于所述比较数据修正所述参数集的工艺参数。2.根据权利要求1所述的方法，其中，将所述实际图案的平面图像栅格化的步骤包括：将所述平面图像划分为多个像素；以及将所述多个像素分为不与所述实际图案重叠的第一像素和与所述实际图案重叠的第二像素。3.根据权利要求2所述的方法，其中，将所述实际图案的平面图像栅格化的步骤包括：将与所述实际图案的轮廓交叉的至少一个像素划分为多个子像素；以及将所述多个子像素分为不与所述实际图案重叠的第一子像素和与所述实际图案重叠的第二子像素。4.根据权利要求2所述的方法，其中，获所述第一标签数据的步骤包括：用第一值对所述第一像素进行标记；以及用与所述第一值不同的第二值对所述第二像素进行标记。5.根据权利要求1所述的方法，其中，将所述仿真图像栅格化的步骤包括：将所述仿真图像划分为多个像素；以及将所述多个像素分为不与所述仿真图案重叠的第一像素和与所述仿真图案重叠的第二像素。6.根据权利要求1所述的方法，其中，获得所述比较数据的步骤包括获得分类误差，并且其中，重复对所述参数集的工艺参数的修正，直至所述分类误差的值在允许的公差范围内为止。7.根据权利要求1所述的方法，其中，利用包括测试图案的测试版图在晶圆上形成所述实际图案，并且其中，通过利用所述光学邻近修正模型对所述测试版图进行仿真来获得所述仿真图案。8.根据权利要求7所述的方法，其中，形成所述实际图案的步骤包括：在所述晶圆上按次序形成目标层、硬掩膜层和光刻胶层；通过利用所述测试版图制造的第二光掩膜执行光刻工艺，以形成光刻胶图案；利用所述光刻胶图案作为蚀刻掩膜来蚀刻所述硬掩膜层，以形成硬掩膜图案；以及利用所述硬掩膜图案作为蚀刻掩膜来蚀刻所述目标层，以形成所述实际图案。9.根据权利要求1所述的方法，其中，将所述实际图案的平面图像栅格化的步骤包括将所述平面图像划分为多个第一像素，其中，将所述仿真图像栅格化的步骤包括将所述仿真图像划分为多个第二像素，其中，将所述第一标签数据与所述第二标签数据进行比较的步骤包括选择性地将边界区中的所述多个第一像素中的至少一个与边界区中的所述多个第二像素中的至少一个进行比较，并且其中，所述边界区是邻近所述实际图案的轮廓的区。10.根据权利要求1所述的方法，其中，利用扫描电子显微镜获得所述实际图案的平面图像。11.一种制造半导体装置的方法，包括：...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑文奎，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR