[发明专利]基于光刻胶斜坡宽度加权的光学近似修正模型校准方法

说明书

技术领域

本发明涉及光学近似修正模型校准的方法，尤其是指基于光刻胶斜坡宽度加权的光学近似修正模型校准方法。

背景技术

对于光学近似修正模型的校准，用来建立光学近似修正模型的量测点数据的质量决定了模型是否准确，它包括两方面的考量，首先要求模型的参数空间被充分采样，另一方面是数据的准确性。假定的前提是量测数据正确，并且模型的参数空间被充分采样。尽管有先进的量测工具，但对于一维微细关键尺寸和二维图形的度量依然有很大的不确定性。传统的光学近似修正模型校准过程中的加权方法，要么使用统计方法，如标准偏差，这会消耗很多时间；要么取决于工程师的判断，主观性太强。而且，传统的加权方法，包括等权重加权方法，或者基于经验的加权方法虽然能成功的区分一维和两维结构的置信水平，但却忽略了同维结构内部各个点的置信水平。

目前光学近似修正模型校准的流程如下所示：

1.选择若干量测点，收集硅片上若干测量点的实际关键尺寸值，相当于对整个光学系统及光刻制程作采样；

2.校准光学模型部分，具体包括：使用一维图形量测点，通过调节描述光学系统的各项参数，包括数值孔径，数值孔径边缘过渡宽度，相干系数，景深等，让该模型预测得到的量测点的仿真关键尺寸值与先前在第1步中得到的该量测点的实际关键尺寸值尽可能的接近；

3.校准光刻胶模型部分，具体包括：使用二维图形量测点，通过调节描述光刻胶模型的各项参数，包括光刻胶光酸扩散长度等，让该模型预测得到的量测点的仿真关键尺寸值与先前在第1步中得到的该量测点的实际关键尺寸值尽可能的接近；

在实际操作中，第2步和第3步中所述的各个模型参数的不同组合对应构成不同的模型；

4.检查采样点的仿真误差，如果在允许的范围之内，继续下一步；如果不满足要求，返回第2步重新校准；

5.模型验证工作：选取采样点之外的其他点，检验模型的预测能力；

6.如果结果在允许的范围之内，继续下一步；如果不满足要求，返回第2步重新校准；

7.生成最终的最优化的光学近似修正模型，完成光学近似修正模型校准。

分别在第2步和第3步中，应用下面所述的校准模型时的基本公式，考虑各量测点的权重，使得下式取到最小值，从而校准得到一个最优的光学近似修正模型：

Costfunction=Σi=1m|CD(meas)i-CD(simu)i|*Wi]]>

其中：W_i为权重值；

CD(meas)_i为在第1步中得到的量测点实际的关键尺寸值；

CD(simu)_i为校准模型过程中得到的量测点仿真的关键尺寸值，其是模型的预测值。

目前，我们仅仅根据经验来区分不同量测点的权重，比如一维图形量测的误差较小，一般赋予其W_i＝50的权重，而二维图形量测的误差较大，一般赋予其W_i＝1的权重。通过使用这样加权的方法，可以成功的将可信度较高的一维图形和可信度较低的二维图形区分开；但是，对于同样是一维图形，或者同样是二维图形，没有区分它们之间的可信度有何区别，而事实上，同维图形之间同样存在可信度的区别。

在当前的关键尺寸扫描电子显微镜应用中，光刻胶图形的侧壁信息往往被忽略。当光刻工艺的关键尺寸减小至90nm及以下，侧壁信息会变得越来越重要。事实上，扫描电子显微镜下白边的宽度(即光刻胶斜坡的宽度)直接反应了光刻胶的侧壁信息。如图1所示，图1a和图1c分别为光刻胶侧面的剖面图，而图1b和图1d分别为对应的扫描电子显微镜图片，其量测出的光刻胶斜坡宽度直接反应了光刻胶的侧壁信息。