获得最大焦深的最佳锚定图案尺寸偏差确定方法及系统与流程

本技术涉及光源掩模联合优化，尤其是涉及到一种获得最大焦深的最佳锚定图案尺寸偏差确定方法及系统。

背景技术：

1、光源掩模联合优化(source mask optimization，smo)是光刻工艺中的一种分辨率增强技术，可通过同时优化光源照明模式和掩模图形，提高光刻成像质量和工艺窗口。smo是将光源和掩模图形作为联合优化的变量，通过计算和迭代优化，使光刻后的图形与目标图形之间的偏差最小化。smo可以在给定的目标图形下，寻找最优的光源和掩模，使得硅片上曝光图形与目标图形的欧拉距离平方最小。在优化过程中，可以引入曝光剂量、聚焦度、掩模版上图形尺寸的扰动，计算这些扰动导致的晶圆上像的边缘放置误差(edgeplacement error，epe)，并以边缘放置误差作为评价函数。

2、在进行相应的掩模优化时，需要确定光刻模型中的曝光阈值，再基于曝光阈值进行其他掩模图案的修正。因此曝光阈值直接影响掩模图案的修正结果，进而影响最终的共同工艺窗口。合理的可用共同工艺窗口应对称分布与曝光阈值两侧，此时所有图案的可用共同焦深最大。而不合理的工艺窗口主体分布于曝光阈值的一侧，导致可用共同焦深变小，使得曝光阈值不符合大多数掩模图案的要求，需要将曝光阈值进行优化。

3、由于曝光阈值是根据锚定图案的尺寸和预期显影结果决定的。因此，通过修改图案尺寸和预期显影结果来调整曝光阈值，进而获得最大的可用共同焦深是掩模优化技术中提高工艺窗口的重要途经。在面对共同工艺窗口不位于最佳曝光阈值中心的情形时，可以通过手动调整锚定图案尺寸偏差改变曝光阈值，然后通过保证与改变曝光阈值之前一致的掩模修正过程，实现共同工艺窗口的相对平移。该过程可以最大化保证可用焦深，不过手动调整计算最佳锚定图案尺寸偏差的过程较为复杂，优化效率低。

技术实现思路

1、有鉴于此，本技术实施例提供一种获得最大焦深的最佳锚定图案尺寸偏差确定方法及系统，以解决调整计算最佳锚定图案尺寸偏差的过程中优化效率低的问题。

2、根据本技术的一个方面，提供一种获得最大焦深的最佳锚定图案尺寸偏差确定方法，所述方法包括：

3、获取初始掩模修正后的可用共同工艺窗口数据，所述可用共同工艺窗口数据包括在初始锚定图案尺寸偏差下进行掩模修正后，将曝光剂量固定在多个剂量值时的可用共同工艺窗口；

4、利用所述可用共同工艺窗口数据，识别预设曝光宽裕度下最大可用焦深对应的曝光剂量；

5、创建优化函数，所述优化函数用于表征锚定图案尺寸偏差和曝光阈值之间的函数关系；所述曝光阈值的变化值与所述曝光剂量的变化值具有互为相反数关系；

6、根据所述优化函数和所述曝光剂量计算最佳锚定图案尺寸偏差；

7、使用所述最佳锚定图案尺寸偏差更新光刻模型，以及基于更新后的所述光刻模型重新执行掩模修正。

8、在一些实施例中，获取初始掩模修正后的可用共同工艺窗口数据，包括：

9、根据初始锚定图案尺寸偏差建立光刻模型；

10、基于所述光刻模型执行初始掩模修正，以生成初始掩模修正结果数据，所述初始掩模修正结果数据包括初始掩模修正后的图案结果；

11、根据初始掩模修正结果数据绘制图案结果的工艺窗口，所述工艺窗口包括具有关联关系的离焦量和曝光剂量的剂量值；

12、在所述工艺窗口中确定可用共同工艺窗口；

13、建立所述可用共同工艺窗口与剂量值的关联关系，以生成所述可用共同工艺窗口数据。

14、在一些实施例中，利用所述可用共同工艺窗口数据，识别预设曝光宽裕度下最大可用焦深对应的曝光剂量，包括：

15、获取预设曝光宽裕度；

16、根据所述可用共同工艺窗口数据和所述预设曝光宽裕度绘制不同剂量值和焦距下的线宽变化曲线；

17、从所述线宽变化曲线中，查找在可接受的线宽变化范围内的最大焦深范围；

18、根据线宽变化曲线，确定在最大可用焦深范围内对应的曝光剂量。

19、在一些实施例中，根据线宽变化曲线，确定在最大可用焦深范围内对应的曝光剂量，包括：

20、根据线宽变化曲线，确定在最大可用焦深范围内对应的剂量值范围；

21、基于所述最大焦深范围和所述剂量值范围执行光刻仿真，以模拟不同曝光剂量和焦距下的成像效果；

22、根据所述成像效果修正所述剂量值范围，以及在所述剂量值范围内提取最大可用焦深对应的曝光剂量。

23、在一些实施例中，创建优化函数，包括：

24、构建锚定图案；

25、通过修改所述锚定图案尺寸偏差，计算多个锚定图案尺寸偏差对应的曝光阈值；

26、拟合所述锚定图案尺寸偏差和所述曝光阈值之间的函数关系，以生成所述优化函数。

27、在一些实施例中，所述方法还包括：

28、获取初始曝光阈值和初始曝光剂量；

29、按照预设调整步长设置曝光剂量变化值；

30、根据所述初始曝光剂量和所述曝光剂量变化值计算调节曝光剂量；

31、按照光强分布曲线查找所述调节曝光剂量对应的不同位置光强度数据；

32、基于所述光强度数据计算曝光阈值变化值，以确定所述曝光阈值变化值与所述曝光剂量变化值之间的对应关系。

33、在一些实施例中，根据所述优化函数和所述曝光剂量计算最佳锚定图案尺寸偏差，包括：

34、计算所述优化函数的反函数；

35、获取所述最大可用焦深对应的曝光剂量以及所述曝光阈值的变化值与所述曝光剂量变化值的对应关系；

36、根据所述优化函数的反函数、所述曝光剂量以及所述对应关系计算最佳锚定图案尺寸偏差。

37、在一些实施例中，根据所述优化函数的反函数、所述曝光剂量以及所述对应关系计算最佳锚定图案尺寸偏差，包括：

38、获取初始曝光阈值和曝光剂量变化值；

39、根据所述曝光剂量变化值计算中间变量，所述中间变量为通过计算1减去所述曝光剂量变化值所获得的差值；

40、计算所述中间变量和所述初始曝光阈值的乘积；

41、将所述乘积输入所述优化函数的反函数，以获得所述最佳锚定图案尺寸偏差。

42、在一些实施例中，使用所述最佳锚定图案尺寸偏差更新光刻模型，以及基于更新后的所述光刻模型重新执行掩模修正，包括：

43、根据所述最佳锚定图案尺寸偏差建立更新模型；

44、同步更新掩模修正过程中的损失函数设置；

45、如果损失函数中包含曝光剂量变化时的结果信息，根据曝光剂量变化的初始值和最大可用焦深对应的曝光剂量变化值更新曝光剂量变化值；

46、基于所述更新模型和所述损失函数执行掩模修正，以输出最终的掩模图案和结果工艺窗口。

47、根据本技术的另一方面，提供一种获得最大焦深的最佳锚定图案尺寸偏差确定系统，所述方法系统：

48、获取模块，用于获取初始掩模修正后的可用共同工艺窗口数据，所述可用共同工艺窗口数据包括在初始锚定图案尺寸偏差下进行掩模修正后，将曝光剂量固定在多个剂量值时的可用共同工艺窗口；

49、识别模块，用于利用所述可用共同工艺窗口数据，识别预设曝光宽裕度下最大可用焦深对应的曝光剂量；

50、函数模块，用于创建优化函数，所述优化函数用于表征锚定图案尺寸偏差和曝光阈值之间的函数关系；所述曝光阈值的变化值与所述曝光剂量的变化值具有互为相反数关系；

51、计算模块，用于根据所述优化函数和所述曝光剂量计算最佳锚定图案尺寸偏差；

52、修正模块，用于使用所述最佳锚定图案尺寸偏差更新光刻模型，以及基于更新后的所述光刻模型重新执行掩模修正。

53、依据本技术又一个方面，提供一种计算机设备，包括存储介质、处理器及存储在存储介质上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述获得最大焦深的最佳锚定图案尺寸偏差确定方法。

54、依据本技术再一个方面，提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现上述获得最大焦深的最佳锚定图案尺寸偏差确定方法。

55、借由上述技术方案，本技术实施例提供一种获得最大焦深的最佳锚定图案尺寸偏差确定方法及系统，所述方法在初始掩模修正后，计算可用共同工艺窗口，并识别出在预设曝光阈值宽裕度下最大可用焦深对应的曝光剂量。再创建锚定图案尺寸偏差和曝光阈值之间的优化函数。并根据最大可用焦深对应的曝光剂量和优化函数关系计算获得最佳的锚定图案尺寸偏差。再使用最佳锚定图案尺寸偏差更新光刻模型，并修改掩模修正过程中的损失函数，重新执行掩模修正，以获得最大可用焦深及对应的掩模修正结果。所述方法可以通过自动化的计算过程，快速获得最佳的锚定图案尺寸偏差和所实现的最大可用焦深，节省计算时间，提高优化效率，减小出错概率。

56、上述说明仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本技术的具体实施方式。