[发明专利]光刻工艺图形缺陷检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体加工制造技术领域，更具体地说，涉及一种光刻工艺图形缺陷检测方法。

背景技术

光刻是集成电路制造的主要工艺。其主要实现将掩膜板上的图形向硅表面各层材料上的转移，掩膜图像对光波来说，相当于传播路径上的障碍，从而在硅片上得到与掩膜图像相关的光刻图形。

由于设计缺陷或分辨率增强技术等本身的限制，晶圆上的电路可能会出现夹断、桥接、孔接触不良等缺陷，版图中可能导致这些缺陷的区域称为光刻工艺热点区域，热点区域可能会影响最终电路的性能甚至导致功能的失效，因此应在芯片生产之前找出并加以修正。为评估光刻工艺中版图设计的友善性，确定版图设计是否适用于现实的生产中，应通过仿真模拟方法来模拟光刻工艺、检测工艺热点。

如图1所示，现有技术提供的一种光刻工艺中版图设计友善性检测方法包括如下流程：步骤S10、将设计目标图形数据转化为光刻目标图形；步骤S11、对光刻目标图形进行光学临近效应修正；步骤S12、对光刻目标图形进行工艺偏差图形模拟；步骤S13、根据工艺偏差图形模拟的结果进行工艺热点检测，从而实现对光刻工艺中版图设计友善性的评估。

根据光波衍射和干涉原理，当障碍的尺寸远大于光波波长时，由衍射产生的图形偏差可以忽略不计。但在超深压微米工艺下，集成电路特征尺寸在0.09-0.13um以下，已经接近甚至小于光波波长，光的衍射效果将非常明显；随着集成电路特征尺寸的不断减小，这种光刻图形的变形与偏差将会越来越大，因此，对硅片上的光刻图形与掩膜板图形之间的偏差不能不考虑。

在图形相互临近的部位，例如线段顶端和图形拐角处，光波干涉和衍射作用明显，图形偏差会相对较大，而线段顶端和图形拐角处往往对电路的电学性能起至关重要的作用。这种由于光波衍射、干涉而使光刻图形与掩膜板图形之间产生偏差的现象称为光学临近效应（optical proximity effect,简称OPE）。

为消除或降低光学临近效应带来的影响，在光刻工艺中，需要引入光学临近效应修正步骤，现有技术中常用的一种光学临近效应矫正方法（optical proximity correction,简称OPC），利用光学模型对掩膜板图形进行光刻模拟成像，迭代优化图形形状，从而获得矫正方案。该方案具有较高的矫正精度，但由于要模拟所有掩膜板图像的成像情形，需要耗费相当的时间。

上述现有技术中提供的光刻工艺中版图设计友善性检测方法，虽然可以检测获得各种图形缺陷、工艺热点，但由于对整个光刻目标图形进行OPC工艺，耗时很长，使得工艺效率下降、成本上升。

因此，业内需要一种更加高效的光刻工艺中版图设计友善性检测方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高效的光刻工艺中版图设计友善性检测方法。

为实现上述目的，本发明一技术方案如下：

一种光刻工艺中版图设计友善性检测方法，包括如下步骤：a)、将设计目标图形数据转化为光刻目标图形；b)、对光刻目标图形依次进行第一次光学邻近效应修正和第一次工艺偏差图形模拟;c)、根据第一次工艺偏差图形模拟的结果对光刻目标图形进行第一次工艺热点检测；d)、若第一次工艺热点检测发现至少一个潜在工艺热点，则对各潜在工艺热点附近的光刻目标图形分别进行第二次光学邻近效应修正和第二次工艺偏差图形模拟；e)、根据第二次工艺偏差图形模拟的结果对各检测区域进行第二次工艺热点检测；其中，检测区域与潜在工艺热点一一对应，并根据潜在工艺热点的位置而生成。

优选地，第一次光学邻近效应修正中采用的迭代次数远低于第二次光学邻近效应修正中采用的迭代次数，第一次光学邻近效应修正中采用的反馈因子大于第二次光学邻近效应修正中采用的反馈因子。

优选地，步骤d)中，第二次光学邻近效应修正针对的范围为各潜在工艺热点位置周围一个光晕范围内的光刻目标图形。

优选地，步骤d)中，第二次工艺偏差图形模拟与第二次光学邻近效应修正针对相同范围的光刻目标图形。

优选地，各检测区域是通过对相应的潜在工艺热点位置放大一设定尺寸而获得。

本发明提供的光刻工艺中版图设计友善性检测方法，先对光刻目标图形进行第一次简略、快速的光学邻近效应修正，再通过工艺偏差图形模拟获得潜在工艺热点，随后，对潜在工艺热点附近区域进行第二次高精度的光学邻近效应修正，并对根据潜在工艺热点位置生成的检测区域进行工艺热点细查，该方法可缩短光刻工艺中版图设计友善性检测的耗时，实现对工艺热点的快速的、准确的查找，并减少软件和硬件的使用成本。

附图说明