65nm先进节点OPC后续修补方法的研究

摘要

在半导体制造过程中，光刻技术是集成电路的关键技术之一，在整个产品制造中是重要的经济影响因子，光刻成本占据了整个制造成本的30～35％。光刻技术也是决定了集成电路按照摩尔定律发展的一个重要原因。随着光刻工艺图形线宽越来越小，光刻图形线宽值及其均匀性问题对工业生产影响越来越大。半导体进入“亚波长”光刻以来，光学临近校正(Optical ProximityCorrection，OPC)技术就得到广泛应用。从0.18um的基于规则的OPC到0.13um基于模型的OPC，再到最近Intel发布了32/28nm的CPU，可以说目前生产的每颗先进制程的芯片都应用到了OPC技术。而由于芯片设计的复杂度随着节点呈现指数上升，同时OPC模型也越来越复杂。不可避免每个设计在制造厂的OPC运行时间越来越长，所需要的CPU也越来越多。现代社会产品竞争激烈，时间对于客户来说至关重要。设计公司希望自己的产品能尽可能早的投放市场赢得先机。这就对半导体代工企业(foundry)要求越来越高，以至于每一步生产的时间都要精确控制。这就要求foundry OPC部门尽最大努力压缩OPC运行时间。而由于foundry需要运行来自很多公司的设计版图，版图设计千变万化。有时候foundry一套程序无法考虑到所有情况，这样出来的OPC版图总可能存在修正错误或修正不足的情况。这会在每片晶圆上产生错误。而由于每个基于模型的OPC程序运行时间很长，优化程序后重新运行代价有时过大，会延迟时间计划。在本论文中，我们介绍了和OPC紧密联系的光刻机的原理和工艺流程，实施讨论了光刻中对于OPC的要求，比较介绍了几种分辨率提高技术和OPC技术。同时重点讨论了几种不同的方法对于OPC后的版图进行进一步修正。研究工作主要获得了以下结果:
　　1.采用手动OPC后修补，速度快，可以人为精确控制。不足之处在于如果缺陷点过多，则劳动量巨大，甚至无法应用。
　　2.采用基于规则的OPC后修补，速度快，同时可以修补多个点。目前得到用户的认可并应用于产品。

目录

摘要

第一章 绪论

第一节 论文研究背景和意义

第二节 论文研究的主要工作

第三节 论文的组织结构

第二章 曝光过程和系统

第一节 光刻工艺原理及流程

第二节 曝光系统介绍

第三节 光源的选择

第四节 掩膜版

第五节 成像系统

第六节 光阻

第三章 分辨率提高技术(RET)

第一节 衍射效应原理

第二节 几个重要公式和参数

第三节 波长对分辨率的影响

第四节 数值孔径对分辨率的影响

第五节 离轴照明技术

第六节 移相掩膜技术

第七节 光学临近效应校正(OPC)技术

第四章 几种OPC方法的比较

第一节 手动OPC(Manual OPC)

第二节 基于规则的OPC(Rule-based OPC)

第三节 辅助图形(Assistant Features)

第四节 基于模型的OPC(Model-based OPC)

第五章 OPC后的修补方法(Post-OPC Repair)

第一节 OPC后修补的必要性

第二节 OPC后手动修补

第三节 基于规则的后OPC修补

第六章 总结

参考文献

致谢

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