用于光学临近修正的方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了用于执行光学临近修正（ＯＰＣ）的方法、程序产品和系统，其中基于邻近形状对需要分段的形状的成像过程的有效影响，对掩模形状进行分段。在确定邻近形状对感兴趣的形状的分段的影响之前，对邻近形状进行平滑，其中邻近形状的平滑量随着邻近形状对感兴趣的形状的成像过程影响的减小而增加。优选的实施方式包括在感兴趣的形状周围使用多个相互作用区域（ＲＯＩ），并为给定的相互作用区域分配平滑参数，该参数随着相互作用区域内的形状对需要分段的形状的影响的减小而增加。本发明专利技术提供了精确而有效的光学临近修正。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般涉及光刻工艺，并且更特别地涉及为光刻工艺效果而修正集成电路掩模布局的方法。
技术介绍
在集成电路制造中，照相平版印刷术或平版印刷术通常用来将与集成电路的布局相关的图案转移到晶片衬底上。该晶片衬底包括，但不局限于，例如硅、硅锗(SiGe)、绝缘体硅(SOI)以及其各种组合物等材料。改进超大规模集成(VLSI)电路性能的努力，导致了对减小图形尺寸和增加布局密度的需求的增长。这又更加需要使用分辨率增强技术(RET)以扩展光刻工艺的能力。RET包括例如使用光学临近修正(OPC)、次分辨率辅助图形增强光刻(SRAF)和相位移增强掩模光刻(PSM)的技术。尽管分辨率增强技术(RET)的几种形式有惊人的进步，但是迭代的基于模型的光学临近修正(MBOPC)已将其自身确认为为光刻工艺效果而补偿掩模形状的可选择的方法。常规的MBOPC工具类似于下列方式进行操作并包括下列步骤。掩模设计(下面称为掩模)上的形状通常定义为多边形。执行预处理步骤将每个掩模形状的边分为较小的线段。MBOPC工具的核心是在特定点模拟图像强度的模拟器，该点通常是在每个线段的中心。然后将这些线段在MBOPC的每个迭代步骤中从它们在掩模形状上的原始位置来回移动，也就是从图形内部向外或向内移动。当(作为掩模形状的修正结果)在这些预先选择的点处的图像强度匹配于在公差范围内的阈值强度水平时，就停止迭代。虽然OPC的质量可以随着线段数量的增加而改善，但是MBOPC工具的效率可能会随着它在每个迭代步骤中所模拟和迭代的线段数量的增加而降低。线段数又依赖于每个掩模形状的边数，因此，希望被修正的线段只是为获得期望的光刻质量所必需的线段。分割通常是以两种方式执行的。第一种分割依赖于特定的掩模形状本身。这种类型的分割试图捕获例如拐角、凹凸等的形状的变化。图1A中说明了这种分割的示例，此图示出了两个掩模形状100和110。在此示例中，通过在描绘形状100的轮廓的多边形的拐角a、d、g、j、m、p、s和v处放置定义线段的边的节点a、b、c...x来分割掩模形状100，并且该掩模形状包括在拐角之间的一些中间点。线段的长度和中间点的间隔通常由例如掩模制作能力限制和MBOPC在晶片上精确再现掩模形状的能力的标准所确定。为说明的目的，只说明了掩模形状100的分割，但邻近形状110可以以同样的方式进行分割。第二种分割由其邻近形状作用到掩模形状。这种类型的分割方案使用了局部间隔和宽度的依赖。图1B说明了这种分割的示例。例如，掩模形状200通过邻近掩膜形状210的临近得以分割，其中该邻近形状210的部分被放置的距离D小于预定的阈值间隔距离。该阈值间隔规则导致了在受影响的掩模形状200上创建了节点aa、bb、cc、dd、ee和ff，其定义连接这些节点的线段。图1A和图1B中说明的两种类型分段此后将称为主分段或分段，并且相关的节点称为分段点。除了上面图1A和图1B两者中所示的分段点外，一些MBOPC方法提倡在每个主分段周围附加次分段。次分段为OPC较平滑收敛作准备。参考图2A，掩模边集220被主节点A、B、C、D、E、F、G所分段。得到的模拟的晶片形状或图像221是重叠在掩模形状220上的弯曲的线。可以看出，例如拐角C以及边AB和EDC的期望的晶片形状的图形没有很好地由模拟的图像221再现。在图2B中，再次示出了有同样的A到G的主节点的掩模边220。此外，在主节点A、B、C、D、E和F周围分别插入了次节点集B′、B、C′、C、D′、D、E′、E、F′和F，创建了由主节点和次节点所定义的较细的分段。次节点的出现与只使用主节点相比可以改进模拟的精确度。得到的模拟的晶片形状222比基于图2A主节点分段的模拟的晶片形状221更精密地匹配于掩模形状220。图3说明根据常规OPC分段方案的分段过程流程图。首先，例如通过提供形状列表来提供掩模布局(方框301)。然后对列表中每个形状(方框302)执行如下的步骤根据预定的间隔和宽度规则，为给定的形状i确定有效的相互作用区域(以下简称为ROI)(方框303)。该有效的ROI是由在一定距离上的边界围绕的区域，在此距离之外的、布局中的边界之外的图形对成像特定图形的光学过程没有实质性的影响。另一种表述方式是，事实上，ROI边界外的图形对成像在其周围形成了ROI的特定图形的光学过程的影响无关紧要。用来定义光学工艺条件的光学因素可以包括，但不局限于，照明光波长、数值孔径、光刻胶特性等。对于给定的形状i，根据形状自身的多边形拐角来对形状进行分段(方框304)。接着，根据ROI内的其它形状的边缘的临近来对形状i进行分段(方框305)。根据方框304、305形成的分段称为主分段。然后，在所有的图形被分段后，根据另一组规则整理分段(方框306)。整理分段的规则通常由掩模制造的能力和工艺的限制来确定。这样的规则的示例包括，但不局限于，最小图形尺寸、最小线宽、最小间隔等。边印制的位置受到其它邻近掩模多边形的影响。大干扰的图形比小的图形有更强的影响，但该相互作用一般会随分离的增加而减弱。部分连贯图像的形成是非线性过程，因此相互作用的减弱不是距离的固定函数。然而，一般的缩放行为是所谓的透镜脉冲响应函数，该函数也称为艾里(Airy)函数。数学上，艾里函数是[J1(2π·s)/(π·s)]2，其中J1是一阶贝塞尔函数。s是在图像平面内的无量纲的位置坐标，被定义为s＝x·NA/λ，其中x是以常规长度单位测量的位置，NA是光刻系统的有效数值孔径，λ是照明光波长。尽管图形之间的相互作用是非线性的，但可以说图形之间的相互作用将会，如图4所示的绘图所说明的，以艾里函数包络与该包络的平方根之间的速率随分离而减小，其中该包络以分离距离d的立方下降，而该包络的平方根约以d3/2下降。前者情况对应于完全不连贯的相互作用12，而后者情况对应于完全连贯的相互作用14。图4中的曲线假定了理想透镜，较长距离尺度上附加的微弱相互作用也可能存在，例如由于透镜的闪耀。绘制的曲线是标准化的使得图形相互作用和干扰的面积是不考虑的。然而，由于相互作用随着图形间分离的增加而下降，所以忽略与被分段的形状或图形距离稍远的、在相互作用和干扰的形状中的细微细节的影响变得可以接受。掩模图形中的任何细节将在分段过程期间相互作用以在邻近掩模形状上创建相应的分割，这在图1B中是清楚的。那些分段中的某一些可以是由与主形状相当远的邻近形状的变化所创建的。在图4中可见，那些远处的分段中的某一些可以对所得的晶片图像模拟有非常小的影响。这样的分割将最终对MBOPC的无效性作贡献。如图4所示，邻近形状的位置越远，对特定掩模形状的临近效应就越小，这一事实加剧了无效性。然而在常规的OPC方法中，不存在利用上述事实的任何过程。随着技术的发展由于邻近形状的许多分段的影响变得更为恶劣，这是因为诸如下述因素1.随着光刻工艺正深入次波长技术以及同样的波长用于越来越小的技术，在受因子λ/NA控制的相互作用区域(ROI)内邻近形状的数量变得越来越大。2.对于例如以临界水平交替PSM掩模的两次曝光掩模技术的应用，光闪耀的影响可以充当重要的角色。这就意味着MBOPC软件工具将需要考虑比以前的技术中更大的ROI。因此，现在将在ROI内放置比以前更多的邻近本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于执行光学临近修正（ＯＰＣ）的方法，包括以下步骤：识别具有需要分段的边的感兴趣的图形；识别一个或多个不同于所述感兴趣的图形的有影响的图形；平滑所述一个或多个有影响的图形，以形成有平滑的边的平滑的有影响的图形，其 中所述一个或多个有影响的图形的平滑的量，根据所述有影响的图形对所述感兴趣的图形的成像过程的影响而变化；根据所述平滑的有影响的图形的平滑的边，限定所述感兴趣的图形的边的分段；以及执行所述感兴趣的图形的ＯＰＣ，其中所述ＯＰＣ包括 调整所述感兴趣的图形的边的所述分段。

【技术特征摘要】
US 2005-5-26 11/138,1721.一种用于执行光学临近修正(OPC)的方法，包括以下步骤识别具有需要分段的边的感兴趣的图形；识别一个或多个不同于所述感兴趣的图形的有影响的图形；平滑所述一个或多个有影响的图形，以形成有平滑的边的平滑的有影响的图形，其中所述一个或多个有影响的图形的平滑的量，根据所述有影响的图形对所述感兴趣的图形的成像过程的影响而变化；根据所述平滑的有影响的图形的平滑的边，限定所述感兴趣的图形的边的分段；以及执行所述感兴趣的图形的OPC，其中所述OPC包括调整所述感兴趣的图形的边的所述分段。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述识别所述一个或多个有影响的图形进一步包括在所述感兴趣的图形周围识别多个相互作用区域(ROI)，使得每个所述多个ROI至少包含所述一个或多个有影响的图形的一部分；以及根据所述一个或多个有影响的图形的所述至少一部分对所述感兴趣的图形的所述成像过程的影响的量，提供对应于所述多个ROI的每一个的平滑参数；以及其中所述平滑是根据所述相应的平滑参数，在所述多个ROI的每一个内的所...

【专利技术属性】
技术研发人员：马哈拉马克赫吉，斯科特M曼斯菲尔德，艾伦E罗森布拉特，卡费莱，
申请(专利权)人：国际商业机器公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]