一种掩膜工艺校正方法、装置、设备及可读存储介质与流程

本技术涉及光刻，特别涉及一种掩膜工艺校正方法、装置、设备及计算机可读存储介质。

背景技术：

1、掩膜工艺校正（mask process correction，即mpc）是在使用电子束曝光和蚀刻工艺制造掩膜时，对电子束曝光图案做校正，使得制造得到的最终掩膜图案与目标掩膜图案一致。掩膜工艺校正有基于规则的和基于模型的两种，对于精度要求较高的掩膜，须使用基于模型的掩膜工艺校正。

2、随着掩膜尺寸的进一步缩小，在掩膜制造时引入了多种曝光剂量（multi-dose）工艺，即在电子束曝光时对不同的图案使用不同的曝光剂量。对于一般尺寸的图案，使用常规曝光剂量，而对于尺寸很小的图案，如亚分辨率辅助图形，则使用更高的剂量，以提高制造精度。在多种曝光剂量工艺中，由于不同曝光剂量图案对应的掩膜工艺校正模型不同，现有技术在进行掩膜工艺校正时只能逐层分步进行。而分步校正无法充分考虑图形之间的相互作用和依赖，因此，当不同曝光剂量的图形距离很近甚至相连时，校正的精度误差较大。因此，如何提高多种曝光剂量工艺中的校正精度，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

技术实现思路

1、本技术的目的是提供一种掩膜工艺校正方法、装置、设备及计算机可读存储介质，使用联合掩膜工艺校正模型对于不同曝光剂量的图案同时进行校正，大大提高了多种曝光剂量工艺中的校正精度；同时，由于校正一次性完成，也节省了程序运行时间。

2、为实现上述目的，本技术提供了一种掩膜工艺校正方法，包括：

3、根据不同曝光剂量对应的目标掩膜图案定义不同的曝光区域；

4、将当前掩膜图案按照所述曝光区域拆分到不同的仿真图层；所有所述仿真图层构成整个仿真区域；

5、使用预先建立的联合掩膜工艺校正模型对所述仿真区域进行仿真计算，得到仿真后的最终掩膜图案相对所述目标掩膜图案的边缘放置误差；所述联合掩膜工艺校正模型是预先基于所述仿真区域的总电子束能量分布模型和蚀刻模型建立的一个掩膜工艺校正模型；所述仿真区域的总电子束能量分布模型是所述仿真区域内包括的对应不同所述曝光剂量的掩膜图案上分布的电子束能量叠加后得到的；

6、根据所述边缘放置误差对所述当前掩膜图案进行校正，将校正后掩膜图案作为电子束曝光图案。

7、可选的，所述根据不同曝光剂量对应的目标掩膜图案定义不同的曝光区域，包括：

8、将所述目标掩膜图案拆分成对应不同所述曝光剂量的多个部分，每个部分在版图上用一个目标图层表示；

9、基于不同所述目标图层的图案，生成不同的曝光剂量区域；每个所述曝光剂量区域由所述曝光剂量对应的所述目标图层的图案向外扩展预设距离形成；当扩展后出现多个所述曝光剂量区域重叠的情况时，则将重叠部分的所述曝光剂量区域划分在最高曝光剂量的所述曝光剂量区域内。

10、可选的，所述根据所述边缘放置误差对所述当前掩膜图案进行校正，将校正后掩膜图案作为电子束曝光掩膜图案，包括：

11、根据所述边缘放置误差对所述当前掩膜图案进行校正；

12、当检测到未满足预设条件时，循环执行所述将当前掩膜图案按照所述曝光区域拆分到不同的仿真图层的步骤，至所述根据所述边缘放置误差对所述当前掩膜图案进行校正的步骤，直至满足所述预设条件后，将所述校正后掩膜图案作为所述电子束曝光掩膜图案。

13、可选的，所述预设条件是所有所述边缘放置误差小于预设阈值，或者达到预设迭代次数。

14、可选的，所述将当前掩膜图案按照所述曝光区域拆分到不同的仿真图层前，还包括：

15、基于所述目标掩膜图案进行边缘段切分，并在每个所述边缘段上放置控制点；

16、相应的，所述使用预先建立的联合掩膜工艺校正模型对所述仿真区域进行仿真计算，得到仿真后的最终掩膜图案相对所述目标掩膜图案的边缘放置误差，包括：

17、使用预先建立的所述联合掩膜工艺校正模型对所述仿真区域进行仿真得到所述最终掩膜图案；并根据仿真后的所述最终掩膜图案和所述目标掩膜图案的偏差，得到每个所述边缘段上所述控制点的所述边缘放置误差；

18、相应的，所述根据所述边缘放置误差对所述当前掩膜图案进行校正，包括：

19、根据所述边缘放置误差，移动所述边缘段对所述当前掩膜图案进行校正。

20、可选的，所述根据不同曝光剂量对应的目标掩膜图案定义不同的曝光区域前，包括：

21、设计掩膜工艺校正模型的建模图案集；所述建模图案集包括多种建模图案；

22、基于所述建模图案集运行多种所述曝光剂量的掩膜制造工艺，得到不同所述曝光剂量下的所述建模图案；

23、使用扫描电子显微镜收集不同所述曝光剂量下的所述建模图案的关键尺寸的量测值；

24、建立电子束能量分布模型；

25、建立所述蚀刻模型；

26、使用不同所述曝光剂量下的所述建模图案的所述关键尺寸的量测值，优化所述电子束能量分布模型和所述蚀刻模型；

27、基于优化后的所述电子束能量分布模型，得到所述仿真区域内包括的对应不同所述曝光剂量的所述掩膜图案上分布的所述电子束能量，并将得到的不同所述曝光剂量的所述电子束能量线性叠加后，得到整个所述仿真区域的总电子束能量分布模型；

28、结合所述总电子束能量分布模型和优化后的所述蚀刻模型，建立所述联合掩膜工艺校正模型。

29、可选的，所述电子束能量分布模型的公式为：

30、；

31、式中， eb( x, y)是所述电子束能量； d为相对曝光剂量，所述相对曝光剂量是相对于名义曝光剂量的所述曝光剂量； g i为第 i个高斯函数； m( x, y)为所述掩膜图案，包括所述建模图案； x为所述掩膜图案的横坐标； y为所述掩膜图案的横坐标；*表示卷积操作； b i为对应的线性系数；

32、所述蚀刻模型的公式为：

33、；

34、式中， et( x, y)是蚀刻图像； d j为基于电子束能量分布图像计算得到的第j个蚀刻图像项； c j为 d j对应的线性系数；t为蚀刻模型阈值； eb( x, y)是所述电子束能量；

35、相应的，所述优化所述电子束能量分布模型和所述蚀刻模型，包括：

36、优化所述电子束能量分布模型和所述蚀刻模型的参数和线性系数；

37、相应的，所述总电子束能量分布模型的公式为：

38、；

39、式中， eb( x,y)是总电子束能量； d k表示相对于所述名义曝光剂量的第 k种所述曝光剂量； g i为第 i个所述高斯函数； m k( x, y)为对应第 k种所述曝光剂量的所述掩膜图案；*表示所述卷积操作； b i为对应的所述线性系数。

40、为实现上述目的，本技术还提供了一种掩膜工艺校正装置，包括：

41、定义曝光区域模块，用于根据不同曝光剂量对应的目标掩膜图案定义不同的曝光区域；

42、拆分仿真图层模块，用于将当前掩膜图案按照所述曝光区域拆分到不同的仿真图层；所有所述仿真图层构成整个仿真区域；

43、仿真计算模块，用于使用预先建立的联合掩膜工艺校正模型对所述仿真区域进行仿真计算，得到仿真后的最终掩膜图案相对所述目标掩膜图案的边缘放置误差；所述联合掩膜工艺校正模型是预先基于所述仿真区域的总电子束能量分布模型和蚀刻模型建立的一个掩膜工艺校正模型；所述仿真区域的总电子束能量分布模型是所述仿真区域内包括的对应不同所述曝光剂量的掩膜图案上分布的电子束能量叠加后得到的；

44、校正模块，用于根据所述边缘放置误差对所述当前掩膜图案进行校正，将校正后掩膜图案作为电子束曝光掩膜图案。

45、为实现上述目的，本技术还提供了一种掩膜工艺校正设备，包括：

46、存储器，用于存储计算机程序；

47、处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上述所述的掩膜工艺校正方法的步骤。

48、为实现上述目的，本技术还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述所述的掩膜工艺校正方法的步骤。

49、显然，本技术提供的一种掩膜工艺校正方法，校正前预先建立多种曝光剂量工艺的联合掩膜工艺校正模型，当仿真区域内包含不同曝光剂量的图案时，通过联合掩膜工艺校正模型进行一次性仿真可以得到最终掩膜图案。在对不同曝光剂量的目标掩膜图案进行校正之前，根据不同曝光剂量对应的目标掩膜图案定义不同的曝光区域；在校正过程中，将当前掩膜图案按照曝光区域拆分到不同的仿真图层，从而可以使用联合掩膜工艺校正模型进行仿真计算，得到所有图案的边缘放置误差，使得不同曝光剂量图案的校正可以同时进行，无须分步进行。相比传统的掩膜工艺校正，本技术可以对所有目标掩膜图案同步校正，在校正过程中充分考虑了不同曝光剂量图形之间的相互影响和依赖，大大提高了校正精度，同时节省了运行时间。本技术还提供一种掩膜工艺校正装置、设备及计算机可读存储介质，具有上述有益效果。