一种自适应步长的光学临近效应矫正方法与流程

1.本技术涉及半导体技术领域，具体涉及一种自适应步长的光学临近效应矫正方法。


背景技术：

2.随着集成电路的快速发展和晶圆代工企业规模的扩大，摩尔定律已达到实际应用极限。特别是55nm以后，集成电路制造对光刻工艺的要求越来越高，如何有效抑制版图上的图形在光刻工艺以后产生的变形和数据偏差，减少光学临近效应(optical proximity effect,ope)带来的负面影响，成为提高芯片良率的核心因素。
3.针对ope带来的影响，目前主要采用的是光学临近效应矫正(optical proximity correction,opc)对版图进行校正，以充分减少光束的干涉和衍射效应对图形形状的影响。目前业界在opc技术上普遍采用的是一种以分段分类思想为基础的光学临近矫正方法，该方法在一定程度上对版图临近效应的矫正有一定的效果，但其采用固定的单一步长切分图形边缘，固定的移动距离进行光学临近效应矫正，对于复杂的芯片设计版图，限制了opc的矫正质量，会造成修正结果的不准确，修正后的图形轮廓和目标图形轮廓差异较大。


技术实现要素：

4.鉴于以上所述现有技术的缺点，本技术的目的在于提供一种自适应步长的光学临近效应矫正方法，用于解决现有技术对于复杂的芯片设计版图的opc的矫正质量不理想的问题。
5.为实现上述目的及其它相关目的，本技术提供一种自适应步长的光学临近效应矫正方法，包括：
6.步骤一，目标图形的边缘切割；
7.步骤二，移动步长的自适应；
8.步骤三，对目标图形的循环优化，直至满足预设的精度要求。
9.优选的，步骤一中，在图形预处理阶段，根据待矫正版图图形最小线宽以及光刻波长来确定对目标图形所要采取的切割步长。
10.优选的，在图形的最小线宽小于光刻波长的情况下，采用最小线宽的五分之一作为图形切割的基础步长；在图形的最小线宽大于光刻波长的情况下，采用光刻波长的五分之一作为图形切割的基础步长。
11.优选的，采用对基础步长的加权计算得到切割步长，即切割步长＝目标图形基础步长*权重因子+环境图形基础步长*权重因子，其中，待矫正的目标图形权重因子为1，环境图形权重因子为2。
12.优选的，步骤二中，对已完成切割并被标记成线段、线端或拐角类型的目标线段，在矫正中进行整体移动时，选择线段中点对应的成像点与预期点之间的距离作为初次的移动步长。
13.优选的，步骤二中，在未达到优化目标之前的第n次循环矫正中(n》1)，采用n-1次循环结果中的目标线段中点对应的成像点与预期点之间的距离作为第n次循环矫正中的移动步长
14.优选的，步骤三中，以切割线段作为矫正处理的基本单位，矫正过程沿目标图形边界的顺时针方向依次处理各条线段，通过循环矫正分别获得每条线段的优化位置。
15.优选的，在该矫正过程中，取其它线段矫正后的新位置作为当前矫正线段的环境线段。
16.优选的，循环矫正的次数根据矫正精度的要求而定。
17.优选的，在循环矫正中，采用目标点与预期点之间的均方差e(α
ij
)作为线段优化的目标函数，e(α
ij
)由下式表示：
18.e(α
ij
)＝∫[i(x，y)-i
γ
(x，y)]2dxdy
[0019]
其中，i(x,y)表示矫正线段的目标点；i
γ
(x,y)表示矫正线段的预期点；i,j＝1,2,
…
,n。
[0020]
如上所述，本技术提供的一种自适应步长的光学临近效应矫正方法，具有以下有益效果：充分考虑复杂芯片设计版图的opc矫正需求和图像内部光学临近效应影响，可以显著提高对晶圆设计版图的opc矫正效果。
附图说明
[0021]
为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
[0022]
图1显示为本技术实施例提供的自适应步长的光学临近效应矫正方法的流程图；
[0023]
图2显示为本技术实施例提供的自适应步长的光学临近效应矫正方法中切割图像边缘的切割步长计算方法的流程图；
[0024]
图3显示为本技术实施例提供的自适应步长的光学临近效应矫正方法中移动步长的自适应的示意图；
[0025]
图4显示为采用本技术实施例提供的自适应步长的光学临近效应矫正方法多次循环修正后的图形轮廓图。
具体实施方式
[0026]
以下通过特定的具体实例说明本技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本技术的其它优点与功效。本技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
[0027]
下面将结合附图，对本技术中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在不做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。
[0028]
在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0029]
在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电气连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
[0030]
此外，下面所描述的本技术不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
[0031]
目前在opc技术上普遍采用的是一种以分段分类思想为基础的光学临近矫正方法，该方法采用固定的单一步长切分图形边缘，固定的移动距离进行光学临近效应矫正，对于复杂的芯片设计版图，限制了opc的矫正质量，会造成修正结果的不准确，修正后的图形轮廓和目标图形轮廓差异较大。
[0032]
为了解决这一问题，本技术提供一种自适应步长的光学临近效应矫正方法。
[0033]
请参阅图1，其示出了本技术实施例提供的自适应步长的光学临近效应矫正方法的流程图。
[0034]
如图1所示，该自适应步长的光学临近效应矫正方法包括以下步骤：
[0035]
步骤一，目标图形的边缘切割；
[0036]
步骤二，移动步长的自适应；
[0037]
步骤三，对目标图形的循环优化，直至满足预设的精度要求。
[0038]
对于目标图形的边缘切割，目前的opc矫正方法中，图形预处理阶段是以单一的步长将目标图形的边界切割为小线段，切割结果是否合理，对opc的矫正精度有很大影响，而现有方法忽视了复杂设计版图的环境光强分布特征。
[0039]
步骤一中，如图2所示，在图形预处理阶段，根据待矫正版图图形最小线宽以及光刻波长来确定对目标图形所要采取的切割步长。
[0040]
依据光学和有限元原理，在图形的最小线宽小于光刻波长的情况下，采用最小线宽的五分之一作为图形切割的基础步长；在图形的最小线宽大于光刻波长的情况下，采用光刻波长的五分之一作为图形切割的基础步长，以保证所得小线段的完整性，便于系统光学模拟器的数值计算。
[0041]
切割步长则采用对基础步长的加权计算得到，即切割步长＝目标图形基础步长*权重因子+环境图形基础步长*权重因子，其中，待矫正的目标图形权重因子为1，环境图形权重因子为2。环境图形是目标图形周围对其产生严重光学邻近影响的图形，环境图形基础步长的确定方式和目标图形基础步长的确定方式一样。
[0042]
步骤二中，对目标图形的矫正是采用自适应的移动步长来对每一个目标线段进行矫正。对已完成切割并被标记成线段、线端或拐角类型的目标线段，在矫正中进行整体移动时，选择线段中点对应的成像点与预期点之间的距离作为初次的移动步长，如图3所示。在
未达到优化目标之前的第n次循环矫正中(n》1)，采用n-1次循环结果中的该目标线段中点对应的成像点与预期点之间的距离作为第n次循环矫正中的移动步长，这样更有利于逼近优化目标。
[0043]
对目标图形的循环优化，在矫正算法中，以切割线段作为矫正处理的基本单位，矫正过程沿目标图形边界的顺时针方向依次处理各条线段，通过循环迭代分别获得每条线段的优化位置。
[0044]
如图3所示，实线部分为已矫正后的光罩上的图形线段位置，虚线为原有的目标图形线段位置。在对目标图形中的某个小线段进行矫正时，由于所有线段均属于同一图形，彼此都相距不远，特别是相邻接的线段，矫正前后线段位置的变化对下一线段的光学邻近影响是不同的，从而矫正结果也不同。目前的opc矫正中始终采用最初的原始线段作为环境，而忽略已矫正后线段位置的变化，造成矫正结果的不精确。
[0045]
步骤三中，在矫正过程中，取其它线段矫正后的新位置作为当前矫正线段的环境线段，充分考虑由于环境线段变化带来的矫正精度问题，由此通过若干次的循环矫正，最终得到更加准确的矫正结果，循环次数可根据矫正精度的要求而定。
[0046]
在循环矫正中，采用目标点与预期点之间的均方差e(α
ij
)作为线段优化的目标函数，e(α
ij
)由下式表示：
[0047]
e(α
ij
)＝∫[i(x，y)-i
γ
(x，y)]2dxdy
[0048]
其中，i(x,y)表示矫正线段的目标点；i
γ
(x,y)表示矫正线段的预期点；i,j＝1,2,
…
,n。
[0049]
如图4所示，图4(a)示出的是目标图形，图4(b)示出的是图4(a)示出的目标图形的未矫正的成像图形，图4(c)示出的是图4(a)示出的目标图形经过现有技术矫正后的图形，图4(d)示出的是图4(c)示出的图形的成像图形，图4(e)示出的是图4(a)示出的目标图形经过本技术实施例提供的自适应步长的光学临近效应矫正方法矫正后的图形，图4(f)示出的是实施多次循环矫正后得到图形的成像图。通过对比可以发现经过多次循环迭代后，图形修正后的轮廓更为接近目标图形轮廓。
[0050]
需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本技术的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
[0051]
综上所述，本技术提供的自适应步长的光学临近效应矫正方法，充分考虑复杂芯片设计版图的opc矫正需求和图像内部光学临近效应影响，可以显著提高对晶圆设计版图的opc矫正效果。所以，本技术有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
[0052]
上述实施例仅例示性说明本技术的原理及其功效，而非用于限制本技术。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本技术的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本技术的权利要求所涵盖。

技术特征：
1.一种自适应步长的光学临近效应矫正方法，其特征在于，所述方法包括：步骤一，目标图形的边缘切割；步骤二，移动步长的自适应；步骤三，对所述目标图形的循环优化，直至满足预设的精度要求。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤一中，在图形预处理阶段，根据待矫正版图图形最小线宽以及光刻波长来确定对所述目标图形所要采取的切割步长。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在图形的最小线宽小于光刻波长的情况下，采用最小线宽的五分之一作为图形切割的基础步长；在图形的最小线宽大于光刻波长的情况下，采用光刻波长的五分之一作为图形切割的基础步长。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，采用对所述基础步长的加权计算得到所述切割步长，即切割步长＝目标图形基础步长*权重因子+环境图形基础步长*权重因子，其中，待矫正的目标图形权重因子为1，环境图形权重因子为2。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤二中，对已完成切割并被标记成线段、线端或拐角类型的目标线段，在矫正中进行整体移动时，选择线段中点对应的成像点与预期点之间的距离作为初次的移动步长。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤二中，在未达到优化目标之前的第n次循环矫正中(n>1)，采用n-1次循环结果中的目标线段中点对应的成像点与预期点之间的距离作为第n次循环矫正中的移动步长。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤三中，以切割线段作为矫正处理的基本单位，矫正过程沿目标图形边界的顺时针方向依次处理各条线段，通过循环矫正分别获得每条线段的优化位置。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述矫正过程中，取其它线段矫正后的新位置作为当前矫正线段的环境线段。9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述循环矫正的次数根据矫正精度的要求而定。10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述循环矫正中，采用目标点与预期点之间的均方差e(α
ij
)作为线段优化的目标函数，e(α
ij
)由下式表示：e(α
ij
)＝∫[i(x，y)-i
γ
(x，y)]2dxdy其中，i(x,y)表示矫正线段的目标点；i
γ
(x,y)表示矫正线段的预期点；i,j＝1,2,
…
,n。

技术总结
本申请提供一种自适应步长的光学临近效应矫正方法，包括：步骤一，目标图形的边缘切割；步骤二，移动步长的自适应；步骤三，对目标图形的循环优化，直至满足预设的精度要求。通过本申请，充分考虑复杂芯片设计版图的OPC矫正需求和图像内部光学临近效应影响，可以显著提高对晶圆设计版图的OPC矫正效果。提高对晶圆设计版图的OPC矫正效果。提高对晶圆设计版图的OPC矫正效果。


技术研发人员：柯顺魁
受保护的技术使用者：上海华力集成电路制造有限公司
技术研发日：2023.05.30
技术公布日：2023/8/28