光学邻近修正方法、掩膜版制作及半导体结构的形成方法与流程

1.本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种光学邻近修正方法、掩膜版制作及半导体结构的形成方法。


背景技术：

2.光刻技术是半导体制作技术中至关重要的一项技术，光刻技术能够实现将图形从掩膜版中转移到硅片表面，形成符合设计要求的半导体产品。然而现有的光刻技术中往往伴随着光学邻近效应。
3.为了修正光学邻近效应，便产生了光学邻近修正(opc：optical proximity correction)。光学邻近修正的核心思想就是基于抵消光学邻近效应的考虑建立光学邻近校正模型，根据光学邻近修正模型设计光掩模图形，这样虽然光刻后的光刻图形相对应光掩模图形发生了光学邻近效应，但是由于在根据光学邻近校正模型设计光掩模图形时已经考虑了对该现象的抵消，因此，光刻后的光刻图形接近于用户实际希望得到的目标图形。
4.然而，现有技术中经过光学邻近校正后的掩膜版所形成的半导体结构的良率仍有待提升。


技术实现要素：

5.本发明解决的技术问题是提供一种光学邻近修正方法、掩膜版制作及半导体结构的形成方法，能够有效提升最终形成的半导体结构的性能。
6.为解决上述问题，本发明提供一种光学邻近修正方法，包括：提供第一目标版图，所述第一目标版图中包括沿第一方向平行排布的若干第一目标图形和若干第二目标图形；根据所述第一目标版图获取第一曝光图像，所述第一曝光图像中包括若干第一曝光图形和若干第二曝光图形，所述第一曝光图形与所述第一目标图形对应，所述第二曝光图形与所述第二目标图形对应；根据所述第一目标版图对所述第一曝光图像进行检测，在若干所述第一曝光图形中获取第一缺陷图形，在若干所述第二曝光图形中获取第二缺陷图形，所述第一缺陷图形和所述第二缺陷图形相邻，且所述第一缺陷图形和所述第二缺陷图形具有缺陷；根据所述第一缺陷图形和所述第二缺陷图形获取补偿尺寸；根据所述补偿尺寸对第一目标版图进行补偿修正，获取第二目标版图。
7.可选的，获取所述第一曝光图像的方法包括：对所述第一目标版图进行若干次光学邻近修正处理，获取第一光学邻近修正版图；对所述第一光学邻近修正版图进行模拟曝光处理获取所述第一曝光图像。
8.可选的，获取所述第一曝光图像的方法包括：对所述第一目标版图进行若干次光学邻近修正处理，获取第一光学邻近修正版图；提供基底；根据所述第一光学邻近修正版图对所述基底进行图形化工艺处理，形成半导体结构；对所述半导体结构进行实际曝光处理，获取所述第一曝光图像。
9.可选的，所述第一目标图形和所述第二目标图形均沿第二方向延伸，所述第一方
向与所述第二方向垂直，且所述第二目标图形的长度尺寸大于所述第一目标图形的长度尺寸，所述长度尺寸沿所述第二方向。
10.可选的，获取相邻所述第一缺陷图形和所述第二缺陷图形的方法包括：获取所述第一目标版图中相邻所述第一目标图形和第二目标图形之间的若干第一目标间距；获取所述第一曝光图像中与相邻所述第一目标图形和所述第二目标图形对应的相邻所述第一曝光图形和所述第二曝光图形之间的若干第一测量间距，所述第一测量间距与所述第一目标间距数量相等且一一对应；将对应的所述第一目标间距与所述第一测量间距进行对比，若存在一个或多个所述第一测量间距小于对应的所述第一目标间距，则对应的所述第一曝光图形和所述第二曝光图形为所述第一缺陷图形和所述第二缺陷图形。
11.可选的，获取所述第一目标版图中相邻所述第一目标图形和所述第二目标图形之间的若干第一目标间距的方法包括：将所述第一目标图形沿所述第二方向进行虚拟延长，直至所述第一目标图形长度尺寸与相邻的所述第二目标图形的长度尺寸相等，获取虚拟第一目标图形；将相邻的所述虚拟第一目标图形和所述第二目标图形沿所述第二方向分割为若干第一分割段，且若干所述第一分割段沿所述第二方向以1～n的序号标示，n为自然数，且n≥2；获取序号相同的相邻所述第一分割段之间的距离，作为所述第一目标间距，并将所述序号作为所述第一目标间距的序号。
12.可选的，获取所述第一曝光图像中相邻所述第一曝光图形和所述第二曝光图形之间的若干第一测量间距的方法包括：将所述第一曝光图形沿所述第二方向进行虚拟延长，直至所述第一曝光图形的长度尺寸与相邻的所述第二曝光图形的长度尺寸相等，获取虚拟第一曝光图形；将相邻的所述虚拟第一曝光图形和所述第二曝光图形沿所述第二方向分割为若干第二分割段，且若干所述第二分割段沿所述第二方向以1～n的序号标示，n为自然数，且n≥2；获取序号相同的相邻所述第二分割段之间的距离，作为所述第一测量间距，并将所述序号作为所述第一测量间距的序号。
13.可选的，根据所述第一缺陷图形和所述第二缺陷图形获取补偿尺寸的方法包括：将序号相同的所述第一目标间距与所述第一测量间距进行对比，从若干所述第一测量间距中获取小于对应的所述第一目标间距的一个或多个缺陷测量间距；通过序号相同的所述第一目标间距与所述缺陷测量间距的尺寸之差，作为所述补偿尺寸。
14.可选的，根据所述补偿尺寸对第一目标版图进行补偿修正，获取第二目标版图的方法包括：获取与所述第一缺陷图形和所述第二缺陷图形相对应的第一目标图形和第二目标图形；获取所述缺陷测量间距对应的所述第二曝光图形的第二分割段；获取与所述第二曝光图形的第二分割段相对应的所述第二目标图形的第一分割段；将获取的所述第一分割段朝着远离所述第一目标图形的方向平移所述补偿尺寸，获取所述第二目标版图。
15.相应的，本发明还提供了一种掩膜版的制作方法，包括：提供第一目标版图，所述第一目标版图中包括沿第一方向平行排布的若干第一目标图形和若干第二目标图形；根据所述第一目标版图获取第一曝光图像，所述第一曝光图像中包括若干第一曝光图形和若干第二曝光图形，所述第一曝光图形与所述第一目标图形对应，所述第二曝光图形与所述第二目标图形对应；根据所述第一目标版图对所述第一曝光图像进行检测，在若干所述第一曝光图形中获取第一缺陷图形，在若干所述第二曝光图形中获取第二缺陷图形，所述第一缺陷图形和所述第二缺陷图形相邻，且所述第一缺陷图形和所述第二缺陷图形具有缺陷；
根据所述第一缺陷图形和所述第二缺陷图形获取补偿尺寸；根据所述补偿尺寸对第一目标版图进行补偿修正，获取第二目标版图；对所述第二目标版图进行若干次光学邻近修正处理，获取第二光学邻近修正版图；根据所述第二光学邻近修正版图制作所述掩膜版。
16.相应的，本发明还提供了一种半导体结构的形成方法，包括：提供基底；在所述基底上形成器件层；提供第一目标版图，所述第一目标版图中包括沿第一方向平行排布的若干第一目标图形和若干第二目标图形；根据所述第一目标版图获取第一曝光图像，所述第一曝光图像中包括若干第一曝光图形和若干第二曝光图形，所述第一曝光图形与所述第一目标图形对应，所述第二曝光图形与所述第二目标图形对应；根据所述第一目标版图对所述第一曝光图像进行检测，在若干所述第一曝光图形中获取第一缺陷图形，在若干所述第二曝光图形中获取第二缺陷图形，所述第一缺陷图形和所述第二缺陷图形相邻，且所述第一缺陷图形和所述第二缺陷图形具有缺陷；根据所述第一缺陷图形和所述第二缺陷图形获取补偿尺寸；根据所述补偿尺寸对第一目标版图进行补偿修正，获取第二目标版图；对所述第二目标版图进行若干次光学邻近修正处理，获取第二光学邻近修正版图；根据所述第二光学邻近修正版图制作所述掩膜版；以所述掩膜版为掩膜，对所述器件层进行图形化工艺，形成所述半导体结构。
17.可选的，所述基底包括：衬底以及位于所述衬底上的若干相互分立的鳍部。
18.可选的，所述器件层包括沿第二方向平行排布的若干初始伪栅结构，所述第一方向与所述第二方向垂直，所述初始伪栅结构横跨所述鳍部。
19.可选的，以所述掩膜版为掩膜，对所述初始伪栅结构进行图形化工艺，形成伪栅结构以及位于所述伪栅结构内的隔断开口。
20.可选的，在形成所述伪栅结构和所述隔断开口之后，还包括：去除所述伪栅结构，形成栅极开口；在所述栅极开口内形成栅介质层以及位于所述栅介质层上的栅极层。
21.与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：
22.本发明技术方案的光学邻近修正的方法中，根据所述第一目标版图对所述第一曝光图形进行检测，获取所述第一曝光图像中相邻的所述第一缺陷图形和第二缺陷图形；根据所述第一缺陷图形和所述第二缺陷图形获取补偿尺寸；根据所述补偿尺寸对第一目标版图进行补偿修正，获取第二目标版图。由于获取的第二目标版图中的图形经过了补偿修正，因此能够降低因第一目标图形和第二目标图形之间相互吸引而带来的图形位置的偏差，提升了修正后的图形效果，进而提升最终由所述第二目标版图所形成的半导体结构的性能。
23.本发明技术方案的掩膜版的制作方法中，通过对所述第二目标版图进行若干次光学邻近修正处理，获取第二光学邻近修正版图；根据所述第二光学邻近修正版图制作所述掩膜版。由于所述掩膜版的制作是以所述第二目标版图为基础，因此能够提升最终由所述掩膜版所形成的半导体结构的性能。
24.本发明技术方案的半导体结构的形成方法中，通过所述掩膜版形成所述半导体结构，能够有效的减小所述伪栅结构内形成的隔断开口的偏移，使得伪栅结构的切断处与鳍部之间具有较大的间距，进而在后续形成的栅极开口便于栅介质材料的填充，以此提升最终形成的半导体结构的性能。
附图说明
25.图1是一种光学邻近修正方法中的待修正图形示意图；
26.图2是一种光学邻近修正方法中的曝光图形示意图；
27.图3是本发明实施例的光学邻近修正方法的流程图；
28.图4至图10是本发明光学邻近修正方法一实施例中各步骤结构示意图；
29.图10至图11是本发明掩膜版的制作方法一实施例中各步骤结构示意图；
30.图12至图15是本发明半导体结构的形成方法一实施例中各步骤结构示意图。
具体实施方式
31.正如背景技术所述，现有技术中经过光学邻近修正后的图形效果仍有待提升。以下将结合附图进行具体说明。
32.现有的光学邻近修正过程为：提供目标版图；对所述目标版图进行若干次光学邻近修正处理，获取光学邻近修正版图；对所述光学邻近修正版图进行模拟曝光处理，获取曝光图像，当曝光图像符合预期设定的放置边缘误差(epe)时，则认为获取的曝光图像符合要求，并以所述光学邻近修正版图制作掩膜版。
33.然而，伪栅结构切断的目标版图(如图1所示)在进行光学邻近修正的过程中，由于所述目标版图中存在长切断图形100(long bars)和短切断图形101(short bars)，所述短切断图形101在光学邻近修正的过程中会对所述长切断图形100进行一定的吸引，使得最终经过曝光处理后所获取的长曝光切断图形200会向短曝光切断图形201方向靠近(如图2所示)，进而导致被吸引的长曝光切断图形200所形成的伪栅结构切断处与鳍部之间的间距d1较小，在后续去除伪栅结构时对应形成的栅极开口也较小，当栅极开口较小时，不利于栅介质材料的填充，导致最终形成的半导体结构的性能降低。
34.在此基础上，本发明提供一种光学邻近修正方法、掩膜版制作及半导体结构的形成方法，根据所述第一目标版图对所述第一曝光图形进行检测，获取所述第一曝光图像中相邻的所述第一缺陷图形和第二缺陷图形；根据所述第一缺陷图形和所述第二缺陷图形获取补偿尺寸；根据所述补偿尺寸对第一目标版图进行补偿修正，获取第二目标版图。由于获取的第二目标版图中的图形经过了补偿修正，因此能够降低因第一目标图形和第二目标图形之间相互吸引而带来的图形位置的偏差，提升了修正后的图形效果，进而提升最终由所述第二目标版图所形成的半导体结构的性能。
35.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细地说明。
36.图3是本发明实施例的光学邻近修正方法流程图，包括：
37.s21，提供第一目标版图，所述第一目标版图中包括沿第一方向平行排布的若干第一目标图形和若干第二目标图形。
38.s22，根据所述第一目标版图获取第一曝光图像，所述第一曝光图像中包括若干第一曝光图形和若干第二曝光图形，所述第一曝光图形与所述第一目标图形对应，所述第二曝光图形与所述第二目标图形对应。
39.s23，根据所述第一目标版图对所述第一曝光图像进行检测，在若干所述第一曝光图形中获取第一缺陷图形，在若干所述第二曝光图形中获取第二缺陷图形，所述第一缺陷
图形和所述第二缺陷图形相邻，且所述第一缺陷图形和所述第二缺陷图形具有缺陷。
40.s24，根据所述第一缺陷图形和所述第二缺陷图形获取补偿尺寸。
41.s25，根据所述补偿尺寸对第一目标版图进行补偿修正，获取第二目标版图。
42.以下结合附图对所述光学邻近修正方法的各步骤进行详细说明。
43.图4至图10，是本发明实施例的一种光学邻近修正方法的各步骤结构示意图。
44.请参考图4，提供第一目标版图300，所述第一目标版图300中包括沿第一方向x平行排布的若干第一目标图301形和若干第二目标图形302。
45.在本实施例中，所述第一目标图形301和第二目标图形302为光学邻近修正的目标，即理想状态下，后续在晶片上形成的隔断开口与所述第一目标版图300中的第一目标图形301和第二目标图形302一致。
46.需要说明的是，虽然理想的隔断开口为矩形条状，但是由于光学邻近效应的存在，最终在晶片上所形成的隔断开口不可能为规则的矩形条状，会存在一部分相邻的隔断开口发生变形偏移的问题。
47.在本实施例中，所述第一目标图形301和所述第二目标图形302均沿第二方向y延伸，所述第一方向x与所述第二方向y垂直，且所述第二目标图形302的长度尺寸l1大于所述第一目标图形201的长度尺寸l2，所述长度尺寸沿所述第二方向y。
48.请参考图5，根据所述第一目标版图300获取第一曝光图像400，所述第一曝光图像400中包括若干第一曝光图形401和若干第二曝光图形402，所述第一曝光图形401与所述第一目标图形301对应，所述第二曝光图形402与所述第二目标图形302对应。
49.在本实施例中，获取所述第一曝光图像400的方法包括：对所述第一目标版图300进行若干次光学邻近修正处理，获取第一光学邻近修正版图(未图示)；对所述第一光学邻近修正版图进行模拟曝光处理获取所述第一曝光图像400。
50.在其他实施例中，获取所述第一曝光图像的方法还可以包括：对所述第一目标版图进行若干次光学邻近修正处理，获取第一光学邻近修正版图；提供基底；根据所述第一光学邻近修正版图对所述基底进行图形化工艺处理，形成半导体结构；对所述半导体结构进行实际曝光处理，获取所述第一曝光图像。
51.在获取所述第一目标版图300和所述第一曝光图像400之后，根据所述第一目标版图300对所述第一曝光图像400进行检测，在若干所述第一曝光图形401中获取第一缺陷图形，在若干所述第二曝光图形402中获取第二缺陷图形，所述第一缺陷图形和所述第二缺陷图形相邻，且所述第一缺陷图形和所述第二缺陷图形具有缺陷。具体过程请参考图6至图8。
52.请参考图6，图6为图4中a部分放大示意图，获取所述第一目标版图300中相邻所述第一目标图形301和第二目标图形302之间的若干第一目标间距t1。
53.在本实施例中，获取所述第一目标版图300中相邻所述第一目标图形301和所述第二目标图形302之间的若干第一目标间距t1的方法包括：将所述第一目标图形301沿所述第二方向y进行虚拟延长，直至所述第一目标图形301长度尺寸l1与相邻的所述第二目标图形302的长度尺寸l2相等，获取虚拟第一目标图形303；将相邻的所述虚拟第一目标图形303和所述第二目标图形302沿所述第二方向y分割为若干第一分割段304，且若干所述第一分割段304沿所述第二方向y以1～n的序号标示，n为自然数，且n≥2；获取序号相同的相邻所述第一分割段304之间的距离，作为所述第一目标间距t1，并将所述序号作为所述第一目标间
距t1的序号。
54.请参考图7，图7为图5中b部分放大示意图，获取所述第一曝光图像400中与相邻所述第一目标图形301和所述第二目标图形302对应的相邻所述第一曝光图形401和所述第二曝光图形402之间的若干第一测量间距m1，所述第一测量间距m1与所述第一目标间距t1数量相等且一一对应。
55.在本实施例中，获取所述第一曝光图像400中相邻所述第一曝光图形401和所述第二曝光图形402之间的若干第一测量间距m1的方法包括：将所述第一曝光图形401沿所述第二方向y进行虚拟延长，直至所述第一曝光图形401的长度尺寸与相邻的所述第二曝光图形402的长度尺寸相等，获取虚拟第一曝光图形403；将相邻的所述虚拟第一曝光图形403和所述第二曝光图形402沿所述第二方向y分割为若干第二分割段404，且若干所述第二分割段404沿所述第二方向y以1～n的序号标示，n为自然数，且n≥2；获取序号相同的相邻所述第二分割段404之间的距离，作为所述第一测量间距m1，并将所述序号作为所述第一测量间距m1的序号。
56.请参考图8，将对应的所述第一目标间距t1与所述第一测量间距m1进行对比，若存在一个或多个所述第一测量间距m1小于对应的所述第一目标间距t1，则对应的所述第一曝光图形401和所述第二曝光图形402为所述第一缺陷图形405和所述第二缺陷图形406。
57.请参考图9，在获取所述第一缺陷图形405和所述第二缺陷图形406之后，根据所述第一缺陷图形405和所述第二缺陷图形406获取补偿尺寸r1。
58.在本实施例中，根据所述第一缺陷图形405和所述第二缺陷图形406获取补偿尺寸r1的方法包括：将序号相同的所述第一目标间距t1与所述第一测量间距m1进行对比，从若干所述第一测量间距m1中获取小于对应的所述第一目标间距t1的一个或多个缺陷测量间距d1；通过序号相同的所述第一目标间距t1与所述缺陷测量间距d1的尺寸之差，作为所述补偿尺寸r1。
59.请参考图10，在获取所述补偿尺寸r1之后，根据所述补偿尺寸r1对第一目标版图300进行补偿修正，获取第二目标版图500。
60.在本实施例中，根据所述补偿尺寸r1对第一目标版图300进行补偿修正，获取第二目标版图500的方法包括：获取与所述第一缺陷图形405和所述第二缺陷图形406相对应的第一目标图形301和第二目标图形302；获取所述缺陷测量间距d1对应的所述第二曝光图形402的第二分割段404；获取与所述第二曝光图形402的第二分割段404相对应的所述第二目标图形302的第一分割段304；将获取的所述第一分割段304朝着远离所述第一目标图形301的方向平移所述补偿尺寸r1，获取所述第二目标版图500。
61.在本实施例中，根据所述第一目标版图300对所述第一曝光图像400进行检测，获取所述第一曝光图像400中相邻的所述第一缺陷图形405和第二缺陷图形406；根据所述第一缺陷图形405和所述第二缺陷图形406获取补偿尺寸r1；根据所述补偿尺寸r1对第一目标版图300进行补偿修正，获取第二目标版图500。由于获取的第二目标版图500中的图形经过了补偿修正，因此能够降低因第一目标图形301和第二目标图形302之间相互吸引而带来的图形位置的偏差，提升了修正后的图形效果，进而提升最终由所述第二目标版图500所形成的半导体结构的性能。
62.相应的，本发明的实施例中还提供了一种掩膜版的制作方法，具体形成过程请参
考图10至图11。
63.请继续参考图10，采用上述光学邻近修正方法获取的第二目标版图500。
64.在本实施例中，所述第二目标版图500中的图形经过了补偿修正，因此能够降低因第一目标图形301和第二目标图形302之间相互吸引而带来的图形位置的偏差，提升了修正后的图形效果，进而提升最终由所述第二目标版图500所形成的半导体结构的性能。
65.请参考图11，对所述第二目标版图500进行若干次光学邻近修正处理，获取第二光学邻近修正版图600。
66.在本实施例中，在获取所述第二光学邻近修正版图600之后，根据所述第二光学邻近修正版图600制作所述掩膜版(未图示)。
67.在本实施例中，通过对所述第二目标版图500进行若干次光学邻近修正处理，获取第二光学邻近修正版图600；根据所述第二光学邻近修正版图600制作所述掩膜版。由于所述掩膜版的制作是以所述第二目标版图500为基础，因此能够提升最终由所述掩膜版所形成的半导体结构的性能。
68.相应的，本发明还提供了一种半导体结构的形成方法，具体形成过程请参考图12至图15。
69.请参考图12，提供基底700。
70.在本实施例中，所述基底700包括：衬底701以及位于所述衬底701上的若干相互分立的鳍部702。
71.在本实施例中，所述衬底701和所述鳍部702的形成方法包括：提供初始基底(未图示)；在所述初始基底上形成图形化层(未图示)；以所述图形化层为掩膜刻蚀所述初始基底，形成所述衬底701和所述鳍部702。
72.在本实施例中，所述衬底701的材料为硅；在其他实施例中，所述衬底的材料还可以为锗、锗化硅、碳化硅、砷化镓或镓化铟。
73.在本实施例中，所述鳍部702的材料为硅；在其他实施例中，所述鳍部的材料还可以为锗、锗化硅、碳化硅、砷化镓或者镓化铟。
74.请参考13，在所述基底700形成隔离层703，所述隔离层703覆盖所述鳍部702的部分侧壁，且所述隔离层703的顶部表面低于所述鳍部702的顶部表面。
75.在本实施例中，所述隔离层703的形成方法包括：在所述基底700上形成初始隔离层(未图示)；刻蚀去除部分所述初始隔离层，形成所述隔离层，所述隔离层703顶部表面低于所述鳍部702顶部表面。
76.所述隔离层703的材料采用绝缘材料，所述绝缘材料包括氧化硅或氮氧化硅；在本实施例中，所述隔离层703的材料采用氧化硅。
77.请参考图14，在形成所述隔离层703之后，在所述基底700上形成器件层。
78.在本实施例中，所述器件层包括沿第二方向y平行排布的若干初始伪栅结构704，所述初始伪栅结构704横跨所述鳍部702。
79.请参考图15，提供上述掩膜版的制作方法所获取的掩膜版，以所述掩膜版为掩膜，对所述器件层进行图形化工艺，形成所述半导体结构。
80.在本实施例中，以所述掩膜版为掩膜，对所述初始伪栅结构704进行图形化工艺，形成伪栅结构705以及位于所述伪栅结构705内的隔断开口706。
81.在本实施例中，在形成所述伪栅结构705和所述隔断开口706之后，还包括：去除所述伪栅结构705，形成栅极开口(未标示)；在所述栅极开口内形成栅介质层以及位于所述栅介质层上的栅极层(未标示)。
82.在本实施例中，通过所述掩膜版形成所述半导体结构，能够有效的减小所述伪栅结构705内形成的隔断开口706的偏移，使得伪栅结构705的切断处与鳍部702之间具有较大的间距，进而在形成所述栅极开口之后，便于栅介质材料的填充，以此提升最终形成的半导体结构的性能。
83.虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。