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一种光瞳评价方法及其系统、电子装置


技术摘要:
本发明涉及一种光瞳评价方法及其系统、电子装置,在所述光瞳评价方法及其系统中,基于生成的测试图形集合及与待评价的光瞳对应的光学模型,获得符合预期要求的关键图形,并通过仿真处理,可以建立起与对应待评价的光瞳相匹配的X方向非均衡度、Y方向非均衡度、椭圆度数  全部
背景技术:
】 光刻工艺是现代极大规模集成电路制造过程中最重要的制造工艺,即通过光刻机 将掩模上集成电路的设计图形转移到硅片上的重要手段。随着特征尺寸逐渐缩小,可用于 制造的工艺窗口越来越小,整个光刻工艺过程都需要做到精准控制,对光刻过程各部分硬 件、软件都提出了更严格的挑战,比如光瞳、像差、掩模台和工件台等震动水平等等。 但是,由于硬件制造的缺陷性,实际中不会有理想的完美对称的光瞳,通常光瞳都 会一定的非均衡度,现有的光瞳非均衡度是一个数值,这个数字很难给出直观上的理解,比 如对实际光刻工艺造成多大误差,而且难以给出直观的光瞳对光刻性能影响的参考值。 因此,需要给出一种定量的、可体现出光刻性能的光瞳评价方案。 【
技术实现要素:
】 为克服上述的技术问题,本发明提供一种新型的光瞳评价方法及其系统,电子装 置。 为解决上述技术问题,本发明提供一技术方案如下:一种光瞳评价方法,其包括以 下步骤:步骤S1,获取测试图形集合;步骤S2,提供待评价的光瞳,获取与所述光瞳匹配的光 学模型;步骤S3,利用步骤S2中的光学模型对步骤S1中的所有测试图形进行仿真处理,以选 取预设数量符合光刻性能要求及预设需求的关键图形;及步骤S4,对步骤S3中获得的关键 图形进行分析处理以获得关键图形的仿真结果,其中,仿真结果对应于所述待评价的光瞳 的X方向非均衡度、Y方向非均衡度及椭圆度;上述步骤S1与步骤S2的顺序可互换或可同时 进行。 优选地,在上述步骤S3中,选取预设数量符合光刻性能要求及预设需求的关键图 形的步骤包括:基于所述测试图形的图像对数斜率和工艺窗口的大小在所有测试图形中选 取部分符合光刻性能要求的测试图形;及在符合光刻性能要求的测试图形中,选取满足预 设需求的关键图形。 优选地,上述步骤S4中具体包括以下步骤:步骤S41,获得步骤S3中选取的每一关 键图形对应X正方向的边缘位置误差EPE(X )与X负方向的边缘位置误差EPE(X-)之差diff (X),基于所有选取的关键图形的差值diff(X)运算获得其对应的方均根XRMS;步骤S42,获得 步骤S3中选取的每一关键图形对应Y正方向的边缘位置误差EPE(Y )与Y负方向的边缘位置 误差EPE(Y-)之差diff(Y),基于所有选取的关键图形的差值diff(Y)运算获得其对应的方 均根YRMS;及步骤S43,获得步骤S3中选取的每一关键图形对应在X方向上对称线条的关键尺 寸CDX与在Y方向上对称线条的关键尺寸CDY之差diff(E),计算出所有选取的关键图形的差 值diff(E)的方均根,以获得选取的所有关键图形对应的方均根ERMS;其中,步骤S41、步骤 4 CN 111611764 A 说 明 书 2/12 页 S42及步骤S43可为任意顺序或可同时进行。 优选地,所述光瞳评价方法还包括以下步骤:步骤S44,基于获得的方均根XRMS、方 均根YRMS及方均根ERMS,对应输出所述光瞳的X方向非均衡度、Y方向非均衡度及椭圆度。优选 地,在上述步骤S4中,方均根XRMS与X方向非均衡度、方均根YRMS与Y方向非均衡度、方均根ERMS 与椭圆度的大小均成正向关系。 优选地,在步骤S4之后,还包括:步骤S5,将步骤S4获得的与X方向非均衡度、Y方向 非均衡度及椭圆度匹配的仿真结果存为数据库表格。基于上述获得的仿真结果,可实现利 用计算光刻性能的方式以评价光瞳的不对称性。 为解决上述技术问题,本发明提供又一技术方案如下:一种光瞳评价系统,其包 括:图形提供模块,用于获取测试图形集合;光学模型匹配模块,用于提供待评价的光瞳,获 取与所述光瞳匹配的光学模型;图形筛选模块,用于利用光学模型对所有测试图形进行仿 真处理,以选取预设数量符合光刻性能要求及预设需求的关键图形;及分析处理模块,用于 对获得的关键图形进行分析处理以获得关键图形仿真结果,其中,仿真结果对应于评价光 瞳的X方向非均衡度、Y方向非均衡度及椭圆度。 优选地,所述图像筛选模块进一步包括:比较单元,用于基于所述测试图形的图像 对数斜率和工艺窗口的大小在所有测试图形中选取部分符合光刻性能要求的测试图形;及 在符合光刻性能要求的测试图形中,选取满足客户需求的关键图形。 优选地,所述分析处理模块进一步包括:X方向非均衡度运算单元,用于获得选取 的每一关键图形对应X正方向的边缘位置误差EPE(X )与X负方向的边缘位置误差EPE(X-)之 差diff(X),基于所有选取的关键图形的差值diff(X)运算获得其对应的方均根XRMS;Y方向 非均衡度运算单元,用于获得选取的每一关键图形对应Y正方向的边缘位置误差EPE(Y )与 Y负方向的边缘位置误差EPE(Y-)之差diff(Y),基于所有选取的关键图形的差值diff(Y)运 算获得其对应的方均根YRMS;及椭圆度运算单元,用于获得选取的每一关键图形对应在X方 向上对称线条的关键尺寸CDX与在Y方向上对称线条的关键尺寸CDY之差值diff(E),计算出 所有选取的关键图形的差值diff(E)的方均根,以获得选取的所有关键图形对应的方均根 ERMS;及评价单元,用于基于获得的方均根XRMS、方均根YRMS及方均根ERMS对评价所述光瞳的X 方向非均衡度、Y方向非均衡度及椭圆度。 为解决上述技术问题,本发明提供又一技术方案如下:一种电子装置,其包括一个 或多个处理器;存储装置,用于存储一个或多个程序,当所述一个或多个程序被所述一个或 多个处理器执行,使得所述一个或多个处理器实现如上所述的光瞳评价方法。 与现有技术相比,本发明所提供的光瞳评价方法及其评价系统、电子装置具有如 下的有益效果: 在本发明提供的光瞳评价方法及其系统中,基于生成的测试图形集合及与待评价 的光瞳对应的光学模型,获得符合预期要求的关键图形,并通过仿真处理,可以建立起与对 应待评价的光瞳相匹配的X方向非均衡度、Y方向非均衡度、椭圆度数值与光刻性能之间的 关系,从而可提供光瞳参数对光刻性能的影响大小的直观理解。在本发明中,通过获取与所 述待评价的光瞳匹配的光学模型,可以针对待评价的光瞳从而仿真出对应的测试图形,基 于筛选获得的测试图形,可以获得与待评价的光瞳的对应的X方向非均衡度、Y方向非均衡 度及椭圆度。 5 CN 111611764 A 说 明 书 3/12 页 进一步地,在本发明中获得,选取预设数量符合光刻性能要求及预设需求的关键 图形可基于图像对数斜率和工艺窗口的大小来获得,当进行仿真处理后的测试图形中,筛 选会留下图像对数斜率较大和工艺窗口较大的测试图形。进一步地,为了进一步提高在符 合光刻性能要求的测试图形中,选取满足预设需求的关键图形。基于上述的筛选步骤,可快 速基于仿真结果,从大量的测试图形中选择与待评价的光瞳相匹配的关键区域,从而可提 高所述光瞳评价方法的评价准确度及处理速度。 在本发明中还揭示了基于边缘位置误差进行运算获得对应待评价的光瞳的X方向 非均衡度及Y方向非均衡度,利用在X方向上对称线条的关键尺寸CDX与在Y方向上对称线条 的关键尺寸CDY计算获得对应的待评价的光瞳的椭圆度。基于上述的仿真处理方法,可将光 刻性能与光瞳关联起来,从而可基于待评价的光瞳的X方向非均衡度、Y方向非均衡度及椭 圆度直观地表达对应待评价的光瞳的光刻性能。 在本发明中,方均根XRMS与X方向非均衡度、方均根YRMS与Y方向非均衡度、方均根 ERMS与椭圆度的大小均成正向关系。也即,光瞳的X方向非均衡度、Y方向非均衡度及椭圆度 可利用光刻表现来表征,从而可提高光瞳评价的准确度。 进一步地,在本发明中还包括将获得的与X方向非均衡度、Y方向非均衡度及椭圆 度匹配的仿真结果进行存储。将相关的数据进行存储可便于对具有相同光学模型的光瞳快 速输出对应的评价结果,而无需重新进行测试图形的仿真处理。 本发明所提供的光瞳评价系统及电子装置具有与上述光瞳评价方法相同的有益 效果,在此不再赘述。 【附图说明】 图1A是展现D2对称性光瞳的能量分布示意图之一; 图1B是展现D4对称性光瞳的能量分布示意图之二; 图2A是体现光瞳的X方向非均衡度的能量分布示意图; 图2B是体现光瞳的Y方向非均衡度的能量分布示意图; 图2C是体现光瞳椭圆度的能量分布示意图; 图3A是本发明第一实施例所提供的光瞳评价方法的流程示意图; 图3B是本发明所提供的Y向测试图形集合示意图; 图3C是本发明所提供的X向测试图形集合示意图; 图4A是本发明中所列举的X方向对称线条的示意图; 图4B是本发明中所列举的Y方向对称线条的示意图; 图4C是本发明其中一个实施方式在X方向上的对称线条的线端到线端的距离CD的 示意图; 图4D是本发明其中一个实施方式在Y方向上的对称线条的线端到线端的距离CD的 示意图; 图5是图3A中所示步骤S4中的具体步骤流程示意图; 图6是本发明第二实施例提供的光瞳评价系统的功能模块示意图。 图7是图6中所示分析处理模块的具体功能模块示意图。 图8是本发明第三实施例提供的电子装置的功能模块示意图。 6 CN 111611764 A 说 明 书 4/12 页 附图标识说明: 20、光瞳评价系统;21、图形提供模块;22、光学模型匹配模块;23、图形筛选模块; 24、分析处理模块;231、比较单元;241、X方向非均衡度运算单元;242、Y方向非均衡度运算 单元;243、椭圆度运算单元;244、评价单元; 30、电子装置;301、存储装置;302、处理器;801、中央处理单元;802、只读存储器 (ROM);803、随机访问存储器(RAM);804、总线;805、输入/输出(I/O)接口;806、输入部分; 807、输出部分;808、存储部分;809、通信部分;810、驱动器;811、可拆卸介质。 【
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