光学邻近修正方法

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种光学邻近修正方法。

背景技术

光刻技术是半导体制作技术中至关重要的一项技术，光刻技术能够实现将图形从掩膜版中转移到硅片表面，形成符合设计要求的半导体产品。光刻工艺包括曝光步骤、曝光步骤之后进行的显影步骤和显影步骤之后的刻蚀步骤。在曝光步骤中，光线通过掩膜版中透光的区域照射至涂覆有光刻胶的硅片上，光刻胶在光线的照射下发生化学反应；在显影步骤中，利用感光和未感光的光刻胶对显影剂的溶解程度的不同，形成光刻图案，实现掩膜版图案转移到光刻胶上；在刻蚀步骤中，基于光刻胶层所形成的光刻图案对硅片进行刻蚀，将掩膜版的图案进一步转移至硅片上。

在半导体制造中，随着设计尺寸的不断缩小，设计尺寸越来越接近光刻成像系统的极限，光的衍射效应变得越来越明显，导致最终对设计图形产生光学影像退化，实际形成的光刻图案相对于掩膜版上的图案发生严重畸变，最终在硅片上经过光刻形成的实际图形和设计图形不同，这种现象称为光学邻近效应(OPE：Optical Proximity Effect)。

为了修正光学邻近效应，便产生了光学邻近修正(OPC：Optical ProximityCorrection)。光学邻近修正的核心思想就是基于抵消光学邻近效应的考虑建立光学邻近修正模型，根据光学邻近修正模型设计光掩模图形，这样虽然光刻后的光刻图形相对应光掩模图形发生了光学邻近效应，但是由于在根据光学邻近修正模型设计光掩模图形时已经考虑了对该现象的抵消，因此，光刻后的光刻图形接近于用户实际希望得到的目标图形。

然而，现有技术中光学邻近修正仍存在诸多问题。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种光学邻近修正方法，以改善后续获取的刻蚀图形的轮廓效果。

为解决上述问题，本发明的技术方案提供一种光学邻近修正方法，包括：提供目标图形，所述目标图形的边上具有第一对比段；获取第一修正图形，所述第一修正图形的边上具有与所述第一对比段相对应的第一修正段；对所述第一修正图形进行曝光处理，获取第一空间像图形，所述第一空间像图形的边上具有与所述第一对比段相对应的第二对比段；获取所述第一对比段和所述第二对比段上，相邻两个采样点的边缘放置误差之间的第一偏差值；根据所述第一偏差值对第一修正图形的第一修正段进行补偿，获取第二修正图形。

可选的，所述根据所述第一偏差值对所述第一修正图形的第一修正段进行补偿，获取第二修正图形，包括：提供第一偏差阈值；当所述第一偏差值小于所述第一偏差阈值时，将所述第一修正图形作为所述第二修正图形；当所述第一偏差值大于或等于所述第一偏差阈值时，则根据所述第一偏差值对所述第一修正图形的第一修正段进行补偿，获取所述第二修正图形。

可选的，所述第一偏差阈值的范围为：0.4纳米～0.6纳米。

可选的，所述获取所述第一对比段和所述第二对比段上，相邻两个采样点的边缘放置误差之间的第一偏差值，包括：获取所述第一对比段与所述第二对比段上，相对应的第一采样点之间的第一边缘放置误差；获取所述第一对比段与所述第二对比段上，相对应的第二采样点之间的第二边缘放置误差；获取所述第一对比段与所述第二对比段上，相对应的第三采样点之间的第三边缘放置误差，所述第二采样点和所述第三采样点分别与所述第一采样点相邻；根据所述第一边缘放置误差、所述第二边缘放置误差和所述第三边缘放置误差，获取第一偏差值。

可选的，所述根据所述第一边缘放置误差、所述第二边缘放置误差和所述第三边缘放置误差，获取第一偏差值，包括：对比所述第二边缘放置误差和所述第三边缘放置误差；将所述第二边缘放置误差和所述第三边缘放置误差中较大的一者减去所述第一边缘放置误差，获取所述第一偏差值。

可选的，所述第二对比段包括第一采样段，所述第一修正段包括与所述第一采样段相对应的第一补偿段；所述根据所述第一偏差值对所述第一修正图形的第一修正段进行补偿，获取所述第二修正图形，包括：根据所述第一偏差值，得到第一补偿尺寸；将所述第一修正图形的第一补偿段向所述第一修正图形的外侧平移第一补偿尺寸，获取所述第二修正图形。

可选的，所述根据所述第一偏差值，得到第一补偿尺寸的获取，包括：获取补偿系数；将所述补偿系数乘以所述第一偏差值作为所述第一补偿尺寸。

可选的，所述获取所述补偿系数，包括：提供所述目标图形的曝光显影目标图形，所述曝光显影目标图形具有第一长轴和第一短轴；提供所述目标图形的刻蚀显影目标图形，所述刻蚀显影目标图形具有第二长轴和第二短轴；将所述第一长轴减去所述第二长轴，获取长轴第一偏差值；将所述第一短轴减去所述第二短轴，获取短轴第一偏差值；将所述长轴第一偏差值除以所述短轴第一偏差值作为所述补偿系数。

可选的，所述获取第二修正图形之后，还包括：对所述第二修正图形进行曝光处理，获取第二空间像图形，所述第二空间像图形的边上具有与所述第二对比段相对应的第三对比段；获取所述第三对比段与所述第二对比段相对应的第一采样点之间第一间距；将所述第一间距减去所述第一补偿尺寸，获取第二偏差值；根据所述第二偏差值对所述第二修正图形中的第一修正段进行补偿，获取第三修正图形。

可选的，所述根据所述第二偏差值对所述第二修正图形中的第一修正段进行补偿，获取第三修正图形，包括：提供第二偏差阈值；当所述第二偏差值小于所述第二偏差阈值时，则不用对所述第二修正图形中的第一修正段进行补偿，将所述第二修正图形作为所述第三修正图形；当所述第二偏差值大于或等于所述第二偏差阈值时，将所述第二修正图形的第一修正段朝向所述第二修正图形的内侧平移预设补偿尺寸，直至所述第二偏差值小于所述第二偏差阈值为止，获取所述第三修正图形。

可选的，所述预设补偿尺寸的范围为：0.9纳米～3.6纳米。

可选的，所述获取第一修正图形，包括：对所述目标图形进行若干次光学邻近修正，获取第一修正图形。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

本发明技术方案的光学邻近修正方法中，获取所述第一对比段和所述第二对比段之间相邻的两个边缘放置误差的第一偏差值；根据所述第一偏差值对第一修正图形的第一修正段进行补偿，获取第二修正图形。通过所述第一偏差值获取在所述光学邻近修正过程中，对所述第一修正段中修正较为薄弱的片段，进而对所述第一修正段进行补偿，以改善后续获取的刻蚀图形的轮廓效果。

进一步，获取所述补偿系数的方法包括：提供所述目标图形的曝光显影目标图形，所述曝光显影目标图形具有第一长轴和第一短轴；提供所述目标图形的刻蚀显影目标图形，所述刻蚀显影目标图形具有第二长轴和第二短轴；将所述第一长轴减去所述第二长轴，获取长轴第一偏差值；将所述第一短轴减去所述第二短轴，获取短轴第一偏差值；将所述长轴第一偏差值除以所述短轴第一偏差值作为所述补偿系数。由于获取的第二修正图形用于改善后续获取的刻蚀图形的轮廓效果，因此通过所述刻蚀显影目标图形与所述曝光显影目标图形为理论依据获取所述补偿系数，使得补偿过程更加高效与精准。

进一步，获取第二修正图形之后，还包括：对所述第二修正图形进行曝光处理，获取第二空间像图形，所述第二空间像图形的边上具有与所述第二对比段相对应的第三对比段；获取所述第三对比段与所述第二对比段相对应的第一采样点之间第一间距；将所述第一间距减去所述第一补偿尺寸，获取第二偏差值；根据所述第二偏差值对所述第二修正图形中的第一修正段进行补偿，获取第三修正图形。根据所述第二偏差值进行对所述第二修正图形进行补偿，进一步提升后续获取的刻蚀图形的轮廓效果。

附图说明

图1是一种光学邻近修正方法与刻蚀处理的各步骤结构示意图。

图2是本发明实施例中光学邻近修正方法流程图；

图3至图9是本发明实施例中一种光学邻近修正方法各步骤结构示意图。

具体实施方式

正如背景技术所述，现有技术中光学邻近修正仍存在诸多问题。以下将结合附图进行具体说明。

图1是一种光学邻近修正方法与刻蚀处理的各步骤结构示意图。

请参考图1，提供目标图形100；对所述目标图形100进行若干次光学邻近修正，获取修正图形101；对所述修正图形101进行曝光处理，获取曝光图形102；以所述曝光图形102为掩膜进行刻蚀处理，获取刻蚀图形103。

在本实施例中，虽然获取的曝光图形102与所述目标图形100之间的各个边缘放置误差均在偏差阈值的范围内，符合光学邻近修正的需求。但是在以所述曝光图形102为掩膜进行刻蚀处理，获取的所述刻蚀图形103仍然会存在图形中间断开的现象(如图1中A部分所示)，使得在衬底(未图示)上形成的半导体结构存在问题，如无法切断金属线。

在此基础上，本发明提供一种光学邻近修正方法，获取所述第一对比段和所述第二对比段之间相邻的两个边缘放置误差的第一偏差值；根据所述第一偏差值对第一修正图形的第一修正段进行补偿，获取第二修正图形。通过所述第一偏差值获取在所述光学邻近修正过程中，对所述第一修正段中修正较为薄弱的片段，进而对所述第一修正段进行补偿，以改善后续获取的刻蚀图形的轮廓效果。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细地说明。

图2是本发明一实施例中光学邻近修正方法流程图，包括：

步骤S101，提供目标图形，所述目标图形的边上具有第一对比段；

步骤S102，获取第一修正图形，所述第一修正图形的边上具有与所述第一对比段相对应的第一修正段；

步骤S103，对所述第一修正图形进行曝光处理，获取第一空间像图形，所述第一空间像图形的边上具有与所述第一对比段相对应的第二对比段；

步骤S104，获取所述第一对比段和所述第二对比段上，相邻两个采样点的边缘放置误差之间的第一偏差值；

步骤S105，根据所述第一偏差值对第一修正图形的第一修正段进行补偿，获取第二修正图形。

以下结合附图对所述光学邻近修正方法的步骤进行详细说明。

图3至图9是本发明实施例中光学邻近修正方法各步骤结构示意图。

请参考图3，提供目标图形200，所述目标图形200的边上具有第一对比段c1。

在本实施例中，所述目标图形200为理想状态(即没有光学邻近效应)小的图形，然而，在实际的曝光过程中，由于光学邻近效应的存在，在曝光时会发生光的干涉和衍射，因此最终曝光处理后获取的图形与目标图形200之间存在差异。例如，所述目标图形200为规则的长方形，在曝光处理后获取的图形类似于椭圆形，即在长方形两端的拐角处形成圆角。

在本实施例中，所述目标图形200的边具有第一对比段c1指的是：与曝光后图形的非圆角段相对应的线段。

请参考图4，获取第一修正图形300，所述第一修正图形300的边上具有与所述第一对比段c1相对应的第一修正段f1。

在本实施例中，所述获取第一修正图形300的方法包括：对所述目标图形200进行若干次光学邻近修正，获取所述第一修正图形300。

在本实施例中，对所述目标图形200进行若干次光学邻近修正即为常规的光学邻近修正，以降低经过所述第一修正图形300曝光后获取的图形，与所述目标图形200之间的边缘放置误差，使得是边缘放置误差在阈值范围内。

请参考图5，对所述第一修正图形300进行曝光处理，获取第一空间像图形400，所述第一空间像图形400的边上具有与所述第一对比段c1相对应的第二对比段c2。

所述第一空间像图形400指的是光线从光源发出通过投影系统在光刻胶上所形成光强分布的图像。所述第一空间像图形400是不考虑光刻胶的光阻效应获取的图形，能够更为直观反应图形自身的特点。

在本实施例中，所述第一空间像图形400凹陷的位置即为后续获取的刻蚀图形容易发生断开的位置，因此后续通过对所述第一修正图形300进行补偿，以提升所述刻蚀图形的轮廓效果。

请参考图6，获取所述第一对比段c1和所述第二对比段c2上，相邻两个采样点的边缘放置误差之间的第一偏差值δEPE。

在本实施例中，以3个采样点为例，获取所述第一对比段c1和所述第二对比段c2上，相邻两个采样点的边缘放置误差之间的第一偏差值δEPE的方法包括：获取所述第一对比段c1与所述第二对比段c2上，相对应的第一采样点p1之间的第一边缘放置误差EPE1；获取所述第一对比段c1与所述第二对比段c2上，相对应的第二采样点p2之间的第二边缘放置误差EPE2、以及获取所述第一对比段c1与所述第二对比段c2上，相对应的第三采样点p2之间的第三边缘放置误差EPE3，所述第二采样点p2和所述第三采样点p3分别与所述第一采样点p1相邻；对比所述第二边缘放置误差EPE2和所述第三边缘放置误差EPE3；将所述第二边缘放置误差EPE2和所述第三边缘放置误差EPE3中较大的一者减去所述第一边缘放置误差EPE1，获取所述第一偏差值δEPE。

请参考图7，根据所述第一偏差值δEPE对第一修正图形300的第一修正段f1进行补偿，获取第二修正图形500。

在本实施例中，通过获取所述第一对比段c1和所述第二对比段c2之间相邻的两个边缘放置误差的第一偏差值δEPE；根据所述第一偏差值δEPE对第一修正图形300的第一修正段f1进行补偿，获取第二修正图形500。通过所述第一偏差值δEPE获取在所述光学邻近修正过程中，对所述第一修正段f1中修正较为薄弱的片段，进而对所述第一修正段f1进行补偿，以改善后续获取的刻蚀图形的轮廓效果。

在本实施例中，根据所述第一偏差值δEPE对所述第一修正图形300的第一修正段f1进行补偿，获取第二修正图形500的方法包括：提供第一偏差阈值spec1；当所述第一偏差值δEPE小于所述第一偏差阈值spec1时，则不用对所述第一修正图形300的第一修正段f1进行补偿，将所述第一修正图形300作为所述第二修正图形500；当所述第一偏差值δEPE大于或等于所述第一偏差阈值spec1时，则对所述第一修正图形300的第一修正段f1进行补偿，获取所述第二修正图形500。

所述第一偏差阈值spec1的范围为：0.4纳米～0.6纳米。在本实施例中，所述第一偏差阈值spec1为0.5纳米。

在本实施例中，所述第二对比段c2包括第一采样段s1，所述第一采样点p1位于所述第一采样段s1的中点；所述第一修正段f1包括于所述第一采样段s1相对应的第一补偿段m1；当所述第一偏差值δEPE大于或等于所述第一偏差阈值spec1时，则对所述第一修正图形300的第一修正段f1进行补偿，获取所述第二修正图形500的方法包括：将所述第一修正图形300的第一补偿段f1向所述第一修正图形300的外侧平移第一补偿尺寸cs1，获取所述第二修正图形500。

在本实施例中，所述第一补偿尺寸cs1的获取方法包括：获取补偿系数coef；将所述补偿系数coef乘以所述第一偏差值δEPE作为所述第一补偿尺寸cs1。

请参考图8，在本实施例中，获取所述补偿系数coef的方法包括：提供所述目标图200的曝光显影目标图形201，所述曝光显影目标图形201具有第一长轴la1和第一短轴sa1；提供所述目标图形200的刻蚀显影目标图形202，所述刻蚀显影目标图形202具有第二长轴la2和第二短轴sa2；将所述第一长轴la1减去所述第二长轴la2，获取长轴第一偏差δla；将所述第一短轴sa1减去所述第二短轴sa2，获取短轴第一偏差值δsa；将所述长轴第一偏差值δla除以所述短轴第一偏差值δsa作为所述补偿系数coef。

由于获取的第二修正图形500用于改善后续获取的刻蚀图形的轮廓效果，因此通过所述刻蚀显影目标图形202与所述曝光显影目标图形201为理论依据获取所述补偿系数coef，使得补偿过程更加高效与精准。

请参考图9，获取第二修正图形500之后，对所述第二修正图形500进行曝光处理，获取第二空间像图形600，所述第二空间像图形600的边上具有与所述第二对比段c2相对应的第三对比段c3；获取所述第三对比段c3与所述第二对比段c2相对应的第一采样点p1之间第一间距d1；将所述第一间距d1减去所述第一补偿尺寸cs1，获取第二偏差值δD；根据所述第二偏差值δD对所述第二修正图形500中的第一修正段f1进行补偿，获取第三修正图形700。

需要说明的是，所述第二修正图形500中的第一修正段f1即为：所述第一修正图形300中的第一修正段f1经过补偿后的线段。

在本实施例中，根据所述第二偏差值δD进行对所述第二修正图形500进行补偿，进一步提升后续获取的刻蚀图形的轮廓效果。

在本实施例中，根据所述第二偏差值δD对所述第二修正图形500中的第一修正段f1进行补偿，获取第三修正图形700的方法包括：提供第二偏差阈值spec2；当所述第二偏差值δD小于所述第二偏差阈值spec2时，则不用对所述第二修正图形500中的第一修正段f1进行补偿，将所述第二修正图形500作为所述第三修正图形700；当所述第二偏差值δD大于或等于所述第二偏差阈值spec2时，将所述第二修正图形500的第一修正段f1朝向所述第二修正图形500的内侧平移预设补偿尺寸dcs，直至所述第二偏差值δD小于所述第二偏差阈值spec2为止，获取所述第三修正图形700。

在本实施例中，所述预设补偿尺寸dcs的范围为：0.9纳米～3.6纳米。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。