光学邻近修正(Optical Proximity Correction,OPC)是一种光刻分辨率增强技术[1]。OPC主要在半导体器件的生产过程中使用。在光刻工艺中,掩膜上的图形通过曝光系统投影在光刻胶上,由于光学系统的不完善性和衍射效应,光刻胶上的图形和掩模上的图形不完全一致。这些失真如果不纠正,可能大大改变生产出来的电路的电气性能。光学邻近效应修正(Optical ProximityCorrection,OPC)就是使用计算方法对掩膜上的图形做修正,使得投影到光刻胶上的图形尽量符合设计要求[2]。 图1 OPC处理前后的图形及其曝光结果 应用条件一般来说,当晶圆上的线宽小于曝光波长时,必须对掩模上的图形做邻近效应修正。例如,使用248nm波长光刻机,当图形线宽<250nm时,必须使用简单的修正;当线宽<180nm时,则需要非常复杂的修正。使用193nm波长光刻机,当最小线宽<130nm时,就必须做图形修正[2]。 基于经验的光学邻近效应修正光学邻近效应修正首先于250nm技术节点被引入报道提光刻工艺中。OPC软件根据事先确定的规则对设计图形做光学邻近效应修正。这种方法的关键是修正规则,它规定了如何对各种曝光图形进行修正。其形式与内容会极大的影响OPC数据处理的效率和修正的精度。修正规则是从大量实验数据中归纳出来的,随着计算技术的发展,修正规则也可以通过计算的方法产生。修正规则都是在一定光照条件下产生的。如果工艺条件发生了变化,这些修正规则必须重新修订[2]。 基于模型的光学邻近效应修正基于模型的光学邻近效应修正从90nm技术节点开始被广泛应用。它使用光学模型和光刻胶化学反应模型来计算出曝光后的图形。该方法的关键是建立精确的光刻模型,包括光学模型和光刻胶模型,为达到较高的计算速度,这些模型都采用近似模型,其中包含一系列参数,需要实验数据来进行拟合,以保证模型的精确度。显然实验数据越多,模型拟合越精确。但是太多的测试图形会使得晶圆数据的收集量太大。因此,测试图形的设计非常关键[3]。 参考文献:[1]Calibre OPC and PSM,http://s3.mentor.com/public_documents/datasheet/products/ic-manufacturing/computational-lithography/calibre_ret.pdf [2]韦亚一,超大规模集成电路先进光刻理论与应用,科学出版社,2016,343-360 [3]韦亚一,粟雅娟,刘艳松,先导光刻技术中的光学邻近效应修正,微纳电子技术,2014,51(3):186-193 |