光学邻近修正模型的校正方法及其系统

摘要

一种光学邻近修正模型的校正方法及其系统，校正方法包括：提供具有原始图形的版图以及初始掩膜图层；通过版图图形化初始掩膜图层，形成掩膜图层；掩膜图层中与原始图形相对应的为测量图形，测量图形具有特征尺寸；对测量图形依次进行第一测量和第二测量，分别获得第一测量特征尺寸和第二测量特征尺寸；通过第一测量特征尺寸以及第二测量特征尺寸，获得测量图形的实际尺寸；基于实际尺寸对光学邻近修正模型进行校正。与将一次测量测量图形得到的尺寸，作为测量图形的实际尺寸的情况相比，本发明获得测量图形的实际尺寸，基于实际尺寸对光学邻近修正模型进行校正，使得获得的误差函数更加准确，进而使得光学邻近修正模型更准确。

权利要求

1.一种光学邻近修正模型的校正方法，其特征在于，包括：

提供具有原始图形的版图以及初始掩膜图层；

通过所述版图图形化所述初始掩膜图层，形成掩膜图层；所述掩膜图层中与所述原始图形相对应的为测量图形，所述测量图形具有特征尺寸；

对所述测量图形依次进行第一测量和第二测量，分别获得第一测量特征尺寸和第二测量特征尺寸；

通过所述第一测量特征尺寸以及第二测量特征尺寸，获得所述测量图形的实际尺寸，所述第一测量特征尺寸和所述测量图形的实际尺寸的比值等于所述第二测量特征尺寸与所述第一测量特征尺寸的比值；

基于所述实际尺寸对光学邻近修正模型进行校正。

2.如权利要求1所述的光学邻近修正模型的校正方法，其特征在于，所述测量图形的所述实际尺寸为第一测量特征尺寸的平方除以第二测量特征尺寸的值。

3.如权利要求1所述的光学邻近修正模型的校正方法，其特征在于，采用关键尺寸扫描电子显微镜进行所述第一测量和第二测量。

4.如权利要求1所述的光学邻近修正模型的校正方法，其特征在于，所述版图中具有多个相同的所述原始图形；

通过所述版图图形化所述初始掩膜图层，形成掩膜图层的步骤中，在所述掩膜图层中形成与所述多个相同的所述原始图形相对应的多个所述测量图形；进行所述第一测量，获得所述第一测量特征尺寸的步骤包括：对所述多个所述测量图形进行测量，得到多个第一测量数据；对所述第一测量数据取平均值获得第一测量特征尺寸。

5.如权利要求4所述的光学邻近修正模型的校正方法，其特征在于，进行所述第二测量，获得所述第二测量特征尺寸的步骤包括：进行所述第一测量后，对多个所述测量图形进行所述第二测量，得到多个第二测量数据，对所述第二测量数据取平均值得到所述第二测量特征尺寸。

6.如权利要求1所述的光学邻近修正模型的校正方法，其特征在于，所述掩膜图层的材料为光刻胶。

7.如权利要求1所述的光学邻近修正模型的校正方法，其特征在于，采用光刻工艺对所述初始掩膜图层进行处理，形成所述掩膜图层。

8.如权利要求1所述的光学邻近修正模型的校正方法，其特征在于，所述原始图形的数量为多个，包括：多个所述原始图形的特征尺寸不同，原始图形的间距相同；

或者，多个所述原始图形的特征尺寸相同，所述原始图形的间距不同；

或者，多个所述原始图形的特征尺寸以及原始图形的间距均不同；

所述掩膜图层中形成有与多个所述原始图形相对应的多个测量图形；

对所述测量图形进行所述第一测量的步骤中，还获得所述测量图形的间距；通过所述第一测量特征尺寸以及第二测量特征尺寸，获得所述测量图形的所述实际尺寸的步骤包括：获得与所述多个测量图形相对应的多组第一测量特征尺寸和第二测量特征尺寸；根据所述第一测量特征尺寸、第二测量特征尺寸，获得各个所述测量图形的第二测量特征尺寸和第一测量特征尺寸的差值与第一测量特征尺寸的比值；获得所述比值，与所述第一测量特征尺寸以及所述测量图形的间距的对应表；

进行校正的步骤包括：提供第一测量特征尺寸以及测量图形间距，根据所述第一测量特征尺寸、测量图形间距以及所述对应表，获得所述比值；根据所述测量图形的第一测量特征尺寸以及所述比值，获得所述测量图形的所述实际尺寸。

9.如权利要求1或8所述的光学邻近修正模型的校正方法，其特征在于，提供所述版图后还包括：执行检测工艺；

所述检测工艺的步骤包括：利用光学邻近修正模型对所述原始图形进行模拟，获得模拟图形；获得所述模拟图形的特征尺寸为第三测量特征尺寸；

光学邻近修正模型的校正方法还包括：提供误差函数；获得所述测量图形的所述实际尺寸以及所述第三测量特征尺寸后，根据所述实际尺寸和第三测量特征尺寸，依据所述误差函数，判断误差函数值的收敛性是否满足光学邻近修正的要求；

当误差函数值的收敛性满足光学邻近修正的要求时，完成对光学邻近修正模型的校正；当误差函数值的收敛性未满足光学邻近修正的要求时重新执行所述检测工艺的步骤。

10.如权利要求9所述的光学邻近修正模型的校正方法，其特征在于，当误差函数值的收敛性未满足光学邻近修正的要求时，采用梯度算法获得所述光学邻近修正模型。

11.如权利要求9所述的光学邻近修正模型的校正方法，其特征在于，采用作为所述误差函数；

其中，所述wi为所述测量图形的权重；所述CDi,w为所述测量图形的实际尺寸；所述CDi,s为模拟图形的特征尺寸；N为取样量，i为1至N的整数。

12.一种光学邻近修正模型的校正系统，其特征在于，包括：

版图，包括原始图形，用于对初始掩膜图层进行图形化，获得掩膜图层，所述掩膜图层具有测量图形，所述测量图形与所述原始图形相对应，所述测量图形具有特征尺寸；

测量单元，适于对所述测量图形依次进行第一测量和第二测量，分别获得第一测量特征尺寸和第二测量特征尺寸；

实际尺寸获得单元，适于根据所述第一测量特征尺寸和第二测量特征尺寸获得所述测量图形的实际尺寸，所述第一测量特征尺寸和所述测量图形的实际尺寸的比值等于所述第二测量特征尺寸与所述第一测量特征尺寸的比值；

校正单元，根据所述实际尺寸对光学邻近修正模型进行校正。

13.如权利要求12所述的光学邻近修正模型的校正系统，其特征在于，所述测量图形的所述实际尺寸为第一测量特征尺寸的平方除以第二测量特征尺寸的值。

14.如权利要求12所述的光学邻近修正模型的校正系统，其特征在于，测量单元包括：关键尺寸扫描电子显微镜。

15.如权利要求12所述的光学邻近修正模型的校正系统，其特征在于，所述版图中具有多个相同的所述原始图形，所述掩膜图层中具有多个所述测量图形；

所述第一测量特征尺寸为对多个所述测量图形进行所述第一测量，得到的多个第一测量数据的平均值。

16.如权利要求15所述的光学邻近修正模型的校正系统，其特征在于，所述第二测量特征尺寸为对多个所述测量图形进行所述第二测量，得到的多个第二测量数据的平均值。

17.如权利要求12所述的光学邻近修正模型的校正系统，其特征在于，所述掩膜图层的材料为光刻胶。

18.如权利要求12所述的光学邻近修正模型的校正系统，其特征在于，所述测量单元，还适于在第一测量中测量所述测量图形的间距；

实际尺寸获得单元包括：存储单元，存储有对应表，所述对应表包括：所述测量图形的第二测量特征尺寸和第一测量特征尺寸的差值与第一测量特征尺寸的比值，与所述第一测量特征尺寸以及所述测量图形的间距的对应关系；

实际尺寸获得单元，还适于根据所述第一测量特征尺寸、所述测量图形间距以及所述对应表，获得所述比值；根据所述测量图形的第一测量特征尺寸以及所述比值，获得所述测量图形的所述实际尺寸。

19.如权利要求12或18所述的光学邻近修正模型的校正系统，其特征在于，所述光学邻近修正模型的校正系统还包括：检测单元，适于执行检测工艺；

所述检测单元包括：模拟单元，适于利用光学邻近修正模型对所述原始图形进行模拟，获得模拟图形；模拟尺寸获得单元，适于获得所述模拟图形的特征尺寸为第三测量特征尺寸；

光学邻近修正模型的校正系统还包括：判断单元，适于提供误差函数，根据所述实际尺寸和第三测量特征尺寸，依据所述误差函数，判断误差函数值的收敛性是否满足光学邻近修正的要求；

适于当误差函数值的收敛性满足光学邻近修正的要求时，完成对光学邻近修正模型的校正；

适于当误差函数值的收敛性未满足光学邻近修正的要求时，控制所述检测单元重新执行检测工艺。

20.如权利要求19所述的光学邻近修正模型的校正系统，其特征在于，所述模拟单元中的光学邻近修正模型通过梯度算法获得。

21.如权利要求19所述的光学邻近修正模型的校正系统，其特征在于，采用作为所述误差函数；

其中，所述wi为所述测量图形的权重；所述CDi,w为所述测量图形的实际尺寸；所述CDi,s为模拟图形的特征尺寸；N为取样量，i为1至N的整数。

说明书

光学邻近修正模型的校正方法及其系统

技术领域

[0001] 本发明实施例涉及半导体制造领域，尤其涉及一种光学邻近修正模型的校正方法及其系统。

背景技术

[0002] 在集成电路制造工艺中，光刻技术是集成电路制造工艺发展的驱动力，也是其中最复杂的技术之一。相对于其他的单个制造技术来说，光刻技术的提高对集成电路的发展
具有重要意义，光刻技术的工艺精确度直接影响到半导体产品的良率。

[0003] 但是，随着集成电路设计的高速发展，半导体器件的尺寸不断缩小，在将图形转移到晶圆上的过程中会发生失真现象，在晶圆上所形成的图形相较于掩模版图形会出现变形和偏差。出现失真现象的原因主要是光学邻近效应(optical proximity effect，OPE)。

[0004] 为了解决上述问题，通常采用光学邻近修正(optical proximity correction，OPC)方法，对光刻过程中的误差进行修正，OPC方法即为对掩膜版进行光刻前预处理，进行预先修正，使得修正补偿的量正好能够补偿曝光系统造成的光学邻近效应，因此，采用由
OPC后的版图数据所制成的掩膜版，经过光刻后，在晶圆上能够得到预期的目标图形。

发明内容

[0005] 本发明实施例解决的问题是提供一种光学邻近修正模型的校正方法及其系统，使得光学邻近修正模型更准确。

[0006] 为解决上述问题，本发明实施例提供一种光学邻近修正模型的校正方法，包括：提供具有原始图形的版图以及初始掩膜图层；通过所述版图图形化所述初始掩膜图层，形成掩膜图层；所述掩膜图层中与所述原始图形相对应的为测量图形，所述测量图形具有特征
尺寸；对所述测量图形依次进行第一测量和第二测量，分别获得第一测量特征尺寸和第二
测量特征尺寸；通过所述第一测量特征尺寸以及第二测量特征尺寸，获得所述测量图形的
实际尺寸；基于所述实际尺寸对光学邻近修正模型进行校正。

[0007] 相应的，本发明实施例还提供光学邻近修正模型的校正系统，包括：版图，包括原始图形，用于对初始掩膜图层进行图形化，获得掩膜图层，所述掩膜图层具有测量图形，所述测量图形与所述原始图形相对应，所述测量图形具有特征尺寸；测量单元，适于对所述测量图形依次进行第一测量和第二测量，分别获得第一测量特征尺寸和第二测量特征尺寸；实际尺寸获得单元，适于根据所述第一测量特征尺寸和第二测量特征尺寸获得所述测量图
形的实际尺寸；校正单元，根据所述实际尺寸对光学邻近修正模型进行校正。

[0008] 与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下优点：

[0009] 本发明实施例对所述测量图形依次进行第一测量和第二测量，分别获得第一测量特征尺寸和第二测量特征尺寸。通常采用关键尺寸扫描电子显微镜测量所述测量图形的尺
寸，且在测量过程中所述测量图形的尺寸收缩，所述第一测量特征尺寸是测量图形的实际
尺寸收缩后得到的，所述第二测量特征尺寸是基于第一测量特征尺寸的基础上收缩获得，
与将一次测量测量图形得到的尺寸作为测量图形的实际尺寸的情况相比，本发明通过第一
测量特征尺寸和第二测量特征尺寸，获得所述测量图形的实际尺寸更加精确，因此，基于所述实际尺寸对光学邻近修正模型进行校正，使得获得的误差函数更加准确，进而使得光学
邻近修正模型更准确。

附图说明

[0010] 图1是一种光学邻近修正模型校正方法的流程示意图；

[0011] 图2是本发明光学邻近修正模型校正方法测量图形实际尺寸的流程示意图；

[0012] 图3是本发明光学邻近修正模型校正方法第一实施例整体的流程示意图；

[0013] 图4是本发明光学邻近修正模型校正方法中版图的结构示意图；

[0014] 图5是本发明光学邻近修正模型校正方法中掩膜图层的结构示意图；

[0015] 图6是本发明光学邻近修正模型校正方法中模拟图形的结构示意图；

[0016] 图7是本发明光学邻近修正模型校正方法第二实施例整体的流程示意图；

[0017] 图8是本发明光学邻近修正模型校正系统第一实施例的结构示意图；

[0018] 图9是本发明光学邻近修正模型校正系统第二实施例和第三实施例的结构示意图。

具体实施方式

[0019] 由背景技术可知，光学邻近修正用于在晶圆上形成预期的目标图形。但是目前光学邻近修正的精准度还有待提高。

[0020] 参考图1，示出了一种光学邻近修正模型校正方法的流程示意图。

[0021] 所述光学邻近修正模型校准方法的步骤包括：

[0022] 步骤s1，提供具有原始图形(layout)的版图以及初始掩膜图层。步骤s2，通过所述版图图形化所述初始掩膜图层，形成掩膜图层；所述掩膜图层中与所述原始图形相对应的为测量图形，所述测量图形具有特征尺寸。步骤s3，对所述测量图形进行一次测量，获得所述测量图形的特征尺寸。步骤s4，利用光学邻近修正模型对所述原始图形进行模拟，获得模拟图形。步骤s5，对所述模拟图形进行测量获得第一尺寸。步骤s6，提供误差函数，根据所述特征尺寸和第一尺寸，判断误差函数值的收敛性是否满足光学邻近修正的要求。

[0023] 需要说明的是，步骤s4和步骤s5，在所述步骤s1之后，步骤s6之前执行。

[0024] 具体的，当误差函数值的收敛性满足光学邻近修正的要求时，则执行步骤s7，完成对光学邻近修正模型的修正；当误差函数的收敛性未满足光学邻近修正的要求时，执行步骤s8，校正所述光学邻近修正模型，并返回执行步骤s4至s6，直至误差函数值的收敛性满足光学邻近修正的要求。

[0025] 执行s3的步骤中，所述掩膜图层的材料通常为光刻胶，通常采用CDSEM(critical dimension scanning electronic microscope，关键尺寸扫描电子显微镜)测量的方式对
所述掩膜图层中的所述测量图形进行测量，获得所述测量图形的特征尺寸，一般认为所述
CDSEM测量得到的特征尺寸为所述测量图形的实际尺寸，在实际工艺中，采用CDSEM测量所
述测量图形的尺寸的过程中，电子枪照射出的电子束会导致光刻胶的化学键断裂，导致测
量图形的特征尺寸减小，进而导致测量获得的所述特征尺寸小于所述测量图形的实际尺
寸。且因为所述原始图形具有多样性，例如，各个所述原始图形的特征尺寸不同，原始图形的间距相同；或者，各个所述原始图形的特征尺寸相同，所述原始图形的间距不同；或者，各个所述原始图形的特征尺寸以及原始图形的间距均不同。所述原始图形的多样性，易导致
在CDSEM测量测量图形的过程中，不同测量图形的损耗不同，导致光学邻近修正模型的准确度较低。

[0026] 为了解决所述技术问题，本发明实施例对所述测量图形依次进行第一测量和第二测量，分别获得第一测量特征尺寸和第二测量特征尺寸。通常采用关键尺寸扫描电子显微
镜测量所述测量图形的尺寸，且在测量过程中所述测量图形的尺寸收缩，所述第一测量特
征尺寸是测量图形的实际尺寸收缩后得到的，所述第二测量特征尺寸是基于第一测量特征
尺寸的基础上收缩获得，与将一次测量测量图形得到的尺寸，作为测量图形的实际尺寸的
情况相比，本发明通过第一测量特征尺寸和第二测量特征尺寸，获得所述测量图形的实际
尺寸更加精确，因此，基于所述实际尺寸对光学邻近修正模型进行校正，使得获得的误差函数更加准确，进而使得光学邻近修正模型更准确。

[0027] 为使本发明实施例的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明实施例的具体实施例做详细的说明。

[0028] 参考图2，是本发明实施例光学邻近修正模型校正方法测量图形实际尺寸的流程示意图。

[0029] 结合参考图4，步骤S1：提供具有原始图形101的版图100以及初始掩膜图层(图中未示出)。

[0030] 所述原始图形101为预先设定的需要在初始掩膜图层中生成的图形，所述版图100可以根据不同的半导体工艺需求进行确定。

[0031] 所述版图100存储于版图文件中。其中，版图文件是指利用EDA工具设计形成的包含设计图形的版图文件。通常地，版图文件是通过了DRC(design rule check)验证的版图
文件。

[0032] 本实施例中，所述版图100的文件格式为GDS格式。在其他实施例中，所述版图的文件格式还可以为OASIS等其他格式。

[0033] 所述原始图形101为校正光学邻近修正模型的标准图形。通过在版图100中加入原始图形101，能够显著减少校正光学邻近修正模型过程中的数据运算量，从而提高光学邻近修正模型的校正效率。

[0034] 本实施例中，所述原始图形101的形状为长条状，所述原始图形101的轮廓由多条边围成，且所述原始图形101具有确定的延伸方向。后续通过所述版图100图形化所述初始
掩膜图层，形成掩膜图层，所述掩膜图层中与所述原始图形101相对应的为测量图形。在其他实施例中，所述原始图形的形状还可以为其他工艺所需的形状。

[0035] 本实施例中，所述初始掩膜图层的材料为光刻胶。其他实施例中，所述初始掩膜图层的材料还可以为其他适于承接图形的材料。

[0036] 需要说明的是，本实施例中，所述初始掩膜图层位于所述物理晶圆上。

[0037] 在所述原始图形101延伸方向的两条边上分别具有测量点a1和测量点a2，所述测量点a1和测量点a2的连线与所述原始图形101的延伸方向垂直。其他实施例中，在原始图形延伸方向的两条边上的测量点a1和测量点a2还可以不垂直。

[0038] 本实施例中，所述测量点a1和测量点a2的纵坐标相等。其他实施例中，两个测量点横坐标相等。

[0039] 所述测量点a1和测量点a2，为后续得到第一测量特征尺寸和第二测量特征尺寸作准备。

[0040] 结合参考图5，步骤S2：通过所述版图100图形化所述初始掩膜图层，形成掩膜图层200；所述掩膜图层200中与所述原始图形101相对应的为测量图形201，所述测量图形201具有特征尺寸。

[0041] 将所述版图100中的原始图形101传递到所述掩膜图层200中形成测量图形201，为后续过程中，根据测量图形201得到第一测量特征尺寸和第二测量特征尺寸作准备。

[0042] 本实施例中，形成所述掩膜图层200的步骤包括：采用光刻工艺对所述初始掩膜图层进行处理，形成所述掩膜图层200。

[0043] 本实施例中，测量图形201中与测量点a1对应的为测量点a3，与测量点a2对应的测量点a4。因此，所述测量图形201的所述特征尺寸值为测量点a3和测量点a4之间的距离。

[0044] 需要说明的是，所述掩膜图层200的材料为光刻胶，所述掩膜图层200中的测量图形201区域为光刻胶区域，后续在测量的过程中，测量图形201的尺寸会缩小。其他实施例
中，所述掩膜图层中测量图形区域还可为去除光刻胶的区域，后续在测量的过程中，测量图形的尺寸会变大。

[0045] 步骤S3，对所述测量图形201依次进行第一测量和第二测量，分别获得第一测量特征尺寸CD1和第二测量特征尺寸CD2。

[0046] 在对所述测量图形201进行第一测量和第二测量的过程中，所述测量图形201会收缩，导致第一测量得到的第一测量特征尺寸CD1，小于测量图形201的实际尺寸，且所述第一测量特征尺寸和所述测量图形201的实际尺寸的比值等于所述第二测量特征尺寸与所述第
一测量特征尺寸的比值。本发明实施例通过测量第一测量特征尺寸CD1和第二测量特征尺
寸CD2，为后续获得所述测量图形201的实际尺寸准备。

[0047] 本实施例中，假设测量图形201的实际尺寸为CD0，第一测量特征尺寸CD1和第二测量特征尺寸CD2与实际尺寸CD0的关系如下公式(1)和(2)所示

[0048] CD1＝CD0(1+k)   (1)

[0049] CD2＝CD1(1+k)   (2)

[0050] 其中，CD0为测量图形201的实际尺寸；CD1为第一测量后，得到的第一测量特征尺寸；CD2为第二测量后，得到的第二测量特征尺寸。

[0051] 其他实施例中，所述测量图形的实际尺寸是C0，每次测量后所述测量图形是测量前测量图形尺寸的1+k倍，对所述测量图形进行n次测量，获得所述第n测量特征尺寸Cn，如公式(3)所示；

[0052] Cn＝C0(1+k)n   (3)

[0053] 其中，n为大于0的整数；C0是测量图形的实际尺寸；Cn是对测量尺寸进行n次测量，获的所述第n测量特征尺寸。

[0054] 获得所述第一测量特征尺寸Cn后，对所述测量图形进行m‑n的测量获得第二特征测量尺寸Cm，如公式(4)所示；

[0055] Cm＝C0(1+k)m   (4)

[0056] 其中，m为大于n的整数；Cm是对测量图形进行m次测量，获的所述第m测量特征尺寸。

[0057] 本实施例中，采用关键尺寸扫描电子显微镜进行所述第一测量和第二测量，获得第一测量特征尺寸CD1和第二测量特征尺寸CD2。CDSEM是一种在半导体制程中用于测量图形
201特征尺寸的常用仪器，其工作原理是：从电子枪照射出的电子束通过聚光透镜汇聚，穿过开孔(aperture)到达测量图形201上，利用探测器捕捉放出的二次电子并将其变换为电
信号，获得二维图像，以二维图像信息为基础，精确测量出测量图形201的特征尺寸。

[0058] 需要说明的是，采用关键尺寸扫描电子显微镜进行所述第一测量和第二测量的过程中，电子枪照射出的电子束会导致光刻胶的化学键断裂，导致测量图形201的特征尺寸缩小。

[0059] 具体的，所述第一测量和第二测量是对所述测量图形201中所述测量点a3和测量点a4之间的距离进行测量。

[0060] 需要说明的是，所述版图100中具有多个相同的所述原始图形101；相应的，通过所述版图100图形化所述初始掩膜图层，形成掩膜图层200的步骤中，在所述掩膜图层200中形成与所述多个相同的所述原始图形101相对应的多个所述测量图形201；

[0061] 进行所述第一测量，获得所述第一测量特征尺寸CD1的步骤包括：对所述多个所述测量图形201进行测量，得到多个第一测量数据；对所述第一测量数据取平均值获得第一测量特征尺寸CD1。

[0062] 本发明实施例中，多个所述测量图形201，是通过同一版图100图形化初始掩膜层，形成在所述掩膜图层200中的，因此多个所述测量图形201的均一性好，对多个所述第一测量数据取平均值获得第一测量特征尺寸CD1，降低了第一测量误差，有利于提高所述第一测量特征尺寸CD1的准确度。

[0063] 相应的，进行所述第二测量，获得所述第二测量特征尺寸CD2的步骤包括：进行所述第一测量后，对多个所述测量图形201进行所述第二测量，得到多个第二测量数据，对所述第二测量数据取平均值得到所述第二测量特征尺寸CD2。

[0064] 本发明实施例中，多个所述测量图形201的均一性高，相应的，对多个所述测量图形201进行第一测量后，所述测量图形201的收缩情况均一性高，对进行第二测量得到的所
述第二测量数据取平均值获得第二测量特征尺寸CD2，降低了第二测量误差，有利于提高所述第二测量特征尺寸CD2的准确度。

[0065] 步骤S4，通过所述第一测量特征尺寸CD1以及第二测量特征尺寸CD2，获得所述测量图形201的实际尺寸CD0。

[0066] 通常采用关键尺寸扫描电子显微镜测量所述测量图形201的尺寸，且在测量过程中所述测量图形201的尺寸收缩，所述第一测量特征尺寸CD1是测量图形的实际尺寸CD0收缩后得到的，所述第二测量特征尺寸CD2是基于第一测量特征尺寸CD1的基础上收缩获得，与将一次测量测量图形得到的尺寸作为测量图形的实际尺寸的情况相比，本发明通过第一测量
特征尺寸CD1和第二测量特征尺寸CD2，获得所述测量图形201的实际尺寸CD0，所述实际尺寸CD0更加精确，因此，基于所述实际尺寸CD0对光学邻近修正模型进行校正，使得获得的误差函数更加准确，进而使得光学邻近修正模型更准确。

[0067] 本实施例中，在采用关键尺寸扫描电子显微镜进行所述第一测量和第二测量的过程中，关键尺寸扫描电子显微镜发出的电子束到所述测量图形201中，所述测量图形201发
生收缩，且所述第一测量特征尺寸和所述测量图形201的实际尺寸的比值等于所述第二测
量特征尺寸与所述第一测量特征尺寸的比值，结合公式(1)和公式(2)，获得测量图形201的实际尺寸

[0068]

[0069] 其中，k是第一次测量和第二次测量中所述测量图形201收缩因子。

[0070] 因此，所述测量图形201的所述实际尺寸CD0为第一测量特征尺寸CD1的平方除以第二测量特征尺寸CD2获得的值。

[0071] 需要说明的是，本实施例中，所述第一测量和第二测量指代的是形成测量图形201后，进行的第一次测量和紧接第一次测量进行的第二次测量。

[0072] 其他实施例中，根据公式(3)和(4)，获得收缩因子k如公式(6)所示；

[0073]

[0074] 获得所述收缩因子k后，根据第一测量特征尺寸C1和收缩因子k，利用公式(7)即可获得实际尺寸C0

[0075]

[0076] 继续参考图2，步骤S5，基于实际尺寸C0对光学邻近修正模型进行校正。

[0077] 所述第一测量特征尺寸CD1是测量图形的实际尺寸CD0收缩后得到的，所述第二测量特征尺寸CD2是基于第一测量特征尺寸CD1的基础上收缩获得，与将一次测量测量图形得
到的尺寸作为测量图形的实际尺寸的情况相比，本发明通过第一测量特征尺寸CD1和第二
测量特征尺寸CD2，获得所述测量图形201的实际尺寸CD0，所述实际尺寸CD0更加精确，因此，基于所述实际尺寸CD0对光学邻近修正模型进行校正，使得获得的误差函数更加准确，进而使得光学邻近修正模型更准确。

[0078] 本实施例中，基于所述实际尺寸C0对光学邻近修正模型进行校正，是指对光学邻近修正模型的误差函数进行校正。

[0079] 本实施例中，所述光学邻近修正模型的所述误差函数为误差的均方根值。

[0080] 具体的，采用公式(8)作为所述误差函数，计算实际尺寸CD0与模拟图形的特征尺寸CDi,s的均方根值RMS；

[0081]

[0082] 其中，wi为所述测量图形201的权重；CDi,w为所述测量图形201的实际尺寸CD0；所述CDi,s为模拟图形的特征尺寸；N为取样量，i为1至N的整数。

[0083] 光学邻近修正模型的校正方法还包括：提供所述版图100后，执行检测工艺。所述检测工艺的步骤包括：步骤S6和步骤S7。

[0084] 图3为本发明光学邻近修正模型校正方法第一实施例整体的流程示意图。结合参考图3和图6，步骤S6，利用光学邻近修正模型对所述原始图形101进行模拟，获得模拟图形
301。

[0085] 本实施例中，所述光学近似修正模型为基于模型的光学邻近修正模型。所述光学邻近修正模型通常通过优化模型形式中的拟合系数(fitting coefficients)来构建，且光
学邻近修正模型的校准是一个循环迭代的过程。由于不同版图100中的原始图形101具有差
异，因此，在该步骤中，所述光学邻近修正模型为初始光学邻近修正模型，即所述光学邻近修正模型具有一组初始拟合参数。

[0086] 本实施例中，所述光学邻近修正模型为紧密光阻模型(compact model，CM)。

[0087] 例如，所述光学邻近修正模型如公式(9)所示，

[0088]

[0089] 其中，公式(9)中的c0、c1、c2、c3、c4、c5、c6、c7、c8、c9、c10、c11、c12、c13、c14和c15是光学邻近修正模型中的拟合系数。

[0090] 继续参考图3，步骤S7，获得所述模拟图形301的所述特征尺寸CDi,s为第三测量特征尺寸。

[0091] 获得所述第三测量特征尺寸为后续对光学邻近修正模型做准备。

[0092] 所述模拟图形301中，与所述原始图形101中，测量点a1与测量点a2相对应的分别为测量点a5和测量点a6。

[0093] 获得所述第三测量特征尺寸的过程，即为获得所述测量点a5和测量点a6的距离。获得测量点a5和测量点a6的过程为现有技术在此不再赘述。

[0094] 需要说明的是，所述步骤S6和步骤S7在提供所述版图100后执行即可，不应根据本说明书中撰写顺序，而认为步骤S6和步骤S7在步骤S5之后执行。

[0095] 继续参考图3，执行步骤S8，光学邻近修正模型的校正方法还包括：提供误差函数；获得所述测量图形201的所述实际尺寸C0以及所述第三测量特征尺寸后，根据所述实际尺
寸CD0和第三测量特征尺寸，依据所述误差函数，判断误差函数值RMS的收敛性是否满足光
学邻近修正的要求。

[0096] 在其他实施例中，光学邻近修正模型的误差函数还可以为边缘设置误差。边缘设置误差(edge placement error，EPE)用于表示实际值和目标值之间的差。

[0097] 当误差函数值的收敛性满足光学邻近修正的要求时，步骤S9，完成对光学邻近修正模型的校正。

[0098] 当误差函数值的收敛性未满足光学邻近修正的要求时，重新执行所述检测工艺，直至误差函数值RMS的收敛性满足光学邻近修正的要求。

[0099] 具体地，获得模拟图形的步骤还包括：对光学邻近修正模型中各个拟合系数(例如：c0、c1、c2、c3、c4、c5、c6、c7、c8、c9、c10、c11、c12、c13、c14和c15)进行不断校正，直至误差函数值RMS值不再收敛时，即可获得一组能够满足光学邻近修正要求的拟合参数，从而完成对光学邻近修正模型的校正，进而使得光学邻近修正模型的精度得到提高，相应的，后续采用完成校正的光学邻近修正模型进行光学邻近修正后，光学邻近修正的精准度较高。

[0100] 本实施例中，采用梯度算法获得所述光学邻近修正模型。具体的，所述梯度算法包括共轭梯度法或者最抖下降法。

[0101] 参考图7，是本发明光学邻近修正模型校正方法第二实施例的流程示意图。

[0102] 本发明实施例与第一实施例中的相同之处在此不再赘述，本发明实施例与第一实施例中的不同之处在于：

[0103] 步骤S1中，提供多个所述原始图形101。

[0104] 具体的，各个所述原始图形101之间的区别在于，多个所述原始图形101的特征尺寸不同，原始图形101的间距相同；或者，多个所述原始图形101的特征尺寸相同，所述原始图形101的间距不同；或者，多个所述原始图形101的特征尺寸以及原始图形101的间距均不同。

[0105] 需要说明的是，本实施例中，多个所述原始图形101存在于一张版图100中。其他实施例中，多个所述原始图形还可以位于不同的版图中。

[0106] 步骤S2中，通过所述版图100图形化所述初始掩膜图层，形成掩膜图层200，所述掩膜图层200中形成与多个所述原始图形101相对应的多个测量图形201。

[0107] 步骤S3中，对所述测量图形201进行所述第一测量的步骤中还获得所述测量图形201的间距。

[0108] 在步骤S4中，通过所述第一测量特征尺寸以及第二测量特征尺寸，获得所述测量图形的所述实际尺寸的步骤包括：获得与所述多个测量图形201相对应的多组第一测量特
征尺寸CD1和第二测量特征尺寸CD2；根据所述第一测量特征尺寸CD1、第二测量特征尺寸
CD2，获得各个所述测量图形201的第二测量特征尺寸CD2和第一测量特征尺寸CD1的差值与
第一测量特征尺寸CD1的比值；获得所述比值，与所述第一测量特征尺寸CD1以及所述测量图形201的间距的对应表。

[0109] 需说明的是，步骤S4中，获得对应表，但未获得测量图形的实际尺寸CD0。

[0110] 步骤S5中，基于所述实际尺寸CD0对光学邻近修正模型进行校正。

[0111] 基于所述实际尺寸对光学邻近修正模型进行校正的步骤包括：提供第一测量特征尺寸CD1以及测量图形201间距，根据所述第一测量特征尺寸CD1、测量图形201间距以及所述对应表，获得所述比值；根据所述测量图形201的第一测量特征尺寸CD1以及所述比值，获得所述测量图形201的所述实际尺寸CD0。

[0112] 具体的，所述比值利用公式(10)获取

[0113] k＝(CD2‑CD1)/CD1   (10)

[0114] 需要说明的是，所述比值即所述收缩因子。

[0115] 具体的，根据所述测量图形的第一测量特征尺寸CD1以及收缩因子k，利用公式(10)即可获取测量图形201的实际尺寸CD0。

[0116] 还需要说明的是，本实施例中，实际校正过程中，在获得所述对应表后，只需要执行步骤S5即可获得实际尺寸CD0。

[0117] 本发明实施例，获得所述测量图形201的实际尺寸CD0，与所述第一测量特征尺寸CD1以及所述测量图形201的间距的对应表后，根据后续测量过程中获得的第一测量特征尺
寸CD1以及测量图形201的间距，即可快速获得所述测量图形201的所述实际尺寸CD0，简化了获得所述测量图形201实际尺寸CD0的步骤。

[0118] 相应的，本发明实施例还提供一种光学邻近修正模型的校正系统。参考图8，示出了本发明光学邻近修正模型的校正系统第一实施例的结构示意图。

[0119] 结合参考图4至图6，光学邻近修正模型的校正系统包括：版图单元10，包括原始图形101(如图4所示)，用于对初始掩膜图层(图中未示出)进行图形化，获得掩膜图层200(如图5所示)，所述掩膜图层200具有测量图形201(如图5所示)，所述测量图形201与所述原始
图形101相对应，所述测量图形201具有特征尺寸；测量单元20，适于对所述测量图形201依次进行第一测量和第二测量，分别获得第一测量特征尺寸CD1(图中未示出)和第二测量特
征尺寸CD2(图中未示出)；实际尺寸获得单元30，适于根据所述第一测量特征尺寸和第二测量特征尺寸获得所述测量图形201的实际尺寸CD0；校正单元40，根据所述实际尺寸CD0(图中未示出)对光学邻近修正模型进行校正。

[0120] 采用上述光学邻近修正模型的校正系统对光学邻近修正模型进行校正，所述版图单元10上具有原始图形101，图形化单元将版图单元10中的原始图形101转移到掩膜图层
200中，所述掩膜图层200中的测量图形201与原始图形101相对应，测量单元20对所述测量
图形201依次进行第一测量和第二测量，分别获得第一测量特征尺寸CD1和第二测量特征尺
寸CD2。通常采用关键尺寸扫描电子显微镜测量所述测量图形201的尺寸，且在测量过程中
所述测量图形201的尺寸收缩，所述第一测量特征尺寸CD1是测量图形201的实际尺寸CD0收
缩后得到的，所述第二测量特征尺寸CD2是基于第一测量特征尺寸CD1的基础上收缩获得，与将一次测量测量图形得到的尺寸，作为测量图形的实际尺寸的情况相比，本发明通过第一
测量特征尺寸CD1和第二测量特征尺寸CD2，获得所述测量图形201的实际尺寸CD0更加精确，因此，基于所述实际尺寸CD0对光学邻近修正模型进行校正，使得获得的误差函数更加准
确，进而使得光学邻近修正模型更准确。

[0121] 版图单元10，包括原始图形101，用于对初始掩膜图层进行图形化，获得掩膜图层200，所述掩膜图层200具有测量图形201，所述测量图形201与所述原始图形101相对应，所述测量图形201具有特征尺寸。

[0122] 所述原始图形101为预先设定的需要在初始掩膜图层中生成的图形，所述版图单元10可以根据不同的半导体工艺需求进行确定。

[0123] 所述版图单元10存储于版图文件中。其中，版图文件是指利用EDA工具设计形成的包含设计图形的版图文件。通常地，版图文件是通过了DRC(design rule check)验证的版
图文件。

[0124] 本实施例中，所述版图单元10的文件格式为GDS格式。在其他实施例中，所述版图的文件格式还可以为OASIS等其他格式。

[0125] 所述原始图形101为校正光学邻近修正模型的标准图形。通过在版图单元10中加入原始图形101，能够显著减少校正光学邻近修正模型过程中的数据运算量，从而提高光学邻近修正模型的校正效率。

[0126] 本实施例中，所述原始图形101的形状为长条状。具体地，所述原始图形101的轮廓由多条边围成，且所述原始图形101具有确定的延伸方向。在其他实施例中，所述原始图形的形状还可以为其他工艺所需的形状。

[0127] 需要说明的是，在所述原始图形101延伸方向的两条边上分别具有测量点a1(如图4所示)和测量点a2(如图4所示)，所述测量点a1和测量点a2的连线与所述原始图形101的延
伸方向垂直。其他实施例中，在原始图形延伸方向的两条边上的两个测量点还可以不垂直。

[0128] 本实施例中，所述测量点a1和测量点a2的纵坐标相等。其他实施例中，两个测量点横坐标相等。

[0129] 所述测量点a1和测量点a2，为测量单元20根据测量图形201得到第一测量特征尺寸CD1和第二测量特征尺寸CD2作准备。

[0130] 需要说明的是，所述掩膜图层200的材料为光刻胶，所述掩膜图层200中的测量图形201区域为光刻胶区域，后续在测量的过程中，测量图形201的尺寸会缩小。其他实施例
中，所述掩膜图层200中测量图形区域还可为去除光刻胶的区域，后续在测量的过程中，测量图形的尺寸会变大。

[0131] 需要说明的是，本实施例中，所述初始掩膜图层位于所述物理晶圆上。

[0132] 本实施例中，适于通过光刻方式图形化初始掩膜图层，获得掩膜图层200。

[0133] 本实施例中，测量图形201中与测量点a1对应的为测量点a3(如图5所示)，与测量点a2对应的测量点a4(如图5所示)。因此，所述测量图形201的所述特征尺寸值为测量点a3
和测量点a4之间的距离。

[0134] 测量单元20，适于对所述测量图形201依次进行第一测量和第二测量，分别获得第一测量特征尺寸CD1和第二测量特征尺寸CD2。

[0135] 测量单元20，在对所述测量图形201进行第一测量和第二测量的过程中，所述测量图形201会收缩，导致第一测量得到的第一测量特征尺寸CD1，小于所述测量图形201的实际尺寸CD0，且所述第一测量特征尺寸CD1和所述测量图形201的实际尺寸CD0的比值等于所述
第二测量特征尺寸CD2与所述第一测量特征尺寸CD1的比值。本发明实施例通过测量第一测
量特征尺寸CD1和第二测量特征尺寸CD2，为实际尺寸获得单元30获得所述测量图形201的实际尺寸CD0准备。

[0136] 本实施例中，假设测量图形201的实际尺寸为CD0，第一测量特征尺寸CD1和第二测量特征尺寸CD2与实际尺寸CD0的关系如下公式(1)和(2)所示

[0137] CD1＝CD0(1+k)   (1)

[0138] CD2＝CD1(1+k)   (2)

[0139] 其中，CD0为测量图形201的实际尺寸；CD1为第一测量后，得到的第一测量特征尺寸；CD2为第二测量后，得到的第二测量特征尺寸。

[0140] 其他实施例中，所述第一测量特征尺寸和第二测量特征尺寸还可以为对测量图形进行多次测量后得到，所述测量图形的实际尺寸是C0，每次测量后所述测量图形是测量前
测量图形尺寸的1+k倍，对所述测量图形进行n次测量，获得所述第n测量特征尺寸Cn，如公式(3)所示；

[0141] Cn＝C0(1+k)n   (3)

[0142] 其中，n为大于0的整数；C0是测量图形的实际尺寸；Cn是对测量尺寸进行n次测量，获的所述第n测量特征尺寸。

[0143] 获得所述第一测量特征尺寸Cn后，对所述测量图形进行m‑n的测量获得第二特征测量尺寸Cm，如公式(4)所示；

[0144] Cm＝C0(1+k)m   (4)

[0145] 其中，m为大于n的整数；Cm是对测量图形进行m次测量，获的所述第m测量特征尺寸。

[0146] 本实施例中，测量单元包括：关键尺寸扫描电子显微镜。

[0147] 具体的，所述第一测量和第二测量是对所述测量图形201中所述测量点a3和测量点a4之间的距离进行测量。

[0148] 需要说明的是，所述版图单元10中具有多个相同的所述原始图形101，所述掩膜图层200中具有多个所述测量图形201；所述第一测量特征尺寸CD1为对多个测量图形201进行
所述第一测量，得到的多个第一测量数据的平均值。

[0149] 本发明实施例中，多个所述测量图形201，是采用同一版图单元10图形化初始掩膜层，形成在所述掩膜图层200中的，因此多个所述测量图形201的均一性好，对多个所述第一测量数据取平均值获得第一测量特征尺寸CD1，降低了第一测量误差，有利于提高所述第一测量特征尺寸CD1的准确度。

[0150] 本实施例中，所述第二测量特征尺寸CD2为对多个所述测量图形201进行所述第二测量，得到的多个第二测量数据的平均值。

[0151] 本发明实施例中，多个所述测量图形201的均一性高，相应的，对多个所述测量图形201进行第一测量后，所述测量图形201的收缩情况均一性高，对进行第二测量得到的所
述第二测量数据取平均值获得第二测量特征尺寸CD2，降低了第二测量误差，有利于提高所述第二测量特征尺寸CD2的准确度。

[0152] 实际尺寸获得单元30，适于根据所述第一测量特征尺寸CD1和第二测量特征尺寸CD2获得所述测量图形201的实际尺寸CD0。

[0153] 通常采用关键尺寸扫描电子显微镜测量所述测量图形201的尺寸，且在测量过程中所述测量图形201对应的光刻胶的化学键发生断裂，导致测量尺寸的特征尺寸变小。本发明通过第一测量特征尺寸CD1和第二测量特征尺寸CD2，获得所述测量图形201的实际尺寸
CD0，所述实际尺寸CD0更加精确，因此，基于所述实际尺寸CD0对光学邻近修正模型进行校正，使得获得的误差函数更加准确，进而使得光学邻近修正模型更准确。

[0154] 本实施例中，所述测量图形201的所述实际尺寸CD0为第一测量特征尺寸CD1的平方除以第二测量特征尺寸CD2的值。

[0155] 所述第一测量特征尺寸CD1和所述测量图形201的实际尺寸CD0的比值等于所述第二测量特征尺寸CD2与所述第一测量特征尺寸CD1的比值，结合公式(1)和公式(2)，获得测量图形201的实际尺寸为

[0156]

[0157] 其中，k是第一次测量和第二次测量中所述测量图形201收缩因子。

[0158] 需要说明的是，本实施例中，所述第一测量和第二测量指代的是形成测量图形201后，进行的第一次测量和紧接第一次测量进行的第二次测量。

[0159] 其他实施例中，根据公式(3)和(4)，获得收缩因子k如公式(6)所示；

[0160]

[0161] 获得所述收缩因子k后，根据第一测量特征尺寸C1和收缩因子k，利用公式(7)即可获得实际尺寸

[0162]

[0163] 本实施例中，校正单元40，根据实际尺寸CD0对光学邻近修正模型进行校正。

[0164] 基于所述实际尺寸CD0对光学邻近修正模型进行校正，使得获得的误差函数更加准确，进而使得光学邻近修正模型更准确。

[0165] 本实施例中，基于所述实际尺寸C0对光学邻近修正模型进行校正，是指对光学邻近修正模型的误差函数进行校正。

[0166] 本实施例中，所述光学邻近修正模型的所述误差函数为误差的均方根值。

[0167] 具体的，采用公式(8)作为所述误差函数，计算实际尺寸CD0与模拟图形301(如图6所示)的特征尺寸CDi,s的均方根值RMS；

[0168]

[0169] 其中，所述wi为所述测量图形201的权重；所述CDi,w为所述测量图形201的实际尺寸CD0；所述CDi,s为模拟图形301的特征尺寸；N为取样量，i为1至N的整数。

[0170] 参考图9，示出了本发明半导体结构第二实施例的结构示意图。

[0171] 本发明实施例中，与第一实施例中，相同之处不在赘述，不同之处在于：

[0172] 所述光学邻近修正模型的校正系统还包括：检测单元50，适于执行检测工艺；所述检测单元50包括：模拟单元51，适于利用光学邻近修正模型对所述原始图形101进行模拟，获得模拟图形301；模拟尺寸获得单元52，适于获得所述模拟图形301的特征尺寸CDi,s为第三测量特征尺寸。

[0173] 本实施例中，所述光学邻近修正模型为紧密光阻模型(compact model，CM)。

[0174] 例如，所述光学邻近修正模型如公式(9)所示，

[0175]

[0176] 其中，公式(9)中的c0、c1、c2、c3、c4、c5、c6、c7、c8、c9、c10、c11、c12、c13、c14和c15是光学邻近修正模型中的拟合系数。

[0177] 利用光学邻近修正模型如公式(9)所示，获得模拟图形301，所述模拟图形301中，与所述原始图形101中，测量点a1与测量点a2相对应的分别为测量点a5(如图6所示)和测量
点a6(如图6所示)。

[0178] 光学邻近修正模型的校正系统还包括：判断单元60，适于提供误差函数，根据所述实际尺寸CD0和第三测量特征尺寸，依据所述误差函数，判断误差函数值的收敛性是否满足光学邻近修正的要求。

[0179] 当误差函数值的收敛性满足光学邻近修正的要求时，完成对光学邻近修正模型的校正。

[0180] 适于当误差函数值的收敛性未满足光学邻近修正的要求时，控制所述检测单元50重新执行检测工艺。

[0181] 具体地，模拟单元51还对光学邻近修正模型中各个拟合系数(例如：c0、c1、c2、c3、c4、c5、c6、c7、c8、c9、c10、c11、c12、c13、c14和c15)进行不断校正，直至误差函数值RMS值不再收敛时，即可获得一组能够满足光学邻近修正要求的拟合参数，完成对光学邻近修正模型的校正，且使得光学邻近修正模型的精度得到提高，相应的，采用完成校正的光学邻近修正模型进行光学邻近修正后，光学邻近修正的精准度较高。

[0182] 需要说明的是，所述模拟单元51中的光学邻近修正模型通过梯度算法获得。

[0183] 继续参考图9，示出了本发明半导体结构第三实施例的结构示意图。

[0184] 所述第二实施例与第一实施例的不同之处在于，所述测量单元20，还适于在第一测量中测量所述测量图形201的间距。

[0185] 实际尺寸获得单元30还包括：存储单元31，存储有对应表，所述对应表包括：所述测量图形的第二测量特征尺寸CD2和第一测量特征尺寸CD1的差值与第一测量特征尺寸CD1的比值，与所述第一测量特征尺寸CD1以及所述测量图形201的间距的对应关系；实际尺寸
获得单元，还适于根据所述第一测量特征尺寸CD1、所述测量图形201间距以及所述对应表，获得所述比值；根据所述测量图形的第一测量特征尺寸CD1以及所述比值，利用公式(7)获
得所述测量图形201的所述实际尺寸CD0。

[0186] 本发明实施例，获得测量图形201的实际尺寸CD0，与第一测量特征尺寸CD1以及所述测量图形201的间距的对应表后，根据后续测量过程中获得的第一测量特征尺寸CD1以及
测量图形201的间距，即可快速获得所述测量图形201的所述实际尺寸CD1，简化了获得所述测量图形201实际尺寸CD0的步骤。

[0187] 虽然本发明实施例披露如上，但本发明实施例并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明实施例的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明实施例的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。