[发明专利]光学近距修正的方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，特别涉及光学近距修正(OPC，OpticalProximity Correction)的方法。

背景技术

随着半导体制造技术的飞速发展，半导体器件为了达到更快的运算速度、更大的资料存储量以及更多的功能，半导体芯片向更高集成度方向发展；而半导体芯片的集成度越高，半导体器件的临界尺寸(CD，Critical Dimension)越小。在90nm工艺条件下，超大规模集成电路应用的CD已经进入到几十到几百纳米的范围。

为了实现微小的CD，必须使光掩模上更加精细的图像聚焦在半导体衬底的光刻胶上，并且必须增加光学分辨率，以制造接近光掩模工艺中光学分辨率极限的半导体器件。分辨率增强技术包括利用短波长光源、相移掩膜方法和利用轴外照射(OAI，Off-Axis Illumination)的方法。申请号为02131645.7的中国专利申请公开了一种轴外照射方法，理论上讲，在利用OAI的情况下，分辨率大约比利用传统照射时的分辨率高约1.5倍，并且能够增加聚焦深度(DOF，depth offocus)。通过OAI技术，由光学系统印制在衬底上线宽CD的最小空间周期可以被进一步缩短，但是会产生光学近距效应。光学近距效应源于当光掩模上节距非常靠近的电路图形以微影方式转移到半导体衬底的光刻胶上时，由于相邻图形的光波互相作用，亦即衍射，而造成最后转移到光刻胶上的图案图形的扭曲失真，产生依图案形状而定的变动。在深亚微米器件中，由于线条非常密集，光学近距效应会降低光学系统对于曝光图形的分辨率。

光学近距效应修正方法是预先修正光掩模上的图形，例如在光掩模上使用亚衍射极限辅助散射条(SRAF，Sub-Resolution Assist Features)作为辅助图形的方法。具体如专利号为95102281.4的中国专利所公开的技术方案，如图1所示，在光学近矩修正软件的电路布局图中，在相邻的待曝光图形10之间加入一个待曝光辅助图形15，其中待曝光辅助图形15与待曝光图形10平行。所述待曝光辅助图形15为亚衍射极限辅助散射条，用以减弱通过相邻待曝光图形10之间的光强度；然后再将在OPC软件中设计好的待曝光图形10和待曝光辅助图形15一起输入至光掩模制造设备中，设备会根据输入的待曝光图形10和待曝光辅助图形15大小和位置自动在光掩模版上用铬层或移相器形成电路图形和辅助图形。这里的待曝光辅助图形15的尺寸依待曝光图形10而定，待曝光辅助图形15的宽度为待曝光图形10宽度的2/5至4/5，长度大概为相邻待曝光图形10的间距减去待曝光辅助图形15宽度的2至3倍，待曝光辅助图形15宽为20nm至45nm，长为80nm至120nm。由于光掩模版上的辅助图形反映到半导体衬底上时，由于光掩模版上的辅助图形尺寸小于光刻机的解析度，因此在半导体衬底上不会形成对应于辅助图形的光刻胶膜图形，这种加入亚衍射极限辅助散射条的方法很适合用来修正相对孤立的图形使其显得更为密集，增加孤立的图形曝光后的DOF而提高微影的质量，同时密集的图形结构可大幅增加制程的自由度。

由于现有半导体器件的集成度越来越高，电路图形的密度也越来越集中，因此对于辅助图形与电路图形之间的距离的确定也越来越重要，如果距离过小会造成辅助图形被解析到晶圆上，导致污染情况；如果距离过大又会造成对制程窗口的提高效果不大的情况。

因此现有技术，先制作一个测试光掩模版，在测试光掩模版上制作一个电路图形，并在电路图形周围形成多个与电路图形距离不同的辅助图形，这些辅助图形与电路图形的距离为50nm～120nm；然后将测试光掩模版上的电路图形与其最近的辅助图形转移至半导体衬底上，观察电路图形的成像效果......将测试光掩模版上的电路图形与其最远的辅助图形转移至半导体衬底上，观察电路图形的成像效果。根据成像效果，进而确定电路图形与辅助图形的最佳距离，将确定的电路图形和与电路图形有最佳距离的辅助图形用于后续的工艺。如果电路图形的CD值变化，那么就需要重新再布置电路图形与辅助图形的距离。

现有技术选取与电路图形距离最佳的辅助图形需要的时间较长，一般要花费9人×24小时/天×1月。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种光学近距修正的方法，降低选取与电路图形距离最佳的辅助图形时耗费时间。

为解决上述问题，本发明提供一种光学近距修正的方法，包括下列步骤：

a.对待曝光辅助图形的临界尺寸范围采样取值，获得临界尺寸范围离散值，对待曝光辅助图形与待曝光图形的距离范围采样取值，获得距离范围离散值；