opc修正热点图形检查方法
技术领域
1.本发明涉及一种半导体集成电路制造方法，特别涉及一种光学邻近效应修正(optical proximity correction，opc)热点(hot spot)图形检查方法。
背景技术：2.在光刻工艺中，掩模版即光罩(mask)上的版图对应的图形结构会通过曝光系统投影到光刻胶中并在光刻胶中形成对应的图形结构，但是由于曝光过程中的光学原因或者光刻胶的化学反应的原因，在光刻胶中形成的图形结构和掩模版上的图形结构存在偏差，这种偏差则需要通过opc修正预先对掩模版上的图形结构进行修改，采用经过opc修正的掩模版进行曝光时，在光刻胶中形成的图形结构则会和设计的图形结构相符，并符合工艺生产要求。
3.opc包括基于规则(rule-based)的opc和基于模型(model-based)的opc。
4.早期的基于规则的opc,由于其简单和计算快速的特点被广泛使用。然而这种方法需要人为制定opc规则，随着光学畸变加剧，这些规则变得极为庞杂而难以延续。
5.这时基于模型的opc应运而生。这种基于模型的opc的修正方法通过光学仿真建立精确的计算模型，然后调整图形的边沿不断仿真迭代，直到逼近理想的图形。基于模型的opc使得opc流程变得更加复杂，对计算资源的需求呈指数级别增长。
6.随着半导体制程的发展以及图形尺寸不断微缩减小，单位面积内图形数量因此成倍增加，版图(mask)图形也变得越来越复杂，对opc模型的精度要求也不断提高，高精度的opc模型以及更复杂，更加庞大数量的版图图形，导致opc运算的时间也不断增加，对opc的开发与运算都提出了更高的挑战。
7.现有opc修正热点图形检查方法为：
8.将修正好的mask使用opc模型进行模拟运算得到模拟轮廓线(contour)，将运算得到的模拟轮廓线与修正目标进行对比，找到边缘放置误差(edge placement error,epe)偏差超出规格(spec)的位置，即opc修正热点图形。此方法由于需要使用opc模型进行模拟运算，且需要对比所有模拟轮廓线与修正目标的偏差值，因此要花费较多运算资源，也从而要花费较长的时间。
9.通常在进行全新的opc程序开发，或修正方式发生较大调整后的opc重建及优化，报错数量通常会数以万计，传统opc修正热点的检查方法不仅运算缓慢，且运算后的文件报错数量庞大，占用海量磁盘空间，并且关键图形容易淹没在海量的报错里，不利于opc程序的开发与优化，对opc程序开发和优化的时效性及速度均有非常不利的影响。
10.例：以28nm为例，单个图形数据流文件(graphic data stream，gds)，单层，使用500个cpu，仅检查热点图形这一步运算时间》10个小时；而对于更先进的技术节点，如果为多项目晶圆(multi project wafer，mpw)出版，通常有几十个gds数据，运算资源消耗十分巨大。
11.在进行新开发或opc较大调整的opc程序开发时，由于需要不断调试，并不断运行
enhancement factor，meef)作为一级分界值；epe表示边缘放置误差，meef表示掩模板误差增强因子。
35.以二维图形epe偏差报错值除以二维图形meef作为二级分界值。
36.将所述版图图形差异的大小和所述一级分界值以及所述二级分界值进行比较实现对所述opc修正热点图形进行分类。
37.进一步的改进是，所述一维图形epe偏差报错值的范围为大于等于0.1nm且小于等于8nm。
38.进一步的改进是，所述二维图形epe偏差报错值的范围为大于等于0.5nm且小于等于15nm。
39.进一步的改进是，所述版图图形差异大于所述一级分界值且小于所述第二分界值时所述版图图形差异对应的所述opc修正热点图形为一维热点图形。
40.进一步的改进是，所述版图图形差异大于等于所述第二分界值时所述版图图形差异对应的所述opc修正热点图形为二维热点图形。
41.进一步的改进是，步骤一和步骤二中的各次opc修正为基于模型的opc修正。
42.和现有采用opc verify查找热点的方法相比，本发明能实现对opc结果进行检查时，不需要使用opc模型进行模拟运算，仅通过对比mask即第一修正版图和第二修正版图来进行结果检查，能节省opc运算资源，从而节省opc热点图形检查时间，方便快速定位问题并进行优化解决，能在opc开发及优化中，明显提升opc开发及优化的效率。
附图说明
43.下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
44.图1是现有opc修正热点图形检查方法各步骤中的版图图形的示意图；
45.图2是本发明实施例opc修正热点图形检查方法的流程图；
46.图3是本发明实施例opc修正热点图形检查方法各步骤中的版图图形的示意图；
47.图4是本发明实施例opc修正热点图形检查方法的运行时间和现有opc修正热点图形检查方法的运行时间的比较图；
48.图5a是本发明实施例opc修正热点图形检查方法中opc修正的参数优化前的版图图形差异图；
49.图5b是本发明实施例opc修正热点图形检查方法中opc修正的参数优化后的版图图形差异图。
具体实施方式
50.如图2所示，是本发明实施例opc修正热点图形检查方法的流程图；如图3所示，是本发明实施例opc修正热点图形检查方法各步骤中的版图图形的示意图；本发明实施例opc修正热点图形检查方法包括如下步骤：
51.步骤一、对原始版图201做n+m次opc修正得到第一修正版图202；n为期望收敛次数，m为附加循环次数。图3中，版图都采用一个图形示意。
52.所述第一修正版图202作为收敛目标版图，图2中，所述第一修正版图202也采用收敛目标mask_f表示。
53.本发明实施例中，所述原始版图201为目标(target)版图，故图2中也采用target表示所述原始版图201。
54.各次所述opc修正为基于模型(model)的opc修正。图2中，n+m次opc修正也采用model修正n+m次表示。
55.步骤二、对所述原始版图201做n次opc修正得到第二修正版图203。
56.本发明实施例中，n根据量产时实际的层次及opc修正难度进行设置，在满足修正精度的前提下，n取值越小越好。图3中所述第二修正版图203也采用量产修正次数mask_n表示。
57.在一些较佳实施例中，n的取值范围为4《＝n《＝30。
58.m取值越大修正结果越好，m取值范围为1《＝m《＝50。
59.步骤三、对所述第一修正版图202和所述第二修正版图203做差异检查并得到版图图形差异。
60.图3中，标记204对应的所述第一修正版图202和所述第二修正版图203的差异检查的叠加版图，其中方框205处显示了版图图形差异。版图图形差异205的放大图则分别如图形205a和205b所示。
61.本发明实施例中，所述差异检查通过对所述第一修正版图202和所述第二修正版图203进行异或逻辑运算实现。图3中，也采用xor检查表示所述差异检查。
62.步骤四、对所述版图图形差异的大小进行分类并根据分类得到对应类型的opc修正热点图形。
63.本发明实施例中，步骤四中的分类包括：
64.以一维图形epe偏差报错值除以一维图形meef作为一级分界值；epe表示边缘放置误差，meef表示掩模板误差增强因子。
65.以二维图形epe偏差报错值除以二维图形meef作为二级分界值。
66.将所述版图图形差异的大小和所述一级分界值以及所述二级分界值进行比较实现对所述opc修正热点图形进行分类。
67.在一些实施例中，所述版图图形差异大于所述一级分界值且小于所述第二分界值时所述版图图形差异对应的所述opc修正热点图形为一维热点图形。
68.所述版图图形差异大于等于所述第二分界值时所述版图图形差异对应的所述opc修正热点图形为二维热点图形。
69.在一些实施例中，所述一维图形epe偏差报错值的范围为大于等于0.1nm且小于等于8nm。
70.所述二维图形epe偏差报错值的范围为大于等于0.5nm且小于等于15nm。
71.在一些实施例中，还包括：
72.步骤五、如果步骤四中所述opc修正热点图形完全消失或减少到符合量产要求，则以所述opc修正的参数作为所述opc修正的最终参数。图3中版图图形差异205a中也显示了无差异或差异小，也即版图图形差异205a中的所述opc修正热点图形完全消失或减少到符合量产要求也即图3中所示的符合标准，也即，所述opc修正的参数符合标准，不需要进一步优化，能直接作为所述opc修正的最终参数。
73.如果步骤四中所述opc修正热点图形不符合量产要求，也即图3中的版图图形差异
205b中的所述版图图形差异206过大，不符合标准，这时，需要根据所述opc修正热点图形对opc修正的参数进行优化，以减少所述版图图形差异为优化方向。图3中的对opc修正的参数进行优化采用优化修正脚本表示。
74.步骤六、以优化后的所述opc修正的参数重复步骤二至步骤五。
75.由图3所示可知，步骤一不会再重复，也即作为收敛目标版图的所述第一修正版图202不会再改变，而仅对所述第二修正版图202进行改变即采用优化后的所述opc修正的参数得到，最后使得所述第二修正版图202和所述第一修正版图201更接近。
76.在一些实施例中，上述循环步骤完成之后，还能进一步包括：
77.步骤七、进行opc验证检测以确认所述opc修正的最终参数是否符合修正要求。
78.步骤七包括如下分步骤：
79.步骤71、对采用所述opc修正的最终参数得到的所述第二修正版图203进行模拟得到仿真轮廓图形。
80.步骤72、将所述仿真轮廓图形和目标版图的图形进行对比确认所述opc修正的最终参数是否符合修正要求。
81.步骤七和现有opc修正热点图形检查方法相同，需要采用模型进行模拟，步骤七为可选项或者仅进行一次或几次。另外，经过步骤六之前的循环步骤之后，即使选择进行步骤七，由于所述opc修正热点图形基本上已经被消除，进行一次步骤七的运行时间也会降低。
82.和现有采用opc verify查找热点的方法相比，本发明实施例能实现对opc结果进行检查时，不需要使用opc模型进行模拟运算，仅通过对比mask即第一修正版图202和第二修正版图203来进行结果检查，能节省opc运算资源，从而节省opc热点图形检查时间，方便快速定位问题并进行优化解决，能在opc开发及优化中，明显提升opc开发及优化的效率。
83.如图4所示，是本发明实施例opc修正热点图形检查方法的运行时间和现有opc修正热点图形检查方法即现有opc verify检查的运行时间的比较图；图4中将opc修正热点图形检查方法的运行时间简称为opc检查运行时间，由于opc verify检查会采用多个cpu进行运算，故图4中，opc检查运行时间用opc运算资源表示，opc运算资源为cpu数量乘以运算时间，如标记301的柱状所示，图4中以现有opc verify检查的opc运算资源为基数1；而如标记302的柱状所示，本发明实施例方法的opc运算资源为传统方法的2.07％，可明显节省opc开发与优化过程中的opc结果检查运算时间，提升效率。
84.下面结合一个实际版图的opc修正对本发明实施例做进一步说明：
85.如图5a所示，是本发明实施例opc修正热点图形检查方法中opc修正的参数优化前的版图图形差异图；图5a是图3中的版图204对应的一个实际版图204a，版图204a中包括了多个大小不同的版图图形差异，分别用标记206a、206b和206c标出。如图5b所示，是本发明实施例opc修正热点图形检查方法中opc修正的参数优化后的版图图形差异图。
86.考虑opc修正运算的资源与时间成本的合理性，通常满足量产要求的opc运算合理次数范围一般为4《＝n《＝30；
87.例：将opc运算n＝8次与运算n+m＝8+8＝16次的mask结果进行xor对比。
88.按如下步骤进行opc热点图形查找及分类：
89.步骤一、运算n+m＝8+8＝16次作为期望mask修正结果，仅运算一次并进行保存；
90.步骤二、将opc运算n＝8次。
91.步骤三、将opc运算n＝8次的mask结果与期望修正结果进行异或(xor)逻辑运算。
92.步骤四、如图5a所示，对mask差异的大小进行分类，将mask差异为3nm《xor《＝4nm的归类为一维热点图形即wp1，这里的xor直接表示mask差异的大小；mask差异4nm《xor《＝5nm的归为次级热点图形即wpc,mask差异xor》5nm的归为二维热点图形即wp2。图5a中，一维热点图形采用标记206a表示，二维热点图形采用标记206b表示，三维热点图形采用标记206c表示。
93.步骤五、保持n＝8次的opc运算次数不变，优化opc修正的运行参数，以不断减小其期望mask修正结果的差异为优化方向；
94.步骤六、如图5b所示，在不断优化opc的修正配置及细节后，可将opc运算n＝8次的mask结果与期望的mask修正结果的xor差异减少到较低水平。如图5b中，经过opc的参数优化后，热点图形减少到仅剩余一类，且剩余的三维热点图形206c的数量也大大减小，仅为几个。
95.步骤七、再使用传统的opc verify检查确认是否符合修正要求。
96.由上可知，本发明实施例方法通过mask做差异检查，可快速定位到热点图形位置，并将热点图形按xor差异大小分类，得到按严重程度分类的热点图形，由于不需要使用opc模型做contour模拟及对比检查，相较于传统方法，此方法可节省opc热点图形检查的运算时间。
97.以上通过具体实施例对本发明进行了详细的说明，但这些并非构成对本发明的限制。在不脱离本发明原理的情况下，本领域的技术人员还可做出许多变形和改进，这些也应视为本发明的保护范围。
技术特征：1.一种opc修正热点图形检查方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、对原始版图做n+m次opc修正得到第一修正版图；n为期望收敛次数，m为附加循环次数，所述第一修正版图作为收敛目标版图；步骤二、对所述原始版图做n次所述opc修正得到第二修正版图；步骤三、对所述第一修正版图和所述第二修正版图做差异检查并得到版图图形差异；步骤四、对所述版图图形差异的大小进行分类并根据分类得到对应类型的opc修正热点图形。2.如权利要求1所述的opc修正热点图形检查方法，其特征在于，还包括：步骤五、如果步骤四中所述opc修正热点图形完全消失或减少到符合量产要求，则以所述opc修正的参数作为所述opc修正的最终参数；如果步骤四中所述opc修正热点图形不符合量产要求，则根据所述opc修正热点图形对opc修正的参数进行优化，以减少所述版图图形差异为优化方向；步骤六、以优化后的所述opc修正的参数重复步骤二至步骤五。3.如权利要求2所述的opc修正热点图形检查方法，其特征在于，还包括：步骤七、进行opc验证检测以确认所述opc修正的最终参数是否符合修正要求。4.如权利要求3所述的opc修正热点图形检查方法，其特征在于，步骤七包括如下分步骤：步骤71、对采用所述opc修正的最终参数得到的所述第二修正版图进行模拟得到仿真轮廓图形；步骤72、将所述仿真轮廓图形和目标版图的图形进行对比确认所述opc修正的最终参数是否符合修正要求。5.如权利要求4所述的opc修正热点图形检查方法，其特征在于：所述目标版图采用所述原始版图。6.如权利要求1所述的opc修正热点图形检查方法，其特征在于：n根据量产时实际的层次及opc修正难度进行设置，在满足修正精度的前提下，n取值越小越好。7.如权利要求6所述的opc修正热点图形检查方法，其特征在于：n的取值范围为4<＝n<＝30。8.如权利要求7所述的opc修正热点图形检查方法，其特征在于：m取值越大修正结果越好，m取值范围为1<＝m<＝50。9.如权利要求1所述的opc修正热点图形检查方法，其特征在于：步骤三中的所述差异检查通过对所述第一修正版图和所述第二修正版图进行异或逻辑运算实现。10.如权利要求1所述的opc修正热点图形检查方法，其特征在于：步骤四中的分类包括：以一维图形epe偏差报错值除以一维图形meef作为一级分界值；epe表示边缘放置误差，meef表示掩模板误差增强因子；以二维图形epe偏差报错值除以二维图形meef作为二级分界值；将所述版图图形差异的大小和所述一级分界值以及所述二级分界值进行比较实现对所述opc修正热点图形进行分类。11.如权利要求10所述的opc修正热点图形检查方法，其特征在于：所述一维图形epe偏
差报错值的范围为大于等于0.1nm且小于等于8nm。12.如权利要求10所述的opc修正热点图形检查方法，其特征在于：所述二维图形epe偏差报错值的范围为大于等于0.5nm且小于等于15nm。13.如权利要求10所述的opc修正热点图形检查方法，其特征在于：所述版图图形差异大于所述一级分界值且小于所述第二分界值时所述版图图形差异对应的所述opc修正热点图形为一维热点图形。14.如权利要求13所述的opc修正热点图形检查方法，其特征在于：所述版图图形差异大于等于所述第二分界值时所述版图图形差异对应的所述opc修正热点图形为二维热点图形。15.如权利要求1所述的opc修正热点图形检查方法，其特征在于：步骤一和步骤二中的各次opc修正为基于模型的opc修正。
技术总结本发明公开了一种OPC修正热点图形检查方法，包括：步骤一、对原始版图做N+M次OPC修正得到第一修正版图；N为期望收敛次数，M为附加循环次数。步骤二、对原始版图做N次OPC修正得到第二修正版图。步骤三、对第一和第二修正版图做差异检查并得到版图图形差异。步骤四、对版图图形差异的大小进行分类并根据分类得到对应类型的OPC修正热点图形。本发明不需要使用OPC模型进行模拟运算，能节省OPC热点图形检索时间，方便快速定位问题并进行优化解决，从而在OPC开发及优化中，能明显提升OPC开发及优化的效率。的效率。的效率。
技术研发人员：张月雨 汪悦
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：2022.07.20
技术公布日：2022/11/1
